增压机转让专利

申请号 : CN201580040132.X

文献号 : CN106715864B

文献日 :

基本信息:

PDF:

法律信息:

相似专利:

发明人 : 平野雄一郎

申请人 : 三菱重工业株式会社

摘要 :

本发明的增压机具有:离心压缩机,具有与旋转轴连结的叶轮;轴承壳体,收纳旋转自如地支承所述旋转轴的轴承,并且与所述叶轮的背面相对;头箱,构成为设置于所述轴承壳体且贮存向所述轴承供给的润滑油;迷宫式密封件,设置在所述叶轮的背面与所述轴承壳体之间,包含环状的迷宫式密封板和与该迷宫式密封板一体的迷宫式翅片;以及热传递促进单元,构成为促进所述头箱所贮存的润滑油与所述迷宫式密封板之间的热传递。

权利要求 :

1.一种增压机,其特征在于,具有:离心压缩机,该离心压缩机具有与旋转轴连结的叶轮;

轴承壳体,该轴承壳体收纳将所述旋转轴支承为旋转自如的轴承,并且与所述叶轮的背面相对;

头箱,该头箱设置于所述轴承壳体且构成为贮存向所述轴承供给的润滑油;

迷宫式密封件,该迷宫式密封件设置在所述叶轮的背面与所述轴承壳体之间,包含环状的迷宫式密封板和与该迷宫式密封板一体的迷宫式翅片;以及热传递促进单元,该热传递促进单元构成为促进所述头箱所贮存的润滑油与所述迷宫式密封板之间的热传递。

2.根据权利要求1所述的增压机,其特征在于,所述迷宫式密封板与所述头箱接触,并且,所述热传递促进单元由形成于所述头箱的内表面的凹凸部构成。

3.根据权利要求2所述的增压机,其特征在于,所述凹凸部由并列配置的多个线状突起构成,所述多个线状突起分别沿着水平方向延伸。

4.根据权利要求2所述的增压机,其特征在于,所述凹凸部由并列配置的多个线状突起构成,所述多个线状突起分别沿着上下方向延伸。

5.根据权利要求1所述的增压机,其特征在于,所述热传递促进单元由散热部构成,该散热部与所述迷宫式密封板一体地形成,向所述头箱的内部突出并与润滑油接触。

6.根据权利要求1至4中的任一项所述的增压机,其特征在于,该增压机还具有用于向所述头箱供给润滑油的润滑油供给管,所述热传递促进单元由润滑油供给口构成,该润滑油供给口形成于所述润滑油供给管的在所述头箱的内部延伸的部分,朝向所述头箱的壁开口。

7.一种增压机,其特征在于,具有:离心压缩机,该离心压缩机具有与旋转轴连结的叶轮;

轴承壳体,该轴承壳体收纳将所述旋转轴支承为旋转自如的轴承,并且与所述叶轮的背面相对;

头箱,该头箱设置于所述轴承壳体且构成为贮存向所述轴承供给的润滑油;

迷宫式密封件,该迷宫式密封件设置在所述叶轮的背面与所述轴承壳体之间,包含环状的迷宫式密封板和与该迷宫式密封板一体的迷宫式翅片;以及扩大部,该扩大部形成在所述轴承壳体与所述迷宫式密封板之间,并且在内部形成有沿着所述迷宫式密封板圆弧状地延伸的圆弧状空间,该扩大部的至少一部分与头箱的内部连通。

8.根据权利要求7所述的增压机,其特征在于,所述扩大部在内部形成有C字形延伸的圆弧状空间,其中,所述扩大部形成在所述轴承壳体与所述迷宫式密封板之间,并且在内部形成有沿着所述迷宫式密封板圆弧状地延伸的圆弧状空间,所述扩大部的至少一部分与头箱的内部连通。

9.根据权利要求7或8所述的增压机,其特征在于,该增压机还具有用于向所述头箱供给润滑油的润滑油供给管,所述润滑油供给管与所述扩大部连接。

10.根据权利要求7或8所述的增压机,其特征在于,该增压机具有连通路径,该连通路径形成于所述轴承壳体且在所述扩大部与所述轴承之间延伸。

11.根据权利要求7或8所述的增压机,其特征在于,所述扩大部具有与所述叶轮的背面相对的开口,所述迷宫式密封板将所述扩大部的开口封闭。

说明书 :

增压机

技术领域

[0001] 本发明涉及能够抑制旋转中的叶轮的温度上升的增压机。

背景技术

[0002] 排气涡轮增压机是利用从内燃机排出的废气所驱动的排气涡轮的动力而使离心压缩机旋转、向内燃机送入压缩空气的装置。由离心压缩机的叶轮压缩后的空气成为高温,一部分在叶轮的背面侧迂回。为了防止该情况,以往在叶轮的背面与轴承壳体的静止壁之间设置有迷宫式密封件等密封部件。
[0003] 在迷宫式密封件的狭窄的流路中,泄漏流因轴承壳体的静止壁与旋转的叶轮的背面而受到较强的剪切力从而被加热,进一步成为高温。由此,迷宫式密封件成为高温,迷宫式密封件的热量向叶轮传递,叶轮的背面温度上升。
[0004] 作为叶轮的材料,从低成本和良好的切削性来看,通常使用铝合金。但是,在离心压缩机的高压力比化发展的现状中,叶轮的背面温度上升,由于给叶轮施加由旋转产生的离心力,因而有可能促进叶轮的蠕变变形。
[0005] 因此,以往提出了用于在运转中冷却叶轮的各种提案。例如,在专利文献1中公开了向配置于叶轮的背面的压缩机叶轮侧屏蔽板的上部吹送冷却用润滑油的构件、以及向形成于压缩机叶轮侧屏蔽板背面的冷却空间供给冷却用润滑油的结构。
[0006] 另外,在专利文献2中公开了一种结构,其在与叶轮的背面相对的轴承壳体的部位沿圆周向设置有使冷却水流通的冷却水路。
[0007] 此外,在专利文献3中公开了在迷宫式密封件形成有供给冷却空气的环状空间的结构。
[0008] 专利文献1:日本特开2008-248706号公报
[0009] 专利文献2:日本特开2009-243299号公报
[0010] 专利文献3:日本特开2012-082689号公报
[0011] 在专利文献1所公开的吹送构件中,仅向排气涡轮增压机供给的冷却用润滑油的一部分向压缩机叶轮侧屏蔽板的上部吹送,在要想使压缩机叶轮侧屏蔽板的上部充分地冷却的情况下,需要向排气涡轮增压机供给大量的冷却用润滑油。
[0012] 另外,在专利文献2和3所公开的构件中,需要在轴承壳体或迷宫式密封件中形成冷却空间,并且需要形成用于向该冷却空间供给冷却水、冷却空气的通路。因此,存在轴承壳体、迷宫式密封件的形状变得复杂、排气涡轮增压机的制造变成高成本的问题。

发明内容

[0013] 本发明的至少一个实施方式是鉴于该以往技术的课题而完成的,其目的在于,通过使用临时贮存于头箱的润滑油,从而以简单且低成本的构件来防止叶轮的温度上升。
[0014] (1)本发明的至少一个实施方式的增压机具有:
[0015] 离心压缩机,该离心压缩机具有与旋转轴连结的叶轮;
[0016] 轴承壳体,该轴承壳体收纳将所述旋转轴支承为旋转自如的轴承,并且与所述叶轮的背面相对;
[0017] 头箱,该头箱设置于所述轴承壳体且构成为贮存向所述轴承供给的润滑油;
[0018] 迷宫式密封件,该迷宫式密封件设置在所述叶轮的背面与所述轴承壳体之间,包含环状的迷宫式密封板和与该迷宫式密封板一体的迷宫式翅片;以及
[0019] 热传递促进单元,该热传递促进单元构成为促进所述头箱所贮存的润滑油与所述迷宫式密封板之间的热传递。
[0020] 根据上述结构(1),通过热传递促进单元,从而能够促进迷宫式密封板与头箱中所贮存的润滑油之间的热传递。在头箱中临时地贮存大量的润滑油,能够使用大量的润滑油来冷却迷宫式密封件。因此,能够以简单且低成本的构件来抑制迷宫式密封件的温度上升。由此,能够防止叶轮的温度上升,抑制蠕变扩展。
[0021] 这里所说的“头箱”与凹处(recess)、空隙、通路不同,具有能够贮存向增压机的轴承等部位供给而对这些被冷却部位进行冷却所需要的充分的量的润滑油的容量。
[0022] 另外,由于通过头箱中所贮存的润滑油与迷宫式密封板之间热传递来冷却迷宫式密封板,因此不需要设置冷却水、冷却空气的通路。因此,能够以简单且低成本的构件防止迷宫式密封件和叶轮的温度上升,抑制蠕变扩展。
[0023] 此外,只要是具有头箱的增压机,就能够在不进行大幅地设计变更的情况下,容易且低成本地设置热传递促进单元。
[0024] (2)在几个实施方式中,在上述结构(1)中,
[0025] 所述迷宫式密封板与所述头箱接触,并且,
[0026] 所述热传递促进单元由形成于所述头箱的内表面的凹凸部构成。
[0027] 根据上述结构(2),能够通过在头箱的内表面形成凹凸部,从而扩大迷宫式密封板所接触的头箱的表面积,促进该壁与润滑油之间的热传递。因此,能够以简单且低成本的构件抑制迷宫式密封件和叶轮的温度上升,能够抑制叶轮的蠕变扩展。
[0028] (3)在几个实施方式中,在上述结构(2)中,
[0029] 所述凹凸部由并列配置的多个线状突起构成,
[0030] 所述多个线状突起分别沿着水平方向延伸。
[0031] 根据上述结构(3),凹凸部由沿水平方向延伸的线状突起形成,流下的润滑油与线状突起接触并形成紊流。由此,对润滑油进行搅拌,因此能够通过搅拌效果而促进头箱的壁与润滑油之间的热传递。因此,能够以简单且低成本的构件抑制迷宫式密封件和叶轮的温度上升,能够抑制叶轮的蠕变扩展。
[0032] (4)在几个实施方式中,在上述结构(2)中,
[0033] 所述凹凸部由并列配置的多个线状突起构成,
[0034] 所述多个线状突起分别沿着上下方向延伸。
[0035] 根据上述结构(4),由于凹凸部由沿上下方向延伸的线状突起形成,因此润滑油能够沿着线状突起顺利地流下,因此顺利地进行润滑油向轴承等的供给。
[0036] (5)在几个实施方式中,在上述结构(1)中,
[0037] 所述热传递促进单元由散热部构成,该散热部与所述迷宫式密封板一体地形成,向所述头箱的内部突出而与润滑油接触。
[0038] 根据上述结构(5),能够在迷宫式密封板与散热部之间提高热传导性,因此能够促进迷宫式密封板与润滑油之间的热传递。由此,能够以简单且低成本的构件抑制迷宫式密封件和叶轮的温度上升,能够抑制叶轮的蠕变扩展。
[0039] (6)在几个实施方式中,在上述结构(1)~(4)中的任意一个中,
[0040] 该增压机还具有用于向所述头箱供给润滑油的润滑油供给管,
[0041] 所述热传递促进单元由润滑油供给口构成,该润滑油供给口形成于在所述头箱的内部延伸的所述润滑油供给管的部分,朝向所述头箱的壁开口。
[0042] 根据上述结构(6),从润滑油供给管向头箱内供给的润滑油与迷宫式密封板所接触的头箱的壁碰撞。由于该润滑油的碰撞流破坏头箱的壁的表面所形成的润滑油的温度边界层,因此促进头箱的壁与润滑油之间的热传递。因此,能够以简单且低成本的构件抑制迷宫式密封件和叶轮的温度上升,能够抑制叶轮的蠕变扩展。
[0043] (7)本发明的至少一个实施方式的增压机具有:
[0044] 离心压缩机,该离心压缩机具有与旋转轴连结的叶轮;
[0045] 轴承壳体,该轴承壳体收纳将所述旋转轴支承为旋转自如的轴承,并且与所述叶轮的背面相对;
[0046] 头箱,该头箱设置于所述轴承壳体且构成为贮存向所述轴承供给的润滑油;
[0047] 迷宫式密封件,该迷宫式密封件设置在所述叶轮的背面与所述轴承壳体之间,包含环状的迷宫式密封板和与该迷宫式密封板一体的迷宫式翅片;以及
[0048] 扩大部,该扩大部形成在所述轴承壳体与所述迷宫式密封板之间,并且在内部形成有沿着所述迷宫式密封板圆弧状地延伸的圆弧状空间,至少一部分与头箱的内部连通。
[0049] 根据上述结构(7),能够扩大在形成于所述扩大部的圆弧状空间临时地贮存的润滑油与迷宫式密封板之间的热传递面积,因此能够促进润滑油与迷宫式密封板之间的热传递。因此,能够以简单且低成本的构件抑制迷宫式密封件和叶轮的温度上升,能够抑制叶轮的蠕变扩展。
[0050] (8)在几个实施方式中,在上述结构(7)中,
[0051] 所述扩大部在内部形成有C字形延伸的圆弧状空间,其中,所述扩大部形成在所述轴承壳体与所述迷宫式密封板之间,并且在内部形成有沿着所述迷宫式密封板呈圆弧状延伸的圆弧状空间,所述扩大部的至少一部分与头箱的内部连通。
[0052] 根据上述结构(8),通过使扩大部C字形延伸设置,从而能够进一步促进润滑油与迷宫式密封板之间的热传递。
[0053] (9)在几个实施方式中,在上述结构(7)或(8)中,
[0054] 该增压机还具有用于向所述头箱供给润滑油的润滑油供给管,
[0055] 所述润滑油供给管与所述扩大部连接。
[0056] 根据上述结构(9),由于从外部向扩大部供给温度比较的润滑油,因此能够进一步提高润滑油对迷宫式密封板的冷却效果。
[0057] (10)在几个实施方式中,在上述结构(7)~(9)中的任意一项中,
[0058] 该增压机具有连通路径,该连通路径形成于所述轴承壳体且在所述扩大部与所述轴承之间延伸的连通路径。
[0059] 根据上述结构(10),通过设置所述连通路径,从而能够将在扩大部中流动的润滑油的流速始终保持在一定值以上。因此,能够促进在圆弧状空间中流动的润滑油与迷宫式密封板之间的热传递,能够提高迷宫式密封板的冷却效果。
[0060] (11)在几个实施方式中,在上述结构(7)或(8)中,
[0061] 所述扩大部具有与所述叶轮的背面相对的开口,
[0062] 所述迷宫式密封板将所述扩大部的开口封闭。
[0063] 根据上述结构(11),由于扩大部具有与叶轮的背面相对的开口,从而与不存在该开口的情况相比,能够使扩大部的加工容易且低成本化。
[0064] 并且,由于迷宫式密封板形成圆弧状空间的壁面,因此迷宫式密封板与润滑油直接接触,能够进一步促进迷宫式密封板与润滑油之间的热传递。
[0065] 根据本发明的至少一个实施方式,能够以简单且低成本的构件抑制迷宫式密封件的温度上升。因此,能够抑制叶轮的温度上升,能够抑制叶轮的蠕变扩展。

附图说明

[0066] 图1是一个实施方式的排气涡轮增压机的立体图。
[0067] 图2是表示一个实施方式的热传递促进单元的纵剖视图。
[0068] 图3是表示一个实施方式的热传递促进单元的纵剖视图。
[0069] 图4是表示一个实施方式的热传递促进单元的纵剖视图。
[0070] 图5是表示一个实施方式的热传递促进单元的纵剖视图。
[0071] 图6是表示一个实施方式的热传递促进单元的纵剖视图。
[0072] 图7是沿着图6中的A-A线的剖视图。
[0073] 图8是表示一个实施方式的热传递促进单元的纵剖视图。
[0074] 图9是沿着图8中的B-B线的剖视图。
[0075] 图10是表示一个实施方式的热传递促进单元的局部放大剖视图。

具体实施方式

[0076] 以下,参照附图对本发明的几个实施方式进行说明。但是,关于作为实施方式所记载的或者附图中所示的结构部件的尺寸、材质、形状、其相对的配置等,并不意图将本发明的范围限于此,仅仅是说明例。
[0077] 例如,使“在某方向上”、“沿着某方向”、“平行”、“正交”、“中心”、“同心”或者“同轴”等表示相对的或者绝对的配置的表达不仅严格地表示那样的配置,还表示存在公差、或者能够得到相同的功能的程度的角度或距离而相对地位移的状态。
[0078] 例如,使“相同”、“相等”和“均质”等表示事物处于相等的状态的表达不仅表示严格相等的状态,还表示存在公差、或者能够得到相同的功能的程度的差的状态。
[0079] 例如,使表示四边形、圆筒形等形状的表达不仅表示几何学上严格意思上的四边形、圆筒形等形状,在能够得到相同的效果的范围中,还表示包含凹凸部或倒角部等在内的形状。
[0080] 另一方面,“设有”、“包括”、“具备”、“包含”或者“具有”一个结构要素这样的表达并不是将其他的结构要素的存在排除的排他性的表达。
[0081] 根据图1和图2对将本发明应用于船用排气涡轮增压机的一个实施方式进行说明。图1是本实施方式的排气涡轮增压机10的整体立体图。
[0082] 如图1所示,排气涡轮增压机10由离心压缩机11、轴承部12以及排气涡轮13构成。
[0083] 离心压缩机11具有压缩机壳14以及以固定于转子轴16的状态收纳在压缩机壳14内的叶轮18,叶轮18具有放射状地设置的多个叶片18a。
[0084] 排气涡轮13具有涡轮壳20以及以固定于转子轴16的状态收纳在涡轮壳20内的涡轮盘22,多个涡轮叶片23放射状地一体设置于涡轮盘22。
[0085] 轴承部12具有:轴承壳体24;径向轴承26,在轴承壳体24的内部在离心压缩机11侧和排气涡轮13侧这2个部位旋转自如地支承转子轴16;以及止推轴承28,在离心压缩机11侧的1个部位支承转子轴16。
[0086] 压缩机壳14具有:在转子轴16的轴线上开口的入口开口14a;以及在外周面具有在切线方向上开口的出口开口的出口壳14b。
[0087] 涡轮壳20具有:具有在切线方向上开口的入口开口的入口壳20a;以及在转子轴16的轴线上开口的出口开口20b。
[0088] 从入口壳20a的入口开口流入的废气e使涡轮盘22和转子轴16旋转,从出口开口20b流出。
[0089] 通过转子轴16的旋转而使叶轮18旋转,通过叶轮18的旋转而从入口开口14a吸引空气a并进行压缩,从而从出口壳14b的出口开口排出。
[0090] 构成为临时贮存润滑油的头箱30一体地设置于转子轴16的上方的轴承壳体24的上侧的部分。润滑油供给管32与头箱30的上壁连接。例如,在排气涡轮增压机10的外部设置有贮存向内燃机主体(未图示)和排气涡轮增压机10供给的润滑油的润滑油贮藏槽(未图示),从该润滑油贮藏槽经由供油系统而向该内燃机主体和排气涡轮增压机10供给润滑油。向排气涡轮增压机10供给的润滑油经由润滑油供给管32而供给至头箱30,并临时贮存于头箱30。
[0091] 润滑油通路34与头箱30的底部连接。润滑油通路34通过径向轴承26和止推轴承28而与形成于轴承壳体24的底部的油积存部(未图示)连通。
[0092] 经由形成于头箱30的底壁的开口30a(参照图2)而沿润滑油通路34流下的润滑油r通过径向轴承26和止推轴承28,在提供这些轴承的润滑之后向所述油积存部流下。向该油积存部流下的润滑油从出口配管36返回到所述润滑油贮藏槽,然后进行冷却等处理而被循环使用。因此,在头箱30临时地贮存润滑油r还包含润滑油r流动的状态。
[0093] 头箱30具有能够贮存向该径向轴承26和止推轴承28等部位供给而对这些被冷却部位进行冷却所需要的充分的量的润滑油的容量,例如1~90升(L)的容量。
[0094] 接着,根据图2对离心压缩机11和头箱30附近的结构进行说明。
[0095] 在叶轮18的轮毂的外周面放射状地突出设置有多个叶片18a。通过叶轮18的旋转而从入口开口14a流入的空气a在穿过叶片18a之间而被压缩之后,通过设置于叶片18a的下游侧的流路的扩散器叶片(未图示)而被减速,流动的动压被转换成静压的上升。
[0096] 这样成为高压的空气a从出口壳14b的出口开口被排出,作为燃烧用空气向所述内燃机主体供给。
[0097] 轴承壳体24具有与叶轮18的背面18b存在间隙地相对的环状的间隔壁,转子轴16贯穿间隔壁。头箱30与叶轮18邻接地配置,叶轮18侧的头箱30的壁30b构成轴承壳体24的环状的间隔壁的一部分。
[0098] 在轴承壳体24的间隔壁与叶轮18之间配置有迷宫式密封件40。迷宫式密封件40形成狭窄的迷宫式流路fc,抑制流入轴承壳体24的间隔壁与叶轮18之间的泄漏流。
[0099] 迷宫式密封件40具有配置于叶轮18的背面18b的周缘部的迷宫式翅片44。迷宫式翅片44例如与叶轮18的背面18b的周缘部一体地形成,由在径向上相互分离的多个环状的突起构成。
[0100] 另外,迷宫式密封件40具有环状的迷宫式密封板42。迷宫式密封板42以其背面与包含头箱30的壁30b在内的轴承壳体24的间隔壁紧贴的状态固定于轴承壳体24的间隔壁。
[0101] 迷宫式翅片46与迷宫式密封板42一体地设置。迷宫式翅片46由半径方向上相互分离的多个环状的突起构成,在与迷宫式翅片44之间形成狭窄的迷宫式流路fc。
[0102] 此外,在固定有迷宫式密封板42的头箱30的壁30b的内表面上形成有构成凹凸部的多个线状突起48,该凹凸部用于扩大与临时贮存于头箱30的润滑油r的接触面积。多个线状突起48分别在水平方向上延伸,在上下方向上隔着间隔地并列地配置。
[0103] 在该结构中,从所述润滑油贮藏槽向头箱30供给常温左右的润滑油r并临时地贮存。在通过迷宫式流路fc时成为高温的空气的热经由迷宫式密封板42和壁30b而传递给贮存于头箱30的润滑油r。
[0104] 此时,在壁30b的内表面形成有线状突起48作为凹凸部,由于扩大壁30b与润滑油r之间的接触面积、换言之扩大散热面积,因此能够促进壁30b与润滑油r之间的热传递。由此,能够防止迷宫式密封件40的温度上升,抑制叶轮18的温度上升,因此能够抑制叶轮18的蠕变扩展。
[0105] 特别是由于各线状突起48沿着水平方向配置,因此在头箱30内流下的润滑油r与线状突起48接触并形成紊流。由此,对润滑油r进行搅拌。通过该搅拌效果而使线状突起48周边的温度边界层变薄,能够促进头箱30的壁30b与润滑油r之间的热传递。
[0106] 图3表示上述实施方式的变形例。在该变形例中,设置于壁30b的多个线状突起50分别在上下方向上延伸,在水平方向上隔着间隔地并列配置。其他的结构与上述实施方式相同。
[0107] 根据该变形例,由于各线状突起50沿着上下方向配置,因此润滑油r与线状突起50接触而促进两者间的热传递,并且润滑油r能够沿着线状突起50顺利地流下,因此顺利地进行润滑油r向径向轴承26和止推轴承28的供给。
[0108] 接着,根据图4对本发明的其他的实施方式进行说明。在本实施方式中,取代上述的线状突起48或者50,而形成有将壁30b贯穿的贯穿孔52,并且在迷宫式密封板42的背面上设置有板状的散热部54,该散热部54由与迷宫式密封板42相同的材料一体地形成,从贯穿孔52向头箱30的内部突出。板状的散热部54沿着水平方向配置。另外,壁30b与迷宫式密封板42的背面油密性地紧贴,使得润滑油r不会从贯穿孔52向头箱30的外部泄漏。其他的结构与上述实施方式相同。
[0109] 根据本实施方式,由于迷宫式密封板42与散热部54由相同的材料一体地形成,因此能够提高迷宫式密封板42与散热部54之间的热传导性,能够提高迷宫式密封板42与润滑油r之间的传热效果。并且,由于散热部54在头箱30的内部沿着水平方向配置,因此在润滑油r向开口30a流下时一边与散热部54接触一边流下,因此能够提高散热部54与润滑油r之间的传热效果。
[0110] 另外,适当决定散热部54的形状和大小。例如,也可以在壁30b形成沿水平方向延伸的多个贯穿孔52,并且由多个棒材构成散热部54,向贯穿孔52插入该多个棒材。
[0111] 接着,根据图5对本发明的另一实施方式进行说明。在本实施方式中,在头箱30的内部,引导设置润滑油供给管32的顶端直到成为与壁30b相同的高度。并且,润滑油供给管32的顶端开口32a朝向壁30b而相对(正对)。其他的结构与不形成线状突起48的图1所示的实施方式的结构相同。
[0112] 在该结构中,将从润滑油供给管32供给的润滑油r向壁30b吹送。通过该润滑油r的碰撞流,从而能够使壁30b的表面上形成的润滑油r的温度边界层变薄,因此能够促进壁30b与润滑油r之间的热传递。因此,能够提高穿过迷宫式密封板42所形成的迷宫式流路fc的空气的冷却效果。
[0113] 另外,作为上述实施方式的变形例,与壁30b相对配置的润滑油供给管32的开口不一定必需形成于润滑油供给管32的顶端。例如,也可以在润滑油供给管32的侧面形成1个或者多个开口。
[0114] 接着,根据图6和图7对本发明的另一实施方式进行说明。
[0115] 如图6所示,本实施方式的排气涡轮增压机与图1所示的排气涡轮增压机10同样,由离心压缩机11、轴承部12以及排气涡轮13构成。
[0116] 离心压缩机11具有压缩机壳14和以固定于转子轴16的状态收纳在压缩机壳14内的叶轮18,叶轮18具有放射状地设置的多个叶片18a。
[0117] 头箱30设置于轴承壳体24,且构成为贮存向径向轴承26和止推轴承28供给的润滑油。迷宫式密封件40设置于叶轮18与轴承壳体24之间,由配置于叶轮18的背面18b的周缘部上的迷宫式翅片44和与迷宫式翅片46一体地形成的迷宫式密封板42构成。即,除了构成热传递促进单元的后述的扩大部之外,具有与图1所示的实施方式相同的结构。
[0118] 本实施方式的所述扩大部形成在轴承壳体24与迷宫式密封板42之间,并且在内部形成有沿着迷宫式密封板42圆弧状地延伸的圆弧状空间Sr,圆弧状空间Sr的一部分与头箱30的内部连通。圆弧状空间Sr形成于头箱30的厚壁的壁30b和与叶轮18的背面18b相对的轴承壳体24的厚壁的间隔壁,沿着迷宫式密封板42圆弧状地延伸。
[0119] 如图7所示,圆弧状空间Sr在与转子轴16的垂直截面上具有C字形,润滑油供给管32与圆弧状空间Sr的一端连通,圆弧状空间Sr的另一端经由连通孔56与头箱30连通。另外,与上述实施方式同样,环状迷宫式密封板42的背面与头箱30的壁30b及轴承壳体24的间隔壁紧贴配置。
[0120] 在该结构中,润滑油r从润滑油供给管32直接供给至圆弧状空间Sr。供给至圆弧状空间Sr的润滑油r绕圆弧状空间Sr一周,从连通孔56流入头箱30。
[0121] 根据本实施方式,由于能够将向头箱30的主体供给之前的温度较低的润滑油r直接供给至作为头箱30的扩大部的圆弧状空间Sr,因此能够进一步提高润滑油对迷宫式密封板42的冷却效果。
[0122] 另外,由于迷宫式密封板42的热实际上在周向整个区域中经由轴承壳体24的间隔壁向在圆弧状空间Sr中流动的润滑油r传递,因此能够扩大与壁30b和轴承壳体24的间隔壁的接触面积。因此,能够促进迷宫式密封板42与润滑油r的热传递。
[0123] 此外,润滑油r从润滑油供给管32流入圆弧状空间Sr,经由连通孔56向头箱30的主体流出。因此,圆弧状空间Sr的润滑油r具有比头箱30内的润滑油r大的流速。由此,能够进一步促进迷宫式密封板42与润滑油r之间的热传递。
[0124] 接着,根据图8和图9对本发明的另一实施方式进行说明。
[0125] 本实施方式与图6和图7所示的实施方式同样,在包含头箱30的厚壁的壁30b在内的轴承壳体24的间隔壁形成有C字形的圆弧状空间Sr。另外,构成头箱30的扩大部的圆弧状空间Sr的一端经由连通孔56与头箱30的主体连通,圆弧状空间Sr的另一端经由连通路径58与润滑油通路34连通。其他的结构与图6和图7所示的实施方式相同。
[0126] 在本实施方式中,向头箱30的主体供给的润滑油r流入作为扩大部的圆弧状空间Sr,在绕圆弧状空间Sr大致一周之后,经由连通路径58向润滑油通路34流出。
[0127] 根据本实施方式,由于使向头箱30的主体供给的润滑油r经由连通孔56和圆弧状空间Sr向润滑油通路34流出,因此能够将在圆弧状空间Sr流动的润滑油的流速始终保持在一定值以上。因此,能够促进在圆弧状空间Sr流动的润滑油与迷宫式密封板42的热传递,能够提高迷宫式密封板42的冷却效果。
[0128] 接着,根据图10对本发明的另一实施方式进行说明。
[0129] 在本实施方式中,圆弧状空间Sr具有在迷宫式密封板42侧开口的环状开口60。嵌合于环状开口60的环状嵌合壁42a从迷宫式密封板42的背面突出。在本实施方式中,扩大部具有环状嵌合壁42a而对环状开口60进行封闭。
[0130] 即,环状嵌合壁42a相对于迷宫式密封板42的背面具有阶差,相对于该背面在整个区域中具有相同的厚度,并且其表面成为平面形状。环状嵌合壁42a嵌合于环状开口60,在它们之间成为油密状态。其他的结构与图6和图7所示的实施方式相同。
[0131] 根据本实施方式,由于圆弧状空间Sr具有环状开口60,因此与不存在环状开口60的情况相比,能够使圆弧状空间Sr的加工容易且低成本化。
[0132] 另外,由于与迷宫式密封板42一体的环状嵌合壁42a与导入到圆弧状空间Sr的润滑油r直接接触,因此能够促进迷宫式密封板42与润滑油r的热传递。
[0133] 另外,在形成有圆弧状空间Sr的几个上述实施方式中,圆弧状空间Sr也可以不必在周向整个区域上延伸。只要至少形成圆弧状空间Sr的扩大部形成于头箱30的壁30b即可。
[0134] 产业上的可利用性
[0135] 根据本发明的至少一个实施方式,在例如设置于船用内燃机的排气涡轮增压机等中,能够以简单且低成本的构件来抑制设置于叶轮的背面的迷宫式密封件的温度上升。因此,能够抑制叶轮的温度上升,抑制叶轮的蠕变变形。
[0136] 符号说明
[0137] 10 排气涡轮增压机
[0138] 11 离心压缩机
[0139] 12 轴承部
[0140] 13 排气涡轮
[0141] 14 压缩机壳
[0142] 14a 入口开口
[0143] 14b 出口壳
[0144] 16 转子轴
[0145] 18 叶轮
[0146] 18a 叶片
[0147] 18b 背面
[0148] 20 涡轮壳
[0149] 22 涡轮盘
[0150] 23 涡轮叶片
[0151] 24 轴承壳体
[0152] 26 径向轴承
[0153] 28 止推轴承
[0154] 30 头箱
[0155] 30a 底部开口
[0156] 30b 壁
[0157] 32 润滑油供给管
[0158] 34 润滑油通路
[0159] 36 出口配管
[0160] 40 迷宫式密封件
[0161] 42 迷宫式密封板
[0162] 42a 环状嵌合壁
[0163] 44、46 迷宫式翅片
[0164] 48、50 突起
[0165] 52 贯穿孔
[0166] 54 散热部
[0167] 56 连通孔
[0168] 58 连通路径
[0169] 60 环状开口
[0170] Sr 圆弧状空间(扩大部)
[0171] a 空气
[0172] e 废气
[0173] fc 迷宫式密封件流路
[0174] r 润滑油