JP2563902B2 - 排ガスターボチヤージヤの圧縮機の吸込側の、前案内羽根を有する消音装置 - Google Patents

排ガスターボチヤージヤの圧縮機の吸込側の、前案内羽根を有する消音装置

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JP2563902B2 JP61037544A JP3754486A JP2563902B2 JP 2563902 B2 JP2563902 B2 JP 2563902B2 JP 61037544 A JP61037544 A JP 61037544A JP 3754486 A JP3754486 A JP 3754486A JP 2563902 B2 JP2563902 B2 JP 2563902B2
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Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は排ガスターボチャージャの圧縮機の吸込側
の、前案内羽根を有する消音装置であって、圧縮機の入
口ホッパに結合されたケーシングを有し、該ケーシング
の周囲には空気ふぃるた機構が設けられ、かつケーシン
グの内室には軸線方向で前後に互いに間隔をおいて平行
に配置された環状の平らな円板の形に構成された複数の
消音エレメントが設けられていて、金属製のコア上に消
音材料から成る被覆部材を有する消音エレメントが互い
に、かつ、そのつどの最も外側の消音エレメントがケー
シングの後壁と前壁とに対してスペーサによって互いに
間隔を保って支持されており、さらに消音エレメントの
ユニット全体が、完全に貫通している複数の緊定ねじに
よってケーシングの前壁と後壁との間に固定されている
形式のものに関する。
従来の技術 最近の排ガスターボチャージャの圧縮機によっては、
高い圧縮比に関連して大量の混合気が搬送される。この
場合、圧縮機の回転子の入口で高い流動速度が生じてい
る。その結果、相対的な流入マッハ数が1を上回る。こ
のことは、効率と特性グラフとにおける損失の増大につ
ながっている。
圧縮機の吸込時における騒音を減衰するためには消音
装置が必要である。このような消音装置はドイツ連邦共
和国特許出願公開第2600860号明細書により公知となっ
ている。この公知の消音装置の主な特徴は、環状の円板
によって形成された消音エレメントにおいてその環状の
円板の内縁部が圧縮機の入口ホッパに向ってそのつどホ
ッパ状に曲げられていることである。この機構によって
は、半径方向で外側から吸い込まれる空気に対して、圧
縮機に向かう方向成分が与えられるようにするものであ
る。しかしながら、この種の構成において前述の圧縮機
の回転子の入口での高い流過速度が回避されない。
発明が解決しようとする課題 本発明が解決しようとする課題は、冒頭に述べた形式
の消音装置を改良して、流入マッハ数が1を下回り、ひ
いては排ガスターボチャージャの効率と特性曲線とにお
ける上述のような損失増大が回避されるように、圧縮機
の回転子に対する速度比を低減するように構成すること
である。
課題を解決するための手段 前述の課題を解決する本発明の構成は前案内羽根が、
前壁と隣り合う第1の消音エレメントとの間と、後壁と
隣り合う最も後側の消音エレメントとの間と、そのつど
隣り合う2つの消音エレメントの間とにおいて、それぞ
れの全周に配分されて配置されており、消音エレメント
の平面に対してほぼ垂直に延び、しかも半径に対して傾
けられており、吸い込まれた空気が、消音装置の開かれ
た内室もしくは入口ホッパにおいて回転する空気柱もし
くは回転流が生じるように変向させられることである。
実施態様 本発明の有利な実施態様は特許請求の範囲第2項以下
に記載されている。
発明の効果 吸い込まれた空気が消音装置の内部で前案内羽根によ
り変向されて回転する空気柱もしくは回転流が形成され
ることによっては、圧縮機内に流入する空気の流入速度
が、そのつど前案内羽根を適当に調整することによって
保たれる所期の大きさに抑えられることができる。回転
流発生器としての機能に加えて前案内羽根の半径方向の
格子によっては、付加的な消音効果が得られる。この消
音効果は、前案内羽根を消音作用のある材料によって被
覆することによってさらに高めることができる。
実施例 第1図には、内燃機関に配置された排ガスターボチャ
ージャ(詳しくは図示せず)の圧縮機が符号1によって
示されている。圧縮機1の回転ホイールは符号2、入口
ホッパは符号3、渦巻ケーシングは符号4によって示さ
れている。入口ホッパ3の端面側には全体として符号5
によって示された消音装置5が配置されていて、ケーシ
ングの後壁6でもって渦巻ケーシング4に固定されてい
る。さらに、消音装置5のケーシングは前壁7から成っ
ている。外周ではケーシングは後壁6と前壁7との間に
延びている全体として符号8によって示された空気フィ
ルタ機構によって制限されている。第1図の上半分に示
された実施例においては、前壁7は環状の平らな部分と
ケーシングの内壁9内に突入しているコップ状の壁部分
10とから構成されていて、壁部分10に電動機11が配置さ
れ、軸12でもって回転子2の軸13に連結されている。
これに対して、第1図の下半分に示された実施例にお
いては、前壁7が平らなプレートによって構成されてい
る。
消音装置5のケーシングの内室9には、軸線方向で互
いに前後に間隔をおいて互いに平行に、環状の平らな円
板の形状に構成された複数の消音エレメント24がある。
これらの消音エレメント14のそれぞれは、第2図〜第4
図からわかるように、金属製のコア15を有しており、こ
のコアが完全に、又は上側と下側とだけを消音作用を有
する材料から成る被覆部材16によって被覆されている。
個々の消音エレメント14が互いに、両外端部の消音エレ
メント14が後壁6もしくは前壁7に対してそれぞれスペ
ーサ17によって間隔を保たれており、2つの隣り合う消
音エレメント14の間のもしくは最も前側の消音エレメン
ト14と前壁7との間、及び最も後側の消音エレメント14
と後壁6との間のそのつどの離隔範囲には、それぞれス
ペーサ17の軸線方向の長さによって又は前案内羽根18に
よって設けられた間隔が与えられている。第1図からわ
かるように、消音エレメントユニット全体は複数の完全
に貫通した緊定ねじ25によって(断面の位置上1つしか
見えない)消音装置5のケーシングの前壁7と後壁6と
の間に固定されている。
本発明によれば、ケーシングの前壁7と隣り合う第1
の消音エレメント14との間と、ケーシングの後壁6と隣
り合う最後の消音エレメント14との間と、互いに隣り合
っているそれぞれの2つの消音エレメント14の間の前案
内羽根18がそれぞれの全周に均等に分配されて配置さ
れ、消音エレメント14の平面に対してほぼ垂直に延び、
しかも半径(第5図〜第8図の直線19参照)に対して傾
けられている。このように配置された前案内羽根18は、
空気フィルタ機構8を通って半径方向からケーシング内
部に吸い込まれる空気を、消音装置5の自由な内室20内
に回転する空気柱もしくは回転流が生じるように変向し
ている。
第5図〜第8図からわかるように、前案内羽根18は湾
曲されているか、又はそうでなければ平らに構成されて
いてもよい。さらに、第5図と第6図とからわかるよう
に、前案内羽根18は一定の厚さを有しているか、又は第
7図と第8図とからわかるように成形材から成る羽根の
形状に構成されている。
第2図に示した実施例に示したように、各消音エレメ
ント14の金属製コア15は上側又は下側で外周に均等に分
配されて配置された、離隔範囲の前案内羽根18と一体的
に鋳造によって構成することができる。又、これとは異
なって、第3図に示したように各消音エレメント14の金
属製のコア15が環状の薄鋼プレートによって構成されて
いて、この薄鋼プレートに離隔範囲の、薄鋼板から予め
成形された、個々の前案内羽根18が上側又は下側で外周
に均等に配分されて溶接されていることもできる。
さらに別の実施例は第4図に示されている。第4図に
おいては各消音エレメント14の金属製のコア15と、離隔
範囲において外周に均等に分配されて配置された前案内
羽根18とが形状接続で孔21内に係合するピン22を介して
互いに関与し合いながら固定されている。さらに、前案
内羽根18は、第5図と第7図とに示した実施例とは異な
って第6図と第8図とに示した実施例のように、消音作
用を有する被覆部23によって被覆されていてもよい。
第1図の上側半分の横断面図からわかるように、前案
内羽根18が同時に間隔を保持するためにも用いられる場
合には、各前案内羽根18の外側の自由な端面24(第2
図、第3図参照)が緊定ねじ25を引き締めながら少しず
つ、そのつど隣り合う消音エレメント14の被覆部材16内
に押し込められるように寸法決めされている。こうし
て、互いに隣り合う2つの消音エレメント14の間の確実
な結合は前案内羽根18を介しても保証することができ
る。これに対して、第4図に示した実施例においては、
前案内羽根18がそれぞれ消音エレメント14の金属製のコ
ア15の上側と下側との間に延びている。緊定ねじ25は、
消音エレメント14のユニットを後壁6と前壁7との両側
から適当に押して保持するためのものである。
前述の実施例においては、前案内羽根が配置の角度範
囲において、離隔範囲から離隔範囲へのそのつど軸線方
向で互いに前後に整合しながら配置されている。しかし
ながら、この構成は消音装置に対して回転対称で流入す
ることにもとづいて、必ずしも必要なものではない。
前案内羽根18の傾きはすべての離隔範囲において一定
であるか、又は圧縮機回転子の入口における所期の回転
分配に応じて離隔範囲毎に常時変化してもよい。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明による消音装置を有する排ガスターボチ
ャージャの圧縮機を、上半分で第1の実施例にもとづい
て示した図であり、下半分で第2の実施例にもとづいて
示した図、第2図は本発明により消音装置に設けられた
前案内羽根の実施例にもとづく、第1図の詳細部分IIの
拡大断面図、第3図は第2図とは異なる実施例にもとづ
き第2図と同様の詳細部分2を示した図、第4図は第2
図、第3図とは異なる実施例にもとづき第2図、第3図
と同様の詳細部分II IIで示した図、第5図は第1図に
示した消音エレメントの前案内羽根をV−V線に沿って
断面した拡大して示した図、第6図、第7図、第8図
は、第5図とは異なる実施例を示した図である。 1……圧縮機、2……回転子、3……入口ポッパ、4…
…渦巻ケーシング、5……消音装置、6……後壁、7…
…前壁、8……空気フィルタ機構、9……内室、10……
壁部分、11……電動機、12……軸、13……軸、14……消
音エレメント、15……コア、16……被覆部材、17……ス
ペーサ、18……前案内羽根、19……半径直線、20……開
かれた内室、21……孔、22……ピン、23……被覆部、24
……自由端面、25……緊定ねじ

Claims (13)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】排ガスターボチャージャの圧縮機の吸込側
    の、前案内羽根を有する消音装置であって、圧縮機の入
    口ホッパに結合されたケーシングを有し、該ケーシング
    の周囲には空気フイルタ機構が設けられ、かつケーシン
    グの内室には軸線方向で前後に互いに間隔をおいて平行
    に配置された環状の平らな円板の形に構成された複数の
    消音エレメントが設けられていて、金属製のコア上に消
    音材料から成る被覆部材を有する消音エレメントが互い
    に、かつ、そのつどの最も外側の消音エレメントがケー
    シングの後壁と前壁とに対してスペーサによって互いに
    間隔を保って支持されており、さらに消音エレメントの
    ユニット全体が完全に貫通している複数の緊定ねじによ
    ってケーシングの前壁と後壁との間に固定されている形
    式のものにおいて、前案内羽根(18)が、前壁(7)と
    隣り合う第1の消音エレメント(14)との間と、後壁
    (6)と隣り合う最も後側の消音エレメント(14)との
    間と、そのつど隣り合う2つの消音エレメント(14)相
    互間とにおいて、それぞれの全周に分配されて配置され
    ており、消音エレメント(14)の平面に対してほぼ垂直
    に延び、しかも半径に対して傾けられており、吸い込ま
    れた空気が、消音装置(5)の開かれた内室(20)もし
    くは入口ホッパ(3)において回転する空気柱もしくは
    回転流が生じるように変向させられることを特徴とす
    る、排ガスターボチャージャの圧縮機の吸込側の、前案
    内羽根を有する消音装置。
  2. 【請求項2】前案内羽根(18)が湾曲されている、特許
    請求の範囲第1項記載の消音装置。
  3. 【請求項3】前案内羽根(18)が平らである、特許請求
    の範囲第1項記載の消音装置。
  4. 【請求項4】前案内羽根(18)が一定の厚さを有してい
    る、特許請求の範囲第1項から第3項までのいずれか1
    項記載の消音装置。
  5. 【請求項5】前案内羽根(18)が成形部分から成る形状
    に構成されている、特許請求の範囲第1項から第3項ま
    でのいずれか1項記載の消音装置。
  6. 【請求項6】各消音エレメント(14)の金属製のコア
    (15)が上側又は下側に均等に配分されて配置された、
    離隔範囲の前案内羽根(18)に一体的に製作されてい
    る、特許請求の範囲第1項から第5項までのいずれか1
    項記載の消音装置。
  7. 【請求項7】各消音エレメント(14)の金属製のコア
    (15)が環状の薄鋼プレートによって構成されていて、
    該薄鋼プレートに上側又は下側で均等に分配されて薄鋼
    板から予め成形された、離隔範囲の個々の前案内羽根
    (18)が溶接されている、特許請求の範囲第1項から第
    5項までのいずれか1項記載の消音装置。
  8. 【請求項8】各消音エレメント(14)の金属製のコア
    (15)と離隔範囲で周囲に均等に分配されて配置された
    前案内羽根(18)が形状接続で孔(21)に係合するピン
    (22)を介して互いに関与し合って固定されている、特
    許請求の範囲第1項から第5項までのいずれか1項記載
    の消音装置。
  9. 【請求項9】前案内羽根(18)が消音作用を有する材料
    から成る被覆部(23)によって被覆されている、特許請
    求の範囲第1項から第8項までのいずれか1項記載の消
    音装置。
  10. 【請求項10】前案内羽根(18)が離隔範囲から離隔範
    囲への配置の角度範囲において、そのつど軸線方向で互
    いに前後に整合して配置されている、特許請求の範囲第
    1項から第9項までのいずれか1項記載の消音装置。
  11. 【請求項11】前案内羽根(18)がすべて半径直線(1
    9)に対して同一の傾斜を有して配置されている、特許
    請求の範囲第1項から第9項までのいずれか1項記載の
    消音装置。
  12. 【請求項12】前案内羽根(18)が半径直線(19)に対
    して変化する傾斜を備えて配置されている、特許請求の
    範囲第1項から第9項までのいずれか1項記載の消音装
    置。
  13. 【請求項13】前案内羽根(18)が同時に消音エレメン
    ト(14)のための離隔エレメントを形成している、特許
    請求の範囲第1項から第12項までのいずれか1項記載の
    消音装置。
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