特許 7563000 遠心圧縮機

(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】2024-09-30

(45)【発行日】2024-10-08

(54)【発明の名称】遠心圧縮機

(51)【国際特許分類】

   F04D 29/42 20060101AFI20241001BHJP

   F04D 29/44 20060101ALI20241001BHJP

【ＦＩ】

F04D29/42 M

F04D29/44 P

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2020107091

(22)【出願日】2020-06-22

(65)【公開番号】P2022001752

(43)【公開日】2022-01-06

【審査請求日】2023-05-25

(73)【特許権者】

【識別番号】000000099

【氏名又は名称】株式会社ＩＨＩ

(74)【代理人】

【識別番号】110000936

【氏名又は名称】弁理士法人青海国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】下原 直人

【審査官】岩田 健一

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２０１１／０９９４１７（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１８－１４１４０５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００１－２６３２９６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－１０９２１４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－０８７７０９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ０４Ｄ ２９／４２

Ｆ０４Ｄ ２９／４４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

インペラが配される主流路と、
前記主流路より前記インペラの径方向外側に形成される副流路と、
前記副流路に設けられたリブと、
前記主流路と前記副流路とを連通させる上流連通路と、
前記上流連通路よりも前記インペラに近接し、前記インペラの羽根と径方向に対向して配され、前記主流路と前記副流路とを連通させる下流連通路と、
前記下流連通路に設けられ、前記インペラの回転軸方向における第１位置で前記主流路と前記副流路とを連通させる第１連通部と、
前記下流連通路に設けられ、前記インペラの周方向および前記回転軸方向の双方において前記第１位置と異なる第２位置で前記主流路と前記副流路とを連通させる第２連通部と、
を備え、
前記第１連通部および前記第２連通部は、前記回転軸方向において、互いに少なくとも一部が重複しない位置に配され、
前記第１連通部および前記第２連通部のうち少なくとも一方は、遠心圧縮機の運転領域内で前記インペラの前記羽根において共振が想定される、あるいは、共振した際の振動モードにおける節となる位置に対向して配され、
前記振動モードは、前記羽根の外径縁を径方向に見た時の、前記インペラの周方向への変形を含む、
遠心圧縮機。

【請求項2】

前記第１連通部は、前記第１位置において前記周方向に延在する第１スリットを含み、
前記第２連通部は、前記第２位置において前記第１スリットと異なる位相で前記周方向に延在する第２スリットを含む、請求項１に記載の遠心圧縮機。

【請求項3】

前記第１スリットは、前記第２スリットと前記回転軸方向に離隔している、請求項２に記載の遠心圧縮機。

【請求項4】

前記下流連通路は、一端と他端が前記回転軸方向の異なる位置に配され、前記一端から前記他端まで前記周方向に連続する、請求項１に記載の遠心圧縮機。

【請求項5】

前記第１連通部は、互いに離隔して形成される複数の第１貫通孔を含み、
前記第２連通部は、前記第１貫通孔と離隔し、互いに離隔して形成される複数の第２貫通孔を含む、請求項１に記載の遠心圧縮機。

【請求項6】

前記第１連通部の前記回転軸方向の幅は、前記第２連通部の前記回転軸方向の幅と異なる、請求項１～５のいずれか１項に記載の遠心圧縮機。

【請求項7】

前記第１連通部の前記周方向の幅は、前記第２連通部の前記周方向の幅と異なる、請求項１～３、５のいずれか１項に記載の遠心圧縮機。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、遠心圧縮機に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、遠心圧縮機は、コンプレッサハウジングを備える。特許文献１には、主流路と、副流路とが形成されたコンプレッサハウジングについて開示がある。主流路には、コンプレッサインペラが配される。副流路は、主流路よりも径方向外側に配される。主流路と副流路は、上流スリットおよび下流スリットを介して連通する。副流路には、主流路と副流路との間を区画する区画壁を保持するためのリブが配される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開平５－１８０１９８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

コンプレッサインペラに流入する流体（例えば，空気）の流量によって、コンプレッサインペラにより圧縮された圧縮流体が、下流スリットを介して主流路と副流路を流出入する。ここで、副流路にリブが配される場合、圧縮流体とリブが干渉し、下流スリットと主流路の連通部で周方向に圧力が高い領域と低い領域が形成される。このような周方向に圧力の高低差がある流れ場は、コンプレッサインペラを励起する加振力を生み、この中を通過するコンプレッサインペラは共振し、損傷に至るような振動応力が生じる場合がある。

【0005】

本開示の目的は、コンプレッサインペラに生じる振動応力を低減可能な遠心圧縮機を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

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、インペラが配される主流路と、主流路よりインペラの径方向外側に形成される副流路と、副流路に設けられたリブと、主流路と副流路とを連通させる上流連通路と、上流連通路よりもインペラに近接し、インペラの羽根と径方向に対向して配され、主流路と副流路とを連通させる下流連通路と、下流連通路に設けられ、インペラの回転軸方向における第１位置で主流路と副流路とを連通させる第１連通部と、下流連通路に設けられ、インペラの周方向および回転軸方向の双方において第１位置と異なる第２位置で主流路と副流路とを連通させる第２連通部と、を備え、第１連通部および第２連通部は、回転軸方向において、互いに少なくとも一部が重複しない位置に配され、第１連通部および第２連通部のうち少なくとも一方は、遠心圧縮機の運転領域内でインペラの羽根において共振が想定される、あるいは、共振した際の振動モードにおける節となる位置に対向して配され、振動モードは、羽根の外径縁を径方向に見た時の、インペラの周方向への変形を含む。

【0007】

第１連通部は、第１位置において周方向に延在する第１スリットを含み、第２連通部は、第２位置において第１スリットと異なる位相で周方向に延在する第２スリットを含んでもよい。

【0008】

第１スリットは、第２スリットと回転軸方向に離隔していてもよい。

【0009】

下流連通路は、一端と他端が回転軸方向の異なる位置に配され、一端から他端まで周方向に連続していてもよい。

【0010】

第１連通部は、互いに離隔して形成される複数の第１貫通孔を含み、第２連通部は、第１貫通孔と離隔し、互いに離隔して形成される複数の第２貫通孔を含んでもよい。

【0011】

第１連通部の回転軸方向の幅は、第２連通部の前記回転軸方向の幅と異なっていてもよい。

【0012】

第１連通部の周方向の幅は、第２連通部の周方向の幅と異なっていてもよい。

【発明の効果】

【0014】

本開示によれば、コンプレッサインペラに生じる振動応力を低減することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】図１は、過給機の概略断面図である。

【図2】図２は、図１の一点鎖線部分の抽出図である。

【図3】図３は、図１の破線部分の抽出図である。

【図4】図４は、下流連通路が形成されるコンプレッサハウジングの内周面を展開した概略展開図である。

【図5】図５Ａは、図４に示すＶＡ－ＶＡ矢視断面図である。図５Ｂは、図４に示すＶＢ－ＶＢ矢視断面図である。

【図6】図６Ａは、図４に示すＶＩＡ－ＶＩＡ矢視断面図である。図６Ｂは、図４に示すＶＩＢ－ＶＩＢ矢視断面図である。

【図7】図７は、第１変形例における下流連通路が形成されるコンプレッサハウジングの内周面を展開した概略展開図である。

【図8】図８は、第２変形例における下流連通路が形成されるコンプレッサハウジングの内周面を展開した概略展開図である。

【図9】図９は、第３変形例における下流連通路が形成されるコンプレッサハウジングの内周面を展開した概略展開図である。

【図10】図１０は、第４変形例における下流連通路が形成されるコンプレッサハウジングの内周面を展開した概略展開図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下に添付図面を参照しながら、本開示の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。

【0017】

図１は、過給機ＴＣの概略断面図である。図１に示す矢印Ｌ方向を過給機ＴＣの左側として説明する。図１に示す矢印Ｒ方向を過給機ＴＣの右側として説明する。図１に示すように、過給機ＴＣは、過給機本体１を備える。

【0018】

過給機本体１は、ベアリングハウジング３と、タービンハウジング５と、コンプレッサハウジング７とを備える。ベアリングハウジング３の左側には、締結ボルト９によってタービンハウジング５が連結される。ベアリングハウジング３の右側には、締結ボルト１１によってコンプレッサハウジング７が連結される。

【0019】

本実施形態の過給機ＴＣは、タービンＴと、遠心圧縮機Ｃとを備える。タービンＴは、ベアリングハウジング３およびタービンハウジング５を含む。遠心圧縮機Ｃは、ベアリングハウジング３およびコンプレッサハウジング７を含む。以下では、遠心圧縮機Ｃの一例として、過給機ＴＣについて説明する。ただし、遠心圧縮機Ｃは、過給機ＴＣに限られない。遠心圧縮機Ｃは、過給機ＴＣ以外の装置に組み込まれてもよいし、単体であってもよい。

【0020】

ベアリングハウジング３には、軸受孔３ａが形成されている。軸受孔３ａは、過給機ＴＣの左右方向に貫通する。軸受孔３ａには、軸受１３が設けられる。図１では、軸受１３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１３は、セミフローティング軸受や転がり軸受など、他のラジアル軸受であってもよい。軸受１３によって、シャフト１５が回転自在に軸支されている。シャフト１５の左端部には、タービンインペラ１７が設けられる。タービンインペラ１７は、タービンハウジング５内に回転自在に収容される。シャフト１５の右端部には、コンプレッサインペラ（インペラ）１９が設けられる。コンプレッサインペラ１９は、コンプレッサハウジング７内に回転自在に収容される。

【0021】

コンプレッサハウジング７には、ハウジング穴７ａが形成される。ハウジング穴７ａは、過給機ＴＣの右側に開口する。ハウジング穴７ａには、取付部材２１が接続される。コンプレッサハウジング７および取付部材２１によって主流路２３が形成される。主流路２３は、過給機ＴＣの右側に開口する。主流路２３は、コンプレッサインペラ１９の回転軸方向（以下、単に回転軸方向と称す）に延在する。主流路２３は、不図示のエアクリーナに接続される。コンプレッサインペラ１９は、主流路２３に配される。

【0022】

ベアリングハウジング３とコンプレッサハウジング７の間には、ディフューザ流路２５が形成される。ディフューザ流路２５は、ベアリングハウジング３とコンプレッサハウジング７の回転軸方向における対向面によって形成される。ディフューザ流路２５は、空気を昇圧する。ディフューザ流路２５は、シャフト１５の径方向内側から外側に向けて環状に形成されている。ディフューザ流路２５は、シャフト１５の径方向内側において主流路２３に連通している。

【0023】

コンプレッサハウジング７には、コンプレッサスクロール流路２７が設けられている。コンプレッサスクロール流路２７は、環状に形成される。コンプレッサスクロール流路２７は、例えばディフューザ流路２５よりもシャフト１５の径方向外側に位置する。コンプレッサスクロール流路２７は、不図示のエンジンの吸気口およびディフューザ流路２５と連通している。コンプレッサインペラ１９が回転すると、主流路２３からコンプレッサハウジング７内に流体（例えば、空気）が吸気される。吸気された流体は、コンプレッサインペラ１９の翼間を流通する過程において、加圧加速される。加圧加速された流体は、ディフューザ流路２５およびコンプレッサスクロール流路２７で昇圧される。昇圧された流体は、エンジンの吸気口に導かれる。

【0024】

タービンハウジング５には、吐出口２９が形成されている。吐出口２９は、過給機ＴＣの左側に開口する。吐出口２９は、不図示の排気ガス浄化装置に接続される。また、タービンハウジング５には、連通路３１と、タービンスクロール流路３３とが設けられている。連通路３１は、タービンインペラ１７よりも径方向外側に位置する。連通路３１は、タービンインペラ１７を介してタービンスクロール流路３３と吐出口２９とを連通させる。

【0025】

タービンスクロール流路３３は、環状に形成される。タービンスクロール流路３３は、例えば連通路３１よりもタービンインペラ１７の径方向外側に位置する。タービンスクロール流路３３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。ガス流入口からタービンスクロール流路３３に導かれた排気ガスは、連通路３１およびタービンインペラ１７の翼間を介して吐出口２９に導かれる。吐出口２９に導かれた排気ガスは、その流通過程においてタービンインペラ１７を回転させる。

【0026】

タービンインペラ１７の回転力は、シャフト１５を介してコンプレッサインペラ１９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１９の回転力によって昇圧されて、エンジンの吸気口に導かれる。

【0027】

図２は、図１の一点鎖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７には、循環流路１００が形成される。循環流路１００は、副流路１１０と、上流連通路１２０と、下流連通路１３０とを含む。以下、図２に示す矢印Ｒ方向を主流路２３の吸気の上流側として説明する。図２に示す矢印Ｌ方向を主流路２３の吸気の下流側として説明する。

【0028】

副流路１１０は、主流路２３よりコンプレッサインペラ１９の径方向外側に形成される。副流路１１０は、コンプレッサインペラ１９の径方向（以下、単に径方向ともいう）において、主流路２３から離隔して形成される。副流路１１０は、コンプレッサインペラ１９の周方向（以下、単に周方向ともいう）に延在し、大凡円筒形状に形成される。

【0029】

上流連通路１２０および下流連通路１３０は、副流路１１０と主流路２３との間に形成される。上流連通路１２０および下流連通路１３０は、主流路２３と副流路１１０とを連通させる。上流連通路１２０は、コンプレッサインペラ１９の前縁端であるリーディングエッジＬＥよりも主流路２３の吸気の上流側（図２中、右側）に位置する。上流連通路１２０は、大凡円環形状に形成される。

【0030】

下流連通路１３０は、上流連通路１２０よりもコンプレッサインペラ１９に近接する側に位置する。下流連通路１３０は、コンプレッサインペラ１９のリーディングエッジＬＥよりも吸気の下流側（図２中、左側）に位置する。下流連通路１３０は、コンプレッサインペラ１９と径方向に対向して配される。下流連通路１３０の詳細な形状については後述する。

【0031】

主流路２３、副流路１１０、上流連通路１２０、および、下流連通路１３０の間には、区画壁１４０が形成される。区画壁１４０は、径方向において、主流路２３と副流路１１０の間に設けられる。区画壁１４０は、主流路２３と副流路１１０とを区画する。区画壁１４０は、回転軸方向において、上流連通路１２０と下流連通路１３０の間に設けられる。区画壁１４０は、上流連通路１２０と下流連通路１３０とを区画する。

【0032】

副流路１１０には、リブ１５０が設けられる。リブ１５０は、例えば板状に形成される。リブ１５０は、回転軸方向に延在する。本実施形態では、副流路１１０に複数のリブ１５０が設けられる。複数のリブ１５０は、互いに離隔して周方向に等間隔に配される。ただし、複数のリブ１５０は、周方向に不等間隔に配されてもよい。リブ１５０は、コンプレッサハウジング７と、区画壁１４０とに接続される。リブ１５０は、コンプレッサハウジング７から脱落しないように、区画壁１４０を支持（保持）する。

【0033】

図３は、図１の破線部分の抽出図である。図３に示すように、下流連通路１３０は、第１連通部１３１と、第２連通部１３３とを含む。第１連通部１３１は、回転軸方向における第１位置Ｐ１で主流路２３と副流路１１０とを連通させる。第２連通部１３３は、周方向および回転軸方向の双方において第１位置Ｐ１と異なる第２位置Ｐ２で主流路２３と副流路１１０とを連通させる。例えば、第１連通部１３１は、回転軸方向において第２連通部１３３と重複しない位置に配される。第１連通部１３１は、周方向において第２連通部１３３と重複しない位置に配される。つまり、第１連通部１３１と第２連通部１３３は、互いに離隔し、独立して形成される。第１連通部１３１は、第２連通部１３３と連通しない位置に配される。ただし、第１連通部１３１は、回転軸方向において第２連通部１３３と重複する位置に配されてもよい。あるいは、第１連通部１３１は、周方向において第２連通部１３３と重複する位置に配されてもよい。

【0034】

本実施形態では、第１連通部１３１は、第１スリット１３１ａを含む。第１スリット１３１ａは、第１位置Ｐ１において周方向に延在する大凡半円環状のスリットである。本実施形態では、第２連通部１３３は、第２スリット１３３ａを含む。第２スリット１３３ａは、第２位置Ｐ２において第１スリット１３１ａと異なる位相で周方向に延在する大凡半円環状のスリットである。

【0035】

図４は、下流連通路１３０が形成されるコンプレッサハウジング７の内周面Ｓ１を展開した概略展開図である。図４に示すように、第１スリット１３１ａは、第２スリット１３３ａと周方向において異なる位相（領域）に形成される。

【0036】

本実施形態では、第１スリット１３１ａの周方向の幅は、第２スリット１３３ａの周方向の幅と同じである。また、第１スリット１３１ａの軸方向の幅は、第２スリット１３３ａの軸方向の幅と同じである。したがって、コンプレッサハウジング７の内周面Ｓ１に開口する第１スリット１３１ａの開口面積は、第２スリット１３３ａの開口面積と等しい。ただし、第１スリット１３１ａの開口面積は、第２スリット１３３ａの開口面積と異なっていてもよい。例えば、第１スリット１３１ａの周方向の幅は、第２スリット１３３ａの周方向の幅と異なっていてもよい。また、第１スリット１３１ａの軸方向の幅は、第２スリット１３３ａの軸方向の幅と異なっていてもよい。

【0037】

第１スリット１３１ａは、第２スリット１３３ａと回転軸方向に離隔している。したがって、回転軸方向において、第１スリット１３１ａと第２スリット１３３ａとの間には、肉厚部１６０が形成される。肉厚部１６０が形成されることにより、区画壁１４０がコンプレッサハウジング７に支持される。換言すれば、肉厚部１６０は、コンプレッサハウジング７から脱落しないように、区画壁１４０を支持（保持）する。つまり、肉厚部１６０は、上述したリブ１５０と同様の機能を有する。そのため、本実施形態では、図２および図３に示すリブ１５０は、必須の構成ではなく、副流路１１０には、リブ１５０が設けられなくてもよい。

【0038】

図５Ａは、図４に示すＶＡ－ＶＡ矢視断面図である。図５Ｂは、図４に示すＶＢ－ＶＢ矢視断面図である。図５Ａおよび図５Ｂ中、矢印ＤＲ方向は、コンプレッサインペラ１９の回転方向を示す。図５Ａおよび図５Ｂに示すように、第１スリット１３１ａは、周方向の両端部に前方傾斜面１３１ｂおよび後方傾斜面１３１ｃを有する。

【0039】

前方傾斜面１３１ｂは、第１スリット１３１ａのうちコンプレッサインペラ１９の回転方向ＤＲ前方側に設けられる。前方傾斜面１３１ｂは、コンプレッサインペラ１９の回転軸を含む面に対し傾斜している。前方傾斜面１３１ｂは、コンプレッサハウジング７の内周面Ｓ１から径方向外側（図５Ａおよび図５Ｂ中、下側）に離隔するほど、回転方向ＤＲ前方側に傾斜する。

【0040】

後方傾斜面１３１ｃは、第１スリット１３１ａのうちコンプレッサインペラ１９の回転方向ＤＲ後方側に設けられる。後方傾斜面１３１ｃは、コンプレッサインペラ１９の回転軸を含む面に対し傾斜している。後方傾斜面１３１ｃは、コンプレッサハウジング７の内周面Ｓ１から径方向外側（図５Ａおよび図５Ｂ中、下側）に離隔するほど、回転方向ＤＲ前方側に傾斜する。

【0041】

このように、本実施形態の第１スリット１３１ａは、周方向の両端部に前方傾斜面１３１ｂおよび後方傾斜面１３１ｃを有している。しかし、これに限定されず、第１スリット１３１ａは、周方向の両端部に、コンプレッサインペラ１９の回転軸を含む面と平行な面を有してもよい。

【0042】

図６Ａは、図４に示すＶＩＡ－ＶＩＡ矢視断面図である。図６Ｂは、図４に示すＶＩＢ－ＶＩＢ矢視断面図である。図６Ａおよび図６Ｂ中、矢印ＤＲ方向は、コンプレッサインペラ１９の回転方向を示す。図６Ａおよび図６Ｂに示すように、第２スリット１３３ａは、周方向の両端部に前方傾斜面１３３ｂおよび後方傾斜面１３３ｃを有する。

【0043】

前方傾斜面１３３ｂは、第２スリット１３３ａのうちコンプレッサインペラ１９の回転方向ＤＲ前方側に設けられる。前方傾斜面１３３ｂは、コンプレッサインペラ１９の回転軸を含む面に対し傾斜している。前方傾斜面１３３ｂは、コンプレッサハウジング７の内周面Ｓ１から径方向外側（図６Ａおよび図６Ｂ中、下側）に離隔するほど、回転方向ＤＲ前方側に傾斜する。

【0044】

後方傾斜面１３３ｃは、第２スリット１３３ａのうちコンプレッサインペラ１９の回転方向ＤＲ後方側に設けられる。後方傾斜面１３３ｃは、コンプレッサインペラ１９の回転軸を含む面に対し傾斜している。後方傾斜面１３３ｃは、コンプレッサハウジング７の内周面Ｓ１から径方向外側（図６Ａおよび図６Ｂ中、下側）に離隔するほど、回転方向ＤＲ前方側に傾斜する。

【0045】

このように、本実施形態の第２スリット１３３ａは、周方向の両端部に前方傾斜面１３３ｂおよび後方傾斜面１３３ｃを有している。しかし、これに限定されず、第２スリット１３３ａは、周方向の両端部に、コンプレッサインペラ１９の回転軸を含む面と平行な面を有してもよい。

【0046】

次に、図２を参照して本実施形態の循環流路１００の作用について説明する。コンプレッサインペラ１９に流入する流体（空気）の流量が小さくなると、コンプレッサインペラ１９により圧縮された圧縮流体が、下流連通路１３０を介して副流路１１０に流入し、上流連通路１２０から主流路２３に還流する。こうして、コンプレッサインペラ１９に流入する見かけ上の流量が増加するため、遠心圧縮機Ｃの小流量側の作動領域が拡大する。

【0047】

ここで、副流路１１０にリブ１５０が配される場合、圧縮流体とリブ１５０が干渉し、下流連通路１３０と主流路２３の連通部で周方向に圧力が高い領域と低い領域が形成される。このような周方向に圧力の高低差がある流れ場は、コンプレッサインペラ１９を励起する加振力を生み、この中を通過するコンプレッサインペラ１９は共振し、損傷に至るような振動応力が生じる場合がある。

【0048】

そこで、本実施形態の下流連通路１３０は、図３に示すように第１連通部１３１と第２連通部１３３とを備える。上述したように、第１連通部１３１が配される第１位置Ｐ１は、第２連通部１３３が配される第２位置Ｐ２と周方向および回転軸方向の双方で異なる。

【0049】

そのため、リブ１５０と衝突して高められた圧縮流体の圧力が、第１連通部１３１を介してコンプレッサインペラ１９に伝達する位置と、第２連通部１３３を介してコンプレッサインペラ１９に伝達する位置とが異なる。したがって、コンプレッサインペラ１９の同じ位置に作用する圧力（励振力）を低減することができる。その結果、コンプレッサインペラ１９に生じる振動応力を低減することができる。

【0050】

ここで、第１連通部１３１および第２連通部１３３のうち少なくとも一方は、遠心圧縮機Ｃの運転領域内でコンプレッサインペラ１９が共振する振動モードの節の位置に対向して配されるとよい。つまり、第１位置Ｐ１および第２位置Ｐ２の少なくとも一方は、コンプレッサインペラ１９が共振する振動モードの節の位置に配されるとよい。ここで、コンプレッサインペラ１９の振動モードは、コンプレッサインペラ１９の形状に応じて決定される。そして、コンプレッサインペラ１９が共振する振動モードは、リブ１５０の数や、コンプレッサインペラ１９の回転数に応じて特定される。例えば、コンプレッサインペラ１９が共振する振動モードは、リブ１５０の数×整数倍×回転周波数によって特定することができる。第１連通部１３１および第２連通部１３３のうち少なくとも一方は、このようにして特定されたコンプレッサインペラ１９の振動モードの節の位置に対向して配されるとよい。

【0051】

また、図４に示すように第１連通部１３１は、第１スリット１３１ａを含み、第２連通部１３３は、第２スリット１３３ａを含む。そして、第１スリット１３１ａは、第２スリット１３３ａと回転軸方向に離隔している。

【0052】

これにより、第１スリット１３１ａと第２スリット１３３ａの間には、肉厚部１６０を形成することができ、副流路１１０からリブ１５０を除去することが可能となる。その結果、リブ１５０に起因するコンプレッサインペラ１９に作用する圧力（励振力）をさらに低減することができる。

【0053】

また、図５Ａ、図５Ｂ、図６Ａおよび図６Ｂに示すように、第１スリット１３１ａは、コンプレッサインペラ１９の回転軸を含む面に対し回転方向ＤＲ前方側に傾斜した前方傾斜面１３１ｂおよび後方傾斜面１３１ｃを有する。第２スリット１３３ａは、コンプレッサインペラ１９の回転軸を含む面に対し回転方向ＤＲ前方側に傾斜した前方傾斜面１３３ｂおよび後方傾斜面１３３ｃを有する。

【0054】

これにより、主流路２３から第１スリット１３１ａおよび第２スリット１３３ａに流入した圧縮流体が前方傾斜面１３１ｂ、１３３ｂおよび後方傾斜面１３１ｃ、１３３ｃに衝突した際の圧力の上昇度を抑制することができる。

【0055】

（第１変形例）
図７は、第１変形例における下流連通路２３０が形成されるコンプレッサハウジング７の内周面Ｓ１を展開した概略展開図である。上記実施形態の過給機ＴＣ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１変形例の循環流路１００は、下流連通路２３０の形状が、上記実施形態の下流連通路１３０と異なっている。それ以外の過給機ＴＣの構成は、上記実施形態の過給機ＴＣと同じである。

【0056】

図７に示すように、下流連通路２３０は、第１連通部２３１および第２連通部２３３を備える。第１連通部２３１は、回転軸方向における第１位置Ｐ３で主流路２３と副流路１１０とを連通させる。第２連通部２３３は、周方向および回転軸方向の双方において第１位置Ｐ３と異なる第２位置Ｐ４で主流路２３と副流路１１０とを連通させる。例えば、第１連通部２３１は、回転軸方向において第２連通部２３３と重複しない位置に配される。第１連通部２３１は、周方向において第２連通部２３３と重複しない位置に配される。つまり、第１連通部２３１と第２連通部２３３は、互いに離隔し、独立して配される。

【0057】

第１変形例では、第１連通部２３１は、下流連通路２３０のうち一端Ｅ１側に配され、第２連通部２３３は、下流連通路２３０のうち他端Ｅ２側に配される。下流連通路２３０は、一端Ｅ１と他端Ｅ２が回転軸方向の異なる位置に配される。第１変形例では、一端Ｅ１は、周方向において他端Ｅ２と同じ位相に配される。ただし、一端Ｅ１は、周方向において他端Ｅ２と異なる位相に配されてもよい。一端Ｅ１は、他端Ｅ２と回転軸方向に離隔して配される。したがって、回転軸方向において、一端Ｅ１と他端Ｅ２との間には、肉厚部２６０が形成される。肉厚部２６０が形成されることにより、区画壁１４０がコンプレッサハウジング７に支持される。下流連通路２３０は、一端Ｅ１から他端Ｅ２に向かってで延在する。下流連通路２３０は、一端Ｅ１から他端Ｅ２まで周方向に連続している。

【0058】

第１変形例によれば、上記実施形態と同様の作用および効果を得ることができる。

【0059】

（第２変形例）
図８は、第２変形例における下流連通路３３０が形成されるコンプレッサハウジング７の内周面Ｓ１を展開した概略展開図である。上記実施形態の過給機ＴＣ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変形例の循環流路１００は、下流連通路３３０の形状が、上記実施形態の下流連通路１３０と異なっている。それ以外の過給機ＴＣの構成は、上記実施形態の過給機ＴＣと同じである。

【0060】

図８に示すように、下流連通路３３０は、第１連通部３３１および第２連通部３３３を備える。第１連通部３３１は、回転軸方向における第１位置（第１領域）Ｐ５で主流路２３と副流路１１０とを連通させる。第２連通部３３３は、周方向および回転軸方向の双方において第１位置Ｐ５と異なる第２位置（第２領域）Ｐ６で主流路２３と副流路１１０とを連通させる。例えば、第１連通部３３１は、回転軸方向において第２連通部３３３と重複する位置に配される。ただし、第１連通部３３１は、回転軸方向において第２連通部３３３と重複しない位置に配されてもよい。第１連通部３３１は、周方向において第２連通部３３３と重複しない位置に配される。

【0061】

第２変形例では、第１連通部３３１は、複数の第１貫通孔３３１ａを含む。複数の第１貫通孔３３１ａは、周方向に互いに離隔して形成される。したがって、周方向において、複数の第１貫通孔３３１ａの間には、肉厚部３６０が形成される。肉厚部３６０が形成されることにより、区画壁１４０がコンプレッサハウジング７に支持される。第１貫通孔３３１ａは、例えば、開口形状が大凡六角形状である。ただし、これに限定されず、第１貫通孔３３１ａの開口形状は、円形状、楕円形状、三角形状、矩形状など、六角形状と異なる形状であってもよい。

【0062】

第２連通部３３３は、複数の第２貫通孔３３３ａを含む。複数の第２貫通孔３３３ａは、周方向および回転軸方向の双方において複数の第１貫通孔３３１ａと離隔している。また、複数の第２貫通孔３３３ａは、周方向に互いに離隔して形成される。したがって、周方向において、複数の第２貫通孔３３３ａの間には、肉厚部３６０が形成される。肉厚部３６０が形成されることにより、区画壁１４０がコンプレッサハウジング７に支持される。第２貫通孔３３３ａは、例えば、開口形状が大凡六角形状である。ただし、これに限定されず、第２貫通孔３３３ａの開口形状は、円形状、楕円形状、三角形状、矩形状など、六角形状と異なる形状であってもよい。

【0063】

複数の第１貫通孔３３１ａと複数の第２貫通孔３３３ａのうち互いに最も近接する第１貫通孔３３１ａおよび第２貫通孔３３３ａは、周方向および回転軸方向の双方に離隔して形成される。したがって、周方向および回転軸方向において、互いに最も近接する第１貫通孔３３１ａおよび第２貫通孔３３３ａの間には、肉厚部３６０が形成される。肉厚部３６０が形成されることにより、区画壁１４０がコンプレッサハウジング７に支持される。

【0064】

第２変形例によれば、複数の第１貫通孔３３１ａの間、複数の第２貫通孔３３３ａの間、および、第１貫通孔３３１ａおよび第２貫通孔３３３ａの間に肉厚部３６０が形成される。そのため、図８に示すように、第１連通部３３１および第２連通部３３３を周方向に重複させることができる。したがって、例えば、第１連通部３３１および第２連通部３３３の双方を上述した節の位置に設ける場合の位置調整を容易にすることができる。

【0065】

また、第２変形例によれば、複数の肉厚部３６０が形成される。そのため、区画壁１４０を支持する肉厚部３６０の強度を向上させることができる。第２変形例によれば、上記実施形態と同様の作用および効果を得ることができる。

【0066】

（第３変形例）
図９は、第３変形例における下流連通路４３０が形成されるコンプレッサハウジング７の内周面Ｓ１を展開した概略展開図である。上記実施形態の過給機ＴＣ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変形例の循環流路１００は、下流連通路４３０の形状が、上記実施形態の下流連通路１３０と異なっている。それ以外の過給機ＴＣの構成は、上記実施形態の過給機ＴＣと同じである。

【0067】

図９に示すように、下流連通路４３０は、第１連通部４３１（第１スリット４３１ａ）と、第２連通部４３３（第２スリット４３３ａ）とを含む。第１連通部４３１は、回転軸方向における第１位置Ｐ１で主流路２３と副流路１１０とを連通させる。第２連通部４３３は、周方向および回転軸方向の双方において第１位置Ｐ１と異なる第２位置Ｐ２で主流路２３と副流路１１０とを連通させる。

【0068】

第３変形例の第１連通部４３１および第２連通部４３３は、上記実施形態の第１連通部１３１および第２連通部１３３に対し、回転軸方向の幅のみ異なっている。第３変形例では、第１連通部４３１の回転軸方向の幅Ｄ１は、第２連通部４３３の回転軸方向の幅Ｄ２と異なる。第３変形例では、幅Ｄ１は、幅Ｄ２よりも小さい。ただし、これに限定されず、幅Ｄ１は、幅Ｄ２よりも大きくてもよい。なお、第３変形例では、第１連通部４３１の周方向の幅は、第２連通部４３３の周方向の幅と同じである。

【0069】

第３変形例によれば、第１連通部４３１の開口面積は、第２連通部４３３の開口面積と異なる。これにより、リブ１５０から第１連通部４３１を介してコンプレッサインペラ１９に伝達される圧縮流体の圧力と、リブ１５０から第２連通部４３３を介してコンプレッサインペラ１９に伝達される圧縮流体の圧力とに差を生じさせることができる。ここで、開口面積が大きくなるほど、コンプレッサインペラ１９に伝達される圧縮流体の圧力が低減される。

【0070】

例えば、第１連通部４３１および第２連通部４３３のうち開口面積が小さい方を上述した節の位置に設け、開口面積が大きい方を上述した節と異なる位置に設ける。そうすることで、コンプレッサインペラ１９に生じる振動応力を効果的に低減することができる。第３変形例によれば、上記実施形態と同様の作用および効果を得ることができる。

【0071】

（第４変形例）
図１０は、第４変形例における下流連通路５３０が形成されるコンプレッサハウジング７の内周面Ｓ１を展開した概略展開図である。上記実施形態の過給機ＴＣ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変形例の循環流路１００は、下流連通路５３０の形状が、上記実施形態の下流連通路１３０と異なっている。それ以外の過給機ＴＣの構成は、上記実施形態の過給機ＴＣと同じである。

【0072】

図１０に示すように、下流連通路５３０は、第１連通部５３１（第１スリット５３１ａ）と、第２連通部５３３（第２スリット５３３ａ）とを含む。第１連通部５３１は、回転軸方向における第１位置Ｐ１で主流路２３と副流路１１０とを連通させる。第２連通部５３３は、周方向および回転軸方向の双方において第１位置Ｐ１と異なる第２位置Ｐ２で主流路２３と副流路１１０とを連通させる。

【0073】

第４変形例の第１連通部５３１および第２連通部５３３は、上記実施形態の第１連通部１３１および第２連通部１３３に対し、周方向の幅のみ異なっている。第４変形例では、第１連通部５３１の周方向の幅Ｄ３は、第２連通部５３３の周方向の幅Ｄ４と異なる。第４変形例では、幅Ｄ３は、幅Ｄ４よりも小さい。ただし、これに限定されず、幅Ｄ３は、幅Ｄ４よりも大きくてもよい。なお、第４変形例では、第１連通部５３１の回転軸方向の幅は、第２連通部５３３の回転軸方向の幅と同じである。

【0074】

第４変形例によれば、第１連通部５３１の開口面積は、第２連通部５３３の開口面積と異なる。そのため、上記第３変形例と同様の作用および効果を得ることができる。また、上記実施形態と同様の作用および効果を得ることができる。

【0075】

以上、添付図面を参照しながら本開示の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。

【0076】

上記実施形態と上記変形例とを組み合わせた構成としてもよい。例えば、上記第１変形例の下流連通路２３０と第３変形例の下流連通路４３０を組み合わせて、第１連通部２３１および第２連通部２３３の回転軸方向の幅を互いに異ならせてもよい。また、第２変形例の下流連通路３３０と第３変形例の下流連通路４３０を組み合わせて、第１連通部３３１および第２連通部３３３の回転軸方向の幅を互いに異ならせてもよい。また、第２変形例の下流連通路３３０と第４変形例の下流連通路５３０を組み合わせて、第１連通部３３１および第２連通部３３３の周方向の幅を互いに異ならせてもよい。

【0077】

上記実施形態と上記変形例では、下流連通路１３０、２３０、３３０、４３０、５３０が、回転軸方向の異なる位置に配された（分割された）２つの連通部（第１連通部１３１、２３１、３３１、４３１、５３１と第２連通部１３３、２３３、３３３、４３３、５３３）を備える例について説明した。しかし、これに限定されず、下流連通路１３０、２３０、３３０、４３０、５３０は、回転軸方向の異なる位置に配された（分割された）２つ以上の連通部を備えてもよい。

【産業上の利用可能性】

【0078】

本開示は、遠心圧縮機Ｃに利用することができる。

【符号の説明】

【0079】

Ｃ 遠心圧縮機
Ｅ１ 一端
Ｅ２ 他端
Ｐ１ 第１位置
Ｐ２ 第２位置
Ｓ１ 内周面
７ コンプレッサハウジング
１９ コンプレッサインペラ（インペラ）
２３ 主流路
１００ 循環流路
１１０ 副流路
１２０ 上流連通路
１３０ 下流連通路
１３１ 第１連通部
１３１ａ 第１スリット
１３３ 第２連通部
１３３ａ 第２スリット
２３０ 下流連通路
２３１ 第１連通部
２３３ 第２連通部
３３０ 下流連通路
３３１ 第１連通部
３３１ａ 第１貫通孔
３３３ 第２連通部
３３３ａ 第２貫通孔
４３０ 下流連通路
４３１ 第１連通部
４３３ 第２連通部
５３０ 下流連通路
５３１ 第１連通部
５３３ 第２連通部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】