具体实施方式

以下，参照所附附图对本发明的一些实施方式进行说明。其中，实施方式所记载或附图所示的构成部件的尺寸、材质、形状、其相对配置等并非旨在将本发明的范围限定于此，只不过是单纯的说明例。

例如，“在某一方向上”“沿着某一方向“平行”“正交”“中心”“同心”或“同轴”等表示相对或绝对配置的表现不仅严格地表示这样的配置，也表示以公差或能够得到相同功能的程度的角度和距离进行了相对位移的状态。

例如，“同一”“相等”和“均质”等表示事物状态的表现不仅表示严格相等的状态，也表示存在公差或能够得到相同功能的程度的差异的状态。

例如，四边形或圆筒形等表示形状的表现不仅表示在几何学上严格意义上的四边形或圆筒形等形状，也表示在能够得到相同效果的范围内包含凹凸部或倒角部等的形状。

另一方面，“具备”“具有”或“包含”一个构成要素这样的表现并不是排除其他构成要素存在的排他性表现。

图1是表示一些实施方式的离心压缩机1的剖面示意图。一些实施方式的离心压缩机1是适用于涡轮增压器的离心压缩机1。在一些实施方式的离心压缩机1中，未图示的涡轮机的涡轮机叶轮与压气机叶轮8通过旋转轴3连结。压气机叶轮8在毂5的表面立设有多个压气机叶片7。压气机叶轮8的压气机叶片7的外侧被压气机壳(壳体)9覆盖。在一些实施方式的离心压缩机1中，在压气机叶片7的外周侧形成有扩压器11，进一步在该扩压器11的周围设有呈涡卷状形成的涡旋流路13。

图2是示意性地表示以与离心压缩机1的旋转轴3的轴线X方向正交的剖面来剖切一些实施方式的离心压缩机1中的壳体9的剖面的图。壳体9具备涡旋流路13、与该涡旋流路13的下游侧连接的出口流路15。涡旋流路13具有涡旋流路的涡卷起始部17和涡卷终止部19。涡旋流路13形成为其流路截面积随着从涡卷起始部17如图2所示顺时针地增大。

在图2中，以箭头R表示压气机叶轮8的旋转方向。在一些实施方式的离心压缩机1中，压气机叶轮8在图2中顺时针旋转。

涡旋流路13内的流体的流动伴随着从涡卷起始部17朝向涡卷终止部19的周向流动的主流91(参照图2)和沿着该主流91在涡旋流路13内一边旋转一边流动的旋转流93(参照后述图5)。

在以下说明中，将离心压缩机1的旋转轴3的轴线X方向称为离心压缩机1的轴向或简称为轴向。以轴向上沿着流入离心压缩机1的流体的流动的上游侧为轴向上游侧、以其相反侧为轴向下游侧。并且，在以下说明中，将离心压缩机1的压气机叶轮8的径向称为离心压缩机1的径向或简称为径向。以径向上接近旋转轴3的轴线X的方向为径向内侧、以从旋转轴3的轴线X离开的方向为径向外侧。

并且，在涡旋流路13和出口流路15中，将流路的延伸方向上流体的主流的流动的上游侧称为涡旋流路13的上游侧和出口流路15的上游侧，将流体的主流的流动的下游侧称为涡旋流路13的下游侧和出口流路15的下游侧。将涡旋流路13的上游侧和出口流路15的上游侧称为流路上游侧或简称为上游侧，将涡旋流路13的下游侧和出口流路15的下游侧称为流路下游侧或简称为下游侧。在涡旋流路13中，涡旋流路13的延伸方向与离心压缩机1的周向为大致相同方向。

在一些实施方式的离心压缩机1的涡旋构造10中，在壳体9形成有涡旋流路13的涡卷起始部17与涡卷终止部19相交叉的流路连接部20。在流路连接部20形成有在涡旋流路13的内周面13a中，在涡卷终止部19处与涡卷起始部17连通的开口部21。在包围该开口部21的开口形成部23中涡旋流路13的最下游侧的位置，形成有将涡旋流路13和出口流路15隔开的舌部25。

图3是图2中的A-A向剖视图。即，图3是在包含流路连接部20的位置以在与涡卷终止部19的延伸方向正交的方向上延伸的剖面对壳体9进行剖切时的壳体9的示意性剖视图。图3也是从出口流路15的下游侧向上游侧看到的涡卷终止部19中的涡旋流路13的内侧的图。需要说明的是，在图3中，省略了扩压器11的记载。

图4是图2中的B-B向剖视图。即，图4是以与涡卷终止部19的延伸方向向大致相同的方向延伸并且向离心压缩机1的轴向延伸的剖面来剖切壳体9时的壳体9的示意性剖视图。图4也是从离心压缩机1的径向外侧看到的涡卷终止部19中的涡旋流路13的内侧的图。

图5是从图2中的C方向看到的、涡旋流路13的内部的示意性立体图。

在一些实施方式中，在壳体9形成有棱部50。在一些实施方式中，棱部50是从涡旋流路13中的离心压缩机的轴向下游侧的内周面13a向离心压缩机1的轴向上游侧突出的部位。在一些实施方式中，形成为从比舌部25位于涡旋流路13的上游侧的起点位置Ps朝向舌部25向轴向上游侧突出的突出高度HR逐渐增加。即，在一些实施方式中，棱部50在起点位置Ps从涡旋流路13中的轴向下游侧的内周面13a向轴向上游侧突出，其突出高度HR随着朝向舌部25而逐渐增大。在一些实施方式中，棱部50在涡旋流路13的下游侧与舌部25连接。

需要说明的是，在一些实施方式中，涡卷起始部17中的轴向下游侧的内周面17a与涡卷终止部19中的轴向下游侧的内周面19a在离心压缩机1的轴向上的位置相同。

在一些实施方式中，棱部50从起点位置Ps朝向舌部25沿着大致离心压缩机1的周向延伸。

在以下说明中，涡旋流路13的中心、即中心线AX所通过的位置是在涡旋流路13向离心压缩机1的径向延伸并且向旋转轴3的轴线X方向延伸的假想的剖切面中的涡旋流路13的重心(形心)。

以下，对一些实施方式的连接区域30进行详细说明。

从扩压器11向涡旋流路13内吹出的流体沿着涡旋流路13的内周面13a中、轴向下游侧的内周面13b流入涡旋流路13内。并且，从扩压器11向涡旋流路13内吹出的流体具有朝向离心压缩机1的径向外侧的速度成分。因此，在流路连接部20附近，从扩压器11向涡旋流路13内吹出的流体如箭头97所示，从离心压缩机1的径向内侧向外侧将要跨过棱部50。这样的流体的流动朝向轴向上游侧流动。

并且，涡旋流路13内的流体的流动伴随着上述主流91和沿着该主流91而在涡旋流路13内一边旋转一边流动的旋转流93。该旋回流93朝向轴向下游侧流动。

因此，如箭头97所示地将要跨过棱部50的流体的流动与上述旋转流93相干涉，在舌部25附近导致流体从涡旋流路13的内周面13a的剥离。这样的剥离会导致离心压缩机1的损失。

于是，在一些实施方式中，通过使棱部50的形状成为以下那样，能够抑制如箭头97所示地越过棱部50的流体的流动与涡旋流路13中的上述旋转流93的干涉。

具体地说，在一些实施方式中，起点位置Ps是从舌部25朝向涡旋流路13的上游侧而在离心压缩机1的周向上的角度θ为8度以下的位置。需要说明的是，在一些实施方式中，起点位置Ps可以是上述角度θ为4度以下的位置。

在通常的离心压缩机中，起点位置Ps是上述角度θ为15度左右的位置。

与此相对，在一些实施方式中，起点位置Ps是上述角度θ为8度以下的位置。

因此，在一些实施方式中，能够使棱部50在离心压缩机1的周向上延伸的范围比一般的离心压缩机小。

棱部50是从涡旋流路13的内周面13a中轴向下游侧的内周面13b向轴向上游侧突出的部位，因而通过减小棱部50在离心压缩机1的周向上延伸的范围，能够抑制如箭头97所示地越过棱部50的流体的流动与涡旋流路13中的旋转流93的干涉。

因此，根据一些实施方式，由于能够抑制流体从涡旋流路13的内周面13a剥离，因而能够抑制伴随着剥离的损失。因此，在离心压缩机1中，能够该广大的范围提高效率。

图7是表示现有的离心压缩机和上述实施方式的离心压缩机1中的流量与涡旋出口效率的关系的曲线图。在图7中，实线所示的曲线图是针对上述实施方式的离心压缩机1的曲线图，虚线所示的曲线图是针对以往的离心压缩机的曲线图。如图7所示，起点位置Ps是上述角度θ为8度以下的位置，因而涡旋出口效率主要在大流量区域提高。

在一些实施方式中，从舌部25朝向涡旋流路13的上游侧而在离心压缩机1的周向上的角度θ为4度的位置处的突出高度HR是涡旋流路13在涡卷起始部17处的沿着离心压缩机1的轴向的高度尺寸Ha的10％以下。

通常的离心压缩机中的棱部50如上所述的那样在离心压缩机的周向上的角度为15度左右的范围延伸。并且，在通常的离心压缩机中，与舌部25的连接位置处的棱部50的突出高度HR1大多会超过涡旋流路13在涡卷起始部17处沿着离心压缩机的轴向的高度尺寸Ha的50％。因此，在通常的离心压缩机中的棱部50中，从舌部25朝向涡旋流路13的上游侧而离心压缩机的周向上的角度θ为4度的位置处的棱部50的突出高度HR大多超过涡旋流路13在涡卷起始部17处的沿着离心压缩机的轴向的高度尺寸Ha的30％。

因此，根据一些实施方式，通过使从舌部25朝向涡旋流路13的上游侧而在离心压缩机1的周向上的角度θ为4度的位置处的棱部50的突出高度HR为涡旋流路13在涡卷起始部17处的沿着离心压缩机1的轴向的高度尺寸Ha的10％以下，能够使舌部25附近的棱部50的突出高度HR比通常的离心压缩机中的棱部50的突出高度HR小。因此，根据一些实施方式，能够抑制如箭头97所示地将要跨过棱部50的流体的流动与涡旋流路13中的旋转流93的干涉。

因此，根据一些实施方式，能够抑制流体从涡旋流路13的内周面13a的剥离，因而能够抑制伴随着剥离的损失。因此，在离心压缩机1中，能够在大的运行范围提高效率。

在一些实施方式中，从舌部25朝向涡旋流路13的上游侧而在离心压缩机1的周向上的角度θ为4度的位置处的突出高度HR是与舌部25的连接位置处的突出高度HR1的20％以下。

通常的离心压缩机中的棱部50如上所述地在离心压缩机的周向上的角度为15度左右的范围延伸。因此，对于通常的离心压缩机中的棱部50来说，从舌部25朝向涡旋流路13的上游侧而在离心压缩机的周向上的角度为4度的位置处的棱部50的突出高度HR大多超过与舌部25的连接位置处的突出高度HR1的50％。

因此，根据一些实施方式，通过使从舌部25朝向涡旋流路13的上游侧而在离心压缩机1的周向上的角度θ为4度的位置处的棱部50的突出高度HR为与舌部25的连接位置处的突出高度HR1的20％，能够使舌部25附近的棱部50的突出高度HR比通常的离心压缩机中的棱部的突出高度小。因此，根据一些实施方式，能够抑制如箭头97所示地将要越过棱部50的流体的流动与涡旋流路13中的旋转流93的干涉。

因此，根据一些实施方式，由于能够抑制流体从涡旋流路13的内周面13a剥离，因而能够抑制伴随着剥离的损失。因此，在离心压缩机1中，能够在大的运行范围提高效率。

需要说明的是，在上述的使上述角度θ为4度的位置处的突出高度HR为上述突出高度HR1的20％以下的实施方式可以是使起点位置Ps成为上述角度θ为8度以下的位置的实施方式，可以与后述其他实施方式一起实施，也可以单独实施。

并且，在一些实施方式中，棱部50的突出高度HR为涡旋流路13在涡卷起始部17处的沿着离心压缩机1的轴向的高度尺寸Ha的30％以下。

发明人经过锐意研究，结果发现通过使棱部50处的突出高度HR为涡旋流路13在涡卷起始部17处的沿着离心压缩机1的轴向的高度尺寸Ha的30％以下，抑制流体从涡旋流路13的内周面13a剥离的效果显著提高。

因此，根据一些实施方式，由于能够有效地抑制流体从涡旋流路13的内周面13a剥离，因而能够有效地抑制伴随着剥离的损失。

上述使棱部50的突出高度HR为上述高度尺寸Ha的30％以下的实施方式可以与起点位置Ps处于上述角度θ为8度以下的位置的实施方式或上述角度θ为4度的位置处的突出高度HR为上述突出高度HR1的20％以下的实施方式一起实施，也可以单独实施。并且，上述使棱部50的突出高度HR为上述高度尺寸Ha的30％以下的实施方式可以与后述其他实施方式一起实施。

在一些实施方式中，棱部50的将规定突出高度HR的顶部51从舌部25连结到起点位置Ps的曲线的曲率半径r(参照图4)存在于轴向上游侧。

并且，曲率半径r在顶部51的至少一部分随着从舌部25朝向起点位置Ps而逐渐增加。

即，在一些实施方式中，在顶部51的至少一部分，将顶部51从舌部25连结到起点位置Ps的曲线的曲率半径r随着从起点位置Ps到舌部25而逐渐减小。因此，从舌部25朝向起点位置Ps而移动了微小距离dx时的突出高度HR的减少量(dHR)在越靠近突出高度HR与最高的舌部25的连接位置的区域越大。因此，在从舌部25朝向起点位置Ps移动时，在接近与舌部25的连接位置的区域，同与舌部25的连接位置远的区域相比，突出高度HR急剧减少。因此，根据一些实施方式，能够在整体上抑制突出高度HR，因而能够抑制如箭头97所示地将要越过棱部50的流体的流动与涡旋流路13中的旋回流93的干涉。由此，由于能够抑制流体从涡旋流路13的内周面13a剥离，因而能够抑制伴随着剥离的损失。

上述从舌部25朝向起点位置Ps而曲率半径r逐渐增大的实施方式可以与上述各实施方式的至少任一个一起实施，也可以单独实施。并且，上述从舌部25朝向起点位置Ps而曲率半径r逐渐增大的实施方式可以与后述其他实施方式一起实施。

图6是示意性地表示涡旋流路13的涡卷终止部19处的流路形状和出口流路15的流路形状的图，表示的是在从出口流路15的下游侧看到的各自的流路形状。

在一些实施方式中，例如如图5、6所示，在与涡旋流路13的中心线AX正交的方向上延伸的剖面中的流路形状13X为包含舌部25的剖面中，涡旋流路13不为圆形。

并且，在一些实施方式中，出口流路15在沿着与出口流路15的中心线AX正交的方向延伸的剖面中的流路形状15X随着从与涡旋流路13的连接位置15a(参照图2)朝向出口流路15的下游侧而逐渐接近圆形时，与沿着离心压缩机1的轴向的涡卷终止部19的流路高度Hb(参照图4)为相同距离以上连接位置15a相比处于出口流路的下游侧的位置，该流路形状15X为圆形。

一般来说，在离心压缩机中，在与涡旋流路13的中心线AX正交的方向上延伸的剖面中的流路形状(以下简称为剖面形状)13X包含舌部25的剖面中，涡旋流路13并不是圆形。另一方面，在与流路的延伸方向正交的方向上延伸的剖面中的流路形状(断面形状)15X的剖面中，出口流路15一般为圆形。因此，从涡旋流路13到出口流路15，流路的截面形状急剧变化，因而产生损失而离心压缩机1的效率降低。

发明人进行了锐意研究，结果发现，如上所述，通过在沿着离心压缩机1的轴向的涡卷终止部19的流路高度为Hb以上的距离使流路的截面形状接近圆形，能够有效地抑制损失。

因此，在一些实施方式中，能够有效地抑制在从涡旋流路13到出口流路15的流路中产生的损失，在离心压缩机1中，能够在更大的运行范围内提高效率。

上述的在流路高度为Hb以上的距离使流路的截面形状接近圆形的实施方式可以与上述各实施方式的至少任一个一起实施。

本发明不限于上述实施方式，意在包含在上述实施方式中实施了变形的方案或者将这些方案适当地进行组合的方案。

附图标记说明

1离心压缩机；

9压气机壳(壳体)；

10涡旋构造；

13涡旋流路；

15出口流路；

17涡卷起始部；

19涡卷终止部；

20流路连接部；

25舌部；

30连接区域；

50棱部。