气导向排出流路14，从而能够加快使废气净化的催化剂的升温速度。本实施方式中，为了进一步抑制旁通的废气的能量损失并引导至吐出口 13，如下规定旁通流路19的形状。
[0039]如图3所示，旁通流路19的入口端19b与流入路18连接。曲线Q表示在旁通流路19流动的流体的中心的流动方向。另外，曲线T表示在流入路18流动的流体的中心的流动方向。在此，分别假定入口端19b的曲线Q的切线L(第一切线)、和作为流入路18的入口端的气体流入口 17中的曲线T的切线S(第二切线)。S卩、切线L是图3中用涂黑的圆表示的位置的曲线Q的切线，切线S是图3中用空白圆表示的位置的曲线T的切线。
[0040]切线L与切线S所成的角中，以切线L为边界在气体流入口 17侧、并且以切线S为边界在旁通流路19侧的角(图3中、左下侧的角)用α表示。旁通流路19以该角α为钝角的方式形成。
[0041]在以角α为钝角的方式形成旁通流路19侧的情况下，在流入路18流动的废气的一部分顺畅地流入旁通流路19。例如，与角α为直角或锐角的情况相比，流路损失、废气的能量损失较少。因此，能够加快催化剂的升温。
[0042]本实施方式中，在涡轮壳体4的III 一 III线剖面、S卩、与涡轮轴7的轴向平行的平面的剖面中包含旁通流路19的出口端19a和吐出口 13。然而，旁通流路19的出口端19a和吐出口 13也可以不包含在与涡轮轴7的轴向平行的平面的剖面中。S卩、也可以在不与涡轮轴7平行的平面的剖面中包含旁通流路19的出口端19a和吐出口 13，而且角α为钝角。另外，也可以在曲面的剖面中包含旁通流路19的出口端19a和吐出口 13，而且角α为钝角。
[0043]在图3所示的剖面、S卩、包含旁通流路19以及涡轮涡旋流路16的剖面中，壁19c分隔旁通流路19与涡轮涡旋流路16之间。换言之，壁19c包含面向旁通流路19的壁面19d、和面向涡轮涡旋流路16的壁面19e。
[0044]壁面19d与旁通流路19的入口端19b(换言之，包含入口端19b的假想的平面)所成的角中，将壁19c侧的角称为β。本实施方式中，该角β设定为锐角。在分隔旁通流路19与涡轮涡旋流路16之间的壁19c中，壁面19d以及壁面19e的边界(换言之，由壁面19d以及壁面19e形成的角部)由曲面形成的情况下，图3所示的剖面中表示该曲面的曲线M的旁通流路19侧的端部Ma中的切线N、与旁通流路19的入口端19b所成的角中壁面19d侧的角为上述的角β。
[0045]若以角β为锐角的方式形成壁19c，则旁通流路19以沿从流入路18朝向涡轮涡旋流路16的流体的流动的形状而形成。因此，能够在旁通流路19中进一步实现流路损失的降低，加快催化剂的升温。
[0046]另外，旁通流路19的出口端19a在面向排出流路14的涡轮壳体4的壁面上开口。在该出口端19a的周围设有阀座面14a。S卩、阀座面14a设置为面向排出流路14，旁通流路19的出口端19a开口。
[0047]并且，图1中用虚线表示的开闭机构20通过对形成于面向排出流路14的阀座面14a上的旁通流路19的出口端19a进行开闭，来调整通过旁通流路19的废气的流量。
[0048]图4是用于说明开闭机构20的说明图。图4(a)表示开闭机构20关闭的状态，图4(b)表示开闭机构20打开的状态。
[0049]开闭机构20具备以贯通涡轮壳体4的壁的状态经由轴承(未图示)而旋转自如地支撑于涡轮壳体4的阀杆22。该阀杆22，经由安装板23连结有阀芯24。若阀杆22旋转，则安装板23以该阀杆22为中心进行摆动。阀芯24通过该安装板23的摆动而倾倒。阀芯24形成为外径比旁通流路19的出口端19a的直径大。伴随阀杆22的旋转，与阀座面14a接触、或者从阀座面14a尚开。
[0050]更详细而言，阀杆22固定于旋转自如地与驱动器21的杆21a连结的连板25上。因此，若驱动器21的杆21a向图4(a)中的箭头a的方向动作，则阀杆22经由连板25向箭头b的方向旋转，伴随该阀杆22的旋转，阀芯24以阀杆22的轴心为中心倾倒。
[0051]另外，若驱动器21的杆21a向箭头a的反方向动作，则阀杆22以及阀芯24也以阀杆22的轴心为中心向箭头b的反方向旋转。
[0052]这样，阀芯24与驱动器21的动作连动，在与阀座面14a接触而关闭旁通流路19的出口端19a的关闭位置、或者从阀座面14a离开而打开旁通流路19的出口端19a的打开位置之间位移。驱动器21如所谓的膜片式那样，通过空气的压力来动作。然而，驱动器21也可以通过电动来动作。
[0053]并且，阀座面14a相对于与涡轮轴7垂直的面(图4中，与涡轮轴7垂直的面方向为上下方向)倾斜为，配置有阀杆22的一侧相比隔着旁通流路19的出口端19a而与配置有阀杆22的一侧相反的一侧，位于更远离作为排出流路14的出口端的吐出口 13的位置。
[0054]图5是比较例中与图4对应的位置的向视图，图5(a)表示阀芯B关闭的状态，图5(b)表示阀芯B打开的状态。在该比较例中，与阀芯B相接的阀座面H相对于与涡轮轴7垂直的面不倾斜。S卩、阀座面H与涡轮轴7正交。此外，在图5(a)以及图5(b)中，与涡轮轴7正交的面沿图的上下方向延伸。在该比较例中，流入到旁通流路P的废气如图5(b)中箭头c所示，通过阀座面H与阀芯B之间大致向与涡轮轴7垂直的面方向吹出。该情况下，废气在从旁通流路P的出口端Pa流向吐出口 O期间，碰撞到涡轮壳体的壁等而使能量损失变大。
[0055]另一方面，在本实施方式中，如图4(b)所示，阀座面14a倾斜，而且，阀芯24如图示那样打开。因此，如箭头d所示，废气容易朝向吐出口 13顺畅地流动。因此，废气与涡轮壳体4的壁部以及阀芯24的碰撞较小，可抑制能量损失。这样，可抑制从排出流路14排出的废气的温度下降，在发动机的起动时，通过预先打开开闭机构20，能够使催化剂迅速地升温。
[0056]在上述的实施方式中，对如下情况进行了说明，S卩、相对于旁通流路19的出口端19a，阀杆22设于图4中下侧，形成有出口端19a的阀座面14a倾斜为，图4中设有阀杆22的下侧相比上侧，位于从吐出口 13离开的一侧(图4中，右侧)。但是，阀杆22相对于出口端19a的配置以及阀座面14a的倾斜方向也可以在出口端19a全周的任意的方向。无论是哪种配置，只要阀座面14a相对于与涡轮轴7垂直的面倾斜为，配置有阀杆22的一侧相比隔着旁通流路19的出口端19a而与配置有阀杆22的一侧相反的一侧，位于更远离排出流路14的出口端19a的位置，则能够实现与上述相同的作用效果。
[0057]以上，参照附图对本发明的优选实施方式进行了说明，不言而喻，本发明并不限定于该实施方式。只要是本领域技术人员，在技术方案的范围所记载的范畴内，显然能够想到各种变更例或修正例，关于这些各种变更例或修正例当然理解为属于本发明的技术范围。
[0058]产生上的可利用性
[0059]本发明能够利用于具备使涡轮叶轮的上游与下游旁通的旁通流路的增压器。
【主权项】
1.一种增压器，其特征在于，具备: 轴承壳体，其在一端侧固定有涡轮壳体，在另一端侧固定有压缩机壳体； 涡轮轴，其在一端设有容纳于上述涡轮壳体内的涡轮叶轮，在另一端设有容纳于上述压缩机壳体内的压缩机叶轮； 流入路，其设于上述涡轮壳体，从该涡轮壳体外流入流体，并将该流体导向上述涡轮叶轮； 排出流路，其使从上述流入路导向上述涡轮叶轮而使该涡轮叶轮旋转的流体从形成于该涡轮壳体的出口端向外部排出； 旁通流路，其设于上述涡轮壳体，将上述流入路与上述排出流路连通，且使流入到该流入路的流体的一部分旁通至该排出流路； 阀座面，其面向上述排出流路设置且上述旁通流路的出口端打开；以及 开闭机构，其对上述旁通流路的出口端进行开闭， 上述开闭机构具有: 阀杆，其旋转自如地支撑于上述涡轮壳体；以及阀芯，其与上述阀杆的旋转相应地在与上述阀座面接触而关闭上述旁通流路的出口端的关闭位置、或者从上述阀座面离开而打开上述旁通流路的出口端的打开位置之间位移，上述阀座面相对于与上述涡轮轴垂直的面倾斜为，配置有上述阀杆的一侧相比隔着上述旁通流路的出口端而与配置有该阀杆的一侧相反的一侧，位于更远离上述排出流路的出口端的位置。
2.根据权利要求1所述的增压器，其特征在于，还具备: 涡旋流路，其形成于上述流入路的下游侧，且围绕在上述涡轮叶轮的径向外侧；以及转换流路，其以从上述涡旋流路向上述涡轮叶轮的径向内侧延伸的方式形成，将上述流体的上述涡轮轴的周向的流动改变为该涡轮轴的轴向，同时将该流体导向上述排出流路， 上述旁通流路与上述流入路中的下游侧连通， 第一切线与第二切线所成的角度中，以该第一切线为边界在该流入路的入口端侧、并且以该第二切线为边界在该旁通流路侧的角为钝角，上述第一切线为在表示上述旁通流路中流动的上述流体的中心的流动方向的曲线中与上述流入路连通的该旁通流路的入口端的切线，上述第二切线为在表示该流入路中流动的该流体的中心的流动方向的曲线中该流入路的入口端的切线。
3.根据权利要求2所述的增压器，其特征在于， 在包含上述旁通流路以及上述涡旋流路的剖面中，分隔该旁通流路和该涡旋流路之间的壁中面向该旁通流路的壁面与该旁通流路的入口端所成的角中，分隔该旁通流路和该涡旋流路之间的壁侧的角设定为锐角。
【专利摘要】增压器(C)具备：从涡轮壳体(4)外将流体导向涡轮叶轮(8)的流入路(18)；向涡轮壳体(4)外排出使涡轮叶轮旋转的流体的排出流路(14)；使流入到流入路(18)的流体的一部分旁通至排出流路(14)的旁通流路(19)；面向排出流路(14)设置且旁通流路(19)的出口端(19a)打开的阀座面(14a)；以及对旁通流路(19)的出口端(19a)进行开闭的开闭机构(20)。开闭机构(20)具有：旋转自如地支撑于涡轮壳体(4)的阀杆(22)；以及与阀杆(22)的旋转相应地对旁通流路(19)的出口端(19a)进行开闭的阀芯(24)，阀座面(14a)相对于与涡轮轴(7)垂直的面倾斜为，配置有阀杆(22)的一侧相比隔着旁通流路(19)的出口端(19a)而与配置有阀杆(22)的一侧相反的一侧，位于更远离排出流路(14)的吐出口(13)的位置。
【IPC分类】F02B37-18, F02B39-00
【公开号】CN104838110
【申请号】CN201380064514
【发明人】岩田和明, 森淳, 矶野佑介
【申请人】株式会社Ihi
【公开日】2015年8月12日
【申请日】2013年12月20日
【公告号】US20150267606, WO2014109210A1