(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ピストンエンジン用の給気冷却器装置であって、
−空気冷却器ハウジング、
−前記空気冷却器ハウジングの内部に配置された給気冷却器と、
−前記給気冷却器に給気を導入するための空気ダクトであって、前記空気ダクトは、前記空気冷却器ハウジング内に突出するように構成され、前記給気冷却器に取り付けられる、空気ダクトを有し、
−前記空気ダクトは、前記空気冷却器ハウジングの外面に対向して配置されたフランジを備え、
−前記空気ダクトは、前記空気冷却器ハウジング内に突出する突出部を備え、
−前記突出部は、前記突出部の端面であり、前記給気冷却器の接触面に対向して配置される接触面を備え、
−前記給気冷却器の接触面と前記突出部の接触面との間にシールが配置され、
−前記空気ダクトは、前記突出部の貫通孔を貫通するとともに前記給気冷却器のねじ付き穴にねじ込まれるボルトにより、前記給気冷却器に固定されている、
給気冷却器装置。
【請求項２】
シールが前記フランジと前記空気冷却器ハウジングの外表面との間に設けられている、請求項１に記載の給気冷却器装置。
【請求項３】
前記空気ダクトは、前記空気冷却器ハウジングに固定されている、請求項１又は２に記載の給気冷却器装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１の導入部に従うピストンエンジンの給気冷却器（チャージエアクーラ）装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
船舶や発電プラントのエンジンのような大型のピストンエンジンには、通常、吸気圧力を増すためのターボチャージャ（過給器）が設けられている。高い吸気圧力のために、ターボチャージャー後の吸気温度を許容可能なレベルに保つためには、吸気の効果的な冷却が必要である。したがって、吸気システムは、通常、吸気から熱を吸収するための冷却水を利用する1つまたは複数の給気冷却器を備える。一般に、給気冷却は2つの段階で行われる。第1段階では、吸入空気の初期冷却として高温の冷却水が用いられ、第2段階では吸入空気の最終冷却として低温の冷却水が用いられる。
【０００３】
給気冷却器は、空気冷却器ハウジング内に取り付けられている。空気ダクトが、吸入空気を給気冷却器に導入するために空気冷却器ハウジングの外側に接続されている。空気ダクトと空気冷却器ハウジングとの間にはシールが必要である。給気冷却器は、空気冷却器ハウジングに接続され、シールが、給気冷却器と空気冷却器ハウジングとの間の継手に配置される。空気冷却器ハウジングは、通常、鋳造によって製造される。しかしながら、空気冷却器ハウジングと空気冷却器との間、及び空気冷却器ハウジングと空気ダクトとの間の効果的な密封を確実にするために、空気冷却器ハウジングと隣接する空気冷却器ハウジングとの間の継手の一部を形成する空気冷却器ハウジングの表面を機械加工する必要がある。これは、特に給気冷却器が配置されている表面の場合の問題である。表面は空気冷却器ハウジングの内側にあるので、表面の機械加工は複雑で遅い。良好な表面品質と小さな公差に達することは困難であり、したがって給気冷却器と空気冷却器ハウジングとの間の接合部は空気漏れにさらされることとなる。空気冷却器ハウジングの内面を機械加工する必要もまた、製造コストを増加させる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、ピストンエンジンのための改良された給気冷却器装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この構成は、空気冷却器ハウジングと、空気冷却器ハウジングの内部に配置された空気冷却器と、給気冷却器に空気を導入するための空気冷却器ハウジングに接続された空気ダクトとを備える。
【０００６】
本発明による給気冷却装置の特徴は、請求項1の特徴部分に記載されている。
本発明によれば、空気ダクトは、空気冷却器ハウジング内に突出し、給気冷却器に取り付けられるように構成されている。空気冷却器ハウジング内に突出する空気ダクトのために、給気冷却器は、空気冷却器ハウジングの内面に対して密閉する必要はない。
【０００７】
したがって、空気冷却器ハウジングの内面の機械加工を回避することができる。これにより、給気冷却器装置の製造コストが低減され、また、空気漏れの危険性が低減される。
【０００８】
本発明の一実施形態によれば、空気ダクトには、空気冷却器ハウジング内に突出する突出部が設けられている。この突起は、給気冷却器の接触面に対して配置された接触面を備えることができる。突起の接触面は、突起の端面であってもよい。給気冷却器の接触面と突出部の接触面との間にシールを配置することができる。
【０００９】
本発明の一実施形態によれば、空気ダクトには、空気冷却器ハウジングの外面に対向して配置されたフランジが設けられている。シールが、フランジと空気冷却器ハウジングの外面との間に配置される。エアダクトは、チャージエアクーラーにボルトで取り付けることができる。さらに、エアダクトはエアクリーナハウジングに直接取り付けることができる。
【００１０】
本発明の実施例が以下に図面を参照にしてより詳細に述べられる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】従来の給気冷却器装置を示す。
【図２】本発明の実施例による給気冷却器装置の断面図である。
【図３】図２の給気冷却器装置のエアダクトを示す。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
図1には、ピストンエンジン用の従来技術の給気冷却器装置が示されている。この配置が使用されるエンジンは、船舶の主エンジンまたは補助エンジンまたは電力の生産のために発電所で使用されるエンジンのなどの大きな内燃機関である。給気冷却器装置は、エアクーラハウジング2内に配置され給気冷却器1を備えている。エンジンの吸入空気は、エンジンのターボチャージャーからエアクリーナハウジング2に導かれ、エアダクト3を介してチャージエアクーラ1に導かれる。給気冷却器1には、空気冷却器ハウジング2の第1接触面5に対向して配置された接触面4が設けられている。シール6が、給気冷却器1の接触面4,5と空気冷却器ハウジング2との間に配置されている。ボルト17が、給気冷却器1を空気冷却器ハウジング2に取り付けるために使用される。また、空気ダクト3には、空気冷却器ハウジング2の第2接触面8に対向して配置された接触面7が設けられている。シールが、空気ダクト3の接触面7,8と空気冷却器ハウジング2との間に配置される。空気ダクト3は、空気冷却器ハウジング2にボルト19によって取り付けられている。空気冷却器ハウジング2は、鋳造によって作られる。しかしながら、給気冷却器1と空気冷却器ハウジング2との間、及び空気冷却器ハウジング2と空気ダクト3との間の効果的な密封を保証するために、空気冷却器ハウジング2の接触面5,8が機械加工される必要がある。
空気冷却器ハウジング2内にある第1接触面5の機械加工は複雑で時間がかかる。十分な表面品質および適切な公差を達成することは困難であり、したがって給気冷却器1と空気冷却器ハウジング2との間の接続は空気漏れを起こしやすい。
図2は、本発明の一実施形態による給気冷却器装置を示す。給気冷却器装置は、図1の給気冷却装器置と同様に大型ピストンエンジンに用いられる。図1の従来技術の給気冷却器構成と同様に、図2の給気冷却器装置は、給気冷却器1と、空気冷却器ハウジング2と、空気ダクト3とを備えている。空気ダクト3は、過給機からの空気を空気冷却器ハウジング2および空気冷却器1に導入するように構成されている。空気ダクト3は図3により詳細に示されている。空気冷却器ハウジング2は、空気流が流れることができる液密空間を形成する。エンジンの吸気システムは、1つの給気冷却器1または2つ以上の給気冷却器1のみを備えることができる。吸気システムが2つ以上の給気冷却器1を含む場合、1つ以上の給気冷却器1は、別の給気冷却器1から加圧された吸気空気を受け、過給器から直接受け取ることはない。エンジンは、直列に配置された2つ以上のターボチャージャを備えることができ、その場合、1つ以上のチャージエアクーラ1をターボチャージステージの間に配置することができ、1つ以上のチャージエアクーラ1を、全てのターボチャージャーの下流川に配置することができる。各空気冷却器ハウジング2は、1つの給気冷却器1を収容する。図2の給気冷却器装置は、エンジンの給気冷却器装置のいずれかにすることができる。他の給気冷却器装置の構成は、図2に示す装置と同様にすることができる。エンジンの吸気は給気冷却器1を通って流れ、吸気からの熱は冷却水回路を流れる冷却水に吸熱される。したがって、給気冷却器1は、空気から水に熱を伝達するガス  −  液体熱交換器である。冷却液は、水以外の液体であってもよい。エンジンが2つの給気冷却器1を備える場合、高温冷却水は第1の給気冷却器（高温給気冷却器）で吸入空気の方向で使用され、低温冷却水は第２の給気冷却器（低温給気冷却器）で使用される。
【００１３】
空気冷却器ハウジング2および空気ダクト3は、好ましくは鋳造部品である。空気冷却器ハウジング2及び空気ダクト3のクリティカルな表面、例えばシーリングに使用される表面のみが機械加工される。給気冷却器1は、完全に空気冷却器ハウジング2内に配置される。給気冷却器1は、給気冷却器1を隣接する構成要素に液密に接続することを可能にする接触面4を有する。給気冷却器1は、図1に示す従来技術の給気冷却器1と同一であり得る。空気ダクト3には、第1接触面7と第2接触面9が設けられており、空気ダクト3を隣接する構成要素に液密に接続することができる。また、エアクリーナハウジング2には、エアクーラーハウジング2の外面に配置された接触面8が設けられている。
【００１４】
空気冷却器ハウジング2は、空気冷却器ハウジング2内及び吸気空気冷却器1内に吸気を導入するための孔10を有する。また、給気冷却器1は、穴10を介して空気冷却器ハウジング2の内部に取り付けることもできる。空気ダクト3には、穴10を通して空気冷却器ハウジング2内に突出するように配置された突起11が設けられている。突起11の外径は、孔10の内径よりも僅かに小さい。突起11は、吸気用の流路を形成する。突起11の端面は、エアダクト3の第2接触面9を形成している。空気ダクト3は、空気冷却器ハウジング2に支持され得るフランジ12をさらに備える。フランジ12は、突起11を取り囲み、空気冷却器ハウジング2の孔10の直径よりも大きな外径を有する。空気ダクト3の第1接触面7は、フランジ12内に配置されている。
【００１５】
給気冷却器装置が組み立てられると、給気冷却器1の接触面4は、空気ダクト3の第2の接触面9に当接する。給気冷却器1と空気ダクト3との間にはシール13が配置されている。給気冷却器1は、このようにして、空気ダクト3に直接気密に接続されている。空気ダクト3の第1接触面7は、空気冷却器ハウジング2の接触面8に対向している。空気冷却器ハウジング2と空気ダクト3との間にシール18が配置されている。給気冷却器1は、給気ダクト3に対して密閉されており、空気冷却器ハウジング2の内面には密封されていないので、空気冷却器ハウジング2の内側を機械加工する必要はない。図1に示す従来の空気ダクト3と比較して、空気ダクト3には追加の接触面が必要であるが、空気ダクト3は空気冷却器ハウジング2の内面よりも機械加工が容易である。給気冷却器の構造が簡単であるため、製造コストおよび空気漏れのリスクが低減される。
【００１６】
空気ダクト3には、突起11を貫通する貫通孔14が設けられている。給気冷却器1は、給気冷却器1の接触面4上に開口する穴15を有し、雌ねじが設けられている。空気ダクト3の穴14,15および充填空気冷却器1は、部品1,3をボルト17によって互いに接続することを可能にする。空気ダクト3は、ボルト19によって空気冷却器ハウジング2に直接取り付けられている。空気ダクト3は空気ダクト3を空気冷却器ハウジング2に固定するための穴16を有する。穴16は、空気ダクト3のフランジ12に配置されている。空気冷却器ハウジング2には、空気ダクト3と空気冷却器ハウジング2との間のボルト継手のためのブラインド穴20が設けられている。給気冷却器1、空気冷却器ハウジング2および空気ダクト3はモジュールを形成し、空気ダクト3は空気冷却器ハウジング2に固定され、給気冷却器1は空気ダクト3に固定される。
【００１７】
当業者であれば、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、添付の特許請求の範囲内で変更可能であることが理解されよう。
【図１】
0006488411.tif 000002
【図２】
0006488411.tif 000003
【図３】
0006488411.tif 000004