WO2015045540A1 - 圧縮機及び過給機 - Google Patents

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compressor
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supercharger
air guide
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Inventor
中村　敏夫
広之 荒川
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三菱重工業株式会社
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    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/40—Casings; Connections of working fluid
    • F04D29/42—Casings; Connections of working fluid for radial or helico-centrifugal pumps
    • F04D29/4206—Casings; Connections of working fluid for radial or helico-centrifugal pumps especially adapted for elastic fluid pumps
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    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
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    • F01D21/045—Shutting-down of machines or engines, e.g. in emergency; Regulating, controlling, or safety means not otherwise provided for responsive to undesired position of rotor relative to stator or to breaking-off of a part of the rotor, e.g. indicating such position special arrangements in stators or in rotors dealing with breaking-off of part of rotor
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    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
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    • F05D2220/00—Application
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    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies

Definitions

  • the present invention relates to a compressor and a supercharger used for an internal combustion engine.
  • a turbocharger having a compressor having an impeller for compressing air and an air guide cylinder for containing the impeller and guiding air is used. It has been.
  • the turbocharger described in Patent Document 1 when a part of the impeller bursts and scatters outward, the head tank of the lubricating oil for lubricating the journal bearing is not damaged and oil leakage does not occur.
  • an impact absorbing partition wall is provided between the diffuser of the compressor and the head tank.
  • Patent Document 1 describes a configuration for preventing the lubricant head tank from being damaged inside the supercharger when a part of the impeller is scattered as described above.
  • a configuration for maintaining the state where the impeller is stored in the compressor or the supercharger so as not to be scattered outside the compressor or the supercharger is not disclosed.
  • An object of some embodiments of the present invention is to effectively prevent impeller debris from being scattered outside the compressor or supercharger when the impeller breaks, and store the impeller inside the compressor or supercharger. It is providing the compressor and supercharger which can maintain the state which carried out more reliably.
  • a compressor includes: (1) an impeller for compressing air; An air guide tube for accommodating the impeller and guiding the air; At least one wire rope wound around the air guide tube; Have
  • the impeller fragments When the impeller breaks in the compressor, the impeller fragments may scatter toward the radially outer side of the impeller and break through the air guide tube.
  • the impeller fragments are attached to at least one wire rope wound around the air guide tube. collide. Since the wire rope is formed by winding a plurality of wires, the kinetic energy of the impeller pieces can be effectively absorbed by the deformation of the wire rope itself when the impeller pieces collide, and the impeller pieces can be received.
  • the structure of the compressor as described in said (1) can be implement
  • a scroll chamber frame that forms a scroll chamber for guiding the air that has passed through the air guide tube to the outside; At least a part of the at least one wire rope is provided between the air guide tube and the scroll chamber frame.
  • the at least part of the at least one wire rope is located within a range where the impeller blades exist in the axial direction of the impeller.
  • the compressor described in (3) above (4) In at least a part of a range of the impeller blades in the axial direction of the impeller, The height at which the at least one wire rope is stacked in the radial direction of the impeller becomes higher toward the upstream side in the air flow direction in the air guide tube.
  • the impeller blade height increases as it goes upstream in the direction of air flow in the air guide tube. Therefore, based on the damage prediction of the air guide tube according to the impeller blade height, the height of the wire rope stacked in the radial direction of the impeller (from the surface of the air guide tube to the outer end of the wire rope in the radial direction of the impeller) By adjusting the distance or the number of windings of the wire rope in the radial direction of the impeller, it is possible to efficiently suppress impeller fragments from being scattered outside the compressor.
  • (5) It further has at least one caulking member for caulking one end and the other end of the at least one wire rope.
  • the wire rope can be installed around the air guide tube with a simple configuration. Therefore, even when the impeller is broken, the state in which the impeller is stored inside the compressor can be more reliably maintained with a simple configuration.
  • a supercharger includes the compressor described in any one of (1) to (6) above.
  • the impeller of the compressor breaks, the impeller fragments are effectively prevented from scattering outside the compressor, so the impeller is placed inside the supercharger.
  • the stored state can be maintained more reliably (impeller storage performance can be improved).
  • the impeller when the impeller breaks, the impeller fragments are effectively prevented from scattering outside the compressor and the supercharger, and the impeller is stored inside the compressor and the supercharger. It becomes possible to maintain the state which was made more reliably.
  • FIG. 1 is a schematic diagram illustrating an overall configuration of an internal combustion engine system according to some embodiments. It is a schematic sectional drawing which shows a part of supercharger which concerns on some embodiment. It is a figure which shows the structure of the wire rope which concerns on some embodiment. It is a figure which shows the structure of the crimping member which concerns on some embodiment. It is a schematic sectional drawing which shows a part of supercharger which concerns on some embodiment.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing an overall configuration of an internal combustion engine system 100 according to some embodiments.
  • An internal combustion engine system 100 shown in FIG. 1 includes an internal combustion engine 2, a supercharger 4 that pressurizes intake air to the internal combustion engine 2, and a generator 8 that is driven by a turbine 6 that the supercharger 4 has.
  • a supercharger 4 shown in FIG. 1 is connected to a centrifugal compressor (compressor) 10 that pressurizes intake air to the internal combustion engine 2, and the compressor 10 via a rotary shaft 12 and is driven by exhaust gas from the internal combustion engine 2. And a turbine 6.
  • the supercharger 4 shown in FIG. 1 uses an exhaust turbine supercharger (so-called turbocharger) that drives the compressor 10 by the turbine 6 driven by the exhaust gas of the internal combustion engine 2 in this way.
  • a mechanical supercharger that drives the compressor 10 by power extracted from the output shaft of the internal combustion engine 2 via a belt or the like may be used.
  • the internal combustion engine 2 for example, a diesel engine or a gasoline engine can be selected as appropriate.
  • FIG. 2 is a schematic sectional view showing a part of the supercharger 4 according to some embodiments.
  • the compressor 10 shown in FIG. 2 includes an impeller 14 for compressing air, an air guide tube 16 for accommodating the impeller 14 and guiding air, a wire rope 18 wound around the air guide tube 16, including.
  • the impeller 14 includes a hub 19 and a plurality of wings 20 provided around the hub.
  • impeller fragments for example, part of the blades 20 of the impeller 14
  • air guide There is a possibility of breaking through the tube 16.
  • the wire rope 18 is wound around the air guide tube 16 of the compressor 10 constituting a part of the supercharger 4 shown in FIG. Even if it breaks through, the impeller fragment collides with the wire rope 18 wound around the air guide tube 16. Since the wire rope 18 is formed with a plurality of wires 22 (see FIG. 3), the impeller fragments effectively absorb the kinetic energy of the impeller fragments by the deformation of the wire rope 18 itself when the impeller fragments collide with each other. You can catch debris. Therefore, it is possible to effectively prevent the impeller fragments from being scattered outside the turbocharger 4 and the compressor 10 when the impeller 14 is broken, and more reliably the state where the impeller 14 is stored in the supercharger 4 and the compressor 10. It is possible to maintain (the storage performance of the impeller 14 can be improved).
  • the material of the wire rope 18 suitably according to required intensity
  • strength for example, stainless steel etc.
  • the thickness of the wire rope 18 may be appropriately selected according to the required strength.
  • a wire rope having a diameter of about 1 to 24 mm may be used.
  • the material and thickness of the wire rope 18 are not limited to this.
  • the compressor 10 constituting a part of the supercharger 4 further includes a scroll chamber frame 25 that forms a scroll chamber 24 for guiding the air that has passed through the air guide cylinder 16 to the outside.
  • a scroll chamber frame 25 that forms a scroll chamber 24 for guiding the air that has passed through the air guide cylinder 16 to the outside.
  • at least a part of the wire rope 18 is provided between the air guide tube 16 and the scroll chamber frame 25.
  • At least a part of the wire rope 18 is located within the existence range W of the blade 20 of the impeller 14 in the axial direction of the impeller 14 (the axial direction of the rotating shaft 12). .
  • the wire rope 18 is located at a position where the impeller fragment is highly likely to be scattered when the impeller 14 is broken, the impeller fragment can be effectively received by the wire rope 18.
  • the wire rope 18 is stacked in the radial direction of the impeller 14 in at least a part of the range W of the blade 20 of the impeller 14 in the axial direction of the impeller 14.
  • the height (the distance from the surface of the air guide tube 16 to the outer end of the wire rope 18 in the radial direction of the impeller 14) becomes higher toward the upstream side in the direction in which air flows in the air guide tube 16.
  • the height of the blade 20 of the impeller 14 increases as it goes upstream in the direction in which air flows in the air guide tube 16. Therefore, in the existence range W of the impeller 14 blades 20 in the axial direction of the impeller 14, impeller fragments generated when the impeller 14 breaks toward the upstream side in the air flow direction P in the air guide tube 16. Likely to grow.
  • the impeller 14 can be supercharged without using the wire rope 18 more than necessary. 4 and the state stored in the compressor 10 can be more reliably maintained.
  • the supercharger 4 includes a caulking member 32 that caulks one end portion 28 and the other end portion 30 of the wire rope 18.
  • the wire rope 18 can be installed around the air guide tube 16 with a simple configuration. Therefore, even when the impeller 14 is broken, the state in which the impeller 14 is stored in the supercharger 4 or the compressor 10 can be more reliably maintained with a simple configuration.
  • the supercharger 4 has a plurality of wire ropes 34 to 37 wound around the air guide tube 16.
  • FIG. 5 shows an enlarged view around the air guide tube 16 in the compressor 10 constituting a part of the supercharger 4.
  • the materials and diameters of the plurality of wire ropes 34 to 37 can be the same as those of the wire rope 18 described with reference to FIG.
  • the air guide cylinder 16 of the compressor 10 constituting a part of the supercharger 4 is provided. Impeller debris can be effectively prevented from scattering outside the supercharger 4 and the compressor 10 without increasing the thickness.
  • a plurality of wire ropes 34 to 37 are provided in at least a part of the existence range W of the blades 20 of the impeller 14 in the axial direction of the impeller 14.
  • the height at which the impellers 14 are stacked in the radial direction becomes higher toward the upstream side in the air flow direction P in the air guide tube 16.
  • the height of the blade 20 of the impeller 14 increases as it goes upstream in the air flow direction P in the air guide tube 16. Therefore, in the presence range W of the impeller 14 blades 20 in the axial direction of the impeller 14, the impeller fragments generated when the impeller 14 breaks toward the upstream side in the air flow direction in the air guide cylinder 16. Is likely to be.
  • the impeller 14 can be used without using the wire rope more than necessary.
  • the state stored in the supercharger 4 and the compressor 10 can be more reliably maintained.
  • the plurality of wire ropes 34 to 37 are caulked by caulking members (similar to the caulking members 32 shown in FIG. 4) that caulk one end and the other end of each.
  • caulking members similar to the caulking members 32 shown in FIG. 4
  • the wire ropes 34 to 37 can be installed around the air guide tube 16 with a simple configuration. Therefore, even when the impeller 14 is broken, the state where the impeller 14 is stored in the supercharger 4 can be more reliably maintained with a simple configuration.

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Abstract

インペラの破断時にインペラ破片が圧縮機や過給機の外部へ飛散することを効果的に抑制し、インペラを圧縮機や過給機の内部に格納した状態をより確実に維持することを目的とし、圧縮機（１０）は、空気を圧縮するためのインペラと、インペラを収容し空気を案内するための空気案内筒（１６）と、空気案内筒（１６）の周りに巻かれた少なくとも１本のワイヤロープ（１８）とを有する。

Description

圧縮機及び過給機
　本発明は、内燃機関に用いられる圧縮機及び過給機に関する。
　従来、内燃機関に供給する空気を圧縮するための過給機として、空気を圧縮するためのインペラと、インペラを収容し空気を案内するための空気案内筒とを有する圧縮機を備えるものが用いられている。
　特許文献１に記載の過給機には、インペラの一部がバーストして外方に飛散した際に、ジャーナル軸受を潤滑するための潤滑油のヘッドタンクが破損してオイル漏れが発生しないように、コンプレッサのディフューザとヘッドタンクとの間に衝撃吸収隔壁が設けられている。
特開２００１－１３２４６５号公報
　近年、インペラが破断してもインペラ破片が圧縮機や過給機の外部に飛散しないように、インペラを過給機の内部に格納した状態を維持する性能（インペラの格納性）が圧縮機や過給機に対して求められている。
　この点に関し、特許文献１には、上述のようにインペラの一部が飛散した際に、過給機の内部で潤滑油ヘッドタンクを破損させないための構成は記載されているものの、インペラ破片が圧縮機や過給機の外部に飛散しないように、インペラを圧縮機や過給機の内部に格納した状態を維持するための構成については開示されていない。
　本発明の幾つかの実施形態の目的は、インペラの破断時にインペラ破片が圧縮機や過給機の外部へ飛散することを効果的に抑制し、インペラを圧縮機や過給機の内部に格納した状態をより確実に維持できる圧縮機及び過給機を提供することである。
　本発明の幾つかの実施形態に係る圧縮機は、
　（１）空気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空気を案内するための空気案内筒と、
　前記空気案内筒の周りに巻かれた少なくとも１本のワイヤロープと、
　を有する。
　圧縮機においてインペラが破断した場合に、インペラ破片がインペラの半径方向外側に向かって飛散して、空気案内筒を突き破ってしまう可能性がある。
　この点に関し、上記（１）に記載の圧縮機においては、インペラ破片が飛散して空気案内筒を突き破ったとしても、インペラ破片は空気案内筒の周りに巻かれた少なくとも１本のワイヤロープに衝突する。ワイヤロープは、複数のワイヤを縒って形成されているため、インペラ破片の衝突時にワイヤロープ自体の変形によってインペラ破片の運動エネルギーを効果的に吸収して、インペラ破片を受け止めることができる。したがって、インペラの破断時にインペラ破片が圧縮機の外部へ飛散することを効果的に抑制し、インペラを圧縮機の内部に格納した状態をより確実に維持することができる（インペラの格納性を向上することができる）。
　また、上記（１）に記載の圧縮機の構成は、既存の圧縮機に対してインペラを収容する空気案内筒の周りに少なくとも１本のワイヤロープを巻くことで実現しうる。すなわち、あらたに全ての構成を調達せずとも、既存の圧縮機に対して付加的に少なくとも１本のワイヤロープを設ければ製造できるという生産容易性の観点でのメリットもある。
　幾つかの実施形態では、上記（１）に記載の圧縮機において、
　（２）前記空気案内筒を通過した空気を外部へ案内するためのスクロール室を形成するスクロール室フレームを更に備え、
　前記少なくとも１本のワイヤロープの少なくとも一部は、前記空気案内筒と前記スクロール室フレームとの間に設けられる。
　従来の圧縮機において空気案内筒とスクロール室フレームとの間にはデッドスペースが存在しており、このデッドスペースは十分に活用されていなかった。これに対し、上記（２）に記載の圧縮機によれば、少なくとも１本のワイヤロープの少なくとも一部をこのデッドスペースに設けることにより、圧縮機の空気案内筒を肉厚化することなく、インペラ破片が圧縮機の外部に飛散することを効果的に抑制することができる。
　幾つかの実施形態では、上記（２）に記載の圧縮機において、
　（３）前記少なくとも１本のワイヤロープの前記少なくとも一部は、前記インペラの軸方向において前記インペラの翼の存在範囲内に位置する。
　上記（３）に記載の圧縮機によれば、インペラが破断した際にインペラ破片が飛散する可能性が高い位置にワイヤロープが位置するため、ワイヤロープによってインペラ破片を効果的に受け止めることができる。
　幾つかの実施形態では、上記（３）に記載の圧縮機において、
　（４）前記インペラの軸方向における前記インペラの翼の存在範囲のうちの少なくとも一部の範囲において、
　前記少なくとも１本のワイヤロープが前記インペラの半径方向に積み重なる高さは、前記空気案内筒内を前記空気が流れる方向において上流側に向かうにつれて高くなる。
　インペラの翼高さは、空気案内筒内を空気が流れる方向において上流側に向かうにつれて高くなる。そこで、インペラの翼高さに応じた空気案内筒の損傷予測に基づいて、インペラの半径方向にワイヤロープが積み重なる高さ（空気案内筒の表面からインペラの半径方向におけるワイヤロープの外端までの距離、或いはインペラの半径方向へのワイヤロープの巻き数）を調節することで、インペラ破片が圧縮機外部に飛散することを効率的に抑制することができる。
　幾つかの実施形態では、上記（１）～（４）のいずれか１項に記載の圧縮機において、
　（５）前記少なくとも１本のワイヤロープの一端部と他端部とをかしめる少なくとも１つのかしめ部材を更に有する。
　上記（５）に記載の圧縮機によれば、簡易な構成でワイヤロープを空気案内筒の周りに設置することができる。したがって、インペラが破断した場合であっても、インペラを圧縮機の内部に格納した状態を、簡易な構成でより確実に維持することができる。
　幾つかの実施形態では、上記（１）～（５）のいずれか１項に記載の圧縮機において、
　（６）前記ワイヤロープは複数本設けられている。
　空気案内筒の周りに巻かれた１本のワイヤロープが切断された場合、当該ワイヤロープの張力が減少し、当該ワイヤロープによって吸収可能なインペラ破片の運動エネルギーが減少してしまう。
　これに対し、上記（６）に記載の圧縮機によれば、インペラ破片の衝突によって１本のワイヤロープが切断されたとしても、切断されたワイヤロープとは別のワイヤロープの張力は維持される。すなわち、１本のワイヤロープが切断されたとしても、他のワイヤロープによってインペラ破片の運動エネルギーを効果的に吸収することができる。したがって、インペラの破断時にインペラ破片が圧縮機の外部へ飛散することを効果的に抑制し、インペラを圧縮機の内部に格納した状態をより確実に維持することができる。
　（７）本発明の幾つかの実施形態に係る過給機は、上記（１）乃至（６）の何れかに記載の圧縮機を備える。
　本発明の幾つかの実施形態に係る過給機では、圧縮機のインペラの破断時にインペラ破片が圧縮機の外部へ飛散することが効果的に抑制されるので、インペラを過給機の内部に格納した状態をより確実に維持することができる（インペラの格納性を向上することができる）。
　本発明の幾つかの実施形態によれば、インペラの破断時にインペラ破片が圧縮機や過給機の外部へ飛散することを効果的に抑制し、インペラを圧縮機や過給機の内部に格納した状態をより確実に維持することが可能となる。
幾つかの実施形態に係る内燃機関システムの全体構成を示す概略図である。 幾つかの実施形態に係る過給機の一部を示す概略断面図である。 幾つかの実施形態に係るワイヤロープの構造を示す図である。 幾つかの実施形態に係るかしめ部材の構造を示す図である。 幾つかの実施形態に係る過給機の一部を示す概略断面図である。
　以下、添付図面に従って本発明の実施形態について説明する。ただし、この実施形態に記載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、特定的な記載がない限り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。
　図１は、幾つかの実施形態に係る内燃機関システム１００の全体構成を示す概略図である。図１に示す内燃機関システム１００は、内燃機関２と、内燃機関２への吸気を加圧する過給機４と、過給機４が有するタービン６によって駆動される発電機８とを備える。
　図１に示す過給機４は、内燃機関２への吸気を加圧する遠心式のコンプレッサ（圧縮機）１０と、コンプレッサ１０と回転軸１２を介して連結され内燃機関２の排気により駆動されるタービン６とを備えている。
　図１に示す過給機４では、このように、内燃機関２の排気により駆動されるタービン６によってコンプレッサ１０を駆動する排気タービン式の過給機（所謂ターボチャージャ）を用いている。他の実施形態に係る過給機４では、内燃機関２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コンプレッサ１０を駆動する機械式の過給機（所謂スーパーチャージャ）を用いてもよい。また、内燃機関２としては、例えばディーゼルエンジンやガソリンエンジン等を適宜選択することができる。
　次に、過給機４の具体的構成例について図２を用いて以下に説明する。
　図２は、幾つかの実施形態に係る過給機４の一部を示す概略断面図である。図２に示すコンプレッサ１０は、空気を圧縮するためのインペラ１４と、インペラ１４を収容し空気を案内するための空気案内筒１６と、空気案内筒１６の周りに巻かれたワイヤロープ１８と、を含む。インペラ１４は、ハブ１９とハブの周りに設けられた複数の翼２０とを含む。
　過給機４の一部を構成するコンプレッサ１０においてインペラ１４が破断した場合に、インペラ破片（例えばインペラ１４の翼２０の一部）がインペラ１４の半径方向外側に向かって飛散して、空気案内筒１６を突き破ってしまう可能性がある。
　この点に関し、図２に示す過給機４の一部を構成するコンプレッサ１０の空気案内筒１６の周りにはワイヤロープ１８が巻かれているため、インペラ破片が飛散して空気案内筒１６を突き破ったとしても、インペラ破片は空気案内筒１６の周りに巻かれたワイヤロープ１８に衝突する。ワイヤロープ１８は、複数のワイヤ２２を縒って形成されている（図３参照）ため、インペラ破片の衝突時にワイヤロープ１８自体の変形によってインペラ破片の運動エネルギーを効果的に吸収して、インペラ破片を受け止めることができる。したがって、インペラ１４の破断時にインペラ破片が過給機４やコンプレッサ１０の外部へ飛散することを効果的に抑制し、インペラ１４を過給機４及びコンプレッサ１０の内部に格納した状態をより確実に維持することができる（インペラ１４の格納性を向上することができる）。
　なお、ワイヤロープ１８の材料は、必要な強度に応じて適宜選択すればよく、例えばステンレス等を用いればよい。ワイヤロープ１８の太さも、必要な強度に応じて適宜選択すればよく、例えば直径１～２４ｍｍ程度のものを用いてもよい。ただし、ワイヤロープ１８の材料及び太さはこれに限らない。
　図２に例示する実施形態では、過給機４の一部を構成するコンプレッサ１０は、空気案内筒１６を通過した空気を外部へ案内するためのスクロール室２４を形成するスクロール室フレーム２５を更に備え、ワイヤロープ１８の少なくとも一部は、空気案内筒１６とスクロール室フレーム２５との間に設けられている。
　従来の過給機４において空気案内筒１６とスクロール室フレーム２５との間にはデッドスペースが存在しており、このデッドスペースは十分に活用されていなかった。これに対し、ワイヤロープ１８の少なくとも一部をこのデッドスペースに設けることにより、過給機４の空気案内筒１６を肉厚化することなく、インペラ破片が過給機４やコンプレッサ１０の外部に飛散することを効果的に抑制することができる。
　幾つかの実施形態では、図２に示すように、ワイヤロープ１８の少なくとも一部は、インペラ１４の軸方向（回転軸１２の軸線方向）においてインペラ１４の翼２０の存在範囲Ｗ内に位置する。
　このように、インペラ１４が破断した際にインペラ破片が飛散する可能性が高い位置にワイヤロープ１８が位置するため、ワイヤロープ１８によってインペラ破片を効果的に受け止めることができる。
　幾つかの実施形態では、図２に示すように、インペラ１４の軸方向におけるインペラ１４の翼２０の存在範囲Ｗのうちの少なくとも一部の範囲において、ワイヤロープ１８がインペラ１４の半径方向に積み重なる高さ（空気案内筒１６の表面からインペラ１４の半径方向におけるワイヤロープ１８の外端までの距離）は、空気案内筒１６内を空気が流れる方向において上流側に向かうにつれて高くなる。
　インペラ１４の翼２０の高さは、空気案内筒１６内を空気が流れる方向において上流側に向かうにつれて高くなる。よって、インペラ１４の軸方向におけるインペラ１４の翼２０の存在範囲Ｗにおいては、空気案内筒１６内を空気が流れる方向Ｐにおいて上流側に向かうにつれて、インペラ１４が破断した際に発生するインペラ破片が大きくなる可能性が高い。
　したがって、インペラ１４の半径方向にワイヤロープ１８が積み重なる高さを上記のようにリスクに応じた高さに設定することで、ワイヤロープ１８を必要以上に使用することなく、インペラ１４を過給機４やコンプレッサ１０の内部に格納した状態をより確実に維持することができる。
　幾つかの実施形態では、図４に示すように、過給機４は、ワイヤロープ１８の一端部２８と他端部３０とをかしめるかしめ部材３２を含む。これにより、簡易な構成でワイヤロープ１８を空気案内筒１６の周りに設置することができる。したがって、インペラ１４が破断した場合であっても、インペラ１４を過給機４やコンプレッサ１０の内部に格納した状態を、簡易な構成でより確実に維持することができる。
　ところで、図２に示す過給機４において空気案内筒１６の周りに巻かれたワイヤロープ１８が切断された場合、ワイヤロープ１８の張力が減少し、ワイヤロープ１８によって吸収可能なインペラ破片の運動エネルギーが減少してしまう。
　これに対し、図５に例示する実施形態では、過給機４は、空気案内筒１６の周りに巻かれた複数のワイヤロープ３４～３７を有している。図５は、過給機４の一部を構成するコンプレッサ１０における空気案内筒１６周辺を拡大して示している。複数のワイヤロープ３４～３７の材料及び直径は、図２を用いて説明したワイヤロープ１８と同様の材料及び直径を採用可能である。
　図５に示す過給機４及びコンプレッサ１０では、インペラ破片の衝突によってワイヤロープ３４が切断されたとしても、ワイヤロープ３５～３７の張力に対して基本的に影響を及ぼさない。したがって、ワイヤロープ３４が切断されたとしても、ワイヤロープ３４の上に順に重なるワイヤロープ３５～３７によってインペラ破片の運動エネルギーを効果的に吸収することができる。したがって、インペラ１４の破断時にインペラ破片が過給機４及びコンプレッサ１０の外部へ飛散することを効果的に抑制し、インペラ１４を過給機４及びコンプレッサ１０の内部に格納した状態をより確実に維持することができる。
　図５に例示する実施形態では、複数のワイヤロープ３４～３７の少なくとも一部は、空気案内筒１６とスクロール室フレーム２５との間に設けられている。
　複数のワイヤロープ３４～３７の少なくとも一部を空気案内筒１６とスクロール室フレーム２５との間のデッドスペースに設けることにより、過給機４の一部を構成するコンプレッサ１０の空気案内筒１６を肉厚化することなく、インペラ破片が過給機４及びコンプレッサ１０の外部に飛散することを効果的に抑制することができる。
　図５に示す過給機４において、複数のワイヤロープ３４～３７の少なくとも一部は、インペラ１４の軸方向においてインペラ１４の翼２０の存在範囲Ｗ内に位置する。
このように、インペラ１４が破断した際にインペラ破片が飛散する可能性が高い位置にワイヤロープ３４～３７が位置するため、ワイヤロープ３４～３７によってインペラ破片を効果的に受け止めることができる。
　図５に示す過給機４の一部を構成するコンプレッサ１０において、インペラ１４の軸方向におけるインペラ１４の翼２０の存在範囲Ｗのうちの少なくとも一部の範囲において、複数のワイヤロープ３４～３７がインペラ１４の半径方向に積み重なる高さは、空気案内筒１６内を空気が流れる方向Ｐにおいて上流側に向かうにつれて高くなる。
　インペラ１４の翼２０の高さは、空気案内筒１６内を空気が流れる方向Ｐにおいて上流側に向かうにつれて高くなる。したがって、インペラ１４の軸方向におけるインペラ１４の翼２０の存在範囲Ｗにおいては、空気案内筒１６内を空気が流れる方向において上流側に向かうにつれて、インペラ１４が破断した際に発生するインペラ破片が大きくなる可能性が高い。
　したがって、インペラ１４の半径方向に複数のワイヤロープ３４～３７が積み重なる高さを上記のようにリスクに応じた高さに設定することで、ワイヤロープを必要以上に使用することなく、インペラ１４を過給機４及びコンプレッサ１０の内部に格納した状態をより確実に維持することができる。
　複数のワイヤロープ３４～３７は、それぞれの一端部と多端部とをかしめるかしめ部材（図４に示したかしめ部材３２と同様のもの）によってかしめられている。このようにかしめ部材を設けることにより、簡易な構成でワイヤロープ３４～３７を空気案内筒１６の周りに設置することができる。したがって、インペラ１４が破断した場合であっても、インペラ１４を過給機４の内部に格納した状態を、簡易な構成でより確実に維持することができる。
２　内燃機関
４　過給機
６　タービン
８　発電機
１０　コンプレッサ
１２　回転軸
１４　インペラ
１６　空気案内筒
１８，３４～３７　ワイヤロープ
１９　ハブ
２０　翼
２２　ワイヤ
２４　スクロール室
２５　スクロール室フレーム
２８　一端部
３０　他端部
３２　かしめ部材
１００　内燃機関システム
Ｐ　空気案内筒内を空気が流れる方向
Ｗ　インペラの軸方向におけるインペラの翼の存在範囲
 

Claims (7)

  1. 　空気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空気を案内するための空気案内筒と、
    　前記空気案内筒の周りに巻かれた少なくとも１本のワイヤロープと、
    　を有する圧縮機。
  2. 　前記空気案内筒を通過した空気を外部へ案内するためのスクロール室を形成するスクロール室フレームを更に備え、
    　前記少なくとも１本のワイヤロープの少なくとも一部は、前記空気案内筒と前記スクロール室フレームとの間に設けられる請求項１に記載の圧縮機。
  3. 　前記少なくとも１本のワイヤロープの前記少なくとも一部は、前記インペラの軸方向において前記インペラの翼の存在範囲内に位置する請求項２に記載の圧縮機。
  4. 　前記インペラの軸方向における前記インペラの翼の存在範囲のうちの少なくとも一部の範囲において、
    　前記少なくとも１本のワイヤロープが前記インペラの半径方向に積み重なる高さは、前記空気案内筒内を前記空気が流れる方向において上流側に向かうにつれて高くなる請求項３に記載の圧縮機。
  5. 　前記少なくとも１本のワイヤロープの一端部と他端部とをかしめる少なくとも１つのかしめ部材を更に有する請求項１～４のいずれか１項に記載の圧縮機。
  6. 　前記ワイヤロープは複数本設けられている請求項１～５のいずれか１項に記載の圧縮機。
  7. 　請求項１乃至６の何れか一項に記載の圧縮機を備える過給機。
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