JP5110288B2 - 過給機 - Google Patents

Description

本発明は、流体を動翼に供給する渦巻き形状の流路を備えたスクロール部のスクロール部構造を備えた過給機に関し、特に、圧力損失を低減することができる過給機に関する。

流体を動翼に供給して、流体の運動エネルギーを回転運動に変換して動力を得る回転式原動機は、一般にタービンと呼ばれている。かかるタービンを利用した装置の一つに過給機がある。例えば、車両用の過給機（ターボチャージャー）は、排気ガスの供給によりタービン動翼を回転させるガスタービンと、前記タービン動翼と同軸に連結された羽根車により空気を吸入するコンプレッサと、を備えている。前記コンプレッサにより吸入された空気は、圧縮されてエンジンに供給され、燃料と混合されて燃焼される。燃焼後の排気ガスは、前記タービンに送られて仕事をした後、最終的に大気中に放出される。前記排気ガスを前記タービン動翼に供給する流路は、排気ガスを加速させるために、前記タービン動翼の回転軸周りに渦巻き形状に形成されたスクロール部を有し、前記タービン動翼の周方向端面から前記排気ガスを供給するように構成されている。

かかる過給機において、車両のエンジンの回転数に合わせて適切なタービン出力を得るために、スクロール部とタービン動翼との間の流路に複数の回動可能なベーン（翼）を配置した可変ノズル機構を備えた可変容量過給機が開発されている（例えば、特許文献１及び２参照）。近年、過給機の性能向上が益々要求されるようになっており、可変容量過給機における圧力損失をより低減したいというニーズがある。過給機の圧力損失を低減しようとした場合、同じ流量であれば流路断面積が大きい方が流速を抑えることができるため、圧力損失を低減させることができる。しかしながら、車載条件等との関係から、過給機又はタービンの設計において、スクロール部をある一定の大きさ以上に設計することができない。そこで、特許文献２に記載されたようなスクロール部を内側に拡径した過給機が提案されている。かかる過給機では、特許文献１の図５と特許文献２の図１を比較すると理解し易いように、可変ノズル機構の一部がスクロール部内に突出した構造になっている。
特開２００２−２０６４２７号公報 特開２００６−１３２３８６号公報

しかしながら、特許文献２に記載されたような可変容量過給機では、スクロール部内に突出した可変ノズル機構の一部が排気ガスの流れを阻害し、流路断面積を大きくしたことによる圧力損失の低減効果を減殺してしまう要因となっていた。

本発明は上述した問題点に鑑み創案されたものであり、可変ノズル機構の一部がスクロール部に突出した可変容量過給機であっても、動翼に供給される流体の圧力損失を低減することができる過給機を提供することを目的とする。

本発明によれば、排気ガスの供給によりタービン動翼を回転させるガスタービンと、前記タービン動翼と同軸に連結された羽根車により空気を吸入するコンプレッサと、を備えた過給機であって、前記ガスタービンは、前記タービン動翼の回転軸周りに渦巻き形状に形成された流路を備えたスクロール部を有し、前記スクロール部の外縁は、半径が一定に形成された円弧部と、該円弧部から前記スクロール部の終点に向かって半径が漸減した漸減部と、を有し、前記円弧部は、その接線方向と前記流体の前記スクロール部の入口における流れ方向とが一致する点を始点として形成されており、前記円弧部に対応する前記スクロール部の内縁は、半径が漸増するように形成されている、ことを特徴とする過給機が提供される。

前記円弧部は、中心角が１８０°以上であってもよい。

前記漸減部に対応する前記スクロール部の内縁は、半径が一定となるように形成されていてもよい。

前記ガスタービンは、前記スクロール部から前記タービン動翼に流体を供給する導入路に複数の回動可能なベーンを配置した可変ノズル機構を備え、該可変ノズル機構の一部が前記スクロール部に突出するように配置されていてもよい。

上述した本発明の過給機によれば、スクロール部の外縁が始点から半径が漸減した従来のスクロール構造に替えて、半径一定の円弧部を形成したことにより、スクロール部を流れる流体を速やかに円弧部に沿って外縁側に寄せることができるとともに、スクロール部と動翼との間の流路に対する流体の流入角度を小さくすることができ、圧力損失を低減することができる。特に、可変ノズル機構の一部がスクロール部に突出するように配置されたタービンにおいて、突出した部分を避けるように流体を流すことができ、圧力損失を効果的に低減することができる。

また、円弧部の始点を外縁の接線方向とスクロール部の入口における流体の流れ方向と一致する点としたことにより、実質的に圧力損失が問題となる部分に円弧部を形成することができ、効果的に圧力損失を低減することができる。また、円弧部の中心角を１８０°以上とすることにより、十分な圧力損失効果を発揮させることができる。

また、円弧部に対応する内縁の半径を漸増させることにより、円弧部において、流路断面積が漸減するスクロール部を形成することができる。また、漸減部に対応する内縁の半径を一定に形成することにより、漸減部において、流路断面積が漸減するスクロール部を形成することができる。なお、漸減部に対応する内縁の半径を漸増させることによっても、流路断面積が漸減するスクロール部を形成することができることは言うまでもない。

以下、本発明の実施形態について図１〜図７を用いて説明する。ここで、図１は、本発明のスクロール部構造に係る第一実施形態を示す平面図であり、（Ａ）は本発明のスクロール部構造、（Ｂ）は従来技術のスクロール部構造である。

図１（Ａ）に示すように、本発明のスクロール部構造は、流体Ｇを動翼に供給して動力を得るタービンの動翼の回転軸周りに渦巻き形状に形成された流路を備えたスクロール部１のスクロール部構造であって、スクロール部１の外縁２は、半径Ｒが一定に形成された円弧部２ａと、円弧部２ａの終点Ｐ２からスクロール部１の終点Ｐ３に向かって半径Ｒが漸減した漸減部２ｂと、を有することを特徴とする。なお、図１（Ａ）において点線で示す構成部品は、タービンの動翼が立設されるタービンディスク４を示している。

前記円弧部２ａは、外縁２の接線方向とスクロール部１の入口における流体Ｇの流れ方向と一致する点である始点Ｐ１から形成されている。ここで、説明の便宜上、始点Ｐ１の位置を０°と規定する。したがって、図１（Ａ）に示した円弧部２ａの終点Ｐ２の位相は約２５０°に設定され、スクロール部１の終点Ｐ３の位相は約３１０°に設定されている。すなわち、ここでは円弧部２ａの中心角は、約２５０°に設定されていることとなる。そして、本発明のスクロール部構造では、始点Ｐ１から終点Ｐ２の間における外縁２の半径Ｒが一定の大きさに形成されている。この半径Ｒの円Ｃ１は、スクロール部１の設計時に与えられる最大外形を規定するフレームサイズであり、適用されるタービン又は過給機の種類や出力に応じて異なるものである。なお、円弧部２ａの上流側には、流体Ｇをスクロール部１に導入するための直線部２ｃが形成されている。

前記漸減部２ｂは、円弧部２ａの終点Ｐ２からスクロール部１の終点Ｐ３を結ぶ曲線であり、外縁２の半径Ｒが徐々に減っていくように形成されている。この漸減部２ｂの半径Ｒの変化量は、円弧部２ａの終点Ｐ２の位相によって変化するものであるが、変化量が大きくなるとスクロール部１を流れる流体Ｇの流れを阻害する抵抗となり易い。一方で、円弧部２ａを長く（終点Ｐ２の位相を大きく）した方が圧力損失を低減し易い。そこで、本発明のスクロール部構造を採用する場合には、適用されるタービン又は過給機の種類や出力に応じて円弧部２ａの終点Ｐ２の位相を設定する必要がある。種々のタービンや過給機を想定したうえで、円弧部２ａの終点Ｐ２の位相を設定する際の指針を経験的に示すとすれば、好ましくは１８０°以上であり、好ましくは１８０°以上２７０°以下であり、好ましくは２２５°以上２７０°以下である。

前記内縁３は、外縁２の始点Ｐ１に対応する始点Ｑ１からスクロール部１の終点Ｐ３に向けて半径ｒが漸増するように形成されている。ここで、スクロール部１の終点Ｐ３を通る円Ｃ２を描くと、内縁３は円Ｃ２に漸近する曲線により形成される。ここで、内縁３と外縁２の同位相における中心点の軌跡を考えると、図１（Ａ）から明らかなように、円Ｃ２よりも外側を通る曲線となる。なお、内縁３の始点Ｑ１の上流側には、流体をスクロール部１に導入するための直線部３ｃが形成されている。

一方、図１（Ｂ）に示すように、従来技術におけるスクロール部１１のスクロール部構造は、外縁１２の半径Ｒ´が始点Ｐ１から終点Ｐ３に向けて漸減するように形成されており、内縁１３の半径ｒ´が始点Ｑ１から終点Ｐ３に向けて漸増するように形成されている。すなわち、従来のスクロール部１１は、同位相における外縁１２と内縁１３の中心点の軌跡が終点Ｐ３を通る円Ｃ２と一致するように形成されている。

図１（Ａ）及び（Ｂ）を比較すると、本発明における外縁２及び内縁３は、従来技術における外縁１２及び内縁１３よりもフレームサイズ（円Ｃ１）に接近するように形成されている。したがって、本発明のスクロール部１では、流体Ｇは外縁２の円弧部２ａに沿って円滑に流れ、漸減部２ｂで徐々に終点Ｐ３に向かって流れる。一方、従来技術のスクロール部１１では、外縁１２の全域に渡って半径が漸減しているため、流体Ｇを内側に曲げようとする力が作用しており、外縁１２そのものが流体Ｇの流れを阻害する抵抗となっている。なお、ＣＦＤ（Computational fluid dynamics；数値流体力学）による全圧分布の解析結果については後述する。

ここで、図２は、図１（Ａ）及び（Ｂ）における流路断面Ｓ１〜Ｓ１０を積層して表示した断層図であり、（Ａ）は本発明、（Ｂ）は従来技術を示している。なお、図２（Ａ）及び（Ｂ）に示したスクロール部構造は、可変ノズル機構の一部がスクロール部１，１１内に突出した突出部５，１５を有している。ただし、導入路６，１６に回動可能に配置されたベーンの図は省略してある。

本発明のスクロール部１は、流路断面Ｓ１〜Ｓ５における外縁２が半径一定に形成された円弧部２ａを形成しているため、図２（Ａ）に示すように、外縁２が図の上側に寄せられた状態となる。同様に、内縁３も図の上側に寄せられることとなる。したがって、流路断面Ｓ１〜Ｓ１０の中心点の軌跡Ｌは、図示したように、外縁２に向かって上側に凸な曲線となる。したがって、流体Ｇがスクロール部１から導入路６に流入するときの流入角度θを小さくすることができ、突出部５の表面に負圧となる部分が形成され難い。また、本発明のスクロール部１では、流路が外側に寄せられているため、流路断面Ｓ５の時点において、内縁３は既に突出部５と略同じ位置に設定されており、流路断面Ｓ５〜Ｓ１０を流れる流体Ｇに対して突出部５が流れを阻害することがなく、圧力損失を低減することができる。

また、図２（Ａ）に示したスクロール部１では、タービン軸方向の幅Ｗを従来技術の幅Ｗ´よりも大きくして、スクロール部１の流路断面積を大きくしている。一般に、流路断面積を大きくすると圧力損失を低減することができるが、本発明のスクロール部構造を採用することにより、スクロール部１内に突出部５が存在する場合であっても、突出部５に起因する圧力損失を低減することができ、スクロール部１の流路断面積を大きくしたことによる圧力損失の低減効果の減殺を抑制することができる。また、本発明の幅Ｗと従来技術の幅Ｗ´とが等しい長さ（Ｗ＝Ｗ´）の場合であっても、突出部５に起因する圧力損失を低減することができ、スクロール部１の圧力損失を低減することができる。さらに、突出部５を有しないスクロール部構造の場合であっても、流体Ｇを円弧部２ａを有する外縁２に沿わせて流すことができること及び導入路６への流入角度をより小さくできることから、スクロール部１の圧力損失を低減することができる。

一方、従来技術のスクロール部１１は、外縁１２と内縁１３の中心点の軌跡が円Ｃ２上に配置されているため、図２（Ｂ）に示すように、流路断面Ｓ１〜Ｓ１０の中心点の軌跡Ｌ´は略直線となる。したがって、流体Ｇがスクロール部１１から導入路１６に流入するときの流入角度θが大きく、突出部１５の表面に負圧となる部分が形成され易い。また、従来技術のスクロール部１１では、流路断面Ｓ８の時点において、内縁１３が突出部１５と略同じ位置に設定されており、本発明のスクロール部１と比較して、突出部１５がスクロール部１１の内部に突出している状態が長く続いている。したがって、従来技術のスクロール部１１では、突出部１５が流体Ｇに対して流れを阻害している時間が長い。

ここで、図３は、スクロール部の流路断面形状を示すグラフであり、（Ａ）は流路断面中心位置、（Ｂ）は流路断面積、を示している。各図において、□は本発明、○は従来技術の数値を示している。

図３（Ａ）において、縦軸は流路断面中心位置（ｍｍ）、横軸は位相（°）を示している。本図に示すように、従来技術のスクロール部１１における流路断面中心位置は、位相０°の始点Ｐ１から略一定の値を示しているのに対して、本発明のスクロール部１における流路断面中心位置は、位相０°の始点Ｐ１から徐々に大きくなり、位相１８０°近辺で最大値となる凸な形状を示している。これは上述した本発明のスクロール部１の構造を数値的に裏付けるものである。

図３（Ｂ）において、縦軸は流路断面積（ｍｍ^２）、横軸は位相（°）を示している。本図に示すように、従来技術のスクロール部１１及び本発明のスクロール部１の流路断面積は、位相が大きくなるに連れて小さくなるように形成されている。ここで、本発明のスクロール部１の流路断面積は、同位相における従来技術のスクロール部１１の流路断面積よりも大きく形成されているが、これは図２（Ａ）及び（Ｂ）に示したように、本発明のスクロール部１の幅Ｗを従来技術のスクロール部１１の幅Ｗ´よりも大きく形成したことに基づくものである。

続いて、図１及び図２に示した本発明のスクロール部構造に係る第一実施形態の効果について、図４及び図５を用いて説明する。ここで、図４は、スクロール部のＣＦＤ（Computational fluid dynamics；数値流体力学）による全圧分布の解析結果を示す圧力分布図であり、（Ａ）は本発明、（Ｂ）は従来技術を示している。なお、実際のＣＦＤ解析結果の圧力分布図では、圧力分布がカラー表示されており、圧力が高い方から順に、赤色（レベル１）→橙色（レベル２）→黄色（レベル３）→緑色（レベル４）→青色（レベル５）と表示されている。

図４（Ｂ）に示すように、従来技術のスクロール部１１におけるＣＦＤ解析結果の圧力分布図によれば、スクロール部１１内において圧力損失が生じている部分を大きく３つに分類することができる。１つは外縁１２に沿った部分であるα部、１つはスクロール部１１の入口近傍の内縁１３に沿った部分であるβ部、１つはスクロール部１１の中間部から終点の内縁１３に沿った部分であるγ部である。このα〜γ部は、α部→β部→γ部の順に圧力が低下しており、実際には、α部は橙色（レベル２）、β部は黄色（レベル３）、γ部は緑色（レベル４）でカラー表示されている。

一方、図４（Ａ）に示すように、本発明のスクロール部１におけるＣＦＤ解析結果の圧力分布図によれば、全体的に色が濃い部分（カラー表示では赤色の部分）が増加しており、圧力損失が低減できていることが視覚的に理解することができる。また、α〜γ部の圧力分布は、α部は赤色（レベル１）、β部は橙色（レベル２）、γ部は黄色（レベル３）を示しており、従来技術の圧力分布よりも１段階ずつ圧力が高い状態を示しており、圧力損失が効果的に低減されている。

また、図５は、スクロール部構造の圧力分布を示すグラフであり、（Ａ）はスクロール部、（Ｂ）は導入路入口部を示している。各図において、実線は本発明、点線は従来技術のグラフを示している。

図５（Ａ）において、縦軸は全圧（Ｐａ）、横軸は位相（°）を示している。本図に示すように、本発明のスクロール部１の全圧は、従来技術のスクロール部１１と比較して、始点Ｐ１から終点Ｐ３の全域に渡って大きい数値を示しており、特に、位相が約１３５°〜約３１０°（終点Ｐ３）の範囲で圧力損失の低減効果が高いことが理解できる。

図５（Ｂ）において、縦軸は全圧（Ｐａ）、横軸は計測位置（％）を示している。ここで、導入路入口部とは、図２（Ａ）及び（Ｂ）において点線で囲んだＶ部を意味している。そして、グラフの左端が突出部５，１５の表面（０％）を示しており、右端が導入路６，１６の中心部（導入路６，１６の幅の５０％）を示している。このＶ部では、図２（Ｂ）に示したように、従来技術における流入角度θは大きくなってしまうため、突出部１５の表面に負圧となる部分が形成され易く、圧力損失が大きくなる。一方、図２（Ａ）に示したように、本発明では流入角度θを小さくすることができる。したがって、図５（Ｂ）に示すように、突出部５の表面近傍（０〜２０％程度の範囲）における全圧を高くすることができる。すなわち、本発明のスクロール部構造では導入路６の入口部において負圧となる部分が形成され難いため、圧力損失を効果的に低減することができる。

次に、本発明の他の実施形態について説明する。ここで、図６は、本発明のスクロール部構造に係る他の実施形態を示す平面図であり、（Ａ）は第二実施形態、（Ｂ）は第三実施形態、（Ｃ）は第四実施形態を示している。なお、図１（Ａ）に示した第一実施形態と同じ部分には同じ符号を付し、重複した説明を省略する。

図６（Ａ）に示した第二実施形態のスクロール部１の外縁２は、円弧部２ａと漸減部２ｂとを有し、円弧部２ａは中心角が１８０°に設定されている。すなわち、円弧部２ａの終点Ｐ２の位相は１８０°に設定されている。そして、漸減部２ｂは、円弧部２ａの終点Ｐ２からスクロール部１の終点Ｐ３の間に形成されている。かかる形状の第二実施形態であっても、流体Ｇがスクロール部１の入口から半周するまでの間における圧力損失を効果的に低減することができる。

図６（Ｂ）に示した第三実施形態のスクロール部１の外縁２は、円弧部２ａと漸減部２ｂとを有し、円弧部２ａは中心角が２７０°に設定されている。すなわち、円弧部２ａの終点Ｐ２の位相は２７０°に設定されている。そして、漸減部２ｂは、円弧部２ａの終点Ｐ２からスクロール部１の終点Ｐ３の間に形成されている。かかる形状の第三実施形態であっても、流体Ｇがスクロール部１の入口から３／４周するまでの間における圧力損失を効果的に低減することができる。

図６（Ｃ）に示した第四実施形態のスクロール部１の内縁３は、漸増部３ａと円弧部３ｂとを有し、円弧部３ｂの始点Ｑ２の位相は、外縁２における円弧部２ａの終点Ｐ２の位相と一致するように設定されている。ここでは、円弧部３ｂの始点Ｑ２の位相は約２５０°に設定されている。この第四実施形態では、外縁２の半径Ｒが一定の円弧部２ａに対応する内縁３の漸増部３ａでは半径ｒを漸増させ、外縁２の半径Ｒが漸減する漸減部２ｂに対応する内縁３の円弧部３ｂでは半径ｒを一定としている。このように外縁２の形状に合わせて内縁３の形状を切り替えることによっても流路断面積を徐々に縮小した一連のスクロール部構造を構成することができ、第一実施形態のスクロール部構造と同様の効果を奏する。

続いて、本発明のスクロール部構造を採用した過給機について図７を参照しつつ説明する。ここで、図７は、本発明のスクロール部構造を採用した過給機の断面図である。なお、図１（Ａ）及び図２（Ａ）に示した本発明のスクロール部構造と同じ構成部品には同じ符号を付し、重複した説明を省略する。

本発明の過給機は、排気ガスの供給によりタービン動翼７１ａを回転させるガスタービン７１と、タービン動翼７１ａと同軸に連結された羽根車７２ａにより空気を吸入するコンプレッサ７２と、を備えた過給機であり、ガスタービン７１は、タービン動翼７１ａの回転軸周りに渦巻き形状に形成された流路を備えたスクロール部１を有し、スクロール部１の外縁２は、図１（Ａ）及び図２（Ａ）に示したように、半径Ｒが一定に形成された円弧部２ａと、円弧部２ａからスクロール部１の終点Ｐ３に向かって半径Ｒが漸減した漸減部２ｂと、を有している。なお、タービン動翼７１ａは、タービンディスク４に立設されており、タービン動翼７１ａ及びタービンディスク４によりタービン７１の羽根車が構成されている。

かかる過給機の外形は、タービン７１の筐体を構成するタービンハウジング７３と、コンプレッサ７２の筐体を構成するコンプレッサハウジング７４と、タービンディスク４と羽根車７２ａを連結する回転軸７５を支持するセンターハウジング７６と、により構成されている。そして、スクロール部１は、タービンハウジング７３の一部を構成している。また、図示した過給機は、いわゆる車両用過給機であり、車両のエンジンの回転数に合わせて適切なタービン７１の出力を得るために、スクロール部１とタービン動翼７１ａとの間の流路に複数の回動可能なベーン７７ａを配置した可変ノズル機構７７を備えた可変容量過給機である。

ここで、可変ノズル機構７７は、タービンハウジング７３に固定された環状のシュラウド７７ｂと、タービンハウジング７３及びセンターハウジング７６の間に支持された環状の支持リング７７ｃと、シュラウド７７ｂ及び支持リング７７ｃの間で回動可能に支持された複数のベーン７７ａと、ベーン７７ａを回動させる駆動機構７７ｄと、シュラウド７７ｂと支持リング７７ｃとの間隔を保持するピン７７ｅと、から構成されている。したがって、シュラウド７７ｂと支持リング７７ｃとにより囲まれた部分が、スクロール部１を流れる排気ガスをタービン動翼７１ａに供給する導入路６を構成し、シュラウド７７ｂの一部が図２（Ａ）に示した突出部５に相当する。また、駆動機構７７ｄは、例えば、リンク機構により構成されており、過給機の外部に配置されたアクチュエータ（図示せず）により動力が与えられ、複数のベーン７７ａを同期させながら角度を変更できるように構成されている。

上述した本発明の過給機では、スクロール部１に図１（Ａ）及び図２（Ｂ）に示したスクロール部構造を採用しているため、スクロール部１を流れる排気ガスを速やかに外縁２側に寄せることができること及び導入路６に対する排気ガスの流入角度を小さくすることができることにより、スクロール部１の圧力損失を低減することができる。特に、図７に示したように、可変ノズル機構７７の一部がスクロール部１に突出するように配置されたタービン７３において、突出した部分（シュラウド７７ｂ）を避けるように排気ガスを流すことができ、圧力損失を効果的に低減することができる。

なお、本発明の過給機は、図示した構造のものに限定されるものではなく、可変ノズル機構７７の構成が異なる過給機や可変ノズル機構７７を有しない過給機であってもよいし、車両用以外の過給機であってもよいし、排気ガス以外の気体や水等の液体により駆動されるタービン７１を有するものであってもよい。

本発明は上述した実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更が可能であることは勿論である。

本発明のスクロール部構造に係る第一実施形態を示す平面図であり、（Ａ）は本発明のスクロール部構造、（Ｂ）は従来技術のスクロール部構造である。 図１（Ａ）及び（Ｂ）における断面Ｓ１〜Ｓ１０を積層して表示した断層図であり、（Ａ）は本発明の断層図、（Ｂ）は従来技術の断層図を示している。 スクロール部の流路断面形状を示すグラフであり、（Ａ）は流路断面中心位置、（Ｂ）は流路断面積を示している。 スクロール部のＣＦＤによる全圧分布の解析結果を示す圧力分布図であり、（Ａ）は本発明、（Ｂ）は従来技術を示している。 スクロール部構造の圧力分布を示すグラフであり、（Ａ）はスクロール部、（Ｂ）は導入路入口部を示している。 本発明のスクロール部構造に係る他の実施形態を示す平面図であり、（Ａ）は第二実施形態、（Ｂ）は第三実施形態、（Ｃ）は第四実施形態を示している。 本発明のスクロール部構造を採用した過給機の断面図である。

符号の説明

１，１１ スクロール部構造
２，１２ 外縁
２ａ 円弧部
２ｂ 漸減部
２ｃ 直線部
３，１３ 内縁
３ｃ 直線部
４，１４ タービンディスク
５，１５ 突出部
６，１６ 導入路
７１ タービン
７１ａ タービン動翼
７２ コンプレッサ
７２ａ 羽根車
７３ タービンハウジング
７４ コンプレッサハウジング
７５ 回転軸
７６ センターハウジング
７７ 可変ノズル機構
７７ａ ベーン
７７ｂ シュラウド
７７ｃ 支持リング
７７ｄ 駆動機構
７７ｅ ピン

Claims (4)

1. 排気ガスの供給によりタービン動翼を回転させるガスタービンと、前記タービン動翼と同軸に連結された羽根車により空気を吸入するコンプレッサと、を備えた過給機であって、
   前記ガスタービンは、前記タービン動翼の回転軸周りに渦巻き形状に形成された流路を備えたスクロール部を有し、
   前記スクロール部の外縁は、半径が一定に形成された円弧部と、該円弧部から前記スクロール部の終点に向かって半径が漸減した漸減部と、を有し、
   前記円弧部は、その接線方向と前記流体の前記スクロール部の入口における流れ方向とが一致する点を始点として形成されており、
   前記円弧部に対応する前記スクロール部の内縁は、半径が漸増するように形成されている、
   ことを特徴とする過給機。
2. 前記円弧部は、中心角が１８０°以上である、ことを特徴とする請求項１に記載の過給機。
3. 前記漸減部に対応する前記スクロール部の内縁は、半径が一定となるように形成されている、ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の過給機。
4. 前記ガスタービンは、前記スクロール部から前記タービン動翼に流体を供給する導入路に複数の回動可能なベーンを配置した可変ノズル機構を備え、該可変ノズル機構の一部が前記スクロール部に突出するように配置されている、ことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の過給機。