[发明专利]径流式涡轮机以及涡轮增压器

说明书

径流式涡轮机具备：涡旋流路；涡轮机叶轮，其设置在涡旋流路的径向内侧；多个可变喷嘴叶片，其在涡旋流路与涡轮机叶轮之间的径向位置，设置在从涡旋流路通往涡轮机叶轮的流路上；喷嘴座，其将多个可变喷嘴叶片的各可变喷嘴叶片支承为能够转动；喷嘴盖板，其与喷嘴座对置配置，与喷嘴座一起形成流路；旋涡生成部件，其在多个可变喷嘴叶片的径向外侧，以比可变喷嘴叶片的叶片高度小的高度范围设置于喷嘴盖板。旋涡生成部件的喷嘴座侧的端部位置在轴向上比可变喷嘴叶片的喷嘴座侧的端部位置远离喷嘴座。

技术领域

本发明涉及径流式涡轮机以及涡轮增压器。

背景技术

以往，在机动车用涡轮增压器等中，进行从各种发动机排出的排放能量的动力回收，将从发动机排出的中低温、高温、低压或高压工作流体回收的能量转换为旋转动力而用于增压。公开了各种在这样的排放能量的动力回收中使用的涡轮机，例如，在专利文献1中，公开了在可变容量型增压器中的涡轮机壳内的涡轮机涡旋流路与涡轮机叶轮之间配置的可变喷嘴单元。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：(日本)特开2016-148344号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

然而，在具备上述可变喷嘴叶片的径流式涡轮机中，公知喷嘴座和喷嘴盖板形成从涡旋流路通往涡轮机的流路，可变喷嘴叶片配置在喷嘴座与喷嘴盖板之间，由于在喷嘴座和喷嘴盖板与可变喷嘴叶片的低开度状态下的轴向端面之间的间隙流通的所谓的间隙流而存在使涡轮机效率降低的情况。关于这一点，在上述专利文献1中，没有对如何应对这样的间隙流所造成的涡轮机效率降低做出任何公开。

鉴于上述问题，本发明的至少一实施方式的目的在于在高开度状态下能够抑制对流路的影响且在低开度状态下能够抑制涡轮机效率降低。

用于解决技术问题的技术方案

(1)本发明的至少一实施方式的径流式涡轮机具备：

涡旋流路；

涡轮机叶轮，其设置在所述涡旋流路的径向内侧；

多个可变喷嘴叶片，其在所述涡旋流路与所述涡轮机叶轮之间的径向位置，设置在从所述涡旋流路通往所述涡轮机叶轮的流路上；

喷嘴座，其将多个所述可变喷嘴叶片的各可变喷嘴叶片支承为能够转动；

喷嘴盖板，其与所述喷嘴座对置配置，与所述喷嘴座一起形成所述流路；

旋涡生成部件，其在所述多个可变喷嘴叶片的径向外侧，以比所述可变喷嘴叶片的叶片高度小的高度范围设置于所述喷嘴盖板；

所述旋涡生成部件的所述喷嘴座侧的端部的位置在轴向上比所述可变喷嘴叶片的所述喷嘴座侧的端部的位置远离所述喷嘴座。

经过本发明发明人的锐意研究，在具备可变喷嘴叶片的径流式涡轮机中，特别是在可变喷嘴叶片经由转动轴悬臂支承的情况下，在不存在转动轴的可变喷嘴叶片与喷嘴盖板之间的间隙流入有比存在转动轴的可变喷嘴叶片与喷嘴座的间隙更多的间隙流。

对于这一点，根据上述(1)的结构，利用在可变喷嘴叶片的径向外侧即上游侧设置于喷嘴盖板的旋涡生成部件，在该旋涡生成部件的径向内侧即下游侧的流路，在喷嘴盖板侧形成旋涡，利用该旋涡能够减小可变喷嘴叶片的压力面与负压面的压力差。由此，能够有效地减小在可变喷嘴叶片与喷嘴盖板的间隙流通的间隙流，因此能够有效地抑制低开度状态下的涡轮机效率的降低。另外，旋涡生成部件的喷嘴座侧的端部的位置在轴向上比可变喷嘴叶片的喷嘴座侧的端部的位置远离喷嘴座，能够减小旋涡生成部件在从涡旋流路通往涡轮机叶轮的流路中占据的截面积，因此能够实现在高开度状态下减小对流路造成的影响，在低开度状态下抑制涡轮机效率的降低这一本公开特有的技术效果。