CN116848326A - 离心压缩机以及增压器 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种离心压缩机,其具备:壳体,其包括进气流路;压缩机叶轮,其配置于进气流路,且具有多个叶片;收纳室,其形成于壳体中的比叶片靠进气的流动中的上游侧;可动部件(210、220),其配置于收纳室,且能够向突出至进气流路内的突出位置和从进气流路退避的退避位置移动;以及一个或多个槽(300),其横跨可动部件(210、220)中的内径面(S3)以及叶片附近的侧面(对置面(S2))而形成。
Description
技术领域
本公开涉及一种离心压缩机以及增压器。本申请主张基于2021年6月9日提交的日本专利申请第2021-96936号的优先权的利益,其内容并入本申请中。
背景技术
离心压缩机具备形成有进气流路的压缩机壳体。在进气流路上配置有压缩机叶轮。若流入压缩机叶轮的空气的流量减小,则由压缩机叶轮压缩后的空气在进气流路中逆流,产生被称为喘振的现象。
在专利文献1中,公开了在压缩机壳体设置节流机构的离心压缩机。节流机构具备可动部件。可动部件构成为能够在向进气流路内突出的突出位置和从进气流路退避的退避位置之间移动。节流机构通过使可动部件向进气流路内突出来减小进气流路的流路截面积。当可动部件向进气流路内突出时,在进气流路内逆流的空气被可动部件阻挡。在进气流路内逆流的空气被阻挡,由此抑制喘振。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:美国专利申请公开第2019/264710号说明书
发明内容
发明所要解决的课题
在进气流路内逆流的空气中包含伴随压缩机叶轮的旋转的回旋流成分。如专利文献1所记载的那样,在利用可动部件阻挡在进气流路内逆流的空气的情况下,由于逆流的空气的回旋流成分,压缩机叶轮的前缘附近的流动紊乱,有可能产生被认为是空气动力音的噪音。
本公开的目的在于提供一种能够降低噪音的离心压缩机以及增压器。
用于解决课题的方案
为了解决上述课题,本公开的一方案的离心压缩机具备:壳体,其包括进气流路;压缩机叶轮,其配置于进气流路,且具有多个叶片;收纳室,其形成于壳体中的比叶片靠进气的流动中的上游侧;可动部件,其配置于收纳室,且能够向突出至进气流路内的突出位置和从进气流路退避的退避位置移动;以及槽,其形成为横跨可动部件中的内径面和叶片侧的侧面。
槽也可以包括在压缩机叶轮的周向上排列的多个球形状的槽。
槽也可以包括在压缩机叶轮的周向上排列的多个圆弧状的周槽。
也可以在周向上分离地形成多个槽。
也可以在周向上不等间隔地形成多个槽。
为了解决上述课题,本公开的增压器具备上述的离心压缩机。
发明效果
根据本公开,能够降低噪音。
附图说明
图1是第一实施方式的增压器的概略剖视图。
图2是图1的虚线部分的提取图。
图3是构成连杆机构的部件的分解立体图。
图4是第一实施方式的可动部件的概略立体图。
图5是表示图4中从径向内侧观察可动部件的内径面的图。
图6是图2的VI-VI线剖视图。
图7是用于说明连杆机构的动作的第一图。
图8是用于说明连杆机构的动作的第二图。
图9是用于说明连杆机构的动作的第三图。
图10是第二实施方式的可动部件的概略立体图。
图11是第三实施方式的可动部件的概略立体图。
图12是第四实施方式的可动部件的概略立体图。
具体实施方式
在下文中,将参照附图详细描述本公开的一个实施方式。实施方式所示的尺寸、材料、其他具体的数值等只不过是为了容易理解的例示,除了特别声明的情况之外,并不限定本发明。此外,在本说明书以及附图中,对于具有实质上相同的功能、结构的要素,标注相同的附图标记且省略重复说明。另外,与本公开没有直接关系的要素省略图示。
(第一实施方式)
图1是第一实施方式的增压器TC的概略剖视图。将图1所示的箭头L方向作为增压器TC的左侧进行说明。将图1所示的箭头R方向作为增压器TC的右侧进行说明。增压器TC中的后述的压缩机壳体100侧作为离心压缩机CC发挥作用。以下,对离心压缩机CC由后述的涡轮叶轮8驱动的情况进行说明。但是,并不限定于此,离心压缩机CC可以由未图示的发动机驱动,也可以由未图示的电动机(马达)驱动。这样,离心压缩机CC既可以组装于增压器TC以外的装置,也可以是单体。
如图1所示,增压器TC具备增压器主体1。增压器主体1包括轴承壳体2、涡轮壳体4、压缩机壳体(壳体)100以及连杆机构200。稍后将描述连杆机构200的细节。在轴承壳体2的左侧,通过紧固螺栓3连结涡轮壳体4。在轴承壳体2的右侧,通过紧固螺栓5连结压缩机壳体100。
在轴承壳体2形成有收纳孔2a。收纳孔2a沿增压器TC的左右方向贯通轴承壳体2。在收纳孔2a配置有轴承6。在图1中,作为轴承6的一例,示出全浮动轴承。但是,轴承6也可以是半浮动轴承、滚动轴承等其他径向轴承。在收纳孔2a配置有转轴7的一部分。转轴7被轴承6支撑为能够旋转。在转轴7的左端部设置有涡轮叶轮8。涡轮叶轮8能够旋转地收纳于涡轮壳体4内。在转轴7的右端部设置有压缩机叶轮9。在本公开中,转轴7、涡轮叶轮8以及压缩机叶轮9的旋转轴方向、径向以及周向能够分别简称为旋转轴方向、径向以及周向。压缩机叶轮9能够旋转地收纳于压缩机壳体100内。压缩机叶轮9具有形成于轮毂的外周面的多个长叶片9a以及多个短叶片9b。多个长叶片9a和短叶片9b在周向上交替地分离而形成。多个长叶片9a和短叶片9b在周向上等间隔地形成。长叶片9a的前缘LE相对于短叶片9b的前缘LE位于远离轴承壳体2的一侧。换言之,短叶片9b的前缘LE相对于长叶片9a的前缘LE位于接近轴承壳体2的一侧。在本实施方式中,压缩机叶轮9具有长叶片9a以及短叶片9b,但并不限定于此,压缩机叶轮9也可以仅具有长叶片9a以及短叶片9b中的任一方。
在压缩机壳体100形成有进气口10。进气口10在增压器TC的右侧开口。进气口10与未图示的空气滤清器连接。在轴承壳体2与压缩机壳体100之间形成有扩散流路11。扩散流路11对空气进行加压。扩散流路11从径向的内侧朝向外侧形成为环状。扩散流路11在径向的内侧经由压缩机叶轮9与进气口10连通。
另外,在压缩机壳体100形成有压缩机涡旋流路12。压缩机涡旋流路12位于例如比压缩机叶轮9靠径向的外侧。压缩机涡旋流路12与未图示的发动机的进气口以及扩散流路11连通。若压缩机叶轮9旋转,则从进气口10向压缩机壳体100内吸入空气。被吸入的空气在压缩机叶轮9的叶片间流通的过程中被加压加速。加压加速后的空气在扩散流路11以及压缩机涡旋流路12中进一步被加压。加压后的空气从未图示的排出口流出,被引导至发动机的进气口。
这样,增压器TC具备利用离心力来压缩流体的离心压缩机(压缩机)CC。离心压缩机CC包括压缩机壳体100、压缩机叶轮9以及后述的连杆机构200。
在涡轮壳体4形成有排气口13。排气口13在增压器TC的左侧开口。排气口13与未图示的废气净化装置连接。在涡轮壳体4形成有连通流路14和涡轮涡旋流路15。涡轮涡旋流路15位于比涡轮叶轮8靠径向的外侧。连通流路14位于涡轮叶轮8与涡轮涡旋流路15之间。
涡轮涡旋流路15与未图示的气体流入口连通。从未图示的发动机的排气歧管排出的废气被引导至气体流入口。连通流路14使涡轮涡旋流路15与排气口13连通。从气体流入口引导至涡轮涡旋流路15的废气经由连通流路14及涡轮叶轮8的叶片间而被引导至排气口13。废气在其流通过程中使涡轮叶轮8旋转。
涡轮叶轮8的旋转力经由转轴7向压缩机叶轮9传递。如上所述,空气被压缩机叶轮9的旋转力加压而被引导至发动机的进气口。
图2是图1的虚线部分的提取图。如图2所示,压缩机壳体100包括第一壳体部件110和第二壳体部件120。在图2中,第一壳体部件110位于比第二壳体部件120靠右侧(远离轴承壳体2的一侧)。第二壳体部件120与轴承壳体2连接。第一壳体部件110在旋转轴方向上与第二壳体部件120连接。
第一壳体部件110为大致圆筒形状。在第一壳体部件110形成有贯通孔111。第一壳体部件110在与第二壳体部件120接近(连接)的一侧具有端面112。另外,第一壳体部件110在远离第二壳体部件120的一侧具有端面113。在端面113形成有进气口10。贯通孔111沿着旋转轴方向从端面112延伸至端面113(进气口10)。即,贯通孔111沿旋转轴方向贯通第一壳体部件110。贯通孔111在端面113具有进气口10。
贯通孔111具有平行部111a和缩径部111b。平行部111a位于比缩径部111b靠近端面113。平行部111a的内径在整个旋转轴方向上大致恒定。缩径部111b位于比平行部111a靠近端面112。缩径部111b与平行部111a连续。缩径部111b的与平行部111a连续的部位的内径与平行部111a的内径大致相等。缩径部111b的内径越远离平行部111a(越接近端面112)则越小。
在端面112形成有切口部112a。切口部112a从端面112朝向端面113凹陷。切口部112a形成于端面112的外周部。从旋转轴方向观察时,切口部112a例如为大致环状。
另外,在端面112形成有收纳室AC。收纳室AC形成于第一壳体部件110中的比压缩机叶轮9的长叶片9a的前缘LE靠近进气口10。收纳室AC包括后述的收纳槽112b、轴承孔112d、收纳孔115(参照图3)。
收纳槽112b形成于端面112。收纳槽112b位于切口部112a与贯通孔111之间。收纳槽112b从端面112朝向端面113凹陷。从旋转轴方向观察时,收纳槽112b例如为大致环状。收纳槽112b在径向内侧与贯通孔111连通。
在收纳槽112b中的与端面113平行的壁面112c形成有轴承孔112d。轴承孔112d从壁面112c朝向端面113沿旋转轴方向延伸。轴承孔112d在旋转方向上远离地设置有两个。两个轴承孔112d配置于在旋转方向上错开180度的位置。
在第二壳体部件120形成有贯通孔121。第二壳体部件120在与第一壳体部件110接近(连接)的一侧具有端面122。另外,第二壳体部件120在远离第一壳体部件110的一侧(与轴承壳体2连接的一侧)具有端面123。贯通孔121沿着旋转轴方向从端面122延伸至端面123。即,贯通孔121沿旋转轴方向贯通第二壳体部件120。
贯通孔121中的端面122附近的端部的内径与贯通孔111中的端面112附近的端部的内径大致相等。在贯通孔121的内壁形成有护罩部121a。护罩部121a从径向的外侧与压缩机叶轮9对置。压缩机叶轮9的外径在旋转轴方向上越远离压缩机叶轮9的长叶片9a的前缘LE则越大。护罩部121a的内径越远离端面122(越接近端面123)则越大。
在端面122形成有收纳槽122a。收纳槽122a从端面122朝向端面123凹陷。从旋转轴方向观察时,收纳槽122a例如为大致环状。在收纳槽122a中插入第一壳体部件110。第一壳体部件110的端面112与收纳槽122a中的与端面123平行的壁面122b抵接。此时,在第一壳体部件110(壁面112c)与第二壳体部件120(壁面122b)之间形成收纳室AC。
由第一壳体部件110的贯通孔111和第二壳体部件120的贯通孔121形成进气流路130。这样,在压缩机壳体100形成进气流路130。进气流路130从未图示的空气滤清器经由进气口10连通至扩散流路11。将进气流路130的空气滤清器侧(进气口10侧)设为进气的流动中的上游侧,将进气流路130的扩散流路11侧设为进气的流动中的下游侧。
压缩机叶轮9配置于进气流路130。进气流路130(贯通孔111、121)的与旋转轴方向垂直的截面形状是,例如,以压缩机叶轮9的旋转轴为中心的圆形。但是,进气流路130的截面形状并不限定于此,也可以是,例如椭圆形状。
在第一壳体部件110的切口部112a配置有未图示的密封件。通过密封件,能够抑制在第一壳体部件110与第二壳体部件120的间隙流通的空气的流量。但是,切口部112a和密封件的结构不是必须的。
图3是构成连杆机构200的部件的分解立体图。在图3中,仅示出压缩机壳体100中的第一壳体部件110。如图3所示,连杆机构200包括第一壳体部件110、第一可动部件210、第二可动部件220、连结部件230以及杆240。以下,也将第一可动部件210以及第二可动部件220统称为可动部件210、220。连杆机构200在旋转轴方向上配置于比压缩机叶轮9靠进气流路130的进气口10侧(上游侧)的位置。
第一可动部件210配置于收纳槽112b(收纳室AC)。具体而言,第一可动部件210在旋转轴方向上配置于收纳槽112b的壁面112c与收纳槽122a的壁面122b(参照图2)之间。第一可动部件210具有与收纳槽112b的壁面112c对置的对置面S1、与收纳槽122a的壁面122b对置的对置面S2、以及内径面S3。对置面S2是第一可动部件210中的压缩机叶轮9的叶片9a、9b附近的侧面。第一可动部件210具有主体部B1。主体部B1包括弯曲部211以及臂部212。
弯曲部211沿周向延伸。弯曲部211为大致半圆弧形状。弯曲部211中的周向的一端面211a以及另一端面211b与径向以及旋转轴方向平行地延伸。但是,一端面211a及另一端面211b也可以相对于径向及旋转轴方向倾斜。
在弯曲部211的一端面211a设置有臂部212。臂部212从弯曲部211的外周面211c向径向的外侧延伸。并且,臂部212在相对于径向倾斜的方向(朝向第二可动部件220的方向)上延伸。
第二可动部件220配置于收纳槽112b(收纳室AC)。具体而言,第二可动部件220在旋转轴方向上配置于收纳槽112b的壁面112c与收纳槽122a的壁面122b(参照图2)之间。第二可动部件220具有与收纳槽112b的壁面112c对置的对置面S1、与收纳槽122a的壁面122b对置的对置面S2、以及内径面S3。对置面S2是第二可动部件220中的压缩机叶轮9的叶片9a、9b附近的侧面。第二可动部件220具有主体部B2。主体部B2构成为包括弯曲部221以及臂部222。
弯曲部221沿周向延伸。弯曲部221为大致半圆弧形状。弯曲部221中的周向的一端面221a以及另一端面221b与径向以及旋转轴方向平行地延伸。但是,一端面221a及另一端面221b也可以相对于径向及旋转轴方向倾斜。
在弯曲部221的一端面221a设置有臂部222。臂部222从弯曲部221的外周面221c向径向的外侧延伸。并且,臂部222在相对于径向倾斜的方向(朝向第一可动部件210的方向)上延伸。
弯曲部211隔着压缩机叶轮9的旋转中心(进气流路130)与弯曲部221对置。弯曲部211的一端面211a与弯曲部221的另一端面221b在周向上对置。弯曲部211的另一端面211b与弯曲部221的一端面221a在周向上对置。第一可动部件210和第二可动部件220如后面详细叙述的那样,构成为弯曲部211、221能够在径向上移动。
图4是第一实施方式的可动部件210、220的概略立体图。如图4所示,在可动部件210、220上形成有一个或多个槽300。槽300形成于可动部件210、220中的压缩机叶轮9的叶片9a、9b附近的对置面S2的内径端。槽300横跨可动部件210、220中的内径面S3及对置面S2而形成。
第一实施方式的槽300包括沿周向排列的多个球形状的槽300a。多个球形状的槽300a在周向上彼此相邻地形成。多个球形状的槽300a具有彼此相同的大小。但是,并不限定于此,多个球形状的槽300a也可以具有相互不同的大小、不同的形状。
第一实施方式的多个球形状的槽300a在周向上等间隔地形成。在多个球形状的槽300之间形成有突起302。突起302形成于在周向上与槽300a相邻的位置。突起302在周向上划分多个球形状的槽300a。
突起302的径向内侧的端面与内径面S3表面一致。另外,突起302的压缩机叶轮9的叶片9a、9b附近的端面与对置面S2表面一致。但是,并不限定于此,突起302的径向内侧的端面可以相对于内径面S3向径向内侧突出,也可以相对于内径面S3向径向外侧凹陷。另外,突起302的压缩机叶轮9的叶片9a、9b附近的端面可以相对于对置面S2向朝向叶片9a、9b的方向突出,也可以相对于对置面S2向远离叶片9a、9b的方向凹陷。
在第一实施方式中,对在可动部件210、220设置多个球形状的槽300a以及突起302的例子进行了说明。但是,也可以在可动部件210、220上设置单个球形状的槽300a和突起302。在可动部件210、220上设置至少一个槽300a和突起302即可。因此,例如,球形状的槽300a也可以在可动部件210、220上仅形成一个。此时,单一的槽300a可以仅形成于第一可动部件210以及第二可动部件220中的一方,也可以横跨第一可动部件210以及第二可动部件220双方而形成。
图5是表示图4中从径向内侧观察可动部件210、220的内径面S3的图。如图5所示,在内径面S3形成有多个球形状的槽300a,因此以向着朝向压缩机叶轮9的叶片9a、9b的方向的方式形成圆弧状的圆弧端310。圆弧端310具有相对于旋转轴方向R1向周向RD倾斜的形状。
返回图3,连结部件230与第一可动部件210以及第二可动部件220连结。连结部件230位于比第一可动部件210、第二可动部件220靠近进气口10的位置。连结部件230为大致圆弧形状。在连结部件230的周向上的一端侧形成有第一轴承孔231,在另一端侧形成有第二轴承孔232。第一轴承孔231以及第二轴承孔232在连结部件230中的第一可动部件210、第二可动部件220附近的端面233开口。第一轴承孔231及第二轴承孔232沿旋转轴方向延伸。在此,第一轴承孔231以及第二轴承孔232是非贯通的孔。但是,第一轴承孔231以及第二轴承孔232也可以在旋转轴方向上贯通连结部件230。
在连结部件230上,在第一轴承孔231与第二轴承孔232之间形成有杆连接部234。杆连接部234形成于连结部件230中的与第一可动部件210、第二可动部件220相反的一侧的端面235。杆连接部234从端面235向旋转轴方向突出。杆连接部234例如为大致圆柱形状。
杆240为大致圆柱形状。在杆240的一端部形成有平面部241,在另一端部形成有连结部243。平面部241在与旋转轴方向大致垂直的面方向上延伸。在平面部241开口有轴承孔242。轴承孔242沿旋转轴方向延伸。连结部243具有连结孔243a。在连结部243(连结孔243a)连结有后述的致动器。轴承孔242也可以是,例如,与旋转轴方向以及杆240的轴向垂直的方向(后述的图7中,左右方向)的长度比杆240的轴向的长度长的长孔。
在杆240上,在平面部241与连结部243之间形成有杆大径部244和两个杆小径部245。杆大径部244配置在两个杆小径部245之间。两个杆小径部245中的平面部241附近的杆小径部245连接杆大径部244和平面部241。两个杆小径部245中的连结部243附近的杆小径部245将杆大径部244与连结部243连接。杆大径部244的外径比两个杆小径部245的外径大。
在第一壳体部件110形成有插通孔114。插通孔114的一端114a在第一壳体部件110的外部开口。插通孔114在例如与旋转轴方向垂直的面方向上延伸。插通孔114位于比贯通孔111(进气流路130)靠径向的外侧。在插通孔114中插通杆240的平面部241侧。杆大径部244被插通孔114的内壁面引导。杆240的插通孔114的中心轴方向(杆240的中心轴方向)以外的移动被限制。
在第一壳体部件110形成有收纳孔115。收纳孔115在收纳槽112b的壁面112c开口。收纳孔115从壁面112c朝向进气口10凹陷。收纳孔115位于比插通孔114远离进气口10(第二壳体部件120附近)。从旋转轴方向观察时,收纳孔115为大致圆弧形状。收纳孔115在周向上比连结部件230更长地延伸。收纳孔115在周向上与轴承孔112d分离。
在第一壳体部件110形成有连通孔116。连通孔116使插通孔114与收纳孔115连通。连通孔116形成于收纳孔115中的周向的大致中间部分。连通孔116是,例如,与插通孔114的延伸方向大致平行地延伸的长孔。连通孔116的长边方向(延伸方向)的宽度比短边方向(与延伸方向垂直的方向)的宽度大。插通孔114的短边方向的宽度比连结部件230的杆连接部234的外径大。
连结部件230收纳于收纳孔115(收纳室AC)。这样,第一可动部件210、第二可动部件220、连结部件230配置在形成于第一壳体部件110的收纳室AC内。收纳孔115在周向上比连结部件230长,在径向上也大。因此,允许连结部件230在收纳孔115的内部向与旋转轴方向垂直的面方向移动。
杆连接部234从连通孔116插通于插通孔114。在插通孔114中插通杆240的平面部241。平面部241的轴承孔242与连通孔116对置。杆连接部234插通(连接)于轴承孔242。杆连接部234支撑于轴承孔242。
图6是图2的VI-VI线剖视图。如图6所示,在可动部件210、220的对置面S2形成有多个球形状的槽300a,因此在径向内侧形成有圆弧状的圆弧端320。圆弧端320具有相对于径向R2向周向RD倾斜的形状。
另外,如图6中虚线所示,第一可动部件210具有连结轴部213以及旋转轴部214。连结轴部213以及旋转轴部214从第一可动部件210中的与壁面112c对置的对置面S1(参照图2)向旋转轴方向突出。连结轴部213以及旋转轴部214在图5中向纸面里侧延伸。旋转轴部214与连结轴部213平行地延伸。连结轴部213以及旋转轴部214为大致圆柱形状。
连结轴部213的外径比连结部件230的第一轴承孔231的内径小。连结轴部213插通于第一轴承孔231。连结轴部213能够旋转地支撑于第一轴承孔231。旋转轴部214的外径比第一壳体部件110的轴承孔112d的内径小。旋转轴部214插通于两个轴承孔112d中的铅垂上侧(接近杆240的一侧)的轴承孔112d。旋转轴部214能够旋转地支撑于轴承孔112d。旋转轴部214连接第一可动部件210和在旋转轴方向上与第一可动部件210对置的壁面112c。
第二可动部件220具有连结轴部223以及旋转轴部224。连结轴部223以及旋转轴部224从第二可动部件220中的与壁面112c对置的对置面S1(参照图2)向旋转轴方向突出。连结轴部223以及旋转轴部224在图4中向纸面里侧延伸。旋转轴部224与连结轴部223平行地延伸。连结轴部223以及旋转轴部224为大致圆柱形状。
连结轴部223的外径比连结部件230的第二轴承孔232的内径小。连结轴部223插通于第二轴承孔232。连结轴部223能够旋转地支撑于第二轴承孔232。旋转轴部224的外径比第一壳体部件110的轴承孔112d的内径小。旋转轴部224插通于两个轴承孔112d中的铅垂下侧(远离杆240的一侧)的轴承孔112d。旋转轴部224能够旋转地支撑于轴承孔112d。旋转轴部224连接第二可动部件220和在旋转轴方向上与第二可动部件220对置的壁面112c。
这样,连杆机构200由四节连杆机构构成。四个连杆(节)是第一可动部件210、第二可动部件220、第一壳体部件110、连结部件230。由于连杆机构200由四节连杆机构构成,故形成限定连锁,为一个自由度,控制容易。
图7是用于说明连杆机构200的动作的第一图。在以下的图7、图8、图9中,示出从进气口10侧观察连杆机构200的图。如图7所示,在杆240的连结部243连结有致动器250的驱动轴251的一端部。
在图7所示的配置中,第一可动部件210与第二可动部件220相互抵接。此时,如图2、图6所示,第一可动部件210中的、作为径向的内侧的部位的突出部215向进气流路130内突出(露出)。第二可动部件220中的、作为径向的内侧的部位的突出部225向进气流路130内突出(露出)。将此时的第一可动部件210、第二可动部件220的位置称为突出位置(或者节流位置)。如图2所示,突出部215、225的内周面是内径面S3。这样,突出部215、225包括内径面S3。
如图7所示,在突出位置,突出部215中的周向的端部215a、215b与突出部225中的周向的端部225a、225b抵接。由突出部215和突出部225形成环状孔260。环状孔260的内径比进气流路130中的突出部215、225突出的部位的内径小。环状孔260的内径比例如进气流路130的任意部位的内径小。
图8是用于说明连杆机构200的动作的第二图。图9是用于说明连杆机构200的动作的第三图。致动器250使杆240在与旋转轴方向交叉的方向(图8、图9中的上下方向)上直线运动。杆240从图7所示的状态向上侧移动。与图8的配置相比,图9的配置相对于图7的配置的杆240的移动量大。
当杆240移动时,连结部件230经由杆连接部234向图8、图9中的上侧移动。此时,允许连结部件230以杆连接部234为旋转中心的旋转。另外,相对于杆连接部234的外径,杆240的轴承孔242的内径稍微存在游隙。因此,稍微允许连结部件230在与旋转轴方向垂直的面方向上的移动。
如上所述,连杆机构200是四节连杆机构。连结部件230、第一可动部件210以及第二可动部件220相对于第一壳体部件110示出一个自由度的举动。具体而言,连结部件230在上述的允许范围内,在图8、图9中,一边向逆时针方向稍微旋转,一边向左右方向稍微摆动。
第一可动部件210中的旋转轴部214支撑于第一壳体部件110。旋转轴部214的与旋转轴方向垂直的面方向的移动被限制。连结轴部213支撑于连结部件230。由于允许连结部件230的移动,因此连结轴部213能够在与旋转轴方向垂直的面方向上移动。其结果,伴随着连结部件230的移动,第一可动部件210以旋转轴部214为旋转中心向图8、图9中的顺时针方向旋转。
同样地,第二可动部件220中的旋转轴部224支撑于第一壳体部件110。旋转轴部224的与旋转轴方向垂直的面方向的移动被限制。连结轴部223支撑于连结部件230。由于允许连结部件230的移动,因此连结轴部223能够向与旋转轴方向垂直的面方向移动。其结果,伴随着连结部件230的移动,第二可动部件220以旋转轴部224为旋转中心向图8、图9中的顺时针方向旋转。
这样,第一可动部件210和第二可动部件220按照图8、图9的顺序向相互分离的方向移动。突出部215、225向比突出位置靠径向外侧的位置移动(退避位置)。在退避位置,例如,突出部215、225与进气流路130的内壁面成为表面一致,或者位于比进气流路130的内壁面靠径向的外侧。在从退避位置向突出位置移动时,按照图9、图8、图7的顺序,第一可动部件210和第二可动部件220相互接近并抵接。这样,第一可动部件210、第二可动部件220根据以旋转轴部214、224为旋转中心的旋转角度,在突出位置和退避位置之间切换。
这样,第一可动部件210和第二可动部件220构成为能够在向进气流路130内突出的突出位置和从进气流路130退避的退避位置之间移动。在本实施方式中,第一可动部件210以及第二可动部件220沿径向移动。但是,并不限定于此,第一可动部件210以及第二可动部件220也可以绕压缩机叶轮9的旋转轴(周向)旋转。例如,第一可动部件210和第二可动部件220也可以是具有两个以上的叶片的快门叶片。
第一可动部件210和第二可动部件220在位于退避位置时不向进气流路130内突出,因此能够减小在进气流路130中流动的进气(空气)的压力损失。
另外,如图2所示,在第一可动部件210和第二可动部件220中,在突出位置,突出部215、225配置在进气流路130内。当第一可动部件210和第二可动部件220位于突出位置时,进气流路130的流路截面积变小。
随着流入压缩机叶轮9的空气的流量减小,存在由压缩机叶轮9压缩后的空气在进气流路130中逆流(即,空气从下游侧朝向上游侧流动)的情况。
如图2所示,在第一可动部件210以及第二可动部件220位于突出位置时,突出部215、225位于比压缩机叶轮9的长叶片9a的前缘LE的最外径端靠径向内侧的位置。由此,在进气流路130内逆流的空气被突出部215、225阻挡。因此,第一可动部件210和第二可动部件220能够抑制进气流路130内的空气的逆流。
另外,由于进气流路130的流路截面积变小,因此向压缩机叶轮9流入的空气的流速增大。其结果,能够抑制离心压缩机CC的喘振的产生。即,本实施方式的离心压缩机CC通过将第一可动部件210以及第二可动部件220保持于突出位置,能够将工作区域向小流量侧扩大。
这样,第一可动部件210和第二可动部件220构成为对进气流路130进行节流的节流部件。即,在本实施方式中,连杆机构200构成为对进气流路130进行节流的节流机构。第一可动部件210及第二可动部件220通过连杆机构200被驱动,能够使进气流路130的流路截面积变化。
在进气流路130内逆流的空气中包含伴随压缩机叶轮9的旋转的回旋流成分。在利用可动部件210、220阻挡在进气流路130内逆流的空气的情况下,由于逆流的空气的回旋流成分,压缩机叶轮9的长叶片9a的前缘LE附近的流动紊乱,有时产生被认为是空气动力音的噪音。
因此,在本实施方式中,在可动部件210、220形成有槽300。槽300横跨可动部件210、220中的内径面S3及对置面S2而形成。对置面S2是可动部件210、220中的压缩机叶轮9的叶片9a、9b附近的侧面。因此,通过在对置面S2形成槽300,从而在进气流路130内逆流的空气进入槽300内,在周向上与突起302碰撞,由此回旋流成分减少。
在槽300仅形成于对置面S2的情况下,即,在槽300的径向内侧设置有部件而闭塞的情况下,在进气流路130内逆流的空气难以流入槽300内。在本实施方式中,槽300横跨对置面S2和内径面S3而形成,由此槽300的径向内侧不设置部件而开放。通过使槽300的径向内侧开放,与槽300仅形成于对置面S2的情况相比,能够使逆流的空气容易流入槽300内。其结果,能够有效地减少逆流的空气的回旋流成分。
另外,利用槽300,在内径面S3上,在压缩机叶轮9的叶片9a、9b附近形成圆弧端310。圆弧端310具有相对于旋转轴方向R1向周向RD倾斜的形状。利用圆弧端310,能够使逆流的空气顺畅地流入到槽300内或从其流出,能够减小压力损失。
另外,利用槽300,在对置面S2的径向内侧形成圆弧端320。圆弧端320具有相对于径向R2向周向RD倾斜的形状。利用圆弧端320,能够使逆流的空气顺畅地流入到槽300内或从其流出,能够减小压力损失。
另外,槽300具有球形状,从而能够减少长方体形状那样的角部的数量。因此,槽300具有球形状,从而例如与槽300具有长方体形状的情况相比,能够顺畅地减少回旋流成分。
(第二实施方式)
图10是第二实施方式的可动部件1210、1220的概略立体图。对于与上述实施方式的离心压缩机CC实质上相等的构成要素,标注相同的附图标记并省略说明。第二实施方式的可动部件1210、1220的槽400的形状与第一实施方式的可动部件210、220不同。
如图10所示,在可动部件1210、1220上形成有一个或多个槽400。槽400横跨可动部件1210、1220中的内径面S3及对置面S2而形成。
第二实施方式的槽400包括沿周向排列的多个圆弧状的周槽400a。多个圆弧状的周槽400a沿周向延伸。周槽400a在周向上比第一实施方式的球形状的槽300a长。另外,多个圆弧状的周槽400a在周向上彼此相邻地形成。多个圆弧状的周槽400a具有彼此相同的大小。但是,并不限定于此,多个圆弧状的周槽400a也可以具有相互不同的大小、不同的形状。
第二实施方式的多个圆弧状的周槽400a在周向上等间隔地形成。在多个圆弧状的周槽400a之间形成有突起402。突起402形成于在周向上与周槽400a相邻的位置。突起402在周向上划分多个圆弧状的周槽400a。
在第二实施方式中,对在可动部件1210、1220设置多个圆弧状的周槽400a及突起402的例子进行了说明。但是,也可以在可动部件1210、1220设置单个圆弧状的周槽400a以及突起402。在可动部件1210、1220设置至少一个周槽400a和突起402即可。因此,例如,圆弧状的周槽400a也可以在可动部件1210、1220上仅形成一个。此时,单一的周槽400a可以仅形成于第一可动部件1210及第二可动部件1220中的一方,也可以横跨第一可动部件1210及第二可动部件1220双方而形成。
根据第二实施方式,通过使槽400在周向上呈圆弧状延伸,与第一实施方式相比,能够减少槽400和突起402的数量。突起402与逆流的空气的碰撞次数越多,压力损失越大,压缩机效率降低。因此,通过减少突起402的数量,与第一实施方式相比,能够抑制压缩机效率的降低。
(第三实施方式)
图11是第三实施方式的可动部件2210、2220的概略立体图。对于与上述实施方式的离心压缩机CC实质上相等的构成要素,标注相同的附图标记并省略说明。第三实施方式的可动部件2210、2220的槽500的形状与第一实施方式的可动部件210、220以及第二实施方式的可动部件1210、1220不同。
如图11所示,在可动部件2210、2220形成有一个或多个槽500。槽500横跨可动部件2210、2220中的内径面S3及对置面S2而形成。
第三实施方式的槽500包括沿周向排列的多个圆弧状的周槽500a。多个圆弧状的周槽500a沿周向延伸。周槽500a在周向上比第一实施方式的球形状的槽300a长。另外,多个圆弧状的周槽500a在周向上相互分离地形成。多个圆弧状的周槽500a具有彼此相同的大小。但是,并不限定于此,多个圆弧状的周槽500a也可以具有相互不同的大小、不同的形状。
第三实施方式的多个圆弧状的周槽500a在周向上等间隔地形成。在多个圆弧状的周槽500a之间形成有突起502。突起502形成于在周向上与周槽500a相邻的位置。突起502在周向上划分多个圆弧状的周槽500a。
在第三实施方式中,对在可动部件2210、2220设置多个圆弧状的周槽500a及突起502的例子进行了说明。但是,也可以在可动部件2210、2220设置单个圆弧状的周槽500a以及突起502。在可动部件2210、2220设置至少一个周槽500a和突起502即可。因此,例如,圆弧状的周槽500a也可以在可动部件2210、2220上仅形成一个。此时,单一的周槽500a可以仅形成于第一可动部件2210以及第二可动部件2220中的一方,也可以横跨第一可动部件2210以及第二可动部件2220双方而形成。
根据第三实施方式,通过在周向上相互分离地形成多个周槽500a,能够调整形成于可动部件2210、2220的槽500以及突起502的数量。突起502与逆流的空气的碰撞次数越多,压力损失越大,压缩机效率降低。因此,通过调整突起502的数量,能够调整压缩机效率。
(第四实施方式)
图12是第四实施方式的可动部件3210、3220的概略立体图。对于与上述实施方式的离心压缩机CC实质上相等的构成要素,标注相同的附图标记并省略说明。第四实施方式的可动部件3210、3220的槽600的形状与第一实施方式的可动部件210、220、第二实施方式的可动部件1210、1220、第三实施方式的可动部件2210、2220不同。
如图12所示,在可动部件3210、3220上形成有一个或多个槽600。槽600横跨可动部件3210、3220中的内径面S3及对置面S2而形成。
第四实施方式的槽600包括沿周向排列的多个球形状的槽600a。在第四实施方式中,多个球形状的槽600a仅形成于第二可动部件3220。但是,并不限定于此,多个球形状的槽600a可以仅形成于第一可动部件3210,也可以形成于第一可动部件3210及第二可动部件3220双方。
多个球形状的槽600a在周向上相互分离地形成。多个球形状的槽600a具有彼此相同的大小。多个球形状的槽600a具有,例如,与第一实施方式的球形状的槽300a相同的大小。但是,并不限定于此,多个球形状的槽600a也可以具有与第一实施方式的球形状的槽300a不同的大小。另外,多个球形状的槽600a也可以具有相互不同的大小、不同的形状。
第四实施方式的多个球形状的槽600a在周向上不等间隔地形成。在多个球形状的槽600a之间形成有突起602。突起602形成于在周向上与槽600a相邻的位置。突起602在周向上划分多个球形状的槽600a。
在第四实施方式中,对在可动部件3210、3220设置多个球形状的槽600a及突起602的例子进行了说明。但是,也可以在可动部件3210、3220上设置单个球形状的槽600a及突起602。在可动部件3210、3220设置至少一个槽600a及突起602即可。因此,例如,球形状的槽600a也可以在可动部件3210、3220仅形成一个。此时,单一的槽600a可以仅形成于第一可动部件3210以及第二可动部件3220中的一方,也可以横跨第一可动部件3210以及第二可动部件3220双方而形成。
根据第四实施方式,通过将多个槽600在周向上不等间隔地配置,能够减少由突起602与逆流的空气的碰撞引起的压缩机叶轮9的振动的诱发。
以上,参照附图对本发明的一个实施方式进行了说明,但不言而喻,本发明并不限定于上述实施方式。本领域技术人员能够在权利要求书所记载的范畴内想到各种变更例或修正例,这些当然也属于本公开的技术范围。
符号说明
CC—离心压缩机;S2—对置面(侧面);S3—内径面;TC—增压器;9—压缩机叶轮;9a—叶片;100—压缩机壳体(壳体);130—进气流路;210—第一可动部件(可动部件);220—第二可动部件(可动部件);300—槽;300a—槽;400—槽;400a—周槽;500—槽;500a—周槽;600—槽;600a—槽;1210—第一可动部件(可动部件);1220—第二可动部件(可动部件);2210—第一可动部件(可动部件);2220—第二可动部件(可动部件);3210—第一可动部件(可动部件);3220—第二可动部件(可动部件)。
Claims (6)
1.一种离心压缩机,其特征在于,具备:
壳体,其包括进气流路;
压缩机叶轮,其配置于所述进气流路,且具有多个叶片;
收纳室,其形成于所述壳体中的比所述叶片靠进气的流动中的上游侧;
可动部件,其配置于所述收纳室,且能够向突出至所述进气流路内的突出位置和从所述进气流路退避的退避位置移动;以及
一个或多个槽,其形成为横跨所述可动部件中的内径面和所述叶片附近的侧面。
2.根据权利要求1所述的离心压缩机,其特征在于,
所述槽包括在所述压缩机叶轮的周向上排列的多个球形状的槽。
3.根据权利要求1所述的离心压缩机,其特征在于,
所述槽包括在所述压缩机叶轮的周向上排列的多个圆弧状的周槽。
4.根据权利要求2或3所述的离心压缩机,其特征在于,
在所述周向上相互分离地形成所述多个槽。
5.根据权利要求2至4中任一项所述的离心压缩机,其特征在于,
在所述周向上不等间隔地形成所述多个槽。
6.一种增压器,其特征在于,具备:
权利要求1至5中任一项所述的离心压缩机。
Applications Claiming Priority (3)
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