JPS6128799A - Centrifugal compressor - Google Patents

Centrifugal compressor

Info

Publication number
JPS6128799A
JPS6128799A JP14853984A JP14853984A JPS6128799A JP S6128799 A JPS6128799 A JP S6128799A JP 14853984 A JP14853984 A JP 14853984A JP 14853984 A JP14853984 A JP 14853984A JP S6128799 A JPS6128799 A JP S6128799A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
scroll chamber
sub
main
flow
compressed air
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP14853984A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Fumio Nishiguchi
西口 文雄
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nissan Motor Co Ltd filed Critical Nissan Motor Co Ltd
Priority to JP14853984A priority Critical patent/JPS6128799A/en
Publication of JPS6128799A publication Critical patent/JPS6128799A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Abstract

PURPOSE:To ensure high efficiency in a wide range of the rate of flow by furnishing a main and a sub-scroll chamber in a compressor housing along the diffuser part of a centrifugal compressor, and by installing an opening/closing valve for adjustment of rate of flow at the outlet from the sub-scroll chamber. CONSTITUTION:A main scroll chamber 16 and a sub-scroll chamber 17 are provided in the compressor housing 15. Division is made by a partition wall 15A having a communication hole 18, and an opening/closing valve 19 is installed in the neighborhood of the outlet 17A from said sub-scroll chamber 17. This valve 19 is closed in the minor flow range so as to have the compressed air being fed only out of the main scroll chamber, while it is opened in the major flow range to allow both chambers to feed compressed air. This ensures that the compressed air is fed with good effectiveness in a wide range of the rate of flow.

Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 本発明は遠心圧縮機に関し、特に圧縮機インペラによっ
て送出された空気がディフューザ部を介してスクロール
部に導かれる構造の遠心圧縮機において、その作動領域
の拡大を図ったものである。
Detailed Description of the Invention [Technical Field] The present invention relates to a centrifugal compressor, and particularly to a centrifugal compressor having a structure in which air sent out by a compressor impeller is guided to a scroll part via a diffuser part. This is an attempt to expand.

〔従来技術〕[Prior art]

従来、この種の作、動領域を図った遠心圧縮機としては
、例えば第1図に示すようなものかあり、本例は特開昭
57−13232号に開示されたものである。なお、本
例はターボ過給機の圧縮機の例であり、 1はタービン
ロータ 2と、回転軸3を介して同軸に取付けられた圧
縮機インペラであり、 4はタービンハウジング、 5
はコンプレッサハウジング、 6はこれらのハウジング
4および5が取付けられ更に図示しない軸受の設けられ
ているベアリングハウジングである。
Conventionally, a centrifugal compressor designed for this type of operation and operating range has been known, for example, as shown in FIG. 1, and this example is disclosed in Japanese Patent Application Laid-open No. 13232/1983. In addition, this example is an example of a compressor for a turbo supercharger, and 1 is a turbine rotor 2 and a compressor impeller attached coaxially via a rotating shaft 3, 4 is a turbine housing, and 5
6 is a compressor housing, and 6 is a bearing housing to which these housings 4 and 5 are attached and is further provided with a bearing (not shown).

しかして、コンプレッサハウジング5の空気輸入口 7
からインペラ lに流入した空気はインペラlカラティ
フユーザ部8に導かれ、ここで速度エネルギが圧力エネ
ルギに変換されて更にスクロール部9から圧縮機出口1
0へと送出される。
Therefore, the air inlet port 7 of the compressor housing 5
The air flowing into the impeller l from the impeller l is guided to the impeller l Karatif user part 8, where the velocity energy is converted into pressure energy and further passed from the scroll part 9 to the compressor outlet 1.
sent to 0.

11はディフューザ部8を形成しているハウジング壁5
Aのインペラ 1出口近傍に穿設された複数の開口であ
り、このハウジング壁5Aの外側にはリテーナ12によ
って回動自在に保持された支切板13か設けられていて
、支切板13に穿設された複数の開口14と上記の開口
11とを仕切板13の回動位置如何によって一致させる
ようになし、以て、仕切板13を介してディフューザ部
8を外界と連通可能なようになしている。
11 is a housing wall 5 forming the diffuser part 8
A plurality of openings are formed near the impeller 1 outlet, and a dividing plate 13 rotatably held by a retainer 12 is provided on the outside of the housing wall 5A. The plurality of drilled openings 14 and the opening 11 are made to coincide with each other depending on the rotational position of the partition plate 13, so that the diffuser portion 8 can communicate with the outside world via the partition plate 13. I am doing it.

このように構成された遠心圧縮機を有するターボ過給機
にあって、エンジンが低速領域の状態の時は、支切板1
3を回動させることにより開口+1を閉成させるように
なして、流入口 7からの流入空気のみを圧縮してスク
ロール9を介し出口10からエンジンに過給圧が供給さ
れるようにするが、エンジンの回転数が所定値以上とな
ると、支切板13を再度回動させることにより双方の開
口11と14とることによって圧縮空気流量を増大させ
るように操作される。
In a turbocharger having a centrifugal compressor configured in this way, when the engine is in a low speed range, the supporting plate 1
3 closes the opening +1, compressing only the air flowing in from the inlet 7, and supplying supercharging pressure to the engine from the outlet 10 via the scroll 9. When the rotational speed of the engine exceeds a predetermined value, the splitting plate 13 is rotated again to open both openings 11 and 14, thereby increasing the compressed air flow rate.

しかしながら、このような遠心圧縮機にあっては、開口
11の設けられているディフューザ部8の高速側に空気
を流入させるときの流速はほぼ音速に近い高速であり、
このような高速の旋回流に対して、ディフューザ部8の
入口側から外気が吸引されるので、遅速双方の流れの混
入によりディフューザ部8に発生する流体損失か大きく
、更に速度エネルギを圧力エネルギに変換させる圧力回
復率が損われるため、大流量域における圧縮効率を著し
く悪化させ、その結果、エンジントルクが低下する。
However, in such a centrifugal compressor, the flow velocity when air is introduced into the high-speed side of the diffuser section 8 where the opening 11 is provided is a high speed almost close to the speed of sound;
In response to such a high-speed swirling flow, outside air is sucked in from the inlet side of the diffuser section 8, so the fluid loss that occurs in the diffuser section 8 due to the mixing of both slow-speed flows is large, and furthermore, velocity energy is converted into pressure energy. Since the conversion pressure recovery rate is impaired, compression efficiency in a large flow rate region is significantly deteriorated, resulting in a decrease in engine torque.

〔目的〕〔the purpose〕

本発明の目的は、このような問題点に鑑みて、小流量域
から大流量域までの広領域にわたり高い効率を保つこと
ができて、エンジンのターボ過給機に適用すればその低
速領域から高速領域にいたるまで、適切な過給を維持す
ることができて、エンジントルクの向上を図ることので
きる遠心圧縮機を提供することにある。
In view of these problems, the purpose of the present invention is to maintain high efficiency over a wide range from small flow areas to large flow areas, and when applied to engine turbochargers, it is possible to maintain high efficiency from the low speed area to the high flow rate area. It is an object of the present invention to provide a centrifugal compressor that can maintain appropriate supercharging up to a high speed range and improve engine torque.

〔構成〕〔composition〕

かかる目的を達成するために、本発明では、ディフュー
ザ部出口に連なるように周設した主スクロール室と、こ
の主スクロール室に並設し、主スクロール室とは周方向
の連通孔を介して連通される副スクロール室とをコンプ
レッサハウジングに形成して、更に副スクロール室の出
口部には流量の調整が可能な開閉弁を設け、低流量域で
は開閉弁を閉成して主スクロール室側のみを経て圧縮空
気が送出されるようになし、大流量域に移行するにした
がい開閉弁を開放して、主スクロール室と副スクロール
室の双方から圧縮空気が送出されるようにする。
In order to achieve such an object, the present invention includes a main scroll chamber provided around the circumference so as to be continuous with the outlet of the diffuser section, and a main scroll chamber provided in parallel with the main scroll chamber and communicating with the main scroll chamber through a circumferential communication hole. A sub-scroll chamber is formed in the compressor housing, and an on-off valve that can adjust the flow rate is provided at the outlet of the sub-scroll chamber, and in the low flow range, the on-off valve is closed and only the main scroll chamber side is closed. The compressed air is sent out through the main scroll chamber and the on-off valve is opened as the flow rate reaches a large flow area, so that the compressed air is sent out from both the main scroll chamber and the sub-scroll chamber.

〔実施例〕〔Example〕

以下に、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明す
る。
Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings.

第2図および第3図は本発明の一実施例を示す。ここで
、15はコンプレッサハウジング、16および17はこ
の、コンプレッサハウジング15に形成した主スクロー
ル室および副スクロール室である。
2 and 3 show one embodiment of the invention. Here, 15 is a compressor housing, and 16 and 17 are a main scroll chamber and a sub scroll chamber formed in this compressor housing 15.

主スクロール室16と副スクロール室17とは周設しな
仕切壁15Aによって仕切られており、更にこの仕切壁
15Aには周方向に形設した連通孔18が設けである。
The main scroll chamber 16 and the sub-scroll chamber 17 are separated by a circumferential partition wall 15A, and the partition wall 15A is further provided with a communication hole 18 formed in the circumferential direction.

第3図に示す18は副スクロール*17の出口 17A
近傍に介装した開閉弁であり、本例では開の状態を示し
、そのコック型の弁体19Aを矢印方向に回動させるこ
とにより、弁19を絞り更に閉成状態とすることができ
る。
18 shown in Fig. 3 is the exit 17A of the sub scroll *17
This is an on-off valve installed nearby, which is shown in the open state in this example, and by rotating the cock-shaped valve body 19A in the direction of the arrow, the valve 19 can be throttled and further brought into the closed state.

このように構成した遠心圧縮機では、小流量域にあると
きに、すなわち排気ターボ過給機に適用した場合のエン
ジンが低速領域のときに、開閉弁18を閉成状態に保ち
、副スクロール室を死水域となす。なお1本発明では主
スクロール室1Bにおける流量が小流量型に対応して設
定しであるので。
In the centrifugal compressor configured in this way, when the engine is in a small flow rate region, that is, when the engine is in a low speed region when applied to an exhaust turbo supercharger, the on-off valve 18 is kept closed, and the sub scroll chamber is closed. is designated as a dead area. Note that in the present invention, the flow rate in the main scroll chamber 1B is set to correspond to a small flow rate type.

このような状態にあっては、主スクロール室1θから最
適の効率で圧縮空気を送出することができる。
In such a state, compressed air can be sent out from the main scroll chamber 1θ with optimal efficiency.

このときの圧縮機からの送出空気流量と効率との関係は
第4図で実線のSで示される。なお、このような流量−
効率特性曲線群によって示される効率を左右しているも
のはスクロール部における損失であり、ディフューザ出
口部8Aにおける流速と、スクロール部全体の平均流速
との差から生じる混合損失がその主たるものである。
The relationship between the flow rate of air delivered from the compressor and the efficiency at this time is shown by a solid line S in FIG. In addition, such a flow rate -
What influences the efficiency shown by the efficiency characteristic curve group is the loss in the scroll section, and the main one is the mixing loss resulting from the difference between the flow velocity at the diffuser outlet section 8A and the average flow velocity of the entire scroll section.

そこで、インペラ 1から得られる流量が増大するにつ
れて、スクロール部の容量を増大させることにより、上
記の損失が最少限にとどめられるような高効率状態を維
持させることができる。本例では、遠心圧縮機が高回転
となるに連れて、開閉弁18の開度を閉から徐々に高め
てゆき、対応した空気流量が主スクロール室1Bと副ス
クロール室17の双方から得られるようになすもので、
主スクロール室18のみでは対応し切れない空気流量が
連通孔18を介して副スクロール室】7に導かれるので
、この方の空気をその出口 17Aから送出することが
できる。
Therefore, by increasing the capacity of the scroll portion as the flow rate obtained from the impeller 1 increases, it is possible to maintain a high efficiency state in which the above-mentioned loss is kept to a minimum. In this example, as the rotation of the centrifugal compressor increases, the degree of opening of the on-off valve 18 is gradually increased from closed, and a corresponding air flow rate is obtained from both the main scroll chamber 1B and the sub-scroll chamber 17. It should be done like this,
Since the air flow rate which cannot be handled by the main scroll chamber 18 alone is led to the sub scroll chamber 7 via the communication hole 18, the air from this side can be sent out from its outlet 17A.

かくして、大流量のときは、開閉弁18を全開の状態に
保つことによって、大流量型のスクロール部を有する遠
心圧縮機と同等の効率を維持させることができる。第4
図にあって、破線で示す曲線Mは中容量型の遠心圧縮機
における特性曲線、一点鎖線で示す曲線Hは大容量型の
それであり、したがって、本発明によればこれらの曲線
S、MおよびHの包絡曲線Eで示すような特性を保持さ
せることができる。
Thus, when the flow rate is large, by keeping the on-off valve 18 fully open, it is possible to maintain efficiency equivalent to that of a centrifugal compressor having a large flow rate scroll portion. Fourth
In the figure, a curve M indicated by a broken line is a characteristic curve for a medium-capacity type centrifugal compressor, and a curve H indicated by a dashed-dotted line is that for a large-capacity type. Therefore, according to the present invention, these curves S, M, and The characteristics shown by the envelope curve E of H can be maintained.

なお、連通孔18を設ける範囲は、できれば第3図に示
すように同一半径位置で全周にわたるのが望ましいが、
設計上の都合から多少半径位置にずれが生じたり、全周
にわたらなかったりしても、それなりの効果を得ること
ができるのはいうまでもない。
Note that it is desirable that the communication hole 18 be provided over the entire circumference at the same radial position as shown in FIG.
It goes without saying that even if there is some deviation in the radial position due to design considerations, or if it does not cover the entire circumference, a certain effect can still be obtained.

第5図は本発明の他の実施例を示す、本例は主スクロー
ル室16における旋回流がその遠心力によグ って、副スクロール室17側に分流するのを防止するよ
うにしたもので、したがい、連通孔18は図に示すよう
な傾斜を有し、孔18の主スクロール室181側は半径
の大きい位置に、副スクロール室17側は半径の小さい
位置に開口を有している。かくして孔18の主スクロー
ル室18側の内周縁部18Aを、副スクロール室17側
の外周縁部18Bより半径方向に寸法Δγだげ突出させ
るようにする。なお、ここでΔγ≧0゜ ヤ このように構成した遠心圧縮機では、開閉弁の全閉時に
、副スクロール室17に形成される死水域に主スクロー
ル室18側の旋回流がその遠心力のだめに流れ込むのを
防止して、小流量域での効率を一層高めるようにするこ
とができる。
FIG. 5 shows another embodiment of the present invention, in which the swirling flow in the main scroll chamber 16 is prevented from being diverted to the sub-scroll chamber 17 side due to its centrifugal force. Therefore, the communication hole 18 has an inclination as shown in the figure, and the hole 18 has an opening at a position with a large radius on the main scroll chamber 181 side and a position with a small radius on the side of the sub-scroll chamber 17. . In this way, the inner circumferential edge 18A of the hole 18 on the main scroll chamber 18 side is made to protrude in the radial direction from the outer circumferential edge 18B on the sub scroll chamber 17 side by a dimension Δγ. Here, Δγ≧0° In the centrifugal compressor configured in this way, when the on-off valve is fully closed, the swirling flow on the main scroll chamber 18 side flows into the dead area formed in the sub scroll chamber 17 due to its centrifugal force. This makes it possible to further improve efficiency in a small flow rate region.

〔効果〕〔effect〕

以上説明したように、本発明によれば、ディフューザ部
の出口に沿って周設した主スクロール室と、この主スク
ロール室との間に周方向の連通孔を有する副スクロール
室とをコンプレッサハウジングに並設し、副スクロール
室の出口部には流量の調節が可能な開閉弁を設けて、小
流領域では開閉弁を閉成して副スクロール室を死水域と
なして主スクロール室のみから圧縮空気を送出するよう
になし、大流領域では開閉弁を開放して主スクロール室
と副スクロール室の双方から圧縮空気を送出するように
したので、小流量域から大流量域までの広範囲の流領域
にわたって効率良く圧縮空気を送出することかでき、排
気ターボ過給機に適用すればエンジンの低速領域から高
速領域の広い範囲で効果的に対応した過給空気をエンジ
ンに供給してそのエンジントルクを向上させることがで
きる。更にまた、第2の実施例では特に小流領域におけ
る圧縮空気の発生効率を高めることができる。
As explained above, according to the present invention, the main scroll chamber provided around the outlet of the diffuser section and the sub-scroll chamber having the communication hole in the circumferential direction between the main scroll chamber and the main scroll chamber are provided in the compressor housing. An on-off valve that can adjust the flow rate is provided at the outlet of the sub-scroll chamber, and in small flow areas, the on-off valve is closed to make the sub-scroll chamber a dead area and compress only from the main scroll chamber. In the large flow area, the on-off valve is opened and compressed air is sent out from both the main scroll chamber and the sub-scroll chamber, allowing for a wide range of flow from small flow areas to large flow areas. When applied to an exhaust turbo supercharger, it can effectively supply supercharged air to the engine over a wide range of engine speeds, from low speed to high speed, and increase the engine torque. can be improved. Furthermore, in the second embodiment, the compressed air generation efficiency can be particularly improved in the small flow region.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は従来の排気ターボ過給機とその遠心圧稲機の構
成の一例を示す断面図、第2図は本発明遠心圧縮機の構
成の一例を示す断面図、第3図はその一部断面奢含む正
面図、第4図は遠心圧縮機における流量−効率の関係を
示す特性曲線図、第5図は本発明の他の実施例の構成を
示す断面図である。 1・・・圧縮機インペラ。 2・・・タービンロータ。 3・・・回転軸。 4・・・タービンハウジング、 5・・・コンプレッサハウジング、 5A・・・壁、 6・・・ベアリングハウジング、 7・・・流入口、 8・・・ディフューザ部、 8A・・・出口部、 9・・・スクロール部、 10・・・出口、 11・・・開口、 12・・・リテーナ、 13・・・支切板、 14・・・開口、 X5・・・コンプレッサハウジング、 15A・・・仕切壁、 1θ・・・主スクロール室、 17・・・副スクロール室、 17A・・・出口、 18・・・連通孔、 18・・・開閉弁、 111A・・・弁体。 第1図
FIG. 1 is a cross-sectional view showing an example of the configuration of a conventional exhaust turbo supercharger and its centrifugal pressure rice machine, FIG. 2 is a cross-sectional view showing an example of the configuration of the centrifugal compressor of the present invention, and FIG. 3 is one of the configurations. FIG. 4 is a characteristic curve diagram showing the relationship between flow rate and efficiency in a centrifugal compressor, and FIG. 5 is a sectional view showing the configuration of another embodiment of the present invention. 1... Compressor impeller. 2...Turbine rotor. 3...Rotation axis. 4... Turbine housing, 5... Compressor housing, 5A... Wall, 6... Bearing housing, 7... Inlet, 8... Diffuser part, 8A... Outlet part, 9... ... Scroll part, 10... Outlet, 11... Opening, 12... Retainer, 13... Division plate, 14... Opening, X5... Compressor housing, 15A... Partition wall , 1θ...Main scroll chamber, 17...Sub-scroll chamber, 17A...Outlet, 18...Communication hole, 18...Opening/closing valve, 111A...Valve body. Figure 1

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 圧縮機インペラからの圧縮空気をディフューザ部および
スクロール室を介して送出する遠心圧縮機において、前
記ディフューザ部の出口に周設した主スクロール室と、
該主スクロール室に並設し当該主スクロール室との間に
周方向の連通孔を有する副スクロール室と、前記副スク
ロール室の出口部に設け、前記圧縮機インペラからの圧
縮空気が小流量の時には閉塞し、前記圧縮空気が大流量
の時には開放するように制御可能な開閉弁とを具えたこ
とを特徴とする遠心圧縮機。
In a centrifugal compressor that sends compressed air from a compressor impeller through a diffuser section and a scroll chamber, a main scroll chamber provided around an outlet of the diffuser section;
A sub-scroll chamber is provided in parallel with the main scroll chamber and has a communication hole in the circumferential direction between the main scroll chamber and the main scroll chamber, and a sub-scroll chamber is provided at the outlet of the sub-scroll chamber, and the compressed air from the compressor impeller has a small flow rate. A centrifugal compressor comprising an on-off valve that can be controlled to be closed at times and opened when the compressed air has a large flow rate.
JP14853984A 1984-07-19 1984-07-19 Centrifugal compressor Pending JPS6128799A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP14853984A JPS6128799A (en) 1984-07-19 1984-07-19 Centrifugal compressor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP14853984A JPS6128799A (en) 1984-07-19 1984-07-19 Centrifugal compressor

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS6128799A true JPS6128799A (en) 1986-02-08

Family

ID=15455036

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP14853984A Pending JPS6128799A (en) 1984-07-19 1984-07-19 Centrifugal compressor

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS6128799A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2666383A1 (en) * 1990-08-29 1992-03-06 Proizv Ob Nev Centrifugal compressor
WO2020059631A1 (en) * 2018-09-19 2020-03-26 株式会社Ihi Compressor and supercharger

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2666383A1 (en) * 1990-08-29 1992-03-06 Proizv Ob Nev Centrifugal compressor
WO2020059631A1 (en) * 2018-09-19 2020-03-26 株式会社Ihi Compressor and supercharger

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5857337A (en) Turbocharger
US7575411B2 (en) Engine intake air compressor having multiple inlets and method
US5092126A (en) Twin scroll turbine
US8480360B2 (en) Turbocharger turbine
US4391098A (en) Turbo-compound internal combustion engine
JP2001515170A (en) Gas dynamic pressure wave machine
US4894990A (en) Variable-capacity exhaust gas turbine supercharger
KR20090093779A (en) Turbine and turbo charger having the same
US5584181A (en) Waste gate structure of a turbocharger
KR101369601B1 (en) Compressor impeller
JPS63117124A (en) Engine with twin scroll turbo-charger
JPS63302134A (en) Exhaust gas turbine supercharger
JPS6146420A (en) Turbosupercharger
US6834500B2 (en) Turbine for an exhaust gas turbocharger
US4822242A (en) Variable capacity turbo supercharger
JPS6128799A (en) Centrifugal compressor
JPS591332B2 (en) Turbine compartment for turbocharger
JP3956507B2 (en) Variable capacity turbocharger
JPS6229723A (en) Turbosupercharger
JP4370662B2 (en) Variable capacity turbocharger
JPS61160526A (en) Variable capacity turbocharger
JPS62131923A (en) Engine with exhaust turbo-supercharger
JP2000054850A (en) Supercharging system for engine
JPS6176798A (en) Compressor
JP2001263080A (en) Variable capacity turbo charger