JP6523655B2 - 過給機およびこれを備えたエンジン - Google Patents

Description

本発明は、タービン軸の軸受に供給されるオイルでコンプレッサ翼車を間接的に冷却するようにした過給機およびこれを備えたエンジンに関するものである。

舶用大型ディーゼルエンジン等のエンジンに設けられている過給機は、吸入空気を圧縮する遠心コンプレッサを備えている。この遠心コンプレッサは、エンジンの排ガスにより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エンジンの吸入空気を圧縮し、空気密度を高めてエンジンに供給している。

このような遠心コンプレッサの圧縮比（過給圧）が最大過給圧付近の５（ｂａｒ）程度になると、圧縮された空気の温度が２３０℃以上にもなり、コンプレッサ翼車に掛かる熱的負荷が増大し、軽量化のためにアルミニウム合金等の軽金属で形成されているコンプレッサ翼車（ブレード）の材料強度、特に高温クリープ強度が低下して寿命が短くなるという問題がある。

また、一般に、コンプレッサ翼車の背面外周側にはラビリンスシールが設けられており、コンプレッサ翼車出口側における圧縮された空気が翼車背面側に回り込んで軸受部に流入してしまうことを抑制しているが、このラビリンスシールの付近は周速度が高く、表面積も大きいので、圧縮空気との摩擦による発熱も無視することができない。

このため、特許文献１に示されるように、コンプレッサ翼車が収容されるケーシングの内部に、コンプレッサ翼車の背面側に位置する環状の冷却空間を形成し、この冷却空間にタービン軸の軸受に供給されるオイルの一部を供給して、ケーシングをオイルで冷却するようにした過給機が開発されている。このようにケーシングをオイルで冷却することにより、ケーシングに近接して回転しているコンプレッサ翼車の熱も冷却することができる。

特開２０１１−２５６８３２号公報

過給機のタービン軸は、エンジンが停止しても暫く惰性で回転し続けるため、この惰性回転中にも軸受にオイルを供給し続ける必要がある。しかし、エンジン停止と同時にオイルポンプも停止し、軸受へのオイル供給が止まってしまうため、特許文献１には図示されていないが、軸受にオイルを供給する給油管の上流側にオイルタンクを設けて所定量のオイルを貯留しておき、惰性回転中に必要なオイルを賄うようにしなければならない。

ところが、特許文献１の構造では、上述の図示されていないオイルタンクの下流側から、コンプレッサ翼車冷却用の給油通路が分岐しているため、エンジン停止後にオイルタンク内のオイルが給油通路を経て環状の冷却空間に流入してしまい、タービン軸の惰性回転時に軸受に供給されるオイル量が減少し、軸受の潤滑が不十分になる虞がある。

一方、タービン軸の惰性回転時に上記のオイルタンクから軸受にオイルを供給するには、オイルタンク内のオイルを空気と置換させないと、オイルがスムーズに軸受側に流下しない。このため、従来ではオイルタンク外部に繋がるエアベント通路をオイルタンクに設けていた。しかし、このエアベント通路はオイルポンプ停止後に空気をオイルタンク上部に導き、空気との置換をスムーズに行う必要があるために、オイルタンクの底部からパイプ状に立設する必要があり、オイルタンクの構造を複雑化させて製造コストを高める原因となっていた。特に、エアベントの目的のためだけにこのパイプ状のエアベント通路を設ける必要があるため、費用対効果が低いものとなっていた。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、エンジン作動時におけるコンプレッサ翼車の冷却と、エンジン停止後において軸受にオイルを供給するオイルタンクのエアベント機能とを両立させることのできる過給機およびこれを備えたエンジンを提供することを目的とする。

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。

即ち、本発明に係る過給機は、一端がコンプレッサ翼車に接続されて軸受に軸支されたタービン軸と、前記タービン軸を収容する軸受台と、前記軸受台に設けられたオイルタンクと、前記オイルタンクと前記軸受との間を接続し、前記オイルタンクから前記軸受にオイルを供給する軸受オイル通路と、前記軸受台の内部に形成されて前記コンプレッサ翼車の背面側に位置する翼車冷却通路と、前記翼車冷却通路と前記オイルタンクとの間を接続し、前記オイルタンクから前記翼車冷却通路にオイルを供給する冷却オイル供給通路と、を備え、前記オイルタンクの内部において開口された前記軸受オイル通路の入口開口部の高さよりも、前記オイルタンクの内部において開口された前記冷却オイル供給通路の入口開口部の高さが高いことを特徴とする。

エンジンの作動時には、オイルポンプから供給されるオイルが過給機のオイルタンクに貯留され、オイルタンクのオイルが軸受オイル通路を経てタービン軸の軸受に供給されて軸受が潤滑される。
また、オイルタンクのオイルは冷却オイル供給通路を経てコンプレッサ翼車の背面側に位置する翼車冷却通路にも供給される。これにより、コンプレッサ翼車の熱が翼車冷却通路内を流れるオイルとの熱交換によって冷却され、コンプレッサ翼車に掛かる熱的負荷が軽減されて、コンプレッサ翼車の寿命を延長させる事ができる。

エンジンが停止しても、過給機のタービン軸（コンプレッサ翼車）は暫く惰性で回転し続ける。この時、オイルポンプからオイルタンクへのオイル供給は停止するが、オイルタンクに貯留されたオイルがタービン軸の軸受に供給され続けることによって軸受の潤滑が続行され、軸受が保護される。

この時、オイルタンクの内部においては、軸受に繋がる軸受オイル通路の入口開口部の高さよりも、翼車冷却通路に繋がる冷却オイル供給通路の入口開口部の高さが高いため、オイル液面の低下に伴い、まず冷却オイル供給通路の入口開口部がオイル液面から突出して冷却オイル供給通路および翼車冷却通路へのオイル供給が停止し、次に軸受オイル通路の入口開口部がオイル液面から突出して軸受へのオイル供給が停止する。

このように、軸受へのオイル供給よりも先に翼車冷却通路へのオイル供給が停止されるため、タービン軸が惰性回転している時に、オイルタンク内のオイルが、冷却の必要性の低い翼車冷却通路側へ流入することを防ぎ、オイルを軸受に優先的に供給することができる。なお、翼車冷却通路へのオイル供給が停止するタイミングは、冷却オイル供給通路の入口開口部の高さを変更することによって調整することができる。

しかも、タービン軸の惰性回転時にオイルタンクから軸受側にオイルが流下するに伴い、空気が翼車冷却通路と冷却オイル供給通路とを経てオイルタンク内に流入し、流下するオイルと置換される。つまり、翼車冷却通路と冷却オイル供給通路とが、オイルタンク内に空気を導入するためのエアベント通路として機能する。これにより、オイルタンク内のオイルをスムーズに軸受側に流すことができる。

こうして、エンジン作動中にはコンプレッサ翼車を冷却し、エンジン停止後には翼車冷却通路と冷却オイル供給通路とをオイルタンクのエアベント通路として活用し、合理的な構造により、コンプレッサ翼車の冷却と、オイルタンクのエアベント機能とを両立させることができる。

上記構成において、前記翼車冷却通路は、前記コンプレッサ翼車の背面側に設けられているラビリンスシールの範囲に重なるように設けるのが好ましい。
ラビリンスシールの部分は、圧縮空気との摩擦熱も加わる関係上、コンプレッサ翼車の中でも最も高温化する部位であるとともに、コンプレッサ翼車側とケーシング側との表面積が大きいため、この部分に翼車冷却通路を隣接させることにより、翼車冷却通路を流れるオイルによってラビリンスシール付近を効率良く冷却することができる。

上記構成において、前記翼車冷却通路は、前記ラビリンスシールを構成するラビリンスシール板の、前記軸受台に接する面に凹設するのが好ましい。
ラビリンスシール板は、元から機械加工により形成される部品であるため、このラビリンスシール板に追加工を施すだけで簡単に翼車冷却通路を設けることができる。また、翼車冷却通路を備えない既存の過給機を容易に改修することができる。

上記構成において、前記冷却オイル供給通路は、前記ケーシングの内部に形成されて前記オイルタンク内の底部付近から前記翼車冷却通路に繋がる内部通路と、前記内部通路の前記オイルタンク側の開口部から、前記オイルタンクの内部を上方に延びるパイプ通路と、を有して構成され、前記パイプ通路の上端部が前記冷却オイル供給通路の前記入口開口部とされていることが好ましい。

この構成によれば、冷却オイル供給通路を構成するパイプ通路の長さを延ばすことにより、冷却オイル供給通路の入口開口部の高さを高くし、冷却オイル供給通路の入口開口部の高さと、軸受オイル通路の入口開口部の高さとの高低差を大きくして、過給機が停止した後の軸受への給油量を多くすることができる。

上記構成において、前記翼車冷却通路の内面に凹凸形状を形成するのが好ましい。このように翼車冷却通路の内面に凹凸形状を形成することにより、翼車冷却通路内面の表面積が増大するため、コンプレッサ翼車の熱を翼車冷却通路の内部を流れるオイルと良好に熱交換させてコンプレッサ翼車を冷却することができる。

上記構成において、前記冷却オイル供給通路は前記翼車冷却通路の上部に通じ、前記翼車冷却通路の下部にはオイルを排出する冷却オイル排出通路が設けられ、該冷却オイル排出通路の口径は前記冷却オイル供給通路の口径よりも小さくすることが望ましい。

上記構成によれば、冷却オイル供給通路から翼車冷却通路の内部に流入したオイルが翼車冷却通路の内部に留まりやすくなる。このため、エンジンの作動中には冷却オイル排出通路から外気が流入しにくくなり、翼車冷却通路の内部に空気が滞留することによる温度上昇を防止することができる。また、翼車冷却通路内に十分にオイルが充填されるため、コンプレッサ翼車全体を均一に冷却することができる。したがって、コンプレッサ翼車の冷却性を向上させることができる。

また、本発明に係るエンジンは、上記のいずれかの態様の過給機を備えたことを特徴とする。これにより、上述の作用・効果を奏するエンジンとすることができる。

以上のように、本発明に係る過給機およびこれを備えたエンジンによれば、簡素で合理的な構造により、エンジン作動時におけるコンプレッサ翼車の冷却と、エンジン停止後において軸受にオイルを供給するオイルタンクのエアベント機能とを両立させることができる。

本発明に係る過給機の一例を示す縦断面図である。 図１のＩＩ部を拡大して本発明の第１実施形態を示す縦断面図である。 図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う縦断面図である。 本発明の第２実施形態を示す縦断面図である。

以下に、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。

［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。本実施形態の過給機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と、吸気サイレンサ９と、を備えている。

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とが形成されている。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。

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１９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、ディフューザ２３と、渦巻状のスクロール通路２４と、図示しない圧縮吸気出口とが形成されている。

コンプレッサ翼車１９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１９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１９ａ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）１９ｂが突設されている。

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１９が、それぞれ同軸的かつ回転一体に設けられている。

吸気サイレンサ９は、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。

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１９が一体に高速回転する。

遠心コンプレッサ８側においては、コンプレッサ翼車１９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９と吸気入口２２とを経て吸気通路２１に吸気されて圧縮され、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２８を経由し、図示しない圧縮吸気出口から吐出され、図示しない舶用大型ディーゼルエンジンに供給される。

本実施形態の過給機１は、圧縮されて高温化した気体Ａの一部がコンプレッサ翼車１９の背面側に回り込んで軸受部に流入することを抑制するべく、コンプレッサ翼車１９の背面外周側にラビリンスシール３１が設けられている。図２に拡大して示すように、このラビリンスシール３１は、コンプレッサ翼車１９のハブ１９ａの外周部背面と、この外周部背面に対向するように軸受台５に固定された環状のラビリンスシール板３２との間に、近接して互い違いに噛み合う複数の環状のフィンを形成し、圧縮気体の通過を阻害するようにしたものである。

タービンハウジング１１とコンプレッサハウジング９との間に挟まれて、軸受台５にはオイルタンク３５が設けられている。このオイルタンク３５はタービン軸３よりも上方、且つコンプレッサ翼車１９の背面側に位置するように形成され、所定量のオイルを貯留できるようになっている。オイルタンク３５の底部からは軸受オイル通路３６が下方に延びており、軸受台５の内部においてタービン軸３の軸方向に沿って形成された軸受オイル通路３７に繋がっている。

軸受オイル通路３７は、ラジアル軸受２７，２８とスラスト軸受２９とに繋がっている。オイルタンク３５の底部に開口する軸受オイル通路３６の入口部分には縦方向に延びる短いパイプ部材３８が固定されており、図２に拡大して示すように、このパイプ部材３８の上端部が軸受オイル通路３６の入口開口部３６ａとされている。この入口開口部３６ａの高さはＨ１とする。なお、パイプ部材３８を省略して軸受オイル通路３６の入口部分を入口開口部３６ａとしてもよい。

また、図１に示すように、タービン軸３を挟んでオイルタンク３５の反対側、つまりオイルタンク３５の下方にオイル捕集室４０が設けられている。このオイル捕集室４０には、各軸受２７，２８，２９からのオイルを捕集するオイル捕集通路４１が繋がっている。

一方、図２にも示すように、軸受台５の内部には、コンプレッサ翼車１９の背面側に位置する翼車冷却通路４４が形成されている。この翼車冷却通路４４は、図３に示すように環状であり、タービン軸３の軸方向視で、コンプレッサ翼車１９の背面側に設けられているラビリンスシール３１の範囲に重なるように設けられている。

具体的には、図２に示すように、ラビリンスシール板３２の、軸受台５に接する面（背面）に環状の溝４５が凹設され、ラビリンスシール板３２が軸受台５に固定されると、溝４５が閉塞されて溝４５の内部空間が翼車冷却通路４４となる。

図２、図３に示すように、翼車冷却通路４４は、その上部に通じている冷却オイル供給通路４７によってオイルタンク３５に接続されている。図２に示すように、冷却オイル供給通路４７は、軸受台５の内部に形成された内部通路４８と、オイルタンク３５の内部で上方に起立するパイプ通路４９とから構成されている。内部通路４８は、翼車冷却通路４４の上部から一旦オイルタンク３５側に向かってタービン軸３の軸方向に沿って延び、オイルタンク３５に到達する直前で上方に直角に屈曲してオイルタンク３５内に開口している。

また、パイプ通路４９は、その下端部が内部通路４８のオイルタンク３５側の開口部に固定されている。そして、パイプ通路４９の上端部が冷却オイル供給通路４７の入口開口部４７ａとなっている。この入口開口部４７ａの高さＨ２は、軸受オイル通路３６の入口開口部３６ａの高さＨ１よりも高くなっている。例えば、Ｈ１とＨ２の高低差は５０ｍｍ〜５００ｍｍ程度に設定されている。

また、図１、図３に示すように、翼車冷却通路４４の下部には、オイル捕集室４０に繋がる冷却オイル排出通路５２が連通している。この冷却オイル排出通路５２の口径ｄ２は、翼車冷却通路４４の上部に通じている冷却オイル供給通路４７の口径ｄ１よりも小さい。例えば、冷却オイル供給通路４７の口径ｄ１が１０ｍｍ〜５０ｍｍ程度であるとすれば、冷却オイル排出通路５２の口径ｄ２は８ｍｍ〜４０ｍｍ程度に設定される。

図２および図３に示すように、翼車冷却通路４４（溝４５）の、タービン軸３に直交する面の内面には凹凸形状５４が形成されて表面積が大きくされている。この凹凸形状５４としては、環状の翼車冷却通路４４の周方向に沿う同心円状且つ複数のフィン状のものを例示できるが、他の形状、例えば山と谷とを交互に同心円状に組み合わせた断面形状のもの等であってもよい。

以上のように構成された本実施形態の過給機１は、図示しない舶用大型ディーゼルエンジンの作動時において、エンジン側に設けられたオイルポンプから供給されるオイルがオイルタンク３５内に貯留され、このオイルが軸受オイル通路３６，３７を経て各軸受２７，２８，２９に供給され、各軸受２７，２８，２９を潤滑してからオイル捕集通路４１を経てオイル捕集室４０に捕集され、再びオイルポンプに還流される。

また、オイルタンク３５のオイルは冷却オイル供給通路４７を経て翼車冷却通路４４にも供給される。これにより、コンプレッサ翼車１９の熱が翼車冷却通路４４内を流れるオイルとの熱交換によって冷却され、コンプレッサ翼車１９に掛かる熱的負荷が軽減されて、コンプレッサ翼車１９の寿命を延長させる事ができる。翼車冷却通路４４に供給されたオイルは冷却オイル排出通路５２から排出されてオイル捕集室４０に還流する。

舶用大型ディーゼルエンジンが停止しても、タービン軸３およびコンプレッサ翼車１９は暫く惰性で回り続ける。その際、オイルポンプからオイルタンク３５へのオイル供給は停止するが、オイルタンク３５に貯留されたオイルが軸受オイル通路３６，３７から各軸受２７，２８，２９に供給され続けることによって各軸受２７，２８，２９の潤滑が続行され、各軸受が保護される。

この時、オイルタンク３５の内部においては、軸受２７，２８，２９に繋がる軸受オイル通路３６，３７の入口開口部３６ａの高さＨ１よりも、翼車冷却通路４４に繋がる冷却オイル供給通路４７の入口開口部４７ａの高さＨ２が高いため、オイル液面の低下に伴い、まず先に冷却オイル供給通路４７の入口開口部４７ａがオイル液面から突出して冷却オイル供給通路４７および翼車冷却通路４４へのオイル供給が停止し、次に軸受オイル通路３６の入口開口部３６ａがオイル液面から突出して軸受２７，２８，２９へのオイル供給が停止する。

このように、軸受２７，２８，２９へのオイル供給よりも先に翼車冷却通路４４へのオイル供給が停止されるため、タービン軸３の惰性回転中にオイルタンク３５内のオイルが、冷却の必要性の低い翼車冷却通路４４側へ流入することを防ぎ、オイルを軸受２７，２８，２９に優先的に供給することができる。なお、翼車冷却通路４４へのオイル供給が停止するタイミングは、冷却オイル供給通路４７の入口開口部の高さＨ２（パイプ通路４９の長さ）を変更することによって容易に調整することができる。パイプ通路４９を伸縮式のパイプとしてもよい。

しかも、タービン軸３の惰性回転時にオイルタンク３５から軸受２７，２８，２９側にオイルが流下するに伴い、空気が翼車冷却通路４４と冷却オイル供給通路４７とを経てオイルタンク３５内に流入し、流下するオイルと置換される。つまり、翼車冷却通路４４と冷却オイル供給通路４７とが、オイルタンク３５内に空気を導入するためのエアベント通路として機能する。これにより、オイルタンク３５に専用のエアベント通路を設けなくても、オイルタンク３５内のオイルをスムーズに軸受２７，２８，２９側に流すことができる。

こうして、コンプレッサ翼車１９を冷却するとともに、翼車冷却通路４４と冷却オイル供給通路４７とを、舶用大型ディーゼルエンジンの停止時におけるオイルタンク３５のエアベント通路として活用し、合理的な構造により、コンプレッサ翼車１９の冷却と、オイルタンク３５のエアベント機能とを両立させることができる。

また、この遠心コンプレッサ８において、翼車冷却通路４４は、コンプレッサ翼車１９の背面側に設けられているラビリンスシール３１の範囲に重なるように設けられている。ラビリンスシール３１の部分は、圧縮空気との摩擦熱も加わる関係上、コンプレッサ翼車１９の中でも最も高温化する部位であるとともに、コンプレッサ翼車１９側とケーシング２側との表面積が大きいため、この部分に翼車冷却通路４４を隣接させることにより、翼車冷却通路４４を流れるオイルによってラビリンスシール３１付近を効率良く冷却することができる。

翼車冷却通路４４は、ラビリンスシール３１を構成するラビリンスシール板３２の、軸受台５に接する面に溝４５を凹設することによって形成されているが、ラビリンスシール板３２は、元から機械加工により形成される部品であるため、このラビリンスシール板３２に追加工を施すだけで簡単に溝４５を形成し、翼車冷却通路４４を設けることができる。また、翼車冷却通路４４を備えない既存の過給機のラビリンスシール板３２を加工することにより、容易に翼車冷却通路４４を設けることができる。

さらに、この遠心コンプレッサ８では、翼車冷却通路４４にオイルを供給する冷却オイル供給通路４７が、軸受台５の内部に形成された内部通路４８と、この内部通路４８のオイルタンク３５側の開口部から、オイルタンク３５の内部を上方に延びるパイプ通路４９と、を有して構成されており、パイプ通路４９の上端部が冷却オイル供給通路４７の入口開口部４７ａとされている。

この構成によれば、パイプ通路４９の長さを延ばすことにより、その入口開口部４７ａの高さを高くし、この入口開口部４７ａの高さＨ２と、軸受オイル通路３６の入口開口部３６ａの高さＨ１との高低差を大きくして、舶用大型ディーゼルエンジンが停止した後の軸受２７，２８，２９への給油量（給油継続時間）を多くすることができる。あるいは、パイプ通路４９の長さを変化させることにより、給油継続時間を適宜設定することができる。

また、この遠心コンプレッサ８では、翼車冷却通路４４（溝４５）の内面に凹凸形状５４を形成することによって翼車冷却通路４４内面の表面積を増大させているため、コンプレッサ翼車１９の熱を翼車冷却通路４４の内部を流れるオイルと良好に熱交換させてコンプレッサ翼車１９を効果的に冷却することができる。

さらに、翼車冷却通路４４の上部に通じている冷却オイル供給通路４７の口径ｄ１よりも、翼車冷却通路４４の下部に通じている冷却オイル排出通路５２の口径ｄ２が小さくされているため、冷却オイル供給通路４７から翼車冷却通路４４の内部に流入したオイルが翼車冷却通路４４の内部に留まりやすくなる。換言すれば、翼車冷却通路４４の内部のオイルが冷却オイル排出通路５２から排出されにくくなる。

このため、遠心コンプレッサ８の作動中には冷却オイル排出通路５２から外気が流入しにくくなり、翼車冷却通路４４の内部に空気が滞留することによる温度上昇を防止することができる。また、翼車冷却通路４４内に十分にオイルが充填されるため、コンプレッサ翼車１９全体を均一に冷却することができる。したがって、コンプレッサ翼車１９の冷却性を向上させることができる。

［第２実施形態］
図４は、本発明の第２実施形態を示す縦断面図である。この図４は、第１実施形態における図２に相当するものである。図２との違いは、翼車冷却通路４４とオイルタンク３５との間を接続する冷却オイル供給通路５７が、終始連続して軸受台５の内部に形成されており、第１実施形態に示すパイプ通路４９が設けられていない点である。この冷却オイル供給通路５７以外の構成は、第１実施形態と同様であるため、同様な各部分には同符号を付して説明を省略する。

第１実施形態と同様に、冷却オイル供給通路５７の入口開口部５７ａの高さＨ２は、軸受オイル通路３６の入口開口部３６ａの高さＨ１よりも高く設定されている。これによる作用・効果は第１実施形態と同様である。このように、冷却オイル供給通路５７を全体的に軸受台５の内部に形成することにより、第１実施形態におけるパイプ通路４９の設置を省略して構造をより簡素化することができる。

以上説明したように、上記の各実施形態に係る過給機１によれば、簡素で合理的な構造により、エンジン作動時におけるコンプレッサ翼車１９の冷却と、エンジン停止後において軸受２７，２８，２９にオイルを供給するオイルタンク３５のエアベント機能とを両立させることができる。

なお、本発明は上記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。

例えば、上記の実施形態では、舶用大型ディーゼルエンジンに付設される過給機に本発明を適用した例について説明したが、舶用エンジンに限らず、他種類のエンジンの過給機としても適用することができる。

１ 過給機
３ タービン軸
５ 軸受台
６ 排気タービン
８ 遠心コンプレッサ
１９ コンプレッサ翼車
２７，２８ ラジアル軸受（軸受）
２９ スラスト軸受（軸受）
３１ ラビリンスシール
３５ オイルタンク
３６ 軸受オイル通路
３６ａ 軸受オイル通路の入口開口部
４４ 翼車冷却通路
４５ 溝
４７ 冷却オイル供給通路
４７ａ 冷却オイル供給通路の入口開口部
４８ 内部通路
４９ パイプ通路
５２ 冷却オイル排出通路
５４ 凹凸形状
Ｈ１ 軸受オイル通路の入口開口部の高さ
Ｈ２ 冷却オイル供給通路の入口開口部の高さ
ｄ１ 冷却オイル供給通路４７の口径
ｄ２ 冷却オイル排出通路５２の口径

Claims (7)

1. 一端がコンプレッサ翼車に接続されて軸受に軸支されたタービン軸と、
   前記タービン軸を収容する軸受台と、
   前記軸受台に設けられたオイルタンクと、
   前記オイルタンクと前記軸受との間を接続し、前記オイルタンクから前記軸受にオイルを供給する軸受オイル通路と、
   前記軸受台の内部に形成されて前記コンプレッサ翼車の背面側に位置する翼車冷却通路と、
   前記翼車冷却通路と前記オイルタンクとの間を接続し、前記オイルタンクから前記翼車冷却通路にオイルを供給する冷却オイル供給通路と、を備え、
   前記オイルタンクの内部において開口された前記軸受オイル通路の入口開口部の高さよりも、前記オイルタンクの内部において開口された前記冷却オイル供給通路の入口開口部の高さが高いことを特徴とする過給機。
2. 前記翼車冷却通路は、前記コンプレッサ翼車の背面側に設けられているラビリンスシールの範囲に重なるように設けられている請求項１に記載の過給機。
3. 前記翼車冷却通路は、前記ラビリンスシールを構成するラビリンスシール板の、前記軸受台に接する面に凹設されている請求項２に記載の過給機。
4. 前記冷却オイル供給通路は、
   前記軸受台の内部に形成されて前記オイルタンク内の底部付近から前記翼車冷却通路に繋がる内部通路と、
   前記内部通路の前記オイルタンク側の開口部から、前記オイルタンクの内部を上方に延びるパイプ通路と、を有して構成され、
   前記パイプ通路の上端部が前記冷却オイル供給通路の前記入口開口部とされている請求項１から３のいずれかに記載の過給機。
5. 前記翼車冷却通路の内面に凹凸形状を形成した請求項１から４のいずれかに記載の過給機。
6. 前記冷却オイル供給通路は前記翼車冷却通路の上部に通じ、前記翼車冷却通路の下部にはオイルを排出する冷却オイル排出通路が設けられ、該冷却オイル排出通路の口径は前記冷却オイル供給通路の口径よりも小さい請求項１から５のいずれかに記載の過給機。
7. 請求項１から６のいずれかに記載の過給機を備えたエンジン。

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