JP2018168742A - Recirculation flow passage structure, exhaust turbine supercharger, and engine - Google Patents

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Abstract

To properly open and close a recirculation flow passage.SOLUTION: A recirculation flow passage structure comprises: a cylindrical inner tube 2 arranged in a casing 140 to surround the outer periphery on the front face 131a side of an impeller 131 in the circumferential direction, the casing receiving the impeller 131 in an internal space and partitioning a flow passage for a fluid; and a cover 3 which is formed in a cylindrical shape facing the front face of the inner tube 2 on the flow passage upstream side of the inner tube 2 and is arranged to be movable along the flow direction of the fluid by means of the difference between a first pressure F1 of the fluid acting on the front face facing the upstream side of the fluid passage and a second pressure F2 of the fluid acting on the back face. The inner tube 2 partitions a recirculation flow passage 4 between the downstream side and the upstream side of the fluid. The cover 3 moves to the upstream side to increase the flow rate of the fluid flowing in the recirculation flow passage 4 when the second pressure F2 is larger than the first pressure F1 and moves to the downstream side to reduce the flow rate of the fluid flowing in the recirculation flow passage 4 when the first pressure F1 is larger than the second pressure F2.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、排気タービン過給機の再循環流路構造、排気タービン過給機及びエンジンに関する。   The present invention relates to a recirculation flow path structure for an exhaust turbine supercharger, an exhaust turbine supercharger, and an engine.

排気タービン過給機のインペラの作動範囲を拡大するため、再循環流路を配置することが知られている。再循環流路を配置することによって不必要な再循環が生じて効率が低下することを解決するため、作動点に応じて再循環流路を開閉する技術が知られている(例えば、特許文献1参照)。特許文献1に記載の技術は、アクチュエータを使用して再循環流路を開閉する。   In order to expand the operating range of the impeller of the exhaust turbine supercharger, it is known to arrange a recirculation flow path. A technique for opening and closing the recirculation flow path in accordance with the operating point is known in order to solve the problem that unnecessary recirculation occurs due to the arrangement of the recirculation flow path and the efficiency is lowered (for example, Patent Documents). 1). The technique described in Patent Document 1 opens and closes a recirculation flow path using an actuator.

特開2012−041826号公報JP 2012-041826 A

例えば、自動車用ターボチャージャーのような小型の排気タービン過給機では、スペースが限られているので、再循環流路の開閉にアクチュエータを適用することが難しい。例えば、自動車用ターボチャージャーのような安価な排気タービン過給機では、再循環流路の開閉にアクチュエータを使用するとコストが増大するため適用することが難しい。   For example, in a small exhaust turbine supercharger such as a turbocharger for automobiles, since the space is limited, it is difficult to apply an actuator to open and close the recirculation flow path. For example, in an inexpensive exhaust turbine supercharger such as a turbocharger for automobiles, it is difficult to apply an actuator because the cost increases when an actuator is used to open and close the recirculation flow path.

本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、適切に再循環流路を開閉することができる再循環流路構造、排気タービン過給機及びエンジン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 an object thereof is to provide a recirculation flow path structure, an exhaust turbine supercharger, and an engine that can appropriately open and close the recirculation flow path. .

本発明の再循環流路構造は、インペラを内部の空間に収容して、流体の流路を区画するケーシング内に、前記インペラの前面側の外周を周方向に囲んで配置された筒状の内筒と、前記内筒より前記流路の上流側において、前記内筒の前面と向かい合う筒状に形成され、前記流路の上流側に面した前面に作用する流体の第一圧力と背面に作用する流体の第二圧力との差で、流体の流れ方向に沿って可動可能に配置されたカバーと、を備え、前記内筒は、前記流路の下流側と上流側との間に再循環流路を区画し、前記カバーは、前記第二圧力が前記第一圧力より大きいと、上流側に移動して、前記再循環流路を流れる流体の流量を増加させ、前記第一圧力が前記第二圧力より大きいと、下流側に移動して、前記再循環流路を流れる流体の流量を減少させる、ことを特徴とする。   The recirculation flow path structure of the present invention has a cylindrical shape in which an impeller is accommodated in an internal space, and the outer periphery on the front side of the impeller is disposed in a circumferential direction in a casing that divides a flow path of fluid. An inner cylinder and a first pressure and a rear surface of a fluid acting on a front surface facing the upstream side of the flow path, formed on the upstream side of the flow path from the inner cylinder and facing the front surface of the inner cylinder A cover that is movably disposed along a fluid flow direction by a difference from a second pressure of the acting fluid, and the inner cylinder is disposed between the downstream side and the upstream side of the flow path. When the second pressure is greater than the first pressure, the cover moves upstream, and increases the flow rate of the fluid flowing through the recirculation flow path. If the pressure is greater than the second pressure, the fluid moves downstream and reduces the flow rate of the fluid flowing through the recirculation flow path. Make, characterized in that.

この構成によれば、カバーが移動することで、適切に再循環流路を開閉することができる。   According to this configuration, the recirculation channel can be appropriately opened and closed by moving the cover.

本発明の再循環流路構造は、前記カバーが、前記ケーシングの内周に流体の流れ方向に沿って形成されたキー溝に可動可能に係合するキー部、を備え、前記カバーは、前記第二圧力が前記第一圧力より大きいと、前記キー部が前記キー溝に沿って上流側に移動して、前記再循環流路を流れる流体の流量を増加させ、前記第一圧力が前記第二圧力より大きいと、前記キー部が前記キー溝に沿って下流側に移動して、前記再循環流路を流れる流体の流量を減少させる、ことが好ましい。この構成によれば、カバーがキー溝に沿って移動することで、適切に再循環流路を開閉することができる。   In the recirculation flow path structure of the present invention, the cover includes a key portion movably engaged with a key groove formed along the fluid flow direction on the inner periphery of the casing. When the second pressure is greater than the first pressure, the key portion moves upstream along the key groove to increase the flow rate of the fluid flowing through the recirculation flow path, and the first pressure is When the pressure is greater than two pressures, it is preferable that the key portion moves downstream along the key groove to reduce the flow rate of the fluid flowing through the recirculation flow path. According to this structure, a recirculation flow path can be opened and closed appropriately because a cover moves along a keyway.

本発明の再循環流路構造は、前記内筒が、前記カバーと一体に組み付けられ、前記内筒と前記カバーとは、前記第二圧力が前記第一圧力より大きいと、上流側に一体として移動して、前記再循環流路を流れる流体の流量を増加させ、前記第一圧力が前記第二圧力より大きいと、下流側に一体として移動して、前記再循環流路を流れる流体の流量を減少させることが好ましい。この構成によれば、内筒とカバーとが一体として移動することで、適切に再循環流路を開閉することができる。   In the recirculation flow path structure according to the present invention, the inner cylinder is integrally assembled with the cover, and the inner cylinder and the cover are integrated on the upstream side when the second pressure is larger than the first pressure. When the first pressure is larger than the second pressure, the flow rate of the fluid flowing through the recirculation flow path is increased and the flow rate of the fluid flowing through the recirculation flow path is increased. Is preferably reduced. According to this configuration, the recirculation flow path can be appropriately opened and closed by moving the inner cylinder and the cover integrally.

本発明の再循環流路構造は、前記内筒が、前記第一圧力と前記第二圧力との差で、流体の流れ方向に沿って可動可能に配置され、前記カバーが、前記第一圧力と前記第二圧力との差で、前記内筒に対して、流体の流れ方向に沿って可動可能に配置され、前記内筒と前記カバーとは、前記第二圧力が前記第一圧力より大きいと、上流側にそれぞれ移動して、前記再循環流路を流れる流体の流量を増加させ、前記第一圧力が前記第二圧力より大きいと、下流側にそれぞれ移動して、前記再循環流路を流れる流体の流量を減少させることが好ましい。この構成によれば、内筒とカバーとがそれぞれ移動することで、適切に再循環流路を開閉することができる。   In the recirculation flow path structure of the present invention, the inner cylinder is arranged so as to be movable along a fluid flow direction by a difference between the first pressure and the second pressure, and the cover is provided with the first pressure. And the second pressure are arranged to be movable along the fluid flow direction with respect to the inner cylinder, and the inner cylinder and the cover have the second pressure larger than the first pressure. And when the first pressure is greater than the second pressure, the fluid moves to the downstream side and moves to the upstream side, respectively. It is preferable to reduce the flow rate of the fluid flowing through. According to this configuration, the recirculation flow path can be appropriately opened and closed by moving the inner cylinder and the cover, respectively.

本発明の再循環流路構造は、前記カバーを前記第一圧力または前記第二圧力と同じ方向に付勢する付勢手段、を備えることが好ましい。この構成によれば、カバーを適切に移動して、適切に再循環流路を開閉することができる。   The recirculation flow path structure of the present invention preferably includes an urging means for urging the cover in the same direction as the first pressure or the second pressure. According to this configuration, it is possible to appropriately open and close the recirculation flow path by appropriately moving the cover.

本発明の排気タービン過給機は、エンジンから排出された排気ガスによって駆動するタービンと、前記タービンの回転が回転軸を介して伝達されて駆動するコンプレッサと、前記タービンと前記コンプレッサとを回転自在に連結する回転軸と、ケーシングと、上記の再循環流路構造と、を備えることを特徴とする。   An exhaust turbine turbocharger according to the present invention includes a turbine driven by exhaust gas discharged from an engine, a compressor driven by transmission of rotation of the turbine via a rotating shaft, and the turbine and the compressor being freely rotatable. A rotating shaft connected to the casing, a casing, and the recirculation flow path structure.

この構成によれば、適切に再循環流路を開閉することができる。   According to this configuration, the recirculation channel can be appropriately opened and closed.

本発明のエンジンは、排気タービン過給機と、前記排気タービン過給機と接続されたエンジン本体と、を備えることを特徴とする。   The engine of the present invention includes an exhaust turbine supercharger, and an engine main body connected to the exhaust turbine supercharger.

この構成によれば、適切に再循環流路を開閉することができる。   According to this configuration, the recirculation channel can be appropriately opened and closed.

本発明によれば、適切に再循環流路を開閉することができる。   According to the present invention, the recirculation channel can be appropriately opened and closed.

図1は、第一実施形態に係る排気タービン過給機を示す断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view showing an exhaust turbine supercharger according to the first embodiment. 図2は、第一実施形態に係る再循環流路構造を示す断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view showing the recirculation flow path structure according to the first embodiment. 図3は、第一実施形態に係る再循環流路構造のカバーを示す斜視図である。FIG. 3 is a perspective view showing a cover of the recirculation flow path structure according to the first embodiment. 図4は、第一実施形態に係る再循環流路構造を示す断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view showing the recirculation flow path structure according to the first embodiment. 図5は、第二実施形態に係る再循環流路構造を示す断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view showing a recirculation flow path structure according to the second embodiment. 図6は、第二実施形態に係る再循環流路構造を示す断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view showing a recirculation flow path structure according to the second embodiment. 図7は、第三実施形態に係る再循環流路構造を示す断面図である。FIG. 7 is a cross-sectional view showing a recirculation flow path structure according to the third embodiment. 図8は、第三実施形態に係る再循環流路構造を示す断面図である。FIG. 8 is a cross-sectional view showing a recirculation flow path structure according to the third embodiment. 図9は、第四実施形態に係る再循環流路構造のカバーと付勢手段とを示す断面図である。FIG. 9 is a cross-sectional view showing the cover and the urging means of the recirculation flow path structure according to the fourth embodiment. 図10は、第四実施形態に係る再循環流路構造のカバーと付勢手段との変形例を示す断面図である。FIG. 10 is a cross-sectional view showing a modification of the cover and the urging means of the recirculation flow path structure according to the fourth embodiment.

以下、本発明の実施形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。さらに、以下に記載した構成要素は適宜組み合わせることが可能であり、また、実施形態が複数ある場合には、各実施形態を組み合わせることも可能である。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In addition, this invention is not limited by this embodiment. In addition, constituent elements in the following embodiments include those that can be easily replaced by those skilled in the art or those that are substantially the same. Furthermore, the constituent elements described below can be appropriately combined, and when there are a plurality of embodiments, the embodiments can be combined.

[第一実施形態]
図1は、第一実施形態に係る排気タービン過給機を示す断面図である。図2は、第一実施形態に係る再循環流路構造を示す断面図である。排気タービン過給機100は、例えば、自動車、船舶、その他の産業機械、送風機などに搭載される。
[First embodiment]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing an exhaust turbine supercharger according to the first embodiment. FIG. 2 is a cross-sectional view showing the recirculation flow path structure according to the first embodiment. The exhaust turbine supercharger 100 is mounted on, for example, automobiles, ships, other industrial machines, blowers, and the like.

排気タービン過給機100は、タービン110と、回転軸120と、コンプレッサ130と、ケーシング140と、再循環流路構造1とを備える。排気タービン過給機100は、図示しないエンジンから排出された高速で流れる高温の排気ガスによってタービン110が駆動して、タービン110の回転が回転軸120を介して伝達されてコンプレッサ130が駆動して、コンプレッサ130が燃焼用気体を圧縮してエンジンに供給する。   The exhaust turbine supercharger 100 includes a turbine 110, a rotating shaft 120, a compressor 130, a casing 140, and the recirculation flow path structure 1. In the exhaust turbine supercharger 100, the turbine 110 is driven by high-temperature exhaust gas flowing at a high speed discharged from an engine (not shown), and the rotation of the turbine 110 is transmitted via the rotary shaft 120 to drive the compressor 130. The compressor 130 compresses the combustion gas and supplies it to the engine.

コンプレッサ130は、ケーシング140に収容されている。ケーシング140は、インペラ131に対して流体取込口132と圧縮流体吐出口が設けられている。ケーシング140は、インペラ131と圧縮流体吐出口との間にディフューザ134が設けられている。タービン110により回転軸120が回転すると、一体のインペラ131が回転し、流体取込口132を通って圧縮用気体(流体)が吸入される。吸入された流体は、インペラ131で加圧されて圧縮空気(圧縮流体)となり、この圧縮流体は、ディフューザ134を通り、圧縮流体吐出口からエンジンに供給される。   The compressor 130 is accommodated in the casing 140. The casing 140 is provided with a fluid intake port 132 and a compressed fluid discharge port with respect to the impeller 131. In the casing 140, a diffuser 134 is provided between the impeller 131 and the compressed fluid discharge port. When the rotating shaft 120 is rotated by the turbine 110, the integrated impeller 131 is rotated and the compression gas (fluid) is sucked through the fluid intake port 132. The sucked fluid is pressurized by the impeller 131 to become compressed air (compressed fluid), and this compressed fluid passes through the diffuser 134 and is supplied to the engine from the compressed fluid discharge port.

ケーシング140は、インペラ131を内部の空間に収容し、インペラ131に対して流入する流体(以下、「主流」という。)の流路を区画する。ケーシング140は、カバー3のキー部32が可動可能に係合するキー溝141が形成されている。   The casing 140 accommodates the impeller 131 in an internal space, and defines a flow path of a fluid that flows into the impeller 131 (hereinafter referred to as “main flow”). The casing 140 is formed with a key groove 141 in which the key portion 32 of the cover 3 is movably engaged.

キー溝141は、ケーシング140の内周面140bに周方向に間隔を空けて複数形成されている。キー溝141は、内周面140bに主流の流れ方向に沿って形成されている。キー溝141は、カバー3のキー部32よりも回転軸120の軸線方向(以下、「軸線方向」という。)に長い長さを有する。キー溝141は、ケーシング140の端面140aより上流側に形成されている。   A plurality of key grooves 141 are formed on the inner peripheral surface 140b of the casing 140 at intervals in the circumferential direction. The keyway 141 is formed on the inner peripheral surface 140b along the mainstream flow direction. The keyway 141 has a longer length in the axial direction of the rotation shaft 120 (hereinafter referred to as “axial direction”) than the key portion 32 of the cover 3. The keyway 141 is formed on the upstream side of the end surface 140 a of the casing 140.

再循環流路構造1は、インペラ131の翼端側、言い換えると、インペラ131の径方向外側に配置され、主流から分岐した流体を下流側から上流側に再循環する。再循環流路構造1は、内筒2と、カバー3と、ケーシング140と内筒2とカバー3とで区画された再循環流路4とを有する。再循環流路構造1は、インペラ131の昇圧力が高くなると、再循環流路4を流れる流体の流量を増加する。再循環流路構造1は、インペラ131の昇圧力が高くなると、再循環流路4を開放する。再循環流路構造1は、インペラ131の昇圧力が高くないとき、言い換えると、再循環を必要としないとき、再循環流路4を流れる流体の流量を減少する。本実施形態において、再循環流路構造1は、インペラ131の昇圧力が高くないとき、再循環流路4を閉塞する。   The recirculation flow path structure 1 is arranged on the blade tip side of the impeller 131, in other words, on the radially outer side of the impeller 131, and recirculates the fluid branched from the main flow from the downstream side to the upstream side. The recirculation flow path structure 1 includes an inner cylinder 2, a cover 3, and a recirculation flow path 4 partitioned by a casing 140, the inner cylinder 2 and the cover 3. The recirculation flow path structure 1 increases the flow rate of the fluid flowing through the recirculation flow path 4 when the pressure increase force of the impeller 131 is increased. The recirculation flow path structure 1 opens the recirculation flow path 4 when the pressure boosting force of the impeller 131 increases. The recirculation flow path structure 1 reduces the flow rate of the fluid flowing through the recirculation flow path 4 when the boosting force of the impeller 131 is not high, in other words, when recirculation is not required. In this embodiment, the recirculation flow path structure 1 closes the recirculation flow path 4 when the boosting force of the impeller 131 is not high.

内筒2は、インペラ131の翼端側において、流路の下流側と上流側との間に流体の再循環流路4を区画する。内筒2は、ケーシング140内に、インペラ131の前面131a側の外周を周方向に囲んで配置されている。内筒2は、筒部21と、支柱22とを有する。   The inner cylinder 2 defines a fluid recirculation channel 4 between the downstream side and the upstream side of the channel on the blade tip side of the impeller 131. The inner cylinder 2 is disposed in the casing 140 so as to surround the outer periphery of the impeller 131 on the front surface 131a side in the circumferential direction. The inner cylinder 2 includes a cylinder part 21 and a support column 22.

筒部21は、軸線方向に沿った円筒状に形成されている。筒部21は、上流側の端面である前面21aがインペラ131の前面131aより上流側に位置している。筒部21は、下流側の端面である背面21bがインペラ131の前面131aより下流側に位置している。筒部21は、ケーシング140の端面140aから上流側に離間している。筒部21は、内周面21cがインペラ131の翼端側と離間している。筒部21は、外周面21dがケーシング140の内周面140bと離間している。   The cylinder part 21 is formed in a cylindrical shape along the axial direction. In the tube portion 21, a front surface 21 a that is an upstream end surface is located on the upstream side of the front surface 131 a of the impeller 131. In the tube portion 21, the back surface 21 b, which is the downstream end surface, is located on the downstream side of the front surface 131 a of the impeller 131. The cylindrical portion 21 is spaced upstream from the end surface 140a of the casing 140. The cylindrical portion 21 has an inner peripheral surface 21 c that is separated from the blade tip side of the impeller 131. The cylindrical portion 21 has an outer peripheral surface 21 d separated from the inner peripheral surface 140 b of the casing 140.

支柱22は、内筒2をケーシング140の内周面140bに固定する。支柱22は、筒部21の外周面21dにおいて周方向に間隔を空けて配置されている。   The support column 22 fixes the inner cylinder 2 to the inner peripheral surface 140 b of the casing 140. The struts 22 are arranged on the outer peripheral surface 21 d of the cylindrical portion 21 with a gap in the circumferential direction.

カバー3は、内筒2の前面を覆い、主流が内筒2の前面に接触することを規制する。カバー3は、内筒2より上流側に配置されている。カバー3は、内筒2の前面と向かい合う筒状に形成されている。カバー3は、上流側に面した前面31aに作用する主流の第一圧力F1と、背面31bに作用する第二圧力F2との差で、主流の流れ方向に沿って可動可能に配置されている。カバー3は、本体部31と、キー部32とを有する。本体部31とキー部32とは一体に形成されている。   The cover 3 covers the front surface of the inner cylinder 2 and restricts the mainstream from contacting the front surface of the inner cylinder 2. The cover 3 is disposed on the upstream side of the inner cylinder 2. The cover 3 is formed in a cylindrical shape facing the front surface of the inner cylinder 2. The cover 3 is movably disposed along the mainstream flow direction by the difference between the mainstream first pressure F1 acting on the front surface 31a facing the upstream side and the second pressure F2 acting on the back surface 31b. . The cover 3 includes a main body portion 31 and a key portion 32. The main body portion 31 and the key portion 32 are integrally formed.

第一圧力F1は、カバー3の上流側に主流が接触して生じる淀み圧である。第一圧力F1は、インペラ131の流量が大きいほど大きくなる。   The first pressure F <b> 1 is a stagnation pressure generated when the main flow contacts the upstream side of the cover 3. The first pressure F1 increases as the flow rate of the impeller 131 increases.

第二圧力F2は、インペラ131の昇圧量が大きいほど大きくなる。言い換えると、第二圧力F2は、インペラ131の低圧力運転時は小さく、インペラ131の高圧力運転時は大きい。   The second pressure F2 increases as the pressure increase amount of the impeller 131 increases. In other words, the second pressure F2 is small during the low pressure operation of the impeller 131 and is large during the high pressure operation of the impeller 131.

本体部31は、ケーシング140の内周面140bより径方向内側に露出している。本体部31は、径方向内側の端部が内筒2の筒部21の径方向内側の端部近傍に位置している。本体部31は、前面31aが径方向外側から径方向内側に向かうにつれて上流側から下流側に上流側に凸状に湾曲した曲面状に形成されている。本体部31は、背面31bが平面状に形成されている。   The main body 31 is exposed radially inward from the inner peripheral surface 140 b of the casing 140. The main body portion 31 is positioned in the vicinity of the radially inner end portion of the cylindrical portion 21 of the inner cylinder 2 at the radially inner end portion. The main body 31 is formed in a curved surface that is curved in a convex shape from the upstream side to the downstream side as the front surface 31a goes from the radially outer side to the radially inner side. As for the main-body part 31, the back surface 31b is formed in planar shape.

図3を参照して、キー部32について説明する。図3は、第一実施形態に係る再循環流路構造のカバーを示す斜視図である。キー部32は、本体部31の外周面に周方向に間隔を空けて複数形成されている。キー部32は、ケーシング140のキー溝141に可動可能に係合する。キー部32は、ケーシング140のキー溝141に沿って、軸線方向に可動する。キー部32には、例えば、グリースや個体潤滑剤を含む潤滑剤を塗布することで、ケーシング140のキー溝141との固着を抑制することが好ましい。   The key unit 32 will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a perspective view showing a cover of the recirculation flow path structure according to the first embodiment. A plurality of key portions 32 are formed on the outer peripheral surface of the main body portion 31 at intervals in the circumferential direction. The key portion 32 is movably engaged with the key groove 141 of the casing 140. The key portion 32 is movable in the axial direction along the key groove 141 of the casing 140. For example, it is preferable to prevent the casing 140 from adhering to the key groove 141 by applying a lubricant including grease or solid lubricant to the key portion 32.

このように構成されたカバー3は、キー部32がケーシング140のキー溝141に沿って可動することで、軸線方向に移動する。より詳しくは、カバー3は、第二圧力F2が第一圧力F1より大きいと、第二圧力F2に押されてカバー3が上流側に動いて、本体部31の背面31bが筒部21の前面21aから離間する。再循環流路4は、出口側が開放される。カバー3は、第二圧力F2が第一圧力F1より大きいと、再循環流路4を流れる流体の流量を増加させる。   The cover 3 configured as described above moves in the axial direction when the key portion 32 moves along the key groove 141 of the casing 140. More specifically, when the second pressure F2 is greater than the first pressure F1, the cover 3 is pushed by the second pressure F2 to move the cover 3 upstream, and the back surface 31b of the main body 31 is the front surface of the tube portion 21. Separated from 21a. The outlet side of the recirculation flow path 4 is opened. The cover 3 increases the flow rate of the fluid flowing through the recirculation flow path 4 when the second pressure F2 is higher than the first pressure F1.

カバー3は、第一圧力F1が第二圧力F2より大きいと、第一圧力F1に押されてカバー3が下流側に動いて、本体部31の背面31bが筒部21の前面21aに接触する。再循環流路4は、出口側が閉塞される。カバー3は、第一圧力F1が第二圧力F2より大きいと、再循環流路4を流れる流体の流量を減少させる。   When the first pressure F1 is greater than the second pressure F2, the cover 3 is pushed by the first pressure F1 and the cover 3 moves downstream, so that the back surface 31b of the main body portion 31 contacts the front surface 21a of the tube portion 21. . The recirculation flow path 4 is closed on the outlet side. The cover 3 reduces the flow rate of the fluid flowing through the recirculation flow path 4 when the first pressure F1 is greater than the second pressure F2.

再循環流路4は、インペラ131の翼端側において、下流側から上流側に再循環する流体の流路である。より詳しくは、再循環流路4は、ケーシング140の端面140aと筒部21の背面21bとによって区画された流路と、ケーシング140の内周面140bと筒部21の外周面21dとによって区画された流路と、筒部21の前面21aと本体部31の背面31bとで区画された流路とが連通している。再循環流路4は、カバー3が可動することによって出口幅d1が変化し、再循環する流体の流量が変化する。このような再循環流路4は、ケーシング140の端面140aと筒部21の背面21bとの間から流体が流入し、筒部21の前面21aと本体部31の背面31bとの間から流体を排出する。   The recirculation flow path 4 is a fluid flow path that recirculates from the downstream side to the upstream side on the blade tip side of the impeller 131. More specifically, the recirculation flow path 4 is defined by a flow path defined by the end surface 140 a of the casing 140 and the back surface 21 b of the cylindrical part 21, and an inner peripheral surface 140 b of the casing 140 and an outer peripheral surface 21 d of the cylindrical part 21. The flow path and the flow path defined by the front surface 21a of the cylinder part 21 and the back surface 31b of the main body part 31 communicate with each other. In the recirculation flow path 4, the outlet width d1 is changed by moving the cover 3, and the flow rate of the recirculating fluid is changed. In such a recirculation flow path 4, the fluid flows from between the end surface 140 a of the casing 140 and the back surface 21 b of the tube portion 21, and the fluid flows from between the front surface 21 a of the tube portion 21 and the back surface 31 b of the main body portion 31. Discharge.

次に、再循環流路構造1の作用について説明する。   Next, the operation of the recirculation flow path structure 1 will be described.

図2を用いて、再循環が必要な、コンプレッサ130の小流量、高圧力運転時について説明する。コンプレッサ130が小流量、高圧力であるので、第一圧力F1が小さく、第二圧力F2が大きい。カバー3は、第二圧力F2によってケーシング140のキー溝141に沿って上流側に押し込まれて、本体部31の背面31bが筒部21の前面21aから離間する。再循環流路4は、出口幅d1が大きくなる。言い換えると、再循環流路4は、出口側が開放される。再循環流路4へ流体が流入して再循環流を生成する。インペラ131の上流側に再循環流が流入することで、インペラ131の上流側の流量が増加する。これにより、インペラ131の失速が抑制されて、インペラ131の作動範囲が拡大する。   With reference to FIG. 2, a description will be given of a small flow rate and high pressure operation of the compressor 130 that requires recirculation. Since the compressor 130 has a small flow rate and a high pressure, the first pressure F1 is small and the second pressure F2 is large. The cover 3 is pushed upstream along the keyway 141 of the casing 140 by the second pressure F <b> 2, and the back surface 31 b of the main body 31 is separated from the front surface 21 a of the tube portion 21. The recirculation flow path 4 has an increased outlet width d1. In other words, the outlet side of the recirculation flow path 4 is opened. A fluid flows into the recirculation flow path 4 to generate a recirculation flow. As the recirculation flow flows into the upstream side of the impeller 131, the flow rate on the upstream side of the impeller 131 increases. Thereby, the stall of the impeller 131 is suppressed and the operating range of the impeller 131 is expanded.

図4を用いて、再循環流が不要な、コンプレッサ130の大流量、低圧力運転時について説明する。図4は、第一実施形態に係る再循環流路構造を示す断面図である。コンプレッサ130が大流量、低圧力であるので、第一圧力F1が大きく、第二圧力F2が小さい。カバー3は、第一圧力F1によってケーシング140のキー溝141に沿って下流側に押し込まれて、本体部31の背面31bが筒部21の前面21aに接触する。再循環流路4は、出口幅がd1より小さいd2である。言い換えると、再循環流路4は、出口側が狭くなる。再循環流路4へ流体が流入することを規制する。   With reference to FIG. 4, a description will be given of a high flow rate and low pressure operation of the compressor 130 that does not require a recirculation flow. FIG. 4 is a cross-sectional view showing the recirculation flow path structure according to the first embodiment. Since the compressor 130 has a large flow rate and a low pressure, the first pressure F1 is large and the second pressure F2 is small. The cover 3 is pushed downstream along the keyway 141 of the casing 140 by the first pressure F <b> 1, and the back surface 31 b of the main body portion 31 contacts the front surface 21 a of the tube portion 21. The recirculation flow path 4 has an exit width d2 smaller than d1. In other words, the outlet side of the recirculation flow path 4 becomes narrow. The fluid is restricted from flowing into the recirculation flow path 4.

このように、コンプレッサ130の小流量、高圧力運転時には、カバー3が動いて、再循環流路4の出口側を開放して、再循環流路4を形成する。コンプレッサ130の大流量、低圧力運転時には、カバー3が動いて、再循環流路4の出口側を閉塞して、再循環流路4へ流体が流入することを規制する。   As described above, when the compressor 130 is operated at a low flow rate and high pressure, the cover 3 moves to open the outlet side of the recirculation flow path 4 to form the recirculation flow path 4. When the compressor 130 is operated at a large flow rate and low pressure, the cover 3 moves to close the outlet side of the recirculation flow path 4 and restrict the fluid from flowing into the recirculation flow path 4.

以上説明したように、本実施形態によれば、コンプレッサ130の小流量、高圧力運転時には、カバー3が動いて、再循環流路4の出口側を開放して、再循環流路4を形成する。本実施形態によれば、コンプレッサ130の大流量、低圧力運転時には、カバー3が動いて、再循環流路4の出口側を閉塞して、再循環流路4へ流体が流入することを規制する。このように、本実施形態は、コンプレッサ130の作動点の流量および圧力に応じて、カバー3が適切に可動して、再循環流路4を適切に開閉することができる。本実施形態では、例えば、アクチュエータを含む駆動装置を使用せずに、カバー3を可動することができる。これにより、本実施形態によれば、排気タービン過給機100を小型化することができる。また、本実施形態によれば、排気タービン過給機100の製造コストを低減することができる。   As described above, according to the present embodiment, when the compressor 130 is operated at a low flow rate and high pressure, the cover 3 moves to open the outlet side of the recirculation flow path 4 to form the recirculation flow path 4. To do. According to the present embodiment, when the compressor 130 is operated at a large flow rate and low pressure, the cover 3 moves to block the outlet side of the recirculation flow path 4 and restrict the fluid from flowing into the recirculation flow path 4. To do. Thus, according to the present embodiment, the cover 3 can be appropriately moved according to the flow rate and pressure at the operating point of the compressor 130, and the recirculation flow path 4 can be appropriately opened and closed. In the present embodiment, for example, the cover 3 can be moved without using a driving device including an actuator. Thereby, according to this embodiment, the exhaust turbine supercharger 100 can be reduced in size. Moreover, according to this embodiment, the manufacturing cost of the exhaust turbine supercharger 100 can be reduced.

本実施形態は、コンプレッサ130の小流量、高圧力運転時に再循環流路4を形成することで、インペラ131の失速を抑制して、インペラ131の作動範囲を拡大することができる。   In the present embodiment, by forming the recirculation flow path 4 at the time of the low flow rate and high pressure operation of the compressor 130, the stall of the impeller 131 can be suppressed and the operating range of the impeller 131 can be expanded.

本実施形態は、コンプレッサ130の大流量、低圧力運転時に再循環流路4へ流体が流入することを規制することで、コンプレッサ130の効率低下を抑制することができる。   In the present embodiment, the efficiency reduction of the compressor 130 can be suppressed by restricting the flow of the fluid into the recirculation flow path 4 at the time of the high flow rate and low pressure operation of the compressor 130.

本実施形態は、カバー3によって、内筒2の前面21aを覆い、主流が内筒2の前面21aに接触することを規制する。本実施形態によれば、再循環流路4に流入する再循環流によって生じるノイズを低減することができる。   In the present embodiment, the cover 3 covers the front surface 21 a of the inner cylinder 2 and restricts the mainstream from contacting the front surface 21 a of the inner cylinder 2. According to the present embodiment, noise generated by the recirculation flow that flows into the recirculation flow path 4 can be reduced.

本実施形態によれば、再循環流路4は、カバー3によって、主流の流れ方向の上流側に面して開口せず、径方向内側を向いて開口している。これにより、本実施形態は、主流が、再循環流路4の出口側から再循環流路4に流入してバイパス流れを形成することを規制することができる。本実施形態によれば、上記のようにバイパス流れが抑制されることで、コンプレッサ130の小流量時でも、流体が再循環流路4の入口側から再循環流路4へ容易に流入する。これにより、本実施形態によれば、コンプレッサ130の小流量時に、再循環流路4の流量が低下することを抑制することができる。   According to the present embodiment, the recirculation flow path 4 is not opened by facing the upstream side in the mainstream flow direction but is opened by the cover 3 so as to face radially inward. Thereby, this embodiment can control that a mainstream flows into the recirculation flow path 4 from the exit side of the recirculation flow path 4, and forms a bypass flow. According to the present embodiment, by suppressing the bypass flow as described above, the fluid easily flows into the recirculation flow path 4 from the inlet side of the recirculation flow path 4 even when the compressor 130 has a small flow rate. Thereby, according to this embodiment, it can suppress that the flow volume of the recirculation flow path 4 falls at the time of the small flow volume of the compressor 130. FIG.

[第二実施形態]
図5、図6を参照しながら、本実施形態に係る再循環流路構造1Aについて説明する。図5は、第二実施形態に係る再循環流路構造を示す断面図である。図6は、第二実施形態に係る再循環流路構造を示す断面図である。再循環流路構造1Aは、基本的な構成は第一実施形態の再循環流路構造1と同様である。以下の説明においては、再循環流路構造1と同様の構成要素には、同一の符号または対応する符号を付し、その詳細な説明は省略する。
[Second Embodiment]
The recirculation flow path structure 1A according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 5 is a cross-sectional view showing a recirculation flow path structure according to the second embodiment. FIG. 6 is a cross-sectional view showing a recirculation flow path structure according to the second embodiment. The basic configuration of the recirculation flow path structure 1A is the same as that of the recirculation flow path structure 1 of the first embodiment. In the following description, components similar to those in the recirculation channel structure 1 are denoted by the same reference numerals or corresponding reference numerals, and detailed description thereof is omitted.

再循環流路構造1Aは、内筒2Aとカバー3Aとが一体に組み付けられている。内筒2Aとカバー3Aとの間の出口幅d3は一定である。   In the recirculation channel structure 1A, an inner cylinder 2A and a cover 3A are assembled together. The exit width d3 between the inner cylinder 2A and the cover 3A is constant.

内筒2Aは、支柱22Aを介して、カバー3Aのキー部32Aに固定されている。   The inner cylinder 2A is fixed to the key portion 32A of the cover 3A via a support 22A.

カバー3Aのキー部32Aは、本体部31Aより下流側に突出して形成されている。キー部32Aには、支柱22Aを介して内筒2Aが一体に組み付けられている。   The key portion 32A of the cover 3A is formed so as to protrude downstream from the main body portion 31A. The inner cylinder 2A is integrally assembled to the key portion 32A through a support 22A.

このように構成された内筒2Aとカバー3Aとは、キー部32Aがケーシング140のキー溝141Aに沿って可動することで、軸線方向に一体として移動する。より詳しくは、内筒2Aとカバー3Aは、第二圧力F2が第一圧力F1より大きいと、第二圧力F2に押されて内筒2Aとカバー3Aが上流側に動いて、筒部21Aの背面21Abがケーシング140の端面140aから離間する。再循環流路4は、入口側が開放される。再循環流路4は、入口幅d4が大きくなる。内筒2Aが一体に組み付けられたカバー3Aは、第二圧力F2が第一圧力F1より大きいと、再循環流路4を流れる流体の流量を増加させる。   The inner cylinder 2 </ b> A and the cover 3 </ b> A configured as described above move together in the axial direction as the key portion 32 </ b> A moves along the key groove 141 </ b> A of the casing 140. More specifically, when the second pressure F2 is greater than the first pressure F1, the inner cylinder 2A and the cover 3A are pushed by the second pressure F2, and the inner cylinder 2A and the cover 3A move upstream, The rear surface 21Ab is separated from the end surface 140a of the casing 140. The recirculation flow path 4 is opened on the inlet side. The recirculation flow path 4 has a larger inlet width d4. The cover 3A integrally assembled with the inner cylinder 2A increases the flow rate of the fluid flowing through the recirculation flow path 4 when the second pressure F2 is higher than the first pressure F1.

内筒2Aとカバー3Aは、第一圧力F1が第二圧力F2より大きいと、第一圧力F1に押されて内筒2Aとカバー3Aとが下流側に動いて、筒部21Aの背面21Abがケーシング140の端面140aに近づく。再循環流路4は、入口幅がd4より小さいd5である。再循環流路4は、入口側が狭くなる。内筒2Aが一体に組み付けられたカバー3Aは、第一圧力F1が第二圧力F2より大きいと、再循環流路4を流れる流体の流量を減少させる。   When the first pressure F1 is greater than the second pressure F2, the inner cylinder 2A and the cover 3A are pushed by the first pressure F1 to move the inner cylinder 2A and the cover 3A downstream, and the rear surface 21Ab of the cylinder portion 21A It approaches the end surface 140a of the casing 140. The recirculation flow path 4 has an entrance width d5 smaller than d4. The recirculation flow path 4 becomes narrower on the inlet side. The cover 3A integrally assembled with the inner cylinder 2A reduces the flow rate of the fluid flowing through the recirculation flow path 4 when the first pressure F1 is higher than the second pressure F2.

入口幅d5をゼロとすると、筒部21Aの背面21Abに作用する第二圧力F2がゼロになった後、コンプレッサ130の流量や圧力が変化しても第二圧力F2が増加することがなくなる。そこで、入口幅d5をゼロまで小さくせずに、筒部21Aの背面21Abとケーシング140の端面140aとの間にわずかな隙間を空けておくことが好ましい。これにより、再循環流路4の入口側が狭くなった後、コンプレッサ130の流量や圧力の変化に応じて、筒部21Aの背面21Abに作用する第二圧力F2が増加して、内筒2Aとカバー3Aとが動いて、再循環流路4の入口側を開放することが可能になる。   If the inlet width d5 is zero, the second pressure F2 does not increase even if the flow rate or pressure of the compressor 130 changes after the second pressure F2 acting on the back surface 21Ab of the cylinder portion 21A becomes zero. Therefore, it is preferable to leave a slight gap between the rear surface 21Ab of the cylindrical portion 21A and the end surface 140a of the casing 140 without reducing the inlet width d5 to zero. Thereby, after the inlet side of the recirculation flow path 4 is narrowed, the second pressure F2 acting on the back surface 21Ab of the cylinder portion 21A increases in accordance with changes in the flow rate and pressure of the compressor 130, and the inner cylinder 2A and The cover 3A moves to open the inlet side of the recirculation flow path 4.

このように、コンプレッサ130の小流量、高圧力運転時には、内筒2Aとカバー3Aとが一体として動いて、再循環流路4の入口側を開放して、再循環流路4を形成する。コンプレッサ130の大流量、低圧力運転時には、内筒2Aとカバー3Aとが一体として動いて、再循環流路4の入口側を狭くして、再循環流路4へ流体が流入することを規制する。   As described above, when the compressor 130 is operated at a small flow rate and high pressure, the inner cylinder 2A and the cover 3A move as a unit, and the inlet side of the recirculation flow path 4 is opened to form the recirculation flow path 4. When the compressor 130 is operated at a large flow rate and a low pressure, the inner cylinder 2A and the cover 3A move as a unit, and the inlet side of the recirculation flow path 4 is narrowed to restrict fluid from flowing into the recirculation flow path 4. To do.

以上説明したように、本実施形態によれば、コンプレッサ130の小流量、高圧力運転時には、内筒2Aとカバー3Aとが一体として動いて、再循環流路4の入口側を開放して、再循環流路4を形成する。本実施形態によれば、コンプレッサ130の大流量、低圧力運転時には、内筒2Aとカバー3Aとが一体として動いて、再循環流路4の入口側を狭くして、再循環流路4へ流体が流入することを規制する。このように、本実施形態は、コンプレッサ130の作動点の流量および圧力に応じて、内筒2Aとカバー3Aとが一体として可動して、再循環流路4を適切に開閉することができる。本実施形態では、例えば、アクチュエータを含む駆動装置を使用せずに、内筒2Aとカバー3Aとを一体として可動することができる。これにより、本実施形態によれば、排気タービン過給機100を小型化することができる。また、本実施形態によれば、排気タービン過給機100の製造コストを低減することができる。   As described above, according to the present embodiment, when the compressor 130 is operated at a low flow rate and high pressure, the inner cylinder 2A and the cover 3A move as a unit, and the inlet side of the recirculation flow path 4 is opened. A recirculation flow path 4 is formed. According to the present embodiment, when the compressor 130 is operated at a large flow rate and low pressure, the inner cylinder 2A and the cover 3A move as a unit, and the inlet side of the recirculation flow path 4 is narrowed to the recirculation flow path 4. Regulate the inflow of fluid. As described above, according to the present embodiment, the inner cylinder 2A and the cover 3A are integrally movable in accordance with the flow rate and pressure at the operating point of the compressor 130, and the recirculation flow path 4 can be appropriately opened and closed. In the present embodiment, for example, the inner cylinder 2A and the cover 3A can be moved integrally without using a driving device including an actuator. Thereby, according to this embodiment, the exhaust turbine supercharger 100 can be reduced in size. Moreover, according to this embodiment, the manufacturing cost of the exhaust turbine supercharger 100 can be reduced.

[第三実施形態]
図7、図8を参照しながら、本実施形態に係る再循環流路構造1Bについて説明する。図7は、第三実施形態に係る再循環流路構造を示す断面図である。図8は、第三実施形態に係る再循環流路構造を示す断面図である。
[Third embodiment]
The recirculation flow path structure 1B according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 7 is a cross-sectional view showing a recirculation flow path structure according to the third embodiment. FIG. 8 is a cross-sectional view showing a recirculation flow path structure according to the third embodiment.

再循環流路構造1Bは、内筒2Bはケーシング140のキー溝141Bに可動可能に係合し、カバー3Bが内筒2Bのキー溝24Bに対して可動可能に係合する。   In the recirculation flow path structure 1B, the inner cylinder 2B is movably engaged with the key groove 141B of the casing 140, and the cover 3B is movably engaged with the key groove 24B of the inner cylinder 2B.

内筒2Bは、筒部21Bと、支柱22Bと、キー部23Bと、キー溝24Bとを有する。   The inner cylinder 2B includes a cylinder part 21B, a support 22B, a key part 23B, and a key groove 24B.

支柱22Bは、筒部21Bをキー部23Bに固定する。   The column 22B fixes the cylinder portion 21B to the key portion 23B.

キー部23Bは、支柱22Bの径方向外側に形成されている。キー部23Bは、ケーシング140のキー溝141Bに可動可能に係合する。キー部23Bは、ケーシング140のキー溝141Bに沿って、軸線方向に可動する。キー部23Bには、例えば、グリースや個体潤滑剤などの潤滑剤を塗布することで、ケーシング140のキー溝141Bとの固着を抑制してもよい。   The key part 23B is formed on the outer side in the radial direction of the column 22B. The key portion 23B is movably engaged with the key groove 141B of the casing 140. The key portion 23B is movable in the axial direction along the key groove 141B of the casing 140. For example, a lubricant such as grease or solid lubricant may be applied to the key portion 23B to suppress sticking of the casing 140 to the key groove 141B.

キー溝24Bは、キー部23Bの内周面に周方向に間隔を空けて複数形成されている。キー溝24Bは、カバー3Bのキー部32Bが可動可能に係合する。キー溝24Bは、カバー3Bのキー部32Bよりも軸線方向に長い長さを有する。   A plurality of key grooves 24B are formed on the inner peripheral surface of the key portion 23B at intervals in the circumferential direction. The key groove 24B engages with the key portion 32B of the cover 3B so as to be movable. The key groove 24B has a length longer in the axial direction than the key portion 32B of the cover 3B.

このように構成された内筒2Bは、キー部23Bがケーシング140のキー溝141Bに沿って可動することで、軸線方向に移動する。より詳しくは、内筒2Bは、第二圧力F2が第一圧力F1より大きいと、第二圧力F2に押されて内筒2Bが上流側に動いて、筒部21Bの背面21Bbがケーシング140の端面140aから離間する。再循環流路4は、入口幅がd7である。再循環流路4は、入口側が開放される。   The inner cylinder 2 </ b> B configured as described above moves in the axial direction as the key portion 23 </ b> B moves along the key groove 141 </ b> B of the casing 140. More specifically, when the second pressure F2 is greater than the first pressure F1, the inner cylinder 2B is pushed by the second pressure F2 to move the inner cylinder 2B upstream, and the rear surface 21Bb of the cylinder portion 21B is connected to the casing 140. Separated from the end face 140a. The recirculation flow path 4 has an inlet width d7. The recirculation flow path 4 is opened on the inlet side.

内筒2Bは、第一圧力F1が第二圧力F2より大きいと、第一圧力F1に押されて内筒2Bが下流側に動いて、筒部21Bの背面21Bbがケーシング140の端面140aに近づく。再循環流路4は、入口側が狭くなる。再循環流路4は、入口幅がd7より小さいd9である。   When the first pressure F1 is greater than the second pressure F2, the inner cylinder 2B is pushed by the first pressure F1 to move the inner cylinder 2B to the downstream side, and the back surface 21Bb of the cylinder portion 21B approaches the end surface 140a of the casing 140. . The recirculation flow path 4 becomes narrower on the inlet side. The recirculation flow path 4 has an inlet width d9 smaller than d7.

カバー3Bは、本体部31Bと、キー部32Bとを有する。   The cover 3B has a main body portion 31B and a key portion 32B.

キー部32Bは、内筒2Bのキー溝24Bに可動可能に係合する。キー部32Bは、内筒2Bのキー溝24Bに沿って、軸線方向に可動する。キー部32Bには、例えば、グリースや個体潤滑剤などの潤滑剤を塗布することで、内筒2Bのキー溝24Bとの固着を抑制してもよい。   The key portion 32B is movably engaged with the key groove 24B of the inner cylinder 2B. The key portion 32B is movable in the axial direction along the key groove 24B of the inner cylinder 2B. For example, a lubricant such as grease or solid lubricant may be applied to the key portion 32B to suppress sticking of the inner cylinder 2B to the key groove 24B.

このように構成されたカバー3Bは、キー部32Bが内筒2Bのキー溝24Bに沿って可動することで、軸線方向に移動する。より詳しくは、カバー3Bは、第二圧力F2が第一圧力F1より大きいと、第二圧力F2に押されてカバー3Bが上流側に動いて、本体部31Bの背面31Bbが筒部21Bの前面21Baから離間する。再循環流路4は、出口幅がd6である。再循環流路4は、出口側が開放される。   The cover 3B configured as described above moves in the axial direction when the key portion 32B moves along the key groove 24B of the inner cylinder 2B. More specifically, when the second pressure F2 is greater than the first pressure F1, the cover 3B is pushed by the second pressure F2 to move the cover 3B to the upstream side, and the back surface 31Bb of the main body portion 31B is moved to the front surface of the cylinder portion 21B. Separated from 21Ba. The recirculation flow path 4 has an exit width d6. The outlet side of the recirculation flow path 4 is opened.

カバー3Bは、第一圧力F1が第二圧力F2より大きいと、第一圧力F1に押されてカバー3Bが下流側に動いて、本体部3B1の背面31Bbが筒部21Bの前面21Baに近づく。再循環流路4Bは、出口側が狭くなる。再循環流路4は、出口幅がd6より小さいd8である。   When the first pressure F1 is greater than the second pressure F2, the cover 3B is pushed by the first pressure F1 to move the cover 3B to the downstream side, and the back surface 31Bb of the main body portion 3B1 approaches the front surface 21Ba of the cylinder portion 21B. The outlet side of the recirculation channel 4B becomes narrow. The recirculation flow path 4 has an outlet width d8 smaller than d6.

このように、コンプレッサ130の小流量、高圧力運転時には、内筒2Bとカバー3Bとがそれぞれ動いて、再循環流路4の入口側と出口側とを開放して、再循環流路4を形成する。コンプレッサ130の大流量、低圧力運転時には、内筒2Bとカバー3Bとがそれぞれ動いて、再循環流路4の入口側と出口側とを狭くして、再循環流路4へ流体が流入することを規制する。   As described above, when the compressor 130 is operated at a low flow rate and high pressure, the inner cylinder 2B and the cover 3B are moved to open the inlet side and the outlet side of the recirculation flow path 4 so that the recirculation flow path 4 is Form. When the compressor 130 is operated at a large flow rate and low pressure, the inner cylinder 2B and the cover 3B move, narrowing the inlet side and the outlet side of the recirculation flow path 4, and the fluid flows into the recirculation flow path 4. To regulate that.

以上説明したように、本実施形態によれば、コンプレッサ130の小流量、高圧力運転時には、内筒2Bとカバー3Bとがそれぞれ動いて、再循環流路4の入口側と出口側とを開放して、再循環流路4を形成する。本実施形態によれば、コンプレッサ130の大流量、低圧力運転時には、内筒2Bとカバー3Bとがそれぞれ動いて、再循環流路4の入口側と出口側とを狭くして、再循環流路4へ流体が流入することを規制する。本実施形態では、再循環が不要な時に、再循環流路4の入口側と出口側とが狭くなるので、第一実施形態と第二実施形態とに比べて、より確実に再循環流路4への流体の流入を規制することができる。   As described above, according to the present embodiment, when the compressor 130 is operated at a low flow rate and high pressure, the inner cylinder 2B and the cover 3B move, and the inlet side and the outlet side of the recirculation flow path 4 are opened. Thus, the recirculation flow path 4 is formed. According to the present embodiment, when the compressor 130 is operated at a large flow rate and low pressure, the inner cylinder 2B and the cover 3B are moved to narrow the inlet side and the outlet side of the recirculation flow path 4 so that the recirculation flow is reduced. The flow of fluid into the path 4 is restricted. In the present embodiment, when the recirculation is unnecessary, the inlet side and the outlet side of the recirculation flow path 4 become narrower, so that the recirculation flow path can be more reliably compared to the first embodiment and the second embodiment. Inflow of fluid to 4 can be restricted.

本実施形態では、例えば、アクチュエータを含む駆動装置を使用せずに、内筒2Bとカバー3Bとをそれぞれ可動することができる。これにより、本実施形態によれば、排気タービン過給機100を小型化することができる。また、本実施形態によれば、排気タービン過給機100の製造コストを低減することができる。   In the present embodiment, for example, the inner cylinder 2B and the cover 3B can be moved without using a driving device including an actuator. Thereby, according to this embodiment, the exhaust turbine supercharger 100 can be reduced in size. Moreover, according to this embodiment, the manufacturing cost of the exhaust turbine supercharger 100 can be reduced.

[第四実施形態]
図9を参照しながら、本実施形態に係る再循環流路構造1Cについて説明する。図9は、第四実施形態に係る再循環流路構造のカバーと付勢手段とを示す断面図である。
[Fourth embodiment]
A recirculation flow path structure 1C according to the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 9 is a cross-sectional view showing the cover and the urging means of the recirculation flow path structure according to the fourth embodiment.

再循環流路構造1Cは、内筒2Cと、カバー3Cと、付勢手段5Cを有する。   The recirculation flow path structure 1C includes an inner cylinder 2C, a cover 3C, and an urging means 5C.

付勢手段5Cは、カバー3Cを第一圧力F1または第二圧力F2と同じ方向に付勢する。本実施形態では、付勢手段5Cは、カバー3Cに対して、第一圧力F1と同じ方向、言い換えると、再循環流路4を流れる流体の流量を減少させる方向に付勢する。付勢手段5Cは、カバー3Cが動いて再循環流路4を狭くする方向に付勢する。本実施形態では、付勢手段5Cは、カバー3Cを内筒2Cに近づける方向に付勢する。付勢手段5Cは、例えば、コイルバネ、皿バネを含む弾性体である。   The urging means 5C urges the cover 3C in the same direction as the first pressure F1 or the second pressure F2. In the present embodiment, the urging means 5C urges the cover 3C in the same direction as the first pressure F1, in other words, in the direction of decreasing the flow rate of the fluid flowing through the recirculation flow path 4. The urging means 5C urges the cover 3C to move in the direction of narrowing the recirculation flow path 4. In the present embodiment, the urging means 5C urges the cover 3C in a direction to approach the inner cylinder 2C. The biasing means 5C is an elastic body including a coil spring and a disc spring, for example.

このように構成された再循環流路構造1Cにおいて、付勢手段5Cによって、カバー3Cを内筒2Cに近づける方向に付勢されている。これにより、第二圧力F2が所定値以下になると、付勢手段5Cによって、カバー3Cを内筒2Cに近づける方向に押して、再循環流路4を狭くする。   In the recirculation flow path structure 1C configured as described above, the cover 3C is urged by the urging means 5C in a direction to approach the inner cylinder 2C. As a result, when the second pressure F2 becomes equal to or lower than a predetermined value, the recirculation flow path 4 is narrowed by pushing the cover 3C closer to the inner cylinder 2C by the urging means 5C.

以上説明したように、本実施形態によれば、第二圧力F2が所定値以下になると、付勢手段5Cによって、カバー3Cを内筒2Cに近づける方向に押して、再循環流路4を狭くすることができる。   As described above, according to the present embodiment, when the second pressure F2 becomes equal to or lower than a predetermined value, the recirculation flow path 4 is narrowed by pushing the cover 3C closer to the inner cylinder 2C by the urging means 5C. be able to.

例えば、第一圧力F1が過大となる位置にカバー3Cが配置されているときは、付勢手段5Cは、カバー3Cに対して、第二圧力F2と同じ方向、言い換えると、再循環流路4を流れる流体の流量を増加させる方向に付勢してもよい。   For example, when the cover 3C is disposed at a position where the first pressure F1 is excessive, the urging means 5C is directed to the cover 3C in the same direction as the second pressure F2, in other words, the recirculation flow path 4 The fluid may be urged in the direction of increasing the flow rate of the fluid flowing through

図10に示すように、付勢手段は、モータとし、カバー3Dのキー部32Dにモータの出力軸と噛み合うネジ加工を施し、モータによってカバー3Dを第一圧力F1または第二圧力F2と同じ方向に付勢してもよい。図10は、第四実施形態に係る再循環流路構造のカバーと付勢手段との変形例を示す断面図である。   As shown in FIG. 10, the urging means is a motor, the key portion 32D of the cover 3D is threaded to engage with the output shaft of the motor, and the cover 3D is moved by the motor in the same direction as the first pressure F1 or the second pressure F2. May be energized. FIG. 10 is a cross-sectional view showing a modification of the cover and the urging means of the recirculation flow path structure according to the fourth embodiment.

1 再循環流路構造
2 内筒
21 筒部
22 支柱
3 カバー
31 本体部
32 キー部
4 再循環流路
100 排気タービン過給機
110 タービン
120 回転軸
130 コンプレッサ
131 インペラ
140 ケーシング
141 キー溝
F1 第一圧力
F2 第二圧力
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Recirculation flow path structure 2 Inner cylinder 21 Cylinder part 22 Support | pillar 3 Cover 31 Main body part 32 Key part 4 Recirculation flow path 100 Exhaust turbine supercharger 110 Turbine 120 Rotating shaft 130 Compressor 131 Impeller 140 Casing 141 Keyway F1 1st Pressure F2 Second pressure

Claims (7)

インペラを内部の空間に収容して、流体の流路を区画するケーシング内に、前記インペラの前面側の外周を周方向に囲んで配置された筒状の内筒と、
前記内筒より前記流路の上流側において、前記内筒の前面と向かい合う筒状に形成され、前記流路の上流側に面した前面に作用する流体の第一圧力と背面に作用する流体の第二圧力との差で、流体の流れ方向に沿って可動可能に配置されたカバーと、
を備え、
前記内筒は、前記流路の下流側と上流側との間に再循環流路を区画し、
前記カバーは、前記第二圧力が前記第一圧力より大きいと、上流側に移動して、前記再循環流路を流れる流体の流量を増加させ、前記第一圧力が前記第二圧力より大きいと、下流側に移動して、前記再循環流路を流れる流体の流量を減少させる、
ことを特徴とする再循環流路構造。
A cylindrical inner cylinder disposed in a casing that accommodates the impeller in an inner space and surrounds the outer periphery of the front side of the impeller in the circumferential direction, in a casing that divides a fluid flow path;
The first pressure of the fluid acting on the front surface facing the upstream side of the flow path and the fluid acting on the back surface are formed in a cylindrical shape facing the front surface of the inner cylinder on the upstream side of the flow path from the inner cylinder. A cover arranged to be movable along the fluid flow direction by a difference from the second pressure;
With
The inner cylinder defines a recirculation flow path between a downstream side and an upstream side of the flow path,
When the second pressure is greater than the first pressure, the cover moves upstream to increase the flow rate of the fluid flowing through the recirculation flow path, and the first pressure is greater than the second pressure. , Moving downstream to reduce the flow rate of fluid flowing through the recirculation flow path,
A recirculation flow path structure characterized by that.
前記カバーは、前記ケーシングの内周に流体の流れ方向に沿って形成されたキー溝に可動可能に係合するキー部、
を備え、
前記カバーは、前記第二圧力が前記第一圧力より大きいと、前記キー部が前記キー溝に沿って上流側に移動して、前記再循環流路を流れる流体の流量を増加させ、前記第一圧力が前記第二圧力より大きいと、前記キー部が前記キー溝に沿って下流側に移動して、前記再循環流路を流れる流体の流量を減少させる、ことを特徴とする請求項1に記載の再循環流路構造。
The cover is movably engaged with a key groove formed along the fluid flow direction on the inner periphery of the casing;
With
When the second pressure is greater than the first pressure, the cover moves the key portion upstream along the key groove to increase the flow rate of the fluid flowing through the recirculation flow path. 2. When the one pressure is larger than the second pressure, the key portion moves downstream along the key groove to reduce the flow rate of the fluid flowing through the recirculation flow path. The recirculation flow path structure described in 1.
前記内筒は、前記カバーと一体に組み付けられ、
前記内筒と前記カバーとは、前記第二圧力が前記第一圧力より大きいと、上流側に一体として移動して、前記再循環流路を流れる流体の流量を増加させ、前記第一圧力が前記第二圧力より大きいと、下流側に一体として移動して、前記再循環流路を流れる流体の流量を減少させる、ことを特徴とする請求項1に記載の再循環流路構造。
The inner cylinder is assembled integrally with the cover,
When the second pressure is greater than the first pressure, the inner cylinder and the cover move together upstream to increase the flow rate of the fluid flowing through the recirculation flow path, and the first pressure is 2. The recirculation flow path structure according to claim 1, wherein when the pressure is greater than the second pressure, the recirculation flow path structure moves integrally as a downstream side to reduce the flow rate of the fluid flowing through the recirculation flow path.
前記内筒は、前記第一圧力と前記第二圧力との差で、流体の流れ方向に沿って可動可能に配置され、
前記カバーは、前記第一圧力と前記第二圧力との差で、前記内筒に対して、流体の流れ方向に沿って可動可能に配置され、
前記内筒と前記カバーとは、前記第二圧力が前記第一圧力より大きいと、上流側にそれぞれ移動して、前記再循環流路を流れる流体の流量を増加させ、前記第一圧力が前記第二圧力より大きいと、下流側にそれぞれ移動して、前記再循環流路を流れる流体の流量を減少させる、ことを特徴とする請求項1に記載の再循環流路構造。
The inner cylinder is arranged to be movable along a fluid flow direction due to a difference between the first pressure and the second pressure,
The cover is arranged to be movable along the fluid flow direction with respect to the inner cylinder by a difference between the first pressure and the second pressure,
When the second pressure is greater than the first pressure, the inner cylinder and the cover move to the upstream side to increase the flow rate of the fluid flowing through the recirculation flow path, and the first pressure is 2. The recirculation flow path structure according to claim 1, wherein when the pressure is larger than the second pressure, the recirculation flow path structure moves to the downstream side to reduce the flow rate of the fluid flowing through the recirculation flow path.
前記カバーを前記第一圧力または前記第二圧力と同じ方向に付勢する付勢手段、を備えることを特徴とする請求項1から4のいずれか一項に記載の再循環流路構造。   The recirculation flow path structure according to any one of claims 1 to 4, further comprising: an urging unit that urges the cover in the same direction as the first pressure or the second pressure. エンジンから排出された排気ガスによって駆動するタービンと、
前記タービンの回転が回転軸を介して伝達されて駆動するコンプレッサと、
前記タービンと前記コンプレッサとを回転自在に連結する回転軸と、
ケーシングと、
請求項1から5のいずれか一項に記載の再循環流路構造と、
を備えることを特徴とする排気タービン過給機。
A turbine driven by exhaust gas discharged from the engine;
A compressor in which rotation of the turbine is transmitted through a rotating shaft and driven;
A rotating shaft that rotatably connects the turbine and the compressor;
A casing,
The recirculation flow path structure according to any one of claims 1 to 5,
An exhaust turbine supercharger comprising:
請求項6に記載の排気タービン過給機と、
前記排気タービン過給機と接続されたエンジン本体と、
を備えることを特徴とするエンジン。
An exhaust turbine supercharger according to claim 6,
An engine body connected to the exhaust turbine supercharger;
An engine comprising:
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