CN106677902A - 一种涡轮增压器 - Google Patents

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    • F04D25/04—Units comprising pumps and their driving means the pump being fluid-driven

Abstract

本发明公开了一种涡轮增压器，包括叶轮，在所述叶轮的半径方向上设置叶轮环形压气区和叶轮环形透平区，至少三个所述叶轮对应设置，所有所述叶轮环形压气区串联连通，所有所述叶轮环形透平区串联连通。本发明所公开的涡轮增压器具有高增压比，不仅能够有效地提升应用其的动力装置的功率密度及实际效率，而且能高效地利用工业废气。

Description

一种涡轮增压器
技术领域
本发明涉及热能与动力领域，尤其涉及一种涡轮增压器。
背景技术
利用一种有压气体对另外气体进行增压的增压器，例如内燃机涡轮增压器的应用十分广泛，如果能够发明出高增压比的增压器将有利于利用工业废气，并有利于提高内燃机的功率密度和实际效率。因此，需要发明一种新型增压器。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提出的技术方案如下：
方案1：一种涡轮增压器，包括叶轮，在所述叶轮的半径方向上设置叶轮环形压气区和叶轮环形透平区，至少三个所述叶轮对应设置，所有所述叶轮环形压气区串联连通，所有所述叶轮环形透平区串联连通。
方案2：在方案1的基础上，进一步使相邻的两个所述叶轮旋转方向相反，或至少两个所述叶轮旋转方向相反。
方案3：在方案1的基础上，进一步使相邻的两个所述叶轮旋转方向相同，在相邻的两个所述叶轮之间设置静止叶轮，或至少两个相邻的所述叶轮旋转方向相同，在此两个相邻所述叶轮之间设置静止叶轮。
方案4：在方案1至3中任一方案的基础上，进一步在两个相邻的所述叶轮环形压气区之间设置压缩气体导出口。
方案5：在方案1至4中任一方案的基础上，进一步在两个相邻的所述叶轮环形压气区之间设置压缩气体冷却器。
方案6：在方案1至5中任一方案的基础上，进一步使所述叶轮设为轴流叶轮或设为径流叶轮。
本发明中，所谓的“串联连通”是指流体流通通道上的连通，A与B串联连通是指流入A的流体的至少一部分来自B，或者流出A的流体的至少一部分流入B。
本发明中，应根据热能和动力领域的公知技术，在必要的地方设置必要的部件、单元或系统等。
本发明的有益效果如下:
本发明所公开的涡轮增压器具有高增压比，不仅能够有效地提升应用其的动力装置的功率密度及实际效率，而且能高效地利用工业废气。
附图说明
图1.1-1.3：本发明实施例1的结构示意图；
图2：本发明实施例2的结构示意图；
图3：本发明实施例3的结构示意图；
图4：本发明实施例4的结构示意图；
图5：本发明实施例5的结构示意图。
具体实施方式
实施例1
一种涡轮增压器，如图1.1-1.3所示，包括叶轮1，在所述叶轮1的半径方向上设置叶轮环形压气区11和叶轮环形透平区12，三个所述叶轮1对应设置，所有所述叶轮环形压气区11串联连通，所有所述叶轮环形透平区12串联连通。
作为可变换的实施方式，本发明实施例1还可选择性地使四个、五个、六个、七个、八个、九个、十个、十一个、十二个、十三个、十四个、十五个、十六个、十七个、十八个、十九个、二十个、二十一个、二十二个、二十三个、二十四个、二十五个、二十六个、二十七个、二十八个、二十九个、三十个或更多个所述叶轮1对应设置。
实施例2
一种涡轮增压器，如图2所示，包括叶轮1，在所述叶轮1的半径方向上设置叶轮环形压气区11和叶轮环形透平区12，五个所述叶轮1对应设置，所有所述叶轮环形压气区11串联连通，所有所述叶轮环形透平区12串联连通，且相邻的两个所述叶轮1旋转方向相反，相邻所述叶轮1之间通过惰轮传动设置。
作为可变换的实施方式，本发明实施例2相邻所述叶轮1之间还可以通过磁力作用、流体叶轮机构的作用传动设置，并实现对转的功能。
作为可变换的实施方式，本发明实施例2及其可变换的实施方式也可进一步选择性地使三个、四个、六个、七个、八个、九个、十个、十一个、十二个、十三个、十四个、十五个、十六个、十七个、十八个、十九个、二十个、二十一个、二十二个、二十三个、二十四个、二十五个、二十六个、二十七个、二十八个、二十九个、三十个或更多个所述叶轮1对应设置。
作为可变换的实施方式，实施例2及其可变换的实施方式还可选择性地选择使部分相邻的所述叶轮1的旋转方向相反。
实施例3
一种涡轮增压器，如图3所示，包括叶轮1，在所述叶轮1的半径方向上设置叶轮环形压气区11和叶轮环形透平区12，四个所述叶轮1对应设置，所有所述叶轮环形压气区11串联连通，所有所述叶轮环形透平区12串联连通，相邻的两个所述叶轮1旋转方向相同，在相邻的两个所述叶轮1之间设置静止叶轮13，在所述静止叶轮13上也设置环形压气区和环形透平区，所述静止叶轮13上的环形压气区与所述叶轮1上的环形压气区11串联连通，所述静止叶轮13上的环形透平区与所述叶轮1上的环形透平区12串联连通。
实施例4
一种涡轮增压器，如图4所示，包括叶轮1，在所述叶轮1的半径方向上设置叶轮环形压气区11和叶轮环形透平区12，八个所述叶轮1对应设置，所有所述叶轮环形压气区11串联连通，所有所述叶轮环形透平区12串联连通，相邻的两个所述叶轮1旋转方向相同，在相邻的两个所述叶轮1之间设置静止叶轮13，在所述静止叶轮13上也设置环形透平区，所述静止叶轮13上的环形透平区与所述叶轮1上的环形透平区12串联连通。
实施例5
一种涡轮增压器，如图5所示，包括叶轮1，在所述叶轮1的半径方向上设置叶轮环形压气区11和叶轮环形透平区12，八个所述叶轮1对应设置，所有所述叶轮环形压气区11串联连通，所有所述叶轮环形透平区12串联连通，相邻的两个所述叶轮1旋转方向相同，在相邻的两个所述叶轮1之间设置静止叶轮13，在所述静止叶轮13上也设置环形压气区，所述静止叶轮13上的环形压气区与所述叶轮1上的环形压气区11串联连通。
作为可变换的实施方式，本发明实施例3至实施例5及其可变换的实施方式均可进一步选择性地使三个、四个、六个、七个、八个、九个、十个、十一个、十二个、十三个、十四个、十五个、十六个、十七个、十八个、十九个、二十个、二十一个、二十二个、二十三个、二十四个、二十五个、二十六个、二十七个、二十八个、二十九个、三十个或更多个所述叶轮1对应设置。
作为可变换的实施方式，本发明实施例3至实施例5及其可变换的实施方式还可选择性地使至少两个相邻的所述叶轮1旋转方向相同，在此两个相邻所述叶轮1之间设置静止叶轮13。
作为可变换的实施方式，本发明实施例1至实施例5及其可变换的实施方式均可进一步选择性地选择使在两个相邻的所述叶轮环形压气区11之间设置压缩气体导出口。
作为可变换的实施方式，本发明实施例1至实施例5及其前述可变换的实施方式均可进一步选择性地选择在两个相邻的所述叶轮环形压气区11之间设置压缩气体冷却器。
作为可变换的实施方式，本发明实施例1至实施例5及其可变换的实施方式均可进一步选择性地选择使所述叶轮1设为轴流叶轮或设为径流叶轮。
作为可以变换的实施方式，本发明各实施方式中的技术要素在不冲突的情况下能够相互组合。
显然，本发明不限于以上实施例，根据本领域的公知技术和本发明所公开的技术方案，可以推导出或联想出许多变型方案，所有这些变型方案，也应认为是本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种涡轮增压器，包括叶轮(1)，其特征在于：在所述叶轮(1)的半径方向上设置叶轮环形压气区(11)和叶轮环形透平区(12)，至少三个所述叶轮(1)对应设置，所有所述叶轮环形压气区(11)串联连通，所有所述叶轮环形透平区(12)串联连通。
2.如权利要求1所述涡轮增压器，其特征在于：相邻的两个所述叶轮(1)旋转方向相反，或至少两个所述叶轮(1)旋转方向相反。
3.如权利要求1所述涡轮增压器，其特征在于：相邻的两个所述叶轮(1)旋转方向相同，在相邻的两个所述叶轮(1)之间设置静止叶轮(13)，或至少两个相邻的所述叶轮(1)旋转方向相同，在此两个相邻所述叶轮(1)之间设置静止叶轮(13)。
4.如权利要求1至3中任意一项所述涡轮增压器，其特征在于：在两个相邻的所述叶轮环形压气区(11)之间设置压缩气体导出口。
5.如权利要求1至3中任意一项所述涡轮增压器，其特征在于：在两个相邻的所述叶轮环形压气区(11)之间设置压缩气体冷却器。
6.如权利要求4所述涡轮增压器，其特征在于：在两个相邻的所述叶轮环形压气区(11)之间设置压缩气体冷却器。
7.如权利要求1至3和6中任一项所述涡轮增压器，其特征在于：所述叶轮(1)设为轴流叶轮或设为径流叶轮。
8.如权利要求4所述涡轮增压器，其特征在于：所述叶轮(1)设为轴流叶轮或设为径流叶轮。
9.如权利要求5所述涡轮增压器，其特征在于：所述叶轮(1)设为轴流叶轮或设为径流叶轮。
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