JP2010209847A - Turbocharger - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a turbocharger preventing oil from being solidified and accumulated on a seal part disposed on a compressor housing and maintaining stable performances and operation characteristics for a long period of time. <P>SOLUTION: This turbocharger includes a rotor 8 disposed inside of the compressor housing 5, and a roughly annular seal part 53 facing an outer circumference part of the rotor 8 on the compressor housing 5. Outer diameter of a surface 54 facing the rotor 8 of the seal part 53 is not larger than an outer diameter of a part 81 facing the seal part 53 of the rotor 8. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、エンジンから排出される排気ガスの運動エネルギーを利用して、エンジンに空気を過給するターボチャージャに関する。  The present invention relates to a turbocharger that supercharges air to an engine using kinetic energy of exhaust gas discharged from the engine.

従来から、エンジンから排出される排気ガスの運動エネルギーを利用して、エンジンに空気を過給するターボチャージャが用いられている。
ターボチャージャは、タービンとコンプレッサとを有している。エンジンから排出された排気ガスがタービンに導入され、タービンの内部に設けられたタービンインペラを回転させる。タービンインペラは、コンプレッサの内部に設けられたコンプレッサインペラと一体的に連結されており、タービンインペラの回転によりコンプレッサインペラが回転する。回転するコンプレッサインペラが外部から導入された空気を圧縮し、コンプレッサが圧縮された空気をエンジンに供給することで、エンジンの性能を向上させる。
Conventionally, a turbocharger that supercharges air to an engine using kinetic energy of exhaust gas discharged from the engine has been used.
The turbocharger has a turbine and a compressor. Exhaust gas discharged from the engine is introduced into the turbine, and a turbine impeller provided inside the turbine is rotated. The turbine impeller is integrally connected to a compressor impeller provided inside the compressor, and the compressor impeller is rotated by the rotation of the turbine impeller. The rotating compressor impeller compresses the air introduced from the outside, and the compressor supplies the compressed air to the engine, thereby improving the performance of the engine.

コンプレッサの外殻は、コンプレッサハウジングによって構成されている。コンプレッサハウジングに形成された空気の流路における内壁は、コンプレッサインペラの外周部に近接しており、流路の内壁とコンプレッサインペラの外周部との間の隙間は非常に小さくなっている。これは、上記隙間が大きいと、その隙間内を流動する空気量が増え、コンプレッサによる空気の圧縮効率が低下してしまうためである。
しかし、コンプレッサハウジング及びコンプレッサインペラは共に硬度の高い金属等の材料で形成されているため、上記隙間を過度に小さくした場合には、例えば振動によってコンプレッサインペラが流路の内壁に接触し、コンプレッサインペラを破損する虞があった。
The outer shell of the compressor is constituted by a compressor housing. The inner wall of the air flow path formed in the compressor housing is close to the outer peripheral part of the compressor impeller, and the gap between the inner wall of the flow path and the outer peripheral part of the compressor impeller is very small. This is because if the gap is large, the amount of air flowing in the gap increases and the compression efficiency of the air by the compressor decreases.
However, since both the compressor housing and the compressor impeller are formed of a material such as a metal having high hardness, when the gap is excessively reduced, the compressor impeller comes into contact with the inner wall of the flow path, for example, due to vibration, and the compressor impeller There was a risk of damage.

そのため、特許文献1には、コンプレッサインペラの破損を防止するために、コンプレッサインペラの外周部に対向する略環状のシール部を流路の内壁に設けたターボチャージャが開示されている。
特許文献1に開示されたシール部は樹脂等で形成されている。そのため、振動等によりコンプレッサインペラがシール部に接触した場合における、コンプレッサインペラが破損する可能性を低減させることができる。
Therefore, Patent Document 1 discloses a turbocharger in which a substantially annular seal portion facing the outer peripheral portion of the compressor impeller is provided on the inner wall of the flow path in order to prevent the compressor impeller from being damaged.
The seal part disclosed in Patent Document 1 is formed of resin or the like. Therefore, the possibility that the compressor impeller is damaged when the compressor impeller comes into contact with the seal portion due to vibration or the like can be reduced.

特開2004−299381号公報(第8頁、第1図)Japanese Unexamined Patent Publication No. 2004-299381 (page 8, FIG. 1)

ところで、コンプレッサにおける吸気口の上流側には、エンジン等から排出されるブローバイガスの導入口が設けられている。ブローバイガスは、エンジンのピストン及びシリンダの隙間等から漏出したガスのことであり、その中にはオイル等が含まれ、汚染の原因となることからそのまま外部に排出することはできない。そのため、ブローバイガスは所定の箇所に集められ、オイルセパレータによって液体のオイル等が除去された後に、上記導入口及び吸気口を介してコンプレッサ内に導入される。ブローバイガスは、空気と共にコンプレッサにより圧縮され、再びエンジンに供給されて燃料と共に燃焼される。  Incidentally, an inlet for blow-by gas discharged from the engine or the like is provided upstream of the intake port in the compressor. Blow-by gas is gas that leaks from the gap between the piston and cylinder of the engine and the like, and oil and the like are contained therein, causing contamination, and cannot be directly discharged to the outside. Therefore, the blow-by gas is collected at a predetermined location, and after liquid oil or the like is removed by the oil separator, it is introduced into the compressor through the inlet and the inlet. The blow-by gas is compressed by a compressor together with air, supplied again to the engine, and burned with fuel.

ここで、コンプレッサ内に導入されたブローバイガスには、オイルセパレータで除去できなかった霧状のオイルが含まれており、このオイルがシール部の表面に付着した後、固化して堆積するという現象が見られた。上記オイルは所定の温度(例えば165℃)で固化する性質を有しており、また、シール部は樹脂であることから断熱効果が高く、金属製のコンプレッサハウジングよりも温度が高く維持されやすい。そのため、シール部の表面でオイルが固化して堆積しやすいという傾向があった。
オイルが堆積することで、コンプレッサハウジング内における空気の流路幅が縮小してしまい、ターボチャージャの性能や動作特性が変化してしまうという問題があった。
Here, the blow-by gas introduced into the compressor contains mist-like oil that could not be removed by the oil separator, and this oil adheres to the surface of the seal part and then solidifies and accumulates. It was observed. The oil has a property of solidifying at a predetermined temperature (for example, 165 ° C.), and since the seal portion is a resin, the heat insulation effect is high, and the temperature is easily maintained higher than that of a metal compressor housing. Therefore, the oil tends to solidify and accumulate on the surface of the seal portion.
The accumulation of oil reduces the width of the air flow path in the compressor housing, causing a problem that the performance and operating characteristics of the turbocharger change.

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、コンプレッサハウジングに設けられたシール部の表面にオイルが固化して堆積することを防止でき、長期に亘り安定した性能や動作特性を維持できる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 such circumstances, and can prevent oil from solidifying and accumulating on the surface of the seal portion provided in the compressor housing, and can provide stable performance and operating characteristics over a long period of time. The objective is to provide a turbocharger that can be maintained.

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。
本発明のターボチャージャは、コンプレッサハウジングの内部に回転翼が設けられ、回転翼の外周部に対向する略環状のシール部がコンプレッサハウジングに設けられたターボチャージャであって、シール部における回転翼との対向面の外径は、回転翼におけるシール部との対向部の外径以下であ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、対向面の外径が回転翼における対向部の外径以下であるため、対向面には全面に亘り対向部が対向しており、シール部の対向面にオイルが付着した場合には、オイルは回転翼によって掻き出されて上記対向面の径方向外側に移動する。
In order to solve the above problems, the present invention employs the following means.
A turbocharger according to the present invention is a turbocharger in which a rotor blade is provided inside a compressor housing, and a substantially annular seal portion facing the outer periphery of the rotor blade is provided in the compressor housing. A configuration is adopted in which the outer diameter of the facing surface is equal to or smaller than the outer diameter of the facing portion of the rotor blade facing the seal portion.
In the present invention employing such a configuration, since the outer diameter of the facing surface is equal to or less than the outer diameter of the facing portion of the rotor blade, the facing portion is opposed to the entire facing surface, and the facing surface of the seal portion When oil adheres to the surface, the oil is scraped out by the rotor blades and moves outward in the radial direction of the facing surface.

また、本発明のターボチャージャは、シール部の対向面における周縁部近傍での、回転翼とシール部との間の隙間は、周縁部近傍以外での回転翼とシール部との間の隙間よりも広い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、シール部の対向面における周縁部近傍での回転翼とシール部との間の隙間内を、径方向外側に向かって空気が流動しており、上記周縁部近傍に付着したオイルは、この空気の流動によって吹き飛ばされることにより対向面の径方向外側に移動する。
Further, in the turbocharger of the present invention, the gap between the rotor blade and the seal portion in the vicinity of the peripheral portion on the opposite surface of the seal portion is larger than the gap between the rotor blade and the seal portion in the vicinity of the peripheral portion. The configuration is also wide.
In the present invention employing such a configuration, the air flows radially outward in the gap between the rotor blade and the seal portion in the vicinity of the peripheral portion on the facing surface of the seal portion. The oil adhering to the vicinity of the portion moves to the outside in the radial direction of the opposing surface by being blown away by the flow of air.

また、本発明のターボチャージャは、コンプレッサハウジングにおけるシール部の径方向外側に位置する面部は、シール部の対向面と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、シール部の対向面及びコンプレッサハウジングの面部に沿って空気が円滑に流動するため、対向面に付着したオイルは効率よく径方向外側に移動する。
In addition, the turbocharger of the present invention employs a configuration in which a surface portion located radially outside the seal portion in the compressor housing is formed flush with the opposing surface of the seal portion.
In the present invention employing such a configuration, air smoothly flows along the opposing surface of the seal portion and the surface portion of the compressor housing, so that the oil adhering to the opposing surface efficiently moves radially outward.

本発明によれば、以下の効果を得ることができる。
本発明によれば、コンプレッサハウジングに設けられたシール部の表面に、オイルが固化して堆積することを防止できるという効果がある。したがって、本発明によれば、コンプレッサハウジング内において空気を流動させる流路の幅が変化しないため、ターボチャージャの性能や動作特性を長期に亘り安定化できるという効果がある。
According to the present invention, the following effects can be obtained.
According to the present invention, there is an effect that oil can be prevented from solidifying and accumulating on the surface of the seal portion provided in the compressor housing. Therefore, according to the present invention, since the width of the flow path for flowing air in the compressor housing does not change, there is an effect that the performance and operation characteristics of the turbocharger can be stabilized over a long period of time.

第1の実施形態に係るターボチャージャ1の全体構成を示す概略図である。1 is a schematic diagram illustrating an overall configuration of a turbocharger 1 according to a first embodiment. 第1の実施形態におけるシール部53及びその周辺の拡大図である。It is an enlarged view of seal part 53 in the 1st embodiment, and its circumference. 第2の実施形態における第2シール部53A及びその周辺の拡大図である。It is an enlarged view of the 2nd seal part 53A in the 2nd embodiment, and its circumference. 第1の実施形態におけるコンプレッサハウジング5の変形例を示す概略図である。It is the schematic which shows the modification of the compressor housing 5 in 1st Embodiment. 第1の実施形態におけるシール部53又は第2の実施形態における第2シール部53Aの変形例を示す概略図である。It is the schematic which shows the modification of the seal part 53 in 1st Embodiment, or the 2nd seal part 53A in 2nd Embodiment.

以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
〔第1実施形態〕
本実施形態に係るターボチャージャ1の全体構成を、図1を参照して説明する。
図1は、第1の実施形態に係るターボチャージャ1の全体構成を示す概略図である。図1中の矢印Fは前方向を示す。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[First Embodiment]
The overall configuration of the turbocharger 1 according to the present embodiment will be described with reference to FIG.
FIG. 1 is a schematic diagram showing an overall configuration of a turbocharger 1 according to the first embodiment. An arrow F in FIG. 1 indicates the forward direction.

ターボチャージャ1は、不図示のエンジンから排出される排気ガスの運動エネルギーを利用して、エンジンに空気を過給する装置である。
図1に示すように、ターボチャージャ1は、タービンハウジング2と、軸受けハウジング3と、シールプレート4と、コンプレッサハウジング5とが前方より順次配置され一体的に設けられた構成となっている。
The turbocharger 1 is a device that supercharges air to the engine using kinetic energy of exhaust gas discharged from an engine (not shown).
As shown in FIG. 1, the turbocharger 1 has a configuration in which a turbine housing 2, a bearing housing 3, a seal plate 4, and a compressor housing 5 are sequentially arranged from the front and integrally provided.

軸受けハウジング3内部には、前後方向で延びるインペラ軸6が、複数の軸受け31を介して回転自在に設けられている。
インペラ軸6の両端には、回転する翼であるタービンインペラ7及びコンプレッサインペラ(回転翼)8がそれぞれ一体的に連結されている。タービンインペラ7及びコンプレッサインペラ8は、いずれも複数の翼が回転軸周りに等間隔で設けられた構成となっている。タービンインペラ7は、タービンハウジング2の略中央部に配置され、コンプレッサインペラ8は、コンプレッサハウジング5の略中央部に配置されている。
An impeller shaft 6 extending in the front-rear direction is provided inside the bearing housing 3 so as to be rotatable via a plurality of bearings 31.
A turbine impeller 7 and a compressor impeller (rotary blade) 8 which are rotating blades are integrally connected to both ends of the impeller shaft 6, respectively. Each of the turbine impeller 7 and the compressor impeller 8 has a configuration in which a plurality of blades are provided at equal intervals around the rotation axis. The turbine impeller 7 is disposed at a substantially central portion of the turbine housing 2, and the compressor impeller 8 is disposed at a substantially central portion of the compressor housing 5.

タービンハウジング2は、タービンインペラ7を囲み前後方向に直交する面に沿って略渦巻状に形成されるタービンスクロール流路21と、排気ガスの排出口であるタービンハウジング出口22とを有している。
タービンスクロール流路21は、エンジンから排出された排気ガスが導入される不図示のガス流入口に連通している。また、タービンスクロール流路21は、タービンインペラ7の設置箇所を介して、タービンハウジング出口22に連通している。タービンハウジング出口22は、不図示の排気ガス浄化装置に接続されている。
The turbine housing 2 has a turbine scroll passage 21 that surrounds the turbine impeller 7 and is formed in a substantially spiral shape along a plane orthogonal to the front-rear direction, and a turbine housing outlet 22 that is an exhaust gas exhaust port. .
The turbine scroll passage 21 communicates with a gas inlet (not shown) into which exhaust gas discharged from the engine is introduced. Further, the turbine scroll flow path 21 communicates with the turbine housing outlet 22 through the installation location of the turbine impeller 7. The turbine housing outlet 22 is connected to an exhaust gas purification device (not shown).

コンプレッサハウジング5は、後方に開口し不図示のエアクリーナに接続される吸気口51と、コンプレッサインペラ8を囲み前後方向に直交する面に沿って略渦巻状に形成されるコンプレッサスクロール流路52と、コンプレッサインペラ8の外周部に対向する略環状のシール部53とを有している。また、シールプレート4とコンプレッサハウジング5との間には、空気を圧縮して昇圧させるディフューザ流路41が、コンプレッサインペラ8を中心にして略環状に形成されている。
吸気口51は、コンプレッサインペラ8の設置箇所を介してディフューザ流路41に連通しており、ディフューザ流路41は、コンプレッサスクロール流路52に連通している。
吸気口51と上記エアクリーナとの間には、エンジン等から排出されるブローバイガスの導入口(図示せず)が設けられている。なお、上記導入口から導入されるブローバイガスは、不図示のオイルセパレータによって液状のオイルが除去されたものである。
The compressor housing 5 includes an intake port 51 that opens rearward and is connected to an air cleaner (not shown), a compressor scroll passage 52 that surrounds the compressor impeller 8 and is formed in a substantially spiral shape along a plane orthogonal to the front-rear direction, A substantially annular seal portion 53 facing the outer peripheral portion of the compressor impeller 8. Further, between the seal plate 4 and the compressor housing 5, a diffuser passage 41 that compresses and pressurizes air is formed in a substantially annular shape centering on the compressor impeller 8.
The intake port 51 communicates with the diffuser flow path 41 via the installation location of the compressor impeller 8, and the diffuser flow path 41 communicates with the compressor scroll flow path 52.
An inlet (not shown) for blow-by gas discharged from the engine or the like is provided between the intake 51 and the air cleaner. Note that the blow-by gas introduced from the introduction port is obtained by removing liquid oil by an oil separator (not shown).

次に、本実施形態におけるシール部53の構成を、図2を参照して説明する。
図2は、第1の実施形態におけるシール部53及びその周辺の拡大図である。図2中の矢印Fは前方向を示す。
Next, the configuration of the seal portion 53 in the present embodiment will be described with reference to FIG.
FIG. 2 is an enlarged view of the seal portion 53 and the periphery thereof in the first embodiment. An arrow F in FIG. 2 indicates the forward direction.

図2に示すように、シール部53におけるコンプレッサインペラ8との対向面54は、コンプレッサインペラ8におけるシール部53との対向部81の外形に沿う形状となっている。対向面54と対向部81との間には所定の隙間Sが形成されており、隙間Sは対向面54上のいずれの位置においても略等しい大きさとなっている。なお、本実施形態における隙間Sの大きさは、凡そ0.1mmである。
対向面54の外径は、対向部81の外径と略同一の大きさで形成されている。すなわち、対向面54の全表面に亘り、コンプレッサインペラ8が対向している構成となっている。
As shown in FIG. 2, the facing surface 54 of the seal portion 53 facing the compressor impeller 8 has a shape that follows the outer shape of the facing portion 81 of the compressor impeller 8 facing the seal portion 53. A predetermined gap S is formed between the facing surface 54 and the facing portion 81, and the gap S has substantially the same size at any position on the facing surface 54. In addition, the magnitude | size of the clearance gap S in this embodiment is about 0.1 mm.
The outer diameter of the facing surface 54 is formed to be approximately the same as the outer diameter of the facing portion 81. That is, the compressor impeller 8 is configured to face the entire surface of the facing surface 54.

コンプレッサハウジング5には、シール部53を設けるための凹部55が形成されている。さらに、凹部55内には第2凹部56が形成されている。
コンプレッサハウジング5における対向面54の径方向外側に位置する面部57は、対向面54の表面と面一に形成されている。
The compressor housing 5 is formed with a recess 55 for providing the seal portion 53. Further, a second recess 56 is formed in the recess 55.
A surface portion 57 located on the radially outer side of the facing surface 54 in the compressor housing 5 is formed flush with the surface of the facing surface 54.

シール部53は、耐熱性(例えば200℃まで)を有する樹脂材料で形成されている。また、上記樹脂材料には、振動等によりコンプレッサインペラ8がシール部53に接触した場合に、コンプレッサインペラ8の破損を防止するこのできる硬度の材料が用いられている。  The seal portion 53 is formed of a resin material having heat resistance (for example, up to 200 ° C.). Further, the resin material is made of a material having such a hardness that prevents the compressor impeller 8 from being damaged when the compressor impeller 8 contacts the seal portion 53 due to vibration or the like.

シール部53は、射出成形法を用いて成形されている。なお、コンプレッサハウジング5の第2凹部56内に上記樹脂材料が充填されて硬化することで、シール部53がコンプレッサハウジング5の凹部55から前方に外れることを防止している。
もっとも、本実施形態におけるシール部53の成形方法は、上記成形方法に限定されず、シール部53を単体で樹脂材料から成形した後、シール部53をコンプレッサハウジング5に機械的に接続する構成としてもよい。
The seal portion 53 is molded using an injection molding method. The second recess 56 of the compressor housing 5 is filled with the resin material and hardened, so that the seal portion 53 is prevented from coming off from the recess 55 of the compressor housing 5.
However, the molding method of the seal part 53 in the present embodiment is not limited to the molding method described above, and the seal part 53 is mechanically connected to the compressor housing 5 after the seal part 53 is molded from a resin material alone. Also good.

続いて、本実施形態におけるターボチャージャ1の動作を説明する。
まず、ターボチャージャ1の過給動作、すなわち、不図示のエンジンから排出される排気ガスの運動エネルギーを利用して、エンジンに空気を過給する動作について説明する。
Next, the operation of the turbocharger 1 in this embodiment will be described.
First, the supercharging operation of the turbocharger 1, that is, the operation of supercharging air to the engine using the kinetic energy of exhaust gas discharged from the engine (not shown) will be described.

エンジンの排気口から排出された排気ガスは、タービンハウジング2のガス流入口を介してタービンスクロール流路21に導入される。排気ガスは、タービンスクロール流路21内をタービンインペラ7周りで回転するように流動しつつ、タービンインペラ7に導入される。この排気ガスの導入により、タービンインペラ7が回転する。タービンインペラ7を回転させた後、排気ガスはタービンハウジング出口22から排出され、排気ガス浄化装置によって浄化された後に大気に放出される。  Exhaust gas discharged from the exhaust port of the engine is introduced into the turbine scroll passage 21 through the gas inlet of the turbine housing 2. The exhaust gas is introduced into the turbine impeller 7 while flowing in the turbine scroll passage 21 so as to rotate around the turbine impeller 7. By introducing the exhaust gas, the turbine impeller 7 rotates. After rotating the turbine impeller 7, the exhaust gas is discharged from the turbine housing outlet 22, purified by the exhaust gas purification device, and then released to the atmosphere.

タービンインペラ7は、インペラ軸6を介してコンプレッサインペラ8と一体的に連結されているため、タービンインペラ7が回転することでコンプレッサインペラ8もかいてんする。
コンプレッサインペラ8の回転により、コンプレッサハウジング5の吸気口51から導入された空気がディフューザ流路41に送り出される。送り出された空気は、ディフューザ流路41内を流動することで昇圧される。昇圧された空気は、コンプレッサスクロール流路52を通ってエンジンの吸気口に供給される。エンジンに圧縮された空気が供給されることで、エンジン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の過給動作が終了する。
Since the turbine impeller 7 is integrally connected to the compressor impeller 8 via the impeller shaft 6, the compressor impeller 8 is also driven by the rotation of the turbine impeller 7.
By the rotation of the compressor impeller 8, the air introduced from the intake port 51 of the compressor housing 5 is sent out to the diffuser flow path 41. The delivered air is pressurized by flowing in the diffuser channel 41. The pressurized air is supplied to the intake port of the engine through the compressor scroll passage 52. By supplying the compressed air to the engine, the performance of the engine can be improved.
Thus, the supercharging operation of the turbocharger 1 is completed.

次に、ターボチャージャ1に導入されるブローバイガス及びブローバイガスに含まれるオイルの流動について説明する。  Next, the flow of oil contained in the blow-by gas introduced into the turbocharger 1 and the blow-by gas will be described.

吸気口51の上流側に設けられた不図示の導入口より、オイルセパレータによって液状のオイルが除去されたブローバイガスが導入される。ブローバイガスは、エアクリーナを介して外部から導入された空気と混合され、吸気口51を介してコンプレッサハウジング5内に導入される。その後、ブローバイガスは、コンプレッサインペラ8によって空気と共に圧縮され、ディフューザ流路41及びコンプレッサスクロール流路52を介してエンジンに供給される。エンジンに供給されたブローバイガスは、燃料と共に燃焼される。  Blowby gas from which liquid oil has been removed by an oil separator is introduced from an inlet (not shown) provided on the upstream side of the intake port 51. The blow-by gas is mixed with air introduced from the outside through an air cleaner, and is introduced into the compressor housing 5 through the intake port 51. Thereafter, the blow-by gas is compressed together with air by the compressor impeller 8 and is supplied to the engine via the diffuser passage 41 and the compressor scroll passage 52. The blow-by gas supplied to the engine is burned together with the fuel.

ブローバイガスには、オイルセパレータによっても除去できない霧状のオイル(オイルミスト)が含まれている。ブローバイガスがコンプレッサハウジング5内に導入されると、このオイルはコンプレッサインペラ8の翼部、ディフューザ流路41の内壁及びシール部53の対向面54等に付着する。なお、オイルは所定の温度(凡そ165℃)になると固化する性質を有する。  The blow-by gas contains mist-like oil (oil mist) that cannot be removed even by an oil separator. When blow-by gas is introduced into the compressor housing 5, the oil adheres to the blade portion of the compressor impeller 8, the inner wall of the diffuser flow path 41, the facing surface 54 of the seal portion 53, and the like. The oil has a property of solidifying at a predetermined temperature (approximately 165 ° C.).

ここで、コンプレッサインペラ8は高速で回転していることから、その翼部にオイルが付着しても回転により径方向外側に飛ばされる。よって、オイルはコンプレッサインペラ8の翼部に堆積しない。
また、コンプレッサインペラ8で空気が圧縮され高温となるのであるが、ディフューザ流路41を形成するシールプレート4及びコンプレッサハウジング5は共に金属材料で形成されており、その熱伝導性が高いことから短時間で放熱し、オイルが固化するほどの温度に到達しない。よって、ディフューザ流路41の内壁にもオイルは堆積しない。
Here, since the compressor impeller 8 rotates at a high speed, even if oil adheres to the blade portion, the compressor impeller 8 is blown radially outward by the rotation. Therefore, oil does not accumulate on the wings of the compressor impeller 8.
In addition, although air is compressed by the compressor impeller 8 and becomes high temperature, the seal plate 4 and the compressor housing 5 that form the diffuser flow path 41 are both made of a metal material, and are short because of their high thermal conductivity. Dissipates heat over time and does not reach a temperature that allows the oil to solidify. Therefore, oil does not accumulate on the inner wall of the diffuser channel 41.

一方、シール部53は樹脂材料で形成されていることから、その熱伝導性は低く温度が高く維持されやすい。そのため、シール部53の対向面54には、オイルが固化して堆積する傾向がある。
しかし、対向面54の表面にオイルが付着したとしても、対向面54には僅かな隙間Sを残してコンプレッサインペラ8の対向部81が近接しているため、付着したオイルはコンプレッサインペラ8によって掻き出され、径方向外側に送り出される。また、対向面54の全表面に亘りコンプレッサインペラ8が対向している構成となっているため、対向面54の全面においてオイルが固化して堆積することはない。
また、コンプレッサハウジング5の面部57は、対向面54と面一に形成されていることから、コンプレッサインペラ8により掻き出されたオイルは、対向面54から面部57に円滑に移動する。
On the other hand, since the seal portion 53 is made of a resin material, its thermal conductivity is low and the temperature is easily maintained high. Therefore, the oil tends to solidify and accumulate on the facing surface 54 of the seal portion 53.
However, even if oil adheres to the surface of the facing surface 54, the facing portion 81 of the compressor impeller 8 is close to the facing surface 54 with a slight gap S, so that the adhered oil is scraped by the compressor impeller 8. And is sent out radially outward. Further, since the compressor impeller 8 is configured to face the entire surface of the facing surface 54, the oil does not solidify and accumulate on the entire surface of the facing surface 54.
Further, since the surface portion 57 of the compressor housing 5 is formed flush with the facing surface 54, the oil scraped out by the compressor impeller 8 smoothly moves from the facing surface 54 to the surface portion 57.

したがって、コンプレッサインペラ8の翼部、ディフューザ流路41の内壁及びシール部53の対向面54等に付着したオイルは下流側に送り出され、コンプレッサスクロール流路52を介してエンジンに導入され燃焼される。
以上で、ターボチャージャ1に導入されるブローバイガス及びブローバイガスに含まれるオイルの流動が終了する。
Therefore, oil adhering to the blades of the compressor impeller 8, the inner wall of the diffuser passage 41, the facing surface 54 of the seal portion 53, and the like is sent downstream, introduced into the engine via the compressor scroll passage 52, and burned. .
This completes the flow of the blow-by gas introduced into the turbocharger 1 and the oil contained in the blow-by gas.

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、コンプレッサハウジング5に設けられたシール部53の表面に、オイルが固化して堆積することを防止できるという効果がある。したがって、本実施形態によれば、コンプレッサハウジング5内において空気を流動させる流路の幅が変化しないため、ターボチャージャ1の性能や動作特性を長期に亘り安定化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 this embodiment, there is an effect that oil can be prevented from solidifying and accumulating on the surface of the seal portion 53 provided in the compressor housing 5. Therefore, according to this embodiment, since the width of the flow path through which air flows in the compressor housing 5 does not change, there is an effect that the performance and operation characteristics of the turbocharger 1 can be stabilized for a long period of time.

〔第2実施形態〕
本実施形態に係るターボチャージャ1を、図3を参照して説明する。
図3は、第2の実施形態における第2シール部53A及びその周辺の拡大図である。図2中の矢印Fは前方向を示す。なお、図3において、第1の実施形態の構成要素と同一の要素については同一の符号を付し、その説明を省略する。
[Second Embodiment]
A turbocharger 1 according to this embodiment will be described with reference to FIG.
FIG. 3 is an enlarged view of the second seal portion 53A and the periphery thereof in the second embodiment. An arrow F in FIG. 2 indicates the forward direction. In FIG. 3, the same components as those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.

本実施形態に係るターボチャージャ1の全体構成及びその過給動作は、第1の実施形態と同様であるため、その説明を省略する。  The overall configuration of the turbocharger 1 according to the present embodiment and the supercharging operation thereof are the same as those in the first embodiment, and thus description thereof is omitted.

図3に示すように、第2シール部53Aにおける対向面54の周縁部58は、コンプレッサインペラ8の対向部81から離間する側に向かって傾斜している。よって、周縁部58と対向部81との間に形成される第2隙間S2は、隙間Sよりも広くなっている。
また、コンプレッサハウジング5の面部57は、周縁部58の表面と面一に形成されている。
As shown in FIG. 3, the peripheral edge portion 58 of the facing surface 54 in the second seal portion 53 </ b> A is inclined toward the side away from the facing portion 81 of the compressor impeller 8. Therefore, the second gap S2 formed between the peripheral edge portion 58 and the facing portion 81 is wider than the gap S.
Further, the surface portion 57 of the compressor housing 5 is formed flush with the surface of the peripheral edge portion 58.

続いて、第2シール部53Aの表面に付着したオイルの流動について説明する。なお、ブローバイガス自体の流動は第1の実施形態と同様であるため、その説明を省略する。  Next, the flow of oil attached to the surface of the second seal portion 53A will be described. Note that the flow of the blow-by gas itself is the same as that in the first embodiment, and thus the description thereof is omitted.

第2シール部53Aの対向面54に付着したオイルは、第1の実施形態と同様に、コンプレッサインペラ8により掻き出されて径方向外側に向かって移動する。対向面54の外側に向かって移動したオイルは、周縁部58に付着する。
ここで、コンプレッサインペラ8の回転により、第2隙間S2では空気が径方向外側に向かって流動している。よって、周縁部58に付着したオイルは、この空気の流動により吹き飛ばされ、周縁部58の径方向外側に移動する。したがって、周縁部58に付着したオイルを効率よくディフューザ流路41側に送り出すことができる。
The oil adhering to the facing surface 54 of the second seal portion 53A is scraped out by the compressor impeller 8 and moves outward in the radial direction, as in the first embodiment. The oil that has moved toward the outside of the facing surface 54 adheres to the peripheral edge 58.
Here, due to the rotation of the compressor impeller 8, the air flows radially outward in the second gap S <b> 2. Therefore, the oil adhering to the peripheral portion 58 is blown off by the air flow and moves to the outer side in the radial direction of the peripheral portion 58. Therefore, the oil adhering to the peripheral portion 58 can be efficiently sent out to the diffuser channel 41 side.

また、コンプレッサハウジング5の面部57は、周縁部58と面一に形成されていることから、上記空気の流動を阻害せず、オイルを周縁部58からディフューザ流路41側に円滑に送り出すことができる。  Further, since the surface portion 57 of the compressor housing 5 is formed flush with the peripheral edge portion 58, the oil can be smoothly sent out from the peripheral edge portion 58 to the diffuser channel 41 side without inhibiting the air flow. it can.

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、第1の実施形態によって得られる効果に加え、第2シール部53Aの周縁部58に付着したオイルを、効率よくディフューザ流路41側に送り出す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, in addition to the effect obtained by the first embodiment, there is an effect that oil attached to the peripheral portion 58 of the second seal portion 53A can be efficiently sent out to the diffuser flow path 41 side. .

なお、前述した実施の形態において示した動作手順、あるいは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プロセス条件や設計要求等に基づき種々変更可能である。  Note that the operation procedures shown in the above-described embodiment, or the shapes and combinations of the components are examples, and can be variously changed based on process conditions, design requirements, and the like without departing from the gist of the present invention. is there.

例えば、上記実施形態では、隙間Sの大きさは0.1mmであるが、本発明はこのような構成に限定されるものではなく、ターボチャージャの性能及び動作特性に合わせて適切な大きさを選択してよい。  For example, in the above embodiment, the size of the gap S is 0.1 mm. However, the present invention is not limited to such a configuration, and an appropriate size according to the performance and operating characteristics of the turbocharger. You may choose.

また、第1の実施形態では、コンプレッサハウジング5の面部57はシール部53の対向面54と面一に形成されているが、本発明はこのような構成に限定されるものではなく、図4に示すような構成を採用してもよい。
図4は、第1の実施形態におけるコンプレッサハウジング5の変形例を示す概略図である。
図4に示すように、コンプレッサハウジング5の面部57は、コンプレッサインペラ8の対向部81から離間する側に変位している。このような構成によれば、対向部81の周縁部が振動等によって面部57に接触する可能性を低減させることができる。
Further, in the first embodiment, the surface portion 57 of the compressor housing 5 is formed flush with the facing surface 54 of the seal portion 53, but the present invention is not limited to such a configuration, and FIG. A configuration as shown in FIG.
FIG. 4 is a schematic view showing a modification of the compressor housing 5 in the first embodiment.
As shown in FIG. 4, the surface portion 57 of the compressor housing 5 is displaced to the side away from the facing portion 81 of the compressor impeller 8. According to such a configuration, the possibility that the peripheral edge portion of the facing portion 81 contacts the surface portion 57 due to vibration or the like can be reduced.

また、上記実施形態では、シール部53及び第2シール部53Aにおける対向面54の外径は、コンプレッサインペラ8における対向部81の外径と略同一に形成されているが、本発明はこのような構成に限定されるものではなく、図5に示すような構成を採用してもよい。
図5は、第1の実施形態におけるシール部53又は第2の実施形態における第2シール部53Aの変形例を示す概略図である。
図5に示すように、シール部53又は第2シール部53Aにおける対向面54の外径は、対向部81の外径よりも小さく形成されている。このような構成であっても、対向面54の全表面に亘りコンプレッサインペラ8が対向しているため、対向面54に付着したオイルをコンプレッサインペラ8により掻き出して径方向外側に移動させることができる。
Moreover, in the said embodiment, although the outer diameter of the opposing surface 54 in the seal part 53 and the 2nd seal part 53A is formed substantially the same as the outer diameter of the opposing part 81 in the compressor impeller 8, this invention is such It is not limited to such a configuration, and a configuration as shown in FIG. 5 may be adopted.
FIG. 5 is a schematic view showing a modification of the seal portion 53 in the first embodiment or the second seal portion 53A in the second embodiment.
As shown in FIG. 5, the outer diameter of the facing surface 54 in the seal portion 53 or the second seal portion 53 </ b> A is formed smaller than the outer diameter of the facing portion 81. Even in such a configuration, since the compressor impeller 8 faces the entire surface of the facing surface 54, the oil adhering to the facing surface 54 can be scraped out by the compressor impeller 8 and moved radially outward. .

1…ターボチャージャ、5…コンプレッサハウジング、53…シール部、53A…第2シール部、54…対向面、58…周縁部、8…コンプレッサインペラ(回転翼)、81…対向部、S…隙間、S2…第2隙間

DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Turbocharger, 5 ... Compressor housing, 53 ... Seal part, 53A ... 2nd seal part, 54 ... Opposite surface, 58 ... Peripheral part, 8 ... Compressor impeller (rotary blade), 81 ... Opposite part, S ... Gap, S2 ... Second gap

Claims (3)

コンプレッサハウジングの内部に回転翼が設けられ、前記回転翼の外周部に対向する略環状のシール部が前記コンプレッサハウジングに設けられたターボチャージャであって、
前記シール部における前記回転翼との対向面の外径は、前記回転翼における前記シール部との対向部の外径以下であることを特徴とするターボチャージャ。
A turbocharger in which a rotor blade is provided inside the compressor housing, and a substantially annular seal portion facing the outer periphery of the rotor blade is provided in the compressor housing,
The turbocharger, wherein an outer diameter of a surface of the seal portion facing the rotor blade is equal to or less than an outer diameter of a portion of the rotor blade facing the seal portion.
前記シール部の前記対向面における周縁部近傍での、前記回転翼と前記シール部との間の隙間は、前記周縁部近傍以外での前記回転翼と前記シール部との間の隙間よりも広いことを特徴とする請求項1に記載のターボチャージャ。  The gap between the rotary blade and the seal portion in the vicinity of the peripheral portion on the facing surface of the seal portion is wider than the gap between the rotary blade and the seal portion other than in the vicinity of the peripheral portion. The turbocharger according to claim 1. 前記コンプレッサハウジングにおける前記シール部の径方向外側に位置する面部は、前記シール部の前記対向面と面一に形成されていることを特徴とする請求項1または2に記載のターボチャージャ。

3. The turbocharger according to claim 1, wherein a surface portion of the compressor housing that is located radially outward of the seal portion is formed flush with the facing surface of the seal portion.

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103748335A (en) * 2011-07-25 2014-04-23 丰田自动车株式会社 Compressor housing and exhaust turbine supercharger
WO2016136037A1 (en) * 2015-02-25 2016-09-01 株式会社オティックス Compressor housing for supercharger
WO2020179985A1 (en) * 2019-03-06 2020-09-10 (주)플로닉스 Pump casing and magnet pump including same
KR20200117375A (en) * 2019-04-04 2020-10-14 (주)플로닉스 Flow guide apparatus and magnet pump comprising the same

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09170442A (en) * 1995-12-20 1997-06-30 Hitachi Ltd Supercharger of internal combustion engine
JP2004162578A (en) * 2002-11-12 2004-06-10 Kyoritsu:Kk Turbocharger with sliding member
JP2005140001A (en) * 2003-11-06 2005-06-02 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd Supercharger

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09170442A (en) * 1995-12-20 1997-06-30 Hitachi Ltd Supercharger of internal combustion engine
JP2004162578A (en) * 2002-11-12 2004-06-10 Kyoritsu:Kk Turbocharger with sliding member
JP2005140001A (en) * 2003-11-06 2005-06-02 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd Supercharger

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103748335A (en) * 2011-07-25 2014-04-23 丰田自动车株式会社 Compressor housing and exhaust turbine supercharger
JP5664785B2 (en) * 2011-07-25 2015-02-04 トヨタ自動車株式会社 Compressor housing and exhaust turbine supercharger
CN103748335B (en) * 2011-07-25 2016-05-04 丰田自动车株式会社 Compressor housing and exhaust-driven turbo-charger exhaust-gas turbo charger
WO2016136037A1 (en) * 2015-02-25 2016-09-01 株式会社オティックス Compressor housing for supercharger
JPWO2016136037A1 (en) * 2015-02-25 2017-11-30 株式会社オティックス Compressor housing for turbocharger
WO2020179985A1 (en) * 2019-03-06 2020-09-10 (주)플로닉스 Pump casing and magnet pump including same
KR20200117375A (en) * 2019-04-04 2020-10-14 (주)플로닉스 Flow guide apparatus and magnet pump comprising the same
KR102222303B1 (en) * 2019-04-04 2021-03-03 (주)플로닉스 Flow guide apparatus and magnet pump comprising the same

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