JPH0629523B2 - タ−ビンハウジング - Google Patents
タ−ビンハウジングInfo
- Publication number
- JPH0629523B2 JPH0629523B2 JP60085428A JP8542885A JPH0629523B2 JP H0629523 B2 JPH0629523 B2 JP H0629523B2 JP 60085428 A JP60085428 A JP 60085428A JP 8542885 A JP8542885 A JP 8542885A JP H0629523 B2 JPH0629523 B2 JP H0629523B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ceramic
- housing
- heat insulating
- shroud
- turbine housing
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Description
【発明の詳細な説明】 ［技術分野］ 本発明は、タービンハウジングに関し、特にセラミック
を用いて形成され、センタハウジングの嵌合部で接合さ
れるように構成されたタービンハウジングに関する。
を用いて形成され、センタハウジングの嵌合部で接合さ
れるように構成されたタービンハウジングに関する。
［従来技術］ 従来のこの種のタービンハウジングとしては、例えば実
開昭57−171104号公報に開示されたものとして第2A図お
よび第2B図に示すようなものがある。ここで、１はセラ
ミックで形成されたタービンハウジングであり、２はタ
ービンロータ３のロータ軸3Aが図示しない軸受を介して
軸支される金属製のセンタハウジングである。
開昭57−171104号公報に開示されたものとして第2A図お
よび第2B図に示すようなものがある。ここで、１はセラ
ミックで形成されたタービンハウジングであり、２はタ
ービンロータ３のロータ軸3Aが図示しない軸受を介して
軸支される金属製のセンタハウジングである。
セラミックタービンハウジング１にはセンタハウジング
２の嵌合部2Aに差込まれる筒状部1A，スクロール部1Bお
よびシュラウド部1Cが形成されており、ハウジング１を
保持させるための金属製ケーシング４とセラミックター
ビンハウジング１との間には断熱性に富んだ緩衝材５が
充填されている。
２の嵌合部2Aに差込まれる筒状部1A，スクロール部1Bお
よびシュラウド部1Cが形成されており、ハウジング１を
保持させるための金属製ケーシング４とセラミックター
ビンハウジング１との間には断熱性に富んだ緩衝材５が
充填されている。
かくして、ケーシング４，緩衝材５およびセラミックハ
ウジング１により複合されたタービンハウジング複合体
10を金属性センタハウジング２の嵌合部2Aに嵌め込み、
ハウジング複合体10の当接面すなわちケーシング４の当
接部4Aをセンタハウジング２の対応した固定部2Bに当接
された状態となしてタービンハウジング複合体10がセン
タハウジング２に支持されるように構成される。
ウジング１により複合されたタービンハウジング複合体
10を金属性センタハウジング２の嵌合部2Aに嵌め込み、
ハウジング複合体10の当接面すなわちケーシング４の当
接部4Aをセンタハウジング２の対応した固定部2Bに当接
された状態となしてタービンハウジング複合体10がセン
タハウジング２に支持されるように構成される。
しかしながら、このような従来のタービンハウジングに
あっては、近年そのタービンロータ３がセラミック化さ
れたこともあって、より一層高温化する傾向のある作動
ガスに対し、接する部分がセラミック化されていること
や、金属ロータに比してその重量が1/3と軽量化されて
いるのでロータ破損時のエネルギが小さいことから薄肉
軽量ですむ等の特色がある反面、その筒状部1A，スクロ
ール部1Bおよびシュラウド部1Cが全て薄肉のセラミック
で一体に形成されており、その形状が複雑なことから成
形上に問題があり、コスト高を招いていた。
あっては、近年そのタービンロータ３がセラミック化さ
れたこともあって、より一層高温化する傾向のある作動
ガスに対し、接する部分がセラミック化されていること
や、金属ロータに比してその重量が1/3と軽量化されて
いるのでロータ破損時のエネルギが小さいことから薄肉
軽量ですむ等の特色がある反面、その筒状部1A，スクロ
ール部1Bおよびシュラウド部1Cが全て薄肉のセラミック
で一体に形成されており、その形状が複雑なことから成
形上に問題があり、コスト高を招いていた。
［目的］ 本発明の目的は、このような従来の問題点に着目し、作
成が容易で廉価な材料を用いて複合構成したセラミック
系のタービンハウジングを提供することにある。
成が容易で廉価な材料を用いて複合構成したセラミック
系のタービンハウジングを提供することにある。
［発明の構成］ かかる目的を達成するために、本発明は、タービンロー
タのロータ軸を軸支するセンタハウジングの嵌合部に嵌
合され、前記ロータ軸を軸心とする筒状に形成されたセ
ラミック製筒状部と、前記ロータの翼端部に沿い、前記
ロータ軸を軸心とする筒状に形成されたセラミック製シ
ュラウド部とを、有し、前記筒状部は前記センタハウジ
ングの固定部に当接するフランジ部と一体に形成され、
前記シュラウド部は該シュラウド部のガス排出側端部に
設けられるフランジ部と一体形成され、前記筒状部と前
記シュラウド部とを耐熱性の断熱材からなるスクロール
部により一体化してタービンハウジング内套部材を形成
し、該タービンハウジング内套部材の外側に発泡性セラ
ミックの断熱層を設け、該断熱層の外側に硬質の強度材
による外套部材を設けたことを特徴とするものである。
タのロータ軸を軸支するセンタハウジングの嵌合部に嵌
合され、前記ロータ軸を軸心とする筒状に形成されたセ
ラミック製筒状部と、前記ロータの翼端部に沿い、前記
ロータ軸を軸心とする筒状に形成されたセラミック製シ
ュラウド部とを、有し、前記筒状部は前記センタハウジ
ングの固定部に当接するフランジ部と一体に形成され、
前記シュラウド部は該シュラウド部のガス排出側端部に
設けられるフランジ部と一体形成され、前記筒状部と前
記シュラウド部とを耐熱性の断熱材からなるスクロール
部により一体化してタービンハウジング内套部材を形成
し、該タービンハウジング内套部材の外側に発泡性セラ
ミックの断熱層を設け、該断熱層の外側に硬質の強度材
による外套部材を設けたことを特徴とするものである。
かくして本発明によれば、センタハウジングの嵌合部に
嵌合される部分と、ロータ翼端部に沿ったシュラウド部
とをそれぞれのフランジ部と共にセラミックスにより筒
状に形成し、これらを耐熱性の断熱材によるスクロール
部と一体化してタービンハウジング内套部材とした上、
さらにその外側に発泡性セラミックの断熱層および硬質
の強度材による外套部材を設けるもので、かかる構成に
よりタービンハウジングとして、その断熱性の向上が図
られると共に、筒状部およびシュラウド部がロータ軸を
軸心とする筒状回転体としての単純な形状を成すため、
セラミックで形成する際に極めて容易に成形でき成形性
が向上する。
嵌合される部分と、ロータ翼端部に沿ったシュラウド部
とをそれぞれのフランジ部と共にセラミックスにより筒
状に形成し、これらを耐熱性の断熱材によるスクロール
部と一体化してタービンハウジング内套部材とした上、
さらにその外側に発泡性セラミックの断熱層および硬質
の強度材による外套部材を設けるもので、かかる構成に
よりタービンハウジングとして、その断熱性の向上が図
られると共に、筒状部およびシュラウド部がロータ軸を
軸心とする筒状回転体としての単純な形状を成すため、
セラミックで形成する際に極めて容易に成形でき成形性
が向上する。
更に、センタハウジングの固定部に当接するフランジ部
およびシュラウド部のガス排出側端部に設けられるフラ
ンジ部が筒状部およびシュラウド部とそれぞれセラミッ
クで一体に形成されるため、センタハウジングおよびガ
ス排出側端部に当接する他部材への高温ガスからの熱伝
達が低減し、耐熱性が向上するため結合強度が良好とな
る。
およびシュラウド部のガス排出側端部に設けられるフラ
ンジ部が筒状部およびシュラウド部とそれぞれセラミッ
クで一体に形成されるため、センタハウジングおよびガ
ス排出側端部に当接する他部材への高温ガスからの熱伝
達が低減し、耐熱性が向上するため結合強度が良好とな
る。
［実施例］ 以下に、図面に基づいて本発明の実施例を詳細かつ具体
的に説明する。
的に説明する。
第１図は本発明の一実施例を示す。本例ではセンタハウ
ジング２の嵌合部2Aに差込まれる筒状部11Aとセラミッ
クタービンロータ３の翼端部に沿つて形成されるシュラ
ウド部11Cとのみをセラミックで形成する。なお、この
場合、筒状部11Aのセンタハウジング固定部2Bに当接さ
せるフランジ部11Dおよびシュラウド部11Cのガス排出側
端部に設けるフランジ部11Eは筒状部11Aおよびシュラウ
ド部11Cとそれぞれ一体に成形される。
ジング２の嵌合部2Aに差込まれる筒状部11Aとセラミッ
クタービンロータ３の翼端部に沿つて形成されるシュラ
ウド部11Cとのみをセラミックで形成する。なお、この
場合、筒状部11Aのセンタハウジング固定部2Bに当接さ
せるフランジ部11Dおよびシュラウド部11Cのガス排出側
端部に設けるフランジ部11Eは筒状部11Aおよびシュラウ
ド部11Cとそれぞれ一体に成形される。
すなわち、上述した11A,11C,11Dおよび11Eの各部はいず
れもロータ軸3Aを中心線とする筒状回転体としての形状
をなすので、従来に比し、極めて容易に成形することが
できる。
れもロータ軸3Aを中心線とする筒状回転体としての形状
をなすので、従来に比し、極めて容易に成形することが
できる。
次に、このように成形した筒状部11Aとシュラウド部11C
との間にロータ入口部12が形成されるように間隔を置
き、スクロール部11Bを例えばセラミックファイバー（S
iO2センイ主体）やキャストなどの断熱材によって形成
して各部11A〜11Eと一体化そ、タービンハウジング内套
部材11を形成する。
との間にロータ入口部12が形成されるように間隔を置
き、スクロール部11Bを例えばセラミックファイバー（S
iO2センイ主体）やキャストなどの断熱材によって形成
して各部11A〜11Eと一体化そ、タービンハウジング内套
部材11を形成する。
なお、断熱材で形成するスクロール部11Bは高温で焼結
させたりする必要がなく、低温雰囲気中で普通に乾燥さ
せるだけでよい。ついでこのスクロール部11Bの内面に
容射や塗装などによって耐熱性の硬化剤（ジルコニア
系，アルミナ系等のセラミック）によるコーティング13
を施し、300m/sにもおよぶガス流速によって断熱材の表
面が剥離するのを防止する。
させたりする必要がなく、低温雰囲気中で普通に乾燥さ
せるだけでよい。ついでこのスクロール部11Bの内面に
容射や塗装などによって耐熱性の硬化剤（ジルコニア
系，アルミナ系等のセラミック）によるコーティング13
を施し、300m/sにもおよぶガス流速によって断熱材の表
面が剥離するのを防止する。
14は内套部材11の外側の面に沿って形成した第２断熱層
であり、本例では第２断熱層14を発泡性のセラミック系
材料（例えばシラスに発泡剤を混入して、所定温度の雰
囲気に放置すると発泡して得られるあるいはフォームセ
ラボン［…商品名（四国化研社製）］）で形成する。こ
のようにしてスクロール部11Bをセラミックファイバー
等の断熱材による層で形成した上更に第２断熱層14を積
層したことにより、これらの二重の層によって顕著な断
熱硬化をもたらすことができる。
であり、本例では第２断熱層14を発泡性のセラミック系
材料（例えばシラスに発泡剤を混入して、所定温度の雰
囲気に放置すると発泡して得られるあるいはフォームセ
ラボン［…商品名（四国化研社製）］）で形成する。こ
のようにしてスクロール部11Bをセラミックファイバー
等の断熱材による層で形成した上更に第２断熱層14を積
層したことにより、これらの二重の層によって顕著な断
熱硬化をもたらすことができる。
ちなみに、一般の断熱材の熱伝導率は約0.1〜0.3Kcal/m
h℃であるのに対して、発泡セラミック系の材料の場合
は約0.04〜0.07Kcal/mh℃であり、例えば上述した２層
の断熱材の厚さを15mmとした場合、1000℃のガス温度に
対して断熱壁の外側での壁温は約260〜300℃に保たれ
る。
h℃であるのに対して、発泡セラミック系の材料の場合
は約0.04〜0.07Kcal/mh℃であり、例えば上述した２層
の断熱材の厚さを15mmとした場合、1000℃のガス温度に
対して断熱壁の外側での壁温は約260〜300℃に保たれ
る。
しかして本例では上述したようにしてハウジング内套部
材11上に第２断熱層14を形成したものに強度を保たたせ
るための外套部材15を覆蓋させる。この外套部材15には
例えばアルミニウムやエンジニアリングプラスチック等
が好適でありこの外套部材15を上記の部材11および層14
と一体化させるには例えば内套部材11上に第２断熱層14
の被装されたものを中子として鋳ぐるむようにして外套
部材15を形成する。
材11上に第２断熱層14を形成したものに強度を保たたせ
るための外套部材15を覆蓋させる。この外套部材15には
例えばアルミニウムやエンジニアリングプラスチック等
が好適でありこの外套部材15を上記の部材11および層14
と一体化させるには例えば内套部材11上に第２断熱層14
の被装されたものを中子として鋳ぐるむようにして外套
部材15を形成する。
なお、第１図の例において、そのタービンハウジングを
複合構成により一体化するのに、まず外套部材15をアル
ミニウムやエンジニアリングプラスチックで成形してお
き、ハウジング内套部材11を中子として、外套部材15と
の間に発泡性のセラミック系材料を流し込み、発泡させ
て第２断熱層を形成するようにしてもよいことは勿論で
ある。
複合構成により一体化するのに、まず外套部材15をアル
ミニウムやエンジニアリングプラスチックで成形してお
き、ハウジング内套部材11を中子として、外套部材15と
の間に発泡性のセラミック系材料を流し込み、発泡させ
て第２断熱層を形成するようにしてもよいことは勿論で
ある。
［効果］ 以上説明してきたように、本発明によれば、タービンロ
ータのロータ軸を軸支するセンタハウジングの嵌合部に
嵌合され、前記ロータ軸を軸心とする筒状に形成された
セラミック製筒状部と、前記ロータの翼端部に沿い、前
記ロータ軸を軸心とする筒状に形成されたセラミック製
シュラウド部とを、有し、前記筒状部は前記センタハウ
ジングの固定部に当接するフランジ部と一体に形成さ
れ、前記シュラウド部は該シュラウド部のガス排出側端
部に設けられるフランジ部と一体形成され、前記筒状部
と前記シュラウド部とを耐熱性の断熱材からなるスクロ
ール部により一体化してタービンハウジング内套部材を
形成し、該タービングハウジング内套部材の外側に発泡
性セラミックの断熱層を設け、該断熱層の外側に硬質の
強度材による外套部材を設けたことにより、筒状部およ
びシュラウド部がロータ軸を軸心とする筒状回転体とし
ての単純な形状を成すため、セラミックで形成する際に
極めて容易に成形でき成形性が向上し、しかもこのあと
断熱材によりスクロール部と一体のタービンハウジング
内套部材を形成することも容易であり、さらに、センタ
ハウジングの固定部に当接するフランジ部およびシュラ
ウド部のガス排出側端部に設けられるフランジ部が筒状
部およびシュラウド部とそれぞれセラミックで一体に形
成されるため、センタハウジングおよびガス排出側端部
に当接する他部材への高温ガスからの熱伝達が低減し、
耐熱性が向上するため結合強度が良好となる。
ータのロータ軸を軸支するセンタハウジングの嵌合部に
嵌合され、前記ロータ軸を軸心とする筒状に形成された
セラミック製筒状部と、前記ロータの翼端部に沿い、前
記ロータ軸を軸心とする筒状に形成されたセラミック製
シュラウド部とを、有し、前記筒状部は前記センタハウ
ジングの固定部に当接するフランジ部と一体に形成さ
れ、前記シュラウド部は該シュラウド部のガス排出側端
部に設けられるフランジ部と一体形成され、前記筒状部
と前記シュラウド部とを耐熱性の断熱材からなるスクロ
ール部により一体化してタービンハウジング内套部材を
形成し、該タービングハウジング内套部材の外側に発泡
性セラミックの断熱層を設け、該断熱層の外側に硬質の
強度材による外套部材を設けたことにより、筒状部およ
びシュラウド部がロータ軸を軸心とする筒状回転体とし
ての単純な形状を成すため、セラミックで形成する際に
極めて容易に成形でき成形性が向上し、しかもこのあと
断熱材によりスクロール部と一体のタービンハウジング
内套部材を形成することも容易であり、さらに、センタ
ハウジングの固定部に当接するフランジ部およびシュラ
ウド部のガス排出側端部に設けられるフランジ部が筒状
部およびシュラウド部とそれぞれセラミックで一体に形
成されるため、センタハウジングおよびガス排出側端部
に当接する他部材への高温ガスからの熱伝達が低減し、
耐熱性が向上するため結合強度が良好となる。
かくして、タービンロータを収納するタービンハウジン
グとしての製造コストを低減させることができ、しかも
大幅に断熱性を向上させることができる。
グとしての製造コストを低減させることができ、しかも
大幅に断熱性を向上させることができる。
第１図は本発明タービンハウジングの構成の一例を示す
断面図、 第2A図は従来のセラミック製タービンハウジングの構成
の一例を示す断面図、 第2B図は第2A図のA-A線断面図である。 １……タービンハウジング、 1A,11A……筒状部、 1B,11B……スクロール部、 1C,11C……シュラウド部、 11D,11E……フランジ部、 ２……センタハウジング、 2A……嵌合部、 2B……固定部、 ３……タービンロータ、 3A……ロータ軸、 ４……ケーシング、 4A……当接部、 ５……緩衝材、 10……タービンハウジング複合体、 11……内套部材、 12……ロータ入口部、 13……コーティング、 14……第２断熱層、 15……外套部材。
断面図、 第2A図は従来のセラミック製タービンハウジングの構成
の一例を示す断面図、 第2B図は第2A図のA-A線断面図である。 １……タービンハウジング、 1A,11A……筒状部、 1B,11B……スクロール部、 1C,11C……シュラウド部、 11D,11E……フランジ部、 ２……センタハウジング、 2A……嵌合部、 2B……固定部、 ３……タービンロータ、 3A……ロータ軸、 ４……ケーシング、 4A……当接部、 ５……緩衝材、 10……タービンハウジング複合体、 11……内套部材、 12……ロータ入口部、 13……コーティング、 14……第２断熱層、 15……外套部材。
Claims (2)
- 【請求項１】タービンロータのロータ軸を軸支するセン
タハウジングの嵌合部に嵌合され、前記ロータ軸を軸心
とする筒状に形成されたセラミック製筒状部と、 前記ロータの翼端部に沿い、前記ロータ軸を軸心とする
筒状に形成されたセラミック製シュラウド部とを、有
し、 前記筒状部は前記センタハウジングの固定部に当接する
フランジ部と一体に形成され、 前記シュラウド部は該シュラウド部のガス排出側端部に
設けられるフランジ部と一体形成され、 前記筒状部と前記シュラウド部とを耐熱性の断熱材から
なるスクロール部により一体化してタービンハウジング
内套部材を形成し、 該タービンハウジング内套部材の外側に発泡性セラミッ
クの断熱層を設け、 該断熱層の外側に硬質の強度材による外套部材を設けた
ことを特徴とするタービンハウジング。 - 【請求項２】特許請求の範囲第１項に記載のタービンハ
ウジングにおいて、前記タービンハウジング内套部材の
ガス通路形成面は硬化処理が施されていることを特徴と
するタービンハウジング。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60085428A JPH0629523B2 (ja) | 1985-04-23 | 1985-04-23 | タ−ビンハウジング |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60085428A JPH0629523B2 (ja) | 1985-04-23 | 1985-04-23 | タ−ビンハウジング |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61244805A JPS61244805A (ja) | 1986-10-31 |
| JPH0629523B2 true JPH0629523B2 (ja) | 1994-04-20 |
Family
ID=13858562
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60085428A Expired - Lifetime JPH0629523B2 (ja) | 1985-04-23 | 1985-04-23 | タ−ビンハウジング |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0629523B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7785068B2 (en) * | 2007-05-17 | 2010-08-31 | General Electric Company | Steam turbine exhaust hood and method of fabricating the same |
| ITFI20130118A1 (it) | 2013-05-21 | 2014-11-22 | Nuovo Pignone Srl | "compressor with a thermal shield and methods of operation" |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57171104U (ja) * | 1981-04-23 | 1982-10-28 | ||
| JPS5910709A (ja) * | 1982-07-08 | 1984-01-20 | Nissan Motor Co Ltd | タ−ビンシユラウド |
-
1985
- 1985-04-23 JP JP60085428A patent/JPH0629523B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61244805A (ja) | 1986-10-31 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA2470682A1 (en) | Foam wall combustor construction | |
| US6251526B1 (en) | Coated cast part | |
| CA2307559A1 (en) | Muffler with gas-dispersing shell and sound-absorption layers | |
| JPS58140380A (ja) | セラミツク物質の基体上に設けられた耐高温性、耐熱衝撃性の断熱被膜 | |
| JPH0629523B2 (ja) | タ−ビンハウジング | |
| US4522171A (en) | Pre-combustion or turbulence chamber for internal combustion engines | |
| JPS6123805A (ja) | ターボ機械のための燃結された入口ライニング | |
| JPS6064129A (ja) | 燃焼タービンの燃焼器 | |
| JPS61268850A (ja) | 燃焼室の断熱壁構造 | |
| JPH0212274Y2 (ja) | ||
| FI80776C (fi) | Lansroer. | |
| JP2991795B2 (ja) | 地上機器用セラミックス被覆カーボン繊維強化型カーボン複合材とそれを用いたガスタービン部材 | |
| JPH07103816B2 (ja) | 燃焼室壁面を多孔質断熱材で被覆した内燃機関 | |
| JPS59222566A (ja) | 耐熱構造体の製造方法 | |
| JPS6014901B2 (ja) | ピストンの製造方法 | |
| WO1993025333A1 (en) | Refractory block for continuous casting | |
| JPS633361Y2 (ja) | ||
| JPS61206897U (ja) | ||
| JPH1029876A (ja) | 高信頼性セラミック構造体の製造方法 | |
| JP2732092B2 (ja) | ハニカムコア | |
| JPS646274B2 (ja) | ||
| JP2001173914A (ja) | ラジアントチューブの燃焼用空気ノズル | |
| JPH0157665B2 (ja) | ||
| JPS61261645A (ja) | 熱機関などの断熱壁構造 | |
| JPH09275657A (ja) | 防爆型モールドモータ |