JP2013194674A - Turbine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ノズルベーンで流量を可変する機構を有するタービンに関する。 The present invention relates to a turbine having a mechanism for changing a flow rate by nozzle vanes.
従来、可変容量型のタービンが過給機等に採用されている。こうしたタービンでは、例えば、特許文献1に示されるように、タービン側のスクロール流路からタービンインペラに排気ガスを導く流路に環状に整列配置された複数のノズルベーンが、それぞれ翼軸に固定されている。この翼軸は、流路壁面に形成された軸孔に回転自在に軸支されている。そして、翼軸の回転に伴ってノズルベーンが流路内で角度を可変させると、流路面積が可変して流路を流通する流体の流量が制御されることとなる。 Conventionally, variable capacity turbines have been employed in turbochargers and the like. In such a turbine, for example, as shown in Patent Document 1, a plurality of nozzle vanes arranged in an annular manner in a flow path that guides exhaust gas from a scroll flow path on the turbine side to a turbine impeller are respectively fixed to a blade shaft. Yes. The blade shaft is rotatably supported in a shaft hole formed in the flow path wall surface. And if a nozzle vane changes an angle in a flow path with rotation of a blade axis | shaft, the flow area of a flow path will change and the flow volume of the fluid which distribute | circulates a flow path will be controlled.
上記の翼軸は、タービンハウジング側に位置する一端が、流体が流通する流路中に置かれている。そのため、翼軸の両端で差圧が生じ、上記のノズルベーンが、ベアリングハウジング側に寄ってしまうことがある。このように、ノズルベーンがベアリングハウジング側に寄ると、タービンハウジング側に隙間が生じ、タービンインペラ出口の排気ガスの流れが乱れることが実証されている。そして、特許文献1にデータが示されている通り、タービンインペラ出口の排気ガスの流れについて、乱れが大きいとタービンの効率が低くなることがわかっている。 One end of the blade axis located on the turbine housing side is placed in a flow path through which fluid flows. For this reason, differential pressure is generated at both ends of the blade shaft, and the nozzle vane may approach the bearing housing side. Thus, it has been proved that when the nozzle vane approaches the bearing housing side, a gap is formed on the turbine housing side, and the flow of the exhaust gas at the turbine impeller outlet is disturbed. As shown in Patent Document 1, it is known that if the turbulence is large in the exhaust gas flow at the turbine impeller outlet, the efficiency of the turbine decreases.
そこで、特許文献1では、例えば、皿バネ等でノズルベーンをタービンハウジング側に押圧してこの隙間を小さくするとしている。また、特許文献2では、タービンインペラ出口付近から、翼軸のうちタービンハウジング側の軸端まで連通する連通路を設けている。こうして、翼軸のうちタービンハウジング側の軸端の圧力を排気ノズル内の圧力よりも低い圧力とし、その圧力差によってノズルベーンがタービンハウジング側に寄り、上記の隙間が小さくなる。
Therefore, in Patent Document 1, for example, the nozzle vane is pressed toward the turbine housing with a disc spring or the like to reduce the gap. Moreover, in
上述したように、特許文献1や特許文献2の構成によれば、ベアリングハウジング側へのノズルベーンの片寄りが解消され、タービン効率を向上できるが、さらに簡易な構成でタービン効率を向上可能なタービンの開発が望まれている。
As described above, according to the configurations of Patent Document 1 and
そこで、本発明の目的は、簡易な構成でタービン効率を向上できるタービンを提供することである。 Therefore, an object of the present invention is to provide a turbine capable of improving turbine efficiency with a simple configuration.
上記課題を解決するために、本発明のタービンは、流体が流通する流路に環状に整列配置された複数のノズルベーン、および、前記複数のノズルベーンのそれぞれに固定され、前記流路を区画する流路形成壁部に設けられた対向する1組の軸孔に回転自在に軸支された複数の翼軸を有し、前記翼軸の回転に伴って前記ノズルベーンが前記流路内で角度を可変されるタービンであって、前記翼軸は、回転軸方向に貫通する貫通孔を備えていることを特徴とする。 In order to solve the above problems, a turbine according to the present invention includes a plurality of nozzle vanes arranged in an annular arrangement in a flow path through which a fluid flows, and a flow that is fixed to each of the plurality of nozzle vanes and defines the flow path. It has a plurality of blade shafts rotatably supported by a pair of opposed shaft holes provided in the passage forming wall, and the nozzle vane can change the angle in the flow passage as the blade shaft rotates. The blade shaft includes a through hole penetrating in the direction of the rotation axis.
上記タービンは、一端にタービンインペラが設けられたタービン軸と、前記タービン軸を回転自在に支持するベアリングハウジングと、前記ベアリングハウジングの一端面に固定され、前記タービンインペラが収容されるタービンハウジングと、前記タービンハウジングに形成された環状の流路であって、前記タービンインペラよりも前記タービン軸の径方向外方に位置するスクロール流路と、前記タービンハウジングに形成され、前記タービンインペラを介して前記スクロール流路に連通するとともに、前記タービンインペラの正面に臨む吐出口と、前記タービンハウジングと前記ベアリングハウジングとの対向面に固定され、前記スクロール流路と前記吐出口との連通開度を可変する可変静翼機構と、を備え、前記可変静翼機構は、一対の前記流路形成壁部が、前記タービンハウジングと前記ベアリングハウジングとの対向方向に離隔して配置されるとともに、これら一対の前記流路形成壁部の対向間隔に前記複数のノズルベーンが環状に整列配置され、前記スクロール流路に導入された流体が、前記タービンハウジング側に位置する前記翼軸の一端側から、前記ベアリングハウジング側に位置する前記翼軸の他端側へと、前記貫通孔を介して導かれてもよい。 The turbine includes a turbine shaft provided with a turbine impeller at one end, a bearing housing that rotatably supports the turbine shaft, a turbine housing that is fixed to one end surface of the bearing housing and that houses the turbine impeller, An annular flow path formed in the turbine housing, the scroll flow path positioned radially outward of the turbine shaft relative to the turbine impeller, the turbine housing, and the turbine impeller through the turbine impeller While being connected to a scroll flow path, it is fixed to the discharge port which faces the front of the turbine impeller, and the opposed surface of the turbine housing and the bearing housing, and the communication opening degree of the scroll flow channel and the discharge port is varied. A variable vane mechanism, and the variable vane mechanism includes a pair of The flow path forming wall portion is spaced apart in the facing direction between the turbine housing and the bearing housing, and the plurality of nozzle vanes are arranged in an annular manner in the facing distance between the pair of flow path forming wall portions. The fluid introduced into the scroll flow path passes through the through hole from one end side of the blade shaft located on the turbine housing side to the other end side of the blade shaft located on the bearing housing side. You may be guided.
前記タービンインペラは、前記吐出口に臨む正面側から、当該正面側と逆側であって前記ベアリングハウジングの一端面に臨む背面側に貫通するとともに、前記翼軸の前記貫通孔を介して前記スクロール流路から前記ベアリングハウジング側に導かれた流体を、前記背面側から前記正面側に排出する連通孔を備えていてもよい。 The turbine impeller penetrates from the front side facing the discharge port to a back side opposite to the front side and facing one end surface of the bearing housing, and the scroll through the through hole of the blade shaft. You may provide the communicating hole which discharges the fluid guide | induced to the said bearing housing side from the flow path to the said front side from the said back side.
本発明によれば、簡易な構成でタービン効率を向上することができる。 According to the present invention, the turbine efficiency can be improved with a simple configuration.
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値等は、発明の理解を容易とするための例示にすぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The dimensions, materials, and other specific numerical values shown in the embodiments are merely examples for facilitating the understanding of the invention, and do not limit the present invention unless otherwise specified. In the present specification and drawings, elements having substantially the same function and configuration are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted, and elements not directly related to the present invention are not illustrated. To do.
なお、本実施形態では、エンジンから排出される排気ガスのエネルギーによって当該エンジンに供給される空気を過給する過給機に適用されるタービンについて説明するが、可変静翼機構を有すれば、ガスタービン、蒸気タービン、風力発電機等、様々な用途のタービンに適用できる。ここでは、まず、過給機の構成について説明し、その後、本実施形態のタービンに特有の構成について具体的に説明する。ただし、過給機において、タービンとコンプレッサは一体となっており、タービンの構成部分とコンプレッサの構成部分を厳密に区分けすることは困難であるため、タービンの一例として過給機を挙げる。 In this embodiment, a turbine applied to a supercharger that supercharges air supplied to the engine by the energy of exhaust gas discharged from the engine will be described. The present invention can be applied to various turbines such as a gas turbine, a steam turbine, and a wind power generator. Here, the configuration of the supercharger will be described first, and then the configuration specific to the turbine of the present embodiment will be specifically described. However, in the supercharger, the turbine and the compressor are integrated, and it is difficult to strictly separate the turbine component and the compressor component, so a turbocharger is taken as an example of a turbine.
図1は、過給機1の概略断面図である。以下では、図に示す矢印F方向を過給機1の前側とし、矢印R方向を過給機1の後側として説明する。図1に示すように、過給機1は、ベアリングハウジング2と、ベアリングハウジング2の前側の一端面に締結ボルト3によって固定されるタービンハウジング4と、ベアリングハウジング2の後側に締結ボルト5によって固定されるコンプレッサハウジング6と、を備えている。
FIG. 1 is a schematic sectional view of the supercharger 1. In the following description, the arrow F direction shown in the figure is the front side of the supercharger 1, and the arrow R direction is the rear side of the supercharger 1. As shown in FIG. 1, the supercharger 1 includes a bearing
ベアリングハウジング2には、過給機1の前後方向に貫通する軸受孔2aが形成されており、この軸受孔2aにタービン軸7がベアリングを介して回転自在に支持されている。タービン軸7の一端にはタービンインペラ8が一体的に連結されており、このタービンインペラ8がタービンハウジング4内に回転自在に収容されている。また、タービン軸7の後端部にはコンプレッサインペラ9が一体的に連結されており、このコンプレッサインペラ9がコンプレッサハウジング6内に回転自在に収容されている。
The bearing
コンプレッサハウジング6には、過給機1の後側に開口するとともに不図示のエアクリーナに接続される吸気口10が形成されている。また、締結ボルト5によってベアリングハウジング2とコンプレッサハウジング6とが連結された状態では、これら両ハウジング2、6の対向面によって、空気を圧縮して昇圧するディフューザ流路11が形成される。このディフューザ流路11は、タービン軸7(コンプレッサインペラ9)の径方向内側から外側に向けて環状に形成されており、上記の径方向内側において、コンプレッサインペラ9を介して吸気口10に連通している。
The compressor housing 6 is formed with an
また、コンプレッサハウジング6には、ディフューザ流路11よりもタービン軸7(コンプレッサインペラ9)の径方向外側に位置する環状のコンプレッサスクロール流路12が設けられている。コンプレッサスクロール流路12は、不図示のエンジンの吸気口と連通するとともに、ディフューザ流路11にも連通している。したがって、コンプレッサインペラ9が回転すると、吸気口10からコンプレッサハウジング6内に流体が吸気されるとともに、当該吸気された流体は、ディフューザ流路11およびコンプレッサスクロール流路12で昇圧されてエンジンの吸気口に導かれることとなる。
Further, the compressor housing 6 is provided with an annular
また、締結ボルト3によってベアリングハウジング2とタービンハウジング4とが連結された状態では、これら両ハウジング2、4の対向面間に間隙14が形成される。この間隙14は、後述するノズルベーン50が配置されて流体が流通する可変流路xが構成される部分であり、タービン軸7(タービンインペラ8)の径方向内側から外側に向けて環状に形成されている。
Further, in a state where the bearing
タービンハウジング4には、タービンインペラ8よりもタービン軸7の径方向外方に位置する環状のタービンスクロール流路15(スクロール流路)が形成されている。また、タービンハウジング4には、タービンインペラ8を介してタービンスクロール流路15に連通するとともに、タービンインペラ8の正面に臨み、不図示の排気ガス浄化装置に接続される吐出口13が形成されている。
In the
タービンスクロール流路15は、エンジンから排出される排気ガスが導かれる不図示のガス流入口と連通するとともに、上記の間隙14にも連通している。したがって、ガス流入口からタービンスクロール流路15に導かれた排気ガスは、可変流路xおよびタービンインペラ8を介して吐出口13に導かれるとともに、その流通過程においてタービンインペラ8を回転させることとなる。そして、上記のタービンインペラ8の回転力は、タービン軸7を介してコンプレッサインペラ9に伝達されることとなり、コンプレッサインペラ9の回転力によって、上記のとおりに、流体が昇圧されてエンジンの吸気口に導かれることとなる。
The
このとき、タービンハウジング4に導かれる排気ガスの流量が変化すると、タービンインペラ8およびコンプレッサインペラ9の回転量が変化して、昇圧された流体をエンジンの吸気口に安定的に導くことができなくなってしまう。そこで、タービンハウジング4の間隙14には、タービンハウジング4とベアリングハウジング2との対向面に固定され、タービンスクロール流路15と吐出口13との連通開度を可変する可変静翼機構20が設けられている。
At this time, if the flow rate of the exhaust gas guided to the
可変静翼機構20は、排気ガスの流量に応じて、タービンインペラ8に導かれる排気ガスの流速を変化させる。具体的に、可変静翼機構20は、エンジンの回転数が低く排気ガスの流量が少ない場合には、可変流路xの開度を小さくしてタービンインペラ8に導かれる排気ガスの流速を向上し、少ない流量でもタービンインペラ8を回転させることができるようにするものである。以下に、可変静翼機構20の構成について説明する。
The variable
図1に示すように、可変静翼機構20は、タービンハウジング4側に設けられるシュラウドリング21と、このシュラウドリング21に対向してベアリングハウジング2側に設けられるノズルリング22と、を備えている。これらシュラウドリング21およびノズルリング22は、排気ガスが流通する流路を区画形成する一対の流路形成壁部を成す。すなわち、流路形成壁部は、タービンハウジング4とベアリングハウジング2との対向方向に離隔して配置される。
As shown in FIG. 1, the variable
この一対の流路形成壁部の間に排気ガスが導かれる。シュラウドリング21は、薄板リング状の本体21aと、この本体21aの内周縁部から吐出口13側に突出する突出部21bと、を有しており、本体21aには、厚さ方向(タービン軸7の軸方向)に貫通する複数の軸孔23が、周方向に等間隔で形成されている。
Exhaust gas is guided between the pair of flow path forming wall portions. The
また、ノズルリング22は、シュラウドリング21の本体21aと直径が等しい薄板リング状の本体22aを備えており、シュラウドリング21と所定の間隔を維持して対向配置されている。このノズルリング22は、本体22aの外周近傍において、複数(本実施形態では3つ、図1では1つのみ示す)の連結ピン24が回転自在に挿通されており、この連結ピン24によって、シュラウドリング21との対向間隔が一定に維持されている。
Further, the nozzle ring 22 includes a thin plate ring-shaped
なお、ノズルリング22の本体22aには、厚さ方向(タービン軸7の軸方向)に貫通する複数の軸孔25が周方向に等間隔で形成されており、シュラウドリング21に形成された軸孔23と、ノズルリング22に形成された軸孔25とが対向配置されている。また、連結ピン24は、その一端がノズルリング22の後側に突出しており、この突出部位をかしめることで、ノズルリング22の後側にサポートリング30が固定されている。
A plurality of shaft holes 25 penetrating in the thickness direction (the axial direction of the turbine shaft 7) are formed in the
図2は、サポートリング30の後面図である。図1および図2に示すように、サポートリング30は、円筒状の部材で構成されており、薄板状の部材を屈曲させた断面形状をなしている。このサポートリング30は、環状のフランジ部31と、このフランジ部31の内周縁から前側に起立する筒部32と、この筒部32の前側端部から径方向内側に屈曲する平面部33と、を備えており、ベアリングハウジング2とタービンハウジング4との対向面にフランジ部31を挟持した状態で締結ボルト3を締結することで、タービンハウジング4内に保持される。
FIG. 2 is a rear view of the
平面部33には、上記した連結ピン24の一端が挿通可能な挿通孔33aが、周方向に等間隔で3カ所設けられており、この挿通孔33aに連結ピン24を挿通させてかしめることにより、当該サポートリング30、シュラウドリング21およびノズルリング22が一体化されることとなる。
The
また、平面部33には、その内周側の端部から径方向外方に向けて切り欠かれた凹部34が、周方向に複数設けられており、この凹部34に支持片35が設けられている。この支持片35は、平面部33から後側に屈曲する支持部35aと、この支持部35aから径方向外方に向けて屈曲するとともに、平面部33から所定距離離間して対面する脱落防止部35bとからなる。この支持片35には、駆動リング40が回転自在に支持される(図3参照)。
In addition, the
図3は、サポートリング30に駆動リング40が支持された状態を示す図である。この図に示すように、駆動リング40は、環状の薄板部材によって構成されており、その内周縁が、サポートリング30の支持片35によって回転自在に支持されている。駆動リング40には、その内周側の端部から径方向外方に向けて切り欠かれた係合凹部41が、周方向に複数形成されており、この係合凹部41に伝達リンク42の一端が係合されている。また、駆動リング40の内周側の端部には、係合凹部41と同様の形状をなす第2係合凹部43が1つ形成されており、この第2係合凹部43に、伝達リンク42と同様の形状をなす駆動用伝達リンク44の一端が係合されている。
FIG. 3 is a view showing a state in which the
なお、伝達リンク42の他端側には嵌合孔42aが形成されており、駆動用伝達リンク44の他端側には嵌合孔44aが形成されている。そして、図1に示すように、嵌合孔42aには、ノズルベーン50に固定された翼軸51が挿通した状態で固定されており、また、駆動用伝達リンク44の嵌合孔44aには、駆動軸45の一端が嵌合されている。
A
翼軸51は、上記の対向する軸孔23、25に回転自在に軸支され、翼軸51およびノズルベーン50は、上記の一対の流路形成壁部の対向間隔に環状に整列配置される。また、駆動軸45は、駆動リング40の後側に延伸しており、その他端には、不図示のシリンダ等のアクチュエータによって駆動する駆動レバー46が一体的に連結されている。
The
したがって、駆動レバー46がアクチュエータによって駆動すると、図1および図3に示すように、駆動軸45が回転するとともに、当該駆動軸45を軸として駆動用伝達リンク44が揺動し、この駆動用伝達リンク44の揺動に伴って、駆動リング40が回転する。このようにして駆動リング40が回転すると、今度は駆動リング40の回転によって伝達リンク42が揺動し、この伝達リンク42の揺動に伴って翼軸51が回転する。そして、翼軸51が回転すると、この翼軸51の回転に伴ってノズルベーン50が可変流路x内で角度を可変される。こうして、可変流路xの面積が可変となる。
Therefore, when the
図4は、図1の部分拡大図である。図4(a)、(b)に示すように、シュラウドリング21とタービンハウジング4との間には、熱変形を許容するための隙間Sが設けられている。そして、この隙間Sからタービンインペラ8の出口側へ排気ガスが漏出しないように、シール60が設けられている。
FIG. 4 is a partially enlarged view of FIG. As shown in FIGS. 4A and 4B, a gap S for allowing thermal deformation is provided between the
このとき、図4(b)の比較例に示すように、翼軸Wのタービンハウジング4側には、図中一点鎖線の矢印61aで示すように、タービンスクロール流路15を流れる排気ガスが流れ込み、軸端Waに圧力がかかる(白抜き矢印62aで示す)。また、翼軸Wのベアリングハウジング2側の軸端Wbには、水抜き孔63を通過した排気ガス等が廻り込み圧力をかける(白抜き矢印62bで示す)。
At this time, as shown in the comparative example of FIG. 4B, the exhaust gas flowing through the
軸端Wbにかかる圧力よりも、高圧の排気ガスの流路に近い軸端Waにかかる圧力の方が大きいため、翼軸Wおよびノズルベーン50は、ベアリングハウジング2側に寄ってしまう場合がある。すると、タービンインペラ8出口の排気ガスの流れが乱れタービン効率が低下してしまう。ここで、タービン効率は、タービン軸7で発生する実際の仕事を理論仕事で除算した比である。
Since the pressure applied to the shaft end Wa close to the flow path of the high-pressure exhaust gas is larger than the pressure applied to the shaft end Wb, the blade shaft W and the
そこで、本実施形態では、翼軸51は、図4(a)に示すように、回転軸方向に貫通する貫通孔51cを備える。タービンハウジング4側に位置する軸端51a側の排気ガスは、図中一点鎖線の矢印61bで示すように、貫通孔51cを通って、ベアリングハウジング2側に位置する軸端51b側に流出する。そのため、翼軸51の軸端51a、51bにかかる圧力(白抜き矢印62c、62dで示す)の差が縮小し、翼軸51がタービンハウジング4側に押圧される力が抑制されることで、ノズルベーン50とタービンハウジング4側の流路形成壁部(シュラウドリング21)との隙間が小さくなる。こうして、タービン効率を向上することが可能となる。
Therefore, in the present embodiment, the
そして、本実施形態では、上記翼軸51に貫通孔51cを形成することに加えて、さらに、タービンインペラ8の構成を工夫することで、タービン効率の一層の向上を実現している。以下に、タービンインペラ8の構成について具体的に説明する。
And in this embodiment, in addition to forming the through-
図5は、図1の部分拡大図である。ベアリングハウジング2とタービンハウジング4を連結する際に、両者の内部空間の密閉性が高く保持されている場合、図5(b)の比較例に示すように、翼軸51の貫通孔51cを通って軸端51a側から軸端51b側に流出した排気ガスの一部が、図中一点鎖線の矢印61cで示すように、タービンインペラIの背面側を迂回して、タービンインペラIの正面側に面する流路の上流部64に漏れ出す場合がある。
FIG. 5 is a partially enlarged view of FIG. When the bearing
また、一点鎖線の矢印61dで示すように、タービンスクロール流路15に導かれた排気ガスの一部は、水抜き孔63から流出し、サポートリング30を迂回して、貫通孔51cを通って軸端51a側から軸端51b側に流出した排気ガスと合流する。そして、タービンインペラIの正面側に面する流路の上流部64に漏れ出す場合がある。
Further, as indicated by the dashed-dotted
この場合、タービンスクロール流路15からタービンインペラIに向かって流れる排気ガスの流れが乱れ、タービン効率が低下してしまう。そこで、本実施形態のタービンインペラ8には、図5(a)に示すように、連通孔8aが設けられている。
In this case, the flow of the exhaust gas flowing from the
連通孔8aは、吐出口13に臨む正面側から、当該正面側と逆側であってベアリングハウジング2の一端面に臨む背面側に貫通するとともに、一点鎖線の矢印61eに示すように、翼軸51の貫通孔51cを介してタービンスクロール流路15からベアリングハウジング2側に導かれた排気ガス(流体)を、タービンインペラ8の背面側から正面側に排出する。
The
そのため、本実施形態の過給機1では、タービンインペラ8の背面側から正面側に面する流路の上流部64に漏れ出す排気ガスの流量が減少し、タービンインペラ8を回転させる排気ガスの流れが乱れ難く、タービン効率の低下を抑制することが可能となる。
Therefore, in the turbocharger 1 of the present embodiment, the flow rate of the exhaust gas leaking from the rear side of the
また、タービンインペラ8は、図5(a)に示すように、タービン軸7が挿入されるタービン軸穴が形成される中央部8bと、中央部8bの外周に周方向に配置された複数の羽根であるインペラ部8cとに区分けされる。そして、本実施形態では、連通孔8aの一端は、タービンインペラ8のうち、中央部8bの正面側に設けられる。
Further, as shown in FIG. 5A, the
かかる構成により、連通孔8aを通った排気ガスは、タービンインペラ8の下流に流れ出るため、タービンインペラ8の回転に寄与する排気ガスの流れに影響を与えない。そのため、タービン効率の低下を効果的に抑制可能となる。
With such a configuration, the exhaust gas that has passed through the
また、図6に示す変形例のように、連通孔78aのうち、タービンインペラ78の正面側の一端は、中央部78bではなく、インペラ部78cに設けられてもよい。かかる構成であっても、連通孔78aが設けられていない場合に比べて、タービンインペラ78の背面側から正面側に面する流路の上流部64に漏れ出す排気ガスの流量が減少し、タービン効率の低下を抑制することが可能となる。
Moreover, like the modification shown in FIG. 6, one end of the front side of the turbine impeller 78 in the
なお、ベアリングハウジング2とタービンハウジング4との間の密閉性があまり高くない場合や、翼軸51の貫通孔51cを介してタービンハウジング4側に導かれた流体を外部に逃がすことができる構成であれば、必ずしも、タービンインペラに連通孔を形成しなくともよい。
In addition, when the airtightness between the bearing
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。 As mentioned above, although preferred embodiment of this invention was described referring an accompanying drawing, it cannot be overemphasized that this invention is not limited to this embodiment. It will be apparent to those skilled in the art that various changes and modifications can be made within the scope of the claims, and these are naturally within the technical scope of the present invention. Is done.
本発明は、ノズルベーンで流量を可変する機構を有するタービンに利用することができる。 The present invention can be used for a turbine having a mechanism for changing the flow rate by nozzle vanes.
1 …過給機(タービン)
2 …ベアリングハウジング
4 …タービンハウジング
7 …タービン軸
8、78 …タービンインペラ
8a、78a …連通孔
13 …吐出口
15 …タービンスクロール流路(スクロール流路)
20 …可変静翼機構
23、25 …軸孔
50 …ノズルベーン
51 …翼軸
51c …貫通孔
1 ... Supercharger (turbine)
2 ... Bearing
20 ...
Claims (3)
前記翼軸は、
回転軸方向に貫通する貫通孔を備えていることを特徴とするタービン。 A plurality of nozzle vanes arranged in an annular arrangement in a flow path through which fluid flows, and a pair of opposed shafts fixed to each of the plurality of nozzle vanes and provided on a flow path forming wall that partitions the flow path A turbine having a plurality of blade shafts rotatably supported in holes, wherein the nozzle vane can change an angle in the flow path as the blade shaft rotates;
The blade axis is
A turbine comprising a through hole penetrating in a rotation axis direction.
前記タービン軸を回転自在に支持するベアリングハウジングと、
前記ベアリングハウジングの一端面に固定され、前記タービンインペラが収容されるタービンハウジングと、
前記タービンハウジングに形成された環状の流路であって、前記タービンインペラよりも前記タービン軸の径方向外方に位置するスクロール流路と、
前記タービンハウジングに形成され、前記タービンインペラを介して前記スクロール流路に連通するとともに、前記タービンインペラの正面に臨む吐出口と、
前記タービンハウジングと前記ベアリングハウジングとの対向面に固定され、前記スクロール流路と前記吐出口との連通開度を可変する可変静翼機構と、を備え、
前記可変静翼機構は、
一対の前記流路形成壁部が、前記タービンハウジングと前記ベアリングハウジングとの対向方向に離隔して配置されるとともに、これら一対の前記流路形成壁部の対向間隔に前記複数のノズルベーンが環状に整列配置され、
前記スクロール流路に導入された流体が、前記タービンハウジング側に位置する前記翼軸の一端側から、前記ベアリングハウジング側に位置する前記翼軸の他端側へと、前記貫通孔を介して導かれることを特徴とする請求項1に記載のタービン。 A turbine shaft provided with a turbine impeller at one end;
A bearing housing that rotatably supports the turbine shaft;
A turbine housing fixed to one end surface of the bearing housing and containing the turbine impeller;
An annular flow path formed in the turbine housing, the scroll flow path positioned radially outward of the turbine shaft from the turbine impeller;
A discharge port that is formed in the turbine housing and communicates with the scroll flow path via the turbine impeller, and faces the front of the turbine impeller;
A variable stationary blade mechanism that is fixed to opposed surfaces of the turbine housing and the bearing housing and that varies a communication opening degree between the scroll flow path and the discharge port;
The variable vane mechanism is
The pair of flow path forming wall portions are spaced apart from each other in the facing direction of the turbine housing and the bearing housing, and the plurality of nozzle vanes are annularly disposed in the facing distance between the pair of flow path forming wall portions. Aligned,
The fluid introduced into the scroll channel is guided through the through hole from one end side of the blade shaft located on the turbine housing side to the other end side of the blade shaft located on the bearing housing side. The turbine according to claim 1, wherein
前記吐出口に臨む正面側から、当該正面側と逆側であって前記ベアリングハウジングの一端面に臨む背面側に貫通するとともに、前記翼軸の前記貫通孔を介して前記スクロール流路から前記ベアリングハウジング側に導かれた流体を、前記背面側から前記正面側に排出する連通孔を備えていることを特徴とする請求項2に記載のタービン。 The turbine impeller is
The bearing passes from the front side facing the discharge port to the back side opposite to the front side and facing one end surface of the bearing housing, and from the scroll flow path through the through hole of the blade shaft. The turbine according to claim 2, further comprising a communication hole for discharging the fluid guided to the housing side from the back side to the front side.
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| JP2012065029A JP2013194674A (en) | 2012-03-22 | 2012-03-22 | Turbine |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109415971A (en) * | 2017-01-16 | 2019-03-01 | 三菱重工业株式会社 | Radius flows into the assemble method of formula turbine, booster and booster |
| WO2025052734A1 (en) * | 2023-09-05 | 2025-03-13 | 株式会社Ihi | Rotary device |
-
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- 2012-03-22 JP JP2012065029A patent/JP2013194674A/en active Pending
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