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涡轮机壳体、排气涡轮机以及增压

阅读:229发布:2020-05-12

专利汇可以提供涡轮机壳体、排气涡轮机以及增压专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且涡轮 机壳体具备:壳体主体,其构成为收容 涡轮机 叶轮 ,包含入口部和出口部,所述入口部形成用于向所述涡轮机叶轮引导排放气体的入口流路,所述出口部形成用于将来自所述涡轮机叶轮的所述排放气体排出的出口流路;至少一个套筒,其沿所述壳体主体的所述入口部或所述出口部中的至少一方的内壁面设置。各个所述套筒包含沿所述排放气体的流动方向分割的多个部分。,下面是涡轮机壳体、排气涡轮机以及增压专利的具体信息内容。

1.一种涡轮机壳体,其特征在于,具备:
壳体主体,其构成为收容涡轮机叶轮,包含入口部和出口部,所述入口部形成用于向所述涡轮机叶轮引导排放气体的入口流路,所述出口部形成用于将来自所述涡轮机叶轮的所述排放气体排出的出口流路;
至少一个套筒,其沿所述壳体主体的所述入口部或所述出口部中的至少一方的内壁面设置;
各个所述套筒包含沿所述排放气体的流动方向分割的多个部分。
2.根据权利要求1所述的涡轮机壳体,其特征在于,
所述壳体主体包含沿所述壳体主体的所述入口部或所述出口部中的至少一方的所述排放气体的流路的开口端的周缘设置的凹部,
所述至少一个套筒包含为了与所述凹部嵌合而向所述套筒的径向外侧突出地设置的凸部。
3.根据权利要求2所述的涡轮机壳体,其特征在于,
所述涡轮机壳体还具备用于将所述套筒固定于所述壳体主体的固定用件,所述套筒的所述凸部在嵌合于所述壳体主体的所述凹部的状态下夹持于所述固定用件与所述壳体主体之间。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的涡轮机壳体,其特征在于,
所述至少一个套筒以在所述套筒的外表面与所述壳体主体的内壁面之间形成间隙的方式支承于所述壳体主体。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的涡轮机壳体,其特征在于,
所述至少一个套筒在排放气体的上游侧的端部与下游侧的端部之间的区域包含从该套筒的外表面突出地设置的突起部,
所述突起部构成为在所述套筒的所述外表面与所述壳体主体的内壁面之间形成间隙。
6.根据权利要求5所述的涡轮机壳体,其特征在于,
所述突起部由以从所述套筒的内表面朝向外表面凹陷的方式设置的凹痕形成。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的涡轮机壳体,其特征在于,
所述壳体主体的所述入口部或所述出口部中的至少一方包含供所述套筒的所述涡轮机叶轮侧的端部嵌合的嵌合槽。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的涡轮机壳体,其特征在于,
在所述壳体主体的所述入口部或所述出口部中的至少一方,还具备用于紧固所述套筒的所述涡轮机叶轮侧的端部的紧固部件。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的涡轮机壳体,其特征在于,
在所述套筒的内表面具备隔热涂层。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的涡轮机壳体,其特征在于,
所述涡轮机壳体还具备设于所述壳体主体的所述入口部或所述出口部中的至少一方的内壁面与所述套筒之间的隔热材料。
11.一种排气涡轮机,其特征在于,具备:
权利要求1至10中任一项所述的涡轮机壳体;
涡轮机叶轮,其收容于所述涡轮机壳体。
12.一种增压器,其特征在于,具备:
权利要求11所述的排气涡轮机;
压缩机,其构成为被所述排气涡轮机驱动。

说明书全文

涡轮机壳体、排气涡轮机以及增压

技术领域

[0001] 本公开涉及排气涡轮机的涡轮机壳体、排气涡轮机以及增压器

背景技术

[0002] 已知有利用从发动机内燃机排出的排放气体的能量来驱动的排气涡轮机。排气涡轮机在内部具备收容涡轮机叶轮的涡轮机壳体。该涡轮机壳体由于热容量较大,因此通过与高温的排放气体接触而吸收排放气体的热能并使其损失。
[0003] 因此,在专利文献1中,在涡轮机壳体的入口区域以及出口区域安装套筒,减少了涡轮机壳体的内壁面与排放气体直接接触的面积。
[0004] 现有技术文献
[0005] 专利文献
[0006] 专利文献1:日本特开2016-75287号公报发明内容
[0007] 发明所要解决的技术问题
[0008] 然而,专利文献1的安装于涡轮机壳体的套筒为一体构造,因此难以加工成与涡轮机壳体的入口部和出口部相适的形状。
[0009] 鉴于以上的问题,本发明的几个实施方式的目的在于提供抑制排放气体的热能损失且与以往相比更容易制造的涡轮机壳体、排气涡轮机以及增压器。
[0010] 用于解决技术问题的手段
[0011] (1)本发明的几个实施方式的涡轮机壳体的特征在于,具备:
[0012] 壳体主体,其构成为收容涡轮机叶轮,包含入口部和出口部,所述入口部形成用于向所述涡轮机叶轮引导排放气体的入口流路,所述出口部形成用于将来自所述涡轮机叶轮的所述排放气体排出的出口流路;
[0013] 至少一个套筒,其沿所述壳体主体的所述入口部或所述出口部中的至少一方的内壁面设置;
[0014] 各个所述套筒包含沿所述排放气体的流动方向分割的多个部分。
[0015] 根据上述(1)的结构,由于沿壳体主体的入口部或出口部中的至少一方的内壁面设有套筒,因此能够阻碍壳体主体的入口部或出口部中的至少一方的内壁面与排放气体之间的接触。由此,抑制了排放气体的热能损失。另外,由于各个套筒构成为包含沿所述排放气体的流动方向分割出的多个部分,因此在制造时,只要对套筒分部分进行加工即可,与具备一体构造的套筒的涡轮机壳体相比,能够更加容易地制造。
[0016] (2)例示的一实施方式的特征在于,在上述(1)的结构中,
[0017] 所述壳体主体包含沿所述壳体主体的所述入口部或所述出口部中的至少一方的所述排放气体的流路的开口端的周缘设置的凹部,
[0018] 所述至少一个套筒包含为了与所述凹部嵌合而向所述套筒的径向外侧突出地设置的凸部。
[0019] 根据上述(2)的结构,由于向套筒的径向外侧突出地设置的凸部与沿壳体主体的入口部或出口部中的至少一方的排放气体的流路的开口端的周缘设置的凹部嵌合,因此能够将套筒相对于壳体主体定位。其结果,能够容易地将套筒组装于壳体主体,涡轮机壳体的制造变得容易。
[0020] (3)例示的一实施方式的特征在于,在上述(2)的结构中,
[0021] 所述涡轮机壳体还具备用于将所述套筒固定于所述壳体主体的固定用件,[0022] 所述套筒的所述凸部在嵌合于所述壳体主体的所述凹部的状态下夹持于所述固定用件与所述壳体主体之间。
[0023] 根据上述(3)的结构,具备用于将所述套筒固定于壳体主体的固定用件,套筒的凸部在嵌合于壳体主体的凹部的状态下夹持于固定用件与壳体主体之间。因此,能够使套筒相对于壳体主体的固定稳固。
[0024] (4)例示的一实施方式的特征在于,在上述(1)~(3)中任一结构中,
[0025] 所述至少一个套筒以在所述套筒的外表面与所述壳体主体的内壁面之间形成间隙的方式支承于所述壳体主体。
[0026] 根据上述(4)的结构,至少一个套筒以在所述套筒的外表面与所述壳体主体的内壁面之间形成间隙的方式支承于壳体主体。因此,能够利用套筒的外表面与壳体主体的内壁面之间的间隙,抑制从排放气体向涡轮机壳体的热量输入,因此能够进一步抑制排放气体的热能损失。
[0027] (5)例示的一实施方式的特征在于,在上述(1)~(4)中任一结构中,
[0028] 所述至少一个套筒在排放气体的上游侧的端部与下游侧的端部之间的区域包含从该套筒的外表面突出地设置的突起部,
[0029] 所述突起部构成为在所述套筒的所述外表面与所述壳体主体的内壁面之间形成间隙。
[0030] 根据上述(5)的结构,至少一个套筒在排放气体的上游侧的端部与下游侧的端部之间的区域包含从套筒的外表面突出地设置的突起部,该突起部构成为在套筒的外表面与壳体主体的内壁面之间形成间隙,因此能够更可靠地保持套筒的外表面与壳体主体的内壁面之间的间隙。因此,能够抑制从排放气体向涡轮机壳体的热量输入,能够进一步抑制排放气体的热能损失。
[0031] (6)例示的一实施方式的特征在于,在上述(5)的结构中,
[0032] 所述突起部由以从所述套筒的内表面朝向外表面凹陷的方式设置的凹痕形成。
[0033] 根据上述(6)的结构,突起部由以从套筒的内表面朝向外表面凹陷的方式设置的凹痕形成,因此在通过压制等加工套筒时,还能够同时形成突起部。因此,能够容易地制造涡轮机壳体。
[0034] (7)例示的一实施方式的特征在于,在上述(1)~(6)中任一结构中,
[0035] 所述壳体主体的所述入口部或所述出口部中的至少一方包含供所述套筒的所述涡轮机叶轮侧的端部嵌合的嵌合槽。
[0036] 根据上述(7)的结构,由于壳体主体的入口部或出口部中的至少一方包含供套筒的涡轮机叶轮侧的端部嵌合的嵌合槽,因此通过将套筒的涡轮机叶轮侧的端部嵌合于该嵌合槽,能够将套筒高精度地定位于壳体主体。因此,能够容易地制造涡轮机壳体。
[0037] 例如,在套筒的外表面与壳体主体的内壁面之间形成间隙的情况下,能够更可靠地保持套筒的外表面与壳体主体的内壁面之间的间隙。因此,能够抑制从排放气体向涡轮机壳体的热量输入,能够进一步抑制排放气体的热能损失。
[0038] (8)例示的一实施方式的特征在于,在上述(1)~(7)中任一结构中,
[0039] 在所述壳体主体的所述入口部或所述出口部中的至少一方,还具备用于紧固所述套筒的所述涡轮机叶轮侧的端部的紧固部件。
[0040] 根据上述(8)的结构,由于在壳体主体的入口部或出口部中的至少一方还具备用于紧固套筒的涡轮机叶轮侧的端部的紧固部件,因此利用该紧固部件可将套筒的涡轮机叶轮侧的端部紧固于壳体主体。因此,能够将套筒定位于壳体主体,能够容易地制造涡轮机壳体。
[0041] 例如,在套筒的外表面与壳体主体的内壁面之间形成间隙的情况下,能够更可靠地保持套筒的外表面与壳体主体的内壁面之间的间隙。因此,能够抑制从排放气体向涡轮机壳体的热量输入,能够进一步抑制排放气体的热能损失。
[0042] (9)例示的一实施方式的特征在于,在上述(1)~(8)中任一结构中,
[0043] 在所述套筒的内表面具备隔热涂层。
[0044] 根据上述(9)的结构,由于在套筒的内表面具备隔热涂层,因此能够抑制从排放气体向涡轮机壳体的热量输入,能够进一步抑制排放气体的热能损失。
[0045] (10)在例示的一实施方式的特征在于,在上述(1)~(9)中任一结构中,[0046] 所述涡轮机壳体还具备设于所述壳体主体的所述入口部或所述出口部中的至少一方的内壁面与所述套筒之间的隔热材料。
[0047] 根据上述(10)的结构,具备设于壳体主体的入口部或出口部中的至少一方的内壁面与套筒之间的隔热材料。因此,能够抑制从排放气体向涡轮机壳体的热量输入,因此能够进一步抑制排放气体的热能损失。
[0048] (11)本发明的几个实施方式的排气涡轮机的特征在于,具备:
[0049] 上述(1)~(10)中任一个涡轮机壳体;
[0050] 涡轮机叶轮,其收容于所述涡轮机壳体。
[0051] 根据上述(11)的结构,具备上述(1)~(10)中任一个涡轮机壳体。因此,能够阻碍涡轮机壳体的壳体主体的入口部或出口部中的至少一方的内壁面与排放气体之间的接触,因此抑制了排放气体的热能损失。另外,在制造时能够将套筒分部分加工,因此能够更容易地制造排气涡轮机。
[0052] (12)本发明的几个实施方式的增压器的特征在于,具备:
[0053] 上述(11)的排气涡轮机;
[0054] 压缩机,其构成为被所述排气涡轮机驱动。
[0055] 根据上述(12)的结构,具备上述(11)的排气涡轮机。因此,能够阻碍涡轮机壳体的壳体主体的入口部或出口部中的至少一方的内壁面与排放气体之间的接触,因此抑制了排放气体的热能损失。另外,在制造时将套筒分部分加工即可,因此能够更容易地制造增压器。
[0056] 发明效果
[0057] 根据本发明的几个实施方式,通过设置套筒,能够阻碍壳体主体的入口部或出口部中的至少一方的内壁面与排放气体之间的接触,能够抑制排放气体的热能损失。另外,能够对套筒分部分进行加工,因此具备套筒的涡轮机壳体的制造变得容易。附图说明
[0058] 图1是表示本发明的几个实施方式的增压器的结构的概念图
[0059] 图2是表示本发明的几个实施方式的增压器的结构的剖面图。
[0060] 图3是表示本发明的几个实施方式的涡轮机壳体的排放气体入口部的一个例子的图。
[0061] 图4是表示本发明的几个实施方式的涡轮机壳体的排放气体入口部的变形例的图。
[0062] 图5是表示本发明的几个实施方式的涡轮机壳体的排放气体出口部的一个例子的图。
[0063] 图6是表示本发明的几个实施方式的涡轮机壳体的排放气体出口部的变形例的图。
[0064] 图7是表示本发明的几个实施方式的涡轮机壳体的隔热构造的一个例子的图。
[0065] 图8是表示本发明的几个实施方式的涡轮机壳体的隔热构造的变形例的图。

具体实施方式

[0066] 以下,参照附图对本发明的几个实施方式进行说明。其中,被记载为实施方式的或附图所示的构成部件的尺寸、材质、形状、其相对配置等并非要将本发明的范围限定于此,而只是说明例而已。
[0067] 例如,“相同”、“相等”以及“均等”等表示事物为相等状态的表述不仅表示严格相等的状态,也表示存在公差或可获得相同功能的程度的偏差的状态。另一方面,“配备”、“具有”、“具备”、“含有”或“具有”一构成要素这一表述并非是排除其他构成要素存在的排他性表述。
[0068] 在图1中,作为本发明的几个实施方式的排气涡轮机的应用途径,示出了增压器的结构简况。图2示出了图1的增压器的具体结构的一个例子。在几个实施方式中,增压器是例如搭载于汽车用发动机等的涡轮增压器
[0069] 如图1所示,增压器1具有旋转轴2、设于旋转轴2的一端侧的排气涡轮机7和设于旋转轴2的另一端侧的压缩机3。排气涡轮机7通过来自发动机等的排放气体进行旋转驱动,使旋转轴2旋转。压缩机3伴随着旋转轴2的旋转而被驱动旋转,将向发动机等供给的气体等压缩。
[0070] 注意,在几个实施方式中,在排气涡轮机7的排放气体的流动方向的下游侧设有用于将排放气体中的有害成分净化的催化剂5。
[0071] 更具体而言,如图2所示,增压器1的排气涡轮机7具备设于旋转轴2的一端侧的涡轮机叶轮11和收容涡轮机叶轮11的涡轮机壳体9。在涡轮机壳体9的外周部形成有漩涡状的涡轮机涡旋流路91。而且,在涡轮机涡旋流路91的中心部分收容有涡轮机叶轮11。
[0072] 流经涡轮机涡旋流路91而作用于涡轮机叶轮11的排放气体从沿旋转轴2的轴向延伸的出口流路121向涡轮机壳体9的外部排出。
[0073] 另外,增压器1的压缩机3具备设于旋转轴2的另一端侧的压缩机叶轮31和收容压缩机叶轮31的压缩机壳体33。在压缩机壳体33的外周部形成有漩涡状的压缩机涡旋流路35。而且,在压缩机涡旋流路35的中心部分收容有压缩机叶轮31。
[0074] 吸气导入流路39沿旋转轴2的轴向延伸,流经吸气导入流路39并被压缩机叶轮31压缩后的吸气经由沿旋转轴2的正交方向延伸的扩散流路41导入到压缩机涡旋流路35,向未图示的发动机供给。
[0075] 而且,增压器1具备可旋转地支承旋转轴2的径向轴承4、支承旋转轴2的推(轴向力)的推力板6和收容径向轴承4以及推力板6的轴承壳体8。
[0076] 接着,参照图3~图6对本发明的几个实施方式的排气涡轮机7的涡轮机壳体9详细进行说明。
[0077] 图3是表示本发明的几个实施方式的涡轮机壳体的排放气体入口部的一个例子的图。在此,图3的(a)是从正面观察涡轮机壳体的排放气体的入口开口的图,图3的(b)是涡轮机壳体的排放气体入口部的剖面图。
[0078] 图4是表示本发明的几个实施方式的涡轮机壳体的排放气体入口部的变形例的图。注意,图4的(a)是从正面观察涡轮机壳体的排放气体的入口开口的图,图4的(b)是涡轮机壳体的排放气体入口部的剖面图。
[0079] 图5是表示本发明的几个实施方式的涡轮机壳体的排放气体出口部的一个例子的图。在此,图5的(a)是涡轮机壳体的排放气体出口部的剖面图,图5的(b)是从正面观察涡轮机壳体的排放气体的出口开口的图。
[0080] 图6是表示本发明的几个实施方式的涡轮机壳体的排放气体出口部的变形例的图。注意,图6的(a)是涡轮机壳体的排放气体出口部的剖面图,图6的(b)是从正面观察涡轮机壳体的排放气体的出口开口的图。
[0081] 在以下说明的实施方式中,如图3~图6所示,排气涡轮机7的涡轮机壳体9具备壳体主体100和设于壳体主体100的内侧的套筒(210、220)。壳体主体100包含图3以及图4所示的入口部110和图5以及图6所示的出口部120。壳体主体100的入口部110形成用于向壳体主体100中收容的涡轮机叶轮11引导排放气体的入口流路111。壳体主体100的出口部120形成用于将来自涡轮机叶轮11的排放气体向壳体主体100的外部排出的出口流路121。
[0082] 在壳体主体100的入口部110设置图3以及图4所示的入口套筒210,在壳体主体100的出口部120设置图5以及图6所示的出口套筒220。以下详细叙述入口套筒210以及出口套筒220的具体结构。
[0083] 注意,在以下叙述的实施方式中将会说明在壳体主体100的入口部110与出口部120双方都设置套筒(210、220)的例子,但是并不局限于此,在几个实施方式中,套筒也可以沿壳体主体100的入口部110或出口部120中的至少一方的内壁面设置。
[0084] 以下,首先使用图3以及图4对涡轮机壳体9的排放气体入口部的具体结构进行说明,接着使用图5、图6对涡轮机壳体的排放气体出口部的具体结构进行说明。
[0085] 如图3所示,入口套筒210沿壳体主体100的入口部110的入口内壁面117(内壁面)设置。入口套筒210以从壳体主体100的入口部110的开口端113延伸至涡旋流路91的入口附近的方式设置,以阻碍壳体主体100的入口内壁面117与排放气体直接接触。
[0086] 另外,入口套筒210沿排放气体的流动方向被分割为两部分,从而包含入口套筒第一部分210a和入口套筒第二部分210b。因此,在制造入口套筒210时,能够将入口套筒210分为入口套筒第一部分210a与入口套筒第二部分210b来加工。
[0087] 注意,在几个实施方式中,入口套筒210也可以沿排放气体的流动方向分割成三个以上的部分。另外,入口套筒210除了沿排放气体的流动方向分割成多个部分之外,也可以将各部分沿与排放气体的流动方向交叉的方向进一步分割。
[0088] 接着,对入口套筒210相对于壳体主体100的入口部110的支承构造进行说明。
[0089] 壳体主体100的入口部110包含沿排放气体的入口流路111的开口端113的周缘设置的入口凹部115(凹部)。
[0090] 另一方面,入口套筒210在入口套筒210的排放气体的上游侧的端部211包含向入口套筒210的径向外侧突出地设置的入口凸部(凸部)217。而且,入口凸部217嵌合于壳体主体100的入口凹部115。
[0091] 另外,入口套筒210以在入口套筒210的外表面215与壳体主体100的入口部110的内壁面117之间形成间隙501的方式支承于壳体主体100的入口部110。
[0092] 具体而言,入口套筒210在入口套筒210的排放气体的上游侧的端部211与下游侧的端部213之间的区域包含从入口套筒210的外表面215突出地设置的突起部219。突起部219以在壳体主体100的入口内壁面117与入口套筒210的外表面215之间形成间隙501的方式设置。
[0093] 在本实施方式中,突起部219由以从入口套筒210的内表面朝向外表面215凹陷的方式设置的凹痕形成,多个突起部(凹痕)219沿入口套筒210的周向分离地设置。另外,在本实施方式中,突起部219在入口套筒210的排放气体的流动方向上相互分离地设有多个。
[0094] 但是,在几个实施方式中,突起部219并不限定于凹痕,例如,也可以是沿入口套筒210的周向连续地设置的环状的突起部。另外,在本发明的几个实施方式中,突起部219也可以在入口套筒210的排放气体的流动方向上仅设有一个。
[0095] 而且,在本发明的几个实施方式中,例如在如下的情况下也能够省略突起部219。即,在仅通过入口套筒210的入口凸部217相对于壳体主体100的入口凹部115的嵌合就能够形成间隙501并能够将入口套筒210支承于壳体主体100的情况下,也可以没有突起部219。
[0096] 在几个实施方式中,涡轮机壳体的排放气体入口部也可以应用以下所示的变形例。
[0097] 如图4的(a)、(b)所示,本变形例的涡轮机壳体9还具备用于将入口套筒210固定在壳体主体100的入口部110的固定用件300。在本变形例中,固定用件300是环状的部件,嵌合于壳体主体100的入口凹部115。而且,入口套筒210的入口凸部217在嵌合于壳体主体100的入口凹部115的状态下夹持在固定用件300与壳体主体100之间。
[0098] 注意,在几个实施方式中,固定用件300能够通过焊接固定于壳体主体100的入口凹部115。
[0099] 根据本变形例,由于入口套筒210的入口凸部217在嵌合于壳体主体100的入口凹部115的状态下夹持在固定用件300与壳体主体100之间,因此能够使入口套筒210相对于壳体主体100的固定稳固。
[0100] 在此,入口套筒210有时也期望通过焊接稳固地固定于壳体主体100。然而,由于入口套筒210的厚度较小,因此在焊接时产生的热量可能会导致入口套筒210变形。
[0101] 根据本变形例,由于具备固定用件300,因此也能够将固定用件300通过焊接固定于壳体主体100,将入口套筒210的入口凸部217夹持在固定用件300与壳体主体100之间。由此,能够使入口套筒210相对于壳体主体100的固定更加稳固。
[0102] 接着,使用图5对本发明的几个实施方式的涡轮机壳体9的排放气体出口部进行说明。
[0103] 出口套筒220沿壳体主体100的出口部120的出口内壁面127设置。出口套筒220以从壳体主体100的出口部120的开口端123延伸至壳体主体100的出口部120的废气旁通250的附近的方式设置,以阻碍壳体主体100的出口内壁面127与排放气体直接接触。
[0104] 注意,在几个实施方式中,出口套筒220也可以配备于未设有废气旁通阀250的增压器(例如,VG涡轮)的涡轮机壳体。
[0105] 另外,出口套筒220沿排放气体的流动方向被分割为两部分,从而包含出口套筒第一部分220a和出口套筒第二部分220b。因此,在制造出口套筒220时,能够将出口套筒220分为出口套筒第一部分220a与出口套筒第二部分220b来加工。
[0106] 注意,在本发明的几个实施方式中,出口套筒220也可以沿排放气体的流动方向分割成三个以上的部分。另外,出口套筒220除了沿排放气体的流动方向分割成多个部分之外,也可以将各部分沿与排放气体的流动方向交叉的方向进一步分割。
[0107] 接着,对出口套筒220相对于壳体主体100的出口部120的支承构造进行说明。
[0108] 壳体主体100的出口部120包含沿排放气体的出口流路121的开口端123的周缘设置的出口凹部125(凹部)。
[0109] 另一方面,出口套筒220在出口套筒220的排放气体的下游侧的端部221包含向出口套筒220的径向外侧突出地设置的出口凸部227(凸部)。而且,本出口凸部227嵌合于壳体主体100的出口凹部125。
[0110] 另外,在本实施方式中,如图5的(b)所示,壳体主体100的出口凹部125为沿壳体主体100的出口部120的周向连续的环状。
[0111] 另一方面,出口套筒220的出口凸部227沿出口套筒220的周向分离地设有多个。由此,与出口套筒220的出口凸部为沿周向连续的环状的情况相比,能够减小出口套筒220与壳体主体100的接触面积。其结果,抑制了从排放气体向涡轮机壳体9的热量输入。
[0112] 注意,在几个实施方式中,出口套筒的出口凸部227也可以是在周向上连续的环状。在该情况下,与出口套筒220的出口凸部沿周向分离地设置多个的情况相比,能够将出口套筒220稳固地固定于壳体主体100。
[0113] 注意,在几个实施方式中,也可以如图4所示的涡轮机壳体9的排放气体入口部的变形例那样,还具备用于将出口套筒220固定于壳体主体100的出口部120的固定用件。在该情况下,固定用件例如是环状的部件,嵌合于壳体主体100的出口凹部125。而且,出口套筒220的出口凸部227在嵌合于壳体主体100的出口凹部225的状态下夹持在固定用件与壳体主体100之间。
[0114] 在该情况下,在几个实施方式中,固定用件能够通过焊接固定于壳体主体100的出口凹部125。
[0115] 壳体主体100的出口部120包含构成为供出口套筒220的排放气体的上游侧的端部223(涡轮机叶轮侧的端部)嵌合的嵌合槽129。在该嵌合槽129中嵌合有出口套筒220的排放气体的上游侧的端部223。
[0116] 注意,在几个实施方式中,例如在如下的情况下也能够省略嵌合槽129。即,在壳体主体100的出口部的出口流路121的长度较短且出口套筒220的长度也较短,仅通过使出口套筒220的出口凸部227嵌合于壳体主体100的出口凹部125就能够将出口套筒220相对于壳体主体100定位的情况下,也可以没有壳体主体100的出口部120的嵌合槽129。
[0117] 出口套筒220以在出口套筒220的外表面225与壳体主体100的出口内壁面127之间形成间隙501的方式支承于壳体主体100的出口部120。
[0118] 具体而言,在出口套筒220中,通过将出口套筒220的出口凸部227嵌合于壳体主体100的出口凹部125,并且将出口套筒220的排放气体的上游侧的端部223嵌合于壳体主体
100的嵌合槽129,使得出口套筒220在出口套筒220的外表面225与壳体主体100的出口部
120的内壁面127之间形成间隙501,并且支承于壳体主体100的出口部120。
[0119] 注意,在几个实施方式中,也可以如图3所示的涡轮机壳体9的排放气体入口部那样,在出口套筒220的排放气体的上游侧的端部223与下游侧的端部221之间的区域包含从出口套筒220的外表面225突出地设置的突起部。而且,该突起部也可以设为在壳体主体100的入口内壁面117和入口套筒210的外表面215之间形成间隙501。在该情况下,例如,也可以省略壳体主体100的嵌合槽129。
[0120] 另外,在几个实施方式中,与壳体主体100的入口部110相同,突起部能够由被设为从出口套筒220的内表面朝向外表面225凹陷的凹痕形成。
[0121] 在几个实施方式中,涡轮机壳体的排放气体出口部能够应用以下所示的变形例。
[0122] 如图6的(a)、(b)所示,本变形例的涡轮机壳体9还具备用于将出口套筒220的排放气体的上游侧的端部223(涡轮机叶轮侧的端部)紧固于壳体主体100的出口部120的紧固部件233。在本变形例中,紧固部件233例如能够包含多个螺栓与供该螺栓插通的套管。而且,通过以出口套筒220的排放气体的上游侧的端部223插入螺栓且出口套筒220的排放气体的上游侧的端部223被夹在螺栓的头部与套管之间的状态将螺栓螺合于壳体主体100的出口部120而使出口套筒220紧固支承于涡轮机壳体9。
[0123] 在将出口套筒220的上游侧的端部223与壳体主体100的出口部120不经由套管地直接紧固的情况下,出口套筒220的上游侧的端部223有时会局部地从壳体主体100的出口部120浮起,导致排放气体进入间隙501。关于这一点,通过在出口套筒220的上游侧的端部223与壳体主体100的出口部120之间夹设套管,能够利用套管阻止经由出口套筒220的上游侧的端部223与壳体主体100的出口部120之间的紧固部向间隙501进入的排放气体的流动。
[0124] 注意,在其他实施方式中,不经由套管,使用紧固部件233将出口套筒220的上游侧的端部223与壳体主体100的出口部120直接紧固。
[0125] 以上,参照图5、图6对涡轮机壳体9的排放气体出口部的结构进行了说明。在此,在几个实施方式中,也可以将涡轮机壳体9的排放气体出口部的结构应用于涡轮机壳体9的排放气体入口部。
[0126] 例如,在几个实施方式中,设于壳体主体100的入口部110的入口套筒210的入口凸部217也可以沿入口套筒210的周向分离地设有多个。由此,与入口套筒210的入口凸部217为沿周向连续的环状的情况相比,能够减小入口套筒210与壳体主体100的接触面积。其结果,可抑制从排放气体向涡轮机壳体9的热量输入。
[0127] 另外,例如,在几个实施方式中,也可以是,壳体主体100的入口部110包含构成为供入口套筒210的排放气体的下游侧的端部213(涡轮机叶轮侧的端部)嵌合的嵌合槽,在该嵌合槽中嵌合入口套筒210的排放气体的下游侧的端部213。
[0128] 另外,例如,在几个实施方式中,涡轮机壳体9也可以具备用于将入口套筒210的排放气体的下游侧的端部213(涡轮机叶轮侧的端部)紧固于壳体主体100的入口部110的紧固部件。本紧固部件例如也可以包含多个螺栓与供该螺栓插通的套管。在该情况下,通过以入口套筒210的排放气体的下游侧的端部213插入螺栓且入口套筒210的排放气体的下游侧的端部213被夹在螺栓的头部与套管之间的状态将螺栓螺合于壳体主体100的出口部120,能够使入口套筒210紧固支承于涡轮机壳体9。
[0129] 接下来,参照图7对本发明的几个实施方式的涡轮机壳体的隔热构造的一个例子进行说明。图7是表示本发明的几个实施方式的涡轮机壳体的隔热构造的一个例子的图。
[0130] 如图7所示,在几个实施方式中,涡轮机壳体9在套筒(210、220)的内表面具备隔热涂层400。本隔热涂层400例如能够通过喷形成。
[0131] 即,根据本实施方式,在壳体主体100的内壁面(117、127)与套筒(210、220)之间形成间隙501,而且,在套筒(210、220)的内表面形成隔热涂层400。这样,利用间隙501、套筒(210、220)以及隔热涂层400这三个层,将排放气体流路与壳体主体100的内壁面隔开。
[0132] 利用隔热涂层400,在壳体主体100的入口部110以及出口部120,能够隔绝从排放气体向套筒(入口套筒210、出口套筒220)的热量侵入,因此能够进一步抑制从排放气体向涡轮机壳体9的热量输入。
[0133] 另外,入口套筒210与出口套筒220分别沿排放气体的流动方向被分割为两部分,因此例如在通过喷镀形成隔热涂层400的情况下,与筒状的一体构造的套筒比较,能够容易地形成隔热涂层400。
[0134] 参照图8对本发明的几个实施方式的涡轮机壳体的隔热构造的变形例进行说明。图8是表示本发明的几个实施方式的涡轮机壳体的隔热构造的变形例的图。
[0135] 如图8所示,在几个实施方式中,涡轮机壳体9具备设于壳体主体100的入口部110的入口内壁面117与入口套筒210的外表面215之间的隔热材料502。另外,涡轮机壳体9具备设于壳体主体100的出口部120的出口内壁面127与出口套筒220的外表面225之间的隔热材料502。
[0136] 利用该隔热材料502,在壳体主体100的入口部110以及出口部120,能够减小从套筒(210、220)传向涡轮机壳体9的热量,因此能够进一步抑制从排放气体向涡轮机壳体9的热量输入。
[0137] 注意,在本变形例中,在套筒(210、220)的内表面形成有隔热涂层400,但是并不局限于此,在几个实施方式中,也可以省略隔热涂层400。
[0138] 根据上述几个实施方式,由于沿壳体主体100的入口部110以及出口部120的内壁面(117、127)设有套筒(210、220),因此能够防止热容量较大的壳体主体100的内壁面(117、127)与排放气体之间的接触。因此,能够抑制从排放气体向壳体主体100的热量输入,能够抑制排放气体的热能损失。
[0139] 由此,例如在排气涡轮机7的排放气体的流动方向下游侧设有催化剂5的情况下,能够将从排气涡轮机7排出的排放气体的温度保持为较高,因此在起动增压器1时,能够缩短使催化剂5活化为止的时间。
[0140] 另外,通过利用入口套筒210防止热容量大的壳体主体100的内壁面与排放气体之间的接触,能够使具有更大的热能的排放气体流入涡轮机叶轮11。因此,在起动发动机时,排放气体将对涡轮机叶轮11更多地做功,能够改善增压器1的响应性。
[0141] 另外,流经涡轮机涡旋流路91的排放气体的温度往往由于从涡轮机壳体9的入口涡旋部(涡轮机涡旋流路91)经由壳体主体100向出口扩散部(出口流路121)传热而降低。关于这一点,通过设置上述结构的出口套筒220,能够抑制从入口涡旋部向出口扩散部传热,能够改善增压器1的响应性。
[0142] 另外,根据上述实施方式,套筒(210、220)构成为包含沿排放气体的流动方向分割的多个部分,因此在制造时只要对套筒(210、220)分部分进行加工即可,与具备一体构造的套筒的涡轮机壳体9相比,能够更容易地制造。
[0143] 另外,根据上述实施方式,由于在壳体主体100的凹部(115、125)嵌合向套筒(210、220)的径向外侧突出地设置的凸部(217、227),因此能够将套筒(210、220)相对于壳体主体
100定位。其结果,能够容易地将套筒(210、220)组装于壳体主体100,涡轮机壳体9的制造变得容易。
[0144] 另外,根据上述实施方式,套筒(210、220)以在本套筒的外表面(215、225)与壳体主体100的内壁面(117、127)之间形成间隙501的方式支承于壳体主体100。因此,能够利用间隙501抑制从排放气体向涡轮机壳体9的热量输入,因此能够进一步抑制排放气体的热能损失。
[0145] 另外,根据上述实施方式,入口套筒210在入口套筒210的排放气体的上游侧的端部211与下游侧的端部213之间的区域包含从入口套筒210的外表面突出地设置的突起部219,突起部219构成为在入口套筒210的外表面与壳体主体100的入口内壁面117之间形成间隙501,因此能够更可靠地保持入口套筒210的外表面215与壳体主体100的入口内壁面
117之间的间隙501。因此,能够抑制从排放气体向涡轮机壳体9的热量输入,能够进一步抑制排放气体的热能损失。
[0146] 另外,在上述实施方式中,突起部219由以从入口套筒210的内表面朝向外表面凹陷的方式设置的凹痕形成,因此在通过压制等加工入口套筒210时,还能够同时形成突起部219,能够容易地制造涡轮机壳体9。
[0147] 另外,根据上述实施方式,壳体主体100的出口部120包含供出口套筒220的排放气体的上游侧的端部223(涡轮机叶轮侧的端部)嵌合的嵌合槽129,因此能够通过在嵌合槽129中嵌合出口套筒220的排放气体的上游侧的端部223而将出口套筒220高精度地定位于壳体主体100。因此,能够容易地制造涡轮机壳体9。
[0148] 另外,能够更可靠地保持出口套筒220的外表面225与壳体主体100的出口内壁面127之间的间隙501,因此能够抑制从排放气体向涡轮机壳体9的热量输入,能够进一步抑制排放气体的热能损失。
[0149] 附图标记说明
[0150] 1    增压器
[0151] 3    压缩机
[0152] 31    压缩机叶轮
[0153] 33    压缩机壳体
[0154] 35    压缩机涡旋流路
[0155] 39    吸气导入路
[0156] 41    扩散流路
[0157] 5     催化剂
[0158] 7     排气涡轮机
[0159] 9     涡轮机壳体
[0160] 91   涡轮机涡旋流路
[0161] 11   涡轮机叶轮
[0162] 100  壳体主体
[0163] 110  入口部
[0164] 111  入口流路
[0165] 113  入口开口端
[0166] 115   入口凹部
[0167] 117   入口内壁面
[0168] 120   出口部
[0169] 121   出口流路
[0170] 123   出口开口端
[0171] 125   出口凹部
[0172] 127   出口内壁面
[0173] 129   嵌合槽
[0174] 210   入口套筒
[0175] 210a  入口套筒第一部分
[0176] 210b  入口套筒第二部分
[0177] 211   入口套筒的上游侧的端部
[0178] 213   入口套筒的下游侧的端部(涡轮机叶轮侧的端部)
[0179] 215   入口套筒的外表面
[0180] 217   入口凸部
[0181] 219   突起部(凹痕)
[0182] 220   出口套筒
[0183] 220a  出口套筒第一部分
[0184] 220b  出口套筒第二部分
[0185] 221   出口套筒的下游侧的端部
[0186] 223   出口套筒的上游侧的端部(涡轮机叶轮侧的端部)
[0187] 225   出口套筒的外表面
[0188] 227   出口凸部
[0189] 233   紧固部件
[0190] 250   废气旁通阀
[0191] 300   固定用件
[0192] 400   隔热涂层
[0193] 501   间隙
[0194] 502   隔热材料
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