WO2023017718A1 - 遠心圧縮機および過給機 - Google Patents

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WO2023017718A1
WO2023017718A1 PCT/JP2022/028195 JP2022028195W WO2023017718A1 WO 2023017718 A1 WO2023017718 A1 WO 2023017718A1 JP 2022028195 W JP2022028195 W JP 2022028195W WO 2023017718 A1 WO2023017718 A1 WO 2023017718A1
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partition walls
housing
movable member
slits
compressor
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PCT/JP2022/028195
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淳 米村
亮太 崎坂
洋一 佐藤
大基 神澤
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株式会社Ihi
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01DNON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D17/00Regulating or controlling by varying flow
    • F01D17/10Final actuators
    • F01D17/12Final actuators arranged in stator parts
    • F01D17/14Final actuators arranged in stator parts varying effective cross-sectional area of nozzles or guide conduits
    • F01D17/141Final actuators arranged in stator parts varying effective cross-sectional area of nozzles or guide conduits by means of shiftable members or valves obturating part of the flow path
    • F01D17/143Final actuators arranged in stator parts varying effective cross-sectional area of nozzles or guide conduits by means of shiftable members or valves obturating part of the flow path the shiftable member being a wall, or part thereof of a radial diffuser
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    • F01DNON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D9/00Stators
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    • 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
    • F04D29/44Fluid-guiding means, e.g. diffusers
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    • F04D29/42Casings; Connections of working fluid for radial or helico-centrifugal pumps
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    • F04D29/46Fluid-guiding means, e.g. diffusers adjustable
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    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
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    • F05D2220/40Application in turbochargers
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    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05DINDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2270/00Control
    • F05D2270/01Purpose of the control system
    • F05D2270/10Purpose of the control system to cope with, or avoid, compressor flow instabilities
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

Definitions

  • the present disclosure relates to centrifugal compressors and superchargers. This application claims the benefit of priority based on Japanese Patent Application No. 2021-131605 filed on August 12, 2021, the content of which is incorporated herein by reference.
  • a centrifugal compressor has a compressor housing in which an intake passage is formed.
  • a compressor impeller is arranged in the intake passage. When the flow rate of the air flowing into the compressor impeller is reduced, the air compressed by the compressor impeller flows backward through the intake passage, causing a phenomenon called surging.
  • Patent Document 1 discloses a centrifugal compressor in which a throttle mechanism is provided in the compressor housing.
  • the diaphragm mechanism has a movable member.
  • the movable member is configured to be movable between a protruding position protruding into the air intake passage and a retracted position retreating from the air intake passage.
  • the throttle mechanism reduces the channel cross-sectional area of the intake channel by projecting the movable member into the intake channel. When the movable member protrudes into the air intake passage, the air flowing back in the air intake passage is blocked by the movable member. Surging is suppressed by damming up the air flowing back in the intake passage.
  • the air that flows back in the intake passage contains a swirling flow component that accompanies the rotation of the compressor impeller.
  • Patent Document 1 when the air flowing backward in the intake passage is dammed by a movable member, the flow near the leading edge of the compressor impeller is disturbed by the swirling flow component of the backward flowing air, which seems to be an aerodynamic noise. noise may occur.
  • An object of the present disclosure is to provide a centrifugal compressor and a supercharger capable of reducing noise.
  • a centrifugal compressor includes a housing in which an intake flow path is formed, a compressor impeller arranged in the intake flow path and having a plurality of blades, and blades of the housing.
  • a housing chamber formed on the upstream side of the flow of intake air, a movable member disposed in the housing chamber and capable of moving between a protruding position protruding into the intake flow path and a retracted position retreated from the intake flow path;
  • a plurality of slits formed near the blades of the housing in the housing and communicating with the air intake passage, a plurality of partition walls partitioning the plurality of slits in the circumferential direction, and outer diameter ends of the plurality of partition walls are connected.
  • a peripheral wall
  • Multiple partition walls may be arranged closer to the containment chamber than the leading edge of the wing.
  • a plurality of partition walls may be inclined in the direction of rotation of the compressor impeller.
  • the inclination angles of the plurality of partition walls may be in the range of 20° to 70° or -20° to -70° with respect to the radial direction of the compressor impeller.
  • the turbocharger of the present disclosure includes the above centrifugal compressor.
  • noise can be reduced.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a supercharger according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is an extraction diagram of the dashed line portion of FIG.
  • FIG. 3 is a schematic perspective view of an annular member according to the first embodiment;
  • FIG. 4 is an exploded perspective view of members constituting the link mechanism.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view taken along line IV-IV of FIG.
  • FIG. 6 is a first diagram for explaining the operation of the link mechanism.
  • FIG. 7 is a second diagram for explaining the operation of the link mechanism.
  • FIG. 8 is a third diagram for explaining the operation of the link mechanism.
  • FIG. 9 is a schematic front view of an annular member according to a second embodiment;
  • FIG. 10 is a diagram for explaining the relationship between the inclination angle of the partition wall and the efficiency of the compressor.
  • FIG. 11 is a schematic front view of an annular member according to a third embodiment;
  • FIG. 12 is a schematic front view of an annular member according to a fourth embodiment;
  • FIG. 13 is a diagram for explaining the relationship between the type of partition wall and compressor efficiency.
  • FIG. 14 is a schematic front view of an annular member according to a fifth embodiment;
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a supercharger TC according to the first embodiment.
  • the direction of the arrow L shown in FIG. 1 will be described as the left side of the supercharger TC.
  • the direction of the arrow R shown in FIG. 1 will be described as the right side of the supercharger TC.
  • the compressor housing 100 side which will be described later, functions as a centrifugal compressor CC.
  • centrifugal compressor CC is explained as what is driven by turbine impeller 8 mentioned below.
  • the centrifugal compressor CC may be driven by an engine (not shown) or may be driven by an electric motor (motor) (not shown).
  • the centrifugal compressor CC may be incorporated in a device other than the supercharger TC, or may be a single unit.
  • the turbocharger TC includes a turbocharger main body 1.
  • the turbocharger main body 1 includes a bearing housing 2 , a turbine housing 4 , a compressor housing (housing) 100 and a link mechanism 200 . Details of the link mechanism 200 will be described later.
  • a turbine housing 4 is connected to the left side of the bearing housing 2 by fastening bolts 3 .
  • a compressor housing 100 is connected to the right side of the bearing housing 2 by fastening bolts 5 .
  • a receiving hole 2a is formed in the bearing housing 2.
  • the accommodation hole 2a penetrates the bearing housing 2 in the lateral direction of the supercharger TC.
  • a bearing 6 is arranged in the accommodation hole 2a.
  • FIG. 1 shows a full floating bearing as an example of the bearing 6 .
  • the bearing 6 may be another radial bearing such as a semi-floating bearing or a rolling bearing.
  • a portion of the shaft 7 is arranged in the accommodation hole 2a.
  • Shaft 7 is rotatably supported by bearing 6 .
  • a turbine impeller 8 is provided at the left end of the shaft 7 .
  • a turbine impeller 8 is rotatably housed within the turbine housing 4 .
  • a compressor impeller 9 is provided at the right end of the shaft 7 .
  • a compressor impeller 9 is rotatably housed within a compressor housing 100 .
  • the compressor impeller 9 has a plurality of long blades 9a and a plurality of short blades 9b formed on the outer peripheral surface of the hub.
  • a plurality of long blades 9a and short blades 9b are alternately spaced apart in the circumferential direction.
  • a plurality of long blades 9a and short blades 9b are formed at regular intervals in the circumferential direction.
  • the leading edge LE of the long blade 9a is located on the side away from the bearing housing 2 with respect to the leading edge LE of the short blade 9b.
  • the leading edge LE of the short blades 9b is located closer to the bearing housing 2 than the leading edge LE of the long blades 9a.
  • the compressor impeller 9 has the long blades 9a and the short blades 9b, but is not limited to this, and the compressor impeller 9 may have only one of the long blades 9a and the short blades 9b. .
  • An intake port 10 is formed in the compressor housing 100 .
  • the intake port 10 opens on the right side of the supercharger TC.
  • the intake port 10 is connected to an air cleaner (not shown).
  • a diffuser flow path 11 is formed between the bearing housing 2 and the compressor housing 100 .
  • the diffuser channel 11 pressurizes the air.
  • the diffuser flow path 11 is annularly formed from the inner side to the outer side in the radial direction.
  • the diffuser flow path 11 communicates with the intake port 10 via the compressor impeller 9 on the inner side in the radial direction.
  • a compressor scroll flow path 12 is also formed in the compressor housing 100 .
  • the compressor scroll passage 12 is positioned radially outside the compressor impeller 9, for example.
  • the compressor scroll channel 12 communicates with the intake port of the engine (not shown) and the diffuser channel 11 .
  • intake air is pressurized and accelerated while flowing between the blades of the compressor impeller 9 .
  • the pressurized and accelerated air is further pressurized in the diffuser passage 11 and the compressor scroll passage 12 .
  • the pressurized air flows out from a discharge port (not shown) and is led to the intake port of the engine.
  • the supercharger TC has a centrifugal compressor (compressor) CC that compresses fluid using centrifugal force.
  • the centrifugal compressor CC includes a compressor housing 100, a compressor impeller 9, and a link mechanism 200 which will be described later.
  • An exhaust port 13 is formed in the turbine housing 4 .
  • the exhaust port 13 opens on the left side of the supercharger TC.
  • the exhaust port 13 is connected to an exhaust gas purification device (not shown).
  • a communication passage 14 and a turbine scroll passage 15 are formed in the turbine housing 4 .
  • the turbine scroll passage 15 is located radially outside the turbine impeller 8 .
  • the communication channel 14 is located between the turbine impeller 8 and the turbine scroll channel 15 .
  • the turbine scroll passage 15 communicates with a gas inlet (not shown). Exhaust gas discharged from an exhaust manifold of an engine (not shown) is guided to the gas inlet.
  • the communication passage 14 communicates the turbine scroll passage 15 and the exhaust port 13 . Exhaust gas guided from the gas inlet to the turbine scroll passage 15 is led to the exhaust port 13 through the communication passage 14 and between the blades of the turbine impeller 8 . The exhaust gas rotates the turbine impeller 8 during its circulation process.
  • the rotational force of the turbine impeller 8 is transmitted to the compressor impeller 9 via the shaft 7. As described above, the air is pressurized by the rotational force of the compressor impeller 9 and directed to the engine intake.
  • FIG. 2 is an extraction diagram of the dashed line portion of FIG.
  • compressor housing 100 includes a first housing member 110 and a second housing member 120 .
  • the first housing member 110 is located on the right side of the second housing member 120 in FIG. 2 (the side away from the bearing housing 2).
  • a second housing member 120 is connected to the bearing housing 2 .
  • the first housing member 110 is connected to the second housing member 120 in the rotational axis direction.
  • the first housing member 110 has a generally cylindrical shape.
  • a through hole 111 is formed in the first housing member 110 .
  • the first housing member 110 has an end face 112 on the side that is close to (connected to) the second housing member 120 .
  • the first housing member 110 has an end face 113 on the side spaced apart from the second housing member 120 .
  • the air inlet 10 is formed in the end face 113 .
  • the through-hole 111 extends from the end surface 112 to the end surface 113 (air inlet 10) along the rotation axis direction. In other words, the through hole 111 penetrates the first housing member 110 in the rotation axis direction.
  • Through hole 111 has air inlet 10 at end face 113 .
  • the through hole 111 has a parallel portion 111a and a reduced diameter portion 111b.
  • the parallel portion 111a is positioned closer to the end surface 113 than the reduced diameter portion 111b.
  • the inner diameter of the parallel portion 111a is approximately constant along the direction of the rotation axis.
  • the reduced diameter portion 111b is positioned closer to the end surface 112 than the parallel portion 111a.
  • the reduced diameter portion 111b is continuous with the parallel portion 111a.
  • the inner diameter of the portion of the diameter-reduced portion 111b that is continuous with the parallel portion 111a is substantially equal to the inner diameter of the parallel portion 111a.
  • the inner diameter of the reduced-diameter portion 111b becomes smaller as it is further away from the parallel portion 111a (closer to the end surface 112).
  • a notch portion 112a is formed in the end face 112 .
  • the notch portion 112 a is recessed from the end surface 112 toward the end surface 113 .
  • the notch portion 112 a is formed on the outer peripheral portion of the end face 112 .
  • the notch 112a has, for example, a substantially annular shape when viewed from the rotation axis direction.
  • the end surface 112 is formed with a storage chamber AC.
  • the accommodation chamber AC is formed closer to the intake port 10 than the leading edge LE of the long blade 9 a of the compressor impeller 9 in the first housing member 110 .
  • the accommodation chamber AC includes an accommodation groove 112b, a bearing hole 112d, and an accommodation hole 115 (see FIG. 4), which will be described later.
  • the accommodation groove 112b is formed in the end face 112.
  • the accommodation groove 112b is located between the notch 112a and the through hole 111. As shown in FIG.
  • the accommodation groove 112b is recessed from the end surface 112 toward the end surface 113 side.
  • the accommodation groove 112b has, for example, a substantially annular shape when viewed from the rotation axis direction.
  • the accommodation groove 112b communicates with the through hole 111 on the radially inner side.
  • a bearing hole 112d is formed in the wall surface 112c of the accommodation groove 112b on the end surface 113 side.
  • the bearing hole 112d extends from the wall surface 112c toward the end surface 113 in the rotation axis direction.
  • Two bearing holes 112d are provided separated in the rotational direction.
  • the two bearing holes 112d are arranged at positions shifted by 180 degrees in the rotational direction.
  • a through hole 121 is formed in the second housing member 120 .
  • the second housing member 120 has an end face 122 on the side close to (connected to) the first housing member 110 .
  • the second housing member 120 has an end surface 123 on the side remote from the first housing member 110 (the side connected to the bearing housing 2).
  • the through hole 121 extends from the end surface 122 to the end surface 123 along the rotation axis direction. In other words, the through hole 121 penetrates the second housing member 120 in the rotation axis direction.
  • the through hole 121 is formed with a recessed portion 300 that is recessed radially outward.
  • the recessed portion 300 does not radially penetrate the second housing member 120 and is configured as a non-penetrating groove.
  • the radially inner side of the recessed portion 300 communicates with the intake flow path 130 .
  • the recessed portion 300 is formed near the blades 9a, 9b of the compressor impeller 9 with respect to the accommodation chamber AC.
  • An annular member 310 is arranged in the recessed portion 300 .
  • the width of the annular member 310 in the direction of the rotation axis is approximately equal to the width of the hollow portion 300 in the direction of the rotation axis. However, it is not limited to this, and the width of the annular member 310 in the direction of the rotation axis may be smaller than the width of the recess 300 in the direction of the rotation axis. For example, the width of the annular member 310 in the direction of the axis of rotation may be half the width of the recess 300 in the direction of the axis of rotation. This facilitates assembly of the annular member 310 into the recessed portion 300, thereby improving the assemblability of the centrifugal compressor CC.
  • the recess 300 is formed closer to the accommodation chamber AC than the leading edges LE of the long blades 9a and short blades 9b of the compressor impeller 9. Specifically, the recessed portion 300 is formed between the leading edge LE of the long blade 9a and the accommodation chamber AC. However, the present invention is not limited to this, and the recessed portion 300 may be arranged on the side opposite to the accommodation chamber AC with respect to the leading edge LE of the long blade 9a. For example, the recess 300 may be positioned between the leading edge LE of the long blade 9a and the leading edge LE of the short blade 9b, or positioned closer to the bearing housing 2 than the leading edge LE of the short blade 9b. good too. Further, the recessed portion 300 may be arranged at a position facing the leading edge LE of the long blade 9a in the radial direction, or may be arranged at a position facing the leading edge LE of the short blade 9b in the radial direction.
  • a partition wall 302 is provided between the recess 300 and the accommodation room AC. That is, the recessed portion 300 and the accommodation chamber AC are separated from each other in the rotation axis direction. However, it is not limited to this, and the recessed portion 300 and the accommodation chamber AC may be adjacent to each other in the rotation axis direction and communicate with each other.
  • FIG. 3 is a schematic perspective view of an annular member 310 according to the first embodiment.
  • the annular member 310 includes multiple partition walls 320 and an outer peripheral wall 330 .
  • the plurality of partition walls 320 are arranged at equal intervals in the circumferential direction. However, it is not limited to this, and the plurality of partition walls 320 may be arranged at uneven intervals in the circumferential direction.
  • the plurality of partition walls 320 extend radially inward from the outer peripheral wall 330 .
  • a plurality of partition walls 320 partition the inner space of the recessed portion 300 in the circumferential direction.
  • a plurality of radially extending slits 340 are formed between the partition walls 320 .
  • the partition walls 320 partition the slits 340 in the circumferential direction.
  • the width of the partition wall 320 in the circumferential direction is constant in the radial direction. However, it is not limited to this, and the circumferential width of the partition wall 320 may change in the radial direction. For example, the circumferential width of the partition wall 320 may gradually decrease radially inward. However, without being limited to this, the circumferential width of the partition wall 320 may gradually increase radially inward.
  • the outer peripheral wall 330 connects the outer diameter ends of the plurality of partition walls 320 .
  • the radially outer sides of the plurality of slits 340 are defined by the outer peripheral wall 330 .
  • the plurality of slits 340 are partitioned by the plurality of partition walls 320 in the circumferential direction and defined by the outer peripheral wall 330 on the radially outer side.
  • the radially inner side of the plurality of slits 340 communicates with the intake flow path 130 .
  • the inner diameter of the end portion of the through-hole 121 near the end surface 122 is approximately equal to the inner diameter of the end portion of the through-hole 111 near the end surface 112 .
  • the inner diameter of the partition wall 302 is approximately equal to the inner diameter of the end portion of the through hole 111 near the end face 112 .
  • a shroud portion 121 a is formed on the inner wall of the through hole 121 .
  • the shroud portion 121a faces the blades 9a and 9b of the compressor impeller 9 from the outside in the radial direction.
  • the outer diameter of the compressor impeller 9 increases with increasing distance from the leading edge LE of the long blade 9a of the compressor impeller 9 in the rotation axis direction.
  • the inner diameter of the shroud portion 121a increases with distance from the end surface 122 (closer to the end surface 123).
  • a housing groove 122a is formed in the end face 122.
  • the accommodation groove 122 a is recessed from the end surface 122 toward the end surface 123 .
  • the accommodation groove 122a has, for example, a substantially annular shape when viewed from the rotation axis direction.
  • the first housing member 110 is inserted into the accommodation groove 122a.
  • the end surface 112 of the first housing member 110 abuts against a wall surface 122b of the accommodation groove 122a that is parallel to the end surface 123.
  • a storage chamber AC is formed between the first housing member 110 (wall surface 112c) and the second housing member 120 (wall surface 122b).
  • An intake passage 130 is formed by the through hole 111 of the first housing member 110 and the through hole 121 of the second housing member 120 .
  • the intake flow path 130 is formed in the compressor housing 100 .
  • the intake channel 130 extends from an air cleaner (not shown) through the intake port 10 to the diffuser channel 11 .
  • the air cleaner side (intake port 10 side) of the intake flow path 130 is defined as the upstream side in the flow of intake air, and the diffuser flow path 11 side of the intake flow path 130 is defined as the downstream side in the flow of intake air.
  • the compressor impeller 9 is arranged in the intake passage 130 .
  • the intake passage 130 (through holes 111 and 121) has, for example, a circular cross-sectional shape perpendicular to the rotation axis direction, with the rotation axis of the compressor impeller 9 as the center.
  • the cross-sectional shape of the intake passage 130 is not limited to this, and may be, for example, an elliptical shape.
  • a sealing material (not shown) is arranged in the notch portion 112a of the first housing member 110 .
  • the sealing material suppresses the flow rate of air flowing through the gap between the first housing member 110 and the second housing member 120 .
  • the notch 112a and the sealing material are not essential.
  • FIG. 4 is an exploded perspective view of members constituting the link mechanism 200.
  • FIG. 4 only the first housing member 110 of the compressor housing 100 is shown.
  • link mechanism 200 includes first housing member 110 , first movable member 210 , second movable member 220 , connecting member 230 and rod 240 .
  • the first movable member 210 and the second movable member 220 are collectively referred to as the movable members 210 and 220 as well.
  • the link mechanism 200 is arranged near the intake port 10 of the intake passage 130 (upstream side) from the long blade 9a of the compressor impeller 9 in the direction of the rotation axis.
  • the first movable member 210 is arranged in the accommodation groove 112b (accommodation chamber AC). Specifically, the first movable member 210 is arranged between the wall surface 112c of the accommodation groove 112b and the wall surface 122b (see FIG. 2) of the accommodation groove 122a in the rotation axis direction.
  • the first movable member 210 has a facing surface S1 facing the wall surface 112c of the housing groove 112b and a facing surface S2 facing the wall surface 122b of the housing groove 122a.
  • the first movable member 210 has a body portion B1. Body portion B ⁇ b>1 includes curved portion 211 and arm portion 212 .
  • the curved portion 211 extends in the circumferential direction.
  • Curved portion 211 is generally semi-arc shaped.
  • One circumferential end surface 211a and the other circumferential end surface 211b of the curved portion 211 extend parallel to the radial direction and the rotational axis direction.
  • the one end surface 211a and the other end surface 211b may be inclined with respect to the radial direction and the rotation axis direction.
  • An arm portion 212 is provided on one end surface 211 a of the curved portion 211 .
  • the arm portion 212 extends radially outward from the outer peripheral surface 211 c of the curved portion 211 . Also, the arm portion 212 extends in a direction (toward the second movable member 220) that is inclined with respect to the radial direction.
  • the second movable member 220 is arranged in the accommodation groove 112b (accommodation chamber AC). Specifically, the second movable member 220 is arranged between the wall surface 112c of the accommodation groove 112b and the wall surface 122b (see FIG. 2) of the accommodation groove 122a in the rotation axis direction.
  • the second movable member 220 has a facing surface S1 facing the wall surface 112c of the housing groove 112b and a facing surface S2 facing the wall surface 122b of the housing groove 122a.
  • the second movable member 220 has a body portion B2. Body portion B ⁇ b>2 includes curved portion 221 and arm portion 222 .
  • the curved portion 221 extends in the circumferential direction.
  • Curved portion 221 is generally semi-arc shaped.
  • One circumferential end surface 221a and the other circumferential end surface 221b of the curved portion 221 extend parallel to the radial direction and the rotational axis direction.
  • the one end surface 221a and the other end surface 221b may be inclined with respect to the radial direction and the rotation axis direction.
  • An arm portion 222 is provided on one end surface 221 a of the curved portion 221 .
  • the arm portion 222 extends radially outward from the outer peripheral surface 221 c of the curved portion 221 .
  • the arm portion 222 extends in a direction (toward the first movable member 210) that is inclined with respect to the radial direction.
  • the curved portion 211 faces the curved portion 221 with the center of rotation of the compressor impeller 9 (intake flow path 130) interposed therebetween.
  • One end surface 211a of the curved portion 211 faces the other end surface 221b of the curved portion 221 in the circumferential direction.
  • the other end surface 211b of the curved portion 211 faces the one end surface 221a of the curved portion 221 in the circumferential direction.
  • the first movable member 210 and the second movable member 220 are configured such that curved portions 211 and 221 are movable in the radial direction, as will be described later in detail.
  • the connecting member 230 connects with the first movable member 210 and the second movable member 220 .
  • the connecting member 230 is positioned closer to the air inlet 10 than the first movable member 210 and the second movable member 220 .
  • the connecting member 230 is generally arc-shaped.
  • the connecting member 230 has a first bearing hole 231 formed at one end in the circumferential direction and a second bearing hole 232 formed at the other end.
  • the first bearing hole 231 and the second bearing hole 232 open at an end surface 233 of the connecting member 230 near the first movable member 210 and the second movable member 220 .
  • the first bearing hole 231 and the second bearing hole 232 extend in the rotation axis direction.
  • the first bearing hole 231 and the second bearing hole 232 are non-through holes.
  • the first bearing hole 231 and the second bearing hole 232 may pass through the connecting member 230 in the rotation axis direction.
  • a rod connecting portion 234 is formed between the first bearing hole 231 and the second bearing hole 232 in the connecting member 230 .
  • the rod connecting portion 234 is formed on an end surface 235 of the connecting member 230 opposite to the first movable member 210 and the second movable member 220 .
  • the rod connecting portion 234 protrudes from the end surface 235 in the rotation axis direction.
  • the rod connecting portion 234 has, for example, a generally cylindrical shape.
  • the rod 240 has a roughly cylindrical shape.
  • a flat portion 241 is formed at one end of the rod 240 and a connecting portion 243 is formed at the other end.
  • the plane portion 241 extends in a plane direction approximately perpendicular to the rotation axis direction.
  • a bearing hole 242 is opened in the plane portion 241 .
  • the bearing hole 242 extends in the rotation axis direction.
  • the connecting portion 243 has a connecting hole 243a.
  • An actuator which will be described later, is connected to the connecting portion 243 (connecting hole 243a).
  • the bearing hole 242 is, for example, an elongated hole whose length in the direction perpendicular to the rotation axis direction and the axial direction of the rod 240 (horizontal direction in FIG. 6 to be described later) is longer than the length in the axial direction of the rod 240. good too.
  • a rod large diameter portion 244 and two rod small diameter portions 245 are formed in the rod 240 between the flat portion 241 and the connecting portion 243 .
  • the rod large diameter portion 244 is arranged between the two rod small diameter portions 245 .
  • the rod small diameter portion 245 near the plane portion 241 connects the rod large diameter portion 244 and the plane portion 241 .
  • the rod small diameter portion 245 near the connecting portion 243 connects the rod large diameter portion 244 and the connecting portion 243 .
  • the outer diameter of the rod large diameter portion 244 is larger than the outer diameters of the two rod small diameter portions 245 .
  • An insertion hole 114 is formed in the first housing member 110 .
  • One end 114 a of the insertion hole 114 opens to the outside of the first housing member 110 .
  • the insertion hole 114 extends, for example, in a plane direction perpendicular to the rotation axis direction.
  • the insertion hole 114 is located radially outside the through hole 111 (intake flow path 130).
  • the flat portion 241 of the rod 240 is inserted through the insertion hole 114 .
  • Rod large diameter portion 244 is guided by the inner wall surface of insertion hole 114 .
  • Rod 240 is restricted from moving in directions other than the central axis direction of insertion hole 114 (the central axis direction of rod 240).
  • a receiving hole 115 is formed in the first housing member 110 .
  • the accommodation hole 115 opens into the wall surface 112c of the accommodation groove 112b.
  • the housing hole 115 is recessed from the wall surface 112c toward the intake port 10. As shown in FIG.
  • the accommodation hole 115 is located on the side (closer to the second housing member 120 ) farther from the intake port 10 than the insertion hole 114 is.
  • the accommodation hole 115 has an approximately arc shape when viewed from the rotation axis direction.
  • the accommodation hole 115 extends longer in the circumferential direction than the connecting member 230 .
  • the accommodation hole 115 is circumferentially separated from the bearing hole 112d.
  • a communication hole 116 is formed in the first housing member 110 .
  • the communication hole 116 allows the insertion hole 114 and the accommodation hole 115 to communicate with each other.
  • the communication hole 116 is formed in the accommodation hole 115 at an approximately intermediate portion in the circumferential direction.
  • the communication hole 116 is, for example, an elongated hole extending substantially parallel to the extending direction of the insertion hole 114 .
  • the width in the longitudinal direction (extending direction) is larger than the width in the lateral direction (perpendicular to the extending direction).
  • the width of the communicating hole 116 in the lateral direction is larger than the outer diameter of the rod connecting portion 234 of the connecting member 230 .
  • the connecting member 230 is accommodated in the accommodation hole 115 (accommodation chamber AC). In this way, the first movable member 210 , the second movable member 220 and the connecting member 230 are arranged inside the accommodation chamber AC formed in the first housing member 110 .
  • the accommodation hole 115 is longer in the circumferential direction and larger in the radial direction than the connecting member 230 . Therefore, the connecting member 230 is allowed to move in the planar direction perpendicular to the rotation axis direction inside the accommodation hole 115 .
  • the rod connecting portion 234 is inserted from the communication hole 116 to the insertion hole 114 .
  • a flat portion 241 of the rod 240 is inserted through the insertion hole 114 .
  • a bearing hole 242 of the flat portion 241 faces the communication hole 116 .
  • the rod connecting portion 234 is inserted through (connected to) the bearing hole 242 .
  • Rod connecting portion 234 is supported in bearing hole 242 .
  • FIG. 5 is a cross-sectional view taken along line VV in FIG.
  • the first movable member 210 has a connecting shaft portion 213 and a rotating shaft portion 214 .
  • the connecting shaft portion 213 and the rotating shaft portion 214 protrude in the rotating shaft direction from the facing surface S1 (see FIG. 2) of the first movable member 210 that faces the wall surface 112c.
  • the connecting shaft portion 213 and the rotating shaft portion 214 extend to the back side of the paper surface in FIG.
  • the rotating shaft portion 214 extends parallel to the connecting shaft portion 213 .
  • the connecting shaft portion 213 and the rotating shaft portion 214 are roughly cylindrical.
  • the outer diameter of the connecting shaft portion 213 is smaller than the inner diameter of the first bearing hole 231 of the connecting member 230 .
  • the connecting shaft portion 213 is inserted through the first bearing hole 231 .
  • the connecting shaft portion 213 is rotatably supported in the first bearing hole 231 .
  • the outer diameter of the rotating shaft portion 214 is smaller than the inner diameter of the bearing hole 112 d of the first housing member 110 .
  • the rotating shaft portion 214 is inserted through the bearing hole 112d on the vertically upper side (the side closer to the rod 240) of the two bearing holes 112d.
  • the rotating shaft portion 214 is rotatably supported in the bearing hole 112d.
  • the rotating shaft portion 214 connects the first movable member 210 and the wall surface 112c facing the first movable member 210 in the direction of the rotating shaft.
  • the second movable member 220 has a connecting shaft portion 223 and a rotating shaft portion 224 .
  • the connecting shaft portion 223 and the rotating shaft portion 224 protrude in the rotating shaft direction from the facing surface S1 (see FIG. 2) of the second movable member 220 that faces the wall surface 112c.
  • the connecting shaft portion 223 and the rotating shaft portion 224 extend to the back side of the paper surface in FIG.
  • the rotating shaft portion 224 extends parallel to the connecting shaft portion 223 .
  • the connecting shaft portion 223 and the rotating shaft portion 224 are approximately cylindrical.
  • the outer diameter of the connecting shaft portion 223 is smaller than the inner diameter of the second bearing hole 232 of the connecting member 230 .
  • the connecting shaft portion 223 is inserted through the second bearing hole 232 .
  • the connecting shaft portion 223 is rotatably supported in the second bearing hole 232 .
  • the outer diameter of the rotating shaft portion 224 is smaller than the inner diameter of the bearing hole 112 d of the first housing member 110 .
  • the rotating shaft portion 224 is inserted through the bearing hole 112d on the vertically lower side (the side away from the rod 240) of the two bearing holes 112d.
  • the rotating shaft portion 224 is rotatably supported in the bearing hole 112d.
  • the rotating shaft portion 224 connects the second movable member 220 and the wall surface 112c facing the second movable member 220 in the direction of the rotating shaft.
  • the link mechanism 200 is configured by a four-bar link mechanism.
  • the four links (nodes) are the first movable member 210 , the second movable member 220 , the first housing member 110 and the connecting member 230 . Since the link mechanism 200 is composed of a four-bar link mechanism, it becomes a limited chain, has one degree of freedom, and is easy to control.
  • FIG. 6 is a first diagram for explaining the operation of the link mechanism 200.
  • FIG. 6, 7, and 8 below show views of the link mechanism 200 as seen from the intake port 10.
  • FIG. 6 As shown in FIG. 6 , one end of the drive shaft 251 of the actuator 250 is connected to the connecting portion 243 of the rod 240 .
  • the first movable member 210 and the second movable member 220 abut each other.
  • the protruding portion 215 which is the radially inner portion of the first movable member 210 , protrudes (exposes) into the intake passage 130 .
  • a protruding portion 225 which is a radially inner portion of the second movable member 220 , protrudes (exposes) into the intake passage 130 .
  • the positions of the first movable member 210 and the second movable member 220 at this time are called projecting positions (or diaphragm positions).
  • annular hole 260 is formed by the protrusion 215 and the protrusion 225 .
  • the inner diameter of the annular hole 260 is smaller than the inner diameter of the portions of the intake passage 130 where the projecting portions 215 and 225 project.
  • the inner diameter of the annular hole 260 is, for example, smaller than the inner diameter of any portion of the intake flow path 130 .
  • FIG. 7 is a second diagram for explaining the operation of the link mechanism 200.
  • FIG. FIG. 8 is a third diagram for explaining the operation of the link mechanism 200.
  • the actuator 250 linearly moves the rod 240 in a direction (vertical direction in FIGS. 7 and 8) that intersects the direction of the rotation axis.
  • Rod 240 moves upward from the state shown in FIG. 8 has a greater amount of movement of rod 240 relative to the arrangement of FIG. 6 than the arrangement of FIG.
  • the connecting member 230 moves upward in FIGS. 7 and 8 via the rod connecting portion 234. At this time, the connecting member 230 is allowed to rotate about the rod connecting portion 234 as the center of rotation. Also, the inner diameter of the bearing hole 242 of the rod 240 has a slight play with respect to the outer diameter of the rod connecting portion 234 . Therefore, the connecting member 230 is slightly allowed to move in the planar direction perpendicular to the rotation axis direction.
  • the link mechanism 200 is a four-bar link mechanism.
  • the connecting member 230 , the first movable member 210 and the second movable member 220 behave with one degree of freedom with respect to the first housing member 110 .
  • the connecting member 230 slightly moves in the left-right direction while rotating slightly counterclockwise in FIGS. 7 and 8 within the above allowable range.
  • the rotating shaft portion 214 of the first movable member 210 is supported by the first housing member 110 .
  • the rotary shaft portion 214 is restricted from moving in a plane direction perpendicular to the direction of the rotary shaft.
  • the connecting shaft portion 213 is supported by the connecting member 230 . Since the movement of the connecting member 230 is permitted, the connecting shaft portion 213 is provided movably in the plane direction perpendicular to the rotation axis direction. As a result, as the connecting member 230 moves, the first movable member 210 rotates clockwise in FIGS. 7 and 8 around the rotating shaft portion 214 .
  • the rotating shaft portion 224 of the second movable member 220 is supported by the first housing member 110 .
  • the rotary shaft portion 224 is restricted from moving in a plane direction perpendicular to the direction of the rotary shaft.
  • the connecting shaft portion 223 is supported by the connecting member 230 . Since the movement of the connecting member 230 is permitted, the connecting shaft portion 223 is provided movably in a plane direction perpendicular to the rotation axis direction. As a result, as the connecting member 230 moves, the second movable member 220 rotates clockwise in FIGS.
  • the first movable member 210 and the second movable member 220 move away from each other in the order shown in FIGS.
  • the protruding portions 215 and 225 move radially outward from the protruding positions (retracted positions).
  • the protruding portions 215 and 225 are flush with the inner wall surface of the air intake passage 130 or positioned radially outside the inner wall surface of the air intake passage 130 .
  • the first movable member 210 and the second movable member 220 come close to each other and come into contact in the order of FIGS. 8, 7 and 6 . In this manner, the first movable member 210 and the second movable member 220 are switched between the projecting position and the retracted position according to the rotation angle about the rotation shafts 214 and 224 .
  • the first movable member 210 and the second movable member 220 are configured to be movable between a protruding position protruding into the air intake passage 130 and a retracted position retracted from the air intake passage 130 .
  • the first movable member 210 and the second movable member 220 move radially.
  • the present invention is not limited to this, and the first movable member 210 and the second movable member 220 may rotate around the rotation axis (circumferential direction) of the compressor impeller 9 .
  • the first movable member 210 and the second movable member 220 may be shutter blades having two or more blades.
  • the pressure loss of the intake air (air) flowing through the intake passage 130 can be reduced.
  • the protruding portions 215 and 225 of the first movable member 210 and the second movable member 220 are arranged in the intake passage 130 at the protruding position.
  • the cross-sectional area of the air intake passage 130 is reduced.
  • the air compressed by the compressor impeller 9 may flow backward through the intake passage 130 (that is, air flows from the downstream side to the upstream side).
  • first movable member 210 and the second movable member 220 are positioned at the protruding positions, the protruding portions 215 and 225 are positioned from the outermost diameter end of the leading edge LE of the long blade 9a of the compressor impeller 9. are also located radially inward. As a result, the air flowing back in the intake passage 130 is blocked by the projections 215 and 225 . Therefore, first movable member 210 and second movable member 220 can suppress backflow of air in intake passage 130 .
  • the centrifugal compressor CC of the present embodiment since the flow passage cross-sectional area of the intake flow passage 130 becomes smaller, the flow velocity of the air flowing into the compressor impeller 9 increases. As a result, the occurrence of surging in the centrifugal compressor CC can be suppressed. That is, in the centrifugal compressor CC of the present embodiment, the first movable member 210 and the second movable member 220 are held at the projecting positions, so that the operating range can be expanded toward the small flow rate side.
  • the first movable member 210 and the second movable member 220 are configured as throttle members that throttle the air intake passage 130 . That is, in the present embodiment, the link mechanism 200 is configured as a throttle mechanism that throttles the air intake passage 130 .
  • the first movable member 210 and the second movable member 220 can change the cross-sectional area of the air intake passage 130 by driving the link mechanism 200 .
  • the air that flows back in the intake passage 130 contains a swirling flow component that accompanies the rotation of the compressor impeller 9 .
  • the swirling flow component of the backward flowing air disturbs the flow in the vicinity of the leading edge LE of the long blade 9a of the compressor impeller 9, resulting in an aerodynamic noise. Some noise may occur.
  • a recess 300 is formed near the blades 9a and 9b of the compressor impeller 9 from the accommodation chamber AC where the movable members 210 and 220 are arranged, and the annular member 310 is arranged in the recess 300.
  • Annular member 310 includes a plurality of partition walls 320 and an outer peripheral wall 330 .
  • a plurality of slits 340 are formed between the plurality of partition walls 320, and the plurality of slits 340 communicate with the intake flow path 130 on the radially inner side.
  • the air flowing backward in the intake passage 130 is introduced into the plurality of slits 340 and collides with the plurality of partition walls 320, thereby reducing the swirl flow component.
  • outer diameter ends of the plurality of slits 340 are closed by the outer peripheral wall 330 . Therefore, the flow of air passing through the plurality of slits 340 and reaching the outer diameter end is blocked by the outer peripheral wall 330, and the swirling flow of the air introduced into the plurality of slits 340 inevitably flows through the plurality of partition walls. 320 will abut. Thereby, the swirling flow component of the air introduced into the plurality of slits 340 can be efficiently reduced. As a result, noise caused by the swirl flow component of the air flowing backward in the intake passage 130 is reduced.
  • the recessed portion 300 is formed in the second housing member 120 , and the annular member 310 separate from the second housing member 120 is arranged in the recessed portion 300 .
  • the annular member 310 may be configured integrally with the second housing member 120 .
  • a plurality of slits 340 communicating with the intake passage 130 are directly formed in the second housing member 120 near the blades 9a and 9b of the compressor impeller 9 with respect to the accommodation chamber AC.
  • the second housing member 120 is directly formed with a plurality of partition walls 320 that partition the plurality of slits 340 in the circumferential direction, and an outer peripheral wall 330 that connects the outer diameter ends of the plurality of partition walls 320 .
  • a plurality of partition walls 320, an outer peripheral wall 330, and a plurality of slits 340 are formed closer to the accommodation chamber AC than the leading edge LE of the long blade 9a of the compressor impeller 9. As a result, it is possible to directly reduce the swirl flow component of the air blocked by the movable members 210 and 220 on the upstream side of the leading edge LE of the long blade 9a.
  • a partition wall 302 is provided between the recessed portion 300 and the accommodation chamber AC.
  • the partition wall 302 it is possible to prevent the high-temperature air flowing back in the intake passage 130 from directly flowing into the accommodation chamber AC via the recessed portion 300 .
  • the heat transferred to the movable members 210 and 220 can be reduced, and deterioration in the durability of the movable members 210 and 220 can be suppressed.
  • FIG. 9 is a schematic front view of an annular member 410 according to the second embodiment. Constituent elements that are substantially the same as those of the centrifugal compressor CC of the above embodiment are denoted by the same reference numerals, and descriptions thereof are omitted.
  • the annular member 410 of the second embodiment differs from the annular member 310 of the first embodiment in the shapes of the plurality of partition walls 420 and the plurality of slits 440 .
  • the annular member 410 includes multiple partition walls 420 and an outer peripheral wall 430 .
  • the plurality of partition walls 420 are arranged at equal intervals in the circumferential direction. However, it is not limited to this, and the plurality of partition walls 420 may be arranged at uneven intervals in the circumferential direction.
  • the plurality of partition walls 420 extends in a direction inclined with respect to the radial direction, and partitions the inner space of the recessed portion 300 in the circumferential direction.
  • a plurality of slits 440 are formed between the partition walls 420 and extend in a direction inclined with respect to the radial direction.
  • the partition walls 420 partition the slits 440 in the circumferential direction.
  • the plurality of partition walls 420 are inclined in a direction opposite to the rotation direction RD of the compressor impeller 9 from the radially inner side toward the radially outer side.
  • the partition walls 420 are inclined in the rotational direction RD of the compressor impeller 9 from the radially outer side to the radially inner side.
  • the radially inner sides of the plurality of partition walls 420 are positioned forward in the rotational direction RD from their radially outer sides.
  • the radially outer sides of the plurality of partition walls 420 are located on the rear side in the rotational direction RD relative to the radially inner sides.
  • the width of the plurality of partition walls 420 in the circumferential direction is constant.
  • the plurality of slits 440 are inclined in the direction opposite to the rotational direction RD of the compressor impeller 9 from the radially inner side toward the radially outer side.
  • the plurality of slits 440 are inclined in the rotational direction RD of the compressor impeller 9 from the radially outer side toward the radially inner side.
  • the radially inner sides of the plurality of slits 440 are positioned forward in the rotational direction RD from the radially outer sides.
  • the radially outer sides of the plurality of slits 440 are located on the rear side in the rotational direction RD relative to the radially inner sides.
  • the direction opposite to the rotational direction RD of the compressor impeller 9 is the positive direction.
  • the inclination angle of the partition walls 420 with respect to the radial direction is set within a range of 20° to 70°, for example. In FIG. 9, the inclination angle of the partition wall 420 with respect to the radial direction is 60°.
  • the outer peripheral wall 430 connects the outer diameter ends of the plurality of partition walls 420 .
  • the radially outer sides of the plurality of slits 440 are defined by the outer peripheral wall 430 .
  • the plurality of slits 440 are partitioned by the plurality of partition walls 420 in the circumferential direction and defined by the outer peripheral wall 430 on the radially outer side.
  • the radially inner side of the plurality of slits 440 communicates with the intake flow path 130 .
  • FIG. 10 is a diagram for explaining the relationship between the inclination angle of the partition wall 420 and the efficiency of the compressor.
  • the vertical axis represents the amount of change in compressor efficiency based on no fins (partition walls), and the horizontal axis represents the inclination angle of the partition wall 420 .
  • the direction of inclination from the radially inner side to the radially outer side is the positive direction opposite to the rotational direction RD of the compressor impeller 9 .
  • a positive inclination angle can suppress a decrease in compressor efficiency more than a negative inclination angle.
  • a decrease in compressor efficiency can be suppressed as the absolute value of the inclination angle of the partition wall 420 increases.
  • the maximum value of the inclination angle of the partition wall 420 is set to "70".
  • compressor efficiency can be improved more than the first embodiment.
  • FIG. 11 is a schematic front view of an annular member 510 according to the third embodiment. Constituent elements that are substantially the same as those of the centrifugal compressor CC of the above embodiment are denoted by the same reference numerals, and descriptions thereof are omitted.
  • the annular member 510 of the third embodiment differs from the annular member 310 of the first embodiment and the annular member 410 of the second embodiment in the shapes of the plurality of partition walls 520 and the plurality of slits 540 .
  • the annular member 510 includes multiple partition walls 520 and an outer peripheral wall 530 .
  • the plurality of partition walls 520 are arranged at equal intervals in the circumferential direction. However, it is not limited to this, and the plurality of partition walls 520 may be arranged at uneven intervals in the circumferential direction.
  • the plurality of partition walls 520 extend in a direction inclined with respect to the radial direction, and partition the inner space of the recessed portion 300 in the circumferential direction.
  • a plurality of slits 540 are formed between the partition walls 520 and extend in a direction inclined with respect to the radial direction.
  • the partition walls 520 partition the slits 540 in the circumferential direction.
  • the plurality of partition walls 520 are inclined in the rotational direction RD of the compressor impeller 9 from the radially inner side toward the radially outer side. In other words, the partition walls 520 are inclined in a direction opposite to the rotational direction RD of the compressor impeller 9 from the radially outer side to the radially inner side.
  • the radial inner sides of the plurality of partition walls 520 are located on the rear side in the rotational direction RD relative to the radial outer sides.
  • the radially outer sides of the plurality of partition walls 520 are positioned forward in the rotational direction RD from the radially inner sides.
  • the width of the plurality of partition walls 520 in the circumferential direction is constant.
  • the plurality of slits 540 are inclined in the rotational direction RD of the compressor impeller 9 from the radially inner side toward the radially outer side.
  • the plurality of slits 540 are inclined in a direction opposite to the rotational direction RD of the compressor impeller 9 from the radially outer side to the radially inner side.
  • the radially inner sides of the plurality of slits 540 are located on the rearward side in the rotational direction RD relative to the radially outer sides.
  • the radially outer sides of the plurality of slits 540 are positioned forward in the rotational direction RD from the radially inner sides.
  • the direction in which the partition wall 520 is inclined from the radially inner side to the radially outer side is the rotation direction RD of the compressor impeller 9 as the negative direction.
  • the inclination angle of the plurality of partition walls 520 with respect to the radial direction is set within a range of -20° to -70°, for example.
  • the inclination angle of the partition wall 520 with respect to the radial direction is ⁇ 60°.
  • the compressor efficiency is lower than when it extends in the radial direction (0°), but The swirl flow component of air can be further suppressed. As a result, the noise reduction effect can be improved more than the first embodiment.
  • the inclination angle of the partition wall 520 is in the range of -30 ° to -70 °, while maintaining the same noise reduction effect as when the inclination angle is in the range of -20 ° to -30 °, the compressor A decrease in efficiency can be suppressed.
  • the outer peripheral wall 530 connects the outer diameter ends of the plurality of partition walls 520 .
  • the radially outer sides of the plurality of slits 540 are defined by the outer peripheral wall 530 .
  • the plurality of slits 540 are partitioned by the plurality of partition walls 520 in the circumferential direction, and defined by the outer peripheral wall 530 on the radially outer side.
  • the radially inner side of the plurality of slits 540 communicates with the intake flow path 130 .
  • the air that has flowed into the plurality of slits 540 flows from the plurality of slits 540 into the intake flow path. It is becoming difficult to be discharged to 130. Therefore, compared to the first embodiment in which the plurality of slits 340 extend in the radial direction and the second embodiment in which the plurality of slits 440 are inclined in the direction opposite to the rotation direction RD, the swirl flow of the backflowing air component can be further reduced. As a result, the noise reduction effect can be improved and the noise level can be reduced more than in the first and second embodiments.
  • FIG. 12 is a schematic front view of an annular member 610 according to the fourth embodiment. Constituent elements that are substantially the same as those of the centrifugal compressor CC of the above embodiment are denoted by the same reference numerals, and descriptions thereof are omitted.
  • the annular member 610 of the fourth embodiment differs from the annular member 410 of the second embodiment in the shapes of the partition walls 620 and the slits 640 .
  • the annular member 610 includes multiple partition walls 620 and an outer peripheral wall 630 .
  • the plurality of partition walls 620 are arranged at equal intervals in the circumferential direction. However, it is not limited to this, and the plurality of partition walls 620 may be arranged at uneven intervals in the circumferential direction.
  • the partition walls 620 extend in a direction inclined with respect to the radial direction, and partition the inner space of the recessed portion 300 in the circumferential direction.
  • a plurality of slits 640 are formed between the plurality of partition walls 620 and extend in a direction inclined with respect to the radial direction.
  • the partition walls 620 partition the slits 640 in the circumferential direction.
  • the plurality of partition walls 620 are inclined in a direction opposite to the rotation direction RD of the compressor impeller 9 from the radially inner side toward the radially outer side.
  • the partition walls 620 are inclined in the rotational direction RD of the compressor impeller 9 from the radially outer side to the radially inner side.
  • the radially inner sides of the plurality of partition walls 620 are positioned forward in the rotational direction RD from their radially outer sides.
  • the radially outer sides of the plurality of partition walls 620 are located on the rear side in the rotational direction RD relative to the radially inner sides.
  • the circumferential widths of the plurality of partition walls 620 are larger on the radially outer side than on the radially inner side. In other words, the circumferential widths of the partition walls 620 are smaller on the radially inner side than on the radially outer side. Specifically, the circumferential widths of the partition walls 620 increase radially outward. In other words, the circumferential widths of the plurality of partition walls 620 decrease radially inward.
  • the plurality of slits 640 are inclined in the direction opposite to the rotational direction RD of the compressor impeller 9 from the radially inner side toward the radially outer side.
  • the plurality of slits 640 are inclined in the rotational direction RD of the compressor impeller 9 from the radially outer side toward the radially inner side.
  • the radially inner sides of the plurality of slits 640 are positioned forward in the rotational direction RD from their radially outer sides.
  • the radially outer sides of the plurality of slits 640 are located on the rear side in the rotational direction RD relative to the radially inner sides.
  • the inclination angle of the partition walls 620 with respect to the radial direction is set within a range of 20° to 70°, for example. In FIG. 12, the inclination angle of the partition wall 620 is 60°.
  • the outer peripheral wall 630 connects the outer diameter ends of the plurality of partition walls 620 .
  • the radially outer sides of the plurality of slits 640 are defined by the outer peripheral wall 630 .
  • the plurality of slits 640 are partitioned by the plurality of partition walls 620 in the circumferential direction, and defined by the outer peripheral wall 630 on the radially outer side.
  • the radially inner side of the plurality of slits 640 communicates with the intake flow path 130 .
  • FIG. 13 is a diagram for explaining the relationship between the type of partition wall 620 and compressor efficiency.
  • "noFin” indicates that the partition wall 320 of the first embodiment is not formed
  • "0 [deg.] Normal” indicates that the partition wall 320 of the first embodiment is formed.
  • the case where the partition wall 420 of the second embodiment is formed is expressed as "60 [deg.] Normal”
  • the case where the partition wall 620 of the fourth embodiment is formed is expressed as "60 [deg.] Thin”.
  • the partition wall 620 of the fourth embodiment suppresses a decrease in compressor efficiency more than the case where the partition wall 320 of the first embodiment and the partition wall 420 of the second embodiment are formed. can be done. This is because the circumferential width of the inner diameter end portion is smaller than that of the partition wall 320 of the first embodiment and the partition wall 420 of the second embodiment. This is because a reduction in mixing loss can be achieved.
  • the efficiency of the compressor can be improved more than in the second embodiment.
  • FIG. 14 is a schematic front view of an annular member 710 according to the fifth embodiment. Constituent elements that are substantially the same as those of the centrifugal compressor CC of the above embodiment are denoted by the same reference numerals, and descriptions thereof are omitted.
  • the annular member 710 of the fifth embodiment differs from the annular member 410 of the second embodiment in the shapes of the plurality of partition walls 720 and the plurality of slits 740 .
  • the annular member 710 includes multiple partition walls 720 and an outer peripheral wall 730 .
  • the plurality of partition walls 720 are arranged at equal intervals in the circumferential direction. However, it is not limited to this, and the plurality of partition walls 720 may be arranged at uneven intervals in the circumferential direction.
  • the plurality of partition walls 720 extend in a direction inclined with respect to the radial direction, and partition the inner space of the recessed portion 300 in the circumferential direction.
  • a plurality of slits 740 are formed between the plurality of partition walls 720 and extend in a direction inclined with respect to the radial direction.
  • the partition walls 720 partition the slits 740 in the circumferential direction.
  • the plurality of partition walls 720 are inclined in a direction opposite to the rotation direction RD of the compressor impeller 9 from the radially inner side toward the radially outer side.
  • the partition walls 720 are inclined in the rotational direction RD of the compressor impeller 9 from the radially outer side toward the radially inner side.
  • the radially inner sides of the plurality of partition walls 720 are positioned forward in the rotational direction RD from their radially outer sides.
  • the radially outer sides of the plurality of partition walls 720 are located on the rear side in the rotational direction RD relative to the radially inner sides.
  • the width of the plurality of partition walls 720 in the circumferential direction is larger on the inner side in the radial direction than on the outer side in the radial direction.
  • the circumferential widths of the partition walls 720 are smaller on the radially outer side than on the radially inner side.
  • the circumferential widths of the partition walls 720 increase radially inward. In other words, the circumferential widths of the partition walls 720 decrease radially outward.
  • the plurality of slits 740 are inclined in the direction opposite to the rotational direction RD of the compressor impeller 9 from the radially inner side toward the radially outer side.
  • the plurality of slits 740 are inclined in the rotational direction RD of the compressor impeller 9 from the radially outer side toward the radially inner side.
  • the radially inner sides of the plurality of slits 740 are positioned forward in the rotational direction RD from their radially outer sides.
  • the radially outer sides of the plurality of slits 740 are located on the rear side in the rotational direction RD relative to the radially inner sides.
  • the inclination angle of the plurality of partition walls 720 with respect to the radial direction is set within a range of 20° to 70°, for example. In FIG. 14, the inclination angle of the partition wall 720 is 60°.
  • the outer peripheral wall 730 connects the outer diameter ends of the plurality of partition walls 720 .
  • the radially outer sides of the plurality of slits 740 are defined by the outer peripheral wall 730 .
  • the plurality of slits 740 are partitioned by the plurality of partition walls 720 in the circumferential direction and defined by the outer peripheral wall 730 on the radially outer side.
  • the radially inner side of the plurality of slits 740 communicates with the intake flow path 130 .
  • the case where the partition wall 720 of the fifth embodiment is formed is represented by "60 [deg.] Thick".
  • the partition wall 720 of the fifth embodiment has lower compressor efficiency than the partition wall 320 of the first embodiment, the partition wall 420 of the second embodiment, and the partition wall 620 of the fourth embodiment. can be suppressed. This is because the width in the circumferential direction of the inner diameter end portion is larger than that of the partition wall 320 of the first embodiment, the partition wall 420 of the second embodiment, and the partition wall 620 of the fourth embodiment. This is because the amount of air collision is reduced.
  • the efficiency of the compressor can be improved more than the first, second and fourth embodiments.
  • the inclination angles of the plurality of partition walls 420, 520, 620, 720 were set within the range of 20° to 70° or -20° to -70°.
  • the inclination angle of the partition walls 420, 520, 620, 720 is not limited to this, and may be outside the range of 20° to 70° or -20° to -70°.

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Abstract

遠心圧縮機は、コンプレッサハウジングのうちコンプレッサインペラの羽根よりも吸気の流れにおいて上流側に形成される収容室と、収容室に配され、吸気流路内に突出する突出位置と、吸気流路から退避した退避位置とに移動可能な可動部材と、コンプレッサハウジングのうち収容室に対し羽根近くに形成され、吸気流路に連通する複数のスリット340と、複数のスリット340を周方向に区画する複数の区画壁320と、複数の区画壁320の外径端を接続する外周壁330と、を備える。

Description

遠心圧縮機および過給機
 本開示は、遠心圧縮機および過給機に関する。本出願は2021年8月12日に提出された日本特許出願第2021-131605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。
 遠心圧縮機は、吸気流路が形成されたコンプレッサハウジングを備える。吸気流路には、コンプレッサインペラが配される。コンプレッサインペラに流入する空気の流量が減少すると、コンプレッサインペラで圧縮された空気が吸気流路を逆流し、サージングと呼ばれる現象が発生する。
 特許文献1には、コンプレッサハウジングに絞り機構を設ける遠心圧縮機について開示がある。絞り機構は、可動部材を備える。可動部材は、吸気流路内に突出する突出位置と、吸気流路から退避する退避位置とに移動可能に構成される。絞り機構は、可動部材を吸気流路内に突出させることで、吸気流路の流路断面積を小さくする。可動部材が吸気流路内に突出すると、吸気流路内を逆流する空気は、可動部材により堰き止められる。吸気流路内を逆流する空気が堰き止められることで、サージングが抑制される。
米国特許第10,677,153号明細書
 吸気流路内を逆流する空気には、コンプレッサインペラの回転に伴う旋回流成分が含まれる。特許文献1に記載のように、吸気流路内を逆流する空気を可動部材により堰き止めた場合、逆流する空気の旋回流成分によりコンプレッサインペラのリーディングエッジ近傍の流れが乱され、空力音と思われる騒音が発生するおそれがある。
 本開示の目的は、騒音を低減することが可能な遠心圧縮機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遠心圧縮機は、吸気流路が形成されるハウジングと、吸気流路に配され、複数の羽根を有するコンプレッサインペラと、ハウジングのうち羽根よりも吸気の流れにおいて上流側に形成される収容室と、収容室に配され、吸気流路内に突出する突出位置と、吸気流路から退避した退避位置とに移動可能な可動部材と、ハウジングのうち収容室に対し羽根近くに形成され、吸気流路に連通する複数のスリットと、複数のスリットを周方向に区画する複数の区画壁と、複数の区画壁の外径端を接続する外周壁と、を備える。
 複数の区画壁は、羽根のリーディングエッジよりも収容室近くに配されていてもよい。
 複数の区画壁は、コンプレッサインペラの回転方向に傾斜していてもよい。
 複数の区画壁の傾斜角度は、コンプレッサインペラの径方向に対して20°~70°、あるいは、-20°~-70°の範囲内であってもよい。
 上記課題を解決するために、本開示の過給機は、上記の遠心圧縮機を備える。
 本開示によれば、騒音を低減することができる。
図1は、第1実施形態に係る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3は、第1実施形態に係る環状部材の概略斜視図である。 図4は、リンク機構を構成する部材の分解斜視図である。 図5は、図2のIV-IV線断面図である。 図6は、リンク機構の動作を説明するための第1の図である。 図7は、リンク機構の動作を説明するための第2の図である。 図8は、リンク機構の動作を説明するための第3の図である。 図9は、第2実施形態に係る環状部材の概略正面図である。 図10は、区画壁の傾斜角度と圧縮機効率との関係を説明するための図である。 図11は、第3実施形態に係る環状部材の概略正面図である。 図12は、第4実施形態に係る環状部材の概略正面図である。 図13は、区画壁の種類と圧縮機効率との関係を説明するための図である。 図14は、第5実施形態に係る環状部材の概略正面図である。
 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。
(第1実施形態)
 図1は、第1実施形態に係る過給機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。過給機TCのうち、後述するコンプレッサハウジング100側は、遠心圧縮機CCとして機能する。以下では、遠心圧縮機CCは、後述するタービンインペラ8により駆動されるものとして説明する。ただし、これに限定されず、遠心圧縮機CCは、不図示のエンジンにより駆動されてもよいし、不図示の電動機(モータ)により駆動されてもよい。このように、遠心圧縮機CC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。
 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と、タービンハウジング4と、コンプレッサハウジング(ハウジング)100と、リンク機構200とを含む。リンク機構200の詳細については、後述する。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、収容孔2aが形成される。収容孔2aは、ベアリングハウジング2を過給機TCの左右方向に貫通する。収容孔2aには、軸受6が配される。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。収容孔2aには、シャフト7の一部が配される。シャフト7は、軸受6によって回転可能に支持される。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は、タービンハウジング4内に回転可能に収容される。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は、コンプレッサハウジング100内に回転可能に収容される。本開示において、シャフト7、タービンインペラ8およびコンプレッサインペラ9の「回転軸方向」、「径方向」および「周方向」は、それぞれ単に「回転軸方向」、「径方向」および「周方向」と称され得る。コンプレッサインペラ9は、ハブの外周面に形成された複数の長羽根9aおよび複数の短羽根9bを有する。複数の長羽根9aおよび短羽根9bは、周方向において交互に離隔して形成される。複数の長羽根9aおよび短羽根9bは、周方向に等間隔で形成される。長羽根9aのリーディングエッジLEは、短羽根9bのリーディングエッジLEに対し、ベアリングハウジング2から離隔する側に位置する。換言すれば、短羽根9bのリーディングエッジLEは、長羽根9aのリーディングエッジLEに対し、ベアリングハウジング2に近接する側に位置する。本実施形態では、コンプレッサインペラ9は、長羽根9aおよび短羽根9bを有するが、これに限定されず、コンプレッサインペラ9は、長羽根9aおよび短羽根9bのうちいずれか一方のみ有する構成としてもよい。
 コンプレッサハウジング100には、吸気口10が形成される。吸気口10は、過給機TCの右側に開口する。吸気口10は、不図示のエアクリーナに接続される。ベアリングハウジング2とコンプレッサハウジング100の間には、ディフューザ流路11が形成される。ディフューザ流路11は、空気を加圧する。ディフューザ流路11は、径方向の内側から外側に向けて環状に形成される。ディフューザ流路11は、径方向の内側において、コンプレッサインペラ9を介して吸気口10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12が形成される。コンプレッサスクロール流路12は、例えば、コンプレッサインペラ9よりも径方向の外側に位置する。コンプレッサスクロール流路12は、不図示のエンジンの吸気口、および、ディフューザ流路11と連通している。コンプレッサインペラ9が回転すると、吸気口10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、加圧加速される。加圧加速された空気は、ディフューザ流路11およびコンプレッサスクロール流路12でさらに加圧される。加圧された空気は、不図示の吐出口から流出し、エンジンの吸気口に導かれる。
 このように、過給機TCは、遠心力を利用して流体を圧縮する遠心圧縮機(コンプレッサ)CCを備える。遠心圧縮機CCは、コンプレッサハウジング100と、コンプレッサインペラ9と、後述するリンク機構200とを含む。
 タービンハウジング4には、排気口13が形成される。排気口13は、過給機TCの左側に開口する。排気口13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、連通流路14と、タービンスクロール流路15とが形成される。タービンスクロール流路15は、タービンインペラ8よりも径方向の外側に位置する。連通流路14は、タービンインペラ8とタービンスクロール流路15との間に位置する。
 タービンスクロール流路15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。連通流路14は、タービンスクロール流路15と排気口13とを連通させる。ガス流入口からタービンスクロール流路15に導かれた排気ガスは、連通流路14およびタービンインペラ8の翼間を介して排気口13に導かれる。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。
 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の回転力によって加圧されて、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は、第1ハウジング部材110と、第2ハウジング部材120とを含む。第1ハウジング部材110は、第2ハウジング部材120よりも、図2中、右側(ベアリングハウジング2から離隔する側)に位置する。第2ハウジング部材120は、ベアリングハウジング2に接続される。第1ハウジング部材110は、回転軸方向において第2ハウジング部材120に接続される。
 第1ハウジング部材110は、大凡円筒形状である。第1ハウジング部材110には、貫通孔111が形成される。第1ハウジング部材110は、第2ハウジング部材120と近接(接続)する側に端面112を有する。また、第1ハウジング部材110は、第2ハウジング部材120から離隔する側に端面113を有する。端面113には、吸気口10が形成される。貫通孔111は、回転軸方向に沿って、端面112から端面113(吸気口10)まで延在する。つまり、貫通孔111は、第1ハウジング部材110を回転軸方向に貫通している。貫通孔111は、端面113において吸気口10を有する。
 貫通孔111は、平行部111aと、縮径部111bとを有する。平行部111aは、縮径部111bよりも端面113近くに位置する。平行部111aの内径は、回転軸方向に亘って大凡一定である。縮径部111bは、平行部111aよりも端面112近くに位置する。縮径部111bは、平行部111aと連続する。縮径部111bの平行部111aと連続する部位の内径が、平行部111aの内径と大凡等しい。縮径部111bの内径は、平行部111aから離隔するほど(端面112に近づくほど)、小さくなる。
 端面112には、切り欠き部112aが形成される。切り欠き部112aは、端面112から端面113に向かって窪む。切り欠き部112aは、端面112の外周部に形成される。切り欠き部112aは、回転軸方向から見たとき、例えば大凡環状である。
 また、端面112には、収容室ACが形成される。収容室ACは、第1ハウジング部材110のうちコンプレッサインペラ9の長羽根9aのリーディングエッジLEよりも吸気口10近くに形成される。収容室ACは、後述する収容溝112b、軸受穴112d、収容穴115(図4参照)を含む。
 収容溝112bは、端面112に形成される。収容溝112bは、切り欠き部112aと貫通孔111との間に位置する。収容溝112bは、端面112から端面113側に窪む。収容溝112bは、回転軸方向から見たとき、例えば大凡環状である。収容溝112bは、径方向内側において貫通孔111と連通する。
 収容溝112bのうち端面113側の壁面112cには、軸受穴112dが形成される。軸受穴112dは、壁面112cから端面113に向かって回転軸方向に延在する。軸受穴112dは、回転方向に離隔して2つ設けられる。2つの軸受穴112dは、回転方向に180度ずれた位置に配されている。
 第2ハウジング部材120には、貫通孔121が形成される。第2ハウジング部材120は、第1ハウジング部材110と近接(接続)する側に端面122を有する。また、第2ハウジング部材120は、第1ハウジング部材110から離隔する側(ベアリングハウジング2と接続する側)に端面123を有する。貫通孔121は、回転軸方向に沿って、端面122から端面123まで延在する。つまり、貫通孔121は、第2ハウジング部材120を回転軸方向に貫通する。
 貫通孔121には、径方向外側に向かって窪む窪み部300が形成される。窪み部300は、第2ハウジング部材120を径方向に貫通しておらず、非貫通の溝として構成される。窪み部300の径方向内側は、吸気流路130に連通している。窪み部300は、収容室ACに対しコンプレッサインペラ9の羽根9a、9b近くに形成される。窪み部300には、環状部材310が配置される。
 環状部材310の回転軸方向の幅は、窪み部300の回転軸方向の幅と大凡等しい。ただし、これに限定されず、環状部材310の回転軸方向の幅は、窪み部300の回転軸方向の幅より小さくてもよい。例えば、環状部材310の回転軸方向の幅は、窪み部300の回転軸方向の幅の半分であってもよい。これにより、窪み部300内への環状部材310の組付けが容易になり、遠心圧縮機CCの組立性を向上させることができる。
 窪み部300は、コンプレッサインペラ9の長羽根9aおよび短羽根9bのリーディングエッジLEよりも収容室AC近くに形成される。具体的に、窪み部300は、長羽根9aのリーディングエッジLEと収容室ACとの間に形成される。ただし、これに限定されず、窪み部300は、長羽根9aのリーディングエッジLEに対し収容室ACと反対側に配されてもよい。例えば、窪み部300は、長羽根9aのリーディングエッジLEと短羽根9bのリーディングエッジLEとの間に配されてもよいし、短羽根9bのリーディングエッジLEよりもベアリングハウジング2近くに配されてもよい。また、窪み部300は、長羽根9aのリーディングエッジLEと径方向に対向する位置に配されてもよいし、短羽根9bのリーディングエッジLEと径方向に対向する位置に配されてもよい。
 窪み部300と収容室ACとの間には、隔壁302が設けられる。つまり、窪み部300と収容室ACとは、互いに回転軸方向に離隔している。ただし、これに限定されず、窪み部300と収容室ACとは、回転軸方向に隣り合い、互いに連通していてもよい。
 図3は、第1実施形態に係る環状部材310の概略斜視図である。図3に示すように、環状部材310は、複数の区画壁320と、外周壁330とを含む。複数の区画壁320は、周方向に等間隔に離隔して配される。ただし、これに限定されず、複数の区画壁320は、周方向に不等間隔に離隔して配されてもよい。
 複数の区画壁320は、外周壁330から径方向内側に向かって延在している。複数の区画壁320は、窪み部300の内部空間を周方向に区画する。これにより、複数の区画壁320の間には、径方向に延在する複数のスリット340が形成される。複数の区画壁320は、複数のスリット340を周方向に区画している。
 区画壁320の周方向の幅は、径方向に一定である。ただし、これに限定されず、区画壁320の周方向の幅は、径方向に変化してもよい。例えば、区画壁320の周方向の幅は、径方向内側に向かって漸減してもよい。ただし、これに限定されず、区画壁320の周方向の幅は、径方向内側に向かって漸増してもよい。
 外周壁330は、複数の区画壁320の外径端を接続する。これにより、複数のスリット340の径方向外側は、外周壁330により画定される。このように、複数のスリット340は、周方向において複数の区画壁320により区画され、径方向外側において外周壁330により画定されている。複数のスリット340の径方向内側は、吸気流路130に連通している。
 図2に戻り、貫通孔121のうち端面122近くの端部の内径は、貫通孔111のうち端面112近くの端部の内径と大凡等しい。換言すれば、隔壁302の内径は、貫通孔111のうち端面112近くの端部の内径と大凡等しい。貫通孔121の内壁には、シュラウド部121aが形成される。シュラウド部121aは、コンプレッサインペラ9の羽根9a、9bに対して径方向の外側から対向する。コンプレッサインペラ9の外径は、コンプレッサインペラ9の長羽根9aのリーディングエッジLEから回転軸方向に離隔するほど大きくなる。シュラウド部121aの内径は、端面122から離隔するほど(端面123に近接するほど)大きくなる。
 端面122には、収容溝122aが形成される。収容溝122aは、端面122から端面123に向かって窪む。収容溝122aは、回転軸方向から見たとき、例えば大凡環状である。収容溝122aには、第1ハウジング部材110が挿入される。収容溝122aのうち端面123に平行な壁面122bに、第1ハウジング部材110の端面112が当接する。このとき、第1ハウジング部材110(壁面112c)と第2ハウジング部材120(壁面122b)との間に、収容室ACが形成される。
 第1ハウジング部材110の貫通孔111と、第2ハウジング部材120の貫通孔121によって、吸気流路130が形成される。このように、コンプレッサハウジング100には、吸気流路130が形成される。吸気流路130は、不図示のエアクリーナから吸気口10を介してディフューザ流路11まで延在する。吸気流路130のエアクリーナ側(吸気口10側)を吸気の流れにおいて上流側とし、吸気流路130のディフューザ流路11側を吸気の流れにおいて下流側とする。
 コンプレッサインペラ9は、吸気流路130に配される。吸気流路130(貫通孔111、121)は、回転軸方向に垂直な断面形状が、例えば、コンプレッサインペラ9の回転軸を中心とする円形である。ただし、吸気流路130の断面形状は、これに限定されず、例えば、楕円形状であってもよい。
 第1ハウジング部材110の切り欠き部112aには、不図示のシール材が配される。シール材により、第1ハウジング部材110と第2ハウジング部材120との隙間を流通する空気の流量が抑制される。ただし、切り欠き部112aおよびシール材は、必須ではない。
 図4は、リンク機構200を構成する部材の分解斜視図である。図4では、コンプレッサハウジング100のうち、第1ハウジング部材110のみが示される。図4に示すように、リンク機構200は、第1ハウジング部材110、第1可動部材210、第2可動部材220、連結部材230、ロッド240を含む。以下、第1可動部材210および第2可動部材220を、まとめて可動部材210、220ともいう。リンク機構200は、回転軸方向において、コンプレッサインペラ9の長羽根9aより吸気流路130の吸気口10近く(上流側)に配される。
 第1可動部材210は、収容溝112b(収容室AC)に配される。具体的には、第1可動部材210は、回転軸方向において、収容溝112bの壁面112cと、収容溝122aの壁面122b(図2参照)との間に配される。第1可動部材210は、収容溝112bの壁面112cと対向する対向面S1と、収容溝122aの壁面122bと対向する対向面S2とを有する。第1可動部材210は、本体部B1を有する。本体部B1は、湾曲部211と、アーム部212とを含む。
 湾曲部211は、周方向に延在する。湾曲部211は、大凡半円弧形状である。湾曲部211のうち、周方向の一端面211aおよび他端面211bは、径方向および回転軸方向に平行に延在する。ただし、一端面211aおよび他端面211bは、径方向および回転軸方向に対し、傾斜していてもよい。
 湾曲部211の一端面211aには、アーム部212が設けられる。アーム部212は、湾曲部211の外周面211cから径方向の外側に延在する。また、アーム部212は、径方向に対して傾斜する方向(第2可動部材220側)に延在する。
 第2可動部材220は、収容溝112b(収容室AC)に配される。具体的には、第2可動部材220は、回転軸方向において、収容溝112bの壁面112cと、収容溝122aの壁面122b(図2参照)との間に配される。第2可動部材220は、収容溝112bの壁面112cと対向する対向面S1と、収容溝122aの壁面122bと対向する対向面S2とを有する。第2可動部材220は、本体部B2を有する。本体部B2は、湾曲部221と、アーム部222とを含む。
 湾曲部221は、周方向に延在する。湾曲部221は、大凡半円弧形状である。湾曲部221のうち、周方向の一端面221aおよび他端面221bは、径方向および回転軸方向に平行に延在する。ただし、一端面221aおよび他端面221bは、径方向および回転軸方向に対し、傾斜していてもよい。
 湾曲部221の一端面221aには、アーム部222が設けられる。アーム部222は、湾曲部221の外周面221cから径方向の外側に延在する。また、アーム部222は、径方向に対して傾斜する方向(第1可動部材210側)に延在する。
 湾曲部211は、湾曲部221とコンプレッサインペラ9の回転中心(吸気流路130)を挟んで対向する。湾曲部211の一端面211aは、湾曲部221の他端面221bと周方向に対向する。湾曲部211の他端面211bは、湾曲部221の一端面221aと周方向に対向する。第1可動部材210および第2可動部材220は、詳しくは後述するように、湾曲部211、221が径方向に移動可能に構成される。
 連結部材230は、第1可動部材210および第2可動部材220と連結する。連結部材230は、第1可動部材210、第2可動部材220よりも吸気口10近くに位置する。連結部材230は、大凡円弧形状である。連結部材230には、周方向における一端に第1軸受穴231が形成され、他端に第2軸受穴232が形成される。第1軸受穴231および第2軸受穴232は、連結部材230のうち、第1可動部材210、第2可動部材220近くの端面233に開口する。第1軸受穴231および第2軸受穴232は、回転軸方向に延在する。ここでは、第1軸受穴231および第2軸受穴232は、非貫通の穴である。ただし、第1軸受穴231および第2軸受穴232は、連結部材230を回転軸方向に貫通してもよい。
 連結部材230には、第1軸受穴231と第2軸受穴232の間に、ロッド接続部234が形成される。ロッド接続部234は、連結部材230のうち、第1可動部材210、第2可動部材220と反対側の端面235に形成される。ロッド接続部234は、端面235から回転軸方向に突出する。ロッド接続部234は、例えば、大凡円柱形状である。
 ロッド240は、大凡円柱形状である。ロッド240には、一端部に平面部241が形成され、他端部に連結部243が形成される。平面部241は、回転軸方向に大凡垂直な面方向に延在する。平面部241には、軸受穴242が開口する。軸受穴242は、回転軸方向に延在する。連結部243は、連結孔243aを有する。連結部243(連結孔243a)には、後述するアクチュエータが連結される。軸受穴242は、例えば、回転軸方向およびロッド240の軸方向に垂直な方向(後述する図6中、左右方向)の長さが、ロッド240の軸方向の長さよりも長い長穴であってもよい。
 ロッド240には、平面部241と連結部243の間に、ロッド大径部244と、2つのロッド小径部245とが形成される。ロッド大径部244は、2つのロッド小径部245の間に配される。2つのロッド小径部245のうち平面部241近くのロッド小径部245は、ロッド大径部244と平面部241とを接続する。2つのロッド小径部245のうち連結部243近くのロッド小径部245は、ロッド大径部244と連結部243とを接続する。ロッド大径部244の外径は、2つのロッド小径部245の外径よりも大きい。
 第1ハウジング部材110には、挿通穴114が形成される。挿通穴114の一端114aは、第1ハウジング部材110の外部に開口する。挿通穴114は、例えば、回転軸方向に垂直な面方向に延在する。挿通穴114は、貫通孔111(吸気流路130)よりも径方向の外側に位置する。挿通穴114には、ロッド240の平面部241が挿通される。ロッド大径部244は、挿通穴114の内壁面によってガイドされる。ロッド240は、挿通穴114の中心軸方向(ロッド240の中心軸方向)以外の移動が規制される。
 第1ハウジング部材110には、収容穴115が形成される。収容穴115は、収容溝112bの壁面112cに開口する。収容穴115は、壁面112cから吸気口10に向かって窪む。収容穴115は、挿通穴114よりも吸気口10から離隔する側(第2ハウジング部材120近く)に位置する。収容穴115は、回転軸方向から見たとき、大凡円弧形状である。収容穴115は、連結部材230よりも周方向に長く延在する。収容穴115は、軸受穴112dから周方向に離隔する。
 第1ハウジング部材110には、連通孔116が形成される。連通孔116は、挿通穴114と収容穴115とを連通させる。連通孔116は、収容穴115のうち、周方向の大凡中間部分に形成される。連通孔116は、例えば、挿通穴114の延在方向に大凡平行に延在する長孔である。連通孔116では、長手方向(延在方向)の幅が、短手方向(延在方向と垂直な方向)の幅よりも大きい。連通孔116の短手方向の幅は、連結部材230のロッド接続部234の外径よりも大きい。
 連結部材230は、収容穴115(収容室AC)に収容される。このように、第1可動部材210、第2可動部材220、連結部材230は、第1ハウジング部材110に形成された収容室AC内に配される。収容穴115は、連結部材230よりも周方向に長く、径方向にも大きい。そのため、連結部材230は、収容穴115の内部で、回転軸方向に垂直な面方向への移動が許容される。
 ロッド接続部234は、連通孔116から挿通穴114に挿通される。挿通穴114には、ロッド240の平面部241が挿通されている。平面部241の軸受穴242は、連通孔116に対向している。ロッド接続部234は、軸受穴242に挿通される(接続される)。ロッド接続部234は、軸受穴242に支持される。
 図5は、図2のV-V線断面図である。図5に破線で示すように、第1可動部材210は、連結軸部213および回転軸部214を有する。連結軸部213および回転軸部214は、第1可動部材210のうち、壁面112cと対向する対向面S1(図2参照)から、回転軸方向に突出する。連結軸部213および回転軸部214は、図5中、紙面奥側に延在する。回転軸部214は、連結軸部213と平行に延在する。連結軸部213および回転軸部214は、大凡円柱形状である。
 連結軸部213の外径は、連結部材230の第1軸受穴231の内径よりも小さい。連結軸部213は、第1軸受穴231に挿通される。連結軸部213は、第1軸受穴231に回転可能に支持される。回転軸部214の外径は、第1ハウジング部材110の軸受穴112dの内径よりも小さい。回転軸部214は、2つの軸受穴112dのうち鉛直上側(ロッド240に近接する側)の軸受穴112dに挿通される。回転軸部214は、軸受穴112dに回転可能に支持される。回転軸部214は、第1可動部材210と、第1可動部材210に対して回転軸方向に対向する壁面112cとを接続する。
 第2可動部材220は、連結軸部223および回転軸部224を有する。連結軸部223および回転軸部224は、第2可動部材220のうち、壁面112cと対向する対向面S1(図2参照)から、回転軸方向に突出する。連結軸部223および回転軸部224は、図4中、紙面奥側に延在する。回転軸部224は、連結軸部223と平行に延在する。連結軸部223および回転軸部224は、大凡円柱形状である。
 連結軸部223の外径は、連結部材230の第2軸受穴232の内径よりも小さい。連結軸部223は、第2軸受穴232に挿通される。連結軸部223は、第2軸受穴232に回転可能に支持される。回転軸部224の外径は、第1ハウジング部材110の軸受穴112dの内径よりも小さい。回転軸部224は、2つの軸受穴112dのうち鉛直下側(ロッド240から離隔する側)の軸受穴112dに挿通される。回転軸部224は、軸受穴112dに回転可能に支持される。回転軸部224は、第2可動部材220と、第2可動部材220に対して回転軸方向に対向する壁面112cとを接続する。
 このように、リンク機構200は、4節リンク機構により構成される。4つのリンク(節)は、第1可動部材210、第2可動部材220、第1ハウジング部材110、連結部材230である。リンク機構200が、4節リンク機構により構成されることから、限定連鎖となり1自由度であって制御が容易である。
 図6は、リンク機構200の動作を説明するための第1の図である。以下の図6、図7、図8では、リンク機構200を吸気口10から見た図が示される。図6に示すように、ロッド240の連結部243には、アクチュエータ250の駆動シャフト251の一端部が連結される。
 図6に示す配置では、第1可動部材210と第2可動部材220は、互いに当接する。このとき、図2、図5に示すように、第1可動部材210のうち、径方向の内側の部位である突出部215は、吸気流路130内に突出(露出)する。第2可動部材220のうち、径方向の内側の部位である突出部225は、吸気流路130内に突出(露出)する。このときの第1可動部材210、第2可動部材220の位置を、突出位置(あるいは絞り位置)という。
 図6に示すように、突出位置では、突出部215のうち、周方向の端部215a、215bと、突出部225のうち、周方向の端部225a、225bとが当接する。突出部215と突出部225によって環状孔260が形成される。環状孔260の内径は、吸気流路130のうち、突出部215、225が突出する部位の内径よりも小さい。環状孔260の内径は、例えば、吸気流路130のいずれの部位の内径よりも小さい。
 図7は、リンク機構200の動作を説明するための第2の図である。図8は、リンク機構200の動作を説明するための第3の図である。アクチュエータ250は、回転軸方向と交差する方向(図7、図8中、上下方向)にロッド240を直動させる。ロッド240は、図6に示す状態から上側に移動する。図7の配置よりも図8の配置の方が、図6の配置に対するロッド240の移動量が大きい。
 ロッド240が移動すると、連結部材230は、ロッド接続部234を介して、図7、図8中、上側に移動する。このとき、連結部材230は、ロッド接続部234を回転中心とする回転が許容される。また、ロッド接続部234の外径に対し、ロッド240の軸受穴242の内径に僅かに遊びがある。そのため、連結部材230は、回転軸方向に垂直な面方向の移動が僅かに許容される。
 上記のように、リンク機構200は、4節リンク機構である。連結部材230、第1可動部材210および第2可動部材220は、第1ハウジング部材110に対して、1自由度の挙動を示す。具体的には、連結部材230は、上記の許容範囲内で、図7、図8中、反時計回りに僅かに回転しつつ、左右方向に僅かに動く。
 第1可動部材210のうち、回転軸部214は、第1ハウジング部材110に支持される。回転軸部214は、回転軸方向に垂直な面方向の移動が規制される。連結軸部213は、連結部材230に支持される。連結部材230の移動が許容されることから、連結軸部213は、回転軸方向に垂直な面方向に移動可能に設けられる。その結果、連結部材230の移動に伴って、第1可動部材210は、回転軸部214を回転中心として、図7、図8中、時計回り方向に回転する。
 同様に、第2可動部材220のうち、回転軸部224は、第1ハウジング部材110に支持される。回転軸部224は、回転軸方向に垂直な面方向の移動が規制される。連結軸部223は、連結部材230に支持される。連結部材230の移動が許容されることから、連結軸部223は、回転軸方向に垂直な面方向へ移動可能に設けられる。その結果、連結部材230の移動に伴って、第2可動部材220は、回転軸部224を回転中心として、図7、図8中、時計回り方向に回転する。
 こうして、第1可動部材210と第2可動部材220は、図7、図8の順に、互いに離隔する方向に移動する。突出部215、225は、突出位置よりも径方向の外側に移動する(退避位置)。退避位置では、例えば、突出部215、225は、吸気流路130の内壁面と面一となるか、吸気流路130の内壁面よりも径方向の外側に位置する。退避位置から突出位置に移動するときは、図8、図7、図6の順に、第1可動部材210と第2可動部材220が互いに近づいて当接する。このように、第1可動部材210、第2可動部材220は、回転軸部214、224を回転中心とする回転角度に応じて、突出位置と退避位置とに切り替わる。
 このように、第1可動部材210および第2可動部材220は、吸気流路130内に突出する突出位置と、吸気流路130から退避した退避位置とに移動可能に構成される。本実施形態では、第1可動部材210および第2可動部材220は、径方向に移動する。ただし、これに限定されず、第1可動部材210および第2可動部材220は、コンプレッサインペラ9の回転軸周り(周方向)に回転してもよい。例えば、第1可動部材210および第2可動部材220は、2以上の羽根を有するシャッター羽根であってもよい。
 第1可動部材210および第2可動部材220は、退避位置に位置するとき、吸気流路130内に突出しないため、吸気流路130を流れる吸気(空気)の圧損を小さくすることができる。
 また、図2に示すように、突出位置において、第1可動部材210および第2可動部材220の突出部215、225が吸気流路130内に配される。第1可動部材210および第2可動部材220が突出位置に位置すると、吸気流路130の流路断面積が小さくなる。
 コンプレッサインペラ9に流入する空気の流量が減少するに従い、コンプレッサインペラ9で圧縮された空気が吸気流路130を逆流する(すなわち、下流側から上流側に向かって空気が流れる)場合がある。
 図2に示すように、第1可動部材210および第2可動部材220が突出位置に位置するとき、突出部215、225は、コンプレッサインペラ9の長羽根9aのリーディングエッジLEの最外径端よりも径方向内側に位置する。これにより、吸気流路130内を逆流する空気は、突出部215、225に堰き止められる。したがって、第1可動部材210および第2可動部材220は、吸気流路130内の空気の逆流を抑制することができる。
 また、吸気流路130の流路断面積が小さくなることから、コンプレッサインペラ9に流入する空気の流速が増大する。その結果、遠心圧縮機CCのサージングの発生を抑制することができる。つまり、本実施形態の遠心圧縮機CCは、第1可動部材210および第2可動部材220が突出位置に保持されることにより、作動領域を小流量側に拡大することができる。
 このように、第1可動部材210および第2可動部材220は、吸気流路130を絞る絞り部材として構成される。つまり、本実施形態において、リンク機構200は、吸気流路130を絞る絞り機構として構成される。第1可動部材210および第2可動部材220は、リンク機構200が駆動されることで、吸気流路130の流路断面積を変化させることができる。
 吸気流路130内を逆流する空気には、コンプレッサインペラ9の回転に伴う旋回流成分が含まれる。吸気流路130内を逆流する空気を可動部材210、220により堰き止めた場合、逆流する空気の旋回流成分によりコンプレッサインペラ9の長羽根9aのリーディングエッジLE近傍の流れが乱され、空力音と思われる騒音が発生する場合がある。
 本実施形態では、可動部材210、220が配される収容室ACよりコンプレッサインペラ9の羽根9a、9b近くに窪み部300が形成され、窪み部300内に環状部材310が配置されている。環状部材310は、複数の区画壁320と、外周壁330とを含む。また、複数の区画壁320の間には、複数のスリット340が形成され、複数のスリット340は、径方向内側において吸気流路130と連通している。
 したがって、吸気流路130内を逆流する空気は、複数のスリット340に導入され、複数の区画壁320に衝突することで、旋回流成分が低減される。また、複数のスリット340の外径端は、外周壁330により閉塞されている。そのため、複数のスリット340内を通って外径端まで到達した空気の流れは、外周壁330により堰き止められ、複数のスリット340内に導入した空気の旋回流は、必然的に複数の区画壁320と当接することとなる。これにより、複数のスリット340内に導入した空気の旋回流成分を効率的に低減することができる。その結果、吸気流路130内を逆流する空気の旋回流成分に起因した騒音が低減される。
 第1実施形態では、第2ハウジング部材120に窪み部300が形成され、窪み部300内に第2ハウジング部材120とは別体の環状部材310が配置される例について説明した。しかし、これに限定されず、環状部材310は、第2ハウジング部材120と一体的に構成されてもよい。その場合、第2ハウジング部材120には、収容室ACに対しコンプレッサインペラ9の羽根9a、9b近くに、吸気流路130と連通する複数のスリット340が直接形成される。同様に、第2ハウジング部材120には、複数のスリット340を周方向に区画する複数の区画壁320と、複数の区画壁320の外径端を接続する外周壁330とが直接形成される。
 複数の区画壁320、外周壁330、複数のスリット340は、コンプレッサインペラ9の長羽根9aのリーディングエッジLEよりも収容室AC近くに形成される。これにより、長羽根9aのリーディングエッジLEよりも上流側で、可動部材210、220により堰き止められる空気の旋回流成分を直接的に低減することができる。
 なお、第1実施形態では、窪み部300と収容室ACとの間には、隔壁302が設けられる。隔壁302が設けられることで、吸気流路130内を逆流する高温の空気が窪み部300を介して収容室ACに直接的に流入することを抑制することができる。これにより、可動部材210、220に伝達される熱を低減することができ、可動部材210、220の耐久性の低下を抑制することができる。
(第2実施形態)
 図9は、第2実施形態に係る環状部材410の概略正面図である。上記実施形態の遠心圧縮機CCと実質的に等しい構成要素については、同一符号を付して説明を省略する。第2実施形態の環状部材410は、複数の区画壁420および複数のスリット440の形状が第1実施形態の環状部材310と異なっている。
 図9に示すように、環状部材410は、複数の区画壁420と、外周壁430とを含む。複数の区画壁420は、周方向に等間隔で離隔して配される。ただし、これに限定されず、複数の区画壁420は、周方向に不等間隔で離隔して配されてもよい。複数の区画壁420は、径方向に対し傾斜した方向に延在し、窪み部300の内部空間を周方向に区画する。これにより、複数の区画壁420の間には、径方向に対し傾斜した方向に延在する複数のスリット440が形成される。複数の区画壁420は、複数のスリット440を周方向に区画している。
 複数の区画壁420は、径方向内側から径方向外側に向かって、コンプレッサインペラ9の回転方向RDとは逆方向に傾斜している。換言すれば、複数の区画壁420は、径方向外側から径方向内側に向かって、コンプレッサインペラ9の回転方向RDに傾斜している。複数の区画壁420の径方向の内側は、径方向の外側よりも回転方向RD前方側に位置している。複数の区画壁420の径方向外側は、径方向の内側よりも回転方向RD後方側に位置している。複数の区画壁420の周方向の幅は、一定である。
 同様に、複数のスリット440は、径方向内側から径方向外側に向かって、コンプレッサインペラ9の回転方向RDとは逆方向に傾斜している。換言すれば、複数のスリット440は、径方向外側から径方向内側に向かって、コンプレッサインペラ9の回転方向RDに傾斜している。複数のスリット440の径方向の内側は、径方向の外側よりも回転方向RD前方側に位置している。複数のスリット440の径方向外側は、径方向の内側よりも回転方向RD後方側に位置している。区画壁420の傾斜角度に関しては、コンプレッサインペラ9の回転方向RDと逆方向をプラス方向としている。このとき、複数の区画壁420の径方向に対する傾斜角度は、例えば、20°~70°の範囲内に設定される。図9では、区画壁420の径方向に対する傾斜角度は、60°である。
 外周壁430は、複数の区画壁420の外径端を接続する。これにより、複数のスリット440の径方向外側は、外周壁430により画定される。このように、複数のスリット440は、周方向において複数の区画壁420により区画され、径方向外側において外周壁430により画定されている。複数のスリット440の径方向内側は、吸気流路130に連通している。
 図10は、区画壁420の傾斜角度と圧縮機効率との関係を説明するための図である。図10中、縦軸は、フィン(区画壁)なしを基準とした圧縮機効率の変化量を表し、横軸は、区画壁420の傾斜角度を表す。なお、横軸の区画壁420の傾斜角度に関し、径方向内側から径方向外側に向かって傾斜する方向が、コンプレッサインペラ9の回転方向RDと逆方向をプラス方向としている。図10に示すように、区画壁420の傾斜角度の絶対値が同じである場合、プラスの傾斜角度が、マイナスの傾斜角度よりも圧縮機効率の低下を抑制することができる。区画壁420の傾斜角度の絶対値が大きくなるほど、圧縮機効率の低下を抑制することができる。ただし、区画壁420の傾斜角度の絶対値を大きくするほど、区画壁420の形成が困難になる。そのため、区画壁420の傾斜角度の最大値を「70」としている。区画壁420の傾斜角度を20°~70°の範囲とした場合、例えば区画壁420を径方向(0°)に延在させるよりも、圧損を小さくすることができ、圧縮機効率の低下をより抑制することができる。
 第2実施形態によれば、第1実施形態よりも、圧縮機効率を向上させることができる。
(第3実施形態)
 図11は、第3実施形態に係る環状部材510の概略正面図である。上記実施形態の遠心圧縮機CCと実質的に等しい構成要素については、同一符号を付して説明を省略する。第3実施形態の環状部材510は、複数の区画壁520および複数のスリット540の形状が第1実施形態の環状部材310および第2実施形態の環状部材410と異なっている。
 図11に示すように、環状部材510は、複数の区画壁520と、外周壁530とを含む。複数の区画壁520は、周方向に等間隔で離隔して配される。ただし、これに限定されず、複数の区画壁520は、周方向に不等間隔で離隔して配されてもよい。複数の区画壁520は、径方向に対し傾斜した方向に延在し、窪み部300の内部空間を周方向に区画する。これにより、複数の区画壁520の間には、径方向に対し傾斜した方向に延在する複数のスリット540が形成される。複数の区画壁520は、複数のスリット540を周方向に区画している。
 複数の区画壁520は、径方向内側から径方向外側に向かって、コンプレッサインペラ9の回転方向RDに傾斜している。換言すれば、複数の区画壁520は、径方向外側から径方向内側に向かって、コンプレッサインペラ9の回転方向RDとは逆方向に傾斜している。複数の区画壁520の径方向の内側は、径方向の外側よりも回転方向RD後方側に位置している。複数の区画壁520の径方向外側は、径方向の内側よりも回転方向RD前方側に位置している。複数の区画壁520の周方向の幅は、一定である。
 同様に、複数のスリット540は、径方向内側から径方向外側に向かって、コンプレッサインペラ9の回転方向RDに傾斜している。換言すれば、複数のスリット540は、径方向外側から径方向内側に向かって、コンプレッサインペラ9の回転方向RDと逆方向に傾斜している。複数のスリット540の径方向の内側は、径方向の外側よりも回転方向RD後方側に位置している。複数のスリット540の径方向外側は、径方向の内側よりも回転方向RD前方側に位置している。区画壁520の傾斜角度に関し、径方向内側から径方向外側に向かって傾斜する方向が、コンプレッサインペラ9の回転方向RDをマイナス方向としている。このとき、複数の区画壁520の径方向に対する傾斜角度は、例えば、-20°~-70°の範囲内に設定される。図11では、区画壁520の径方向に対する傾斜角度は、-60°である。
 図10に示されるように、区画壁520の傾斜角度を-20°~-30°の範囲とした場合、例えば径方向(0°)に延在させるよりも、圧縮機効率が低下するものの、空気の旋回流成分をより抑制することができる。その結果、第1実施形態よりも騒音低減効果を向上させることができる。また、区画壁520の傾斜角度を-30°~-70°の範囲とした場合、傾斜角度を-20°~-30°の範囲とした場合と同様の騒音低減効果を維持しつつ、圧縮機効率の低下を抑制することができる。
 外周壁530は、複数の区画壁520の外径端を接続する。これにより、複数のスリット540の径方向外側は、外周壁530により画定される。このように、複数のスリット540は、周方向において複数の区画壁520により区画され、径方向外側において外周壁530により画定されている。複数のスリット540の径方向内側は、吸気流路130に連通している。
 第3実施形態によれば、複数の区画壁520がコンプレッサインペラ9の回転方向RDに向かって傾斜していることから、複数のスリット540内に流入した空気は、複数のスリット540から吸気流路130に排出され難くなっている。そのため、複数のスリット340が径方向に延在している第1実施形態や、複数のスリット440が回転方向RDと逆方向に傾斜している第2実施形態に比べ、逆流した空気の旋回流成分をより低減させることができる。その結果、第1実施形態および第2実施形態よりも、騒音低減効果を向上させることができ、騒音レベルを小さくすることができる。
(第4実施形態)
 図12は、第4実施形態に係る環状部材610の概略正面図である。上記実施形態の遠心圧縮機CCと実質的に等しい構成要素については、同一符号を付して説明を省略する。第4実施形態の環状部材610は、複数の区画壁620および複数のスリット640の形状が第2実施形態の環状部材410と異なっている。
 図12に示すように、環状部材610は、複数の区画壁620と、外周壁630とを含む。複数の区画壁620は、周方向に等間隔で離隔して配される。ただし、これに限定されず、複数の区画壁620は、周方向に不等間隔で離隔して配されてもよい。複数の区画壁620は、径方向に対し傾斜した方向に延在し、窪み部300の内部空間を周方向に区画する。これにより、複数の区画壁620の間には、径方向に対し傾斜した方向に延在する複数のスリット640が形成される。複数の区画壁620は、複数のスリット640を周方向に区画している。
 複数の区画壁620は、径方向内側から径方向外側に向かって、コンプレッサインペラ9の回転方向RDとは逆方向に傾斜している。換言すれば、複数の区画壁620は、径方向外側から径方向内側に向かって、コンプレッサインペラ9の回転方向RDに傾斜している。複数の区画壁620の径方向の内側は、径方向の外側よりも回転方向RD前方側に位置している。複数の区画壁620の径方向外側は、径方向の内側よりも回転方向RD後方側に位置している。
 また、複数の区画壁620の周方向の幅は、径方向内側よりも径方向外側の方が大きい。換言すれば、複数の区画壁620の周方向の幅は、径方向外側よりも径方向内側の方が小さい。具体的に、複数の区画壁620の周方向の幅は、径方向外側に向かうほど大きくなる。換言すれば、複数の区画壁620の周方向の幅は、径方向内側に向かうほど小さくなる。
 同様に、複数のスリット640は、径方向内側から径方向外側に向かって、コンプレッサインペラ9の回転方向RDとは逆方向に傾斜している。換言すれば、複数のスリット640は、径方向外側から径方向内側に向かって、コンプレッサインペラ9の回転方向RDに傾斜している。複数のスリット640の径方向の内側は、径方向の外側よりも回転方向RD前方側に位置している。複数のスリット640の径方向外側は、径方向の内側よりも回転方向RD後方側に位置している。複数の区画壁620の径方向に対する傾斜角度は、例えば、20°~70°の範囲内に設定される。図12では、区画壁620の傾斜角度は、60°である。
 外周壁630は、複数の区画壁620の外径端を接続する。これにより、複数のスリット640の径方向外側は、外周壁630により画定される。このように、複数のスリット640は、周方向において複数の区画壁620により区画され、径方向外側において外周壁630により画定されている。複数のスリット640の径方向内側は、吸気流路130に連通している。
 図13は、区画壁620の種類と圧縮機効率との関係を説明するための図である。図13中、上記第1実施形態の区画壁320が形成されない場合を「noFin」で表し、上記第1実施形態の区画壁320が形成される場合を「0[deg.]Normal」で表す。また、上記第2実施形態の区画壁420が形成される場合を「60[deg.]Normal」で表し、第4実施形態の区画壁620が形成される場合を「60[deg.]Thin」で表す。図13に示すように、第4実施形態の区画壁620は、第1実施形態の区画壁320および第2実施形態の区画壁420が形成される場合よりも圧縮機効率の低下を抑制することができる。これは、第1実施形態の区画壁320および第2実施形態の区画壁420よりも内径端部分の周方向の幅が小さくなることで、内径端部分の壁面摩擦損失の低減と、主流との混合損失の低減を達成することができるからである。
 第4実施形態によれば、第2実施形態よりも区画壁620の内径端部分の周方向の幅を小さくすることで、第2実施形態よりも圧縮機効率を向上させることができる。
(第5実施形態)
 図14は、第5実施形態に係る環状部材710の概略正面図である。上記実施形態の遠心圧縮機CCと実質的に等しい構成要素については、同一符号を付して説明を省略する。第5実施形態の環状部材710は、複数の区画壁720および複数のスリット740の形状が第2実施形態の環状部材410と異なっている。
 図14に示すように、環状部材710は、複数の区画壁720と、外周壁730とを含む。複数の区画壁720は、周方向に等間隔で離隔して配される。ただし、これに限定されず、複数の区画壁720は、周方向に不等間隔で離隔して配されてもよい。複数の区画壁720は、径方向に対し傾斜した方向に延在し、窪み部300の内部空間を周方向に区画する。これにより、複数の区画壁720の間には、径方向に対し傾斜した方向に延在する複数のスリット740が形成される。複数の区画壁720は、複数のスリット740を周方向に区画している。
 複数の区画壁720は、径方向内側から径方向外側に向かって、コンプレッサインペラ9の回転方向RDとは逆方向に傾斜している。換言すれば、複数の区画壁720は、径方向外側から径方向内側に向かって、コンプレッサインペラ9の回転方向RDに傾斜している。複数の区画壁720の径方向の内側は、径方向の外側よりも回転方向RD前方側に位置している。複数の区画壁720の径方向外側は、径方向の内側よりも回転方向RD後方側に位置している。
 また、複数の区画壁720の周方向の幅は、径方向外側よりも径方向内側の方が大きい。換言すれば、複数の区画壁720の周方向の幅は、径方向内側よりも径方向外側の方が小さい。具体的に、複数の区画壁720の周方向の幅は、径方向内側に向かうほど大きくなる。換言すれば、複数の区画壁720の周方向の幅は、径方向外側に向かうほど小さくなる。
 同様に、複数のスリット740は、径方向内側から径方向外側に向かって、コンプレッサインペラ9の回転方向RDとは逆方向に傾斜している。換言すれば、複数のスリット740は、径方向外側から径方向内側に向かって、コンプレッサインペラ9の回転方向RDに傾斜している。複数のスリット740の径方向の内側は、径方向の外側よりも回転方向RD前方側に位置している。複数のスリット740の径方向外側は、径方向の内側よりも回転方向RD後方側に位置している。複数の区画壁720の径方向に対する傾斜角度は、例えば、20°~70°の範囲内に設定される。図14では、区画壁720の傾斜角度は、60°である。
 外周壁730は、複数の区画壁720の外径端を接続する。これにより、複数のスリット740の径方向外側は、外周壁730により画定される。このように、複数のスリット740は、周方向において複数の区画壁720により区画され、径方向外側において外周壁730により画定されている。複数のスリット740の径方向内側は、吸気流路130に連通している。
 図13中、第5実施形態の区画壁720が形成される場合を「60[deg.]Thick」で表す。図13に示すように、第5実施形態の区画壁720は、第1実施形態の区画壁320、第2実施形態の区画壁420、第4実施形態の区画壁620よりも圧縮機効率の低下を抑制することができる。これは、第1実施形態の区画壁320、第2実施形態の区画壁420、第4実施形態の区画壁620よりも内径端部分の周方向の幅が大きくなることで、区画壁720への空気の衝突量が減少するためである。
 第5実施形態によれば、第1実施形態、第2実施形態、第4実施形態よりも圧縮機効率を向上させることができる。
 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。
 上記第2~5実施形態では、複数の区画壁420、520、620、720の傾斜角度を20°~70°あるいは-20°~-70°の範囲内に設定する例について説明した。しかし、これに限定されず、複数の区画壁420、520、620、720の傾斜角度は、20°~70°あるいは-20°~-70°の範囲外であってもよい。
AC 収容室
CC 遠心圧縮機
LE リーディングエッジ
TC 過給機
9 コンプレッサインペラ
9a 長羽根
9b 短羽根
100 コンプレッサハウジング(ハウジング)
130 吸気流路
210 第1可動部材(可動部材)
220 第2可動部材(可動部材)
300 窪み部
310 環状部材
320 区画壁
330 外周壁
340 スリット
410 環状部材
420 区画壁
430 外周壁
440 スリット
510 環状部材
520 区画壁
530 外周壁
540 スリット
610 環状部材
620 区画壁
630 外周壁
640 スリット
710 環状部材
720 区画壁
730 外周壁
740 スリット

Claims (5)

  1.  吸気流路が形成されるハウジングと、
     前記吸気流路に配され、複数の羽根を有するコンプレッサインペラと、
     前記ハウジングのうち前記羽根よりも吸気の流れにおいて上流側に形成される収容室と、
     前記収容室に配され、前記吸気流路内に突出する突出位置と、前記吸気流路から退避した退避位置とに移動可能な可動部材と、
     前記ハウジングのうち前記収容室に対し前記羽根近くに形成され、前記吸気流路に連通する複数のスリットと、
     前記複数のスリットを周方向に区画する複数の区画壁と、
     前記複数の区画壁の外径端を接続する外周壁と、
    を備える遠心圧縮機。
  2.  前記複数の区画壁は、前記羽根のリーディングエッジよりも前記収容室近くに配される、請求項1に記載の遠心圧縮機。
  3.  前記複数の区画壁は、前記コンプレッサインペラの回転方向に傾斜している、請求項1または2に記載の遠心圧縮機。
  4.  前記複数の区画壁の傾斜角度は、前記コンプレッサインペラの径方向に対して20°~70°、あるいは、-20°~-70°の範囲内である、請求項3に記載の遠心圧縮機。
  5.  請求項1から4のいずれか一項に記載の遠心圧縮機を備える過給機。
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