(57)【要約】【課題】目的は、簡易な構成でブローバイガス中のオイルの固着を抑制できるコンプレッサハウジングを提供すること。【解決手段】コンプレッサハウジング１には、インペラ５を回転可能に収容するインペラ室２と、インペラ５の軸線Ｃに沿って延びインペラ５の前縁部５３へ吸気を導く吸気流路７と、ブローバイガスを吸気流路７内へ導くブリーザ流路８２と、が形成される。吸気流路７は、インペラ室２内に連通しかつインペラ５の前縁部５３の外径に応じた内径を有する小径部７１と、小径部７１の上流端開口７２において環状の肩部７３を介して接続され小径部７１よりも大きな内径を有する大径部７５と、を備え、大径部７５と肩部７３とを接続する部分には、コンプレッサハウジング１の搭載姿勢で吸気流路７のうち最も低い底部７６が形成され、底部７６にはドレン孔６１が形成されている。【選択図】図３
2018031261.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
インペラを用いて内燃機関の吸気を加圧するコンプレッサのコンプレッサハウジングであって、
前記コンプレッサハウジングには、前記インペラを回転可能に収容するインペラ室と、前記インペラの軸線に沿って延び前記インペラの前縁部へ吸気を導く吸気流路と、前記内燃機関のブローバイガスが流れるブリーザ配管に接続され当該ブローバイガスを前記吸気流路内へ導くブリーザ流路と、が形成され、
前記吸気流路は、前記インペラ室内に連通しかつ前記インペラの前縁部の外径に応じた内径を有する小径部と、当該小径部の上流端において環状の肩部を介して接続され前記小径部よりも大きな内径を有する大径部と、を備え、
前記大径部と前記肩部とを接続する部分には、前記コンプレッサハウジングの搭載姿勢で前記吸気流路のうち最も低い底部が形成され、
前記底部にはドレン孔が形成されていることを特徴とするコンプレッサハウジング。
【請求項２】
前記肩部の内壁面は、前記軸線を含む断面における接線と前記軸線との成す角が、前記インペラの径方向内側から外側へ向かうに従い小さくなる湾曲面を備えることを特徴とする請求項１に記載のコンプレッサハウジング。
【請求項３】
前記底部は前記搭載姿勢で鉛直上方へ向けて凹状であり、
前記ドレン孔は前記底部の底に形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のコンプレッサハウジング。
【請求項４】
前記コンプレッサハウジングは、前記インペラ室の周囲に設けられ、前記インペラ室から前記インペラの径方向へ排出される吸気を減速するディフューザ室と、前記ディフューザ室の周囲に設けられ、前記ディフューザ室から前記インペラの径方向に排出される吸気が流れる環状のスクロール流路と、をさらに備え、
前記ドレン孔は、前記底部と、前記スクロール流路のうち前記搭載姿勢で前記底部よりも低い部分に設けられた導入部とを連通する貫通孔であることを特徴とする請求項１から３の何れかに記載のコンプレッサハウジング。
【請求項５】
前記コンプレッサハウジングは、前記貫通孔を介した前記底部と前記スクロール流路の内部との連通を接続又は遮断する弁体をさらに備え、
前記弁体は、前記内燃機関の高負荷運転時には閉成し、前記内燃機関の低負荷運転時には開成することを特徴とする請求項４に記載のコンプレッサハウジング。
【請求項６】
前記コンプレッサハウジングは、前記貫通孔の近傍を流れる冷却水流路をさらに備えることを特徴とする請求項４又は５に記載のコンプレッサハウジング。
【請求項７】
前記貫通孔のうち前記導入部側の開口は、前記搭載姿勢で鉛直下方側へ傾斜しており、
前記導入部には、前記開口の鉛直上方側で前記弁体を回動可能に軸支する軸体が設けられていることを特徴とする請求項５に記載のコンプレッサハウジング。
【請求項８】
前記コンプレッサハウジングは、前記内燃機関の高負荷運転時には前記弁体を閉成し、前記内燃機関の低負荷運転時には前記弁体を開成する開閉手段をさらに備えることを特徴とする請求項５に記載のコンプレッサハウジング。
【請求項９】
前記コンプレッサハウジングの外側には、前記内燃機関のクランクケースに連通するブリーザ還流配管が接続されるブリーザ還流配管接続部が形成され、
前記ドレン孔は、前記底部と前記ブリーザ還流配管接続部とを連通する貫通孔であることを特徴とする請求項１から３の何れかに記載のコンプレッサハウジング。
【請求項１０】
前記コンプレッサハウジングの外側には、前記ブリーザ配管が接続されるブリーザ配管接続部が形成され、
前記ドレン孔は、前記底部と前記ブリーザ配管接続部とを連通する貫通孔であり、
前記ブリーザ流路は、前記貫通孔によって形成される流路であることを特徴とする請求項１から３の何れかに記載のコンプレッサハウジング。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンプレッサハウジングに関する。より詳しくは、インペラ室と吸気流路とブリーザ流路とを備えるコンプレッサハウジングの構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関の過給システムでは、内燃機関の吸気流路に設けられたコンプレッサを内燃機関の排気のエネルギや電気のエネルギを用いて回転駆動することによって、内燃機関に供給される吸気を加圧する。コンプレッサは、コンプレッサインペラと、コンプレッサインペラを収容するインペラ室及びこのインペラ室に吸気を導く吸気流路等が形成されたコンプレッサハウジングと、を備える。
【０００３】
ところで、内燃機関のクランクケース内に流出した混合気や排気（以下、これらを「ブローバイガス」という）は、ブリーザ配管を介して吸気流路内に還流することによって、その排出を抑制する場合が多い。また例えば特許文献１に示すように、上述のようなコンプレッサを備える過給システムでは、ブローバイガスは、吸気流路のうちコンプレッサインペラよりも上流側に還流する場合が多い。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−２２６５０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ブローバイガスはミスト状のオイルを含む。したがってインペラ室にはオイルを含んだ吸気が導入されるが、内燃機関の高負荷運転時にはインペラ室内は高圧かつ高温となっているため、このオイルがインペラ室内やインペラ室から排出される排気を減速するディフューザ室内に堆積し、固着してしまい、コンプレッサの性能が劣化するおそれがある。
【０００６】
このようなオイルの固着を抑制する技術として、分離装置を用いることによってオイルが分離されたブローバイガスを吸気流路内に還流する技術や、オイルがインペラ室内やディフューザ室内で固着しない程度まで過給圧を抑制する制御を行う技術等が提案されている。しかしながらブローバイガス中のオイルを完全に分離しようとすると、分離装置が高価になるおそれがある。また過給圧を抑制する制御を行うと、コンプレッサの本来の性能を十分に生かすことができない。
【０００７】
本発明は、簡易な構成でブローバイガス中のオイルの固着を抑制できるコンプレッサハウジングを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
（１）コンプレッサハウジング（例えば、後述のコンプレッサハウジング１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ）は、インペラ（例えば、後述のコンプレッサインペラ５）を用いて内燃機関の吸気を加圧するコンプレッサ（例えば、後述のコンプレッサ９２Ｃ）に用いられる。このコンプレッサハウジングには、前記インペラを回転可能に収容するインペラ室（例えば、後述のインペラ室２）と、前記インペラの軸線（例えば、後述の軸線Ｃ）に沿って延び前記インペラの前縁部（例えば、後述の前縁部５３）へ吸気を導く吸気流路（例えば、後述の吸気流路７）と、前記内燃機関のブローバイガスが流れるブリーザ配管（例えば、後述のブリーザ配管９６）に接続され当該ブローバイガスを前記吸気流路内へ導くブリーザ流路（例えば、後述のブリーザ流路８２，８２Ｃ）と、が形成され、前記吸気流路は、前記インペラ室内に連通しかつ前記インペラの前縁部の外径に応じた内径を有する小径部（例えば、後述の小径部７１）と、当該小径部の上流端（例えば、後述の上流端開口７２）において環状の肩部（例えば、後述の肩部７３）を介して接続され前記小径部よりも大きな内径を有する大径部（例えば、後述の大径部７５）と、を備え、前記大径部と前記肩部とを接続する部分には、前記コンプレッサハウジングの搭載姿勢で前記吸気流路のうち最も低い底部（例えば、後述の底部７６）が形成され、前記底部にはドレン孔（例えば、後述のドレン孔６１，６１Ｂ，６１Ｃ）が形成されている。
【０００９】
（２）この場合、前記肩部の内壁面は、前記軸線を含む断面における接線と前記軸線との成す角（例えば、後述の角θ）が、前記インペラの径方向内側から外側へ向かうに従い小さくなる湾曲面を備えることが好ましい。
【００１０】
（３）この場合、前記底部は前記搭載姿勢で鉛直上方へ向けて凹状であり、前記ドレン孔は前記底部の底に形成されていることが好ましい。
【００１１】
（４）この場合、前記コンプレッサハウジングは、前記インペラ室の周囲に設けられ、前記インペラ室から前記インペラの径方向へ排出される吸気を減速するディフューザ室（例えば、後述のディフューザ室３）と、前記ディフューザ室の周囲に設けられ、前記ディフューザ室から前記インペラの径方向に排出される吸気が流れる環状のスクロール流路（例えば、後述のスクロール流路４）と、をさらに備え、前記ドレン孔は、前記底部と、前記スクロール流路のうち前記搭載姿勢で前記底部よりも低い部分に設けられた導入部（例えば、後述の導入部４１）とを連通する貫通孔であることが好ましい。
【００１２】
（５）この場合、前記コンプレッサハウジングは、前記貫通孔を介した前記底部と前記スクロール流路の内部との連通を接続又は遮断する弁体（例えば、後述の弁体６３１）をさらに備え、前記弁体は、前記内燃機関の高負荷運転時には閉成し、前記内燃機関の低負荷運転時には開成することが好ましい。
【００１３】
（６）この場合、前記コンプレッサハウジングは、前記貫通孔の近傍を流れる冷却水流路（例えば、後述のウォータジャケット６５）をさらに備えることが好ましい。
【００１４】
（７）この場合、前記貫通孔のうち前記導入部側の開口（例えば、後述のドレン開口４２）は、前記搭載姿勢で鉛直下方側へ傾斜しており、前記導入部には、前記開口の鉛直上方側で前記弁体を回動可能に軸支する軸体（例えば、後述の軸体６３２）が設けられていることが好ましい。
【００１５】
（８）この場合、前記コンプレッサハウジングは、前記内燃機関の高負荷運転時には前記弁体を閉成し、前記内燃機関の低負荷運転時には前記弁体を開成する開閉手段（例えば、後述の電磁アクチュエータ６６及びコントローラ６７）をさらに備えることが好ましい。
【００１６】
（９）この場合、前記コンプレッサハウジングの外側には、前記内燃機関のクランクケースに連通するブリーザ還流配管（例えば、後述のブリーザ還流配管９９）が接続されるブリーザ還流配管接続部（例えば、後述のブリーザ還流配管接続部８３）が形成され、前記ドレン孔は、前記底部と前記ブリーザ還流配管接続部とを連通する貫通孔であることが好ましい。
【００１７】
（１０）この場合、前記コンプレッサハウジングの外側には、前記ブリーザ配管が接続されるブリーザ配管接続部（例えば、後述の配管接続部８１Ｃ）が形成され、前記ドレン孔は、前記底部と前記ブリーザ配管接続部とを連通する貫通孔であり、前記ブリーザ流路は、前記貫通孔によって形成される流路であることが好ましい。
【発明の効果】
【００１８】
（１）本発明のコンプレッサハウジングには、インペラ室と、インペラの前縁部に吸気を導く吸気流路と、吸気流路内にブローバイガスを導くブリーザ流路とが形成される。またこの吸気流路は、インペラ室内に連通しかつインペラの前縁部の外径に応じた内径を有する小径部と、この小径部の上流端において環状の肩部を介して接続されかつ小径部よりも大きな内径を有する大径部と、によって構成された漏斗状である。インペラの高速回転時には、吸気流路内にインペラの回転方向と同じ向きの旋回流が生じる。このため、ブリーザ流路を介して吸気流路内に導入されたブローバイガスは、この旋回流によって比較的軽いガス成分と重いオイルとに分離され、オイルは環状の肩部の内壁面を周回するので、インペラ室内へブローバイガス中のオイルが侵入するのを抑制できる。また本発明のコンプレッサハウジングには、大径部と肩部とを接続する部分に、搭載姿勢で吸気流路のうち最も低い底部が形成され、またこの底部にはドレン孔が形成される。したがって上述のようにインペラの回転時に肩部の内壁面を利用してブローバイガスから分離したオイルは、例えばインペラの高速回転時には底部に溜めておくことができる。また底部に溜めておいたオイルは、例えばインペラの低速回転時等の適切なタイミングでドレン孔を介してインペラ室以外の他の部分へ還流することができる。よって本発明によれば、インペラの低速回転時及び高速回転時ともにブローバイガス中のオイルがインペラ室内に侵入するのを抑制できるので、このオイルがインペラ室内やその下流側のディフューザ室内で固着するのを抑制することもできる。
【００１９】
（２）本発明のコンプレッサハウジングによれば、肩部の内壁面は、軸線を含む断面における接線と軸線との成す角が、インペラの径方向内側から外側へ向かうに従い小さくなる湾曲面を備える。換言すれば、肩部の内壁面は、椀状である。これにより、吸気流路内に旋回流が発生した場合には、ブローバイガスに含まれる比較的重いオイルを、遠心力によって肩部の湾曲面のうち径方向外側、すなわち小径部から離れた部分へ押しやることができるので、ブローバイガス中のオイルのインペラ室内への侵入をさらに抑制できる。
【００２０】
（３）本発明のコンプレッサハウジングによれば、底部は搭載姿勢で鉛直上方へ向けて凹状であり、またドレン孔はこの底部の底に形成される。これにより、インペラの高速回転時に肩部において多量のオイルが分離された場合であっても、インペラの低速回転時にはこの多量のオイルをインペラ室内側へ流出させることなく底部に溜めておくことができる。また底部に溜まったオイルは、ドレン孔を介してインペラ室以外の他の部分へ還流することができる。
【００２１】
（４）本発明のコンプレッサハウジングによれば、インペラ室の周囲にはディフューザ室が形成され、さらにその周囲には環状のスクロール流路が形成され、ドレン孔は吸気流路の底部とスクロール流路のうち搭載姿勢で底部よりも低い部分に設けられた導入部とを連通する貫通孔とする。インペラ室にはインペラが設けられるため、インペラ室にオイルが流入するとインペラにオイルが付着し、コンプレッサの性能が低下するおそれがある。またディフューザ室は、スクロール流路と比較して狭いので、オイルが流入すると固着しやすくまた、オイルの固着によるコンプレッサの性能の低下も大きい。本発明では、吸気流路の底部とスクロール流路の導入部とを貫通孔で接続することにより、底部に溜まったオイルを、上述のようにオイルの固着タフネスの低いインペラ室及びディフューザ室に流入させないようにし、よりオイルの固着タフネスの高いスクロール流路内へ導入することができる。また吸気流路の底部と、スクロール流路のうち底部よりも低い導入部とを接続することにより、底部に溜まったオイルは、その自重を利用してスクロール流路内へ導入することができる。
【００２２】
（５）本発明のコンプレッサハウジングは、底部とスクロール流路の内部との連通を接続又は遮断する弁体であって、内燃機関の高負荷運転時には閉成し、低負荷運転時には開成するものをさらに備える。したがってスクロール流路内が比較的高温になる内燃機関の高負荷運転時には、吸気流路内に発生する旋回流によって肩部でブローバイガス中のオイルを遠心分離しておき、スクロール流路内が比較的低温になる内燃機関の低負荷運転時には、高負荷運転時に遠心分離したオイルを、ドレン孔を介してスクロール流路内へ還流することができる。これにより、ブローバイガス中のオイルを高温に晒すことなく吸気内に還流することができる。
【００２３】
（６）本発明のコンプレッサハウジングは、貫通孔の近傍を流れる冷却水流路をさらに備える。これにより、貫通孔を介してスクロール流路内に至る前のオイルを冷却水によって冷却できるので、スクロール流路内におけるオイルの固着を抑制できる。
【００２４】
（７）本発明のコンプレッサハウジングによれば、貫通孔のうち導入部側の開口は搭載姿勢で鉛直下方側へ傾斜しており、またこの傾斜した開口の鉛直上方側に設けられた軸体で弁体を回動可能に軸支する。これにより、内燃機関の低負荷運転時には、スクロール流路内は比較的低圧になるので、上記弁体をその自重によって開成することができる。また内燃機関の高負荷運転時には、スクロール流路内は比較的高圧になるので、このスクロール流路内の圧力を利用して弁体を閉成することができる。すなわち、本発明のコンプレッサハウジングによれば、電磁アクチュエータを用いることなく内燃機関の運転状態に応じて適切なタイミングで弁体を開閉することができる。
【００２５】
（８）本発明のコンプレッサハウジングは、内燃機関の高負荷運転時には弁体を閉成し、低負荷運転時には弁体を開成する開閉手段をさらに備える。これにより、弁体がオイルの粘性によって開閉しにくくなっている場合であっても、内燃機関の運転状態に応じた適切なタイミングで弁体を開閉することができる。
【００２６】
（９）本発明のコンプレッサハウジングによれば、その外側にはクランクケースに連通するブリーザ還流配管が接続されるブリーザ還流配管接続部が形成され、ドレン孔は吸気流路の底部とブリーザ還流配管接続部とを連通する貫通孔とする。これにより、底部に溜まったオイルを、ブリーザ還流配管を介してクランクケース内に還流することができる。
【００２７】
（１０）本発明のコンプレッサハウジングによれば、その外側にはブリーザ配管が接続されるブリーザ配管接続部が形成され、ドレン孔は吸気流路の底部とブリーザ配管接続部とを連通する貫通孔とし、ブリーザ流路はこの貫通孔によって形成される流路とする。これにより本発明のコンプレッサハウジングによれば、吸気流路の底部から供給されるブローバイガス中のオイルは上述のように吸気流路内で発生する旋回流によって分離された後、再びこの底部からブリーザ配管を介してクランクケース内に還流される。したがって本発明によれば、簡易な構成でブローバイガス中のオイルをインペラ室内に侵入させることなくクランクケース内に還流させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の第１実施形態に係るコンプレッサハウジングが適用された車両のエンジンルームの平面図である。
【図２】上記実施形態に係るコンプレッサハウジングの断面図である。
【図３】高負荷運転時におけるコンプレッサハウジングの構成を示す断面図である。
【図４】低負荷運転時におけるコンプレッサハウジングの構成を示す断面図である。
【図５】本発明の第２実施形態に係るコンプレッサハウジングの断面図である。
【図６】本発明の第３実施形態に係るコンプレッサハウジングの断面図である。
【図７】本発明の第４実施形態に係るコンプレッサハウジングの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
＜第１実施形態＞
以下、本発明の第１実施形態について、図面を参照しながら説明する。
図１は、内燃機関（以下、「エンジン」という）の過給システムＳを搭載する車両のエンジンルームＥＲの平面図である。図１には、エンジンルームＥＲ内に設けられる各種装置のうち、主に過給システムＳの吸気系を構成する装置を示す。すなわち図１は、エンジンルームＥＲ内において所定の搭載姿勢で搭載された状態における過給システムＳを、鉛直方向上方から視た図である。
【００３０】
過給システムＳは、外気を浄化するエアクリーナボックス９１と、排気のエネルギを回転軸の機械エネルギに変換する排気タービン及び回転軸に連結された後述のコンプレッサインペラを用いて吸気を加圧するコンプレッサ９２Ｃを備える過給機９２と、エアクリーナボックス９１とコンプレッサ９２Ｃとを接続する吸気配管９３と、吸気配管９３内を流れる吸気の流量を検出するエアフローメータ９４と、コンプレッサ９２Ｃと図示しないエンジンのクランクシャフトとを接続するブリーザ配管９６と、を備える。なお図１には、過給機９２のうち排気タービンは板状のカバー部材９７によって覆われた状態を示す。
【００３１】
吸気配管９３は、その搭載姿勢で略水平に延び、エアクリーナボックス９１とコンプレッサ９２Ｃの本体を構成するコンプレッサハウジング１に形成された後述の吸気ダクトとを接続する。コンプレッサハウジング１内には、この吸気配管９３によって図１において矢印９８ａで示す向きでエアクリーナボックス９１によって浄化された吸気の主流が流入する。エアフローメータ９４は、吸気配管９３のうちコンプレッサハウジング１よりもエアクリーナボックス９１に近い位置に設けられる。
【００３２】
ブリーザ配管９６は、図示しないクランクケースとコンプレッサハウジング１に形成された後述のブリーザダクトとを接続する。これによりコンプレッサハウジング１内には、図１において矢印９８ｃで示すように、矢印９８ａで示す吸気の主流に対し略垂直な向きでブローバイガスが流入する。
【００３３】
図２は、コンプレッサハウジング１の断面図である。より具体的には、図２は、コンプレッサハウジング１に納められるコンプレッサインペラ５の軸線Ｃを含む断面図である。なお図２は、搭載姿勢におけるコンプレッサハウジング１を横から視た図である。すなわち、図２における上下方向はその搭載姿勢におけるコンプレッサハウジング１の鉛直方向と等しい。またコンプレッサインペラ５の軸線Ｃは、搭載姿勢では略水平である。
【００３４】
コンプレッサハウジング１は、回転軸Ｒを中心としてコンプレッサインペラ５を回転可能に収容するインペラ室２と、ディフューザ室３と、スクロール流路４と、吸気配管９３（図１参照）が接続され、吸気をインペラ室２へ導入する吸気ダクト６と、ブリーザ配管９６（図１参照）が接続され、吸気ダクト６内にブリーザガスを導入するブリーザダクト８と、を備える。
【００３５】
コンプレッサインペラ５は、排気タービンによって回転駆動される回転軸Ｒに連結されたホイール５１と、このホイール５１の円錐状のハブ面に設けられた複数のブレード５２と、を備える。各ブレード５２は、ホイール５１のハブ面において周方向に沿って等間隔で設けられている。各ブレード５２は、吸気の入口である前縁部５３から、吸気の出口である後縁部５４に向かって所定の角度分布で延びる板状である。各ブレード５２のチップ端縁５５は、コンプレッサインペラ５をインペラ室２内に納めたときに対向する後述のシュラウド２１の表面形状に沿って形成される。
【００３６】
インペラ室２には、コンプレッサインペラ５の側部を覆うシュラウド２１が形成されている。シュラウド２１は、コンプレッサインペラ５の前縁部５３から後縁部５４までチップ端縁５５に沿った形状のシュラウド面、より具体的には、コンプレッサインペラ５が回転軸Ｒを中心として回転したときに、チップ端縁５５によって形成される包絡面と略等しい形状のシュラウド面を備え、このシュラウド面によってコンプレッサインペラ５の側部であるチップ端縁５５を覆う。このシュラウド２１のうち前縁部５３側は、この前縁部５３の外径と略等しい内径を有する吸気導入口２２となっている。またシュラウド２１のうち、後縁部５４側は、この後縁部５４の高さと略等しい幅を有する環状の吸気吐出口となっている。
【００３７】
コンプレッサインペラ５は、これと回転軸Ｒによって連結された排気タービンのタービンインペラが、排気のエネルギによって回転すると、例えば、回転軸Ｒを中心として吸気上流側から視て時計周りで回転する。インペラ室２内に設けられた状態でコンプレッサインペラ５が回転すると、各ブレード５２の前縁部５３から軸線Ｃに沿って流入し、各ブレード５２の間を流れ、各々の後縁部５４から径方向外側へ向かって吐出される。
【００３８】
ディフューザ室３は、環状であり、インペラ室２の吸気吐出口を囲むように形成されている。コンプレッサインペラ５が回転することによってその後縁部５４から径方向外側へ吐出された吸気は、ディフューザ室３内を径方向に沿って拡がりながら流れる過程で減速される。
【００３９】
スクロール流路４は、環状でありインペラ室２及びディフューザ室３を囲むように形成されている。スクロール流路４の流路断面積は、コンプレッサインペラ５の回転方向と同じ向きに沿って徐々に大きくなっている。ディフューザ室３から径方向外側へ吐出された吸気は、スクロール流路４を流れる過程でさらに減速された後、図示しないエンジンの燃焼室に導かれる。
【００４０】
吸気ダクト６は、コンプレッサインペラ５の軸線Ｃに沿って延びる略筒状である。吸気ダクト６には、軸線Ｃに沿って延びインペラ室２に形成された吸気導入口２２へ吸気を導く漏斗状の吸気流路７と、吸気流路７の内部とスクロール流路４の内部とを連通する貫通孔であるドレン孔６１と、ドレン孔６１によって形成される後述のオイル流路を開閉するドレン弁６３と、ドレン孔６１の近傍に設けられたウォータジャケット６５と、が設けられている。
【００４１】
吸気流路７は、インペラ室２内に連通し、インペラ室２に形成された吸気導入口２２に応じた内径を有する小径部７１と、この小径部７１の吸気上流側の上流端開口７２において環状の肩部７３を介して接続され小径部７１よりも大きな内径を有する大径部７５と、を備える。
【００４２】
小径部７１の上流端開口７２の内径は、コンプレッサインペラ５の前縁部５３の外径と略等しい内径を有する吸気導入口２２の内径よりもやや大きい。したがって、小径部７１には、吸気の上流側から下流側のインペラ室２に向かうに従い縮径する流路が形成される。
【００４３】
肩部７３の内壁面は、軸線Ｃを含む断面における接線と軸線Ｃとの成す角θが、コンプレッサインペラの径方向内側から外側へ向かうに従い小さくなる椀状の湾曲面を備える。
【００４４】
大径部７５の内径は、小径部７１の上流端開口７２の内径よりも大きい。また大径部７５と小径部７１とは、軸線Ｃを中心として略同軸である。これにより、肩部７３の内壁面には、上流端開口７２の全周にわたり、大径部７５と小径部７１との内径差に応じた幅の環状の湾曲面が形成される。
【００４５】
大径部７５と肩部７３とを接続する部分には、コンプレッサハウジング１の搭載姿勢では吸気流路７全体のうち最も低い底部７６が形成されている。この底部７６は、搭載姿勢で鉛直上方へ向けて凹状である。
【００４６】
ドレン孔６１は、底部７６の底から、搭載姿勢における鉛直方向下方へ延び、スクロール流路４のうち搭載姿勢で底部７６よりも低い位置に設けられた導入部４１に至る貫通孔である。吸気流路７の内部とスクロール流路４の内部とは、このドレン孔６１によって形成されるオイル流路６２によって連通する。
【００４７】
スクロール流路４の導入部４１は、図２に示すようにコンプレッサハウジングの搭載姿勢で鉛直下方側へやや傾斜している。したがってドレン孔６１によって導入部４１に形成されるドレン開口４２も搭載姿勢で鉛直下方側へやや傾斜している。
【００４８】
ドレン弁６３は、ドレン開口４２よりも大きな弁体６３１と、導入部４１のうちドレン開口４２の鉛直上方側に設けられ弁体６３１を回動可能に軸支する軸体６３２と、を備え、これによりオイル流路６２を介した底部７６とスクロール流路４の内部との連通を接続又は遮断する。
【００４９】
より具体的には、コンプレッサインペラ５より上流側の吸気流路７の内部の圧力とコンプレッサインペラ５より下流側のスクロール流路４の内部の圧力とが略等しい場合、すなわちコンプレッサインペラ５の回転数が低くなるエンジンの低負荷運転時には、弁体６３１はその自重によってドレン開口４２から離れ、これにより底部７６とスクロール流路４の内部との連通が接続される。すなわち、ドレン弁６３は、エンジンの低負荷運転時には開成する。またスクロール流路４の内部の圧力が吸気流路７の内部の圧力よりも高い場合、すなわちコンプレッサインペラ５の回転数が高くなるエンジンの高負荷運転時には、弁体６３１は、差圧によってドレン開口４２に押し付けられ、これにより底部７６とスクロール流路４の内部との連通が遮断される。すなわち、ドレン弁６３は、エンジンの高負荷運転時には閉成する。
【００５０】
ウォータジャケット６５は、オイル流路６２の周囲に形成された、例えば環状の冷却水流路である。ウォータジャケット６５には、例えばエンジンの冷却水が供給され、これによりオイル流路６２内のオイルが冷却される。
【００５１】
ブリーザダクト８は、管部材であり、その内部にはコンプレッサハウジング１の外側のうちその搭載姿勢で底部７６の鉛直方向上方に設けられた配管接続部８１と吸気流路７とを連通するブリーザ流路８２が形成されている。ブリーザ流路８２は、例えば、配管接続部８１から、搭載姿勢における鉛直方向下方へ延び、吸気流路７内に設けられたブローバイガス導入部７７に至る。また配管接続部８１には、上述のブリーザ配管９６（図１参照）が接続される。なお以下で説明するように、ブローバイガスに含まれるオイルを肩部７３で適切に分離するためには、ブローバイガス導入部７７は、大径部７５のうちできるだけコンプレッサインペラ５に近い位置、すなわち図２に示すように大径部７５と肩部７３との接続する部分に設けられることが好ましい。これにより、ブリーザ配管９６から排出されるブローバイガスは、ブリーザ流路８２を介して吸気流路７内へ肩部７３の環状の内壁面に沿って導かれる。
【００５２】
次に、以上のように構成されたコンプレッサハウジング１の効果について、図３及び図４を参照しながら説明する。
【００５３】
図３は、エンジンの高負荷運転時におけるコンプレッサハウジング１の構成を示す断面図である。
先ず、エンジンの高負荷運転時には、上述のように吸気流路７の内部とスクロール流路４の内部とでは差圧が発生するため、ドレン弁６３は閉成する。またエンジンの高負荷運転時には、過給圧を上昇させ、より多くの吸気をエンジンに供給するため、コンプレッサインペラ５は高速で回転する。このため、コンプレッサインペラ５よりも上流側の吸気流路７内には、図３において矢印３ａで示すように、コンプレッサインペラ５の回転方向と同じ向きの旋回流が生じる。このため、ブリーザ流路８２を介して大径部７５内に導入されたブローバイガスは、この旋回流によって比較的軽いガス成分と重いオイルとに分離される。ここで、比較的軽いガス成分は、大径部７５と同軸かつ小径の小径部７１を介してインペラ室２内に流入し、比較的重いオイルは、図３において矢印３ｂで示すように肩部７３の内壁面に形成された環状の湾曲面を旋回する。この際、上述のようにドレン弁６３は閉成しているため、肩部７３の内壁面を旋回するオイルの一部は、その自重によって底部７６及びオイル流路６２内に溜まる。以上により、エンジンの高負荷運転時には、ブローバイガス中のオイルはインペラ室２内に侵入させることなく底部７６及びオイル流路６２に溜めておくことができる。
【００５４】
図４は、エンジンの低負荷運転時におけるコンプレッサハウジング１の構成を示す断面図である。
コンプレッサによる過給を不要とするエンジンの低負荷運転時は、コンプレッサインペラ５は高負荷運転時よりも低速で回転するか又は停止する。このため、高負荷運転時に旋回流によって肩部７３の内壁面を旋回していたオイルは、その自重によって底部７６に垂れ落ちる。またコンプレッサインペラ５が低速回転又は停止すると、吸気流路７の内部の圧力及びスクロール流路４の内部の圧力は概ね大気圧で等しくなり、ドレン弁６３は開成する。このため、上述のように高負荷運転時にオイル流路６２及び底部７６に溜まったオイルは、その自重によってドレン開口４２を介してスクロール流路４内に流入する。
【００５５】
本実施形態のコンプレッサハウジング１によれば、以下の効果を奏する。
（１）コンプレッサハウジング１には、コンプレッサインペラ５の前縁部５３の外径に応じた内径を有する小径部７１と、この小径部７１の上流端開口７２において環状の肩部７３を介して接続されかつ小径部７１よりも大きな内径を有する大径部７５と、によって構成された漏斗状の吸気流路７が形成される。またコンプレッサハウジング１には、大径部７５と肩部７３とを接続する部分に、搭載姿勢で吸気流路７のうち最も低い底部７６が形成され、またこの底部７６にはドレン孔６１が形成される。これにより、ブローバイガスは、コンプレッサインペラ５の高速回転時に吸気流路７内に発生する旋回流によって比較的軽いガス成分と比較的重いオイルとに分離されるので、インペラ室２内にオイルが侵入するのを抑制できる。また分離したオイルは、例えばコンプレッサインペラ５の高速回転時には底部７６に溜めておくことができる。また底部７６に溜めておいたオイルは、例えばコンプレッサインペラ５の低速回転時等の適切なタイミングでドレン孔６１を介してインペラ室２以外の他の部分へ還流できる。よってコンプレッサハウジング１によれば、コンプレッサインペラ５の低速回転時及び高速回転時ともにブローバイガス中のオイルがインペラ室２内に侵入するのを抑制できるので、このオイルがインペラ室２内やその下流側のディフューザ室３内で固着するのを抑制することもできる。
【００５６】
（２）コンプレッサハウジング１によれば、肩部７３の内壁面は、軸線Ｃを含む断面における接線と軸線Ｃとの成す角が、コンプレッサインペラ５の径方向内側から外側へ向かうに従い小さくなる湾曲面を備える。これにより、吸気流路７内に旋回流が発生した場合には、ブローバイガスに含まれる比較的重いオイルを、遠心力によって肩部７３の内壁面のうち径方向外側、すなわち小径部７１から離れた部分へ押しやることができるので、ブローバイガス中のオイルのインペラ室２内への侵入をさらに抑制できる。
【００５７】
（３）コンプレッサハウジング１によれば、底部７６は搭載姿勢で鉛直上方へ向けて凹状であり、またドレン孔６１はこの底部７６の底に形成される。これにより、多量のオイルが分離された場合であっても、この多量のオイルをインペラ室２内側へ流出させることなく底部７６に溜めておくことができる。また底部７６に溜まったオイルは、ドレン孔を６１介してインペラ室２以外の他の部分へ還流することができる。
【００５８】
（４）コンプレッサハウジング１によれば、インペラ室２の周囲にはディフューザ室３が形成され、さらにその周囲にはスクロール流路４が形成され、ドレン孔６１は底部７６とスクロール流路４のうち搭載姿勢で底部７６よりも低い部分に設けられた導入部４１とを連通する貫通孔とする。インペラ室２にはコンプレッサインペラ５が設けられるため、インペラ室２にオイルが流入するとコンプレッサインペラ５にオイルが付着し、コンプレッサ９２Ｃの性能が低下するおそれがある。またディフューザ室３は、スクロール流路４と比較して狭いので、オイルが流入すると固着しやすく、またオイルの固着によるコンプレッサ９２Ｃの性能の低下も大きい。コンプレッサハウジング１では、吸気流路７の底部７６とスクロール流路４の導入部４１とをドレン孔６１で接続することにより、底部７６に溜まったオイルを、オイルの固着タフネスの低いインペラ室２及びディフューザ室３に流入させないようにし、よりオイルの固着大輔ネスの高いスクロール流路４内へ導入することができる。また吸気流路７の底部７６と、スクロール流路４のうち搭載姿勢での底部７６よりも低い導入部４１とを接続することにより、底部７６に溜まったオイルは、その自重を利用してスクロール流路４内へ導入することができる。
【００５９】
（５）コンプレッサハウジング１は、底部７６とスクロール流路４の内部との連通を接続又は遮断するドレン弁６３であって、高負荷運転時には閉成し、低負荷運転時には開成するものをさらに備える。したがってスクロール流路４内が比較的高温になる高負荷運転時には、吸気流路７内に発生する旋回流によって肩部７３でブローバイガス中のオイルを遠心分離しておき、スクロール流路４内が比較的低温になる低負荷運転時には、高負荷運転時に遠心分離したオイルを、ドレン孔６１を介してスクロール流路４内へ還流することができる。これにより、ブローバイガス中のオイルを高温に晒すことなく吸気内に還流することができる。
【００６０】
（６）コンプレッサハウジング１は、ドレン孔６１の近傍を流れるウォータジャケット６５をさらに備える。これにより、ドレン孔６１を介してスクロール流路４内に至る前のオイルを冷却水によって冷却できるので、スクロール流路４内におけるオイルの固着を抑制できる。
【００６１】
（７）コンプレッサハウジング１によれば、ドレン開口４２は搭載姿勢で鉛直下方側へ傾斜しており、またこの傾斜したドレン開口４２の鉛直上方側に設けられた軸体６３２で弁体６３１を回動可能に軸支する。これにより、低負荷運転時には、スクロール流路４内は比較的低圧になるので、上記弁体６３１をその自重によって開成することができる。また高負荷運転時には、スクロール流路４内は比較的高圧になるので、このスクロール流路４内の圧力を利用して弁体６３１を閉成することができる。すなわち、コンプレッサハウジング１によれば、電磁アクチュエータを用いることなくエンジンの運転状態に応じて適切なタイミングで弁体６３１を開閉することができる。
【００６２】
＜第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態について、図面を参照しながら説明する。
図５は、本実施形態に係るコンプレッサハウジング１Ａの断面図である。なお図５における上下方向は、図２と同様その搭載姿勢におけるコンプレッサハウジング１Ａの鉛直方向と等しい。以下では、コンプレッサハウジング１Ａの構成について、第１実施形態に係るコンプレッサハウジング１と同じものは同じ符号を付し、その説明を省略する。コンプレッサハウジング１Ａは、電磁アクチュエータ６６及びそのコントローラ６７をさらに備える点が第１実施形態に係るコンプレッサハウジング１と異なる。
【００６３】
電磁アクチュエータ６６は、その先端部において弁体６３１と連結されたシャフト６６１と、電磁力及び図示しないスプリングの弾性力によってシャフト６６１を進退するソレノイド６６２と、を備える。ソレノイド６６２への通電が停止された状態では、シャフト６６１は、スプリングの弾性力によってソレノイド６６２から前進し、これにより弁体６３１はドレン開口４２へ押し付けられ、ドレン弁６３は閉成する。またソレノイド６６２に駆動電流を供給しソレノイド６６２を励磁状態にすると、シャフト６６１は、スプリングの弾性力に抗してソレノイド６６２側へ退避し、これにより弁体６３１はドレン開口４２から離れ、ドレン弁６３は開成する。
【００６４】
コントローラ６７は、エンジンの運転状態に応じて、図示しないバッテリからソレノイド６６２へ供給される駆動電流を制御する。より具体的には、コントローラ６７は、エンジンが高負荷運転時にはドレン弁６３を閉成するべくソレノイド６６２へ所定の大きさの駆動電流を供給し、エンジンが低負荷運転時にはドレン弁６３を開成するべくソレノイド６６２への通電を停止する。
【００６５】
本実施形態のコンプレッサハウジング１Ａによれば、以下の効果を奏する。
（８）コンプレッサハウジング１Ａは、電磁力を利用して高負荷運転時にはドレン弁６３を閉成し、低負荷運転時にはドレン弁６３を開成する電磁アクチュエータ６６及びコントローラ６７をさらに備える。これにより、弁体６３１がオイルの粘性によって開閉しにくくなっている場合であっても、エンジンの運転状態に応じた適切なタイミングでドレン弁６３を開閉することができる。
【００６６】
なお、上記第２実施形態では、電磁アクチュエータ６６及びコントローラ６７を用いてドレン弁６３を開閉する場合において、電磁アクチュエータ６６へ駆動電流を供給したときにドレン弁６３が閉成し、電磁アクチュエータ６６への通電を停止したときにドレン弁６３が開成するようにしたが、本発明はこれに限らない。これとは逆に、電磁アクチュエータ６６へ駆動電流を供給したときにドレン弁６３が開成し、電磁アクチュエータ６６への通電を停止したときにドレン弁６３が閉成するようにしてもよい。また、上記第２実施形態では、電磁アクチュエータ６６で発生する電磁力を利用してドレン弁６３を開閉する場合について説明したが、本発明はこれに限らない。例えば、エンジンの吸気流路内で発生する負圧を利用してダイアフラムを変位させることによってドレン弁６３を開閉してもよい。
【００６７】
＜第３実施形態＞
次に、本発明の第３実施形態について、図面を参照しながら説明する。
図６は、本実施形態に係るコンプレッサハウジング１Ｂの断面図である。なお図６における上下方向は、図２と同様その搭載姿勢におけるコンプレッサハウジング１Ｂの鉛直方向と等しい。以下では、コンプレッサハウジング１Ｂの構成について、第１実施形態に係るコンプレッサハウジング１と同じものは同じ符号を付し、その説明を省略する。コンプレッサハウジング１Ｂは、吸気ダクト６Ｂの構成、底部７６に溜まったオイルの供給先、及び電磁アクチュエータ６６Ｂ及びそのコントローラ６７Ｂをさらに備える点が第１実施形態に係るコンプレッサハウジング１と異なる。
【００６８】
コンプレッサハウジング１Ｂの外側のうち、その搭載姿勢で吸気流路７の底部７６よりも低い位置には、ブリーザ還流配管９９が接続されるブリーザ還流配管接続部８３が形成されている。ブリーザ還流配管９９は、その一端がブリーザ還流配管接続部８３に接続され、他端が図示しないエンジンのクランクケースに接続される。これにより、ブリーザ還流配管接続部８３とクランクケースとが連通する。
【００６９】
吸気ダクト６Ｂは、吸気流路７と、ドレン孔６１Ｂと、ドレン弁６３Ｂと、電磁アクチュエータ６６Ｂと、そのコントローラ６７Ｂと、を備える。
【００７０】
ドレン孔６１Ｂは、底部７６の底から、搭載姿勢における鉛直方向下方へ延び、ブリーザ還流配管接続部８３に至る貫通孔である。吸気流路７の内部と、ブリーザ還流配管接続部８３及びクランクケースの内部とは、このドレン孔６１Ｂによって形成されるオイル流路６２Ｂによって連通する。
【００７１】
ドレン弁６３Ｂは、オイル流路６２Ｂに形成されたドレン開口６８Ｂよりも大きな弁体６３１Ｂと、弁体６３１Ｂをドレン開口６８Ｂ上で軸支するとともに、後述のシャフト６６１Ｂの進退に応じてこの弁体６３１Ｂを回動するリンク機構６３３Ｂと、を備える。
【００７２】
電磁アクチュエータ６６Ｂは、その先端部においてリンク機構６３３Ｂと連結されたシャフト６６１Ｂと、電磁力及び図示しないスプリングの弾性力によってシャフト６６１Ｂを進退するソレノイド６６２Ｂと、を備える。ソレノイド６６２Ｂへの通電が停止された状態では、シャフト６６１Ｂは、スプリングの弾性力によってソレノイド６６２Ｂから前進し、これにより弁体６３１Ｂはドレン開口６８Ｂへ押し付けられ、ドレン弁６３Ｂは閉成する。またソレノイド６６２Ｂに駆動電流を供給しソレノイド６６２Ｂを励磁状態にすると、シャフト６６１Ｂは、スプリングの弾性力に抗してソレノイド６６２Ｂ側へ退避し、これにより弁体６３１Ｂはドレン開口６８Ｂから離れ、ドレン弁６３Ｂは開成する。
【００７３】
コントローラ６７Ｂは、エンジンの運転状態に応じて、図示しないバッテリからソレノイド６６２Ｂへ供給される駆動電流を制御する。より具体的には、コントローラ６７Ｂは、エンジンが高負荷運転時にはドレン弁６３Ｂを閉成するべくソレノイド６６２Ｂへ所定の大きさの駆動電流を供給し、エンジンが低負荷運転時にはドレン弁６３Ｂを開成するべくソレノイド６６２Ｂへの通電を停止する。
【００７４】
本実施形態のコンプレッサハウジング１Ｂによれば、以下の効果を奏する。
（９）コンプレッサハウジング１Ｂによれば、その外側にはクランクケースに連通するブリーザ還流配管９９が接続されるブリーザ還流配管接続部８３が形成され、ドレン孔６１Ｂは吸気流路７の底部７６とブリーザ還流配管接続部８３とを連通する貫通孔とする。これにより、底部７６に溜まったオイルを、ブリーザ還流配管９９を介してクランクケース内に還流することができる。
【００７５】
＜第４実施形態＞
次に、本発明の第４実施形態について、図面を参照しながら説明する。
図７は、本実施形態に係るコンプレッサハウジング１Ｃの断面図である。なお図７における上下方向は、図２と同様その搭載姿勢におけるコンプレッサハウジング１Ｃの鉛直方向と等しい。以下では、コンプレッサハウジング１Ｃの構成について、第１実施形態に係るコンプレッサハウジング１と同じものは同じ符号を付し、その説明を省略する。コンプレッサハウジング１Ｃは、ブリーザダクト８Ｃの構成、吸気ダクト６Ｃの構成、及び底部７６に溜まったオイルの供給先が第１実施形態に係るコンプレッサハウジング１と異なる。
【００７６】
ブリーザダクト８Ｃは、管部材であり、その内部にはコンプレッサハウジング１の外側のうちその搭載姿勢で底部７６の鉛直方向下方に設けられた配管接続部８１Ｃと吸気流路７とを連通するブリーザ流路８２Ｃが形成されている。ブリーザ流路８２Ｃは、配管接続部８１Ｃから、搭載姿勢における鉛直方向上方へ延び底部７６に至る。またこの配管接続部８１Ｃには、上述のブリーザ配管９６（図１参照）が接続される。これにより、ブリーザ配管９６から排出されるブローバイガスは、ブリーザ流路８２Ｃを介して吸気流路７内へ肩部７３の内壁面に沿って導かれる。
【００７７】
ドレン孔６１Ｃは、底部７６の底から、搭載姿勢における鉛直方向下方へ延び、ブリーザダクト８Ｃの配管接続部８１Ｃに至る貫通孔である。すなわち、このドレン孔６１Ｃによって形成されるオイル流路は、ブリーザ流路８２Ｃと同じである。したがって、吸気流路７の内部と、配管接続部８１Ｃ及びこの配管接続部８１Ｃとブリーザ配管９６によって接続されるエンジンのクランクケースの内部とは、ドレン孔６１Ｃによって形成されるブリーザ流路８２Ｃによって連通する。
【００７８】
本実施形態のコンプレッサハウジング１Ｃによれば、以下の効果を奏する。
（１０）コンプレッサハウジング１Ｃによれば、吸気流路７の底部７６から供給されるブローバイガス中のオイルは吸気流路７内で発生する旋回流によって分離された後、再びこの底部７６からブリーザ配管９６を介してクランクケース内に還流される。したがってコンプレッサハウジング１Ｃによれば、簡易な構成でブローバイガス中のオイルをインペラ室２内に侵入させることなくクランクケース内に還流させることができる。
【００７９】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれに限らない。本発明の趣旨の範囲内で、細部の構成を適宜変更してもよい。
【００８０】
上記実施形態では、コンプレッサインペラ５の回転方向を、上流側から視て時計周りとした例について説明したが、コンプレッサインペラ５の回転方向は、これと逆向きにしてもよい。また上記実施形態では、コンプレッサハウジングの搭載姿勢では、コンプレッサインペラの軸線が水平になるような場合について説明したが、コンプレッサハウジングの搭載姿勢はこれに限らない。すなわち、上流側が高所になるように軸線が水平面に対して傾いた姿勢をコンプレッサハウジングの搭載姿勢としてもよい。ただしこのように軸線を傾ける場合であっても、吸気流路全体のうち最も低い底部は、大径部と肩部とを接続する部分に形成されるようにすることが好ましい。
【符号の説明】
【００８１】
１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ…コンプレッサハウジング
２…インペラ室
３…ディフューザ室
４…スクロール流路
４１…導入部
４２…ドレン開口（開口）
５…コンプレッサインペラ（インペラ）
５３…前縁部
６１，６１Ｂ，６１Ｃ…ドレン孔
６３１…弁体
６３２…軸体
６５…ウォータジャケット（冷却水流路）
６６…電磁アクチュエータ（開閉手段）
６７…コントローラ（開閉手段）
８…ブリーザダクト
８１，８１Ｃ…配管接続部（ブリーザ配管接続部）
８２，８２Ｃ…ブリーザ流路
８３…ブリーザ還流配管接続部
７…吸気流路
７１…小径部
７２…上流端開口（上流端）
７３…肩部
７５…大径部
７６…底部
９２Ｃ…コンプレッサ
９６…ブリーザ配管
９９…ブリーザ還流配管（ブリーザ還流配管）
Ｃ…軸線
Ｒ…回転軸
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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