CN103261703B - 离心压缩机 - Google Patents

Abstract

本发明提供离心压缩机。目的在于通过抑制淀积物的堆积来确保离心压缩机的轮叶的顺畅的动作。压缩机（11）具有设置于扩散流路的护罩侧的多个第一轮叶（52）以及设置于轮毂侧的与第一轮叶（52）对置的位置的多个第二轮叶（53）。并且，具备滑动式轮叶机构（50），该滑动式轮叶机构（50）根据压缩机（11）的载荷使第二轮叶（53）通过轮毂侧壁部板（51）的缝隙（51a）在扩散流路出没。当滑动式轮叶机构（50）使第二轮叶（53）突出至扩散流路时，第一轮叶（52）的端面和第二轮叶（53）的端面相互在扩散流路的中央附近对置。

Description

离心压缩机

技术领域

本发明涉及离心压缩机。

背景技术

以往，已知有将设置于叶轮和涡管之间、对由叶轮增速后的流体进行减速加压的扩散器翼片（轮叶）设置于扩散流路的离心压缩机。作为这样的离心压缩机的改良，提出有如下方案：在构成扩散流路的轮毂侧壁面和护罩侧壁面双方设置轮叶，使设置于护罩侧壁面的轮叶与叶轮的旋转轴同轴地转动（专利文献1）。在该提案中，为了提高离心压缩机的效率，使设置于轮毂侧壁面的轮叶与设置于护罩侧壁面的轮叶的相对的位置关系变更。

专利文献1：日本特开2008－111368号公报

然而，在上述专利文献1的提案中，为了使设置于护罩侧壁面的轮叶与叶轮的旋转轴同轴地转动，需要在各部之间设置间隙。为了减少轮叶的转动时的摩擦、实现顺畅的动作，也需要在各部之间设置适当的间隙。例如，在设置于护罩侧壁面的轮叶与轮毂侧壁面之间设置有间隙。同样，在设置于轮毂侧壁面的轮叶与护罩侧壁面之间也设置有间隙。

但是，在上述专利文献1的提案中，设置间隙的位置位于轮毂侧壁面、护罩侧壁面的附近。即，设置间隙的位置式扩散流路中的流体的速度比较低的位置。因此，容易在形成有上述间隙的部分堆积有淀积物。当在形成有间隙的部分堆积有淀积物时，认为会对扩散器翼片的动作造成影响。

发明内容

本发明是鉴于上述问题点而完成的，其课题在于通过抑制淀积物的堆积来确保离心压缩机的轮叶的顺畅的动作。

为了解决上述课题，本发明的离心压缩机具有将从在压缩机的壳体内旋转的叶轮排出的流体的动能转换成压力的扩散流路，上述离心压缩机的特征在于，上述离心压缩机具备：护罩侧壁部，该护罩侧壁部形成上述扩散流路；轮毂侧壁部，该轮毂侧壁部与上述护罩侧壁部对置，并与上述护罩侧壁部一起形成上述扩散流路；第一导向叶片，该第一导向叶片设置于上述护罩侧壁部，朝上述轮毂侧壁部侧突出至上述扩散流路；第二导向叶片，该第二导向叶片设置于上述轮毂侧壁部的与上述第一导向叶片对置的位置，且朝上述第一导向叶片侧突出至上述扩散流路；以及可变单元，该可变单元能够变更上述第一导向叶片和上述第二导向叶片的相对的位置，上述第一导向叶片的端面和上述第二导向叶片的端面相互在上述扩散流路对置，上述可变单元是使上述第一导向叶片以及上述第二导向叶片中的至少一方在上述叶轮的周方向转动的转动单元，并根据在上述压缩机内流动的流体的压力变更上述第一导向叶片和上述第二导向叶片的相对的位置。

根据上述结构，第一导向叶片的轮叶顶端和第二导向叶片的轮叶顶端之间的间隙的位置位于扩散流路的中央附近（扩散流路的宽度的一半附近）。即，设置间隙的位置（轮叶顶端的位置）是扩散流路中的流体的速度比较高的位置。因此，能够抑制淀积物堆积于间隙部分（轮叶端部）。

并且，根据上述结构，通过变更第一导向叶片和第二导向叶片的相对的位置，能够变更第一导向叶片的轮叶顶端和第二导向叶片的轮叶顶端之间的间隙的大小。因此，能够更有效地抑制淀积物堆积于轮叶端部。

此外，根据上述结构，能够抑制淀积物堆积于第一导向叶片和第二导向叶片的轮叶端部，并且能够在使导向叶片转动时利用剪切力刮落间隙部分的淀积物。因此，能够更有效地抑制淀积物堆积于轮叶端部。

并且，本发明的离心压缩机也可以形成为如下结构：上述第一导向叶片以及上述第二导向叶片分别具有朝上述扩散流路突出的突出量不同的部分，上述第一导向叶片的最大突出量和上述第二导向叶片的最大突出量之和在上述扩散流路的宽度以上，并且上述第一导向叶片的端面和上述第二导向叶片的端面形成为相互咬合的形状。

根据上述结构，能够使第一导向叶片的端面和第二导向叶片的端面咬合。由此，能够抑制淀积物堆积于轮叶端部。并且，能够减少空气从间隙部的泄漏，能够提高压缩机效率。

根据本说明书所公开的离心压缩机，能够抑制淀积物的堆积、并确保离心压缩机的轮叶的顺畅的动作。

附图说明

图1是实施例1的压缩机的概要图。

图2是扩散器部的主要部分剖视图。

图3是滑动式轮叶机构的分解结构图。

图4是滑动式轮叶机构的剖视示意图。图4的（a）示出第二轮叶突出至扩散流路的状态，图4的（b）示出第二轮叶缩回缝隙中的状态。

图5中，（a）是示意性地示出比较例的压缩机处于低载荷区域时的轮叶的配置的说明图，（b）是示意性地示出实施例的压缩机处于低载荷区域时的轮叶的配置的说明图。

图6中，（a）是示意性地示出实施例1的压缩机处于低载荷区域时的轮叶的配置的说明图，（b）是示意性地示出实施例1的压缩机处于高载荷区域时的轮叶的配置的说明图。

图7是比较并示出轮毂侧的流速的分布和护罩侧的流速的分布的图表。

图8是示出因轮叶的突出状态的差异而导致的压缩机的压缩效率以及增压空气量的差异的图表。

图9是实施例2的扩散器部的主要部分剖视图。

图10是实施例2的旋转式轮叶机构的概要图。

图11中，（a）是示意性地示出比较例的压缩机的轮叶的旋转移动的说明图，（b）是示意性地示出实施例的压缩机的第二轮叶的旋转移动的说明图。

图12示出实施例2的第一轮叶以及第二轮叶的其他的结构例。

图13中，（a）是示意性地示出实施例2的压缩机处于低载荷区域时的轮叶的配置的说明图，（b）是示意性地示出实施例2的压缩机处于高载荷区域时的轮叶的配置的说明图。

图14是实施例3的扩散器部的主要部分剖视图。

具体实施方式

以下，参照附图对用于实施本发明的实施方式进行详细说明。

实施例1

参照附图对本发明的实施例进行说明。图1是实施例1的压缩机（离心式压缩机）11的概要图。压缩机壳体12构成压缩机11的框体。压缩机壳体12具备叶轮容纳部12a。在叶轮容纳部12a容纳有叶轮13。叶轮13由轴14旋转驱动。轴14例如能够与涡轮连结。即，压缩机11例如能够用于涡轮增压器。

流体从吸入口12b被吸入到压缩机壳体12内。被吸入的流体朝叶轮13流通，通过叶轮13的旋转而被朝外侧送出。在叶轮13的外侧设置有涡管部15。通过叶轮13被朝外侧送出的流体经由涡管部15被供给至例如发动机的进气歧管等。在叶轮13与涡管部15之间设置有具有扩散流路的扩散器部16。扩散器部16与叶轮13的周围邻接设置。扩散器部16将叶轮13送出的流体的动能转换成压力。

使用图2对扩散器部16的详细情况进行说明。图2是扩散器部16的主要部分剖视图。在图2中示出沿着第一轮叶52以及第二轮叶53的宽度方向剖切而得的截面。扩散器部16具备轮毂侧壁部板51、第一轮叶52、与扩散板54一体的第二轮叶53、凸轮环55、驱动杆56以及弹簧57。

如图2所示，压缩机11具备固定式的第一轮叶52和活动式的第二轮叶53。第一轮叶52是设置于护罩侧壁部17的导向叶片，且以相对于扩散流路构成环状的列的方式设置有多个。第一轮叶52以其叶片部分的长度方向相对于叶轮13的轴14的方向具有规定的角度的方式配置。在该情况下，第一轮叶52也可以形成为如下结构：通过在相对于护罩侧壁部17的固定部分设置枢轴而能够变更其叶片部分的角度。并且，第一轮叶52的叶片部分的端面突出至扩散流路的宽度方向的大致中央。

另外，第一轮叶52是本发明的第一导向叶片的一个结构例。

第二轮叶53是设置于轮毂侧壁部板51侧的导向叶片，分别设置在与第一轮叶52对置的位置（针对每个第一轮叶52）。第二轮叶53形成为能够通过轮毂侧壁部板51的缝隙51a在扩散流路出没的结构。第二轮叶53以其叶片部分的长度方向相对于叶轮13的轴14的方向具有规定的角度的方式配置，以便该第二轮叶53的端面与第一轮叶52的端面对置。在该情况下，第二轮叶53也可以通过采用枢轴机构等而形成为能够变更叶片部分的角度的结构。

另外，第二轮叶53是本发明的第二导向叶片的一个结构例。

第二轮叶53组装于滑动式轮叶机构50。滑动式轮叶机构50从叶轮13的背后侧组装于压缩机壳体12。滑动式轮叶机构50使得第二轮叶53能够活动。使用图3以及图4对滑动式轮叶机构50进行说明。

图3是滑动式轮叶机构50的分解结构图。图4是滑动式轮叶机构50的剖视示意图。在图4中，与压缩机壳体12一起示出滑动式轮叶机构50。进而，图4的（a）示出第二轮叶53突出至扩散流路的状态，图4的（b）示出第二轮叶53缩回后述的缝隙51a的状态。

滑动式轮叶机构50以图3所示的一侧作为表面侧，以表面侧面对压缩机11侧的方向组装于压缩机壳体12。滑动式轮叶机构50除了具备第二轮叶53之外，还具备轮毂侧壁部板51、扩散板54、凸轮环55、驱动杆56、弹簧57以及容纳部58。

轮毂侧壁部板51与压缩机壳体12的护罩侧壁部17一起构成形成扩散流路的流路壁部。轮毂侧壁部板51具有缝隙51a。缝隙51a是形成为与第二轮叶53相似形状的贯通孔。在与第一轮叶52对置的位置，针对每个第二轮叶53设置有一个缝隙51a，总计设置有多个，使得第二轮叶53能够相对于扩散流路出没。

另外，缝隙51a是本发明的第二贯通孔的一个结构例。

在轮毂侧壁部板51的背后设置有扩散板54。扩散板54是环状的部件，第二轮叶53设置于扩散板54。在扩散板54的表面侧以形成环状的列的方式设置有多个第二轮叶53。在本实施例中，形成为上述多个第二轮叶53与扩散板54形成一体的结构，但也可以通过采用枢轴机构等而形成为能够变更第二轮叶53的叶片部分的角度的结构。扩散板54设置成能够沿着压缩机11的轴向移动。通过扩散板54沿着压缩机11的轴向移动，使第二轮叶53在扩散流路出没。

在扩散板54的背后设置有凸轮环55。凸轮环55是圆筒状的部件，且设置成能够绕压缩机11（叶轮13）的轴旋转。凸轮环55具备突出部55a、缩回部55b以及连接部55c。上述突出部55a、缩回部55b以及连接部55c设置于凸轮环55的表面侧。

突出部55a沿着周方向均等地设置有多个（在本实施例中为三个）。对于多个突出部55a，以凸轮环55背后侧的圆形端部作为底部，多个突出部55a从底部起相互以同样的高度平坦地形成。缩回部55b设置于相邻的突出部55a之间。多个缩回部55b也从底部起相互以同样的高度平坦地形成。突出部55a相比缩回部55b朝表面侧突出。

突出部55a分别与相邻的缩回部55b中的位于相同方向的各个缩回部55b之间借助连接部55c连接。连接部55c以从缩回部55b朝突出部55a倾斜地立起的方式倾斜。连接部55c以具有圆滑的接合曲线的方式与上述突出部55a、缩回部55b接合。上述突出部55a、缩回部55b以及连接部55c构成凸轮CM。

凸轮CM与凸轮卡合部54a卡合。在扩散板54针对每个凸轮CM设置有凸轮卡合部54a。凸轮卡合部54a以从扩散板54的外周呈块状地突起的方式设置。凸轮卡合部54a的在沿着径向的方向上的位置设定成能够与凸轮CM卡合的位置。凸轮卡合部54a的在沿着周方向的方向上的宽度设定成小于缩回部55b的在沿着周方向的方向上的宽度的宽度。

上述的凸轮机构根据凸轮环55的旋转方向按照如下方式工作。即，在凸轮环55朝箭头Cc方向旋转的情况下，凸轮机构以使第二轮叶53突出至扩散流路的方式工作。并且，在凸轮环55朝箭头Oc方向旋转的情况下，凸轮机构以使第二轮叶53没入（缩回）到缝隙51a的方式工作。凸轮机构以这种方式使第二轮叶53在扩散流路出没。

驱动杆56设置于凸轮环55。驱动杆56与未图示的致动器连接，使得能够从外部对凸轮环55进行驱动。因而，凸轮环55借助经由驱动杆56的驱动输入而被旋转驱动。

弹簧57是金属制的弹性部件，且设置于轮毂侧壁部板51和扩散板54之间。弹簧57朝凸轮环55侧对扩散板54施力。由此，限制扩散板54的不必要的动作。弹簧57能够按照如下方式设置。即，在扩散板54的表面侧在周方向上均等地设置多个（例如三个）能够收纳弹簧57的收纳部54b。进而，在各收纳部54b设置弹簧57。收纳部54b能够形成为有底圆筒状的形状。在该情况下，弹簧57并不限定于金属制的弹性部件，也可以是能够朝凸轮环55侧对扩散板54施力的其他结构。

容纳部58是由压缩机壳体12以及轮毂侧壁部板51形成的中空的腔室。容纳部58具有能够容纳第二轮叶53整体的程度的充足的空间，容纳根据凸轮机构的工作而没入（缩回）缝隙51a的第二轮叶53。

借助上述的滑动式轮叶机构50，第二轮叶53突出至其端面处于扩散流路的宽度方向上的大致中央、且不与对置的第一轮叶52的端面接触的位置。即，第二轮叶53突出至与对置的第一轮叶52的端面之间具有规定的间隙的位置。由此，使第一轮叶52和第二轮叶53突出至扩散流路，能够提高压缩机11的压缩效率。此外，能够使第一轮叶52和第二轮叶53之间的设置有间隙的位置处于扩散流路的中央附近（扩散流路的宽度方向上的一半附近）。

并且，利用上述的滑动式轮叶机构50使第二轮叶53没入（缩回）缝隙51a。由此，能够增大第一轮叶52和第二轮叶53之间的间隙，从而能够减少第一轮叶52以及第二轮叶53与空气的碰撞损失。并且，在第二轮叶53缩回后的一侧的扩散流路的壁面不存在轮叶，成为不形成明显的狭窄通道的状态。

图5的（a）是示意性地示出比较例的压缩机处于低载荷区域时的轮叶的配置的说明图，图5的（b）是示意性地示出实施例的压缩机11处于低载荷区域时的轮叶的配置的说明图。一般情况下，当流体在某一通路流通的情况下，在流通的流体和通路壁之间会产生阻力。因此，在通路的中央部侧流通的流体的速度比较高，且随着接近通路壁侧而流体的速度降低。即，与压缩机的扩散流路的中央附近（扩散流路的宽度方向上的一半附近）相比，在壁侧流体（空气）的速度降低。因此，如果将轮叶顶端设置在扩散流路的壁侧（图5的（a）的A），则容易在轮叶端部堆积淀积物。

此处，在本实施例的压缩机11中，能够将第一轮叶52和第二轮叶53的轮叶顶端设置在空气的速度比较高的扩散流路的中央附近（扩散流路的宽度方向上的一半附近）（图5的（b）的B）。因此，能够抑制淀积物堆积于轮叶端部，因此能够确保离心压缩机的轮叶的顺畅的动作。

在该情况下，作为第一轮叶52的端面和第二轮叶53的端面咬合（嵌合）的形状，也可以形成为利用滑动式轮叶机构50使第二轮叶53突出至其端面与对置的第一轮叶52的端面抵接的位置的结构。根据该结构，能够在第二轮叶53突出时使第一轮叶52和第二轮叶53之间的间隙消失，因此能够抑制淀积物堆积于轮叶端部。并且，能够减少空气从间隙部泄漏，能够提高压缩机效率。

接着，对实施例的滑动式轮叶机构50的工作控制进行说明。图6的（a）是示意性地示出实施例1的压缩机11处于低载荷区域时的轮叶的配置的说明图，图6的（b）是示意性地示出实施例1的压缩机11处于高载荷区域时的轮叶的配置的说明图。例如通过利用设置于外部的ECU（Electronic Control Unit，电子控制单元）对致动器进行控制来执行滑动式轮叶机构50的工作控制。在压缩机11的运转区域处于比较低的载荷、即在压缩机11内流动的空气量小于规定值的情况下，利用致动器使凸轮环55朝图4的箭头Cc方向旋转。由此，使第二轮叶53突出至扩散流路（参照图6的（a）），能够提高压缩机11的低载荷区域的压缩效率。此处，空气量的规定值是使第二轮叶53突出的情况下的压缩效率高于使第二轮叶53没入扩散流路的情况下的压缩效率的空气量的阈值，能够应用预先通过机上试验求出的任意的压力值。并且，对于在压缩机11内流动的空气量，可以设置压力传感器、空气流量计等直接检测，也可以根据叶轮13的转速等间接地检测。

另一方面，在压缩机11的运转区域处于比较高的载荷、即在压缩机11内流动的空气量在规定值以上的情况下，利用致动器使凸轮环55朝图4的箭头Oc方向旋转。由此，使第二轮叶53没入（缩回）缝隙51a（参照图6的（b）），能够减少第一轮叶52以及第二轮叶53与空气的碰撞损失。即，能够实现压缩机11的高载荷区域的稳定的工作。此外，通过使第二轮叶53在扩散流路出没，能够将第一轮叶52和第二轮叶53之间的间隙（轮叶顶端）设在流体的速度比较高的扩散流路中央附近。因此，能够抑制淀积物堆积于轮叶端部。

另外，滑动式轮叶机构50是本发明的出没单元（可变单元）的一个结构例。

图7是比较示出轮毂侧的流速的分布和护罩侧的流速的分布的图表。在压缩机11的扩散流路中，与在护罩侧壁部17的附近流动的空气的速度（参照图7的（b））相比，在轮毂侧壁部板51附近流动的空气的速度（参照图7的（a））较高。因此，通过在压缩机11的高载荷区域中使设置于轮毂侧的第二轮叶没入（缩回），能够进一步减少各轮叶与空气的碰撞损失。

图8是示出因轮叶的突出状态的差异而导致的压缩机的压缩效率以及增压空气量的差异的图表。如图8所示，当使轮叶在扩散流路的宽度方向上完全突出的情况（轮叶全出）下，增压空气流量越增大则压缩机的压缩效率越低。另一方面，在使轮叶部突出至扩散流路的情况（无轮叶）下，以及当使轮叶在扩散流路的宽度方向上突出一半的情况（轮叶半出）下，不论增压空气流量如何都得到几乎相同的压缩机的压缩效率。因此，当在扩散流路的护罩侧和轮毂侧均设置有轮叶的情况下，通过使任一方的轮叶能够出没，能够得到与使双方的轮叶均能够出没的情况大致相同的压缩效率。因此，通过将设置于护罩侧壁部17的第一轮叶52固定，并使设置于轮毂侧的第二轮叶能够出没，能够在压缩机11的整个载荷区域得到高的压缩效率。

如上所述，对于本实施例的压缩机，借助使设置于扩散流路的护罩侧的第一轮叶的端面与设置于轮毂侧的第二轮叶的端面相互在扩散流路的中央附近对置的结构，能够将轮叶端部设置在扩散流路中的流体的速度比较高的位置。因此，能够抑制淀积物堆积于轮叶端部，从而能够确保离心压缩机的轮叶的顺畅的动作。

并且，对于本实施例的压缩机，通过形成为使第二轮叶能够通过轮毂侧壁部板的缝隙在扩散流路出没的结构，能够变更第一轮叶和第二轮叶之间的间隙的大小。因此，能够更有效地抑制淀积物堆积于轮叶端部。此外，通过根据压缩机载荷使第二轮叶在扩散流路出没，能够在压缩机的整个载荷区域得到高的压缩效率。

实施例2

接着，对本发明的实施例2进行说明。实施例2的压缩机111于实施例1的不同点在于：该实施例2的压缩机111在轮毂侧具有旋转式轮叶机构150，该旋转式轮叶机构150形成为能够使具有多个第二轮叶153的扩散板154与叶轮13的旋转轴同轴地转动的结构。

图9是实施例2的扩散器部116的主要部分剖视图。在图9中示出沿着第二轮叶153的宽度方向剖切而得的截面。本实施例的旋转式轮叶机构150除了具有多个第二轮叶153的扩散板154能够与叶轮13的旋转轴同轴地旋转移动（转动）这点之外，形成为与实施例1的滑动式轮叶机构50同样的结构。另外，图中，对与实施例1同样的结构标注相同的标号。

图10是实施例2的旋转式轮叶机构150的概要图。图10的（a）示出主视图，图10的（b）示出立体图。旋转式轮叶机构150具备：具有齿条齿轮部154a以及导轨部154c的扩散板154；与扩散板154一体的第二轮叶153；以及小齿轮154b。

第二轮叶153是设置于轮毂侧的扩散板154的导向叶片，分别（针对每个第一轮叶52）设置在与第一轮叶52对置的位置。第二轮叶153形成为能够伴随着扩散板154的旋转驱动而与叶轮13的旋转轴同轴地转动的结构。第二轮叶153以叶片部分的长度方向相对于叶轮13的轴14的方向具有规定的角度的方式配置，以便其端面与第一轮叶52的端面对置。在该情况下，第二轮叶153也可以通过采用枢轴机构等而形成为能够变更叶片部分的角度的结构。并且，第二轮叶153的叶片部分的端面突出至扩散流路的宽度方向上的大致中央。即，第二轮叶153在扩散流路内突出至与对置的第一轮叶52的端面具有规定的间隙的位置。

另外，第二轮叶153是本发明的第二导向叶片的一个结构例。

扩散板154是设置于扩散器部116的轮毂侧的环状的部件，与压缩机壳体12的护罩侧壁部17一起构成形成扩散流路的流路壁部。在扩散板154设置有第二轮叶153。在扩散板154的表面侧以形成环状的列的方式设置有多个第二轮叶153。在本实施例中，形成为上述多个第二轮叶153与扩散板154形成一体的结构，但也可以通过采用枢轴机构等而形成为能够变更第二轮叶153的叶片部分的角度的结构。扩散板154设置成能够与叶轮13的旋转轴同轴地转动。通过扩散板154与叶轮13的旋转轴同轴地旋转移动来变更第一轮叶52和第二轮叶153的相对位置。

并且，扩散板154在与叶轮13对置的一侧的端面（上端面）具有齿条齿轮部154a。齿条齿轮部154a与连结于未图示的致动器的小齿轮154b啮合。此外，扩散板154在叶轮13侧的端面具有导轨部154c。

上述的转动机构根据小齿轮154b的旋转而按照如下方式工作。当致动器使小齿轮154b旋转时，其旋转力通过齿条齿轮部154a传递至扩散板154，扩散板154沿着导轨部154c旋转移动。当使扩散板154与叶轮13的旋转轴同轴地旋转移动规定的角度θ时，设置于扩散板154的第二轮叶153的在旋转方向上的相位也变化角度θ。由此，第一轮叶52和第二轮叶153的相对位置变更。

借助上述的旋转式轮叶机构150，第二轮叶153旋转移动至其端面与第一轮叶52的端面对置的位置。由此，第一轮叶52和第二轮叶153在扩散流路内对置，能够提高压缩机111的压缩效率。此外，第一轮叶52以及第二轮叶153分别突出至扩散流路的宽度方向上的大致中央。因此，第一轮叶52和第二轮叶153的轮叶顶端位于扩散流路的中央附近（扩散流路的宽度方向上的一半附近），因此能够抑制淀积物堆积于轮叶顶端。

并且，借助上述的旋转式轮叶机构150，第二轮叶153旋转移动至其端面不与第一轮叶52的端面对置的位置。由此，在各轮叶的相反侧的空间不存在轮叶，气流能够在该空间流动，具有与扩大狭窄通道面积同样的效果。因此，能够维持在压缩机111内流动的空气量在规定值以上的区域的压缩机效率。

此外，当借助上述的旋转式轮叶机构150使第二轮叶153旋转移动时，能够利用剪切力刮落间隙部分的淀积物。图11的（a）是示意性地示出比较例的压缩机的轮叶的旋转移动的说明图，图11的（b）是示意性地示出实施例的压缩机111的第二轮叶153的旋转移动的说明图。当将轮叶周围的间隙设置在扩散流路的壁侧时，在间隙部分产生的淀积物在轮叶之间聚在一起（参照图11的（a）），从而导致难以确保轮叶的顺畅的动作。

另一方面，对于本实施例的压缩机111，使第一轮叶52和第二轮叶153对置时产生的间隙的位置设在扩散流路的中央附近（扩散流路的宽度方向上的一半附近）。因此，通过使第二轮叶153旋转移动，能够刮落在第一轮叶52和第二轮叶153之间的间隙部分产生的淀积物（参照图11的（b））。因此，能够更有效地抑制淀积物堆积于间隙部分，从而能够确保离心压缩机的轮叶的顺畅的动作。

在该情况下，也可以形成为如下的结构：在利用旋转式轮叶机构150使第二轮叶153的端面旋转移动至与第一轮叶52的端面对置的位置时，轮叶的相互的端面咬合。图12示出实施例2的第一轮叶52以及第二轮叶153的其他的结构例。第一轮叶52的端面具有朝向对置的第二轮叶153旋转移动的方向倾斜的形状。并且，第二轮叶153的端面具有与对置的第一轮叶52的端面咬合（嵌合）的形状。第一轮叶52的最大突出部的突出量和第二轮叶153的最大突出部的突出量之和（HV1＋HV2）大于扩散流路的宽度（Hdf）。根据该结构，通过借助旋转式轮叶机构150使第二轮叶153的端面旋转移动至与第一轮叶52的端面对置的位置，第一轮叶52的端面和第二轮叶153的端面咬合。因此，能够使轮叶间的间隙消失，消除了因空气从轮叶端面间的间隙泄漏而导致的损失，从而能够提高压缩机效率。

接着，对实施例2的旋转式轮叶机构150的工作控制进行说明。图13的（a）是示意性地示出实施例2的压缩机111处于低载荷区域时的轮叶的配置的说明图，图13的（b）是示意性地示出实施例2的压缩机111处于高载荷区域时的轮叶的配置的说明图。与实施例1同样，例如通过利用设置于外部的ECU（Electronic Control Unit，电子控制单元）对致动器进行控制来执行旋转式轮叶机构150的工作控制。在压缩机111的运转区域处于比较低的载荷、即在压缩机111内流动的空气量小于规定值的情况下，向致动器发出指令，使第二轮叶153旋转移动至与第一轮叶52对置的位置（参照图13的（a））。由此，使第一轮叶52和第二轮叶153在扩散流路内对置，能够提高压缩机111的低载荷区域的压缩效率。此处，空气量的规定值以及空气量的检测方法如上所述，因此省略详细说明。

另一方面，在压缩机111的运转区域处于比较高的载荷、即在压缩机111内流动的空气量在规定值以上的情况下，向致动器发出指令，使第二轮叶153旋转移动至相邻的第一轮叶52的大致中间的位置（参照图13的（b））。由此，第一轮叶52和第二轮叶153的相对位置变更，从而能够减少第一轮叶52以及第二轮叶153与空气的碰撞损失。即，能够实现压缩机111的高载荷区域的稳定的工作。此外，第一轮叶52和第二轮叶153的轮叶顶端存在于流体的速度比较高的扩散流路中央附近，因此能够抑制淀积物堆积于轮叶端部。

另外，旋转式轮叶机构150是本发明的转动单元（可变单元）的一个结构例。

如上所述，本实施例的压缩机具备能够使具有第二轮叶的扩散板与叶轮的旋转轴同轴地旋转的旋转式轮叶机构，由此能够变更第一轮叶和第二轮叶的相对位置。即，能够变更第一轮叶和第二轮叶之间的间隙的大小，第一轮叶和第二轮叶的轮叶顶端位于流体的速度比较高的扩散流路中央附近，因此能够利用剪切力刮落各轮叶端部的淀积物。因此，能够更适当地抑制淀积物堆积于间隙部分。

另外，在本实施例的压缩机111中形成为在轮毂侧具备旋转式轮叶机构150的结构，但也可以形成为在护罩侧具备旋转式轮叶机构150的结构。由此能够提高压缩机111的布局性。

实施例3

接着，对本发明的实施例3进行说明。实施例3的压缩机211于是实力1的不同点在于：在护罩侧具有滑动式轮叶机构250，该滑动式轮叶机构250形成为能够使具有多个第一轮叶252的扩散板254沿着压缩机211的轴向移动的结构。

图14是实施例3的扩散器部216的主要部分剖视图。在图14中示出沿着第一轮叶252的宽度方向剖切而得的截面。扩散器部216具备：设置有缝隙217a的护罩侧壁部板217；以及设置有第二轮叶253的轮毂侧壁部251。并且，扩散器部216具备能够是第一轮叶252通过缝隙217a在扩散流路出没的滑动式轮叶机构250。另外，图中，对与实施例1相同的结构标注相同的标号。

滑动式轮叶机构250从叶轮13的前面侧组装于压缩机壳体12。滑动式轮叶机构250具备：与扩散板254一体的第一轮叶252；具有伸出部254a的扩散板254；两端部分别与伸出部254a以及活塞256连结的活塞杆255；液压缸257；以及容纳部258。

如图14所示，压缩机211具备活动式的第一轮叶252和固定式的第二轮叶253。第二轮叶253是设置于轮毂侧壁部251的导向叶片，以相对于扩散流路形成为环状的列的方式设置有多个。并且，第二轮叶253的叶片部分的端面突出至扩散流路的宽度方向上的大致中央。第二轮叶253的其他的结构与实施例1以及2同样，因此省略记载。

另外，第二轮叶253是本发明的第二导向叶片的一个结构例。

第一轮叶252是设置于护罩侧的扩散板254的导向叶片，分别（针对每个第二轮叶253）设置在与第二轮叶253对置的位置。第一轮叶252形成为能够通过护罩侧壁部板217的缝隙217a在扩散流路出没的结构。第一轮叶252的其他的结构与实施例1以及2同样，因此省略记载。

另外，第一轮叶252是本发明的第一导向叶片的一个结构例。

护罩侧壁部板217与压缩机壳体12的轮毂侧壁部251一起构成形成扩散流路的流路壁部。护罩侧壁部板217具有缝隙217a。缝隙217a是形成为与第一轮叶252相似形状的贯通孔。在与第二轮叶253对置的位置针对每个第一轮叶252均设置有一个缝隙217a，总计设置有多个，使得第一轮叶252能够在扩散流路出没。

另外，缝隙217a是本发明的第一贯通孔的一个结构例。

在护罩侧壁部板217的背后设置有扩散板254。扩散板254是环状的部件，在扩散板254设置有第一轮叶252。第一轮叶252在扩散板254的表面侧以形成为环状的列的方式设置有多个。在本实施例中，形成为上述多个第一轮叶252与扩散板254形成一体的结构，但也可以形成为能够变更叶片部分的角度的结构。扩散板254设置成能够沿着压缩机211的轴向移动。通过扩散板254沿着压缩机211的轴向移动，能够使第一轮叶252在扩散流路出没。

扩散板254在与扩散流路相反侧的背后具备伸出部254a。伸出部254a在其端部与活塞杆255连结。活塞杆255的另一端部与以滑动自如的方式被收纳于液压缸257的活塞256连结。液压缸257主要由气缸体257a、液压导入口257b以及弹簧257c构成。

上述的液压机构根据液压的供给而按照如下方式工作。即，在从液压导入口257b供给了超过弹簧257c的作用力的液压的情况下，活塞256借助液压而在气缸体257a内部朝扩散流路侧移动。当活塞256朝扩散流路侧移动时，通过活塞杆255以及伸出部254a与该活塞256连结的扩散板254也朝扩散流路侧移动。因此，设置于扩散板254的第一轮叶252从缝隙217a突出。另一方面，在从液压导入口257b供给的液压小于弹簧257c的作用力的情况下，活塞256借助弹簧257c的作用力而在气缸体257a内部朝与扩散流路相反侧移动。当活塞256朝与扩散流路相反侧移动时，与活塞杆255、伸出部254a以及扩散板254连结的第一轮叶252没入（缩回）缝隙217a。液压机构以这种方式使第一轮叶252在扩散流路出没。

容纳部258是由压缩机壳体12以及护罩侧壁部板217形成的中空的腔室。容纳部258具有能够容纳第一轮叶252整体的程度的充足的空间，容纳根据液压缸257的工作而没入（缩回）缝隙217a的第一轮叶252。

借助上述的滑动式轮叶机构250，第一轮叶252突出至其端面位于扩散流路的宽度方向上的大致中央、且不与对置的第二轮叶253的端面接触的位置。即，第一轮叶252突出至与对置的第二轮叶253的端面之间具有规定的间隙的位置。由此，能够使第一轮叶252和第二轮叶253突出至扩散流路，从而提高压缩机211的压缩效率。此外，能够将第一轮叶252和第二轮叶253之间的间隙所被设置的位置设在扩散流路的中央附近（扩散流路的宽度方向上的一半附近）。

并且，借助上述的滑动式轮叶机构250，第一轮叶252没入（缩回）缝隙217a。由此，能够增大第一轮叶252和第二轮叶253之间的间隙，从而能够减少第一轮叶252以及第二轮叶253与空气的碰撞损失。并且，在第一轮叶252缩回后的一侧的扩散流路的壁面不存在轮叶，成为不形成明显的狭窄通道的状态。

在该情况下，与实施例1同样，作为第一轮叶252的端面和第二轮叶253的端面咬合（嵌合）的形状，也可以形成为借助滑动式轮叶机构250使第一轮叶252的端面突出至与对置的第二轮叶253的端面抵接的位置的结构。并且，上述的滑动式轮叶机构250的工作控制与实施例1同样，因此省略记载。

另外，滑动式轮叶机构250是本发明的出没单元（可变单元）的一个结构例。

如上所述，本实施例的压缩机形成为能够使第一轮叶通过护罩侧壁部板的缝隙在扩散流路出没的结构，由此，在意欲使第一轮叶没入时，能够使与第二轮叶之间的间隙位于流体的速度比较高的扩散流路中央附近。因此，能够更有效地抑制淀积物堆积于间隙部分。此外，通过根据压缩机载荷使第一轮叶在扩散流路，能够在压缩机的整个载荷区域中得到高的压缩效率。

上述实施例只不过是用于实施本发明的一例。因此，本发明并不限定于此，能够在权利要求所记载的本发明的主旨的范围内进行各种变形、变更。

例如，借助旋转式轮叶机构而转动的旋转轴并不限定于与叶轮13的旋转轴同轴，也可以相对于叶轮13的旋转轴偏心地转动。

并且，在扩散流路中，第一轮叶和第二轮叶对置的位置并不限定于扩散流路的中央附近，也可以偏向扩散流路的护罩侧或者轮毂侧。

标号说明：

11、111、211…压缩机；16、116、216…扩散器部；50、150、250…轮叶机构；51a、217a…缝隙；52、252…第一轮叶；53、153、253…第二轮叶；54、154、254…扩散板。

Claims (2)

1.一种离心压缩机，该离心压缩机具有将从在压缩机的壳体内旋转的叶轮排出的流体的动能转换成压力的扩散流路，

所述离心压缩机具备：

护罩侧壁部，该护罩侧壁部形成所述扩散流路；

轮毂侧壁部，该轮毂侧壁部与所述护罩侧壁部对置，并与所述护罩侧壁部一起形成所述扩散流路；

第一导向叶片，该第一导向叶片设置于所述护罩侧壁部，朝所述轮毂侧壁部侧突出至所述扩散流路；

第二导向叶片，该第二导向叶片设置于所述轮毂侧壁部的与所述第一导向叶片对置的位置，且朝所述第一导向叶片侧突出至所述扩散流路；以及

可变单元，该可变单元能够变更所述第一导向叶片和所述第二导向叶片的相对的位置，

所述可变单元是使所述第一导向叶片以及所述第二导向叶片中的至少一方在所述叶轮的周方向转动的转动单元，并根据在所述压缩机内流动的流体的压力变更所述第一导向叶片和所述第二导向叶片的相对的位置，

所述离心压缩机的特征在于，

在所述转动单元使所述第一导向叶片以及所述第二导向叶片中的至少一方旋转至所述第一导向叶片的端面以及所述第二导向叶片的端面相互对置的位置而朝所述扩散流路内突出的情况下，使所述第一导向叶片的端面和所述第二导向叶片的端面相互在所述扩散流路对置而在所述扩散流路的中央附近形成间隙，由此与不突出的情况相比提高所述压缩机的压缩效率。

2.根据权利要求1所述的离心压缩机，其特征在于，

所述第一导向叶片以及所述第二导向叶片分别具有朝所述扩散流路突出的突出量不同的部分，

所述第一导向叶片的最大突出量和所述第二导向叶片的最大突出量之和在所述扩散流路的宽度以上，并且所述第一导向叶片的端面和所述第二导向叶片的端面形成为相互咬合的形状。