具体实施方式

以下，将参照附图对本发明的一些实施方式进行说明。但是，作为实施方式记载的或附图所示的构成零件的尺寸、材质、形状、与其相对的配置等并不旨在将本发明的范围限定于此，而仅为说明例。

例如，“在某方向”、“沿着某方向”、“平行”、“正交”、“中心”、“同心”或“同轴”等表示相对或绝对配置的表达不仅表示完全类似那样的配置，也表示存在公差或者能够得到相同功能程度的角度或距离而相对位移的状态。

例如，对于“同一”，“相等”和“均质”等表示事物为相等状态的表达来说，不仅表示完全相等的状态，也表示存在公差或能够得到相同功能程度的差的状态。

例如，表示四边形状或圆筒形状等形状的表达不仅表示几何学严格意义的四边形状或圆筒形状等的形状，也表示在能够得到相同效果的范围下，包含凹凸部或倒角部等形状的情况。

另一方面，将一个构成要素表示为“具备”、“具有”、“完备”、“包含”或“含有”的表达并不是将其他的构成要素的存在排除在外的排他的表达。

图1是一实施方式的涡轮增压器2的离心压缩机4的概略剖视图。离心压缩机4经由旋转轴6与没有图示的涡轮连结，由没有图示的内燃机的排气驱动的涡轮的旋转力经由旋转轴6传导来压缩没有图示的内燃机吸入的空气。

如图1所示，离心压缩机4具备叶轮8和收纳叶轮8的壳体10。壳体10包含：套管壁部14，其以形成配置叶轮8的叶轮收纳空间12的方式围绕叶轮8；涡管部18，其在叶轮收纳空间12的外周侧形成涡管流路16；扩压部22，其形成连接叶轮收纳空间12和涡管流路16的扩压流路20。并且，壳体10包含入口管部26，其以沿着叶轮8的旋转轴线将空气导入叶轮8的方式形成吸气通路24。入口管部26与叶轮8同心地设置。

以下，仅将叶轮8的轴向称为“轴向”，仅将叶轮8的径向称为“径向”，仅将叶轮8的周向称为“周向”。

离心压缩机4具备能够在轴向叶轮8的上游侧缩小吸气通路24的流路面积的颈缩机构28(入口可变机构)。颈缩机构28包含在吸气通路24与叶轮8同心设置的环状部30(可动部)。

在图示所示例的方式中，环状部30在第一位置P1(参照图1)和与第一位置P1相比在轴向上游侧的第二位置P2(参照图2)之间能够沿着轴向移动地构成。通过环状部30被没有图示的支柱支承，从没有图示的执行器经由支柱传导驱动力，而在第一位置P1和第二位置P2之间移动。

入口管部26的内周面40为了抑制环状部30导致的压力损失的增大，而包含以随着朝向轴向上游侧而入口管部26的内径变大的方式倾斜的倾斜面42。在图示所示例的方式中，倾斜面42在沿着叶轮8的旋转轴线的剖面中形成为直线状。

环状部30的外周面44以与倾斜面42对置的方式配置。在环状部30位于第二位置P2时，环状部30的外周面44和倾斜面42分离，随着环状部30从第二位置P2向轴向下游侧移动，而环状部30的外周面44和倾斜面42的间隔变小。环状部30在位于第一位置P1时与倾斜面42抵接，以堵塞吸气通路24中与叶轮8叶片高度32的前端部36(叶片高度32的径向外侧端部)对应的外周侧部分38的方式构成。环状部30在位于第一位置P1时，与叶轮8叶片高度32的前端部36的前缘34在轴向对置。即，在轴向视图中环状部30和前端部36至少部分覆盖。

像这样，通过环状部30在第一位置P1堵塞吸气通路24中与叶轮8叶片高度32的前端部36对应的外周侧部分38，而使叶轮8的吸气通路24的流路面积缩小。由此，虽然由于流路面积的缩小而峰值效率低下，但是能够实现喘振流量的减少和喘振点附近的效率提高。即，通过在小流量侧的动作点(喘振点附近的动作点)处环状部30位于第一位置P1、在与上述小流量侧的动作点相比流量大的大流量侧的动作点(例如额定运行时)处环状部30位于第二位置P2的方式调节颈缩机构28，而能够使小流量侧的动作点有效率，并且能够使离心压缩机4的动作区域扩大。

在这里，如图1所示，如果以颈缩机构28使吸气通路24的流路面积成为最小的颈缩位置(轴向位置)为PA、使叶轮8叶片高度32前缘34的前端位置(前缘34的径向外侧端的位置)为PB、使颈缩位置PA和前缘34的前端位置PB的轴向距离为L、使前缘34的前端位置PB的叶轮8的直径为D，则距离L和直径D满足0＜L/D≤0.2。并且，更优选距离L和直径D满足0＜L/D≤0.1。需要说明的是，在图示所示例的方式中，颈缩位置PA与环状部30位于第一位置P1时候的、环状部30的内周端46(径向内侧端)的位置相当。并且，直径D与使前缘34的前端位置PB和叶轮8的旋转轴线的距离为两倍时的值相当。

并且，如果以具有直径D的圆的面积为A1(＝D2×π/4)，如果以通过颈缩位置PA的颈缩机构28缩小的吸气通路24的最小流路面积为A2，则面积A1和面积A2满足0.55＜A2/A1＜0.65。并且，更优选面积A1和面积A2满足0.58＜A2/A1＜0.62。

图3是表示相对于上述直径D的距离L的比L/D与小流量侧动作点的压缩机效率的提高量的关系的图。在这里，压缩机效率的提高量是指，与不设置颈缩机构28的情况比较的压缩机效率的提高量。图4是表示上述比A2/A1与小流量侧动作点的压缩机效率的关系的图。图5是表示上述比A2/A1与峰值效率的关系的图。

在颈缩机构28中，为了抑制小流量侧动作点的运行时在叶片高度32的前端侧发生的逆流的发展，而堵塞吸气通路24中外周侧部分38。因此，如图3所示，比L/D越小，颈缩机构28使吸气通路24的流路面积最小的颈缩位置PA与叶轮8的前缘34越接近，而能够使叶轮8叶片高度32的前端侧的逆流的发展程度变小而能够使小流量侧动作点的效率提高。特别是，已知通过满足0＜L/D≤0.2，而小流量侧动作点的效率提高效果显著。

并且，如果通过颈缩机构28来缩小吸气通路24的流路面积，能够使小流量侧动作点的效率提高，然而大流量侧动作点的效率容易低下。因此，如果通过颈缩机构28而使吸气通路24的流路面积过度缩小，则性能特性急剧变化而控制容易变得困难，因而通过颈缩机构28的流路面积的颈缩量存在合适的范围。

根据本申请发明者的解析，如图4所示，在满足0.55＜A2/A1＜0.65的范围中存在小流量侧动作点效率最大的A2/A1，如图5所示，可知在A2/A1小于0.55的区域中，峰值效率急剧降低。因此，通过将比A2/A1设定为满足0.55＜A2/A1＜0.65，而能够实现小流量侧的动作点的高效率，并且能够抑制峰值效率的低下。

在一些实施方式中，例如图2所示，在沿着叶轮8的旋转轴线的剖面中，连结环状部30的前缘48和后缘50的直线C以朝向轴向下游侧而朝向径向内侧的方式倾斜。需要说明的是，环状部30的前缘48是指轴向的环状部30的上游端，环状部30的后缘50是指轴向的环状部30的下游端。

为了提高颈缩机构28的小流量侧动作点的效率提高效果，优选使吸气通路24的流路面积的颈缩量确保至某一程度。在这里，对于图6所示的上述直线C与轴向平行的环状部30来说，如果通过使其厚度(与直线C正交方向的厚度)增加而使颈缩机构28的颈缩量增加，则空气通过环状部30时的压力损失随着环状部30的厚度的增加而增大。

与此相对，在图1和图2所示的方式中，通过上述那样使直线C倾斜，而能够抑制环状部30厚度的增大，并且能够使颈缩机构28的颈缩量变大。因此，能够抑制环状部30的厚度导致的压力损失的增大，并且能够有效地提高小流量侧动作点的效率。并且，在能够使沿着倾斜面42的空气气流顺畅地导向环状部30下游侧的点中，也能够抑制压力损失的增大。

并且，如图2所示，在沿着叶轮8的旋转轴线的剖面中，直线C和轴向的夹角角度θ2小于倾斜面42和轴向的夹角角度θ1。

在环状部30位于第二位置P2时，由于环状部30从倾斜面42向径向内侧远离，因而环状部30附近的流线和轴向的夹角角度小于上述倾斜面42和轴向的夹角角度θ1。因此，通过像上述那样，令角度θ2小于角度θ1，能够使空气气流沿着环状部30顺畅地流动，而能够有效地减少环状部30的压力损失。

本发明并不限于上述的实施方式，也包含在上述的实施方式中增加变形的方式或将这些方式适当组合的方式。

例如，在上述实施方式中，颈缩机构28通过使环状部30沿着轴向从第二位置P2移动至第一位置P1而在叶轮8的上游侧使吸气通路24的流路面积缩小。

然而，颈缩机构28的结构并不限于上述实施方式，例如图7所示，可以以通过从入口管部26的内周面向径向内侧突出的方式移动而使吸气通路24中的外周侧部分38的流路面积缩小的方式构成。

或者，例如图8所示，环状部30可以在相对于入口管部26的内周面40在径向隔开间隙的状态下，以相对于入口管部26没有相对移动的方式固定。在该情况下，颈缩机构28包含闸门等的开闭部件54，其用于开闭入口管部26的吸气通路24中的与环状部30相比更外周侧的流路部52。

像这样，能够不特别限定颈缩机构28的结构，而能够采用上述方式以外的任意方式。在任何一个情况下，通过与图1和图2所示的实施方式同样，满足0＜L/D≤0.2，而能够在小流量侧动作点实现高效率。并且，通过以满足0.55＜A2/A1＜0.65的方式设定比A2/A1，能够实现小流量侧动作点的高效率，并且能够抑制峰值效率的低下。

附图标记说明

2涡轮增压器；

4离心压缩机；

6旋转轴；

8叶轮；

10壳体；

12叶轮收纳空间；

14套管壁部；

16涡管流路；

18涡管部；

20扩压流路；

22扩压部；

24吸气通路；

26入口管部；

28颈缩机构；

30环状部；

32叶片高度；

34前缘；

36前端部；

38外周侧部分；

40内周面；

42倾斜面；

44外周面；

46内周端；

48前缘；

50后缘；

52流路部；

54开闭部件。