本發(fā)明涉及一種利用供給至渦輪軸的軸承的油來間接地冷卻壓縮機(jī)葉輪的增壓器及具備這種增壓器的引擎。
背景技術(shù):
設(shè)置于船用大型柴油引擎等引擎的增壓器具備壓縮吸入空氣的離心壓縮機(jī)。該離心壓縮機(jī)通過在被引擎的排氣而旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)的渦輪軸以一體旋轉(zhuǎn)的方式設(shè)置的壓縮機(jī)葉輪來壓縮引擎的吸入空氣,并提高空氣密度以供給至引擎。
若這種離心壓縮機(jī)的壓縮比(增壓)達(dá)到最大增壓附近的5(bar)左右,則被壓縮的空氣的溫度也將達(dá)到230℃以上。因此,存在施加于壓縮機(jī)葉輪的熱負(fù)荷增大,且為了實(shí)現(xiàn)輕量化而使用鋁合金等輕金屬形成的壓縮機(jī)葉輪(槳葉)的材料強(qiáng)度尤其因高溫潛移強(qiáng)度下降而使壽命變短的問題。
并且,通常在壓縮機(jī)葉輪的背面外周側(cè)設(shè)置有迷宮式密封件,以抑制壓縮機(jī)葉輪出口側(cè)的被壓縮的空氣繞到葉輪背面?zhèn)榷鴮?dǎo)致流入到軸承部。但是,該迷宮式密封件附近的周速度較高且表面積也較大,因此無法忽略因與壓縮空氣摩擦而引起的發(fā)熱。
因此,如專利文獻(xiàn)1所示,開發(fā)出一種在容納壓縮機(jī)葉輪的外殼的內(nèi)部形成位于壓縮機(jī)葉輪的背面?zhèn)鹊沫h(huán)狀的冷卻空間,并向該冷卻空間供給一部分供給至渦輪軸的軸承的油,以利用油來冷卻外殼的增壓器。如此利用油來冷卻外殼,從而還能夠冷卻靠近外殼而旋轉(zhuǎn)的壓縮機(jī)葉輪的熱量。
以往技術(shù)文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)1:日本特開2011-256832號(hào)公報(bào)
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
發(fā)明要解決的技術(shù)課題
即使引擎停止工作,增壓器的渦輪軸也會(huì)因慣性而暫時(shí)性地繼續(xù)旋轉(zhuǎn),因此在進(jìn)行該慣性旋轉(zhuǎn)的過程中也需要繼續(xù)向軸承供給油。但是,在引擎停止的同時(shí),油泵也停止,且導(dǎo)致至軸承的油供給停止。因此,雖然未在專利文獻(xiàn)1中示出,但必須在向軸承供給油的供油管的上游側(cè)設(shè)置油罐并儲(chǔ)存規(guī)定量的油,以在進(jìn)行慣性旋轉(zhuǎn)的過程中供給所需的油。
然而,在專利文獻(xiàn)1的結(jié)構(gòu)中,從上述未圖示的油罐的下游側(cè)起,壓縮機(jī)葉輪冷卻用的供油通道分支開。因此,導(dǎo)致引擎停止之后油罐內(nèi)的油經(jīng)過供油通道而流入到環(huán)狀的冷卻空間。因此,在渦輪軸進(jìn)行慣性旋轉(zhuǎn)時(shí)供給至軸承的油量減少,可能使軸承可能無法得到充分的潤滑。
另一方面,渦輪軸進(jìn)行慣性旋轉(zhuǎn)的時(shí)候從上述油罐向軸承供給油時(shí),若不將油罐內(nèi)的油置換成空氣,則油不會(huì)順暢地流向軸承側(cè)。因此,至今以來將與油罐外部相連的通風(fēng)口通道設(shè)置在油罐。但是,該通風(fēng)口通道需要在油泵停止之后將空氣導(dǎo)入到油罐上部,并與空氣順利地進(jìn)行置換。為此,需要從油罐的底部豎立設(shè)置成管道狀,這成為將油罐的結(jié)構(gòu)復(fù)雜化而加大制造成本的原因。尤其,需要僅以通風(fēng)口的目的而設(shè)置該管道狀的通風(fēng)口通道,因此性價(jià)比較低。
本發(fā)明是鑒于這種情況而完成的,其目的在于提供一種能夠同時(shí)實(shí)現(xiàn)引擎工作時(shí)的壓縮機(jī)葉輪的冷卻和在引擎停止之后向軸承供給油的油罐的通風(fēng)口功能的增壓器及具備這種增壓器的引擎。
用于解決技術(shù)課題的手段
為了解決上述課題,本發(fā)明采用以下方法。
即,本發(fā)明所涉及的增壓器的特征在于,其具備:渦輪軸,一端與壓縮機(jī)葉輪連接且被軸承軸支承;軸承臺(tái),容納所述渦輪軸;油罐,設(shè)置在所述軸承臺(tái);軸承油通道,將所述油罐與所述軸承之間進(jìn)行連接;葉輪冷卻通道,形成于所述軸承臺(tái)的內(nèi)部并位于所述壓縮機(jī)葉輪的背面?zhèn)?;及冷卻油供給通道,將所述葉輪冷卻通道與所述油罐之間進(jìn)行連接,在所述油罐的內(nèi)部,與所述軸承油通道的入口開口部的高度相比,所述冷卻油供給通道的入口開口部的高度更高。
在引擎工作時(shí),從油泵供給的油儲(chǔ)存于增壓器的油罐,油罐的油經(jīng)過軸承油通道而供給至渦輪軸的軸承,從而軸承被潤滑。
油罐的油還經(jīng)過冷卻油供給通道而供給至位于壓縮機(jī)葉輪的背面?zhèn)鹊娜~輪冷卻通道。由此,壓縮機(jī)葉輪的熱與在葉輪冷卻通道內(nèi)流動(dòng)的油進(jìn)行熱交換而被冷卻,且施加于壓縮機(jī)葉輪的熱負(fù)荷得到減輕,而能夠延長壓縮機(jī)葉輪的壽命。
即使引擎停止工作,增壓器的渦輪軸(壓縮機(jī)葉輪)也會(huì)因慣性而暫時(shí)性地繼續(xù)旋轉(zhuǎn)。此時(shí),從油泵至油罐的油供給將停止,但儲(chǔ)存于油罐的油會(huì)繼續(xù)供給至渦輪軸的軸承,從而繼續(xù)進(jìn)行軸承的潤滑而保護(hù)軸承。
在油罐的內(nèi)部,相比與軸承相連的軸承油通道的入口開口部的高度,與葉輪冷卻通道相連的冷卻油供給通道的入口開口部的高度更高。因此,隨著油液面的下降,首先冷卻油供給通道的入口開口部從油液面突出而停止至冷卻油供給通道及葉輪冷卻通道的油供給,接著軸承油通道的入口開口部從油液面突出而停止至軸承的油供給。
如此,與至軸承的油供給相比,至葉輪冷卻通道的油供給先行停止,因此能夠防止渦輪軸進(jìn)行慣性旋轉(zhuǎn)時(shí)油罐內(nèi)的油流入到冷卻必要性較低的葉輪冷卻通道側(cè),且能夠?qū)⒂蛢?yōu)先供給至軸承。至葉輪冷卻通道的油供給的停止時(shí)機(jī),能夠通過變更冷卻油供給通道的入口開口部的高度來調(diào)整。
而且,隨著在渦輪軸進(jìn)行慣性旋轉(zhuǎn)時(shí)從油罐至軸承側(cè)的油的流動(dòng),空氣經(jīng)過葉輪冷卻通道和冷卻油供給通道流入到油罐內(nèi),且與所流下來的油進(jìn)行置換。即,葉輪冷卻通道與冷卻油供給通道發(fā)揮用于將空氣導(dǎo)入到油罐內(nèi)的通風(fēng)口通道的功能。由此,能夠使油罐內(nèi)的油順暢地流向軸承側(cè)。
如此,在引擎工作的過程中冷卻壓縮機(jī)葉輪,在引擎停止之后將葉輪冷卻通道和冷卻油供給通道用作油罐的通風(fēng)口通道。因此,通過合理的結(jié)構(gòu),能夠同時(shí)實(shí)現(xiàn)壓縮機(jī)葉輪的冷卻及油罐的通風(fēng)口功能。
在上述結(jié)構(gòu)中,優(yōu)選所述葉輪冷卻通道以與設(shè)置于所述壓縮機(jī)葉輪的背面?zhèn)鹊拿詫m式密封件的范圍重合的方式設(shè)置。
迷宮式密封件部分為因與壓縮空氣進(jìn)行摩擦熱而成為在壓縮機(jī)葉輪中最為高溫化的部位,并且與壓縮機(jī)葉輪側(cè)及外殼側(cè)的表面積較大。因此,通過使葉輪冷卻通道與該部分相鄰,從而能夠通過在葉輪冷卻通道流動(dòng)的油來有效地冷卻迷宮式密封件附近。
在上述結(jié)構(gòu)中,優(yōu)選所述葉輪冷卻通道凹設(shè)于構(gòu)成所述迷宮式密封件的迷宮式密封板的與所述軸承臺(tái)接觸的面。
迷宮式密封板為從原始狀態(tài)通過機(jī)械加工而形成的組件,因此僅通過在該迷宮式密封板上施加再加工便能夠簡(jiǎn)單地設(shè)置葉輪冷卻通道。并且,能夠輕松地改造不具備葉輪冷卻通道的既有的增壓器。
在上述結(jié)構(gòu)中,優(yōu)選所述冷卻油供給通道具有下列通道而構(gòu)成:內(nèi)部通道,形成于所述如圖的內(nèi)部且從所述油罐內(nèi)的底部附近與所述葉輪冷卻通道相連;及管道通道,從所述內(nèi)部通道的所述油罐側(cè)的開口部起,在所述油罐的內(nèi)部朝上方延伸,所述管道通道的上端部成為所述冷卻油供給通道的所述入口開口部。
根據(jù)該結(jié)構(gòu),通過延長構(gòu)成冷卻油供給通道的管道通道的長度,從而能夠提高冷卻油供給通道的入口開口部的高度。由此,加大冷卻油供給通道的入口開口部的高度與軸承油通道的入口開口部的高度之間的高低差,從而能夠增加增壓器停止之后供給至軸承的供油量。
在上述結(jié)構(gòu)中,優(yōu)選在所述葉輪冷卻通道的內(nèi)表面形成凹凸形狀。如此通過在葉輪冷卻通道的內(nèi)表面形成凹凸形狀,從而使得葉輪冷卻通道的內(nèi)表面的表面積增大。因此,能夠使壓縮機(jī)葉輪的熱與在葉輪冷卻通道的內(nèi)部流動(dòng)的油良好地進(jìn)行熱交換以冷卻壓縮機(jī)葉輪。
在上述結(jié)構(gòu)中,優(yōu)選所述冷卻油供給通道貫通所述葉輪冷卻通道的上部,在所述葉輪冷卻通道的下部設(shè)置有排出油的冷卻油排出通道,且該冷卻油排出通道的口徑小于所述冷卻油供給通道的口徑。
根據(jù)上述結(jié)構(gòu),從冷卻油供給通道流入至葉輪冷卻通道的內(nèi)部的油容易停留在葉輪冷卻通道的內(nèi)部。因此,在引擎工作的過程中外部氣體不易從冷卻油排出通道流入,且能夠防止因空氣滯留于葉輪冷卻通道的內(nèi)部而導(dǎo)致溫度上升。并且,油充分地填充到葉輪冷卻通道內(nèi),因此能夠均勻地冷卻壓縮機(jī)葉輪整體。因此,能夠提高壓縮機(jī)葉輪的冷卻性。
并且,本發(fā)明所涉及的引擎的特征在于具備上述任一方式的增壓器。由此,能夠設(shè)為發(fā)揮上述作用/效果的引擎。
發(fā)明效果
如以上說明,根據(jù)本發(fā)明所涉及的增壓器及具備這種增壓器的引擎,通過精簡(jiǎn)且合理的結(jié)構(gòu),能夠同時(shí)實(shí)現(xiàn)引擎工作時(shí)的壓縮機(jī)葉輪的冷卻和引擎停止之后向軸承供給油的油罐的通風(fēng)口功能。
附圖說明
圖1為表示本發(fā)明所涉及的增壓器的一例的縱剖視圖。
圖2為放大圖1的ii部而表示本發(fā)明的第1實(shí)施方式的縱剖視圖。
圖3為沿圖2的iii-iii線的縱剖視圖。
圖4為表示本發(fā)明的第2實(shí)施方式的縱剖視圖。
具體實(shí)施方式
以下,參考附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說明。
[第1實(shí)施方式]
圖1為表示本發(fā)明所涉及的增壓器的一例的縱剖視圖。
本實(shí)施方式的增壓器1為將供給至用于船舶的船用大型柴油引擎的空氣(氣體)提高至大氣壓以上,以提高船用大型柴油引擎的燃燒效率的裝置。本實(shí)施方式的增壓器1具備渦輪軸3、軸承臺(tái)5、排氣渦輪6、離心壓縮機(jī)8及進(jìn)氣消聲器9。
排氣渦輪6具備渦輪殼體11和渦輪葉輪12。渦輪殼體11為繞渦輪軸3的軸線配置的中空的筒狀部件,其上形成有沿渦輪軸3的軸線方向的排氣通道14、朝增壓器1的外周方向開口的排氣入口15及排氣出口16。渦輪葉輪12容納于排氣通道14的內(nèi)部。
另一方面,離心壓縮機(jī)8具備壓縮機(jī)殼體9及壓縮機(jī)葉輪19。在壓縮機(jī)殼體9內(nèi)形成有進(jìn)氣通道21,在該進(jìn)氣通道21形成有進(jìn)氣入口22、擴(kuò)壓器23、旋渦狀的滾動(dòng)通道24及未圖示的壓縮進(jìn)氣出口。
壓縮機(jī)葉輪19容納于進(jìn)氣通道21的內(nèi)部。壓縮機(jī)葉輪19例如由鋁合金形成,成為其中心部的輪轂19a為自進(jìn)氣上游側(cè)朝向下游側(cè)(軸承臺(tái)5側(cè))變粗的形狀,在其外周面突出設(shè)置有若干個(gè)葉片(fin)19b。
軸承臺(tái)5在其內(nèi)部水平地軸支承渦輪軸3。渦輪軸3通過一對(duì)徑向軸承27、28和1個(gè)推力軸承29被支承為旋轉(zhuǎn)自如且不在軸向上活動(dòng)。渦輪葉輪12和壓縮機(jī)葉輪19以同軸且一起旋轉(zhuǎn)的方式分別設(shè)置于渦輪軸3的兩端。
進(jìn)氣消聲器9上配設(shè)有未圖示的消聲件。消聲件吸收在離心壓縮機(jī)8內(nèi)產(chǎn)生的一部分噪音,并降低噪音等級(jí)。
船用大型柴油引擎工作時(shí),在增壓器1的排氣渦輪6側(cè),有高溫/高壓的船用大型柴油引擎的排氣g從排氣入口15流入。該排氣g在排氣通道14內(nèi)向箭頭方向流動(dòng)并從排氣出口16排出,從而渦輪葉輪12被高速旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)。由此,渦輪軸3及壓縮機(jī)葉輪19一起高速旋轉(zhuǎn)。
在離心壓縮機(jī)8側(cè),通過壓縮機(jī)葉輪19的旋轉(zhuǎn),空氣或氣體等氣體a經(jīng)過進(jìn)氣消聲器9和進(jìn)氣入口22進(jìn)入到進(jìn)氣通道21而被壓縮,并向離心方向吐出。所吐出的氣體a經(jīng)由擴(kuò)壓器23及旋渦狀的滾動(dòng)通道28,從未圖示的壓縮進(jìn)氣出口被吐出而供給至未圖示的船用大型柴油引擎。
本實(shí)施方式的增壓器1為了抑制被壓縮而高溫化的一部分氣體a繞到壓縮機(jī)葉輪19的背面?zhèn)榷魅氲捷S承部,在壓縮機(jī)葉輪19的背面外周側(cè)設(shè)置有迷宮式密封件31。如圖2中放大示出的,該迷宮式密封件31在壓縮機(jī)葉輪19的輪轂19a的外周部背面與以和該外周部背面對(duì)置的方式固定于軸承臺(tái)5的環(huán)狀的迷宮式密封板32之間形成彼此靠近且交錯(cuò)嚙合的多個(gè)環(huán)狀的葉片,以阻礙壓縮氣體通過。
夾在渦輪殼體11與壓縮機(jī)殼體9之間,且在軸承臺(tái)5設(shè)置有油罐35。該油罐35以更靠渦輪軸3的上方且位于壓縮機(jī)葉輪19的背面?zhèn)鹊姆绞叫纬桑夷軌騼?chǔ)存規(guī)定量的油。從油罐35的底部起,軸承油通道36朝下方延伸,在軸承臺(tái)5的內(nèi)部與沿著渦輪軸3的軸向形成的軸承油通道37相連。
軸承油通道37與徑向軸承27、28和推力軸承29相連。在向油罐35的底部開口的軸承油通道36的入口部分固定有沿縱向延伸的較短的管道部件38。如圖2中放大示出的,該管道部件38的上端部成為軸承油通道36的入口開口部36a。該入口開口部36a的高度設(shè)為h1。也可以省略管道部件38將軸承油通道36的入口部分設(shè)為入口開口部36a。
如圖1所示,夾著渦輪軸3在油罐35的相反側(cè)即油罐35的下方設(shè)置有油收集室40。在該油收集室40連結(jié)有收集來自各軸承27、28、29的油的油收集通道41。
另一方面,如圖2中也示出的,在軸承臺(tái)5的內(nèi)部形成有位于壓縮機(jī)葉輪19的背面?zhèn)鹊娜~輪冷卻通道44。該葉輪冷卻通道44如圖3所示為環(huán)狀,從渦輪軸3的軸向觀察時(shí),被設(shè)置成與設(shè)置于壓縮機(jī)葉輪19的背面?zhèn)鹊拿詫m式密封件31的范圍重合。
具體而言,如圖2所示在迷宮式密封板32的與軸承臺(tái)5接觸的面(背面)凹設(shè)有環(huán)狀的槽45,若迷宮式密封板32固定于軸承臺(tái)5,則槽45被封閉,使得槽45的內(nèi)部空間成為葉輪冷卻通道44。
如圖2、圖3所示,葉輪冷卻通道44通過在其上部與之相通的冷卻油供給通道47連接于油罐35。如圖2所示,冷卻油供給通道47由形成于軸承臺(tái)5的內(nèi)部的內(nèi)部通道48及在油罐35的內(nèi)部朝上方豎立的管道通道49構(gòu)成。內(nèi)部通道48從葉輪冷卻通道44的上部先是朝向油罐35側(cè)而沿渦輪軸3的軸向延伸,并在即將到達(dá)油罐35之時(shí)呈直角朝上方彎曲而在油罐35內(nèi)開口。
管道通道49的下端部固定于內(nèi)部通道48的油罐35側(cè)的開口部。而且,管道通道49的上端部成為冷卻油供給通道47的入口開口部47a。該入口開口部47a的高度h2比軸承油通道36的入口開口部36a的高度h1高。例如h1與h2的高低差被設(shè)定為50mm~500mm左右。
如圖1、圖3所示,在葉輪冷卻通道44的下部連通有與油收集室40相連的冷卻油排出通道52。該冷卻油排出通道52的口徑d2比與葉輪冷卻通道44的上部相通的冷卻油供給通道47的口徑d1小。例如,若冷卻油供給通道47的口徑d1為10mm~50mm左右,則冷卻油排出通道52的口徑d2被設(shè)定為8mm~40mm左右。
如圖2及圖3所示,在葉輪冷卻通道44(槽45)的與渦輪軸3正交的面的內(nèi)表面形成有凹凸形狀54而使得表面積變大。作為該凹凸形狀54能夠例示出沿環(huán)狀的葉輪冷卻通道44的周向的同心圓狀且多個(gè)葉片狀的形狀,但也可以是其他形狀,例如山谷相間而組合成同心圓狀的截面形狀的形狀等。
如上構(gòu)成的本實(shí)施方式的增壓器1在未圖示的船用大型柴油引擎進(jìn)行工作時(shí),從設(shè)置在引擎?zhèn)鹊挠捅霉┙o的油儲(chǔ)存于油罐35內(nèi),該油經(jīng)過軸承油通道36、37供給至各軸承27、28、29,對(duì)各軸承27、28、29進(jìn)行潤滑之后經(jīng)過油收集通道41被收集到油收集室40,再次回流到油泵。
油罐35中的油經(jīng)過冷卻油供給通道47還供給至葉輪冷卻通道44。由此,壓縮機(jī)葉輪19的熱通過與在葉輪冷卻通道44內(nèi)流動(dòng)的油進(jìn)行熱交換而被冷卻,施加于壓縮機(jī)葉輪19的熱負(fù)荷得到減輕,從而能夠延長壓縮機(jī)葉輪19的壽命。供給至葉輪冷卻通道44的油從冷卻油排出通道52排出而回流到油收集室40。
即使船用大型柴油引擎停止,渦輪軸3及壓縮機(jī)葉輪19也會(huì)因慣性而暫時(shí)性地繼續(xù)旋轉(zhuǎn)。此時(shí),停止從油泵至油罐35的油供給,但儲(chǔ)存于油罐35的油從軸承油通道36、37繼續(xù)供給至各軸承27、28、29,從而繼續(xù)對(duì)各軸承27、28、29進(jìn)行潤滑以保護(hù)各軸承。
在油罐35的內(nèi)部,相比與軸承27、28、29相連的軸承油通道36、37的入口開口部36a的高度h1,與葉輪冷卻通道44相連的冷卻油供給通道47的入口開口部47a的高度h2更高。因此,隨著油液面的下降,首先,先是冷卻油供給通道47的入口開口部47a從油液面突出而停止至冷卻油供給通道47及葉輪冷卻通道44的油供給。接著,軸承油通道36的入口開口部36a從油液面突出而停止至軸承27、28、29的油供給。
如此,相比至軸承27、28、29的油供給,至葉輪冷卻通道44的油供給先行停止。因此,能夠防止在渦輪軸3進(jìn)行慣性旋轉(zhuǎn)過程中油罐35內(nèi)的油流入到冷卻必要性較低的葉輪冷卻通道44側(cè),而將油優(yōu)先供給至軸承27、28、29。至葉輪冷卻通道44的油供給的停止時(shí)機(jī),能夠通過變更冷卻油供給通道47的入口開口部的高度h2(管道通道49的長度)來輕松地調(diào)整。也可以將管道通道49設(shè)為伸縮式管道。
而且,隨著渦輪軸3進(jìn)行慣性旋轉(zhuǎn)時(shí)從油罐35至軸承27、28、29側(cè)的油的傾瀉,空氣經(jīng)過葉輪冷卻通道44和冷卻油供給通道47而流入到油罐35內(nèi),且與流下來的油進(jìn)行置換。即,葉輪冷卻通道44和冷卻油供給通道47發(fā)揮用于將空氣導(dǎo)入到油罐35內(nèi)的通風(fēng)口通道的功能。由此,即使不在油罐35的設(shè)置專用的通風(fēng)口通道,也能夠使油罐35內(nèi)的油順暢地流向軸承27、28、29側(cè)。
如此,既能夠冷卻壓縮機(jī)葉輪19,又能夠?qū)⑷~輪冷卻通道44和冷卻油供給通道47用作船用大型柴油引擎停止時(shí)的油罐35的通風(fēng)口通道。如此,通過合理的結(jié)構(gòu),能夠同時(shí)實(shí)現(xiàn)壓縮機(jī)葉輪19的冷卻和油罐35的通風(fēng)口功能。
該離心壓縮機(jī)8中,葉輪冷卻通道44以與設(shè)置于壓縮機(jī)葉輪19的背面?zhèn)鹊拿詫m式密封件31的范圍重合的方式設(shè)置。迷宮式密封件31的部分因與壓縮空氣進(jìn)行摩擦熱而成為壓縮機(jī)葉輪19中最為高溫化的部位,并且與壓縮機(jī)葉輪19側(cè)及外殼2側(cè)的表面積較大。因此,通過使葉輪冷卻通道44與該部分相鄰,從而能夠通過在葉輪冷卻通道44流動(dòng)的油來有效地冷卻迷宮式密封件31附近。
葉輪冷卻通道44通過在構(gòu)成迷宮式密封件31的迷宮式密封板32的與軸承臺(tái)5接觸的面凹設(shè)槽45而形成。迷宮式密封板32為從原始狀態(tài)通過機(jī)械加工而形成的組件,因此僅通過在該迷宮式密封板32上加以再加工便能夠簡(jiǎn)單地形成槽45而設(shè)置葉輪冷卻通道44。并且,通過輕松地加工不具備葉輪冷卻通道44的既有的增壓器的迷宮式密封板32,從而能夠輕松地設(shè)置葉輪冷卻通道44。
此外,該離心壓縮機(jī)8中,向葉輪冷卻通道44供給油的冷卻油供給通道47具有下列通道而構(gòu)成:內(nèi)部通道48,形成于軸承臺(tái)5的內(nèi)部;及管道通道49,從該內(nèi)部通道48的油罐35側(cè)的開口部起,在油罐35的內(nèi)部朝上方延伸。而且,管道通道49的上端部成為冷卻油供給通道47的入口開口部47a。
根據(jù)該結(jié)構(gòu),通過延長管道通道49的長度,從而能夠提高其入口開口部47a的高度,并加大該入口開口部47a的高度h2與軸承油通道36的入口開口部36a的高度h1之間的高低差。由此,能夠加大船用大型柴油引擎停止之后至軸承27、28、29的供油量(供油持續(xù)時(shí)間)?;蛘撸ㄟ^改變管道通道49的長度,從而能夠適當(dāng)?shù)卦O(shè)定供油持續(xù)時(shí)間。
該離心壓縮機(jī)8中,通過在葉輪冷卻通道44(槽45)的內(nèi)表面形成凹凸形狀54來增大葉輪冷卻通道44內(nèi)表面的表面積。因此,通過使壓縮機(jī)葉輪19的熱與在葉輪冷卻通道44的內(nèi)部流動(dòng)的油良好地進(jìn)行熱交換,從而能夠有效地冷卻壓縮機(jī)葉輪19。
此外,相比與葉輪冷卻通道44的上部相通的冷卻油供給通道47的口徑d1,與葉輪冷卻通道44的下部相通的冷卻油排出通道52的口徑d2更小。因此,從冷卻油供給通道47流入到葉輪冷卻通道44的內(nèi)部的油容易停留于葉輪冷卻通道44的內(nèi)部。換言之,葉輪冷卻通道44的內(nèi)部的油不易從冷卻油排出通道52排出。
因此,在離心壓縮機(jī)8進(jìn)行工作的過程中,外部氣體不易從冷卻油排出通道52流入,且能夠防止因空氣滯留于葉輪冷卻通道44的內(nèi)部而導(dǎo)致溫度上升。并且,油充分地填充到葉輪冷卻通道44內(nèi),因此能夠均勻地冷卻壓縮機(jī)葉輪19整體。因此,能夠提高壓縮機(jī)葉輪19的冷卻性。
[第2實(shí)施方式]
圖4為表示本發(fā)明的第2實(shí)施方式的縱剖視圖。該圖4相當(dāng)于第1實(shí)施方式中的圖2。與圖2的不同之處在于,將葉輪冷卻通道44與油罐35之間進(jìn)行連接的冷卻油供給通道57連續(xù)不斷并形成于軸承臺(tái)5的內(nèi)部,且未設(shè)置第1實(shí)施方式中示出的管道通道49。該冷卻油供給通道57以外的結(jié)構(gòu)與第1實(shí)施方式相同,因此在相同的各部分標(biāo)注相同符號(hào)以省略說明。
與第1實(shí)施方式相同地,冷卻油供給通道57的入口開口部57a的高度h2設(shè)定得比軸承油通道36的入口開口部36a的高度h1高。由此帶來的作用/效果與第1實(shí)施方式相同。如此,通過將冷卻油供給通道57整體形成在軸承臺(tái)5的內(nèi)部,從而能夠省略第1實(shí)施方式中的管道通道49的設(shè)置而進(jìn)一步簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)。
如以上說明,根據(jù)上述各實(shí)施方式所涉及的增壓器1,通過精簡(jiǎn)而合理的結(jié)構(gòu),能夠同時(shí)實(shí)現(xiàn)引擎工作時(shí)的壓縮機(jī)葉輪19的冷卻和引擎停止之后向軸承27、28、29供給油的油罐35的通風(fēng)口功能。
另外,本發(fā)明并不僅限定于上述實(shí)施方式的結(jié)構(gòu),能夠在不脫離本發(fā)明的宗旨的范圍內(nèi)加以適當(dāng)變更或改進(jìn),且加以這種變更或改進(jìn)的實(shí)施方式也同樣視作屬于本發(fā)明的權(quán)利范圍的方式。
例如,在上述實(shí)施方式中,對(duì)在附設(shè)于船用大型柴油引擎的增壓器中應(yīng)用本發(fā)明的例子進(jìn)行了說明,但并不限于船用引擎,也能夠應(yīng)用為其他種類的引擎的增壓器。
符號(hào)說明
1-增壓器,3-渦輪軸,5-軸承臺(tái),6-排氣渦輪,8-離心壓縮機(jī),19-壓縮機(jī)葉輪,27、28-徑向軸承(軸承),29-推力軸承(軸承),31-迷宮式密封件,35-油罐,36-軸承油通道,36a-軸承油通道的入口開口部,44-葉輪冷卻通道,45-溝,47-冷卻油供給通道,47a-冷卻油供給通道的入口開口部,48-內(nèi)部通道,49-管道通道,52-冷卻油排出通道,54-凹凸形狀,h1-軸承油通道的入口開口部的高度,h2-冷卻油供給通道的入口開口部的高度,d1-冷卻油供給通道47的口徑,d2-冷卻油排出通道52的口徑。