[发明专利]径流式涡轮机

说明书

本发明提供一种径流式涡轮机(1)，其具有喷嘴叶片(13)，该喷嘴叶片(13)在螺旋状的涡旋(3)的内侧沿周向配置多个，而用于调整工作气体从涡旋(3)向动翼(9)的流动，其特征在于，在喷嘴叶片(13)的入口前缘部(17)的宽度方向的两端部附近，比中央部向喷嘴叶片的压力面侧更鼓出地形成前缘鼓出部(25)，与流入喷嘴叶片(13)的工作气体的气体流入角度一致，而且，在喷嘴叶片(13)的出口后缘部(27)的宽度方向的两端部附近，形成比中央部向压力面侧更鼓出的后缘鼓出部(29)，使来自喷嘴叶片的出口后缘部(27)的工作气体的流出角度变得均匀。

技术领域

本发明涉及径流式涡轮机，尤其是关于喷嘴叶片的构造，其在螺旋状的涡旋的内侧沿周向配置多个，用于调整工作气体从涡旋向涡轮转子的动翼的流动。

背景技术

在机动车用内燃机等所使用的较小型的增压器(排气涡轮增压器)中，大多采用如下地构成的径流式涡轮机，使工作气体从形成在涡轮壳内的螺旋状的涡旋沿径向向位于该涡旋的内侧的涡轮转子的动翼流入并向作用于该动翼的后轴方向流出，由此旋转驱动该涡轮转子。

而且，作为改善流入动翼的工作气体的流动并提高径流式涡轮机的效率的结构采用如下结构，在动翼的外周侧在周向上配置多个喷嘴叶片，使其角度可变或固定的结构。

图7、图8表示使用了可变喷嘴式的径流式涡轮机的增压器的一例的关键部位剖视图。在图中，在涡轮壳2内形成有螺旋状的涡旋3，在内周侧形成有气体出口通路5(图7中未图示)。

另外，在涡轮转子7的外周，沿圆周方向以等间隔固定有多个动翼9。另外，涡轮转子7通过转子轴11与同轴地被固定的未图示的压缩机连接，该转子轴11通过轴承被支承在轴承外壳上。

另外，在螺旋状的涡旋3的内侧沿周向配置多个喷嘴叶片13，该喷嘴叶片13调整来自涡旋3的气体流G向涡轮转子7的动翼9流动。

在该图7、8中，喷嘴叶片13是可变式的结构，使图示的被安装在喷嘴叶片13的主体上的支承轴15能够作为旋转轴旋转的可变式。

作为与径流式涡轮机的喷嘴叶片相关的现有技术，列举了专利文献1(日本特开2005-351241号公报)、专利文献2((日本)特表2011-509371号公报)和专利文献3((日本)特开2000-18004号公报)。

专利文献1公开了可变式的喷嘴用叶片，为在车辆用涡轮增压器等的包含排气涡轮的低负荷运转区域在内的使用负荷范围的整个区域中，获得良好的喷嘴特性，在叶片的背面的下游端部的翼长的至少一部分中，设置有从翼型截面形状以山形鼓出的流体导向隆起。

另外，专利文献2公开了可变式的涡轮增压器用的导流叶片，该导流叶片的外形形状的曲率线是带有具有不连续地延伸的至少1个或多个区域地形成的，能够实现与所期望的使用目的相应的大量的流动模式。

另外，专利文献3公开了如下内容，在带喷嘴的径流式涡轮机中，在可变喷嘴的毂侧及护罩侧的两壁附近，为抑制由喷嘴流入角变大而产生的喷嘴损失，喷嘴前缘部的毂侧壁面附近和护罩侧壁面附近的翼角成为比流路中央的翼角大的形状。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：(日本)特开2005-351241号公报

专利文献2：(日本)特表2011-509371号公报

专利文献3：(日本)特开2000-18004号公报

发明内容

发明要解决的课题

在上述图7、8所示的径流式涡轮机中，工作气体沿着涡旋3的涡流旋转的同时流入沿周向配置了多个的喷嘴叶片13之间。向该喷嘴叶片13的气体流入速度在喷嘴叶片13的宽度(高度)方向(图6的Z方向)上，具有不同的速度分布。