[发明专利]膨胀涡轮及涡轮增压器

权利要求书

1.一种膨胀涡轮，其用于从工作流体具有的能量回收动力，所述膨胀涡轮的特征在于，具备：

涡轮壳体，其包括导入有所述工作流体的涡旋部；

多个可变喷嘴，其在所述涡轮壳体内在所述膨胀涡轮的周向上隔开间隔而配置，并能够以经过所述涡旋部的所述工作流体的流路面积产生变化的方式绕转动轴转动；

涡轮叶轮，其具有多个位于所述可变喷嘴的下游侧的动翼，且该涡轮叶轮被旋转自如地设置在所述涡轮壳体内；

所述涡轮壳体包括划定所述涡轮壳体的外形的外壳部、喷嘴板、与所述喷嘴板对置地设置的喷嘴装配部，

所述喷嘴板具有第一壁面，所述喷嘴装配部具有第二壁面，所述第一壁面包括与所述动翼的翼梢对置的罩部，所述第二壁面隔着所述工作流体的流路而与所述第一壁面对置，

所述可变喷嘴的出口侧的所述可变喷嘴的翼片高度大于所述动翼的入口侧的所述动翼的翼片高度，

所述罩部在所述可变喷嘴的出口的下游侧且在所述动翼的入口的上游侧以所述工作流体的流路高度朝下游侧变窄的方式具有突出部，所述突出部朝着所述第二壁面突出，

与所述第一壁面对置的所述喷嘴装配部的所述第二壁面形成为平坦状，

所述突出部的突出量以所述突出部的前端不超过所述动翼的所述入口的所述翼梢而向所述第二壁面侧突出的方式设定，

并且，所述膨胀涡轮为所述工作流体沿着所述膨胀涡轮的半径方向流入所述动翼的所述入口的径流式涡轮，

当使所述动翼的所述入口处的根部的轴向位置为原点，使所述动翼的所述入口处的所述动翼的所述翼梢的轴向位置为X_t时，所述突出部的前端的轴向位置X_p满足0＜X_t≤X_p的关系。

2.如权利要求1所述的膨胀涡轮，其特征在于，

所述第一壁面具有相对于所述半径方向倾斜的锥面，所述突出部由该锥面形成，

所述锥面相对于所述膨胀涡轮的轴向所成的角度为40度以下。

3.如权利要求1或2所述的膨胀涡轮，其特征在于，

当使从所述膨胀涡轮的中心轴到所述可变喷嘴的所述转动轴的所述半径方向上的距离为R_S，使从所述膨胀涡轮的中心轴到所述动翼的前缘的所述半径方向上的距离为R_R时，满足R_S/R_R≥1.4。

4.如权利要求1或2所述的膨胀涡轮，其特征在于，

所述喷嘴板的所述第一壁面在所述可变喷嘴的入口的上游侧不具有朝所述第二壁面突出的突出部。

5.如权利要求1或2所述的膨胀涡轮，其特征在于，

在沿着所述膨胀涡轮的轴线的纵截面中，所述喷嘴板的所述第一壁面从所述罩部的所述突出部到所述第一壁面的上游端形成为直线状。

6.如权利要求1或2所述的膨胀涡轮，其特征在于，

在比所述突出部靠上游侧的所述罩部上，为了允许由所述可变喷嘴的热膨胀产生的伸长，而在最大开度时的所述可变喷嘴的出口与所述突出部之间设有伸长余量。

7.如权利要求1或2所述的膨胀涡轮，其特征在于，

所述涡轮叶轮的轮毂的轮毂面延伸至所述动翼的前缘位置。

8.一种涡轮增压器，其特征在于，具备：

权利要求1至7中任一项所述的膨胀涡轮，其构成为被来自内燃机的排气驱动；

压缩机，其构成为被所述膨胀涡轮驱动而压缩进入所述内燃机的进气。