CN108368856B - 离心压缩机的排出部构造 - Google Patents

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Abstract

本发明的离心压缩机的排出部构造,设置有包括涡旋流路和与涡旋流路的排出侧连接的排出流路的压缩气体流路。排出部构造具备:舌部,其设置于涡旋流路与排出流路之间的分支部;第一流路部分,其在涡旋流路的原点侧具有曲率的中心;第二流路部分,其与第一流路部分的排出侧连通,并在涡旋流路的外侧具有曲率的中心。第一流路部分至少包括涡旋流路的一部分,第二流路部分至少包括排出流路的一部分。舌部面对第二流路部分并且位于第二流路部分的中途。

Description

离心压缩机的排出部构造
技术领域
本公开涉及离心压缩机的排出部构造。
背景技术
以往,对离心压缩机的涡旋件等与压缩机壳体相关的构造进行各种研究。例如专利文献1所记载的那样,公知有在涡轮增压器的压缩机壳体中,以舌部为起点截面积向顺时针方向逐渐增加,并与排出管连接的漩涡状的涡旋件。舌部形成于涡旋件与排出管的分支点。在该构造中,将舌部设定为涡旋件的起点以及终点,并将起点设为0°,向右旋转角度,将360°设为终点,涡旋件在该位置结束。与涡旋件的终点连续的部分成为排出管。
专利文献1:日本特开2005-207337号公报
在现有的压缩机壳体中,排出部的形状笔直地构成的情况较多。在排出部笔直地构成的情况下,在比表示峰值效率的流量大的大流量侧,存在产生因气流的碰撞而造成损失的趋势。作为其结果会使效率降低。
发明内容
本公开对能够抑制排出部的效率降低的离心压缩机的排出部构造进行说明。
发明人针对涡旋流路或者排出流路中因气流的碰撞而造成损失的产生的重要因素及其改善方案,反复进行了探讨。其结果发明人发现通过研究排出流路的形状、和舌部相对于该形状的位置,能够解决上述课题。即,发现在现有的笔直地构成的排出部中,例如来自扩散器等的气流与舌部碰撞成为重要因素,从而产生损失。
本公开的一个方式是一种离心压缩机的排出部构造,其设置有包括涡旋流路和与涡旋流路的排出侧连接的排出流路的压缩气体流路,该离心压缩机的排出部构造具备:舌部,其设置于涡旋流路与排出流路之间的分支部;第一流路部分,其在涡旋流路的原点侧具有曲率的中心;以及第二流路部分,其与第一流路部分的排出侧连通,并在涡旋流路的外侧具有曲率的中心,第一流路部分至少包括涡旋流路的一部分,第二流路部分至少包括排出流路的一部分,舌部面对第二流路部分,并且位于第二流路部分的中途。
根据本公开的一个方式,能够抑制气体的流动与舌部碰撞,作为其结果能够减少损失,并抑制排出部的效率降低。
附图说明
图1是包括应用了本公开的一个实施方式的压缩机的增压器的剖视图。
图2是图1中的压缩机壳体的立体图。
图3是表示压缩气体流路的外形的立体图。
图4是表示压缩气体流路的外形的图,并且是在与通过原点的中心轴线正交的面处剖切的剖视图。
图5的(a)是表示卷绕结束部与舌部的关系的图,图5的(b)是在包括中心轴线的平面处剖切的流路的剖视图。
图6是表示从卷绕结束部到排出流路的流路形状的图。
图7的(a)是表示周向角度与从原点到流路中心的距离的关系的图,图7的(b)是表示周向角度与流路的截面积的关系的图。
图8的(a)是表示图3所示的本实施方式的排出部构造的总压力分布的图,图8的(b)是表示图9所示的比较例的排出部构造的总压力分布的图。
图9是表示比较例的压缩气体流路的外形的立体图。
图10的(a)是表示变形例的压缩气体流路的外形的图,图10的(b)是表示其他变形例的压缩气体流路的外形的图。
具体实施方式
本公开的一个方式是一种离心压缩机的排出部构造,其设置有包括涡旋流路和与涡旋流路的排出侧连接的排出流路的压缩气体流路,该离心压缩机的排出部构造具备:舌部,其设置于涡旋流路与排出流路之间的分支部;第一流路部分,其在涡旋流路的原点侧具有曲率的中心;以及第二流路部分,其与第一流路部分的排出侧连通,并在涡旋流路的外侧具有曲率的中心,第一流路部分至少包括涡旋流路的一部分,第二流路部分至少包括排出流路的一部分,舌部面对第二流路部分,并且位于第二流路部分的中途。
根据该离心压缩机的排出部构造,至少包括排出流路的一部分的第二流路部分在涡旋流路的外侧具有曲率的中心。即,与在涡旋流路的原点侧具有曲率的中心的第一流路部分弯曲的方向相反。面对第二流路部分的舌部位于第二流路部分的中途。通过这样在朝向外侧弯曲的第二流路部分的中途设置舌部,从而舌部位于描绘曲线的第二流路部分的外周侧。因此与排出流路为笔直的情况相比,舌部位于相对于气流较远的位置,因此气流难以与舌部碰撞。根据这样的弯曲形状的排出流路与舌部的位置关系,能够减少损失。作为其结果可抑制排出部的效率降低。
在几个方式中,舌部也可以位于第二流路部分的中央部或者比中央部靠下游侧。根据该结构,舌部的位置变得更远,能够更显著地发挥上述效果。
在几个方式中,在涡旋流路的与通过原点的中心轴线正交的截面中,舌部的涡旋流路侧的壁面与舌部的排出流路侧的壁面所成的角可以为50°以上。
以下,一边参照附图、一边对本公开的实施方式进行说明。另外,在附图的说明中对相同要素标注相同附图标记,并省略重复的说明。在本实施方式中在称为“上游”或者“下游”的情况下,以气体的气流方向为基准。
参照图1,对应用了本实施方式的排出部构造的增压器1进行说明。如图1所示,增压器1例如应用于船舶、车辆的内燃机。增压器1具备涡轮2和压缩机(离心压缩机)3。涡轮2具备涡轮壳体4和收纳于涡轮壳体4的涡轮叶轮6。涡轮壳体4具有在内侧的周缘部沿周向延伸的涡旋部4a。压缩机3具备压缩机壳体5和收纳于压缩机壳体5的压缩机叶轮7。压缩机壳体5具有在内侧的周缘部沿周向延伸的涡旋部5a。
涡轮叶轮6设置于旋转轴14的一端,压缩机叶轮7设置于旋转轴14的另一端。压缩机叶轮7借助设置于旋转轴14的另一端的螺母16而固定于旋转轴14。在涡轮壳体4与压缩机壳体5之间设置有轴承壳体13。旋转轴14经由轴颈轴承15而能够旋转地支承于轴承壳体13,旋转轴14、涡轮叶轮6以及压缩机叶轮7作为一体的旋转体12而绕旋转轴线H旋转。
在涡轮壳体4设置有排出气体流入口(未图示)以及排出气体流出口10。从内燃机(未图示)排出的排出气体(流体)通过排出气体流入口而流入到涡轮壳体4内,并通过涡旋部4a内的涡旋流路19而流入涡轮叶轮6,使涡轮叶轮6旋转。然后,排出气体通过排出气体流出口10向涡轮壳体4外流出。
在压缩机壳体5设置有吸入口9以及排出口11(参照图2)。如上述那样,若涡轮叶轮6旋转,则压缩机叶轮7经由旋转轴14进行旋转。旋转的压缩机叶轮7通过吸入口9吸入外部的空气进行压缩,并通过涡旋部5a内的涡旋流路21从排出口排出。从排出口11排出的压缩空气向上述的内燃机供给。
接下来,参照图2~图4,对应用了本实施方式的排出部构造的压缩机壳体5进行说明。如图2所示,压缩机壳体5具备:漩涡状的涡旋部5a、设置于涡旋部5a中央的圆筒状的吸入管5b、以及与涡旋部5a连结并包含上述排出口11的排出管5c。压缩机壳体5在内部包含新的压缩气体流路20,由此能够特别地减少大流量中的气流的损失,从而实现效率的提高。特别是在压缩机壳体5中,从涡旋部5a到排出管5c的内部的流路形状具有特征。
图3是表示压缩气体流路20的外形的立体图。图4是表示压缩气体流路20的外形的图,例如是在与通过涡旋流路21的原点C的旋转轴线H(中心轴线)正交的面处剖切的剖视图。如图3所示,设置于压缩机壳体5内的压缩气体流路20包括:漩涡状的涡旋流路21、和与该涡旋流路21的排出侧连接的排出流路22。在此,压缩气体流路20的外形例如成为将各流路截面的外侧壁面在径向上最大的位置(称为最外周部)与内侧壁面在径向上最小的位置(称为最内周部)连结的曲线。上述最外周部以及最内周部的旋转轴线H方向的高度(距离与旋转轴线H垂直的压缩机壳体5的底面的长度)不限定为相同。在该情况下,例如即使旋转轴线H方向的高度不同,也可以将上述最外周部以及最内周部沿旋转轴线H方向相对于与通过原点C的旋转轴线H正交的面上投影,该投影的外周线与内周线被认为是压缩气体流路20的外形。由压缩机叶轮7输送的空气经由扩散器17(图5的(b)参照)而汇集于压缩气体流路20,并从排出口11排出。环状的扩散器17是在旋转轴线H方向上具有恒定的高度的平行流路。扩散器17设置在配置有压缩机叶轮7的空间与压缩气体流路20之间,从而将它们连接。在压缩气体流路20的内周侧存在有环状的扩散器出口21c。涡旋流路21的原点C例如是成为涡旋流路21上的各流路截面的内侧壁部23、或者外侧壁部24距离旋转轴线H的径向距离的基准的点。在该情况下,旋转轴线H通过原点C。旋转轴线H例如能够基于压缩机壳体5的构造、或者压缩机壳体5与轴承壳体13的嵌合构造而设定(参照图1)。旋转轴线H也可以是吸入管5b的内周面(即吸入口9)的轴心。旋转轴线H也可以是形成扩散器17的压缩机壳体5的壁部5d(面对涡旋流路21的壁部)的外周侧的前端部、即扩散器17的外周缘17a的轴心。旋转轴线H也可以是压缩机壳体5与轴承壳体13的嵌合部18的轴心。在吸入管5b的内周面、扩散器17的外周缘17a、嵌合部18分别为圆形的情况下,如上述那样,旋转轴线H可以是它们的轴心(中心)。在吸入管5b的内周面、扩散器17的外周缘17a以及嵌合部18不是圆形的情况下(不是正圆的情况下),旋转轴线H也可以是它们的面积中心。
如图2~图4所示,在涡旋流路21与排出流路22的分支部设置有舌部30。从与该舌部30对应的卷绕开始部21a到卷绕结束部21b成为压缩气体流路20的涡旋流路21。更具体而言,从卷绕开始部21a到卷绕结束部21b的周向的角度例如为300°左右。不限于该方式,从卷绕开始部21a到卷绕结束部21b的周向的角度可以小于300°,也可以为300°以上。涡旋流路21的范围可根据排出管5c的形状、排出口11的位置、设计方法等变化。涡旋流路21也可以遍布一周(即360°)而连续。
在本实施方式中,涡旋流路21在与舌部30对应的位置开始,涡旋流路21在代表截面A(参照图5的(a))的位置结束。与涡旋流路21连续的流路是上述的排出流路22。根据增压器1的使用方式而变更排出口11的位置或者形状,伴随于此,排出流路22能够成为任意的形状或者大小。以对规定的排出口11提高效率的方式来决定涡旋流路21以及排出流路22的形状。
如图4所示,压缩气体流路20在排出流路22的范围内,具有向外侧弯曲的形状的第二流路部分F2。即,压缩气体流路20具备:在原点C侧(换言之在内侧)具有曲率的中心的第一流路部分F1、和设置为与第一流路部分F1连续并在涡旋流路21的外侧具有曲率的中心的第二流路部分F2。
在此,各流路部分的曲率例如在通过原点C的平面处剖切压缩气体流路20的情况下,由将其截面的中心(重心或者形心,参照图5的(b)的中心P)连结的曲线来决定。连结该中心的曲线不局限于位于同一平面上。例如也可以使连结中心的曲线投影于通过原点C的轴线方向,并基于在与该轴线正交的平面上投影的中心线L,来计算各流路部分的曲率。
另外,不局限于通过截面的中心来决定曲率的情况,也可以基于截面中离原点C最近的部分(参照图5(b)的内端E)来决定各流路部分的曲率。也可以与此相反,基于离原点C最远的部分来决定各流路部分的曲率。
各流路部分的曲率能够根据位置而变化。在压缩气体流路20中,根据曲率的中心是处于涡旋流路21的内侧还是外侧,来决定第一流路部分F1和第二流路部分F2。上述的中心线L包括:与第一流路部分F1对应的第一中心线L1、和与第二流路部分F2对应的第二中心线L2。第一中心线L1的曲率的中心位于涡旋流路21的内侧,第二中心线L2的曲率的中心位于涡旋流路21的外侧。即,在第一流路部分F1与第二流路部分F2之间曲率发生变化(存在拐点)。
第一流路部分F1包括:大体构成涡旋流路21的内周侧的内侧壁部23、和大体构成涡旋流路21的外周侧的外侧壁部24。第二流路部分F2包括:大体构成排出流路22的外周侧的外侧壁部25、和大体构成排出流路22的内周侧的内侧壁部26。外侧壁部24与内侧壁部26连续。在外侧壁部24与外侧壁部25之间设置有舌部30。
涡旋流路21以及第一流路部分F1可以是一致的范围,也可以是不同的范围。涡旋流路21以及第一流路部分F1即使是不同的范围的情况下,也部分重叠。排出流路22以及第二流路部分F2可以是一致的范围,也可以是不同的范围。排出流路22以及第二流路部分F2即使是不同的范围,也部分重叠。换言之,第一流路部分F1至少包括涡旋流路21的一部分。第二流路部分F2至少包括排出流路22的一部分。
例如,在图4所示的例子中,涡旋流路21以及第一流路部分F1的一方的端点(上游侧的端点)一致,另一方的端点(下游侧的端点)不一致。一方的端点(上游侧的端点)和另一方的端点(下游侧的端点)关于排出流路22以及第二流路部分F2均不一致。
在这样的压缩气体流路20中,舌部30位于向外侧弯曲的第二流路部分F2的中途。舌部30面对第二流路部分F2(即,面临第二流路部分F2)。换言之,第二流路部分F2包含舌部30的位置。另外,排出流路22也包含舌部30的位置。
更详细而言,舌部30位于第二流路部分F2的中央部。如上述那样,第二流路部分F2向外侧弯曲,因此由外侧壁部25构成弯曲部的外周部分。第一流路部分F1的内侧壁部23与第二流路部分F2的外侧壁部25,在舌部30面临的区域内不连续,它们之间成为空间,但能够假定将内侧壁部23与外侧壁部25平滑地连结的假想面27。由假想面27以及外侧壁部25形成第二流路部分F2的凸形状的壁部。另外,外侧壁部25的上游侧的端部成为舌部30的前端30a,因此假想面27通过该前端30a。
舌部30位于凸形状的壁部的中央部。另外,舌部30可以位于凸形状的壁部的上游侧,也可以位于下游侧。至少舌部30位于比将第二流路部分F2的起点的外周壁部Wa与第二流路部分F2的终点的外周壁部Wb连结的假想线28靠外周侧(图4的下侧)。换言之,排出流路22存在于沿着弯曲的形状的位置,若以现有的笔直的排出部形状为基准来考虑,则存在于更退后的位置。另外,舌部30也可以位于比第二流路部分F2的中央部靠下游侧。
另外,若从其他观点对舌部30的特征进行说明,则在与通过原点C的中心轴线正交的截面中,舌部30的涡旋流路21侧的壁面亦即外侧壁部24、与舌部30的排出流路22侧的壁面亦即外侧壁部25所成的角(它们在前端30a相交)成为50°以上。该舌部30的角度可以为30°以上且小于50°,也可以为50°以上。
另外,在其他观点中,也能够如以下那样对压缩气体流路20进行说明。在此,假定与将涡旋流路21的曲率半径的中心与舌部30的前端30a连结的直线垂直的平面。例如,该平面也可以认为是上述两点间的垂直平分面。在舌部30的位置处的排出流路22的曲率半径的中心,位于隔着该平面而与涡旋流路21的曲率半径的中心相反的一侧。这样的特征意味着与上述的第二流路部分F2相同的技术事项。
接着,参照图5对以代表截面A为基准的压缩气体流路20的特征进行说明。如图5的(a)所示,在压缩气体流路20中,以代表截面A作为360°的位置的截面。该代表截面A是处于以排出流路22为基准、比舌部30向上游侧偏移了数十度(例如30~60°)的位置的截面。代表截面A也可以是处于以排出流路22为基准、比舌部30向上游侧偏移了50°或者60°的位置的截面。
若对代表截面A的一个例子进行说明,则如图7的(a)所示,从原点C到压缩气体流路20的中心P的距离R(参照图5的(b))具有大致恒定的倾斜而增加的最终的区域也可以作为代表截面A。另一方面,如图7的(b)所示,压缩气体流路20的截面积具有大致恒定的倾斜而增加的最终的区域也可以作为代表截面A。例如,代表截面A可以是在周向角度中360°~390°的范围的任一位置的截面。代表截面A也可以是在周向角度中360°的位置的截面。
在压缩气体流路20中,将连结原点C与代表截面A的方向设为Y轴方向,将与包括原点C和代表截面A的平面正交的方向设为X轴方向。在该情况下,如图6所示,在与代表截面A对应的卷绕结束部21b以下,若观察Y方向相对于X方向的值的变化趋势,则从X轴到流路截面的中心P的距离、和从X轴到离X轴最近的部分亦即内端E的距离,均成为向下凸出的形状。
根据现有的排出部构造,大多从卷绕结束部21b朝向排出口11成为笔直的流路形状。即,大多成为图6中用虚线表示的直线的形状。与此相对,在本实施方式的压缩气体流路20中,成为向下凸出的形状的流路。该特征意味着与上述的第二流路部分F2相同的技术事项。
在通过流体解析对以上说明的压缩机壳体5的排出部构造、和现有的排出部构造进行了评价后,获得以下所示的结果。图8的(a)是表示本实施方式的排出部构造的总压力分布的图,图8的(b)是表示图9所示的比较例的排出部构造的总压力分布的图。在该图中,流路内的总压力用深浅来表示。即,越浅地表示的区域则总压力越高,越深地表示的区域则总压力越低。
可知在本实施方式的压缩气体流路20中,在第二流路部分F2可抑制总压力的降低。
图9所示的现有的压缩气体流路120包括涡旋流路121和排出流路122,排出流路122是笔直的形状。从卷绕开始部121a到卷绕结束部121b的流路的形状、扩散器出口121c的厚度等与本实施方式的压缩气体流路20虽没有较大不同,但舌部130的位置以及形状不同。即,舌部130相对于卷绕结束部121b处于Y方向上较高的位置。当然,在压缩气体流路120未形成第二流路部分F2。
如图8的(b)所示,在压缩气体流路120中,来自扩散器出口121c的气流与舌部130碰撞,在舌部130周边的较广的范围总压力降低。其结果在排出口111处产生损失。
根据以上所述,确认了压缩气体流路20的效率方面的有效性。
根据以上说明的压缩机3的排出部构造,至少包括排出流路22的一部分的第二流路部分F2在涡旋流路21的外侧具有曲率的中心。即,与在涡旋流路21的原点C侧具有曲率的中心的第一流路部分F1弯曲的方向相反。面对第二流路部分F2的舌部30位于第二流路部分F2的中途。通过这样在朝向外侧弯曲的第二流路部分F2的中途设置有舌部30,从而舌部30位于描绘曲线的第二流路部分F2的外周侧。因此与排出流路22为笔直的情况相比,舌部30位于相对于气流较远的位置,气流难以与舌部30碰撞。借助这样的弯曲形状的排出流路22与舌部30的位置关系,可减少损失。作为其结果可抑制排出口11的效率降低。该效果在比表现峰值效率的流量大的大流量侧能特别有效地发挥。在现有的笔直的排出部形状中,存在若成为大流量则效率降低的趋势,但在本实施方式中这一点被改善。
若舌部30位于第二流路部分F2的中央部或者比中央部靠下游侧,则舌部30的位置比代表截面A远,能够更显著地发挥上述效果。
若使舌部30的涡旋流路21侧的壁面亦即外侧壁部24、与舌部30的排出流路22侧的壁面亦即外侧壁部25所成的角形成为50°以上,则通过将扩散器流路(涡旋流路)与排出流路平滑地连接,从而例如从扩散器流路流入的气流的紊乱减少,能够更显著地发挥上述效果。
以上,对本公开的实施方式进行了说明,但本发明不局限于上述的实施方式。例如也可以采用图10所示的各种变形方式。如图10的(a)所示,即使在排出口11的位置设定得在Y方向上相对于代表截面A较低的情况下,也能够采用具备:从卷绕开始部41a到卷绕结束部41b的涡旋流路41、和与涡旋流路41连接的排出流路42的压缩气体流路40。在代表截面A的下游侧形成有逐渐弯曲的第二流路部分F2,面对第二流路部分F2的舌部30位于第二流路部分F2的中途。
另外,如图10的(b)所示,在排出口11的位置设定得在Y方向上相对于代表截面A较高的情况下,也能够采用具备:从卷绕开始部51a到卷绕结束部51b的涡旋流路51、和与涡旋流路51连接的排出流路52的压缩气体流路50。在代表截面A的下游侧形成有第二流路部分F2,面对第二流路部分F2的舌部30位于第二流路部分F2的中途。
根据这样的压缩气体流路40、50也能够发挥与图8的(a)所示的同样的作用、效果。
第一流路部分F1与第二流路部分F2不局限于连续的情况。也可以在第一流路部分F1与第二流路部分F2之间遍布规定的长度设置笔直的流路部分。在该情况下不存在拐点,第一流路部分F1与第二流路部分F2由笔直的流路部分连通。
排出口的形状不局限于沿涡旋流路的大致周向延伸的情况。例如也可以设置向纸面方向弯曲的形状。在该情况下,例如基于在与通过原点C的中心轴线正交的面处剖切的剖视图中投影的形状,与上述的实施方式同样,能够采用具备:从卷绕开始部到卷绕结束部的涡旋流路、和与涡旋流路连接的排出流路的涡旋流路。
本发明不局限于增压器1,也能够应用于所有的离心压缩机。另外,从离心压缩机3的吸入口9观察,涡旋流路的漩涡不局限于从卷绕开始部到卷绕结束部绕顺时针方向形成的情况。例如,也可以从吸入口9观察,涡旋流路的漩涡从卷绕开始部到卷绕结束部绕逆时针方向形成。
根据本公开的几个方式,抑制气体的气流与舌部碰撞,作为其结果能够减少损失,从而能够抑制排出部的效率降低。
附图标记说明:1...增压器;3...压缩机(离心压缩机);20...压缩气体流路;21...涡旋流路;22...排出流路;23...内侧壁部;24...外侧壁部;25...外侧壁部;26...内侧壁部;30...舌部;40...压缩气体流路;41...涡旋流路;42...排出流路;50...压缩气体流路;51...涡旋流路;52...排出流路;C...原点;F1...第一流路部分;F2...第二流路部分;L...中心线

Claims (4)

1.一种离心压缩机的排出部构造,设置有包括涡旋流路和与所述涡旋流路的排出侧连接的排出流路的压缩气体流路,所述离心压缩机的排出部构造的特征在于,具备:
舌部,其设置于所述涡旋流路与所述排出流路之间的分支部;
第一流路部分,其在所述涡旋流路的原点侧具有曲率的中心;以及
第二流路部分,其与所述第一流路部分的排出侧连通,并在所述涡旋流路的外侧具有曲率的中心,
所述第一流路部分至少包括所述涡旋流路的一部分,
所述第二流路部分至少包括所述排出流路的一部分,
所述第二流路部分包括:与所述第二流路部分的中心侧相反一侧的外侧壁部、和将所述第一流路部分的中心侧的内侧壁部以及所述外侧壁部平滑地连结的假想面,由所述外侧壁部和所述假想面形成有弯曲面,该弯曲面在所述涡旋流路的外侧具有曲率的中心,
所述舌部面对所述第二流路部分,并且位于所述弯曲面的中途。
2.根据权利要求1所述的离心压缩机的排出部构造,其特征在于,
所述舌部位于所述弯曲面的中央部或者比所述中央部靠下游侧。
3.根据权利要求1所述的离心压缩机的排出部构造,其特征在于,
在所述涡旋流路的与通过所述原点的中心轴线正交的截面中,所述舌部的所述涡旋流路侧的壁面与所述舌部的所述排出流路侧的壁面所成的角为50°以上。
4.根据权利要求2所述的离心压缩机的排出部构造,其特征在于,
在所述涡旋流路的与通过所述原点的中心轴线正交的截面中,所述舌部的所述涡旋流路侧的壁面与所述舌部的所述排出流路侧的壁面所成的角为50°以上。
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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108700090B (zh) * 2016-03-30 2020-05-15 三菱重工发动机和增压器株式会社 压缩机涡旋及离心压缩机
JP6842564B2 (ja) * 2017-11-06 2021-03-17 三菱重工エンジン&ターボチャージャ株式会社 遠心圧縮機及びこの遠心圧縮機を備えたターボチャージャ
JP7254648B2 (ja) * 2018-07-23 2023-04-10 ミネベアミツミ株式会社 遠心送風機
CN113785111A (zh) * 2019-06-05 2021-12-10 三菱重工发动机和增压器株式会社 离心压缩机的涡旋构造和离心压缩机
DE112021003609T5 (de) * 2020-12-09 2023-04-27 Ihi Corporation Radialverdichter und Turbolader
US11391296B1 (en) * 2021-07-07 2022-07-19 Pratt & Whitney Canada Corp. Diffuser pipe with curved cross-sectional shapes

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1560117A (en) * 1975-10-08 1980-01-30 Zenkner K Cross-flow blower
US6146092A (en) * 1998-07-13 2000-11-14 Ford Motor Company Centrifugal blower assembly with a diffuser
CN1348065A (zh) * 2001-10-28 2002-05-08 宁波方太厨具有限公司 一种顶吸式吸油烟机的风机蜗壳结构
JP2005207337A (ja) * 2004-01-23 2005-08-04 Toyota Central Res & Dev Lab Inc ターボ過給機およびそのスラスト気体軸受
CN101435437A (zh) * 2008-12-18 2009-05-20 中国农业大学 一种离心泵泵体
CN101514712A (zh) * 2009-03-25 2009-08-26 盐城市永丰通用机械厂 一种水泵出水流道
CN103261702A (zh) * 2010-12-28 2013-08-21 三菱重工业株式会社 离心压缩机的涡旋构造

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3824028A (en) * 1968-11-07 1974-07-16 Punker Gmbh Radial blower, especially for oil burners
FI64225C (fi) * 1979-11-29 1983-10-10 Sarlin Ab Oy E Centrifugalpump
JP2002266797A (ja) 2001-03-06 2002-09-18 Toyota Motor Corp ターボチャージャのコンプレッサ
JP5192060B2 (ja) 2011-04-12 2013-05-08 株式会社豊田中央研究所 コンプレッサ
JP5891729B2 (ja) 2011-11-14 2016-03-23 株式会社Ihi 過給機
JP6296713B2 (ja) 2013-06-28 2018-03-20 ダイハツ工業株式会社 排気ターボ過給機

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1560117A (en) * 1975-10-08 1980-01-30 Zenkner K Cross-flow blower
US6146092A (en) * 1998-07-13 2000-11-14 Ford Motor Company Centrifugal blower assembly with a diffuser
CN1348065A (zh) * 2001-10-28 2002-05-08 宁波方太厨具有限公司 一种顶吸式吸油烟机的风机蜗壳结构
JP2005207337A (ja) * 2004-01-23 2005-08-04 Toyota Central Res & Dev Lab Inc ターボ過給機およびそのスラスト気体軸受
CN101435437A (zh) * 2008-12-18 2009-05-20 中国农业大学 一种离心泵泵体
CN101514712A (zh) * 2009-03-25 2009-08-26 盐城市永丰通用机械厂 一种水泵出水流道
CN103261702A (zh) * 2010-12-28 2013-08-21 三菱重工业株式会社 离心压缩机的涡旋构造

Also Published As

Publication number Publication date
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