JPWO2020170344A1 - Radial compressor casing and radial compressor - Google Patents
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Abstract
スクロール部(7)は、回転軸線(O)の方向の一方に配置された第一本体部(11)と、第一本体部(11)に対して回転軸線(O)の方向の他方に配置された第二本体部(12)と、第一本体部(11)と第二本体部(12)とを回転軸線(O)の方向に接合するとともに、スクロール部(7)の流路(FC)が形成された回転軸線(O)の方向の範囲内に位置する接合部(13)と、を有し、第一本体部(11)には、接合部(13)よりも径方向の内側に第二本体部(12)に向かって接合部(13)を超えて延び、流路(FC)の内面(7a)の一部を形成する環状の凸部(11a)が設けられ、第二本体部(12)には、流路(FC)の内面(7a)から凹んで凸部(11a)に係合する凹部(12a)が設けられている。The scroll portion (7) is arranged on one side in the direction of the rotation axis (O) and the other side in the direction of the rotation axis (O) with respect to the first main body portion (11). The second main body portion (12), the first main body portion (11), and the second main body portion (12) are joined in the direction of the rotation axis (O), and the flow path (FC) of the scroll portion (7) is joined. ) Is formed with a joint portion (13) located within the range in the direction of the rotation axis (O), and the first main body portion (11) is inside the joint portion (13) in the radial direction. Is provided with an annular convex portion (11a) extending beyond the joint portion (13) toward the second main body portion (12) and forming a part of the inner surface (7a) of the flow path (FC). The main body portion (12) is provided with a concave portion (12a) that is recessed from the inner surface (7a) of the flow path (FC) and engages with the convex portion (11a).
Description
本発明は、ラジアルコンプレッサのケーシング、及びラジアルコンプレッサに関する。 The present invention relates to a casing of a radial compressor and a radial compressor.
コンプレッサの一種としてラジアルコンプレッサが知られている。このラジアルコンプレッサでは、インペラから流出したガスを螺旋状に形成された流路を有するスクロール部に導入し、周方向に案内して吐出するようになっている。スクロール部は、巻き始め側から吐出側に向けて徐々に外形寸法が大きくなっている。 A radial compressor is known as a type of compressor. In this radial compressor, the gas flowing out from the impeller is introduced into a scroll portion having a spirally formed flow path, and is guided in the circumferential direction and discharged. The external dimensions of the scroll portion gradually increase from the winding start side to the discharge side.
ここで、引用文献1、及び引用文献2に記載されたラジアルコンプレッサのように、例えば自動車のターボチャージャに用いられるラジアルコンプレッサのケーシングは、軽量化等のため樹脂製となっている場合がある。
Here, as in the radial compressors described in Cited Document 1 and
しかしながら、樹脂はアルミ等の金属と比較して熱伝導率が低いため、特許文献1のコンプレッサのようにケーシングが樹脂製である場合にはケーシングから十分な放熱を行うことが難しい。よって、ケーシングが高温となってケーシングのスクロール部が熱膨張によって大きく変形してしまう可能性がある。またスクロール部には、流路を流通する流体から径方向外側へ向かう圧力が作用する。
特許文献1のコンプレッサでは、ケーシングの第一本体部と第二本体部とを接合することで流路が形成されている。このため、上記の熱膨張や流体の圧力によって、第一本体部と第二本体部との接合部には第一本体部と第二本体部とが離れるように周方向に応力が生じ、接合部に亀裂が生じ、第一本体部と第二本体部との間に隙間が形成されてしまう可能性がある。この結果、コンプレッサの疲労強度が低下する可能性がある。
さらに、第一本体部と第二本体部との隙間に流路内の流体が侵入することで第一本体部と第二本体部とがさらに離れようとして隙間が大きくなり、流体の圧力損失が大きくなってしまう。However, since the resin has a lower thermal conductivity than a metal such as aluminum, it is difficult to sufficiently dissipate heat from the casing when the casing is made of resin as in the compressor of Patent Document 1. Therefore, the casing may become hot and the scroll portion of the casing may be significantly deformed due to thermal expansion. Further, a pressure acting from the fluid flowing through the flow path toward the outside in the radial direction acts on the scroll portion.
In the compressor of Patent Document 1, a flow path is formed by joining the first main body portion and the second main body portion of the casing. Therefore, due to the above-mentioned thermal expansion and fluid pressure, stress is generated in the circumferential direction so that the first main body and the second main body are separated from each other at the joint between the first main body and the second main body, and the joint is joined. There is a possibility that a crack may occur in the portion and a gap may be formed between the first main body portion and the second main body portion. As a result, the fatigue strength of the compressor may decrease.
Further, the fluid in the flow path invades the gap between the first main body and the second main body, so that the first main body and the second main body are further separated from each other and the gap becomes larger, resulting in a pressure loss of the fluid. It gets bigger.
そこで本発明は、疲労強度を向上しつつ、性能向上が可能なラジアルコンプレッサのケーシング、及びラジアルコンプレッサを提供する。 Therefore, the present invention provides a casing of a radial compressor and a radial compressor capable of improving performance while improving fatigue strength.
本発明の第一の態様に係るラジアルコンプレッサのケーシングは、インペラの回転軸線に沿って延びて該回転軸線の方向に開口する筒状をなし、前記インペラに流体を導入する吸気部と、前記吸気部に連通して、前記インペラの外周側で前記回転軸線を中心とした環状に延びる流路を形成する樹脂製のスクロール部と、前記スクロール部の一端に一体に形成されて前記インペラの周方向に沿って延びて開口し、前記流体を前記流路から吐出する吐出部と、を備え、前記スクロール部は、前記回転軸線の方向の一方に配置された第一本体部と、前記第一本体部に対して前記回転軸線の方向の他方に配置された第二本体部と、前記第一本体部と前記第二本体部とを前記回転軸線の方向に接合するとともに、前記流路が形成された前記回転軸線の方向の範囲内に位置する接合部と、を有し、前記第一本体部及び前記第二本体部のうちの一方には、前記接合部よりも前記回転軸線に対する径方向の内側に前記第一本体部及び前記第二本体部のうちの一方から他方に向かって前記接合部を超えて延び、前記流路の内面の一部を形成する前記回転軸線を中心とした環状の凸部が設けられ、前記第一本体部及び前記第二本体部のうちの前記他方には、前記流路の内面から凹んで前記凸部に係合する凹部が設けられている。 The casing of the radial compressor according to the first aspect of the present invention has a tubular shape extending along the rotation axis of the impeller and opening in the direction of the rotation axis, and has an intake portion for introducing a fluid into the impeller and the intake. A resin scroll portion that communicates with the portion and forms an annular flow path centered on the rotation axis on the outer peripheral side of the impeller, and a resin scroll portion integrally formed at one end of the scroll portion in the circumferential direction of the impeller. The scroll portion includes a first main body portion arranged in one direction in the direction of the rotation axis, and the first main body portion, which is provided with a discharge portion extending and opening along the line and discharging the fluid from the flow path. The second main body portion arranged on the other side in the direction of the rotation axis with respect to the portion, the first main body portion and the second main body portion are joined in the direction of the rotation axis, and the flow path is formed. It has a joint located within the range in the direction of the rotation axis, and one of the first main body and the second main body has a radial direction with respect to the rotation axis from the joint. An annular shape centered on the rotation axis that extends inward from one of the first main body and the second main body toward the other beyond the joint and forms a part of the inner surface of the flow path. A convex portion is provided, and the other of the first main body portion and the second main body portion is provided with a concave portion that is recessed from the inner surface of the flow path and engages with the convex portion.
このようなケーシングによれば、接合部を超えて回転軸線の方向に延びてスクロール部の流路の内面を形成する凸部を設けている。このため仮に周方向の応力によって接合部に亀裂が生じたとしても、亀裂をふさぐように凸部が流体の圧力によって径方向外側に押し付けられる。この結果、亀裂の進展速度を低減することができる。また仮に亀裂が生じたとしても、凸部が径方向外側に押し付けられることで亀裂は径方向外側に向かわずに、凸部の根本に回転軸線の方向に向かって進展しようとするため、第一本体部や第二本体部に比べて強度が弱い接合部に亀裂が進展しようとせず、強度の強い第一本体部や第二本体部の内部に向かって進展しようとする。これによっても亀裂の進展速度を低減することができる。
また凸部が流体の圧力によって径方向外側に押し付けられることで、凸部と凹部との隙間が閉じようとするため、この隙間に流体が侵入することを回避できる。よって、流路内の流体の圧力損失を低減することができる。
さらに接合部は、流路が形成された回転軸線の方向の範囲内に位置している。このため、接合部はスクロール部の流路における回転軸線方向の中央の位置に近接して配置されていることになる。この結果、流体の圧力による周方向の応力の影響が大きくなる。しかしこのような場合であっても、上記の凸部によって亀裂の進展を抑えることができるためケーシングの損傷を抑制する効果が得られる。According to such a casing, a convex portion is provided which extends beyond the joint portion in the direction of the rotation axis and forms an inner surface of the flow path of the scroll portion. Therefore, even if a crack is generated in the joint due to the stress in the circumferential direction, the convex portion is pressed outward in the radial direction by the pressure of the fluid so as to close the crack. As a result, the crack growth rate can be reduced. Even if a crack occurs, the convex portion is pressed outward in the radial direction, so that the crack does not go outward in the radial direction but tends to propagate toward the root of the convex portion in the direction of the rotation axis. The crack does not try to grow in the joint part which is weaker than the main body part and the second main body part, but tries to grow toward the inside of the first main body part and the second main body part where the strength is strong. This also makes it possible to reduce the crack growth rate.
Further, since the convex portion is pressed outward in the radial direction by the pressure of the fluid, the gap between the convex portion and the concave portion tends to be closed, so that the fluid can be prevented from entering the gap. Therefore, the pressure loss of the fluid in the flow path can be reduced.
Further, the joint is located within the direction of the rotation axis on which the flow path is formed. Therefore, the joint portion is arranged close to the central position in the flow path of the scroll portion in the direction of the rotation axis. As a result, the influence of the stress in the circumferential direction due to the pressure of the fluid becomes large. However, even in such a case, the protrusions can suppress the growth of cracks, so that the effect of suppressing damage to the casing can be obtained.
また上記のケーシングでは、前記第一本体部は、前記回転軸線の方向を向く第一対向面を有し、前記第二本体部は、前記第一対向面に面接触する第二対向面を有し、前記第一本体部には、前記第一対向面から前記回転軸線の方向に凹んで前記回転軸線を中心として環状に延びる第一環状凹部が設けられ、前記第二本体部には、前記第一環状凹部が設けられた位置に対応する位置で前記第二対向面から前記回転軸線の方向に凹んで前記回転軸線を中心として環状に延びる第二環状凹部が設けられ、前記接合部は、前記第一環状凹部と前記第二環状凹部とによって形成された空間に配置された樹脂部材であってもよい。 Further, in the casing, the first main body portion has a first facing surface facing the direction of the rotation axis, and the second main body portion has a second facing surface that is in surface contact with the first facing surface. The first main body is provided with a first annular recess that is recessed in the direction of the rotation axis from the first facing surface and extends in an annular shape about the rotation axis, and the second main body is provided with the first annular recess. A second annular recess is provided at a position corresponding to the position where the first annular recess is provided, which is recessed in the direction of the rotation axis from the second facing surface and extends in an annular shape around the rotation axis. It may be a resin member arranged in the space formed by the first annular recess and the second annular recess.
このように樹脂部材を接合部に用いることで、第一本体部と第二本体部とをより強固に接合することができる。さらにダイスライドインジェクションを用いて接合部を設け、第一本体部と第二本体部とを接合することができるため、ケーシングの製造を容易化できる。 By using the resin member for the joint portion in this way, the first main body portion and the second main body portion can be joined more firmly. Further, since the joint portion can be provided by using die slide injection and the first main body portion and the second main body portion can be joined, the manufacturing of the casing can be facilitated.
また上記のケーシングでは、前記凸部は、前記径方向の外側を向く凸部外面を有し、前記凸部外面には前記径方向の外側に突出する横凸部が設けられ、前記第一本体部及び前記第二本体部のうちの前記他方は、前記凸部外面に対向する内面を有し、前記内面には前記径方向の外側に凹むとともに、前記横凸部が係合可能な横凹部が設けられていてもよい。 Further, in the casing, the convex portion has a convex outer surface facing outward in the radial direction, and the outer surface of the convex portion is provided with a lateral convex portion protruding outward in the radial direction, and the first main body is provided. The other of the portion and the second main body portion has an inner surface facing the outer surface of the convex portion, and the inner surface is recessed outward in the radial direction, and the lateral convex portion is engaged with the lateral concave portion. May be provided.
凸部の凸部外面に横凸部が設けられ、凸部外面に対向する内面に横凸部に係合可能な横凹部を設けることで、第一本体部と第二本体部とが回転軸線の方向へ相対移動してしまうことを抑制できる。よって、第一本体部と第二本体部とが、互いに回転軸線の方向の変形を規制し合うことができ、ケーシングの疲労強度を向上しつつ、ケーシングの変形に伴う流体の圧縮効率低下を回避できる。 A lateral convex portion is provided on the outer surface of the convex portion of the convex portion, and a lateral concave portion that can be engaged with the lateral convex portion is provided on the inner surface facing the outer surface of the convex portion. It is possible to suppress the relative movement in the direction of. Therefore, the first main body and the second main body can mutually regulate the deformation in the direction of the rotation axis, and while improving the fatigue strength of the casing, the decrease in the compression efficiency of the fluid due to the deformation of the casing is avoided. can.
また上記のケーシングでは、前記第一本体部と前記第二本体部とのうちの前記他方には前記凸部に対して前記径方向の外側に配置されて前記第一本体部と前記第二本体部とのうちの前記他方から前記一方に向けて突出する外側凸部がさらに設けられ、前記第一本体部と前記第二本体部とのうちの前記一方には、前記外側凸部が係合可能な外側凹部が設けられていてもよい。 Further, in the casing, the first main body portion and the second main body portion are arranged on the other side of the first main body portion and the second main body portion on the outer side in the radial direction with respect to the convex portion. An outer convex portion that protrudes from the other of the portions toward the one is further provided, and the outer convex portion engages with the one of the first main body portion and the second main body portion. Possible outer recesses may be provided.
このように凸部に加えてさらに外側凸部を設けることで、第一本体部と第二本体部とが回転軸線の方向に嵌め合うようにして接合部によって接合される。よって回転軸線に対して径方向に互いに位置ずれしてしまうことを回避でき、組立時、運転時に第一本体部と第二本体部とを確実に同軸上に配置することができる。この結果、流体の圧縮効率の向上が可能である。 By further providing the outer convex portion in addition to the convex portion in this way, the first main body portion and the second main body portion are joined by the joint portion so as to be fitted in the direction of the rotation axis. Therefore, it is possible to prevent the positions of the first main body and the second main body from being displaced from each other in the radial direction with respect to the rotation axis, and the first main body and the second main body can be reliably arranged coaxially during assembly and operation. As a result, it is possible to improve the compression efficiency of the fluid.
また本発明の一態様に係るラジアルコンプレッサのケーシングは、インペラの回転軸線に沿って延びて該回転軸線の方向に開口する筒状をなし、前記インペラに流体を導入する吸気部と、前記吸気部に連通して、前記インペラの外周側で前記回転軸線を中心とした環状に延びる流路を形成する樹脂製のスクロール部と、前記スクロール部の一端に一体に設けられて前記インペラの周方向に沿って延びて開口し、前記流体を前記流路から吐出する吐出部と、を備え、前記スクロール部は、前記回転軸線の方向の一方に配置された第一本体部と、前記第一本体部に対して前記回転軸線の方向の他方に配置された第二本体部と、前記第一本体部と前記第二本体部とを前記回転軸線の方向に接合するとともに、前記流路が形成された前記回転軸線の方向の範囲外に位置する接合部と、を有し、前記第一本体部及び前記第二本体部のうちの一方には、前記接合部よりも前記回転軸線に対する径方向の内側に前記第一本体部及び前記第二本体部のうちの一方から他方に向かって前記接合部を超えて延び、前記流路の内面の一部を形成する前記回転軸線を中心とした環状の凸部が設けられ、前記第一本体部及び前記第二本体部のうちの前記他方には、前記流路の内面から凹んで前記凸部に係合する凹部が設けられ、前記第一本体部は、前記回転軸線の方向を向く第一対向面を有し、前記第二本体部は、前記第一対向面に面接触する第二対向面を有し、前記第一本体部には、前記第一対向面から前記回転軸線の方向に凹んで前記回転軸線を中心として環状に延びる第一環状凹部が設けられ、前記第二本体部には、前記第一環状凹部が設けられた位置に対応する位置で前記第二対向面から前記回転軸線の方向に凹んで前記回転軸線を中心として環状に延びる第二環状凹部が設けられ、前記接合部は、前記第一環状凹部と前記第二環状凹部とによって形成された空間に配置された樹脂部材である。 Further, the casing of the radial compressor according to one aspect of the present invention has a tubular shape extending along the rotation axis of the impeller and opening in the direction of the rotation axis, and has an intake portion for introducing a fluid into the impeller and the intake portion. A resin scroll portion that forms an annular flow path centered on the rotation axis on the outer peripheral side of the impeller, and a resin scroll portion that is integrally provided at one end of the scroll portion and is provided in the circumferential direction of the impeller. The scroll portion includes a first main body portion that extends along the opening and discharges the fluid from the flow path, and the scroll portion has a first main body portion arranged in one direction of the rotation axis and the first main body portion. The second main body portion arranged on the other side in the direction of the rotation axis, the first main body portion and the second main body portion are joined in the direction of the rotation axis, and the flow path is formed. It has a joint portion located outside the range in the direction of the rotation axis, and one of the first main body portion and the second main body portion is inside the joint portion in the radial direction with respect to the rotation axis. An annular protrusion centered on the rotation axis that extends from one of the first main body and the second main body toward the other beyond the joint and forms a part of the inner surface of the flow path. A portion is provided, and the other of the first main body portion and the second main body portion is provided with a concave portion that is recessed from the inner surface of the flow path and engages with the convex portion, and the first main body portion is provided. The second main body portion has a second facing surface that is in surface contact with the first facing surface, and the first main body portion has the first facing surface that faces the direction of the rotation axis. A first annular recess that is recessed in the direction of the rotation axis from one facing surface and extends in an annular shape around the rotation axis is provided, and the second main body portion corresponds to a position where the first annular recess is provided. A second annular recess is provided at a position that is recessed in the direction of the rotation axis from the second facing surface and extends in an annular shape around the rotation axis, and the joint portion is formed by the first annular recess and the second annular recess. It is a resin member arranged in the space formed by.
このようなケーシングによれば、仮に流体の圧力によって生じる周方向の応力によって接合部に亀裂が生じたとしても、亀裂をふさぐように凸部が流体の圧力によって径方向外側に押し付けられることで亀裂の進展速度を低減することができる。また仮に亀裂が生じたとしても、凸部が径方向外側に押し付けられることで亀裂は径方向外側に向かわずに、凸部の根本に回転軸線の方向に向かって進展しようとし、即ち、接合部よりも強度の強い第一本体部や第二本体部の内部に向かって進展しようとする。これによっても亀裂の進展速度を低減することができる。
また凸部が流体の圧力によって径方向外側に押し付けられることで、凸部と凹部との隙間が閉じようとするため、この隙間に流体が侵入することを回避できる。よって、流路内の流体の圧力損失を低減することができる。
さらに接合部は、流路が形成された回転軸線の方向の範囲外に位置している。このため、圧縮された流体からの熱の影響や流体からの圧力の影響が接合部へ及びにくくなり、周方向の応力による接合部での亀裂の発生を抑制することができ、ケーシングの損傷を抑制する効果が得られる。According to such a casing, even if a crack is generated in the joint due to the circumferential stress caused by the pressure of the fluid, the convex portion is pressed outward in the radial direction by the pressure of the fluid so as to close the crack. The progress rate of can be reduced. Even if a crack occurs, the convex portion is pressed outward in the radial direction, so that the crack does not go outward in the radial direction but tries to propagate toward the root of the convex portion in the direction of the rotation axis, that is, the joint portion. It tries to advance toward the inside of the first main body and the second main body, which are stronger than the first main body. This also makes it possible to reduce the crack growth rate.
Further, since the convex portion is pressed outward in the radial direction by the pressure of the fluid, the gap between the convex portion and the concave portion tends to be closed, so that the fluid can be prevented from entering the gap. Therefore, the pressure loss of the fluid in the flow path can be reduced.
Further, the joint is located outside the range in the direction of the rotation axis on which the flow path is formed. For this reason, the influence of heat from the compressed fluid and the influence of pressure from the fluid are less likely to reach the joint, and the occurrence of cracks at the joint due to stress in the circumferential direction can be suppressed, causing damage to the casing. The effect of suppressing is obtained.
また本発明の一態様に係るラジアルコンプレッサのケーシングは、インペラの回転軸線に沿って延びて該回転軸線の方向に開口する筒状をなし、前記インペラに流体を導入する吸気部と、
前記吸気部に連通して、前記インペラの外周側で前記回転軸線を中心とした環状に延びる流路を形成する樹脂製のスクロール部と、
前記スクロール部の一端に一体に設けられて前記インペラの周方向に沿って延びて開口し、前記流体を前記流路から吐出する吐出部と、
を備え、
前記スクロール部は、
前記回転軸線の方向の一方に配置された第一本体部と、
前記第一本体部に対して前記回転軸線の方向の他方に配置された第二本体部と、前記第一本体部と前記第二本体部とを前記回転軸線の方向に接合するとともに、前記流路が形成された前記回転軸線の方向の範囲外に位置する接合部と、を有し、前記第一本体部及び前記第二本体部のうちの一方には、前記接合部よりも前記回転軸線に対する径方向の内側に前記第一本体部及び前記第二本体部のうちの一方から他方に向かって前記接合部を超えて延び、前記流路の内面の一部を形成する前記回転軸線を中心とした環状の凸部が設けられ、前記第一本体部及び前記第二本体部のうちの前記他方には、前記流路の内面から凹んで前記凸部に係合する凹部が設けられ、前記凸部は、前記径方向の外側を向く凸部外面を有し、前記凸部外面には前記径方向の外側に突出する横凸部が設けられ、前記第一本体部及び前記第二本体部のうちの前記他方は、前記凸部外面に対向する内面を有し、前記内面には前記径方向の外側に凹むとともに、前記横凸部が係合可能な横凹部が設けられ、前記第一本体部と前記第二本体部とのうちの前記他方には前記凸部に対して前記径方向の外側に配置されて前記第一本体部と前記第二本体部とのうちの前記他方から前記一方に向けて突出する外側凸部がさらに設けられ、前記第一本体部と前記第二本体部とのうちの前記一方には、前記外側凸部が係合可能な外側凹部が設けられている。Further, the casing of the radial compressor according to one aspect of the present invention has a tubular shape extending along the rotation axis of the impeller and opening in the direction of the rotation axis, and has an intake unit for introducing a fluid into the impeller.
A resin scroll portion that communicates with the intake portion and forms an annular flow path centered on the rotation axis on the outer peripheral side of the impeller.
A discharge portion that is integrally provided at one end of the scroll portion and extends and opens along the circumferential direction of the impeller to discharge the fluid from the flow path.
Equipped with
The scroll part is
The first main body portion arranged on one side in the direction of the rotation axis,
The second main body portion arranged on the other side in the direction of the rotation axis with respect to the first main body portion, and the first main body portion and the second main body portion are joined in the direction of the rotation axis, and the flow is described. It has a joint portion located outside the range in the direction of the rotation axis on which the path is formed, and one of the first main body portion and the second main body portion has the rotation axis rather than the joint portion. Centered on the rotation axis that extends from one of the first main body and the second main body toward the other in the radial direction beyond the joint and forms a part of the inner surface of the flow path. An annular convex portion is provided, and the other of the first main body portion and the second main body portion is provided with a concave portion that is recessed from the inner surface of the flow path and engages with the convex portion. The convex portion has a convex outer surface facing outward in the radial direction, and the outer surface of the convex portion is provided with a lateral convex portion protruding outward in the radial direction, and the first main body portion and the second main body portion are provided. The other of the above has an inner surface facing the outer surface of the convex portion, and the inner surface is recessed outward in the radial direction and is provided with a lateral concave portion with which the lateral convex portion can be engaged. The other of the main body and the second main body is arranged on the outer side in the radial direction with respect to the convex portion, and the other of the first main body and the second main body is said to be the same. An outer convex portion that protrudes toward one side is further provided, and one of the first main body portion and the second main body portion is provided with an outer concave portion to which the outer convex portion can engage. ..
このようなケーシングによれば、上記の通り、凸部によって亀裂の進展速度を低減することができるとともに、流路内の流体の圧力損失を低減することができる。さらに、接合部が、流路が形成された回転軸線の方向の範囲外に位置しているため、圧縮された流体からの熱の影響や流体からの圧力の影響が接合部へ及びにくくなる。よって、流体の圧力に起因する周方向の応力による接合部での亀裂の発生を抑制することができ、ケーシングの損傷を抑制する効果が得られる。
さらに、上記のように横凸部によって第一本体部と第二本体部とが、互いに回転軸の方向の変形を規制し合うことができ、ケーシングの疲労強度を向上しつつ、ケーシングの変形に伴う流体の圧縮効率低下を回避できる。また、上記のように外側凸部によって第一本体部と第二本体部とを同軸上に配置でき、流体の圧縮効率の向上が可能である。According to such a casing, as described above, the convex portion can reduce the crack growth rate and reduce the pressure loss of the fluid in the flow path. Further, since the joint is located outside the range in the direction of the rotation axis on which the flow path is formed, the influence of heat from the compressed fluid and the influence of pressure from the fluid are less likely to reach the joint. Therefore, it is possible to suppress the generation of cracks at the joint due to the stress in the circumferential direction caused by the pressure of the fluid, and it is possible to obtain the effect of suppressing the damage to the casing.
Further, as described above, the lateral convex portion allows the first main body portion and the second main body portion to mutually regulate the deformation in the direction of the rotation axis, and while improving the fatigue strength of the casing, the casing is deformed. It is possible to avoid the accompanying decrease in compression efficiency of the fluid. Further, as described above, the first main body portion and the second main body portion can be arranged coaxially by the outer convex portion, and the compression efficiency of the fluid can be improved.
また本発明の一態様に係るラジアルコンプレッサは、インペラと、前記インペラが嵌合して該インペラとともに回転する回転軸と、前記インペラを覆うように設けられた上記のケーシングと、を備えている。 Further, the radial compressor according to one aspect of the present invention includes an impeller, a rotating shaft to which the impeller fits and rotates together with the impeller, and the casing provided so as to cover the impeller.
このようなラジアルコンプレッサでは、上記のケーシングを備えることで、仮に流体の圧力によって生じる周方向の応力によって接合部に亀裂が生じたとしても、凸部によって亀裂の進展速度を低減することができる。また流体の圧力によって凸部と凹部との隙間が閉じようとするため、この隙間に流体が侵入することを回避でき、流路内の流体の圧力損失を低減することができる。 In such a radial compressor, by providing the above-mentioned casing, even if a crack is generated in the joint portion due to the circumferential stress generated by the pressure of the fluid, the crack growth rate can be reduced by the convex portion. Further, since the gap between the convex portion and the concave portion tends to be closed by the pressure of the fluid, it is possible to prevent the fluid from entering the gap and reduce the pressure loss of the fluid in the flow path.
上記のラジアルコンプレッサのケーシング、及びラジアルコンプレッサでは、第一本体部又は第二本体部に凸部を設けたことで、疲労強度を向上しつつ性能向上が可能となる。 In the casing of the radial compressor and the radial compressor described above, by providing the convex portion on the first main body portion or the second main body portion, it is possible to improve the performance while improving the fatigue strength.
〔第一実施形態〕
以下、本発明の実施形態におけるラジアルコンプレッサ1について説明する。
ラジアルコンプレッサ1(以下、単にコンプレッサ1とする)は、例えば車両に搭載されるターボチャージャ用のコンプレッサである。
図1に示すように、コンプレッサ1は、インペラ2と、インペラ2が嵌合することでインペラ2と一体で回転軸線Oを中心として回転する回転軸3と、インペラ2を覆うように設けられたケーシング4とを備えている。[First Embodiment]
Hereinafter, the radial compressor 1 according to the embodiment of the present invention will be described.
The radial compressor 1 (hereinafter, simply referred to as a compressor 1) is, for example, a compressor for a turbocharger mounted on a vehicle.
As shown in FIG. 1, the compressor 1 is provided so as to cover the
次に、ケーシング4について説明する。
ケーシング4は、インペラ2に例えば空気等のガスG(流体)を導入する吸気部5と、インペラ2から流出したガスGが流通してこのガスGを吐出する吐出部6と、吸気部5と吐出部6とを連通するスクロール部7とを備えている。Next, the
The
吸気部5は、インペラ2に対して回転軸線Oの方向の一方に配置されて回転軸3線の方向に延び、回転軸線Oの方向の他方に開口する円筒状をなしている。吸気部5は、インペラ2に向かって回転軸線Oの方向の一方からガスGを吸込み、インペラ2内の流路(不図示)に向けてガスGを導入する。また、吸気部5の材料は、例えば熱可塑性プラスチック等の樹脂(例えば、PPS(ポリフェニレンサルファイド)、PPA(ポリフタルアミド)、PA9T・PA46・PA6T(ポリアミド)、PBT(ポリブチレンテレフタレート)等)である。
The
スクロール部7は、インペラ2及び吸気部5の外周側に配置されている。このスクロール部7は、インペラ2及び回転軸3の周方向に環状に延びる流路FCを有している。吸気部5から導入されたガスGは、インペラ2内の流路を流通して圧縮された後にこのスクロール部7の流路FCを流通する。スクロール部7は吸気部5と同様の樹脂によって形成されている。スクロール部7の流路FCは、周方向に直交する断面が円形状をなし、周方向の一方に向かって流路断面積が漸次拡大する。これによりスクロール部7は、周方向の一方に吐出部6に向かって外形寸法が漸次拡大する。スクロール部7は、例えば吸気部5と一体の樹脂の射出成形品となっていてもよいし、吸気部5と別体で製造されて吸気部5と接合されていてもよい。
The
吐出部6は、円筒状をなしてスクロール部7の周方向の一方の端部に一体に設けられ、周方向に沿ってスクロール部7の接線方向に延びて開口し、ガスGを流路FCから吐出する。吐出部6もスクロール部7及び吸気部5と同様の樹脂によって形成されている。吐出部6は、例えばスクロール部7と一体の樹脂の射出成形品となっていてもよいし、スクロール部7と別体で製造されてスクロール部7と接合されていてもよい。
The discharge portion 6 has a cylindrical shape and is integrally provided at one end of the
次に図2を参照してスクロール部7について詳述する。
スクロール部7は、第一本体部11と、第一本体部11に対して回転軸線Oの方向の他方に配置され、第一本体部11とともに流路FCの内面7aを形成する第二本体部12と、第一本体部11と第二本体部12との間に設けられた接合部13とを有している。Next, the
The
第一本体部11は、回転軸線Oを中心とした環状をなしている。第一本体部11には、第一本体部11から回転軸線Oの方向の他方に突出して延び、流路FCの内面7aの一部を形成する回転軸線Oを中心とした環状の凸部11aが設けられている。これにより凸部11aは流路FCに接して設けられている。第一本体部11には凸部11aに接して、凸部11aよりも径方向外側に回転軸線Oの方向の他方を向く第一対向面11bが形成されている。凸部11aの径方向外側を向く凸部外面11cは、回転軸線Oの方向の他方に向かって径方向内側に向かって傾斜する傾斜面となっている。
The first
第二本体部12は、回転軸線Oを中心とした環状をなしている。第二本体部12には流路FCの内面7aから径方向外側に凹んで、凸部11aが挿入されて凸部11aに係合する環状の凹部12aが設けられている。よって凹部12aの径方向内側を向く凹部内面12cは、凸部外面11cに対応して回転軸線Oの方向の他方に向かって径方向内側に向かって傾斜する傾斜面となっている。第二本体部12には、凹部12aに接して凹部12aよりも径方向外側に、回転軸線Oの方向の一方を向く第二対向面12bが形成されている。第二対向面12bは第一対向面11bに回転軸線Oの方向に向かい合って面接触して配置されている。
The second
接合部13は、凸部11a及び凹部12aよりも径方向外側の位置で、第一対向面11b及び第二対向面12b上に設けられている。よって接合部13の径方向内側に、接合部13に接して凸部11aが設けられていることになる。また凸部11aは接合部13を超えて回転軸線Oの方向の他方に、第二本体部12に向かって延びている。接合部13は、例えば第一対向面11bと第二対向面12bとを回転軸線Oの方向に対向させた状態で、第一本体部11と第二本体部12とを振動融着や超音波融着等の方法を用いて接合させた結果形成されている。よって接合部13は第一対向面11b及び第二対向面12bの全体にわたって回転軸線Oを中心とした環状に形成され、第一本体部11及び第二本体部12と同じ樹脂材料からなる。
The
本実施形態の接合部13は、スクロール部7の流路FCにおける回転軸線Oの方向の中央位置を通り径方向に延びる仮想線Xに沿って配置されている。ただし接合部13は流路FCが形成された回転軸線Oの方向の範囲内に位置していればよく、必ずしも上記の仮想線Xに沿って配置されている必要はない。
The
接合部13は第一対向面11bと第二対向面12bとの間にのみ設けられているため、凸部11aと凹部12aとの間には設けられていない。この結果、凸部11aと凹部12aとは近接、又は接触した状態で互いに接合されていない状態となっている。
Since the
以上説明した本実施形態のコンプレッサ1では、回転軸線Oの方向に延びてスクロール部7の流路FCの内面7aを形成する凸部11aを第一本体部11に設けている。このため、仮に周方向の応力によって接合部13に亀裂C(図2参照)が生じたとしても、亀裂Cを塞ぐように凸部11aがガスGの圧力によって径方向外側に押し付けられる。この結果、亀裂Cの進展速度を低減することができる。
In the compressor 1 of the present embodiment described above, the first
また仮に亀裂Cが生じたとしても、凸部11aが径方向外側に押し付けられることで亀裂Cは径方向外側に向かわずに、凸部11aの根本に、接合部13と凸部11aとの間で凸部外面11cに沿って回転軸線の方向の一方に向かって進展しようとする。このため、第一本体部11や第二本体部12に比べて強度が弱い接合部13に亀裂Cが生じることがなく、亀裂Cは、より強度の強い第一本体部11や第二本体部12の内部に向かって進展しようとする。これによっても亀裂Cの進展速度を低減することができる。
Even if a crack C is generated, the
また凸部11aと凹部12aとの間は非接合の状態となっているが、凸部11aがガスGの圧力によって径方向外側に向かって凹部12aに押し付けられることで、凸部外面11cと凹部内面12cとの隙間が閉じようとする。このため、この隙間にガスGが侵入することを回避できる。よって、流路FC内のガスGの圧力損失を低減することができる。
Further, the
さらに接合部13は、仮想線X上に設けられていることで、スクロール部7の流路FCが形成された回転軸線Oの方向の範囲内に位置している。このため、接合部13は流路FCにおける回転軸線Oの方向の中央の位置に一致若しくは近接して配置されていることになる。この結果、凸部11aが径方向外側に向かって凹部12aに押付けられることで、凸部外面11cと凹部内面12cとの隙間が閉じようとする。
Further, since the
従って本実施形態のコンプレッサ1では、上記のようなケーシング4を備えることで、ケーシング4の疲労強度を向上しつつコンプレッサ1の性能向上が可能となる。
Therefore, in the compressor 1 of the present embodiment, by providing the
ここで本実施形態では第二本体部12に凸部11aが設けられ、第一本体部11に凹部12aが設けられていてもよい。また接合部13は、第一対向面11b、第二対向面12b上で、凸部11aとは離れた位置まで設けられていてもよい。即ち。接合部13は凸部外面11cと接していなくともよい。
Here, in the present embodiment, the
(第一変形例)
次に、図3を参照して本発明の第一実施形態の第一変形例のコンプレッサ1Aについて説明する。
図3に示すように第一本体部11には、第一対向面11bから回転軸線Oの方向の一方に向かって凹んで回転軸線Oを中心として環状に延びる第一環状凹部11dが形成されている。第一環状凹部11dは凸部外面11cに接して形成されている。第一環状凹部11dにおける内面のうち、径方向を向く一対の側底面21a、21bは回転軸線Oの方向を向く底面22に向かって互いに近接するように傾斜している。即ち、側底面21a、21bには型成型時の抜き勾配が設けられている。(First modification)
Next, the
As shown in FIG. 3, the first
第二本体部12には、第二対向面12bから回転軸線Oの方向の他方に向かって凹んで回転軸線Oを中心として環状に延びる第二環状凹部12dが形成されている。第二環状凹部12dの内面のうちの径方向を向く一対の側底面25a、25bのうち径方向内側の側底面25aは、凹部12aと径方向に離れた位置に設けられている。よって第一環状凹部11dの径方向内側の側底面21aよりも径方向外側に設けられている。また、第二環状凹部12dの径方向外側の側底面25bは、第一環状凹部11dの径方向外側の側底面21bと同じ径方向の位置に設けられている。第一環状凹部11dの側底面21a、21bと同様に、第二環状凹部12dの一対の側底面25a、25bは、回転軸線Oの方向を向く底面26に向かって互いに近接するように傾斜している。即ち、側底面25a、25bには成型時の抜き勾配が設けられている。
The second
接合部23は、第一環状凹部11dと第二環状凹部12dとによって形成された空間に配置された樹脂部材である。接合部23の材料には上記のスクロール部7と同様の樹脂材料を用いることができる。接合部23の外面は、全体にわたって第一本体部11及び第二本体部12と接合されている。
The
以上説明した第一実施形態の第一変形例のコンプレッサ1Aによれば、第一本体部11に設けられた凸部11aによって亀裂Cの進展速度を低減することができるとともに、流路内のガスGの圧力損失を低減することができる。よってケーシング4Aの疲労強度を向上しつつコンプレッサ1Aの性能向上が可能となる。
According to the
さらに、接合部23に樹脂部材を用いることで、第一本体部11と第二本体部12とをより強固に接合することができる。さらに、例えばダイスライドインジェクションを用いて接合部23を設け、第一本体部11と第二本体部12とを接合することができる。具体的には、第一本体部11と第二本体部12を成型した後にダイスライドを行って第一環状凹部11dと第二環状凹部12dとを回転軸線Oの方向に対向させ、接合部23の樹脂材料を第一環状凹部11dと第二環状凹部12dとの間の空間に充填することで、容易にケーシング4Aを製造できる。
Further, by using a resin member for the
(第二変形例)
次に、図4を参照して本発明の第一実施形態の第二変形例のコンプレッサ1Bについて説明する。
第二変形例では、第一変形例とは第二環状凹部32dの形状が異なっている。図4に示すように第二環状凹部32dの径方向内側の側底面は、凸部外面11cである。これにより接合部33は凸部外面11cに接して第一本体部11と第二本体部12との間にわたって設けられている。接合部33の外面は、全体にわたって第一本体部11及び第二本体部12と接合されている。(Second modification)
Next, the
In the second modification, the shape of the second
本変形例においても、接合部33の樹脂材料を第一環状凹部11dと第二環状凹部32dとの間の空間に充填したことで、第一本体部11と第二本体部12とをより強固に接合することができ、かつ、例えばダイスライドインジェクションを用いて容易にケーシング4Bを製造できる。
Also in this modification, the resin material of the
〔第二実施形態〕
次に、図5を参照して本発明の第二実施形態のコンプレッサ1Cについて説明する。以下に説明する第二実施形態においては、第一実施形態と同一部分に同一符号を付して説明するとともに、重複説明を省略する。
本実施形態では、第一実施形態の第二変形例と比較して、接合部43の位置が異なっている。[Second Embodiment]
Next, the
In the present embodiment, the position of the
第一本体部41の第一対向面41b、及び第二本体部42の第二対向面42bは、流路の回転軸線Oの方向の中央位置を通る仮想線Xよりも回転軸線Oの方向の一方側に配置されている。そして第一対向面41b及び第二対向面42bは、流路FCが形成された回転軸線Oの方向の範囲外に配置されている。
さらに、第一環状凹部41d及び第二環状凹部42dも、流路FCが形成された回転軸線Oの方向の範囲外に配置されている。よって、接合部43も流路FCが形成された回転軸線Oの方向の範囲外に配置されている。The first facing
Further, the first
以上説明した本実施形態のコンプレッサ1Cでは、第一本体部41に設けられた凸部41aによって亀裂の進展速度を低減することができるとともに、流路FC内のガスGの圧力損失を低減することができる。よって、ケーシング4Cの疲労強度を向上しつつ、コンプレッサ1Cの性能向上が可能となる。
In the
さらに接合部43は、流路FCが形成された回転軸線Oの方向の範囲外に位置している。このため、圧縮されたガスGからの熱の影響やガスGからの圧力の影響が接合部43へ及びにくくなり、周方向の応力による接合部43での亀裂Cの発生を抑制することができる。よってケーシング4Cの損傷を抑制する効果が得られる。
Further, the
〔第三実施形態〕
次に、図6を参照して本発明の第三実施形態のコンプレッサ1Dについて説明する。以下に説明する第三実施形態においては、第一実施形態及び第二実施形態と同一部分に同一符号を付して説明するとともに、重複説明を省略する。[Third Embodiment]
Next, the
第一実施形態及び第二実施形態とは逆に凸部52aが第二本体部52に設けられ、凸部52aが挿入されて凸部52aに係合する凹部51aが第一本体部51に設けられている。
Contrary to the first embodiment and the second embodiment, the
さらに凸部52aにおける径方向外側を向く面である凸部外面52cには、径方向外側に突出する横凸部52fが設けられている。この横凸部52fは、回転軸線Oを中心とした環状に設けられてもよいし、周方向に間隔をあけて複数設けられてもよい。
Further, the convex
また凹部51aにおける径方向内側を向く凹部内面51cには、径方向外側に凹むとともに横凸部52fが挿入されて係合する横凹部51fが設けられている。横凹部51fは回転軸線Oを中心とした環状をなしてもよいし、周方向に間隔をあけて複数設けられていてもよい。
Further, the concave
第二本体部52には、凸部52aに加えて、凸部52aと径方向に間隔をあけて凸部52aに対して径方向外側に配置され、第二本体部52の第二対向面52bから回転軸線Oの一方、即ち、第一本体部51に向けて突出する外側凸部52eが設けられている。第二対向面52bは、凸部52aに接して凸部52aよりも径方向外側に配置されて回転軸線Oの方向の一方を向く面である。外側凸部52eの径方向外側を向く面は、回転軸線Oの方向に延びる第一本体部51と第二本体部52との分割面Dとなっている。
In addition to the
第一本体部51には、外側凸部52eが挿入されて係合可能に、第二対向面52bに対向する第一対向面51bから回転軸線Oの方向の一方に凹む外側凹部51eが設けられている。
The first
接合部53は、流路FCの回転軸線Oの方向の中央位置を通る仮想線Xよりも回転軸線Oの方向の他方側に配置され、流路FCが形成された回転軸線Oの方向の範囲外に配置されている。接合部53の外面は、全体にわたって第一本体部51及び第二本体部52と接合されている。
The
ここで、第一本体部51と第二本体部52とは、分割面Dで径方向に対向している。第一本体部51には、回転軸線Oの方向の他方を向く端面に開口するとともに、上記分割面Dから径方向外側に凹む回転軸線Oを中心とした環状をなす第一環状凹部51dが設けられている。また第二本体部52には、回転軸線Oの方向の他方を向く端面に開口するとともに、上記分割面Dから径方向内側に凹む回転軸線Oを中心とした環状をなす第二環状凹部52dが設けられている。第一環状凹部51dと第二環状凹部52dとは、回転軸線Oの方向に同じ位置に設けられている。また、第一環状凹部51d及び第二環状凹部52dは流路FCが形成された回転軸線Oの方向の範囲外に位置している。
Here, the first
そして接合部53は、第一環状凹部51dと第二環状凹部52dとによって形成された空間に配置されている。よって接合部53も流路FCが形成された回転軸線Oの方向の範囲外に位置している。
The
以上説明した本実施形態のコンプレッサ1Dでは、上記の通り、凸部52aによって亀裂の進展速度を低減することができるとともに、流路FC内のガスGの圧力損失を低減することができる。さらに、接合部53が、流路FCが形成された回転軸線Oの方向の範囲外に位置しているため、圧縮されたガスGからの熱の影響やガスGからの圧力の影響が接合部53へ及びにくくなる。よって、周方向の応力による接合部53での亀裂の発生を抑制することができ、ケーシング4Dの損傷を抑制する効果が得られる。
In the
また、凸部52aに加えてさらに外側凸部52eを設けることで、第一本体部51と第二本体部52とが回転軸線Oの方向に嵌め合うようにして、接合部53によって接合される。よって回転軸線Oに対して互いに位置ずれしてしまうことを回避でき、組立時、運転時に第一本体部51と第二本体部52とを同軸上に配置することができる。即ち、同軸度を向上できる。この結果、ガスGの圧縮効率の向上が可能である。
Further, by further providing the outer
凸部外面52cに横凸部52fが設けられ、凸部外面52cに対向する凹部内面51cには横凸部52fに係合可能な横凹部51fを設けることで、第一本体部51と第二本体部52とが回転軸線Oの方向へ相対移動してしまうことを抑制できる。よって、第一本体部51と第二本体部52とが、互いに回転軸線Oの方向の変形を規制し合うことができ、ケーシング4Dの疲労強度を向上しつつ、ケーシング4Dの変形に伴うガスGの圧縮効率低下を回避できる。特に第一本体部51と第二本体部52とのいずれか一方が高温となりやすく熱変形量が大きいような場合であっても、第一本体部51と第二本体部52とのうちの熱変形量の小さい方が熱変形量の大きい方の変形を抑制することができる。よってケーシング4Dの疲労強度を向上しつつ、ケーシング4Dの変形に伴うガスGの圧縮効率低下を回避できる。
The convex portion
本実施形態では、外側凸部52e(外側凹部51e)、及び横凸部52f(横凹部51f)のうちのいずれか一方のみが設けられていてもよい。
In the present embodiment, only one of the outer
〔第四実施形態〕
次に、図7を参照して本発明の第四実施形態のコンプレッサ1Eについて説明する。以下に説明する第四実施形態においては、第一実施形態から第三実施形態と同一部分に同一符号を付して説明するとともに、重複説明を省略する。本実施形態では、接合部63の位置が第三実施形態とは異なっている。[Fourth Embodiment]
Next, the
図7に示すように例えば、第一本体部61には、外側凹部51eから回転軸線Oの方向の一方に凹む第一環状凹部61dが設けられている。第二本体部62には、外側凸部52eから回転軸線Oの方向の他方に凹むとともに、回転軸線Oを中心として環状をなす第二環状凹部62dが設けられている。第一環状凹部61dと第二環状凹部62dとは径方向に同じ位置に設けられている。第一環状凹部61d及び第二環状凹部62dは、流路FCが形成された回転軸線Oの方向の範囲内に位置している。
As shown in FIG. 7, for example, the first
そして接合部63は、第一環状凹部61dと第二環状凹部62dとによって形成された空間に配置されている。よって接合部63も流路FCが形成された回転軸線Oの方向の範囲内に位置している。
The
以上説明した本実施形態のコンプレッサ1Eによれば、接合部63が流路FCが形成された回転軸線Oの方向の範囲内に位置している。このため、接合部63は流路FCにおける回転軸線Oの方向の中央の位置(仮想線X)に近接して配置されていることになる。この結果、ガスGの圧力による周方向の応力の影響が大きくなるが、このような場合であっても上記の凸部52aによって亀裂の進展を抑えることができるためケーシング4Eの損傷を抑制する効果が得られる。
According to the
本実施形態では接合部63の位置は上記の場合に限定されず、接合部63が少なくとも流路FCが形成された回転軸線Oの方向の範囲内に位置していればよい。
In the present embodiment, the position of the
以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述したが、各実施形態における各構成及びそれらの組み合わせ等は一例であり、本発明の趣旨から逸脱しない範囲内で、構成の付加、省略、置換、およびその他の変更が可能である。また、本発明は実施形態によって限定されることはなく、請求の範囲によってのみ限定される。 Although the embodiments of the present invention have been described in detail with reference to the drawings, the configurations and combinations thereof in each embodiment are examples, and the configurations may be added or omitted within a range not deviating from the gist of the present invention. , Replacements, and other changes are possible. Further, the present invention is not limited to the embodiments, but is limited only to the claims.
例えば、スクロール部7、吸気部5、吐出部6の材料は、互いに同じでなくともよい。また、少なくともスクロール部7が樹脂製であればよい。ここで「樹脂製」とは純粋に樹脂のみで製造されるものだけでなく、フィラー等の樹脂以外の材料を含んだ樹脂によって製造されるものも含む。吸気部5や吐出部6はアルミ等の金属、炭素繊維、金属フィラ―を含んだ複合材等で形成してもよい。
For example, the materials of the
上記のラジアルコンプレッサのケーシング、及びラジアルコンプレッサによれば、疲労強度を向上しつつ、性能向上が可能である。 According to the casing of the radial compressor and the radial compressor described above, it is possible to improve the performance while improving the fatigue strength.
1、1B、1C、1D、1E コンプレッサ
2 インペラ
3 回転軸
4、4B、4C、4D、4E ケーシング
5 吸気部
6 吐出部
7 スクロール部
7a 内面
11、41、51、61 第一本体部
11a、41a、52a 凸部
11b、41b、51b 第一対向面
11c、52c 凸部外面
11d、41d、51d、61d 第一環状凹部
12、42、52、62 第二本体部
12a、51a 凹部
12b、42b、52b 第二対向面
12c、51c 凹部内面
12d、32d、42d、52d、62d 第二環状凹部
13、23、33、43、53、63 接合部
21a、21b、25a、25b 側底面
22、26 底面
51e 外側凹部
51f 横凹部
52e 外側凸部
52f 横凸部
61 第一本体部
62 第二本体部
X 仮想線
G ガス
O 回転軸線
FC 流路
C 亀裂
D 分割面1,1B, 1C, 1D, 1E compressor
2 impeller
3 rotating shaft
4, 4B, 4C, 4D, 4E casing
5 Intake unit
6 Discharge section
7 Scroll part
7a inner surface
11, 41, 51, 61 First body
11a, 41a, 52a Convex part
11b, 41b, 51b First facing surface
11c, 52c Convex outer surface
11d, 41d, 51d, 61d First
12a, 51a concave
12b, 42b, 52b Second facing surface
12c, 51c Inner surface of recess
12d, 32d, 42d, 52d, 62d Second annular recess
13, 23, 33, 43, 53, 63 joints
21a, 21b, 25a, 25b
G gas
O Rotating axis FC Flow path C Crack D Dividing surface
Claims (7)
前記吸気部に連通して、前記インペラの外周側で前記回転軸線を中心とした環状に延びる流路を形成する樹脂製のスクロール部と、
前記スクロール部の一端に一体に形成されて前記インペラの周方向に沿って延びて開口し、前記流体を前記流路から吐出する吐出部と、
を備え、
前記スクロール部は、
前記回転軸線の方向の一方に配置された第一本体部と、
前記第一本体部に対して前記回転軸線の方向の他方に配置された第二本体部と、
前記第一本体部と前記第二本体部とを前記回転軸線の方向に接合するとともに、前記流路が形成された前記回転軸線の方向の範囲内に位置する接合部と、
を有し、
前記第一本体部及び前記第二本体部のうちの一方には、前記接合部よりも前記回転軸線に対する径方向の内側に前記第一本体部及び前記第二本体部のうちの一方から他方に向かって前記接合部を超えて延び、前記流路の内面の一部を形成する前記回転軸線を中心とした環状の凸部が設けられ、
前記第一本体部及び前記第二本体部のうちの前記他方には、前記流路の内面から凹んで前記凸部に係合する凹部が設けられているラジアルコンプレッサのケーシング。A cylindrical shape that extends along the rotation axis of the impeller and opens in the direction of the rotation axis, and an intake unit that introduces a fluid into the impeller.
A resin scroll portion that communicates with the intake portion and forms an annular flow path centered on the rotation axis on the outer peripheral side of the impeller.
A discharge portion that is integrally formed at one end of the scroll portion, extends and opens along the circumferential direction of the impeller, and discharges the fluid from the flow path.
Equipped with
The scroll part is
The first main body portion arranged on one side in the direction of the rotation axis,
A second main body portion arranged on the other side in the direction of the rotation axis with respect to the first main body portion,
The first main body portion and the second main body portion are joined in the direction of the rotation axis, and the joint portion located within the range in the direction of the rotation axis in which the flow path is formed and the joint portion.
Have,
One of the first main body and the second main body has one of the first main body and the second main body inside the joint portion in the radial direction with respect to the rotation axis from one of the first main body to the other. An annular convex portion centered on the rotation axis extending toward the joint portion and forming a part of the inner surface of the flow path is provided.
A casing of a radial compressor in which a concave portion recessed from the inner surface of the flow path and engaged with the convex portion is provided on the other side of the first main body portion and the second main body portion.
前記第二本体部は、前記第一対向面に面接触する第二対向面を有し、
前記第一本体部には、前記第一対向面から前記回転軸線の方向に凹んで前記回転軸線を中心として環状に延びる第一環状凹部が設けられ、
前記第二本体部には、前記第一環状凹部が設けられた位置に対応する位置で前記第二対向面から前記回転軸線の方向に凹んで前記回転軸線を中心として環状に延びる第二環状凹部が設けられ、
前記接合部は、前記第一環状凹部と前記第二環状凹部とによって形成された空間に配置された樹脂部材である請求項1に記載のラジアルコンプレッサのケーシング。The first main body portion has a first facing surface facing the direction of the rotation axis.
The second main body portion has a second facing surface that comes into surface contact with the first facing surface.
The first main body is provided with a first annular recess that is recessed in the direction of the rotation axis from the first facing surface and extends in an annular shape around the rotation axis.
The second main body portion has a second annular recess that is recessed in the direction of the rotation axis from the second facing surface at a position corresponding to the position where the first annular recess is provided and extends in an annular shape around the rotation axis. Is provided,
The casing of the radial compressor according to claim 1, wherein the joint is a resin member arranged in a space formed by the first annular recess and the second annular recess.
前記凸部外面には前記径方向の外側に突出する横凸部が設けられ、
前記第一本体部及び前記第二本体部のうちの前記他方は、前記凸部外面に対向する内面を有し、
前記内面には前記径方向の外側に凹むとともに、前記横凸部が係合可能な横凹部が設けられている請求項1又は2に記載のラジアルコンプレッサのケーシング。The convex portion has a convex outer surface facing outward in the radial direction.
The outer surface of the convex portion is provided with a lateral convex portion that protrudes outward in the radial direction.
The other of the first main body and the second main body has an inner surface facing the outer surface of the convex portion.
The casing of the radial compressor according to claim 1 or 2, wherein the inner surface is recessed outward in the radial direction and is provided with a lateral recess with which the lateral convex portion can be engaged.
前記第一本体部と前記第二本体部とのうちの前記一方には、前記外側凸部が係合可能な外側凹部が設けられている請求項1から3のいずれか一項に記載のラジアルコンプレッサのケーシング。The other of the first main body and the second main body is arranged on the outer side in the radial direction with respect to the convex portion, and the first main body and the second main body are the same. Further, an outer convex portion protruding from the other toward the one is provided.
The radial according to any one of claims 1 to 3, wherein an outer concave portion with which the outer convex portion can be engaged is provided on one of the first main body portion and the second main body portion. Compressor casing.
前記吸気部に連通して、前記インペラの外周側で前記回転軸線を中心とした環状に延びる流路を形成する樹脂製のスクロール部と、
前記スクロール部の一端に一体に設けられて前記インペラの周方向に沿って延びて開口し、前記流体を前記流路から吐出する吐出部と、
を備え、
前記スクロール部は、
前記回転軸線の方向の一方に配置された第一本体部と、
前記第一本体部に対して前記回転軸線の方向の他方に配置された第二本体部と、
前記第一本体部と前記第二本体部とを前記回転軸線の方向に接合するとともに、前記流路が形成された前記回転軸線の方向の範囲外に位置する接合部と、
を有し、
前記第一本体部及び前記第二本体部のうちの一方には、前記接合部よりも前記回転軸線に対する径方向の内側に前記第一本体部及び前記第二本体部のうちの一方から他方に向かって前記接合部を超えて延び、前記流路の内面の一部を形成する前記回転軸線を中心とした環状の凸部が設けられ、
前記第一本体部及び前記第二本体部のうちの前記他方には、前記流路の内面から凹んで前記凸部に係合する凹部が設けられ、
前記第一本体部は、前記回転軸線の方向を向く第一対向面を有し、
前記第二本体部は、前記第一対向面に面接触する第二対向面を有し、
前記第一本体部には、前記第一対向面から前記回転軸線の方向に凹んで前記回転軸線を中心として環状に延びる第一環状凹部が設けられ、
前記第二本体部には、前記第一環状凹部が設けられた位置に対応する位置で前記第二対向面から前記回転軸線の方向に凹んで前記回転軸線を中心として環状に延びる第二環状凹部が設けられ、
前記接合部は、前記第一環状凹部と前記第二環状凹部とによって形成された空間に配置された樹脂部材であるラジアルコンプレッサのケーシング。A cylindrical shape that extends along the rotation axis of the impeller and opens in the direction of the rotation axis, and an intake unit that introduces a fluid into the impeller.
A resin scroll portion that communicates with the intake portion and forms an annular flow path centered on the rotation axis on the outer peripheral side of the impeller.
A discharge portion that is integrally provided at one end of the scroll portion and extends and opens along the circumferential direction of the impeller to discharge the fluid from the flow path.
Equipped with
The scroll part is
The first main body portion arranged on one side in the direction of the rotation axis,
A second main body portion arranged on the other side in the direction of the rotation axis with respect to the first main body portion,
The first main body portion and the second main body portion are joined in the direction of the rotation axis, and the joint portion located outside the range of the rotation axis direction in which the flow path is formed and the joint portion.
Have,
One of the first main body and the second main body has one of the first main body and the second main body inside the joint portion in the radial direction with respect to the rotation axis from one of the first main body to the other. An annular convex portion centered on the rotation axis extending toward the joint portion and forming a part of the inner surface of the flow path is provided.
The other of the first main body and the second main body is provided with a concave portion that is recessed from the inner surface of the flow path and engages with the convex portion.
The first main body portion has a first facing surface facing the direction of the rotation axis.
The second main body portion has a second facing surface that comes into surface contact with the first facing surface.
The first main body is provided with a first annular recess that is recessed in the direction of the rotation axis from the first facing surface and extends in an annular shape around the rotation axis.
The second main body portion has a second annular recess that is recessed in the direction of the rotation axis from the second facing surface at a position corresponding to the position where the first annular recess is provided and extends in an annular shape around the rotation axis. Is provided,
The joint portion is a casing of a radial compressor which is a resin member arranged in a space formed by the first annular recess and the second annular recess.
前記吸気部に連通して、前記インペラの外周側で前記回転軸線を中心とした環状に延びる流路を形成する樹脂製のスクロール部と、
前記スクロール部の一端に一体に設けられて前記インペラの周方向に沿って延びて開口し、前記流体を前記流路から吐出する吐出部と、
を備え、
前記スクロール部は、
前記回転軸線の方向の一方に配置された第一本体部と、
前記第一本体部に対して前記回転軸線の方向の他方に配置された第二本体部と、
前記第一本体部と前記第二本体部とを前記回転軸線の方向に接合するとともに、前記流路が形成された前記回転軸線の方向の範囲外に位置する接合部と、
を有し、
前記第一本体部及び前記第二本体部のうちの一方には、前記接合部よりも前記回転軸線に対する径方向の内側に前記第一本体部及び前記第二本体部のうちの一方から他方に向かって前記接合部を超えて延び、前記流路の内面の一部を形成する前記回転軸線を中心とした環状の凸部が設けられ、
前記第一本体部及び前記第二本体部のうちの前記他方には、前記流路の内面から凹んで前記凸部に係合する凹部が設けられ、
前記凸部は、前記径方向の外側を向く凸部外面を有し、
前記凸部外面には前記径方向の外側に突出する横凸部が設けられ、
前記第一本体部及び前記第二本体部のうちの前記他方は、前記凸部外面に対向する内面を有し、
前記内面には前記径方向の外側に凹むとともに、前記横凸部が係合可能な横凹部が設けられ、
前記第一本体部と前記第二本体部とのうちの前記他方には前記凸部に対して前記径方向の外側に配置されて前記第一本体部と前記第二本体部とのうちの前記他方から前記一方に向けて突出する外側凸部がさらに設けられ、
前記第一本体部と前記第二本体部とのうちの前記一方には、前記外側凸部が係合可能な外側凹部が設けられているラジアルコンプレッサのケーシング。A cylindrical shape that extends along the rotation axis of the impeller and opens in the direction of the rotation axis, and an intake unit that introduces a fluid into the impeller.
A resin scroll portion that communicates with the intake portion and forms an annular flow path centered on the rotation axis on the outer peripheral side of the impeller.
A discharge portion that is integrally provided at one end of the scroll portion and extends and opens along the circumferential direction of the impeller to discharge the fluid from the flow path.
Equipped with
The scroll part is
The first main body portion arranged on one side in the direction of the rotation axis,
A second main body portion arranged on the other side in the direction of the rotation axis with respect to the first main body portion,
The first main body portion and the second main body portion are joined in the direction of the rotation axis, and the joint portion located outside the range of the rotation axis direction in which the flow path is formed and the joint portion.
Have,
One of the first main body and the second main body has one of the first main body and the second main body inside the joint portion in the radial direction with respect to the rotation axis from one of the first main body to the other. An annular convex portion centered on the rotation axis extending toward the joint portion and forming a part of the inner surface of the flow path is provided.
The other of the first main body and the second main body is provided with a concave portion that is recessed from the inner surface of the flow path and engages with the convex portion.
The convex portion has a convex outer surface facing outward in the radial direction.
The outer surface of the convex portion is provided with a lateral convex portion that protrudes outward in the radial direction.
The other of the first main body and the second main body has an inner surface facing the outer surface of the convex portion.
The inner surface is recessed outward in the radial direction and is provided with a lateral recess with which the lateral convex portion can be engaged.
The other of the first main body and the second main body is arranged on the outer side in the radial direction with respect to the convex portion, and the first main body and the second main body are the same. Further, an outer convex portion protruding from the other toward the one is provided.
A casing of a radial compressor in which an outer concave portion with which the outer convex portion can be engaged is provided on one of the first main body portion and the second main body portion.
前記インペラが嵌合して該インペラとともに回転する回転軸と、
前記インペラを覆うように設けられた請求項1から6のいずれか一項に記載のケーシングと、
を備えるラジアルコンプレッサ。With an impeller,
A rotating shaft to which the impeller fits and rotates with the impeller,
The casing according to any one of claims 1 to 6, which is provided so as to cover the impeller.
Radial compressor equipped with.
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---|---|---|---|
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- 2019-02-20 JP JP2021501188A patent/JP7154372B2/en active Active
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Patent Citations (2)
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JPH0710500U (en) * | 1993-07-28 | 1995-02-14 | 株式会社川本製作所 | Synthetic resin pump casing |
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