[发明专利]开关阀装置及旋转机械

说明书

本发明提供一种开关阀装置及旋转机械。本发明为具备如下阀主体(10)的涡轮增压器(1)：从覆盖涡轮机动叶片(6)的壳体(4a)的流入口(14)至涡旋流路(Ca)的范围内，单一构成或者被分割成多个而构成，并且配置于将第一壁面(17)及与第一壁面(17)对置的第二壁面(18)作为其一部分而形成有内表面并向涡轮机动叶片(6)供给流体(G)的吸入流路(Cb)内，且从流体(G)的流动的上游朝向下游延伸，并以能够在与第一壁面(17)及第二壁面(18)靠近分离的方向上转动的方式设置于壳体(4a)，在上游侧的端部于与第一壁面(17)之间形成上游侧节流流路(F1)，且在下游侧的端部于与第二壁面(18)之间形成下游侧节流流路(F2)。阀主体(10)具有：第一面(21)，在上游侧的端部与第一壁面(17)对置且从上游侧朝向下游侧逐渐靠近第一壁面(17)之后逐渐分离；及第二面(22)，与第二壁面(18)对置。

技术领域

本发明涉及一种设置于旋转机械并调整工作流体的流量的开关阀装置及具备该开关阀装置的旋转机械。

背景技术

例如，已知有能够将流体的动能作为机械能而取出的旋转机械。

作为旋转机械，已知有涡轮增压器、膨胀机及燃气轮机等，这些设有辐流式涡轮机及斜流式涡轮机等。

涡轮增压器一般使用具有根据引擎的输出变化来调整成为工作流体的排气的流量的功能的可变容量式涡轮机。

并且，当膨胀机用于将排气能量转换成电能的设备时，为了将发电频率保持为恒定，需要一边将转速保持为恒定一边改变输出。为了应对这种状况，膨胀机具有上述可变容量的功能。

另外，喷气式引擎等中使用的燃气轮机为了航空器的加减速等而也具有可变容量的功能。

然而，为了实现涡轮增压器的可变容量功能，目前已知有各种技术，例如可举出通过调整喷嘴的安装角度来改变喉部面积的涡轮增压器(例如专利文献1)、及使用流量调整阀或旁通阀的涡轮增压器等。

在此，将现有技术中的使用了喷嘴且具有可变容量功能的涡轮机示于图21。该涡轮机200中，作为发挥可变容量功能的结构，具有开关阀201，所述开关阀201设置于涡旋流路C0a及吸入流路C0b的分割壁202的上游端部，并通过以该上游端为支点转动来调整流入到涡轮机动叶片203的工作流体F0的流量。

以往技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2012-102745号公报

发明内容

发明要解决的技术课题

然而，在作为上述现有例的图21所示的结构中，若开关阀相对于工作流体的流动方向的角度变大，则由于扩散器效果在下游侧工作流体剥离而产生回流(参考图21的虚线Y所示的速度分布)，压力损失增大而有可能导致涡轮机的运行效率降低。

尤其在涡轮增压器及小型燃气轮机中，开关阀处于暴露在1000℃程度的高温气体中的状态，因此需要避免产生开关阀的驱动机构中的热应力、热变形、磨耗等。因此，需要设置如保护驱动机构的机构，或者确保开关阀与壳体的间隙。并且，还有可能因这种保护机构或来自间隙的泄漏流而导致运行效率降低。

本发明提供一种能够以简单的结构提高运行效率的开关阀装置及具备该开关阀装置的旋转机械。

用于解决技术课题的手段