JPH0121149Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、タービンとコンプレツサが背中合せ
で、軸受が吸気側（コンプレツサ側）に設けられ
た片持支持の過給機の冷却装置に関するものであ
る。

一般に知られている過給機は、タービン車室と
コンプレツサ車室の間に軸受車室があるので、タ
ービンの熱が直にコンプレツサに伝わることがな
い。しかし、タービンの熱が軸受に伝わるので、
軸受を保護するための過熱対策が重要になる。

そこで、軸受の過熱対策を重視して、タービン
とコンプレツサを背中合せにして、軸受を吸気側
に設けた片持支持の過給機が知られているが、こ
の片持支持の過給機では、タービンの熱がコンプ
レツサに伝わり、コンプレツサの温度が上昇し、
効率が大幅に低下する。この効率の低下の中に
は、吐出後の加熱による見かけの低下分も含まれ
ているが、給気の比容積が増大して、容積形機関
に対する過給効果を悪くすることには変りない。
しかも、片持式であるため、支点側（コンプレツ
サ寄り）の軸受にかかる荷重がかなり大きく、た
だでさえ寿命の厳しいころがり軸受の温度上昇を
招き、寿命をさらに短くする恐れがある。

本考案は、タービンとコンプレツサが背中合せ
で、軸受が吸気側に設けられた片持支持の過給機
において、タービン車室とコンプレツサ車室の間
に水冷車室を設けることによつて、タービンとコ
ンプレツサの間の遮熱効果が高められて、コンプ
レツサ効率が向上するとともに、過給効率および
軸受寿命が向上し、かつ、前記水冷車室の構造が
簡単である過給機の冷却装置を提供することを目
的とするものである。

このため、本考案の構成は、タービンとコンプ
レツサが背中合せになつていて、軸受が吸気側に
設けられている片持式の過給機において、前記タ
ービンとコンプレツサの間に設けられた水冷車室
を備え、かつ、前記水冷車室が、外周部にタービ
ン車室の外周部とコンプレツサ車室の外周部とを
ボルト締めするボルト締結用のフランジ部を有す
る円盤状をなした一体型鋳造品からなり、しか
も、その鋳造時の中子支持用のボスに相当する部
分が中心点に対して対称に１対以上配置され、か
つ、少なくとも前記ボスに相当する部分の１対が
冷却水出入口となつていて、その他のボスに相当
する部には栓がなされていることを特徴としてい
る。

以下、本考案の実施態様について、図面を参照
しながら説明する。

第１図および第２図は本考案の第１実施例を示
し、第３図は本考案の第２実施例を示している。

第１図において、１はタービンで、タービン翼
車２およびタービン車室３などからなつている。
４はコンプレツサで、コンプレツサ羽根車５およ
びコンプレツサ車室６などからなつている。７は
前記タービン翼車２を有してコンプレツサ羽根車
５を取付けている回転軸で、コンプレツサ車室６
の吸気側に設けられたボール軸受またはコロ軸受
などのころがり軸受８により片持式に支持されて
いる。９は水冷車室で、タービン１とコンプレツ
サ４の間に設けられ、内部に冷却水が通る空洞部
１０を有する一体構造のものからなつている。１
１は前記水冷車室９の冷却水入口、１２は同じく
冷却水出口、１３は前記タービン車室３とコンプ
レツサ車室６と水冷車室９とを締結したボルト、
１４は軸受キヤツプである。また第２図におい
て、１５は前記ボルト１３を通すボルト孔、１６
は前記回転軸７を通す軸孔である。

すなわち、従来は、タービンバツクプレートと
コンプレツサバツクプレートとは、別体であつた
ものを、第１図に示す過給機では、鋳造によつて
一体構造にした水冷車室９により、上記両バツク
プレートを兼ねており、また第１図および第２図
にみられるように、原則として真下に冷却水入口
１１と真上に冷却水出口１２を設け、冷却水は、
図示されていないエンジンの冷却水の一部を利用
し、下の冷却水入口１１から入つて空洞部１０を
通り、上の冷却水出口１２から出て行く接続方法
とするので、エンジン停止直後も、冷却水は自然
循環し、温度上昇はゆるやかとなる。

また水冷車室９の外周部はタービン車室３の外
周部とコンプレツサ車室６の外周部とともに、ボ
ルト１３で（この実施例では３枚一組で）ボルト
締めするためのボルト締結用のフランジ部を有す
る円盤状をなしている。なお水冷車室９の外周部
には対角線上に最低２か所に冷却水出入口（冷却
水入口１１と冷却水出口１２）を設けるが、水冷
車室９の鋳造時の中子支持にとつて必要ならば、
その数を増加してもよい。その場合、通水しない
部分に栓をするものとする。すなわち、水冷車室
９の鋳造時の中子支持用のボスに相当する部分を
中心点に対して対称に１対以上設け、かつ、少な
くとも前記ボスに相当する部分の１対を冷却水入
口１１と冷却水出口１２とし、その他のボスに相
当する部分には栓をする。また従来では、タービ
ンとコンプレツサの両バツクプレートの間に可変
ノズル機構を設けていたものがあるが、第１図に
示した実施例では、それが不可能となる。しか
し、第１図に示した実施例においては、タービン
車室３の排気側に可変ノズル機構を設けること
（このことは、公知であるので、図示を省略）が
できる。

第１図に示した過給機においては、タービン１
とコンプレツサ４の間に水冷車室９を有するの
で、この水冷車室９により、コンプレツサ４の温
度上昇を抑えることができるばかりでなく、軸受
８の部分の温度上昇も抑えることができ、とく
に、コンプレツサ寄りの支点側軸受は荷重が大き
いので、寿命を保つためには、温度上昇をできる
だけ抑えなければならないが、この点も解決する
ことができる。また第２図にみられるごとく、水
冷車室９は、構造が非常に簡単である。すなわ
ち、水冷車室９は一体型鋳造品であつて、かつ、
水冷車室９の外周部でタービン車室３の外周部と
コンプレツサ車室６の外周部をボルト締結する構
造であり、しかも、冷却水入口１１と冷却水出口
１２は中心点に対して対称に配置されていて、鋳
造時の中子支持用のボスに相当する部分であるの
で、構造が簡単であるほか、鋳造も容易となる。

第３図に示した実施例は、第１図に示した実施
例と大差がないので、同一部分については同一符
号をつけている。その他、第３図において、１７
は軸継手、１８はエアフイルタである。すなわ
ち、回転軸７の先端を延長して軸継手１７を設
け、片持式という特徴を活かして、自由になつて
いる軸端側に発電機やモータ、あるいは歯車装置
などを接続し、種々の過給システムを実現するこ
とができるようにしたものである。

上述のように、本考案は、タービンとコンプレ
ツサが背中合せになつていて、軸受が吸気側に設
けられている片持式の過給機において、前記ター
ビンとコンプレツサの間に水冷車室を設けたの
で、タービンからコンプレツサへの伝熱を最小限
にすることができ、したがつて、吸込部分からの
温度抑制効果により、コンプレツサの見かけの効
率の向上だけでなく、コンプレツサの真の効率も
著しく向上し、かつ、給気の熱膨張を減じ、必ず
しもインタークーラがなくても、往復動（容積
形）エンジンに対して十分な過給が可能となり、
過給効果が向上し、しかも、熱に弱いころがり軸
受の潤滑状態を良好に保ち、軸受の寿命を長く保
つことができる。また前記水冷車室が一体型鋳造
品からなるので、該水冷車室自体が簡単であると
ともに、該水冷車室の外周部をタービン車室の外
周部とコンプレツサ車室の外周部で締結したか
ら、過給機の組立が容易であり、かつ、過給機全
体としての構造も簡単になり、しかも、冷却水入
口と冷却水出口は中心点に対して対称に配置され
ていて、鋳造時の中子支持用のボスに相当する部
分であるので、構造が簡単であるほか、鋳造も容
易となるなど、本考案の奏する効果は、きわめて
大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の第１実施例を示した断面側面
図、第２図は第１図の水冷車室の一部を切欠して
示した正面図、第３図は本考案の第２実施例を示
した断面側面図である。 １……タービン、３……タービン車室、４……
コンプレツサ、６……コンプレツサ車室、８……
軸受、９……水冷車室、１３……ボルト。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. タービンとコンプレツサが背中合せになつてい
   て、軸受が吸気側に設けられている片持式の過給
   機において、前記タービンとコンプレツサの間に
   設けられた水冷車室を備え、かつ、前記水冷車室
   が、外周部にタービン車室の外周部とコンプレツ
   サ車室の外周部とをボルト締めするボルト締結用
   のフランジ部を有する円盤状をなした一体型鋳造
   品からなり、しかも、その鋳造時の中子支持用の
   ボスに相当する部分が中心点に対して対称に１対
   以上配置され、かつ、少なくとも前記ボスに相当
   する部分の１対が冷却水出入口となつていて、そ
   の他のボスに相当する部分には栓がなされている
   ことを特徴とする、過給機の冷却装置。