JP2016084707A - Turbocharger and turbo rotating machine - Google Patents

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Ryuta Tanaka
隆太 田中
知己 川久保
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce the mechanical loss of an entire rotor and improve the efficiency of a vehicle turbocharger 1 while accelerating increasing the pressure ratio of the vehicle turbocharger 1.SOLUTION: A turbocharger is configured so that a plurality of guide grooves 51 serving as a plurality of guide passages guiding exhaust gas from radially outward to radially inward is formed equidistantly in a back surface 39b of a turbine disc 39 along the circumferential direction, and each guide groove 51 is configured so that a radially inward end 51i thereof is located on a reverse rotation direction side (a side in the opposite direction to the rotation direction of a turbine impeller 37) with respect to a radially outward end 51o, and the abovementioned configuration enables the guide grooves 51 to function as a reverse swirl flow generation part generating a swirl flow in the reverse rotation direction relative to the turbine impeller 37 on the back surface 39b of the turbine disc 39.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、エンジンからの排気ガスの圧力エネルギーを利用して、前記エンジン側に供給される空気を過給する車両用過給機等の過給機等に関する。   The present invention relates to a supercharger such as a vehicle supercharger that supercharges air supplied to the engine side using pressure energy of exhaust gas from an engine.

近年、車両用過給機等の過給機について種々の開発がなされており、一般的な過給機の構成等について簡単に説明すると、次のようになる(特許文献1等参照)。   2. Description of the Related Art In recent years, various developments have been made on superchargers such as a vehicle supercharger, and a general configuration of a supercharger will be briefly described as follows (see Patent Document 1).

過給機は、過給機ハウジングを具備しており、この過給機ハウジングには、ロータ軸が回転可能に設けられている。そして、ロータ軸の軸方向一端部には、遠心力を利用して空気を圧縮する圧縮機インペラが一体的に設けられている。また、圧縮機インペラは、ハブ面(外周面)が軸方向一方側から半径方向外側へ延びかつ背面が軸方向他方側を向いた圧縮機ディスクと、圧縮機ディスクのハブ面にその周方向(ハブ面の周方向)に間隔を置いて一体的に設けられた複数の圧縮機ブレードとを備えている。更に、ロータ軸の軸方向他端部には、排気ガスの圧力エネルギーを利用して正回転方向の回転力(回転トルク)を発生させるタービンインペラが設けられている。また、タービンインペラは、ハブ面が軸方向他方側から半径方向外側へ延びかつ背面が軸方向一方側を向いたタービンディスクと、タービンディスクのハブ面にその周方向(ハブ面の周方向)に間隔を置いて一体的に設けられた複数のタービンブレードとを備えている。   The supercharger includes a supercharger housing, and a rotor shaft is rotatably provided in the supercharger housing. A compressor impeller that compresses air using centrifugal force is integrally provided at one axial end of the rotor shaft. The compressor impeller includes a compressor disk having a hub surface (outer peripheral surface) extending radially outward from one axial direction and a rear surface facing the other axial direction, and a circumferential direction ( A plurality of compressor blades integrally provided at intervals in the circumferential direction of the hub surface. Further, a turbine impeller that generates a rotational force (rotational torque) in the forward rotation direction by using the pressure energy of the exhaust gas is provided at the other axial end portion of the rotor shaft. The turbine impeller includes a turbine disk having a hub surface extending radially outward from the other side in the axial direction and a back surface facing the one side in the axial direction, and a hub surface of the turbine disk in a circumferential direction (a circumferential direction of the hub surface). And a plurality of turbine blades integrally provided at intervals.

過給機の運転中、圧縮機インペラの出口側(空気の主流方向の直下流側)の圧力によって、圧縮機ディスクの背面に軸方向一方側のスラスト力(正方向のスラスト力)が働く。また、圧縮機インペラの出口側の圧力よりも小さい、圧縮機インペラ内における主流(圧縮機インペラの入口側から出口側へ流通する主流)の圧力によって、圧縮機ディスクのハブ面に軸方向他方側のスラスト力(逆方向のスラスト力)が働くことになる。一方、タービンインペラの入口側(排気ガスの主流方向の直上流側)の圧力によって、タービンディスクの背面に逆方向のスラスト力が働く。また、タービンインペラの入口側の圧力よりも小さい、タービンインペラ内における主流(タービンインペラの入口側から出口側へ流通する主流)の圧力によって、タービンディスクのハブ面に正方向のスラスト力が働くことになる。ここで、過給機の特性上、圧縮機ディスクの背面及びタービンディスクのハブ面に働く正方向のスラスト力は、圧縮機ディスクのハブ面及びタービンディスクの背面に働く逆方向のスラスト力よりも大きくなっている。つまり、過給機の運転中、圧縮機インペラ及びタービンインペラを含むロータ全体には、圧縮機ディスクの背面及びタービンディスクのハブ面に働くスラスト力から圧縮機ディスクのハブ面及びタービンディスクの背面に働くスラスト力を引いた差分の正方向のスラスト力が働くことになる。   During the operation of the turbocharger, the axial thrust force (positive thrust force) acts on the back surface of the compressor disk due to the pressure on the outlet side of the compressor impeller (directly downstream in the main flow direction of air). Also, the pressure on the other side in the axial direction on the hub surface of the compressor disk is smaller than the pressure on the outlet side of the compressor impeller, and the pressure in the compressor impeller (mainstream flowing from the inlet side to the outlet side of the compressor impeller) Thrust force (thrust force in the reverse direction) will work. On the other hand, a thrust force in the reverse direction acts on the rear surface of the turbine disk by the pressure on the inlet side of the turbine impeller (directly upstream in the main flow direction of the exhaust gas). Also, the thrust force in the positive direction acts on the hub surface of the turbine disk due to the pressure of the main flow in the turbine impeller (the main flow flowing from the inlet side to the outlet side of the turbine impeller), which is smaller than the pressure on the inlet side of the turbine impeller. become. Here, due to the characteristics of the turbocharger, the forward thrust force acting on the back surface of the compressor disk and the hub surface of the turbine disk is greater than the reverse thrust force acting on the hub surface of the compressor disk and the back surface of the turbine disk. It is getting bigger. That is, during operation of the turbocharger, the entire rotor including the compressor impeller and the turbine impeller is applied to the compressor disk hub surface and the turbine disk rear surface from the thrust force acting on the back surface of the compressor disk and the hub surface of the turbine disk. The thrust force in the positive direction of the difference obtained by subtracting the working thrust force will work.

特開2011−231780号公報JP 2011-231780 A

ところで、車両用過給機の高圧力比化の要請に伴い、圧縮機インペラが大径化する傾向にある。一方、圧縮機インペラが大径化すると、圧縮機ディスクの背面に働く正方向のスラスト力が大きくなって、圧縮機インペラ及びタービンインペラを含むロータ全体に働く正方向のスラスト力が大きくなる。そのため、ロータ全体のメカニカルロスが増大して、過給機の効率の低下を招くことになる。つまり、過給機の高圧力比化を促進しつつ、ロータ全体のメカニカルロスを低減して、過給機の効率の向上を図ることは困難であるという問題がある。   By the way, with a request for a higher pressure ratio of a vehicle supercharger, the compressor impeller tends to increase in diameter. On the other hand, when the diameter of the compressor impeller is increased, the positive thrust force acting on the back surface of the compressor disk is increased, and the positive thrust force acting on the entire rotor including the compressor impeller and the turbine impeller is increased. As a result, the mechanical loss of the entire rotor is increased, and the efficiency of the supercharger is reduced. In other words, there is a problem that it is difficult to improve the efficiency of the supercharger by reducing the mechanical loss of the entire rotor while promoting the higher pressure ratio of the supercharger.

そこで、本発明は、前述の問題を解決することができる新規な過給機、及びその新規な過給機と共通の技術的特徴を有するターボ回転機械を提供することを目的とする。   Therefore, an object of the present invention is to provide a new supercharger that can solve the above-described problems, and a turbo rotating machine that has technical characteristics common to the new supercharger.

本発明の過給機は、圧縮機ディスクを備えた圧縮機インペラと、タービンディスクを備えたタービンインペラと、を具備し、少なくとも、前記タービンディスクの背面側に前記タービンインペラの回転方向と逆回転方向(前記タービンインペラの回転方向と逆方向)の旋回流を生成する逆旋回流生成部が形成されている、又は、前記圧縮機ディスクの背面側に前記圧縮機インペラの回転方向(前記圧縮機インペラの回転方向と同じ方向)の旋回流を生成する旋回流生成部が形成されている。   The supercharger of the present invention comprises a compressor impeller provided with a compressor disk and a turbine impeller provided with a turbine disk, and at least reversely rotates in the direction of rotation of the turbine impeller on the back side of the turbine disk. A reverse swirl flow generating unit that generates a swirl flow in a direction (a direction opposite to the rotation direction of the turbine impeller) is formed, or the rotation direction of the compressor impeller (the compressor) on the back side of the compressor disk A swirling flow generating section that generates a swirling flow in the same direction as the impeller rotation direction is formed.

ここで、前記過給機についての本願の明細書の説明において、「設けられ」とは、直接的に設けられたことの他に、別部材を介して間接的に設けられたこと、及び形成されたことを含む意である。また、「軸方向一端部」とは、軸方向の一端部のことをいい、「軸方向他端部」とは、軸方向の他端部のことをいう。「軸方向一方側」とは、軸方向の一方側のことをいい、「軸方向他方側」とは、軸方向の他方側のことをいい、「軸方向」とは、特に断らない限り、圧縮機インペラ又はタービンインペラの軸方向のことをいう。更に、「半径方向外側」とは、半径方向の外側のことをいい、「半径方向内側」とは、半径方向の内側のことをいい、「半径方向」とは、特に断らない限り、圧縮機インペラ又はタービンインペラの半径方向のことをいう。   Here, in the description of the specification of the present application regarding the supercharger, “provided” means that it is indirectly provided via another member in addition to being directly provided, and formation. It is meant to include what has been done. In addition, “one axial end portion” refers to one axial end portion, and “axial other end portion” refers to the other axial end portion. “Axial direction one side” means one side in the axial direction, “Axial direction other side” means the other side in the axial direction, and “Axial direction” unless otherwise specified, The axial direction of the compressor impeller or turbine impeller. Further, “radially outer” means the radially outer side, “radially inner” means the radially inner side, and “radial direction” means the compressor unless otherwise specified. It refers to the radial direction of the impeller or turbine impeller.

本発明の過給機によると、排気ガスが前記タービンインペラの入口側(排気ガスの主流方向の直上流側)から出口側(排気ガスの主流方向の直下流側)へ流通することにより、前記タービンインペラによって排気ガスの圧力エネルギーを利用して正回転方向の回転力を発生させて、前記圧縮機インペラを前記タービンインペラと一体的に正回転方向へ回転させる。これにより、前記圧縮機インペラによって遠心力を利用して空気を圧縮して、前記エンジンに供給される空気を過給することができる。   According to the turbocharger of the present invention, the exhaust gas flows from the inlet side of the turbine impeller (immediately upstream in the mainstream direction of the exhaust gas) to the outlet side (immediately downstream in the mainstream direction of the exhaust gas). The turbine impeller uses the pressure energy of the exhaust gas to generate a rotational force in the forward rotation direction, and rotates the compressor impeller in the forward rotation direction integrally with the turbine impeller. Thereby, the air supplied to the engine can be supercharged by compressing air using the centrifugal force by the compressor impeller.

前記過給機の運転中に、前記圧縮機インペラの出口側(空気の主流方向の直下流側)の圧力によって、前記圧縮機ディスクの背面に軸方向一方側のスラスト力(正方向のスラスト力)が働くことになる。また、前記圧縮機インペラの出口側の圧力よりも小さい、前記圧縮機インペラ内における主流(前記圧縮機インペラの入口側から出口側へ流通する主流)の圧力によって、前記圧縮機ディスクのハブ面に軸方向他方側のスラスト力(逆方向のスラスト力)が働くことになる。一方、前記タービンインペラの入口側の圧力によって、前記タービンディスクの背面に逆方向のスラスト力が働くことになる。また、前記タービンインペラの入口側の圧力に比べて小さい、前記タービンインペラ内における主流(前記タービンインペラの入口側から出口側へ流通する主流)の圧力によって、前記タービンディスクのハブ面に正方向のスラスト力が働くことになる。ここで、前記圧縮機ディスクの背面及び前記タービンディスクのハブ面に働く正方向のスラスト力は、前記過給機の特性上、前記圧縮機ディスクのハブ面及び前記タービンディスクの背面に働く逆方向のスラスト力よりも大きくなっている。つまり、前記過給機の運転中、前記圧縮機インペラ及び前記タービンインペラを含むロータ全体には、前記圧縮機ディスクの背面及び前記タービンディスクのハブ面に働くスラスト力から前記圧縮機ディスクのハブ面及び前記タービンディスクの背面に働くスラスト力を引いた差分の正方向のスラスト力が働くことになる。   During the operation of the turbocharger, the thrust force on the one side in the axial direction (the thrust force in the positive direction) is exerted on the back surface of the compressor disk due to the pressure on the outlet side of the compressor impeller (directly downstream in the main air flow direction). ) Will work. Also, the pressure on the hub surface of the compressor disk is smaller than the pressure on the outlet side of the compressor impeller, due to the pressure of the main flow in the compressor impeller (the main flow flowing from the inlet side to the outlet side of the compressor impeller). A thrust force on the other side in the axial direction (thrust force in the reverse direction) is applied. On the other hand, a thrust force in the reverse direction acts on the rear surface of the turbine disk due to the pressure on the inlet side of the turbine impeller. Further, the pressure of the main flow in the turbine impeller (the main flow flowing from the inlet side to the outlet side of the turbine impeller), which is smaller than the pressure on the inlet side of the turbine impeller, is positively applied to the hub surface of the turbine disk. Thrust force will work. Here, the forward thrust force acting on the rear surface of the compressor disk and the hub surface of the turbine disk is in the reverse direction acting on the hub surface of the compressor disk and the rear surface of the turbine disk due to the characteristics of the turbocharger. It is larger than the thrust force of. That is, during the operation of the supercharger, the entire rotor including the compressor impeller and the turbine impeller has a hub surface of the compressor disk from a thrust force acting on the back surface of the compressor disk and the hub surface of the turbine disk. In addition, a positive thrust force that is a difference obtained by subtracting the thrust force acting on the back surface of the turbine disk acts.

前記逆旋回流生成部が形成されている場合には、前記過給機の運転中、前記タービンディスクの背面側に逆回転方向の旋回流を生成して、前記タービンディスクの背面側における流れの絶対速度ベクトルの周方向成分を小さくすることができる。これにより、前記タービンディスクの背面側の流れによる遠心力を低減して、その遠心力と釣り合う前記タービンディスクの背面側における半径方向の圧力差、換言すれば、前記タービンディスクの背面側における半径方向の圧力勾配を小さくし、前記タービンディスクの背面に働く逆方向のスラスト力を大きくすることができる。   When the reverse swirl flow generation unit is formed, during the operation of the supercharger, a swirl flow in the reverse rotation direction is generated on the back side of the turbine disk, and the flow on the back side of the turbine disk is generated. The circumferential component of the absolute velocity vector can be reduced. Thereby, the centrifugal force due to the flow on the back side of the turbine disk is reduced, and the radial pressure difference on the back side of the turbine disk that balances with the centrifugal force, in other words, the radial direction on the back side of the turbine disk. And the thrust force in the reverse direction acting on the rear surface of the turbine disk can be increased.

前記旋回流生成部が形成されている場合には、前記過給機の運転中、前記圧縮機ディスクの背面側に前記圧縮機インペラの回転方向の旋回流を生成して、前記圧縮機ディスクの背面側における流れの絶対速度ベクトルの周方向成分を大きくすることができる。これにより、前記圧縮機ディスクの背面側の流れによる遠心力を増大して、その遠心力と釣り合う前記圧縮機ディスクの背面側における半径方向の圧力差、換言すれば、前記圧縮機ディスクの背面側における半径方向の圧力勾配を大きくし、前記圧縮機ディスクの背面に働く正方向のスラスト力を小さくすることができる。   When the swirl flow generating portion is formed, during the operation of the supercharger, a swirl flow in the rotation direction of the compressor impeller is generated on the back side of the compressor disk, and the compressor disk The circumferential component of the absolute velocity vector of the flow on the back side can be increased. This increases the centrifugal force due to the flow on the back side of the compressor disk and balances the centrifugal force with the radial pressure difference on the back side of the compressor disk, in other words, the back side of the compressor disk. The pressure gradient in the radial direction can be increased, and the thrust force in the positive direction acting on the back surface of the compressor disk can be reduced.

本発明のターボ回転機械は、ディスクを備えたインペラを具備するターボ回転機械であって、前記ディスクの背面側に前記インペラの回転方向と逆方向の旋回流を生成する逆旋回流生成部、又は前記ディスクの背面側に前記インペラの回転方向と同じ方向の旋回流を生成する旋回流生成部が形成されている。   The turbo rotating machine of the present invention is a turbo rotating machine including an impeller provided with a disk, and a reverse swirl flow generating unit that generates a swirl flow in a direction opposite to the rotation direction of the impeller on the back side of the disk, or A swirling flow generating portion that generates a swirling flow in the same direction as the rotation direction of the impeller is formed on the back side of the disk.

ここで、前記ターボ回転機械についての本願の明細書の説明において、「ターボ回転機械」とは、遠心力を利用して流体を圧縮する遠心圧縮機、及び流体の圧力エネルギーを利用して回転力を発生させるラジアルタービンを含む意である。「遠心圧縮機」とは、過給機、産業機械、又はガスタービンに用いられる遠心圧縮機等を含む意であって、「ラジアルタービン」とは、過給機又はガスタービンに用いられるラジアルタービン等を含む意である。また、「流体」とは、空気又は排気ガス等のガスを含む意である。そして、「インペラ」とは、遠心圧縮機に用いられる圧縮機インペラ及びラジアルタービンに用いられるタービンインペラを含む意である。更に、「ディスク」とは、圧縮機インペラにおける圧縮機ディスク及びタービンインペラにおけるタービンディスクを含む意であって、「ブレード」とは、圧縮機インペラにおける圧縮機ブレード及びタービンインペラにおけるタービンブレードを含む意である。   Here, in the description of the specification of the present application concerning the turbo rotating machine, the “turbo rotating machine” means a centrifugal compressor that compresses a fluid using centrifugal force, and a rotating force that uses pressure energy of the fluid. It is meant to include a radial turbine that generates The term “centrifugal compressor” includes a centrifugal compressor used for a supercharger, an industrial machine, or a gas turbine. The “radial turbine” means a radial turbine used for a supercharger or a gas turbine. Etc. In addition, “fluid” is meant to include gas such as air or exhaust gas. The “impeller” is intended to include a compressor impeller used for a centrifugal compressor and a turbine impeller used for a radial turbine. Further, “disk” means a compressor disk in a compressor impeller and a turbine disk in a turbine impeller, and “blade” means a compressor blade in a compressor impeller and a turbine blade in a turbine impeller. It is.

本発明のターボ回転機械によると、前記ターボ回転機械がラジアルタービンである場合には、前記ハウジング内に取入れた流体が前記インペラの入口側から出口側へ流通することにより、流体の圧力エネルギーを利用して回転力を発生させて、前記インペラをその軸心(前記インペラの軸心)周りに回転させることができる。なお、前記インペラの出口側へ流通した流体は、前記ハウジングの外側へ排出される。   According to the turbo rotating machine of the present invention, when the turbo rotating machine is a radial turbine, the fluid taken in the housing flows from the inlet side to the outlet side of the impeller, thereby utilizing the pressure energy of the fluid. Thus, a rotational force can be generated to rotate the impeller around its axis (axis of the impeller). The fluid that has flowed to the outlet side of the impeller is discharged to the outside of the housing.

また、前記ターボ回転機械が遠心圧縮機である場合には、前記インペラをその軸心(前記インペラの軸心)周りに回転させることにより、前記ハウジング内に取入れた流体を圧縮することができる。なお、圧縮した流体(圧縮流体)は、前記ハウジングの外側へ排出される。   When the turbo rotating machine is a centrifugal compressor, the fluid taken into the housing can be compressed by rotating the impeller around its axis (axis of the impeller). The compressed fluid (compressed fluid) is discharged to the outside of the housing.

ここで、前記逆旋回流生成部が形成されている場合には、前記ターボ回転機械の運転中、前記ディスクの背面側に前記インペラの回転方向と逆方向の旋回流を生成して、前記ディスクの背面側における流れの絶対速度ベクトルの周方向成分を小さくすることができる。これにより、前記ディスクの背面側の流れによる遠心力を低減して、その遠心力と釣り合う前記ディスクの背面側における半径方向の圧力差、換言すれば、前記ディスクの背面側における半径方向の圧力勾配を小さくし、前記ディスクの背面に働くスラスト力を大きくすることができる。   Here, when the reverse swirl flow generation unit is formed, during the operation of the turbo rotating machine, a swirl flow in a direction opposite to the rotation direction of the impeller is generated on the back side of the disk, and the disk The circumferential component of the absolute velocity vector of the flow on the back side of the can be reduced. Thereby, the centrifugal force due to the flow on the back side of the disc is reduced, and the radial pressure difference on the back side of the disc that balances the centrifugal force, in other words, the radial pressure gradient on the back side of the disc. And the thrust force acting on the back surface of the disk can be increased.

また、前記旋回流生成部が形成されている場合には、前記ターボ回転機械の運転中、前記ディスクの背面側に前記インペラの回転方向の旋回流を生成して、前記ディスクの背面側における流れの絶対速度ベクトルの周方向成分を大きくすることができる。これにより、前記ディスクの背面側の流れによる遠心力を増大して、その遠心力と釣り合う前記ディスクの背面側における半径方向の圧力差、換言すれば、前記ディスクの背面側における半径方向の圧力勾配を大きくし、前記ディスクの背面に働くスラスト力を小さくすることができる。   In addition, when the swirl flow generation unit is formed, during the operation of the turbo rotating machine, a swirl flow in the rotation direction of the impeller is generated on the back side of the disk, and the flow on the back side of the disk is generated. The circumferential component of the absolute velocity vector can be increased. Thereby, the centrifugal force due to the flow on the back side of the disk is increased, and the radial pressure difference on the back side of the disk that balances the centrifugal force, in other words, the radial pressure gradient on the back side of the disk. And the thrust force acting on the back surface of the disk can be reduced.

つまり、前記逆旋回流生成部又は前記旋回流生成部によって前記ディスクの背面に働くスラスト力を調整することができる。   That is, the thrust force acting on the back surface of the disk can be adjusted by the reverse swirl flow generation unit or the swirl flow generation unit.

本発明の過給機によれば、前記過給機の運転中、前記タービンディスクの背面に働く逆方向のスラスト力を大きくし、又は前記圧縮機ディスクの背面に働く正方向のスラスト力を小さくできるため、前記圧縮機インペラが大径化しても、前記圧縮機インペラ及び前記タービンインペラを含むロータ全体に働く正方向のスラスト力を小さくすることができる。よって、前記過給機の高圧力比化を促進しつつ、前記ロータ全体のメカニカルロスを低減して、前記過給機の効率の向上を図ることができる。   According to the turbocharger of the present invention, during the operation of the turbocharger, the reverse thrust force acting on the rear surface of the turbine disk is increased, or the forward thrust force acting on the rear surface of the compressor disk is decreased. Therefore, even if the diameter of the compressor impeller is increased, the positive thrust force acting on the entire rotor including the compressor impeller and the turbine impeller can be reduced. Accordingly, it is possible to improve the efficiency of the supercharger by reducing the mechanical loss of the entire rotor while promoting the increase in the pressure ratio of the supercharger.

本発明のターボ回転機械によれば、前記逆旋回流生成部又は前記旋回流生成部によって前記ディスクの背面に働くスラスト力を調整できるため、前記ターボ回転機械の設計の自由度を高めることができる。   According to the turbo rotating machine of the present invention, since the thrust force acting on the back surface of the disk can be adjusted by the reverse swirling flow generating unit or the swirling flow generating unit, the degree of freedom in designing the turbo rotating machine can be increased. .

図1は、図6における矢視部Iの拡大図である。FIG. 1 is an enlarged view of an arrow I in FIG. 図2(a)は、本発明の第1実施形態に係るタービンインペラの一部の正断面図、図2(b)は、本発明の第1実施形態に係るタービンディスクの背面の一部及びタービンディスクの背面側における流れの速度三角形を示す図である。FIG. 2 (a) is a front sectional view of a part of the turbine impeller according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 2 (b) is a part of the rear surface of the turbine disk according to the first embodiment of the present invention. It is a figure which shows the velocity triangle of the flow in the back side of a turbine disk. 図3(a)は、本発明の第1実施形態の別態様に係るタービンインペラの一部の正断面図、図3(b)は、本発明の第1実施形態の別態様に係るタービンディスクの背面の一部及びタービンディスクの背面側における流れの速度三角形を示す図である。FIG. 3A is a front sectional view of a part of a turbine impeller according to another aspect of the first embodiment of the present invention, and FIG. 3B is a turbine disk according to another aspect of the first embodiment of the present invention. It is a figure which shows the velocity triangle of the flow in a part of back surface of this, and the back surface side of a turbine disk. 図4(a)は、タービンディスクの背面側の圧力と半径方向の位置との関係を示す図、図4(b)は、比較例の場合において、タービンディスクの背面側における流れの速度三角形を示す図である。FIG. 4A is a diagram showing the relationship between the pressure on the back side of the turbine disk and the radial position, and FIG. 4B shows the flow velocity triangle on the back side of the turbine disk in the case of the comparative example. FIG. 図1は、図6における矢視部Vの拡大図である。FIG. 1 is an enlarged view of the arrow V in FIG. 図6は、本発明の実施形態に係る車両用過給機の正断面図である。FIG. 6 is a front sectional view of the vehicle supercharger according to the embodiment of the present invention. 図7は、本発明の第2実施形態に係る圧縮機インペラの周辺を示す図であって、図6における矢視部Vの拡大図に相当する図である。FIG. 7 is a view showing the periphery of the compressor impeller according to the second embodiment of the present invention, and is a view corresponding to an enlarged view of an arrow V in FIG. 図8(a)は、本発明の第2実施形態に係る圧縮機ディスクの背面の一部及び圧縮機ディスクの背面側における流れの速度三角形を示す図、図8(b)は、本発明の第2実施形態に係る圧縮機インペラの一部の正断面図である。FIG. 8A is a diagram showing a part of the back surface of the compressor disk and the flow velocity triangle on the back surface side of the compressor disk according to the second embodiment of the present invention, and FIG. It is a front sectional view of a part of a compressor impeller according to a second embodiment. 図9(a)は、本発明の第2実施形態の別態様に係る圧縮機ディスクの背面の一部及び圧縮機ディスクの背面側における流れの速度三角形を示す図、図9(b)は、本発明の第2実施形態の別態様に係る圧縮機インペラの一部の正断面図である。FIG. 9A is a diagram showing a part of the back surface of the compressor disk according to another aspect of the second embodiment of the present invention and a flow velocity triangle on the back surface side of the compressor disk, and FIG. It is a front sectional view of a part of a compressor impeller according to another aspect of the second embodiment of the present invention. 図10(a)は、圧縮機ディスクの背面側の圧力と半径方向の位置との関係を示す図、図10(b)は、比較例の場合において、圧縮機ディスクの背面側における流れの速度三角形を示す図である。FIG. 10A is a diagram showing the relationship between the pressure on the back side of the compressor disk and the radial position, and FIG. 10B is the flow velocity on the back side of the compressor disk in the case of the comparative example. It is a figure which shows a triangle.

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。なお、図面に示すとおり、「L」は、左方向、「R」は、右方向、「AD」は、軸方向、「BD」は、半径方向、「BDi」は、半径方向内側、「BDo」は、半径方向外側、「RD」は、正回転方向である。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. As shown in the drawings, “L” is the left direction, “R” is the right direction, “AD” is the axial direction, “BD” is the radial direction, “BDi” is the radially inner side, “BDo” "Is radially outward, and" RD "is the forward rotation direction.

(本発明の第1実施形態)
図6に示すように、本発明の実施形態(第1実施形態)に係る車両用過給機1は、エンジン(図示省略)からの排気ガスの圧力エネルギーを利用して、エンジンに供給される空気を過給(圧縮)するものである。そして、車両用過給機1の具体的な構成等は、以下のようになる。
(First embodiment of the present invention)
As shown in FIG. 6, the vehicle supercharger 1 according to the embodiment (first embodiment) of the present invention is supplied to the engine using the pressure energy of the exhaust gas from the engine (not shown). The air is supercharged (compressed). And the specific structure of the supercharger 1 for vehicles is as follows.

車両用過給機1は、過給機ハウジング3を具備しており、この過給機ハウジング3は、軸受ハウジング5(センターハウジング)と、この軸受ハウジング5の右側に設けられた圧縮機ハウジング(第1サイドハウジング)7と、軸受ハウジング5の左側に設けられたタービンハウジング(第2サイドハウジング)9とを備えている。また、圧縮機ハウジング7は、内側にシュラウド11sを有した圧縮機ハウジング本体11と、この圧縮機ハウジング本体11の右側に設けられかつ軸受ハウジング5の左側部に一体的に連結された環状のシールプレート13とからなっている。更に、タービンハウジング9は、内側に、シュラウド9sを有している。   The vehicle supercharger 1 includes a supercharger housing 3. The supercharger housing 3 includes a bearing housing 5 (center housing) and a compressor housing (on the right side of the bearing housing 5). A first side housing) 7 and a turbine housing (second side housing) 9 provided on the left side of the bearing housing 5 are provided. The compressor housing 7 includes a compressor housing body 11 having a shroud 11 s inside, and an annular seal provided on the right side of the compressor housing body 11 and integrally connected to the left side portion of the bearing housing 5. It consists of a plate 13. Further, the turbine housing 9 has a shroud 9s inside.

軸受ハウジング5内には、複数のラジアル軸受15及び複数のスラスト軸受17が設けられている。また、複数の軸受15,17には、左右方向へ延びたロータ軸(タービン軸)19が回転可能に設けられており、換言すれば、軸受ハウジング5には、ロータ軸19が複数の軸受15,17を介して回転可能に設けられている。   A plurality of radial bearings 15 and a plurality of thrust bearings 17 are provided in the bearing housing 5. Further, the plurality of bearings 15 and 17 are provided with a rotor shaft (turbine shaft) 19 extending in the left-right direction so as to be rotatable. In other words, the rotor shaft 19 is provided in the bearing housing 5 with the plurality of bearings 15. , 17 are rotatably provided.

図5及び図6に示すように、ロータ軸19の軸方向一端部(右端部)には、遠心力を利用して空気を圧縮する圧縮機インペラ21がロータ軸19と同心状に一体的に設けられており、この圧縮機インペラ21は、圧縮機ハウジング7内に回転可能に収容されている。また、圧縮機インペラ21は、ロータ軸19の軸方向一端部に一体的に連結された圧縮機ディスク23を備えており、この圧縮機ディスク23のハブ面(外周面)23hは、軸方向一方側(右側)から半径方向外側(圧縮機インペラ21の半径方向の外側)へ延びており、圧縮機ディスク23の背面23bは、軸方向他方側(左側)を向いている。更に、圧縮機ディスク23のハブ面23hには、複数の圧縮機ブレード25が周方向(ハブ面23hの周方向)に等間隔に形成(一体形成)されており、圧縮機ディスク23のハブ面23hにおける各隣接する圧縮機ブレード25間には、圧縮機ブレード25よりも短いコード長の別の圧縮機ブレード27が形成(一体形成)されている。換言すれば、圧縮機ディスク23のハブ面23hには、コード長の異なる2種類の圧縮機ブレード25,27が周方向に間隔を置いて交互に形成されている。更に、各圧縮機ブレード25のチップ端(先端縁)25t及び各圧縮機ブレード27のチップ端27tは、圧縮機ハウジング本体11のシュラウド11sに沿うように延びている。なお、コード長の異なる2種類の圧縮機ブレード25,27に代えて、コード長の同じ1種類の圧縮機ブレード(図示省略)を用いても構わない。   As shown in FIGS. 5 and 6, a compressor impeller 21 that compresses air using centrifugal force is integrally and concentrically with the rotor shaft 19 at one axial end portion (right end portion) of the rotor shaft 19. The compressor impeller 21 is rotatably accommodated in the compressor housing 7. The compressor impeller 21 includes a compressor disk 23 that is integrally connected to one end of the rotor shaft 19 in the axial direction. A hub surface (outer peripheral surface) 23h of the compressor disk 23 has one axial direction. The rear surface 23b of the compressor disk 23 faces the other side (left side) in the axial direction, extending from the side (right side) to the radially outer side (the radially outer side of the compressor impeller 21). Further, a plurality of compressor blades 25 are formed on the hub surface 23h of the compressor disk 23 at equal intervals (integrally formed) in the circumferential direction (the circumferential direction of the hub surface 23h). Another compressor blade 27 having a cord length shorter than that of the compressor blade 25 is formed (integrated) between the adjacent compressor blades 25 in 23h. In other words, two types of compressor blades 25 and 27 having different cord lengths are alternately formed on the hub surface 23h of the compressor disk 23 at intervals in the circumferential direction. Further, the tip end (tip edge) 25 t of each compressor blade 25 and the tip end 27 t of each compressor blade 27 extend along the shroud 11 s of the compressor housing body 11. Instead of the two types of compressor blades 25 and 27 having different cord lengths, one type of compressor blade (not shown) having the same cord length may be used.

圧縮機ハウジング7における圧縮機インペラ21の上流側(空気の主流方向の上流側)には、空気を圧縮機ハウジング7内に取入れるための空気取入口29が形成されており、この空気取入口29は、空気を浄化するエアクリーナ(図示省略)に接続可能である。また、圧縮機ハウジング7内における圧縮機インペラ21の下流側(空気の主流方向の下流側)には、圧縮された空気を昇圧する環状のディフューザ流路31が形成されている。更に、圧縮機ハウジング7の内部には、渦巻き状の圧縮機スクロール流路33が形成されており、この圧縮機スクロール流路33は、ディフューザ流路31に連通してある。そして、圧縮機ハウジング7の適宜位置には、圧縮された空気を圧縮機ハウジング7の外側へ排出するための空気排出口35が形成されており、この空気排出口35は、圧縮機スクロール流路33に連通しかつエンジンの吸気マニホールド(図示省略)に接続可能である。   An air intake port 29 for taking air into the compressor housing 7 is formed on the compressor housing 7 on the upstream side of the compressor impeller 21 (upstream side in the main air flow direction). 29 can be connected to an air cleaner (not shown) for purifying air. In addition, an annular diffuser flow path 31 that pressurizes the compressed air is formed on the downstream side of the compressor impeller 21 in the compressor housing 7 (downstream side in the main air flow direction). Further, a spiral compressor scroll passage 33 is formed in the compressor housing 7, and the compressor scroll passage 33 communicates with the diffuser passage 31. An air discharge port 35 for discharging the compressed air to the outside of the compressor housing 7 is formed at an appropriate position of the compressor housing 7, and the air discharge port 35 has a compressor scroll flow path. 33 and can be connected to an intake manifold (not shown) of the engine.

なお、圧縮機ハウジング7及び圧縮機インペラ23は、車両用過給機1に用いられる遠心圧縮機を構成するものである。   The compressor housing 7 and the compressor impeller 23 constitute a centrifugal compressor used in the vehicle supercharger 1.

図1及び図6に示すように、ロータ軸19の軸方向他端部(左端部)には、排気ガスの圧力エネルギーを利用して正回転方向の回転力(回転トルク)を発生させるタービンインペラ37がロータ軸19と同心状に形成(一体形成)されており、このタービンインペラ37は、タービンハウジング9内に回転可能に収容されている。また、タービンインペラ37は、ロータ軸19の軸方向他端部に形成されたタービンディスク39を備えており、このタービンディスク39のハブ面39hは、軸方向他方側(左側)から半径方向外側(タービンインペラ37の半径方向の外側)へ延びており、タービンディスク39の背面39bは、軸方向一方側(右側)を向いている。更に、タービンディスク39のハブ面39hには、複数のタービンブレード41が周方向(ハブ面39hの周方向)に等間隔に形成(一体形成)されており、各タービンブレード41のチップ端(先端縁)41tは、タービンハウジング9のシュラウド9sに沿うように延びている。   As shown in FIGS. 1 and 6, at the other axial end (left end) of the rotor shaft 19, a turbine impeller that generates rotational force (rotational torque) in the positive rotational direction using the pressure energy of the exhaust gas. 37 is formed concentrically with the rotor shaft 19 (integrally formed), and the turbine impeller 37 is rotatably accommodated in the turbine housing 9. The turbine impeller 37 includes a turbine disk 39 formed at the other axial end of the rotor shaft 19, and the hub surface 39 h of the turbine disk 39 is radially outward from the other axial side (left side). The turbine impeller 37 extends outward (in the radial direction), and the rear surface 39b of the turbine disk 39 faces one side (right side) in the axial direction. Further, a plurality of turbine blades 41 are formed on the hub surface 39h of the turbine disk 39 at equal intervals (integral formation) in the circumferential direction (circumferential direction of the hub surface 39h), and the tip end (tip) of each turbine blade 41 is formed. The edge 41t extends along the shroud 9s of the turbine housing 9.

タービンハウジング9の適宜位置には、排気ガスをタービンハウジング9内に取入れるための排気取入口43が形成されており、この排気取入口43は、エンジンの排気マニホールド(図示省略)に接続可能である。また、タービンハウジング9の内部におけるタービンインペラ37の上流側(排気ガスの主流方向の上流側)には、渦巻き状のタービンスクロール流路45が形成されており、このタービンスクロール流路45は、排気取入口43に連通してある。更に、タービンハウジング9におけるタービンインペラ37の下流側(排気ガスの主流方向の下流側)には、排気ガスを排出するための排気排出口47が形成されており、この排気排出口47は、接続管(図示省略)を介して排気ガス浄化装置(図示省略)に接続可能である。   An exhaust inlet 43 for taking exhaust gas into the turbine housing 9 is formed at an appropriate position of the turbine housing 9, and the exhaust inlet 43 can be connected to an engine exhaust manifold (not shown). is there. A spiral turbine scroll passage 45 is formed on the upstream side of the turbine impeller 37 inside the turbine housing 9 (upstream side in the main flow direction of the exhaust gas). It communicates with the intake 43. Further, an exhaust exhaust port 47 for exhaust gas exhaust is formed on the downstream side of the turbine impeller 37 in the turbine housing 9 (downstream side in the main flow direction of the exhaust gas). The exhaust exhaust port 47 is connected to the turbine housing 9. It can be connected to an exhaust gas purification device (not shown) via a pipe (not shown).

軸受ハウジング5の左側面には、タービンインペラ37側からの熱を遮蔽する環状の遮熱板49が設けられており、この遮熱板49の外縁部49oは、軸受ハウジング5とタービンハウジング9によって挟持されている。   An annular heat shield plate 49 that shields heat from the turbine impeller 37 side is provided on the left side surface of the bearing housing 5, and an outer edge portion 49 o of the heat shield plate 49 is formed by the bearing housing 5 and the turbine housing 9. It is pinched.

なお、タービンハウジング9及びタービンインペラ37は、車両用過給機1に用いられるラジアルタービンを構成するものである。   The turbine housing 9 and the turbine impeller 37 constitute a radial turbine used in the vehicle supercharger 1.

続いて、本発明の第1実施形態の特徴部分について説明する。   Then, the characteristic part of 1st Embodiment of this invention is demonstrated.

図1及び図2(a)(b)に示すように、タービンディスク39の背面39bには、排気ガスを半径方向外側から半径方向内側へ案内する複数のガイド通路としての複数のガイド溝51が周方向(背面39bの周方向)に沿って等間隔に形成されている。また、各ガイド溝51は、半径方向内端(出口端)51iが半径方向外端(入口端)51oよりも逆回転方向(タービンインペラ37の回転方向と逆方向)側に位置するように構成されている。更に、各ガイド溝51の凹み量は、半径方向内端51iの手前側から半径方向内端51iにかけて徐々に小さくなっている。前述の構成により、複数のガイド溝51は、タービンディスク39の背面39b側にタービンインペラ37(回転するタービンインペラ37)に対して相対的な逆回転方向の旋回流を生成する逆旋回流生成部としての機能を有することになる。換言すれば、タービンディスク39の背面39bには、逆旋回流生成部としての複数のガイド溝51が形成されていることになる。なお、ガイド溝51の個数、及びガイド溝51の半径方向内端51iの半径方向位置は、適宜に変更可能である。   As shown in FIGS. 1 and 2 (a) and 2 (b), a plurality of guide grooves 51 as a plurality of guide passages for guiding the exhaust gas from the radially outer side to the radially inner side are formed on the rear surface 39b of the turbine disk 39. It is formed at equal intervals along the circumferential direction (the circumferential direction of the back surface 39b). Further, each guide groove 51 is configured such that the radially inner end (outlet end) 51i is positioned on the side opposite to the radially outer end (inlet end) 51o in the reverse rotational direction (the direction opposite to the rotational direction of the turbine impeller 37). Has been. Furthermore, the amount of depression of each guide groove 51 gradually decreases from the front side of the radial inner end 51i to the radial inner end 51i. With the above-described configuration, the plurality of guide grooves 51 generate a reverse swirl flow generation unit that generates a swirl flow in the reverse rotation direction relative to the turbine impeller 37 (rotating turbine impeller 37) on the back surface 39b side of the turbine disk 39. It has the function as. In other words, a plurality of guide grooves 51 as reverse swirl flow generating portions are formed on the back surface 39b of the turbine disk 39. The number of guide grooves 51 and the radial position of the inner end 51i in the radial direction of the guide groove 51 can be changed as appropriate.

ここで、タービンディスク39の背面39bに複数のガイド溝51が形成される代わりに、タービンディスク39の背面39bに軸方向一方側へ突出した複数の突起列(図示省略)が周方向に沿って等間隔に形成され、各隣接する突起列の間に排気ガスを半径方向外側から半径方向内側へ案内する複数のガイド通路(図示省略)が形成されるようにしても構わない。この場合、各ガイド通路は、径方向内端が半径方向外端よりもタービンインペラ37の回転方向と逆回転方向側に位置するように構成されている。   Here, instead of forming the plurality of guide grooves 51 on the back surface 39b of the turbine disk 39, a plurality of protrusion rows (not shown) projecting to one side in the axial direction on the back surface 39b of the turbine disk 39 along the circumferential direction. A plurality of guide passages (not shown) that are formed at equal intervals and guide the exhaust gas from the radially outer side to the radially inner side may be formed between the adjacent protrusion rows. In this case, each guide passage is configured such that the radially inner end is positioned on the side opposite to the rotational direction of the turbine impeller 37 relative to the radially outer end.

タービンディスク39の背面39bに複数のガイド溝51等が形成される代わりに、図3(a)(b)に示すように、タービンディスク39に排気ガスを半径方向外側から半径方向内側へ案内する複数のガイド通路としてのガイド穴53が貫通形成(貫通して形成)されても構わない。この場合には、各ガイド穴53の半径方向外端(入口端)53oは、タービンディスク39の最大径部39g側に開口されており、各ガイド穴53の半径方向内端(出口端)53iは、タービンディスク39の背面39b側に開口されている。各ガイド穴53は、半径方向内端53iが半径方向外端53oよりもタービンインペラ37の回転方向と逆回転方向側に位置するように構成されている。   Instead of forming a plurality of guide grooves 51 and the like on the rear surface 39b of the turbine disk 39, exhaust gas is guided to the turbine disk 39 from the radially outer side to the radially inner side as shown in FIGS. The guide holes 53 as a plurality of guide passages may be formed through (formed through). In this case, the radially outer end (inlet end) 53o of each guide hole 53 is opened to the maximum diameter portion 39g side of the turbine disk 39, and the radially inner end (outlet end) 53i of each guide hole 53 is opened. Is opened on the rear surface 39 b side of the turbine disk 39. Each guide hole 53 is configured such that the radially inner end 53i is positioned on the side opposite to the rotational direction of the turbine impeller 37 relative to the radially outer end 53o.

続いて、本発明の第1実施形態の作用及び効果について説明する。   Then, the effect | action and effect of 1st Embodiment of this invention are demonstrated.

図6に示すように、排気取入口43からタービンハウジング9内に取入れた排気ガスがタービンスクロール流路45を経由してタービンインペラ37の入口側(排気ガスの主流方向の直上流側)から出口側(排気ガスの主流方向の直下流側)へ流通する。すると、タービンインペラ37によって排気ガスの圧力エネルギーを利用して正回転方向の回転力(回転トルク)を発生させて、ロータ軸19及び圧縮機インペラ21をタービンインペラ37と一体的に正回転方向へ回転させることができる。これにより、空気取入口29から圧縮機ハウジング7内に取入れた空気を圧縮機インペラ21によって圧縮して、ディフューザ流路31及び圧縮機スクロール流路33を経由して空気排出口35から排出して、エンジンに供給される空気を過給することができる。なお、タービンインペラ37の出口側へ流通した排気ガスは、排気排出口47からタービンハウジング9の外側へ排出される(車両用過給機1の通常の作用)。   As shown in FIG. 6, the exhaust gas taken into the turbine housing 9 from the exhaust inlet 43 passes through the turbine scroll passage 45 and exits from the inlet side of the turbine impeller 37 (immediately upstream in the main flow direction of the exhaust gas). Circulates to the side (immediately downstream in the mainstream direction of exhaust gas). Then, a rotational force (rotational torque) in the forward rotation direction is generated by the turbine impeller 37 using the pressure energy of the exhaust gas, and the rotor shaft 19 and the compressor impeller 21 are integrated with the turbine impeller 37 in the forward rotation direction. Can be rotated. As a result, the air taken into the compressor housing 7 from the air intake port 29 is compressed by the compressor impeller 21 and discharged from the air discharge port 35 via the diffuser flow path 31 and the compressor scroll flow path 33. The air supplied to the engine can be supercharged. The exhaust gas flowing to the outlet side of the turbine impeller 37 is discharged from the exhaust discharge port 47 to the outside of the turbine housing 9 (normal operation of the vehicle supercharger 1).

図5に示すように、車両用過給機1の運転中、圧縮機インペラ21の出口側(空気の主流方向の直下流側)の圧力によって、圧縮機ディスク23の背面23bに軸方向一方側のスラスト力(正方向のスラスト力)CF1が働くことになる。また、圧縮機インペラ21の出口側の圧力よりも低い、圧縮機インペラ21内における主流(圧縮機インペラ21の入口側から出口側へ流通する主流)の圧力によって、圧縮機ディスク23のハブ面23hに軸方向他方側のスラスト力(逆方向のスラスト力)CF2が働くことになる。一方、図1に示すように、タービンインペラ37の入口側(排気ガスの主流方向の直上流側)の圧力によって、タービンディスク39の背面39bに逆方向のスラスト力TF1が働くことになる。また、タービンインペラ37の入口側の圧力よりも低い、タービンインペラ37内における主流(タービンインペラ37の入口側から出口側へ流通する主流)の圧力によって、タービンディスク39のハブ面39hに正方向のスラスト力TF2が働くことになる。ここで、車両用過給機1の特性上、圧縮機ディスク23の背面23b及びタービンディスク39のハブ面39hに働く正方向のスラスト力(CF1+TF2)は、圧縮機ディスク23のハブ面23h及び前記タービンディスクの背面に働く逆方向のスラスト力(CF2+TF1)よりも大きくなっている。つまり、車両用過給機1の運転中、圧縮機インペラ21及びタービンインペラ37を含むロータ全体には、圧縮機ディスク23の背面23b及びタービンディスク39のハブ面39hに働くスラスト力から圧縮機ディスク23のハブ面23h及びタービンディスク39の背面39bに働くスラスト力を引いた差分の正方向のスラスト力(CF1+TF2−CF2−TF1)が働くことになる。   As shown in FIG. 5, during the operation of the vehicle supercharger 1, the pressure on the outlet side of the compressor impeller 21 (directly downstream in the main air flow direction) causes the rear surface 23 b of the compressor disk 23 to be on one side in the axial direction. The thrust force (thrust force in the positive direction) CF1 works. Further, the hub surface 23h of the compressor disk 23 is caused by the mainstream pressure (mainstream flowing from the inlet side to the outlet side of the compressor impeller 21) in the compressor impeller 21, which is lower than the pressure on the outlet side of the compressor impeller 21. A thrust force on the other side in the axial direction (a thrust force in the reverse direction) CF2 is applied to this. On the other hand, as shown in FIG. 1, the thrust force TF1 in the reverse direction acts on the rear surface 39b of the turbine disk 39 due to the pressure on the inlet side of the turbine impeller 37 (immediately upstream in the main flow direction of the exhaust gas). Further, the pressure of the main flow in the turbine impeller 37 (the main flow flowing from the inlet side to the outlet side of the turbine impeller 37), which is lower than the pressure on the inlet side of the turbine impeller 37, is positively applied to the hub surface 39h of the turbine disk 39. The thrust force TF2 will work. Here, due to the characteristics of the supercharger 1 for the vehicle, the positive thrust force (CF1 + TF2) acting on the rear surface 23b of the compressor disk 23 and the hub surface 39h of the turbine disk 39 is the hub surface 23h of the compressor disk 23 and the aforementioned The thrust force in the reverse direction (CF2 + TF1) acting on the rear surface of the turbine disk is larger. In other words, during the operation of the vehicle supercharger 1, the entire rotor including the compressor impeller 21 and the turbine impeller 37 is subjected to the thrust force acting on the rear surface 23 b of the compressor disk 23 and the hub surface 39 h of the turbine disk 39. Thus, a positive thrust force (CF1 + TF2-CF2-TF1) of the difference obtained by subtracting the thrust force acting on the hub surface 23h of 23 and the rear surface 39b of the turbine disk 39 is applied.

図2(a)(b)から図4(a)(b)に示すように、タービンディスク39の背面39bに逆旋回流生成部としての複数のガイド溝51等が形成されているため、車両用過給機1の運転中、タービンディスク39の背面39b側にタービンインペラ37に対して相対的な逆回転方向の旋回流を生成される。そうすると、複数のガイド溝51等が形成されていない場合(比較例の場合)に比較して、タービンディスク39の背面39b側における流れの絶対速度ベクトルVの周方向成分Vuを小さくすることができる。   As shown in FIGS. 2A and 2B to FIGS. 4A and 4B, a plurality of guide grooves 51 as reverse swirl flow generating portions are formed on the rear surface 39b of the turbine disk 39, so that the vehicle During operation of the turbocharger 1, a swirl flow in the reverse rotation direction relative to the turbine impeller 37 is generated on the rear surface 39 b side of the turbine disk 39. As a result, the circumferential component Vu of the absolute velocity vector V of the flow on the rear surface 39b side of the turbine disk 39 can be reduced as compared with the case where the plurality of guide grooves 51 and the like are not formed (in the case of the comparative example). .

ここで、タービンディスク39の背面39b側の排気ガス(流体の一例)は回転しているため、当該排気ガスには、タービンディスク39の背面39bの半径方向の位置及び流速に基づいた遠心力が半径方向外側に向かって働いている。一方、排気ガスはタービンディスク39の背面39bの領域に留まって回転を維持しているため、排気ガスにはこの半径方向外側に向かう遠心力と釣り合う成分を持つ圧力が生じていると考えられる。この圧力は、当該半径方向上の微小領域に着目すると、当該微小領域にある排気ガスの半径方向両端の圧力差によって生じている。したがって、タービンディスク39の背面39bの領域全体を考えてみると、タービンディスク39の背面39bにある排気ガスには、半径方向の位置に対する圧力勾配が発生していることになる。ガイド溝51等によってタービンディスク37の背面39b側における流れの絶対速度ベクトルVの周方向成分Vuを小さくしたため、タービンディスク37の背面39bにおける半径方向の位置ごとの各遠心力も低減されている。そのため、それぞれの遠心力に対応した上述の圧力差も小さくなる。その結果、タービンディスク39の背面39bの半径方向の位置に対する排気ガスの圧力勾配が緩和されることとなる。   Here, since the exhaust gas (an example of fluid) on the back surface 39b side of the turbine disk 39 is rotating, the exhaust gas has a centrifugal force based on the radial position and flow velocity of the back surface 39b of the turbine disk 39. Working radially outward. On the other hand, since the exhaust gas stays in the region of the rear surface 39b of the turbine disk 39 and keeps rotating, it is considered that the exhaust gas has a pressure having a component that balances with the centrifugal force directed outward in the radial direction. When attention is paid to the minute region in the radial direction, this pressure is generated by the pressure difference between the both ends in the radial direction of the exhaust gas in the minute region. Accordingly, considering the entire area of the rear surface 39b of the turbine disk 39, the exhaust gas on the rear surface 39b of the turbine disk 39 has a pressure gradient with respect to the radial position. Since the circumferential component Vu of the absolute velocity vector V of the flow on the rear surface 39b side of the turbine disk 37 is reduced by the guide groove 51 and the like, each centrifugal force at each radial position on the rear surface 39b of the turbine disk 37 is also reduced. Therefore, the above-mentioned pressure difference corresponding to each centrifugal force is also reduced. As a result, the pressure gradient of the exhaust gas with respect to the radial position of the rear surface 39b of the turbine disk 39 is relaxed.

即ち、車両用過給機1の運転中、タービンディスク39の背面39b側の流れによる遠心力を低減して、その遠心力と釣り合う圧力を生じさせるためのタービンディスク39の背面39b側における半径方向の圧力差、換言すれば、タービンディスク39の背面39b側における半径方向の圧力勾配を小さくすることができる。ここで、タービンディスク39の背面39bの半径方向の位置に対する圧力勾配が緩和されたということは、タービンディスク39の背面39bでは圧力が低下しにくくなっていることを意味する。そのため、図4(a)に示すように、タービンディスク39の背面39b側の圧力は、ガイド溝51等を設けない場合よりも半径方向の位置に対して上昇する。ここで、圧力はスカラー量であり、多方向に作用する。ゆえに、ガイド溝51等を設けることによってタービンディスク39の背面39bにおける圧力が上昇した結果、タービンディスク39の背面39bにある排気ガスがタービンディスク39を押す力、換言すれば、タービンディスク39の背面39bに働く逆方向のスラスト力TF1を大きくすることができる。   That is, during operation of the vehicle supercharger 1, the radial force on the back surface 39b side of the turbine disk 39 for reducing the centrifugal force due to the flow on the back surface 39b side of the turbine disk 39 and generating a pressure balanced with the centrifugal force. In other words, the pressure gradient in the radial direction on the rear surface 39b side of the turbine disk 39 can be reduced. Here, the fact that the pressure gradient with respect to the radial position of the rear surface 39b of the turbine disk 39 is relaxed means that the pressure is less likely to decrease on the rear surface 39b of the turbine disk 39. Therefore, as shown in FIG. 4A, the pressure on the rear surface 39b side of the turbine disk 39 rises with respect to the radial position as compared with the case where the guide groove 51 or the like is not provided. Here, the pressure is a scalar quantity and acts in multiple directions. Therefore, by providing the guide groove 51 and the like, the pressure at the rear surface 39b of the turbine disk 39 is increased, so that the exhaust gas on the rear surface 39b of the turbine disk 39 pushes the turbine disk 39, in other words, the rear surface of the turbine disk 39. The thrust force TF1 in the reverse direction acting on 39b can be increased.

なお、図2(b)、図3(b)、及び図4(b)において、タービンディスク39の背面39b側における流れの速度三角形において、Uは、周方向速度ベクトル、Wは、相対速度ベクトルである。   2B, FIG. 3B, and FIG. 4B, in the velocity triangle of the flow on the rear surface 39b side of the turbine disk 39, U is a circumferential velocity vector, and W is a relative velocity vector. It is.

従って、本発明の第1実施形態によれば、車両用過給機1の運転中、タービンディスク39の背面39bに働く逆方向のスラスト力TF1を大きくできるため、圧縮機インペラ21が大径化しても、圧縮機インペラ21及びタービンインペラ37を含むロータ全体に働く正方向のスラスト力(CF1+TF2−CF2−TF1)を小さくすることができる。よって、車両用過給機1の高圧力比化を促進しつつ、ロータ全体のメカニカルロスを低減して、車両用過給機1の効率の向上を図ることができる。   Therefore, according to the first embodiment of the present invention, the thrust force TF1 in the reverse direction acting on the rear surface 39b of the turbine disk 39 can be increased during the operation of the vehicle turbocharger 1, so that the compressor impeller 21 is increased in diameter. However, the positive thrust force (CF1 + TF2-CF2-TF1) acting on the entire rotor including the compressor impeller 21 and the turbine impeller 37 can be reduced. Therefore, it is possible to improve the efficiency of the vehicle supercharger 1 by reducing the mechanical loss of the entire rotor while promoting an increase in the pressure ratio of the vehicle supercharger 1.

(本発明の第2実施形態)
車両用過給機1は、本発明の第1実施形態に係る圧縮機インペラ21(図2参照)に代えて、図7に示す本発明の第2実施形態に係る圧縮機インペラ55を用いても構わなく、この場合には、逆旋回流生成部としての複数のガイド溝51等(図2(a)及び図3(a)参照)を省略しても構わない。また、圧縮機インペラ55は、圧縮機インペラ21と同様の構成を有しており、圧縮機インペラ55の構成のうち、圧縮機インペラ21と異なる部分の構成についてのみ説明する。なお、圧縮機インペラ55における複数の構成要素のうち、圧縮機インペラ21における構成要素と対応するものについては、図面中に同一符号を付してある。
(Second embodiment of the present invention)
The supercharger 1 for a vehicle uses a compressor impeller 55 according to the second embodiment of the present invention shown in FIG. 7 instead of the compressor impeller 21 (see FIG. 2) according to the first embodiment of the present invention. In this case, the plurality of guide grooves 51 and the like (see FIGS. 2A and 3A) as the reverse swirl flow generation unit may be omitted. The compressor impeller 55 has the same configuration as that of the compressor impeller 21, and only the configuration of the compressor impeller 55 that is different from the compressor impeller 21 will be described. Of the plurality of components in the compressor impeller 55, those corresponding to the components in the compressor impeller 21 are denoted by the same reference numerals in the drawings.

図7及び図8(a)(b)に示すように、圧縮機ディスク23の背面23bには、空気を半径方向外側から半径方向内側へ案内する複数のガイド通路としての複数のガイド溝57が周方向(背面23bの周方向)に沿って等間隔に形成されている。また、各ガイド溝57は、半径方向内端(出口端)57iが半径方向外端(入口端)57oよりも正回転方向側(圧縮機インペラ21の回転方向側)に位置するように構成されている。更に、各ガイド溝57の凹み量は、半径方向内端57iの手前側から半径方向内端57iにかけて徐々に小さくなっている。前述の構成により、複数のガイド溝57は、圧縮機ディスク23の背面23b側に圧縮機インペラ21(回転する圧縮機インペラ21)に対して相対的な正回転方向(圧縮機インペラ21の回転方向と同じ方向)の旋回流を生成する旋回流生成部としての機能を有することになる。換言すれば、圧縮機ディスク23の背面23bには、旋回流生成部としての複数のガイド溝57が形成されていることになる。なお、ガイド溝57の個数、及びガイド溝57の半径方向内端57iの半径方向位置は、適宜に変更可能である。   As shown in FIGS. 7 and 8A and 8B, the back surface 23b of the compressor disk 23 has a plurality of guide grooves 57 as a plurality of guide passages for guiding air from the radially outer side to the radially inner side. It is formed at equal intervals along the circumferential direction (the circumferential direction of the back surface 23b). Each guide groove 57 is configured such that the radially inner end (outlet end) 57i is located on the positive rotation direction side (the rotation direction side of the compressor impeller 21) with respect to the radial outer end (inlet end) 57o. ing. Furthermore, the amount of depression of each guide groove 57 gradually decreases from the front side of the radial inner end 57i to the radial inner end 57i. With the above-described configuration, the plurality of guide grooves 57 are arranged in the positive rotation direction relative to the compressor impeller 21 (the rotating compressor impeller 21) on the back surface 23b side of the compressor disk 23 (the rotation direction of the compressor impeller 21). And a function as a swirl flow generation unit that generates a swirl flow in the same direction as the above. In other words, a plurality of guide grooves 57 serving as a swirl flow generating portion are formed on the back surface 23 b of the compressor disk 23. The number of guide grooves 57 and the radial position of the inner end 57i in the radial direction of the guide groove 57 can be changed as appropriate.

ここで、圧縮機ディスク23の背面23bに複数のガイド溝57が形成される代わりに、圧縮機ディスク23の背面23bに軸方向他方側へ突出した複数の突起列(図示省略)が周方向に沿って等間隔に形成され、各隣接する突起列の間に空気を半径方向外側から半径方向内側へ案内する複数のガイド通路(図示省略)が形成されるようにしても構わない。この場合、各ガイド通路は、径方向内端が半径方向外端よりも正回転方向側に位置するように構成されている。   Here, instead of forming a plurality of guide grooves 57 on the back surface 23b of the compressor disk 23, a plurality of projection rows (not shown) projecting to the other side in the axial direction on the back surface 23b of the compressor disk 23 in the circumferential direction. A plurality of guide passages (not shown) may be formed between the adjacent protrusion rows so as to guide the air from the radially outer side to the radially inner side. In this case, each guide passage is configured such that the radially inner end is positioned closer to the forward rotation direction than the radially outer end.

圧縮機ディスク23の背面23bに複数のガイド溝57等が形成される代わりに、図9(a)(b)に示すように、圧縮機ディスク23に空気を半径方向外側から半径方向内側へ案内する複数のガイド通路としてのガイド穴59が貫通形成されても構わない。この場合には、各ガイド穴59の半径方向外端(入口端)59oは、圧縮機ディスク23の最大径部23g側に開口されており、各ガイド穴59の半径方向内端(出口端)59iは、圧縮機ディスク23の背面23b側に開口されている。各ガイド穴59は、半径方向内端59iが半径方向外端59oよりも正回転方向側に位置するように構成されている。   Instead of forming a plurality of guide grooves 57 and the like on the back surface 23b of the compressor disk 23, air is guided to the compressor disk 23 from the radially outer side to the radially inner side as shown in FIGS. A plurality of guide holes 59 as guide passages may be formed. In this case, the radially outer end (inlet end) 59o of each guide hole 59 is open to the maximum diameter portion 23g side of the compressor disk 23, and the radially inner end (outlet end) of each guide hole 59. 59 i is opened on the back surface 23 b side of the compressor disk 23. Each guide hole 59 is configured such that the radially inner end 59i is positioned on the forward rotation direction side of the radially outer end 59o.

続いて、本発明の第2実施形態の作用及び効果について説明する。   Then, the effect | action and effect of 2nd Embodiment of this invention are demonstrated.

図8(a)(b)から図10(a)(b)に示すように、車両用過給機1の運転中、圧縮機ディスク23の背面23bに旋回流生成部としての複数のガイド溝57等が形成されているため、圧縮機ディスク23の背面23b側に圧縮機インペラ21に対して相対的な正回転方向の旋回流を生成して、複数のガイド溝51等が形成されていない場合(比較例の場合)に比較して、圧縮機ディスク23の背面23b側における流れの絶対速度ベクトルVの周方向成分Vuを大きくすることができる。これにより、本発明の第1実施形態と同様の原理に基づいて、車両用過給機1の運転中、圧縮機ディスク23の背面23b側の流れによる遠心力を増大して、その遠心力と釣り合う圧縮機ディスク23の背面23b側における半径方向の圧力差、換言すれば、圧縮機ディスク23の背面23b側における半径方向の圧力勾配を大きくすることができる。その結果、圧縮機ディスク23の背面23bに働く正方向のスラスト力CF1を小さくすることができる。なお、図8(a)、図9(a)、及び図10(b)において、圧縮機ディスク23の背面39b側における流れの速度三角形において、Uは、周方向速度ベクトル、Wは、相対速度ベクトルである。   As shown in FIGS. 8 (a), 10 (b) to 10 (a), 10 (b), during operation of the vehicle supercharger 1, a plurality of guide grooves as a swirl flow generating portion are formed on the back surface 23b of the compressor disk 23. 57 or the like is formed, a swirl flow in the positive rotation direction relative to the compressor impeller 21 is generated on the back surface 23b side of the compressor disk 23, and the plurality of guide grooves 51 and the like are not formed. Compared to the case (in the case of the comparative example), the circumferential component Vu of the absolute velocity vector V of the flow on the back surface 23b side of the compressor disk 23 can be increased. Thus, based on the same principle as in the first embodiment of the present invention, during operation of the vehicle supercharger 1, the centrifugal force due to the flow on the back surface 23b side of the compressor disk 23 is increased, and the centrifugal force and The pressure difference in the radial direction on the back surface 23b side of the compressor disk 23 to be balanced, in other words, the radial pressure gradient on the back surface 23b side of the compressor disk 23 can be increased. As a result, the positive thrust force CF1 acting on the back surface 23b of the compressor disk 23 can be reduced. 8 (a), 9 (a), and 10 (b), in the flow velocity triangle on the back surface 39b side of the compressor disk 23, U is a circumferential velocity vector, and W is a relative velocity. Is a vector.

従って、本発明の第2実施形態によれば、本発明の第1実施形態と同様の効果を奏するものである。   Therefore, according to 2nd Embodiment of this invention, there exists an effect similar to 1st Embodiment of this invention.

なお、本発明は、前述の実施形態の説明に限るものでなく、次のように種々の態様で実施可能である。即ち、本発明の第1実施形態に係るタービンインペラ37に適用した技術的思想をガスタービン(図示省略)に用いられるラジアルタービン(図示省略)に適用して、そのラジアルタービンにおけるタービンディスク(図示省略)の背面に働くスラスト力を調整しても構わない。また、本発明の第2実施形態に係る圧縮機インペララ55に適用した技術的思想を産業機械(図示省略)又はガスタービン(図示省略)に用いられる遠心圧縮機(図示省略)に適用して、その遠心圧縮機における圧縮機ディスク(図示省略)の背面に働くスラスト力を調整しても構わない。   In addition, this invention is not restricted to description of the above-mentioned embodiment, It can implement in a various aspect as follows. That is, the technical idea applied to the turbine impeller 37 according to the first embodiment of the present invention is applied to a radial turbine (not shown) used in a gas turbine (not shown), and a turbine disk (not shown) in the radial turbine is applied. ) The thrust force acting on the back surface may be adjusted. Further, the technical idea applied to the compressor impeller 55 according to the second embodiment of the present invention is applied to a centrifugal compressor (not shown) used in an industrial machine (not shown) or a gas turbine (not shown), You may adjust the thrust force which acts on the back surface of the compressor disk (illustration omitted) in the centrifugal compressor.

そして、本発明に包含される権利範囲は、これらの実施形態に限定されないものである。   The scope of rights encompassed by the present invention is not limited to these embodiments.

1:車両用過給機(過給機)、3:過給機ハウジング、5:軸受ハウジング、7:圧縮機ハウジング、9:タービンハウジング、11:圧縮機ハウジング本体、13:シールプレート、19:ロータ軸、21:圧縮機インペラ、23:圧縮機ディスク、23b:背面、23g:最大径部、23h:ハブ面、25:圧縮機ブレード、27:圧縮機ブレード、37:タービンインペラ、39:タービンディスク、39b:背面、39g:最大径部、39h:ハブ面、41:タービンブレード、51:ガイド溝、51i:半径方向内端、51o:半径方向外端、53:ガイド穴、53i:半径方向内端、53o:半径方向外端、55:圧縮機インペラ、57:ガイド溝、57i、半径方向内端、57o:半径方向外端、59:ガイド穴、59i:半径方向内端、59o:半径方向外端   1: Supercharger for vehicle (supercharger), 3: Supercharger housing, 5: Bearing housing, 7: Compressor housing, 9: Turbine housing, 11: Compressor housing body, 13: Seal plate, 19: Rotor shaft, 21: Compressor impeller, 23: Compressor disk, 23b: Back surface, 23g: Maximum diameter portion, 23h: Hub surface, 25: Compressor blade, 27: Compressor blade, 37: Turbine impeller, 39: Turbine Disc, 39b: Back surface, 39g: Maximum diameter portion, 39h: Hub surface, 41: Turbine blade, 51: Guide groove, 51i: Radial inner end, 51o: Radial outer end, 53: Guide hole, 53i: Radial direction Inner end, 53o: radially outer end, 55: compressor impeller, 57: guide groove, 57i, radially inner end, 57o: radially outer end, 59: guide hole, 59i: half Inward end, 59o: radially outer end

Claims (10)

圧縮機ディスクを備えた圧縮機インペラと、
タービンディスクを備えたタービンインペラと、を具備し、
少なくとも、前記タービンディスクの背面側に前記タービンインペラの回転方向と逆回転方向の旋回流を生成する逆旋回流生成部が形成されている、又は、前記圧縮機ディスクの背面側に前記圧縮機インペラの回転方向の旋回流を生成する旋回流生成部が形成されている、過給機。
A compressor impeller with a compressor disk;
A turbine impeller provided with a turbine disk,
At least a reverse swirl flow generating portion that generates a swirl flow in the direction opposite to the rotation direction of the turbine impeller is formed on the back side of the turbine disk, or the compressor impeller is formed on the back side of the compressor disk. The supercharger in which the swirl flow production | generation part which produces | generates the swirl flow of the rotation direction of is formed.
前記逆旋回生成部は、前記タービンディスクの背面にその周方向に沿って間隔を置いて形成されかつ排気ガスを半径方向外側から半径方向内側へ案内する複数のガイド通路であって、各ガイド通路は、半径方向内端が半径方向外端よりも前記タービンインペラの回転方向と逆回転方向側に位置するように構成されている、請求項1に記載の過給機。   The reverse swirl generator is a plurality of guide passages formed on the rear surface of the turbine disk at intervals along the circumferential direction thereof, and guides exhaust gas from the radially outer side to the radially inner side. The supercharger according to claim 1, wherein the inner end in the radial direction is positioned closer to the rotation direction opposite to the rotation direction of the turbine impeller than the outer end in the radial direction. 前記逆旋回生成部は、前記タービンディスクにその周方向に沿って間隔を置いて貫通形成されかつ排気ガスを半径方向外側から半径方向内側へ案内する複数のガイド通路であって、各ガイド通路の半径方向外端が前記タービンディスクの最大径部側に開口され、各ガイド通路の半径方向内端が前記タービンディスクの背面側に開口され、各ガイド通路は、半径方向内端が半径方向外端よりも前記タービンインペラの回転方向と逆回転方向側に位置するように構成されている、請求項1に記載の過給機。   The reverse swirl generating unit is a plurality of guide passages that are formed through the turbine disk at intervals along the circumferential direction thereof and guide exhaust gas from the radially outer side to the radially inner side. A radially outer end is opened to the maximum diameter portion side of the turbine disk, a radially inner end of each guide passage is opened to a rear side of the turbine disk, and each guide passage has a radially inner end at the radially outer end. The supercharger according to claim 1, wherein the supercharger is configured to be positioned closer to a rotation direction opposite to a rotation direction of the turbine impeller. 前記旋回生成部は、前記圧縮機ディスクの背面にその周方向に沿って間隔を置いて形成されかつ空気を半径方向外側から半径方向内側へ案内する複数のガイド通路であって、各ガイド通路は、半径方向内端が半径方向外端よりも正回転方向側に位置するように構成されている、請求項1に記載の過給機。   The swirl generator is a plurality of guide passages formed on the back surface of the compressor disk at intervals along the circumferential direction thereof, and guides air from the radially outer side to the radially inner side. The supercharger according to claim 1, wherein the radially inner end is configured to be located on the forward rotation direction side with respect to the radially outer end. 前記旋回生成部は、前記圧縮機ディスクにその周方向に沿って間隔を置いて貫通形成されかつ空気を半径方向外側から半径方向内側へ案内する複数のガイド通路であって、各ガイド通路の半径方向外端が前記圧縮機ディスクの最大径部側に開口され、各ガイド通路の半径方向内端が前記圧縮機ディスクの背面側に開口され、各ガイド通路は、半径方向内端が半径方向外端よりも回転方向側に位置するように構成されている、請求項1に記載の過給機。   The swirl generator is a plurality of guide passages that are formed through the compressor disk at intervals along the circumferential direction and guide air from the radially outer side to the radially inner side. The outer end in the direction is opened to the maximum diameter portion side of the compressor disk, the inner end in the radial direction of each guide passage is opened to the back side of the compressor disk, and the inner end in the radial direction of each guide passage is radially outward. The supercharger according to claim 1, wherein the supercharger is configured to be positioned on a rotational direction side from an end. ディスクを備えたインペラを具備するターボ回転機械であって、
前記ディスクの背面側に前記インペラの回転方向と逆回転方向の旋回流を生成する逆旋回流生成部、又は前記ディスクの背面側に前記インペラの回転方向と同じ方向の旋回流を生成する旋回流生成部が形成されている、ターボ回転機械。
A turbo rotating machine having an impeller with a disk,
A reverse swirl flow generating unit that generates a swirl flow in the direction opposite to the rotation direction of the impeller on the back side of the disk, or a swirl flow that generates a swirl flow in the same direction as the rotation direction of the impeller on the back side of the disk. A turbo rotating machine in which a generator is formed.
前記逆旋回生成部は、前記ディスクの背面にその周方向に沿って間隔を置いて形成されかつ流体を半径方向外側から半径方向内側へ案内する複数のガイド通路であって、各ガイド通路は、半径方向内端が半径方向外端よりも前記インペラの回転方向と逆回転方向側に位置するように構成されている、請求項6に記載のターボ回転機械。   The reverse swirl generator is a plurality of guide passages formed on the back surface of the disk at intervals along the circumferential direction thereof, and guides the fluid from the radially outer side to the radial inner side. The turbo rotating machine according to claim 6, wherein a radially inner end is configured to be positioned on a side opposite to a rotational direction of the impeller with respect to a radial direction outer end than a radially outer end. 前記逆旋回生成部は、前記ディスクにその周方向に沿って間隔を置いて貫通形成されかつ流体を半径方向外側から半径方向内側へ案内する複数のガイド通路であって、各ガイド通路の半径方向外端が前記ディスクの最大径部側に開口され、各ガイド通路の半径方向内端が前記ディスクの背面側に開口され、各ガイド通路は、半径方向内端が半径方向外端よりも前記インペラの回転方向と逆回転方向側に位置するように構成されている、請求項6に記載のターボ回転機械。   The reverse swirl generating unit is a plurality of guide passages that are formed through the disk at intervals along the circumferential direction and guide the fluid from the radially outer side to the radially inner side. The outer end is opened to the maximum diameter portion side of the disk, the radially inner end of each guide passage is opened to the back side of the disk, and each guide passage has a radially inner end that is closer to the impeller than the radially outer end. The turbo rotating machine according to claim 6, wherein the turbo rotating machine is configured to be located on a side opposite to a rotation direction of the first rotation direction. 前記旋回生成部は、前記ディスクの背面にその周方向に沿って間隔を置いて形成されかつ流体を半径方向外側から半径方向内側へ案内する複数のガイド通路であって、各ガイド通路は、半径方向内端が半径方向外端よりも前記インペラの回転方向側に位置するように構成されている、請求項6に記載のターボ回転機械。   The swivel generator is a plurality of guide passages formed on the back surface of the disk at intervals along the circumferential direction thereof, and guides the fluid from the radially outer side to the radially inner side. The turbo rotating machine according to claim 6, wherein an inner end in the direction is configured to be positioned closer to a rotation direction side of the impeller than an outer end in the radial direction. 前記旋回生成部は、前記ディスクにその周方向に沿って間隔を置いて貫通形成されかつ流体を半径方向外側から半径方向内側へ案内する複数のガイド通路であって、各ガイド通路の半径方向外端が前記ディスクの最大径部側に開口され、各ガイド通路の半径方向内端が前記ディスクの背面側に開口され、各ガイド通路は、半径方向内端が半径方向外端よりも前記インペラの回転方向側に位置するように構成されている、請求項6に記載のターボ回転機械。   The swirl generator is a plurality of guide passages that are formed through the disk at intervals along the circumferential direction and guide the fluid from the radially outer side to the radially inner side. The end is opened to the maximum diameter portion side of the disk, the radially inner end of each guide passage is opened to the back side of the disk, and each guide passage has a radially inner end that is closer to the impeller than the radially outer end. The turbo rotating machine according to claim 6, wherein the turbo rotating machine is configured to be positioned on a rotational direction side.
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