JPS5910709A - タ−ビンシユラウド - Google Patents

タ−ビンシユラウド

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Publication number
JPS5910709A
JPS5910709A JP11772382A JP11772382A JPS5910709A JP S5910709 A JPS5910709 A JP S5910709A JP 11772382 A JP11772382 A JP 11772382A JP 11772382 A JP11772382 A JP 11772382A JP S5910709 A JPS5910709 A JP S5910709A
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JP
Japan
Prior art keywords
turbine shroud
shroud
ceramic layer
turbine
layer
Prior art date
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Granted
Application number
JP11772382A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS6347881B2 (ja
Inventor
Naoto Sasaki
直人 佐々木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Nissan Motor Co Ltd filed Critical Nissan Motor Co Ltd
Priority to JP11772382A priority Critical patent/JPS5910709A/ja
Publication of JPS5910709A publication Critical patent/JPS5910709A/ja
Publication of JPS6347881B2 publication Critical patent/JPS6347881B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01DNON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D9/00Stators
    • F01D9/02Nozzles; Nozzle boxes; Stator blades; Guide conduits, e.g. individual nozzles
    • F01D9/026Scrolls for radial machines or engines
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01DNON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D25/00Component parts, details, or accessories, not provided for in, or of interest apart from, other groups
    • F01D25/08Cooling; Heating; Heat-insulation
    • F01D25/14Casings modified therefor
    • F01D25/145Thermally insulated casings

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Supercharger (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、タービンシュラウド、とくにターボチャージ
ャ等のタービンシュラウドに関する。
従来のタービンシュラウドとしては、例えば第1図に示
すようなものがある(特公昭so−,yst、oq号参
照のこと)。ここで、/は図示しないコンプレッサーと
ロータ軸コを介して直結されているタービンロータであ
り、ロータ軸コはフローティングメタル3に軸支されセ
ンタハウジンググに収納されている。タービンロータl
の外周部には排気カスをロータ/に導くスクロール左と
これに連なるロータチップシュラウド6とが一体のター
ビンシュラウド7として鋳物で形成されており、スクロ
ールjから導入されたガスはロータ/を回転させて排出
口から排出される。ざはオイル漏れを防止しているシー
ルリングである。
タービンシュラウドクを形成する動物としてはタフタイ
ル鋳鉄、ハイシリコン鋳鉄などM 的に強い鋳鉄が用い
られており、タービンシュラウド7はりラーナ9を介し
て植込ポル)10とナツト//によりセンタハウジング
クに取付けられている。
なお、タービンシュラウドクと七ンタハウジンググとの
間にはインシュレータ/2が介装されていテ、排気カス
によって加熱されたタービンシュラウド7の熱がセンタ
ハウジングqに伝わるのを防止する。
しかしながら、このような従来のタービンシュラウドに
あっては、鋳鉄でタービンシュラウド7全体が形成され
ているので、っぎのような間m点があった。
(1)  タービンシュラウド7の内面が高温の排気ガ
スと接触していることにより、浸食を受けて破損したり
、あるいは、破損しなくても荒れを生じタービン効率が
低下する。
(コ)  高温の排気ガスに耐えるよう、高価な耐熱性
のある鋳鉄を用いるので生産コストが高い。
(3)  タービンロータlが金属製の場合は、ロータ
/の破損によって生じる万一の・&トに備える必要から
タービンシュラウド7の肉厚を厚くとるので重量が重く
なる。
(り)鋳鉄は伝熱性が良いので排気ガスの熱が外部η伝
えられ、エンジンルームの温度が上る。
そこで、本発明の目的は、これらの問題を解消し、排気
ガスに浸食されるようなことがなく、重量が軽くて、し
かも廉価で得られるタービンシュラウドを提供すること
にある。
かかる目的を達成するために、本発明では、耐熱性のあ
るセラミックススロータチップシュ・ラウドとスクロー
ルの形状に合わせた薄肉の内張部を形成し、その外側に
多孔質の断熱材をめぐらし、更にその外側を比較的薄肉
の廉価な鋳鉄やアルミニウム材で鋳ぐるみとする。
以下、図面を参照して本発明の詳細な説明する。
第一図は本発明の一実施例を示す。ここで、/7はター
ビンシュラウドであり、そのスクロールSカラロータチ
ップシュラウド乙にいたる内周面の層/gをセラミック
スで形成する。セラミックス層/gの形成には、吸収性
のある石膏型に、窒化硅素(Si3 N4 )、炭化硅
素(SiC)、窒化アルミニウム(AIN )、サイア
ロン(8%、 Al、 O,N J:りなる化合物)な
どの粉末を液体に懸濁させたものを流し込み乾燥させる
泥漿鋳込み法等によることが考え、られる。
しかして、その周囲にアルミナ、シリカなどからなる多
孔質断熱材やセラミックス繊維材の断熱層/9をめぐら
し、このように形成したセラミックス層/1および断熱
層/9をねずみ鋳鉄などの廉価な鋳鉄により鋳ぐるみし
て、一本化したタービンシュラウド/りを構成する。な
お、ここで、セラミックス層/gは過大、な過渡的熱応
力を避けるために薄肉とするのが好適である。その他の
構造は従来例と全く同じである。
このように構成したタービンシュラウドでは、シュラウ
ド/7の内周面をセラミックス層/gで形成したので、
排気ガスの温度が高い場合でも浸食されたり破損したり
することがない。
更にセラミックス層/gの周囲に設けた多孔質断熱材や
セラミックス繊維相の断熱層/9は外部への伝熱を抑制
すると共に多少の変形を許し緩衝材としての役割を果す
ので、鋳鉄ケーシング〃でセラミックス層/gおよび断
熱層/qを鋳ぐるんでも、そのときのケーシングの収縮
によってセラミックス層/jが破壊されるのを防止する
ことができる。
更にまた、鋳鉄ケーシング〃用材料は耐熱性を要求され
ないので、廉価な鋳鉄を用いることができる。
ナオ、タービンロータlにもセラミックを適用した場合
には、バースト時の破壊力が小さく、同時に断熱層/q
も衝撃吸収材として働くので、ケーシング〃を従来に比
べて薄肉化でき、あるいはアルミニウム材などの軽量材
の適用が可能である。
さらに、タービンシュラウド/7全体をセラミックスに
て製作することが考えられるが、このようにすると肉厚
になって製作が困楚であるのみならず、熱膨張の異なる
七ンタハウジングクへの装着が困難であるなどの欠陥が
ある。
また、本発明ではセラミックス全断熱材を介して鋳鉄で
鋳くるんだ構成としているので、ある程度の衝撃には耐
えられ、整備時に工具をタービンシュラウド/7に落と
すようなことがあっても、このためにセラミックスが割
れるような心配がない。
以上から明らかなように、本発明によれば、タービンシ
ュラウドを耐熱性のあるセラミックス薄肉層の周囲に多
孔質断熱材等をめぐらし、これらを廉価な鋳鉄などで鋳
ぐるんだ構造としたので、タービンシュラウドの耐熱性
が向上し、破損やタービン効率の低下をきたさず、装置
コストを低減でき、タービンシュラウドの重量を軽減で
き、し−かもまた、外部への伝熱を抑制するこ七ができ
るなどの効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来のターボチャージャにおけるガスタービン
シュラウド近傍構造を示す断面図、第2図は本発明ター
ボチャージャにおけるガスタービンシュラウド近傍の構
造の一例を示す断面図である。 l・・・タービンロータ、  コ・・・ロータ軸、3・
・・フローテングメタル、  y・・・センターハウジ
ング、S・・・スクロール、 ル・・・ロータチップシュラウド、 7・・・タービンシュラウド、  ざ・・・シーリング
、り・・・リラーナ、10・・・植込ボルト、l/・・
:ナット、12・・・インシュレータ、/7・・・ター
ビンシュラウド、1g・・・セラミックス層、/デ・・
・断熱層、      J・・・ケーシング。 特許出願人 日産自動車株式会社

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 高温ガスに接するロータチップシュラウドとスクロール
    七が一体に構成されるタービンシュラウドにおいて、前
    記ロータチップシュラウドとスクロールとの前記高温ガ
    スに接する面を薄肉のセラミックス層で形成し、該セラ
    ミックス層の外側に断熱材を介して金属製ケーシングを
    設けたことを特徴とするタービンシュラウド。
JP11772382A 1982-07-08 1982-07-08 タ−ビンシユラウド Granted JPS5910709A (ja)

Priority Applications (1)

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JP11772382A JPS5910709A (ja) 1982-07-08 1982-07-08 タ−ビンシユラウド

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JP11772382A JPS5910709A (ja) 1982-07-08 1982-07-08 タ−ビンシユラウド

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Publication Number Publication Date
JPS5910709A true JPS5910709A (ja) 1984-01-20
JPS6347881B2 JPS6347881B2 (ja) 1988-09-26

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ID=14718687

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