JP2018131986A - 圧縮機及び圧縮機の制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】簡易な構成でサージングの発生を抑制できるようにし、圧縮機が作動する流量範囲を拡大させる。【解決手段】圧縮機１０は、軸回りに回転し、導入管路１８を通じて軸方向から流入する流体を圧縮して径方向に流すインペラ１２と、導入管路１８におけるインペラ１２への入口３６Ｂの流路面積より流路面積が小さく形成された絞り部材１４と、絞り部材１４の位置を、入口３６Ｂと導入管路１８から外れた退避位置との間で変化させる駆動機構１６と、を有する。【選択図】図１

Description

本発明は、速度型の圧縮機及び圧縮機の制御方法に関する。

回転翼（インペラ）の回転により気体を圧縮する遠心圧縮機において、回転翼に気体を導入する導入管内に、回転翼の上流側で気体の流れを規制し、かつ、気体の流れを規制する状態と規制しない状態との間で変位する規制部材が設けられた構成が開示されている（特許文献１参照）。この圧縮機では、規制部材の一例としての環状部材を回転させることにより、導入口の開口面積を調整することができる。

特開２０１０−１３８７６５号公報

しかしながら、上記した従来例では、導入口を通る気体の流量が小さい小流量時、環状部材の後流で剥離が生じ、大きな圧力損失が生じるため、圧縮機効率の低下が懸念される。

また、環状部材を回転させる構造上、環状部材をインペラに十分近づけて配置することが難しいため、サージング抑制効果が十分に発揮されないと考えられる。

導入口を通る気体の流量が大きい大流量時に、導入口の開口面積を縮小させないように、環状部材が気体の流れに沿う向きに調整されるが、この状態でも環状部材が流路に露出しているため、環状部材のない場合と比較して圧力損失が大きくなる。したがって、小流量時と同様に、圧縮機効率の低下が懸念される。

本発明は、簡易な構成でサージングの発生を抑制できるようにし、圧縮機が作動する流量範囲を拡大させることを目的とする。

第１の態様に係る圧縮機は、軸回りに回転し、導入管路を通じて軸方向から流入する流体を圧縮して径方向に流すインペラと、前記導入管路における前記インペラへの入口の流路面積より流路面積が小さく形成された絞り部材と、前記絞り部材の位置を、前記入口と、前記導入管路から外れた退避位置との間で変化させる駆動機構と、を有する。

この圧縮機では、駆動機構によって絞り部材の位置が、導入管路におけるインペラへの入口と、導入管路から外れた退避位置との間で変化する。導入管路から流入する流体の流量が少ない小流量の条件では、駆動機構により、絞り部材を導入管路におけるインペラへの入口に配置することにより、該入口での流路面積を絞る。これにより、インペラに流入する流体の速度が増加するため、流体が持つ主流方向の運動エネルギが大きくなり、該入口近傍で逆流が発生し難くなる。また、絞り部材の後流での剥離の発生が抑制される。更に、導入管路におけるインペラへの入口近傍で逆流が生じても、該逆流を絞り部材によりせき止めることにより、該入口より上流まで逆流が及ぶことが抑制される。このため、従来の圧縮機よりも小流量域で、圧縮機効率を維持した運転が可能となる。

導入管路から流入する流体の流量が多い大流量の条件では、駆動機構により、絞り部材をインペラから離す。これにより、導入管路におけるインペラへの入口での流路面積が拡大する。したがって、大流量域での圧縮機効率が維持される。

第２の態様は、第１の態様に係る圧縮機において、前記駆動機構が、前記絞り部材の位置を前記インペラの軸方向に変化させる。

この圧縮機では、駆動機構により、絞り部材の位置が、流体の流量に応じて、導入管路におけるインペラへの入口と導入管路から外れた退避位置との間で、インペラの軸方向に変化する。絞り部材の移動方向が直線的であるので、駆動機構の構成が簡易化される。

第３の態様は、第１又は第２の態様に係る圧縮機において、前記入口の流路面積をＡ１とし、前記絞り部材の流路面積をＡｔｈとすると、０．３≦Ａｔｈ／Ａ１≦０．８である。

ここで、インペラの入口の流路面積Ａ１に対する、絞り部材の流路面積Ａｔｈの割合（Ａｔｈ／Ａ１）が、数値範囲の下限を下回ると、流量が絞られ過ぎるため、圧縮機の運転が難しくなる。また、数値範囲の上限を上回ると、絞り部材による流体の増速作用が少なくなるので、サージングの抑制効果が低減する。

この圧縮機では、Ａｔｈ／Ａ１を適切に設定しているので、従来の圧縮機よりも小流量域において、より良好な圧縮機効率を維持した運転が可能となる。

第４の態様は、第１〜第３の態様の何れか１態様に係る圧縮機を制御する方法であって、前記圧縮機が吸入する空気流量と、大気圧と、前記圧縮機の出口圧力を測定し、「出口圧力／大気圧」の式で求められる圧力比を計算する第１のステップと、前記空気流量及び前記圧力比の組合せが、予め用意された圧縮機性能マップの所定領域に入っているかどうかを判断する第２のステップと、前記第２のステップでの判定が真のとき、絞り部材を前記導入管路における前記インペラへの入口に配置する第３のステップと、前記第２のステップでの判定が偽のとき、前記絞り部材を前記インペラから遠方へ移動させる第４のステップと、を有する。

この制御方法では、空気流量及び圧力比の組合せが圧縮機性能マップの所定領域に入っているかどうかにより絞り部材の位置を制御するので、使用される全流量域において圧縮機効率を高めることができる。

第１の態様に係る圧縮機によれば、簡易な構成でサージングの発生を抑制できるようにし、圧縮機が作動する流量範囲を拡大させることができる。

第２の態様に係る圧縮機によれば、圧縮機の構成をより簡易化することができる。

第３の態様に係る圧縮機によれば、小流量の条件における圧縮機効率を、より良好に維持することができる。

第４の態様に係る圧縮機の制御方法によれば、使用される全流量域において圧縮機効率を高めることができる。

（Ａ）は、第１実施形態に係る圧縮機において、絞り部材が導入管路におけるインペラへの入口に配置された状態を示す断面図である。（Ｂ）は、絞り部材を示す、図１（Ａ）におけるＡ−Ａ矢視断面図である。 第１実施形態に係る圧縮機において、絞り部材が導入管路から外れた退避位置に配置された状態を示す断面図である。 絞り部材により逆流の発生が抑制されると共に、インペラへの入口より上流まで逆流が及ぶことが抑制される状態を示す図である。 試験例において、小流量時と大流量時における、空気流量と圧力比との関係を示す線図である。 試験例において、小流量時と大流量時における、空気流量と圧縮機効率との関係を示す線図である。 制御に用いられる圧縮機性能マップを示す線図である。 制御方法の一例を示すフロー図である。 （Ａ）は、第２実施形態に係る圧縮機を示す断面図である。 （Ａ）は、第３実施形態に係る圧縮機を示す断面図である。（Ｂ）は、駆動機構を示す、図９（Ａ）における９Ｂ−９Ｂ矢視断面図である。 （Ａ）は、第４実施形態に係る圧縮機を示す断面図である。（Ｂ）は、駆動機構を示す、図１０（Ａ）における１０Ｂ−１０Ｂ矢視断面図である。

以下、本発明を実施するための形態を図面に基づき説明する。

［第１実施形態］
図１（Ａ）、図２において、本実施形態に係る圧縮機１０は、例えばエンジン（図示せず）の吸気通路の途中に配置される遠心圧縮機である。この圧縮機１０は、インペラ１２と、絞り部材１４と、駆動機構１６とを有している。

インペラ１２は、軸回りに回転し、導入管路１８を通じて軸方向から流入する流体（例えば空気）を圧縮して径方向に流す羽根車であり、回転軸部２６と、複数のインペラ翼２８とを有している。回転軸部２６は、回転軸２４の軸方向の一端側の部分に固定されている。回転軸２４は、図示しない軸受により回動自在に支持されている。

インペラ翼２８は、軸方向から見て（図示せず）、回転軸部２６から湾曲しながら径方向の外側へ延出している。そして、各々のインペラ翼２８は、先端縁２８Ａと、湾曲縁２８Ｂと、基端縁２８Ｃとを有している。先端縁２８Ａは、軸方向の外側（導入管路１８側）の部分で径方向へ延びている。湾曲縁２８Ｂは、先端縁２８Ａの径方向の外側の端部に接続されて、湾曲しながら軸方向の内側に延びている。基端縁２８Ｃは、湾曲縁２８Ｂの端部に接続されて、軸方向に延びている。圧縮機１０では、インペラ１２を回転させることにより、インペラ翼２８の先端縁２８Ａから流入する空気を圧縮し、圧縮した空気（圧縮空気）をインペラ翼２８の基端縁２８Ｃから径方向の外側に流すようになっている。

導入管路１８は、吸気通路のうち、インペラ１２の上流の部分であり、例えば吸気管２２と、ハウジング３４のシュラウド３６とを含んで構成されている。吸気管２２は、例えば弧状に屈曲しており、下流側の末端２２Ａがハウジング３４におけるシュラウド３６の開口端３８に接続されている。吸気管２２において、インペラ１２の軸方向外側の延長上には、絞り部材１４が退避するための例えば筒状の凹部４２が形成されている。

ハウジング３４は、インペラ１２に流入する空気が流れるシュラウド３６と、インペラ１２によって圧縮された圧縮空気が流れる拡散流路４４（所謂ディフューザ流路）と、吸気通路の下流側に圧縮空気を排出する渦巻き流路４６とを有している。また、ハウジング３４は、インペラ１２を収容する収容部４８を有している。

シュラウド３６は、ハウジング３４において、インペラ１２を覆うと共に、該インペラ１２の軸方向外側に延びている。シュラウド３６の内面には、開口端３８からインペラ１２側に向かって縮径するテーパ部３６Ａが形成されている。また、シュラウド３６の内面におけるテーパ部３６Ａよりインペラ１２側には、該インペラ１２への入口３６Ｂが形成されている。入口３６Ｂの内径Ｄ１ｓ（図２）は、例えば一定とされている。

拡散流路４４は、軸方向から見て、インペラ１２を囲むように形成されている（図示せず）。拡散流路４４には、回転するインペラ１２によって圧縮され、インペラ翼２８の基端縁２８Ｃから径方向の外側へ流された圧縮空気が流れるようになっている。

渦巻き流路４６は、軸方向から見て、拡散流路４４を囲むように渦巻き状に形成されている。渦巻き流路４６の流路断面は、おおむね円形とされている。渦巻き流路４６の一端には、圧縮空気を吸気通路の下流側に排出するための排出口が形成されている（図示せず）。拡散流路４４を通過した圧縮空気は、渦巻き流路４６を通じて、エンジンの吸気通路における下流側に排出されるようになっている。

図１（Ａ）、（Ｂ）、図２において、絞り部材１４は、内径が縮径した筒状部材である。絞り部材１４の内径は、インペラ１２に近づくにしたがって、次第に小さくなるように形成されている。絞り部材１４の外径は一定であるので、絞り部材１４の厚みは、インペラ１２側で最も大きくなっている。絞り部材１４の内側には、例えば１枚の板状体５０が取り付けられている。この板状体５０は、絞り部材１４の軸方向に平行に配置されると共に、該絞り部材１４の直径方向に延びており、両端が絞り部材１４の内面に固定されている。

絞り部材１４の中心には、インペラ１２の回転軸部２６に対する整流部材５２が設けられている。この整流部材５２は、板状体５０に固定されている。また、整流部材５２の外観は流線形とされている。整流部材５２におけるインペラ１２側の端部の外径は、インペラ１２の回転軸部２６の外径と同等である。

整流部材５２には、支柱５４の一端が取り付けられている。この支柱５４は、整流部材５２から、例えばインペラ１２の軸方向外側に直線状に延びている。支柱５４の他端は、凹部４２の底部を貫通し、後述するアクチュエータ５６に挿通されている。支柱５４の外周には、雄ねじが形成されている。

絞り部材１４の流路面積Ａｔｈは、導入管路１８におけるインペラ１２への入口３６Ｂの流路面積Ａ１より小さく設定されている。絞り部材１４の流路面積Ａｔｈの割合（Ａｔｈ／Ａ１）は、例えば、０．３≦Ａｔｈ／Ａ１≦０．８である。ここで、Ａｔｈ／Ａ１が数値範囲の下限を下回ると、流量が絞られ過ぎるため圧縮機の運転が難しくなる。また、数値範囲の上限を上回ると、絞り部材１４による流体の増速作用が少なくなるので、サージングの抑制効果が低減する。

流路面積Ａｔｈは、絞り部材１４の最小内径部での流路面積であり、該最小内径部の内径Ｄｔｈ（図２）から算出される円の面積から、板状体５０及び整流部材５２の投影面積を除いたものである。流路面積Ａ１は、入口３６Ｂの内径Ｄ１ｓから算出される。

絞り部材１４の位置は、入口３６Ｂ（図１（Ａ））と、導入管路１８から外れた退避位置（図２）との間で変化する。退避位置とは、絞り部材１４が導入管路１８にはみ出すことなく、凹部４２に完全に収容される位置である。

駆動機構１６は、絞り部材１４の位置を、例えばインペラ１２の軸方向に変化させる機構である。この駆動機構１６は、上記した支柱５４及びアクチュエータ５６を有して構成されている。アクチュエータ５６は、例えば電動モータであり、吸気管２２における凹部４２の底部の裏面側に設けられている。アクチュエータ５６の中心部には、回転子（図示せず）が設けられ、該回転子の中心にナット５８が配置されている。ナット５８の内周には雌ねじが形成されており、該雌ねじが支柱５４の雄ねじと螺合している。アクチュエータ５６を作動させてナット５８を回転させると、ねじの作用により支柱５４がその軸方向に移動し、それに伴い絞り部材１４の位置が変化するようになっている。

（作用）
本実施形態は、上記のように構成されており、以下その作用について説明する。図２、図３において、本実施形態に係る圧縮機１０では、駆動機構１６によって、絞り部材１４の位置を、導入管路１８におけるインペラ１２への入口３６Ｂと導入管路１８から外れた退避位置（凹部４２）との間で、インペラ１２の軸方向に変化させることができる。具体的には、アクチュエータ５６を作動させてナット５８（図２）を回転させると、支柱５４がねじの作用によりその軸方向に移動し、絞り部材１４の位置が変化する。絞り部材１４の移動方向は直線的であるので、駆動機構１６の構成が簡易化することができる。

図１（Ａ）において、導入管路１８から流入する空気の流量が少ない小流量の条件では、駆動機構１６により、絞り部材１４を導入管路１８におけるインペラ１２への入口３６Ｂに配置することにより、該入口３６Ｂでの流路面積を絞る。これにより、図３に示されるように、インペラ１２に流入する空気の速度が増加するため、空気が持つ主流方向の運動エネルギが大きくなり、該入口３６Ｂ近傍で逆流が発生し難くなる。

また、導入管路１８におけるインペラ１２への入口３６Ｂ近傍で逆流６０が生じても、該逆流６０を絞り部材１４によりせき止めることにより、該入口３６Ｂより上流まで逆流が及ぶことが抑制される。絞り部材１４の厚みは、インペラ１２側で最も大きくなっているので、逆流６０をせき止め易い。このため、従来の圧縮機よりも小流量域で、圧縮機効率を維持した運転が可能となる。

更に、特許文献１に記載の従来例では、環状部材の後流で剥離が生じることで大きな圧力損失が発生するが、本実施形態では絞り部材１４の後流で剥離が比較的生じ難いことから、圧縮機効率の点で有利である。

図２において、導入管路１８から流入する流体の流量が多い大流量の条件では、駆動機構１６により、絞り部材１４をインペラ１２から離す。これにより、導入管路１８におけるインペラ１２への入口３６Ｂでの流路面積が拡大する。したがって、大流量域での圧縮機効率が維持される。またこのとき、絞り部材１４が導入管路１８から外れた退避位置（凹部４２）に配置されているので、絞り部材１４の後流での剥離の発生が抑制される。

このように、本実施形態によれば、簡易な構成でサージングの発生を抑制できるようにし、圧縮機が作動する流量範囲を拡大させることができる。また、小流量の条件及び大流量の条件における圧縮機効率を、より良好に維持することができる。更に、入口３６Ｂの流路面積Ａ１に対する絞り部材１４の流路面積Ａｔｈの比率、つまりＡｔｈ／Ａ１を適切に設定しているので、従来の圧縮機よりも小流量域において、より良好な圧縮機効率を維持した運転が可能となる。

（試験例）
ここで、図４、図５に、小流量時と大流量時における試験結果の一例を示す。□印は小流量時を示し、＋印は大流量時を示している。

図４は、空気流量と圧力比との関係を示す線図である。線Ｇ１は、絞り部材１４を入口３６Ｂに配置した状態において、インペラ１２の回転速度を一定にし、圧縮機１０に吸入される空気流量を変えた場合を示している。空気流量を徐々に小さくして行くと、点ｇ１でサージングが発生する。つまり、線Ｇ１の条件においては、点ｇ１での空気流量がサージング限界流量となる。

これに対し、線Ｊ１は、絞り部材１４をインペラ１２から十分に離した位置、例えば退避位置（凹部４２）に配置した状態において、インペラ１２の回転速度を線Ｇ１の場合と同様にし、圧縮機１０に吸入される空気流量を変えた場合を示している。空気流量を徐々に小さくして行くと、点ｊ１でサージングが発生する。つまり、線Ｊ１の条件においては、点ｊ１での空気流量がサージング限界流量となる。

インペラ１２の他の回転数においても、同様に試験を行った。線Ｇ２，Ｇ３，Ｇ４は、インペラ１２の回転速度を、線Ｇ１の場合の回転速度に対して順に大きくした場合を示している。線Ｊ２，Ｊ３，Ｊ４は、インペラ１２の回転速度を、線Ｊ１の場合の回転速度に対して順に大きくした場合を示している。

線Ｈ１は小流量時のサージング限界流量を示す点ｇ１，ｇ２，ｇ３，ｇ４を結んだサージング限界線である。また、線Ｈ２は大流量時のサージング限界流量を示す点ｊ１，ｊ２，ｊ３，ｊ４を結んだサージング限界線である。線Ｈ１，Ｈ２を比較すると、線Ｈ１が線Ｈ２に対して空気流量が小さい側に位置している。つまり、絞り部材１４を全圧力比域にわたって、サージング限界流量が低減されている。したがって、小流量時でも、圧力比を高めて圧縮機１０を運転することができる。換言すれば、圧縮機１０の運転領域を、低流量側に拡大させることができる。またこれは、エンジンの低速トルクの向上にも寄与する。

図５は、小流量時と大流量時における、空気流量と圧縮機効率との関係を示す線図である。□印（線Ｅ１）は小流量時を示し、＋印（線Ｅ２）は大流量時を示している。線Ｅ１により、小流量時でも圧縮機効率を高めることが可能であることがわかる。

なお、図４、図５に示される大流量時の特性は、本実施形態における絞り部材１４の構造を有しない従来の圧縮機（図示せず）でも同様になることが想定される。

（制御方法）
次に、図６、図７において、本実施形態の制御方法の一例について説明する。図６は、制御に用いられる圧縮機性能マップであり、例えば図４の線図を元に作成される。したがって、図６中の符号は図４と同様である。図７は制御方法を示すフロー図である。エンジンの作動中において、この制御方法により、圧縮機１０の制御が常時行われる。

図７に示されるように、第１のステップＳ１においては、エアフロメータ６２の測定値に基づき、圧縮機１０が吸入する空気流量を計算する。また、大気圧センサ６４により大気圧を測定し、過給圧センサ６６により圧縮機１０の出口圧力を測定する。そして、大気圧及び出口圧力を元に、圧力比を計算する。ここで、圧力比は、「出口圧力／大気圧」の式で求められる。

次に、第２のステップＳ２において、算出された空気流量と圧力比とが交わる点が、図６の圧縮機性能マップにおける領域Ａに入っているかどうかを判断する。判定が真（Ｙｅｓ）のとき、第３のステップＳ３において、絞り部材１４を導入管路１８におけるインペラ１２の近傍（インペラ１２への入口３６Ｂ）に配置する（図１参照）。判定が偽（Ｎｏ）のときには、第４のステップＳ４において、絞り部材１４をインペラ１２から遠方へ移動させる（図２参照）。なお、絞り部材１４をインペラ１２から遠方へ移動させるのは、空気流量と圧力比とが交わる点が、領域Ａより紙面右方向（空気流量が大きい方向）に外れている場合である。

絞り部材１４がインペラ１２の近傍にある状態で、空気流量と圧力比とが交わる点が領域Ａの紙面左方向（空気流量が小さい方向）に外れた場合は、絞り部材１４の位置を変化させなくてよい。空気流量と圧力比とが交わる点が再び領域Ａに入ったときに、絞り部材１４の効果が直ちに発揮されるようにするためである。

図６の領域Ａは、主に、小流量時のサージング限界流量を示す線Ｈ１と、大流量時のサージング限界流量を示す線Ｈ２との間の領域である。図示の例では、領域Ａが、線Ｈ２より紙面右側（空気流量が大きい側）の領域まで含んでいるが、この領域を含まないようにしてもよい。また、領域Ａは線Ｈ１を含んでいないが、線Ｈ１を含むようにしてもよい。

この制御方法によれば、圧縮機１０が使用される全流量域において圧縮機効率を高めることができる。

［第２実施形態］
図８において、本実施形態に係る圧縮機２０は、駆動機構６８を有している。この駆動機構６８は、第１実施形態の駆動機構１６とは異なっており、アクチュエータ７０によりプシュプル型のケーブル７４の巻取り及び繰出しを行い、伸縮式のロッド７２を例えばインペラ１２の軸方向に伸縮させるようになっている。

絞り部材１４は、ロッド７２の先端部に固定されている。この先端部の内側には、ケーブル７４の先端が接続されている。ケーブル７４は、アクチュエータ７０から延び出し、ガイド７５により案内されてロッド７２の内側に入り、該ロッド７２の先端部に至っている。

この駆動機構６８によれば、アクチュエータ７０によってケーブル７４の巻取り及び繰出しを行うことにより、ロッド７２を伸縮させて、絞り部材１４の位置を変化させることができる。

他の部分については、第１実施形態と同様であるので、同一の部分には図面に同一の符号を付し、説明を省略する。

［第３実施形態］
図９（Ａ）、（Ｂ）において、本実施形態に係る圧縮機３０は、駆動機構７６を有している。この駆動機構７６は、リニアモータ７８により絞り部材１４の位置を変化させるようになっている。このリニアモータ７８は、例えば一対設けられ、インペラ１２の軸方向に沿って、吸気管２２の凹部４２からハウジング３４におけるシュラウド３６の内側へ延びている。

絞り部材１４には、例えば１枚の板状の支柱８０が取り付けられている。この支柱８０の面方向は、絞り部材１４の軸方向に平行とされている。絞り部材１４の中心において、支柱８０には整流部材５２が固定されている。支柱８０は、絞り部材１４の直径方向外側まで突出しており、両端が両側のリニアモータ７８にそれぞれ支持されている。

この駆動機構７６によれば、リニアモータ７８によって絞り部材１４の位置を変化させることができる。また、第１実施形態や第２実施形態よりも構成が簡素となる。

他の部分については、第１実施形態と同様であるので、同一の部分には図面に同一の符号を付し、説明を省略する。

［第４実施形態］
図１０（Ａ）、（Ｂ）において、本実施形態に係る圧縮機４０は、駆動機構８２を有している。この駆動機構８２は、アクチュエータ８４により送りねじ８６を回転させることにより、絞り部材１４の位置を変化させるようになっている。アクチュエータ８４は、例えば電動モータであり、吸気管２２における凹部４２の底部の裏面側に設けられている。アクチュエータ８４の駆動力は、送りねじ８６に伝達されるようになっている。送りねじ８６は、インペラ１２の軸方向に沿って、吸気管２２の凹部４２からハウジング３４におけるシュラウド３６の内側へ延びている。

絞り部材１４の支柱８０の両端は、ガイド８８によりそれぞれ摺動可能に支持されている。支柱８０には、送りねじ８６と螺合するナット９０が取り付けられている。ガイド８８は、例えば一対設けられ、インペラ１２の軸方向に沿って、吸気管２２の凹部４２からハウジング３４におけるシュラウド３６の内側へ延びている。

この駆動機構８２では、アクチュエータ８４を作動させると、その駆動力が送りねじ８６に伝達され、該送りねじ８６が回転する。送りねじ８６は、絞り部材１４に設けられたナット９０に螺合しているので、送りねじ８６が回転すると、絞り部材１４がガイド８８により案内されてインペラ１２の軸方向に移動する。これにより、絞り部材１４の位置を変化させることができる。

他の部分については、第１実施形態又は第３実施形態と同様であるので、同一の部分には図面に同一の符号を付し、説明を省略する。

［他の実施形態］
以上、本発明の実施形態の一例について説明したが、本発明の実施形態は、上記に限定されるものでなく、上記以外にも、その主旨を逸脱しない範囲内において種々変形して実施可能であることは勿論である。

圧縮機１０，２０，３０，４０は、遠心圧縮機に限られず、軸流型の圧縮機であってもよい。また、圧縮機１０，２０，３０，４０の駆動源は排気タービンに限られず、電動機やエンジン等であってもよい。更に、流体が空気であるものとしたが、他の種類の気体や液体であってもよい。

絞り部材１４が配置される位置として、導入管路１８におけるインペラ１２への入口３６Ｂと、退避位置（凹部４２）とを挙げたが、絞り部材１４がこれらの中間的な位置に配置されてもよい。
駆動機構１６による絞り部材１４の移動方向が、インペラ１２の軸方向であるものとしたが、移動方向は該軸方向に対して傾斜していてもよい。また、駆動機構１６による絞り部材１４の移動方向が直線的であるものとしたが、絞り部材１４の位置の変化は円運動によるものであってもよい。

絞り部材１４の内径は、インペラ１２に近づくにしたがって、次第に小さくなるように形成されるものとしたが、ベンチュリのように、内径が最も小さい部位を絞り部材１４の軸方向の中間部に設けてもよい。

１０ 圧縮機
１２ インペラ
１４ 絞り部材
１６ 駆動機構
１８ 導入管路
２０ 圧縮機
３０ 圧縮機
３６Ｂ 入口
４０ 圧縮機
４２ 凹部（退避位置）
６８ 駆動機構
７６ 駆動機構
８２ 駆動機構
Ａ１ インペラへの入口の流路面積
Ａｔｈ 絞り部材の流路面積
Ｓ１ 第１のステップ
Ｓ２ 第２のステップ
Ｓ３ 第３のステップ
Ｓ４ 第４のステップ

Claims (4)

1. 軸回りに回転し、導入管路を通じて軸方向から流入する流体を圧縮して径方向に流すインペラと、
   前記導入管路における前記インペラへの入口の流路面積より流路面積が小さく形成された絞り部材と、
   前記絞り部材の位置を、前記入口と、前記導入管路から外れた退避位置との間で変化させる駆動機構と、
   を有する圧縮機。
2. 前記駆動機構は、前記絞り部材の位置を前記インペラの軸方向に変化させる請求項１に記載の圧縮機。
3. 前記入口の流路面積をＡ１とし、前記絞り部材の流路面積をＡｔｈとすると、
   ０．３≦Ａｔｈ／Ａ１≦０．８である請求項１又は請求項２に記載の圧縮機。
4. 請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の圧縮機を制御する方法であって、
   前記圧縮機が吸入する空気流量と、大気圧と、前記圧縮機の出口圧力を測定し、「出口圧力／大気圧」の式で求められる圧力比を計算する第１のステップと、
   前記空気流量及び前記圧力比の組合せが、予め用意された圧縮機性能マップの所定領域に入っているかどうかを判断する第２のステップと、
   前記第２のステップでの判定が真のとき、絞り部材を前記導入管路における前記インペラへの入口に配置する第３のステップと、
   前記第２のステップでの判定が偽のとき、前記絞り部材を前記インペラから遠方へ移動させる第４のステップと、
   を有する圧縮機の制御方法。