JP2023142143A - タービンおよび過給機 - Google Patents

Abstract

【課題】空力性能の向上とタービン翼車の翼振動の低減とを両立させる。【解決手段】タービンは、タービン翼車１７を収容する収容部と、収容部に対してタービン翼車１７の軸方向に連続する排出流路と、タービン翼車１７に対して径方向外側に巻き回され、収容部と連通するタービンスクロール流路と、タービン翼車１７において、周方向に間隔を空けて設けられる複数の主翼１７ｂと、タービン翼車１７において、隣り合う主翼１７ｂの間に設けられ、トレーリングエッジＴＥｃが主翼１７ｂのトレーリングエッジＴＥｂよりも排出流路側に対する逆側に配置され、リーディングエッジＬＥｃが主翼１７ｂのリーディングエッジＬＥｂよりも径方向外側に配置されるスプリッタ翼１７ｃと、を備える。【選択図】図４

Description

本開示は、タービンおよび過給機に関する。

過給機等に設けられるタービンとして、タービン翼車を収容する収容部と連通するタービンスクロール流路がタービン翼車に対して径方向外側に巻き回されるタービンがある。このようなタービンでは、タービンスクロール流路の下流端に面する位置に舌部が設けられる。例えば、特許文献１には、２つのタービンスクロール流路を備えるダブルスクロール式のタービンが開示されている。ダブルスクロール式のタービンでは、２つのタービンスクロール流路の間に、２つの舌部が形成される。

特開２０１６－１３２９９６号公報

舌部とタービン翼車の翼体との距離が短いほど、空力性能が高くなる。しかしながら、舌部とタービン翼車の翼体との距離を短くするために翼体をタービン翼車の径方向に長くすることは、強度面で不利になる要因となる。

本開示の目的は、空力性能を適切に向上させることが可能なタービンおよび過給機を提供することである。

上記課題を解決するために、本開示のタービンは、タービン翼車を収容する収容部と、収容部に対してタービン翼車の軸方向に連続する排出流路と、タービン翼車に対して径方向外側に巻き回され、収容部と連通するタービンスクロール流路と、タービン翼車において、周方向に間隔を空けて設けられる複数の主翼と、タービン翼車において、隣り合う主翼の間に設けられ、トレーリングエッジが主翼のトレーリングエッジよりも排出流路側に対する逆側に配置され、リーディングエッジが主翼のリーディングエッジよりも径方向外側に配置されるスプリッタ翼と、を備える。

主翼およびスプリッタ翼のリーディングエッジは、排出流路側に進むほど径方向外側に位置してもよい。

排出流路側に対する逆側における主翼のリーディングエッジとスプリッタ翼のリーディングエッジとの径方向の離隔距離は、排出流路側における離隔距離よりも長くてもよい。

上記課題を解決するために、本開示の過給機は、上記のタービンを備える。

本開示によれば、空力性能を適切に向上させることができる。

図１は、本開示の実施形態の過給機を示す概略断面図である。 図２は、図１のＡ－Ａ断面図である。 図３は、本開示の実施形態のタービン翼車を示す斜視図である。 図４は、本開示の実施形態のタービン翼車を示す平面図である。 図５は、本開示の実施形態のタービン翼車の主翼の形状を模式的に示す図である。 図６は、本開示の実施形態のタービン翼車のスプリッタ翼の形状を模式的に示す図である。

以下に添付図面を参照しながら、本開示の一実施形態について説明する。実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値等は、理解を容易とするための例示にすぎず、特に断る場合を除き、本開示を限定するものではない。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本開示に直接関係のない要素は図示を省略する。

図１は、本開示の実施形態の過給機ＴＣを示す概略断面図である。以下では、図１に示す矢印Ｌ方向を過給機ＴＣの左側として説明する。図１に示す矢印Ｒ方向を過給機ＴＣの右側として説明する。図１に示すように、過給機ＴＣは、過給機本体１を備える。過給機本体１は、ベアリングハウジング３と、タービンハウジング５と、コンプレッサハウジング７とを備える。タービンハウジング５は、ベアリングハウジング３の左側に締結ボルト９によって連結される。コンプレッサハウジング７は、ベアリングハウジング３の右側に締結ボルト１１によって連結される。過給機ＴＣは、タービンＴおよび遠心圧縮機Ｃを備える。タービンＴは、ベアリングハウジング３およびタービンハウジング５を含む。タービンＴは、ダブルスクロール式のタービンである。ただし、後述するように、タービンＴは、ダブルスクロール式以外のタイプのタービンであってもよい。遠心圧縮機Ｃは、ベアリングハウジング３およびコンプレッサハウジング７を含む。

ベアリングハウジング３には、軸受孔３ａが形成される。軸受孔３ａは、過給機ＴＣの左右方向に貫通する。軸受孔３ａには、軸受１３が配される。軸受１３は、例えば、セミフローティング軸受である。ただし、軸受１３は、セミフローティング軸受以外のタイプの軸受であってもよい。軸受１３は、シャフト１５を回転自在に軸支する。シャフト１５の左端部には、タービン翼車１７が設けられる。タービン翼車１７は、タービンハウジング５に回転自在に収容されている。シャフト１５の右端部には、コンプレッサインペラ１９が設けられる。コンプレッサインペラ１９は、コンプレッサハウジング７に回転自在に収容されている。シャフト１５の軸方向が、過給機ＴＣの軸方向（つまり、左右方向）である。以下、過給機ＴＣの軸方向、径方向および周方向（つまり、タービン翼車１７の軸方向、径方向および周方向）を、それぞれ単に軸方向、径方向および周方向とも呼ぶ。

コンプレッサハウジング７には、吸気口２１が形成される。吸気口２１は、過給機ＴＣの右側に開口する。吸気口２１は、不図示のエアクリーナに接続される。ベアリングハウジング３とコンプレッサハウジング７の対向面によって、ディフューザ流路２３が形成される。ディフューザ流路２３は、空気を昇圧する。ディフューザ流路２３は、環状に形成される。ディフューザ流路２３は、径方向内側において、コンプレッサインペラ１９を介して吸気口２１に連通している。

また、コンプレッサハウジング７には、コンプレッサスクロール流路２５が形成される。コンプレッサスクロール流路２５は、環状に形成される。コンプレッサスクロール流路２５は、例えば、ディフューザ流路２３よりも径方向外側に位置する。コンプレッサスクロール流路２５は、不図示のエンジンの吸気口と、ディフューザ流路２３とに連通している。コンプレッサインペラ１９が回転すると、吸気口２１からコンプレッサハウジング７内に空気が吸気される。吸気された空気は、コンプレッサインペラ１９の翼間を流通する過程において加圧加速される。加圧加速された空気は、ディフューザ流路２３およびコンプレッサスクロール流路２５で昇圧される。昇圧された空気は、エンジンの吸気口に導かれる。

タービンハウジング５には、排出流路２７と、収容部２９と、排気流路３１とが形成される。排出流路２７は、過給機ＴＣの左側に開口する。排出流路２７は、不図示の排気ガス浄化装置に接続される。排出流路２７は、収容部２９と連通する。排出流路２７は、収容部２９に対して軸方向に連続する。収容部２９は、タービン翼車１７を収容する。収容部２９の径方向外側には、排気流路３１が形成される。排気流路３１は、不図示のエンジンの排気マニホールドと連通する。不図示のエンジンの排気マニホールドから排出された排気ガスは、排気流路３１および収容部２９を介して排出流路２７に導かれる。排出流路２７に導かれる排気ガスは、流通過程においてタービン翼車１７を回転させる。

タービン翼車１７の回転力は、シャフト１５を介してコンプレッサインペラ１９に伝達される。コンプレッサインペラ１９が回転すると、上記のとおりに空気が昇圧される。こうして、空気がエンジンの吸気口に導かれる。

図２は、図１のＡ－Ａ断面図である。図２では、タービン翼車１７について、外周のみを円で示す。図２に示すように、排気流路３１は、排気導入口３３と、排気導入路３５と、タービンスクロール流路３７と、スクロール出口３９とを備える。

排気導入口３３は、タービンハウジング５の外部に開口する。排気導入口３３には、不図示のエンジンの排気マニホールドから排出される排気ガスが導入される。

排気導入路３５は、排気導入口３３とタービンスクロール流路３７とを接続する。排気導入路３５は、例えば、直線状に形成される。排気導入路３５は、排気導入口３３から導入された排気ガスをタービンスクロール流路３７に導く。

タービンスクロール流路３７は、スクロール出口３９を介して収容部２９と連通する。タービンスクロール流路３７は、排気導入路３５から導入された排気ガスを、スクロール出口３９を介して収容部２９に導く。

タービンハウジング５には、仕切板４１が形成される。仕切板４１は、排気流路３１内に配される。具体的には、仕切板４１は、排気導入口３３、排気導入路３５、および、タービンスクロール流路３７内に配される。仕切板４１は、排気流路３１をタービン翼車１７の周方向に仕切る。仕切板４１は、排気導入口３３、排気導入路３５、および、タービンスクロール流路３７の内面に対して、軸方向に接続される。仕切板４１は、排気流路３１に沿って延在する。つまり、仕切板４１は、排気ガスの流れ方向に沿って延在する。以下、排気ガスの流れ方向の上流側を単に上流側と呼び、排気ガスの流れ方向の下流側を単に下流側と呼ぶ。

排気導入口３３は、仕切板４１により第１排気導入口３３ａと第２排気導入口３３ｂとに分割される。本実施形態では、第１排気導入口３３ａは、第２排気導入口３３ｂよりも径方向内側に位置する。

排気導入路３５は、仕切板４１により第１排気導入路３５ａと、第２排気導入路３５ｂとに分割される。本実施形態では、第１排気導入路３５ａは、第２排気導入路３５ｂよりも径方向内側に位置する。第１排気導入路３５ａは、第１排気導入口３３ａと連通する。第２排気導入路３５ｂは、第２排気導入口３３ｂと連通する。

タービンスクロール流路３７は、仕切板４１により第１タービンスクロール流路３７ａと、第２タービンスクロール流路３７ｂとに分割される。本実施形態では、第１タービンスクロール流路３７ａは、第２タービンスクロール流路３７ｂよりも径方向内側に位置する。第１タービンスクロール流路３７ａは、第１排気導入路３５ａと連通する。第２タービンスクロール流路３７ｂは、第２排気導入路３５ｂと連通する。第１タービンスクロール流路３７ａおよび第２タービンスクロール流路３７ｂは、タービン翼車１７に対して径方向外側に巻き回される。第１タービンスクロール流路３７ａおよび第２タービンスクロール流路３７ｂは、タービン翼車１７の回転方向ＲＤに進むにつれてタービン翼車１７に近づくように、巻き回される。各タービンスクロール流路３７の径方向の幅は、上流側から下流側に向かうにつれて小さくなる。

第１タービンスクロール流路３７ａおよび第２タービンスクロール流路３７ｂは、タービン翼車１７の周方向の互いに異なる位置で収容部２９とそれぞれ連通する。第１タービンスクロール流路３７ａは、第１スクロール出口３９ａを介して収容部２９と連通する。第２タービンスクロール流路３７ｂは、第２スクロール出口３９ｂを介して収容部２９と連通する。

第１スクロール出口３９ａおよび第２スクロール出口３９ｂは、周方向に沿って形成される。具体的には、第１スクロール出口３９ａは、収容部２９の一側の半周（具体的には、図２中の左側の半周）に亘って収容部２９と連通される。第２スクロール出口３９ｂは、収容部２９の他側の半周（具体的には、図２中の右側の半周）に亘って収容部２９と連通される。第１スクロール出口３９ａおよび第２スクロール出口３９ｂは、タービン翼車１７を挟んで径方向に対向している。

タービンハウジング５には、第１舌部４３ａと、第２舌部４３ｂとが形成される。なお、以下では、第１舌部４３ａおよび第２舌部４３ｂを特に区別しない場合、単に舌部４３とも呼ぶ。各舌部４３は、第１タービンスクロール流路３７ａと第２タービンスクロール流路３７ｂとを区画する。また、各舌部４３は、第１スクロール出口３９ａと第２スクロール出口３９ｂとを区画する。

第１舌部４３ａは、第１タービンスクロール流路３７ａの下流端に面する位置に設けられる。第１舌部４３ａは、仕切板４１の下流側の端部に形成される。第１舌部４３ａは、第１タービンスクロール流路３７ａと第２タービンスクロール流路３７ｂとを区画する。また、第１舌部４３ａは、第１スクロール出口３９ａの下流端と第２スクロール出口３９ｂの上流端とを区画する。

第２舌部４３ｂは、第２タービンスクロール流路３７ｂの下流端に面する位置に設けられる。第２舌部４３ｂは、第２タービンスクロール流路３７ｂと第１タービンスクロール流路３７ａとを区画する。また、第２舌部４３ｂは、第２スクロール出口３９ｂの下流端と第１スクロール出口３９ａの上流端とを区画する。

第１舌部４３ａと第２舌部４３ｂとは、タービン翼車１７の周方向に等間隔に配置されている。つまり、第１舌部４３ａの周方向位置は、第２舌部４３ｂの周方向位置に対して、１８０°ずれている。ただし、第１舌部４３ａと第２舌部４３ｂとは、タービン翼車１７の周方向に不等間隔に配置されていてもよい。つまり、第１舌部４３ａの周方向位置は、第２舌部４３ｂの周方向位置に対して、１８０°と異なる角度でずれていてもよい。

不図示のエンジンの排気マニホールドは、２以上の複数の分割路を備える。複数の分割路のうちの一部の分割路は、第１排気導入口３３ａに接続される。複数の分割路のうちの他の分割路は、第２排気導入口３３ｂに接続される。不図示のエンジンから排出される排気ガスは、分割路を流通し、第１排気導入口３３ａまたは第２排気導入口３３ｂに導入される。一方の排気導入口３３に排気ガスが導入されるタイミングでは、基本的に、他方の排気導入口３３には排気ガスが導入されない。第１排気導入口３３ａへの排気ガスの導入と、第２排気導入口３３ｂへの排気ガスの導入とが、交互に繰り返される。

第１排気導入口３３ａへ導入された排気ガスは、第１排気導入路３５ａおよび第１タービンスクロール流路３７ａを通って、第１スクロール出口３９ａから収容部２９に流れる。第２排気導入口３３ｂへ導入された排気ガスは、第２排気導入路３５ｂおよび第２タービンスクロール流路３７ｂを通って、第２スクロール出口３９ｂから収容部２９に流れる。一方のタービンスクロール流路３７に排気ガスが流れるタイミングでは、基本的に、他方のタービンスクロール流路３７には排気ガスが流れない。ゆえに、第１タービンスクロール流路３７ａと第２タービンスクロール流路３７ｂとの間で圧力差が生じ、２つのタービンスクロール流路３７間での排気ガスの漏れ流れが生じる。上記の漏れ流れでは、排気ガスが、一方のタービンスクロール流路３７から他方のタービンスクロール流路３７へ、舌部４３の近傍を通って漏れ流れる。排気ガスの漏れ流れは、タービンＴの性能および過給機ＴＣと接続されるエンジンの性能を低下させる要因となる。

ここで、舌部４３とタービン翼車１７の翼体との距離が長いほど、排気ガスの漏れ流れが生じやすくなる。舌部４３とタービン翼車１７の翼体との距離は、具体的にはタービン翼車１７の翼体が舌部４３に最も接近したときの、舌部４３と当該翼体のリーディングエッジとの距離である。なお、タービン翼車１７の翼体の詳細については、後述する。舌部４３とタービン翼車１７の翼体との距離を短くすることによって、排気ガスの漏れ流れが抑制され、空力性能が高くなる。しかしながら、舌部４３とタービン翼車１７の翼体との距離を短くするために翼体をタービン翼車１７の径方向に長くすることは、強度面で不利になる要因となる。本実施形態のタービンＴでは、タービン翼車１７の翼体に工夫を施すことによって、空力性能を適切に向上させることが実現される。以下、図３から図６を参照して、このような工夫について、詳細に説明する。

図３は、タービン翼車１７を示す斜視図である。図４は、タービン翼車１７を示す平面図である。具体的には、図４は、タービン翼車１７をタービン翼車１７の軸方向に見た図である。図３および図４に示すように、タービン翼車１７は、ハブ１７ａと、複数の主翼１７ｂと、複数のスプリッタ翼１７ｃとを有する。

ハブ１７ａは、シャフト１５（図１を参照）の左端部と接続されている。ハブ１７ａの外径は、過給機ＴＣの左側に向かうほど小さくなる。ハブ１７ａの外周面に、主翼１７ｂおよびスプリッタ翼１７ｃが翼体として設けられる。複数の主翼１７ｂは、周方向に間隔を空けて設けられる。各主翼１７ｂは、ハブ１７ａの外周面から径方向外側に延びて形成される。スプリッタ翼１７ｃは、隣り合う主翼１７ｂの間に設けられる。ゆえに、複数のスプリッタ翼１７ｃも、主翼１７ｂと同様に、周方向に間隔を空けて設けられる。各スプリッタ翼１７ｃも、主翼１７ｂと同様に、ハブ１７ａの外周面から径方向外側に延びて形成される。

主翼１７ｂの外周縁は、リーディングエッジＬＥｂと、トレーリングエッジＴＥｂとを含む。リーディングエッジＬＥｂは、主翼１７ｂにおける排気ガスの流れ方向の上流側の縁部である。トレーリングエッジＴＥｂは、主翼１７ｂにおける排気ガスの流れ方向の下流側の縁部である。スプリッタ翼１７ｃの外周縁は、リーディングエッジＬＥｃと、トレーリングエッジＴＥｃとを含む。リーディングエッジＬＥｃは、スプリッタ翼１７ｃにおける排気ガスの流れ方向の上流側の縁部である。トレーリングエッジＴＥｃは、スプリッタ翼１７ｃにおける排気ガスの流れ方向の下流側の縁部である。タービン翼車１７の収容部２９（図１または図２を参照）を通過する排気ガスは、リーディングエッジＬＥｂ、ＬＥｃの近傍、翼体間の空間、および、トレーリングエッジＴＥｂ、ＴＥｃの近傍をこの順に通過する。

スプリッタ翼１７ｃのトレーリングエッジＴＥｃは、主翼１７ｂのトレーリングエッジＴＥｂよりも排出流路２７側に対する逆側（つまり、矢印Ｒ側）に配置される。換言すると、主翼１７ｂのトレーリングエッジＴＥｂは、スプリッタ翼１７ｃのトレーリングエッジＴＥｃよりも排出流路２７側（つまり、矢印Ｌ側）に配置される。つまり、タービン翼車１７の軸方向において、主翼１７ｂはスプリッタ翼１７ｃよりも長い。ゆえに、主翼１７ｂは、スプリッタ翼１７ｃよりも大きい。つまり、主翼１７ｂの表面積は、スプリッタ翼１７ｃの表面積よりも大きい。

よって、タービン翼車１７により生成される回転動力のうちの大部分が主翼１７ｂによって生成される。主翼１７ｂに加えてスプリッタ翼１７ｃが設けられることによって、主翼１７ｂの数を単に増やした場合のように翼体間の全ての箇所で流路断面積が小さくなることを抑制しつつ、タービン翼車１７により生成される回転動力を大きくできる。ただし、タービン翼車１７は、少なくとも主翼１７ｂおよびスプリッタ翼１７ｃを備えていればよく、後述するように、図３および図４の例に限定されない。

図４では、各主翼１７ｂのリーディングエッジＬＥｂのうち最も径方向外側の部分を繋ぐ一点鎖線の円が示されている。各スプリッタ翼１７ｃのリーディングエッジＬＥｃは、この円よりも外側に位置している。つまり、スプリッタ翼１７ｃのリーディングエッジＬＥｃは、主翼１７ｂのリーディングエッジＬＥｂよりも径方向外側に配置される。以下、図５および図６を参照して、スプリッタ翼１７ｃのリーディングエッジＬＥｃと、主翼１７ｂのリーディングエッジＬＥｂとの位置関係について、詳細に説明する。

図５は、タービン翼車１７の主翼１７ｂの形状を模式的に示す図である。図６は、タービン翼車１７のスプリッタ翼１７ｃの形状を模式的に示す図である。図５および図６は、図２のＢ－Ｂ断面図に相当する。図５および図６には、第１舌部４３ａのタービン翼車１７に面する部分の形状が示されている。なお、第２舌部４３ｂのタービン翼車１７に面する部分の形状については、第１舌部４３ａのタービン翼車１７に面する部分の形状と同様であるので、図示を省略する。

図５に示すように、主翼１７ｂのリーディングエッジＬＥｂは、主翼１７ｂの右端側に形成される。リーディングエッジＬＥｂは、舌部４３に対して径方向内側に配置されている。リーディングエッジＬＥｂは、舌部４３に対して径方向に対向する。主翼１７ｂのトレーリングエッジＴＥｂは、主翼１７ｂの左端側に形成される。トレーリングエッジＴＥｂは、周方向にねじれながら径方向に延びている。トレーリングエッジＴＥｂは、排出流路２７側（つまり、矢印Ｌ側）に臨む。主翼１７ｂの外周縁のうち、リーディングエッジＬＥｂとトレーリングエッジＴＥｂの間の部分は、タービンハウジング５のうち収容部２９を画成するシュラウド部２９ａに沿って延びている。

図６に示すように、スプリッタ翼１７ｃのリーディングエッジＬＥｃは、スプリッタ翼１７ｃの右端側に形成される。リーディングエッジＬＥｃは、舌部４３に対して径方向内側に配置されている。リーディングエッジＬＥｃは、舌部４３に対して径方向に対向する。スプリッタ翼１７ｃのトレーリングエッジＴＥｃは、スプリッタ翼１７ｃの左端側に形成される。トレーリングエッジＴＥｃは、周方向にねじれながら径方向に延びている。トレーリングエッジＴＥｃは、排出流路２７側（つまり、矢印Ｌ側）に臨む。スプリッタ翼１７ｃの外周縁のうち、リーディングエッジＬＥｃとトレーリングエッジＴＥｃの間の部分は、タービンハウジング５のうち収容部２９を画成するシュラウド部２９ａに沿って延びている。

図６では、図５に示す主翼１７ｂの外周縁が二点鎖線によって示されている。図６に示すように、スプリッタ翼１７ｃのリーディングエッジＬＥｃは、主翼１７ｂのリーディングエッジＬＥｂよりも径方向外側に配置される。具体的には、タービン翼車１７の軸方向のいずれの位置においても、スプリッタ翼１７ｃのリーディングエッジＬＥｃは、主翼１７ｂのリーディングエッジＬＥｂよりも径方向外側に配置される。それにより、スプリッタ翼１７ｃが舌部４３に最も接近したときの舌部４３とスプリッタ翼１７ｃのリーディングエッジＬＥｃとの隙間は、主翼１７ｂが舌部４３に最も接近したときの舌部４３と主翼１７ｂのリーディングエッジＬＥｂとの隙間よりも小さくなる。ゆえに、スプリッタ翼１７ｃが舌部４３の近傍を通過する際の排気ガスの漏れ流れが抑制されるので、空力性能が高くなる。

また、タービン翼車１７の軸方向において、スプリッタ翼１７ｃは主翼１７ｂよりも短いので、主翼１７ｂをタービン翼車１７の径方向に長くすることと比べて、スプリッタ翼１７ｃをタービン翼車１７の径方向に長くすることがタービン翼車１７の強度に与える影響は小さい。ゆえに、タービン翼車１７の強度の低下が抑制されつつ、空力性能が向上する。よって、空力性能を適切に向上させることが実現される。

図６に示すように、主翼１７ｂおよびスプリッタ翼１７ｃのリーディングエッジＬＥｂ、ＬＥｃは、排出流路２７側（つまり、矢印Ｌ側）に進むほど径方向外側に位置する。具体的には、リーディングエッジＬＥｂ、ＬＥｃは、径方向外側に膨らむように湾曲している。タービン翼車１７の回転軸とリーディングエッジＬＥｂ、ＬＥｃとの間の径方向の距離は、排出流路２７側に進むにつれて長くなっている。このように、翼体のリーディングエッジが排出流路２７側に進むほど径方向外側に位置するタイプのタービン翼車１７では、翼体のリーディングエッジがタービン翼車１７の軸方向と平行に延在する場合と比べ、翼体のリーディングエッジと舌部４３との間に大きな隙間が形成される。ゆえに、スプリッタ翼１７ｃをタービン翼車１７の径方向により長くしやすい。よって、空力性能をより向上させやすい。

ただし、主翼１７ｂおよびスプリッタ翼１７ｃのリーディングエッジＬＥｂ、ＬＥｃの軌跡は、上記の例に限定されない。例えば、リーディングエッジＬＥｂ、ＬＥｃは、排出流路２７側に進むにつれて径方向外側に直線的に傾斜してもよい。つまり、タービン翼車１７は、斜流式であってもよい。この場合にも、上記と同様の効果が奏される。例えば、リーディングエッジＬＥｂ、ＬＥｃは、タービン翼車１７の軸方向と平行に延在してもよい。つまり、タービン翼車１７は、ラジアル式であってもよい。

図６に示すように、排出流路２７側に対する逆側（つまり、矢印Ｒ側）における主翼１７ｂのリーディングエッジＬＥｂとスプリッタ翼１７ｃのリーディングエッジＬＥｃとの径方向の離隔距離は、排出流路２７側（つまり、矢印Ｌ側）における離隔距離よりも長い。具体的には、リーディングエッジＬＥｂとリーディングエッジＬＥｃとの径方向の離隔距離は、排出流路２７側に進むにつれて短くなっている。

特に、図６の例のように翼体のリーディングエッジが排出流路２７側に進むほど径方向外側に位置するタイプのタービン翼車１７では、翼体のリーディングエッジのうち排出流路２７側に対する逆側の部分と舌部４３との間に大きな隙間が形成される。ゆえに、リーディングエッジＬＥｂとリーディングエッジＬＥｃとの径方向の離隔距離を、排出流路２７側に対する逆側において長くすることによって、スプリッタ翼１７ｃを全体的に舌部４３に近づけることができる。つまり、スプリッタ翼１７ｃが舌部４３に最も接近したときの舌部４３とスプリッタ翼１７ｃのリーディングエッジＬＥｃとの隙間を、タービン翼車１７の軸方向の各位置において小さくできる。よって、スプリッタ翼１７ｃが舌部４３の近傍を通過する際の排気ガスの漏れ流れがより抑制されるので、空力性能がより向上する。

ただし、リーディングエッジＬＥｂとリーディングエッジＬＥｃとの径方向の離隔距離の軸方向における分布は、上記の例に限定されない。例えば、リーディングエッジＬＥｂとリーディングエッジＬＥｃとの径方向の離隔距離は、全体的に、または、部分的に、排出流路２７側に進むにつれて長くなっていてもよい。例えば、リーディングエッジＬＥｂとリーディングエッジＬＥｃとの径方向の離隔距離は、タービン翼車１７の軸方向位置によらず一定であってもよい。

以上、添付図面を参照しながら本開示の実施形態について説明したが、本開示はかかる実施形態に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本開示の技術的範囲に属するものと了解される。

上記では、タービンＴが過給機ＴＣに搭載される例を説明したが、タービンＴは、過給機ＴＣ以外の装置（例えば、発電機等）に搭載されてもよい。

上記では、第１排気導入口３３ａ、第１排気導入路３５ａおよび第１タービンスクロール流路３７ａと、第２排気導入口３３ｂ、第２排気導入路３５ｂおよび第２タービンスクロール流路３７ｂとが径方向に並んで形成される例を説明したが、排気流路３１における各構成要素間の位置関係は、この例に限定されない。例えば、第１排気導入口３３ａ、第１排気導入路３５ａおよび第１タービンスクロール流路３７ａと、第２排気導入口３３ｂ、第２排気導入路３５ｂおよび第２タービンスクロール流路３７ｂとが、部分的に軸方向に並んで形成されていてもよい。

上記では、タービンＴがダブルスクロール式である例を説明したが、タービンＴのタイプは上記の例に限定されない。例えば、タービンＴに設けられるタービンスクロール流路３７の数は１つであってもよい。この場合、タービンＴに設けられる舌部４３の数は１つとなる。例えば、タービンＴは、軸方向に並んで配置される２つのタービンスクロール流路３７を備えるツインスクロール式であってもよい。ただし、タービンＴがダブルスクロール式である場合、排気ガスの漏れ流れを抑制することが特に重要となる。ゆえに、タービン翼車１７の翼体に上記の工夫を施すことが特に有効となる。

上記では、タービン翼車１７において、主翼１７ｂおよびスプリッタ翼１７ｃが周方向に交互に配置される例を説明した。ただし、タービン翼車１７は、少なくとも主翼１７ｂおよびスプリッタ翼１７ｃを備えていればよく、タービン翼車１７における翼体の配置はこの例に限定されない。例えば、隣り合う主翼１７ｂの間に複数のスプリッタ翼１７ｃが設けられていてもよい。また、寸法または形状が互いに異なる複数種類のスプリッタ翼１７ｃがタービン翼車１７に設けられていてもよい。例えば、図３および図４の例におけるスプリッタ翼１７ｃとは異なるスプリッタ翼として、主翼１７ｂよりも軸方向長さが短いものの、スプリッタ翼１７ｃよりも軸方向長さが長いスプリッタ翼がタービン翼車１７に追加されてもよい。

本開示は、空力性能の向上を促進するので、例えば、持続可能な開発目標（ＳＤＧｓ）の目標７「手ごろで信頼でき、持続可能かつ近代的なエネルギーへのアクセスを確保する」および目標９「レジリエントなインフラを整備し、持続可能な産業化を推進するとともに、イノベーションの拡大を図る」に貢献することができる。

１７ タービン翼車
１７ｂ 主翼
１７ｃ スプリッタ翼
２７ 排出流路
２９ 収容部
３７ タービンスクロール流路
ＬＥｂ リーディングエッジ
ＬＥｃ リーディングエッジ
Ｔ タービン
ＴＣ 過給機
ＴＥｂ トレーリングエッジ
ＴＥｃ トレーリングエッジ

Claims (4)

1. タービン翼車を収容する収容部と、
   前記収容部に対して前記タービン翼車の軸方向に連続する排出流路と、
   前記タービン翼車に対して径方向外側に巻き回され、前記収容部と連通するタービンスクロール流路と、
   前記タービン翼車において、周方向に間隔を空けて設けられる複数の主翼と、
   前記タービン翼車において、隣り合う前記主翼の間に設けられ、トレーリングエッジが前記主翼のトレーリングエッジよりも前記排出流路側に対する逆側に配置され、リーディングエッジが前記主翼のリーディングエッジよりも径方向外側に配置されるスプリッタ翼と、
   を備える、
   タービン。
2. 前記主翼および前記スプリッタ翼のリーディングエッジは、前記排出流路側に進むほど径方向外側に位置する、
   請求項１に記載のタービン。
3. 前記排出流路側に対する逆側における前記主翼のリーディングエッジと前記スプリッタ翼のリーディングエッジとの径方向の離隔距離は、前記排出流路側における前記離隔距離よりも長い、
   請求項１または２に記載のタービン。
4. 請求項１から３のいずれか一項に記載のタービンを備える、
   過給機。

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