JPH10131761A - 排気ガスタービン過給機のガス入口ケーシング構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 過給機のカット運転を、簡単かつ低コスト
で、しかも取付け、取外し工数が低減された装置で行な
い得るようにした排気ガスタービン過給機を提供する。 【解決手段】 ２分割型ガス入口ケーシングを備えた排
気ガスタービン過給機において、前記ガス入口ケーシン
グを構成する外側ケーシングの入口部の内周面、及び、
該入口部に対して円周方向に約９０°回転させた部位の
内周面に平滑面を夫々形成すると共に、ガス入口内側ケ
ーシングの入口部外面にも平滑面を形成し、前記ガス入
口外側ケーシングの平滑面を前記９０°回転位置にて前
記ガス入口内側ケーシングの平滑面に接合させて、前記
ガス入口外側ケーシングから内側ケーシング内へのガス
の流動を遮断するように構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は内燃機関用排気ガス
タービン過給機（以下過給機と略称する）において、過
給機の排気タービンへの排気ガスの遮断を可能としたガ
ス入口ケーシングの構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】図５は、一般的な大型ディーゼル機関用
過給機の一例を示す切断斜視図（本発明にも適用され
る。）、図６〜図９は従来の過給機の構造を示す図であ
る。図５〜図９において、１はガス入口外側ケーシン
グ、２はガス入口内側ケーシング、３１はタービン、３
５は該タービン３１が固定されるタービンロータ、３２
は該タービンロータ３５の一端に固定されたコンプレッ
サ、３３はコンプレッサケーシング、３６はガス出口ケ
ーシング、３４は排気管４のノズルである。

【０００３】前記ガス入口外側ケーシング１の入口部１
ａ近傍の内面は、図７〜図９に示されるように、機械加
工による平滑面６に形成されると共に、ガス入口内側ケ
ーシング２の入口部２ａの端部外面は機械加工された平
滑面８に形成されている。そして、双方の入口部１ａ及
び２ａを合致させてボルトナット７を締め付けることに
より、前記両平滑面６及び８が圧接され、ガスの漏洩が
阻止される。

【０００４】かかる過給機の作動時には、機関（図示せ
ず）からの排気ガスは、図の矢印に示すように、ガス入
口外側ケーシング１の入口部１ａからガス入口内側ケー
シング２の入口部２ａを通って、ノズル３４に入る。そ
して、該排気ガスは、ここで膨張して、タービン３１に
作用し、これを回転駆動した後、ガス出口ケーシング３
６の出口部３６ａから外部（排ガスボイラ、煙突等）に
排出される。

【０００５】上記タービン３１の回転力はタービンロー
タ３５を介して、コンプレッサ３２に伝達され、該コン
プレッサ３２は吸入した空気を加圧して、空気冷却器
（図示せず）を経て、機関に送り込む。

【０００６】かかる過給機を複数台搭載したディーゼル
機関においては、一部の過給機の作動を停止して、運転
を行なういわゆる過給機カット運転を行なうことが多々
ある。

【０００７】従来は、前記過給機カット運転を行なう際
には、図６〜図７に示すように排気管４に連設された伸
縮継手５と前記ガス入口外側ケーシング１のフランジと
の間に、排気ガスのタービン３１側への流入を遮断する
ガス遮断片３を挿設してこれを閉めるか、あるいは盲フ
ランジ（図示せず）を挿設していた。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】前記のように従来の過
給機においては、過給機カット運転を行なう際には、ガ
ス遮断弁３を設けてこれを閉じるか、あるいは盲フラン
ジを挿設して、タービン３１側への排気の流入を遮断し
ていた。

【０００９】しかしながら、前記ガス遮断弁３を用いる
場合においては、該遮断弁３が高価であるため、製造コ
ストの高騰を招くとともに、タービン３１側が高温にな
るため、取付用ボルト、ナットが焼き付き易く、取外し
が困難となり、前記遮断弁３の取付け、取外しに多くの
工数を要する。一方、前記盲フランジを挿入する際に
は、排気管４を取り外すことを要し、多くの手間と工数
を要する、等の問題があった。

【００１０】本発明はかかる従来技術の課題に鑑み、過
給機のカット運転を簡単な構造かつ低コストで、しかも
取付け、取外し工数が低減された装置で行ない得るよう
にした排気ガスタービン過給機を提供することを目的と
する。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明はかかる従来技術
の課題を解決するため、ガス入口外側ケーシングの内側
に、ガス入口内側ケーシングをタービンロータの回転軸
心方向のフランジ部にてボルトナット締結により固着し
てなる２分割型ガス入口ケーシングを備えた排気ガスタ
ービン過給機において、前記ガス入口外側ケーシングの
入口部の内周面、及び該入口部に対して円周方向に約９
０°回転させた部位の内周面に機械加工等による平滑面
を夫々形成すると共に、前記ガス入口内側ケーシングの
入口部外面に機械加工等による平滑面を形成し、前記ガ
ス入口外側ケーシングの平滑面を前記９０°回転位置に
て前記ガス入口内側ケーシングの平滑面に接合させて、
前記ガス入口外側ケーシングから内側ケーシング内への
ガスの流動を遮断するように構成されたことを特徴とす
る排気ガスタービン過給機のガス入口ケーシング構造を
提案する。

【００１２】かかる発明によれば、過給機の作動時に
は、従来のものと同様、ガス入口外側ケーシングの入口
部とガス入口内側ケーシングの入口部とを合致させて、
フランジ部のボルトナットにより両ケーシングを締め付
け固定する。この締め付けにより、両ケーシングの平滑
面が圧接され、ガスシールがなされる。

【００１３】過給機のカット運転時には、ガス入口内側
ケーシングを外側ケーシングに対して、９０°回転さ
せ、内側ケーシングの平滑面を外側ケーシングの９０°
回転位置に形成された平滑面に合わせた後、フランジ部
のボルトナットを締め付ける。これにより、内側ケーシ
ングの平滑面は、外側ケーシングの内側平滑面に押圧さ
れて、内側ケーシングの入口部が外側ケーシングの内周
面によって、塞がれることとなり、排気ガスの内側ケー
シングからノズルへの流入が阻止され、過給機の作動が
停止される。

【００１４】かかる構成によれば、外側、内側ケーシン
グ間の当接部が平滑面同士を圧接するようになっている
ので、ガスシールが確実になされると共に、内側ケーシ
ングを外側ケーシングに対して、９０°回転させてフラ
ンジ部のボルトナットを締め付けるのみで、過給機のカ
ット運転を行なうことができるので、従来のもののよう
なガス遮断弁や盲フランジを必要とせず、簡単かつ低コ
ストの手段で、しかも簡単な操作で、過給機のカット運
転を行なうことが出来る。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の好
適な実施例を例示的に詳しく説明する。但し、この実施
例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その
相対的配置等は特に特定的な記載がないかぎりは、この
発明の範囲をそれに限定する趣旨ではなく、単なる説明
例にすぎない。

【００１６】図１は、本発明の実施形態を示す大型ディ
ーゼル機関用排気タービン過給機（以下過給機と略称す
る）の縦断面図、図２は図１のＡ矢視図、図３は図２の
Ｂ矢視図、図４は図２のＣ部及びＣ１部の拡大図であ
る。

【００１７】図１〜図４において、１はガス入口外側ケ
ーシング、２はガス入口内側ケーシング、４は排気管、
５は伸縮継手、３１はタービン、３２はコンプレッサ、
３３はコンプレッサケーシング、３４はノズル、３５は
タービンロータ、３６はガス出口ケーシングである。

【００１８】かかる過給機の排気ガス入口ケーシングは
前記のようなガス入口外側ケーシング１とガス入口内側
ケーシング２の２分割型構造となっており、端部に設け
られた回転軸心１００方向のフランジ部３７を円周方向
等間隔に複数個配置されたボルトナット７により、締め
付けることによって、組み立てられる。このフランジ部
３７は排気ガスの通路でないため、温度が低く、ボルト
ナット７が過熱されることがなく、容易に開放、組立が
できる。

【００１９】前記ガス入口外側ケーシング１のガス入口
部近傍の内面（左右とも）は機械加工された平滑面６に
形成されると共に、ガス入口内側ケーシング２の両端の
入口部２ａの外面は機械加工された平滑面８に形成され
ている。そして、図１に示すように、前記ボルトナット
７によって、双方の入口部１ａ及び２ａを合わせて、前
記外側ケーシング１と内側ケーシング２とを締め付けた
時、この締め付け力により、前記両平滑面６、８が圧接
され、ガス漏れを阻止するシール作用をなすようになっ
ている。

【００２０】かかる構成は図６〜図９に示す従来のもの
と同様であるが、本発明の実施形態においては、図２の
Ｃ１部に示すように、前記ガス入口外側ケーシング１の
内周に形成される機械加工による平滑面６を、回転軸心
１００廻りに少なくとも９０°回転させた部位まで延長
し、（図２のように反時計方向でも時計方向でも可。）
あるいは、この９０°回転させた部位に、前記ガス内側
ケーシング２の端部に形成されている機械加工による平
滑面８の幅ｂ以上の幅に亘って設けている。

【００２１】前記過給機の作動時には、ガス入口外側ケ
ーシング１と、ガス入口内側ケーシング２とは、図１に
示すように、双方の入口部１ａと２ａとが合致するよう
に、ボルトナット７の締め付けにより、組み付けられ
る。これにより、前記外側ケーシング１の上部左右の平
滑面６と内側ケーシング２の両端部の平滑面８とが圧接
される。

【００２２】機関からの排気ガスは図１の矢印のよう
に、排気管４からガス入口外側ケーシング１の入口部１
ａ及びガス入口内側ケーシング２の入口部２ａを経て、
ノズル３４に入り、ここで膨張されて、タービン３１に
作用してこれを駆動する。

【００２３】この際において、前記ガス入口外側ケーシ
ング１の入口部１ａとガス入口内側ケーシング２の入口
部２ａとを合致させ、ボルトナット７を締め付けること
により、外側ケーシング１の平滑面６と内側ケーシング
２の平滑面８とが圧接されているので、この圧接面によ
りガスシールが確実になされ、排気ガスの漏洩は無い。

【００２４】過給機カット運転時、つまり当該過給機へ
の排気ガスの流入を遮断する際には、図２に示すよう
に、ボルトナット７を弛めてガス入口内側ケーシング２
を９０°反時計方向に回動し、該外側ケーシング１の下
方の平滑面６に内側ケーシング２の端部平滑面８を合わ
せて、ガス入口内側ケーシング２の入口部２ａをガス出
口ケーシング１の内周面で塞ぐ。

【００２５】これによって、ガス入口外側ケーシング１
内に導かれた排気ガスは、図の矢印のように、該ガス入
口外側ケーシング１の内周と内側ケーシング２の外周と
の間の空所４０にて、その流動が停止され、ここでター
ビン３１側へのガスの流動が遮断される。従って、過給
機は停止し、過給機カット運転がなされる。

【００２６】以上のように、本発明の実施形態によれ
ば、ガス入口外側ケーシング１の内周に機械加工による
平滑面６を円周方向に９０°程度延長して（あるいは回
転させた部位に）設け、ガス入口内側ケーシング２を円
周方向に９０°回転させて、ボルトナット７にて締め付
けるのみで、双方の平滑面６、８を圧接し、ガスシール
を確実になすことができる。

【００２７】

【発明の効果】以上詳述したごとく、本発明によれば、
ガス入口ケーシングをガス出口ケーシングに対して運転
位置から９０°回転させて締め付け、内側ケーシングの
ガス入口部を外側ケーシングの内周面で塞ぐという、極
めて簡単な手段で以って過給機のカット運転を行なうこ
とができる。

【００２８】従って、従来技術のような、ガス遮断が不
要となって装置が簡単となり、コストが低減され、ま
た、従来の盲フランジの挿入のように排気管の取外しも
必要とせず、作業が簡単化される。さらには、外側ケー
シング及び内側ケーシングの平滑面同士をボルトナット
の締め付けにより圧接するので、ガスシールも確実にで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態に係る大型ディーゼル機関用
排気ガスタービン過給機の縦断面図である。

【図２】図１のＡ矢視図である。

【図３】図２のＢ矢視図である。

【図４】図２のＣ部及びＣ１部の拡大図である。

【図５】一般的な大型ディーゼル機関用過給機の一例を
示す切断斜視図で本発明にも適用されるものである。

【図６】従来の過給機を示す図１に相当する図である。

【図７】図６のＡ矢視図である。

【図８】図７のＢ矢視図である。

【図９】図７のＣ部拡大図である。

【符号の説明】

１ ガス入口外側ケーシング １ａ 入口部 ２ ガス入口内側ケーシング ２ａ 入口部 ４ 排気管 ６ 平滑面 ７ ボルトナット ８ 平滑面 ３１ タービン ３４ ノズル ３５ タービンロータ ３６ ガス出口ケーシング ３７ フランジ部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ガス入口外側ケーシングの内側に、ガス
   入口内側ケーシングをタービンロータの回転軸心方向の
   フランジ部にてボルトナット締結により、固着してなる
   ２分割型ガス入口ケーシングを備えた排気ガスタービン
   過給機において、 前記ガス入口外側ケーシングの入口部の内周面及び該入
   口部に対して、円周方向に約９０°回転させた部位の内
   周面に平滑面を夫々形成すると共に、前記ガス入口内側
   ケーシングの入口部外面に平滑面を形成し、 前記ガス入口外側ケーシングの平滑面を前記９０°回転
   位置にて前記ガス入口内側ケーシングの平滑面に接合さ
   せて、前記ガス入口外側ケーシングから内側ケーシング
   内へのガスの流動を遮断するように構成されたことを特
   徴とする排気ガスタービン過給機のガス入口ケーシング
   構造。