涡轮机壳以及涡轮增压器制造技术

涡轮机壳具备：涡旋部，其在内部划定涡状空间；筒状的废气导入部，其形成有废气导入口，在内部划定将废气导入口与涡状空间相连的连接通路；钣金制的内侧涡旋部件，其配置于涡状空间，在与涡旋部的内表面之间形成第一隔热空间，并且在内部划定供从废气导入口流入的废气流动的涡状流路；钣金制的入口部件，其与内侧涡旋部件为分体，配置于连接通路，在与废气导入部的内表面之间形成第二隔热空间，并且在内部划定将废气导入口与涡状流路相连的连接流路；内侧涡旋部件的上游侧端部和入口部件的下游侧端部沿着废气导入部的轴向重叠。游侧端部沿着废气导入部的轴向重叠。游侧端部沿着废气导入部的轴向重叠。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】涡轮机壳以及涡轮增压器


[0001]本公开涉及涡轮机壳、具备涡轮机壳的涡轮增压器。

技术介绍

[0002]以往，已知一种涡轮增压器，其利用从发动机导入的废气的能量来使涡轮机叶轮旋转，使与该涡轮机叶轮在同轴上设置的压气机叶轮旋转，由此向进气歧管供给压缩空气，实现发动机输出的提高。
[0003]涡轮增压器的涡轮机叶轮收纳于涡轮机壳。涡轮机壳一般通过铸造来制造，因此考虑到铸模内的热液流动而壁厚变厚，热容量变大。这种铸造制的涡轮机壳在发动机启动时由于在涡轮机壳内流动的废气的热能被涡轮机壳吸收，所以废气的温度下降。在废气的温度下降时，有可能妨碍位于涡轮机下游的排气净化催化剂的温度上升。因此，近年来，为了涡轮机壳的热容量降低和轻量化，提出了由薄且平坦地形成的金属板通过进行钣金加工来制作的钣金制的涡轮机壳。
[0004]专利文献1中公开了一种涡轮机壳，其在形成涡状空间的壳部的内周面与形成涡状的废气流路的壳侧内壳的外周面之间形成隔热空间。
[0005]专利文献2中公开了向与形成涡状空间的壳部相邻的入口连接部插入的薄壁漏斗状的入口侧内壳(套筒)和向壳部插入的壳侧内壳(套筒)。
[0006]现有技术文献
[0007]专利文献
[0008]专利文献1：国际公开第2018/179328号
[0009]专利文献2：日本专利第6153589号公报

技术实现思路

[0010]专利技术所要解决的技术问题
[0011]如专利文献1中记载的专利技术那样，仅在壳部配置壳侧内壳时，向涡轮机叶轮导入前的废气的热能被与壳相邻的入口连接部吸收，废气的温度有可能下降。在该情况下，由于向涡轮机叶轮导入的废气的温度下降，所以涡轮机叶轮的性能有可能下降。并且，入口连接部由于来自废气的热输入较大而容易变成高温，因此有可能难以确保涡轮机壳的高温强度。
[0012]专利文献2所记载的专利技术中公开了在壳部以及入口连接部分别单独地配置内壳(壳侧内壳、入口侧内壳)，但是关于壳侧内壳与入口侧内壳之间的连接，没有具体公开。在壳侧内壳与入口侧内壳之间空有间隙时，废气从上述间隙向内壳的外部漏出(内部泄漏)，向壳部和入口连接部的来自废气的热输入变大，因此有可能难以确保涡轮机壳的高温强度。
[0013]鉴于上述情况，本专利技术的至少一实施方式的目的在于提供一种能够减少内部泄漏并使高温强度提高的涡轮机壳。
[0014]用于解决技术问题的技术方案
[0015](1)本专利技术的至少一实施方式的涡轮机壳是用于收纳涡轮机叶轮的涡轮机壳，其具备：
[0016]涡旋部，其构成为在内部划定涡状空间；
[0017]筒状的废气导入部，其构成为形成用于导入废气的废气导入口，并且在内部划定将上述废气导入口与上述涡状空间相连的连接通路；
[0018]钣金制的内侧涡旋部件，其构成为配置于上述涡状空间，在与上述涡旋部的内表面之间形成第一隔热空间，并且在内部划定供从上述废气导入口流入的废气流动的涡状流路；
[0019]钣金制的入口部件，其与上述内侧涡旋部件为分体，构成为配置于上述连接通路，在与上述废气导入部的内表面之间形成第二隔热空间，并且在内部划定将上述废气导入口与上述涡状流路相连的连接流路；
[0020]上述内侧涡旋部件的上游侧端部和上述入口部件的下游侧端部沿着上述废气导入部的轴向重叠。
[0021]根据上述(1)的结构，涡轮机壳具备涡旋部、废气导入部、配置于涡旋部的涡状空间并在与涡旋部的内表面之间形成第一隔热空间的钣金制的内侧涡旋部件、配置于废气导入部的连接通路并在与废气导入部的内表面之间形成第二隔热空间的钣金制的入口部件。即，涡轮机壳成为在外壳(涡旋部以及废气导入部)的内部隔着隔热空间(第一隔热空间、第二隔热空间)配置内壳(钣金制的内侧涡旋部件以及入口部件)的双层构造。这种涡轮机壳使得导入到涡轮机壳内的废气在内壳的内部即在钣金制的入口部件的内部划定的连接流路以及在钣金制的内侧涡旋部件的内部划定的涡状流路中流动。钣金制的入口部件以及钣金制的内侧涡旋部件各自热容量较小，因此能够抑制导入到涡轮机壳内的废气在连接流路以及涡状流路中流动时的废气的热能向外部的散热，能够抑制在涡轮机壳内流动的废气的温度下降。
[0022]并且，根据上述(1)的结构，内侧涡旋部件的上游侧端部和入口部件的下游侧端部沿着废气导入部的轴向重叠。因此，能够在内侧涡旋部件的上游侧端部与入口部件的下游侧端部之间的重叠部中形成的间隙与其他的部分相比较窄而流路阻力较大，因此成为废气难以通过的构造。因此，根据上述结构，能够抑制在内壳的内部流动的废气通过内侧涡旋部件的上游侧端部与入口部件的下游侧端部之间并向内壳的外部流出。即，能够减少在涡轮机壳内流动的废气的内部泄漏。并且，减少向内壳的外部流出的废气的量，减少被外壳(涡旋部和废气导入部)吸收的废气的热能，由此能够提高涡轮机壳的高温强度。
[0023](2)在几个实施方式中，在上述(1)所记载的涡轮机壳的基础上，上述内侧涡旋部件的上述上游侧端部包括沿着与上述废气导入部的轴向交叉的方向延伸的涡旋侧交叉部和从上述涡旋侧交叉部的前端朝向上游侧延伸的涡旋侧前端部，上述入口部件的上述下游侧端部包括沿着与上述废气导入部的轴向交叉的方向延伸的入口侧交叉部和从上述入口侧交叉部的前端朝向下游侧延伸的入口侧前端部，上述入口侧前端部的前端构成为位于上述废气导入部的径向上的上述涡旋侧交叉部的上述前端与基端之间，且上述涡旋侧前端部的前端构成为位于上述废气导入部的径向上的上述入口侧交叉部的上述前端与基端之间，上述涡旋侧前端部和上述入口侧前端部沿着上述废气导入部的轴向重叠。
[0024]根据上述(2)的结构，能够在内侧涡旋部件的上游侧端部(涡旋侧前端部以及涡旋
侧交叉部)与入口部件的下游侧端部(入口侧前端部以及入口侧交叉部)之间形成的间隙沿着废气导入部的轴向延伸，并且间隙入口以及间隙出口各自朝向与废气导入部的轴向交叉的方向开口。这种间隙以废气的流动方向多次折弯的方式变化，因此成为废气难以通过的构造。因此，根据上述结构，能够抑制在内壳的内部流动的废气通过上述间隙并向内壳的外部流出。
[0025](3)在几个实施方式中，在上述(2)所记载的涡轮机壳的基础上，上述入口部件构成为上述入口侧前端部的前端与上述内侧涡旋部件的上述涡旋侧交叉部抵接。
[0026]根据上述(3)的结构，入口侧前端部的前端与涡旋侧交叉部抵接，因此能够防止在内壳的内部流动的废气通过在内侧涡旋部件的上游侧端部与入口部件的下游侧端部之间形成的间隙并向内壳的外部流出。
[0027](4)在几个实施方式中，上述(2)或(3)所记载的涡轮机壳还具备附板部件，该附板部件构成为与上述涡旋侧前端部以及上述入口侧前端部中的每一个相比位于上述废气导入部的径向上的外侧，并且与上述涡旋侧前端部以及上述入口侧前端部中的每一个沿着上述废气导入部的轴向重叠，且该附板部件构成为支承于上述内侧涡旋部件。
[0028]根据上述(4)的结构，附板部件支本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种涡轮机壳，用于收纳涡轮机叶轮，其特征在于，具备：涡旋部，其构成为在内部划定涡状空间；筒状的废气导入部，其构成为形成用于导入废气的废气导入口，并且在内部划定将所述废气导入口与所述涡状空间相连的连接通路；钣金制的内侧涡旋部件，其构成为配置于所述涡状空间，在与所述涡旋部的内表面之间形成第一隔热空间，并且在内部划定供从所述废气导入口流入的废气流动的涡状流路；钣金制的入口部件，其与所述内侧涡旋部件为分体，构成为配置于所述连接通路，在与所述废气导入部的内表面之间形成第二隔热空间，并且在内部划定将所述废气导入口与所述涡状流路相连的连接流路；所述内侧涡旋部件的上游侧端部和所述入口部件的下游侧端部沿着所述废气导入部的轴向重叠。2.根据权利要求1所述的涡轮机壳，其中，所述内侧涡旋部件的所述上游侧端部包括沿着与所述废气导入部的轴向交叉的方向延伸的涡旋侧交叉部和从所述涡旋侧交叉部的前端朝向上游侧延伸的涡旋侧前端部，所述入口部件的所述下游侧端部包括沿着与所述废气导入部的轴向交叉的方向延伸的入口侧交叉部和从所述入口侧交叉部的前端朝向下游侧延伸的入口侧前端部，所述入口侧前端部的前端构成为位于所述废气导入部的径向上的所述涡旋侧交叉部的所述前端与基端之间，且所述涡旋侧前端部的前端构成为位于所述废气导入部的径向上的所述入口侧交叉部的所述前端与基端之间，所述涡旋侧前端部和所述入口侧前端部沿着所述废气导入部的轴向重叠。3.根据权利要求2所述的涡轮机壳，其中，所述入口部件构成为所述入口侧前端部的前端与所述内侧涡旋部件的所述涡旋侧交叉部抵接。4.根据权利要求2或3所述的涡轮机壳，其中，所述涡轮机壳还具备附板部件，该附板部件构成为与所述涡旋侧前端部以及所述入口侧前端部中的每一个相比位于所述废气导入部的径向上的外侧，并且与所述涡旋侧前端部以及所述入口侧前端部中的每一个沿着所述废气导入部的轴向重叠，且该附板部件构成为支承于所述内侧涡旋部件。5.根据权利要求2或3所述的涡轮机壳，其中，所述内侧涡...

【专利技术属性】
技术研发人员：北村刚，尾崎诚，
申请(专利权)人：三菱重工发动机和增压器株式会社，
类型：发明
国别省市：