斜流式渦輪的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明的目的在于提供一種在斜流式渦輪的主葉片之間設(shè)置中間高度的中間葉片，實(shí)現(xiàn)沖動(dòng)式葉片渦輪特性的改善及作為動(dòng)葉片整體的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的減少，并實(shí)現(xiàn)效率提高及過(guò)渡響應(yīng)性的提高的斜流式渦輪。具備渦輪動(dòng)葉片(11)、渦輪外殼(3)、對(duì)渦旋室(13)進(jìn)行分割的渦旋分割壁(17)、形成在護(hù)罩側(cè)分割壁面(25)側(cè)的護(hù)罩側(cè)流入通路(35)、形成在輪轂側(cè)分割壁面(23)側(cè)的輪轂側(cè)流入通路(29)，所述動(dòng)葉片(11)由主葉片(37)和中間葉片(39)構(gòu)成，該主葉片(37)具有跨越輪轂外周面(31)與護(hù)罩部(15)的內(nèi)周面之間的整個(gè)區(qū)域的高度而形成，該中間葉片(39)在周向上配置在主葉片(37)之間，并且從主葉片(37)的入口部到中間部且具有主葉片(37)的高度的中間高度而配置，來(lái)自輪轂側(cè)流入通路(29)的工作流體向中間葉片(39)的前緣流入。
【專(zhuān)利說(shuō)明】斜流式渦輪
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種在小型燃?xì)鉁u輪、增壓器、擴(kuò)張器等中使用的斜流式渦輪。
【背景技術(shù)】
[0002]在要求過(guò)渡響應(yīng)性的渦輪增壓器中，希望將排氣能量向吸氣壓力的上升進(jìn)行轉(zhuǎn)換的“效率的提高”、帶渦輪增壓器的發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出增加的延遲“所謂渦輪遲滯”的減少用的“旋轉(zhuǎn)加速度的提高”。
[0003]因此，進(jìn)行壓縮機(jī)、渦輪的效率提高、渦輪葉輪的小型輕量化引起的轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的減少，并進(jìn)行加速時(shí)的渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)的響應(yīng)的提高。
[0004]通常，為了 “空力的效率提高”，例如增加葉片個(gè)數(shù)并減少葉片負(fù)荷的情況是有效的手段，但另一方面，由于重量增加、慣性質(zhì)量增加，因此存在產(chǎn)生“旋轉(zhuǎn)加速度的下降”這樣的問(wèn)題，希望一種能同時(shí)實(shí)現(xiàn)這樣的互反的效果的手段。
[0005]作為抑制渦輪的效率下降的技術(shù)，尤其是抑制斜流式渦輪中的效率下降的技術(shù)，本 申請(qǐng)人:提出了專(zhuān)利文獻(xiàn)I所示的斜流式渦輪的技術(shù)。
[0006]參照?qǐng)D17，說(shuō)明該專(zhuān)利文獻(xiàn)I所公開(kāi)的斜流式渦輪。
[0007]一種斜流式渦輪201，具備以中心軸線K為中心旋轉(zhuǎn)的輪轂205 ;在輪轂外周面206上豎立設(shè)置多個(gè)，且前緣247朝向上游側(cè)凸起的動(dòng)葉片207 ;具有將動(dòng)葉片207的外徑側(cè)端緣225覆蓋的護(hù)罩部227的殼體213 ;形成在動(dòng)葉片207的上游側(cè)，且朝向動(dòng)葉片207的前緣247供給工作流體的空間即渦卷223，所述斜流式渦輪201中，渦卷223由渦旋分割壁229分割成護(hù)罩側(cè)空間231和輪轂側(cè)空間233。
[0008]渦旋分割壁229的后緣側(cè)的護(hù)罩側(cè)分割壁面237及輪轂側(cè)分割壁面235分別形成有與它們大致平行地相對(duì)形成的護(hù)罩側(cè)壁面243及輪轂側(cè)壁面239，因此在各自的壁面間，形成有使工作流體沿大致半徑方向流動(dòng)的護(hù)罩側(cè)流入通路245、及沿與葉片入口的輪轂側(cè)的傾斜方向大致同等的方向流動(dòng)的輪轂側(cè)流入通路241。
[0009]通過(guò)該護(hù)罩側(cè)流入通路245而供給的工作流體沿大致半徑方向流動(dòng)，因此以與護(hù)罩側(cè)壁面243平行且與動(dòng)葉片的入口側(cè)端緣大致正交的方式流入。因此，在斜流式渦輪動(dòng)葉片入口的護(hù)罩側(cè)葉片前緣能夠以適當(dāng)?shù)牧鲃?dòng)角將流動(dòng)向動(dòng)葉片207的內(nèi)部引導(dǎo)。
[0010]另外，通過(guò)輪轂側(cè)流入通路241而供給的工作流體向與斜流式渦輪動(dòng)葉片入口的輪轂外周面206的傾斜方向大致同等的方向流動(dòng)，因此以與輪轂外周面206平行且與動(dòng)葉片的葉片前緣大致正交的方式流入。因此，在斜流式渦輪動(dòng)葉片入口的輪轂側(cè)葉片前緣能夠以適當(dāng)?shù)牧鲃?dòng)角將流動(dòng)向動(dòng)葉片207的內(nèi)部引導(dǎo)。
[0011]另外，從輪轂側(cè)流入通路241向動(dòng)葉片207流入的流動(dòng)具有與輪轂外周面206的傾斜大致同等的角度而向動(dòng)葉片207流入，因此能夠使從護(hù)罩側(cè)流入通路245沿大致半徑方向朝動(dòng)葉片207流入且朝向動(dòng)葉片出口轉(zhuǎn)向?yàn)檩S向的護(hù)罩側(cè)流入通路245的流動(dòng)順暢地從半徑方向轉(zhuǎn)向軸向，其結(jié)果是，具有能夠防止在護(hù)罩部產(chǎn)生的壁面分界層的增加這樣的特長(zhǎng)。[0012]另一方面，工作流體在護(hù)罩側(cè)流入通路245中沿大致半徑方向流動(dòng)，另一方面，在輪轂側(cè)流入通路241中沿與斜流式渦輪動(dòng)葉片入口的輪轂側(cè)的傾斜方向大致同等的方向流動(dòng)且通過(guò)了兩流入通路的工作流體以交叉的狀態(tài)向斜流式渦輪動(dòng)葉片的入口側(cè)端緣流入。
[0013]因此，在護(hù)罩側(cè)流入通路245及輪轂側(cè)流入通路241中流動(dòng)的工作流體在渦旋分割壁229的后緣處合流。由此，能夠抑制在渦旋分割壁229的后緣產(chǎn)生的尾波的發(fā)展。
[0014]需要說(shuō)明的是，關(guān)于專(zhuān)利文獻(xiàn)I的具有渦輪動(dòng)葉片的前緣朝向上游側(cè)凸起的動(dòng)葉片的斜流式渦輪，在專(zhuān)利文獻(xiàn)2中也有公開(kāi)。
[0015]【在先技術(shù)文獻(xiàn)】
[0016]【專(zhuān)利文獻(xiàn)】
[0017]【專(zhuān)利文獻(xiàn)I】日本特開(kāi)2009-281197號(hào)公報(bào)
[0018]【專(zhuān)利文獻(xiàn)2】日本專(zhuān)利4288051號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0019]【發(fā)明要解決的課題】
[0020]圖18示出從護(hù)罩側(cè)流入通路245、及輪轂側(cè)流入通路241流入的動(dòng)葉片207的護(hù)罩側(cè)入口及輪轂側(cè)入口的代表半徑的速度三角形。
[0021]從護(hù)罩側(cè)流入通路245流入的流動(dòng)在流動(dòng)角α大致20~30度下以流速A向動(dòng)葉片207流入。周向速度C是與動(dòng)葉片207的回旋周速大體一致的速度，作為相對(duì)流速B的半徑速度是以流量為代表的速度。
[0022]從護(hù)罩側(cè)流入通路245流入的流動(dòng)在動(dòng)葉片207的內(nèi)部伴隨著半徑變化而流動(dòng)對(duì)動(dòng)葉片207作功，周向速度下降、壓力下降，并同時(shí)朝向噴出口流出。
[0023]另一方面，從輪轂側(cè)流入通路241流入的流動(dòng)由于輪轂側(cè)入口 Ρ2的半徑比護(hù)罩側(cè)入口 Pl的半徑小，因此來(lái)自護(hù)罩側(cè)入口的流動(dòng)向半徑小的區(qū)域流動(dòng)，向壓力下降的位置流入，因此以比護(hù)罩側(cè)入口大的流速Α’向輪轂側(cè)入口流入。
[0024]另外，由于輪轂側(cè)入口的半徑比護(hù)罩側(cè)入口的半徑小，因此動(dòng)葉片前緣的回旋速度與半徑比成比例地減小，成為周向速度C’，因此在輪轂側(cè)入口以比護(hù)罩側(cè)入口的相對(duì)流速B大的相對(duì)流速B’向動(dòng)葉片207流入。
[0025]因此，從輪轂側(cè)入口流入的流動(dòng)與從護(hù)罩側(cè)入口流入的流動(dòng)相比，流速高，流動(dòng)通過(guò)渦輪時(shí)放出的能量中，輪轂側(cè)的流動(dòng)的表示動(dòng)葉片207內(nèi)部的放出能量的比例的值的反作用度減小。
[0026]即，護(hù)罩側(cè)的流動(dòng)的反作用度大，能夠降低動(dòng)葉片內(nèi)部的流速且能夠減少摩擦損失，因此具有成為高效率的流動(dòng)的所謂反作用渦輪的特性。
[0027]另一方面，輪轂側(cè)的流動(dòng)的反作用度小，通過(guò)利用動(dòng)葉片207使高速流動(dòng)轉(zhuǎn)向時(shí)的運(yùn)動(dòng)量的方向轉(zhuǎn)換產(chǎn)生的力來(lái)使動(dòng)葉片207旋轉(zhuǎn)，因此將流動(dòng)加速至高速，從而摩擦損失大，越是反作用葉片，越無(wú)法提高效率，但是具有通過(guò)小的直徑的動(dòng)葉片能夠產(chǎn)生與直徑大的反作用葉片同樣的動(dòng)力這樣的所謂沖動(dòng)式渦輪的特性。
[0028] 換言之，在具有從圖17所示的護(hù)罩側(cè)流入通路245、及輪轂側(cè)流入通路241流入的動(dòng)葉片207那樣的方式的斜流式渦輪中，可以說(shuō)由輪轂側(cè)的沖動(dòng)式葉片和護(hù)罩側(cè)的反作用葉片構(gòu)成。
[0029]這樣，從護(hù)罩側(cè)流入的流動(dòng)由于葉片間的流速低，因此摩擦損失低，通過(guò)與半徑變化相伴的角運(yùn)動(dòng)量的放出而轉(zhuǎn)換成旋轉(zhuǎn)的動(dòng)力，因此動(dòng)葉片207的效率高，在轉(zhuǎn)向成軸向的動(dòng)葉片出口，通過(guò)壓力變化和流動(dòng)的方向的轉(zhuǎn)向而將回旋速度轉(zhuǎn)換成旋轉(zhuǎn)的動(dòng)力。
[0030]另一方面，輪轂側(cè)的沖動(dòng)式葉片以高速向動(dòng)葉片207流入，將速度維持成高速且通過(guò)流動(dòng)的轉(zhuǎn)向而將流動(dòng)的回旋速度轉(zhuǎn)換成旋轉(zhuǎn)的動(dòng)力，需要入射角小的情況和能夠?qū)Ω咚俚牧鲃?dòng)盡量轉(zhuǎn)向的充分的葉片個(gè)數(shù)。
[0031]因此，在以往的斜流式渦輪中，具有葉片個(gè)數(shù)少且無(wú)法將高速的流動(dòng)高效率地轉(zhuǎn)向這樣的問(wèn)題。
[0032]本發(fā)明鑒于以往的斜流式渦輪的技術(shù)性課題，其目的在于提供一種在由輪轂側(cè)的沖動(dòng)式葉片部分和護(hù)罩側(cè)的反作用葉片部分構(gòu)成的斜流式渦輪的具有輪轂側(cè)的沖動(dòng)式葉片渦輪特性的部分設(shè)置中間高度的中間葉片，實(shí)現(xiàn)沖動(dòng)式葉片渦輪特性的改善及動(dòng)葉片整體的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的減少，并實(shí)現(xiàn)效率提高及過(guò)渡響應(yīng)性的提高的斜流式渦輪。
[0033]【用于解決課題的手段】
[0034]本發(fā)明為了實(shí)現(xiàn)上述目的，涉及一種斜流式渦輪，其特征在于，具備:渦輪動(dòng)葉片，與工作流體所流入的前緣連結(jié)輪轂側(cè)與護(hù)罩側(cè)的線相比，輪轂側(cè)與護(hù)罩側(cè)的中間部呈凸?fàn)畹匦纬稍谏嫌蝹?cè)；渦輪外殼，以覆蓋該渦輪動(dòng)葉片的方式形成，且具備朝向該動(dòng)葉片的前緣供給工作流體的渦旋部；渦旋分割壁，將所述渦旋部分割成護(hù)罩側(cè)空間和輪轂側(cè)空間；護(hù)罩側(cè)流入通路，形成在該 渦旋分割壁的內(nèi)周側(cè)的護(hù)罩側(cè)分割壁面和與該護(hù)罩側(cè)分割壁面相對(duì)的部分之間，并使工作流體沿大致半徑方向向所述動(dòng)葉片的護(hù)罩側(cè)入口流動(dòng)；及輪轂側(cè)流入通路，形成在所述渦旋分割壁的內(nèi)周側(cè)的輪轂側(cè)分割壁面和與該輪轂側(cè)分割壁面相對(duì)的部分之間，并使工作流體沿與輪轂的傾斜方向大致同一方向向所述動(dòng)葉片的輪轂側(cè)入口流動(dòng)，
[0035]所述動(dòng)葉片由主葉片和中間葉片構(gòu)成，該主葉片在輪轂外周面上沿周向豎立設(shè)置多個(gè)且具有跨越輪轂外周面與護(hù)罩部的內(nèi)周面之間的整個(gè)區(qū)域的高度而形成，該中間葉片在周向上配置在所述主葉片之間，并且從所述主葉片的入口部到中間部、具有所述主葉片的高度的中間高度而配置，來(lái)自所述輪轂側(cè)流入通路的工作流體向所述中間葉片的前緣流入。
[0036]根據(jù)上述發(fā)明，如圖1所示，與工作流體所流入的前緣連結(jié)輪轂側(cè)與護(hù)罩側(cè)的線(圖1的線m)相比，輪轂側(cè)與護(hù)罩側(cè)的中間部呈凸?fàn)畹匦纬稍谏嫌蝹?cè)。
[0037]通過(guò)渦旋分割壁，具有護(hù)罩側(cè)流入通路和輪轂側(cè)流入通路的斜流式渦輪如前述那樣可以說(shuō)是由輪轂側(cè)的沖動(dòng)式葉片部分和護(hù)罩側(cè)的反作用葉片部分構(gòu)成，因此在周向上，在主葉片之間設(shè)置中間葉片，該中間葉片從主葉片的入口部遍及到中間部，且具有主葉片的高度的中間高度，由此，還使來(lái)自所述輪轂側(cè)流入通路的工作流體向中間葉片的前緣流入，從而能夠不增加半徑大的反作用葉片個(gè)數(shù)而能夠增多輪轂側(cè)的沖動(dòng)式渦輪特性部分的葉片個(gè)數(shù)。
[0038]因此，在以往的斜流式渦輪中，存在因葉片個(gè)數(shù)少而無(wú)法高效率地將高速流轉(zhuǎn)換成旋轉(zhuǎn)力這樣的問(wèn)題，相對(duì)于此，在本發(fā)明中，通過(guò)小半徑的沖動(dòng)式葉片部分能產(chǎn)生與大半徑的反作用葉片部分同等的每單位流量的動(dòng)力，通過(guò)有效利用所謂沖動(dòng)式渦輪的特性，能夠不增大渦輪動(dòng)葉片的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量而同時(shí)實(shí)現(xiàn)斜流式渦輪的效率提高和過(guò)渡響應(yīng)性的提高。
[0039]另外，在本發(fā)明中，優(yōu)選的是，在所述渦輪動(dòng)葉片的子午面形狀中，所述中間葉片至少設(shè)置在所述輪轂側(cè)流入通路的流路寬度的延長(zhǎng)區(qū)域與所述護(hù)罩側(cè)流入通路的延長(zhǎng)區(qū)域重疊的區(qū)域。
[0040]根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，在所述渦輪動(dòng)葉片的子午面形狀中，若在所述輪轂側(cè)流入通路的流路寬度的延長(zhǎng)區(qū)域存在中間葉片，則能夠高效率地承接來(lái)自所述輪轂側(cè)流入通路的流動(dòng)而發(fā)揮所謂沖動(dòng)式渦輪的特性。然而，當(dāng)將中間葉片的后緣端較長(zhǎng)地設(shè)置在下游側(cè)時(shí)，主葉片的葉片間流路變窄，流速局部地產(chǎn)生增減速而流路損失增大，因此需要留在不產(chǎn)生損失的范圍內(nèi)。因此，將中間葉片39的后緣端形成至能夠承接來(lái)自護(hù)罩側(cè)流入通路的流動(dòng)的從主葉片前緣端到后緣的全長(zhǎng)的大致中間，能夠抑制中間葉片引起的流路損失。
[0041]另外，在本發(fā)明中，優(yōu)選的是，將所述中間葉片在所述主葉片之間沿周向設(shè)置多個(gè)。
[0042]如此，通過(guò)將中間葉片在主葉片之間設(shè)置多個(gè)，能夠維持斜流式渦輪的效率，并減少主葉片的葉片個(gè)數(shù)，從而能夠進(jìn)一步減少渦輪動(dòng)葉片的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。
[0043]另外，在設(shè)置多個(gè)時(shí)，中間葉片的后緣端的位置可以互不相同。
[0044]另外，在本發(fā)明中，優(yōu)選的是，所述中間葉片的前緣與所述主葉片的前緣一致，并且設(shè)前緣的葉片高度與子午面上的中心線的高度大致同等或比該中心線高，進(jìn)而設(shè)置成后緣的葉片高度比所述前緣高，該子午面按照所述護(hù)罩側(cè)流入通路的流路寬度與輪轂側(cè)流入通路的流路寬度之比而將沿著主葉片的流動(dòng)分割為護(hù)罩側(cè)流路的流動(dòng)和輪轂側(cè)流路的流動(dòng)的流路面積。
[0045]這樣，中間葉片的前緣與主葉片的前緣一致，并且設(shè)為前緣的葉片高度與所述中心線的高度大致同等或比該中心線高的位置，由此，各葉片(主葉片及中間葉片的各葉片)能夠均等地承受輪轂側(cè)的沖動(dòng)式葉片部的葉片前緣的負(fù)荷。
[0046]另外，通過(guò)設(shè)置在后緣的葉片高度比前緣的葉片高度高的位置，在加速時(shí)而輪轂側(cè)的流量增加的情況下，通過(guò)中間葉片能可靠地承接流量的增加，使沖動(dòng)式葉片的特性有效地起作用，因此能夠改善過(guò)渡響應(yīng)性(參照?qǐng)D4)。
[0047]另外，在渦輪增壓器進(jìn)行穩(wěn)定的工作時(shí)，將具有反作用葉片的特性的護(hù)罩側(cè)的流量控制成增加，這樣的情況下，能夠在中間葉片的后緣部分承接角運(yùn)動(dòng)量而將護(hù)罩側(cè)的流動(dòng)轉(zhuǎn)換成旋轉(zhuǎn)動(dòng)力。因此，能夠得到高效率的效果(參照?qǐng)D5)。
[0048]因此，護(hù)罩側(cè)與輪轂側(cè)的流量的平衡偏斜，無(wú)論是護(hù)罩側(cè)的流量增加的情況，還是輪轂側(cè)的流量增加的情況，中間葉片在護(hù)罩側(cè)的流量增加時(shí)，具有將護(hù)罩側(cè)的流動(dòng)的角運(yùn)動(dòng)量轉(zhuǎn)換成動(dòng)力的作為反作用葉片的作用，在輪轂側(cè)的流量增加時(shí)，具有作為沖動(dòng)式葉片的作用，由此，在前者的情況下，作為高效率的渦輪起作用，在后者的情況下，作為旋轉(zhuǎn)加速度大的渦輪起作用。因此，能夠同時(shí)實(shí)現(xiàn)改善發(fā)動(dòng)機(jī)的過(guò)渡響應(yīng)性的效果和穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的高效率工作。
[0049]另外，在本發(fā)明中，優(yōu)選的是，所述中間葉片的前緣設(shè)置在比所述主葉片的前緣半徑小的位置，并且所述中間葉片的從上游向下游的整個(gè)區(qū)域的葉片高度在與子午面上的中心線的高度大致同一高度或比該中心線高的位置處維持成一定，該子午面按照所述護(hù)罩側(cè)流入通路的流路寬度與輪轂側(cè)流入通路的流路寬度之比而將沿著主葉片的流動(dòng)分割為護(hù)罩側(cè)流路的流動(dòng)和輪轂側(cè)流路的流動(dòng)的流路面積。
[0050]這樣，中間葉片的前緣設(shè)置在比主葉片的前緣半徑小的位置，而且中間葉片的高度在所述中間葉片的上游到下游的整個(gè)區(qū)域，在與所述中心線的高度大致同一高度或比中心線高的位置維持為恒定，即，限制中間葉片的前緣的位置及整個(gè)區(qū)域的葉片高度，由此能夠減小中間葉片的半徑方向的尺寸，能夠減少渦輪動(dòng)葉片的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。
[0051 ] 另外，在本發(fā)明中，優(yōu)選的是，所述中間葉片的前緣設(shè)置在比所述主葉片的前緣半徑小的位置，并且設(shè)置在所述中間葉片的從上游向下游的整個(gè)區(qū)域的葉片高度比子午面上的中心線高的位置且后緣的葉片高度比前緣高的位置，該子午面按照所述護(hù)罩側(cè)流入通路的流路寬度與輪轂側(cè)流入通路的流路寬度之比而將沿著主葉片的流動(dòng)分割為護(hù)罩側(cè)流路的流動(dòng)和輪轂側(cè)流路的流動(dòng)的流路面積。
[0052]這樣，中間葉片的后緣的葉片高度設(shè)置在比所述前緣高的位置，因此如前述那樣，護(hù)罩側(cè)與輪轂側(cè)的流量的平衡偏斜，無(wú)論是護(hù)罩側(cè)的流量增加的情況，還是輪轂側(cè)的流量增加的情況，中間葉片在護(hù)罩側(cè)的流量增加時(shí)，具有將護(hù)罩側(cè)的流動(dòng)的角運(yùn)動(dòng)量轉(zhuǎn)換成動(dòng)力的作為反作用葉片的作用，在輪轂側(cè)的流量增加時(shí)，具有作為沖動(dòng)式葉片的作用，由此，在前者的情況下，作為高效率的渦輪起作用，在后者的情況下，作為旋轉(zhuǎn)加速度大的渦輪起作用。因此，能夠同時(shí)實(shí)現(xiàn)改善發(fā)動(dòng)機(jī)的過(guò)渡響應(yīng)性的效果和穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的高效率工作。
[0053]而且，由于中間葉片的前緣設(shè)置在比所述主葉片的前緣半徑小的位置，因此能夠減小中間葉片的半徑方向的尺寸，能夠進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)渦輪動(dòng)葉片的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的減少。
[0054]此外，在本發(fā)明中，優(yōu)選的是，所述中間葉片的前緣的半徑設(shè)定為與所述中間葉片的向輪轂安裝的安裝半徑大致相等的半徑，能夠進(jìn)一步減少渦輪動(dòng)葉片的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。
[0055]另外，由于中間葉片的前緣半徑設(shè)為與中間葉片的向輪轂安裝的安裝半徑大致相等的半徑，因此也具有中間葉片的向輪轂外表面的固定穩(wěn)定化的效果。
[0056]另外，在本發(fā)明中，優(yōu)選的是，使所述中間葉片的前緣與所述主葉片的前緣一致，使該中間葉片的葉片高度隨著朝向后緣而降低。
[0057]通過(guò)這樣構(gòu)成，能夠使輪轂側(cè)的沖動(dòng)式葉片的作用主要由中間葉片的前緣側(cè)負(fù)擔(dān)，能夠減少中間葉片的下游側(cè)的部分的流路阻力并有助于轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的減少。
[0058]另外，在本發(fā)明中，優(yōu)選的是，所述中間葉片的葉片前端形成為圓弧狀的截面。
[0059]圖11是圖3的1-1剖視圖，如該圖11所示，向主葉片流入的工作流體的護(hù)罩側(cè)的流動(dòng)的流線R以在中間葉片的葉片前端交叉的方式流動(dòng)。
[0060]因此，中間葉片的葉片前端需要具有作為葉片前緣的功能，通過(guò)將中間葉片的葉片前端形成為圓弧狀的截面形狀，能夠防止在中間葉片的前端交叉的流動(dòng)因中間葉片的負(fù)壓面產(chǎn)生剝離而損失增大的情況。
[0061]另外，在本發(fā)明中，優(yōu)選的是，所述主葉片及中間葉片的前緣的由壓力面和負(fù)壓面形成的葉片前緣打開(kāi)角度設(shè)定為與伴隨著工作流體的壓力變動(dòng)而變化的向所述前緣的工作流體的流入角度的變化相當(dāng)?shù)慕嵌龋⑶宜鰤毫ψ儎?dòng)向高壓側(cè)上升時(shí)的向所述前緣的流入方向設(shè)定為與所述負(fù)壓面的切線方向大體一致或朝向比切線方向更靠壓力面?zhèn)取?br> [0062]如圖13所示，在將渦輪增壓器搭載于發(fā)動(dòng)機(jī)的情況下，向渦輪入口流入的廢氣壓力因往復(fù)移動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸數(shù)或加速的程度而發(fā)生變動(dòng)。在產(chǎn)生該壓力變動(dòng)的情況下，在輪轂側(cè)的沖動(dòng)式渦輪部分產(chǎn)生與該壓力變動(dòng)的變化同樣的絕對(duì)流速的變化，其結(jié)果是，向動(dòng)葉片的流入角度產(chǎn)生變化的情況多。
[0063]因此，如圖14所示，通過(guò)將主葉片及中間葉片的前緣部分的前緣打開(kāi)角度設(shè)定為與伴隨工作流體的壓力變動(dòng)而變化的向所述前緣的工作流體的流入角度的變化相當(dāng)?shù)慕嵌龋谥虚g葉片及主葉片的前緣部分，能夠防止與工作流體的壓力變動(dòng)相伴的流動(dòng)損失的增大，能夠?qū)崿F(xiàn)高效率化。
[0064]此外，所述壓力變動(dòng)向高壓側(cè)上升時(shí)的向所述前緣的流入方向設(shè)定為與所述負(fù)壓面的切線方向大體一致或比切線方向靠壓力面?zhèn)龋虼四軌蚍乐关?fù)壓面的流動(dòng)的剝離，能夠防止與工作流體的壓力變動(dòng)相伴的沖動(dòng)式葉片部分的流動(dòng)損失，能夠?qū)崿F(xiàn)高效率化。
[0065]另外，在本發(fā)明中，優(yōu)選的是，在所述主葉片的與旋轉(zhuǎn)軸垂直的方向的截面形狀中，使主葉片的前緣部分向旋轉(zhuǎn)方向彎曲，向旋轉(zhuǎn)方向的反方向成為凸形狀。[0066]如圖15所示，對(duì)應(yīng)于旋轉(zhuǎn)半徑而周速U下降，絕對(duì)流速V的周向分量即回旋流速Vc滿(mǎn)足自由渦旋的關(guān)系并同時(shí)向半徑內(nèi)方流動(dòng)，因此當(dāng)半徑減小時(shí)，回旋流速增大，其結(jié)果是，相對(duì)流速W在主葉片的葉片前緣附近，以從旋轉(zhuǎn)方向與葉片發(fā)生碰撞的方式流入(參照?qǐng)D15)。隨著從該葉片前緣進(jìn)入內(nèi)側(cè)而相對(duì)流速W將方向改變?yōu)樾D(zhuǎn)方向，從而朝向葉片。因此，葉片負(fù)荷增大。
[0067]因此，在葉片前緣部，使葉片前緣的中心線向旋轉(zhuǎn)方向彎曲，向旋轉(zhuǎn)方向的反方向形成凸形狀，由此當(dāng)從葉片前緣向內(nèi)側(cè)進(jìn)入時(shí)，相對(duì)流速W將方向改變成旋轉(zhuǎn)方向而朝向葉片的流動(dòng)不與葉片碰撞地流入，而沿著葉片，因此能夠減少葉片前緣的碰撞損失并減少葉片負(fù)荷。
[0068]由此，能夠應(yīng)對(duì)因減少主葉片的葉片個(gè)數(shù)而產(chǎn)生的主葉片的葉片前緣的負(fù)荷增大的課題。
[0069]另外，在本發(fā)明中，優(yōu)選的是，所述斜流式渦輪在所述輪轂側(cè)流入通路具備:由與中心軸線平行的葉片面構(gòu)成的噴嘴；后緣以與所述動(dòng)葉片的前緣相對(duì)的方式配置在該噴嘴的下游側(cè)的引導(dǎo)板。
[0070]通過(guò)這樣構(gòu)成，在輪轂側(cè)流入通路中流動(dòng)而向中間葉片前緣流入的工作流體的流動(dòng)成為加速或理想的回旋流，因此能夠提高向動(dòng)葉片的具有所謂沖動(dòng)式渦輪的特性的部分的流入速度，從而提高過(guò)渡響應(yīng)性。
[0071]【發(fā)明效果】
[0072]根據(jù)本發(fā)明，斜流式渦輪中，與工作流體所流入的前緣將輪轂側(cè)和護(hù)罩側(cè)連結(jié)的線相比，輪轂側(cè)和護(hù)罩側(cè)的中間部呈凸?fàn)畹匦纬稍谏嫌蝹?cè)，并且通過(guò)渦旋分割壁而具有護(hù)罩側(cè)流入通路和輪轂側(cè)流入通路，在這樣的斜流式渦輪中，在渦輪動(dòng)葉片的輪轂側(cè)的發(fā)揮沖動(dòng)式葉片渦輪特性的部分的主葉片之間設(shè)置中間高度的中間葉片，進(jìn)行沖動(dòng)式葉片渦輪特性的改善，并實(shí)現(xiàn)作為動(dòng)葉片整體的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的減少，由此能夠?qū)崿F(xiàn)效率提高及過(guò)渡響應(yīng)性的提高。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0073]圖1是本發(fā)明的第一實(shí)施方式的斜流式渦輪的主要部分剖視圖。
[0074]圖2是表示第一實(shí)施方式的斜流式渦輪的渦輪動(dòng)葉片的立體說(shuō)明圖。
[0075]圖3示出第二實(shí)施方式的斜流式渦輪的子午面形狀。[0076]圖4是第二實(shí)施方式中的輪轂側(cè)流路的流量增加的情況的說(shuō)明圖。
[0077]圖5是第二實(shí)施方式中的護(hù)罩側(cè)流路的流量增加的情況的說(shuō)明圖。
[0078]圖6示出第三實(shí)施方式的斜流式渦輪的子午面形狀。
[0079]圖7示出第四實(shí)施方式的斜流式渦輪的子午面形狀。
[0080]圖8示出第四實(shí)施方式的中間葉片的變形例。
[0081]圖9是第四實(shí)施方式中的輪轂側(cè)流路和護(hù)罩側(cè)流路的流量變化的說(shuō)明圖。
[0082]圖10示出第五實(shí)施方式的斜流式渦輪的子午面形狀。
[0083]圖11示出第六實(shí)施方式的斜流式渦輪，是圖3的1-1剖視圖。
[0084]圖12是表示第七實(shí)施方式的動(dòng)葉片形狀的圓筒展開(kāi)圖。
[0085]圖13是表示關(guān)于第七實(shí)施方式的渦輪入口的壓力變動(dòng)特性的說(shuō)明圖。
[0086]圖14是表示第七實(shí)施方式的中間葉片的葉片前緣打開(kāi)角度的說(shuō)明圖。
[0087]圖15是表示第八實(shí)施方式的主葉片前緣部的形狀、及速度三角形的說(shuō)明圖。
[0088]圖16A示出第九實(shí)施方式，是斜流式渦輪的主要部分剖視圖。
[0089]圖16B是第九實(shí)施方式的葉片型噴嘴及引導(dǎo)板的說(shuō)明圖。
[0090]圖17示出現(xiàn)有技術(shù)的斜流式渦輪的子午面形狀。
[0091]圖18示出現(xiàn)有技術(shù)的斜流式渦輪的渦輪葉輪的立體形狀及速度三角形。
【具體實(shí)施方式】
[0092]以下，使用附圖，詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式。需要說(shuō)明的是，以下的實(shí)施方式記載的結(jié)構(gòu)部件的尺寸、材質(zhì)、形狀、其相對(duì)配置等只要沒(méi)有特別特定的記載，就不是將本發(fā)明的范圍僅限定于此，只不過(guò)是說(shuō)明例。
[0093](第一實(shí)施方式)
[0094]參照?qǐng)D1、2，說(shuō)明本發(fā)明的第一實(shí)施方式。
[0095]說(shuō)明本發(fā)明的斜流式渦輪I使用于車(chē)輛發(fā)動(dòng)機(jī)的增壓器(渦輪增壓器)的例子。
[0096]在圖1中，斜流式渦輪I具備渦輪外殼3和能夠旋轉(zhuǎn)地支承而收納在渦輪外殼3內(nèi)的渦輪葉輪5。該渦輪葉輪5具備旋轉(zhuǎn)軸7、一體成形或通過(guò)焊接而結(jié)合于該旋轉(zhuǎn)軸7的輪轂9、及豎立設(shè)置在輪轂9的外周面上的渦輪動(dòng)葉片(動(dòng)葉片)11，通過(guò)形成在渦輪外殼3內(nèi)的蝸牛狀的渦旋室(渦旋部)13而作出具有繞旋轉(zhuǎn)軸7的中心軸線K的速度的回旋流動(dòng)，在渦輪葉輪5的外周側(cè)回旋。
[0097]另外，旋轉(zhuǎn)軸7通過(guò)未圖示的軸承而支承在軸承外殼上。在旋轉(zhuǎn)軸7的一端側(cè)安裝所述渦輪葉輪5，在另一端側(cè)連接渦輪壓縮機(jī)的旋轉(zhuǎn)軸，通過(guò)來(lái)自發(fā)動(dòng)機(jī)的廢氣(工作流體)，借助經(jīng)由渦輪葉輪5而旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)軸7來(lái)使渦輪壓縮機(jī)旋轉(zhuǎn)，對(duì)吸氣進(jìn)行壓縮而向發(fā)動(dòng)機(jī)供給。
[0098]在渦輪外殼3的渦輪葉輪5的外周側(cè)形成有將動(dòng)葉片11的外徑側(cè)端緣14覆蓋的護(hù)罩部15。
[0099]另外，在渦輪外殼3的內(nèi)側(cè)設(shè)有從外側(cè)朝向內(nèi)側(cè)沿半徑方向突出的渦旋分割壁
17。渦旋室13由渦旋分割壁17分割成護(hù)罩側(cè)空間19和輪轂側(cè)空間21。
[0100]渦旋分割壁17的內(nèi)周側(cè)的輪轂側(cè)形成以隨著朝向護(hù)罩側(cè)而前端尖細(xì)的方式傾斜的輪轂側(cè)分割壁面23。渦旋分割壁17的內(nèi)周側(cè)的護(hù)罩側(cè)形成沿大致半徑方向延伸的護(hù)罩側(cè)分割壁面25。
[0101]渦輪外殼3的輪轂側(cè)的與輪轂側(cè)分割壁面23相對(duì)的輪轂側(cè)構(gòu)件的輪轂側(cè)壁面27以與輪轂側(cè)分割壁面23大致平行的方式形成，在輪轂側(cè)壁面27與輪轂側(cè)分割壁面23之間形成有輪轂側(cè)流入通路29。
[0102]輪轂側(cè)流入通路29成為與輪轂9的輪轂外周面31的上游端的傾斜方向大致同等的傾斜方向。
[0103]渦輪外殼3的護(hù)罩側(cè)的與護(hù)罩側(cè)分割壁面25相對(duì)的護(hù)罩側(cè)壁面33以與護(hù)罩側(cè)分割壁面25大致平行的方式形成，在護(hù)罩側(cè)壁面33與護(hù)罩側(cè)分割壁面25之間形成護(hù)罩側(cè)流入通路35。
[0104]護(hù)罩側(cè)分割壁面25沿大致半徑方向延伸，因此護(hù)罩側(cè)流入通路35沿大致半徑方向延伸。
[0105]動(dòng)葉片11是板狀構(gòu)件，以面部沿軸線方向延伸的方式豎立設(shè)置在輪轂外周面31上。而且，如圖2所示，動(dòng)葉片11由如下構(gòu)件構(gòu)成:在輪轂外周面31上沿周向豎立設(shè)置多個(gè)且具有遍及輪轂外周面31與護(hù)罩部15的內(nèi)周面之間的整個(gè)區(qū)域的高度而形成的主葉片37 ;在周向上設(shè)置于相鄰的主葉片37之間且從主葉片37的入口部分遍及到中間部分且具有主葉片37的高度的中間高度而配置的中間葉片39。
[0106]主葉片37的前緣41與外徑側(cè)端緣14的交點(diǎn)位于比輪轂9與前緣41的交點(diǎn)更靠半徑方向的外側(cè)。
[0107]另外，在主葉片37具備位于廢氣的流動(dòng)方向上游側(cè)的前緣41。前緣41如圖1所示由朝向上游側(cè)而在其整個(gè)區(qū)域呈凸?fàn)畹仄交某龅那€形成。
[0108]即，與工作流體流入的前緣41連結(jié)輪轂側(cè)與護(hù)罩側(cè)的線m相比，輪轂側(cè)與護(hù)罩側(cè)的中間部為向上游側(cè)呈凸?fàn)畹匦纬傻男螤睢?br> [0109]前緣41的護(hù)罩側(cè)部分為沿著大致同一半徑位置，換言之，形成為與半徑方向大致正交的形狀。在前緣41的護(hù)罩側(cè)部分形成護(hù)罩側(cè)入口 43，在輪轂側(cè)部分形成輪轂側(cè)入口
45。護(hù)罩側(cè)入口 43具有中心半徑Ra，輪轂側(cè)入口 45具有中心半徑Rb。
[0110]如圖1所示，中間葉片39在子午面形狀中至少設(shè)置于輪轂側(cè)流入通路29的流路寬度的延長(zhǎng)區(qū)域與護(hù)罩側(cè)流入通路35的延長(zhǎng)區(qū)域的重疊的區(qū)域。在本實(shí)施方式中，形成于重疊的區(qū)域的大致整個(gè)區(qū)域。
[0111]即，中間葉片39的前緣與主葉片37的前緣的形狀一致，中間葉片高度h2具有輪轂側(cè)流入通路29的流路寬度，與主葉片37的葉片高度hi相比而具有中間高度。中間葉片39的后緣與護(hù)罩側(cè)流入通路35的延長(zhǎng)區(qū)域的后緣部分大體一致，或稍長(zhǎng)地形成。
[0112]在輪轂側(cè)流入通路29的流路寬度的延長(zhǎng)區(qū)域存在有中間葉片39，由此能夠高效率地承接來(lái)自輪轂側(cè)流入通路29的流動(dòng)而發(fā)揮所謂沖動(dòng)式渦輪的特性。然而，當(dāng)使中間葉片39的后緣端在下游側(cè)過(guò)長(zhǎng)地設(shè)置時(shí)，流速局部地產(chǎn)生增減速，主葉片37的葉片間流路變窄，流路損失增大，因此需要留在不產(chǎn)生損失的范圍內(nèi)。因此，將中間葉片39的后緣形成至能夠承接來(lái)自護(hù)罩側(cè)流入通路35的流動(dòng)的從主葉片前緣端到后緣的全長(zhǎng)的大致中間，從而抑制中間葉片39產(chǎn)生的流路損失。
[0113]通過(guò)將中間葉片39的形狀形成為如以上那樣，由此能夠不增加半徑大的反作用葉片個(gè)數(shù)而增多輪轂側(cè)的沖動(dòng)式渦輪特性部分的葉片個(gè)數(shù)。有效地利用具有所謂沖動(dòng)式渦輪特性的輪轂側(cè)的部分。
[0114]因此，在以往的斜流式渦輪中，由于葉片個(gè)數(shù)少而存在無(wú)法將高速流高效率地轉(zhuǎn)換成旋轉(zhuǎn)力這樣的問(wèn)題，相對(duì)于此，不增加主葉片的個(gè)數(shù)而通過(guò)中間葉片的增加，或者減少主葉片的個(gè)數(shù)并增加中間葉片的個(gè)數(shù)等，從而抑制渦輪動(dòng)葉片的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的增大而能夠?qū)崿F(xiàn)斜流式潤(rùn)輪的效率提聞和過(guò)渡響應(yīng)性的提聞。
[0115]關(guān)于輪轂側(cè)的沖動(dòng)式渦輪特性、及護(hù)罩側(cè)的反作用渦輪特性，已經(jīng)以圖17、圖18為基礎(chǔ)進(jìn)行了說(shuō)明，但是參照?qǐng)D18的速度三角形，以圖1的結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)再次說(shuō)明。
[0116]在圖1中，從護(hù)罩側(cè)流入通路35流入的流動(dòng)在圖18的流動(dòng)角α為大致20?30度下以流速A向動(dòng)葉片11流入。周向速度C是與動(dòng)葉片11的回旋周速大體一致的速度，相對(duì)流速B即半徑速度是以流量為代表的速度。
[0117]從護(hù)罩側(cè)流入通路35流入的流動(dòng)中，在動(dòng)葉片11的內(nèi)部伴隨著半徑變化的流動(dòng)對(duì)動(dòng)葉片11作功，周向速度下降，壓力下降，并朝向噴出口流出。
[0118]另一方面，從輪轂側(cè)流入通路29流入的流動(dòng)由于輪轂側(cè)入口 45的半徑Rb比護(hù)罩偵認(rèn)口 43的半徑Ra小，因此來(lái)自護(hù)罩側(cè)入口的流動(dòng)向半徑小的區(qū)域流動(dòng)，向壓力下降的位置流入，因此以比護(hù)罩側(cè)入口 43大的流速Α’向輪轂側(cè)入口 45流入。
[0119]另外，輪轂側(cè)入口 45的半徑Rb比護(hù)罩側(cè)入口 43的半徑Ra小，因此動(dòng)葉片前緣的回旋速度與半徑比成比例地減小，成為周向速度C’，因此在輪轂側(cè)入口 45，流動(dòng)以比渦輪動(dòng)葉片11的護(hù)罩側(cè)入口 43的相對(duì)流速B大的相對(duì)流速B’向動(dòng)葉片11流入。
[0120]因此，從輪轂側(cè)入口 45流入的流動(dòng)比從護(hù)罩側(cè)入口 43流入的流動(dòng)的流速高，流動(dòng)通過(guò)渦輪時(shí)放出的能量中，表示動(dòng)葉片11內(nèi)部的放出能量的比例的值即反作用度在輪轂側(cè)的流動(dòng)一方減小。
[0121]S卩，護(hù)罩側(cè)的流動(dòng)中反作用度大，能夠降低動(dòng)葉片內(nèi)部的流速，能夠降低摩擦損失，因此具有成為高效率的流動(dòng)的所謂反作用渦輪的特性。
[0122]另一方面，輪轂側(cè)的流動(dòng)中反作用度小，借助利用動(dòng)葉片11使高速流動(dòng)轉(zhuǎn)向時(shí)的運(yùn)動(dòng)量的方向轉(zhuǎn)換產(chǎn)生的力來(lái)使動(dòng)葉片11旋轉(zhuǎn)，因此將流動(dòng)加速至高速，從而摩擦損失大，越是反作用葉片，越無(wú)法提高效率，但是具有以小的直徑的動(dòng)葉片能夠產(chǎn)生與大的反作用葉片同樣的動(dòng)力這樣的所謂沖動(dòng)式渦輪的特性。
[0123]需要說(shuō)明的是，如圖2所示，示出將中間葉片39在主葉片37、37之間設(shè)置一片的例子，但也可以沿周向排列多個(gè)而設(shè)置。而且，在設(shè)置多個(gè)的情況下，中間葉片39的后緣端的位置也可以相互不同。這樣將中間葉片39在主葉片37、37之間設(shè)置多個(gè)，由此能夠維持斜流式渦輪的效率，此外能夠減少主葉片37的葉片個(gè)數(shù)，從而能夠進(jìn)一步減少渦輪動(dòng)葉片11的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。
[0124](第二實(shí)施方式)
[0125]接下來(lái)，參照?qǐng)D3?圖5，說(shuō)明第二實(shí)施方式。
[0126]第二實(shí)施方式是圖1的中間葉片39的子午面形狀的變形例，第二實(shí)施方式的中間葉片47的后緣部分的高度比前緣部分高。
[0127]圖3的線N表示通過(guò)護(hù)罩側(cè)流入通路35的流路寬度與輪轂側(cè)流入通路29的流路寬度之比，將沿著主葉片37的流動(dòng)分割成護(hù)罩側(cè)流路的流動(dòng)和輪轂側(cè)流路的流動(dòng)的流路面積的子午面上的中心線。[0128]另外，線P表示護(hù)罩側(cè)流路的流動(dòng)的中心線，線Q表示輪轂側(cè)流路的流動(dòng)的中心線。
[0129]并且，中間葉片47的前緣與所述主葉片37的前緣41 一致，并且中間葉片的前緣的葉片高度E設(shè)為與所述中心線N的高度NI大致同等，或者比該中心線N稍高的位置，從而將所述中間葉片47的后緣的葉片高度F設(shè)定為比前緣高的位置(E〈F)。
[0130]如此，使中間葉片47的前緣與主葉片37的前緣一致，且將中間葉片47的前緣的葉片高度E設(shè)為與中心線N的高度NI大致同等或稍高的位置，由此，利用各葉片(主葉片37及中間葉片47的各葉片)能夠均等地承受輪轂側(cè)的發(fā)揮沖動(dòng)式葉片特性的葉片前緣部分的負(fù)荷。
[0131]另外，由于將后緣的葉片高度F設(shè)置成比前緣的葉片高度E高的位置(E〈F)，因此在加速時(shí)，輪轂側(cè)的流量增加，護(hù)罩側(cè)流路的流動(dòng)的中心線P和輪轂側(cè)流路的流動(dòng)的中心線Q均偏向護(hù)罩側(cè)，在分別成為PU Ql時(shí)，通過(guò)中間葉片47能夠可靠地承受輪轂側(cè)流路的流動(dòng)的中心線Ql (參照?qǐng)D4)，因此能夠使中間葉片47作為沖動(dòng)式葉片的特性而有效地起作用，能夠改善過(guò)渡響應(yīng)性。
[0132]此外，在渦輪增壓器進(jìn)行穩(wěn)定的動(dòng)作時(shí)，以使具有反作用葉片的特性的護(hù)罩側(cè)的流量增加的方式進(jìn)行控制，這樣的情況下，即護(hù)罩側(cè)流路的流動(dòng)的中心線P和輪轂側(cè)流路的流動(dòng)的中心線Q均偏向輪轂側(cè)，分別成為P2、Q2，但是在中間葉片47的后緣部分承接護(hù)罩側(cè)的流動(dòng)，能夠?qū)⒔沁\(yùn)動(dòng)量轉(zhuǎn)換成旋轉(zhuǎn)動(dòng)力(參照?qǐng)D5)。因此，也能夠使中間葉片47作為反作用葉片的特性起作用而得到高效率的效果。
[0133]S卩，護(hù)罩側(cè)與輪轂側(cè)的流量的平衡偏斜，無(wú)論是護(hù)罩側(cè)的流量增加的情況，還是輪轂側(cè)的流量增加的情況，中間葉片47在護(hù)罩側(cè)的流量增加時(shí)，具有將護(hù)罩側(cè)的流動(dòng)角運(yùn)動(dòng)量轉(zhuǎn)換成動(dòng)力的作為反作用葉片的作用，在輪轂側(cè)的流量增加時(shí)，具有作為沖動(dòng)式葉片的作用，由此，在前者的情況下，作為高效率的渦輪起作用，在后者的情況下，作為旋轉(zhuǎn)加速度大的渦輪起作用。因此，能夠同時(shí)實(shí)現(xiàn)改善發(fā)動(dòng)機(jī)的過(guò)渡響應(yīng)性的效果和穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的高效率動(dòng)作。
[0134](第三實(shí)施方式)
[0135]接下來(lái)，參照?qǐng)D6，說(shuō)明第三實(shí)施方式。
[0136]第三實(shí)施方式是圖1的中間葉片39的子午面形狀的變形例，第三實(shí)施方式的中間葉片49的前緣設(shè)置在比主葉片37的前緣半徑小的位置，并且使中間葉片49的遍及從上游向下游的整個(gè)區(qū)域的葉片高度Gl在與圖6的線N所示的中心線的高度NI大致同一高度或比該中心線N稍高的位置處維持一定。
[0137]另外，如圖6所示，中間葉片49的前緣設(shè)定為與中間葉片49的向輪轂9安裝的安裝半徑Re大致相等的半徑，葉片高度Gl設(shè)定為高度Nl+d且包含中心線N的高度。
[0138]中間葉片49的后緣與第一實(shí)施方式同樣地，形成得與護(hù)罩側(cè)流入通路35的延長(zhǎng)區(qū)域的后緣部分大致一致或稍長(zhǎng)。
[0139]根據(jù)本實(shí)施方式，中間葉片49的前緣設(shè)置在比主葉片37的前緣半徑小的位置，進(jìn)而使中間葉片49的高度Gl在比中心線N的高度稍高的位置處從上游到下游維持成一定，即，通過(guò)限制中間葉片49的前緣的位置、及整個(gè)區(qū)域的葉片高度，能夠使中間葉片49的半徑方向的尺寸比第一、第二實(shí)施方式的中間葉片39、47減小，能夠減少動(dòng)葉片11的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。
[0140]另外，由于將中間葉片49的前緣半徑設(shè)為與中間葉片49的向輪轂9安裝的安裝半徑Re大致相等的半徑，因此中間葉片49的向輪轂外周面31的固定穩(wěn)定。
[0141](第四實(shí)施方式)
[0142]接下來(lái)，參照?qǐng)D7?9，說(shuō)明第四實(shí)施方式。
[0143]第四實(shí)施方式的中間葉片51將所述第三實(shí)施方式的中間葉片49的葉片高度設(shè)置在后緣比前緣高的位置。
[0144]如圖7所示，中間葉片51的前緣設(shè)定為與中間葉片51的向輪轂9安裝的安裝半徑Re大致相等的半徑，葉片高度G2設(shè)定為高度Nl+d且包含中心線N的高度。
[0145]中間葉片51的后緣與第一實(shí)施方式同樣地，形成為與護(hù)罩側(cè)流入通路35的延長(zhǎng)區(qū)域的后緣部分大體一致或稍長(zhǎng)。后緣的葉片高度G3設(shè)定得比前緣高。
[0146]需要說(shuō)明的是，圖8、9是圖7的變形例，示出圖7的前緣以半徑Re —定地延伸且與后緣一致的情況。該中間葉片53的前緣與后緣之間的中間部分不存在，前緣和后緣具有交叉的形狀，形成為大致三角形形狀。
[0147]如圖7?9那樣，后緣的葉片高度G3設(shè)置在比前緣的葉片高度G2高的位置(G2〈G3)，因此在加速時(shí)，即使輪轂側(cè)的流量增加，護(hù)罩側(cè)流路的流動(dòng)的中心線P和輪轂側(cè)流路的流動(dòng)的中心線Q均偏向護(hù)罩側(cè)，分別成為P1、Ql的情況下，通過(guò)中間葉片51、53能夠可靠地承接輪轂側(cè)流路的流動(dòng)的中心線Ql (參照?qǐng)D8)，因此能夠使中間葉片51、53作為沖動(dòng)式葉片的特性而有效地起作用，能夠改善過(guò)渡響應(yīng)性。
[0148]此外，在渦輪增壓器進(jìn)行穩(wěn)定的動(dòng)作時(shí)，以使具有反作用葉片的特性的護(hù)罩側(cè)的流量增加的方式進(jìn)行控制，這種情況下，護(hù)罩側(cè)流路的流動(dòng)的中心線P和輪轂側(cè)流路的流動(dòng)的中心線Q均偏向輪轂側(cè)，分別成為P2、Q2，但是在中間葉片51、53的后緣部分承接護(hù)罩側(cè)的流動(dòng)，能夠?qū)⒔沁\(yùn)動(dòng)量轉(zhuǎn)換成旋轉(zhuǎn)動(dòng)力(參照?qǐng)D9)。因此，也能夠使中間葉片51、53作為反作用葉片的特性起作用而得到高效率的效果。
[0149]S卩，與第二實(shí)施方式同樣地，能夠向護(hù)罩側(cè)與輪轂側(cè)的流量平衡的變化進(jìn)行對(duì)應(yīng)，并且與第二實(shí)施方式相比，半徑小，因此能夠減少中間葉片51、53的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，能夠進(jìn)一步減少動(dòng)葉片11的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。
[0150](第五實(shí)施方式)
[0151]接下來(lái)，參照?qǐng)D10，說(shuō)明第五實(shí)施方式。
[0152]第五實(shí)施方式的中間葉片55中，使前緣與主葉片37的前緣一致且使葉片高度隨著朝向后緣而降低。
[0153]如圖10所示，中間葉片55的前緣與主葉片37的前緣的形狀一致，中間葉片55的前緣高度G2設(shè)為與圖10的線N所示的中心線的高度NI大致相同高度或比該中心線N稍高的位置，中間葉片55的后緣與護(hù)罩側(cè)流入通路35的延長(zhǎng)區(qū)域的后緣部分大體一致而形成，且形成為從前緣到后緣而葉片高度下降。
[0154]根據(jù)本實(shí)施方式，使輪轂側(cè)的沖動(dòng)式葉片的作用主要由中間葉片的前緣側(cè)負(fù)擔(dān)，減少中間葉片的下游側(cè)的部分的流路阻力，且能夠有助于轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的減少。
[0155](第六實(shí)施方式)
[0156]接下來(lái)，參照?qǐng)D11，對(duì)第六實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。[0157]第六實(shí)施方式將主葉片37的前緣及中間葉片39(47、49、51、53、55)的葉片前端的形狀形成為圓弧狀的截面形狀。
[0158]圖11示出圖3的1-1線的剖視圖，主葉片37的前緣及中間葉片39的葉片前端形成為圓弧形狀。
[0159]這樣，由于形成為圓弧形狀，因此如圖11所示，護(hù)罩側(cè)的流動(dòng)的流線S以在中間葉片39的葉片前端交叉的方式流動(dòng)。因此，中間葉片39的葉片前端需要具有作為葉片前緣的功能，通過(guò)將中間葉片39等的葉片前端形成為圓弧狀的截面，能夠防止在中間葉片39等的前端交叉的流動(dòng)因中間葉片的負(fù)壓面產(chǎn)生剝離且損失增大的情況。
[0160]另外，中間葉片39等的后緣具有表示葉片前端的大致直線狀的線和利用曲線將朝向半徑方向的線連接的形狀，葉片前端和后緣在結(jié)構(gòu)上不具有明確的區(qū)別，在后緣及葉片前端的后緣附近，設(shè)定為越靠下游而越減小葉片前端的圓弧狀的半徑即可，當(dāng)如此設(shè)定時(shí)，能夠防止在后緣的尾波的發(fā)生，能夠有助于效率下降的防止。
[0161](第七實(shí)施方式)
[0162]接下來(lái)，參照?qǐng)D12?14，說(shuō)明第七實(shí)施方式。
[0163]第七實(shí)施方式涉及設(shè)定了第一實(shí)施方式的主葉片37及中間葉片39的前緣的由壓力面和負(fù)壓面形成的葉片前緣打開(kāi)角度的葉片前緣的截面形狀。
[0164]圖12示出利用輪轂外周面31或輪轂側(cè)流動(dòng)的代表流線將第一實(shí)施方式的動(dòng)葉片11的主葉片37和中間葉片39切斷后的截面形狀被向代表半徑(例如，動(dòng)葉片11的輪轂安裝半徑Re)的圓筒上投影后的形狀的展開(kāi)圖。
[0165]圖14示出圖12的葉片前緣部分的放大圖，主葉片37的前緣及中間葉片39的前緣的壓力面Zl與負(fù)壓面Z2所成的角度即葉片前緣打開(kāi)角度Θ設(shè)定為與伴隨著工作流體的廢氣的壓力變動(dòng)而變化的向前緣的廢氣的流入角度的變化相當(dāng)?shù)慕嵌取?br> [0166]S卩，如動(dòng)葉片11的入口速度三角形所示，伴隨著工作流體的廢氣的壓力變動(dòng)，在渦輪入口壓力Ps上升的情況和下降的情況下，與此時(shí)的相對(duì)流速的流入角度的變化相當(dāng)?shù)慕嵌仍O(shè)定作為葉片前緣打開(kāi)角度Θ。
[0167]如圖13所示，在發(fā)動(dòng)機(jī)上搭載渦輪增壓器時(shí)的渦輪入口壓力Ps根據(jù)往復(fù)移動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸數(shù)或加速的程度而變動(dòng)，即使在穩(wěn)定時(shí)也會(huì)產(chǎn)生壓力變動(dòng)，從而產(chǎn)生±10?15%的壓力變動(dòng)。
[0168]在該壓力變動(dòng)產(chǎn)生時(shí)，在具有輪轂側(cè)的沖動(dòng)式渦輪特性的部分產(chǎn)生該壓力變動(dòng)的變化同等的絕對(duì)流速的變化，其結(jié)果是，向動(dòng)葉片流入的相對(duì)流動(dòng)的流入角度β大致進(jìn)行30°?40°的變化。
[0169]因此，渦輪入口壓力Ps上升的情況和下降的情況的變化中的相對(duì)流速的流入角度的變動(dòng)相當(dāng)角度設(shè)定作為葉片前緣打開(kāi)角度Θ。
[0170]另外，如圖14所示，主葉片37的前緣、及中間葉片39的前緣的負(fù)壓面Ζ2與周向所成的角度即葉片角度ω設(shè)定為與渦輪入口壓力Ps上升時(shí)的流入角度β同等或者比流入角度β小。
[0171]將該葉片前緣打開(kāi)角度Θ設(shè)定為相對(duì)流速的流入角度的變動(dòng)相當(dāng)角度的情況、及將負(fù)壓面Ζ2設(shè)定為與壓力上升了的情況的流動(dòng)角相比大致同等或比其小，由此能夠防止負(fù)壓面Ζ2的剝離，能夠減少與壓力的變動(dòng)相伴的沖動(dòng)式葉片部分的流動(dòng)的損失。[0172]因此，能夠防止與沖動(dòng)式葉片部分的渦輪入口壓力的變動(dòng)引起的流入方向的變動(dòng)相伴的損失增大。
[0173](第八實(shí)施方式)
[0174]接下來(lái)，參照?qǐng)D15，說(shuō)明第八實(shí)施方式。
[0175]第八實(shí)施方式在圖3的第二實(shí)施方式的主葉片37的與旋轉(zhuǎn)軸垂直的方向的1-1線截面形狀中，使主葉片37的前緣沿旋轉(zhuǎn)方向彎曲，向旋轉(zhuǎn)方向的反方向成為凸形狀。
[0176]如圖15所示，對(duì)應(yīng)于旋轉(zhuǎn)半徑而周速U下降，絕對(duì)流速V的周向分量即回旋流速Vc滿(mǎn)足自由渦旋的關(guān)系且向半徑內(nèi)方流動(dòng)，因此半徑減小時(shí)，回旋流速增大，其結(jié)果是，相對(duì)流速W在主葉片的葉片前緣附近，以從旋轉(zhuǎn)方向與葉片碰撞的方式流入(參照?qǐng)D15)。當(dāng)從該葉片前緣向內(nèi)側(cè)進(jìn)入時(shí)，相對(duì)流速W將方向改變?yōu)樾D(zhuǎn)方向而朝向葉片，因此葉片負(fù)荷增大。
[0177]因此，在葉片前緣，使葉片前緣的中心線沿旋轉(zhuǎn)方向彎曲，向旋轉(zhuǎn)方向的反方向形成成為凸形狀的彎曲部61，由此從葉片前緣向內(nèi)側(cè)進(jìn)入時(shí)，相對(duì)流速W將方向改變?yōu)樾D(zhuǎn)方向，朝向葉片的流動(dòng)不會(huì)與葉片碰撞地流入，而是沿著葉片，因此能夠減少葉片前緣的碰撞損失并減少葉片負(fù)荷，能夠防止葉片前緣的負(fù)荷增加引起的損失增加。
[0178]主葉片37的葉片面積與中間葉片39的葉片面積之和以與主葉片37的以往的葉片面積同等的情況為標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，中間葉片39增加，相應(yīng)地通過(guò)減少主葉片37的葉片個(gè)數(shù)而能夠使葉片面積負(fù)荷同等，在使主葉片37的葉片個(gè)數(shù)比以往減少的情況下，由于半徑大的主葉片的個(gè)數(shù)減少而能夠減小轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。
[0179]然而，另一方面，由于主葉片37的葉片個(gè)數(shù)減少，相對(duì)于從護(hù)罩側(cè)流入的流動(dòng)而主葉片37的葉片前緣的負(fù)荷增大，存在葉片前緣的損失增加的問(wèn)題，但是在本實(shí)施方式中，如前述那樣，能夠防止葉片前緣的負(fù)荷增加引起的損失增加。
[0180]因此，第二實(shí)施方式的中間葉片47的后緣的葉片高度比前緣高的形狀的情況下，在護(hù)罩側(cè)的流動(dòng)增加的穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下，能夠減少因主葉片的葉片個(gè)數(shù)減少而產(chǎn)生的葉片前緣的碰撞損失。其結(jié)果是，無(wú)論是穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，還是加速時(shí)，與第二實(shí)施方式的情況相比，都能更高效率化地同時(shí)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的減少和高效率這兩者。
[0181](第九實(shí)施方式)
[0182]接下來(lái)，參照?qǐng)D16A、圖16B，說(shuō)明第九實(shí)施方式。
[0183]第九實(shí)施方式在輪轂側(cè)流入通路29設(shè)置了葉片型噴嘴63及引導(dǎo)板65。其他的結(jié)構(gòu)與第一實(shí)施方式同樣。
[0184]如圖16A、圖16B所示，在輪轂側(cè)流入通路29設(shè)置由葉片面與中心軸線K大致平行地形成的多個(gè)葉片構(gòu)成的葉片型噴嘴63。葉片型噴嘴63的葉片如圖16B所示相對(duì)于圓周以具有規(guī)定的角度的方式傾斜安裝。葉片型噴嘴63以噴嘴入口 63a和噴嘴出口 63b分別位于一定的圓周上的方式配置。
[0185]此外，引導(dǎo)板65對(duì)應(yīng)于各葉片而安裝在葉片型噴嘴63的下游側(cè)。引導(dǎo)板65形成為對(duì)數(shù)螺旋狀截面形狀，以成為葉片型噴嘴63的大致延長(zhǎng)部分的方式安裝。引導(dǎo)板65的下游端65a延伸至主葉片37及中間葉片39的前緣附近。
[0186]在輪轂側(cè)流入通路29具備葉片型噴嘴63，因此能夠增大在輪轂側(cè)流入通路29中流動(dòng)的流動(dòng)的周向速度。此外，流出葉片型噴嘴63的流動(dòng)按照角運(yùn)動(dòng)量守恒定律而流動(dòng)，且由引導(dǎo)板65引導(dǎo)至動(dòng)葉片的前緣附近。而且，引導(dǎo)板65形成為對(duì)數(shù)螺旋狀截面形狀，因此能夠成為理想的螺旋流而向動(dòng)葉片11流入，因此能夠提高斜流式渦輪的效率。尤其是由于設(shè)置在輪轂側(cè)流入通路29上，因此向中間葉片39前緣流入的廢氣的流動(dòng)成為加速或理想的回旋流，因此能夠提高向動(dòng)葉片11的具有所謂沖動(dòng)式渦輪的特性的部分的流入速度而提高過(guò)渡響應(yīng)性。
[0187]需要說(shuō)明的是，關(guān)于第六實(shí)施方式、第七實(shí)施方式、第八實(shí)施方式、第九實(shí)施方式，除了在各實(shí)施方式中說(shuō)明的主葉片及中間葉片以外，當(dāng)然也可以適用于其他的實(shí)施方式的主葉片及中間葉片。
[0188]工業(yè)實(shí)用性
[0189]根據(jù)本發(fā)明，斜流式渦輪中，與工作流體所流入的前緣將輪轂側(cè)和護(hù)罩側(cè)連結(jié)的線相比，輪轂側(cè)和護(hù)罩側(cè)的中間部呈凸?fàn)畹匦纬稍谏嫌蝹?cè)，并且通過(guò)渦旋分割壁而具有護(hù)罩側(cè)流入通路和輪轂側(cè)流入通路，在這樣的斜流式渦輪中，在渦輪動(dòng)葉片的輪轂側(cè)的發(fā)揮沖動(dòng)式葉片渦輪特性的部分的主葉片之間設(shè)置中間高度的中間葉片，進(jìn)行沖動(dòng)式葉片渦輪特性的改善，并實(shí)現(xiàn)作為動(dòng)葉片整體的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的減少，由此能夠?qū)崿F(xiàn)效率提高及過(guò)渡響應(yīng)性的提高，因此作為向使用于小型燃?xì)鉁u輪、增壓器、擴(kuò)張器等中的斜流式渦輪的適用技術(shù)有用。
[0190]標(biāo)號(hào)說(shuō)明
[0191]I斜流式渦輪
[0192]3渦輪外殼
[0193]5渦輪葉輪
[0194]7旋轉(zhuǎn)軸
[0195]9 輪轂
[0196]11動(dòng)葉片(渦輪動(dòng)葉片)
[0197]13渦旋室(渦旋部)
[0198]15護(hù)罩部
[0199]17渦旋分割壁
[0200]19護(hù)罩側(cè)空間
[0201]21輪轂側(cè)空間
[0202]23輪轂側(cè)分割壁面
[0203]25護(hù)罩側(cè)分割壁面
[0204]29輪轂側(cè)流入通路
[0205]31輪轂外周面
[0206]35護(hù)罩側(cè)流入通路
[0207]37 主葉片
[0208]39、47、49、51、53、55 中間葉片
[0209]43護(hù)罩側(cè)入口
[0210]45輪轂側(cè)入口
[0211]hi主葉片的葉片高度
[0212]h2中間葉片的葉片高度[0213]N對(duì)護(hù)罩側(cè)流路與輪轂側(cè)流路進(jìn)行分割的中心線
[0214]E、G2中間葉片的前緣的葉片高度
[0215]F、G3中間葉片的后緣的葉片高度
[0216]K中心軸線
[0217]P護(hù)罩側(cè)流路的流動(dòng)的中心線
[0218]Q輪轂側(cè)流路的流動(dòng)的中心線
[0219]Gl中間葉片的葉片高度
【權(quán)利要求】
1.一種斜流式渦輪，其特征在于，具備: 渦輪動(dòng)葉片，與工作流體所流入的前緣連結(jié)輪轂側(cè)與護(hù)罩側(cè)的線相比，輪轂側(cè)與護(hù)罩側(cè)的中間部呈凸?fàn)畹匦纬稍谏嫌蝹?cè)； 渦輪外殼，以覆蓋該渦輪動(dòng)葉片的方式形成，且具備朝向該動(dòng)葉片的前緣供給工作流體的渦旋部； 渦旋分割壁，將所述渦旋部分割成護(hù)罩側(cè)空間和輪轂側(cè)空間； 護(hù)罩側(cè)流入通路，形成在該渦旋分割壁的內(nèi)周側(cè)的護(hù)罩側(cè)分割壁面和與該護(hù)罩側(cè)分割壁面相對(duì)的部分之間，并使工作流體沿大致半徑方向向所述動(dòng)葉片的護(hù)罩側(cè)入口流動(dòng)；及 輪轂側(cè)流入通路，形成在所述渦旋分割壁的內(nèi)周側(cè)的輪轂側(cè)分割壁面和與該輪轂側(cè)分割壁面相對(duì)的部分之間，并使工作流體沿與輪轂的傾斜方向大致同一方向向所述動(dòng)葉片的輪轂側(cè)入口流動(dòng)， 所述動(dòng)葉片由主葉片和中間葉片構(gòu)成，該主葉片在輪轂外周面上沿周向豎立設(shè)置多個(gè)且具有跨越輪轂外周面與護(hù)罩部的內(nèi)周面之間的整個(gè)區(qū)域的高度而形成，該中間葉片在周向上配置在所述主葉片之間并且從所述主葉片的入口部到中間部、具有所述主葉片的高度的中間高度而配置，來(lái)自所述輪轂側(cè)流入通路的工作流體向所述中間葉片的前緣流入。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的斜流式渦輪，其特征在于， 在所述渦輪動(dòng)葉片的子午面形狀中，所述中間葉片至少設(shè)置在所述輪轂側(cè)流入通路的流路寬度的延長(zhǎng)區(qū)域與所述護(hù)罩側(cè)流入通路的延長(zhǎng)區(qū)域重疊的區(qū)域。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的斜流式渦輪，其特征在于， 將所述中間葉片在所述主葉片之間沿周向設(shè)置多個(gè)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的斜流式渦輪，其特征在于， 所述中間葉片的前緣與所述主葉片的前緣一致，并且設(shè)前緣的葉片高度與子午面上的中心線的高度大致同等或比該中心線高，進(jìn)而設(shè)置成后緣的葉片高度比所述前緣高，該子午面按照所述護(hù)罩側(cè)流入通路的流路寬度與輪轂側(cè)流入通路的流路寬度之比而將沿著主葉片的流動(dòng)分割為護(hù)罩側(cè)流路的流動(dòng)和輪轂側(cè)流路的流動(dòng)的流路面積。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的斜流式渦輪，其特征在于， 所述中間葉片的前緣設(shè)置在比所述主葉片的前緣半徑小的位置，并且所述中間葉片的從上游向下游的整個(gè)區(qū)域的葉片高度在與子午面上的中心線的高度大致同一高度或比該中心線高的位置處維持成一定，該子午面按照所述護(hù)罩側(cè)流入通路的流路寬度與輪轂側(cè)流入通路的流路寬度之比而將沿著主葉片的流動(dòng)分割為護(hù)罩側(cè)流路的流動(dòng)和輪轂側(cè)流路的流動(dòng)的流路面積。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的斜流式渦輪，其特征在于， 所述中間葉片的前緣設(shè)置在比所述主葉片的前緣半徑小的位置，并且設(shè)置在所述中間葉片的從上游向下游的整個(gè)區(qū)域的葉片高度比子午面上的中心線高的位置且后緣的葉片高度比前緣高的位置，該子午面按照所述護(hù)罩側(cè)流入通路的流路寬度與輪轂側(cè)流入通路的流路寬度之比而將沿著主葉片的流動(dòng)分割為護(hù)罩側(cè)流路的流動(dòng)和輪轂側(cè)流路的流動(dòng)的流路面積。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的斜流式渦輪，其特征在于， 所述中間葉片的前緣的半徑設(shè) 定為與所述中間葉片的向輪轂安裝的安裝半徑大致相等的半徑。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的斜流式渦輪，其特征在于， 使所述中間葉片的前緣與所述主葉片的前緣一致，使該中間葉片的葉片高度隨著朝向后緣而降低。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的斜流式渦輪，其特征在于， 所述中間葉片的葉片前端形成為圓弧狀的截面。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的斜流式渦輪，其特征在于， 所述主葉片及中間葉片的前緣的由壓力面和負(fù)壓面形成的葉片前緣打開(kāi)角度設(shè)定為與伴隨著工作流體的壓力變動(dòng)而變化的向所述前緣的工作流體的流入角度的變化相當(dāng)?shù)慕嵌?，并且所述壓力變?dòng)向高壓側(cè)上升時(shí)的向所述前緣的流入方向設(shè)定為與所述負(fù)壓面的切線方向大體一致或朝向比切線方向更靠壓力面?zhèn)取?br> 11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的斜流式渦輪，其特征在于， 在所述主葉片的與旋轉(zhuǎn)軸垂直的方向的截面形狀中，使主葉片的前緣部分向旋轉(zhuǎn)方向彎曲，向旋轉(zhuǎn)方向的反方向成為凸形狀。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的斜流式渦輪，其特征在于， 所述斜流式渦輪在所述輪轂側(cè)流入通路具備:由與中心軸線平行的葉片面構(gòu)成的噴嘴；及后緣以與所述動(dòng)葉片的前緣相對(duì)的方式配置在該噴嘴的下游側(cè)的引導(dǎo)板。
【文檔編號(hào)】F01D17/14GK103906895SQ201280053347
【公開(kāi)日】2014年7月2日 申請(qǐng)日期:2012年9月6日 優(yōu)先權(quán)日:2012年9月6日
【發(fā)明者】東森弘高 申請(qǐng)人:三菱重工業(yè)株式會(huì)社