JPWO2019004386A1 - 遠心圧縮機 - Google Patents

Abstract

遠心圧縮機は、インペラと、インペラが配され、インペラの回転軸方向に延在する主流路１０１と、主流路１０１に連通する上流連通部１０３および上流連通部１０３よりもインペラ側で主流路１０１に連通する下流連通部１０４を有し、インペラの回転方向に延在する副流路１０２と、開口部を有し、副流路１０２に配された複数の開閉部と、複数の開閉部のうち、少なくとも１つを回転方向に作動させる駆動部１０８と、を備える。

Description

本開示は、主流路と連通する副流路が形成された遠心圧縮機に関する。本出願は２０１７年６月２８日に提出された日本特許出願第２０１７−１２６７６０号に基づく優先権の利益を主張するものであり、その内容は本出願に援用される。

遠心圧縮機においては、主流路と連通する副流路が形成される場合がある。主流路には、コンプレッサインペラが配される。主流路のうち、コンプレッサインペラの上流では、絞り部によって流路幅が縮小される。主流路と副流路は、上流連通部および下流連通部によって連通する。副流路には開閉弁が配される。流量が小さい領域では、開閉弁が閉弁される。流量が大きくなると開閉弁が開弁され、流路断面積が拡大する。

特許文献１に記載された遠心圧縮機では、副流路に球状流路が形成されている。球状流路の内周面および外周面は、同心の球面である。開閉弁の弁体は、コンプレッサインペラの回転方向に複数設けられる。弁体は、球状流路の内周面および外周面に沿った円弧形状である。弁体は回転軸を介して回転自在に支持される。回転軸は、放射状に複数設けられる。回転軸の軸心は、球状流路の内周面および外周面の曲率中心を通過する。回転軸が回転することで、複数の弁体が大凡面一に並ぶことで閉弁する。

特許第５８２４８２１号公報

特許文献１に記載のように、副流路を開閉する機構は複雑であった。そのため、構造を簡略化する技術の開発が希求される。

本開示の目的は、構造を簡略化することが可能な遠心圧縮機を提供することである。

上記課題を解決するために、本開示の一態様に係る遠心圧縮機は、インペラと、インペラが配され、インペラの回転軸方向に延在する主流路と、主流路に連通する上流連通部および上流連通部よりもインペラ側で主流路に連通する下流連通部を有し、インペラの回転方向に延在する副流路と、開口部を有し、副流路に配された複数の開閉部と、複数の開閉部のうち、少なくとも１つを回転方向に作動させる駆動部と、を備える。

上流連通部および下流連通部よりも、インペラの径方向内側に突出する絞り部を備えてもよい。

副流路に設けられ、下流連通部を有し、インペラに近づくにしたがって、インペラの径方向内側に向かうインペラ側流路部を備え、複数の開閉部は、インペラ側流路部よりも、上流連通部側に配されてもよい。

複数の開閉部は、第１開閉部と、第１開閉部よりも下流連通部側に位置する第２開閉部と、を含み、第１開閉部には、上流連通部側から下流連通部側に向かって離隔距離が小さくなる一対の第１ガイド部が設けられてもよい。

複数の開閉部は、第１開閉部と、第１開閉部よりも下流連通部側に位置する第２開閉部と、を含み、第２開閉部には、上流連通部側から下流連通部側に向かって離隔距離が大きくなる一対の第２ガイド部が設けられてもよい。

開口部の平面形状は、少なくとも、内径側の回転方向の長さが外径側よりも短いか、または、回転方向の両端部が曲面形状であってもよい。

本開示によれば、構造を簡略化することが可能となる。

図１は、過給機の概略断面図である。 図２は、図１の破線部分の抽出図である。 図３Ａは、図２のＩＩＩａ−ＩＩＩａ線における断面図である。 図３Ｂは、図２のＩＩＩｂ−ＩＩＩｂ線における断面図である。 図３Ｃは、図３Ｂの断面において、第１開閉部が図３Ｂと異なる位置にある図である。 図４Ａは、図３Ａと同じ位置の断面図（図２のＩＩＩａ−ＩＩＩａ線における断面図）である。 図４Ｂは、図３Ａと同じ位置の断面図（図２のＩＩＩａ−ＩＩＩａ線における断面図）である。 図５Ａは、図２と同じ位置の断面図である。 図５Ｂは、図５ＡのＶｂ−Ｖｂ線における断面図である。 図６Ａは、第１変形例における図３Ａに対応する位置の断面図である。 図６Ｂは、第１変形例における図３Ｂに対応する位置の断面図である。 図６Ｃは、第２変形例における図３Ａに対応する位置の断面図である。 図６Ｄは、第２変形例における図３Ｂに対応する位置の断面図である。

以下に添付図面を参照しながら、本開示の一実施形態について詳細に説明する。実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値等は、理解を容易とするための例示にすぎず、特に断る場合を除き、本開示を限定するものではない。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。また本開示に直接関係のない要素は図示を省略する。

図１は、過給機Ｃの概略断面図である。図１に示す矢印Ｌ方向を過給機Ｃの左側として説明する。図１に示す矢印Ｒ方向を過給機Ｃの右側として説明する。過給機Ｃのうち、後述するコンプレッサインペラ９（インペラ）側は、遠心圧縮機として機能する。以下では、遠心圧縮機の一例として、過給機Ｃについて説明する。ただし、遠心圧縮機は、過給機Ｃに限られない。遠心圧縮機は、過給機Ｃ以外の装置に組み込まれてもよいし、単体であってもよい。

図１に示すように、過給機Ｃは、過給機本体１を備える。この過給機本体１は、ベアリングハウジング２を備える。ベアリングハウジング２の左側には、締結ボルト３によってタービンハウジング４が連結される。ベアリングハウジング２の右側には、締結ボルト５によってコンプレッサハウジング１００が連結される。

ベアリングハウジング２には、軸受孔２ａが形成されている。軸受孔２ａは、過給機Ｃの左右方向に貫通する。軸受孔２ａに軸受６が設けられる。図１では、軸受６の一例としてフルフローティング軸受を示す。ただし、軸受６は、セミフローティング軸受や転がり軸受など、他のラジアル軸受であってもよい。軸受６によって、シャフト７が回転自在に軸支されている。シャフト７の左端部にはタービンインペラ８が設けられる。タービンインペラ８がタービンハウジング４内に回転自在に収容されている。また、シャフト７の右端部にはコンプレッサインペラ９が設けられる。コンプレッサインペラ９がコンプレッサハウジング１００内に回転自在に収容されている。

コンプレッサハウジング１００には、主流路１０１が形成される。主流路１０１は、過給機Ｃの右側に開口する。主流路１０１は、コンプレッサインペラ９の回転軸方向（以下、単に回転軸方向と称す）に延在する。主流路１０１は、不図示のエアクリーナに接続される。コンプレッサインペラ９は、主流路１０１に配される。

上記のように、締結ボルト５によってベアリングハウジング２とコンプレッサハウジング１００が連結された状態では、ディフューザ流路１０が形成される。ディフューザ流路１０は、ベアリングハウジング２とコンプレッサハウジング１００の対向面によって形成される。ディフューザ流路１０は、空気を昇圧する。ディフューザ流路１０は、シャフト７の径方向内側から外側に向けて環状に形成されている。ディフューザ流路１０は、上記の径方向内側において主流路１０１に連通している。

また、コンプレッサハウジング１００には、コンプレッサスクロール流路１１が設けられている。コンプレッサスクロール流路１１は、環状である。コンプレッサスクロール流路１１は、例えばディフューザ流路１０よりもシャフト７の径方向外側に位置する。コンプレッサスクロール流路１１は、不図示のエンジンの吸気口と連通する。コンプレッサスクロール流路１１は、ディフューザ流路１０にも連通している。コンプレッサインペラ９が回転すると、主流路１０１からコンプレッサハウジング１００内に空気が吸気される。吸気された空気は、コンプレッサインペラ９の翼間を流通する過程において、遠心力の作用により増速される。増速された空気は、ディフューザ流路１０およびコンプレッサスクロール流路１１で昇圧される。昇圧された空気は、エンジンの吸気口に導かれる。

タービンハウジング４には、吐出口１２が形成されている。吐出口１２は、過給機Ｃの左側に開口する。吐出口１２は、不図示の排気ガス浄化装置に接続される。また、タービンハウジング４には、流路１３と、タービンスクロール流路１４とが設けられている。タービンスクロール流路１４は環状である。タービンスクロール流路１４は、例えば流路１３よりもタービンインペラ８の径方向外側に位置する。タービンスクロール流路１４は、不図示のガス流入口と連通する。ガス流入口には、不図示のエンジンの排気マニホールドから排出される排気ガスが導かれる。ガス流入口は、上記の流路１３にも連通している。ガス流入口からタービンスクロール流路１４に導かれた排気ガスは、流路１３およびタービンインペラ８の翼間を介して吐出口１２に導かれる。吐出口１２に導かれた排気ガスは、その流通過程においてタービンインペラ８を回転させる。

そして、上記のタービンインペラ８の回転力は、シャフト７を介してコンプレッサインペラ９に伝達される。上記のとおりに、空気は、コンプレッサインペラ９の回転力によって昇圧されて、エンジンの吸気口に導かれる。

図２は、図１の破線部分の抽出図である。図２に示すように、コンプレッサハウジング１００には、主流路１０１および副流路１０２が形成される。主流路１０１は、縮径部１０１ａと、上流平行部１０１ｂと、拡径部１０１ｃと、下流平行部１０１ｄとを有する。縮径部１０１ａは、コンプレッサインペラ９側に向かって内径が小さくなる。縮径部１０１ａは、コンプレッサハウジング１００の円筒部１００ａの端面に開口する。上流平行部１０１ｂは、回転軸方向に平行である。上流平行部１０１ｂは、縮径部１０１ａからコンプレッサインペラ９側に連続する。拡径部１０１ｃは、コンプレッサインペラ９側に向かって内径が大きくなる。拡径部１０１ｃは、上流平行部１０１ｂからコンプレッサインペラ９側に連続する。下流平行部１０１ｄは、回転軸方向に平行である。下流平行部１０１ｄは、拡径部１０１ｃからコンプレッサインペラ９側に連続する。縮径部１０１ａと、上流平行部１０１ｂと、拡径部１０１ｃは、コンプレッサインペラ９の羽根９ａより上流側に位置する。下流平行部１０１ｄの内周には、コンプレッサインペラ９の羽根９ａが配される。

主流路１０１には、縮径部１０１ａと、上流平行部１０１ｂと、拡径部１０１ｃとによって、絞り部１０１ｅが形成される。絞り部１０１ｅは、下流平行部１０１ｄの内周面よりも、コンプレッサインペラ９の径方向内側に突出する。絞り部１０１ｅは、例えば、後述する上流連通部１０３および下流連通部１０４よりも、コンプレッサインペラ９の径方向内側に突出する。絞り部１０１ｅは、例えば、上流連通部１０３および下流連通部１０４に対して、回転軸方向の間に位置する。絞り部１０１ｅは、コンプレッサインペラ９に対して、回転軸方向に対向する。主流路１０１のうち、絞り部１０１ｅが形成された部位は、絞り部１０１ｅによって流路断面積が小さくなっている。主流路１０１は、少なくとも絞り部１０１ｅが形成されればよい。例えば、上流平行部１０１ｂが形成されず、縮径部１０１ａと拡径部１０１ｃが連続し、この接続部に絞り部１０１ｅが形成されてもよい。

副流路１０２は、コンプレッサハウジング１００の円筒部１００ａに形成される。副流路１０２は、主流路１０１の径方向外側に形成される。副流路１０２は、コンプレッサインペラ９の回転方向（以下、単に回転方向と称す。シャフト７の周方向、後述する隔壁部１０５の周方向）に延在する。副流路１０２は、平行部１０２ａと、インペラ側流路部１０２ｂを有する。平行部１０２ａの内壁面は、回転軸方向に延在する。

インペラ側流路部１０２ｂは、コンプレッサインペラ９に近づくにしたがって、例えば、径方向内側に向かう。インペラ側流路部１０２ｂは、コンプレッサインペラ９の回転軸（以下、単に回転軸と称す）に平行な断面形状が湾曲している。インペラ側流路部１０２ｂの曲率中心は、インペラ側流路部１０２ｂよりも径方向内側（図２中、右下側）に位置する。ただし、インペラ側流路部１０２ｂの曲率中心は、インペラ側流路部１０２ｂよりも、径方向外側（図２中、左上側）に位置してもよい。また、インペラ側流路部１０２ｂは、回転軸に平行な断面形状が直線であってもよい。

副流路１０２は、主流路１０１に対して、上流連通部１０３および下流連通部１０４で連通する。上流連通部１０３および下流連通部１０４は、主流路１０１に開口する開口部である。上流連通部１０３は、縮径部１０１ａに開口する。下流連通部１０４は、拡径部１０１ｃに開口する。下流連通部１０４は、主流路１０１のうち、コンプレッサインペラ９より上流に開口する。下流連通部１０４は、上流連通部１０３よりもコンプレッサインペラ９側に位置する。上流連通部１０３は、平行部１０２ａに設けられる。下流連通部１０４は、インペラ側流路部１０２ｂに設けられる。

コンプレッサハウジング１００には、隔壁部１０５が設けられる。隔壁部１０５は、円筒部１００ａの内部に設けられる。隔壁部１０５は、副流路１０２と主流路１０１の径方向の間に位置する。隔壁部１０５は、主流路１０１と副流路１０２を仕切る。隔壁部１０５は、例えば、環状である。ただし、隔壁部１０５は、環状に限らず、例えば、周方向の一部が切り欠かれていてもよい。隔壁部１０５の内周は、主流路１０１の縮径部１０１ａ、上流平行部１０１ｂ、および、拡径部１０１ｃに面する。隔壁部１０５の外周は、副流路１０２の平行部１０２ａ、インペラ側流路部１０２ｂに面する。言い換えると、隔壁部１０５の内周面は、主流路１０１の一部を形成する。隔壁部１０５の外周面は、副流路１０２の一部を形成する。

図３Ａは、図２のＩＩＩａ−ＩＩＩａ線における断面図である。図３Ｂは、図２のＩＩＩｂ−ＩＩＩｂ線における断面図である。図３Ｃは、図３Ｂの断面において、第１開閉部１０６が図３Ｂと異なる位置にある図である。図２、図３Ａ、図３Ｂ、図３Ｃに示すように、副流路１０２の平行部１０２ａには、第１開閉部１０６および第２開閉部１０７が設けられる。第１開閉部１０６および第２開閉部１０７は、平行部１０２ａのうち、回転軸方向の中心よりもインペラ側流路部１０２ｂ側（コンプレッサインペラ９側）に位置する。ただし、第１開閉部１０６および第２開閉部１０７の一方または双方は、インペラ側流路部１０２ｂに設けられてもよい。

第１開閉部１０６は、環状の板部材で構成される本体部１０６ａを備える。第１開閉部１０６は、環状に限らず、例えば、周方向の一部が切り欠かれていてもよい。第１開閉部１０６は、板部材に限らず、回転軸方向に厚みを有する円筒形状であってもよい。第１開閉部１０６の本体部１０６ａの中央には貫通孔１０６ａ_１が形成される。第１開閉部１０６の本体部１０６ａは、貫通孔１０６ａ_１に挿通される隔壁部１０５によって回転自在に支持される。

第１開閉部１０６の本体部１０６ａには、第１開口孔１０６ｂ（開口部）が形成される。第１開口孔１０６ｂは、本体部１０６ａを回転軸方向に貫通する。第１開口孔１０６ｂは、周方向に離隔して複数形成される。ここでは、第１開口孔１０６ｂの数が４つの場合を例に挙げて説明する。ただし、第１開口孔１０６ｂの数は、１〜３つでもよいし、５つ以上でもよい。また、第１開口孔１０６ｂの数、および、後述する第２開口孔１０７ａの数を奇数とすることで、共振抑制の効果が期待される。第１開口孔１０６ｂの平面形状（回転軸方向から見た形状、回転軸方向に垂直な断面形状）では、径方向内側（内径側）の回転方向の長さが、径方向外側（外径側）よりも短い。

第１開口孔１０６ｂのうち、径方向内側の内壁面および径方向外側の内壁面が円弧形状である。曲率中心は、本体部１０６ａの中心（回転軸上、シャフト７の軸心上）に位置する。第１開口孔１０６ｂのうち、径方向内側の内壁面および径方向外側の内壁面は、径方向に延在する内壁面で結ばれる。

第２開閉部１０７は、副流路１０２の平行部１０２ａのうち、径方向外側の内壁面および径方向内側の内壁面（隔壁部１０５の外周面）に一体成型される環状のリブである。隔壁部１０５は、第２開閉部１０７によって、コンプレッサハウジング１００内に保持されている。ただし、隔壁部１０５は、コンプレッサハウジング１００と別体で形成されて、コンプレッサハウジング１００に取り付けられてもよい。

第２開閉部１０７は、環状に限らず、例えば、周方向の一部が切り欠かれていてもよい。第２開閉部１０７は、第１開閉部１０６よりも回転軸方向に厚みがある。ただし、第２開閉部１０７は、第１開閉部１０６と同じ厚みでもよいし、第１開閉部１０６よりも薄くてもよい。

第２開閉部１０７には、第２開口孔１０７ａ（開口部）が形成される。第２開口孔１０７ａは、第２開閉部１０７を回転軸方向に貫通する。第２開口孔１０７ａは、周方向に離隔して複数（第１開口孔１０６ｂと同数）形成される。第２開口孔１０７ａの平面形状は、第１開口孔１０６ｂと大凡等しい。ただし、後述するように副流路１０２が開閉されれば、第１開閉部１０６と第２開閉部１０７の平面形状は、異なっていてもよい。

図３Ｂ、図３Ｃに示すように、第１開閉部１０６の外周面には、突出部１０６ｃが形成される。コンプレッサハウジング１００の円筒部１００ａには、径方向に貫通する貫通孔１００ｂが形成される。貫通孔１００ｂは、第１開口孔１０６ｂ、第２開口孔１０７ａよりも周方向に長く延在する。貫通孔１００ｂの内部には、突出部１０６ｃが位置する。突出部１０６ｃは、第１開閉部１０６に一体成型されてもよい。第１開閉部１０６をコンプレッサハウジング１００に取り付けた後、第１開閉部１０６に突出部１０６ｃが取り付けられてもよい。

円筒部１００ａのうち、貫通孔１００ｂ側の外周面には、駆動部１０８が設けられる。駆動部１０８は、モータやソレノイド等からなるアクチュエータを含む。突出部１０６ｃの先端は、駆動部１０８に取り付けられる。駆動部１０８は、突出部１０６ｃを回転方向に作動させる。すなわち、駆動部１０８は、第１開閉部１０６を回転方向に作動させる。第１開閉部１０６を回転方向に作動させることができれば、駆動部１０８の機構や構造は問わない。第１開閉部１０６は、隔壁部１０５の外周面を回転方向に摺動する。第１開閉部１０６は、図３Ｂに示す閉位置と、図３Ｃに示す開位置との間を移動する。

図４Ａ、図４Ｂは、図３Ａと同じ位置の断面図（図２のＩＩＩａ−ＩＩＩａ線における断面図）である。図４Ａには、第１開閉部１０６が閉位置の状態を示す。図４Ｂには、第１開閉部１０６が開位置の状態を示す。図４Ａ中、第２開閉部１０７の第２開口孔１０７ａから見える第１開閉部１０６をクロスハッチングで示す。図４Ａ中、第１開閉部１０６の第１開口孔１０６ｂを破線で示す。図４Ａ、図４Ｂ中、第１開閉部１０６の突出部１０６ｃを黒く塗りつぶして示す。

図４Ａに示すように、第１開閉部１０６が閉位置にあるとき、第２開閉部１０７の第２開口孔１０７ａは、第１開閉部１０６の本体部１０６ａによって閉じられる。第１開閉部１０６の第１開口孔１０６ｂは、第２開閉部１０７によって閉じられる。こうして、副流路１０２が閉じられる。図４Ｂに示すように、第１開閉部１０６が開位置にあるとき、第１開口孔１０６ｂと第２開口孔１０７ａは、重なり合う。こうして、副流路１０２が開かれる。

流量が小さい領域では、駆動部１０８は、第１開閉部１０６を閉位置に移動させる。空気の全量が主流路１０１を流通する。流量が大きくなると、駆動部１０８は、第１開閉部１０６を開位置に移動させる。空気は主流路１０１と副流路１０２の双方を流通する。すなわち、流路断面積が拡大する。流路断面積が拡大するため、絞り部１０１ｅを設けたことによる大流量側の作動領域の縮小が抑えられる。その分、絞り部１０１ｅによる主流路１０１の流路断面積の縮小幅を大きくすることが可能となり、小流量側の作動領域が拡大する。小流量側の圧縮効率が向上する。第１開閉部１０６、第２開閉部１０７によって、副流路１０２の開閉構造を簡略化することが可能となる。

ここで、第１開口孔１０６ｂの回転方向の長さは、隣り合う第１開口孔１０６ｂの間の壁部の回転方向の長さと大凡等しくてもよい。第２開口孔１０７ａの回転方向の長さは、隣り合う第２開口孔１０７ａの間の壁部の回転方向の長さと大凡等しくてもよい。この場合、副流路１０２を完全に閉じることができ、副流路１０２を開いたときの流路断面積を大きく確保できる。ただし、第１開口孔１０６ｂの回転方向の長さは、隣り合う第１開口孔１０６ｂの間の壁部の回転方向の長さより長くてもよいし、短くてもよい。第２開口孔１０７ａの回転方向の長さは、隣り合う第２開口孔１０７ａの間の壁部の回転方向の長さより長くてもよいし、短くてもよい。

図５Ａは、図２と同じ位置の断面図である。ただし、図２では、第１開閉部１０６が閉位置にあるのに対し、図５Ａでは、第１開閉部１０６が開位置にある。図５Ｂは、図５ＡのＶｂ−Ｖｂ線における断面図である。図５Ａ、図５Ｂに示すように、第１開閉部１０６には、フィン１０９が取り付けられる。フィン１０９のフィン本体１０９ａは環状である。フィン１０９は、第１開閉部１０６のうち、上流連通部１０３側の端面に取り付けられる。ここで、フィン１０９が配される場合、後述のように、フィン１０９の上流ガイド部１０９ｄにより、空気の流れが上流で整流され、第１開閉部１０６の第１開口孔１０６ｂに空気が流れ込み易くなる。

フィン１０９の回転軸方向の長さは、例えば、第１開閉部１０６、第２開閉部１０７よりも長い。ただし、フィン１０９の回転軸方向の長さは、第１開閉部１０６および第２開閉部１０７の一方と同じか、第１開閉部１０６または第２開閉部１０７よりも短くてもよい。

フィン１０９の平面形状は、例えば、第１開閉部１０６と大凡等しい。ただし、フィン１０９と第１開閉部１０６の平面形状は、異なっていてもよい。フィン本体１０９ａの中央には、隔壁部１０５が挿通される貫通孔が形成される。フィン１０９は、第１開閉部１０６と一体回転する。ただし、フィン１０９は、第１開閉部１０６と一体成型されてもよい。

フィン１０９には、導入孔１０９ｂが形成される。導入孔１０９ｂは、フィン本体１０９ａを回転軸方向に貫通する。導入孔１０９ｂは、周方向に離隔して複数（第１開口孔１０６ｂと同数）形成される。導入孔１０９ｂは、第１開口孔１０６ｂに対して上流連通部１０３側（コンプレッサインペラ９から離隔する側）に連続する。

導入孔１０９ｂは、平行部１０９ｃおよび上流ガイド部１０９ｄを有する。平行部１０９ｃの内壁面は、回転軸方向に延在する。平行部１０９ｃは、第１開口孔１０６ｂに対して、上流連通部１０３側（コンプレッサインペラ９から離隔する側）に連続する。上流ガイド部１０９ｄは、平行部１０９ｃに対して、上流連通部１０３側（コンプレッサインペラ９から離隔する側）に連続する。

図５Ａに示すように、一対のガイド面１０９ｅ（第１ガイド部）は、上流ガイド部１０９ｄのうち、径方向に対向する内壁面である。一対のガイド面１０９ｅは、回転軸方向に対して傾斜する。一対のガイド面１０９ｅは、上流連通部１０３側から下流連通部１０４側に向かって径方向の離隔距離が小さくなる。径方向外側のガイド面１０９ｅは、コンプレッサインペラ９に向かうにしたがって、径方向内側に向かう。径方向内側のガイド面１０９ｅは、コンプレッサインペラ９に向かうにしたがって、径方向外側に向かう。

図５Ｂに示すように、一対のガイド面１０９ｆ（第１ガイド部）は、上流ガイド部１０９ｄのうち、回転方向に対向する内壁面である。一対のガイド面１０９ｆは、回転軸方向に対して傾斜する。一対のガイド面１０９ｆは、上流連通部１０３側から下流連通部１０４側に向かって回転方向の離隔距離が小さくなる。

上流ガイド部１０９ｄのガイド面１０９ｅ、１０９ｆによって、平行部１０９ｃに空気が流れ込み易くなる。平行部１０９ｃによって、空気の流れが整流される。第１開閉部１０６の第１開口孔１０６ｂに空気が流れ込み易くなり、圧力損失が低減する。ただし、平行部１０９ｃおよび上流ガイド部１０９ｄの一方が設けられなくてもよい。上流ガイド部１０９ｄは、ガイド面１０９ｅ、１０９ｆの一方のみが設けられてもよい。

図５Ａに示すように、第２開口孔１０７ａは、一対のガイド面１０７ｂ（第２ガイド部）を有する。一対のガイド面１０７ｂは、第２開口孔１０７ａのうち、径方向に対向する内壁面である。一対のガイド面１０７ｂは、回転軸方向に対して傾斜する。一対のガイド面１０７ｂは、上流連通部１０３側から下流連通部１０４側に向かって径方向の離隔距離が大きくなる。径方向外側のガイド面１０７ｂは、コンプレッサインペラ９に向かうにしたがって、径方向外側に向かう。径方向内側のガイド面１０７ｂは、コンプレッサインペラ９に向かうにしたがって、径方向内側に向かう。

図５Ｂに示すように、一対のガイド面１０７ｃ（第２ガイド部）は、第２開口孔１０７ａのうち、回転方向に対向する内壁面である。一対のガイド面１０７ｃは、回転軸方向に対して傾斜する。一対のガイド面１０７ｃは、上流連通部１０３側から下流連通部１０４側に向かって回転方向の離隔距離が大きくなる。

第２開口孔１０７ａのガイド面１０７ｂ、１０７ｃによって、第２開口孔１０７ａから空気が流れ出し易くなり、圧力損失が低減する。ただし、ガイド面１０７ｂ、１０７ｃは必須ではなく、第２開口孔１０７ａは回転軸方向に平行に延在してもよい。

フィン１０９は、第２開閉部１０７よりコンプレッサインペラ９側（下流連通部１０４側）に設けられてもよい。この場合、フィン１０９は、回転軸方向の向きを反転して配される。フィン１０９を設けず、第１開閉部１０６に、フィン１０９のガイド面１０９ｅ、１０９ｆが設けられてもよい。

図６Ａは、第１変形例における図３Ａに対応する位置の断面図である。図６Ｂは、第１変形例における図３Ｂに対応する位置の断面図である。図６Ｃは、第２変形例における図３Ａに対応する位置の断面図である。図６Ｄは、第２変形例における図３Ｂに対応する位置の断面図である。

図６Ａに示すように、第１変形例では、第２開口孔２０７ａ（開口部）の平面形状において、回転方向の両端部２１７ａが曲面形状である。両端部２１７ａの曲率中心は、第２開口孔２０７ａの内側に位置する。図６Ｂに示すように、第１開口孔２０６ｂ（開口部）の平面形状において、回転方向の両端部２１６ｂが曲面形状である。両端部２１６ｂの曲率中心は、第１開口孔２０６ｂの内側に位置する。第１開口孔２０６ｂ、第２開口孔２０７ａは、例えば、第１開閉部１０６の本体部１０６ａに形成された貫通孔１０６ａ_１と同心円状の円弧形状である。すなわち、第１開口孔２０６ｂ、第２開口孔２０７ａは、例えば、曲率中心が、本体部１０６ａの中心（回転軸上、シャフト７の軸心上）に位置する円弧形状である。

図６Ｃに示すように、第２変形例では、第２開口孔３０７ａ（開口部）の平面形状は、丸形である。図６Ｄに示すように、第１開口孔３０６ｂ（開口部）の平面形状は、丸形である。

以上、添付図面を参照しながら本開示の一実施形態について説明したが、本開示はかかる実施形態に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本開示の技術的範囲に属するものと了解される。

例えば、上述した実施形態および変形例では、複数の開閉部として、第１開閉部１０６および第２開閉部１０７が設けられる場合について説明した。ただし、開閉部は、３つ以上あってもよい。それぞれの開閉部の開口部が、回転軸方向から見たときに重ならない配置となれば、副流路１０２が大凡閉じられる。それぞれの開閉部の開口部が重なった配置となれば、副流路１０２が開かれる。

また、上述した実施形態および変形例では、第１開閉部１０６のみが作動する場合について説明した。ただし、第２開閉部１０７が、コンプレッサハウジング１００と別体に形成されて作動してもよい。

また、上述した実施形態および変形例では、第１開閉部１０６および第２開閉部１０７は、インペラ側流路部１０２ｂよりも、上流連通部１０３側に配される場合について説明した。この場合、第１開閉部１０６および第２開閉部１０７がインペラ側流路部１０２ｂに設けられる場合よりも、圧力損失が低減する。

本開示は、主流路と連通する副流路が形成された遠心圧縮機に利用することができる。

Ｃ：過給機（遠心圧縮機） ９：コンプレッサインペラ（インペラ） １０１：主流路 １０１ｅ：絞り部 １０２：副流路 １０２ｂ：インペラ側流路部 １０３：上流連通部 １０４：下流連通部 １０６：第１開閉部 １０６ｂ、２０６ｂ：第１開口孔（開口部） １０７：第２開閉部 １０７ａ、２０７ａ：第２開口孔（開口部） １０７ｂ：ガイド面（第２ガイド部） １０７ｃ：ガイド面（第２ガイド部） １０８：駆動部 １０９ｅ：ガイド面（第１ガイド部） １０９ｆ：ガイド面（第１ガイド部） ２１６ｂ、２１７ａ：両端部 ３０６ｂ：第１開口孔（開口部） ３０７ａ：第２開口孔（開口部）

Claims (6)

1. インペラと、
   前記インペラが配され、前記インペラの回転軸方向に延在する主流路と、
   前記主流路に連通する上流連通部および前記上流連通部よりも前記インペラ側で前記主流路に連通する下流連通部を有し、前記インペラの回転方向に延在する副流路と、
   開口部を有し、前記副流路に配された複数の開閉部と、
   前記複数の開閉部のうち、少なくとも１つを前記回転方向に作動させる駆動部と、
   を備える遠心圧縮機。
2. 前記上流連通部および前記下流連通部よりも、前記インペラの径方向内側に突出する絞り部を備える請求項１に記載の遠心圧縮機。
3. 前記副流路に設けられ、前記下流連通部を有し、前記インペラに近づくにしたがって、前記インペラの径方向内側に向かうインペラ側流路部を備え、
   前記複数の開閉部は、前記インペラ側流路部よりも、前記上流連通部側に配される請求項１または２に記載の遠心圧縮機。
4. 前記複数の開閉部は、第１開閉部と、前記第１開閉部よりも前記下流連通部側に位置する第２開閉部と、を含み、
   前記第１開閉部には、前記上流連通部側から前記下流連通部側に向かって離隔距離が小さくなる一対の第１ガイド部が設けられる請求項１から３のいずれか１項に記載の遠心圧縮機。
5. 前記複数の開閉部は、第１開閉部と、前記第１開閉部よりも前記下流連通部側に位置する第２開閉部と、を含み、
   前記第２開閉部には、前記上流連通部側から前記下流連通部側に向かって離隔距離が大きくなる一対の第２ガイド部が設けられる請求項１から４のいずれか１項に記載の遠心圧縮機。
6. 前記開口部の平面形状は、少なくとも、内径側の前記回転方向の長さが外径側よりも短いか、または、前記回転方向の両端部が曲面形状である請求項１から５のいずれか１項に記載の遠心圧縮機。

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