JP5395106B2 - ターボ機関 - Google Patents

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Description

本発明は、請求項1のプリアンブルに記載のターボ機関に関する。
冒頭に記載した種類のターボ機関は、特許文献1から知られている。本明細書に記載されるターボ機関は、軸受ハウジングとターボ機関のロータハウジングとの間における流体の通過を遮断するシールを有する。
独国特許出願公開第102007027869号明細書
本発明の課題は、流体の通過をシールによってより確実に防止する、請求項1のプリアンブルに記載のターボ機関を提供することにある。
本課題は、請求項1に記載のターボ機関によって解決される。本発明のさらなる構成は従属請求項において規定される。
本発明によると、ターボ機関は、軸受ハウジングおよびロータハウジングを有するハウジングと、軸受ハウジング内で回転可能に支承されたシャフトと、シャフトに連結され、ロータハウジング内に配置されたロータと、シールと、を備えている。当該シールは、軸受ハウジングからロータハウジングまでのシャフトの経路を画定する、固定的なハウジングの部分によって形成された第1の部分と、シャフトの外周面に連結された第2の部分とを有しており、軸受ハウジングとロータハウジングとの間における流体の通過を遮断する。シールの第1部分には、軸受ハウジングの側に、曲部を有し、シャフトの外周面を取り囲む流体流出溝が設けられているので、シールの第1部分の上に流入した軸受ハウジング流体は、流体流出溝に沿って垂直に流出する。本発明に係るターボ機関は、シャフトの両側において、流体流出溝内にそれぞれ流体流誘導要素が設けられていることを特徴とする。当該流体流誘導要素は、軸受ハウジング流体を、径方向にシャフトから離れるように、流体流出溝から排出する。
流体流出溝は、シールの第1部分で流出した、潤滑油などの軸受ハウジング流体が、シール内に不可避的に侵入することを回避するために設けられている。軸受ハウジング流体は、流体流出溝を流れて、垂直に下方へ流出する。
しかしながら、発明者によって明らかになったことには、軸受ハウジング流体は、軸受ハウジング流体とシールの第1部分との間の境界層の反応によって、もしくは最小静水圧差によって、比較的長く流体流出溝を流れるので、流体流出溝に当接して側方に引かれた垂直線に関する軸受ハウジング流体の剥離角は180度よりも大きい。
特定の状況において、軸受ハウジング流体の剥離角が十分に大きい場合、流体流出溝の垂直下方の領域において、流体流出溝を流れる軸受ハウジング流体が吸い込まれ、シールの漏れが生じる可能性がある。
本発明によると、シャフトの両側において、流体流出溝内にそれぞれ、軸受ハウジング流体を径方向にシャフトから離れるように流体流出溝から排出する流体流誘導要素が設けられていることによって、軸受ハウジング流体の剥離角は著しく減少するので、シール内への軸受ハウジング流体の吸い込みは確実に回避される。
本発明の実施形態によると、各流体流誘導要素は、軸受ハウジング流体が流体流誘導要素上に衝突する流入領域と、軸受ハウジング流体が流体流誘導要素から剥離する流出領域と、を有している。
本発明のさらなる実施形態によると、当該流入領域は、流体流出溝の床面から、径方向にシャフトを離れて延在する流入面の形態で形成されている。
本発明の当該構成では、流体流出溝に沿って流れる軸受ハウジング流体は、容易に略完全に流体流出溝から排出され、その他の、シールの密封性に関して問題のない方向の流れに合流する。
本発明の一実施形態によると、流入領域は流体流出溝の曲がりとは逆方向に弓状に曲がっている。
それによって形成される、好ましくは比較的大きな流入半径によって、軸受ハウジング流体は、流体的に静かに、したがって確実に、流体流出溝から流出できる。
本発明のさらなる一実施形態によると、流出領域は破断縁を有している。当該破断縁は、流入領域の流体流出溝に背向する端部において、当該流入領域を区切っており、流体流誘導要素の径方向最外側の位置に配置されている。
本発明の当該構成では、流体流出溝から排出された軸受ハウジング流体が、確実に再び流体流誘導要素から剥離され、径方向外側に位置を変更して垂直下方に流出することが容易に保障される。
本発明のさらなる一実施形態によると、流出領域は後部誘導面を有している。当該後部誘導面は、シャフトの周囲に延在して、破断縁に接続している。
当該後部誘導面によって確実に、破断縁で剥離されずに残存している軸受ハウジング流体は、径方向外側に位置を変更して流れ続け、最終的には、後部誘導面から剥離され、垂直下方に流出する。
本発明の一実施形態によると、後部誘導面は、流体流出溝の曲がりに沿って曲がっている。
このようにして、有利には、残存する全ての軸受ハウジング流体は、シール内へ吸い込まれないように保護される。なぜなら、後部誘導面は、径方向外側に誘導された残存する軸受ハウジング流体を、この軸方向外側のレベルで保持しているので、残存する軸受ハウジング流体は、後部誘導面から剥離され、垂直下方に流出するからである。
本発明のさらなる一実施形態によると、両方の流体流誘導要素のそれぞれの流入端部は、流体流出溝の最長水平割線によって決定される点に配置されている。
当該点は、流体流出溝内の軸受ハウジング流体が、径方向最外側に存在するような箇所を決定する。流体流誘導要素の各流入端部が当該箇所に配置されていることによって、軸受ハウジング流体は、可能な範囲で最良の時点で流体流出溝から排出されるので、最終的には、径方向外側に向かって、最大に軸受ハウジング流体の位置を変更させることが可能になり、それによって、軸受ハウジング流体のシール内への吸い込みはより確実に防止される。
好ましくは、シールの第1部分は、シールカバーによって形成されている。当該シールカバーは、ロータハウジングの側から、ハウジングに取り付けられている。さらに、シールが非接触ラビリンスシールとして形成されていることが好ましい。
以下に本発明を、好ましい実施形態に基づき、図を用いて詳細に説明する。
本発明の実施形態に基づくターボ機関の概略的縦断面斜視図である。 図1のターボ機関の縦断面概略図である。 図1の領域の拡大図である。 図1のターボ機関の概略的斜視図であり、本発明の実施形態に基づく流体流誘導要素を示した図である。
以下に図1から図4を用いて、本発明の実施形態に基づくターボ機関1を説明する。
ターボ機関1は、例えばターボチャージャまたは出力タービンとして形成される。図に示した本発明の実施形態においては、ターボ機関1はターボチャージャとして形成されている。
図1から図3に示したように、ターボ機関1は、軸受ハウジング11と2つのロータハウジング12および13とを有するハウジング10を備えている。両方のロータハウジング(それぞれ流出ハウジング部分および流入ハウジング部分を有する)は、それぞれロータ20もしくは21を備えている。図1左のロータ20はタービンロータとして形成されており、図1右のロータ21は圧縮機ロータとして形成されている。本明細書では以下、タービンロータを第1ロータ20と表記し、その付属するロータハウジングを第1ロータハウジング12と表記する。同様に、圧縮機ロータを第2ロータ21と表記し、その付属するロータハウジングを第2ロータハウジング13と表記する。
ターボ機関1は、複数の滑り軸受40を介して回転可能に、軸受ハウジング内11に支承されたシャフト30をさらに備えている。シャフト30は、第1ロータ20と第2ロータ21とを互いに固く連結している。
この関連で注意すべきことは、出力タービンは、ハウジング10および場合によってはシャフト30の軸受における対応する変化に伴う、第2ロータ21の不足によって特徴付けられるということである。この場合、タービン側での排気ガスの膨張および冷却によって、シャフト30を経由して伝達されるトルクは、状況に応じて、伝導装置を通じて、発電のために発電機に転送される。
図示された、ターボチャージャとして形成されたターボ機関1は、シャフト30の軸受ハウジング11からの流出口において、一方では、第2ロータハウジング13(圧縮機側)からの空気の流入に対して、および、第1ロータハウジング12(タービン側)からの排気ガスの軸受ハウジング11内への流入に対して、密封されなければならない。他方では軸封は、軸受ハウジング流体(例えば潤滑油など)が、軸受ハウジング11から、隣接する圧縮機およびタービンのロータ側空間に流出することを防止しなければならない。このとき、軸封に対する要求は、半径流ターボチャージャと軸流ターボチャージャとの間で、専ら排気ガス側もしくはタービン側において異なっている。加えて、ターボ機関1の運転状況に応じて、様々な運転条件が、軸封の前後において設定される。
図3は、非接触ラビリンスシールとして形成されたシール50の拡大図である。シール50は、軸受ハウジング11から第1ロータハウジング12までのシャフト30の経路を画定する、固定的なハウジングの部分によって形成された第1の部分51と、シャフト30の外周面に連結された第2の部分52と、を有しており、軸受ハウジング11と第1ロータハウジング12との間における流体の通過を遮断する。
ターボ機関1の運転時には、第2ロータ21の流出口での圧力が、隣接するロータ側空間において継続する。第2ロータ21の背面には絞りラビリンスが配置されているにも関わらず、軸受ハウジング11のシールでは明らかな過圧が発生する。当該シールの課題は、軸受ハウジング11への空気の流入と、したがって、質量流量の損失(ブローバイ)とを可能な限り少ない状態に保つことにある。密封箇所前での低圧は、ここではむしろ例外であり、絞りラビリンスまたはロータ側空間の換気を適切に設計することによって防止することができる。シール前につねに発生する過圧によって、軸受ハウジング11から密封箇所に吹き付けられるように衝突する軸受ハウジング流体の流出が防止される。
半径流ターボチャージャ(図示されたターボ機関1のような)では、運転中のタービン側において、類似した状況が生じる。タービン前での排気ガス圧力は、ロータ側空間において増大を続け、シール50の前に滞留する。ターボ機関1のシャフト30の回転数が、下側領域において一定の回転数を下回らない限り、当該条件に変化は生じない。すなわち、シール50前ではつねに過圧が存在する。
シール50前におけるその他の条件は、いわゆる再潤滑運転時に生じる。このとき、停止しているロータアセンブリ(ロータ20、21およびシャフト30)では、入力された余熱を排出するために、ターボ機関1の滑り軸受40が再潤滑される。当該再潤滑の間、煙突効果によって、第1ロータハウジング12(タービン側)の流出ハウジング部分において低圧が生じる。低圧は、第1ロータハウジング12と軸受ハウジング11との間のシール50の前まで継続する。この理由から、シール50はこうした運転状況も考慮して設計されなければならない。タービン側のロータ側空間の方向における圧力の低下によって、軸受ハウジング流体がシール50を通じて吸い込まれることを防止しなければならない。
本発明によると、シールおよびその隣接する部材は、軸受ハウジング流体がシャフト30を通じて、軸受ハウジング11から第1ロータ20のロータ側空間内に流出することを確実に防止するように形成されている。
ターボ機関1の運転中は、シール50に軸受ハウジング流体(ここでは潤滑油)が吹き付けられるように衝突する。軸受ハウジング流体は軸受オイルとして、ターボ機関1の各軸受要素から流出する。さらに、滑り軸受40の(オイル)供給開口部からの直接の追加的な噴射によって、シール50は、軸受ハウジング流体(ここでは潤滑油)で湿らされる。それによって、シール要素が冷却され、シール50内における軸受ハウジング流体のコークス化が防止されることになっている。このとき、軸受ハウジング11の前では、過圧または低圧が支配的である。シール50には、軸受オイルのみ、噴射オイルのみ、および軸受オイルと噴射オイルとを同時に噴射しても良い。このとき、滑り軸受40に供給される軸受ハウジング流体の温度および圧力は変化する可能性がある。それによって、シール50上の軸受ハウジング流体の量および流出挙動が概ね影響を受ける。
シール50の第2部分52は、シャフトの溝を付けた部分によって形成されるか、または図3に示したように、第1ロータ20(タービンロータ)の前でシャフト30上に焼きばめされたケースとして形成される。シール50の第1部分51は、軸受ハウジング11の分離した部材によって形成されており、当該部材はここではシールカバーとして形成されている。シールの第1部分51および第2部分52の溝は、非接触捕集ラビリンス(Fanglabyrinth)53を形成している。捕集ラビリンス53は、複数の連続する密封間隙および排出室54を特徴とする。
すでに言及したように、シール50には、直接隣接する、ここではラジアル軸受ブッシュ41として形成された軸受要素から流出する軸受ハウジング流体が噴射される。ここでは、浮遊式ラジアル軸受ブッシュ41の外側固定面は、いわゆる封止板(Kammerungsscheibe)60によって、軸方向において区切られている。ラジアル軸受ブッシュ41(圧搾油制振器の種類)が固定されている場合、ノッチでラジアル軸受ブッシュ41の端面に係合している封止板60は、ラジアル軸受ブッシュ41を固定するために用いられる(ラジアル軸受ブッシュ41は共回転(Mitrotieren)せず)。ラジアル軸受ブッシュ41が共回転する場合、封止板60は、ラジアル軸受ブッシュ41の軸方向の遊びを調整する機能を有する。これは、ラジアル軸受ブッシュ41の回転数にとって基準となる。どちらの場合においても、封止板60は、ラジアル軸受ブッシュ41の内部および外部潤滑間隙から流出する軸受ハウジング流体の絞りに用いられ、したがって、滑り軸受40の制動挙動に決定的な影響を与える。
ラジアル軸受ブッシュ41および封止板60の内径から流出する軸受ハウジング流体は、大抵の場合専らシール50の第1の密封間隙に衝突する。しかしまた、シールの第1部分51(シールカバー)の周辺領域も、少量の(液滴および霧)軸受ハウジング流体によって湿らされる。この少量の軸受ハウジング流体が、シールの第1部分51においてコークス化することを防止するために、当該領域は意識的に、噴射開口部71からの軸受ハウジング流体噴射によって冷却される。軸受ハウジング流体噴射は、シールの第1部分51の上側領域において、当該部分に衝突する。噴射開口部71は、ラジアル軸受ブッシュ41の軸受ハウジング流体供給開口部70に合流する。タービン側に向かっては、シールの第1部分51は、さらに補足的なカバー80(ここでは封止カバー)によって、第1ロータ20のロータ側空間から分離されている。
特に図4から明らかであるように、本発明によると、シールの第1部分51には、軸受ハウジングの側に、環状の曲がりを有し、シャフト30の外周面を取り囲む流体流出溝51aが設けられているので、シールの第1部分51の上に流入した軸受ハウジング流体LFは、流体流出溝51aに沿って垂直に流出する。シャフト30の両側において、流体流出溝51a内にそれぞれ流体流誘導要素56、56(図4では前方のものだけが見えている)が設けられており、当該流体流誘導要素は、軸受ハウジング流体LFを、径方向にシャフト30から離れるように、流体流出溝51aから排出する。
本発明によると、流体流誘導要素56、56は、シール要素と共に実現される。当該シール要素は、十分な冷却およびターボ機関1の運転中におけるオイルコークスの回避のために、軸受ハウジング流体LFの持続的な噴射によって冷却される。この場合、流体流誘導要素56、56は、シールの第1部分51(シールカバー)に統合される。第1部分51は、シャフト側の捕集ラビリンス(シールの第2部分52)と共に、ターボ機関1のシール50を形成する。このとき、流体流誘導要素56、56は、シールの第1部分51の流体流出溝51a内に存在する。流体流誘導要素56、56は、個別の部材として、下側排出ノッチ55(図3を参照)の両側で、流体流出溝51a内に設けられるか、または、例えば製造工程内で流体流出溝51aを回して外す際に、固体物質として残存することが可能である。どちらの場合においても、同じ機能が果たされる。
本発明によると、各流体流誘導要素56は、軸受ハウジング流体LFが流体流誘導要素56上に衝突する流入領域56aと、軸受ハウジング流体LFが流体流誘導要素56から剥離する流出領域56bとを有している。
図4から明らかであるように、流入領域56aは、流体流出溝51aの床面51bから、径方向にシャフト30を離れて延在する流入面の形態で形成されており、流入領域56aは流体流出溝51aの曲がりとは逆方向に弓状に曲がっている。
さらに図4から明らかであるように、流出領域56bは破断縁56cを有している。破断縁56cは、流入領域56aの流体流出溝51aに背向する端部において、流入領域56aを区切っており、流体流誘導要素56の径方向最外側の位置に配置されている。流出領域56bはさらに、後部誘導面56dを有している。後部誘導面56dは、シャフト30の周囲に延在して、破断縁56cに接続している。後部誘導面56dは、流体流出溝51aの曲がりに沿って曲がっている。
それゆえに、流体流誘導要素56、56は、流れに有利なように形成されている。すなわち、流体流誘導要素56、56は、流出する軸受ハウジング流体LFの流入領域56aにおいて大きな半径を有しており、それによって、軸受ハウジング流体LFは可能な限り静かに、流体流出溝51aから排出される。さらに、流体流誘導要素56、56は、端部、すなわち流出領域56bにおいて、軸受ハウジング流体LFが、隣接する排出ノッチ55にもはや達することなく、先に流出するように構成されている。
図4から見て取れるように、シールの第1部分51の流体流出溝51aは、当該流体流出溝上に噴射された軸受ハウジング流体LFを、密封箇所の周りを回って排出することになっている。このとき、軸受ハウジング流体LFは、シールの第1部分51の1つまたは複数の任意の箇所において、当該部分に衝突する。本発明によると、軸受ハウジング流体LFは、必ずしも意識的に、適切に調整されたノズルを通じてシールの第1部分51に吹き付けられなければならないのではなく、軸受箇所から軸受ハウジング流体LFが流出することによって、シャフト30から放出された軸受ハウジング流体LFがシールの第1部分51に噴射されることによって、またはその他の噴射作用によって、シールの第1部分51を湿らせることも考えられる。
シールの第1部分51の輪郭に沿って流出する軸受ハウジング流体LFが、シール50の本来のジオメトリに不可避的に入り込むことを回避するために、シールの第1部分51の内側面を適切に形成することによって、流体流出溝51aが実現している。流体流出溝51aに沿って、軸受ハウジング流体LFは下方へ流出する。しかしながら、軸受ハウジング流体LFは、流体流出溝51aの最長水平割線Smaxの箇所では垂直下方に流出せず、軸受ハウジング流体LFと、シール50前の低圧の結果生じた、シール50を通じて吸い込まれる気体流GSとの体積流量の大きさに応じて、まだしばらくの間は、流体流出溝51aのシリンダ面もしくは床面51bを伝って流れている。流体流出溝51aの最長水平割線Smaxは、シャフト30の中央長手軸を通って水平に延在している。
したがって、流体流出溝51aに当接して側方に引かれた垂直線に関する軸受ハウジング流体LFの剥離角は、180度よりも大きい場合があり得る。その原因は、軸受ハウジング流体LFとシールの第1部分51との間における境界層の反応およびシールの第1部分51の内側面における最小静水圧差の作用である。
シール50の第1密封間隙を通って入り込んだ軸受ハウジング流体LFを排出するために用いられる上述の排出ノッチ55を形成する捕集ラビリンスチャンバの、下を向いた放射状開口部に基づいて、吸い込まれた空気流もしくは気体流GSは、一般的に、排出ノッチ55を通る経路を選択する。排出ノッチ55が気体流GSに与える抵抗は最小だからである。特定の状況によって、軸受ハウジング流体LFの剥離角が十分に大きい場合、および/または、シール50を貫流する気体流GSが十分に大きい場合、流体流出溝51aを流れる軸受ハウジング流体LFが吸い込まれ、シール50の漏れが生じる可能性がある。
本発明に係る流体流誘導要素56、56は、シールの第1部分51に沿って流出し、かつ流体流出溝51aを流れる軸受ハウジング流体LFの剥離角の大きさに影響を与え、それによって、流出する軸受ハウジング流体LFの剥離角は著しく減少する。その結果、排出ノッチ55から流出する軸受ハウジング流体流は、流体流出溝51aを経由して流れる軸受ハウジング流体LF(噴射オイル)の流れとは合流せず、シール50を通る気体流GSに基づく軸受ハウジング流体LFの吸い込みは確実に防止される。
軸受ハウジング流体LFを、流体流出溝51aから特に確実に排出するもしくは剥離するために、両方の流体流誘導要素56、56のそれぞれの流入端部56eは、流体流出溝51aの最長水平割線Smaxによって決定される点に配置されている。
1 ターボ機関、10 ハウジング、11 軸受ハウジング、12,13 ロータハウジング、20,21 ロータ、30 シャフト、
40 滑り軸受、41 ラジアル軸受ブッシュ、50 シール、51 シールの第1部分、51a 流体流出溝、51b 床面、52 シールの第2部分、53 捕集ラビリンス、54 排出室、55 排出ノッチ、56 流体流誘導要素、56a 流入領域、56b 流出領域、56c 破断縁、56d 後部誘導面、56e 流入端部、60 封止板、70 軸受ハウジング流体供給開口部、71 噴射開口部、80 カバー、Smax 最長水平割線、LF 軸受ハウジング流体、GS 気体流

Claims (8)

  1. 軸受ハウジング(11)およびロータハウジング(12、13)を有するハウジング(10)と、
    前記軸受ハウジング(11)内に回転可能に支承されたシャフト(30)と、
    前記シャフト(30)に連結され、前記ロータハウジング(12、13)内に配置されたロータ(20、21)と、
    シール(50)であって、前記軸受ハウジング(11)から前記ロータハウジング(12、13)までの前記シャフト(30)の経路を画定する、固定的なハウジングの部分によって形成された第1部分(51)と、前記シャフト(30)の外周面に連結された第2部分(52)と、を有しており、前記軸受ハウジング(11)と前記ロータハウジング(12、13)との間における流体の通過を遮断するシール(50)と、
    を備えたターボ機関(1)であって、
    前記シールの第1部分(51)には、軸受ハウジングの側に、曲部を有し、前記シャフト(30)の外周面を取り囲む流体流出溝(51a)が設けられているので、前記シールの第1部分(51)の上に流入した軸受ハウジング流体(LF)は、前記流体流出溝(51a)に沿って垂直に流出することができるターボ機関(1)において、
    前記シャフト(30)の両側において、前記流体流出溝(51a)内にそれぞれ流体流誘導要素(56)が設けられており、前記流体流誘導要素(56)は、前記軸受ハウジング流体(LF)を、径方向に前記シャフト(30)から離れるように、前記流体流出溝(51a)から排出し、
    各流体流誘導要素(56)が、前記軸受ハウジング流体(LF)が前記流体流誘導要素(56)に衝突する流入領域(56a)と、前記軸受ハウジング流体(LF)が前記流体流誘導要素(56)から剥離する流出領域(56b)とを有しており、
    前記流入領域(56a)は、前記流体流出溝(51a)の床面(51b)から、径方向に前記シャフト(30)を離れて延在する流入面の形態で形成されていることを特徴とするターボ機関(1)。
  2. 前記流入領域(56a)は、前記流体流出溝(51a)の曲がりとは逆方向に弓形に曲がっていることを特徴とする請求項に記載のターボ機関(1)。
  3. 前記流出領域(56b)は、破断縁(56c)を有しており、
    前記破断縁(56c)は、前記流入領域(56a)の前記流体流出溝(51a)に背向する端部において、前記流入領域(56a)を区切っており、前記流体流誘導要素(56)の径方向最外側の位置に配置されていることを特徴とする請求項またはに記載のターボ機関(1)。
  4. 前記流出領域(56b)は、後部誘導面(56d)を有しており、
    前記後部誘導面(56d)は、前記シャフト(30)の周囲に延在して、前記破断縁(56c)に接続していることを特徴とする請求項に記載のターボ機関(1)。
  5. 前記後部誘導面(56d)は、前記流体流出溝(51a)の曲がりに沿って曲がっていることを特徴とする請求項に記載のターボ機関(1)。
  6. 前記両方の流体流誘導要素(56、56)のそれぞれの流入端部(56e)は、前記流体流出溝(51a)の最長水平割線(Smax)によって決定される点に配置されていることを特徴とする請求項1からのいずれか一項に記載のターボ機関(1)。
  7. 前記シールの第1部分(51)は、シールカバーによって形成されており、
    前記シールカバーは、前記ロータハウジング(12)の側から、前記ハウジング(10)に取り付けられていることを特徴とする請求項1からのいずれか一項に記載のターボ機関(1)。
  8. 前記シール(50)が非接触ラビリンスシールとして形成されていることを特徴とする請求項1からのいずれか一項に記載のターボ機関(1)。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE102013013235A1 (de) 2013-08-08 2015-02-12 Man Diesel & Turbo Se Abschlussdeckel für ein Verdichterlaufrad eines Abgasturboladers und Abgasturbolader
JP6309606B1 (ja) * 2016-12-21 2018-04-11 三井電気精機株式会社 遠心分離システム
US11401828B2 (en) * 2018-12-21 2022-08-02 Mitsubishi Heavy Industries Engine & Turbocharger, Ltd. Asymmetric turbomachinery housing for thermal expansion

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1243465B (de) * 1960-09-26 1967-06-29 Schwitzer Corp Radialgleitlager fuer die Welle schnellaufender Maschinen
JPS61268804A (ja) * 1985-05-24 1986-11-28 Honda Motor Co Ltd 可変タ−ビンノズル式過給機
JPH03106135U (ja) * 1990-02-19 1991-11-01
JPH0565829A (ja) * 1991-09-05 1993-03-19 Hitachi Ltd 過給機
JP3252988B2 (ja) * 1993-05-07 2002-02-04 大豊工業株式会社 ターボチャージャ用リングシール装置
JPH08135458A (ja) * 1994-11-09 1996-05-28 Toyota Motor Corp 過給機のオイルシール構造
JP3253000B2 (ja) * 1995-07-28 2002-02-04 大豊工業株式会社 ターボチャージャ用リングシール装置
JP2002349278A (ja) * 2001-04-26 2002-12-04 Mtu Friedrichshafen Gmbh 排気ガスターボ過給器のための噴射円板
DE102007027869B4 (de) 2007-06-18 2010-04-29 Continental Automotive Gmbh Turbolader mit einem Turboladergehäuse
JP2009167803A (ja) * 2008-01-10 2009-07-30 Jtekt Corp 過給機
DE102008056058A1 (de) * 2008-08-04 2010-02-11 Mtu Friedrichshafen Gmbh Abgasturbolader und Verfahren zur Montage eines solchen Abgasturboladers
DE102008054265A1 (de) * 2008-10-31 2010-05-06 Bosch Mahle Turbo Systems Gmbh & Co. Kg Ladeeinrichtung
DE502008002335D1 (de) 2008-11-28 2011-02-24 Abb Turbo Systems Ag Vorrichtung zum Abdichten eines Lagergehäuses eines Abgasturboladers
EP2202386A1 (de) * 2008-12-23 2010-06-30 ABB Turbo Systems AG Abgasturbolader

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