KR20190027321A - Turbocharger - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은, 터보차저에 관한 것이다.The present invention relates to a turbocharger.
터보차저가, 제1 매체를 팽창시키기 위한 터빈 및 제2 매체를 압축하기 위한 압축기를 포함한다. 터보차저의 터빈은, 터빈 하우징 및 터빈 로터를 포함한다. 터보차저의 압축기는, 압축기 하우징 및 압축기 로터를 포함한다. 터빈 로터 및 압축기 로터는, 터보차저의 베어링 하우징 내에 회전 가능하게 장착되는, 샤프트를 통해 서로 연결된다. 터보차저의 베어링 하우징은, 터빈 하우징 그리고 또한 압축기 하우징 양자 모두에 연결된다. 터보차저의 터빈은, 액시얼 터빈으로서 또는 레이디얼 터빈으로서 실시될 수 있다. 터보차저의 압축기는 마찬가지로, 액시얼 압축기로서 또는 레이디얼 압축기로서 실시될 수 있다.The turbocharger includes a turbine for expanding the first medium and a compressor for compressing the second medium. The turbine of the turbocharger includes a turbine housing and a turbine rotor. The compressor of the turbocharger includes a compressor housing and a compressor rotor. The turbine rotor and compressor rotor are interconnected through a shaft, which is rotatably mounted within the bearing housing of the turbocharger. The bearing housing of the turbocharger is connected to both the turbine housing and also to the compressor housing. The turbine of the turbocharger may be embodied as an axial turbine or as a radial turbine. The compressor of the turbocharger can likewise be embodied as an axial compressor or as a radial compressor.
터보차저의 터빈의 터빈 하우징은, 유입 하우징 및 유출 하우징을 포함한다. 터빈의 터빈 하우징의 유입 하우징 및 터빈 하우징의 유출 하우징은, 스크류들을 통해 서로 연결된다.The turbine housing of the turbine of the turbocharger includes an inlet housing and an outlet housing. The inlet housing of the turbine housing of the turbine and the outlet housing of the turbine housing are connected to each other through the screws.
특히 터빈이 레이디얼 터빈으로서 실시될 때, 터빈 하우징의 유입 하우징은, 터빈 하우징의 유출 하우징과 베어링 하우징 사이에 배열되고, 따라서 베어링 하우징은 이때, 다른 스크류들을 통해 터빈 하우징의 유입 하우징에 연결된다.Particularly when the turbine is implemented as a radial turbine, the inlet housing of the turbine housing is arranged between the outlet housing of the turbine housing and the bearing housing, so that the bearing housing is then connected to the inlet housing of the turbine housing via other screws.
특히 터빈이 액시얼 터빈으로서 실시될 때, 터빈 하우징의 유출 하우징은, 터빈 하우징의 유입 하우징과 베어링 하우징 사이에 배치되고, 따라서 터빈 하우징의 유출 하우징은 이때, 스크류들을 통해 베어링 하우징에 연결된다.In particular, when the turbine is implemented as an axial turbine, the outlet housing of the turbine housing is disposed between the inlet housing and the bearing housing of the turbine housing, and thus the outlet housing of the turbine housing is then connected to the bearing housing via the screws.
압축기의 흡입 커넥터 또는 삽입 부재가, 다른 스크류들을 통해 압축기 하우징에 연결되고, 압축을 위한 공기가, 흡입 커넥터 또는 삽입 부재를 통해 압축기에 의해 흡입된다.The suction connector or the insertion member of the compressor is connected to the compressor housing through the other screws and the air for compression is sucked by the compressor through the suction connector or the insertion member.
더불어, 설치 지지대들을 통해 내연 기관에 또는 기계 기초부에 터보차저를 장착하는 것이, 공지된다. 이러한 설치 지지대들은, 스크류들을 통해, 터빈 하우징 및/또는 베어링 하우징 및/또는 압축기 하우징에 연결될 수 있다.In addition, it is known to mount the turbocharger to the internal combustion engine or to the machine base through mounting supports. These mounting posts may be connected to the turbine housing and / or the bearing housing and / or the compressor housing through the screws.
실무적으로 공지되는 터보차저들을 동반하는 경우, 개별적으로 조립되는 스크류들은, 이상에 언급된 스크류 연결들 각각의 구역에 사용된다. 이러한 스크류들이, 손상의 경우에, 구성요소들이 터보차저로부터 탈착되는 것을 방지하도록 의도되는, 안전-관련 구성요소들이기 때문에, 사용되는 스크류들은 각각, 증가된 요건, 정교한 테스트들 및 이와 유사한 것을 동반하는, 소위 설계 스크류들이고, 그 결과 터보차저의 비용이 증가한다.When accompanied by practically known turbochargers, individually assembled screws are used in each of the above-mentioned screw connections. Because these screws are safety-related components that are intended to prevent the components from being detached from the turbocharger in the event of damage, the screws used will each be subject to increased requirements, sophisticated tests and the like , So-called design screws, resulting in an increase in the cost of the turbocharger.
이로부터 시작하여, 본 발명은, 새로운 유형의 터보차저를 창출하는 목적에 기초하게 된다.Starting from this, the present invention is based on the object of creating a new type of turbocharger.
이러한 목적은 청구항 1에 따른 터보차저를 통해 해소된다. 상응하는 스크류 연결들을 형성하기 위한 터빈 측의 스크류들 및 압축기 측의 스크류들이, 동일하게 실시된다.This object is solved by a turbocharger according to
여기서 본 발명에 따라, 압축기의 그리고 터빈의 구역에서 상응하는 스크류 연결들을 형성하기 위해, 터보차저의 압축기 및 터빈 상에 동일한 스크류들을 활용하는 것이, 처음으로 제안된다. 이 때문에, 터보차저의 동일 부품의 개수가 증가하게 된다. 상응하는 스크류들이 이때, 더 많은 양으로 제조될 수 있고, 그 결과 비용이 절감될 수 있다.It has now been proposed for the first time, in accordance with the present invention, to utilize the same screws on the compressor and turbine of the turbocharger to form corresponding screw connections in the region of the compressor and in the turbine. Therefore, the number of the same parts of the turbocharger is increased. The corresponding screws can then be manufactured in larger quantities, resulting in cost savings.
우선적으로, 터빈 유입 하우징과 터빈 유출 하우징을 연결하기 위한 스크류들 및 압축기 하우징과 흡입 커넥터 또는 삽입 부재를 연결하기 위한 스크류들이, 동일하게 실시된다. 이는, 가능한 한 많은 수의 동일 스크류들을 사용하기 위해, 그리고 비용을 절감하기 위해, 특히 바람직하다.Firstly, the screws for connecting the turbine inflow housing and the turbine outlet housing and the screws for connecting the compressor housing and the suction connector or the insertion member are likewise embodied. This is particularly desirable in order to use as many identical screws as possible and to save costs.
더불어, 베어링 하우징을 터빈 하우징에 체결하기 위한 스크류들, 및/또는 베어링 하우징을 압축기 하우징에 체결하기 위한 스크류들, 및/또는 터보차저의 설치 지지대들을 터빈 하우징 및/또는 베어링 하우징 및/또는 압축기 하우징에 체결하기 위한 스크류들이 또한, 동일하게 실시된다. 이에 의해, 동일 스크류들의 개수 및 그에 따른 동일 부품들의 개수가, 더욱 증가하게 될 수 있다. 비용이 추가로 감소될 수 있다.In addition, screws for fastening the bearing housing to the turbine housing, and / or screws for fastening the bearing housing to the compressor housing, and / or mounting supports of the turbocharger to the turbine housing and / or the bearing housing and / Are also carried out in the same manner. Thereby, the number of the same screws and accordingly the number of the same parts can be further increased. The cost can be further reduced.
본 발명의 바람직한 다른 개선예들이, 종속 청구항들 및 뒤따르는 설명으로부터 달성된다. Other preferred refinements of the invention are achieved from the dependent claims and the ensuing description.
본 발명의 예시적인 실시예들이, 이에 제한되지 않는, 도면을 통해, 더욱 상세하게 설명된다.
도 1은 제1 터보차저를 통한 단면도이고;
도 2는 제2 터보차저의 개략적 도면이며;
도 3은 도 2의 터보차저의 상세도이고;
도 4는 도 2의 터보차저의 다른 상세도이며; 그리고
도 5는 도 2의 터보차저의 다른 상세도이다.Exemplary embodiments of the invention are described in further detail, by way of non-limitative example, in the drawings.
1 is a sectional view through a first turbocharger;
Figure 2 is a schematic diagram of a second turbocharger;
3 is a detailed view of the turbocharger of FIG. 2;
Figure 4 is another detail view of the turbocharger of Figure 2; And
Figure 5 is another detail view of the turbocharger of Figure 2;
도 1은 제1 터보차저(1)의 기본적 구조를 도시한다. 터보차저(1)는, 제1 매체를 팽창시키기 위한, 특히 내연 기관의 배기 가스를 팽창시키기 위한, 터빈(2)을 포함한다. 더불어, 터보차저(1)는, 말하자면 제1 매체의 팽창 도중에 터빈(2) 내에서 추출되는 에너지를 활용하여, 제2 매체를, 특히 충전 공기를 압축하기 위한 압축기를 포함한다. 터빈(2)은, 터빈 하우징(4) 및 터빈 로터(5)를 포함한다. 압축기(3)는, 압축기 하우징(6) 및 압축기 로터(7)를 포함한다. 압축기 로터(7)는, 베어링 하우징(9) 내에 장착되는 샤프트(8)를 통해 터빈 로터(5)에 연결되고, 베어링 하우징(9)은, 터빈 하우징(4)과 압축기 하우징(6) 사이에 배치되며, 그리고 터빈 하우징(4)과 압축기 하우징(6) 양자 모두에 연결된다. 더불어, 도 1은, 압축기 측의 소음기(10)를 도시한다.Fig. 1 shows a basic structure of a
터빈(2)의 터빈 하우징(4)은, 유입 하우징(11) 및 유출 하우징(12)을 포함한다. 유입 하우징(11)에 의해, 터빈(2)의 구역에서 팽창될 제1 매체가, 터빈 로터(5)로 공급될 수 있다. 유출 하우징(12)에 의해, 터빈 로터(5)의 구역에서 팽창된 제1 매체가, 터빈(2)으로부터 멀어지게 유동한다.The turbine housing (4) of the turbine (2) includes an inlet housing (11) and an outlet housing (12). The first medium to be expanded in the region of the
유입 하우징(11) 및 유출 하우징(12)에 부가하여, 터빈 하우징(4)은 삽입 부재(13)를 포함하고, 삽입 부재(13)는, 특히 유입 하우징(11)의 구역에서, 말하자면 반경 방향 외측에서 터빈 로터(5)의 이동 블레이드들(14)에 인접하도록 터빈 로터(5)에 인접하게, 연장된다. 터빈 하우징(4)은, 더불어, 노즐 링(15)을 포함한다. 노즐 링(15)은 또한, 터빈 가이드 장치로 지칭된다. 더불어, 도 1은, 유입 하우징(11)과 베어링 하우징(9)의 연결 구역 내의 밀봉 커버(16)를 도시한다. 밀봉 커버(16)는 또한, 베어링 하우징 커버 또는 열 방호체로 지칭된다.In addition to the
더불어, 도 1은, 압축기(3)가 그를 통해 소음기(10)로부터 공기를 흡입하는 것인, 압축기 측의 흡입 커넥터/삽입 부재(17)를 도시한다.1 shows a suction connector /
도 1의 터보차저의 경우에, 터빈(2)은, 레이디얼 터빈으로서 실시된다. 이 경우, 터빈(2)의 유입 하우징(11)은 이때, 베어링 하우징(9)과 유출 하우징(12) 사이에 배치된다. 도 1로부터, 터빈(2)의 유입 하우징(11)과 터빈(2)의 유출 하우징(12)이 스크류들(18)을 통해 연결된다는 것이, 명백하다. 베어링 하우징(9)은, 말하자면 클램핑 발톱 연결(clamping claw connection)을 형성하도록, 스크류들(19)을 통해 터빈(2)의 유입 하우징(11)에 연결된다. 더불어, 베어링 하우징(9)은, 마찬가지로 클램핑 발톱 연결을 형성하도록, 스크류들(20)을 통해 압축기 하우징(6)에 연결된다. 또한, 흡입 커넥터/삽입 부재(17)는, 스크류들(21)을 통해 압축기 하우징(6)에 연결된다.In the case of the turbocharger of Figure 1, the
다른 터보차저(1)가 도 2에 도시되고, 도 2의 터보차저(1)의 경우에, 터빈(2)은, 액시얼 터빈으로서 실시된다. 이 경우, 터빈(2)의 터빈 하우징(4)의 유출 하우징(12)은 이때, 베어링 하우징(9)과 유입 하우징(11) 사이에 배열된다. 도 2는, 도 2의 액시얼 터빈(2)의 유입 하우징(11)과 유출 하우징(12)을 연결하는 역할을 하는, 스크류들(18)을 도시한다. 또한, 도 2는, 압축기 하우징(6)을 흡입 커넥터/삽입 부재(17)에 연결하는 역할을 하는, 스크류들(21)을 도시한다. 베어링 하우징(9)이 그를 통해 압축기 하우징(6) 및 터빈 하우징(4)에 연결되는 것인, 스크류들(19, 20)은, 도 2에 도시되지 않는다. 그러나, 도 2는, 내연 기관의 조립체 상에 또는 기계 기초부 상에 도 2의 터보차저(1)를 설치하는 역할을 하는, 설치 지지대들(22)을 도시한다. 여기서, 터빈 측의 설치 지지대(22)가, 스크류들(23)을 통해, 터빈 하우징(4)에, 말하자면 터빈 하우징(4)의 유출 하우징(12)에 연결된다.Another
여기에 제시되는 본 발명의 관점에서, 상응하는 스크류 연결들을 형성하기 위한 터빈 측의 스크류들 및 압축기 측의 스크류들이, 동일하게 실시된다.In view of the present invention presented here, the screws on the turbine side and the screws on the compressor side for forming the corresponding screw connections are implemented in the same way.
이 때문에, 터보차저(1) 상의 동일 스크류들의 개수 및 그에 따른 동일 부품들의 개수가, 증가하게 될 수 있다. 비용이 그로 인해 감소될 수 있다.For this reason, the number of identical screws on the
유리한 다른 개선예에 따르면, 터빈(2)의 터빈 하우징(4)의 유입 하우징(11)과 유출 하우징(12)을 연결하기 위한 스크류들(18), 및 압축기 하우징(6)과 흡입 커넥터(17)를 연결하기 위한 스크류들(21)이, 동일하게 실시된다. 따라서, 도 3 및 도 5는, 스크류들(18 및 21)을 사용하는 스크류 연결들의, 즉 한편으로 도 2의 터보차저(1)의 터빈(2)의 터빈 하우징(4)의 유입 하우징(11)과 유출 하우징(12) 사이의 스크류 연결 및 다른 한편으로 압축기 하우징(6)과 흡입 커넥터/삽입 부재(17) 사이의 스크류(21)를 사용하는 스크류 연결의, 상세도들을 도시한다. 이러한 스크류들(18, 21)은, 동일하게 실시된다. 따라서, 스크류들은, 동일한 나사 직경, 동일한 나사 길이를 가지며, 그리고 동일한 재료로 제조된다. 이러한 스크류들(18, 21) 사이에 어떤 차이도 존재하지 않는다.According to another advantageous refinement, the
더불어, 설치 지지대들(22)을 도 2의 터빈(2)의 터빈 하우징(4)의 유출 하우징(12)에 체결하는 역할을 하는 스크류들(23)은, 우선적으로, 스크류들(21 및 18)과 동일하게 실시된다. 도 4는, 스크류들(23)을 사용하는 터빈 하우징(4)의 유출 하우징(12)과 설치 지지대들(22) 사이의 이러한 스크류 연결에 대한 상세도를 도시한다.In addition, the
유리한 다른 개선예에 따르면, 베어링 하우징(9)을 터빈 하우징(4)에 체결하는 역할을 하는 스크류들(19), 및 베어링 하우징(9)을 압축기 하우징(6)에 체결하는 역할을 하는 스크류들(20)은, 스크류들(21, 18 및 23)과 동일하게 실시된다. 따라서, 복수의 동일 스크류가, 터보차저(1) 상에서 스크류 연결들을 형성하기 위해 활용될 수 있다. 이 때문에, 동일 부품의 개수가, 증가하게 된다. 비용은 감소된다.According to another advantageous refinement, the
우선적으로, 동일하게 실시되는 스크류들은, 열-저항성 스크류들로서 실시된다.First of all, the same screws are implemented as heat-resistant screws.
그에 따라, 여기에 제시되는 본 발명의 목적은, 터보차저(1) 상에 넓은 범위의 스크류 연결들을 형성하기 위해, 말하자면 터빈(2)의 구역에서 스크류 연결을 형성하는 것 그리고 또한 압축기(3)의 구역에서 스크류 연결을 형성하는 것 양자 모두를 위해, 동일 스크류들을 활용하는 것이다.Accordingly, it is an object of the present invention to provide a method of forming a screw connection in the region of the turbine (2) to form a wide range of screw connections on the turbocharger (1) For both the screw connection in the region of the screw.
1: 터보차저
2: 터빈
3: 압축기
4: 터빈 하우징
5: 터빈 로터
6: 압축기 하우징
7: 압축기 로터
8: 샤프트
9: 베어링 하우징
10: 소음기
11: 유입 하우징
12: 유출 하우징
13: 삽입 부재
14: 이동 블레이드
15: 노즐 링
16: 밀봉 커버
17: 흡입 커넥터/삽입 부재
18: 스크류
19: 스크류
20: 스크류
21: 스크류
22: 설치 지지대
23: 스크류1: Turbocharger 2: Turbine
3: compressor 4: turbine housing
5: turbine rotor 6: compressor housing
7: Compressor rotor 8: Shaft
9: Bearing housing 10: Silencer
11: inlet housing 12: outlet housing
13: insertion member 14: moving blade
15: nozzle ring 16: sealing cover
17: Suction connector / insertion member 18: Screw
19: screw 20: screw
21: screw 22: mounting support
23: Screw
Claims (7)
제1 매체를 팽창시키기 위한 터빈(2)으로서, 터빈 로터(5) 및, 유입 하우징(11)과 유출 하우징(12)으로 이루어지는, 터빈 하우징(4)을 포함하는 것인, 터빈(2),
제1 매체의 압축 도중에 상기 터빈(2) 내에서 추출되는 에너지를 활용하여 제2 매체를 압축하기 위한 압축기(3)로서, 샤프트(8)를 통해 상기 터빈 로터(5)에 연결되는 압축기 로터(7), 압축기 하우징(6), 및 흡입 커넥터/삽입 부재(17)를 포함하는 것인, 압축기(3),
베어링 하우징(9)으로서, 상기 터빈 로터(5)와 상기 압축기 로터(7)를 연결하는 상기 샤프트(8)가 그 내부에 장착되는 것인, 베어링 하우징(9),
스크류 연결들로서, 상기 터빈의 상기 유입 하우징(11) 및 상기 유출 하우징(12), 상기 압축기 하우징(6) 및 상기 흡입 커넥터(17), 뿐만 아니라 상기 베어링 하우징(9)이, 그를 통해, 상기 터빈 하우징(4) 및 상기 압축기 하우징(6)에 연결되는 것인, 스크류 연결들
를 구비하는, 터보차저(1)에 있어서,
상응하는 스크류 연결들을 형성하기 위한, 터빈 측의 스크류들(18, 19, 23) 및 압축기 측의 스크류들(20, 21)이, 동일하게 실시되는 것을 특징으로 하는 터보차저.A turbocharger (1) comprising:
A turbine (2) for inflating a first medium comprising a turbine rotor (5) and a turbine housing (4) comprising an inlet housing (11) and an outlet housing (12)
A compressor (3) for compressing a second medium utilizing energy extracted in the turbine (2) during compression of the first medium, characterized in that a compressor rotor (5) connected to the turbine rotor (5) via a shaft 7), a compressor housing (6), and a suction connector / insertion member (17).
A bearing housing (9), wherein the shaft (8) connecting the turbine rotor (5) and the compressor rotor (7) is mounted within the bearing housing (9)
Wherein the inlet housing (11) and the outlet housing (12), the compressor housing (6) and the suction connector (17) of the turbine as well as the bearing housing (9) Which is connected to the housing (4) and to the compressor housing (6)
(1) according to claim 1,
Wherein the turbine side screws (18, 19, 23) and the compressor side screws (20, 21) for forming corresponding screw connections are implemented in the same manner.
상기 터빈 하우징(4)의 상기 유입 하우징(11)과 상기 터빈 하우징(4)의 상기 유출 하우징(12)을 연결하기 위한 스크류들(18), 및 상기 압축기 하우징(6)과 상기 흡입 커넥터/삽입 부재(17)를 연결하기 위한 스크류들(21)이, 동일하게 실시되는 것을 특징으로 하는 터보차저.The method according to claim 1,
(18) for connecting the inflow housing (11) of the turbine housing (4) to the outflow housing (12) of the turbine housing (4), and the compressor housing (6) And the screws (21) for connecting the members (17) are carried out in the same manner.
더불어, 설치 지지대(22)를 터빈 하우징(4) 및/또는 베어링 하우징(9) 및/또는 압축기 하우징(6)에 체결하기 위한 스크류들(23)이, 동일하게 실시되는 것을 특징으로 하는 터보차저.3. The method of claim 2,
In addition, the screws (23) for fastening the mounting support (22) to the turbine housing (4) and / or the bearing housing (9) and / or the compressor housing (6) .
더불어, 베어링 하우징(9)을 터빈 하우징(4)에 체결하기 위한 스크류들(19)이, 동일하게 실시되는 것을 특징으로 하는 터보차저.The method according to claim 2 or 3,
In addition, the screws (19) for fastening the bearing housing (9) to the turbine housing (4) are implemented in the same manner.
더불어, 베어링 하우징(9)을 압축기 하우징(6)에 체결하기 위한 스크류들(20)이, 동일하게 실시되는 것을 특징으로 하는 터보차저.5. The method according to any one of claims 2 to 4,
In addition, the screws (20) for fastening the bearing housing (9) to the compressor housing (6) are implemented in the same manner.
동일하게 실시되는 스크류들(18, 19, 20, 21, 23)은, 열-저항성 스크류들로서 실시되는 것을 특징으로 하는 터보차저.6. The method according to any one of claims 1 to 5,
Characterized in that the same screws (18, 19, 20, 21, 23) are embodied as heat-resistant screws.
동일하게 실시되는 스크류들(18, 19, 20, 21, 23)은, 동일한 나사 직경 및 동일한 나사 길이를 가지며, 그리고 동일한 재료로 제조되는 것을 특징으로 하는 터보차저.7. The method according to any one of claims 1 to 6,
The screws (18, 19, 20, 21, 23) which are applied in the same way have the same thread diameter and the same thread length and are made of the same material.
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