JP2581009Y2 - ラジアルタービン - Google Patents
ラジアルタービンInfo
- Publication number
- JP2581009Y2 JP2581009Y2 JP5387693U JP5387693U JP2581009Y2 JP 2581009 Y2 JP2581009 Y2 JP 2581009Y2 JP 5387693 U JP5387693 U JP 5387693U JP 5387693 U JP5387693 U JP 5387693U JP 2581009 Y2 JP2581009 Y2 JP 2581009Y2
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- JP
- Japan
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- vane
- turbine
- shaft
- pressure
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本考案は過給機、ガスタービン、
ガスエキスパンダ等に使用されるラジアルタービンの性
能向上に関する。
ガスエキスパンダ等に使用されるラジアルタービンの性
能向上に関する。
【０００２】
【従来の技術】図３は第１従来例でタービンホイール背
面側３１にもそれに対向するバックプレート側３２にも
特に何も設けない簡易構造のラジアルタービンであり、
図４は第２従来例でホイール背面３１とバックプレート
との間の隙間をとおるもれ流量を低減するラビリンスシ
ール６を設けたラジアルタービンを示す。
面側３１にもそれに対向するバックプレート側３２にも
特に何も設けない簡易構造のラジアルタービンであり、
図４は第２従来例でホイール背面３１とバックプレート
との間の隙間をとおるもれ流量を低減するラビリンスシ
ール６を設けたラジアルタービンを示す。
【０００３】
【考案が解決しようとする課題】ところが従来例では次
の様な欠点がある。 （１）ノズル出口ａ点の圧力よりタービン軸部ｂの圧力
が低い場合には、本来タービンホイールを通るべきガス
流量の一部がクリアランス５を通ってタービン軸４側へ
もれ出し（図５（ａ））、タービン仕事が減少しタービ
ン効率が低下する。 （２）逆に前記ａ点の圧力よりｂ点の圧力が高い場合に
は、図５（ｂ）に示す如くガスがタービン流路にもれ込
むが、このもれ出しガスはホイールの回転につれ回って
旋回しながら流出するため、図５（ｂ）のようにノズル
出口ａ点ではこれがノズル流出流れの方向とほぼ直角方
向の流れとなって、ノズル流出流れと衝突して大きな混
合損失を生じ、タービン効率を低下させる原因となる。 （３）上記（１）（２）のクリアランス流れを減少させ
るため、図４のようなラビリンス６を設ける方法もある
が設計が複雑となり、部品点数も増えてコスト高とな
る。また回転側にも複雑な加工を要する。
の様な欠点がある。 （１）ノズル出口ａ点の圧力よりタービン軸部ｂの圧力
が低い場合には、本来タービンホイールを通るべきガス
流量の一部がクリアランス５を通ってタービン軸４側へ
もれ出し（図５（ａ））、タービン仕事が減少しタービ
ン効率が低下する。 （２）逆に前記ａ点の圧力よりｂ点の圧力が高い場合に
は、図５（ｂ）に示す如くガスがタービン流路にもれ込
むが、このもれ出しガスはホイールの回転につれ回って
旋回しながら流出するため、図５（ｂ）のようにノズル
出口ａ点ではこれがノズル流出流れの方向とほぼ直角方
向の流れとなって、ノズル流出流れと衝突して大きな混
合損失を生じ、タービン効率を低下させる原因となる。 （３）上記（１）（２）のクリアランス流れを減少させ
るため、図４のようなラビリンス６を設ける方法もある
が設計が複雑となり、部品点数も増えてコスト高とな
る。また回転側にも複雑な加工を要する。
【０００４】本考案の目的はホイール背面３１とバック
プレート３２の間のクリアランスを通るガスもれ量を低
減したりあるいは整流して、タービン性能の向上をはか
ったラジアルタービンを提供するにある。
プレート３２の間のクリアランスを通るガスもれ量を低
減したりあるいは整流して、タービン性能の向上をはか
ったラジアルタービンを提供するにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本考案のタービンホイー
ル背面３１に対向するバックプレート３２の表面上に設
けられたベーン軸７と、該ベーン軸のまわりに回動可能
かつ着脱自在に設けられ隣接ベーン軸７までの距離より
長いアブレイダブル材で構成されたベーン８と、該各ベ
ーンの先端近傍に設けられベーン軸７をとおる円の接線
方向からはかって内側へ小さい角度α＝（５゜〜１０
゜）だけ傾斜した位置でベーンをそれぞれ支持するスト
ッパ９とを有してなることを特徴としている。
ル背面３１に対向するバックプレート３２の表面上に設
けられたベーン軸７と、該ベーン軸のまわりに回動可能
かつ着脱自在に設けられ隣接ベーン軸７までの距離より
長いアブレイダブル材で構成されたベーン８と、該各ベ
ーンの先端近傍に設けられベーン軸７をとおる円の接線
方向からはかって内側へ小さい角度α＝（５゜〜１０
゜）だけ傾斜した位置でベーンをそれぞれ支持するスト
ッパ９とを有してなることを特徴としている。
【０００６】
【作用】ノズル出口ａ点の圧力よりタービン軸部ｂ点の
圧力が低い場合にはベーン８の先端はストッパ９に当接
し、その時の周方向からはかったベーン角度α、隣接す
るベーン８との間に形成されるスロート幅がＯv とな
る。該スロート幅Ｏv は十分小さいので、もれガス流量
はベーン８のない時にくらべ低減される。逆にａ点の圧
力よりｂ点の圧力が高い場合には、ベーン８の先端が隣
接するベーン８のベーン軸７に当接するため、ホイール
背面３１とバックプレート３２の間のクリアランスが閉
され、ガスがタービン流路にもれ込むのを防止する。
圧力が低い場合にはベーン８の先端はストッパ９に当接
し、その時の周方向からはかったベーン角度α、隣接す
るベーン８との間に形成されるスロート幅がＯv とな
る。該スロート幅Ｏv は十分小さいので、もれガス流量
はベーン８のない時にくらべ低減される。逆にａ点の圧
力よりｂ点の圧力が高い場合には、ベーン８の先端が隣
接するベーン８のベーン軸７に当接するため、ホイール
背面３１とバックプレート３２の間のクリアランスが閉
され、ガスがタービン流路にもれ込むのを防止する。
【０００７】又ベーン８を取付け、該ベーン８をアブレ
イダブル材とすることによりベーン８とホイール背面３
１の間のクリアランスδを、ベーン８がない場合より大
幅に小さくすることができる。なお図６のようにアブレ
イダブル材で作られたリング状もれ止め部材１０を配す
るのみでは、ａ点の圧力よりｂ点の圧力が低い場合に部
材１０の外周側圧力が上昇し、ガスがタービン流路に流
れ戻ってしまいタービン効率を低下させる可能性があ
る。
イダブル材とすることによりベーン８とホイール背面３
１の間のクリアランスδを、ベーン８がない場合より大
幅に小さくすることができる。なお図６のようにアブレ
イダブル材で作られたリング状もれ止め部材１０を配す
るのみでは、ａ点の圧力よりｂ点の圧力が低い場合に部
材１０の外周側圧力が上昇し、ガスがタービン流路に流
れ戻ってしまいタービン効率を低下させる可能性があ
る。
【０００８】
【実施例】以下図１〜２を参照し本考案の一実施例につ
いて説明する。図１は第１実施例の正面図及び側面図、
図２は図１の要部拡大図である。図１〜２に示すラジア
ルタービンにおいて、タービンホイール３のホイール背
面３１に対向するバックプレート３２の表面上にはその
センタを中心とした円周上に多くのベーン軸７が等間隔
に設けられ、該ベーン軸にはその軸のまわりに回動可能
かつ着脱自在で隣接ベーン軸までの距離より長いアブレ
イダブルな耐熱材で構成されたベーン８が嵌入され、且
該各ベーンの先端近傍には周方向からはかって小さい角
度α＝５°〜１０°だけ傾いた位置でベーン先端部を支
持するストッパ９がそれぞれ設置されている。
いて説明する。図１は第１実施例の正面図及び側面図、
図２は図１の要部拡大図である。図１〜２に示すラジア
ルタービンにおいて、タービンホイール３のホイール背
面３１に対向するバックプレート３２の表面上にはその
センタを中心とした円周上に多くのベーン軸７が等間隔
に設けられ、該ベーン軸にはその軸のまわりに回動可能
かつ着脱自在で隣接ベーン軸までの距離より長いアブレ
イダブルな耐熱材で構成されたベーン８が嵌入され、且
該各ベーンの先端近傍には周方向からはかって小さい角
度α＝５°〜１０°だけ傾いた位置でベーン先端部を支
持するストッパ９がそれぞれ設置されている。
【０００９】次に前記実施例の作用について説明する。
（１）ノズル出口ａ点の圧力よりタービン軸部４のｂ点
圧力が低い場合には、 ベーン８の先端はストッパ９に当接し、その時周方向か
らはかった角度がαとなり、隣接するベーン８との間に
はスロート幅Ｏv が形成される。該スロート幅は十分小
さいため、もれガス流量はベーン８がない従来例にくら
べ多分に低減される。 （２）逆にａ点の圧力よりｂ点の圧力が高い場合には、
ベーン８の先端は隣接するベーン８のベーン軸７に当接
するため、ホイール背面３１とバックプレート３２のク
リアランスが閉され、ガスがタービン流路にもれ込むの
を防止する。 （３）なお本考案に係るベーン８を取り付けた場合に
は、タービンホイール背面３１とバックプレート３２の
間のクリアランスδを、ベーン８のない場合に比べ大幅
に小さくすることができる。
（１）ノズル出口ａ点の圧力よりタービン軸部４のｂ点
圧力が低い場合には、 ベーン８の先端はストッパ９に当接し、その時周方向か
らはかった角度がαとなり、隣接するベーン８との間に
はスロート幅Ｏv が形成される。該スロート幅は十分小
さいため、もれガス流量はベーン８がない従来例にくら
べ多分に低減される。 （２）逆にａ点の圧力よりｂ点の圧力が高い場合には、
ベーン８の先端は隣接するベーン８のベーン軸７に当接
するため、ホイール背面３１とバックプレート３２のク
リアランスが閉され、ガスがタービン流路にもれ込むの
を防止する。 （３）なお本考案に係るベーン８を取り付けた場合に
は、タービンホイール背面３１とバックプレート３２の
間のクリアランスδを、ベーン８のない場合に比べ大幅
に小さくすることができる。
【００１０】
【考案の効果】本考案は前記のとおり構成したので、タ
ービンホイール背面３１とバックプレート３２の間のク
リアランスを通るガスのもれ流量が低減し或いはガス流
が整流されてラジアルタービン性能の向上が実現でき
る。
ービンホイール背面３１とバックプレート３２の間のク
リアランスを通るガスのもれ流量が低減し或いはガス流
が整流されてラジアルタービン性能の向上が実現でき
る。
【図１】本考案の第１実施例に係るラジアルタービンの
要部断面図
要部断面図
【図２】図１の要部拡大図
【図３】第１従来例のラジアルタービン断面図
【図４】第２従来例のラジアルタービン断面図
【図５】従来のラジアルタービンの課題を示す図
【図６】従来形もれ低減法の他の例を示す図
２…ノズル、３…タービンホイール、４…タービン軸、
５…クリアランス、６…ラビリンス、７…ベーン軸、８
…ベーン、９…ストッパ、１０…もれ止め部材、３１…
ホイール背面、３２…バックプレート、δ…クリアラン
ス、ａ…ノズル出口、ｂ…タービン軸部。
５…クリアランス、６…ラビリンス、７…ベーン軸、８
…ベーン、９…ストッパ、１０…もれ止め部材、３１…
ホイール背面、３２…バックプレート、δ…クリアラン
ス、ａ…ノズル出口、ｂ…タービン軸部。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) F01D 11/00 F01D 5/04 F01D 9/02 F02C 7/28
Claims (1)
- 【請求項１】 タービンホイール背面（３１）に対向す
るバックプレート（３２）の表面上に設けられたベーン
軸（７）と、該ベーン軸のまわりに回動可能かつ着脱自
在に設けられ隣接ベーン軸（７）までの距離より長いア
ブレイダブル材で構成されたベーン（８）と、該各ベー
ンの先端近傍に設けられ、ベーン軸（７）をとおる円の
接線方向からはかって内側へ小さい角度α＝（５°〜１
０°）だけ傾斜した位置でベーンをそれぞれ支持するス
トッパ（９）とを有してなるラジアルタービン。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5387693U JP2581009Y2 (ja) | 1993-09-10 | 1993-09-10 | ラジアルタービン |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5387693U JP2581009Y2 (ja) | 1993-09-10 | 1993-09-10 | ラジアルタービン |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0717902U JPH0717902U (ja) | 1995-03-31 |
| JP2581009Y2 true JP2581009Y2 (ja) | 1998-09-17 |
Family
ID=12954954
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5387693U Expired - Fee Related JP2581009Y2 (ja) | 1993-09-10 | 1993-09-10 | ラジアルタービン |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2581009Y2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5518937U (ja) * | 1978-07-26 | 1980-02-06 |
-
1993
- 1993-09-10 JP JP5387693U patent/JP2581009Y2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0717902U (ja) | 1995-03-31 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19980526 |
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