DE112020004869T5

DE112020004869T5 - Radialverdichter

Info

Publication number: DE112020004869T5
Application number: DE112020004869.1T
Authority: DE
Inventors: Atsushi YONEMURA; Ryota SAKISAKA; Takashi Fujiwara; Takahiro Bamba
Original assignee: IHI Corp
Current assignee: IHI Corp
Priority date: 2019-10-09
Filing date: 2020-08-26
Publication date: 2022-06-30
Also published as: WO2021070499A1; JP7298703B2; CN114391065A; US20220099107A1; JPWO2021070499A1

Abstract

Ein Radialverdichter CC umfasst ein erstes bewegbares Element 210 und ein zweites bewegbares Element 220, die zwischen einer Vorsprungsposition, in der ein Zirkulationsströmungspfad durch einen Körperabschnitt verschlossen ist und ein Vorsprungsabschnitt in einem Einlassströmungspfad angeordnet ist, und einer Rückzugsposition bewegbar sind, in der der Vorsprungsabschnitt von dem Einlassströmungspfad zurückgezogen ist und der Zirkulationsströmungspfad mit dem Einlassströmungspfad verbunden ist.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf einen Radialverdichter. Die vorliegende Anmeldung beansprucht den Vorteil der Priorität basierend auf der japanischen Patentanmeldung Nr. 2019-185787 , die am 9. Oktober 2019 eingereicht wurde, deren Inhalte vorliegend durch Bezugnahme eingeschlossen sind.
Stand der Technik
Ein Radialverdichter umfasst ein Verdichtergehäuse, in dem ein Einlassströmungspfad ausgebildet ist. Ein Verdichterlaufrad ist in dem Einlassströmungspfad angeordnet. Wenn sich die Strömungsrate der Luft, die in das Verdichterlaufrad strömt, verringert, tritt ein Phänomen auf, das Pumpen (englisch: surging) genannt wird.
Patentliteratur 1 offenbart einen Radialverdichter, bei dem ein Zirkulationsströmungspfad in einem Verdichtergehäuse ausgebildet ist. Der Zirkulationsströmungspfad leitet einen Teil einer Luft, die durch das Verdichterlaufrad strömt, zu einer Position stromaufwärts von dem Verdichterlaufrad zurück. Dies erhöht eine Strömungsrate einer Luft, die stromaufwärts des Verdichterlaufrades strömt, wenn die Strömungsrate gering ist, wobei dadurch ein Auftreten von Pumpen verhindert wird.
Entgegenhaltungsliste
Patentliteratur
Patentliteratur 1: JP H6-185498 A
Zusammenfassung
Technische Aufgabe
Somit kann gemäß Patentliteratur 1 ein Betriebsbereich des Radialverdichters zu einem geringeren Strömungsratengebiet hin erweitert werden, indem das Auftreten von Pumpen verhindert wird. Jedoch wird die Luft, die zu der Position stromaufwärts des Verdichterlaufrades durch den Zirkulationsströmungspfad zurückgeleitet wird, mit der Luft vermischt, die durch den Einlassströmungspfad strömt, was zu einem Mischverlust führt. Daher umfasst Patentliteratur 1 ein Problem, das ein Verdichtungswirkungsgrad des Radialverdichters reduziert ist.
Eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung ist es, einen Radialverdichter bereitzustellen, der imstande ist, einen Verdichtungswirkungsgradverlust zu verhindern.
Lösung der Aufgabe
Um die vorstehend beschriebene Aufgabe zu lösen, umfasst ein Radialverdichter gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung ein Gehäuse, das einen Einlassströmungspfad umfasst; ein Verdichterlaufrad, das in dem Einlassströmungspfad angeordnet ist; einen Zirkulationsströmungspfad, der außerhalb des Einlassströmungspfades in einer Radialrichtung des Verdichterlaufrades vorgesehen ist und mit dem Einlassströmungspfad an einer stromabwärtigen Position, die dem Verdichterlaufrad radial gegenüberliegt, und an einer stromaufwärtigen Position verbunden ist, die stromaufwärts der stromabwärtigen Position bezüglich dem Verdichterlaufrad ist; sowie ein bewegbares Element, das an der stromaufwärtigen Position angeordnet ist und einen Körperabschnitt umfasst, der einen Vorsprungsabschnitt hat, wobei das bewegbare Element zwischen einer Vorsprungsposition, in der der Zirkulationsströmungspfad durch den Körperabschnitt geschlossen ist und der Vorsprungsabschnitt in dem Einlassströmungspfad angeordnet ist, sowie einer Rückzugsposition bewegbar ist, in der der Vorsprungsabschnitt von dem Einlassströmungspfad zurückgezogen ist und der Zirkulationsströmungspfad mit dem Einlassströmungspfad verbunden ist.
Der Körperabschnitt kann einen gekrümmten Abschnitt umfassen, der sich in einer Umfangsrichtung des Verdichterlaufrades erstreckt, und wobei eine Vertiefung an einer Innenumfangsfläche des gekrümmten Abschnitts ausgebildet sein kann.
Der Radialverdichter kann ferner ein Antriebssteuerungsmittel zum Bewegen des bewegbaren Elements zu der Rückzugsposition oder der Vorsprungsposition umfassen, basierend auf einem Verdichterwirkungsgrad.
Wirkungen der Offenbarung
Gemäß der vorliegenden Offenbarung kann ein Verdichtungswirkungsgradverlust eines Radialverdichters verhindert werden.
Figurenliste

1 ist eine schematische Schnittansicht eines Turboladers.
2 ist ein Ausschnitt eines gestrichelten Bereichs in 1.
3 ist eine Explosionsansicht von Komponenten eines Verbindungsmechanismus.
4 zeigt einen Zustand, in dem ein erstes bewegbares Element und ein zweites bewegbares Element, die in 2 gezeigt sind, radial nach innen bewegt werden.
5 ist eine Schnittansicht entlang einer Linie V-V in 4.
6 ist eine erste Darstellung eines Betriebs des Verbindungsmechanismus (Drosselmechanismus) .
7 ist eine zweite Darstellung des Betriebs des Verbindungsmechanismus.
8 ist eine dritte Darstellung des Betriebs des Verbindungsmechanismus.
9 zeigt einen Betriebsbereich des Radialverdichters.

Bezeichnung von Ausführungsformen
Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung werden nachstehend im Einzelnen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Bestimmte Maße, Werkstoffe und numerische Werte usw., die in den Ausführungsformen gezeigt sind, sind lediglich Beispiele für ein besseres Verständnis und beschränken die vorliegende Offenbarung nicht, es sei denn, es ist anders beschrieben. In dieser Beschreibung und den Zeichnungen werden doppelte Erläuterungen für Elemente ausgelassen, die im Wesentlichen dieselben Funktionen und Konfigurationen haben, indem dieselben Bezugszeichen zugeordnet werden. Zusätzlich sind Elemente, die mit der vorliegenden Offenbarung nicht unmittelbar zusammenhängen, in den Figuren ausgelassen.
1 ist eine schematische Schnittansicht eines Turboladers TC. Eine Richtung, die durch einen Pfeil L angezeigt ist, der in 1 gezeigt ist, ist als die linke Seite des Turboladers TC beschrieben. Eine Richtung, die durch einen Pfeil R angezeigt ist, der in 1 gezeigt ist, ist als die rechte Seite des Turboladers TC beschrieben. In dem Turbolader TC fungiert ein Teil, der ein Verdichtergehäuse 100 (nachstehend beschrieben) umfasst, als ein Radialverdichter CC. Nachstehend wird der Radialverdichter CC als durch ein Turbinenlaufrad 8 angetrieben beschrieben, das auch nachstehend beschrieben wird. Jedoch ist der Radialverdichter CC nicht darauf beschränkt und kann durch eine Kraftmaschine (nicht gezeigt) oder einen Elektromotor (Motor) (nicht gezeigt) angetrieben werden. Somit kann der Radialverdichter CC in eine Vorrichtung eingebaut sein, die von dem Turbolader TC verschieden ist, oder kann eine selbstständige Vorrichtung sein.
Wie in 1 gezeigt ist, weist der Turbolader TC einen Turboladerkörper 1 auf. Der Turboladerkörper 1 umfasst ein Lagergehäuse 2, ein Turbinengehäuse 4, ein Verdichtergehäuse (Gehäuse) 100, einen Verbindungsmechanismus 200 sowie ein Antriebssteuerungsmittel 300. Einzelheiten des Verbindungsmechanismus 200 und des Antriebssteuerungsmittels 300 werden nachstehend beschrieben. Das Turbinengehäuse 4 ist mit der linken Seite des Lagergehäuses 2 durch einen Befestigungsbolzen 3 verbunden. Das Verdichtergehäuse 100 ist mit der rechten Seite des Lagergehäuses 2 durch einen Befestigungsbolzen 5 verbunden.
Ein Aufnahmeloch 2a ist in dem Lagergehäuse 2 ausgebildet. Das Aufnahmeloch 2a dringt in der Links-nach-Rechts-Richtung des Turboladers TC durch. Ein Lager 6 ist in dem Aufnahmeloch 2a angeordnet. In 1 ist ein vollschwimmendes Lager als ein Beispiel des Lagers 6 gezeigt. Jedoch kann das Lager 6 irgendein anderes Radiallager sein, wie etwa ein halbschwimmendes Lager oder ein Wälzlager. Ein Abschnitt einer Welle 7 ist in dem Aufnahmeloch 2a angeordnet. Die Welle 7 ist durch das Lager 6 drehbar gestützt. Ein Turbinenlaufrad 8 ist an dem linken Ende der Welle 7 vorgesehen. Das Turbinenlaufrad 8 ist in dem Turbinengehäuse 4 drehbar aufgenommen. Ein Verdichterlaufrad 9 ist an dem rechten Ende der Welle 7 vorgesehen. Das Verdichterlaufrad 9 ist in dem Verdichtergehäuse 100 drehbar aufgenommen.
Ein Einlass 10 ist in dem Verdichtergehäuse 100 ausgebildet. Der Einlass 10 öffnet sich zu der rechten Seite des Turboladers TC. Der Einlass 10 ist mit einem Luftfilter (nicht gezeigt) verbunden. Ein Diffusorströmungspfad 11 ist zwischen dem Lagergehäuse 2 und dem Verdichtergehäuse 100 ausgebildet. Der Diffusorströmungspfad 11 druckbeaufschlagt Luft. Der Diffusorströmungspfad 11 hat eine ringförmige Gestalt von einer Innenseite zu einer Außenseite in einer Radialrichtung der Welle 7 (des Verdichterlaufrades 9) (nachstehend einfach als die Radialrichtung bezeichnet). Der Diffusorströmungspfad 11 ist mit dem Einlass 10 über das Verdichterlaufrad 9 an der Innenseite in der Radialrichtung verbunden.
Ein Verdichterspiralströmungspfad 12 ist in dem Verdichtergehäuse 100 ausgebildet. Der Verdichterspiralströmungspfad 12 hat eine ringförmige Gestalt. Der Verdichterspiralströmungspfad 12 ist beispielsweise radial außerhalb des Verdichterlaufrades 9 angeordnet. Der Verdichterspiralströmungspfad 12 ist mit einem Lufteinlass der Kraftmaschine (nicht gezeigt) und dem Diffusorströmungspfad 11 verbunden. Wenn das Verdichterlaufrad 9 dreht, wird Luft in das Verdichtergehäuse 100 aus dem Einlass 10 eingesaugt. Die Einlassluft wird druckbeaufschlagt und beschleunigt, wenn sie durch die Schaufeln des Verdichterlaufrades 9 strömt. Die druckbeaufschlagte und beschleunigte Luft wird in dem Diffusorströmungspfad 11 und dem Verdichterspiralströmungspfad 12 weiter druckbeaufschlagt. Die druckbeaufschlagte Luft wird aus einer Ausstoßöffnung (nicht gezeigt) ausgestoßen und wird zu der Lufteinlassöffnung der Kraftmaschine geleitet.
Wie vorstehend beschrieben wurde, weist der Turbolader TC den Radialverdichter (Verdichter) CC auf. Der Radialverdichter CC umfasst das Verdichtergehäuse 100, das Verdichterlaufrad 9, den Verdichterspiralströmungspfad 12 und den Verbindungsmechanismus 200 sowie das Antriebssteuerungsmittel 300, die nachstehend beschrieben werden.
Ein Auslass 13 ist in dem Turbinengehäuse 4 ausgebildet. Der Auslass 13 öffnet sich zu der linken Seite des Turboladers TC. Der Auslass 13 ist mit einer Abgasreinigungsvorrichtung (nicht gezeigt) verbunden. Ein Verbindungsströmungspfad 14 und ein Turbinenspiralströmungspfad 15 sind in dem Turbinengehäuse 4 ausgebildet. Der Turbinenspiralströmungspfad 15 ist radial außerhalb des Turbinenlaufrades 8 angeordnet. Der Verbindungsströmungspfad 14 ist zwischen dem Turbinenlaufrad 8 und dem Turbinenspiralströmungspfad 15 angeordnet.
Der Turbinenspiralströmungspfad 15 ist mit einem Gaseinlass (nicht gezeigt) verbunden. Abgas, das aus einem Abgaskrümmer (nicht gezeigt) der Kraftmaschine ausgestoßen wird, wird zu dem Gaseinlass geführt. Der Verbindungsströmungspfad 14 verbindet den Turbinenspiralströmungspfad 15 mit dem Auslass 13 durch das Turbinenlaufrad 8. Das Abgas, das von dem Gaseinlass zu dem Turbinenspiralströmungspfad 15 geführt wird, wird zu dem Auslass 13 durch den Verbindungsströmungspfad 14 und zwischen den Schaufeln des Turbinenlaufrads 8 geführt. Das Abgas dreht das Turbinenlaufrad 8, wenn es durch dieses strömt.
Die Drehkraft des Turbinenlaufrades 8 wird auf das Verdichterlaufrad 9 über die Welle 7 übertragen. Wie vorstehend beschrieben wurde, wird die Luft durch die Drehkraft des Verdichterlaufrades 9 druckbeaufschlagt und wird zu dem Lufteinlass der Kraftmaschine geführt.
2 ist ein Ausschnitt eines gestrichelten Bereichs in 1. Wie in 2 gezeigt ist, umfasst das Verdichtergehäuse 100 ein erstes Gehäuseelement 110 und ein zweites Gehäuseelement 120. Das erste Gehäuseelement 110 ist auf der rechten Seite des zweiten Gehäuseelements 120 in 2 angeordnet (einer Seite, die von dem Lagergehäuse 2 beabstandet ist). Das zweite Gehäuseelement 120 ist mit dem Lagergehäuse 2 verbunden. Das erste Gehäuseelement 110 ist mit dem zweiten Gehäuseelement 120 verbunden.
Das erste Gehäuseelement 110 hat eine im Wesentlichen zylinderförmige Gestalt. Ein Durchgangsloch 111 ist in dem ersten Gehäuseelement 110 ausgebildet. Das erste Gehäuseelement 110 umfasst eine Stirnfläche 112 auf einer Seite, die nahe dem zweiten Gehäuseelement 120 ist (mit diesem verbunden). Das erste Gehäuseelement 110 umfasst eine Stirnfläche 113 auf einer Seite, die von dem zweiten Gehäuseelement 120 beabstandet ist. Der Einlass 10 ist an der Stirnfläche 113 ausgebildet. Das Durchgangsloch 111 erstreckt sich von der Stirnfläche 112 zu der Stirnfläche 113 entlang einer Drehachsenrichtung der Welle 7 (des Verdichterlaufrades 9) (nachstehend einfach als die Drehachsenrichtung bezeichnet). Anders gesagt, das Durchgangsloch 111 dringt durch das erste Gehäuseelement 110 in der Drehachsenrichtung durch. Das Durchgangsloch 111 umfasst den Einlass 10 an der Stirnfläche 113.
Das Durchgangsloch 111 umfasst einen parallelen Abschnitt 111a und einen verjüngten Abschnitt 111b. Der parallele Abschnitt 111a ist näher an der Stirnfläche 113 bezüglich dem verjüngten Abschnitt 111b angeordnet. Ein Innendurchmesser des parallelen Abschnitts 111a ist im Wesentlichen über die Drehachsenrichtung konstant. Der verjüngte Abschnitt 111b ist näher an der Stirnfläche 112 bezüglich dem parallelen Abschnitt 111a angeordnet. Der verjüngte Abschnitt 111b ist mit dem parallelen Abschnitt 111a durchgehend. In dem verjüngten Abschnitt 111b ist ein Innendurchmesser eines Abschnitts, der mit dem parallelen Abschnitt 111a durchgehend ist, im Wesentlichen gleich dem Innendurchmesser des parallelen Abschnitts 111a. Der Innendurchmesser des verjüngten Abschnitts 111b verringert sich, wenn er sich von dem parallelen Abschnitt 111a entfernt (wenn er sich der Stirnfläche 112 nähert).
Ein Einbuchtungsabschnitt 112a ist an der Stirnfläche 112 ausgebildet. Der Einbuchtungsabschnitt 112a ist von der Stirnfläche 112 in Richtung der Stirnfläche 113 vertieft. Die Einbuchtung 112a ist an einem Außenumfang der Stirnfläche 112 ausgebildet. Der Einbuchtungsabschnitt 112a hat beispielsweise eine im Wesentlichen ringförmige Gestalt, von der Drehachsenrichtung aus betrachtet.
Eine Aufnahmekammer AC ist an der Stirnfläche 112 ausgebildet. Die Aufnahmekammer AC ist näher an dem Einlass 10 des Einlassströmungspfades 130 in dem ersten Gehäuseelement 110 bezüglich der Vorderkanten LE der Schaufeln des Verdichterlaufrades 9 ausgebildet. Die Aufnahmekammer AC umfasst eine Aufnahmenut 112b, Lagerlöcher 112d und ein Aufnahmeloch 115, die nachstehend beschrieben werden.
Die Aufnahmenut 112b ist in der Stirnfläche 112 ausgebildet. Die Aufnahmenut 112b ist zwischen dem Einbuchtungsabschnitt 112a und dem Durchgangsloch 111 angeordnet. Die Aufnahmenut 112b ist von der Stirnfläche 112 in Richtung der Stirnfläche 113 vertieft. Die Aufnahmenut 112b hat beispielsweise eine im Wesentlichen ringförmige Gestalt, von der Drehachsenrichtung aus betrachtet. Die Aufnahmenut 112b ist mit dem Durchgangsloch 111 an einer radialen Innenseite verbunden.
Die Lagerlöcher 112d sind in einer Wandfläche 112c auf der Seite der Stirnfläche 113 der Aufnahmenut 112b ausgebildet. Die Lagerlöcher 112d erstrecken sich in der Drehachsenrichtung von der Wandfläche 112c in Richtung der Stirnfläche 113. Zwei Lagerlöcher 112d sind vorgesehen, wobei sie in einer Drehachsenrichtung der Welle 7 (des Verdichterlaufrades 9) voneinander beabstandet sind (nachstehend einfach als die Drehrichtung oder eine Umfangsrichtung bezeichnet). Die zwei Lagerlöcher 112d sind an Positionen angeordnet, die voneinander um 180 Grad in der Drehrichtung beabstandet sind.
Ein Durchgangsloch 121 ist in dem zweiten Gehäuseelement 120 ausgebildet. Das zweite Gehäuseelement 120 umfasst eine Stirnfläche 122 auf einer Seite nahe dem ersten Gehäuseelement 110 (, die mit diesem verbunden ist). Das zweite Gehäuseelement 120 hat eine Stirnfläche 123 auf einer Seite, die von dem ersten Gehäuseelement 110 beabstandet ist (einer Seite, die mit dem Lagergehäuse 2 verbunden ist). Das Durchgangsloch 121 erstreckt sich von der Stirnfläche 122 zu der Stirnfläche 123 entlang der Drehachsenrichtung. Anders gesagt, das Durchgangsloch 121 dringt durch das zweite Gehäuseelement 120 in der Drehachsenrichtung durch.
Ein Innendurchmesser des Durchgangslochs 121 an einem Endabschnitt an der Stirnfläche 122 ist im Wesentlichen gleich dem Innendurchmesser des Durchgangslochs 111 an einem Endabschnitt an der Stirnfläche 112. Ein Kragenabschnitt 121a ist an einer Innenwand des Durchgangslochs 121 ausgebildet. Der Kragenabschnitt 121a liegt dem Verdichterlaufrad 9 von einer radialen Außenseite gegenüber. Ein Außendurchmesser des Verdichterlaufrades 9 vergrößert sich, wenn er sich von den Vorderkanten LE der Schaufeln des Verdichterlaufrades 9 entfernt. Ein Innendurchmesser des Kragenabschnitts 121a vergrößert sich, wenn er sich von der Stirnfläche 122 entfernt (wenn er sich der Stirnfläche 123 nähert).
Eine Aufnahmenut 122a ist an der Stirnfläche 122 ausgebildet. Die Aufnahmenut 122a ist von der Stirnfläche 122 in Richtung der Stirnfläche 123 vertieft. Die Aufnahmenut 122a hat beispielsweise eine im Wesentlichen ringförmige Gestalt, von der Drehachsenrichtung aus betrachtet. Das Gehäuseelement 110 ist in die Aufnahmenut 122a eingesetzt. Die Stirnfläche 112 des ersten Gehäuseelement 110 berührt eine Wandfläche 122b, die auf der Seite der Stirnfläche 123 der Aufnahmenut 122a ausgebildet ist. In diesem Zustand ist die Aufnahmekammer AC zwischen dem ersten Gehäuseelement 110 (Wandfläche 112c) und dem zweiten Gehäuseelement 120 (Wandfläche 122b) ausgebildet.
Das Durchgangsloch 111 des ersten Gehäuseelements 110 und das Durchgangsloch 121 des zweiten Gehäuseelements 120 bilden einen Einlassströmungspfad 130 aus. Auf diese Weise ist der Einlassströmungspfad 130 in dem Verdichtergehäuse 100 ausgebildet. Der Einlassströmungspfad 130 ist von einem Luftfilter (nicht gezeigt) zu dem Diffusorströmungspfad 11 durch den Einlass 10 verbunden. In der vorliegenden Offenbarung wird eine Luftfilterseite des Einlassströmungspfades 130 als eine stromaufwärtige Seite der Einlassluft bezeichnet (kann nachstehend einfach als die stromaufwärtige Seite bezeichnet werden), und wird die Seite des Diffusorströmungspfades 11 des Einlassströmungspfades 130 als eine stromabwärtige Seite der Einlassluft bezeichnet (kann nachstehend einfach als die stromabwärtige Seite bezeichnet werden).
Das Verdichterlaufrad 9 ist in dem Einlassströmungspfad 130 angeordnet. Eine Querschnittsform des Einlassströmungspfades 130 (der Durchgangslöcher 111 und 121), die senkrecht zu der Drehachsenrichtung ist, hat beispielsweise eine kreisförmige Gestalt, die auf der Drehachse des Verdichterlaufrades 9 zentriert ist. Jedoch ist die Querschnittsform des Einlassströmungspfades 130 nicht darauf beschränkt und kann beispielsweise eine elliptische Gestalt sein.
Ein Dichtungselement (nicht gezeigt) ist in dem Einbuchtungsabschnitt 112a des ersten Gehäuseelements 110 angeordnet. Das Dichtungselement reduziert einen Luftstrom durch einen Spalt zwischen dem ersten Gehäuseelement 110 und dem zweiten Gehäuseelement 120. Jedoch sind der Einbuchtungsabschnitt 112a und das Dichtungselement nicht wesentlich.
In der vorliegenden Ausführungsform ist ein Zirkulationsströmungspfad 140 in dem Verdichtergehäuse 100 ausgebildet. Der Zirkulationsströmungspfad 140 ist radial außerhalb des Einlassströmungspfades 130 angeordnet. Der Zirkulationsströmungspfad 140 umfasst ein Verbindungsloch 142, einen stromabwärtigen Schlitz 144 und einen stromaufwärtigen Schlitz 146 (Aufnahmekammer AC).
Das Verbindungsloch 142 ist an der Wandfläche 122b des zweiten Gehäuseelements 120 ausgebildet. Das Verbindungsloch 142 ist ein Nicht-Durchgangsloch, das von der Wandfläche 122b (Stirnfläche 122) in Richtung der Stirnfläche 123 vertieft ist. Das Verbindungsloch 142 umfasst eine Bodenfläche 142a. Das Verbindungsloch 142 ist zwischen der Wandfläche 112c und der Bodenfläche 142a ausgebildet, wenn das erste Gehäuseelement 110 mit dem zweiten Gehäuseelement 120 verbunden ist. Anders gesagt, das Verbindungsloch 142 stellt einen Teil der Gehäusekammer AC dar. Das Verbindungsloch 142 erstreckt sich in der Drehachsenrichtung. Jedoch kann sich das Verbindungsloch 142 in einer Richtung erstrecken, die bezüglich der Drehachsenrichtung geneigt ist. Das Verbindungsloch 142 ist radial außerhalb des Durchgangslochs 121 angeordnet. Das Verbindungsloch 142 hat beispielsweise eine im Wesentlichen ringförmige Gestalt, von der Drehachsenrichtung aus betrachtet.
Rippen (nicht gezeigt) sind in dem zweiten Gehäuseelement 120 ausgebildet. Die Rippen sind in dem Verbindungsloch 142 angeordnet. Die Rippen verbinden einen Außenwandabschnitt (einen radial äußeren Abschnitt) und einen Innenwandabschnitt (einen radial inneren Abschnitt) des zweiten Gehäuseelements 120, die durch das Verbindungsloch 142 getrennt sind. Eine Vielzahl von Rippen ist voneinander in der Umfangsrichtung beabstandet angeordnet. Der Innenwandabschnitt des zweiten Gehäuseelements 120 ist durch den Außenwandabschnitt mittels der Rippen gestützt. Die Rippen sind mit dem Außenwandabschnitt und dem Innenwandabschnitt des zweiten Gehäuseelements 120 einstückig ausgebildet. Jedoch kann der Innenwandabschnitt von dem Außenwandabschnitt (zweiten Gehäuseelement 120) separat ausgebildet sein.
Der stromabwärtige Schlitz 144 ist in dem Kragenabschnitt 121a des zweiten Gehäuseelements 120 ausgebildet. Der stromabwärtige Schlitz 144 verbindet das Verbindungsloch 142 mit dem Durchgangsloch 121. Der stromabwärtige Schlitz 144 erstreckt sich in der Radialrichtung. Der stromabwärtige Schlitz 144 hat beispielsweise eine im Wesentlichen ringförmige Gestalt, von der Drehachsenrichtung aus betrachtet. Der stromabwärtige Schlitz 144 ist an einer Position angeordnet, die den Schaufeln des Verdichterlaufrades 9 in der Radialrichtung gegenüberliegt (nachstehend als eine stromabwärtige Position bezeichnet).
Der stromaufwärtige Schlitz 146 ist zwischen der Wandfläche 122b des zweiten Gehäuseelements 120 und der Wandfläche 112c des ersten Gehäuseelements 110 ausgebildet. Anders gesagt, der stromaufwärtige Schlitz 146 stellt einen Teil der Aufnahmekammer AC dar. Der stromaufwärtige Schlitz 146 verbindet das Verbindungsloch 142 mit dem Durchgangsloch 111. Der stromaufwärtige Schlitz 146 erstreckt sich in der Radialrichtung. Der stromaufwärtige Schlitz 146 hat beispielsweise eine im Wesentlichen ringförmige Gestalt, von der Drehachsenrichtung aus betrachtet. Der stromaufwärtige Schlitz 146 ist stromaufwärts der Vorderkante LE der Schaufeln des Verdichterlaufrades 9 in einem Strom der Einlassluft angeordnet (nachstehend als die stromaufwärtige Position bezeichnet).
Der Zirkulationsströmungspfad 140 ist durch das Verbindungsloch 142, den stromabwärtigen Schlitz 144 und den stromaufwärtigen Schlitz 146 (Aufnahmekammer AC) ausgebildet. Der Zirkulationsströmungspfad 140 ist mit dem Einlassströmungspfad 130 an einer Position stromabwärts der Vorderkante LE der Schaufeln des Verdichterlaufrades 9 in dem Strom der Einlassluft durch den stromabwärtigen Schlitz 144 verbunden. Der Zirkulationsströmungspfad 140 ist mit dem Einlassströmungspfad 130 an einer Position stromaufwärts der Vorderkante LE der Schaufeln des Verdichterlaufrades 9 in dem Strom der Einlassluft durch den stromaufwärtigen Schlitz 146 verbunden.
Auf diese Weise ist der Zirkulationsströmungspfad 140 mit dem Einlassströmungspfad 130 an der stromabwärtigen Position, die dem Verdichterlaufrad 9 radial gegenüberliegt, und an der stromaufwärtigen Position verbunden, die stromaufwärts des Verdichterlaufrades 9 bezüglich der stromabwärtigen Position ist.
3 ist eine Explosionsansicht von Komponenten des Verbindungsmechanismus 200. In 3 ist lediglich das erste Gehäuseelement 110 des Verdichtergehäuses 100 gezeigt. Wie in 3 gezeigt ist, umfasst der Verbindungsmechanismus 200 das erste Gehäuseelement 110, ein erstes bewegbares Element 210, ein zweites bewegbares Element 220, ein Verbindungselement 230 und einen Stab 240. In dem Einlassströmungspfad 130 ist der Verbindungsmechanismus 200 näher an dem Einlass 10 (der stromaufwärtigen Seite) bezüglich dem Verdichterlaufrad 9 in der Drehachsenrichtung angeordnet.
Das erste bewegbare Element 210 ist in der Aufnahmenut 112b (Aufnahmekammer AC) angeordnet. Genauer gesagt, das erste bewegbare Element 210 ist zwischen der Wandfläche 112c der Aufnahmenut 112b und der Wandfläche 122b der Aufnahmenut 122a (siehe 2) in der Drehachsenrichtung angeordnet. Das erste bewegbare Element 210 umfasst einen Körperabschnitt B1. Der Körperabschnitt B1 umfasst einen gekrümmten Abschnitt 211 und einen Armabschnitt 212.
Der gekrümmte Abschnitt 211 erstreckt sich in einer Umfangsrichtung des Verdichterlaufrades 9. Der gekrümmte Abschnitt 211 hat eine im Wesentlichen halbkreisförmige Bogengestalt. Eine Stirnfläche 211a und die andere Stirnfläche 211b des gekrümmten Abschnitts 211 in der Umfangsrichtung erstrecken sich parallel zu der Radialrichtung und der Drehachsenrichtung. Jedoch können die eine Stirnfläche 211a und die andere Stirnfläche 211b bezüglich der Radialrichtung und der Drehachsenrichtung geneigt sein.
Der Armabschnitt 212 ist auf einer Seite der einen Stirnfläche 211a des gekrümmten Abschnitts 211 vorgesehen. Der Armabschnitt 212 erstreckt sich radial nach außen von einer Außenumfangsfläche 211c des gekrümmten Abschnitts 211. Der Armabschnitt 212 erstreckt sich in einer Richtung, die bezüglich der Radialrichtung geneigt ist (in Richtung des zweiten bewegbaren Elements 220).
Der gekrümmte Abschnitt 211 umfasst eine Vertiefung 211e, die an einer Innenumfangsfläche 211d ausgebildet ist. Die Vertiefung 211e ist von der Innenumfangsfläche 211d des gekrümmten Abschnitts 211 in Richtung der Außenumfangsfläche 211c vertieft. In dem gekrümmten Abschnitt 211 ist die Vertiefung 211e auf einer Seite nahe dem zweiten Gehäuseelement 120 in der Drehachsenrichtung ausgebildet.
Die Vertiefung 211e ist auf einer Fläche des gekrümmten Abschnitts 211 auf einer Seite offen, die von dem ersten Gehäuseelement 110 beabstandet ist (auf einer Gegenfläche offen, die dem zweiten Gehäuseelement 120 gegenüberliegt). Die Vertiefung 211e ist von der Fläche des gekrümmten Abschnitts 211 auf der Seite vertieft, die von dem ersten Gehäuseelement 110 beabstandet ist, in Richtung einer Gegenfläche, die dem ersten Gehäuseelement 110 gegenüberliegt.
Das zweite bewegbare Element 220 ist in der Aufnahmenut 112b (Aufnahmekammer AC) angeordnet. Genauer gesagt, das zweite bewegbare Element 220 ist zwischen der Wandfläche 112c der Aufnahmenut 112b und der Wandfläche 122b der Aufnahmenut 122a (siehe 2) in der Drehachsenrichtung angeordnet. Das zweite bewegbare Element 220 umfasst einen Körperabschnitt B2. Der Körperabschnitt B2 umfasst einen gekrümmten Abschnitt 221 und einen Armabschnitt 222.
Der gekrümmte Abschnitt 221 erstreckt sich in einer Umfangsrichtung des Verdichterlaufrades 9. Der gekrümmte Abschnitt 221 hat eine im Wesentlichen halbkreisförmige Bogengestalt. Eine Stirnfläche 221a und die andere Stirnfläche 221b des gekrümmten Abschnitts 221 in der Umfangsrichtung erstrecken sich parallel zu der Radialrichtung und der Drehachsenrichtung. Jedoch können die eine Stirnfläche 221a und die andere Stirnfläche 221b bezüglich der Radialrichtung und der Drehachsenrichtung geneigt sein.
Der Armabschnitt 222 ist auf einer Seite der einen Stirnfläche 221a des gekrümmten Abschnitts 221 vorgesehen. Der Armabschnitt 222 erstreckt sich radial nach außen von einer Außenumfangsfläche 221c des gekrümmten Abschnitts 221. Der Armabschnitt 222 erstreckt sich in einer Richtung, die bezüglich der Radialrichtung geneigt ist (in Richtung der Seite des ersten bewegbaren Elements 210).
Der gekrümmte Abschnitt 221 umfasst eine Vertiefung 221e, die an einer Innenumfangsfläche 221d ausgebildet ist. Die Vertiefung 221e ist von der Innenumfangsfläche 221d des gekrümmten Abschnitts 221 in Richtung der Außenumfangsfläche 221c vertieft. In dem gekrümmten Abschnitt 221 ist die Vertiefung 221e auf einer Seite nahe dem zweiten Gehäuseelement 120 in der Drehachsenrichtung ausgebildet.
Die Vertiefung 221e ist auf einer Fläche des gekrümmten Abschnitts 221 auf einer Seite offen, die von dem ersten Gehäuseelement 110 beabstandet ist (auf einer Gegenfläche offen, die dem zweiten Gehäuseelement 120 gegenüberliegt). Die Vertiefung 221e ist von der Fläche des gekrümmten Abschnitts 221 auf der Seite vertieft, die von dem ersten Gehäuseelement 110 beabstandet ist, in Richtung einer Gegenfläche, die dem ersten Gehäuseelement 110 gegenüberliegt.
Der gekrümmte Abschnitt 211 liegt dem gekrümmten Abschnitt 221 über die Drehmitte des Verdichterlaufrades 9 (den Einlassströmungspfad 130) hinweg gegenüber. Die eine Stirnfläche 211a des gekrümmten Abschnitts 211 liegt der anderen Stirnfläche 221b des gekrümmten Abschnitts 221 in der Umfangsrichtung gegenüber. Die andere Stirnfläche 211b des gekrümmten Abschnitts 211 liegt der einen Stirnfläche 221a des gekrümmten Abschnitts 221 in der Umfangsrichtung gegenüber. Das erste bewegbare Element 210 und das zweite bewegbare Element 220 sind so eingerichtet, dass die gekrümmten Abschnitte 211 und 221 in der Radialrichtung bewegbar sind, wie nachstehend im Einzelnen beschrieben wird.
Das Verbindungselement 230 ist mit dem ersten bewegbaren Element 210 und dem zweiten bewegbaren Element 220 verbunden. Das Verbindungselement 230 ist näher an dem Einlass 10 bezüglich dem ersten bewegbaren Element 210 und dem zweiten bewegbaren Element 220 angeordnet. Das Verbindungselement 230 hat eine im Wesentlichen kreisförmige Bogengestalt. Das Verbindungselement 230 hat ein erstes Lagerloch 231, das an einem Ende in der Umfangsrichtung ausgebildet ist, sowie ein zweites Lagerloch 232, das an dem anderen Ende ausgebildet ist. In dem Verbindungselement 230 sind das erste Lagerloch 231 und das zweite Lagerloch 232 an einer Stirnfläche 233 offen, die näher zu dem ersten bewegbaren Element 210 und dem zweiten bewegbaren Element 220 ist. Das erste Lagerloch 231 und das zweite Lagerloch 232 erstrecken sich in der Drehachsenrichtung. In dieser Ausführungsform sind das erste Lagerloch 231 und das zweite Lagerloch 232 Nicht-Durchgangslöcher. Jedoch können das erste Lagerloch 231 und das zweite Lagerloch 232 das Verbindungselement 230 in der Drehachsenrichtung durchdringen.
In dem Verbindungselement 230 ist ein Stabverbindungsabschnitt 234 zwischen dem ersten Lagerloch 231 und dem zweiten Lagerloch 232 ausgebildet. In dem Verbindungselement 230 ist der Stabverbindungsabschnitt 234 an einer Stirnfläche 235 entgegengesetzt zu dem ersten bewegbaren Element 210 und dem zweiten bewegbaren Element 220 ausgebildet. Der Stabverbindungsabschnitt 234 steht in der Drehachsenrichtung aus der Stirnfläche 235 vor. Der Stabverbindungsabschnitt 234 hat beispielsweise eine im Wesentlichen zylindrische Gestalt.
Der Stab 240 hat eine im Wesentlichen zylinderförmige Gestalt. Der Stab 240 hat einen ebenen Abschnitt 241, der an einem Ende ausgebildet ist, sowie einen Verbindungsabschnitt 243, der an dem anderen Ende ausgebildet ist. Der ebene Abschnitt 241 erstreckt sich in einer ebenen Richtung, im Wesentlichen senkrecht zu der Drehachsenrichtung. Ein Lagerloch 242 ist in dem ebenen Abschnitt 241 offen. Das Lagerloch 242 erstreckt sich in der Drehachsenrichtung. Der Verbindungsabschnitt 243 hat ein Verbindungsloch 243a. Ein Aktor (nachstehend beschrieben) ist mit dem Verbindungsabschnitt 243 (dem Verbindungsloch 243a) verbunden. Das Lagerloch 242 kann beispielsweise ein Langloch sein, dessen Länge in einer Richtung, die senkrecht zu der Drehachsenrichtung und einer axialen Richtung des Stabs 240 (Links-nach-Rechts-Richtung in 6, die nachstehend beschrieben wird) ist, größer ist als eine Länge in der axialen Richtung des Stabes 240.
Der Stab 240 umfasst einen Stabgroßdurchmesserabschnitt 244 und zwei Stabkleindurchmesserabschnitte 245 zwischen dem ebenen Abschnitt 241 und dem Verbindungsabschnitt 243. Der Stabgroßdurchmesserabschnitt 244 ist zwischen den zwei Stabkleindurchmesserabschnitten 245 angeordnet. Unter den zwei Stabkleindurchmesserabschnitten 245 verbindet der Stabkleindurchmesserabschnitt 245, der näher an dem ebenen Abschnitt 241 ist, den Stabgroßdurchmesserabschnitt 244 mit dem ebenen Abschnitt 241. Unter den zwei Stabkleindurchmesserabschnitten 245 verbindet der Stabkleindurchmesserabschnitt 245, der näher an dem Verbindungsabschnitt 243 ist, den Stabgroßdurchmesser 244 mit dem Verbindungsabschnitt 243. Ein Außendurchmesser des Stabgroßdurchmesserabschnitts 244 ist größer als ein Außendurchmesser der zwei Stabkleindurchmesserabschnitte 245.
Ein Einsetzloch 114 ist in dem ersten Gehäuseelement 110 ausgebildet. Ein Ende 114a des Einsetzlochs 114 öffnet sich zu einer Außenseite des ersten Gehäuseelements 110. Das Einsetzloch 114 erstreckt sich beispielsweise in einer ebenen Richtung, die senkrecht zu der Drehachsenrichtung ist. Das Einsetzloch 114 ist radial außerhalb des Durchgangslochs 111 (des Einlassströmungspfades 130) angeordnet. Eine Seite, die den ebenen Abschnitt 241 des Stabs 240 umfasst, ist in das Einsetzloch 114 eingesetzt. Der Stabgroßdurchmesserabschnitt 244 wird durch eine Innenwandfläche des Einsetzlochs 114 geführt. Der Stab 240 wird daran gehindert, sich in Richtungen zu bewegen, die von einer Mittelachsenrichtung des Einsetzlochs 114 verschieden sind (der Mittelachsenrichtung des Stabes 240).
Ein Aufnahmeloch 115 ist in dem ersten Gehäuseelement 110 ausgebildet. Das Aufnahmeloch 115 ist an der Wandfläche 112c der Aufnahmenut 112b offen. Das Aufnahmeloch 115 ist von der Wandfläche 112c in Richtung des Einlasses 10 vertieft. Das Aufnahmeloch 115 ist von dem Einlass 110 beabstandet (näher an dem zweiten Gehäuseelement 120) bezüglich dem Einsetzloch 114 angeordnet. Das Aufnahmeloch 115 hat eine im Wesentlichen bogenförmige Gestalt, von der Drehachsenrichtung aus betrachtet. Das Aufnahmeloch 115 erstreckt sich weiter als das Verbindungselement 230 in der Umfangsrichtung. Das Aufnahmeloch 115 ist in Umfangsrichtung von dem Lagerloch 112d beabstandet.
Ein Verbindungsloch 116 ist in dem ersten Gehäuseelement 110 ausgebildet. Das Verbindungsloch 116 verbindet das Einsetzloch 114 mit dem Aufnahmeloch 115. Das Verbindungsloch 116 ist an einem im Wesentlichen mittleren Abschnitt in der Umfangsrichtung in dem Aufnahmeloch 115 ausgebildet. Das Verbindungsloch 116 ist beispielsweise ein Langloch, das sich im Wesentlichen parallel zu der Erstreckungsrichtung des Einsetzlochs 114 erstreckt. Das Verbindungsloch 116 hat eine Breite in der Längsrichtung (Erstreckungsrichtung), die größer ist als eine Breite in der Querrichtung (senkrecht zu der Erstreckungsrichtung). Die Breite in der Querrichtung des Verbindungslochs 114 ist größer als der Außendurchmesser des Stabverbindungsabschnitts 234 des Verbindungselements 230.
Das Verbindungselement 230 ist in dem Aufnahmeloch 115 (der Aufnahmekammer AC) aufgenommen. Auf diese Weise sind das erste bewegbare Element 210, das zweite bewegbare Element 220 und das Verbindungselement 230 in der Aufnahmekammer AC angeordnet, die in dem ersten Gehäuseelement 110 ausgebildet ist. Das Aufnahmeloch 115 hat eine größere Umfangslänge und eine größere radiale Breite als diejenigen des Verbindungselements 230. Daher ist es dem Verbindungselement 230 möglich, sich innerhalb des Aufnahmelochs 115 in einer ebenen Richtung zu bewegen, die senkrecht zu der Drehachsenrichtung ist.
Der Stabverbindungsabschnitt 234 ist von dem Verbindungsloch 116 in das Einsetzloch 114 eingesetzt. Der ebene Abschnitt 241 des Stabs 240 ist in das Einsetzloch 114 eingesetzt. Das Lagerloch 242 des ebenen Abschnitts 241 liegt dem Verbindungsloch 116 gegenüber. Der Stabverbindungsabschnitt 234 ist in das Lagerloch 242 eingesetzt (mit diesem verbunden). Der Stabverbindungsabschnitt 234 ist durch das Lagerloch 242 gestützt.
4 zeigt einen Zustand, in dem das erste bewegbare Element 210 und das zweite bewegbare Element 220, die in 2 gezeigt sind, radial nach innen bewegt sind. In 2 sind das erste bewegbare Element 210 und das zweite bewegbare Element 220 in der Gehäusekammer AC aufgenommen und liegen nicht frei in dem Einlassströmungspfad 130 (stehen nicht vor). Im Gegenzug sind in 4 das erste bewegbare Element 210 und das zweite bewegbare Element 220 teilweise freiliegend in dem Einlassströmungspfad 130 (stehen vor), wobei der andere Teil in der Aufnahmekammer AC aufgenommen ist. In diesem Zustand sind die Bodenflächen der Vertiefungen 211e und 221e im Wesentlichen bündig mit den Innenumfangsflächen der Durchgangslöcher 111, 121.
5 ist eine Schnittansicht entlang einer Linie V-V in 4. Wie durch gestrichelte Linien in 5 gezeigt ist, hat das erste bewegbare Element 210 einen Verbindungswellenabschnitt 213 und einen Drehwellenabschnitt 214. In dem ersten bewegbaren Element 210 stehen der Verbindungswellenabschnitt 213 und der Drehwellenabschnitt 214 in der Drehachsenrichtung aus einer Stirnfläche vor, die näher an dem Einlass 10 ist (der Seite der Wandfläche 112c der Aufnahmenut 112b). Der Verbindungswellenabschnitt 213 und der Drehwellenabschnitt 214 erstrecken sich zu der Rückseite des Papiers in 5. Der Drehwellenabschnitt 214 erstreckt sich parallel zu dem Verbindungswellenabschnitt 213. Der Verbindungswellenabschnitt 213 und der Drehwellenabschnitt 214 haben eine im Wesentlichen zylindrische Gestalt.
Der Außendurchmesser des Verbindungswellenabschnitts 213 ist kleiner als der Innendurchmesser des ersten Lagerlochs 231 des Verbindungselements 230. Der Verbindungswellenabschnitt 213 ist in das erste Lagerloch 231 eingesetzt. Der Verbindungswellenabschnitt 213 ist durch das erste Lagerloch 231 drehbar gestützt. Der Außendurchmesser des Drehwellenabschnitts 214 ist kleiner als der Innendurchmesser des Lagerlochs 112d des ersten Gehäuseelements 110. Unter den zwei Lagerlöchern 112d ist der Drehwellenabschnitt 214 in das Lagerloch 112d auf der vertikal oberen Seite eingesetzt (nahe dem Stab 240) eingesetzt. Der Drehwellenabschnitt 214 ist durch das Lagerloch 112d drehbar gestützt. Der Drehwellenabschnitt 214 verbindet das erste bewegbare Element 210 mit der Wandfläche 112c, die dem ersten bewegbaren Element 210 in der Drehachsenrichtung gegenüberliegt.
Das zweite bewegbare Element 220 umfasst einen Verbindungswellenabschnitt 223 und einen Drehwellenabschnitt 224. In dem zweiten bewegbaren Element 220 stehen der Verbindungswellenabschnitt 223 und der Drehwellenabschnitt 224 in der Drehachsenrichtung aus einer Stirnfläche vor, die näher zu dem Einlass 10 ist (der Seite der Wandfläche 112c der Aufnahmenut 112b). Der Verbindungswellenabschnitt 223 und der Drehwellenabschnitt 224 erstrecken sich zu der Rückseite des Papiers in 5. Der Drehwellenabschnitt 224 erstreckt sich parallel zu dem Verbindungswellenabschnitt 223. Der Verbindungswellenabschnitt 223 und der Drehwellenabschnitt 224 haben eine im Wesentlichen zylindrische Gestalt.
Der Außendurchmesser des Verbindungswellenabschnitts 223 ist kleiner als der Innendurchmesser des zweiten Lagerlochs 232 des Verbindungselements 230. Der Verbindungswellenabschnitt 223 ist in das zweite Lagerloch 232 eingesetzt. Der Verbindungswellenabschnitt 223 ist durch das zweite Lagerloch 232 drehbar gestützt. Der Außendurchmesser des Drehwellenabschnitts 224 ist kleiner als der Innendurchmesser des Lagerlochs 112d des ersten Gehäuseelements 110. Unter den zwei Lagerlöchern 112d ist das Drehwellenelement 224 in das Lagerloch 112d auf der vertikal unteren Seite eingesetzt (von dem Stab 240 beabstandet). Der Drehwellenabschnitt 224 ist durch das Lagerloch 112d drehbar gestützt. Der Drehwellenabschnitt 224 verbindet das zweite bewegbare Element 220 mit der Wandfläche 112c, die dem zweiten bewegbaren Element 220 in der Drehachsenrichtung gegenüberliegt.
Entsprechend umfasst der Verbindungsmechanismus 200 eine Vier-Stab-Verbindung. Die vier Verbindungen (Knoten) sind das erste bewegbare Element 210, das zweite bewegbare Element 220, das erste Gehäuseelement 110 und das Verbindungselement 230. Weil der Verbindungsmechanismus 200 eine Vier-Stab-Verbindung umfasst, ist er eine begrenzte Kette und hat einen Freiheitsgrad, was eine Steuerung einfach macht.
Das Antriebssteuerungsmittel 300 weist einen Mikrocomputer auf, der eine zentrale Prozessoreinheit (CPU), einen ROM, in dem ein Programm oder dergleichen gespeichert ist, einen RAM als einen Arbeitsbereich, und dergleichen umfasst. Das Antriebssteuerungsmittel 300 steuert einen Betrieb des Verbindungsmechanismus 200. Das Antriebssteuerungsmittel 300 nimmt Signale auf, die von Sensoren (nicht gezeigt) ausgegeben werden, die den Zustand des Radialverdichters CC (beispielsweise eine Drehzahl der Welle 7 und eine Strömungsrate sowie ein Druckverhältnis des Radialverdichters CC) und den Zustand der Kraftmaschine (nicht gezeigt) (beispielsweise eine Drehzahl und eine Last der Kraftmaschine) erfassen. Das Antriebssteuerungsmittel 300 steuert den Betrieb des Verbindungsmechanismus 200 basierend auf den Signalen, die aus den entsprechenden Sensoren ausgegeben werden.
6 ist eine erste Darstellung eines Betriebs des Verbindungsmechanismus 200. In den nachfolgenden 6, 7 und 8 wird der Verbindungsmechanismus 200 von dem Einlass 10 aus betrachtet. Wie in 6 gezeigt ist, ist ein Ende der Antriebswelle 251 des Aktors 250 mit dem Verbindungsabschnitt 243 des Stabs 240 verbunden.
In der in 6 gezeigten Anordnung sind das erste bewegbare Element 210 und das zweite bewegbare Element 220 miteinander in Berührung. In diesem Zustand steht, wie in den 4 und 5 gezeigt ist, ein Vorsprungsabschnitt 215, der ein Innenabschnitt in der Radialrichtung des ersten bewegbaren Elements 210 ist, in dem Einlassströmungspfad 130 vor (ist freiliegend). Ein Vorsprungsabschnitt 225, der ein Innenabschnitt in der Radialrichtung des zweiten bewegbaren Elements 220 ist, steht in dem Einlassströmungspfad 130 vor (ist freiliegend). Die Positionen des ersten bewegbaren Elements 210 und des zweiten bewegbaren Elements 220 in diesem Zustand werden als eine Vorsprungsposition (oder eine Drosselposition) bezeichnet.
Wie in 6 gezeigt ist, sind in der Vorsprungsposition die Umfangsenden 215a und 215b des Vorsprungsabschnitts 215 und die Umfangsenden 225a und 225b des Vorsprungsabschnitts 225 miteinander in Berührung. Ein ringförmiges Loch 260 ist durch den Vorsprungsabschnitt 215 und den Vorsprungsabschnitt 225 ausgebildet. Ein Innendurchmesser des ringförmigen Lochs 260 ist kleiner als ein Innendurchmesser des Einlassströmungspfades 130 an einer Position, an der die Vorsprungsabschnitte 215 und 225 vorstehen. Der Innendurchmesser des ringförmigen Lochs 260 ist beispielsweise kleiner als der Innendurchmesser des Einlassströmungspfades 130 an irgendwelchen Abschnitten.
Wie in 4 gezeigt ist, sind das erste bewegbare Element 210 und das zweite bewegbare Element 220 in dem stromaufwärtigen Schlitz 146 (stromaufwärtige Position) angeordnet. In der Vorsprungsposition ist mindestens ein Abschnitt (in dieser Ausführungsform, die Vorsprungsabschnitte 215 und 225) der Innenumfangsflächen 211d und 221d (siehe 3) des ersten bewegbaren Elements 210 und des zweiten bewegbaren Elements 220 in dem Einlassströmungspfad 130 angeordnet.
Wenn das erste bewegbare Element 210 und das zweite bewegbare Element 220 in der Vorsprungsposition angeordnet sind, ist der stromaufwärtige Schlitz 146 durch das erste bewegbare Element 210 und das zweite bewegbare Element 220 blockiert. Anders gesagt, der stromaufwärtige Schlitz 146 verbindet nicht das Verbindungsloch 142 mit den Durchgangslöchern 111 und 121, und ist der Zirkulationsströmungspfad 140 blockiert.
Auf diese Weise ist in der Vorsprungsposition der Zirkulationsströmungspfad 140 durch das erste bewegbare Element 210 und das zweite bewegbare Element 220 (Körperabschnitte B1 und B2) verschlossen, und sind die Vorsprungsabschnitte 215 und 225 in dem Einlassströmungspfad 130 angeordnet.
Der Einlassströmungspfad 130 hat eine kleinere Strömungspfadquerschnittsfläche, weil mindestens ein Teil der Innenumfangsflächen 211d und 221d des ersten bewegbaren Elements 210 und des zweiten bewegbaren Element 220 (in dieser Ausführungsform, die Vorsprungsabschnitte 215 und 225) in dem Einlassströmungspfad 130 vorstehen (freiliegend sind).
Wenn sich die Strömungsrate der Luft, die in das Verdichterlaufrad 9 strömt, verringert, kann die Luft, die durch das Verdichterlaufrad 9 verdichtet wird, durch den Einlassströmungspfad 130 rückwärts strömen (das heißt, die Luft strömt von der stromabwärtigen Seite zu der stromaufwärtigen Seite).
Wie in 4 gezeigt ist, wenn das erste bewegbare Element 210 und das zweite bewegbare Element 220 in der Vorsprungsposition angeordnet sind (nachstehend auch als ein Vorsprungspositionszustand bezeichnet), sind die Vorsprungsabschnitte 215 und 225 radial innerhalb des äußersten Endes der Vorderkante LE des Verdichterlaufrades 9 angeordnet. Infolgedessen wird eine Luft, die in dem Einlassströmungspfad 130 rückwärts strömt, durch die Vorsprungsabschnitte 215 und 225 blockiert. Entsprechend können das erste bewegbare Element 210 und das zweite bewegbare Element 220 den Rückstrom von Luft in dem Einlassströmungspfad 130 verhindern.
Weil die Strömungspfadquerschnittsfläche des Einlassströmungspfades 130 reduziert ist, wird eine Geschwindigkeit der Luft, die in das Verdichterlaufrad 9 strömt, erhöht. Infolgedessen kann ein Pumpen in dem Radialverdichter CC verhindert werden. Anders gesagt, der Radialverdichter CC der vorliegenden Ausführungsform kann den Betriebsbereich des Radialverdichters CC zu dem Gebiet geringer Strömungsrate hin erweitern, indem der Vorsprungspositionszustand ausgebildet wird.
Auf diese Weise sind das erste bewegbare Element 210 und das zweite bewegbare Element 220 als ein Drosselelement eingerichtet, das den Einlassströmungspfad 130 drosselt. Anders gesagt, in der vorliegenden Ausführungsform ist der Verbindungsmechanismus 200 als ein Drosselmechanismus eingerichtet, um den Einlassströmungspfad 130 zu drosseln. Das erste bewegbare Element 210 und das zweite bewegbare Element 220 können die Strömungspfadquerschnittsfläche des Einlassströmungspfades 130 ändern, indem der Verbindungsmechanismus 200 durch das Antriebssteuerungsmittel 300 betätigt wird.
7 ist eine zweite Darstellung des Betriebs des Verbindungsmechanismus 200. 8 ist eine dritte Darstellung des Betriebs des Verbindungsmechanismus 200. Der Aktor 250 bewegt den Stab 240 geradlinig in einer Richtung, die die Drehachsenrichtung schneidet (Auf-und-Ab-Richtung in den 7 und 8). Der Stab 240 bewegt sich aufwärts von dem in 6 gezeigten Zustand. Der Bewegungsbetrag des Stabes 240 bezüglich der in 6 gezeigten Anordnung ist größer in der in 8 gezeigten Anordnung als in der in 7 gezeigten Anordnung.
Wenn sich der Stab 240 bewegt, bewegt sich das Verbindungselement 230 in den 7 und 8 durch den Stabverbindungsabschnitt 234 nach oben. In diesen Zuständen ist es dem Verbindungselement 230 möglich, um den Stabverbindungsabschnitt 234 als die Drehmitte zu drehen. Es gibt ein geringfügiges Spiel in dem Innendurchmesser des Lagerlochs 242 des Stabes 240 bezüglich dem Außendurchmesser des Stabverbindungsabschnitts 234. Daher ist es dem Verbindungselement 230 möglich, sich in der ebenen Richtung geringfügig zu bewegen, die senkrecht zu der Drehachsenrichtung ist.
Wie vorstehend beschrieben wurde, ist der Verbindungsmechanismus 200 eine Vier-Stab-Verbindung. Das Verbindungselement 230, das erste bewegbare Element 210 und das zweite bewegbare Element 220 zeigen ein Verhalten eines Freiheitsgrades bezüglich dem ersten Gehäuseelement 110. Genauer gesagt, das Verbindungselement 230 bewegt sich geringfügig in der Links-nach-Rechts-Richtung, während es in der Richtung entgegen dem Uhrzeigersinn in den 7 und 8 in dem vorstehenden zulässigen Bereich geringfügig dreht.
In dem ersten bewegbaren Element 210 ist der Drehwellenabschnitt 214 durch das erste Gehäuseelement 210 gestützt. Der Drehwellenabschnitt 214 wird daran gehindert, sich in der ebenen Richtung zu bewegen, die senkrecht zu der Drehachsenrichtung ist. Der Verbindungswellenabschnitt 213 ist durch das Verbindungselement 230 gestützt. Weil sich das Verbindungselement 230 bewegen kann, ist der Verbindungswellenabschnitt 213 in der ebenen Richtung bewegbar, die senkrecht zu der Drehachsenrichtung ist. Infolgedessen dreht mit der Bewegung des Verbindungselements 230 das erste bewegbare Element 210 in einer Richtung im Uhrzeigersinn in den 7 und 8 um den Drehachsenabschnitt 214 als eine Drehmitte.
Ähnlich ist in dem zweiten bewegbaren Element 220 der Drehwellenabschnitt 224 durch das erste Gehäuseelement 110 gestützt. Der Drehwellenabschnitt 224 wird daran gehindert, sich in der ebenen Richtung zu bewegen, die senkrecht zu der Drehachsenrichtung ist. Der Verbindungswellenabschnitt 223 ist durch das Verbindungselement 230 gestützt. Weil es dem Verbindungselement 230 möglich ist, sich zu bewegen, ist der Verbindungswellenabschnitt 223 in der ebenen Richtung bewegbar, die senkrecht zu der Drehachsenrichtung ist. Infolgedessen dreht mit der Bewegung des Verbindungselements 230 das zweite bewegbare Element 220 in einer Richtung im Uhrzeigersinn in den 7 und 8 um den Drehachsenabschnitt 224 als eine Drehmitte.
Somit bewegen sich das erste bewegbare Element 210 und das zweite bewegbare Element 220 in Richtungen, um sich voneinander in den 7 und 8 zu trennen. Die Vorsprungsabschnitte 215 und 225 bewegen sich radial nach außen von der Vorsprungsposition (Rückzugsposition). In der Rückzugsposition sind beispielsweise die Vorsprungsabschnitte 215 und 225 bündig mit der Innenwandfläche des Einlassströmungspfades 130 oder sind von der Innenwandfläche des Einlassströmungspfades 130 radial nach außen angeordnet. Wenn sie sich von der Rückzugsposition zu der Vorsprungsposition bewegen, nähern sich das erste bewegbare Element 210 und das zweite bewegbare Element 220 und berühren einander in der Reihenfolge, die in 8, 7 und 6 gezeigt ist. Somit wechseln das erste bewegbare Element 210 und das zweite bewegbare Element 220 zwischen der Vorsprungsposition und der Rückzugsposition in Übereinstimmung mit dem Drehwinkel um die Drehachsenabschnitte 214 und 224 als die Drehmitten.
Somit sind das erste bewegbare Element 210 und das zweite bewegbare Element 220 eingerichtet, um zu der Vorsprungsposition, in der sie in den Einlassströmungspfad 130 vorstehen, und zu der Rückzugsposition bewegbar zu sein, in der sie nicht in dem Einlassströmungspfad 130 freiliegen (nicht vorstehen). In der vorliegenden Ausführungsform bewegen sich das erste bewegbare Element 210 und das zweite bewegbare Element 220 in der Radialrichtung des Verdichterlaufrades 9. Jedoch sind das erste bewegbare Element 210 und das zweite bewegbare Element 220 nicht darauf beschränkt, und können um die Drehachse (Umfangsrichtung) des Verdichterlaufrades 9 drehen. Beispielsweise können das erste bewegbare Element 210 und das zweite bewegbare Element 220 Verschlusslamellen sein, die zwei oder mehr Lamellen haben.
Wie in 2 gezeigt ist, ist in der Rückzugsposition mindestens ein Teil der Innenumfangsflächen 211d und 221d (siehe 3) des ersten bewegbaren Elements 210 und des zweiten bewegbaren Elements 220 von dem stromaufwärtigen Schlitz 146 radial nach außen beabstandet. Wenn das erste bewegbare Element 210 und das zweite bewegbare Element 220 in der Rückzugsposition sind, ist der stromaufwärtige Schlitz 146 offen, und ist der stromaufwärtige Schlitz 146 mit dem Verbindungsloch 142 und den Durchgangslöchern 111 und 121 verbunden.
Wenn somit das erste bewegbare Element 210 und das zweite bewegbare Element 220 in der Rückzugsposition sind (nachstehend auch als Rückzugspositionszustand bezeichnet), ist der Zirkulationsströmungspfad 140 durch das Verbindungsloch 142, den stromabwärtigen Schlitz 144 und den stromaufwärtigen Schlitz 146 ausgebildet. In der Rückzugsposition sind die Vorsprungsabschnitte 215, 225 von dem Einlassströmungspfad 130 zurückgezogen und ist der Zirkulationsströmungspfad 140 mit dem Einlassströmungspfad 130 verbunden.
Wenn sich die Strömungsrate der Luft verringert, die in das Verdichterlaufrad 9 strömt, kehrt in dem Zirkulationsströmungspfad 140 ein Teil der Luft, die durch das Verdichterlaufrad 9 zirkuliert, zu der stromaufwärtigen Seite des Verdichterlaufrades 9 zurück. Dies erhöht die Strömungsrate der Luft auf der stromaufwärtigen Seite des Verdichterlaufrades 9, wobei dadurch ein Pumpen verhindert wird. Daher kann der Radialverdichter CC der vorliegenden Ausführungsform den Betriebsbereich des Radialverdichters CC zu dem Gebiet geringerer Strömungsrate erweitern, indem der Rückzugspositionszustand ausgebildet wird.
Weil das erste bewegbare Element 210 und das zweite bewegbare Element 220 nicht in den Einlassströmungspfad 130 vorstehen, wenn sie in der Rückzugsposition sind, kann der Druckverlust der Einlassluft (Luft), die durch den Einlassströmungspfad 130 strömt, minimiert werden.
9 zeigt einen Betriebsbereich des Radialverdichters CC. In 9 zeigt die vertikale Achse ein Druckverhältnis des Radialverdichters CC, und zeigt die horizontale Achse eine Strömungsrate des Radialverdichters CC.
In 9 ist ein Betriebsbereich R1 eines herkömmlichen Radialverdichters durch eine Strich-Punkt-Linie gezeigt (das heißt, wenn der Zirkulationsströmungspfad 140 in dem Verdichtergehäuse 100 nicht ausgebildet ist). In 9 ist ein Betriebsbereich R2 des Radialverdichters CC in dem Rückzugspositionszustand der vorliegenden Ausführungsform durch eine durchgezogene Linie gezeigt. In 9 ist ein Betriebsbereich R3 des Radialverdichters CC in dem Vorsprungspositionszustand der vorliegenden Ausführungsform in einer Strichlinie gezeigt.
Wie in 9 gezeigt ist, hat der Betriebsbereich R1 einen geringeren Betriebsbereich bei dem Gebiet geringerer Strömungsrate, verglichen mit den Betriebsbereichen R2 und R3. Anders gesagt, bei dem herkömmlichen Radialverdichter (wenn der Zirkulationsströmungspfad 140 in dem Verdichtergehäuse 100 nicht ausgebildet ist), neigt ein Pumpen dazu, in dem Gebiet geringerer Strömungsrate aufzutreten.
Im Gegenzug hat der Betriebsbereich R2 einen größeren Betriebsbereich in dem Gebiet geringerer Strömungsrate verglichen mit dem Betriebsbereich R1. Anders gesagt, der Radialverdichter CC der vorliegenden Ausführungsform kann ein Pumpen verhindern (reduzieren), das bei einer geringen Strömungsrate auftritt, indem der Zirkulationsströmungspfad 140 in dem Verdichtergehäuse 100 ausgebildet ist.
Außerdem hat der Betriebsbereich R3 einen größeren Betriebsbereich in dem Gebiet geringerer Strömungsrate verglichen mit den Betriebsbereichen R1 und R2. Anders gesagt, der Radialverdichter CC dieser Ausführungsform kann ein Pumpen verhindern (reduzieren), das bei einer geringen Strömungsrate auftritt, indem der Einlassströmungspfad 130 gedrosselt wird.
Ein Fall, in dem der Verbindungsmechanismus (Drosselmechanismus) 200 der vorliegenden Ausführungsform bei einem herkömmlichen Radialverdichter angewandt wird, wird beschrieben. Anders gesagt, ein Fall, in dem der Einlassströmungspfad 130 durch das erste bewegbare Element 210 und das zweite bewegbare Element 220 gedrosselt wird, ohne den Zirkulationsströmungspfad 140 in dem Verdichtergehäuse 100 der vorliegenden Ausführungsform auszubilden, wird beschrieben.
In diesem Fall wird, wie in 9 gezeigt ist, der Betriebsbereich des Radialverdichters CC von dem Betriebsbereich R1 zu dem Betriebsbereich R3 verlagert. Entsprechend wird der Radialverdichter CC in einem kreuzschraffierten Bereich R4 nicht nutzbar, der durch die Kreuzschraffur in 9 gezeigt ist.
Im Gegenzug wird in der vorliegenden Ausführungsform der Einlassströmungspfad 130 in der Vorsprungsposition gedrosselt, während der Zirkulationsströmungspfad 140 in dem Verdichtergehäuse 100 in dem Rückzugspositionszustand ausgebildet ist. In diesem Fall wird, wie in 9 gezeigt ist, der Betriebsbereich des Radialverdichters CC von dem Betriebsbereich R2 zu dem Betriebsbereich R3 verschoben. In diesem Fall kann der Radialverdichter CC den kreuzschraffierten Bereich R4 nutzen, der durch die Kreuzschraffur in 9 gezeigt ist.
Somit kann der Radialverdichter CC der vorliegenden Ausführungsform verhindern, dass der Betriebsbereich plötzlich geändert wird, beispielsweise, eine Änderung von dem Betriebsbereich R1 zu dem Betriebsbereich R3, indem zwischen dem Rückzugspositionszustand (Betriebsbereich R2) und dem Vorsprungspositionszustand (Betriebsbereich R3) gewechselt wird. Der Radialverdichter CC der vorliegenden Ausführungsform kann den kreuzschraffierten Bereich R4 nutzen, indem zwischen dem Rückzugspositionszustand (Betriebsbereich R2) und dem Vorsprungspositionszustand (Betriebsbereich R3) gewechselt wird, wobei dadurch der Betriebsbereich des Radialverdichters CC erweitert wird.
In dem Antriebssteuerungsmittel 300 ist ein Betriebsbereichskennfeld, das in 9 gezeigt ist, in einem Speicher (nicht gezeigt) gespeichert. In dem Betriebsbereichskennfeld sind Werte, die einen Betriebsbereich in einem Vorsprungspositionszustand und einem Rückzugspositionszustand des Radialverdichters CC anzeigen, festgelegt. Das Antriebssteuerungsmittel 300 wechselt das erste bewegbare Element 210 und das zweite bewegbare Element 220 zwischen der Rückzugsposition und der Vorsprungsposition, indem es auf das Betriebsbereichskennfeld zurückgreift.
Beispielsweise bewegt in dem Betriebsbereich R2 das Antriebssteuerungsmittel 300 das erste bewegbare Element 210 und das zweite bewegbare Element 220 zu der Rückzugsposition, die in 2 gezeigt ist. In dem Betriebsbereich R3 bewegt das Antriebssteuerungsmittel 300 das erste bewegbare Element 210 und das zweite bewegbare Element 220 zu der Vorsprungsposition, die in 4 gezeigt ist.
Weil der Zirkulationsströmungspfad 140 in dem Betriebsbereich R2 ausgebildet ist, wird die Luft, die durch den Zirkulationsströmungspfad 140 zurückgeführt wird, mit der Luft vermischt, die in dem Einlassströmungspfad 130 strömt, was zu einem Mischverlust führt. Infolgedessen wird der Wirkungsgrad (Verdichterwirkungsgrad) des Radialverdichters CC reduziert. Die Luft, die durch den Zirkulationsströmungspfad 140 zurückgeführt wird, hat eine größere Strömungsrate in dem Gebiet geringerer Strömungsrate. Daher verringert sich in dem Betriebsbereich R2 der Verdichterwirkungsgrad in dem Gebiet geringerer Strömungsrate.
Im Gegenzug bewirken in dem Betriebsbereich R3 die Vorsprungsabschnitte 215 und 225, die in dem Einlassströmungspfad 130 vorstehen, einen Druckverlust der Luft, die durch den Einlassströmungspfad 130 strömt. Infolgedessen wird der Verdichterwirkungsgrad des Radialverdichters CC reduziert. Wie vorstehend beschrieben wurde, verringert sich in dem Betriebsbereich R2 der Verdichterwirkungsgrad in dem Gebiet geringerer Strömungsrate. Daher ist in dem überlappenden Bereich des Betriebsbereichs R2 und des Betriebsbereichs R3 (ein schraffierter Bereich R5, der durch eine Schraffur in 9 gezeigt ist), der Verdichterwirkungsgrad des Betriebsbereichs R2 geringer als derjenige des Betriebsbereichs R3 in dem Gebiet geringerer Strömungsrate. Außerdem ist in dem schraffierten Bereich R5 der Verdichterwirkungsgrad des Betriebsbereichs R3 geringer als derjenige des Betriebsbereichs R2 in dem Gebiet größerer Strömungsrate.
Daher wechselt das Antriebssteuerungsmittel 300 der vorliegenden Ausführungsform zwischen dem Rückzugspositionszustand (Betriebsbereich R2) und dem Vorsprungspositionszustand (Betriebsbereich R3) basierend auf dem Verdichterwirkungsgrad in dem überlappenden Bereich des Betriebsbereichs R2 und des Betriebsbereichs R3 (dem schraffierten Bereich R5, der durch eine Schraffur in 9 gezeigt ist).
In dem Betriebsbereich R3 blockieren das erste bewegbare Element 210 und das zweite bewegbare Element 220 den Zirkulationsströmungspfad 140 (den stromaufwärtigen Schlitz 146). Daher ist die Menge von Luft, die von dem stromaufwärtigen Schlitz 146 zu der stromaufwärtigen Seite des Verdichterlaufrades 9 zurückgeführt wird, reduziert. Daher wird in dem Radialverdichter CC der vorliegenden Ausführungsform der Mischverlust verglichen mit dem Fall reduziert, in dem die Vorsprungsabschnitte 215 und 225 in den Einlassströmungspfad 130 vorstehen, ohne den Zirkulationsströmungspfad 140 zu blockieren. Auf diese Weise kann bei dem Radialverdichter CC der vorliegenden Ausführungsform der Vorsprungspositionszustand, der in 4 gezeigt ist, eine Verringerung des Verdichterwirkungsgrades verhindern.
Ein Verdichterwirkungsgradkennfeld ist in dem Antriebssteuerungsmittel 300 in einem Speicher (nicht gezeigt) gespeichert. In dem Verdichterwirkungsgradkennfeld ist ein Wert, der einen Verdichterwirkungsgrad anzeigt, der in Übereinstimmung mit einer Strömungsrate (oder einer Kraftmaschinenlast) variiert, des Radialverdichters CC festgelegt. Das Verdichterwirkungsgradkennfeld ist für jeden von dem Vorsprungspositionszustand und dem Rückzugspositionszustand des Radialverdichters CC festgelegt. Das Antriebssteuerungsmittel 300 wechselt zwischen dem Rückzugspositionszustand (Betriebsbereich R2) und dem Vorsprungspositionszustand (Betriebsbereich R3) in dem schraffierten Bereich R5 in 9 unter Rückgriff auf das Verdichterwirkungsgradkennfeld.
Beispielsweise vergleicht das Antriebssteuerungsmittel 300 den Verdichterwirkungsgrad des Betriebsbereichs R2 mit dem Verdichterwirkungsgrad des Betriebsbereichs R3 in dem schraffierten Bereich R5. Wenn der Verdichterwirkungsgrad des Betriebsbereichs R2 höher ist als derjenige des Betriebsbereichs R3, bewegt das Antriebssteuerungsmittel 300 das erste bewegbare Element 210 und das zweite bewegbare Element 220 zu der Rückzugsposition, die in 2 gezeigt ist.
Wenn hingegen der Verdichterwirkungsgrad des Betriebsbereichs R3 höher ist als derjenige des Betriebsbereichs R2, bewegt das Antriebssteuerungsmittel 300 das erste bewegbare Element 210 und das zweite bewegbare Element 220 zu der Vorsprungsposition, die in 4 gezeigt ist.
Wie vorstehend beschrieben wurde, weist der Radialverdichter CC der vorliegenden Ausführungsform das Antriebssteuerungsmittel 300 auf. Das Antriebssteuerungsmittel 300 wechselt das erste bewegbare Element 210 und das zweite bewegbare Element 220 zwischen der Rückzugsposition und der Vorsprungsposition basierend auf dem Verdichterwirkungsgrad. Infolgedessen kann der Radialverdichter CC eine Verringerung des Verdichterwirkungsgrades bei einer geringeren Strömungsrate wirksam verhindern.
Obwohl die Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung vorstehend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben wurden, ist die vorliegende Offenbarung nicht darauf beschränkt. Es ist offensichtlich, dass ein Fachmann verschiedene Beispiele von Abwandlungen oder Modifikationen in dem Umfang der Ansprüche erdenken kann, die auch als zu dem technischen Umfang der vorliegenden Offenbarung gehörend verstanden werden.
In der vorstehenden Ausführungsform wurde ein Beispiel eines Ausbildens der Vertiefungen 211e, 221e an den Innenumfangsflächen 211d, 221d des ersten bewegbaren Elements 210 und des zweiten bewegbaren Elements 220 beschrieben. Jedoch ist die vorliegende Offenbarung nicht darauf beschränkt, und die Vertiefungen 211e, 221e müssen nicht an den Innenumfangsflächen 211d, 221d des ersten bewegbaren Elements 210 und des zweiten bewegbaren Elements 220 ausgebildet sein. Jedoch kann der Bewegungsbetrag des ersten bewegbaren Elements 210 und des zweiten bewegbaren Elements 220 in der Radialrichtung eher reduziert werden, wenn die Vertiefungen 211e und 221e ausgebildet sind, als wenn die Vertiefungen 211e und 221e nicht ausgebildet sind. Daher ist es vorzuziehen, dass die Vertiefungen 211e und 221e in dem ersten bewegbaren Element 210 und dem zweiten bewegbaren Element 220 ausgebildet sind.
In der vorstehenden Ausführungsform wurde in Beispiel beschrieben, in dem das Antriebssteuerungsmittel 300 zwischen dem Rückzugspositionszustand und dem Vorsprungspositionszustand basierend auf dem Verdichterwirkungsgrad wechselt. Jedoch ist die vorliegende Offenbarung nicht darauf beschränkt, und das Antriebssteuerungsmittel 300 kann entweder den Rückzugspositionszustand oder den Vorsprungspositionszustand priorisieren. Beispielsweise kann das Antriebssteuerungsmittel 300 den Vorsprungspositionszustand priorisieren und kann immer zu dem Vorsprungspositionszustand in dem schraffierten Bereich R5 wechseln, der in 9 gezeigt ist.
Gewerbliche Anwendbarkeit
Die vorliegende Offenbarung kann in einem Radialverdichter verwendet werden.
Bezugszeichenliste

9: Verdichterlaufrad,
100: Verdichtergehäuse (Gehäuse),
130: Einlassströmungspfad,
140: Zirkulationsströmungspfad,
144: stromabwärtiger Schlitz,
146: stromaufwärtiger Schlitz,
210: erstes bewegbares Element (bewegbares Element),
211e: Vertiefung,
215: Vorsprungsabschnitt,
220: zweites bewegbares Element (bewegbares Element),
221e: Vertiefung,
225: Vorsprungsabschnitt,
300: Antriebssteuerungsmittel,
B1: Körperabschnitt,
B2: Körperabschnitt,
CC: Radialverdichter

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2019185787 [0001]
JP H6185498 A [0004]

Claims

Radialverdichter, mit: einem Gehäuse, das einen Einlassströmungspfad umfasst; einem Verdichterlaufrad, das in dem Einlassströmungspfad angeordnet ist; einem Zirkulationsströmungspfad, der außerhalb des Einlassströmungspfades in einer Radialrichtung des Verdichterlaufrades vorgesehen ist und mit dem Einlassströmungspfad an einer stromabwärtigen Position, die dem Verdichterlaufrad radial gegenüberliegt, und an einer stromaufwärtigen Position verbunden ist, die stromaufwärts von der stromabwärtigen Position bezüglich dem Verdichterlaufrad ist; und einem bewegbaren Element, das an der stromaufwärtigen Position angeordnet ist und einen Körperabschnitt umfasst, der einen Vorsprungsabschnitt hat, wobei das bewegbare Element zwischen einer Vorsprungsposition, in der der Zirkulationsströmungspfad durch den Körperabschnitt verschlossen ist und der Vorsprungsabschnitt in dem Einlassströmungspfad angeordnet ist, und einer Rückzugsposition bewegbar ist, in der der Vorsprungsabschnitt von dem Einlassströmungspfad zurückgezogen ist und der Zirkulationsströmungspfad mit dem Einlassströmungspfad verbunden ist.
Radialverdichter nach Anspruch 1, wobei der Körperabschnitt einen gekrümmten Abschnitt umfasst, der sich in einer Umfangsrichtung des Verdichterlaufrades erstreckt, und eine Vertiefung an einer Innenumfangsfläche des gekrümmten Abschnitts ausgebildet ist.
Radialverdichter nach Anspruch 1 oder 2, ferner mit einem Antriebssteuerungsmittel zum Bewegen des bewegbaren Elements zu der Rückzugsposition oder der Vorsprungsposition basierend auf einem Verdichterwirkungsgrad.