叶轮背面冷却结构以及增压器制造技术

一种叶轮背面冷却结构，用于对增压器中的压缩机叶轮的背面进行冷却，具备：第一部件，该第一部件沿压缩机叶轮的周向延伸设置且经由间隙而与压缩机叶轮的背面相对；以及第二部件，该第二部件沿压缩机叶轮的周向延伸设置，与第一部件之间形成供对第一部件进行冷却的液体流动的冷却通路。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】叶轮背面冷却结构以及增压器
本专利技术涉及一种叶轮背面冷却结构以及增压器。
技术介绍
作为用于在内燃机得到较高的燃烧能量的辅助装置，增压器被广泛地使用。例如排气涡轮式增压器以如下的方式构成：利用内燃机的排气使涡轮转子旋转并利用该驱动力使压缩机叶轮旋转，从而将向内燃机供给的空气压缩。另外，作为使增压器中的压缩机叶轮长寿命化的技术，已知将冷却空气吹到压缩机叶轮的背面而对压缩机叶轮的背面进行冷却的技术。在该方法中，由于利用从内燃机的扫气管(供气管)旁通的冷却空气，因此冷却空气温度存在限制，并且，由于将冷却空气直接吹到压缩机叶轮的背面，因此有使压缩机叶轮的轴向力增大的问题。在专利文献1中，公开了用于解决该问题的增压器。在专利文献1的增压器中，在轴承外壳中的具有与压缩机叶轮相对的壁部的压缩机侧壳体设置有中空部分。并且，从设置于压缩机侧壳体的喷射孔朝向上述壁部而将润滑油喷射到中空部分，由此，上述壁部由润滑油冷却。因此，上述壁部与压缩机叶轮之间的高温空气被冷却，能够通过冷却了的空气来对压缩机叶轮进行冷却。根据该结构，不将冷却空气吹到压缩机叶轮就能够对压缩机叶轮进行冷却，因此能够抑制压缩机叶轮的轴向力的增大。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特许第3606293号公报在专利文献1所记载的增压器中，具有中空部分的压缩机侧壳体由一个部件构成，因此难以通过铸造以外的方法形成中空部分，容易在中空部分产生制造上的限制。因此，难以将用于高效地对压缩机叶轮的背面进行冷却的结构设置到上述中空部分，使压缩机叶轮长寿命化的效果容易被限制。
技术实现思路
本专利技术是鉴于上述那样以往的课题而完成的，其目的在于提供一种叶轮背面冷却结构以及具备该结构的增压器，能够高效地对压缩机叶轮的背面进行冷却并能够实现压缩机叶轮的长寿命化。(1)本专利技术的至少一实施方式所涉及的叶轮背面冷却结构是用于对增压器中的压缩机叶轮的背面进行冷却的叶轮背面冷却结构，具备：第一部件，该第一部件隔着间隙而与所述压缩机叶轮的背面相对；以及第二部件，该第二部件与所述第一部件之间形成供液体状的冷却制冷剂流动的冷却通路(20)。根据上述(1)所述的叶轮背面冷却结构，第一部件通过流经冷却通路的液体而被冷却，压缩机叶轮的背面与第一部件的间隙的空气通过冷却了的第一部件而被冷却。因此，能够通过该间隙的冷却了的空气来对压缩机叶轮的背面进行冷却。因此，不将冷却空气吹到压缩机叶轮的背面也能够对压缩机叶轮的背面进行冷却，因此能够抑制压缩机叶轮的轴向力的增大。另外，通过第一部件以及第二部件这两个部件形成冷却通路，与在一个部件形成作为冷却通路的中空部分的以往结构(专利文献1)相比较，不容易对冷却通路产生制造上的限制。因此，变得容易在冷却通路设置翅片等的结构，以高效地对压缩机叶轮的背面进行冷却。因此，能够高效地对压缩机叶轮的背面进行冷却并实现压缩机叶轮的长寿命化。(2)在几个实施方式中，在上述(1)所述的叶轮背面冷却结构中，所述第一部件具备至少一个翅片，该至少一个翅片面向所述冷却通路。根据上述(2)所述的叶轮背面冷却结构，通过流经冷却通路的液体与第一部件的翅片的热交换，与压缩机叶轮的背面相对的第一部件被高效地冷却。因此，能够经由上述间隙的空气来高效地对压缩机叶轮的背面进行冷却。(3)在几个实施方式中，在上述(1)所述的叶轮背面冷却结构中，所述第二部件具备至少一个翅片，该至少一个翅片面向所述冷却通路。根据上述(3)所述的叶轮背面冷却结构，通过流经冷却通路的液体与第二部件的翅片的热交换，第二部件被高效地冷却。由此，与第二部件相邻的第一部件也能够高效地冷却，因此能够经由上述间隙的空气来高效地对压缩机叶轮的背面进行冷却。(4)在几个实施方式中，在上述(3)所述的叶轮背面冷却结构中，所述第一部件在与所述压缩机叶轮相反的一侧的面具有槽部，所述第二部件具有盖部，该盖部覆盖所述槽部，所述冷却通路由所述槽部和所述盖部形成，所述至少一个翅片以朝向所述槽部突出的方式设置于所述盖部。根据上述(4)所述的叶轮背面冷却结构，构成冷却通路的槽部和盖部中的盖部具有翅片，因此与在槽部的内侧设置翅片的情况相比，能够容易地进行翅片的制造。例如，通过焊接等将翅片与平板状的部件接合，从而能够容易地制造第二部件。(5)在几个实施方式中，在上述(2)～(4)任一项所述的的叶轮背面冷却结构中，所述第一部件、所述第二部件、所述槽部以及所述至少一个翅片分别绕所述压缩机叶轮的旋转轴线形成为环状。根据上述(5)所述的叶轮背面冷却结构，通过环状的翅片，设置有该翅片的上述部件遍及压缩机叶轮的周向上的较广范围而被高效地冷却。因此，能够高效地对压缩机叶轮的背面进行冷却。(6)在上述(5)所述的叶轮背面冷却结构中，所述至少一个翅片具有沿所述压缩机叶轮的径向贯通的至少一个开口部。根据上述(6)所述的叶轮背面冷却结构，流经冷却通路的液体能够经由开口部而从环状的翅片的内周侧向外周侧(或与此相反)移动，因此能够使液体均匀地被分配到环状的翅片的内周侧和外周侧这两方。因此，第一部件以及第二部件被高效地冷却，因此能够经由上述间隙的空气来高效地对压缩机叶轮的背面进行冷却。(7)在几个实施方式中，在上述(6)所述的叶轮背面冷却结构中，所述至少一个翅片包含沿所述压缩机叶轮的径向排列的多个环状的翅片，所述多个环状的翅片分别具有沿所述压缩机叶轮的径向贯通的至少一个开口部，所述多个环状的翅片所具有的所述开口部分别沿着所述压缩机叶轮的径向配置成列状。根据上述(7)所述的叶轮背面冷却结构，通过冷却通路的液体与多个翅片的热交换，设置有该翅片的部件(第一部件或第二部件)被高效地冷却。另外，即使在像这样设置多个翅片的情况下，也能够经由沿上述径向配置成列状的开口部而将流经冷却通路的液体均匀地分配到环状的翅片的内周侧和外周侧这两方。因此，第一部件以及第二部件被高效地冷却，因此能够经由上述间隙的空气来高效地对压缩机叶轮的背面进行冷却。(8)在几个实施方式中，在上述(1)～(7)中任一项所述的叶轮背面冷却结构中，所述第一部件或所述第二部件包含供给开口，该供给开口用于对所述冷却通路供给所述液体，所述第一部件或所述第二部件包含排出开口，该排出开口用于从所述冷却通路排出所述液体，所述供给开口与所述压缩机叶轮的旋转轴线相比位于上方，所述排出开口与所述压缩机叶轮的旋转轴线相比位于上方，并且相对于包含所述压缩机叶轮的旋转轴线的铅垂面位于与所述供给开口相反的一侧。根据上述(8)所述的叶轮背面冷却结构，冷却通路的液体积存到排出开口的高度位置(压缩机叶轮的旋转轴线的上方)为止才开始被从排出开口排出。另外，被从供给开口供给的液体基本上沿着周向而向一方向(从供给开口经由冷却通路的底部而朝向排出开口的方向)流动，因此如果是上述结构，则难以在冷却通路内产生液体的滞留区域。因此，在增压器的运转时，到冷却通路中的至少排出开口的高度位置为止，液体为积存的状态，且能够使液体从供给开口向排出开口遍及周向上的较广的范围而平滑地流动。由此，第一部件以及第二部件被高效地冷却，因此能够高效地对压缩机叶轮的背面进行冷却。(9)在几个实施方式中，在上述(8)所述的叶轮背面冷却结构中，所述第一部件或所述第二部件具有分隔部，该分隔部在所述压缩机叶轮的周向上的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种叶轮背面冷却结构，其特征在于，具备：第一部件，该第一部件隔着间隙而与压缩机叶轮的背面相对；以及第二部件，该第二部件与所述第一部件之间形成供液体状的冷却制冷剂流动的冷却通路。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.02.22 JP 2016-0313391.一种叶轮背面冷却结构，其特征在于，具备：第一部件，该第一部件隔着间隙而与压缩机叶轮的背面相对；以及第二部件，该第二部件与所述第一部件之间形成供液体状的冷却制冷剂流动的冷却通路。2.根据权利要求1所述的叶轮背面冷却结构，其特征在于，所述第一部件具备至少一个翅片，该至少一个翅片面向所述冷却通路。3.根据权利要求1所述的叶轮背面冷却结构，其特征在于，所述第二部件具备至少一个翅片，该至少一个翅片面向所述冷却通路。4.根据权利要求3所述的叶轮背面冷却结构，其特征在于，所述第一部件在与所述压缩机叶轮相反的一侧的面具有槽部，所述第二部件具有盖部，该盖部覆盖所述槽部，所述冷却通路由所述槽部和所述盖部形成，所述至少一个翅片设置于所述盖部。5.根据权利要求2～4中任一项所述的叶轮背面冷却结构，其特征在于，所述第一部件、所述第二部件、所述槽部以及所述至少一个翅片分别绕所述压缩机叶轮的旋转轴线形成为环状。6.根据权利要求5所述的叶轮背面冷却结构，其特征在于，所述至少一个翅片具有沿所述压缩机叶轮的径向贯通的至少一个开口部。7.根据权利要求6所述的叶轮背面冷...

【专利技术属性】
技术研发人员：牧野聪，杉本浩一，平谷文人，岩佐幸博，小野嘉久，
申请(专利权)人：三菱重工业株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP