JP2001012251A - 排気ガスタービン過給機のスラストフォースバランス機構 - Google Patents
排気ガスタービン過給機のスラストフォースバランス機構Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 スラストフォースバランス管を使用せずに、
コンプレッサ側に作用するスラストフォースを低減させ
ると共に、熱変形に対する拘束力を減少させ、コストダ
ウン及びメンテナンス性の向上を図ることが可能な排気
ガスタービン過給機のスラストフォースバランス機構を
提供することにある。 【解決手段】 タービンディスク８のガス上流側に配設
されるガスパッキン環１１、ガスパッキン環サポート１
３及びノズル翼１４を備え、ガスパッキン環１１及びガ
スパッキン環サポート１３に抽ガス穴１８，１９を設
け、ノズル翼１４の間に抽ガス管２０を配設し、ガス出
口ケーシング６に抽ガス管２０とガス出口通路９とを連
通する通気穴２２を設け、ディスク８とガスパッキン環
１１との間を通り抜けた排気ガスＧを、抽ガス穴１８，
１９、抽ガス管２０及び通気穴２２を含むガス抽気通路
を介して出口通路９へ導いて排出している。
コンプレッサ側に作用するスラストフォースを低減させ
ると共に、熱変形に対する拘束力を減少させ、コストダ
ウン及びメンテナンス性の向上を図ることが可能な排気
ガスタービン過給機のスラストフォースバランス機構を
提供することにある。 【解決手段】 タービンディスク８のガス上流側に配設
されるガスパッキン環１１、ガスパッキン環サポート１
３及びノズル翼１４を備え、ガスパッキン環１１及びガ
スパッキン環サポート１３に抽ガス穴１８，１９を設
け、ノズル翼１４の間に抽ガス管２０を配設し、ガス出
口ケーシング６に抽ガス管２０とガス出口通路９とを連
通する通気穴２２を設け、ディスク８とガスパッキン環
１１との間を通り抜けた排気ガスＧを、抽ガス穴１８，
１９、抽ガス管２０及び通気穴２２を含むガス抽気通路
を介して出口通路９へ導いて排出している。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、排気ガスタービン
過給機のスラストフォースバランス機構に関するもので
ある。
過給機のスラストフォースバランス機構に関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】図５は、従来の排気ガスタービン過給機
を示している。この排気ガスタービン過給機は、排気ガ
スＧのエネルギーでタービン翼５１を回転させ、これに
直結されたコンプレッサの羽根車５２で空気Ａを圧縮
し、この圧縮した空気Ａをエンジンに供給して出力増大
を図る機械である。排気ガスタービン過給機のタービン
部側には、図５及び図６に示す如く、ガス入口ケーシン
グ５４及びガス出口ケーシング５５が設けられており、
その内部にはロータ軸５６が軸受台５７により回転自在
に支持されている。ロータ軸５６の一端部にはタービン
ディスク５８が配設され、該タービンディスク５８の外
周にはタービン翼５１が円周方向へ等間隔に固着されて
いる。なお、ロータ軸５６の他端部には羽根車５２が取
付けられ、ガス出口ケーシング５５内には排気ガスＧを
ガス出口通路５９へ案内する案内筒６０が設けられてい
る。
を示している。この排気ガスタービン過給機は、排気ガ
スＧのエネルギーでタービン翼５１を回転させ、これに
直結されたコンプレッサの羽根車５２で空気Ａを圧縮
し、この圧縮した空気Ａをエンジンに供給して出力増大
を図る機械である。排気ガスタービン過給機のタービン
部側には、図５及び図６に示す如く、ガス入口ケーシン
グ５４及びガス出口ケーシング５５が設けられており、
その内部にはロータ軸５６が軸受台５７により回転自在
に支持されている。ロータ軸５６の一端部にはタービン
ディスク５８が配設され、該タービンディスク５８の外
周にはタービン翼５１が円周方向へ等間隔に固着されて
いる。なお、ロータ軸５６の他端部には羽根車５２が取
付けられ、ガス出口ケーシング５５内には排気ガスＧを
ガス出口通路５９へ案内する案内筒６０が設けられてい
る。
【０００３】また、上記タービンディスク５８のガス上
流側には、ガスパッキン環（ガスラビリンスパッキン）
６１、ガスパッキン環サポート（ガスラビリンスパッキ
ンサポート）６２及びノズル翼（ノズル）６３が配設さ
れていると共に、タービンディスク５８とガスパッキン
環６１との間を通り抜けた排気ガスＧが貯留される空間
部６４が形成されている。この空間部６４は、スラスト
フォースバランス管６５を介してガス出口ケーシング５
５のガス出口通路５９に連通している。したがって、上
記排気ガスタービン過給機の運転時において、ガス入口
ケーシング５４に供給された排気ガスＧは、ノズル翼６
３の間から噴出され、タービン翼５１に作用してこれを
駆動し、その後、案内筒６０に案内されてガス出口ケー
シング５５のガス出口通路５９を通って排気管（図示せ
ず）内に排出されることになる。
流側には、ガスパッキン環（ガスラビリンスパッキン）
６１、ガスパッキン環サポート（ガスラビリンスパッキ
ンサポート）６２及びノズル翼（ノズル）６３が配設さ
れていると共に、タービンディスク５８とガスパッキン
環６１との間を通り抜けた排気ガスＧが貯留される空間
部６４が形成されている。この空間部６４は、スラスト
フォースバランス管６５を介してガス出口ケーシング５
５のガス出口通路５９に連通している。したがって、上
記排気ガスタービン過給機の運転時において、ガス入口
ケーシング５４に供給された排気ガスＧは、ノズル翼６
３の間から噴出され、タービン翼５１に作用してこれを
駆動し、その後、案内筒６０に案内されてガス出口ケー
シング５５のガス出口通路５９を通って排気管（図示せ
ず）内に排出されることになる。
【０００４】このような排気ガスタービン過給機は、そ
の運転時においてエネルギーロス、スラスト軸受等の摩
耗や焼き付きなどの原因となるスラストフォースがロー
タ軸５６に作用する。このスラストフォースとしては、
図７に示す如く、ガスフォース６６、タービンディスク
背面圧力６７、シール空気圧力６８、コンプレッサ背面
圧力６９及びコンプレッサ圧力７０が挙げられる。一般
に、排気ガスタービン過給機ではガスフォース６６が支
配的な要因になっており、ロータ軸５６はコンプレッサ
（羽根車５２）側へ向かう荷重を受けることになる。そ
こで、従来の排気ガスタービン過給機では、スラストフ
ォースバランス機構として、タービンディスク背面圧力
６７を低減させる目的でスラストフォースバランス管６
５を装備しており、図６の矢印で示す如く、タービンデ
ィスク５８とガスパッキン環６１との間を通り抜けた排
気ガスＧは、空間部６４及びスラストフォースバランス
管６５を通って圧力の低いガス出口ケーシング５５のガ
ス出口通路５９へ導かれて排出される。これによって、
タービンディスク背面圧力６７を減少させ、コンプレッ
サ側に作用するスラストフォースを軽減するようにして
いる。
の運転時においてエネルギーロス、スラスト軸受等の摩
耗や焼き付きなどの原因となるスラストフォースがロー
タ軸５６に作用する。このスラストフォースとしては、
図７に示す如く、ガスフォース６６、タービンディスク
背面圧力６７、シール空気圧力６８、コンプレッサ背面
圧力６９及びコンプレッサ圧力７０が挙げられる。一般
に、排気ガスタービン過給機ではガスフォース６６が支
配的な要因になっており、ロータ軸５６はコンプレッサ
（羽根車５２）側へ向かう荷重を受けることになる。そ
こで、従来の排気ガスタービン過給機では、スラストフ
ォースバランス機構として、タービンディスク背面圧力
６７を低減させる目的でスラストフォースバランス管６
５を装備しており、図６の矢印で示す如く、タービンデ
ィスク５８とガスパッキン環６１との間を通り抜けた排
気ガスＧは、空間部６４及びスラストフォースバランス
管６５を通って圧力の低いガス出口ケーシング５５のガ
ス出口通路５９へ導かれて排出される。これによって、
タービンディスク背面圧力６７を減少させ、コンプレッ
サ側に作用するスラストフォースを軽減するようにして
いる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の排気ガスタービン過給機においては、スラスト
フォースバランス管６５を装備してロータ軸５６に作用
するスラストフォースのバランスを図っている。また、
ガス入口ケーシング５４及びガス出口ケーシング５５
は、エンジン排気系の仕様によって継手フランジの径が
異なることから多種類にわたるので、これに応じてスラ
ストフォースバランス管６５も多種類用意する必要があ
る上、スラストフォースバランス管６５の使用により部
品点数も増え、コスト高を招くと共に、整備点検時等の
取付作業及び取外作業も煩雑で作業性に問題を有してい
た。
た従来の排気ガスタービン過給機においては、スラスト
フォースバランス管６５を装備してロータ軸５６に作用
するスラストフォースのバランスを図っている。また、
ガス入口ケーシング５４及びガス出口ケーシング５５
は、エンジン排気系の仕様によって継手フランジの径が
異なることから多種類にわたるので、これに応じてスラ
ストフォースバランス管６５も多種類用意する必要があ
る上、スラストフォースバランス管６５の使用により部
品点数も増え、コスト高を招くと共に、整備点検時等の
取付作業及び取外作業も煩雑で作業性に問題を有してい
た。
【０００６】本発明はこのような実状に鑑みてなされた
ものであって、その目的は、スラストフォースバランス
管を使用せずに、コンプレッサ側に作用するスラストフ
ォースを低減させると共に、熱変形に対する拘束力を減
少させ、コストダウン及びメンテナンス性の向上を図る
ことが可能な排気ガスタービン過給機のスラストフォー
スバランス機構を提供することにある。
ものであって、その目的は、スラストフォースバランス
管を使用せずに、コンプレッサ側に作用するスラストフ
ォースを低減させると共に、熱変形に対する拘束力を減
少させ、コストダウン及びメンテナンス性の向上を図る
ことが可能な排気ガスタービン過給機のスラストフォー
スバランス機構を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記従来技術の有する課
題を解決するために、本発明においては、タービンディ
スクのガス上流側に配設されるガスパッキン環、ガスパ
ッキン環サポート及びノズル翼を備え、前記ガスパッキ
ン環及びガスパッキン環サポートの少なくとも一方に抽
ガス穴を設け、前記ノズル翼の間に抽ガス管を配設する
と共に、ガス出口ケーシングに前記抽ガス管とガス出口
通路とを連通する通気穴を設け、前記タービンディスク
と前記ガスパッキン環との間を通り抜けた排気ガスを、
前記抽ガス穴、抽ガス管及び通気穴を含むガス抽気通路
を介して前記ガス出口ケーシングのガス出口通路へ導い
て排出するように構成している。
題を解決するために、本発明においては、タービンディ
スクのガス上流側に配設されるガスパッキン環、ガスパ
ッキン環サポート及びノズル翼を備え、前記ガスパッキ
ン環及びガスパッキン環サポートの少なくとも一方に抽
ガス穴を設け、前記ノズル翼の間に抽ガス管を配設する
と共に、ガス出口ケーシングに前記抽ガス管とガス出口
通路とを連通する通気穴を設け、前記タービンディスク
と前記ガスパッキン環との間を通り抜けた排気ガスを、
前記抽ガス穴、抽ガス管及び通気穴を含むガス抽気通路
を介して前記ガス出口ケーシングのガス出口通路へ導い
て排出するように構成している。
【０００８】また、本発明においては、タービンディス
クのガス上流側に配設されるガスパッキン環、ガスパッ
キン環サポート及びノズル翼を備え、前記ガスパッキン
環及びガスパッキン環サポートの少なくとも一方に抽ガ
ス穴を設け、前記ノズル翼に抽ガス用鋳抜き穴を設ける
と共に、ガス出口ケーシングに前記鋳抜き穴とガス出口
通路とを連通する通気穴を設け、前記タービンディスク
と前記ガスパッキン環との間を通り抜けた排気ガスを、
前記抽ガス穴、鋳抜き穴及び通気穴を含むガス抽気通路
を介して前記ガス出口ケーシングのガス出口通路へ導い
て排出するように構成している。
クのガス上流側に配設されるガスパッキン環、ガスパッ
キン環サポート及びノズル翼を備え、前記ガスパッキン
環及びガスパッキン環サポートの少なくとも一方に抽ガ
ス穴を設け、前記ノズル翼に抽ガス用鋳抜き穴を設ける
と共に、ガス出口ケーシングに前記鋳抜き穴とガス出口
通路とを連通する通気穴を設け、前記タービンディスク
と前記ガスパッキン環との間を通り抜けた排気ガスを、
前記抽ガス穴、鋳抜き穴及び通気穴を含むガス抽気通路
を介して前記ガス出口ケーシングのガス出口通路へ導い
て排出するように構成している。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、本発明を図示の実施の形態
に基づいて詳細に説明する。
に基づいて詳細に説明する。
【００１０】図１〜図３は、本発明に係る排気ガスター
ビン過給機のスラストフォースバランス機構の第１実施
形態を示している。図における排気ガスタービン過給機
は、従来例と同様、図示しないエンジンから送られて来
る排気ガスＧでタービン翼１を回転させ、ロータ軸２を
介してタービン翼１に直結されたコンプレッサの羽根車
３を回転させることにより吸入空気Ａを圧縮すると共
に、この圧縮空気Ａを上記エンジンに供給して出力増大
を図っている。このため、排気ガスタービン過給機のタ
ービン部側には、図１及び図２に示す如く、排気ガスＧ
が導入されるガス入口内側ケーシング４及びガス入口外
側ケーシング５と、作動後の排気ガスＧが排出されるガ
ス出口ケーシング６とを有しており、その内部に配置さ
れるロータ軸２は、軸受台７により回転自在に支持され
ている。ロータ軸２のタービン部側の一端部には、同ロ
ータ軸２よりも大径のタービンディスク８が配設され、
このタービンディスク８の外周には、複数枚のタービン
翼１が円周方向へ沿って等間隔に固着されている。な
お、ロータ軸２のコンプレッサ側の他端部には羽根車３
が取付けられ、ガス出口ケーシング６内には排気ガスＧ
をガス出口通路９へ案内する案内筒１０が設けられてい
る。
ビン過給機のスラストフォースバランス機構の第１実施
形態を示している。図における排気ガスタービン過給機
は、従来例と同様、図示しないエンジンから送られて来
る排気ガスＧでタービン翼１を回転させ、ロータ軸２を
介してタービン翼１に直結されたコンプレッサの羽根車
３を回転させることにより吸入空気Ａを圧縮すると共
に、この圧縮空気Ａを上記エンジンに供給して出力増大
を図っている。このため、排気ガスタービン過給機のタ
ービン部側には、図１及び図２に示す如く、排気ガスＧ
が導入されるガス入口内側ケーシング４及びガス入口外
側ケーシング５と、作動後の排気ガスＧが排出されるガ
ス出口ケーシング６とを有しており、その内部に配置さ
れるロータ軸２は、軸受台７により回転自在に支持され
ている。ロータ軸２のタービン部側の一端部には、同ロ
ータ軸２よりも大径のタービンディスク８が配設され、
このタービンディスク８の外周には、複数枚のタービン
翼１が円周方向へ沿って等間隔に固着されている。な
お、ロータ軸２のコンプレッサ側の他端部には羽根車３
が取付けられ、ガス出口ケーシング６内には排気ガスＧ
をガス出口通路９へ案内する案内筒１０が設けられてい
る。
【００１１】また、上記タービンディスク８のガス上流
側には、タービン翼１に作用する排気ガスＧとタービン
ディスク８の背面に作用する排気ガスＧとを分離すべ
く、ガスパッキン環１１及びＣリング１２が設けられて
おり、ガスパッキン環１１は同タービンディスク８の側
面と微小隙間を形成して配設され、Ｃリング１２はガス
パッキン環１１に取付けられている。しかも、ガスパッ
キン環１１のガス上流側には、これを支持するガスパッ
キン環サポート１３が設けられている。さらに、タービ
ンディスク８のガス上流側には、ガスパッキン環１１及
びガスパッキン環サポート１３の外周に位置し、ガス入
口ケーシング４，５に流入した排気ガスＧをタービン翼
１へ向かって噴出させる複数枚のノズル翼（ノズル）１
４が設けられており、これらノズル翼１４は、円周方向
へ沿って一定の間隔を開けて配設されている。
側には、タービン翼１に作用する排気ガスＧとタービン
ディスク８の背面に作用する排気ガスＧとを分離すべ
く、ガスパッキン環１１及びＣリング１２が設けられて
おり、ガスパッキン環１１は同タービンディスク８の側
面と微小隙間を形成して配設され、Ｃリング１２はガス
パッキン環１１に取付けられている。しかも、ガスパッ
キン環１１のガス上流側には、これを支持するガスパッ
キン環サポート１３が設けられている。さらに、タービ
ンディスク８のガス上流側には、ガスパッキン環１１及
びガスパッキン環サポート１３の外周に位置し、ガス入
口ケーシング４，５に流入した排気ガスＧをタービン翼
１へ向かって噴出させる複数枚のノズル翼（ノズル）１
４が設けられており、これらノズル翼１４は、円周方向
へ沿って一定の間隔を開けて配設されている。
【００１２】一方、タービンディスク８のガス上流側で
あって、ガスパッキン環１１、ガスパッキン環サポート
１３、ガス入口内側ケーシング４及び盲フランジ板１５
等にて囲まれた内周側の箇所は、タービンディスク８と
ガスパッキン環１１との間を通り抜けた排気ガスＧが貯
留される大空間部１６となっている。また、タービンデ
ィスク８のガス上流側であって、ガスパッキン環１１、
ガスパッキン環サポート１３及びノズル翼１４にて囲ま
れた外周側の箇所は、排気ガスＧが通過する小空間部１
７となっている。ガスパッキン環１１及びガスパッキン
環サポート１３の内部には、タービンディスク８とガス
パッキン環１１との間を通り抜けた排気ガスＧを通過さ
せる抽ガス穴１８，１９がそれぞれ穿設されている。し
たがって、大空間部１６と小空間部１７とは、抽ガス穴
１８，１９を介して互いに連通している。
あって、ガスパッキン環１１、ガスパッキン環サポート
１３、ガス入口内側ケーシング４及び盲フランジ板１５
等にて囲まれた内周側の箇所は、タービンディスク８と
ガスパッキン環１１との間を通り抜けた排気ガスＧが貯
留される大空間部１６となっている。また、タービンデ
ィスク８のガス上流側であって、ガスパッキン環１１、
ガスパッキン環サポート１３及びノズル翼１４にて囲ま
れた外周側の箇所は、排気ガスＧが通過する小空間部１
７となっている。ガスパッキン環１１及びガスパッキン
環サポート１３の内部には、タービンディスク８とガス
パッキン環１１との間を通り抜けた排気ガスＧを通過さ
せる抽ガス穴１８，１９がそれぞれ穿設されている。し
たがって、大空間部１６と小空間部１７とは、抽ガス穴
１８，１９を介して互いに連通している。
【００１３】また、上記ノズル翼１４は、図３に示す如
く、ガス下流側からガス上流側にかけて厚肉に形成され
ており、隣接するノズル翼１４の両者間には、排気ガス
Ｇを通過させる抽ガス管２０が配設されている。この抽
ガス管２０は、ノズル翼１４間において排気ガスＧの上
流側に位置して配設され、案内筒１０に導かれる排気ガ
スＧの流れ方向と直交する方向に延びており、上記小空
間部１７とガス入口内側ケーシング４の外側に形成され
た中空部２１とを連通している。さらに、上記案内筒１
０には、排気ガスＧをガス出口通路９へ案内する通気穴
２２が穿設されている。このため、上記中空部２１とガ
ス出口通路９とは、通気穴２２を介して互いに連通して
いる。したがって、排気ガスタービン過給機のスラスト
フォースバランス機構は、大空間部１６、抽ガス穴１
８，１９、小空間部１７、抽ガス管２０、中空部２１及
び通気穴２２を含むガス抽気通路によって構成されてい
る。
く、ガス下流側からガス上流側にかけて厚肉に形成され
ており、隣接するノズル翼１４の両者間には、排気ガス
Ｇを通過させる抽ガス管２０が配設されている。この抽
ガス管２０は、ノズル翼１４間において排気ガスＧの上
流側に位置して配設され、案内筒１０に導かれる排気ガ
スＧの流れ方向と直交する方向に延びており、上記小空
間部１７とガス入口内側ケーシング４の外側に形成され
た中空部２１とを連通している。さらに、上記案内筒１
０には、排気ガスＧをガス出口通路９へ案内する通気穴
２２が穿設されている。このため、上記中空部２１とガ
ス出口通路９とは、通気穴２２を介して互いに連通して
いる。したがって、排気ガスタービン過給機のスラスト
フォースバランス機構は、大空間部１６、抽ガス穴１
８，１９、小空間部１７、抽ガス管２０、中空部２１及
び通気穴２２を含むガス抽気通路によって構成されてい
る。
【００１４】本発明の第１実施形態のスラストフォース
バランス機構を備えた排気ガスタービン過給機の運転時
において、図示しないエンジンから排気ガスＧがガス入
口ケーシング４，５に送られると、この排気ガスＧは、
図２の矢印で示す如く、ノズル翼１４の間を通って噴出
され、各タービン翼１に作用することによりこれを駆動
する。その後、排気ガスＧは案内筒１０に案内されなが
らガス出口ケーシング６のガス出口通路９を通って図外
の排気管内に排出される。この際、タービンディスク８
とガスパッキン環１１との間を通り抜けた排気ガスＧ
は、図２の矢印で示す如く、タービンディスク８のガス
上流側に位置する大空間部１６を経てガスパッキン環１
１及びガスパッキン環サポート１３の抽ガス穴１８，１
９を通過し、小空間部１７を経てノズル１４間の抽ガス
管２０を通過しながら、中空部２１内を通って通気穴２
２からガス出口ケーシング６のガス出口通路９へと排出
されることになる。
バランス機構を備えた排気ガスタービン過給機の運転時
において、図示しないエンジンから排気ガスＧがガス入
口ケーシング４，５に送られると、この排気ガスＧは、
図２の矢印で示す如く、ノズル翼１４の間を通って噴出
され、各タービン翼１に作用することによりこれを駆動
する。その後、排気ガスＧは案内筒１０に案内されなが
らガス出口ケーシング６のガス出口通路９を通って図外
の排気管内に排出される。この際、タービンディスク８
とガスパッキン環１１との間を通り抜けた排気ガスＧ
は、図２の矢印で示す如く、タービンディスク８のガス
上流側に位置する大空間部１６を経てガスパッキン環１
１及びガスパッキン環サポート１３の抽ガス穴１８，１
９を通過し、小空間部１７を経てノズル１４間の抽ガス
管２０を通過しながら、中空部２１内を通って通気穴２
２からガス出口ケーシング６のガス出口通路９へと排出
されることになる。
【００１５】したがって、排気ガスタービン過給機に本
発明の第１実施形態に係るのスラストフォースバランス
機構を装備すれば、従来のように複雑な構造のスラスト
フォースバランス管を設けなくとも、タービンディスク
背面圧力の上昇を確実に抑えることができ、コンプレッ
サ側に作用するスラストフォースの軽減化が図れる。し
かも、本実施形態のスラストフォースバランス機構は、
構造が簡単で部品点数が少なくて済むため、コストダウ
ンを図ることが可能な上、取付及び取外作業性を向上さ
せることができる。
発明の第１実施形態に係るのスラストフォースバランス
機構を装備すれば、従来のように複雑な構造のスラスト
フォースバランス管を設けなくとも、タービンディスク
背面圧力の上昇を確実に抑えることができ、コンプレッ
サ側に作用するスラストフォースの軽減化が図れる。し
かも、本実施形態のスラストフォースバランス機構は、
構造が簡単で部品点数が少なくて済むため、コストダウ
ンを図ることが可能な上、取付及び取外作業性を向上さ
せることができる。
【００１６】図４は、本発明に係る排気ガスタービン過
給機のスラストフォースバランス機構の第２実施形態を
示しており、本第２実施形態が上記第１実施形態と異な
るのは、ノズル翼１４間に配設した抽ガス管２０の代わ
りに、ノズル翼１４自体に抽ガス用の鋳抜き穴２３が設
けられている点である。すなわち、この鋳抜き穴２３
は、ノズル翼２３の製造時に形成されており、ノズル翼
２３において排気ガスＧの上流側に位置して配設されて
いる。したがって、排気ガスタービン過給機のスラスト
フォースバランス機構は、大空間部１６、抽ガス穴１
８，１９、小空間部１７、鋳抜き穴２３、中空部２１及
び通気穴２２を含むガス抽気通路によって構成されてい
る。その他の構成及び排気ガスＧの流れは、上記第１実
施形態とほぼ同様である。
給機のスラストフォースバランス機構の第２実施形態を
示しており、本第２実施形態が上記第１実施形態と異な
るのは、ノズル翼１４間に配設した抽ガス管２０の代わ
りに、ノズル翼１４自体に抽ガス用の鋳抜き穴２３が設
けられている点である。すなわち、この鋳抜き穴２３
は、ノズル翼２３の製造時に形成されており、ノズル翼
２３において排気ガスＧの上流側に位置して配設されて
いる。したがって、排気ガスタービン過給機のスラスト
フォースバランス機構は、大空間部１６、抽ガス穴１
８，１９、小空間部１７、鋳抜き穴２３、中空部２１及
び通気穴２２を含むガス抽気通路によって構成されてい
る。その他の構成及び排気ガスＧの流れは、上記第１実
施形態とほぼ同様である。
【００１７】本発明の第２実施形態に係る排気ガスター
ビン過給機のスラストフォースバランス機構では、上記
第１実施形態の抽ガス管２０の代わりに鋳抜き穴２３が
ノズル翼１４に設けられ、該鋳抜き穴２３内にはタービ
ン翼１に作用する排気ガスＧよりも低い温度の排気ガス
Ｇが通るため、上記第１実施形態と同様の効果が得られ
上に、ノズル翼１４の冷却効果も期待でき、従来に比べ
て高温の排気ガス条件下での使用が可能となる。しか
も、本第２実施形態では、ノズル翼１４の鋳抜き穴２３
を設けたことによってノズル翼１４の剛性が低下するた
め、熱変形に対する拘束力が減少し、従来問題となって
いたノズル翼１４の溶接部のクラック発生を防止でき、
排気ガスタービン過給機の信頼性を高めることができ
る。
ビン過給機のスラストフォースバランス機構では、上記
第１実施形態の抽ガス管２０の代わりに鋳抜き穴２３が
ノズル翼１４に設けられ、該鋳抜き穴２３内にはタービ
ン翼１に作用する排気ガスＧよりも低い温度の排気ガス
Ｇが通るため、上記第１実施形態と同様の効果が得られ
上に、ノズル翼１４の冷却効果も期待でき、従来に比べ
て高温の排気ガス条件下での使用が可能となる。しか
も、本第２実施形態では、ノズル翼１４の鋳抜き穴２３
を設けたことによってノズル翼１４の剛性が低下するた
め、熱変形に対する拘束力が減少し、従来問題となって
いたノズル翼１４の溶接部のクラック発生を防止でき、
排気ガスタービン過給機の信頼性を高めることができ
る。
【００１８】以上、本発明の実施の形態につき述べた
が、本発明は既述の実施の形態に限定されるものではな
く、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変
形及び変更を加え得るものである。例えば、既述の実施
形態では、ガスパッキン環１１及びガスパッキン環サポ
ート１３の両方にそれぞれ抽ガス穴１８，１９を設けて
いるが、機種などによってはいずれか一方にのみ抽ガス
穴を設けても良い。また、既述の実施形態の通気穴２２
は案内筒１０に穿設されているが、案内筒１０が設けら
れていない構造では、ガス出口ケーシング６の内壁に穿
設することも可能である。
が、本発明は既述の実施の形態に限定されるものではな
く、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変
形及び変更を加え得るものである。例えば、既述の実施
形態では、ガスパッキン環１１及びガスパッキン環サポ
ート１３の両方にそれぞれ抽ガス穴１８，１９を設けて
いるが、機種などによってはいずれか一方にのみ抽ガス
穴を設けても良い。また、既述の実施形態の通気穴２２
は案内筒１０に穿設されているが、案内筒１０が設けら
れていない構造では、ガス出口ケーシング６の内壁に穿
設することも可能である。
【００１９】
【発明の効果】上述の如く、本発明に係る排気ガスター
ビン過給機のスラストフォースバランス機構は、タービ
ンディスクのガス上流側に配設されるガスパッキン環、
ガスパッキン環サポート及びノズル翼を備え、前記ガス
パッキン環及びガスパッキン環サポートの少なくとも一
方に抽ガス穴を設け、前記ノズル翼の間に抽ガス管を配
設すると共に、ガス出口ケーシングに前記抽ガス管とガ
ス出口通路とを連通する通気穴を設け、前記タービンデ
ィスクと前記ガスパッキン環との間を通り抜けた排気ガ
スを、前記抽ガス穴、抽ガス管及び通気穴を含むガス抽
気通路を介して前記ガス出口ケーシングのガス出口通路
へ導いて排出するように構成しているので、スラストフ
ォースバランス管を装備することなく、タービンディス
ク背面圧を確実に軽減でき、コンプレッサ側に作用する
スラストフォースの低減化が可能となって排気ガスター
ビン過給機の耐久性を向上させることができる。しか
も、本発明のスラストフォースバランス機構は、従来の
スラストフォースバランス管を設ける場合に比べて、構
造が簡単で部品点数が少なくなるので、コストダウン及
びメンテナンス性の向上を図ることができる。さらに、
本発明のスラストフォースバランス機構では、抽ガス管
の存在でノズル翼の剛性を低下させることが可能になる
ので、熱変形に対する拘束力を減少でき、ノズル翼の溶
接部におけるクラック発生を防止することができる。
ビン過給機のスラストフォースバランス機構は、タービ
ンディスクのガス上流側に配設されるガスパッキン環、
ガスパッキン環サポート及びノズル翼を備え、前記ガス
パッキン環及びガスパッキン環サポートの少なくとも一
方に抽ガス穴を設け、前記ノズル翼の間に抽ガス管を配
設すると共に、ガス出口ケーシングに前記抽ガス管とガ
ス出口通路とを連通する通気穴を設け、前記タービンデ
ィスクと前記ガスパッキン環との間を通り抜けた排気ガ
スを、前記抽ガス穴、抽ガス管及び通気穴を含むガス抽
気通路を介して前記ガス出口ケーシングのガス出口通路
へ導いて排出するように構成しているので、スラストフ
ォースバランス管を装備することなく、タービンディス
ク背面圧を確実に軽減でき、コンプレッサ側に作用する
スラストフォースの低減化が可能となって排気ガスター
ビン過給機の耐久性を向上させることができる。しか
も、本発明のスラストフォースバランス機構は、従来の
スラストフォースバランス管を設ける場合に比べて、構
造が簡単で部品点数が少なくなるので、コストダウン及
びメンテナンス性の向上を図ることができる。さらに、
本発明のスラストフォースバランス機構では、抽ガス管
の存在でノズル翼の剛性を低下させることが可能になる
ので、熱変形に対する拘束力を減少でき、ノズル翼の溶
接部におけるクラック発生を防止することができる。
【００２０】また、本発明に係る排気ガスタービン過給
機のスラストフォースバランス機構は、タービンディス
クのガス上流側に配設されるガスパッキン環、ガスパッ
キン環サポート及びノズル翼を備え、前記ガスパッキン
環及びガスパッキン環サポートの少なくとも一方に抽ガ
ス穴を設け、前記ノズル翼に抽ガス用鋳抜き穴を設ける
と共に、ガス出口ケーシングに前記鋳抜き穴とガス出口
通路とを連通する通気穴を設け、前記タービンディスク
と前記ガスパッキン環との間を通り抜けた排気ガスを、
前記抽ガス穴、鋳抜き穴及び通気穴を含むガス抽気通路
を介して前記ガス出口ケーシングのガス出口通路へ導い
て排出するように構成しているので、上記発明と同様の
効果を得ることができると共に、鋳抜き穴を通る排気ガ
スによってノズル翼を冷却させることができ、従来のも
のよりも高温の排気ガス条件下での使用が可能となり、
汎用性に優れている。
機のスラストフォースバランス機構は、タービンディス
クのガス上流側に配設されるガスパッキン環、ガスパッ
キン環サポート及びノズル翼を備え、前記ガスパッキン
環及びガスパッキン環サポートの少なくとも一方に抽ガ
ス穴を設け、前記ノズル翼に抽ガス用鋳抜き穴を設ける
と共に、ガス出口ケーシングに前記鋳抜き穴とガス出口
通路とを連通する通気穴を設け、前記タービンディスク
と前記ガスパッキン環との間を通り抜けた排気ガスを、
前記抽ガス穴、鋳抜き穴及び通気穴を含むガス抽気通路
を介して前記ガス出口ケーシングのガス出口通路へ導い
て排出するように構成しているので、上記発明と同様の
効果を得ることができると共に、鋳抜き穴を通る排気ガ
スによってノズル翼を冷却させることができ、従来のも
のよりも高温の排気ガス条件下での使用が可能となり、
汎用性に優れている。
【図１】本発明の第１実施形態に係る排気ガスタービン
過給機のスラストフォースバランス機構を示す断面図で
ある。
過給機のスラストフォースバランス機構を示す断面図で
ある。
【図２】本発明の第１実施形態に係る排気ガスタービン
過給機のスラストフォースバランス機構及び抽ガス経路
を示す断面図である。
過給機のスラストフォースバランス機構及び抽ガス経路
を示す断面図である。
【図３】図２におけるＡ−Ａ線断面図である。
【図４】本発明の第２実施形態に係る排気ガスタービン
過給機のスラストフォースバランス機構のノズル翼を示
す断面図である。
過給機のスラストフォースバランス機構のノズル翼を示
す断面図である。
【図５】従来の排気ガスタービン過給機のスラストフォ
ースバランス機構を示す断面図である。
ースバランス機構を示す断面図である。
【図６】従来の排気ガスタービン過給機のスラストフォ
ースバランス機構及び抽ガス経路を示す断面図である。
ースバランス機構及び抽ガス経路を示す断面図である。
【図７】排気ガスタービン過給機のロータ軸に作用する
スラストフォースを示す概念図である。
スラストフォースを示す概念図である。
１ タービン翼 ２ ロータ軸 ３ 羽根車 ４ ガス入口内側ケーシング ５ ガス入口外側ケーシング ６ ガス出口ケーシング ７ 軸受台 ８ タービンディスク ９ ガス出口通路 １０ 案内筒 １１ ガスパッキン環 １３ ガスパッキン環サポート １４ ノズル翼 １５ 盲フランジ板 １６ 大空間部 １７ 小空間部 １８，１９ 抽ガス穴 ２０ 抽ガス管 ２１ 中空部 ２２ 通気穴 ２３ 鋳抜き穴 Ｇ 排気ガス
フロントページの続き (72)発明者 加藤 英二 長崎県長崎市飽の浦町１番１号 三菱重工 業株式会社長崎造船所内 Ｆターム(参考） 3G005 EA04 EA16 FA00 FA13 GB01 GB24 GB27 GB86 GB88
Claims (5)
- 【請求項１】 タービンディスクのガス上流側に配設さ
れるガスパッキン環、ガスパッキン環サポート及びノズ
ル翼を備え、前記ガスパッキン環及びガスパッキン環サ
ポートの少なくとも一方に抽ガス穴を設け、前記ノズル
翼の間に抽ガス管を配設すると共に、ガス出口ケーシン
グに前記抽ガス管とガス出口通路とを連通する通気穴を
設け、前記タービンディスクと前記ガスパッキン環との
間を通り抜けた排気ガスを、前記抽ガス穴、抽ガス管及
び通気穴を含むガス抽気通路を介して前記ガス出口ケー
シングのガス出口通路へ導いて排出するように構成した
ことを特徴とする排気ガスタービン過給機のスラストフ
ォースバランス機構。 - 【請求項２】 タービンディスクのガス上流側に配設さ
れるガスパッキン環、ガスパッキン環サポート及びノズ
ル翼を備え、前記ガスパッキン環及びガスパッキン環サ
ポートの少なくとも一方に抽ガス穴を設け、前記ノズル
翼に抽ガス用鋳抜き穴を設けると共に、ガス出口ケーシ
ングに前記鋳抜き穴とガス出口通路とを連通する通気穴
を設け、前記タービンディスクと前記ガスパッキン環と
の間を通り抜けた排気ガスを、前記抽ガス穴、鋳抜き穴
及び通気穴を含むガス抽気通路を介して前記ガス出口ケ
ーシングのガス出口通路へ導いて排出するように構成し
たことを特徴とする排気ガスタービン過給機のスラスト
フォースバランス機構。 - 【請求項３】 前記抽ガス管が、前記ノズル翼間におい
て排気ガスの上流側に配設されていることを特徴とする
請求項１に記載の排気ガスタービン過給機のスラストフ
ォースバランス機構。 - 【請求項４】 前記鋳抜き穴が、前記ノズル翼において
排気ガスの上流側に配設されていることを特徴とする請
求項２に記載の排気ガスタービン過給機のスラストフォ
ースバランス機構。 - 【請求項５】 前記通気穴が、排気ガスをガス出口通路
へ案内すべく、前記ガス出口ケーシング内に設けられた
案内筒に穿設されていることを特徴とする請求項１〜４
のいずれか１に記載の排気ガスタービン過給機のスラス
トフォースバランス機構。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11178131A JP2001012251A (ja) | 1999-06-24 | 1999-06-24 | 排気ガスタービン過給機のスラストフォースバランス機構 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11178131A JP2001012251A (ja) | 1999-06-24 | 1999-06-24 | 排気ガスタービン過給機のスラストフォースバランス機構 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001012251A true JP2001012251A (ja) | 2001-01-16 |
Family
ID=16043203
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11178131A Withdrawn JP2001012251A (ja) | 1999-06-24 | 1999-06-24 | 排気ガスタービン過給機のスラストフォースバランス機構 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001012251A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20110308502A1 (en) * | 2009-02-18 | 2011-12-22 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Turbocharger |
| WO2013089158A1 (ja) * | 2011-12-15 | 2013-06-20 | 三菱重工業株式会社 | ターボ過給機の排気入口ケーシング |
-
1999
- 1999-06-24 JP JP11178131A patent/JP2001012251A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20110308502A1 (en) * | 2009-02-18 | 2011-12-22 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Turbocharger |
| WO2013089158A1 (ja) * | 2011-12-15 | 2013-06-20 | 三菱重工業株式会社 | ターボ過給機の排気入口ケーシング |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20060905 |