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JP5479021B2 - 排気ターボ過給機のコンプレッサ - Google Patents

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Description

本発明は、内燃機関の排気ターボ過給機に用いられ、インペラー外周部位の空気通路に開口する入口スリットとコンプレッサ入口空気通路に開口する出口スリットとを接続する再循環通路を備えて、入口スリットからインペラーを流れる空気の一部を取り入れて再循環通路を通して出口スリットからコンプレッサ入口空気通路に流出するようにした排気ターボ過給機のコンプレッサに関する。
車両用のターボチャージャのコンプレッサは、図１２に示すような性能特性を有し、縦軸にコンプレッサの圧力比、横軸に流量を取り、ある回転数Ｎｉで回転させると、流量が少ないほど圧力比が高く、流量が増大するに従って圧力比が下がる傾向を有している。また、回転数ＮｉがＮ１、Ｎ２、…と上がっていくと圧力比も上がっていく傾向を示す。
そして、流量を増大しいくとこれ以上流れないチョーキング現象が生じ、流量減少していくと作動空気が逆流等してサージング現象が生じて作動不能状態になる。従って、サージングが生じる小流量側からチョーキングが生じる大流量側の間で使用可能な作動範囲が規定される。
また、車両用のターボチャージャのコンプレッサは、広い流量範囲にわたって使用されるため、作動可能範囲を広くすることが求められる。このため、低流量側での作動範囲の限界を示すサージ線Ｌ１をなるべく左側に移動してサージ線Ｌ２とするようにして、コンプレッサの作動範囲を広げることが必要となる。
この作動範囲の拡大の手法の一つとしてケーシングトリートメントという手法が知られている。このケーシングトリートメントとは、コンプレッサのケーシングに溝や循環流路を設けて、流れを制御する手法であり、その一つとして小流量作動時に流れが再循環させ、この再循環によって見かけの流量が増大して、サージングし難くなり、作動範囲を拡大するものがある。
しかし、その形式では戻り用の再循環通路を形成するため、ケーシングの内面に加工を施す必要があり、コスト増大を招く問題がある。
例えば、図１３に示すように、ロータハブ０１の一端側の外周面上にはインペラー０３が固定され、他端側には図示しないタービンが固定され、該タービンによって、ロータハブ０１およびインペラー０３が回転軸心０５を中心に回転されるようになっている。また、インペラー０３はコンプレッサハウジング０７内に収納され、インペラー０３の空気入口側にはコンプレッサの空気入口通路０９が形成され、インペラー０３の空気出口側には、ディフューザ０１１、さらにその下流側に出口渦巻き部０１３が設けられている。
コンプレッサハウジング０７内のインペラー０３の外周部位には環状の再循環通路０１５が形成され該再循環通路０１５の入口側とインペラー０３の外周部位の空気通路とを接続する入口スリット０１７が形成され、再循環通路０１５の出口側は、前記空気入口通路０９に開放しており、インペラー０３の空気入口側に循環されるようになっている。
また、図１３に示すように、インペラー０３の空気入口側に戻る再循環通路０１５の出口側が、開放されている構造では、インペラー０３から発生する音が上流側に伝わりやすく、騒音が増大する問題があった。
そこで、騒音を防止するためにノイズカバーを設置する対応策もあるが、ノイズカバーを設置することでさらにコスト増大となる問題もあった。
一方、このような再循環通路および騒音の増大防止技術として、特許文献１（特開２００７−１２７１０８号公報）、特許文献２（特開２００７−１２７１０９号公報）が提案されている。
特許文献１には、図１４に示すように、インペラー０２０外周の空気通路に開口する入口スリット０２１とコンプレッサ０２２の入口空気通路０２４に開口する出口スリット０２６とを接続する再循環通路０２８をそなえ、入口スリット０２１からインペラー０２０を流れる空気の一部を取り入れて再循環通路０２８を通して出口スリット０２６から前記入口空気通路０２４に流出するものであり、コンプレッサハウジング０３０の入口空気通路０２４の外周に再循環路形成部材０３２を着脱自在に取り付け、該再循環路形成部材０３２の内面と前記コンプレッサハウジング０３０の内面とにより再循環通路０２８及び出口スリット０２６を形成したことが示されている。
また、特許文献２も、図１５に示すように、インペラー０４０外周の空気通路に開口する入口スリット０４１とコンプレッサ０４２の入口空気通路０４４に開口する出口スリット０４６とを接続する再循環通路０４８をそなえ、入口スリット０４１からインペラー０４０を流れる空気の一部を取り入れて再循環通路０４８を通して出口スリット０４６から前記入口空気通路０４４に流出するものであり、前記出口スリット０４６はコンプレッサの入口空気通路０４４への空気流出中心線がインペラー０４０に向かうように、インペラー０４０の半径方向線に対して鋭角となる一定角度α傾斜して形成されるとともに、出口スリット０４６の通路面積を入口スリット０４１の通路面積よりも大きく形成したことが示されている。また、再循環路形成部材０５０の外周面とコンプレッサハウジング０５２の内面とにより前記再循環通路０４８及び前記入口スリット０４１を形成することが示されている。
特開２００７−１２７１０８号公報 特開２００７−１２７１０９号公報
しかし、前記特許文献１においては、コンプレッサハウジング０３０の入口空気通路０２４の外周に着脱自在に取り付けられる再循環路形成部材０３２によって、コンプレッサハウジング０３０の内面との間に出口スリット０２６を形成するものであり、特許文献２においては、コンプレッサハウジング０５２の入口空気通路０４４の外周に着脱自在に取り付けられる再循環路形成部材０５０によって、コンプレッサハウジング０５２の内面との間に入口スリット０４１を形成するものである。
従って、コンプレッサハウジングと再循環形成部材との合わせ部に入口スリット、または出口スリットのいずれか一方を形成し、残りの入口スリットまたは出口スリットは合わせ部以外に別途加工しなければならず、加工の複雑化、コスト増大を招く問題があった。
また、入口スリットの形成と、出口スリットの形成とを別途行わなければならないため入口スリット、出口スリット、および再循環通路周りの構造のコンパクト化が困難であると共に、コンプレッサ性能向上に適した入口スリット、出口スリット、および再循環通路の構造や形状の調整を同時に簡単に行いにくい問題もあった。
そこで、本発明は、これら問題に鑑みてなされたもので、入口スリット、出口スリット、および再循環通路を、分割タイプのコンプレッサハウジングの組み合わせ時に同時に形成可能にして、組み立て工数および製造コストの低減を達成し、さらに、入口スリット、出口スリット、および再循環通路周りの構造のコンパクト化し、さらにコンプレッサ性能向上に適した入口スリット、出口スリット、再循環通路の構造や形状の調整を容易に行うことができ、かつノイズカバー無しでインペラーから発生する騒音を低減できる排気ターボ過給機のコンプレッサを提供することを課題とする。
上記の課題を解決するために、本発明は、インペラー外周部位の空気通路に開口する入口スリットとコンプレッサハウジング内に形成されたコンプレッサ入口空気通路に開口する出口スリットとを接続する再循環通路をそなえ、前記入口スリットからインペラーを流れる空気の一部を取り入れて前記再循環通路を通して前記出口スリットからコンプレッサ入口空気通路に流出するように構成された排気ターボ過給機のコンプレッサにおいて、
前記インペラーの入口部近傍における前記コンプレッサハウジングにインペラーの回転軸心方向に分割されるコンプレッサハウジング部材の合わせ面を形成し、組み合わされるコンプレッサハウジング部材間に、前記再循環通路となる空間、前記入口スリット、および前記出口スリットを形成したことを特徴とする。
かかる発明によれば、前記インペラーの入口部近傍における前記コンプレッサハウジングにインペラーの回転軸心方向に分割されるコンプレッサハウジング部材の合わせ面を形成して、この分割されたそれぞれのコンプレッサハウジング部材を組み合わせることで、再循環通路となる空間、入口スリット、および出口スリットを形成できるので、入口スリットおよび出口スリットを形成するための追加的な加工が不要であり、製造工数および製造コストの低減を達成できる。
さらに、入口スリット、出口スリット、および再循環通路がコンプレッサハウジング部材の合わせ面の周りに形成されるため、これら構造をコンパクトにまとめることができ、再循環通路付きのコンプレッサハウジングを小型軽量化できる。特に、樹脂材料を用いてコンプレッサハウジングを製造する場合には一層小型軽量化できる。
また、入口スリット、出口スリット、および再循環通路がコンプレッサハウジング部材の合わせ面の周りに形成されるので、コンプレッサ性能向上に適した入口スリット、出口スリット、再循環通路の構造や形状の調整を容易に行うことができる。
また、再循環通路がインペラーの空気入口側に開放しないため、騒音が上流に伝わりにくく、ノイズカバー無しでインペラーから発生する騒音を低減できる。
また、本発明において好ましくは、前記合わせ面は、一方のコンプレッサハウジング部材と他方のコンプレッサハウジング部材とにそれぞれ形成された櫛状の合わせ面を有し、櫛状の凹凸部を嵌合させて凹凸の先端部と底部との間に形成する空間を前記入口スリットおよび出口スリットとするとよい。
このように、櫛状の凹凸部を嵌合させて凹凸の先端部と底部との間に形成する空間を前記入口スリットおよび出口スリットとするため、合わせ面の組み付けと同時に入口スリットおよび出口スリットを簡単かつ確実に形成できる。
また、本発明において好ましくは、前記入口スリットを形成する前記櫛状の側壁が前記インペラーの回転方向と同じ方向に傾斜するとよい。
このように、入口スリットをインペラーの回転方向と同じ方向に傾斜ことで、インペラーの旋回流が再循環通路内に流入しやすくなり、再循環空気量を増やすことができ、インペラーへ流入する見かけの流量を増大して、サージングを効果的に抑制できる。
さらに、本発明において好ましくは、前記出口スリットを形成する前記櫛状の側壁がインペラーの回転方向と逆方向に吐出する向きに傾斜するとよい。
このように、出口スリットをインペラーの回転方向と逆方向に傾斜させることで、図６の模式的な流れ図に示すように、インペラーに対する流入空気が矢印Ｘより矢印Ｙ方向になり効率よくインペラーに当たる方向になって、再循環量を増やすことができインペラーへの見かけの流量を一層増大させることができ、サージングを効果的に抑制できる。
また、本発明において好ましくは、前記入口スリットを形成する前記櫛状の先端面および底面が前記空気通路内を流れる主流が流れ込みにくくかつ逆流が流れ込みやすいようにインペラーの回転軸心方向に対して傾斜しているとよい。
かかる構成によると、図７に示すように、空気通路内を流れる主流が流れ込みにくくかつ逆流が流れ込みやすいようにインペラーの回転軸心方向に対して傾斜して形成されるため、低負荷運転のような小流量作動時にインペラーの前縁側（入口側）では上流に向かう逆流が発生しやすく、また、正常流量作動時には逆流は生じにくいため、この逆流が発生する小流量作動時にのみ再循環しやすいようにして、正常流量作動時においては、再循環させないようにして性能低下を防止しつつ、小流量作動時には積極的に再循環させてサージングの発生を防止することができる。
また、本発明において好ましくは、前記櫛状の凹凸部の外周面外側にインペラーの回転軸心方向に沿って立設されて、前記再循環通路を周方向に分断する隔壁が設置され、該隔壁によって前記入口スリットと出口スリットを有する区画が形成されるとよい。
かかる構成によると、入口スリットから再循環通路に流入される流れはインペラーの旋回流方向の旋回速度を持っているが、隔壁によって形成された区間内でこの旋回速度が消されて出口スリットからの流出にはインペラーの回転方向の旋回速度成分がなくなり、この旋回速度成分が無くなった流れが、インペラーに流入することで、効率よくインペラーに当たり、インペラー前縁の負荷が増加し、インペラーの前縁の吸い込み口の圧力が上がることで再循環流量を増やすことができる。このインペラー回転速度成分がない方が再循環流量を増大せしめることは前記の図６を基に説明した通りである。
そして、隔壁内で旋回速度がなくなった流れは出口スリットの傾斜に沿った流れを生成しやすいため、インペラーの回転方向とは逆方向の流れを容易に生成できるようになりサージングを効果的に抑制可能となる。
また、本発明において好ましくは、組み合わされる一方のコンプレッサハウジング部材と他方のコンプレッサハウジング部材との間に、環状の中間コンプレッサハウジング部材を嵌着し、該中間コンプレッサハウジング部材の内周面側をインペラー外周部位の空気通路に臨み、外周面側に前記再循環通路を形成し、両端部に周方向に沿って前記入口スリットおよび出口スリットがそれぞれ形成されるとよい。
このように中間コンプレッサハウジング部材を嵌め込み、この中間コンプレッサハウジング部材の両端部に入口スリットと出口スリットとをそれぞれ形成するので、入口スリットと出口スリットの開口面積を、前記の櫛状に形成した合わせ面による開口面積よりも大きくかつ任意の大きさに設定でき、再循環流量を増加させてサージング抑制効果を大きくできる。
また、入口スリット、出口スリットの開口面積さらに開口方向の変更に対して、中間コンプレッサハウジング部材の形状や構造の変更が主体的であるため、この中間コンプレッサハウジングを変更することで容易に調整できる。
また、前記中間コンプレッサハウジング部材の外周面外側にインペラーの回転軸心方向に沿って立設されるとともに、前記再循環通路を周方向に分断する板部材が設置され、該板部材の両端が前記一方のコンプレッサハウジング部材と他方のコンプレッサハウジング部材との間に嵌合して固定されるように構成するとよい。
このように、再循環通路を周方向に分断する板部材が中間コンプレッサハウジング部材の外周面外側に設置されるので、板部材によって区画された区間内では、前記隔壁によって区画された区間内と同様に、該区間内においてインペラーによる旋回速度成分が消されて出口スリットから流出する流れがインペラーに効果的に当たり再循環流量を増大することができる。
さらに、板部材の両端が前記一方のコンプレッサハウジング部材と他方のコンプレッサハウジング部材との間に嵌合して固定されるので、板部材の固定を介して中間コンプレッサハウジング部材を一方のコンプレッサハウジング部材と他方のコンプレッサハウジング部材との間に確実に位置決めして固定できる。
本発明によれば、インペラーの入口部近傍におけるコンプレッサハウジングにインペラーの回転軸心方向に分割されるコンプレッサハウジング部材の合わせ面を形成して、この分割されたそれぞれのコンプレッサハウジング部材を組み合わせることで、再循環通路となる空間、入口スリット、および出口スリットが形成可能になるので、入口スリットおよび出口スリットを形成するための追加的な加工が不要であり、製造工数および製造コストの低減を達成できる。
また、入口スリット、出口スリット、および再循環通路がコンプレッサハウジング部材の合わせ面の周りに形成されるため、これら構造をコンパクトにまとめることができ、コンプレッサハウジングを小型軽量化できる。
また、入口スリット、出口スリット、および再循環通路がコンプレッサハウジング部材の合わせ面の周りに形成されるので、コンプレッサ性能向上に適した入口スリット、出口スリット、再循環通路の構造や形状の調整を容易に行うことができる。
また、再循環通路がインペラーの空気入口側に開放しないため、騒音が上流に伝わりにくく、ノイズカバー無しでインペラーから発生する騒音を低減できる。
本発明の第１実施形態に係る排気ターボ過給機のコンプレッサの回転軸心上半分を示す要部断面図である。 図１のＡ部の拡大斜視説明図である。 図１のＢ−Ｂ線要部断面図である。 図１のＡ部の櫛状凹凸部の嵌合状態を示す説明図である。 第２実施形態を示す説明図であり、（ａ）は図４対応図であり、（ｂ）は図１のＢ−Ｂ線要部断面図に対応する説明図であり、（ｃ）は図１のＣ−Ｃ線要部断面図に対応する説明図である。 第２実施形態の出口スリットからの流出方向の作用説明図である。 第３実施形態を示す説明図であり図１対応図である。 第４実施形態を示す説明図であり図２対応図である。 第４実施形態を示す説明図であり図３対応図である。 第５実施形態を示す説明図であり、（ａ）はインペラー外周部分のコンプレッサハウジング部材の分割状態を示す要部断面図であり、（ｂ）は第３コンプレッサハウジング部材の詳細を示す斜視図である。 第６実施形態を示し、図１０の（ｂ）に対応する説明図である。 ターボチャージャのコンプレッサの性能特性を示す説明図である。 従来技術を示す説明図である。 従来技術を示す説明図である。 従来技術を示す説明図である。
以下、本発明を図に示した実施形態を用いて詳細に説明する。但し、この実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは特に特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではない。
（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態に係る排気ターボ過給機におけるコンプレッサの回転軸心上半分の要部断面図であり、図１において、コンプレッサ１は、次のように構成されている。
ロータハブ３の一端側の外周面上にインペラー５が固定され、ロータハブ３の他端側には図示しないタービンが固定され、タービンによって、ロータハブ３およびインペラー５が回転軸心７を中心に回転されるようになっている。インペラー５はコンプレッサハウジング９内に収納され、インペラー５の空気入口側には空気入口通路１１が形成され、インペラー５の空気出口側には、翼付き又は翼なしのディフューザ１３、さらにその下流側に出口渦巻き部１５が形成されている。
前記インペラー５の入口部近傍におけるコンプレッサハウジング９には、インペラー５の回転軸心７方向に２分割されるコンプレッサハウジング部材の合わせ面１７が形成される。この合わせ面１７によって、基部側の第１コンプレッサハウジング部材９ａと、先端部側の第２コンプレッサハウジング部材９ｂが組み合わされて接続される構造になっている。また、合わせ面１７の外周側には、インロー部１９を有し、該インロー部１９によって第２コンプレッサハウジング部材９ｂと第１コンプレッサハウジング部材との組み合わせ時の位置決めがされ、さらに図示しないボルト、溶接、接着剤等の接合手段によって固定されるようになっている。
また、合わせ面１７のインペラー５側には、図２、図４に示すように、第２コンプレッサハウジング部材９ｂから第１コンプレッサハウジング部材９ａに向かって突起２１が周方向に並んで１０〜２０本設けられ、第１コンプレッサハウジング部材９ａから第２コンプレッサハウジング部材９ｂに向かって突起２３が周方向に並んで同様に１０〜２０本設けられている。そして、それぞれの櫛状の突起２１、２３が互いに凹凸状の凹部に嵌合うことによって接合される。それぞれ櫛状の凹凸形状は互いに気密状態で嵌り合うように形成されている。
そして、櫛状の突起２１、２３の先端が相手側の凹部の底に達する前に、前記インロー部１９によって第１コンプレッサハウジング部材９ａと第２コンプレッサハウジング部材９ｂとの嵌合が位置決めされるように、櫛状の突起２１、２３の長さ（凹部の深さ）が設定されている。その結果、各コンプレッサハウジング部材が嵌合した状態で、櫛状の突起２１、２３の先端部と相手側の凹部との間に空間が形成され、インペラー５の前縁（入口）より下流側に位置して形成される空間部分を入口スリット２５とし、上流側に位置して形成される空間部分を出口スリット２７として形成する。
さらに、櫛状の突起２１、２３の外周面と、インロー部１９の内周面と、第１コンプレッサハウジング部材９ａ側の合わせ面１７ａと、第２コンプレッサハウジング部材９ｂ側の合わせ面１７ｂとによって形成される環状の空間を、再循環通路２９としている。
このように、第１コンプレッサハウジング部材９ａと第２コンプレッサハウジング部材９ｂとの組み合わせと同時に、第１、第２コンプレッサハウジング部材９ａ、９ｂ間に、再循環通路２９となる空間、入口スリット２５、および出口スリット２７が形成されるようになっている。
かかる第１実施形態の構成において、図示しないタービンによって回転駆動されたロータハブ３を介してインペラー５が回転すると、該インペラー５は、空気入口通路１１を通って吸入した空気を加圧して、加圧空気はディフューザ１３および出口渦巻き部１５を通って、コンプレッサ１から図示しないエンジンへと送出するようになっている。
該インペラー５の回転により、インペラー５外周部位の空気の一部が再循環空気流となって、図３の矢印のように流れて、入口スリット２５から再循環通路２９に流入し、再循環通路２９内をインペラー５の回転方向に旋回するように流れ、出口スリット２７に至った再循環空気流は、該出口スリット２７から、図１、図３の点線矢印で示すようにインペラー５の前縁部分に流出する。
再循環空気流の循環によって、インペラー５の前縁部に流入する見かけの空気流量が増加して、図１２において再循環空気流の無い（ケーシングトリートメント無）Ｌ１線から再循環通路２９を設けた場合の（ケーシングトリートメント有）Ｌ２線のようにコンプレッサ１の作動線が拡大されて、エンジンの低負荷運転時のように、空気量の少ない運転域においても、サージングの発生の無い安定運転がなされる。
かかる第１実施形態によれば、インペラー５の入口部近傍におけるコンプレッサハウジングに第１コンプレッサハウジング部材９ａと第２コンプレッサハウジング部材９ｂとの合わせ面１７を形成し、第１コンプレッサハウジング部材９ａの合わせ面１７aに櫛状の突起２３を形成し、第２コンプレッサハウジング部材９ｂの合わせ面１７ｂに櫛状の突起２１を形成し、櫛状の突起２１、２３を互いに嵌合して、再循環通路２９となる空間、入口スリット２５、および出口スリット２７を同時に簡単かつ確実に形成できるので、入口スリット２５および出口スリット２７を形成するための追加的な加工が不要であり、製造工数および製造コストの低減を達成できる。
さらに、入口スリット２５、出口スリット２７、および再循環通路２９がコンプレッサハウジング部材の合わせ面１７の周りに形成されるため、これら構造をコンパクトにまとめることができ、再循環通路付きのコンプレッサハウジングを小型軽量化できる。特に、樹脂材料を用いてコンプレッサハウジングを製造する場合には一層小型軽量化が可能になる。
また、入口スリット２５、出口スリット２７、および再循環通路２９がコンプレッサハウジング部材の合わせ面１７の周りに形成されるので、コンプレッサ性能向上に適した最適仕様の入口スリット、出口スリット、再循環通路の構造や形状の調整を容易に行うことができる。
すなわち、櫛状の突起２１、２３の先端部と底部との間に形成される空間を入口スリット２５および出口スリット２７とするため、櫛状の突起２１、２３の長さや幅を調整することで、入口スリット２５および出口スリット２７の開口面積を簡単に変更でき、再循環量の最適化への調整が簡単にできる。
さらに、再循環通路２９がインペラー５の空気入口側に開放していないため、騒音が上流に伝わりにくく、ノイズカバー無しでインペラーから発生する騒音を低減でき、騒音低減のためのコストを低減できる。
（第２実施形態）
次に、図５、図６を参照して第２実施形態について説明する。なお、第１実施形態で説明した構成部材と同一のものには同一符号を付して説明を省略する。
第１実施形態では、入口スリット２５、出口スリット２７の開口方向は回転軸心７を中心に径方向に向いていたが、第２実施例では、入口スリット３３がインペラー５の回転方向と同じ向きに、出口スリット３５が逆方向に傾斜している。
第１コンプレッサハウジング部材３７ａに設けられる櫛状の突起３９の底面側に、入口スリット３３を構成する突起３９の側壁には傾斜部４１が形成されている。この傾斜部４１の傾斜方向は、図５（ｃ）に示すように、インペラー５の回転方向と同じ方向に傾斜している。傾斜角度θ1は法線方向に対して例えば２０°〜３０°傾斜している。
また、傾斜部４１の縦壁部４３は相手側の第２コンプレッサハウジング部材３７ｂに設けられた突起４５の先端部の当接位置として用い、第１コンプレッサハウジング部材３７ａと第２コンプレッサハウジング部材３７ｂとの組み合わせの位置決めとされている。
このように、入口スリット３３をインペラー５の回転方向と同じ方向に傾斜ことで、インペラー５の旋回流が再循環通路２９内に流入しやすくなり、再循環空気量を増やすことができ、インペラー５の前縁から入口スリット３３へ流入する見かけの流量を増大して、サージングを効果的に抑制できるようになる。
また、出口スリット３５に対しては、第２コンプレッサハウジング部材３７ｂに設けられる櫛状の突起４５の底面側に、出口スリット３５を構成する突起４５の側壁には傾斜部４７が形成されている。この傾斜部４７の傾斜方向は、図５（ｂ）に示すように、インペラー５の回転方向と逆方向に傾斜している。傾斜角度θ２は法線方向に対して例えば２０°〜３０°傾斜している。
また、傾斜部４７の縦壁部４９を相手側の突起３９の先端部の当接位置として用い、第１コンプレッサハウジング部材３７ａと第２コンプレッサハウジング部材３７ｂとの組み合わせの位置決めとされている。
このように、出口スリット３５をインペラー５の回転方向と逆方向に傾斜ことで、図６の模式的な流れ図に示すように、インペラー５に対する流入空気が矢印Ｘより矢印Ｙ方向になるため効率よくインペラー５に当たる方向になって、再循環量を増やすことができインペラー５への見かけの流量を一層増大させることができ、サージングを効果的に抑制できるようになる。
第２実施形態によれば、入口スリット３３ではインペラー５の旋回方向と同方向に、出口スリット３５では、その逆方向にスリットの開口方向を傾斜させることで、再循環通路２９を経てインペラー５の前縁に流出する再循環空気量を増やして、サージングを効果的に抑制できる。
しかも、この入口スリット３３ではインペラー５の旋回方向と同方向に、出口スリット３５では、その逆方向に傾斜させる構造を、第１、第２コンプレッサハウジング部材３７ａ、３７ｂに設けられた櫛状の突起３９、４５の側壁に傾斜部４１、４７を形成することで、簡単にかつ確実に形成できるとともに、該傾斜方向角度を変更することで最適な仕様に容易に調整できる。
（第３実施形態）
次に、図７を参照して第３実施形態について説明する。なお、他の実施形態で説明した構成部材と同一のものには同一符号を付して説明を省略する。
前記第２実施形態がインペラー５の回転方向に対して、入口スリット３３、出口スリット３５を傾斜させたのに対して、第３実施形態は、インペラー５の回転軸心７方向に対して傾斜させるものである。
入口スリット５０および出口スリット５２は、回転軸心７方向に対してそれぞれ、空気通路内を流れる主流が流れ込みにくくかつ逆流が流れ込みやすいように傾斜している。
入口スリット５０の傾斜は、第１コンプレッサハウジング部材５４ａに設けられる櫛状の突起の底面と、第２コンプレッサハウジング部材５４ｂに設けられる櫛状の突起の先端面との面を傾斜させることで形成し、同様に出口スリット５２の傾斜は、第２コンプレッサハウジング部材５４ｂに設けられる櫛状の突起の底面と、第１コンプレッサハウジング部材５４ａに設けられる櫛状の突起の先端面との面を傾斜させることで形成している。また、再循環通路５６も図７に示すように側壁面が入口スリット５０および出口スリット５２の傾斜に従って傾斜した側壁面によって形成される。
図７に示すように、空気通路内を流れる主流が流れ込みにくくかつ逆流が流れ込みやすいようにインペラー５の回転軸心７方向に対して傾斜して形成された入口スリット５０によって、低負荷運転のような小流量作動時にインペラーの前縁部分（入口部分）では上流に向かう逆流が発生しやすく、また、正常流量作動時には逆流は生じにくいため、この逆流が発生する小流量作動時にのみ再循環しやすいようにして、正常流量作動時においては、再循環させないようにして性能低下を防止しつつ、小流量作動時には積極的に再循環させてサージングの発生を防止することができる。
また、図７に示すように、出口スリット５２も、インペラーの前縁方向に傾斜しているため入口側に向かって再循環空気を流出せしめることで、効率的な再循環が得られる。
また、第３実施形態においても前記第２実施形態と同様に、櫛状の突起の先端面および底面の傾斜角度を変更することで最適な仕様のものに容易に調整できる。
（第４実施形態）
次に、図８、図９を参照して第４実施形態について説明する。なお、他の実施形態で説明した構成部材と同一のものには同一符号を付して説明を省略する。
第４実施形態は、再循環通路２９内に、周方向に一部のまたは全部を仕切る隔壁６０を設けるものである。
図８は、図２対応図で、図１のＡ部の拡大斜視図を示すものであり、図８に示すように、隔壁６０は、１つの入口スリット２５と１つの出口スリット２７とを一組として空間を区画するように、周方向を全部仕切ってもよく、また、複数の入口スリット２５と複数の出口スリット２７をまとめた空間として周方向を一部だけ仕切るようにしてもよい。
また、この仕切り用の隔壁６０は、図８に示すように櫛状の突起２１、２３の外周面外側にインペラー５の回転軸心７方向に沿って立設されて、再循環通路２９を周方向に分断するように設置されている。
第４実施形態によると、入口スリット２５から再循環通路２９に流入される流れはインペラー５の旋回流方向の旋回速度を持っているが、隔壁６０によって形成された区間６２内でこの旋回速度が消されて出口スリット２７からの流出にはインペラー５の回転方向の旋回速度成分がなくなり、この旋回速度成分が無くなった流れが、インペラー５の前縁から流入することで、効率よくインペラー５に当たり、インペラー前縁の負荷が増加し、インペラーの前縁の吸い込み口の圧力が上がることで再循環流量を増やすことができる。このインペラー回転速度成分がない方が再循環流量を増大せしめることは前記第２実施例の図６を基に説明した通りである。
そして、隔壁６０によって形成された区間６２内で旋回速度がなくなった流れは出口スリット２７の傾斜に沿った流れを生成しやすいため、インペラー５の回転方向とは逆方向の流れを容易に生成できるようになり、第２実施形態で説明したインペラー５の回転方向と逆方向に流出する出口スリット２７の作用を効果的に得ることができる。
なお、隔壁６０の立設角度は、回転軸心７を中心とする径方向に設けられてもよく、第２実施形態の入口スリット３３、出口スリット３５の傾斜方向と合わせた傾斜にしてもよい。第２実施形態の入口スリット３３、出口スリット３５の傾斜方向の合わせた傾斜とすることで、より再循環通路２９内への流入と、流出の効率が向上する。
（第５実施形態）
次に、図１０を参照して第５実施形態について説明する。なお、他の実施形態で説明した構成部材と同一のものには同一符号を付して説明を省略する。
第５実施形態、および次の第６実施形態は、第１コンプレッサハウジング部材７０ａと第２コンプレッサハウジング部材７０ｂとの間に、環状の第３コンプレッサハウジング部材（中間コンプレッサハウジング）７０ｃを嵌着し、該第３コンプレッサハウジング部材７０ｃの内周面側はインペラー外周部位の空気通路に臨ませ、外周面側に再循環通路７２を形成し、両端部には周方向に沿って入口スリット７４および出口スリット７６がそれぞれ形成される。
図１０（ｂ）に示すように、第３コンプレッサハウジング部材７０ｃは、円環状の本体部７８と該本体部７８の外周面に周方向に一定間隔で突設されて固定される板部材８０とからなっており、この板部材８０は、第１コンプレッサハウジング部材７０ａと第２コンプレッサハウジング部材７０ｂとの合わせ面８２に設けられたインロー部８４の内周面と、第１コンプレッサハウジング部材７０ａ側の合わせ面８２ａと、第２コンプレッサハウジング部材７０ｂ側の合わせ面８２ｂとによって形成される空間内に嵌合して固定されている。
そして、円環状の本体部７８外周面とインロー部８４の内周面とによって環状の再循環通路７２が形成され、板部材８０によって、再循環通路７２が周方向に分断する隔壁を形成している。
このように第３コンプレッサハウジング部材７０ｃをインロー部８４の内周面と、第１コンプレッサハウジング部材７０ａ側の合わせ面８２ａと、第２コンプレッサハウジング部材７０ｂ側の合わせ面８２ｂとによって形成される空間内に嵌め込み、この第３コンプレッサハウジング部材７０ｃを構成する本体部７８の両端部に入口スリット７４と出口スリット７６とをそれぞれ形成するので、入口スリット７４と出口スリット７６の開口面積を、第１実施形態のように櫛状に形成した突起の合わせ面による開口面積よりも大きくかつ任意の大きさに設定でき、再循環流量を増加させることができる。
また、入口スリット７４、出口スリット７６の開口面積、さらに開口方向の変更に対して、この第３コンプレッサハウジング部材７０ｃを構成する本体部７８の両端壁面の傾斜や、隔壁用の板部材８０の取付け角度を傾斜させることによって、コンプレッサ性能向上に適した最適仕様の入口スリット、出口スリット、再循環通路の構造や形状への調整を容易に行うことができる。
（第６実施形態）
次に、図１１を参照して第６実施形態について説明する。なお、他の実施形態で説明した構成部材と同一のものには同一符号を付して説明を省略する。
この第６実施形態は、第３コンプレッサハウジング部材７０ｃの変形例であり、単なる円環状の本体部９０だけで構成し、隔壁用の板部材がない構造である。
本体部９０の両端部分には周方向に、それぞれ入口スリット９２、出口スリット９４が形成されている。
このように構成することで、本体部９０の外周側に再循環通路を、本体部９０の両端部にそれぞれ入口スリット９２および出口スリット９４の開口を形成することができるため、入口スリット９２、出口スリット９４、および再循環通路をコンパクトにまとめることができ、再循環通路付きのコンプレッサハウジングを小型軽量化できる。
本発明は、入口スリット、出口スリット、および再循環通路を、分割タイプのコンプレッサハウジングの組み合わせ時に同時に形成して、組み立て工数および製造コスト低減を達成し、さらに、入口スリット、出口スリット、および再循環通路周りの構造のコンパクト化、およびコンプレッサ性能向上に適した構造への調整を容易に行うことができ、かつノイズカバー無しでインペラーから発生する騒音を低減できるので、排気ターボ過給機のコンプレッサに用いることに適している。
１ コンプレッサ
５ インペラー
９ コンプレッサハウジング
９ａ、３７ａ、５４ａ、７０ａ 第１コンプレッサハウジング
９ｂ、３７ｂ、５４ｂ、７０ｂ 第２コンプレッサハウジング
７０ｃ 第３（中間）コンプレッサハウジング
１７、８４ 合わせ面
２１、３９ 第１コンプレッサハウジングの突起
２３、４５ 第２コンプレッサハウジングの突起
２５、３３、５０、７４、９２ 入口スリット
２７、３５、５２、７６、９４ 出口スリット
２９、５６、７２ 再循環通路
４１、４７ 傾斜部
４３、４９ 縦壁部
６０ 隔壁

Claims (5)

  1. インペラー外周部位の空気通路に開口する入口スリットとコンプレッサハウジング内に形成されたコンプレッサ入口空気通路に開口する出口スリットとを接続する再循環通路をそなえ、前記入口スリットからインペラーを流れる空気の一部を取り入れて前記再循環通路を通して前記出口スリットからコンプレッサ入口空気通路に流出するように構成された排気ターボ過給機のコンプレッサにおいて、
    前記インペラーの入口部近傍における前記コンプレッサハウジングにインペラーの回転軸心方向に分割されるコンプレッサハウジング部材の合わせ面を形成し、組み合わされるコンプレッサハウジング部材間に、前記再循環通路となる空間、前記入口スリット、および前記出口スリットを形成し、
    前記合わせ面は、一方のコンプレッサハウジング部材と他方のコンプレッサハウジング部材とにそれぞれ形成された櫛状の合わせ面を有し、櫛状の凹凸部を嵌合させて凹凸の先端部と底部との間に形成する空間を前記入口スリットおよび出口スリットとすることを特徴とする排気ターボ過給機のコンプレッサ。
  2. 前記入口スリットを形成する前記櫛状の側壁が前記インペラーの回転方向と同じ方向に傾斜していることを特徴とする請求項１記載の排気ターボ過給機のコンプレッサ。
  3. 前記出口スリットを形成する前記櫛状の側壁がインペラーの回転方向と逆方向に吐出する向きに傾斜していることを特徴とする請求項１記載の排気ターボ過給機のコンプレッサ。
  4. 前記入口スリットを形成する前記櫛状の先端面および底面が前記空気通路内を流れる主流が流れ込みにくくかつ逆流が流れ込みやすいようにインペラーの回転軸心方向に対して傾斜していることを特徴とする請求項１記載の排気ターボ過給機のコンプレッサ。
  5. 前記櫛状の凹凸部の外周面外側にインペラーの回転軸心方向に沿って立設されて、前記再循環通路を周方向に分断する隔壁が設置され、該隔壁によって前記入口スリットと出口スリットを有する区画が形成されることを特徴とする請求項１記載の排気ターボ過給機のコンプレッサ。
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