JP5260724B2

JP5260724B2 - ターボ過給機

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Publication number: JP5260724B2
Application number: JP2011290134A
Authority: JP
Inventors: 仁一伊藤; 啓一白石
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 2011-12-28
Filing date: 2011-12-28
Publication date: 2013-08-14
Anticipated expiration: 2031-12-28
Also published as: KR20140071504A; EP2799688A1; JP2013139736A; CN103958851A; KR101443019B1; CN103958851B; WO2013099951A1; EP2799688A4

Description

本発明は、例えば、舶用内燃機関や発電用内燃機関等の大型内燃機関と組み合わせて使用されるターボ過給機に関するものである。

舶用内燃機関や発電用内燃機関等の大型内燃機関と組み合わせて使用されるターボ過給機としては、内側ケーシングと外側ケーシングとの間に形成される空間が、内燃機関から排出された排気ガスをタービンノズルの外周側に導くための第１の排気ガス流路となるよう構成され、内側ケーシングの内周側に、第１の排気ガス流路の途中で分岐された排気ガスをタービンノズルの内周側に導くための第２の排気ガス流路が形成されたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。これによって、機関負荷に応じてタービンノズルへ流入する排ガス流入面積を２段階（第１の排気ガス流路のみ、または、第１の排気ガス流路と第２排気ガス流路の両方)に変化させることができる。

特開２０１０−２１６４６８号公報

さて、特許文献１に開示されたターボ過給機では、可変率が約１０％に設定されている、すなわち、外周側部材２５ｂと隔壁４２との間に形成されるスロート面積と、内周側部材２５ａと隔壁４２との間に形成されるスロート面積との比が、９：１（９０％：１０％）となる位置に隔壁４２が設けられている。
しかしながら、ターボ過給機の可変率としては、船の運航条件等に応じて可変率が約１５％に設定されたもの（または、それ以外の可変率のもの)が要求されることがある。すなわち、外周側部材２５ｂと隔壁４２との間に形成されるスロート面積と、内周側部材２５ａと隔壁４２との間に形成されるスロート面積との比が、８．５：１．５（８５％：１５％）となる位置に隔壁４２が設けられたタービンノズルを備えたターボ過給機がユーザーから求められることがある。

ここで、特許文献１に開示されたターボ過給機の可変率を約１０％から約１５％に変更するには、外周側部材２５ｂと隔壁４２との間に形成されるスロート面積と、内周側部材２５ａと隔壁４２との間に形成されるスロート面積との比が、８．５：１．５（８５％：１５％）となる位置に隔壁４２が設けられたタービンノズルと、特許文献１の図１から図４に符号３７で示された隔壁がタービンノズルの隔壁にあうように半径方向外側に設けられた内側ケーシングとを用意すればよい。
しかしながら、このようにターボ過給機の可変率にあわせて内側ケーシングを用意するとなると、内側ケーシングを作製するための金型を可変率にあわせて用意する必要があり、不経済であるとの問題点があった。

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、可変率にあわせて内側ケーシングを別途用意する必要がなくなり、内側ケーシングを共用化することができるターボ過給機を提供することを目的とする。

本発明は、上記課題を解決するため、以下の手段を採用した。
本発明に係るアダプタリングは、内燃機関の燃焼用空気を圧縮し、密度の高い空気を前記内燃機関の燃焼室内へ強制的に送り込むとともに、内側ケーシングと外側ケーシングとの間に形成される空間が、前記内燃機関から排出された排気ガスをタービンノズルの外周側に導くための第１の排気ガス流路となるよう構成され、前記内側ケーシングの内周側には、前記第１の排気ガス流路の途中で分岐された排気ガスを前記タービンノズルの内周側に導くための第２の排気ガス流路が形成されたターボ過給機の、前記内側ケーシングを形成するとともに、前記第１の排気ガス流路と第２の排気ガス流路とを仕切る隔壁と、前記タービンノズルを、前記外周側と前記内周側とに分割する隔壁とを、連続するように接続することを特徴とする。

また、本発明に係るターボ過給機は、内燃機関の燃焼用空気を圧縮し、密度の高い空気を前記内燃機関の燃焼室内へ強制的に送り込むとともに、内側ケーシングと外側ケーシングとの間に形成される空間が、前記内燃機関から排出された排気ガスをタービンノズルの外周側に導くための第１の排気ガス流路となるよう構成され、前記内側ケーシングの内周側には、前記第１の排気ガス流路の途中で分岐された排気ガスを前記タービンノズルの内周側に導くための第２の排気ガス流路が形成されたターボ過給機であって、前記内側ケーシングを形成するとともに、前記第１の排気ガス流路と第２の排気ガス流路とを仕切る隔壁と、前記タービンノズルを、前記外周側と前記内周側とに分割する隔壁とが、アダプタリングを介して連続するように接続されていることを特徴とする。

さらに、本発明に係るターボ過給機の可変率変更方法は、内燃機関の燃焼用空気を圧縮し、密度の高い空気を前記内燃機関の燃焼室内へ強制的に送り込むとともに、内側ケーシングと外側ケーシングとの間に形成される空間が、前記内燃機関から排出された排気ガスをタービンノズルの外周側に導くための第１の排気ガス流路となるよう構成され、前記内側ケーシングの内周側には、前記第１の排気ガス流路の途中で分岐された排気ガスを前記タービンノズルの内周側に導くための第２の排気ガス流路が形成されており、前記内側ケーシングを形成するとともに、前記第１の排気ガス流路と第２の排気ガス流路とを仕切る隔壁と、前記タービンノズルを、前記外周側と前記内周側とに分割する隔壁とが、アダプタリングを介して連続するように接続されたターボ過給機の可変率変更方法であって、前記タービンノズルと前記アダプタリングとを取り外し、可変率の異なるタービンノズルと、このタービンノズルを、外周側と内周側とに分割する隔壁と、前記内側ケーシングを形成するとともに、前記第１の排気ガス流路と第２の排気ガス流路とを仕切る隔壁とを連続するように接続するアダプタリングと、を取り付けるようにしたことを特徴とする。

本発明に係るアダプタリング、ターボ過給機、ターボ過給機の可変率変更方法によれば、取り付けられていたタービンノズルとアダプタリングとを取り外し、可変率の異なるタービンノズルと、このタービンノズルに対応して予め用意しておいたアダプタリングと、を取り付けるだけで、ターボ過給機の可変率を容易、かつ、迅速に変更することができる。
すなわち、可変率の異なるタービンノズルに対応して内側ケーシングを別途用意する必要がなくなり、内側ケーシングを共用化することができる。

本発明に係るターボ過給機よれば、可変率にあわせて内側ケーシングを別途用意する必要がなくなり、内側ケーシングを共用化することができるという効果を奏する。

本発明の一実施形態に係るターボ過給機のタービン側を示す断面図である。図１の一部を分解して、かつ、鳥瞰した図である。図１の要部を拡大して示す要部拡大図である。タービンノズルを可変率の異なるタービンノズルに変更した図であって、図３と同様の図である。

以下、本発明に係る排気タービン過給機の一実施形態について、図１から図４を参照しながら説明する。
図１は本実施形態に係るターボ過給機のタービン側を示す断面図、図２は図１の一部を分解して、かつ、鳥瞰した図、図３は図１の要部を拡大して示す要部拡大図、図４はタービンノズルを可変率の異なるタービンノズルに変更した図であって、図３と同様の図である。

図１に示すように、ターボ過給機（「排気タービン過給機」ともいう。）１０は、内燃機関（図示せず）の燃焼用空気を圧縮し、密度の高い空気を内燃機関の燃焼室（図示せず）内へ強制的に送り込むものである。ターボ過給機１０は、内燃機関から排出される排気ガスによって回転駆動されるタービン動翼３０と、タービン動翼３０に排気ガスを導くタービンノズル２５と、を備えている。

ターボ過給機１０は、タービン２０に導入した内燃機関の排気ガスが膨張して得られる軸出力によりロータ軸３１の他端部に配置された圧縮機（図示せず）を回転させ、高密度に圧縮した圧縮空気を内燃機関に供給するように構成された、例えば、軸流式のタービンである。
なお、図１中に格子状のハッチングで示す部分は、断熱および防音の目的で設置された断熱材１１である。

タービン２０は、別体の内側ケーシング２１および外側ケーシング２２を締結手段（例えば、スタッドボルト２３およびナット２４）により一体化し、内側ケーシング２１と外側ケーシング２２との間に形成される空間が、排気ガスをタービンノズル２５に導くための（第１の）排気ガス流路（主排気ガス流路）２６となるよう構成されたガス入口ケーシング２７を備えている。

このような二重構造のガス入口ケーシング２７では、排気ガス流路２６がタービン２０の回転方向の全周にわたって形成されており、ガス入口ケーシング２７のガス入口２７ａから図１中に矢印Ｇｉで示すように導入された排気ガスは、排気ガス流路２６を通ってガス出口２７ｂに導かれた後、図１中に矢印Ｇｏで示すようにしてガス出口ケーシング２８の出口から外部へ排出される。また、ガス出口２７ｂは、回転方向の全周にわたってタービンノズル２５へ排気ガスを供給するように開口して設けられている。

なお、図１中の符号２９は、タービン動翼３０の下流側に設けられたガス案内筒である。
また、タービン２０は、ロータ軸３１の一端部に設けられたロータディスク３２と、このロータディスク３２の周縁部に、周方向に沿って取り付けられた多数のタービン動翼３０とを備えている。タービン動翼３０は、タービンノズル２５の出口となる下流側に近接して設けられている。そして、タービンノズル２５から噴出する高温の排気ガスがタービン動翼３０を通過して膨張することにより、ロータディスク３２およびロータ軸３１が回転するようになっている。

上述した二重構造のガス入口ケーシング２７において、内側ケーシング２１の一端部は、外側ケーシング２２の一端部に締結手段（例えば、スタッドボルト２３およびナット２４）により固定支持されている。すなわち、内側ケーシング２１は、ロータディスク３２の反対側となる紙面右側のケーシング端部に形成されたフランジ面２１ａと、このフランジ面２１ａに対向するように形成された外側ケーシング２２のフランジ面２２ａとを重ね合わせた状態にして、この状態で締結手段（例えば、ナット２４）を締め付けていくことにより固定支持されている。これらのフランジ面２１ａ，２２ａは、いずれもロータディスク３２と一体に回転するロータ軸３１の軸方向と直交する面とされている。

また、内側ケーシング２１の他端（ロータディスク３２側の端部）内周部（他端部内周側）は、中空円筒状の部材３３がボルト３４を介して結合される（取り付けられる）構造とされており、部材３３の端面（ロータディスク３２側の端面）には、タービンノズル２５を形成するリング状部材であるノズルリングの内周側部材２５ａがボルト３５を介して結合されて（取り付けられて）いる。一般にノズルリングと呼ばれてタービンノズル２５を形成するリング状部材は、所定の間隔を有する内周側部材２５ａと外周側部材２５ｂとの間を隔壁（仕切部材）４２で区画した（仕切った）二重リング構造とされている。

一方、タービンノズル２５を形成するノズルリングの外周側部材２５ｂは、ガス入口側（ガス出口２７ｂの側）の端部内周面２５ｃがラッパ形状に拡径されている。また、外側ケーシング２２のロータディスク３２側の端部には、外側ケーシング２２の内周面をロータディスク３２の方向へ折曲するようにして形成された段差部２２ｂが設けられている。そして、この段差部２２ｂと、ノズルリングのガス入口側の端部に設けられた段差部２５ｄとが軸方向で係合（嵌合）するように構成されている。

さらに、ノズルリングの外周側部材２５ｂには、ガス出口側（タービン動翼３０の側）となる端部にガス案内筒２９が連結されている。ノズルリングの外周側部材２５ｂとガス案内筒２９との連結部は、互いの端部どうしを嵌合させたインロー構造とされている。

内側ケーシング２１の内周側（半径方向内側）には、排気ガス流路２６の途中で分岐された排気ガスをタービンノズル２５の内周側（半径方向内側）に導く（第２の）排気ガス流路（副排気ガス流路）３６が、タービン２０の回転方向の全周にわたって形成されている。この排気ガス流路３６は、排気ガス流路２６の内周側（半径方向内側）に設けられており、排気ガス流路２６と排気ガス流路３６とは、内側ケーシング２１を形成する隔壁３７によって仕切られている。

また、内側ケーシング２１の一端内周部（一端部内周側）には、制御装置（図示せず）によって自動的に開閉される開閉弁（例えば、バタフライ弁）４１を接続するためのフランジ３９、および配管３８一端を接続するためのフランジ４０が設けられており、開閉弁４１には、配管３８の他端が接続されている。そして、排気ガス流路２６の途中で分岐された排気ガスは、フランジ３９、開閉弁４１、配管３８、フランジ４０を通って排気ガス流路３６に導かれるようになっている。

タービンノズル２５は、その半径方向の途中位置にタービンノズル２５を、半径方向内側と半径方向外側とに分割する隔壁４２を有している。すなわち、タービンノズル２５の根元側（ノズルリングの内周側部材２５ａの側）には、その内周面（半径方向内側の表面）４２ａが、隔壁３７の内周面（半径方向内側の表面）３７ａと同一平面を形成するとともに、タービンノズル２５の内周側と外周側とを仕切る隔壁４２が設けられている。

隔壁４２の内周面４２ａは、隔壁３７の内周面（半径方向内側の表面）３７ａと同一平面を形成するとともに、ロータ軸３１およびノズルリングの内周側部材２５ａと略平行になっている。
また、隔壁４２の外周面（外周側）４２ｂは、排気ガス流路２６から外周側のタービンノズル２５に導かれる排気ガスの上流側から下流側（図３において右側から左側）に向かってタービンノズル２５の内周側へと傾斜するテーパー形状とされている。

外周側のタービンノズル２５に導かれる排気ガスの上流側から下流側に向かってテーパー形状とされている隔壁４２の外周面４２ｂは、そのテーパー角度が、例えば、２０°程度とされている。

タービンノズル２５と隔壁３７との間には、正面視（平面視）環形状を呈するアダプタリング４５が設けられている。
アダプタリング４５は、隔壁４２の内周面４２ａと隔壁３７の内周面３７ａとを連続するように接続し、かつ、隔壁４２の内周面４２ａおよび隔壁３７の内周面３７ａと同一平面をなすように形成された内周面（半径方向内側の表面）４５ａと、隔壁４２の外周面４２ｂと隔壁３７の外周面３７ｂとを連続するように接続し、かつ、隔壁４２の外周面４２ｂと同一平面をなすように形成された（第１の）外周面（半径方向外側の表面）４５ｂ、および隔壁３７の外周面３７ｂと同一平面をなすように形成された（第２の）外周面（半径方向外側の表面）４５ｃと、を備えている。

また、アダプタリング４５は、排気ガスの上流側に位置する一端面４５ｄと、隔壁３７の排気ガスの下流側に位置する端面３７ｃとが接するようにして、ボルト４６を介して結合されて（取り付けられて）いる。
なお、タービンノズル２５は、隔壁４２の排気ガスの上流側に位置する端面４２ｃと、アダプタリング４５の排気ガスの下流側に位置する他端面４５ｅとが接するようにして、ボルト３５を介して結合されている。
また、隔壁４２およびアダプタリング４５は、外周側部材２５ｂと隔壁４２との間に形成されるスロート面積と、内周側部材２５ａと隔壁４２との間に形成されるスロート面積との比が、９：１（９０％：１０％）となる位置に設けられている。

つぎに、このように構成されたターボ過給機１０における排気ガスの流れについて説明する。
例えば、内燃機関の負荷が低く、排気ガスの量が少ない場合には、開閉弁４１が全閉状態とされ、内燃機関の負荷が高く、排気ガスの量が多い場合に開閉弁４１が全開状態とされる。

すなわち、内燃機関の負荷が低く、排気ガスの量が少ない場合には、ガス入口ケーシング２７のガス入口２７ａから導入された排気ガスの全量が、排気ガス流路２６を通ってガス出口２７ｂに導かれる。ガス出口２７ｂに導かれた排気ガスは、ガス出口２７ｂからタービンノズル２５の外周側（外周側部材２５ｂと隔壁４２とで仕切られた空間内）に導かれる。

タービンノズル２５の外周側に導かれた排気ガスは、タービンノズル２５に設けられている隔壁４２の外周面４２ｂがタービンノズル２５に導かれる排気ガスの上流側から下流側に向かって下降傾斜のテーパー形状となっているので、テーパー形状の隔壁４２の外周面４２ｂに沿ってタービンノズル２５の内周側に流れる。そのため、タービンノズル２５の下流側から導出される排気ガスは、タービン動翼３０の全体にわたって導かれることとなる。このようにタービン動翼３０の全体に導かれた排気ガスは、タービン動翼３０を通過する際に膨張してロータディスク３２およびロータ軸３１を回転させる。

一方、内燃機関の負荷が高く、排気ガスの量が多い場合には、ガス入口ケーシング２７のガス入口２７ａから導入された排気ガスの大半（約７０〜９５％）が、排気ガス流路２６を通ってガス出口２７ｂに導かれ、ガス入口ケーシング２７のガス入口２７ａから導入された排気ガスの一部（約５〜３０％）が、フランジ３９、開閉弁４１、配管３８、フランジ４０、排気ガス流路３６を通ってガス出口３６ａに導かれる。

ガス出口２７ｂに導かれた排気ガスは、回転方向の全周にわたって開口するガス出口２７ｂからタービンノズル２５の外周側（外周側部材２５ｂと隔壁４２とで仕切られた空間内）に導かれる。
タービンノズル２５の外周側に導かれた排気ガスは、タービンノズル２５に設けられている隔壁４２の外周面４２ｂがタービンノズル２５の下流側に向かって下降傾斜のテーパー形状となっているので、テーパー形状の隔壁４２の外周面４２ｂに沿って流れる。そのため、タービンノズル２５の下流側から導出される排気ガスは、タービン動翼３０の全体にわたって導かれることとなる。このようにタービン動翼３０の全体に導かれた排気ガスは、タービン動翼３０を通過する際に膨張してロータディスク３２およびロータ軸３１を回転させる。

一方、ガス出口３６ａに導かれた排気ガスは、回転方向の全周にわたって開口するガス出口３６ａからタービンノズル２５の内周側（内周側部材２５ａと隔壁４２とで仕切られた空間内）に導かれる。
タービンノズル２５の内周側に導かれた排気ガスは、タービンノズル２５に設けられている隔壁４２の内周面４２ａに沿って流れる。そのため、タービンノズル２５の下流側から導出される排気ガスは、タービン動翼３０の内周側に導かれることとなる。このようにタービン動翼３０の内周側に導かれた排気ガスは、タービン動翼３０を通過する際に膨張してロータディスク３２およびロータ軸３１を回転させる。

これらのように、排気ガスがタービン動翼３０を通過する際に膨張してロータディスク３２およびロータ軸３１を回転させることにより、ロータ軸３１の他端部に設けられた圧縮機が駆動され、内燃機関に供給する空気が圧縮される。

なお、圧縮機で圧縮される空気は、フィルター（図示せず）を通して吸入され、タービン動翼３０で膨張した排気ガスは、ガス出口案内筒２９およびガス出口ケーシング２８に導かれて外部へ流出する。
また、開閉弁４１は、例えば、圧縮機から送出（吐出）される空気の圧力、または内燃機関の燃焼室に供給される空気の圧力が絶対圧力で０．２ＭＰａ（２ｂａｒ）よりも低い場合、すなわち、内燃機関が低負荷運転されている場合に全閉状態とされ、圧縮機から送出（吐出）される空気の圧力、または内燃機関の燃焼室に供給される空気の圧力が絶対圧力で０．２ＭＰａ（２ｂａｒ）以上の場合、すなわち、内燃機関が高負荷運転されている場合に全開状態とされる。

さて、本実施形態に係るターボ過給機１０では、タービンノズル２５を図４に示すタービンノズル５５に取り換えるとともに、アダプタリング４５を図４に示すアダプタリング７５に取り換えることができる。

タービンノズル５５は、その半径方向の途中位置にタービンノズル５５を、半径方向内側と半径方向外側とに分割する隔壁６２を有している。すなわち、タービンノズル５５の根元側（ノズルリングの内周側部材２５ａの側）には、タービンノズル５５の内周側と外周側とを仕切る隔壁６２が設けられている。

隔壁６２の内周面６２ａは、隔壁３７の内周面（半径方向内側の表面）３７ａよりも半径方向外側に位置して、隔壁３７の内周面３７ａと平行な面を形成するとともに、ロータ軸３１およびノズルリングの内周側部材２５ａと略平行になっている。
また、隔壁６２の外周面（外周側）６２ｂは、排気ガス流路２６から外周側のタービンノズル５５に導かれる排気ガスの上流側から下流側（図４において右側から左側）に向かってタービンノズル５５の内周側へと傾斜するテーパー形状とされている。

外周側のタービンノズル５５に導かれる排気ガスの上流側から下流側に向かってテーパー形状とされている隔壁６２の外周面６２ｂは、そのテーパー角度が、例えば、２０°程度とされている。

アダプタリング７５は、隔壁６２の内周面６２ａと隔壁３７の内周面３７ａとを連続するように接続し、かつ、排気ガス流路３６から内周側のタービンノズル５５に導かれる排気ガスの上流側から下流側（図４において右側から左側）に向かってタービンノズル５５の外周側へと傾斜するテーパー形状とされた内周面（半径方向内側の表面）７５ａと、隔壁６２の外周面６２ｂと隔壁３７の外周面３７ｂとを連続するように接続し、かつ、排気ガス流路２６から外周側のタービンノズル５５に導かれる排気ガスの上流側から下流側（図４において右側から左側）に向かってタービンノズル５５の外周側へと傾斜するテーパー形状とされた外周面（半径方向外側の表面）７５ｂと、を備えている。

また、アダプタリング７５は、排気ガスの上流側に位置する一端面７５ｄと、隔壁３７の排気ガスの下流側に位置する端面３７ｃとが接するようにして、ボルト４６を介して結合されて（取り付けられて）いる。
なお、タービンノズル５５は、隔壁６２の排気ガスの上流側に位置する端面６２ｃと、アダプタリング７５の排気ガスの下流側に位置する他端面７５ｅとが接するようにして、ボルト３５を介して結合されている。
また、隔壁６２およびアダプタリング７５は、外周側部材２５ｂと隔壁４２との間に形成されるスロート面積と、内周側部材２５ａと隔壁４２との間に形成されるスロート面積との比が、８．５：１．５（８５％：１５％）となる位置に設けられている。

なお、図４において、図３と同じ部材には図３と同じ符号を付し、ここではそれらの部材についての説明は省略する。
また、タービンノズル５５およびアダプタリング７５を備えたターボ過給機における排気ガスの流れも、タービンノズル２５およびアダプタリング４５を備えたターボ過給機１０と同様であるので、ここではその説明を省略する。

本実施形態に係るアダプタリング４５，７５、ターボ過給機１０、ターボ過給機１０の可変率変更方法によれば、取り付けられていたタービンノズル２５とアダプタリング４５とを取り外し、可変率の異なるタービンノズル５５と、このタービンノズル５５に対応して予め用意しておいたアダプタリング７５と、を取り付けるだけで、ターボ過給機１０の可変率を容易、かつ、迅速に変更することができる。
すなわち、可変率の異なるタービンノズル７５に対応して内側ケーシング２１を別途用意する必要がなく、内側ケーシング２１を共用化することができる。

なお、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲で、適宜必要に応じて変形実施、変更実施することができる。
例えば、上述した実施形態では、可変率を約１０％と約１５％に設定したものを一具体例として挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、適宜必要に応じて選択することができる。

また、上述した実施形態では、取り付けられていたタービンノズル２５とアダプタリング４５とを取り外し、可変率の異なるタービンノズル５５と、このタービンノズル５５に対応して予め用意しておいたアダプタリング７５とを取り換える手順を説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、タービンノズル５５とアダプタリング７５とが予め取り付けられていた場合には、タービンノズル５５とアダプタリング７５とを取り外し、可変率の異なるタービンノズル２５と、このタービンノズル２５に対応して予め用意しておいたアダプタリング４５とを取り換えるようにしてもよい。

また、上述した実施形態では、隔壁４２の外周面４２ｂのテーパー角度を２０°程度として説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、タービンノズル２５の下流側からタービン動翼３０に導かれる排気ガスがタービン動翼３０の全体に導かれる角度であれば何度でもよい。

さらに、上述した実施形態では、ノズルリングの隔壁４２の外周面４２ｂがタービンノズル２５の上流側から下流側に向かって漸次下降傾斜するテーパー形状として説明したが、開閉弁４１を閉じたとき下流側に向かって排気ガス流れをタービンノズル２５の内周側に導く形状、例えば、円錐面状であったり、曲面状であっても、タービンノズル２５を通過した排気ガスがタービン動翼３０の根元側に導かれる形状であれば良い。

さらにまた、上述した実施形態では、タービンノズル２５とアダプタリング４５、タービンノズル５５とアダプタリング７５とがそれぞれ別体物として製作されたものを一具体例として挙げて説明したが、タービンノズル２５とアダプタリング４５、タービンノズル５５とアダプタリング７５とをそれぞれ一体物として製作してもよい。

さらにまた、上述した実施形態では、軸流タービンを用いて説明したが、遠心式／斜流式のタービンや、パワータービン等の回転機械にも適用可能である。

１０ターボ過給機
２１内側ケーシング
２２外側ケーシング
２５タービンノズル
２６（第１の）排気ガス流路
３６（第２の）排気ガス流路
３７隔壁
４２隔壁
４５アダプタリング
５５タービンノズル
６２隔壁
７５アダプタリング

Claims

内燃機関の燃焼用空気を圧縮し、密度の高い空気を前記内燃機関の燃焼室内へ強制的に送り込むとともに、
内側ケーシングと外側ケーシングとの間に形成される空間が、前記内燃機関から排出された排気ガスをタービンノズルの外周側に導くための第１の排気ガス流路となるよう構成され、
前記内側ケーシングの内周側には、前記第１の排気ガス流路の途中で分岐された排気ガスを前記タービンノズルの内周側に導くための第２の排気ガス流路が形成されたターボ過給機の、
前記内側ケーシングを形成するとともに、前記第１の排気ガス流路と第２の排気ガス流路とを仕切る隔壁と、前記タービンノズルを、前記外周側と前記内周側とに分割する隔壁とを、連続するように接続することを特徴とするアダプタリング。
内燃機関の燃焼用空気を圧縮し、密度の高い空気を前記内燃機関の燃焼室内へ強制的に送り込むとともに、
内側ケーシングと外側ケーシングとの間に形成される空間が、前記内燃機関から排出された排気ガスをタービンノズルの外周側に導くための第１の排気ガス流路となるよう構成され、
前記内側ケーシングの内周側には、前記第１の排気ガス流路の途中で分岐された排気ガスを前記タービンノズルの内周側に導くための第２の排気ガス流路が形成されたターボ過給機であって、
前記内側ケーシングを形成するとともに、前記第１の排気ガス流路と第２の排気ガス流路とを仕切る隔壁と、前記タービンノズルを、前記外周側と前記内周側とに分割する隔壁とが、アダプタリングを介して連続するように接続されていることを特徴とするターボ過給機。
内燃機関の燃焼用空気を圧縮し、密度の高い空気を前記内燃機関の燃焼室内へ強制的に送り込むとともに、
内側ケーシングと外側ケーシングとの間に形成される空間が、前記内燃機関から排出された排気ガスをタービンノズルの外周側に導くための第１の排気ガス流路となるよう構成され、
前記内側ケーシングの内周側には、前記第１の排気ガス流路の途中で分岐された排気ガスを前記タービンノズルの内周側に導くための第２の排気ガス流路が形成されており、
前記内側ケーシングを形成するとともに、前記第１の排気ガス流路と第２の排気ガス流路とを仕切る隔壁と、前記タービンノズルを、前記外周側と前記内周側とに分割する隔壁とが、アダプタリングを介して連続するように接続されたターボ過給機の可変率変更方法であって、
前記タービンノズルと前記アダプタリングとを取り外し、
可変率の異なるタービンノズルと、このタービンノズルを、外周側と内周側とに分割する隔壁と、前記内側ケーシングを形成するとともに、前記第１の排気ガス流路と第２の排気ガス流路とを仕切る隔壁とを連続するように接続するアダプタリングと、を取り付けるようにしたことを特徴とするターボ過給機の可変率変更方法。