(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも部分的に室を形成し、第１端部及び第２端部を有するハウジングと、
前記室内に配置された少なくとも１つのロータと、
前記ハウジングの前記第１端部に隣接し、前記室に流体接続する入口ポートと、
前記ハウジングの前記第２端部に隣接し、前記室に流体接続する出口ポートと、
前記室に流体接続するリリーフ室と、を備え、縦軸を有するスーパチャージャであって、
前記出口ポートの少なくとも一部は、前記ロータの一部と同じ縦軸位置に配置され、かつ、流体が前記室から径方向に直接流出できるように形成され、
前記リリーフ室は、室端面、及び、両側に配置されて前記リリーフ室の全幅を形成する一対の室側面を含み、
前記リリーフ室は、軸方向に延びて、前記ロータの軸方向長さの少なくとも約１０％に等しい軸方向の深さを有し、かつ、流体が前記室から軸方向に流出できるように形成され、
前記室端面は、前縁部から後縁部にわたってほぼ湾曲され、かつ、それぞれの前記室側面は、前記リリーフ室から外側に１０°から４０°の範囲で傾斜されていることを特徴とするスーパチャージャ。
【請求項２】
更に、前記ハウジングの前記第２端部に結合された軸受プレートを備え、前記リリーフ室は、前記軸受プレートに含まれていることを特徴とする請求項１に記載のスーパチャージャ。
【請求項３】
前記リリーフ室は、前記ハウジングに含まれていることを特徴とする請求項１に記載のスーパチャージャ。
【請求項４】
前記ハウジングは、複数の室を含んでいることを特徴とする請求項１に記載のスーパチャージャ。
【請求項５】
前記複数の室のそれぞれは、重なっていることを特徴とする請求項４に記載のスーパチャージャ。
【請求項６】
前記ロータには、ローブが設けられていることを特徴とする請求項１に記載のスーパチャージャ。
【請求項７】
更に、前記ロータにトルクを付与するように形成された入力軸を備えていることを特徴とする請求項１に記載のスーパチャージャ。
【請求項８】
前記出口ポートは、ポート端面及び両側に配置された一対のポート側面を含んでいることを特徴とする請求項１に記載のスーパチャージャ。
【請求項９】
前記ポート端面は、前記縦軸に略垂直であることを特徴とする請求項８に記載のスーパチャージャ。
【請求項１０】
前記ポート端面は、前記縦軸に略垂直ではないことを特徴とする請求項８に記載のスーパチャージャ。
【請求項１１】
前記前縁部は、前記ロータの形状にほぼ合致するように形成されていることを特徴とする請求項１に記載のスーパチャージャ。
【請求項１２】
前記室側面のそれぞれは、湾曲した部分を含んでいることを特徴とする請求項１に記載のスーパチャージャ。
【請求項１３】
前記リリーフ室は、前記ロータの軸方向長さの約１０％から約３５％に等しい軸方向の深さを有していることを特徴とする請求項１に記載のスーパチャージャ。
【請求項１４】
前記リリーフ室は、前記ロータが配置された前記室の幅の少なくとも約５０％に等しい幅を有していることを特徴とする請求項１に記載のスーパチャージャ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スーパチャージャとして使用される容積形エアポンプを含み、等エントロピー効率を改善するために改良された出口ポートを有する内燃機関用スーパチャージャとして使用される容積形エアーポンプに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
容積形エアポンプは、ルーツ形ブロワ、スクリュ形エアポンプ、及び、その他の多くの平行なローブ付ロータを有する類似の装置を含む。容積形エアポンプは、直線状のローブ又は螺旋状にねじれたローブのいずれかを有するローブ付ロータを含む。こられのロータは、噛合うように平行に、ハウジングによって形成された横方向に重なる円筒状の室に配置される。各ロータは、一般的な例では、４つのローブを有しているが、各ロータは、他の例では、より少ない、又は、より多くのローブを有してもよい。各ロータの噛合っていない隣接するローブの間の空間は、圧縮性流体（例えば空気）の体積を入口ポートから出口ポートの開口へ移送し、移送体積が出口ポートの開口に達する前に各空間の流体の機械的な圧縮を伴い、又は、伴わなくてもよい。各ロータの噛合っていないローブの端部は、円筒状の室の内表面に隙間をもって近接し、これらの間が共同してシールを行なう。ロータのローブが噛合いから外れることにより、各ロータの隣接するローブによって形成される容積、すなわち、空間に空気が流入する。各移送容積の噛合ったローブが円筒状の室の内表面とシール関係に移行するとき、これらの容積内の空気は、ほぼ入口圧力でその中に閉じ込められる。タイミングギヤを使用して、近接した隙間のローブの噛合いを維持し、非接触の関係で入口ポートと出口ポートの開口との間のシールを形成する。ローブが円筒状の室の内表面とのシール関係のから外れたとき、空気の体積は、移送、すなわち、直接、出口ポートに吐出される。
【０００３】
一般的に、容積形エアポンプは、車両エンジン用のスーパチャージャとして使用することができ、このとき、エンジンは、ローブ付ロータを駆動するための機械的なトルクを供給する。出口ポートに移送される空気の体積は、車両エンジンの吸気マニホールド内の圧力「ブースト」を提供するために利用され、この方法は当業者には周知である。ある運転状態の下で特定の体積の空気を移動するために要求される仕事率すなわちエネルギーは、容積形エアポンプの効率を評価するのに使用することができる。スーパチャージャを使用して流体（例えば空気）を吐出するためには、機械的なエネルギーがスーパチャージャに供給されることが必要である。要求される機械的エネルギーの入力は、様々な効率（例えば機械的効率、等エントロピー効率など）及びスーパチャージャの作動条件（例えば質量流量、圧力比等）に直接関係する。同じ作動条件に対して、効率が改善されれば、必要とする機械的エネルギーの入力は減少し、これにより、スーパチャージャが設けられたシステム（例えば内燃機関）全体の効率に利益をもたらす。理想的な行程は、１００％の効率となるであろう。しかしながら、実際の圧縮は、そのレベル以下の効率で作動する。理想的な行程に対する実際の圧縮は、等エントロピー効率といわれる。移送される空気の温度は、その空気がスーパチャージャを通って流れることにより上昇する。等エントロピー効率を改善することにより、流体（例えば空気）に対して所望の圧力を達成するために、その流体（例えば空気）に供給される過剰の熱エネルギーがより小さくなる。
【０００４】
従来の試みは、出口ポートの構造を改善することにより、ルーツ形ブロワ等の容積形エアポンプの等エントロピー効率を改善することを行ってきた。例えば、ルーツ形ブロワの出口ポートが特許文献１に開示され、記載されているように構成されており、そのすべては参考として本説明に含まれる。スーパチャージャのロータの形状（例えば、螺旋状のひねりの角度を含む）が技術的に改善されたことにより、流体の速度が径方向ではなく、より軸方向に向けて移行してきている。しかしながら、現在の平行軸スーパチャージャの出口ポートの形状は、流体速度の軸方向の流れ成分について相当に対処するよりも、むしろ、主に径方向の出口の空気流を引続き重視している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許第５５２７１６８号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
軸方向の入口方向及び径方向の出口ポート方向等の従来の及び／又は標準的なスーパチャージャの特徴を維持しつつ、軸方向及び径方向の両方の流体速度に対処するためにスーパチャージャの出口端における流動形状を最適化することが望まれる。スーパチャージャの速度の増大により、軸方向速度成分も増大し、流体が従来のスーパチャージャの設計の出口ポートを流出するとき、より急激な速度変化が要求される。具体的には、全ての軸方向の速度ベクトルが径方向速度ベクトルに転換されることが要求され、これにより、流体上で実行される仕事が増大する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
第１端部及び第２端部を有するハウジングを含むスーパチャージャが提供されている。ハウジングは、少なくとも部分的に室を形成し、その室内に配置された少なくとも１つのロータを含む。スーパチャージャは、更に、ハウジングの第１端部に隣接して室に流体接続する入口ポートと、ハウジングの第２端部に隣接して室に流体接続する出口ポートとを含む。スーパチャージャは、更に、室に流体接続するリリーフ室を含む。一実施形態においては、リリーフ室は、軸方向に延び、ロータの軸方向長さの少なくとも約１０％に等しい軸方向の深さを有する。
【０００８】
本発明の一実施形態に従ったスーパチャージャ用の改良された出口ポートの形状は、流体に作用する過剰の仕事を減少させつつ、軸方向の入口及び径方向の出口を含むスーパチャージャの標準的な、すなわち、従来の特性を維持できるようにする。改良された出口ポートの形状は、流体がスーパチャージャから流出するとき、流体に対して最適な流路を形成するために使用される。スーパチャージャ用の改良された出口ポートの形状は、スーパチャージャの作動領域の高流量域及び／又は高速域において性能を改善するために特に役立つ。作動領域の高流量域及び／又は高速域における性能を向上させることにより、より小型のスーパチャージャを使用して、性能の改善を達成できるようになる。より小型のスーパチャージャの利用は、パッケージ寸法の要求及びコストを相当に減少させる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の一実施形態に従ったスーパチャージャを示す図である。
【図２】本発明の一実施形態に従ったスーパチャージャの一部の断面図である。
【図３】本発明の一実施形態に従ったスーパチャージャを示す図である。
【図４】本発明の一実施形態に従ったスーパチャージャの一部の断面図である。
【図５】本発明の一実施形態に従ったスーパチャージャの一部の断面図である。
【図６】本発明の一実施形態に従った軸受プレートの斜視図である。
【図７Ａ】従来技術のリリーフ室を含む従来技術の軸受プレートの上面図である。
【図７Ｂ】本発明の一実施形態に従ったリリーフ室を含む軸受プレートの上面図である。
【図８】従来技術のリリーフ室を含む従来技術の軸受プレートの斜視図である。
【図９Ａ】従来技術のリリーフ室を含む従来技術の軸受プレートの正面図である。
【図９Ｂ】本発明の一実施形態のリリーフ室を含む軸受プレートの正面図である。
【図１０】本発明を従来技術の装置と比較した等エントロピー効率とスーパチャージャ速度との関係を示す図表である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
添付の図面に記載されてここで説明される例を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。
本発明は、いくつかの実施形態に関連して説明されるが、これらは、本発明をこれらの実施形態に限定することを意図しないことを理解されたい。むしろ、本発明は、代替例、修正例及び均等物をカバーすることが意図され、これらは、添付の特許請求の範囲によって具現化された本発明の技術的思想及び範囲内に含まれる。
【００１１】
図１及び２を参照して、スーパチャージャ（例えば容積形エアポンプ）１０は、主ハウジング１２及び軸受プレート１４を含む。スーパチャージャ１０は、縦軸１３を含む。主ハウジング１２及び軸受プレート１４は、当業者に公知のいずれかの方法によって一体に結合されている。例えば、ハウジング１２及び軸受プレート１４は、一対のダボピン（図示せず）によって確実にされた適当な配置をもって、複数の機械ネジ（図示せず）により一体に結合することができる。主ハウジング１２及び軸受プレート１４は、分離した部材からなるように記載されているが、他の実施形態では、このようになっていなくてもよく、また、他の実施形態では、これらは、一体及び／又は単一の部材としてもよい。例えば、限定はしないが、これらのハウジング及び軸受プレートは、一体構造、単一構造、及び／又は、一体型構造に形成してもよい。ハウジングと軸受プレートが一体化される場合、スーパチャージャ用の出口形状は、ここで説明するものと同様になるが、スーパチャージャは、２つの部品ではなく、１つの部品からなる。例えば、限定はしないが、図３及び４を参照すると、スーパチャージャ１００は、一体化されたハウジング及び軸受プレートの構造１１２を有するものとして示されている。
【００１２】
容積形エアポンプすなわちスーパチャージャ１０、１００は、いくつかの実施形態ではルーツ形ブロワ又はスクリュ形エアポンプを含むが、他の実施形態では、ロータ（例えばローブ付ロータ）を有するいずれのタイプの容積形エアポンプも含むことができる。例えば、容積形エアポンプ１０、１００は、平行なローブ付ロータを有するあらゆるエアポンプを含むことができる。
【００１３】
主ハウジング１２、１１２は、内側円筒状壁面及び横断する端部壁１８を形成する単一部材とすることができる。他の実施形態では、分離した軸受プレートを利用しなくてもよい。代りに、ハウジング及び軸受プレートの機能を果たす単一の部品を利用して、この単一の部材が横断する端部壁１８と反対側の端部壁１２０を形成してもよい。主ハウジング１２の（例えば、ハウジング１２又はハウジング及び軸受プレートの構造１１２の）内側円筒状壁面及び端部壁１８、２０又は１２０は、共に複数の横方向に重なる円筒状の室２２を形成する。一実施形態では、２つの重なった円筒状の室２２でもよい。
【００１４】
重なった円筒状の室２２内に複数のロータ２３が配置される。各ロータ２３は、４つのローブを有している。４つのローブが詳細に説明されているが、他の実施形態では、各ロータ２３は、より少ない、又は、より多くのローブを有してもよい。各ロータ２３は、ロータ軸に回転可能に取付けられている。各ロータ軸の両端部は、軸受プレート１４内又は単一部品ハウジング内にベアリングセット（図示せず）によって回転可能に支持されている。ロータ２３の少なくとも一方は、スーパチャージャ１０が入力駆動トルクを受けるあらゆる様々な駆動入力構造（例えば、限定はしないが、入力軸部及び／又は増速ギヤセット）を利用する。
【００１５】
主ハウジング１２、１１２は、第１端部及び第２端部を含む。主ハウジング１２、１１２の第１端部は、バックプレート部２４を含む。バックプレート部２４は、いくつかの実施形態では主ハウジング１２と一体に形成することができ、あるいは、他の実施形態では、分離したプレート部材を有してもよい。バックプレート部２４は、ハウジング１２、１１２と一体であろうと分離していようと、入口ポート２６を形成する。入口ポート２６は、ロータ２３が配置される少なくとも１つの室２２に流体接続する。また、主ハウジング１２、１１２は、出口ポート２８を形成する。出口ポート２８は、主ハウジング１２、１１２の第２端部に隣接する。また、出口ポート２８は、ロータ２３が配置される少なくとも１つの室２２に流体接続する。出口ポート２８は、ポート端面３０及び両側に配置された一対のポート側面（図示せず）を含む。ポート端面３０は、図２に示される実施形態では、スーパチャージャ１０の縦軸１３に略垂直である。しかしながら、ポート端面３０は、他の実施形態では、傾斜していてもよい（例えば、スーパチャージャ１０の縦軸１３に略垂直でなくてもよい）。例えば、図５に示されるように、ポート端面は、角度αによって外側に傾斜していてもよい。角度αは、一実施形態では、４５°未満としてもよい。角度αは、特に４５°未満として言及されているが、他の実施形態では、より大きく又はより小さくてもよい。
【００１６】
主ハウジング１２は、いくつかの実施形態では、端部２９を含み、この端部２９は、軸受プレート１４に対する受入部として機能する。端部２９は、主ハウジング１２の第２端部に隣接する。他の実施形態では、分離した軸受プレートが利用されず、ハウジング１１２は、ハウジング１１２の第２端部に一体のベアリング構造を含んでいる。軸受プレート構造がハウジング１１２に一体化されたこれらの他の実施形態では、ハウジング１１２の軸受プレートに対する受入部は必要ない。
【００１７】
図６を参照して、軸受プレート１４は、スーパチャージャ１０の組立を可能にするために設けられている。しかしながら、ここに説明されているように、軸受プレート１４は、本発明の他の実施形態（例えば図３及び４）では、省略されてもよい。例えば、本発明の他の実施形態では、軸受プレートの構造は、ハウジング１１２に一体化されてもよい。分離した軸受プレート１４が利用される本発明の一実施形態によれば、軸受プレート１４は、第１部分３１及び第２部分３３を含む。第１部分３１は、第２部分３３に結合、及び／又は、一体化してもよい。第１部分３１は、略長方形の形状とし、一定の厚さとすることができる。軸受プレート１４の第１部分３１は、軸受プレート１４を主ハウジング１２に結合するための複数のファスナを受入れる複数の開口を含む。軸受プレートの第２部分３３は、略ダンベル形の形状で、通常は第１部分３１よりも厚い厚さを有する。
【００１８】
軸受プレート１４の第２部分３３は、リリーフ室３２を含み、及び／又は、形成する。リリーフ室３２は、駆動馬力を減少させ、及び、等エントロピー効率を増大させるのを補助するために設けられる。具体的には、入口ポート２６から出口ポート２８に移送される流体が（径方向に流出する流体の一部とは対照的に）ロータの端部から軸方向に流出する。流体がロータの端部から軸方向に流出するスーパチャージャ１０の領域は、リリーフ室３２と同じ領域を占めている。リリーフ室３２は、一部において、室端面３４を含み、及び／又は、室端面３４によって形成されている。リリーフ室３２は、ロータ２３が配置された重なたった円筒状の室２２に向かって内側に面している。リリーフ室３２は、ロータ２３が配置された円筒状の室２２に流体接続されている。リリーフ室３２は、軸方向に延びて、円筒状の室２２を超えて軸方向にハウジング１２の第２端部に向かって延びている。
【００１９】
リリーフ室３２は、軸受プレート１４に形成され、及び／又は、配置されているように詳細に説明され、また、示されているが、本発明の他の実施形態では、リリーフ室３２は、他の構造に形成されてもよい。例えば、リリーフ室３２は、他の実施形態におけるハウジング１１２の一体部分に形成されてもよい。また、他の実施形態では、リリーフ室３２は、ハウジングの入口２６を含む第１端部と反対側の第２端部で、他の適当なあらゆる構造に形成されてもよい。この構造は、ハウジング１２と一体、及び／又は、分離してもよい。分離した軸受プレート１４を含まないこれらの実施形態において、リリーフ室３２の機能は、リリーフ室が軸受プレート１４に含まれる場合とほぼ同様とすることができ、また、出口ポート２８の形状は、リリーフ室が軸受プレート１４に含まれる場合とほぼ同様にすることができる。
【００２０】
室端面３４は、前縁部３６から後縁部３８まで、相当に湾曲されている（例えば上方に傾斜している）。他の実施形態では、室端面３４は、相当に少ない湾曲形状であるが（例えば図４参照）、リリーフ室３２は、依然としてほぼ同様の機能を果たすように形成されている。いくつかの実施形態では、室端面３４は、前縁部３６の近くで軸受プレート１４にほぼ垂直な平面上にあってもよい。室端面３４は、後縁部３８の近くで軸受プレート１４にほぼ平行な平面上にあってもよい。前縁部３６は、複数の湾曲部及びくぼみを含む。例えば、一実施形態では、前縁部３６は、間に２つのくぼみが配置された少なくとも３つの湾曲部を含んでもよい。３つの湾曲部及び２つのくぼみが詳細に述べられれているが、他の実施形態では、前縁部３６は、より少ない又はより多くの湾曲部及び／又はくぼみを含んでもよい。また、前縁部３６の湾曲部及びくぼみは、室端面３４を形成して、室端面の少なくとも一部がほぼ一致する数の隆起及び谷を有するようにしてもよい。本発明の他の実施形態では、前縁部３６は、直線状でもよい。少なくともいくつかの実施形態では、前縁部３６は、ハウジング１２の重なった円筒状の室２２内に配置されたローブ付ロータの寸法及び／又は形状にほぼ合致した寸法及び／又は形状に形成されてもよい。リリーフ室３２の後縁部３８は、複数の湾曲部及び１つのくぼみを含む。例えば、一実施形態では、後縁部３８は、間に１つのくぼみを有する少なくとも２つの湾曲部を含む。２つの湾曲部及び単一のくぼみが詳細に述べられているが、他の実施形態においては、後縁部３８は、より少ない又はより多くの湾曲部及び／又はくぼみを含んでもよい。後縁部３８は、１つ又はより多くの湾曲部及び／又はくぼみを含むが、後縁部３８の近くの室端面３４は、平坦である。本発明の他の実施形態では、後縁部３８は、直線状でもよい。
【００２１】
また、リリーフ室３２は、両側に配置された一対の室側面４０、４２によって形成されている。一実施形態では、各室側面４０、４２は、リリーフ室３２から外側に傾斜されている。例えば、図７Ｂに最もよく示されるように、室側面４０、４２は、角度β°で傾斜されている。一実施形態では、角度βは、約２２°である。角度βは、いくつかの実施形態では、約１０°から約４０°の範囲にすることができる。これらの角度が詳細に述べられているが、他の実施形態では、角度βは、より大きく又はより小さくすることができる。他の実施形態においては、各室側面４０、４２は、図示のようにほぼ直線状ではない。例えば、限定はしないが、室側面４０、４２は、相当に湾曲されていてもよい。室側面４０、４２は、スーパチャージャ１０、１１０内に配置されたロータのローブの形状にほぼ合致した形状に形成してもよい。
【００２２】
図８を参照すると、リリーフ室３２´を含み、及び／又は、形成する従来技術の軸受プレート１４´が示されている。リリーフ室３２´は、室端面３４´及び両側に配置された一対の室側面４０´、４２´によって形成されている。図９Ａ、９Ｂを参照すると、従来技術のリリーフ室３２´と本発明のリリーフ室３２との間の相違が示されている。具体的には、本発明に従って、リリーフ室３２の軸方向の流れ方向の深さＤが増大されている。リリーフ室３２の軸方向の流れ方向の深さＤは、スーパチャージャの容量、ロータ寸法、及び／又は、ロータ長さにほぼ対応、及び／又は、関連する。本発明の一実施形態に従って、リリーフ室３２の深さＤは、そのスーパチャージャのロータ長さの少なくとも１０％にほぼ等しくする。いくつかの実施形態においては、リリーフ室３２の深さＤは、そのスーパチャージャのロータ長さの約１０％から約３５％にほぼ等しくする。例えば、限定ではないが、軸受プレート１４のリリーフ室３２は、約２０ｍｍの深さを有する。本発明のいつくかの実施形態に従って、リリーフ室３２は、従来技術のリリーフ室３２´の深さＤ´よりも約２倍の深さの深さＤを有することができる。他の実施形態においては、深さＤは、特に、ロータ寸法、ロータ長さ、及び／又は、スーパチャージャの容量により、より大きく又はより小さくしてもよい。スーパチャージャのロータ長さの特定の百分率が詳細に述べられているが、他の実施形態においては、リリーフ室３２の深さＤは、より小さい又はより大きいスーパチャージャのロータ長さの百分率としてもよい。いくつかの特定の深さが詳細に述べられているが、他の実施形態においては、リリーフ室３２の深さＤは、より大きく又はより小さくしてもよい。
【００２３】
再び図７Ａ、７Ｂを参照して、従来技術のリリーフ室３２´と本発明のリリーフ室３２とのもう一つの相違が示されている。具体的には、本発明の軸受プレート１４では、リリーフ室の幅が増大されている。例えば、限定ではないが、リリーフ室３２は、ロータ２３が配置された室２２の幅の少なくとも約５０％に等しい幅Ｗを有する。もう一つの例では、リリーフ室３２は、リリーフ室３２´の幅Ｗ´よりも約５０％幅広の幅Ｗを有する。他の実施形態では、幅Ｗは、より大きく又はより小さくてもよい。リリーフ室３２の幅Ｗは、スーパチャージャ１０内に配置されたロータのローブの形状にほぼ合致する形状に形成することができる。
【００２４】
引続き図７Ａ、７Ｂを参照すると、従来技術の軸受プレート１４´と、本発明の軸受プレート１４との間のもう一つの相違が示されている。例えば、限定ではないが、軸受プレート１４は、高さＨが従来技術の軸受プレート１４´の高さＨ´よりも小さい。更に、本発明の一実施形態では、軸受プレート１４を主ハウジング１２に結合するために必要なファスナの数が少なくなっている。例示であり限定ではないが、従来の軸受プレート１４´が少なくとも８つのファスナを使用するのに対して、約６つファスナを使用して軸受プレート１４を主ハウジング１２に結合する。これらのファスナの数が詳細に述べられているが、他の実施形態においては、より少ない又はより多くのファスナを使用してもよい。スーパチャージャ１０用の軸受プレート１４の寸法を小さくすることにより、同じ流体流量を維持しつつ、パッケージ寸法及びコストが減少することになる。
【００２５】
主に図１０を参照すると、従来技術の装置（例えば、図８に示されるようにリリーフ室３２´を有する）と本発明（例えば、図６に示すようにリリーフ室３２を有する）との比較において等エントロピー効率とスーパチャージャ速度との関係の図表が示されている。図１０の図表を導く試験は、同じ圧力で作動される一対のルーツ形ブロワのスーパチャージャで実行されて、等エントロピー効率（百分率として）に対するスーパチャージャ速度（例えば、入力駆動機構及び／又は構造の速度）に関する情報を提供する。装置の等エントロピー効率は、理論的に理想的な環境下（すなわち、システムにおいて熱損失が生じないとする）で達成される性能の百分率としての実際のその装置の性能（例えば、仕事出力）である。換言すると。スーパチャージャの場合、等エントロピー効率は、熱として捨てられる入力エネルギーの目安である。
【００２６】
図１０から分かるように、本発明及び従来技術は、両方とも、約１００００ＲＰＭの中位のスーパチャージャ速度で約７４％の効率である。しかしながら、スーパチャージャ速度が約１８０００ＲＰＭに上昇したとき、リリーフ室３２´を利用する通常の出口を有する従来技術の装置が約６７％の効率に低下するのに対して、改良されたリリーフ室３２を有する本発明の装置は、依然として７３％付近の効率である。したがって、従来技術の装置は、中速時のスーパチャージャ速度での効率に対する高速時のスーパチャージャ速度での効率が約８９％のみである。一方、本発明の装置は、中速時のスーパチャージャ速度での効率に対する高速時のスーパチャージャ速度での効率が依然として約９８％である。一実施形態においては、約１８０００ＲＰＭにおけるスーパチャージャの等エントロピー効率が、約１００００ＲＰＭにおけるスーパチャージャの等エントロピー効率の少なくとも約９５％である。本発明の装置は、高いブロワ速度（例えば、約１８０００ＲＰＭ）において、従来技術の装置よりも、相当に、より効率的であり、これは、等エントロピー効率が最大の関心事である状況である。また、改良されたリリーフ室３２を利用する本発明の装置は、中速時のブロワ速度（例えば、約１００００ＲＰＭ）においては、リリーフ室３２´を利用する従来技術の装置が同じブロワ速度で達成するのとほぼ同じ等エントロピー効率を維持する。リリーフ室３２を利用する改良された出口は、流量を減少させない。
【００２７】
本発明の効率は、特定の圧力比（例えば、図１０に示されるように１．６の圧力比）において約１８０００ＲＰＭで少なくとも約７０％の効率であるが、圧力比及び／又はスーパチャージャに対する質量流量（ｋｇ／ｈｒ）に依存して増大又は減少する。したがって、この効率は、他の状況下においては、高速時のスーパチャージャ速度における７０％よりも高く又は低くなる。しかしながら、リリーフ室３２を利用する改良された出口を有するスーパチャージャの等エントロピー効率（％）は、一般的に、異なる圧力比及び質量流量であっても、より高いスーパチャージャ速度において、従来技術のリリーフ室３２´を利用する出口を有するスーパチャージャの等エントロピー効率（％）よりも大きくなる。
【００２８】
以上の本発明の特定の実施形態の説明は、図示及び説明の目的で提示されている。これらは、本発明を網羅し、又は、開示された正確な形態に限定することを意図するものではなく、上述の教示に照らして様々な修正及び変形が可能である。これらの実施形態は、本発明の原理及びその実際の応用例を説明するために選択されて説明されており、これにより、本発明、及び、意図された特定の使用に適するように考慮された様々な修正を伴う様々な実施形態を当業者が利用可能となる。以上の明細書に本発明を詳細に説明してきたが、本明細書を読んで理解することにより、当業者には本発明の様々な変形例及び修正例が容易に明らかになるであろう。そのような全ての変形例及び修正例は、添付された特許請求の範囲の技術的範囲内に入る限り、本発明に含まれるものとする。本発明の技術的範囲は、ここに添付された特許請求の範囲及びこれらの均等物によって定義されるものとする。
【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７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図１０】
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