离心压缩机及增压器的制造方法_2

文档序号:9509888阅读:来源:国知局
3的上游侧部分(从凸部的顶点部分到半径方向外侧的端缘的部分)阻挡(拦阻)了扩散器43的套罩壁面51s (43s)侧的逆流的一部分。
[0034]参照图1至图4对本发明的一个实施方式进行说明。另外,如图所示,“L”为左方向、“R”为右方向、“D1”为轴向、“D2”为半径方向。
[0035]如图4所示,本实施方式的增压器1利用来自发动机(省略图示)的废气(气体的一个例子)的压力能,对向发动机供给的空气进行增压(压缩)。增压器1例如搭载于车辆。
[0036]增压器1具备轴承壳3。在轴承壳3内设有一对径向轴承5及一对推力轴承7。在多个轴承5、7上能够旋转地设置沿左右方向延伸的转子轴(旋转轴)9。换言之,在轴承壳3上介由多个轴承5、7能够旋转地设有转子轴9。
[0037]在轴承壳3的右侧配设有利用废气的压力能而产生旋转力(旋转力矩)的径流式涡轮11。
[0038]在轴承壳3的右侧设有涡轮壳13。涡轮壳13在内侧具有套罩13s。并且,在涡轮壳13内绕其轴心(涡轮叶轮15的轴心、换言之即转子轴9的轴心)C能够旋转地设有涡轮叶轮15。涡轮叶轮15在转子轴9的右端部同心地一体连结。涡轮叶轮15具备涡轮盘17。涡轮盘17的轮毂面17h从右侧向半径方向外侧(涡轮叶轮15的半径方向外侧)延伸。另夕卜,在涡轮盘17的轮毂面17h上沿周向隔开间隔地一体形成有多个涡轮叶片19。各涡轮叶片19的顶端缘(外缘)19t沿着涡轮壳13的套罩13s延伸。
[0039]在涡轮壳13的适当位置形成有排气引入口(排气引入流路)21,其用于将废气引入涡轮壳13内。排气引入口 21与发动机的排气总管(省略图示)连接。并且,在涡轮壳13内部的涡轮叶轮15的入口侧(从废气的主流的流动方向观察时的上游侧)形成有涡旋状的涡轮涡管(涡轮涡管流路)23。涡轮涡管23与排气引入口 21连通。在涡轮壳13上的涡轮叶轮15的出口侧(从废气的主流的流动方向观察时的下游侧)形成有将废气排出的排气排出口(排气排出流路)25。排气排出口 25介由连接管(省略图示)与废气净化装置(省略图示)连接。
[0040]如图3及图4所示,在轴承壳3的左侧配设有利用离心力对空气进行压缩的离心压缩机27。
[0041]在轴承壳3的左侧设有压缩机壳29。压缩机壳29具备:在内侧具有套罩31s的壳主体31 ;以及在该壳主体31的右侧设置且与轴承壳3的左侧部一体连结的环状的密封板33。在压缩机壳29内绕其轴心(压缩机叶轮35的轴心、换言之即转子轴9的轴心)C能够旋转地设有压缩机叶轮35。压缩机叶轮35在转子轴9的左端部同心地一体连结。压缩机叶轮35具备与转子轴9的左端部一体连结的轮毂(压缩机盘)37。轮毂37的轮毂面37h从左侧(转子轴9 (换言之是压缩机叶轮35)的轴向一端侧)向半径方向(压缩机叶轮35的半径方向)外侧延伸。另外,在轮毂面37h上沿周向隔开间隔地一体形成有多个压缩机叶片39。各压缩机叶片39的顶端缘(外缘)39t沿着壳主体31的套罩31s延伸。另外,除了多个压缩机叶片39之外,还可以在轮毂面37h上设置轴长比压缩机叶片39短的多个压缩机叶片(省略图示)。该情况下,轴长短的压缩机叶片沿周向与压缩机叶片39交替地配置排列并与轮毂面37h —体形成。
[0042]在压缩机壳29上的压缩机叶轮35的入口侧(从空气的主流的流动方向观察时的上游侧),形成有用于将空气引入压缩机壳29内的流体引入口即空气引入口(空气引入流路)41。空气引入口 41与净化空气的空气清洁器(省略图示)连接。在压缩机壳29内的压缩机叶轮35的出口侧(从空气的主流的流动方向观察时的下游侧),形成有使被压缩的空气升压的环状的扩散器(扩散器流路)43。另外,在压缩机壳29的内部形成有涡旋状的压缩机涡管(压缩机涡管流路)45。压缩机涡管45与扩散器43连通。并且,在压缩机壳29的适当位置形成有作为流体排出口的空气排出口(空气排出流路)47,其用于将被压缩的空气排出到压缩机壳29的外侧。空气排出口 47与压缩机涡管45连通并与发动机的吸气总管(省略图示)连接。
[0043]接下来,对本实施方式的扩散器43的结构进行说明。
[0044]如图1所示,扩散器43具有:环状的平行部(并行部)49 ;以及在该平行部49的半径方向内侧连续地形成且对压缩的空气进行整流的环状的节流部51。
[0045]平行部49具有:位于轮毂37侧的壁面(轮毂侧壁面)49h ;以及位于套罩31s侧的壁面(套罩侧壁面)49s。壁面49h和壁面49s相对于半径方向(压缩机叶轮35的半径方向)平行(并行)地配置。换言之即平行部49设置为其流路宽度w沿着半径方向保持一定。
[0046]节流部51具有:位于轮毂37侧的壁面(轮毂侧壁面)51h ;以及位于套罩31s侧的壁面(套罩侧壁面)51s。壁面51h与半径方向平行地配置。另一方面,壁面51s从套罩31s朝向半径方向外侧以逐渐接近壁面51h的方式延伸。换言之,即节流部51形成为其流路宽度w朝向半径方向外侧逐渐变小。另外,子午面上的壁面51s呈平缓的曲线状。
[0047]平行部49的壁面49h在节流部51的出口 51e与节流部51的壁面51h连接。并且,壁面49h及壁面5 lh位于同一平面上。即,壁面49h及壁面5 lh构成了位于轮毂37侧且向半径方向外侧延伸的第一壁即扩散器43的壁面43h或其一部分。
[0048]平行部49的壁面49s也在节流部51的出口 51e与节流部51的壁面51s (半径方向外侧的端缘51so)连接。并且,壁面51s也与套罩31s连接。因此,壁面49s及壁面51s构成了位于套罩31s侧并与第一壁一起形成流路的第二壁即扩散器43的壁面43s或其一部分。具体而言,壁面49s形成了从壁面51s朝向半径方向外侧与扩散器43的壁面(第一壁)43h平行地延伸的平行面。另一方面,壁面51s形成了从套罩31s朝向半径方向外侧以逐渐接近扩散器43的壁面(第一壁)43h的方式延伸的锥面。
[0049]扩散器43构成为使节流部51的出口 51e、换言之即平行部49的入口 49g的流路面积最小。另外,也可以不是节流部51的出口 51e的流路面积最小,而构成为使节流部51的出口 51e的近前侧(从空气的主流的流动方向观察时的正上游侧)的流路面积最小。即,节流部51的壁面51s (第二壁的锥面)在设有后述的凸部53的区域以外的区域上,含有与扩散器43的壁面(第一壁)一起使扩散器43的流路面积最小的流路面积最小部。另外,凸部53比流路面积最小部靠近压缩机叶轮35的出口侧。例如,节流部51的出口 51e (平行部49的入口 49g)相当于该流路面积最小部。
[0050]在节流部51的壁面51s上的半径方向内侧的端缘51si侧形成有凸部53。凸部53朝向扩散器43的流路突出。并且,凸部53例如绕压缩机叶轮35的轴心形成环状。子午面上的凸部53的表面53f呈平缓的曲面形状。在本实施方式中,子午面上的凸部53的半径方向外侧的端缘53ο及半径方向内侧的端缘53i分别形成了切线方向不连续地变化的不连续点。凸部53上的半径方向外侧的端缘53ο比节流部51的壁面51s的半径方向的中央位置(中心位置)51sm靠近半径方向内侧。
[0051 ] 凸部53上的半径方向内侧的端缘53i,与节流部51的壁面51 s上的半径方向内侧的端缘51si —致。并且设定为,子午面上的凸部53的表面53f的平均曲率半径,比子午面上的节流部51的壁面51s的平均曲率半径小。这里,所谓平均曲率半径是指,在曲面(子午面上的凸部53的表面53f、子午面上的节流部51的壁面51s)
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