JPH06185498A - コンプレッサ - Google Patents

コンプレッサ

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JPH06185498A
JPH06185498A JP4354880A JP35488092A JPH06185498A JP H06185498 A JPH06185498 A JP H06185498A JP 4354880 A JP4354880 A JP 4354880A JP 35488092 A JP35488092 A JP 35488092A JP H06185498 A JPH06185498 A JP H06185498A
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JP
Japan
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chamber
flow rate
communication passage
valve body
impeller
Prior art date
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Pending
Application number
JP4354880A
Other languages
English (en)
Inventor
Takeshi Mitsubori
健 三堀
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
IHI Corp
Original Assignee
IHI Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by IHI Corp filed Critical IHI Corp
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Publication of JPH06185498A publication Critical patent/JPH06185498A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00Details, component parts, or accessories
    • F04D29/66Combating cavitation, whirls, noise, vibration or the like; Balancing
    • F04D29/68Combating cavitation, whirls, noise, vibration or the like; Balancing by influencing boundary layers
    • F04D29/681Combating cavitation, whirls, noise, vibration or the like; Balancing by influencing boundary layers especially adapted for elastic fluid pumps
    • F04D29/685Inducing localised fluid recirculation in the stator-rotor interface
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D27/00Control, e.g. regulation, of pumps, pumping installations or pumping systems specially adapted for elastic fluids
    • F04D27/02Surge control
    • F04D27/0207Surge control by bleeding, bypassing or recycling fluids
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D27/00Control, e.g. regulation, of pumps, pumping installations or pumping systems specially adapted for elastic fluids
    • F04D27/02Surge control
    • F04D27/0207Surge control by bleeding, bypassing or recycling fluids
    • F04D27/0215Arrangements therefor, e.g. bleed or by-pass valves
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00Details, component parts, or accessories
    • F04D29/40Casings; Connections of working fluid
    • F04D29/42Casings; Connections of working fluid for radial or helico-centrifugal pumps
    • F04D29/4206Casings; Connections of working fluid for radial or helico-centrifugal pumps especially adapted for elastic fluid pumps
    • F04D29/4213Casings; Connections of working fluid for radial or helico-centrifugal pumps especially adapted for elastic fluid pumps suction ports

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Control Of Positive-Displacement Air Blowers (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 大流量運転時の効率低下を防止する。 【構成】 コンプレッサハウジング7のシュラウド部3
内に環状のチャンバ8を設ける。シュラウド部3の羽根
車1側の位置とその上流側位置に、チャンバ8と連通す
る第1連通路9と第2連通路10を穿設する。チャンバ
8内に、第2連通路10を開閉するための弁体を組み込
む。小流量運転時に、スプリング13の圧力に抗し弁体
12を移動させて第2連通路10を開き、空気循環流を
発生させる。大流量運転時に、スプリング13の圧力で
弁体12をストッパ14に押し当てて第2連通路を閉
じ、空気循環流の発生を抑える。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はエンジンへの過給圧を発
生させるターボチャージャで用いるコンプレッサに関す
るものである。
【0002】
【従来の技術】エンジンへの過給を行うターボチャージ
ャは、たとえば、翼車を有するタービンと羽根車を有す
るコンプレッサとを軸受車室を介して一体構造とし、上
記翼車と羽根車とを、軸受車室内に回転自在に支持させ
た軸にて連結し、エンジンの排気によって翼車を回転さ
せ、該翼車の回転で軸を介して羽根車を回転させること
により、吸気をコンプレッサで圧縮してエンジンに給気
するようにしてある。
【0003】上記ターボチャージャで用いるコンプレッ
サにおいては、図2に一例を示す如く、空気流量が減少
してくると、コンプレッサ特性曲線B1がサージ線S1
を越えてサージング領域Aに入るという特性がある。し
たがって、上記サージ線をS1からS2の位置へと小
(低)流量側へ移動させることができれば、コンプレッ
サ特性曲線をB2の如くできてエンジンの運転範囲に対
してより広い範囲に亘り適合させることができる。
【0004】そのため、最近、図3に示す如く、羽根車
1を包囲する位置から前方へ延びて吸気口2を形成する
ようにしたシュラウド部3と、該シュラウド部3の外周
位置でディフューザ部4と連通するスクロール状の圧縮
流路5を形成するようにした圧縮流路形成部6とを有し
てなるコンプレッサハウジング7を備えたターボチャー
ジャのコンプレッサにおいて、上記シュラウド部3の壁
中に環状のチャンバ8を設け、該チャンバ8と上記羽根
車1の設置位置とを径方向に連通させる第1連通路9、
及びチャンバ8と羽根車設置位置の上流位置とを径方向
に連通させる第2連通路10を、上記シュラウド部3
に、それぞれ周方向に亘ってスロット状に穿設したもの
が提案されている。
【0005】上記コンプレッサによれば、運転を行う
と、羽根車1の回転領域の圧力差によって、羽根車1の
部分を通過する空気の一部が第1連通路9からチャンバ
8内に入り込んで第2連通路10から排出され、排出さ
れた空気は吸気口2から入ってくる空気が第2連通路1
0の部分を通過することで、第2連通路10を通り羽根
車1側へ誘導される。したがって、空気の循環流11を
発生させることができて流量容量を減少でき、これによ
り図2に示すサージ線をS1からS2の位置へ移動させ
ることができるものである。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記最近提
案されたコンプレッサの場合、上述した如く、空気の一
部を循環させることができるため、サージ線を小流量域
までもって行くことができるが、大流量時にも空気の循
環流が発生することから、図2に示す如く、従来ではC
1の如き状態であった効率曲線がC2の如き状態とな
り、大流量時の効率が悪くなる問題が惹起される。
【0007】そこで、本発明は、上記最近提案されたコ
ンプレッサを更に一歩進めて、小流量時でもサージング
が起らないようにすることは勿論のこと、大流量時でも
効率を低下させることがないようにしようとするもので
ある。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するために、羽根車を包囲する位置から前方に延びて
吸気口を形成するようにしたコンプレッサハウジングの
シュラウド部の中に、環状のチャンバを設け、上記シュ
ラウド部に、チャンバと羽根車設置位置とを連通させる
第1連通路、及びチャンバと羽根車設置位置の上流位置
とを連通させる第2連通路がそれぞれ穿設してあるコン
プレッサにおいて、上記チャンバ内に、上記第2連通路
を開閉するための弁体を組み込むと共に、該弁体を第1
連通路側へ向けて付勢して上記第2連通路を閉鎖するよ
うにするスプリングを組み込み、且つ上記チャンバ内の
弁体より第1連通路側の部分の圧力が所定圧力以上にな
ったときに弁体がスプリングに抗し移動して上記第2連
通路が開放されるようにした構成とする。
【0009】
【作用】小流量運転を行うと、チャンバ内の圧力が高い
ことから、弁体はスプリングに抗し移動させられること
により第2連通路が開かれる。したがって、空気循環流
が発生し、サージングが防止される。一方、大流量運転
を行うと、チャンバ内の圧力が小さくなるため、弁体が
スプリングにより押されて第2連通路を塞ぐ位置まで移
動させられて第2連通路が閉じられる。したがって、チ
ャンバを通る空気循環流の発生が抑えられ、効率の低下
が防止されることになる。
【0010】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。
【0011】図1は本発明の一実施例を示すもので、図
3に示したと同様な構成としてあるターボチャージャの
コンプレッサにおいて、コンプレッサハウジング7のシ
ュラウド部3に設けた環状のチャンバ8内に、第2連通
路10を閉塞できる厚みを有するリングピストン状の弁
体12を、羽根車1の軸に沿う方向へ摺動自在に組み込
むと共に、該弁体12とチャンバ8の吸気口2側の端面
との間に、上記弁体12を第2連通路10側から第1連
通路9側へ向けて移動付勢するためのスプリング(圧
縮)13を介装し、且つ上記チャンバ8内の圧力が所定
圧力以上になったときに上記弁体12がスプリング13
に抗し吸気口2側へ向けて移動して第2連通路10が開
放されるように、上記スプリング13の圧力を設定し、
更に、上記チャンバ8の内壁部所要位置に、第1連通路
9側へ向けて付勢される弁体12を第2連通路10を閉
鎖する位置に拘束するためのストッパ14を設ける。
【0012】なお、上記チャンバ8内の圧力は、図2の
曲線Dに示す如く、大流量になる程低くなるので、上記
スプリング13の圧力は、中間流量領域で効率が悪くな
り始めるとき(E部)の圧力よりも小さく設定し、大流
量運転時に弁体12が第2連通路10を塞ぐことにより
空気循環流の発生が抑えられるようにしてある。
【0013】小流量運転時は、図1の実線で示す如く、
チャンバ8内の弁体12が第2連通路10を閉鎖しない
位置にあるため、図3に示したコンプレッサの場合と同
様に、図2に示すサージ線をS1からS2の位置へと小
流量側へ移動させることができ、サージングの発生を防
止することができる。すなわち、小流量運転を行った場
合には、図2の曲線Dに示す如く、チャンバ8内の圧力
はスプリング13の圧力よりも高いので、弁体12が上
記スプリング13に抗し吸気口2側へ押し付けられるこ
とになって第2連通路10が開放されることになる。し
たがって、上記羽根車1の羽根部分を通過する空気の一
部を、第1連通路9からチャンバ8内を通して第2連通
路10から排出し、それを再び羽根車1に向けて流すこ
とができて、空気の循環流11(図3参照)を発生させ
ることができ、これによりサージ線を小流量側へもって
くることができる。
【0014】一方、上記小流量運転から大流量運転へと
移行させて行くと、チャンバ8内の圧力が次第に低くな
って行き、図2のE部を超えると、図1の二点鎖線で示
す如く、弁体12はスプリング13の圧力によって第1
連通路9側へ向けて押され、第2連通路10を閉塞する
位置まで移動させられた時点でストッパ14に当接させ
られて位置拘束される。このようにして第2連通路10
が塞がれた状態になると、空気の循環流が発生しなくな
るので、中間流量域から大流量域にかけての効率が図2
の線C3に示す如く従来と同程度に改善される。
【0015】本発明においては、上述した如く、大流量
運転時に空気の循環流が発生しないようにすることがで
きて効率をよくすることができるが、更に、羽根車1へ
の励振力を低減することができる利点もある。すなわ
ち、大流量運転で空気を循環させると、羽根車1の励振
力が大きくなってくるおそれがあるが、空気を循環させ
ないので、このような問題がなくなる。
【0016】なお、上記実施例では、弁体12を第1連
通路9側へ移動付勢するために圧縮スプリング13を用
いた場合を示したが、これに代えて、図1において、弁
体12を挟んだ反対側の位置に引張スプリングを設ける
ようにしてもよいこと、又、弁体12の形状は図示し説
明した以外の形状であってもよいこと、その他本発明の
要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得るこ
とは勿論である。
【0017】
【発明の効果】以上述べた如く、本発明のコンプレッサ
によれば、運転時に空気循環流を発生させるために、シ
ュラウド部にチャンバ及び第1、第2連通路が設けてあ
る構成において、上記チャンバ内に、該チャンバ内が所
定の圧力以上になったときに第2連通路を開き、それ以
外では第2連通路を閉じているように弁体を組み込んだ
ので、小流量運転時には、空気の一部を循環させること
ができてサージ線を小流量域へ移動させることができる
と共に、大流量運転時には、上記弁体で第2連通路を塞
ぐことができることにより、空気循環流の発生を抑える
ことができて効率の低下を防止することができる、とい
う優れた効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のコンプレッサの一実施例を示す概要図
である。
【図2】コンプレッサの流量に対する圧力比と効率とチ
ャンバ内圧との関係を示す図である。
【図3】最近提案されているコンプレッサの一例を示す
概要図である。
【符号の説明】
1 羽根車 2 吸気口 3 シュラウド部 7 コンプレッサハウジング 8 チャンバ 9 第1連通路 10 第2連通路 12 弁体 13 スプリング

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 羽根車を包囲する位置から前方に延びて
    吸気口を形成するようにしたコンプレッサハウジングの
    シュラウド部の中に、環状のチャンバを設け、上記シュ
    ラウド部に、チャンバと羽根車設置位置とを連通させる
    第1連通路、及びチャンバと羽根車設置位置の上流位置
    とを連通させる第2連通路がそれぞれ穿設してあるコン
    プレッサにおいて、上記チャンバ内に、上記第2連通路
    を開閉するための弁体を組み込むと共に、該弁体を第1
    連通路側へ向けて付勢して上記第2連通路を閉鎖するよ
    うにするスプリングを組み込み、且つ上記チャンバ内の
    弁体より第1連通路側の部分の圧力が所定圧力以上にな
    ったときに弁体がスプリングに抗し移動して上記第2連
    通路が開放されるようにした構成を有することを特徴と
    するコンプレッサ。
JP4354880A 1992-12-18 1992-12-18 コンプレッサ Pending JPH06185498A (ja)

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JP4354880A JPH06185498A (ja) 1992-12-18 1992-12-18 コンプレッサ

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006002650A (ja) * 2004-06-17 2006-01-05 Toyota Motor Corp 入口ベーンとバイパス制御弁とを連動させた遠心圧縮機
JP2018168742A (ja) * 2017-03-29 2018-11-01 三菱重工業株式会社 再循環流路構造、排気タービン過給機及びエンジン
CN114391065A (zh) * 2019-10-09 2022-04-22 株式会社Ihi 离心压缩机

Cited By (4)

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DE112020004869T5 (de) 2019-10-09 2022-06-30 Ihi Corporation Radialverdichter

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