增壓器及具備該增壓器的柴油的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種防止再循環(huán)的廢氣與吸引的空氣混合而成的混合空氣的溫度的偏頗，能夠抑制效率的下降及可靠性的下降的增壓器及具備該增壓器的柴油機。本發(fā)明的增壓器具備：渦輪(2)，其由柴油機排出的廢氣驅(qū)動而旋轉(zhuǎn)；旋轉(zhuǎn)軸(6)，其在一端上設(shè)有渦輪(2)；壓縮機(3)，其設(shè)置在旋轉(zhuǎn)軸(6)的另一端上，對通過渦輪(2)被驅(qū)動旋轉(zhuǎn)而從吸入口(11a)吸引的空氣進行壓縮；混合機構(gòu)(20)，其設(shè)置在吸入口(11a)的上游，混合機構(gòu)(20)設(shè)置在消音器(13)與壓縮機(3)之間，混合機構(gòu)(20)將廢氣的一部分與空氣混合并向吸入口(11a)引導(dǎo)。
【專利說明】增壓器及具備該增壓器的柴油機
[0001]本申請是國際申請日為2012年1月18日、申請?zhí)枮?01280002213.7(國際申請?zhí)朠CT/JP2012/050911)、發(fā)明名稱為“增壓器及具備該增壓器的柴油機”的發(fā)明專利申請的分案申請。

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]本發(fā)明涉及增壓器及具備該增壓器的柴油機，尤其是用于使船舶用柴油機或陸地發(fā)電用柴油機等的廢氣再循環(huán)的增壓器。

【背景技術(shù)】
[0003]通常，在柴油機發(fā)動機的廢氣中含有Nox、SOx及煙塵等有害物質(zhì)或?qū)Νh(huán)境造成負載的物質(zhì)。近年來，提出了不排出這種有害物質(zhì)的各種方式。作為使有害物質(zhì)減少的代表性的方法，有能夠減少Nox的廢氣再循環(huán)(EGR)方式(例如，參照專利文獻1)。
[0004]這是將因燃燒而產(chǎn)生的廢氣的一部分混入燃燒用空氣而使其燃燒，并通過降低燃燒溫度而實現(xiàn)NOx的減少的方式。因廢氣而稀釋的空氣與通常的空氣相比，氧濃度低。因此，能夠使燃料與氧的反應(yīng)即燃燒的速度變慢。而且，廢氣中含有較多的二氧化碳及水蒸氣比空氣的比熱容量大，即使發(fā)熱量相同也能將溫度的上升抑制得較低。根據(jù)這些效果，由于火焰的最高溫度下降，因此能夠抑制NOx生成(Thermal Ν0χ)。
[0005]專利文獻1公開了一種使廢氣向與搭載在機動車的柴油機上的小型的增壓器連接的吸入管循環(huán)的技術(shù)。
[0006]【在先技術(shù)文獻】
[0007]【專利文獻】
[0008]【專利文獻1】:日本特表2009-511797號公報
[0009]【發(fā)明的概要】
[0010]【發(fā)明要解決的課題】
[0011]然而，在搭載于船舶用柴油機或陸地發(fā)電用柴油機等的大型的增壓器的情況下，如圖7所示，增壓器100成為將經(jīng)由消音器101吸引的外部氣體(新氣)向壓縮機102跟前的吸入口 103引導(dǎo)的結(jié)構(gòu)，且成為不具有吸引管的結(jié)構(gòu)。因此，在大型的增壓器的情況下，如專利文獻1公開的發(fā)明那樣，存在無法使廢氣向吸引管循環(huán)這樣的問題。
[0012]另外，在圖7的吸入口 103與壓縮機102之間連接有使廢氣循環(huán)的配管時，由于吸入口 103與壓縮機102的距離短，因此會產(chǎn)生偏流，吸引的空氣與廢氣混合而成的混合空氣會產(chǎn)生溫度的偏頗。
[0013]這樣的話，在壓縮機102吸引的混合空氣產(chǎn)生溫度的偏頗時，混合空氣的密度也會產(chǎn)生偏頗而存在增壓器100的效率下降的問題。而且，在對溫度具有偏頗的混合空氣進行吸引的壓縮機102內(nèi)，產(chǎn)生熱膨脹，由此產(chǎn)生局部性的應(yīng)力而可能會引起增壓器100的可靠性的下降。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0014]本發(fā)明鑒于這種情況而作出，目的在于提供一種防止再循環(huán)的廢氣與吸引的空氣混合而成的混合空氣的溫度的偏頗，能夠抑制效率的下降及可靠性的下降的增壓器及具備該增壓器的柴油機。
[0015]【用于解決課題的手段】
[0016]為了解決上述課題，本發(fā)明的增壓器及具備該增壓器的柴油機采用以下的手段。
[0017]S卩，本發(fā)明的第一形態(tài)的增壓器具備:渦輪，其由柴油機排出的廢氣驅(qū)動而旋轉(zhuǎn)；旋轉(zhuǎn)軸，其在一端上設(shè)有所述渦輪；壓縮機，其設(shè)置在該旋轉(zhuǎn)軸的另一端上，對通過所述渦輪被驅(qū)動旋轉(zhuǎn)而從吸入口吸引的空氣進行壓縮；混合機構(gòu)，其設(shè)置在所述吸入口的上游，其中，該混合機構(gòu)設(shè)置在消音器與所述壓縮機之間，所述混合機構(gòu)將所述廢氣的一部分與所述空氣混合而向所述吸入口引導(dǎo)。
[0018]搭載在機動車等的柴油機上的小型的增壓器實現(xiàn)使從柴油機排出的廢氣的一部分向與增壓器連接的吸入管循環(huán)而使燃燒溫度下降的廢氣再循環(huán)(EGR)方式。然而，搭載在船舶用或陸地發(fā)電用的柴油機上的大型的增壓器在壓縮機的跟前設(shè)置吸入口且不具有吸入管。因此，在將從柴油機排出的廢氣的一部分導(dǎo)入到吸入口與壓縮機之間時，由于吸入口與壓縮機的距離短，因此會產(chǎn)生偏流，吸引的空氣與廢氣的混合變得不均勻而溫度產(chǎn)生偏頗。
[0019]因此，在壓縮機的吸入口的上游設(shè)置將壓縮機吸引的空氣與從柴油機排出的廢氣的一部分混合的混合機構(gòu)。由此，能夠使空氣與廢氣均勻地混合，而導(dǎo)向壓縮機。因此，能夠防止向壓縮機引導(dǎo)的空氣和廢氣產(chǎn)生的偏流，使空氣與廢氣均勻混合并將溫度均勻化后的空氣(混合空氣)向吸入口引導(dǎo)。因此，能夠抑制增壓器的效率下降和可靠性的下降。
[0020]根據(jù)所述第一形態(tài)的增壓器，可以是如下的結(jié)構(gòu):所述混合機構(gòu)具備設(shè)置在其內(nèi)部并在側(cè)壁上具有多個孔的大致圓筒狀的混合構(gòu)件和將所述廢氣的一部分導(dǎo)入的導(dǎo)入口，所述混合構(gòu)件的軸向的一端部與所述吸入口連接，在另一端部吸入所述空氣。
[0021]使用側(cè)壁具有多個孔的大致圓筒狀的混合構(gòu)件，將混合構(gòu)件的軸向的一端部與吸入口連接，從另一端部吸入空氣。由此，將從導(dǎo)入口導(dǎo)入到混合機構(gòu)的內(nèi)部的廢氣從設(shè)置在混合構(gòu)件的側(cè)壁上的孔導(dǎo)向混合構(gòu)件的內(nèi)部，在混合構(gòu)件的內(nèi)部使空氣與廢氣混合。因此，能夠向吸入口供給通過混合構(gòu)件而均勻地混合后的混合空氣。
[0022]根據(jù)所述結(jié)構(gòu)的增壓器，可以是，設(shè)置在所述混合構(gòu)件的與所述導(dǎo)入口對置的所述側(cè)壁上的所述孔比設(shè)置在與所述導(dǎo)入口未對置的所述側(cè)壁上的所述孔的個數(shù)少。
[0023]設(shè)置在與導(dǎo)入口對置的混合構(gòu)件的側(cè)壁上的孔的個數(shù)比設(shè)置在與導(dǎo)入口未對置的側(cè)壁上的孔的個數(shù)減少。由此，使從導(dǎo)入口導(dǎo)入到混合機構(gòu)內(nèi)的廢氣旋入與導(dǎo)入口未對置的混合構(gòu)件的側(cè)壁側(cè)，從而能夠?qū)蚧旌蠘?gòu)件的內(nèi)部。因此，能夠從通過混合構(gòu)件的內(nèi)部的空氣的大致圓周方向均勻地混合廢氣。因此，能夠向吸入口供給通過混合構(gòu)件而均勻地混合后的混合空氣。
[0024]根據(jù)所述結(jié)構(gòu)的增壓器，可以是，設(shè)置在所述混合構(gòu)件的與所述導(dǎo)入口對置的所述側(cè)壁上的所述孔比設(shè)置在與所述導(dǎo)入口未對置的所述側(cè)壁上的所述孔的孔徑小。
[0025]設(shè)置在與導(dǎo)入口對置的混合構(gòu)件的側(cè)壁上的孔徑比設(shè)置在與導(dǎo)入口未對置的側(cè)壁上的孔徑小。由此，能夠使從導(dǎo)入口導(dǎo)入到混合機構(gòu)內(nèi)的廢氣旋入與導(dǎo)入口未對置的混合構(gòu)件的側(cè)壁側(cè)，從而導(dǎo)向混合構(gòu)件的內(nèi)部。因此，能夠從通過混合構(gòu)件的內(nèi)部的空氣的大致圓周方向均勻地混合廢氣。因此，能夠向吸入口供給通過混合構(gòu)件而均勻地混合后的混合空氣。
[0026]根據(jù)所述結(jié)構(gòu)的多個增壓器，可以是，設(shè)置在所述混合構(gòu)件的與所述導(dǎo)入口對置的所述側(cè)壁上的所述孔的孔面積是設(shè)置在與所述導(dǎo)入口未對置的所述側(cè)壁上的所述孔的孔面積的0.3倍至0.8倍的大小。
[0027]設(shè)置在與導(dǎo)入口對置的混合構(gòu)件的側(cè)壁上的孔的孔面積為設(shè)置在與導(dǎo)入口未對置的側(cè)壁上的孔的孔面積的0.3倍至0.8倍。由此，能夠使從導(dǎo)入口導(dǎo)入到混合機構(gòu)內(nèi)的廢氣旋入與導(dǎo)入口未對置的混合構(gòu)件的側(cè)壁側(cè)，從而導(dǎo)向混合構(gòu)件的內(nèi)部。因此，能夠從通過混合構(gòu)件的內(nèi)部的空氣的大致圓周方向均勻地混合廢氣。因此，能夠向吸入口供給通過混合構(gòu)件而均勻地混合后的混合空氣。
[0028]根據(jù)所述第一形態(tài)的增壓器，所述混合機構(gòu)是將所述空氣從側(cè)壁導(dǎo)入的大致圓筒狀的消音器，在該消音器的內(nèi)部具備大致圓錐狀的混合構(gòu)件，該混合構(gòu)件在側(cè)壁上具有多個孔，該混合構(gòu)件以其軸向與所述消音器的軸向成為大致同軸的方式設(shè)置，并從大致圓錐狀的擴展側(cè)的另一端部導(dǎo)入從所述柴油機排出的所述廢氣的一部分。
[0029]在消音器的內(nèi)部設(shè)置側(cè)壁具有多個孔的大致圓錐狀的混合構(gòu)件，從大致圓錐狀的擴展側(cè)的端部導(dǎo)入廢氣。從擴展側(cè)的端部導(dǎo)入到混合構(gòu)件的內(nèi)部的廢氣從設(shè)置在混合構(gòu)件的側(cè)壁上的多個孔導(dǎo)出，與從消音器的側(cè)壁導(dǎo)入到消音器的內(nèi)部的空氣在消音器的內(nèi)部均勻地混合。因此，能夠防止導(dǎo)向壓縮機的空氣和廢氣的偏流，從而將溫度均勻化的混合空氣導(dǎo)向吸入口。因此，能夠抑制供給的混合空氣的溫度不均勻引起的增壓器效率的下降和可靠性的下降。
[0030]本發(fā)明的第二形態(tài)的柴油機具備上述任一項所述的增壓器。
[0031]使用能夠吸引混合均勻化后的混合空氣的增壓器。因此，能夠從增壓器將充分混合后的壓縮混合空氣向柴油機引導(dǎo)。因此，混合空氣的不均勻引起的各氣缸的變動消失，能夠抑制柴油機的性能惡化。
[0032]【發(fā)明效果】
[0033]根據(jù)本發(fā)明，在壓縮機的吸入口的上游設(shè)置將壓縮機吸引的空氣與從柴油機排出的廢氣的一部分混合的混合機構(gòu)。由此，能夠使空氣與廢氣均勻地混合，向壓縮機引導(dǎo)。因此，能夠防止導(dǎo)向壓縮機的空氣和廢氣引起的偏流，將空氣與廢氣均勻混合而溫度均勻化后的空氣(混合空氣)導(dǎo)向吸入口。因此，能夠抑制增壓器的效率下降和可靠性的下降。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0034]圖1是表示本發(fā)明的第一實施方式的增壓器的簡要結(jié)構(gòu)的縱向剖視圖。
[0035]圖2是本發(fā)明的第二實施方式的增壓器的在返回氣體用殼體上設(shè)置的混合構(gòu)件的立體圖。
[0036]圖3是本發(fā)明的第二實施方式的變形例1的增壓器的在返回氣體用殼體上設(shè)置的混合構(gòu)件的立體圖。
[0037]圖4是本發(fā)明的第二實施方式的變形例2的增壓器的在返回氣體用殼體上設(shè)置的混合構(gòu)件的立體圖。
[0038]圖5是本發(fā)明的第四實施方式的增壓器的在返回氣體用殼體上設(shè)置的混合構(gòu)件的立體圖。
[0039]圖6是表示本發(fā)明的第五實施方式的增壓器的簡要結(jié)構(gòu)的縱向剖視圖。
[0040]圖7是表示以往的大型的增壓器的簡要結(jié)構(gòu)的縱向剖視圖。
[0041]【符號說明】
[0042]1增壓器
[0043]2 渦輪
[0044]3壓縮機
[0045]6旋轉(zhuǎn)軸
[0046]11a壓縮機殼體入口(吸入口 )
[0047]20返回氣體用殼體(混合機構(gòu))

【具體實施方式】
[0048][第一實施方式]
[0049]以下，參照圖1，說明本發(fā)明的第一實施方式。
[0050]圖1表示在作為船舶的主機而使用的大型的船舶用柴油機(未圖示)上搭載的增壓器1。
[0051]在船舶用柴油機搭載有多臺增壓器1。
[0052]增壓器1具有:利用船舶用柴油機排出的廢氣進行驅(qū)動的渦輪2 ;由渦輪2驅(qū)動而旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)軸6 ;由于旋轉(zhuǎn)軸6被驅(qū)動進行旋轉(zhuǎn)而壓縮空氣的壓縮機3 ;設(shè)置在渦輪2與壓縮機3之間并對旋轉(zhuǎn)軸6進行支承的軸承臺4。
[0053]渦輪2具有:渦輪殼體7 ;利用從船舶用柴油機供給的廢氣(廢氣)進行旋轉(zhuǎn)的渦輪圓盤8 ;沿著渦輪圓盤8的周向設(shè)置的渦輪葉片9。
[0054]渦輪殼體7以將渦輪圓盤8和渦輪葉片9覆蓋的方式設(shè)置。渦輪殼體7具有:從船舶用柴油機的廢氣集合管(未圖示)引導(dǎo)廢氣的渦輪殼體入口 7a ;將船舶用柴油機的廢氣向渦輪葉片9引導(dǎo)的廢氣通路7b ;將通過了渦輪葉片9的廢氣向渦輪2外引導(dǎo)的渦輪殼體出口 7c。
[0055]渦輪圓盤8呈圓盤形狀，從旋轉(zhuǎn)中心朝向徑向外側(cè)延伸的渦輪葉片9沿著周向設(shè)置多個。渦輪葉片9由渦輪殼體7以包圍徑向的外側(cè)的方式覆蓋。從廢氣通路7b將廢氣向渦輪葉片9引導(dǎo)。利用向渦輪葉片9引導(dǎo)的廢氣，來驅(qū)動渦輪圓盤8及旋轉(zhuǎn)軸6旋轉(zhuǎn)。驅(qū)動渦輪圓盤8及旋轉(zhuǎn)軸6旋轉(zhuǎn)的廢氣從渦輪葉片9向渦輪殼體出口 7c流出。
[0056]壓縮機3具有壓縮機殼體11和被驅(qū)動進行旋轉(zhuǎn)而壓縮空氣(新氣)的葉輪12。
[0057]壓縮機殼體11以覆蓋葉輪12的方式設(shè)置。壓縮機殼體11具有:經(jīng)由消音器13及后述的返回氣體用殼體(混合機構(gòu))20而取入來自外部的空氣及廢氣(以下，稱為“EGR氣體”)的壓縮機殼體入口(吸入口)11a;對葉輪12壓縮后的空氣進行引導(dǎo)的渦旋室lib;將葉輪12壓縮后的空氣(新氣)排出的壓縮機殼體出口 11c。
[0058]葉輪12呈大致圓盤形狀，在其一表面上設(shè)有多個從中心朝向徑向外側(cè)延伸的葉片(未圖示)。葉輪12由渦旋室lib以包圍徑向外側(cè)的方式覆蓋。從壓縮機殼體入口 11a吸入的空氣及EGR氣體被導(dǎo)向葉輪12。設(shè)置在同軸6上的渦輪2被驅(qū)動進行旋轉(zhuǎn)而驅(qū)動葉輪12旋轉(zhuǎn)。通過被驅(qū)動進行旋轉(zhuǎn)的葉輪12，對從壓縮機殼體入口 11a吸入的空氣及EGR氣體進行壓縮，壓縮后的空氣及EGR氣體向葉輪12的徑向外側(cè)送出。由葉輪12壓縮后的空氣及EGR氣體通過渦旋室lib從壓縮機殼體出口 11c導(dǎo)出。
[0059]壓縮機殼體11以在其與消音器13之間夾有返回氣體用殼體20的方式設(shè)置。返回氣體用殼體20在其外壁的局部開設(shè)有導(dǎo)入口 20a，該導(dǎo)入口 20a連接有對船舶用柴油機的廢氣的一部分即EGR氣體進行引導(dǎo)的EGR返回配管(未圖示)。返回氣體用殼體20在其內(nèi)部設(shè)有大致圓筒狀的混合構(gòu)件21。
[0060]混合構(gòu)件21呈大致圓筒狀，其直徑與壓縮機殼體入口 11a的直徑大致同等?；旌蠘?gòu)件21將其軸向的一端部與壓縮機殼體入口 11a連接，并將另一端部與消音器13連接，由此，能夠使從消音器13導(dǎo)入到混合構(gòu)件21的內(nèi)部的空氣向壓縮機殼體入口 11a通過?；旌蠘?gòu)件21是將在側(cè)壁上設(shè)有多個孔22的多孔板形成為圓筒狀而得到的構(gòu)件。設(shè)于混合構(gòu)件21的多個孔22例如分別為大致圓形形狀。
[0061]在軸承臺4貫通有一端向渦輪2側(cè)突出且另一端向壓縮機3側(cè)突出的旋轉(zhuǎn)軸6。而且，在軸承臺4連接有渦輪殼體7和壓縮機殼體11。所述渦輪殼體7、軸承臺4、壓縮機殼體11通過多個螺栓(未圖示)而連結(jié)成一體。
[0062]在軸承臺4設(shè)有軸頸軸承(未圖示)、推力軸承(未圖示)。所述軸頸軸承設(shè)置在渦輪2側(cè)的附近和壓縮機3側(cè)的附近。通過這些軸頸軸承，旋轉(zhuǎn)軸6能夠旋轉(zhuǎn)，并且由軸承臺4支承。
[0063]此外，通過在朝向旋轉(zhuǎn)軸6的半徑方向外周而突出設(shè)置的推力環(huán)(未圖示)的兩側(cè)配置的推力軸承，使廢氣作用于渦輪葉片9而限制旋轉(zhuǎn)軸6向軸向的移動，并且旋轉(zhuǎn)軸6能夠旋轉(zhuǎn)。
[0064]接下來，使用圖1，說明向增壓器1供給的EGR氣體和空氣的流動。
[0065]從船舶用柴油機的廢氣集合管向渦輪殼體7的渦輪殼體入口 7a引導(dǎo)廢氣。向渦輪殼體入口 7a引導(dǎo)的廢氣經(jīng)由廢氣通路7b而被導(dǎo)向渦輪葉片9。通過向渦輪葉片9引導(dǎo)的廢氣來驅(qū)動渦輪圓盤8及旋轉(zhuǎn)軸6旋轉(zhuǎn)。驅(qū)動渦輪圓盤8及旋轉(zhuǎn)軸6旋轉(zhuǎn)的廢氣從渦輪葉片9向渦輪殼體出口 7c流出。
[0066]在旋轉(zhuǎn)軸6上的設(shè)有渦輪圓盤8的端部的相反端設(shè)有葉輪12，因此通過廢氣來驅(qū)動旋轉(zhuǎn)軸6旋轉(zhuǎn)，由此驅(qū)動葉輪12旋轉(zhuǎn)。葉輪12被驅(qū)動進行旋轉(zhuǎn)，從消音器13的外周將空氣向消音器13內(nèi)吸引。而且，從設(shè)置在消音器13與壓縮機殼體11之間的返回氣體用殼體20的開口部20a，將船舶用柴油機的廢氣的一部分作為EGR氣體而導(dǎo)入到返回氣體用殼體20內(nèi)。
[0067]由于葉輪12被驅(qū)動進行旋轉(zhuǎn)而經(jīng)由消音器13吸引的空氣(新氣)被導(dǎo)入到在返回氣體用殼體20的內(nèi)部設(shè)置的大致圓筒狀的混合構(gòu)件21的內(nèi)部。而且，從返回氣體用殼體20的導(dǎo)入口 20a導(dǎo)入到返回氣體用殼體20內(nèi)的EGR氣體從設(shè)于混合構(gòu)件21的多個孔22被導(dǎo)向混合構(gòu)件21的內(nèi)部。由此，能夠向通過混合構(gòu)件21的內(nèi)部的空氣均勻地混合EGR氣體。
[0068]如此，在混合構(gòu)件21的內(nèi)部均勻地混合后的空氣與EGR氣體作為混合空氣而從壓縮機殼體入口 11a向壓縮機殼體11的內(nèi)部吸引。吸引到壓縮機殼體11的內(nèi)部的混合空氣由驅(qū)動而旋轉(zhuǎn)的葉輪12壓縮。由葉輪12壓縮后的混合空氣經(jīng)由渦旋室lib從壓縮機殼體出口 11c排出。
[0069]如此從增壓器1排出的壓縮后的混合空氣向船舶用柴油機供給。借助增壓器1而空氣與EGR氣體充分混合而成的混合空氣向船舶用柴油機供給。
[0070]根據(jù)本實施方式的增壓器1及具備增壓器1的船舶用柴油機，能起到以下的作用效果。
[0071]在壓縮機3的壓縮機殼體入口(吸入口)11a的上游且在與消音器13之間，設(shè)有將壓縮機3吸引的空氣(新氣)與從船舶用柴油機(柴油機)排出的廢氣的一部分即EGR氣體混合的返回氣體用殼體(混合機構(gòu))20。由此，能夠使空氣與EGR氣體均勻地混合而向壓縮機殼體入口 11a引導(dǎo)。因此，防止向壓縮機殼體入口 11a引導(dǎo)的空氣與廢氣混合而成的混合空氣的偏流，能夠?qū)囟染鶆蚧幕旌峡諝庀驂嚎s機殼體入口 11a引導(dǎo)。因此，能夠抑制吸引的混合空氣的溫度不均勻引起的增壓器1的效率下降或可靠性的下降。
[0072]使用在側(cè)壁具有多個孔22的大致圓筒狀的混合構(gòu)件21，將混合構(gòu)件21的軸向的一端部與壓縮機殼體入口 11a連接，從混合構(gòu)件21的軸向的另一端部吸入空氣。由此，從設(shè)置在混合構(gòu)件21的側(cè)壁上的孔22將EGR氣體向混合構(gòu)件21的內(nèi)部引導(dǎo)，在混合構(gòu)件21的內(nèi)部能夠使空氣與EGR氣體混合。因此，能夠向壓縮機殼體入口 11a供給通過混合構(gòu)件21而均勻地混合后的混合空氣。
[0073]使用能夠?qū)旌暇鶆蚧幕旌峡諝膺M行吸引的增壓器1。因此，能夠從增壓器1將均勻地混合后的壓縮混合空氣向船舶用柴油機(未圖示)引導(dǎo)。因此，混合空氣的不均勻引起的各氣缸的變動消失，能夠抑制船舶用柴油機的性能惡化。
[0074]需要說明的是，在本實施方式中，使用船舶用柴油機作為柴油機進行了說明，但本發(fā)明并未限定于此，也可以陸地發(fā)電用柴油機。
[0075][第二實施方式]
[0076]本實施方式的增壓器及具備該增壓器的船舶用柴油機的在返回氣體用殼體的與導(dǎo)入口對置的混合構(gòu)件的側(cè)壁上設(shè)置的孔數(shù)不同于在除此以外的位置的側(cè)壁上設(shè)置的孔數(shù)，在這一點上與第一實施方式不同，其他相同。因此，對于同一結(jié)構(gòu)及EGR氣體和空氣的流動，標(biāo)注同一符號而省略其說明。
[0077]圖2表示本實施方式的在返回氣體用殼體(混合機構(gòu))上設(shè)置的混合構(gòu)件的側(cè)壁的立體圖。
[0078]圖2表示設(shè)置在返回氣體用殼體(未圖示)上的與導(dǎo)入口(未圖示)對置的混合構(gòu)件21的側(cè)壁，圖2中所示的虛線表示設(shè)置在與導(dǎo)入口對置的側(cè)壁的相反側(cè)的側(cè)壁上的孔22。
[0079]如圖2那樣，6個孔22a、22b、22c、22d、22e、22f大致等間隔地呈圓狀設(shè)置在與導(dǎo)入口對置的混合構(gòu)件21的側(cè)壁上。
[0080]在與導(dǎo)入口對置的混合構(gòu)件21的側(cè)壁以外的位置上設(shè)置的孔22除了大致等間隔地呈圓狀設(shè)置的6個孔22a、22b、22c、22d、22e、22f之外，在由6個孔22a、22b、22c、22d、22e、22f形成的圓的大致中心部如虛線所示那樣還設(shè)有孔22g。
[0081]S卩，相對于設(shè)置在與導(dǎo)入口對置的混合構(gòu)件21的側(cè)壁上的孔22a、22b、22c、22d、22e、22f的個數(shù)出個)，設(shè)置在與導(dǎo)入口對置的混合構(gòu)件21的側(cè)壁以外的位置上的孔22a、22b、22c、22d、22e、22f、22g 的個數(shù)(7 個)增多。
[0082]這樣的話，通過使設(shè)置在與導(dǎo)入口對置的混合構(gòu)件21的側(cè)壁上的孔22的個數(shù)比設(shè)置在除此以外的側(cè)壁上的孔22的個數(shù)少，而從返回氣體用殼體的導(dǎo)入口向返回氣體用殼體的內(nèi)部導(dǎo)入的EGR氣體(廢氣的一部分)在混合構(gòu)件21與返回氣體用殼體之間移動，旋入到導(dǎo)入口側(cè)的相反側(cè)，而被導(dǎo)向混合構(gòu)件21的內(nèi)部。
[0083]因此，能夠抑制EGR氣體的濃度在導(dǎo)入口側(cè)的混合構(gòu)件21內(nèi)升高的情況，從而在混合構(gòu)件21的內(nèi)部的圓周方向上變得均勻。
[0084]根據(jù)本實施方式的增壓器及具備該增壓器的船舶用柴油機，能起到以下的作用效果。
[0085]設(shè)置在與導(dǎo)入口(未圖示)對置的混合構(gòu)件21的側(cè)壁上的孔22a、22b、22c、22d、22e、22f的個數(shù)出個)比設(shè)置在與導(dǎo)入口未對置的混合構(gòu)件21的側(cè)壁上的孔22a、22b、22c、22d、22e、22f、22g的個數(shù)(7個)少。由此，使從導(dǎo)入口導(dǎo)入到返回氣體用殼體(混合機構(gòu))內(nèi)的EGR氣體(廢氣的一部分)旋入與導(dǎo)入口未對置的混合構(gòu)件21的側(cè)壁側(cè)，從而能夠?qū)氲交旌蠘?gòu)件21的內(nèi)部。因此，能夠從混合構(gòu)件21的大致圓周方向均勻地使廢氣與通過混合構(gòu)件21的內(nèi)部的空氣(新氣)混合。因此，能夠向壓縮機殼體入口(吸入口)供給通過混合構(gòu)件21而均勻地混合后的混合空氣。
[0086]需要說明的是，在本實施方式中，說明了在與導(dǎo)入口對置的混合構(gòu)件21的側(cè)壁以外的側(cè)壁上，在由孔22a、22b、22c、22d、22e、22f形成的圓狀的大致中心部設(shè)置孔22g的情況，但本發(fā)明并未限定于此?？梢匀鐖D3的虛線所示的本實施方式的變形例1那樣在與導(dǎo)入口對置的混合構(gòu)件21的側(cè)壁上不設(shè)置混合構(gòu)件21的軸向的端部附近的孔22，或者也可以如圖4的虛線所示的變形例2那樣在混合構(gòu)件21的軸向的大致中心部不設(shè)置多個孔22。
[0087][第三實施方式]
[0088]本實施方式的增壓器及具備該增壓器的船舶用柴油機的設(shè)置在返回氣體用殼體的與導(dǎo)入口對置的混合構(gòu)件的側(cè)壁上的孔的直徑比設(shè)置在除此以外的位置的側(cè)壁上的孔的直徑小，在這一點上與第一實施方式不同，其他相同。因此，對于同一結(jié)構(gòu)及EGR氣體和空氣的流動，省略其說明。
[0089]設(shè)置在返回氣體用殼體(混合機構(gòu))的與導(dǎo)入口對置的混合構(gòu)件的側(cè)壁上的孔的直徑比設(shè)置在與導(dǎo)入口對置的側(cè)壁以外的位置上的孔的直徑小。這樣的話，通過使設(shè)置在與導(dǎo)入口對置的混合構(gòu)件的側(cè)壁上的孔的直徑比設(shè)置在除此以外的側(cè)壁上的孔的直徑小，而從返回氣體用殼體(未圖示)的導(dǎo)入口導(dǎo)入到返回氣體用殼體的內(nèi)部的EGR氣體(廢氣的一部分)在混合構(gòu)件與返回氣體用殼體之間移動，旋入至導(dǎo)入口側(cè)的相反側(cè)而被導(dǎo)向混合構(gòu)件的內(nèi)部。
[0090]根據(jù)本實施方式的增壓器及具備該增壓器的船舶用柴油機，能起到以下的作用效果。
[0091]設(shè)置在返回氣體用殼體(混合機構(gòu))的與導(dǎo)入口對置的混合構(gòu)件的側(cè)壁上的孔徑比設(shè)置在與導(dǎo)入口未對置的側(cè)壁上的孔徑小。由此，從導(dǎo)入口導(dǎo)入到混合機構(gòu)內(nèi)的EGR氣體(廢氣的一部分)旋入與導(dǎo)入口未對置的側(cè)壁側(cè)，而能夠?qū)氲交旌蠘?gòu)件的內(nèi)部。因此，能夠從通過混合構(gòu)件的內(nèi)部的空氣(新氣)的大致圓周方向均勻地使EGR氣體混合。因此，能夠向壓縮機殼體入口(吸入口)供給通過混合構(gòu)件而均勻地混合后的混合空氣。
[0092][第四實施方式]
[0093]本實施方式的增壓器及具備該增壓器的船舶用柴油機的設(shè)置在返回氣體用殼體的與導(dǎo)入口對置的混合構(gòu)件的側(cè)壁上的孔面積與設(shè)置在除此以外的位置的側(cè)壁上的孔面積不同，在這一點上與第一實施方式不同，其他相同。因此，對于同一結(jié)構(gòu)及EGR氣體和空氣的流動，標(biāo)注同一符號而省略其說明。
[0094]圖5表示本實施方式的在返回氣體用殼體(混合機構(gòu))上設(shè)置的混合構(gòu)件的側(cè)壁的立體圖。
[0095]在混合構(gòu)件21的側(cè)壁上，如圖5所示，以在混合構(gòu)件21的長度方向上具有長軸的方式設(shè)置多個大致長方形形狀的孔23。長方形形狀的孔23相互以長軸彼此平行的方式設(shè)置在混合構(gòu)件21的側(cè)壁。
[0096]另外，在返回氣體用殼體(未圖示)的與導(dǎo)入口(未圖示)對置的混合構(gòu)件21的側(cè)壁上，在壓縮機殼體入口(吸入口)附近(圖5中的右側(cè))的局部取代大致長方形形狀的孔23而設(shè)置大致圓狀的孔22。該孔22的內(nèi)徑與大致長方形形狀的孔23的短軸大致相同，孔22的孔面積為大致長方形形狀的孔23的孔面積的0.3倍。
[0097]根據(jù)本實施方式的增壓器及具備該增壓器的船舶用柴油機，起到以下的作用效果。
[0098]在返回氣體用殼體(混合機構(gòu))的與導(dǎo)入口(未圖示)對置的混合構(gòu)件21的側(cè)壁上設(shè)置的孔22的孔面積為設(shè)置在與導(dǎo)入口未對置的側(cè)壁上的孔23的孔面積的0.3倍。由此，使從導(dǎo)入口導(dǎo)入到混合構(gòu)件21內(nèi)的EGR氣體(廢氣的一部分)旋入與導(dǎo)入口未對置的混合構(gòu)件21的側(cè)壁側(cè)，從而能夠?qū)蚧旌蠘?gòu)件21的內(nèi)部。因此，能夠從通過混合構(gòu)件21的內(nèi)部的空氣(新氣)的大致圓周方向均勻地混合EGR氣體。因此，能夠向壓縮機殼體入口(吸入口)供給通過混合構(gòu)件21而均勻地混合后的混合空氣。
[0099]需要說明的是，在本實施方式中，說明了設(shè)置在返回氣體用殼體的與導(dǎo)入口對置的混合構(gòu)件21的側(cè)壁上的孔22的孔面積為設(shè)置在與導(dǎo)入口未對置的側(cè)壁上的孔23的孔面積的0.3倍的情況，但本發(fā)明并未限定于此，孔22的孔面積可以是孔23的孔面積的0.3倍至0.8倍，只要是能夠使混合構(gòu)件21內(nèi)部的空氣與EGR氣體的混合均勻的大小即可。
[0100][第五實施方式]
[0101]本實施方式的增壓器及具備該增壓器的船舶用柴油機在消音器的內(nèi)部設(shè)置混合構(gòu)件，在這一點上與第一實施方式不同，其他相同。因此，對于同一結(jié)構(gòu)及EGR氣體和空氣的流動，標(biāo)注同一符號而省略其說明。
[0102]圖6示出表示了本實施方式的增壓器的簡要結(jié)構(gòu)的縱向剖視圖。
[0103]在壓縮機殼體11的壓縮機殼體入口(吸入口)11a設(shè)有與壓縮機殼體11的外徑大致同徑的消音器(混合機構(gòu))13。消音器13形成大致圓筒狀，從其側(cè)壁導(dǎo)入空氣(新氣)而進行消音。而且，在消音器13的壓縮機3側(cè)的相反側(cè)的面(圖6中的左端面)上開設(shè)有將EGR氣體(廢氣的一部分)導(dǎo)入的消音器用導(dǎo)入口 13a。
[0104]在這種消音器13的內(nèi)部設(shè)有大致圓錐狀的混合構(gòu)件30?；旌蠘?gòu)件30在其側(cè)壁上具有多個孔31，混合構(gòu)件30的軸向與消音器13的軸向設(shè)置成為大致同軸。設(shè)置在消音器13內(nèi)部的混合構(gòu)件30在大致圓錐狀的擴展側(cè)的另一端部具有將從船舶用柴油機(柴油機)排出的EGR氣體導(dǎo)入的導(dǎo)入口 30a。導(dǎo)入口 30a成為凸緣結(jié)構(gòu)，從消音器13的內(nèi)側(cè)通過螺栓(未圖不)而固定于消音器用導(dǎo)入口 13a。
[0105]EGR氣體從未圖示的EGR返回配管經(jīng)由消音器用導(dǎo)入口 13a而從混合構(gòu)件30的導(dǎo)入口 30a被導(dǎo)向混合構(gòu)件30的內(nèi)部。被導(dǎo)入到混合構(gòu)件30的內(nèi)部的EGR氣體從設(shè)置在混合構(gòu)件30的側(cè)壁上的多個孔31向消音器13內(nèi)導(dǎo)出。
[0106]在消音器13內(nèi)部，壓縮機3進行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動，由此從消音器13的側(cè)壁吸引空氣。由消音器13吸引的空氣與從混合構(gòu)件30的孔31導(dǎo)出的EGR氣體混合，被導(dǎo)向壓縮機殼體入Π lla0
[0107]根據(jù)本實施方式的增壓器及具備該增壓器的船舶用柴油機，起到以下的作用效果。
[0108]在消音器(混合機構(gòu))13的內(nèi)部設(shè)置大致圓錐狀的混合構(gòu)件30，該混合構(gòu)件30在側(cè)壁具有多個孔31，從在混合構(gòu)件30的擴展側(cè)的端部設(shè)置的導(dǎo)入口 30a導(dǎo)入EGR氣體(廢氣的一部分)。從導(dǎo)入口 30a導(dǎo)入到混合構(gòu)件30的內(nèi)部的EGR氣體從設(shè)置在混合構(gòu)件30的側(cè)壁上的多個孔31向消音器13的內(nèi)部導(dǎo)出，與從消音器13的側(cè)壁導(dǎo)入到消音器13的內(nèi)部的空氣(新氣)均勻地混合。因此，能夠防止向壓縮機3的壓縮機殼體入口(吸入口)lla弓丨導(dǎo)的空氣和EGR氣體的偏流，而將溫度均勻化后的混合空氣向壓縮機殼體入口 1 la引導(dǎo)。因此，能夠抑制供給的混合空氣的溫度不均勻引起的增壓器1的效率的下降和可靠性的下降。
【權(quán)利要求】
1.一種增壓器，其中，具備: 渦輪，其由柴油機排出的廢氣驅(qū)動而旋轉(zhuǎn)； 旋轉(zhuǎn)軸，其在一端上設(shè)有所述渦輪； 壓縮機，其設(shè)置在該旋轉(zhuǎn)軸的另一端上，對通過所述渦輪被驅(qū)動旋轉(zhuǎn)而從吸入口吸引的空氣進行壓縮； 混合機構(gòu)，其設(shè)置在所述吸入口的上游， 該混合機構(gòu)設(shè)置在消音器與所述壓縮機之間， 所述混合機構(gòu)將所述廢氣的一部分與所述空氣混合并向所述吸入口引導(dǎo)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的增壓器，其中， 所述混合機構(gòu)具備:設(shè)置在該混合機構(gòu)的內(nèi)部且在側(cè)壁上具有多個孔的圓筒狀的混合構(gòu)件；將所述廢氣的一部分導(dǎo)入的導(dǎo)入口， 所述混合構(gòu)件的軸向的一端部與所述吸入口連接，在另一端部吸入所述空氣。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的增壓器，其中， 設(shè)置在所述混合構(gòu)件的與所述導(dǎo)入口對置的所述側(cè)壁上的所述孔的個數(shù)比設(shè)置在與所述導(dǎo)入口未對置的所述側(cè)壁上的所述孔的個數(shù)少。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的增壓器，其中， 設(shè)置在所述混合構(gòu)件的與所述導(dǎo)入口對置的所述側(cè)壁上的所述孔的孔徑比設(shè)置在與所述導(dǎo)入口未對置的所述側(cè)壁上的所述孔的孔徑小。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的增壓器，其中， 設(shè)置在所述混合構(gòu)件的與所述導(dǎo)入口對置的所述側(cè)壁上的所述孔的孔面積是設(shè)置在與所述導(dǎo)入口未對置的所述側(cè)壁上的所述孔的孔面積的0.3倍至0.8倍的大小。
6.一種柴油機，其中， 具備權(quán)利要求1?5中任一項所述的增壓器。
【文檔編號】F02B37/00GK104314667SQ201410471888
【公開日】2015年1月28日 申請日期:2012年1月18日 優(yōu)先權(quán)日:2011年1月19日
【發(fā)明者】村田聰, 石田道靖, 渡邊壯太 申請人:三菱重工業(yè)株式會社