(57)【要約】【課題】空気の供給効率を向上させると共に運転領域の拡大を図る過給装置を提供する。【解決手段】空気を圧送するインペラ４と、インペラ４で圧送された空気をインペラ４の上流に戻すリサーキュレーション流路１５とを備えた過給装置であって、  リサーキュレーション流路１５の出口１６は、戻される空気がインペラ４の回転方向と同じ方向へスワール流を起すように構成される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気を圧送するインペラと、インペラで圧送された空気をインペラの上流に戻すリサーキュレーション流路とを備えた過給装置であって、
リサーキュレーション流路の出口は、戻される空気がインペラの回転方向と同じ方向へスワール流を起すように構成されたことを特徴とする過給装置。
【請求項２】
インペラへ向かう空気を受け入れるよう開口部を形成したハウジングを備え、リサーキュレーション流路の出口は、戻される空気が開口部の内周面に沿って導入されるように構成された請求項１記載の過給装置。 
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気を圧送する過給装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、エンジンには、図４〜図７に示す如く、ターボチャージャ等の遠心式の過給装置１が備えられており、遠心式の過給装置１は、排気マニホールドからマフラへ排出される排気ガスにより回転駆動するタービン２と、タービン２の回転によって同軸上で回転することによりエアクリーナからの空気を圧縮してインタークーラへ送給するブロア（コンプレッサ）３とを備えている。
【０００３】
ブロア３は、エアクリーナからの空気を圧送するブロアインペラ（インペラ）４と、ブロアインペラ４を回転可能に支持して周囲部を形成するハウジング５とを備えており、ハウジング５には、ブロアインペラ４ヘ向かう空気を受け入れるようエアクリーナからの吸気管（図示せず）に接続される開口部６と、圧縮した空気をインタークーラへ送給するよう流路を形成するスクロール部７とを備えている。ここで、図６中、８はブロアインペラ４の羽根、９はボス部、６ａは開口部６の内周面を示している。
【０００４】
一方、ブロア３の下流の流路には、図４に示す如く、ブロア３で圧送された空気を、バルブ１０を介してハウジング５の開口部６に戻すリサーキュレーション流路１１を備えており、リサーキュレーション流路１１は、過給装置１が図７に示す如く運転できないサージ領域（図７では高圧力比で低流量域）にある場合において、空気をブロアインペラ４の上流へ戻すことにより流量を増やし、ブロア３の使用領域にするものである（図７で説明すると、点Ａから点Ｂへ移動させている。）。ここで、図７中、ｑ１はエンジン吸気量、ｑ２はリサーキュレーション流路１１による増加量、Ｑはブロアインペラ４を通過する流量を示している。
【０００５】
なお、リサーキュレーション流路を備えたものは既に公開特許公報として示されている（例えば特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開平１１−１８２２５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、ハウジング５に形成されるリサーキュレーション流路１１は、図５に示す如く、ハウジング５へ戻す出口１２が開口部６の中心に向いているため、リサーキュレーション流路１１からブロアインペラ４の上流へ戻す空気が、インタークーラからブロアインペラ４へ向かう空気に直交して導入され、図６に示す如く、ブロアインペラ４へ向かう空気の流れを乱して供給効率が低下するという問題があった。
【０００７】
本発明は上述の実情に鑑みてなしたもので、空気の供給効率を向上させると共に運転領域の拡大を図る過給装置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】
本発明の請求項１は、空気を圧送するインペラと、インペラで圧送された空気をインペラの上流に戻すリサーキュレーション流路とを備えた過給装置であって、
リサーキュレーション流路の出口は、戻される空気がインペラの回転方向と同じ方向へスワール流を起すように構成されたことを特徴とする過給装置、にかかるものである。
【０００９】
本発明の請求項２は、インペラへ向かう空気を受け入れるよう開口部を形成したハウジングを備え、リサーキュレーション流路の出口は、戻される空気が開口部の内周面に沿って導入されるよう構成された請求項１記載の過給装置、にかかるものである。
【００１０】
このように、リサーキュレーション流路の出口により、リサーキュレーション流路から戻される空気がインペラの回転方向と同じ方向へスワール流を起すので、インペラへ向かう空気の流れを乱すことを低減し、空気の供給効率を向上させることができる。又、リサーキュレーション流路から戻される空気がインペラの回転方向と同じ方向へスワール流を起すので、インペラの羽根に流入する空気流と、インペラの羽根との角度が小さくなり、インペラの羽根の裏側に生じる剥離流を低減し、運転領域の拡大を図ることができる。
【００１１】
又、リサーキュレーション流路の出口は、戻される空気が開口部の内周面に沿って導入されるよう構成されると、戻される空気がスワール流を容易に起し得るので、インペラへ向かう空気の流れを乱すことを一層低減し、空気の供給効率を向上させる。
【発明の効果】
【００１２】
上記した本発明の過給装置によれば、リサーキュレーション流路から戻される空気がインペラの回転方向と同じ方向へスワール流を起すので、インペラへ向かう空気の流れを乱すことを低減し、空気の供給効率を向上させると共に運転領域の拡大を図るという優れた効果を奏し得る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。
【００１４】
図１は本発明の過給装置を実施する形態例を示す正面概略図、図２は本発明の過給装置を実施する形態例を示す側面概略図、図３はリサーキュレーション流路から空気を導入した場合及び通常のブロアインペラに対する速度三角形を示す概念図であり、図４〜図６と同一の符号を付した部分は同一物を表わしている。
【００１５】
図１、図２に示す如く、本発明の形態例の遠心式の過給装置において、ブロア３のブロアインペラ（インペラ）４を回転可能に支持するハウジング１３には、ブロアインペラ４ヘ向かう空気を受け入れるようエアクリーナからの吸気管（図示せず）に接続される筒状の開口部１４を備えている。
【００１６】
ブロア３の下流の流路には、ブロアインペラ４で圧送された空気をハウジング１３の開口部１４に戻すリサーキュレーション流路１５を備え、リサーキュレーション流路１５の出口１６は、開口部１４の中心方向とオフセットして、インペラの上流に戻す空気がインペラの回転方向と同じ方向へスワール流を起すように構成されており、特に具体的には、リサーキュレーション流路１５の出口１６は、開口部１４の内周面１４ａに沿うよう接線方向で接続されている。
【００１７】
以下、本発明の実施の形態例の作用を説明する。
【００１８】
ブロアインペラ４で圧送された空気をリサーキュレーション流路１５によりブロアインペラ４の上流に戻す際には、リサーキュレーション流路１５の出口１６により、ブロアインペラ４の上流に戻された空気がブロアインペラ４の回転方向と同じ方向へスワール流を起す。
【００１９】
この時、ブロアインペラ４の羽根８に流入する空気流を、スワール流がある空気流Ａ１の場合と、スワール流がない通常の空気流Ａ０の場合とで比較すると、図３に示す如く、スワール流がある空気流Ａ１とブロアインペラ４の羽根８との角度θ１は、スワール流がない空気流Ａ０とブロアインペラ４の羽根８との角度θ０に比べて小さくなり（θ０＞θ１）、ブロアインペラ４の羽根８の裏側に生じる剥離流Ｄを低減し、ブロアインペラ４の性能を向上させる。
【００２０】
このように、本発明の形態例によれば、リサーキュレーション流路１５から戻される空気がブロアインペラ４の回転方向と同じ方向へスワール流を起すので、ブロアインペラ４へ向かう空気の流れを乱すことを低減し、空気の供給効率を向上させることができる。又、リサーキュレーション流路１５から戻される空気がブロアインペラ４の回転方向と同じ方向へスワール流を起すので、ブロアインペラ４の羽根８の裏側に生じる剥離流Ｄを低減し、運転領域の拡大を図ることができる。
【００２１】
又、リサーキュレーション流路１５の出口１６は、戻される空気が開口部１４の内周面１４ａに沿って導入されるよう構成されると、スワール流を容易に起し得るので、ブロアインペラ４へ向かう空気の流れを乱すことを一層低減し、空気の供給効率を向上させることができる。
【００２２】
尚、本発明の過給装置は、上述の形態例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の過給装置を実施する形態例を示す正面概略図である。
【図２】本発明の過給装置を実施する形態例を示す側面概略図である。
【図３】リサーキュレーション流路から空気を導入した場合及び通常の場合の夫々に対する速度三角形を示す概念図である。
【図４】従来の過給装置の作用を示す概念図である。
【図５】従来の過給装置を示す正面概略図である
【図６】従来の過給装置を示す側面概略図である。
【図７】リサーキュレーションの原理を示すグラフである。
【符号の説明】
【００２４】
１    過給装置
４    ブロアインペラ（インペラ）
１３    ハウジング
１４    開口部
１４ａ  内周面
１５    リサーキュレーション流路
１６    出口
【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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