JP2024031651A - 圧縮機 - Google Patents

Abstract

【課題】ＰＣＶガス中の水分の凍結を抑制することが可能な圧縮機を提供することを課題とする。【解決手段】回転翼を収納するハウジングと、前記ハウジングのうち、前記回転翼よりも空気の流れる方向における上流側に取り付けられ、内周面に固定翼を有する筒部と、前記ハウジングに接続されたＰＣＶ通路と、を具備し、前記ハウジング、前記筒部、および前記ＰＣＶ通路は金属で形成されている圧縮機。【選択図】図１

Description

本発明は圧縮機に関する。

圧縮機によって空気を過給することで、内燃機関の出力を向上させることができる。空気の逆流を抑制するため、圧縮機のコンプレッサハウジングに固定翼を設けることがある（例えば特許文献１など）。

特開２０２１－０５９９８８号公報

ブローバイガスを還流させるために、ＰＣＶ（Positive crankcase ventilation）通路を吸気通路に接続することがある。ＰＣＶ通路を流れるガス（ＰＣＶガス）は空気とともに圧縮機に流入する。ＰＣＶガスに比べて、空気は低温である。ＰＣＶガスと空気とが合流することで、ＰＣＶガスが冷却され、ＰＣＶガス内の水分が凝縮水となって析出される。凝縮水が凍結し、インレットスプリッタなどに氷が付着する恐れがある。氷がはがれ、インペラに接触することでインペラが破損する可能性もある。氷によってＰＣＶ通路が閉塞する恐れもある。そこで、ＰＣＶガス中の水分の凍結を抑制することが可能な圧縮機を提供することを目的とする。

上記目的は、回転翼を収納するハウジングと、前記ハウジングのうち、前記回転翼よりも空気の流れる方向における上流側に取り付けられ、内周面に固定翼を有する筒部と、前記ハウジングに接続されたＰＣＶ通路と、を具備し、前記ハウジング、前記筒部、および前記ＰＣＶ通路は金属で形成されている圧縮機によって達成することができる。

前記ＰＣＶ通路は、前記ハウジングのうち前記回転翼および前記固定翼よりも上流側に接続されてもよい。

前記ＰＣＶ通路は第１部分と第２部分とを有し、前記第１部分は前記ハウジングに接続され、前記第２部分は、前記ＰＣＶ通路内のガスの流れる方向において前記第１部分よりも上流側に位置し、前記第１部分は金属で形成され、前記第２部分は樹脂で形成されてもよい。

ＰＣＶガス中の水分の凍結を抑制することが可能な圧縮機を提供できる。

図１は実施形態に係る圧縮機を例示する模式図である。

図１は実施形態に係る圧縮機１００を例示する模式図である。圧縮機１００は、車両に搭載される過給機の一部である。圧縮機１００は、コンプレッサハウジング１０、インペラ１２（回転翼）、筒部１４、ＰＣＶ通路１６を有する。圧縮機１００には図１中の矢印のようにガスが流れ込む。

コンプレッサハウジング１０は金属製であり、内部に空洞を有する。インペラ１２はコンプレッサハウジング１０の内部に収納され、不図示のタービンと連結されている。インペラ１２は回転可能である。

コンプレッサハウジング１０に筒部１４が取り付けられている。筒部１４は金属製であり、コンプレッサハウジング１０の内周面に圧入される。筒部１４の外周面はコンプレッサハウジング１０の内周面に接触する。筒部１４の内周面に、複数のインレットスプリッタ１５（固定翼）が設けられている。インレットスプリッタ１５は、例えば空気の流れる方向に沿って延伸する。複数のインレットスプリッタ１５は、筒部１４の周方向に沿って、互いに離間して配置されている。

ＰＣＶ通路１６は、ユニオン１７（第１部分）とホース１８（第２部分）とを有する。ＰＣＶガスの流れる方向において、ユニオン１７はホース１８より下流側に位置し、ホース１８はユニオン１７より上流側に位置する。ユニオン１７の１つの端部は、コンプレッサハウジング１０および筒部１４のうち、インペラ１２およびインレットスプリッタ１５よりも上流の位置に接続されている。ユニオン１７のもう１つの端部にホース１８が接続されている。ホース１８は不図示の内燃機関に接続されている。ユニオン１７は金属製である。ホース１８は例えば樹脂製である。ホース１８の熱伝導率は、金属の熱伝導率よりも低い。ＰＣＶガスは、ＰＣＶ通路１６を流れて、コンプレッサハウジング１０の内部に導入される。

コンプレッサハウジング１０の１つの端部に吸気通路２０が接続されている。吸気通路２０を通じて、コンプレッサハウジング１０に空気が流入する。

空気の流れる方向において、上流側から下流側にかけて、インレットスプリッタ１５およびインペラ１２が順番に配置されている。空気はインレットスプリッタ１５およびインペラ１２を通過して、不図示の内燃機関に導入される。ＰＣＶガスは、ＰＣＶ通路１６を流れ、空気と合流し、内燃機関に導入される。

内燃機関の排気がタービンに吹き付けることで、タービンが回転する。インペラ１２はタービンとともに回転し、空気を圧縮する。

ＰＣＶガスと空気とが、コンプレッサハウジング１０の内部で合流する。高温のＰＣＶガスが空気と合流し、冷却されることで、ＰＣＶガス中の水分は凍結しやすい。コンプレッサハウジング１０の内部に氷が付着すると、圧縮機１００の部品が破損する恐れがある。例えばインペラ１２に氷が噛みこんで破損する恐れがある。ＰＣＶ通路１６が氷によって閉塞すると、ＰＣＶガスの導入が困難になる。

本実施形態によれば、コンプレッサハウジング１０、筒部１４、およびＰＣＶ通路１６のユニオン１７は金属製である。コンプレッサハウジング１０および筒部１４は、例えばアルミニウム（Ａｌ）で形成されている。ユニオン１７は例えば鉄（Ｆｅ）で形成されている。コンプレッサハウジング１０、筒部１４、およびユニオン１７は、樹脂などに比べて高い熱伝導率を有する。内燃機関、排気、エンジンオイルなどから圧縮機１００に熱が伝導される。金属製のコンプレッサハウジング１０、筒部１４、およびユニオン１７は、金属で形成されているため、熱伝導によって温度上昇しやすい。温度が上昇することで、ＰＣＶガス中の水分が冷却されにくい。水分の凝縮および凍結が抑制される。圧縮機１００の破損が抑制される。

ＰＣＶ通路１６は、インペラ１２およびインレットよりも上流側に接続される。インレットスプリッタ１５は、コンプレッサハウジング１０のうちＰＣＶ通路１６が接続される位置よりも下流側に位置する。インレットスプリッタ１５は空気の流れを制御し、例えばインペラ１２側からの空気の逆流を抑制する。ガスがコンプレッサハウジング１０内を流れやすくなり、滞留が抑制される。ＰＣＶ通路１６の接続位置付近でのガスの滞留が抑制されることで、氷の発生が効果的に抑制される。

ＰＣＶ通路１６はユニオン１７およびホース１８を有する。ユニオン１７が金属製であるため、ユニオン１７は高い熱伝導率を有する。ユニオン１７付近において水分の凝縮および凍結を抑制することができる。ホース１８は例えば樹脂製であるため、金属のユニオン１７に比べて低い熱伝導率を有する。つまり、ホース１８の保温性が高い。ホース１８を流れるＰＣＶガスの熱が奪われにくい。ＰＣＶガス中の水分が低温になりにくいため、凍結が抑制される。

コンプレッサハウジング１０および筒部１４はアルミニウムで形成されてもよい。ＰＣＶ通路１６のユニオン１７は鉄で形成されてもよい。コンプレッサハウジング１０、筒部１４およびユニオン１７が同じ種類の金属で形成されてもよい。コンプレッサハウジング１０、筒部１４およびユニオン１７のうち２つが同じ種類の金属で形成されてもよい。コンプレッサハウジング１０、筒部１４およびユニオン１７が、互いに異なる金属で形成されてもよい。重量および機械的な強度などに応じて金属を選択してもよい。

以上本発明の好ましい実施形態について詳述したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。

１０ コンプレッサハウジング
１２ インペラ
１４ 筒部
１５ インレットスプリッタ
１６ ＰＣＶ通路
１７ ユニオン
１８ ホース
２０ 吸気通路
１００ 圧縮機

Claims (3)

1. 回転翼を収納するハウジングと、
   前記ハウジングのうち、前記回転翼よりも空気の流れる方向における上流側に取り付けられ、内周面に固定翼を有する筒部と、
   前記ハウジングに接続されたＰＣＶ通路と、を具備し、
   前記ハウジング、前記筒部、および前記ＰＣＶ通路は金属で形成されている圧縮機。
2. 前記ＰＣＶ通路は、前記ハウジングのうち前記回転翼および前記固定翼よりも上流側に接続される請求項１に記載の圧縮機。
3. 前記ＰＣＶ通路は第１部分と第２部分とを有し、
   前記第１部分は前記ハウジングに接続され、
   前記第２部分は、前記ＰＣＶ通路内のガスの流れる方向において前記第１部分よりも上流側に位置し、
   前記第１部分は金属で形成され、
   前記第２部分は樹脂で形成される請求項１または２に記載の圧縮機。
   
   

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