JP2003201802A - ラジアルタービン用羽根車 - Google Patents
ラジアルタービン用羽根車Info
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- 235000020637 scallop Nutrition 0.000 claims abstract description 70
- 241000237509 Patinopecten sp. Species 0.000 claims abstract description 63
- 241000237503 Pectinidae Species 0.000 claims abstract description 7
- 239000012530 fluid Substances 0.000 abstract description 14
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 abstract description 5
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 4
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
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- F01D5/00—Blades; Blade-carrying members; Heating, heat-insulating, cooling or antivibration means on the blades or the members
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- F01D5/142—Shape, i.e. outer, aerodynamic form of the blades of successive rotor or stator blade-rows
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-
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 スカラップの縁部に流体が衝突することによ
りタービン効率を低下させることのないラジアルタービ
ン用羽根車を提供する。 【解決手段】 複数の翼を備えると共にこれら複数の翼
の各翼の負圧面とこれに隣接する翼の圧力面との間を切
欠くことによりスカラップが形成されている円形主板を
具備し、前記円形主板の中心から前記スカラップの縁部
までの距離が最小である最小半径部分が、一つの翼の負
圧面とこれに隣接する翼の圧力面との間の周方向距離の
半分よりも前記圧力面側に位置決めされており、それに
より、前記切欠部が翼の負圧面とこれに隣接する翼の圧
力面との間で非対称になるようにしたラジアルタービン
用羽根車が提供される。翼の負圧面側先端部と前記円形
主板の前記最小半径部分との間に父する円形主板の縁部
は少なくとも一つの直線状部分、円弧または放物線もし
くはこれらの組み合わせにより形成されている。
りタービン効率を低下させることのないラジアルタービ
ン用羽根車を提供する。 【解決手段】 複数の翼を備えると共にこれら複数の翼
の各翼の負圧面とこれに隣接する翼の圧力面との間を切
欠くことによりスカラップが形成されている円形主板を
具備し、前記円形主板の中心から前記スカラップの縁部
までの距離が最小である最小半径部分が、一つの翼の負
圧面とこれに隣接する翼の圧力面との間の周方向距離の
半分よりも前記圧力面側に位置決めされており、それに
より、前記切欠部が翼の負圧面とこれに隣接する翼の圧
力面との間で非対称になるようにしたラジアルタービン
用羽根車が提供される。翼の負圧面側先端部と前記円形
主板の前記最小半径部分との間に父する円形主板の縁部
は少なくとも一つの直線状部分、円弧または放物線もし
くはこれらの組み合わせにより形成されている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はマイクロガスタービ
ン、エキスパンダタービンまたは過給機等に使用される
ラジアルタービン用羽根車に関する。
ン、エキスパンダタービンまたは過給機等に使用される
ラジアルタービン用羽根車に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般にマイクロガスタービン、エキスパ
ンダタービンまたは過給機等に使用されるラジアルター
ビン用羽根車は複数の翼、すなわち動翼とこれら動翼を
備えた円形の主板とから構成されている。
ンダタービンまたは過給機等に使用されるラジアルター
ビン用羽根車は複数の翼、すなわち動翼とこれら動翼を
備えた円形の主板とから構成されている。
【０００３】図５は従来技術のラジアルタービン羽根車
の部分正面図である。図５に示すように羽根車１１０は
略円形であり、羽根車１１０の回転軸線１２０周りには
複数の動翼４００が周方向にほぼ等間隔に設置されてい
る。また主板２００の外周付近においては隣接する全て
の動翼４００の間に水掻き状のスカラップ３００が形成
されている。図５から分かるようにスカラップ３００は
動翼４００の負圧面４１０とこれに隣接する動翼４０
０’の圧力面４２０’との間に形成されている。これら
スカラップ３００は主板２００の外周部から動翼に沿っ
て主板２００を所定の距離まで切欠くことにより形成さ
れている。スカラップ３００が形成されている主板２０
０においては、羽根車１１０の回転軸線１２０からスカ
ラップ３００の縁部までの最小半径部分は二つの動翼４
００、４００’の間の略中心部に位置している。従っ
て、これらスカラップ３００は最小半径部分を中心とし
て左右対称の形状となっている。これらスカラップ３０
０は羽根車１１０における遠心応力と慣性モーメントと
を低減させる役目を果たしている。
の部分正面図である。図５に示すように羽根車１１０は
略円形であり、羽根車１１０の回転軸線１２０周りには
複数の動翼４００が周方向にほぼ等間隔に設置されてい
る。また主板２００の外周付近においては隣接する全て
の動翼４００の間に水掻き状のスカラップ３００が形成
されている。図５から分かるようにスカラップ３００は
動翼４００の負圧面４１０とこれに隣接する動翼４０
０’の圧力面４２０’との間に形成されている。これら
スカラップ３００は主板２００の外周部から動翼に沿っ
て主板２００を所定の距離まで切欠くことにより形成さ
れている。スカラップ３００が形成されている主板２０
０においては、羽根車１１０の回転軸線１２０からスカ
ラップ３００の縁部までの最小半径部分は二つの動翼４
００、４００’の間の略中心部に位置している。従っ
て、これらスカラップ３００は最小半径部分を中心とし
て左右対称の形状となっている。これらスカラップ３０
０は羽根車１１０における遠心応力と慣性モーメントと
を低減させる役目を果たしている。
【０００４】図６（ａ）は従来技術のラジアルタービン
羽根車の斜視図である。矢印Ｆ１、Ｆ２で示すように、
流体は羽根車１１０の回転軸線１２０に対して垂直に羽
根車１１０内に進入し、次いで羽根車１１０のタービン
出口部１６０から回転軸線１２０に対して平行に流出す
る。しかしながら、スカラップ３００が形成されている
場合には、隙間がケーシング（図示しない）と羽根車１
１０の背面との間に形成されるので圧力面４２０から負
圧面４１０に向かって漏れＦＲが生じることとなる。こ
のような漏れを少なくするために、例えば特開平１０−
１３１７０４号においてはスカラップ３００の最小半径
部分が翼間の中央から翼負圧面側に偏らせた左右非対称
のスカラップを備えたラジアルタービン用羽根車が開示
されている。
羽根車の斜視図である。矢印Ｆ１、Ｆ２で示すように、
流体は羽根車１１０の回転軸線１２０に対して垂直に羽
根車１１０内に進入し、次いで羽根車１１０のタービン
出口部１６０から回転軸線１２０に対して平行に流出す
る。しかしながら、スカラップ３００が形成されている
場合には、隙間がケーシング（図示しない）と羽根車１
１０の背面との間に形成されるので圧力面４２０から負
圧面４１０に向かって漏れＦＲが生じることとなる。こ
のような漏れを少なくするために、例えば特開平１０−
１３１７０４号においてはスカラップ３００の最小半径
部分が翼間の中央から翼負圧面側に偏らせた左右非対称
のスカラップを備えたラジアルタービン用羽根車が開示
されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来技
術のラジアルタービン用羽根車および特開平１０−１３
１７０４号に記載のラジアルタービン用羽根車において
は、主板２００を切り欠いてスカラップ３００を形成し
たことにより別の問題が生じている。図７（ａ）、図７
（ｂ）および図７（ｃ）ならびに図６（ｂ）を参照して
この問題を説明する。ここで図７（ａ）、図７（ｂ）お
よび図７（ｃ）はそれぞれ従来技術のラジアルタービン
羽根車の部分図（子午面）、図７（ａ）の線Ａ−Ａに沿
って流れ方向上流からみた断面図、図７（ａ）の線Ｂ−
Ｂに沿って流れ方向上流からみた断面図であり、図６
（ｂ）は従来技術のラジアルタービン羽根車の側断面図
である。図６（ｂ）に示すように羽根車１１０内に流入
する流体の流れＦ１はスカラップ３００の縁部に衝突す
る。スカラップ３００の縁部に流体が衝突することによ
り、負圧面４１０において動翼出口シュラウド４５０側
に上昇する二次流れＦＡ（図７（ａ））と、ハブ１５０
の表面において負圧面４１０に向かう二次流れとが生じ
るので、図７（ｂ）に示すようにコーナー渦５００が動
翼４００の負圧面４１０側でかつハブ１５０側に生じる
こととなる。このようなコーナー渦５００は低エネルギ
流体であり動翼４００の出口付近における負圧面４１０
のシュラウド４５０側に集積（図７（ｃ））する。これ
により、流れの均一性が失われるのでタービン効率が低
下する。
術のラジアルタービン用羽根車および特開平１０−１３
１７０４号に記載のラジアルタービン用羽根車において
は、主板２００を切り欠いてスカラップ３００を形成し
たことにより別の問題が生じている。図７（ａ）、図７
（ｂ）および図７（ｃ）ならびに図６（ｂ）を参照して
この問題を説明する。ここで図７（ａ）、図７（ｂ）お
よび図７（ｃ）はそれぞれ従来技術のラジアルタービン
羽根車の部分図（子午面）、図７（ａ）の線Ａ−Ａに沿
って流れ方向上流からみた断面図、図７（ａ）の線Ｂ−
Ｂに沿って流れ方向上流からみた断面図であり、図６
（ｂ）は従来技術のラジアルタービン羽根車の側断面図
である。図６（ｂ）に示すように羽根車１１０内に流入
する流体の流れＦ１はスカラップ３００の縁部に衝突す
る。スカラップ３００の縁部に流体が衝突することによ
り、負圧面４１０において動翼出口シュラウド４５０側
に上昇する二次流れＦＡ（図７（ａ））と、ハブ１５０
の表面において負圧面４１０に向かう二次流れとが生じ
るので、図７（ｂ）に示すようにコーナー渦５００が動
翼４００の負圧面４１０側でかつハブ１５０側に生じる
こととなる。このようなコーナー渦５００は低エネルギ
流体であり動翼４００の出口付近における負圧面４１０
のシュラウド４５０側に集積（図７（ｃ））する。これ
により、流れの均一性が失われるのでタービン効率が低
下する。
【０００６】また特開平１０−１３１７０４号に記載の
ラジアルタービン用羽根車においては羽根車背面におけ
る漏れによるタービン効率の低下を妨げることができる
が、スカラップの一部が負圧面４１０に隣接するように
形成されていないので従来技術のラジアルタービン用羽
根車と同様にコーナー渦が発生することによるタービン
効率の低下を妨げることはできない。
ラジアルタービン用羽根車においては羽根車背面におけ
る漏れによるタービン効率の低下を妨げることができる
が、スカラップの一部が負圧面４１０に隣接するように
形成されていないので従来技術のラジアルタービン用羽
根車と同様にコーナー渦が発生することによるタービン
効率の低下を妨げることはできない。
【０００７】それゆえ、本発明はスカラップの縁部に流
体が衝突することによりタービン効率を低下させること
のないラジアルタービン用羽根車を提供することを目的
とする。
体が衝突することによりタービン効率を低下させること
のないラジアルタービン用羽根車を提供することを目的
とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】前述した目的を達成する
ために請求項１に記載の発明によれば、複数の翼を備え
ると共にこれら複数の翼の各翼の負圧面とこれに隣接す
る翼の圧力面との間を切欠くことによりスカラップの縁
部が形成されている円形主板を具備し、前記円形主板の
中心から前記スカラップまでの距離が最小である最小半
径部分が、一つの翼の負圧面とこれに隣接する翼の圧力
面との間の周方向距離の半分よりも前記圧力面側に位置
決めされており、それにより、前記スカラップが翼の負
圧面とこれに隣接する翼の圧力面との間で非対称になる
ようにしたラジアルタービン用羽根車が提供される。
ために請求項１に記載の発明によれば、複数の翼を備え
ると共にこれら複数の翼の各翼の負圧面とこれに隣接す
る翼の圧力面との間を切欠くことによりスカラップの縁
部が形成されている円形主板を具備し、前記円形主板の
中心から前記スカラップまでの距離が最小である最小半
径部分が、一つの翼の負圧面とこれに隣接する翼の圧力
面との間の周方向距離の半分よりも前記圧力面側に位置
決めされており、それにより、前記スカラップが翼の負
圧面とこれに隣接する翼の圧力面との間で非対称になる
ようにしたラジアルタービン用羽根車が提供される。
【０００９】すなわち請求項１に記載の発明によって、
スカラップが動翼の負圧面側から張り出すようになるの
で、負圧面側のスカラップ部分におけるコーナー渦の発
生を抑えることができ、結果的にタービン効率の低下を
妨げることができる。
スカラップが動翼の負圧面側から張り出すようになるの
で、負圧面側のスカラップ部分におけるコーナー渦の発
生を抑えることができ、結果的にタービン効率の低下を
妨げることができる。
【００１０】請求項２に記載の発明によれば、前記翼の
負圧面側先端部と前記円形主板の前記最小半径部分との
間に位置する前記スカラップの縁部が一つの直線状部分
により形成されている。すなわち請求項２に記載の発明
によって、コーナー渦の発生をさらに抑えることができ
ると共に流体を平滑に流すこともできるので、結果的に
タービン効率の低下をさらに妨げることができると共に
スカラップを容易に形成できる。
負圧面側先端部と前記円形主板の前記最小半径部分との
間に位置する前記スカラップの縁部が一つの直線状部分
により形成されている。すなわち請求項２に記載の発明
によって、コーナー渦の発生をさらに抑えることができ
ると共に流体を平滑に流すこともできるので、結果的に
タービン効率の低下をさらに妨げることができると共に
スカラップを容易に形成できる。
【００１１】請求項３に記載の発明によれば、前記翼の
負圧面側先端部と前記円形主板の前記最小半径部分との
間に位置する前記スカラップの縁部が少なくとも二つの
直線状部分により形成されている。すなわち請求項３に
記載の発明によって、コーナー渦の発生をさらに抑える
ことができると共に流体を平滑に流すこともできるの
で、結果的にタービン効率の低下をさらに妨げることが
できる。
負圧面側先端部と前記円形主板の前記最小半径部分との
間に位置する前記スカラップの縁部が少なくとも二つの
直線状部分により形成されている。すなわち請求項３に
記載の発明によって、コーナー渦の発生をさらに抑える
ことができると共に流体を平滑に流すこともできるの
で、結果的にタービン効率の低下をさらに妨げることが
できる。
【００１２】請求項４に記載の発明によれば、前記翼の
負圧面側先端部と前記円形主板の前記最小半径部分との
間に位置する前記スカラップの縁部が少なくとも一つの
曲線部分により形成されている。すなわち請求項４に記
載の発明によって、コーナー渦の発生をさらに抑えるこ
とができると共に流体を平滑に流すこともできるので、
結果的にタービン効率の低下をさらに妨げることができ
ると共にスカラップを容易に形成できる。
負圧面側先端部と前記円形主板の前記最小半径部分との
間に位置する前記スカラップの縁部が少なくとも一つの
曲線部分により形成されている。すなわち請求項４に記
載の発明によって、コーナー渦の発生をさらに抑えるこ
とができると共に流体を平滑に流すこともできるので、
結果的にタービン効率の低下をさらに妨げることができ
ると共にスカラップを容易に形成できる。
【００１３】請求項５に記載の発明によれば、前記翼の
負圧面側先端部と前記円形主板の前記最小半径部分との
間に位置する前記スカラップの縁部が少なくとも一つの
直線状部分と少なくとも一つの曲線部分とにより形成さ
れている。すなわち請求項５に記載の発明によって、コ
ーナー渦の発生をさらに抑えることができると共に流体
を平滑に流すこともできるので、結果的にタービン効率
の低下をさらに妨げることができる。
負圧面側先端部と前記円形主板の前記最小半径部分との
間に位置する前記スカラップの縁部が少なくとも一つの
直線状部分と少なくとも一つの曲線部分とにより形成さ
れている。すなわち請求項５に記載の発明によって、コ
ーナー渦の発生をさらに抑えることができると共に流体
を平滑に流すこともできるので、結果的にタービン効率
の低下をさらに妨げることができる。
【００１４】請求項６に記載の発明によれば、前記曲線
部分が円弧または放物線の一部である。すなわち請求項
６に記載の発明によって、スカラップの曲線部分を容易
に形成することができるので、結果的にタービン効率の
低下を容易に妨げることができる。また、スカラップの
曲線部分が円弧または放物線の一部以外の形状であって
もよい。
部分が円弧または放物線の一部である。すなわち請求項
６に記載の発明によって、スカラップの曲線部分を容易
に形成することができるので、結果的にタービン効率の
低下を容易に妨げることができる。また、スカラップの
曲線部分が円弧または放物線の一部以外の形状であって
もよい。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して本発明
の実施形態を説明する。以下の図面において同一の部材
には同一の参照符号が付けられている。理解を容易にす
るためにこれら図面は縮尺を適宜変更すると共に羽根車
の動翼の一部を適宜省略している。図１は本発明の第一
の実施形態に基づくラジアルタービン羽根車の部分正面
図である。ラジアルタービン羽根車１１の主板２０に複
数の翼、例えば動翼４０が半径方向に設置されている。
前述した従来技術のラジアルタービン用羽根車と同様
に、円形主板２０を円形主板２０の外周部から切欠くこ
とにより、隣接する動翼４０、４０’の間にスカラップ
３０が形成されている。図１に示されるようにスカラッ
プ３０はラジアルタービン羽根車１１に設けられた隣接
する全ての動翼４０の間に形成されている。
の実施形態を説明する。以下の図面において同一の部材
には同一の参照符号が付けられている。理解を容易にす
るためにこれら図面は縮尺を適宜変更すると共に羽根車
の動翼の一部を適宜省略している。図１は本発明の第一
の実施形態に基づくラジアルタービン羽根車の部分正面
図である。ラジアルタービン羽根車１１の主板２０に複
数の翼、例えば動翼４０が半径方向に設置されている。
前述した従来技術のラジアルタービン用羽根車と同様
に、円形主板２０を円形主板２０の外周部から切欠くこ
とにより、隣接する動翼４０、４０’の間にスカラップ
３０が形成されている。図１に示されるようにスカラッ
プ３０はラジアルタービン羽根車１１に設けられた隣接
する全ての動翼４０の間に形成されている。
【００１６】図２（ａ）は本発明の第一の実施形態に基
づくラジアルタービン羽根車をタービン出口側からみた
部分拡大図である。図２（ａ）においては円形の主板２
０の一部分が示されており、隣接する二つの動翼４０、
４０’がこの主板２０に半径方向に設けられている。前
述したように円形主板２０を外周部から切欠くことによ
り、スカラップ３０がこれら動翼４０、４０’の間に形
成されている。図２（ａ）から分かるように、スカラッ
プ３０は動翼４０の負圧面４１と動翼４０’の圧力面４
２’との間に位置する主板２０内に形成されている。本
実施形態においては羽根車１１の回転軸線１２（図示し
ない）からスカラップ３０の縁部までの距離が最も小さ
い最小半径部分５０は二つの動翼４０、４０’の間の略
中心部よりも圧力面４２’側に位置している。すなわち
動翼４０から動翼４０’までの周方向距離をＰとする
と、最小半径部分５０は０．５ＰからＰの間に位置する
こととなる。さらに、本実施形態においては動翼４０の
負圧面４１側の先端部４８と最小半径部分５０との間を
連結するスカラップ３０の縁部が一つの直線状部分３１
により形成されている。従って、本発明における羽根車
１１のスカラップ３０は動翼４０の負圧面４１からこれ
に隣接する動翼４０’の圧力面４２’に向かって張り出
した状態となっており、スカラップ３０は隣接する動翼
４０、４０’の間で非対称となっている。
づくラジアルタービン羽根車をタービン出口側からみた
部分拡大図である。図２（ａ）においては円形の主板２
０の一部分が示されており、隣接する二つの動翼４０、
４０’がこの主板２０に半径方向に設けられている。前
述したように円形主板２０を外周部から切欠くことによ
り、スカラップ３０がこれら動翼４０、４０’の間に形
成されている。図２（ａ）から分かるように、スカラッ
プ３０は動翼４０の負圧面４１と動翼４０’の圧力面４
２’との間に位置する主板２０内に形成されている。本
実施形態においては羽根車１１の回転軸線１２（図示し
ない）からスカラップ３０の縁部までの距離が最も小さ
い最小半径部分５０は二つの動翼４０、４０’の間の略
中心部よりも圧力面４２’側に位置している。すなわち
動翼４０から動翼４０’までの周方向距離をＰとする
と、最小半径部分５０は０．５ＰからＰの間に位置する
こととなる。さらに、本実施形態においては動翼４０の
負圧面４１側の先端部４８と最小半径部分５０との間を
連結するスカラップ３０の縁部が一つの直線状部分３１
により形成されている。従って、本発明における羽根車
１１のスカラップ３０は動翼４０の負圧面４１からこれ
に隣接する動翼４０’の圧力面４２’に向かって張り出
した状態となっており、スカラップ３０は隣接する動翼
４０、４０’の間で非対称となっている。
【００１７】主板２０の外周部またはスカラップ３０を
このように形成したことにより、ハブ１５の表面におい
て負圧面４１に向かう二次流れの発生を防止することが
でき、結果的に動翼４０の負圧面４１コーナー渦が生じ
るのを妨げることができる。それゆえ、スカラップ３０
を前述した形状にすることにより、コーナー渦が動翼の
出口付近における負圧面シュラウド側に集積するのを妨
げることができるので、結果的にタービン効率の低下を
妨げることができる。さらにスカラップ３０の一部が直
線状であるのでスカラップ３０を容易に形成することが
できる。
このように形成したことにより、ハブ１５の表面におい
て負圧面４１に向かう二次流れの発生を防止することが
でき、結果的に動翼４０の負圧面４１コーナー渦が生じ
るのを妨げることができる。それゆえ、スカラップ３０
を前述した形状にすることにより、コーナー渦が動翼の
出口付近における負圧面シュラウド側に集積するのを妨
げることができるので、結果的にタービン効率の低下を
妨げることができる。さらにスカラップ３０の一部が直
線状であるのでスカラップ３０を容易に形成することが
できる。
【００１８】図２（ｂ）は本発明の第二の実施形態に基
づくラジアルタービン羽根車をタービン出口側からみた
部分拡大図である。本実施形態の場合には動翼４０の負
圧面４１側の先端部４８と最小半径部分５０との間を連
結するスカラップ３０の縁部が、一つの曲線部３２によ
り形成されている。本実施形態においてはこの曲線部３
２は点Ａを中心とする半径Ｒ０の円弧である。さらに前
述した実施形態と同様に、最小半径部分５０は二つの動
翼４０、４０’の間の略中心部よりも圧力面４２’側に
位置している。従って、動翼４０から動翼４０’までの
周方向距離をＰとすると、最小半径部分５０は０．５Ｐ
からＰの間に位置することとなる。
づくラジアルタービン羽根車をタービン出口側からみた
部分拡大図である。本実施形態の場合には動翼４０の負
圧面４１側の先端部４８と最小半径部分５０との間を連
結するスカラップ３０の縁部が、一つの曲線部３２によ
り形成されている。本実施形態においてはこの曲線部３
２は点Ａを中心とする半径Ｒ０の円弧である。さらに前
述した実施形態と同様に、最小半径部分５０は二つの動
翼４０、４０’の間の略中心部よりも圧力面４２’側に
位置している。従って、動翼４０から動翼４０’までの
周方向距離をＰとすると、最小半径部分５０は０．５Ｐ
からＰの間に位置することとなる。
【００１９】本実施形態の場合にもハブ１５の表面にお
いて負圧面４１に向かう二次流れの発生を防止すること
ができ、結果的に動翼４０の負圧面４１コーナー渦が生
じるのを妨げることができる。それゆえ、スカラップ３
０を前述した形状にすることにより、コーナー渦が動翼
の出口付近における負圧面シュラウド側に集積するのを
妨げることができるので、結果的にタービン効率の低下
を妨げることができると共に、スカラップ３０の曲線部
分を容易に形成することができる。
いて負圧面４１に向かう二次流れの発生を防止すること
ができ、結果的に動翼４０の負圧面４１コーナー渦が生
じるのを妨げることができる。それゆえ、スカラップ３
０を前述した形状にすることにより、コーナー渦が動翼
の出口付近における負圧面シュラウド側に集積するのを
妨げることができるので、結果的にタービン効率の低下
を妨げることができると共に、スカラップ３０の曲線部
分を容易に形成することができる。
【００２０】図３（ａ）は本発明の第三の実施形態に基
づくラジアルタービン羽根車をタービン出口側からみた
部分拡大図である。本実施形態の場合には動翼４０の負
圧面４１側の先端部４８と最小半径部分５０との間を連
結するスカラップ３０の縁部が、二つの曲線部３３、３
４により形成されている。本実施形態においてはこれら
二つの曲線部３３、３４はそれぞれ点Ｂ、点Ｃを中心と
する半径Ｒ１、Ｒ２の円弧である。さらに前述した実施
形態と同様に、最小半径部分５０は二つの動翼４０、４
０’の間の略中心部よりも圧力面４２’側に位置してい
る。従って、動翼４０から動翼４０’までの周方向距離
をＰとすると、最小半径部分５０は０．５ＰからＰの間
に位置することとなる。
づくラジアルタービン羽根車をタービン出口側からみた
部分拡大図である。本実施形態の場合には動翼４０の負
圧面４１側の先端部４８と最小半径部分５０との間を連
結するスカラップ３０の縁部が、二つの曲線部３３、３
４により形成されている。本実施形態においてはこれら
二つの曲線部３３、３４はそれぞれ点Ｂ、点Ｃを中心と
する半径Ｒ１、Ｒ２の円弧である。さらに前述した実施
形態と同様に、最小半径部分５０は二つの動翼４０、４
０’の間の略中心部よりも圧力面４２’側に位置してい
る。従って、動翼４０から動翼４０’までの周方向距離
をＰとすると、最小半径部分５０は０．５ＰからＰの間
に位置することとなる。
【００２１】本実施形態の場合にもハブ１５の表面にお
いて負圧面４１に向かう二次流れの発生を防止すること
ができ、結果的に動翼４０の負圧面４１コーナー渦が生
じるのをさらに妨げることができる。それゆえ、スカラ
ップ３０を前述した形状にすることにより、コーナー渦
が動翼の出口付近における負圧面シュラウド側に集積す
るのを妨げることができる。また本実施形態の場合には
先端部４８と最小半径部分５０との間が滑らかな形状と
なるので流体を平滑に流すこともでき、結果的にタービ
ン効率の低下をさらに妨げることができる。さらに曲線
部を放物線の一部とすることによりスカラップ３０を容
易に形成することができる。
いて負圧面４１に向かう二次流れの発生を防止すること
ができ、結果的に動翼４０の負圧面４１コーナー渦が生
じるのをさらに妨げることができる。それゆえ、スカラ
ップ３０を前述した形状にすることにより、コーナー渦
が動翼の出口付近における負圧面シュラウド側に集積す
るのを妨げることができる。また本実施形態の場合には
先端部４８と最小半径部分５０との間が滑らかな形状と
なるので流体を平滑に流すこともでき、結果的にタービ
ン効率の低下をさらに妨げることができる。さらに曲線
部を放物線の一部とすることによりスカラップ３０を容
易に形成することができる。
【００２２】さらに、図３（ｂ）は本発明の第四の実施
形態に基づくラジアルタービン羽根車をタービン出口側
からみた部分拡大図である。本実施形態の場合には動翼
４０の負圧面４１側の先端部４８と最小半径部分５０と
の間を連結するスカラップ３０の縁部が、一つの曲線部
３５により形成されている。本実施形態においてはこの
曲線部３５は放物線の一部である。さらに前述した実施
形態と同様に、最小半径部分５０は二つの動翼４０、４
０’の間の略中心部よりも圧力面４２’側に位置してい
る。従って、動翼４０から動翼４０’までの周方向距離
をＰとすると、最小半径部分５０は０．５ＰからＰの間
に位置することとなる。
形態に基づくラジアルタービン羽根車をタービン出口側
からみた部分拡大図である。本実施形態の場合には動翼
４０の負圧面４１側の先端部４８と最小半径部分５０と
の間を連結するスカラップ３０の縁部が、一つの曲線部
３５により形成されている。本実施形態においてはこの
曲線部３５は放物線の一部である。さらに前述した実施
形態と同様に、最小半径部分５０は二つの動翼４０、４
０’の間の略中心部よりも圧力面４２’側に位置してい
る。従って、動翼４０から動翼４０’までの周方向距離
をＰとすると、最小半径部分５０は０．５ＰからＰの間
に位置することとなる。
【００２３】本実施形態の場合にもハブ１５の表面にお
いて負圧面４１に向かう二次流れの発生を防止すること
ができ、結果的に動翼４０の負圧面４１コーナー渦が生
じるのをさらに妨げることができる。それゆえ、スカラ
ップ３０を前述した形状にすることにより、コーナー渦
が動翼の出口付近における負圧面シュラウド側に集積す
るのを妨げることができる。また本実施形態の場合には
先端部４８と最小半径部分５０との間が滑らかな形状と
なるので流体を平滑に流すこともでき、結果的にタービ
ン効率の低下をさらに妨げることができる。
いて負圧面４１に向かう二次流れの発生を防止すること
ができ、結果的に動翼４０の負圧面４１コーナー渦が生
じるのをさらに妨げることができる。それゆえ、スカラ
ップ３０を前述した形状にすることにより、コーナー渦
が動翼の出口付近における負圧面シュラウド側に集積す
るのを妨げることができる。また本実施形態の場合には
先端部４８と最小半径部分５０との間が滑らかな形状と
なるので流体を平滑に流すこともでき、結果的にタービ
ン効率の低下をさらに妨げることができる。
【００２４】さらに、図４（ａ）は本発明の第五の実施
形態に基づくラジアルタービン羽根車をタービン出口側
からみた部分拡大図である。本実施形態の場合には動翼
４０の負圧面４１側の先端部４８と最小半径部分５０と
の間を連結するスカラップ３０の縁部が、二つの直線状
部分３６、３７により形成されている。本実施形態にお
いてはこれら直線状部分３６、３７は互いに鈍角をなし
ている。さらに前述した実施形態と同様に、最小半径部
分５０は二つの動翼４０、４０’の間の略中心部よりも
圧力面４２’側に位置している。従って、動翼４０から
動翼４０’までの周方向距離をＰとすると、最小半径部
分５０は０．５ＰからＰの間に位置することとなる。
形態に基づくラジアルタービン羽根車をタービン出口側
からみた部分拡大図である。本実施形態の場合には動翼
４０の負圧面４１側の先端部４８と最小半径部分５０と
の間を連結するスカラップ３０の縁部が、二つの直線状
部分３６、３７により形成されている。本実施形態にお
いてはこれら直線状部分３６、３７は互いに鈍角をなし
ている。さらに前述した実施形態と同様に、最小半径部
分５０は二つの動翼４０、４０’の間の略中心部よりも
圧力面４２’側に位置している。従って、動翼４０から
動翼４０’までの周方向距離をＰとすると、最小半径部
分５０は０．５ＰからＰの間に位置することとなる。
【００２５】本実施形態の場合にもハブ１５の表面にお
いて負圧面４１に向かう二次流れの発生を防止すること
ができ、結果的に動翼４０の負圧面４１コーナー渦が生
じるのをさらに妨げることができる。それゆえ、スカラ
ップ３０を前述した形状にすることにより、コーナー渦
が動翼の出口付近における負圧面シュラウド側に集積す
るのを妨げることができる。また本実施形態の場合には
先端部４８と最小半径部分５０との間が滑らかな形状と
なるので流体を平滑に流すこともでき、結果的にタービ
ン効率の低下をさらに妨げることができる。
いて負圧面４１に向かう二次流れの発生を防止すること
ができ、結果的に動翼４０の負圧面４１コーナー渦が生
じるのをさらに妨げることができる。それゆえ、スカラ
ップ３０を前述した形状にすることにより、コーナー渦
が動翼の出口付近における負圧面シュラウド側に集積す
るのを妨げることができる。また本実施形態の場合には
先端部４８と最小半径部分５０との間が滑らかな形状と
なるので流体を平滑に流すこともでき、結果的にタービ
ン効率の低下をさらに妨げることができる。
【００２６】さらに、図４（ｂ）は本発明の第六の実施
形態に基づくラジアルタービン羽根車をタービン出口側
からみた部分拡大図である。本実施形態の場合には動翼
４０の負圧面４１側の先端部４８と最小半径部分５０と
の間を連結するスカラップ３０の縁部が、一つの直線状
部分３８と一つの曲線部３９とにより形成されている。
本実施形態においては曲線部３９は点Ｄを中心とする半
径Ｒ３の円弧の一部である。さらに前述した実施形態と
同様に、最小半径部分５０は二つの動翼４０、４０’の
間の略中心部よりも圧力面４２’側に位置している。従
って、動翼４０から動翼４０’までの周方向距離をＰと
すると、最小半径部分５０は０．５ＰからＰの間に位置
することとなる。
形態に基づくラジアルタービン羽根車をタービン出口側
からみた部分拡大図である。本実施形態の場合には動翼
４０の負圧面４１側の先端部４８と最小半径部分５０と
の間を連結するスカラップ３０の縁部が、一つの直線状
部分３８と一つの曲線部３９とにより形成されている。
本実施形態においては曲線部３９は点Ｄを中心とする半
径Ｒ３の円弧の一部である。さらに前述した実施形態と
同様に、最小半径部分５０は二つの動翼４０、４０’の
間の略中心部よりも圧力面４２’側に位置している。従
って、動翼４０から動翼４０’までの周方向距離をＰと
すると、最小半径部分５０は０．５ＰからＰの間に位置
することとなる。
【００２７】本実施形態の場合にもハブ１５の表面にお
いて負圧面４１に向かう二次流れの発生を防止すること
ができ、結果的に動翼４０の負圧面４１コーナー渦が生
じるのをさらに妨げることができる。それゆえ、スカラ
ップ３０を前述した形状にすることにより、コーナー渦
が動翼の出口付近における負圧面シュラウド側に集積す
るのを妨げることができる。また本実施形態の場合には
先端部４８と最小半径部分５０との間が滑らかな形状と
なるので流体を平滑に流すこともでき、結果的にタービ
ン効率の低下をさらに妨げることができる。
いて負圧面４１に向かう二次流れの発生を防止すること
ができ、結果的に動翼４０の負圧面４１コーナー渦が生
じるのをさらに妨げることができる。それゆえ、スカラ
ップ３０を前述した形状にすることにより、コーナー渦
が動翼の出口付近における負圧面シュラウド側に集積す
るのを妨げることができる。また本実施形態の場合には
先端部４８と最小半径部分５０との間が滑らかな形状と
なるので流体を平滑に流すこともでき、結果的にタービ
ン効率の低下をさらに妨げることができる。
【００２８】当然のことながら、動翼４０の負圧面４１
側の先端部４８と最小半径部分５０との間を連結する主
板２０の縁部が、少なくとも一つの曲線部および少なく
とも一つ直線状部分の組み合わせであってもよく、ない
しは曲線部が円弧および放物線の一部以外の形状であっ
てもよく、この場合にも同様な効果を得ることができ
る。
側の先端部４８と最小半径部分５０との間を連結する主
板２０の縁部が、少なくとも一つの曲線部および少なく
とも一つ直線状部分の組み合わせであってもよく、ない
しは曲線部が円弧および放物線の一部以外の形状であっ
てもよく、この場合にも同様な効果を得ることができ
る。
【００２９】
【発明の効果】各請求項に記載の発明によれば、負圧面
側のスカラップ部分におけるコーナー渦の発生を抑える
ことができ、結果的にタービン効率の低下を妨げること
ができるという共通の効果を奏しうる。さらに、請求項
２に記載の発明によれば、コーナー渦の発生をさらに抑
えることができて、結果的にタービン効率の低下をさら
に妨げると共にスカラップを容易に形成することができ
るという効果を奏しうる。さらに、請求項３に記載の発
明によれば、コーナー渦の発生をさらに抑えることがで
きて、結果的にタービン効率の低下をさらに妨げること
ができるという効果を奏しうる。さらに、請求項４に記
載の発明によれば、コーナー渦の発生をさらに抑えるこ
とができて、結果的にタービン効率の低下をさらに妨げ
ると共にスカラップを容易に形成することができるとい
う効果を奏しうる。さらに、請求項５に記載の発明によ
れば、コーナー渦の発生をさらに抑えることができて、
結果的にタービン効率の低下をさらに妨げることができ
るという効果を奏しうる。さらに、請求項６に記載の発
明によれば、スカラップの曲線部分を容易に形成するこ
とができるので、結果的にタービン効率の低下を容易に
妨げることができるという効果を奏しうる。
側のスカラップ部分におけるコーナー渦の発生を抑える
ことができ、結果的にタービン効率の低下を妨げること
ができるという共通の効果を奏しうる。さらに、請求項
２に記載の発明によれば、コーナー渦の発生をさらに抑
えることができて、結果的にタービン効率の低下をさら
に妨げると共にスカラップを容易に形成することができ
るという効果を奏しうる。さらに、請求項３に記載の発
明によれば、コーナー渦の発生をさらに抑えることがで
きて、結果的にタービン効率の低下をさらに妨げること
ができるという効果を奏しうる。さらに、請求項４に記
載の発明によれば、コーナー渦の発生をさらに抑えるこ
とができて、結果的にタービン効率の低下をさらに妨げ
ると共にスカラップを容易に形成することができるとい
う効果を奏しうる。さらに、請求項５に記載の発明によ
れば、コーナー渦の発生をさらに抑えることができて、
結果的にタービン効率の低下をさらに妨げることができ
るという効果を奏しうる。さらに、請求項６に記載の発
明によれば、スカラップの曲線部分を容易に形成するこ
とができるので、結果的にタービン効率の低下を容易に
妨げることができるという効果を奏しうる。
【図１】本発明のラジアルタービン羽根車の部分正面図
である。
である。
【図２】（ａ）本発明の第一の実施形態に基づくラジア
ルタービン羽根車をタービン出口側からみた部分拡大図
である。 （ｂ）本発明の第二の実施形態に基づくラジアルタービ
ン羽根車をタービン出口側からみた部分拡大図である。
ルタービン羽根車をタービン出口側からみた部分拡大図
である。 （ｂ）本発明の第二の実施形態に基づくラジアルタービ
ン羽根車をタービン出口側からみた部分拡大図である。
【図３】（ａ）本発明の第三の実施形態に基づくラジア
ルタービン羽根車をタービン出口側からみた部分拡大図
である。 （ｂ）本発明の第四の実施形態に基づくラジアルタービ
ン羽根車をタービン出口側からみた部分拡大図である。
ルタービン羽根車をタービン出口側からみた部分拡大図
である。 （ｂ）本発明の第四の実施形態に基づくラジアルタービ
ン羽根車をタービン出口側からみた部分拡大図である。
【図４】（ａ）本発明の第五の実施形態に基づくラジア
ルタービン羽根車をタービン出口側からみた部分拡大図
である。 （ｂ）本発明の第六の実施形態に基づくラジアルタービ
ン羽根車をタービン出口側からみた部分拡大図である。
ルタービン羽根車をタービン出口側からみた部分拡大図
である。 （ｂ）本発明の第六の実施形態に基づくラジアルタービ
ン羽根車をタービン出口側からみた部分拡大図である。
【図５】従来技術のラジアルタービン羽根車の部分正面
図である。
図である。
【図６】（ａ）従来技術のラジアルタービン羽根車の斜
視図である。 （ｂ）従来技術のラジアルタービン羽根車の側断面図で
ある。
視図である。 （ｂ）従来技術のラジアルタービン羽根車の側断面図で
ある。
【図７】（ａ）従来技術のラジアルタービン羽根車の部
分図である。 （ｂ）図７（ａ）の線Ａ−Ａに沿って流れ方向上流から
みた断面図である。 （ｃ）図７（ａ）の線Ｂ−Ｂに沿って流れ方向上流から
みた断面図である。
分図である。 （ｂ）図７（ａ）の線Ａ−Ａに沿って流れ方向上流から
みた断面図である。 （ｃ）図７（ａ）の線Ｂ−Ｂに沿って流れ方向上流から
みた断面図である。
１１…ラジアルタービン羽根車
１２…回転軸線
１５…ハブ
２０…円形主板
３０…スカラップ
３１…直線状部分
３２…曲線部
４０、４０’…動翼
４１…負圧面
４２’…圧力面
４８…先端部
５０…最小半径部分
Claims (6)
- 【請求項１】 複数の翼を備えると共にこれら複数の翼
の各翼の負圧面とこれに隣接する翼の圧力面との間を切
欠くことによりスカラップが形成されている円形主板を
具備し、 前記円形主板の中心から前記スカラップの縁部までの距
離が最小である最小半径部分が、一つの翼の負圧面とこ
れに隣接する翼の圧力面との間の周方向距離の半分より
も前記圧力面側に位置決めされており、それにより、前
記スカラップが翼の負圧面とこれに隣接する翼の圧力面
との間で非対称になるようにしたラジアルタービン用羽
根車。 - 【請求項２】 前記翼の負圧面側先端部と前記円形主板
の前記最小半径部分との間に位置する前記スカラップの
縁部が一つの直線状部分により形成されている請求項１
に記載のラジアルタービン用羽根車。 - 【請求項３】 前記翼の負圧面側先端部と前記円形主板
の前記最小半径部分との間に位置する前記スカラップの
縁部が少なくとも二つの直線状部分により形成されてい
る請求項１に記載のラジアルタービン用羽根車。 - 【請求項４】 前記翼の負圧面側先端部と前記円形主板
の前記最小半径部分との間に位置する前記スカラップの
縁部が少なくとも一つの曲線部分により形成されている
請求項１に記載のラジアルタービン用羽根車。 - 【請求項５】 前記翼の負圧面側先端部と前記円形主板
の前記最小半径部分との間に位置する前記スカラップの
縁部が少なくとも一つの直線状部分と少なくとも一つの
曲線部分とにより形成されている請求項１に記載のラジ
アルタービン用羽根車。 - 【請求項６】 前記曲線部分が円弧または放物線の一部
である請求項４または５に記載のラジアルタービン用羽
根車。
Priority Applications (6)
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|---|---|---|---|
| JP2002000128A JP3462870B2 (ja) | 2002-01-04 | 2002-01-04 | ラジアルタービン用羽根車 |
| CNB038000792A CN1333153C (zh) | 2002-01-04 | 2003-01-06 | 径流式涡轮机用叶轮 |
| PCT/JP2003/000009 WO2003058038A1 (en) | 2002-01-04 | 2003-01-06 | Vane wheel for radial turbine |
| US10/473,346 US6942460B2 (en) | 2002-01-04 | 2003-01-06 | Vane wheel for radial turbine |
| EP03701001A EP1462607B1 (en) | 2002-01-04 | 2003-01-06 | Vane wheel for radial turbine |
| KR10-2003-7012149A KR100518200B1 (ko) | 2002-01-04 | 2003-01-06 | 레이디얼 터빈용 날개차 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002000128A JP3462870B2 (ja) | 2002-01-04 | 2002-01-04 | ラジアルタービン用羽根車 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003201802A true JP2003201802A (ja) | 2003-07-18 |
| JP3462870B2 JP3462870B2 (ja) | 2003-11-05 |
Family
ID=19190446
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002000128A Expired - Lifetime JP3462870B2 (ja) | 2002-01-04 | 2002-01-04 | ラジアルタービン用羽根車 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6942460B2 (ja) |
| EP (1) | EP1462607B1 (ja) |
| JP (1) | JP3462870B2 (ja) |
| KR (1) | KR100518200B1 (ja) |
| CN (1) | CN1333153C (ja) |
| WO (1) | WO2003058038A1 (ja) |
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| JP2010001874A (ja) * | 2008-06-23 | 2010-01-07 | Ihi Corp | タービンインペラ、ラジアルタービン及び過給機 |
| WO2010061659A1 (ja) | 2008-11-28 | 2010-06-03 | 株式会社 マック | タービン用羽根車 |
| WO2011055575A1 (ja) | 2009-11-05 | 2011-05-12 | 三菱重工業株式会社 | タービンホイール |
| JP2012026455A (ja) * | 2011-10-03 | 2012-02-09 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | タービンホイール |
| JP2015531845A (ja) * | 2012-09-19 | 2015-11-05 | ボーグワーナー インコーポレーテッド | タービンホイール |
| US9874100B2 (en) | 2013-02-22 | 2018-01-23 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Turbine rotor and turbocharger having the turbine rotor |
| WO2019138497A1 (ja) | 2018-01-11 | 2019-07-18 | 三菱重工エンジン＆ターボチャージャ株式会社 | タービン動翼、ターボチャージャ及びタービン動翼の製造方法 |
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