JPS6137767Y2 - - Google Patents
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- JPS6137767Y2 JPS6137767Y2 JP18250380U JP18250380U JPS6137767Y2 JP S6137767 Y2 JPS6137767 Y2 JP S6137767Y2 JP 18250380 U JP18250380 U JP 18250380U JP 18250380 U JP18250380 U JP 18250380U JP S6137767 Y2 JPS6137767 Y2 JP S6137767Y2
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- Japan
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- exhaust gas
- turbine
- supercharger
- movable ring
- turbine blade
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Description
【考案の詳細な説明】 本考案はタービン装置の改善に関する。[Detailed explanation of the idea] The present invention relates to improvements in turbine equipment.
デイーゼル機関ではシリンダより排出される排
出ガスのエネルギを利用して排気ガスタービンを
駆動し、そのタービンと同軸上の送風機で吸入空
気を加圧し、シリンダ内に供給する空気量を増加
させる排気ガスタービン過給機が採用されてい
る。 In a diesel engine, the energy of the exhaust gas discharged from the cylinder is used to drive the exhaust gas turbine, and a blower coaxial with the turbine pressurizes the intake air, increasing the amount of air supplied into the cylinder. A supercharger is used.
近来デイーゼル機関の高出力、高過給化が著し
いが、これに伴ないデイーゼル機関の諸性能が過
給機性能に依存する度合が大きくなつている。 BACKGROUND OF THE INVENTION In recent years, diesel engines have become significantly more powerful and supercharged, and as a result, the performance of diesel engines has become increasingly dependent on the performance of the supercharger.
デイーゼル機関の性能を評価する要素は排気ガ
ス温度、燃料消費率等が挙げられるが、一般に高
効率、高性能の過給機を採用すると排気ガス温度
及び燃料消費率が低下し、それらによる熱負荷低
減により機関の燃焼各部の信頼性が向上する。ま
た、その排気ガス温度低下に伴ない過給機出口排
気ガス温度も当然低下する。 Exhaust gas temperature, fuel consumption rate, etc. are factors used to evaluate the performance of a diesel engine, but in general, when a high-efficiency, high-performance supercharger is adopted, the exhaust gas temperature and fuel consumption rate decrease, and the heat load caused by these decreases. This reduction improves the reliability of each combustion part of the engine. Furthermore, as the exhaust gas temperature decreases, the supercharger outlet exhaust gas temperature also naturally decreases.
一方、その過給機より排出される排気ガスはま
だかなりの熱量を有しているため、排気ガスボイ
ラで排気ガスエネルギを回収する例が多い。この
排気ガスボイラでは、排気ガス温度がボイラ伝熱
面積に与える影響が大きいので、排気ガス温度は
高い方が良い。 On the other hand, since the exhaust gas discharged from the supercharger still has a considerable amount of heat, exhaust gas energy is often recovered by an exhaust gas boiler. In this exhaust gas boiler, the exhaust gas temperature has a large effect on the boiler heat transfer area, so the higher the exhaust gas temperature is, the better.
しかし、デイーゼル機関の燃料消費率を低減さ
せるため高性能、高効率の過給機を採用すると、
排気ガス温度が低下するので、排気ガスボイラの
蒸発量不足を来たす。その対策としてはボイラ伝
熱面積の増加か、排気ガス温度の上昇を計る必要
があるが、特に排気ガス温度低下で蒸気量不足を
来たすのは外気温度の低下する冬期に多い。 However, if a high-performance, high-efficiency supercharger is used to reduce the fuel consumption rate of a diesel engine,
Since the exhaust gas temperature decreases, the amount of evaporation in the exhaust gas boiler becomes insufficient. As a countermeasure, it is necessary to increase the heat transfer area of the boiler or increase the exhaust gas temperature, but a drop in the exhaust gas temperature often causes a steam shortage especially in the winter when the outside air temperature drops.
若し、排気ガス温度の低下する冬期に排気ガス
温度を上げることができるならば、ボイラ伝熱面
積の増加を来たすことなく、排気ガスボイラを設
計することができる。 If the exhaust gas temperature can be raised during the winter when the exhaust gas temperature decreases, the exhaust gas boiler can be designed without increasing the boiler heat transfer area.
従来過給機出口排気ガス温度を任意の時期に上
げる装置としては下記のものがある。 Conventional devices for increasing the temperature of exhaust gas at the outlet of a supercharger at any time include the following.
(a) 排気ガス管より過給機へ送られる排気ガスの
1部をバイパスさせる装置で、第1図に示され
る。図において、01はシリンダ、02は排気
ガス管、03は過給機、04は排気ガスボイ
ラ、05は排気ガスバイパス管、06は弁、矢
印Aは大気を示す。(a) A device that bypasses a portion of the exhaust gas sent from the exhaust gas pipe to the supercharger, as shown in Figure 1. In the figure, 01 is a cylinder, 02 is an exhaust gas pipe, 03 is a supercharger, 04 is an exhaust gas boiler, 05 is an exhaust gas bypass pipe, 06 is a valve, and arrow A indicates the atmosphere.
この装置では排気ガスバイパス管の弁06が
高温にさらされるため、弁のシール性、作動性
に難点がある。 In this device, since the valve 06 of the exhaust gas bypass pipe is exposed to high temperatures, there are problems with the sealing performance and operability of the valve.
(b) 排気ガスタービン過給機の排気ガス出口通路
に弁を設け通路抵抗を増大させる装置で、第2
図に示される。図において、符号01より04
までは第1図と同一部材を示し、07は弁であ
る。(b) A device that increases passage resistance by installing a valve in the exhaust gas outlet passage of the exhaust gas turbine turbocharger.
As shown in the figure. In the figure, numbers 01 to 04
Up to this point, the same members as in FIG. 1 are shown, and 07 is a valve.
この装置では、通路抵抗を増加せしめるため、
機関の作動線(ガス流量と圧力との関係)が移動
し、サージング現象を引起しやすくなり、安定な
運転がしにくくなる。 In this device, in order to increase the passage resistance,
The engine's operating line (relationship between gas flow rate and pressure) shifts, making it more likely to cause surging and making stable operation difficult.
本考案の目的は上記の点に着目し、過給機のタ
ービン側効率ηtを変化させることで過給機出口
排気ガス温度を制御し、排気ガスボイラの伝熱面
積が大型化を防止できるタービン装置を提供する
ことであり、その特徴とするところは、タービン
翼の翼端を囲繞する可動環と、上記タービン翼の
翼端と上記可動環の内周との間隙を調整する駆動
装置とを備えたことである。 The purpose of this invention is to control the exhaust gas temperature at the exit of the turbocharger by changing the turbine side efficiency η t of the turbocharger, and to create a turbine that can prevent the heat transfer area of the exhaust gas boiler from increasing. An object of the present invention is to provide a device that includes a movable ring surrounding a blade tip of a turbine blade, and a drive device that adjusts a gap between the blade tip of the turbine blade and an inner periphery of the movable ring. That's what I prepared for.
排気ガス温度を制御するためにタービン側効率
を変化させるものは従来装置の(b)項で示すような
ものがあつたが、通路抵抗を増加させるためサー
ジングの問題があつた。 Conventional devices that change the efficiency of the turbine to control the exhaust gas temperature are shown in section (b), but they increase passage resistance and cause surging problems.
本考案はタービン側効率に多大な影響を与える
タービン翼と噴口覆間距離(タービン翼先端間
隙)を変化させ、サージング等の問題なくしてタ
ービン側効率を変え排気ガス温度制御を実現する
ものである。 This invention changes the distance between the turbine blade and the nozzle cover (the gap between the tips of the turbine blades), which has a great effect on the turbine side efficiency, and changes the turbine side efficiency and realizes exhaust gas temperature control without problems such as surging. .
以下図面を参照して本考案による実施例につき
説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
第3図は本考案による1実施例の過給機タービ
ン部を示す断面図、第4図は第3図のA矢視図で
ある。 FIG. 3 is a sectional view showing a supercharger turbine section of one embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a view taken in the direction of arrow A in FIG. 3.
図において、過給機タービンロータ1の排気入
口側にはタービン翼2が取付けられている。ター
ビン翼2の外周には噴口覆3が取付けられてい
る。タービン翼2と噴口覆3との間にはタービン
翼2が噴口覆3に接触することを防ぐためタービ
ン翼先端間隙4が設けてある。 In the figure, a turbine blade 2 is attached to the exhaust inlet side of a supercharger turbine rotor 1. A nozzle cover 3 is attached to the outer periphery of the turbine blade 2. A turbine blade tip gap 4 is provided between the turbine blade 2 and the nozzle cover 3 to prevent the turbine blade 2 from coming into contact with the nozzle cover 3.
タービン翼2の回転に際し、間隙4を通るガス
の漏洩は仕事量の減少となるため、間隙4はター
ビン翼2、噴口覆3が接触を生じない範囲で極力
小さくするようにしている。 When the turbine blade 2 rotates, gas leakage through the gap 4 reduces the amount of work, so the gap 4 is made as small as possible without contact between the turbine blade 2 and the nozzle cover 3.
従つて、間隙4を外部より任意に変更すること
が可能となれば、タービン仕事量が変えらるの
で、ブロア仕事量も変わる。その結果、排気ガス
タービン出入口排気温度も変わる。 Therefore, if it becomes possible to change the gap 4 arbitrarily from the outside, the turbine work amount can be changed, and therefore the blower work amount can also be changed. As a result, the exhaust gas temperature at the exhaust gas turbine inlet and outlet also changes.
そのため、噴口覆本体3aから分設された環状
の噴口覆3は周方向に数分割された分割片にて構
成され、各分割片の全部または一部はプツシユロ
ツド5に連結されこれによりタービンロータの径
方向に可動とする。 Therefore, the annular nozzle cover 3, which is separated from the nozzle cover body 3a, is composed of several divided pieces in the circumferential direction, and all or part of each divided piece is connected to the push rod 5, thereby controlling the turbine rotor. It is movable in the radial direction.
分割片に設けられたプツシユロツド5は外部活
動力源7よりの駆動軸6の先端に設けたカム8に
係合する。プツシユロツド5の周囲にはばね受
9,10及びばね11が設けられ、ばね受9はケ
ーシング固定部に設けられた取付台13に装着さ
れている。ガイドブツシユ14はプツシユロツド
5の中間を支持する。また、プツシユロツド5、
カム8、ばね受9,10、ばね11は保護箱12
及び取付台13により覆われ排気ガスより保護さ
れる。軸受15は駆動軸6を支承する。 A push rod 5 provided on the split piece engages with a cam 8 provided at the tip of a drive shaft 6 from an external active force source 7. Spring receivers 9, 10 and a spring 11 are provided around the push rod 5, and the spring receiver 9 is mounted on a mounting base 13 provided on the casing fixing part. The guide bush 14 supports the middle of the push rod 5. Also, pushyrod 5,
The cam 8, spring receivers 9, 10, and spring 11 are in the protective box 12.
and a mounting base 13 to protect it from exhaust gas. The bearing 15 supports the drive shaft 6.
上記構成の場合の作用について述べる。 The operation in the case of the above configuration will be described.
プツシユロツド5は外部動力源7によるカム8
の回動によりばね11のばね力に抗して選択され
た位置に移動して、その位置に保持され、これに
連動して上記噴口覆の分割片はタービンロータ1
の径方向に移動して保持される。即ち、間隙4を
可変とすると共にその量を調整する。 The push rod 5 is powered by a cam 8 powered by an external power source 7.
is moved to a selected position against the spring force of the spring 11 and held at that position.
is moved and held in the radial direction. That is, the gap 4 is made variable and its amount is adjusted.
上述のような本考案による場合は次の効果があ
る。 The present invention as described above has the following effects.
(1) タービン翼先端間隙4を調整することができ
るので、排気ガスタービン過給機付デイーゼル
機関の排気ガス温度を任意の時期に任意の量上
げることが可能となり、冬期の低排温時を考慮
して大伝熱面積のボイラを装備するといつた現
象を解決することができる。また、この場合、
背圧増大法のようなサーシングの問題はない。(1) Since the turbine blade tip gap 4 can be adjusted, it is possible to raise the exhaust gas temperature of a diesel engine with an exhaust gas turbine supercharger by any amount at any time. If you take this into consideration and install a boiler with a large heat transfer area, this phenomenon can be solved. Also, in this case,
There is no problem of surcing like with the back pressure increase method.
(2) タービン翼先端間隙4が可変であるので、経
年変化等に影響されず、常時最適の間隙保持が
可能となり、機関性能維持上有効である。(2) Since the turbine blade tip clearance 4 is variable, it is not affected by aging, etc., and it is possible to maintain the optimum clearance at all times, which is effective in maintaining engine performance.
以上は内燃機関用排気ガスタービン過給機につ
いて説明したが、本考案はこの他にタービン等全
てのタービンに適用できる。 Although the exhaust gas turbine supercharger for an internal combustion engine has been described above, the present invention can be applied to all other types of turbines, including turbines.
第1図及び第2図は従来の排気ガスタービン過
給機出口排気ガス温度上昇装置をそれぞれ示す説
明図、第3図は本考案による1実施例の過給機タ
ービン部を示す断面図、第4図は第3図のA矢視
図である。
1……タービンロータ、2……タービン翼、3
……噴口覆、4……タービン翼先端間隙、5……
プツシユロツド、6……駆動軸、7……外部動力
源、8……カム、11……ばね。
1 and 2 are explanatory diagrams showing a conventional exhaust gas turbine supercharger outlet exhaust gas temperature raising device, respectively. FIG. 3 is a sectional view showing a supercharger turbine section of an embodiment of the present invention, FIG. 4 is a view taken along arrow A in FIG. 1... Turbine rotor, 2... Turbine blade, 3
... Nozzle cover, 4 ... Turbine blade tip gap, 5 ...
Push rod, 6... Drive shaft, 7... External power source, 8... Cam, 11... Spring.
Claims (1)
中に排気ガスのエネルギ回収のためのボイラを具
えたものにおいて、円周方向に沿つて複数個に分
割されタービン翼の翼端を囲繞する可動環と、同
可動環に連結され同可動環をタービンロータの径
方向に移動せしめて上記タービン翼の翼端と上記
可動環の内周との間隙を調整する駆動装置とを備
えたことを特徴とするタービン装置。 A movable ring that is divided into a plurality of parts along the circumferential direction and surrounds the blade tips of the turbine blade, in which the exhaust gas passage from the turbine is equipped with a boiler for recovering energy from the exhaust gas. , a drive device connected to the movable ring and moving the movable ring in the radial direction of the turbine rotor to adjust the gap between the blade tip of the turbine blade and the inner periphery of the movable ring. Turbine equipment.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP18250380U JPS6137767Y2 (en) | 1980-12-20 | 1980-12-20 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP18250380U JPS6137767Y2 (en) | 1980-12-20 | 1980-12-20 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS57107807U JPS57107807U (en) | 1982-07-03 |
JPS6137767Y2 true JPS6137767Y2 (en) | 1986-11-01 |
Family
ID=29980920
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP18250380U Expired JPS6137767Y2 (en) | 1980-12-20 | 1980-12-20 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6137767Y2 (en) |
-
1980
- 1980-12-20 JP JP18250380U patent/JPS6137767Y2/ja not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS57107807U (en) | 1982-07-03 |
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