JPH11132001A - Radial turbine - Google Patents
Radial turbineInfo
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- JPH11132001A JPH11132001A JP30930597A JP30930597A JPH11132001A JP H11132001 A JPH11132001 A JP H11132001A JP 30930597 A JP30930597 A JP 30930597A JP 30930597 A JP30930597 A JP 30930597A JP H11132001 A JPH11132001 A JP H11132001A
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- JP
- Japan
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- fluid
- side wall
- angle
- blade
- scroll
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- Pending
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- Supercharger (AREA)
- Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、流体エネルギーを
機械エネルギーに変換して回転仕事として取り出すター
ビンに関し、詳しくは、流体が回転軸と直角方向に流れ
るラジアルタービンに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a turbine for converting fluid energy into mechanical energy and extracting it as rotary work, and more particularly to a radial turbine in which fluid flows in a direction perpendicular to a rotating shaft.
【0002】[0002]
【従来の技術】流体エネルギーを機械エネルギーに変換
して回転仕事として取り出すタービンとして、流体が回
転軸と直角方向に流れるラジアルタービンがある。2. Description of the Related Art As a turbine that converts fluid energy into mechanical energy and extracts it as rotary work, there is a radial turbine in which fluid flows in a direction perpendicular to a rotation axis.
【0003】ラジアルタービンは、図3に内向き半径流
タービンを適用した自動車用ターボチャージャーの例に
示すように、ケーシング11によって形成されたスクロ
ール12の中央に、タービン翼14Aを備えた翼車14
が回転軸15を中心として回転自在に配設されて構成さ
れ、スクロール12からノズル部位13を介して回転軸
15に向かって半径方向に流れる流体(排気ガス)によ
って翼車14が回転駆動されるようになっている。尚、
図示ターボチャージャーは、タービン10が自動車エン
ジンの排気エネルギーによって駆動され、タービン10
と同軸に設けられたコンプレッサー30が駆動されて圧
縮空気をエンジンに過給するものである。A radial turbine is an impeller 14 having a turbine blade 14A at the center of a scroll 12 formed by a casing 11, as shown in FIG.
Are arranged so as to be rotatable about a rotation shaft 15, and the impeller 14 is rotationally driven by a fluid (exhaust gas) flowing in a radial direction from the scroll 12 to the rotation shaft 15 via the nozzle portion 13. It has become. still,
In the illustrated turbocharger, the turbine 10 is driven by the exhaust energy of an automobile engine, and the turbine 10
The compressor 30 provided coaxially with the above is driven to supercharge the compressed air to the engine.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のごと
きラジアルタービンでは、スクロール12からノズル部
位13を介して翼車14に向けて流出する流体の角度
(流出角)は、翼車14の運転時の回転速度とタービン
翼14Aの角度の関係において設定される。即ち、翼車
14が所定の回転速度の時、所定の流出角で流体が翼車
14のタービン翼14Aに流出することで最大効率が得
られるように設定されるものである。In the radial turbine as described above, the angle (outflow angle) of the fluid flowing from the scroll 12 to the impeller 14 via the nozzle portion 13 is determined when the impeller 14 is operated. And the angle of the turbine blade 14A. That is, when the impeller 14 has a predetermined rotation speed, the fluid is set so as to obtain the maximum efficiency by flowing out to the turbine blade 14A of the impeller 14 at a predetermined outflow angle.
【0005】しかしながら、ノズル部位13からの流体
の流出角は、流体のノズル部位13を形成する側壁13
Aによる摩擦損失に起因して、図4に示すような分布が
生ずる。このため、ノズル部位13の側壁13A近傍で
は設定された流出角に対して大きく相違し、その結果、
設定通りの効率を得ることができないという問題があっ
た。However, the outflow angle of the fluid from the nozzle portion 13 depends on the side wall 13 forming the nozzle portion 13 of the fluid.
Due to the friction loss caused by A, a distribution as shown in FIG. 4 occurs. For this reason, the vicinity of the side wall 13A of the nozzle portion 13 greatly differs from the set outflow angle, and as a result,
There was a problem that the efficiency as set could not be obtained.
【0006】本発明は、上記課題を解決するためになさ
れたものであって、側壁近傍の流出角を設定角度に規正
して効率低下を防ぐことのできるラジアルタービンを提
供することを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and has as its object to provide a radial turbine capable of preventing a decrease in efficiency by restricting an outflow angle near a side wall to a set angle. .
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明に係るラジアルタービンは、スクロールから翼車に流
体を流出するノズル部位の側壁に、当該側壁面近傍にお
ける流体の流出角を規定する案内翼が、所定高さで立設
されて構成されていることを特徴とする。A radial turbine according to the present invention, which achieves the above object, has a guide for defining a fluid outflow angle in the vicinity of a side wall surface of a nozzle portion for flowing fluid from a scroll to an impeller. The wing is characterized by being configured to stand upright at a predetermined height.
【0008】[0008]
【発明の実施の形態】以下添付図面を参照して本願発明
の実施の形態を説明する。図1は本願発明に係るラジア
ルタービンの一構成例の断面図であり、図2はそのA−
A断面相当図である。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a cross-sectional view of a configuration example of a radial turbine according to the present invention, and FIG.
FIG.
【0009】図示ラジアルタービン10は、ケーシング
11によって形成されたスクロール12の中央に、動翼
であるタービン翼14Aを備えた翼車14が配設されて
構成され、スクロール12からノズル部位13を介して
回転軸15に向けて半径方向に流出する流体によって翼
車14が回転駆動されるようになっている。The illustrated radial turbine 10 is configured such that an impeller 14 having a turbine blade 14A, which is a moving blade, is disposed at the center of a scroll 12 formed by a casing 11, and the scroll wheel 12 is provided with a nozzle portion 13 from the scroll 12. The impeller 14 is rotationally driven by fluid flowing radially toward the rotating shaft 15.
【0010】スクロール12は、流体の流入量及びその
流速に基づいて、流体が所定の流出角で、左右の側壁1
3Aによって絞られて成るノズル部位13を介して翼車
14のタービン翼14Aに向けて流出するように設定さ
れている。On the basis of the amount of fluid flowing in and the flow rate of the fluid, the scroll 12 allows the fluid to flow at a predetermined outflow angle at the left and right side walls 1.
It is set to flow out toward the turbine blade 14A of the impeller 14 via the nozzle portion 13 narrowed by 3A.
【0011】ノズル部位13を形成する左右の側壁13
Aには、それぞれ所定の高さの案内翼20が設置されて
いる。Left and right side walls 13 forming a nozzle portion 13
A has guide wings 20 each having a predetermined height.
【0012】案内翼20は、流体の流出角:αを前述の
設定角度に規定するように形成されており、その高さ
は、側壁13Aとの摩擦損失に起因する流体の流出角の
設定値からの相違が大きい領域(例えば図4に領域:x
で示す領域)と対応するように設定されている。つま
り、両側の案内翼20はノズル部位13の中央部で連続
してはおらず、これによってノズル幅全域に亘るものに
比較して開口面積を確保できると共に流体の抵抗損失も
少なくできる。The guide vane 20 is formed so as to regulate the outflow angle α of the fluid to the above-mentioned set angle, and the height thereof is determined by the set value of the outflow angle of the fluid due to the friction loss with the side wall 13A. (For example, the region: x in FIG. 4)
(Area indicated by). In other words, the guide vanes 20 on both sides are not continuous at the center of the nozzle portion 13, so that the opening area can be ensured and the resistance loss of the fluid can be reduced as compared with the one over the entire nozzle width.
【0013】而して、上記のごとき構成のラジアルター
ビン10では、案内翼20がノズル部位13の側壁13
A近傍の流体の流出角を、ノズル部位13の中央部と等
しい設定角度(流出角:α)に規定する。即ち、ノズル
部位13の側壁13A近傍における流体の側壁13Aと
の摩擦損失に起因する流出角の設定角度との相違を、案
内翼20によって矯正し、流体の流出角をノズル部位1
3の幅方向全域に亘って設定角度(流出角:α)に略一
定化するものである。In the radial turbine 10 having the above-described structure, the guide vanes 20 are provided on the side wall 13 of the nozzle portion 13.
The outflow angle of the fluid near A is defined as a set angle (outflow angle: α) equal to the central portion of the nozzle portion 13. That is, the difference between the set angle of the outflow angle due to the friction loss with the side wall 13A of the fluid near the side wall 13A of the nozzle portion 13 is corrected by the guide vanes 20, and the outflow angle of the fluid is corrected by the nozzle portion 1.
3 is substantially constant at a set angle (outflow angle: α) over the entire area in the width direction.
【0014】その結果、ノズル部位13の側壁13A近
傍において流体の流出角が設定角度と相違することによ
る効率低下が無く、設計通りの効率を得ることができ
る。As a result, the efficiency does not decrease due to the difference in the outflow angle of the fluid from the set angle near the side wall 13A of the nozzle portion 13, and the designed efficiency can be obtained.
【0015】尚、案内翼20は一定の翼断面で立設して
も良いが、ノズル部位13の側壁13Aからの距離に応
じて流体の流出角の相違量に差があるため、これに対応
させて三次元的に変化する形状としても良く、そうする
ことによってよりいっそう効率向上に寄与できる。Although the guide vane 20 may be erected with a constant blade cross section, the difference in the outflow angle of the fluid varies depending on the distance from the side wall 13A of the nozzle portion 13. In this case, the shape may be changed three-dimensionally, and by doing so, the efficiency can be further improved.
【0016】[0016]
【発明の効果】以上述べたように、本願発明に係るラジ
アルタービンによれば、スクロールから翼車に流体を流
出するノズル部位の側壁に、当該側壁面近傍における流
体の流出角を規定する案内翼が、所定高さで立設されて
構成されていることにより、この案内翼が流体のノズル
部位の側壁近傍の流出角を設定角度に整流するため、流
体の流出角をノズルの幅方向全域に亘って設定角度に略
一定化することができ、側壁による摩擦損失に起因する
流出角の設定角度との相違による効率低下を防ぐことが
できる。従って、効率の良いラジアルタービンを得るこ
とができるものである。As described above, according to the radial turbine of the present invention, the guide vane that defines the outflow angle of the fluid near the side wall surface is provided on the side wall of the nozzle portion where the fluid flows out from the scroll to the impeller. However, since the guide vanes rectify the outflow angle near the side wall of the nozzle portion of the fluid to the set angle, the outflow angle of the fluid is set over the entire width direction of the nozzle. The set angle can be made substantially constant over the entire range, and it is possible to prevent a decrease in efficiency due to a difference between the set angle of the outflow angle and the set angle due to friction loss due to the side wall. Therefore, an efficient radial turbine can be obtained.
【図1】本発明に係るラジアルタービンの一構成例の断
面図である。FIG. 1 is a sectional view of a configuration example of a radial turbine according to the present invention.
【図2】図1のA−A断面図である。FIG. 2 is a sectional view taken along line AA of FIG.
【図3】従来例としての内向き半径流タービンを適用し
た自動車用ターボチャージャーの断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view of a turbocharger for an automobile to which an inward radial flow turbine as a conventional example is applied.
【図4】従来例のノズルの幅方向における流出角の相違
状態を示す図である。FIG. 4 is a view showing a different state of an outflow angle in a width direction of a conventional nozzle.
10 ラジアルタービン 13 ノズル部位 13A 側壁 14 翼車 20 案内翼 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Radial turbine 13 Nozzle part 13A Side wall 14 Impeller 20 Guide blade
Claims (1)
ズル部位の側壁に、当該側壁面近傍における流体の流出
角を規定する案内翼が、所定高さで立設されて構成され
ていることを特徴とするラジアルタービン。1. A guide vane which defines an outflow angle of a fluid near a side wall surface of a nozzle portion where a fluid flows out from a scroll to an impeller is provided upright at a predetermined height. Radial turbine characterized.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP30930597A JPH11132001A (en) | 1997-10-23 | 1997-10-23 | Radial turbine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP30930597A JPH11132001A (en) | 1997-10-23 | 1997-10-23 | Radial turbine |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11132001A true JPH11132001A (en) | 1999-05-18 |
Family
ID=17991415
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP30930597A Pending JPH11132001A (en) | 1997-10-23 | 1997-10-23 | Radial turbine |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH11132001A (en) |
-
1997
- 1997-10-23 JP JP30930597A patent/JPH11132001A/en active Pending
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