(57)【要約】【課題】音響減衰が改善された新規なターボチャージャーを提供する。【解決手段】ターボチャージャーであって、第１の媒体を膨張させ、この第１の媒体の膨張時にエネルギーを得るためのタービンと、タービンにおいて得られたエネルギーを用いて第２の媒体を圧縮するためのコンプレッサーとを具備し、ターボチャージャーの少なくとも一つの流れ誘導要素はサイレンサー(1)を備え、各サイレンサー(1)は、支持壁(4)および支持壁(4)上に形成されたチャンバー(5)を備えた支持構造体(3)を有し、チャンバー(5)は、サイレンサーの流路から離れる方向に面するその側において支持壁(4)によって区切られており、チャンバー(5)は、サイレンサーの流路(7)に面するその側においてカバー(8)によって区切られており、カバー(8)は、相互に堅固に接続された、異なるメッシュ幅を有する少なくとも二つのグリッド状の層(9,10,11)を有するターボチャージャー。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ターボチャージャーであって、
第１の媒体を膨張させ、この第１の媒体の膨張時にエネルギーを得るためのタービンと、
前記タービンにおいて得られたエネルギーを用いて第２の媒体を圧縮するためのコンプレッサーと、を具備し、
前記ターボチャージャーの少なくとも一つの流れ誘導要素はサイレンサー（１）を備え、
各サイレンサー（１）は、支持壁（４）および前記支持壁（４）上に形成されたチャンバー（５）を備えた支持構造体（３）を有し、
前記チャンバー（５）は、前記サイレンサーの流路から離れる方向に面するその側において前記支持壁（４）によって区切られており、
前記チャンバー（５）は、前記サイレンサーの前記流路（７）に面するその側においてカバー（８）によって区切られており、
前記カバー（８）は、相互に堅固に接続された、異なるメッシュ幅を有する少なくとも二つのグリッド状の層（９，１０，１１）を有することを特徴とするターボチャージャー。
【請求項２】
異なるメッシュ幅を有する前記カバー（８）の前記グリッド状の層（９，１０，１１）がワイヤーガーゼによって形成され、個々の層の前記ワイヤーガーゼは、異なるメッシュ幅を有するだけでなく、異なるワイヤー直径をも有する、請求項１に記載のターボチャージャー。
【請求項３】
前記カバー（８）は厚みｔを有し、前記チャンバー（５）は、前記支持壁（４）からの前記カバー（８）の距離によって規定される深さａを有し、ｔはａよりも小さい、請求項１または請求項２に記載のターボチャージャー。
【請求項４】
前記カバー（８）の前記厚みｔと前記チャンバー（５）の前記深さａとの比ｔ／ａが０．２ないし０．０２５である、請求項３に記載のターボチャージャー。
【請求項５】
前記チャンバー（５）の前記深さａと減衰されるべき周波数の音響波長λとの比ａ／λが０．２５ないし０．４である、請求項３または請求項４に記載のターボチャージャー。
【請求項６】
前記支持構造体（３）の前記チャンバー（５）の前記深さａが１５ｍｍないし９０ｍｍである、請求項３ないし請求項５のいずれか１項に記載のターボチャージャー。
【請求項７】
各サイレンサー（１）が、前記ターボチャージャーの各流れ誘導要素に一体化されている、請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載のターボチャージャー。
【請求項８】
各サイレンサー（１）は、前記ターボチャージャーの前記コンプレッサーのらせん状の流出ハウジングに一体化されている、請求項７に記載のターボチャージャー。
【請求項９】
各サイレンサー（１）は、別個のアセンブリとして具現化され、かつ、前記ターボチャージャーの各流れ誘導要素に接続される、請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載のターボチャージャー。
【請求項１０】
音響比流れ抵抗ＲＳと流動媒体の特性音響インピーダンスＺ０との比ＲＳ／Ｚ０が０．２５ないし４である、請求項１ないし請求項９のいずれか１項に記載のターボチャージャー。
【請求項１１】
前記支持構造体（３）の前記チャンバー（５）は、前記サイレンサー（１）の流路（７）の貫流方向に見て、交互に異なる幅ｂを有する、請求項１ないし請求項１０のいずれか１項に記載のターボチャージャー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はターボチャージャーに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１から、少なくとも一つの排気ガスターボチャージャーを備えた往復ピストン内燃エンジンが知られている。サイレンサーは、排気ガスターボチャージャーの少なくとも一つの流れ誘導要素と関連付けられるが、このサイレンサーはヘルムホルツ共鳴器の原理に基づく。ここで、各サイレンサーは、外側支持壁の支持構造体と、支持壁に支持された複数のチャンバーとを有し、これらのチャンバーは、流路に面するサイレンサーの側において有孔シートによって画定される。
【０００３】
ヘルムホルツ共鳴器の原理に基づく従来技術から知られているサイレンサーの使用は、原理的に非常に制限された周波数範囲のみしか効果的に消音できないという欠点を有する。この周波数範囲外の周波数では、減衰効果が大幅に低下する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】独国特許発明第１９８１８８７３号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
これを起点として、本発明は、音響減衰が改善された新規なターボチャージャーを提供するという問題に基づく。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この問題は請求項１に記載のターボチャージャーによって解決される。本発明によれば、カバーは、異なるメッシュ幅を有する、相互に堅固に結合された、少なくとも二つのグリッド形状の層を有する。
【０００７】
本発明による排気ガスターボチャージャーでは、各サイレンサーのカバーは、複数の層を有して具現化されており、カバーは、異なるメッシュ幅を有する、相互に堅固に結合された少なくとも二つのグリッド状の層を有する。これにより、消音効果の向上したサイレンサーを提供することができる。特に、このようなカバーを備えたサイレンサーは、より広い周波数範囲にわたって改善された減衰効果を有する。
【０００８】
本発明のさらに有利な展開によれば、異なるメッシュ幅を有するカバーのグリッド状の層はワイヤーガーゼによって形成され、個々の層のワイヤーガーゼは、異なるメッシュ幅を有するだけでなく、異なるワイヤー直径をも有する。これにより、特に有利な消音効果を提供することができる。
【０００９】
好ましくは、カバーは厚みｔを有し、チャンバーは支持壁からのカバーの距離によって規定される深さａを有し、ｔはａよりも小さい。これは、特に有利な消音効果の提供に役立つ。
【００１０】
特に、カバーの厚みｔとチャンバーの深さａとの比ｔ／ａは０．２と０．０２５との間にある。この細部もまた、特に有利な消音効果の提供に役立つ。
【００１１】
有利なさらなる展開によれば、チャンバーの深さａと減衰すべき周波数の音響波長λとの比ａ／λは０．２５ないし０．４である。これにより、消音効果をさらに向上させることができる。
【００１２】
有利なさらなる展開によれば、各サイレンサーは、ターボチャージャーの各流れ誘導要素に、好ましくはコンプレッサーのらせん状の流出ハウジングに一体化される。コンプレッサーのらせん状の流出ハウジングへのサイレンサーの一体化は、これによって最小限の設置スペース要求で特に良好な消音効果を提供することができるので、特に好ましい。
【００１３】
有利なさらなる展開によれば、支持構造体のチャンバーは、サイレンサーの流路の貫流方向に見て、交互に異なる幅を有する。これにより、消音効果をさらに向上させることができる。
【００１４】
本発明のさらなる展開は、従属請求項および以下の説明から明らかとなる。本発明の例示的な実施形態について、これに限定されることなく、図面を用いてさらに詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明によるターボチャージャーのサイレンサーを通る概略断面図である。
【図２】図１の細部IIを示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明はターボチャージャーに関する。ターボチャージャーの基本構造は、ここで言及される当業者にはよく知られている。したがって、ターボチャージャーは、第１の媒体の膨張のための、特に排気ガスの膨張のためのタービンを有し、ここでエネルギーが得られる。さらに、ターボチャージャーは、第２の媒体の圧縮のための、特に給気の圧縮のためのコンプレッサーを備えており、このコンプレッサーにおいて、タービンにおいて第１の媒体の膨張の間に得られたエネルギーが使用される。
【００１７】
ターボチャージャーは、異なる流れ誘導アセンブリを有する。これらは、特に、排気ガスターボチャージャーのコンプレッサーの、いわゆる流出ハウジングを含む。ターボチャージャーの少なくとも一つの流れ誘導要素はサイレンサー１を備えている。
【００１８】
図１はサイレンサー１を通る概略断面図であるが、これは、タービンの流れ誘導要素と、例えばターボチャージャーのコンプレッサーのらせん形状の流出ハウジングと協働する。
【００１９】
サイレンサー１は、図１においてフランジ２を有するが、これを介して、サイレンサー１をターボチャージャーの別な流れ誘導アセンブリに螺着させることができる。図１に示すサイレンサー１は、したがって、ターボチャージャーの別個のアセンブリに関連するが、これは、その別なアセンブリに螺着させられる。
【００２０】
サイレンサー１は、支持壁４ならびにこの支持壁４に形成されたチャンバー５を備えた支持構造体３を有する。支持壁４は、ここでは、特に半径方向外側チューブに関連する。支持壁４を提供する、この半径方向外側チューブ上にチャンバー５が形成されるが、これは、実質的に支持壁４の半径方向に延在する金属シート６によって形成されるかあるいはそれによってそれぞれ互いに区画される。
【００２１】
消音されることになる媒体が貫流するサイレンサー１の流路７は、支持構造体３のチャンバー５に半径方向内向きに隣接している。
【００２２】
既に述べたように、チャンバー５は、流路７とは反対方向に面する側においては、支持壁４によって区切られている。支持構造体３のチャンバー５は、流路７に面する側においては、カバー８によって区切られている。
【００２３】
カバー８は、相互に堅固に結合された、異なるメッシュ幅を有する少なくとも二つのグリッド状の層を有する。図１および図２においては、相互に堅固に結合された、三つのグリッド状の層９，１０および１１のカバー３が示されているが、これらは、それぞれ異なるメッシュ幅を有する。
【００２４】
特に好ましくは、異なるメッシュ幅を有するカバー８のグリッド状の層９，１０，１１は、それぞれワイヤーガーゼによって提供され、個々の層９，１０，１１のこれらのワイヤーガーゼは、好ましくは、異なるメッシュ幅を有するだけでなく、異なるワイヤー直径をも有する。
【００２５】
支持構造体３のチャンバー５が半径方向に深さａを有することは図１から分かるが、これは、支持壁４からのカバー８の距離によって画定される。図２によれば、カバー８は半径方向の厚みｔを有する。ここで、カバー８の厚みｔはチャンバー５の深さａよりも小さい。
【００２６】
好ましくは、カバー８の厚みｔとチャンバー５の深さａとの比ｔ／ａは、０．２と０．０２５との間にある。
【００２７】
サイレンサー１の流路７の貫流方向に見て、支持構造体３のチャンバー５は幅ｂを有しおり、図１において、支持構造体３のチャンバー５は、流路７の貫流方向に、それぞれ交互に異なる幅ｂを有する。
【００２８】
特に好ましい実施形態によれば、支持構造体３のチャンバー５の深さａと、減衰されるべき周波数の音響波長λとの比ａ／λは、０．２５ないし０．４である。
【００２９】
この場合、音響比流れ抵抗ＲＳと、そのノイズに関して減衰されるべき媒体の特性音響インピーダンスＺ０との比ＲＳ／Ｚ０は０．２５ないし４である。ターボチャージャーコンプレッサーにおける音響比流れ抵抗ＲＳは、３５０ないし５，５００Ｐａ＊ｓ／ｍの間にある。
【００３０】
特に好ましくは、支持構造体３のチャンバー５の深さａは、１５ｍｍないし９０ｍｍである。
【００３１】
図１の例示的な実施形態では、サイレンサー１は別個のアセンブリとして具現化され、かつ、フランジ２を介してターボチャージャーの別な流れ誘導要素に接続される。
【００３２】
これとは対照的に、サイレンサー１をターボチャージャーの流れ誘導要素に、特に好ましくはターボチャージャーのコンプレッサーの流れ誘導らせん状の流出ハウジングに一体化することも可能である。
【００３３】
サイレンサー１はλ／４共鳴器として機能し、広い周波数範囲にわたって良好な消音効果を発揮する。
【符号の説明】
【００３４】
１  サイレンサー
２  フランジ
３  支持構造体
４  支持壁
５  チャンバー
６  金属シート
７  流路
８  カバー
９  層
１０  層
１１  層
【図１】
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【図２】
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【外国語明細書】
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