JPH1122474A - セラミックタービン用スクロール - Google Patents
セラミックタービン用スクロールInfo
- Publication number
- JPH1122474A JPH1122474A JP18096097A JP18096097A JPH1122474A JP H1122474 A JPH1122474 A JP H1122474A JP 18096097 A JP18096097 A JP 18096097A JP 18096097 A JP18096097 A JP 18096097A JP H1122474 A JPH1122474 A JP H1122474A
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- Japan
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- foreign matter
- slit
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- gas
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- Pending
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- Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 異物の流入を防止するセラミックタービン用
スクロールを提供する。 【解決手段】 スクロール１５断面形状が外径に向けて
先細り形状とすると共に、スクロール最外径位置にスク
ロール入口部Ａからスクロール巻き終部Ｂまでの円周方
向の全範囲又はその一部にスリット１８を形成してガス
と共に流入した異物２０を該スリット１８から排出して
なり、且つ、スクロール１５外周をスクロールカバー１
６で覆い該カバー１６内に排出された異物２０を回収す
る回収通路及びスクロール１５を冷却する冷却ガス１９
を流入する冷却通路を形成してなる。
スクロールを提供する。 【解決手段】 スクロール１５断面形状が外径に向けて
先細り形状とすると共に、スクロール最外径位置にスク
ロール入口部Ａからスクロール巻き終部Ｂまでの円周方
向の全範囲又はその一部にスリット１８を形成してガス
と共に流入した異物２０を該スリット１８から排出して
なり、且つ、スクロール１５外周をスクロールカバー１
６で覆い該カバー１６内に排出された異物２０を回収す
る回収通路及びスクロール１５を冷却する冷却ガス１９
を流入する冷却通路を形成してなる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば小型ガスタ
ービン，過給機等に適用されるセラミックタービン用ス
クロールに関する。
ービン，過給機等に適用されるセラミックタービン用ス
クロールに関する。
【０００２】
【従来の技術】図３及び図４に従来のセラミックタービ
ン用スクロールの概略を示す。図３はタービンの回転軸
を含む断面図であり、図４はそのIV-IV 断面である。こ
れらの図面に示すように、動翼０１を囲むように渦巻き
状流路であるスクロール０２が設けられており、流入部
ダクト０３から流入ガス０４は渦巻き状流路であるスク
ロール０２内に流入し、円周方向（紙面に垂直方向）に
旋回しながら、半径方向内側へ流れ込み、ノズル０５で
増速する。なお、ノズル０５を設けないノズルレスの場
合には、スクロール出口の狭隘部で増速される。ノズル
０５を流出したガス０４は、動翼入口前縁０６を通り、
動翼０２に流入し、タービンロータ０７を回転させるよ
うにしている。なお、図中符号０８はタービンの回転軸
を図示する。
ン用スクロールの概略を示す。図３はタービンの回転軸
を含む断面図であり、図４はそのIV-IV 断面である。こ
れらの図面に示すように、動翼０１を囲むように渦巻き
状流路であるスクロール０２が設けられており、流入部
ダクト０３から流入ガス０４は渦巻き状流路であるスク
ロール０２内に流入し、円周方向（紙面に垂直方向）に
旋回しながら、半径方向内側へ流れ込み、ノズル０５で
増速する。なお、ノズル０５を設けないノズルレスの場
合には、スクロール出口の狭隘部で増速される。ノズル
０５を流出したガス０４は、動翼入口前縁０６を通り、
動翼０２に流入し、タービンロータ０７を回転させるよ
うにしている。なお、図中符号０８はタービンの回転軸
を図示する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ここで、セラミックタ
ービンは、一般にタービン動翼が脆性材料であるセラミ
ックス製であるので、衝撃に脆く、ここには図示してい
ないが、スクロール上流に位置する燃焼器からのカーボ
ン等の異物０９がガス０４と共に動翼０１に流入し、動
翼入口前縁０６と衝突し、該動翼０１が破損する場合が
ある。
ービンは、一般にタービン動翼が脆性材料であるセラミ
ックス製であるので、衝撃に脆く、ここには図示してい
ないが、スクロール上流に位置する燃焼器からのカーボ
ン等の異物０９がガス０４と共に動翼０１に流入し、動
翼入口前縁０６と衝突し、該動翼０１が破損する場合が
ある。
【０００４】また、上記異物０９等の流入を防ぐ目的で
スリット入口に異物除去用のフィルタを設置するという
提案があるが、このフィルタを設けた場合には、圧力損
失が非常に大きくなり、タービン性能を大幅に低下させ
る、という問題がある。
スリット入口に異物除去用のフィルタを設置するという
提案があるが、このフィルタを設けた場合には、圧力損
失が非常に大きくなり、タービン性能を大幅に低下させ
る、という問題がある。
【０００５】さらに、上記異物等の流入を防ぐ目的でス
クロール外周部に異物回収孔を形成し、該孔に通じる異
物回収室を設けるという提案（実開平１−１０５７２９
号）があるが、この異物回収室を新たに設ける場合に
は、構造が複雑になるという、問題がある。
クロール外周部に異物回収孔を形成し、該孔に通じる異
物回収室を設けるという提案（実開平１−１０５７２９
号）があるが、この異物回収室を新たに設ける場合に
は、構造が複雑になるという、問題がある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決する本発
明のセラミックスタービンスクロールは、タービン動翼
を囲むスクロールであって、スクロール断面形状が外径
に向けて先細り形状とすると共に、スクロール最外径位
置にスクロール入口部からスクロール巻き終部までの円
周方向の全範囲又はその一部にスリットを形成し、流入
ガスと共に流入した異物を該スリットから排出し、且
つ、スクロール外周をスクロールカバーで覆い該カバー
内に上記異物を回収する回収通路及びスクロールを冷却
する冷却ガスを流入する冷却通路を形成してなることを
特徴とする。
明のセラミックスタービンスクロールは、タービン動翼
を囲むスクロールであって、スクロール断面形状が外径
に向けて先細り形状とすると共に、スクロール最外径位
置にスクロール入口部からスクロール巻き終部までの円
周方向の全範囲又はその一部にスリットを形成し、流入
ガスと共に流入した異物を該スリットから排出し、且
つ、スクロール外周をスクロールカバーで覆い該カバー
内に上記異物を回収する回収通路及びスクロールを冷却
する冷却ガスを流入する冷却通路を形成してなることを
特徴とする。
【０００７】また、上記冷却通路に流入する冷却ガスの
圧力をスクロール内の圧力よりもやや高圧とするように
してもよい。
圧力をスクロール内の圧力よりもやや高圧とするように
してもよい。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下、本発明にかかるセラミック
スタービンスクロールの実施の形態を説明する。
スタービンスクロールの実施の形態を説明する。
【０００９】図１及び図２に本発明の実施の形態にかか
るセラミックタービン用スクロールの概略を示す。図１
はタービンの回転軸を含む断面図であり、図２はそのII
-II 断面である。これらの図面に示すように、本発明の
セラミックスタービンスクロールは、流入ガス１１が流
入する流入部ダクト１２を有し、タービンロータ１３の
動翼１４を囲む渦巻き状流路であるスクロール１５と、
該スクロール１５の外周を囲むスクロールカバー１６と
から構成されており、タービンロータ１３の回転軸１７
を含むスクロールの断面を外径側に向かって幅を徐々に
減少させた先細りの形状としているものである。また、
その頂点となる最外径位置には、図２に示すように、ス
クロール入口部Ａ近傍からスクロール巻き終部Ｂ近傍ま
での円周方向のほぼ全範囲にスリット１８を形成してな
るものである。なお、上記スリット１８は本実施の形態
ではほぼ全範囲に形成しているが、その一部であっても
よく、何ら限定されるものではない。
るセラミックタービン用スクロールの概略を示す。図１
はタービンの回転軸を含む断面図であり、図２はそのII
-II 断面である。これらの図面に示すように、本発明の
セラミックスタービンスクロールは、流入ガス１１が流
入する流入部ダクト１２を有し、タービンロータ１３の
動翼１４を囲む渦巻き状流路であるスクロール１５と、
該スクロール１５の外周を囲むスクロールカバー１６と
から構成されており、タービンロータ１３の回転軸１７
を含むスクロールの断面を外径側に向かって幅を徐々に
減少させた先細りの形状としているものである。また、
その頂点となる最外径位置には、図２に示すように、ス
クロール入口部Ａ近傍からスクロール巻き終部Ｂ近傍ま
での円周方向のほぼ全範囲にスリット１８を形成してな
るものである。なお、上記スリット１８は本実施の形態
ではほぼ全範囲に形成しているが、その一部であっても
よく、何ら限定されるものではない。
【００１０】また、スクロール１５の外側に設けたスク
ロールカバー１６の内部にはスクロール１５を外側から
冷却する冷却ガス（例えば空気）１９の通路を形成する
と共に、流入部ダクト１２から該ガス１１と共に異物２
０が流入した場合、上記スリット１８から該異物２０を
回収する回収通路としても機能している。
ロールカバー１６の内部にはスクロール１５を外側から
冷却する冷却ガス（例えば空気）１９の通路を形成する
と共に、流入部ダクト１２から該ガス１１と共に異物２
０が流入した場合、上記スリット１８から該異物２０を
回収する回収通路としても機能している。
【００１１】上記構成において、スクロール１５のガス
流入部のダクトから流入ガス１１と共に異物２０が流入
した場合、流入ガス１１と異物２０とはスクロール内部
で旋回を始める。ここで流入ガス１１は渦巻状流路で半
径方向内側に流れ込むが、一方の異物２０は該ガス１１
に比べて比重が大きいので、周方向旋回による遠心力の
ために断面形状が外周側にむかって先細り形状となって
いるスクロール１４の最外径位置に集められ、最外径位
置にスクロール入口Ａからスクロール巻き終わりＢまで
の円周方向に形成されているスリット１８からスクロー
ル外側のスクロールカバー１６内へ放出され、該スクロ
ールカバー１６内の通路に集積される。
流入部のダクトから流入ガス１１と共に異物２０が流入
した場合、流入ガス１１と異物２０とはスクロール内部
で旋回を始める。ここで流入ガス１１は渦巻状流路で半
径方向内側に流れ込むが、一方の異物２０は該ガス１１
に比べて比重が大きいので、周方向旋回による遠心力の
ために断面形状が外周側にむかって先細り形状となって
いるスクロール１４の最外径位置に集められ、最外径位
置にスクロール入口Ａからスクロール巻き終わりＢまで
の円周方向に形成されているスリット１８からスクロー
ル外側のスクロールカバー１６内へ放出され、該スクロ
ールカバー１６内の通路に集積される。
【００１２】また、スクロール１５を覆うスクロールカ
バー１６内の冷却空気通路には、スクロール内のガス圧
力よりやや高めに設定した冷却ガス（空気）１９を供給
することにより、スクロール１５からの流入ガス１１の
流出を防ぐことができる。
バー１６内の冷却空気通路には、スクロール内のガス圧
力よりやや高めに設定した冷却ガス（空気）１９を供給
することにより、スクロール１５からの流入ガス１１の
流出を防ぐことができる。
【００１３】このように、本発明では、スクロール最外
径位置にスクロール入口Ａからスクロール巻き終わりＢ
までの円周方向の全範囲又はその一部にスリット１８を
形成してなるので、流入ガス１１と共に流入した異物２
０を該スリット１８を介して外部に排出することとして
いる。その際に、スクロール１５のタービンロータ１３
の回転軸１７を含むスクロール１５の断面を外径側に向
かって幅を徐々に減少させた先細りの形状としているの
で、該異物２０の外周側への排出が容易となる。
径位置にスクロール入口Ａからスクロール巻き終わりＢ
までの円周方向の全範囲又はその一部にスリット１８を
形成してなるので、流入ガス１１と共に流入した異物２
０を該スリット１８を介して外部に排出することとして
いる。その際に、スクロール１５のタービンロータ１３
の回転軸１７を含むスクロール１５の断面を外径側に向
かって幅を徐々に減少させた先細りの形状としているの
で、該異物２０の外周側への排出が容易となる。
【００１４】また、スクロール１５を覆うようにスクロ
ールカバー１６を設け、該スクロールカバー１６の間を
スクロール１５から排出される異物２０の回収用の空間
とすると共に、該スクロール１５を冷却する冷却ガス１
９の通路としているので、該通路が異物２０の回収の機
能とスクロール１５の冷却の機能とを併用することがで
きる。
ールカバー１６を設け、該スクロールカバー１６の間を
スクロール１５から排出される異物２０の回収用の空間
とすると共に、該スクロール１５を冷却する冷却ガス１
９の通路としているので、該通路が異物２０の回収の機
能とスクロール１５の冷却の機能とを併用することがで
きる。
【００１５】以上により、タービンの性能を低下させる
ことなく、流入ガス１１と共にスクロール内に流入した
異物２０を回収することができ、ノズル２１から異物が
動翼１４に流入することが防止され、該異物２０による
セラミックタービン動翼１４の動翼入口前縁２２の破損
を防止することができると共に、スクロールの冷却効率
を高めることが可能となる。
ことなく、流入ガス１１と共にスクロール内に流入した
異物２０を回収することができ、ノズル２１から異物が
動翼１４に流入することが防止され、該異物２０による
セラミックタービン動翼１４の動翼入口前縁２２の破損
を防止することができると共に、スクロールの冷却効率
を高めることが可能となる。
【００１６】
【発明の効果】本発明は、スクロール断面形状が外径に
向けて先細り形状とすると共に、スクロール最外径位置
にスクロール入口からスクロール巻き終までの円周方向
の全範囲又はその一部にスリットを形成してなり、且
つ、スクロール外周をカバーで覆い該カバー内に上記異
物を回収する回収通路及び冷却ガスを流入する冷却通路
を形成してなるので、従来とは異なり、タービンの性能
を低下させることなく、異物を回収することができ、異
物によるセラミックタービン動翼の破損を防止すること
ができると共に、スクロールの冷却効率を高めることが
可能となる。
向けて先細り形状とすると共に、スクロール最外径位置
にスクロール入口からスクロール巻き終までの円周方向
の全範囲又はその一部にスリットを形成してなり、且
つ、スクロール外周をカバーで覆い該カバー内に上記異
物を回収する回収通路及び冷却ガスを流入する冷却通路
を形成してなるので、従来とは異なり、タービンの性能
を低下させることなく、異物を回収することができ、異
物によるセラミックタービン動翼の破損を防止すること
ができると共に、スクロールの冷却効率を高めることが
可能となる。
【００１７】この冷却の際、上記冷却ガス１９として流
入するガス圧力をスクロール内の圧力よりもやや高圧と
することで、流入ガス１１の流出を防ぐことが可能とな
る。
入するガス圧力をスクロール内の圧力よりもやや高圧と
することで、流入ガス１１の流出を防ぐことが可能とな
る。
【図１】本発明の実施の形態にかかるセラミックタービ
ン用スクロールの概略を示し、タービンの回転軸を含む
断面図である。
ン用スクロールの概略を示し、タービンの回転軸を含む
断面図である。
【図２】図１のII-II 断面である。
【図３】従来技術にかかるセラミックタービン用スクロ
ールの概略を示し、タービンの回転軸を含む断面図であ
る。
ールの概略を示し、タービンの回転軸を含む断面図であ
る。
【図４】図１のIV-IV 断面である。
０１ 動翼 ０２ スクロール ０３ 流入部ダクト ０４ ガス ０５ ノズル ０６ 動翼入口前縁 ０７ タービンロータ ０８ タービンの回転軸 ０９ 異物 １１ 流入ガス １２ 流入部ダクト １３ タービンロータ １４ 動翼 １５ スクロール １６ スクロールカバー １７ 回転軸 １８ スリット １９ 冷却ガス ２０ 異物 ２１ ノズル ２２ 動翼入口前縁 Ａ スクロール入口部 Ｂ スクロール巻き終部
Claims (1)
- 【請求項１】 タービン動翼を囲むスクロールであっ
て、 スクロール断面形状が外径に向けて先細り形状とすると
共に、スクロール最外径位置にスクロール入口部からス
クロール巻き終部までの円周方向の全範囲又はその一部
にスリットを形成し、流入ガスと共に流入した異物を該
スリットから排出し、且つ、スクロール外周をスクロー
ルカバーで覆い該カバー内に上記異物を回収する回収通
路及びスクロールを冷却する冷却ガスを流入する冷却通
路を形成してなることを特徴とするセラミックタービン
用スクロール。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18096097A JPH1122474A (ja) | 1997-07-07 | 1997-07-07 | セラミックタービン用スクロール |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18096097A JPH1122474A (ja) | 1997-07-07 | 1997-07-07 | セラミックタービン用スクロール |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1122474A true JPH1122474A (ja) | 1999-01-26 |
Family
ID=16092298
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18096097A Pending JPH1122474A (ja) | 1997-07-07 | 1997-07-07 | セラミックタービン用スクロール |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1122474A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0566540A2 (en) * | 1992-02-26 | 1993-10-20 | Canon Kabushiki Kaisha | Recording apparatus and method for the manufacturing of a product with this apparatus |
| WO2004029429A1 (en) * | 2002-09-25 | 2004-04-08 | Dbt Australia Pty Limited | Turbocharged compression ignition engine |
| JP2008267257A (ja) * | 2007-04-19 | 2008-11-06 | Toyota Motor Corp | 過給機 |
| WO2009106166A1 (de) * | 2008-02-27 | 2009-09-03 | Continental Automotive Gmbh | Gekühltes doppelwandiges turbinengehäuse |
| WO2011000182A1 (zh) * | 2009-07-03 | 2011-01-06 | Wang Hang | 涡轮增压器双层流道变截面涡轮机 |
-
1997
- 1997-07-07 JP JP18096097A patent/JPH1122474A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0566540A2 (en) * | 1992-02-26 | 1993-10-20 | Canon Kabushiki Kaisha | Recording apparatus and method for the manufacturing of a product with this apparatus |
| WO2004029429A1 (en) * | 2002-09-25 | 2004-04-08 | Dbt Australia Pty Limited | Turbocharged compression ignition engine |
| CN100416061C (zh) * | 2002-09-25 | 2008-09-03 | 澳大利亚布由尔地铁有限公司 | 涡轮增压的压燃式发动机 |
| US7451598B2 (en) | 2002-09-25 | 2008-11-18 | Dbt Australia Pty Limited | Turbocharged compression ignition engine |
| JP2008267257A (ja) * | 2007-04-19 | 2008-11-06 | Toyota Motor Corp | 過給機 |
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| WO2011000182A1 (zh) * | 2009-07-03 | 2011-01-06 | Wang Hang | 涡轮增压器双层流道变截面涡轮机 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20040120 |