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公開番号2024127360
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-09-20
出願番号2023036475
出願日2023-03-09
発明の名称ターボチャージャ用のコンプレッサ
出願人株式会社オティックス,株式会社豊田自動織機
代理人弁理士法人あいち国際特許事務所
主分類F02B 39/00 20060101AFI20240912BHJP(燃焼機関;熱ガスまたは燃焼生成物を利用する機関設備)
要約【課題】コンプレッサインペラが回転する際に、共鳴現象による騒音、振動等が生じにくくすることができるターボチャージャ用のコンプレッサを提供する。
【解決手段】ターボチャージャ用のコンプレッサ1のコンプレッサハウジング3には、コンプレッサインペラ2が回転可能な状態で収容されたシュラウド流路32と、シュラウド流路32の外周側において、シュラウド流路32を流れる空気Aの一部がシュラウド流路32の上流側L1へ循環される循環流路33とが形成されている。シュラウド流路32に繋がる循環流路33の出口連通部333には、循環流路33を流れる空気Aをインペラベーン21の上流部210へ導入するためのガイドベーン41が周方向Cに並んで複数形成されている。複数のガイドベーン41の間の周方向Cにおける形成ピッチのうちの少なくともいずれかは、他の形成ピッチと異なっている。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
インペラベーンが周方向に並んで複数形成されたコンプレッサインペラと、
前記コンプレッサインペラが回転可能な状態で収容されたシュラウド流路、及び前記シュラウド流路の外周側において、前記シュラウド流路を流れる空気の一部が前記シュラウド流路の上流側へ循環される循環流路が形成されたコンプレッサハウジングと、を備え、
前記シュラウド流路に繋がる前記循環流路の出口部には、前記循環流路を流れる空気を前記インペラベーンの上流部へ導入するためのガイドベーンが周方向に並んで複数形成されており、
複数の前記ガイドベーンの間の周方向における形成ピッチのうちの少なくともいずれかは、他の形成ピッチと異なる、ターボチャージャ用のコンプレッサ。
続きを表示（約 1,900 文字）【請求項２】
複数の前記インペラベーンは、周方向に等間隔に並んで形成されており、
前記ガイドベーンは、前記循環流路の軸方向の上流側位置において、径方向の外周側から内周側へ突出するとともに軸方向の上流側から下流側へ突出して形成されており、
複数の前記ガイドベーンの枚数と複数の前記インペラベーンの枚数との関係が１以外の公約数を有する関係にあり、
前記コンプレッサインペラが回転する際に、前記ガイドベーンの内周側端面における周方向の中心位置と、前記インペラベーンの上流側端面における周方向の幅の範囲とが、周方向において同時に複数箇所で重ならないよう、複数の前記ガイドベーンの間の周方向における形成ピッチのうちの少なくともいずれかが、他の形成ピッチと異なる、請求項１に記載のターボチャージャ用のコンプレッサ。
【請求項３】
複数の前記ガイドベーンの間の周方向における形成ピッチのうちの少なくともいずれかは、前記ガイドベーンの内周側端面における周方向の幅の範囲内で、他の形成ピッチと異なる、請求項１又は２に記載のターボチャージャ用のコンプレッサ。
【請求項４】
前記循環流路を周方向に仕切る流路仕切部が、周方向に並んで複数形成されており、
複数の前記流路仕切部の間の周方向における形成ピッチのうちの少なくともいずれかは、他の形成ピッチと異なる、請求項１に記載のターボチャージャ用のコンプレッサ。
【請求項５】
前記シュラウド流路における前記コンプレッサインペラよりも上流側には、周方向に並んで配置された複数の整流フィンが形成されており、
複数の前記整流フィンの間の周方向における形成ピッチのうちの少なくともいずれかは、他の形成ピッチと異なる、請求項１又は４に記載のターボチャージャ用のコンプレッサ。
【請求項６】
インペラベーンが周方向に並んで複数形成されたコンプレッサインペラと、
前記コンプレッサインペラが回転可能な状態で収容されたシュラウド流路、及び前記シュラウド流路の外周側において、前記シュラウド流路を流れる空気の一部が前記シュラウド流路の上流側へ循環される循環流路が形成されたコンプレッサハウジングと、を備え、
前記循環流路を周方向に仕切る流路仕切部が、周方向に並んで複数形成されており、
複数の前記流路仕切部の間の周方向における形成ピッチのうちの少なくともいずれかは、他の形成ピッチと異なる、ターボチャージャ用のコンプレッサ。
【請求項７】
複数の前記インペラベーンは、周方向に等間隔に並んで形成されており、
複数の前記流路仕切部の個数と複数の前記インペラベーンの枚数との関係が１以外の公約数を有する関係にあり、
前記コンプレッサインペラが回転する際に、前記流路仕切部における周方向の中心位置と、前記インペラベーンの上流側端面における周方向の幅の範囲とが、周方向において同時に複数箇所で重ならないよう、複数の前記流路仕切部の間の周方向における形成ピッチのうちの少なくともいずれかが、他の形成ピッチと異なる、請求項６に記載のターボチャージャ用のコンプレッサ。
【請求項８】
インペラベーンが周方向に並んで複数形成されたコンプレッサインペラと、
前記コンプレッサインペラが回転可能な状態で収容されたシュラウド流路が形成されたコンプレッサハウジングと、を備え、
前記コンプレッサハウジングは、前記シュラウド流路の上流側における吸込口に、周方向に並んで配置された複数の整流フィンを有し、
複数の前記整流フィンの間の周方向における形成ピッチのうちの少なくともいずれかは、他の形成ピッチと異なる、ターボチャージャ用のコンプレッサ。
【請求項９】
複数の前記インペラベーンは、周方向に等間隔に並んで形成されており、
複数の前記整流フィンの枚数と複数の前記インペラベーンの枚数との関係が１以外の公約数を有する関係にあり、
前記コンプレッサインペラが回転する際に、前記整流フィンにおける周方向の中心位置と、前記インペラベーンの上流側端面における周方向の幅の範囲とが、周方向において同時に複数箇所で重ならないよう、複数の前記整流フィンの間の周方向における形成ピッチのうちの少なくともいずれかが、他の形成ピッチと異なる、請求項８に記載のターボチャージャ用のコンプレッサ。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、ターボチャージャ用のコンプレッサに関する。
続きを表示（約 2,100 文字）【背景技術】
【０００２】
自動車等の内燃機関に搭載されるターボチャージャは、内燃機関の排気ガスの流れを受けて回転するタービンと、タービンと同一軸上に配置され、タービンの回転力を受けて空気を圧縮するコンプレッサとを備える。コンプレッサは、コンプレッサインペラがコンプレッサハウジング内に回転可能に収容されている。コンプレッサにおいては、サージングの抑制、圧縮効率の向上等のために、コンプレッサインペラに導入する空気を循環させること等が行われている。
【０００３】
例えば、特許文献１のターボチャージャ用遠心圧縮機のハウジングにおいては、シュラウド部における環状の空気室に設けられたガイドベーンと、空気室から導入する圧縮空気をインペラ上流部へ導出する循環流路とを形成している。これにより、インペラで圧縮された空気を効率良くインペラ上流側へと循環させて、遠心圧縮機のサージングを抑制している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２００４－１４４０２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ターボチャージャ用のコンプレッサにおいては、インペラの回転による圧縮空気の吐出圧力が低下して運転が不安定になるサージングの課題を解決するために、ガイドベーン及び循環流路を形成することが行われる。しかし、発明者の研究により、ガイドベーンを形成する場合には、コンプレッサインペラが回転する際に、ガイドベーンの形成位置とコンプレッサインペラのインペラベーンの位置とが、周方向の複数箇所において同時に一致する関係にあるときには、共鳴現象による騒音、振動等が生じやすいことが判明した。
また、ガイドベーン以外にも、コンプレッサインペラが回転する際に、インペラベーンと周方向の複数箇所において同時に一致する関係にある突起物等があると、共鳴現象による騒音、振動等が生じる場合があると考えられる。
【０００６】
本発明は、かかる課題に鑑みてなされたもので、コンプレッサインペラが回転する際に、共鳴現象による騒音、振動等が生じにくくすることができるターボチャージャ用のコンプレッサを提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一態様は、
インペラベーンが周方向に並んで複数形成されたコンプレッサインペラと、
前記コンプレッサインペラが回転可能な状態で収容されたシュラウド流路、及び前記シュラウド流路の外周側において、前記シュラウド流路を流れる空気の一部が前記シュラウド流路の上流側へ循環される循環流路が形成されたコンプレッサハウジングと、を備え、
前記シュラウド流路に繋がる前記循環流路の出口部には、前記循環流路を流れる空気を前記インペラベーンの上流部へ導入するためのガイドベーンが周方向に並んで複数形成されており、
複数の前記ガイドベーンの間の周方向における形成ピッチのうちの少なくともいずれかは、他の形成ピッチと異なる、ターボチャージャ用のコンプレッサにある。
【０００８】
本発明の他の態様は、インペラベーンが周方向に並んで複数形成されたコンプレッサインペラと、
前記コンプレッサインペラが回転可能な状態で収容されたシュラウド流路、及び前記シュラウド流路の外周側において、前記シュラウド流路を流れる空気の一部が前記シュラウド流路の上流側へ循環される循環流路が形成されたコンプレッサハウジングと、を備え、
前記循環流路を周方向に仕切る流路仕切部が、周方向に並んで複数形成されており、
複数の前記流路仕切部の間の周方向における形成ピッチのうちの少なくともいずれかは、他の形成ピッチと異なる、ターボチャージャ用のコンプレッサにある。
【０００９】
本発明のさらに他の態様は、インペラベーンが周方向に並んで複数形成されたコンプレッサインペラと、
前記コンプレッサインペラが回転可能な状態で収容されたシュラウド流路が形成されたコンプレッサハウジングと、を備え、
前記コンプレッサハウジングは、前記シュラウド流路の上流側における吸込口に、周方向に並んで配置された複数の整流フィンを有し、
複数の前記整流フィンの間の周方向における形成ピッチのうちの少なくともいずれかは、他の形成ピッチと異なる、ターボチャージャ用のコンプレッサにある。
【発明の効果】
【００１０】
前記一態様のターボチャージャ用のコンプレッサにおいては、複数のガイドベーンの形成ピッチの少なくともいずれかを不均一にしている。具体的には、複数のガイドベーンの間の周方向における形成ピッチのうちの少なくともいずれかを、他の形成ピッチと異ならせている。この構成により、コンプレッサインペラが回転する際に、ガイドベーンの形成位置とコンプレッサインペラのインペラベーンの形成位置とが、周方向の複数箇所において同時に一致しないようにすることができる。
（【００１１】以降は省略されています）

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