KR101696747B1 - 배기가스 터보차저의 압축기 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 배기가스 터보차저(ATL)의 압축기(1)에 관한 것으로, 압축기는, 압축기 휠(3)이 배치되며, 입구 영역(4)을 가지는 압축기 하우징(2); 및 압축기 하우징(2) 내에서 입구 영역(4)과 압축기 휠(3) 사이에 배치되고, 압축기 하우징(2)의 인접 벽(7)과 함께, 입구 영역(4)에 대향하는 제1 연결 개구(8) 및 압축기 휠(3)에 인접한 제2 연결 개구(9)를 가지는 순환 챔버(6)를 한정하는 외곽 링(5)을 구비하며, 압축기 하우징(2)에 배치되고 순환 챔버(6) 내로 개구된 입구 라인(10)을 가지는 배기가스 재순환 장치(11)를 특징으로 한다.

Description

배기가스 터보차저의 압축기{COMPRESSOR OF AN EXHAUST-GAS TURBOCHARGER}

본 발명은 청구범위 제1항의 전제부에 따른 배기가스 터보차저의 압축기에 관한 것이다.

상기 유형의 압축기가 EP 0 545 953 B1호에 공지되어 있다. 상기 압축기에는 특성 맵 안정화를 위한 장치가 구비된다. 이러한 장치의 순환 챔버는, 연결 개구를 통해 입구 영역의 주 흐름에 연결되고, 로터 입구와 로터 출구 사이의 외곽 벽의 연결 개구를 통해 주 흐름에 연결된다.

WO 2008/070649 A1호는 또한 저압 배기가스 재순환을 가능하게 하는 배기가스 혼합 장치를 압축기 입구에 구비한 압축기를 개시한다.

본 발명의 목적은, 청구범위 제1항의 전제부에 명시된 유형의 압축기를 제공하는 것이다. 이를 통해 특성 맵 안정화 장치와 저압 배기가스 재순환의 이점을 결합하는 것이 가능하며, 특히 배기가스와 외기의 완전한 혼합을 얻고, 또한 설치 공간을 거의 필요로 하지 않는 공기 역학적으로 효율적인 혼합 설비를 얻는 것이 가능하다.

상기 목적은 청구범위 제1항의 특징들에 의해 달성된다.

배기가스 재순환 장치의 입구 라인이 특성 맵 안정화 장치의 순환 덕트 내로 개방된다는 사실로 인해, 설계가 매우 간단하고, 설치 공간이 상당히 감소하며, 압축기 휠에 의해 흡입되는 외기 및 재순환된 배기가스가 완전히 혼합된다는 이점을 얻는다.

여기에서 입구 라인은, 공급된 배기가스의 유동 방향으로 나타난 바와 같이, 제1 연결 개구의 영역에서 상기 연결 개구의 바로 상류 또는 연결 개구의 하류의 순환 챔버 내로 개방될 수 있다.

종속 청구항들은 본 발명의 유리한 양상들에 관한 것이다.

청구범위 제2항 및 제3항에 따른 유리한 양상들에 의해, 주로 스월 생성에 의해 완전한 혼합을 더 개선할 수 있고, 특히 압축기 하우징을 종축 방향으로 경사지게 함으로써 흐름 손실을 감소시킬 수 있다.

또한, 순환 챔버의 제1 연결 개구 상류, 다시 말해서 입구 영역과 제1 연결 개구 사이에 링을 구비한 결과, 소음을 최소화하는 것이 가능하다.

도면에 기초하여 다음의 예시적 실시예를 설명함으로써 본 발명의 추가적 세부 사항, 이점 및 특징을 얻는다.
도 1은 본 발명에 따른 압축기를 사용할 수 있는 본 발명에 따른 배기가스 터보차저의 부분 단면 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 압축기의 단면도이다.
도 3은 도 2의 압축기를 90° 회전시켜 도시한 평면도이다.
도 4는 본 발명의 제2 실시형태에 따른 압축기를 도 2에 대응하여 도시한 도면이다.

도 1은 본 발명에 따른 배기가스 터보차저(1)를 도시한 것으로, 뒤이은 도 2 내지 도 4에 기초하여 상세히 설명되는 압축기를 이에 사용할 수 있다. 따라서, 선택된 부분 단면 도시로 인해 도 1에는 본 발명에 따른 압축기의 세부 사항이 나타나 있지 않으므로, 도 1은 상기 유형의 배기가스 터보차저의 기본 구성요소들만을 보여준다.

따라서, 배기가스 터보차저(ATL)는 터빈 휠(16)이 배치된 터빈(15)과 압축기(1)를 가진다. 터빈 휠(16)은 로터(17)를 통해 압축기(1)의 압축기 휠(3)에 연결되고, 압축기 휠(3)은 압축기 하우징(2)에 배치된다. 개략적이며 매우 단순화된 형태로, 유동 방향으로 나타난 바와 같이 외곽 링(5)이 압축기 하우징(2) 내 압축기 휠(3)의 상류에 도시되어 있으며, 외곽 링(5)은 도 2 내지 도 4에 기초하여 하기에 상세히 설명된다.

도 1에 따른 배기가스 터보차저는 또한 종래의 배기가스 터보차저의 다른 모든 부품들을 가지는 것이 자명하지만, 이러한 부품들은 본 발명을 설명하는 데에 있어서는 불필요하므로 여기에서는 기술되지 않는다.

도 2 및 도 3은 본 발명의 제1 실시형태에 따른 압축기(1)를 도시한다. 압축기(1)는, 압축기 휠(3)이 배치되며 유도된 공기가 유입되는 입구 영역(4)을 가지는 압축기 하우징(2)을 구비한다.

압축기 하우징(2) 내에 외곽 링(5)이 배치되며, 보통 세 개의 스트럿으로구성된 체결부가 이러한 외곽 링(5)을 압축기 하우징(2)에 체결하는데, 이는 선택된 부분 단면 도시로 인해 나타나 있지 않다.

외곽 링(5)은 도시된 예에서는 입구 영역(4) 및 압축기 휠(3) 사이에서 압축기 휠(3)의 바로 상류에 배치되며, 압축기 하우징(2)의 인접 벽(7)과 함께 순환 챔버(6)를 한정한다. 순환 챔버(6)는 입구 영역(4)에 대향하는 제1 연결 개구(8)를 가지며, 이로써 도 2 및 도 3에 따른 실시형태에서는 순환 챔버(6)가 입구 영역(4) 방향으로 개구된다.

또한 도 2에 도시된 바와 같이, 제2 연결 개구(9)가 압축기 휠(3)에 인접하게 배치된다. 제1 및 제2 연결 개구(8, 9)를 통해 압축기 하우징(2) 내부 공간으로 공급 유동 및 리턴 유동이 가능하다.

본 발명에 따른 압축기(1)는 또한 배기가스 재순환 장치를 가지며, 이는 도 2 및 도 3에서 화살표(11)로 개략적이고 매우 단순화된 형태로 도시되어 있다. 상기 배기가스 재순환 장치(11)는 압축기 하우징(2)에 배치된 입구 라인(10)을 가진다. 특히 도 2에서 볼 수 있는 바와 같이, 상기 입구 라인(10)은 순환 챔버(6) 내로 개방되어 있다. 도입부에서 이미 설명한 것처럼, 입구 라인(10)은 도 2에 도시된 바와 같이 상기 제1 연결 개구(8)의 영역에서 유동 방향으로 제1 연결 개구(8)의 바로 상류에서 개방되거나 또는 순환 챔버(6) 내로 직접 개방된다.

도 2는 또한 입구 라인(10)의 축(A)이 도 2에 도시된 종축(L) 또는 좌표계(K)의 좌표 방향(X)에 대해 각도(α)로 경사질 수 있다는 것을 보여준다. 각도(α)는 바람직하게 45±15°의 범위에 있다.

도 3에서 90° 회전된 압축기(1)의 도면은 좌표 방향(Z)에 대한 축(A)의 또 다른 각도(β)를 보여준다. 각도(β)는 스월 생성 및 원주 방향으로의 균일화를 위한 접선방향 성분에 해당된다. 상기 각도(β)는 바람직하게 15° 내지 45° 범위에 있을 수 있다. 여기서, 도시된 수평 방향(Z)은 압축기 하우징(2)의 흡기관(12)에 대한 접선에 해당된다.

도 4에 따른 실시형태는 실질적으로 도 2의 실시형태에 상응하므로, 상응하는 모든 구성요소에는 동일한 참조부호가 사용되고, 따라서 상기의 설명을 참조할 수 있다.

도 4의 특히 바람직한 실시형태는 추가적인 특징으로서 소음 댐핑을 위한 링(13)을 가진다. 이러한 링은 입구 영역(4)과 제1 연결 개구(8) 사이에 배치되어, 도 4에 상세히 도시된 바와 같이, 입구 영역(4)에 대향하는 상기 연결 개구의 단부 영역이 링(13)에 의해 커버된다. 따라서 종축(L)을 향한 환형 개구(14)를 통해 순환 챔버(6)로의 유입이 발생한다.

이로써 상술된 본 발명의 개시에 더하여 도 1 내지 도 4의 도시에 대해 참조가 이루어짐이 명백하다.

1 압축기
2 압축기 하우징
3 압축기 휠
4 입구 영역
5 외곽 링
6 순환 챔버
7 압축기 하우징(2)의 벽
8 제1 연결 개구
9 제2 연결 개구
10 입구 라인
11 배기가스 재순환 장치
12 흡기관
13 링
14 환형 개구
15 터빈
16 터빈 휠
17 로터
K 좌표계
L 압축기 하우징(2)의 종축
A 입구 라인(10)의 축
Z 좌표 방향
α, β 경사 각도

Claims (3)

  1. 배기가스 터보차저(ATL)의 압축기(1)로서,
    압축기 휠(3)이 내부에 배치되며, 입구 영역(4)을 가지는 압축기 하우징(2); 및
    압축기 하우징(2) 내에서 입구 영역(4)과 압축기 휠(3) 사이에 배치되고, 압축기 하우징(2)의 인접 벽(7)과 함께 순환 챔버(6)를 한정하는 외곽 링(5)으로, 상기 순환 챔버(6)는 입구 영역(4)에 대향하는 제1 연결 개구(8) 및 압축기 휠(3)에 인접한 제2 연결 개구(9)를 가지는, 외곽 링(5);을 구비하는 압축기에 있어서,
    압축기 하우징(2)에 배치되고 상기 제1 연결 개구(8)의 영역에서 순환 챔버(6) 내로 개방된 입구 라인(10)을 가지는 배기가스 재순환 장치(11)를 포함하며,
    상기 입구 라인(10)은 압축기 하우징(2)의 흡기관(12)의 접선에 대해 경사지도록 배치되는 것을 특징으로 하는 압축기.
  2. 제1항에 있어서,
    입구 라인(10)은 압축기 하우징(2)의 종축(L)에 대해 경사지도록 배치되는 것을 특징으로 하는 압축기.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    압축기 하우징(2) 내에, 제1 연결 개구(8)의 상류에 제1 연결 개구(8)와 이격되게 링(13)이 배치되는 것을 특징으로 하는 압축기.
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