(57)【要約】  遠心圧縮機は、ディフューザとスクロールとが形成されたハウジングを備える。ハウジングは、スクロールを形成するスクロール壁部と、スクロール壁部の内周側に連続するように設けられ、スクロールとディフューザとの間において径方向の外方に延びるオーバーハング壁部と、を有する。オーバーハング壁部は、オーバーハング壁部の中で回転軸線の軸方向における最小の第１厚みを有する第１壁部と、第１壁部よりも径方向の外方側に設けられ、第１厚みよりも大きい第２厚みを有する第２壁部と、を含む。第２壁部は、スクロールに向けて突出する突出部を含む。
2018174166.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸線の径方向および周方向に延びるディフューザと前記ディフューザに接続されて前記周方向に延びるスクロールとが形成されたハウジングを備え、
前記ハウジングは、
前記スクロールを形成するスクロール壁部と、
前記スクロール壁部の内周側に連続するように設けられ、前記スクロールと前記ディフューザとの間において前記径方向の外方に延びるオーバーハング壁部と、を有し、
前記オーバーハング壁部は、
前記オーバーハング壁部の中で前記回転軸線の軸方向における最小の第１厚みを有する第１壁部と、
前記第１壁部よりも前記径方向の外方側に設けられ、前記第１厚みよりも大きい第２厚みを有する第２壁部と、を含み、
前記第２壁部は、前記スクロールに向けて突出する突出部を含む、遠心圧縮機。
【請求項２】
前記第２壁部は、前記径方向における前記オーバーハング壁部の外周端を含む、請求項１に記載の遠心圧縮機。
【請求項３】
前記第２壁部には、前記突出部の前記ディフューザ側の基端と前記外周端とを接続すると共に前記スクロールに対面する縁壁面が形成されている、請求項２に記載の遠心圧縮機。
【請求項４】
前記第２壁部は、前記ディフューザに向けて突出する第２突出部を含む、請求項１に記載の遠心圧縮機。
【請求項５】
前記第２壁部は、前記ディフューザに向けて突出する第２突出部を含む、請求項３に記載の遠心圧縮機。
【請求項６】
前記第２突出部が、前記外周端と、前記縁壁面とを含む、請求項５に記載の遠心圧縮機。
【請求項７】
前記第２壁部の前記突出部は、前記周方向の略全域に延在する、請求項１〜６のいずれか一項に記載の遠心圧縮機。
【請求項８】
前記第２壁部の前記突出部は、前記周方向の一部の領域に延在する、請求項１〜６のいずれか一項に記載の遠心圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、遠心圧縮機に関する。
【背景技術】
【０００２】
遠心圧縮機のディフューザの形状や構造に関していくつかの技術が知られている。特許文献１に記載の遠心圧縮機では、ディフューザのケーシング側に、複数に分割された移動壁が設けられている。これらの移動壁は、それぞれ軸方向に移動可能である。特許文献２に記載の遠心圧縮機では、ディフューザの出口部に、スクロール側に向かってテーパ状に通路幅を狭めた絞り部が設けられている。この絞り部の起点は、流体の動圧が静圧に略回復している部分に設定されている。特許文献３に記載の遠心圧縮機では、軸受台とスクロールとの間に、ディフューザ環およびディフューザ翼が挟まれ、支持されている。ディフューザ環と軸受台との間に挿入されたシール材は、その弾性によって、ディフューザ翼を軸受台に押しつける。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平７−６３１９８号公報
【特許文献２】特開平３−１５７００号公報
【特許文献３】実開平１−９１１００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来、上記したように種々の検討がなされてきたが、遠心圧縮機の効率には改善の余地が残っている。本開示は、効率の改善を図ることができる遠心圧縮機を説明する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本開示の一態様に係る遠心圧縮機は、回転軸線の径方向および周方向に延びるディフューザとディフューザに接続されて周方向に延びるスクロールとが形成されたハウジングを備え、ハウジングは、スクロールを形成するスクロール壁部と、スクロール壁部の内周側に連続するように設けられ、スクロールとディフューザとの間において径方向の外方に延びるオーバーハング壁部と、を有し、オーバーハング壁部は、オーバーハング壁部の中で回転軸線の軸方向における最小の第１厚みを有する第１壁部と、第１壁部よりも径方向の外方側に設けられ、第１厚みよりも大きい第２厚みを有する第２壁部と、を含み、第２壁部は、スクロールに向けて突出する突出部を含む。
【発明の効果】
【０００６】
本開示の一態様によれば、ディフューザおよびスクロールにおける損失を低減し、遠心圧縮機における効率の改善を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】図１は、本開示の一実施形態に係る遠心圧縮機が適用された過給機の断面図である。
【図２】図２は、図１中のスクロールおよびディフューザの周辺を示す断面図である。
【図３】図３は、スクロールおよび吐出流路の外形を示す図であり、原点を通る中心軸線に直交する面にその外形を投影した図である。
【図４】図４は、スクロールおよびオーバーハング壁部を拡大して示す断面図である。
【図５】図５は、図４のスクロール内における圧縮気体の流れを説明するための断面図である。
【図６】図６は、参考形態に係る遠心圧縮機のスクロール内における圧縮気体の流れを説明するための断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
本開示の一態様に係る遠心圧縮機は、回転軸線の径方向および周方向に延びるディフューザとディフューザに接続されて周方向に延びるスクロールとが形成されたハウジングを備え、ハウジングは、スクロールを形成するスクロール壁部と、スクロール壁部の内周側に連続するように設けられ、スクロールとディフューザとの間において径方向の外方に延びるオーバーハング壁部と、を有し、オーバーハング壁部は、オーバーハング壁部の中で回転軸線の軸方向における最小の第１厚みを有する第１壁部と、第１壁部よりも径方向の外方側に設けられ、第１厚みよりも大きい第２厚みを有する第２壁部と、を含み、第２壁部は、スクロールに向けて突出する突出部を含む。
【０００９】
この遠心圧縮機によれば、ディフューザを通過した気体は、スクロールに集められる。スクロール内の気体は周方向に流れながら吐出流路に向かうが、一部の気体は、スクロール壁部の内周側からオーバーハング壁部に向かって流れ得る。オーバーハング壁部に沿って気体が流れると、その気体はオーバーハング壁部の外周端を乗り越えてディフューザに戻る（すなわち逆流する）可能性がある。このことは効率の低下を招き得る。上記構成を有する遠心圧縮機では、オーバーハング壁部は最小の第１厚みよりも大きい第２厚みを有する第２壁部を含んでおり、第２壁部の突出部は、スクロールに向けて突出している。したがって、オーバーハング壁部に沿って気体が流れた場合でも、その気体は突出部に当たってスクロール内に戻る方向に案内され得る。これにより、上記したディフューザへの逆流を低減することができ、ディフューザおよびスクロールにおける損失が低減される。この遠心圧縮機によれば、効率の改善を図ることができる。
【００１０】
いくつかの態様において、第２壁部は、径方向におけるオーバーハング壁部の外周端を含む。第２壁部が外周端を含む場合、突出部は、オーバーハング壁部の外周端を乗り越えようとする気体を効果的にスクロール内に戻し得る。
【００１１】
いくつかの態様において、第２壁部には、突出部のディフューザ側の基端と外周端とを接続すると共にスクロールに対面する縁壁面が形成されている。気体の流れの状態によっては、オーバーハング壁部に沿って流れた気体が突出部を通り過ぎて外周端に向かう可能性がある。その場合でも、突出部を通り過ぎた気体は、突出部の基端と外周端との間に配置されてスクロールに対面する縁壁面に当たり、オーバーハング壁部の外周端を乗り越えることを阻止され得る。このように、突出部と縁壁面は２段階の逆流防止機構を形成する。すなわち、縁壁面は突出部の逆流防止能力を補強する。
【００１２】
いくつかの態様において、第２壁部は、ディフューザに向けて突出する第２突出部を含む。第２突出部は、ディフューザの一部分においてディフューザの幅を小さくし、絞り部を形成する。絞り部で気体の流速が高まるので、上記したスクロールからディフューザへの逆流が低減されやすくなる。第２突出部が外周端を含む場合には、より効果的に逆流が低減される。
【００１３】
いくつかの態様において、第２突出部が、外周端と、縁壁面とを含む。この場合、オーバーハング壁部の外周端付近において、２段階の逆流防止機構が形成され、しかもディフューザ側には絞り部が形成される。突出部および第２突出部の協働により、あらゆる状態にある気体の流れに対して確実に逆流を低減することができる。
【００１４】
いくつかの態様において、第２壁部の突出部は、周方向の略全域に延在する。この場合、スクロールの略全域にわたって気体の逆流を低減することができ、効率の改善効果が高められる。
【００１５】
いくつかの態様において、第２壁部の突出部は、周方向の一部の領域に延在する。この場合、気体の逆流が生じやすい領域に焦点をあてて、気体の逆流を低減することができる。
【００１６】
以下、本開示の実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、図面の説明において同一要素には同一符号を付し、重複する説明は省略する。本実施形態において「上流」または「下流」という場合、気体の流れ方向を基準とする。また、「径方向」、「周方向」、または「軸方向」という場合、回転軸線Ｈ（回転軸１４）を基準とする。以下の実施形態では、遠心圧縮機の一態様として、過給機に適用されたコンプレッサが例示される。
【００１７】
図１を参照して、本実施形態の過給機１について説明する。図１に示されるように、過給機１は、例えば、車両や船舶の内燃機関に適用される。過給機１は、タービン２とコンプレッサ（遠心圧縮機）３とを備えている。タービン２は、タービンハウジング４と、タービンハウジング４に収納されたタービン翼車６と、を備えている。タービンハウジング４は、周方向に延びるスクロール壁部４ａを有している。スクロール壁部４ａ内には、周方向に延びる流路であるスクロール１９が形成されている。コンプレッサ３は、コンプレッサハウジング５と、コンプレッサハウジング５に収納されたコンプレッサ翼車７と、を備えている。コンプレッサハウジング５は、周方向に延びるスクロール壁部５ａを有している。スクロール壁部５ａ内には、周方向に延びる流路であるスクロール２３が形成されている。
【００１８】
タービン翼車６は回転軸１４の第１端に設けられており、コンプレッサ翼車７は回転軸１４の第２端に設けられている。コンプレッサ翼車７は、回転軸１４の第２端に設けられたナット１６によって回転軸１４に固定されている。タービンハウジング４とコンプレッサハウジング５との間には、軸受ハウジング１３が設けられている。回転軸１４は、ジャーナル軸受１５を介して軸受ハウジング１３に回転可能に支持されている。回転軸１４、タービン翼車６およびコンプレッサ翼車７は、一体の回転体１２として、回転軸線Ｈ周りに回転できるように構成されている。
【００１９】
タービンハウジング４には、排気ガス流入口（図示せず）および排気ガス流出口１０が設けられている。内燃機関（図示せず）から排出された排気ガス（流体）が、排気ガス流入口を通じてタービンハウジング４内に流入し、スクロール壁部４ａ内のスクロール１９を通じてタービン翼車６に流入し、タービン翼車６を回転させる。その後、排気ガスは、排気ガス流出口１０を通じてタービンハウジング４外に流出する。
【００２０】
コンプレッサハウジング５には、吸入口９および吐出口２４ａ（図３参照）が設けられている。上記のようにタービン翼車６が回転すると、回転軸１４を介してコンプレッサ翼車７が回転する。回転するコンプレッサ翼車７は、吸入口９を通じて外部の気体を吸入し、ディフューザ２５を経由してスクロール壁部５ａ内のスクロール２３に送る。気体は、スクロール２３に集められて圧縮され、吐出流路２４（図３参照）を通じて吐出口２４ａから吐出される。吐出口２４ａから吐出された圧縮気体は、前述の内燃機関に供給される。コンプレッサ３によって圧縮される気体は、例えば空気である。
【００２１】
図１および図２を参照して、コンプレッサハウジング５および軸受ハウジング１３の構成と、それらのハウジングによって形成される流路について説明する。図１に示されるように、コンプレッサハウジング５は、上記したスクロール壁部５ａと、スクロール壁部５ａの内周側に連続するように設けられた円筒部５ｂとを有する。図１に示される断面において、環状をなすスクロール壁部５ａの大きさは、周方向において変化し、概ね下流側ほど大きくなる。円筒部５ｂは、回転軸線Ｈの軸方向に沿って延び、吸入口９を形成する。円筒部５ｂの軸受ハウジング１３側の基端部に形成された空間にはコンプレッサ翼車７が配置されている。
【００２２】
コンプレッサハウジング５は、スクロール壁部５ａの内周側であって円筒部５ｂの基端側に連続するように設けられたオーバーハング壁部５ｃを更に有する。オーバーハング壁部５ｃは、径方向の外方に延びて円環状をなしている。スクロール壁部５ａおよびオーバーハング壁部５ｃの内部に、上記のスクロール２３が形成されている。オーバーハング壁部５ｃは、スクロール２３に面する内面５ｆを含む。円筒部５ｂの基端部とオーバーハング壁部５ｃとは、軸受ハウジング１３に対面する略平坦な円環状の表面５ｅを含む。表面５ｅは、たとえば回転軸線Ｈに垂直な方向に延びる。コンプレッサハウジング５の軸受ハウジング１３側の基端部は開口しており、表面５ｅの全部または大部分が、軸受ハウジング１３側に露出している。
【００２３】
軸受ハウジング１３は、コンプレッサ３側の端部に、径方向の外方に延びる円環状のフランジ部１３ａを有する。フランジ部１３ａは上記したコンプレッサ３の開口に嵌められ、表面５ｅを覆う。フランジ部１３ａの表面１３ｂとコンプレッサハウジング５の表面５ｅとは平行である。これらの表面１３ｂおよび表面５ｅの間に、ディフューザ２５が形成される。例えばディフューザ２５は、回転軸線Ｈの軸方向に一定の幅（高さ）を有する平行流路である。ディフューザ２５は、回転軸線Ｈの径方向および周方向に延びる。ディフューザ２５は、コンプレッサ翼車７が配置される空間とスクロール２３との間に設けられて、これらを連絡する。
【００２４】
図２に示されるように、コンプレッサ翼車７のハブ部７ａに設けられた羽根部７ｂの後縁７ｃが、例えばディフューザ２５の始端（入口）とされる。オーバーハング壁部５ｃの先端（後述の外周端３２ｄ）が、ディフューザ２５の終点（出口）とされる。始点から終点までの距離、すなわちディフューザ入口２５ｂからディフューザ出口２５ａまでの距離が、ディフューザ長さＬである。このディフューザ長さＬは、周方向で略一定であってもよいし、周方向で変化してもよい。なお、ディフューザ２５の始端（入口）は、羽根部７ｂの後縁７ｃの位置に限られない。たとえば、ディフューザ２５の始端（入口）は、平行流路の内周側の端部２３ｃであってもよい（その場合にはディフューザ長さも上記とは異なることになる）。
【００２５】
コンプレッサハウジング５のオーバーハング壁部５ｃは、スクロール２３とディフューザ２５との間に設けられている。言い換えれば、オーバーハング壁部５ｃは、スクロール２３とディフューザ２５とを隔てる隔壁である。ディフューザ２５は、オーバーハング壁部５ｃの先端に相当するディフューザ出口２５ａにおいて、スクロール２３に接続される。ディフューザ２５を形成する軸受ハウジング１３側の面は、表面１３ｂからスクロール壁部５ａにかけて概ね滑らかに連続している。なお、軸受ハウジング１３の表面１３ｂとスクロール壁部５ａとの間に多少の段差（ずれ）が形成されてもよい。
【００２６】
本実施形態のコンプレッサ３は、効率改善のための流路形状を備える。以下、図３および図４を参照して、その流路形状を詳細に説明する。図４に示されるように、オーバーハング壁部５ｃは、オーバーハング壁部５ｃの中で軸方向における最小厚み（第１厚み）ｔｍｉｎを有する第１壁部５ｇを含む。この第１壁部５ｇの位置において、ディフューザ２５は、所定のディフューザ幅Ｗを有する。例えば、表面５ｅは表面１３ｂに平行であるので、ディフューザ２５の大部分においてディフューザ幅Ｗは一定である（図２参照）。
【００２７】
オーバーハング壁部５ｃは、第１壁部５ｇよりも径方向の外方側に設けられ、最小厚みｔｍｉｎよりも大きい厚みを有する第２壁部３０を更に含む。第２壁部３０は軸方向に拡幅されており、第２壁部３０の軸方向の厚みである外周端厚みｔｅは、最小厚みｔｍｉｎよりも大きい。なお、オーバーハング壁部５ｃの長さであるオーバーハング長さＬＯＨは、スクロール２３のうち回転軸線Ｈにもっとも近い部分である内端２３ｅから先端（後述の外周端３２ｄ）までの径方向の距離である。オーバーハング長さＬＯＨは、スクロール２３およびディフューザ２５に求められる性能等に基づいて、適宜設計され得る。オーバーハング長さＬＯＨは、周方向で略一定であってもよいし、周方向で変化してもよい。
【００２８】
第２壁部３０は、オーバーハング壁部５ｃの先端に設けられている。すなわち、第２壁部３０は、ディフューザ２５側においては、ディフューザ出口２５ａ（図２参照）を形成している。第２壁部３０は、スクロール２３側およびディフューザ２５側の両方に拡幅されている。より詳しくは、第２壁部３０は、スクロール２３に向けて突出する第１突出部３１と、ディフューザ２５に向けて突出する第２突出部３２とを含む。コンプレッサ３において、第１突出部３１および第２突出部３２を含む第２壁部３０は、圧縮気体の広い流量範囲において、高い効率を実現する。たとえば、第２壁部３０は、小流量側であるサージ側領域においても、大流量側であるチョーク側領域においても、効率を低下させることなく、所望の効率の両立を可能としている。なお、本実施形態のように、第２壁部３０がオーバーハング壁部５ｃの先端に設けられている場合、この第２壁部３０の各構成要素（第１突出部３１または第２突出部３２）は、オーバーハング壁部５ｃの中で軸方向における最小厚み（第１厚み）ｔｍｉｎを有する部分に相当しない。この第２壁部３０の軸方向における厚みは、第１突出部３１の厚みと第２突出部３２の厚みの合計として算出される。
【００２９】
図３に示されるように、コンプレッサハウジング５において、スクロール２３と吐出流路２４との接続部分には、舌部２８が設けられている。この舌部２８に対応する巻き始め部２３ａから、巻き終わり部２３ｂに至るまでが、スクロール２３に相当する。巻き始め部２３ａから巻き終わり部２３ｂまでの周方向の角度は、例えば３２０°程度であってもよい。巻き始め部２３ａから巻き終わり部２３ｂまでの周方向の角度は、３２０°未満であってもよく、３２０°以上であってもよい。例えば、スクロール２３は、一周（すなわち３６０°）にわたって連続していてもよい。なお、図３に示されるスクロール２３および吐出流路２４の外形は、周方向の各断面における中心軸からの径方向距離が最大の位置（最大位置）と中心軸からの径方向距離が最小の位置（最小位置）とをつないだ外形である。図３では、その外形が投影されているが、スクロール２３および吐出流路２４の実際の外形は、回転軸線Ｈの方向における異なる位置に形成されてもよい。その場合、スクロール２３および吐出流路２４の外形は、同一平面上に存在せず、軸方向にずれる。また、スクロール２３および吐出流路２４の実際の外形は、回転軸線Ｈの方向における同じ位置に形成されてもよい。その場合、スクロール２３および吐出流路２４の外形は、同一平面上に存在する。
【００３０】
オーバーハング壁部５ｃの第２壁部３０は、たとえば、周方向の略全域に延在する。この場合、第２壁部３０は、たとえば円環状をなす。なお、第２壁部３０は、たとえば、周方向の一部の領域に延在してもよい。第２壁部３０は、たとえば、巻き終わり部２３ｂの近傍から舌部２８付近にかけての領域（巻き終わり部２３ｂから吐出流路２４にかけての領域）に設けられてもよい。第２壁部３０は、たとえば、巻き始め部２３ａから巻き終わり部２３ｂまでの領域のうち、下流側の領域（周方向の角度で１８０度未満の領域）のみに設けられてもよい（図３中の領域Ａ参照）。なお、図３には、ディフューザ入口２５ｂおよびディフューザ出口２５ａが仮想線で示されている。
【００３１】
再び図４を参照し、第１突出部３１と第２突出部３２について詳細に説明する。第１突出部３１は、オーバーハング壁部５ｃの軸方向におけるスクロール２３側に設けられる。第２突出部３２は、オーバーハング壁部５ｃの軸方向におけるディフューザ２５側に設けられる。径方向において、第２突出部３２は、第１突出部３１よりも外方に突出する。よって、第２突出部３２と第１突出部３１との間には、径方向の外方に面する段部３１ｃが形成されている。
【００３２】
第１突出部３１は、内面５ｆからスクロール２３の内方に向けて傾斜する傾斜面３１ａと、上記した段部３１ｃと、傾斜面３１ａおよび段部３１ｃの間に形成された頂部３１ｂとを含む。傾斜面３１ａは、第１壁部５ｇよりも、軸方向の吸入口９側に盛り上がっている。最小厚みｔｍｉｎを基準とした傾斜面３１ａの高さは、径方向の外方ほど大きくなっている。頂部３１ｂは、第１壁部５ｇよりも、軸方向の吸入口９側（ディフューザ２５と反対側）に突出する。段部３１ｃは、回転軸線Ｈに略平行であってもよく、回転軸線Ｈに対して角度をなしてもよい。
【００３３】
第２突出部３２は、表面５ｅから軸受ハウジング１３の表面１３ｂに向けて傾斜する傾斜面３２ａと、オーバーハング壁部５ｃの端面をなす外周端３２ｄと、傾斜面３２ａおよび外周端３２ｄの間に形成された頂部３２ｂとを含む。傾斜面３２ａは、第１壁部５ｇよりも、軸方向の軸受ハウジング１３側に盛り上がっている。最小厚みｔｍｉｎを基準とした傾斜面３２ａの高さは、径方向の外方ほど大きくなっている。頂部３２ｂは、第１壁部５ｇよりも、軸受ハウジング１３の表面１３ｂ側に突出する。突出する頂部３２ｂは、ディフューザ出口２５ａを形成すると共に、ディフューザ出口２５ａでディフューザ幅を絞っている。軸方向において、ディフューザ出口幅Ｗｅは、上記したディフューザ幅Ｗよりも小さくなっている。外周端３２ｄは、回転軸線Ｈに略平行であってもよく、回転軸線Ｈに対して角度をなしてもよい。
【００３４】
第２突出部３２は、第１突出部３１のディフューザ２５側の基端（すなわち段部３１ｃのディフューザ２５側の端部）と外周端３２ｄとを接続する縁壁面３２ｃを更に含む。縁壁面３２ｃは、スクロール２３に対面する。縁壁面３２ｃは、回転軸線Ｈに垂直であってもよく、回転軸線Ｈに対して、吸入口９側または軸受ハウジング１３側に鋭角をなしてもよい。段部３１ｃと縁壁面３２ｃとによって形成される谷部は、丸みを帯びた凹部であってもよく、所定の角度を有してもよい。
【００３５】
上記の構成を有する第１突出部３１の形状および大きさは、周方向で同一であってもよいし、周方向で変化してもよい。第２突出部３２の形状および大きさは、周方向で同一であってもよいし、周方向で変化してもよい。第１突出部３１および第２突出部３２における各部の形状および大きさは、コンプレッサ３（スクロール２３およびディフューザ２５）の設計に際して適宜に変更され得る。
【００３６】
このコンプレッサ３によれば、ディフューザ２５を通過した気体は、スクロール２３に集められる。スクロール２３内の気体は周方向に流れながら吐出流路２４に向かうが、一部の気体は、スクロール壁部５ａの内周側からオーバーハング壁部５ｃに向かって流れ得る（図５参照）。オーバーハング壁部５ｃに沿って気体が流れると、その気体はオーバーハング壁部５ｃの外周端３２ｄを乗り越えてディフューザ２５に戻る（すなわち逆流する）可能性がある。このことは効率の低下を招き得る。コンプレッサ３では、オーバーハング壁部５ｃは最小厚みｔｍｉｎよりも大きい外周端厚みｔｅを有する第２壁部３０を含んでおり、第２壁部３０の第１突出部３１は、スクロール２３に向けて突出している。したがって、図５に矢印で示されるように、オーバーハング壁部５ｃに沿って気体が流れた場合でも、その気体は第１突出部３１に当たってスクロール２３内に戻る方向に案内され得る。第１突出部３１は、オーバーハング壁部５ｃを乗り越えようとする気体に対し、いわば「ねずみ返し（rat guard）」の如き効果を奏する。これにより、上記したディフューザ２５への逆流を低減することができ、ディフューザ２５およびスクロール２３における損失が低減される。このコンプレッサ３によれば、効率の改善が図られる。なお、図５に示される気体の流れは、スクロール２３に沿って流れる周方向（紙面に垂直な方向）の成分を含むが、図５では、周方向に垂直な方向（紙面方向）の成分が図示されている。図６においても、同様である。
【００３７】
一方、図６に示されるコンプレッサハウジング５０のように、オーバーハング壁部５ｃの外周端部５１がスクロール２３の内面５ｆに滑らかにつながる形状では、小流量領域すなわちサージ側領域で逆流現象が生じ、効率の悪化を招いていた。本実施形態のコンプレッサ３によれば、逆流の防止効果により、効率が改善される。ところで、本発明者は、サージ側領域における効率を改善する手法を鋭意検討し、コンプレッサハウジング５の内面５ｆを平面状の傾斜面とし、この傾斜面を外周端部５１に接続するスクロール形状を着想した。しかしながら、このスクロール形状では、サージ側領域における効率が改善されるものの、反対にチョーク側領域における効率が若干悪化する結果が得られた。
【００３８】
そこで本発明者は、本実施形態のような第１突出部３１であれば、チョーク側領域における効率を犠牲にすることなくサージ側領域における効率を改善し得るということを見出した。チョーク側では流量が多いので剥離は生じ難い（剥離の影響が比較的小さい）が、平面状の傾斜面では混合損失（ミキシングロス）が発生し得る。本実施形態のように内面５ｆが丸みを帯びて滑らかに湾曲していれば、ミキシングロスを抑制し、しかも第１突出部３１によって逆流も防止し得る。また、サージ側では剥離の影響が比較的大きい。コンプレッサ３の高性能化にあたり、剥離防止のためにオーバーハング長さＬＯＨをできるだけ短くするといった形状が考えられる。短いオーバーハング長さＬＯＨとされたオーバーハング壁部５ｃに対しては、本実施形態の第１突出部３１は、特に有効に作用する。
【００３９】
第２壁部３０が外周端３２ｄを含む場合、第１突出部３１は、オーバーハング壁部５ｃの外周端３２ｄを乗り越えようとする気体を効果的にスクロール２３内に戻し得る。
【００４０】
また、気体の流れの状態によっては、オーバーハング壁部５ｃに沿って流れた気体が第１突出部３１を通り過ぎて外周端３２ｄに向かう可能性がある。その場合でも、第１突出部３１を通り過ぎた気体は縁壁面３２ｃに当たり、オーバーハング壁部５ｃの外周端３２ｄを乗り越えることを阻止され得る。このように、第１突出部３１と縁壁面３２ｃは２段階の逆流防止機構を形成する。すなわち、縁壁面３２ｃは第１突出部３１の逆流防止能力を補強する。縁壁面３２ｃは、第１突出部３１を通り過ぎてオーバーハング壁部５ｃを乗り越えようとする気体に対し、いわば「第２ねずみ返し（second rat guard）」の如き効果を奏する。
【００４１】
第２突出部３２は、ディフューザ出口２５ａにおいてディフューザ２５の幅を小さくし、絞り部を形成する。絞り部で気体の流速が高まるので、上記したスクロール２３からディフューザ２５への逆流が低減されやすくなっている。本実施形態のように第２突出部３２が外周端３２ｄを含む場合には、より効果的に逆流が低減される。
【００４２】
さらに、オーバーハング壁部５ｃの外周端３２ｄ付近において、２段階の逆流防止機構が形成され、しかもディフューザ２５側には第２突出部３２による絞り部が形成されている。第１突出部３１および第２突出部３２の協働により、あらゆる状態にある気体の流れに対して確実に逆流が低減される。
【００４３】
第２壁部３０の第１突出部３１が周方向の略全域に延在する場合、スクロール２３の略全域にわたって気体の逆流を低減することができ、効率の改善効果が高められる。
【００４４】
第２壁部３０の第１突出部３１が周方向の一部の領域に延在する場合、気体の逆流が生じやすい領域に焦点をあてて、気体の逆流を低減することができる。
【００４５】
以上、本開示の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限られない。たとえば、第２突出部３２は外周端３２ｄを含み、第１突出部３１および縁壁面３２ｃがオーバーハング壁部５ｃの先端部にある場合において、ディフューザ２５を絞るための第２突出部３２と、第１突出部３１および縁壁面３２ｃとが別体に設けられてもよい。
【００４６】
第２突出部３２は外周端３２ｄを含まなくてもよい。第２突出部３２はオーバーハング壁部５ｃの先端ではなく途中の部分に設けられてもよい。たとえば、第２突出部３２はディフューザ２５の径方向中央部よりもディフューザ出口２５ａ寄りに設けられてもよい。
【００４７】
第１突出部３１がオーバーハング壁部５ｃの先端ではなく途中の部分に設けられてもよい。第２壁部３０がオーバーハング壁部５ｃの先端ではなく途中の部分に設けられてもよい。すなわち、第２厚みをもった部分の外周側（先端側）に、第２厚みよりも小さい厚みをもった部分が設けられてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４８】
本開示のいくつかの態様によれば、ディフューザおよびスクロールにおける損失を低減し、遠心圧縮機における効率の改善を図ることができる。
【符号の説明】
【００４９】
１  過給機
３  コンプレッサ（遠心圧縮機）
５  コンプレッサハウジング
５ａ  スクロール壁部
５ｃ  オーバーハング壁部
５ｇ  第１壁部
１３  軸受ハウジング
２３  スクロール
２５  ディフューザ
３０  第２壁部
３１  第１突出部（突出部）
３１ａ  傾斜面
３１ｂ  頂部
３１ｃ  段部
３２  第２突出部
３２ａ  傾斜面
３２ｂ  頂部
３２ｃ  縁壁面
３２ｄ  外周端
Ｈ  回転軸線
Ｌ  ディフューザ長さ
ＬＯＨ  オーバーハング長さ
ｔｅ  外周端厚み（第２厚み）
ｔｍｉｎ  最小厚み（第１厚み）
Ｗ  ディフューザ幅
Ｗｅ  ディフューザ出口幅
【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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【国際調査報告】
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