涡轮增压器制造技术

在将内燃机的燃烧用空气压缩并将高密度的空气强制性地向所述内燃机的燃烧室内送入的涡轮增压器(10)的气体入口壳体(27)中，在内侧壳体(21)和外侧壳体(22)之间形成的空间形成用于使从所述内燃机排出的废气导向涡轮喷嘴(25)的外周侧的第一废气流路(26)。在所述内侧壳体(21)的内周侧形成用于将在所述第一废气流路(26)的中途分支的废气导向所述涡轮喷嘴(25)的内周侧的第二废气流路(36)。所述第一废气流路(26)的中途和所述第二废气流路(36)的气体入口经由废气管(38)连通，在所述废气管(38)的中途连接有开闭阀(41)。由此，利用简单的构成减少了制造费用和维护费用，并提高了涡轮的性能。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及例如与船用内燃机、发电用内燃机等大型内燃机组合使用的涡轮增压O
技术介绍
作为压缩内燃机的燃烧用空气并强制性地将密度高的空气向燃烧室内送入的涡轮增压器，例如周知专利文献1所公开的涡轮增压器。专利文献1 JP特开2007-641 号公报
技术实现思路
上述专利文献1所公开的涡轮增压器，是通过使喷嘴叶片(涡轮喷嘴)转动而变更喷嘴开度(喷嘴部的开口面积)，从而能够调整向排气涡轮叶轮流入的排气的流速的装置。但是，这种涡轮增压器中，需要用于使喷嘴叶片转动的复杂机构，存在制造费用和维护费用提高的问题。另外，这种涡轮增压器中，需要用于使喷嘴叶片转动的间隙，还存在废气从该间隙漏出而导致涡轮的性能下降的问题。而且，这种涡轮增压器中，有可能在用于使喷嘴叶片转动的间隙中进入废气中的粉尘等而使喷嘴叶片不能顺利地转动。本专利技术鉴于上述的问题而创立，其目的在于提供一种具有简单的构成且能够降低制造费用和维护费用并提高涡轮的性能的涡轮增压器。本专利技术为了解决上述课题，采用了以下的手段。本专利技术的第一方式的涡轮增压器，将内燃机的燃烧用空气压缩并将高密度的空气强制性地向所述内燃机的燃烧室内送入，其中，在内侧壳体和外侧壳体之间形成的空间形成用于将从所述内燃机排出的废气导向涡轮喷嘴的外周侧的第一废气流路，在所述内侧壳体的内周侧形成用于将在所述第一废气流路的中途分支的废气导向所述涡轮喷嘴的内周侧的第二废气流路，所述第一废气流路的中途和所述第二废气流路的气体入口经由废气管连通，在该废气管的中途连接有开闭阀。本专利技术的第二方式的涡轮增压器，将内燃机的燃烧用空气压缩并将高密度的空气强制性地向所述内燃机的燃烧室内送入，其中，在内侧壳体和外侧壳体之间形成的空间形成用于将从所述内燃机排出的废气导向涡轮喷嘴的内周侧的第一废气流路，在所述内侧壳体的外周侧形成用于将在所述第一废气流路的中途分支的废气导向所述涡轮喷嘴的外周侧的第二废气流路，所述第一废气流路的中途和所述第二废气流路的气体入口经由废气管连通，在该废气管的中途连接有开闭阀。根据本专利技术的第一方式或第二方式的涡轮增压器，不需要用于使涡轮喷嘴转动的复杂机构，因此能够减少制造费用和维护费用。另外，在这种涡轮增压器中，也不需要用于使涡轮喷嘴转动的间隙，也没有如现有技术那样废气从该间隙漏出的情况，因此能够提高涡轮的性能。而且，在这种涡轮增压器中，也不需要用于使涡轮喷嘴转动的间隙，没有如现有技术那样废气中的粉尘等进入该间隙的情况，因此能够避免不能调整流入涡轮动叶片的排气的流速之类的现象。在上述涡轮增压器中，更优选所述内侧壳体和所述外侧壳体作为一体结构而构成。根据这种涡轮增压器，不需要用于组合内侧壳体和外侧壳体而使其一体化的构成及组装作业，因此能够进一步减少制造费用和维护费用，能够实现作业工序的简化。在上述涡轮增压器中，更优选位于所述涡轮喷嘴一侧的所述内侧壳体的一端内周部为中空圆筒状的另一部件。在上述涡轮增压器中，更优选位于所述涡轮喷嘴一侧的所述内侧壳体的一端内周部为中空圆锥状的另一部件。根据这种涡轮增压器，在铸型(砂型)的形状上没有细长的部分(形成狭窄间隙的部分)，能够使铸型(砂型)的形状为简单的形状，因此能够使铸造工序的脱模容易进行。本专利技术的第三方式的涡轮增压器的运转方法，所述涡轮增压器将内燃机的燃烧用空气压缩并将高密度的空气强制性地向所述内燃机的燃烧室内送入，并且，所述涡轮增压器具备气体入口壳体，在内侧壳体和外侧壳体之间形成的空间形成用于将从所述内燃机排出的废气导向涡轮喷嘴的外周侧的第一废气流路，在所述内侧壳体的内周侧形成用于将在所述第一废气流路的中途分支的废气导向所述涡轮喷嘴的内周侧的第二废气流路，所述第一废气流路的中途和所述第二废气流路的气体入口经由废气管连通，且在该废气管的中途连接有开闭阀，其中，在所述内燃机的负荷低且废气量少的情况下使所述开闭阀为全闭状态，在所述内燃机的负荷高且废气量多的情况下使所述开闭阀为全开状态。本专利技术的第四方式的涡轮增压器的运转方法，所述涡轮增压器将内燃机的燃烧用空气压缩并将高密度的空气强制性地向所述内燃机的燃烧室内送入，并且，所述涡轮增压器具备气体入口壳体，在内侧壳体和外侧壳体之间形成的空间形成用于将从所述内燃机排出的废气导向涡轮喷嘴的内周侧的第一废气流路，在所述内侧壳体的外周侧形成用于将在所述第一废气流路的中途分支的废气导向所述涡轮喷嘴的外周侧的第二废气流路，所述第一废气流路的中途和所述第二废气流路的气体入口经由废气管连通，且在该废气管的中途连接有开闭阀，其中，在所述内燃机的负荷低且废气量少的情况下使所述开闭阀为全闭状态，在所述内燃机的负荷高且废气量多的情况下使所述开闭阀为全开状态。根据本专利技术的第三方式或第四方式的涡轮增压器的运转方法，例如在内燃机的负荷低且废气量少的情况下使开闭阀为全闭状态，在内燃机的负荷高且废气量多的情况下使开闭阀为全开状态。S卩，在内燃机的负荷低且废气量少的情况下，从气体入口壳体的气体入口导入的废气的全部量通过废气流路而导向气体出口。导向气体出口的废气从在旋转方向的全周上开口的气体出口被吸入到涡轮喷嘴的外周侧，在通过涡轮动叶片时膨胀而使转子盘和转子轴旋转。另一方面，在内燃机的负荷高且废气量多的情况下，从气体入口壳体的气体入口导入的废气的大半(约70 95% )通过第一废气流路导向至气体出口，从气体入口壳体的气体入口导入的废气的一部分(约5 30%)通过废气管、开闭阀、第二废气流路而导向至气体出口。导向气体出口的废气从在旋转方向的全周上开口的气体出口被吸入到涡轮喷嘴的外周侧，导向气体出口的废气从在旋转方向的全周上开口的气体出口被吸入到涡轮喷嘴的内周侧，在通过涡轮动叶片时膨胀而使转子盘和转子轴旋转。由此，能够不需要用于使涡轮喷嘴转动的复杂机构，能够减少制造费用和维护费用。另外，能够不需要用于使涡轮喷嘴转动的间隙，能够消除如现有技术那样废气从该间隙漏出的情况，能够提高涡轮的性能。而且，能够不需要用于使涡轮喷嘴转动的间隙，能够消除如现有技术那样废气中的粉尘等进入该间隙的情况，能够避免不能调整流入涡轮动叶片的排气的流速之类的现象。专利技术效果根据本专利技术的涡轮增压器，取得了如下效果能够构成简单且降低制造费用和维护费用，并能够提高涡轮的性能。附图说明图1是以剖面表示本专利技术的第一实施方式的涡轮增压器的、涡轮侧的内部构成例的局部剖面构成图。图2是以剖面表示本专利技术的第二实施方式的涡轮增压器的、涡轮侧的内部构成例的局部剖面构成图。图3是以剖面表示本专利技术的第三实施方式的涡轮增压器的、涡轮侧的内部构成例的局部剖面构成图。图4是以剖面表示本专利技术的第四实施方式的涡轮增压器的、涡轮侧的内部构成例的局部剖面构成图。具体实施例方式以下，对于本专利技术的第一实施方式的涡轮增压器(也称为“排气涡轮增压器”。)， 参照图1进行说明。图1是以剖面表示将涡轮和压缩机同轴设置的大型内燃机用的涡轮增压器10的、 涡轮侧的内部构成例的局部剖面构成图。涡轮增压器10是例如如下构成的轴流式的涡轮利用导入至轴流式涡轮20的内燃机的废气膨胀得到的轴输出使同轴的压缩机(未图示)旋转，将压缩成高密度的压缩空气向内燃机供给。另外，在图1中以格子状的剖面线表示的部分是以绝热和隔音为目的而设置的绝热材料11。轴流式涡轮本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种涡轮增压器，将内燃机的燃烧用空气压缩并将高密度的空气强制性地向所述内燃机的燃烧室内送入，其中，在内侧壳体和外侧壳体之间形成的空间形成用于将从所述内燃机排出的废气导向涡轮喷嘴的外周侧的第一废气流路，在所述内侧壳体的内周侧形成用于将在所述第一废气流路的中途分支的废气导向所述涡轮喷嘴的内周侧的第二废气流路，所述第一废气流路的中途和所述第二废气流路的气体入口经由废气管连通，在该废气管的中途连接有开闭阀。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2009.02.18 JP 2009-035541;2009.12.21 JP 2009-289811.一种涡轮增压器，将内燃机的燃烧用空气压缩并将高密度的空气强制性地向所述内燃机的燃烧室内送入，其中，在内侧壳体和外侧壳体之间形成的空间形成用于将从所述内燃机排出的废气导向涡轮喷嘴的外周侧的第一废气流路，在所述内侧壳体的内周侧形成用于将在所述第一废气流路的中途分支的废气导向所述涡轮喷嘴的内周侧的第二废气流路，所述第一废气流路的中途和所述第二废气流路的气体入口经由废气管连通，在该废气管的中途连接有开闭阀。2.一种涡轮增压器，将内燃机的燃烧用空气压缩并将高密度的空气强制性地向所述内燃机的燃烧室内送入，其中，在内侧壳体和外侧壳体之间形成的空间形成用于将从所述内燃机排出的废气导向涡轮喷嘴的内周侧的第一废气流路，在所述内侧壳体的外周侧形成用于将在所述第一废气流路的中途分支的废气导向所述涡轮喷嘴的外周侧的第二废气流路，所述第一废气流路的中途和所述第二废气流路的气体入口经由废气管连通，在该废气管的中途连接有开闭阀。3.根据权利要求1或2所述的涡轮增压器，其中， 所述内侧壳体和所述外侧壳体作为一体结构而构成。4.根据权利要求1或3所述的涡轮增压器，其中，位于所述涡轮喷嘴一侧的所述内侧壳体的一端内周部为中空圆筒状的另一部件。5.根据权利要求2或3所述的涡轮增压器，其中，位于所述涡轮喷嘴一...

【专利技术属性】
技术研发人员：白石启一，
申请(专利权)人：三菱重工业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP