JP2008208734A - Two-stage compression type exhaust turbine supercharger - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、2段圧縮式排気タービン過給機、特に、舶用内燃機関や陸上発電機用内燃機関等に装着される2段圧縮式排気タービン過給機に関するものである。 The present invention relates to a two-stage compression type exhaust turbine supercharger, and more particularly to a two-stage compression type exhaust turbine supercharger mounted on a marine internal combustion engine, an onshore generator internal combustion engine, or the like.
このような2段圧縮式排気タービン過給機としては、1つの高圧段および1つの低圧段を備えたものが知られている(例えば、特許文献1参照)。
しかしながら、上記特許文献に開示されているものは、高圧段および低圧段が、それぞれ1つの圧縮機および1つのタービンを備えてなり、かつ、これら2つの圧縮機および2つのタービンが、軸線方向に沿って一直線上に配置されている。そのため、過給機全体の軸線方向(長手方向)の寸法が必然的に大きくなってしまい、過給機が大型化してしまうといった問題点があった。 However, what is disclosed in the above patent document is that each of the high-pressure stage and the low-pressure stage includes one compressor and one turbine, and these two compressors and two turbines are arranged in the axial direction. It is arranged on a straight line along. Therefore, the dimension of the whole turbocharger in the axial direction (longitudinal direction) inevitably increases, and there is a problem that the turbocharger becomes large.
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、2段過給を行うことができて、かつ、過給機の小型化を図ることができる2段圧縮式排気タービン過給機を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides a two-stage compression exhaust turbine supercharger that can perform two-stage supercharging and can reduce the size of the supercharger. The purpose is to do.
本発明は、上記の課題を解決するため、下記の手段を採用した。
本発明に係る2段圧縮式排気タービン過給機は、内燃機関から導かれた排気ガスによって駆動されるタービン部と、このタービン部により駆動されて前記内燃機関に外気を圧送する低圧段コンプレッサ部および高圧段コンプレッサ部とを有する排気タービン過給機であって、前記タービン部および前記低圧段コンプレッサ部の回転軸、または前記タービン部および前記高圧段コンプレッサ部の回転軸が、前記高圧段コンプレッサ部の回転軸、または前記低圧段コンプレッサ部の回転軸と連結され、1本の回転軸として回転するように構成されている。
In order to solve the above problems, the present invention employs the following means.
A two-stage compression type exhaust turbine supercharger according to the present invention includes a turbine section driven by exhaust gas guided from an internal combustion engine, and a low pressure stage compressor section driven by the turbine section to pump outside air to the internal combustion engine. And an exhaust turbine supercharger having a high-pressure compressor section, wherein the turbine shaft and the rotary shaft of the low-pressure compressor section, or the rotary shaft of the turbine section and the high-pressure compressor section are the high-pressure compressor section. The rotary shaft is connected to the rotary shaft of the low-pressure compressor unit or the rotary shaft of the low-pressure stage compressor unit, and is configured to rotate as a single rotary shaft.
本発明に係る2段圧縮式排気タービン過給機によれば、例えば、タービン部および低圧段コンプレッサ部の回転軸と、高圧段コンプレッサ部の回転軸とが、フレキシブル・カップリングを介して連結され、これら回転軸およびフレキシブル・カップリングが、1本の回転軸として回転することとなる。すなわち、1つのタービン部によって2つのコンプレッサ部(低圧段コンプレッサ部および高圧段コンプレッサ部)が駆動されることとなる。
これにより、過給機全体の軸線方向(長手方向)の寸法を低減させることができて、過給機の小型化を図ることができる。また、低圧段コンプレッサ部で圧縮された外気は、高圧段コンプレッサ部でさらに圧縮されることとなるので、内燃機関に供給される外気の圧力比を上昇させることができる。
According to the two-stage compression-type exhaust turbine supercharger according to the present invention, for example, the rotating shafts of the turbine section and the low-pressure stage compressor section and the rotating shaft of the high-pressure stage compressor section are connected via a flexible coupling. The rotating shaft and the flexible coupling rotate as one rotating shaft. That is, two compressor units (a low pressure compressor unit and a high pressure compressor unit) are driven by one turbine unit.
Thereby, the dimension of the axial direction (longitudinal direction) of the whole supercharger can be reduced, and size reduction of a supercharger can be achieved. Further, since the outside air compressed by the low-pressure stage compressor is further compressed by the high-pressure stage compressor, the pressure ratio of the outside air supplied to the internal combustion engine can be increased.
上記2段圧縮式排気タービン過給機において、前記低圧段コンプレッサ部から吐出された外気を前記高圧段コンプレッサ部に導く配管の途中に、前記外気を冷却する中間冷却器が設けられているとさらに好適である。 In the above-described two-stage compression type exhaust turbine supercharger, if an intermediate cooler for cooling the outside air is provided in the middle of a pipe that guides the outside air discharged from the low-pressure stage compressor to the high-pressure stage compressor. Is preferred.
このような2段圧縮式排気タービン過給機によれば、低圧段コンプレッサ部から吐出された外気は、中間冷却器を通って冷却された後、高圧段コンプレッサ部に導かれることとなるので、高圧段コンプレッサの材料として、比較的安価なアルミニウム合金を採用することができ、製造コストの低減化を図ることができるとともに、大量の外気を内燃機関に供給することができる。 According to such a two-stage compression exhaust turbine supercharger, the outside air discharged from the low-pressure stage compressor portion is cooled through the intermediate cooler and then guided to the high-pressure stage compressor portion. As a material for the high-pressure stage compressor, a relatively inexpensive aluminum alloy can be adopted, and the manufacturing cost can be reduced, and a large amount of outside air can be supplied to the internal combustion engine.
上記2段圧縮式排気タービン過給機において、前記1本の回転軸と連結される回転軸を有する発電機が設けられているとさらに好適である。 In the two-stage compression type exhaust turbine supercharger, it is more preferable that a generator having a rotation shaft connected to the one rotation shaft is provided.
このような2段圧縮式排気タービン過給機によれば、タービン部の駆動力が発電機によっても回収されることとなるので、エネルギーロスを低減させることができる。また、この発電機によって発生された電力分だけ他の発電機の負荷を低減させたり、電力会社から供給される電力の使用量を低減させることができるので、他の発電機を駆動するのに要する燃料費や、電力会社に支払われる電気料金を低減させることができる。 According to such a two-stage compression type exhaust turbine supercharger, the driving force of the turbine section is also recovered by the generator, so that energy loss can be reduced. In addition, the load of other generators can be reduced by the amount of power generated by this generator, and the amount of power supplied from the power company can be reduced, so that other generators can be driven. The fuel cost required and the electricity bill paid to the power company can be reduced.
本発明に係る内燃機関は、過給機全体の軸線方向(長手方向)の寸法が低減させられた小型の2段圧縮式排気タービン過給機を備えることとなるので、2段圧縮式排気タービン過給機を設置するための設置スペースを低減させることができる。
また、2段圧縮式排気タービン過給機から高圧力比の外気が供給されることとなるので、機関効率および機関出力を向上させることができる。
The internal combustion engine according to the present invention includes a small two-stage compression exhaust turbine supercharger in which the axial direction (longitudinal direction) of the entire turbocharger is reduced. The installation space for installing the supercharger can be reduced.
Moreover, since high pressure ratio outside air is supplied from the two-stage compression exhaust turbine supercharger, engine efficiency and engine output can be improved.
本発明によれば、2段過給を行うことができて、かつ、過給機の小型化を図ることができるという効果を奏する。 According to the present invention, it is possible to perform two-stage supercharging and to achieve an effect that the supercharger can be reduced in size.
以下、本発明に係る2段圧縮式排気タービン過給機の一実施形態について、図1および図2を参照しながら説明する。
図1に示すように、本実施形態に係る2段圧縮式排気タービン過給機1は、図示しない内燃機関(例えば、ディーゼルエンジンやガスタービンエンジン等)から導かれた排気ガス(燃焼ガス)2によって駆動されるタービン部3と、このタービン部3により駆動されて外気4を高圧段コンプレッサ部6に圧送する低圧段コンプレッサ部5と、低圧段コンプレッサ部5から圧送されてきた外気4を前記内燃機関に圧送する高圧段コンプレッサ部6と、タービン部3と低圧段コンプレッサ部5との間に設けられてこれらを支持する第1のケーシング7と、高圧段コンプレッサ部6を支持する第2のケーシング8とを主たる要素として構成されたものである。
Hereinafter, an embodiment of a two-stage compression type exhaust turbine supercharger according to the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2.
As shown in FIG. 1, a two-stage compression type exhaust turbine supercharger 1 according to the present embodiment includes an exhaust gas (combustion gas) 2 led from an internal combustion engine (for example, a diesel engine or a gas turbine engine) not shown. The
第1のケーシング7には、一端をタービン部3側に突出させ、他端を低圧段コンプレッサ部5側に突出させた回転軸9が挿通されている。この回転軸9は、第1のケーシング7に設けられた軸受10によって、軸線回りに回転可能に支持されている。また、第1のケーシング7には、潤滑油溜め(図示せず)から軸受10まで潤滑油を供給する潤滑油供給路11が設けられている。
一方、第1のケーシング7の下端部は、回転軸9の軸線方向において第1のケーシング7を一点で支持する(回転軸9の軸線方向と直交する方向においては、二点以上で支持する場合もある)脚部7aとなっており、この脚部7aは、床面に設置された基台(図示せず)に固定されるようになっている。
なお、図中の符号P1はパンチング・プレートである。このパンチング・プレートP1は、その一端部がタービン部3の下端部に固定されているとともに、その他端部がケーシング7の脚部7aと同様、基台に固定されている。
The first casing 7 is inserted with a rotary shaft 9 having one end protruding toward the
On the other hand, the lower end portion of the first casing 7 supports the first casing 7 at one point in the axial direction of the rotating shaft 9 (in the case of supporting at two or more points in the direction orthogonal to the axial direction of the rotating shaft 9). There is also a
In addition, the code | symbol P1 in a figure is a punching plate. One end of the punching plate P1 is fixed to the lower end of the
第2のケーシング8には、一端を低圧段コンプレッサ部5側に突出させ、他端を高圧段コンプレッサ部6側に突出させた回転軸12が挿通されている。この回転軸12は、第2のケーシング8に設けられた軸受13によって、軸線回りに回転可能に支持されている。また、第2のケーシング8には、潤滑油溜め(図示せず)から軸受13まで潤滑油を供給する潤滑油供給路14が設けられている。
一方、第2のケーシング8の下端部は、回転軸12の軸線方向において第2のケーシング8を一点で支持する(回転軸12の軸線方向と直交する方向においては、二点以上で支持する場合もある)脚部8aとなっており、この脚部8aは、床面に設置された基台(図示せず)に固定されるようになっている。
The second casing 8 is inserted with a rotating
On the other hand, the lower end portion of the second casing 8 supports the second casing 8 at one point in the axial direction of the rotating shaft 12 (in the case of supporting at two or more points in the direction orthogonal to the axial direction of the rotating shaft 12). A
タービン部3は、前記内燃機関の排気系統に接続されて排気ガス2の少なくとも一部が供給される排気ガス通路15と、この排気ガス通路15内に供給された排気ガス2の流れを受けて回転駆動されるタービン16とを有している。
タービン16は、タービン・ロータ17と、タービン・ノズル18とを備えている。タービン・ロータ17は、回転軸9の一端部に設けられた、円盤状のタービン・ディスク17aと、このタービン・ディスク17aの外周上に取り付けられた、翼型断面を有する複数枚のタービン・ブレード17bとを備えている。
また、タービン・ノズル18は、複数枚のノズル・ガイド・ベーン18aを環状に配置して構成されたものであり、タービン・ブレード17bの上流側に配置されている。
The
The
The
排気ガス通路15は、前記内燃機関の排気系統と接続されてノズル・ガイド・ベーン18aおよびタービン・ブレード17bに排気ガス2を導く供給路15aと、タービン16の半径方向外側に向かって設けられて、タービン16を通過した排気ガス2を系外、もしくは図示しない排気浄化装置等に導く送出路15bとを有している。
The
低圧段コンプレッサ部5は、回転駆動されることで外気4を径方向外側に送出するコンプレッサ羽根車19と、このコンプレッサ羽根車19の周囲を囲んでコンプレッサ羽根車19が送出した外気4を圧縮する渦巻き室20とを有している。
コンプレッサ羽根車19は、回転軸9の他端部に取り付けられた、略円盤状のハブ19aと、このハブ19aの外表面から半径方向外側に向かって延びるとともに、周方向に沿って環状に設けられた複数枚の羽根19bとを備えている。
低圧段コンプレッサ部5の上流側には、消音器(サイレンサ)21が隣接配置されており、この消音器21を通過した外気4は、流入路22を介してコンプレッサ羽根車19の羽根19bに導かれるようになっている。また、低圧段コンプレッサ部5の下流側には、図2に示すインタークーラ(中間冷却器)23が設けられており、渦巻き室20を通過した外気4は、このインタークーラ23を通過した後、高圧段コンプレッサ部6に供給されるようになっている。
The low-
The
A silencer (silencer) 21 is disposed adjacent to the upstream side of the low-
消音器21の中央部には、その内部に、ハブ19aの端面に向かって先細となるように形成された凹所24aを有するシェルハウジング24が設けられているとともに、凹所24a内には、回転軸12を軸受支持する第2のケーシング8の一部、回転軸12の一端部に取り付けられたカウンタウェイト(バランスウェイト)25が収容されている。シェルハウジング24は、流入路22内に設けられた複数枚(例えば、4枚)のサポート26を介して低圧段コンプレッサ部5(流入路22を形成する半径方向外側の壁面)に固定されている。そして、シェルハウジング24の外側表面は、流入路22を形成する半径方向内側の壁面を構成している。
A
回転軸12は、回転軸9と同一回転軸線上に位置するように配置されているとともに、ハブ19aを貫通して消音器21の側に突出する回転軸9の他端部先端と、フレキシブル・カップリング27を介して連結されている。すなわち、回転軸12は、回転軸9とともに(一緒に)回転するようになっている。
フレキシブル・カップリング27は、その一端部が回転軸12の一端部先端に取り付けられた第1のカップリング取付用ボス28に着脱可能に取り付けられ、その他端部が回転軸9の他端部先端に取り付けられた第2のカップリング取付用ボス29に着脱可能に取り付けられている。
The rotating
One end of the
高圧段コンプレッサ部6は、回転駆動されることでインタークーラ23を通過した後の外気4を径方向外側に送出するコンプレッサ羽根車30と、このコンプレッサ羽根車30の周囲を囲んでコンプレッサ羽根車30が送出した外気4を圧縮する渦巻き室31とを有している。
コンプレッサ羽根車30は、回転軸12の他端部に取り付けられた、略円盤状のハブ30aと、このハブ30aの外表面から半径方向外側に向かって延びるとともに、周方向に沿って環状に設けられた複数枚の羽根30bとを備えている。
高圧段コンプレッサ部6の上流側には、低圧段コンプレッサ部5と同様の消音器(図示せず)が隣接配置されており、この消音器を通過した外気4は、流入路32を介してコンプレッサ羽根車30の羽根30bに導かれるようになっている。また、高圧段コンプレッサ部6の下流側には、図示しないアフタークーラやサージタンク等が設けられており、渦巻き室31を通過した外気4は、これらアフタークーラやサージタンク等を通過した後、前記内燃機関に供給されるようになっている。
The high-
The
A silencer (not shown) similar to that of the low-pressure
本実施形態による2段圧縮式排気タービン過給機1によれば、タービン部3および低圧段コンプレッサ部5の回転軸9と、高圧段コンプレッサ部6の回転軸12とが、フレキシブル・カップリング27を介して連結され、これら回転軸9,12およびフレキシブル・カップリング27が、1本の回転軸として回転することとなる。すなわち、1つのタービン部3によって2つのコンプレッサ部(低圧段コンプレッサ部5および高圧段コンプレッサ部6)が駆動されることとなる。
これにより、過給機全体の軸線方向(長手方向)の寸法を低減させることができて、過給機の小型化を図ることができる。また、低圧段コンプレッサ部5で圧縮された外気は、高圧段コンプレッサ部6でさらに圧縮されることとなるので、内燃機関に供給される外気の圧力比を上昇させることができる。
According to the two-stage compression type exhaust turbine supercharger 1 according to the present embodiment, the rotating shaft 9 of the
Thereby, the dimension of the axial direction (longitudinal direction) of the whole supercharger can be reduced, and size reduction of a supercharger can be achieved. In addition, since the outside air compressed by the low-
また、本実施形態による2段圧縮式排気タービン過給機1によれば、低圧段コンプレッサ部5から吐出された外気は、中間冷却器23を通って冷却された後、高圧段コンプレッサ部6に導かれることとなるので、高圧段コンプレッサ6の材料として、比較的安価なアルミニウム合金を採用することができ、製造コストの低減化を図ることができるとともに、大量の外気を内燃機関に供給することができる。
Further, according to the two-stage compression type exhaust turbine supercharger 1 according to the present embodiment, the outside air discharged from the low-pressure
本発明に係る2段圧縮式排気タービン過給機の他の実施形態について、図3および図4を参照しながら説明する。
図3に示すように、本実施形態に係る2段圧縮式排気タービン過給機41は、図示しない内燃機関(例えば、ディーゼルエンジンやガスタービンエンジン等)から導かれた排気ガス(燃焼ガス)42によって駆動されるタービン部43と、このタービン部43により駆動されて外気44を高圧段コンプレッサ部46に圧送する低圧段コンプレッサ部45と、低圧段コンプレッサ部45から圧送されてきた外気44を前記内燃機関に圧送する高圧段コンプレッサ部46と、タービン部43と低圧段コンプレッサ部45の回転軸49および高圧段コンプレッサ部46の回転軸52に連結される回転軸65aを有する発電機65と、タービン部43と低圧段コンプレッサ部45との間に設けられてこれらを支持する第1のケーシング47と、高圧段コンプレッサ部46を支持する第2のケーシング48とを主たる要素として構成されたものである。
Another embodiment of the two-stage compression type exhaust turbine supercharger according to the present invention will be described with reference to FIGS. 3 and 4.
As shown in FIG. 3, the two-stage compression
第1のケーシング47には、一端をタービン部43側に突出させ、他端を低圧段コンプレッサ部45側に突出させた回転軸49が挿通されている。この回転軸49は、第1のケーシング47に設けられた軸受50によって、軸線回りに回転可能に支持されている。また、第1のケーシング47には、潤滑油溜め(図示せず)から軸受50まで潤滑油を供給する潤滑油供給路51が設けられている。
一方、第1のケーシング47の下端部は、回転軸49の軸線方向において第1のケーシング47を一点で支持する(回転軸49の軸線方向と直交する方向においては、二点以上で支持する場合もある)脚部47aとなっており、この脚部47aは、床面に設置された基台(図示せず)に固定されるようになっている。
なお、図中の符号P2はパンチング・プレートである。このパンチング・プレートP2は、その一端部がタービン部43の下端部に固定されているとともに、その他端部がケーシング47の脚部47aと同様、基台に固定されている。
The
On the other hand, the lower end portion of the
In addition, the code | symbol P2 in a figure is a punching plate. The punching plate P <b> 2 has one end fixed to the lower end of the
第2のケーシング48には、一端を低圧段コンプレッサ部45側に突出させ、他端を高圧段コンプレッサ部46側に突出させた回転軸52が挿通されている。この回転軸52は、第2のケーシング48に設けられた軸受53によって、軸線回りに回転可能に支持されている。また、第2のケーシング48には、潤滑油溜め(図示せず)から軸受53まで潤滑油を供給する潤滑油供給路54が設けられている。
一方、第2のケーシング48の下端部は、回転軸52の軸線方向において第2のケーシング48を一点で支持する(回転軸52の軸線方向と直交する方向においては、二点以上で支持する場合もある)脚部48aとなっており、この脚部48aは、床面に設置された基台(図示せず)に固定されるようになっている。
The
On the other hand, the lower end portion of the
タービン部43は、前記内燃機関の排気系統に接続されて排気ガス42の少なくとも一部が供給される排気ガス通路55と、この排気ガス通路55内に供給された排気ガス42の流れを受けて回転駆動されるタービン56とを有している。
タービン56は、タービン・ロータ57と、タービン・ノズル58とを備えている。タービン・ロータ57は、回転軸49の一端部に設けられた、円盤状のタービン・ディスク57aと、このタービン・ディスク57aの外周上に取り付けられた、翼型断面を有する複数枚のタービン・ブレード57bとを備えている。
また、タービン・ノズル58は、複数枚のノズル・ガイド・ベーン58aを環状に配置して構成されたものであり、タービン・ブレード57bの上流側に配置されている。
The
The
The
排気ガス通路55は、前記内燃機関の排気系統と接続されてノズル・ガイド・ベーン58aおよびタービン・ブレード57bに排気ガス42を導く供給路55aと、タービン56の半径方向外側に向かって設けられて、タービン56を通過した排気ガス42を系外、もしくは図示しない排気浄化装置等に導く送出路55bとを有している。
The
低圧段コンプレッサ部45は、回転駆動されることで外気44を径方向外側に送出するコンプレッサ羽根車59と、このコンプレッサ羽根車59の周囲を囲んでコンプレッサ羽根車59が送出した外気44を圧縮する渦巻き室60とを有している。
コンプレッサ羽根車59は、回転軸49の他端部に取り付けられた、略円盤状のハブ59aと、このハブ59aの外表面から半径方向外側に向かって延びるとともに、周方向に沿って環状に設けられた複数枚の羽根59bとを備えている。
低圧段コンプレッサ部45の上流側には、消音器(サイレンサ)61が隣接配置されており、この消音器61を通過した外気44は、流入路62を介してコンプレッサ羽根車59の羽根59bに導かれるようになっている。また、低圧段コンプレッサ部45の下流側には、図4に示すインタークーラ(中間冷却器)63が設けられており、渦巻き室60を通過した外気44は、このインタークーラ63を通過した後、高圧段コンプレッサ部46に供給されるようになっている。
The low-
The
A silencer (silencer) 61 is disposed adjacent to the upstream side of the low-
消音器61の中央部には、その内部に、ハブ59aの端面に向かって先細となるように形成された凹所64aを有するシェルハウジング64が設けられているとともに、凹所64a内には、(高速誘導)発電機65が収容されている。シェルハウジング64は、流入路62内に設けられた複数枚(例えば、4枚)のサポート66を介して低圧段コンプレッサ部45(流入路62を形成する半径方向外側の壁面)に固定されている。そして、シェルハウジング64の外側表面は、流入路62を形成する半径方向内側の壁面を構成している。
発電機65は、その回転軸65aが、前述した回転軸49,52と同一回転軸線上に位置するように配置されているとともに、この回転軸65aの一端部先端は、ハブ59aを貫通して消音器61の側に突出する回転軸49の一端部先端と、フレキシブル・カップリング67を介して連結され、その他端部先端は、第2のケーシング48を貫通して低圧段コンプレッサ部45の側に突出する回転軸52の一端部に取り付けられたカウンタウェイト(バランスウェイト)68と連結されている。すなわち、発電機65の回転軸65aは、回転軸49,52とともに回転するようになっている。
フレキシブル・カップリング67は、その一端部が回転軸65aの一端部先端に取り付けられた第1のカップリング取付用ボス69に着脱可能に取り付けられ、その他端部が回転軸49の他端部先端に取り付けられた第2のカップリング取付用ボス70に着脱可能に取り付けられている。
At the center of the
The
One end of the
高圧段コンプレッサ部46は、回転駆動されることでインタークーラ63を通過した後の外気44を径方向外側に送出するコンプレッサ羽根車71と、このコンプレッサ羽根車71の周囲を囲んでコンプレッサ羽根車71が送出した外気44を圧縮する渦巻き室72とを有している。
コンプレッサ羽根車71は、回転軸52の他端部に取り付けられた、略円盤状のハブ71aと、このハブ71aの外表面から半径方向外側に向かって延びるとともに、周方向に沿って環状に設けられた複数枚の羽根71bとを備えている。
高圧段コンプレッサ部46の上流側には、低圧段コンプレッサ部45と同様の消音器(図示せず)が隣接配置されており、この消音器を通過した外気44は、流入路73を介してコンプレッサ羽根車71の羽根71bに導かれるようになっている。また、高圧段コンプレッサ部46の下流側には、図示しないアフタークーラやサージタンク等が設けられており、渦巻き室72を通過した外気44は、これらアフタークーラやサージタンク等を通過した後、前記内燃機関に供給されるようになっている。
The high-
The compressor impeller 71 is attached to the other end portion of the
A silencer (not shown) similar to that of the low-pressure
本実施形態による2段圧縮式排気タービン過給機41によれば、タービン部43および低圧段コンプレッサ部45の回転軸49と、発電機65の回転軸65aとが、フレキシブル・カップリング67を介して連結され、発電機65の回転軸65aと、高圧段コンプレッサ部46の回転軸52とが連結されて、これら回転軸49,52,65aおよびフレキシブル・カップリング67が、1本の回転軸として回転することとなる。すなわち、1つのタービン部43によって2つのコンプレッサ部(低圧段コンプレッサ部45および高圧段コンプレッサ部46)と1つの発電機65とが駆動されることとなる。
これにより、過給機全体の軸線方向(長手方向)の寸法を低減させることができて、過給機の小型化を図ることができる。また、低圧段コンプレッサ部45で圧縮された外気は、高圧段コンプレッサ部46でさらに圧縮されることとなるので、内燃機関に供給される外気の圧力比を上昇させることができる。さらに、タービン部43の駆動力が発電機65によっても回収されることとなるので、エネルギーロスを低減させることができる。さらにまた、この発電機65によって発生された電力分だけ他の発電機の負荷を低減させたり、電力会社から供給される電力の使用量を低減させることができるので、他の発電機を駆動するのに要する燃料費や、電力会社に支払われる電気料金を低減させることができる。
According to the two-stage compression type
Thereby, the dimension of the axial direction (longitudinal direction) of the whole supercharger can be reduced, and size reduction of a supercharger can be achieved. In addition, since the outside air compressed by the low-
また、本実施形態による2段圧縮式排気タービン過給機41によれば、低圧段コンプレッサ部45から吐出された外気は、中間冷却器63を通って冷却された後、高圧段コンプレッサ部46に導かれることとなるので、高圧段コンプレッサ46の材料として、比較的安価なアルミニウム合金を採用することができ、製造コストの低減化を図ることができるとともに、大量の外気を内燃機関に供給することができる。
In addition, according to the two-stage compression type
1 2段圧縮式排気タービン過給機
2 排気ガス
3 タービン部
5 低圧段コンプレッサ部
6 高圧段コンプレッサ部
9 回転軸
12 回転軸
23 中間冷却器
41 2段圧縮式排気タービン過給機
42 排気ガス
43 タービン部
45 低圧段コンプレッサ部
46 高圧段コンプレッサ部
49 回転軸
52 回転軸
63 中間冷却器
65 発電機
65a 回転軸
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Two-stage compression type
Claims (4)
前記タービン部および前記低圧段コンプレッサ部の回転軸、または前記タービン部および前記高圧段コンプレッサ部の回転軸が、前記高圧段コンプレッサ部の回転軸、または前記低圧段コンプレッサ部の回転軸と連結され、1本の回転軸として回転するように構成されていることを特徴とする2段圧縮式排気タービン過給機。 A two-stage compression exhaust turbine having a turbine section driven by exhaust gas guided from the internal combustion engine, and a low-pressure stage compressor section and a high-pressure stage compressor section that are driven by the turbine section to pump outside air to the internal combustion engine. A machine,
The rotating shaft of the turbine section and the low-pressure compressor section, or the rotating shaft of the turbine section and the high-pressure compressor section is connected to the rotating shaft of the high-pressure compressor section, or the rotating shaft of the low-pressure compressor section, A two-stage compression type exhaust turbine supercharger configured to rotate as a single rotating shaft.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2007044026A JP2008208734A (en) | 2007-02-23 | 2007-02-23 | Two-stage compression type exhaust turbine supercharger |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2007044026A JP2008208734A (en) | 2007-02-23 | 2007-02-23 | Two-stage compression type exhaust turbine supercharger |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2008208734A true JP2008208734A (en) | 2008-09-11 |
Family
ID=39785250
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2007044026A Withdrawn JP2008208734A (en) | 2007-02-23 | 2007-02-23 | Two-stage compression type exhaust turbine supercharger |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2008208734A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2019015211A (en) * | 2017-07-05 | 2019-01-31 | 株式会社三井E&Sホールディングス | Supercharger surplus power recovery device for internal combustion engine, and ship |
| CN112049721A (en) * | 2019-06-07 | 2020-12-08 | 三井易艾斯机械有限公司 | Supercharger residual power recovery device for internal combustion engine, and ship |
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2007
- 2007-02-23 JP JP2007044026A patent/JP2008208734A/en not_active Withdrawn
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JP2019015211A (en) * | 2017-07-05 | 2019-01-31 | 株式会社三井E&Sホールディングス | Supercharger surplus power recovery device for internal combustion engine, and ship |
| CN112049721A (en) * | 2019-06-07 | 2020-12-08 | 三井易艾斯机械有限公司 | Supercharger residual power recovery device for internal combustion engine, and ship |
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