JP3606293B2

JP3606293B2 - Exhaust turbine turbocharger

Info

Publication number: JP3606293B2
Application number: JP02641796A
Authority: JP
Inventors: 健三堀; 康行渋井
Original assignee: 石川島播磨重工業株式会社
Priority date: 1996-02-14
Filing date: 1996-02-14
Publication date: 2005-01-05
Anticipated expiration: 2016-02-14
Also published as: JPH09217630A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、コンプレッサインペラの冷却機構を備えた排気タービン過給機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
内燃機関の性能向上のために、図４に示すような排気タービン過給機が広く用いられている。この排気タービン過給機は、連結軸１で同軸に連結されたタービンインペラ２とコンプレッサインペラ３、連結軸１を支持する軸受ハウジング４、タービンインペラ２を囲むタービンハウジング５、及びコンプレッサインペラ３を囲むコンプレッサハウジング６からなり、内燃機関の排ガスでタービンインペラ２を回転させ、その駆動力でコンプレッサインペラ３を回転駆動して、内燃機関に供給する空気を圧縮（過給）するようになっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来の排気タービン過給機において、コンプレッサインペラで圧縮された空気は、例えば２００〜２２０℃の高温空気となり、この空気がコンプレッサインペラと軸受ハウジングとの隙間で渦流れによる円盤摩擦で発熱して更に高温（例えば、２１５℃以上）になり、この高温空気によりコンプレッサハウジングの背面が過熱（例えば１９０℃以上に）される問題点があった。
【０００４】
すなわち、コンプレッサインペラは通常、アルミニウム製であり、２００℃以上の高温では許容応力が低下するため、使用限界（最高回転数）が低下する問題点があり、そのため、従来からコンプレッサインペラを冷却することが望まれていた。
かかる要望を満たすため、コンプレッサで圧縮した空気を、インタークーラ等で冷却し、その冷却空気をコンプレッサインペラの背面（軸受ハウジングとの隙間）に供給してインペラを冷却する手段が提案され、一部で実施されている。しかし、この冷却手段では、インタークーラが不可欠となり、全体の構造が複雑で大型になり、かつ圧縮した空気を用いるので流量低下となりコンプレッサの性能が低下する問題点があった。
【０００５】
本発明はかかる問題点を解決するために創案されたものである。すなわち、本発明の目的は、インタークーラ等を用いることなく、コンプレッサインペラを冷却でき、小型で構造が簡潔であり、かつコンプレッサ性能を低下させない冷却機構を備えた排気タービン過給機を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
潤滑油を用いてコンプレッサインペラを冷却しようとすると、シールを設けていても運転時の圧力変動によりシールを通して潤滑油が圧縮空気に混入しやすく、内燃機関（エンジン）で混入した潤滑油が燃焼して、大気汚染の要因となるおそれがある。本発明は、この問題を本質的に解決するため、コンプレッサインペラに対向する部分に袋状のジャケットを設け、その内部に潤滑油を噴射して広く飛散させ、少量の潤滑油で内面から対向面を冷却し、かつ内部に溜まった潤滑油を連結軸のシールに接することなく排出するようにしたものである。
【０００７】
すなわち、本発明によれば、連結軸で同軸に連結されたタービンインペラ及びコンプレッサインペラと、連結軸を支持する軸受ハウジングと、タービンインペラを囲むタービンハウジングと、コンプレッサインペラを囲むコンプレッサハウジングとからなる排気タービン過給機において、前記軸受ハウジングは、連結軸のタービン側ラジアル軸受を内蔵するタービン側ハウジングと、連結軸のオイルシールを備えコンプレッサインペラに対向する壁部を有する中空のコンプレッサ側ハウジングとからなり、前記ハウジングは互いに密着して水密に連結されており、前記コンプレッサ側ハウジングのうちタービン側ハウジング側の面は、オイルシールより上方に設けられた噴射孔と、オイルシールより下方に設けられた排油口とを備え、前記噴射孔は、少量の潤滑油を噴射してコンプレッサインペラに対向する壁部内面に達し広く飛散するように小径に形成され、前記排油口は、空洞内の潤滑油が空洞内に充満しないように大きく形成されて排油合流口に連通しており、前記コンプレッサインペラに対向する壁部は、前記潤滑油により冷却されることにより、当該壁部とコンプレッサインペラとの隙間にある空気に対し冷却効果を発揮することができるように薄肉に形成されている、ことを特徴とする排気タービン過給機が提供される。
【０００８】
上記本発明の構成によれば、噴射孔が、潤滑油を噴射してコンプレッサインペラに対向する内面に達するように小径に形成され、排油口が、空洞内の潤滑油が空洞内に充満しないように大きく形成されているので、コンプレッサインペラに対向する薄肉に形成された壁面を少量の低温（例えば約８０℃）の潤滑油により直接冷却することができ、この面を冷却することにより、コンプレッサインペラと軸受ハウジングとの隙間にある高温空気を冷却し、コンプレッサインペラの温度上昇を間接的に抑制することができる。この場合、例えばコンプレッサインペラの対向面は、約１５０℃前後に冷却され、高温空気は約２００℃程度となり、コンプレッサインペラは１８０℃前後になって、従来より１０〜２０℃程度低温にすることができる。
【０００９】
また上述した構成では、排気タービン過給機の軸受に従来から用いている潤滑油をコンプレッサインペラの冷却に用いるので、インタークーラ等を用いたり、別系統の冷却油や冷却水を用いる場合と比較して、インタークーラのない従来の排気タービン過給機と同等の大きさ（小型）でしかも簡単な構造とすることができる。また、圧縮空気を使用しないのでコンプレッサ性能を高く保持することができる。
【００１０】
更に、中空のコンプレッサ側ハウジングのタービン側ハウジングに接する面に設けられた噴射孔と排油口が、噴射孔はオイルシールより上方に、排油口は、オイルシールより下方に設けられているので、コンプレッサインペラの間接冷却に用いた潤滑油が連結軸のオイルシールに接することがなく、また、空洞内の潤滑油は少量のため、排油孔から出た潤滑油が排油合流口で軸受部からの排油と合流しても、排油は円滑に行われるため、運転時に圧力変動が生じても潤滑油が圧縮空気に混入することがない。
【００１１】
本発明の好ましい実施形態によれば、前記タービン側ハウジングとコンプレッサ側ハウジングとの間にスラスト軸受が配置される。この構成により、外径の大きいスラスト軸受を容易に組み込むことができ、かつスラスト軸受に供給される潤滑油の飛沫をコンプレッサ側ハウジングのオイルシールでシールすることができ、潤滑油の圧縮空気への混入を防止することができる。また、この構成によりタービン側ハウジングも潤滑油で冷却する場合でも、タービン側に供給する油供給孔を容易に加工することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施形態を図面を参照して説明する。なお、各図において、共通する部分には同一の符号を付して使用する。
図１は、本発明による排気タービン過給機の全体断面図てあり、図２はその部分拡大図である。図１において、排気タービン過給機１０は、連結軸１で同軸に連結されたタービンインペラ２及びコンプレッサインペラ３と、連結軸１を支持する軸受ハウジング４と、タービンインペラ２を囲むタービンハウジング５と、コンプレッサインペラ３を囲むコンプレッサハウジング６とからなる。かかる構成は、図４に示した従来の排気タービン過給機と同様である。
【００１３】
図１及び図２において、本発明の排気タービン過給機１０では、軸受ハウジング４が、連結軸１のラジアル軸受１１を内蔵するタービン側ハウジング１２と、連結軸１のオイルシール１３を備えコンプレッサインペラに対向する壁部を有する中空のコンプレッサ側ハウジング１４とからなる。２つのハウジング１２，１４は、ボルト１５により互いに密着して連結されており、かつその間に挟持されたＯリング１６により潤滑油が圧縮空気に混入しないように水密にシールしている。
【００１４】
また、図２に示すように、コンプレッサ側ハウジング１４は袋状のジャケットを有する中空であり、そのコンプレッサインペラ３に対向する側（壁部）１４ａが潤滑油により冷却されることによりこの壁部とコンプレッサハウジングとの隙間にある空気に対し冷却効果を発揮することができるように薄肉に形成されている。また、コンプレッサ側ハウジング１４のタービン側ハウジング１２に接する側１４ｂには、オイルシール１３より上方に噴射孔１７ａが、オイルシール１３より下方に排油口１７ｂが設けられている。
【００１５】
また、タービン側ハウジング１２は、コンプレッサ側ハウジング１４の噴射孔１７ａに連通する油供給路１２ａと、排油口１７ｂに連通する油排出路１２ｂとを有する。油供給路１２ａには外部より比較的低温（例えば約８０℃前後）の油が潤滑油ポンプ（図示せす）より十分な圧力で圧送されている。また、油排出路１２ｂは、使用済の潤滑油を自重により外部に排出するようになっている。
【００１６】
コンプレッサ側ハウジング１４の噴射孔１７ａは、潤滑油を噴射してコンプレッサインペラ３に対向する内面に達するように十分小径に形成されている。また、排油口１７ｂは、空洞内の潤滑油が空洞内に充満しないように十分大きく形成されている。
【００１７】
また、図２に示すように本発明の排気タービン過給機１０では、タービン側ハウジング１２とコンプレッサ側ハウジング１４との間にスラスト軸受７が配置されている。この構成により、外径の大きいスラスト軸受７を容易に組み込むことができ、かつスラスト軸受７に供給される潤滑油の飛沫をコンプレッサ側ハウジングのオイルシール１３でシールすることができ、潤滑油の圧縮空気への混入を防止することができる。また、この構成によりタービン側ハウジング１２も潤滑油で冷却する場合でも、図に例示するようにタービン側に供給する油供給孔１２ｃ，１２ｄを容易に加工することができる。
【００１８】
図３は、本発明の別の実施形態を示す図２と同様の部分拡大図である。この図に示すように、タービン側ハウジング１２とコンプレッサ側ハウジング１４の連結位置を変えてもよい。なお、この図で１８はラビリンスである。
【００１９】
上述したように本発明の構成によれば、噴射孔１７ａが、潤滑油を噴射してコンプレッサインペラ３に対向する側１４ａの内面に達するように小径に形成され、排油口１７ｂが、空洞内の潤滑油が空洞内に充満しないように大きく形成されているので、コンプレッサインペラに対向する薄肉に形成された壁面１４ａを低温（例えば約８０℃）の潤滑油により直接冷却することができ、この面を冷却することにより、コンプレッサインペラ３と軸受ハウジング（すなわち、コンプレッサ側ハウジング１４）との隙間にある高温空気を冷却し、この空気によりコンプレッサインペラ３の温度が上昇するのを抑制することができる。この場合、例えばコンプレッサインペラ３の対向面は、約１５０℃前後に冷却され、高温空気は約２００℃程度となり、コンプレッサインペラ３は１８０℃前後になって、従来より１０〜２０℃程度低温にすることができる。
【００２０】
また上述した構成では、排気タービン過給機の軸受に従来から用いている潤滑油をコンプレッサインペラ３の冷却に用いるので、インタークーラ等を用いたり、別系統の冷却油や冷却水を用いる場合と比較して、インタークーラのない従来の排気タービン過給機と同等の大きさ（小型）でしかも簡単な構造とすることができる。また、圧縮空気を使用しないのでコンプレッサ性能を高く保持することができる。
【００２１】
更に、中空のコンプレッサ側ハウジング１４のタービン側ハウジング１２に接する面に設けられた噴射孔１７ａと排油口１７ｂが、噴射孔１７ａはオイルシール１３より上方に、排油口１７ｂは、オイルシール１３より下方に設けられているので、コンプレッサインペラ３の間接冷却に用いた潤滑油が連結軸のオイルシール１３に接することがなく、運転時に圧力変動が生じても潤滑油が圧縮空気に混入することがない。
【００２２】
なお、本発明は上述した実施形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変更できることは勿論である。
【００２３】
【発明の効果】
上述したた本発明の排気タービン過給機により、インペラ背面の空間にある空気を冷却することにより、間接的にインペラの冷却が可能になり、インペラが冷却されることにより、許容応力の低下を避けることができ、インペラの材質を変更することなく、回転数を上げることができる。また、性能には影響を及ぼすことのない潤滑油を用いて冷却するために、性能低下がない。
【００２４】
従って、本発明の排気タービン過給機は、インタークーラ等を用いることなく、コンプレッサインペラを冷却でき、小型で構造が簡潔であり、かつコンプレッサ性能を低下させないばかりでなく、運転時に圧力変動が生じても潤滑油が圧縮空気に混入することがない、等の優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による排気タービン過給機の全体組立断面図である。
【図２】図１の部分拡大図である。
【図３】本発明の別の実施形態を示す図２と同様の部分拡大図である。
【図４】従来の排気タービン過給機の側面断面図である。
【符号の説明】
１連結軸
２タービンインペラ
３コンプレッサインペラ
４軸受ハウジング
４ａ排油合流口
５タービンハウジング
６コンプレッサハウジング
７スラスト軸受
１０排気タービン過給機
１１ラジアル軸受
１１ａタービン側ラジアル軸受
１２タービン側ハウジング
１２ａ油供給路
１２ｂ油排出路
１２ｃ，１２ｄ油供給孔
１３オイルシール
１４コンプレッサ側ハウジング
１５ボルト
１６Ｏリング
１７ａ噴射孔
１７ｂ排油孔
１８ラビリンス[0001]
[Industrial application fields]
The present invention relates to an exhaust turbine supercharger including a compressor impeller cooling mechanism.
[0002]
[Prior art]
In order to improve the performance of an internal combustion engine, an exhaust turbine supercharger as shown in FIG. 4 is widely used. The exhaust turbine supercharger surrounds a turbine impeller 2 and a compressor impeller 3 that are coaxially connected by a connecting shaft 1, a bearing housing 4 that supports the connecting shaft 1, a turbine housing 5 that surrounds the turbine impeller 2, and a compressor impeller 3. The compressor housing 6 is configured to rotate the turbine impeller 2 with the exhaust gas of the internal combustion engine, and to rotationally drive the compressor impeller 3 with the driving force to compress (supercharge) the air supplied to the internal combustion engine.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
In the conventional exhaust turbine supercharger described above, the air compressed by the compressor impeller becomes high-temperature air of, for example, 200 to 220 ° C., and this air generates heat due to disk friction caused by vortex flow in the gap between the compressor impeller and the bearing housing. Further, the temperature of the compressor housing becomes higher (for example, 215 ° C. or higher), and the back surface of the compressor housing is overheated (for example, 190 ° C. or higher) due to the high temperature air.
[0004]
That is, the compressor impeller is usually made of aluminum, and the allowable stress is reduced at a high temperature of 200 ° C. or higher, so that there is a problem that the use limit (maximum rotational speed) is lowered. Therefore, the compressor impeller has been conventionally cooled. Was desired.
In order to satisfy such a demand, means for cooling the impeller by cooling the air compressed by the compressor with an intercooler or the like and supplying the cooling air to the back surface of the compressor impeller (the gap with the bearing housing) has been proposed. Has been implemented in. However, in this cooling means, an intercooler is indispensable, the whole structure becomes complicated and large, and since compressed air is used, the flow rate is reduced and the performance of the compressor is lowered.
[0005]
The present invention has been made to solve such problems. That is, an object of the present invention is to provide an exhaust turbine supercharger that can cool a compressor impeller without using an intercooler or the like, is small in size, has a simple structure, and has a cooling mechanism that does not deteriorate the compressor performance. It is in.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
When trying to cool the compressor impeller using lubricating oil, even if a seal is provided, the lubricating oil easily enters the compressed air through the seal due to pressure fluctuations during operation, and the lubricating oil mixed in the internal combustion engine (engine) burns. May cause air pollution. In order to essentially solve this problem, the present invention provides a bag-like jacket at a portion facing the compressor impeller, sprays lubricating oil into the inside thereof, and scatters widely, and a small amount of lubricating oil from the inner surface to the facing surface. The lubricating oil accumulated inside is discharged without contacting the seal of the connecting shaft.
[0007]
That is, according to the present invention, an exhaust comprising a turbine impeller and a compressor impeller that are coaxially connected by a connecting shaft, a bearing housing that supports the connecting shaft, a turbine housing that surrounds the turbine impeller, and a compressor housing that surrounds the compressor impeller. In the turbine supercharger, the bearing housing includes a turbine side housing incorporating a turbine side radial bearing of a connecting shaft, and a hollow compressor side housing having an oil seal of the connecting shaft and having a wall facing the compressor impeller. the housing is connected in a watertight manner in close contact with each other, the surface of the turbine housing side of the compressor housing is provided with injection holes provided above the oil seal, below the oil seal exhaust An oil mouth, Holes, by injecting a small amount of lubricating oil is smaller in diameter so as to scatter widely reaches the wall inner surface opposite the compressor impeller, the oil outlet, as lubricating oil in the cavity is not filled in the cavity The wall portion facing the compressor impeller is formed in a large size and communicates with the oil drainage junction, and the wall portion facing the compressor impeller is cooled by the lubricating oil, thereby cooling the air in the gap between the wall portion and the compressor impeller. There is provided an exhaust turbine supercharger characterized in that it is formed to be thin so that
[0008]
According to the configuration of the present invention, the injection hole is formed to have a small diameter so as to inject the lubricating oil and reach the inner surface facing the compressor impeller, and the oil discharge port does not fill the cavity with the lubricating oil in the cavity. The wall surface formed thinly facing the compressor impeller can be directly cooled by a small amount of low-temperature (for example, about 80 ° C.) lubricating oil. By cooling this surface, the compressor It is possible to cool the high-temperature air in the gap between the impeller and the bearing housing, and indirectly suppress the temperature rise of the compressor impeller. In this case, for example, the facing surface of the compressor impeller is cooled to about 150 ° C., high-temperature air is about 200 ° C., the compressor impeller is about 180 ° C., and the temperature is about 10 to 20 ° C. lower than the conventional temperature. it can.
[0009]
Further, in the above-described configuration, since the lubricating oil conventionally used for the exhaust turbine turbocharger bearing is used for cooling the compressor impeller, it is compared with the case where an intercooler or the like, or another system of cooling oil or cooling water is used. Thus, it is possible to obtain a simple structure that is the same size (small size) as a conventional exhaust turbine supercharger without an intercooler. Moreover, since compressed air is not used, compressor performance can be kept high.
[0010]
Furthermore, since the injection hole and the oil discharge port provided on the surface of the hollow compressor side housing contacting the turbine side housing are provided above the oil seal, the oil discharge port is provided below the oil seal. The lubricating oil used for indirect cooling of the compressor impeller does not come into contact with the oil seal of the connecting shaft, and since the lubricating oil in the cavity is small, the lubricating oil coming out from the oil draining hole is Even if it joins with the drained oil from the section, the drained oil is smoothly performed. Therefore, even if the pressure fluctuates during operation, the lubricating oil does not enter the compressed air.
[0011]
According to a preferred embodiment of the present invention, a thrust bearing is disposed between the turbine side housing and the compressor side housing . With this configuration, a thrust bearing with a large outer diameter can be easily incorporated, and splashes of lubricating oil supplied to the thrust bearing can be sealed with an oil seal of the compressor-side housing. Mixing can be prevented. Further, with this configuration, even when the turbine side housing is also cooled with the lubricating oil, the oil supply hole supplied to the turbine side can be easily processed.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In each drawing, common parts are denoted by the same reference numerals.
FIG. 1 is an overall sectional view of an exhaust turbine supercharger according to the present invention, and FIG. 2 is a partially enlarged view thereof. In FIG. 1, an exhaust turbine supercharger 10 includes a turbine impeller 2 and a compressor impeller 3 that are coaxially connected by a connecting shaft 1, a bearing housing 4 that supports the connecting shaft 1, and a turbine housing 5 that surrounds the turbine impeller 2. The compressor housing 6 surrounds the compressor impeller 3. Such a configuration is the same as that of the conventional exhaust turbine supercharger shown in FIG.
[0013]
1 and 2, in the exhaust turbine supercharger 10 of the present invention, the bearing housing 4 includes a turbine-side housing 12 in which the radial bearing 11 of the connecting shaft 1 is incorporated, and an oil seal 13 of the connecting shaft 1, and a compressor impeller. And a hollow compressor-side housing 14 having a wall portion opposed to the wall . The two housings 12 and 14 are connected in close contact with each other by bolts 15 and are sealed in a watertight manner by an O-ring 16 sandwiched therebetween so that the lubricating oil does not enter the compressed air.
[0014]
Further, as shown in FIG. 2, the compressor-side housing 14 is a hollow having a bag-like jacket, and the side (wall portion) 14a facing the compressor impeller 3 is cooled by the lubricating oil so that the wall portion and It is formed to be thin so that a cooling effect can be exerted on the air in the gap with the compressor housing . An injection hole 17 a is provided above the oil seal 13 and an oil discharge port 17 b is provided below the oil seal 13 on the side 14 b of the compressor side housing 14 that contacts the turbine side housing 12.
[0015]
Further, the turbine-side housing 12 has an oil supply path 12a that communicates with the injection hole 17a of the compressor-side housing 14, and an oil discharge path 12b that communicates with the oil discharge port 17b. Oil at a relatively low temperature (for example, about 80 ° C.) is pumped into the oil supply path 12a from the outside at a sufficient pressure from a lubricating oil pump (not shown). The oil discharge path 12b discharges used lubricating oil to the outside by its own weight.
[0016]
The injection hole 17 a of the compressor side housing 14 is formed with a sufficiently small diameter so as to inject lubricating oil and reach the inner surface facing the compressor impeller 3. The oil discharge port 17b is formed sufficiently large so that the lubricating oil in the cavity does not fill the cavity.
[0017]
As shown in FIG. 2, in the exhaust turbine supercharger 10 of the present invention, a thrust bearing 7 is disposed between the turbine side housing 12 and the compressor side housing 14. With this configuration, the thrust bearing 7 having a large outer diameter can be easily incorporated, and splashes of the lubricating oil supplied to the thrust bearing 7 can be sealed by the oil seal 13 of the compressor-side housing. Mixing into the air can be prevented. Further, with this configuration, even when the turbine side housing 12 is also cooled with lubricating oil, the oil supply holes 12c and 12d supplied to the turbine side can be easily processed as illustrated in the figure.
[0018]
FIG. 3 is a partially enlarged view similar to FIG. 2 showing another embodiment of the present invention. As shown in this figure, the connecting position of the turbine side housing 12 and the compressor side housing 14 may be changed. In this figure, 18 is a labyrinth.
[0019]
As described above, according to the configuration of the present invention, the injection hole 17a is formed with a small diameter so as to inject the lubricating oil and reach the inner surface of the side 14a facing the compressor impeller 3, and the oil discharge port 17b is formed in the cavity. Therefore, the wall 14a formed in a thin wall facing the compressor impeller can be directly cooled with a low temperature (for example, about 80 ° C.) lubricating oil. By cooling the surface, it is possible to cool the high-temperature air in the gap between the compressor impeller 3 and the bearing housing (that is, the compressor-side housing 14), and to suppress an increase in the temperature of the compressor impeller 3 due to this air. . In this case, for example, the facing surface of the compressor impeller 3 is cooled to about 150 ° C., high-temperature air is about 200 ° C., and the compressor impeller 3 is about 180 ° C., which is about 10-20 ° C. lower than the conventional temperature. be able to.
[0020]
In the above-described configuration, since the lubricating oil conventionally used for the bearing of the exhaust turbine supercharger is used for cooling the compressor impeller 3, an intercooler or the like, or a cooling oil or cooling water of another system is used. Compared with the conventional exhaust turbine supercharger without an intercooler, the size (small size) and a simple structure can be obtained. Moreover, since compressed air is not used, compressor performance can be kept high.
[0021]
Further, an injection hole 17 a and an oil discharge port 17 b provided on a surface of the hollow compressor side housing 14 that is in contact with the turbine side housing 12, the injection hole 17 a is above the oil seal 13, and the oil discharge port 17 b is an oil seal 13. Since it is provided at a lower position, the lubricating oil used for indirect cooling of the compressor impeller 3 does not contact the oil seal 13 of the connecting shaft, and the lubricating oil is mixed into the compressed air even if pressure fluctuation occurs during operation. There is no.
[0022]
In addition, this invention is not limited to embodiment mentioned above, Of course, it can change variously in the range which does not deviate from the summary of this invention.
[0023]
【The invention's effect】
By cooling the air in the space behind the impeller by the above-described exhaust turbine supercharger of the present invention, the impeller can be indirectly cooled, and the impeller is cooled, thereby reducing the allowable stress. This can be avoided and the rotational speed can be increased without changing the material of the impeller. Further, since cooling is performed using a lubricating oil that does not affect the performance, there is no performance degradation.
[0024]
Therefore, the exhaust turbine supercharger of the present invention can cool the compressor impeller without using an intercooler or the like, is small in size, has a simple structure, does not deteriorate the compressor performance, and causes pressure fluctuations during operation. However, it has an excellent effect that the lubricating oil is not mixed into the compressed air.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an overall sectional view of an exhaust turbine supercharger according to the present invention.
FIG. 2 is a partially enlarged view of FIG.
FIG. 3 is a partially enlarged view similar to FIG. 2 showing another embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a side sectional view of a conventional exhaust turbine supercharger.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Connection shaft 2 Turbine impeller 3 Compressor impeller 4 Bearing housing 4a Drain oil junction 5 Turbine housing 6 Compressor housing 7 Thrust bearing 10 Exhaust turbine supercharger 11 Radial bearing 11a Turbine side radial bearing 12 Turbine side housing 12a Oil supply path 12b Oil Drain passages 12c, 12d Oil supply hole 13 Oil seal 14 Compressor side housing 15 Bolt 16 O-ring 17a Injection hole 17b Oil discharge hole 18 Labyrinth

Claims

連結軸で同軸に連結されたタービンインペラ及びコンプレッサインペラと、連結軸を支持する軸受ハウジングと、タービンインペラを囲むタービンハウジングと、コンプレッサインペラを囲むコンプレッサハウジングとからなる排気タービン過給機において、
前記軸受ハウジングは、連結軸のタービン側ラジアル軸受を内蔵するタービン側ハウジングと、連結軸のオイルシールを備えコンプレッサインペラに対向する壁部を有する中空のコンプレッサ側ハウジングとからなり、前記ハウジングは互いに密着して水密に連結されており、
前記コンプレッサ側ハウジングのうちタービン側ハウジング側の面は、オイルシールより上方に設けられた噴射孔と、オイルシールより下方に設けられた排油口とを備え、
前記噴射孔は、少量の潤滑油を噴射してコンプレッサインペラに対向する壁部内面に達し広く飛散するように小径に形成され、前記排油口は、空洞内の潤滑油が空洞内に充満しないように大きく形成されて排油合流口に連通しており、
前記コンプレッサインペラに対向する壁部は、前記潤滑油により冷却されることにより、当該壁部とコンプレッサインペラとの隙間にある空気に対し冷却効果を発揮することができるように薄肉に形成されている、ことを特徴とする排気タービン過給機。In an exhaust turbine supercharger comprising a turbine impeller and a compressor impeller that are coaxially connected by a connecting shaft, a bearing housing that supports the connecting shaft, a turbine housing that surrounds the turbine impeller, and a compressor housing that surrounds the compressor impeller.
The bearing housing includes a turbine-side housing incorporating a turbine-side radial bearing of a connecting shaft, and a hollow compressor-side housing having an oil seal of the connecting shaft and having a wall facing the compressor impeller, and the housings are in close contact with each other. Are connected in a watertight manner,
The surface on the turbine side housing side of the compressor side housing includes an injection hole provided above the oil seal, and an oil discharge port provided below the oil seal,
The injection hole is formed to have a small diameter so that a small amount of lubricating oil is injected and reaches the inner surface of the wall portion facing the compressor impeller and scatters widely. The oil outlet does not fill the cavity with the lubricating oil in the cavity. Is formed so that it communicates with the drainage junction ,
The wall portion facing the compressor impeller is formed to be thin so that the cooling effect can be exerted on the air in the gap between the wall portion and the compressor impeller by being cooled by the lubricating oil. , turbocharger, characterized in that.

前記タービン側ハウジングとコンプレッサ側ハウジングとの間にスラスト軸受が配置される、ことを特徴とする請求項１に記載の排気タービン過給機。The exhaust turbine supercharger according to claim 1, wherein a thrust bearing is disposed between the turbine side housing and the compressor side housing .