JP2010285899A - 過給機用コンプレッサハウジング - Google Patents

Abstract

【課題】ディフューザ面におけるデポジット（付着物）の堆積を、継続して効果的に抑制することができる過給機用コンプレッサハウジングを提供すること。
【解決手段】過給機用コンプレッサハウジング１は、複数のブレード４２を有するコンプレッサ用インペラ４を収容するよう構成してあると共に、インペラ４に向けて空気Ａ１を吸い込む吸気口２１０と、インペラ４から吐き出された圧縮空気Ａ２を外部へ導くための吐出スクロール室１１とを備えている。コンプレッサハウジング１の内部において、インペラ４と対向するシュラウド面３３に隣接して、インペラ４から吐き出される圧縮空気Ａ２が通過するディフューザ面３４には、リン酸化合物を含有する化成処理被膜層３５を介して、フッ素樹脂粉末を潤滑剤とした固体被膜潤滑塗料層３６が設けてある。
【選択図】図１

Description

本発明は、コンプレッサ用インペラを収容するよう構成した過給機用コンプレッサハウジングに関する。

内燃機関のクランクケース内には、シリンダヘッドとピストンとの隙間を通って、未燃ガスや既燃ガスが燃焼室から微量に漏出している。これは一般にブローバイガスと呼ばれており、クランクケース内に放置すると、燃費の悪化やエンジンオイルの劣化等を招く要因となる。そのため、ブローバイガスをクランクケース内から吸気通路に還流させると共に、燃焼室において再燃焼させることが知られている。
ところで、内燃機関が停止した直後においては、高温のブローバイガスが低温の吸気通路内に滞留し、ブローバイガス中の水蒸気が吸気通路内において凝縮して、吸気通路において結露が生じることがある。

そして、吸気通路に結露が生じた状態で再び内燃機関が運転されると、ブローバイガス中のオイル、未燃燃料、燃焼生成物等が結露によって生じた水滴に付着し、不要な付着物の層であるいわゆるデポジットが生成されるおそれがある。
このデポジットの生成を抑制する工夫を行った技術としては、例えば、特許文献１の内燃機関のブローバイガス処理装置がある。このブローバイガス処理装置は、クランクケース内のブローバイガスを吸気通路へ還流させるブローバイガス換気通路と、このブローバイガス換気通路を開通又は遮断する開閉装置とを有しており、内燃機関が停止した時に、開閉装置によってブローバイガス換気通路を遮断させるよう構成されている。これにより、内燃機関が停止した時に、ブローバイガスが吸気通路に滞留して結露を発生させることを抑制している。

特開２００７−２７８２４７号公報

しかしながら、上記特許文献１等においては、ブローバイガスを還流させるコンプレッサハウジングの内部において、インペラから吐き出される圧縮空気を通過させるディフューザ面にデポジットが堆積することを抑制する技術については何ら開示されていない。そして、ディフューザ面にデポジットが堆積すると、コンプレッサハウジングの腐食を招き、圧縮性能が低下するおそれがある。

本発明は、かかる従来の問題点に鑑みてなされたもので、ディフューザ面におけるデポジット（付着物）の堆積を、継続して効果的に抑制することができる過給機用コンプレッサハウジングを提供しようとするものである。

本発明は、複数のブレードを有するコンプレッサ用インペラを収容するよう構成してあると共に、上記インペラに向けて空気を吸い込む吸気口と、上記インペラから吐き出された圧縮空気を外部へ導くための吐出スクロール室とを備えた過給機用コンプレッサハウジングにおいて、
該コンプレッサハウジングの内部において、上記インペラと対向するシュラウド面に隣接して、上記インペラから吐き出される圧縮空気が通過するディフューザ面には、リン酸化合物を含有する化成処理被膜層を介して、フッ素樹脂粉末を潤滑剤とした固体被膜潤滑塗料層が設けてあることを特徴とする過給機用コンプレッサハウジングにある（請求項１）。

本発明の過給機用コンプレッサハウジングは、その内部に形成されたディフューザ面に、上記化成処理被膜層及びその表面に設けた上記固体被膜潤滑塗料層を有している。そして、ディフューザ面に化成処理被膜層を設けることによって、ディフューザ面に対して固体被膜潤滑塗料層が密着し易くし、固体被膜潤滑塗料層が剥離され難くすることができる。また、化成処理被膜層を設けることによって、固体被膜潤滑塗料層の耐熱性を向上させることができる。そして、化成処理被膜層は、リン酸化合物を含有するものを用いることにより、この効果を顕著にすることができる。
また、ディフューザ面に固体被膜潤滑塗料層を設けることによって、ディフューザ面に対してデポジット（付着物）が堆積することを抑制することができる。固体被膜潤滑塗料層は、フッ素樹脂粉末を潤滑剤としたものを用いることにより、デポジットが付着し難い状態を容易に形成することができる。

それ故、本発明の過給機用コンプレッサハウジングによれば、ディフューザ面におけるデポジット（付着物）の堆積を、継続して効果的に抑制することができる。

実施例における、過給機用コンプレッサハウジングを示す断面説明図。 実施例における、化成処理被膜層及び固体被膜潤滑塗料層の形成部分を拡大して模式的に示す断面説明図。

上述した本発明の過給機用コンプレッサハウジングにおける好ましい実施の形態につき説明する。
本発明において、上記化成処理被膜層は、リン酸化合物を含有する液体の塗布、アルミナ等のショットブラスト、塩酸に接触させること等を行って、形成することができる。
上記固体被膜潤滑塗料層は、塗料形成材（結合材成分、バインダー）、潤滑剤（潤滑付与材）としてのフッ素樹脂粉末、着色顔料、分散剤、レベリング剤、揮発性成分（溶剤）を含有する塗料を塗布して、形成することができる。

また、上記化成処理被膜層の厚みは、０．００５〜０．０２ｍｍであり、上記固体被膜潤滑塗料層の厚みは、０．０１〜０．０２５ｍｍとすることが好ましい（請求項２）。
この場合には、化成処理被膜層の厚み及び固体被膜潤滑塗料層の厚みが適切であり、ディフューザ面におけるデポジット（付着物）の堆積を、継続して効果的に抑制することができる効果を顕著に得ることができる。

化成処理被膜層の厚みが０．００５ｍｍ未満の場合及び０．０２ｍｍ超過の場合には、固体被膜潤滑塗料層が剥離され難くする効果があまり得られない。
また、固体被膜潤滑塗料層の厚みが０．０１ｍｍ未満の場合には、固体被膜潤滑塗料層が摩耗したときに下地としての化成処理被膜層にブローバイガスが到達し易くなる。
一方、固体被膜潤滑塗料層の厚みが０．０２５ｍｍ超過の場合には、ディフューザ面が厚くなることによって、インペラから吐き出された圧縮空気の通路幅が変わり、コンプレッサの性能に影響を及ぼすおそれがある。また、この場合には、固体被膜潤滑塗料層に亀裂が生じるおそれがある。

以下に、本発明の過給機用コンプレッサハウジングにかかる実施例につき、図面を参照して説明する。
本例の過給機用コンプレッサハウジング１は、図１に示すごとく、複数のブレード４２を有するコンプレッサ用インペラ４を収容するよう構成してあると共に、インペラ４に向けて空気Ａ１を吸い込む吸気口２１０と、インペラ４から吐き出された圧縮空気Ａ２を外部へ導くための吐出スクロール室１１とを備えている。図２に示すごとく、コンプレッサハウジング１の内部において、インペラ４と対向するシュラウド面３３に隣接して、インペラ４から吐き出される圧縮空気Ａ２が通過するディフューザ面３４には、リン酸化合物を含有する化成処理被膜層３５を介して、フッ素樹脂粉末を潤滑剤とした固体被膜潤滑塗料層３６が設けてある。

以下に、本例の過給機用コンプレッサハウジング１につき、図１、図２を参照して詳説する。
本例のコンプレッサハウジング１は、自動車のターボチャージャー（過給機）に用いるものである。ターボチャージャーは、排ガスのエネルギーを利用してタービンインペラを回転させることにより、タービンインペラと同軸に配設したコンプレッサインペラ４を回転させ、圧縮空気Ａ２を作り出すものである。
図１に示すごとく、吐出スクロール室１１は、インペラ４の外周側において周方向に向かった渦巻状に形成されている。本例のコンプレッサハウジング１は、インペラ４と対向する内周側に配置するシュラウドピース３とこのシュラウドピース３の外周側に配置するスクロールピース２とを組み付けて形成されている。

スクロールピース２は、吸気口２１０を形成した吸気口形成部２１と、吐出スクロール室１１における吸気側及び外周側の壁部を形成するスクロール壁形成部２２とを一体的に設けてなる。また、シュラウドピース３は、吸気口形成部２１内に圧入する円筒状圧入部３１と、スクロール壁形成部２２に対向する側の壁部であるシュラウド壁形成部３２とを一体的に設けてなる。そして、スクロールピース２及びシュラウドピース３は、金属材料としてのアルミニウム材料から構成してある。
なお、スクロールピース２とシュラウドピース３とは一体的に形成することもできる。

図１に示すごとく、インペラ４は、ハブ４１の外周から、周方向に並ぶ複数のブレード４２を突出させて形成したものである。
シュラウドピース３の円筒状圧入部３１内には、スクロールピース２の吸気口形成部２１における吸気口２１０と連通する吸気通路３１０が形成されている。シュラウドピース３のシュラウド壁形成部３２は、スクロール壁形成部２２に対向する内周側の位置に形成されている。

また、本例のシュラウドピース３は、円筒状圧入部３１における周方向の複数箇所において吸気通路３１０から吸い込んだ空気Ａ１を円筒状圧入部３１内へ還流させるための還流室３１１と、この還流室３１１と円筒状圧入部３１の内周側とを連結する連通路３１２とを有している。また、スクロールピース２の吸気口形成部２１の吸気側端部には、内周側へ突出する鍔部２１１が形成してあり、スクロールピース２にシュラウドピース３を圧入したときには、スクロールピース２の鍔部２１１の吐出側端面とシュラウドピース３の吸気側端面との間には、複数の還流室３１１と連通する吹出口１２が形成される。

図２に示すごとく、本例の化成処理被膜層３５は、日本パーカライジング株式会社製「パルボンド」（登録商標）を用いて形成した。本例の固体被膜潤滑塗料層３６は、日本パーカライジング株式会社製（株式会社川邑研究所製）「デフリックコート」（登録商標）を用いて形成した。本例の化成処理被膜層３５の厚みは、０．００５〜０．０２ｍｍであり、固体被膜潤滑塗料層３６の厚みは、０．０１〜０．０２５ｍｍである。
化成処理被膜層３５及び固体被膜潤滑塗料層３６は、シュラウド壁形成部３２におけるシュラウド面３４に設けてある。
なお、図示は省略するが、化成処理被膜層３５及び固体被膜潤滑塗料層３６は、コンプレッサハウジング１に対向配置した軸受ハウジングにおいて、ディフューザ面３４に対向する面に設けることもできる。軸受ハウジングは、コンプレッサ用インペラ４を設けた回転軸部を軸支する部品である。

本例の過給機用コンプレッサハウジング１は、その内部に形成されたディフューザ面３４に、化成処理被膜層３５及びその表面に設けた固体被膜潤滑塗料層３６を有している。そして、ディフューザ面３４に化成処理被膜層３５を設けることによって、ディフューザ面３４の表面をミクロ的に粗くしてディフューザ面３４に対して固体被膜潤滑塗料層３６が密着し易くし、固体被膜潤滑塗料層３６が剥離され難くすることができる。また、化成処理被膜層３５を設けることによって、使用温度範囲が２５０℃以下における固体被膜潤滑塗料層３６の耐熱性を向上させることができる。そして、化成処理被膜層３５は、リン酸化合物を含有するものを用いることにより、これらの効果を顕著にすることができる。
また、ディフューザ面３４に固体被膜潤滑塗料層３６を設けることによって、ディフューザ面３４に対してデポジット（付着物）が堆積することを抑制することができる。固体被膜潤滑塗料層３６は、フッ素樹脂粉末を潤滑剤としたものを用いることにより、デポジットが付着し難い状態を容易に形成することができる。

それ故、本例の過給機用コンプレッサハウジング１によれば、ディフューザ面３４におけるデポジット（付着物）の堆積を、継続して効果的に抑制することができる。そして、コンプレッサにおける圧縮性能の低下を防止することができる。

１ コンプレッサハウジング
１１ 吐出スクロール室
２ スクロールピース
３ シュラウドピース
３３ シュラウド面
３４ ディフューザ面
３５ 化成処理被膜層
３６ 固体被膜潤滑塗料層
４ インペラ
４２ ブレード
Ａ１ 空気
Ａ２ 圧縮空気

Claims (2)

1. 複数のブレードを有するコンプレッサ用インペラを収容するよう構成してあると共に、上記インペラに向けて空気を吸い込む吸気口と、上記インペラから吐き出された圧縮空気を外部へ導くための吐出スクロール室とを備えた過給機用コンプレッサハウジングにおいて、
   該コンプレッサハウジングの内部において、上記インペラと対向するシュラウド面に隣接して、上記インペラから吐き出される圧縮空気が通過するディフューザ面には、リン酸化合物を含有する化成処理被膜層を介して、フッ素樹脂粉末を潤滑剤とした固体被膜潤滑塗料層が設けてあることを特徴とする過給機用コンプレッサハウジング。
2. 請求項１において、上記化成処理被膜層の厚みは、０．００５〜０．０２ｍｍであり、上記固体被膜潤滑塗料層の厚みは、０．０１〜０．０２５ｍｍであることを特徴とする過給機用コンプレッサハウジング。

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