用于径向压缩机的扩散器的制作方法

文档序号:11447607阅读:302来源:国知局
用于径向压缩机的扩散器的制造方法与工艺

本发明涉及一种用于径向压缩机(radialverdichter)的扩散器。径向压缩机的名称在下文同样包括带有压缩机叶轮(verdichterlaufrad)的轴向流入和径向流出的所谓的混流式压缩机(mixed-flow-verdichter)。此外,本发明的应用领域同样延伸到带有压缩机叶轮的纯径向的或对角的流入或流出的压缩机。此外,本发明涉及一种用于径向压缩机的扩散器,其中,该径向压缩机可被使用在涡轮增压器中,并且其中,该涡轮增压器能够具有轴向涡轮机或径向涡轮机或所谓的混流式涡轮机。



背景技术:

由现有技术已知用于使用在用于涡轮增压器应用的径向压缩机中的扩散器。在径向压缩机中,首先通过前置于扩散器的压缩机轮(verdichterrad)轴向吸入且在压缩机轮中加速和预压缩流体(例如空气)。在此,以压力、温度和动能形式的能量被供应给流体。在压缩机轮的出口处存在高的流动速度。经加速的压缩的空气切向地在扩散器的方向上离开压缩机轮。在扩散器中,经加速的空气的动能被转换成压力。这通过在扩散器中的流动的减速实现。通过径向的扩张,扩散器的流动横截面增大。因此流体被减速并且压力被构建。为了在带有径向压缩机的涡轮增压器中达到尽可能高的压力情况(druckverhaltnis),在其中所应用的扩散器能够设有叶片组(beschaufelung)。文件de102008044505示出了一个对于叶片式扩散器的例子。由现有技术已知的带有叶片组的扩散器通常构造为带有叶片组的径向平行壁式扩散器,例如在文件us4131389中所示出的那样。为了在给定的总压力情况的情形中达到更高的压缩机效率,流动能够在扩散器中被更强地减速。由此降低在螺旋(spirale)中的流动速度,由此减少壁摩擦损失并且改善压缩机级的效率。由现有技术已知,使用带有径向侧壁渐扩的扩散器在相同结构长度的情形中相对平行壁式扩散器允许更强的减速。

然而限制了在扩散器中可通过几何形状变化实现的对于给定的运行点而言的减速或者压力提高,因为在过强的减速的情形中产生由于在扩散器中的边界层分离(grenzschichtablösung)的流动不稳定性。扩散器的稳定的运行范围的边界因此确定压缩机的喘振界限(pumpgrenze)在压缩机特征曲线中的位置。如果替代平行壁式扩散器因此使用带有侧壁渐扩的扩散器(这样的扩散器例如在文件wo2012/116880a1中被描述),则虽然效率在相同的压缩机压力情况中提高,然而同时对于给定的压缩机压力情况而言喘振界限相对于带有平行壁式扩散器的压缩机推移至更大的质量流。该效应是非期望的。压缩机特征曲线宽度由此被降低并且用于涡轮增压器中的应用的压缩机级的可应用性由此被限制。解决方案在于将叶片式扩散器的扩散器通道区段通过压力平衡开口与环形通道流体地连接,以为了使得在扩散器的由相邻的扩散器叶片形成的单个的扩散器通路(diffusorpassage)之间的压力平衡成为可能。然而,在该解决方案的情形中在应用压力平衡开口的情形下能够出现如下问题,即,环形通道和/或单个的压力平衡开口堵塞,例如由于来自压缩机净化的残余物和沉积物或通过位于含油的吸入空气中的颗粒。这对压缩机的喘振界限具有负面影响并且在极端情况中能够导致,被联接到扩散器处的马达不再能够运行。



技术实现要素:

本发明的任务在于,如此改进一种用于径向压缩机的带有径向侧壁渐扩的叶片式扩散器,即使得相对于平行壁式扩散器改善效率并且同时使在扩散器中的流动稳定,以便改善压缩机的泵性能(pumpverhalten)。本发明的另一任务在于,避免或降低由于过强的减速在单个的扩散器通路中在扩散器叶片处和在扩散器的侧壁处的提早的边界层分离。此外,本发明的另一任务在于,确保如下,即扩散器即使在由于来自压缩机的含油的吸入空气的沉积物和残余物的可能的污染的情形中在其工作原理方面不受损害。

该任务通过独立专利权利要求1的特征解决。

尤其,该任务通过一种用于径向压缩机的扩散器解决,其中,扩散器包括扩散器通道区段,该扩散器通道区段由第一侧壁和第二侧壁形成,其中,第一侧壁和第二侧壁在流动方向上至少部分彼此渐扩地布置。此外,扩散器包括带有一定数量的叶片的叶片环,其中,叶片至少部分布置在扩散器通道区段中,其中,叶片中的每个具有压力侧和吸入侧,并且其中,每个叶片的压力侧和吸入侧由该叶片的叶片进入边缘和叶片离开边缘限制。此外,扩散器包括一定数量的压力平衡开口,其被加工到扩散器通道区段的两个侧壁的至少一个中,其中,一定数量的压力平衡开口中的每个布置在叶片环的叶片的压力侧与相邻的叶片的吸入侧之间。此外,扩散器包括第一环形通道,其布置在压力平衡开口之后,其中,第一环形通道与扩散器通道区段通过压力平衡开口中的至少两个流体地连接,由此扩散器的一定数量的扩散器通路可彼此流体地连接,其中,在扩散器通道区段中在叶片环的两个相邻的叶片之间的区域被称作扩散器通路,其中,第一环形通道可通过连接通道与压力气室连接,由此流体能够从压力气室流动到第一环形通道中,因此第一环形通道利用流体冲洗。

基于本发明的核心思想在于,即在带有侧壁渐扩的扩散器的情形中,扩散器的叶片式扩散器通道区段具有压力平衡开口,该压力平衡开口被加工到扩散器通道区段的两个侧壁中的至少一个中,并且其中,扩散器的扩散器通道区段与第一环形通道流体地连接,并且其中第一环形通道可通过连接通道与压力气室连接,由此流体能够从压力气室流动到第一环形通道中,因此第一环形通道利用流体被冲洗。

这促使如下优点,即通过构造为冲洗介质的、从压力气室流动到第一环形通道中以便利用流体冲洗环形通道的流体,将能够阻塞环形通道和压力平衡开口的、来自通过含油的吸入空气的焦化(verkokung)的可能的沉积物和残余物从环形通道中并且因此同样从压力平衡开口中冲洗。以该方式能够防止,压力平衡开口通过沉积物封闭并且环形通道的容积严重地降低。

本发明的另一优点在于,即在环形通道中能够发生压力平衡,该压力平衡在叶片式扩散器通道区段中的扩散器叶片的情形中由于过强的流动减速克服流动分离(strömungsablösung)并且因此平衡流动分离。

本发明的另一优点在于,即通过在环形通道中实现的压力平衡同时同样发生在扩散器通道区段中的扩散器的单个的通路之间的压力平衡,这重新导致在扩散器通道区段中的单个的扩散器通路的不均匀的负荷的减少。在此,扩散器通路被定义为在两个相邻的扩散器叶片之间的空间或区段。单个的扩散器通路在扩散器通道区段中的非均匀的负荷例如通过压缩机的压缩机罩壳和吸气接管(luftsaugstutzen)的非对称和由此所引起的非旋转对称的在扩散器的流出区域中的压力场、制造和安装公差以及通过非稳定的流动效应(instationäreströmungseffekte)产生。压力平衡使得如下成为可能,即平衡在单个的扩散器通路中的起始的非稳定性,通过使用其它仍稳定运转的扩散器通路的稳定性储备(stabilitätsreserve)。由此,扩散器和压缩机的稳定的工作范围总体来说被扩宽,直至所有扩散器通路来到非稳定的流动的区域中的程度。其结果是,压缩机的喘振界限朝向较小体积流推移并且增大压缩机特征曲线的可使用的区域。

在本发明的一种实施方式的情形中,压力气室与流体源连接,其中,流体源构造成提供用于压力气室的流体。

在本发明的一种实施方式的情形中,流体源构造为增压空气冷却器(ladeluftkühler),其中,增压空气冷却器构造成提供流体,并且其中,流体可从增压空气冷却器导入到压力气室中。

在此应注意如下,即,例如构造为冲洗介质的、来自增压空气冷却器的流体可同样或者附加地用于冷却径向压缩机的压缩机轮。

在本发明的一种实施方式的情形中,在压力气室与流体源之间安装有用于净化流体的过滤系统。

在本发明的一种实施方式的情形中设置有包括扩散器的涡轮增压组件。

在本发明的一种实施方式的情形中,第一环形通道被加工在扩散器通道区段的两个侧壁中的一个中。

在本发明的一种实施方式的情形中,一定数量的被加工到扩散器通道区段的两个侧壁中的至少一个中的压力平衡开口布置在相应的侧壁的区域中,在其中第一侧壁和第二侧壁在流动方向上至少部分彼此渐扩地布置。

在本发明的一种实施方式的情形中,压力平衡开口相应构造为钻孔和/或缝口。然而备选地,压力平衡开口同样可由多个单个的钻孔或缝口构造。

在本发明的一种实施方式的情形中,压力平衡开口中的每个在扩散器通道区段的相应的侧壁中的取向通过定位角来确定,该定位角被定义为相应的压力平衡开口相对于该侧壁的面向扩散器通道区段的平面的定位角。

在本发明的一种实施方式的情形中,第一环形通道通过分隔器件(trennmittel)被划分成第一环形通道的一定数量的单个的、相对彼此分隔的部分通道区域。以该方式,在部分通道区域内在扩散器通路之间的压力平衡能够被局部限制。

在本发明的一种实施方式的情形中,第一环形通道的每个部分通道区域包括至少两个压力平衡开口。在此然而通常应注意如下,即,压力平衡开口不必是环形通道的整体的组成部分。

在本发明的一种实施方式的情形中,在扩散器通道区段的带有压力平衡开口的侧壁中的一个中加工有至少一个第二环形通道,由此叶片环的两个非相邻的叶片的扩散器通路可彼此流体地连接。

在本发明的一种实施方式的情形中,扩散器通道区段的第一侧壁或第二侧壁构造为扩散器板,其中,在扩散器板中加工有一定数量的压力平衡开口和至少一个环形通道。

本发明的一种实施方式包括带有扩散器的径向压缩机。

附图说明

下面,根据实施例对本发明进行描述,这些实施例根据图纸被更详细地解释。在此:

图1显示了根据本发明的第一实施方式的用于径向压缩机的带有叶片组的扩散器;

图2显示了根据本发明的第二实施方式的用于径向压缩机的带有叶片组的扩散器的部分剖面;

图3显示了根据本发明的第三实施方式的带有压力平衡开口并且带有一定数量的彼此分隔的部分通道区域的扩散器板;

图4显示了根据本发明的第四实施方式的带有压力平衡开口并且带有一定数量的彼此分隔的部分通道区域的扩散器板;

图5显示了根据本发明的第五实施方式的带有压力平衡开口和非相邻的扩散器通路的连接的扩散器板;

图6显示了带有对于在扩散器通路中的相邻叶片之间的压力平衡开口的可能的取向的例子的扩散器板的剖面;

图7显示了对于在扩散器板中的压力平衡开口的取向的例子;

图8显示了根据本发明的第六实施方式的带有用于使用在涡轮增压组件中的径向压缩机的环形通道和压力气室的用于径向压缩机的叶片式扩散器;

图9以备选的示意图显示了根据本发明的第七实施方式的带有用于径向压缩机的环形通道和压力气室的叶片式扩散器。

在下面的描述中,对于相同的和起相同作用的零件使用一致的参考符号。

具体实施方式

图1显示了根据本发明的第一实施方式的用于径向压缩机100的带有叶片组的扩散器1。扩散器1包括扩散器通道区段2,该扩散器通道区段2由第一侧壁3和第二侧壁4形成。扩散器通道区段2从压缩机轮延伸直至进入到压缩机螺旋(verdichterspirale)(未呈现)中。第一侧壁3和第二侧壁4在流动方向上至少部分彼此渐扩地布置。在图1中,扩散器1包括带有一定数量的单个的叶片6,6‘的叶片环5,其中,叶片6,6‘至少部分布置在扩散器通道区段2中。这意味着,在扩散器1中不仅叶片式的而且非叶片式的区域能够在扩散器通道区段2内存在。在图1的实施方式中,在第二侧壁4中加工有一定数量的压力平衡开口7,7‘,其中,在图1的侧视图中仅仅呈现一个压力平衡开口7,7‘。扩散器1的第二侧壁4在图1的实施方式中位于面向涡轮机轮(未呈现)的侧边上,其中,涡轮机轮是同样包括径向压缩机100的涡轮增压组件的组成部分(未呈现)。扩散器1包括第一环形通道10,该第一环形通道10布置在压力平衡开口7,7‘后面或者之后。在此,第一环形通道10构造为基本上环形的连贯的通道,该通道也能够称作敞开的通道。压力平衡在该敞开的通道中同样在其整个的周缘上发生。通过压力平衡实现,即使得在扩散器通道区段2中在扩散器通路之间的流动稳定,通过能够使用相邻的或非相邻的扩散器通道的稳定性储备,以便稳定在单个的扩散器通路中的流动,该扩散器通路已经在不稳定的范围中运行。在两个相邻的扩散器叶片之间的空间或区域或区段被称作扩散器通路。

第一环形通道10能够作为侧壁3,4的组成部分被直接集成到侧壁3,4中的一个或两个中,只要确保如下,即,环形通道10始终被安装在压力平衡开口7,7‘之后。然而一种实施方式同样是可能的,在该实施方式中在侧壁3,4中的每个中相应安装有环形通道,该环形通道通过压力平衡开口7,7‘与扩散器通道区段2流体地连接(未呈现)。

在图1的实施方式中,第一环形通道10被加工在第三侧壁15中,其中,第三侧壁15布置在扩散器通道区段2的第二侧壁4之后或者后面,并且其中,在第二侧壁4中加工有压力平衡开口7,7‘。在此,第三侧壁15也能够构造为所谓的中间壁(zwischenwand),该中间壁布置在涡轮增压组件的压缩机侧与涡轮机侧之间。

然而,环形通道10以及因此同样压力平衡开口7,7‘也能够是扩散器通道区段2的第二侧壁4或第一侧壁3的组成部分(未呈现),从而省去第三侧壁15。压力平衡开口7,7‘和第一环形通道10然后被加工在单体式制成的构件中,其中,该构件的面形成第一侧壁3或第二侧壁4。同样在该实施方式中,然而环形通道10布置在压力平衡开口7,7‘之后,从而确保如下,即,环形通道10通过压力平衡开口7,7‘与扩散器通道区段2流体地连接并且由此同时实现如下,即,扩散器1的一定数量的流动横截面(strömungsquerschnitt)彼此流体地连接。在图1的实施方式中有意义的是,即,环形通道10通过压力平衡开口7,7‘中的至少两个与扩散器通道区段2流体地连接。

被加工到扩散器通道区段2的两个侧壁3,4中的至少一个中的压力平衡开口7,7‘中的每个在图1的所显示的实施方式中布置在相应的侧壁3,4的区域中,在其中第一侧壁3和第二侧壁4在流动方向上至少部分彼此渐扩地布置。然而,压力平衡开口7,7‘同样能够布置在扩散器通道区段2的区域之外,在其中第一侧壁3和第二侧壁4在流动方向上至少部分彼此渐扩地布置。

在此,压力平衡开口7,7‘能够相应构造为钻孔和/或构造为缝口。备选地,压力平衡开口然而同样能够由多个开口组合而成,即例如由多个单个的钻孔或缝口或两种形式的组合组合而成。然而,压力平衡开口的另一形式同样可实现在扩散器1中。在图1中,压力平衡开口7,7‘此外布置在扩散器1的叶片式扩散器通道区段2中。因此可得到如下优点,即,平衡在该区域(叶片式扩散器区域)中由于过强的减速的流动分离。备选地或附加地,压力平衡开口7,7‘然而同样能够布置在非叶片式扩散器通道区段2中,这也就是说,一定数量的单个的压力平衡开口7,7‘被加工到两个侧壁3,4中的至少一个中,并且其中,在由两个侧壁3,4形成的扩散器通道区段2的该区域中未布置有扩散器叶片6,6‘。在图1的实施方式中,带有根据本发明的扩散器1的径向压缩机100此外包括压缩机轮40、压缩机罩壳42和轴承罩壳44。然而,压缩机的附加的或另外的组成部分在图中由于清晰性的原因未呈现。

图2显示了根据本发明的第二实施方式的用于径向压缩机100的带有叶片组的扩散器1的部分剖面的轮廓视图(profilansicht)。在此,图2显示了扩散器1,该扩散器1在扩散器通道区段2中包括叶片环5(未完整地在图2中呈现)的一定数量的扩散器叶片6,6‘。在图2的视图中仅仅呈现了扩散器1的第二侧壁4。在第二侧壁4中加工有压力平衡开口7,7‘,其中,在图2中以轮廓视图呈现了仅仅一个压力平衡开口。在侧壁4中,直接在压力平衡开口7,7‘之后布置有环形通道10。环形通道10同样在图2的所显示的实施方式中是第二侧壁4的组成部分。环形通道10使得在至少部分布置在侧壁渐扩的扩散器通道区段2内的单个的扩散器叶片6,6‘之间的压力平衡成为可能。由此,能够平衡在扩散器1的叶片环5的单个的扩散器叶片6,6‘上的流动分离。该流动分离在靠近至扩散器1的喘振界限的情形中首先在单个的强负荷的扩散器通路中(即在两个相邻的扩散器叶片6,6‘的区域中)出现,其条件决定地通过例如在压缩机罩壳中的非对称性被非均匀地加负荷。图2的呈现的压力平衡开口7,7‘将第一环形通道10与扩散器1的流动横截面连接。

扩散器1的第二侧壁4在扩散器1的在图2中呈现的实施方式中是扩散器板12的组成部分。扩散器板12包括单个的压力平衡开口7,7‘以及第一环形通道10,其中,第一环形通道10布置在压力平衡开口7,7‘之后。

图3以俯视图显示了扩散器1。扩散器1包括扩散器板12。扩散器板12包括一定数量的压力平衡开口7,7‘,该压力平衡开口7,7‘相应将扩散器1的流动横截面与第一环形通道10流体地连接。第一环形通道10布置在压力平衡开口7,7‘之后。如在图3中所显示的那样,第一环形通道10构造为所谓的连贯的环形空间。在此,如已经在图1和图2中呈现的那样,第一环形通道10能够或者被直接集成在扩散器板12中,或者备选地被加工在分离的壁中,其中,所述分离的壁布置在扩散器板12之后。在图3中呈现的扩散器板12的压力平衡开口7,7‘中的每个布置在两个相邻的叶片6,6‘之间。叶片6,6‘中的每个包括压力侧22和吸入侧23,其中,每个叶片6,6‘的压力侧22和吸入侧23由该叶片6,6‘的叶片进入边缘8和叶片离开边缘8‘所限制。因此,例如叶片6‘在图3中包括叶片进入边缘8和叶片离开边缘8‘,所述叶片进入边缘8和叶片离开边缘8‘相应限制该叶片6‘的压力侧22和吸入侧23。一定数量的压力平衡开口7,7‘中的每个布置在叶片环5的叶片6的压力侧22与相邻的叶片6‘的吸入侧23之间。这样,例如在图3中处于叶片6与叶片6‘之间的扩散器通路中的压力平衡开口7如此布置,即使得该压力平衡开口7布置在叶片环5的叶片6的压力侧22与相邻的叶片6‘的吸入侧23之间。

单个的压力平衡开口7,7‘在图3中构造为缝口。备选地,单个的压力平衡开口7,7‘能够相应构造为钻孔或/和缝口。然而可设想,同样设置多个钻孔或缝口,其然后相应形成压力平衡开口7,7‘。

在图3的扩散器1的呈现的实施方式中,第一环形通道10通过分隔器件13被划分成一定数量的单个的、相对彼此分隔的部分通道区域11,11‘。第一环形通道10的部分通道区域11,11‘中的每个在呈现的实施方式中关联有两个扩散器通路。然而应当阐明的是,压力平衡开口7,7‘不是第一环形通道10的整体的组成部分。通过将第一环形通道10划分成单个的部分通道区域实现了,即仅仅在部分通道区域11,11‘的相应相邻的叶片6,6‘之间实现压力平衡。以该方式,能够局部限制在部分通道区域内部的叶片之间的压力平衡。通过单个的部分通道区域出现所谓的闭合的部分通道区域。压力平衡因此在图3中呈现的实施方式中不再在整个第一环形通道10之上发生,如这在图1和图2的实施方式中在连贯的环形通道的情形中的情况那样。分隔器件13能够例如构造为分隔壁。在此,单个的分隔壁13位于扩散器1的背离流动的侧边上。第一环形通道10划分成单个的彼此在流动技术上独立的部分通道区域能够有助于扩散器1的稳定性提高和效率改善。在第一环形通道10内部的单个的部分通道区域11,11‘可例如通过所谓的增材制造方法(additivefertigungsmethode)来制造。备选地同样可能的是,即,第一环形通道10通过在相邻的构件(例如径向压缩机100的轴承罩壳)处的止挡部划分成单个的部分通道区域11,11‘(未呈现)。

图4以俯视图显示了根据本发明的扩散器1的另一实施方式。在此,图4显示了扩散器1的扩散器板12。一定数量的压力平衡开口7,7‘,7‘‘被加工到扩散器板12中,该压力平衡开口7,7‘,7‘‘相应将扩散器1的最狭窄的流动横截面与环形通道10流体地连接,其中,第一环形通道10布置在压力平衡开口7,7‘,7‘‘之后。扩散器1的在图4中呈现的实施方式与在图3中所显示的实施方式区别在于如下,即,单个的部分通道区域11,11‘中的每个包括三个带有三个叶片6,6‘,6‘‘的压力平衡开口7,7‘,7‘‘。出于更好的清晰性的原因,在图4中仅仅第一环形通道10的部分通道区域11设有相应的参考符号。备选地同样可实现如下实施方案,在该实施方案中通过多于三个叶片的相应的分隔划分第一环形通道10的部分通道区域。也可设想的是,即,在第一环形通道10内部存在相应包括不同数量的叶片的部分通道区域,即例如在两个叶片之上延伸的部分通道区域和包括三个叶片的部分通道区域。在图4的实施方式中,此外通过方向矢量52示范性地呈现流体在由叶片6和叶片6‘形成的扩散器通路中的主流动方向。

图5以俯视图显示了带有扩散器1的扩散器板12的根据本发明的扩散器1的另一实施方式。图5的在该实施方式中呈现的扩散器板12原则上与扩散器1的在图3中呈现的实施方式一致。图5的实施方式与图3的实施方式仅仅区别在于如下,即,在图5的扩散器板12中除了第一环形通道10之外设置有第二环形通道20。在此,在扩散器板12中的第二环形通道20具有任务,即将非相邻的叶片的扩散器通路彼此流体地连接。在图5的实施方式中,环形通道20将部分通道区域11的叶片与部分通道区域11‘的叶片连接。以该方式能够实现在相应位于扩散器板1的不同的部分通道区域中的非相邻的叶片之间的压力平衡。第二环形通道20能够被加工在扩散器板12中,在该扩散器板12中同样加工有第一环形通道10。备选地,当扩散器板12具有压力平衡开口时,第二环形通道20能够被加工在布置在扩散器板12之后的分离的壁中。备选地,第二环形通道20能够被加工在扩散器通道区段2的带有压力平衡开口7,7‘的侧壁3,4中的一个中或被加工在位于带有压力平衡开口7,7‘的侧壁3,4中的一个之后的第三侧壁15中。以该方式,例如两个扩散器通路可彼此流体地连接,其中,两个扩散器通路不直接彼此并排地并且相邻地布置。根据图5这以阐明的方式意味着,即例如包括压力平衡开口7的扩散器通路与包括压力平衡开口7‘‘‘的扩散器通路流体地连接。以该方式能够实现在非相邻的部分通道区域的扩散器通路或者叶片之间的压力平衡。根据应用,多于两个的环形通道同样能够被加工在扩散器1中。

图6显示了带有对于在两个相邻的叶片6,6‘之间的扩散器通路中的压力平衡开口的可能的取向的例子的扩散器板12的剖面。图6的实施方式与图3,4和5的实施方式仅仅区别在于如下,即,在图6中示范性地呈现的压力平衡开口7-1和7-2在两个相邻的扩散器叶片6,6‘的扩散器通路内部能够相应占据相对于扩散器板12的不同取向或位置。图6的叶片6,6‘中的每个相应包括压力侧22和吸入侧23。在此,每个叶片6,6‘的压力侧22和吸入侧23由相应的叶片6,6‘的叶片进入边缘8和叶片离开边缘8‘来限制。在图6中,处于叶片6与叶片6‘之间的扩散器通路中的压力平衡开口7-1如此地布置或取向,即使得例如压力平衡开口7-1布置在叶片环5的叶片6的压力侧22与相邻的叶片6‘的吸入侧23之间。相同内容适用于在图6中呈现的压力平衡开口7-2的布置。

在图6的实施方式中,在彼此相邻的扩散器叶片6,6‘之间的扩散器通路中存在压力平衡开口,即或者压力平衡开口7-1或者压力平衡开口7-2。然而同样可能的是,即在扩散器通路内部布置有多个压力平衡开口,其中,多个压力平衡开口在扩散器通路内部的位置和部位能够彼此不同。

图7显示了对于压力平衡开口7,7‘在扩散器板12内部的取向或可能的位置并且关于流体在扩散器通道区段2中的主流动方向52的例子。在图7中,扩散器通道区段由侧壁3和侧壁4形成,其中,侧壁4是扩散器板12的组成部分。压力平衡开口7,7‘在图7的实施方式中被加工在扩散器板12中并且与第一环形通道10连接。为了阐明,在图7中附加地显示了流体在扩散器通道区段2中的流动方向,该流动方向通过矢量52描绘。在图7中呈现的被加工在扩散器通道区段2的侧壁4中的压力平衡开口7,7‘的取向通过定位角54来确定,其被定义为压力平衡开口7,7‘相对该侧壁4的面向扩散器通道区段2的平面的定位角54。在图7中的实施方式中的定位角54能够在此优选地处于大于0度与近似小于180度之间的范围中,以便于降低在扩散器通道区段2中的流体损失。

图8以示意图显示了带有叶片式扩散器2的涡轮增压组件150。在图8的实施方式中,涡轮增压组件150包括扩散器2,该扩散器2通过压力平衡开口7,7‘(未呈现)与第一环形通道10流体地连接。扩散器2与压缩机轮101连接,其中,压缩机轮101通过涡轮机151的轴153被驱动。扩散器2和压缩机轮101是径向压缩机100的组成部分。第一环形通道10通过连接通道30与也被称作环形通道气室的压力气室31连接。流体作为冲洗剂或作为冲洗介质被导引到压力气室31中,该流体优选地构造为冲洗空气并且其然而同样地或者附加地可被用于冷却。在图8的实施方式中的流体由流体源35提供。也能够被称作压力源的该流体源35能够优选地构造为增压空气冷却器。增压空气冷却器由径向压缩机100被供料有压缩空气并且在该压缩空气被供应给马达之前(未呈现),将径向压缩机100的压缩空气冷却到确定的温度上。构造成冲洗剂的来自增压空气冷却器的流体然后被供应给压力气室31。在图8的呈现的实施方式中,压力气室31附加地通过通道154与压缩机轮101连接,从而使得来自增压空气冷却器35的冲洗剂的部分同样能够被用于冷却压缩机轮101。以该方式能够实现压缩机轮冷却。第一环形通道10利用来自流体源35的冲洗剂被冲洗,其中,该冲洗剂可被存储在压力气室31中。连接通道30优选地构造为带有限定的直径的钻孔。在此,连接通道30然而不必强制构造为带有确定的直径d的钻孔,而是也能够构造为有棱角地或另外地成形的通过部(durchgang)。备选地,连接通道30也能够由一定数量的单个的通过部形成。在此,连接通道30的几何的设计方案就此而言是有意义的,因为其确定,利用多少压力将冲洗剂通过连接通道30导引到第一环形通道10中。在第一环形通道10中的压力应当以按值的方式最小限度地高于构造在扩散器通道区段2中的压力,因此在第一环形通道10中的有意的压力平衡不被损害。此外应避免,即产生空气由第一环形通道10到扩散器通道区段2中的大量吹出。通过连接通道30的几何的设计方案,压力因此可被调整,利用其在连接通道30中的冲洗剂被传输至第一环形通道10。通过利用确定的调整的压力被输送到第一环形通道10中的冲洗剂实现了,即第一环形通道10由冲洗剂冲洗。该冲洗预防第一环形通道10的污染和压力平衡开口7,7‘,7‘‘,7‘‘‘通过含油颗粒的沉积的堵塞(如来自扩散器通道区段2的空气能够获得所述含油颗粒)。为了冲洗介质能够利用限定的压力被导入到第一环形通道10中,应当已经在流体源35中并且在压力气室31中构造有限定的压力,该压力以按值的方式大于在第一环形通道10中的压力和在扩散器2中的压力。在此,在流体源35中的压力以按值的方式应当大于在压力气室31中的压力和在环形通道10中的压力和在扩散器通道区段2中的压力。在此,流体源35同样能够构造为压缩空气网(druckluftnetz)。在此,流体源35同样能够由多个提供用于压力气室31的流体的流体源构成。附加地,在图8和图9的实施方式中能够设置有过滤系统39,该过滤系统39被安装在压力气室31与流体源35之间,以为了净化冲洗剂或流体。完全通常地也能够设置成,即,当在压力气室31与第二环形通道之间的相应的连接被建立时(未呈现),能够应用来自流体源35的流体,以为了除了第一环形通道10之外同样冲洗第二环形通道。

图9显示了用于径向压缩机的带有叶片组和压力气室31的扩散器2。图9的实施方式与图1的实施方式区别在于如下,即,第一环形通道10通过连接通道30与压力气室31连接。如已经相对于图8的实施方式解释的那样,流体在压力下从与流体源35相连接的压力气室31通过连接通道30被导入到第一环形通道10中。由此得到如下效果,即,第一环形通道10利用构造成流体的来自流体源35的冲洗剂冲洗,以为了解决或防止在环形通道10中和在压力平衡开口7,7‘,7‘‘,7‘‘‘中的沉积物和颗粒残余物。相对于图1的实施方式的另一区别在于,即,附加地以如下方式实现用于冷却压缩机轮101的压缩机轮冷却,通过流体从压力气室31通过连接通道154被导引至压缩机轮101。

参考符号列表

1扩散器

2扩散器通道区段

3第一侧壁

4第二侧壁

5叶片环

6,6‘,6‘‘,6‘‘‘叶片环的叶片

7,7‘,7‘‘,7‘‘‘,7-1,7-2压力平衡开口

8叶片的叶片进入边缘

8‘叶片的叶片离开边缘

10第一环形通道

11,11‘,11‘‘部分通道区域

12扩散器板

13分隔器件

15侧壁

20第二环形通道

22扩散器叶片的压力侧

23扩散器叶片的吸入侧

30连接通道

31压力气室

35流体源

39过滤系统

40压缩机轮

42压缩机罩壳(涡轮机侧)

44轴承罩壳

52在扩散器通道区段2中的主流动方向的方向矢量

54定位角

100径向压缩机

101压缩机轮

150涡轮增压组件

151涡轮机

153轴

154压缩机轮冷却线路。

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