CN103443473B - 离心压缩机 - Google Patents

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Abstract

压缩机(11)具有:轮毂侧壁部板(51)的轮毂侧壁(51b)、与轮毂侧壁(51b)对置并与轮毂侧壁(51b)之间形成扩散器流路的护罩侧壁(17)、从轮毂侧壁(51b)向扩散器流路突出的叶片(53)、能够根据扩散器流路的空气流量来变更叶片(53)与护罩侧壁(17)的距离的致动器(19)。从压缩机(11)的中心轴观察时,相邻的多个叶片(53)不重叠,在致动器(19)使叶片(53)与护罩侧壁(17)的距离最大的情况下,叶片(53)与护罩侧壁(17)的距离比轮毂侧壁(51b)与护罩侧壁(17)的和叶片(53)对置的区域的距离小。

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,已知有一种被设置在泵轮与涡管(scroll)之间且将对由泵轮增速后的流体进行减速加压的引导叶片(叶片)设置到扩散器流路的离心压缩机。
例如在专利文献1中记载了一种根据扩散器流路的空气的流量(空气流量)来控制叶片的位置的发明。例如当是低空气流量的情况下,叶片向扩散器流路突出,当是高空气流量的情况下,叶片不向扩散器流路突出。
专利文献1:日本特开2000-205186号公报
作为使叶片移动的致动器,例如有膜片式致动器以及螺线管式致动器。膜片式致动器是利用负压来使叶片移动的致动器。螺线管式致动器是例如在线圈内配置铁心,利用在线圈中流过电流时产生的电磁力使叶片移动的致动器。
发明内容
在以往的技术中,由于叶片的移动距离较大,所以有时采用安装在壳体的外部的外设膜片式致动器。但是,如果使用外设膜片式致动器,则会导致离心压缩机大型化。另外,如果使用螺线管式致动器,则存在消耗电力变大的可能性。本发明正是鉴于上述课题而提出的,其目的在于,提供一种能够实现小型化且能够降低消耗电力的离心压缩机。
本发明的离心压缩机具有:第1扩散壁;第2扩散壁,其与上述第1扩散壁对置,与上述第1扩散壁之间形成扩散器流路;引导叶片,其能够从上述第1扩散壁向上述扩散器流路突出;以及可变单元,其能够根据上述扩散器流路的空气流量来变更上述引导叶片与上述第2扩散壁的距离,上述离心压缩机的特征在于,从上述离心压缩机的中心轴进行观察,相邻的多个上述引导叶片不重叠,在上述可变单元使上述引导叶片与上述第2扩散壁的距离最大的情况下,上述引导叶片与上述第2扩散壁的距离比上述第1扩散壁与上述第2扩散壁的和上述引导叶片对置的区域的距离小。根据本发明,能够实现压缩机的小型化以及消耗电力的降低。
本发明的离心压缩机具有:第1扩散壁;第2扩散壁,其与上述第1扩散壁对置,与上述第1扩散壁之间形成扩散器流路;引导叶片,其能够从上述第1扩散壁向上述扩散器流路突出;以及可变单元,其能够根据上述扩散器流路的空气流量来变更上述引导叶片与上述第2扩散壁的距离,上述离心压缩机的特征在于,在相邻的多个上述引导叶片之间不形成喉部,在上述可变单元使上述引导叶片与上述第2扩散壁的距离最大的情况下,上述引导叶片与上述第2扩散壁的距离比上述第1扩散壁与上述第2扩散壁的和上述引导叶片对置的区域的距离小。根据本发明,能够实现压缩机的小型化以及消耗电力的降低。
在上述构成中,可以形成为上述引导叶片的节弦比为1以下。根据该结构,能够有效地得到高的压缩效率。
在上述结构中,可以形成为上述可变单元为电动致动器。根据该结构,能够有效地实现小型化以及消耗电力的降低。
在上述结构中,能够形成为上述可变单元为螺线管式致动器。根据该结构,能够有效地实现小型化以及消耗电力的降低。
在上述结构中,可以形成为当上述扩散器流路的空气流量为规定的值以上时,上述可变单元使上述引导叶片与上述第2扩散壁的距离为第1距离,在上述扩散器流路的空气流量为规定的值以下的情况下,上述可变单元使上述引导叶片与上述第2扩散壁的距离为比上述第1距离小的距离。根据该结构,能够在低空气流量以及高空气流量的情况下,得到高的压缩效率。
在上述结构中,可以形成为在上述空气流量为上述规定的值以上的状态持续了规定时间的情况下,上述可变单元在使上述引导叶片与上述第2扩散壁的距离从上述第1距离进行变化后,返回至上述第1距离。根据该结构,能够使引导叶片的动作顺畅。
在上述结构中,能够形成为在上述空气流量为上述规定的值以上的状态持续了规定时间的情况下,上述可变单元在使上述引导叶片与上述第2扩散壁的距离大于上述第1距离后,返回至上述第1距离。根据该结构,能够维持高的压缩效率,并且使引导叶片的动作顺畅。
根据本发明,鉴于上述课题,能够提供可实现小型化并且可实现消耗电力降低的离心压缩机。
附图说明
图1是例示实施例1涉及的压缩机的概略情况的剖视图。
图2是滑动式叶片机构的分解构成图。
图3(a)是例示实施例1涉及的压缩机所具有的扩散器板的主视图。图3(b)是例示比较例涉及的压缩机所具有的扩散器板的主视图。
图4是例示实施例1涉及的压缩机的控制的流程图。
图5(a)是示意性例示低空气流量时的叶片的说明图。图5(b)是示意性例示高空气流量时的叶片的说明图。
图6是例示因叶片的突出量的差异而产生的压缩机的压缩效率以及空气流量的差异的图。
图7(a)是例示低空气流量时的压缩效率的曲线图。图7(b)是例示高空气流量时的叶片的突出量与压缩机的压缩效率的关系的曲线图。
图8(a)是例示比较例中的叶片的示意图,图8(b)是例示实施例1中的叶片的示意图。
图9(a)是示意性地例示堆积有积垢(deposit)的情况下的叶片的说明图。图9(b)是示意性地例示除去积垢的叶片的动作的说明图。
图10(a)以及图10(b)是示意性地例示实施例2涉及的压缩机的叶片的说明图。
具体实施方式
使用附图对本发明的实施例进行说明。
实施例1
图1是例示实施例1涉及的压缩机的概略情况的剖视图。如图1所示,实施例1涉及的压缩机11(离心压缩机)具有压缩机壳体12、泵轮13、转轴(shaft)14、致动器19(可变单元)、空气流量计20以及滑动式叶片机构50。
压缩机壳体12形成压缩机11的框体。压缩机壳体12具有泵轮收容部12a。在泵轮收容部12a中收容有泵轮13。泵轮13通过转轴14被驱动旋转。转轴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。
从吸入口12b向压缩机壳体12内吸入流体。吸入的流体朝向泵轮13流通,通过泵轮13的旋转被朝外侧送出。在泵轮13的外侧设置有涡管部15。通过泵轮13向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。在泵轮13与涡管部15之间设置有具有扩散器流路的扩散器部16。扩散器部16在泵轮13的周围邻接设置。扩散器部16将泵轮13送出的流体的动能变换成压力。在此对滑动式叶片机构50进行说明。图2是滑动式叶片机构的分解构成图。
如图2所示,滑动式叶片机构50具有轮毂侧壁部板51以及叶片53。轮毂侧壁部板51的轮毂侧壁51b(第1扩散壁)与图1所示的护罩侧壁17(第2扩散壁)对置,形成扩散器流路。
扩散器板54例如具有6个叶片53。叶片53被配置为引导叶片部分的长边方向相对于泵轮13的转轴14的方向带有规定的角度,以使端面与护罩侧壁17对置。该情况下,叶片53可以是通过采用枢轴机构等而能够变更引导叶片部分的角度的结构。其中,叶片53是本发明的引导叶片的一个构成例。
轮毂侧壁部板51例如具有6个狭缝51a。狭缝51a是以与叶片53相似的形状而贯通的孔。狭缝51a按多个叶片53的每个设有多个,叶片53能够向扩散器流路突出。通过扩散器板54沿图2中的箭头的方向移动,使得叶片53的突出量变动。滑动式叶片机构50按照图2所示的一侧与图1所示的护罩侧壁17对置的方式被安装于压缩机壳体12。
通过图1所示的致动器19驱动扩散器板54,使得叶片53向扩散器流路突出的突出量变化。换言之,致动器19可改变叶片53与护罩侧壁17的距离。致动器19例如是螺线管式致动器。ECU10对致动器19进行控制。例如ECU10控制向致动器19所具有的线圈的电力供给,控制致动器19对扩散器板54施加的力。空气流量计20能够测定在扩散器流路中流动的空气的流量(空气流量)。ECU10能够取得由空气流量计20测定出的空气流量,并根据空气流量来控制致动器19。
在扩散器流路的空气流量小(低空气流量)的情况下,通过增大叶片53向扩散器流路突出的突出量,换言之通过叶片53与护罩侧壁17的距离变小,能够提高压缩机11的压缩效率。另外,在扩散器流路的空气流量大的(高空气流量)情况下,通过叶片53的突出量变小,换言之通过叶片53与护罩侧壁17的距离变大,能够使叶片53与空气的碰撞损失降低,提高压缩效率。
接下来,对设置于扩散器板54的叶片53进行说明。图3(a)是例示实施例1涉及的压缩机具有的扩散器板的主视图。图3(b)是例示比较例涉及的压缩机具有的扩散器板的主视图。在图3(a)以及图3(b)中,图示出扩散器板54的上半部分。图中的虚线是将扩散器板54的中心轴A、换言之将压缩机11的中心轴A与叶片53的端部连结的线。其中,中心轴A例如是指图1所示的转轴14的中心轴。
如图3(a)中用虚线所示那样,在实施例1中,从扩散器板54的中心轴A、换言之从压缩机11的中心轴A观察,相邻的叶片53不重叠。另外,在相邻的叶片53间未形成喉部(throat)。当将相邻的叶片53间的距离(叶片间间距)设定为P1、将叶片53的长度设定为L时,叶片53的节弦比L/P1为1以下。
如图3(b)所示,比较例与实施例1相比使将叶片53的片数设为2倍且将叶片53间的间距设为小于P1的P2的例子。该情况下,节弦比L/P2比实施例1的节弦比L/P1大。如图中用网格斜线所示那样,从中心轴A观察相邻的叶片53重叠。另外,如虚线的圆所示,在叶片53间形成有喉部S。
接下来,对实施例1涉及的压缩机11的控制进行说明。图4是例示实施例1涉及的压缩机的控制的流程图。
如图4所示,ECU10从空气流量计20取得在扩散器流路通过的空气流量,判断空气流量是否为规定的值V以上(步骤S10)。当为是的情况下,即为高空气流量的情况下,致动器19驱动扩散器板54,使叶片53的突出量减少(步骤S11)。换言之,致动器19增大叶片53与护罩侧壁17的距离,形成L1(第1距离)。距离L1是根据空气流量使致动器19变化的叶片53与轮毂侧壁部板51的距离中最大的距离。
在步骤S11后,ECU10判断叶片53与护罩侧壁17的距离为L1的状态是否持续了规定的时间T(步骤S12)。在为否的情况下,结束控制。在为是的情况下,致动器19在使叶片53的突出量减少后,使突出量增大到步骤S11的大小(步骤S13)。换言之,致动器19在使叶片53与护罩侧壁17的距离比L1大后,返回为L1。在步骤S13后,结束控制。
当在步骤S10中为否时,即为低空气流量时,致动器19使叶片53的突出量增大(步骤S14)。换言之,致动器19缩小叶片53与护罩侧壁17的距离。在叶片53的突出量最大的情况下,叶片53抵接于护罩侧壁17。在步骤S14后,结束控制。其中,对于步骤S11以及步骤S14在图5(a)以及图5(b)中进行说明。对于步骤S13将在图9(a)以及图9(b)中后述。
接下来,对叶片53的突出状态进行说明。图5(a)是示意性地例示低空气流量时的叶片的说明。图5(b)是示意性地例示高空气流量时的叶片的说明。在图5(a)以及图5(b)中省略了狭缝51a。如上所述,低空气流量时与图4中的步骤S14对应。高空气流量时与图4中的步骤S11对应。
如图5(a)所示,轮毂侧壁部板51的轮毂侧壁51b与护罩侧壁17的和叶片53对置的区域17a的距离为L2。其中,在实施例1中,由于护罩侧壁17为平面,所以轮毂侧壁51b与区域17a的距离L2和轮毂侧壁51b与护罩侧壁17的距离几乎相等。在低空气流量时,叶片53抵接于护罩侧壁17(图4的步骤S14)。即,叶片53的突出量为L2。由此,能够提高低空气流量时的压缩机11的压缩效率。
如图5(b)所示,在高空气流量时,叶片53从狭缝51a突出,并且从护罩侧壁17离开距离L1(图4的步骤S11)。距离L1比距离L2小,例如为距离L2的一半以下。这样,即便在高空气流量时,叶片53也不完全退避至狭缝51a内,而残留在扩散器流路。换言之,叶片53的突出量不为零。此时,叶片53的上表面例如在扩散器流路的中央附近且位于接近轮毂侧壁51b的一侧。
接着对实施例1涉及的压缩机11的压缩效率进行说明。图6是例示因叶片的突出量的差异而引起的压缩机的压缩效率以及空气流量的差异的曲线图。横轴表示空气流量,纵轴表示压缩效率。图中标记中的圆圈表示叶片53不向扩散器流路突出的状态(“叶片无”)的压缩效率。三角表示叶片53在扩散器流路的整个流路宽度突出而与护罩侧壁17抵接的状态(“叶片全出”)的压缩效率。叶片全出与图5(a)的状态对应。方形表示叶片53向扩散器流路突出并且不与护罩侧壁17抵接的状态(“叶片半出”)的压缩效率。叶片半出与图5(b)的状态对应。
如图6所示,在叶片全出的情况下,空气流量越大则压缩机的压缩效率越低。另一方面,在叶片无或者叶片半出的情况下,无论空气流量大小如何都会得到几乎恒定的压缩机的压缩效率。另外,如图中的左侧所示,在空气流量低的情况下(低空气流量的情况下),叶片全出与叶片无以及叶片半出相比,压缩效率更高。与此相对,如图中的右侧所示,在空气流量高的情况下(高空气流量的情况下),叶片无以及叶片半出与叶片全出相比,压缩效率更高。因此,在低空气流量时,优选为叶片全出,即叶片53突出到与护罩侧壁17抵接。在高空气流量时,优选为叶片无或者叶片半出。
接下来,对低空气流量时的压缩效率进行说明。图7(a)是例示低空气流量时的压缩效率的曲线图。横轴表示叶片53的片数或者节弦比。纵轴表示压缩效率。其中,考虑叶片全出的状态。
如图7(a)所示,在叶片53的片数少的情况下或者叶片53的节弦比小的情况下,由于无法使通过扩散器流路的空气流最佳化,所以压缩效率降低。另外,例如在如图3(b)所示的比较例那样叶片53的片数较多的情况下或者叶片53的节弦比大的情况下,压缩效率降低。这是因为气流的大部分与叶片53碰撞,产生压力的损失。为了得到高的压缩效率,要求使叶片53的片数以及节弦比为适当的范围。例如通过如图2以及图3(a)所示,使叶片53的片数为6片并且使节弦比为1以下,能够得到高的压缩效率。接着,对高空气流量时的压缩效率进行说明。
图7(b)是例示高空气流量时的叶片的突出量与压缩机的压缩效率的关系的曲线图。横轴表示叶片53的突出量。纵轴表示压缩效率。实线表示实施例1中的压缩效率。虚线表示比较例中的压缩效率。
如图7(b)所示,在比较例的情况下,叶片53的突出量越大则压缩效率越低。因此,为了得到高的压缩效率,要求使叶片53的突出量降至零或者零附近。因此,叶片53的移动距离变大。与此相对,在实施例1的情况下,在叶片53的突出量为规定值以下的范围内压缩效率几乎恒定。这种情况与在图6的叶片无与叶片半出中压缩效率为几乎相同程度的情况对应。另外,在突出量为规定的值以上的范围中,突出量增大,并且压缩效率降低。如图7(b)中用虚线包围那样,将无论突出量大小如何压缩效率都几乎恒定的叶片53的突出量的范围作为不灵敏区域。
对于不灵敏区域存在的方式进行说明。图8(a)是例示比较例中的叶片的示意图,图8(b)是例示实施例1中的叶片的示意图。在图8(a)以及图8(b)中,图示出叶片半出的状态下的叶片53的俯视图。另外,箭头表示从泵轮13侧(参照图1)朝向涡管部15侧(参照图1)的流体(空气)的流动。
如图8(a)所示,在比较例中,叶片53之间不产生气流能够前进的缝隙。因此,气流一边与叶片53碰撞一边流动,碰撞损失变大,因此,在叶片53突出的情况下,压缩效率降低。
如图8(b)所示,在实施例1中,叶片53之间存在缝隙,气流的一部分能够通过缝隙(参照虚线的圆)。换言之,气流的一部分不与叶片53发生碰撞,能够在叶片53之间流动。因此,即使在叶片53突出的情况下,也能够较高地维持压缩效率。此时,实现了图7(b)所示的不灵敏区域的状态。
这样,在实施例1涉及的压缩机11中,如图3(a)所示,从压缩机11的中心(中心轴A)观察,相邻的叶片53不重叠。另外,在相邻的叶片53间不形成喉部。因此,在高空气流量时,存在图7(b)所示的不灵敏区域。如图4的步骤S11以及图5(b)所示,即使在致动器19根据空气流量使叶片53与护罩侧壁17的距离为最大的距离L1的情况下,L1也比轮毂侧壁部板51与护罩侧壁17的和叶片53对置的区域17a的距离L2小。因此,可维持高的压缩效率,并且缩小叶片53的移动距离。
在叶片53的移动距离小的情况下,致动器19的消耗电力降低。因此,例如由于能够代替外设膜片式致动器转而使用螺线管式致动器等,所以可实现致动器19的小型化。这样根据实施例1,能够实现压缩机11的小型化,并且能够实现消耗电力的降低。
为了有效地使压缩机11小型化并且降低消耗电力,优选致动器19为螺线管式致动器。另外,致动器19可以为螺线管式致动器以外的电动致动器。电动致动器是指将电能转换为机械力并利用该力使叶片53的突出量变化的设备。
也可以使叶片53的配置为例如从中心观察时相邻的叶片53不重叠并且形成喉部的配置。另外,也可以使叶片53的配置成为例如不形成喉部并且从中心观察相邻的叶片53重叠的配置。并且,节弦比可以比1大。但是,为了有效地得到高的压缩效率,优选叶片53的配置是从中心观察相邻的叶片53不重叠并且不形成喉部的配置。另外,优选节弦比为1以下。节弦比例如可以为0.9以下或者0.8以下。虽然将叶片53的片数形成为6片,但也可以为例如5片或者7片等。这样,叶片53的长度L、叶片间间距P1以及叶片53的片数等能够变更。
如在图4的步骤S10以及S14中说明那样,在低空气流量时,致动器19使叶片53与护罩侧壁17的距离小于L1。另一方面,如在图4的步骤S10以及S11中说明那样,在高空气流量时,致动器19增大叶片53与护罩侧壁17的距离而为L1。由此,在低空气流量以及高空气流量的情况下,能够得到高的压缩效率。
如图5(b)所示,在高空气流量时中,叶片53维持从轮毂侧壁51b向扩散器流路突出的状态。对从扩散器流路通过的流体(空气)的速度而言,扩散器流路的中央附近比壁(护罩侧壁17或者轮毂侧壁51b)侧大。由于叶片53的上表面位于扩散器流路的中央附近,所以积垢难以堆积于叶片53的上表面以及上表面附近。因此,叶片53的动作顺畅。
但是,有可能在叶片53的靠近轮毂侧壁51b的一侧堆积积垢。尤其在叶片53的突出量保持不变且经过一定程度的时间的情况下,存在积垢堆积的可能性。例如,考虑叶片53与护罩侧壁17的距离为L1的状态经过了时间T的情况。这种情况与在图4的步骤S12中为是的情况对应。
图9(a)为示意性地例示堆积了积垢的情况下的叶片53的说明图。图9(b)为示意性地例示除去积垢的叶片53的动作的说明。如图9(a)所示,有时积垢D堆积于叶片53的下部。如果堆积的积垢D凝固,则存在叶片53难以动作的可能性。
如图9(b)所示,在叶片53与护罩侧壁17的距离为L1的状态持续了规定的时间T的情况(图4的步骤S12中为是)下,致动器19使叶片53朝下方向移动,随后返回至原来的位置(图4的步骤S13)。换言之,致动器19在将叶片53与护罩侧壁17的距离形成为比L1大的L3后,返回至L1。由此,积垢D被除去,叶片53的动作变得顺畅。时间T可设为可在凝固前能够除去积垢的程度的任意时间。
此时,致动器19可以在使叶片53朝上方向移动后,返回至原来的位置。这样,致动器19只要在使叶片53与护罩侧壁17的距离变化后返回至L1即可。然而,如图7(b)所示,如果叶片53的突出量变大,则存在叶片53从不灵敏区域脱离、压缩效率降低的顾虑。与此相对,由于即使叶片53的突出量变小,叶片53仍处于不灵敏区域,所以压缩效率被维持较高不变。因此,优选致动器19在使叶片53与护罩侧壁17的距离比L1大后,返回至L1。
此外,在实施例1中,采用了叶片53从轮毂侧壁51b向护罩侧壁17突出的结构,但压缩机11也可以采用其他结构。例如可以是叶片53从护罩侧壁17向轮毂侧壁51b突出的结构。
实施例2
图10(a)以及图10(b)为示意性地例示实施例2涉及的压缩机的叶片的说明图。对于在图1~图3(a)中已叙述的结构省略说明。
如图10(a)以及图10(b)所示,在护罩侧壁17的与叶片53对置的区域形成有腔室17b。轮毂侧壁部板51的轮毂侧壁51b与腔室17b的底面的距离为L4。
如图10(a)所示,在低空气流量时,叶片53与腔室17b的底面抵接。如图10(b)所示,在高空气流量时,叶片53从狭缝51a突出,并且从腔室17b的底面离开距离L5。距离L5比距离L4小,例如为距离L4的一半以下。换言之,叶片53与护罩侧壁17的距离L5比轮毂侧壁51b与护罩侧壁17的和叶片53对置的区域即腔室17b的底面的距离L4小。由于实施例2涉及的压缩机11的控制与图4所示的情况相同,所以省略说明。根据实施例2,能够与实施例1同样地实现小型化,并且能够实现消耗电力的降低。另外,能够维持高的压缩效率。此外,叶片53可以从护罩侧壁17向轮毂侧壁51b突出,并在轮毂侧壁51b的与叶片53对置的区域设置腔室。
以上,对本发明的实施例进行了详细说明,但本发明并不局限于该特定的实施例,在权利要求书所记载的本发明的主旨范围内能够进行各种变形、变更。
附图标记说明:
10-ECU;11-压缩机;16-扩散器部;17-护罩侧壁;17a-区域;17b-腔室;19-致动器;50-滑动式叶片机构;51-轮毂侧壁部板;51b-轮毂侧壁;53-叶片。

Claims (4)

1.一种离心压缩机,具有:
第1扩散壁;
第2扩散壁,其与上述第1扩散壁对置,在该第2扩散壁与上述第1扩散壁之间形成扩散器流路;
引导叶片,其能够从上述第1扩散壁向上述扩散器流路突出;以及
可变单元,其能够根据上述扩散器流路的空气流量来变更上述引导叶片与上述第2扩散壁的距离,
该离心压缩机的特征在于,
具备从上述离心压缩机的中心轴观察时,相邻的多个上述引导叶片不重叠这样的结构以及在相邻的多个上述引导叶片之间不形成喉部这样的结构中的至少一种结构,
在上述可变单元使上述引导叶片与上述第2扩散壁的距离为最大的情况下,上述引导叶片与上述第2扩散壁的距离比上述第1扩散壁与上述第2扩散壁的和上述引导叶片对置的区域的距离小,
在上述扩散器流路的空气流量为规定的值以上的情况下,上述可变单元使上述引导叶片与上述第2扩散壁的距离为第1距离,
在上述扩散器流路的空气流量为规定的值以下的情况下,上述可变单元使上述引导叶片与上述第2扩散壁的距离为比上述第1距离小的距离,
在上述空气流量为上述规定的值以上的状态持续了规定时间的情况下,上述可变单元在使上述引导叶片与上述第2扩散壁的距离大于上述第1距离后,再返回至上述第1距离。
2.根据权利要求1所述的离心压缩机,其特征在于,
上述引导叶片的节弦比为1以下。
3.根据权利要求1或2所述的离心压缩机,其特征在于,
上述可变单元为电动致动器。
4.根据权利要求3所述的离心压缩机,其特征在于,
上述可变单元为螺线管式致动器。
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Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10330105B2 (en) * 2013-08-27 2019-06-25 Danfoss A/S Compressor including flow control insert and electromagnetic actuator
KR102104415B1 (ko) * 2015-02-05 2020-04-24 한화파워시스템 주식회사 압축기
KR102405634B1 (ko) * 2015-10-16 2022-06-07 한화파워시스템 주식회사 원심 압축기
JP6704843B2 (ja) * 2016-12-07 2020-06-03 三菱重工エンジン&ターボチャージャ株式会社 遠心圧縮機及びターボチャージャ
DE102017208134B4 (de) * 2017-05-15 2022-07-07 Hanon Systems Efp Deutschland Gmbh Fördereinrichtung
KR102572313B1 (ko) 2017-09-25 2023-08-29 존슨 컨트롤스 테크놀러지 컴퍼니 소형의 가변 기하학적 구조의 디퓨저 메커니즘
DE102018107264A1 (de) * 2018-03-27 2019-10-02 Man Energy Solutions Se Radialverdichter und Turbolader
DE102018211091A1 (de) * 2018-07-05 2020-01-09 Volkswagen Aktiengesellschaft Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine und Brennkraftmaschine
US10731660B2 (en) * 2018-08-17 2020-08-04 Rolls-Royce Corporation Diffuser having platform vanes
JP6889798B1 (ja) * 2020-02-04 2021-06-18 シナノケンシ株式会社 遠心送風機

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4503684A (en) * 1983-12-19 1985-03-12 Carrier Corporation Control apparatus for centrifugal compressor
DE102005012838A1 (de) * 2005-03-19 2006-09-21 Daimlerchrysler Ag Abgasturbolader in einer Brennkraftmaschine

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6466419A (en) * 1987-09-08 1989-03-13 Hino Motors Ltd Compressor for exhaust turbo super charger
US4932835A (en) * 1989-04-04 1990-06-12 Dresser-Rand Company Variable vane height diffuser
JPH0443899A (ja) * 1990-06-11 1992-02-13 Nissan Motor Co Ltd 遠心圧縮機
JPH04143499A (ja) 1990-10-03 1992-05-18 Hitachi Ltd 遠心形流体機械のデイフューザ
JPH0599199A (ja) * 1991-10-02 1993-04-20 Hitachi Ltd 遠心圧縮機
CA2149576A1 (en) * 1994-05-19 1995-11-20 Hideomi Harada Surge detection device and turbomachinery therewith
JPH08254127A (ja) * 1995-03-16 1996-10-01 Isuzu Motors Ltd 過給装置
US6036432A (en) * 1998-07-09 2000-03-14 Carrier Corporation Method and apparatus for protecting centrifugal compressors from rotating stall vibrations
JP2000205186A (ja) 1999-01-18 2000-07-25 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd 遠心圧縮機
JP4573074B2 (ja) * 2000-05-24 2010-11-04 株式会社Ihi 可変ディフューザ付き遠心圧縮機とその制御方法
US6872050B2 (en) * 2002-12-06 2005-03-29 York International Corporation Variable geometry diffuser mechanism
US7446372B2 (en) * 2005-09-01 2008-11-04 Micron Technology, Inc. DRAM tunneling access transistor
JP4265656B2 (ja) 2007-01-15 2009-05-20 トヨタ自動車株式会社 遠心圧縮機
US7905702B2 (en) * 2007-03-23 2011-03-15 Johnson Controls Technology Company Method for detecting rotating stall in a compressor
US8567207B2 (en) * 2007-10-31 2013-10-29 Johnson Controls & Technology Company Compressor control system using a variable geometry diffuser
JP2009270472A (ja) * 2008-05-07 2009-11-19 Toyota Motor Corp 遠心式過給機
JP2010106746A (ja) * 2008-10-30 2010-05-13 Toyota Industries Corp 遠心圧縮機
JP4973674B2 (ja) * 2009-02-24 2012-07-11 トヨタ自動車株式会社 過給機制御装置

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4503684A (en) * 1983-12-19 1985-03-12 Carrier Corporation Control apparatus for centrifugal compressor
DE102005012838A1 (de) * 2005-03-19 2006-09-21 Daimlerchrysler Ag Abgasturbolader in einer Brennkraftmaschine

Also Published As

Publication number Publication date
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