CN218563933U - 壳体 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及一种壳体，所述壳体用于接纳具有压缩机叶轮和轴的转子，所述壳体包括：用于接纳所述转子的第一轴向区段的第一壳体部分；用于接纳所述转子的第二轴向区段的第二壳体部分；冷却剂密封件，所述第一壳体部分和所述第二壳体部分相连接，从而使得所述第一贴靠面和所述第二贴靠面彼此贴靠且第一冷却通道进口和第二冷却通道进口形成冷却剂过渡部，冷却剂过渡部被第一贴靠面和第二贴靠面包围，且在第一贴靠面与第二贴靠面之间布置有冷却剂密封件，冷却剂密封件围绕所述冷却剂过渡部而延伸并且与第一冷却通道进口和所述第二冷却通道进口间隔开。按照本实用新型实现了一种改进的具有低的材料耗费和小的空间需求的壳体。

Description

壳体
技术领域
本实用新型涉及一种壳体。
背景技术
布置在车辆中的涡轮增压器包括带有压缩机壳体和轴承壳体的壳体。在压缩机壳体中布置有可旋转的压缩机叶轮。压缩机叶轮与延伸穿过轴承壳体的轴相连接。在排气涡轮增压器中，轴还与涡轮机壳体中的涡轮机叶轮相连接，涡轮机叶轮的旋转经由轴驱动压缩机叶轮。涡轮机壳体同样是壳体的一部分。压缩机叶轮的旋转可以由电动发动机电支持或者替代性地仅由电动发动机驱动。带有电动发动机的涡轮增压器还被称为E涡轮增压器。
为了进行冷却，压缩机壳体和轴承壳体均具有冷却系统，液态的冷却剂流过冷却系统。这样的冷却系统例如可以呈环形地被设计在作为所谓的水冷外壳的壳体壁中。
压缩机壳体和轴承壳体中的冷却系统可以藉由外部的、在壳体的外部延伸的管道或另外的、外部的液体联接件相连接，以便能够实现冷却系统之间的冷却剂交换。管道或联接件不仅需要材料耗费，而且还需要空间。此外，它们可能对冷却剂的流动行为有不利影响。替代性地，冷却系统可以是彼此独立的，因为针对每个冷却系统都需要用于冷却剂的输入导管和输出导管，这至少需要四个接口来进行外部联接。这需要针对输入导管和输出导管的额外的材料耗费和空间需求。
WO 2020/074183 A1描述了一种排气涡轮增压器，该排气涡轮增压器除了轴承壳体中的冷却系统之外还具有压缩机壳体中的冷却系统。两个冷却系统经由连接元件彼此相组合。
实用新型内容
提出的目的是，提供一种经改进的壳体。
该目的通过具有有利特征的壳体、尤其用于燃烧发动机或燃料电池的增压器的如下壳体来实现。
所述壳体用于接纳具有压缩机叶轮和轴的转子，所述壳体包括：
-用于接纳所述转子的第一轴向区段的第一壳体部分，所述第一壳体部分包括
带有被冷却剂流过的冷却通道和第一冷却通道进口的第一冷却系统，以及
包围所述第一冷却通道进口的第一贴靠面；
-用于接纳所述转子的第二轴向区段的第二壳体部分，所述第二壳体部分包括
带有被冷却剂流过的冷却通道和第二冷却通道进口的第二冷却系统，以及
包围所述第二冷却通道进口的第二贴靠面；
-冷却剂密封件，
其中，所述第一壳体部分和所述第二壳体部分相连接，从而使得所述第一贴靠面和所述第二贴靠面彼此贴靠并且所述第一冷却通道进口和所述第二冷却通道进口形成冷却剂过渡部，所述冷却剂过渡部被所述第一贴靠面和所述第二贴靠面包围，
并且在所述第一贴靠面与所述第二贴靠面之间布置有所述冷却剂密封件，所述冷却剂密封件围绕所述冷却剂过渡部而延伸并且与所述第一冷却通道进口和所述第二冷却通道进口间隔开。
用于接纳带有压缩机叶轮和轴的转子的壳体包括用于接纳转子的第一轴向区段的第一壳体部分。第一壳体部分包括带有被冷却剂流过的冷却通道和第一冷却通道进口的第一冷却系统、以及包围第一冷却通道进口的第一贴靠面。壳体包括被设置成用于接纳转子的第二轴向区段的第二壳体部分。第二壳体部分包括带有被冷却剂流过的冷却通道和第二冷却通道进口的第二冷却系统、和包围第二冷却通道进口的第二贴靠面、以及冷却剂密封件。第一壳体部分和第二壳体部分相连接，从而使得第一贴靠面和第二贴靠面彼此贴靠并且第一冷却通道进口和第二冷却通道进口形成冷却剂过渡部，冷却剂过渡部被第一贴靠面和第二贴靠面包围，其中在第一贴靠面与第二贴靠面之间布置有冷却剂密封件，冷却剂密封件围绕冷却剂过渡部而延伸并且与第一冷却通道进口和第二冷却通道进口间隔开。
转子包括在壳体内部的旋转的部件。壳体有利地是用于燃烧发动机或燃料电池的增压器的壳体，即涡轮增压器壳体或燃料电池增压器壳体，该壳体至少接纳轴和压缩机叶轮。壳体可以被提供用于排气涡轮增压器。其转子包括压缩机叶轮、轴和涡轮机叶轮。替代性地，壳体可以被设计为E涡轮增压器的壳体，其转子被设计成带有或没有涡轮机叶轮并且其中电动驱动装置支持或驱动压缩机。排气涡轮增压器和E涡轮增压器对用于燃烧发动机的空气进行压缩。替代性地，壳体可以被提供用于车辆驱动用的燃料电池中的增压器。这样的燃料电池增压器包括用于压缩机叶轮的电动驱动装置，借助该电动驱动装置对用于燃料电池的空气进行压缩。燃料电池增压器是可以带有或没有扩展等级(Expanderstufe)地工作的机器。
壳体是至少两件式地设计的。在一个实施方案中，转子的轴向区段一方面是压缩机叶轮及另一方面是轴。在这样的实施方案中，用于接纳转子的第一轴向区段(即压缩机叶轮)的第一壳体部分是压缩机壳体，并且用于接纳转子的第二轴向区段(即轴)的第二壳体部分是轴承壳体。压缩机壳体和轴承壳体均可以是单件式地设计的。在压缩机壳体中能够布置有可旋转的压缩机叶轮。压缩机叶轮与延伸穿过轴承壳体的轴相连接。在涡轮增压器或带有涡轮机的燃料电池增压器中还设有涡轮机壳体。在纯电驱动的涡轮增压器或没有涡轮机的燃料电池增压器中情况并非如此。电支持的涡轮增压器或燃料电池增压器设有电动发动机和涡轮机。电驱动或电支持的涡轮增压器或燃料电池增压器的电动发动机同样布置在壳体中。
在替代性实施方案中，压缩机壳体是两件式地设计的。用于接纳转子的第一轴向区段的第一壳体部分是压缩机前壳体，并且用于接纳转子的第二轴向区段的第二壳体部分是压缩机后壳体。有利地，压缩机前壳体接纳压缩机叶轮。压缩机后壳体构成空气在其中被压缩的、还带有扩散器的空间的后壁。在电驱动或电支持的涡轮增压器或燃料电池增压器中，电动发动机可以布置在压缩机壳体中，尤其在压缩机后壳体中。
第一冷却系统用于冷却第一壳体部分中的部件并且借助于流过冷却通道的液态冷却剂来导出热量。冷却剂例如可以是水。冷却通道是第一壳体部分的壁中的、例如环形地围绕转子延伸的中空空间。在压缩机壳体中，冷却通道环形地围绕压缩机叶轮延伸。
第二壳体部分中的第二冷却系统借助于流过冷却通道的冷却剂来导出热量。冷却通道是第二壳体部分的壁中的中空空间。在轴承壳体中，冷却通道作为环呈外壳状地围绕轴延伸。
第一壳体部分具有第一贴靠面，并且第二壳体部分具有第二贴靠面。这些贴靠面朝向彼此并且彼此贴放，从而使其相接触。这些贴靠面不一定平坦地延伸，而是例如可以具有隆起部、凹陷部、边缘、阶梯、弯曲部或类似的结构特征，它们使得第一壳体部分和第二壳体部分的对准和定中心变得容易。这可以在如下情况下实现，即：这些贴靠面之一被设计成使其在轴向方向上接合到该另一贴靠面中，例如其方式为阶梯接合到另一贴靠面中。轴向方向是壳体中的旋转部件的转动轴线。
第一冷却通道进口是第一冷却系统的接口。在第一冷却通道进口中，冷却通道通入到包围该第一冷却通道进口的第一贴靠面中。第二冷却通道进口是第二冷却系统的接口。在第二冷却通道进口中，冷却通道通入到包围该第二冷却通道进口的第二贴靠面中。冷却通道进口是由彼此贴放的贴靠面界定的。换言之：第一冷却通道进口是朝向第二壳体部分的如下区域，在该区域处第二壳体部分并非贴放在第一壳体部分上、而是第二壳体部分被第一贴靠面和第二贴靠面包围。这还对应地对第二冷却通道进口成立。
第一冷却通道进口的边沿可以至少处于第一贴靠面的内棱边的如下区段中，在该区段处第一贴靠面和其他的壳体侧面以某个角度彼此毗连。其他的壳体侧面例如可以被设计为冷却通道的环形的通入部。替代性地，第一冷却通道进口的边沿处于如下区域中，在该区域中第一贴靠面和冷却通道进口的相邻区域在一个平面上延伸。这例如在如下情况下发生，即：环形的第二冷却通道进口同中心地布置在环形的第一冷却通道进口上，然而环形的第二冷却通道进口具有更大的直径并且包围环形的第一冷却通道进口通入其中的、平坦的区域。有利地，冷却通道进口的上侧面没有从贴靠面伸出，而是在同一平面上或从该另外的壳体部分缩回。边沿可以、但并非必须在一个平面上延伸。以上的实施方案以对应的方式对第二冷却通道进口的边沿成立。
第一冷却通道进口和第二冷却通道进口是第一冷却系统或第二冷却系统的接口。如果彼此定位成使得第一贴靠面和第二贴靠面彼此贴放，那么它们形成冷却剂过渡部。在其边沿相互贴放的、环形的第一冷却通道进口和第二冷却通道进口形状相同且直径相等的情况下，冷却剂过渡部被设计成与管端部彼此相碰的管连接类似，其中在此实施方案中冷却剂过渡部既不具有分级部、也不具有扩宽部。
替代性地，冷却剂过渡部可以具有棱边，如针对作为通道过渡部
Figure DEST_PATH_GDA0003808163890000061
的、环形的两个端部区域的以上所描述的实施例，其中然而端部区域具有不同的直径。
在另一实施方案中，这些冷却通道进口中的至少一个冷却通道进口被设计为冷却通道的朝向贴靠面变宽的端部区域。这样的端部区域例如可以作为漏斗状或拱顶状的通入区域朝向贴靠面变宽。在一个实施方案中，第一冷却通道进口和第二冷却通道进口的变宽的端部区域形成中空空间，该中空空间仅通过其体积增大而在彼此相连的壳体部分的过渡区域中产生增强的冷却效果。通过形成中空空间可以进一步影响其冷却效果。
冷却剂过渡部在侧向上被彼此贴放的、用作密封面的贴靠面包围。尽管如此，在这些贴靠面之间设有冷却剂密封件，该冷却剂密封件被设计成用于防止或减小冷却剂液体溢出。关于这样的冷却剂密封件的结构和材料的特性可以不同于壳体中的另外的密封件(其例如应防止气体或油溢出)的特性。冷却剂密封件与第一冷却通道进口和第二冷却通道进口间隔开，从而使其在冷却通道进口直接彼此上下而置的情况下既不被定位在冷却通道边沿上、也用作边沿侧的连接器件。由于冷却剂密封件与冷却剂过渡部间隔开，因此贴靠面在冷却剂密封件的两侧延伸。冷却剂密封件有利地是环形的并且例如可以被设计为O形环。
在壳体内部在第一壳体部分与第二壳体部分之间的接口连接是第一壳体部分与第二壳体部分之间的连接的整体式组成部分。与常规壳体相比，贴靠面被设计成使其包围冷却剂过渡部并且形成其密封面，这与简单的制造相关联。基于常规设计，作为压缩机壳体和轴承壳体的第一壳体部分和第二壳体部分的连接区域可以在其设计方面相适配。不需要额外的连接导管或连接器件来连接第一冷却系统和第二冷却系统，因而针对冷却剂设有尽可能少的外部接口。仅需要附加的冷却剂密封件，该冷却剂密封件包围冷却剂过渡部。与常规的轴承壳体冷却相比，用于水和油的输入导管接口和输出导管接口的数量也没有增加。对于第一冷却系统和第二冷却系统而言总体上仅需要一个冷却剂供应件和一个冷却剂输出导管。壳体的空间需求较小并且与空气冷却的涡轮增压器壳体的空间需求相当。因此，尽管冷却更好，但仍然满足其他方面的结构尺寸规定。
在一个实施方案中，冷却剂密封件布置在这些贴靠面中的至少一个贴靠面中的凹槽中，从而使得该冷却剂密封件保持在预先给定的位置并且贴靠面可以直接接触。在阶梯状地设计的至少一个贴靠面的情况下，密封件可以沿阶梯状的贴靠面的阶梯棱边延伸。在阶梯棱边处，以某个角度布置的两个壳体壁区域彼此相遇。
在一个实施方案中，冷却剂密封件可以围绕冷却剂过渡部延伸，其方式为使得该冷却剂过渡部处于环绕的冷却剂密封件的中央区域中。在冷却剂过渡部处于壳体的外围区域中(即壳体的边缘侧的扇形区中)的情况下，这样的冷却剂密封件于是同样可能仅在壳体的外围扇形区中延伸(尤其不环绕壳体的纵向轴线)。纵向轴线与旋转部件的转动轴线相对应。
在替代性实施方案中，冷却剂密封件绕纵向轴线延伸，因而其沿壳体的环绕的边沿区域延伸。在此实施方案中，被冷却剂密封件围绕的区域显著地大于原本的冷却剂过渡部。
在第一贴靠面与第二贴靠面之间或者在壳体的其他区域中可以设有一个或多个壳体密封件作为其他密封件，尤其以进行气体密封。冷却剂密封件可以在其他壳体密封件的内部延伸、或者环绕壳体密封件、或者在没有围绕壳体密封件的情况下在该壳体密封件的外部延伸，因而针对密封件的布置得到各种各样的可能性。
在一个实施方案中，冷却剂过渡部作为引导冷却剂的、环形的中空空间被形成在压缩机壳体的后侧面上，尤其以进行扩散冷却。扩散冷却在对设计进行较小适配的情况下利用压缩机壳体的后侧面与轴承壳体之间的空腔(即使在不具有冷却功能的常规壳体中也可设有该空腔)并且因此可以在与扩散冷却和轴承冷却相组合的情况下在同一冷却系统中实现压缩机冷却。
有利地，所述第一壳体部分是压缩机壳体并且所述第二壳体部分是轴承壳体，或者所述第一壳体部分是压缩机前壳体并且所述第二壳体部分是压缩机后壳体。
有利地，所述第一冷却通道进口至少局部地被所述第一贴靠面的内棱边和/或被如下壳体区域包围，所述壳体区域与相邻于所述壳体区域的第一贴靠面在一个平面中延伸，和/或所述第二冷却通道进口至少局部地被所述第二贴靠面的内棱边和/或被如下壳体区域包围，所述壳体区域与相邻于所述壳体区域的第二贴靠面在一个平面中延伸。
有利地，所述第一冷却通道进口被形成为所述冷却通道的朝向所述第一贴靠面变宽的端部区域，和/或所述第二冷却通道进口被形成为所述冷却通道的朝向所述第二贴靠面变宽的端部区域。
有利地，所述冷却剂过渡部是由所述第一冷却通道进口和所述第二冷却通道进口的变宽的端部区域形成的，所述变宽的端部区域形成中空空间。
有利地，所述第一贴靠面被形成为不平坦的和/或所述第二贴靠面被形成为不平坦的。
有利地，所述第一贴靠面和第二贴靠面中的一个贴靠面被构成为使所述一个贴靠面在轴向方向上接合到所述另一贴靠面中。
有利地，所述第一壳体部分和/或所述第二壳体部分是单件式地或多件式地设计的。
有利地，所述冷却剂过渡部被设计为后壁冷却系统。
有利地，所述冷却剂密封件布置在所述第一贴靠面和第二贴靠面中的至少一个贴靠面中的凹槽中。
有利地，所述第一贴靠面和所述第二贴靠面中的至少一个贴靠面是阶梯式地构成的并且所述冷却剂密封件沿阶梯式的所述至少一个贴靠面的阶梯棱边延伸。
有利地，所述冷却剂密封件被构成为O形环。
有利地，所述冷却剂密封件是绕所述壳体的纵向轴线环绕的。
有利地，所述冷却剂密封件在不环绕所述壳体的纵向轴线的情况下在所述壳体的外围区域中延伸。
有利地，在所述第一贴靠面与所述第二贴靠面之间设有壳体密封件，并且所述冷却剂密封件在所述壳体密封件之内延伸、或者环绕所述壳体密封件、或者在不围绕所述壳体密封件的情况下在所述壳体密封件之外延伸。
有利地于，所述壳体是用于燃烧发动机或燃料电池的增压器的壳体。
有利地，所述冷却剂过渡部在所述压缩机壳体的后侧面上设计有引导冷却剂的环形的中空空间。
附图说明
以下结合附图来对几个实施例进行详细阐述。在附图中：
图1示意性地示出经过壳体的冷却剂流的一个示例，
图2示出涡轮增压器的一个实施例的截面图，
图3示意性地示出经过壳体的冷却剂流的另一个示例，
图4示出涡轮增压器的另一个实施例的截面图，
图5示出带有第一冷却环、第二冷却环及第三冷却环的示例性冷却系统的内壁，
图6示出E涡轮增压器的实施例的一个区域的截面图，以及
图7示出E涡轮增压器的该实施例的另一个区域的截面图。
具体实施方式
在附图中，相同的或功能上起相同作用的部件设有相同的附图标记。
图1示意性地示出经过涡轮增压器的壳体的示例性的冷却剂流，该壳体带有压缩机壳体1和轴承壳体3，它们是作为整体展示的。压缩机壳体1包括带有冷却通道(液态的冷却剂、例如水流过该冷却通道)的第一冷却系统5。第一冷却系统5包括两个接口，冷却剂经过这些接口流入和流出。轴承壳体3包括带有冷却通道(冷却剂流过该冷却通道)的第二冷却系统7。第二冷却系统7包括两个接口，冷却剂经过这些接口流入和流出。
第一冷却剂系统5的、冷却剂经其流出的接口与第二冷却剂系统 7的、冷却剂经其流入的接口作为冷却剂过渡部15相连接，从而使得冷却剂从第一冷却剂系统5的被形成为入口11的接口、经过第一冷却剂系统5、经由冷却剂过渡部15流向第二冷却剂系统7并且经过第二冷却剂系统7的被形成为出口13的接口流出。在冷却剂过渡部15中彼此相连的接口被称为第一冷却通道进口(第一冷却剂系统5的部分) 和第二冷却通道进口(第二冷却剂系统7的部分)。第一冷却通道进口和第二冷却通道进口在冷却剂过渡部15中的联接具有如下优点：借助仅两个外部的进口(即入口11和出口13)就可以冷却压缩机壳体1 和轴承壳体3。
这样的壳体使用轴承壳体3和压缩机壳体1的接触面来在冷却系统5、7之间形成相连的接口。冷却系统5、7的冷却通道是通过金属壳体(该壳体例如可以是铸造的)的设计而形成的。这些冷却通道是壳体壁中的中空空间。为了防止液态的冷却剂溢出，设有在接触面上延伸的冷却剂密封件(例如O形环)。
图2示出带有压缩机和涡轮机的涡轮增压器的一个实施例的截面图。涡轮增压器是排气涡轮增压器。壳体包括作为第一壳体部分的压缩机壳体1、作为第二壳体部分的轴承壳体3以及作为另外的壳体部分的涡轮机壳体9。例如可以通过在压缩机侧进行直接螺旋连接和在涡轮机侧进行夹板联接来连接这些壳体部分。
压缩机包括压缩机叶轮17，该压缩机叶轮布置在压缩机壳体1中。压缩机壳体1形成空气入口19，待压缩的空气经过该空气入口流入，空气在压缩机17中藉由转动的压缩机叶轮17被压缩和加速。径向逸出的空气经过扩散器21(该扩散器减小空气速度)并且然后流入环绕压缩机叶轮17的蜗室23中。空气在蜗室23中聚集并且其速度进一步减小直至达压缩机排出口。在压缩机壳体1中设有第一冷却系统5，该第一冷却系统带有环形的、被冷却剂流过的冷却通道39，该冷却通道在压缩机壳体1的壁中具有在压缩机叶轮17与蜗室23之间环绕的、环形的中空空间。
涡轮机包括涡轮机叶轮37，该涡轮机叶轮布置在涡轮机壳体9中。涡轮机叶轮37被排气流置于转动。
压缩机叶轮17经由轴25与涡轮机叶轮37防旋转地相连，从而使得涡轮机叶轮37的转动被传递至压缩机叶轮17。旋转部件构成转子。轴25延伸穿过轴承壳体3，该轴承壳体支撑、保持该轴并且轴25的轴承布置在该轴承壳体中。壳体的纵向轴线沿着转子的转动部件的旋转轴线延伸。在轴承壳体3中设有第二冷却系统7，该第二冷却系统带有环形的、被冷却剂流过的冷却通道39，该冷却通道在轴承壳体壁中围绕轴25延伸。
压缩机壳体1、轴承壳体3以及涡轮机壳体9彼此相连接。压缩机壳体1具有第一贴靠面27，该第一贴靠面朝向轴承壳体3。轴承壳体3具有第二贴靠面29，该第二贴靠面朝向压缩机壳体1。第一贴靠面和第二贴靠面27、29彼此贴放并且在涡轮增压器的环绕的外围区域中(即在壳体的外部区域中)环形地绕纵向轴线延伸。
在此实施例中，第二贴靠面29是阶梯式地设计的，因而压缩机壳体1的第一贴靠面27在侧向上从周围接合阶梯41并且阶梯41伸入压缩机壳体1中。阶梯41构成压缩机的后壁并且因此形成扩散器21，空气经过该扩散器从压缩机叶轮17流向蜗室23中。在阶梯棱边，环形的壳体密封件31围绕壳体的、纵向轴线所延伸穿过的中央区域延伸。壳体密封件31防止气体从蜗室23逸出。
在外围区域的部段中，第一冷却系统5的第一冷却通道进口33 通入压缩机壳体1的第一贴靠面27中，因而第一冷却通道进口33被第一贴靠面27包围。第二冷却系统7的第二冷却通道进口35通入轴承壳体3的第二贴靠面29中，因而第二冷却通道进口35被第二贴靠面29包围。贴靠面27、29在通入区域中是平坦的。第一冷却通道进口和第二冷却通道进口33、35具有相同的形状并且被布置成彼此对准，从而使其在第一冷却系统与第二冷却系统5、7之间构成环形的冷却剂过渡部15，该冷却剂过渡部被用作密封面的贴靠面27、29包围。在彼此贴放的贴靠面27、29之间布置有冷却剂密封件43，该冷却剂密封件围绕冷却剂过渡部15而延伸并且与第一冷却通道进口和第二冷却通道进口33、35间隔开。冷却剂密封件43布置在壳体密封件31 的外部。冷却剂密封件43例如可以被设计为O形环或橡胶密封件。
图3示意性地示出经过涡轮增压器的另一个壳体的示例性的冷却剂流，该壳体包括压缩机壳体1和轴承壳体3。压缩机壳体1包括带有冷却通道(冷却剂流过该冷却通道)的第一冷却系统5。第一冷却系统5包括两个接口，冷却剂经过这些接口流入和流出。轴承壳体3 包括带有冷却通道(冷却剂流过该冷却通道)的第二冷却系统7。第二冷却系统7包括两个接口，冷却剂经过这些接口流入和流出。在第一冷却系统与第二冷却系统5、7之间、在压缩机的后侧面上设有用于扩散器21的后壁冷却系统45。冷却剂从第一冷却剂系统中的入口11、经过第一冷却剂系统5流向后壁冷却系统45并且从那里流向第二冷却剂系统7并且经过出口13离开该第二冷却剂系统。后壁冷却系统45 由第一冷却系统和第二冷却系统5、7的接口形成，这些接口被设计成使得冷却剂在第一冷却系统与第二冷却系统5、7之间过渡时沿压缩机的后壁流动并且由此冷却扩散器21。
这样的壳体可以将轴承壳体3与扩散器后侧面之间的空隙用作用于形成后壁冷却系统45的冷却区域并且此外还具有径向的连接通道 (尤其在连接面的压缩机侧)作为与第一冷却系统5的连接件。
图4示出带有压缩机和涡轮机的涡轮增压器的壳体的另一个实施例的某个区域的截面图。涡轮增压器是排气涡轮增压器。壳体包括压缩机壳体1、轴承壳体3以及涡轮机壳体9。
压缩机包括压缩机叶轮17，该压缩机叶轮布置在压缩机壳体1中。压缩机壳体1是两件式地设计的并且具有压缩机前壳体47和与压缩机前壳体47相连的压缩机后壳体49。用于压缩机叶轮17的压缩机前壳体47具有：空气入口19，待压缩的空气经过空气入口流向压缩机叶轮17；以及环绕压缩机叶轮17的蜗室23，被压缩的空气经过蜗室从压缩机流出。在压缩机壳体1中设有第一冷却系统5，该第一冷却系统带有环形的、被冷却剂流过的冷却通道39，该冷却通道在压缩机壳体1的壁内部围绕压缩机叶轮17延伸。压缩机后壳体49是压缩机壳体1的单独的后壁。沿着后壁，被压缩的空气从压缩机叶轮17朝蜗室 23的方向流动。所流过的区域还被称为扩散器21。压缩机前壳体47 和压缩机后壳体49的贴靠面51、53彼此贴放并且用作密封面，壳体密封件31在这些贴靠面之间、沿阶梯式的贴靠面53的棱边延伸，该壳体密封件防止气体从蜗室23逸出。
压缩机叶轮17经由轴25与涡轮机壳体9中的涡轮机叶轮37相连。轴25延伸穿过轴承壳体3，该轴承壳体支撑、保持轴25并且轴25的轴承布置在该轴承壳体中。涡轮机壳体的纵向轴线沿轴25、压缩机叶轮17和涡轮机叶轮37(它们构成转子的旋转部件)的旋转轴线延伸。
在轴承壳体3中设有第二冷却系统7，该第二冷却系统带有环形的、被冷却剂流过的冷却通道39，该冷却通道在轴承壳体壁中围绕轴 25延伸。
两件式的压缩机壳体1和轴承壳体3彼此相连接。压缩机壳体1 具有第一贴靠面27，该第一贴靠面朝向轴承壳体3。轴承壳体3具有第二贴靠面29，该第二贴靠面朝向压缩机壳体1。第一贴靠面和第二贴靠面27、29彼此贴放并且环形地绕纵向轴线在涡轮增压器的外围区域中以及在与轴25相邻的中央区域中延伸。在两件式的压缩机壳体1 中，第一贴靠面27在压缩机前壳体47和压缩机后壳体49处的区域。在此实施例中，第一贴靠面和第二贴靠面27、29在与纵向轴线平行的外围区域中延伸，从而使得在组装时实现对部件的定中心。第一贴靠面和第二贴靠面27、29围绕第一冷却通道进口和第二冷却通道进口 33、35，它们形成了冷却剂过渡部15。冷却剂过渡部15被设计为环形地布置在压缩机壳体后侧面处的中空空间，该中空空间形成后壁冷却系统45并且用作扩散冷却。中空空间伸入压缩机壳体1和轴承壳体 3中并且在内侧和外侧均由彼此贴放的贴靠面27、29界定。在外侧形成有通向压缩机壳体1中的第一冷却系统5的流通路。
在第二贴靠面29的与纵向轴线平行地延伸的外围区域中的是凹槽57，冷却剂密封件43在该凹槽中延伸。冷却剂密封件防止冷却剂在压缩机前壳体47与轴承壳体3之间逸出。在中央区域中设有在压缩机壳体1与轴承壳体3之间的另外的密封件43。
图4中的箭头55展示了经由被设计为后壁冷却系统45的冷却剂过渡部15在压缩机壳体1与轴承壳体3之间的冷却剂交换。
图5以三维图示出示例性冷却系统的内壁以及入口11和出口13，该冷却系统带有第一冷却系统5和第二冷却系统7，该第一冷却系统和第二冷却系统经由被设计为后壁冷却系统45的冷却剂过渡部15彼此相连。压缩机壳体1中的第一冷却系统5作为第一环围绕压缩机叶轮17延伸。由第一冷却系统和第二冷却系统5、7之间的冷却剂过渡部15形成的第二环在压缩机后侧面处的扩散器21的下方延伸，并且第二冷却系统7的第三环在轴承壳体3中围绕旋转的轴21延伸。在这些环之间的是在壳体内部的环形的过渡部。在第一环上的入口11和在第三环上的出口13允许供应冷却剂或使冷却剂从壳体流出。
经过三个环的冷却剂流(如图5中所示)是与如结合图4所描述的实施例中的冷却剂流类似的。
图6示出其压缩机叶轮17和涡轮机叶轮37经由轴25相连的E 涡轮增压器的一个实施例的某个区域的截面图。在压缩机叶轮17的后侧(即在朝向涡轮机的那侧)布置有电动发动机71，借助该电动发动机可以驱动轴25或者能够支持该轴的转动。电动发动机71包括围绕轴区段的、转动的动子73以及包围动子73的静子75。动子73和静子75藉由随时间变化的磁场而交互作用，这引起动子73以及由此轴 25和压缩机叶轮17的旋转。
涡轮增压器的壳体包括：压缩机壳体1，压缩机叶轮17和电动发动机71布置在该压缩机壳体中；轴承壳体3，轴25在该轴承壳体中延伸；以及涡轮机壳体，涡轮机叶轮37布置在该涡轮机壳体中。压缩机壳体1是两件式地设计的并且包括：压缩机前壳体47，压缩机叶轮17布置在该压缩机前壳体中；以及压缩机后壳体49，该压缩机后壳体形成扩散器21的后壁并且包围电动发动机71。压缩机前壳体47和压缩机后壳体49彼此相连接。
在压缩机壳体1的壁中形成有带有被冷却剂流过的冷却通道39 和第一冷却通道进口33的第一冷却系统5。冷却通道39在压缩机前壳体47的壁中环形地在压缩机叶轮17与蜗室23之间延伸并且在压缩机后壳体49中围绕电动发动机71延伸。第一冷却通道进口33通入贴放在轴承壳体3上的第一贴靠面27中。
轴承壳体3在其壁中具有第二冷却剂系统7，该第二冷却剂系统包括冷却通道39和第二冷却通道进口35。冷却通道39呈外壳状地围绕轴25延伸。第二冷却通道进口35通入贴放在压缩机壳体上的第二贴靠面29中。压缩机壳体1和轴承壳体3相连，从而使得贴靠面27、29彼此贴放。
第一贴靠面和第二贴靠面27、29是阶梯式地设计的，从而使得轴承壳体3和压缩机后壳体49接合到彼此之中。在阶梯的棱边，冷却剂密封件43绕纵向轴线延伸。
图7示出E涡轮增压器的一个实施例的另一个区域的截面图。该局部示出了蜗室23的区域中的压缩机前壳体47和压缩机后壳体49。压缩机前壳体47的第一贴靠面27和压缩机后壳体49的第二贴靠面 29彼此贴放。这些贴靠面是阶梯式地设计的，从而使得两个压缩机壳体部分在组装时被定中心。在阶梯的棱边延伸有壳体密封件31，该壳体密封件防止气体从蜗室23逸出。
第一冷却系统5包括在压缩机前壳体47和压缩机后壳体49中延伸的冷却通道39，入口11在侧向上通入该冷却通道中以供应冷却剂。贴靠面27、29各自包围冷却通道进口33、35。这两个冷却通道进口 33、35是彼此上下布置的，从而使其在压缩机的这两个壳体部分47、 49之间构成冷却剂过渡部15。为了压缩机中的冷却剂过渡部15，冷却剂密封件43与压缩机冷却剂过渡部15间隔开地在凹槽57中延伸，从而防止冷却剂逸出。
这个实施例示出：冷却剂过渡部15可以以被彼此贴放的贴靠面 27、29包围的方式不仅在压缩机壳体1与轴承壳体3之间、而且替代性地或附加地还在压缩机前壳体47与压缩机后壳体49之间形成。
E涡轮增压器的另一个实施例与前一实施例的不同之处在于：没有设置涡轮机并且仅电驱动压缩机叶轮。
电驱动的、带有或没有扩展支持的、由反应产物流(尤其来自燃料电池的水蒸气)驱动的燃料电池增压器的实施例可以是至少与前述 E涡轮增压器类似地构造的并且具有如所描述的实施例中的冷却系统。
在上文中以及可从附图中得到的特征不仅可以单独地、而且可以在各种组合中有利地实现。本实用新型不局限于所描述的实施例，而是可以在本领域技术人员的能力范围内以各种方式来改变。
附图标记清单
1 压缩机壳体
3 轴承壳体
5 第一冷却系统
7 第二冷却系统
9 涡轮机壳体
11 入口
13 出口
15 冷却剂过渡部
17 压缩机叶轮
19 空气入口
21 扩散器
23 蜗室
25 轴
27 第一贴靠面
29 第二贴靠面
31 壳体密封件
33 第一冷却通道进口
35 第二冷却通道进口
37 涡轮机叶轮
39 冷却通道
41 阶梯
43 冷却剂密封件
45 后壁冷却系统
47 压缩机前壳体
49 压缩机后壳体
51 贴靠面
53 贴靠面
55 箭头
57 凹槽
71 电动发动机
73 动子
75 静子

Claims (17)

1.一种壳体，所述壳体用于接纳具有压缩机叶轮和轴的转子，其特征在于，所述壳体包括：
-用于接纳所述转子的第一轴向区段的第一壳体部分，所述第一壳体部分包括
带有被冷却剂流过的冷却通道(39)和第一冷却通道进口(33)的第一冷却系统(5)，以及
包围所述第一冷却通道进口(33)的第一贴靠面(27)；
-用于接纳所述转子的第二轴向区段的第二壳体部分(3，49)，所述第二壳体部分包括
带有被冷却剂流过的冷却通道(39)和第二冷却通道进口(35)的第二冷却系统(7)，以及
包围所述第二冷却通道进口(35)的第二贴靠面(29)；
-冷却剂密封件(43)，
其中，所述第一壳体部分和所述第二壳体部分相连接，从而使得所述第一贴靠面(27)和所述第二贴靠面(29)彼此贴靠并且所述第一冷却通道进口(33)和所述第二冷却通道进口(35)形成冷却剂过渡部(15)，所述冷却剂过渡部被所述第一贴靠面(27)和所述第二贴靠面(29)包围，
并且在所述第一贴靠面(27)与所述第二贴靠面(29)之间布置有所述冷却剂密封件(43)，所述冷却剂密封件围绕所述冷却剂过渡部(15)而延伸并且与所述第一冷却通道进口(33)和所述第二冷却通道进口(35)间隔开。
2.根据权利要求1所述的壳体，
其特征在于，所述第一壳体部分是压缩机壳体并且所述第二壳体部分是轴承壳体，
或者所述第一壳体部分是压缩机前壳体(47)并且所述第二壳体部分是压缩机后壳体。
3.根据权利要求1或2所述的壳体，
其特征在于，所述第一冷却通道进口(33)至少局部地被所述第一贴靠面(27)的内棱边和/或被如下壳体区域包围，所述壳体区域与相邻于所述壳体区域的第一贴靠面(27)在一个平面中延伸，
和/或所述第二冷却通道进口(35)至少局部地被所述第二贴靠面(29)的内棱边和/或被如下壳体区域包围，所述壳体区域与相邻于所述壳体区域的第二贴靠面(29)在一个平面中延伸。
4.根据权利要求1或2所述的壳体，
其特征在于，所述第一冷却通道进口(33)被形成为所述冷却通道(39)的朝向所述第一贴靠面(27)变宽的端部区域，
和/或所述第二冷却通道进口(35)被形成为所述冷却通道(39)的朝向所述第二贴靠面(29)变宽的端部区域。
5.根据权利要求4所述的壳体，
其特征在于，所述冷却剂过渡部(15)是由所述第一冷却通道进口(33)和所述第二冷却通道进口(35)的变宽的端部区域形成的，所述变宽的端部区域形成中空空间。
6.根据权利要求1或2所述的壳体，
其特征在于，所述第一贴靠面(27)被形成为不平坦的和/或所述第二贴靠面(29)被形成为不平坦的。
7.根据权利要求1或2所述的壳体，
其特征在于，所述第一贴靠面(27)和第二贴靠面(29)中的一个贴靠面被构成为使所述一个贴靠面在轴向方向上接合到所述另一贴靠面中。
8.根据权利要求1或2所述的壳体，
其特征在于，所述第一壳体部分和/或所述第二壳体部分是单件式地或多件式地设计的。
9.根据权利要求2所述的壳体，
其特征在于，所述冷却剂过渡部(15)被设计为后壁冷却系统(45)。
10.根据权利要求1或2所述的壳体，
其特征在于，所述冷却剂密封件(43)布置在所述第一贴靠面(27)和第二贴靠面(29)中的至少一个贴靠面中的凹槽(57)中。
11.根据权利要求1或2所述的壳体，
其特征在于，所述第一贴靠面(27)和所述第二贴靠面(29)中的至少一个贴靠面是阶梯式地构成的并且所述冷却剂密封件(43)沿阶梯式的所述至少一个贴靠面的阶梯棱边延伸。
12.根据权利要求1或2所述的壳体，
其特征在于，所述冷却剂密封件(43)被构成为O形环。
13.根据权利要求1或2所述的壳体，
其特征在于，所述冷却剂密封件(43)是绕所述壳体的纵向轴线环绕的。
14.根据权利要求1或2所述的壳体，
其特征在于，所述冷却剂密封件(43)在不环绕所述壳体的纵向轴线的情况下在所述壳体的外围区域中延伸。
15.根据权利要求1或2所述的壳体，
其特征在于，在所述第一贴靠面(27)与所述第二贴靠面(29)之间设有壳体密封件(31)，并且所述冷却剂密封件(43)在所述壳体密封件(31)之内延伸、或者环绕所述壳体密封件(31)、或者在不围绕所述壳体密封件的情况下在所述壳体密封件(31)之外延伸。
16.根据权利要求1所述的壳体，其特征在于，所述壳体是用于燃烧发动机或燃料电池的增压器的壳体。
17.根据权利要求9所述的壳体，其特征在于，所述冷却剂过渡部(15)在所述压缩机壳体(1)的后侧面上设计有引导冷却剂的环形的中空空间。
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