JPS6114322B2 - - Google Patents
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- JPS6114322B2 JPS6114322B2 JP53006323A JP632378A JPS6114322B2 JP S6114322 B2 JPS6114322 B2 JP S6114322B2 JP 53006323 A JP53006323 A JP 53006323A JP 632378 A JP632378 A JP 632378A JP S6114322 B2 JPS6114322 B2 JP S6114322B2
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- Japan
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- volute
- turbine
- volute casing
- flow path
- support shaft
- Prior art date
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- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 7
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 2
- 230000012447 hatching Effects 0.000 description 1
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- Supercharger (AREA)
- Control Of Turbines (AREA)
- Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (AREA)
- Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は可変容量式ノズルレスタービンに関す
る。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a variable displacement nozzleless turbine.
通常のタービンはノズル翼と動翼を具え、その
容量（作動流体の入口、出口条件が等しい時の流
量）を可変とするためにノズル翼に取付角を変化
させる方式（いわゆる可変ピツチノズル方式）が
採用されることがある。 A normal turbine is equipped with nozzle blades and rotor blades, and in order to vary the capacity (the flow rate when the inlet and outlet conditions of the working fluid are equal), a method is used in which the mounting angle of the nozzle blades is changed (the so-called variable pitch nozzle method). May be adopted.
しかしながら特殊なタービンとして、ノズル翼
を有しないいわゆるノズルレスタービンがある。 However, a special type of turbine is a so-called nozzleless turbine that does not have nozzle blades.
第１図はノズルレスタービンの軸心を通る断面
図、第２図はそのボリユートケーシングの軸直角
断面図、即ち第１図のボリユートケーシングのみ
のＡ−Ａ矢視断面図である。タービン形式はラジ
アル形の場合の一例である。 FIG. 1 is a sectional view passing through the axis of the nozzleless turbine, and FIG. 2 is a sectional view perpendicular to the axis of the volute casing, that is, a sectional view taken along the line A-A of only the volute casing in FIG. The turbine type is an example of a radial type.
図において、１０はボリユートケーシング、１
１０は同舌部、１２は同導入部、１３は同渦巻
部、Aenは入口、Atは喉、２０はタービン動翼、
２１は該動翼２０が固着された翼車である。 In the figure, 10 is a volute casing, 1
10 is the same tongue part, 12 is the same introduction part, 13 is the same spiral part, Aen is the inlet, At is the throat, 20 is the turbine rotor blade,
21 is a blade wheel to which the rotor blade 20 is fixed.
タービン動翼２０へ作動流体を導入するための
ボリユートケーシング１０はタービン動翼２０を
その外周側からとり巻くように配置されている。 A volute casing 10 for introducing working fluid into the turbine rotor blade 20 is arranged so as to surround the turbine rotor blade 20 from the outer peripheral side thereof.
ボリユートケーシング１０の内部通路は、ボリ
ユート入口Aenからボリユート喉Atまでのダクト
状のボリユート導入部１２と、内側をタービン動
翼に向つて一部開放した断面を有する渦巻状のボ
リユート渦巻部１３よりなる。作動流体は第２図
の矢印方向へ流れる。 The internal passage of the volute casing 10 includes a duct-like volute introduction part 12 from the volute inlet Aen to the volute throat At, and a spiral volute volute part 13 whose cross section is partially open toward the turbine rotor blades. Become. The working fluid flows in the direction of the arrow in FIG.
ボリユートケーシング１０の中心部からみて上
記のボリユート導入部１２の先端とボリユート渦
巻部１３先端において両者が重なる部分のその両
者の境界壁をボリユート舌部１１０と称し、第２
図で２重ハツチングで示す。ボリユート喉Atは
このボリユート舌部１１０の先端部外周側に形成
されており、ボリユート導入部１２はボリユート
入口Aenからボリユート喉Atに向つて、その通路
面積をゆるやかに減少させ、ボリユート喉Atの
断面積の大小によつて、このタービンの容量は決
定する。 The boundary wall between the tip of the volute introduction section 12 and the tip of the volute spiral section 13 where they overlap when viewed from the center of the volute casing 10 is called a volute tongue section 110.
Indicated by double hatching in the figure. The volute throat At is formed on the outer circumferential side of the tip of the volute tongue 110, and the volute introduction part 12 gently reduces the passage area from the volute entrance Aen to the volute throat At, thereby cutting the volute throat At. The capacity of this turbine is determined by the size of the area.
この様なボリユートケーシングの導入部の一部
にボリユート喉部を設け、この部分の面積によつ
てその容量を調整するようにしたいわゆるノズル
タービンにおいては、前述した可変ピツチノズル
方式では可変容量化は当然不可能であり、可変容
量化のための適当な手段は提供されていなかつ
た。 In such a so-called nozzle turbine, in which a volute throat is provided in a part of the introduction part of the volute casing, and the capacity is adjusted by the area of this part, the variable pitch nozzle method described above does not allow for variable capacity. Naturally, this was not possible, and no suitable means for making the capacitance variable was available.
本発明の目的は上記の点に着目し、可変容量化
を実現したノズルレスタービンを提供することで
あり、その特徴とするところは、ボリユートケー
シングの流路内に可動舌を設けこの可動舌の支軸
をボリユートケーシングの外壁に枢着し、上記支
軸をその軸心廻りに回動することにより上記流路
の断面積を変化せしめるようにしたことである。 An object of the present invention is to provide a nozzleless turbine that realizes variable capacity by paying attention to the above points, and is characterized by providing a movable tongue in the flow path of the volute casing. A supporting shaft is pivotally attached to the outer wall of the volute casing, and the cross-sectional area of the flow path is changed by rotating the supporting shaft about its axis.
本発明はラジアル形及び軸流形のタービンに広
く適用できる。 The present invention is widely applicable to radial and axial turbines.
以下図面を参照して本発明による実施例につき
説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
第３図は本発明による１実施例のノズルレスタ
ービンのボリユートケーシングを示す断面図、第
４図は第３図のＢ−Ｂ矢視断面図である。 FIG. 3 is a sectional view showing a volute casing of a nozzleless turbine according to one embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a sectional view taken along the line BB in FIG. 3.
図において、１０はボリユートケーシング、１
１０はボリユート舌部、１２は作動流体の導入
部、１３は渦巻部、２０は翼車２１（第１図参
照）に固着されたタービン翼、Aenはボリユート
入口、Atはボリユート喉である。 In the figure, 10 is a volute casing, 1
10 is a volute tongue, 12 is a working fluid inlet, 13 is a volute, 20 is a turbine blade fixed to a blade wheel 21 (see FIG. 1), Aen is a volute inlet, and At is a volute throat.
１１はボリユートケーシング１０の喉Atから
渦巻部１３に至る流路内に配設された可動舌で舌
片１１Ａ、支軸１１Ｂから成る。該可動舌１１
は、ボリユートケーシング１０の側部外壁１０Ａ
に設けられた凹部陥部１０Ｃ内に、支軸１１Ｂの
軸心を翼車２１の軸心線に直角かつ接線方向（第
１図、第３図、第４図参照）に方向づけられて収
納される。また上記可動舌１１の支軸１１Ｂはボ
リユートケーシング１０の周部外壁１０Ｂに枢着
されると共に図示しない駆動装置に接続されてお
り、該駆動装置にて該支軸１１Ｂを第４図のよう
にその軸心廻りに回動することによりボリユート
ケーシング１０内の作動流体の流路の断面積を変
化せしめる。上記可動舌１１は、通常は第４図実
線にて示すように上記凹陥部１０Ｃ内に収納され
ており、この状態から支軸１１Ｂを回動すること
により同図破線のようにボリユート喉Atと渦巻
部１３との間の流路の１部を遮断する位置までの
間において上記流路断面積を変化させることがで
きる。即ち第４図実線のように可動舌１１の舌片
１１Ａが凹陥部１０Ｃ内にあるときはボリユート
ケーシング１０内における作動流体の最小流路断
面積は喉Atであり、支軸１１Ｂを前記状態より
第４図破線位置まで90゜回動して舌片１１Ａにて
流路の１部を遮断すると最小流路断面積は第３図
Atoとなり、従つて可動舌１１を回動させること
により流路断面積をAtからAtoの範囲で変化させ
ることができる。 Reference numeral 11 denotes a movable tongue disposed within the flow path from the throat At of the volute casing 10 to the spiral portion 13, and is composed of a tongue piece 11A and a support shaft 11B. The movable tongue 11
is the side outer wall 10A of the volute casing 10
The axis of the support shaft 11B is housed in the recess 10C provided in the recess 10C, with the axis of the support shaft 11B oriented perpendicularly and tangentially to the axis of the impeller 21 (see FIGS. 1, 3, and 4). Ru. The support shaft 11B of the movable tongue 11 is pivotally connected to the peripheral outer wall 10B of the volute casing 10 and is connected to a drive device (not shown), which drives the support shaft 11B as shown in FIG. By rotating around its axis, the cross-sectional area of the working fluid flow path within the volute casing 10 is changed. The movable tongue 11 is normally housed in the concave portion 10C as shown by the solid line in FIG. The cross-sectional area of the flow path can be changed up to a position where part of the flow path between the spiral portion 13 and the flow path is blocked. That is, when the tongue piece 11A of the movable tongue 11 is in the concave portion 10C as shown by the solid line in FIG. When the tongue piece 11A is rotated 90 degrees to the position shown by the broken line in Figure 4 and a portion of the flow path is blocked, the minimum cross-sectional area of the flow path is as shown in Figure 3.
Therefore, by rotating the movable tongue 11, the cross-sectional area of the flow path can be changed in the range from At to Ato.
第５図及び第６図は本発明の他の実施例を示
し、この場合は可動舌１１を、ボリユートケーシ
ング１０内の喉Atから渦巻部１３に至る間の流
路中に翼車２１の周方向に２個連設している。そ
して第６図に示すように、各可動舌１１の支軸１
１Ｂにそれぞれリンク１１Ｄを連結し該リング１
１Ｄを同図矢印のように移動することにより支軸
１１Ｂを回動せしめ各可動舌１１を個別に回動す
るようになつている。その他の構成及び作用は第
３図及び第４図の実施例の場合と同様である。 5 and 6 show another embodiment of the invention, in which the movable tongue 11 is inserted into the flow path between the throat At and the volute 13 in the volute casing 10, and the blade wheel 21 Two pieces are arranged in a row in the circumferential direction. As shown in FIG. 6, the support shaft 1 of each movable tongue 11 is
1B and each link 11D is connected to the ring 1.
By moving 1D in the direction of the arrow in the figure, the support shaft 11B is rotated, and each movable tongue 11 is individually rotated. The rest of the structure and operation are the same as those of the embodiment shown in FIGS. 3 and 4.
以上のように本発明に係るノズルレスタービン
は、ボリユートケーシングの流路内に可動舌を設
け、この可動舌の支軸を回動することにより流路
断面積を変化しているので、極めて簡単な構造で
以つてボリユートケーシング内の流路断面積を変
化させる。即ちタービンの容量を変化させること
ができる。また可動舌をボリユートケーシングに
装着するのみでよいので、既存のノズルレスター
ビンに対しても既設部材の交換を要することなし
にタービンの可変容量化が可能となる。また、可
動舌はこれの支軸が翼車の略軸直角方向になるよ
うに取付けられているので、これの取付け及び取
り外し作業が簡単にできる。これによつて、エン
ジンの過給機として使用する場合には、エンジン
とのマツチングや部分負荷の改善が可能となる。
更に可動舌を翼車外周部のガスの流入口近傍にか
つその支軸の軸心線が翼車の接線方向になるよう
に設けたので、翼車へのガス流入速度を正確にコ
ントロールすることができる。 As described above, in the nozzleless turbine according to the present invention, the movable tongue is provided in the flow path of the volute casing, and the cross-sectional area of the flow path is changed by rotating the support shaft of this movable tongue. The cross-sectional area of the flow path inside the volute casing is changed with a simple structure. That is, the capacity of the turbine can be changed. Further, since it is only necessary to attach the movable tongue to the volute casing, it is possible to make the capacity of an existing nozzle-less turbine variable without replacing existing components. Further, since the movable tongue is attached so that its support shaft is substantially perpendicular to the axis of the impeller, it can be easily attached and removed. This makes it possible to improve matching with the engine and partial load when used as a supercharger for an engine.
Furthermore, the movable tongue is provided near the gas inlet on the outer periphery of the impeller and the axis of its support shaft is in the tangential direction of the impeller, making it possible to accurately control the speed of gas inflow into the impeller. I can do it.
第１図は従来のノズルレスタービンを示す断面
図、第２図は第１図のボリユートケーシングのみ
のＡ−Ａ矢視断面図である。第３図は本発明によ
る１実施例のノズルレスタービンのボリユートケ
ーシングを示す断面図、第４図は第３図のＢ−Ｂ
矢視断面図である。第５図及び第６図は本発明の
他の実施例を示し、第５図は第３図に、第６図は
第４図に夫々応当する図である。
１０……ボリユートケーシング、１０Ａ，１０
Ｂ……ボリユートケーシングの外壁、１１……可
動舌、１１Ａ……舌片、１１Ｂ……支軸、２０…
…タービン動翼。
FIG. 1 is a cross-sectional view of a conventional nozzleless turbine, and FIG. 2 is a cross-sectional view of only the volute casing shown in FIG. 1 taken along the line A-A. FIG. 3 is a sectional view showing a volute casing of a nozzleless turbine according to one embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a sectional view taken along line B-B in FIG.
It is an arrow sectional view. 5 and 6 show other embodiments of the present invention, with FIG. 5 corresponding to FIG. 3 and FIG. 6 corresponding to FIG. 4, respectively. 10... Volute casing, 10A, 10
B... Outer wall of volute casing, 11... Movable tongue, 11A... Tongue piece, 11B... Support shaft, 20...
...Turbine rotor blades.
Claims (1)
動流体を導入するための流路が形成されたボリユ
ートケーシングを具え、該ボリユートケーシング
内を流過した作動流体を直接上記タービン動翼に
作用させるノズルレスタービンにおいて、上記ボ
リユートケーシングの流路内のボリユート喉部よ
りも翼車の入口側に、軸心線が上記翼車の外周の
接線方向にかつ上記翼車と略直角方向になるよう
に該ボリユートケーシングの外壁に枢支された支
軸を具え該支軸をその軸心廻りに回動することに
より上記流路の断面積を変化せしめる可動舌を設
けたことを特徴とする可変容量式ノズルレスター
ビン。1 Equipped with a volute casing in which a flow path is formed for introducing working fluid in the circumferential direction of a blade wheel to which a turbine rotor blade is fixed, and the working fluid flowing through the volute casing is directly introduced into the turbine rotor blade. In a nozzleless turbine that acts on the impeller, the volute casing has an axial center line tangential to the outer periphery of the impeller and approximately perpendicular to the impeller. It is characterized by comprising a support shaft pivotally supported on the outer wall of the volute casing so that the support shaft is rotated about its axis, and a movable tongue that changes the cross-sectional area of the flow path. Variable displacement nozzleless turbine.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP632378A JPS5499823A (en) | 1978-01-24 | 1978-01-24 | Variable capacity type nozzleless turbine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP632378A JPS5499823A (en) | 1978-01-24 | 1978-01-24 | Variable capacity type nozzleless turbine |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5499823A JPS5499823A (en) | 1979-08-07 |
| JPS6114322B2 true JPS6114322B2 (en) | 1986-04-18 |
Family
ID=11635149
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP632378A Granted JPS5499823A (en) | 1978-01-24 | 1978-01-24 | Variable capacity type nozzleless turbine |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5499823A (en) |
-
1978
- 1978-01-24 JP JP632378A patent/JPS5499823A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5499823A (en) | 1979-08-07 |
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