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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