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WO2023085178A1 - タービンおよび過給機 - Google Patents

タービンおよび過給機 Download PDF

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Publication number
WO2023085178A1
WO2023085178A1 PCT/JP2022/040920 JP2022040920W WO2023085178A1 WO 2023085178 A1 WO2023085178 A1 WO 2023085178A1 JP 2022040920 W JP2022040920 W JP 2022040920W WO 2023085178 A1 WO2023085178 A1 WO 2023085178A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
turbine
turbine wheel
tongue
tongue portion
wheel
Prior art date
Application number
PCT/JP2022/040920
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
大 神崎
Original Assignee
株式会社Ihi
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 株式会社Ihi filed Critical 株式会社Ihi
Priority to DE112022003370.3T priority Critical patent/DE112022003370T5/de
Priority to CN202280051926.6A priority patent/CN117751232A/zh
Priority to JP2023559586A priority patent/JPWO2023085178A1/ja
Publication of WO2023085178A1 publication Critical patent/WO2023085178A1/ja
Priority to US18/419,938 priority patent/US20240200456A1/en

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D1/00—Non-positive-displacement machines or engines, e.g. steam turbines
    • F01D1/02—Non-positive-displacement machines or engines, e.g. steam turbines with stationary working-fluid guiding means and bladed or like rotor, e.g. multi-bladed impulse steam turbines
    • F01D1/023—Non-positive-displacement machines or engines, e.g. steam turbines with stationary working-fluid guiding means and bladed or like rotor, e.g. multi-bladed impulse steam turbines the working-fluid being divided into several separate flows ; several separate fluid flows being united in a single flow; the machine or engine having provision for two or more different possible fluid flow paths
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D25/00—Component parts, details, or accessories, not provided for in, or of interest apart from, other groups
    • F01D25/24—Casings; Casing parts, e.g. diaphragms, casing fastenings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F01D9/00—Stators
    • F01D9/02—Nozzles; Nozzle boxes; Stator blades; Guide conduits, e.g. individual nozzles
    • F01D9/026—Scrolls for radial machines or engines
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B37/00—Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
    • F02B37/02—Gas passages between engine outlet and pump drive, e.g. reservoirs
    • F02B37/025—Multiple scrolls or multiple gas passages guiding the gas to the pump drive
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
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    • F05D2210/10—Kind or type
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    • F05D2250/314—Arrangement of components according to the direction of their main axis or their axis of rotation the axes being inclined in relation to each other
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F05D2260/00—Function
    • F05D2260/96—Preventing, counteracting or reducing vibration or noise
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies

Definitions

  • Patent Document 1 As a turbine provided in a supercharger or the like, two turbine scroll passages wound radially outward with respect to a turbine wheel are arranged in the axial direction of the turbine wheel. There is a turbine lined up in the A tongue is provided at a position facing the downstream end of each turbine scroll passage. Such turbines are also called twin-scroll turbines.
  • An object of the present disclosure is to provide a turbine and a supercharger that can reduce blade vibration of a turbine wheel.
  • the turbine of the present disclosure includes a shaft, a turbine wheel attached to one side of the shaft, a housing part for housing the turbine wheel, and a A first turbine scroll passage that is wound and communicates with the housing portion, and a first turbine scroll passage that is wound radially outwardly with respect to the turbine wheel, communicates with the housing portion, and is arranged on one side of the first turbine scroll passage.
  • a second turbine scroll passage a first tongue portion provided at a position facing the downstream end of the first turbine scroll passage and inclined toward one side in the circumferential direction of the turbine wheel as it progresses toward one side; a second tongue portion provided at a position facing the downstream end of the turbine scroll flow path and inclined toward the other side in the circumferential direction of the turbine wheel as it progresses toward the one side.
  • the first tongue may be inclined in the direction of rotation of the turbine wheel as it proceeds to one side, and the second tongue may be inclined in the direction opposite to the direction of rotation as it proceeds to one side.
  • the first tongue may be inclined in a direction opposite to the direction of rotation of the turbine wheel as it proceeds to one side, and the second tongue may be inclined in the direction of rotation as it proceeds to one side.
  • the inclination angle of the first tongue portion and the second tongue portion with respect to the axial direction of the turbine wheel when viewed in the radial direction of the turbine wheel is an angle obtained by dividing 360° by the number of blades of the turbine wheel. It may be below.
  • the turbocharger of the present disclosure includes the above turbine.
  • blade vibration of a turbine wheel can be reduced.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing a supercharger according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line AA of FIG.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view along BB in FIG.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line CC of FIGS. 2 and 3.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view taken along line DD of FIG.
  • FIG. 6 is a DD cross-sectional view of a turbine according to a modification.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing a turbocharger TC according to an embodiment of the present disclosure.
  • the direction of arrow L shown in FIG. 1 is assumed to be the left side of turbocharger TC.
  • the direction of the arrow R shown in FIG. 1 will be described as the right side of the supercharger TC.
  • the supercharger TC includes a supercharger body 1 .
  • the turbocharger main body 1 includes a bearing housing 3 , a turbine housing 5 and a compressor housing 7 .
  • the turbine housing 5 is connected to the left side of the bearing housing 3 by a fastening mechanism 9.
  • the fastening mechanism 9 is, for example, a G coupling.
  • the compressor housing 7 is connected to the right side of the bearing housing 3 by fastening bolts 11 .
  • the supercharger TC comprises a turbine T and a centrifugal compressor C.
  • Turbine T includes bearing housing 3 and turbine housing 5 .
  • Turbine T is a twin-scroll turbine.
  • Centrifugal compressor C includes bearing housing 3 and compressor housing 7 .
  • a bearing hole 3 a is formed in the bearing housing 3 .
  • the bearing hole 3a penetrates the turbocharger TC in the left-right direction.
  • a bearing 13 is provided in the bearing hole 3a.
  • FIG. 1 shows a full floating bearing as an example of the bearing 13 .
  • bearing 13 may also be a semi-floating bearing or other bearing such as a rolling bearing.
  • the bearing 13 rotatably supports the shaft 15 .
  • a turbine wheel 17 is provided at the left end of the shaft 15 .
  • the turbine wheel 17 is mounted on one side, the left side, of the shaft 15 .
  • the turbine wheel 17 is rotatably housed in the turbine housing 5 .
  • a compressor impeller 19 is provided at the right end of the shaft 15 .
  • a compressor impeller 19 is rotatably housed in the compressor housing 7 .
  • the axial direction of the supercharger TC coincides with the axial direction of the shaft 15 , the axial direction of the turbine wheel 17 , and the axial direction of the compressor impeller 19 .
  • the radial direction of the supercharger TC coincides with the radial direction of the shaft 15 , the radial direction of the turbine wheel 17 , and the radial direction of the compressor impeller 19 .
  • the circumferential direction of the supercharger TC coincides with the circumferential direction of the shaft 15 , the turbine wheel 17 , and the compressor impeller 19 .
  • An intake port 21 is formed in the compressor housing 7 .
  • the intake port 21 opens on the right side of the supercharger TC.
  • the intake port 21 is connected to an air cleaner (not shown).
  • a diffuser flow path 23 is formed by the facing surfaces of the bearing housing 3 and the compressor housing 7 .
  • the diffuser flow path 23 pressurizes the air.
  • the diffuser flow path 23 is formed in an annular shape.
  • the diffuser flow path 23 communicates with the intake port 21 via the compressor impeller 19 on the radially inner side.
  • a compressor scroll flow path 25 is also formed in the compressor housing 7 .
  • the compressor scroll flow path 25 is formed in an annular shape.
  • the compressor scroll channel 25 is located radially outside the diffuser channel 23, for example.
  • the compressor scroll channel 25 communicates with the intake port of the engine (not shown) and the diffuser channel 23 .
  • intake air is pressurized and accelerated while flowing between the blades of the compressor impeller 19 .
  • the pressurized and accelerated air is pressurized in the diffuser passage 23 and the compressor scroll passage 25 .
  • the pressurized air is directed to the intake of the engine.
  • the turbine housing 5 is formed with a discharge passage 27 , a housing portion 29 , a first turbine scroll passage 31 and a second turbine scroll passage 33 .
  • the discharge channel 27 opens on the left side of the supercharger TC.
  • the discharge flow path 27 is connected to an exhaust gas purification device (not shown).
  • the discharge channel 27 communicates with the housing portion 29 .
  • the discharge channel 27 continues axially with respect to the accommodating portion 29 .
  • the accommodation portion 29 accommodates the turbine wheel 17 .
  • the first turbine scroll passage 31 and the second turbine scroll passage 33 are provided radially outside the accommodating portion 29 .
  • the first turbine scroll passage 31 and the second turbine scroll passage 33 are wound radially outward with respect to the turbine wheel 17 .
  • the first turbine scroll passage 31 and the second turbine scroll passage 33 communicate with the accommodation portion 29 .
  • the second turbine scroll passage 33 is arranged on the left side of the first turbine scroll passage 31 in the axial direction (that is, one side of the shaft 15 to which the turbine impeller 17 is attached).
  • a partition plate 35 is formed between the first turbine scroll passage 31 and the second turbine scroll passage 33 .
  • the partition plate 35 partitions the first turbine scroll passage 31 and the second turbine scroll passage 33 in the axial direction.
  • the first turbine scroll passage 31 and the second turbine scroll passage 33 communicate with an exhaust manifold of the engine (not shown).
  • Exhaust gas discharged from an exhaust manifold of an engine is sent to the housing portion 29 via the first turbine scroll passage 31 and the second turbine scroll passage 33 and then guided to the discharge passage 27 .
  • the exhaust gas guided to the discharge passage 27 rotates the turbine wheel 17 in the course of circulation.
  • the rotational force of the turbine wheel 17 is transmitted to the compressor impeller 19 via the shaft 15. As the compressor impeller 19 rotates, the air is pressurized as described above. Air is thus directed to the intake of the engine.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view along line AA in FIG. AA cross section is a cross section perpendicular to the axial direction of the shaft 15 and passing through the first turbine scroll passage 31 .
  • FIG. 2 only the outer circumference of the turbine wheel 17 is indicated by a circle.
  • the turbine housing 5 is formed with a first exhaust inlet 37 .
  • the first exhaust inlet 37 opens to the outside of the turbine housing 5 .
  • Exhaust gas discharged from an exhaust manifold of an engine (not shown) is introduced into the first exhaust gas introduction port 37 .
  • a first exhaust introduction passage 39 is formed between the first exhaust introduction port 37 and the first turbine scroll passage 31 .
  • the first exhaust introduction passage 39 connects the first exhaust introduction port 37 and the first turbine scroll passage 31 .
  • the first exhaust introduction path 39 is formed linearly, for example.
  • the first exhaust introduction passage 39 guides the exhaust gas introduced from the first exhaust introduction port 37 to the first turbine scroll passage 31 .
  • the first turbine scroll passage 31 communicates with the housing portion 29 via the first communication portion 41 .
  • the first communicating portion 41 is formed in an annular shape over the entire circumference of the accommodating portion 29 .
  • the first turbine scroll passage 31 guides the exhaust gas introduced from the first exhaust introduction passage 39 to the accommodation portion 29 via the first communication portion 41 .
  • the first turbine scroll passage 31 is wound so as to approach the turbine wheel 17 as it advances in the rotational direction RD of the turbine wheel 17 .
  • the radial width of the first turbine scroll passage 31 decreases from upstream to downstream.
  • a first tongue portion 43 is provided at a position facing the downstream end of the first turbine scroll passage 31 .
  • the first tongue portion 43 separates the downstream portion and the upstream portion of the first turbine scroll passage 31 .
  • FIG. 3 is a cross-sectional view along BB in FIG.
  • a BB cross section is a cross section perpendicular to the axial direction of the shaft 15 and passing through the second turbine scroll passage 33 .
  • FIG. 3 as in FIG. 2, only the outer circumference of the turbine wheel 17 is indicated by a circle.
  • the turbine housing 5 is formed with a second exhaust inlet 45 .
  • the second exhaust inlet 45 opens to the outside of the turbine housing 5 .
  • the second exhaust inlet 45 is arranged on the axial left side of the first exhaust inlet 37 (that is, one side of the shaft 15 to which the turbine wheel 17 is attached).
  • the first exhaust introduction port 37 and the second exhaust introduction port 45 are partitioned in the axial direction by the partition plate 35 . Exhaust gas discharged from an exhaust manifold of an engine (not shown) is introduced into the second exhaust inlet 45 .
  • a second exhaust introduction passage 47 is formed between the second exhaust introduction port 45 and the second turbine scroll passage 33 .
  • the second exhaust introduction passage 47 connects the second exhaust introduction port 45 and the second turbine scroll passage 33 .
  • the second exhaust introduction path 47 is formed linearly, for example.
  • the second exhaust introduction path 47 is arranged on the left side of the first exhaust introduction path 39 in the axial direction (that is, one side of the shaft 15 to which the turbine wheel 17 is attached).
  • the first exhaust introduction path 39 and the second exhaust introduction path 47 are partitioned in the axial direction by the partition plate 35 .
  • the second exhaust introduction passage 47 guides the exhaust gas introduced from the second exhaust introduction port 45 to the second turbine scroll passage 33 .
  • the second turbine scroll passage 33 communicates with the housing portion 29 via the second communication portion 49 .
  • the second communicating portion 49 is formed in an annular shape over the entire circumference of the accommodating portion 29 .
  • the second communicating portion 49 is arranged on the left side of the first communicating portion 41 in the axial direction (that is, one side of the shaft 15 to which the turbine wheel 17 is attached).
  • the first communicating portion 41 and the second communicating portion 49 are partitioned in the axial direction by the partition plate 35 .
  • the second turbine scroll passage 33 guides the exhaust gas introduced from the second exhaust introduction passage 47 to the accommodation portion 29 via the second communication portion 49 .
  • the second turbine scroll passage 33 is wound so as to approach the turbine wheel 17 as it advances in the rotational direction RD of the turbine wheel 17 .
  • the radial width of the second turbine scroll passage 33 decreases from upstream to downstream.
  • a second tongue portion 51 is provided at a position facing the downstream end of the second turbine scroll passage 33 .
  • the second tongue portion 51 separates the downstream portion and the upstream portion of the second turbine scroll passage 33 .
  • the circumferential position of the first tongue portion 43 and the circumferential position of the second tongue portion 51 coincide with each other.
  • FIG. 4 is a CC cross-sectional view of FIGS. 2 and 3.
  • FIG. A CC cross section is a cross section that passes through the first tongue portion 43 and the second tongue portion 51 and includes the rotation axis of the turbine wheel 17 .
  • the turbine wheel 17 has a plurality of blade bodies 17a.
  • the plurality of wing bodies 17a are provided at regular intervals in the circumferential direction.
  • Each blade 17 a is formed to extend radially outward from the outer peripheral surface of a hub that extends on the rotating shaft of the turbine wheel 17 .
  • the leading edge LE of the blade 17a extends parallel to the rotation axis of the turbine wheel 17.
  • the leading edge LE may be slanted radially outward as it progresses axially to the left (that is, the side of the shaft 15 to which the turbine wheel 17 is attached).
  • the leading edge LE is a portion of the outer peripheral edge of the blade body 17a that faces the first turbine scroll passage 31 and the second turbine scroll passage 33 . Exhaust gas flows from the first turbine scroll passage 31 and the second turbine scroll passage 33 into the accommodation portion 29 through the vicinity of the leading edge LE.
  • the first tongue portion 43 and the second tongue portion 51 are arranged radially outside the leading edge LE of the blade body 17 a of the turbine wheel 17 .
  • the portions of the first tongue 43 and the second tongue 51 facing the turbine wheel 17 extend parallel to the rotation axis of the turbine wheel 17 . That is, the portions of the first tongue portion 43 and the second tongue portion 51 facing the turbine wheel 17 extend parallel to the leading edge LE.
  • tongue portions when the first tongue portion 43 and the second tongue portion 51 are not particularly distinguished, they are simply referred to as tongue portions.
  • the shape of the tongue portion is devised in order to reduce blade vibration of the turbine wheel 17 .
  • FIG. 5 is a cross-sectional view taken along line DD of FIG.
  • a DD cross section is a cross section along the circumferential direction of the turbine wheel 17 passing through the first tongue portion 43 and the second tongue portion 51 .
  • a DD cross section is a cross-sectional view when the first tongue portion 43 and the second tongue portion 51 are seen in the radial direction from the turbine wheel 17 side.
  • the DD cross-sectional view of FIG. 4 is shown with the arrow L direction as the upward direction and the arrow R direction as the downward direction.
  • the first tongue portion 43 is inclined in the rotational direction RD of the turbine wheel 17 as it advances in the arrow L direction. That is, the first tongue portion 43 is inclined in the rotational direction RD as it progresses toward the one side of the shaft 15 to which the turbine wheel 17 is attached.
  • the second tongue portion 51 is inclined in a direction opposite to the rotation direction RD of the turbine wheel 17 as it advances in the arrow L direction. That is, the second tongue portion 51 is inclined in a direction opposite to the rotation direction RD as it progresses toward the one side of the shaft 15 to which the turbine wheel 17 is attached.
  • the first tongue portion 43 is inclined toward one side in the circumferential direction of the turbine wheel 17 as it progresses toward the one side of the shaft 15 to which the turbine wheel 17 is attached.
  • the tongue portion 51 is inclined toward the other side in the circumferential direction of the turbine wheel 17 as it progresses toward the one side. Therefore, when each tongue is viewed in the radial direction from the turbine wheel 17 side, each tongue is circumferentially inclined with respect to the axial direction of the turbine wheel 17 .
  • a part of the tongue portion sequentially faces the blade body 17a for each tongue portion.
  • first tongue portion 43 first, the portion on the arrow R direction side of the first tongue portion 43 faces the wing body 17a. After that, the portion of the first tongue portion 43 that faces the wing body 17a transitions in the arrow L direction.
  • second tongue portion 51 first, the portion on the arrow L direction side of the second tongue portion 51 faces the wing body 17a. After that, the portion of the second tongue portion 51 that faces the wing body 17a transitions in the arrow R direction. Therefore, for each tongue, the blade 17a of the turbine wheel 17 is prevented from facing the entire tongue at the same time.
  • the direction in which the first tongue 43 is inclined with respect to the axial direction of the turbine wheel 17 and the direction in which the second tongue 51 is inclined is the opposite direction.
  • gas flows from the vicinity of the first tongue portion 43 into the accommodation portion 29 of the turbine wheel 17 and gas flows from the vicinity of the second tongue portion 51 into the accommodation portion 29 of the turbine wheel 17. are symmetrical with respect to the central plane of the partition plate 35 .
  • the center plane of the partition plate 35 is a plane that passes through the center of the partition plate 35 in the thickness direction and is perpendicular to the axial direction.
  • the first tongue portion 43 and the second tongue portion 51 do not necessarily have to be plane-symmetrical with respect to the central plane of the partition plate 35 . Even if the first tongue portion 43 and the second tongue portion 51 are not plane-symmetrical with respect to the central plane of the partition plate 35, the flow of gas flowing into the accommodation portion 29 of the turbine wheel 17 from the vicinity of the first tongue portion 43 is reduced. Since the axial component and the axial component of the flow of gas flowing into the housing portion 29 of the turbine wheel 17 from the vicinity of the second tongue portion 51 at least partially cancel each other, the blade vibration is reduced.
  • the first tongue 43 is inclined in the rotational direction RD as it progresses toward the one side of the shaft 15 to which the turbine wheel 17 is attached, and the second tongue 51 progresses toward the one side. It is inclined in the direction opposite to the direction of rotation RD as it increases.
  • the gas flowing into the housing portion 29 of the turbine wheel 17 from the vicinity of the first tongue portion 43 is axially guided leftward by the first tongue portion 43 .
  • the gas flowing from the vicinity of the second tongue portion 51 into the housing portion 29 of the turbine wheel 17 is axially guided by the second tongue portion 51 to the opposite side to the left side in the axial direction. Therefore, the gas that flows into the accommodation portion 29 of the turbine wheel 17 from the vicinity of each tongue flows toward the center of the blade body 17a in the axial direction. Thereby, the aerodynamic performance is improved.
  • the inclination angles of the first tongue portion 43 and the second tongue portion 51 with respect to the axial direction when viewed in the radial direction of the turbine wheel 17 will be described. 5, the inclination angle ⁇ 1 of the first tongue portion 43 with respect to the axial direction when viewed in the radial direction of the turbine wheel 17 and the axial direction of the second tongue portion 51 when viewed in the radial direction of the turbine wheel 17 are shown. and the tilt angle .theta.2 with respect to .
  • the tilt angle ⁇ 1 and the tilt angle ⁇ 2 are approximately the same.
  • the inclination angles ⁇ 1 and ⁇ 2 are excessively large, the flow field in the housing portion 29 of the turbine wheel 17 deviates greatly from the assumed state, and the aerodynamic performance may deteriorate.
  • the inclination angles ⁇ 1 and ⁇ 2 are preferably equal to or less than an angle obtained by dividing 360° by the number of blade bodies 17a of the turbine wheel 17, for example.
  • the greater the number of wing bodies 17a the shorter the time difference between the timings at which adjacent wing bodies 17a face the tongue.
  • the inclination angles ⁇ 1 and ⁇ 2 can be decreased as the number of blade bodies 17a increases.
  • the time required for each wing body 17a to pass through the tongue portion relative to the above time difference is suppressed from becoming excessively long. Therefore, it is suppressed that the flow field in the accommodating portion 29 of the turbine wheel 17 deviates greatly from the assumed state, and the deterioration of the aerodynamic performance is suppressed.
  • the inclination angles ⁇ 1 and ⁇ 2 do not have to be less than or equal to the angle obtained by dividing 360° by the number of blade bodies 17a of the turbine wheel 17. Moreover, the inclination angle ⁇ 1 and the inclination angle ⁇ 2 may be different from each other.
  • each tongue when viewed in the circumferential direction of the turbine wheel 17, each tongue is not radially inclined with respect to the axial direction of the turbine wheel 17. However, when viewed in the circumferential direction of the turbine wheel 17 , at least one of the first tongue portion 43 and the second tongue portion 51 may be radially inclined with respect to the axial direction of the turbine wheel 17 .
  • FIG. 6 is a DD sectional view of the turbine T1 according to the modification.
  • the inclination directions of the first tongue portion 43 and the second tongue portion 51 are different from those of the turbine T described above.
  • the first tongue portion 43 inclines in the direction opposite to the rotation direction RD of the turbine wheel 17 as it advances in the arrow L direction. That is, the first tongue portion 43 is inclined in a direction opposite to the rotation direction RD as it progresses toward the one side of the shaft 15 to which the turbine wheel 17 is attached.
  • the second tongue portion 51 is inclined in the rotation direction RD of the turbine wheel 17 as it advances in the arrow L direction. That is, the second tongue portion 51 is inclined in the rotational direction RD as it progresses toward the one side of the shaft 15 to which the turbine wheel 17 is attached.
  • the first tongue 43 extends toward the one side of the shaft 15 to which the turbine wheel 17 is attached.
  • the second tongue portion 51 is inclined toward the other side in the circumferential direction of the turbine wheel 17 as it progresses toward the one side. Therefore, similar to the turbine T described above, the effect of reducing blade vibration is exhibited.
  • the first tongue 43 is inclined in the direction opposite to the rotational direction RD as it progresses toward the one side of the shaft 15 where the turbine wheel 17 is attached, and the second tongue 51 It inclines in the rotation direction RD as it advances to the side.
  • the portions of the first turbine scroll passage 31 and the second turbine scroll passage 33 adjacent to the respective tongues on the upstream side (the left side of the first tongue 43 and the second tongue 51 in FIG. 6) ), an obtuse angle is formed between the surface of the inner surface of each turbine scroll flow path facing the partition plate 35 and each tongue. Therefore, on the upstream side of each turbine scroll passage, which is close to the engine exhaust and hits by gas with higher energy, the occurrence of cracks at the boundary portion between each tongue and each turbine scroll passage is suppressed.
  • the inclination angles ⁇ 1 and ⁇ 2 may be equal to or less than the angle obtained by dividing 360° by the number of the blade bodies 17a of the turbine wheel 17, and may not be equal to or less than this angle. may Also, the inclination angles ⁇ 1 and ⁇ 2 may be substantially the same or may be different from each other. Further, when viewed in the circumferential direction of the turbine wheel 17, each tongue does not have to be radially inclined with respect to the axial direction of the turbine wheel 17, and the first tongue 43 and the second tongue 51 may be radially inclined with respect to the axial direction of the turbine wheel 17 .
  • the turbine T may be mounted on a device other than the turbocharger TC, such as a generator.
  • the present disclosure can reduce blade vibration in turbine wheels, e.g. We can contribute to 9. "Develop resilient infrastructure, promote sustainable industrialization, and expand innovation.”

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Abstract

タービンＴは、シャフトと、シャフトの一方側に取り付けられたタービン翼車と、タービン翼車を収容する収容部と、タービン翼車に対して径方向外側に巻き回され、収容部と連通する第１タービンスクロール流路３１と、タービン翼車に対して径方向外側に巻き回され、収容部と連通し、第１タービンスクロール流路に対して一方側に並ぶ第２タービンスクロール流路３３と、第１タービンスクロール流路３１の下流端に面する位置に設けられ、一方側に進むにつれてタービン翼車の周方向の一側に傾斜する第１舌部４３と、第２タービンスクロール流路３３の下流端に面する位置に設けられ、一方側に進むにつれてタービン翼車の周方向の他側に傾斜する第２舌部５１と、を備える。

Description

タービンおよび過給機
　本開示は、タービンおよび過給機に関する。本出願は２０２１年１１月９日に提出された日本特許出願第２０２１－１８２４１９号に基づく優先権の利益を主張するものであり、その内容は本出願に援用される。
　例えば、特許文献１に開示されているように、過給機等に設けられるタービンとして、タービン翼車に対して径方向外側に巻き回される２つのタービンスクロール流路がタービン翼車の軸方向に並ぶタービンがある。各タービンスクロール流路の下流端に面する位置に舌部が設けられる。このようなタービンは、ツインスクロール式のタービンとも呼ばれる。
特開２００６－３４８８９４号公報
　ツインスクロール式のタービンのように舌部を有するタービンでは、タービン翼車の翼体が舌部の近傍を通過する際に、翼体と舌部とによって形成される流路面積が瞬間的に狭くなることによって、ガスの縮流が生じる。それにより、翼体に作用する力が大きく変動し、翼振動が生じる。このようなタービン翼車の翼振動を低減させることが望まれている。
　本開示の目的は、タービン翼車の翼振動を低減させることが可能なタービンおよび過給機を提供することである。
　上記課題を解決するために、本開示のタービンは、シャフトと、シャフトの一方側に取り付けられたタービン翼車と、タービン翼車を収容する収容部と、タービン翼車に対して径方向外側に巻き回され、収容部と連通する第１タービンスクロール流路と、タービン翼車に対して径方向外側に巻き回され、収容部と連通し、第１タービンスクロール流路に対して一方側に並ぶ第２タービンスクロール流路と、第１タービンスクロール流路の下流端に面する位置に設けられ、一方側に進むにつれてタービン翼車の周方向の一側に傾斜する第１舌部と、第２タービンスクロール流路の下流端に面する位置に設けられ、一方側に進むにつれてタービン翼車の周方向の他側に傾斜する第２舌部と、を備える。
　第１舌部は、一方側に進むにつれてタービン翼車の回転方向に傾斜し、第２舌部は、一方側に進むにつれて回転方向と逆方向に傾斜してもよい。
　第１舌部は、一方側に進むにつれてタービン翼車の回転方向と逆方向に傾斜し、第２舌部は、一方側に進むにつれて回転方向に傾斜してもよい。
　タービン翼車の径方向に見た場合における第１舌部および第２舌部のタービン翼車の軸方向に対する傾斜角は、３６０°をタービン翼車の翼体の枚数で除算して得られる角度以下であってもよい。
　上記課題を解決するために、本開示の過給機は、上記のタービンを備える。
　本開示によれば、タービン翼車の翼振動を低減させることができる。
図１は、本開示の実施形態に係る過給機を示す概略断面図である。 図２は、図１のＡ－Ａ断面図である。 図３は、図１のＢ－Ｂ断面図である。 図４は、図２および図３のＣ－Ｃ断面図である。 図５は、図４のＤ－Ｄ断面図である。 図６は、変形例に係るタービンにおけるＤ－Ｄ断面図である。
　以下に添付図面を参照しながら、本開示の実施形態について説明する。実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値等は、理解を容易とするための例示にすぎず、特に断る場合を除き、本開示を限定するものではない。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本開示に直接関係のない要素は図示を省略する。
　図１は、本開示の実施形態に係る過給機ＴＣを示す概略断面図である。以下では、図１に示す矢印Ｌ方向を過給機ＴＣの左側として説明する。図１に示す矢印Ｒ方向を過給機ＴＣの右側として説明する。図１に示すように、過給機ＴＣは、過給機本体１を備える。過給機本体１は、ベアリングハウジング３と、タービンハウジング５と、コンプレッサハウジング７とを備える。
　タービンハウジング５は、ベアリングハウジング３の左側に締結機構９によって連結される。締結機構９は、例えば、Ｇカップリングである。コンプレッサハウジング７は、ベアリングハウジング３の右側に締結ボルト１１によって連結される。過給機ＴＣは、タービンＴおよび遠心圧縮機Ｃを備える。タービンＴは、ベアリングハウジング３およびタービンハウジング５を含む。タービンＴは、ツインスクロール式のタービンである。遠心圧縮機Ｃは、ベアリングハウジング３およびコンプレッサハウジング７を含む。
　ベアリングハウジング３には、軸受孔３ａが形成される。軸受孔３ａは、過給機ＴＣの左右方向に貫通する。軸受孔３ａには、軸受１３が設けられる。図１では、軸受１３の一例としてフルフローティング軸受が示されている。ただし、軸受１３は、セミフローティング軸受または転がり軸受などの他の軸受であってもよい。軸受１３は、シャフト１５を回転自在に軸支する。シャフト１５の左端部には、タービン翼車１７が設けられる。このように、タービン翼車１７は、シャフト１５の一方側である左側に取り付けられる。タービン翼車１７は、タービンハウジング５に回転自在に収容されている。シャフト１５の右端部には、コンプレッサインペラ１９が設けられる。コンプレッサインペラ１９は、コンプレッサハウジング７に回転自在に収容されている。
　以下、過給機ＴＣの軸方向、径方向および周方向を、それぞれ単に軸方向、径方向および周方向とも呼ぶ。過給機ＴＣの軸方向は、シャフト１５の軸方向、タービン翼車１７の軸方向、および、コンプレッサインペラ１９の軸方向と一致する。過給機ＴＣの径方向は、シャフト１５の径方向、タービン翼車１７の径方向、および、コンプレッサインペラ１９の径方向と一致する。過給機ＴＣの周方向は、シャフト１５の周方向、タービン翼車１７の周方向、および、コンプレッサインペラ１９の周方向と一致する。
　コンプレッサハウジング７には、吸気口２１が形成される。吸気口２１は、過給機ＴＣの右側に開口する。吸気口２１は、不図示のエアクリーナに接続される。ベアリングハウジング３とコンプレッサハウジング７の対向面によって、ディフューザ流路２３が形成される。ディフューザ流路２３は、空気を昇圧する。ディフューザ流路２３は、環状に形成される。ディフューザ流路２３は、径方向内側において、コンプレッサインペラ１９を介して吸気口２１に連通している。
　また、コンプレッサハウジング７には、コンプレッサスクロール流路２５が形成される。コンプレッサスクロール流路２５は、環状に形成される。コンプレッサスクロール流路２５は、例えば、ディフューザ流路２３よりも径方向外側に位置する。コンプレッサスクロール流路２５は、不図示のエンジンの吸気口と、ディフューザ流路２３とに連通している。コンプレッサインペラ１９が回転すると、吸気口２１からコンプレッサハウジング７内に空気が吸気される。吸気された空気は、コンプレッサインペラ１９の翼間を流通する過程において加圧加速される。加圧加速された空気は、ディフューザ流路２３およびコンプレッサスクロール流路２５で昇圧される。昇圧された空気は、エンジンの吸気口に導かれる。
　タービンハウジング５には、排出流路２７と、収容部２９と、第１タービンスクロール流路３１と、第２タービンスクロール流路３３とが形成される。排出流路２７は、過給機ＴＣの左側に開口する。排出流路２７は、不図示の排気ガス浄化装置に接続される。排出流路２７は、収容部２９と連通する。排出流路２７は、収容部２９に対して軸方向に連続する。収容部２９は、タービン翼車１７を収容する。第１タービンスクロール流路３１および第２タービンスクロール流路３３は、収容部２９の径方向外側に設けられる。
　第１タービンスクロール流路３１および第２タービンスクロール流路３３は、タービン翼車１７に対して径方向外側に巻き回される。第１タービンスクロール流路３１および第２タービンスクロール流路３３は、収容部２９と連通する。第２タービンスクロール流路３３は、第１タービンスクロール流路３１に対して軸方向の左側（つまり、シャフト１５のうちタービン翼車１７が取り付けられる一方側）に並ぶ。第１タービンスクロール流路３１と第２タービンスクロール流路３３との間には、仕切板３５が形成される。仕切板３５は、第１タービンスクロール流路３１と第２タービンスクロール流路３３とを軸方向に区画する。第１タービンスクロール流路３１および第２タービンスクロール流路３３は、不図示のエンジンの排気マニホールドと連通する。不図示のエンジンの排気マニホールドから排出された排気ガスは、第１タービンスクロール流路３１および第２タービンスクロール流路３３を介して収容部２９に送られた後、排出流路２７に導かれる。排出流路２７に導かれる排気ガスは、流通過程においてタービン翼車１７を回転させる。
　タービン翼車１７の回転力は、シャフト１５を介してコンプレッサインペラ１９に伝達される。コンプレッサインペラ１９が回転すると、上記のとおりに空気が昇圧される。こうして、空気がエンジンの吸気口に導かれる。
　図２は、図１のＡ－Ａ断面図である。Ａ－Ａ断面は、シャフト１５の軸方向に垂直、かつ、第１タービンスクロール流路３１を通る断面である。図２では、タービン翼車１７について、外周のみが円で示されている。
　図２に示すように、タービンハウジング５には、第１排気導入口３７が形成される。第１排気導入口３７は、タービンハウジング５の外部に開口する。第１排気導入口３７には、不図示のエンジンの排気マニホールドから排出される排気ガスが導入される。
　第１排気導入口３７と第１タービンスクロール流路３１との間には、第１排気導入路３９が形成される。第１排気導入路３９は、第１排気導入口３７と第１タービンスクロール流路３１とを接続する。第１排気導入路３９は、例えば、直線状に形成される。第１排気導入路３９は、第１排気導入口３７から導入された排気ガスを第１タービンスクロール流路３１に導く。
　第１タービンスクロール流路３１は、第１連通部４１を介して収容部２９と連通する。第１連通部４１は、収容部２９の全周に亘って環状に形成される。第１タービンスクロール流路３１は、第１排気導入路３９から導入された排気ガスを、第１連通部４１を介して収容部２９に導く。第１タービンスクロール流路３１は、タービン翼車１７の回転方向ＲＤに進むにつれてタービン翼車１７に近づくように、巻き回される。第１タービンスクロール流路３１の径方向の幅は、上流側から下流側に向かうにつれて小さくなる。
　第１タービンスクロール流路３１の下流端に面する位置には、第１舌部４３が設けられる。第１舌部４３は、第１タービンスクロール流路３１の下流側の部分と上流側の部分とを仕切る。
　図３は、図１のＢ－Ｂ断面図である。Ｂ－Ｂ断面は、シャフト１５の軸方向に垂直、かつ、第２タービンスクロール流路３３を通る断面である。図３では、図２と同様に、タービン翼車１７について、外周のみが円で示されている。
　図３に示すように、タービンハウジング５には、第２排気導入口４５が形成される。第２排気導入口４５は、タービンハウジング５の外部に開口する。第２排気導入口４５は、第１排気導入口３７に対して軸方向の左側（つまり、シャフト１５のうちタービン翼車１７が取り付けられる一方側）に並ぶ。第１排気導入口３７と第２排気導入口４５とは、仕切板３５によって軸方向に区画される。第２排気導入口４５には、不図示のエンジンの排気マニホールドから排出される排気ガスが導入される。
　第２排気導入口４５と第２タービンスクロール流路３３との間には、第２排気導入路４７が形成される。第２排気導入路４７は、第２排気導入口４５と第２タービンスクロール流路３３とを接続する。第２排気導入路４７は、例えば、直線状に形成される。第２排気導入路４７は、第１排気導入路３９に対して軸方向の左側（つまり、シャフト１５のうちタービン翼車１７が取り付けられる一方側）に並ぶ。第１排気導入路３９と第２排気導入路４７とは、仕切板３５によって軸方向に区画される。第２排気導入路４７は、第２排気導入口４５から導入された排気ガスを第２タービンスクロール流路３３に導く。
　第２タービンスクロール流路３３は、第２連通部４９を介して収容部２９と連通する。第２連通部４９は、収容部２９の全周に亘って環状に形成される。第２連通部４９は、第１連通部４１に対して軸方向の左側（つまり、シャフト１５のうちタービン翼車１７が取り付けられる一方側）に並ぶ。第１連通部４１と第２連通部４９とは、仕切板３５によって軸方向に区画される。第２タービンスクロール流路３３は、第２排気導入路４７から導入された排気ガスを、第２連通部４９を介して収容部２９に導く。第２タービンスクロール流路３３は、タービン翼車１７の回転方向ＲＤに進むにつれてタービン翼車１７に近づくように、巻き回される。第２タービンスクロール流路３３の径方向の幅は、上流側から下流側に向かうにつれて小さくなる。
　第２タービンスクロール流路３３の下流端に面する位置には、第２舌部５１が設けられる。第２舌部５１は、第２タービンスクロール流路３３の下流側の部分と上流側の部分とを仕切る。第１舌部４３の周方向位置と、第２舌部５１の周方向位置とは、互いに一致する。
　図４は、図２および図３のＣ－Ｃ断面図である。Ｃ－Ｃ断面は、第１舌部４３および第２舌部５１を通りタービン翼車１７の回転軸を含む断面である。
　図４に示すように、タービン翼車１７は、複数の翼体１７ａを有する。複数の翼体１７ａは、周方向に等間隔に設けられる。各翼体１７ａは、タービン翼車１７の回転軸上に延在するハブの外周面から径方向外側に延びて形成される。図４の例では、翼体１７ａのリーディングエッジＬＥは、タービン翼車１７の回転軸と平行に延びている。ただし、リーディングエッジＬＥは、軸方向の左側（つまり、シャフト１５のうちタービン翼車１７が取り付けられる一方側）に進むにつれて径方向外側に傾斜していてもよい。リーディングエッジＬＥは、翼体１７ａの外周縁のうち、第１タービンスクロール流路３１および第２タービンスクロール流路３３と対向する部分である。第１タービンスクロール流路３１および第２タービンスクロール流路３３から、リーディングエッジＬＥの近傍を通って、収容部２９に排気ガスが流入する。
　第１舌部４３および第２舌部５１は、タービン翼車１７の翼体１７ａのリーディングエッジＬＥの径方向外側に配置されている。図４の例では、第１舌部４３および第２舌部５１のうちタービン翼車１７に面する部分は、タービン翼車１７の回転軸と平行に延びている。つまり、第１舌部４３および第２舌部５１のうちタービン翼車１７に面する部分は、リーディングエッジＬＥと平行に延びている。以下、第１舌部４３と第２舌部５１とを特に区別しない場合、単に舌部と呼ぶ。
　タービンＴでは、タービン翼車１７の翼体１７ａが舌部の近傍を通過する際に、翼体１７ａと舌部とによって形成される流路面積が瞬間的に狭くなることによって、ガスの縮流が生じる。それにより、翼体１７ａに作用する力が大きく変動し、翼振動が生じる。本実施形態では、タービン翼車１７の翼振動を低減させるために、舌部の形状に工夫が施されている。
　図５は、図４のＤ－Ｄ断面図である。Ｄ－Ｄ断面は、第１舌部４３および第２舌部５１を通りタービン翼車１７の周方向に沿った断面である。Ｄ－Ｄ断面は、タービン翼車１７側から第１舌部４３および第２舌部５１を径方向に見た場合の断面図である。図５では、図４のＤ－Ｄ断面図が、矢印Ｌ方向を上方向とし、矢印Ｒ方向を下方向として示されている。
　タービンＴでは、図５に示すように、第１舌部４３は、矢印Ｌ方向に進むにつれてタービン翼車１７の回転方向ＲＤに傾斜している。つまり、第１舌部４３は、シャフト１５のうちタービン翼車１７が取り付けられる一方側に進むにつれて回転方向ＲＤに傾斜している。第２舌部５１は、矢印Ｌ方向に進むにつれてタービン翼車１７の回転方向ＲＤと逆方向に傾斜している。つまり、第２舌部５１は、シャフト１５のうちタービン翼車１７が取り付けられる一方側に進むにつれて回転方向ＲＤと逆方向に傾斜している。
　上記のように、タービンＴでは、第１舌部４３は、シャフト１５のうちタービン翼車１７が取り付けられる一方側に進むにつれてタービン翼車１７の周方向の一側に傾斜しており、第２舌部５１は、上記一方側に進むにつれてタービン翼車１７の周方向の他側に傾斜している。ゆえに、タービン翼車１７側から各舌部を径方向に見た場合、各舌部は、タービン翼車１７の軸方向に対して周方向に傾斜している。それにより、タービン翼車１７の翼体１７ａが舌部の近傍を通過する際に、各舌部について、舌部の一部が翼体１７ａと順次対向する。
　第１舌部４３については、まず、第１舌部４３のうち矢印Ｒ方向側の部分が翼体１７ａと対向する。その後、第１舌部４３のうち翼体１７ａと対向する部分は、矢印Ｌ方向側に遷移していく。第２舌部５１については、まず、第２舌部５１のうち矢印Ｌ方向側の部分が翼体１７ａと対向する。その後、第２舌部５１のうち翼体１７ａと対向する部分は、矢印Ｒ方向側に遷移していく。ゆえに、各舌部について、タービン翼車１７の翼体１７ａが舌部の全域と同時に対向することが抑制される。よって、タービン翼車１７の翼体１７ａが舌部の近傍を通過する際に、翼体１７ａと舌部とによって形成される流路面積が瞬間的に狭くなる程度が抑制され、ガスの縮流の発生が抑制される。したがって、翼体１７ａに作用する力の瞬間的な変動が抑制され、翼振動が低減される。
　さらに、タービンＴでは、タービン翼車１７側から各舌部を径方向に見た場合、第１舌部４３がタービン翼車１７の軸方向に対して傾斜する方向と、第２舌部５１がタービン翼車１７の軸方向に対して傾斜する方向とが逆方向となっている。それにより、第１舌部４３の近傍からタービン翼車１７の収容部２９に流入するガスの流れと、第２舌部５１の近傍からタービン翼車１７の収容部２９に流入するガスの流れとが、仕切板３５の中心面に関して面対称となる。仕切板３５の中心面は、仕切板３５の厚み方向の中心を通り、軸方向に直交する面である。ゆえに、第１舌部４３の近傍からタービン翼車１７の収容部２９に流入するガスの流れの軸方向成分と、第２舌部５１の近傍からタービン翼車１７の収容部２９に流入するガスの流れの軸方向成分とが、互いに打ち消し合う。よって、翼体１７ａの近傍での渦流れの発生が抑制され、翼体１７ａに作用する力の瞬間的な変動がより効果的に抑制される。したがって、翼振動がより効果的に低減される。
　第１舌部４３と第２舌部５１とは、必ずしも仕切板３５の中心面に関して面対称でなくてもよい。第１舌部４３と第２舌部５１とが仕切板３５の中心面に関して面対称でない場合にも、第１舌部４３の近傍からタービン翼車１７の収容部２９に流入するガスの流れの軸方向成分と、第２舌部５１の近傍からタービン翼車１７の収容部２９に流入するガスの流れの軸方向成分とが、少なくとも部分的に互いに打ち消し合うので、翼振動が低減される。
　特に、タービンＴでは、第１舌部４３は、シャフト１５のうちタービン翼車１７が取り付けられる一方側に進むにつれて回転方向ＲＤに傾斜しており、第２舌部５１は、上記一方側に進むにつれて回転方向ＲＤと逆方向に傾斜している。それにより、第１舌部４３の近傍からタービン翼車１７の収容部２９に流入するガスは、軸方向について、第１舌部４３によって軸方向の左側に案内される。一方、第２舌部５１の近傍からタービン翼車１７の収容部２９に流入するガスは、軸方向について、第２舌部５１によって軸方向の左側と逆側に案内される。ゆえに、各舌部の近傍からタービン翼車１７の収容部２９に流入するガスが、翼体１７ａのうち軸方向の中心側に向かって流入する。それにより、空力性能が向上される。
　タービン翼車１７の径方向に見た場合における第１舌部４３および第２舌部５１の軸方向に対する傾斜角について説明する。図５では、タービン翼車１７の径方向に見た場合における第１舌部４３の軸方向に対する傾斜角θ１と、タービン翼車１７の径方向に見た場合における第２舌部５１の軸方向に対する傾斜角θ２とが示されている。
　傾斜角θ１と傾斜角θ２とは、略一致する。傾斜角θ１、θ２が大きいほど、タービン翼車１７の翼体１７ａが舌部の近傍を通過する際に、翼体１７ａと舌部とによって形成される流路面積が瞬間的に狭くなる程度がより効果的に抑制され、ガスの縮流の発生がより効果的に抑制される。ゆえに、翼体１７ａに作用する力の瞬間的な変動がより効果的に抑制され、翼振動を低減する効果が高くなる。一方、傾斜角θ１、θ２が過度に大きいと、タービン翼車１７の収容部２９内における流れ場が想定する状態から大きく乖離し、空力性能が低下するおそれがある。
　空力性能の低下を抑制する観点では、傾斜角θ１、θ２は、例えば、３６０°をタービン翼車１７の翼体１７ａの枚数で除算して得られる角度以下であることが好ましい。翼体１７ａの枚数が多いほど、隣り合う翼体１７ａが舌部と対向するタイミングの時間差が短くなる。傾斜角θ１、θ２を上記のように設定することで、翼体１７ａの枚数が多いほど、傾斜角θ１、θ２を小さくすることができる。それにより、上記の時間差に対して、各翼体１７ａが舌部を通過するのにかかる時間が相対的に過度に長くなることが抑制される。ゆえに、タービン翼車１７の収容部２９内における流れ場が想定する状態から大きく乖離することが抑制され、空力性能の低下が抑制される。
　ただし、傾斜角θ１、θ２は、３６０°をタービン翼車１７の翼体１７ａの枚数で除算して得られる角度以下でなくてもよい。また、傾斜角θ１と傾斜角θ２とは、互いに異なっていてもよい。
　上記では、タービン翼車１７の周方向に見た場合、各舌部がタービン翼車１７の軸方向に対して径方向に傾斜していない例を説明した。ただし、タービン翼車１７の周方向に見た場合、第１舌部４３および第２舌部５１のうち少なくとも一方がタービン翼車１７の軸方向に対して径方向に傾斜していてもよい。
　図６は、変形例に係るタービンＴ１におけるＤ－Ｄ断面図である。タービンＴ１では、上述したタービンＴと比較して、第１舌部４３および第２舌部５１の傾斜方向が異なる。
　タービンＴ１では、図６に示すように、第１舌部４３は、矢印Ｌ方向に進むにつれてタービン翼車１７の回転方向ＲＤと逆方向に傾斜している。つまり、第１舌部４３は、シャフト１５のうちタービン翼車１７が取り付けられる一方側に進むにつれて回転方向ＲＤと逆方向に傾斜している。第２舌部５１は、矢印Ｌ方向に進むにつれてタービン翼車１７の回転方向ＲＤに傾斜している。つまり、第２舌部５１は、シャフト１５のうちタービン翼車１７が取り付けられる一方側に進むにつれて回転方向ＲＤに傾斜している。
　上記のように、タービンＴ１では、上述したタービンＴと同様に、第１舌部４３は、シャフト１５のうちタービン翼車１７が取り付けられる一方側に進むにつれてタービン翼車１７の周方向の一側に傾斜しており、第２舌部５１は、上記一方側に進むにつれてタービン翼車１７の周方向の他側に傾斜している。ゆえに、上述したタービンＴと同様に、翼振動を低減させる効果が奏される。
　特に、タービンＴ１では、第１舌部４３は、シャフト１５のうちタービン翼車１７が取り付けられる一方側に進むにつれて回転方向ＲＤと逆方向に傾斜しており、第２舌部５１は、上記一方側に進むにつれて回転方向ＲＤに傾斜している。それにより、第１タービンスクロール流路３１および第２タービンスクロール流路３３のうち各舌部に対して上流側に隣り合う部分（図６中の第１舌部４３および第２舌部５１より左側の部分）において、各タービンスクロール流路の内面のうち仕切板３５に対向する面と各舌部とのなす角が鈍角となる。ゆえに、エンジン排気に近く、よりエネルギーをもったガスが当たる各タービンスクロール流路の上流側において、各舌部と各タービンスクロール流路との境界部分にクラックが生じることが抑制される。
　タービンＴ１においても、タービンＴ１と同様に、傾斜角θ１、θ２は、３６０°をタービン翼車１７の翼体１７ａの枚数で除算して得られる角度以下であってもよく、当該角度以下でなくてもよい。また、傾斜角θ１、θ２は、略一致していてもよく、互いに異なっていてもよい。また、タービン翼車１７の周方向に見た場合、各舌部がタービン翼車１７の軸方向に対して径方向に傾斜していなくてもよく、第１舌部４３および第２舌部５１のうち少なくとも一方がタービン翼車１７の軸方向に対して径方向に傾斜していてもよい。
　以上、添付図面を参照しながら本開示の実施形態について説明したが、本開示はかかる実施形態に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本開示の技術的範囲に属するものと了解される。
　上記では、タービンＴが過給機ＴＣに搭載される例を説明したが、タービンＴは、発電機等の過給機ＴＣ以外の装置に搭載されてもよい。
　本開示は、タービン翼車の翼振動を低減できるので、例えば、持続可能な開発目標（ＳＤＧｓ）の目標７「手ごろで信頼でき、持続可能かつ近代的なエネルギーへのアクセスを確保する」および目標９「レジリエントなインフラを整備し、持続可能な産業化を推進するとともに、イノベーションの拡大を図る」に貢献することができる。
１５：シャフト　１７：タービン翼車　１７ａ：翼体　２９：収容部　３１：第１タービンスクロール流路　３３：第２タービンスクロール流路　４３：第１舌部　５１：第２舌部　ＲＤ：回転方向　Ｔ：タービン　Ｔ１：タービン　ＴＣ：過給機　θ１：傾斜角
θ２　傾斜角

Claims (12)

  1. 　シャフトと、
    　前記シャフトの一方側に取り付けられたタービン翼車と、
    　前記タービン翼車を収容する収容部と、
    　前記タービン翼車に対して径方向外側に巻き回され、前記収容部と連通する第１タービンスクロール流路と、
    　前記タービン翼車に対して径方向外側に巻き回され、前記収容部と連通し、前記第１タービンスクロール流路に対して前記一方側に並ぶ第２タービンスクロール流路と、
    　前記第１タービンスクロール流路の下流端に面する位置に設けられ、前記一方側に進むにつれて前記タービン翼車の周方向の一側に傾斜する第１舌部と、
    　前記第２タービンスクロール流路の下流端に面する位置に設けられ、前記一方側に進むにつれて前記タービン翼車の周方向の他側に傾斜する第２舌部と、
    　を備える、
    　タービン。
  2. 　前記第１舌部は、前記一方側に進むにつれて前記タービン翼車の回転方向に傾斜し、
    　前記第２舌部は、前記一方側に進むにつれて前記回転方向と逆方向に傾斜する、
    　請求項１に記載のタービン。
  3. 　前記第１舌部は、前記一方側に進むにつれて前記タービン翼車の回転方向と逆方向に傾斜し、
    　前記第２舌部は、前記一方側に進むにつれて前記回転方向に傾斜する、
    　請求項１に記載のタービン。
  4. 　前記タービン翼車の径方向に見た場合における前記第１舌部および前記第２舌部の前記タービン翼車の軸方向に対する傾斜角は、３６０°を前記タービン翼車の翼体の枚数で除算して得られる角度以下である、
    　請求項１に記載のタービン。
  5. 　前記タービン翼車の径方向に見た場合における前記第１舌部および前記第２舌部の前記タービン翼車の軸方向に対する傾斜角は、３６０°を前記タービン翼車の翼体の枚数で除算して得られる角度以下である、
    　請求項２に記載のタービン。
  6. 　前記タービン翼車の径方向に見た場合における前記第１舌部および前記第２舌部の前記タービン翼車の軸方向に対する傾斜角は、３６０°を前記タービン翼車の翼体の枚数で除算して得られる角度以下である、
    　請求項３に記載のタービン。
  7. 　請求項１に記載のタービンを備える、
    　過給機。
  8. 　請求項２に記載のタービンを備える、
    　過給機。
  9. 　請求項３に記載のタービンを備える、
    　過給機。
  10. 　請求項４に記載のタービンを備える、
    　過給機。
  11. 　請求項５に記載のタービンを備える、
    　過給機。
  12. 　請求項６に記載のタービンを備える、
    　過給機。
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