JP6397414B2 - 排気ガスターボチャージャ - Google Patents

Description

本発明は、請求項１の前文に記載の排気ガスターボチャージャに関する。

現在の排気ガスターボチャージャの重量及びコストを低減するために、そのタービンハウジングを特にアルミニウムのような軽量の材料から製造することが公知である。このようなハウジングの最も大きな不都合は、有効な冷却を必要とするハウジングの低い熱耐久性にある。

このために、ハウジングに通路及びポケットを備える冷却装置をタービンハウジングに設けることが公知である。適切な冷却液の流れを設定するために、前記通路及びポケットの直径及び形状が変更されてきたが、このことは、有効な冷却には不十分であることが多い。

したがって、本発明の目的は、有効な冷却装置が設けられたタービンハウジングを備える請求項１の前文に示したタイプの排気ガスターボチャージャを提供することである。

この目的は、請求項１の特徴によって達成される。

本発明によれば、冷却液の渦流装置を設けることによって、特にタービンハウジングの冷却の改良により得られる利点を利用できるために、冷却液の意図的な渦流を実現することができる。言い換えれば、本発明による排気ガスターボチャージャは、エンジンから供給される冷却液の多少ともランダムな度合いの渦流に依存しない。

このような冷却液渦流装置は、タービンハウジングに又は原理的に軸受ハウジング及び／又はコンプレッサハウジングにも配置される冷却装置の一体的な構成部分であることが可能であるか、あるいは改造部分として既存の冷却装置に渦流装置を設けることが可能である。

従属請求項は、本発明の有利な発展形態を含む。

原理的に、ねじ山と同様に形成される１つの連続的に延びる冷却液案内フィンあるいは多様な異なる形状及び寸法を有する多数の冷却液案内フィンを渦流装置に設けることが可能である。このことは、用途に応じて変わり得る所望の度合いの渦流に関係する。

本発明のさらなる詳細、利点及び特徴は、図面を参照して例示的な実施形態の以下の説明から明らかになるであろう。

本発明による排気ガスターボチャージャの断面図である。 図１による排気ガスターボチャージャ用のいわゆる「水中子」の図面である。 冷却液渦流装置の拡大斜視図である。

図１は、ハウジング２を有する排気ガスターボチャージャ１を示している。この場合、ハウジング２は、タービンハウジング３、タービンハウジングに接続された軸受ハウジング４、及び軸受ハウジング４に接続されたコンプレッサハウジング５を備える。

軸受ハウジング４には、タービンハウジング３の側面においてタービンホイール７を支承し、かつコンプレッサハウジング５の側面においてコンプレッサホイール８を支承するシャフト６が取り付けられる。

図示した実施例では、タービンハウジング３は、第１及び第２の流入通路１１と１２を有する２管路のハウジングであり、前記流入通路は仕切り９によって分離される。

タービンハウジング３を冷却するために、冷却装置１０が設けられ、図１に示したその形状は例示的であるに過ぎない。このような冷却装置１０は、冷却液、特に水を案内するための通路及びポケットを有し、冷却装置の設計に応じてタービンハウジング３に適合させることが可能である。

さらに、このような冷却装置１０を軸受ハウジング４及びコンプレッサハウジング５にも設けることが原理的に可能である。

図２は、排気ガスターボチャージャ１用のいわゆる「水中子」を示している。図２に示した形状は、図１の実施例によって示したように、排気ガスターボチャージャ１のその完成した製造状態における冷却液で充填された、特に水で充填された空洞を表している。冷却装置１０又は図２によるその水中子は、同様に単に一例としてのみ理解されるべきであるが、この理由は、図１に基づき説明したように、冷却装置の成形をそれぞれの排気ガスターボチャージャに適合させ得るからである。

いずれにしろ、冷却装置１０は、冷却装置入口１６を有する。図２に示したように、冷却液渦流装置１３は、冷却装置１０に供給された冷却液が最初に前記渦流装置１３を通して流れ、冷却装置１０の効率を著しく高める意図的な渦流を受けるように、前記冷却装置入口１６に配置される。

図３は、渦流装置１３の拡大図である。この場合、図３は、渦流装置１３が、少なくとも１つの流れ案内フィン１５が配置される内部１７を有する管状ハウジング１４を有することを示している。冒頭に説明したように、本発明に従って、１つのこのような流れ案内フィンを好ましくは１８０°の巻き付き角Ｕを有するねじ山の形態で設けること、あるいはこのような多数の流れ案内フィン１５を管状ハウジング１４に配置することが可能である。

このような流れ案内フィンの形状及び寸法決めは、渦流の所望の度合い及び所望の形態の渦流に従って異なって選択することが可能である。単に一例として、図３は、幅Ｂを有する流れ案内フィン１５を示しており、この幅は、ハウジング１４の内径Ｄの３分の１に対応し、かつ約４５°の方向転換角度を有する。

冷却装置１０は、タービンハウジング３に使用されることが好ましく、タービンハウジングの材料は例えばアルミニウムである。

したがって、本発明に従って、このような軽量のアルミニウムタービンハウジングの利点を利用すること、また工程において、同時にタービンハウジングの有効な冷却を可能にすることが可能である。

上述の開示に加えて、この場合、図１〜３の本発明の例示的な図面が明示的に参照される。

１ 排気ガスターボチャージャ
２ ハウジング
３ タービンハウジング
４ 軸受ハウジング
５ コンプレッサハウジング
６ シャフト
７ タービンホイール
８ コンプレッサホイール
９ 仕切り
１０ 冷却装置
１１、１２ 第１及び第２の流入通路
１３ 渦流装置
１４ 管状ハウジング
１５ 流れ案内フィン
１６ 冷却装置入口
１７ 内部
Ｂ 幅
Ｄ ハウジング１４の直径

Claims (5)

1. 排気ガスターボチャージャ（１）であって、
   −ハウジング（２）であって、
   ・タービンハウジング（３）と、
   ・軸受ハウジング（４）と、
   ・コンプレッサハウジング（５）とを備えるハウジング（２）と、
   −冷却装置（１０）であって、
   ・少なくとも前記タービンハウジング（３）に一体化され、
   ・冷却装置入口（１６）を有する冷却装置（１０）とを備え、
   −冷却液渦流装置（１３）が前記冷却装置入口（１６）に配置され、
   −前記冷却液渦流装置（１３）は、前記冷却装置入口に接続されるハウジング（１４）を有し、
   −多数の流れ案内フィン（１５）は、前記冷却液渦流装置（１３）のハウジング（１４）内に配置され、
   −前記流れ案内フィン（１５）は、ねじ山の形態で形成され、
   −前記ねじ山は、１８０°の巻き付け角を有し、かつ
   −前記少なくとも１つの流れ案内フィン（１５）は、前記冷却液渦流装置（１３）のハウジング（１４）の内径（Ｄ）の１／３に対応する幅（Ｂ）を有する、
   排気ガスターボチャージャ（１）。
2. 前記渦流装置（１３）のハウジング（１４）が管状であるとともに、前記冷却装置（１６）に接続される、請求項１に記載の排気ガスターボチャージャ。
3. 前記渦流装置（１３）が改造部分として形成される請求項１に記載の排気ガスターボチャージャ。
4. 前記タービンハウジング（３）の材料がアルミニウムである請求項１に記載の排気ガスターボチャージャ。
5. 前記冷却液が水である請求項１に記載の排気ガスターボチャージャ。

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