JP5320193B2 - Exhaust turbine turbocharger - Google Patents

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Description

本発明は、排気タービン過給機、特に、舶用内燃機関や陸上発電機用内燃機関等に装着される排気タービン過給機に関するものである。   The present invention relates to an exhaust turbine supercharger, and more particularly to an exhaust turbine supercharger mounted on a marine internal combustion engine, an onshore generator internal combustion engine, or the like.

このような排気タービン過給機としては、その回転軸が、過給機のタービンおよびコンプレッサの回転軸に連結された発電機を具備したものが知られている(例えば、特許文献1参照)。   As such an exhaust turbine supercharger, one having a generator whose rotation shaft is connected to a turbine of a supercharger and a rotation shaft of a compressor is known (for example, see Patent Document 1).

特開2007−056790号公報JP 2007-056790 A

さて、上記特許文献1に開示された排気タービン過給機では、冷却媒体(例えば、水)によって発電機が冷却されるようになっており、冷却媒体を流すための通路(ウォータージャケット)が内部に形成されたライナ、およびライナの半径方向内側に位置する固定子が、焼き嵌めによって発電機ハウジングの内周面に固定されていた。そのため、保守点検時にライナおよび固定子を発電機ハウジングから取り外して、ライナおよび固定子だけを交換することができず、保守点検費用が嵩むといった問題点があった。   In the exhaust turbine supercharger disclosed in Patent Document 1, the generator is cooled by a cooling medium (for example, water), and a passage (water jacket) for flowing the cooling medium is provided inside. The stator formed on the inner surface of the generator housing and the stator located radially inward of the liner were fixed to the inner peripheral surface of the generator housing by shrink fitting. Therefore, the liner and the stator are removed from the generator housing at the time of maintenance and inspection, so that only the liner and the stator cannot be replaced, resulting in an increase in maintenance and inspection costs.

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、保守点検時に、ライナおよび固定子を発電機ハウジングから容易に取り外して、ライナおよび固定子だけを交換することができ、保守点検費用を削減することができる排気タービン過給機を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and at the time of maintenance inspection, the liner and stator can be easily removed from the generator housing, and only the liner and stator can be replaced, thereby reducing maintenance inspection costs. It is an object of the present invention to provide an exhaust turbine supercharger that can be used.

本発明は、上記課題を解決するため、以下の手段を採用した。
本発明に係る排気タービン過給機は、内燃機関から導かれた排気ガスによって駆動されるタービン部と、このタービン部により駆動されて前記内燃機関に外気を圧送するコンプレッサ部と、前記タービン部および前記コンプレッサ部の回転軸と連結された回転軸を有する発電機とを有する排気タービン過給機であって、前記発電機を構成するとともに、前記発電機を冷却する冷却媒体を流すための通路が内部に形成された中空円筒状のライナと、前記発電機を構成するとともに、前記ライナの半径方向内側に配置された固定子とを内部に収容する発電機ハウジングが、前記回転軸の回転軸線を含む平面で二分割にすることができる半割れ構造とされており、前記発電機ハウジングの内部に形成されて、前記冷却媒体を前記通路に供給する第1の穴および前記冷却媒体を前記通路から排出する第2の穴と、前記通路との各繋ぎ目に、前記ライナと対向する表面および前記発電機ハウジングと対向する裏面を備えるとともに、前記第1の穴と前記通路とを連通する貫通穴または前記第2の穴と前記通路とを連通する貫通穴を中心部に有するリング状部材が設けられている。
The present invention employs the following means in order to solve the above problems.
An exhaust turbine supercharger according to the present invention includes a turbine unit driven by exhaust gas guided from an internal combustion engine, a compressor unit driven by the turbine unit to pump outside air to the internal combustion engine, the turbine unit, An exhaust turbine supercharger having a generator having a rotating shaft connected to a rotating shaft of the compressor unit, the passage constituting the generator and a passage for flowing a cooling medium for cooling the generator A generator housing that includes a hollow cylindrical liner formed inside and a stator that is included inside the liner and that is disposed radially inside the liner includes a rotation axis of the rotary shaft. A half-split structure which can be divided into two in a plane including the first, and is formed inside the generator housing to supply the cooling medium to the passage. A hole and a second hole for discharging the cooling medium from the passage and a joint between the passage and a surface facing the liner and a back surface facing the generator housing, and the first hole A ring-shaped member having a through hole communicating with the passage or a through hole communicating with the second hole and the passage at the center is provided.

また、本発明に係る発電機は、冷却媒体を流すための通路が内部に形成された中空円筒状のライナと、このライナの半径方向内側に配置された固定子とを内部に収容する発電機ハウジングが、回転軸の回転軸線を含む平面で二分割にすることができる半割れ構造とされており、前記発電機ハウジングの内部に形成されて、前記冷却媒体を前記通路に供給する第1の穴および前記冷却媒体を前記通路から排出する第2の穴と、前記通路との各繋ぎ目に、前記ライナと対向する表面および前記発電機ハウジングと対向する裏面を備えるとともに、前記第1の穴と前記通路とを連通する貫通穴または前記第2の穴と前記通路とを連通する貫通穴を中心部に有するリング状部材が設けられている。   Further, the generator according to the present invention includes a hollow cylindrical liner in which a passage for flowing a cooling medium is formed, and a stator that is disposed radially inside the liner. The housing has a half-crack structure that can be divided into two planes including the rotation axis of the rotation shaft, and is formed inside the generator housing to supply the cooling medium to the passage. A hole and a second hole for discharging the cooling medium from the passage and a joint between the passage and a surface facing the liner and a back surface facing the generator housing, and the first hole A ring-shaped member having a through hole communicating with the passage or a through hole communicating with the second hole and the passage at the center is provided.

本発明に係る排気タービン過給機または発電機によれば、ライナおよび固定子を収容する発電機ハウジングが、回転軸の回転軸線を含む平面で二分割にすることができる半割れ構造とされており、保守点検時には、発電機ハウジングの一方を他方から取り外すだけで、内部に収められたライナおよび固定子が露出することになる。
また、ライナと発電機ハウジングとは、冷却媒体を通路に供給する第1の穴および冷却媒体を通路から排出する第2の穴と、通路との各繋ぎ目に配置されたリング状部材のみで接続(連結)されていることになる。
これにより、保守点検時に、ライナおよび固定子を発電機ハウジングから容易に取り外して、ライナおよび固定子だけを交換することができ、保守点検費用を削減することができる。
また、発電機ハウジングからのライナおよび固定子の取り外し、および発電機ハウジングへのライナおよび固定子の取り付けが容易になり、分解・組立に要する時間を短縮することができ、メンテナンス性を向上させることができる。
According to the exhaust turbine supercharger or the generator according to the present invention, the generator housing that houses the liner and the stator has a half-crack structure that can be divided into two on a plane that includes the rotation axis of the rotation shaft. At the time of maintenance inspection, the liner and the stator housed inside are exposed only by removing one of the generator housings from the other.
Further, the liner and the generator housing are only a ring-shaped member arranged at each joint between the first hole for supplying the cooling medium to the passage, the second hole for discharging the cooling medium from the passage, and the passage. It is connected (linked).
Thereby, at the time of maintenance and inspection, the liner and the stator can be easily removed from the generator housing, and only the liner and the stator can be replaced, and maintenance and inspection costs can be reduced.
Also, the liner and stator can be easily removed from the generator housing, and the liner and stator can be easily attached to the generator housing, reducing the time required for disassembly and assembly, and improving maintainability. Can do.

上記排気タービン過給機または上記発電機において、前記表面および前記裏面の各面に、少なくとも一本の周溝が周方向に沿って形成されており、各周溝内にOリングが配置されているとさらに好適である。   In the exhaust turbine supercharger or the generator, at least one circumferential groove is formed along the circumferential direction on each surface of the front surface and the back surface, and an O-ring is disposed in each circumferential groove. More preferably.

このような排気タービン過給機または発電機によれば、第1の穴と通路との各繋ぎ目および第2の穴と通路との各繋ぎ目にリング状部材が配置された状態で、周溝内に収容されたOリングは、ライナの外周面とリング状部材の表面とによって、または発電機ハウジングの内周面とリング状部材の裏面とによって押圧された状態(ひしゃげた状態)になる。
これにより、発電機ハウジングとライナとの合わせ面、すなわち、発電機ハウジングの内周面とライナの外周面との間からの冷却媒体の漏出(流出)を確実に防止することができる。
According to such an exhaust turbine supercharger or generator, in the state where the ring-shaped member is arranged at each joint between the first hole and the passage and at each joint between the second hole and the passage, The O-ring housed in the groove is pressed by the outer peripheral surface of the liner and the surface of the ring-shaped member, or by the inner peripheral surface of the generator housing and the back surface of the ring-shaped member (slagged state). .
Accordingly, it is possible to reliably prevent leakage (outflow) of the cooling medium from the mating surface between the generator housing and the liner, that is, between the inner peripheral surface of the generator housing and the outer peripheral surface of the liner.

本発明に係る内燃機関は、保守点検費用を削減することができ、メンテナンス性に優れた排気タービン過給機を具備していることとなる。   The internal combustion engine according to the present invention can reduce maintenance and inspection costs, and includes an exhaust turbine supercharger that is excellent in maintainability.

本発明に係る内燃機関によれば、ランニングコストを削減することができ、保守点検のために停止しなければならない時間を短縮することができる。   According to the internal combustion engine according to the present invention, the running cost can be reduced, and the time that must be stopped for maintenance and inspection can be reduced.

本発明に係る排気タービン過給機によれば、保守点検時に、ライナおよび固定子を発電機ハウジングから容易に取り外して、ライナおよび固定子だけを交換することができ、保守点検費用を削減することができるという効果を奏する。   According to the exhaust turbine supercharger according to the present invention, at the time of maintenance and inspection, the liner and the stator can be easily removed from the generator housing, and only the liner and the stator can be replaced, thereby reducing maintenance and inspection costs. There is an effect that can be.

本発明の一実施形態に係る排気タービン過給機の縦断面図である。It is a longitudinal section of an exhaust turbine supercharger concerning one embodiment of the present invention. 図1に示す排気タービン過給機を消音器の側から見た一部切開斜視図である。FIG. 2 is a partially cut perspective view of the exhaust turbine supercharger shown in FIG. 1 viewed from the silencer side. 図1に示す排気タービン過給機をタービン部の側から見た一部切開斜視図である。FIG. 2 is a partially cutaway perspective view of the exhaust turbine supercharger shown in FIG. 1 as viewed from the turbine side. 図1に示す発電機を消音器の側から見た図であって、発電機を構成するカバー部材の正面図である。It is the figure which looked at the generator shown in FIG. 1 from the silencer side, Comprising: It is a front view of the cover member which comprises a generator. 図4のV−V矢視断面図である。It is a VV arrow sectional view of Drawing 4. 図4のVI−VI矢視断面図である。It is VI-VI arrow sectional drawing of FIG. (a)は図5の要部を拡大して示した図、(b)は(a)のb−b矢視断面図である。(A) is the figure which expanded and showed the principal part of FIG. 5, (b) is bb arrow sectional drawing of (a).

以下、本発明に係る排気タービン過給機の一実施形態について、図1から図7を参照しながら説明する。
図1は本実施形態に係る排気タービン過給機の縦断面図、図2は図1に示す排気タービン過給機を消音器の側から見た一部切開斜視図、図3は図1に示す排気タービン過給機をタービン部の側から見た一部切開斜視図、図4は図1に示す発電機を消音器の側から見た図であって、発電機を構成するカバー部材の正面図、図5は図4のV−V矢視断面図、図6は図4のVI−VI矢視断面図、図7(a)は図5の要部を拡大して示した図、(b)は(a)のb−b矢視断面図である。
Hereinafter, an embodiment of an exhaust turbine supercharger according to the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 7.
FIG. 1 is a longitudinal sectional view of an exhaust turbine supercharger according to the present embodiment, FIG. 2 is a partially cut perspective view of the exhaust turbine supercharger shown in FIG. 1 viewed from the silencer side, and FIG. FIG. 4 is a view of the generator shown in FIG. 1 viewed from the silencer side, and shows a cover member constituting the generator. FIG. 5 is a cross-sectional view taken along the line VV in FIG. 4, FIG. 6 is a cross-sectional view taken along the line VI-VI in FIG. 4, and FIG. 7A is an enlarged view of the main part in FIG. (B) is a bb arrow directional cross-sectional view of (a).

図1から図3に示すように、本実施形態に係る排気タービン過給機1は、図示しない内燃機関(例えば、ディーゼルエンジンやガスタービンエンジン等)から導かれた排気ガス(燃焼ガス)2によって駆動されるタービン部3と、このタービン部3により駆動されて前記内燃機関に外気4を圧送するコンプレッサ部5と、これらタービン部3とコンプレッサ部5との間に設けられてこれらを支持するケーシング6とを主たる要素として構成されたものである。   As shown in FIGS. 1 to 3, the exhaust turbine supercharger 1 according to the present embodiment uses an exhaust gas (combustion gas) 2 led from an internal combustion engine (for example, a diesel engine or a gas turbine engine) not shown. A turbine unit 3 to be driven, a compressor unit 5 driven by the turbine unit 3 to pump outside air 4 to the internal combustion engine, and a casing provided between the turbine unit 3 and the compressor unit 5 to support them 6 is the main element.

ケーシング6には、一端をタービン部3側に突出させ、他端をコンプレッサ部5側に突出させた回転軸7が挿通されている。この回転軸7は、ケーシング6に設けられた軸受8によって、軸線回りに回転可能に支持されている。また、ケーシング6には、潤滑油溜め(図示せず)から軸受8まで潤滑油を供給する潤滑油供給路9が設けられている。
また、ケーシング6の下端部は、回転軸7の軸線方向においてケーシング6を一点で支持する(回転軸7の軸線方向と直交する方向においては、二点以上で支持する場合もある)脚部6aとなっており、この脚部6aは、床面に設置された基台(図示せず)に固定されるようになっている。すなわち、排気タービン過給機1の重量は、この脚部6aを介して基台に伝達されるようになっている。
なお、図中の符号Pはパンチング・プレートである。このパンチング・プレートPは、その一端部がタービン部3の下端部に固定されているとともに、その他端部がケーシング6の脚部6aと同様、基台に固定されている。そして、このパンチング・プレートPは、脚部6aのように排気タービン過給機1の重量を支持することを主たる目的とするものではなく、排気タービン過給機1が基台に対して動揺(振動)しないようにすることを主たる目的とするものである。
A rotating shaft 7 having one end protruding toward the turbine section 3 and the other end protruding toward the compressor section 5 is inserted into the casing 6. The rotary shaft 7 is supported by a bearing 8 provided in the casing 6 so as to be rotatable about an axis. The casing 6 is provided with a lubricating oil supply passage 9 for supplying lubricating oil from a lubricating oil reservoir (not shown) to the bearing 8.
The lower end portion of the casing 6 supports the casing 6 at one point in the axial direction of the rotating shaft 7 (may be supported at two or more points in a direction orthogonal to the axial direction of the rotating shaft 7). The leg portion 6a is fixed to a base (not shown) installed on the floor surface. That is, the weight of the exhaust turbine supercharger 1 is transmitted to the base via the leg portion 6a.
In the figure, the symbol P is a punching plate. The punching plate P has one end fixed to the lower end of the turbine section 3 and the other end fixed to the base in the same manner as the leg 6 a of the casing 6. The punching plate P is not mainly intended to support the weight of the exhaust turbine supercharger 1 like the legs 6a, but the exhaust turbine supercharger 1 is shaken with respect to the base ( The main purpose is to prevent vibration.

タービン部3は、前記内燃機関の排気系統に接続されて排気ガス2の少なくとも一部が供給される排気ガス通路10と、この排気ガス通路10内に供給された排気ガス2の流れを受けて回転駆動されるタービン11とを有している。
タービン11は、タービン・ロータ12と、タービン・ノズル13とを備えている。タービン・ロータ12は、回転軸7の一端部に設けられた、円盤状のタービン・ディスク12aと、このタービン・ディスク12aの外周上に取り付けられた、翼型断面を有する複数枚のタービン・ブレード12bとを備えている。
また、タービン・ノズル13は、複数枚のノズル・ガイド・ベーン13aを環状に配置して構成されたものであり、タービン・ブレード12bの上流側に配置されている。
The turbine section 3 is connected to an exhaust system of the internal combustion engine and receives an exhaust gas passage 10 to which at least a part of the exhaust gas 2 is supplied, and a flow of the exhaust gas 2 supplied into the exhaust gas passage 10. And a turbine 11 that is rotationally driven.
The turbine 11 includes a turbine rotor 12 and a turbine nozzle 13. The turbine rotor 12 includes a disc-shaped turbine disk 12a provided at one end of the rotary shaft 7, and a plurality of turbine blades having an airfoil cross section attached on the outer periphery of the turbine disk 12a. 12b.
Further, the turbine nozzle 13 is configured by annularly arranging a plurality of nozzle guide vanes 13a, and is disposed upstream of the turbine blade 12b.

排気ガス通路10は、前記内燃機関の排気系統と接続されてノズル・ガイド・ベーン13aおよびタービン・ブレード12bに排気ガス2を導く供給路10aと、タービン11の半径方向外側に向かって設けられて、タービン11を通過した排気ガス2を系外、もしくは図示しない排気浄化装置等に導く送出路10bとを有している。   The exhaust gas passage 10 is connected to the exhaust system of the internal combustion engine, and is provided toward the nozzle guide vane 13a and the turbine blade 12b to guide the exhaust gas 2 to the radially outer side of the turbine 11. And a delivery path 10b that guides the exhaust gas 2 that has passed through the turbine 11 to the outside of the system or to an exhaust purification device (not shown).

コンプレッサ部5は、回転駆動されることで外気4を径方向外側に送出するコンプレッサ羽根車14と、このコンプレッサ羽根車14の周囲を囲んでコンプレッサ羽根車14が送出した外気4を圧縮する渦巻き室15とを有している。
コンプレッサ羽根車14は、回転軸7の他端部に取り付けられた、略円盤状のハブ14aと、このハブ14aの外表面から半径方向外側に向かって延びるとともに、周方向に沿って環状に設けられた複数枚の羽根14bとを備えている。
コンプレッサ部5の上流側には、前記内燃機関の吸気系統に接続された消音器(サイレンサ)16が隣接配置されており、この消音器16を通過した外気4は、流入路17を介してコンプレッサ羽根車14の羽根14bに導かれるようになっている。また、コンプレッサ部5の下流側には、図示しないインタークーラやサージタンク等が設けられており、渦巻き室15を通過した外気4は、これらインタークーラやサージタンク等を通過した後、前記内燃機関に供給されるようになっている。
The compressor unit 5 is driven to rotate, and a compressor impeller 14 that sends outside air 4 radially outward, and a spiral chamber that surrounds the compressor impeller 14 and compresses the outside air 4 sent by the compressor impeller 14. 15.
The compressor impeller 14 is attached to the other end of the rotary shaft 7 and has a substantially disc-shaped hub 14a. The compressor impeller 14 extends radially outward from the outer surface of the hub 14a, and is provided annularly along the circumferential direction. And a plurality of blades 14b.
A silencer (silencer) 16 connected to the intake system of the internal combustion engine is disposed adjacent to the upstream side of the compressor unit 5, and the outside air 4 that has passed through the silencer 16 passes through the inflow passage 17 to the compressor. It is guided to the blade 14 b of the impeller 14. Further, an intercooler, a surge tank, etc. (not shown) are provided on the downstream side of the compressor unit 5, and the outside air 4 that has passed through the spiral chamber 15 passes through the intercooler, the surge tank, etc., and then the internal combustion engine. To be supplied.

消音器16の中央部には、その内部に、ハブ14aの端面に向かって先細となるように形成された凹所18aを有するシェルハウジング18が設けられているとともに、凹所18a内には、(高速誘導)発電機19が収容されている。シェルハウジング18は、流入路17内に設けられた複数枚(例えば、4枚)のサポート20を介してコンプレッサ部5(流入路17を形成する半径方向外側の壁面)に固定されている。そして、シェルハウジング18の外側表面は、流入路17を形成する半径方向内側の壁面を構成している。   A shell housing 18 having a recess 18a formed so as to taper toward the end surface of the hub 14a is provided in the center of the silencer 16, and in the recess 18a, A (high speed induction) generator 19 is accommodated. The shell housing 18 is fixed to the compressor unit 5 (the radially outer wall surface forming the inflow path 17) via a plurality of (for example, four) supports 20 provided in the inflow path 17. The outer surface of the shell housing 18 constitutes a radially inner wall surface that forms the inflow path 17.

発電機19は、その回転軸19aが、前述した回転軸7と同一回転軸線上に位置するように配置されているとともに、この回転軸19aは、ハブ14aを貫通して消音器16の側に突出する回転軸7の一端部先端と、フレキシブル・カップリング21を介して連結されている。すなわち、発電機19の回転軸19aは、回転軸7とともに回転するようになっている。   The generator 19 is disposed such that the rotating shaft 19a is positioned on the same rotating axis as the rotating shaft 7 described above, and the rotating shaft 19a passes through the hub 14a and faces the silencer 16 side. The protruding end of the rotating shaft 7 is connected to the distal end of the rotating shaft 7 via a flexible coupling 21. That is, the rotating shaft 19 a of the generator 19 rotates with the rotating shaft 7.

図5および図6に示すように、発電機19は、ステータ(固定子)31と、ロータ(回転子)32とを主たる要素として構成されている。ステータ31は、鉄心33とコイル34とを備え、ロータ32は、回転軸19aと一体に結合されており、ステータ31およびロータ32は、中空円筒状の発電機ハウジング35内に収容されている。発電機ハウジング35の一端側(図5および図6において右側)に形成された(第1の)開口は、(第1の)カバー部材36によって塞がれ、発電機ハウジング35の他端側(図5および図6において左側)に形成された(第2の)開口は、(第2の)カバー部材37によって塞がれている。カバー部材36の中心部には、回転軸19aの一端部(図5および図6において右側の端部)が貫通する貫通穴38が形成されており、回転軸19aの一端部は、すべり軸受39を介してカバー部材36に軸受け支持されている。一方、カバー部材37の中心部には、回転軸19aの他端部(図5および図6において左側の端部)を受け入れる(収容する)凹所40が形成されており、回転軸19aの他端部は、すべり軸受41を介してカバー部材37に軸受け支持されている。また、発電機ハウジング35は、回転軸19aの回転軸線を含む平面で二分割にすることができる半割れ構造とされており、複数本のボルト(図示せず)を介して結合されている。   As shown in FIGS. 5 and 6, the generator 19 includes a stator (stator) 31 and a rotor (rotor) 32 as main elements. The stator 31 includes an iron core 33 and a coil 34, and the rotor 32 is integrally coupled to the rotary shaft 19a. The stator 31 and the rotor 32 are accommodated in a generator housing 35 having a hollow cylindrical shape. The (first) opening formed on one end side (the right side in FIGS. 5 and 6) of the generator housing 35 is closed by the (first) cover member 36, and the other end side of the generator housing 35 ( The (second) opening formed on the left side in FIGS. 5 and 6 is closed by a (second) cover member 37. A through hole 38 through which one end of the rotating shaft 19a (the right end in FIGS. 5 and 6) passes is formed at the center of the cover member 36, and one end of the rotating shaft 19a is connected to the slide bearing 39. The bearing is supported by the cover member 36 through the bearing. On the other hand, a recess 40 for receiving (accommodating) the other end (the left end in FIGS. 5 and 6) of the rotating shaft 19a is formed at the center of the cover member 37. The end portion is supported by the cover member 37 through a plain bearing 41. Further, the generator housing 35 has a half-cracked structure that can be divided into two on a plane including the rotation axis of the rotation shaft 19a, and is coupled via a plurality of bolts (not shown).

また、鉄心33と発電機ハウジング35との間には、鉄心33の外周面33aおよび発電機ハウジング35の内周面35aの双方と接するようにして形成された中空円筒状のライナ42が設けられており、このライナ42の内部には、冷却媒体(水またはそれに類する冷却液等)を流すための通路(ウォータージャケット)43が形成されている。
図5に示すように、発電機ハウジング35およびカバー部材37には、断面視円形状を呈する(第1の)穴44が軸方向(図5において左右方向)に沿って所定の位置まで形成されており、発電機ハウジング35には、穴44と通路43の入口(図7(a)および図7(b)参照)43aとを連通する(第1の)穴45が半径方向(図5において上下方向)に沿って形成されている。また、穴44の入口には、冷却媒体を穴44内に供給するための冷却媒体供給管46が接続されている。
一方、図6に示すように、発電機ハウジング35およびカバー部材37には、断面視円形状を呈する(第2の)穴47が軸方向(図6において左右方向)に沿って所定の位置まで形成されており、発電機ハウジング35には、穴47と通路43の出口(図7(a)および図7(b)参照)43bとを連通する(第2の)穴48が半径方向(図6において上下方向)に沿って形成されている。また、穴47の出口には、穴47から冷却媒体を排出するための冷却媒体排出管30が接続されている。
Further, a hollow cylindrical liner 42 formed so as to be in contact with both the outer peripheral surface 33a of the iron core 33 and the inner peripheral surface 35a of the generator housing 35 is provided between the iron core 33 and the generator housing 35. In the liner 42, a passage (water jacket) 43 for flowing a cooling medium (water or similar coolant) is formed.
As shown in FIG. 5, the generator housing 35 and the cover member 37 are formed with a (first) hole 44 having a circular shape in a sectional view up to a predetermined position along the axial direction (left-right direction in FIG. 5). The generator housing 35 has a (first) hole 45 communicating with the hole 44 and the inlet 43a of the passage 43 (see FIGS. 7A and 7B) in the radial direction (in FIG. 5). (Vertical direction). A cooling medium supply pipe 46 for supplying a cooling medium into the hole 44 is connected to the inlet of the hole 44.
On the other hand, as shown in FIG. 6, the generator housing 35 and the cover member 37 have a (second) hole 47 having a circular shape in a sectional view, up to a predetermined position along the axial direction (the horizontal direction in FIG. 6). The generator housing 35 is formed with a (second) hole 48 communicating with the hole 47 and the outlet 43 of the passage 43 (see FIG. 7A and FIG. 7B) in the radial direction (see FIG. 6 in the vertical direction). A cooling medium discharge pipe 30 for discharging the cooling medium from the hole 47 is connected to the outlet of the hole 47.

図7(a)および図7(b)に示すように、通路43と穴45との繋ぎ目(接続部)にはそれぞれ、リング状部材49が設けられている。リング状部材49は、所定の板厚を有するとともに、平面視円形状を呈する板状の部材であり、その中心部には、板厚方向(図7(a)および図7(b)において上下方向)に貫通する貫通穴50が形成されている。リング状部材49の表面(ライナ42と対向する面)49aおよび裏面(発電機ハウジング35と対向する面)49bにはそれぞれ、周方向に沿って周溝51が2本ずつ形成されており、各周溝51にはそれぞれ、Oリング52が収容されている。また、通路43の入口43a周辺(近傍)のライナ42の外周面42aにはそれぞれ、ライナ42の側に位置するリング状部材49の表面49aおよび外周面49cを収容するとともに、平面視円形状を呈する(第1の)凹所53が形成されており、穴45の出口45a周辺(近傍)の発電機ハウジング35の内周面35aには、発電機ハウジング35の側に位置するリング状部材49の裏面49bおよび外周面49dを収容するとともに、平面視円形状を呈する(第2の)凹所54が形成されている。そして、凹所53と凹所54との位置合わせがなされる(発電機ハウジング35に形成された凹所54と対向する位置にライナ42に形成された凹所53をもってくる)ことにより、凹所53と凹所54とによってリング状部材49を収容する空間が形成されることになる。この空間は、その内径が、リング状部材49の外径と同じに、あるいはリング状部材49の外径よりも若干大きくなるように設定され、その高さが、リング状部材49の高さと同じに、あるいはリング状部材49の高さよりも若干高くなるように設定されている。そして、この空間内にリング状部材49が収容された状態で、周溝51内に収容されたOリング52は、リング状部材49の表面49aまたは裏面49bによって押圧された状態(ひしゃげた状態)となり、これにより、発電機ハウジング35とライナ42との合わせ面、すなわち、発電機ハウジング35の内周面35aとライナ42の外周面42aとの間からの冷却媒体の漏出(流出)が防止されることとなる。
なお、通路43と穴48との繋ぎ目(接続部)にも、リング状部材49および凹所53,54がそれぞれ設けられている。
As shown in FIGS. 7A and 7B, ring-shaped members 49 are provided at the joints (connection portions) between the passages 43 and the holes 45, respectively. The ring-shaped member 49 is a plate-like member that has a predetermined plate thickness and has a circular shape in plan view, and has a central portion with a plate thickness direction (up and down in FIGS. 7A and 7B). A through hole 50 penetrating in the direction) is formed. Two circumferential grooves 51 are formed along the circumferential direction on the front surface (surface facing the liner 42) 49a and the back surface (surface facing the generator housing 35) 49b of the ring-shaped member 49, respectively. Each of the circumferential grooves 51 accommodates an O-ring 52. In addition, the outer peripheral surface 42a of the liner 42 around (in the vicinity of) the inlet 43a of the passage 43 accommodates the surface 49a and the outer peripheral surface 49c of the ring-shaped member 49 positioned on the liner 42 side, and has a circular shape in plan view. A (first) recess 53 is formed, and a ring-shaped member 49 located on the generator housing 35 side is formed on the inner peripheral surface 35a of the generator housing 35 around (near) the outlet 45a of the hole 45. In addition, the back surface 49b and the outer peripheral surface 49d are accommodated, and a (second) recess 54 having a circular shape in plan view is formed. Then, the recess 53 and the recess 54 are aligned (the recess 53 formed in the liner 42 is provided at a position opposite to the recess 54 formed in the generator housing 35). A space for accommodating the ring-shaped member 49 is formed by 53 and the recess 54. This space is set so that its inner diameter is the same as the outer diameter of the ring-shaped member 49 or slightly larger than the outer diameter of the ring-shaped member 49, and its height is the same as the height of the ring-shaped member 49. Alternatively, the height is set to be slightly higher than the height of the ring-shaped member 49. Then, in a state in which the ring-shaped member 49 is accommodated in this space, the O-ring 52 accommodated in the circumferential groove 51 is pressed by the front surface 49a or the back surface 49b of the ring-shaped member 49 (sludged state). Thus, the leakage (outflow) of the cooling medium from the mating surface of the generator housing 35 and the liner 42, that is, between the inner peripheral surface 35a of the generator housing 35 and the outer peripheral surface 42a of the liner 42 is prevented. The Rukoto.
A ring-shaped member 49 and recesses 53 and 54 are also provided at the joint (connection portion) between the passage 43 and the hole 48, respectively.

本実施形態に係る排気タービン過給機1によれば、ライナ42および固定子31を収容する発電機ハウジング35が、回転軸19aの回転軸線を含む平面で二分割にすることができる半割れ構造とされており、保守点検時には、発電機ハウジング35の一方を他方から取り外すだけで、内部に収められたライナ42および固定子31が露出することになる。
また、ライナ42と発電機ハウジング35とは、冷却媒体を通路43に供給する穴44,45および冷却媒体を通路43から排出する穴47,48と、通路43との各繋ぎ目に配置されたリング状部材49のみで接続(連結)されていることになる。
これにより、保守点検時に、ライナ42および固定子31を発電機ハウジング35から容易に取り外して、ライナ42および固定子31だけを交換することができ、保守点検費用を削減することができる。
また、発電機ハウジング35からのライナ42および固定子31の取り外し、および発電機ハウジング35へのライナ42および固定子31の取り付けが容易になり、分解・組立に要する時間を短縮することができ、メンテナンス性を向上させることができる。
According to the exhaust turbine supercharger 1 according to the present embodiment, the generator housing 35 that houses the liner 42 and the stator 31 can be divided into two parts on a plane including the rotation axis of the rotation shaft 19a. At the time of maintenance and inspection, the liner 42 and the stator 31 housed inside are exposed only by removing one of the generator housings 35 from the other.
The liner 42 and the generator housing 35 are arranged at the joints between the passages 43 and the holes 44 and 45 for supplying the cooling medium to the passage 43 and the holes 47 and 48 for discharging the cooling medium from the passage 43. It is connected (linked) only by the ring-shaped member 49.
Thereby, at the time of maintenance inspection, the liner 42 and the stator 31 can be easily removed from the generator housing 35, and only the liner 42 and the stator 31 can be replaced, and the maintenance inspection cost can be reduced.
Further, it becomes easy to remove the liner 42 and the stator 31 from the generator housing 35 and to attach the liner 42 and the stator 31 to the generator housing 35, and the time required for disassembly and assembly can be shortened. Maintainability can be improved.

さらに、穴44,45と通路43との各繋ぎ目および穴47,48と通路43との各繋ぎ目にリング状部材49が配置された状態で、周溝51内に収容されたOリング52は、ライナ42の外周面42a(より詳しくは、凹所53の底面)とリング状部材49の表面49a(より詳しくは、周溝51の底面)とによって、または発電機ハウジング35の内周面35a(より詳しくは、凹所54の底面)とリング状部材49の裏面49b(より詳しくは、周溝51の底面)とによって押圧された状態(ひしゃげた状態)になる。
これにより、発電機ハウジング35とライナ42との合わせ面、すなわち、発電機ハウジング35の内周面35aとライナ42の外周面42aとの間からの冷却媒体の漏出(流出)を確実に防止することができる。
Further, the O-ring 52 accommodated in the circumferential groove 51 in a state where the ring-shaped member 49 is disposed at each joint between the holes 44 and 45 and the passage 43 and each joint between the holes 47 and 48 and the passage 43. The outer peripheral surface 42a of the liner 42 (more specifically, the bottom surface of the recess 53) and the surface 49a of the ring-shaped member 49 (more specifically, the bottom surface of the circumferential groove 51) or the inner peripheral surface of the generator housing 35. It is in a state of being pressed (in a crushed state) by 35a (more specifically, the bottom surface of the recess 54) and the back surface 49b of the ring-shaped member 49 (more specifically, the bottom surface of the circumferential groove 51).
This reliably prevents leakage (outflow) of the cooling medium from the mating surface of the generator housing 35 and the liner 42, that is, between the inner peripheral surface 35 a of the generator housing 35 and the outer peripheral surface 42 a of the liner 42. be able to.

さらにまた、通路43の入口43a周辺のライナ42の外周面42aにはそれぞれ、ライナ42の側に位置するリング状部材49の表面49aおよび外周面49cを収容するとともに、平面視円形状を呈する凹所53が形成されており、穴45の出口45a周辺の発電機ハウジング35の内周面35aには、発電機ハウジング35の側に位置するリング状部材49の裏面49bおよび外周面49dを収容するとともに、平面視円形状を呈する凹所54が形成されている。
これにより、ライナ42およびこのライナ42に取り付けられた(固定された)固定子31が周方向に回転することを防止することができる。
Furthermore, the outer peripheral surface 42a of the liner 42 around the inlet 43a of the passage 43 accommodates the surface 49a and the outer peripheral surface 49c of the ring-shaped member 49 located on the liner 42 side, and has a concave shape having a circular shape in plan view. 53 is formed, and the inner peripheral surface 35a of the generator housing 35 around the outlet 45a of the hole 45 accommodates the back surface 49b and the outer peripheral surface 49d of the ring-shaped member 49 located on the generator housing 35 side. In addition, a recess 54 having a circular shape in plan view is formed.
Thereby, it is possible to prevent the liner 42 and the stator 31 attached (fixed) to the liner 42 from rotating in the circumferential direction.

本発明に係る内燃機関(図示せず)によれば、保守点検費用を削減することができ、メンテナンス性に優れた排気タービン過給機1を具備していることになるので、ランニングコストを削減することができ、保守点検のために停止しなければならない時間を短縮することができる。   According to the internal combustion engine (not shown) according to the present invention, the maintenance cost can be reduced, and the exhaust turbine supercharger 1 having excellent maintainability is provided, so that the running cost is reduced. This can reduce the time that must be taken for maintenance.

なお、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で各種変更・変形が可能である。
例えば、上述した実施形態では、通路43と穴45との各繋ぎ目および通路43と穴48との各繋ぎ目に、平面視環形状を呈するリング状部材49が配置されている。しかし、通路43と穴45との各繋ぎ目および通路43と穴48との各繋ぎ目に配置される部材の平面視形状は、環形状以外の形状(楕円形状、長方形状、正方形状、三角形状等のいかなる形状)であってもよい。
The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various changes and modifications can be made without departing from the gist of the present invention.
For example, in the above-described embodiment, the ring-shaped member 49 having a ring shape in plan view is disposed at each joint between the passage 43 and the hole 45 and each joint between the passage 43 and the hole 48. However, the planar view shape of the member arranged at each joint between the passage 43 and the hole 45 and each joint between the passage 43 and the hole 48 is a shape other than the ring shape (an elliptical shape, a rectangular shape, a square shape, a triangular shape). Any shape such as a shape) may be used.

1 排気タービン過給機
2 排気ガス
3 タービン部
4 外気
5 コンプレッサ部
7 回転軸
19 発電機
19a 回転軸
31 固定子
35 発電機ハウジング
42 ライナ
43 通路
44 穴(第1の穴)
45 穴(第1の穴)
47 穴(第2の穴)
48 穴(第2の穴)
49 リング状部材
49a 表面
49b 裏面
50 貫通穴
51 周溝
52 Oリング
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Exhaust turbine supercharger 2 Exhaust gas 3 Turbine part 4 Outside air 5 Compressor part 7 Rotating shaft 19 Generator 19a Rotating shaft 31 Stator 35 Generator housing 42 Liner 43 Passage 44 Hole (first hole)
45 holes (first hole)
47 holes (second hole)
48 holes (second hole)
49 Ring-shaped member 49a Front surface 49b Back surface 50 Through hole 51 Circumferential groove 52 O-ring

Claims (5)

内燃機関から導かれた排気ガスによって駆動されるタービン部と、このタービン部により駆動されて前記内燃機関に外気を圧送するコンプレッサ部と、前記タービン部および前記コンプレッサ部の回転軸と連結された回転軸を有する発電機とを有する排気タービン過給機であって、
前記発電機を構成するとともに、前記発電機を冷却する冷却媒体を流すための通路が内部に形成された中空円筒状のライナと、前記発電機を構成するとともに、前記ライナの半径方向内側に配置された固定子とを内部に収容する発電機ハウジングが、前記回転軸の回転軸線を含む平面で二分割にすることができる半割れ構造とされており、
前記発電機ハウジングの内部に形成されて、前記冷却媒体を前記通路に供給する第1の穴および前記冷却媒体を前記通路から排出する第2の穴と、前記通路との各繋ぎ目に、前記ライナと対向する表面および前記発電機ハウジングと対向する裏面を備えるとともに、前記第1の穴と前記通路とを連通する貫通穴または前記第2の穴と前記通路とを連通する貫通穴を中心部に有するリング状部材が設けられていることを特徴とする排気タービン過給機。
A turbine unit driven by exhaust gas guided from the internal combustion engine, a compressor unit driven by the turbine unit to pump outside air to the internal combustion engine, and a rotation coupled to the turbine unit and a rotation shaft of the compressor unit An exhaust turbine supercharger having a generator with a shaft,
A hollow cylindrical liner constituting the generator and having a passage for flowing a cooling medium for cooling the generator formed therein, and the generator and the inner side in the radial direction of the liner The generator housing that accommodates the stator formed inside is a half-cracked structure that can be divided into two on a plane including the rotation axis of the rotation shaft,
A first hole that is formed inside the generator housing and supplies the cooling medium to the passage, a second hole that discharges the cooling medium from the passage, and each joint of the passage, A center portion having a front surface facing the liner and a rear surface facing the generator housing, and a through hole communicating the first hole and the passage or a through hole communicating the second hole and the passage. An exhaust turbine supercharger characterized in that a ring-shaped member is provided.
前記表面および前記裏面の各面に、少なくとも一本の周溝が周方向に沿って形成されており、各周溝内にOリングが配置されていることを特徴とする請求項1に記載の排気タービン過給機。   The at least 1 circumferential groove is formed in each surface of the said surface and the said back surface along the circumferential direction, and O-ring is arrange | positioned in each circumferential groove. Exhaust turbine supercharger. 請求項1または2に記載の排気タービン過給機を具備してなることを特徴とする内燃機関。   An internal combustion engine comprising the exhaust turbine supercharger according to claim 1. 冷却媒体を流すための通路が内部に形成された中空円筒状のライナと、このライナの半径方向内側に配置された固定子とを内部に収容する発電機ハウジングが、回転軸の回転軸線を含む平面で二分割にすることができる半割れ構造とされており、
前記発電機ハウジングの内部に形成されて、前記冷却媒体を前記通路に供給する第1の穴および前記冷却媒体を前記通路から排出する第2の穴と、前記通路との各繋ぎ目に、前記ライナと対向する表面および前記発電機ハウジングと対向する裏面を備えるとともに、前記第1の穴と前記通路とを連通する貫通穴または前記第2の穴と前記通路とを連通する貫通穴を中心部に有するリング状部材が設けられていることを特徴とする発電機。
A generator housing that houses therein a hollow cylindrical liner in which a passage for flowing a cooling medium is formed and a stator disposed radially inward of the liner includes a rotation axis of a rotation shaft It is a half-cracked structure that can be divided into two on a plane,
A first hole that is formed inside the generator housing and supplies the cooling medium to the passage, a second hole that discharges the cooling medium from the passage, and each joint of the passage, A center portion having a front surface facing the liner and a rear surface facing the generator housing, and a through hole communicating the first hole and the passage or a through hole communicating the second hole and the passage. A generator having a ring-shaped member included in the generator.
前記表面および前記裏面の各面に、少なくとも一本の周溝が周方向に沿って形成されており、各周溝内にOリングが配置されていることを特徴とする請求項4に記載の発電機。   The at least 1 circumferential groove is formed in each surface of the said surface and the said back surface along the circumferential direction, and O-ring is arrange | positioned in each circumferential groove. Generator.
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