涡壳以及离心压缩机制造技术

一种涡壳，形成离心压缩机的涡旋流路，其中，在涡旋流路的剖面上，若将离心压缩机的径向上的涡旋流路的内侧端设为Ei，将离心压缩机的轴向上的涡旋流路的最大流路高度Hmax的中间点设为Mh，则涡旋流路在比卷绕始端与卷绕终端的连接位置靠上游侧的至少一部分的区间，具有在径向上内侧端Ei位于比扩散出口靠内侧、并且在轴向上内侧端Ei位于比中间点Mh靠后侧的剥离抑制剖面。

Vortex shell and centrifugal compressor

A volute vortex formation of centrifugal compressor flow path, which, in the section on the vortex flow path, if the inner vortex centrifugal compressor radial flow on the end of the road to Ei, the middle point maximum flow path height Hmax will scroll axial centrifugal compressor on the flow path of the set to Mh then the vortex flow at the connecting position than the road winding starting end and winding terminal by interval of at least a portion of the upstream side, is in the radial direction of the inner end of Ei is located on the inside, and the export ratio of diffusion in the axial direction of the inner end of Ei in Mh on the rear side of the intermediate point than stripping inhibition profile.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】涡壳以及离心压缩机
本公开涉及涡壳以及离心压缩机。
技术介绍
使用于车辆用或者船舶用涡轮增压器的压缩机部等的离心压缩机，通过叶轮的旋转向流体赋予动能，向径向外侧排出流体，利用离心力获得压力上升。在该离心压缩机中，在宽运转范围内要求高压力比与高效化，实施了各种研究。作为现有技术，例如在专利文献1中公开了一种具备设有以螺旋状形成的涡旋流路的外壳的离心压缩机，该涡旋流路的轴向的流路高度形成为，从径向内侧向外侧逐渐扩大，在比径向的流路宽度的中间点更靠径向外侧的位置成为最大。现有技术文献专利文献专利文献1：日本专利第4492045号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的课题图12是沿比较方式的离心压缩机的轴向观察时的涡旋流路004的概略图。图13是关于图12所示的离心压缩机的涡旋流路、从卷绕始端004a与卷绕终端004b的连接位置(舌部位置)P向下游方向(卷绕始端侧)每隔规定角度Δθ重复地表示流路剖面形状的图。离心压缩机中的涡旋流路的剖面形状一般来说如图13所示那样，遍及涡旋流路的整周形成为圆形。在离心压缩机的小流量工作点，涡旋流路内的流动从涡旋流路的卷绕始端至卷绕终端是减速流动，卷绕始端处的压力比卷绕终端处的压力低。因此，在涡旋流路中，在舌部位置P会产生从卷绕终端从卷绕始端的再循环流动fc(参照图12)。这样的再循环流动由于作为主流被急剧地引入流路连接部的结果会产生剥离，因此成为产生高损失的主要因素之一。在专利文献1中，示出了将涡旋流路的剖面形状设为并非圆形的特殊形状来改善涡旋流路内的回旋流的特性的技术，但未公开用于抑制舌部附近的再循环流动的见解。本专利技术鉴于上述课题而完成，提供一种通过减少伴随着再循环流动的损失、能够提高压缩机性能的涡壳、以及具备该涡壳的离心压缩机。用于解决课题的手段(1)本专利技术的至少一实施方式的涡壳形成离心压缩机的涡旋流路，其中，在上述涡旋流路的剖面上，若将上述离心压缩机的径向上的上述涡旋流路的内侧端设为Ei，将上述离心压缩机的轴向上的上述涡旋流路的最大流路高度Hmax的中间点设为Mh，则上述涡旋流路在比卷绕始端与卷绕终端的连接位置靠上游侧的至少一部分的区间，具有在上述径向上上述内侧端Ei位于比扩散出口靠内侧、并且在上述轴向上上述内侧端Ei位于比上述中间点Mh靠后侧的剥离抑制剖面。根据上述(1)所记载的涡壳，与比较方式(例如，遍及涡旋流路的周向整个区域具有内侧端Ei的轴向位置与中间点Mh的轴向位置一致的圆形剖面形状的构成)比较，能够以使成为再循环流动的流体的流线曲率朝向连接位置逐渐(顺畅地)变化的方式形成涡旋流路。由此，能够抑制连接位置附近的成为再循环流动的流体的流线曲率的急剧的变化，因此能够抑制该急剧的变化所引起的剥离，能够减少伴随着再循环的损失。(2)在几个实施方式中，在上述(1)所记载的涡壳中，也可以是，关于上述涡旋流路中的绕涡旋中心的角度位置，若将上述连接位置设为0度，将相对于上述连接位置靠向上述上游侧的角度位置设为θ，则上述剥离抑制剖面至少设于θ＝0度至规定的角度位置的区间。根据上述(2)所记载的涡壳，这样，通过从涡旋流路中的连接位置至上游侧的规定的角度位置地设置剥离抑制剖面，能够以使成为再循环流动的流体的流线曲率从角度位置朝向连接位置逐渐(顺畅地)变化的方式形成涡旋流路。由此，能够抑制连接位置附近的成为再循环流动的流体的流线曲率的急剧变化，因此能够抑制该急剧的变化所引起的剥离，能够减少伴随着再循环的损失。(3)在几个实施方式中，在上述(2)所记载的涡壳中，也可以是，上述规定的角度位置是60度以上。根据上述(3)所记载的涡壳，在连接位置至60度以上的规定的角度位置的区间，能够以成为再循环流动的流体的流线曲率朝向上述连接位置逐渐变化的方式形成涡旋流路。由此，能够抑制连接位置附近的再循环流动的流线曲率的急剧的变化，因此能够抑制该急剧的变化所引起的剥离，能够减少伴随着再循环的损失。(4)在几个实施方式中，在上述(1)至(3)所记载的涡壳中，也可以是，上述剥离抑制剖面未设于比上述规定的角度位置靠上游侧的区间。涡旋流路中的从连接位置向上游侧以某种程度离开的位置的剖面形状对连接位置附近的剥离生成所带来的影响较小，因此如上述(4)所记载的，剥离抑制剖面也可以不设于比以某种程度离开连接位置的规定的角度位置靠上游侧的区间。在该情况下，关于比规定的角度位置靠上游侧的区间，能够着重于其他目的来设计剖面形状，例如能够为了减少涡旋流路中的流动损失而应用圆形剖面形状。(5)在几个实施方式中，在上述(4)所记载的涡壳中，也可以是，上述规定的角度位置是60度以上且150度以下的角度位置。根据上述(5)所记载的涡壳，能够直至60度以上且150度以下的规定的角度位置地以使成为再循环流动的流体的流线曲率朝向上述连接位置逐渐变化的方式形成涡旋流路，并且关于比该规定的角度位置靠上游侧的区间，能够着重于其他目的来设计剖面形状，例如能够为了减少涡旋流路中的流动损失而应用圆形剖面形状。(6)在几个实施方式中，在上述(2)至(5)中任一项所述的涡壳中，也可以是，上述涡旋流路在比上述规定的角度位置靠上游侧，包含具有圆形剖面的区间。根据上述(6)所记载的涡壳，针对连接位置附近的区间为了抑制剥离而应用剥离抑制剖面，在以某种程度离开连接位置的区间应用圆形剖面形状，由此能够抑制连接位置附近的剥离，并且减少涡旋流路内的流动损失。(7)在几个实施方式中，在上述(2)至(6)中任一项所述的涡壳中，也可以是，在上述涡旋流路中的θ＝0度至上述规定的角度位置的区间的至少一部分，随着从上游侧朝向上述连接位置而上述剥离抑制剖面的上述内侧端Ei向上述轴向上的后侧偏置。根据上述(7)所记载的涡壳，与比较方式(遍及涡旋流路的周向整个区域具有内侧端Ei的轴向位置与中间点Mh的轴向位置一致的圆形剖面形状的构成)比较，能够以使成为再循环流动的流体的流线曲率朝向连接位置逐渐(顺畅地)变化的方式形成涡旋流路。由此，能够抑制连接位置附近的成为再循环流动的流体的流线曲率的急剧的变化，因此能够抑制该急剧的变化所引起的剥离，能够减少伴随着再循环的损失。(8)在几个实施方式中，在上述(2)至(7)中任一项所述的涡壳中，也可以是，在上述涡旋流路中的θ＝0度至上述规定的角度位置的区间的至少一部分，将上述内侧端Ei与上述轴向上的上述涡旋流路的前侧端Ef连接的流路壁部，具有朝向上述剥离抑制剖面的剖面中心侧变凸的曲面部。根据上述(8)所记载的涡壳，在剥离抑制剖面内，能够利用朝向剖面中心侧变凸的曲面部，以某种程度将朝向涡旋流路的出口的主流所通过的区域、和成为再循环流动的流体所通过的区域分离。因此，能够顺畅地将主流导向涡旋流路的出口，并且顺畅地将成为再循环流动的流体导向连接位置，能够有效地减少压力损失。(9)在几个实施方式中，在上述(8)所记载的涡壳中，也可以是，上述曲面部形成为随着从上述涡旋流路的上游侧朝向上述连接位置而曲率半径变小。根据上述(9)所记载的涡壳，随着从涡旋流路的上游朝向连接位置，能够将主流与再循环流动逐渐(顺畅地)分离，因此能够提高顺畅地将主流导向涡旋流路的出口、并且顺畅地将成为再循环流动的流体导向连接位置的上述(8)的效果，能够更有效地减少压力损失。(10)在几个实施方本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种涡壳，形成离心压缩机的涡旋流路，其中，在上述涡旋流路的剖面上，若将上述离心压缩机的径向上的上述涡旋流路的内侧端设为Ei，将上述离心压缩机的轴向上的上述涡旋流路的最大流路高度Hmax的中间点设为Mh，则上述涡旋流路在比卷绕始端与卷绕终端的连接位置靠上游侧的至少一部分的区间，具有在上述径向上上述内侧端Ei位于比扩散出口靠内侧、并且在上述轴向上上述内侧端Ei位于比上述中间点Mh靠后侧的剥离抑制剖面。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种涡壳，形成离心压缩机的涡旋流路，其中，在上述涡旋流路的剖面上，若将上述离心压缩机的径向上的上述涡旋流路的内侧端设为Ei，将上述离心压缩机的轴向上的上述涡旋流路的最大流路高度Hmax的中间点设为Mh，则上述涡旋流路在比卷绕始端与卷绕终端的连接位置靠上游侧的至少一部分的区间，具有在上述径向上上述内侧端Ei位于比扩散出口靠内侧、并且在上述轴向上上述内侧端Ei位于比上述中间点Mh靠后侧的剥离抑制剖面。2.根据权利要求1所述的涡壳，其中，关于上述涡旋流路中的绕涡旋中心的角度位置，若将上述连接位置设为0度，将相对于上述连接位置靠向上述上游侧的角度位置设为θ，则上述剥离抑制剖面至少设于θ＝0度至规定的角度位置的区间。3.根据权利要求1或2所述的涡壳，其中，上述规定的角度位置是60度以上的角度位置。4.根据权利要求2或3所述的涡壳，其中，上述剥离抑制剖面未设于比上述规定的角度位置靠上游侧的区间。5.根据权利要求4所述的涡壳，其中，上述规定的角度位置是60度以上且150度以下的角度位置。6.根据权利要求2至5中任一项所述的涡壳，其中，上述涡旋流路在比上述规定的角度位置靠上游侧，包含具有圆形剖面的区间。7.根据权利要求2至6中任一项所述的涡壳，其中，在上述涡旋流路中的θ＝0度至上述规定的角度位置的区间的至少一部分，随着从上游侧朝向上述连接位置而上述剥离抑制剖面的上述内侧端Ei向上述轴向上的后侧偏置。8.根据权利要求2至7中任一项所述的涡壳，其中，在上述涡旋流路中的θ＝0度至上述规定的角度位置的区间的至少一部分，将上述内侧端Ei与上述轴向上的上述涡旋流路的前侧端Ef连接的流路壁部，具有朝向上述剥离抑制剖面的剖面...

【专利技术属性】
技术研发人员：岩切健一郎，富田勋，白石隆，
申请(专利权)人：三菱重工业株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP