| (19) |
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(11) |
EP 2 225 467 B1 |
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EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT |
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Hinweis auf die Patenterteilung: |
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14.12.2016 Patentblatt 2016/50 |
| (22) |
Anmeldetag: 27.10.2008 |
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Internationale Patentklassifikation (IPC):
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| (86) |
Internationale Anmeldenummer: |
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PCT/EP2008/064520 |
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Internationale Veröffentlichungsnummer: |
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WO 2009/083292 (09.07.2009 Gazette 2009/28) |
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| (54) |
DRALLERZEUGUNGSAPPARAT UND TURBOLADER MIT EINEM SOLCHEN DRALLERZEUGUNGSAPPARAT
SWIRL-GENERATING APPARATUS AND TURBOCHARGER WITH SUCH A SWIRL-GENERATING APPARATUS
APPAREIL DE PRODUCTION DE ROTATION ET TURBOCOMPRESSEUR ÉQUIPÉ D'UN TEL APPAREIL
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| (84) |
Benannte Vertragsstaaten: |
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AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MT NL NO PL
PT RO SE SI SK TR |
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Priorität: |
21.12.2007 DE 102007062204
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Veröffentlichungstag der Anmeldung: |
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08.09.2010 Patentblatt 2010/36 |
| (73) |
Patentinhaber: Continental Automotive GmbH |
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30165 Hannover (DE) |
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Erfinder: |
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- KAUFMANN, Andre
88255 Baienfurt (DE)
- KLAUS, Michael
92355 Velburg (DE)
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| (56) |
Entgegenhaltungen: :
EP-A- 0 044 564 GB-A- 2 425 332
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DE-A1- 19 856 275 US-A1- 2006 042 588
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| Anmerkung: Innerhalb von neun Monaten nach der Bekanntmachung des Hinweises auf die
Erteilung des europäischen Patents kann jedermann beim Europäischen Patentamt gegen
das erteilte europäischen Patent Einspruch einlegen. Der Einspruch ist schriftlich
einzureichen und zu begründen. Er gilt erst als eingelegt, wenn die Einspruchsgebühr
entrichtet worden ist. (Art. 99(1) Europäisches Patentübereinkommen). |
[0001] Die Erfindung betrifft einen Drallerzeugungsapparat zum Erzeugen eines Vordralls
und einen Turbolader mit einem solchen Drallerzeugungsapparat, wobei mittels des Drallerzeugungsapparats
bei einem Verdichter des Turboladers ein Vordrall erzeugt werden kann, der geeignet
ist, die Pumpgrenze zu geringeren Massenströmen zu verschieben.
[0002] Der Verdichter eines Abgasturboladers kennzeichnet sich durch ein Kennfeld, in welchem
der Druck in Abhängigkeit von der Turboladerdrehzahl und dem Massenstrom angegeben
ist, wobei für eine entsprechende Turboladerdrehzahl und einen entsprechenden Massenstrom,
sich ein vorbestimmter Druck gemäß dem Kennfeld erzeugen lässt. Dieses Kennfeld wird
bei großen Massenströmen durch die sog. Stopfgrenze limitiert. Bei kleinen Massenströmen
wird das Kennfeld durch die Pumpgrenze limitiert. Diese sog. Pumpgrenze tritt aufgrund
eines Strömungsabrisses am Verdichterradeintritt bzw. am Verdichterradaustritt oder
bei beiden auf.
[0003] Aus dem Stand der Technik ist bekannt, dass sich mittels eines Vordralls die Pumpgrenze
im Verdichterkennfeld zu kleineren Massenströmen hin verschieben lässt und der Verdichter
über einen breiteren Kennfeldbereich einsetzbar ist. Der Vordrall lässt sich dabei
mit Hilfe von Vorleitapparaten in radialer oder axialer Bauweise realisieren.
[0004] Aus dem Stand der Technik ist des Weiteren bekannt zur Erweiterung des Kennfeldes
sog. kennfeldstabilisierende Maßnahmen (KSM) einzusetzen, die durch eine Entlüftung
auf der Gehäuseseite des Verdichterrads eine partielle Umlenkung des Massenstroms
ermöglichen und so einen Strömungsabriss am Verdichterradeintritt verhindern. Andererseits
sind Vordralleinrichtungen in axialer oder radialer Bauweise bekannt. Das erste Verfahren
zeichnet sich durch eine komplexe Verdichtergehäusegeometrie mit umfangreicher Bearbeitung
aus und ist nur für größere Verdichter geeignet. Beim Einsatz einer Vordralleinrichtung
resultiert ein Unterdruck, der somit ein größeres Druckverhältnis des Verdichters
erfordert, um den gleichen Motorbetriebspunkt zu erreichen. Herkömmliche Vordralleinrichtungen
zeichnen sich durch einen vergleichsweise komplexen Aufbau mit vielen beweglichen
Bauteilen aus. Ebenso kann die Spaltströmung zwischen den Schaufeln der Vordralleinrichtung
und der Gehäusewand als Nachteil angeführt werden. Eine Fehlanströmung der Leitschaufeln
bei unterschiedlichen Leitschaufelstellungen kann nicht vermieden werden.
[0005] Des Weiteren ist aus der
EP 1 416 123 A2 ein Drallerzeugungsleitapparat bekannt. Der Drallerzeugungsleitapparat weist einen
zylindrischen rohrabschnittsförmigen Grundkörper auf, mit innen liegenden Leitschaufeln
bzw. Flügeln und ist in eine Ladeluftleitung eingeschoben. Der Drallerzeugungsleitapparat
ist einteilig im Spritzgussverfahren aus einem thermoplastischen Kunststoff hergestellt
mit einer Härte von ca. 45 Shore D, so dass die Flügel eine erforderliche Flexibilität
aufweisen. Luft, die zu dem Verdichter durch die Ladeluftleitung strömt, strömt axial
durch den Drallerzeugungsleitapparat hindurch. Die Drallerzeugung bei dem Drallerzeugungsleitapparat
wird dabei zum Einen durch die Ausgestaltung der Flügel und zum Anderen von der angeströmten,
mit zunehmendem Massenstrom abnehmenden Flügelfläche entsprechend der Projektion in
Strömungsrichtung bestimmt. Die Flügel überdecken dabei mit zunehmendem Massenstrom,
aufgrund ihrer elastischen Verformung, einen geringer werdenden Teil der angeströmten
Fläche.
[0006] Der Drallerzeugungsleitapparat hat den Nachteil, dass durch die axiale Durchströmung
des Apparats keine kompakte Bauweise erzielt werden kann. Des Weiteren können die
Leitschaufeln nicht gezielt eingestellt werden, sondern verformen sich selbst aufgrund
eines durch den Apparat strömenden Massenstroms. Dabei kann es jedoch passieren, dass
die Leitschaufeln nicht gezielt eingestellt werden, sondern verformen sich selbst
aufgrund eines durch den Apparat strömenden Massenstroms. Dabei kann es jedoch passieren,
dass die Leitschaufeln nicht optimal angeströmt werden und es dadurch zu Druckverlusten
kommen kann.
[0007] Weiter ist aus der
GB 2 425 332 A ein Turbolader für einen Verbrennungsmotor bekannt, wobei der Turbolader eine Leitschaufelsektion
stromaufwärts eines Verdichters aufweist. Diese Leitschaufelsektion weist dabei Leitschaufeln
auf, die jeweils eine Welle aufweisen, um deren Achse die jeweilige Leitschaufel drehbar
ist.
[0008] Aus der
EP 0 044 564 A1 ist des Weiteren ein Turbolader bekannt, welcher eine ringförmige Schaufel aufweist,
in Form eines Kegelstumpfes. Die ringförmige Schaufel ist dabei in einem Einlasskanal
eines Verdichters des Turboladers angeordnet.
[0009] In der der
DE 198 56 275 A1 ist außerdem ein Ladeluftverdichter offenbart. Der Ladeluftverdichter weist dabei
einen Leitschaufelkranz mit Leitschaufeln auf, wobei die Leitschaufeln parallel zu
einer Drehachse eines Radialverdichters angeordnet sind und mit ihrer Fläche bezogen
auf den Radius unter einem Winkel ausgerichtet sind.
[0010] Demnach ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen verbesserten Drallerzeugungsapparat
und einen Turbolader mit einem solchen verbesserten Drallerzeugungsapparat bereitzustellen,
wobei über den Drallerzeugungsapparat ein Vordrall erzeugt werden kann und wobei der
Drallerzeugungsapparat außerdem eine kompaktere Bauweise ermöglicht.
[0011] Diese Aufgabe wird durch einen Drallerzeugungsapparat mit den Merkmalen des Patentanspruchs
1 gelöst.
[0012] Erfindungsgemäß wird ein Drallerzeugungsapparat zur Erzeugung eines Vordralls für
einen Turbolader bereitgestellt, wobei der Drallerzeugungsapparat aufweist:
- ein Gehäuse bestehend aus einem ersten und zweiten Gehäuseelement, wobei zwischen
den Gehäuseelementen entlang des Umfangs Leitschaufeln angeordnet sind, wobei das
Gehäuse derart ausgebildet ist, dass ein gasförmiges Medium seitlich entlang des Umfangs
in das Gehäuse einströmt, wobei das Gehäuse ein Leitelement aufweist, welches das
gasförmige Medium in eine im Wesentlichen axiale Richtung umlenkt, bevor es aus dem
Gehäuse abströmt, und eine Verstelleinrichtung zum Verstellen der Leitschaufeln, um
einen Vordrall zu erzeugen,
- wobei die jeweiligen Leitschaufeln mit ihrer Eintrittskante nach außen und mit ihrer
Austrittskante in das Gehäuseinnere gerichtet angeordnet sind und ein elastisches
Material aufweisen,
- wobei die Eintrittskante der jeweiligen Leitschaufel an dem ersten und zweiten Gehäuseelement
fixiert ist und die Austrittskante der jeweiligen Leitschaufel an dem ersten und/oder
zweiten Gehäuseelement beweglich befestigt ist.
[0013] Der Drallerzeugungsapparat hat dabei den Vorteil, dass durch die beweglichen Leitschaufeln
ein Vordrall erzeugt werden kann, der geeignet ist, wenn der Drallerzeugungsapparat
beispielsweise vor einem Verdichter eines Turboladers angeordnet ist, die Pumpgrenze
des Verdichters mittels des Erzeugens eines geeigneten Vordralls hin zu geringeren
Massenströmen zu verschieben. Des Weiteren ermöglicht das seitliche Einströmen des
gasförmigen Mediums über den Umfang in das Gehäuse und das anschließende Umlenken
der Strömung, so dass diese in axialer Richtung aus dem Gehäuse abströmt eine kompaktere
Bauweise im Vergleich zu dem zuvor beschriebenen axial durchströmten Drallerzeugungsleitapparat
gemäß dem Stand der Technik. Außerdem benötigt der erfindungsgemäße Drallerzeugungsapparat
bei den Leitschaufeln einen kleineren Anstellwinkel und ermöglicht die Erzeugung eines
größeren Vordralls, wobei der Druckverlust dabei geringer ist als bei dem zuvor beschriebenen
Drallerzeugungsleitapparat gemäß dem Stand der Technik, da die Leitschaufeln über
eine Verstelleinrichtung geeignet verstellt werden können.
[0014] Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den
Unteransprüchen sowie der Beschreibung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen.
[0015] In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform bilden das erste und zweite Gehäuseelement
eine um die Leitschaufeln umlaufende Spirale mit wenigstens einer Zuführung für ein
gasförmiges Medium, wie Luft. Auf diese Weise kann das gasförmige Medium mit einer
radialen Geschwindigkeitskomponente den Leitschaufeln zugeführt werden. Die Ausführungsform
hat den Vorteil, dass das Gehäuse besonders einfach in einen Turbolader integriert
werden kann.
[0016] In einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform weisen die jeweiligen Leitschaufeln
eine Art Tropfenform auf, wobei die Leitschaufeln mit ihrem ersten breiteren Ende
(Eintrittskante) nach außen und mit ihrem zweiten schmäleren Ende (Austrittskante)
in das Gehäuseinnere gerichtet angeordnet sind, beispielsweise im Wesentlichen radial.
Grundsätzlich können die Leitschaufeln eine beliebige Form aufweisen, die geeignet
ist, durch Verstellen bzw. Verdrehen so ausgerichtet zu werden, dass ein gewünschter
Vordrall erzeugt werden kann. Beispielsweise können die Leitschaufeln statt einer
Tropfenform, bei welchen die Leitschaufeln mit einer breiten Eintrittskante und einer
schmal zulaufenden Austrittskante versehen sind, auch durchgehend den gleichen Querschnitt
aufweisen, d.h. die Eintrittskante und Austrittskante weisen die gleiche durchgehende
Breite auf. Dies stellt jedoch nur ein Beispiel von vielen dar, wie eine Leitschaufel
ausgebildet werden kann. Grundsätzlich können die Leitschaufeln beliebige Querschnittsverläufe
aufweisen, je nachdem welche Anströmung erzielt werden soll.
[0017] Erfindungsgemäß ist die Eintrittskante der jeweiligen Leitschaufel an dem ersten
und zweiten Gehäuseelement fixiert und die Austrittskante der jeweiligen Leitschaufel
an dem ersten und/oder zweiten Gehäuseelement beweglich befestigt. Die Austrittskante
der Leitschaufel ist hierzu mit der Verstelleinrichtung verbunden, um die Leitschaufel
zu bewegen, so dass ein vorbestimmter Vordrall erzeugt werden kann. Dabei kann das
Gehäuse mit den Leitschaufeln beispielsweise einteilig ausgebildet sein, wobei das
Gehäuse zumindest in dem Bereich, in dem die Austrittskante der Leitschaufeln daran
befestigt ist, elastisch ausgebildet ist, um die Bewegung der Leitschaufeln nachzuvollziehen,
wenn diese über die Verstelleinrichtung verstellt werden.
[0018] Erfindungsgemäß sind zumindest die Leitschaufel und ein Teil des Gehäuses an dem
die Leitschaufel beweglich befestigt ist aus einem elastischen Material. Die Elastizität
bzw. Flexibilität des Materials ist dabei beispielsweise derart gewählt, so dass die
Leitschaufel verdreht werden kann und der Bereich des Gehäuses diese Bewegung der
Leitschaufel mit macht.
In einer anderen erfindungsgemäßen Ausführungsform ist der Bereich des ersten und
zweiten Gehäuseelements, an welchem die Eintrittskante der jeweiligen Leitschaufel
befestigt bzw. fixiert ist aus einem elastischen Material, wie beispielsweise einem
Elastomerwerkstoff, aus Metall bzw. einer Metalllegierung und/oder aus einem festen
oder elastischen bzw. flexiblen Kunststoff.
[0019] Die Erfindung wird nachfolgend anhand der in den schematischen Figuren der Zeichnungen
angegebenen Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:
- Fig. 1
- eine Perspektivansicht des Drallerzeugungsapparats gemäß einer Ausführungsform der
Erfindung;
- Fig. 2
- eine Seitenansicht des Drallerzeugungsapparats gemäß Fig. 1;
- Fig. 3a
- eine Perspektivansicht auf eine Leitschaufel des Drallerzeugungsapparats in unverstelltem
Zustand bzw. im Ausgangszustand;
- Fig. 3b, c
- zwei Perspektivansichten der Leitschaufel des Drallerzeugungsapparats, wenn diese
über eine Verstelleinrichtung verstellt bzw. verdreht sind;
- Fig. 4
- eine Seitenschnittansicht eines Verdichters und eines Drallerzeugungsapparats gemäß
einer Ausführungsform der Erfindung;
- Fig. 5
- ein Ausschnitt Z-Z des Drallerzeugungsapparats gemäß Fig. 5; und
- Fig. 6
- eine Schnittansicht A-A des Drallerzeugungsapparats gemäß Fig. 4.
[0020] In den Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche oder funktionsgleiche Komponenten,
soweit nichts Gegenteiliges angegeben ist.
[0021] In Fig. 1 ist eine Perspektivansicht eines Drallerzeugungsapparats 10 gemäß einer
Ausführungsform der Erfindung gezeigt. Der Drallerzeugungsapparat 10 weist dabei ein
Gehäuse 12 auf. Das Gehäuse 12 besteht dabei aus einem ersten und zweiten Gehäuseelement
14, 16, wobei zwischen den beiden Gehäuseelementen 14, 16 mehrere Leitschaufeln 18
angeordnet sind. Die Leitschaufeln 18 sind dabei im Bereich des Umfangs der beiden
Gehäuseelemente 14, 16 angeordnet. Das Gehäuse 12 ist hierbei im Bereich der Leitschaufeln
18 so ausgebildet, dass ein gasförmiges Medium, wie beispielsweise Luft, seitlich
über den Umfang in das Gehäuse einströmen kann bzw. mit einer radialen Geschwindigkeitskomponente
in die Leitschaufelkanäle 13 einströmen und entlang der Leitschaufeln in das Innere
des Gehäuses 12 strömen kann. Das Gehäuse 12 weist hierzu beispielsweise eine im Wesentlichen
umlaufende Spirale 48 auf, die in den Fig. 1 und 2 mit einer gestrichelten Linie angedeutet
ist, und wenigstens eine Zuführung für das gasförmige Medium aufweist.
[0022] Das erste Gehäuseelement 14 ist in seiner Mitte mit einem Leitelement 20 in Form
beispielsweise eines kegelförmigen Elements versehen. Das kegelförmige Element 20
kann dabei an dem ersten Gehäuseelement 14 angeformt oder als separates Teil befestig
sein. Das Leitelement 20 bzw. kegelförmige Element dient dazu, das gasförmige Medium,
das die beispielsweise im Wesentlichen radial angeordneten Leitschaufeln umströmt,
in eine axiale Strömung umzuleiten bzw. umzulenken. Die axial umgeleitete Strömung
strömt anschließend in axialer Richtung durch einen Abströmkanal 22 des zweiten Gehäuseelements
16. Der Abströmkanal 22 in Form eines zylindrischen Rohrabschnitts und das Leitelement
20 liegen dabei vorzugsweise auf einer Längsachse 24.
[0023] Der erfindungsgemäße Drallerzeugungsapparat 10 kann beispielsweise in einem Turbolader
vor einem Verdichter angeordnet sein. In diesem Fall strömt das gasförmige Medium
mit einem geeigneten Vordrall aus dem Abströmkanal 22 zu dem Verdichter bzw. dessen
Verdichterrad, um die Pumpgrenze des Verdichters zu geringeren Massenströmen hin zu
verschieben.
[0024] Der Drallerzeugungsapparat 10 ist hierbei beispielsweise in einem Bereich vor dem
Verdichter des Turboladers in einem entsprechend geformten Gehäuseabschnitt angeordnet.
Der Drallerzeugungsapparat 10 hat hierbei den Vorteil, dass durch die im Wesentlichen
radiale Anordnung der Leitschaufeln und die Umlenkung der Strömung von einer radialen
in eine axiale Richtung, der Drallerzeugungsapparat 10 und entsprechend das Gehäuse
12 in dem Turbolader kleiner und kompakter gebaut werden können, als wenn ein axialer
Drallerzeugungsleitapparat vorgesehen wird, wie dies im zuvor beschriebenen Stand
der Technik der Fall ist.
[0025] Um nun einen geeigneten Vordrall zu erzeugen, um die Pumpgrenze des Verdichters zu
kleineren Massenströmen hin zu verschieben, sind die Leitschaufeln 18 beweglich bzw.
elastisch und/oder flexibel ausgeführt. Die Leitschaufeln 18 sind dabei beispielsweise
zumindest teilweise oder vollständig aus einem elastischen bzw. flexiblen Material,
wie beispielsweise einem Elastomerwerkstoff. Der Elastomerwerkstoff ist dabei beispielsweise
so gewählt, dass er wärme- oder hitzebeständig ist, je nachdem in welcher Umgebung
er eingesetzt ist und den dort herrschenden Temperaturen.
[0026] Durch eine verstellbare Beschaufelung des Drallerzeugungsapparats 10 wird erreicht,
dass im Betrieb des Verdichters nahe der Pumpgrenze ein Vordrall eingestellt werden
kann und die Pumpgrenze zu geringen Massenströmen verschoben wird. Im normalen Betrieb
des Verdichters wird kein bzw. nur ein sehr geringer Vordrall erzeugt. Die Verstellbarkeit
wird durch den Einsatz der Leitschaufeln 18 beispielsweise aus einem Elastomerwerkstoff
erreicht. Die Leitschaufeln 18 sind dabei beispielsweise an ihrer Eintrittskante 26
an dem Gehäuse 12 fixiert. Am Leitschaufelaustritt bzw. an der Austrittskante 28 können
sie mittels einer Verstelleinrichtung 30 in Umfangsrichtung gedreht bzw. verdreht
werden. Abhängig vom Betriebspunkt des Verdichters kann so ein Vordrall am Eintritt
in den Verdichter erzeugt werden.
[0027] Durch die Verwendung eines elastischen und/oder flexiblen Materials, beispielsweise
einem Elastomer oder Gummimaterial, oder einem anderen geeigneten elastischen und/oder
flexiblen Material oder Materialkombination wird erreicht, dass die Schaufelgeometrie
an deren Eintrittskante nahezu unabhängig von dem einzustellenden Vordrall ist. Eine
Fehlanströmung der Leitschaufeln 18 und damit verbundene Strömungsverluste werden
minimiert. Ebenso ist durch die elastische Verformung der Leitschaufeln 18 in den
unterschiedlichen Leitschaufelstellungen ein gutes strömungsmechanisches Schaufelprofil
ohne abrupte Änderungen der Strömungsrichtung gewährleistet. Ein übermäßiger Druckverlust
über das Leitrad wird vermieden.
[0028] Darüber hinaus können die Leitschaufeln 18 in das Gehäuse 12 integriert werden, das
ebenfalls zumindest teilweise oder vollständig aus einem elastischen Werkstoff, wie
beispielsweise einem Elastomerwerkstoff, gefertigt ist. Die Verstellung der Schaufeln
18 erfolgt dann über eine Verdrehung der Gehäusewand des entsprechenden ersten und/oder
zweiten Gehäuseelements 14, 16. Dadurch wird gewährleistet, dass zwischen der Gehäusewand
und den Leitschaufeln 18 im Wesentlichen kein Spalt entsteht, was die Strömungsverluste
erheblich reduziert. Die Verwendung eines Kunststoffes erlaubt eine einfache und kostengünstige
Herstellung der Leitschaufeln 18 bzw. des Drallerzeugungsapparats 10. Die Leitschaufeln
18 bzw. der Drallerzeugungsapparat 10 können hierbei beispielsweise im Wesentlichen
als ein Bauteil realisiert werden. Im Gegensatz zur Verwendung von metallischen Werkstoffen
ist keine Vielzahl von beweglichen Einzelbauteilen notwendig.
[0029] In Fig. 2 ist eine Seitenansicht des erfindungsgemäßen Drallerzeugungsapparats 10
gezeigt. Darin ist das Gehäuse 12 mit den beiden Gehäuseelementen 14, 16 gezeigt.
Zwischen den beiden Gehäuseelementen 14, 16 sind dabei die Leitschaufeln 18 angeordnet.
Das erste Gehäuseelement 14 weist hierbei ein kegelförmiges Leitelement 20 auf, dessen
Spitze beispielsweise bis in den Bereich des Abströmkanals 22 des zweiten Gehäuseelements
16 hineinragen kann. Das kegelförmige Leitelement kann aber auch beispielsweise bis
zum Ende des Abströmkanals oder darüber hinaus reichen. Die Darstellung in Fig. 2
ist rein beispielhaft. In eingebautem Zustand strömt das gasförmige Medium zunächst
am Umfang 32 des Gehäuses 12 mit einer radialen Geschwindigkeitskomponente in die
Leitschaufelkanäle 13 ein und durchströmt die Leitschaufelkanäle 13, bis das gasförmige
Medium durch das Leitelement 20 in eine axiale Richtung umgelenkt wird. Anschließend
strömt das gasförmige Medium in axialer Richtung aus dem Abströmkanal 22 des zweiten
Gehäuseelements 16 hinaus.
[0030] In Fig. 3a ist des Weiteren ein Beispiel für eine Form einer Leitschaufel 18 gezeigt.
Die Leitschaufel 18 ist dabei beispielsweise in einer Art Tropfenform ausgebildet,
d.h. die Leitschaufel 18 weist eine breite Eintrittskante 26 auf, die sich zum Austritt
28 hin verjüngt. Die Eintrittskante 26 ist dabei im Bereich 34 des Gehäuses 12 am
ersten und zweiten Gehäuseelement 14, 16 befestigt bzw. fixiert. Die Austrittskante
28 ist wiederum in Richtung des Austrittsbereichs 36 des Gehäuses 12 beweglich befestig.
Die Austrittskante 28 ist hierbei mit der Verstelleinrichtung 30 verbunden, um über
die Verstelleinrichtung 30 in Umfangsrichtung geeignet gedreht bzw. verdreht werden
zu können. Dabei ist in Fig. 3a die Leitschaufel 18 in einem Ausgangszustand gezeigt,
in welchem die Leitschaufel 18 durch die Verstelleinrichtung 30 nicht verstellt bzw.
verdreht ist. In den Fig. 3b und 3c ist die Leitschaufel 18 dagegen über die Verstelleinrichtung
30 gedreht bzw. verdreht. Genauer gesagt wird die Leitschaufel 18 im Bereich der Gehäusekontur
38 gedreht, während sie im Bereich der Nabenkonturseite 40 nicht oder beispielsweise
nur leicht gedreht wird. Grundsätzlich kann aber auch die Nabenkonturseite 40 wie
die Gehäusekonturseite 38 entsprechend wahlweise beweglich gestaltet werden. Dadurch
können beide Enden der Austrittskante 28 im Wesentlichen gleich stark gedreht bzw.
verdreht werden.
[0031] In Fig. 4 ist die Ausführungsform des erfindungsgemäßen Drallerzeugungsapparats 10
in einer Schnittansicht gezeigt, wobei der Drallerzeugungsapparat 10 vor einem Verdichter
42 eines Turboladers 44 angeordnet ist bzw. in einem Bereich des Verdichtergehäuses
46 davor befestigt ist. Die Befestigung des Drallerzeugungsapparats 10 ist dabei in
Fig. 4 rein exemplarisch und stark vereinfacht dargestellt. Der Drallerzeugungsapparat
10 wird an dem Verdichtergehäuse 46 des Turboladers 44 vorzugsweise geeignet dichtend
befestigt, so dass dieser sich einerseits nicht ungewollt lösen kann und andererseits
keine Undichtigkeiten zwischen dem Drallerzeugungsapparat 10 und dem Verdichtergehäuse
46 auftreten.
[0032] Das Gehäuse 12 bzw. das erste und zweite Gehäuseelement 14, 16 des Drallerzeugungsapparats
10 weisen in dem Bereich außen um die Leitschaufeln 18 die zuvor genannte Spirale
48 auf. Diese ist mit wenigstens einem Einlass bzw. einer Zuführung 50 für ein gasförmiges
Medium, wie Luft, versehen.
[0033] In eingebautem Zustand ist der Drallerzeugungsapparat 10 beispielsweise vor dem Verdichter
42 bzw. dessen Verdichterrad 52 angeordnet. Das erste Gehäuseelement 14 mit dem Leitelement
20 kann dabei aus einem elastischen und/oder flexiblen, wie beispielsweise einem Elastomerwerkstoff
oder einem anderen geeigneten Material, oder einem festen Material hergestellt sein,
wie beispielsweise einem festen wärme- bzw. hitzebeständigen Kunststoff, aus Metall
bzw. einer Metalllegierung oder eine Kombination aus wenigstens zwei oder drei der
zuvor genannten Materialien. Das zweite Gehäuseelement 16 ist zumindest im Bereich
54 der Befestigung der Austrittskante 28 der jeweiligen Leitschaufel 18 aus einem
elastischen Material, wie beispielsweise einem Elastomerwerkstoff, gebildet. Grundsätzlich
kann das zweite Gehäuseelement 16 auch im Wesentlichen vollständig aus dem elastischen
Material bestehen. Des Weiteren kann der Bereich 56 der Befestigung der Eintrittskante
26 der jeweiligen Leitschaufel 18, der Abströmkanal 22 und/oder der Bereich der Spirale
48 mit der Zuführung 50 für das gasförmige Medium, ebenfalls aus einem elastischen
Material bestehen und/oder aus einem festen wärme- bzw. hitzebeständigen Kunststoff
und/oder aus Metall bzw. einer Metalllegierung.
[0034] Die Verstelleinrichtung 30 weist zum Verstellen der Leitschaufeln 18 beispielsweise
einen Verstellring 58 auf, der mit dem zweiten Ende bzw. der Austrittkante 28 der
jeweiligen Leitschaufel 18 verbunden ist, beispielsweise über ein Stiftelement 60.
Das Stiftelement 60 ist hierbei beispielsweise nur mit dem zweiten Gehäuseelement
16 verbunden nicht aber mit dem ersten Gehäuseelement 14. Sollen beide Enden der Austrittskante
18, d.h. das Ende der Austrittskante 18 an dem ersten und zweiten Gehäuseelement 14,
16 gedreht werden, so ist das Stiftelement 60 vorzugsweise mit dem ersten und zweiten
Gehäuseelement 14, 16 verbunden, wobei die beiden Gehäuseelemente 14, 16 dabei zumindest
in dem Bereich der Austrittskante 18 aus einem elastischen Material bestehen, um die
Verdrehung der Leitschaufel 18 nachzuvollziehen. Durch das Verdrehen beider Enden
der Austrittskante 18 können die beiden Enden beispielsweise im Wesentlichen gleich
stark verdreht werden.
[0035] Das Stiftelement 60 kann einen beliebigen Querschnitt aufweisen, beispielsweise einen
kreisförmigen, ovalen und/oder eckigen Querschnitt. Der Querschnitt kann dabei durchgehend
gleich sein oder variieren. Das Stiftelement kann wahlweise zusätzlich verstärkt werden,
um beispielsweise ein gewünschtes Verdrehprofil zu erhalten. Zum Verstärken des Stiftelements
60 kann dieses beispielsweise zusätzlich über wenigstens eine oder mehrere Verstärkungsrippen
verstärkt werden. Solche Verstärkungsrippen stellen jedoch lediglich ein Beispiel
dar, wie das jeweilige Stiftelement 60 verstärkt werden kann. Die Erfindung ist nicht
auf dieses Beispiel beschränkt.
[0036] Durch Drehen des Verstellrings 58 bzw. des mit ihm verbundenen Stiftelements 60 über
einen entsprechenden Aktuator (nicht dargestellt) können die Leitschaufeln 18 entsprechend
verdreht werden, um einen geeigneten Vordrall zu erzeugen, um ein Verschieben der
Pumpgrenze des Verdichters 42 zu kleineren Massenströmen zu ermöglichen. Mit Bezug
auf die Fig. 4, 3b und 3c, wird die Austrittskante 28 der Leitschaufel 18 im vorliegenden
Beispiel auf der Gehäusekonturseite 38 gedreht, d.h. auf der Seite des zweiten Gehäuseelements
16, während die Austrittskante 28 der Leitschaufel 18 auf der Nabenkonturseite 40
bzw. der Seite des ersten Gehäuseelements 14 beispielsweise nicht oder nur wenig verdreht
wird.
[0037] In Fig. 5 ist ein vergrößerter Ausschnitt Z-Z einer Leitschaufel 18 und der Verstelleinrichtung
30 gezeigt. Dabei ist der Bereich 56 des zweiten Gehäuseelements 16 gezeigt, in welchem
die Eintrittskante 26 der Leitschaufel 18 befestigt ist. In diesem Bereich 56 ist
die Leitschaufel 18 fest mit dem zweiten Gehäuseelement 16 verbunden. Weiter ist ein
Bereich 54 des zweiten Gehäuseelements 16 gezeigt, der aus einem elastischen Material
besteht und an dem die Austrittskante 28 der Leitschaufel 18 beweglich befestig ist.
Das zweite Gehäuseelement 16 ist in diesem Bereich elastisch ausgebildet, damit sich
das Gehäuse 12 in diesem Bereich an die Bewegung der Leitschaufel 18 anpassen kann
bzw. diese mitmachen kann.
[0038] Dabei ist der Verstellring 58 außen an dem Gehäuse 12 vorgesehen, wobei der Verstellring
58 beispielsweise aus Metall bzw. einer Metalllegierung besteht. Der Verstellring
58 ist beispielsweise über das Stiftelement 60 mit der Austrittskante 28 der Leitschaufel
18 verbunden. Der Verstellring 58 wird über wenigstens einen Aktuator (nicht dargestellt)
gedreht, um die Austrittskante 28 der Leitschaufeln 18 um einen vorbestimmten Betrag
nach rechts oder links zu drehen bzw. zu verschieben, um auf diese Weise einen geeigneten
Vordrall zu erzeugen.
[0039] In Fig. 6 ist weiter eine stark vereinfachte Schnittansicht A-A des Drallerzeugungsapparats
10 gemäß Fig. 4 gezeigt. Das Leitelement 20 wurde dabei nicht dargestellt aus Gründen
der Übersichtlichkeit. In Fig. 6 ist das erste Gehäuseelement 14 gezeigt, mit den
Leitschaufeln 18 und des Weiteren der Spirale 48, welche um die Leitschaufeln 18 angeordnet
ist und die Zuführung 50 zum Zuführen des gasförmigen Mediums.
[0040] Obwohl die vorliegende Erfindung vorstehend anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels
beschrieben wurde, ist sie darauf nicht beschränkt, sondern auf vielfältige Art und
Weise modifizierbar.
[0041] So ist die Form der Leitschaufeln 18, wie sie in den Figuren gezeigt ist, lediglich
beispielhaft. Des Weiteren ist die vorliegende Erfindung nicht auf die zuvor beschriebene
Verstelleinrichtung 30 mit einem Verstellring 58 beschränkt, der beispielsweise mit
einem Stiftelement 60 verbunden ist. Es ist für den Durchschnittsfachmann offensichtlich,
dass es eine Vielzahl von Möglichkeiten gibt, die Austrittskante 28 der Leitschaufeln
18 über eine Einrichtung geeignet hin- und her beweglich zu gestalten. Des Weiteren
ist die vorliegende Erfindung auch nicht auf die Ausgestaltung des Gehäuses 12 beschränkt,
wie es mit Bezug auf die zuvor gezeigte Ausführungsform beschrieben wurde. Tatsächlich
kann das Gehäuse 12 auf verschiedenste Arten ausgebildet sein, um eine radiale Geschwindigkeitskomponente
des strömenden Mediums an Eintritt in die Leitschaufelkanäle zu ermöglichen und eine
anschließende axiale Umlenkung der Strömung. Entsprechendes gilt auch für die Integration
des Drallerzeugungsapparats 10 in das Verdichtergehäuse 46 des Turboladers 44. Die
Verbindung des Verdichtergehäuses 46 des Turboladers 44 mit dem Drallerzeugungsapparat
10 kann ebenfalls auf verschiedenste Arten erfolgen, solange der Drallerzeugungsapparat
10 sich dabei nicht ungewollt von dem Gehäuse 44 lösen kann und keine Undichtigkeiten
zwischen dem Drallerzeugungsapparat 10 und dem Gehäuse 44 auftreten.
1. Drallerzeugungsapparat (10) für einen Turbolader (44), zur Erzeugung eines Vordralls,
wobei der Drallerzeugungsapparat (10) aufweist:
ein Gehäuse (12) bestehend aus einem ersten und zweiten Gehäuseelement (14, 16), wobei
zwischen den Gehäuseelementen (14, 16) entlang des Umfangs Leitschaufeln (18) angeordnet
sind, wobei das Gehäuse derart ausgebildet ist, dass ein gasförmiges Medium seitlich
entlang des Umfangs in das Gehäuse einströmt, wobei das Gehäuse (12) ein Leitelement
(20) aufweist, welches das gasförmige Medium in eine im Wesentlichen axiale Richtung
umlenkt, bevor es aus dem Gehäuse (12) abströmt, und eine Verstelleinrichtung (30,
58) zum Verstellen der Leitschaufeln (18), um einen Vordrall zu erzeugen, wobei die
jeweiligen Leitschaufeln (18) mit ihrer Eintrittskante (26) nach außen und mit ihrer
Austrittskante (28) in das Gehäuseinnere gerichtet angeordnet sind und ein elastisches
Material aufweisen,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Eintrittskante (26) der jeweiligen Leitschaufel (18) an dem ersten und zweiten
Gehäuseelement (14, 16) fixiert ist und die Austrittskante (28) der jeweiligen Leitschaufel
(18) an dem ersten und/oder zweiten Gehäuseelement (14, 16) beweglich befestigt ist.
2. Drallerzeugungsapparat nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass das erste und zweite Gehäuseelement (14, 16) eine um die Leitschaufeln (18) umlaufende
Spirale (48) mit wenigstens einer Zuführung (50) bilden, zum Einströmen des gasförmigen
Mediums seitlich entlang des Umfangs in das Gehäuse (12), wobei die Leitschaufeln
mit einer radialen Geschwindigkeitskomponente angeströmt werden.
3. Drallerzeugungsapparat nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Leitschaufeln eine Tropfenform aufweisen, deren breiteres Ende die Eintrittskante
(26) und deren schmäleres Ende die Austrittskante (28) bildet.
4. Drallerzeugungsapparat nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Austrittskante (28) der Leitschaufel (18) mit der Verstelleinrichtung (30) verbunden
ist, um die Leitschaufel (18) zu bewegen, so dass ein vorbestimmter Vordrall erzeugt
werden kann.
5. Drallerzeugungsapparat nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Leitschaufeln (18) aus einem elastischen Material bestehen.
6. Drallerzeugungsapparat nach einem der Ansprüche 1 bis 5 dadurch gekennzeichnet,
dass das elastische Material der Leitschaufeln ein Elastomerwerkstoff ist
7. Drallerzeugungsapparat nach wenigstens einem der Ansprüche 3 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Gehäuse (12) zumindest in dem Bereich (54) in welchem die Austrittskante (28)
der Leitschaufel (18) an dem ersten und/oder zweiten Gehäuseelement (14, 16) beweglich
befestigt ist, aus einem elastischen Material besteht, wobei im Wesentlichen das gesamte
Gehäuse (12) aus dem elastischen Material besteht oder dieses zumindest aufweist.
8. Drallerzeugungsapparat nach wenigstens einem der Ansprüche 3 bis 7,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Bereich des ersten und zweiten Gehäuseelements (14, 16), an welchem die Eintrittskante
(26) der jeweiligen Leitschaufel (18) befestigt ist aus einem elastischen Material,
aus Metall bzw. einer Metalllegierung und/oder aus einem Kunststoff besteht.
9. Drallerzeugungsapparat nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet,
dass das erste Gehäuseelement (14) das Leitelement (20) zum Umlenken des gasförmigen Mediums
aufweist, wobei das Leiteelement (20) kegelförmig ist und wobei das Leitelement (20)
einteilig mit dem ersten Gehäuseelement (14) ausgebildet ist oder als separates Teil
mit diesem verbindbar ist, wobei das erste Gehäuseelement (14) in dem Bereich des
Leitelements (20) aus einem elastischen Material, aus Metall oder einer Metalllegierung
oder aus Kunststoff besteht.
10. Drallerzeugungsapparat nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet,
dass das zweite Gehäuseelement (16) einen Abströmkanal (22) zum Abströmen des gasförmigen
Mediums aufweist, wobei das zweite Gehäuseelement (16) im Bereich des Abströmkanals
(22) aus einem elastischen Material, aus Metall bzw. einer Metalllegierung und/oder
aus Kunststoff besteht.
11. Drallerzeugungsapparat nach wenigstens einem der Ansprüche 3 bis 10,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Verstelleinrichtung (30) in Form eines Verstellrings (58) ausgebildet ist, der
mit der Austrittskante (28) der jeweiligen Leitschaufel (18) verbunden ist, wobei
durch Drehen des Verstellrings (58) um einen vorbestimmten Betrag, die Leitschaufel
(18) derart verstellt wird, so dass ein vorbestimmter Vordrall erzeugbar ist.
12. Drallerzeugungsapparat nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Verstellring (58) über ein Stiftelement (60) mit der Austrittskante (28) der
Leitschaufel (18) verbunden ist.
13. Drallerzeugungsapparat nach wenigstens einem der Ansprüche 11 bis 12,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Verstellring (58) über wenigstens einen Aktuator gedreht wird, um die Leitschaufeln
(18) zu verdrehen.
14. Turbolader (44) mit einem Verdichter (42), wobei ein Drallerzeugungsapparat (10) gemäß
wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 13 vor dem Verdichter (42) angeordnet ist.
15. Turbolader nach Anspruch 14,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Leitschaufeln (18) des Drallerzeugungsapparats (10) derart über die Verstelleinrichtung
(30) verstellbar sind, so dass ein Vordrall erzeugbar ist, der geeignet ist, die Pumpgrenze
des Verdichters hin zu kleineren Massenströmen zu verschieben.
16. Turbolader nach wenigstens einem der Ansprüche 14 oder 15,
dadurch gekennzeichnet,
dass ein Verdichtergehäuse (46) des Turboladers (44) in einem Bereich vor dem Verdichter
(42) mit dem Drallerzeugungsapparat (10) verbindbar ist.
1. Swirl generating apparatus (10) for a turbocharger (44), for generating a pre-swirl,
the swirl generating apparatus (10) having:
a housing (12) consisting of a first and second housing element (14, 16), guide blades
(18) being arranged along the circumference between the housing elements (14, 16),
the housing being configured in such a way that a gaseous medium flows laterally along
the circumference into the housing, the housing (12) having a guiding element (20)
which deflects the gaseous medium into a substantially axial direction before it flows
out of the housing (12), and an adjusting device (30, 58) for adjusting the guide
blades (18), in order to generate a pre-swirl, the respective guide blades (18) being
arranged with their leading edge (26) directed outwards and with their trailing edge
(28) being directed into the housing interior, and having an elastic material, characterized in that the leading edge (26) of the respective guide blade (18) is fixed on the first and
second housing element (14, 16), and the trailing edge (28) of the respective guide
blade (18) is fastened movably to the first and/or second housing element (14, 16).
2. Swirl generating apparatus according to Claim 1, characterized in that the first and second housing element (14, 16) form a spiral (48) which runs around
the guide blades (18) with at least one feed means (50), for the inflow of the gaseous
medium laterally along the circumference into the housing (12), the guide blades being
flowed onto with a radial speed component.
3. Swirl generating apparatus according to at least one of Claims 1 and 2, characterized in that the guide blades have a teardrop shape, the wider end of which forms the leading
edge (26) and the narrower end of which forms the trailing edge (28).
4. Swirl generating apparatus according to Claim 3, characterized in that the trailing edge (28) of the guide blade (18) is connected to the adjusting device
(30), in order to move the guide blade (18), with the result that a predefined pre-swirl
can be generated.
5. Swirl generating apparatus according to at least one of Claims 1 to 4, characterized in that the guide blades (18) consist of an elastic material.
6. Swirl generating apparatus according to one of Claims 1 to 5, characterized in that the elastic material of the guide blades is an elastomer material.
7. Swirl generating apparatus according to at least one of Claims 3 to 6, characterized in that the housing (12) consists of an elastic material at least in the region (54), in
which the trailing edge (28) of the guide blade (18) is fastened movably to the first
and/or second housing element (14, 16), substantially the entire housing (12) consisting
of the elastic material or at least having the latter.
8. Swirl generating apparatus according to at least one of Claims 3 to 7, characterized in that the region of the first and second housing element (14, 16), to which the leading
edge (26) of the respective guide blade (18) is fastened, consists of an elastic material,
of metal or a metal alloy and/or of a plastic.
9. Swirl generating apparatus according to at least one of Claims 1 to 8, characterized in that the first housing element (14) has the guiding element (20) for deflecting the gaseous
medium, the guiding element (20) being conical, and the guiding element (20) being
configured in one piece with the first housing element (14) or being capable of being
connected to the latter as a separate part, the first housing element (14) consisting
of an elastic material, of metal or a metal alloy or of plastic in the region of the
guiding element (20).
10. Swirl generating apparatus according to at least one of Claims 1 to 9, characterized in that the second housing element (16) has an outflow channel (22) for the outflow of the
gaseous medium, the second housing element (16) consisting of an elastic material,
of metal or a metal alloy and/or of plastic in the region of the outflow channel (22).
11. Swirl generating apparatus according to at least one of Claims 3 to 10, characterized in that the adjusting device (30) is configured in the form of an adjusting ring (58) which
is connected to the trailing edge (28) of the respective guide blade (18), the guide
blade (18) being adjusted by way of rotation of the adjusting ring (58) by a predefined
amount, in such a way that a predefined pre-swirl can be generated.
12. Swirl generating apparatus according to Claim 11, characterized in that the adjusting ring (58) is connected via a pin element (60) to the trailing edge
(28) of the guide blade (18).
13. Swirl generating apparatus according to at least one of Claims 11 and 12, characterized in that the adjusting ring (58) is rotated via at least one actuator, in order to rotate
the guide blades (18).
14. Turbocharger (44) having a compressor (42), a swirl generating apparatus (10) according
to at least one of Claims 1 to 13 being arranged upstream of the compressor (42).
15. Turbocharger according to Claim 14, characterized in that the guide blades (18) of the swirl generating apparatus (10) can be adjusted via
the adjusting device (30) in such a way that a pre-swirl can be generated which is
suitable for shifting the surge limit of the compressor towards smaller mass flows.
16. Turbocharger according to at least one of Claims 14 and 15, characterized in that a compressor housing (46) of the turbocharger (44) can be connected to the swirl
generating apparatus (10) in a region upstream of the compressor (42).
1. Générateur de tourbillon (10) pour un turbocompresseur (44), pour générer un tourbillonnement
préliminaire, le générateur de tourbillon (10) présentant :
un boîtier (12) constitué d'un premier et d'un deuxième élément de boîtier (14, 16),
des aubes directrices (18) étant disposées entre les éléments de boîtier (14, 16)
le long de la périphérie, le boîtier étant réalisé de telle sorte qu'un milieu gazeux
afflue latéralement le long de la périphérie dans le boîtier, le boîtier (12) présentant
un élément directeur (20) qui dévient le milieu gazeux dans une direction sensiblement
axiale avant qu'il ne s'écoule hors du boîtier (12), et un dispositif de réglage (30,
58) pour régler les aubes directrices (18) afin de générer un tourbillonnement préliminaire,
les aubes directrices respectives (18) étant disposées avec leurs arêtes d'entrée
(26) orientées vers l'extérieur et avec leurs arêtes de sortie (28) orientées à l'intérieur
du boîtier et présentant un matériau élastique,
caractérisé en ce que
l'arête d'entrée (26) de l'aube directrice respective (18) est fixée au niveau du
premier et du deuxième élément de boîtier (14, 16) et l'arête de sortie (28) de l'aube
directrice respective (18) est attachée de manière mobile au premier et/ou au deuxième
élément de boîtier (14, 16).
2. Générateur de tourbillon selon la revendication 1,
caractérisé en ce que
le premier et le deuxième élément de boîtier (14 16) forment une spirale (48) tournant
autour des aubes directrices (18) avec au moins une alimentation (50) pour l'afflux
du milieu gazeux latéralement le long de la périphérie dans le boîtier (12), les aubes
directrices étant sollicitées par l'écoulement avec une composante de vitesse radiale.
3. Générateur de tourbillon selon au moins l'une quelconque des revendications 1 et 2,
caractérisé en ce que
les aubes directrices présentent une forme en goutte dont l'extrémité plus large forme
l'arête d'entrée (26) et dont l'extrémité plus étroite forme l'arête de sortie (28).
4. Générateur de tourbillon selon la revendication 3,
caractérisé en ce que
l'arête de sortie (28) des aubes directrices (18) est connectée au dispositif de réglage
(30) pour déplacer les aubes directrices (18) de telle sorte qu'un tourbillon préliminaire
prédéterminé puisse être généré.
5. Générateur de tourbillon selon au moins l'une quelconque des revendications 1 à 4,
caractérisé en ce que
les aubes directrices (18) se composent d'un matériau élastique.
6. Générateur de tourbillon selon l'une quelconque des revendications 1 à 5,
caractérisé en ce que
le matériau élastique des aubes directrices est un matériau élastomère.
7. Générateur de tourbillon selon au moins l'une quelconque des revendications 3 à 6,
caractérisé en ce que
le boîtier (12), au moins dans la région (54) dans laquelle l'arête de sortie (28)
des aubes directrices (18) est attachée de manière déplaçable au premier et/ou au
deuxième élément de boîtier (14, 16), se compose essentiellement d'un matériau élastique,
l'ensemble du boîtier (12) se composant essentiellement, ou étant au moins constitué,
du matériau élastique.
8. Générateur de tourbillon selon au moins l'une quelconque des revendications 3 à 7,
caractérisé en ce que
la région du premier et du deuxième élément de boîtier (14, 16) au niveau de laquelle
l'arête d'entrée (26) de l'aube directrice respective (18) est fixée se compose d'un
matériau élastique, de métal ou d'un alliage de métal et/ou d'un plastique.
9. Générateur de tourbillon selon au moins l'une quelconque des revendications 1 à 8,
caractérisé en ce que
le premier élément de boîtier (14) présente l'élément directeur (20) pour dévier le
milieu gazeux, l'élément directeur (20) étant en forme de cône et l'élément directeur
(20) étant réalisé d'une seule pièce avec le premier élément de boîtier (14) ou pouvant
être connecté à celui-ci en tant que pièce séparée, le premier élément de boîtier
(14) dans la région de l'élément directeur (20) se composant d'un matériau élastique,
de métal ou d'un alliage de métal ou de plastique.
10. Générateur de tourbillon selon au moins l'une quelconque des revendications 1 à 9,
caractérisé en ce que
le deuxième élément de boîtier (16) présente un canal de sortie d'écoulement (22)
pour l'écoulement du milieu gazeux, le deuxième élément de boîtier (16) dans la région
du canal d'écoulement (22) se composant d'un matériau élastique, de métal ou d'un
alliage de métal et/ou de plastique.
11. Générateur de tourbillon selon au moins l'une quelconque des revendications 3 à 10,
caractérisé en ce que
le dispositif de réglage (30) est réalisé sous forme d'une bague de réglage (58) qui
est connectée à l'arête de sortie (28) de l'aube directrice respective (18), l'aube
directrice (18), par rotation de la bague de réglage (58) dans une mesure prédéterminée,
étant réglée de telle sorte qu'un tourbillonnement préliminaire prédéterminé puisse
être généré.
12. Générateur de tourbillon selon la revendication 11,
caractérisé en ce que
la bague de réglage (58) est connectée par le biais d'un élément de goupille (60)
à l'arête de sortie (28) de l'aube directrice (18).
13. Générateur de tourbillon selon au moins l'une quelconque des revendications 11 à 12,
caractérisé en ce que
la bague de réglage (58) est tournée par le biais d'au moins un actionneur pour faire
tourner les aubes directrices (18).
14. Turbocompresseur (44) comprenant un compresseur (42), un générateur de tourbillon
(10) selon au moins l'une quelconque des revendications 1 à 13 étant disposé avant
le compresseur (42).
15. Turbocompresseur selon la revendication 14,
caractérisé en ce que
les aubes directrices (18) du générateur de tourbillon (10) peuvent être réglées par
le biais du dispositif de réglage (30) de telle sorte qu'un tourbillon préliminaire
puisse être généré, lequel est approprié pour déplacer la limite de pompe du compresseur
vers des plus petits débits massiques.
16. Turbocompresseur selon au moins l'une quelconque des revendications 14 ou 15,
caractérisé en ce que
un boîtier de compresseur (46) du turbocompresseur (44) peut être connecté au générateur
de tourbillon (10) dans une région située en amont du compresseur (42).
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