旋转机器和包括该旋转机器的系统技术方案

技术编号:40583093 阅读:7 留言:0更新日期:2024-03-06 20:06
一种用于将工作流体递送到系统的旋转机器包括压缩机壳体,其限定了压缩机壳体内部并且部分地限定了流动路径。旋转机器还包括轴和设置在压缩机壳体内部的压缩机叶轮。附加地,旋转机器包括背板,其联接到压缩机壳体并且进一步限定了流动路径。背板和压缩机壳体经配置用于引导来自压缩机壳体内部的工作流体通过流动路径。背板限定了邻近压缩机叶轮和/或流动路径的工作流体连接件,这样使得工作流体连接件流体地联接到流动路径并且使得压缩机叶轮将工作流体从压缩机壳体内部和工作流体连接件递送到流动路径。还公开了一种包括该旋转机器的系统。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术总体上涉及一种旋转机器,并且更具体地涉及一种包括该旋转机器的系统,例如涡轮增压器。


技术介绍

1、诸如涡轮增压器、电动压缩机等的旋转机器用于各种应用中,诸如车辆、重型设备、柴油发动机、电动机和冷却系统。旋转机器例如用于增加内燃发动机的功率输出,降低内燃发动机的燃料消耗,以及减少由内燃发动机产生的排放。通过旋转机器将压缩空气递送到内燃发动机,可以允许内燃发动机体积更小,但是能够产生与更大的自然吸气内燃发动机相同或相似的马力。在车辆中使用较小的内燃发动机减少了车辆的质量和空气动力学前部面积,这有助于减少内燃发动机的燃料消耗并提高车辆的燃料经济性。

2、典型的旋转机器包括限定压缩机壳体内部的压缩机壳体。典型的压缩机壳体部分地限定了流体地联接到压缩机壳体内部的流动路径,用于将压缩空气通过流动路径引导到内燃发动机。传统的旋转机器还包括轴和压缩机叶轮。压缩机叶轮设置在压缩机壳体内部中并且联接到轴上,其中压缩机叶轮通过轴可旋转。典型的压缩机叶轮具有进口导流器和出口导流器,其中压缩机叶轮的出口导流器经配置用于在压缩机叶轮的旋转的过程中将空气从压缩机壳体内部递送到流动路径。典型的旋转机器还包括背板,其联接到压缩机壳体并且进一步限定了流动路径,其中背板和压缩机壳体经配置用于引导来自压缩机壳体内部的压缩空气通过流动路径并且到达内燃发动机。

3、近年来,人们一直期望提高旋转机器的效率和整体性能,诸如优化喘振线位置和提高压缩机特性线图的部分中的效率,转而,这又产生更有效和更好性能的旋转机器。

4、照此,仍然需要提供一种改进的旋转机器。


技术实现思路

1、一种用于将工作流体递送到系统的旋转机器包括压缩机壳体,其限定了在第一压缩机壳体端部和第二压缩机壳体端部之间延伸的压缩机壳体内部。压缩机壳体部分地限定了流动路径,其流体地联接到压缩机壳体内部以用于将工作流体通过流动路径引导到系统。压缩机壳体沿着压缩机壳体轴线在第一压缩机壳体端部和第二压缩机壳体端部之间延伸。旋转机器还包括轴,其沿着与压缩机壳体轴线平行的轴的轴线延伸。旋转机器进一步包括压缩机叶轮,其设置在压缩机壳体内部中,其中压缩机叶轮联接到轴并且由轴围绕轴的轴线可旋转。压缩机叶轮具有邻近第一压缩机壳体端部的进口导流器和邻近第二压缩机壳体端部的出口导流器。压缩机叶轮的出口导流器经配置用于在压缩机叶轮围绕轴的轴线旋转的过程中从压缩机壳体内部向流动路径递送工作流体。附加地,旋转机器包括背板,其联接到压缩机壳体并且进一步限定了流动路径。背板和压缩机壳体经配置用于引导来自压缩机壳体内部的工作流体通过流动路径。背板限定了邻近压缩机叶轮和/或流动路径的工作流体连接件,这样使得工作流体连接件流体地联接到流动路径并且这样使得压缩机叶轮将工作流体从压缩机壳体内部和工作流体连接件递送到流动路径。

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【技术保护点】

1.一种旋转机器,所述旋转机器用于将工作流体递送到系统,所述旋转机器包括:

2.根据权利要求1所述的旋转机器,其特征在于,所述背板限定了流体地联接到所述流动路径和所述工作流体连接件的背板蜗壳,其中所述背板蜗壳使从所述压缩机叶轮递送到所述流动路径的工作流体的一部分再循环,通过所述工作流体连接件,并且返回到所述流动路径中。

3.根据前述权利要求中任一项所述的旋转机器,其特征在于,所述旋转机器进一步包括阀,其在第一位置和第二位置之间可移动,所述第一位置用于阻止工作流体流流动通过所述背板蜗壳,通过所述工作流体连接件,并且进入所述流动路径中,所述第二位置用于允许工作流体流流动通过所述背板蜗壳,通过所述工作流体连接件,并且进入所述流动路径中。

4.根据权利要求3所述的旋转机器,其特征在于,所述阀可移动到中间位置以用于限制工作流体流流动通过所述背板蜗壳,通过所述工作流体连接件,并且进入所述流动路径中。

5.根据权利要求3所述的旋转机器,其特征在于,所述旋转机器进一步包括第二阀,其在第一位置和第二位置之间可移动,所述第一位置用于阻止工作流体流流动通过所述背板蜗壳,通过所述工作流体连接件,并且进入所述流动路径中,所述第二位置用于允许工作流体流流动通过所述背板蜗壳,通过所述工作流体连接件,并且进入所述流动路径中。

6.根据权利要求5所述的旋转机器,其特征在于,所述第二阀可移动到中间位置以用于限制工作流体流流动通过所述背板蜗壳,通过所述工作流体连接件,并且进入所述流动路径中。

7.根据权利要求1和2中任一项所述的旋转机器,其特征在于,由所述压缩机壳体和所述背板限定的所述流动路径进一步经限定为扩散器。

8.根据权利要求1和2中任一项所述的旋转机器,其特征在于,所述工作流体连接件经限定为围绕所述轴的轴线至少180度。

9.根据权利要求8所述的旋转机器,其特征在于,所述工作流体连接件经限定为围绕所述轴的轴线360度。

10.根据权利要求1和2中任一项所述的旋转机器,其特征在于,所述压缩机壳体限定了围绕所述轴的轴线的再循环腔并且限定了压缩机壳体泄放槽,其用于允许工作流体相对于所述轴的轴线径向地流入和流出所述压缩机壳体内部,并且相对于所述轴的轴线径向地流入和流出所述再循环腔。

11.根据权利要求1和2中任一项所述的旋转机器,其特征在于,所述旋转机器进一步经限定为涡轮增压器,其包括限定了涡轮机壳体内部的涡轮机壳体,以及设置在所述涡轮机壳体内部用于接收来自所述系统的排气的涡轮机叶轮,其中所述轴联接到所述涡轮机叶轮并且由所述涡轮机叶轮可旋转。

12.一种系统,包括根据权利要求11所述的旋转机器,并且进一步包括内燃发动机,其中所述流动路径经配置将工作流体引导到所述内燃发动机。

13.一种系统,包括根据权利要求1和2中任一项所述的旋转机器,并且进一步包括燃料电池,其中所述流动路径经配置将工作流体引导到所述燃料电池。

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【技术特征摘要】

1.一种旋转机器,所述旋转机器用于将工作流体递送到系统,所述旋转机器包括:

2.根据权利要求1所述的旋转机器,其特征在于,所述背板限定了流体地联接到所述流动路径和所述工作流体连接件的背板蜗壳,其中所述背板蜗壳使从所述压缩机叶轮递送到所述流动路径的工作流体的一部分再循环,通过所述工作流体连接件,并且返回到所述流动路径中。

3.根据前述权利要求中任一项所述的旋转机器,其特征在于,所述旋转机器进一步包括阀,其在第一位置和第二位置之间可移动,所述第一位置用于阻止工作流体流流动通过所述背板蜗壳,通过所述工作流体连接件,并且进入所述流动路径中,所述第二位置用于允许工作流体流流动通过所述背板蜗壳,通过所述工作流体连接件,并且进入所述流动路径中。

4.根据权利要求3所述的旋转机器,其特征在于,所述阀可移动到中间位置以用于限制工作流体流流动通过所述背板蜗壳,通过所述工作流体连接件,并且进入所述流动路径中。

5.根据权利要求3所述的旋转机器,其特征在于,所述旋转机器进一步包括第二阀,其在第一位置和第二位置之间可移动,所述第一位置用于阻止工作流体流流动通过所述背板蜗壳,通过所述工作流体连接件,并且进入所述流动路径中,所述第二位置用于允许工作流体流流动通过所述背板蜗壳,通过所述工作流体连接件,并且进入所述流动路径中。

6.根据权利要求5所述的旋转机器,其特征在于,所述第二阀可移动到中间位置以用于限制工作流体流流动通过所述背板...

【专利技术属性】
技术研发人员:J·R·扎高恩R·M·华莱士K·J·福格蒂S·W·韦尔登
申请(专利权)人:博格华纳公司
类型:新型
国别省市:

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