KR20140027336A - 배기가스 터보차저 - Google Patents

Abstract

본 발명은 터빈(2); 압축기(3); 및 베어링 하우징(4)을 구비한 배기가스 터보차저(1)에 관한 것으로서, 베어링 하우징(4)은 터빈(2)과 압축기(3) 사이에 배열되고, 베어링 하우징의 압축기 측 플랜지(5)는 압축기(3)와 인접하고, 베어링 하우징(4)의 압축기 측 플랜지(5)에 열 스로틀(6, 6')이 배열된다.

Description

배기가스 터보차저{EXHAUST-GAS TURBOCHARGER}

본 발명은 청구항 1의 전제부에 따른 배기가스 터보차저에 관한 것이다.

상기 유형의 배기가스 터보차저의 베어링 하우징이 압축기의 하우징에 바로 인접해 있는 압축기 측 플랜지 또는 일체로 된 후방 벽을 구비한다면, 터빈 측에서 압축기 측으로 열 흐름이 발생되고, 이 열 흐름은 특히 낮은 회전 속도/부하에서 압축기의 추가적인 가열을 초래한다.

본 발명의 목적은 터빈 측에서 압축기 측으로의 열 전달을 감소시킬 수 있는, 청구항 1의 전제부에 따른 유형의 배기가스 터보차저를 제공하는 데에 있다.

상기 목적은 청구항 1의 특징들을 통해 달성된다.

압축기 측 플랜지에 열 스로틀을 제공함으로써, 압축기 또는 압축기 하우징으로부터 베어링 하우징을 열적으로 분리하는 것이 가능하고, 따라서 터빈 측으로부터 압축기 방향으로의 열 전도를 감소시킬 수 있다.

이런 식으로, 전술한 압축기의 추가적인 가열이 제거되고, 그 결과 압축기 효율이 상당히 개선된다.

종속항들은 본 발명의 유리한 개선점들에 관한 것이다.

청구항 11 및 12는 독립적인 판매 목적으로서 배기가스 터보차저의 베어링 하우징을 한정한다.

본 발명의 추가 세부 사항들, 특징들 및 이점들은 도면들을 기초로 한 예시적인 실시예들의 이하의 설명으로부터 명확해질 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 배기가스 터보차저의 제1 실시예를 개략적으로 단순화하여 도시한 도면이다.
도 2는 도 1과 대응되는 제2 실시예를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 베어링 하우징을 개략적으로 약간 단순화하여 도시한 도면이다.
도 4는 도 1 및 2와 대응되는, 본 발명에 따른 배기가스 터보차저의 제3 실시예를 도시한 도면이다.
도 5는 도 1, 2 및 4와 대응되는, 본 발명에 따른 배기가스 터보차저의 제4 실시예를 도시한 도면이다.

도 1, 2, 4 및 5는 본 발명에 따른 배기가스 터보차저(1)의 4개의 실시예들을 도시하고, 이 실시예들은 각각 터빈(2) 및 압축기(3)를 구비한다. 여기서, 터빈(2)은 터빈 휠(2A)로 표현된 반면, 압축기는 압축기 휠(3A)로 표현된다. 그러나 도면을 단순화하기 위해, 터빈 하우징과 압축기 하우징은 배기가스 터보차저의 실제 실시예에 자명하게 구비되지만, 도 1, 2, 4 및 5에는 터빈 하우징과 압축기 하우징이 도시되어 있지 않다. 이는, 본 발명의 원리들을 설명하는데 필요하지 않기 때문에 이하에 상세하게 기술되지 않는, 이러한 배기가스 터보차저의 모든 다른 부품들에 역시 적용된다.

도 1, 2, 4 및 5의 실시예들에 따른 배기가스 터보차저(1)는 각각 베어링 하우징(4)을 구비하고, 도시된 실시예들의 각각의 경우, 베어링 하우징은, 배기가스 터보차저(1)가 완전히 조립된 상태에서, 각각 압축기(3)의 압축기 하우징(도면들에 도시되어 있지 않음)에 인접해 있는 압축기 측 일체의 플랜지 또는 일체의 후방 벽(5)을 구비한다.

터빈 측과 압축기 측 사이의 열적 분리를 가능하게 하기 위해, 전술한 실시예들에서, 압축기 측 플랜지(5)는 각각의 경우 열 스로틀(heat throttle; 6 또는 6')을 구비한다.

도 1에 따른 실시예에서, 상기 열 스로틀(6)은 플랜지(5)의 외부 홈, 즉 도 1에 상세하게 도시된 것처럼 외부로 개방된 홈(6)으로 형성된다. 여기서, 홈(6)은 바람직하게는 플랜지(5) 주변을 360°둘러싸는 홈으로 형성된다. 상기 홈(6)은 원하는 열적 분리를 가져다 주고, 스로틀링 지점을 구성하는 가장 좁은 단면이 참조부호 D로 표시된다.

외부 홈 또는 언더컷(6)은 플랜지(5)를 주조 또는 기계 가공하여 만들 수 있다.

도 2, 4 및 5에 따른 실시예들에서, 내부 홈 형태의 열 스로틀(6')이 구비되고, 상기 내부 홈은 또한 바람직하게는 360°둘러싸는 홈으로 형성되지만, 도 3의 베어링 하우징(4)의 대안적인 실시예들의 도면에 도시된 것처럼, 360°둘러싸는 홈이 반드시 필요한 것은 아니나 바람직하다.

내부 홈(6')은 또한 도입부에 설명된 본 발명에 따른 배기가스 터보차저(1)의 이점들을 가져다 주는 원하는 열적 분리를 초래한다.

도 4에 따른 실시예에서, 단열 요소(7)가 내부 홈(6')에 배열되고, 이 단열 요소는 홈(6')을 완전히 채우지는 않는다.

도 5에 따른 실시예에서, 마찬가지로 홈(6')에 배열된 단열 요소(8)가 있지만, 이 경우 단열 요소(8)는 도 5에 상세하게 도시된 것처럼 홈을 완전히 채운다. 즉, 단열 요소는 베어링 하우징(4)의 하우징 커버(9)까지 연장된다.

단열 요소(7 또는 8)는 단열재로 구성된 디스크, 예를 들면 세라믹 디스크로 제작될 수 있다.

내부 홈들(6')은 또한 기계적으로 또는 베어링 하우징(4)의 주조 과정 중에 제작될 수 있다.

또한 단열 요소(7, 8)는 홈(6') 안에 위치되거나 주조될 수 있다.

전술한 것처럼, 도 3은 부분적으로만 둘러싸는 홈인 홈(6')을 도시한다. 참조부호 D는 또한 가장 좁은 단면을 표시한다. 또한 홈(6')의 높이(H)와 폭(B)이 도 3에 표시되고, 바람직하게는 H/B 비는 2.5보다 크다. 가장 좁은 단면(D)은 대략 2 ~ 3mm 범위에 놓인다.

상기 H/B 비는, 홈(6')이 360° 둘러싸는 홈으로 형성된 경우에도 자명하게 가능하다.

위에 개시된 본 발명의 내용 이외에도, 도 1 내지 5의 본 발명의 도면이 여기에 분명하게 참조된다.

1 배기가스 터보차저
2 터빈
3 압축기
4 베어링 하우징
5 압축기 측 플랜지/일체의 후방 벽
6, 6' 열 스로틀(외부 또는 내부 홈)
7, 8 단열 요소
9 베어링 하우징 커버
D 가장 좁은 단면/스로틀 지점
H 홈의 높이
B 홈의 폭

Claims (12)

1. 배기가스 터보차저(1)로서,
   터빈(2); 압축기(3); 및 베어링 하우징(4)을 포함하고,
   베어링 하우징(4)은 터빈(2)과 압축기(3) 사이에 배열되고, 베어링 하우징의 압축기 측 플랜지(5)는 압축기(3)에 인접하고,
   열 스로틀(6, 6')이 베어링 하우징(4)의 압축기 측 플랜지(5)에 배열된 배기가스 터보차저.
2. 제1항에 있어서,
   열 스로틀은 외부 홈(6)으로 형성된 것을 특징으로 하는 배기가스 터보차저.
3. 제2항에 있어서,
   홈(6)은 360°둘러싸는 홈으로 형성된 것을 특징으로 하는 배기가스 터보차저.
4. 제1항에 있어서,
   열 스로틀은 내부 홈(6')으로 형성된 것을 특징으로 하는 배기가스 터보차저.
5. 제4항에 있어서,
   내부 홈(6')은 360°둘러싸는 홈으로 형성된 것을 특징으로 하는 배기가스 터보차저.
6. 제4항 또는 제5항에 있어서,
   내부 홈(6')에 단열 요소(7, 8)가 배열된 것을 특징으로 하는 배기가스 터보차저.
7. 제6항에 있어서,
   단열 요소(8)는 홈(6')을 완전히 채우는 것을 특징으로 하는 배기가스 터보차저.
8. 제6항 또는 제7항에 있어서,
   단열 요소(7, 8)는 단열재로 구성된 디스크로 형성된 것을 특징으로 하는 배기가스 터보차저.
9. 제8항에 있어서,
   디스크는 세라믹 디스크로 형성된 것을 특징으로 하는 배기가스 터보차저.
10. 제2항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    홈(6')의 폭(B)에 대한 높이(H)의 비는 2.5보다 큰 것을 특징으로 하는 배기가스 터보차저.
11. 배기가스 터보차저(1)의 베어링 하우징(4)으로서,
    압축기 측 플랜지(5)를 구비하고, 압축기 측 플랜지(5)에 열 스로틀(6, 6 )이 배열된 베어링 하우징.
12. 제2항 내지 제10항 중 어느 한 항을 특징으로 하는, 제11항에 따른 베어링 하우징.

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