JPH078596U - 遠心圧縮機の羽根付きディフューザの取付構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 運転中に変形などにより軸受ハウジングと案
内羽根との間に隙間が生じること無く、高性能化が図れ
るとともに、分解などが容易な遠心圧縮機の羽根付きデ
ィフューザの取付構造を提供すること。 【構成】 コンプレッサハウジング４に羽根９付きのデ
ィフューザ１０を取付け、軸受ハウジング３側にディフ
ューザ１０の羽根９の形状で運転時の変形代より深い凹
部２１を形成し、この凹部２１に羽根９を挿入してコン
ンプレッサハウジング４と軸受ハウジング３をボルト１
１で連結する。これにより、羽根９が変形してもその先
端が凹部２１に挿入された状態が保持され、隙間をなく
して効率向上を図ると同時に、羽根９を凹部２１に差し
込むだけで、分解も容易となる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、遠心圧縮機の羽根付きディフューザの取付構造の改良に関し、デ ィフューザの羽根（ベーン）と軸受ハウジングとの間に高温高圧にともなって隙 間ができず、効率向上を図ることができるようにしたものである。

【０００２】

【従来の技術】

ガスタービンやターボチャージャなどに用いられる遠心圧縮機では、効率向上 を図るため羽根付きのディフューザ（ベーンドディフューザ）を用いる場合があ る。

【０００３】 たとえばターボチャージャの場合には、図２に一例をに示すように、ターボチ ャージャ１の３つのハウジング２，３，４のうち、一端部のタービンハウジング ２内のタービン軸５の端部にタービンインペラ６を配置するとともに、タービン 軸５のコンプレッサハウジング４内の他端部に遠心圧縮機を構成するコンプレッ サインペラ７が配置され、中間部の軸受ハウジング３の軸受部８でタービン軸５ の中央部が回転可能に支持されている。

【０００４】 このターボチャージャ１のコンプレッサハウジング４は軸受ハウジング３に取 付けられ、ディフューザ部４ａとその外側の渦巻状のスクロール部４ｂとを備え ており、コンプレッサハウジング４の空気入口４ｃから吸引した空気にコンプレ ッサインペラ７で遠心力を与え、その運動エネルギをディフューザ部４ａおよび スクロール部４ｂで圧力エネルギに変換して送り出すようになっている。

【０００５】 さらに、このディフューザ部４ａには、案内羽根（ベーン）９が設けられるが 、案内羽根９は、図３に示すように、円板状のディフューザ１０と一体に形成さ れており、ディフューザ１０をコンプレッサハウジング４の側面に当ててボルト １１で取付けるとともに、案内羽根９の先端はコンプレッサハウジング４を軸受 ハウジング３にボルト１２で締付けることによって軸受ハウジング３に当てるよ うになっている。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】

このようなターボチャージャ１のコンプレッサでは、運転に伴って高温高圧に なると、ディフューザ部４ａの案内羽根９と軸受ハウジング３との間に変形によ る隙間が形成されることがあり、ディフューザ部４ａを流れる空気が案内羽根９ に案内されずに隙間を流れるため効率低下を招いてしまう。

【０００７】 そこで、この案内羽根９と軸受ハウジング３との間の隙間をなくすため、図４ に示すように、軸受ハウジング３のディフューザ部４ａ側の端部を分割構造にし 、円板状のディフューザ部材３ａに案内羽根９が貫通する穴を形成し、案内羽根 ９をいれて外側の周囲をろう付けすることで固定するようにしたものもある。

【０００８】 このようなディフューザ部材３ａに案内羽根９をろう付けすることで、高温高 圧下における変形による隙間が発生することはなくなるが、軸受ハウジング３を 分割構造にする必要があり、部品点数が増大するとともに、シール構造の必要な 部分が増加するという問題がある。

【０００９】 また、案内羽根９に、万一損傷が生じた場合などに案内羽根９だけを分解する ことが出来ず、軸受ハウジング３のディフューザ部３ａごと交換しなければなら ないという問題もある。

【００１０】 この考案は、かかる従来技術の課題に鑑みてなされたもので、運転中に変形な どにより軸受ハウジングと案内羽根との間に隙間が生じること無く、高性能化が 図れるとともに、分解などが容易な遠心圧縮機の羽根付きディフューザの取付構 造を提供しようとするものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】 上記課題を解決するためこの考案の遠心圧縮機の羽根付きディフューザの取付 構造は、遠心圧縮機のコンプレッサハウジングに羽根付きディフューザを取付け る一方、軸受ハウジング側にディフューザの羽根の形状に対応しかつ運転時の変 形代より深い凹部を形成し、この凹部に前記ディフューザの羽根を挿入してコン ンプレッサハウジングと軸受ハウジングを連結したことを特徴とするものである 。

【００１２】

【作用】

この遠心圧縮機の羽根付きディフューザの取付構造によれば、コンプレッサハ ウジングに羽根付きディフューザを取付け、軸受ハウジング側にディフューザの 羽根の形状で運転時の変形代より深い凹部を形成し、この凹部に羽根を挿入して コンンプレッサハウジングと軸受ハウジングを連結するようにしており、羽根が 変形しても羽根先端が凹部に挿入された状態を保持するようにでき、隙間をなく して効率向上を図ると同時に、羽根を凹部に差し込むだけであり、分解も可能と している。

【００１３】

【実施例】

以下、この考案の一実施例を図面に基づき詳細に説明する。 図１はこの考案の遠心圧縮機の羽根付きディフューザの取付構造の一実施例に かかり、（ａ）は主要部の断面図、（ｂ），（ｃ）はそれぞれ軸受ケーシングの 部分斜視図、（ｄ）は羽根付きディフューザの部分斜視図である。

【００１４】 この遠心圧縮機の羽根付きディフューザの取付構造２０では、軸受ハウジング ３のディフューザ部４ａ側に、ディフューザ１０の羽根（ベーン）９の形状（横 断面形状）に対応した形状の凹部２１が設けられる。この凹部２１は、羽根９の 先端部を挿入するためのものであり、凹部２１の深さが遠心圧縮機の運転にとも なう高温高圧下での変形代より深く、たとえば２mm程度としてある。

【００１５】 この凹部２１は、図１（ｂ）に示すように、軸受ハウジング３の表面全体にシ リコンアルミニウム等をコーティングしたのち、ディフューザ１０の羽根９の形 状部分をエッチングで取り除くことによって形成したり、予め羽根９の形状部分 にマスキングを施してコーティングを行うようにして形成するようにする。

【００１６】 また、コーティングに代え、別の板を用意し、これに放電加工や機械加工など で羽根９の形状に対応する凹部２１や穴をあけ、これを軸受ハウジング３に取付 けることで形成するようにしても良い。

【００１７】 さらに、図１（ｃ）に示すように、軸受ハウジング３に直接加工して羽根９の 形状に対応する凹部２１を形成するようにしても良い。

【００１８】 一方、ディフューザ１０の羽根９は、遠心圧縮機の運転にともなう高温高圧下 での変形により軸受ハウジング３との間に隙間ができないように軸受ハウジング ３の凹部２１に挿入するため、図１（ｄ）に示すように、凹部９の深さに対応し て高くしてある。

【００１９】 このように形成した羽根付きのディフューザ１０はコンプレッサハウジング４ の側面にボルト１１で固定するとともに、羽根９が軸受ハウジング３に形成した 凹部２１に差し込まれるようにしてコンプレッサハウジング４と軸受ハウジング ３とをボルト１２で締付けて固定される。

【００２０】 このような遠心圧縮機の羽根付きディフューザの取付構造２０によれば、運転 にともなって変形が生じてもディフューザ１０の羽根９が軸受ハウジング３の凹 部２１に差し込んであるので、隙間が出来ず、ディフューザ部３ａを流れる空気 は全てが羽根９に案内されることになり、効率向上を図ることができる。

【００２１】 また、ディフューザ１０の羽根９が軸受ハウジング３の凹部２１に差し込んで あるだけでろう付け等で固定してないので、分解が容易であり、ディフューザ１ ０と羽根９だけを交換することができる。

【００２２】 さらに、エンジン側の要求に応じてコンプレッサインペラ７の軸方向長さの異 なるものなどをシリーズ化する場合にも、羽根９の高さを変えたものを機械加工 するだけでディフューザ１０および羽根９を簡単に用意して対応することができ る。

【００２３】 なお、上記実施例では、ディフューザ１０をコンプレッサハウジング４に固定 し、羽根９が軸受ハウジング３の凹部２１に差し込まれるようにしたが、図示し ないがこれとは逆に、ディフューザ１０を軸受ハウジング３に固定し、羽根９は コンプレッサハウジング４に凹部を設けてこれに差し込むようにしてもよい。

【００２４】 また、上記実施例では、自動車用のターボチャージャを例に説明したが、これ に限らず他の遠心圧縮機に広く適用できるものである。

【００２５】 さらに、この考案の要旨を変更しない範囲で各構成要素に変更を加えるように しても良い。

【００２６】

【考案の効果】

以上、一実施例とともに具体的に説明したようにこの考案の遠心圧縮機の羽根 付きディフューザの取付構造によれば、コンプレッサハウジングに羽根付きディ フューザを取付け、軸受ハウジング側にディフューザの羽根の形状で運転時の変 形代より深い凹部を形成し、この凹部に羽根を挿入してコンンプレッサハウジン グと軸受ハウジングを連結するようにしたので、羽根が変形しても羽根先端が凹 部に挿入された状態を保持することができ、隙間をなくして効率向上を図ると同 時に、羽根を凹部に差し込むだけであり、分解も容易にできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案の遠心圧縮機の羽根付きディフューザ
の取付構造の一実施例にかかり、（ａ）は主要部の断面
図、（ｂ），（ｃ）はそれぞれ軸受ケーシングの部分斜
視図、（ｄ）は羽根付きディフューザの部分斜視図であ
る。

【図２】この考案が適用されるターボチャージャの縦断
面図である。

【図３】従来の羽根付きディフューザの部分正面図およ
び部分断面図である。

【図４】従来の羽根付きディフューザの取付構造の部分
正面図および部分断面図である。

【符号の説明】

３ 軸受ハウジング ４ コンプレッサハウジング ４ａ ディフューザ部 ４ｂ スクロール部 ５ タービン軸 ７ コンプレッサインペラ ９ 羽根（ベーン） １０ ディフューザ １１ ボルト １２ ボルト ２０ 遠心圧縮機の羽根付きディフューザの取付構造 ２１ 凹部

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 遠心圧縮機のコンプレッサハウジングと
   軸受ハウジングのいづれか一方に羽根付きディフューザ
   を取付ける一方、他方のディフューザの羽根の形状に対
   応しかつ運転時の変形代より深い凹部を形成し、この凹
   部に前記ディフューザの羽根を挿入してコンンプレッサ
   ハウジングと軸受ハウジングを連結したことを特徴とす
   る遠心圧縮機の羽根付きディフューザの取付構造。