特許 6030992 ターボチャージャ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6030992

(24)【登録日】2016年10月28日

(45)【発行日】2016年11月24日

(54)【発明の名称】ターボチャージャ

(51)【国際特許分類】

   F02B 39/00 20060101AFI20161114BHJP

   F04D 29/44 20060101ALI20161114BHJP

   F04D 29/70 20060101ALI20161114BHJP

【ＦＩ】

   F02B39/00 G

   F02B39/00 C

   F04D29/44 R

   F04D29/70 N

【請求項の数】6

【全頁数】15

(21)【出願番号】特願2013-94184(P2013-94184)

(22)【出願日】2013年4月26日

(65)【公開番号】特開2014-214701(P2014-214701A)

(43)【公開日】2014年11月17日

【審査請求日】2015年10月15日

(73)【特許権者】

【識別番号】000185488

【氏名又は名称】株式会社オティックス

(74)【代理人】

【識別番号】110000648

【氏名又は名称】特許業務法人あいち国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】磯谷 知之

(72)【発明者】

【氏名】丹羽 哲也

【審査官】 稲葉 大紀

(56)【参考文献】

【文献】 米国特許出願公開第２０１０／００３４６３４（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 米国特許第５４０６７９６（ＵＳ，Ａ）

【文献】 国際公開第２００８／００５３８２（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２０１０−１５１０３４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−１５１０３２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ０２Ｂ ３９／００

Ｆ０４Ｄ ２９／４４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

インペラが配された空気流路を内側に有するコンプレッサハウジングと、
上記インペラを一端に固定したロータシャフトを回転自在に支持する軸受ハウジングとを備え、
上記空気流路は、上記インペラに向けて空気を吸い込む吸気口と、上記インペラの外周側において周方向に形成され、上記インペラから吐出される圧縮空気を外部へ導く吐出スクロール室とを有し、
上記コンプレッサハウジングは、上記インペラに対向するシュラウド面と、該シュラウド面から上記吐出スクロール室に向かって延びるディフューザ面とを有し、
上記軸受ハウジングは、上記コンプレッサハウジングの上記ディフューザ面に対向すると共に該ディフューザ面との間にディフューザ通路を形成する対向面を有し、
上記コンプレッサハウジングの上記ディフューザ面及び上記軸受ハウジングの上記対向面の少なくともいずれか一方には、デポジットの付着を防止するための付着防止部が設けてあり、
該付着防止部は、上記ディフューザ通路側に開口する多数の微細な貫通孔を有する表面形成部と、該表面形成部によって上記ディフューザ通路側から覆われているとともに、該ディフューザ通路よりも下流側において上記空気流路に連通して上記圧縮空気の一部が供給されるように構成されている空気タンク部と、を備え、
上記圧縮空気が上記ディフューザ通路を通過する際に生じるエジェクタ効果により、上記空気タンク部に供給された上記圧縮空気が上記貫通孔を介して上記ディフューザ通路へ噴出するように構成されており、
上記貫通孔は、上記ディフューザ通路において、上記インペラの外縁を起点とする上記インペラのバックワード角に沿う仮想直線に対して、上記起点から上記ディフューザ通路の下流側に向かう程、上記インペラの回転方向と反対方向に離れるように湾曲した仮想曲線に沿って形成されていることを特徴とするターボチャージャ。

【請求項2】

インペラが配された空気流路を内側に有するコンプレッサハウジングと、
上記インペラを一端に固定したロータシャフトを回転自在に支持する軸受ハウジングとを備え、
上記空気流路は、上記インペラに向けて空気を吸い込む吸気口と、上記インペラの外周側において周方向に形成され、上記インペラから吐出される圧縮空気を外部へ導く吐出スクロール室とを有し、
上記コンプレッサハウジングは、上記インペラに対向するシュラウド面と、該シュラウド面から上記吐出スクロール室に向かって延びるディフューザ面とを有し、
上記軸受ハウジングは、上記コンプレッサハウジングの上記ディフューザ面に対向すると共に該ディフューザ面との間にディフューザ通路を形成する対向面を有し、
上記コンプレッサハウジングの上記ディフューザ面及び上記軸受ハウジングの上記対向面の少なくともいずれか一方には、デポジットの付着を防止するための付着防止部が設けてあり、
該付着防止部は、上記ディフューザ通路側に開口する多数の微細な貫通孔を有する表面形成部と、該表面形成部によって上記ディフューザ通路側から覆われているとともに、該ディフューザ通路よりも下流側において上記空気流路に連通して上記圧縮空気の一部が供給されるように構成されている空気タンク部と、を備え、
上記圧縮空気が上記ディフューザ通路を通過する際に生じるエジェクタ効果により、上記空気タンク部に供給された上記圧縮空気が上記貫通孔を介して上記ディフューザ通路へ噴出するように構成されており、
上記吐出スクロール室によって導かれた上記圧縮空気を導出するアウトレットポートよりも下流側の空気流路にバイパス経路が接続されているとともに、該バイパス経路を介して上記空気タンク部に上記圧縮空気が供給されるように構成されていることを特徴とするターボチャージャ。

【請求項3】

請求項１に記載のターボチャージャにおいて、上記吐出スクロール室によって導かれた上記圧縮空気を導出するアウトレットポートよりも下流側の空気流路にバイパス経路が接続されているとともに、該バイパス経路を介して上記空気タンク部に上記圧縮空気が供給されるように構成されていることを特徴とするターボチャージャ。

【請求項4】

請求項２又は３に記載のターボチャージャにおいて、上記バイパス経路と上記空気流路との接続部における上記バイパス経路の吸入口は、上記アウトレットポートよりも下流側の上記空気流路において、上記圧縮空気の流れる方向に開口していることを特徴とするターボチャージャ。

【請求項5】

請求項１〜４のいずれか一項に記載のターボチャージャにおいて、上記多数の微細な貫通孔はそれぞれ、上記空気タンク部側の開口部から上記ディフューザ通路側の開口部に向かう孔の形成方向が、上記ディフューザ通路の下流側に傾斜するように形成されていることを特徴とするターボチャージャ。

【請求項6】

請求項１〜５のいずれか一項に記載のターボチャージャにおいて、上記付着防止部は、上記コンプレッサハウジングの上記ディフューザ面及び上記軸受ハウジングの上記対向面の双方に設けられていることを特徴とするターボチャージャ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、コンプレッサハウジングと軸受ハウジングとを備えたターボチャージャに関する。

【背景技術】

【0002】

自動車等に搭載されるターボチャージャは、コンプレッサにおいて吸入した空気を圧縮して内燃機関へ向かって吐出するよう構成されている（特許文献１参照）。
すなわち、ターボチャージャは、インペラが配された空気流路を内側に有するコンプレッサハウジングと、インペラを一端に固定したロータシャフトを回転自在に支持する軸受ハウジングとを備えている。空気流路は、インペラに向けて空気を吸い込む吸気口と、インペラから吐出された圧縮空気が流れ込む吐出スクロール室とを有する。

【0003】

また、コンプレッサハウジングは、インペラに対向するシュラウド面と、該シュラウド面から吐出スクロール室に向かって延びるディフューザ面とを有する。軸受ハウジングは、コンプレッサハウジングのディフューザ面との間にディフューザ通路を形成する。
そして、ターボチャージャは、インペラから吐出された圧縮空気がディフューザ通路を通過して吐出スクロール室に流れ込み、さらに吐出スクロール室から内燃機関側へ吐出されるよう構成されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００２−１８０８４１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

例えば、内燃機関には、クランクケース内に発生したブローバイガス（主に未燃焼ガス）を吸気通路に還流させ、クランクケース内やヘッドカバー内を清浄化するブローバイガス還流装置（以下、ＰＣＶという）を備えたものがある。この場合、ブローバイガスに含まれるオイル（オイルミスト）がＰＣＶからターボチャージャにおけるコンプレッサの上流側の吸気通路に流出することがある。

【0006】

このとき、コンプレッサの出口空気圧力が高いとその出口空気温度も高くなるため、ＰＣＶから流出したオイルが蒸発を起因とする濃縮・高粘度化によってコンプレッサハウジングのディフューザ面やそれに対向する軸受ハウジングの表面等にデポジットとなって堆積することがある。そして、堆積したデポジットによってディフューザ通路が狭められ、ターボチャージャの性能低下を招き、さらには内燃機関の出力低下を招くおそれがある。

【0007】

そこで、従来は、上述したようなディフューザ通路におけるデポジットの堆積を防止するため、コンプレッサの出口空気温度をある程度抑制していた。そのため、ターボチャージャの性能を十分に発揮することができず、また、内燃機関の出力を十分に高めることができなかった。

【0008】

本発明は、かかる背景に鑑みてなされたもので、ディフューザ通路におけるデポジットの付着を防止することができるターボチャージャ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】

【0009】

本発明の第１の態様は、インペラが配された空気流路を内側に有するコンプレッサハウジングと、
上記インペラを一端に固定したロータシャフトを回転自在に支持する軸受ハウジングとを備え、
上記空気流路は、上記インペラに向けて空気を吸い込む吸気口と、上記インペラの外周側において周方向に形成され、上記インペラから吐出される圧縮空気を外部へ導く吐出スクロール室とを有し、
上記コンプレッサハウジングは、上記インペラに対向するシュラウド面と、該シュラウド面から上記吐出スクロール室に向かって延びるディフューザ面とを有し、
上記軸受ハウジングは、上記コンプレッサハウジングの上記ディフューザ面に対向すると共に該ディフューザ面との間にディフューザ通路を形成する対向面を有し、
上記コンプレッサハウジングの上記ディフューザ面及び上記軸受ハウジングの上記対向面の少なくともいずれか一方には、デポジットの付着を防止するための付着防止部が設けてあり、
該付着防止部は、上記ディフューザ通路側に開口する多数の微細な貫通孔を有する表面形成部と、該表面形成部によって上記ディフューザ通路側から覆われているとともに、該ディフューザ通路よりも下流側において上記空気流路に連通して上記圧縮空気の一部が供給されるように構成されている空気タンク部と、を備え、
上記圧縮空気が上記ディフューザ通路を通過する際に生じるエジェクタ効果により、上記空気タンク部に供給された上記圧縮空気が上記貫通孔を介して上記ディフューザ通路へ噴出するように構成されており、
上記貫通孔は、上記ディフューザ通路において、上記インペラの外縁を起点とする上記インペラのバックワード角に沿う仮想直線に対して、上記起点から上記ディフューザ通路の下流側に向かう程、上記インペラの回転方向と反対方向に離れるように湾曲した仮想曲線に沿って形成されていることを特徴とするターボチャージャにある（請求項１）。
本発明の第２の態様は、インペラが配された空気流路を内側に有するコンプレッサハウジングと、
上記インペラを一端に固定したロータシャフトを回転自在に支持する軸受ハウジングとを備え、
上記空気流路は、上記インペラに向けて空気を吸い込む吸気口と、上記インペラの外周側において周方向に形成され、上記インペラから吐出される圧縮空気を外部へ導く吐出スクロール室とを有し、
上記コンプレッサハウジングは、上記インペラに対向するシュラウド面と、該シュラウド面から上記吐出スクロール室に向かって延びるディフューザ面とを有し、
上記軸受ハウジングは、上記コンプレッサハウジングの上記ディフューザ面に対向すると共に該ディフューザ面との間にディフューザ通路を形成する対向面を有し、
上記コンプレッサハウジングの上記ディフューザ面及び上記軸受ハウジングの上記対向面の少なくともいずれか一方には、デポジットの付着を防止するための付着防止部が設けてあり、
該付着防止部は、上記ディフューザ通路側に開口する多数の微細な貫通孔を有する表面形成部と、該表面形成部によって上記ディフューザ通路側から覆われているとともに、該ディフューザ通路よりも下流側において上記空気流路に連通して上記圧縮空気の一部が供給されるように構成されている空気タンク部と、を備え、
上記圧縮空気が上記ディフューザ通路を通過する際に生じるエジェクタ効果により、上記空気タンク部に供給された上記圧縮空気が上記貫通孔を介して上記ディフューザ通路へ噴出するように構成されており、
上記吐出スクロール室によって導かれた上記圧縮空気を導出するアウトレットポートよりも下流側の空気流路にバイパス経路が接続されているとともに、該バイパス経路を介して上記空気タンク部に上記圧縮空気が供給されるように構成されていることを特徴とするターボチャージャにある（請求項２）。

【発明の効果】

【0010】

上記ターボチャージャにおいて、コンプレッサハウジングのディフューザ面及び軸受ハウジングの対向面の少なくともいずれか一方には、上記付着防止部が設けられている。付着防止部は、ディフューザ通路側に開口する多数の微細な貫通孔を有する表面形成部と、表面形成部のディフューザ通路と反対側に圧縮空気の一部が供給されている空気タンク部とを有する。そして、圧縮空気がディフューザ通路を通過することにより、付着防止部においてエジェクタ効果（巻き込み効果）が生じて、表面形成部の多数の微細な貫通孔を介して、空気タンク部内の圧縮空気がディフューザ通路へ噴出する。これにより、付着防止部に飛来してきたデポジットと、付着防止部におけるディフューザ通路側の表面との距離を確保することができるため、デポジットと付着防止部におけるディフューザ通路側の表面との間の分子間力を抑制することができる。そのため、付着防止部に飛来してきたデポジットは、ディフューザ通路を流れる給気（圧縮空気）によって吹き飛ばされることとなる。その結果、当該デポジットが付着防止部におけるディフューザ通路側の表面に付着することが防止される。

【0011】

さらに、付着防止部において、貫通孔を介してディフューザ通路へ噴出されるガスとして、インペラから吐出される圧縮空気の一部を利用している。かかる圧縮空気は、ディフューザ通路を通過する給気（圧縮空気）より若干圧力が低いが、給気によるエジェクタ効果により、特に加圧ポンプで加圧したり、逆流防止弁を設けたりすることなく、ディフューザ通路内の圧縮空気が貫通孔を介して空気タンク部側へ逆流することを防止することができる。

【0012】

なお、コンプレッサの出口温度が比較的低い場合においては、液状のオイルミストがディフューザ通路に飛来することがあるが、液状のオイルミストは付着防止部からディフューザ通路へ噴出される圧縮空気によってはじかれると共に給気によって吹き飛ばされる。そのため、オイルミストがデポジットとしてディフューザ通路に堆積することを防ぐことができる。

【0013】

以上のごとく、本発明によれば、ディフューザ通路におけるデポジットの付着を防止することができるターボチャージャを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】実施例１における、ターボチャージャを示す断面説明図。

【図2】実施例１における、ターボチャージャを示す断面拡大説明図。

【図3】実施例１における、ディフューザ通路、吐出スクロール室及びインペラを示す上面説明図。

【図4】実施例１における、付着防止部を示す断面拡大説明図。

【図5】実施例１における、ディフューザ通路を形成する対向面及びインペラを示す上面説明図。

【図6】実施例１における、エジェクタ効果が生じた状況を示す断面拡大説明図。

【図7】実施例２における、多孔質体からなる表面形成部を有する付着防止部を示す断面拡大説明図。

【発明を実施するための形態】

【0015】

上記付着防止部は、コンプレッサハウジングのディフューザ面および軸受ハウジングの対向面の少なくとも一方において、周方向全体にわたって環状に設けられていることが好ましい。この場合には、ディフューザ通路におけるデポジットの付着の防止効果が、周方向全体にわたってばらつくことを防ぐことができる。

【0016】

また、上記付着防止部は、コンプレッサハウジングのディフューザ面および軸受ハウジングの対向面の少なくとも一方において、径方向におけるディフューザ通路の全長の半分以上の長さ領域に形成されていることが好ましい。この場合には、ディフューザ通路へのデポジットの付着を効果的に防ぐことができる。ここで、ディフューザ通路の全長は、ディフューザ面と対向面とが互いに平行に配された領域の径方向の長さである。なお、径方向におけるディフューザ通路の全長にわたって上記付着防止部を形成することもできる。

【0017】

また、上記表面形成部は、多孔質体からなるものとすることができる。この場合には、上記多数の微細な貫通孔を容易に構成することができる。また、多孔質体を用いることにより、表面形成部を安価に形成することができる。
なお、上記多孔質体としては、例えば、多孔質の樹脂、金属、セラミックス、グラスファイバ、カーボングラファイト等、またはこれらに準ずる物（例えば、樹脂フィルムを巻いた物、樹脂紙を重ねた物、樹脂糸を編んだ物等）等を用いることができる。

【0018】

また、表面形成部は多孔質以外の材料からなるものとすることもできる。例えば、金属板や樹脂板をその厚さ方向に穿孔して微細な貫通孔を多数設けることにより、表面形成部を形成することができる。金属板や樹脂板への穿孔はドリル、レーザ、放電加工などにより行うことができる。

【0019】

上記ターボチャージャにおいて、上記多数の微細な貫通孔はそれぞれ、上記空気タンク部側の開口部から上記ディフューザ通路側の開口部に向かう孔の形成方向が、上記ディフューザ通路の下流側に傾斜するように形成されていることとすることができる。この場合は、それぞれの貫通孔がディフューザ通路の下流側に向かって形成されることとなるため、貫通孔における圧縮空気の流れる方向が、ディフューザ通路内における圧縮空気の流れる方向と同様にディフューザ通路の上流側から下流側となる。その結果、空気タンク部内の圧縮空気は、貫通孔を介してディフューザ通路内へスムーズに流れることとなる。そして、圧縮空気がディフューザ通路を流れることによって生じる、貫通孔を介した空気タンク部の圧縮空気の巻き込み効果が向上する。これによって、付着防止部におけるデポジットの付着防止効果が向上する。

【0020】

上記多数の微細な貫通孔はそれぞれ、上記空気タンク部側の開口部から上記ディフューザ通路側の開口部に向かって直線状に形成されていてもよいし、一方の開口部から他方の開口部に向かって湾曲して曲線状に形成されていてもよい。また、貫通孔は、一方の開口部から他方の開口部に向かう間に分岐していてもよい。多数の微細な貫通孔は、そのすべてが同一の形状であってもよいし、その一部の貫通孔の形状が他の貫通孔の形状と違っていてもよい。

【0021】

本発明の第１の態様にかかるターボチャージャにおいて、上記貫通孔は、上記ディフューザ通路において、上記インペラの外縁を起点とする上記インペラのバックワード角に沿う仮想直線に対して、上記起点から上記ディフューザ通路の下流側に向かう程、上記インペラの回転方向と反対方向に離れるように湾曲した仮想曲線に沿って形成されている。これにより、コンプレッサハウジング内のインペラから吐出された圧縮空気は、ディフューザ通路において、ディフューザ通路の下流に進むにつれて、インペラのバックワード角が徐々に小さくなる方向に流れる。インペラから吐出された圧縮空気は、上記仮想曲線に沿って流れることとなる。したがって、多数の微細な貫通孔は、当該圧縮空気が流れる方向に沿って配列していることとなる。これにより、空気タンク部内の圧縮空気は、貫通孔を介して、ディフューザ通路にスムーズに噴出して、ディフューザ通路内の圧縮空気が流れる方向へスムーズに流れる。その結果、付着防止部におけるデポジットの付着防止効果が向上する。

【0022】

なお、「バックワード角」とは、インペラの外縁（すなわち、インペラにより圧縮された空気の出口）において、インペラが備える複数の羽根（ブレード）におけるそれぞれの外縁端部の形成方向と、当該外縁端部におけるインペラの接線方向とのなす角（鋭角側）をいう。

【0023】

本発明の第２の態様にかかるターボチャージャにおいて、上記吐出スクロール室によって導かれた上記圧縮空気を導出するアウトレットポートよりも下流側の空気流路にバイパス経路が接続されているとともに、該バイパス経路を介して上記空気タンク部に上記圧縮空気が供給されるように構成されている。これにより、インペラから吐出された圧縮空気は、吐出スクロール室内、及び吐出スクロール室を経た直後においては、渦状に旋回しながら下流側に流れる。そのため、吐出スクロール室やその直後にバイパス経路を設けて圧縮空気を空気タンク部に供給するとすれば、空気流路内を飛散するオイルミストやデポジットが当該渦状に旋回する圧縮空気の流れに乗って、当該バイパス経路に流入しやすくなる。バイパス経路に混入したオイルミストやデポジットは、付着防止部における貫通孔の目詰まりを引き起こしたり、バイパス経路の内壁に堆積したりして、付着防止部におけるデポジットの付着防止効果を低減させる恐れがある。
しかし、渦状に旋回している圧縮空気は、吐出スクロール室を経て下流側に流れるにしたがって整流されるため、アウトレットポートよりも下流側においては、ある程度整流化された状態となっている。そこで、アウトレットポートよりも下流側の空気流路にバイパス経路を接続して、ある程度整流化された後の圧縮空気を空気タンク部に供給することにより、オイルミストやデポジットがバイパス経路に流入することが抑制され、付着防止部におけるデポジットの付着防止効果の低減を防止できる。

【0024】

上記ターボチャージャにおいて、上記バイパス経路と上記空気流路との接続部における上記バイパス経路の吸入口は、上記アウトレットポートよりも下流側の上記空気流路における圧縮空気の流れる方向に開口していることが好ましい。この場合には、圧縮空気の流れ方向に沿って飛散するオイルミストやデポジットがバイパス経路に流入するのを防止できる。

【0025】

また、上記付着防止部は、上記コンプレッサハウジングの上記ディフューザ面及び上記軸受ハウジングの上記対向面の双方に設けられていることとすることができる。この場合には、コンプレッサハウジングのディフューザ面及び軸受ハウジングの対向面のいずれにおいてもデポジットの付着を効果的に防ぐことができる。

【実施例】

【0026】

（実施例１）
上記ターボチャージャにかかる実施例について、図１〜図６を用いて説明する。
本例のターボチャージャ１は、図１、図２に示すごとく、インペラ１３が配された空気流路１０を内側に有するコンプレッサハウジング２と、インペラ１３を一端に固定したロータシャフト１４を回転自在に支持する軸受ハウジング３とを備える。
そして、空気流路１０は、インペラ１３に向けて空気を吸い込む吸気口１１と、上記インペラ１３の外周側において周方向に形成され、インペラ１３から吐出される圧縮空気を外部へ導く吐出スクロール室１２とを有する。

【0027】

同図に示すごとく、コンプレッサハウジング２は、インペラ１３に対向するシュラウド面２２１と、シュラウド面２２１から吐出スクロール室１２に向かって延びるディフューザ面２２２とを有する。
軸受ハウジング３は、コンプレッサハウジング２のディフューザ面２２２に対向すると共にディフューザ面２２２との間にディフューザ通路１５を形成する対向面３１１を有する。

【0028】

コンプレッサハウジング２のディフューザ面２２２及び軸受ハウジング３の対向面３１１の両方に、デポジットの付着を防止するための付着防止部４が設けられている。図４に示すように、付着防止部４は、表面形成部４２と空気タンク部４１とを備える。表面形成部４２は、ディフューザ通路１５側に開口する多数の微細な貫通孔４３を有する。
空気タンク部４１は、表面形成部４２によってディフューザ通路１５側から覆われている。そして、空気タンク部４１は、図３に示すように、ディフューザ通路１５よりも下流側（本例では、アウトレットポート１６よりも下流側）において空気流路に連通しており、圧縮空気の一部が供給されるように構成されている。
そして、図６に示すように、圧縮空気がディフューザ通路１５を通過する際に生じるエジェクタ効果により、空気タンク部４１に供給された圧縮空気が貫通孔４３を介してディフューザ通路１５へ噴出するように構成されている。

【0029】

本例のターボチャージャ１の構成について、以下に詳述する。
ターボチャージャ１は、ＰＣＶを備えた内燃機関に接続して用いることができる。
図１に示すごとく、ターボチャージャ１は、自動車等の内燃機関から排出される排ガスによってタービンを回転させ、その回転力を利用してコンプレッサにおいて吸入空気を圧縮し、その圧縮空気を内燃機関に送り込むよう構成されている。したがって、ターボチャージャ１は、軸方向において、コンプレッサの外殻を構成するコンプレッサハウジング２と反対側にタービンハウジング（図示略）を備えている。

【0030】

タービンハウジングの内側には、タービンインペラが配された排ガス流路が形成されている。タービンインペラは、ロータシャフト１４に固定されている。すなわち、ロータシャフト１４によって、コンプレッサのインペラ１３とタービンインペラとが連結されている。これにより、タービンインペラの回転に伴い、コンプレッサのインペラ１３が回転するよう構成されている。

【0031】

同図に示すごとく、コンプレッサハウジング２は、吸気口１１を形成する筒状の吸気口形成部２１と、シュラウド面２２１及びディフューザ面２２２を形成するシュラウド部２２と、吐出スクロール室１２を形成する吐出スクロール室形成部２３とを有する。シュラウド面２２１は、軸受ハウジング３の対向面３１１に対向するように円環状に形成されている。また、シュラウド面２２１は、軸受ハウジング３の対向面３１１との間にディフューザ通路１５を形成している。ディフューザ通路１５において、後述のインペラ１３により圧縮された圧縮空気は、図４において矢印Ｐで示すように上流側のインペラ１３側から、下流側の吐出スクロール室１２側へ流れる。

【0032】

図３において矢印Ｐ１で示すように、インペラ１３側から吐出スクロール室１２側へ流れた圧縮空気は、吐出スクロール室１２内を渦状に旋回しながら、矢印Ｐ２で示すように下流側のアウトレットポート１６まで流下する。その後、矢印Ｐ３で示すようにアウトレットポート１６から外部（内燃機関側）に導出される。

【0033】

また、図２に示すように、コンプレッサハウジング２のシュラウド部２２の内周側には、インペラ１３が配置されている。インペラ１３は、軸端ナット１４１によってロータシャフト１４に固定されるハブ１３１と、ハブ１３１の外周面から突出してなると共に周方向に並んで配置された複数のブレード１３２とを有する。複数のブレード１３２は、コンプレッサハウジング２のシュラウド面２２１に対向して配置されている。図５に示すように、ブレード１３２は、インペラ１３の外縁１３ａにおける接線（出口接線）方向に沿う仮想直線Ｌ２に対して傾斜しており、インペラ１３の外縁１３ａにおけるブレード１３２と仮想直線Ｌ２とのなす角（バックワード角）αは約６０度となっている。

【0034】

また、図１、図２に示すように、コンプレッサハウジング２とタービンハウジングとの間には、ロータシャフト１４を回転自在に軸支する軸受ハウジング３が配置されている。軸受ハウジング３の軸方向の一端側には、略円板状のフランジ部３３が設けられている。フランジ部３３におけるコンプレッサ側の面には、コンプレッサハウジング２のディフューザ面２２２に対向する対向面３１１が円環状に形成されている。

【0035】

図１、図２に示すごとく、コンプレッサハウジング２と軸受ハウジング３には、それぞれ付着防止部４が設けられている。各付着防止部４は、それぞれ、コンプレッサハウジング２のディフューザ面２２２および軸受ハウジング３の対向面３１１において、周方向全体にわたって環状に設けられている。また、付着防止部４は、ディフューザ面２２２および対向面３１１において、径方向におけるディフューザ通路１５の全長の半分以上の長さ領域に形成されている。

【0036】

図２に示すように、付着防止部４は、空気タンク部４１と、表面形成部４２とを有する。空気タンク部４１は、コンプレッサハウジング２のディフューザ面２２２および軸受ハウジング３の対向面３１１に円環状に形成された溝部のディフューザ通路１５側を、表面形成部４２で覆うことにより形成された円環状の空間である。図２に示すように、空気タンク部４１にはバイパス経路５０が接続されている。図３に示すように、バイパス経路５０はコンプレッサハウジング出口フランジ部２４に取り付けられて、アウトレットポート１６よりも下流側に位置する空気流路に接続されている。これにより、空気タンク部４１は、バイパス経路５０を介して、ディフューザ通路１５よりも下流側（本例では、アウトレットポート１６よりも下流側）において空気流路に連通して圧縮空気の一部が供給されるように構成されている。

【0037】

図３に示すように、バイパス経路５０の吸入口５１は、当該空気流路における圧縮空気の流れる方向Ｐ３に開口しており、吸入口５１に流入する圧縮空気の流れる方向Ｒは方向Ｐ３と反対方向となっている。

【0038】

図３、図５に示すように、表面形成部４２は、円環状（ドーナツ状）の板状部材である。表面形成部４２の材質は、例えば、アルミニウム、鉄などとすることができる。

【0039】

表面形成部４２には、ディフューザ通路１５側に開口する多数の微細な貫通孔４３が形成されている。貫通孔４３は、図４に示すように、空気タンク部４１からディフューザ通路１５に貫通している。各貫通孔４３の直径は、例えば、約０．５μｍ〜約５０μｍとすることができる。これにより、圧縮空気が貫通孔４３を通過する際の圧力損失を適度に抑制しつつ、貫通孔４３を介した圧縮空気の逆流を効果的に防止することができる。本例では、各貫通孔４３の直径は、約１．０μｍである。

【0040】

図４に示すように、多数の微細な貫通孔４３はそれぞれ、空気タンク部４１側の開口部から上記ディフューザ通路１５側の開口部に向かう孔の形成方向Ｑが、ディフューザ通路１５の下流側（吐出スクロール室１２側）に傾斜するように形成されている。すなわち、貫通孔４３の形成方向Ｑとディフューザ通路１５における圧縮空気の流れ方向Ｐとのなす角θが９０度未満となっている。本例では角θは約４０度である。なお、流れ方向Ｐはディフューザ面２２２に平行な方向となっている。

【0041】

図５に示すように、多数の微細な貫通孔４３は、ディフューザ通路１５において、インペラ１３の外縁１３ａを起点とするインペラ１３のバックワード角αに沿う仮想直線Ｌ１に対して、起点（外縁１３ａ）からディフューザ通路１５の下流側（吐出スクロール室１２側）に向かう程、インペラ１３の回転方向Ｒと反対方向に離れるように湾曲した仮想曲線Ｃに沿って形成されている。そして、図５における仮想曲線Ｃを、インペラ１３の軸芯１３ｂを中心として所定角度の間隔で回転させた各位置に貫通孔４３がそれぞれ形成されている。

【0042】

貫通孔４３が設けられる密度は、特に限定されず、必要とする付着防止効果が得られる範囲で適宜、変更してよい。例えば、ディフューザ通路１５の表面における、貫通孔４３の開口部の占める面積の割合が、約２０％〜約５０％となるようにすることができる。

【0043】

次に、本例のターボチャージャ１における作用効果を説明する。
本例のターボチャージャ１では、ディフューザ面２２２及び対向面３１１は、付着防止部４が設けられている。付着防止部４は、ディフューザ通路１５側に開口する多数の微細な貫通孔４３を有する表面形成部４２と、表面形成部４２のディフューザ通路１５と反対側に圧縮空気の一部が供給されている空気タンク部４１とを有する。
そして、図６に示すように、ディフューザ通路１５の空気流路は、インペラ１３側の空気流路及び吐出スクロール室１２側の空気流路よりも狭くなっている。そのため、インペラ１３側から圧縮空気がディフューザ通路１５を通過することにより、付着防止部４においてエジェクタ効果が生じる。すなわち、表面形成部４２の多数の微細な貫通孔４３を介して、空気タンク部４１内の圧縮空気がディフューザ通路１５へ噴出する。これにより、付着防止部４に飛来してきたデポジットと、付着防止部４におけるディフューザ通路１５側の表面との距離を確保することができるため、デポジットと付着防止部４におけるディフューザ通路１５側の表面との間の分子間力を抑制することができる。そのため、付着防止部４に飛来してきたデポジットは、ディフューザ通路１５を流れる給気（圧縮空気）によって吹き飛ばされることとなる。その結果、当該デポジットが付着防止部４におけるディフューザ通路１５側の表面に付着することが防止される。

【0044】

さらに、付着防止部４において、貫通孔４３を介してディフューザ通路１５へ噴出するガスとして、インペラ１３から吐出される圧縮空気の一部を利用している。かかる圧縮空気は、ディフューザ通路１５の圧縮空気との圧力差よりも若干圧力が低いが、給気によるエジェクタ効果により、特に加圧ポンプで加圧したり、逆流防止弁を設けたりすることなく、ディフューザ通路１５内の圧縮空気が貫通孔４２を介して空気タンク部４１側へ逆流することが防止することができる。

【0045】

なお、コンプレッサ２の出口温度が比較的低い場合においては、液状のオイルミストがディフューザ通路１５に飛来することがあるが、液状のオイルミストは付着防止部４からディフューザ通路１５へ噴出する圧縮空気によってはじかれると共に給気によって吹き飛ばされる。そのため、オイルミストがデポジットとしてディフューザ通路１５に堆積することを防ぐことができる。

【0046】

以上のごとく、ターボチャージャ１によれば、ディフューザ通路１５におけるデポジッ
トの付着を防止することができる。

【0047】

ターボチャージャ１において、多数の微細な貫通孔４３はそれぞれ、空気タンク部４１側の開口部からディフューザ通路１５側の開口部に向かう孔の形成方向Ｑが、ディフューザ通路１５の下流側（吐出スクロール室１２側）に傾斜するように形成されている。これにより、それぞれの貫通孔４３がディフューザ通路１５の下流側（吐出スクロール室１２側）に向かって形成されているため、貫通孔４３における圧縮空気の流れる方向が、ディフューザ通路１５内における圧縮空気の流れる方向（インペラ１３側から吐出スクロール室１２側）と同様となる。その結果、空気タンク部４１内の圧縮空気は貫通孔４３を介してディフューザ通路１５内へスムーズに流れることとなる。そして、圧縮空気がディフューザ通路１５をＰ方向に流れることによって生じる、貫通孔４３を介した空気タンク部４１の圧縮空気の巻き込み効果が向上する。これによって、付着防止部４におけるデポジットの付着防止効果が向上する。

【0048】

本例では、各貫通孔４３の形成方向Ｑと圧縮空気の流れる方向Ｐとのなす角θが約４０である。これにより、当該角θが９０度に近い場合に比べて、貫通孔４３を介した空気タンク部４１の圧縮空気の巻き込み効果が充分発揮される。また、当該角θが０度に近い場合、すなわち、ディフューザ通路１５の圧縮空気の流れ方向Ｐに平行に近い場合に比べて、各貫通孔４３の長さが短くなっているため、貫通孔４３における圧力損失が適度に抑制されている。また、貫通孔４３の数が充分確保できるとともに、貫通孔４３の形成が容易となる。

【0049】

ターボチャージャ１では、貫通孔４３は、ディフューザ通路１５において、インペラ１３の外縁１３ａを起点とするインペラ１３のバックワード角αに沿う仮想直線Ｌ１に対して、起点（外縁１３ａ）からディフューザ通路１５の下流側に向かう程、インペラ１３の回転方向Ｒと反対方向に離れるように湾曲した仮想曲線Ｃに沿って形成されている。図５に示すように、ディフューザ通路１５において、インペラ１３から吐出された圧縮空気は、ディフューザ通路１５の下流側（吐出スクロール室１２側）に進むにつれて、インペラ１３のバックワード角αが徐々に小さくなる方向に流れる。すなわち、インペラ１３から吐出された圧縮空気は、仮想曲線Ｃに沿って流れることとなる。したがって、多数の微細な貫通孔４３は当該圧縮空気が流れる方向Ｐに沿って配列していることとなる。これにより、空気タンク部４１内の圧縮空気は、貫通孔４３を介して、ディフューザ通路１５内にスムーズに噴出して、ディフューザ通路１５内の圧縮空気が流れる方向Ｐへスムーズに流れる。その結果、付着防止部４におけるデポジットの付着防止効果が向上する。

【0050】

また、ターボチャージャ１において、吐出スクロール室１２によって導かれた圧縮空気を導出するアウトレットポート１６よりも下流側の空気流路にバイパス経路５０が接続されているとともに、バイパス経路５０を介して空気タンク部４１に圧縮空気が供給されるように構成されている。これにより、バイパス経路５０が接続される部位では、圧縮空気はある程度整流化されているため、オイルミストやデポジットがバイパス経路５０に流入することが抑制され、付着防止部４におけるデポジットの付着防止効果の低減を防止できる。

【0051】

また、ターボチャージャ１において、バイパス経路５０の吸入口５１は、アウトレットポート１６よりも下流側の空気流路における圧縮空気の流れる方向Ｐ３に開口している。これにより、圧縮空気の流れ方向Ｐ３に沿って飛散するオイルミストやデポジットがバイパス経路５０に流入するのを防止できる。

【0052】

また、付着防止部４は、ディフューザ面２２２及び対向面３１１の双方に設けられている。これにより、ディフューザ面２２２及び対向面３１１のいずれにおいてもデポジットの付着を効果的に防ぐことができる。

【0053】

また、付着防止部４は、ディフューザ面２２２及び対向面３１１において、周方向全体にわたって環状に設けられている。これにより、ディフューザ通路１５におけるデポジットの付着の防止効果が、周方向全体にわたってばらつくことを防ぐことができる。

【0054】

また、付着防止部４は、ディフューザ面２２２および対向面３１１において、径方向におけるディフューザ通路１５の全長の半分以上の長さ領域に形成されている。これにより、ディフューザ通路１５へのデポジットの付着を効果的に防ぐことができる。

【0055】

本例では、付着防止部４は、ディフューザ面２２２及び対向面３１１の双方に設けられているが、これに限定されず、付着防止部４を、ディフューザ面２２２及び対向面３１１のいずれか一方にのみ設けることとしてもよい。この場合には、付着防止部４を双方に設けることによる作用効果を除いて上述の作用効果を奏する。

【0056】

また、本例では、バイパス経路５０は、アウトレットポート１６よりも下流の空気流路に接続されているが、これに限定されず、ディフューザ通路１５よりも下流側の空気流路に接続されていればよい。例えば、吐出スクロール室１２と内燃機関とを接続するインテークマニホルドにバイパス経路を接続して、インテークマニホルドから圧縮空気の一部を空気タンク部４１にバイパスするように構成することもできる。

【0057】

（実施例２）
実施例２のターボチャージャ１では、実施例１における金属板からなる表面形成部４２に替えて、図７に示すように、多孔質体からなる表面形成部４２０を備える。なお、実施例１のターボチャージャ１と同等の構成要素等には同一の符号を付して、その説明を省略する。

【0058】

表面形成部４２０は、図７に示すように多数の微細な貫通孔４３０を有する。表面形成部４２０において、各貫通孔４３０の形成方向は不規則となっている。そのため、各貫通孔４３０は、実施例１の場合の表面形成部４２のように所定方向Ｑに形成されておらず、仮想曲線Ｃに沿って形成されてもいない。このような貫通孔４３０を備える表面形成部４２０においても、圧縮空気がディフューザ通路１５をＰ方向に流れることによって、エジェクタ効果が生じて、図７において矢印Ｓで示すように、貫通孔４３０から空気タンク部４１内の圧縮空気が噴出する。これにより、ディフューザ通路１５へのデポジットの付着を防ぐことができる。さらに、表面形成部４２０を多孔質樹脂からなるため、貫通孔４３０を容易に構成することができ、安価に表面形成部４２０を形成することができる。

【0059】

なお、実施例１において、貫通孔４３が所定方向Ｑに形成されていること、及び貫通孔４３が仮想曲線Ｃに沿って形成されていることによる作用効果を除いて、本例においても、実施例１の場合と同様の作用効果を奏する。

【符号の説明】

【0060】

１ ターボチャージャ
１０ 空気流路
１１ 吸気口
１２ 吐出スクロール室
１３ インペラ
１４ ロータシャフト
２ コンプレッサハウジング
２２１ シュラウド面
２２２ ディフューザ面
３ 軸受ハウジング
３１１ 対向面
４ 付着防止部
４１ 空気タンク部
４２、４２０ 表面形成部
４３、４３０ 貫通孔
５０ バイパス経路

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】