(57)【要約】【課題】タービン室に供給される圧縮空気の温度を応答性よく制御できるターボチャージャ用試験装置を提供することを目的とする。【解決手段】ターボチャージャ２のタービン室２５に加熱圧縮空気を供給する給気経路３と、前記タービン室２５からの排気を機外に排出する排気経路４とを備えてなるターボチャージャ用試験装置１において、前記給気経路３には、経路内に送り込まれた圧縮空気を加熱する電熱ヒータ３１と、上流端が前記電熱ヒータ３１の上流側に接続され、下流端が電熱ヒータ３１の下流側に接続される第一バイパス経路５とが設けられる。【選択図】図１
2008121543.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ターボチャージャのタービン室に加熱圧縮空気を供給する給気経路と、
前記タービン室からの排気を機外に排出する排気経路とを備えてなるターボチャージャ用試験装置において、
前記給気経路には、
経路内に送り込まれた圧縮空気を加熱する加熱装置と、
上流端が前記加熱装置の上流側に接続され、下流端が加熱装置の下流側に接続される第一バイパス経路とが設けられることを特徴とするターボチャージャ用試験装置。
【請求項２】
前記第一バイパス経路には、経路内の空気を冷却する冷却装置が設けられることを特徴とする請求項１に記載のターボチャージャ用試験装置。
【請求項３】
前記第一バイパス経路の上流端と前記給気経路との接続部には、第一バイパス経路への空気流量を調整する調整弁が設けられることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のターボチャージャ用試験装置。
【請求項４】
前記給気経路の加熱装置の下流側と前記排気経路の中途部とに両端がそれぞれ接続され、前記タービン室を経由することなく前記給気経路内の空気を排気経路へと供給する第二バイパス経路が設けられ、
前記第一バイパス経路の下流端と給気経路との接続部が、第二バイパス経路の上流端と給気経路との接続部よりも下流側に位置することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載のターボチャージャ用試験装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ターボチャージャ用試験装置に関し、より詳細には、ターボチャージャの動作特性や耐久性等を測定するための試験装置の技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、加熱圧縮空気や燃焼ガス等をタービン（タービンホイール）に供給し、ターボチャージャを試験的に高速で回転（約１０万〜２０万ｒｐｍ）させて、ターボチャージャを実際の自動車に組み付けた場合に則した状態で運転させることで、タービンロータの動作特性や耐久性等を試験するターボチャージャ用試験装置が公知である。
このような従来のターボチャージャ用試験装置としては、例えば、特許文献１に開示された構成が公知である（特許文献１参照）。
【０００３】
通常、ターボチャージャは、両端にタービンとコンプレッサとが固定されたタービン軸が、軸方向中間部分が軸受によりハウジングに支承されて、タービンがタービン室に、コンプレッサがコンプレッサ室にそれぞれ配置されている。
そして、従来のターボチャージャ用試験装置は、上述したような構成のターボチャージャのタービン室に下流端が接続され、タービン室に圧縮空気を供給する給気経路と、タービン室に上流端が接続され、タービン室からの排気を機外に排出する排気経路とが設けられている。そして、給気経路には、圧縮空気を加熱する加熱供給装置（例えば、圧縮機及び電熱ヒータ）が設けられており、この加熱供給装置によって加熱された圧縮空気がタービン室へと供給されることで、タービンが回転駆動される。このようにして、ターボチャージャ用試験装置では、ターボチャージャを実際の走行条件に則してタービンを駆動させるように構成されている。
【特許文献１】特開２００１−２５４６２９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
なるほど、上述した特許文献１に開示されるターボチャージャ用試験装置のように、給気経路に供給された圧縮空気を、電熱ヒータで高温に加熱した後に、給気量を制御しながらタービン室へと供給するように構成することで、実車相当の試験条件を効率よく再現できるようになっている。
しかし、従来の電熱ヒータ等の加熱装置の外壁は、熱効率を上げつつ作業者の安全性を確保するために断熱構造となっているため、特に、圧縮空気を高温から低温にする際には、加熱装置の出力を絞っても高温運転していた状態の熱量が内部保持されて、容易に温度を下げることができず、その結果、圧縮空気の温度変化の応答性に劣り、温度制御が困難であった。
つまり、ターボチャージャ用試験装置においては、実車におけるアイドリング状態と高速走行状態との切り換えを再現するために、ターボチャージャのタービン室へ供給する空気流量を「低温かつ小流量」の状態と「高温かつ高流量」の状態とに応答性よく制御されるように構成される必要がある。
【０００５】
そこで、本発明においては、ターボチャージャ用試験装置に関し、前記従来の課題を解決するもので、タービン室に供給される圧縮空気の温度を応答性よく制御できるターボチャージャ用試験装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。
【０００７】
すなわち、請求項１においては、ターボチャージャのタービン室に加熱圧縮空気を供給する給気経路と、前記タービン室からの排気を機外に排出する排気経路とを備えてなるターボチャージャ用試験装置において、前記給気経路には、経路内に送り込まれた圧縮空気を加熱する加熱装置と、上流端が前記加熱装置の上流側に接続され、下流端が加熱装置の下流側に接続される第一バイパス経路とが設けられるものである。
【０００８】
請求項２においては、前記第一バイパス経路には、経路内の空気を冷却する冷却装置が設けられるものである。
【０００９】
請求項３においては、前記第一バイパス経路の上流端と前記給気経路との接続部には、第一バイパス経路への空気流量を調整する調整弁が設けられるものである。
【００１０】
請求項４においては、前記給気経路の加熱装置の下流側と前記排気経路の中途部とに両端がそれぞれ接続され、前記タービン室を経由することなく前記給気経路内の空気を排気経路へと供給する第二バイパス経路が設けられ、前記第一バイパス経路の下流端と給気経路との接続部が、第二バイパス経路の上流端と給気経路との接続部よりも下流側に位置するものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。
【００１２】
請求項１に示す構成としたので、タービン室に供給される圧縮空気の温度を応答性よく制御することができる。
【００１３】
請求項２に示す構成としたので、加熱装置から送り込まれた圧縮空気の温度を短時間で下げることができ、また、単位時間当たりの温度下げ幅も増大できる。
【００１４】
請求項３に示す構成としたので、給気経路内の圧縮空気の内、第一バイパス経路へと流入される空気と加熱装置へと流入される空気との流量を容易に調整できる。
【００１５】
請求項４に示す構成としたので、加熱装置によって加熱された圧縮空気を、第一バイパス経路に流入された圧縮空気と混合させる前に、その一部（若しくは大半）を第二バイパス経路へと誘引させることで高温側の空気流量を減少させて、より効率的に温度を下げることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
次に、発明を実施するための最良の形態を説明する。
図１は本発明の一実施例に係るターボチャージャ用試験装置の全体的な構成を示した配管図、図２はターボチャージャ用試験装置の作動制御パターンとタービン室に供給される空気流量との関係を表した図、図３はタービン室に供給される空気流量と第二バイパス経路に誘引される給気流量との関係を表した図、図４は電熱ヒータに供給される空気流量と第一バイパス経路に誘引される給気流量との関係を表した図、図５はターボチャージャ用試験装置の作動制御パターンとタービン室に供給される圧縮空気の温度との関係を表した図、図６は別実施例のターボチャージャ用試験装置の全体的な構成を示した配管図である。
【００１７】
図１に示すように、本実施例のターボチャージャ用試験装置１は、自動車エンジンに搭載されるターボチャージャ２の各種性能試験を行うための装置であって、ターボチャージャ２のタービン室２５に下流端が接続され、タービン室２５に加熱圧縮空気を供給する給気経路３と、タービン室２５に上流端が接続され、タービン室２５からの排気を機外に排出する排気経路４等とが設けられている。このような構成において、給気経路３内の加熱圧縮空気がタービン室２５へと供給されることで、ターボチャージャ２が駆動されて、タービン室２５からの排気が排気経路４から機外に排出される。
【００１８】
ターボチャージャ２は、公知の構成のものが用いられ、具体的には、両端にタービン２０とコンプレッサ２１とがタービン軸２２に固定されたタービンロータがハウジング２４に内設され、タービン軸２２の軸方向中間部分が軸受２３を介して支承されている。ハウジング２４内部では、タービン２０がタービン室２５に、コンプレッサ２１がコンプレッサ室２６にそれぞれ配置されている。
【００１９】
なお、ターボチャージャ２は、自動車に載置された状態では、タービン室２５に加熱圧縮空気が供給されると、タービン２０が高速回転されるとともに、タービン軸２２を介してコンプレッサ２１が同期回転される。そして、このコンプレッサ２１の回転に伴ってコンプレッサ室２６に燃焼用空気が吸入されることで、エンジンの吸気系に燃焼用空気が強制供給される。
【００２０】
給気経路３は、下流端がタービン室２５に接続されており、経路内の空気がタービン室２５内へと供給される。給気経路３の上流端は、圧縮空気供給装置としてのエアコンプレッサ３０と接続されており、エアコンプレッサ３０によって給気経路３に圧縮空気が送り込まれる。また、給気経路３の途中には加熱装置としての電熱ヒータ３１が配置されており、電熱ヒータ３１によって給気経路３内の圧縮空気が最高で８００〜８５０℃まで加熱されて、タービン室２５へと送り込まれる。なお、本実施例の電熱ヒータ３１は、断熱構造の外壁が採用されており、空気加熱の熱効率を上げつつ作業者の安全性が確保されている。
【００２１】
なお、給気経路３には、上述したエアコンプレッサ３０や電熱ヒータ３１等の他に、エアコンプレッサ３０から電熱ヒータ３１までの間部分に、図示せぬフィルタ、オイルミストセパレータ、減圧弁、及び流量計等が設けられる他、調整弁３２が設けられており、それぞれ上流端側から順に直列に配置されている。調整弁３２は、タービン室２５に送り込まれる空気の流量を図示せぬ流量計にて計測しながら調整可能に構成されている。
その他、本実施例の給気経路３に配置される各装置は、上述したものに特に限定されない。
【００２２】
排気経路４は、上流端がタービン室２５に接続されており、タービン室２５内からの排気が機外へと排出される。排気経路４の中途部には、混合器４０が設けられており、後述する第二バイパス経路６の下流端より送り込まれた空気と、コンプレッサ室２６に接続された第二排気経路６より送り込まれた空気とが混合される。
【００２３】
次に、第一バイパス経路５及び第二バイパス経路６について、以下に詳述する。
図１に示したように、本実施例のターボチャージャ用試験装置１には、上述した給気経路３及び排気経路４の他に、給気経路３において上流端が電熱ヒータ３１の上流側に接続され下流端が電熱ヒータ３１の下流側に接続される第一バイパス経路５と、上流端が給気経路３の中途部に分枝接続され下流端が排気経路４に接続される第二バイパス経路６とが設けられている。
【００２４】
第一バイパス経路５は、上流端が給気経路３における電熱ヒータ３１の上流側であって、上述した調整弁３２と電熱ヒータ３１との間に接続され、下流端が電熱ヒータ３１の下流側に接続部５ａを介して接続され、給気経路３内の空気が電熱ヒータ３１を経由することなく給気経路３の下流側（タービン室２５）へと供給される。
【００２５】
本実施例では、第一バイパス経路５は、上流端と給気経路３との接続部は調整弁としての三方弁５０を介して接続されている。この三方弁５０が切り換え制御されることによって、給気経路３内の圧縮空気の内、第一バイパス経路５へと流入される空気と電熱ヒータ３１へと流入される空気との流量が容易に調整される。
【００２６】
また、第一バイパス経路５の下流端では、接続部５ａにおいて第一バイパス経路５内に供給された圧縮空気と、給気経路３の電熱ヒータ３１によって加熱された加熱圧縮空気とが混合され、かかる混合空気がさらに給気経路３の下流側に送られて、やがてタービン室２５へと供給される。特に、本実施例では、接続部５ａは、後述する第二バイパス経路６の上流端と給気経路３との接続部６ａよりも給気経路３の下流側に配設されており、電熱ヒータ３１によって加熱された加熱圧縮空気を、接続部５ａにて第一バイパス経路５内の圧縮空気と混合させる前に、第二バイパス経路６へと流入できるような構成とされている。
【００２７】
このように、給気経路３に第一バイパス経路５が設けられることで、給気経路３内の圧縮空気の一部を第一バイパス経路５に流入させて、電熱ヒータ３１に送られる圧縮空気の流量を減らすことができるとともに、この第一バイパス経路５に流入された圧縮空気を電熱ヒータ３１の下流側で電熱ヒータ３１によって加熱された加熱圧縮空気と混合させることで、タービン室２５に供給される圧縮空気の温度を低下することができる。このターボチャージャ用試験装置１の作動制御については、詳細を後述する（図２等参照）。
【００２８】
第二バイパス経路６は、上流端が給気経路３の中途部であって電熱ヒータ３１とタービン室２５との間部分に分岐接続され、下流端が排気経路４の中途部であってタービン室２５と送風機４１との間部分に分岐接続されており、給気経路３内の空気がタービン室２５を経由することなく排気経路４へと給される。
本実施例では、第二バイパス経路６の上流端は、給気経路３と接続部６ａで接続され、第二バイパス経路６の下流端は、排気経路４に設けられた混合器４０に接続され、第二バイパス経路６内の空気が混合器４０に供給されて、タービン室２５から送り込まれた排気と混合される。
【００２９】
第二バイパス経路６の途中には、給気経路３内の空気を第二バイパス経路６内に誘引して下流端側へと圧送するエジェクタ６０が設けられ、給気経路３との接続部６ａとエジェクタ６０との間部分には、冷却装置６１及び調整弁６２が下流端側に向けて順に直列に配置されている。
エジェクタ６０は、エアコンプレッサ６３より送り込まれた圧縮空気が駆動流として供給されることで、第二バイパス経路６内の空気が吸引流として第二バイパス経路６下流側へと圧送される。
冷却装置６１は、電熱ヒータ３１によって加熱された加熱圧縮空気を第二バイパス経路６内で冷却させる（温度低下させる）ものである。冷却装置６１が設けられることで、第二バイパス経路６の下流端に接続された混合器４０に冷却された空気が送り込まれて、タービン室２５から送り込まれた高温の排気が、かかる空気によって冷却されてから機外に排気される。また、調整弁６２によって、エジェクタ６０に送り込まれる空気の流量が調整される。
【００３０】
エジェクタ６０の作動は、エジェクタ６０に駆動流としての圧力空気を供給するエアコンプレッサ６３の供給弁（図略）が開閉されることで切り換えられる。すなわち、エジェクタ６０にエアコンプレッサ６３からの圧縮空気が供給されている状態（以下、かかる状態をエジェクタ６０が「ＯＮ」の状態とする）では、給気経路３内の空気をエジェクタ効果によって接続部６ａから第二バイパス経路６へと強制的に誘引して、第二バイパス経路６の下流側へと圧送することができる。一方で、エジェクタ６０にエアコンプレッサ６３からの圧縮空気が供給されない状態（以下、かかる状態をエジェクタ６０が「ＯＦＦ」の状態とする）では、エジェクタ効果が発揮されない。
【００３１】
なお、本実施例のターボチャージャ用試験装置１は、ターボチャージャ２のコンプレッサ室２６に上流端が接続されるとともに、排気経路４に下流端が接続されて、コンプレッサ室２６からの圧縮空気をタービン室２５からの排気と合流させて機外に排出する第二排気経路７が設けられている。第二排気経路７の下流端は、上述した混合器４０に接続されている。
【００３２】
次に、ターボチャージャ用試験装置１の作動制御について、以下に詳述する。
本実施例のターボチャージャ用試験装置１では、低温・小流量の圧縮空気がタービン室２５に供給される状態と、高温・大流量の圧縮空気がタービン室２５に供給される状態とに切り換えられて、タービン室２５へ供給される圧縮空気の温度及び流量が適宜制御されることで、ターボチャージャ２の動作特性試験や耐久性試験などの各種の性能試験が実施できるように構成されている。特に、本実施例のターボチャージャ用試験装置１では、第一バイパス経路５及び第二バイパス経路６が設けられているため、タービン室２５へ供給される空気の温度・流量を応答性よく制御することができるように構成されている。
【００３３】
以下、ターボチャージャ用試験装置１において、低温・小流量の圧縮空気がタービン室２５に供給される状態を待機状態Ｓ１といい、例えば、実車におけるアイドリング状態に相当する。一方で、高温・大流量の圧縮空気がタービン室２５に供給される状態を駆動状態Ｓ２といい、例えば、実車における走行状態に相当する。なお、ターボチャージャ２においては、待機状態Ｓ１では、約１００℃〜２００℃の圧縮空気がタービン室２５に供給されて、タービン２０が低速回転（約５００〜１５００ｒｐｍ）された状態であり、駆動状態Ｓ２では、約８００℃〜８５０℃の圧縮空気がタービン室２５に供給されて、タービン２０が高速回転（約１０万〜２０万ｒｐｍ）されている状態である。
【００３４】
ターボチャージャ用試験装置１において各種の性能試験が実施される際には、ターボチャージャ２が所定位置に配置され、給気経路３、排気経路４、第一バイパス経路５、及び第二バイパス経路６に配置された各装置が起動されて、図示せぬ制御装置によって切り換え制御される。
【００３５】
まず、待機状態Ｓ１のターボチャージャ用試験装置１の作動制御について説明する。
待機状態Ｓ１のターボチャージャ用試験装置１では、第二バイパス経路６に設けられた調整弁６２が全開に切り換えられるとともに、エジェクタ６０が「ＯＮ」に切り換えられている。このように作動されることによって、給気経路３内の空気は、エジェクタ６０によるエジェクタ効果によって接続部６ａを介して第二バイパス経路６へと強制的に誘引される。第二バイパス経路６に誘引された空気は、冷却装置６１にて冷却された後に、エジェクタ６０を介して下流側へと圧送され、混合器４０にて排気経路４に合流されて機外に排気される。
【００３６】
第一バイパス経路５においては、上流端に設けられた三方弁５０が切り換えられて、給気経路３内の大半の圧縮空気が第一バイパス経路５に流入され、残りの圧縮空気が電熱ヒータ３１へと到達されるように作動される。そして、第一バイパス経路５内に流入された圧縮空気は、接続部５ａにて給気経路３内へと再び合流される。また、電熱ヒータ３１を通過した圧縮空気は、上述したように接続部６ａにて大半が第二バイパス経路へと誘引され、残りが給気経路３の下流側へと送られて、接続部５ａにて第一バイパス経路５からの圧縮空気と混合されてタービン室２５へと供給される。
【００３７】
ここで、本実施例の電熱ヒータ３１は、待機状態Ｓ１でその出力が絞られるが、その断熱構造によって熱量が蓄積されている。そのため、三方弁５０から電熱ヒータ３１に送られた圧縮空気は、電熱ヒータ３１を通過する際に内部熱要による余熱によって加熱される。一方で、第一バイパス経路５内の圧縮空気は、電熱ヒータ３１等によって加熱されることなく常温に近い状態である。そのため、電熱ヒータ３１を通過した（加熱）圧縮空気は、第一バイパス経路５からの圧縮空気と混合されることでその温度が低下される。
【００３８】
まとめると、待機状態Ｓ１では、給気経路３内の圧縮空気の一部が第二バイパス経路６内に誘引されてタービン室２５を介することなく排気経路４に送られるため、タービン室２５に供給される圧縮空気の流量が低減される。また、給気経路３内の圧縮空気の一部が第一バイパス経路５内に流入されて電熱ヒータ３１を介することなく再び給気経路３内の圧縮空気と混合されるため、電熱ヒータ３１を通過して（余熱によって）加熱された圧縮空気の温度が強制的に下げられる。
このように、待機状態Ｓ１のターボチャージャ用試験装置１では、低温・小流量の圧縮空気がタービン室２５へと供給される。
【００３９】
次に、駆動状態Ｓ２のターボチャージャ用試験装置１の作動制御について説明する。
駆動状態Ｓ２のターボチャージャ用試験装置１では、第二バイパス経路６の調整弁５２が閉塞されるとともに、エジェクタ６０が「ＯＦＦ」に切り換えられる。このように作動されることによって、給気経路３内の空気は、大半が第二バイパス経路６内に誘引されることなく、大半がタービン室２５へと供給される。
【００４０】
第一バイパス経路５においては、三方弁５０が切り換えられて、給気経路３内の大半の圧縮空気が第一バイパス経路５内に流入されることなく電熱ヒータ３１へと送られる。駆動状態Ｓ２では電熱ヒータ３１の出力が開放され、電熱ヒータ３１に供給された圧縮空気は約８００℃〜８５０℃まで加熱される。そして、電熱ヒータ３１を通過した加熱圧縮空気の大半は、第二バイパス経路６との接続部６ａにおいて第二バイパス経路６内へと誘引されることなく、かつ第一バイパス経路５との接続部５ａにおいて第一バイパス経路５内の圧縮空気の影響を受けることなく、やがてタービン室２５へと供給される。
【００４１】
まとめると、駆動状態Ｓ２では、給気経路３内の圧縮空気の大半が第二バイパス経路６内に誘引されることなくタービン室２５に供給されるため、タービン室２５に供給される圧縮空気の流量が増大される。また、給気経路３内の圧縮空気の大半が第一バイパス経路５内に流入されないため、電熱ヒータ３１を通過して所定温度まで加熱された圧縮空気は、接続部５ａで第一バイパス経路５内の圧縮空気の影響を殆ど受けないため高温状態が維持される（温度が下げられることはない）。
このように、駆動状態Ｓ２のターボチャージャ用試験装置１では、高温・大流量の圧縮空気がタービン室２５へと供給される。
【００４２】
以上のように構成されるターボチャージャ用試験装置１は、実際に性能試験が実施される際には、上述した待機状態Ｓ１と駆動状態Ｓ２とが繰り返し切り換えられるように作動制御される。
以下、タービン室２５には、待機状態Ｓ１で流量Ｆ１の圧縮空気が供給され、駆動状態Ｓ２で流量Ｆ２の圧縮空気が供給される。一方で、電熱ヒータ３１には、待機状態Ｓ１で流量Ｆ３の圧縮空気が供給され、駆動状態Ｓ２で流量Ｆ４の圧縮空気が供給される。本実施例では、給気経路３内の圧縮空気の総流量Ｆに対してＦ＝Ｆ１＋Ｆ２＝Ｆ３＋Ｆ４の関係式が成りたつ。
【００４３】
図２に示すように、ターボチャージャ用試験装置１の試験運転パターンとタービン室２５に供給される空気流量との関係を参照すると、まず、待機状態Ｓ１では、タービン室２５には流量Ｆ１の空気が供給されている。やがて、ターボチャージャ用試験装置１が作動されて、タービン室２５に供給される空気の流量が短時間に一気に増大され、所定時間ｔ１の後に流量Ｆ２まで増大されて待機状態Ｓ１から駆動状態Ｓ２に切り換えられる。
駆動状態Ｓ２では、所定時間ｔ２の間タービン２０が高速回転される。その後、再度ターボチャージャ用試験装置１が作動され、タービン室２５に供給される空気流量が短時間に一気に減少され、所定時間ｔ３の後に流量Ｆ２まで減少されて駆動状態Ｓ２から待機状態Ｓ１に切り換えられる。
このようにして、待機状態Ｓ１と駆動状態Ｓ２とが繰り返し切り換えられる。
【００４４】
図３に示すように、上述のとおりにターボチャージャ用試験装置１が作動制御される場合に、タービン室２５に供給される空気流量と第二バイパス経路６に誘引される空気流量との関係を参照すると、本実施例では、待機状態Ｓ１ではタービン室２５に流量Ｆ１の圧縮空気が供給され、第二バイパス経路６に流量Ｆ１より大きい流量Ｆ２（Ｆ２＞Ｆ１）の圧縮空気が誘引される。そして、駆動状態Ｓ２に切り換えられた際には、タービン室２５に供給される空気流量が増大されて流量Ｆ２となり、第二バイパス経路６に誘引される空気流量が低減されて流量Ｆ１の空気流量となる。
【００４５】
同様に、図４に示すように、上述のとおりにターボチャージャ用試験装置１が作動制御される場合に、電熱ヒータ３１に供給される空気流量と第一バイパス経路５に流入される空気流量との関係を参照すると、本実施例では、待機状態Ｓ１では電熱ヒータ３１に流量Ｆ３の圧縮空気が供給され、第一バイパス経路５に流量Ｆ３より大きい流量Ｆ４（Ｆ４＞Ｆ３）の圧縮空気が誘引される。そして、駆動状態Ｓ２に切り換えられた際には、タービン室２５に供給される空気流量が増大されて流量Ｆ２となり、第二バイパス経路６に誘引される空気流量が低減されて流量Ｆ１の空気流量となる。
【００４６】
また、図５に示すように、ターボチャージャ用試験装置１の作動制御パターンとタービン室２５に供給される圧縮空気の温度との関係を参照すると、待機状態Ｓ１ではタービン室２５には最低温度Ｔ１の圧縮空気が供給され、駆動状態Ｓ２に切り換えられた際には、空気温度が急激に上昇されて、やがて最高温度Ｔ２の圧縮空気が供給される。
【００４７】
以上のように、本実施例のターボチャージャ用試験装置１は、ターボチャージャ２のタービン室２５に加熱圧縮空気を供給する給気経路３と、前記タービン室２５からの排気を機外に排出する排気経路４とを備えてなり、給気経路３には、経路内に送り込まれた圧縮空気を加熱する電熱ヒータ３１と、上流端が前記電熱ヒータ３１の上流側に接続され、下流端が電熱ヒータ３１の下流側に接続される第一バイパス経路５とが設けられて構成されている。
【００４８】
このような構成とすることで、タービン室２５に供給される圧縮空気の温度を応答性よく制御することができる。すなわち、第一バイパス経路５が設けられることによって、給気経路３内の加熱前の圧縮空気の一部を第一バイパス経路５に流入させて、再度電熱ヒータ３１の下流側で電熱ヒータ３１によって加熱された加熱圧縮空気と混合させることで、タービン室２５に供給される圧縮空気を希釈させて容易に応答性よくその温度を低下することができる。特に、電熱ヒータ３１が断熱構造を採用されて、高温運転していた状態の熱量が内部保持された状態であっても、タービン室２５へ供給される空気の温度制御（特に温度の低温化）が可能である。
【００４９】
本実施例のターボチャージャ用試験装置１において、逆にタービン室２５へ供給される空気温度を上昇させ、空気流量を増大させる場合には、第一バイパス経路５及び第二バイパス経路６に流入される空気流量を低減して、電熱ヒータ３１の過熱能力によって給気経路３内の圧縮空気を加熱することで、容易に空気温度を上昇させることができるとともに、その流量を増大できる。
【００５０】
また、ターボチャージャ用試験装置１は、第一バイパス経路５の下流端と給気経路３との接続部５ａが、第二バイパス経路６の上流端と給気経路３との接続部６ａよりも下流側に位置するように構成されるため、電熱ヒータ３１によって加熱された加熱圧縮空気を、接続部５ａにて第一バイパス経路５に流入された圧縮空気と混合させる前に、その一部（若しくは大半）を第二バイパス経路６へと誘引させることで、高温側の空気流量を減少させて、より効率的に温度を下げることができる。
【００５１】
本実施例のターボチャージャ用試験装置１は、上述した実施例に限定されない。
【００５２】
すなわち、第一バイパス経路５中には、上述した実施例に加えて経路内の空気を冷却するための冷却装置が設けられてもよい。
具体的には、図６に示すように、好ましくは、第一バイパス経路５の中途部に冷却装置５１が設けられるように構成される。このように構成されることで、第一バイパス経路５に供給された空気を冷却して、接続部５ａにて給気経路３に合流させることができるため、電熱ヒータ３１から送り込まれた圧縮空気の温度を短時間で下げることができ、また、単位時間当たりの温度下げ幅も増大できることから、タービン室２５へ供給される空気の温度制御が効率的となって、待機状態と駆動状態との切換サイクルを短縮することができる。
【００５３】
また、タービン室２５に供給される空気流量若しくは第二バイパス経路６内に誘引される空気流量、及び電熱ヒータ３１に供給される空気流量若しくは第一バイパス経路５内に流入される空気流量は、それぞれターボチャージャ２の容量や試験目的等に応じて適宜調整して変更可能とされる。
具体的には、上述した実施例では、タービン室２５へ供給される空気流量と第二バイパス経路６へ誘引される空気流量とが、それぞれ流量Ｆ１とＦ２となるように交互に切り換えられるように構成されるが（図３参照）、例えば、駆動状態Ｓ２では第二バイパス経路６に誘引される空気流量が流量Ｆ１より小さく限りなく「０（ゼロ）」となるように調整されてもよい。電熱ヒータ３１へ供給される空気流量と第一バイパス経路５へ誘引される空気流量との関係についても同様である（図４参照）。
【００５４】
また、ターボチャージャ用試験装置１の作動制御パターンとしては、上述した実施例では、待機状態Ｓ１として実車のアイドリング状態と駆動状態Ｓ２として実車の走行状態とを想定した作動制御パターンについて説明されているが、例えば、走行状態として実車におけるターボ切り走行状態とターボ入り走行状態とを想定した作動制御パターンとしてもよい。かかる場合には、ターボ切り走行状態では、タービン室２５に中程度の温度（約４００℃〜６００℃）であってかつ中流量の空気が供給されるように調整される。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明の一実施例に係るターボチャージャ用試験装置の全体的な構成を示した配管図。
【図２】ターボチャージャ用試験装置の作動制御パターンとタービン室に供給される空気流量との関係を表した図。
【図３】タービン室に供給される空気流量と第二バイパス経路に誘引される給気流量との関係を表した図。
【図４】電熱ヒータに供給される空気流量と第一バイパス経路に誘引される給気流量との関係を表した図。
【図５】ターボチャージャ用試験装置の作動制御パターンとタービン室に供給される圧縮空気の温度との関係を表した図。
【図６】別実施例のターボチャージャ用試験装置の全体的な構成を示した配管図。
【符号の説明】
【００５６】
１    ターボチャージャ用試験装置
２    ターボチャージャ
３    給気経路
４    排気経路
５    第一バイパス経路
６    第二バイパス経路
２５    タービン室
３１    電熱ヒータ（加熱装置）
５０    三方弁（調整弁）
【図１】
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【図２】
2008121543.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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