JPH10176540A - ターボ過給機の軸流タービン - Google Patents

ターボ過給機の軸流タービン

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JPH10176540A
JPH10176540A JP9338741A JP33874197A JPH10176540A JP H10176540 A JPH10176540 A JP H10176540A JP 9338741 A JP9338741 A JP 9338741A JP 33874197 A JP33874197 A JP 33874197A JP H10176540 A JPH10176540 A JP H10176540A
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Abstract

(57)【要約】 【解決手段】 掃除装置が少なくとも１つの噴口を備え
たただ１つのノズルと掃除媒体供給導管とから成る。噴
口が仮想の円形面上の任意の１点に配置されており、こ
の円形面は内側のハウジング壁の上流にこれから間隔ａ
をおいて配置された中心点と直径ｄｋとにより規定され
ている。中心点は内側のハウジング壁から間隔（ａ）を
おいて形成された仮想の平行面３５上に位置している。
間隔ａはノズルリングの平均直径にパーセンテージｐ１
（５％≦ｐ１≦３０％）を乗じた値に相応する。中心点
は平行面と、これに直交する流線との交点に位置してい
る。円形面の直径はノズルリングの平均直径にパーセン
テージｐ２（０％≦ｐ２≦６％）を乗じた値に依存して
いる。ノズルの噴口は少なくともほぼ接平面に平行に向
けられている。 【効果】 ノズルリングと回転羽根の掃除効果が改善さ
れる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はターボ過給機の軸流
タービンであって、ガス入口ハウジングと、ターボ過給
機軸により支持されていて回転羽根を備えたタービン羽
根車と、ターボ過給機に結合された内燃機関の排ガスの
ためにガス入口ハウジング内に形成された流れ通路と、
回転羽根の上流で流れ通路内に配置されていて内径及び
外径を有するノズルリングと、さらに上流に配置されて
いて流れ通路内に開口していると共に測定兼制御ユニッ
トに結合された掃除装置とを備えており、ガス入口ハウ
ジングが外側並びに内側のハウジング壁を備えており、
かつ多数の流線を有する内燃機関排ガス流を受容してこ
の排ガス流をタービン羽根車の回転羽根へさらに案内す
る形式のものに関する。
【０００２】
【従来の技術】内燃機関の出力増大のために排ガスター
ボ過給機を使用することは今日広く流布している。その
場合、ターボ過給機の排ガスタービンは内燃機関から排
ガスの供給を受け、その運動エネルギが内燃機関のため
に空気の吸込と圧縮とに使用される。具体的な運転状況
と内燃機関の運転のために使用される燃料の組成とに依
存して、排ガスタービン内では遅かれ早かれ回転羽根及
びノズルリングの汚れが生じ、特にノズルリングに汚れ
が著しく生じやすい。重油運転ではノズルリングに汚れ
の層が形成され、その硬さは内燃機関の作動原理に依存
する。一般に、ノズルリングの領域内でのこの種の汚れ
の堆積はタービンの効率低下、ひいては内燃機関の出力
減少につながると共に燃焼室内の排ガス温度の上昇につ
ながり、このことにより内燃機関並びにターボ過給機が
熱的に過負荷されることがあり、内燃機関においては、
特に弁の損傷又は破損を生じる恐れがある。
【０００３】ノズルリングと、４サイクル内燃機関に結
合されたターボ過給機のタービン羽根とに汚れの層が堆
積すると、ターボ過給機の圧力及び回転数の上昇が予期
され。このことにより、内燃機関の構成部分並びにター
ボ過給機の構成部分が熱的かつ機械的に高い負荷を受
け、このことが同様に当該構成部分の破損を招く。ター
ビン羽根車の回転羽根の周囲にわたり汚れの層が不均一
に分布すると、ロータの不釣合が増大し、これが、支承
部の損傷の原因となる。それゆえ、ノズルリング並びに
タービン羽根車の回転羽根からそれらに付着した汚れを
規則的に除去しなければならない。
【０００４】ドイツ連邦共和国特許公開第３５１５８２
５号からは、インサイドベアリングを備えた排ガスター
ボ過給機の軸流タービンの回転羽根及びノズルリングの
掃除のための方法と装置が公知である。軸流タービンは
ガス入口ハウジングを備えており、ガス入口ハウジング
は外側のハウジング壁と内側のハウジング壁とを備えて
おり、その場合、内側のハウジング壁は流れ通路に対し
てタービン羽根車と軸とを覆うために役立っている。掃
除装置は軸流タービンのガス入口ハウジングに配置した
複数の水インゼクタから成り、この水インゼクタは流れ
通路内にまで達するノズルと水導管とを備えている。軸
流タービンの汚れが規定された汚れ度に達すると、測定
兼評価ユニットを介して掃除要求が探知される。これに
応じて、案内羽根の上流に配置されたノズルを介して水
が流れ通路内に噴射される。その際に発生した水滴が排
ガス流により軸流タービンの案内羽根もしくは回転羽根
まで搬送されて、付着した汚れをそれらの羽根から除去
する。
【０００５】しかし、定置の案内羽根の十分な掃除は、
この案内羽根の排ガス流に面した表面に可能な限り十分
に水滴が衝突する場合にしか得られない。そのことのた
めには、水インゼクタもしくはノズルが軸流タービンの
全周に均一に分配されて配置されなければならない。そ
のことのためには極めて多数のインゼクタ及びノズルが
必要であり、それゆえ、この種の解決手段は比較的不経
済であり、ひいては高価である。その上、ノズル数の増
大に伴いガス入口ハウジングのシールのための費用が増
大する。さらに別の問題点は、比較的高い流れ速度を有
する流れ通路領域内にノズルが配置されることにある。
これにより、案内羽根の一部にしか達しない偏平な水噴
流が生じる。従って、十分な掃除は保証されない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題とすると
ころは、上述のすべての欠点を回避すべく、ターボ過給
機の軸流タービンのノズルリング及び回転羽根のための
掃除装置を製作し、これを、少ない費用で掃除効果の改
善が得られるように配置することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記課題は本発明によれ
ば、請求項１の上位概念にもとづく装置において、掃除
装置が、１つの中央軸線及び少なくとも１つの噴口を備
えた１つのノズルと、掃除媒体供給導管とを備えている
ことにより解決される。少なくとも１つの噴口は、内側
のハウジング壁の上流にこれから間隔ａをおいて位置す
る中心点と直径とにより規定される仮想の円形面の任意
の１点に配置される。円形面の中心点は内側のハウジン
グ壁に対する仮想の平行面上に位置している。この仮想
の平行面は内側のハウジング壁の上流にこれから間隔ａ
をおいて形成されており、その際、間隔ａは次の式によ
り計算される。
【０００８】
【数４】
【０００９】上式において、ｄａはノズルリングの外
径、ｄｉはノズルリングの内径、ｐ１は内側のハウジン
グ壁と平行面との最小間隔及び最大間隔を規定するパー
センテージを表す。
【００１０】ノズルを備えずに形成されたガス入口ハウ
ジング内に形成される、排ガス流の１つの流線だけがこ
の平行面と直交する。これにより交点が形成され、この
交点に円形面の中心点が配置されている。この交点を通
る平行面への接線の方向に接平面が延びている。この接
平面内に円形面が形成されている。円形面の直径ｄｋは
次の式により計算される。
【００１１】
【数５】
【００１２】上式において、 Ｐ２は直径ｄｋの大きさ
に影響を与えるパーセンテージを表す。
【００１３】ノズルの中央軸線は接平面に垂直に配置さ
れており、かつノズルの少なくとも１つの噴口は少なく
ともほぼこの接平面に平行に向けられている。
【００１４】この規定に相応してノズルひいてはその少
なくとも１つの噴口は、流線の延びと流れ速度プロフィ
ールとにもとづきノズルリング並びにタービン羽根車の
回転羽根における掃除媒体の完全なひろがりひいては均
一な分配が可能である領域内に配置されている。公知技
術では掃除媒体が同様にガス流に直角ではあるがガス入
口ハウジングの高い排ガス速度を有する領域内に噴入さ
れるために掃除媒体噴流が絞り込まれてしまうのに対し
て、本発明によれば、ノズルリング並びにタービン羽根
車の回転羽根はその全周並びにその羽根高さにわたり均
一に掃除媒体により掃射される。それゆえ、ノズルが１
つしか使用されていないにもかかわらず、掃除効果の改
善が保証される。
【００１５】正確に円形面の中心点に配置された１つの
噴口をノズルが備え、かつ内側のハウジング壁と平行面
との間隔ａが次式にもとづき計算されると特別有利であ
る。
【００１６】
【数６】
【００１７】ノズルもしくは噴口のこの配置では、流線
が掃除媒体の均一なひろがりのために最適に利用され、
従って、ノズルリング及び回転羽根の掃除がさらに改善
される。
【００１８】ノズルが接平面の両側で、かつこの接平面
に対して同じ間隔をおいて少なくとも１つの噴口を有し
ていると特別効果的である。それぞれの噴口は噴射面を
備えており、その場合、接平面の両側でこれらの噴射面
の和は同じ大きさに形成されている。その上、噴射面は
互いに半径方向にオーバラップして又は少なくとも相前
後して続いて配置されている。このことにより、ノズル
リングの周囲並びに羽根高さにわたる掃除媒体の分配が
いっそう改善される。さらに、この種のノズルはコスト
的に有利であり、かつ、噴口を１つしか備えていないノ
ズルに比して長い耐用寿命を有している。
【００１９】掃除媒体供給導管が２つの部分導管から成
り、外側のハウジング壁に、外から接続される第１の部
分導管のための固定部材が配置され、かつ第２の部材導
管がガス入口ハウジングの内部に形成されていると有利
である。
【００２０】この構成にもとづき、軸方向又は半径方向
に形成されたガス入口ハウジングはノズル及び第２の部
分導管をも含めて、不足なく組付けられる。後の時点で
組立のために再度ガス入口ハウジング内へ介入する必要
なしに、第１の部分導管の接続、換言すれば掃除装置の
完全な組立が行われる。
【００２１】さらに、内側のハウジング壁は中空な内室
を備えており、かつ流れ通路内に形成された少なくとも
１つのリブを介して外側のハウジング壁に結合されてい
る。第２の部分導管はリブの内部に延びており、かつ内
側のハウジング壁の内室にまで達している。そのことの
ために第２の部分導管は軸方向のガス入口ハウジング内
に注型されている。ノズルは内側のハウジング壁の上流
側の端部のところで固定されており、かつ第２の部分導
管に結合されている。第２の部分導管のこの配置によ
り、掃除媒体供給導管による排ガス流の影響が回避さ
れ、かつ掃除媒体供給導管の耐用寿命が著しく増大す
る。第２の部分導管は組込スペースをわずかしか必要と
せず、その結果、ガス入口ハウジングは軸方向に比較的
短く形成されることがてきる。さらに、この種のガス入
口ハウジングの製作時には、掃除装置のための付加的な
製作費はほとんど不要である。
【００２２】これと代替的に、換言すれば半径方向のガ
ス入口ハウジングでは、第２の部分導管はその一端でノ
ズルへ移行しており、かつその他端で内側から内側のハ
ウジング壁にまで達している。内側のハウジング壁は第
２の部分導管のための固定部材を備えている。リブの内
部には切欠が設けられており、この切欠に第１並びに第
２の部分導管が接続されている。それゆえ、半径方向の
ガス入口ハウジングからターボ過給機を取り外した後、
第２の部分導管をノズルと一緒に内側のハウジング壁の
内室から比較的容易に解離することができる。それゆ
え、部分導管は別々に交換されることができ、このこと
はコスト低減につながる。
【００２３】さらに、第２の部分導管はノズルの上流に
配置されることができる。このことにより、付加的な構
造バリエーションが得られ、その場合、第２の部分導管
及びノズルは外から組付けもしくは組外し可能である。
それゆえ、掃除装置の所要の保守もしくは修理作業は著
しく迅速に行われ、その結果、ターボ過給機ひいては内
燃機関のダウンタイムが軽減される。
【００２４】
【発明の実施の形態】次に、軸流タービンの半径方向も
しくは軸方向のガス入口ハウジングにもとづき本発明の
複数の実施例を図面について説明する。
【００２５】図面には本発明の理解にとって重要なエレ
メントだけが示されている。装置のうち例えば内燃機関
並びにターボ過給機の圧縮機側及び軸受範囲は図示され
ていない。作動媒体の流れ方向は矢印で示されている。
【００２６】部分的にのみ示したターボ過給機の主要構
成部分はその圧縮機側と軸流タービン１を備えたタービ
ン側とである。ターボ過給機は圧縮機側並びにタービン
側でディーゼル機関として形成された内燃機関に結合さ
れている。
【００２７】第１実施例では、軸流タービン１が半径方
向のガス入口ハウジング２を備えている。軸流タービン
はさらにガス出口ハウジング３と、回転羽根６を備えて
いてターボ過給機軸４により支持されたタービン羽根車
５と、ディーゼル機関の排ガスのためにガス入口ハウジ
ング２内に形成された流れ通路７とを備えている。回転
羽根６の上流には流れ通路７内に、外径ｄａ及び内径ｄ
ｉを備えたノズルリング８が配置されている。回転羽根
６はディフューザとして形成された覆いリング９により
外側へ向かって閉鎖されている。ガス入口ハウジング２
は外側並びに内側のハウジング壁１０，１１を備えてお
り、これらのハウジング壁は流れ通路７を制限してお
り、かつ流れに適するように形成された３つのリブ１２
を介して互いに結合されている（図１にリブの１つだけ
が図示されている）。内側のハウジング壁１１は中空な
内室１３を備えており、かつタービン羽根車５並びにタ
ーボ過給機軸４を流れ通路から遮蔽するのに役立ってい
る。ガス入口ハウジング２には、ガス出口ハウジング３
との結合のために、ねじとして形成された複数の結合部
材１４が配置されている（図１）。ガス入口ハウジング
２はその上流側の端部に、ディーゼル機関の図示されて
いない排気管との結合のために役立つガス入口フランジ
１５を備えている。
【００２８】ターボ過給機の運転中に、ディーゼル機関
から到来した熱い排ガスはまず、少なくともほぼ円形の
横断面を有する排ガス流１６内で多数の流線１７に沿っ
て軸流タービン１の半径方向のガス入口ハウジング２内
へ導入される。内側のハウジング壁１１の作用により、
内側のハウジング壁１１へ垂直に衝突するただ１つのよ
どみ点流線１９を有する環状の排ガス流１８への変換が
行われる。環状となった排ガス流１８は流れ通路７を介
してタービン羽根車５へさらに案内される。その際、上
流に配置されているノズルリング８の有する役目は、排
ガスを最適にタービン羽根車５の回転羽根６へ誘導する
ことにある。このようにして駆動されたタービン羽根車
は、これに結合された図示されていない圧縮機の駆動の
ために役立てられる。圧縮機内で圧縮された空気は過給
のために、換言すればディーゼル機関の出力増大のため
に使用される。
【００２９】ノズルリング８の上流には、流れ通路７内
に開口した掃除装置２０がガス入口ハウジング２に配置
されている。この掃除装置は中央軸線２２、掃除媒体供
給導管２３並びに噴口２４を備えたノズル２１から成
る。掃除媒体供給導管２３は第１の部分導管２５と第２
の部分導管２６との２部分から構成されている。第２の
部分導管２６はほとんど内側のハウジング壁１１の内室
１３内だけに配置されている。内側のハウジング壁１１
の上流側の端部は孔２７を備えている。この孔２７を貫
通して第２の部分導管２６が流れ通路７内にまで案内さ
れており、この流れ通路内でノズル２１に移行してい
る。
【００３０】第２の部分導管２６はその他方の端部でリ
ブ１２の１つの領域内で内側のハウジング壁１１に接続
されており、このことのために、内側のハウジング壁は
ねじ込み式管継手として形成された固定部材２８を備え
ており、かつ第２の部分導管２６は対応するユニオンナ
ット２９を備えている。第１の部分導管２５は外側から
外側のハウジング壁１０に係合しており、このことのた
めに、外側のハウジング壁１０は同様にねじ込み式管継
手として形成された固定部材３０を備え、かつ第１の部
分導管２５は対応するユニオンナット３１を備えてい
る。当該リブの内部には、換言すれば第１の部分導管２
５と第２の部分導管２６との間にはこれらの部分導管と
連通した切欠３２が形成されている（図１）。勿論、別
の固定部材を両方の部分導管２５，２６のために設ける
こともできる。
【００３１】ノズル２１の噴口２４は仮想の円形面３４
の中心点３３に配置されている。円形面３４は内側のハ
ウジング壁１１の上流にこれから間隔ａをおいて配置さ
れた中心点３３と直径ｄｋ とにより規定されている。
円形面３４の中心点３３は内側のハウジング壁１１に対
する仮想の平行面３５上に位置しており、この仮想の平
行面と内側のハウジング壁１１との間隔ａは次の式によ
り計算される。
【００３２】
【数７】
【００３３】噴口２４を配置すべき箇所の計算は既にガ
ス入口ハウジング２内へのノズルの取付けに先立って行
われる。対応する手続が図２に記載されている。間隔ａ
の前述の検知の仕方にもとづき、パーセンテージｐ１
から、平行面３５と内側のハウジング壁１１との最小及
び最大の間隔ａが得られ、その平均値が図２に示されて
いる。ノズル２１を備えずに形成されたガス入口ハウジ
ング２内に存在する排ガス流のただ１つの流線１７が平
行面３５と直交して交点３６を規定しており、この交点
に円形面３４の中心点３３が配置されている。交点３６
を通り、かつ平行面３５への接線方向に接平面３７が延
びており、この接平面内に円形面３４が形成されてい
る。円形面３４の直径ｄｋ は次の式から計算される。
【００３４】
【数８】
【００３５】ノズル２１の中央軸線２２は接平面３７に
対して垂直に配置されており、かつその噴口２４は接平
面３７に平行に向けられている。ノズル２１の噴口２４
は本実施例では円形面３４の中心点３３に位置している
が（図１，図２）、しかし円形面３４上の別の任意の点
３８に配置されることもできるのは勿論である（図
３）。しかし、その場合には掃除効果の若干の削減が甘
受されなければならない。
【００３６】噴口２４の配置を明確にするために図４に
は流線１７と平行面３５との交点３６と共にノズル２１
が拡大されて示されている。これから看取されるよう
に、接平面３７は噴口２４の中心を通り、かつノズル２
１の中央軸線２２と直交して延びている。このことのた
めに使用されたノズル２１は第２の部分導管２６の端部
と、十字状に配置された４つの固定リブ４０を備えたそ
らせ板３９とから成る。この場合、固定リブ４０は部分
導管２６に溶接されている（図５）。勿論、別の適当な
ノズルを使用することもできる。
【００３７】ノズル２１及びその噴口２４は、流線１７
の延び並びに流れ速度プロフィールにもとづき掃除媒体
がノズルリング８とタービン羽根車５の回転羽根とへ完
全に行きわたり、ひいては均一に分配されるような流れ
通路領域内に配置される。これにより、ノズルリング８
及び回転羽根６はそれらの周囲と羽根高さとにわたり均
一に掃除媒体により掃射され、その結果、ノズル２１を
１つしか使用しないにもかかわらず、改善された掃除効
果が得られる。
【００３８】ノズルリング８のための掃除媒体として
は、例えば水のような液体又は例えば公知の掃除用顆粒
物などの固形物質が使用される。しかし、上述のノズル
２１は特に顆粒物に適している。掃除過程は掃除装置に
結合された測定兼制御ユニット４１により監視され、か
つ弁４２によりトリガされる（図１）。測定兼制御ユニ
ット４１は例えばドイツ連邦共和国特許公開第３５１５
８２５号明細書にもとづき形成されかつ配置されること
ができる。勿論、その他の解決手段も可能である。例え
ば、ターボ過給機の下流の空気圧の代わりに、例えばタ
ーボ過給機の排ガス温度、過給圧又は回転数のようなそ
の他のパラメータが検出され、かつこれに必要な測定部
材が配置されてもよい。さらに、タービン羽根車５の汚
れにもとづく不釣合がターボ過給機振動として測定可能
であり、かつこれにより同様にパラメータとして役立て
られることができる。
【００３９】第２実施例では、ターボ過給機が、軸方向
のガス入口ハウジング４３を備えた軸流タービン１を備
えている（図６，図７）。この場合、掃除媒体供給導管
２３の第２の部分導管２６がガス入口ハウジング４３内
へ、換言すれば正確に内側のハウジング壁１１内へ、リ
ブ１２の１つ内へかつ外側のハウジング壁１０内へ注型
されている。流れ通路７内には、４つの噴口２４を備え
たノズル４４が形成されている。よどみ点流線１９が中
央に位置することにより、交点３６の側方向移動は有り
得ず、その結果、交点ひいてはノズル４４の軸線２２も
よどみ点流線１９上に位置している（図６）。第１実施
例と同様に、この場合も円形面３４を検出することがで
き、その際、ノズル４４の噴口２４をこの円形面３４上
の任意の点３８に配置することができるのは勿論である
（図８，図３）。
【００４０】交点３６を通る接平面３７の両側には、こ
の接平面３７に対してそれぞれ同じ間隔でノズル４４の
それぞれ２つの噴口２４が配置されている。その場合、
噴口２４は互いに半径方向でオーバラップして配置され
ていて接平面３７に平行に向けられている（図８）。そ
れぞれの噴口２４は噴射面４６（図９，図１０）を備え
ており、その場合、接平面３７の両側で噴射面の和は同
じ大きさである。ノズル４４の、噴口２４とは逆の側の
端部に雄ねじ山４７が設けられており（図８）、この雄
ねじ山は内側のハウジング壁１１の対応する雌ねじ山４
８と螺合してノズル４４の固定に役立てられる。
【００４１】このノズル４４は特に例えば水のような液
状の掃除媒体の使用のために適している。このノズル４
４は第１実施例で使用されたノズル２１に対比してコス
ト的に有利でありかつ堅牢である。両方のノズル４４，
２１における掃除媒体の分配ひいては掃除効果は同じで
ある。
【００４２】第１実施例と異なる点は、第２の部分導管
２６が内側のハウジング壁１１内に形成されているだけ
でなく、リブ１２を貫通してもいることにある。第２の
部分導管は外側のハウジング壁１０内で開口しており、
かつその場所で第１の部分導管２５に接続されている。
このことのために対応するリブ１２を若干大きくする必
要があるが、しかし、第１実施例で内側のハウジング壁
１１に固定されたねじ込み式管継手２８と第２の部分導
管２６の対応するユニオンナット２９とが不要である
（図１，図６）。それゆえ、第２の部分導管２６は内側
のハウジング壁１１の内室１３内では解離され得ず、そ
れゆえ、回転するタービン羽根車５内へこの部分導管２
６が侵入することによる軸流タービン１の破損のリスク
が排除される。
【００４３】第３実施例はやはり軸方向のガス入口ハウ
ジング４３を備えており、この実施例では第２の部分導
管２６がノズル４４の上流に配置されている（図１
１）。それゆえ、この部分導管は内側のハウジング壁１
１の内室１３を通して案内されず、それゆえ、ノズル４
４は著しく簡単に、しかも外側から組付けもしくは組外
し可能である。勿論、この種の配置は半径方向のガス入
口ハウジング２においても可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】半径方向のガス入口ハウジングを備えた軸流タ
ービンをよどみ点流線の平面、換言すればよどみ点流線
のすべての点を収容する１平面内で部分的に断面して示
す図である。
【図２】図１のノズルの流出口の領域を詳細に示す部分
的拡大図である。
【図３】図２の矢印ＩＩＩの方向で仮想の円形面を見た
図である。
【図４】図１に示すノズルをノズル軸線の上方部分だけ
を断面した拡大図である。
【図５】図４のＶ−Ｖ線に沿ってノズルを横断面した図
である。
【図６】軸方向のガス入口ハウジングを備えた軸流ター
ビンをよどみ点流線の平面内で部分的に断面して示す図
である。
【図７】図６にもとづくガス入口ハウジングを矢印ＶＩ
Ｉの方向で見た端面図である。
【図８】図６にもとづくノズルの拡大図である。
【図９】図８のＩＸ−ＩＸ線に沿ってノズルを横断面し
た図である。
【図１０】図８のＸ−Ｘ線に沿ってノズルを横断面した
図である。
【図１１】別の実施例のガス入口ハウジングを図６と同
様に部分的に横断面して示す図である。
【符号の説明】
１ 軸流タービン、 ２ 半径方向のガス入口ハウジン
グ、 ３ ガス出口ハウジング、 ４ ターボ過給機
軸、 ５ タービン羽根車、 ６ 回転羽根、７ 流れ
通路、 ８ ノズルリング、 ９ ディフューザの覆
い、 １０ 外側のハウジング壁、 １１ 内側のハウ
ジング壁、 １２ リブ、 １３ 内側のハウジング壁
の内室、 １４ 結合部材（ねじ）、 １５ ガス入口
フランジ、１６ 円形の排ガス流、 １７ 流線、 １
８ 環状の排ガス流、 １９ よどみ点流線、 ２０
掃除装置、 ２１ ノズル、 ２２ 中央軸線、 ２３
掃除媒体供給導管、 ２４ 噴口、 ２５ 第１の部分
導管、 ２６ 第２の部分導管、 ２７ 孔、 ２８
固定部材（ねじ込み式管継手）、 ２９ 第２の部分導
管のユニオンナット、 ３０ 固定部材（ねじ込み式管
継手）、 ３１第１の部分導管のユニオンナット、 ３
２ 切欠、 ３３ 中心点、 ３４ 円形面、 ３５
平行面、 ３６ 交点、 ３７ 接平面、 ３８ 任意
の点、３９ そらせ板、 ４０ 固定用リブ、 ４１
測定兼制御ユニット、 ４２弁、 ４３ ガス入口ハウ
ジング、 ４４ ノズル、 ４６ 噴射面、 ４７雄ね
じ山、 ４８ 雌ねじ山、 ａ 間隔、 ｄａ ノズル
リングの外径、 ｄｉ ノズルリングの内径、 ｄｋ
円形面の直径、 ｐ１，ｐ２ パーセンテージ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 マルクス コーリンク スイス国 レンクナウ クラッツシュトラ ーセ 27 (72)発明者 ジャン−イヴ ウェロー スイス国 シュプライテンバッハ ショッ ピング センター 13／11

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ターボ過給機の軸流タービンであって、
    ガス入口ハウジング（２、４３）と、ターボ過給機軸
    （４）により支持されていて回転羽根（６）を備えたタ
    ービン羽根車（５）と、ターボ過給機に結合された内燃
    機関の排ガスのためにガス入口ハウジング（２，４３）
    内に形成された流れ通路（７）と、回転羽根（６）の上
    流で流れ通路（７）内に配置されていて内径及び外径
    （ｄａ，ｄｉ）を有するノズルリング（８）と、さらに
    上流に配置されていて流れ通路（７）内に開口している
    と共に測定兼制御ユニットに結合された掃除装置（２
    ０）とを備えており、ガス入口ハウジング（２，４３）
    が外側並びに内側のハウジング壁（１０，１１）を備え
    ており、かつ多数の流線（１７）を有する内燃機関排ガ
    ス流（１６）を受容してこの排ガス流をタービン羽根車
    （５）の回転羽根（６）へさらに案内する形式のものに
    おいて、 ａ） 掃除装置（２０）が、中央軸線（２２）及び少な
    くとも１つの噴口（２４）を備えた１つだけのノズル
    （２１，４４）と掃除媒体供給導管（２３）とから成
    り、 ｂ） 少なくとも１つの噴口（２４）が仮想の円形面
    （３４）上の任意の点（３８）に配置されており、かつ
    円形面（３４）が、内側のハウジング壁（１１）の上流
    にこれから間隔（ａ）をおいて配置された中心点（３
    ３）と直径（ｄｋ）とにより規定されており、 ｃ） 円形面（３４）の中心点（３３）が、内側のハウ
    ジング壁（１１）に対する仮想の平行面（３５）上に位
    置しており、内側のハウジング壁（１１）と中心点（３
    ３）との間隔（ａ）が、次式 【数１】 から計算され、 ｄ） ノズル（２１，４４）を備えずに形成されたガス
    入口ハウジング（２，４３）内に描くことのできる、排
    ガス流（１６）の流線（１７）の１つが平行面（３５）
    と直交して交点（３６）を規定しており、この交点に円
    形面（３４）の中心点（３３）が配置されており、 ｅ） 平行面（３５）への接平面（３７）が交点（３
    ６）を通って延びており、かつ円形面（３４）がこの接
    平面（３７）内に形成されており、 ｆ） 円形面（３４）の直径（ｄｋ）が次式 【数２】 により計算され、かつ ｇ） ノズル（２１，４４）の中央軸線（２２）が接平
    面（３７）に垂直に配置されており、かつ、ノズル（２
    １，４４）の少なくとも１つの噴口（２４）が少なくと
    もほぼ接平面（３７）に平行に向けられていることを特
    徴とするターボ過給機の軸流タービン。
  2. 【請求項２】 内側のハウジング壁（１１）と平行面
    （３５）との間隔（ａ）が次式 【数３】 により計算され、かつノズル（２１）が、円形面（３
    ４）の中心点（３３）に配置された噴口（２４）を備え
    ている請求項１記載の軸流タービン。
  3. 【請求項３】ａ） ノズル（４４）が接平面（３７）の
    両側に、かつこれから同じ間隔をおいて少なくとも１つ
    の噴口（２４）を備えており、 ｂ） 噴口（２４）が互いに半径方向でオーバラップし
    て又は少なくとも順次に続いて配置されており、かつ ｃ） それぞれの噴口（２４）が１つの噴射面（４６）
    を備えており、かつ接平面（３７）の両側で噴射面（４
    ６）の和が同じ大きさに形成されている請求項１記載の
    軸流タービン。
  4. 【請求項４】ａ） 掃除媒体供給導管（２３）が２つの
    部分導管（２５，２６）から成り、 ｂ） 外側のハウジング壁（１０）に、外側から接続さ
    れる第１の部分導管（２５）のための固定部材（３０）
    が配置されており、かつ ｃ） 第２の部分導管（２６）がガス入口ハウジング
    （２，４３）の内部に形成されている請求項１から３ま
    でのいずれか１項記載の軸流タービン。
  5. 【請求項５】ａ） 内側のハウジング壁（１１）が中空
    な内室（１３）を備えており、かつ流れ通路（７）内に
    形成された少なくとも１つのリブ（１２）を介して外側
    のハウジング壁（１０）に結合されており、かつ ｂ） 第２の部分導管（２６）が少なくとも１つのリブ
    （１２）の内部に延びていて内側のハウジング壁（１
    １）の内室（１３）内に達しており、かつその上流側の
    端部でノズル（２１，４４）に結合されている請求項４
    記載の軸流タービン。
  6. 【請求項６】 第２の部分導管（２６）がガス入口ハウ
    ジング（４３）内に注型されており、かつ、ノズル（２
    １，４４）が内側のハウジング壁（１１）に固定されて
    いる請求項５記載の軸流タービン。
  7. 【請求項７】ａ） 内側のハウジング壁（１１）が中空
    な内室（１３）を備えており、かつ流れ通路（７）内に
    形成された少なくとも１つのリブ（１２）を介して外側
    のハウジング壁（１０）に結合されており、 ｂ） 第２の部分導管（２６）がその一端でノズル（２
    １）へ移行しており、かつその他端で内側から内側のハ
    ウジング壁（１１）まで達しており、 ｃ） 内側のハウジング壁（１１）が第２の部分導管
    （２６）のための固定部材（２８）を備えており、かつ ｄ） リブ（１２）の内部に切欠（３２）が形成されて
    おり、この切欠に、第１及び第２の部分導管（２５，２
    ６）が接続されている請求項４記載の軸流タービン。
  8. 【請求項８】 第２の部分導管（２６）がノズル（２
    １，４４）の上流に配置されている請求項４記載の軸流
    タービン。
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