JP5621976B2 - 可変ノズル付きタービン - Google Patents
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Description
タービン翼を内部に収容し、タービン翼へ駆動用ガスを供給する流路が内部に形成されたタービンハウジングと、
前記流路に設けられた可動翼と、
駆動力を発生するアクチュエータと、
前記駆動力を前記可動翼に伝達することにより、駆動用ガスの流速を調節するように前記可動翼を動作させる伝動機構と、
前記タービンハウジングに取り付けられた取り付け部材と、を備え、
前記アクチュエータは、前記回転軸に対する半径方向外側に前記タービンハウジングから空間を隔てて位置するように、前記取り付け部材に結合されており、
前記回転軸と平行な方向(タービン軸方向)に前記空間に連通する貫通穴が、前記取り付け部材に形成されている、ことを特徴とする可変ノズル付きタービンが提供される。
この構成により、前記貫通穴を通して前記空間から熱を外部に放射することができるので、前記空間内の温度を低下させることができる。これに伴い、アクチュエータの温度も低下させることができる。
このような構成により、貫通穴11cを通して空間37から熱を外部に放射することができるので、空間37内の温度を低下させることができる。その結果、アクチュエータ9の温度も低下させることができる(なお、この効果は、貫通穴11cを形成するという簡単な構成により達成可能である)。
このような構成により、タービン軸方向の一方側から空間37へ空気が流入し、空間37からタービン軸方向の他方側へ空気を流出させることができるので、空間37内の温度をさらに低下させることができる。その結果、アクチュエータ9の温度もさらに低下させることができる。
第1の遮熱体39を取り付け部材11に結合するために、図3(A)の例では、タービン軸方向に薄い板状部分42を第1の遮熱体39と一体化させ、この板状部分42をボルト36で取り付け部材11に結合している。
第2の遮熱体41を取り付け部材11に結合するために、図3(B)の例では、タービン軸方向に薄い板状部分44を第2の遮熱体41と一体化させ、この板状部分44をボルト38で取り付け部材11に結合している。
取り付け部材11とアクチュエータ9とを結合しつつ両者間の熱伝導を抑制する伝熱抑制結合構造30を設ける。
なお、接触面23a、23b、25a、25bの面粗さは、一例では、25Ra程度である。
タービンハウジング5と取り付け部材11との間には、図1のように、スペーサ部材29が設けられる。図1の例では、スペーサ部材29は、取り付け部材11をタービンハウジング5に結合させるボルト31の位置に設けられる。すなわち、各ボルト31毎に、スペーサ部材29が設けられ、該スペーサ部材29には、該ボルト31が貫通するようになっている。そのために、スペーサ部材29は、ボルト31の軸方向から見た場合に、中心部にボルト31が貫通する環状であってよい。
このようなスペーサ部材29により、タービンハウジング5と取り付け部材11が直接接触しないようにすることができる。この構成2により、アクチュエータ9の温度を約4%下げることができる。
なお、図1、図2では、ボルト31の一端側部分がタービンハウジング5のボルト孔と螺合し、ボルト31の他端側部分にナット33を螺合させ、ナット33を締め付ける。これにより、取り付け部材11をタービンハウジング5に取り付けている。
取り付け部材11におけるタービンハウジング5側のタービン軸方向を向く受熱面11bに、インシュレータ(断熱材)35を設ける。図2において、インシュレータ35は、破線による斜線部分である。図1、図2の例では、取り付け部材11がボルト31でタービンハウジング5に結合されている部位の近傍にわたってインシュレータ35が存在している。また、インシュレータ35は、受熱面11bを覆うように受熱面11bに沿って延びている。インシュレータ35は、タービンハウジング5の材料および取り付け部材11の材料よりも熱伝導率が低い材料(例えば、ステンレス鋼(SUS))で形成されている。
このようなインシュレータ35により、タービンハウジング5から取り付け部材11への輻射熱を遮断することができる。この構成3により、アクチュエータ9の温度を約5%下げることができる。
図5は、図1のV−V線断面図であり、タービンハウジング5近傍を示す。
伝動機構43は、図1、図2、図5の例では、第1〜3連結部材45、47、49、連結シャフト51、第1の揺動部材53、回動リング55、第2の揺動部材57、および回動ピン59を有する。
第1の連結部材45の他端部は、第2の連結部材47に対して中心軸C1回りに回転可能に、第2の連結部材47の一端部に連結される。
第2の連結部材47の他端部は、第3の連結部材49に対して中心軸C2回りに回転可能に第3の連結部材49の一端部に連結される。
第3の連結部材49の他端部は、図1、図5のように、タービン軸方向と平行に配置された連結シャフト51の一端部に固定されている。連結シャフト51は、自身の軸回りに回転自在に取り付け部材11に支持されている。
連結シャフト51の他端部は、第1の揺動部材53の一端部に固定されている。
第1の揺動部材53の他端部は、回動リング55に係合している。
回動リング55は、タービンハウジング5に対しタービン10の中心軸Ct回りに回転可能に、タービンハウジング5に取り付けられている。
回動リング55には、タービン10の軸方向に延びる複数のピン55aが一体的に結合されており、各ピン55aには、第2の揺動部材57の一端部が係合している。
第2の揺動部材57の他端部には、回動ピン59の一端部が固定されている。回動ピン59は、自身の軸周りに回転可能に、タービンハウジング5に支持されている。
回動ピン59の他端部には可動翼7が固定されている。
n個の遮熱体(遮熱板)が設けられる場合、半径方向に隣接する遮熱体により区画される空間37は、(n−1)個になる。当該各空間37には、貫通穴11cがタービン10の軸方向に連通するので、貫通穴11cは(n−1)個になる。
1つの遮熱体(遮熱板)が設けられる場合、上述した第1および第2の遮熱体39、41の一方が省略される。
Claims (4)
- 駆動用ガスにより回転軸回りに回転駆動されるタービン翼と、
タービン翼を内部に収容し、タービン翼へ駆動用ガスを供給する流路が内部に形成されたタービンハウジングと、
前記流路に設けられた可動翼と、
駆動力を発生するアクチュエータと、
前記駆動力を前記可動翼に伝達することにより、駆動用ガスの流速を調節するように前記可動翼を動作させる伝動機構と、
前記タービンハウジングに取り付けられた取り付け部材と、を備え、
前記アクチュエータは、前記回転軸に対する半径方向外側に前記タービンハウジングから空間を隔てて位置するように、前記取り付け部材に結合されており、
前記空間は、前記回転軸に対する半径方向において前記アクチュエータと前記タービンハウジングとに挟まれており、
タービン軸方向に前記空間に連通する貫通穴が、前記取り付け部材に形成されており、
前記半径方向に関して、前記タービンハウジングと前記空間との間には第1の遮熱体が配置されている、ことを特徴とする可変ノズル付きタービン。 - 駆動用ガスにより回転軸回りに回転駆動されるタービン翼と、
タービン翼を内部に収容し、タービン翼へ駆動用ガスを供給する流路が内部に形成されたタービンハウジングと、
前記流路に設けられた可動翼と、
駆動力を発生するアクチュエータと、
前記駆動力を前記可動翼に伝達することにより、駆動用ガスの流速を調節するように前記可動翼を動作させる伝動機構と、
前記タービンハウジングに取り付けられた取り付け部材と、を備え、
前記アクチュエータは、前記回転軸に対する半径方向外側に前記タービンハウジングから空間を隔てて位置するように、前記取り付け部材に結合されており、
前記空間は、前記回転軸に対する半径方向において前記アクチュエータと前記タービンハウジングとに挟まれており、
タービン軸方向に前記空間に連通する貫通穴が、前記取り付け部材に形成されており、
前記半径方向に関して、前記アクチュエータと前記空間との間には第2の遮熱体が配置されている、ことを特徴とする可変ノズル付きタービン。 - 駆動用ガスにより回転軸回りに回転駆動されるタービン翼と、
タービン翼を内部に収容し、タービン翼へ駆動用ガスを供給する流路が内部に形成されたタービンハウジングと、
前記流路に設けられた可動翼と、
駆動力を発生するアクチュエータと、
前記駆動力を前記可動翼に伝達することにより、駆動用ガスの流速を調節するように前記可動翼を動作させる伝動機構と、
前記タービンハウジングに取り付けられた取り付け部材と、を備え、
前記アクチュエータは、前記回転軸に対する半径方向外側に前記タービンハウジングから空間を隔てて位置するように、前記取り付け部材に結合されており、
前記空間は、前記回転軸に対する半径方向において前記アクチュエータと前記タービンハウジングとに挟まれており、
タービン軸方向に前記空間に連通する貫通穴が、前記取り付け部材に形成されており、
前記半径方向に関して、前記タービンハウジングと前記空間との間には第1の遮熱体が配置されて、前記半径方向に関して、前記アクチュエータと前記空間との間には第2の遮熱体が配置されている、ことを特徴とする可変ノズル付きタービン。 - 前記空間は、前記タービン軸方向に関して、前記空間から見て前記取り付け部材の側に、前記貫通穴を通して開放されているだけでなく、前記空間から見て前記取り付け部材と反対側にも開放されている、ことを特徴とする請求項1、2または3に記載の可変ノズル付きタービン。
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2010250482A JP5621976B2 (ja) | 2010-11-09 | 2010-11-09 | 可変ノズル付きタービン |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2010250482A JP5621976B2 (ja) | 2010-11-09 | 2010-11-09 | 可変ノズル付きタービン |
Publications (2)
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JP2012102642A JP2012102642A (ja) | 2012-05-31 |
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Family
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2010250482A Active JP5621976B2 (ja) | 2010-11-09 | 2010-11-09 | 可変ノズル付きタービン |
Country Status (1)
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2010
- 2010-11-09 JP JP2010250482A patent/JP5621976B2/ja active Active
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