KR20110033552A - 충격흡수기능을 가지는 터보차져 - Google Patents

Abstract

본 발명은 터보차져에 관한 것으로서, 터보차져내에 구비된 터빈 휠이 파손되어 고속 회전중 그 파편이 비산하거나 또는 터빈 휠 자체가 비산되어 케이싱의 외부로 관통되어 안전사고가 발생하지 않도록 막아줄 수 있는 충격흡수기능을 가지는 터보차져에 관한 것이다.

본 발명은 회전축과 연결되어 회전되도록 하는 터빈휠과, 이 터빈휠을 감싸고 있는 터빈 케이싱으로 이루어진 충격흡수기능을 가지는 터보차져로서, 터빈 휠의 파편과의 충격력을 흡수할 수 있도록 터빈 케이싱과 가이드부재 사이에 와이어 로프가 권선된 구조이다.

이러한 구조를 가지는 본 발명은, 터보차져의 터빈 케이싱의 내부에 와이어 로프를 권선하여 고속회전하는 터빈 휠의 파편이 비산하더라도 충분히 견딜 수 있어 터빈 케이싱을 관통하여 외부로 비산됨으로써 안전사고가 발생할 가능성을 대폭 낮출 수 있는 것이다.

터보차져, 와이어로프, 충격흡수, 터빈휠

Description

충격흡수기능을 가지는 터보차져{Turbo-charger having Impact Absortion Function}

본 발명은 터보차져에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 터보차져내에 구비된 터빈 휠이 파손되어 고속 회전중 그 파편이 비산하거나 또는 터빈 휠 자체가 비산되어 케이싱의 외부로 관통되어 안전사고가 발생하지 않도록 막아줄 수 있는 충격흡수기능을 가지는 터보차져에 관한 것이다.

일반적으로, 터보차져는 엔진의 배기계통을 통해 배출되는 배기가스의 압력을 이용하여 흡기계통으로 유입되는 공기를 고압으로 압축시켜 흡기에 대한 충전효율을 향상시켜서 엔진의 출력을 개선시킬 수 있도록 하는 것이다.

종래의 터보차져(10)는 도 1에 도시된 바와 같이, 외관을 이루는 케이싱(11)과, 이 케이싱(11)의 내부에 구비되어 회전축(12)에 의해 회전되도록 하는 터빈 휠(13)과, 이 터빈 휠(13)의 반대편에 위치하는 압축기 휠(14)로 이루어진다.

상기 케이싱(11)은 터빈 휠(13)을 감싸고 있는 터빈케이싱(11a)과, 중앙에 위치하면서 회전축(12)을 감싸는 베어링 케이싱(11b)과, 압축기 휠(14)을 감싸는 압축기 케이싱(11c)으로 이루어져 있다.

이러한 종래의 터보차져(10)는 통상의 작동에 의해서 터빈 휠(13)이 회전하는데, 이 터빈휠(13)은 실제 선박용 엔진에 적용되는 경우에는 회전수가 10만 rpm의 고속회전을 하게된다. 따라서, 이러한 터빈휠(13)이 피로에 의한 파손이 발생하거나 또는 터빈휠(13) 자체가 비산되는 경우에는 터빈 케이싱(11a)을 뚫고 외부로 튕겨 나가는 일이 발생할 수 있어 안전사고의 우려가 많았다.

이에 이러한 안전사고를 방지하기 위해서, 종래에는 터빈 케이싱(11a)의 안쪽면에 원형이면서 소정의 폭을 가지는 충격흡수부재(15)를 구비하였다.

이 충격흡수부재(15)는 금속판을 원형으로 형성한 구조로서, 그 안쪽에 공기를 유도하는 가이드부(16)의 사이에 위치하도록 된 것이다.

이러한 충격흡수부재(15)를 구비한 경우에는, 터빈 휠(13)이 파손되어 비산되는 경우, 1차적으로 가이드부(16)를 통과하면서 충격이 흡수되고, 2차로 충격흡수부재(15)에서 충격을 완화시켜서 최종적으로 터빈 케이싱(11a)을 관통하여 외부로 비산되는 경우를 방지하도록 한 것이지만, 터빈 휠(13)의 고속회전에 따른 터빈 휠(13)의 파편이 날아가는 힘이 상당히 크기때문에, 충격흡수부재(15)에 의한 충격흡수가 모두 이루어지지 못하여 터빈 케이싱(11a)을 관통하는 경우가 종종 발생하였다.

이에 본 발명은 종래의 제반 문제점을 해결하기 위해 발명된 것으로서, 터빈 휠의 고속회전에 따라 비산되는 파편을 효과적으로 차단하여 케이싱을 관통하여 외부로 나오지 못하도록 함으로써 안전사고를 미연에 방지하도록 한 충격흡수기능을 가지는 터보차져를 제공함에 발명의 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 회전축과 연결되어 회전되도록 하는 터빈휠과, 이 터빈휠을 감싸고 있는 터빈 케이싱으로 이루어진 충격흡수기능을 가지는 터보차져로서, 터빈 휠의 파편과의 충격력을 흡수할 수 있도록 터빈 케이싱과 가이드부재 사이에 와이어 로프가 권선된 구조이다.

또한, 상기 와이어 로프는 심재를 중심으로 둘레를 따라 복수의 스트랜드가 꼬여서 형성된 구조이다.

이와 같이 본 발명은, 터보차져의 터빈 케이싱의 내부에 와이어 로프를 권선하여 고속회전하는 터빈 휠의 파편이 비산하더라도 충분히 견딜 수 있어 터빈 케이싱을 관통하여 외부로 비산됨으로써 안전사고가 발생할 가능성을 대폭 낮출 수 있는 것이다.

이하. 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 예시도면에 의거 상세하게 설명한다.

상기 종래기술과 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 부호를 부여하여 설명하고, 상세한 설명은 생략하며, 새로운 구성요소에 대해서는 새로운 부호를 부여하여 상세하게 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 충격흡수기능을 가지는 터보차져를 나타낸 단면도로서, 도면에 도시된 바와 같이, 터빈 케이싱(11a)의 내부이면서 충격흡수를 위한 와이어로프(20)가 복수,감겨진 구조이다.

더욱 구체적으로, 상기 와이어로프(20)는 강재(steel)로 이루어지고, 터빈 케이싱(11a)과 가이드부재(16)의 사이에 감겨져 있는데, 도 3에 도시된 바와 같이, 와이어 로프(20)는 심재(21)를 중심으로 둘레방향으로 복수의 스트랜드(strand)(22)가 꼬여서 형성되는 구조이고, 이 스트랜드(22)는 복수의 소선(23)으로 이루어진 구조이다.

이러한 구성을 가지는 본 발명은 터빈차져(10)의 작동시, 터빈휠(13)이 회전하면서 예기치 않은 원인에 의하 터빈 휠(13)이 크랙이 형성되어 파편이 비산되거나 또는 터빈 휠(13) 자체가 이탈되어 비산되는 경우, 1차적으로 가이드부재(16)와 충돌하면서 가이드부재(16)를 관통하여 터빈 케이싱(20)을 뚫고 외부로 이탈되려고 하지만, 터빈 케이싱(20)과 가이드부재(16)의 사이에 감겨진 와이어 로프(20)에 의해 상당히 충격력이 흡수되어 터빈 케이싱(20)의 외부로 이탈되지 않게 된다.

다시 말해서, 와이어 로프(20)는 여러 가닥으로 가이드부재(16)의 둘레면을 따라 감겨져 있는데, 도 3에 도시된 바와 같이, 와이어 로프(20)는 가운데에 형성된 심재(21)와, 이 심재(21)의 둘레방향으로 구비되는 스트랜드(22)을 꼬아서 하나의 와이어 로프(20)를 구성하도록 되어 있어, 외부의 충격이 상당히 크더라도 충분히 견딜 수 있다.

더욱 구체적으로 설명하면, 터빈 휠(13)의 파편이 비산하여 가이드부재(16)를 뚫고 와이어 로프(20)와 만나게 되면, 이 와이어 로프(20)를 구성하는 하나의 스트랜드(22)가 원형방향으로 복수 구비되어 있고, 더욱이 이 스트랜드(22)는 다시 원주방향으로 복수의 소선(23)이 형성되어 있어, 외부의 충격이 소선(23), 스트랜드(22), 심재(21)를 거치면서 상당히 완화되고, 더욱이, 이렇게 복잡한 구조를 가지는 외이어 로프(20)가 감겨져 있으므로, 다중화된 와이어 로프(20)를 통과하면서 충격력은 거의 흡수되어 소멸되는 것이다.

본 발명은 편의상 첨부된 예시도면에 의거 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 이에 국한되지 않고 본 발명의 기술적 사상의 범주내에서 여러가지 변형 및 수정이 가능함은 자명한 사실이다.

도 1은 종래의 터보차져에 구비된 충격흡수부재를 개략적으로 나타낸 단면도이다.

도 2는 본 발명의 충격흡수기능을 가지는 터보차져를 나타낸 단면도이다.

도 3은 도 2의 A부 확대도이다.

[도면의 부호설명]

10 : 터보차져

11 : 케이싱

11a : 터빈케이싱

11b : 베어링 케이싱

11c : 압축기 케이싱

12 : 회전축

13 : 터빈휠

14 : 압축기 휠

15 : 충격흡수부재

20 : 와이어로프

21 : 심재

22 : 스트랜드

23 : 소선

Claims (2)

1. 회전축과 연결되어 회전되도록 하는 터빈휠과, 이 터빈휠을 감싸고 있는 터빈 케이싱으로 이루어진 충격흡수기능을 가지는 터보차져로서,

   터빈 휠의 파편과의 충격력을 흡수할 수 있도록 터빈 케이싱과 가이드부재 사이에 와이어 로프가 권선된 것을 특징으로 하는 충격흡수기능을 가지는 터보차져.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 와이어 로프는 심재를 중심으로 둘레를 따라 복수의 스트랜드가 꼬여서 형성된 것을 특징으로 하는 충격흡수기능을 가지는 터보차져.

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