(57)【要約】  ボス部及びボス部の周面に周方向の間隔をあけて設けられた複数の翼部を含むコンプレッサインペラ本体部と、ボス部の背面側に設けられ、コンプレッサインペラ本体部とともに回転するよう構成された遮熱部と、を備えるコンプレッサインペラ。
2017168648.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ボス部及び前記ボス部の周面に周方向の間隔をあけて設けられた複数の翼部を含むコンプレッサインペラ本体部と、
前記ボス部の背面側に設けられ、前記コンプレッサインペラ本体部とともに回転するよう構成された遮熱部と、を備えるコンプレッサインペラ。
【請求項２】
前記遮熱部は、前記コンプレッサインペラ本体部と異なる材料で構成された、請求項１に記載のコンプレッサインペラ。
【請求項３】
前記遮熱部は、前記コンプレッサインペラ本体部よりも熱伝導率の低い材料で構成された、請求項２に記載のコンプレッサインペラ。
【請求項４】
前記遮熱部は板金で形成された、請求項１乃至３の何れか１項に記載のコンプレッサインペラ。
【請求項５】
前記遮熱部は、前記ボス部の背面に隙間を介して対向するよう設けられた、請求項１乃至４の何れか１項に記載のコンプレッサインペラ。
【請求項６】
前記遮熱部は、前記ボス部の背面にコーティングされ、前記コンプレッサインペラ本体部よりも熱伝導率の低い材料で構成されたコーティング層である、請求項２又は３に記載のコンプレッサインペラ。
【請求項７】
前記遮熱部は、前記コンプレッサインペラ本体部と同一材料で一体的に構成され、
前記遮熱部と前記ボス部との間にスリットが設けられた、請求項１に記載のコンプレッサインペラ。
【請求項８】
前記遮熱部は環状に形成された、請求項１乃至７の何れか１項に記載のコンプレッサインペラ。
【請求項９】
前記遮熱部の外周側端と前記コンプレッサインペラの回転軸線との距離は、前記ボス部の背面の外周側端と当該コンプレッサインペラの回転軸線との距離の半分以上である、請求項８に記載のコンプレッサインペラ。
【請求項１０】
前記遮熱部は、前記コンプレッサインペラ本体部と同一材料で一体的に構成され、
前記遮熱部と前記ボス部との間にはスリットが設けられ、
前記遮熱部の外周側端は、前記ボス部の背面の外周側端よりも前記コンプレッサインペラの径方向において内側に位置する、請求項８又は９に記載のコンプレッサインペラ。
【請求項１１】
前記遮熱部は、前記ボス部の背面に隙間を介して対向するよう設けられ、
前記遮熱部は、前記コンプレッサインペラの径方向において外側に向かうにつれて前記ボス部の背面に近づくように湾曲した湾曲部を有する、請求項８乃至１０の何れか１項に記載のコンプレッサインペラ。
【請求項１２】
前記遮熱部は、前記ボス部の背面に隙間を介して対向するよう設けられ、
前記遮熱部は、前記ボス部の背面側へ突出する環状の突出部を有する、請求項８乃至１０の何れか１項に記載のコンプレッサインペラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、コンプレッサインペラに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、コンプレッサインペラは、ボス部と、該ボス部の周面に周方向の間隔をあけて設けられた複数の翼部とを備えている。【０００３】
図７は、ターボチャージャに用いられるコンプレッサの運転時におけるコンプレッサインペラ０５０のボス部００２の正面側（翼部００４が設けられている側）の空気温度の分布を示す図である。図８は、該コンプレッサの運転時におけるコンプレッサインペラ０５０のボス部００２の背面側の隙間（ボス部の背面とケーシング等の静止部との軸方向の隙間）の空気温度の分布を示す図である。図９は、該コンプレッサの運転時におけるコンプレッサインペラ０５０のメタル温度の分布を示す図である。なお、図７〜図９は、本願発明者が行った熱解析の結果を概略的に示すものであり、本願の出願時において公知ではない。【０００４】
図７に示すように、コンプレッサインペラ０５０に加圧された空気は昇温するため、コンプレッサインペラ０５０の吐出側（径方向における外側）における空気温度は、コンプレッサインペラ０５０の吸込側（径方向における内側）における空気温度よりも高くなる。また、ボス部００２の背面側の隙間には吐出空気の一部が流入するため、図８に示すように、該隙間の空気は、ボス部００２の背面００２ｂとの摩擦損失により更に高温となり、ボス部００２の背面００２ｂを加熱する。【０００５】
図９に示すように、上記摩擦損失によってボス部００２の背面００２ｂの温度が高くなると、ボス部００２の背面００２ｂからボス部００２の正面側（コンプレッサ入口側）への熱伝導により、ボス部００２全体及びボス部００２の周面に設けられた翼部００４が高温となる。したがって、コンプレッサインペラ０５０に沿って流れる空気がボス部００２及び翼部００４からの熱伝導（特に、当該空気とコンプレッサインペラ０５０との温度差が大きくなりやすいコンプレッサ入口側における熱伝導）により加熱されて昇温する。【０００６】
コンプレッサインペラ０５０に沿って流れる空気がボス部００２及び翼部００４からの熱伝導により昇温すると、コンプレッサインペラ０５０の性能低下、すなわちコンプレッサ圧力比の低下及びコンプレッサ効率の低下を招く。【０００７】
特許文献１に記載のコンプレッサでは、コンプレッサインペラのボス部の背面に高圧の冷却用気体を吹き付けて該ボス部の背面を冷却することで、コンプレッサ効率の向上を図っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特許２９３４５３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
特許文献１に記載のコンプレッサでは、コンプレッサインペラを収容するケーシング側に冷却用気体の供給流路を設ける必要があり、ケーシングの構造が複雑化する。特に、自動車用のターボチャージャ等に用いられる小型のコンプレッサにおいては、冷却用気体の供給流路をケーシングに設けることは困難となりやすい。【００１０】
本発明は、上述したような従来の課題に鑑みなされたものであって、その目的とするところは、ケーシング側の構成の複雑化を抑制しつつ、コンプレッサインペラにおけるボス部の背面の温度上昇を抑制可能なコンプレッサインペラを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
（１）本発明の少なくとも一実施形態に係るコンプレッサインペラは、ボス部及び前記ボス部の周面に周方向の間隔をあけて設けられた複数の翼部を含むコンプレッサインペラ本体部と、前記ボス部の背面側に設けられ、前記コンプレッサインペラ本体部とともに回転するよう構成された遮熱部と、を備える。【００１２】
上記（１）に記載のコンプレッサインペラによれば、コンプレッサインペラ本体部とともに回転する遮熱部によって、ボス部の背面と空気との摩擦に起因するボス部の背面の温度上昇を抑制することができる。これにより、ボス部の背面からボス部の前側（コンプレッサ入口側）へ伝達される熱量を低減し、ボス部及びボス部の周面に設けられた翼部の昇温を抑制することができる。したがって、コンプレッサインペラ本体部に沿って流れる空気がボス部及び翼部からの熱伝導（特に、当該空気とコンプレッサインペラ本体部との温度差が大きくなりやすいコンプレッサ入口側における熱伝導）により加熱されることを抑制することができるため、コンプレッサ圧力比及びコンプレッサ効率の低下を抑制可能な高性能なコンプレッサインペラを実現することができる。【００１３】
また、特許文献１に記載されるコンプレッサのように、コンプレッサインペラを収容するケーシング側に冷却用気体の供給流路を設ける必要がないため、ケーシング側の構成の複雑化を抑制することができる。【００１４】
（２）幾つかの実施形態では、上記（１）に記載のコンプレッサインペラにおいて、前記遮熱部は、前記コンプレッサインペラ本体部と異なる材料で構成される。【００１５】
上記（２）に記載のコンプレッサインペラによれば、遮熱部に適切な材料を使用することにより、ボス部の背面と空気との摩擦に起因するボス部の背面の温度上昇を効果的に抑制することができる。【００１６】
（３）幾つかの実施形態では、上記（２）に記載のコンプレッサインペラにおいて、前記遮熱部は、前記コンプレッサインペラ本体部よりも熱伝導率の低い材料で構成される。【００１７】
上記（３）に記載のコンプレッサインペラによれば、遮熱部に対してボス部と反対側の空気が、回転する遮熱部との摩擦によって加熱されても、コンプレッサインペラ本体部よりも熱伝導率の低い材料で構成された遮熱部によって空気からボス部側への熱伝導が抑制される。このため、ボス部の背面の加熱を効果的に抑制することができる。【００１８】
（４）幾つかの実施形態では、上記（１）乃至（３）の何れか１項に記載のコンプレッサインペラにおいて、前記遮熱部は板金で形成される。【００１９】
上記（４）に記載のコンプレッサインペラによれば、軽量な遮熱部を低コストで実現することができる。【００２０】
（５）幾つかの実施形態では、上記（１）乃至（４）の何れか１項に記載のコンプレッサインペラにおいて、前記遮熱部は、前記ボス部の背面に隙間を介して対向するよう設けられる。【００２１】
上記（５）に記載のコンプレッサインペラによれば、コンプレッサインペラ本体部と遮熱部とがともに回転するため、ボス部の背面と遮熱部とに挟まれた隙間の空気をボス部の背面と遮熱部によって回転させることができる。すなわち、回転するボス部２の背面２ｂと遮熱部８とに隙間ｇの空気を連れ回りさせることができる。このため、ボス部の背面と当該隙間の空気との摩擦が小さく、当該隙間の空気の温度上昇が生じにくい。したがって、ボス部の背面の加熱を効果的に抑制することができる。【００２２】
（６）幾つかの実施形態では、上記（２）又は（３）に記載のコンプレッサインペラにおいて、前記遮熱部は、前記ボス部の背面にコーティングされ、前記コンプレッサインペラ本体部よりも熱伝導率の低い材料で構成されたコーティング層である。【００２３】
上記（６）に記載のコンプレッサインペラによれば、軽量な遮熱部を低コストで実現することができる。【００２４】
（７）幾つかの実施形態では、上記（１）に記載のコンプレッサインペラにおいて、前記遮熱部は、前記コンプレッサインペラ本体部と同一材料で一体的に構成され、前記ボス部と前記遮熱部との間にスリットが設けられる。【００２５】
上記（７）に記載によれば、コンプレッサインペラ本体部と遮熱部とがともに回転するため、ボス部と遮熱部との間のスリット内の空気をボス部の背面と遮熱部によって回転させることができる。このため、ボス部の背面とスリット内の空気との摩擦が小さく、スリット内の空気の温度上昇が生じにくい。したがって、ボス部の背面の加熱を効果的に抑制することができる。また、遮熱部がコンプレッサインペラ本体部と同一材料で一体的に構成されているため、遮熱部を設けても部品点数が増加せず、コンプレッサインペラの大型化及びコスト増大を抑制することができる。【００２６】
（８）幾つかの実施形態では、上記（１）乃至（７）の何れか１項に記載のコンプレッサインペラにおいて、前記遮熱部は環状に形成される。【００２７】
上記（８）に記載のコンプレッサインペラによれば、コンプレッサインペラの周方向全域に亘って遮熱部が形成されるため、ボス部の背面と空気との摩擦に起因するボス部の背面の加熱を遮熱部によって効果的に抑制することができる。【００２８】
（９）幾つかの実施形態では、上記（８）に記載のコンプレッサインペラにおいて、前記遮熱部の外周側端と前記コンプレッサインペラの回転軸線との距離は、前記ボス部の背面の外周側端と当該コンプレッサインペラの回転軸線との距離の半分以上である。【００２９】
上記（９）に記載のコンプレッサインペラによれば、ボス部の背面のうち比較的高温となりやすい外周側の部分について、空気との摩擦に起因する昇温を遮熱部によって抑制することができる。【００３０】
（１０）幾つかの実施形態では、上記（８）又は（９）に記載のコンプレッサインペラにおいて、前記遮熱部は、前記コンプレッサインペラ本体部と同一材料で一体的に構成され、前記遮熱部と前記ボス部との間にはスリットが設けられ、前記遮熱部の外周側端は、前記ボス部の背面の外周側端よりも前記コンプレッサインペラの径方向において内側に位置する。【００３１】
上記（１０）に記載のコンプレッサインペラによれば、コンプレッサインペラ本体部と遮熱部とがともに回転するため、ボス部と遮熱部との間のスリット内の空気をボス部の背面と遮熱部によって回転させることができる。このため、ボス部の背面とスリット内の空気との摩擦が小さく、スリット内の空気の温度上昇が生じにくい。したがって、ボス部の背面の加熱を効果的に抑制することができる。
本発明者の知見によれば、ボス部の背面に隣接する空気の温度は、ボス部の外周側端よりも内側の径方向位置にて最も高温となる。【００３２】
この点、上記（１０）に記載のコンプレッサインペラによれば、遮熱部の外周側端は、ボス部の背面の外周側端よりも径方向において内側に位置するため、スリットの深さをコンプレッサインペラの強度の観点で過度に深くすることなく、径方向において最も高温の位置の外側から内側に亘ってスリットを設けることができる。したがって、コンプレッサインペラの強度を確保しつつ、ボス部の背面の温度上昇を効果的に抑制することができる。【００３３】
（１１）幾つかの実施形態では、上記（８）乃至（１０）の何れか１項に記載のコンプレッサインペラにおいて、前記遮熱部は、前記ボス部の背面に隙間を介して対向するよう設けられ、前記遮熱部は、前記コンプレッサインペラの径方向において外側に向かうにつれて前記ボス部の背面に近づくように湾曲した環状の湾曲部を有する。【００３４】
上記（１１）に記載のコンプレッサインペラによれば、ボス部の背面に隙間を介して対向する遮熱部が、コンプレッサインペラの径方向において外側に向かうにつれてボス部の背面に近づくように湾曲した環状の湾曲部を有するため、環状の湾曲部の内周側に空気が保持されやすくなり、上記隙間の空気がボス部及び遮熱部とともに回転しやすくなる。このため、ボス部の背面と上記隙間の空気との摩擦を効果的に低減し、上記隙間の空気の温度上昇を効果的に抑制することができる。したがって、ボス部の背面の加熱を効果的に抑制することができる。【００３５】
（１２）幾つかの実施形態では、上記（８）乃至（１０）の何れか１項に記載のコンプレッサインペラにおいて、前記遮熱部は、前記ボス部の背面に隙間を介して対向するよう設けられ、前記遮熱部は、前記ボス部の背面側へ突出する環状の突出部を有する。【００３６】
上記（１２）に記載のコンプレッサインペラによれば、ボス部の背面に隙間を介して対向する遮熱部が、ボス部の背面側へ突出する環状の突出部を有するため、環状の突出部の内側の空間に空気が保持されることにより、上記隙間の空気がボス部及び遮熱部とともに回転しやすくなる。このため、ボス部の背面と上記隙間の空気との摩擦を効果的に低減し、上記隙間の空気の温度上昇を効果的に抑制することができる。したがって、ボス部の背面の加熱を効果的に抑制することができる。
【発明の効果】
【００３７】
本発明の少なくとも一つの実施形態によれば、ケーシング側の構成の複雑化を抑制しつつ、コンプレッサインペラにおけるボス部の背面の温度上昇を抑制可能なコンプレッサインペラが提供される。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の一実施形態に係るコンプレッサインペラ５０（５０Ａ）の側面図である。
【図２】本発明の一実施形態に係るコンプレッサインペラ５０（５０Ｂ）の側面図である。
【図３】本発明の一実施形態に係るコンプレッサインペラ５０（５０Ｃ）の側面図である。
【図４】本発明の一実施形態に係るコンプレッサインペラ５０（５０Ｄ）の側面図である。
【図５】本発明の一実施形態に係るコンプレッサインペラ５０（５０Ｅ）の側面図である。
【図６】本発明の一実施形態に係るコンプレッサインペラ５０（５０Ｆ）の側面図である。
【図７】コンプレッサの運転時におけるコンプレッサインペラ０５０のボス部００２の正面側（翼部００４が設けられている側）の空気温度の分布を示す図である。
【図８】コンプレッサの運転時におけるコンプレッサインペラ０５０のボス部００２の背面側の隙間（ボス部の背面とケーシング等の静止部との軸方向の隙間）の空気温度の分布を示す図である。
【図９】コンプレッサの運転時におけるコンプレッサインペラ０５０のメタル温度の分布を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３９】
以下、添付図面を参照して本発明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、本発明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」、「具える」、「具備する」、「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。
【００４０】
図１は、本発明の一実施形態に係るコンプレッサインペラ５０（５０Ａ）の側面図である。図２は、本発明の一実施形態に係るコンプレッサインペラ５０（５０Ｂ）の側面図である。図３は、本発明の一実施形態に係るコンプレッサインペラ５０（５０Ｃ）の側面図である。図４は、本発明の一実施形態に係るコンプレッサインペラ５０（５０Ｄ）の側面図である。図５は、本発明の一実施形態に係るコンプレッサインペラ５０（５０Ｅ）の側面図である。図６は、本発明の一実施形態に係るコンプレッサインペラ５０（５０Ｆ）の側面図である。
【００４１】
以下では、特記しない限り、コンプレッサインペラ５０の周方向を単に「周方向」といい、コンプレッサインペラ５０の径方向を単に「径方向」といい、コンプレッサインペラ５０の軸方向を単に「軸方向」ということとする。なお、コンプレッサインペラ５０は、例えば自動車用等の小型のターボチャージャにおけるコンプレッサに好適に使用される。
【００４２】
幾つかの実施形態では、例えば図１〜図６に示すように、コンプレッサインペラ５０（５０Ａ〜５０Ｆ）は、シャフト１０と、シャフト１０に装着されたボス部２（ハブ部）およびボス部２の周面２ａに周方向の間隔をあけて設けられた複数の翼部４を含むコンプレッサインペラ本体部６と、ボス部２の背面２ｂ側に設けられ、コンプレッサインペラ本体部６とともに回転するよう構成された遮熱部８と、を備える。コンプレッサインペラ本体部６及び遮熱部８は、シャフト１０と一体的に回転するよう構成されている。
【００４３】
図示した実施形態では、遮熱部８は、径方向に延在している。また、図１〜図３に示すコンプレッサインペラ５０（５０Ａ〜５０Ｃ）では、遮熱部８は、シャフト１０に対して固定されることで、コンプレッサインペラ本体部６とともに回転するように構成されている。図４〜図６に示すコンプレッサインペラ５０（５０Ｄ〜５０Ｆ）では、遮熱部８は、ボス部２の背面２ｂに対して固定されることで、コンプレッサインペラ本体部６とともに回転するように構成されている。
【００４４】
かかる構成によれば、コンプレッサインペラ本体部６とともに回転する遮熱部８によって、ボス部２の背面２ｂと空気との摩擦に起因するボス部２の背面２ｂの加熱を抑制することができる。これにより、ボス部２の背面２ｂからボス部２の正面側（コンプレッサ入口側、すなわち翼部４の前縁４ａ側）へ伝達される熱量を低減し、ボス部２及びボス部２の周面２ａに設けられた翼部４の昇温を抑制することができる。したがって、コンプレッサインペラ本体部６に沿って流れる空気がボス部２及び翼部４からの熱伝導（特に、当該空気とコンプレッサインペラ本体部６との温度差が大きくなりやすいコンプレッサ入口側における熱伝導）により加熱されることを抑制することができるため、コンプレッサ圧力比及びコンプレッサ効率の低下を抑制可能な高効率なコンプレッサインペラ５０を実現することができる。
【００４５】
また、特許文献１に記載されるコンプレッサのように、コンプレッサインペラを収容するケーシング側に冷却用気体の供給流路を設けることなくボス部の背面の温度上昇を抑制することができるため、ケーシング側の構成の複雑化を抑制することができる。
【００４６】
幾つかの実施形態では、図１〜図６に示すコンプレッサインペラ５０（５０Ａ〜５０Ｆ）において、遮熱部８はシャフト１０の周りに円環状に形成される。
【００４７】
かかる構成によれば、コンプレッサインペラ５０の周方向全域に亘って遮熱部８が形成されるため、ボス部２の背面２ｂと空気との摩擦に起因するボス部２の背面２ｂの加熱を遮熱部８によって効果的に抑制することができる。
【００４８】
幾つかの実施形態では、図１〜図４に示すコンプレッサインペラ５０（５０Ａ〜５０Ｄ）において、遮熱部８は、コンプレッサインペラ本体部６と異なる材料で構成される。
【００４９】
かかる構成によれば、遮熱部８に適切な材料を使用することにより、ボス部２の背面２ｂと空気との摩擦に起因するボス部２の背面２ｂの温度上昇を効果的に抑制することができる。
【００５０】
幾つかの実施形態では、図１〜図４に示すコンプレッサインペラ５０（５０Ａ〜５０Ｄ）において、遮熱部８は、コンプレッサインペラ本体部６よりも熱伝導率の低い材料で構成される。
【００５１】
かかる構成によれば、遮熱部８に対してボス部２と反対側の空気（図中において遮熱部８の右側に隣接する空気）が、回転する遮熱部８との摩擦によって加熱されても、コンプレッサインペラ本体部６よりも熱伝導率の低い材料で構成された遮熱部８によって当該空気からボス部２側への熱伝導が抑制される。このため、ボス部２の背面２ｂの加熱を効果的に抑制することができる。
【００５２】
幾つかの実施形態では、例えば図１及び図２に示すコンプレッサインペラ５０（５０Ａ，５０Ｂ）において、遮熱部８は板金で形成される。かかる構成によれば、軽量な遮熱部８を低コストで実現することができる。
【００５３】
幾つかの実施形態では、図１〜図３、図５及び図６に示すように、コンプレッサインペラ５０（５０Ａ〜５０Ｃ，５０Ｅ，５０Ｆ）において、遮熱部８は、ボス部２の背面２ｂに隙間ｇを介して対向するよう設けられる。
【００５４】
かかる構成によれば、コンプレッサインペラ本体部６と遮熱部８とがともに回転するため、ボス部２の背面２ｂと遮熱部８とに挟まれた隙間ｇの空気をボス部２の背面２ｂと遮熱部８によって回転させることができる。すなわち、回転するボス部２の背面２ｂと遮熱部８に隙間ｇの空気を連れ回りさせることができる。このため、ボス部２の背面２ｂと隙間ｇの空気との摩擦が小さく、隙間ｇの空気の温度上昇が生じにくい。したがって、ボス部２の背面２ｂの加熱を効果的に抑制することができる。
【００５５】
幾つかの実施形態では、図１に示すように、コンプレッサインペラ５０（５０Ａ）において、遮熱部８は、軸方向と直交する面に沿って平板状に形成される。かかる構成によれば、ボス部２の背面２ｂの温度上昇を抑制する上述の効果を簡素な構成で得ることができる。
【００５６】
幾つかの実施形態では、図２に示すように、コンプレッサインペラ５０（５０Ｂ）において、遮熱部８は、径方向において外側に向かうにつれてボス部２の背面２ｂに近づくように湾曲した環状の湾曲部１６を有する。図示する例示的形態では、遮熱部８全体が径方向において外側に向かうにつれてボス部２の背面２ｂに近づくように湾曲している。
【００５７】
かかる構成によれば、環状の湾曲部１６の内周側に空気が保持されやすくなり、隙間ｇの空気がボス部２及び遮熱部８とともに回転しやすくなる。このため、ボス部２の背面２ｂと隙間ｇの空気との摩擦を効果的に低減し、隙間ｇの空気の温度上昇を効果的に抑制することができる。したがって、ボス部２の背面２ｂの加熱を効果的に抑制することができる。
【００５８】
なお、隙間ｇの空気をボス部２及び遮熱部８とともに回転させやすくするために、環状の湾曲部１６は、遮熱部８の外周側部分１４の少なくとも一部を含む範囲に形成されていることが望ましい。図示する例示的形態では、遮熱部８全体が径方向において外側に向かうにつれてボス部２の背面２ｂに近づくように湾曲している。
【００５９】
幾つかの実施形態では、図３に示すように、コンプレッサインペラ５０（５０Ｃ）において、遮熱部８は、ボス部２の背面２ｂ側へ突出する環状の突出部１８を有する。
【００６０】
かかる構成によれば、環状の突出部１８の内周側に空気が保持されやすくなり、隙間ｇの空気がボス部２及び遮熱部８とともに回転しやすくなる。このため、ボス部２の背面２ｂと隙間ｇの空気との摩擦を効果的に低減し、隙間ｇの空気の温度上昇を効果的に抑制することができる。したがって、ボス部２の背面２ｂの加熱を効果的に抑制することができる。
【００６１】
なお、隙間ｇの空気をボス部２及び遮熱部８とともに回転させやすくするために、環状の突出部１８は、遮熱部８の外周側部分１４に形成されていることが望ましい。図示する例示的形態では、突出部１８は、遮熱部８の外周縁に形成されている。
【００６２】
幾つかの実施形態では、図４に示すコンプレッサインペラ５０（５０Ｄ）において、遮熱部８は、ボス部２の背面２ｂにコーティングされ、コンプレッサインペラ本体部６よりも熱伝導率の低い材料で構成されたコーティング層である。かかる構成によれば、軽量な遮熱部８を低コストで実現することができる。
【００６３】
幾つかの実施形態では、図５及び図６に示すように、コンプレッサインペラ５０（５０Ｅ，５０Ｆ）において、遮熱部８は、コンプレッサインペラ本体部６と同一材料で一体的に構成され、隙間ｇは、ボス部２と遮熱部８との間に設けられた環状のスリット１２である。
【００６４】
かかる構成によれば、コンプレッサインペラ本体部６と遮熱部８とがともに回転するため、ボス部２と遮熱部８との間のスリット１２内の空気をボス部２の背面２ｂと遮熱部８によって回転させることができる。このため、ボス部２の背面２ｂとスリット１２内の空気との摩擦が小さく、スリット１２内の空気の温度上昇が生じにくい。したがって、ボス部２の背面２ｂの加熱を効果的に抑制することができる。また、遮熱部８がコンプレッサインペラ本体部６と同一材料で一体的に構成されているため、遮熱部８を設けても部品点数が増加せず、コンプレッサインペラ５０の大型化及びコスト増大を抑制することができる。
【００６５】
幾つかの実施形態では、図１〜図６に示すように、コンプレッサインペラ５０（５０Ａ〜５０Ｆ）において、遮熱部８の外周側端８ｅとコンプレッサインペラ５０の回転軸線Ｏとの距離Ｒ１は、ボス部２の背面２ｂの外周側端２ｅとコンプレッサインペラ５０の回転軸線Ｏとの距離Ｒ２の半分以上である。
【００６６】
図９に示すように、ボス部の背面の温度は、ボス部の外周側部分において相対的に高くなりやすい。このため、上記のように距離Ｒ１を距離Ｒ２の半分以上とすることにより、ボス部２の背面２ｂのうち高温となりやすい外周側の部分の温度上昇を遮熱部８によって効果的に抑制することができる。
【００６７】
幾つかの実施形態では、図１〜図３及び図６に示すように、コンプレッサインペラ５０（５０Ａ〜５０Ｆ）において、遮熱部８の外周側端８ｅは、ボス部２の背面２ｂの外周側端２ｅよりも径方向において内側に位置する。
【００６８】
本発明者の知見によれば、図８に示すように、ボス部００２の背面に隣接する空気の温度は、ボス部００２の外周側端００２ｅよりも内側の径方向位置Ｐにて最も高温となる。
【００６９】
この点、図６に示すコンプレッサインペラ５０（５０Ｆ）によれば、遮熱部８の外周側端８ｅは、ボス部２の背面２ｂの外周側端２ｅよりも径方向において内側に位置するため、スリット１２の深さｄをコンプレッサインペラの強度の観点で過度に深くすることなく、径方向において最も高温の位置Ｐの外側から内側に亘ってスリット１２を設けることができる。したがって、コンプレッサインペラ５０（５０Ｆ）の強度を確保しつつ、ボス部２の背面２ｂの温度上昇を効果的に抑制することができる。
【００７０】
本発明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。
【００７１】
本発明は、特許文献１に記載される技術、すなわち、コンプレッサインペラのボス部の背面に高圧の冷却用気体を吹き付けて該ボス部の背面を冷却する技術と組み合わせてもよい。この場合、コンプレッサインペラのボス部の背面を一定の水準に冷却するために必要な冷却用気体の流量を低減することができるため、冷却用気体を供給する供給流路の構成を簡素化可能である。
【符号の説明】
【００７２】
２  ボス部
２ａ  周面
２ｂ  背面
２ｅ  外周側端
４  翼部
４ａ  前縁
６  コンプレッサインペラ本体部
８  遮熱部
８ｅ  外周側端
１０  シャフト
１２  スリット
１４  外周側部分
１６  湾曲部
１８  突出部
５０  コンプレッサインペラ
Ｏ  回転軸線
Ｐ  位置
Ｒ１，Ｒ２  距離
ｇ  隙間
【図１】
2017168648.tif 000003
【図２】
2017168648.tif 000004
【図３】
2017168648.tif 000005
【図４】
2017168648.tif 000006
【図５】
2017168648.tif 000007
【図６】
2017168648.tif 000008
【図７】
2017168648.tif 000009
【図８】
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【図９】
2017168648.tif 000011
【手続補正書】
【提出日】平成28年11月9日(2016.11.9)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ボス部及び前記ボス部の周面に周方向の間隔をあけて設けられた複数の翼部を含むコンプレッサインペラ本体部と、
前記ボス部の背面側に設けられ、前記コンプレッサインペラ本体部とともに回転するよう構成された遮熱部と、を備え、
前記遮熱部は、前記コンプレッサインペラ本体部と同一材料で一体的に構成され、
前記遮熱部と前記ボス部との間にスリットが設けられた、コンプレッサインペラ。
【請求項２】
（削除）
【請求項３】
（削除）
【請求項４】
（削除）
【請求項５】
（削除）
【請求項６】
（削除）
【請求項７】
（削除）
【請求項８】
前記遮熱部は環状に形成された、請求項１に記載のコンプレッサインペラ。
【請求項９】
前記遮熱部の外周側端と前記コンプレッサインペラの回転軸線との距離は、前記ボス部の背面の外周側端と当該コンプレッサインペラの回転軸線との距離の半分以上である、請求項８に記載のコンプレッサインペラ。
【請求項１０】
前記遮熱部の外周側端は、前記ボス部の背面の外周側端よりも前記コンプレッサインペラの径方向において内側に位置する、請求項８又は９に記載のコンプレッサインペラ。
【請求項１１】
前記遮熱部は、前記ボス部の背面に隙間を介して対向するよう設けられ、
前記遮熱部は、前記コンプレッサインペラの径方向において外側に向かうにつれて前記ボス部の背面に近づくように湾曲した湾曲部を有する、請求項８乃至１０の何れか１項に記載のコンプレッサインペラ。
【請求項１２】
前記遮熱部は、前記ボス部の背面に隙間を介して対向するよう設けられ、
前記遮熱部は、前記ボス部の背面側へ突出する環状の突出部を有する、請求項８乃至１０の何れか１項に記載のコンプレッサインペラ。
【請求項１３】
ボス部及び前記ボス部の周面に周方向の間隔をあけて設けられた複数の翼部を含むコンプレッサインペラ本体部と、
前記ボス部の背面側に設けられ、前記コンプレッサインペラ本体部とともに回転するよう構成された遮熱部と、を備え、
前記遮熱部は環状に形成され、
前記遮熱部は、前記ボス部の背面に隙間を介して対向するよう設けられ、
前記遮熱部は、前記コンプレッサインペラの径方向において外側に向かうにつれて前記ボス部の背面に近づくように湾曲した湾曲部を有する、コンプレッサインペラ。
【請求項１４】
ボス部及び前記ボス部の周面に周方向の間隔をあけて設けられた複数の翼部を含むコンプレッサインペラ本体部と、
前記ボス部の背面側に設けられ、前記コンプレッサインペラ本体部とともに回転するよう構成された遮熱部と、を備え、
前記遮熱部は環状に形成され、
前記遮熱部は、前記ボス部の背面に隙間を介して対向するよう設けられ、
前記遮熱部は、前記ボス部の背面側へ突出する環状の突出部を有する、コンプレッサインペラ。
【請求項１５】
前記遮熱部は、前記コンプレッサインペラ本体部と異なる材料で構成された、請求項１３又は１４に記載のコンプレッサインペラ。
【請求項１６】
前記遮熱部は、前記コンプレッサインペラ本体部よりも熱伝導率の低い材料で構成された、請求項１５に記載のコンプレッサインペラ。
【請求項１７】
前記遮熱部は板金で形成された、請求項１３乃至１６の何れか１項に記載のコンプレッサインペラ。
【請求項１８】
ボス部及び前記ボス部の周面に周方向の間隔をあけて設けられた複数の翼部を含むコンプレッサインペラ本体部と、
前記ボス部の背面側に設けられ、前記コンプレッサインペラ本体部とともに回転するよう構成された遮熱部と、を備え、
前記遮熱部は、前記ボス部の背面にコーティングされ、前記コンプレッサインペラ本体部よりも熱伝導率の低い材料で構成されたコーティング層であり、
前記遮熱部の外周側端と前記コンプレッサインペラの回転軸線との距離は、前記ボス部の背面の外周側端と当該コンプレッサインペラの回転軸線との距離の半分以上である、コンプレッサインペラ。
【請求項１９】
ボス部及び前記ボス部の周面に周方向の間隔をあけて設けられた複数の翼部を含むコンプレッサインペラ本体部と、
前記ボス部の背面側に設けられ、前記コンプレッサインペラ本体部とともに回転するよう構成された遮熱部と、を備え、
前記遮熱部は、前記ボス部の背面に隙間を介して対向するよう設けられ、
前記隙間は、前記コンプレッサインペラの径方向における前記遮熱部の外側の空間と連通している、コンプレッサインペラ。
【国際調査報告】
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