[發明專利]膨脹渦輪及渦輪增壓器

有效

• 申請號: 201480079723.3
• 申請日: 2014-08-28
• 公開（公告）號: CN106715838B
• 公開（公告）日: 2018-12-04
• 發明（設計）人: 吉田豊隆;橫山隆雄;段本洋輔;秋山洋二
• 申請（專利權）人: 三菱重工發動機和增壓器株式會社
• 主分類號: F01D25/24
• 分類號: F01D25/24;F02B39/00
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 岳雪蘭

1.一種膨脹渦輪，其用于從工作流體具有的能量回收動力，所述膨脹渦輪的特征在于，具備：

渦輪殼體，其包括導入有所述工作流體的渦旋部；

多個可變噴嘴，其在所述渦輪殼體內在所述膨脹渦輪的周向上隔開間隔而配置，并能夠以經過所述渦旋部的所述工作流體的流路面積產生變化的方式繞轉動軸轉動；

渦輪葉輪，其具有多個位于所述可變噴嘴的下游側的動翼，且該渦輪葉輪被旋轉自如地設置在所述渦輪殼體內；

所述渦輪殼體包括劃定所述渦輪殼體的外形的外殼部、噴嘴板、與所述噴嘴板對置地設置的噴嘴裝配部，

所述噴嘴板具有第一壁面，所述噴嘴裝配部具有第二壁面，所述第一壁面包括與所述動翼的翼梢對置的罩部，所述第二壁面隔著所述工作流體的流路而與所述第一壁面對置，

所述可變噴嘴的出口側的所述可變噴嘴的翼片高度大于所述動翼的入口側的所述動翼的翼片高度，

所述罩部在所述可變噴嘴的出口的下游側且在所述動翼的入口的上游側以所述工作流體的流路高度朝下游側變窄的方式具有突出部，所述突出部朝著所述第二壁面突出，

與所述第一壁面對置的所述噴嘴裝配部的所述第二壁面形成為平坦狀，

所述突出部的突出量以所述突出部的前端不超過所述動翼的所述入口的所述翼梢而向所述第二壁面側突出的方式設定，

并且，所述膨脹渦輪為所述工作流體沿著所述膨脹渦輪的半徑方向流入所述動翼的所述入口的徑流式渦輪，

當使所述動翼的所述入口處的根部的軸向位置為原點，使所述動翼的所述入口處的所述動翼的所述翼梢的軸向位置為X_t時，所述突出部的前端的軸向位置X_p滿足0＜X_t≤X_p的關系。

2.如權利要求1所述的膨脹渦輪，其特征在于，

所述第一壁面具有相對于所述半徑方向傾斜的錐面，所述突出部由該錐面形成，

所述錐面相對于所述膨脹渦輪的軸向所成的角度為40度以下。

3.如權利要求1或2所述的膨脹渦輪，其特征在于，

當使從所述膨脹渦輪的中心軸到所述可變噴嘴的所述轉動軸的所述半徑方向上的距離為R_S，使從所述膨脹渦輪的中心軸到所述動翼的前緣的所述半徑方向上的距離為R_R時，滿足R_S/R_R≥1.4。

4.如權利要求1或2所述的膨脹渦輪，其特征在于，

所述噴嘴板的所述第一壁面在所述可變噴嘴的入口的上游側不具有朝所述第二壁面突出的突出部。

5.如權利要求1或2所述的膨脹渦輪，其特征在于，

在沿著所述膨脹渦輪的軸線的縱截面中，所述噴嘴板的所述第一壁面從所述罩部的所述突出部到所述第一壁面的上游端形成為直線狀。

6.如權利要求1或2所述的膨脹渦輪，其特征在于，

在比所述突出部靠上游側的所述罩部上，為了允許由所述可變噴嘴的熱膨脹產生的伸長，而在最大開度時的所述可變噴嘴的出口與所述突出部之間設有伸長余量。

7.如權利要求1或2所述的膨脹渦輪，其特征在于，

所述渦輪葉輪的輪轂的輪轂面延伸至所述動翼的前緣位置。

8.一種渦輪增壓器，其特征在于，具備：

權利要求1至7中任一項所述的膨脹渦輪，其構成為被來自內燃機的排氣驅動；

壓縮機，其構成為被所述膨脹渦輪驅動而壓縮進入所述內燃機的進氣。