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(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】
(24)【登録日】2024-02-27
(45)【発行日】2024-03-06
(54)【発明の名称】コンプレッサハウジングおよび遠心圧縮機
(51)【国際特許分類】
F04D 29/66 20060101AFI20240228BHJP
F04D 29/42 20060101ALI20240228BHJP
F04D 29/44 20060101ALI20240228BHJP
【ＦＩ】
F04D29/66 H
F04D29/42 M
F04D29/44 P
F04D29/44 R
【請求項の数】
10
(21)【出願番号】P 2022546859
(86)(22)【出願日】2020-09-07
(86)【国際出願番号】 JP2020033798
(87)【国際公開番号】W WO2022049773
(87)【国際公開日】2022-03-10
【審査請求日】2023-01-05
(73)【特許権者】
【識別番号】316015888
【氏名又は名称】三菱重工エンジン＆ターボチャージャ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110000785
【氏名又は名称】ＳＳＩＰ弁理士法人
(72)【発明者】
【氏名】岩切 健一郎
(72)【発明者】
【氏名】神坂 直志
(72)【発明者】
【氏名】藤田 豊
【審査官】丹治 和幸
(56)【参考文献】
【文献】国際公開第２０１４／１２８９３９（ＷＯ，Ａ１）
【文献】特開２００８－１７５１２４（ＪＰ，Ａ）
【文献】国際公開第２０１５／００１６４４（ＷＯ，Ａ１）
【文献】特開２０２０－６６９９３（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１０－２７０６４１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平７－２５９７９６（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１８－１７８７６９（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１７－４４１６４（ＪＰ，Ａ）
【文献】中国特許出願公開第１０３１４８０２１（ＣＮ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｆ０４Ｄ １／００－１３／１６、
１７／００－１９／０２、
２１／００－２５／１６、
２９／００－３５／００
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
遠心圧縮機のインペラを回転可能に収容するためのコンプレッサハウジングであって、前記インペラのインペラ翼の先端と所定の隙間を有して対向する面を含むシュラウド面と、
前記シュラウド面の軸方向における前方側に形成されるとともに前記シュラウド面の前方端よりも径方向において外側に位置する前方側内周面と、
前記前方側内周面から前記径方向の内側に向かって突出する少なくとも１つの凸部と、を備え、
前記少なくとも１つの凸部の後方端は、前記シュラウド面の前記前方端と接続するように構成され、
前記少なくとも１つの凸部は、板状に設けられるとともに、前記インペラの軸線に沿った断面視において、前記凸部の前記前方端から後方側に向かって前記インペラの軸線に対して斜めに延在する傾斜前縁と、前記傾斜前縁の後方端から前記後方側に向かって延在して前記シュラウド面の前記前方端と接続する内側縁と、を有する、
コンプレッサハウジング。
【請求項2】
遠心圧縮機のインペラを回転可能に収容するためのコンプレッサハウジングであって、
前記インペラのインペラ翼の先端と所定の隙間を有して対向する面を含むシュラウド面と、
前記シュラウド面の軸方向における前方側に形成されるとともに前記シュラウド面の前方端よりも径方向において外側に位置する前方側内周面と、
前記前方側内周面から前記径方向の内側に向かって突出する少なくとも１つの凸部と、を備え、
前記少なくとも１つの凸部の後方端は、前記シュラウド面の前記前方端と接続するように構成され、
前記少なくとも１つの凸部は、板状に設けられるとともに、前記インペラの軸線に沿った断面視において、前記凸部の前記前方端から後方側に向かって前記インペラの軸線に対して斜めに延在する傾斜前縁を有し、
前記前方側内周面は、前記シュラウド面の前記前方端から前記前方側に向かって拡径するテーパ面と、前記テーパ面の前方端から軸方向に沿って前記前方側に延在する軸方向面と、を含み、
前記少なくとも１つの凸部は、少なくとも前記テーパ面の前記軸方向の全体に亘って延在する、
コンプレッサハウジング。
【請求項3】
前記少なくとも１つの凸部は、前記インペラの軸線に沿った断面視において、前記凸部の前記軸線に対して平行な長さが、半径方向において変化している、請求項２に記載のコンプレッサハウジング。
【請求項4】
遠心圧縮機のインペラを回転可能に収容するためのコンプレッサハウジングであって、
前記インペラのインペラ翼の先端と所定の隙間を有して対向する面を含むシュラウド面と、
前記シュラウド面の軸方向における前方側に形成されるとともに前記シュラウド面の前方端よりも径方向において外側に位置する前方側内周面と、
前記前方側内周面から前記径方向の内側に向かって突出する少なくとも１つの凸部と、を備え、
前記少なくとも１つの凸部の後方端は、前記シュラウド面の前記前方端と接続するように構成され、
前記少なくとも１つの凸部は、板状に設けられるとともに、前記インペラの軸線に沿った断面視において、前記凸部の前記前方端から後方側に向かって前記インペラの軸線に対して斜めに延在する傾斜前縁を有し、
前記少なくとも１つの凸部は、前記凸部の前記後方端が、前記凸部の前方端よりも、前記インペラの回転方向における上流側に位置するように構成された、
コンプレッサハウジング。
【請求項5】
前記少なくとも１つの凸部は、削り出し加工、又は鋳造によって、前記前方側内周面と一体的に形成された、請求項１乃至４の何れか１項に記載のコンプレッサハウジング。
【請求項6】
遠心圧縮機のインペラを回転可能に収容するためのコンプレッサハウジングであって、
前記インペラのインペラ翼の先端と所定の隙間を有して対向する面を含むシュラウド面と、
前記シュラウド面の軸方向における前方側に形成されるとともに前記シュラウド面の前方端よりも径方向において外側に位置する前方側内周面と、
前記前方側内周面から前記径方向の内側に向かって突出する少なくとも１つの凸部と、を備え、
前記少なくとも１つの凸部の後方端は、前記シュラウド面の前記前方端と接続するように構成され、
前記少なくとも１つの凸部は、板状に設けられるとともに、前記インペラの軸線に沿った断面視において、前記凸部の前記前方端から後方側に向かって前記インペラの軸線に対して斜めに延在する傾斜前縁を有し、
前記前方側内周面は、前記シュラウド面の前記前方端から前記前方側に向かって拡径するテーパ面と、前記テーパ面の前方端から軸方向に沿って前記前方側に延在する軸方向面と、を含み、
前記少なくとも一つの凸部は、前記前方側内周面において前記テーパ面のみに設けられた、
コンプレッサハウジング。
【請求項7】
遠心圧縮機のインペラを回転可能に収容するためのコンプレッサハウジングであって、
前記インペラのインペラ翼の先端と所定の隙間を有して対向する面を含むシュラウド面と、
前記シュラウド面の軸方向における前方側に形成されるとともに前記シュラウド面の前方端よりも径方向において外側に位置する前方側内周面と、
前記前方側内周面から前記径方向の内側に向かって突出する少なくとも１つの凸部と、を備え、
前記少なくとも１つの凸部の後方端は、前記シュラウド面の前記前方端と接続するように構成され、
前記少なくとも１つの凸部は、板状に設けられるとともに、前記インペラの軸線に沿った断面視において、前記凸部の前記前方端から後方側に向かって前記インペラの軸線に対して斜めに延在する傾斜前縁を有し、
前記シュラウド面の後方端よりも軸方向において前記インペラの背面側に位置するディフューザ面であって、前記径方向に沿って延在する径方向面と、前記径方向面の内側端と前記シュラウド面の前記後方端とを接続するピンチ面と、を含むディフューザ面と、
前記ピンチ面から前記軸方向における前記インペラの背面側に向かって突出する少なくとも１つのディフューザ側凸部と、をさらに備え、
前記少なくとも１つのディフューザ側凸部は、板状に形成され、前記径方向面よりも前記軸方向における前記インペラのボス面側に位置するとともに、
前記少なくとも１つのディフューザ側凸部の内側端は、前記シュラウド面の前記後方端と接続する、
コンプレッサハウジング。
【請求項8】
遠心圧縮機のインペラを回転可能に収容するためのコンプレッサハウジングであって、前記インペラのインペラ翼の先端と所定の隙間を有して対向する面を含むシュラウド面と、
前記シュラウド面の後方端よりも軸方向において前記インペラの背面側に位置するディフューザ面であって、径方向に沿って延在する径方向面と、前記径方向面の内側端と前記シュラウド面の前記後方端とを接続するピンチ面と、を含むディフューザ面と、
前記ピンチ面から前記軸方向における前記インペラの背面側に向かって突出する少なくとも１つのディフューザ側凸部と、を備え、
前記少なくとも１つのディフューザ側凸部は、板状に形成され、前記径方向面よりも前記軸方向における前記インペラのボス面側に位置するとともに、
前記少なくとも１つのディフューザ側凸部の内側端は、前記シュラウド面の前記後方端と接続する、
コンプレッサハウジング。
【請求項9】
前記少なくとも１つのディフューザ側凸部は、削り出し加工、又は鋳造によって、前記ディフューザ面と一体的に形成された、請求項７又は８に記載のコンプレッサハウジング。
【請求項10】
請求項１乃至９の何れか１項に記載のコンプレッサハウジングを備える遠心圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、遠心圧縮機のインペラを回転可能に収容するためのコンプレッサハウジング、および該コンプレッサハウジングを備える遠心圧縮機に関する。
【背景技術】
【0002】
車両用又は舶用のターボチャージャのコンプレッサ部などに用いられる遠心圧縮機は、インペラの回転によって流体（例えば、空気）に運動エネルギを与えて径方向の外側に流体を吐出し、遠心力を利用して流体の圧力上昇を得るものである。かかる遠心圧縮機には、広い運転範囲において高圧力比と高効率化が求められており、種々の工夫が施されている。
【0003】
例えば、遠心圧縮機の吸気流量が少ない低流量時において、流体の流れ方向に流体が激しく振動するサージングと呼ばれる不安定現象が発生することがある。サージングが発生すると、シュラウド面近傍に、吸気口から導入された空気の流れとは逆方向に向かって流れる逆流が発生し、この逆流により、遠心圧縮機の効率低下を招く虞がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【文献】特許第６２７９５２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
特許文献１には、板状の突出部により上述した逆流を径方向における内側に案内し、インペラ側に流れる空気を加圧することで、逆流を抑制することが開示されている。
遠心圧縮機の高効率化を図るためには、コンプレッサハウジング内を流れる作動流体の圧力損失をできる限り抑制する必要がある。
遠心圧縮機の高効率化を図るためには、コンプレッサハウジング内を流れる作動流体の圧力損失をできる限り抑制する必要がある。
【0006】
上述した事情に鑑みて、本開示の少なくとも一実施形態の目的は、遠心圧縮機の効率を向上させることができるコンプレッサハウジング、および該コンプレッサハウジングを備える遠心圧縮機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本開示にかかるコンプレッサハウジングは、
遠心圧縮機のインペラを回転可能に収容するためのコンプレッサハウジングであって、
前記インペラのインペラ翼の先端と所定の隙間を有して対向する面を含むシュラウド面と、
前記シュラウド面の軸方向における前方側に形成されるとともに前記シュラウド面の前方端よりも径方向において外側に位置する前方側内周面と、
前記前方側内周面から前記径方向の内側に向かって突出する少なくとも１つの凸部と、を備え、
前記少なくとも１つの凸部の後方端は、前記シュラウド面の前記前方端と接続するように構成され、
前記少なくとも１つの凸部は、板状に設けられるとともに、前記インペラの軸線に沿った断面視において、前記凸部の前記前方端から後方側に向かって前記インペラの軸線に対して斜めに延在する傾斜前縁を有する。
遠心圧縮機のインペラを回転可能に収容するためのコンプレッサハウジングであって、
前記インペラのインペラ翼の先端と所定の隙間を有して対向する面を含むシュラウド面と、
前記シュラウド面の軸方向における前方側に形成されるとともに前記シュラウド面の前方端よりも径方向において外側に位置する前方側内周面と、
前記前方側内周面から前記径方向の内側に向かって突出する少なくとも１つの凸部と、を備え、
前記少なくとも１つの凸部の後方端は、前記シュラウド面の前記前方端と接続するように構成され、
前記少なくとも１つの凸部は、板状に設けられるとともに、前記インペラの軸線に沿った断面視において、前記凸部の前記前方端から後方側に向かって前記インペラの軸線に対して斜めに延在する傾斜前縁を有する。
【0008】
本開示にかかる遠心圧縮機は、前記コンプレッサハウジングを備える。
【発明の効果】
【0009】
本開示の少なくとも一実施形態によれば、遠心圧縮機の効率を向上させることができるコンプレッサハウジング、および該コンプレッサハウジングを備える遠心圧縮機が提供される。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【図1】一実施形態にかかる遠心圧縮機を備えるターボチャージャの構成を説明するための説明図である。
【図2】一実施形態にかかる遠心圧縮機を備えるターボチャージャのコンプレッサ側を概略的に示す概略断面図であって、遠心圧縮機の軸線を含む概略断面図である。
【図3】第１の実施形態にかかるコンプレッサハウジングを説明するための説明図である。
【図5】第１の実施形態にかかるコンプレッサハウジングの変形例を説明するための説明図である。
【図6】第１の実施形態にかかるコンプレッサハウジングの変形例を説明するための説明図である。
【図7】第２の実施形態にかかるコンプレッサハウジングを説明するための説明図である。
【図8】第２の実施形態にかかるコンプレッサハウジングの変形例を説明するための説明図である。
【図9】第２の実施形態にかかるコンプレッサハウジングの変形例を説明するための説明図である。
【図10】第３の実施形態にかかるコンプレッサハウジングを説明するための説明図である。
【発明を実施するための形態】
【0011】
以下、添付図面を参照して本開示の幾つかの実施形態について説明する。ただし、実施形態として記載されている又は図面に示されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、本開示の範囲をこれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
例えば、「ある方向に」、「ある方向に沿って」、「平行」、「直交」、「中心」、「同心」或いは「同軸」等の相対的或いは絶対的な配置を表す表現は、厳密にそのような配置を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の角度や距離をもって相対的に変位している状態も表すものとする。
例えば、「同一」、「等しい」及び「均質」等の物事が等しい状態であることを表す表現は、厳密に等しい状態を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の差が存在している状態も表すものとする。
例えば、四角形状や円筒形状等の形状を表す表現は、幾何学的に厳密な意味での四角形状や円筒形状等の形状を表すのみならず、同じ効果が得られる範囲で、凹凸部や面取り部等を含む形状も表すものとする。
一方、一の構成要素を「備える」、「含む」、又は、「有する」という表現は、他の構成要素の存在を除外する排他的な表現ではない。
なお、同様の構成については同じ符号を付し説明を省略することがある。
例えば、「ある方向に」、「ある方向に沿って」、「平行」、「直交」、「中心」、「同心」或いは「同軸」等の相対的或いは絶対的な配置を表す表現は、厳密にそのような配置を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の角度や距離をもって相対的に変位している状態も表すものとする。
例えば、「同一」、「等しい」及び「均質」等の物事が等しい状態であることを表す表現は、厳密に等しい状態を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の差が存在している状態も表すものとする。
例えば、四角形状や円筒形状等の形状を表す表現は、幾何学的に厳密な意味での四角形状や円筒形状等の形状を表すのみならず、同じ効果が得られる範囲で、凹凸部や面取り部等を含む形状も表すものとする。
一方、一の構成要素を「備える」、「含む」、又は、「有する」という表現は、他の構成要素の存在を除外する排他的な表現ではない。
なお、同様の構成については同じ符号を付し説明を省略することがある。
【0012】
（遠心圧縮機、ターボチャージャ）
図１は、一実施形態にかかる遠心圧縮機を備えるターボチャージャの構成を説明するための説明図である。図２は、一実施形態にかかる遠心圧縮機を備えるターボチャージャのコンプレッサ側を概略的に示す概略断面図であって、遠心圧縮機の軸線を含む概略断面図である。
本開示の幾つかの実施形態にかかる遠心圧縮機１は、図１、図２に示されるように、インペラ２と、インペラ２を回転可能に収容するコンプレッサハウジング３と、を備える。
図１は、一実施形態にかかる遠心圧縮機を備えるターボチャージャの構成を説明するための説明図である。図２は、一実施形態にかかる遠心圧縮機を備えるターボチャージャのコンプレッサ側を概略的に示す概略断面図であって、遠心圧縮機の軸線を含む概略断面図である。
本開示の幾つかの実施形態にかかる遠心圧縮機１は、図１、図２に示されるように、インペラ２と、インペラ２を回転可能に収容するコンプレッサハウジング３と、を備える。
【0013】
遠心圧縮機１は、例えば、自動車用、舶用又は発電用のターボチャージャ１０や、その他産業用遠心圧縮機、送風機などに適用可能である。図示される実施形態では、遠心圧縮機１は、ターボチャージャ１０に搭載される。ターボチャージャ１０は、図１に示されるように、遠心圧縮機１と、タービン１１と、回転シャフト１２と、を備える。タービン１１は、回転シャフト１２を介してインペラ２に機械的に連結されたタービンロータ１３と、タービンロータ１３を回転可能に収容するタービンハウジング１４と、を備える。
【0014】
図示される実施形態では、ターボチャージャ１０は、図１に示されるように、回転シャフト１２を回転可能に支持する軸受１５と、軸受１５を収容するように構成された軸受ハウジング１６と、をさらに備える。軸受ハウジング１６は、コンプレッサハウジング３とタービンハウジング１４との間に配置され、締結部材（例えば、締結ボルトなど）により、コンプレッサハウジング３やタービンハウジング１４に機械的に連結されている。
【0015】
以下、例えば図１に示されるように、遠心圧縮機１の軸線ＣＡ、すなわちインペラ２の軸線が延在する方向を軸方向Ｘとし、軸線ＣＡに直交する方向を径方向Ｙと定義する。軸方向Ｘのうち、遠心圧縮機１の吸入方向（インペラ２への主流の導入方向）における上流側、すなわち、インペラ２に対して吸気口３１が位置する側（図中左側）を前方側ＸＦと定義する。また、軸方向Ｘのうち、前方側ＸＦとは反対側、すなわち、遠心圧縮機１の吸入方向における下流側（図中右側）を後方側ＸＲと定義する。
【0016】
図１に示される実施形態では、コンプレッサハウジング３には、コンプレッサハウジング３の外部から内部に流体（例えば、空気）を導入するための吸気口３１と、インペラ２を通過した流体をコンプレッサハウジング３の外部に排出するための排出口３２と、が形成されている。タービンハウジング１４には、タービンハウジング１４の外部から内部に、タービンロータ１３を回転させる作動流体（例えば、排ガス）を導入するためのタービン側導入口１４１と、タービンロータ１３を通過した作動流体をタービンハウジング１４の外部に排出するためのタービン側排出口１４２と、が形成されている。
【0017】
回転シャフト１２は、図１に示されるように、軸方向Ｘに沿って長手方向を有する。回転シャフト１２は、その長手方向の一方側（前方側ＸＦ）にインペラ２が機械的に連結されており、その長手方向の他方側（後方側ＸＲ）にタービンロータ１３が機械的に連結されている。
【0018】
ターボチャージャ１０は、タービン側導入口１４１を通じてタービンハウジング１４の内部に導入された作動流体により、タービンロータ１３を回転させる。上記作動流体として、不図示の排ガス発生装置（例えば、エンジンなどの内燃機関）から生じた排ガスが挙げられる。インペラ２は、回転シャフト１２を介してタービンロータ１３に機械的に連結されているので、タービンロータ１３の回転に連動して回転する。ターボチャージャ１０は、インペラ２を回転させることにより、吸気口３１を通って、コンプレッサハウジング３の内部に導入された流体を圧縮し、排出口３２を通じて圧縮流体の供給先（例えば、エンジンなどの内燃機関）に送るようになっている。
【0019】
（インペラ）
インペラ２は、図２に示されるように、ハブ２１と、ハブ２１の外面２２に設けられた複数のインペラ翼２３と、を含む。ハブ２１は、回転シャフト１２の一方側に機械的に固定されているため、ハブ２１や複数のインペラ翼２３は、インペラ２の軸線ＣＡを中心として回転シャフト１２と一体的に回転可能に設けられている。インペラ２は、コンプレッサハウジング３に収納され、軸方向Ｘの前方側ＸＦから導入される流体を径方向Ｙにおける外側に導くように構成されている。
インペラ２は、図２に示されるように、ハブ２１と、ハブ２１の外面２２に設けられた複数のインペラ翼２３と、を含む。ハブ２１は、回転シャフト１２の一方側に機械的に固定されているため、ハブ２１や複数のインペラ翼２３は、インペラ２の軸線ＣＡを中心として回転シャフト１２と一体的に回転可能に設けられている。インペラ２は、コンプレッサハウジング３に収納され、軸方向Ｘの前方側ＸＦから導入される流体を径方向Ｙにおける外側に導くように構成されている。
【0020】
図示される実施形態では、ハブ２１の外面２２は、前方側ＸＦから後方側ＸＲに向かうにつれてインペラ２の軸線ＣＡからの距離が大きくなる凹湾曲状に形成されている。複数のインペラ翼２３の夫々は、軸線ＣＡ周りの周方向に互いに間隔を開けて配置されている。シュラウド面４は、前方側ＸＦから後方側ＸＲに向かうにつれてインペラ２の軸線ＣＡからの距離が大きくなる凸湾曲状に形成された面４１を含む。インペラ翼２３の先端（チップ側端）２４は、ハブ２１の外面２２との接続部（ハブ側端）とは反対側に位置している。先端２４は、先端２４に対向するように凸状に湾曲する面４１との間に隙間Ｇ（クリアランス）が形成されている。
【0021】
（コンプレッサハウジング）
図示される実施形態では、コンプレッサハウジング３は、図２に示されるように、上述したシュラウド面４を含むシュラウド部３３と、遠心圧縮機１の吸気導入路５０を形成する吸気導入部３４と、遠心圧縮機１のディフューザ流路６０を形成するディフューザ部３５と、遠心圧縮機１のスクロール流路３６０を形成するスクロール部３６と、を備える。
吸気導入路５０は、コンプレッサハウジング３の吸気口３１から導入した吸気（例えば、空気などの流体）をインペラ翼２３に向かって導くための流路である。ディフューザ流路６０は、インペラ２を通過した流体を、インペラ２の周囲に設けられた渦巻状のスクロール流路３６０に導くための流路である。スクロール流路３６０は、インペラ２およびディフューザ流路６０を通過した流体を、排出口３２（図１参照）を通じてコンプレッサハウジング３の外部へ導くための流路である。
図示される実施形態では、コンプレッサハウジング３は、図２に示されるように、上述したシュラウド面４を含むシュラウド部３３と、遠心圧縮機１の吸気導入路５０を形成する吸気導入部３４と、遠心圧縮機１のディフューザ流路６０を形成するディフューザ部３５と、遠心圧縮機１のスクロール流路３６０を形成するスクロール部３６と、を備える。
吸気導入路５０は、コンプレッサハウジング３の吸気口３１から導入した吸気（例えば、空気などの流体）をインペラ翼２３に向かって導くための流路である。ディフューザ流路６０は、インペラ２を通過した流体を、インペラ２の周囲に設けられた渦巻状のスクロール流路３６０に導くための流路である。スクロール流路３６０は、インペラ２およびディフューザ流路６０を通過した流体を、排出口３２（図１参照）を通じてコンプレッサハウジング３の外部へ導くための流路である。
【0022】
吸気導入路５０およびスクロール流路３６０の夫々は、コンプレッサハウジング３の内部に形成されている。吸気導入部３４は、吸気導入路５０を形成する前方側内周面５を有する。前方側内周面５は、シュラウド面４の軸方向における前方側ＸＦに形成されるとともにシュラウド面４の前方端４２（前方側ＸＦ端）よりも径方向Ｙにおいて外側に位置している。また、吸気導入部３４の前方端には、上述した吸気口３１が形成されている。
【0023】
スクロール流路３６０は、コンプレッサハウジング３に収納されたインペラ２の周囲を囲むように、インペラ２に対して径方向Ｙにおける外側に位置するように形成されている。スクロール部３６は、スクロール流路３６０を形成する流路壁面３６１を有する。
【0024】
また、図示される実施形態では、コンプレッサハウジング３は、図２に示されるように、他の部材（図示例では、軸受ハウジング１６）と組み合わされることで、上述したディフューザ流路６０が形成される。ディフューザ流路６０は、ディフューザ面６と、ディフューザ面６に対向する軸受ハウジング１６の面１６１と、により形成されている。なお、他の幾つかの実施形態では、コンプレッサハウジング３の内部にディフューザ流路６０が形成されていてもよい。
【0025】
上述したシュラウド部３３は、吸気導入部３４とディフューザ部３５との間に設けられる。吸気導入路５０の出口は、ディフューザ流路６０の入口に連通し、ディフューザ流路６０の出口は、スクロール流路３６０の入口に連通している。吸気口３１を通じてコンプレッサハウジング３の内部に導入された流体は、吸気導入路５０を後方側ＸＲに向かって流れた後に、インペラ２に送られる。インペラ２に送られた流体は、ディフューザ流路６０およびスクロール流路３６０をこの順に流れた後に、排出口３２（図１参照）からコンプレッサハウジング３の外部に排出される。
【0026】
遠心圧縮機１の吸気流量（吸気口３１を通じて吸気導入路５０に流入し、インペラ２へ流れる主流ＭＦの流量）が少ない低流量時において、流体の流れ方向に流体が激しく振動するサージングと呼ばれる不安定現象が発生することがある。サージングが発生すると、シュラウド面４近傍に、主流ＭＦとは逆方向、すなわち軸方向Ｘにおける前方側ＸＦに向かって流れる逆流ＲＦが発生し、遠心圧縮機１の効率低下を招く虞がある。
【0027】
図３は、第１の実施形態にかかるコンプレッサハウジングを説明するための説明図である。図４は、図３におけるＡ－Ｂ線断面を概略的に示す概略断面図である。
幾つかの実施形態にかかるコンプレッサハウジング３は、図３に示されるように、インペラ２のインペラ翼２３の先端２４と所定の隙間Ｇを有して対向する面４１を含む上述したシュラウド面４と、シュラウド面４の軸方向における前方側ＸＦに形成されるとともにシュラウド面４の前方端４２よりも径方向Ｙにおいて外側に位置する前方側内周面５と、前方側内周面５から径方向Ｙにおける内側に向かって突出する少なくとも一つの凸部７と、を備える。
幾つかの実施形態にかかるコンプレッサハウジング３は、図３に示されるように、インペラ２のインペラ翼２３の先端２４と所定の隙間Ｇを有して対向する面４１を含む上述したシュラウド面４と、シュラウド面４の軸方向における前方側ＸＦに形成されるとともにシュラウド面４の前方端４２よりも径方向Ｙにおいて外側に位置する前方側内周面５と、前方側内周面５から径方向Ｙにおける内側に向かって突出する少なくとも一つの凸部７と、を備える。
【0028】
凸部７の後方端７１（後方側ＸＲ端）は、シュラウド面４の前方端４２と接続するように構成されている。凸部７は、図３に示されるような、インペラ２の軸線ＣＡに沿った断面視において、凸部７の前方端７２から後方側ＸＲに向かってインペラ２の軸線ＣＡに対して斜めに延在する傾斜前縁７３を有する。
【0029】
凸部７は、図４に示されるように、板状に形成されている。図示される実施形態では、凸部７は、第１面７５と、第１面７５よりもインペラ２の回転方向ＲＤの下流側に位置する第２面７６と、を有する。第１面７５および第２面７６の夫々は、インペラ２の軸方向Ｘおよび径方向Ｙに沿って延在している。なお、図示されるように、少なくとも一つの凸部７は、周方向に間隔を空けた配置された複数（図示例では二つ）の凸部７を含んでいてもよい。
【0030】
上記の構成によれば、コンプレッサハウジング３は、前方側内周面５から径方向の内側に向かって突出する少なくとも１つの凸部７を備える。上述したように、遠心圧縮機１の吸気流量が少ない低流量時において、シュラウド面４近傍に逆流ＲＦが生じることがある。逆流ＲＦは、インペラ２の回転によりインペラ２の回転方向ＲＤに指向する旋回方向成分が付与されるので、強い遠心作用を有する。このような強い遠心作用を有する逆流ＲＦは、回転方向ＲＤに旋回しながら前方側内周面５に沿って流れて、凸部７（の第１面７５）に衝突する。凸部７に逆流ＲＦを衝突させることで、逆流ＲＦを抑制できる。上記凸部７は、軸方向Ｘにおいてインペラ２の前縁２５の近くに設けた方が逆流ＲＦの抑制効果が高い。上記の構成によれば、凸部７の後方端７１がシュラウド面４の前方端４２と接続しているので、凸部７が軸方向Ｘにおいて前縁２５の近くに位置するため、逆流ＲＦを効果的に抑制できる。上記逆流ＲＦを抑制することで、低流量側作動域におけるサージ流量を低減でき、ひいては遠心圧縮機１の効率を向上させることができる。
【0031】
また、上記の構成によれば、凸部７は、板状に設けられるとともに、インペラ２の軸線ＣＡに沿った断面視において、凸部７の前方端７２から後方側ＸＲに向かってインペラ２の軸線ＣＡに対して斜めに延在する傾斜前縁７３を有する。この場合には、仮に凸部７の前縁７３Ａがインペラ２の軸線ＣＡに対して直交する方向に延在する場合に比べて、インペラ２に導入される主流ＭＦの流れを阻害し難いため、凸部７との衝突による主流ＭＦの衝突損失を抑制できる。これにより、インペラ２に導入される主流ＭＦの圧力損失（特に、高流量側作動域における圧力損失）を効果的に抑制できるため、遠心圧縮機１の効率を向上させることができる。
【0032】
幾つかの実施形態では、図３に示されるように、上述した凸部７は、傾斜前縁７３の後方端から後方側ＸＲに向かって延在してシュラウド面４の前方端４２と接続する内側縁７４を有する。内側縁７４は、インペラ２の前縁２５における先端２４Ａよりも径方向Ｙにおける外側に位置している。このような内側縁７４を有する凸部７は、吸気導入路５０の径方向Ｙにおける内側を流れる主流ＭＦと凸部７との衝突を抑制でき、インペラ２に導入される主流ＭＦの圧力損失を効果的に抑制できる。
【0033】
図５は、第１の実施形態にかかるコンプレッサハウジングの変形例を説明するための説明図である。
幾つかの実施形態では、図３、図５に示されるように、上述した前方側内周面５は、上述したシュラウド面４の前方端４２から前方側ＸＦに向かって拡径するテーパ面５１と、テーパ面５１の前方端５２から軸方向Ｘに沿って前方側ＸＦに延在する軸方向面５３と、を含む。上述した凸部７は、少なくともテーパ面５１の軸方向Ｘの全体に亘って延在する。
幾つかの実施形態では、図３、図５に示されるように、上述した前方側内周面５は、上述したシュラウド面４の前方端４２から前方側ＸＦに向かって拡径するテーパ面５１と、テーパ面５１の前方端５２から軸方向Ｘに沿って前方側ＸＦに延在する軸方向面５３と、を含む。上述した凸部７は、少なくともテーパ面５１の軸方向Ｘの全体に亘って延在する。
【0034】
図３に示される実施形態では、上述した凸部７は、テーパ面５１および軸方向面５３の両方に設けられている。図５に示される実施形態では、上述した凸部７は、前方側内周面５においてテーパ面５１のみに設けられている。
【0035】
上記の構成によれば、コンプレッサハウジング３の前方側内周面５は、シュラウド面４の前方端４２から前方側ＸＦに向かって拡径するテーパ面５１を含むので、インペラ２に導入される主流ＭＦの流れの急縮小損失を抑制できる。インペラ２の回転方向ＲＤに指向する旋回方向成分を有する逆流ＲＦは、前方側ＸＦにテーパ面５１に沿って流れる。上記凸部７は、少なくともテーパ面５１の軸方向Ｘの全体に亘って延在しているので、テーパ面５１に沿って流れる逆流ＲＦを効果的に抑制できる。
【0036】
幾つかの実施形態では、図５に示されるように、上述した凸部７は、前方側内周面５においてテーパ面５１のみに設けられている。この場合には、インペラ２の回転方向ＲＤに指向する旋回方向成分を有する逆流ＲＦは、前方側ＸＦにテーパ面５１に沿って流れる。上記凸部７をテーパ面５１に設けることで、テーパ面５１に沿って流れる逆流ＲＦを効果的に抑制できる。また、上記凸部７を前方側内周面５におけるテーパ面５１のみに設ける、すなわち前方側内周面５のうちの軸方向面５３には設けないことで、凸部７との衝突による主流ＭＦの衝突損失を抑制できる。
【0037】
幾つかの実施形態では、上述した凸部７は、図３、図５に示されるようなインペラ２の軸線ＣＡに沿った断面視において、凸部７の軸線に対して平行な長さＬが、半径方向において変化している。インペラ２の回転方向ＲＤに指向する旋回方向成分を有する逆流ＲＦは、前方側ＸＦにテーパ面５１に沿って流れる。この場合には、テーパ面５１に沿って流れる逆流ＲＦを抑制するための適切な範囲に凸部７を設けることにより、凸部７との衝突による主流ＭＦの衝突損失を抑制しつつ、逆流ＲＦを効果的に抑制できる。
【0038】
【0039】
図６は、第１の実施形態にかかるコンプレッサハウジングの変形例を説明するための説明図である。幾つかの実施形態にかかるコンプレッサハウジング３は、上述した長さＬが半径方向において一定となっている凸部７を備えていてもよい。すなわち、幾つかの実施形態では、上述した凸部７は、図６に示されるようなインペラ２の軸線ＣＡに沿った断面視において、凸部７の軸線に対して平行な長さＬが、半径方向において一定となっている。
【0040】
図７は、第２の実施形態にかかるコンプレッサハウジングを説明するための説明図である。図８および図９の夫々は、第２の実施形態にかかるコンプレッサハウジングの変形例を説明するための説明図である。図７は、コンプレッサハウジング３のシュラウド面４や前方側内周面５をインペラ２の径方向における内側から視た状態を概略的に示している。
【0041】
幾つかの実施形態にかかるコンプレッサハウジング３は、図３、図５、図８、図９に示されるように、インペラ２のインペラ翼２３の先端２４と所定の隙間Ｇを有して対向する面４１を含む上述したシュラウド面４と、シュラウド面４の軸方向における前方側ＸＦに形成されるとともにシュラウド面４の前方端４２よりも径方向Ｙにおいて外側に位置する前方側内周面５と、前方側内周面５から径方向Ｙにおける内側に向かって突出する少なくとも一つの凸部７と、を備える。凸部７は、図７に示されるように、板状に形成されており、凸部７の後方端７１が、凸部７の前方端７２よりも、インペラ２の回転方向ＲＤにおける上流側に位置するように構成された。
なお、上述した幾つかの実施形態では、凸部７の後方端７１は、凸部７の前方端７２に対してインペラ２の回転方向ＲＤにおいて同じ位置に位置するように構成されている。
なお、上述した幾つかの実施形態では、凸部７の後方端７１は、凸部７の前方端７２に対してインペラ２の回転方向ＲＤにおいて同じ位置に位置するように構成されている。
【0042】
図示される実施形態では、凸部７の後方端７１は、シュラウド面４の前方端４２と接続するように構成されている。凸部７は、前方端７２から後方端７１までに亘り直線状に形成されている。
【0043】
上記の構成によれば、凸部７の後方端７１が、凸部の前方端７２よりもインペラ２の回転方向ＲＤにおける上流側に位置するように構成されているので、凸部７により、前方側内周面５に沿ってインペラ２に導入される主流ＭＦにインペラ２の回転方向ＲＤとは逆方向に予旋回を与えることができる。主流ＭＦに上記予旋回を与えることで、インペラ２に導入される際の主流ＭＦの相対流入速度を増加させることができる。主流ＭＦの相対流入速度を増加させることで、低流量側作動域におけるサージ流量を低減でき、ひいては遠心圧縮機１の効率を向上させることができる。
【0044】
なお、本実施形態は、上述した幾つかの実施形態と組み合わせてもよいし、独立して実施してもよい。例えば、図３、図５に示されるような、傾斜前縁７３を有する凸部７に対して本実施形態を適用してもよいし、図８、図９に示されるような、凸部７の前方端７２から径方向Ｙにおける内側に向かって延在する前縁７３Ａを有する凸部７に対して本実施形態を適用してもよい。
【0045】
【0046】
上記の構成によれば、凸部７は、削り出し加工、又は鋳造によって、前方側内周面５と一体的に形成されている。この場合には、前方側内周面５とは別体に作製された凸部７を溶接やボルト締結などにより前方側内周面５に固定する場合と比べて、前方側内周面５の面粗度を向上させることができる。前方側内周面５の面粗度を向上させることで、インペラ２に導入される主流ＭＦの圧力損失を低減できる。
なお、幾つかの実施形態では、図８、図９に示されるように、上述した凸部７は、上述した前方側内周面５とは別体に作製されていてもよい。
なお、幾つかの実施形態では、図８、図９に示されるように、上述した凸部７は、上述した前方側内周面５とは別体に作製されていてもよい。
【0047】
上述した幾つかの実施形態では、上述した凸部７をインペラ２の上流側に設けていたが、このような凸部７をインペラ２の下流側に設けることによって、インペラ２の下流側における逆流を抑制することができ、遠心圧縮機１の効率の向上が図れる。
【0048】
図１０は、第３の実施形態にかかるコンプレッサハウジングを説明するための説明図である。図１１は、図１０に示されるコンプレッサハウジングのピンチ面近傍を軸方向における後方側から視た状態を概略的に示す概略図である。
幾つかの実施形態にかかるコンプレッサハウジング３は、図１０に示されるように、インペラ２のインペラ翼２３の先端２４と所定の隙間Ｇを有して対向する面４１を含む上述したシュラウド面４と、シュラウド面４の後方端４３よりも軸方向においてインペラ２の背面２６側（後方側ＸＲ）に位置するディフューザ面６であって、径方向Ｙに沿って延在する径方向面６１と、径方向面６１の内側端６２とシュラウド面４の後方端４３とを接続するピンチ面６３と、を含むディフューザ面６と、ピンチ面６３から軸方向におけるインペラ２の背面２６側（後方側ＸＲ）に向かって突出する少なくとも１つのディフューザ側凸部８と、を備える。
幾つかの実施形態にかかるコンプレッサハウジング３は、図１０に示されるように、インペラ２のインペラ翼２３の先端２４と所定の隙間Ｇを有して対向する面４１を含む上述したシュラウド面４と、シュラウド面４の後方端４３よりも軸方向においてインペラ２の背面２６側（後方側ＸＲ）に位置するディフューザ面６であって、径方向Ｙに沿って延在する径方向面６１と、径方向面６１の内側端６２とシュラウド面４の後方端４３とを接続するピンチ面６３と、を含むディフューザ面６と、ピンチ面６３から軸方向におけるインペラ２の背面２６側（後方側ＸＲ）に向かって突出する少なくとも１つのディフューザ側凸部８と、を備える。
【0049】
ディフューザ側凸部８は、径方向面６１よりも軸方向におけるインペラ２のボス面２２Ａ側（前方側ＸＦ）に位置している。ディフューザ側凸部８の内側端８１は、シュラウド面４の後方端４３と接続している。
【0050】
図示される実施形態では、ディフューザ側凸部８は、図１０に示されるような、インペラ２の軸線ＣＡに沿った断面視において、ディフューザ側凸部８の内側端８１から後方側ＸＲに向かってインペラ２の軸線ＣＡに対して斜めに延在するディフューザ側傾斜前縁８２と、ディフューザ側傾斜前縁８２の外側端から径方向Ｙにおける外側に向かって延在して、その外側端８４が径方向面６１の内側端６２に接続する後方側縁８３と、を有する。
【0051】
ディフューザ側凸部８は、図１１に示されるように、板状に形成されている。図示される実施形態では、ディフューザ側凸部８は、第１面８５と、第１面８５よりもインペラ２の回転方向ＲＤの下流側に位置する第２面８６と、を有する。第１面８５および第２面８６の夫々は、インペラ２の軸方向Ｘおよび径方向Ｙに沿って延在している。なお、図示されるように、少なくとも一つのディフューザ側凸部８は、周方向に間隔を空けた配置された複数（図示例では二つ）のディフューザ側凸部８を含んでいてもよい。
【0052】
上記の構成によれば、コンプレッサハウジング３は、ピンチ面６３から軸方向におけるインペラ２の背面２６側（後方側ＸＲ）に向かって突出する少なくとも一つのディフューザ側凸部８を備える。このディフューザ側凸部８によって、ピンチ面６３近傍に生じたインペラ２の回転方向ＲＤに指向する旋回方向成分を有する逆流ＲＦ２を抑制できる。これにより、インペラ２よりも下流側における主流ＭＦの旋回圧力損失を抑制できる。上記逆流ＲＦ２を抑制することで、低流量側作動域におけるディフューザ流路６０の入口における旋回失速を抑制でき、ひいては遠心圧縮機１の効率を向上させることができる。
【0053】
遠心圧縮機１におけるインペラ２よりも下流側では、不均一な流速分布が発生する。上記ディフューザ側凸部８は、ヴォルテックスジェネレータとして作用して、境界層剥離を抑制する。このため、ディフューザ流路６０の入口における旋回失速の発生時だけでなく、遠心圧縮機１の通常作動点においても、遠心圧縮機１の効率を向上させることができる。
【0054】
なお、本実施形態は、上述した幾つかの実施形態と組み合わせてもよいし、独立して実施してもよい。例えば、コンプレッサハウジング３は、上述した凸部７と、上述したディフューザ側凸部８と、を備えていてもよい。この場合には、インペラ２の上流側および下流側における旋回失速を抑制できるので、凸部７とディフューザ側凸部８との相乗効果により、遠心圧縮機１の効率を効果的に向上させることができる。
【0055】
幾つかの実施形態では、図１０に示されるように、上述したディフューザ側凸部８は、削り出し加工、又は鋳造によって、上述したディフューザ面６（例えば、ピンチ面６３）と一体的に形成された。
【0056】
上記の構成によれば、ディフューザ側凸部８は、削り出し加工、又は鋳造によって、ディフューザ面６と一体的に形成されている。この場合には、ディフューザ面６とは別体に作製されたディフューザ側凸部８を溶接やボルト締結などによりディフューザ面６に固定する場合と比べて、ディフューザ面６の面粗度を向上させることができる。ディフューザ面６の面粗度を向上させることで、インペラ２を通過後の主流ＭＦの圧力損失を低減できる。
なお、他の幾つかの実施形態では、上述したディフューザ側凸部８は、上述したディフューザ面６とは別体に作製されていてもよい。
なお、他の幾つかの実施形態では、上述したディフューザ側凸部８は、上述したディフューザ面６とは別体に作製されていてもよい。
【0057】
幾つかの実施形態にかかる遠心圧縮機１は、図１、図２に示されるように、上述したコンプレッサハウジング３を備える。この場合には、コンプレッサハウジング３内を流れる作動流体の圧力損失を効果的に抑制できるため、遠心圧縮機１の効率を向上させることができる。
【0058】
本開示は上述した実施形態に限定されることはなく、上述した実施形態に変形を加えた形態や、これらの形態を適宜組み合わせた形態も含む。
【0059】
上述した幾つかの実施形態に記載の内容は、例えば以下のように把握されるものである。
【0060】
１）本開示の少なくとも一実施形態にかかるコンプレッサハウジング（３）は、
遠心圧縮機（１）のインペラ（２）を回転可能に収容するためのコンプレッサハウジングであって、
前記インペラのインペラ翼（２３）の先端（２４）と所定の隙間（Ｇ）を有して対向する面（４１）を含むシュラウド面（４）と、
前記シュラウド面（４）の軸方向における前方側に形成されるとともに前記シュラウド面（４）の前方端（４２）よりも径方向において外側に位置する前方側内周面（５）と、
前記前方側内周面（５）から前記径方向の内側に向かって突出する少なくとも１つの凸部（７）と、を備え、
前記少なくとも１つの凸部（７）の後方端（７１）は、前記シュラウド面（４）の前記前方端（４２）と接続するように構成され、
前記少なくとも１つの凸部（７）は、板状に設けられるとともに、前記インペラ（２）の軸線（ＣＡ）に沿った断面視において、前記凸部（７）の前記前方端（７２）から後方側に向かって前記インペラの軸線に対して斜めに延在する傾斜前縁（７３）を有する。
遠心圧縮機（１）のインペラ（２）を回転可能に収容するためのコンプレッサハウジングであって、
前記インペラのインペラ翼（２３）の先端（２４）と所定の隙間（Ｇ）を有して対向する面（４１）を含むシュラウド面（４）と、
前記シュラウド面（４）の軸方向における前方側に形成されるとともに前記シュラウド面（４）の前方端（４２）よりも径方向において外側に位置する前方側内周面（５）と、
前記前方側内周面（５）から前記径方向の内側に向かって突出する少なくとも１つの凸部（７）と、を備え、
前記少なくとも１つの凸部（７）の後方端（７１）は、前記シュラウド面（４）の前記前方端（４２）と接続するように構成され、
前記少なくとも１つの凸部（７）は、板状に設けられるとともに、前記インペラ（２）の軸線（ＣＡ）に沿った断面視において、前記凸部（７）の前記前方端（７２）から後方側に向かって前記インペラの軸線に対して斜めに延在する傾斜前縁（７３）を有する。
【0061】
上記１）の構成によれば、コンプレッサハウジングは、前方側内周面から径方向の内側に向かって突出する少なくとも１つの凸部を備える。上記凸部に逆流を衝突させることで、逆流を抑制できる。上記凸部は、インペラの前縁の近くに設けた方が逆流の抑制効果が高い。上記１）の構成によれば、凸部の後方端がシュラウド面の前方端と接続しているので、凸部が軸方向において前縁の近くに位置するため、逆流を効果的に抑制できる。上記逆流を抑制することで、低流量側作動域におけるサージ流量を低減でき、ひいては遠心圧縮機の効率を向上させることができる。
【0062】
また、上記１）の構成によれば、凸部は、板状に設けられるとともに、インペラの軸線に沿った断面視において、凸部の前方端から後方側に向かってインペラの軸線に対して斜めに延在する傾斜前縁を有する。この場合には、仮に凸部の前縁がインペラの軸線に対して直交する方向に延在する場合に比べて、インペラに導入される主流の流れを阻害し難いため、凸部との衝突による主流の衝突損失を抑制できる。これにより、インペラに導入される主流の圧力損失（特に、高流量側作動域における圧力損失）を効果的に抑制できるため、遠心圧縮機の効率を向上させることができる。
【0063】
２）幾つかの実施形態では、上記１）に記載のコンプレッサハウジング（３）であって、
前記前方側内周面（５）は、前記シュラウド面（４）の前記前方端（４２）から前記前方側に向かって拡径するテーパ面（５１）と、前記テーパ面（５１）の前方端（５２）から軸方向に沿って前記前方側に延在する軸方向面（５３）と、を含み、
前記少なくとも１つの凸部（７）は、少なくとも前記テーパ面（５１）の前記軸方向の全体に亘って延在する。
前記前方側内周面（５）は、前記シュラウド面（４）の前記前方端（４２）から前記前方側に向かって拡径するテーパ面（５１）と、前記テーパ面（５１）の前方端（５２）から軸方向に沿って前記前方側に延在する軸方向面（５３）と、を含み、
前記少なくとも１つの凸部（７）は、少なくとも前記テーパ面（５１）の前記軸方向の全体に亘って延在する。
【0064】
上記２）の構成によれば、コンプレッサハウジングの前方側内周面は、シュラウド面の前方端から前方側に向かって拡径するテーパ面を含むので、インペラに導入される主流の流れの急縮小損失を抑制できる。インペラの回転方向に指向する旋回方向成分を有する逆流は、前方側にテーパ面に沿って流れる。上記凸部は、少なくともテーパ面の軸方向の全体に亘って延在しているので、テーパ面に沿って流れる逆流を効果的に抑制できる。
【0065】
３）幾つかの実施形態では、上記２）に記載のコンプレッサハウジング（３）であって、
前記少なくとも１つの凸部（７）は、前記インペラの軸線に沿った断面視において、前記凸部の前記軸線に対して平行な長さ（Ｌ）が、半径方向において変化している。
前記少なくとも１つの凸部（７）は、前記インペラの軸線に沿った断面視において、前記凸部の前記軸線に対して平行な長さ（Ｌ）が、半径方向において変化している。
【0066】
上記３）の構成によれば、凸部は、インペラの軸線に沿った断面視において、凸部の軸線に対して平行な長さが、半径方向において変化している。逆流は、前方側にテーパ面に沿って流れる。この場合には、テーパ面に沿って流れる逆流を抑制するための適切な範囲に凸部を配置できるので、凸部との衝突による主流の衝突損失を抑制しつつ、逆流を効果的に抑制できる。
【0067】
４）幾つかの実施形態では、上記１）～３）の何れかに記載のコンプレッサハウジング（３）であって、
前記少なくとも１つの凸部（７）は、前記凸部の前記後方端（７１）が、前記凸部の前方端（７２）よりも、前記インペラの回転方向（ＲＤ）における上流側に位置するように構成された。
前記少なくとも１つの凸部（７）は、前記凸部の前記後方端（７１）が、前記凸部の前方端（７２）よりも、前記インペラの回転方向（ＲＤ）における上流側に位置するように構成された。
【0068】
上記４）の構成によれば、凸部の後方端が、凸部の前方端よりもインペラの回転方向における上流側に位置するように構成されているので、凸部により、前方側内周面に沿ってインペラに導入される主流にインペラの回転方向とは逆方向に予旋回を与えることができる。主流に上記予旋回を与えることで、インペラに導入される際の主流の相対流入速度を増加させることができる。主流の相対流入速度を増加させることで、低流量側作動域におけるサージ流量を低減でき、ひいては遠心圧縮機の効率を向上させることができる。
【0069】
５）幾つかの実施形態では、上記１）～４）の何れかに記載のコンプレッサハウジング（３）であって、
前記少なくとも１つの凸部（７）は、削り出し加工、又は鋳造によって、前記前方側内周面（５）と一体的に形成された。
前記少なくとも１つの凸部（７）は、削り出し加工、又は鋳造によって、前記前方側内周面（５）と一体的に形成された。
【0070】
上記５）の構成によれば、凸部は、削り出し加工、又は鋳造によって、前方側内周面と一体的に形成されている。この場合には、前方側内周面とは別体に作製された凸部を溶接やボルト締結などにより前方側内周面に固定する場合と比べて、前方側内周面の面粗度を向上させることができる。前方側内周面の面粗度を向上させることで、インペラに導入される主流の圧力損失を低減できる。
【0071】
６）幾つかの実施形態では、上記１）～５）の何れかに記載のコンプレッサハウジング（３）であって、
前記前方側内周面（５）は、前記シュラウド面の前記前方端から前記前方側に向かって拡径するテーパ面（５１）と、前記テーパ面の前方端から軸方向に沿って前記前方側に延在する軸方向面（５２）と、を含み、
前記少なくとも一つの凸部（７）は、前記前方側内周面（５）において前記テーパ面（５１）のみに設けられた。
前記前方側内周面（５）は、前記シュラウド面の前記前方端から前記前方側に向かって拡径するテーパ面（５１）と、前記テーパ面の前方端から軸方向に沿って前記前方側に延在する軸方向面（５２）と、を含み、
前記少なくとも一つの凸部（７）は、前記前方側内周面（５）において前記テーパ面（５１）のみに設けられた。
【0072】
上記６）の構成によれば、逆流は、前方側にテーパ面に沿って流れる。上記凸部をテーパ面に設けることで、テーパ面に沿って流れる逆流を効果的に抑制できる。また、上記凸部を前方側内周面におけるテーパ面のみに設ける、すなわち前方側内周面のうちの軸方向面には設けないことで、凸部との衝突による主流の衝突損失を抑制できる。
【0073】
７）幾つかの実施形態では、上記１）～６）の何れかに記載のコンプレッサハウジング（３）であって、
前記シュラウド面（４）の後方端（４３）よりも軸方向において前記インペラ（２）の背面（２６）側に位置するディフューザ面（６）であって、前記径方向に沿って延在する径方向面（６１）と、前記径方向面（６１）の内側端（６２）と前記シュラウド面（４）の前記後方端（４３）とを接続するピンチ面（６３）と、を含むディフューザ面（６）と、
前記ピンチ面（６３）から前記軸方向における前記インペラ（２）の背面（２６）側に向かって突出する少なくとも１つのディフューザ側凸部（８）と、をさらに備え、
前記少なくとも１つのディフューザ側凸部（８）は、前記径方向面（６１）よりも前記軸方向における前記インペラ（２）のボス面（２２Ａ）側に位置するとともに、
前記少なくとも１つのディフューザ側凸部（８）の内側端（８１）は、前記シュラウド面（４）の前記後方端（４３）と接続する。
前記シュラウド面（４）の後方端（４３）よりも軸方向において前記インペラ（２）の背面（２６）側に位置するディフューザ面（６）であって、前記径方向に沿って延在する径方向面（６１）と、前記径方向面（６１）の内側端（６２）と前記シュラウド面（４）の前記後方端（４３）とを接続するピンチ面（６３）と、を含むディフューザ面（６）と、
前記ピンチ面（６３）から前記軸方向における前記インペラ（２）の背面（２６）側に向かって突出する少なくとも１つのディフューザ側凸部（８）と、をさらに備え、
前記少なくとも１つのディフューザ側凸部（８）は、前記径方向面（６１）よりも前記軸方向における前記インペラ（２）のボス面（２２Ａ）側に位置するとともに、
前記少なくとも１つのディフューザ側凸部（８）の内側端（８１）は、前記シュラウド面（４）の前記後方端（４３）と接続する。
【0074】
上記７）の構成によれば、コンプレッサハウジングは、ピンチ面から軸方向におけるインペラの背面側（後方側）に向かって突出する少なくとも一つのディフューザ側凸部を備える。このディフューザ側凸部によって、ピンチ面近傍に生じたインペラの回転方向に指向する旋回方向成分を有する逆流を抑制できる。これにより、インペラよりも下流側における主流の旋回圧力損失を抑制できる。上記逆流を抑制することで、低流量側作動域におけるディフューザ流路の入口における旋回失速を抑制でき、ひいては遠心圧縮機の効率を向上させることができる。
【0075】
遠心圧縮機におけるインペラよりも下流側では、不均一な流速分布が発生する。上記ディフューザ側凸部は、ヴォルテックスジェネレータとして作用して、境界層剥離を抑制する。このため、ディフューザ流路の入口における旋回失速の発生時だけでなく、遠心圧縮機の通常作動点においても、遠心圧縮機の効率を向上させることができる。
【0076】
８）本開示の少なくとも一実施形態にかかるコンプレッサハウジング（３）は、
遠心圧縮機（１）のインペラ（２）を回転可能に収容するためのコンプレッサハウジングであって、
前記インペラのインペラ翼（２３）の先端（２４）と所定の隙間（Ｇ）を有して対向する面（４１）を含むシュラウド面（４）と、
前記シュラウド面（４）の後方端（４３）よりも軸方向において前記インペラ（２）の背面（２６）側に位置するディフューザ面（６）であって、径方向に沿って延在する径方向面（６１）と、前記径方向面（６１）の内側端（６２）と前記シュラウド面（４）の前記後方端（４３）とを接続するピンチ面（６３）と、を含むディフューザ面（６）と、
前記ピンチ面（６３）から前記軸方向における前記インペラ（２）の背面（２６）側に向かって突出する少なくとも１つのディフューザ側凸部（８）と、を備え、
前記少なくとも１つのディフューザ側凸部（８）は、前記径方向面（６１）よりも前記軸方向における前記インペラ（２）のボス面（２２Ａ）側に位置するとともに、
前記少なくとも１つのディフューザ側凸部（８）の内側端（８１）は、前記シュラウド面（４）の前記後方端（４３）と接続する。
遠心圧縮機（１）のインペラ（２）を回転可能に収容するためのコンプレッサハウジングであって、
前記インペラのインペラ翼（２３）の先端（２４）と所定の隙間（Ｇ）を有して対向する面（４１）を含むシュラウド面（４）と、
前記シュラウド面（４）の後方端（４３）よりも軸方向において前記インペラ（２）の背面（２６）側に位置するディフューザ面（６）であって、径方向に沿って延在する径方向面（６１）と、前記径方向面（６１）の内側端（６２）と前記シュラウド面（４）の前記後方端（４３）とを接続するピンチ面（６３）と、を含むディフューザ面（６）と、
前記ピンチ面（６３）から前記軸方向における前記インペラ（２）の背面（２６）側に向かって突出する少なくとも１つのディフューザ側凸部（８）と、を備え、
前記少なくとも１つのディフューザ側凸部（８）は、前記径方向面（６１）よりも前記軸方向における前記インペラ（２）のボス面（２２Ａ）側に位置するとともに、
前記少なくとも１つのディフューザ側凸部（８）の内側端（８１）は、前記シュラウド面（４）の前記後方端（４３）と接続する。
【0077】
上記８）の構成によれば、コンプレッサハウジングは、ピンチ面から軸方向におけるインペラの背面側（後方側）に向かって突出する少なくとも一つのディフューザ側凸部を備える。このディフューザ側凸部によって、ピンチ面近傍に生じたインペラの回転方向に指向する旋回方向成分を有する逆流を抑制できる。これにより、インペラよりも下流側における主流の旋回圧力損失を抑制できる。上記逆流を抑制することで、低流量側作動域におけるディフューザ流路の入口における旋回失速を抑制でき、ひいては遠心圧縮機の効率を向上させることができる。
【0078】
遠心圧縮機におけるインペラよりも下流側では、不均一な流速分布が発生する。上記ディフューザ側凸部は、ヴォルテックスジェネレータとして作用して、境界層剥離を抑制する。このため、ディフューザ流路の入口における旋回失速の発生時だけでなく、遠心圧縮機の通常作動点においても、遠心圧縮機の効率を向上させることができる。
【0079】
９）幾つかの実施形態では、上記７）又は８）に記載のコンプレッサハウジング（３）であって、
前記少なくとも１つのディフューザ側凸部（８）は、削り出し加工、又は鋳造によって、前記ディフューザ面（６）と一体的に形成された。
前記少なくとも１つのディフューザ側凸部（８）は、削り出し加工、又は鋳造によって、前記ディフューザ面（６）と一体的に形成された。
【0080】
上記９）の構成によれば、ディフューザ側凸部は、削り出し加工、又は鋳造によって、ディフューザ面と一体的に形成されている。この場合には、ディフューザ面とは別体に作製されたディフューザ側凸部を溶接やボルト締結などによりディフューザ面に固定する場合と比べて、ディフューザ面の面粗度を向上させることができる。ディフューザ面の面粗度を向上させることで、インペラを通過後の主流の圧力損失を低減できる。
【0081】
１０）本開示の少なくとも一実施形態にかかる遠心圧縮機（１）は、上記１）～９）の何れかに記載のコンプレッサハウジング（３）を備える。
上記１０）の構成によれば、コンプレッサハウジング内を流れる作動流体の圧力損失を効果的に抑制できるため、遠心圧縮機の効率を向上させることができる。
上記１０）の構成によれば、コンプレッサハウジング内を流れる作動流体の圧力損失を効果的に抑制できるため、遠心圧縮機の効率を向上させることができる。
【符号の説明】
【0082】
１ 遠心圧縮機
２ インペラ
２１ ハブ
２２ 外面
２２Ａ ボス面
２３ インペラ翼
２４，２４Ａ 先端
２５ 前縁
２６ 背面
３ コンプレッサハウジング
３１ 吸気口
３２ 排出口
３３ シュラウド部
３４ 吸気導入部
３５ ディフューザ部
３６ スクロール部
３６０ スクロール流路
３６１ 流路壁面
４ シュラウド面
４１ 面
４２ 前方端
４３ 後方端
５ 前方側内周面
５０ 吸気導入路
５１ テーパ面
５２ 前方端
５３ 軸方向面
６ ディフューザ面
６０ ディフューザ流路
６１ 径方向面
６２ 内側端
６３ ピンチ面
７ 凸部
７１ 後方端
７２ 前方端
７３，７３Ａ 前縁
７４ 内側縁
７５ 第１面
７６ 第２面
８ ディフューザ側凸部
８１ 内側端
８２ 前縁
８３ 後方側縁
８４ 外側端
８５ 第１面
８６ 第２面
１０ ターボチャージャ
１１ タービン
１２ 回転シャフト
１３ タービンロータ
１４ タービンハウジング
１４１ タービン側導入口
１４２ タービン側排出口
１５ 軸受
１６ 軸受ハウジング
１６１ 面
ＣＡ 軸線
Ｇ 隙間
ＭＦ 主流
ＲＤ 回転方向
ＲＦ，ＲＦ２ 逆流
Ｘ 軸方向
ＸＦ （軸方向の）前方側
ＸＲ （軸方向の）後方側
Ｙ 径方向
２ インペラ
２１ ハブ
２２ 外面
２２Ａ ボス面
２３ インペラ翼
２４，２４Ａ 先端
２５ 前縁
２６ 背面
３ コンプレッサハウジング
３１ 吸気口
３２ 排出口
３３ シュラウド部
３４ 吸気導入部
３５ ディフューザ部
３６ スクロール部
３６０ スクロール流路
３６１ 流路壁面
４ シュラウド面
４１ 面
４２ 前方端
４３ 後方端
５ 前方側内周面
５０ 吸気導入路
５１ テーパ面
５２ 前方端
５３ 軸方向面
６ ディフューザ面
６０ ディフューザ流路
６１ 径方向面
６２ 内側端
６３ ピンチ面
７ 凸部
７１ 後方端
７２ 前方端
７３，７３Ａ 前縁
７４ 内側縁
７５ 第１面
７６ 第２面
８ ディフューザ側凸部
８１ 内側端
８２ 前縁
８３ 後方側縁
８４ 外側端
８５ 第１面
８６ 第２面
１０ ターボチャージャ
１１ タービン
１２ 回転シャフト
１３ タービンロータ
１４ タービンハウジング
１４１ タービン側導入口
１４２ タービン側排出口
１５ 軸受
１６ 軸受ハウジング
１６１ 面
ＣＡ 軸線
Ｇ 隙間
ＭＦ 主流
ＲＤ 回転方向
ＲＦ，ＲＦ２ 逆流
Ｘ 軸方向
ＸＦ （軸方向の）前方側
ＸＲ （軸方向の）後方側
Ｙ 径方向
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】