本發(fā)明涉及一種離心壓縮機、增壓器及離心壓縮機的制造方法。

背景技術：

以往，已知有離心壓縮機作為將供給至船舶等所使用的內燃機的空氣提高到大氣壓以上的增壓器的壓縮機(例如，參考專利文獻1。)。離心壓縮機具備：葉輪，安裝于轉軸；引導筒，容納葉輪；及渦旋部，流入有從引導筒排出的壓縮空氣。離心壓縮機對從進入口向軸線方向流入的空氣進行壓縮的同時引導至從軸線方向傾斜的方向，并從排出口排出壓縮空氣。

在離心壓縮機中，通過由高速旋轉引起的離心力的影響，有可能發(fā)生葉輪的全部或一部分斷裂或者脫落的不良情況。專利文獻2中公開有一種離心壓縮機，所述離心壓縮機設置有對容納潤滑油的罐進行保護的緩沖隔板，以使即使在葉輪(壓縮機葉輪)的全部或一部分因離心力而向外飛散的情況下，也不會因飛散的葉輪而發(fā)生潤滑油的泄漏。

以往技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2011-117417號公報

專利文獻2：日本特開2001-132465號公報

發(fā)明的概要

發(fā)明要解決的技術課題

在專利文獻2中公開的離心壓縮機中，通過由高速旋轉引起的離心力的影響，發(fā)生葉輪的全部或一部分斷裂或者脫落的不良情況時，容納潤滑油的罐得到保護。

然而，當葉輪的全部或一部分斷裂或者脫落，從而向與轉軸的軸線方向正交的徑向飛散時，有可能葉輪的全部或一部分破損位于外側的引導筒而向外部飛散。并且，有可能通過葉輪的全部或一部分與引導筒發(fā)生碰撞，從而在離心壓縮機的一部分產生間隙(開口)，破損的葉輪的全部或一部分從該間隙向外部飛散。

本發(fā)明是鑒于這些情況而完成的，其目的在于提供一種當葉輪的全部或一部分斷裂或者脫落而向與轉軸的軸線方向正交的徑向飛散時，能夠抑制葉輪的全部或一部分向外部飛散的不良情況的離心壓縮機。

并且，本發(fā)明的目的在于提供一種具備前述離心壓縮機的增壓器及前述離心壓縮機的制造方法。

用于解決技術課題的手段

為了達到上述目的，本發(fā)明采用以下方式。

本發(fā)明的一方式所涉及的離心壓縮機中，具備：葉輪，安裝于轉軸，并且對從進入口流入的流體進行壓縮并從排出口排出；引導筒，容納該葉輪；渦旋部，比該引導筒更靠外周側配置，并且流入有從所述排出口排出的壓縮流體；及環(huán)狀部件，以繞所述轉軸的軸線環(huán)繞所述葉輪的方式安裝在所述引導筒的所述排出口側與所述渦旋部的連結位置。

關于離心壓縮機的葉輪，排出口側的葉片的外徑大于進入口側。因此，葉輪的重心位于排出口側。而且，引導筒的排出口側與渦旋部的連結位置成為在軸線中與葉輪的重心對應的位置(以下，稱作重心位置。)或者重心位置附近。

在重心位置或者重心位置附近，當葉輪的全部或一部分斷裂或者脫落時，其斷裂或者脫落的部分的重量較大，向與軸線方向正交的徑向飛散時的沖擊力變大。

因此，在本發(fā)明的一方式中，在該連結位置設置環(huán)狀部件，并配置為從葉輪的重心位置向與軸線方向正交的徑向飛散時也使斷裂或者脫落的葉輪的全部或一部分與其碰撞。即使在由于斷裂或者脫落的葉輪的全部或一部分的碰撞而導致引導筒發(fā)生脆裂的情況下，對環(huán)狀部件的碰撞也不至于到脆裂，而是僅止于塑性變形。因此，能夠抑制斷裂或者脫落的葉輪的全部或一部分向外部飛散的不良情況。

在本發(fā)明的一方式所涉及的離心壓縮機中，所述環(huán)狀部件可以由延展性比所述引導筒更高的材料構成。

通過如此設定，能夠更加確保當延展性較高的環(huán)狀部件與斷裂或者脫落的葉輪的全部或一部分發(fā)生碰撞時，環(huán)狀部件不至于到脆裂，而是僅止于塑性變形。

在此所謂的延展性較高是表示具有直至破壞伴有較大的塑性變形的特性，并表示塑性變形較少的狀況下導致破壞的脆性特性較少。具體而言，能夠通過比較導致破損的抗拉破壞強度與延伸(率)，確認到延展性較高。

在本發(fā)明的一方式所涉及的離心壓縮機中，也可以是如下結構，即具備圓筒狀部件，所述圓筒狀部件在比所述引導筒更靠與所述軸線正交的徑向的外周側且比所述渦旋部更靠所述徑向的內周側，與所述轉軸同軸配置。

根據本結構的離心壓縮機，葉輪的全部或一部分斷裂或者脫落時，葉輪的全部或一部分向與轉軸的軸線方向正交的徑向飛散并與引導筒碰撞。與引導筒碰撞的葉輪的一部分使引導筒發(fā)生脆裂而進一步向徑向外側飛散，并到達圓筒狀部件。即使在引導筒發(fā)生脆裂的情況下，圓筒狀部件也能夠通過塑性變形抑制葉輪的一部分向外部飛散的不良情況。

在上述結構的離心壓縮機中，所述圓筒狀部件的所述排出口側的端部與所述環(huán)狀部件的所述進入口側的端部也可以在所述徑向上重疊，并且配置于在所述徑向上靠近的位置。

通過如此設定，在斷裂部件向外部飛散，并與配置于徑向的內周側的圓筒狀部件或環(huán)狀部件中的任一個發(fā)生碰撞時，受到沖擊的一部件朝向徑向的外周側移動而與任一個另一部件發(fā)生碰撞。由此，限制在圓筒狀部件與環(huán)狀部件之間產生間隙。

在上述結構的離心壓縮機中，也可以為，所述圓筒狀部件由延展性比所述引導筒更高的材料構成，相對于所述軸線，所述環(huán)狀部件的直徑與所述圓筒狀部件的直徑一致，所述環(huán)狀部件的所述軸線方向的端面與所述圓筒狀部件的所述軸線方向的端面在所述軸線方向上相隔規(guī)定距離而隔開。

根據本結構的離心壓縮機，由于環(huán)狀部件的直徑與圓筒狀部件的直徑一致，因此環(huán)狀部件與圓筒部件形成繞轉軸環(huán)繞引導筒的同一圓筒面。使引導筒脆裂而向徑向的外側飛散的葉輪的全部或一部分，與形成同一圓筒面的環(huán)狀部件及圓筒部件中的任一個碰撞。由于形成有同一圓筒面，因此不會形成環(huán)狀部件的外周面的直徑與圓筒狀部件的外周面的直徑不同時產生的間隙。因此，葉輪的全部或一部分從由于環(huán)狀部件與圓筒部件的外周面的直徑的不同而形成的間隙向外部飛散的不良情況得到抑制。

并且，根據本結構的離心壓縮機，環(huán)狀部件的所述軸線方向的端面與所述圓筒狀部件在所述軸線方向上相隔規(guī)定距離而隔開。連結環(huán)狀部件與圓筒狀部件，或者形成為一個部件時，若在該部件的軸線方向的兩端部中產生因溫度差而引起的熱延伸量的差，則有可能導致部件的變形或破損。因此，在本方式中，將環(huán)狀部件與圓筒狀部件構成為不同部件，并在軸線方向上相隔規(guī)定距離而隔開，由此即使在各部件產生因溫度差而引起的熱延伸量的差，也使環(huán)狀部件及圓筒狀部件均不發(fā)生變形或者破損。

在本發(fā)明的一方式所涉及的離心壓縮機中，也可以是如下結構，即在配置有所述環(huán)狀部件的所述軸線方向的位置范圍，存在所述葉輪的所述軸線方向的重心位置。

葉輪的重心位置或者重心位置附近的全部或一部分斷裂或者脫落時，其斷裂或者脫落的部分的重量較大，向與軸線方向正交的徑向飛散時的沖擊力變大。

因此，在本結構中設為，在配置有環(huán)狀部件的軸線方向的位置范圍，存在葉輪的軸線方向的重心位置。由此，葉輪的重心位置或者重心位置附近的全部或一部分斷裂或者脫落時，使其斷裂或者脫落的部分與環(huán)狀部件碰撞，能夠抑制葉輪的全部或一部分向外部飛散的不良情況。

本發(fā)明的一方式所涉及的離心壓縮機中，也可以為如下結構，即所述環(huán)狀部件與所述引導筒一同形成流通有從所述排出口排出的所述壓縮流體的流路的流路壁，所述環(huán)狀部件在與所述軸線正交的徑向的外周側且在所述軸線方向的所述流路側具有向所述徑向的內側突出的環(huán)狀突起部，所述連結位置中的所述引導筒在所述徑向的外周側且在所述軸線方向的所述流路側具有環(huán)狀階梯部，所述引導筒與所述環(huán)狀部件在將所述環(huán)狀突起部配置于所述環(huán)狀階梯部的狀態(tài)下被連接。

根據本結構的離心壓縮機，隨著轉軸的轉速得到提高而從排出口排出的壓縮流體的壓力得到提高，環(huán)狀部件從壓縮流體所受的壓力得到提高。環(huán)狀部件在流路側具有的環(huán)狀突起部配置于引導筒在流路側具有的環(huán)狀階梯部。因此，隨著環(huán)狀部件從壓縮流體所受的壓力得到提高，環(huán)狀突起部與環(huán)狀階梯部的接觸力得到提高。由此，在環(huán)狀部件與引導筒的連接位置中壓縮流體泄漏的不良情況得到抑制。

本發(fā)明的一方式所涉及的增壓器具備上述任一方案所述的離心壓縮機、及通過從內燃機排出的排氣繞所述軸線旋轉，并且連結于所述轉軸的渦輪。

根據本發(fā)明的一方式所涉及的增壓器，當葉輪的重心位置附近的全部或一部分斷裂或者脫落而向與轉軸的軸線方向正交的徑向飛散時，能夠抑制葉輪的全部或一部分向外部飛散的不良情況。

本發(fā)明的一方式所涉及的離心壓縮機的制造方法，其特征在于，具備：將對從進入口流入的流體進行壓縮并從排出口排出的葉輪安裝于轉軸的工序；以容納所述葉輪的方式安裝引導筒，形成將從所述進入口流入的流體導入到所述排出口的流路的工序；在比所述引導筒更靠與所述轉軸的軸線方向正交的徑向的外周側，配置流入有從所述排出口排出的壓縮流體的渦旋部的工序；以繞所述軸線環(huán)繞所述葉輪的方式，在所述引導筒與所述渦旋部的連結位置安裝環(huán)狀部件的工序。

根據通過本發(fā)明的一方式所涉及的制造方法而制造的離心壓縮機，當葉輪的重心位置附近的全部或一部分斷裂或者脫落時，葉輪的全部或一部分向與轉軸的軸線方向正交的徑向飛散而到達引導筒與渦旋部的連結位置。由于在連結位置上以環(huán)繞葉輪的方式安裝有環(huán)狀部件，因此飛散的葉輪的全部或一部分與環(huán)狀部件碰撞。即使在引導筒發(fā)生脆裂的情況下，環(huán)狀部件也能夠通過塑性變形抑制葉輪的全部或一部分向外部飛散的不良情況。

發(fā)明效果

根據本發(fā)明，能夠提供如下離心壓縮機，即當葉輪的重心位置附近的全部或一部分斷裂或者脫落而向與轉軸的軸線方向正交的徑向飛散時，能夠抑制葉輪的全部或一部分向外部飛散的不良情況。

并且，根據本發(fā)明，能夠提供具備前述離心壓縮機的增壓器、及前述離心壓縮機的制造方法。

附圖說明

圖1是表示第1實施方式的增壓器的縱剖視圖。

圖2是圖1所示的離心壓縮機的主要部分放大圖。

圖3是圖2所示的第1密封圈附近的主要部分放大圖。

圖4是表示第2實施方式的增壓器的縱剖視圖。

圖5是圖4所示的離心壓縮機的主要部分放大圖。

圖6是圖5所示的排出口附近的主要部分放大圖。

圖7是第2實施方式的變形例的離心壓縮機的排出口附近的主要部分放大圖。

圖8是第2實施方式的變形例的離心壓縮機的排出口附近的主要部分放大圖。

圖9是第2實施方式的變形例的離心壓縮機的排出口附近的主要部分放大圖。

具體實施方式

[第1實施方式]

以下，參考附圖對第1實施方式的增壓器進行說明。

本實施方式的增壓器100為將供給至用于船舶的船用柴油發(fā)動機(內燃機)的空氣(氣體)提高到大氣壓以上來提高船用柴油發(fā)動機的燃燒效率的裝置。

如圖1所示，本實施方式的增壓器100具備離心壓縮機10及渦輪20。離心壓縮機10及渦輪20分別連結于轉軸30。

離心壓縮機10為對從增壓器100的外部流入的空氣進行壓縮，并將已壓縮的空氣(以下，稱作壓縮空氣(壓縮流體)。)供給至與構成船用柴油發(fā)動機的氣缸套(圖示省略)的內部連通的進氣歧管(圖示省略)的裝置。

離心壓縮機10具備葉輪11、空氣引導筒12、渦旋部13、第1密封圈14(環(huán)狀部件)、第2密封圈15(圓筒狀部件)、消音器16。

空氣引導筒12及渦旋部13由為了形成復雜的形狀而通過鑄造制造的金屬部件構成。作為該金屬部件，例如使用以鐵為主成分并含有2％以上碳的Fe-C系合金即鑄鐵。只要是鑄鐵則可以使用灰鑄鐵等各種材料，但優(yōu)選使用基地組織中的黑煙被球化的球墨鑄鐵(FCD：Ferrum Casting Ductile)。

基于鑄造的金屬材料通過澆鑄形成而容易形成復雜的形狀，但相反具有脆性特性。

第1密封圈14及第2密封圈15由通過軋制制造的金屬部件構成。作為該金屬部件，例如使用以鐵為主成分并含有微量(約0.2％)碳的Fe-C系合金即鋼鐵材料。只要是鋼鐵材料則可以使用各種材料，但優(yōu)選使用被稱為SS400的一般結構用軋制鋼材(JIS G 3101；ASTM A283)。

基于軋制的金屬材料由適于軋制工序的組成構成，并保有較大的塑性變形之后導致破壞的延展性。另一方面，基于鑄造的金屬材料由適于鑄造工序的組成構成，導致破壞的延伸小于基于軋制的金屬材料。如此，基于軋制的金屬材料的導致破壞的延伸大于基于鑄造的金屬材料，即，延展性較高，因此，與基于鑄造的金屬材料相比，基于軋制的金屬材料保有對沖擊的破壞強度較高的特性。

例如，關于常溫下的抗拉強度，球墨鑄鐵材料及SS400材料均保有400～500N/mm²左右。另一方面，關于破壞時的延伸，相對于球墨鑄鐵材料為10％左右，SS400材料保有20％以上。因此，與球墨鑄鐵材料相比，SS400材料的延展性較高。

渦輪20具備渦輪殼體21、渦輪葉片22、渦輪盤23及渦輪噴嘴24。渦輪殼體21為繞軸線X配置的空心的筒狀部件，在其內部容納有渦輪葉片22、渦輪盤23及渦輪噴嘴24。沿著圖1的右方所示的箭頭，從船用柴油發(fā)動機排出的排氣流入至渦輪殼體21。

導入到渦輪殼體21的排氣在通過渦輪噴嘴24時靜壓膨脹，并導入到渦輪葉片22。渦輪葉片22繞軸線以一定間隔安裝于固定于轉軸30的大致圓板狀的渦輪盤23的外周面。靜壓膨張的排氣通過渦輪葉片22，由此繞軸線X的旋轉力被施加于渦輪盤23。該旋轉力成為使轉軸30旋轉的動力，并使連結于轉軸30的葉輪11繞軸線X旋轉。

如此，本實施方式的增壓器100將從船用柴油發(fā)動機排出的排氣導入到渦輪20，從而使安裝有渦輪葉片22的渦輪盤23繞軸線X旋轉。伴隨渦輪盤23的旋轉，經由轉軸30而連結的葉輪11進行旋轉，從進入口11a流入的空氣被壓縮，壓縮空氣從排出口11b排出。從排出口11b排出的壓縮空氣流入渦旋部13，并導入到船用柴油發(fā)動機的進氣歧管。

消音器16為降低離心壓縮機10內所產生的噪音等級的裝置。如圖1所示，消音器16劃定將從與軸線X正交的方向流入的空氣導入到空氣引導筒12的進入口11a的流路。流路的周囲配置有消音材料16a。通過該消音材料16a，吸收離心壓縮機10內所產生的部分噪音，降低噪音等級。

接著，對離心壓縮機10所具備的各結構進行說明。

如圖2所示，葉輪11安裝于沿軸線X延伸的轉軸30，并伴隨轉軸30繞軸線X旋轉而繞軸線X旋轉。葉輪11通過繞軸線X旋轉，對從進入口11a流入的空氣進行壓縮，并從排出口11b排出。

如圖2所示，葉輪11具備安裝于轉軸30的輪轂11c、安裝于輪轂11c的外周面上的隔板11d、流路11e。葉輪11中設置有由輪轂11c的外周面與空氣引導筒12的內周面形成的空間，該空間被多個隔板11d分隔成多個空間。并且，葉輪11對沿著軸線X方向從進入口11a流入的空氣賦予徑向的離心力，從而使其向與軸線X方向正交的方向(傾斜的方向；葉輪11的半徑方向)排出，并使從排出口11b排出的壓縮空氣流入擴壓器13a。

空氣引導筒12為容納葉輪11，并且將沿轉軸30的軸線X方向從進入口11a流入的空氣從排出口11b排出的部件。空氣引導筒12與葉輪11一同形成將沿著軸線X從進入口11a流入的空氣沿與軸線X正交的徑向引導而導入到排出口11b的流路11e。

渦旋部13為流入有從排出口11b排出的壓縮空氣并將施加于壓縮空氣的動能(動壓)轉換成壓能(靜壓)的裝置。渦旋部13比空氣引導筒12更靠與軸線X方向正交的徑向的外周側配置。

渦旋部13具備擴壓器13a、擴散盤(Diffuser disk)13b、外渦殼13c(參考圖1。)、內渦殼13d及渦形室13e。渦形室13e為由外渦殼13c及內渦殼13d劃定的空間。

如圖2所示，內渦殼13d通過緊固螺栓43連結于空氣引導筒12。

擴壓器13a為配置于葉輪11的排出口11b下游側的翼型部件，并形成將壓縮空氣從排出口11b導入到渦形室13e的流路。擴壓器13a設置于與轉軸30同軸配置的圓環(huán)形的擴散盤13b的圓周向的多處。以環(huán)繞設置于葉輪11的全周的壓縮空氣的排出口11b的方式設置擴壓器13a。

如圖2所示，擴散盤13b通過緊固螺栓44連結于內渦殼13d。

擴壓器13a通過使從葉輪11的排出口11b排出的壓縮空氣的流速減速，將施加于壓縮空氣的動能(動壓)轉換成壓能(靜壓)。通過擴壓器13a時流速被減速的壓縮空氣流入與擴壓器13a連通的渦形室13e。流入渦形室13e的工作流體向排出配管(圖示省略)排出。

第1密封圈14為以繞軸線X環(huán)繞葉輪11的方式安裝在空氣引導筒12的排出口11b側與內渦殼13d的連結位置的環(huán)狀部件。如圖1所示，第1密封圈14與轉軸30同軸配置。如圖2所示，第1密封圈14通過緊固螺栓41連結于空氣引導筒12。

第2密封圈15為比空氣引導筒12更靠徑向的外周側且比渦旋部13更靠徑向的內周側配置的圓筒狀部件。如圖1所示，第2密封圈15與轉軸30同軸配置。如圖2所示，第2密封圈15通過緊固螺栓42連結于空氣引導筒12。

第1密封圈14及第2密封圈15由通過軋制制造的金屬部件構成，與由通過鑄造制造的金屬部件構成的空氣引導筒12相比，延展性較高。

在此所謂的延展性較高表示直至破壞伴有較大的塑性變形，在塑性變形較少的狀況下導致破壞的脆性特性較少。因此，發(fā)生沖擊載荷時，延展性較高的材料能夠通過塑性變形來吸收并制止沖擊的動能。因此，對于沖擊載荷也能夠不至于到破壞，而是僅止于塑性變形。

本實施方式中，作為通過鑄造制造的金屬材料而使用的球墨鑄鐵材料保有在常溫下的抗拉強度為400～500N/mm²左右，延伸為10％左右。另一方面，作為通過軋制制造的金屬部件而使用的SS400材料保有在常溫下的抗拉強度同樣為400～500N/mm²左右，延伸為20％以上。因此，從延伸的不同能夠確認到，與球墨鑄鐵材料相比，SS400材料為延展性較高的材料。

如此，第1密封圈14及第2密封圈15比空氣引導筒12延展性更高。因此，即使在葉輪11發(fā)生破損或脫落時，在葉輪11的全部或一部分向徑向飛散而與空氣引導筒12碰撞的情況下，第1密封圈14及第2密封圈15也抑制葉輪11的全部或一部分向外部飛散。

即，即使在由于葉輪11的全部或一部分的碰撞而導致空氣引導筒12脆裂的情況下，通過第1密封圈14及第2密封圈15發(fā)生塑性變形，葉輪的全部或一部分向外部飛散的不良情況也得到抑制。

如圖2所示，第1密封圈14的外周面的半徑D1與第2密封圈15的外周面的半徑D2一致。使半徑D1與半徑D2一致是為了不形成第1密封圈14的外周面的直徑與第2密封圈15的外周面的直徑相異時所產生的間隙。若形成該間隙，則有可能導致葉輪11的全部或一部分向外部飛散。

另外，即使在第1密封圈14的外周面的半徑D1與第2密封圈15的外周面的半徑D2不一致的情況下，只要軸線X方向上的第1密封圈14的端部與軸線X方向上的第2密封圈15的端部之間的間隙微小，則能夠將向徑向飛散的葉輪11的全部或一部分向外部飛散的可能性抑制為較低。

因此，不一定非要使第1密封圈14的外周面的半徑D1與第2密封圈15的外周面的半徑D2一致成相同的直徑。

并且，如圖3所示，第1密封圈14的軸線X方向的端面14a與第2密封圈15的軸線X方向的端面15a在軸線X方向上相隔規(guī)定距離W而隔開。在連結第1密封圈14與第2密封圈15，或者作為一個部件形成時，若在該部件的軸線X方向的兩端部中產生由溫度差引起的熱延伸量之差，則有可能導致部件變形或者破損。

因此，本實施方式中，通過使第1密封圈14及第2密封圈15在軸線X方向上相隔規(guī)定距離W而隔開，即使在各部件產生由溫度差引起的熱延伸量之差，也使得第1密封圈14及第2密封圈15均不發(fā)生變形或者破損。

如圖2所示，配置有第1密封圈14的軸線X方向的位置成為位置P1。該位置P1與葉輪11的軸線方向的重心位置一致。

如圖1及圖2所示，關于本實施方式的離心壓縮機10的葉輪11，排出口11b側的葉片的外徑大于進入口11a側。因此，葉輪11的重心位置成為比進入口11a側更靠近排出口11b側的位置P1。

葉輪11繞軸線X高速旋轉時(例如，以每分鐘旋轉1萬次以上的方式旋轉時)，有時葉輪11的全部或一部分斷裂或者脫落。葉輪11在脫落時向與軸線X方向正交的徑向的沖擊力在重心位置尤為變大。本實施方式中，配置有第1密封圈14的軸線X方向的位置P1與葉輪11的軸線方向的重心位置一致。

因此，即使在重心位置斷裂或者脫落的葉輪11向徑向飛散，也與第1密封圈14碰撞。并且，通過延展性較高的第1密封圈14發(fā)生塑性變形，能夠抑制葉輪11的全部或一部分向外部飛散的不良情況。

如圖2所示，第1密封圈14與空氣引導筒12一同形成流通從排出口11b排出的壓縮空氣的流路11e的外周側的流路壁。

如圖3所示，第1密封圈14在徑向的外周側且在軸線X方向的流路11e側具有向徑向的內側突出的環(huán)狀突起部14b。

并且，如圖3所示，空氣引導筒12在徑向的外周側且在軸線X方向的流路11e側具有環(huán)狀階梯部12a?？諝庖龑?2與第1密封圈14在將環(huán)狀突起部14b配置于環(huán)狀階梯部12a的狀態(tài)下被連接。該環(huán)狀階梯部12a與環(huán)狀突起部14b之間設有間隙。通過該間隙，能夠使得即使存在空氣引導筒12的熱膨脹，也不會因熱膨脹而變形擴散到第1密封圈14。

在連結內渦殼13d與空氣引導筒12的連結位置上，內渦殼13d的內周側端面13f與第1密封圈14的徑向的外周側端面14c以相互對置的方式配置。

在內周側端面13f形成有沿繞軸線X的周向延伸的無端狀的環(huán)狀槽部13g。環(huán)狀槽部13g中嵌入有O型環(huán)13h(環(huán)狀密封部件)。并且，在外周側端面14c形成有沿繞軸線X的周向延伸的無端狀的環(huán)狀槽部14d。環(huán)狀槽部14d中嵌入有O型環(huán)14e(環(huán)狀密封部件)。

通過O型環(huán)13h與外周側端面14c接觸，O型環(huán)14e與內周側端面13f接觸，在內周側端面13f與外周側端面14c對置的位置，來自流路11e的壓縮空氣的流出被遮斷。

接著，對本實施方式的離心壓縮機的制造方法進行說明。

本實施方式的離心壓縮機10的制造方法通過以下工序來制造離心壓縮機10。

在第1工序中，將葉輪11安裝于轉軸30，所述葉輪11對從進入口11a流入的空氣進行壓縮并從排出口11b排出。

在第2工序中，以容納葉輪11的方式安裝空氣引導筒12，形成將沿著轉軸30的軸線X方向從進入口11a流入的空氣沿從軸線X方向傾斜的方向引導而導入到排出口11b的流路。

在第3工序中，將流入有從排出口11b排出的壓縮空氣的渦旋部13配置于比空氣引導筒12更靠與軸線X方向正交的徑向的外周側。

在第4工序中，以繞軸線X環(huán)繞葉輪11的方式，在空氣引導筒12與渦旋部13的連結位置安裝第1密封圈14，所述第1密封圈14主要由延展性比構成空氣引導筒12或者渦旋部13的鑄鐵高的鋼鐵材料構成。

在第5工序中，在比空氣引導筒12更靠徑向的外周側且比渦旋部13更靠徑向的內周側安裝第2密封圈15，所述第2密封圈15主要由延展性比構成空氣引導筒12或者渦旋部13的鑄鐵高的鋼鐵材料構成。

通過以上的工序來制造本實施方式的離心壓縮機10。

對以上所說明的本實施方式的增壓器100所發(fā)揮的作用及效果進行說明。

本實施方式的增壓器100所具備的壓縮機為離心壓縮機。因此，關于葉輪11，排出口11b側的葉片的外徑大于進入口11a側。因此，葉輪11的重心位置成為排出口11b側的位置P1。并且，空氣引導筒12的排出口11b側與渦旋部13的連結位置成為軸線X中葉輪11的重心位置。

在重心位置中，葉輪的全部或一部分斷裂或者脫落時，其斷裂或者脫落的部分的重量較大，向與軸線方向正交的徑向飛散時的沖擊力變大。

因此，本實施方式中，在該連結位置設置第1密封圈14(環(huán)狀部件)，所述第1密封圈14(環(huán)狀部件)主要由延展性比作為主體構成空氣引導筒12及渦旋部13的鑄鐵高的鋼鐵材料構成，并配置成即使從葉輪11的重心位置向與軸線X方向正交的徑向飛散時，也使斷裂或者脫落的葉輪11的全部或一部分與其碰撞。即使在因斷裂或者脫落的葉輪11的全部或一部分的碰撞而導致空氣引導筒12脆裂的情況下，對延展性較高的第1密封圈14的碰撞也不至于到脆裂，而是僅止于塑性變形。由此，能夠抑制斷裂或者脫落的葉輪11的全部或一部分向增壓器100的外部飛散的不良情況。

根據本實施方式的離心壓縮機10，第1密封圈14的外周面的直徑與第2密封圈15的外周面的直徑一致。因此，第1密封圈14與第2密封圈15形成繞轉軸30環(huán)繞空氣引導筒12的同一圓筒面。

使空氣引導筒12脆裂而向徑向的外側飛散的葉輪11的全部或一部分與形成同一圓筒面的第1密封圈14及第2密封圈15中的任一個碰撞。由于形成同一圓筒面，因此不形成第1密封圈14的外周面的直徑與第2密封圈15的外周面的直徑相異時產生的間隙。因此，葉輪11的全部或一部分從由于第1密封圈14與第2密封圈15的外周面的直徑的不同而形成的間隙向增壓器100的外部飛散的不良情況得到抑制。

并且，根據本實施方式的增壓器100所具備的離心壓縮機10，第1密封圈14的軸線X方向的端面14a與第2密封圈15的軸線X方向的端面15a在軸線X方向上相隔規(guī)定距離W而隔開。在連結第1密封圈14與第2密封圈15，或者作為一個部件形成時，若在該部件的軸線X方向的兩端部產生由溫度差引起的熱延伸量之差，則有可能導致部件變形或者破損。

因此，本實施方式中，將第1密封圈14及第2密封圈15構成為不同部件，并在軸線X方向上相隔規(guī)定距離W而隔開。由此，即使在各部件產生由溫度差引起的熱延伸量之差，也使得第1密封圈14及第2密封圈15均不發(fā)生變形或者破損。

根據本實施方式的增壓器100所具備的離心壓縮機10，隨著轉軸30的轉速得到提高而從排出口11b排出的壓縮空氣的壓力得到提高，第1密封圈14從壓縮空氣受到的壓力得到提高。第1密封圈14在流路11e側具有的環(huán)狀突起部14b配置于空氣引導筒12在流路11e側具有的環(huán)狀階梯部12a。因此，隨著第1密封圈14從壓縮空氣受到的壓力得到提高，環(huán)狀突起部14b與環(huán)狀階梯部12a的接觸力得到提高。由此，在第1密封圈14與空氣引導筒12的連接位置中壓縮空氣泄漏的不良情況得到抑制。

根據本實施方式的增壓器100所具備的離心壓縮機10，在連結位置中的渦旋部13的徑向的內周側端面13f與第1密封圈14的徑向的外周側端面14c之間，配置有O型環(huán)13h及O型環(huán)14e(環(huán)狀密封部件)。通過如此設定，渦旋部13與第1密封圈14對置的位置中壓縮空氣泄漏的不良情況得到抑制。

本實施方式的空氣引導筒12及渦旋部13由通過鑄造制造的金屬部件形成。作為該金屬部件，優(yōu)選使用容易制造復雜的形狀的灰鑄鐵或球墨鑄鐵。并且，第1密封圈14及第2密封圈15由通過軋制制造的金屬部件形成。作為該金屬部件，優(yōu)選使用被稱為SS400的一般結構用軋制鋼材，所述一般結構用軋制鋼材比鑄鐵材料延展性高，且對于沖擊載荷也通過發(fā)生塑性變形而難以導致破損。

通過如此設定，能夠使通過軋制制造的金屬部件即第1密封圈14及第2密封圈15的延展性高于通過鑄造制造的金屬部件即空氣引導筒12及渦旋部13的延展性。

[第2實施方式]

以下，參考附圖對第2實施方式的增壓器進行說明。

第2實施方式的增壓器200是對第1實施方式的增壓器100進行變形的增壓器。除了在以下特別說明的情況以外，視為與第1實施方式的增壓器100相同的增壓器，并省略對標注相同符號的元件的說明。

第1實施方式的增壓器100使第1密封圈14及第2密封圈15在軸線X方向上相隔規(guī)定距離W而隔開，針對于此，第2實施方式的增壓器200使第1密封圈14’及第2密封圈15’在徑向上重疊，并且配置于在徑向上靠近的位置。

如圖4所示，離心壓縮機10具備第1密封圈14’(環(huán)狀部件)及第2密封圈15’(圓筒狀部件)。第1密封圈14’及第2密封圈15’由與第1實施方式的第1密封圈14及第2密封圈15相同的金屬部件構成。

如圖5所示，第1密封圈14’為以繞軸線X環(huán)繞葉輪11的方式安裝在空氣引導筒12的排出口11b側與內渦殼13d的連結位置的環(huán)狀部件。如圖5所示，第1密封圈14’與轉軸30同軸配置。如圖5所示，第1密封圈14’通過緊固螺栓41連結于空氣引導筒12。

第2密封圈15’為比空氣引導筒12更靠徑向的外周側且比渦旋部13更靠徑向的內周側而配置的圓筒狀部件。如圖4所示，第2密封圈15’與轉軸30同軸配置。如圖5所示，第2密封圈15’通過緊固螺栓42連結于空氣引導筒12。

如圖5所示，第1密封圈14’的外周面的半徑D1與第2密封圈15’的外周面的半徑D2一致。使半徑D1與半徑D2一致是為了不形成第1密封圈14’的外周面的直徑與第2密封圈15’的外周面的直徑相異時所產生的間隙。若形成該間隙，則有可能導致葉輪11的全部或一部分向外部飛散。

并且，如圖6所示，第2密封圈15’的排出口11b側的端部15a’與第1密封圈14’的進入口11a側的端部14a’在徑向上重疊，并且配置于在徑向上靠近的位置。

配置于內周側的端部14a’與配置于外周側的端部15a’之間的徑向的間隙設定成使這些部件保持不會因熱膨脹而接觸的程度的距離。通過如此設定，防止第1密封圈14’的端部14a’與配置于外周側的第2密封圈15’的端部15a’因熱膨脹而接觸，并各自發(fā)生變形或者破損的不良情況。

并且，配置于內周側的端部14a’與配置于外周側的端部15a’之間的徑向的間隙設定為，當端部14a’因由斷裂部件引起的沖擊而塑性變形時，端部14a’接觸于端部15a’的程度的距離。通過如此設定，當端部14a’因由斷裂部件引起的沖擊而塑性變形時，與端部14a’接觸，能夠通過第1密封圈14’及第2密封圈15’這兩者吸收斷裂部件的沖擊。

如圖5所示，配置有第1密封圈14’的軸線X方向的位置成為位置P1。該位置P1與葉輪11的軸線方向的重心位置一致。位置P1成為與圖6所示的第1密封圈14’的環(huán)狀突起部14b的進入口11a側的端面一致的位置。

如圖5及圖6所示，關于本實施方式的離心壓縮機10的葉輪11，排出口11b側的葉片的外徑大于進入口11a側。因此，葉輪11的重心位置成為比進入口11a側更靠近排出口11b側的位置P1。

葉輪11繞軸線X高速旋轉時(例如，以每分鐘旋轉1萬次以上的方式旋轉時)，有時葉輪11的全部或一部分斷裂或者脫落。葉輪11在脫落時向與軸線X方向正交的徑向的沖擊力在重心位置尤為變大。本實施方式中，配置有第1密封圈14’的軸線X方向的位置P1與葉輪11的軸線方向的重心位置一致。

因此，在重心位置斷裂或者脫落的葉輪11向徑向飛散而使空氣引導筒12破損，進而向徑向飛散時，葉輪11與第1密封圈14’碰撞。并且，通過延展性較高的第1密封圈14’發(fā)生塑性變形，能夠抑制葉輪11的全部或一部分向外部飛散的不良情況。

如圖5所示，第1密封圈14’與空氣引導筒12一同形成流通從排出口11b排出的壓縮空氣的流路11e的外周側的流路壁。

如圖6所示，第1密封圈14’在徑向的內周側且在軸線X方向的流路11e側具有向徑向的內側突出的環(huán)狀突起部14b。

并且，如圖6所示，空氣引導筒12在徑向的外周側且在軸線X方向的流路11e側具有環(huán)狀階梯部12a?？諝庖龑?2與第1密封圈14’在將環(huán)狀突起部14b配置于環(huán)狀階梯部12a的狀態(tài)下被連接。該環(huán)狀階梯部12a與環(huán)狀突起部14b之間設有間隙。通過該間隙，能夠使得即使存在空氣引導筒12的熱膨脹，也不會因熱膨脹而變形擴散到第1密封圈14’。

在連結內渦殼13d與空氣引導筒12的連結位置，內渦殼13d的內周側端面13f與第1密封圈14’的徑向的外周側端面14c以相互對置的方式配置。

對以上所說明的本實施方式的增壓器200所發(fā)揮的作用及效果進行說明。

本實施方式的增壓器200所具備的壓縮機為離心壓縮機。因此，關于葉輪11，排出口11b側的葉片的外徑大于進入口11a側。因此，葉輪11的重心位置成為排出口11b側的位置P1。并且，空氣引導筒12的排出口11b側與渦旋部13的連結位置成為軸線X中葉輪11的重心位置。

在重心位置中，葉輪的全部或一部分斷裂或者脫落時，其斷裂或者脫落的部分的重量較大，向與軸線方向正交的徑向飛散時的沖擊力變大。

因此，本實施方式中，在該連結位置設置第1密封圈14’(環(huán)狀部件)，所述第1密封圈14’(環(huán)狀部件)主要由延展性比作為主體構成空氣引導筒12及渦旋部13的鑄鐵高的鋼鐵材料構成，并配置成即使從葉輪11的重心位置向與軸線X方向正交的徑向飛散時，也使斷裂或者脫落的葉輪11的全部或一部分(斷裂部件)與其碰撞。即使在因斷裂部件的碰撞而導致空氣引導筒12脆裂的情況下，對延展性較高的第1密封圈14’的碰撞也不至于到脆裂，而是僅止于塑性變形。由此，能夠抑制斷裂部件向增壓器200的外部飛散的不良情況。

并且，本實施方式中，在比空氣引導筒12更靠徑向的外周側且比渦旋部13更靠徑向的內周側，配置了由延展性比空氣引導筒12更高的材料構成的第2密封圈15’。所述第2密封圈15’的排出口11b側的端部15a’與第1密封圈14’的進入口11a側的端部14a’在軸線X方向上重疊，并且配置于在徑向上靠近的位置。

因此，斷裂部件向外部飛散，并與配置于徑向的內周側的第1密封圈14’碰撞時，受到沖擊的端部14a’朝向徑向的外周側移動而與第2密封圈15的端部15a’碰撞。由此，限制第2密封圈15’與第1密封圈14’之間產生間隙。由于第2密封圈15’及第1密封圈14’的延展性均比空氣引導筒12高，因此由碰撞引起的沖擊通過第2密封圈15’及第1密封圈14’這兩者發(fā)生塑性變形而被吸收。

本實施方式中，在配置有第1密封圈14’的軸線X方向的位置范圍存在葉輪11的軸線X方向的重心位置P1。

葉輪11的重心位置P1或者重心位置P1附近的全部或一部分斷裂或者脫落時，其斷裂或者脫落的部分的重量較大，向與軸線X方向正交的徑向飛散時的沖擊力變大。

因此，本實施方式中，設為在配置有第1密封圈14’的軸線X方向的位置范圍存在葉輪11的軸線X方向的重心位置P1。由此，葉輪11的重心位置P1或者重心位置P1附近的全部或一部分斷裂或者脫落時，使其斷裂或者脫落的部分與第1密封圈14’碰撞，葉輪11的全部或一部分向外部飛散的不良情況得到抑制。

根據本實施方式的增壓器200所具備的離心壓縮機10，隨著轉軸30的轉速得到提高而從排出口11b排出的壓縮空氣的壓力得到提高，第1密封圈14’從壓縮空氣受到的壓力得到提高。第1密封圈14’在流路11e側具有的環(huán)狀突起部14b配置于空氣引導筒12在流路11e側具有的環(huán)狀階梯部12a。因此，隨著第1密封圈14’從壓縮空氣受到的壓力得到提高，環(huán)狀突起部14b與環(huán)狀階梯部12a的接觸力得到提高。由此，在第1密封圈14’與空氣引導筒12的連接位置中壓縮空氣泄漏的不良情況得到抑制。

根據本實施方式的增壓器200所具備的離心壓縮機10，在連結位置中的渦旋部13的徑向的內周側端面13f與第1密封圈14’的徑向的外周側端面14c之間，配置有O型環(huán)13h及O型環(huán)14e(環(huán)狀密封部件)。通過如此設定，渦旋部13與第1密封圈14’對置的位置中壓縮空氣泄漏的不良情況得到抑制。

本實施方式的空氣引導筒12及渦旋部13由通過鑄造制造的金屬部件形成。作為該金屬部件，優(yōu)選使用容易制造復雜的形狀的灰鑄鐵或球墨鑄鐵。并且，第1密封圈14’及第2密封圈15’由通過軋制制造的金屬部件形成。作為該金屬部件，優(yōu)選使用被稱為SS400的一般結構用軋制鋼材，所述一般結構用軋制鋼材比鑄鐵材料延展性高，且對于沖擊載荷也通過發(fā)生塑性變形而難以導致破損。

通過如此設定，能夠使通過軋制制造的金屬部件即第1密封圈14’及第2密封圈15’的延展性高于通過鑄造制造的金屬部件即空氣引導筒12及渦旋部13的延展性。

[其他實施方式]

在以上的說明中，連結有離心壓縮機10所具備的葉輪11的轉軸30通過因從船用柴油發(fā)動機排出的排氣而旋轉的渦輪20而繞軸線X旋轉，但也可以為其他方式。例如，轉軸30也可通過連結于轉軸30的馬達等其他動力源而旋轉。

在以上的說明中，將配置有第1密封圈14、14’的軸線X方向的位置P1設成與葉輪11的重心位置一致的位置。以上說明中的“一致”并非指位置P1與重心位置完全一致。即使在位置P1配置于重心位置附近的情況下，也視為位置P1與葉輪11的重心位置一致。即，位置P1只要是可承受在重心位置由尤為變大的葉輪11引起的向徑向的沖擊力的位置，則視為位置P1與葉輪11的重心位置一致。

并且，在以上說明中，第1密封圈14、14’的外周面的半徑D1與第2密封圈15、15’的外周面的半徑D2設為一致。以上說明中的“一致”并非指半徑D1與半徑D2完全一致。即使在半徑D1與半徑D2相異的情況下，第1密封圈14、14’與第2密封圈15、15’之間設有斷裂部件不能通過的程度的間隙時，視為半徑D1與半徑D2一致。

在第2實施方式中，第1密封圈14’的形狀及第2密封圈15’的形狀如圖6所示，但也可以是其他方式。

例如，如圖7所示，也可以將第1密封圈14’的端部14a’設為朝向進入口11a側外徑逐漸變小的錐形形狀，將第2密封圈15’的端部15a’設為朝向排出口11b側內徑逐漸變大的錐形形狀，通過如此設定，能夠簡單地進行組裝。

并且例如，如圖8所示，也可以將第2密封圈15’的端部15a’的形狀設為與端部15a’以外的其他部分的形狀相同。此時，第2密封圈15’從進入口11a側的端部到排出口11b側的端部為止與軸線X正交的徑向的板厚大致恒定。

通過如此設定，斷裂部件在軸線X方向的任一位置上發(fā)生碰撞，與因碰撞引起的沖擊力相應的塑性變形量都同等。因此，第2密封圈15’在軸線X方向的任一位置上都能夠發(fā)揮恒定的沖擊吸收性能。

并且例如，如圖9所示，也可以將第1密封圈14’的端部14a’配置于外周側，將第2密封圈15’的端部15a’配置于內周側。

符號說明

10-離心壓縮機，11-葉輪，11a-進入口，11b-排出口，11e-流路，12-空氣引導筒(引導筒)，12a-環(huán)狀階梯部，13-渦旋部，13a-擴壓器，13c-外渦殼，13d-內渦殼，14、14’-第1密封圈(環(huán)狀部件)，14b-環(huán)狀突起部，15、15’-第2密封圈(圓筒狀部件)，30-轉軸，100、200-增壓器。

權利要求書(按照條約第19條的修改)

1.[2015年8月11日(11.08.2015)國際事務局受理]

(補正后)一種離心壓縮機，其具備：

葉輪，安裝于轉軸，并且對從進入口流入的流體進行壓縮并從排出口排出；

引導筒，容納該葉輪；

渦旋部，比該引導筒更靠外周側配置，并且流入有從所述排出口排出的壓縮流體；及

環(huán)狀部件，以繞所述轉軸的軸線環(huán)繞所述葉輪的方式安裝在所述引導筒的所述排出口側與所述渦旋部的連結位置，

所述環(huán)狀部件與所述引導筒一同形成流通從所述排出口排出的所述壓縮流體的流路的流路壁。

2.根據權利要求1所述的離心壓縮機，其中，

所述環(huán)狀部件由延展性比所述引導筒更高的材料構成。

3.根據權利要求1或2所述的離心壓縮機，其具備：

圓筒狀部件，在比所述引導筒更靠與所述軸線正交的徑向的外周側且比所述渦旋部更靠所述徑向的內周側，與所述轉軸同軸配置。

4.根據權利要求3所述的離心壓縮機，其中，

所述圓筒狀部件的所述排出口側的端部與所述環(huán)狀部件的所述進入口側的端部在所述徑向上重疊，并且配置于在所述徑向上靠近的位置。

5.根據權利要求3所述的離心壓縮機，其中，

所述圓筒狀部件由延展性比所述引導筒更高的材料構成，

相對于所述軸線，所述環(huán)狀部件的直徑與所述圓筒狀部件的直徑一致，

所述環(huán)狀部件的所述軸線方向的端面與所述圓筒狀部件的所述軸線方向的端面在所述軸線方向上相隔規(guī)定距離而隔開。

6.根據權利要求1至5中任一項所述的離心壓縮機，其中，

在配置有所述環(huán)狀部件的所述軸線方向的位置范圍，存在所述葉輪的所述軸線方向的重心位置。

7.(補正后)根據權利要求1至6中任一項所述的離心壓縮機，其中，

所述環(huán)狀部件在與所述軸線正交的徑向的內周側且在所述軸線方向的所述流路側具有向所述徑向的內側突出的環(huán)狀突起部，

所述連結位置中的所述引導筒在所述徑向的外周側且在所述軸線方向的所述流路側具有環(huán)狀階梯部，

所述引導筒與所述環(huán)狀部件在將所述環(huán)狀突起部配置于所述環(huán)狀階梯部的狀態(tài)下被連接。

8.一種增壓器，其具備：

權利要求1至7中任一項所述的離心壓縮機、及

渦輪，通過從內燃機排出的排氣繞所述軸線旋轉，并且連結于所述轉軸。

9.(補正后)一種離心壓縮機的制造方法，其特征在于，具備：

將對從進入口流入的流體進行壓縮并從排出口排出的葉輪安裝于轉軸的工序；

以容納所述葉輪的方式安裝引導筒，形成將從所述進入口流入的流體導入到所述排出口的流路的工序；

在比所述引導筒更靠與所述轉軸的軸線方向正交的徑向的外周側，配置流入有從所述排出口排出的壓縮流體的渦旋部的工序；及

以繞所述軸線環(huán)繞所述葉輪的方式，在所述引導筒與所述渦旋部的連結位置安裝環(huán)狀部件的工序，

所述安裝工序中，在所述連結位置安裝所述環(huán)狀部件，以使所述環(huán)狀部件與所述引導筒一同形成流通從所述排出口排出的所述壓縮流體的流路的流路壁。