[发明专利]离心压缩机及涡轮增压器

说明书

本发明提供一种离心压缩机及涡轮增压器。离心压缩机(10)的扩压器(13)具有：护罩壁面(131)，沿旋转轴(3)的径向延伸；及轮毂壁面(132)，在旋转轴(3)的轴向中的流动的下游侧与护罩壁面(131)相对并沿径向延伸，在轮毂壁面(132)与护罩壁面(131)之间具有间隔，通过该间隔形成流体流动的环状的扩压流路(130)。轮毂壁面(132)在整周内形成有相对于连结扩压流路(130)的入口(130a)侧的始端(132s)与扩压流路(130)的出口(130b)侧的终端(132e)的直线(L1)向护罩壁面(131)侧突出的轮毂侧凸部(132b)。

技术领域

本发明涉及一种离心压缩机及涡轮增压器。

背景技术

以往，已知有与通过叶轮的旋转对流体进行升压并通过扩压器使升压的流体减速从而将动压转换成静压来进行压缩的离心压缩机及具备离心压缩机的涡轮增压器相关的技术。例如，在专利文献1中公开有以下结构：在涡轮增压器压缩机叶轮用的压缩机叶轮壳中，将配置于叶轮的轴向上游侧的扩压面分开形成为收敛区间和扩张区间，由此通过收敛区间形成均匀的流动，并且通过扩张区间降低壁摩擦，从而实现流动的稳定化和扩压器的效率提高。

以往技术文献

专利文献

专利文献1：(日本)特表2008-510100号公报

发明内容

发明要解决的技术课题

然而，在上述以往的离心压缩机的扩压器中，有时在形成扩压流路的壁面中的配置于轴向下游侧的轮毂壁面侧的流动的边界层中产生逆流。这是因为，与配置于轴向上游侧的护罩壁面侧相比，轮毂壁面侧的流动的周向速度小(即，流动的离心力小)，因此有时在扩压流路内无法克服朝向径向内侧作用于流体的力。逆流尤其容易在流量少时产生。

若在扩压流路内的轮毂壁面侧产生逆流，则扩压流路的宽度实质上因逆流区域而缩小，因此有可能无法充分地对流速进行减速。并且，扩压器内的压力损失因逆流而变大。其结果，无法通过扩压器使流体的静压充分地上升，导致离心压缩机及涡轮增压器的效率下降。并且，若在扩压流路内产生的逆流扩大，则成为扩压器的失速(喘振)的因素。因此，需要确保不产生失速的程度的流量，对喘振余量(最大效率点的流量与产生失速的喘振点的流量之差)的扩大之类的工业上的需求形成阻碍。

本发明是鉴于上述情况而完成的，目的在于抑制在形成扩压流路的轮毂壁面侧产生逆流，实现离心压缩机及具备离心压缩机的涡轮增压器的效率提高及离心压缩机的喘振余量的扩大。

用于解决技术课题的手段

用于解决上述课题并实现目的的本发明为离心压缩机，其具备：叶轮，通过以旋转轴为中心的旋转对流体进行升压；及扩压器，将通过所述叶轮升压的流体的动压转换成静压，所述扩压器具有：护罩壁面，沿所述旋转轴的径向延伸；及轮毂壁面，在所述旋转轴的轴向中的流动的下游侧与所述护罩壁面相对并沿所述径向延伸，在所述轮毂壁面与所述护罩壁面之间具有间隔，通过所述间隔形成所述流体流动的环状的扩压流路，所述轮毂壁面在整周内形成有相对于连结所述扩压流路的入口侧的始端与所述扩压流路的出口侧的终端的直线向所述护罩壁面侧突出的轮毂侧凸部。

根据该结构，能够预先通过轮毂侧凸部封闭尤其在以小流量工作时容易在扩压流路内产生逆流的轮毂壁面侧的区域。并且，能够通过轮毂侧凸部使轮毂壁面侧的流动的边界层变薄，因此能够缩小周向流速小且离心力小的流体在扩压流路内无法克服朝向径向内侧作用于流体的力的范围。而且，由于扩压流路的宽度通过轮毂侧凸部而变小，因此能够增大扩压流路内的主流速度。其结果，能够抑制在扩压流路内的轮毂壁面侧的流动的边界层中产生逆流。由此，能够通过扩压器使静压充分地上升。并且，能够抑制因逆流而产生扩压器的失速，因此能够减小喘振点的流量，能够以更小的流量运用离心压缩机。因而，根据本发明所涉及的离心压缩机，能够抑制在形成扩压流路的轮毂壁面侧产生逆流，从而实现离心压缩机及具备离心压缩机的涡轮增压器的效率提高及离心压缩机的喘振余量的扩大。