KR102021974B1 - 배기가스 터보차저의 압축기의 압축기 휠 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 허브(2); 및 허브(2) 상에 배열되며, 각각의 경우 블레이드 선단(3A) 및 블레이드 후단(3B)을 구비하는 다수의 비-리세스형 블레이드(3)을 포함하되, 블레이드 선단(3A)은, 압축기 휠(1)이 회전할 때 블레이드 선단(3A)이 지나가는 영역인 입구 영역(A1)을 정의하고, 블레이드 후단(3B)은, 압축기 휠(1)이 회전할 때 블레이드 후단(3B)이 지나가는 영역인 출구 영역(A2)을 정의하며, A2/A1 비는 60%를 초과하는, 배기가스 터보차저(6)의 압축기(6A)의 압축기 휠(1)에 관한 것이다.

Description

배기가스 터보차저의 압축기의 압축기 휠{COMPRESSOR WHEEL OF THE COMPRESSOR OF AN EXHAUST-GAS TURBOCHARGER}

본 발명은 청구범위 제1항의 전제부에 따른 배기가스 터보차저의 압축기의 압축기 휠에 관한 것이다.

내연기관을 위한 소위 2-단 과급 장치는, 직렬로 연결된 서로 다른 크기의 두 개의 터보차저를 포함한다. 여기서, 더 작은 터보차저는 고압 배기가스 터보차저인 반면, 더 큰 배기가스 터보차저는 저압 배기가스 터보차저이다.

이러한 유형의 2-단 과급에는, 두 개의 개별 압축기단이 각각의 경우 전체 시스템의 전체 압력 증가의 일부만 생성할 것이라는 장점이 있다.

미국특허등록공고 US 7,917,942 B2 미국특허출원공개 US 2011/0020152 A1 미국특허출원공개 US 2012/0124994 A1 미국특허출원공개 US 2007/0128018 A1 공개특허공보 제10-2014-0036932호

본 발명의 목적은, 압축기 휠 기하구조가 최적화된, 배기가스 터보차저의 압축기의 압축기 휠을 제공하는 데에 있다.

이러한 목적은 청구범위 제1항의 특징들에 의해 달성된다.

본 발명에 따른 압축기 휠의 입구 영역과 출구 영역의 비가 60%보다 큰 값으로 설정된다는 사실에 의해, 전술한 2-단 과급 시스템과의 사용에 특히 유리한 효과를 얻는다. 그러나 1-단 시스템에서도 더 낮은 압축기 압력비가 사용될 수 있으므로, 본 발명에 따른 압축기 휠의 사용은 2-단 과급 시스템에 제한되지 않는다.

청구범위 제3항은 본 발명에 따른 배기가스 터보차저를 독립적으로 시판 가능한 제품으로서 정의한다.

본 발명의 추가적인 상세사항, 이점 및 특징들은 도면을 참조하여 이하의 예시적인 실시형태의 설명으로부터 명백해질 것이다.
도 1은 2-단 과급 시스템의 개략도이다.
도 2는 본 발명에 따른 압축기 휠의 사시도이다.

도 1은, 실린더들 중 하나에 의해 상징적으로 나타낸 엔진(M)을 위한 2-단 과급 장치(5)의 개략도이다. 2-단 과급 장치(5)는 직렬로 연결된 두 개의 배기가스 터보차저(6, 7)를 가진다. 터보차저(6)는 연관된 압축기(6A) 및 연관된 터빈(6B)을 구비한 고압 배기가스 터보차저를 구성한다.

배기가스 터보차저(6)는 연관된 압축기(6A) 및 연관된 터빈(6B)을 구비한 고압 배기가스 터보차저이다. 본 발명에 따른 압축기 휠(1)은 예를 들어, 기술된 고압 압축기(6A)의 압축기 휠이며, 도 2를 참조로 하여 하기에 상세히 설명할 것이다.

압축기 휠(1)은 허브(2)를 구비한다. 허브(2) 상에는, 다수의 비-리세스형 블레이드가 배열되고, 그 중 하나가 모든 블레이드를 대표하여 참조 번호 3으로 나타나 있다. 이러한 예에서, 이러한 블레이드(3)가 6개 제공된다. 비-리세스형 블레이드들(3) 사이에는, "분할 블레이드(splitter blade)"로도 지칭되는 리세스형 블레이드들(4)이 배열된다.

도 2는 블레이드(3)가 각각의 경우 선단(3A) 및 후단(3B)을 가지는 것을 보여준다. 여기서, 블레이드 선단(3A)은, 압축기 휠(1)이 회전할 때 블레이드 선단(3A)이 지나가는 영역인 입구 영역(A₁)을 정의한다. 도 2에 나타난 바와 같이, 상기 입구 영역(A₁)은 회전축(R_A)에 수직을 이룬다.

비-리세스형 블레이드(3)의 블레이드 후단(3B)은, 압축기 휠(1)이 회전할 때 블레이드 후단(3B)이 지나가는 영역인 출구 영역(A2)을 정의한다. 이로 인해 도 2에 나타난 바와 같이, "팁 높이"로도 지칭될 수 있고 압축기 휠 크기 및 구성과는 상관 없는, 상기 정의에 따라 압축기 휠(1)의 출구에서의 "정규화된" 블레이드 높이를 구성하는 원통형 표면을 이루게 된다.

본 발명에 따르면, A₂/A₁ 비는 60%보다 큰 값으로 구성된다.

본 발명의 상기 기재된 기재내용 외에도, 이의 추가적인 개시를 위해 도 1 및 도 2에 나타낸 본 발명의 도시를 명백히 참조한다.

1 압축기 휠
2 허브
3 비-리세스형 블레이드
4 리세스형 블레이드
5 2-단 과급 장치
6 고압 배기가스 터보차저
6A 고압 압축기
6B 고압 터빈
7 저압 배기가스 터보차저
7A 저압 압축기
7B 저압 터빈
A₁ 입구 영역
A₂ 출구 영역
R_A 회전축
M 엔진

Claims (4)

1. 허브(2); 및
   허브(2) 상에 배열되며, 각각의 경우 블레이드 선단(3A) 및 블레이드 후단(3B)을 구비하는 다수의 비-리세스형 블레이드(3)을 포함하되,
   블레이드 선단(3A)은, 압축기 휠(1)이 회전할 때 블레이드 선단(3A)이 지나가는 영역인 입구 영역(A₁)을 정의하고,
   블레이드 후단(3B)은, 압축기 휠(1)이 회전할 때 블레이드 후단(3B)이 지나가는 영역인 출구 영역(A₂)을 정의하며,
   A₂/A₁ 비는 60%를 초과하고,
   상기 압축기 휠은 2-단 과급 장치(5)의 고압 배기가스 터보차저(6)의 압축기 휠이고,
   상기 입구 영역(A₁)은 회전축(R_A)에 수직을 이루고,
   상기 출구 영역(A₂)은 원통형 표면을 이루는,
   배기가스 터보차저(6)의 압축기(6A)의 압축기 휠(1).
2. 허브(2); 및 허브(2) 상에 배열되며, 각각의 경우 블레이드 선단(3A) 및 블레이드 후단(3B)을 구비하는 다수의 비-리세스형 블레이드(3)을 포함하되,
   블레이드 선단(3A)은, 압축기 휠(1)이 회전할 때 블레이드 선단(3A)이 지나가는 영역인 입구 영역(A₁)을 정의하고,
   블레이드 후단(3B)은, 압축기 휠(1)이 회전할 때 블레이드 후단(3B)이 지나가는 영역인 출구 영역(A₂)을 정의하며,
   A₂/A₁ 비는 60%를 초과하는 것인 압축기 휠(1)을 포함하고,
   상기 압축기 휠은 2-단 과급 장치(5)의 고압 배기가스 터보차저(6)의 압축기 휠이고,
   상기 입구 영역(A₁)은 회전축(R_A)에 수직을 이루고,
   상기 출구 영역(A₂)은 원통형 표면을 이루는, 압축기(6A)를 포함하는 배기가스 터보차저(6).
3. 제2항에 있어서,
   제2 허브; 및 상기 제2 허브 상에 배열되며, 각각의 경우 제2 블레이드 선단 및 제2 블레이드 후단을 구비하는 다수의 제2 비-리세스형 블레이드를 포함하는 제2 압축기 휠을 포함하고,
   상기 제2 블레이드 선단은, 상기 제2 압축기 휠이 회전할 때 제2 블레이드 선단이 지나가는 영역인 제2 입구 영역을 정의하고,
   상기 제2 블레이드 후단은, 상기 제2 압축기 휠이 회전할 때 제2 블레이드 후단이 지나가는 영역인 제2 출구 영역을 정의하며,
   상기 제2 입구 영역에 대한 상기 제2 출구 영역의 비는 60%를 초과하는, 제2 배기가스 터보차저(7)와 직렬로 연결되는 배기가스 터보차저(6).
   
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