KR20140105616A - 홈이 형성된 가이드 베인을 가진 가변 터빈 구조를 구비한 터보차저 - Google Patents

홈이 형성된 가이드 베인을 가진 가변 터빈 구조를 구비한 터보차저 Download PDF

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Abstract

가변 터빈 구조 터보차저(10) 내의 복수의 가이드 베인(34)이 배기가스의 유동을 조절한다. 가이드 베인(34)은, 배기가스의 유동으로 터빈 휠(24)을 구동시키는 개방 위치와 배기가스의 유동을 차단하는 폐쇄 위치 사이에서 선택적으로 조절 가능하다. 가이드 베인(34)의 제1 가장자리(44)와 제2 가장자리(46) 상에 제1 유동 특징부(58)가 배치되어 배기가스의 유동을 방해함으로써, 제1 가장자리(44)와 제2 가장자리(46) 주위에서 배기가스의 누출을 방지한다. 가이드 베인(34)의 전방면(60)과 후방면(62) 상에 제2 유동 특징부(64)가 배치되어, 가이드 베인(34)이 개방 위치에 있을 때, 인접한 가이드 베인(34)들 사이의 배기가스 유동을 안내하여 배기가스의 와류 및/또는 횡단 유동을 방지한다.

Description

홈이 형성된 가이드 베인을 가진 가변 터빈 구조를 구비한 터보차저{TURBOCHARGER WITH VARIABLE TURBINE GEOMETRY HAVING GROOVED GUIDE VANES}
본 발명은 내연기관용 터보차저에 관한 것이다. 더욱 상세하게, 본 발명은 배기가스 유동을 제어하기 위한 특징부가 있는 가이드 베인을 가진 가변 터빈 구조를 구비한 터보차저에 관한 것이다.
관련 출원에 대한 교차 참조
본 출원은 2012년 1월 13일자로 출원된 "홈이 형성된 가이드 베인을 가진 가변 터빈 구조를 구비한 터보차저(Turbocharger With Variable Turbine Geometry Having Grooved Guide Vanes)"라는 명칭의 미국 가출원 제61/586,266호의 우선권 및 모든 이익을 주장한다.
터보차저는 내연기관과 함께 사용되는 일종의 강제 유도 시스템이다. 터보차저는 압축된 공기를 엔진 흡기부에 전달하여 더 많은 연료가 연소되도록 함에 따라, 엔진 중량을 크게 증가시키지 않고도 엔진의 마력을 증폭시킨다. 따라서 터보차저는 더 큰 자연 흡기 엔진과 동일한 양의 마력을 발생시키는 더 작은 엔진을 사용할 수 있게 한다. 차량에 더 작은 엔진을 이용하면, 차량의 질량을 감소시키고, 성능을 증대시키며, 연료 경제성을 향상시킨다는 원하는 효과를 얻게 된다. 더욱이, 터보차저를 이용하면 엔진에 전달된 연료를 더욱 완전히 연소시킬 수 있으며, 더 깨끗한 환경이라는 매우 바람직한 목표에 기여하게 된다.
터보차저는 일반적으로, 엔진의 배기 매니폴드에 연결된 터빈 하우징, 중앙 베어링 하우징, 및 엔진의 흡기 매니폴드에 연결된 압축기 하우징을 포함한다. 터빈 하우징 내의 터빈 휠은, 배기 매니폴드로부터 공급된 배기가스의 유입에 의해 회전 가능하게 구동된다. 중앙 베어링 하우징 내에 회전 가능하게 지지된 샤프트는, 터빈 휠을 압축기 하우징 내의 압축기 임펠러에 연결하여, 터빈 휠의 회전이 압축기 임펠러의 회전을 야기하게 된다. 압축기 임펠러가 회전함에 따라, 엔진의 흡기 매니폴드를 통해 엔진의 실린더들로 전달되는 공기 압력, 기류 밀도, 및 공기 질량 유동 속도가 증가한다.
터보차저의 효율, 반응성 또는 동작 범위를 개선하기 위해 터빈 휠로 흐르는 배기가스를 조절하는 것이 종종 유리하다. 터빈 휠로 흐르는 배기가스를 조절하는 한 가지 방법은 보통, 가변 터빈 구조(VTG, Variable Turbine Geometry), 가변 구조 터빈(VGT, Variable Geometry Turbine), 가변 노즐 터빈(VNT, Variable Nozzle Turbine) 또는 단순히 가변 구조(VG, Variable Geometry)를 비롯한 여러 가지 명칭으로 지칭된다. VTG 터보차저는, 터빈 휠로 이어지는 휠 입구 내의 베인 지지 링에 의해 피봇 방식으로 지지되는 복수의 조절 가능한 가이드 베인을 포함한다. 인접한 가이드 베인들 사이의 공간은 터빈 휠로 흐르는 배기가스를 위한 유동 채널을 구성하며, 유동 채널들의 기하구조는, 가이드 베인을 개방 위치와 폐쇄 위치 사이의 소정 범위의 각위치(angular position) 내에서 조절함으로써, 조절 가능하다. 낮은 엔진 속도에서 높은 부스트 압력을 제공하기 위하여, 가이드 베인은 인접한 가이드 베인들 사이의 유동 채널들을 축소시키도록 조절된다. 그 결과 배기가스는 높은 속도로 유동 채널을 통해 이동하게 된다. 배기가스의 증가된 운동 에너지는 터빈 휠로 전달되어, 부스트 압력을 증가시킨다. 높은 엔진 속도에서, 가이드 베인은 인접한 가이드 베인들 사이의 유동 채널들을 개방하도록 조절된다. 그 결과 배기가스는 더 낮은 속도로 터빈 휠에 충돌하고, 따라서 부스트 압력을 감소시키게 된다.
가이드 베인의 폭과 함께 베인 지지 링과 터빈 하우징의 링-형상 벽 사이의 간격은, 가이드 베인의 가장자리 주위의 배기가스 누출을 방지하는 데에 있어서 매우 중요하다. 가이드 베인의 피봇 운동을 가능하게 하고 고온 배기가스로 인한 열적 팽창을 가능하게 하기 위해, 가이드 베인의 가장자리들과 베인 지지 링 및 링-형상 벽 사이에 간극이 제공된다. 가이드 베인이 폐쇄 위치에 있을 때, 이러한 간극은 가이드 베인의 가장자리 주위에서 배기가스 누출 문제로 이어지게 된다. 마찬가지로, 가이드 베인이 개방될 때, 이러한 간극은 또한 모든 배기가스를 유동 채널을 통해 유도하기보다는 가이드 베인의 가장자리 주위에서 배기가스의 누출로 이어지고, 그로 인해 터보차저의 효율이 감소된다.
또한, 가이드 베인이 개방 위치와 폐쇄 위치 사이의 각위치 또는 개방 위치로 조절될 때, 인접한 가이드 베인들의 서로 반대측 표면들에 의해 배기가스가 유동 채널들을 통해 터빈 휠을 향해 안내된다. 배기가스가 인접한 가이드 베인들 사이로 유동함에 따라, 고압 및 저압 영역들로 인해 가이드 베인의 길이를 따라 배기가스가 원활하게 유동되기보다는 배기가스의 와류 및 횡방향 유동으로 이어지게 된다.
그러므로 배기가스의 누출을 방지하거나 최소화하는 가이드 베인이 구비된 터보차저를 제공하는 것이 바람직하다. 또한 인접한 가이드 베인들 사이의 유동 채널들 내에서 배기가스의 와류 및 횡방향 유동을 방지하거나 최소화하는 가이드 베인을 제공하는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 양태에 따르면, 가변 터빈 구조 터보차저에서 휠 입구를 통한 터빈 휠로의 배기가스의 유동을 조절하기 위한 복수의 가이드 베인이 제공된다. 가이드 베인은, 배기가스의 유동이 터빈 휠을 구동할 수 있도록 하는 개방 위치와 터빈 휠로의 배기가스의 유동을 차단하는 폐쇄 위치 사이의 일정 범위의 각위치들 사이에서 선택적으로 조절 가능하다. 각각의 가이드 베인은, 선단과 후단 사이에 연장되는 몸체를 포함한다. 각각의 가이드 베인의 몸체는 서로 반대측의 제1 및 제2 가장자리와 서로 반대측의 전방면 및 후방면을 포함한다. 제1 가장자리는 휠 입구의 일측에 인접하고, 제2 가장자리는 휠 입구의 또 다른 측에 인접한다. 제1 유동 특징부가 각각의 가이드 베인의 제1 및 제2 가장자리에 배치된다. 제1 유동 특징부는 배기가스의 유동을 방해하여 가이드 베인의 제1 및 제2 가장자리 주위에서 배기가스의 누출을 방지하도록 설계된다. 제2 유동 특징부가 각각의 가이드 베인의 전방면과 후방면에 배치된다. 제2 유동 특징부는, 배기가스의 와류 및/또는 횡단 유동을 방지하기 위해 가이드 베인이 개방 위치에 있을 때 인접한 가이드 베인들 사이의 배기가스의 유동을 선단에서 후단으로 안내하도록 설계된다. 가이드 베인은 제1 및 제2 유동 특징부를 둘 다 포함해도 되고, 제1 및 제2 유동 특징부 중 하나만 포함해도 된다.
첨부 도면과 함께 이하의 상세한 설명을 참조하여 본 발명을 더 잘 이해하게 됨에 따라 본 발명의 이점을 쉽게 이해할 것이다.
도 1은 가변 터빈 구조 터보차저의 부분 단면 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 제1 및 제2 유동 특징부를 구비한 가이드 베인의 사시도이다.
도 3은 베인 지지 링에 의해 지지되는 복수의 가이드 베인을 부분적으로 보여주는 평면도이다.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 제1 유동 특징부를 구비한 가이드 베인의 평면도이다.
도면들을 참조하면, 도 1에 터보차저 전체가 참조번호 10으로 도시되어 있다. 터보차저(10)는, 서로 연결된 압축기 하우징(14), 베어링 또는 중앙 하우징(16) 및 터빈 하우징(18)을 포함하는 하우징 조립체(12)를 포함한다. 베어링 하우징(16)은, 축방향으로 연장되어 회전축(R)을 정의하는 회전 샤프트(20)를 지지한다. 압축기 임펠러(22)가 샤프트(20)의 일 단부에 장착되며 압축기 하우징(14) 내부에 수용된다. 터빈 휠(24)이 샤프트(20)의 반대측 단부에 장착되며, 터빈 하우징(18) 내부에 수용된다. 터빈 하우징(18)은, 배기 매니폴드(미도시)에 결합되며 배기 매니폴드로부터 터빈 휠(24)로 배기가스의 유동을 유도하기 위해 휠 입구(28) 내로 이어지는 볼류트(26)를 정의한다. 당업계에 잘 알려진 바와 같이, 터빈 휠(24)은 배기 매니폴드로부터 공급된 배기가스에 의해 회전 구동되어 샤프트(20)를 회전시키고, 그로 인해 압축기 임펠러(22)가 회전하게 한다. 다시 말해서, 압축기 임펠러(22)는 터빈 휠(24)에 의해 회전 구동된다. 터빈 휠(24)이 구동된 후, 배기가스는 터빈 하우징(18)으로부터 중앙 배출관 또는 배출기(30)를 통해 배출된다.
터보차저(10)의 효율을 최대화하기 위해서, 보통 터빈 휠(24)로 흐르는 배기가스를 제어 또는 조절한다. 본 발명의 실시예에서는, 터빈 휠(24)로의 배기가스 유동을 조절하기 위한 가이드 장치(32)가 제공된다. 가이드 장치(32)는 터빈 하우징(18) 내부에 위치되며, 터빈 휠(24)로 이어지는 휠 입구(28) 내부에 위치한 복수의 가이드 베인(34)을 포함한다. 인접한 가이드 베인(34)들 사이의 공간은, 도 3에서 가장 잘 나타나 있는 유동 채널 또는 노즐목(35)을 정의하며, 이를 통해 배기가스가 터빈 휠(24)로 흐른다. 가이드 베인(34)의 각위치를 변화시킴으로써, 유동 채널(35)의 단면을 조절할 수 있다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 가이드 베인(34)들은 회전축(R) 주위에 원주방향으로 배열된다. 각각의 가이드 베인(34)은 몸체(36)를 포함하며, 피봇 샤프트(42)에 의해 베인 지지 링(38)과 터빈 하우징(18)의 링-형상 벽(40) 사이에 지지된다. 대안적으로, 가이드 베인(34)은 본 발명의 범주를 벗어나지 않으면서 피봇 샤프트(42)에 의해 베인 지지 링(38)과 베인 스러스트 링(미도시) 사이에 지지될 수 있다. 베인 지지 링(38)은 휠 입구(28)의 일측에서 대략 베어링 하우징(16)을 향해 터빈 하우징(18)에 단단히 장착된다. 링-형상 벽(40) 또는 베인 스러스트 링은 베인 지지 링(38)으로부터 축방향으로 이격되며, 휠 입구(28)의 다른 측 상에 대략 터빈 휠(24)을 향해 배치된다. 피봇 샤프트(42)는 가이드 베인(34)의 몸체(36)의 제1 가장자리(44)로부터 축방향으로 연장되어, 베인 지지 링(38)의 상응하는 보어를 관통한다. 피봇 샤프트(42)는 또한 가이드 베인(34)의 몸체(36)의 제2 가장자리(46)로부터 축방향으로 연장되어, 링-형상 벽(40) 또는 베인 스러스트 링의 상응하는 보어 내로 삽입된다. 대안적인 실시예에서, 피봇 샤프트(42)는 본 발명의 범주로부터 벗어나지 않으면서 가이드 베인(34)의 제1 가장자리(44)로부터만 연장되어 베인 지지 링(38)의 보어를 관통하여도 된다.
가이드 베인(34)의 각위치를 제어하기 위해, 내부에 수용된 막자 부재(50)의 구동 운동을 제어하는 제어 하우징(48)을 구비한 구동 장치(47)가 제공된다. 막자 부재(50)의 구동 운동은, 압축기 하우징(14)에 대향하는 측에서 베인 지지 링(38)에 인접하게 위치된 제어 링(52)의 회전 운동으로 전환된다. 제어 링(52)은 가이드 베인(34)의 피봇 샤프트(42)에 동작 가능하게 결합되어, 서로 반대측의 제1 및 제2 방향으로의 제어 링(52)의 회전 운동이, 휠 입구(28)를 통해 터빈 휠(24)로 배기가스를 통과시키는 개방 또는 대략 반경방향 연장 위치와 휠 입구(28)를 통해 터빈 휠(24)로 배기가스가 통과하는 것을 차단하는 폐쇄 또는 대략 접선방향 연장 위치 사이에서 가이드 베인(34)의 조절을 가능하게 한다. 도 1에서, 가이드 베인(34)은 개방 위치에 있는 것으로 도시되어 있다. 터빈 휠(24)로 배기가스의 유동을 원하는지 여부에 따라, 가이드 베인(34)은 개방 위치와 폐쇄 위치 사이에서 일정 범위의 각위치를 통해 조절 가능하다. 도 3에서, 가이드 베인(34)은 개방 위치와 폐쇄 위치 사이의 각위치에 있는 것으로 도시되어 있다.
가이드 베인(34)이 폐쇄 위치에 있을 때, 가이드 베인(34)이 단부끼리 겹쳐지는 방식으로 배열되어, 배기가스가 휠 입구(28)를 통해 터빈 휠(24)로 흐르는 것을 차단 또는 방지한다. 더 구체적으로, 폐쇄 위치에서의 가이드 베인(34)들의 각위치는, 각각의 가이드 베인(34)의 선단(54)이 인접한 가이드 베인(34)의 후단(56)과 겹쳐져서 휠 입구(28)를 차단하도록 이루어진다.
가이드 베인(34)의 폭과 더불어, 베인 지지 링(38)과 링-형상 벽(40) 사이의 간격은, 가이드 베인(34)이 폐쇄 위치에 있을 때 가이드 베인(34)의 제1 및 제2 가장자리(44, 46) 주위에서 배기가스의 누출을 방지하는 데에 있어서 매우 중요하다. 가이드 베인(34)의 자유로운 운동을 허용하고 고온 배기가스로 인한 열 팽창을 가능하게 하기 위해, 제1 가장자리(44)와 베인 지지 링(38) 사이 및 제2 가장자리(46)와 링-형상 벽(40) 사이에 일정량의 간극을 갖는 것이 통상 바람직하다. 그러나, 이러한 간극 때문에, 가이드 베인(34)이 폐쇄 위치에 있을 때 일부 배기가스가 가이드 베인(34)의 제1 및 제2 가장자리(44, 46) 주위에서 누출될 것이다. 이러한 누출을 방지하거나 최소화하기 위해서, 도 2에 전체를 참조부호 58로 나타낸 제1 특징부가 가이드 베인(34)의 제1 및 제2 가장자리(44, 46)를 따라 형성된다. 제1 유동 특징부(58)는 각각의 가이드 베인(34)의 전방면(60)과 후방면(62) 사이에서 대략 중간에 제1 및 제2 가장자리(44, 46) 상에 위치된다. 제1 유동 특징부(58)는 가이드 베인(34)의 몸체(36) 안으로 리세스된 홈 또는 가이드 베인(34)의 몸체(36)로부터 돌출된 리브일 수 있다. 어떤 경우이든, 제1 유동 특징부(58)는, 배기가스가 제1 및 제2 가장자리(44, 46) 주위로 흐르려고 할 때 배기가스의 유동을 방해하도록 설계되며, 그로 인해 폐쇄 위치에서 가이드 베인(34)의 제1 및 제2 가장자리(44, 46) 주위로 배기가스가 누출되는 것을 방지하거나 최소화한다. 도 2 및 도 3에는 가이드 베인(34)의 제2 가장자리(46) 상의 제1 유동 특징부(58)만 도시되어 있다. 이러한 실시예에서, 제1 유동 특징부(58)는 선단(54)으로부터 가이드 베인(34)의 제2 가장자리(46)를 따라 연장되며, 피봇 샤프트(42)에 가까워지면서 분할되어 피봇 샤프트(42) 주위에서 원주방향으로 부분적으로 연장된다. 유사하게, 제1 유동 특징부(58)는 후단(56)으로부터 가이드 베인(34)의 제2 가장자리(46)를 따라 연장되며, 피봇 샤프트(42)에 가까워지면서 분할되어 피봇 샤프트(42) 주위에서 원주방향으로 부분적으로 연장된다. 바람직하게, 제1 유동 특징부(58)가 선단(54)과 후단(56) 사이에서 연속적으로 연장되도록, 제1 유동 특징부(58)는 피봇 샤프트(42) 주위에서 끊기지 않고 연장될 것이다. 본 발명의 범주에서 벗어나지 않으면서 제1 유동 특징부(58)의 설계는 가이드 베인(34)의 특정 설계에 따라 달라질 수 있다는 것을 또한 고려한다. 예를 들어, 리세스된 홈의 깊이와 폭 또는 돌출된 리브의 높이와 폭은 특정 설계 기준에 따라 달라질 수 있다. 제1 유동 특징부(58)는 가이드 베인(34)의 제1 및 제2 가장자리(44, 46) 둘 다를 따라 연장되어도 되고 제1 및 제2 가장자리(44, 46) 중 하나만을 따라 연장되어도 된다는 것을 또한 고려한다. 나아가, 가이드 베인(34)의 제1 및 제2 가장자리(44, 46)를 따라 다수의 제1 유동 특징부(58)가 통합될 수도 있음을 고려한다.
가이드 베인(34)의 폭과 더불어, 베인 지지 링(38)과 링-형상 벽(40) 사이의 간극은 또한, 가이드 베인(34)이 개방 위치 또는 개방 위치와 폐쇄 위치 사이의 일부 각위치에 있을 때, 가이드 베인(34)의 제1 및 제2 가장자리(44, 46) 주위에서 배기가스의 누출을 방지하는 데에 매우 중요하다. 가이드 베인(34)이 개방되었을 때, 가이드 베인(34)은 유동 채널(35)을 정의하고, 그로 인해 배기가스가 휠 입구(28)를 통해 터빈 휠(24)로 흐르는 것을 조절한다. 배기가스가 가이드 베인(34)을 따라 선단(54)에서 후단(56)으로 흐를 때, 배기가스는 인접한 가이드 베인(34)들의 전방면(60)과 후방면(62)에 의해 안내된다. 배기가스가 인접한 가이드 베인(34)들 사이로 흐를 때 전방면(60)과 후방면(62)을 따라 고압 영역이 발생하고, 제1 및 제2 및 가장자리(44, 46)를 따라 저압 영역이 발생한다. 고압 및 저압 영역들은 고압 영역으로부터 저압 영역을 향해, 즉 전방면(60)과 후방면(62)으로부터 제1 및 제2 가장자리(44, 46)를 향해 배기가스의 와류 및/또는 배기가스의 횡단 유동을 일으킬 수 있다. 제1 유동 특징부(58)는 배기가스가 제1 및 제2 가장자리(44, 46) 주위로 흐르려고 할 때 배기가스의 유동을 방해하도록 설계되어, 개방 위치에서 가이드 베인(34)의 제1 및 제2 가장자리(44, 46) 주위에서 배기가스가 누출되는 것을 방지 또는 최소화하게 된다.
위에 언급한 바와 같이, 가이드 베인(34)이 개방되면, 고압 및 저압 영역들이 발생되어, 전방면(60)과 후방면(62)으로부터 제1 및 제2 가장자리(44, 46)를 향해 배기가스의 와류 및/또는 배기가스의 횡단 유동을 일으킬 수 있다. 이러한 와류 및/또는 횡단 유동을 방지 또는 최소화하기 위해서, 도 2에 전체를 참조부호 64로 나타낸 제2 유동 특징부가 가이드 베인(34)의 전방면(60)과 후방면(62)을 따라 형성된다. 제2 유동 특징부(64)는 가이드 베인(34)의 몸체(36) 안으로 리세스된 홈 또는 가이드 베인(34)의 몸체(36)로부터 돌출된 리브일 수 있다. 어떤 경우이든, 제2 유동 특징부(64)는 선단(54)으로부터 후단(56)으로 가이드 베인(34)을 따라 배기가스의 유동을 전달하도록 설계되어, 배기가스의 와류를 방지 또는 최소화하게 된다. 제2 유동 특징부(64)는 또한 배기가스의 횡단 유동을 방지 또는 최소화할 것이다. 도 2에는 가이드 베인(34)의 전방면(60) 상의 제2 유동 특징부(64)만 도시되어 있다. 가이드 베인(34)의 전방면(60) 및 후방면(62)을 따라 하나 이상의 제2 유동 특징부(64)가 형성될 수도 있음을 고려한다. 이러한 실시예에서는, 한 쌍의 제2 유동 특징부(64)가 가이드 베인(34)의 전방면(60) 상에 이격되고, 상기 한 쌍의 제2 유동 특징부(64)는 선단(54)으로부터 후단(56)으로 실질적으로 평행하게 연장된다. 본 말병의 범주로부터 벗어나지 않으면서, 제2 유동 특징부(64)는 가이드 베인(34)의 전방면(60)과 후방면(62) 둘 다를 따라 연장되어도 되고 가이드 베인(34)의 전방면(60)과 후방면(62) 중 하나만을 따라 연장되어도 된다는 점을 또한 고려한다. 나아가, 가이드 베인(34)은 제1 및 제2 유동 특징부(58, 64)를 둘 다 포함하여도 되고 또는 제1 유동 특징부(58)만 포함하거나 제2 유동 특징부(64)만 포함하여도 된다는 점을 고려한다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에서, 가이드 베인(34)은 제1 및 제2 가장자리(44, 46) 상에 제1 유동 특징부들의 대안적인 배치를 포함한다. 더 구체적으로, 가이드 베인(34)의 제1 및 제2 가장자리(44, 46)의 주변을 둘러싸는 외측 돌출 리브(68)의 사이로 연장되며 교차 패턴으로 복수의 내측 돌출 리브(66)가 배열된다. 내측 돌출 리브들(66)은 대략적으로 가이드 베인(34)의 전방면(60)과 후방면(62) 사이의 방향으로 연장된다. 제1 실시예에서와 같이, 제1 유동 특징부들(66, 68)의 대안적인 배치는, 배기가스가 제1 및 제2 가장자리(44, 46) 주위에서 흐르려고 할 때 배기가스의 유동을 방해하도록 설계되어, 가이드 베인(34)의 제1 및 제2 가장자리(44, 46) 주위로 배기가스가 누출되는 것을 방지하거나 최소화하게 된다. 본 발명을 한정하지 않으면서, 일 실시예에서는 내측 돌출 리브들(66)의 높이(H)가 인접한 내측 돌출 리브들(66) 사이의 수직 거리(D)의 1/4이라는 점을 고려한다. 다시 말해서, 높이(H)는 0.25D이다. 따라서, 내측 돌출 리브들(66)이 가이드 베인(34)의 후단(56)을 향해 서로 가깝게 위치됨에 따라, 내측 돌출 리브들(66)의 높이(H)는 감소하게 된다.
본원에서 본 발명을 예시적으로 기술하였으며, 사용된 용어는 한정적이기보다는 설명을 위한 단어들인 것으로 의도하고자 함을 이해할 것이다. 상기의 교시내용을 고려하여 본 발명을 다양하게 변형 및 변경하는 것이 가능하다. 그러므로, 첨부된 청구항들의 범주 내에서, 기술 내용 내에서 구체적으로 열거한 것 외에 본 발명을 실시할 수 있음을 이해해야 한다.

Claims (15)

  1. 가변 터빈 구조 터보차저(10)에서 휠 입구(28)를 통한 터빈 휠(24)로의 배기가스의 유동을 조절하기 위한 가이드 베인(34)으로서,
    선단(54)과 후단(56) 사이에서 연장되며, 서로 반대측의 제1 가장자리(44)와 제2 가장자리(46) 및 서로 반대측의 전방면(60)과 후방면(62)을 포함하되, 상기 제1 가장자리(44)는 휠 입구(28)의 일측에 인접하고 상기 제2 가장자리(46)는 휠 입구(28)의 다른 측에 인접한 것인 몸체(36); 및
    터보차저(10)의 사용 중 배기가스의 유동을 조절하기 위한 상기 가이드 베인(34)의 상기 몸체(36) 상에 배치된 적어도 하나의 유동 특징부(58, 64)
    를 포함하는 가이드 베인(34).
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 가장자리(44) 및 제2 가장자리(46) 중 적어도 하나 상의 제1 유동 특징부(58)를 포함하되, 상기 제1 유동 특징부(58)는 상기 제1 가장자리(44) 및 제2 가장자리(46) 중 상기 적어도 하나 주위에서의 배기가스의 유동을 방지하는 것인 가이드 베인(34).
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1 유동 특징부(58)는 상기 몸체(36)의 상기 선단(54)으로부터 상기 몸체(36)의 상기 후단(56)으로 연장되는 것인 가이드 베인(34).
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1 유동 특징부(58)는 상기 몸체(36)의 상기 선단(54)으로부터 상기 몸체(36)의 상기 후단(56)으로 연속적으로 연장되는 것인 가이드 베인(34).
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1 유동 특징부(58)는 상기 가이드 베인(34)의 상기 전방면(60)과 후방면(62) 사이에서 대략 중간에 위치되는 것인 가이드 베인(34).
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제1 유동 특징부(58)는 상기 가이드 베인(34)의 상기 몸체(36)로부터 돌출된 리브인 것인 가이드 베인(34).
  7. 제5항에 있어서,
    상기 제1 유동 특징부(58)는 상기 가이드 베인(34)의 상기 몸체(36) 안으로 리세스된 홈인 것인 가이드 베인(34).
  8. 제1항에 있어서,
    상기 전방면(60)과 후방면(62) 중 적어도 하나 상의 제2 유동 특징부(64)를 포함하되, 상기 제2 유동 특징부(64)는 상기 전방면(60)과 후방면(62) 중 상기 적어도 하나를 따라 배기가스의 유동을 안내하는 것인 가이드 베인(34).
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제2 유동 특징부(64)는 상기 몸체(36)의 상기 전단(54)으로부터 상기 몸체(36)의 상기 후단(56)으로 연장되는 것인 가이드 베인(34).
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제2 유동 특징부(64)는 상기 몸체(36)의 상기 전단(54)으로부터 상기 몸체(36)의 상기 후단(56)으로 연속적으로 연장되는 것인 가이드 베인(34).
  11. 제10항에 있어서,
    서로 이격되며 서로에 대해 대략 평행하게 연장된 적어도 한 쌍의 제2 유동 특징부(64)를 포함하는 가이드 베인(34).
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제2 유동 특징부(64)는 상기 가이드 베인(34)의 상기 몸체(36)로부터 돌출된 리브인 것인 가이드 베인(34).
  13. 제11항에 있어서,
    상기 제2 유동 특징부(64)는 상기 가이드 베인(34)의 상기 몸체(36) 안으로 리세스된 홈인 것인 가이드 베인(34).
  14. 제2항에 있어서,
    상기 제1 유동 특징부(58)는 외측 돌출 리브(68) 및 복수의 내측 돌출 리브(66)를 포함하며, 상기 외측 돌출 리브(68)는 상기 제1 가장자리(44)와 제2 가장자리(46) 중 적어도 하나의 주변을 둘러싸고, 상기 복수의 내측 돌출 리브(66)는 상기 외측 돌출 리브(68)의 사이로 연장되는 것인 가이드 베인(34).
  15. 제14항에 있어서,
    상기 복수의 내측 돌출 리브(66)는 대략 상기 가이드 베인(34)의 상기 전방면(60)과 후방면(62) 사이에서 연장되는 것인 가이드 베인(34).
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