KR820000593B1 - 과 급 기 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

과 급 기

제1도는 본 발명의 과급기가 장치된 디젤엔진의 투시도.

제2도는 제1도의 디젤엔진의 과급기를 더욱 상세하게 도시하는 부분 단면도.

본 발명은 일반적으로 내연기관용 과급기에 관한 것이며, 특히 그 전체 크기가 최소화 되도록 설계된 과급기에 관한 것이다.

오늘날에는, 과급기는 특히 디젤엔진에 흔히 사용되는 보조장치이다. 종래의 과급기는, 예컨대 직렬로 장치되어 있는 2단 압축기, 즉 고압 압축공와 직렬로 연결된 저압 압축기로 구성되어 있으며, 각각 저압 및 고압 터빈을 통하여 엔진배기가스에 의해서 구동된다.

공지된 첫번째 형태의 장치에 의하면, 저압 및 고압 압축기의 축들이 서로 평행으로 되어 있지만 공간을 소형화 시킨다는 문제가 있는 한 이것은 이상적인 해결방법이 되지 못한다. 과급기에 의해 점유된 공간을 줄이기 위해서 다른 형태의 장치가 제안되었다. 그것에 의하면 터보 압축기들의 축이 상호 수직한데, 저압 압축기(1단)와 고압 터빈(1단)의 공통축 및 고압 압축기(2단)와 저압 터빈(2단)의 공통축으로 되어 있다.

과급기 전체의 크기를 더욱 줄이기 위하여, 고압 터빈가스의 배출 및 저압 터빈 가스의 인입을 위한 단일케이싱을 특히 사용함으로서, 케이싱에 의해서 점유된 공간을 감소시키는 시도가 이루어졌다. 그러나, 이러한 해결방법은 단지 평행축 또는 동일축의 배기가스 터보 압축기에만 작용되었다. 이것은 고압 터빈과 저압 터빈과의 사이에 신축 벨로우즈 같은 것을 사용할 필요가 없다는 이점을 특히 제공한다.

저압 압축기(1단)의 축을 고압 터빈(1단)의 축과 공통으로 사용하는 대신에, 저압 터빈(2단)의 축과 공통으로 사용하고, 따라서 고압압축기(2단)의 축은 고압 터빈(1단)의 축과 공통으로 사용되는 장치로 또한 공지되어 있다.

이러한 여러가지 장치를 고려하면, 본 발명의 목적은 고압터빈 가스의 배출과 저압터빈 가스의 인입을 위하여 단일 케이싱을 사용하여 상술한 장치를 연결해서 상호 수직한 축을 갖는 2단으로 되어 있는 과급기의 크기를 최소화 시키는 것이다.

따라서, 본 발명의 목적에 따라, 본 발명은 축이 상호 수직한 2개의 배기가스 터보 압축기로서 구성된, 2단의 내연기관용 과급기를 제공하며, 그 인입구가 배기 매니폴드에 직접 연결된 고압 터빈은 고압 압축기에 기계적으로 연결되어 있으며, 그 인입구가 고압 터빈의 배출구가 직력로 연결된 저압 터빈은 고압 압축기의 흡입구에 직렬로 연결된 송출구를 지니는 저압 압축기에 기계적으로 연결되며 이러한 장치들의 고압 터빈가스의 배출 및 저압 터빈가스의 인입을 위한 단일 케이스를 사용하여 연결되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 장점, 특징, 및 상세한 설명이 실시예로서 주어진 첨부된 도면을 참조하여 하기에 명백히 도시된다.

첨부된 도면을 참조하면, 내연기관(2)의 과급기(1)는 직렬로 설치된 2개의 배기가스 터보 압축기 또는 터보 송풍기(3) 및 (4)로 이루어진 2단으로 구성된다. 본 발명에 따라서, 그 흡기구가 배기 매니폴드(6)에 직접 연결된 고압터빈(5)(1단)은 고압 압축기(7)(2단)에 기계적으로 연결되어 있다. 다시 말하면 터빈(5)의 회전자(9)의 축(8)은 압축기(7)의 회전자(10)를 구동시키는 축과 공통이다.

저압(2단) 터빈(11)은 고압터빈(5)의 배출구와 직렬로 연결된 인입구를 지니며 기계적으로 저압 압축기(12)(1단)에 연결되며 저압 압축기의 배출구는 연결 파이프(13)를 통하여 고압 압축기(7)의 흡입구에 직렬로 연결되어 있다. 다시 말하면, 저압 터빈(11)의 회전자(15)의 축(14)은 저압 압축기(12)의 회전자를 지지하고 있는 축과 공통이다. 저압터빈(16)의 배출구와 저압 압축기(11)의 인입구는 대기와 연결되어 있으며, 반면에 고압 압축기(7)의 배출구는 흡기 매니폴드(17)에 직접 연결되어 있다. 본 발병에 의하면, 2개의 터보 송풍기의 축(8) 및 (14)은 상호 수직하다.

상기의 장치를 연결시키는 것을 고려하면, 본 발명의 또 다른 특징은 고압 터빈(5)으로부터 가스를 배출시키고 저압 터빈(11)속으로 가스를 인입시키기 위해서 단일케이싱(18)을 사용했다는 사실에 있다. 또한 저압 압축기(12)와 고압 압축기(7)의 사이의 연결파이프에, 과급기의 1단에서 미리 압축된 공기에 대한 제1의 냉각장치(19)가 설치된다.

제2의 냉각장치(20)가 2단에서 공기가 압축된 후 엔진 실린더 속으로 들어가지 전에 흡기 매니폴드(17)에 설치된다.

제1도에서 도시되듯이, 본 발명의 과급기(11)는 엔진의 한쪽 끝에 장치되어 있으며, 다른 끝에는 제2의 냉각장치(20)만이 장치되어 있다.

이러한 과급기의 작동은 다음과 같다. 배기 매니폴드(6)로부터 나온 배기가스는 고압터빈의(5) 회전자(9)를 구동시키며, 고압터빈은 이를 지지하는 축(8)을 통하여 고압축기(7)의 회전자(10)를 구동시킨다.

고압터빈(5)으로부터 나온 배기가스는 저압터빈(11)의 회전자를 구동시키며, 저압터빈은 축(14)을 통하여 저압 압축기(12)의 회전자(16)를 구동시킨다. 저압터빈(11)으로부터 나온 배기가스는 배출구를 통하여 대기로 빠져 나간다. 동시에, 저압터빈(11)에 의해서 구동되는 저압 압축기(12)의 회전자(16)에 의해서 공기가 흡입구(22)를 통하여 흡입 압축되어 연결파이프(13)를 통하여 고압 압축기(7)로 보내진다. 이미 고압터빈(5)에 의해 구동되는 고압 압축기는 흡입된 가스를 다시 압축하여 흡기 매니폴드(17)로 보낸 다음 냉각장치(20)속에서 최종적으로 냉각시킨 다음에 엔진 실린더 속으로 보낸다.

이러한 과급기의 작동은 공지되어 있으나, 본 장치의 신규성은 고압 터빈의 축은 고압 압축기의 축과 공통이고 저압 터빈의 축은 저압 압축기와 공통이며, 고압 터빈으로 부터 가스를 배출시키고 저압 터빈속으로 가스를 인입시키는 단일케이싱을 제공하고 터보 압축기를 2개의 상호 수직한 축을 따라 설치하여서 본 장치의 크기를 최소화 한다는 것이다. 이것이 지금까지 부분적으로만 해결되었던 특별한 문제를 해결하는 신규한 장치인 것이다.

상호 수직한 축으로된 2단으로 구성된 상기의 과급기에 있어서, 선택된 해결 방법은 고압 압축기와 저압 터빈의 축을 공통으로 하는 것이 아니라 오히려 고압 압축기와 고압터빈의 축을 공통으로 한다는 것이다. 이러한 방법은 고압 압축기는 큰 동력을 요구하기 때문에 고압터빈에 연결되는 것이 좋고, 따라서 저압 압축기는 저압 터빈에 연결되는 것이 좋다는 사실에서 기인된 것이다.

물론, 본 발명은 예로서 상술하고 도시된 실시예의 형태에 한정되는 것이 아니라, 하기의 청구범위의 영역속에서 이행되고 사용되는 설명된 장치에 기술적으로 상당하는 모든 것을 포함한다.

Claims (1)

1. 본문에 상술하고 도면에 도시된 바와 같이, 고압 터보 압축기가 고압 압축기와 공통의 제1의 축상에 설치된 고압터빈을 지니고 저압터보압축기가 저압 압축기와 공통의 제2의 축상에 설치된 저압터빈을 지니며 제1 및 제2의 축이 상호 수직한 장치에 있어서, 고압 터빈의 인입구가 배기폴드에 직접 연결되고 반면에 저압 터빈의 인입구가 고압 터빈의 배출구와 직렬로 연결되며 저압압축기의 배출구가 고압 압축기의 인입구와 직렬로 연결되고 이들 장치가 고압터빈으로부터 가스를 배출시키고 저압 터빈 속으로 가스를 인입시키기 위한 단일 케이싱을 지니는 것을 특징으로 하는 흡기 매니폴드와 배기 매니폴드를 지니는 내연기관용 2단 배기가스 구동과급기.

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