CN105492738B - 涡轮、涡轮增压器、内燃机及船舶 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种既抑制关闭开闭阀时的性能下降，又抑制内侧外壳的设计工时及制造成本的涡轮。本发明的涡轮具备：涡轮动叶片(4)；内侧外壳(21)及外侧外壳(22)，形成排气的流路；旁通部(50)，设置于内侧外壳(21)及外侧外壳(22)的外周，且形成不使排气通过涡轮动叶片(4)而用于将排气导入到排气出口(28a)的旁通流路(52)；及开闭阀(51)，开闭旁通流路(52)。

Description

涡轮、涡轮增压器、内燃机及船舶
技术领域
本发明涉及一种涡轮、涡轮增压器、内燃机及船舶。
背景技术
要求改善船用内燃机和发电用内燃机等(例如，柴油机)在以低负载运行时的性能。为了改善以低负载运行时的性能，优选将搭载于内燃机的增压器的增压压力设高，但当内燃机以高负载运行时会导致增压压力过于变高。因此，当内燃机以高负载运行而导致排气量增多时，实际多采用通过抑制增压压力过于上升以使排气绕开增压器的所谓排气旁通系统(例如，参考专利文献1及专利文献2)。
以往技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利公开2011-149327号公报
专利文献2：日本专利公开2013-124626号公报
发明的概要
发明要解决的技术课题
如专利文献1的图1所示，专利文献1中的排气旁通系统由一端在排气管 L1的中途连接且另一端在排气管L3的中途连接的旁通管L2和设置于旁通管 L2的中途且控制导入到增压器3的排气的流量的排气旁通控制阀V1构成。如此，在专利文献1的系统中，为了使流入到增压器3之前的排气分支，需要与增压器3另行设置旁通管L2。
因此，存在如下问题，即在必需将旁通管L2引导到空间有限的机舱内而又不能确保引导旁通管L2所需的空间的船舶中无法应用排气旁通系统。
并且，即便确保了引导旁通管L2所需的空间，也存在必需在机舱内进行引导旁通管L2的大规模的配管工程，且成本上不合算的问题。
另一方面，如专利文献2的图1所示，专利文献2的排气旁通系统中，在涡轮增压器1的内部设置有排气旁通流路22b。因此，如专利文献1的排气旁通系统，无需与增压器另行设置旁通管。专利文献2的排气旁通系统中，在内侧外壳与外侧外壳之间设置旁通室32，且将排气导入到与旁通室32连通的排气旁通流路22b。
然而，在内侧外壳与外侧外壳之间设置有将排气导入到轴流涡轮的内周侧流路，旁通室32与内周侧流路呈局部连通的状态。并且，在从供排气流入到涡轮增压器1的入口至旁通室32的流路上设置有开闭阀。
因此，即便关闭开闭阀而不使排气迂回，也存在使排气从旁通室32流出，且有可能给涡轮增压器1的性能带来不良影响的问题。具体而言，存在内侧外壳内的一部分排气从内侧外壳与外侧外壳之间的间隙流入到旁通室32，不通过涡轮动叶片向外部流出，用于驱动涡轮动叶片的排气的流量减少的问题。此外，还存在需要将专利文献2的内侧外壳设为用于形成旁通室32的特殊结构，且耗费内侧外壳的设计工时、制造成本增大的问题。
发明内容
本发明是鉴于上述情况而完成的，其目的在于提供一种既能够抑制关闭开闭阀时的性能下降，又能够抑制外壳的设计工时及制造成本的轴流涡轮、涡轮增压器、具备涡轮增压器的内燃机及船舶。
用于解决技术课题的手段
本发明为解决上述课题，采用以下方法。
本发明所涉及的轴流涡轮，其通过从内燃机排出的排气驱动，所述轴流涡轮的特征在于，具备：涡轮动叶片；外壳，形成所述排气的流路，所述外壳是由内侧外壳和外侧外壳构成的双重结构，所述内侧外壳与所述涡轮动叶片的旋转轴以同轴方式配置，所述外侧外壳独立于所述内侧外壳且配置于该内侧外壳的半径方向的外侧；旁通部，相比于所述外侧外壳设置于所述半径方向的外侧，且形成不使所述排气通过所述涡轮动叶片而用于将所述排气导入到排气出口的旁通流路；及开闭阀，开闭所述旁通流路，所述外侧外壳具有：第1开口部，与所述旁通流路的入口部连通；及第2开口部，与所述旁通流路的出口部连通。
在本发明所涉及的轴流涡轮中，通过设置于形成从内燃机排出的排气的流路的外壳的外周的旁通部形成有旁通流路。该旁通流路为不使排气通过涡轮动叶片而将排气导入到排气出口的流路，且在该流路上设置有开闭阀。通过开闭阀关闭旁通流路时，排气不会不通过涡轮动叶片而被导入到排气出口，因此不会给轴流涡轮的性能带来不良影响。
如此，根据本发明所涉及的轴流涡轮，既能够抑制关闭开闭阀时的性能下降，又能够抑制外壳的设计工时及制造成本。
本发明的第1方式所涉及的轴流涡轮的特征在于，所述外侧外壳与所述内侧外壳一同形成将从排气入口向与所述轴流涡轮的旋转轴方向交叉的方向流入的所述排气导入到所述涡轮动叶片的内周侧流路，所述外侧外壳具有：所述第 1开口部，向与所述旋转轴方向交叉的方向开口；所述第2开口部，向与所述旋转轴方向交叉的方向开口；及外周侧流路，比所述内周侧流路更靠外周侧配置，且将从所述第2开口部流入的所述排气导入到所述排气出口。
本发明的第1方式所涉及的轴流涡轮中，利用通过内侧外壳及外侧外壳形成的内周侧流路将从排气入口流入的排气导入到涡轮动叶片。通过涡轮动叶片的排气被导入到排气出口。并且，沿着与涡轮动叶片的旋转轴方向交叉的方向流入到内周侧流路的排气经由外侧外壳的第1开口部流入到旁通流路的入口部。第1开口部由于向与涡轮动叶片的旋转轴方向交叉的方向开口，因此具有与涡轮动叶片的旋转轴方向交叉的方向的速度成分的排气从第1开口部流入到旁通流路的入口部。从第1开口部流入的排气从第2开口部流入到外周侧流路，且与通过涡轮动叶片的排气汇合并被导入到排气出口。
旁通流路隔着开闭阀连接外侧外壳所具备的第1开口部与第2开口部，且在开闭阀关闭的状态下，从排气入口流入的气体不会不通过涡轮叶片4而漏到涡轮出口外壳。因此，不会给涡轮增压器的性能带来不良影响。并且，内侧外壳呈用于将排气导入到旁通流路的特殊结构，且呈与外侧外壳一同形成将排气导入到轴流涡轮的内周侧流路的结构。
如此，根据本发明所涉及的涡轮增压器，既能够抑制关闭开闭阀时的性能下降，又能够抑制内侧外壳的设计工时及制造成本。
本发明所涉及的轴流涡轮，其通过从内燃机排出的排气驱动，所述轴流涡轮的特征在于，具备：涡轮动叶片；外壳，形成排气流路，所述排气流路遍及所述涡轮动叶片的旋转方向的整周，所述外壳是由内侧外壳和外侧外壳构成的双重结构，所述内侧外壳与所述涡轮动叶片的旋转轴以同轴方式配置，所述外侧外壳独立于所述内侧外壳且配置于该内侧外壳的半径方向的外侧；旁通部，以在所述排气流路开口的方式相比于所述外侧外壳设置于所述半径方向的外侧，且形成不使所述排气通过所述涡轮动叶片而用于将所述排气导入到排气出口的旁通流路；及开闭阀，开闭所述旁通流路，所述外壳具有：第1开口部，与所述旁通流路的入口部连通；及第2开口部，与所述旁通流路的出口部连通。
本发明所涉及的轴流涡轮的特征在于，所述外侧外壳与所述内侧外壳一同形成将从排气入口向与所述涡轮动叶片的旋转轴方向交叉的方向流入的所述排气导入到所述涡轮动叶片的内周侧流路，所述外侧外壳具有：所述第1开口部，向与所述旋转轴方向交叉的方向开口；所述第2开口部，向与所述旋转轴方向交叉的方向开口；及外周侧流路，比所述内周侧流路更靠外周侧配置，且将从所述第2开口部流入的所述排气导入到所述排气出口。
本发明所涉及的轴流涡轮，其通过从内燃机排出的排气驱动，所述轴流涡轮的特征在于，具备：涡轮动叶片；外壳，形成所述排气的流路，所述外壳是由内侧外壳和外侧外壳构成的双重结构，所述内侧外壳与所述涡轮动叶片的旋转轴以同轴方式配置，所述外侧外壳独立于所述内侧外壳且配置于该内侧外壳的半径方向的外侧；旁通部，相比于所述外侧外壳设置于所述半径方向的外侧，且形成不使所述排气通过所述涡轮动叶片而用于将所述排气导入到排气出口的旁通流路；及开闭阀，开闭所述旁通流路，所述外壳具有：第1开口部，与所述旁通流路的入口部连通；第2开口部，与所述旁通流路的出口部连通；及外周侧流路，将从该第2开口部流入的所述排气导入到所述排气出口，形成所述外周侧流路的出口部的开口仅形成于周向的一部分，并且在所述涡轮动叶片所在的方向的相反侧的方向开口。
本发明所涉及的轴流涡轮的特征在于，所述外侧外壳与所述内侧外壳一同形成将从排气入口向与所述涡轮动叶片的旋转轴方向交叉的方向流入的所述排气导入到所述涡轮动叶片的内周侧流路，所述外侧外壳具有：所述第1开口部，向与所述旋转轴方向交叉的方向开口；所述第2开口部，向与所述旋转轴方向交叉的方向开口；及所述外周侧流路，比所述内周侧流路更靠外周侧配置。
本发明的第1方式的涡轮增压器中，所述内侧外壳及所述外侧外壳分别通过多个螺栓与形成所述排气出口的排气出口外壳接合，且所述内侧外壳及所述外侧外壳可以构成为通过装卸所述多个螺栓，能够任意设置所述涡轮动叶片相对于所述排气引导部绕所述旋转轴旋转的旋转位置。
通过如此设置，能够将设置于内侧外壳及外侧外壳的排气入口和设置于排气出口外壳的排气出口设置在与设置有涡轮增压器的环境相应的任意旋转位置。
本发明所涉及的涡轮增压器具备上述任一轴流涡轮。
并且，本发明所涉及的内燃机具备上述涡轮增压器。
并且，本发明所涉及的船舶具备上述内燃机。
发明效果
根据本发明，可提供一种既能够抑制关闭开闭阀时的性能下降，又能够抑制外壳的设计工时及制造成本的涡轮、涡轮增压器、具备涡轮增压器的内燃机及船舶。
附图说明
图1为本发明的一实施方式的涡轮增压器的纵剖视图。
图2为图1的涡轮增压器的右侧视图，且为省略旁通部及开闭阀的图。
图3为图1的涡轮增压器的右侧视图。
具体实施方式
以下，参考图1对本发明的一实施方式的涡轮增压器进行说明。
图1为表示本实施方式的涡轮增压器的纵剖视图。
涡轮增压器1为例如压缩船用内和发电用的内燃机(未图示)的燃烧用空气，并将高密度的空气强制送入内燃机的燃烧室内的装置。另外，本实施方式的涡轮增压器1设置于内燃机，且具备涡轮增压器1的内燃机设置于船舶。
涡轮增压器1通过从内燃机排出的排气驱动。涡轮增压器1具备：轴流涡轮2，通过内燃机所排出的排气被驱动；转子轴(旋转轴)3，通过轴流涡轮2 旋转驱动；压缩机(未图示)，通过转子轴3的旋转驱动而压缩空气；及轴承台，设置于轴流涡轮2与压缩机之间并轴承支承转子轴3(未图示)。
另外，图1中以格子状阴影表示的部分为以绝热及隔音的目的而设置的绝热材料11。
轴流涡轮2具备：涡轮动叶片4，通过从内燃机排出的排气旋转驱动；涡轮喷嘴5，将排气导入到涡轮动叶片4；及排气入口外壳10。
涡轮动叶片4配置于靠近成为涡轮喷嘴5的出口的下游侧的位置。在转子轴3的轴向的一端部配置有呈圆盘形状的涡轮盘6。多片涡轮动叶片4沿周向等间隔安装于涡轮盘6的外周缘部。而且，从涡轮喷嘴5喷出的高温排气通过涡轮动叶片4而膨胀，由此使涡轮盘6及转子轴3旋转。
涡轮喷嘴5具备：多片喷嘴导叶5a，以转子轴3为中心轴且沿周向环状配置；及环形状的内周侧部件5b，配置于喷嘴导叶5a的底侧(内周侧)，且与喷嘴导叶5a的底接合。并且，涡轮喷嘴5具备配置于喷嘴导叶5a的叶片端侧 (外周侧)，且与喷嘴导叶5a的叶片端接合的环形状的外周侧部件5c。涡轮喷嘴5通常被称为喷嘴环，且配置于靠近涡轮动叶片4的上游侧的位置。
外周侧部件5c呈直径从排气的出口侧(排气流动的下游侧)直至入口侧 (排气流动的上游侧)以喇叭形状扩大的形状。并且，在排气入口外壳10的一部分即外侧外壳22的涡轮盘6侧的端部设置有通过向涡轮盘6的方向折弯排气入口外壳10的内周面而形成的高低差部12。而且，该高低差部12与设置在外周侧部件5c的排气入口侧的端部的高低差部5d构成为在轴向上卡合(嵌合)。
在外周侧部件5c的出口侧(排气流动的下游侧)的端部连结有排气引导筒7(排气引导部)。外周侧部件5c与排气引导筒7的连结部为将彼此的端部嵌合的锁扣结构。排气引导筒7将通过轴流涡轮2的排气导入到排气出口 28a。
排气入口外壳10(外壳)为相互独立的内侧外壳21与外侧外壳22通过包括螺栓23在内的紧固部接合的部件。内侧外壳21和外侧外壳22与轴流涡轮2 以同轴方式配置。外侧外壳22配置于内侧外壳21的外侧。形成于内侧外壳21 与外侧外壳22之间的空间成为用于将排气导入到涡轮喷嘴5的排气流路(内周侧流路)26。从排气入口10a向与轴流涡轮2的轴向交叉的方向(图1所示的例子中为正交的方向)流入的排气被导入到排气流路26。
排气流路26上配置有整流板61。整流板61用于抑制从排气入口10a流入到排气流路26的排气绕涡轮轴2的轴线旋转的旋转成分。排气碰撞整流板 61，由此排气绕涡轮轴2的轴线旋转的旋转成分得到抑制，而转变成沿轴线流动。
整流板61配置于排气入口10a的相反侧的位置(相位绕涡轮轴2的轴线偏移180°的位置)。通过在该位置设置整流板61，以整流板61隔开的排气流路26的内部空间从涡轮轴2的轴线方向观察时呈左右对称的空间。通过如此设计，从涡轮轴2的轴线方向观察时从排气入口10a流入的排气的左右流动量均等。
由内侧外壳21和外侧外壳22构成的双重结构的排气入口外壳10中，排气流路26遍及涡轮动叶片4的旋转方向的整周形成。如图1中以箭头IN所示，从排气入口外壳10的排气入口10a导入的排气通过排气流路26被导入到排气出口10b。之后，如图1中以箭头OUT所示，排气从排气出口外壳28的排气出口28a排到外部。并且，排气出口10b以遍及涡轮动叶片4的旋转方向的整周而向涡轮喷嘴5供给排气的方式开口并设置。
排气入口外壳10通过包括螺栓60在内的多个螺栓与排气出口外壳28接合。排气入口外壳10通过装卸包括螺栓60在内的多个螺栓，能够任意设定相对于排气出口外壳28绕轴流涡轮2的轴旋转的旋转位置。
图2为图1的涡轮增压器的右侧视图，且为省略旁通部50及开闭阀51的图。
图2中，用实线表示的排气出口外壳28与图1所示的排气出口外壳相对应。根据图1及图2中用实线表示的排气出口外壳28的配置，能够以使排气入口10a与排气出口10b的方向一致的方式设定排气出口外壳28相对于排气入口外壳10的旋转位置。并且，根据图2中用实线表示的排气出口外壳28的配置，能够以排气入口10a与排气出口10b成为正交的方向的方式设定排气出口外壳28相对于排气入口外壳10的旋转位置。并且，虽然未在图2中示出，但是能够任意设定旋转位置。
上述双重结构的排气入口外壳10中，内侧外壳21的一端部(图1中为右侧端部)通过包括螺栓23在内的紧固部固定于外侧外壳22的一端部(图1中为右侧的端部)并被其支承。即，在内侧外壳21上设置有成为涡轮盘6的相反侧的形成于图1中的右侧端部的凸缘面21a。在该凸缘面21a重叠外侧外壳 22的凸缘面22a的状态下，通过包括螺栓23在内的紧固部进行紧固，从而内侧外壳21与外侧外壳22被固定。这些凸缘面21a、22a均配置于与和涡轮盘6 一体旋转的转子轴3的轴向正交的面上。
另一方面，在内侧外壳21的另一端部(图1中为左侧端部)的内周部经由螺栓30安装有与涡轮喷嘴5一体形成的内周侧部件5b。
在外侧外壳22的内周部设置有向与轴流涡轮2的轴向正交的方向(图1 所示的例子中为正交的方向)开口的第1开口部22b。第1开口部22b向外侧外壳22的外周面开口，且与形成旁通流路52的旁通部50的入口部连通。旁通流路52为不使流入到配置于内周侧的排气流路26的排气通过轴流涡轮2而导入到排气出口28a的流路。
并且，在外侧外壳22的内周部设置有向与轴流涡轮2的轴向正交的方向 (图1所示的例子中为正交的方向)开口的第2开口部22c。第2开口部22c 向外侧外壳22的外周面开口，且与形成旁通流路52的旁通部50的出口部连通。
旁通部50由第1旁通部50a和第2旁通部50b这两个部件构成。第1旁通部50a为通过螺栓等固定于外侧外壳22的第1开口部22b的管状部件。并且，第2旁通部50b为通过螺栓等固定于外侧外壳22的第2开口部22c的管状部件。
第1旁通部50a与第2旁通部50b之间设置有开闭旁通流路52的开闭阀 51。当开闭阀51成为开启状态时，流入到第1开口部22b的排气向第2开口部22c流通。另一方面，当开闭阀51成为关闭状态时，阻断流入到第1开口部22b的排气不向第2开口部22c流通。
另外，开闭阀51通过控制部(不图示)进行控制，而呈开启状态或关闭状态中的任一种状态，但也可以采用其他方式。例如也可以通过控制部的控制，而成为开度不同的多个阶段的开启状态和关闭状态中的任一种状态。例如可以如下：当涡轮增压器1周围的大气温度比较高，且通过旁通流路52的排气的流量适宜较少时，通过控制部(未图示)的控制，设为开度较小的开启状态。
图1中，将旁通部50及开闭阀51设置于与排气入口10a对置的位置(绕轴流涡轮2的轴旋转180度的旋转位置)，但也可以是其他旋转位置。
图3为图1的涡轮增压器的右侧面图。图3中用实线表示的旁通部50及开闭阀51配置于与图1所示的位置相同的位置。另一方面，图3中用虚线表示的旁通部50及开闭阀51配置于与图1所示的位置不同的位置。此外，旁通部50及开闭阀51也可以设置于绕轴流涡轮2轴旋转的任意旋转位置。
旁通部50及开闭阀51相对于排气入口10a绕轴流涡轮2的轴旋转的旋转位置在制造外侧外壳22时被确定，但优选根据设置有涡轮增压器1的船舶内的设置场地的环境等确定。并且，如利用图2说明，排气出口外壳28相对于排气入口外壳10的旋转位置能够通过装卸螺栓进行任意调整。因此，能够根据设置有涡轮增压器1的船舶内的设置场地的环境等，任意设定排气入口10a 的位置、旁通部50及开闭阀51的位置以及排气出口28a的位置。由此，能够提供与船舶内的设置场地的环境等相应的适当的涡轮增压器1。
外侧外壳22的第2开口部22c与将从第2开口部22c流入的排气导入到排气引导筒7(排气引导部)的排气流路32(外周侧流路)连通。如图1所示，排气流路32比排气流路26(内周侧流路)更靠外周侧配置。
排气流路32成为由形成外侧外壳22的另一端部(图1中为左侧端部)的另一端面22d、位于外周侧部件5c的半径方向外侧(外周侧)的外周面及与另一端面22d对置且在排气引导筒7的一端部(图1中为右侧端部)形成凹陷处 (凹坑)的一面7a形成的空间。
排气流路32与在排气出口外壳28内形成于排气引导筒7的半径方向外侧 (外周侧)的空间S1经由向板厚方向贯穿的贯穿孔48将一面7a与位于其相反侧的另一面7b连通。因此，旁通流路52与空间S1经由排气流路32及贯穿孔48连通。
接着，对如上构成的涡轮增压器1中的排气的流动进行说明。
当内燃机的负载较低，且从内燃机排出的排气的量较少时，开闭阀51根据来自控制部(未图示)的指示而成为全闭状态。此时，从内燃机排出的排气的总量经由内周侧的排气流路26流入到轴流涡轮2。
导入到排气入口外壳10的排气出口10b的排气从排气入口外壳10的排气出口10b被导入到涡轮喷嘴5。排气通过涡轮喷嘴5之后从涡轮喷嘴5的下游侧排出，且被导入整个涡轮动叶片4。如此被导入到整个涡轮动叶片4的排气在通过涡轮动叶片4时膨胀而使涡轮盘6及转子轴3旋转。
另一方面，当内燃机的负载较高，且从内燃机排出的排气的量较多时，开闭阀51根据来自控制部(未图示)的指示成为全开状态。此时，从内燃机排出的一部分排气(例如，排气总量的4％～20％)流入到旁通流路52，且剩余排气(例如，总量的96％～80％)通过排气流路26被导入到排气入口外壳10的排气出口10b。
另外，如上所述，当通过控制部(未图示)的控制而使开闭阀51成为开度不同的多个阶段的开启状态和关闭状态中的任一种状态时，优选根据各种条件适当控制开闭阀51的开度来抑制内燃机的油耗恶化。例如，优选由控制部根据涡轮增压器1所具备的压缩机(未图示)的吸入空气温度和内燃机的负载，使开闭阀51的开度以必要的最小限度变动。通过如此设计，能够防止产生如引起内燃机的油耗恶化的燃烧用空气流量的急剧变动。
被导入到旁通流路52的排气通过排气流路32及贯穿孔48被导入到空间 S1，并与通过涡轮动叶片4的排气一同从排气出口外壳28的排气出口28a排到外部。而且，排气在通过涡轮动叶片4时膨胀而使涡轮盘6及转子轴3旋转，由此驱动设置于转子轴3的另一端部的压缩机，且压缩供给到内燃机的空气。
并且，例如在从压缩机送出的空气的压力或供给到内燃机的燃烧室的空气的压力以绝对压力计低于0.2MPa(2bar)时(低负载状态的情况下)，开闭阀 51成为全闭状态。另一方面，在从压缩机送出的空气的压力或供给到内燃机的燃烧室的空气的压力以绝对压力计为0.2MPa(2bar)以上时(高负载运行的情况下)，开闭阀51成为全开状态。
如以上说明，本实施方式的涡轮增压器1利用通过内侧外壳21及外侧外壳22形成的排气流路26(内周侧流路)将从排气入口10a流入的排气导入到轴流涡轮2。通过轴流涡轮2的排气通过排气引导筒7被导入到排气出口 28a。并且，沿着与轴流涡轮2的轴向交叉的方向流入到排气流路26(内周侧流路)的排气经由外侧外壳22的第1开口部22b流入到旁通流路52的入口部。第1开口部22b向与轴流涡轮2的轴向交叉的方向开口，因此具有与轴流涡轮2的轴向交叉的方向的速度成分的排气从第1开口部22b流入到旁通流路 52的入口部。从第1开口部22b流入的排气从第2开口部22c流入到排气流路 32(外周侧流路)，并与通过轴流涡轮2的排气汇合并被导入到排气出口 28a。
旁通流路52为连接外侧外壳22所具备的第1开口部22b与第2开口部 22c的通道，因此通过开闭阀51关闭旁通流路52时，开闭阀51的下游侧的排气不会被导入到轴流涡轮2。因此，开闭阀51的下游侧的排气不会给涡轮增压器1的性能带来不良影响。并且，开闭阀51的上游侧的排气因想要从第1开口部22b流入到旁通流路52的入口部的排气而成为被第1开口部22b部分推压的状态。因此，开闭阀51的上游侧的排气不会给涡轮增压器1的性能带来不良影响。并且，内侧外壳21不具有用于将排气导入到旁通流路52的特殊结构，而是呈与外侧外壳22一同形成将排气导入到轴流涡轮2的排气流路26 (内周侧流路)的结构。
如此，根据本实施方式的涡轮增压器1，既能够抑制关闭开闭阀51时的性能下降，又能够抑制内侧外壳21的设计工时及制造成本。
本实施方式的涡轮增压器1中，内侧外壳21及外侧外壳22分别通过多个螺栓与排气出口外壳28接合，且内侧外壳21及外侧外壳22通过装卸多个螺栓，能够任意设置相对于排气引导筒7绕轴流涡轮2的轴旋转的旋转位置。
通过如此设计，能够在与设置有涡轮增压器1的环境相应的任意旋转位置设置设置于内侧外壳21及外侧外壳22的排气入口10a和设置于排气出口外壳 28的排气出口28a。
本实施方式的涡轮增压器1的运行方法具备如下工序：通过将开闭阀51 设为开启状态，以使一部分排气从排气流路26向旁通流路52迂回的工序；及通过将开闭阀51设为开启状态，以防排气从排气流路26向旁通流路52迂回，而使排气全部从排气流路26流入到轴流涡轮2的工序。通过如此设计，能够对是否使一部分排气向旁通流路52迂回进行适当的切换来运行涡轮增压器1。
另外，本发明并不限定于上述实施方式，在不脱离本发明的技术思想的范围内，能够根据需要适当地变形、变更来实施。
并且，在上述实施方式中，利用轴流涡轮进行了说明，但也可以应用到离心式/斜流式涡轮或动力涡轮等旋转机械中。
符号说明
1-涡轮增压器，2-轴流涡轮，3-转子轴，4-涡轮动叶片，5-涡轮喷嘴，7- 排气引导筒(排气引导部)，10-排气入口外壳(外壳)，10a-排气入口， 10b-排气出口，21-内侧外壳，22-外侧外壳，22b-第1开口部，22c-第2开口部，26-排气流路(内周侧流路)，28-排气出口外壳，30、60-螺栓，32-排气流路(外周侧流路)，48-贯穿孔，50-旁通部，51-开闭阀，52-旁通流路。

Claims (12)

1.一种轴流涡轮，其通过从内燃机排出的排气驱动，所述轴流涡轮的特征在于，具备：
涡轮动叶片；
外壳，形成所述排气的流路，所述外壳是由内侧外壳和外侧外壳构成的双重结构，所述内侧外壳与所述涡轮动叶片的旋转轴以同轴方式配置，所述外侧外壳独立于所述内侧外壳且配置于该内侧外壳的半径方向的外侧；
旁通部，相比于所述外侧外壳设置于所述半径方向的外侧，且形成不使所述排气通过所述涡轮动叶片而用于将所述排气导入到排气出口的旁通流路；及
开闭阀，开闭所述旁通流路，
所述外侧外壳具有：第1开口部，与所述旁通流路的入口部连通；及第2开口部，与所述旁通流路的出口部连通。
2.根据权利要求1所述的轴流涡轮，其特征在于，
所述外侧外壳与所述内侧外壳一同形成将从排气入口向与所述涡轮动叶片的旋转轴方向交叉的方向流入的所述排气导入到所述涡轮动叶片的内周侧流路，
所述外侧外壳具有：
所述第1开口部，向与所述旋转轴方向交叉的方向开口；
所述第2开口部，向与所述旋转轴方向交叉的方向开口；及
外周侧流路，比所述内周侧流路更靠外周侧配置，且将从所述第2开口部流入的所述排气导入到所述排气出口。
3.根据权利要求2所述的轴流涡轮，其特征在于，
所述内侧外壳及所述外侧外壳分别通过多个螺栓与形成所述排气出口的排气出口外壳接合，
所述内侧外壳及所述外侧外壳通过装卸所述多个螺栓，能够任意设置所述涡轮动叶片相对于所述排气出口外壳绕所述旋转轴旋转的旋转位置。
4.一种轴流涡轮，其通过从内燃机排出的排气驱动，所述轴流涡轮的特征在于，具备：
涡轮动叶片；
外壳，形成排气流路，所述排气流路遍及所述涡轮动叶片的旋转方向的整周，所述外壳是由内侧外壳和外侧外壳构成的双重结构，所述内侧外壳与所述涡轮动叶片的旋转轴以同轴方式配置，所述外侧外壳独立于所述内侧外壳且配置于该内侧外壳的半径方向的外侧；
旁通部，以在所述排气流路开口的方式相比于所述外侧外壳设置于所述半径方向的外侧，且形成不使所述排气通过所述涡轮动叶片而用于将所述排气导入到排气出口的旁通流路；及
开闭阀，开闭所述旁通流路，
所述外壳具有：第1开口部，与所述旁通流路的入口部连通；及第2开口部，与所述旁通流路的出口部连通。
5.根据权利要求4所述的轴流涡轮，其特征在于，
所述外侧外壳与所述内侧外壳一同形成将从排气入口向与所述涡轮动叶片的旋转轴方向交叉的方向流入的所述排气导入到所述涡轮动叶片的内周侧流路，
所述外侧外壳具有：
所述第1开口部，向与所述旋转轴方向交叉的方向开口；
所述第2开口部，向与所述旋转轴方向交叉的方向开口；及
外周侧流路，比所述内周侧流路更靠外周侧配置，且将从所述第2开口部流入的所述排气导入到所述排气出口。
6.根据权利要求5所述的轴流涡轮，其特征在于，
所述内侧外壳及所述外侧外壳分别通过多个螺栓与形成所述排气出口的排气出口外壳接合，
所述内侧外壳及所述外侧外壳通过装卸所述多个螺栓，能够任意设置所述涡轮动叶片相对于所述排气出口外壳绕所述旋转轴旋转的旋转位置。
7.一种轴流涡轮，其通过从内燃机排出的排气驱动，所述轴流涡轮的特征在于，具备：
涡轮动叶片；
外壳，形成所述排气的流路，所述外壳是由内侧外壳和外侧外壳构成的双重结构，所述内侧外壳与所述涡轮动叶片的旋转轴以同轴方式配置，所述外侧外壳独立于所述内侧外壳且配置于该内侧外壳的半径方向的外侧；
旁通部，相比于所述外侧外壳设置于所述半径方向的外侧，且形成不使所述排气通过所述涡轮动叶片而用于将所述排气导入到排气出口的旁通流路；及
开闭阀，开闭所述旁通流路，
所述外壳具有：第1开口部，与所述旁通流路的入口部连通；第2开口部，与所述旁通流路的出口部连通；及外周侧流路，将从该第2开口部流入的所述排气导入到所述排气出口，
形成所述外周侧流路的出口部的开口仅形成于周向的一部分，并且在所述涡轮动叶片所在的方向的相反侧的方向开口。
8.根据权利要求7所述的轴流涡轮，其特征在于，
所述外侧外壳与所述内侧外壳一同形成将从排气入口向与所述涡轮动叶片的旋转轴方向交叉的方向流入的所述排气导入到所述涡轮动叶片的内周侧流路，
所述外侧外壳具有：
所述第1开口部，向与所述旋转轴方向交叉的方向开口；
所述第2开口部，向与所述旋转轴方向交叉的方向开口；及
所述外周侧流路，比所述内周侧流路更靠外周侧配置。
9.根据权利要求8所述的轴流涡轮，其特征在于，
所述内侧外壳及所述外侧外壳分别通过多个螺栓与形成所述排气出口的排气出口外壳接合，
所述内侧外壳及所述外侧外壳通过装卸所述多个螺栓，能够任意设置所述涡轮动叶片相对于所述排气出口外壳绕所述旋转轴旋转的旋转位置。
10.一种涡轮增压器，其特征在于，
所述涡轮增压器具备权利要求1至9中任一项所述的轴流涡轮。
11.一种内燃机，其特征在于，
所述内燃机具备权利要求10所述的涡轮增压器。
12.一种船舶，其特征在于，
所述船舶具备权利要求11所述的内燃机。
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