压缩机壳、离心压缩机及增压器、以及压缩机壳的制造方法技术

本发明专利技术提供一种压缩机壳、离心压缩机及增压器、以及压缩机壳的制造方法。本发明专利技术的压缩机壳覆盖叶轮，所述叶轮通过绕轴线旋转而将从该轴线方向吸入的流体排出至径向外侧，所述压缩机壳具备：壳主体，其具有圆筒部，所述圆筒部形成有沿轴线的圆筒内周面以及配置于该圆筒内周面的轴线方向下游侧且其直径随着朝向该下游侧而扩大的护罩面；及套筒，其具有：外筒，具有固定于圆筒内周面的外周面；内筒，配置于该外筒的径向内侧，且在与外筒之间划定吸入至叶轮的一部分流体所循环的再循环流路；及支柱，以连接外筒和内周的方式在周向上隔开间隔配置有多个，并将再循环流路划分成多个。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种压缩机壳、离心压缩机及增压器、以及压缩机壳的制造方法。
技术介绍
在致力于地球环境保护的过程中，例如汽车的引擎等内燃机中的与排气、燃料消耗率相关的限制日趋强化。增压器通过将压缩空气送进引擎而能够比自然吸气减少排气量，因此增压器是对提高燃料消耗率和减少CO2非常有效的设备。增压器中，涡轮通过引擎的排气旋转驱动，由此使同轴上的离心压缩机的叶轮旋转。随着叶轮的旋转而被压缩的空气通过在扩散器中减速而升压，经涡旋流路供给至引擎。另外，作为增压器的驱动方法，不仅已知有通过排气驱动的方式，还已知有例如基于电动机的驱动及基于通过变速器的原动机的驱动等各种方式。这种增压器中使用的离心压缩机中，若流量减少，则发生系统整体的脉动即喘振。为了扩大离心压缩机的工作范围，需要减小发生喘振的极限流量。对此，专利文献1中公开有通过形成使吸入到该叶轮的空气的一部分循环的再循环流路来扩大工作范围的技术。该再循环流路形成于覆盖叶轮的压缩机壳。该再循环流路是通过将具有在周向上隔开间隔配置的翅片的内筒部件从轴向外嵌于压缩机壳的主体而形成。此时，翅片的外周侧的端部从内侧与压缩机壳抵接，由此再循环流路在周向上被划分成多个。被吸入叶轮的一部分空气以旋流的形式而被引入到再循环流路内并通过上述翅片进行整流。专利文献1：日本特开2013-224584号公报然而，专利文献1的技术中，有可能因压缩机壳的热膨胀或振动等而在压缩机壳的主体与翅片之间产生间隙。若产生间隙，则因在再循环流路的各划分区流通的空气经由该间隙侵入其他划分区而产生意料之外的流动。在该情况下，无法对引入到再循环流路内的旋流适当地进行整流，难以发挥最初想要得到的离心压缩机的性能。
技术实现思路
本专利技术是鉴于这种课题而完成的，其目的在于提供一种能够抑制性能下降的压缩机壳、离心压缩机及增压器、以及压缩机壳的制造方法。本专利技术为了解决上述课题而采用以下方式。即，本专利技术的第一方式所涉及的压缩机壳，其覆盖叶轮，所述叶轮通过绕轴线旋转而将从该轴线方向吸入的流体排出至径向外侧，所述压缩机壳具备：壳主体，其具有圆筒部，所述圆筒部形成有沿所述轴线的圆筒内周面以及配置于该圆筒内周面的所述轴线方向下游侧且其直径随着朝向该下游侧而扩大的护罩面；及套筒，其具有：外筒，具有固定于所述圆筒内周面的外周面；内筒，配置于该外筒的径向内侧，且在与所述外筒之间划定吸入至所述叶轮的一部分流体所循环的再循环流路；及支柱，以连接所述外筒和所述内筒的方式在周向上隔开间隔配置有多个，且将所述再循环流路划分成多个。根据这种结构，由于套筒具有外筒、内筒及支柱，且外筒固定于壳主体的圆筒内周面，因此能够防止或减轻在再循环流路的多个划分区之间产生间隙。因此，能够避免在这些再循环流路的划分区彼此之间流体漏出，能够抑制在壳主体与套筒之间产生意料之外的流动。上述压缩机壳中，优选所述外筒的外周面与所述圆筒内周面嵌合。由此，可以不需要用于将套筒固定于壳主体的部件，能够减少组件成本及装配工序数。上述压缩机壳中，优选所述再循环流路在沿所述轴线的方向上延伸，并且该再循环流路的所述轴线方向的整个区域由所述套筒的外筒和内筒划定。由此，可形成能够在轴线方向的宽范围内避免再循环流路的划分区彼此之间的流体漏出的整流效果更高的支柱。另外，通过在再循环流路的整个区域形成套筒，能够实现刚性高的套筒，并且能够避免由在离心压缩机的内部流动的流体或叶轮的旋转引起的套筒的共振。上述压缩机壳中，优选所述圆筒部具有阶梯部，所述阶梯部从所述圆筒内周面的所述轴线方向下游侧的端部朝向径向内侧延伸并与所述护罩面的所述轴线方向上游侧的端部连接，通过该阶梯部和所述内筒的下游侧的端部划定使所述再循环流路与径向内侧连通的狭缝。由此，无需在套筒上另外形成用于使再循环流路与径向内侧连通的狭缝，因此能够轻松地将套筒成型。上述压缩机壳中，优选所述外筒的所述下游侧的端部与所述阶梯部抵接。由此，能够轻松地进行壳主体与套筒的定位，因此能够可靠地形成上述狭缝。上述压缩机壳中，优选所述外筒的外周面具有上游侧区域及与该上游侧区域的所述下游侧连续的下游侧区域，所述上游侧区域与所述圆筒内周面的嵌合程度大于所述下游侧区域与所述圆筒内周面的嵌合程度。另外，上述压缩机壳中，优选所述上游侧区域的外径大于所述下游侧区域的外径，从而所述上游侧区域与所述圆筒内周面的嵌合程度大于所述下游侧区域与所述圆筒内周面的嵌合程度。并且，上述压缩机壳中，也可以是所述圆筒内周面中与所述上游侧区域对应的区域的内径小于该圆筒内周面中与所述下游侧区域对应的区域的内径，从而所述上游侧区域与所述圆筒内周面的嵌合程度大于所述下游侧区域与所述圆筒内周面的嵌合程度。具备该压缩机壳的离心压缩机中，一般是轴线方向下游侧成为高温。通过加大很难受到高温影响的套筒的上游侧区域的嵌合程度，能够使压缩机壳与套筒牢固地成为一体。并且，通过减小容易受到高温影响的套筒的下游侧区域的嵌合程度，能够抑制热应力的产生并提高耐久性。上述压缩机壳中，优选所述壳主体在所述圆筒部的外周侧还具有涡旋部，所述涡旋部形成在周向上延伸且引入从所述叶轮排出的流体的所述涡旋流路，所述上游侧区域与所述下游侧区域的边界位于与所述涡旋流路的所述轴线方向上游侧的端部相同的轴线方向位置或比所述涡旋流路的所述轴线方向上游侧的端部的轴线方向位置更靠轴线方向上游侧。具备该压缩机壳的离心压缩机中，尤其涡旋流路成为高温。因此，通过如上述那样配置上游侧区域与下游侧区域的边界，能够使压缩机壳与套筒的一体化变得牢固，并且提高耐久性。上述压缩机壳中，优选还具备介于所述圆筒内周面与所述外筒的外周面之间的O型圈。由于是由套筒的外筒和壳主体形成的间隙及嵌合部形成为圆形的结构，因此能够在该间隙及嵌合部配置O型圈，其结果，能够避免在壳主体与套筒之间产生意料之外的流动。本专利技术的第二方式所涉及的离心压缩机，其具备：上述压缩机壳；及被该压缩机壳覆盖的所述叶轮。本专利技术的第三方式所涉及的增压器，其具备：上述离心压缩机；及使该离心压缩机的所述叶轮绕所述轴线旋转的驱动部。本专利技术的第四方式所涉及的压缩机壳的制造方法为如下压缩机壳的制造方法，所述压缩机壳覆盖叶轮，所述叶轮通过绕轴线旋转而将从该轴线方向吸入的流体排出至径向外侧，所述制造方法包括如下工序：壳主体成型工序，所述壳主体具有圆筒部，所述圆筒部形成有沿所述轴线的圆筒内周面以及配置于该圆筒内周面的所述轴线方向下游侧且其直径随着朝向该下游侧而扩大的护罩面；套筒成型工序，所述套筒具有：外筒，具有固定于所述圆筒内周面的外周面；内筒，配置于该外筒的径向内侧且在与所述外筒之间划定再循环流路；及支柱，以连接所述外筒和所述内筒的方式在周向上隔开间隔配置有多个，且将所述再循环流路划分成多个；及所述套筒插入工序，以所述外筒的外周面固定于所述圆筒内周面的方式，从所述圆筒部的所述轴线方向上游侧插入所述套筒。上述压缩机壳的制造方法中，优选所述外筒的外周面能够与所述圆筒内周面嵌合，所述套筒插入工序为以所述外筒的外周面与所述圆筒内周面嵌合的方式插入所述套筒的工序。由此，能够轻松地制造在再循环流路的划分区彼此之间无流体漏出的压缩机壳。上述压缩机壳的制造方法中，优选套筒成型工序为将所述套筒通过注射成型或失蜡铸造一体形成套筒的工序。由于本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种压缩机壳，其覆盖叶轮，所述叶轮通过绕轴线旋转而将从该轴线方向吸入的流体排出至径向外侧，所述压缩机壳具备：壳主体，其具有圆筒部，所述圆筒部形成有沿所述轴线的圆筒内周面以及配置于该圆筒内周面的所述轴线方向下游侧且其直径随着朝向该轴线方向下游侧而扩大的护罩面；及套筒，其具有：外筒，具有固定于所述圆筒内周面的外周面；内筒，配置于该外筒的径向内侧，且在与所述外筒之间划定吸入至所述叶轮的一部分流体所循环的再循环流路；及支柱，以连接所述外筒和所述内筒的方式在周向上隔开间隔配置有多个，且将所述再循环流路划分成多个。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种压缩机壳，其覆盖叶轮，所述叶轮通过绕轴线旋转而将从该轴线方向吸入的流体排出至径向外侧，所述压缩机壳具备：壳主体，其具有圆筒部，所述圆筒部形成有沿所述轴线的圆筒内周面以及配置于该圆筒内周面的所述轴线方向下游侧且其直径随着朝向该轴线方向下游侧而扩大的护罩面；及套筒，其具有：外筒，具有固定于所述圆筒内周面的外周面；内筒，配置于该外筒的径向内侧，且在与所述外筒之间划定吸入至所述叶轮的一部分流体所循环的再循环流路；及支柱，以连接所述外筒和所述内筒的方式在周向上隔开间隔配置有多个，且将所述再循环流路划分成多个。2.根据权利要求1所述的压缩机壳，其中，所述外筒的外周面与所述圆筒内周面嵌合。3.根据权利要求1或2所述的压缩机壳，其中，所述再循环流路在沿所述轴线的方向上延伸，并且该再循环流路的所述轴线方向的整个区域由所述套筒的外筒和内筒划定。4.根据权利要求1至3中任一项所述的压缩机壳，其中，所述圆筒部具有阶梯部，所述阶梯部从所述圆筒内周面的所述轴线方向下游侧的端部朝向径向内侧延伸并与所述护罩面的所述轴线方向上游侧的端部连接，通过该阶梯部和所述内筒的下游侧的端部划定使所述再循环流路与径向内侧连通的狭缝。5.根据权利要求4所述的压缩机壳，其中，所述外筒的所述下游侧的端部与所述阶梯部抵接。6.根据权利要求1至5中任一项所述的压缩机壳，其中，所述外筒的外周面具有上游侧区域及与该上游侧区域的所述轴线方向下游侧连续的下游侧区域，所述上游侧区域与所述圆筒内周面的嵌合程度大于所述下游侧区域与所述圆筒内周面的嵌合程度。7.根据权利要求6所述的压缩机壳，其中，所述上游侧区域的外径大于所述下游侧区域的外径，从而所述上游侧区域与所述圆筒内周面的嵌合程度大于所述下游侧区域与所述圆筒内周面的嵌合程度。8.根据权利要求6或7所述的压缩机壳，其中，所述圆筒内周面中与所述上游侧区域对应的区域的内径小于该圆筒内周面中与所述下游侧区域对应的区域的内径，从而所述上游侧区域与所述圆筒内周...

【专利技术属性】
技术研发人员：尾崎诚，铃木浩，若岛幸司，富田勋，神坂直志，
申请(专利权)人：三菱重工发动机和增压器株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP