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JPS6128077Y2 - - Google Patents

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Publication number
JPS6128077Y2
JPS6128077Y2 JP1981103485U JP10348581U JPS6128077Y2 JP S6128077 Y2 JPS6128077 Y2 JP S6128077Y2 JP 1981103485 U JP1981103485 U JP 1981103485U JP 10348581 U JP10348581 U JP 10348581U JP S6128077 Y2 JPS6128077 Y2 JP S6128077Y2
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JP
Japan
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vane
adjacent
section
hub
compressor
Prior art date
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Expired
Application number
JP1981103485U
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS5736397U (en
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed filed Critical
Publication of JPS5736397U publication Critical patent/JPS5736397U/ja
Application granted granted Critical
Publication of JPS6128077Y2 publication Critical patent/JPS6128077Y2/ja
Expired legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00Details, component parts, or accessories
    • F04D29/40Casings; Connections of working fluid
    • F04D29/42Casings; Connections of working fluid for radial or helico-centrifugal pumps
    • F04D29/4206Casings; Connections of working fluid for radial or helico-centrifugal pumps especially adapted for elastic fluid pumps
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D25/00Pumping installations or systems
    • F04D25/16Combinations of two or more pumps ; Producing two or more separate gas flows
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00Details, component parts, or accessories
    • F04D29/26Rotors specially for elastic fluids
    • F04D29/28Rotors specially for elastic fluids for centrifugal or helico-centrifugal pumps for radial-flow or helico-centrifugal pumps
    • F04D29/284Rotors specially for elastic fluids for centrifugal or helico-centrifugal pumps for radial-flow or helico-centrifugal pumps for compressors
    • F04D29/285Rotors specially for elastic fluids for centrifugal or helico-centrifugal pumps for radial-flow or helico-centrifugal pumps for compressors the compressor wheel comprising a pair of rotatable bladed hub portions axially aligned and clamped together
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
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    • F04D29/403Casings; Connections of working fluid especially adapted for elastic fluid pumps
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00Details, component parts, or accessories
    • F04D29/58Cooling; Heating; Diminishing heat transfer
    • F04D29/582Cooling; Heating; Diminishing heat transfer specially adapted for elastic fluid pumps
    • F04D29/5826Cooling at least part of the working fluid in a heat exchanger
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00Details, component parts, or accessories
    • F04D29/58Cooling; Heating; Diminishing heat transfer
    • F04D29/582Cooling; Heating; Diminishing heat transfer specially adapted for elastic fluid pumps
    • F04D29/584Cooling; Heating; Diminishing heat transfer specially adapted for elastic fluid pumps cooling or heating the machine
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05DINDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2220/00Application
    • F05D2220/40Application in turbochargers
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S416/00Fluid reaction surfaces, i.e. impellers
    • Y10S416/50Vibration damping features

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • General Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Thermal Sciences (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
  • Supercharger (AREA)

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は駆動シヤフトによつて回転されるコン
プレツサ・ホイールとこのホイールを包囲するカ
バーならびにシヤフトの軸線に並ぶ吸気通路とを
有する一段遠心型のターボチヤージヤ・コンプレ
ツサを提供するもので、コンプレツサ・ホイール
には、空気を吸気通路を通つて軸向きに移動しま
た空気をシヤフトの軸線を横断して半径方向外方
に追いやるために半径方向に延長する羽根を備
え、羽根それぞれは隣接羽根部分を超えて半径方
向に延長する前面部分を有し、カバー内の壁によ
りホイールを包囲する2つの同心な別個の捕収チ
ヤンバを形成し、壁を延長して、半径方向に延長
する前面部分と羽根の隣接部分との接合部に密接
する2つのチヤンバ間に円形共通境界を設けそれ
で、羽根の半径方向に延長する前面部分により空
気をチヤンバの1つに移動し、羽根の隣接部分に
より空気をチヤンバの他方に移動するようにした
コンプレツサを提供する。
[Detailed Description of the Invention] The present invention provides a single-stage centrifugal turbocharger compressor having a compressor wheel rotated by a drive shaft, a cover surrounding the wheel, and an intake passage aligned with the axis of the shaft. , the compressor wheel includes radially extending vanes for moving air axially through the intake passage and for forcing air radially outwardly across the axis of the shaft, each vane having a having a front portion extending radially beyond the adjacent vane portions to form two concentric separate collection chambers surrounding the wheel with walls in the cover extending and radially extending; A circular common border is provided between the two chambers in close proximity to the junction of the front part and the adjacent part of the vane, so that the radially extending front part of the vane allows air to be moved into one of the chambers and the adjacent part of the vane To provide a compressor in which air is moved to the other side of the chamber.

内燃機関の吸気通路内に導入される前に過給空
気の温度を下げることが望ましいことはよく知ら
れている。米国特許第3143103号によれば、エン
ジンをチヤージするため高圧高温の空気を通す外
熱交換機に冷却空気を与えるため別個の軸流ステ
ージを備えた多段ターボチヤージヤ・コンプレツ
サを開示している。装入空気の単位容積当りの最
大酸素含有量を維持することは、前記特許に指摘
するように、装入空気冷却にとり重要な利点であ
るが、望ましくないエンジンからの排気の放出を
減少するため最近、エンジンチヤージ用空気を上
記のように処理することが運輪、産業用デイーゼ
ルエンジンの使用者および製造業者にとつて関心
が深まつている。一般に、燃焼温度が低ければ、
有毒性酸化窒素排気ガスの放出は少なく、エンジ
ン・チヤージ用空気を冷却すれば燃焼温度は低く
なりコンパクトになるので、効率のよいチヤージ
空気冷却によるターボチヤージ・コンプレツサ・
アセンブリは緊急に必要でありその重要性は大で
ある。
It is well known that it is desirable to reduce the temperature of supercharged air before it is introduced into the intake passage of an internal combustion engine. U.S. Pat. No. 3,143,103 discloses a multi-stage turbocharger compressor with separate axial stages to provide cooling air to an external heat exchanger through which high pressure, high temperature air is passed to charge the engine. Maintaining a maximum oxygen content per unit volume of charge air is an important benefit for charge air cooling, as pointed out in the above-mentioned patent, but also because it reduces undesirable exhaust emissions from the engine. Recently, the above-described treatment of engine charge air has become of increasing interest to motor vehicle and industrial diesel engine users and manufacturers. Generally, if the combustion temperature is low,
The emission of toxic nitrogen oxide exhaust gas is small, and cooling the engine charge air lowers the combustion temperature and makes it more compact.
Assembly is urgently needed and its importance is great.

本考案の目的はコンパクトで効率のよいチヤー
ジ空気冷却の一段遠心型ターボチヤージヤ・コン
プレツサを提供することにある。本考案によれ
ば、独特の構造の羽根をコンプレツサ・ホイール
に担持させ、コンプレツサ・カバーに2つの同心
型の分離した捕収チヤンバを設置してコンプレツ
サ・ホイールの作動時に羽根の半径方向に延長す
る前面羽根部分が低温低圧の空気を一方の捕収チ
ヤンバに入れ隣接羽根部分が高温高圧の空気を他
方の捕収チヤンバに入れるようになし、そしてハ
ブの裏面と前面羽根部分と後縁とをくり抜いて円
錘形くり抜き部分を形成して前面羽根部分が隣接
羽根部分の各々に対して振動制動力を加えるよう
になした二重捕収チヤンバを有するターボチヤー
ジヤ・コンプレツサによつて上記の目的が達成さ
れる。本考案によれば、熱交換に用いる高温高圧
空気および冷却空気は共にコンパクト型一段ター
ボチヤージヤ・コンプレツサによつて供給され、
ターボチヤージと熱交換機をエンジン構造自身内
に収容しうるという利点が得られる。
The object of the present invention is to provide a compact and efficient charge air cooled single stage centrifugal turbocharger compressor. According to the present invention, a uniquely constructed vane is carried on a compressor wheel, and two concentric separate collection chambers are installed in the compressor cover to extend in the radial direction of the vane when the compressor wheel is operated. The front blade part allows low temperature, low pressure air to enter one collection chamber, and the adjacent blade part allows high temperature, high pressure air to enter the other collection chamber, and the back surface of the hub, the front blade part, and the trailing edge are hollowed out. The above object is achieved by a turbocharger compressor having a double collection chamber with a conical cutout so that the front vane section applies a vibration damping force to each of the adjacent vane sections. Ru. According to the present invention, both the high-temperature, high-pressure air and the cooling air used for heat exchange are supplied by a compact single-stage turbocharger compressor,
The advantage is that the turbocharge and heat exchanger can be housed within the engine structure itself.

更に詳しくは本考案は、駆動シヤフト14によ
つて回転されるコンプレツサ・ホイール46と、
該ホイールを包囲しかつシヤフト軸線と同一中心
の吸気通路58を有するカバー38とを有する一
段遠心型ターボチヤージヤ・コンプレツサにおい
て、該コンプレツサ・ホイールは、半径方向に延
長する羽根47を担持し、該吸気通路58を通つ
て空気を半径方向に移動させ、該シヤフト軸線に
対し横断するように半径方向にかつ外方に該空気
を誘導し、該羽根は、各々が前面羽根部分47a
と隣接羽根部分48とを有し該前面羽根部分は、
隣接羽根部分を越えて半径方向に延長しており、
該カバー内部で2つの同心型の分離した捕収チヤ
ンバ41,42を有する壁39に該ホイールを包
囲しており、該壁は、半径方向に延長する該前面
羽根部分47aと隣接羽根部分48との接合点に
近接して該2つのチヤンバ間の共通の円形状境界
を提供するように延長しており、これによつてコ
ンプレツサ・ホイール46の作動時に羽根の半径
方向に延長する前面羽根部分47aが低温低圧の
空気を移動させて捕収チヤンバ41に入れ、隣接
羽根部分48が高温高圧の空気を移動させ捕収チ
ヤンバ42に入れるようになつており、該羽根の
各々の前面羽根部分47aは、対応する隣接羽根
部分48から分離しているが、縁部において係合
しており、該前面羽根部分47aは、該駆動シヤ
フト14から分離しているが、該隣接羽根部分4
8を支持するコンプレツサ・ホイール部分52に
対して表面接触関係で取付けられた状態でハブ5
1から半径方向に延長しており、該ハブの裏面と
前面羽根部分47aと後縁とはくり抜かれてお
り、該くり抜きは、該ハブ51の裏面と該前面羽
根部分47aの隣接後縁とにより定められた輪か
く円錘形状とするように形成され、止ナツト53
が該シヤフトに締め付けられハブ51に係合し該
ハブ51を該コンプレツサ・ホイール部分に押圧
し、これにより該前面羽根部分47aが隣接羽根
部分48の各々に対し振動制動力を加えるように
なしたことを特徴とする二重捕収チヤンバを有す
るターボチヤージヤコンプレツサ、にある。
More specifically, the present invention includes a compressor wheel 46 rotated by drive shaft 14;
In a single stage centrifugal turbocharger compressor having a cover 38 surrounding the wheel and having an intake passage 58 cocentric with the shaft axis, the compressor wheel carries radially extending vanes 47 and the intake passage 58 to direct the air radially and outwardly transversely to the shaft axis, the vanes each having a front vane portion 47a.
and an adjacent vane portion 48, the front vane portion having:
Extending radially beyond adjacent vane sections,
Inside the cover a wall 39 with two concentric separate collection chambers 41, 42 surrounds the wheel, the wall having a radially extending front vane section 47a and an adjacent vane section 48. a front vane portion 47a which extends in proximity to the junction of the two chambers to provide a common circular boundary between the two chambers, thereby extending in the radial direction of the vane during operation of the compressor wheel 46; are adapted to move low temperature, low pressure air into the collection chamber 41, and adjacent vane sections 48 move high temperature, high pressure air into the collection chamber 42, each of which has a front vane section 47a. , separated from, but engaged at the edges, the corresponding adjacent vane portion 47a, the front vane portion 47a being separate from the drive shaft 14, but engaged at the edges;
The hub 5 is mounted in surface contact relation to a compressor wheel portion 52 supporting the hub 5.
1, and the back surface of the hub, the front blade portion 47a, and the trailing edge are hollowed out, and the hollowing is formed by the back surface of the hub 51 and the adjacent trailing edge of the front blade portion 47a. The locking nut 53 is formed to have a predetermined conical shape.
is tightened to the shaft and engages the hub 51, pressing the hub 51 against the compressor wheel section, thereby causing the front vane section 47a to apply a vibration damping force to each of the adjacent vane sections 48. A turbocharger compressor having dual collection chambers, characterized in that:

本考案の概念は、コンパクトな一段遠心型コン
プレツサに具体化されており、すなわち、コンプ
レツサ・ホイール羽根は、かなり冷たい空気の流
れがかなり低温で得られるように形成され、この
流れは、羽根の主部分によつて誘起される高温高
圧空気の流れとは別に維持される。ホイール羽根
の2つの部分によつて誘起された別個の空気の流
れは通常、外熱交換機において互いに熱交換され
る状態におかれる。しかし、熱交換は、コンプレ
ツサ・ホイール・カバー内で直ぐに始まるので、
外熱交換機の大きさを小さくすることができる。
羽根の前面部分はそこの冷却空気の流れを生じ隣
接羽根部分とは分離され、隣接羽根部分を担持す
るものとは別なハブ上に担持されている。2つの
ハブは駆動シヤフトに同軸に取り付けてあり、前
面羽根部分とそれらのハブの裏面は円すい状切下
げとなつているので、振動制動力が、隣接羽根部
分のそれぞれにたいし、その対応する前面羽根部
分によつて加えられる。
The concept of the invention is embodied in a compact single-stage centrifugal compressor, i.e. the compressor wheel vanes are formed in such a way that a fairly cool air flow is obtained at a relatively low temperature, and this flow is The high temperature and high pressure air flow induced by the part is maintained separately. The separate air flows induced by the two parts of the wheel vane are usually placed in heat exchange with each other in an external heat exchanger. However, heat exchange begins immediately within the compressor wheel cover, so
The size of the external heat exchanger can be reduced.
The front section of the vane is separated from adjacent vane sections to provide a flow of cooling air thereto, and is carried on a separate hub from that carrying the adjacent vane sections. The two hubs are mounted coaxially on the drive shaft, and the front vane sections and the back surfaces of their hubs are conically undercut, so that the vibration damping force is applied to each adjacent vane section by its corresponding front surface. Added by the vane section.

以下図面を参照して本考案を説明する。 The present invention will be explained below with reference to the drawings.

まず第1図および第2図を参照すると、そこに
排気ガス駆動ターボチヤージヤが示されている。
このターボチヤージヤはタービン・ハウジング1
0により構成され内部にシヤフト14を駆動する
(図示せざる)通常型式の羽根付タービン・ホイ
ールを収容している。このタービン・ハウジング
にはフランジ付入口通路18を備え、エンジンの
排気ガスをタービン・ホイールへ伝達する。ター
ビンの構成部分自身は通常型式の構造を有してい
る。タービンに入つた高圧ガスはタービン・ホイ
ールを通つて膨張しシヤフト14を高速で回転さ
せる。消費ガスはタービン出口通路19を通つて
排出される。
Referring first to FIGS. 1 and 2, an exhaust gas powered turbocharger is shown.
This turbocharger has turbine housing 1
0 and houses therein a conventional bladed turbine wheel (not shown) for driving a shaft 14. The turbine housing includes a flanged inlet passage 18 for transmitting engine exhaust gases to the turbine wheel. The turbine components themselves are of conventional type construction. High pressure gas entering the turbine expands through the turbine wheel causing shaft 14 to rotate at high speed. The spent gas is discharged through the turbine outlet passage 19.

タービン・ハウジング・キヤステング10に中
間キヤステング21が取り付けられ、このキヤス
テング21とタービン・ハウジング10は締付環
22によつて密封保持されている。キヤステング
(鋳込み)21は形状が非対称的で、中央部分2
4と外向きフランジ付部分27を備えている。キ
ヤステング21の中央部分24にはシヤフト14
が内部を延長する中央開口34を設けてある。こ
の開口内に中央部分24は、一般に符号36で示
す回転・スラスト軸受を支持してシヤフトが自由
に回転できるようにしてある。
An intermediate cast length 21 is attached to the turbine housing cast length 10 , and the cast length 21 and the turbine housing 10 are tightly held together by a tightening ring 22 . The cast length (casting) 21 is asymmetrical in shape, and the central portion 2
4 and an outwardly flanged portion 27. The shaft 14 is located in the center portion 24 of the cast length 21.
There is a central opening 34 extending into the interior. Within this opening, the central portion 24 supports a rotational and thrust bearing, generally designated 36, to permit free rotation of the shaft.

フランジ付部分27に符号38で示すコンプレ
ツサ・カバー・キヤステングが締付環37によつ
て固定されている。このカバー・キヤステング内
に延長してこれと一体をなすわん曲壁39が設け
られている。このわん曲壁は延長部分39aを有
し、これらによつて2つのチヤンバ41と42と
の間に、円形、共通境界部分39bが形成されて
いる。
A compressor cover caster, designated 38, is secured to the flanged portion 27 by a tightening ring 37. A curved wall 39 is provided which extends into and is integral with this cover cast. This curved wall has extensions 39a by means of which a circular, common boundary 39b is formed between the two chambers 41 and 42.

次に詳述に説明するが、チヤンバ41はコンプ
レツサ・ホイールを取り囲み、一般に環状の捕収
区域を形成し、その出口は接線方向に延長する出
口通路43(第2図)として形成されている。第
2図に示すように、チヤンバ42はうず形捕収、
拡散通路を形成している。壁39の延長部分39
cは、次に説明するように、コンプレツサ・ホイ
ールの羽根のチツプから一般に半径方向に延長す
る狭小拡散通路43を備えている。うず形チヤン
バすなわち通路42のその出口を接線方向に延長
する出口通路44(第2図)に設けている。
As will now be described in detail, chamber 41 surrounds the compressor wheel and defines a generally annular collection area, the outlet of which is formed as a tangentially extending outlet passage 43 (FIG. 2). As shown in FIG. 2, the chamber 42 has a spiral shape,
It forms a diffusion path. Extension 39 of wall 39
c includes a narrow diffusion passage 43 extending generally radially from the tip of the compressor wheel vane, as described next. The spiral chamber or passageway 42 has its outlet in a tangentially extending outlet passageway 44 (FIG. 2).

シヤフト14の延長、減径部分に、半径方向に
延長する複数個の羽根を担持する一般に符号46
で示す遠心形コンプレツサ・ホイールを支持して
いる。第1図および第3図に良好に示しているよ
うに、羽根それぞれは、隣接羽根部分48の前方
に前面部分47を有する。各羽根の前面部分47
は、隣接羽根部分48を超えて半径方向に延長す
る、半径方向に延長する部分47aを備え、また
チヤンバ41と42との間の円形共通境界部分
は、半径方向に延長する前面部分47aと隣接羽
根部分48との接合点に隣接位置している。前面
羽根部分47は、シヤフト14に支持されたハブ
部分51が担持され、ハブ部分51は隣接羽根部
分48を担持するハブ部材52に隣接して押圧さ
れている。ハプ51とハブ部材52はシヤフト1
4のねじ付端に止ナツト53を締付けることによ
つて所定位置に保持されている。羽根前面部分4
7の縁部は隣接羽根部分48の縁部と係合しま
た、第3図に示すように、羽根のバケツト形状わ
ん曲部は、半径方向に延長する前面羽根部分47
と隣接羽根部分48との双方を横断して連続的か
つ平滑に延長している。
An extended, reduced diameter portion of the shaft 14 carries a plurality of radially extending vanes, generally designated 46.
It supports a centrifugal compressor wheel shown in . As best shown in FIGS. 1 and 3, each vane has a front portion 47 in front of an adjacent vane portion 48. As best shown in FIGS. Front part 47 of each blade
has a radially extending portion 47a extending radially beyond the adjacent vane portion 48, and a circular common boundary portion between chambers 41 and 42 is adjacent to the radially extending front portion 47a. It is located adjacent to the junction with the vane portion 48 . The front vane section 47 carries a hub section 51 which is supported on the shaft 14 and is pressed adjacent to a hub member 52 which carries an adjacent vane section 48 . The hub 51 and the hub member 52 are connected to the shaft 1
It is held in place by tightening a lock nut 53 on the threaded end of 4. Front part of the blade 4
The edges of 7 engage the edges of adjacent vane sections 48 and, as shown in FIG.
and the adjacent vane portion 48 in a continuous and smooth manner.

第1図の破線56で示すように、ハブ51の裏
面と前面羽根部分47の後縁はわずかにくり抜か
れ、好ましく破線56で示すような円すい形状を
しているのでハブ51が止ナツト53を締付ける
ことによつてハブ部分52が押圧されると、前面
羽根部分47が対応する隣接羽根部分48に振動
制動力を加え、この制動力は隣接羽根48の外周
縁に隣接して集中される。破線56はハブ51の
裏面を示し、ハブの前の前面羽根部分47はハブ
部分52に締付けられる。ナツト53をハブ部分
に締付け羽根がわずかに変形すると、縁部が隣接
羽根部分と係合しハブ51がハブ部分52と係合
して、羽根の変形によつて、隣接羽根部分48の
外縁に加わる制動力を生ずる。
As shown by the broken line 56 in FIG. When the hub portion 52 is compressed by tightening, the front vane portion 47 applies a vibratory damping force to the corresponding adjacent vane portion 48 which is concentrated adjacent the outer periphery of the adjacent vane 48 . The dashed line 56 shows the underside of the hub 51 and the front vane section 47 in front of the hub is clamped to the hub section 52. When the nut 53 is tightened to the hub portion and the blade is slightly deformed, the edge engages the adjacent blade portion and the hub 51 engages the hub portion 52, causing the blade deformation to cause the outer edge of the adjacent blade portion 48 to engage. Produces additional braking force.

作動について説明する。コンプレツサ・ホイー
ル46を高速で回転すると、空気はコンプレツサ
入口通路58を通つて移動する。半径方向に延長
する前面部分47aによつて誘起されたガス流は
円形境界39bを通過し捕収チヤンバ41内に入
る。隣接部分48と正合する前面羽根部分47に
よつて誘起された残余のガス流は狭小拡散通路4
3を経てうず形拡散通路またはチヤンバ42に流
入する。チヤンバ41へ移動する空気は、チヤン
バ42を経て移動する空気よりも温度および圧力
が低く、第4図に示すように、出口43を経て排
出するチヤンバ41を経る空気の流れは、符号6
1で示す通常型式の空気対空気熱交換機への伝達
される。うず形通路42を通る高温高圧空気は出
口44から出て、熱交換器61へ導入される。2
つの別個の空気の流れが熱交換されるため、チヤ
ンバ42からの空気の温度は、空気が符号63で
示す内燃機関の吸気マニホルド62に導入される
前に、降下する。
The operation will be explained. Rotating the compressor wheel 46 at high speed moves air through the compressor inlet passage 58. The gas flow induced by the radially extending front portion 47a passes through the circular boundary 39b and enters the collection chamber 41. The remaining gas flow induced by the front vane portion 47 that mates with the adjacent portion 48 flows through the narrow diffusion passage 4.
3 into a spiral diffusion passageway or chamber 42 . The air moving into chamber 41 is at a lower temperature and pressure than the air moving through chamber 42, and as shown in FIG.
1 to a conventional type of air-to-air heat exchanger. The high temperature, high pressure air passing through the spiral passage 42 exits through the outlet 44 and is introduced into the heat exchanger 61 . 2
Because the two separate air streams are heat exchanged, the temperature of the air from chamber 42 drops before it is introduced into the internal combustion engine intake manifold 62, indicated at 63.

第5図を参照すると、ターボチヤージヤ・コン
プレツサ構成体の変型が示されている。チヤンバ
41内に、第1図の壁39に対応する壁面68を
延長する部材を備えた点が第5図の構成は上述の
構成と異なつている。この部材は一体形状のフイ
ン69をなし壁68を横断する熱移動を助けてい
る。
Referring to FIG. 5, a variation of the turbocharger compressor arrangement is shown. The configuration of FIG. 5 differs from the configuration described above in that chamber 41 includes a member extending wall surface 68 corresponding to wall 39 of FIG. 1. This member includes integral fins 69 to aid in heat transfer across wall 68.

第6図には、コンプレツサ・ホイールのための
羽根の設計における変型を示している。この設計
では、すべてのバケツト形状わん曲部分は羽根の
半径方向に延長する前面部分71を横断して延長
し、隣接羽根部分72はわん曲していない。わん
曲していない隣接羽根部分72および延長ハブ部
分はわん曲前面羽根部分71とは別個に形成され
ているので、簡単な鋳込みおよび製造方法によ
り、ホイールの前記わん曲部分を生産することが
できる。
FIG. 6 shows a variation in vane design for a compressor wheel. In this design, all bucket-shaped curved sections extend across the radially extending front section 71 of the vane, and the adjacent vane section 72 is uncurved. Since the non-curved adjacent vane section 72 and the extended hub section are formed separately from the curved front vane section 71, simple casting and manufacturing methods can be used to produce said curved section of the wheel. .

本考案によるコンプレツサ・ホイールおよびカ
バーすなわちハウジング構造によつて、高温空気
と低温低圧空気との間の熱交換がコンプレツサ・
ハウジング自身内で始めることができる。第4図
では、エンジン内の装入空気温度を下げるため使
用する外熱交換機が示されているが、コンプレツ
サ・ハウジング内に(たとえば、第5図のフイン
69により)熱交換面を延長する手段を用いるこ
とによつて外熱交換機の大きさと容量を減少する
ことができる。空気を装入して冷却する必要性が
比較的少ない場合は、本考案の構造を用いれば、
別個の外熱交換機を用いる必要はない。通常、一
段遠心エア・コンプレツサのホイール出力を有す
る、隣接羽根部分それぞれは主として円形壁縁3
9bに隣接するそれぞれの羽根に加える振動制動
力を及ぼす、熱交換に用いる高温、高圧装入空気
および冷却空気は共にコンパクト型一段ターボチ
ヤージヤ・コンプレツサによつて供給される。こ
のようにすれば、ターボチヤージヤと熱交換をエ
ンジン構成自身内に収容でき、またターボチヤー
ジヤにより生じた装入空気の冷却剤としてエンジ
ンのラジエータフアンによる空気を用いる必要が
あるときには、熱交換機のコアをエンジンのラジ
エータに設置する必要がなくなる。冷却用にラジ
エータ・フアン空気を用いるエンジン・ラジエー
タに隣接して熱交換機を設置することと比較し
て、大きさが最も小さい熱交換器と協同して本考
案のターボチヤージヤを用いると、ハイウエイを
離れて広く使われる動力車両機械等にとつて特に
有利である。このような使用状態では、ラジエー
タ・フアンの空気の流れ通路は、ほこり、葉、そ
の他くずで塞がれて了い、所要の装入空気の冷却
ができない。第5図に示す配置では、清浄な空気
が熱交換を経て両方の流れ通路に供給されるの
で、何ら障害もおきない。
The compressor wheel and cover or housing structure of the present invention facilitates heat exchange between hot air and cold, low pressure air in the compressor.
Can be started within the housing itself. In FIG. 4, an external heat exchanger is shown for use in reducing the charge air temperature within the engine, with means for extending the heat exchange surface into the compressor housing (e.g., by fins 69 in FIG. 5). The size and capacity of the external heat exchanger can be reduced by using If the need for cooling by charging air is relatively small, the structure of the present invention can be used to
There is no need to use a separate external heat exchanger. Typically, each adjacent vane section has a wheel output of a single-stage centrifugal air compressor, with a primarily circular wall edge 3
The high temperature, high pressure charge air and cooling air used for heat exchange, which exerts the vibration damping force on each vane adjacent to 9b, are both supplied by a compact single stage turbocharger compressor. In this way, the turbocharger and heat exchanger can be housed within the engine structure itself, and when it is necessary to use air from the engine's radiator fan as a coolant for the charge air produced by the turbocharger, the core of the heat exchanger can be placed inside the engine. There is no need to install it on a radiator. Compared to installing a heat exchanger adjacent to the engine radiator using radiator fan air for cooling, the use of the turbocharger of the present invention in conjunction with the smallest heat exchanger reduces the This is particularly advantageous for power vehicle machinery and the like, which are widely used in the field of motor vehicles. Under such operating conditions, the air flow passages of the radiator fan can become clogged with dust, leaves, and other debris, preventing the required cooling of the air charge. In the arrangement shown in FIG. 5, clean air is supplied to both flow channels via heat exchange, so that no disturbances occur.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図はコンプレツサ構成部分を断面で示した
本考案を実施するターボチヤージヤの側面図、第
2図は第1図に示したターボチヤージヤの端面
図、第3図は第1図に示したコンプレツサ・ホイ
ールの羽根の破断上面図、第4図は、熱交換機を
利用し内燃機関をターボチヤージするようにした
系統に組み入れた、第1図に示すターボチヤージ
ヤの概略図、第5図は第2図に示したようなコン
プレツサ・ホイールとカバーの一部分を変型して
示す破断面、第6図はコンプレツサ・ホイールの
変型の一部分を示す上面図である。 10……タービン・ハウジング、14……シヤ
フト、19……ガス通路、21……キヤステイン
グ、22……締付環、24……中央部分、27…
…フランジ部分、34……中央開口、36……ス
ラスト軸受、37……締付環、39……曲壁、4
1,42……チヤンバ、43……出口、44……
出口通路、46……コンプレツサ・ホイール、4
7……羽根の前面、48……羽根、51,52…
…ハブ、53……止ナツト、58……入口通路、
61……熱交換器、62……吸気マニホルド、6
3……内燃機関、68……壁面、69……フイ
ン、71,72……羽根。
Fig. 1 is a side view of a turbocharger embodying the present invention showing the compressor components in cross section, Fig. 2 is an end view of the turbocharger shown in Fig. 1, and Fig. 3 is the compressor wheel shown in Fig. 1. Figure 4 is a schematic diagram of the turbocharger shown in Figure 1, which is incorporated into a system that turbocharges an internal combustion engine using a heat exchanger, and Figure 5 is the same as that shown in Figure 2. FIG. 6 is a top view showing a partially modified compressor wheel and cover. DESCRIPTION OF SYMBOLS 10... Turbine housing, 14... Shaft, 19... Gas passage, 21... Casting, 22... Tightening ring, 24... Center portion, 27...
...Flange portion, 34...Central opening, 36...Thrust bearing, 37...Tightening ring, 39...Curved wall, 4
1, 42...Chyamba, 43...Exit, 44...
Exit passageway, 46...Compressor wheel, 4
7...Front surface of the blade, 48...Blade, 51, 52...
...Hub, 53...Lock nut, 58...Entrance passage,
61...Heat exchanger, 62...Intake manifold, 6
3...Internal combustion engine, 68...Wall surface, 69...Fin, 71, 72...Blade.

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】[Scope of utility model registration request] 駆動シヤフト14によつて回転されるコンプレ
ツサ・ホイール46と、該ホイールを包囲しかつ
シヤフト軸線と同一中心の吸気通路58を有する
カバー38とを有する一段遠心型ターボチヤージ
ヤ・コンプレツサにおいて、該コンプレツサ・ホ
イールは、半径方向に延長する羽根47を担持
し、該吸気通路58を通つて空気を半径方向に移
動させ、該シヤフト軸線に対し横断するように半
径方向にかつ外方に該空気を誘導し、該羽根は、
各々が前面羽根部分47aと隣接羽根部分48と
を有し、該前面羽根部分は、隣接羽根部分を越え
て半径方向に延長しており、該カバー内部で2つ
の同心型の分離した捕収チヤンバ41,42を有
する壁39は該ホイールを包囲しており、該壁
は、半径方向に延長する該前面羽根部分47aと
隣接羽根部分48との接合点に近接して該2つの
チヤンバ間の共通の円形状境界を提供するように
延長しており、これによつてコンプレツサ・ホイ
ール46の作動時に羽根の半径方向に延長する前
面羽根部分47aが低温低圧の空気を移動させて
捕収チヤンバ41に入れ、隣接羽根部分48が高
温高圧の空気を移動させて捕収チヤンバ42に入
れるようになつており、該羽根の各々の前面羽根
部分47aは、対応する隣接羽根部分48から分
離しているが、縁部において係合しており、該前
面羽根部分47aは、該駆動シヤフト14から分
離しているが、該隣接羽根部分48を支持するコ
ンプレツサ・ホイール部分52に対して表面接触
関係で取付けられた状態でハブ51から半径方向
に延長しており、該ハブの裏面と前面羽根部分4
7aと後縁とはくり抜かれており、該くり抜き
は、該ハブ51の裏面と該前面羽根部分47aの
隣接後縁とにより定められた輪かくを円錘形状と
するように形成され、止ナツト53が該シヤフト
に締め付けられハブ51に係合し該ハブ51を該
コンプレツサ・ホイール部分に押圧し、これによ
り該前面羽根部分47aが隣接羽根部分48の
各々に対し振動制動力を加えるようになしたこと
を特徴とする二重捕収チヤンバを有するターボチ
ヤージヤコンプレツサ。
In a single-stage centrifugal turbocharger compressor having a compressor wheel 46 rotated by a drive shaft 14 and a cover 38 surrounding the wheel and having an intake passage 58 cocentric with the shaft axis, the compressor wheel is , carrying radially extending vanes 47 to move air radially through the intake passage 58 and directing the air radially and outwardly transversely to the shaft axis; The feather is
Each has a front vane portion 47a and an adjacent vane portion 48, the front vane portion extending radially beyond the adjacent vane portion to form two concentric separate collection chambers within the cover. A wall 39 having 41, 42 surrounds the wheel, which wall extends adjacent the juncture of the radially extending front vane section 47a and the adjacent vane section 48 between the two chambers. is extended to provide a circular boundary such that during operation of the compressor wheel 46, the radially extending front vane portion 47a of the vane moves cold, low pressure air into the collection chamber 41. The front vane section 47a of each vane is separated from the corresponding adjacent vane section 48, and the adjacent vane sections 48 are adapted to move hot, high pressure air into the collection chamber 42. , and the front vane section 47a is separate from the drive shaft 14 but mounted in surface contact relation to a compressor wheel section 52 that supports the adjacent vane section 48. It extends in the radial direction from the hub 51 in a state in which the rear surface of the hub and the front blade portion 4
7a and the rear edge are hollowed out, and the hollow is formed so that the ring defined by the back surface of the hub 51 and the adjacent rear edge of the front blade portion 47a is shaped like a cone. 53 is tightened to the shaft and engages the hub 51, forcing the hub 51 against the compressor wheel section, thereby causing the front vane section 47a to apply a vibration damping force to each of the adjacent vane sections 48. A turbocharger compressor having a double collection chamber characterized by:
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