JP6240251B2 - 圧縮装置及び過給機 - Google Patents

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Description

本発明は、圧縮装置及び過給機に関する。
船舶等に用いられる内燃機関に供給する流体を圧縮する過給機の圧縮機として、遠心圧縮機が知られている。図４は、遠心圧縮機を備えた過給機の従来構成を示す概略図である。図４に示すように、遠心圧縮機００６は、流体を圧縮するためのインペラ０１０と、インペラを収容し流体を案内するための案内筒０１２と、案内筒を通過した流体を外部へ案内するスクロール室０１４を形成するスクロールケーシング０１６と、を備えている。
過給機の運転により、圧縮機のインペラ温度が上がり、インペラのクリープ寿命が低下する。その状態でインペラを高速回転させ、所定の回転数（運転時間）に達した場合、遠心力等によりインペラが破断する懸念がある。
遠心圧縮機においてインペラが破断すると、インペラ破片はインペラの半径方向外側に向かって飛散し、案内筒に衝突する。インペラ破片の衝突によって案内筒が破損すると、インペラ破片が案内筒の外側に飛散する可能性がある。
特許文献１には、インペラが破断した場合にインペラ破片を案内筒（内側挿入ハウジング部分）の内側に封じ込めることを目的とした遠心圧縮機が開示されている。特許文献１に記載の遠心圧縮機では、インペラ破片を案内筒の内側に封じ込めるために、スクロールケーシング（外側渦巻きハウジング部分）及び／又は案内筒が、少なくとも５％の破断伸び率を持つ材料で形成されている。
特開２００５−３４４７１３号公報
ところで、図４に示すように、過給機は、遠心圧縮機００６が発生する音を低減するために、遠心圧縮機の流体入口側に取り付けられたサイレンサ００８を備える場合がある。
図４に示すような遠心圧縮機及びサイレンサを有する圧縮装置００４では、従来は、サイレンサに設けられたフランジ００８ａ、案内筒０１２に設けられたフランジ０１２ａ、及びスクロールケーシング０１６に設けられたフランジ０１６がサイレンサ取付用ボルト０３１で締結されることで、遠心圧縮機とサイレンサとが連結されていた。
かかる圧縮装置において遠心圧縮機のインペラ０１０が破断すると、サイレンサ取付用ボルトが破断して、サイレンサが遠心圧縮機から脱落することがあった。サイレンサが遠心圧縮機から脱落すると、インペラ破片が案内筒の入口側から外部に飛散する可能性がある。
そこで、サイレンサ取付用ボルトが破断するメカニズムについて本発明者が鋭意検討を行った結果、以下のメカニズムが明らかとなった。
上記圧縮装置において遠心圧縮機のインペラが破断すると、インペラによってスクロール室側へ流体を押し込むことが困難となり、図４の白抜き矢印に示すように、スクロール室側から案内筒を通ってサイレンサへ流体が逆流することとなる。この逆流した流体によって、案内筒から離れる方向ｄ１の力がサイレンサに作用すると、サイレンサ取付用ボルトに引張応力が生じ、該引張応力がサイレンサ取付用ボルトを破断させる要因となっていた。
この点、特許文献１に記載の過給機は、遠心圧縮機に取り付けられるサイレンサをそもそも有していないため、インペラの破断に起因してサイレンサ取付用ボルトが破断するという上記技術的課題が生じる前提構成となっていない。
本発明は、上述したような従来の課題に鑑みなされたものであって、その目的とするところは、サイレンサと遠心圧縮機とを締結するボルトの破断を抑制し、サイレンサと遠心圧縮機とが安定的に連結した状態を実現可能な圧縮装置、及びこれを備える過給機を提供することである。
（１）本発明の少なくとも一実施形態に係る圧縮装置は、遠心圧縮機及びサイレンサを備える圧縮装置であって、前記遠心圧縮機は、流体を圧縮するためのインペラと、前記インペラを収容し前記流体を案内するための案内筒と、前記案内筒を通過した流体を外部へ案内するスクロール室を形成するスクロールケーシングと、前記案内筒の入口側と前記スクロールケーシングとを締結する圧縮機組立用ボルトと、を含み、前記サイレンサは、前記インペラの回転軸線方向に沿って前記サイレンサ全体を貫通するとともに前記サイレンサと前記スクロールケーシングとを締結するサイレンサ組立用ボルトを含む。
遠心圧縮機及びサイレンサを備える圧縮装置において遠心圧縮機のインペラが破断すると、インペラによってスクロール室側へ流体を押し込むことが困難となり、スクロール室側から案内筒を通ってサイレンサへ流体が逆流することとなる。この逆流した流体によって、案内筒から離れる方向の力がサイレンサに作用する。
この点、上記（１）に記載の圧縮装置によれば、サイレンサを組み立てるためのサイレンサ組立用ボルトが、インペラの回転軸線方向に沿ってサイレンサ全体を貫通するとともにスクロールケーシングまで延在してスクロールケーシングをも締結している。このため、サイレンサと遠心圧縮機とを締結するボルト（サイレンサ組立用ボルト）を、図４を用いて説明した従来構成におけるサイレンサと遠心圧縮機とを締結するボルト（サイレンサ取付用ボルト）よりも大幅に長くすることができる。
したがって、上記（１）に記載の圧縮装置におけるサイレンサと遠心圧縮機とを締結するボルト（サイレンサ組立用ボルト）に長さ方向の引張荷重がかかった際に該ボルトが破断することなく伸長できる伸長量を、図４を用いて説明した従来構成おけるサイレンサと遠心圧縮機とを締結するボルト（サイレンサ取付用ボルト）に長さ方向の引張荷重がかかった際に該ボルトが破断することなく伸長できる伸長量より大きくすることができる。
これにより、サイレンサと遠心圧縮機とを締結するボルトに対して、インペラの破断に起因する流体の逆流によって引張応力が生じても、該ボルトの破断を効果的に抑制することができる。したがって、サイレンサと遠心圧縮機とを締結するボルトの破断を抑制し、サイレンサと遠心圧縮機とが安定的に連結した状態を実現することができる。
また、上記（１）に記載の圧縮装置では、案内筒の入口側とスクロールケーシングとを締結する圧縮機組立用ボルトとは別のサイレンサ組立用ボルトを用いてサイレンサと遠心圧縮機とを締結している。このため、インペラが破断してインペラ破片が案内筒に衝突した場合でも、該衝突の衝撃は、案内筒から直接的にサイレンサ組立用ボルトに伝達されることはなく、案内筒からスクロールケーシングを介してサイレンサ組立用ボルトに伝達されることとなる。このような観点からも、上記従来構成と比較して、サイレンサと遠心圧縮機とを締結するボルトの破断を効果的に抑制することができる。
また、サイレンサ組立用ボルトが、インペラの回転軸線方向に沿ってサイレンサ全体を貫通するとともにスクロールケーシングまで延在してスクロールケーシングをも締結しているため、圧縮装置の全体剛性を向上することができる。
（２）幾つかの実施形態では、上記（１）に記載の圧縮装置において、前記サイレンサは、前記インペラの回転軸線と交差する方向に延在する第１側壁と、前記第１側壁と前記遠心圧縮機との間において前記回転軸線の周りに設けられ、前記案内筒に外気を導くための外気導入空間を前記第１側壁との間に形成する環状の第２側壁と、を含み、前記サイレンサ組立用ボルトは、前記インペラの回転軸線に沿う方向に前記第１側壁から前記スクロールケーシングまで延在し、前記第１側壁、前記第２側壁及び前記スクロールケーシングを締結する。
上記（２）に記載の圧縮装置によれば、第１側壁及び第２側壁を締結するサイレンサ組立用ボルトが、インペラの回転軸線に沿う方向に第１側壁からスクロールケーシングまで延在してスクロールケーシングをも締結している。このため、サイレンサと遠心圧縮機とを締結するボルト（サイレンサ組立用ボルト）を、図４を用いて説明した従来構成におけるサイレンサと遠心圧縮機とを締結するボルト（サイレンサ取付用ボルト）よりも大幅に長くすることができる。
したがって、上記（１）と同様の理由により、サイレンサと遠心圧縮機とを締結するボルトの破断を抑制し、サイレンサと遠心圧縮機とが安定的に連結した状態を実現することができる。
また、サイレンサ組立用ボルトが、インペラの回転軸線に沿う方向に第１側壁からスクロールケーシングまで延在し、第１側壁、第２側壁及びスクロールケーシングを締結しているため、圧縮装置の全体剛性を向上することができる。
（３）幾つかの実施形態では、上記（２）に記載の圧縮装置において、前記サイレンサはさらに、前記外気導入空間に設けられた少なくとも一つのサイレンサエレメントを含み、前記サイレンサエレメントは、前記サイレンサ組立用ボルトによって前記外気導入空間内に支持される。
上記（３）に記載の圧縮装置によれば、サイレンサエレメントを外気導入空間に支持するためのサイレンサ組立用ボルトを利用して第１側壁、第２側壁及びスクロールケーシングを締結することができる。このため、簡易な構成で、サイレンサと遠心圧縮機とを安定的に連結した状態を実現することができる。
（４）幾つかの実施形態では、上記（３）に記載の圧縮装置において、前記少なくとも一つのサイレンサエレメントは、前記回転軸線に沿って配列される複数のサイレンサエレメントを含み、前記複数のサイレンサエレメントの各々は、前記回転軸線の周りに設けられた環状のエレメントであり、前記サイレンサ組立用ボルトが挿通される挿通孔を有し、前記挿通孔に挿通された前記サイレンサ組立用ボルトによって前記外気導入空間内に支持される。
上記（４）に記載の圧縮装置によれば、インペラの回転軸線に沿って配列された複数の環状のサイレンサエレメントを外気導入空間に支持するためのサイレンサ組立用ボルトを利用して、第１側壁、第２側壁及びスクロールケーシングを締結することができる。このため、簡易な構成で、サイレンサと遠心圧縮機とを安定的に連結した状態を実現することができる。
（５）幾つかの実施形態では、上記（１）に記載の圧縮装置において、前記スクロールケーシングは、前記スクロール室を形成するスクロール室形成部と、前記スクロール室形成部から前記サイレンサ側に突出する環状の第１突出部と、前記第１突出部よりも前記インペラの径方向における外側に位置し、前記スクロール室形成部から前記サイレンサ側に突出する環状の第２突出部と、を有し、前記圧縮機組立用ボルトは、前記案内筒の入口側と前記第１突出部とを締結し、前記サイレンサ組立用ボルトは、前記サイレンサ及び前記第２突出部を締結する。
上記（５）に記載の圧縮装置によれば、案内筒の入口側と締結される第１突出部よりも、サイレンサと締結される第２突出部がインペラの径方向における外側に位置しているため、インペラが破断した場合に、インペラ破片が案内筒や第１突出部を貫通して第２突出部又はその付近に到達するリスクを低減することができる。これにより、第２突出部の破損を抑制し、サイレンサと遠心圧縮機とを安定的に連結した状態を実現することができる。
（６）幾つかの実施形態では、上記（５）に記載の圧縮装置において、前記第２突出部は、前記第１突出部よりも前記サイレンサ側に突出するとともに前記サイレンサに当接しており、前記第１突出部と前記第２突出部の間に形成される空間が前記案内筒の内側の空間と連通するように、前記案内筒と前記サイレンサとの間に間隙が設けられている。
インペラが破断した場合、スクロール室側からサイレンサへ逆流する流体は大気圧よりも高圧である。この点、上記（６）に記載の圧縮装置によれば、スクロール室側からサイレンサへ流体が逆流した際に、第１突出部と第２突出部との間の環状の空間を、サイレンサの内側の外気導入空間の圧力上昇を抑制するためのバッファ空間として機能させることが可能となる。
このため、逆流した流体によってサイレンサに作用する、案内筒から離れる方向の力を低減することが可能となる。これにより、サイレンサ組立用ボルトに生じる引張応力を低減し、サイレンサ組立用ボルトの破断を抑制することができる。したがって、サイレンサと遠心圧縮機とを安定的に連結した状態を実現することができる。
（７）本発明の少なくとも一実施形態に係る過給機は上記（１）乃至（６）の何れか１項に記載の圧縮装置と、前記圧縮装置の前記遠心圧縮機とともに回転するタービンとを備える。
上記（７）に記載の過給機によれば、上記（１）乃至（６）の何れか１項に記載の圧縮装置を備えているため、サイレンサと遠心圧縮機とを締結するボルトの破断を抑制し、サイレンサと遠心圧縮機とが安定的に連結した状態を実現することができる。
本発明の少なくとも一実施形態によれば、サイレンサと遠心圧縮機とを締結するボルトの破断を抑制し、サイレンサと遠心圧縮機とが安定的に連結した状態を実現可能な圧縮装置、及びこれを備える過給機が提供される。
一実施形態に係る過給機１００の全体構成を示す概略断面図である。 一実施形態に係る圧縮装置４の全体構成を示す概略断面図である。 一実施形態に係る圧縮装置４の全体構成を示す概略断面図である。 従来の圧縮装置００４の全体構成を示す概略断面図である。
以下、添付図面を参照して本発明の幾つかの実施形態について説明する。ただし、実施形態として記載されている又は図面に示されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、本発明の範囲をこれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
例えば、「ある方向に」、「ある方向に沿って」、「平行」、「直交」、「中心」、「同心」或いは「同軸」等の相対的或いは絶対的な配置を表す表現は、厳密にそのような配置を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の角度や距離をもって相対的に変位している状態も表すものとする。
例えば、「同一」、「等しい」及び「均質」等の物事が等しい状態であることを表す表現は、厳密に等しい状態を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の差が存在している状態も表すものとする。
例えば、四角形状や円筒形状等の形状を表す表現は、幾何学的に厳密な意味での四角形状や円筒形状等の形状を表すのみならず、同じ効果が得られる範囲で、凹凸部や面取り部等を含む形状も表すものとする。
一方、一の構成要素を「備える」、「具える」、「具備する」、「含む」、又は、「有する」という表現は、他の構成要素の存在を除外する排他的な表現ではない。
図１は、一実施形態に係る過給機１００の全体構成を示す概略断面図である。
図１に示す過給機１００は、排気タービン式過給機（ターボチャージャ）であり、タービン２及び圧縮装置４を備える。
タービン２は、船舶等に用いられる不図示の内燃機関（例えばディーゼルエンジンやガソリンエンジン）の排気によって駆動される。
圧縮装置４は、タービン２と回転軸５を介して連結された遠心圧縮機６と、遠心圧縮機６が発生する音を低減するためのサイレンサ８とを備えている。遠心圧縮機６は、タービン２によって駆動されることにより、内燃機関に供給する空気（流体）を圧縮可能に構成されている。
図２は、圧縮装置４の全体構成を示す概略断面図である。
図２に示すように、遠心圧縮機６は、空気を圧縮するためのインペラ１０と、インペラ１０を収容し空気を案内するための空気案内筒１２と、空気案内筒１２を通過した空気を外部へ案内するスクロール室１４を形成するスクロールケーシング１６と、空気案内筒１２の入口側１８とスクロールケーシング１６とを締結する圧縮機組立用ボルト２０と、を備える。圧縮機組立用ボルト２０は、インペラ１０の周方向に一定の間隔を開けて複数箇所に設けられている。
図示した実施形態では、空気案内筒１２は、入口側１８および出口側１９の開口径が中間部１７の開口径よりも大きく形成された円筒形状を有している。そして、空気案内筒１２の内部にインペラ１０が収容されている。スクロールケーシング１６は、空気案内筒１２の外周側に設けられた環状形状の部材であり、後述するように、空気案内筒１２に固定されている。また、空気案内筒１２の出口側１９における外周側には、空気案内筒１２の内部とスクロール室１４とを連通するディフューザ通路２１を形成する環状のディフューザ部材１５が配置されている。このディフューザ部材１５は、空気案内筒１２の出口側１９において、空気案内筒１２の外周側に嵌合されるとともに、ボルト２３によってスクロールケーシング１６と締結されている。
図２に示すように、サイレンサ８は、インペラ１０の回転軸線Ｏと直交する方向に延在する円板状の第１側壁２２と、第１側壁２２と遠心圧縮機６との間において回転軸線Ｏの周りに設けられ、空気案内筒１２に外気（空気）を導くための外気導入空間２４を第１側壁２２との間に形成する円環状の第２側壁２６とを備える。第２側壁２６の中央部には中央開口２７が形成されている。
また、サイレンサ８は、外気導入空間２４に設けられた少なくとも一つのサイレンサエレメント２８と、インペラ１０の回転軸線Ｏ方向に沿ってサイレンサ８全体を貫通するとともにサイレンサ８とスクロールケーシング１６とを締結するサイレンサ組立用ボルトとを備える。サイレンサ組立用ボルトは、インペラ１０の回転軸線Ｏ方向に第１側壁２２からスクロールケーシング１６まで延在し、第１側壁２２、第２側壁２６及びスクロールケーシング１６を締結している。サイレンサ組立用ボルト３０は、インペラ１０の周方向に一定の間隔を開けて複数箇所に設けられている。
かかるサイレンサ８では、遠心圧縮機６のインペラ１０が回転すると、サイレンサ８の外周側から外気導入空間２４に外気が取り込まれる。外気導入空間２４に取り込まれた外気の流れは、サイレンサエレメント２８を通過した後、回転軸線Ｏ方向に転向されて円環状の第２側壁２６の中央開口２７を通過し、空気案内筒１２に導かれる。
図２に示す遠心圧縮機６において、インペラ１０が破断すると、インペラ１０によってスクロール室１４側へ空気を押し込むことが困難となり、図３の白抜き矢印に示すように、スクロール室１４側から空気案内筒１２を通ってサイレンサ８へ空気が逆流することとなる。この逆流した空気によって、空気案内筒１２から離れる方向ｄ１の力がサイレンサ８に作用する。
この点、圧縮装置４によれば、第１側壁２２及び第２側壁２６を締結するサイレンサ組立用ボルト３０が、インペラ１０の回転軸線Ｏ方向に沿って第１側壁２２からサイレンサ８全体を貫通してスクロールケーシング１６まで延在してスクロールケーシング１６をも締結している。このため、サイレンサ８と遠心圧縮機６とを締結するボルト（サイレンサ組立用ボルト３０）を、上記従来構成（図４参照）におけるサイレンサ００８と遠心圧縮機００６とを締結するボルト（サイレンサ取付用ボルト０３１）よりも大幅に長くすることができる。
したがって、圧縮装置４におけるサイレンサ８と遠心圧縮機６とを締結するボルト（サイレンサ組立用ボルト３０）に長さ方向の引張荷重がかかった際に該ボルトが破断することなく伸長できる伸長量を、上記従来構成（図４参照）おけるサイレンサ００８と遠心圧縮機００６とを締結するボルト（サイレンサ取付用ボルト０３１）に長さ方向の引張荷重がかかった際に該ボルトが破断することなく伸長できる伸長量より大きくすることができる。
これにより、サイレンサ８と遠心圧縮機６とを締結するボルト（サイレンサ組立用ボルト３０）に対して、インペラ１０の破断に起因する空気の逆流によって引張応力が生じても、該ボルトの破断を効果的に抑制することができる。したがって、サイレンサ８と遠心圧縮機６とを締結するボルト（サイレンサ組立用ボルト３０）の破断を抑制し、サイレンサ８と遠心圧縮機６とが安定的に連結した状態を実現することができる。
また、空気案内筒１２の入口側１８とスクロールケーシング１６とを締結する圧縮機組立用ボルト２０とは別のサイレンサ組立用ボルト３０を用いてサイレンサ８と遠心圧縮機６とを締結している。このため、インペラ１０が破断してインペラ破片が空気案内筒１２に衝突した場合でも、該衝突の衝撃は、空気案内筒１２から直接的にサイレンサ組立用ボルト３０に伝達されることはなく、空気案内筒１２からスクロールケーシング１６を介してサイレンサ組立用ボルトに伝達されることとなる。このような観点からも、上記従来構成（図４参照）と比較して、サイレンサ８と遠心圧縮機６とを締結するサイレンサ組立用ボルト３０の破断を効果的に抑制することができる。
また、サイレンサ組立用ボルト３０が、インペラ１０の回転軸線Ｏ方向に第１側壁２２からスクロールケーシング１６まで延在し、第１側壁２２、第２側壁２６及びスクロールケーシング１６を締結しているため、圧縮装置４の全体剛性を向上することができる。
一実施形態では、図２に示すように、少なくとも一つのサイレンサエレメント２８は、サイレンサ組立用ボルト３０によって外気導入空間２４内に支持される。
かかる構成によれば、サイレンサエレメント２８を外気導入空間２４に支持するサイレンサ組立用ボルト３０を利用して第１側壁２２、第２側壁２６及びスクロールケーシング１６を締結することができる。このため、簡易な構成で、サイレンサ８と遠心圧縮機６とを安定的に連結した状態を実現することができる。
一実施形態では、図２に示すように、少なくとも一つのサイレンサエレメント２８は、回転軸線Ｏを中心とする径方向に沿って配列された複数のサイレンサエレメント２８を含む。また、複数のサイレンサエレメント２８の各々は、回転軸線Ｏの周りに設けられた円環状のエレメントであり、サイレンサ組立用ボルト３０が挿通される挿通孔３２を有し、挿通孔３２に挿通されたサイレンサ組立用ボルト３０によって外気導入空間２４内に支持される。図示する形態では、サイレンサ組立用ボルト３０は、第１側壁２２に設けられた挿通孔４２、各サイレンサエレメント２８の挿通孔３２、第２側壁２６に設けられた挿通孔４４に順に挿通され、スクロールケーシング１６に形成されたボルト穴４６に螺合している。
かかる構成によれば、インペラの回転軸線Ｏに沿って配列された複数の円環状のサイレンサエレメント２８を外気導入空間２４に支持するサイレンサ組立用ボルト３０を利用して、第１側壁２２、第２側壁２６及びスクロールケーシング１６を締結することができる。このため、簡易な構成で、サイレンサ８と遠心圧縮機６とを安定的に連結した状態を実現することができる。
一実施形態では、図２に示すように、スクロールケーシング１６は、スクロール室１４を形成するスクロール室形成部３４と、スクロール室形成部３４からサイレンサ８側に突出する円環状の第１突出部３６と、第１突出部３６よりもインペラ１０の径方向における外側に位置し、スクロール室形成部３４からサイレンサ８側に突出する円環状の第２突出部３８とを含む。また、圧縮機組立用ボルト２０は、空気案内筒１２の入口側１８と第１突出部３６とを締結し、サイレンサ組立用ボルト３０は、第１側壁２２、第２側壁２６及び第２突出部３８を締結する。
かかる構成によれば、空気案内筒１２の入口側１８と締結される第１突出部３６よりも、サイレンサ８と締結される第２突出部３８がインペラ１０の径方向における外側に位置しているため、インペラ１０が破断した場合に、インペラ破片が空気案内筒１２や第１突出部３６を貫通して第２突出部３８又はその付近に到達するリスクを低減することができる。これにより、第２突出部３８の破損を抑制し、サイレンサ８と遠心圧縮機６とを安定的に連結した状態を実現することができる。
一実施形態では、図２に示すように、第２突出部３８は、第１突出部３６よりもサイレンサ８側に突出するとともにサイレンサ８の第２側壁２６に当接している。また、第１突出部３６と第２突出部３８の間に形成される円環状の空間４０が空気案内筒１２の内側の空間４８と連通するように、空気案内筒１２の入口側１８とサイレンサ８の第２側壁２６との間には間隙ｇが設けられている。
インペラ１０が破断した場合、スクロール室１４側からサイレンサ８へ逆流する空気は大気圧よりも高圧である。この点、上記構成によれば、スクロール室１４側からサイレンサ８へ空気が逆流した際に、第１突出部３６と第２突出部３８との間の円環状の空間４０を、サイレンサ８の内側の外気導入空間２４の圧力上昇を抑制するためのバッファ空間として機能させることが可能となる。
このため、逆流した空気によってサイレンサ８に作用する、空気案内筒１２から離れる方向ｄ１（図３参照）の力を低減することが可能となる。これにより、サイレンサ組立用ボルト３０に生じる引張応力を低減し、サイレンサ組立用ボルト３０の破断を抑制することができる。したがって、サイレンサ８と遠心圧縮機６とを安定的に連結した状態を実現することができる。
本発明は上述した実施形態に限定されることはなく、上述した実施形態に変形を加えた形態や、これらの形態を適宜組み合わせた形態も含む。
例えば、本発明は、上述した排気タービン式過給機（ターボチャージャ）に限らず、内燃機関の出力軸からベルト等を介して取り出した動力によって圧縮機を駆動する機械式の過給機（スーパーチャージャ）にも適用することができる。
２ タービン
４ 圧縮装置
６ 遠心圧縮機
５ 回転軸
８ サイレンサ
１０ インペラ
１２ 空気案内筒
１４ スクロール室
１６ スクロールケーシング
１８ 入口側
２０ 圧縮機組立用ボルト
２２ 第１側壁
２４ 外気導入空間
２５ ボルト
２６ 第２側壁
２７ 中央開口
２８ サイレンサエレメント
３０ サイレンサ組立用ボルト
３２ 挿通孔
３４ スクロール室形成部
３６ 第１突出部
３８ 第２突出部
４０ 空間
４２ 挿通孔
４４ 挿通孔
４６ ボルト穴
４８ 空間
１００ 過給機
Ｏ 回転軸線
ｄ１ 矢印
ｄ２，ｄ４ 方向
００４ 圧縮装置
００６ 遠心圧縮機
００８ サイレンサ
００８ａ， フランジ
０１０ インペラ
０１２ 案内筒
０１２ａ フランジ
０１４ スクロール室
０１６ スクロールケーシング
０１６ａ フランジ
０２０ 圧縮機組立用ボルト
０２８ サイレンサエレメント
０３１ サイレンサ取付用ボルト

Claims (11)

  1. 遠心圧縮機及びサイレンサを備える圧縮装置であって、
    前記遠心圧縮機は、
    流体を圧縮するためのインペラと、
    前記インペラを収容し前記流体を案内するための案内筒と、
    前記案内筒を通過した前記流体を外部へ案内するスクロール室を形成するスクロールケーシングと、
    前記案内筒の入口側と前記スクロールケーシングとを締結する圧縮機組立用ボルトと、
    を含み、
    前記サイレンサは、前記インペラの回転軸線方向に沿って前記サイレンサ全体を貫通するとともに前記サイレンサと前記スクロールケーシングとを締結するサイレンサ組立用ボルトを含む、圧縮装置。
  2. 前記サイレンサは、
    前記インペラの回転軸線と交差する方向に延在する第１側壁と、
    前記第１側壁と前記遠心圧縮機との間において前記回転軸線の周りに設けられ、前記案内筒に外気を導くための外気導入空間を前記第１側壁との間に形成する環状の第２側壁と、を含み、
    前記サイレンサ組立用ボルトは、前記インペラの回転軸線に沿う方向に前記第１側壁から前記スクロールケーシングまで延在し、前記第１側壁、前記第２側壁及び前記スクロールケーシングを締結する、請求項１に記載の圧縮装置。
  3. 前記サイレンサはさらに、前記外気導入空間に設けられた少なくとも一つのサイレンサエレメントを含み、
    前記サイレンサエレメントは、前記サイレンサ組立用ボルトによって前記外気導入空間内に支持される、請求項２に記載の圧縮装置。
  4. 前記少なくとも一つのサイレンサエレメントは、前記回転軸線に沿って配列される複数のサイレンサエレメントを含み、
    前記複数のサイレンサエレメントの各々は、前記回転軸線の周りに設けられた環状のエレメントであり、前記サイレンサ組立用ボルトが挿通される挿通孔を有し、前記挿通孔に挿通された前記サイレンサ組立用ボルトによって前記外気導入空間内に支持される、請求項３に記載の圧縮装置。
  5. 前記スクロールケーシングは、前記スクロール室を形成するスクロール室形成部と、前記スクロール室形成部から前記サイレンサ側に突出する環状の第１突出部と、前記第１突出部よりも前記インペラの径方向における外側に位置し、前記スクロール室形成部から前記サイレンサ側に突出する環状の第２突出部と、
    を有し、
    前記圧縮機組立用ボルトは、前記案内筒の入口側と前記第１突出部とを締結し、
    前記サイレンサ組立用ボルトは、前記サイレンサ及び前記第２突出部を締結する、請求項１に記載の圧縮装置。
  6. 前記第２突出部は、前記第１突出部よりも前記サイレンサ側に突出するとともに前記サイレンサに当接しており、
    前記第１突出部と前記第２突出部の間に形成される空間が前記案内筒の内側の空間と連通するように、前記案内筒と前記サイレンサとの間に間隙が設けられている、請求項５に記載の圧縮装置。
  7. 前記サイレンサ組立用ボルトは、前記スクロールケーシングに形成されたボルト穴に螺合している、請求項１から６の何れか一項に記載の圧縮装置。
  8. 前記インペラが破断してインペラ破片が前記案内筒に衝突した場合でも、該衝突の衝撃が、前記案内筒から直接的に前記サイレンサ組立用ボルトに伝達されることはなく、前記案内筒から前記スクロールケーシングを介して前記サイレンサ組立用ボルトに伝達されるように構成される請求項１から７の何れか一項に記載の圧縮装置。
  9. 前記サイレンサは前記案内筒には接触していない、請求項１から８の何れか一項に記載の圧縮装置。
  10. 前記遠心圧縮機は、
    前記案内筒の出口側において、前記案内筒の外周側に嵌合され、前記案内筒の内部と前記スクロール室とを連通するディフューザ通路を形成するディフューザ部材と、
    前記ディフューザ部材と前記スクロールケーシングとを締結するボルトと、をさらに含む、請求項１から９の何れか一項に記載の圧縮装置。
  11. 請求項１乃至１０の何れか１項に記載の圧縮装置と、前記圧縮装置の前記遠心圧縮機とともに回転するタービンとを備える過給機。
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