径向压缩机和涡轮增压器的制作方法

本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分的径向压缩机。而且，本发明涉及一种具有径向压缩机的涡轮增压器。

背景技术：

根据权利要求1的前序部分的废气涡轮增压器的径向压缩机从ep1340920b1和ep2194277a1中在各情况下已知。因此，该现有技术显示了一种径向压缩机，其具有转子侧叶轮、具有定子侧壳体、具有流入通路(可经由其而沿轴向方向将待压缩的介质供给到叶轮)，且具有扩散器(可经由其而沿径向方向引导已压缩的介质远离叶轮，且沿壳体的螺旋壳体区段的方向引导已压缩的介质)。根据ep1340920b1和ep2194277a1，扩散器为包括导向叶片的叶片式扩散器。非叶片式扩散器也是已知的。

需要提高径向压缩机的效率。

技术实现要素：

从该需求出发，本发明基于创造新的类型的径向压缩机的目的。

该目的通过根据权利要求1的径向压缩机而得到解决。根据本发明，扩散器在到螺旋壳体区段的过渡区域中沿径向向外具有不断扩大的流动横截面。

通过根据本发明的扩散器在到螺旋壳体区段的过渡区域中的构造，可实现螺旋壳体区段的所谓的螺旋卷起(plait)开始端的改进的填充。最终，通过这可提高径向压缩机的效率。

根据有利的进一步的改进，扩散器由在经向(meridional)截面中看为定位成沿轴向彼此相对且沿径向方向延伸的壁所限制，即由第一壁和第二壁所限制，第一壁并入壳体的沿径向向外限制流入通路的壁，其中，在到螺旋壳体区段的过渡区域中、在第一壁上沿径向向外而形成扩大扩散器的流动横截面的肩部。由此，在简单设计的情况下，可特别有利地提高径向压缩机的效率。

根据有利的进一步的改进，肩部由在经向截面中看为相对于第一壁而倾斜的壁区段所限定，壁区段相对于壳体的沿径向方向延伸的第一壁而倾斜达45°的最大角度，和/或最早在扩散器的径向延伸部的80%处开始。该进一步的改进也用于提高径向压缩机的效率。

附图说明

从所附权利要求书和以下描述中得到本发明的优选的进一步改进。通过附图(而不局限于此)更详细地解释了本发明的示例性实施例。附图显示了：

图1为通过根据本发明的径向压缩机的示意性的经向截面。

参照标记列表

10径向压缩机

11叶轮

12动叶片

13壳体

14吸入区段

15螺旋壳体区段

16流入通路

17扩散器

18导向叶片

19壁

20壁

21肩部

22壁区段

23螺旋流动通路

a轴向方向

r径向方向。

具体实施方式

图1显示了通过根据本发明的径向压缩机10的优选的示例性实施例而截取的横截面。

径向压缩机10包括具有多重动叶片12的转子侧叶轮11。

而且，径向压缩机10包括定子侧壳体13。关于定子侧壳体13，沿待压缩的介质的流动方向看，吸入区段14布置在叶轮11的上游，且螺旋壳体区段15布置在叶轮11的下游。吸入区段14在至少一些区段中限定流入通路16，可经由流入通路16而将径向压缩机10中的待压缩的介质供给到径向压缩机10的叶轮，以用于压缩。

可经由径向压缩机10的定子侧扩散器17而将叶轮11的区域中的待压缩的介质供给到螺旋壳体区段15，其中，在图1的示例性实施例中，扩散器17形成为具有导向叶片18的叶片式扩散器。在图1的经向截面中看到，待压缩的介质沿轴向方向a流过流入通路16。已压缩的介质沿径向方向r、沿螺旋壳体区段15的方向流过扩散器17。螺旋壳体区段15限定螺旋流动通路23。

在经向截面中看到，扩散器17在到螺旋壳体区段15的过渡区域中且因此在到螺旋流动通路23的过渡区域中沿径向方向r具有不断扩大的流动横截面。由此，改进了螺旋壳体15的螺旋流动通路23的所谓的螺旋卷起开始端的填充，由此而最终提高了径向压缩机10的效率。

螺旋壳体15的螺旋流动通路23的螺旋卷起开始端为螺旋流动通路23的一周向区段，其中，它在经向截面中具有最小的流动横截面。

扩散器17由在经向截面中看为定位成沿轴向方向a彼此相对、沿径向方向r延伸的壁19、20所限制，即由第一壁19和第二壁20所限制，第一壁19并入壳体13(即吸入区段14)的沿径向向外限制流入通路16的壁，第二壁20跟接着涡轮增压器的轴承壳体。

根据图1，在第一壁19上沿径向向外而形成扩大扩散器17的流动横截面的肩部21，肩部21在到螺旋壳体区段15的过渡区域中且因此在到螺旋流动通路23的过渡区域中，在经向截面中看到，肩部21由相对于第一壁19而倾斜的壁区段22所限定。

限定肩部21且因此限定扩散器17的不断扩大的流动横截面的壁区段22相对于沿径向方向r延伸的第一壁19而倾斜达45°的最大角度α。

优选地，角度α在45°和10°之间的范围中，特别优选地在45°和20°之间的角度范围中。

限定肩部21的壁区段22最早在扩散器17的径向延伸部的80%处开始。在具有导向叶片18的叶片式扩散器17的情况下，肩部21从扩散器17的导向叶片18的下游端开始。

扩散器17的肩部21且因此扩散器17的扩大的流动横截面设在到螺旋壳体13的过渡区域中，且因此设在到螺旋流动通路23的过渡区域中，至少设在螺旋卷起开始端的区域中。

优选地，扩散器17的肩部21且因此扩散器17的扩大的流动横截面在到螺旋壳体13的过渡区域中，且因此在到螺旋流动通路23的过渡区域中而沿周向方向在周围延伸。

而且，本发明涉及一种具有这样的径向压缩机10的涡轮增压器。径向压缩机10用于压缩介质(例如增压空气)，即利用在另一种介质(例如废气)的膨胀期间而在涡轮增压器的涡轮中提取的能量。虽然径向压缩机包括叶轮11和壳体13，而涡轮同样地包括叶轮和壳体，但是涡轮的叶轮和壳体在图1中没有显示。径向压缩机10的叶轮11经由安装在涡轮增压器的轴承壳体中的轴而联接到涡轮的叶轮。扩散器17的壁20跟在轴承壳体之后，或甚至由轴承壳体来提供。

在本发明的情况下，可提高径向压缩机10的效率，且因此还提高包括径向压缩机10的涡轮增压器的效率。

技术特征：

技术总结
一种径向压缩机(10)，其：具有转子侧叶轮(11)；具有定子侧壳体(13)；具有流入通路(16)，可经由流入通路而沿轴向方向将待压缩的介质供给到叶轮(11)；具有扩散器(17)，可经由扩散器而沿径向方向引导已压缩的介质远离叶轮(11)，且沿壳体(13)的螺旋壳体区段(15)的方向引导已压缩的介质；其中，扩散器(17)在到螺旋壳体区段(15)的过渡区域中沿径向向外具有不断扩大的流动横截面。

技术研发人员：A.莱泽;H.贝内奇克;C.海因茨
受保护的技术使用者：曼恩能源方案有限公司
技术研发日：2018.11.23
技术公布日：2019.06.25