JP2016108956A - Compressor, supercharger including the same, and throat passage width adjustment method of compressor - Google Patents
Compressor, supercharger including the same, and throat passage width adjustment method of compressor Download PDFInfo
- Publication number
- JP2016108956A JP2016108956A JP2014244153A JP2014244153A JP2016108956A JP 2016108956 A JP2016108956 A JP 2016108956A JP 2014244153 A JP2014244153 A JP 2014244153A JP 2014244153 A JP2014244153 A JP 2014244153A JP 2016108956 A JP2016108956 A JP 2016108956A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- compressor
- passage
- throat passage
- spacer plate
- diffuser
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Granted
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 9
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 claims abstract description 71
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims description 19
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 13
- 230000003584 silencer Effects 0.000 description 5
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 4
- 238000005219 brazing Methods 0.000 description 3
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 3
- 229910001018 Cast iron Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 2
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 230000004323 axial length Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 229920006015 heat resistant resin Polymers 0.000 description 1
- 229910001234 light alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D25/00—Pumping installations or systems
- F04D25/02—Units comprising pumps and their driving means
- F04D25/024—Units comprising pumps and their driving means the driving means being assisted by a power recovery turbine
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B39/00—Component parts, details, or accessories relating to, driven charging or scavenging pumps, not provided for in groups F02B33/00 - F02B37/00
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D29/00—Details, component parts, or accessories
- F04D29/40—Casings; Connections of working fluid
- F04D29/42—Casings; Connections of working fluid for radial or helico-centrifugal pumps
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D29/00—Details, component parts, or accessories
- F04D29/40—Casings; Connections of working fluid
- F04D29/42—Casings; Connections of working fluid for radial or helico-centrifugal pumps
- F04D29/44—Fluid-guiding means, e.g. diffusers
- F04D29/441—Fluid-guiding means, e.g. diffusers especially adapted for elastic fluid pumps
- F04D29/444—Bladed diffusers
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D29/00—Details, component parts, or accessories
- F04D29/40—Casings; Connections of working fluid
- F04D29/42—Casings; Connections of working fluid for radial or helico-centrifugal pumps
- F04D29/44—Fluid-guiding means, e.g. diffusers
- F04D29/46—Fluid-guiding means, e.g. diffusers adjustable
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D29/00—Details, component parts, or accessories
- F04D29/60—Mounting; Assembling; Disassembling
- F04D29/62—Mounting; Assembling; Disassembling of radial or helico-centrifugal pumps
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
- F05D2220/00—Application
- F05D2220/40—Application in turbochargers
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
- F05D2250/00—Geometry
- F05D2250/50—Inlet or outlet
- F05D2250/52—Outlet
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
- Supercharger (AREA)
Abstract
Description
本発明は、スロート通路の幅および通路断面形状を変更できるようにしたコンプレッサ、これを備えた過給機、ならびにコンプレッサのスロート通路幅調整方法に関するものである。 The present invention relates to a compressor capable of changing the width of a throat passage and the passage cross-sectional shape, a supercharger provided with the compressor, and a throat passage width adjusting method of the compressor.
大型舶用ディーゼルエンジンの過給機における圧縮機に適用される遠心コンプレッサは、エンジンの排ガスに回転駆動されるタービン軸に回転一体に設けられたコンプレッサ翼車によって吸入空気を遠心方向に放出して圧縮し、空気密度を高めてエンジンに供給している。 A centrifugal compressor applied to a compressor in a turbocharger of a large marine diesel engine releases and compresses intake air in a centrifugal direction by a compressor impeller provided integrally with a turbine shaft that is rotationally driven by the exhaust gas of the engine. The air density is increased and supplied to the engine.
このような遠心コンプレッサにはディフューザが備えられている。ディフューザは、コンプレッサ翼車の外周側を囲むように形成された環状のスロート通路内に、同じくコンプレッサ翼車の周囲を囲むように複数のガイドベーンが固定された構成である。 Such a centrifugal compressor is provided with a diffuser. The diffuser has a configuration in which a plurality of guide vanes are fixed in an annular throat passage formed so as to surround the outer peripheral side of the compressor impeller so as to surround the compressor impeller.
特許文献1に開示されているように、ディフューザのスロート通路における通路幅を可変にして圧縮空気の通過面積(ディフューザノズルの幅)を変更可能にするべく、ディフューザ主板に多数のガイドベーンを設けたディフューザノズルを、コンプレッサ内部のスロート通路の固定面にスペーサ部材を介して、あるいは介さずに取り付けるとともに、この固定面に対向する通路面に、前記ガイドベーンの先端が入り込む複数の溝を形成した遠心コンプレッサが知られている。 As disclosed in Patent Document 1, a large number of guide vanes are provided on the diffuser main plate in order to change the passage area of the compressed air (the width of the diffuser nozzle) by making the passage width in the throat passage of the diffuser variable. The diffuser nozzle is attached to the fixed surface of the throat passage inside the compressor with or without a spacer member, and the passage surface facing this fixed surface is formed with a plurality of grooves into which the tips of the guide vanes enter. Compressors are known.
この遠心コンプレッサによれば、ディフューザ主板の背面と固定面との間に介装したスペーサ部材の厚さを適宜選択することにより、スロート通路の幅を調整することができる。これにより、ディフューザノズルの加工を行うことなく、遠心コンプレッサの製造コストを低減することができる。 According to this centrifugal compressor, the width of the throat passage can be adjusted by appropriately selecting the thickness of the spacer member interposed between the back surface and the fixed surface of the diffuser main plate. Thereby, the manufacturing cost of a centrifugal compressor can be reduced, without processing a diffuser nozzle.
しかしながら、特許文献1の遠心コンプレッサにおいても、鋼板から円盤状のディフューザ主板を形成し、このディフューザ主板に多数のガイドベーンを取り付ける、もしくはディフューザ主板とガイドベーンとを鋼塊から一体に削り出すため、製造コストが高かった。また、ディフューザノズルの固定面に対向する通路面にガイドベーンの先端が入り込む複数の溝を形成することは困難であった。 However, even in the centrifugal compressor of Patent Document 1, a disk-shaped diffuser main plate is formed from a steel plate, and a large number of guide vanes are attached to the diffuser main plate, or the diffuser main plate and the guide vanes are integrally cut from the steel ingot. Manufacturing cost was high. In addition, it is difficult to form a plurality of grooves into which the tips of the guide vanes enter the passage surface facing the fixed surface of the diffuser nozzle.
さらに、特許文献1の構造では、スペーサ部材の厚さを変更することによってスロート通路の幅を変化させることはできても、スロート通路の断面形状は変化させることができず、様々なエンジンの仕様に柔軟に対応することができなかった。 Furthermore, in the structure of Patent Document 1, even though the width of the throat passage can be changed by changing the thickness of the spacer member, the cross-sectional shape of the throat passage cannot be changed, and various engine specifications are available. Could not respond flexibly.
本発明は、製造コストを低減させ、且つ、様々な仕様に柔軟に対応することができるコンプレッサ、これを備えた過給機、ならびにコンプレッサのスロート通路幅調整方法を提供することを目的とする。 An object of this invention is to provide the compressor which can reduce a manufacturing cost and can respond | correspond flexibly to various specifications, the supercharger provided with the same, and the throat passage width adjustment method of a compressor.
上記課題を解決するために、本発明は、以下の手段を採用する。 In order to solve the above problems, the present invention employs the following means.
即ち、本発明の第1態様に係るコンプレッサは、コンプレッサ翼車の径方向外周側に形成されたスロート通路と、軸方向における一端が前記スロート通路の通路側面に固定されてディフューザを構成する複数のガイドベーンと、前記ガイドベーンが差し込まれる複数のスリット穴が形成されて前記通路側面に重ねられるスペーサプレートと、を備えている。 That is, the compressor according to the first aspect of the present invention includes a throat passage formed on the radially outer peripheral side of the compressor impeller, and a plurality of end portions in the axial direction fixed to the passage side surface of the throat passage to constitute a diffuser. A guide vane and a spacer plate formed with a plurality of slit holes into which the guide vane is inserted and overlaid on the side surface of the passage.
かかる構成によれば、スペーサプレートがスロート通路の通路側面に重なるように固定されると、スロート通路内に設けられている複数のガイドベーンの各々が、スペーサプレートに形成された複数のスリット穴を貫通する。そして、スペーサプレートの板厚分だけスロート通路の幅が狭くなると同時に、ガイドベーンの長さが短くなる。 According to this configuration, when the spacer plate is fixed so as to overlap the side surface of the throat passage, each of the plurality of guide vanes provided in the throat passage has the plurality of slit holes formed in the spacer plate. To penetrate. Then, the width of the throat passage is narrowed by the thickness of the spacer plate, and at the same time, the length of the guide vane is shortened.
したがって、スペーサプレートの板厚を適宜選択することにより、ディフューザノズルに加工を行うことなく、スロート通路の幅を最適値に調整することができ、コンプレッサの製造コストを低減させ、且つ、様々な仕様に柔軟に対応することができる。 Therefore, by appropriately selecting the thickness of the spacer plate, the width of the throat passage can be adjusted to the optimum value without processing the diffuser nozzle, reducing the manufacturing cost of the compressor, and various specifications. Can respond flexibly.
前記ガイドベーンは、前記通路側面に対して一体に形成してもよい。例えば、スロート通路が形成されるコンプレッサハウジングが鋳鉄製である場合には、ガイドベーンをコンプレッサハウジングと一体に鋳造形成してもよい。これにより、ガイドベーンの形成を容易にし、コンプレッサの製造コストをさらに低減させることができる。 The guide vane may be formed integrally with the side surface of the passage. For example, when the compressor housing in which the throat passage is formed is made of cast iron, the guide vane may be integrally formed with the compressor housing. Thereby, formation of a guide vane is made easy and the manufacturing cost of a compressor can further be reduced.
前記スペーサプレートは、その径方向外周側の板厚が、径方向内周側の板厚よりも小さくなるように形成してもよい。これにより、スロート通路の断面形状を径方向に変化させて最適な通路形状とし、様々なエンジンの仕様に柔軟に対応することができる。 The spacer plate may be formed such that the plate thickness on the radially outer peripheral side is smaller than the plate thickness on the radially inner peripheral side. Thereby, the cross-sectional shape of the throat passage can be changed in the radial direction to obtain an optimum passage shape, and can flexibly correspond to various engine specifications.
本発明の第2態様に係る過給機は、前記のいずれかのコンプレッサを備えたことを特徴とする。 A supercharger according to a second aspect of the present invention includes any one of the compressors described above.
この過給機によれば、スペーサプレートの板厚分だけスロート通路の幅が狭くなると同時に、ガイドベーンの長さが短くなるため、スペーサプレートの板厚を適宜選択することにより、スロート通路の幅を最適値に調整することができる。このため、高価なディフューザノズルの加工を行うことなく、コンプレッサの製造コストを低減させながら、様々な仕様に柔軟に対応することができる。 According to this supercharger, the width of the throat passage is reduced by the thickness of the spacer plate, and at the same time, the length of the guide vane is shortened. Can be adjusted to an optimum value. Therefore, it is possible to flexibly cope with various specifications while reducing the manufacturing cost of the compressor without processing an expensive diffuser nozzle.
本発明の第3態様に係るコンプレッサのスロート通路幅調整方法は、コンプレッサ翼車の径方向外周側に形成されたスロート通路と、軸方向における一端が前記スロート通路の通路側面に固定されてディフューザを構成する複数のガイドベーンと、を備えたコンプレッサのスロート通路幅調整方法であって、前記ガイドベーンが差し込まれる複数のスリット穴が形成されたスペーサプレートを、前記通路側面に重ね、前記スペーサプレートを厚さの異なるものに交換することにより、前記スロート通路の通路幅を変更することを特徴とする。 The compressor throat passage width adjusting method according to the third aspect of the present invention includes a throat passage formed on the radially outer peripheral side of the compressor wheel, and one end in the axial direction fixed to the passage side surface of the throat passage. A throat passage width adjusting method for a compressor comprising a plurality of guide vanes, wherein a spacer plate formed with a plurality of slit holes into which the guide vanes are inserted is overlapped on a side surface of the passage, and the spacer plate is The passage width of the throat passage is changed by exchanging with one having a different thickness.
かかるコンプレッサのスロート通路幅方法によれば、スロート通路の通路側面にスペーサプレートを重ねて固定することにより、スペーサプレートの板厚分だけスロート通路の幅を狭くすると同時に、ガイドベーンの長さを短くすることができる。このため、スペーサプレートの板厚を適宜選択することにより、スロート通路の幅を最適値に合わせて、様々な要求仕様に対応することができる。 According to such a compressor throat passage width method, the spacer plate is overlapped and fixed to the passage side surface of the throat passage, thereby reducing the width of the throat passage by the thickness of the spacer plate and at the same time shortening the guide vane. can do. For this reason, by appropriately selecting the plate thickness of the spacer plate, the width of the throat passage can be adjusted to the optimum value to meet various required specifications.
以上のように、本発明に係るコンプレッサ、これを備えた過給機、ならびにコンプレッサのスロート通路幅調整方法によれば、コンプレッサの製造コストを低減させ、かつ様々な仕様に柔軟に対応することができる。 As described above, according to the compressor according to the present invention, the supercharger including the compressor, and the throat passage width adjusting method of the compressor, it is possible to reduce the manufacturing cost of the compressor and flexibly cope with various specifications. it can.
以下に、本発明の複数の実施形態について図面を参照しながら説明する。 Hereinafter, a plurality of embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[第1実施形態]
図1は、本発明に係る過給機の一例を示す縦断面図である。
本実施形態の過給機1は、船舶に用いられる舶用大型ディーゼルエンジンに供給する空気(気体)を大気圧以上に高めて、舶用大型ディーゼルエンジンの燃焼効率を高める装置である。過給機1は、タービン軸3と、軸受台5と、排気タービン6と、遠心コンプレッサ8(コンプレッサ)と、吸気サイレンサ10とを備えている。
[First Embodiment]
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing an example of a supercharger according to the present invention.
The supercharger 1 of this embodiment is an apparatus that raises the combustion efficiency of a marine large diesel engine by raising the air (gas) supplied to the marine large diesel engine used in the marine vessel to atmospheric pressure or higher. The supercharger 1 includes a
排気タービン6は、タービンハウジング11と、タービン翼車12とを備えている。タービンハウジング11は、タービン軸3の軸線回りに配置される中空の筒状部材であり、タービン軸3の軸線方向に沿う排ガス通路14と、過給機1の外周方向に開口する排ガス入口15と、排ガス出口16とが形成されており、タービン翼車12は排ガス通路14の内部に収容されている。排ガス入口15から排ガス出口16に向かって舶用ディーゼル機関から排出される排ガスが流入する。
The exhaust turbine 6 includes a turbine housing 11 and a
一方、遠心コンプレッサ8は、コンプレッサハウジング9と、コンプレッサ翼車18とを備えている。コンプレッサハウジング9内には吸気通路21が形成され、この吸気通路21には、吸気入口22と、本発明の要部をなすディフューザ23と、渦巻状のスクロール通路24と、圧縮気体出口25とが形成されている。
On the other hand, the
コンプレッサ翼車18は、吸気通路21の内部に収容されている。コンプレッサ翼車18は、例えばアルミニウム合金から形成され、その中心部をなすハブ18aが、吸気上流側から下流側(軸受台5側)に向かって太くなる形状であり、その外周面に多数のフィン(羽根)18bが突設されている。
The
軸受台5は、その内部において、タービン軸3を水平に軸支している。タービン軸3は、一対のラジアル軸受27,28と、1つのスラスト軸受29とによって回転自在に、且つ軸方向には不動に支持されている。タービン軸3の一端にタービン翼車12が、他端にコンプレッサ翼車18が、それぞれ同軸的かつ回転一体に設けられている。
The
吸気サイレンサ10は、遠心コンプレッサ8の吸気入口22側に設置されており、図示しない消音材が配設されている。消音材は、遠心コンプレッサ8内で発生する騒音の一部を吸収し、騒音レベルを低下させる。
The
舶用大型ディーゼルエンジンの作動時において、過給機1の排気タービン6側においては、排ガス入口15から高温・高圧な舶用大型ディーゼルエンジンの排ガスGが流入し、この排ガスGが排ガス通路14内を矢印方向に流れて排ガス出口16から排出されることによりタービン翼車12が高速回転駆動される。これにより、タービン軸3およびコンプレッサ翼車18が一体に高速回転する。
During the operation of the large marine diesel engine, the exhaust gas G of the high-temperature, high-pressure marine large diesel engine flows from the
遠心コンプレッサ8側においては、コンプレッサ翼車18が回転することにより、空気やガス等の気体Aが吸気サイレンサ10と吸気入口22とを経て吸気通路21に吸気されてコンプレッサ翼車18により圧縮され、遠心方向に吐出される。吐出された気体Aは、ディフューザ23および渦巻状のスクロール通路24を経由し、圧縮気体出口25から吐出されて図示しない舶用大型ディーゼルエンジンに供給される。
On the
コンプレッサハウジング9は、コンプレッサ翼車18の径方向外側に配置されており、例えば、空気案内筒91と、内側スクロールハウジング92と、外側スクロールハウジング93とを備えて構成されている。
The
空気案内筒91は、吸気入口22の位置にて内側スクロールハウジング92と接続されている。空気案内筒91とコンプレッサ翼車18のハブ18aとの間に吸気通路21が形成され、コンプレッサ翼車18によって圧縮された気体Aが径方向外側に排出される。
The
内側スクロールハウジング92と外側スクロールハウジング93との間にスクロール通路24が形成される一方、図2に示すように、内側スクロールハウジング92は、軸受台5との間にスロート通路41を形成している。吸気通路21から排出された圧縮気体は、このスロート通路41を経てスクロール通路28に排出される。
While the
次に、本発明に係るディフューザ23の詳細構造について説明する。
図2および図3に示すように、ディフューザ23は、内側スクロールハウジング92と軸受台5との間に形成されたスロート通路41において、複数のガイドベーン43と、スペーサプレート45とを備えて構成されている。
Next, the detailed structure of the
As shown in FIGS. 2 and 3, the
ガイドベーン43は、コンプレッサ翼車18の径方向外周側に配置されており、スロート通路41において周方向に沿って等間隔に設置され、各々がタービン軸3の軸方向に沿って一定の翼断面形状をなして延びる二次曲面状の静翼部材である。
The guide vanes 43 are arranged on the radially outer peripheral side of the
このガイドベーン43は、軸方向における一端が、内側スクロールハウジング92の端面92a(通路側面)に接し、他端が、端面92aに対向する軸受台5の端面5a(通路側面)に接している。
One end of the
本実施形態では、各ガイドベーン43が内側スクロールハウジング92の端面92aに対して一体に形成されている。例えば、内側スクロールハウジング92が鋳鉄製である場合には、ガイドベーン43は内側スクロールハウジング92と一体に鋳造形成される。
In the present embodiment, each
スペーサプレート45は、例えば鋼鈑から製作された中空円板形状の部材であり、その内周穴46が、空気案内筒91におけるコンプレッサ翼車18の空気出口側の外周面に嵌合する(図2、図3参照)。また、スペーサプレート45の円周方向に沿って、ガイドベーン43が差し込まれる複数のスリット穴47が穿設されている。これらの内周穴46やスリット穴47は、機械加工や放電加工等によってスペーサプレート45に形成される。
The
そして、このスペーサプレート45は、スロート通路41内の一側面をなす内側スクロールハウジング92の端面92aに重ねられて複数のボルト50で固定される。図3に示すように、ボルト50は内側スクロールハウジング92に形成されたボルト穴51に挿入され、スペーサプレート45に形成された雌ネジ穴52に螺合される。ボルト50の長さは、雌ネジ穴52からスロート通路41側にボルト50の先端が飛び出さない程度の長さに設定され、スロート通路41を流れる圧縮気体の流れを阻害しないようにされる。
The
このように、スペーサプレート45が内側スクロールハウジング92の端面92aに重ねられてボルト50で固定されることにより、複数のガイドベーン43の各々が、スペーサプレート45に形成された複数のスリット穴47を貫通する。なお、スペーサプレート45はボルト50による固定に限らず、溶接やろう付けによって端面92aに固定してもよい。この場合、例えばスペーサプレート45のスリット穴47と、ガイドベーン43との間の隙間は点付け溶接やろう付け等によって固定される。
In this way, the
図2に示すように、スペーサプレート45の外周部と内周部にはR面取54,55が設けられ、コンプレッサ翼車18から放出される圧縮空気の流れを妨げないようにされている。
As shown in FIG. 2, R chamfers 54 and 55 are provided on the outer peripheral portion and the inner peripheral portion of the
以上のように構成されたディフューザ23においては、スペーサプレート45が内側スクロールハウジング92の端面92aに重ねられてボルト50で固定されることにより、上述のように複数のガイドベーン43の各々が、スペーサプレート45に形成された複数のスリット穴47を貫通する。このため、スペーサプレート45の板厚Tの分だけスロート通路41の幅Wが狭くなるとともに、ガイドベーン43の実質的な軸方向長さが短くなる。したがって、スロート通路41の幅Wを予め最大値に設定しておき、スペーサプレート45の板厚Tを適宜選択することによってスロート通路41の幅を最適値に調整することができる。
In the
スペーサプレート45は単なる一枚板であるため、これに複数のスリット穴47を形成するのは容易であり、しかもスペーサプレート45は薄くて軽量なことから運搬も容易である。また、厚さの異なる数種類のスペーサプレート45を用意することでスロート通路の幅を容易に調整できる。しかも、1基の遠心コンプレッサ8において使用されなかったスペーサプレート45は、他の遠心コンプレッサに転用することができるので、コストを低減できる。したがって、遠心コンプレッサ8の製造コストを低減させながら、様々なエンジンの仕様に柔軟に対応することができる。
Since the
また、ガイドベーン43を内側スクロールハウジング92の端面92aに対して一体に鋳造形成することにより、ガイドベーン43の形成を容易にし、かつ遠心コンプレッサ8の製造コストを減させることができる。
In addition, by forming the
[第2実施形態]
次に、本発明の第2実施形態について、図4を参照しながら説明する。
この第2実施形態のディフューザ23Aは、スロート通路41に設置されるスペーサプレート45Aの板厚Tが均一ではなく、その径方向に沿って変化している点で第1実施形態のディフューザ23と異なる。このスペーサプレート45Aには、第1実施形態と同様にガイドベーン43が貫通するスリット穴47Aが形成されている。それ以外の部分の構成は第1実施形態と同様であるため、各部に同一符号を付して説明を省略する。
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
The
スペーサプレート45Aは、径方向外周側の板厚Tが、径方向内周側の板厚Tよりも小さくなるように形成されている。このようにスペーサプレート45Aを形成することにより、コンプレッサ翼車18の出口側の圧縮空気をスムーズに減速させ、圧縮空気の圧力を回復させることで、遠心コンプレッサ8の性能を向上させることができる。
もちろん、必要に応じて他の断面形状となるようにスペーサプレート45Aの各部の板厚を設定してもよい。このようにすれば、スロート通路41の断面形状を径方向に変化させて最適な通路形状とし、様々なエンジンの仕様に柔軟に対応することができる。
The
Of course, the thickness of each part of the
[第3実施形態]
次に、本発明に係るディフューザの第3実施形態について、図5を参照しながら説明する。
この第3実施形態のディフューザ23Bは、スロート通路41に複数枚のスペーサプレート45Bが重ねて装着されている点で第1実施形態のディフューザ23と異なる。これらのスペーサプレート45Bの各々には、第1実施形態と同様にガイドベーン43が貫通するスリット穴47Bが形成されている。それ以外の部分の構成は第1実施形態と同様であるため、各部に同一符号を付して説明を省略する。
[Third Embodiment]
Next, a third embodiment of the diffuser according to the present invention will be described with reference to FIG.
The
このように、複数のスペーサプレート45Bを重ねて装着しても、第1実施形態と同様な作用、効果を得ることができる。しかも、板厚の異なるスペーサプレート45Bを組み合わせて装着することにより、スペーサプレート45Bの無駄を無くすとともに、スロート通路41の幅Wをより細かく設定可能にし、様々なエンジンの仕様に柔軟に対応することができる。
As described above, even if the plurality of
[第4実施形態]
次に、本発明の第4実施形態について、図6を参照しながら説明する。
この第4実施形態のディフューザ23Cは、スロート通路41に、従来のディフューザ構造と同じく、ガイドベーン43が取り付けられたディフューザ主板58が内側スクロールハウジング92の端面92aに固定され、このディフューザ主板58の上から、スペーサプレート45が重ねられてボルト50で固定されている点で第1実施形態のディフューザ23と異なる。それ以外の部分の構成は第1実施形態と同様であるため、各部に同一符号を付して説明を省略する。
[Fourth Embodiment]
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
In the diffuser 23C of the fourth embodiment, a diffuser
このように、スペーサプレート45を追加装着することにより、スペーサプレート45の板厚Tの分だけスロート通路41の幅Wを変更したり、スペーサプレート45の断面形状によってスロート通路41の断面形状を変更可能にして、過給機1の性能をエンジン特性の変更等に合わせることができる。
Thus, by additionally mounting the
したがって、ガイドベーン43が取り付けられたディフューザ主板58によってディフューザ23が形成された遠心コンプレッサ8を改修することも可能である。つまり、遠心コンプレッサ8のコンプレッサハウジング9を開放し、次にディフューザ主板58の上にスペーサプレート45を固定し、最後にコンプレッサハウジング9を閉じることで遠心コンプレッサ8を改修できる。スペーサプレート45は、板厚の異なるものに交換可能であるため、スロート通路41の幅や断面形状を任意に変更することができる。
Therefore, it is possible to repair the
以上のように、第4実施形態のディフューザは、スペーサプレート45の板厚Tを適宜選択することにより、スロート通路41の幅Wを最適値に合わせて、様々な仕様に柔軟に対応することができる。また、スペーサプレート45は薄くて軽量であることから、運搬および取り付け作業も容易であるため、遠心コンプレッサ8(過給機1)の改修コストを低減させることができる。
As described above, the diffuser according to the fourth embodiment can flexibly cope with various specifications by appropriately selecting the thickness T of the
以上説明したように、本発明に係るディフューザ23,23A,23B,23Cによれば、遠心コンプレッサ8の製造コストを低減させながら、様々な仕様に柔軟に対応することができる。
また、このようなディフューザ23,23A,23B,23Cを備えた遠心コンプレッサ8によれば、スペーサプレート45,45A,45Bの板厚Tを適宜選択することにより、スロート通路41の幅や断面形状を最適値に調整することができる。スペーサプレート45,45A,45Bは薄くて軽量であることから運搬が容易であり、しかも他のコンプレッサにも容易に転用することができるため、遠心コンプレッサ8の製造コストを低減させながら、様々な仕様に柔軟に対応することができる。
そして、このような遠心コンプレッサ8を備えた過給機1によれば、過給機1の製造コストを低減させながら、様々なエンジンの仕様に対応可能な過給機1とすることができる。
As described above, according to the
Moreover, according to the
And according to the supercharger 1 provided with such a
なお、本発明は上記の各実施形態の構成のみに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において適宜変更や改良を加えることができ、このように変更や改良を加えた実施形態も本発明の権利範囲に含まれるものとする。 The present invention is not limited to the configuration of each of the embodiments described above, and can be appropriately modified or improved within the scope not departing from the gist of the present invention. Embodiments are also included in the scope of rights of the present invention.
例えば、上記の実施形態では、舶用ディーゼルエンジンに付設される過給機1の圧縮機としての遠心コンプレッサ8に本発明を適用した例について説明したが、この用途に限らず、他の用途のために空気やガス、その他の流体を圧縮する遠心コンプレッサにも本発明を幅広く適用することができる。
For example, in the above-described embodiment, the example in which the present invention is applied to the
また、スペーサプレート45,45A,45Bのスリット穴47の形状を、ガイドベーン43の外周形状に対して緩いものとし、スリット穴47とガイドベーン43との嵌め合わせを容易にしてスペーサプレート45,45A,45Bの装着性を向上させたり、スリット穴47の形状を単一化して角度の異なるガイドベーン43に対応可能にしたりしてもよい。スリット穴47とガイドベーン43とを嵌合させた後は、前述したように、溶接やろう付けによってスリット穴47とガイドベーン43との間の隙間を埋めたり、隙間に接着剤や充填剤を充填したりすることが考えられる。
In addition, the shape of the
さらに、スペーサプレート45,45A,45Bと通路側面(92a)との間にワッシャ状のスペーサ部材を介装することによってスペーサプレート45,45A,45Bの高さ(スロート通路41の幅W)を変更するようにしてもよい。
Further, the height of the
また、スペーサプレート45,45A,45Bは必ずしも鋼鈑製でなくてもよく、軽合金や、耐熱性のある樹脂、複合材料等で形成してもよい。なお、実施形態中では、スペーサプレート45,45A,45Bが内側スクロールハウジング92の端面92aに固定されているが、端面92aに対向する軸受台5の端面5aに固定してもよい。
The
1 過給機
3 タービン軸
5 軸受台
5a 軸受台の端面(通路側面)
6 排気タービン
8 遠心コンプレッサ
9 コンプレッサハウジング
18 コンプレッサ翼車
23 ディフューザ
41 スロート通路
43 ガイドベーン
45 スペーサプレート
47,47A,47B スリット穴
92a 内側スクロールハウジングの端面(通路側面)
W スロート通路の幅
T スペーサプレートの板厚
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
6
W Throat passage width T Spacer plate thickness
Claims (5)
軸方向における一端が前記スロート通路の通路側面に固定されてディフューザを構成する複数のガイドベーンと、
前記ガイドベーンが差し込まれる複数のスリット穴が形成されて前記通路側面に重ねられるスペーサプレートと、を備えたことを特徴とするコンプレッサ。 A throat passage formed on the radially outer peripheral side of the compressor wheel,
A plurality of guide vanes, one end of which is axially fixed to the side surface of the throat passage to form a diffuser;
A compressor comprising: a spacer plate formed with a plurality of slit holes into which the guide vanes are inserted and overlaid on a side surface of the passage.
軸方向における一端が前記スロート通路の通路側面に固定されてディフューザを構成する複数のガイドベーンと、を備えたコンプレッサのスロート通路幅調整方法であって、
前記ガイドベーンが差し込まれる複数のスリット穴が形成されたスペーサプレートを、前記通路側面に重ね、
前記スペーサプレートによって、前記スロート通路の通路幅を変更することを特徴とするコンプレッサのスロート通路幅調整方法。 A throat passage formed on the radially outer peripheral side of the compressor wheel,
A throat passage width adjustment method for a compressor, comprising: a plurality of guide vanes, one end in the axial direction of which is fixed to a passage side surface of the throat passage to constitute a diffuser,
A spacer plate formed with a plurality of slit holes into which the guide vanes are inserted is overlaid on the side of the passage,
A method for adjusting a throat passage width of a compressor, wherein the passage width of the throat passage is changed by the spacer plate.
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014244153A JP6621982B2 (en) | 2014-12-02 | 2014-12-02 | Compressor, supercharger equipped with the same, and method for adjusting throat passage width of compressor |
KR1020177013631A KR101965086B1 (en) | 2014-12-02 | 2015-11-27 | Compressor, supercharger equipped with same and method of adjusting throat passage width of compressor |
PCT/JP2015/083512 WO2016088690A1 (en) | 2014-12-02 | 2015-11-27 | Compressor, supercharger equipped with same and method of adjusting throat passage width of compressor |
CN201580064542.8A CN107002709B (en) | 2014-12-02 | 2015-11-27 | Compressor, supercharger provided with same, and method for adjusting width of discharge port passage of compressor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014244153A JP6621982B2 (en) | 2014-12-02 | 2014-12-02 | Compressor, supercharger equipped with the same, and method for adjusting throat passage width of compressor |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2016108956A true JP2016108956A (en) | 2016-06-20 |
JP6621982B2 JP6621982B2 (en) | 2019-12-18 |
Family
ID=56091633
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2014244153A Active JP6621982B2 (en) | 2014-12-02 | 2014-12-02 | Compressor, supercharger equipped with the same, and method for adjusting throat passage width of compressor |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6621982B2 (en) |
KR (1) | KR101965086B1 (en) |
CN (1) | CN107002709B (en) |
WO (1) | WO2016088690A1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106438487A (en) * | 2016-11-21 | 2017-02-22 | 南京磁谷科技有限公司 | Adjustable volute |
JP2020513089A (en) * | 2017-04-07 | 2020-04-30 | サフラン・エアクラフト・エンジンズ | Reinforced axial diffuser |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109578339B (en) * | 2019-01-24 | 2023-08-11 | 中国科学院工程热物理研究所 | Half high blade diffuser device of adjustable of two degrees of freedom |
CN110617117B (en) * | 2019-08-02 | 2022-04-08 | 中国航发贵阳发动机设计研究所 | Method for adjusting throat area of turbine guider |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS53147115A (en) * | 1977-05-27 | 1978-12-21 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Turbo-machine |
JPS61171900A (en) * | 1985-01-24 | 1986-08-02 | キヤリア・コーポレイシヨン | Variable width diffuser assembly of centrifugal machine |
JPH078596U (en) * | 1993-06-28 | 1995-02-07 | 石川島播磨重工業株式会社 | Centrifugal compressor blade diffuser mounting structure |
JP2008111369A (en) * | 2006-10-30 | 2008-05-15 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Centrifugal compressor |
JP2012219756A (en) * | 2011-04-12 | 2012-11-12 | Toyota Central R&D Labs Inc | Compressor |
WO2013112122A2 (en) * | 2012-01-23 | 2013-08-01 | Danfoss Turbocor Compressors B.V. | Variable-speed multi-stage refrigerant centrifugal compressor with diffusers |
JP2013531187A (en) * | 2010-07-19 | 2013-08-01 | キャメロン インターナショナル コーポレイション | Diffuser with removable blades with positive locking |
JP2013174230A (en) * | 2012-01-26 | 2013-09-05 | Ihi Corp | Rotary machine and centrifugal compressor |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB861630A (en) * | 1957-04-13 | 1961-02-22 | Josef Camek | The mounting of rotatable blades for the diffusor of a centrifugal compressor |
JPS5054909A (en) | 1973-09-14 | 1975-05-14 | ||
US4770605A (en) * | 1981-02-16 | 1988-09-13 | Mitsubishi Jukogyo Kabushiki Kaisha | Diffuser device in a centrifugal compressor and method for manufacturing the same |
EP0198784A1 (en) * | 1985-03-15 | 1986-10-22 | Carrier Corporation | Fixed vane arrangement for a variable width diffuser |
JP4798355B2 (en) * | 2006-02-10 | 2011-10-19 | 株式会社Ihi | Turbo compressor and refrigerator equipped with turbo compressor |
CN103362863A (en) * | 2013-08-02 | 2013-10-23 | 无锡杰尔压缩机有限公司 | Centrifugal vapor compressor |
-
2014
- 2014-12-02 JP JP2014244153A patent/JP6621982B2/en active Active
-
2015
- 2015-11-27 CN CN201580064542.8A patent/CN107002709B/en active Active
- 2015-11-27 KR KR1020177013631A patent/KR101965086B1/en active IP Right Grant
- 2015-11-27 WO PCT/JP2015/083512 patent/WO2016088690A1/en active Application Filing
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS53147115A (en) * | 1977-05-27 | 1978-12-21 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Turbo-machine |
JPS61171900A (en) * | 1985-01-24 | 1986-08-02 | キヤリア・コーポレイシヨン | Variable width diffuser assembly of centrifugal machine |
JPH078596U (en) * | 1993-06-28 | 1995-02-07 | 石川島播磨重工業株式会社 | Centrifugal compressor blade diffuser mounting structure |
JP2008111369A (en) * | 2006-10-30 | 2008-05-15 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Centrifugal compressor |
JP2013531187A (en) * | 2010-07-19 | 2013-08-01 | キャメロン インターナショナル コーポレイション | Diffuser with removable blades with positive locking |
JP2012219756A (en) * | 2011-04-12 | 2012-11-12 | Toyota Central R&D Labs Inc | Compressor |
WO2013112122A2 (en) * | 2012-01-23 | 2013-08-01 | Danfoss Turbocor Compressors B.V. | Variable-speed multi-stage refrigerant centrifugal compressor with diffusers |
JP2013174230A (en) * | 2012-01-26 | 2013-09-05 | Ihi Corp | Rotary machine and centrifugal compressor |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106438487A (en) * | 2016-11-21 | 2017-02-22 | 南京磁谷科技有限公司 | Adjustable volute |
JP2020513089A (en) * | 2017-04-07 | 2020-04-30 | サフラン・エアクラフト・エンジンズ | Reinforced axial diffuser |
JP7025444B2 (en) | 2017-04-07 | 2022-02-24 | サフラン・エアクラフト・エンジンズ | Reinforced axial diffuser |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2016088690A1 (en) | 2016-06-09 |
CN107002709A (en) | 2017-08-01 |
KR20170074938A (en) | 2017-06-30 |
KR101965086B1 (en) | 2019-04-02 |
JP6621982B2 (en) | 2019-12-18 |
CN107002709B (en) | 2019-12-31 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6580122B2 (en) | Turbocharger | |
US8172500B2 (en) | Turbine, in particular for an exhaust-gas turbocharger, and exhaust-gas turbocharger | |
KR101935646B1 (en) | Axial flow turbine and supercharger | |
US20070063449A1 (en) | Stationary seal ring for a centrifugal compressor | |
JP6621982B2 (en) | Compressor, supercharger equipped with the same, and method for adjusting throat passage width of compressor | |
JP2009062976A (en) | Turbomachine with diffuser | |
JP6840527B2 (en) | Combustor assembly | |
US9856886B2 (en) | Multistage radial compressor baffle | |
US10941662B2 (en) | Turbine wheel for a turbo-machine | |
JPWO2016031017A1 (en) | Expansion turbine and turbocharger | |
JPWO2016051531A1 (en) | Turbine | |
JP5494248B2 (en) | Fixed-wing turbocharger | |
JP5021846B2 (en) | Support ring of guide device having shut-off air passage | |
JP6368057B2 (en) | Variable nozzle mechanism and variable displacement turbocharger | |
JP5230590B2 (en) | Exhaust inlet casing of exhaust turbine supercharger | |
JP2016003626A (en) | Compressor and manufacturing method of compressor | |
WO2012132523A1 (en) | Turbocharger | |
JP6638594B2 (en) | Supercharger | |
JP6782671B2 (en) | Turbomachinery | |
JP2010196548A (en) | Turbine engine | |
JP5960105B2 (en) | Turbocharger, turbine nozzle and ship | |
JP6101297B2 (en) | Turbine and turbocharger | |
JPWO2019123566A1 (en) | Turbine and turbocharger | |
JP2008208734A (en) | Two-stage compression type exhaust turbine supercharger |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20171020 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20180814 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20181015 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20190205 |
|
A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20190405 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20190603 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20191023 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20191121 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6621982 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |