WO2020059631A1

WO2020059631A1 - コンプレッサおよび過給機

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Publication number: WO2020059631A1
Application number: PCT/JP2019/035892
Authority: WO
Inventors: 啓太郎宮澤
Original assignee: IHI Corp
Current assignee: IHI Corp
Priority date: 2018-09-19
Filing date: 2019-09-12
Publication date: 2020-03-26
Anticipated expiration: 2021-03-19

Abstract

コンプレッサは、インペラが収容されたハウジングと、ハウジング内に形成され、インペラよりも、インペラの径方向外側に設けられるスクロール流路と、スクロール流路からハウジングに形成された吐出口６ａまで延在する吐出流路６ｂと、吐出流路６ｂに設けられ、吐出流路６ｂの流路断面積が最小のとき、吐出流路６ｂのうち、吐出流路６ｂの延在方向に直交する流路断面において、インペラ側に位置する絞り部２６を有するバルブ２０と、を備える。

Description

コンプレッサおよび過給機

　本開示は、コンプレッサおよび過給機に関する。本出願は２０１８年９月１９日に提出された日本特許出願第２０１８－１７４８４８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。

　過給機には、コンプレッサが設けられる。コンプレッサでは、少流量時の失速を抑制するため、エアバイパスバルブが設けられる。エアバイパスバルブは、コンプレッサハウジングに形成された戻り流路を開閉する。例えば、特許文献１には、複数に分割されたピースを組み付けることで戻り流路が形成されたコンプレッサハウジングが開示されている。

特開２０１２－２４１５６０号公報

　上記のように、コンプレッサハウジングに戻り流路を形成すると、構造が複雑化してしまう。

　本開示の目的は、簡易な構成で少流量時の失速を抑制することが可能なコンプレッサおよび過給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コンプレッサは、インペラが収容されたハウジングと、ハウジング内に形成され、インペラよりも、インペラの径方向外側に設けられるスクロール流路と、スクロール流路からハウジングに形成された吐出口まで延在する吐出流路と、吐出流路に設けられ、吐出流路の流路断面積が最小のとき、吐出流路のうち、吐出流路の延在方向に直交する流路断面において、インペラ側に位置する絞り部を有するバルブと、を備える。

　バルブは、吐出流路の流路断面積が最小のとき、スクロール流路側の端部より、吐出口側の端部の方が、吐出流路の延在方向に直交する流路断面の中心に近い傾斜面を有してもよい。

　傾斜面のスクロール流路側の端部は、吐出流路の流路断面積が最小のとき、吐出流路の内壁面よりも外側に位置してもよい。

　バルブは、吐出流路の流路断面積が最大のとき、スクロール流路側の端部から吐出口側の端部に向って厚みが増加する湾曲部を有してもよい。

　上記課題を解決するために、本開示の一態様に係る過給機は、上記コンプレッサを備える。

　本開示によれば、簡易な構成で少流量時の失速を抑制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、コンプレッサハウジングおよびバルブの断面図である。図３は、バルブの図２におけるＩＩＩ矢視図である。図４は、吐出流路の流路断面積が最小となっている状態を説明するための図である。図５は、図４のＶ矢視図である。図６は、第１変形例における図４に対応する部位の断面図である。図７は、図６のＶＩＩ矢視図である。図８は、第２変形例における図６のＶＩＩＩ－ＶＩＩＩ線断面に対応する部位の断面図である。図９は、図８のＩＸ矢視図である。図１０は、第３変形例における図４に対応する部位の断面図である。図１１は、バルブを吐出口側から見た図である。図１２は、第４変形例における図４に対応する部位の断面図である。図１３は、第５変形例における図４に対応する部位の断面図である。図１４は、第５変形例における最小開度のときの状態を説明するための図である。図１５は、第６変形例における最大開度のときの状態を説明するための図である。図１６は、第６変形例における最小開度のときの状態を説明するための図である。図１７は、第７変形例における最大開度のときの状態を説明するための図である。図１８は、第７変形例における最小開度のときの状態を説明するための図である。図１９は、第８変形例における最大開度のときの状態を説明するための図である。図２０は、第８変形例における最小開度のときの状態を説明するための図である。

　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ＴＣの概略断面図である。図１に示す矢印Ｌ方向を過給機ＴＣの左側として説明する。図１に示す矢印Ｒ方向を過給機ＴＣの右側として説明する。図１に示すように、過給機ＴＣは、過給機本体１を備える。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６（ハウジング）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ＴＣの左右方向に貫通する。軸受孔２ａに軸受７が設けられる。図１では、軸受７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７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７によって、シャフト８が回転自在に軸支されている。シャフト８の左端部にはタービンインペラ９が設けられる。タービンインペラ９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８の右端部にはコンプレッサインペラ１０が設けられる。コンプレッサハウジング６内に形成された収容空間Ｓに、コンプレッサインペラ１０が回転自在に収容されている。

　コンプレッサハウジング６には、吸気口１１が形成される。吸気口１１は、過給機ＴＣの右側に開口する。吸気口１１は、不図示のエアクリーナに接続される。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６が連結された状態では、ディフューザ流路１２が形成される。ディフューザ流路１２は、空気を昇圧する。ディフューザ流路１２は、シャフト８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１２は、上記の径方向内側において、コンプレッサインペラ１０を介して吸気口１１に連通している。

　コンプレッサハウジング６の内部には、コンプレッサスクロール流路１３（スクロール流路）が形成される。コンプレッサスクロール流路１３は環状である。コンプレッサスクロール流路１３は、例えばディフューザ流路１２（コンプレッサインペラ１０）よりもシャフト８（コンプレッサインペラ１０）の径方向外側に位置する。コンプレッサスクロール流路１３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１３は、ディフューザ流路１２にも連通している。コンプレッサインペラ１０が回転すると、吸気口１１からコンプレッサハウジング６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１０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１２およびコンプレッサスクロール流路１３で昇圧される。昇圧された空気は、後述する吐出口６ａ（図２参照）から流出し、エンジンの吸気口に導かれる。

　このように、過給機ＴＣは、コンプレッサＣを備える。コンプレッサＣは、コンプレッサハウジング６、コンプレッサインペラ１０、コンプレッサスクロール流路１３を含んで構成される。

　タービンハウジング４には、排気口１４が形成されている。排気口１４は、過給機ＴＣの左側に開口する。排気口１４は、不図示の排気ガス浄化装置に接続される。タービンハウジング４には、流路１５と、タービンスクロール流路１６とが設けられている。タービンスクロール流路１６は、タービンインペラ９よりもタービンインペラ９の径方向外側に位置する。流路１５は、タービンインペラ９とタービンスクロール流路１６との間に位置する。

　タービンスクロール流路１６は、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。タービンスクロール流路１６は、上記の流路１５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１６に導かれた排気ガスは、流路１５およびタービンインペラ９の翼間を介して排気口１４に導かれる。排気口１４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９を回転させる。

　タービンインペラ９の回転力は、シャフト８を介してコンプレッサインペラ１０に伝達される。空気は、コンプレッサインペラ１０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、コンプレッサハウジング６およびバルブ２０の断面図である。図２に示すように、コンプレッサハウジング６には、吐出口６ａが形成される。吐出口６ａは、コンプレッサハウジング６の外部に開口する。コンプレッサハウジング６には、吐出流路６ｂが形成される。吐出流路６ｂは、コンプレッサスクロール流路１３から吐出口６ａまで、大凡直線状に延在する。吐出流路６ｂは、コンプレッサスクロール流路１３の下流部１３ａと吐出口６ａを接続（連通）する。

　コンプレッサスクロール流路１３の下流部１３ａと上流部１３ｂは、舌部６ｃによって仕切られる。舌部６ｃは、下流部１３ａと上流部１３ｂの間に位置する。空気の流路は、コンプレッサスクロール流路１３の下流側において、延在方向が周方向から直線方向に変化している。下流部１３ａは、コンプレッサスクロール流路１３のうち、直線方向に延在する部位とする。吐出流路６ｂとコンプレッサスクロール流路１３との境界は、例えば、舌部６ｃの先端に位置するものとする。舌部６ｃより吐出口６ａ側が吐出流路６ｂである。舌部６ｃの先端より吐出口６ａから離隔する側がコンプレッサスクロール流路１３の下流部１３ａである。ただし、吐出流路６ｂとコンプレッサスクロール流路１３との境界は、舌部６ｃの先端よりも吐出口６ａから離隔する側に位置してもよい。

　コンプレッサスクロール流路１３と吐出口６ａを連通する流路が、吐出流路６ｂの１つのみ設けられている。コンプレッサスクロール流路１３と吐出口６ａを連通する流路は、吐出流路６ｂ以外に設けられていない。コンプレッサスクロール流路１３から流出した空気は、すべて吐出流路６ｂを通って１つの吐出口６ａから流出する。

　例えば、複数の吐出流路６ｂや吐出口６ａが設けられる場合、コンプレッサスクロール流路１３から流出した空気は、分流された後に合流する。空気の合流時には、速度差による損失が生じてしまう。コンプレッサハウジング６では、吐出流路６ｂ、吐出口６ａを一つとしていることから、合流時の速度差による損失が回避される。

　図３は、バルブ２０の図２におけるＩＩＩ矢視図である。図３中、右側が吐出口６ａ側、左側がコンプレッサスクロール流路１３の下流部１３ａ側である。図２に示すように、吐出流路６ｂには、バルブ２０が設けられる。バルブ２０は、図３に示すように、例えば、楕円を半分とした形状（以下、半楕円形状という）である。この半楕円形状では、楕円の長手方向の長さが半分となっている。また、バルブ２０は、大凡板形状である。

　図２に示す状態（後述する最大開度）のとき、バルブ２０の一端面２０ａは、他端面２０ｂよりもコンプレッサインペラ１０側に向いている。コンプレッサインペラ１０側から見たとき、バルブ２０の他端面２０ｂは、裏側に位置している。

　バルブ２０は、不図示のアクチュエータによって、図２中、矢印で示す方向に回転する。図２では、吐出流路６ｂの流路断面積が最大となっている。バルブ２０は、長手方向の中心２１よりも吐出口６ａ側（下流側）の端部２２側を回転中心として回転する。

　図４は、吐出流路６ｂの流路断面積が最小となっている状態を説明するための図である。図４に示すように、吐出流路６ｂの流路断面積が最小（以下、最小開度という）となっているとき、バルブ２０のうち、上流側（コンプレッサスクロール流路１３側）の端部２３は、吐出流路６ｂの内壁面に当接する。バルブ２０の端部２３は、吐出流路６ｂのうち、コンプレッサインペラ１０側の内壁面に当接する。

　コンプレッサＣでは、少流量時にバルブ２０が最小開度となることで、空気の流速が上昇し、空気の失速を抑制することが可能となる。そのため、少流量側の運転領域の拡大が可能となる。吐出流路６ｂにバルブ２０を設ければよいことから、構造の簡易化が可能となる。例えば、コンプレッサスクロール流路１３側で流路断面積を絞ろうとすると、複数のバルブが必要となる。しかし、バルブ２０は、舌部６ｃより吐出口６ａ側に配されることから、コンプレッサスクロール流路１３内では、空気の流路が１つにまとまっている。そのため、空気の流路断面積を一つのバルブ２０で絞ることが可能となる。

　バルブ２０は、最小開度のとき、コンプレッサスクロール流路１３側の端部２３よりも、吐出口６ａ側の端部２２の方が、吐出流路６ｂの中心Ｏに近い。言い換えれば、バルブ２０は、最小開度のときに傾斜面２４を有する。バルブ２０の最小開度では、他端面２０ｂが傾斜面２４となる。最小開度のとき、傾斜面２４において、コンプレッサスクロール流路１３側の端部（ここでは、端部２３と同じ）よりも、吐出口６ａ側の端部（ここでは、端部２２と同じ）の方が、吐出流路６ｂの中心Ｏに近い。傾斜面２４を有することから、圧力損失が抑制される。

　図２に示すように、バルブ２０は、湾曲部２５を有する。湾曲部２５は、吐出流路６ｂの流路断面積が最大（以下、最大開度という）のとき、コンプレッサスクロール流路１３側の端部２３から吐出口６ａ側の端部２２に向って厚みが増加する。湾曲部２５は、例えば、流線形状である。湾曲部２５を有することから、圧力損失が抑制される。湾曲部２５は、一端面２０ａおよび他端面２０ｂに設けられる。

　図５は、図４のＶ矢視図である。図５では、バルブ２０をクロスハッチングで示し、コンプレッサインペラ１０の回転軸を二点鎖線で示す。バルブ２０は、絞り部２６を有する。絞り部２６は、最小開度のとき、吐出流路６ｂのうち、吐出流路６ｂの延在方向に直交する流路断面（以下、単に流路断面という）において、コンプレッサインペラ１０側（図５において下側）に位置する。言い換えれば、バルブ２０は、最小開度のとき、吐出流路６ｂのうち、吐出流路６ｂの延在方向に直交する流路断面（以下、単に流路断面という）において、コンプレッサインペラ１０側（図５において下側）に全体が位置する。絞り部２６は、吐出流路６ｂの流路断面の中心Ｏよりもコンプレッサインペラ１０側に位置する。ただし、絞り部２６は、吐出流路６ｂの中心Ｏよりも、コンプレッサインペラ１０から離隔する側（図５において上側）まで延在していてもよい。絞り部２６は、バルブ２０によって構成される。言い換えれば、バルブ２０は、絞り部２６を構成する。

　コンプレッサスクロール流路１３を流れる空気の流速は、空気が小流量の場合、コンプレッサインペラ１０の径方向外側の方が径方向内側よりも速い。吐出流路６ｂに流入した空気の流速は、コンプレッサインペラ１０から離隔する側の方が、コンプレッサインペラ１０側よりも速い。最小開度のとき、バルブ２０がコンプレッサインペラ１０側に位置することから、流速が速い方の空気の流れが阻害され難い。

　コンプレッサスクロール流路１３（吐出流路６ｂ）を流れる空気は、旋回流（図２の破線の矢印の向きの流れ）を形成している。旋回流は、吐出流路６ｂの延在方向の流れの流速に寄与せず、圧力損失となる。最大開度のとき、バルブ２０によって整流がなされ、旋回流が抑制される。そのため、圧力損失が抑制される。また、最小開度のときも、バルブ２０によって直線方向（吐出流路６ｂの延在方向）の速度が増加することから、流速のうち、旋回流の速度成分の占める割合が小さくなる。

　図５を見てわかるように、吐出流路６ｂの流路断面形状は、大凡円形である。バルブ２０は、最小開度のとき、吐出流路６ｂの延在方向に対して傾斜する。バルブ２０の形状が半楕円形状となっているため、最小開度のとき、バルブ２０が吐出流路６ｂの内壁面に沿って当接可能となる。

　図６は、第１変形例における図４に対応する部位の断面図である。図６では、バルブ１２０が最小開度のときを示す。バルブ１２０が最大開度のときは、図２と同じ図となる。図６に示すように、第１変形例では、上述した実施形態に対して、バルブ１２０の傾斜の向きが異なる。

　図７は、図６のＶＩＩ矢視図である。図７において、コンプレッサインペラ１０の回転軸を二点鎖線で示す。図６、図７を見てわかるように、バルブ１２０は、最小開度のとき、吐出流路６ｂの流路断面において、コンプレッサインペラ１０から離隔する側に位置する。バルブ１２０の絞り部１２６は、吐出流路６ｂのうち、吐出流路６ｂの流路断面の中心Ｏよりもコンプレッサインペラ１０から離隔する側に位置する。ただし、絞り部１２６は、吐出流路６ｂの中心Ｏよりも、コンプレッサインペラ１０側まで延在していてもよい。

　図８は、第２変形例における図６のＶＩＩＩ－ＶＩＩＩ線断面に対応する部位の断面図である。ただし、図８では、吐出口６ａ近傍のみを断面で示す。図８は、図６に対して、反時計回りに９０度回転した向きとなっている。図９は、図８のＩＸ矢視図である。図８、図９において、コンプレッサインペラ１０の回転軸を二点鎖線で示す。図８、図９に示すように、バルブ２２０の絞り部２２６は、最小開度のとき、吐出流路６ｂの流路断面において、コンプレッサインペラ１０の回転軸方向（図８中、上下方向）の一方側（図８中、上側、吸気口１１側）に位置する。

　また、絞り部２２６は、最小開度のとき、吐出流路６ｂのうち、流路断面において、コンプレッサインペラ１０の回転軸方向の他方側（図８中、下側、吸気口１１から離隔する側）に位置してもよい。

　第１変形例、第２変形例では、最小開度のとき、バルブ１２０、２２０によって旋回流が抑制される。そのため、圧力損失が抑制される。また、最大開度のときも、バルブ１２０、２２０によって直線方向（吐出流路６ｂの延在方向）の速度が増加することから、流速のうち、旋回流の速度成分の占める割合が小さくなる。

　上述した実施形態と同様、第１変形例、第２変形例においても、バルブ１２０、２２０は、傾斜面２４、および、湾曲部２５を有する。そのため、圧力損失が抑制される。吐出流路６ｂの流路断面形状は、大凡円形である。バルブ１２０、２２０は、最小開度のとき、吐出流路６ｂの延在方向に対して傾斜する。バルブ１２０、２２０の形状が半楕円形状となっているため、最小開度のとき、バルブ１２０、２２０が吐出流路６ｂの内壁面に沿って当接可能となる。

　上述した実施形態および第１変形例、第２変形例では、傾斜面２４が形成されている。しかし、傾斜面２４は形成されなくてもよい。すなわち、バルブ２０、１２０、２２０は、最小開度のとき、吐出流路６ｂの延在方向に直交する向きとなってもよい。この場合、バルブ２０、１２０、２２０の形状は、半円形状であってもよい。半円形状であると、最小開度のとき、バルブ２０、１２０、２２０が吐出流路６ｂの内壁面に沿って当接可能となる。

　上述した実施形態および第１変形例、第２変形例では、バルブ２０、１２０、２２０は、長手方向の中心２１よりも吐出口６ａ側（下流側）の端部２２側を回転中心として回転する。しかし、バルブ２０、１２０、２２０は、長手方向の中心２１よりもコンプレッサスクロール流路１３側（上流側）の端部２３側を回転中心として回転してもよい。

　図１０は、第３変形例における図４に対応する部位の断面図である。図１１は、バルブ３２０を吐出口６ａ側から見た図である。図１１に示すように、バルブ３２０は、大凡半円形状の本体部３２１を有する。本体部３２１のうち、円周の中間部分には、突出部３２２が設けられる。突出部３２２は、本体部３２１から本体部３２１の径方向外側に突出する。

　図１０に示すように、バルブ３２０の板厚は、突出部３２２の先端３２２ａから、本体部３２１のうち、突出部３２２と反対側の端部３２１ａに向かって薄くなる。コンプレッサハウジング６には、貫通孔６ｄが形成される。貫通孔６ｄは、吐出流路６ｂを形成する壁部６ｅを、吐出流路６ｂの流路断面に平行に（吐出流路６ｂの径方向に）貫通する。貫通孔６ｄのうち、吐出流路６ｂの延在方向の幅は、吐出流路６ｂ側（内側）ほど小さくなる。

　バルブ３２０は、貫通孔６ｄに外側から挿通される。本体部３２１は、吐出流路６ｂに位置する。突出部３２２は、貫通孔６ｄの内部およびコンプレッサハウジング６の外側に位置する。

　バルブ３２０は、図１０中、両矢印で示すように、不図示のアクチュエータにより、貫通孔６ｄの貫通方向（吐出流路６ｂの径方向）に移動する。図１０では、バルブ３２０が最小開度のときを示す。バルブ３２０が、吐出流路６ｂに突出しない位置まで、図１０中、下側に移動することで、吐出流路６ｂは最大開度となる。

　図１２は、第４変形例における図４に対応する部位の断面図である。第４変形例のバルブ４２０は、板厚が大凡一定である点で、第３変形例のバルブ３２０と異なる。貫通孔４６ｄのうち、吐出流路６ｂの延在方向の幅は、大凡一定である。バルブ４２０を吐出口６ａから見た形状は、バルブ３２０と同じである。バルブ４２０は、バルブ３２０と同様に動作する。

　図１３は、第５変形例における図４に対応する部位の断面図である。第５変形例のバルブ５２０は、例えば、ボール弁で構成される。コンプレッサハウジング６のうち、吐出流路６ｂを形成する壁部６ｅの外周には、ケーシング５００が設けられる。ケーシング５００には、不図示のアクチュエータが取り付けられる。

　バルブ５２０は、大凡球形状の本体部５２１を有する。ケーシング５００およびコンプレッサハウジング６の壁部６ｅの一部が切り欠かれ、バルブ５２０が嵌め込まれる嵌合穴５１０が形成される。バルブ５２０は、嵌合穴５１０によって回転可能に支持される。バルブ５２０の回転軸は、例えば、コンプレッサインペラ１０の回転軸と平行である。

　本体部５２１には、連通孔５２２が形成される。連通孔５２２は、本体部５２１を貫通する。連通孔５２２は、本体部５２１の中心を通る。連通孔５２２のうち、吐出口６ａ側（下流側）の開口は、吐出流路６ｂの流路断面形状と同じである。連通孔５２２のうち、コンプレッサスクロール流路１３側（上流側）の開口は、吐出流路６ｂの流路断面形状よりも大きい。連通孔５２２は、上流から下流に向かって狭くなっている。

　最大開度のとき、連通孔５２２のうち、図１３中、下側（コンプレッサインペラ１０側）の内壁面５２２ａ（傾斜面）は、吐出流路６ｂの内壁面に連続する。連通孔５２２において、図１３中、上側（吐出流路６ｂ側）の内壁面５２２ｂのうち、上流側は、吐出流路６ｂの内壁面から外側に離隔する。連通孔５２２において、図１３中、上側の内壁面５２２ｂのうち、下流側は、吐出流路６ｂの内壁面に連続する。このとき、吐出流路６ｂには、バルブ５２０の壁部（内壁面５２２ａ（傾斜面））が進入せず、バルブ５２０によって流れが阻害されない。

　図１４は、第５変形例における最小開度のときの状態を説明するための図である。バルブ５２０は、不図示のアクチュエータによって、図１３中、矢印の向き（反時計回り）に回転し、最小開度となる。最小開度のとき、連通孔５２２のうち、図１４中、上側の内壁面５２２ｂは、吐出流路６ｂの内壁面の外側に位置する。連通孔５２２において、図１４中、下側の内壁面５２２ａ（傾斜面）のうち、上流側は、吐出流路６ｂの内壁面から外側に離隔する。連通孔５２２において、図１４中、下側の内壁面５２２ａ（傾斜面）のうち、コンプレッサスクロール流路１３側の端部は、吐出流路６ｂの流路断面積が最小のとき、吐出流路６ｂのうち、内壁面５２２ａの端部よりも上流側（コンプレッサスクロール流路１３側）の内壁面よりも外側に位置する。連通孔５２２において、図１４中、下側の内壁面５２２ａのうち、下流側は、吐出流路６ｂの内側に突出する。そのため、吐出流路６ｂの流路断面積が絞られる。

　言い換えると、バルブ５２０には、絞り部５２６が形成される。絞り部５２６は、最小開度のとき、吐出流路６ｂの流路断面（すなわち、吐出口６ａから見た図）において、コンプレッサインペラ１０側（図１４中、下側）に位置する。これにより、吐出流路６ｂの流路断面積が絞られる。上述した実施形態と同様、最小開度のとき、絞り部５２６がコンプレッサインペラ１０側に位置することから、流速が速い方の空気の流れが阻害され難い。絞り部５２６は、最大開度のとき、吐出流路６ｂ内に位置せず、流れを阻害しない。

　図１５は、第６変形例における最大開度のときの状態を説明するための図である。最大開度のとき、連通孔６２２のうち、図１５中、上側の内壁面６２２ｂ（傾斜面）は、吐出流路６ｂの内壁面に連続する。連通孔６２２において、図１５中、下側の内壁面６２２ａのうち、上流側は、吐出流路６ｂの内壁面から外側に離隔する。連通孔６２２において、図１５中、下側の内壁面６２２ａのうち、下流側は、吐出流路６ｂの内壁面に連続する。このとき、吐出流路６ｂには、バルブ６２０の壁部が進入せず、バルブ６２０によって流れが阻害されない。

　図１６は、第６変形例における最小開度のときの状態を説明するための図である。バルブ６２０は、不図示のアクチュエータによって、図１５中、矢印の向き（時計回り）に回転し、最小開度となる。最小開度のとき、連通孔６２２のうち、図１６中、下側の内壁面６２２ａは、吐出流路６ｂの内壁面の外側に位置する。連通孔６２２において、図１６中、上側の内壁面６２２ｂのうち、上流側は、吐出流路６ｂの内壁面から外側に離隔する。連通孔６２２において、図１６中、上側の内壁面６２２ｂのうち、下流側は、吐出流路６ｂの内側に突出する。

　言い換えると、バルブ６２０には、絞り部６２６が形成される。絞り部６２６は、最小開度のとき、吐出流路６ｂの流路断面（すなわち、吐出口６ａから見た図）において、コンプレッサインペラ１０から離隔する側（図１４中、上側）に位置する。これにより、吐出流路６ｂの流路断面積が絞られる。上述した第１変形例と同様、絞り部６２６は、最小開度のとき、旋回流を抑制する。絞り部６２６は、最大開度のとき、吐出流路６ｂ内に位置せず、流れを阻害しない。

　図１７は、第７変形例における最大開度のときの状態を説明するための図である。バルブ７２０の連通孔７２２は、上流から下流まで、流路断面形状が大凡一定である。連通孔７２２の流路断面形状は、吐出流路６ｂの流路断面形状と大凡等しい。

　図１８は、第７変形例における最小開度のときの状態を説明するための図である。バルブ７２０は、不図示のアクチュエータによって、図１７中、矢印の向き（反時計回り）に回転し、最小開度となる。この場合、連通孔７２２において、図１８中、下側の内壁面７２２ａ（傾斜面）のうち、上流側は、吐出流路６ｂの外側に位置し、下流側は、吐出流路６ｂの内側に突出する。連通孔７２２において、図１８中、下側の内壁面７２２ａ（傾斜面）のうち、コンプレッサスクロール流路１３側の端部は、吐出流路６ｂの流路断面積が最小のとき、吐出流路６ｂのうち、内壁面７２２ａの端部よりも上流側（コンプレッサスクロール流路１３側）の内壁面よりも外側に位置する。連通孔７２２において、図１８中、上側の内壁面７２２ｂのうち、下流側は、吐出流路６ｂの外側に位置し、上流側は吐出流路６ｂの内側に突出する。

　バルブ７２０は、図１７中、矢印と逆向き（時計回り）に回転して最小開度となってもよい。この場合、連通孔７２２において、図１８中、下側の内壁面７２２ａのうち、上流側は、吐出流路６ｂの内側に突出し、下流側は、吐出流路６ｂの外側に位置する。連通孔７２２において、図１８中、上側の内壁面７２２ｂのうち、下流側は、吐出流路６ｂの内側に突出し、上流側は吐出流路６ｂの外側に位置する。

　図１９は、第８変形例における最大開度のときの状態を説明するための図である。吐出流路６ｂは、吐出口６ａに向かって流路幅（内径、流路断面積）が拡大する。バルブ８２０の連通孔８２２は、上流から下流に向かって、流路幅（内径、流路断面積）が拡大する。最大開度のとき、連通孔８２２の内壁面は、吐出流路６ｂの内壁面と面一となる。

　図２０は、第８変形例における最小開度のときの状態を説明するための図である。バルブ８２０は、不図示のアクチュエータによって、図１９中、矢印の向き（反時計回り）に回転し、最小開度となる。この場合、連通孔８２２において、図２０中、下側の内壁面８２２ａ（傾斜面）のうち、上流側は、吐出流路６ｂの外側に位置し、下流側は、吐出流路６ｂの内側に突出する。連通孔８２２において、図２０中、下側の内壁面８２２ａ（傾斜面）のうち、コンプレッサスクロール流路１３側の端部は、吐出流路６ｂの流路断面積が最小のとき、吐出流路６ｂのうち、内壁面８２２ａの上記端部よりも上流側（コンプレッサスクロール流路１３側）の内壁面よりも外側に位置する。連通孔８２２において、図２０中、上側の内壁面８２２ｂのうち、下流側は、吐出流路６ｂの外側に位置し、上流側は吐出流路６ｂの内側に突出する。

　バルブ８２０は、図１９中、矢印と逆向き（時計回り）に回転して最小開度となってもよい。この場合、連通孔８２２において、図２０中、下側の内壁面８２２ａのうち、上流側は、吐出流路６ｂの内側に突出し、下流側は、吐出流路６ｂの外側に位置する。連通孔８２２において、図２０中、上側の内壁面８２２ｂのうち、下流側は、吐出流路６ｂの内側に突出し、上流側は吐出流路６ｂの外側に位置する。

　上述した第５変形例、第６変形例、第７変形例、第８変形例のバルブ５２０、６２０、７２０、８２０において、連通孔５２２、６２２、７２２、８２２の内壁面５２２ａ、６２２ｂ、７２２ａ、８２２ｂは、傾斜面２４として機能する。傾斜面２４を有することから、圧力損失が抑制される。

　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、コンプレッサＣが過給機ＴＣに組み込まれる場合について説明した。しかし、コンプレッサＣは、過給機ＴＣ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。

　上述した実施形態では、バルブ２０のうち、コンプレッサスクロール流路１３側の一端部２３は、吐出流路６ｂの流路断面積が最小のとき、吐出流路６ｂの内壁面に当接する。ただし、上述した実施形態において、傾斜面２４のうち、コンプレッサスクロール流路１３側の一端部２３は、吐出流路６ｂの流路断面積が最小のとき、吐出流路６ｂのうち、一端部２３よりも上流側（コンプレッサスクロール流路１３側）の内壁面よりも外側に位置してもよい。

　上述した実施形態、第１変形例、第５変形例、第６変形例、第７変形例、第８変形例では、傾斜面２４が設けられる場合について説明した。しかし、傾斜面２４は必須の構成ではない。

　上述した実施形態、第１変形例、第２変形例では、湾曲部２５が設けられる場合について説明した。しかし、湾曲部２５は必須の構成ではない。

　上述した第５変形例、第６変形例、第７変形例、第８変形例では、バルブ５２０、６２０、７２０、８２０の回転軸は、コンプレッサインペラ１０の回転軸と大凡平行である場合について説明した。しかし、バルブ５２０、６２０、７２０、８２０の回転軸は、コンプレッサインペラ１０の回転軸に対して交差してもよい。

　本開示は、コンプレッサおよび過給機に利用することができる。

６：コンプレッサハウジング（ハウジング）　６ａ：吐出口　６ｂ：吐出流路　１３：コンプレッサスクロール流路（スクロール流路）　２０、１２０、２２０、３２０、４２０、５２０、６２０、７２０、８２０：バルブ　２１：中心　２２、２３、３２１ａ：端部　２４：傾斜面　２５：湾曲部　２６、１２６、２２６、５２６、６２６：絞り部　５２２ａ、６２２ｂ、７２２ａ、８２２ａ：内壁面（傾斜面）　Ｃ：コンプレッサ　ＴＣ：過給機

Claims

　インペラが収容されたハウジングと、
　前記ハウジング内に形成され、前記インペラよりも、前記インペラの径方向外側に設けられるスクロール流路と、
　前記スクロール流路から前記ハウジングに形成された吐出口まで延在する吐出流路と、
　前記吐出流路に設けられ、前記吐出流路の流路断面積が最小のとき、前記吐出流路のうち、前記吐出流路の延在方向に直交する流路断面において、前記インペラ側に位置する絞り部を有するバルブと、
を備えるコンプレッサ。
　前記バルブは、前記吐出流路の流路断面積が最小のとき、前記スクロール流路側の端部より、前記吐出口側の端部の方が、前記吐出流路の延在方向に直交する流路断面の中心に近い傾斜面を有する請求項１に記載のコンプレッサ。
　前記傾斜面の前記スクロール流路側の端部は、前記吐出流路の流路断面積が最小のとき、前記吐出流路の内壁面よりも外側に位置する請求項２に記載のコンプレッサ。
　前記バルブは、前記吐出流路の流路断面積が最大のとき、前記スクロール流路側の端部から前記吐出口側の端部に向って厚みが増加する湾曲部を有する請求項１から３のいずれか１項に記載のコンプレッサ。
　請求項１から４のいずれか１項に記載の前記コンプレッサを備える過給機。