(57)【要約】      （修正有）【課題】吸気通路構成部材、特にディフューザ部分のディフューザ壁面に堆積するデポジットの量を低減することが可能な内燃機関の過給機を提供する。【解決手段】インペラ翼６５の径方向外方の外形形状に沿ったシュラウド壁面６３ｂを備えたシュラウド部分ＳＤと、ディフューザ通路を画成するディフューザ壁面６３ｃを備えたディフューザ部分ＤＦと、を有するコンプレッサ６１を具備し、コンプレッサ６１がシュラウド壁面６３ｂとディフューザ壁面６３ｃとの間の境界領域近傍のシュラウド壁面６３ｂまたはディフューザ壁面６３ｃからインペラ翼６５の回転軸線Ｃに沿って延びるスリットＳＬを有するように構成されている。この結果、シュラウド壁面６３ｂが効率よく冷却されるようになり、デポジットのディフューザ部６３ｃへの付着・堆積を低減できる。【選択図】図２
2014159751.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
インペラ翼と、該インペラ翼の径方向外側において該インペラ翼を包囲するように該インペラ翼に近接して位置するシュラウド部分であって前記インペラ翼の径方向外方の外形形状に沿ったシュラウド壁面を備えたシュラウド部分と、該シュラウド部分に隣接して位置するディフューザ部分であってディフューザ通路を画成するディフューザ壁面を備えたディフューザ部分と、を有するコンプレッサを具備する内燃機関の過給機において、
前記コンプレッサが前記シュラウド壁面と前記ディフューザ壁面との間の境界領域近傍の前記シュラウド壁面または前記ディフューザ壁面から前記インペラ翼の回転軸線に沿って延びるスリットを有する内燃機関の過給機。
【請求項２】
請求項１に記載の過給機であって、
前記コンプレッサが前記コンプレッサの吸気上流側の前記スリットの端部近傍の領域から前記シュラウド壁面近傍のシュラウド部分の領域までの間の領域に放熱部を有する過給機。
【請求項３】
請求項２に記載の過給機において、
前記放熱部が溝から構成されており、前記コンプレッサの吸気上流側の該溝の端部が前記コンプレッサの吸気上流側の吸気通路に開口している過給機。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３の何れか一項に記載の過給機において、
前記スリットが前記インペラ翼の回転軸線に対して垂直な平面であって前記インペラ翼の吸気上流側端部を通る平面近傍まで延在している過給機。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４の何れか一項に記載の過給機において、
前記スリットが延びる方向は前記インペラ翼の回転軸線に対して平行または略平行である過給機。
【請求項６】
請求項１乃至請求項５の何れか一項に記載の過給機であって、
前記コンプレッサが前記コンプレッサの吸気上流側の前記スリットの端部近傍の領域から前記シュラウド壁面近傍の前記シュラウド部分の領域までの間の領域に断熱部を有する過給機。
【請求項７】
請求項１乃至請求項６の何れか一項に記載の過給機であって、
前記シュラウド部分と前記ディフューザ部分とがそれぞれ別個の部材から構成されており、前記スリットがこれらシュラウド部分とディフューザ部分との間の境界領域に形成されている過給機。
【請求項８】
請求項７に記載の過給機において、
前記シュラウド部分の熱伝導率が前記ディフューザ部分の熱伝導率よりも低い過給機。
【請求項９】
請求項１乃至請求項８の何れか一項に記載の過給機であって、
クランクケース内のブローバイガスを吸気通路に還流させるブローバイガス通路部を備える内燃機関に適用され、
前記コンプレッサが前記吸気通路であって前記ブローバイガス通路と前記吸気通路との接続部よりも下流側に配設されている過給機。
【請求項１０】
請求項１乃至請求項９の何れか一項に記載の過給機において、
前記スリットが前記シュラウド部分を全周にわたり包囲するように設けられている過給機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関に好適に用いられ得る過給機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、内燃機関（以下、単に「機関」とも称呼する。）の燃焼室からクランクケース内に漏出したブローバイガスを吸気通路に還流させることにより、クランクケース内の換気を行うシステムが知られている。係るシステムは、「ブローバイガス還流装置」又は「ＰＣＶ（ポジティブ・クランクケース・ベンチレーション）」とも称呼される。
【０００３】
ところで、クランクケース内ではクランクシャフトが高速で回転するためにオイルパンに貯留されているオイルが飛散する。その結果、クランクケース内にオイルミスト（潤滑油の液体状微粒子）が形成される。このオイルミストがブローバイガス通路によりブローバイガスとともに吸気通路に還流されると、吸気通路を構成している部材（以下、「吸気通路構成部材」とも称呼する。）に付着する。そして、付着したオイルが、時間の経過とともに部分的な蒸発や重合を起こし、オイルの粘性が高くなり、壁面との結合力が増加することで壁面にデポジットが堆積する。
【０００４】
このデポジットは機関の特性上好ましくない。特に、吸気通路に過給機のコンプレッサが設けられている場合、コンプレッサ内のディフューザ通路では、空気が圧縮され温度が上昇するため、煤を含んだオイルミスト（以下、「オイルミスト粒子」と称呼する。）の油分が蒸発し粘着性の高いオイルミスト粒子に変化し易くなる。従って、ディフューザ通路にデポジットが堆積し易くなり、その結果、過給機の効率が低下する虞がある。
【０００５】
そのため、従来装置の一つは、気液分離室を有するブローバイガス還流装置を内燃機関に設ける。気液分離室内の構造に特徴を持たせることにより、効率的にブローバイガス中のオイル成分を分離できるようにし、オイル成分の吸気系への持ち去りを低減することができる。従って、この気液分離室は、ブローバイガスに含まれるオイルミスト粒子が過給機のコンプレッサ内のディフューザ壁面にデポジットとして堆積する量を低減することができる（例えば、特許文献１を参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−１８７０３３号公報
【発明の概要】
【０００７】
しかしながら、上記の従来構造においては、課題解決のために気液分離室を追加で設けることが内燃機関のコストアップ要因となっている。又、小さい粒径のオイルミスト粒子を分離するためには、電気や遠心力などの力を利用する必要があり、分離装置の複雑化、大型化が問題となる。
【０００８】
そこで発明者は、ブローバイガスの還流により過給機のコンプレッサ内のディフューザ通路にデポジットが堆積する現象につき検討したところ、気液分離室のような装置を用いることなく、過給機自身の構造によりデポジットの堆積低減を実現可能な方法を見出した。その検討結果は次の通りである。
【０００９】
先ず、オイルミスト粒子を含む空気が過給機のコンプレッサ内のインペラ翼を通過してディフューザ通路に流入して来る時点において、前記空気は圧縮され高温になっている。そのため、すでに高温の空気中ではオイルミスト粒子の油分が蒸発をしている。即ち、オイルミスト粒子は空気とともにディフューザ通路に流入して来る時点において、すでに粘着性の高いオイルミスト粒子へと変化を始めており、ディフューザ壁面に付着・堆積しやすい状態になっていることがわかった。
【００１０】
そこで、発明者は、過給機のコンプレッサ内の「ディフューザ通路におけるデポジットの堆積量を低減するためには、オイルへの加熱が始まるディフューザ通路よりも上流に位置し空気が流入する部分（シュラウド部分の壁面）を冷却することが重要且つ効果的である。」との知見を得た。
【００１１】
従って、本発明の目的の一つは、オイルミスト粒子を含む空気がディフューザ通路に流入する前の段階（即ち、シュラウド壁面）における空気の温度上昇を抑えることによって、吸気通路構成部材、特にディフューザ部分のディフューザ壁面に堆積するデポジットの量を低減することが可能な内燃機関の過給機を提供することにある。
【００１２】
本発明による内燃機関の過給機は、インペラ翼と、該インペラ翼の径方向外側において該インペラ翼を包囲するように該インペラ翼に近接して位置するシュラウド部分であって前記インペラ翼の径方向外方の外形形状に沿ったシュラウド壁面を備えたシュラウド部分と、該シュラウド部分に隣接して位置するディフューザ部分であってディフューザ通路を画成するディフューザ壁面を備えたディフューザ部分と、を有するコンプレッサを具備する。
【００１３】
更に、本発明による内燃機関の過給機は、前記コンプレッサが前記シュラウド壁面と前記ディフューザ壁面との間の境界領域近傍の前記シュラウド壁面または前記ディフューザ壁面から前記インペラ翼の回転軸線に沿って延びるスリットを有する。
【００１４】
これによれば、この過給機は、前記スリットにより、ディフューザ壁面が圧縮空気から受けた熱をシュラウド部分に伝わり難くし、シュラウド部分の温度上昇を抑えることができる。従って、この過給機は、この過給機に入ってくる吸気がシュラウド部分で熱せられる量を低減することができる。
【００１５】
更に、上述した過給機は、前記コンプレッサがコンプレッサの吸気上流側のスリットの端部近傍の領域からシュラウド壁面近傍のシュラウド部分の領域までの間の領域に放熱部を有していることが好適である。
【００１６】
これによれば、この過給機は、ディフューザ壁面からコンプレッサの吸気上流側のスリットの端部近傍を経由して、シュラウド壁面へと伝わる熱の伝達経路の途中に放熱部を有するので、ディフューザ壁面からシュラウド壁面に到達する熱量を更に低減できる。よって、この過給機は、シュラウド壁面の温度上昇を更に抑えることができる。
【００１７】
更に、上述した過給機の前記放熱部は溝から構成されており、前記コンプレッサの吸気上流側の該溝の端部が前記コンプレッサの吸気上流側の吸気通路に開口していることが好適である。
【００１８】
これによれば、前記放熱部は、コンプレッサの吸気上流側の吸気通路に開口しているので、放熱部は流入する吸気により冷却され得る。よって、この過給機は、ディフューザ壁面からシュラウド壁面に到達する熱量を更に低減でき、シュラウド壁面の温度上昇を更に抑えることができる。
【００１９】
更に、上述した過給機の前記スリットは、前記インペラ翼の回転軸線に対して垂直な平面であって前記インペラ翼の吸気上流側端部を通る平面近傍まで延在していることが好適である。
【００２０】
これによれば、前記スリットは、インペラ翼の回転軸線に沿ってインペラ翼の吸気上流側端部近傍まで延在しているので、インペラ翼の吸気上流側端部まで延在しているシュラウド壁面に対するディフューザ壁面からの熱の影響が小さい。よって、この過給機は、ディフューザ壁面からシュラウド壁面に到達する熱量を更に低減でき、シュラウド壁面の温度上昇を更に抑えることができる。
【００２１】
更に、前記過給機において、前記スリットが延びる方向は前記インペラ翼の回転軸線に対して平行または略平行であることが好適である。
【００２２】
これによれば、インペラ翼の回転軸線方向に長さの長いスリットを形成しやすい。
【００２３】
更に、上述した過給機は、前記コンプレッサが前記コンプレッサの吸気上流側の前記スリットの端部近傍の領域から前記シュラウド壁面近傍の前記シュラウド部分の領域までの間の領域に断熱部を有することが好適である。
【００２４】
これによれば、この過給機は、前記コンプレッサの吸気上流側のスリットの端部近傍から、シュラウド壁面への熱伝達経路中に断熱部を有するので、シュラウド壁面に熱を伝わり難くしている。従って、シュラウド壁面の温度上昇を更に抑えることができる。
【００２５】
更に、上述した過給機の前記シュラウド部分と前記ディフューザ部分とがそれぞれ別個の部材から構成されており、前記スリットがこれらシュラウド部分とディフューザ部分との間の境界領域に形成されていてもよい。
【００２６】
これによれば、前記コンプレッサのシュラウド部分とディフューザ部分とを含む１つの部材に前記スリットを直接形成するのではなく、シュラウド部材（シュラウド部分を構成する部材）に接続されるディフューザ部材（ディフューザ部分を構成する部材）の壁面に前記スリットの形状に対応する形状の溝を形成し、あるいは、その逆に、ディフューザ部材に接続されるシュラウド部材の壁面に前記スリットの形状に対応する形状の溝を形成し、あるいは、これらディフューザ部材とシュラウド部材とが接続されたときに前記スリットが形成されるようにこれらディフューザ部材の壁面とシュラウド部材の壁面とに溝を形成し、これらディフューザ部材とシュラウド部材とを接続することによって前記スリットを形成することができる。従って、スリットを容易に形成することができる。
【００２７】
更に、上述した過給機の前記シュラウド部分の熱伝導率が、前記ディフューザ部分の熱伝導率よりも低くなっていることが好適である。
【００２８】
これによれば、この過給機は、ディフューザ壁面からコンプレッサの吸気上流側のスリットの端部近傍を経由して、シュラウド壁面へ伝わる熱を更に低減でき、シュラウド壁面の温度上昇を更に抑えることができる。
【００２９】
更に、上述した過給機は、クランクケース内のブローバイガスを吸気通路に還流させるブローバイガス通路を備える内燃機関に適用され、コンプレッサが前記吸気通路であって前記ブローバイガス通路と前記吸気通路との接続部よりも下流側に配設されていることが好適である。
【００３０】
これによれば、過給機は、上述のようにシュラウド壁面の温度上昇を抑えることができるので、ブローバイガス通路を通って入ってくるオイルミスト粒子は、シュラウド壁面に触れたり近傍を通過したりしても加熱され難く、比較的低温を保つことができる。従って、この過給機は、オイルミスト粒子の油分を蒸発し難くすることができ、オイルミスト粒子が粘着性の高い粒子へと変化する割合を低下させることができる。よって、この過給機は、ディフューザ壁面へのデポジット堆積量を低減することができる。
【００３１】
更に、上述した過給機は、前記スリットが前記シュラウド部分を全周にわたり包囲するように設けられていることが好適である。
【００３２】
これによれば、この過給機は、遠心式コンプレッサに好適に用いられることができ、また、前記スリットを容易に形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】図１は、本発明の第１実施形態に係る過給機及びその過給機が適用される内燃機関の概略図である。
【図２】図２は、図１に示した過給機のコンプレッサの断面図である。
【図３】図３は、コンプレッサの内部でオイルミスト粒子がデポジットとして堆積する原理を示した図である。
【図４】図４は、図２に示した過給機のコンプレッサの断面図であり、熱の伝達経路を模式的に示した図である。
【図５】図５は、本発明の第２実施形態に係る過給機のコンプレッサの断面図である。
【図６】図６は、本発明の第３実施形態に係る過給機のコンプレッサの断面図である。
【図７】図７は、本発明の第４実施形態に係る過給機のコンプレッサの断面図である。
【図８】図８は、本発明の第５実施形態に係る過給機のコンプレッサの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
以下、本発明の各実施形態に係る過給機（ターボチャージャ）について図面を参照しながら説明する。本発明の過給機が適用される内燃機関は、ピストン往復動型・直列・多気筒（４気筒）・ディーゼル機関である。但し、本発明は他の形式の機関にも適用することができる。
【００３５】
＜第１実施形態＞
（構成）
図１に示したように、本発明の第１実施形態に係る過給機（ターボチャージャ；以下、「第１過給機」とも称呼する。）６０は内燃機関（機関）１０に適用される。機関１０は、機関本体部２０、吸気通路部３０及び排気通路部４０を備えている。
【００３６】
機関本体部２０は、クランクケース２１、オイルパン２２、シリンダブロック２３及びシリンダヘッド部２４を含んでいる。
【００３７】
クランクケース２１は、クランクシャフト２１ａを回転可能に支持している。
オイルパン２２は、クランクケース２１の下方においてクランクケース２１に固定されている。オイルパン２２は、クランクケース２１とともに、クランクシャフト２１ａ及び潤滑油（オイル）ＯＬを収容する空間（以下、「クランクケース室」とも称呼する。）を形成している。
【００３８】
シリンダブロック２３は、クランクケース２１の上方においてクランクケース２１に固定されている。シリンダブロック２３は、アルミニウム製であって、中空円筒状のシリンダ（シリンダボア）２３ａを複数個（４気筒分）備えている。シリンダ２３ａの内周には鋳鉄製のシリンダライナ２３ｂが嵌入されている。
【００３９】
シリンダ２３ａにはピストン２３ｃが収容されている。
ピストン２３ｃは略円筒形であり、側面に複数のピストンリングを備えている。複数のピストンリングのうちの最も下方（クランクケース２１側）のリングは、所謂「オイルリングＯＲ」である。オイルリングＯＲは、シリンダ２３ａの内壁（即ち、シリンダライナ２３ｂの内壁）を摺動しながら同内壁の潤滑油（油膜）をクランクケース２１側に掻き落とすようになっている。ピストン２３ｃは、コネクティングロッド２３ｄによってクランクシャフト２１ａに連結されている。ピストン２３ｃの上面（頂面）はシリンダライナ２３ｂの内壁面及びシリンダヘッド部２４の下面と共に燃焼室ＣＣを形成している。
【００４０】
シリンダヘッド部２４は、シリンダブロック２３の上方においてシリンダブロック２３に固定されている。シリンダヘッド部２４には、燃焼室ＣＣに連通する吸気ポート、及び、燃焼室ＣＣに連通する排気ポートが形成されている。吸気ポートは吸気弁により開閉される。吸気弁は、シリンダヘッド部２４に収容された「図示しないインテークカムシャフトのカム」により駆動される。排気ポートは排気弁により開閉される。排気弁は、シリンダヘッド部２４に収容された「図示しないエグゾーストカムシャフトのカム」により駆動される。シリンダヘッド部２４は、シリンダヘッドカバー２４ａにより覆われている。更に、シリンダヘッド部２４内には図示しない燃料噴射弁が備えられている。
【００４１】
吸気通路部３０は、吸気管３１、インタークーラ３２及びターボチャージャ６０のコンプレッサ６１を含んでいる。吸気管３１は吸気ポートと接続されている。従って、吸気管３１及び吸気ポートは吸気通路を構成している。
【００４２】
コンプレッサ６１は吸気管３１に介装されていて、吸入空気を圧縮するようになっている。インタークーラ３２は、コンプレッサ６１よりも下流の位置に介装されていて、吸入空気を冷却するようになっている。なお、コンプレッサ６１については後に詳述する。
【００４３】
排気通路部４０は、排気管４１及びターボチャージャ６０のタービン６２を含んでいる。排気管４１は排気ポートと接続されている。従って、排気管４１及び排気ポートは排気通路を構成している。
【００４４】
タービン６２は排気管４１に介装されていて、排ガスによりタービン６２のタービン翼が回転されるようになっている。この結果、タービン６２のタービン翼に連結されたコンプレッサ６１のコンプレッサインペラ翼が回転し、それによりターボチャージャ６０は過給を行うようになっている。
【００４５】
ブローバイガス還流装置５０は、第１ガス通路部５１と、第２ガス通路部５２と、第３ガス通路部５３と、を含む。
【００４６】
第１ガス通路部５１はシリンダブロック２３内に形成されている。第１ガス通路部５１はクランクケース室をシリンダヘッド部２４内の第２ガス通路部５２に接続するようになっている。第２ガス通路部５２は、シリンダヘッド部２４内の所定の経路を通り、第３ガス通路部５３の一端に接続されている。第３ガス通路部５３は機関１０本体の外部に設けられたガス管５３ａにより構成されている。第３ガス通路部５３の他端は吸気管３１であってコンプレッサ６１よりも上流位置に接続されている。
【００４７】
以上の構成により、燃焼室ＣＣからクランクケース室に漏出したブローバイガスは、第１ガス通路部５１、第２ガス通路部５２及び第３ガス通路部５３を通って吸気通路部３０へと還流（流入）させられる。なお、第３ガス通路部５３には図示しない周知のＰＣＶバルブが備えられてもよい。
【００４８】
クランクシャフト２１ａは、実際には、クランクケースに回転可能に支持されたクランクジャーナルと、クランクピン、クランクアーム及びバランスウエイトと、を含んでいる。クランクピン、クランクアーム及びバランスウエイトは機関１０が運転されているとき、高速で回転・運動する。更に、コネクティングロッド２３ｄも機関１０が運転されているとき、高速で運動する。従って、オイルリングＯＲによりクランクケース室へと掻き落とされる潤滑油は、高速で回転・運動している部材（クランクピン、クランクアーム、バランスウエイト及びコネクティングロッド２３ｄ等）に落下しながら衝突して飛散する。加えて、ピストンリングとシリンダライナ２３ｂの内壁面との間から燃焼室ＣＣ内のガスが噴出することによっても潤滑油が飛散する。よって、クランクケース室内に多量のオイルミスト（潤滑油の飛沫）が発生する。
【００４９】
一方、ブローバイガスには煤（ｓｏｏｔ）等の微粒子（パティキュレートマター、ＰＭ）が含まれている。パティキュレートマターの径は例えば０．１μｍ程度未満である。これに対し、クランクケース内において発生しているオイルミストの粒径の平均は１μｍ〜５μｍ程度である。従って、複数のパティキュレートマターＰＭがオイルミスト内に取り込まれ、オイルミスト粒子となる。このオイルミスト粒子は第１〜第３ガス通路部５１〜５３を通してターボチャージャ６０のコンプレッサ６１に流入する。
【００５０】
次に、過給機６０のコンプレッサ（以下、「第１コンプレッサ」とも称呼する。）６１について、図２を参照しながら説明する。図２は、第１コンプレッサ６１のコンプレッサインペラ翼６５の回転軸線Ｃを通る片側断面図である。第１コンプレッサ６１は、コンプレッサハウジング６３と、図示しないベアリングハウジングの端部に設けられたシールプレート６４と、コンプレッサハウジング６３内に収容されるコンプレッサインペラ翼（以下、「インペラ翼」とも称呼する。）６５と、を備える。
【００５１】
コンプレッサハウジング６３は、後述する少なくとも２つの部分（シュラウド部分ＳＤ及びディフューザ部分ＤＦ）を構成する部材である。以下の説明において、コンプレッサ６１に空気が導入される側（図２の左側）を「吸気上流側」と称呼し、吸気上流側と反対側（図２の右側）を「吸気下流側」と称呼する。コンプレッサハウジング６３は、その吸気下流側端面６３ｉがシールプレート６４の吸気上流側端面の一部と当接するようになっている。なお、係る部分は、従来の及び本発明の他の実施形態に係るコンプレッサが共通して有する部分である。
【００５２】
ディフューザ通路ＤＣは、インペラ翼６５とコンプレッサハウジング６３とに挟まれた空間で圧縮された空気が流入するように、同空間と連通するとともに、インペラ翼６５の軸線（回転軸線Ｃ）の周りに環状（薄いリング状）に形成された空間である。ディフューザ通路ＤＣは、シールプレート６４の吸気上流側の壁面６４ａと、その壁面６４ａと対向するように形成されたディフューザ壁面６３ｃと、により挟まれた空間である。このディフューザ通路ＤＣにおいて空気が更に圧縮される。
【００５３】
スクロール部ＳＲは、ディフューザ通路ＤＣの外周部と連通するとともにインペラ翼６５の軸線（回転軸線Ｃ）の周りに環状（ドーナツ状）に形成された空間である。スクロール部ＳＲは、シールプレート６４の吸気上流側の壁面６４ａと、コンプレッサハウジング６３の「内周側内壁面６３ｆ、シールプレート６４の吸気上流側の壁面６４ａと対向する吸気上流側内壁面６３ｇ及び外周側内壁面６３ｈ」とにより確定される。スクロール部ＳＲは、ディフューザ通路ＤＣから送出される空気を損失を小さくしながらインタークーラ３２に接続された吸気管３１へ導く機能を有する。
【００５４】
次に、コンプレッサハウジング６３を構成するシュラウド部分ＳＤ、ディフューザ部分ＤＦ及びスリットＳＬについて説明する。
【００５５】
以下の説明において、インペラ翼６５の径方向外側においてインペラ翼６５を包囲するようにインペラ翼６５に近接するコンプレッサハウジング６３の壁面を、「シュラウド壁面６３ｂ」と称呼する。また、第１実施形態において、シュラウド部分ＳＤは、インペラ翼６５の最外周部６５ａ近傍を通って回転軸線Ｃ方向に延びるラインと、最も径方向内方のシュラウド壁面６３ｂの部分を通って回転軸線Ｃ方向に延びるラインと、インペラ翼６５の吸気上流側端部６５ｂ近傍を通って径方向に延びるラインと、ディフューザ壁面６３ｃを通って径方向に延びるラインと、シュラウド壁面６３ｂに沿ったラインとによって囲まれた部分である。
【００５６】
ディフューザ部分ＤＦは、径方向においては、後述するスリットＳＬを挟んで、シュラウド部分ＳＤの径外周側に位置する。ディフューザ部分ＤＦは、スクロール部内周側壁面６３ｆに沿って回転軸線Ｃ方向に延びるラインと、スリットＳＬの外周側壁面６３ｅに沿って回転軸線Ｃ方向に延びるラインと、インペラ翼６５の吸気上流側端部６５ｂ近傍を通って径方向に延びるラインと、ディフューザ壁面６３ｃを通って径方向に延びるラインとによって囲まれた部分である。したがって、ディフューザ部ＤＦの吸気下流側壁面はディフューザ壁面６３ｃである。
【００５７】
スリットＳＬは、前記シュラウド部分ＳＤのシュラウド壁面６３ｂと前記ディフューザ部分ＤＦのディフューザ壁面６３ｃとの境界を始点として、第１コンプレッサ６１の吸気上流側方向に延在する。図２に示すように、スリットＳＬの延在する方向は、回転軸線Ｃに対して平行である。スリットＳＬの長さは、インペラ翼６５の吸気上流側端部６５ｂ近傍まで延在している。更に、スリットＳＬは、ディフューザ通路の入口（即ち、シュラウド壁面とディフューザ壁面との境界）全周にわたって設けられている。スリットＳＬの吸気上流側端面はスリット端面６３ｓ、スリットの吸気上流側端部近傍はスリット端近傍ＳＥと称呼される。更に、スリットＳＬの径方向内周側の壁面は「スリット内周側壁面６３ｄ」と、スリットＳＬの径方向外周側の壁面は「スリット外周側壁面６３ｅ」と称呼される。
【００５８】
シュラウド部分ＳＤの最外周部は、スリット内周側壁面６３ｄである。ディフューザ部分ＤＦの最内周部は、スリット外周側壁面６３ｅである。
【００５９】
（作用）
次に、上述したように構成された過給機（ターボチャージャ）６０の作用について説明する。先ず、従来のターボチャージャにおいてデポジットが堆積する際のメカニズムについて、図３を参照しながら説明する。
【００６０】
第１〜第３ブローバイガス通路５１〜５３を通ったオイルミスト粒子ＯＭを含むブローバイガスは、コンプレッサ６１の上流にて、吸気通路部３０の吸気管３１を通る空気と合流し、コンプレッサ６１に流入する（図３の（Ａ）を参照。）。流入した空気は、吸気導入壁面６３ａ上を通過し、インペラ翼６５とシュラウド壁面６３ｂに挟まれた空間で、インペラ翼６５の回転力により圧縮されるので、温度が上昇する。このとき、オイルミスト粒子ＯＭ中の油分の一部が周囲の熱で蒸発する。その結果、オイルミスト粒子ＯＭが高粘度化する（図３の（Ｂ）を参照。）。高粘度化したオイルミスト粒子ＯＭは壁面に付着し易い状態となる。ディフューザ壁面６３ｃでは、高粘度化したオイルミスト粒子ＯＭの一部がその壁面に付着し、残りは付着せずに下流へ流れる。ディフューザ壁面６３ｃの温度はシュラウド壁面６３ｂよりも更に高くなるため、ディフューザ壁面６３ｃに付着したオイルミスト粒子ＯＭの油分は更に蒸発する（図３の（Ｃ）を参照。）。従って、図３の（Ｃ）〜（Ｄ）にかけて、ディフューザ壁面６３ｃに付着したオイルミスト粒子ＯＭは、その油分が蒸発してディフューザ壁面６３ｃに固着・堆積する。この状態を「デポジットが堆積する」と言う。
【００６１】
以上から明らかなように、ディフューザ壁面６３ｃを冷却したとしても、ディフューザ壁面６３ｃとシールプレート壁面６４ａとによって画成されるディフューザ通路ＤＣにオイルミスト粒子ＯＭが流入する時点において、オイルミスト粒子ＯＭは既に高い粘着性を有している。よって、ディフューザ壁面６３ｃに付着するデポジットの堆積量は十分に低減されない。むしろ、このデポジットの堆積量を低減するためには、シュラウド壁面６３ｂ（特に、インペラ翼６５近傍の壁面）を十分に冷却する必要がある。
【００６２】
係る知見に基づき、過給機（ターボチャージャ）６０のコンプレッサ６１は、上述したようにコンプレッサハウジング６３のシュラウド部分ＳＤとディフューザ部分ＤＦとの間にスリットＳＬを備える。スリットＳＬが、ディフューザ壁面６３ｃが受けた熱をシュラウド壁面６３ｂに直接伝達するのを妨げるようになっている。即ち、圧縮空気によって高温になっているディフューザ壁面６３ｃの熱は、シュラウド壁面６３ｂに伝わり難くなっている。以下、ターボチャージャ６０の作用について図４を参照しながら説明する。
【００６３】
インペラ翼６５とシュラウド壁面６３ｂとの間で吸気が圧縮され熱が発生する。インペラ翼６５周囲で発生した熱は、図４の矢印Ｈ１に示したように、シュラウド壁面６３ｂを介してシュラウド部分ＳＤへと伝達される。
【００６４】
矢印Ｈ２は、ディフューザ部分ＤＦがディフューザ壁面６３ｃを介してディフューザ通路ＤＣから受ける熱を表す。同様に、矢印Ｈ３は、コンプレッサハウジング６３が、スクロール内周側壁面６３ｆを介してスクロール部ＳＲから受ける熱を表す。
【００６５】
矢印Ｈ４及びＨ５は、コンプレッサハウジング６３が受けた熱が、大気および吸気中に放射する経路を模式的に表したものである。矢印Ｈ６は、ディフューザ部分ＤＦがディフューザ通路ＤＣ及びスクロール部ＳＲとから受けた熱が、ディフューザ部分ＤＦからスリットＳＬを経由してシュラウド部分ＳＤに伝達される経路を模式的に表したものである。
【００６６】
図示したように矢印Ｈ６の経路は長いので、ディフューザ壁面６３ｃの熱がディフューザ通路６３ｃからスリットＳＬを経由して、シュラウド壁面６３ｂに到達する過程において、その熱の一部は、コンプレッサハウジング６３の部材内で拡散する。又は、その熱の一部は、矢印Ｈ４、Ｈ５で示すようにコンプレッサハウジング６３の外部に放射される。
【００６７】
従って、本構造は、スリットＳＬを有しない従来の構成と比べ、シュラウド壁面６３ｂはディフューザ壁面６３ｃから伝わる熱の影響を受け難くなり、シュラウド壁面６３ｂの温度上昇が抑えられる。
【００６８】
以上、説明したように、過給機６０は、インペラ翼６５と、該インペラ翼６５の径方向外側において該インペラ翼６５を包囲するように該インペラ翼６５に近接して位置するシュラウド部分ＳＤであって前記インペラ翼６５の径方向外方の外形形状に沿ったシュラウド壁面６３ｂを備えたシュラウド部分ＳＤと、該シュラウド部分ＳＤに隣接して位置するディフューザ部分ＤＦであってディフューザ通路ＤＣを画成するディフューザ壁面６３ｃを備えたディフューザ部分ＤＦと、を有するコンプレッサ（第１コンプレッサ）６１を具備している。
【００６９】
更に、前記第１コンプレッサ６１は、シュラウド壁面６３ｂとディフューザ壁面６３ｃとの間の境界領域近傍のシュラウド壁面６３ｂまたはディフューザ壁面６３ｃからインペラ翼６５の回転軸線Ｃに沿って延びるスリットＳＬを有するように構成されている。
【００７０】
更に、過給機６０の第１コンプレッサ６１において、スリットＳＬの長さはインペラ翼の回転軸線に垂直な平面であってインペラ翼６５の吸気上流側端部６５ｂを通る平面近傍まで延在する長さになっている。
【００７１】
よって、この場合、スリットＳＬの長さが上記長さ（インペラ翼６５の吸気上流側端部６５ｂを通る平面近傍まで延在する長さ）よりも短い場合にくらべて、インペラ翼６５の吸気上流側端部６５ｂまで延在しているシュラウド壁面６３ｂに対するディフューザ壁面６３ｃからの熱の影響が小さくなる。従って、過給機６０では、ディフューザ壁面６３ｃがディフューザ通路ＤＣを通る高温の圧縮空気より受けた熱が、シュラウド壁面６３ｂに伝わり難くなり、シュラウド壁面６３ｂの温度上昇を抑えることができる。但し、シュラウド壁面６３ｂの温度上昇を十分に抑えられる程度に、ディフューザ部分ＤＦからの熱伝導を妨げられるのであれば、必ずしもスリットＳＬがインペラ翼６５の吸気上流側端部６５ｂを通る平面まで延びている必要はない。
【００７２】
スリットＳＬの長さを、吸気上流側端部６５ｂを超えて更に長くした場合、得られる効果（シュラウド壁面６３ｂの温度上昇抑制効果）は小さい。従って、スリットＳＬの長さは、インペラ翼６５の吸気上流側端部６５ｂを通る平面近傍まで延在する長さが好適である。
【００７３】
更に、過給機６０の第１コンプレッサ６１において、スリットＳＬが延びる方向はインペラ翼６５の回転軸線Ｃに対して平行または略平行であるように構成されている。
【００７４】
従って、過給機６０では、ディフューザ壁面６３ｃがディフューザ通路ＤＣを通る高温の圧縮空気より受けた熱が、シュラウド壁面６３ｂに伝わり難くなり、シュラウド壁面６３ｂの温度上昇を抑えることができる。
【００７５】
更に、過給機６０の第１コンプレッサ６１において、スリットＳＬは、シュラウド部分ＳＤを全周にわたり包囲するように設けられている。即ち、スリットＳＬはシュラウド部分ＳＤの外周部分に円環状に形成される。
【００７６】
従って、過給機６０は、遠心式コンプレッサに好適に用いられることができ、また、スリットＳＬを容易に形成することができる。
【００７７】
以上から明らかなように、本過給機６０が内燃機関１０に適用された場合、シュラウド壁面６３ｂ（及びインペラ翼６５）の温度上昇が抑制される。従って、シュラウド壁面６３ｂ上を通過するオイルミスト粒子ＯＭの油分の蒸発が抑制され、オイルミスト粒子ＯＭがディフューザ壁面６３ｃ上を通過する時点で粘着性の高いオイルミスト粒子ＯＭへと変化し難くなる。その結果、ディフューザ壁面６３ｂに堆積するデポジットの量を低減することができる。
【００７８】
＜第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態に係る過給機６０のコンプレッサ（以下、「第２コンプレッサ」とも称呼する。）６１Ａについて説明する。図５に示したように、第２コンプレッサ６１Ａは、第１コンプレッサ６１と同様、内燃機関１０に適用されている。なお、以下において既に説明した構成要素と同一の構成要素には、そのような構成要素に付された符号と同一の符号が付されている。
【００７９】
本実施形態によるコンプレッサハウジング６３は、図５に示したように、スリット端近傍ＳＥの領域からシュラウド壁面６３ｂ近傍のシュラウド部分ＳＤの領域までの領域に放熱部ＲＤを有する。更に、放熱部ＲＤは、吸気上流側の吸気通路に開口している。即ち、放熱部ＲＤは、スリット端近傍ＳＥから吸気上流側壁面６３ａ及びシュラウド壁面６３ｂに向かう熱伝達経路を遮るように配置される。
【００８０】
放熱部ＲＤの吸気上流側開口部から吸気が流入して、放熱部ＲＤの壁面が冷却される。高温のディフューザ通路ＤＣからディフューザ壁面６３ｃを介してディフューザ部分ＤＦが受けた熱は、コンプレッサハウジング６３内を拡散する。スリット端近傍ＳＥから拡散する熱のうち、シュラウド壁面６３ｂに向かう成分は放熱部ＲＤによって、その一部が遮られるとともに、その一部が放出される。従って、シュラウド壁面６３ｂには、スリット端近傍ＳＥから伝達する熱が伝わり難くなる。即ち、シュラウド壁面６３ｂの温度上昇は低く抑えられる。
【００８１】
以上、説明したように、過給機６０の第２コンプレッサ６１Ａは、吸気上流側の前記スリット端近傍ＳＥの領域から、前記シュラウド壁面６３ｂ近傍のシュラウド部分ＳＤの領域までの間の領域に放熱部ＲＤを有するように構成されている。
【００８２】
更に過給機６０の第２コンプレッサ６１Ａは、前記放熱部ＲＤが溝から構成されており、前記第２コンプレッサ６１Ａの吸気上流側の該溝の端部が前記第２コンプレッサ６１Ａの吸気上流側の吸気通路に開口している。
【００８３】
従って、シュラウド壁面６３ｂには、スリット端近傍ＳＥから伝達する熱が伝わり難くなる。即ち、シュラウド壁面６３ｂの温度上昇は低く抑えられる。その結果、ディフューザ壁面６３ｂに堆積するデポジットの量を一層低減することができる。
【００８４】
＜第３実施形態＞
次に、本発明の第３実施形態に係る過給機６０のコンプレッサ（以下、「第３コンプレッサ」とも称呼する。）６１Ｂについて説明する。図６に示したように、第３コンプレッサ６１Ｂは、第１コンプレッサ６１と同様、内燃機関１０に適用されている。なお、以下において既に説明した構成要素と同一の構成要素には、そのような構成要素に付された符号と同一の符号が付されている。
【００８５】
本実施形態によるコンプレッサハウジング６３は、図６に示したように、スリット端近傍ＳＥの領域からシュラウド壁面６３ｂ近傍のシュラウド部分ＳＤの領域までの領域に断熱部ＩＬを有する構成となっている。即ち、断熱部ＩＬは、スリット端近傍ＳＥからシュラウド壁面６３ｂに向かう熱伝達経路の一部を遮るように配置される。従って、スリット端近傍ＳＥから伝達する熱のうち、シュラウド壁面６３ｂに向かう成分は断熱部ＩＬによって弱められるので、シュラウド壁面６３ｂの温度上昇が抑えられる。
【００８６】
以上、説明したように、過給機６０のコンプレッサ６１Ｂは、第３コンプレッサ６１Ｂの吸気上流側のスリットＳＬの端部近傍の領域ＳＥから前記シュラウド壁面６３ｂ近傍の前記シュラウド部分ＳＤの領域までの間の領域に断熱部ＩＬを有するように構成されている。
【００８７】
従って、過給機６０のコンプレッサ６１Ｂでは、ディフューザ壁面６３ｃがディフューザ通路ＤＣを通る高温の圧縮空気から受けた熱が、シュラウド壁面６３ｂに伝わり難くなっている。よって、シュラウド壁面６３ｂの温度上昇を抑えることができる。その結果、ディフューザ壁面６３ｂに堆積するデポジットの量を一層低減することができる。
【００８８】
＜第４実施形態＞
次に、本発明の第４実施形態に係る過給機６０のコンプレッサ（以下、「第４コンプレッサ」とも称呼する。）６１Ｃについて説明する。図７に示したように、第４コンプレッサ６１Ｃは、第１コンプレッサ６１と同様、内燃機関１０に適用されている。なお、以下において既に説明した構成要素と同一の構成要素には、そのような構成要素に付された符号と同一の符号が付されている。
【００８９】
本実施形態のコンプレッサハウジング６３は、図７に示したように、スリット外周側壁面６３ｅを吸気上流側に延長した面で、第１部材６３１と第２部材６３２とに分割されている。第１部材６３１は、シュラウド部分ＳＤを有し、第２部材６３２はディフューザ部分ＤＦを有している。第１部材６３１は、スリットＳＬのスリット端面６３ｓ及びスリット内周側壁面６３ｄに相当する位置に段差の加工が施される。第１部材６３１は、第２部材６３２に圧入されて固定される。
【００９０】
これによれば、本実施形態では、シュラウド壁面６３ｂの冷却に関しては、第１実施形態と実質的に同等の効果を奏する。
【００９１】
以上、説明したように、過給機６０の第４コンプレッサ６１Ｃにおいては、前記シュラウド部分ＳＤと前記ディフューザ部分ＤＦとがそれぞれ別個の部材（第１部材６３１及び第２部材６３２）から構成されており、前記スリットＳＬがこれらシュラウド部分ＳＤとディフューザ部分ＤＦとの間の境界領域に形成されている。
【００９２】
従って、第４コンプレッサ６１Ｃにおいて、ディフューザ壁面６３ｃが、ディフューザ通路ＤＣを通る高温の圧縮空気より受けた熱が、シュラウド壁面６３ｂに伝わり難くなり、シュラウド壁面６３ｂの温度上昇を抑えることができる。
【００９３】
更に、コンプレッサハウジング６３にスリットＳＬを形成するには、通常は、シュラウド壁面６３ｂとディフューザ壁面６３ｃとの境界から吸気上流側に向かって深い溝を切削していく工程が必要である。一方、本実施形態において、コンプレッサハウジング６３は、スリットＳＬの延在する面でそれぞれ別個の部材（第１部材６３１及び第２部材６３２）に分割されている。従って、前記分割面のスリットＳＬに相当する部分に段差を設ける加工を施すだけでよく、部材１及び部材２の加工を比較的容易に行うことができる。
【００９４】
従って、過給機６０の第４コンプレッサ６１Ｃでは、ディフューザ壁面６３ｃがディフューザ通路ＤＣを通る高温の圧縮空気から受けた熱が、シュラウド壁面６３ｂに伝わり難くなっている。よって、シュラウド壁面６３ｂの温度上昇を抑えることができる。その結果、ディフューザ壁面６３ｂに堆積するデポジットの量を低減することができる。
【００９５】
＜第５実施形態＞
次に、本発明の第５実施形態に係る過給機６０のコンプレッサ（以下、「第５コンプレッサ」とも称呼する。）６１Ｄについて説明する。図８に示したように、第５コンプレッサ６１Ｄは、第１コンプレッサ６１と同様、内燃機関１０に適用されている。なお、以下において既に説明した構成要素と同一の構成要素には、そのような構成要素に付された符号と同一の符号が付されている。
【００９６】
本実施形態によるコンプレッサハウジング６３は、図８に示したように、前述した第４実施形態と同様、以下の２つの部材に分割される。即ち、コンプレッサハウジング６３は、シュラウド部分ＳＤを有する第１部材６３１Ａとディフューザ部分ＤＦを有する第２部材６３２とに分割される。
【００９７】
本実施形態において、第２部材６３２は、第２熱伝導率を有する金属（例えば、アルミニウム）から構成されている。第１部材６３１Ａは、第２部材６３２の熱伝導率よりも低い第１熱伝導率を有する材料（例えば、プラスチック等の合成樹脂）から構成されている。第１熱伝導率は、第２熱伝導率よりも極めて小さい（例えば、百分の一以下程度。）。
【００９８】
このように構成されたコンプレッサ６１Ｄにおいて、第２部材６３２は、ディフューザ壁面６３ｃを介してディフューザ通路ＤＣより熱を受け、高温になる。しかしながら、第１熱伝導率は第２熱伝導率の概ね百分の一以下と低いので、第２部材６３２から第１部材６３１Ａへ伝達される熱量は著しく低下する。
【００９９】
以上、説明したように、過給機６０の第５コンプレッサ６１Ｄは、第４実施形態の第４コンプレッサ６１Ｃと同様の形態であって、更に、前記シュラウド部分ＳＤ（部材６３１Ａの一部）の熱伝導率が前記ディフューザ部分ＤＦ（部材６３２の一部）の熱伝導率よりも低いように構成されている。
【０１００】
従って、過給機６０の第５コンプレッサ６１Ｄでは、第２部材６３２の熱は第１部材６３１Ａに伝わり難くなる。第１部材６３１Ａの一部であるシュラウド壁面６３ｂの温度は、上昇し難くなる。その結果、ディフューザ壁面６３ｂに堆積するデポジットの量を一層低減することができる。
【０１０１】
本発明は上記実施形態に限定されることはなく、本発明の範囲内において種々の変形例を採用することができる。
【０１０２】
例えば、第３実施形態において、断熱部ＩＬに加えて、第２実施形態の放熱部ＲＤが設けられてもよい。また、例えば、第３実施形態において、断熱部ＩＬは、グラスウール等の断熱材、空気でもよく、冷却剤の流路であってもよい。
【０１０３】
例えば、第４及び第５実施形態においては、コンプレッサハウジング６３を、部材６３１（部材６３１Ａ）と部材６３２とに分割する位置は、スリット外周側壁面６３ｄとしているが、同分割位置は、スリットＳＬの径方向外側の壁面と径方向内側の壁面との間であれば何処でもよい。
【符号の説明】
【０１０４】
１０…内燃機関、２０…機関本体部、３０…吸気通路部、３１…吸気管、４０…排気通路部、４１…排気管、５０…ブローバイガス還流装置、５１…第１ガス通路部、５２…第２ガス通路部、５３…第３ガス通路部、５３ａ…ガス管、６０…ターボチャージャ、６１…コンプレッサ、６２…タービン、６３…コンプレッサハウジング、６３ａ…吸気導入部壁面、６３ｂ…シュラウド壁面、６３ｃ…ディフューザ壁面、６３ｄ…スリット内周側壁面、６３ｅ…スリット外周側壁面、６３ｆ…スクロール部内周側内壁面、６４…シールプレート、６５…インペラ翼、ＳＤ…シュラウド部分、ＤＦ…ディフューザ部分、ＳＬ…スリット、ＤＣ…ディフューザ通路、ＳＲ…スクロール部、ＯＭ…オイルミスト、ＰＭ…パティキュレートマター。
【図１】
2014159751.tif 000003
【図２】
2014159751.tif 000004
【図３】
2014159751.tif 000005
【図４】
2014159751.tif 000006
【図５】
2014159751.tif 000007
【図６】
2014159751.tif 000008
【図７】
2014159751.tif 000009
【図８】
2014159751.tif 000010