JP4748090B2 - 過給機の断熱カバー - Google Patents

Description

本発明は内燃機関に付属して設けられる過給機、特に舶用過給機に装着される断熱カバーに関するものである。

内燃機関の出力増大、燃焼効率の向上の為、排気ガスのエネルギを利用して駆動され、内燃機関に過給する過給機が設けられる。

図７に於いて、過給機について概略を説明する。

過給機１は、回転軸２を共有するタービン３とコンプレッサ４によって構成されている。

前記回転軸２は軸受ハウジング５に軸受６を介して回転自在に支持され、前記回転軸２の一端にはタービン翼車７が設けられ、他端にはコンプレッサ翼車８が設けられている。

前記軸受ハウジング５にはタービンハウジング９がボルト１０により固定され、又コンプレッサハウジング１１がボルト（図示せず）により前記軸受ハウジング５に固定されている。前記コンプレッサ翼車８は前記コンプレッサハウジング１１に収納され、前記タービン翼車７は前記タービンハウジング９に収納されている。

前記タービン翼車７、前記タービンハウジング９等によって前記タービン３が構成され、前記コンプレッサ翼車８、前記コンプレッサハウジング１１等によって前記コンプレッサ４が構成される。

前記タービンハウジング９は排気ガス流入口１２、排気ガス流出口１３を有し、該排気ガス流出口１３にはボルト１０により排気管（図示せず）が接続されている。前記排気ガス流入口１２には内燃機関からの排気ガスが流入し、排気エネルギによって前記タービン翼車７を回転した後の排気ガスが前記排気ガス流出口１３、前記排気管を介して排気される。

前記コンプレッサハウジング１１は、吸入口１４、吐出口１５を有し、前記コンプレッサ翼車８が前記回転軸２を介して前記タービン翼車７により回転されることで、前記吸入口１４より吸入した空気を圧縮し、前記吐出口１５より圧縮空気を内燃機関に給気する。

上記過給機１に於いて、前記タービンハウジング９には前記排気ガス流入口１２から流入した高温の排気ガスが流通する。この為、前記タービンハウジング９は排気ガスによって加熱され、高温となる。

舶用内燃機関等では過給機が露出しており、作業者が触れる状態にある。内燃機関の作動中に作業者が触れた場合は、火傷する虞れがあるので、前記タービンハウジング９を断熱カバーによって覆い、表面温度が所定温度（２２０℃）以下となる様に、義務付けられている。

図７中、１６は断熱カバーを示しており、該断熱カバー１６は、例えば硝子ウール等の断熱材料を所要の厚みに形成し、表面にアルミ等を蒸着したものである。表面に形成されたアルミ層は、前記断熱カバー１６表面に付着した油が内部に浸透しない様にするものである。

前記タービンハウジング９に前記断熱カバー１６を装着した、該断熱カバー１６と前記タービンハウジング９との接触状態に於いて、熱伝達を考慮すると、面圧は小さい方が好ましく、望ましくは適宜な隙間が形成されることが好ましい。

従来の過給機では、前記断熱カバー１６が前記タービンハウジング９に装着された状態では、前記断熱カバー１６は前記タービンハウジング９の高温のガスが流通する流路部分９ａに密着している。又、前記軸受ハウジング５を固定しているボルト１０、前記排気管（図示せず）を固定しているボルト１０共にボルトの頭が突出しており、前記断熱カバー１６と間の面圧は前記ボルト１０部分で大きくなっている。この為、前記断熱カバー１６の前記ボルト１０接触部分が高温になり易くなっていた。

更に、前記過給機１が内燃機関の駆動によって振動する場合は、前記ボルト１０と前記断熱カバー１６間で擦れが生じる可能性があり、前記断熱カバー１６の前記ボルト１０接触部分は、擦れによる劣化を招き易い。従って、前記断熱カバー１６の前記ボルト１０との接触部分が劣化し易いという傾向があった。

特開平７−１８９７２５号公報

本発明は斯かる実情に鑑み、断熱カバーの劣化、特にボルトの頭等の突出部との接触部分の劣化を防止し、過給機の断熱カバーの延命を図るものである。

本発明は、タービンハウジングに断熱の為装着される断熱カバーであって、前記タービンハウジングはボルトにより軸受ハウジングに取付けられ、前記ボルトのボルト頭には断熱材からなるボルトキャップが装着され、前記断熱カバーは前記ボルトキャップを介在して前記ボルト頭を覆う様構成された過給機の断熱カバーに係るものである。

又本発明は、前記ボルトキャップは、前記ボルト頭に個々に装着される過給機の断熱カバーに係り、又前記ボルトキャップは、前記断熱カバーに取付けられている過給機の断熱カバーに係り、又前記ボルトキャップは、リング状円板に、前記ボルト頭が嵌入する凹穴が形成された過給機の断熱カバーに係り、更に又前記ボルトキャップは、耐熱性樹脂と該耐熱性樹脂内側の断熱材が一体成型された過給機の断熱カバーに係るものである。

本発明によれば、タービンハウジングに断熱の為装着される断熱カバーであって、前記タービンハウジングはボルトにより軸受ハウジングに取付けられ、前記ボルトのボルト頭には断熱材からなるボルトキャップが装着され、前記断熱カバーは前記ボルトキャップを介在して前記ボルト頭を覆う様構成されたので、断熱カバーのボルト頭に当接する部分が局部的に加熱されることがなくなり、劣化が抑制され、断熱カバーの延命化が図られるという優れた効果を発揮する。

以下、図面を参照しつつ本発明を実施する為の最良の形態を説明する。

図１〜図３に於いて、本発明に係る過給機、過給機の断熱カバーについて説明する。

図１は、本発明が実施された過給機２０の一例を示すものであり、図１中、図７中で示したものと同等のものには同符号を付してある。又、過給機としての基本的な構造は同一であるので、説明を省略する。

上記した様に、前記タービンハウジング９に前記断熱カバー１６を装着した場合、該断熱カバー１６と前記タービンハウジング９間では、面圧は小さい方が好ましく、望ましくは適宜な隙間が形成されることが好ましい。

本発明が実施される過給機のタービンハウジング９について、図２を参照して説明する。

該タービンハウジング９の流路部分９ａの表面に、流れ方向に沿って縦リブ２１を形成し、又、流れ方向に直交する横リブ２２を所要角度間隔で形成する。尚、前記タービンハウジング９を鋳型成型する場合は、前記縦リブ２１は鋳抜き方向に対して垂直な面に形成し、前記横リブ２２は鋳抜き方向と平行となる様に形成する。

前記縦リブ２１、前記横リブ２２を形成することで、前記タービンハウジング９に前記断熱カバー１６を装着した場合、前記流路部分９ａの表面と前記断熱カバー１６の内面との間に空気層１７（図１参照）が形成される。

空気は、熱伝導率が小さく、大きな断熱性能を有する。従って、前記流路部分９ａの表面と前記断熱カバー１６の内面との間に前記空気層１７が形成されることで、前記タービンハウジング９に対する断熱性能が向上する。従って、前記断熱カバー１６の厚みを薄くでき、コストが低減すると共に前記断熱カバー１６の柔軟性を確保でき、該断熱カバー１６の着脱の作業性が向上する。

尚、前記縦リブ２１と前記横リブ２２の表面は、前記断熱カバー１６の内面に直接接触することになるので、前記縦リブ２１と前記横リブ２２の高さを変えることで、前記縦リブ２１、前記横リブ２２と前記断熱カバー１６の内面との間に間隙２３（図１参照）が形成され、接触面積が減少すると共に前記縦リブ２１、前記横リブ２２と前記断熱カバー１６の内面との間にも空気層が形成される。

従って、前記流路部分９ａと前記断熱カバー１６間での熱伝達量が減少し、該断熱カバー１６の断熱性能と相俟って、該断熱カバー１６の表面温度の温度上昇が抑制される。

次に、軸受ハウジング５側のボルト１０、排気管１８側のボルト１０の少なくとも一方（図示では両方のボルト）のボルト頭１０ａにはボルトキャップ２５を装着する。

該ボルトキャップ２５の材質は、ガラスクロス、シリカクロス等の耐熱、断熱材料が用いられる。

尚、前記ボルトキャップ２５の前記ボルト１０のボルト頭１０ａへの装着の方法としては、図３に見られる様に、高弾性の鋼線、或はステンレス鋼線をＣ字状、Ｕ字状に成形した弾性リング２６でクランプする等、がある。又、前記ボルトキャップ２５を前記断熱カバー１６に固定してもよい。

上記した様に、前記ボルト頭１０ａに前記ボルトキャップ２５を装着することで、前記断熱カバー１６が前記ボルト頭１０ａに直接押圧されることがなくなり、又前記ボルトキャップ２５が介在することで、前記断熱カバー１６の前記ボルト頭１０ａに接触する部分の温度上昇が抑制され、該当接部分の劣化が抑制される。

又、前記ボルト頭１０ａと前記断熱カバー１６間での擦れがなくなり、摩擦、擦れによる劣化が防止される。

従って、前記断熱カバー１６としては延命化が図られる。

又、図４、図５により他のボルトキャップ２７を説明する。

該ボルトキャップ２７は、リング状の円板に全ての前記ボルト頭１０ａが嵌入する凹穴２８を形成したものであり、前記ボルトキャップ２７は前記ボルト頭１０ａに前記凹穴２８を嵌込むことで、前記軸受ハウジング５に保持される。尚、前記凹穴２８は貫通穴としてもよい。この場合、前記ボルトキャップ２７の板厚は前記ボルト頭１０ａの高さより大きくする。尚、前記ボルトキャップ２７は、前記断熱カバー１６と前記タービンハウジング９との間に介在すればよく、前記凹穴２８は省略してもよい。

更に、図６により更に他のボルトキャップ２９について説明する。

該ボルトキャップ２９としての形状を維持する断面凹形状の樹脂３０と、該樹脂３０の内側に設けられた断面凹形状の断熱材３１とを一体成形する。該断熱材３１の凹部は凹穴２８を形成し、該凹穴２８に前記ボルト頭１０ａが嵌入する。尚、前記ボルトキャップ２９は前記ボルト頭１０ａに圧入される様にし、前記ボルトキャップ２９を前記ボルト頭１０ａに嵌入することで、前記ボルトキャップ２９が前記ボルト頭１０ａに保持される様になっている。

前記樹脂３０の材質としては、シリコン系樹脂、フッ素系樹脂等の耐熱性樹脂が使用される。

本発明が実施される過給機の一例を示す断面図である。 該過給機に使用されるタービンハウジングの斜視図である。 本発明に係るボルトキャップを示す断面図である。 本発明に係る他のボルトキャップを示す断面図である。 図４のＡ−Ａ矢視図である。 本発明に係る更に他のボルトキャップを示す断面図である。 従来例を示す過給機の断面図である。

符号の説明

１ 過給機
３ タービン
５ 軸受ハウジング
９ タービンハウジング
１０ ボルト
１０ａ ボルト頭
１６ 断熱カバー
２５ ボルトキャップ
２６ 弾性リング
２７ ボルトキャップ
２８ 凹穴
２９ ボルトキャップ
３０ 樹脂
３１ 断熱材

Claims (5)

1. タービンハウジングに断熱の為装着される断熱カバーであって、前記タービンハウジングはボルトにより軸受ハウジングに取付けられ、前記ボルトのボルト頭には断熱材からなるボルトキャップが装着され、前記断熱カバーは前記ボルトキャップを介在して前記ボルト頭を覆う様構成されたことを特徴とする過給機の断熱カバー。
2. 前記ボルトキャップは、前記ボルト頭に個々に装着される請求項１の過給機の断熱カバー。
3. 前記ボルトキャップは、前記断熱カバーに取付けられている請求項１の過給機の断熱カバー。
4. 前記ボルトキャップは、リング状円板に、前記ボルト頭が嵌入する凹穴が形成された請求項１又は請求項２の過給機の断熱カバー。
5. 前記ボルトキャップは、耐熱性樹脂と該耐熱性樹脂内側の断熱材が一体成型された請求項１の過給機の断熱カバー。

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