JP5476816B2 - Centrifugal compressor and turbocharger - Google Patents

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Description

本発明は、遠心圧縮機及びターボチャージャに関するものである。  The present invention relates to a centrifugal compressor and a turbocharger.

従来から、回転翼の回転により空気や冷媒ガス等の気体を圧縮する遠心圧縮機が、内燃機関の性能を向上させるターボチャージャや冷蔵・冷凍装置等に用いられている。
遠心圧縮機に導入された気体は、回転翼の回転により、回転翼を囲んで設けられる環状流路に送り出され、環状流路内を流動すると共に圧縮される。 Conventionally, a centrifugal compressor that compresses a gas such as air or refrigerant gas by rotating a rotor blade is used in a turbocharger, a refrigeration / refrigeration apparatus, or the like that improves the performance of an internal combustion engine.
The gas introduced into the centrifugal compressor is sent out to the annular flow path provided around the rotary blade by the rotation of the rotary blade, and flows and is compressed in the annular flow path.

環状流路を備え遠心圧縮機の外殻を構成する部材であるハウジングは、一般的に鋳造法を用いて成形されている。また、ハウジングを均一な品質で大量に成形するために、繰り返し使用可能な金型を用いた金型鋳造法、特にダイキャスト法が多く用いられている。
金型鋳造法においては、成形される部材に金型からの離型を妨げる部分、いわゆるアンダーカットを設けることはできない。そのため、閉じられた空間である環状流路を１つの部材から形成することはできず、開口部を有するハウジングと、開口部を覆う蓋部とを組み合わせることで、環状流路を形成している（例えば、特許文献１参照）。 A housing, which is a member having an annular flow path and constituting the outer shell of a centrifugal compressor, is generally molded using a casting method. Further, in order to mold a housing in large quantities with uniform quality, a die casting method using a reusable die, particularly a die casting method, is often used.
In the mold casting method, a part to be molded cannot be provided with a so-called undercut that prevents release from the mold. Therefore, the annular channel that is a closed space cannot be formed from a single member, and the annular channel is formed by combining a housing having an opening and a lid that covers the opening. (For example, refer to Patent Document 1).

特開昭６２−４１９９８号公報JP-A 62-41998

しかしながら、上述した従来技術には、以下のような課題が存在する。
上述した遠心圧縮機では、ハウジングと蓋部とが接続して環状流路を形成しているため、これらの部材の接続部を気体の流動に適した形状とすることが難しく、その接続部で損失が生じて遠心圧縮機の効率を低下させるという課題があった。
また、特許文献１に開示されている遠心圧縮機では、蓋部の周縁部からハウジング側に突出する突出部を設けることで、接続部での損失が生じにくい形状としているものの、その損失を大きく低減させることはできなかった。 However, the following problems exist in the above-described prior art.
In the above-described centrifugal compressor, since the housing and the lid are connected to form an annular flow path, it is difficult to form the connection portion of these members in a shape suitable for gas flow. There existed a subject that loss generate | occur | produced and the efficiency of a centrifugal compressor was reduced.
In addition, in the centrifugal compressor disclosed in Patent Document 1, although a protrusion that protrudes toward the housing from the peripheral edge of the lid is provided, the loss at the connection portion is less likely to occur. It could not be reduced.

本発明は、以上のような点を考慮してなされたもので、気体の流動の損失を低減させ、効率をさらに向上させることのできる遠心圧縮機及びターボチャージャを提供することを目的とする。  The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to provide a centrifugal compressor and a turbocharger that can reduce loss of gas flow and further improve efficiency.

上記課題を解決するために、本発明は以下の手段を採用する。
本発明の遠心圧縮機は、回転翼を収容し開口部を備えるハウジングと、開口部を覆う蓋部と、回転翼を囲んで略環状に形成された環状流路とを有する遠心圧縮機であって、ハウジングと蓋部との接続部に設けられ、環状流路の一部を形成する環状部材を有するという構成を採用する。
このような構成を採用する本発明では、ハウジングと蓋部との接続部に環状部材が設けられることで、上記接続部が気体の流動に適した形状となり、流動の損失が低減する。 In order to solve the above problems, the present invention employs the following means.
The centrifugal compressor of the present invention is a centrifugal compressor having a housing that accommodates a rotor blade and includes an opening, a lid that covers the opening, and an annular channel that is formed in a substantially annular shape surrounding the rotor blade. Thus, a configuration is adopted in which an annular member is provided at a connection portion between the housing and the lid portion and forms a part of the annular flow path.
In the present invention employing such a configuration, an annular member is provided at the connection portion between the housing and the lid portion, so that the connection portion has a shape suitable for the flow of gas, and flow loss is reduced.

また、本発明の遠心圧縮機は、環状流路を形成する環状部材の流路形成面における、回転翼の中心軸を含む所定の面での断面形状が、略円弧状に形成されているという構成を採用する。
このような構成を採用する本発明では、環状流路内を流動する気体が、環状部材の流路形成面に沿って円滑に流動するため、流動の損失が生じにくい。 Further, in the centrifugal compressor of the present invention, the cross-sectional shape on the predetermined surface including the central axis of the rotor blade is formed in a substantially arc shape on the flow path forming surface of the annular member forming the annular flow path. Adopt the configuration.
In the present invention employing such a configuration, the gas flowing in the annular flow path smoothly flows along the flow path forming surface of the annular member, and therefore, a loss of flow is unlikely to occur.

また、本発明の遠心圧縮機は、環状流路を形成する環状部材の流路形成面における、蓋部と隣接する隣接面が、環状流路を形成する蓋部の第２流路形成面と略面一に形成され、流路形成面における、ハウジングと隣接する第２隣接面が、環状流路を形成するハウジングの第３流路形成面と略面一に形成されているという構成を採用する。
このような構成を採用する本発明では、環状流路内を流動する気体が、第２流路形成面から隣接面に沿って進むとき、及び第２隣接面から第３流路形成面に沿って進むときに円滑に流動できるため、流動の損失が生じにくい。 Further, in the centrifugal compressor of the present invention, the adjacent surface adjacent to the lid portion in the flow passage forming surface of the annular member forming the annular flow passage is the second flow passage forming surface of the lid portion forming the annular flow passage. A configuration is adopted in which the second adjacent surface adjacent to the housing is formed substantially flush with the third flow passage forming surface of the housing forming the annular flow passage. To do.
In the present invention employing such a configuration, when the gas flowing in the annular flow path proceeds along the adjacent surface from the second flow path forming surface, and along the third flow path forming surface from the second adjacent surface. Because it can flow smoothly when moving forward, loss of flow is unlikely to occur.

また、本発明の遠心圧縮機は、環状部材の周方向での環状部材と蓋部との位置決めを行う位置決め部と、上記周方向での環状部材とハウジングとの位置決めを行う第２位置決め部とを有するという構成を採用する。
このような構成を採用する本発明では、蓋部とハウジングとが環状部材を介することで周方向に関して適切な位置関係に保持される。 Further, the centrifugal compressor of the present invention includes a positioning portion that positions the annular member and the lid in the circumferential direction of the annular member, and a second positioning portion that positions the annular member and the housing in the circumferential direction. The structure of having is adopted.
In this invention which employ | adopts such a structure, a cover part and a housing are hold | maintained in a suitable positional relationship regarding the circumferential direction through an annular member.

また、本発明の遠心圧縮機は、環状流路を形成する環状部材の流路形成面が、回転翼の中心軸周りに形成されているという構成を採用する。
このような構成を採用する本発明では、環状部材の形状が回転翼の中心軸周りで軸対称となることから、環状部材の成形が容易であり、その製造の手間及びコストが抑制される。 Further, the centrifugal compressor of the present invention employs a configuration in which the flow path forming surface of the annular member that forms the annular flow path is formed around the central axis of the rotary blade.
In the present invention employing such a configuration, since the shape of the annular member is axisymmetric about the central axis of the rotor blade, it is easy to form the annular member, and the labor and cost for manufacturing the annular member are suppressed.

また、本発明の遠心圧縮機は、環状部材が、環状流路の流路形状に応じた形状で形成されているという構成を採用する。
このような構成を採用する本発明では、環状流路と同様に、環状部材が周方向に関して漸次変化する形状で形成されているため、環状流路がさらに気体の流動に適した形状となり、遠心圧縮機の効率が向上する。 The centrifugal compressor of the present invention employs a configuration in which the annular member is formed in a shape corresponding to the shape of the annular flow path.
In the present invention adopting such a configuration, similarly to the annular flow path, the annular member is formed in a shape that gradually changes in the circumferential direction. The efficiency of the compressor is improved.

また、本発明の遠心圧縮機は、回転翼に対向しつつハウジングに設けられ、略環状に形成された第２環状部材を有し、環状部材の内径は、第２環状部材の外径よりも大きく形成されているという構成を採用する。
このような構成を採用する本発明では、環状部材及び第２環状部材を共にハウジングに接続した後に、環状部材及び第２環状部材の蓋部側の表面をまとめて加工することができるため、加工の手間及びコストが抑制される。 The centrifugal compressor of the present invention has a second annular member that is provided in the housing while facing the rotor blades and is formed in a substantially annular shape, and the inner diameter of the annular member is larger than the outer diameter of the second annular member. A configuration that is formed large is adopted.
In the present invention adopting such a configuration, since the annular member and the second annular member are both connected to the housing, the surfaces of the annular member and the second annular member on the lid portion side can be collectively processed. This saves time and cost.

また、本発明のターボチャージャは、請求項１から７のいずれか一項に記載の遠心圧縮機を有するという構成を採用する。
このような構成を採用する本発明では、ハウジングと蓋部との接続部に環状部材が設けられることで、上記接続部が気体の流動に適した形状となり、流動の損失が低減する。 Moreover, the turbocharger of this invention employ | adopts the structure of having the centrifugal compressor as described in any one of Claim 1 to 7.
In the present invention employing such a configuration, an annular member is provided at the connection portion between the housing and the lid portion, so that the connection portion has a shape suitable for the flow of gas, and flow loss is reduced.

本発明によれば、以下の効果を得ることができる。
ハウジングと蓋部との接続部に環状部材を設けることで、接続部を気体の流動に適した形状とすることができ、気体の流動の損失を低減させることができる。したがって、本発明によれば、遠心圧縮機の効率をさらに向上させることができるという効果がある。 According to the present invention, the following effects can be obtained.
By providing the annular member at the connection portion between the housing and the lid portion, the connection portion can be shaped to suit the gas flow, and the loss of the gas flow can be reduced. Therefore, according to the present invention, there is an effect that the efficiency of the centrifugal compressor can be further improved.

ターボチャージャ１の全体構成図である。1 is an overall configuration diagram of a turbocharger 1. FIG. 図１における環状部材４３及び第２環状部材４４の拡大図である。It is an enlarged view of the annular member 43 and the 2nd annular member 44 in FIG. 環状部材４３の概略図である。4 is a schematic view of an annular member 43. FIG. 図１におけるコンプレッサ部４の拡大図である。It is an enlarged view of the compressor part 4 in FIG.

以下、本発明の遠心圧縮機に係る実施の形態を、図１から図４を参照して説明する。なお、以下の説明に用いる各図面では、各部材を認識可能な大きさとするため、各部材の縮尺を適宜変更している。また、各図面における矢印Ｆは、前方向を示している。
本実施形態では、遠心圧縮機を備えるターボチャージャの例を示す。 Hereinafter, an embodiment according to a centrifugal compressor of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 4. In each drawing used for the following description, the scale of each member is appropriately changed to make each member a recognizable size. Moreover, the arrow F in each drawing has shown the front direction.
In this embodiment, an example of a turbocharger including a centrifugal compressor is shown.

図１は、本実施形態に係るターボチャージャ１の全体構成図である。
ターボチャージャ１は、車両等に設けられ、内燃機関から排出される排気ガスのエネルギーを用いて空気を圧縮し、圧縮された空気を内燃機関に過給することで内燃機関の性能を向上させるものである。ターボチャージャ１は、タービン部２と、軸受部３と、コンプレッサ部（遠心圧縮機）４とを有しており、タービン部２、軸受部３及びコンプレッサ部４は、前方より順次配置され一体的に設けられている。 FIG. 1 is an overall configuration diagram of a turbocharger 1 according to the present embodiment.
The turbocharger 1 is provided in a vehicle or the like, and compresses air using the energy of exhaust gas discharged from the internal combustion engine, and supercharges the compressed air to the internal combustion engine, thereby improving the performance of the internal combustion engine. It is. The turbocharger 1 has a turbine part 2, a bearing part 3, and a compressor part (centrifugal compressor) 4. The turbine part 2, the bearing part 3 and the compressor part 4 are sequentially arranged from the front and integrated. Is provided.

タービン部２は、内燃機関の排気ガスのエネルギーを、後述するタービンインペラ２２の回転駆動力に変換するものであって、タービンハウジング２１と、タービンインペラ２２とを有している。  The turbine section 2 converts the energy of the exhaust gas of the internal combustion engine into a rotational driving force of a turbine impeller 22 described later, and has a turbine housing 21 and a turbine impeller 22.

タービンハウジング２１は、タービン部２の外殻を構成する部材であって、その内部にはタービンインペラ２２が設けられている。
タービンインペラ２２は、タービンハウジング２１の内部に前後方向で延びる所定の軸周りで回転自在に設けられ、排気ガスの流動によって回転する回転翼である。タービンインペラ２２は、略円錐形に形成されたタービンホイールの外周面に、複数の翼が周方向に並んで配設された構成となっており、後述する回転軸３２と一体的に接続されている。 The turbine housing 21 is a member that constitutes an outer shell of the turbine unit 2, and a turbine impeller 22 is provided therein.
The turbine impeller 22 is a rotor blade that is provided inside the turbine housing 21 so as to be rotatable around a predetermined axis extending in the front-rear direction, and is rotated by the flow of exhaust gas. The turbine impeller 22 has a configuration in which a plurality of blades are arranged in the circumferential direction on the outer peripheral surface of a turbine wheel formed in a substantially conical shape, and is integrally connected to a rotating shaft 32 described later. Yes.

また、タービンハウジング２１は、タービンスクロール流路２３と、タービン出口２４とを有している。
タービンスクロール流路２３は、タービンインペラ２２を囲んで略環状に形成された流路であって、内燃機関の排気口と連通する不図示のガス導入口と接続され、その径方向内側の部分でタービンインペラ２２の設置箇所と連通している。
タービン出口２４は、前方に向けて開口する排気ガスの吐出口であって、タービンインペラ２２の設置箇所と連通している。また、タービン出口２４は、不図示の排気ガス浄化装置と接続している。 Further, the turbine housing 21 has a turbine scroll passage 23 and a turbine outlet 24.
The turbine scroll passage 23 is a substantially annular passage surrounding the turbine impeller 22 and is connected to a gas introduction port (not shown) that communicates with the exhaust port of the internal combustion engine. The turbine impeller 22 communicates with the installation location.
The turbine outlet 24 is an exhaust gas outlet that opens forward, and communicates with an installation location of the turbine impeller 22. The turbine outlet 24 is connected to an exhaust gas purification device (not shown).

軸受部３は、タービンインペラ２２や後述するコンプレッサインペラ４２を回転自在に軸支するものであって、軸受ハウジング３１と、回転軸３２とを有している。
軸受ハウジング３１の後側には、略円板状に形成された蓋部３３が設置されている。蓋部３３には、後述する環状部材４３との間の密着性を高めるためのシール部材３４が設けられている。 The bearing portion 3 rotatably supports a turbine impeller 22 and a compressor impeller 42 described later, and has a bearing housing 31 and a rotating shaft 32.
On the rear side of the bearing housing 31, a lid portion 33 formed in a substantially disc shape is installed. The lid portion 33 is provided with a seal member 34 for improving adhesion between the lid member 33 and an annular member 43 described later.

回転軸３２は、前後方向で延びる軸部材であって、軸受３５を介して軸受ハウジング３１に回転自在に軸支されている。また、回転軸３２の前端部にはタービンインペラ２２が一体的に接続され、後端部には後述するコンプレッサインペラ４２が一体的に接続されており、タービンインペラ２２及びコンプレッサインペラ４２は、回転軸３２及び軸受３５を介して軸受ハウジング３１に回転自在に軸支されている。  The rotating shaft 32 is a shaft member extending in the front-rear direction, and is rotatably supported by the bearing housing 31 via a bearing 35. Further, a turbine impeller 22 is integrally connected to the front end portion of the rotating shaft 32, and a compressor impeller 42 (to be described later) is integrally connected to the rear end portion. The bearing housing 31 is rotatably supported via the bearing 32 and the bearing 35.

コンプレッサ部（遠心圧縮機）４は、タービンインペラ２２の回転駆動力を用いて、外部から導入された空気を圧縮するものであって、コンプレッサハウジング（ハウジング）４１と、コンプレッサインペラ（回転翼）４２と、環状部材４３と、第２環状部材４４とを有している。  The compressor unit (centrifugal compressor) 4 compresses air introduced from the outside using the rotational driving force of the turbine impeller 22, and includes a compressor housing (housing) 41 and a compressor impeller (rotary blade) 42. And an annular member 43 and a second annular member 44.

コンプレッサハウジング（ハウジング）４１は、コンプレッサ部４の外殻を構成する部材であって、その内部にはコンプレッサインペラ４２が設けられている。また、コンプレッサハウジング４１は、前側に開口する開口部４１ａを有している。開口部４１ａには蓋部３３が開口部４１ａを覆うように嵌合し、ボルト４１ｂを用いて蓋部３３とコンプレッサハウジング４１とが一体的に接続されている。
コンプレッサインペラ（回転翼）４２は、タービンインペラ２２と同様の構成となっており、回転軸３２の後端部に一体的に接続されている。すなわち、コンプレッサインペラ４２は、コンプレッサハウジング４１の内部に、回転軸３２の軸周りで回転自在に設けられている。 The compressor housing (housing) 41 is a member that constitutes the outer shell of the compressor unit 4, and a compressor impeller 42 is provided therein. The compressor housing 41 has an opening 41a that opens to the front side. The lid portion 33 is fitted to the opening portion 41a so as to cover the opening portion 41a, and the lid portion 33 and the compressor housing 41 are integrally connected using a bolt 41b.
The compressor impeller (rotary blade) 42 has the same configuration as the turbine impeller 22, and is integrally connected to the rear end portion of the rotating shaft 32. That is, the compressor impeller 42 is provided inside the compressor housing 41 so as to be rotatable around the rotation shaft 32.

また、コンプレッサハウジング４１は、コンプレッサ入口４５と、ディフューザ流路（環状流路）４６と、コンプレッサスクロール流路（環状流路）４７とを有している。
コンプレッサ入口４５は、後側に向けて開口する空気の導入口であって、不図示のエアクリーナと接続されている。また、コンプレッサ入口４５は、コンプレッサインペラ４２の設置箇所と連通している。 The compressor housing 41 has a compressor inlet 45, a diffuser channel (annular channel) 46, and a compressor scroll channel (annular channel) 47.
The compressor inlet 45 is an air inlet that opens toward the rear side, and is connected to an air cleaner (not shown). Further, the compressor inlet 45 communicates with a place where the compressor impeller 42 is installed.

ディフューザ流路（環状流路）４６は、コンプレッサインペラ４２を囲んで略環状に形成された流路であって、蓋部３３と第２環状部材４４との間に設けられている。また、ディフューザ流路４６は、その径方向内側の部分でコンプレッサインペラ４２の設置箇所と連通している。
コンプレッサスクロール流路（環状流路）４７は、コンプレッサインペラ４２を囲んで略環状に形成された流路であって、その前端部でディフューザ流路４６と連通している。また、コンプレッサスクロール流路４７は、周方向に関して漸次変化する形状となっており、不図示の空気吐出口と接続され、この空気吐出口は内燃機関の吸気口と接続されている。 The diffuser channel (annular channel) 46 is a channel formed in a substantially annular shape surrounding the compressor impeller 42, and is provided between the lid portion 33 and the second annular member 44. Further, the diffuser flow path 46 communicates with an installation location of the compressor impeller 42 at a radially inner portion.
The compressor scroll passage (annular passage) 47 is a passage formed in a substantially annular shape surrounding the compressor impeller 42, and communicates with the diffuser passage 46 at the front end thereof. The compressor scroll flow path 47 has a shape that gradually changes in the circumferential direction, and is connected to an air discharge port (not shown), which is connected to the intake port of the internal combustion engine.

環状部材４３は、コンプレッサインペラ４２を囲んで略環状に形成された部材であって、蓋部３３とコンプレッサハウジング４１との接続部Ｋにおける、コンプレッサハウジング４１の内部側に設けられている。なお、環状部材４３の詳細は後述する。
第２環状部材４４は、コンプレッサインペラ４２を囲んで略環状に形成された部材であって、コンプレッサインペラ４２に対向しつつコンプレッサハウジング４１に設けられている。なお、第２環状部材４４の詳細は後述する。 The annular member 43 is a substantially annular member that surrounds the compressor impeller 42, and is provided on the inner side of the compressor housing 41 at the connection portion K between the lid portion 33 and the compressor housing 41. The details of the annular member 43 will be described later.
The second annular member 44 is a member formed in a substantially annular shape so as to surround the compressor impeller 42, and is provided in the compressor housing 41 while facing the compressor impeller 42. Details of the second annular member 44 will be described later.

次に、環状部材４３及び第２環状部材４４の詳細を、図２から図４を参照して説明する。
図２は、図１における環状部材４３及び第２環状部材４４の拡大図である。
図３は、環状部材４３の概略図であって、（ａ）は斜視図、（ｂ）は断面図である。
図４は、図１におけるコンプレッサ部４の拡大図である。 Next, details of the annular member 43 and the second annular member 44 will be described with reference to FIGS.
FIG. 2 is an enlarged view of the annular member 43 and the second annular member 44 in FIG.
3A and 3B are schematic views of the annular member 43, where FIG. 3A is a perspective view and FIG. 3B is a cross-sectional view.
FIG. 4 is an enlarged view of the compressor unit 4 in FIG.

図２に示すように、環状部材４３は、蓋部３３とコンプレッサハウジング４１との接続部Ｋにおける、コンプレッサハウジング４１の内部側に設けられている。すなわち、環状部材４３は、ディフューザ流路４６及びコンプレッサスクロール流路４７に臨んで設けられ、ディフューザ流路４６及びコンプレッサスクロール流路４７の一部を形成する流路形成面４３ａを有している。なお、環状部材４３が接続部Ｋに設けられていることから、接続部Ｋを空気の流動に適した形状とすることが可能となる。  As shown in FIG. 2, the annular member 43 is provided on the inner side of the compressor housing 41 at the connection portion K between the lid portion 33 and the compressor housing 41. That is, the annular member 43 is provided facing the diffuser flow path 46 and the compressor scroll flow path 47, and has a flow path forming surface 43 a that forms part of the diffuser flow path 46 and the compressor scroll flow path 47. In addition, since the annular member 43 is provided in the connection part K, it becomes possible to make the connection part K into the shape suitable for the flow of air.

また、流路形成面４３ａにおける、コンプレッサインペラ４２の中心軸Ｃを含む所定の面での断面形状は、略円弧状に形成されている。
さらに、流路形成面４３ａは、中心軸Ｃ周りに形成されている。そのため、環状部材４３の形状が中心軸Ｃ周りで軸対称となることから、環状部材４３の成形が容易であり、その製造の手間及びコストを抑制することができる。 Moreover, the cross-sectional shape in the predetermined surface containing the central axis C of the compressor impeller 42 in the flow path formation surface 43a is formed in a substantially circular arc shape.
Further, the flow path forming surface 43a is formed around the central axis C. Therefore, since the shape of the annular member 43 is axisymmetric about the central axis C, the annular member 43 can be easily molded, and the labor and cost for manufacturing the annular member 43 can be suppressed.

加えて、流路形成面４３ａにおける、蓋部３３と隣接する隣接面４３ｂは、ディフューザ流路４６を形成する蓋部３３の第２流路形成面３３ａと略面一に形成され、同じく流路形成面４３ａにおける、コンプレッサハウジング４１と隣接する第２隣接面４３ｃは、コンプレッサスクロール流路４７を形成するコンプレッサハウジング４１の第３流路形成面４１ｂと略面一に形成されている。  In addition, the adjacent surface 43b adjacent to the lid portion 33 in the flow channel forming surface 43a is formed substantially flush with the second flow channel forming surface 33a of the lid portion 33 that forms the diffuser flow channel 46. A second adjacent surface 43 c adjacent to the compressor housing 41 in the formation surface 43 a is formed substantially flush with the third flow path formation surface 41 b of the compressor housing 41 that forms the compressor scroll flow path 47.

図３に示すように、環状部材４３の前側に臨む面である端面４３ｄには、前側に向けて突出する凸部（位置決め部）４３ｅが設けられている。また、蓋部３３には、凸部４３ｅが挿入される凹部（位置決め部）３３ｂが設けられている（図１参照）。なお、端面４３ｄは、蓋部３３及びシール部材３４との密着性を高めるために、環状部材４３がコンプレッサハウジング４１に接続された後に、略平面となるように加工されている。
環状部材４３の後側の縁部には、第２凹部（第２位置決め部）４３ｆが設けられている。また、コンプレッサハウジング４１の開口部４１ａには、第２凹部４３ｆに挿入される不図示の第２凸部（第２位置決め部）が設けられている。 As shown in FIG. 3, the end surface 43d that is a surface facing the front side of the annular member 43 is provided with a convex portion (positioning portion) 43e protruding toward the front side. Further, the lid portion 33 is provided with a concave portion (positioning portion) 33b into which the convex portion 43e is inserted (see FIG. 1). Note that the end surface 43d is processed to be substantially flat after the annular member 43 is connected to the compressor housing 41 in order to improve the adhesion between the lid portion 33 and the seal member 34.
A second recessed portion (second positioning portion) 43 f is provided at the rear edge of the annular member 43. The opening 41a of the compressor housing 41 is provided with a second convex portion (second positioning portion) (not shown) that is inserted into the second concave portion 43f.

図２に示すように、第２環状部材４４は、ディフューザ流路４６に臨み且つコンプレッサインペラ４２に対向しつつ、コンプレッサハウジング４１に設けられている。すなわち、第２環状部材４４は、ディフューザ流路４６を形成し、コンプレッサインペラ４２に対向する第４流路形成面４４ａを有している。
第４流路形成面４４ａは、空気が圧縮されながら流動するディフューザ流路４６を形成し、コンプレッサインペラ４２の翼と極僅かな隙間を残して設けられることから、その表面は高い精度で滑らかな面に加工されている。そのため、第４流路形成面４４ａは、第２環状部材４４がコンプレッサハウジング４１に一体的に接続された後に加工される。 As shown in FIG. 2, the second annular member 44 is provided in the compressor housing 41 while facing the diffuser flow path 46 and facing the compressor impeller 42. That is, the second annular member 44 forms a diffuser flow path 46 and has a fourth flow path forming surface 44 a that faces the compressor impeller 42.
The fourth flow path forming surface 44a forms a diffuser flow path 46 in which air flows while being compressed, and is provided with a very slight gap from the blades of the compressor impeller 42, so that the surface is smooth with high accuracy. The surface is processed. Therefore, the fourth flow path forming surface 44 a is processed after the second annular member 44 is integrally connected to the compressor housing 41.

上述の通り、環状部材４３の前側に臨む端面４３ｅも、第４流路形成面４４ａと同様に、環状部材４３がコンプレッサハウジング４１に一体的に接続された後に加工される。
ここで、図４に示すように、環状部材４３の内径Ｄ１と、第２環状部材４４の外径Ｄ２とを比較すると、内径Ｄ１は外径Ｄ２よりも大きく形成されている。そのため、環状部材４３及び第２環状部材４４を共にコンプレッサハウジング４１に接続したとしても、それらの要加工面はいずれも前方に対して露出している。よって、環状部材４３及び第２環状部材４４を共にコンプレッサハウジング４１に接続した後に、それらの要加工面をまとめて加工して端面４３ｅ及び第４流路形成面４４ａを形成することができるため、加工に関する手間及びコストを抑制することができる。 As described above, the end surface 43e facing the front side of the annular member 43 is also processed after the annular member 43 is integrally connected to the compressor housing 41, similarly to the fourth flow path forming surface 44a.
Here, as shown in FIG. 4, when the inner diameter D1 of the annular member 43 is compared with the outer diameter D2 of the second annular member 44, the inner diameter D1 is formed larger than the outer diameter D2. For this reason, even if both the annular member 43 and the second annular member 44 are connected to the compressor housing 41, their required processing surfaces are both exposed to the front. Therefore, after both the annular member 43 and the second annular member 44 are connected to the compressor housing 41, the end surfaces 43e and the fourth flow path forming surface 44a can be formed by collectively processing their required processing surfaces. The labor and cost for processing can be suppressed.

なお、環状部材４３及び第２環状部材４４の、コンプレッサハウジング４１との接続の方法は、圧入法又は温嵌め法（外側の部材を加熱し熱膨張させた状態で、加熱していない内側の部材を挿入し、外側の部材を冷却し収縮させることで、両部材を一体的に接続する方法）等が用いられる。  The method of connecting the annular member 43 and the second annular member 44 to the compressor housing 41 is a press-fitting method or a hot fitting method (the inner member that is not heated while the outer member is heated and thermally expanded. And a method of integrally connecting both members by cooling and contracting the outer member.

続いて、本実施形態に係るターボチャージャ１の動作を説明する。
まず、内燃機関から排出される排気ガスの流動によって、タービンインペラ２２が回転する。
内燃機関の作動と共に排出された排気ガスが、不図示のガス導入口を介してタービン部２のタービンスクロール流路２３に導入される。タービンスクロール流路２３に導入された排気ガスは、タービンスクロール流路２３内でタービンインペラ２２周りを旋回して流動し、タービンインペラ２２へ旋回しつつ導入される。排気ガスの導入によってタービンインペラ２２の複数の翼が付勢され、タービンインペラ２２は回転する。その後、排気ガスはタービン出口２４から排出され、不図示の排気ガス浄化装置によって浄化される。 Next, the operation of the turbocharger 1 according to this embodiment will be described.
First, the turbine impeller 22 rotates by the flow of exhaust gas discharged from the internal combustion engine.
Exhaust gas discharged along with the operation of the internal combustion engine is introduced into the turbine scroll passage 23 of the turbine section 2 through a gas inlet (not shown). The exhaust gas introduced into the turbine scroll passage 23 flows around the turbine impeller 22 in the turbine scroll passage 23, flows, and is introduced into the turbine impeller 22 while turning. By introducing the exhaust gas, the plurality of blades of the turbine impeller 22 are energized, and the turbine impeller 22 rotates. Thereafter, the exhaust gas is discharged from the turbine outlet 24 and purified by an exhaust gas purification device (not shown).

次に、タービンインペラ２２の回転駆動力を用いて、コンプレッサ部４が空気を圧縮する。
タービンインペラ２２が回転することで、回転軸３２を介して接続されたコンプレッサインペラ４２が回転する。コンプレッサインペラ４２が回転することで、コンプレッサ入口４５を介して外部から導入された空気が吸引され、その後空気はコンプレッサインペラ４２の径方向外側に設けられたディフューザ流路４６に送り出される。空気はディフューザ流路４６内を流動すると共に圧縮され、環状部材４３の流路形成面４３ａに沿って流動することで、その流動の方向が後側に変更され、コンプレッサスクロール流路４７へ導入される。 Next, the compressor unit 4 compresses air using the rotational driving force of the turbine impeller 22.
As the turbine impeller 22 rotates, the compressor impeller 42 connected via the rotating shaft 32 rotates. As the compressor impeller 42 rotates, the air introduced from the outside is sucked through the compressor inlet 45, and then the air is sent out to the diffuser flow path 46 provided on the radially outer side of the compressor impeller 42. The air flows in the diffuser flow path 46 and is compressed, and flows along the flow path forming surface 43 a of the annular member 43, so that the flow direction is changed to the rear side and is introduced into the compressor scroll flow path 47. The

ここで、流路形成面４３ａの断面形状は、上述の通り略円弧状に形成されているため、空気は流路形成面４３ａに沿って円滑に流動し、大きな損失を生じることなく空気の流動の方向が後側に変更される。
また、上述の通り、流路形成面４３ａの隣接面４３ｂと蓋部３３の第２流路形成面３３ａとが互いに略面一に形成され、流路形成面４３ａの第２隣接面４３ｃとコンプレッサハウジング４１の第３流路形成面４１ｂとが互いに略面一に形成されている。そのため、空気が第２流路形成面３３ａから隣接面４３ｂに沿って進むとき、及び第２隣接面４３ｃから第３流路形成面４１ｂに沿って進むときに円滑に流動できるため、流動の損失が生じにくい。
よって、空気が蓋部３３とコンプレッサハウジング４１との接続部Ｋ近傍を流動するにあたり、発生する流動の損失を低減させることができる。 Here, since the cross-sectional shape of the flow path forming surface 43a is formed in a substantially arc shape as described above, the air smoothly flows along the flow path forming surface 43a, and the air flows without causing a large loss. The direction of is changed to the rear side.
Further, as described above, the adjacent surface 43b of the flow path forming surface 43a and the second flow path forming surface 33a of the lid 33 are formed substantially flush with each other, and the second adjacent surface 43c of the flow path forming surface 43a and the compressor are formed. The third flow path forming surface 41b of the housing 41 is formed substantially flush with each other. Therefore, since air can flow smoothly when traveling along the adjacent surface 43b from the second flow path forming surface 33a and when traveling along the third flow path forming surface 41b from the second adjacent surface 43c, loss of flow Is unlikely to occur.
Therefore, it is possible to reduce the loss of flow that occurs when the air flows in the vicinity of the connection portion K between the lid portion 33 and the compressor housing 41.

圧縮された空気は、コンプレッサスクロール流路４７へ導入された後、不図示の空気吐出口を介して内燃機関に導入される。内燃機関に圧縮された空気が過給されることで、内燃機関の性能を向上させることができる。
以上で、ターボチャージャ１の動作が終了する。 The compressed air is introduced into the compressor scroll passage 47 and then introduced into the internal combustion engine via an air outlet (not shown). By supercharging the compressed air to the internal combustion engine, the performance of the internal combustion engine can be improved.
Thus, the operation of the turbocharger 1 is completed.

したがって、本実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。
本実施形態によれば、蓋部３３とコンプレッサハウジング４１との接続部Ｋに環状部材４３を設けることで、接続部Ｋを空気の流動に適した形状とすることができ、空気の流動の損失を低減させることができる。したがって、本実施形態によれば、コンプレッサ部４及びターボチャージャ１の効率をさらに向上させることができるという効果がある。 Therefore, according to the present embodiment, the following effects can be obtained.
According to the present embodiment, by providing the annular member 43 at the connection portion K between the lid portion 33 and the compressor housing 41, the connection portion K can be formed into a shape suitable for the flow of air, and the loss of air flow. Can be reduced. Therefore, according to the present embodiment, there is an effect that the efficiency of the compressor unit 4 and the turbocharger 1 can be further improved.

以上、添付図面を参照しながら本発明に係る好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。上述した例において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。  As described above, the preferred embodiments according to the present invention have been described with reference to the accompanying drawings, but the present invention is not limited to the examples. Various shapes, combinations, and the like of the constituent members shown in the above-described examples are examples, and various modifications can be made based on design requirements and the like without departing from the gist of the present invention.

例えば、上記実施形態では、遠心圧縮機であるコンプレッサ部４はターボチャージャ１に設けられているが、これに限定されるものではなく、コンプレッサ部４を冷蔵・冷凍装置に設け、冷媒ガス等を圧縮するものとして用いてもよい。  For example, in the above-described embodiment, the compressor unit 4 that is a centrifugal compressor is provided in the turbocharger 1. However, the present invention is not limited to this, and the compressor unit 4 is provided in the refrigeration / refrigeration apparatus to supply refrigerant gas or the like. You may use as what compresses.

また、上記実施形態では、環状部材４３の形状は中心軸Ｃ周りで軸対象となっているが、これに限定されるものではなく、環状部材４３が、コンプレッサスクロール流路４７の流路形状に応じた形状で形成されていてもよい。
この場合、コンプレッサスクロール流路４７と同様に、環状部材４３が周方向に関して漸次変化する形状となっているため、コンプレッサスクロール流路４７の流路形状がさらに気体の流動に適した形状となり、コンプレッサ部４の効率を向上させることができる。 Moreover, in the said embodiment, although the shape of the annular member 43 becomes an axis | shaft object around the central axis C, it is not limited to this, The annular member 43 is the flow path shape of the compressor scroll flow path 47. It may be formed in a corresponding shape.
In this case, similar to the compressor scroll flow path 47, the annular member 43 has a shape that gradually changes in the circumferential direction. Therefore, the flow path shape of the compressor scroll flow path 47 further becomes a shape suitable for gas flow, and the compressor The efficiency of the part 4 can be improved.

また、上記実施形態では、蓋部３３は軸受ハウジング３１と一体的に形成されていたが、これに限定されるものではなく、軸受ハウジング３１と独立した個別の部材であってもよい。  Moreover, in the said embodiment, although the cover part 33 was integrally formed with the bearing housing 31, it is not limited to this, The separate member independent of the bearing housing 31 may be sufficient.

１…ターボチャージャ、３３…蓋部、３３ａ…第２流路形成面、３３ｂ…凹部（位置決め部）、４…コンプレッサ部（遠心圧縮機）、４１…コンプレッサハウジング、４１ａ…開口部、４１ｂ…第３流路形成面、４２…コンプレッサインペラ（回転翼）、４３…環状部材、４３ａ…流路形成面、４３ｂ…隣接面、４３ｃ…第２隣接面、４３ｅ…凸部（位置決め部）、４３ｆ…第２凹部（第２位置決め部）、４４…第２環状部材、４６…ディフューザ流路（環状流路）、４７…コンプレッサスクロール流路（環状流路）、Ｃ…中心軸、Ｋ…接続部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Turbocharger, 33 ... Cover part, 33a ... 2nd flow-path formation surface, 33b ... Recessed part (positioning part), 4 ... Compressor part (centrifugal compressor), 41 ... Compressor housing, 41a ... Opening part, 41b ... 1st 3 flow path formation surface, 42: compressor impeller (rotary blade), 43 ... annular member, 43a ... flow path formation surface, 43b ... adjacent surface, 43c ... second adjacent surface, 43e ... convex portion (positioning portion), 43f ... Second recess (second positioning portion) 44 ... second annular member 46 ... diffuser channel (annular channel) 47 ... compressor scroll channel (annular channel) C ... center axis K ... connecting part

Claims (7)

回転翼を収容し開口部を備えるハウジングと、前記開口部を覆うように当該開口部に嵌合する蓋部と、前記回転翼を囲んで略環状に形成された環状流路とを有する遠心圧縮機であって、
前記ハウジングと前記蓋部との接続部において前記ハウジングの内部側に設けられ、前記環状流路の一部を形成する流路形成面を有する環状部材と、
周方向での、前記環状部材と前記蓋部との位置決めを行う位置決め部と、
前記周方向での、前記環状部材と前記ハウジングとの位置決めを行う第２位置決め部とを有し、
前記位置決め部は、前記環状部材に設けられた凸部と、前記蓋部に設けられ、前記凸部が挿入される凹部とから構成され、
前記第２位置決め部は、前記流路形成面の一部を切欠くことで前記回転翼の中心軸に平行な方向において窪むように前記環状部材に設けられた第２凹部と、前記ハウジングに設けられ、前記第２凹部に挿入される第２凸部とから構成されることを特徴とする遠心圧縮機。 Centrifugal compression having a housing that contains a rotor blade and that has an opening portion, a lid portion that fits into the opening portion so as to cover the opening portion, and an annular channel that is formed in a substantially annular shape surrounding the rotor blade Machine,
An annular member provided on the inner side of the housing at a connection portion between the housing and the lid, and having a flow path forming surface that forms a part of the annular flow path;
A positioning part for positioning the annular member and the lid part in a circumferential direction;
A second positioning portion for positioning the annular member and the housing in the circumferential direction;
The positioning portion includes a convex portion provided on the annular member and a concave portion provided on the lid portion into which the convex portion is inserted,
The second positioning portion is provided in the housing, a second recess provided in the annular member so as to be recessed in a direction parallel to the central axis of the rotor blade by cutting out a part of the flow path forming surface. A centrifugal compressor comprising a second convex portion inserted into the second concave portion. 請求項１に記載の遠心圧縮機において、
前記環状流路を形成する前記環状部材の流路形成面における、前記回転翼の中心軸を含む所定の面での断面形状が、略円弧状に形成されていることを特徴とする遠心圧縮機。 The centrifugal compressor according to claim 1,
A centrifugal compressor characterized in that a cross-sectional shape of a predetermined surface including a central axis of the rotary blade on a flow path forming surface of the annular member forming the annular flow path is formed in a substantially arc shape. . 請求項１又は２に記載の遠心圧縮機において、
前記環状流路を形成する前記環状部材の流路形成面における、前記蓋部と隣接する隣接面が、前記環状流路を形成する前記蓋部の第２流路形成面と略面一に形成され、
前記流路形成面における、前記ハウジングと隣接する第２隣接面が、前記環状流路を形成する前記ハウジングの第３流路形成面と略面一に形成されていることを特徴とする遠心圧縮機。 The centrifugal compressor according to claim 1 or 2,
An adjacent surface adjacent to the lid portion on the flow path forming surface of the annular member that forms the annular flow path is formed substantially flush with a second flow path forming surface of the lid section that forms the annular flow path. And
Centrifugal compression characterized in that a second adjacent surface adjacent to the housing on the flow channel forming surface is formed substantially flush with a third flow channel forming surface of the housing forming the annular flow channel. Machine. 請求項１から３のいずれか一項に記載の遠心圧縮機において、
前記環状流路を形成する前記環状部材の流路形成面は、前記回転翼の中心軸周りに形成されていることを特徴とする遠心圧縮機。 The centrifugal compressor according to any one of claims 1 to 3,
The centrifugal compressor, wherein a flow path forming surface of the annular member forming the annular flow path is formed around a central axis of the rotary blade. 請求項１から３のいずれか一項に記載の遠心圧縮機において、
前記環状部材は、前記環状流路の流路形状に応じた形状で形成されていることを特徴とする遠心圧縮機。 The centrifugal compressor according to any one of claims 1 to 3,
The said annular member is formed in the shape according to the flow path shape of the said annular flow path, The centrifugal compressor characterized by the above-mentioned. 請求項１から５のいずれか一項に記載の遠心圧縮機において、
前記回転翼に対向しつつ前記ハウジングに設けられ、略環状に形成された第２環状部材を有し、
前記環状部材の内径は、前記第２環状部材の外径よりも大きく形成されていることを特徴とする遠心圧縮機。 The centrifugal compressor according to any one of claims 1 to 5,
A second annular member that is provided in the housing while facing the rotor blade and is formed in a substantially annular shape;
The centrifugal compressor is characterized in that an inner diameter of the annular member is formed larger than an outer diameter of the second annular member. 請求項１から６のいずれか一項に記載の遠心圧縮機を有することを特徴とするターボチャージャ。
A turbocharger comprising the centrifugal compressor according to any one of claims 1 to 6.
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