CN112424481B - 离心压缩机以及具备该离心压缩机的涡轮增压器 - Google Patents

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Abstract

离心压缩机具备:壳体;设置成能够在壳体内部旋转的叶轮;与叶轮连接的旋转轴;以及在壳体内对旋转轴进行支承的轴承部件,在壳体形成有供油流通的油流通路径,油流通路径包括:供油作为向轴承部件供给的润滑油而流通的润滑油路径和供油作为与由叶轮压缩后的流体进行热交换的冷却油而流通的冷却油路径,冷却油路径构成为,油不经由轴承部件而作为冷却油流入冷却油路径。

Description

离心压缩机以及具备该离心压缩机的涡轮增压器
技术领域
本公开涉及离心压缩机以及具备该离心压缩机的涡轮增压器。
背景技术
通常,由离心压缩机压缩后的流体成为高温。在涡轮增压器中,若将由离心压缩机压缩后的高温的空气直接供给到发动机,则有可能产生爆震、提前点火等异常而使发动机的性能降低。另外,由于EGR(废气再循环)的导入或稀薄燃烧/米勒循环的应用等需求的提高,来自涡轮增压器的离心压缩机的排出空气的温度有逐年上升的倾向。因此,正在进行在涡轮增压器的离心压缩机中对压缩空气进行冷却的技术的开发。例如在专利文献1中记载有一种涡轮增压器,该涡轮增压器通过从轴承壳体侧对位于离心压缩机的叶轮的背面的密封板的上部吹送冷却用的润滑油来进行冷却。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2008-248706号公报
发明内容
发明要解决的课题
但是,在专利文献1所记载的涡轮增压器中,润滑油在对将旋转轴支承为旋转自如的轴承进行润滑后,对位于离心压缩机的叶轮的背面的密封板的上部进行吹送,因此,在对轴承进行润滑的期间,润滑油升温,温度高的润滑油被吹送到密封板的上部。因此,在存在来自离心压缩机的排出空气的温度上升的倾向的近来的涡轮增压器中,存在如下问题:在离心压缩机中有可能无法如期待的那样对压缩空气进行冷却。
鉴于上述情形,本公开的至少一个实施方式的目的在于提供一种提高了压缩流体的冷却性能的离心压缩机以及具备该离心压缩机的涡轮增压器。
用于解决课题的方案
(1)本发明的至少一个实施方式的离心压缩机具备:
壳体;
叶轮,所述叶轮设置成能够在所述壳体内部旋转;
旋转轴,所述旋转轴与所述叶轮连接;以及
轴承部件,所述轴承部件在所述壳体内对所述旋转轴进行支承,
其中,
在所述壳体形成有供油流通的油流通路径,
所述油流通路径包括:
润滑油路径,所述润滑油路径供所述油作为向所述轴承部件供给的润滑油流通;以及
冷却油路径,所述冷却油路径供所述油作为与由所述叶轮压缩后的流体进行热交换的冷却油流通,
所述冷却油路径构成为,所述油不经由所述轴承部件而作为所述冷却油流入所述冷却油路径。
根据上述(1)的结构,油不经由轴承部件而作为冷却油流入冷却油路径,由此与由叶轮压缩后的流体进行热交换的冷却油的温度比经由轴承部件后流入冷却油路径的情况下的冷却油的温度低,因此,能够提高离心压缩机中的压缩流体的冷却性能。
(2)在几个实施方式中,在上述(1)的结构中,
在所述冷却油路径中流通的所述冷却油的至少一部分作为所述润滑油流入所述润滑油路径。
根据该结构,与被压缩后的流体进行热交换而温度上升的冷却油的至少一部分作为润滑油流入润滑油路径。温度越高,润滑油的粘度越低,因此,能够降低润滑油对轴承部件进行润滑时的机械损失。
(3)在几个实施方式中,在上述(2)的结构中,
在所述冷却油路径中流通后的所述冷却油全部作为所述润滑油流入所述润滑油路径。
根据该结构,通过使冷却油路径与润滑油路径串联连通,从而油流通路径的结构变得简单。
(4)在几个实施方式中,在上述(2)的结构中,
所述轴承部件包括推力轴承,
所述润滑油路径包括将所述推力轴承与所述冷却油路径连通的供油路径,
在所述冷却油路径中流通的所述冷却油的至少一部分作为所述润滑油经由所述供油路径向所述推力轴承供给。
在轴承部件由推力轴承以及轴颈轴承构成的情况下,随着离心压缩机成为高速运转,对相对于整体轴损失的各个轴承的损失比例而言,前者比后者大。与此相对,根据上述(4)的结构,对由叶轮压缩后的流体进行冷却后的高温的冷却油作为润滑油直接被供给到推力轴承,因此,能够提高损失比例大的推力轴承中的损失降低效果,其结果是,能够提高整体轴损失的降低效果。
(5)在几个实施方式中,在上述(1)的结构中,
所述冷却油路径包括在比所述轴承部件靠上游侧的位置与所述润滑油路径连通的连通路径,
在所述润滑油路径中流通的所述润滑油的一部分作为所述冷却油经由所述连通路径流入所述冷却油路径。
根据上述(5)的结构,在润滑油路径流通的润滑油的一部分不经由轴承部件而作为冷却油流入冷却油路径,由此与由叶轮压缩后的流体进行热交换的冷却油的温度比经由轴承部件后流入冷却油路径的情况下的冷却油的温度低,因此,能够提高离心压缩机中的压缩流体的冷却性能。
(6)在几个实施方式中,在上述(5)的结构中,
所述轴承部件包括推力轴承和轴颈轴承,
所述润滑油路径包括与所述推力轴承连通的第一分支路径和与所述轴颈轴承连通的第二分支路径,
所述连通路径在比所述推力轴承靠上游侧的位置与所述第一分支路径连通。
轴颈轴承与推力轴承不同,在旋转轴的旋转中始终支承旋转轴,因此,始终需要基于润滑油的润滑。与此相对,根据上述(6)的结构,在润滑油路径中流通的润滑油中作为冷却油流入冷却油路径的润滑油是为了向推力轴承供给而在第一分支路径中流通的润滑油的一部分。由此,即便在润滑油路径中流通的润滑油的一部分流入到冷却油路径,对为了向轴颈轴承供给而在第二分支路径中流通的润滑油的流量带来的影响也小,因此,能够降低对轴颈轴承的润滑带来的不良影响。
(7)在几个实施方式中,上述(4)~(6)中的任一个结构中,
所述冷却油路径包括所述冷却油从所述冷却油路径流出的流出口,
所述流出口在所述冷却油路径中位于铅垂方向最下位置。
根据该结构,在冷却油路径中流通的冷却油由于自重而经由流出口从冷却油路径排出,因此,能够容易地进行冷却油的回收。
(8)在几个实施方式中,在上述(1)~(7)中的任一个结构中,
所述壳体包括位于所述叶轮的背面侧的板部件,
所述冷却油路径的至少一部分形成于所述板部件。
根据该结构,能够高效地冷却叶轮,因此,能够延长叶轮的寿命。
(9)在几个实施方式中,在上述(3)的结构中,
所述离心压缩机具备:
旁通管路,所述旁通管路绕过所述冷却油路径与所述润滑油路径连通;以及
切换部件,所述切换部件以使所述油绕过所述冷却油路径在所述旁通管路中流通的方式进行切换。
若流入离心压缩机的流体的温度较低,则有时冷却油的温度高于离心压缩机中的压缩流体的温度,在该情况下,在离心压缩机中通过与冷却油的热交换,压缩流体被加热。但是,根据上述(9)的结构,在流入离心压缩机的流体的温度较低的情况下,油绕过冷却油路径而作为润滑油直接流入润滑油路径,由此,油不会对由叶轮压缩后的空气进行加热,因此,能够降低来自离心压缩机的排出空气的温度升高的可能性。
(10)在几个实施方式中,在上述(1)的结构中,
所述离心压缩机具备:
润滑油循环***,所述润滑油循环***使所述油作为所述润滑油在所述润滑油路径中流通而循环;以及
冷却油循环***,所述冷却油循环***使所述油作为所述冷却油在所述冷却油路径中流通而循环,
所述润滑油循环***与所述冷却油循环***相互独立。
根据该结构,作为冷却油的油的循环与作为润滑油的油的循环相互独立,因此,能够不对彼此造成影响地进行由叶轮压缩后的流体的冷却作用和轴承部件的润滑作用。
(11)本发明的至少一个实施方式的涡轮增压器具备上述(1)~(10)中任一项的离心压缩机。
根据该结构,油不经由轴承部件而作为冷却油流入冷却油路径,由此与由叶轮压缩后的流体进行热交换的冷却油的温度比经由轴承部件后流入冷却油路径的情况下的冷却油的温度低,因此,能够提高离心压缩机中的压缩流体的冷却性能。
发明效果
根据本公开的至少一个实施方式,油不经由轴承部件而作为冷却油流入冷却油路径,由此与由叶轮压缩后的流体进行热交换的冷却油的温度比经由轴承部件后流入冷却油路径的情况下的冷却油的温度低,因此,能够提高离心压缩机中的压缩流体的冷却性能。
附图说明
图1是本公开的实施方式1的涡轮增压器的剖视图。
图2是本公开的实施方式1的涡轮增压器的变形例的剖视图。
图3是示意性地表示本公开的实施方式1的涡轮增压器的另一变形例中的油的循环路径的图。
图4是本公开的实施方式2的涡轮增压器的剖视图。
图5是示意性地表示本公开的实施方式2的涡轮增压器的变形例中的冷却油路径的环形部分的结构的图。
图6是本公开的实施方式3的涡轮增压器的剖视图。
图7是示意性地表示本公开的实施方式3的涡轮增压器的变形例中的冷却油路径的环形部分的结构的图。
图8是示意性地表示本公开的实施方式3的涡轮增压器的另一变形例中的润滑油循环***以及冷却油循环***的结构的图。
具体实施方式
以下,参照附图对本发明的几个实施方式进行说明。但是,本发明的范围并不限定于以下的实施方式。以下的实施方式所记载的结构部件的尺寸、材质、形状、其相对配置等,其主旨并非将本发明的范围仅限定于此,只不过是说明例。
以涡轮增压器的离心压缩机为例对以下所示的本公开的几个实施方式的离心压缩机进行说明。但是,本公开中的离心压缩机并不限于涡轮增压器的离心压缩机,也可以是单独进行动作的任意的离心压缩机。在以下的说明中,由该压缩机压缩的流体是空气,但可以替换为任意的流体。
(实施方式1)
如图1所示,本公开的实施方式1的涡轮增压器1具备涡轮机2和离心压缩机3。涡轮机2具备壳体20和设置成能够在壳体20的内部旋转的叶轮21。
离心压缩机3具备:壳体30;设置成能够在壳体30的内部旋转的叶轮31;一端与叶轮31连接的旋转轴32;以及在壳体30内对旋转轴32进行支承的轴承部件33。轴承部件33包括:在旋转轴32的轴向上支承该旋转轴32的推力轴承34;以及在与旋转轴32的轴向垂直的方向上支承该旋转轴32的轴颈轴承35。旋转轴32的另一端与涡轮机2的叶轮21连接。根据该结构,当叶轮21旋转时,该旋转经由旋转轴32传递到叶轮31而使叶轮31旋转。
在壳体30形成有供空气流入的流入通路36和位于叶轮31的排出侧的扩散通路37及涡旋通路38。另外,在壳体30形成有供油流通的油流通路径4。油流通路径4包括:供油作为向轴承部件33供给的润滑油流通的润滑油路径40;以及在涡旋通路38的周向内侧以包围叶轮31的周围的方式形成的冷却油路径50。通过将冷却油路径50在壳体30中形成在这样的位置,在冷却油路径50内作为冷却油流通的油与由叶轮31压缩后的空气进行热交换。
润滑油路径40的一端在壳体30开口,该开口构成油作为润滑油流入的流入口41。润滑油路径40从流入口41向壳体30内延伸,在中途分支为第一分支路径42和第二分支路径43。第一分支路径42与推力轴承34连通,第二分支路径43与轴颈轴承35连通。推力轴承34以及轴颈轴承35各自的下游侧的润滑油路径40在图1中未图示,但与油的供给源(在图1中未图示,但在图3中示意性地图示出)连接。
冷却油路径50的一端与油的供给源连接。冷却油路径50包括:一端与该供给源连通并且在涡旋通路38的周向内侧包围叶轮31的周围的环形部分51;以及以在与涡旋通路38的轴向垂直的方向上包围涡旋通路38的周围的方式从环形部分51的另一端延伸的连通部分52。连通部分52的与环形部分51连接的端部的相反侧的端部在壳体30开口,该开口构成作为冷却油的油从冷却油路径50流出的流出口53。
在壳体30的外部,流出口53和流入口41经由连接配管10连接。通过该连接配管10,冷却油路径50和润滑油路径40相互串联连接。根据该结构,能够简化形成在壳体30内的油流通路径4的结构。另外,也可以不使用位于壳体30的外部的连接配管10,而在壳体30的内部将冷却油路径50与润滑油路径40相互串联连接。
接着,基于图1对本公开的实施方式1的涡轮增压器1的动作进行说明。从未图示的发动机排出的废气流入涡轮机2,使叶轮21旋转。当叶轮21旋转时,该旋转经由旋转轴32传递到叶轮31而使叶轮31旋转。经由流入通路36流入到离心压缩机3的空气通过叶轮31的旋转而被压缩,经由扩散通路37流入涡旋通路38。流入到涡旋通路38的压缩空气在涡旋通路38中流通后,从离心压缩机3排出。来自离心压缩机3的排出空气作为进气而被吸入该发动机。
在离心压缩机3中由叶轮31压缩后的空气不仅压力上升,温度也上升。若来自离心压缩机3的排出空气的温度过高,则有可能使发动机性能降低。但是,在该涡轮增压器1中,通过以下说明的动作,由叶轮31压缩后的空气被冷却,因此,能够抑制来自离心压缩机3的排出空气的温度上升。
在涡轮增压器1的运转中,从油的供给源向冷却油路径50供给油,油作为冷却油在冷却油路径50的环形部分51中流通。在环形部分51中流通的冷却油与由叶轮31压缩的空气、在扩散通路37中流通的空气、在涡旋通路38中流通的空气分别进行热交换。即,流入到离心压缩机3的空气由叶轮31压缩而在扩散通路37以及涡旋通路38中流通的期间由冷却油冷却,因此,与没有这样的冷却动作的情况相比,来自离心压缩机3的排出空气的温度上升被抑制。
与离心压缩机3内的空气进行了热交换的作为冷却油的油从环形部分51流入连通部分52并在连通部分52中流通后,经由流出口53流入连接配管10而在连接配管10中流通。在连接配管10中流通的油经由流入口41作为润滑油流入润滑油路径40。流入到润滑油路径40的润滑油在润滑油路径40中流通而分别向第一分支路径42和第二分支路径43分支。在第一分支路径42中流通的润滑油被供给到推力轴承34而对推力轴承34进行润滑,在第二分支路径43中流通的润滑油被供给到轴颈轴承35而对轴颈轴承35进行润滑。分别对推力轴承34及轴颈轴承35进行了润滑的润滑油从壳体30流出后,返回到油的供给源。
在离心压缩机3中与压缩空气进行了热交换的冷却油对压缩空气进行冷却,另一方面其自身升温。因此,在作为冷却油在冷却油路径50中流通后作为润滑油流入润滑油路径40的油与从油的供给源直接流入润滑油路径40的情况相比,温度高。通常,温度越高,润滑油的粘度越低,因此,在该实施方式1的离心压缩机3中,能够降低润滑油对轴承部件33进行润滑时的机械损失。
如上所述,在该涡轮增压器1中,油从油的供给源作为冷却油直接流入冷却油路径50。假设在从油的供给源直接流入润滑油路径40并对轴承部件33进行了润滑的润滑油作为冷却油流入冷却油路径50的情况下,与上述动作相比,在冷却油路径50中流通的冷却油的温度变高,因此,离心压缩机3中的压缩空气的冷却性能降低。因此,在该实施方式1的涡轮增压器1中,油不经由轴承部件33而作为冷却油流入冷却油路径50,由此与由叶轮31压缩后的空气进行热交换的冷却油的温度比经由轴承部件33后流入冷却油路径50的情况下的冷却油的温度低,因此,能够提高离心压缩机3中的压缩空气的冷却性能。
在实施方式1中,冷却油路径50具有在涡旋通路38的周向内侧包围叶轮31的周围的环形部分51,但也可以代替环形部分51,或如图2所示,除环形部分51之外,在以面向叶轮31的方式位于叶轮31的背面侧的板部件5上,也以包围旋转轴32的周围的方式形成供冷却油流通的第二环形部分54。另外,板部件5是壳体30的一部分。
在形成环形部分51和第二环形部分54这两者的情况下,如果将环形部分51和第二环形部分54形成为相互连通,则从油的供给源被供给到冷却油路径50的油在作为冷却油在环形部分51和第二环形部分54这两者中流通后,在连通部分52中流通并经由流出口53从冷却油路径50流出。在离心压缩机3的运转中,叶轮31因旋转时的摩擦引起的发热、被压缩后的空气的热量而成为高温,但在冷却油在第二环形部分54中流通的期间,冷却油与叶轮31进行热交换,从而能够对叶轮31进行冷却。其结果是,能够高效地冷却叶轮31,因此,能够延长叶轮31的寿命。另外,如果叶轮31被冷却,则由叶轮31压缩的空气也被冷却。即,在第二环形部分54中流通的冷却油经由叶轮31与由叶轮31压缩的空气间接地进行热交换。
在实施方式1中,从油的供给源始终向冷却油路径50供给,但并不限定于该方式。如图3示意性所示,也可以使旁通管路62从自油的供给源60连接至冷却油路径50的一端的油供给管路61分支,使旁通管路62与连接配管10连接,在旁通管路62从油供给管路61分支的位置处设置三通阀63(切换部件)。另外,为了从油的供给源60向冷却油路径50供给油,也可以在油供给管路61设置供油泵64。在该结构中,通过三通阀63,在油供给管路61中流通的油能够绕过冷却油路径50而依次在连接配管10及润滑油路径中流通。
若流入离心压缩机3(参照图1)的空气的温度较低,则有时冷却油的温度高于离心压缩机3中的压缩空气的温度,在该情况下,通过与冷却油的热交换,压缩空气被加热。但是,在图3所示的结构中,在流入离心压缩机3的空气的温度较低的情况下,油绕过冷却油路径50而作为润滑油直接流入润滑油路径40,由此,油不会对由叶轮31(参照图1)压缩后的空气进行加热,因此,能够降低离心压缩机3中的压缩空气的温度升高的可能性。
(实施方式2)
接着,对实施方式2的涡轮增压器进行说明。实施方式2的涡轮增压器相对于实施方式1变更了油流通路径4的结构。另外,在实施方式2中,对与实施方式1的构成要件相同的构成要件标注相同的附图标记,并省略其详细的说明。
如图4所示,在本公开的实施方式2的涡轮增压器1中,构成为从油的供给源60(参照图3)向润滑油路径40直接供给作为润滑油的油。冷却油路径50构成为,代替实施方式1的涡轮增压器1的连通部分52,而包括以在与涡旋通路38的轴向垂直的方向上包围涡旋通路38的周围的方式形成的连通路径55,连通路径55的一端与环形部分51连通,并且另一端在推力轴承34的上游侧与润滑油路径40的第一分支路径42连通。其他结构与实施方式1相同。
在本公开的实施方式2的涡轮增压器1中,从油的供给源60经由流入口41向润滑油路径40供给作为润滑油的油,在润滑油路径40中流通的润滑油被分支到第一分支路径42和第二分支路径43。在第二分支路径43中流通的润滑油被供给到轴颈轴承35,在对轴颈轴承35进行润滑后,返回到油的供给源60。另一方面,在第一分支路径42中流通的润滑油的一部分被供给到推力轴承34,在对推力轴承34进行润滑后,返回到油的供给源60。
在第一分支路径42中流通的剩余的润滑油作为冷却油流入连通路径55。流入到连通路径55的冷却油在连通路径55中流通的期间与在涡旋通路38中流通的空气进行热交换,对空气进行冷却。在连通路径55中流通的冷却油此后流入环形部分51,在环形部分51中流通的期间,与实施方式1同样地,与由叶轮31压缩的空气、在扩散通路37中流通的空气、以及在涡旋通路38中流通的空气分别进行热交换。从环形部分51流出的冷却油返回到油的供给源60。
在本公开的实施方式2的涡轮增压器1中,在润滑油路径40中流通的润滑油的一部分不经由轴承部件33而作为冷却油流入冷却油路径50,从而与实施方式1同样地,与由叶轮31压缩后的空气进行热交换的冷却油的温度比经由轴承部件33后流入冷却油路径50的情况下的冷却油的温度低,因此,能够提高离心压缩机3中的压缩空气的冷却性能。
另外,在涡轮增压器1中,轴颈轴承35与推力轴承34不同,在旋转轴32的旋转中始终支承旋转轴32,因此,始终需要基于润滑油的润滑。与此相对,在本公开的实施方式2的涡轮增压器1中,在润滑油路径40中流通的润滑油中作为冷却油流入冷却油路径50的润滑油是为了向推力轴承34供给而在第一分支路径42中流通的润滑油的一部分。由此,即便在润滑油路径40中流通的润滑油的一部分流入到冷却油路径50,对为了向轴颈轴承35供给而在第二分支路径43中流通的润滑油的流量带来的影响也小,因此,能够降低对轴颈轴承35的润滑带来的不良影响。
在实施方式2中,如图5所示,冷却油路径50的环形部分51包括用于使冷却油从环形部分51向壳体30(参照图4)的外部流出的流出口51a,流出口51a也可以构成为在环形部分51位于铅垂方向最下位置。根据该结构,在冷却油路径50中流通的冷却油由于自重而经由流出口51a从冷却油路径50排出,因此,能够容易地进行冷却油的回收。经由流出口51a从冷却油路径50排出的油例如被未图示的油盘回收,能够利用泵等从油盘向油的供给源60返回。另外,在该结构中,为了使冷却油在环形部分51内尽可能均匀地流通,优选使连通路径55在环形部分51的铅垂方向最上位置与环形部分51连接。
在实施方式2中,如图4所示,连通路径55以将第一分支路径42与环形部分51连通的方式形成连通路径55,但并不限定于该方式。连通路径55可以以将第二分支路径43与环形部分51连通的方式形成连通路径55,也可以以在比分支为第一分支路径42和第二分支路径43的部分靠上游侧的位置将润滑油路径40与环形部分51连通的方式形成连通路径55。并且,在实施方式2中,在冷却油路径50包括第二环形部分54(参照图2)的情况下,连通路径55也可以以将第二分支路径43与第二环形部分54连通的方式形成连通路径55。
(实施方式3)
接着,对实施方式3的涡轮增压器进行说明。实施方式3的涡轮增压器相对于实施方式1变更了油流通路径4的结构。另外,在实施方式3中,对与实施方式1的构成要件相同的构成要件标注相同的附图标记,并省略其详细的说明。
如图6所示,在本公开的实施方式3的涡轮增压器1中,构成为从油的供给源60(参照图3)向润滑油路径40以及冷却油路径50分别直接供给作为润滑油以及冷却油的油。润滑油路径40在中途未分支为两个分支路径,而构成为仅与轴颈轴承35连通。润滑油路径40包括一端与推力轴承34连通并且另一端与冷却油路径50的环形部分51连通的供油路径44,作为用于向推力轴承34供给润滑油的路径。供油路径44在壳体30内以在与涡旋通路38的轴向垂直的方向上包围涡旋通路38的周围的方式延伸。另外,如图2所示,在第二环形部分54形成于板部件5的情况下,供油路径44也可以构成为一端与推力轴承34连通并且另一端与第二环形部分54连通。其他结构与实施方式1相同。
在本公开的实施方式3的涡轮增压器1中,从油的供给源60经由流入口41向润滑油路径40供给作为润滑油的油。在润滑油路径40中流通的润滑油被供给到轴颈轴承35,在对轴颈轴承35进行润滑后,返回到油的供给源60。
另外,从油的供给源60向冷却油路径50的环形部分51供给作为冷却油的油。在环形部分51中流通的冷却油与实施方式1同样地,与由叶轮31压缩的空气、在扩散通路37中流通的空气、以及在涡旋通路38中流通的空气分别进行热交换。
在该实施方式3的涡轮增压器1中,也与实施方式1同样地,不在润滑油路径40中流通的油作为冷却油流入冷却油路径50,由此,与由叶轮31压缩后的空气进行热交换的冷却油的温度比经由轴承部件33后流入冷却油路径50的情况下的冷却油的温度低,因此,能够提高离心压缩机3中的压缩空气的冷却性能。
在环形部分51中流通的冷却油作为润滑油流入润滑油路径40的供油路径44。流入到供油路径44的润滑油通过在供油路径44流通而向推力轴承34供给,在对推力轴承34进行润滑后,返回到油的供给源60。在该实施方式3中,与实施方式1不同,在冷却油路径50中流通的冷却油作为润滑油流入到润滑油路径40后,并非以对推力轴承34和轴颈轴承35分别进行润滑的方式被分支,而是在冷却油路径50中流通的冷却油的全部量作为润滑油在润滑油路径40的供油路径44中流通并向推力轴承34供给。
在像该实施方式3的涡轮增压器1那样轴承部件33由推力轴承34以及轴颈轴承35构成的情况下,随着离心压缩机3成为高速运转,对相对于整体轴损失的各个轴承的损失比例而言,前者比后者大。与此相对,在该实施方式3的涡轮增压器1中,对由叶轮31压缩后的空气进行冷却后的高温的冷却油、即粘度低的冷却油作为润滑油直接被供给到推力轴承34,因此,能够提高损失比例大的推力轴承34中的损失降低效果,其结果是,能够提高整体轴损失的降低效果。
在该实施方式3中,为了将在冷却油路径50中流通的冷却油的全部量向推力轴承34供给,如图7(a)所示,能够构成为从油的供给源60经由环形部分51的一端51b向环形部分51供给作为冷却油的油,并且在环形部分51的另一端51c连接供油路径44的一端。
在该实施方式3中,也可以将在冷却油路径50中流通的冷却油的一部分向推力轴承34供给。为此,如图7(b)所示,能够构成为经由设置在环形部分51的铅垂方向最上位置的流入口51d从油的供给源60向环形部分51供给作为冷却油的油,并且在设置在流入口51d与流出口51a之间的采集口51e连接供油路径44的一端。在该情况下,通过构成为流出口51a在环形部分51位于铅垂方向最下位置,从而与实施方式2同样地,能够容易地进行冷却油的回收。
在该实施方式3中,构成为从油的供给源60向润滑油路径40以及冷却油路径50分别直接供给作为润滑油以及冷却油的油,但也可以如图8所示,将油的供给源60分割为两个油的供给源60a以及60b这两个,构成为从油的供给源60a通过供油泵64a向润滑油路径40供给油,并构成为从油的供给源60b通过供油泵64b向冷却油路径50供给油。即,也可以设置为了向润滑油路径40供给油而具备油的供给源60a以及供油泵64a的润滑油循环***70和为了向冷却油路径50供给油而具备油的供给源60b以及供油泵64b的冷却油循环***80。在这种结构中,润滑油循环***70与冷却油循环***80相互独立。
附图标记说明
1 涡轮增压器
2 涡轮机
3 离心压缩机
4 油流通路径
5 板部件
10 连接配管
20 壳体
21 叶轮
30 壳体
31 叶轮
32 旋转轴
33 轴承部件
34 推力轴承
35 轴颈轴承
36 流入通路
37 扩散通路
38 涡旋通路
40 润滑油路径
41 流入口
42 第一分支路径
43 第二分支路径
44 供油路径
50 冷却油路径
51 环形部分
51a 流出口
51b (环形部分的)一端
51c (环形部分的)另一端
51d 流入口
51e 采集口
52 连通部分
53 流出口
54 第二环形部分
55 连通路径
60 油的供给源
60a 油的供给源
60b 油的供给源
61 油供给管路
62 旁通管路
63 三通阀(切换部件)
64 供油泵
64a 供油泵
64b 供油泵
70 润滑油循环***
80 冷却油循环***

Claims (4)

1.一种离心压缩机,所述离心压缩机具备:
壳体;
叶轮,所述叶轮设置成能够在所述壳体内部旋转;
旋转轴,所述旋转轴与所述叶轮连接;以及
轴承部件,所述轴承部件在所述壳体内对所述旋转轴进行支承,
其中,
在所述壳体形成有供油流通的油流通路径,
所述油流通路径包括:
润滑油路径,所述润滑油路径供所述油作为向所述轴承部件供给的润滑油流通;以及
冷却油路径,所述冷却油路径供所述油作为与由所述叶轮压缩后的流体进行热交换的冷却油流通,
所述冷却油路径构成为,所述油不经由所述轴承部件而作为所述冷却油流入所述冷却油路径,
在所述冷却油路径中流通后的所述冷却油的全部作为所述润滑油流入所述润滑油路径,
所述离心压缩机具备:
旁通管路,所述旁通管路绕过所述冷却油路径与所述润滑油路径连通;以及
切换部件,所述切换部件以使所述油绕过所述冷却油路径在所述旁通管路中流通的方式进行切换。
2.如权利要求1所述的离心压缩机,其中,
所述轴承部件包括推力轴承,
所述润滑油路径包括将所述推力轴承与所述冷却油路径连通的供油路径,
在所述冷却油路径中流通的所述冷却油的全部作为所述润滑油经由所述供油路径向所述推力轴承供给。
3.如权利要求1或2所述的离心压缩机,其中,
所述壳体包括位于所述叶轮的背面侧的板部件,
所述冷却油路径的至少一部分形成于所述板部件。
4.一种涡轮增压器,其中,所述涡轮增压器具备权利要求1~3中任一项所述的离心压缩机。
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