KR101883417B1

KR101883417B1 - 과급기

Info

Publication number: KR101883417B1
Application number: KR1020167028161A
Authority: KR
Inventors: 변진희
Original assignee: 가부시키가이샤 아이에이치아이
Priority date: 2014-05-16
Filing date: 2015-05-08
Publication date: 2018-07-30
Also published as: US10408221B2; CN106103939B; WO2015174335A1; CN106103939A; JP6311788B2; KR20160130496A; JPWO2015174335A1; DE112015002306T5; US20170002826A1

Abstract

과급기는, 압축기 하우징과 베어링 하우징(2)의 양쪽 대향면에 의해 형성되는 환형의 디퓨저 유로(12)와, 디퓨저 유로보다 직경 방향 내측에 위치하고, 압축기 임펠러(10)의 배면(10b)에 대향하도록 배치되는 실링 플레이트(17)를 포함한다. 디퓨저 유로를 형성하는 베어링 하우징의 대향면의 직경 방향 내측단(2e)과, 압축기 임펠러의 외주 에지(10a)의 사이에는 직경 방향으로 간극 S가 형성되어 있다. 실링 플레이트는, 압축기 임펠러보다 대경이며, 간극에 노출되는 부위에는, 압축기 임펠러의 배면에 대향하는 부위(17f)보다 압축기 하우징 측으로 연장되는 돌기(17e)가 설치되어 있다.

Description

과급기{TURBOCHARGER}

본 발명은, 압축기 임펠러(compressor impeller)의 배면 측에 대향하여 설치된 실링 플레이트(seal plate)를 가지는 과급기(過給機)에 관한 것이다.

종래, 일단(一端)에 터빈 임펠러(turbine impeller)가 설치되고 타단(他端)에 압축기 임펠러가 설치된 샤프트가, 베어링 하우징 내에 배치된 베어링에 의해 회전 가능하게 지지된 과급기가 알려져 있다. 이러한 과급기를 엔진에 접속하고, 엔진으로부터 배출되는 배기 가스에 의해 터빈 임펠러를 회전시키면서, 또한 이 터빈 임펠러의 회전에 의해, 샤프트를 통하여 압축기 임펠러를 회전시킨다. 이와 같이 하여, 과급기는 압축기 임펠러의 회전에 따라 공기를 압축하여 엔진에 송출한다.

예를 들면, 특허 문헌 1에 나타내는 과급기에 있어서는, 압축기 임펠러의 배면(背面) 측(즉, 압축기 임펠러로부터 볼 때 베어링 하우징에 면하는 측)에, 압축기 임펠러와 대향하는 실링 플레이트가 설치되어 있다. 실링 플레이트는, 베어링 하우징에 형성된 구멍에 끼워넣어져 고정되고, 베어링을 윤활한 윤활유가 베어링 하우징으로부터 압축기 임펠러 측에 누출되는 것을 방지한다. 또한, 실링 플레이트보다 직경 방향 외측에는 디퓨저 유로가 형성되어 있다. 디퓨저 유로는, 간격을 두고 설치된, 베어링 하우징과 압축기 하우징의 서로의 대향면에 의해 환형으로 형성된다. 공기는, 압축기 임펠러에 의해 압축된 후, 상기 디퓨저 유로를 직경 방향 외측을 향하여 흐른다.

특허 문헌 1 : 일본공개특허 제2005-76463호 공보

그런데, 압축기 임펠러의 소형화에 따라, 압축기 임펠러의 외경(外徑)보다 실링 플레이트의 외경 쪽이 크게 설계되는 경우가 있다. 이 경우, 디퓨저 유로를 형성하고, 베어링 하우징에 있어서 압축기 하우징에 대향하는 대향면의 직경 방향 내측에서의 단부(端部), 즉 실링 플레이트를 끼워넣는 구멍의 에지는, 압축기 임펠러의 외주 에지보다, 직경 방향 외측에 위치하게 된다. 또한, 디퓨저 유로의 벽면(베어링 하우징)과, 압축기 임펠러의 사이에는, 직경 방향으로 간극이 형성된다. 압축기 임펠러가 소형으로 될수록, 이 간극이 커지고, 간극 부분에서 공기의 흐름의 막힘이 생기기 쉬워져, 디퓨저 유로 측으로의 공기의 흐름이 흐트러져 버리는 하나의 요인이 된다.

본 발명의 목적은, 압축기 임펠러로부터 디퓨저 유로를 향하는 유체의 흐름의 흐트러짐을 억제하고, 압축 효율을 향상시키는 것이 가능한 과급기를 제공하는 것이다.

본 발명의 일 태양(態樣)은 과급기로서, 베어링 구멍(hole)이 형성된 베어링 하우징과, 베어링 구멍에 수용되는 베어링에 의해 회전 가능하게 샤프트가 축 지지되고, 샤프트의 일단 측에 터빈 임펠러가 설치되고, 샤프트의 타단 측에 압축기 임펠러가 설치된 터빈 축과, 베어링 하우징에 연결되고, 내부에 형성된 수용 공간에 압축기 임펠러를 수용하는 압축기 하우징과, 압축기 임펠러보다 직경 방향 외측에 위치하고, 서로 대향하는, 압축기 하우징과 베어링 하우징의 양쪽 대향면에 의해 형성되는 환형의 디퓨저 유로와, 베어링 하우징에 고정되고, 디퓨저 유로보다 직경 방향 내측에 위치하고, 압축기 임펠러의 배면에 대향하도록 배치되는 실링 플레이트를 포함하고, 디퓨저 유로를 형성하는 베어링 하우징의 대향면에서의 직경 방향 내측단(內側端)과, 압축기 임펠러의 외주 에지의 사이에는 직경 방향으로 간극이 형성되고, 실링 플레이트는 압축기 임펠러보다 대경(大徑)이며, 간극에 면하는 부위에는, 압축기 임펠러의 배면에 대향하는 어느 부위보다도 압축기 하우징 측으로 연장되는 연장부가 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.

연장부 중, 압축기 하우징에 대향하는 면은, 직경 방향 외측으로 갈수록 압축기 하우징에 근접하는 경사면이어도 된다.

베어링 하우징 중, 디퓨저 유로의 직경 방향 내측의 단부를 형성하는 부위에는, 직경 방향 내측을 향함에 따라, 베어링 측에 근접하는 방향으로 경사지는 테이퍼면이 설치되고, 경사면은 테이퍼면의 연장선 상에 연장되어도 된다.

경사면 중, 직경 방향 내측의 단부는, 디퓨저 유로를 형성하는 베어링 하우징의 벽면 중, 테이퍼면으로부터 직경 방향 외측에 연속하는 부위보다도, 베어링 측에 위치하고 있어도 된다.

본 발명에 의하면, 압축기 임펠러로부터 디퓨저 유로를 향하는 유체의 흐름의 흐트러짐을 억제하고, 압축 효율을 향상시킬 수 있다.

도 1은, 본 발명의 실시형태에 관한 과급기의 개략 단면도이다.
도 2의 (a)∼도 2의 (d)는, 실링 플레이트의 사시도이다.
도 3의 (a) 및 도 3의 (b)는, 돌기의 작용을 설명하기 위한 설명도이다. 도 3의 (a)는 도 1의 일점 쇄선 부분의 확대도이며, 도 3의 (b)는 그 비교예를 나타낸다.
도 4의 (a) 및 도 4의 (b)는, 돌기의 형상을 상세하게 설명하기 위한 설명도이다.
도 5는, 도 1의 파선(破線) 부분의 확대도이다.

이하에 첨부 도면을 참조하면서, 본 발명의 일 실시형태에 대하여 상세하게 설명한다. 이러한 실시형태에 나타내는 치수, 재료, 그 외에 구체적인 수치 등은, 발명의 이해를 용이하게 하기 위한 예시에 지나지 않고, 특별히 단서가 있는 경우를 제외하고, 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 그리고, 본 명세서 및 도면에 있어서, 실질적으로 동일한 기능, 구성을 가지는 요소에 대해서는, 동일한 부호를 부여함으로써 중복 설명을 생략하고, 또한 본 발명에 직접 관계가 없는 요소(要素)는 도시하지 않는다.

도 1은, 본 실시형태에 관한 과급기(C)의 개략 단면도이다. 이하에서는, 도 1에 나타낸 화살표 L을 과급기(C)의 좌측을 나타내는 방향으로 하고, 화살표 R을 과급기(C)의 우측을 나타내는 방향으로 하여 설명한다. 도 1에 나타낸 바와 같이, 과급기(C)는, 과급기 본체(1)를 포함한다. 상기 과급기 본체(1)는, 베어링 하우징(2)과, 베어링 하우징(2)의 좌측에 체결 볼트(3)에 의해 연결되는 터빈 하우징(4)과 베어링 하우징(2)의 우측에 체결 볼트(5)에 의해 연결되는 압축기 하우징(6)을 가진다. 이들은 일체로 되어 있다.

베어링 하우징(2)에는, 과급기(C)의 좌우 방향으로 관통하는 베어링 구멍(2a)이 형성되어 있다. 베어링(7)은, 상기 베어링 구멍(2a)에 수용되고, 샤프트(8)를 회전 가능하게 지지한다. 샤프트(8)의 좌측 단부에는 터빈 임펠러(turbine impeller)(9)가 일체로 고정되어 있다. 터빈 임펠러(9)는, 터빈 하우징(4) 내의 수용 공간에 회전 가능하게 수용되어 있다. 또한, 샤프트(8)의 우측 단부에는 압축기 임펠러(compressor impeller)(10)가 일체로 고정되어 있다. 압축기 하우징(6)에는 수용 공간(11)이 형성되어 있다. 수용 공간(11)은, 과급기(C)의 우측에 개구된다. 또한, 수용 공간(11)은, 에어클리너(도시하지 않음)에 접속된다. 압축기 임펠러(10)는, 상기 수용 공간(11)에 회전 가능하게 수용되어 있다. 그리고, 적어도 샤프트(8), 터빈 임펠러(9) 및 압축기 임펠러(10)에 의해 터빈 축이 구성된다.

또한, 베어링 하우징(2)과 압축기 하우징(6)은, 체결 볼트(5)에 의해 베어링 하우징(2)과 압축기 하우징(6)이 연결된 상태에서, 서로 대향하는 면(2d, 6a)을 가진다. 이하, 설명의 편의상, 면(2d, 6a)을 대향면(2d, 6a)이라 칭한다. 대향면(2d, 6a)은, 베어링 하우징(2)과 압축기 하우징(6)이 연결된 상태에서, 좌우 방향으로 서로 이격되어 있다. 이로써, 대향면(2d, 6a)은, 압축기 임펠러(10)보다도 직경 방향 외측에 위치하는 디퓨저 유로(12)를 형성한다. 상기 디퓨저 유로(12)는, 압축기 임펠러(10)를 통과한 공기(유체)를 승압한다. 디퓨저 유로(12)는, 샤프트(8)의 직경 방향 내측으로부터 외측을 향해 환형으로 형성되어 있고, 상기한 직경 방향 내측에서, 압축기 임펠러(10)를 통하여 수용 공간(11)과 연통하고 있다.

또한, 압축기 하우징(6)에는 압축기 스크롤 유로(13)가 설치되어 있다. 압축기 스크롤 유로(13)는 환형으로 형성되고, 디퓨저 유로(12)보다 샤프트(8)의 직경 방향 외측에 위치한다. 압축기 스크롤 유로(13)는, 엔진의 흡기구(도시하지 않음)와 연통한다. 또한, 압축기 스크롤 유로(13)는, 디퓨저 유로(12)에도 연통하고 있다. 따라서, 압축기 임펠러(10)가 회전하면, 공기는 압축기 하우징(6) 내의 수용 공간(11)에 흡인되고, 압축기 임펠러(10)의 날개 사이를 유통하는 과정에서 원심력의 작용에 의해 증속되어, 디퓨저 유로(12)를 직경 방향 내측으로부터 외측으로 흐르고, 또한, 압축기 스크롤 유로(13) 내를 유통하면서, 승압되어 엔진의 흡기구로 유도된다.

터빈 하우징(4)에는 토출구(14)가 형성되어 있다. 토출구(14)는, 과급기(C)의 좌측에 개구되고, 배기 가스 정화 장치(도시하지 않음)에 접속된다. 또한, 터빈 하우징(4)에는, 유로(15)와, 상기 유로(15)보다 샤프트(8)[터빈 임펠러(9)]의 직경 방향 외측에 위치하는 환형의 터빈 스크롤 유로(16)가 설치되어 있다.

터빈 스크롤 유로(16)는, 엔진의 배기 매니폴드(도시하지 않음)로부터 배출되는 배기 가스가 유도되는 가스 유입구(도시하지 않음)와 연통한다. 터빈 스크롤 유로(16)는, 상기한 유로(15)에도 연통하고 있다. 따라서, 엔진의 배기 가스는, 가스 유입구(도시하지 않음)로부터 터빈 스크롤 유로(16)로 유도되고, 유로(15) 및 터빈 임펠러(9)를 통하여 토출구(14)로 유도된다. 이 유통 과정에서, 배기 가스는 터빈 임펠러(9)를 회전시킨다. 그리고, 상기 터빈 임펠러(9)의 회전력은, 샤프트(8)를 통하여 압축기 임펠러(10)에 전달된다. 이 전달에 의해 발생한 압축기 임펠러(10)의 회전력에 의해, 상기한 바와 같이, 공기가 승압되어, 엔진의 흡기구로 유도된다.

또한, 압축기 임펠러(10)의 배면 측[도 1 중의 좌측, 압축기 임펠러(10)로부터 볼 때 베어링 하우징(2)에 마주하는 측]에는, 실링 플레이트(17)가 배치되어 있다.

도 2의 (a)∼도 2의 (d)는, 실링 플레이트(17)의 사시도이다. 구체적으로는, 도 2의 (a)∼도 2의 (c)는, 실링 플레이트(17)의 압축기 임펠러(10) 측의 표면(17a)을 주로 나타낸 사시도이다. 도 2의 (d)는, 실링 플레이트(17)의 베어링(7) 측의 이면(裏面)(17b)을 주로 나타낸 사시도이다.

도 2의 (a)∼도 2의 (c)에 나타낸 바와 같이, 실링 플레이트(17)는, 좌우 방향에서 볼 때 압축기 임펠러(10)보다 사이즈가 큰 대략 원반형의 부재이다. 즉, 실링 플레이트(17)는, 압축기 임펠러(10)보다 큰 직경을 가진다. 실링 플레이트(17)에는, 그 직경 방향의 중심에 샤프트(8)가 삽통(揷通)되는 삽통 구멍(17c)이 형성되어 있다. 또한, 실링 플레이트(17)의 직경 방향 외측에는, 삽통 구멍(17c)의 연신 방향과 동일한 방향으로 관통하는 볼트 구멍(17d)이 2개 형성되어 있다. 각각의 볼트 구멍(17d)에는, 체결 볼트(도시하지 않음)가 삽통된다.

도 1에 나타낸 바와 같이, 베어링 하우징(2)에서의 압축기 임펠러(10) 측의 면에는, 끼워넣음 구멍((fitting hole)(2b)이 형성되어 있다. 끼워넣음 구멍(2b)은, 상기 면으로부터 베어링(7) 측을 향해 움푹 들어가 있다. 상기 끼워넣음 구멍(2b)에는, 실링 플레이트(17)가 끼워넣어진다. 끼워넣음 구멍(2b)의 바닥면에는 나사 구멍(도시하지 않음)이 형성되어 있다. 이 나사 구멍(도시하지 않음)은, 실링 플레이트(17)가 끼워넣어졌을 때, 실링 플레이트(17)의 볼트 구멍(17d)에 대향하는 위치에 형성되고, 볼트 구멍(17d)에 삽통된 체결 볼트에 나사결합한다. 즉, 실링 플레이트(17)는, 끼워넣음 구멍(2b)에 끼워넣어지고, 체결 볼트(도시하지 않음)에 의해 베어링 하우징(2)에 고정되어 있다. 예를 들면, 체결 볼트는 접시 볼트이다.

실링 플레이트(17)는, 베어링 하우징(2) 내에 수용된 베어링(7)을 윤활한 윤활유가, 압축기 하우징(6) 측에 누출되는 것을 방지하도록, 베어링 하우징(2)에 밀착되어 있다.

또한, 도 2의 (a)∼도 2의 (c)에 나타낸 바와 같이, 실링 플레이트(17)는, 압축기 임펠러(10) 측에 위치하는 표면(17a)을 가진다. 표면(17a)에는, 돌기(17e)(연장부)가 형성되어 있다. 돌기(17e)는, 직경 방향 외측에 위치하는 표면(17a)의 외측 에지에 설치된다. 즉, 돌기(17e)는, 볼트 구멍(17d)과 중첩되는 부분를 제외하고, 실링 플레이트(17)의 주위 방향에 걸쳐 형성되어 있다.

도 3의 (a) 및 도 3의 (b)는, 돌기(17e)의 작용을 설명하기 위한 설명도이다. 도 3의 (a)는 도 1의 일점 쇄선 부분의 확대도이며, 도 3의 (b)는 그 비교예를 나타낸다.

도 3의 (b)에 나타낸 바와 같이, 베어링 하우징(2)은, 압축기 하우징(6)의 대향면(6a)에 대향하고, 또한 상기 대향면(6a)과 함께 디퓨저 유로(12)를 형성하는 대향면(2d)을 가진다. 상기 대향면(2d)은, 직경 방향 내측단(2e)과, 압축기 임펠러(10)의 외주 에지(10a)와는, 샤프트(8)의 직경 방향으로 간극 S만큼 이격되어 있다. 바꾸어 말하면, 베어링 하우징(2)의 끼워넣음 구멍(2b)을 형성하는 내주면(2c)과, 압축기 임펠러(10)의 외주 에지(10a)는, 샤프트(8)의 직경 방향으로 간극 S만큼 이격되어 있다. 즉, 샤프트(8)의 직경 방향에서의 직경 방향 내측단(2e)[또는 내주면(2c)]과 외주 에지(10a)의 사이에는, 간극 S가 형성되어 있다.

그런데, 압축기 임펠러(10)는, 소형화가 진행되고 있다. 한편, 실링 플레이트(17)의 외경은, 베어링 하우징(2)으로의 고정 강도의 문제 등 때문에 소형화에 한계가 있다. 따라서, 상기한 간극 S는, 커지는 경향이 있다. 간극 S가 커지면, 간극 S 부분에서 공기의 흐름의 막힘이 생기기 쉬워져, 디퓨저 유로(12) 측으로의 공기의 흐름이 흐트러지는 하나의 요인이 된다.

본 실시형태에서는, 도 3의 (a)에 나타낸 바와 같이, 상기한 돌기(17e)가 간극 S에 위치하고 있다. 즉, 돌기(17e)는, 실링 플레이트(17)에서 간극 S에 면하는 부위에 설치되어 있다. 돌기(17e)는, 압축기 임펠러(10)의 배면(10b)에 대향하는 어느 부위(17f)보다도, 압축기 하우징(6) 측으로 연장된다. 바꾸어 말하면, 돌기(17e)는, 부위(17f)에 대하여 압축기 하우징(6) 측으로 돌출하는 단차를 형성한다.

그러므로, 본 실시형태의 과급기(C)에 있어서는, 비교예보다 실질적으로 간극 S를 작게 할 수 있다. 바꾸어 말하면, 압축기 임펠러(10)의 외주 에지(10a)에서 볼 때 직경 방향 외측의 공간이 돌기(17e)에 의해 매립되고, 외주 에지(10a)와 외주 에지(10a)의 직경 방향 외측에 위치하는 부재의 거리가 좁아진다. 그 결과, 압축기 임펠러(10)로부터 디퓨저 유로(12)를 향하는 유체의 흐름의 흐트러짐을 억제하고, 압축 효율을 향상시키는 것이 가능해진다.

도 4의 (a) 및 도 4의 (b)는, 돌기(17e)의 형상을 상세하게 설명하기 위한 설명도이다. 도 4의 (a)는 도 3의 (a)의 파선 부분의 확대도이며, 도 4의 (b)는 도 4의 (a)와 동일한 부위의 단면(斷面)에 대하여, 다른 조립 상태의 일례를 나타낸다.

도 4의 (a)에 나타낸 바와 같이, 베어링 하우징(2) 중, 디퓨저 유로(12)의 상류측의 입구단(入口端)(직경 방향 내측의 단부)을 형성하는 부위에는, 테이퍼면(2f)이 설치되어 있다. 바꾸어 말하면, 테이퍼면(2f)은, 베어링 하우징(2)의 대향면(2d)에서 디퓨저 유로(12)의 입구를 형성하는 부위에 설치되어 있다. 테이퍼면(2f)은, 직경 방향 내측을 향함에 따라, 베어링(7) 측에 근접하는 방향으로 경사진다. 그리고, 실링 플레이트(17)의 돌기(17e)의 선단, 즉 압축기 하우징(6)에 대향하는 부위에는, 경사면(17g)이 형성되어 있다. 경사면(17g)은, 베어링 하우징(2)의 테이퍼면(2f)의 연장선[도 4의 (a) 중, 일점 쇄선으로 나타냄] 상으로 연장된다. 이와 같이, 베어링 하우징(2)의 테이퍼면(2f)의 연장선 상에 경사면(17g)을 위치시킴으로써, 경사면(17g) 및 테이퍼면(2f)을 따라, 간극 S로부터 디퓨저 유로(12)를 향하여, 공기를 원활하게 유도하는 것이 가능해진다.

그리고, 실링 플레이트(17)와 베어링 하우징(2)은, 각각의 부재의 치수 공차(公差)나 끼워맞춤의 공차 등의 영향에 의하여, 상대적인 위치 관계가 어긋나는 경우가 있다. 예를 들면, 도 4의 (b) 나타낸 바와 같이, 베어링 하우징(2)의 돌기(17e)가, 부위(2g)보다 압축기 하우징(6) 측으로 돌출되어 버린다고 한다. 여기서, 부위(2g)는, 디퓨저 유로(12)를 형성하는 베어링 하우징(2)의 대향면(벽면)(2d) 중, 테이퍼면(2f)으로부터 디퓨저 유로(12)의 하류 측(직경 방향 외측)에 연속하는 부위이다. 바꾸어 말하면, 부위(2g)는, 대향면(2d)에서 디퓨저 유로(12)의 하류 측에 위치하고, 또한 테이퍼면(2f)과의 경계를 포함하는(또는 형성하는) 부위이다.

도 4의 (b) 중, 일점 쇄선은 부위(2g)의 연장선이다. 도 4의 (b)에 나타낸 바와 같이, 적어도 단부(17h)는, 공차의 범위 내에서 가장 압축기 하우징(6) 측으로 돌출해도, 베어링 하우징(2)의 부위(2g)(일점 쇄선)보다는 돌출되지 않고 베어링(7) 측에 위치하고 있다. 여기서, 단부(17h)는, 실링 플레이트(17)의 돌기(17e)의 선단에서 가장 직경 방향 내측에 위치하는 부분이다.

그러므로, 디퓨저 유로(12)를 향하는 공기는, 대체로 돌기(17e)의 경사면(17g)을 따라 흐르므로, 실링 플레이트(17)와 베어링 하우징(2)의 상대적인 위치 관계가, 도 4의 (a)에 나타낸 상태로부터 어긋난 경우라도, 압축기 임펠러(10)로부터 디퓨저 유로(12)를 향하는 공기의 흐름의 흐트러짐을 억제하는 것이 가능해진다.

도 5는, 도 1의 파선 부분의 확대도이다. 도 5에 나타낸 바와 같이, 베어링 하우징(2)과 압축기 하우징(6)의 끼워맞춤 부분에 있어서, 베어링 하우징(2)의 단부(2h)는, 압축기 하우징(6)의 단부(6b)보다 디퓨저 유로(12)[압축기 스크롤 유로(13)] 측으로 돌출되어 있다.

여기서는, 전술한 돌기(17e)와 마찬가지로, 베어링 하우징(2)과 압축기 하우징(6)의 부재의 치수 공차나 끼워맞춤의 공차 등의 영향에 의하여, 상대적인 위치 관계가 어긋나는 것을 상정하고, 사전에, 공기의 흐름의 상류 측의 벽면으로 되는 베어링 하우징(2)을, 압축기 하우징(6)보다 돌출시키고 있다.

그러므로, 만일, 치수 공차나 조립 오차에 의해, 압축기 하우징(6)의 단부(6b)가 디퓨저 유로(12)[압축기 스크롤 유로(13)] 측으로 어긋나도, 디퓨저 유로(12)로부터 압축기 스크롤 유로(13)를 향하는 공기는, 압축기 하우징(6)의 단부(6b)에 충돌하지 않고, 대체로 디퓨저 유로(12)의 연장 상을 따라 흐르므로, 흐름의 흐트러짐을 억제하는 것이 가능해진다.

전술한 실시형태에서는, 돌기(17e)는 볼트 구멍(17d)에 중첩되는 부분를 제외하고, 실링 플레이트(17)의 주위 방향에 걸쳐 형성되어 있는 경우에 대하여 설명하였으나, 볼트 구멍(17d)을 보다 직경 방향 내측에 형성하는 것 등으로, 돌기(17e)를 전체 주위에 걸쳐 형성해도 되고, 주위 방향의 돌기(17e)의 폭을 더욱 작게 해도 된다.

또한, 전술한 실시형태에서는, 실링 플레이트(17) 중, 압축기 임펠러(10)의 배면(10b)에 대향하는 부위(17f)보다 압축기 하우징(6) 측으로 연장되는 연장부로서, 돌기(17e)를 예로 들어 설명하였다. 그러나, 연장부는, 도 2의 (a)나 도 3의 (a)에 나타낸 형상의 돌기(17e)에 한정되지 않는다. 예를 들면, 연장부는 실링 플레이트(17) 중, 압축기 임펠러(10)의 배면(10b)에 대향하는 부위로부터 연속적으로 형성되는 테이퍼면을 가지고, 부위(17f)보다 압축기 하우징(6) 측으로 연장하도록 구성해도 된다.

또한, 전술한 실시형태에서는, 경사면(17g)은, 도 4의 (a)에 나타낸 단면에 있어서, 직선 형상으로 되는 경우에 대하여 설명하였으나, 곡선 형상으로 만곡되어 있어도 된다.

또한, 전술한 실시형태에서는, 돌기(17e)에 경사면(17g)이 설치되는 경우에 대하여 설명하였으나, 돌기(17e)의 선단은 경사면(17g)으로서 형성되지 않아도 된다. 단, 경사면(17g)을 설치함으로써, 공기가 간극 S에 유입되어도, 경사면(17g)을 따라, 간극 S로부터 디퓨저 유로(12)를 향하여, 공기를 원활하게 유도하는 것이 가능해진다.

또한, 전술한 실시형태에서는, 베어링 하우징(2)[대향면(2d)]에 테이퍼면(2f)이 설치되는 경우에 대하여 설명하였으나, 테이퍼면(2f)을 생략해도 된다. 또한, 전술한 실시형태에서는, 테이퍼면(2f)의 연장선 상에 경사면(17g)이 연장된다고 하였으나, 테이퍼면(2f)의 연장선 상으로부터 어긋난 위치에 경사면(17g)이 배치되어도 된다.

또한, 전술한 실시형태에서는, 경사면(17g) 중, 직경 방향 내측의 단부(17h)는, 디퓨저 유로(12)를 형성하는 베어링 하우징(2)의 벽면 중, 테이퍼면(2f)으로부터 직경 방향 외측에 연속하는 부위(2g)보다, 베어링(7) 측에 오프셋시키는 경우에 대하여 설명하였다. 그러나, 예를 들면, 돌기(17e)의 돌출 방향 선단면을, 부위(2g)와 수평을 이루도록 배치해도 된다.

또한, 예를 들면, 실링 플레이트(17)에 경사면(17g)을 설치하지 않고, 베어링 하우징(2)에 테이퍼면(2f)을 설치하지 않고, 또한 압축기 임펠러(10)의 유로 출구단에서의 실링 플레이트(17) 측의 유로면(또는, 그 접선)이, 샤프트(8)의 직경 방향과 평행하게 되도록 형성해도 된다. 즉, 대향면(2d)에서의 직경 방향 내측단(2e) 측, 돌기(17e)의 돌출 방향 선단면, 및 압축기 임펠러(10)의 유로 출구단에서의 실링 플레이트(17) 측의 유로면이, 동일 직선 상에 배치된다. 이로써, 디퓨저 유로(12)를 향하는 흐름의 흐트러짐을 억제하고, 공기를 원활하게 유도하는 것이 가능해진다.

또한, 전술한 실시형태에서는, 체결 볼트가 접시 볼트인 경우에 대하여 설명하였으나, 체결 볼트는 접시 볼트에 한정되지 않는다. 단, 체결 볼트로서 접시 볼트를 사용함으로써, 실링 플레이트(17)의 압축기 임펠러(10) 측의 표면(17a)과, 체결 볼트의 헤드부의 단차를 작게 하는 것이 가능해진다.

이상, 첨부 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시형태에 대하여 설명하였으나, 본 발명은 이러한 실시형태에 한정되지 않는 것은 물론이다. 당업자이면, 특허청구의 범위에 기재된 범주에서, 각종 변경예 또는 수정예에 이를 수 있는 것은 분명하고, 이들에 대해서도 당연히 본 발명의 기술적 범위에 속하는 것으로 이해된다.

[산업 상의 이용 가능성]

본 발명은, 실링 플레이트의 외경보다 압축기 임펠러의 외경이 작은 과급기에 이용할 수 있다.

Claims

베어링 구멍이 형성된 베어링 하우징;
상기 베어링 구멍에 수용되는 베어링에 의해 회전 가능하게 샤프트가 축 지지되고, 상기 샤프트의 일단 측에 터빈 임펠러(turbine impeller)가 설치되고, 상기 샤프트의 타단 측에 압축기 임펠러(compressor impeller)가 설치된 터빈 축;
상기 베어링 하우징에 연결되고, 내부에 형성된 수용 공간에 상기 압축기 임펠러를 수용하는 압축기 하우징;
상기 압축기 임펠러보다 직경 방향 외측에 위치하고, 서로 대향하는, 상기 압축기 하우징과 상기 베어링 하우징의 양쪽 대향면에 의해 형성되는 환형의 디퓨저 유로; 및
상기 베어링 하우징에 고정되고, 상기 디퓨저 유로보다 직경 방향 내측에 위치하고, 상기 압축기 임펠러의 배면(背面)에 대향하도록 배치되는 실링 플레이트
를 포함하고,
상기 디퓨저 유로를 형성하는 상기 베어링 하우징의 대향면에서의 직경 방향 내측단(內側端)과, 상기 압축기 임펠러의 외주 에지의 사이에는 직경 방향으로 간극이 형성되고,
상기 실링 플레이트는, 상기 압축기 임펠러보다 대경(大徑)이며, 상기 간극에 면하는 부위에는, 상기 압축기 임펠러의 배면에 대향하는 어느 부위보다도 상기 압축기 하우징 측으로 연장되는 연장부가 설치되어 있고,
상기 연장부 중, 상기 압축기 하우징에 대향하는 면은, 직경 방향 외측으로 갈수록 상기 압축기 하우징에 근접하는 경사면으로 되어 있으며,
상기 베어링 하우징 중, 상기 디퓨저 유로의 직경 방향 내측의 단부(端部)를 형성하는 부위에는, 직경 방향 내측을 향함에 따라, 상기 베어링 측에 근접하는 방향으로 경사지는 테이퍼면이 설치되고,
상기 경사면은, 상기 테이퍼면의 연장선 상으로 연장되는,
과급기.
제1항에 있어서,
상기 경사면 중, 직경 방향 내측의 단부는, 상기 디퓨저 유로를 형성하는 상기 베어링 하우징의 벽면 중, 상기 테이퍼면으로부터 직경 방향 외측에 연속하는 부위보다도, 상기 베어링 측에 위치하고 있는, 과급기.
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