專利名稱：用于旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)械的徑向流內(nèi)置中冷器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種換熱器，該換熱器被用作旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)的中間冷卻器，其中的旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)例如是用于發(fā)動機(jī)的渦輪增壓器或增壓壓氣機(jī)。
背景技術(shù)：
在發(fā)動機(jī)—尤其是內(nèi)燃機(jī)上使用渦輪增壓器或增壓壓氣機(jī)等燃用空氣增壓器已經(jīng)有很多年的歷史了。在采用渦輪增壓器的情況中，由發(fā)動機(jī)的廢氣來驅(qū)動至少一臺旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)的葉輪。在采用增壓壓氣機(jī)的情況中，用機(jī)械方法—通常是利用發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)動輸出來驅(qū)動至少一臺旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)的葉輪。在這兩種情況下，壓縮機(jī)葉輪用于對尚未進(jìn)入到發(fā)動機(jī)中的環(huán)境空氣進(jìn)行壓縮，以促進(jìn)發(fā)動機(jī)中的燃燒。由于空氣被壓縮了，給定體積的壓縮空氣將比處于大氣壓力的相同體積空氣含更多摩爾量的氧氣。結(jié)果就是，另加的氧氣允許更多量的燃料參與燃燒，從而，對于給定尺寸的動力設(shè)備，通過對燃燒所用的空氣進(jìn)行增壓，可獲得更高的功率輸出。
經(jīng)過一些年后，人們發(fā)現(xiàn)通過采用所謂的中冷系統(tǒng)可提高這種燃用空氣增壓裝置的效率。由于空氣在被壓縮時會被加熱，本來通過采用燃用空氣增壓器—即通過增大發(fā)動機(jī)進(jìn)氣的壓縮密度而所能獲得效率中的一部分就會喪失掉，原因在于在相同的壓力下，一定體積的熱壓縮空氣將比相同體積的較冷壓縮空氣所含的氧氣較少。因而，對于給定的壓力，較冷的燃用空氣進(jìn)氣相比于處于相同壓力、但溫度較高的相同進(jìn)氣，當(dāng)進(jìn)入到發(fā)動機(jī)中進(jìn)行燃燒時，能使發(fā)動機(jī)產(chǎn)生更高的功率。
因而，采用了上述提到的中冷器，用于在空氣從燃用空氣增壓器排出之后、進(jìn)入到發(fā)動機(jī)中之前對其進(jìn)行冷卻，從而在任意給定的壓力上都能提供最大摩爾含量的氧氣。
在許多情況中，中冷器被設(shè)計成普通的矩形換熱器，該換熱器與用于對發(fā)動機(jī)冷卻液進(jìn)行冷卻的常見換熱器并排安裝，或者安裝在冷卻液換熱器的前方或后方。盡管這樣的布置方式足以勝任對壓縮后燃用空氣的冷卻，但在發(fā)動機(jī)艙(例如在車輛上)中所能允許的尺寸和體積方面，這樣的布置受到一定的限制，此時，發(fā)動機(jī)艙既要容納下發(fā)動機(jī)，也要包容住用于進(jìn)行冷卻的各種換熱器。另外，還需要大量的軟管連接件，用于將渦輪增壓器、中冷器、以及發(fā)動機(jī)燃用空氣的進(jìn)氣道連接起來，由于壓縮空氣的密度低—從而體積大，所以，這樣作必然需要直徑較大的軟管。
因而，已經(jīng)有人提出這樣的方案將中冷器集成到燃用空氣增壓器本體上，從而可獲得更為緊湊的燃用空氣增壓—中冷系統(tǒng)，并在盡可能的程度上避免龐大的軟管連接件。本發(fā)明的目的是將中間冷卻換熱器以這樣的方式合并到燃用空氣增壓器中使設(shè)備易于維護(hù)；只需要很少的連接管路；且不會使燃用空氣增壓器的體積增得過大；與此同時，能在最大程度上對壓縮后的燃用空氣進(jìn)行冷卻。
本發(fā)明致力于提供一種有利的技術(shù)方案，來解決那些要被設(shè)置在旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)械內(nèi)部的中冷換熱器所存在的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的是提供一種改進(jìn)后的新型旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)械，其帶有中間冷卻系統(tǒng)，用于對壓縮后的空氣進(jìn)行冷卻。更具體來講，本發(fā)明的目的是提供一種改進(jìn)的旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)，其帶有一個內(nèi)置的中冷器，該中冷器相比于現(xiàn)有的此類系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)更為緊湊、更易于進(jìn)行維護(hù)、和/或需要很少的連接管路、并使對空氣的冷卻過程達(dá)到最大效率。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，本發(fā)明一示例性的實(shí)施方式通過提供了一種旋轉(zhuǎn)機(jī)械而實(shí)現(xiàn)了上述的一個或多個目的，其中的旋轉(zhuǎn)機(jī)械包括一可轉(zhuǎn)動的軸桿，該軸桿上具有至少一個壓縮機(jī)葉輪；一殼體，其容納著壓縮機(jī)葉輪，并具有一個通向壓縮機(jī)葉輪的入口，且具有一個出口。一換熱器被設(shè)置在殼體內(nèi)，其位于壓縮機(jī)葉輪與出口之間。換熱器包括一芯體，該芯體具有一氣體流道，該流道基本上是沿徑向擴(kuò)展的，芯體還具有一進(jìn)氣口，其與壓縮機(jī)葉輪保持流通，并具有一排氣口，其與殼體的出口流通。在換熱器中設(shè)置一冷卻劑流道，該流道與氣體流道進(jìn)行熱交換，其尺度范圍基本上是在軸向上。換熱器具有環(huán)室狀芯體，芯體內(nèi)設(shè)有各條流道，芯體與桿軸基本上是同心的。芯體的側(cè)面設(shè)置了軸向間隔開的環(huán)室狀聯(lián)箱，其中一個這樣的聯(lián)箱作為被壓縮機(jī)葉輪排出的壓縮后空氣在徑向向外方向上流動時的邊界。本發(fā)明構(gòu)思了這樣的設(shè)計聯(lián)箱是導(dǎo)熱性的，且安裝在壓縮機(jī)葉輪出口附近區(qū)域的普通消渦流葉片與該聯(lián)箱熱橋接，從而，葉片除了具有消除渦流的通常功能之外，還起到翅片的作用，壓縮后空氣的熱量被排向該翅片，并最終通過聯(lián)箱傳導(dǎo)到冷卻劑中，由此可增大壓縮后氣體向冷卻劑的傳熱量。
在一優(yōu)選實(shí)施例中，所述葉片是一金屬葉片結(jié)構(gòu)的部件，葉片結(jié)構(gòu)利用冶金的方法粘接到聯(lián)箱上。
在一高度優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述旋轉(zhuǎn)機(jī)械是一渦輪增壓器或一增壓壓氣機(jī)，所述換熱器作為燃用空氣的中冷器。
在本發(fā)明的一實(shí)施例中，葉片結(jié)構(gòu)包括多個沿圓周方向間隔設(shè)置的葉片，葉片被接合到聯(lián)箱上。
本發(fā)明構(gòu)思了這樣的設(shè)計換熱器具有一徑向外周面，該周面位于殼體的內(nèi)側(cè)，并與之相間隔，芯體在徑向外周部上具有一進(jìn)氣口，用于接納已流經(jīng)葉片結(jié)構(gòu)后的排流氣體。
從下文結(jié)合附圖所作的具體描述，可更清楚地理解本發(fā)明其它的目的和優(yōu)點(diǎn)。


圖1是一個略帶示意性質(zhì)的剖面圖，表示了根據(jù)本發(fā)明制出的一種旋轉(zhuǎn)式機(jī)械—具體而言，該旋轉(zhuǎn)機(jī)械為一渦輪增壓器；圖2是一分解視圖，表示了根據(jù)本發(fā)明所制換熱器的一個扇段；圖3是與圖2類似的分解圖，表示了本發(fā)明的另一實(shí)施例；以及圖4是與圖2、3類似的分解圖，表示了本發(fā)明的又一實(shí)施例。
具體實(shí)施例方式
本文所公開的本發(fā)明示例性實(shí)施例被具體地描述為一種燃用空氣增壓器，該增壓器例如是一個兩級渦輪增壓器。但可以領(lǐng)會除了后附權(quán)利要求書中所敘述的內(nèi)容之外，本文的描述只是為了進(jìn)行舉例說明，而并非限定為燃用空氣增壓器、或者限定為渦輪增壓器，也不受壓縮機(jī)具體級數(shù)的限制。例如，本發(fā)明可被有效地應(yīng)用到具有旋轉(zhuǎn)壓縮機(jī)葉輪的任何類型旋轉(zhuǎn)機(jī)械中—只要壓縮機(jī)葉輪排出的壓縮空氣在被用于其它工作之前需要進(jìn)行冷卻即可。本發(fā)明既可被有效地應(yīng)用到單級渦輪增壓器、以及多級渦輪增壓器中，也可被用到單級或多級的增壓壓氣機(jī)中。
除了一個特征之外，對換熱器的具體類型再無其它的限定，這個特征是指采用了與壓縮機(jī)葉輪相連接的消渦流葉片，其作為換熱器通向聯(lián)箱的導(dǎo)熱橋。但是，對于要被用在旋轉(zhuǎn)機(jī)械中的換熱器的細(xì)節(jié)結(jié)構(gòu)，可參見與本發(fā)明屬于同一受讓人—Meshenky等人的、于2002年9月20日提交的第10/251537號(代理人注冊號第655.01037)的待結(jié)申請，該申請的名稱為“用于燃用空氣增壓器的、內(nèi)部安裝的徑向流中冷器”，其所公開的全部內(nèi)容都被結(jié)合到本文中作為參考。在上述內(nèi)容的基礎(chǔ)上，可針對圖1展開討論，圖1中表示了本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)機(jī)械，為了便于對本發(fā)明的示例性實(shí)施方式進(jìn)行介紹，該旋轉(zhuǎn)機(jī)械被表示成了一臺兩級渦輪增壓器。
可以看出所示出的本發(fā)明實(shí)施例包括一殼體，該殼體總體上用標(biāo)號10指代，其是由至少兩個可分開的部分組成的，這兩個部分分別被標(biāo)為12、14。一旋轉(zhuǎn)軸桿18通過合適的軸承(圖中未示出)滑架在殼體10中。在所示的實(shí)施例中，轉(zhuǎn)動軸上安裝著一第一壓縮機(jī)葉輪20、一第二壓縮機(jī)葉輪22以及渦輪24，其中渦輪24也被安裝在一殼體(圖中未示出)中。如圖中的箭頭26所示，渦輪24由內(nèi)燃機(jī)的廢氣驅(qū)動，從而帶動軸桿18。作功后的廢氣如圖中的箭頭28所示那樣從渦輪24中排出。
殼體12上包括一環(huán)境空氣入口30，而殼體14則具有一個壓縮空氣出口，在圖中，該出口由一個箭頭32示意性的指代。入口30通向壓縮機(jī)葉輪20的入口側(cè)，而在壓縮機(jī)葉輪22的出口一側(cè)，出口32從一蝸殼通到外部，其中的蝸殼在圖中用標(biāo)號34示意地指代。
根據(jù)本發(fā)明制出的換熱器總體上用標(biāo)號36指代，其被布置到兩殼體12、14中，此處，兩殼體利用圖中示意地表示出的可拆卸緊固件38而接合到一起。該換熱器36為環(huán)室形狀或環(huán)體形狀，并具有位于徑向外側(cè)的圓柱面40，該圓柱面形成了一進(jìn)氣口，用于使空氣可流經(jīng)該換熱器36。位于徑向內(nèi)側(cè)的圓柱面42構(gòu)成了換熱器36的空氣出口。
換熱器的兩側(cè)上設(shè)置有第一入口/出口端蓋-聯(lián)箱(其總體上用標(biāo)號44指代)以及一再定向端蓋-聯(lián)箱(其總體上用標(biāo)號46指代)，第一入口/出口端蓋-聯(lián)箱在換熱器36位于殼體14中的那一側(cè)上，而再定向端蓋-聯(lián)箱則處于換熱器36位于殼體12中的那一側(cè)上。在殼體14中設(shè)置了一冷卻劑總管48，其位于蝸殼34的一側(cè)，并處于蝸殼34徑向外側(cè)部件的徑向內(nèi)側(cè)?？偣?8被一內(nèi)部腹板或隔板50分隔成一個位于徑向內(nèi)側(cè)的總管部分52、以及一個位于徑向外側(cè)的總管部分54。系統(tǒng)設(shè)置了一個冷卻劑入口，其在圖中由一個箭頭56示意性代表，箭頭56延伸向位于徑向內(nèi)側(cè)的總管部分52，系統(tǒng)還設(shè)置了一個冷卻劑出口，其由箭頭58示意性的代表，該箭頭延伸向徑向外側(cè)總管部分54。利用下文將要詳細(xì)描述的結(jié)構(gòu)，冷卻劑-例如內(nèi)燃機(jī)所用的冷卻液經(jīng)入口56進(jìn)入到渦輪增壓器中，并流到徑向內(nèi)側(cè)總管部分中，在入口/出口端蓋-聯(lián)箱44的徑向內(nèi)側(cè)部位，冷卻劑從該總管部分流入到端蓋-聯(lián)箱44中，并沿軸向流過換熱器36而到達(dá)再進(jìn)入端蓋-聯(lián)箱46處，在此處，冷卻劑的流向被折返，流經(jīng)換熱器36的徑向外側(cè)部分而流回到入口/出口端蓋-聯(lián)箱44中。從端蓋-聯(lián)箱44，冷卻劑被排出到徑向外側(cè)的總管部分54中，從而被排流到冷卻劑出口58處。冷卻劑這樣的流動方式可用箭頭60、62、64依次地表示出。入口/出口端蓋-聯(lián)箱44中的一隔板65可保證冷卻劑入流和出流的相互隔離。
流經(jīng)渦輪增壓器的氣流如下所述。環(huán)境空氣進(jìn)入到入口30中，并流到壓縮機(jī)葉輪20的入口側(cè)。隨著壓縮機(jī)葉輪20被渦輪24帶動著進(jìn)行轉(zhuǎn)動，空氣就被壓縮了，并如箭頭66所示那樣，以升高的壓力從壓縮機(jī)葉輪20的徑向外周部排出。壓縮后的空氣繼續(xù)沿徑向向外側(cè)流動，流過殼體12與換熱器36之間的環(huán)形空間68，該空間在部分上是由再進(jìn)入端蓋-聯(lián)箱46、一徑向隔板70以及一軸向隔板72圍成的，徑向隔板從再進(jìn)入端蓋-聯(lián)箱46沿徑向向內(nèi)側(cè)延伸，而軸向隔板72則從隔板70上位于徑向最內(nèi)側(cè)的部位沿軸向延伸，以便于能安裝到殼體12的某一部位(圖中未示出)上，該部位接近于壓縮機(jī)葉輪20。
換熱器36的徑向外側(cè)面或周面40位于殼體12、14的徑向內(nèi)側(cè)，并與之分離開，從而允許被壓縮機(jī)葉輪20壓縮后的空氣能如箭頭74所示那樣被再定向，并在換熱器36的徑向外周部40處進(jìn)入到換熱器36中。然后，空氣沿徑向向內(nèi)的方向流經(jīng)換熱器36，并被如上文所述那樣沿軸向流經(jīng)換熱器36的冷卻劑所冷卻。然后，如箭頭76所示那樣，冷卻后的壓縮空氣被從換熱器中排流到壓縮機(jī)葉輪22的入口側(cè)，在該葉輪中，空氣被進(jìn)一步壓縮，然后如箭頭78所示那樣，排流到蝸殼34中。然后，作為壓縮后燃用空氣的壓縮空氣被排到內(nèi)燃機(jī)中，以向發(fā)動機(jī)中燃燒提供空氣。如果希望的話，在壓縮機(jī)葉輪22和發(fā)動機(jī)之間也可設(shè)置另一冷卻級。作為備選方案，如上文所提到的那樣，在一單級渦輪增壓器中，壓縮機(jī)渦輪22可被略去，在此情況下，從換熱器36徑向內(nèi)側(cè)周面排出的空氣被直接排到蝸殼34中。
應(yīng)能理解為空氣、冷卻劑所設(shè)置的很多管路都被收容到了渦輪增壓器自身中，從而可形成結(jié)構(gòu)緊湊的組件，并使管路損失減到最小。例如，完全避免了為將壓縮機(jī)與外部換熱器連接起來、需要設(shè)置大直徑外部軟管的問題。
如所公知的那樣，通常在空間68中以環(huán)形陣列的形式設(shè)置一些消渦流葉片，被壓縮機(jī)葉輪20排出的空氣在此處基本上沿徑向向外移動。由于壓縮機(jī)葉輪20的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，壓縮后的氣體也帶有一個渦旋運(yùn)動，而在許多工作中，希望能將該渦旋運(yùn)動減到最小、甚至于將其消除，為此而設(shè)置了消渦流葉片80。下面參見圖2和圖3，且具體參見圖2，可看出換熱器36包括一芯體82，該芯體是由多個翅片84組成的，多條管道86延伸穿過翅片，并被置于相互間隔開的端蓋板88上的管孔(圖中未示出)中，圖中只表示出了其中一塊端蓋間隔板88。
一端蓋板88構(gòu)成了再進(jìn)入端蓋-聯(lián)箱組件46的一個部件，組件46具有一金屬聯(lián)箱90，該聯(lián)箱沿端蓋板88的周邊對其進(jìn)行了密封，從而形成一冷卻劑容納腔。一聯(lián)箱92構(gòu)成了入口/出口端蓋-聯(lián)箱44的一個部件，其被抵接并密封到另一端蓋板88上，該端蓋板88位于芯體82上與所表示出的端蓋板相反的那一側(cè)。隔板65位于其中一個端蓋板88上，該端蓋板與入口/出口端蓋-聯(lián)箱44相對應(yīng)，并要被抵接到該端蓋-聯(lián)箱上，隔板65用于分隔位于總管48相對兩側(cè)的兩個端口96、98。
消渦流葉片結(jié)構(gòu)80包括多個總體上沿徑向延伸的葉片102，這些葉片以緊密的間距相互間隔著，并作為通向聯(lián)箱90的導(dǎo)熱橋，葉片組件80一般被銅焊到該聯(lián)箱上。葉片102的結(jié)構(gòu)可以是任何理想的形式，從而能使氣流具有理想的特性，并在葉片102的徑向外端104處形成流路。
在圖2中，只表示出了換熱器36的一個扇段，該換熱器還具有另外兩個這樣的扇段，從而形成一個圓筒形的換熱器。但是，如果希望的話，也可將該換熱器制成一個整體件，例如，在上文提到的Meshenky等人的申請中就采用了整體式的換熱器。
圖3是與圖2類似的視圖，下文將不對兩圖中共有的構(gòu)件進(jìn)行重復(fù)描述，且在圖3中，為了簡明起見而未表示出各條管道。
在圖3中，表示了葉片組件80的另一種結(jié)構(gòu)。該葉片組件80為彎形褶扇的形狀，其是利用沖壓等工藝制成的，且同樣利用銅焊等方式與聯(lián)箱90實(shí)現(xiàn)熱橋接。
這樣，褶扇112就形成了多個相互連接著的葉片113。
在某些實(shí)例中，葉片結(jié)構(gòu)80是由單獨(dú)的葉片116構(gòu)成的，這些葉片具有理想的空氣動力學(xué)形狀，從而使氣流具有合適的流型。這些葉片被表示在圖4中的下部，各個獨(dú)立的葉片116相互間隔開，且也與聯(lián)箱90進(jìn)行熱橋接。
具體來講，如圖4所示，葉片116被安裝到一板體118上，或與該板體制為一體，而該板體再反過來利用銅焊與聯(lián)箱實(shí)現(xiàn)熱橋接。但是，也可以將葉片116直接銅焊到聯(lián)箱90上，甚至可以在聯(lián)箱90上與端蓋板88(在圖4中未示出)相反的壁板120上機(jī)加工出葉片。
在所有的情況下，葉片組件80優(yōu)選為是用具有良好導(dǎo)熱性的金屬制成的，并要確保其可被接合到聯(lián)箱90上，從而當(dāng)換熱器被安裝到旋轉(zhuǎn)機(jī)械中時，葉片將占據(jù)空間68，從而提供所需的消除渦流作用。
最后，在多級旋轉(zhuǎn)機(jī)械中，第一壓縮級之后另一級的壓縮機(jī)葉片可被安裝到入口/出口端蓋上，且如果需要聯(lián)箱44的話，可通過對總管48進(jìn)行改造而形成。
本領(lǐng)域技術(shù)人員可從上文的描述領(lǐng)會到按照本發(fā)明的設(shè)計，可增強(qiáng)熱量交換，原因在于在旋轉(zhuǎn)機(jī)械工作過程中，冷卻劑將進(jìn)入到聯(lián)箱90中，而葉片組件80則位于空間68(見圖1)中，使得氣體沿徑向向外的方向流經(jīng)該組件，從而被消除了渦旋運(yùn)動。另外，由于金屬聯(lián)箱90和葉片組件80均具有良好的導(dǎo)熱性，從壓縮機(jī)葉輪20(見圖1)排出的壓縮空氣所帶的熱量就會被排給葉片組件80，再由該組件傳導(dǎo)給聯(lián)箱90，然后再傳遞給聯(lián)箱中所容納的冷卻劑。這樣，葉片組件其起到了散熱翅片的作用，增大了換熱器36氣體一側(cè)的表面積，從而對芯體82中發(fā)生的冷卻作用提供補(bǔ)充。結(jié)果就是，相比于不進(jìn)行冷卻的情況，在換熱器36的徑向內(nèi)側(cè)周面42處，流經(jīng)換熱器后的壓縮氣體被冷卻到較低的溫度，并變得更加致密。在燃用空氣增壓器的情況下，這就意味著給定體積的燃用空氣將含有更多的氧氣，由此可向該旋轉(zhuǎn)機(jī)械所對應(yīng)發(fā)動機(jī)內(nèi)的燃燒提供更多的氧氣。這樣就可以提高發(fā)動機(jī)的功率輸出。在其它的旋轉(zhuǎn)機(jī)械中，將氣體的密度增大可減小換熱器36中的壓力損失，從而提高總循環(huán)效率。
因而，通過一個簡單的便利措施采用既具有消渦流作用、又具有熱冷卻作用的葉片組件80，可提高效率。
權(quán)利要求
1.一種旋轉(zhuǎn)機(jī)械，其具有一旋轉(zhuǎn)軸桿，該軸桿上安裝有一個壓縮機(jī)葉輪；一殼體，其容納著壓縮機(jī)葉輪；一氣體入口，其位于所述殼體中，并與壓縮機(jī)葉輪的一端相通；一沿徑向延伸的環(huán)形空間，其位于所述殼體內(nèi)，并處于與所述壓縮機(jī)葉輪相反的一端；一環(huán)室狀的換熱器，其位于所述殼體內(nèi)，并具有一帶有中央孔的芯體，其中的中央孔環(huán)繞著所述軸桿，芯體一側(cè)具有一冷卻劑聯(lián)箱，其與所述芯體流體相通，所述冷卻劑聯(lián)箱的特征在于其作為所述徑向延伸空間的一個邊界；一消渦流葉片結(jié)構(gòu)，其位于所述徑向延伸空間內(nèi)，用于使所述壓縮機(jī)葉輪排出的氣體在所述空間內(nèi)沿徑向向外移動，所述葉片結(jié)構(gòu)是由導(dǎo)熱性良好的材料制成的，并與所述聯(lián)箱進(jìn)行熱橋接，以便于向其傳導(dǎo)熱量，該熱量被排到所述聯(lián)箱內(nèi)的冷卻劑中，由此，所述葉片結(jié)構(gòu)(a)對于所述排出氣體而具有消除渦流的功能，而且(b)還形成了一條導(dǎo)熱路徑，用于將所述排出氣體釋放的熱量傳遞給所述聯(lián)箱內(nèi)的冷卻劑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)機(jī)械，其特征在于所述聯(lián)箱和所述葉片結(jié)構(gòu)是金屬質(zhì)的，并利用冶金的方法接合到一起。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的旋轉(zhuǎn)機(jī)械，其特征在于所述旋轉(zhuǎn)機(jī)械是一渦輪增壓器或增壓壓氣機(jī)，所述換熱器作為燃用空氣的中冷器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)機(jī)械，其特征在于所述葉片結(jié)構(gòu)包括多片沿周向間隔布置的葉片，葉片被接合到所述聯(lián)箱上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)機(jī)械，其特征在于所述換熱器具有一個位于徑向外側(cè)的周面，其位于所述殼體的內(nèi)部，并與之間隔開，在所述徑向外側(cè)周面上，所述芯體具有一進(jìn)氣口，用于使所述排出氣體在流經(jīng)所述葉片結(jié)構(gòu)之后由此流入。
6.一種旋轉(zhuǎn)機(jī)械，其具有一旋轉(zhuǎn)軸桿，該軸桿上安裝有一個壓縮機(jī)葉輪；一殼體，其容納著壓縮機(jī)葉輪；一氣體入口，其位于所述殼體中，并與壓縮機(jī)葉輪的一端相通；一沿徑向延伸的環(huán)形空間，其位于所述殼體內(nèi)，并處于與所述壓縮機(jī)葉輪相反的一端；一環(huán)室狀的換熱器，其位于所述殼體內(nèi)，并具有一帶有中央孔的芯體，其中的中央孔環(huán)繞著所述軸桿，芯體一側(cè)具有一冷卻劑聯(lián)箱，其與所述芯體流體相通，所述芯體具有一個位于徑向外側(cè)的周面入口，其位于所述殼體的內(nèi)部，并與之間隔開；以及多片位于所述徑向延伸空間內(nèi)的金屬葉片，用于使所述壓縮機(jī)葉輪排出的氣體按照預(yù)定的流型沿徑向向外流向所述周面入口，其特征在于所述冷卻劑聯(lián)箱作為所述徑向延伸空間的一個邊界，且所述葉片利用冶金的方法接合到所述聯(lián)箱上，從而形成一導(dǎo)熱通路，用于將所述排出氣體釋放的熱量傳遞給位于所述聯(lián)箱內(nèi)的冷卻劑。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的旋轉(zhuǎn)機(jī)械，其特征在于所述的多片葉片構(gòu)成了一葉片組件的部件，該葉片組件利用冶金的方法接合到所述聯(lián)箱上。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的旋轉(zhuǎn)機(jī)械，其特征在于所述多片葉片是相互獨(dú)立的葉片，每一葉片都利用冶金的方法接合到所述聯(lián)箱上。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種效率提高的旋轉(zhuǎn)機(jī)械，其帶有一安裝了壓縮機(jī)葉輪(20)的旋轉(zhuǎn)軸(18)，壓縮機(jī)葉輪將氣體排送到一換熱器(36)中，換熱器具有一芯體(82)，芯體具有一中央孔(42)，其環(huán)繞著旋轉(zhuǎn)軸(18)。換熱器(36)包括一個位于芯體(82)一側(cè)的冷卻劑聯(lián)箱(90)，其與芯體相通，該聯(lián)箱作為徑向延伸空間(68)的一個邊界，被壓縮機(jī)葉輪(20)排送出的氣體流經(jīng)該空間(68)。一消渦流葉片結(jié)構(gòu)(80)使壓縮機(jī)葉輪(22)排出的氣體在空間(68)內(nèi)沿徑向向外流動，葉片是由具有良好導(dǎo)熱性的材料制成的，并與聯(lián)箱(90)熱橋接，以向其傳導(dǎo)熱量，該熱量再被排放到聯(lián)箱內(nèi)的冷卻劑中。
文檔編號F01D25/12GK1493790SQ03158600
公開日2004年5月5日 申請日期2003年9月19日 優(yōu)先權(quán)日2002年9月27日
發(fā)明者史蒂文·P·梅申基, 史蒂文 P 梅申基 申請人:穆丹制造公司