JPH108903A - セラミックガスタービンの構造 - Google Patents
セラミックガスタービンの構造Info
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- JPH108903A JPH108903A JP16294596A JP16294596A JPH108903A JP H108903 A JPH108903 A JP H108903A JP 16294596 A JP16294596 A JP 16294596A JP 16294596 A JP16294596 A JP 16294596A JP H108903 A JPH108903 A JP H108903A
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- Japan
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- turbine
- back plate
- bearing housing
- temperature
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 バックプレートの径方向に延びるプレート部
にタービン側の表面から、ベアリングハウジング側の表
面に向かって貫通する孔を設け、高温ガスの一部をバッ
クプレートの内周側表面に流し、バックプレートの内外
周温度差を少なくし、応力低減すること。 【解決手段】 バックプレート１の径方向に延びるプレ
ート部１ｄのタービン側表面１ｂから、ベアリングハウ
ジング９側表面１ｃに貫通孔１ａが形成されている。貫
通孔１ａは、タービンの背板３ａの外周よりもさらに外
周のタービン側表面１ｂから、ベアリングハウジング９
側表面１ｃへ向かって、斜めに開いている。これによ
り、タービン３の背板とタービンの外周との圧力差によ
り、貫通孔１ａを通って高温ガスの一部が流れ、微少量
の高温ガスは、貫通孔１ａからバックプレート１の表面
に沿って、外周から内周へ向かって流れて、高温ガスに
よりバックプレートの内周側は熱せられ、内外周の温度
差が小さくなり、発生応力が小さくなり、バックプレー
トの耐久性を向上させることができる。
にタービン側の表面から、ベアリングハウジング側の表
面に向かって貫通する孔を設け、高温ガスの一部をバッ
クプレートの内周側表面に流し、バックプレートの内外
周温度差を少なくし、応力低減すること。 【解決手段】 バックプレート１の径方向に延びるプレ
ート部１ｄのタービン側表面１ｂから、ベアリングハウ
ジング９側表面１ｃに貫通孔１ａが形成されている。貫
通孔１ａは、タービンの背板３ａの外周よりもさらに外
周のタービン側表面１ｂから、ベアリングハウジング９
側表面１ｃへ向かって、斜めに開いている。これによ
り、タービン３の背板とタービンの外周との圧力差によ
り、貫通孔１ａを通って高温ガスの一部が流れ、微少量
の高温ガスは、貫通孔１ａからバックプレート１の表面
に沿って、外周から内周へ向かって流れて、高温ガスに
よりバックプレートの内周側は熱せられ、内外周の温度
差が小さくなり、発生応力が小さくなり、バックプレー
トの耐久性を向上させることができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、セラミックガスタ
ービンの構造に関する。
ービンの構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のセラミックガスタービンの構造と
しては、例えば図６に示すようなものがある。
しては、例えば図６に示すようなものがある。
【０００３】スクロール２から出た高温高圧ガスにより
タービン３を駆動し、軸４を通して回転エネルギーを得
る。高温高圧ガスは１３００℃を超えるため、バックプ
レート１、スクロール２，２′、タービン３はセラミッ
クで形成される。
タービン３を駆動し、軸４を通して回転エネルギーを得
る。高温高圧ガスは１３００℃を超えるため、バックプ
レート１、スクロール２，２′、タービン３はセラミッ
クで形成される。
【０００４】高温高圧ガスは１３００℃を超えるため、
タービンは高温になるが、軸受５部は油潤滑のため、そ
の潤滑性能を確保する為、１５０℃以下の温度でなけれ
ばならない。このため、タービンの背板側にバックプレ
ート１を設け、高温高圧ガスの流路を形成するととも
に、ベアリングハウジング９への輻射熱を遮熱してい
る。
タービンは高温になるが、軸受５部は油潤滑のため、そ
の潤滑性能を確保する為、１５０℃以下の温度でなけれ
ばならない。このため、タービンの背板側にバックプレ
ート１を設け、高温高圧ガスの流路を形成するととも
に、ベアリングハウジング９への輻射熱を遮熱してい
る。
【０００５】７は、軸受５へ潤滑油を供給する油供給通
路である。
路である。
【０００６】また、軸受５に高温高圧ガスが流れ込まな
いようにすると共に、軸受５からの油がタービン側空間
１０へ流れ込まないように、シールリング６間のタービ
ン軸挿通孔９ｂに開口する供給通路８を設け、タービン
側の空間１０へシールエアが放出する構造となってい
る。
いようにすると共に、軸受５からの油がタービン側空間
１０へ流れ込まないように、シールリング６間のタービ
ン軸挿通孔９ｂに開口する供給通路８を設け、タービン
側の空間１０へシールエアが放出する構造となってい
る。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来のセラミックガスタービンの構造にあっては、
バックプレート１の外周が高温のセラミック部品に接触
して加熱され、内周がベアリングハウジング９への放熱
とシールエアにより冷却される構造となっていたため、
バックプレート１の内外周に大きな温度差が生じ、内周
側に過大な応力が発生し、バックプレート１の耐久性が
低下する可能性があった。
うな従来のセラミックガスタービンの構造にあっては、
バックプレート１の外周が高温のセラミック部品に接触
して加熱され、内周がベアリングハウジング９への放熱
とシールエアにより冷却される構造となっていたため、
バックプレート１の内外周に大きな温度差が生じ、内周
側に過大な応力が発生し、バックプレート１の耐久性が
低下する可能性があった。
【０００８】本発明は、このような従来の問題点に着目
してなされたもので、バックプレートの径方向に延びる
プレート部にタービン側の表面から、ベアリングハウジ
ング側の表面に向かって貫通する孔を設け、高温ガスの
一部をバックプレートの内周側表面に流し、バックプレ
ートの内外周温度差を少なくし、応力低減することによ
り、上記問題点を解決することを目的とする。
してなされたもので、バックプレートの径方向に延びる
プレート部にタービン側の表面から、ベアリングハウジ
ング側の表面に向かって貫通する孔を設け、高温ガスの
一部をバックプレートの内周側表面に流し、バックプレ
ートの内外周温度差を少なくし、応力低減することによ
り、上記問題点を解決することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明のセラミックガスタービンの構造は、タービ
ンを収容すると共に、タービンへのガス流路を構成する
スクロールと、タービン軸の軸受を収容するベアリング
ハウジングと、スクロールとベアリングハウジングとの
間のタービン背板側にバックプレートを備えてなるセラ
ミックガスタービンにおいて、バックプレートの径方向
に延びるプレート部に、タービン背板より外周側の位置
からベアリングハウジング側表面へ向けて軸方向に貫通
する複数の貫通孔を備える構成とする。
に、本発明のセラミックガスタービンの構造は、タービ
ンを収容すると共に、タービンへのガス流路を構成する
スクロールと、タービン軸の軸受を収容するベアリング
ハウジングと、スクロールとベアリングハウジングとの
間のタービン背板側にバックプレートを備えてなるセラ
ミックガスタービンにおいて、バックプレートの径方向
に延びるプレート部に、タービン背板より外周側の位置
からベアリングハウジング側表面へ向けて軸方向に貫通
する複数の貫通孔を備える構成とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて詳細に説明する。なお、以下の記載におい
て、従来技術で示した部品、部材等と同一の部品、部材
等については同一の参照番号を用いて説明する。
に基づいて詳細に説明する。なお、以下の記載におい
て、従来技術で示した部品、部材等と同一の部品、部材
等については同一の参照番号を用いて説明する。
【００１１】（第１の実施の形態）図１（ａ），（ｂ）
は、本発明の第１の実施の形態を示す図である。
は、本発明の第１の実施の形態を示す図である。
【００１２】まず構成を説明すると、１はバックプレー
トであって、このバックプレート１の径方向に延びるプ
レート部１ｄのタービン側表面１ｂから、ベアリングハ
ウジング９側表面１ｃに貫通孔１ａが形成されている。
トであって、このバックプレート１の径方向に延びるプ
レート部１ｄのタービン側表面１ｂから、ベアリングハ
ウジング９側表面１ｃに貫通孔１ａが形成されている。
【００１３】貫通孔１ａは、タービン３の背板３ａの外
周よりもさらに外周のタービン側表面１ｂから、ベアリ
ングハウジング９側表面１ｃへ向かって、斜めに開いて
いる。この貫通孔１ａは、周上に複数開けられている。
周よりもさらに外周のタービン側表面１ｂから、ベアリ
ングハウジング９側表面１ｃへ向かって、斜めに開いて
いる。この貫通孔１ａは、周上に複数開けられている。
【００１４】次に第１の実施の形態の作用を説明する。
タービン３の背板３ａとタービン３の外周との圧力差に
より、貫通孔１ａを通って高温ガスの一部が流れる。微
少量の高温ガスは、斜めに複数開いた貫通孔１ａから、
バックプレート１の表面に沿って、外周から内周へ向か
って流れる。このため、高温ガスによりバックプレート
１の内周側は熱せられ、内外周の温度差が小さくなって
発生応力を小さくすることができる。
タービン３の背板３ａとタービン３の外周との圧力差に
より、貫通孔１ａを通って高温ガスの一部が流れる。微
少量の高温ガスは、斜めに複数開いた貫通孔１ａから、
バックプレート１の表面に沿って、外周から内周へ向か
って流れる。このため、高温ガスによりバックプレート
１の内周側は熱せられ、内外周の温度差が小さくなって
発生応力を小さくすることができる。
【００１５】（第２の実施の形態）次に、第２の実施の
形態を図２を参照して説明する。第２の実施の形態は、
シールエア８の一部をベアリングハウジング部９ａの外
周から内周に向かって吹き出すように、複数の孔８ａを
設けたものである。
形態を図２を参照して説明する。第２の実施の形態は、
シールエア８の一部をベアリングハウジング部９ａの外
周から内周に向かって吹き出すように、複数の孔８ａを
設けたものである。
【００１６】第１の実施の形態では、バックプレート１
の表面に高温ガスを流すことにより、バックプレート１
が高温になるため、ベアリングハウジング９がバックプ
レート１から輻射熱を受け、軸受部が高温になる。
の表面に高温ガスを流すことにより、バックプレート１
が高温になるため、ベアリングハウジング９がバックプ
レート１から輻射熱を受け、軸受部が高温になる。
【００１７】このため、シールエアの一部をベアリング
ハウジング部９ａの表面に沿って流す孔を設け、ベアリ
ングハウジング部９ａの表面にエアカーテンを作ること
により、ベアリングハウジングが高温になるのを防止し
ている。
ハウジング部９ａの表面に沿って流す孔を設け、ベアリ
ングハウジング部９ａの表面にエアカーテンを作ること
により、ベアリングハウジングが高温になるのを防止し
ている。
【００１８】また、シールエアの吹出しの方向は、バッ
クプレート表面のガスの流れの方向と同一とし、バック
プレート表面の高温ガスの流れを乱さず、バックプレー
ト表面の温度分布が不均一にならない構造としている。
クプレート表面のガスの流れの方向と同一とし、バック
プレート表面の高温ガスの流れを乱さず、バックプレー
ト表面の温度分布が不均一にならない構造としている。
【００１９】（第３の実施の形態）次に、第３の実施の
形態を図３（ａ），（ｂ）を参照して説明する。バック
プレートに貫通する複数の孔に旋回角をつけ、バックプ
レート表面に流れるガスを均一にし、表面温度の均一化
を計ったものである。これにより、複数の孔から燃焼ガ
スを流すことによる局所的な熱応力を低下できる。
形態を図３（ａ），（ｂ）を参照して説明する。バック
プレートに貫通する複数の孔に旋回角をつけ、バックプ
レート表面に流れるガスを均一にし、表面温度の均一化
を計ったものである。これにより、複数の孔から燃焼ガ
スを流すことによる局所的な熱応力を低下できる。
【００２０】（第４の実施の形態）次に、第４の実施の
形態を図４（ａ），（ｂ）を参照して説明する。シール
エアの吹出し孔８ａの代わりに旋回角をつけたスリット
を切ったリング１２の外周にリング１１を構成し、スリ
ット１２′を吹出し孔として構成したものである。これ
により、第２の実施の形態のように、周上に半径方向に
向かって旋回角のついた複数の孔を開けるよりも、製作
が容易になる。
形態を図４（ａ），（ｂ）を参照して説明する。シール
エアの吹出し孔８ａの代わりに旋回角をつけたスリット
を切ったリング１２の外周にリング１１を構成し、スリ
ット１２′を吹出し孔として構成したものである。これ
により、第２の実施の形態のように、周上に半径方向に
向かって旋回角のついた複数の孔を開けるよりも、製作
が容易になる。
【００２１】（第５の実施の形態）次に、第５の実施の
形態を図５を参照して説明する。第５の実施の形態は、
上記第１〜第４の実施の形態に加え、シールエアの一部
の吹出し孔８″をバックプレートの高温ガスの吹出し孔
に向けて複数構成したものである。これにより、シール
エアおよびバックプレート表面に流れる高温ガスの方向
を外周側から内周側に強制し、バックプレート表面には
高温ガスを、ベアリングハウジングの表面にはシールエ
アの一部が、確実に流れる構造とした。
形態を図５を参照して説明する。第５の実施の形態は、
上記第１〜第４の実施の形態に加え、シールエアの一部
の吹出し孔８″をバックプレートの高温ガスの吹出し孔
に向けて複数構成したものである。これにより、シール
エアおよびバックプレート表面に流れる高温ガスの方向
を外周側から内周側に強制し、バックプレート表面には
高温ガスを、ベアリングハウジングの表面にはシールエ
アの一部が、確実に流れる構造とした。
【００２２】
【発明の効果】以上説明したきたように、本発明よれ
ば、その構成を、バックプレートのタービン側からベア
リングハウジングガス側に貫通する孔を、タービンの背
板よりも外周に設ける構成としたため、バックプレート
の損傷を防止できるという効果が得られる。
ば、その構成を、バックプレートのタービン側からベア
リングハウジングガス側に貫通する孔を、タービンの背
板よりも外周に設ける構成としたため、バックプレート
の損傷を防止できるという効果が得られる。
【００２３】各実施の形態は、それぞれ上記共通の効果
に加えて、更に以下のような効果がある。
に加えて、更に以下のような効果がある。
【００２４】第２の実施の形態におけるセラミックガス
タービン構造によれば、バックプレートが高温になるこ
とによる輻射熱を防止できる。
タービン構造によれば、バックプレートが高温になるこ
とによる輻射熱を防止できる。
【００２５】第３の実施の形態におけるセラミックガス
タービン構造によれば、バックプレートに流れる高温ガ
スを均一にし、局所的な温度差による熱応力の発生を防
止できる。
タービン構造によれば、バックプレートに流れる高温ガ
スを均一にし、局所的な温度差による熱応力の発生を防
止できる。
【００２６】第４の実施の形態におけるセラミックガス
タービン構造によれば、ベアリングハウジング側表面に
エアカーテンを作るための構成を製作容易にできる。
タービン構造によれば、ベアリングハウジング側表面に
エアカーテンを作るための構成を製作容易にできる。
【００２７】第５の実施の形態におけるセラミックガス
タービン構造によれば、バックプレートの温度均一化と
シールエアによるベアリングハウジングの冷却を確実に
行える構造とした。
タービン構造によれば、バックプレートの温度均一化と
シールエアによるベアリングハウジングの冷却を確実に
行える構造とした。
【図１】本発明の第１の実施の形態を示す図である。
【図２】本発明の第２の実施の形態を示す図である。
【図３】本発明の第３の実施の形態のバックプレートの
正面図である。
正面図である。
【図４】本発明の第４の実施の形態のシールエア吹出し
孔の説明図である。
孔の説明図である。
【図５】本発明の第５の実施の形態を示す図である。
【図６】従来のセラミックガスタービンの構造を示す図
である。
である。
１ バックプレート １ａ バックプレートの孔 ２ スクロール ３ タービン ４ 軸 ５ 軸受 ６ シールリング ８ シールエア導入孔 ９ａ ベアリングハウジング
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｆ０２Ｂ 39/00 Ｆ０２Ｂ 39/00 Ｕ
Claims (2)
- 【請求項１】 タービンを収容すると共に、タービンへ
のガス流路を構成するスクロールと、タービン軸の軸受
を収容するベアリングハウジングと、スクロールとベア
リングハウジングとの間のタービン背板側にバックプレ
ートを備えてなるセラミックガスタービンにおいて、 バックプレートの径方向に延びるプレート部に、タービ
ン背板より外周側の位置からベアリングハウジング側表
面へ向けて軸方向に貫通する複数の貫通孔を備えたこと
を特徴とするセラミックガスタービンの構造。 - 【請求項２】 軸受とタービンとの間のタービン軸挿通
孔に開口するシールエア通路をベアリングハウジング内
に設け、このシールエア通路を分岐させてベアリングハ
ウジングのタービン側端面の外周位置に延出させると共
に、前記端面に沿って内周側に開口させたことを特徴と
する請求項１に記載のセラミックガスタービンの構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16294596A JPH108903A (ja) | 1996-06-24 | 1996-06-24 | セラミックガスタービンの構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16294596A JPH108903A (ja) | 1996-06-24 | 1996-06-24 | セラミックガスタービンの構造 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH108903A true JPH108903A (ja) | 1998-01-13 |
Family
ID=15764252
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16294596A Pending JPH108903A (ja) | 1996-06-24 | 1996-06-24 | セラミックガスタービンの構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH108903A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2014119499A1 (ja) * | 2013-01-30 | 2014-08-07 | 株式会社Ihi | 加圧焼却設備及び加圧焼却方法 |
| JP2017025928A (ja) * | 2016-10-20 | 2017-02-02 | 株式会社Ihi | 加圧焼却設備 |
| WO2021199308A1 (ja) * | 2020-03-31 | 2021-10-07 | 三菱重工エンジン＆ターボチャージャ株式会社 | ターボチャージャ |
-
1996
- 1996-06-24 JP JP16294596A patent/JPH108903A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2014119499A1 (ja) * | 2013-01-30 | 2014-08-07 | 株式会社Ihi | 加圧焼却設備及び加圧焼却方法 |
| JP2014145343A (ja) * | 2013-01-30 | 2014-08-14 | Ihi Corp | 加圧焼却設備及び加圧焼却方法 |
| CN104969002A (zh) * | 2013-01-30 | 2015-10-07 | 月岛机械株式会社 | 加压焚烧设备以及加压焚烧方法 |
| US9982552B2 (en) | 2013-01-30 | 2018-05-29 | Tsukishima Kikai Co., Ltd. | Pressurized incineration facility and pressurized incineration method |
| JP2017025928A (ja) * | 2016-10-20 | 2017-02-02 | 株式会社Ihi | 加圧焼却設備 |
| WO2021199308A1 (ja) * | 2020-03-31 | 2021-10-07 | 三菱重工エンジン＆ターボチャージャ株式会社 | ターボチャージャ |
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