遠心圧縮機
【課題】氷による遠心圧縮機の破損を抑制することが可能な遠心圧縮機を提供すること。
【解決手段】本発明は、ディフューザ流路１６に設けられた可動式のベーン２０と、ベーン２０の凍結している可能性を判定する凍結判定部６０と、凍結判定部６０によりベーン２０が凍結している可能性があると判定された場合、ベーン２０の駆動を停止する駆動停止部６２と、を具備するコンプレッサ１１である。本発明によれば、氷による遠心圧縮機の破損を抑制することが可能となる。
【解決手段】本発明は、ディフューザ流路１６に設けられた可動式のベーン２０と、ベーン２０の凍結している可能性を判定する凍結判定部６０と、凍結判定部６０によりベーン２０が凍結している可能性があると判定された場合、ベーン２０の駆動を停止する駆動停止部６２と、を具備するコンプレッサ１１である。本発明によれば、氷による遠心圧縮機の破損を抑制することが可能となる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は遠心圧縮機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、インペラとスクロールとの間に設けられ、インペラで増速された流体を減速加圧するディフューザ翼（ベーン）をディフューザ部に設けた遠心圧縮機が知られている。ベーンは、ディフューザ部のディフューザ流路に設けられ、圧縮効率を最適化する。例えば特許文献１には、回転可能なベーンを備える発明が記載されている。特許文献２には、ディフューザ流路に突出可能なベーンを備える発明が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−１８０１１０号公報
【特許文献２】特開２００１−３２９９９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、例えば低温環境化において遠心圧縮機を使用した場合等には、ベーンが凍結することがある。ベーンから剥がれた氷により遠心圧縮機が破損することがある。本発明は上記課題に鑑み、氷による遠心圧縮機の破損を抑制することが可能な遠心圧縮機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、ディフューザ流路に設けられた可動式のベーンと、前記ベーンが凍結している可能性を判定する凍結判定部と、前記凍結判定部により前記ベーンが凍結している可能性があると判定された場合、前記ベーンの駆動を停止する駆動停止部と、を具備する遠心圧縮機である。本発明によれば、氷による遠心圧縮機の破損を抑制することができる。
【０００６】
上記構成において、前記ディフューザ流路に流入する空気流量を測定する空気流量測定部を具備し、前記空気流量測定部により測定された空気流量が閾値以上である場合、前記駆動停止部は前記ベーンの駆動停止を解除する構成とすることができる。この構成によれば、遠心圧縮機の破損は抑制され、かつ遠心圧縮機の圧縮効率を高めることができる。
【０００７】
上記構成において、前記遠心圧縮機の出口における温度を取得する温度取得部を具備し、前記温度取得部により取得された温度が閾値以上である場合、前記駆動停止部は前記ベーンの駆動停止を解除する構成とすることができる。この構成によれば、遠心圧縮機の破損は抑制され、かつ遠心圧縮機の圧縮効率を高めることができる。
【０００８】
上記構成において、前記ベーンは、ディフューザ流路を開閉するように回転可能な回転式ベーン、又はディフューザ流路に突出可能な突没式ベーンである構成とすることができる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、氷による遠心圧縮機の破損を抑制することが可能な遠心圧縮機を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、実施例１に係るコンプレッサを備えるエンジンシステムを例示する概略図である。
【図２】図２は、実施例１に係るコンプレッサを例示する概略図である。
【図３】図３は、回転式ベーンを例示する正面図である。
【図４】図４は、実施例１に係るコンプレッサが備えるＥＣＵの構成を例示する機能ブロック図である。
【図５】図５は、実施例１に係るコンプレッサの制御を例示するフローチャートである。
【図６】図６（ａ）及び図６（ｂ）は、突没式ベーンを例示する概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
図面を用いて、本発明の実施例について説明する。
【実施例１】
【００１２】
図１は、実施例１に係るコンプレッサを備えるエンジンシステムを例示する概略図である。図１に示すように、エンジンシステム１００は、ＥＣＵ（Engine Control Unit）１０、コンプレッサ１１（遠心圧縮機）、タービン３０、エアフローメータ３１、吸気温度計３２、過給圧センサ３３、時計３４、ＥＧＲバルブ３５、ＥＧＲ（Exhaust Gas Recirculation：排出ガス循環）クーラ３６、吸気圧センサ３７、インタークーラ３８、エンジン４０（内燃機関）、水温計４２を備える。
【００１３】
コンプレッサ１１とタービン３０とはシャフト１４により連結されている。後述するコンプレッサ１１のインペラ１３、及びタービン３０はシャフト１４を軸として回転可能である。このようにエンジンシステム１００は、ターボチャージャを備えるシステムである。
【００１４】
コンプレッサ１１には、ガス通路５０の一端、及びガス通路５１の一端が接続されている。ガス通路５０の他端は、例えばコンプレッサ１１が搭載される車両の外部と接続されている。タービン３０には、ガス通路５２の一端、及びガス通路５３の一端が接続されている。ガス通路５３の他端は、例えばコンプレッサ１１が搭載される車両の外部と接続されている。エンジン４０には、ガス通路５１の他端、及びガス通路５２の他端が接続されている。ガス通路５５の一端は、ガス通路５１に接続されている。ガス通路５４の一端は、ガス通路５２に接続されている。ＥＧＲクーラ３６には、ガス通路５５の他端、及びガス通路５４の他端が接続されている。
【００１５】
コンプレッサ１１は、ガス通路５０から流入した空気を圧縮し、ガス通路５１を通じてエンジン４０に供給する。タービン３０は、ガス通路５２を通じて流入するエンジン４０の排気を、ガス通路５３を通じて排出する。なお図示は省略するが、ガス通路５０には空気を浄化するエアクリーナが設けられ、またガス通路５３には排気を浄化する触媒が設けられることがある。エンジン４０から排出される排気の一部は、ガス通路５４を通じてＥＧＲクーラ３６に流入する。ＥＧＲクーラ３６は、流入した排気（ＥＧＲガス）を冷却し、ガス通路５５に排出する。ＥＧＲガスはガス通路５５を通じてエンジン４０に流入する。このようにエンジンシステム１００は、高圧ＥＧＲシステムを利用するシステムである。なおエンジンシステム１００は、例えば低圧ＥＧＲシステムを利用してもよいし、ＥＧＲシステムを利用しなくてもよい。
【００１６】
ガス通路５０に設けられたエアフローメータ３１（空気流量測定部）は、ガス通路５０を通じてコンプレッサ１１に流入する空気の流量（空気流量）を測定する。ガス通路５０に設けられた吸気温度計３２は、コンプレッサ１１に流入する空気（吸気）の温度（吸気温度）を測定する。ガス通路５０に設けられた吸気圧センサ３７は、コンプレッサ１１に流入する空気の圧力（吸気圧）を測定する。ガス通路５５に設けられたＥＧＲバルブ３５は、ＥＧＲガスの流量を調整するためのバルブである。ガス通路５１に設けられたインタークーラ３８は、コンプレッサ１１が送り出す空気を冷却する。ガス通路５１に設けられた過給圧センサ３３は、コンプレッサ１１からエンジン４０に送り込まれるガスの圧力（過給圧）を測定する。エンジン４０に設けられた水温計４２は、エンジン４０の冷却水の温度を測定する。時計３４は時間を測定する。
【００１７】
ＥＣＵ１０は、エアフローメータ３１により測定された空気流量、吸気温度計３２により測定された吸気温度、吸気圧センサ３７により測定された吸気圧、及び過給圧センサ３３により測定された過給圧を取得する。ＥＣＵ１０は、ＥＧＲバルブ３５の開閉状態を制御して、ＥＧＲガスの流量を調整することができる。また、ＥＣＵ１０はコンプレッサ１１が備えるベーン２０を制御することにより、コンプレッサ１１の圧縮効率を調整することができる。詳しくは後述する。ＥＣＵ１０は、水温計４２により測定された冷却水の温度、及び時計３４により測定された時間を取得する。これにより、ＥＣＵ１０は、水温計４２により測定された冷却水の温度が継続した時間を取得することができる。次に、コンプレッサ１１について説明する。
【００１８】
図２は、実施例１に係るコンプレッサを例示する概略図である。図２に示すように、コンプレッサ１１は、コンプレッサハウジング１２、インペラ１３、ベーン２０、ディフューザプレート２１、回転軸２２、及びアクチュエータ２３、を備える。
【００１９】
コンプレッサハウジング１２はコンプレッサ１１の筐体をなしている。コンプレッサハウジング１２はインペラ収容部１２ａを備えている。インペラ収容部１２ａにはインペラ１３が収容されている。インペラ１３はシャフト１４により回転駆動される。既述したように、シャフト１４は図１に示したタービン３０と連結されている。
【００２０】
コンプレッサハウジング１２内には、吸入口１２ｂから流体が吸入される。流体とは、例えば外気等である。吸入された流体はインペラ１３に向かって流通し、インペラ１３の回転により外側に向けて送り出される。インペラ１３の外側にはスクロール部１５が設けられている。インペラ１３により外側に向けて送り出された流体は、スクロール部１５を介して例えばエンジン４０の吸気マニホルド等に供給される。インペラ１３とスクロール部１５との間には、ディフューザ流路１６が設けられている。ディフューザ流路１６は、シュラウド側壁１７とハブ側壁１８とが対向して形成され、インペラ１３の周囲に隣接して設けられている。ディフューザプレート２１の側壁は、ハブ側壁１８の一部を形成する。ディフューザ流路１６は、インペラ１３が送り出す流体の運動エネルギを圧力に変換する。ベーン２０は、ディフューザプレート２１に設けられ、ディフューザ流路１６内に配置されている。次にベーン２０について説明する。
【００２１】
図３は、ベーンを例示する正面図である。なお、図３ではディフューザプレート２１の上半分を図示しており、またベーン２０の数は例示であり変更可能である。図３に示すように、複数のベーン２０は、ディフューザプレート２１に設けられている。矢印で示すように、ベーン２０は回転軸２２を軸として、ディフューザ流路１６を開閉するように回転可能である。回転方向のうち、Ｏを開方向、Ｃを閉方向とする。例えば、実線で示すように、高空気流量時には、ベーン２０は開方向に回転する。このとき、ベーン２０間の隙間は広くなる。ベーン２０間の隙間は流体が通過する流路となる。このように高空気流量時には、ディフューザ流路１６の流路断面積を大きくすることで、空気とベーン２０との衝突による圧力ロスを抑制し、コンプレッサ１１の圧縮効率を高めることができる。点線で示すように、低空気流量時には、ベーン２０は閉方向に回転する。このとき、ベーン２０間の隙間は狭くなる。このように低空気流量時には、ディフューザ流路１６の流路断面積を小さくして、コンプレッサ１１の圧縮効率を高めることができる。以上のように、ベーン２０は回転式ベーンである。コンプレッサ１１では、空気流量に応じてベーン２０が開閉することで、圧縮効率を最適化することができる。図２に示したアクチュエータ２３は、例えばモータ等でありベーン２０を駆動する。ＥＣＵ１０は、アクチュエータ２３を制御して、ベーン２０の開閉状態を調整することができる。
【００２２】
しかしながら、ベーン２０は凍結することがある。凍結したベーン２０が回転すると、ベーン２０の表面に付着した氷がベーン２０から剥がれることがある。剥がれた氷は、ディフューザ流路１６を落下し、例えば図２に示したインペラ１３等に衝突することがある。ベーン２０から剥離した氷との衝突によりコンプレッサ１１が破損することがある。特に、インペラ１３は厚さが小さく、例えばアルミニウム等のように強度の低い材質により形成される場合がある。このためインペラ１３は、氷との衝突により破損する可能性が高い。
【００２３】
ベーン２０から剥離した氷は、コンプレッサ１１に流入する流体から力を受ける。流体が氷に加える力（流体力）が大きい場合、コンプレッサ１１の外部、より詳しくはインペラ１３の上流方向に放出されることがある。この場合、氷はインペラ１３に衝突しない。しかしながら、例えば低負荷運転時には、空気流量及び過給圧が小さい。従って、流体力が小さくなる。その結果、氷に加わる重力が流体力よりも大きくなり、氷がディフューザ流路１６を落下し、インペラ１３等に衝突する可能性が高くなる。また、コンプレッサ１１は例えばタービン３０と比較して温度が低いため、氷は融解しにくい。氷がコンプレッサ１１外部に放出されず、かつ融解しない場合、氷によるコンプレッサ１１の破損が発生する恐れがある。
【００２４】
ベーン２０の凍結は、コンプレッサ１１内に混入する凝縮水等がベーン２０に付着、凍結することで発生する。凝縮水は、例えばコンプレッサ１１に流入する外気、又はＥＧＲガス等に含まれる水分が凝縮した水である。寒冷地、特に冷間始動時にはコンプレッサ１１の温度が低下しているためベーン２０の凍結が発生しやすい。
【００２５】
図４は、実施例１に係るコンプレッサが備えるＥＣＵの構成を例示する機能ブロック図である。図４に示すように、ＥＣＵ１０は、凍結判定部６０、駆動制御部６１、駆動停止部６２、及び温度取得部６３として機能する。凍結判定部６０は、水温計４２により測定された冷却水の温度、及び時計３４により測定された所定の温度が継続した時間に基づいて、ベーン２０が凍結している可能性があるか判定する。判定については後述する。駆動制御部６１は、エアフローメータ３１により測定された空気流量、及び過給圧センサ３３により測定された過給圧に基づいて、アクチュエータ２３を制御して、ベーン２０を駆動することができる。駆動停止部６２は、駆動制御部６１に含まれ、ベーン２０凍結の可能性があると判定された場合に、ベーン２０の駆動を停止する。図３に示した回転式ベーンの例では、駆動制御部６１がベーン２０の回転を調整し、駆動停止部６２はベーン２０の回転を停止する。温度取得部６３は、吸気温度計３２により測定された吸気温度、過給圧センサ３３により測定された過給圧、吸気圧センサ３７により測定された吸気圧を取得する。温度取得部６３は、吸気圧、過給圧、及び吸気温度に基づいて、コンプレッサ１１の出口側の温度（出口温度）Ｔを推定することができる。なおコンプレッサ１１の出口温度とは、例えばコンプレッサ１１とガス通路５１との接続箇所の温度である。
【００２６】
次に実施例１に係るコンプレッサ１１の制御について説明する。図５は、実施例１に係るコンプレッサの制御を例示するフローチャートである。
【００２７】
図５に示すように、まず凍結判定部６０は、ベーン２０が凍結している可能性があるか判定を行う（ステップＳ１０）。Ｎｏの場合、つまりベーン２０凍結の可能性がないと判定された場合、制御は終了する。このとき、駆動制御部６１は、アクチュエータ２３を制御して、ベーン２０を駆動することができる。言い換えれば、ベーン２０は回転することができる。
【００２８】
Ｙｅｓの場合、つまりベーン２０が凍結している可能性があると判定された場合、駆動停止部６２は、ベーン２０の駆動を停止する（ステップＳ１１）。具体的には、駆動停止部６２は、ベーン２０を回転させないようにアクチュエータ２３を制御する。このときベーン２０は回転しない。ステップＳ１１の後、駆動停止部６２は、エアフローメータ３１により測定された空気流量Ｆが、空気流量の閾値Ｆ０以上であるか判断する（ステップＳ１２）。Ｙｅｓの場合、駆動停止部６２は、ベーン２０の駆動停止を解除する（ステップＳ１４）。
【００２９】
Ｎｏの場合、駆動停止部６２は、温度取得部６３により推定された出口温度Ｔが、温度の閾値Ｔ０以上であるか判断する（ステップＳ１３）。Ｙｅｓの場合、駆動停止部６２は、ベーン２０の駆動停止を解除する（ステップＳ１４）。Ｎｏの場合、制御はステップＳ１２に戻る。このとき、ベーン２０の駆動の停止は解除されない。言い換えれば、Ｆ≧Ｆ０又はＴ≧Ｔ０のいずれかの条件が満たされるまで、ベーン２０の駆動は停止する。ステップＳ１４の後、制御は終了する。
【００３０】
実施例１に係るコンプレッサ１１は、可動式のベーン２０と、凍結判定部６０と、ベーン２０が凍結している可能性があると判定された場合、ベーン２０の駆動を停止する駆動停止部６２と、を備える。図５のステップＳ１１に示すように、駆動停止部６２が、ベーン２０の駆動を停止するため、ベーン２０から氷が剥離することが抑制され、氷が例えばインペラ１３等に衝突することも抑制される。従って、コンプレッサ１１が氷により破損することは抑制される。
【００３１】
凍結の可能性がある場合とは、ベーン２０が実際に凍結している場合だけでなく、ベーン２０が実際には凍結していなくとも凍結が起こりやすい場合も含まれる。実施例１によれば、凍結の可能性がある場合には、駆動停止部６２がベーン２０の駆動を停止するため、氷によるコンプレッサ１１の破損を未然に抑制することができる。
【００３２】
図５のステップＳ１２に示すように、空気流量Ｆが閾値Ｆ０以上である場合、氷に加わる重力よりも、流体力の方が大きくなる。従って、ベーン２０から剥離した氷の落下が抑制される。また図５のステップＳ１３に示すように、コンプレッサ１１の出口温度Ｔが閾値Ｔ０より大きい場合、氷は融解すると考えられ、氷のインペラ１３等への落下は抑制される。このように、Ｆ≧Ｆ０又はＴ≧Ｔ０の少なくとも一方の場合、氷によるコンプレッサ１１の破損は抑制される。このため、駆動停止部６２はベーン２０の駆動停止を解除する。このとき、駆動制御部６１は、ベーン２０を駆動することができる。この結果、氷によるコンプレッサ１１の破損を抑制し、かつベーン２０の駆動により圧縮効率を高めることができる。なお、図５のステップＳ１２及びＳ１３のうち、少なくとも一方のみが行われてもよい。しかし、より精度高くコンプレッサ１１の破損を抑制し、かつ圧縮効率を高めるためにはステップＳ１２及びＳ１３の両方が行われることが好ましい。
【００３３】
空気流量Ｆの代わりに、例えば図１に示したタービン３０の回転数を、駆動停止解除のための指標に用いてもよい。具体的には、タービン３０の回転数が所定の値より大きい場合、流体力が大きいと判断し、駆動停止部６２が駆動停止を解除するとしてもよい。また、図４に示したように、温度取得部６３は、吸気温度、吸気圧、及び過給圧に基づいて、出口温度Ｔを推測する。これ以外に、例えば温度計をコンプレッサ１１の出口付近に設け、温度取得部６３は温度計により測定された出口温度Ｔを取得するとしてもよい。
【００３４】
次に凍結の可能性の判定について詳しく説明する。水温計４２は、例えば一定の周期ごとに、エンジン４０の停止から始動までの間における冷却水の温度を測定する。このように、水温計４２は、エンジン４０の停止から始動までの間に、複数回温度を測定し、水温履歴を取得することができる。また、時計３４は、停止から始動までにおいて水温計４２により測定された複数の温度ごとに、温度が継続した時間を測定することができる。凍結判定部６０は、温度及び時間を用いて凍結を判定する。表を参照して具体例を説明する。
【００３５】
表１は、凍結判定部６０が作成するデータテーブルの例である。なお、表１では、温度はＴ１ａからＴ２ｂ、時間はｔ１ａからｔ２ｂまで記載しているが、温度及び時間の数は例示である。表中に黒点で示したように、Ｔ１ａ〜Ｔ２ｂ以外の温度、及びｔ１ａ〜ｔ２ｂ以外の時間が測定されてもよい。
【表１】
表１に示すように、凍結判定部６０は、水温計４２により測定された冷却水の温度Ｔ１ａ、Ｔ２ａ、Ｔ１ｂ、Ｔ２ｂ等を取得する。温度のうち、Ｔ１ａ及びＴ２ａ等は、例えば水の融点である２７３．１５Ｋ以下の温度であり、Ｔ１ｂ及びＴ２ｂ等は、例えば２７３．１５Ｋ以上の温度である。なお、２７３．１５Ｋ以下の温度を凍結温度、２７３．１５Ｋ以上の温度を融解温度とする。時間ｔ１ａは温度Ｔ１ａが継続した時間であり、時間ｔ２ａは温度Ｔ２ａが継続した時間である。時間ｔ１ｂは温度Ｔ１ｂが継続した時間であり、時間ｔ２ｂは温度Ｔ２ｂが継続した時間である。表１では省略した温度についても、継続した時間が測定される。
【００３６】
凍結判定部６０は、温度ごとに、温度と、温度が継続した時間との積を計算する。表１の例では、凍結判定部６０がＴ１ａ×ｔ１ａ等を計算する。さらに、凍結判定部６０は、凍結温度と、凍結温度が継続した時間との積の合計Ａを計算する。また凍結判定部６０は、融解温度と、融解温度が継続した時間との積の合計Ｂを計算する。表１の例では、Ａ＝Ｔ１ａ×ｔ１ａ＋Ｔ２ａ×ｔ２ａ＋・・・、及びＢ＝Ｔ１ｂ×ｔ１ｂ＋Ｔ２ｂ×ｔ２ｂ＋・・・となる。凍結判定部６０はＡとＢとを比較して、ＡがＢよりも大きい場合、ベーン２０が凍結している可能性があると判定する。つまり、凍結判定部６０は図５のステップＳ１０においてＹｅｓと判定する。その一方、ＢがＡよりも大きい場合、凍結判定部６０はベーン２０が凍結している可能性がないと判定する。つまり、凍結判定部６０は図５のステップＳ１０においてＮｏと判定する。
【００３７】
凍結判定部６０は、水温計４２により測定された温度と、時計３４により測定された時間とに基づいて、凍結の可能性を判定することができる。具体的には表１に示したように、凍結判定部６０が、凍結温度と、凍結温度が継続した時間との積の合計Ａと、融解温度と、融解温度が継続した時間との積の合計Ｂとを比較する。このため、精度高く凍結の可能性の判定をすることが可能となる。特に凍結判定部６０は、エンジン４０の停止から始動までの温度履歴に基づいて、凍結の判定を行うことができる。このため、ベーン２０が凍結する可能性が高くなる冷間始動時等において、効果的にコンプレッサ１１の破損を抑制することができる。
【実施例２】
【００３８】
実施例２は、突没式ベーン２０を用いる例である。図６（ａ）及び図６（ｂ）は、突没式ベーンを例示する概略図である。なお図６（ａ）及び図６（ｂ）においては、コンプレッサ１１のディフューザ流路１６付近を拡大して図示している。図６（ａ）及び図６（ｂ）に示した箇所以外の図１及び図２に示した構成は、実施例２においても共通である。
【００３９】
図６（ａ）及び図６（ｂ）に示すように、突没式のベーン２０は、ハブ側壁１８に設けられたスリット１８ａを通じて、ディフューザ流路１６に突出可能かつハブ側壁１８内に没入可能である。駆動制御部６１は、アクチュエータ２３を制御して、ベーン２０を突没するように駆動し、ベーン２０の突出量を調整することができる。図６（ａ）に示すように、例えば低空気流量時において、ベーン２０はディフューザ流路１６に突出し、例えばシュラウド側壁１７に当接する。図６（ｂ）に示すように、例えば高空気流量時において、ベーン２０はハブ側壁１８内に没入する。これにより、空気流量に応じて、コンプレッサ１１の圧縮効率を高めることができる。アクチュエータ２３は、例えばダイヤフラム式又はソレノイド式のアクチュエータ等を用いることができる。
【００４０】
実施例２に係るコンプレッサの制御は、図５に示したものと同じである。凍結判定部６０がベーン２０は凍結している可能性があると判定した場合、駆動停止部６２は、ベーン２０の駆動を停止する（ステップＳ１１）。このとき、ベーン２０は、突出及び没入しない。従って、コンプレッサ１１が氷により破損することは抑制される。
【００４１】
突没式のベーン２０では、例えばベーン２０をハブ側壁１８内に完全に没入させることで、ベーン２０の凍結を抑制し、氷によるコンプレッサ１１の破損を抑制することができる。しかし、ベーン２０が没入している場合、圧縮効率が低下することがある。特に低空気流量時において、圧縮効率は大きく低下する可能性がある。これに対し実施例２では、駆動停止部６２がベーン２０の駆動を停止するため、例えばベーン２０はディフューザ流路１６に突出したまま停止してもよい。従って、低空気流量時においても高い圧縮効率を得ることができる。実施例１及び実施例２において説明したように、ベーン２０は回転式又は突没式のいずれであってもよく、可動式ベーンであればよい。
【００４２】
以上、本発明の実施例について詳述したが、本発明はかかる特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
【符号の説明】
【００４３】
１０ ＥＣＵ
１１ コンプレッサ
１６ ディフューザ流路
２０ ベーン
２３ アクチュエータ
３１ エアフローメータ
３３ 過給圧センサ
３４ 時計
４０ エンジン
４２ 水温計
６０ 凍結判定部
６１ 駆動制御部
６２ 駆動停止部
６３ 温度取得部
【技術分野】
【０００１】
本発明は遠心圧縮機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、インペラとスクロールとの間に設けられ、インペラで増速された流体を減速加圧するディフューザ翼（ベーン）をディフューザ部に設けた遠心圧縮機が知られている。ベーンは、ディフューザ部のディフューザ流路に設けられ、圧縮効率を最適化する。例えば特許文献１には、回転可能なベーンを備える発明が記載されている。特許文献２には、ディフューザ流路に突出可能なベーンを備える発明が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−１８０１１０号公報
【特許文献２】特開２００１−３２９９９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、例えば低温環境化において遠心圧縮機を使用した場合等には、ベーンが凍結することがある。ベーンから剥がれた氷により遠心圧縮機が破損することがある。本発明は上記課題に鑑み、氷による遠心圧縮機の破損を抑制することが可能な遠心圧縮機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、ディフューザ流路に設けられた可動式のベーンと、前記ベーンが凍結している可能性を判定する凍結判定部と、前記凍結判定部により前記ベーンが凍結している可能性があると判定された場合、前記ベーンの駆動を停止する駆動停止部と、を具備する遠心圧縮機である。本発明によれば、氷による遠心圧縮機の破損を抑制することができる。
【０００６】
上記構成において、前記ディフューザ流路に流入する空気流量を測定する空気流量測定部を具備し、前記空気流量測定部により測定された空気流量が閾値以上である場合、前記駆動停止部は前記ベーンの駆動停止を解除する構成とすることができる。この構成によれば、遠心圧縮機の破損は抑制され、かつ遠心圧縮機の圧縮効率を高めることができる。
【０００７】
上記構成において、前記遠心圧縮機の出口における温度を取得する温度取得部を具備し、前記温度取得部により取得された温度が閾値以上である場合、前記駆動停止部は前記ベーンの駆動停止を解除する構成とすることができる。この構成によれば、遠心圧縮機の破損は抑制され、かつ遠心圧縮機の圧縮効率を高めることができる。
【０００８】
上記構成において、前記ベーンは、ディフューザ流路を開閉するように回転可能な回転式ベーン、又はディフューザ流路に突出可能な突没式ベーンである構成とすることができる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、氷による遠心圧縮機の破損を抑制することが可能な遠心圧縮機を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、実施例１に係るコンプレッサを備えるエンジンシステムを例示する概略図である。
【図２】図２は、実施例１に係るコンプレッサを例示する概略図である。
【図３】図３は、回転式ベーンを例示する正面図である。
【図４】図４は、実施例１に係るコンプレッサが備えるＥＣＵの構成を例示する機能ブロック図である。
【図５】図５は、実施例１に係るコンプレッサの制御を例示するフローチャートである。
【図６】図６（ａ）及び図６（ｂ）は、突没式ベーンを例示する概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
図面を用いて、本発明の実施例について説明する。
【実施例１】
【００１２】
図１は、実施例１に係るコンプレッサを備えるエンジンシステムを例示する概略図である。図１に示すように、エンジンシステム１００は、ＥＣＵ（Engine Control Unit）１０、コンプレッサ１１（遠心圧縮機）、タービン３０、エアフローメータ３１、吸気温度計３２、過給圧センサ３３、時計３４、ＥＧＲバルブ３５、ＥＧＲ（Exhaust Gas Recirculation：排出ガス循環）クーラ３６、吸気圧センサ３７、インタークーラ３８、エンジン４０（内燃機関）、水温計４２を備える。
【００１３】
コンプレッサ１１とタービン３０とはシャフト１４により連結されている。後述するコンプレッサ１１のインペラ１３、及びタービン３０はシャフト１４を軸として回転可能である。このようにエンジンシステム１００は、ターボチャージャを備えるシステムである。
【００１４】
コンプレッサ１１には、ガス通路５０の一端、及びガス通路５１の一端が接続されている。ガス通路５０の他端は、例えばコンプレッサ１１が搭載される車両の外部と接続されている。タービン３０には、ガス通路５２の一端、及びガス通路５３の一端が接続されている。ガス通路５３の他端は、例えばコンプレッサ１１が搭載される車両の外部と接続されている。エンジン４０には、ガス通路５１の他端、及びガス通路５２の他端が接続されている。ガス通路５５の一端は、ガス通路５１に接続されている。ガス通路５４の一端は、ガス通路５２に接続されている。ＥＧＲクーラ３６には、ガス通路５５の他端、及びガス通路５４の他端が接続されている。
【００１５】
コンプレッサ１１は、ガス通路５０から流入した空気を圧縮し、ガス通路５１を通じてエンジン４０に供給する。タービン３０は、ガス通路５２を通じて流入するエンジン４０の排気を、ガス通路５３を通じて排出する。なお図示は省略するが、ガス通路５０には空気を浄化するエアクリーナが設けられ、またガス通路５３には排気を浄化する触媒が設けられることがある。エンジン４０から排出される排気の一部は、ガス通路５４を通じてＥＧＲクーラ３６に流入する。ＥＧＲクーラ３６は、流入した排気（ＥＧＲガス）を冷却し、ガス通路５５に排出する。ＥＧＲガスはガス通路５５を通じてエンジン４０に流入する。このようにエンジンシステム１００は、高圧ＥＧＲシステムを利用するシステムである。なおエンジンシステム１００は、例えば低圧ＥＧＲシステムを利用してもよいし、ＥＧＲシステムを利用しなくてもよい。
【００１６】
ガス通路５０に設けられたエアフローメータ３１（空気流量測定部）は、ガス通路５０を通じてコンプレッサ１１に流入する空気の流量（空気流量）を測定する。ガス通路５０に設けられた吸気温度計３２は、コンプレッサ１１に流入する空気（吸気）の温度（吸気温度）を測定する。ガス通路５０に設けられた吸気圧センサ３７は、コンプレッサ１１に流入する空気の圧力（吸気圧）を測定する。ガス通路５５に設けられたＥＧＲバルブ３５は、ＥＧＲガスの流量を調整するためのバルブである。ガス通路５１に設けられたインタークーラ３８は、コンプレッサ１１が送り出す空気を冷却する。ガス通路５１に設けられた過給圧センサ３３は、コンプレッサ１１からエンジン４０に送り込まれるガスの圧力（過給圧）を測定する。エンジン４０に設けられた水温計４２は、エンジン４０の冷却水の温度を測定する。時計３４は時間を測定する。
【００１７】
ＥＣＵ１０は、エアフローメータ３１により測定された空気流量、吸気温度計３２により測定された吸気温度、吸気圧センサ３７により測定された吸気圧、及び過給圧センサ３３により測定された過給圧を取得する。ＥＣＵ１０は、ＥＧＲバルブ３５の開閉状態を制御して、ＥＧＲガスの流量を調整することができる。また、ＥＣＵ１０はコンプレッサ１１が備えるベーン２０を制御することにより、コンプレッサ１１の圧縮効率を調整することができる。詳しくは後述する。ＥＣＵ１０は、水温計４２により測定された冷却水の温度、及び時計３４により測定された時間を取得する。これにより、ＥＣＵ１０は、水温計４２により測定された冷却水の温度が継続した時間を取得することができる。次に、コンプレッサ１１について説明する。
【００１８】
図２は、実施例１に係るコンプレッサを例示する概略図である。図２に示すように、コンプレッサ１１は、コンプレッサハウジング１２、インペラ１３、ベーン２０、ディフューザプレート２１、回転軸２２、及びアクチュエータ２３、を備える。
【００１９】
コンプレッサハウジング１２はコンプレッサ１１の筐体をなしている。コンプレッサハウジング１２はインペラ収容部１２ａを備えている。インペラ収容部１２ａにはインペラ１３が収容されている。インペラ１３はシャフト１４により回転駆動される。既述したように、シャフト１４は図１に示したタービン３０と連結されている。
【００２０】
コンプレッサハウジング１２内には、吸入口１２ｂから流体が吸入される。流体とは、例えば外気等である。吸入された流体はインペラ１３に向かって流通し、インペラ１３の回転により外側に向けて送り出される。インペラ１３の外側にはスクロール部１５が設けられている。インペラ１３により外側に向けて送り出された流体は、スクロール部１５を介して例えばエンジン４０の吸気マニホルド等に供給される。インペラ１３とスクロール部１５との間には、ディフューザ流路１６が設けられている。ディフューザ流路１６は、シュラウド側壁１７とハブ側壁１８とが対向して形成され、インペラ１３の周囲に隣接して設けられている。ディフューザプレート２１の側壁は、ハブ側壁１８の一部を形成する。ディフューザ流路１６は、インペラ１３が送り出す流体の運動エネルギを圧力に変換する。ベーン２０は、ディフューザプレート２１に設けられ、ディフューザ流路１６内に配置されている。次にベーン２０について説明する。
【００２１】
図３は、ベーンを例示する正面図である。なお、図３ではディフューザプレート２１の上半分を図示しており、またベーン２０の数は例示であり変更可能である。図３に示すように、複数のベーン２０は、ディフューザプレート２１に設けられている。矢印で示すように、ベーン２０は回転軸２２を軸として、ディフューザ流路１６を開閉するように回転可能である。回転方向のうち、Ｏを開方向、Ｃを閉方向とする。例えば、実線で示すように、高空気流量時には、ベーン２０は開方向に回転する。このとき、ベーン２０間の隙間は広くなる。ベーン２０間の隙間は流体が通過する流路となる。このように高空気流量時には、ディフューザ流路１６の流路断面積を大きくすることで、空気とベーン２０との衝突による圧力ロスを抑制し、コンプレッサ１１の圧縮効率を高めることができる。点線で示すように、低空気流量時には、ベーン２０は閉方向に回転する。このとき、ベーン２０間の隙間は狭くなる。このように低空気流量時には、ディフューザ流路１６の流路断面積を小さくして、コンプレッサ１１の圧縮効率を高めることができる。以上のように、ベーン２０は回転式ベーンである。コンプレッサ１１では、空気流量に応じてベーン２０が開閉することで、圧縮効率を最適化することができる。図２に示したアクチュエータ２３は、例えばモータ等でありベーン２０を駆動する。ＥＣＵ１０は、アクチュエータ２３を制御して、ベーン２０の開閉状態を調整することができる。
【００２２】
しかしながら、ベーン２０は凍結することがある。凍結したベーン２０が回転すると、ベーン２０の表面に付着した氷がベーン２０から剥がれることがある。剥がれた氷は、ディフューザ流路１６を落下し、例えば図２に示したインペラ１３等に衝突することがある。ベーン２０から剥離した氷との衝突によりコンプレッサ１１が破損することがある。特に、インペラ１３は厚さが小さく、例えばアルミニウム等のように強度の低い材質により形成される場合がある。このためインペラ１３は、氷との衝突により破損する可能性が高い。
【００２３】
ベーン２０から剥離した氷は、コンプレッサ１１に流入する流体から力を受ける。流体が氷に加える力（流体力）が大きい場合、コンプレッサ１１の外部、より詳しくはインペラ１３の上流方向に放出されることがある。この場合、氷はインペラ１３に衝突しない。しかしながら、例えば低負荷運転時には、空気流量及び過給圧が小さい。従って、流体力が小さくなる。その結果、氷に加わる重力が流体力よりも大きくなり、氷がディフューザ流路１６を落下し、インペラ１３等に衝突する可能性が高くなる。また、コンプレッサ１１は例えばタービン３０と比較して温度が低いため、氷は融解しにくい。氷がコンプレッサ１１外部に放出されず、かつ融解しない場合、氷によるコンプレッサ１１の破損が発生する恐れがある。
【００２４】
ベーン２０の凍結は、コンプレッサ１１内に混入する凝縮水等がベーン２０に付着、凍結することで発生する。凝縮水は、例えばコンプレッサ１１に流入する外気、又はＥＧＲガス等に含まれる水分が凝縮した水である。寒冷地、特に冷間始動時にはコンプレッサ１１の温度が低下しているためベーン２０の凍結が発生しやすい。
【００２５】
図４は、実施例１に係るコンプレッサが備えるＥＣＵの構成を例示する機能ブロック図である。図４に示すように、ＥＣＵ１０は、凍結判定部６０、駆動制御部６１、駆動停止部６２、及び温度取得部６３として機能する。凍結判定部６０は、水温計４２により測定された冷却水の温度、及び時計３４により測定された所定の温度が継続した時間に基づいて、ベーン２０が凍結している可能性があるか判定する。判定については後述する。駆動制御部６１は、エアフローメータ３１により測定された空気流量、及び過給圧センサ３３により測定された過給圧に基づいて、アクチュエータ２３を制御して、ベーン２０を駆動することができる。駆動停止部６２は、駆動制御部６１に含まれ、ベーン２０凍結の可能性があると判定された場合に、ベーン２０の駆動を停止する。図３に示した回転式ベーンの例では、駆動制御部６１がベーン２０の回転を調整し、駆動停止部６２はベーン２０の回転を停止する。温度取得部６３は、吸気温度計３２により測定された吸気温度、過給圧センサ３３により測定された過給圧、吸気圧センサ３７により測定された吸気圧を取得する。温度取得部６３は、吸気圧、過給圧、及び吸気温度に基づいて、コンプレッサ１１の出口側の温度（出口温度）Ｔを推定することができる。なおコンプレッサ１１の出口温度とは、例えばコンプレッサ１１とガス通路５１との接続箇所の温度である。
【００２６】
次に実施例１に係るコンプレッサ１１の制御について説明する。図５は、実施例１に係るコンプレッサの制御を例示するフローチャートである。
【００２７】
図５に示すように、まず凍結判定部６０は、ベーン２０が凍結している可能性があるか判定を行う（ステップＳ１０）。Ｎｏの場合、つまりベーン２０凍結の可能性がないと判定された場合、制御は終了する。このとき、駆動制御部６１は、アクチュエータ２３を制御して、ベーン２０を駆動することができる。言い換えれば、ベーン２０は回転することができる。
【００２８】
Ｙｅｓの場合、つまりベーン２０が凍結している可能性があると判定された場合、駆動停止部６２は、ベーン２０の駆動を停止する（ステップＳ１１）。具体的には、駆動停止部６２は、ベーン２０を回転させないようにアクチュエータ２３を制御する。このときベーン２０は回転しない。ステップＳ１１の後、駆動停止部６２は、エアフローメータ３１により測定された空気流量Ｆが、空気流量の閾値Ｆ０以上であるか判断する（ステップＳ１２）。Ｙｅｓの場合、駆動停止部６２は、ベーン２０の駆動停止を解除する（ステップＳ１４）。
【００２９】
Ｎｏの場合、駆動停止部６２は、温度取得部６３により推定された出口温度Ｔが、温度の閾値Ｔ０以上であるか判断する（ステップＳ１３）。Ｙｅｓの場合、駆動停止部６２は、ベーン２０の駆動停止を解除する（ステップＳ１４）。Ｎｏの場合、制御はステップＳ１２に戻る。このとき、ベーン２０の駆動の停止は解除されない。言い換えれば、Ｆ≧Ｆ０又はＴ≧Ｔ０のいずれかの条件が満たされるまで、ベーン２０の駆動は停止する。ステップＳ１４の後、制御は終了する。
【００３０】
実施例１に係るコンプレッサ１１は、可動式のベーン２０と、凍結判定部６０と、ベーン２０が凍結している可能性があると判定された場合、ベーン２０の駆動を停止する駆動停止部６２と、を備える。図５のステップＳ１１に示すように、駆動停止部６２が、ベーン２０の駆動を停止するため、ベーン２０から氷が剥離することが抑制され、氷が例えばインペラ１３等に衝突することも抑制される。従って、コンプレッサ１１が氷により破損することは抑制される。
【００３１】
凍結の可能性がある場合とは、ベーン２０が実際に凍結している場合だけでなく、ベーン２０が実際には凍結していなくとも凍結が起こりやすい場合も含まれる。実施例１によれば、凍結の可能性がある場合には、駆動停止部６２がベーン２０の駆動を停止するため、氷によるコンプレッサ１１の破損を未然に抑制することができる。
【００３２】
図５のステップＳ１２に示すように、空気流量Ｆが閾値Ｆ０以上である場合、氷に加わる重力よりも、流体力の方が大きくなる。従って、ベーン２０から剥離した氷の落下が抑制される。また図５のステップＳ１３に示すように、コンプレッサ１１の出口温度Ｔが閾値Ｔ０より大きい場合、氷は融解すると考えられ、氷のインペラ１３等への落下は抑制される。このように、Ｆ≧Ｆ０又はＴ≧Ｔ０の少なくとも一方の場合、氷によるコンプレッサ１１の破損は抑制される。このため、駆動停止部６２はベーン２０の駆動停止を解除する。このとき、駆動制御部６１は、ベーン２０を駆動することができる。この結果、氷によるコンプレッサ１１の破損を抑制し、かつベーン２０の駆動により圧縮効率を高めることができる。なお、図５のステップＳ１２及びＳ１３のうち、少なくとも一方のみが行われてもよい。しかし、より精度高くコンプレッサ１１の破損を抑制し、かつ圧縮効率を高めるためにはステップＳ１２及びＳ１３の両方が行われることが好ましい。
【００３３】
空気流量Ｆの代わりに、例えば図１に示したタービン３０の回転数を、駆動停止解除のための指標に用いてもよい。具体的には、タービン３０の回転数が所定の値より大きい場合、流体力が大きいと判断し、駆動停止部６２が駆動停止を解除するとしてもよい。また、図４に示したように、温度取得部６３は、吸気温度、吸気圧、及び過給圧に基づいて、出口温度Ｔを推測する。これ以外に、例えば温度計をコンプレッサ１１の出口付近に設け、温度取得部６３は温度計により測定された出口温度Ｔを取得するとしてもよい。
【００３４】
次に凍結の可能性の判定について詳しく説明する。水温計４２は、例えば一定の周期ごとに、エンジン４０の停止から始動までの間における冷却水の温度を測定する。このように、水温計４２は、エンジン４０の停止から始動までの間に、複数回温度を測定し、水温履歴を取得することができる。また、時計３４は、停止から始動までにおいて水温計４２により測定された複数の温度ごとに、温度が継続した時間を測定することができる。凍結判定部６０は、温度及び時間を用いて凍結を判定する。表を参照して具体例を説明する。
【００３５】
表１は、凍結判定部６０が作成するデータテーブルの例である。なお、表１では、温度はＴ１ａからＴ２ｂ、時間はｔ１ａからｔ２ｂまで記載しているが、温度及び時間の数は例示である。表中に黒点で示したように、Ｔ１ａ〜Ｔ２ｂ以外の温度、及びｔ１ａ〜ｔ２ｂ以外の時間が測定されてもよい。
【表１】
表１に示すように、凍結判定部６０は、水温計４２により測定された冷却水の温度Ｔ１ａ、Ｔ２ａ、Ｔ１ｂ、Ｔ２ｂ等を取得する。温度のうち、Ｔ１ａ及びＴ２ａ等は、例えば水の融点である２７３．１５Ｋ以下の温度であり、Ｔ１ｂ及びＴ２ｂ等は、例えば２７３．１５Ｋ以上の温度である。なお、２７３．１５Ｋ以下の温度を凍結温度、２７３．１５Ｋ以上の温度を融解温度とする。時間ｔ１ａは温度Ｔ１ａが継続した時間であり、時間ｔ２ａは温度Ｔ２ａが継続した時間である。時間ｔ１ｂは温度Ｔ１ｂが継続した時間であり、時間ｔ２ｂは温度Ｔ２ｂが継続した時間である。表１では省略した温度についても、継続した時間が測定される。
【００３６】
凍結判定部６０は、温度ごとに、温度と、温度が継続した時間との積を計算する。表１の例では、凍結判定部６０がＴ１ａ×ｔ１ａ等を計算する。さらに、凍結判定部６０は、凍結温度と、凍結温度が継続した時間との積の合計Ａを計算する。また凍結判定部６０は、融解温度と、融解温度が継続した時間との積の合計Ｂを計算する。表１の例では、Ａ＝Ｔ１ａ×ｔ１ａ＋Ｔ２ａ×ｔ２ａ＋・・・、及びＢ＝Ｔ１ｂ×ｔ１ｂ＋Ｔ２ｂ×ｔ２ｂ＋・・・となる。凍結判定部６０はＡとＢとを比較して、ＡがＢよりも大きい場合、ベーン２０が凍結している可能性があると判定する。つまり、凍結判定部６０は図５のステップＳ１０においてＹｅｓと判定する。その一方、ＢがＡよりも大きい場合、凍結判定部６０はベーン２０が凍結している可能性がないと判定する。つまり、凍結判定部６０は図５のステップＳ１０においてＮｏと判定する。
【００３７】
凍結判定部６０は、水温計４２により測定された温度と、時計３４により測定された時間とに基づいて、凍結の可能性を判定することができる。具体的には表１に示したように、凍結判定部６０が、凍結温度と、凍結温度が継続した時間との積の合計Ａと、融解温度と、融解温度が継続した時間との積の合計Ｂとを比較する。このため、精度高く凍結の可能性の判定をすることが可能となる。特に凍結判定部６０は、エンジン４０の停止から始動までの温度履歴に基づいて、凍結の判定を行うことができる。このため、ベーン２０が凍結する可能性が高くなる冷間始動時等において、効果的にコンプレッサ１１の破損を抑制することができる。
【実施例２】
【００３８】
実施例２は、突没式ベーン２０を用いる例である。図６（ａ）及び図６（ｂ）は、突没式ベーンを例示する概略図である。なお図６（ａ）及び図６（ｂ）においては、コンプレッサ１１のディフューザ流路１６付近を拡大して図示している。図６（ａ）及び図６（ｂ）に示した箇所以外の図１及び図２に示した構成は、実施例２においても共通である。
【００３９】
図６（ａ）及び図６（ｂ）に示すように、突没式のベーン２０は、ハブ側壁１８に設けられたスリット１８ａを通じて、ディフューザ流路１６に突出可能かつハブ側壁１８内に没入可能である。駆動制御部６１は、アクチュエータ２３を制御して、ベーン２０を突没するように駆動し、ベーン２０の突出量を調整することができる。図６（ａ）に示すように、例えば低空気流量時において、ベーン２０はディフューザ流路１６に突出し、例えばシュラウド側壁１７に当接する。図６（ｂ）に示すように、例えば高空気流量時において、ベーン２０はハブ側壁１８内に没入する。これにより、空気流量に応じて、コンプレッサ１１の圧縮効率を高めることができる。アクチュエータ２３は、例えばダイヤフラム式又はソレノイド式のアクチュエータ等を用いることができる。
【００４０】
実施例２に係るコンプレッサの制御は、図５に示したものと同じである。凍結判定部６０がベーン２０は凍結している可能性があると判定した場合、駆動停止部６２は、ベーン２０の駆動を停止する（ステップＳ１１）。このとき、ベーン２０は、突出及び没入しない。従って、コンプレッサ１１が氷により破損することは抑制される。
【００４１】
突没式のベーン２０では、例えばベーン２０をハブ側壁１８内に完全に没入させることで、ベーン２０の凍結を抑制し、氷によるコンプレッサ１１の破損を抑制することができる。しかし、ベーン２０が没入している場合、圧縮効率が低下することがある。特に低空気流量時において、圧縮効率は大きく低下する可能性がある。これに対し実施例２では、駆動停止部６２がベーン２０の駆動を停止するため、例えばベーン２０はディフューザ流路１６に突出したまま停止してもよい。従って、低空気流量時においても高い圧縮効率を得ることができる。実施例１及び実施例２において説明したように、ベーン２０は回転式又は突没式のいずれであってもよく、可動式ベーンであればよい。
【００４２】
以上、本発明の実施例について詳述したが、本発明はかかる特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
【符号の説明】
【００４３】
１０ ＥＣＵ
１１ コンプレッサ
１６ ディフューザ流路
２０ ベーン
２３ アクチュエータ
３１ エアフローメータ
３３ 過給圧センサ
３４ 時計
４０ エンジン
４２ 水温計
６０ 凍結判定部
６１ 駆動制御部
６２ 駆動停止部
６３ 温度取得部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディフューザ流路に設けられた可動式のベーンと、
前記ベーンの凍結している可能性を判定する凍結判定部と、
前記凍結判定部により前記ベーンが凍結している可能性があると判定された場合、前記ベーンの駆動を停止する駆動停止部と、を具備することを特徴とする遠心圧縮機。
【請求項２】
前記ディフューザ流路に流入する空気流量を測定する空気流量測定部を具備し、
前記空気流量測定部により測定された空気流量が閾値以上である場合、前記駆動停止部は前記ベーンの駆動停止を解除することを特徴とする請求項１記載の遠心圧縮機。
【請求項３】
前記遠心圧縮機の出口における温度を取得する温度取得部を具備し、
前記温度取得部により取得された温度が閾値以上である場合、前記駆動停止部は前記ベーンの駆動停止を解除することを特徴とする請求項１又は２記載の遠心圧縮機。
【請求項４】
前記ベーンは、ディフューザ流路を開閉するように回転可能な回転式ベーン、又はディフューザ流路に突出可能な突没式ベーンであることを特徴とする請求項１から３いずれか一項記載の遠心圧縮機。
【請求項１】
ディフューザ流路に設けられた可動式のベーンと、
前記ベーンの凍結している可能性を判定する凍結判定部と、
前記凍結判定部により前記ベーンが凍結している可能性があると判定された場合、前記ベーンの駆動を停止する駆動停止部と、を具備することを特徴とする遠心圧縮機。
【請求項２】
前記ディフューザ流路に流入する空気流量を測定する空気流量測定部を具備し、
前記空気流量測定部により測定された空気流量が閾値以上である場合、前記駆動停止部は前記ベーンの駆動停止を解除することを特徴とする請求項１記載の遠心圧縮機。
【請求項３】
前記遠心圧縮機の出口における温度を取得する温度取得部を具備し、
前記温度取得部により取得された温度が閾値以上である場合、前記駆動停止部は前記ベーンの駆動停止を解除することを特徴とする請求項１又は２記載の遠心圧縮機。
【請求項４】
前記ベーンは、ディフューザ流路を開閉するように回転可能な回転式ベーン、又はディフューザ流路に突出可能な突没式ベーンであることを特徴とする請求項１から３いずれか一項記載の遠心圧縮機。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１２−２０７５８３（Ｐ２０１２−２０７５８３Ａ）
【公開日】平成２４年１０月２５日（２０１２．１０．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−７３４６９（Ｐ２０１１−７３４６９）
【出願日】平成２３年３月２９日（２０１１．３．２９）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１０月２５日（２０１２．１０．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月２９日（２０１１．３．２９）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
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