JPH08303201A - 二つ口ラジアルタービンスクロール - Google Patents

二つ口ラジアルタービンスクロール

Info

Publication number
JPH08303201A
JPH08303201A JP11064195A JP11064195A JPH08303201A JP H08303201 A JPH08303201 A JP H08303201A JP 11064195 A JP11064195 A JP 11064195A JP 11064195 A JP11064195 A JP 11064195A JP H08303201 A JPH08303201 A JP H08303201A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
scroll
partition wall
flow passage
flow
wall
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP11064195A
Other languages
English (en)
Inventor
Ryoji Uchiumi
亮二 内海
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Heavy Industries Ltd filed Critical Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority to JP11064195A priority Critical patent/JPH08303201A/ja
Publication of JPH08303201A publication Critical patent/JPH08303201A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01DNON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D9/00Stators
    • F01D9/02Nozzles; Nozzle boxes; Stator blades; Guide conduits, e.g. individual nozzles
    • F01D9/026Scrolls for radial machines or engines
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05DINDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2220/00Application
    • F05D2220/40Application in turbochargers
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05DINDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2250/00Geometry
    • F05D2250/10Two-dimensional
    • F05D2250/15Two-dimensional spiral

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Supercharger (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 流路内に設けた隔壁によって流路が軸方向に
2分割されている二つ口ラジアルタービンスクロールに
おいて、隔壁の強度保持と、動翼に流入するガス量の一
様化を図る。 【構成】 巻き角0度の位置から約90度乃至120度
の位置に至る範囲において、2分割された流路の内の一
方の流路の流出口にその流路のスクロール側壁と上記の
隔壁とに連なる仕切壁を設けて、その流路の流出口を塞
いだ。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は二つ口ラジアルタービン
スクロールに関するものである。
【0002】
【従来の技術】図4は従来の二つ口ラジアルタービンス
クロールの断面図であり、(a)は回転軸に直交する断
面におけるスクロールとタービンの断面図、(b)は巻
き角θ=0°におけるスクロールの回転軸方向の断面
図、(c)は巻き角θ=90°におけるスクロールの回
転軸方向の断面図、(d)は巻き角θ=180°におけ
るスクロールの回転軸方向の断面図、(e)は巻き角θ
=270°におけるスクロールの回転軸方向の断面図で
ある。図において1はスクロール、2はタービンの羽根
車、3aは流路を流路Aと流路Bとに仕切る隔壁、4は
スクロール1の内壁、5は羽根車2に通じるスクロール
1の開口部である。ガスはスクロール側壁4と隔壁3a
に沿って開口部5へ流れる。巻き角θはガス流入路に沿
って、スクロールが旋回を開始する位置を0°とした軸
回りの中心角である。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】従来のスクロールにお
いては、次のような解決すべき課題があった。 (1)巻き角θが小さい範囲、たとえば図4のθ=0
°、θ=90°における断面では、隔壁3aが断面内で
相対的に細長く、剛性が低いため、熱応力によるクラッ
クが発生しやすく、場合によっては同隔壁の一部が欠落
してタービンを破壊する可能性が有る。 (2)図3に示すように、スクロール流路が周方向に長
いことに起因して、スクロール流出角α1 は、周方向位
置(巻き角θ)に対し、非一様で、特にθ=180°近
傍でスクロール流出流量が減り、スクロール流出角α1
が小さくなる。これにより、動翼2に流入する流れは非
一様となり、タービン性能が低下する。本発明は上記従
来技術の欠点を解消し、流路の形状を合理的なものに変
えて、隔壁の強度保持と、動翼に流入するガスの量の一
様化を図ろうとするものである。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
したものであって、流路内に設けた隔壁によって流路が
軸方向に2分割されている二つ口ラジアルタービンスク
ロールにおいて、巻き角0度の位置から約90度乃至1
20度の位置に至る範囲において、2分割された流路の
内の一方の流路の流出口にその流路のスクロール側壁と
上記の隔壁とに連なる仕切壁を設けて、その流路の流出
口を塞いだことを特徴とする二つ口ラジアルタービンス
クロールに関するものである。
【0005】
【作用】仕切壁は、隔壁の内周端とスクロール側壁とを
直結することにより隔壁の剛性を増し、隔壁にクラック
が発生するのを抑制する。特に、仕切壁の存在する範囲
を巻き角θ=0°からθ=90°〜120°あたりまで
とすることにより、隔壁が細長く、クラックが発生しや
すい範囲を補強する。これにより課題(1)が解決され
る。
【0006】仕切壁をθ=0°からθ=90°ないし1
20°あたりまでの範囲に設けることにより、その範囲
では、一方の流路のみから流量が供給され、仕切壁終端
以降では、もう一方の流路からも流量が供給される。し
たがって傾向的には、従来に比べ仕切壁存在範囲では流
出角が小、仕切壁終端以降では流出角が大となり、両方
の流路の面積の変化を適正に選定することにより巻き角
に対する流出角の変化を小さくすることが可能となる。
これにより課題(2)が解決される。
【0007】
【実施例】図1は本発明の一実施例に係る二つ口ラジア
ルタービンスクロールの断面図であり、(a)は回転軸
に直交する断面におけるスクロールとタービンの断面
図、(b)は巻き角θ=0°におけるスクロールの回転
軸方向の断面図、(c)は巻き角θ=90°におけるス
クロールの回転軸方向の断面図、(d)は巻き角θ=1
80°におけるスクロールの回転軸方向の断面図、
(e)は巻き角θ=270°におけるスクロールの回転
軸方向の断面図である。図において1はスクロール、2
はタービンの羽根車、3は流路Aと流路Bとに仕切る隔
壁、4はスクロール1の側壁、5は羽根車2に通じるス
クロール1の開口部、6は隔壁3とスクロールの側壁4
とを結ぶ仕切壁であり、θ=0°付近からθ=90°〜
120°付近まで設けられている。仕切壁6が設けられ
ている部分では流路Aと流路Bとは完全に仕切られてい
るのでガスの合流はない。
【0008】仕切壁6は、隔壁3の内周端とスクロール
側壁4とを連結することによって、隔壁3の剛性を増
し、隔壁3にクラックが発生することを防ぐ、特に仕切
壁6の存在する範囲を巻き角θ=0°からθ=90°〜
120°あたりまでとすることによって、隔壁が細長
く、クラックが発生しやすい範囲を補強する。
【0009】また、仕切壁が設けられている範囲では開
口部5に対して開いている方の流路Aのみからガスが供
給され、仕切壁6の終端以降の範囲、即ちθが90°〜
120°より大きい範囲では、流路Bからもガスが供給
される。したがって、傾向的には、従来に比べ仕切壁存
在範囲では流出角α1 が小、仕切壁終端以降では、流出
角α1 が大となり、両方の流路の断面積変化を適正に選
定することによって、巻き角θに対する流出角α1 の変
化を小さくすることができる。
【0010】図2は上記実施例における、巻き角θに対
するスクロール流路断面積Sの変化を示す図である。縦
軸はスクロールとして機能する部分の断面積、即ち動翼
2に連通する流出口5を有する流路の断面積である。図
において、SA は流路Aの断面積、SB は流路Bの断面
積であり、従来技術に関するものと、実施例に関するも
のについて、個々の流路面積と流路AおよびBの面積の
和が示してある。
【0011】スクロール流出流量Gは単純化して考えれ
ば、流路面積和SA +SB の勾配d(SA +SB )/d
θに比例する。スクロール流出角α1 は、流出口5の幅
bが一定であるとすれば、やはりd(SA +SB )/d
θに比例する。
【0012】図2における従来例は、同じ巻き各θにた
いして、流路Aの面積SA と流路Bの面積SB とが、θ
=0°〜360°で等しい場合を示す。従来のSA +S
B は、勾配一定のラインとなり、一次元理論上は、巻き
角θ=0°〜360°まで、流出角α1 は一定となるは
ずであるが、実際には流出口5が全周にわたっており、
流路が周方向に長いために、課題の項(2)に示した欠
点が発生する。
【0013】本実施例では、流路Aの面積SA 、流路B
の面積SB は、巻き角θ=0°では従来例と同じである
が、θ=0°〜100°では、流路Bの流出口5は隔壁
3とスクロール側壁4を連結する仕切壁6によってふさ
がれているので、これにより、θ=0°〜100°の範
囲で、隔壁3の先端が仕切壁6によってスクロール側壁
4に支持され、隔壁3の剛性が増し、課題の項(1)に
示した欠点が解消される。
【0014】さらに、流路Aの面積変化dSA /dθが
従来例の2倍になっている。また、θ=0°〜100°
の範囲でスクロール流量(流出角)に関与するのは流路
Aのみであり、流路Aの面積SA の勾配dSA /dθが
従来のd(SA +SB )/dθと等しいため、理論上、
従来例と同じ流量(流出角)が得られる。流路Bの面積
B は、θ=0°〜100°の範囲は、流出口が無いの
で、流出角に寄与する流路断面積は0である。θ=10
0°以降は、流路Bの流出口5が開かれ、面積和SA
B が従来例と等しくなっているため、理論上は従来例
と同じ流量(流出角)が得られる。ここで、従来例と異
なり、θ=0°〜100°の範囲では、流路B内の流れ
は曲がり管内流れであり、通常のスクロール流路よりは
二次流れの発達が小さいために、θ=100°以降に流
路Bより流出する流量(流出角)は、従来例より理論値
に近いものとなる。その結果、図3に実線で示すよう
に、従来例に比べて巻き角θに対する流出角(流量)の
変化が小さくなり課題の項の(2)に示した欠点が解消
される。
【0015】
【発明の効果】本発明の二つ口ラジアルタービンスクロ
ールにおいては、巻き角0度の位置から約90度乃至1
20度の位置に至る範囲において、2分割された流路の
内の一方の流路の流出口にその流路のスクロール側壁と
上記の隔壁とに連なる仕切壁を設けて、その流路の流出
口を塞いであるので、隔壁の強度が保持され、信頼性が
向上する。また、動翼に流入するガスの量が一様化する
ので、動翼流入時の損失が減り、タービンの性能が向上
する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例に係る二つ口ラジアルタービ
ンスクロールの断面図。
【図2】上記実施例における巻き角θに対するスクロー
ル流路断面積Sの変化を示す図。
【図3】巻き角θに対するスクロール流出角、動翼流入
角α1 の関係図。
【図4】従来の二つ口ラジアルタービンスクロールの断
面図。
【符号の説明】
1 スクロール 2 タービンの羽根車 3,3a 流路隔壁 4 スクロール1の内壁 5 羽根車2に通じるスクロール1の開口部 6 隔壁3とスクロールの内壁4とを結ぶ仕切
壁 A 隔壁3又は3aで仕切られた一つの流路 B 隔壁3又は3aで仕切られた他の一つの流
路 SA 流路Aの断面積 SB 流路Bの断面積 θ 巻き角
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成7年9月7日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0002
【補正方法】変更
【補正内容】
【0002】
【従来の技術】図4は従来の二つ口ラジアルタービンス
クロールの断面図であり、(a)は回転軸に直交する断
面におけるスクロールとタービンの断面図、(b)は巻
き角θ=0°におけるスクロールの回転軸方向の断面
図、(c)は巻き角θ=90°におけるスクロールの回
転軸方向の断面図、(d)は巻き角θ=180°におけ
るスクロールの回転軸方向の断面図、(e)は巻き角θ
=270°におけるスクロールの回転軸方向の断面図で
ある。図において1はスクロール、2はタービンの羽根
車、3aは流路を流路Aと流路Bとに仕切る隔壁、4は
スクロール1の側壁、5は羽根車2に通じるスクロール
1の開口部である。ガスはスクロール側壁4と隔壁3a
に沿って開口部5へ流れる。巻き角θはガス流入路に沿
って、スクロールが旋回を開始する位置を0°とした軸
回りの中心角である。
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0012
【補正方法】変更
【補正内容】
【0012】図2における従来例は、同じ巻き角θにた
いして、流路Aの面積SA と流路Bの面積SB とが、θ
=0°〜360°で等しい場合を示す。従来のSA +S
B は、勾配一定のラインとなり、一次元理論上は、巻き
角θ=0°〜360°まで、流出角α1 は一定となるは
ずであるが、実際には流出口5が全周にわたっており、
流路が周方向に長いために、課題の項(2)に示した欠
点が発生する。
【手続補正3】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0014
【補正方法】変更
【補正内容】
【0014】さらに、流路Aの面積変化dSA /dθが
従来例の2倍になっている。また、θ=0°〜100°
の範囲でスクロール流量(流出角)に関与するのは流路
Aのみであり、流路Aの面積SA の勾配dSA /dθが
従来のd(SA +SB )/dθと等しいため、理論上、
従来例と同じ流量(流出角)が得られる。流路Bの面積
B は、θ=0°〜100°の範囲は、流出口が無いの
で、流出角に寄与する流路断面積は0である。θ=10
0°以降は、流路Bの流出口5が開かれ、面積和SA
B が従来例と等しくなっているため、理論上は従来例
と同じ流量(流出角)が得られる。ここで、従来例と異
なり、θ=0°〜100°の範囲では、流路B内の流れ
は曲がり管内流れであり、通常のスクロール流路よりは
二次流れの発達が小さいために、θ=100°以降に流
路Bより流出する流量(流出角)は、従来例より理論値
に近いものとなる。その結果、図3に実線で示すよう
に、従来例に比べて巻き角θに対する流出角(流量)の
変化が小さくなり課題の項の(2)に示した欠点が解消
される。なお、ここでは、説明の簡単化のため、従来例
において、SA とSB とが等しい場合について説明した
が、SA とSB とが異なる場合に対しても、同じ考え方
の適用により、巻き角に対する流出角の変化が小さくな
るようなSA ,SB の分布を選定することが可能であ
る。
【手続補正4】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】符号の説明
【補正方法】変更
【補正内容】
【符号の説明】 1 スクロール 2 タービンの羽根車 3,3a 流路隔壁 4 スクロール1の側壁 5 羽根車2に通じるスクロール1の開口部 6 隔壁3とスクロール側壁4とを結ぶ仕
切壁 A 隔壁3又は3aで仕切られた一つの流路 B 隔壁3又は3aで仕切られた他の一つの流
路 SA 流路Aの断面積 SB 流路Bの断面積 θ 巻き角

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 流路内に設けた隔壁によって流路が軸方
    向に2分割されている二つ口ラジアルタービンスクロー
    ルにおいて、巻き角0度の位置から約90度乃至120
    度の位置に至る範囲において、2分割された流路の内の
    一方の流路の流出口にその流路のスクロール側壁と上記
    の隔壁とに連なる仕切壁を設けて、その流路の流出口を
    塞いだことを特徴とする二つ口ラジアルタービンスクロ
    ール。
JP11064195A 1995-05-09 1995-05-09 二つ口ラジアルタービンスクロール Pending JPH08303201A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11064195A JPH08303201A (ja) 1995-05-09 1995-05-09 二つ口ラジアルタービンスクロール

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11064195A JPH08303201A (ja) 1995-05-09 1995-05-09 二つ口ラジアルタービンスクロール

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH08303201A true JPH08303201A (ja) 1996-11-19

Family

ID=14540868

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP11064195A Pending JPH08303201A (ja) 1995-05-09 1995-05-09 二つ口ラジアルタービンスクロール

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH08303201A (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003025349A1 (en) * 2001-09-14 2003-03-27 Honeywell International Inc. Turbine housing for high exhaust temperature
WO2016002039A1 (ja) * 2014-07-03 2016-01-07 三菱重工業株式会社 タービンケーシング、タービン、タービンケーシングを鋳造するための中子、及びタービンケーシングの製造方法
CN109386319A (zh) * 2017-08-04 2019-02-26 常州环能涡轮动力股份有限公司 一种混流式的双流道涡轮增压器涡壳
WO2023187913A1 (ja) * 2022-03-28 2023-10-05 三菱重工エンジン&ターボチャージャ株式会社 斜流タービン及びターボチャージャ

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003025349A1 (en) * 2001-09-14 2003-03-27 Honeywell International Inc. Turbine housing for high exhaust temperature
US6709235B2 (en) 2001-09-14 2004-03-23 Honeywell International Inc. Turbine housing for high exhaust temperature
WO2016002039A1 (ja) * 2014-07-03 2016-01-07 三菱重工業株式会社 タービンケーシング、タービン、タービンケーシングを鋳造するための中子、及びタービンケーシングの製造方法
CN106460646A (zh) * 2014-07-03 2017-02-22 三菱重工业株式会社 涡轮外壳、涡轮、用于铸造涡轮外壳的型芯、以及涡轮外壳的制造方法
JPWO2016002039A1 (ja) * 2014-07-03 2017-04-27 三菱重工業株式会社 タービンケーシング、タービン、タービンケーシングを鋳造するための中子、及びタービンケーシングの製造方法
US10443414B2 (en) 2014-07-03 2019-10-15 Mitsubishi Heavy Industries Engine & Turbocharger, Ltd. Turbine casing, turbine, core for casting turbine casing, and method for producing turbine casing
CN106460646B (zh) * 2014-07-03 2020-01-21 三菱重工发动机和增压器株式会社 涡轮外壳、涡轮、用于铸造涡轮外壳的型芯、以及涡轮外壳的制造方法
CN109386319A (zh) * 2017-08-04 2019-02-26 常州环能涡轮动力股份有限公司 一种混流式的双流道涡轮增压器涡壳
WO2023187913A1 (ja) * 2022-03-28 2023-10-05 三菱重工エンジン&ターボチャージャ株式会社 斜流タービン及びターボチャージャ

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3327814B2 (ja) ガスタービンのシール装置
US20100232936A1 (en) Variable stator vane contoured button
JP2009281197A (ja) 斜流タービン
JP2008106667A (ja) タービンハウジング
WO2010150567A1 (ja) タービンロータ
US20080101935A1 (en) Variable compressor stator vane having extended fillet
JPH0223233A (ja) 冷却通路を有する壁
JPH11148308A (ja) 軸流タービンのためのシュラウドバンド
JP2000045707A (ja) タ―ビン・エンジン用の高圧タ―ビン・ステ―タ・リング
JP2009156262A (ja) ターボ機械の羽根車用のプラットフォームおよび羽根、羽根車、そのような羽根車を備えたコンプレッサまたはターボ機械
EP3660326A1 (en) Turbocharger
WO2018151267A1 (ja) 過給機
JP2002047944A (ja) 高回転型インペラ
EP3660325A1 (en) Turbocharger with inlet guide vanes
JPH08303201A (ja) 二つ口ラジアルタービンスクロール
US10443414B2 (en) Turbine casing, turbine, core for casting turbine casing, and method for producing turbine casing
JP2012526228A (ja) 機械的ブレード荷重伝達スリットを備えた航空機ターボエンジンのステータ用シェル
CN108204255A (zh) 涡轮系统、用于涡轮系统的排气框架及其支柱
JPH0160641B2 (ja)
JP2003184563A (ja) 可変容量ターボチャージャ
US11286950B2 (en) Bridged stage piece
WO2020050051A1 (ja) タービンおよび過給機
EP3660283A1 (en) Turbocharger
JP2005042612A (ja) ケーシング及びケーシングの変形防止システム並びにその方法
JP2003314290A (ja) 可変容量ターボチャージャ

Legal Events

Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20030924