-
Technisches Gebiet
-
Die vorliegende Offenbarung betrifft einen Radialverdichter und einen Turbolader. Die vorliegende Anmeldung beansprucht die Wirkung der Priorität beruhend auf der japanischen Patentanmeldung mit der Nummer
2020 - 204 236 , die am 9. Dezember 2020 eingerichtet wurde, und deren Inhalte hiermit durch Bezug aufgenommen sind.
-
Stand der Technik
-
Die Patentliteratur 1 offenbart einen Radialverdichter mit einem Verdichtergehäuse und einem Verdichterimpeller. Ein Diffuserfließpfad und ein Schneckenfließpfad sind in dem Verdichtergehäuse der Patentliteratur 1 ausgebildet. Ein radial inneres Ende, das an der radial innersten Position angeordnet ist, ist in dem Schneckenfließpfad ausgebildet. Das radial innere Ende des Schneckenfließpfads ist an einer Seite näher an dem Diffuserfließpfad mit Bezug auf den Mittelpunkt der maximalen Fließpfadbreite in der Drehachsenrichtung des Verdichterimpellers angeordnet.
-
Zitierungsliste
-
Patentliteratur
-
Patentliteratur 1:
JP 6 347 457 B -
Zusammenfassung
-
Technisches Problem
-
Wenn das radial innere Ende des Schneckenfließpfads an einer Seite näher an dem Diffuserfließpfad angeordnet ist, weist eine Querschnittsform einer radial inneren Seite des Schneckenfließpfads eine große Krümmung auf. Dies verursacht eine große Änderung der Fließrichtung entlang der Schneckenfließpfadwand, und es ist wahrscheinlich, dass sich Luft von einer inneren Oberfläche des Schneckenfließpfads an der inneren Seite näher an dem Diffuserfließpfad ablöst.
-
Der Zweck der vorliegenden Offenbarung ist es, einen Radialverdichter und einen Turbolader bereitzustellen, die ein Ablösen der Luft in dem Schneckenfließpfad abmildern können.
-
Lösung des Problems
-
Um das voranstehend beschriebene Problem zu lösen hat ein Radialverdichter der vorliegenden Offenbarung: ein einen Impeller aufnehmendes Gehäuses; einen radial außerhalb des Impellers in dem Gehäuse ausgebildeten Diffuserfließpfad; und einen Schneckenfließpfad, der in dem Gehäuse ausgebildet ist und mit dem Diffuserfließpfad von einer radial äußeren Seite verbunden ist, wobei der Schneckenfließpfad sich in einer Drehachsenrichtung und einer Drehrichtung des Impellers mit Bezug auf den Diffuserfließpfad erstreckt, der Schneckenfließpfad ein radial inneres Ende hat, das an der radial innersten Position angeordnet ist, und das radial innere Ende von dem Diffuserfließpfad mit Bezug auf einen Mittelpunkt der maximalen Fließpfadbreite des Schneckenfließpfads in der Drehachsenrichtung beabstandet ist.
-
Der Schneckenfließpfad kann eine radial innere Oberfläche haben, die an einer radial inneren Seite angeordnet ist, und die radial innere Oberfläche kann eine erste gekrümmte Oberfläche näher an dem Diffuserfließpfad mit Bezug auf das radial innere Ende und eine zweite gekrümmte Oberfläche, die von dem Diffuserfließpfad mit Bezug auf das radial innere Ende beabstandet ist, haben, und ein Krümmungsradius der ersten gekrümmten Oberfläche kann gleich einem Krümmungsradius der zweiten gekrümmten Oberfläche sein.
-
Ein Trennabstand in der Drehachsenrichtung zwischen dem Mittelpunkt und dem radial inneren Ende kann in einem Zwischenabschnitt größer als die an einer Zunge und einem Wicklungsende des Schneckenfließpfads sein, und der Zwischenabschnitt kann zwischen der Zunge und dem Wicklungsende in einer Erstreckungsrichtung des Schneckenfließpfads angeordnet sein.
-
Der Schneckenfließpfad kann eine radial innere Oberfläche haben, die an einer radial inneren Seite angeordnet ist, die radial innere Oberfläche kann eine erste gekrümmte Oberfläche näher an dem Diffuserfließpfad mit Bezug auf das radial innere Ende und eine zweite gekrümmte Oberfläche, die von dem Diffuserfließpfad mit Bezug auf das radial innere Ende beabstandet ist, haben, und ein Krümmungsradius einer Krümmung der ersten gekrümmten Oberfläche kann größer als ein Krümmungsradius der zweiten gekrümmten Oberfläche in dem Zwischenabschnitt sein.
-
Um das voranstehend beschriebene Problem zu lösen, hat ein Turbolader der vorliegenden Offenbarung den Radialverdichter, der voranstehend beschrieben wurde.
-
Wirkungen der Offenbarung
-
Gemäß der vorliegenden Offenbarung kann ein Ablösen der Strömung entlang des Schneckenfließpfads abgemildert werden.
-
Figurenliste
-
- 1 ist eine schematische Querschnittsansicht eines Turboladers.
- 2 ist eine schematische Querschnittsansicht eines Verdichterschneckenfließpfads einer Ausführungsform.
- 3 ist eine Ansicht, die eine Geschwindigkeit einer in dem Verdichterschneckenfließpfad fließenden Luft visualisiert.
- 4 ist ein Diagramm, das ein Verhältnis zwischen einem Azimutwinkel von dem Anfang zu dem Ende einer Wicklung des Verdichterschneckenfließpfads und einem Abstand zwischen dem radial inneren Ende und einem Mittelpunkt in der Drehachsenrichtung anzeigt.
- 5 ist eine schematische Querschnittsansicht des Verdichterschneckenfließpfads in einem Zwischenabschnitt.
-
Beschreibung von Ausführungsformen
-
Eine Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung wird im Folgenden mit Bezug auf die anhängenden Zeichnungen im Detail beschrieben. Bestimmte Abmessungen, Materialien und numerische Werte, die in der Ausführungsform beschrieben sind, sind lediglich Beispiele für ein besseres Verständnis und begrenzen die vorliegende Offenbarung nicht, solange dies nicht anders bestimmt ist. In dieser Beschreibung und den Zeichnungen werden doppelte Erläuterungen für die im Wesentlichen die gleichen Funktionen aufweisende Elemente ausgelassen, indem das gleiche Bezugszeichen zugewiesen ist. Darüber hinaus sind nicht direkt auf die folgende Offenbarung bezogene Elemente aus den Figuren weggelassen.
-
Die 1 ist eine schematische Querschnittsansicht eines Turboladers TC. Im Folgenden wird eine durch einen Pfeil L in der 1 angezeigt Richtung als linke Seite des Turboladers TC beschrieben. Eine durch einen Pfeil R in der 1 angezeigte Richtung ist als rechte Seite des Turboladers TC beschrieben. Wie aus der 1 ersichtlich ist, hat der Turbolader TC einen Turboladerkörper 1. Der Turboladerkörper 1 hat ein Lagergehäuse 3, ein Turbinengehäuse 5 und ein Verdichtergehäuse (Gehäuse) 7. Das Turbinengehäuse 5 ist mit der linken Seite des Lagergehäuses 3 durch eine Befestigungsschraube 9 verbunden. Das Verdichtergehäuse 7 ist mit der rechten Seite des Lagergehäuses 3 durch eine Befestigungsschraube 11 verbunden.
-
Ein Lagerloch 3a ist in dem Lagergehäuse 3 ausgebildet. Das Lagerloch 3a geht durch das Lagergehäuse 3 in der Richtung von links nach rechts des Turboladers TC hindurch. Das Lagerloch 3a nimmt einen Abschnitt einer Welle 13 auf. Das Lagerloch 3a nimmt ein Lager 15 auf. In dieser Ausführungsform ist das Lager 15 ein schwimmendes Lager (full floating bearing). Jedoch ist das Lager 15 nicht darauf begrenzt, sondern kann ein beliebiges anderes Lager wie zum Beispiel ein halb schwimmendes Lager oder ein Wälzlager sein. Die Welle 13 ist durch das Lager 15 drehbar gelagert. Das linke Ende der Welle 13 ist mit einem Turbinenrad 17 bereitgestellt. Das Turbinenrad 17 ist drehbar in dem Turbinengehäuse 5 aufgenommen. Ein Verdichterimpeller (Impeller) 19 ist an dem rechten Ende der Welle 13 vorgesehen. Der Verdichterimpeller 19 ist drehbar in dem Verdichtergehäuse 7 aufgenommen. In der vorliegenden Offenbarung können eine Drehachsenrichtung, eine radiale Richtung und eine Drehrichtung der Welle 13, des Turbinenrads 17 und des Verdichterimpellers 19 einfach als Drehachsenrichtung, radiale Richtung bzw. Drehrichtung bezeichnet sein.
-
Ein Einlass 21 ist in dem Verdichtergehäuse 7 ausgebildet. Der Einlass 21 öffnet sich zu der rechten Seite des Turboladers TC. Der Einlass 21 ist mit einem Luftfilter (nicht gezeigt) verbunden. Ein Diffuserfließpfad 23 ist durch gegenüberliegende Oberflächen des Lagergehäuses 3 und des Verdichtergehäuses 7 ausgebildet. Der Diffuserfließpfad 23 ist in einer ringförmigen Form ausgebildet. Der Diffuserfließpfad 23 ist radial außerhalb des Verdichterimpellers 19 in dem Verdichtergehäuse 7 ausgebildet. Der Diffuserfließpfad 23 ist mit dem Einlass 21 über den Verdichterimpeller 19 an einem radial inneren Teil verbunden. Von dem Einlass 21 fließende Luft fließt in dem Diffuserfließpfad 23 durch den Verdichterimpeller 19. Der Diffuserfließpfad 23 beaufschlagt die Luft mit Druck.
-
Ein Verdichterschneckenfließpfad (Schneckenfließpfad) 25 ist in dem Verdichtergehäuse 7 ausgebildet. Der Verdichterschneckenfließpfad 25 ist in einer ringförmigen Form ausgebildet. Zum Beispiel ist der Verdichterschneckenfließpfad 25 radial außerhalb des Diffuserfließpfads 23 angeordnet. Der Verdichterschneckenfließpfad 25 ist mit einem radial äußeren Teil des Diffuserfließpfads 23 verbunden. Der Verdichterschneckenfließpfad 25 erstreckt sich in der Drehachsenrichtung und der Drehrichtung mit Bezug auf den Diffuserfließpfad 23. Der Verdichterschneckenfließpfad 25 ist mit einem Einlassanschluss einer Maschine (nicht gezeigt) und dem Diffuserfließpfad 23 verbunden. Wenn der Verdichterimpeller 19 sich dreht, wird Luft von dem Einlass 21 in das Verdichtergehäuse 7 gesaugt. Die angesaugte Luft wird mit Druck beaufschlagt und beschleunigt, während sie durch Flügel des Verdichterimpellers 19 fließt. Die mit Druck beaufschlagte und beschleunigte Luft wird in dem Diffuserfließpfad 23 und dem Verdichterschneckenfließpfad 25 mit Druck beaufschlagt. Die mit Druck beaufschlagte Luft wird zu dem Einlassanschluss der Maschine gerichtet.
-
Ein Radialverdichter CC umfasst das voranstehend beschriebene Verdichtergehäuse 7 und das Lagergehäuse 3. In dieser Ausführungsform ist ein Beispiel beschrieben, in dem der Radialverdichter CC in dem Turbolader TC montiert ist. Jedoch ist der Radialverdichter CC nicht darauf begrenzt, sondern kann in eine andere Vorrichtung als den Turbolader TC eingefügt sein, oder kann eine alleine vorgesehene Einheit sein.
-
Ein Auslass 27 ist in dem Turbinengehäuse 5 ausgebildet. Der Auslass 27 öffnet die linke Seite des Turboladers TC. Der Auslass 27 ist mit einem Abgasreiniger (nicht gezeigt) verbunden. Ein Verbindungsfließpfad 29 und ein Turbinenschneckenfließpfad 31 sind in dem Turbinengehäuse 5 ausgebildet. Der Verbindungsfließpfad 29 ist radial außerhalb des Turbinenrads 17 angeordnet. Der Verbindungfließpfad 29 ist in einer ringförmigen Form ausgebildet. Der Verbindungsfließpfad 29 verbindet den Auslass 27 mit dem Turbinenschneckenfließpfad 31 durch das Turbinenrad 17.
-
Zum Beispiel ist der Turbinenschneckenfließpfad 31 radial außerhalb des Verbindungsfließpfads 29 angeordnet. Der Turbinenschneckenfließpfad 31 ist in einer ringförmigen Form ausgebildet. Der Turbinenschneckenfließpfad 31 ist mit einem Gaseinlass (nicht gezeigt) verbunden. Von einem Abgaskrümmer der Maschine (nicht gezeigt) abgegebenes Abgas wird zu dem Gaseinlass gerichtet. Das Abgas geht durch den Turbinenschneckenfließpfad 31 und den Verbindungfließpfad 29 durch und wird durch das Turbinenrad 17 zu dem Auslass 27 gerichtet. Das Abgas dreht das Turbinenrad 17, während es durch das Turbinenrad 17 fließt.
-
Die Drehkraft des Turbinenrads 17 wird über die Welle 13 zu dem Verdichterimpeller 19 übertragen. Da der Verdichterimpeller 19 sich dreht, wird Luft mit Druck beaufschlagt, wie voranstehend beschrieben wurde. Als solches wird die Luft zu dem Einlassanschluss der Maschine gerichtet.
-
Die 2 ist eine schematische Querschnittsansicht des Verdichterschneckenfließpfads 25 der Ausführungsform. Wie aus der 2 ersichtlich ist, hat der Verdichterschneckenfließpfad 25 seitliche Enden 25a und 25a, die die maximale Fließpfadbreite Th in der Drehachsenrichtung definieren. Eine innere Oberfläche des Verdichterschneckenfließpfads 25 hat eine radial äußere Oberfläche 25b und eine radial innere Oberfläche 25c quer zu den seitlichen Enden 25a und 25a.
-
Die radial äußere Oberfläche 25b ist radial außerhalb der seitlichen Enden 25a und 25a in der inneren Oberfläche des Verdichterschneckenfließpfads 25 ausgebildet. Die radial äußere Oberfläche 25b weist eine gekrümmte Oberflächenform auf, die radial nach außen vorragt. Die radial innere Oberfläche 25c ist radial innerhalb der seitlichen Enden 25a und 25a in der inneren Oberfläche des Verdichterschneckenfließpfads 25 ausgebildet. Die radial innere Oberfläche 25c weist eine Form einer gekrümmten Oberfläche auf, die radial nach innen vorragt.
-
Das meiste der von dem Diffuserfließpfad 23 in den Verdichterschneckenfließpfad 25 fließenden Luft wird entlang der radial äußeren Oberfläche 25b von einem Abschnitt nahe dem Diffuserfließpfad 23 zu einem von dem Diffuserfließpfad 23 beabstandeten Abschnitt geführt. Die sich entlang der radial äußeren Oberfläche 25b bewegende Luft wird von der radial äußeren Oberfläche 25b zu der radial inneren Oberfläche 25c geführt, und dann entlang der radial inneren Oberfläche 25c von einem von dem Diffuserfließpfad 23 beabstandeten Abschnitt zu einem Abschnitt nahe des Diffuserfließpfads 23 geführt. Als solches bildet das meiste der von dem Diffuserfließpfad 23 in den Verdichterschneckenfließpfad 25 fließenden Luft einen im Uhrzeigersinn wirbelnden Fluss in der 2 (in einer durch einen Pfeil Ra in der Figur angezeigten Richtung) in dem Verdichterschneckenfließpfad 25.
-
Darüber hinaus bewegt sich ein Abschnitt der von dem Diffuserfließpfad 23 in den Verdichterschneckenfließpfad 25 fließenden Luft von einer Ausgangsendoberfläche 23a des Diffuserfließpfads 23 in der 2 zu der rechten Seite, und wird entlang der radial inneren Oberfläche 25c von dem Abschnitt nahe zu dem Diffuserfließpfad 23 zu dem von dem Diffuserfließpfad 23 beabstandeten Abschnitt geführt. Als solches bildet ein Abschnitt der von dem Diffuserfließpfad 23 in den Verdichterschneckenfließpfad 25 fließenden Luft einen entgegen der Uhrzeigerrichtung wirbelnden Fluss (in einer Richtung, die durch einen Pfeil Rb in der Figur angezeigt ist) in dem Verdichterschneckenfließpfad 25 in der 2.
-
Der in dem Uhrzeigersinn wirbelnde Fluss und der gegen den Uhrzeigersinn wirbelnde Fluss in dem Verdichterschneckenfließpfad 25 in der 2 stoßen miteinander an einer ersten gekrümmten Oberfläche 25g (später beschrieben) in der radial inneren Oberfläche 25c zusammen und bilden einen Stagnationsbereich (Ablösungsbereich).
-
Die radial äußere Oberfläche 25b hat ein radial äußeres Ende 25b, das an der radial äußersten Position in den Verdichterschneckenfließpfad 25 angeordnet ist. Die radial innere Oberfläche 25c hat ein radial inneres Ende 25e, das an der radial innersten Position in dem Verdichterschneckenfließpfad 25 angeordnet ist.
-
In der radialen Richtung ist ein Abstand von den seitlichen Enden 25a und 25a zu dem radial äußeren Ende 25b kürzer als ein Abstand von den seitlichen Enden 25a und 25a zu dem radial inneren Ende 25e. Eine Querschnittsfläche des Fließpfads 25 an einer radial äußeren Seite mit Bezug auf die seitlichen Enden 25a und 25a ist kleiner als eine Querschnittsfläche des Fließpfads 25 an einer radial inneren Seite mit Bezug auf die seitlichen Enden 25a und 25a.
-
Das radial äußere Ende 25d befindet sich in der gleichen Position wie das radial innere Ende 25e in der Drehachsenrichtung. Jedoch ist das radial äußere Ende 25d nicht darauf begrenzt, sondern kann an einer unterschiedlichen Position von dem radial inneren Ende 25e in der Drehachsenrichtung liegen. Das radial äußere Ende 25d ist von dem Diffuserfließpfad 23 mit Bezug auf einen Mittelpunkt 25f der maximalen Fließpfadbreite Th in der Drehachsenrichtung beabstandet.
-
Das radial innere Ende 25e ist von dem Diffuserfließpfad 23 mit Bezug auf den Mittelpunkt 25f der maximalen Fließpfadbreite Th in der Drehachsenrichtung beabstandet. Eine Breite Ei zwischen dem seitlichen Ende 25a näher an dem Diffuserfließpfad 23 und dem radial inneren Ende 25e ist größer als eine Breite Mh zwischen dem seitlichen Ende 25a näher an dem Diffuserfließpfad 23 und dem Mittelpunkt 25f. Mit anderen Worten ist ein Trennabstand in der Drehachsenrichtung zwischen dem seitlichen Ende 25a näher an dem Diffuserfließpfad 23 und dem radial inneren Ende 25e größer als ein Trennabstand in der Drehachsenrichtung zwischen dem seitlichen Ende 25a näher an dem Diffuserfließpfad 23 und dem Mittelpunkt 25f. Das radial innere Ende 25e ist zwischen dem seitlichen Ende 25a, das von dem Diffuserfließpfad 23 beabstandet ist, und dem Mittelpunkt 25f in der Drehachsenrichtung angeordnet. Das radial innere Ende 25e liegt näher an dem Mittelpunkt 25f mit Bezug auf das seitliche Ende 25a, das von dem Diffuserfließpfad 23 beabstandet ist.
-
Die radial innere Oberfläche 25c hat die erste gekrümmte Oberfläche 25g und eine zweite gekrümmte Oberfläche 25h. Die erste gekrümmte Oberfläche 25g liegt näher an dem Diffuserfließpfad 23 mit Bezug auf das radial innere Ende 25e der radial inneren Oberfläche 25c. Die zweite gekrümmte Oberfläche 25h liegt mit Bezug auf das radial innere Ende 25e der radial inneren Oberfläche 25c von dem Diffuserfließpfad 23 beabstandet. Ein Krümmungsradius der ersten gekrümmten Oberfläche 25g ist gleich einem Krümmungsradius der zweiten gekrümmten Oberfläche 25h. In der vorliegenden Offenbarung bedeutet „gleich“ einen Fall einschließen, in dem diese vollständig gleich zueinander sind, und einen Fall, in dem diese im Wesentlichen gleich zueinander sind, mit einer Herstellungstoleranz oder einem Fehler. Jedoch ist der Krümmungsradius der ersten gekrümmten Oberfläche 25g nicht darauf begrenzt, sondern kann von dem Krümmungsradius der zweiten gekrümmten Oberfläche 25h unterschiedlich sein.
-
Wie voranstehend erwähnt wurde, ist in dem Verdichterschneckenfließpfad 25 dieser Ausführungsform eine Höhe der radial äußeren Seite (Abstand zu dem radial äußeren Ende 25d in der radialen Richtung) kleiner als eine Höhe der radial inneren Seite (Abstand zu dem radial inneren Ende 25e in der radialen Richtung) mit Bezug auf die seitlichen Enden 25a und 25a, die die maximale Fließpfadbreite Th definieren. Entsprechend kann der maximale Außendurchmesser des Verdichterschneckenfließpfads 25 im Vergleich zu einem Fall reduziert werden, in dem die Höhe der radial äußeren Seite und die Höhe der radial inneren Seite mit Bezug auf die seitlichen Enden 25a und 25a zueinander gleich sind. Als Ergebnis kann der maximale Außendurchmesser des Verdichtergehäuses 7 reduziert werden.
-
Indes hat der Verdichterschneckenfließpfad 25 dieser Ausführungsform an der radial inneren Seite verglichen mit dem Fall eine größere Höhe und weist eine radial weiter nach innen vorragende Form auf, in dem die Höhe der radial äußeren Seiten und die Höhe der radial inneren Seite mit Bezug auf die seitlichen Enden 25a und 25a zueinander gleich sind. Da die Höhe der radial inneren Seite des Verdichterschneckenfließpfads 25 ansteigt, steigt die Krümmung der Querschnittsform des Fließpfads an der radial inneren Seite an. Entsprechend ist es wahrscheinlich, dass die von dem Diffuserfließpfad 23 in den Verdichterschneckenfließpfad 25 fließende Luft sich insbesondere an der ersten gekrümmten Oberfläche 25g ablöst, und es ist wahrscheinlich, dass der Ablösebereich sich ausdehnt. Da der Ablösebereich sich ausdehnt, verringert sich die Leistungsfähigkeit des Radialverdichters CC.
-
Da das radial innere Ende 25e des Verdichterschneckenfließpfads 25 sich dem Diffuserfließpfad 23 mit Bezug auf den Mittelpunkt 25f annähert, steigt ein Winkel a zwischen der Ausgangsendoberfläche 23a des Diffuserfließpfads 23 und der ersten gekrümmten Oberfläche 25g an. Da der Winkel a ansteigt, ist es wahrscheinlich, dass die von dem Diffuserfließpfad 23 in den Verdichterschneckenfließpfad 25 fließende Luft sich von der ersten gekrümmten Oberfläche 25g ablöst.
-
Entsprechend ist in dieser Ausführungsform das radial innere Ende 25e des Verdichterschneckenfließpfads 25 angeordnet, von dem Diffuserfließpfad 23 mit Bezug auf den Mittelpunkt 25f beabstandet zu sein. Dies ermöglicht es, dass der Winkel a zwischen der Ausgangsendoberfläche 23a des Diffuserfließpfads 23 und der ersten gekrümmten Oberfläche 25g im Vergleich mit einem Fall kleiner ist, in dem das radial innere Ende 25e mit Bezug auf den Mittelpunkt 25f näher an dem Diffuserfließpfad 23 angeordnet ist. Als ein Ergebnis ist es weniger wahrscheinlich, dass die von dem Diffuserfließpfad 23 in den Verdichterschneckenfließpfad 25 fließende Luft sich von der ersten gekrümmten Oberfläche 25d ablöst, und die Ausdehnung des Ablösebereichs kann abgemildert werden.
-
Wenn darüber hinaus die Krümmungsradien der ersten gekrümmten Oberfläche 25g und der zweiten gekrümmten Oberfläche 25h zueinander gleich sind, kann sich die von dem Diffuserfließpfad 23 in den Verdichterschneckenfließpfad 25 fließende Luft gleichmäßig auf der ersten gekrümmten Oberfläche 25g und der zweiten gekrümmten Oberfläche 25h bewegen. Als ein Ergebnis ist es weniger wahrscheinlich, dass sich die Luft von der ersten gekrümmten Oberfläche 25g und der zweiten gekrümmten Oberfläche 25h ablöst, und die Ausdehnung des Ablösebereichs kann abgemildert werden.
-
Die 3 ist eine Ansicht, die die Geschwindigkeit der in dem Verdichterschneckenfließpfad 25 fließenden Luft visualisiert. Die 4 ist ein Diagramm, das ein Verhältnis zwischen einem Azimutwinkel von dem Beginn zu dem Ende der Wicklung des Verdichterschneckenfließpfads 25 und einem Abstand zwischen einem radial inneren Ende 25e und dem Mittelpunkt 25f in der Drehachsenrichtung anzeigt. In der 3 bezeichnen mehrere in dem Verdichterschneckenfließpfad 25 gezeigte Kurven Größenordnungen der Luftgeschwindigkeit mit längeren Kurven, die eine höhere Geschwindigkeit anzeigen. In der 4 zeigt die vertikale Achse einen Abstand in der Drehachsenrichtung mit Bezug auf das seitliche Ende 25a näher an dem Diffuserfließpfad 23 an, und die horizontale Achse zeigt den Azimutwinkel von dem Beginn zu dem Ende der Wicklung des Verdichterschneckenfließpfads 25 an.
-
Wie aus den 3 und 4 ersichtlich ist, ist der Beginn 25i der Wicklung des Verdichterschneckenfließpfads 25 durch einen Azimutwinkel von 0° repräsentiert, und das Ende 25j der Wicklung ist durch einen Azimutwinkel von 330° repräsentiert. Der Verdichterschneckenfließpfad 25 hat auch eine Zunge 25k, die einen stromaufwärts liegenden Abschnitt und einen stromabwärts liegenden Abschnitt des Verdichterschneckenfließpfads 25 unterteilt. Die Zunge 25k des Verdichterschneckenfließpfads 25 ist durch einen angenäherten Azimutwinkel von 15° repräsentiert. Der Verdichterschneckenfließpfad 25 hat einen Zwischenabschnitt 25m zwischen dem Beginn 25i (Zunge 25k) und dem Ende 25j der Wicklung in der Richtung der Ausdehnung des Verdichterschneckenfließpfads 25. Der Zwischenabschnitt 25m weist einen Bereich auf, der zum Beispiel durch einen Azimutwinkel von 60° bis 210° repräsentiert ist, wie aus der 4 ersichtlich ist. Jedoch ist der Bereich (Azimutwinkel) des Zwischenabschnitts 25m nicht darauf begrenzt.
-
Wie aus der 4 ersichtlich ist, variiert ein Trennabstand in der Drehachsenrichtung zwischen dem Mittelpunkt 25f und dem radial inneren Ende 25e entlang der Ausdehnungsrichtung (Azimutwinkel) des Verdichterschneckenfließpfads 25. Der Trennabstand in der Drehachsenrichtung zwischen dem Mittelpunkt 25f und dem radial inneren Ende 25e ist an der Zunge 25k am kleinsten.
-
Der Trennabstand in der Drehachsenrichtung zwischen dem Mittelpunkt 25f und dem radial inneren Ende 25e erhöht sich von der Zunge 25k zu dem Zwischenabschnitt 25m allmählich und verringert sich von dem Zwischenabschnitt 25m zu dem Ende 25j der Wicklung allmählich. Mit anderen Worten, der Trennabstand in der Drehachsenrichtung zwischen dem Mittelpunkt 25f und dem radial inneren Ende 25e ist in dem Zwischenabschnitt 25m größer als die an dem Beginn 25i (Zunge 25k) und dem Ende 25j der Wicklung des Verdichterschneckenfließpfads 25.
-
Die 5 ist eine schematische Querschnittsansicht des Verdichterschneckenfließpfads 25 in dem Zwischenabschnitt 25m. In der 5 ist die Querschnittsform des Fließpfads an dem Ende 25j der Wicklung als eine gestrichelte Linie gezeigt, und die Querschnittsform des Fließpfads in dem Zwischenabschnitt 25m ist als eine durchgehende Linie gezeigt. Die Querschnittsform des Fließpfads an dem Ende 25j der Wicklung ist die gleiche wie die Querschnittsform des Fließpfads in der 2.
-
Wie aus der 5 ersichtlich ist, liegt das radial innere Ende 125e des Verdichterschneckenfließpfads 25 in dem Zwischenabschnitt 25m stärker von dem Diffuserfließpfad 23 im Vergleich zu dem radial inneren Ende 25e des Verdichterschneckenfließpfads 25 an dem Ende 25j der Wicklung beabstandet. Mit anderen Worten, der Trennabstand in der Drehachsenrichtung zwischen dem Mittelpunkt 25f und dem radial inneren Ende 125e in dem Zwischenabschnitt 25m ist größer als der Trennabstand in der Drehachsenrichtung zwischen dem Mittelpunkt 25f und dem radial inneren Ende 25e in dem Ende 25j der Wicklung. Entsprechend weist die erste gekrümmten Oberfläche 125g des Verdichterschneckenfließpfads 25 in dem Zwischenabschnitt 25m einen größeren Krümmungsradius als den der ersten gekrümmten Oberfläche 25g des Verdichterschneckenfließpfads 25 an dem Ende 25j der Wicklung auf.
-
Die zweite gekrümmte Oberfläche 125h des Verdichterschneckenfließpfads 25 in dem Zwischenabschnitt 25m weist einen kleineren Krümmungsradius als den der zweiten gekrümmten Oberfläche 25h des Verdichterschneckenfließpfads 25 an dem Ende 25j der Wicklung auf. Als ein Ergebnis ist der Krümmungsradius der ersten gekrümmten Oberfläche 125g größer als der Krümmungsradius der zweiten gekrümmten Oberfläche 125h. Mit anderen Worten ist der Krümmungsradius der zweiten gekrümmten Oberfläche 125h kleiner als der Krümmungsradius der ersten gekrümmten Oberfläche 125g. Wie aus der 3 ersichtlich ist, erstreckt sich die Vielzahl der in dem Verdichterschneckenfließpfad 25 gezeigten Kurven länger in der Nähe des radial äußeren Endes des Verdichterschneckenfließpfads in dem Zwischenabschnitt 25m (insbesondere in Azimutwinkeln von 60° bis 150°). Als solche ist die Geschwindigkeit der in dem Verdichterschneckenfließpfad 25 fließenden Luft in dem Zwischenabschnitt 25m (insbesondere in den Azimutwinkeln von 60° bis 150°) am höchsten. Da die Geschwindigkeit der Luft ansteigt, ist es wahrscheinlich, dass sich die Luft von den ersten gekrümmten Oberflächen 25g und 125g ablöst.
-
Entsprechend ist in dieser Ausführungsform der Krümmungsradius der zweiten gekrümmten Oberfläche 125h in dem Zwischenabschnitt 25m reduziert, wo die Geschwindigkeit der Luft am größten ist. Durch das Reduzieren des Krümmungsradius kann die Geschwindigkeit der in dem Uhrzeigersinn wirbelten Luft in der 5 weit wirkungsvoller im Vergleich zu einem Fall reduziert werden, in dem der Krümmungsradius größer ist. Dies reduziert, dass die sich von der zweiten gekrümmten Oberfläche 125a zu der ersten gekrümmten Oberfläche 125g bewegende Luft von der ersten gekrümmten Oberfläche 125g ablöst, und die Ausdehnung des Ablösebereichs kann abgemildert werden.
-
Obwohl die Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung voranstehend mit Bezug auf die anhängenden Zeichnungen beschrieben wurde, ist die vorliegende Offenbarung nicht darauf begrenzt. Es ist offensichtlich, dass ein Fachmann verschiedene Beispiele von Variationen oder Modifikationen innerhalb des Bereichs der Ansprüche erlangen kann, die ebenfalls als unter den technischen Bereich der vorliegenden Offenbarung fallend verstanden werden.
-
Die voranstehende Ausführungsform beschreibt ein Beispiel, in dem der Trennabstand in der Drehachsenrichtung zwischen dem Mittelpunkt 25f und dem radial inneren Ende 25e entlang der Richtung der Ausdehnung des Verdichterschneckenfließpfads 25 variiert. Jedoch ist der Trennabstand in der Drehachsenrichtung zwischen dem Mittelpunkt 25f und dem radial inneren Ende 25e nicht darauf begrenzt, sondern kann entlang der Richtung der Ausdehnung des Verdichterschneckenfließpfads 25 konstant sein.
-
Bezugszeichenliste
-
- CC
- Radialverdichter
- TC
- Turbolader
- 7
- Verdichtergehäuse (Gehäuse)
- 19
- Verdichterimpeller (Impeller)
- 23
- Diffuserfließpfad
- 25
- Verdichterschneckenfließpfad (Schneckenfließpfad)
- 25a
- seitliches Ende
- 25b
- radial äußere Oberfläche
- 25c
- radial innere Oberfläche
- 45d
- radial äußeres Ende
- 25e
- radial inneres Ende
- 25f
- Mittelpunkt
- 25g
- erste gekrümmte Oberfläche
- 25h
- zweite gekrümmte Oberfläche
- 25i
- Beginn der Wicklung
- 25j
- Ende der Wicklung
- 25k
- Zunge
- 25m
- Zwischenabschnitt
- 125e
- radial inneres Ende
- 125g
- erste gekrümmte Oberfläche
- 125h
- zweite gekrümmte Oberfläche
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- JP 2020204236 [0001]
- JP 6347457 B [0003]
