JP2013139736A - ターボ過給機 - Google Patents
ターボ過給機 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2013139736A JP2013139736A JP2011290134A JP2011290134A JP2013139736A JP 2013139736 A JP2013139736 A JP 2013139736A JP 2011290134 A JP2011290134 A JP 2011290134A JP 2011290134 A JP2011290134 A JP 2011290134A JP 2013139736 A JP2013139736 A JP 2013139736A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- exhaust gas
- turbine nozzle
- peripheral side
- flow path
- inner peripheral
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B37/00—Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
- F02B37/02—Gas passages between engine outlet and pump drive, e.g. reservoirs
- F02B37/025—Multiple scrolls or multiple gas passages guiding the gas to the pump drive
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
- F01D17/00—Regulating or controlling by varying flow
- F01D17/10—Final actuators
- F01D17/12—Final actuators arranged in stator parts
- F01D17/14—Final actuators arranged in stator parts varying effective cross-sectional area of nozzles or guide conduits
- F01D17/141—Final actuators arranged in stator parts varying effective cross-sectional area of nozzles or guide conduits by means of shiftable members or valves obturating part of the flow path
- F01D17/143—Final actuators arranged in stator parts varying effective cross-sectional area of nozzles or guide conduits by means of shiftable members or valves obturating part of the flow path the shiftable member being a wall, or part thereof of a radial diffuser
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B37/00—Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
- F02B37/12—Control of the pumps
- F02B37/22—Control of the pumps by varying cross-section of exhaust passages or air passages, e.g. by throttling turbine inlets or outlets or by varying effective number of guide conduits
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
- F01D17/00—Regulating or controlling by varying flow
- F01D17/10—Final actuators
- F01D17/12—Final actuators arranged in stator parts
- F01D17/14—Final actuators arranged in stator parts varying effective cross-sectional area of nozzles or guide conduits
- F01D17/141—Final actuators arranged in stator parts varying effective cross-sectional area of nozzles or guide conduits by means of shiftable members or valves obturating part of the flow path
- F01D17/145—Final actuators arranged in stator parts varying effective cross-sectional area of nozzles or guide conduits by means of shiftable members or valves obturating part of the flow path by means of valves, e.g. for steam turbines
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
- F05D2220/00—Application
- F05D2220/40—Application in turbochargers
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Supercharger (AREA)
Abstract
【解決手段】内側ケーシングと外側ケーシングとの間に形成される空間が、内燃機関から排出された排気ガスをタービンノズル25の外周側に導くための第1の排気ガス流路26となるよう構成され、前記内側ケーシングの内周側には、前記第1の排気ガス流路26の途中で分岐された排気ガスを前記タービンノズル25の内周側に導くための第2の排気ガス流路36が形成されたターボ過給機であって、前記内側ケーシングを形成するとともに、前記第1の排気ガス流路26と第2の排気ガス流路36とを仕切る隔壁37と、前記タービンノズル25を、前記外周側と前記内周側とに分割する隔壁42とが、アダプタリング45を介して連続するように接続されている。
【選択図】図3
Description
しかしながら、ターボ過給機の可変率としては、船の運航条件等に応じて可変率が約15%に設定されたもの(または、それ以外の可変率のもの)が要求されることがある。すなわち、外周側部材25bと隔壁42との間に形成されるスロート面積と、内周側部材25aと隔壁42との間に形成されるスロート面積との比が、8.5:1.5(85%:15%)となる位置に隔壁42が設けられたタービンノズルを備えたターボ過給機がユーザーから求められることがある。
しかしながら、このようにターボ過給機の可変率にあわせて内側ケーシングを用意するとなると、内側ケーシングを作製するための金型を可変率にあわせて用意する必要があり、不経済であるとの問題点があった。
本発明に係るアダプタリングは、内燃機関の燃焼用空気を圧縮し、密度の高い空気を前記内燃機関の燃焼室内へ強制的に送り込むとともに、内側ケーシングと外側ケーシングとの間に形成される空間が、前記内燃機関から排出された排気ガスをタービンノズルの外周側に導くための第1の排気ガス流路となるよう構成され、前記内側ケーシングの内周側には、前記第1の排気ガス流路の途中で分岐された排気ガスを前記タービンノズルの内周側に導くための第2の排気ガス流路が形成されたターボ過給機の、前記内側ケーシングを形成するとともに、前記第1の排気ガス流路と第2の排気ガス流路とを仕切る隔壁と、前記タービンノズルを、前記外周側と前記内周側とに分割する隔壁とを、連続するように接続することを特徴とする。
すなわち、可変率の異なるタービンノズルに対応して内側ケーシングを別途用意する必要がなくなり、内側ケーシングを共用化することができる。
図1は本実施形態に係るターボ過給機のタービン側を示す断面図、図2は図1の一部を分解して、かつ、鳥瞰した図、図3は図1の要部を拡大して示す要部拡大図、図4はタービンノズルを可変率の異なるタービンノズルに変更した図であって、図3と同様の図である。
なお、図1中に格子状のハッチングで示す部分は、断熱および防音の目的で設置された断熱材11である。
また、タービン20は、ロータ軸31の一端部に設けられたロータディスク32と、このロータディスク32の周縁部に、周方向に沿って取り付けられた多数のタービン動翼30とを備えている。タービン動翼30は、タービンノズル25の出口となる下流側に近接して設けられている。そして、タービンノズル25から噴出する高温の排気ガスがタービン動翼30を通過して膨張することにより、ロータディスク32およびロータ軸31が回転するようになっている。
また、隔壁42の外周面(外周側)42bは、排気ガス流路26から外周側のタービンノズル25に導かれる排気ガスの上流側から下流側(図3において右側から左側)に向かってタービンノズル25の内周側へと傾斜するテーパー形状とされている。
アダプタリング45は、隔壁42の内周面42aと隔壁37の内周面37aとを連続するように接続し、かつ、隔壁42の内周面42aおよび隔壁37の内周面37aと同一平面をなすように形成された内周面(半径方向内側の表面)45aと、隔壁42の外周面42bと隔壁37の外周面37bとを連続するように接続し、かつ、隔壁42の外周面42bと同一平面をなすように形成された(第1の)外周面(半径方向外側の表面)45b、および隔壁37の外周面37bと同一平面をなすように形成された(第2の)外周面(半径方向外側の表面)45cと、を備えている。
なお、タービンノズル25は、隔壁42の排気ガスの上流側に位置する端面42cと、アダプタリング45の排気ガスの下流側に位置する他端面45eとが接するようにして、ボルト35を介して結合されている。
また、隔壁42およびアダプタリング45は、外周側部材25bと隔壁42との間に形成されるスロート面積と、内周側部材25aと隔壁42との間に形成されるスロート面積との比が、9:1(90%:10%)となる位置に設けられている。
例えば、内燃機関の負荷が低く、排気ガスの量が少ない場合には、開閉弁41が全閉状態とされ、内燃機関の負荷が高く、排気ガスの量が多い場合に開閉弁41が全開状態とされる。
タービンノズル25の外周側に導かれた排気ガスは、タービンノズル25に設けられている隔壁42の外周面42bがタービンノズル25の下流側に向かって下降傾斜のテーパー形状となっているので、テーパー形状の隔壁42の外周面42bに沿って流れる。そのため、タービンノズル25の下流側から導出される排気ガスは、タービン動翼30の全体にわたって導かれることとなる。このようにタービン動翼30の全体に導かれた排気ガスは、タービン動翼30を通過する際に膨張してロータディスク32およびロータ軸31を回転させる。
タービンノズル25の内周側に導かれた排気ガスは、タービンノズル25に設けられている隔壁42の内周面42aに沿って流れる。そのため、タービンノズル25の下流側から導出される排気ガスは、タービン動翼30の内周側に導かれることとなる。このようにタービン動翼30の内周側に導かれた排気ガスは、タービン動翼30を通過する際に膨張してロータディスク32およびロータ軸31を回転させる。
また、開閉弁41は、例えば、圧縮機から送出(吐出)される空気の圧力、または内燃機関の燃焼室に供給される空気の圧力が絶対圧力で0.2MPa(2bar)よりも低い場合、すなわち、内燃機関が低負荷運転されている場合に全閉状態とされ、圧縮機から送出(吐出)される空気の圧力、または内燃機関の燃焼室に供給される空気の圧力が絶対圧力で0.2MPa(2bar)以上の場合、すなわち、内燃機関が高負荷運転されている場合に全開状態とされる。
また、隔壁62の外周面(外周側)62bは、排気ガス流路26から外周側のタービンノズル55に導かれる排気ガスの上流側から下流側(図4において右側から左側)に向かってタービンノズル55の内周側へと傾斜するテーパー形状とされている。
なお、タービンノズル55は、隔壁62の排気ガスの上流側に位置する端面62cと、アダプタリング75の排気ガスの下流側に位置する他端面75eとが接するようにして、ボルト35を介して結合されている。
また、隔壁62およびアダプタリング75は、外周側部材25bと隔壁42との間に形成されるスロート面積と、内周側部材25aと隔壁42との間に形成されるスロート面積との比が、8.5:1.5(85%:15%)となる位置に設けられている。
また、タービンノズル55およびアダプタリング75を備えたターボ過給機における排気ガスの流れも、タービンノズル25およびアダプタリング45を備えたターボ過給機10と同様であるので、ここではその説明を省略する。
すなわち、可変率の異なるタービンノズル75に対応して内側ケーシング21を別途用意する必要がなく、内側ケーシング21を共用化することができる。
例えば、上述した実施形態では、可変率を約10%と約15%に設定したものを一具体例として挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、適宜必要に応じて選択することができる。
21 内側ケーシング
22 外側ケーシング
25 タービンノズル
26 (第1の)排気ガス流路
36 (第2の)排気ガス流路
37 隔壁
42 隔壁
45 アダプタリング
55 タービンノズル
62 隔壁
75 アダプタリング
Claims (3)
- 内燃機関の燃焼用空気を圧縮し、密度の高い空気を前記内燃機関の燃焼室内へ強制的に送り込むとともに、
内側ケーシングと外側ケーシングとの間に形成される空間が、前記内燃機関から排出された排気ガスをタービンノズルの外周側に導くための第1の排気ガス流路となるよう構成され、
前記内側ケーシングの内周側には、前記第1の排気ガス流路の途中で分岐された排気ガスを前記タービンノズルの内周側に導くための第2の排気ガス流路が形成されたターボ過給機の、
前記内側ケーシングを形成するとともに、前記第1の排気ガス流路と第2の排気ガス流路とを仕切る隔壁と、前記タービンノズルを、前記外周側と前記内周側とに分割する隔壁とを、連続するように接続することを特徴とするアダプタリング。 - 内燃機関の燃焼用空気を圧縮し、密度の高い空気を前記内燃機関の燃焼室内へ強制的に送り込むとともに、
内側ケーシングと外側ケーシングとの間に形成される空間が、前記内燃機関から排出された排気ガスをタービンノズルの外周側に導くための第1の排気ガス流路となるよう構成され、
前記内側ケーシングの内周側には、前記第1の排気ガス流路の途中で分岐された排気ガスを前記タービンノズルの内周側に導くための第2の排気ガス流路が形成されたターボ過給機であって、
前記内側ケーシングを形成するとともに、前記第1の排気ガス流路と第2の排気ガス流路とを仕切る隔壁と、前記タービンノズルを、前記外周側と前記内周側とに分割する隔壁とが、アダプタリングを介して連続するように接続されていることを特徴とするターボ過給機。 - 内燃機関の燃焼用空気を圧縮し、密度の高い空気を前記内燃機関の燃焼室内へ強制的に送り込むとともに、
内側ケーシングと外側ケーシングとの間に形成される空間が、前記内燃機関から排出された排気ガスをタービンノズルの外周側に導くための第1の排気ガス流路となるよう構成され、
前記内側ケーシングの内周側には、前記第1の排気ガス流路の途中で分岐された排気ガスを前記タービンノズルの内周側に導くための第2の排気ガス流路が形成されており、
前記内側ケーシングを形成するとともに、前記第1の排気ガス流路と第2の排気ガス流路とを仕切る隔壁と、前記タービンノズルを、前記外周側と前記内周側とに分割する隔壁とが、アダプタリングを介して連続するように接続されたターボ過給機の可変率変更方法であって、
前記タービンノズルと前記アダプタリングとを取り外し、
可変率の異なるタービンノズルと、このタービンノズルを、外周側と内周側とに分割する隔壁と、前記内側ケーシングを形成するとともに、前記第1の排気ガス流路と第2の排気ガス流路とを仕切る隔壁とを連続するように接続するアダプタリングと、を取り付けるようにしたことを特徴とするターボ過給機の可変率変更方法。
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011290134A JP5260724B2 (ja) | 2011-12-28 | 2011-12-28 | ターボ過給機 |
KR1020147014036A KR101443019B1 (ko) | 2011-12-28 | 2012-12-26 | 터보 과급기 |
CN201280058521.1A CN103958851B (zh) | 2011-12-28 | 2012-12-26 | 涡轮增压器 |
EP12862948.2A EP2799688A4 (en) | 2011-12-28 | 2012-12-26 | TURBOCHARGER |
PCT/JP2012/083666 WO2013099951A1 (ja) | 2011-12-28 | 2012-12-26 | ターボ過給機 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011290134A JP5260724B2 (ja) | 2011-12-28 | 2011-12-28 | ターボ過給機 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2013139736A true JP2013139736A (ja) | 2013-07-18 |
JP5260724B2 JP5260724B2 (ja) | 2013-08-14 |
Family
ID=48697432
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2011290134A Active JP5260724B2 (ja) | 2011-12-28 | 2011-12-28 | ターボ過給機 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP2799688A4 (ja) |
JP (1) | JP5260724B2 (ja) |
KR (1) | KR101443019B1 (ja) |
CN (1) | CN103958851B (ja) |
WO (1) | WO2013099951A1 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2015037410A1 (ja) * | 2013-09-11 | 2015-03-19 | 三菱重工業株式会社 | ターボ過給機、タービンノズル及び船舶 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6010834U (ja) * | 1983-06-30 | 1985-01-25 | 石川島播磨重工業株式会社 | 軸流タ−ビン |
JPH0583331U (ja) * | 1992-04-09 | 1993-11-12 | 日野自動車工業株式会社 | タ−ボチヤ−ジヤ搭載用エキゾ−ストアダプタ |
JP2006153002A (ja) * | 2004-10-29 | 2006-06-15 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 排気タービン過給機 |
JP2010216468A (ja) * | 2009-02-18 | 2010-09-30 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | ターボ過給機 |
JP2011144689A (ja) * | 2010-01-12 | 2011-07-28 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | ガスタービンエンジンのシール構造 |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2840201A1 (de) * | 1978-09-15 | 1980-03-27 | Maschf Augsburg Nuernberg Ag | Vorrichtung zur veraenderung der zustroemquerschnittsflaeche der turbine eines abgasturboladers |
DE3375419D1 (en) * | 1982-04-29 | 1988-02-25 | Bbc Brown Boveri & Cie | Turbo charger with a sliding ring valve |
SU1480776A3 (ru) * | 1985-02-20 | 1989-05-15 | Ббц Аг Браун, Бовери Унд Ко. (Фирма) | Турбонагнетатель двигател внутреннего сгорани |
JP5342594B2 (ja) * | 2011-03-31 | 2013-11-13 | 三菱重工業株式会社 | ターボ過給機 |
-
2011
- 2011-12-28 JP JP2011290134A patent/JP5260724B2/ja active Active
-
2012
- 2012-12-26 EP EP12862948.2A patent/EP2799688A4/en not_active Withdrawn
- 2012-12-26 WO PCT/JP2012/083666 patent/WO2013099951A1/ja active Application Filing
- 2012-12-26 CN CN201280058521.1A patent/CN103958851B/zh active Active
- 2012-12-26 KR KR1020147014036A patent/KR101443019B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6010834U (ja) * | 1983-06-30 | 1985-01-25 | 石川島播磨重工業株式会社 | 軸流タ−ビン |
JPH0583331U (ja) * | 1992-04-09 | 1993-11-12 | 日野自動車工業株式会社 | タ−ボチヤ−ジヤ搭載用エキゾ−ストアダプタ |
JP2006153002A (ja) * | 2004-10-29 | 2006-06-15 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 排気タービン過給機 |
JP2010216468A (ja) * | 2009-02-18 | 2010-09-30 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | ターボ過給機 |
JP2011144689A (ja) * | 2010-01-12 | 2011-07-28 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | ガスタービンエンジンのシール構造 |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2015037410A1 (ja) * | 2013-09-11 | 2015-03-19 | 三菱重工業株式会社 | ターボ過給機、タービンノズル及び船舶 |
JP2015055174A (ja) * | 2013-09-11 | 2015-03-23 | 三菱重工業株式会社 | ターボ過給機、タービンノズル及び船舶 |
CN104718361A (zh) * | 2013-09-11 | 2015-06-17 | 三菱重工业株式会社 | 涡轮增压机、涡轮喷嘴及船舶 |
KR101579047B1 (ko) | 2013-09-11 | 2015-12-18 | 미츠비시 쥬고교 가부시키가이샤 | 터보 과급기, 터빈 노즐 및 선박 |
CN104718361B (zh) * | 2013-09-11 | 2016-08-24 | 三菱重工业株式会社 | 涡轮增压机、涡轮喷嘴及船舶 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR20140071504A (ko) | 2014-06-11 |
EP2799688A4 (en) | 2015-07-29 |
KR101443019B1 (ko) | 2014-09-22 |
CN103958851A (zh) | 2014-07-30 |
WO2013099951A1 (ja) | 2013-07-04 |
JP5260724B2 (ja) | 2013-08-14 |
CN103958851B (zh) | 2017-03-01 |
EP2799688A1 (en) | 2014-11-05 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5222274B2 (ja) | 軸流タービンを備えたターボ過給機 | |
JP4247214B2 (ja) | 排気タービン過給機 | |
EP1903184A3 (en) | Combustion transition duct providing stage 1 tangential turning for turbine engines | |
JP2009047163A (ja) | 効率範囲が広い出力タービンを備えた内燃機関装置 | |
JP2008298068A (ja) | ガスタービンエンジンおよびナセル | |
JP5342594B2 (ja) | ターボ過給機 | |
JP5260724B2 (ja) | ターボ過給機 | |
JP2013124626A (ja) | ターボ過給機の排気入口ケーシング | |
JP6194120B2 (ja) | ガスタービン | |
JP5960105B2 (ja) | ターボ過給機、タービンノズル及び船舶 | |
JP5922685B2 (ja) | 排気タービン装置、過給機および排気エネルギー回収装置 | |
FI4123140T3 (fi) | Pakokaasuturbiini, turboahdin sekä menetelmä pakokaasuturbiinin puhdistamiseksi | |
JP6165564B2 (ja) | 軸流タービン、ターボ過給機、内燃機関、及び船舶 | |
JP6101297B2 (ja) | タービン及びターボ過給機 | |
JPWO2018230108A1 (ja) | 多段過給機 | |
JP2008240713A (ja) | ターボチャージャ用のコンプレッサハウジング |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20130409 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20130425 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20160502 Year of fee payment: 3 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 5260724 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |