CN114961894B - 环形段和包含其的涡轮机 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种环形段和包含其的涡轮机，上述环形段设置在壳体的内周面，并且配置为与存在于壳体内部的动叶的端部相对，其中，包含：段主体，其配置在上述壳体的半径方向内侧，并且在内部形成有供冷却空气流动的通道；以及一对段突起，其向上述段主体的外侧突出而结合于上述壳体的内周面，并且沿着在上述壳体内部流动的流体的流动方向彼此分离，而形成供冷却空气流入的RS腔，而且上述段主体内部还形成有将从上述RS腔流入的冷却空气向上述通道供给的腔。

Description

环形段和包含其的涡轮机

技术领域

本发明涉及环形段和包含其的涡轮机，更详细而言，涉及设置在壳体的内周面并配置为与存在于壳体内部的动叶的端部相对的环形段(Ring segment)和包含其的涡轮机。

背景技术

涡轮机是指利用通过涡轮机的流体(特别是气体)产生用于发电的动力的装置。因此，涡轮机通常与发电机一同设置而被使用。在该涡轮机中，可以包括燃气轮机(Gasturbine)、蒸汽轮机(Steam turbine)、风力轮机(Wind power turbine)等。燃气轮机是一种使压缩空气和天然气混合并燃烧产生燃烧气体，利用如上所述产生的燃烧气体生成用于发电的动力的装置。蒸汽轮机是一种利用将水加热而产生的蒸汽来生成用于发电的动力的装置。风力轮机是一种使风力转换为用于发电的动力的装置。

若研究涡轮机中的燃气轮机，则燃气轮机包含压缩机、燃烧器和涡轮。压缩机在压缩机壳体内交替地配置有多个压缩机静叶和压缩机动叶。并且，压缩机通过压缩机入口涡旋柱(Compressor inlet scroll strut)吸入外部的空气。这样被吸入的空气在通过压缩机内部的过程中被上述压缩机静叶和压缩机动叶压缩。燃烧器接收上述压缩机中被压缩的压缩空气并使之与燃料混合。此外，燃烧器将与压缩空气混合的燃料用点火器进行点火，从而生成高温高压的燃烧气体。如上所述生成的燃烧气体被供给到涡轮。涡轮在涡轮壳体内交替地配置有多个涡轮静叶和涡轮动叶。并且，涡轮接收燃烧器中生成的燃烧气体并使之通过内部。在涡轮内部通过的燃烧气体使涡轮动叶旋转，完全通过了涡轮内部的燃烧气体通过涡轮扩散器被排出到外部。

若研究涡轮机中的蒸汽轮机，则蒸汽轮机包含蒸发器和涡轮。上述蒸发器加热从外部接收的水而生成蒸汽。上述涡轮与燃气轮机中的涡轮一样，在涡轮壳体内交替地配置有多个涡轮静叶和涡轮动叶。但是，蒸汽轮机中的涡轮并非使燃烧气体而是使上述蒸发器中生成的蒸汽通过内部，从而使涡轮动叶旋转。

另一方面，上述涡轮包含涡轮定子和配置在上述涡轮定子内部的涡轮转子。在这里，上述涡轮定子包含涡轮壳体、结合于上述涡轮壳体的内周面的涡轮静叶、沿着燃烧气体或蒸汽的流动方向在相邻的涡轮静叶与涡轮静叶之间结合于上述涡轮壳体的内周面的环形段。并且，上述涡轮转子包含涡轮轮盘、结合于上述涡轮轮盘的外周面并配置为端部与上述环形段相对的涡轮动叶。

为了防止因向涡轮壳体的内部流动的燃烧气体或蒸汽而受热损伤，环形段在内部形成有供冷却空气流动的冷却通道。这时，现有的环形段被设计成流入涡轮壳体与环形段之间的空气立即流入冷却通道而流动的简单的结构，随着涡轮机结构的逐渐改进和变化，涡轮入口的温度也随之上升，因此现有的环形段的结构存在不能应对比以往上升的流体(燃烧气体或蒸汽)的温度而有效地冷却环形段的问题。

另外，由于环形段具备有多个，且配置成沿着涡轮壳体的圆周方向彼此分离，因此环形段还被向相邻的环形段与环形段之间流动的高温流体(燃烧气体或蒸汽)加热。这时，现有的环形段结构存在不能对与相邻的环形段之间的相对面有效地进行冷却的问题。

发明内容

本发明是为了解决如上所述的问题而开发的，其目的在于，提供具有改进的结构的环形段和包含其的涡轮机，以能够应对由于涡轮机的改进和开发而逐渐增加的涡轮入口的温度并有效地进行冷却。

本发明提供一种环形段，其设置在壳体的内周面，并且配置为与存在于壳体内部的动叶的端部相对，包含：段主体，其配置在上述壳体的半径方向内侧，并且在内部形成有供冷却空气流动的通道；以及一对段突起，其向上述段主体的外侧突出而结合于上述壳体的内周面，并且沿着在上述壳体的内部流动的流体的流动方向彼此分离，而形成供冷却空气流入的RS腔，上述段主体在内部还形成有将从上述RS腔流入的冷却空气向上述通道供给的腔。

另外，本发明提供一种涡轮机，其中，包含：定子，其包含壳体和静叶，流体在上述壳体的内部通过，上述静叶结合于上述壳体的内周面并引导流体；以及转子，包含轮盘和动叶，上述轮盘设置在上述定子的内部，上述动叶结合于上述轮盘的外周面并通过流体的流动而旋转，上述定子还包含环形段，上述环形段设置在上述壳体的内周面，并且配置在以流体的流动方向为基准相邻的静叶与静叶之间并与上述动叶的端部相对，上述环形段包含：段主体，配置在上述壳体的半径方向内侧，并且在内部形成有供冷却空气流动的通道；以及一对段突起，向上述段主体的外侧突出而结合于上述壳体的内周面，并且沿着在上述壳体的内部流动的流体的流动方向彼此分离，而形成供冷却空气流入的RS腔，上述段主体在内部还形成有将从上述RS腔流入的冷却空气向上述通道供给的腔。

上述通道包含多个冷却通道，上述多个冷却通道相邻地配置在上述段主体的以上述壳体的半径方向为基准的内侧，供冷却空气向以在上述壳体的内部流动的流体的流动方向为基准的上游或下游侧流动，上述腔包含配置在上述多个冷却通道的外侧的冷却腔，上述段主体还形成有从上述RS腔向上述冷却腔供给冷却空气的多个冷却孔。

上述多个冷却通道包含：多个第一冷却通道，形成为贯穿上述段主体的以在上述壳体的内部流动的流体的流动方向为基准的下游侧端部并延伸至上述段主体的上游侧后向下游侧返回的形状；以及多个第二冷却通道，配置在上述多个第一冷却通道之间，并且形成为贯穿上述段主体的以在上述壳体的内部流动的流体的流动方向为基准的上游侧端部并延伸至上述段主体的下游侧后向上游侧返回的形状。

上述冷却腔被配置在内部的分隔壁分隔，而包含与上述第一冷却通道连通的第一冷却腔、和与上述第二冷却通道连通的第二冷却腔。

上述环形段具备为多个，它们配置成沿着上述壳体的圆周方向彼此分离，上述通道包含向相邻的其它段主体侧喷射冷却空气的多个辅助通道，上述腔包含向上述多个辅助通道供给冷却空气的第一辅助腔。

上述腔还包含第二辅助腔，上述第二辅助腔配置在上述第一辅助腔与上述多个辅助通道之间，并且配置在上述第一辅助腔的以上述壳体的半径方向为基准的内侧，并且接收从上述RS腔流入到上述第一辅助腔的冷却空气并供给到上述多个辅助通道。

上述段主体还形成有从上述RS腔向上述第一辅助腔供给冷却空气的多个辅助孔，上述腔还包含连接上述第一辅助腔和上述第二辅助腔的多个连接腔，在从上述段主体的以上述壳体的半径方向为基准的外侧观察时，上述多个连接腔配置在上述多个辅助孔之间。

上述多个连接腔以具有曲率的方式形成，并且形成为从上述第一辅助腔向半径方向内侧弯曲并连接于上述第二辅助腔的半径方向外侧的形状。

上述环形段具备为多个，它们配置成沿着上述壳体的圆周方向彼此分离，上述通道包含：多个冷却通道，相邻地配置在上述段主体的以上述壳体的半径方向为基准的内侧；以及多个辅助通道，配置成从上述多个冷却通道沿着上述壳体的圆周方向分离，并且向相邻的其它段主体侧喷射冷却空气，上述腔包含：冷却腔，配置在上述多个冷却通道的外侧；以及第一辅助腔，配置成从上述冷却腔沿着上述壳体的圆周方向分离，并且向上述多个辅助通道供给冷却空气。

上述腔还包含第二辅助腔，上述第二辅助腔配置在上述第一辅助腔与上述多个辅助通道之间，并且配置在上述第一辅助腔的以上述壳体的半径方向为基准的内侧，并且接收从上述RS腔流入到上述第一辅助腔的冷却空气并供给到上述多个辅助通道，上述第二辅助腔配置在上述多个冷却通道与上述多个辅助通道之间。

发明效果

根据本发明所涉及的环形段和包含其的涡轮机，通过在环形段内部形成供冷却空气流入的腔，并且形成供从上述腔接收的冷却空气流动的通道，从而能够利用流入上述腔的冷却空气使冷却空气碰撞于上述腔的内壁对环形段进行第一次冷却，并且能够利用从上述腔流入上述通道而流动的冷却空气对环形段的外表面进行第二次冷却，因此，与现有技术相比，可以更有效地冷却环形段。

另外，根据本发明，通过在环形段内部形成第一和第二辅助腔、辅助通道，从而可以从RS腔经过上述第一辅助腔、第二辅助腔和辅助通道向相邻的其它环形段侧喷射冷却空气，因此可以有效地对被在相邻的环形段与环形段之间流动的高温流体(燃烧气体或蒸汽)加热的环形段的与其它环形段相对的相对面进行冷却。

附图说明

图1是示出根据本发明的涡轮机中的燃气轮机的图。

图2是根据本发明的环形段的立体图。

图3是示出沿着图2的Y-Y线切断而成的样貌的环形段的剖面图。

图4是示出沿着图2的Z-Z线切断而成的样貌的环形段的剖面图。

图5是图4的K部分的放大图。

图6是示出图5所示的第一和第二辅助腔、辅助通道的在半径方向外侧观察到的样貌的图示性的图。

具体实施方式

参照附图所示的实施例对本发明进行说明，但这只不过是例示性的，只要是本领域技术人员就理解基于此的各种变形和等同的其它实施例。因此，本发明真正的技术保护范围应根据所附上的权利请求范围的技术思想来确定。

下面，参照附图来对根据本发明的环形段100和包含其的涡轮机进行说明。这时，根据本发明的涡轮机被假设为燃气轮机1来进行说明，但这只不过是一个例子，根据本发明的涡轮机当然还可以相当于非燃气轮机1的蒸汽轮机。

参照图1，根据本发明的燃气轮机1包含压缩机2、燃烧器3和涡轮4。在以气体(压缩空气或燃烧气体)的流动方向为基准时，在燃气轮机1的上游侧配置有压缩机2，在下游侧配置有涡轮4。而且，在压缩机2与涡轮4之间配置有燃烧器3。

压缩机2将压缩机静叶和压缩机转子容纳于压缩机壳体内部，涡轮4将涡轮静叶12和涡轮转子20容纳于涡轮壳体11内部。该压缩机静叶和压缩机转子沿着压缩空气的流动方向配置成多级(Multi-stage)，涡轮静叶12和涡轮转子20也沿着燃烧气体的流动方向配置成多级。这时，被设计成如下结构：压缩机2的内部空间随着从前级(Front-stage)朝向后级(Rear-stage)侧而缩小以能够压缩被吸入的空气，相反，涡轮4的内部空间随着从前级朝向后级侧而增大以使从燃烧器接收的燃烧气体膨胀。

另一方面，在位于压缩机2的最后级部侧的压缩机转子与位于涡轮4的最前级部侧的涡轮转子20之间，配置有将在涡轮4产生的旋转扭矩传递到上述压缩机2的作为扭矩传递构件的扭矩管。如图1所示，上述扭矩管可以构成为由共3级组成的多个扭矩管轮盘，但这只不过是本发明的几个实施例中的一种，上述扭矩管也可以构成为由4个以上的级或者2个以下的级组成的多个扭矩管轮盘。

上述压缩机转子包含压缩机轮盘和压缩机动叶。在上述压缩机壳体内部具备多个(例如14个)压缩机轮盘，上述各个压缩机轮盘通过拉杆紧固成在轴向上不分离。更详细而言，上述各个压缩机轮盘以中心部被上述拉杆贯穿的状态彼此沿着轴向对齐。而且，相邻的各个压缩机轮盘配置为通过上述拉杆使相对的面被压接而彼此无法相对旋转。

在上述压缩机轮盘的外周面以放射状结合有多个压缩机动叶。此外，在上述压缩机动叶之间，分别配置有在以同一级(Stage)为基准时以环状设置在上述压缩机壳体内周面的多个压缩机静叶。上述压缩机静叶与上述压缩机轮盘不同，以不旋转的方式维持固定的状态，起到对通过了压缩机动叶的压缩空气的流动进行调整并将压缩空气引向位于下游侧的压缩机动叶的作用。这时，为了与上述压缩机转子进行区分，上述压缩机壳体和压缩机静叶可以被定义为压缩机定子这样的概括性名称。

上述拉杆被配置为贯穿上述多个压缩机轮盘和后文中要说明的涡轮轮盘的中心部，一侧端部被紧固到位于压缩机的最前级部侧的压缩机轮盘内，另一侧端部被固定螺母紧固。

上述拉杆的形态可以根据燃气轮机而由各种结构构成，因此不一定限定于图1所提示的形态。即，如图所示，既可以具有一个拉杆贯穿压缩机轮盘和涡轮轮盘的中心部的形态，也可以具有多个拉杆配置为圆周状的形态，还可以混合使用两种形态。

虽然没有图示，但为了在提高流体压力后使进入到燃烧器入口的流体的流动角与设计流动角一致，可以在燃气轮机的压缩机中设置起到导翼作用的消涡器(deswirler)。

在上述燃烧器3中，使被流入的压缩空气与燃料混合、燃烧而生成高能量的高温、高压燃烧气体，通过等压燃烧过程提高燃烧气体的温度至燃烧器和涡轮部件能够承受的耐热极限。

在以单元格(cell)形态形成的燃烧器壳体内可以排列多个构成燃气轮机1的燃烧系统的燃烧器，该燃烧器包括喷射燃料的喷嘴、形成燃烧室的火焰筒(Liner)以及作为燃烧器与涡轮的连接部的过渡段(Transition Piece)。

具体而言，上述火焰筒提供燃烧空间，该燃烧空间供燃料喷嘴所喷射的燃料与压缩机的压缩空气混合而燃烧。该火焰筒形成有：燃烧腔室，其提供与空气混合的燃料燃烧的燃烧空间；和火焰筒环形流路，其包裹上述燃烧腔室而形成环形空间。而且，火焰筒的前端结合有喷射燃料的喷嘴，侧壁结合有点火器。

在上述火焰筒环形流路中，流动有通过设置于火焰筒的外壁的多个孔(Hole)流入的压缩空气，冷却了后文中要说明的过渡段的压缩空气也通过其流动。像这样压缩空气沿着火焰筒的外壁部流动，从而可以防止因上述燃烧腔室中的燃料的燃烧所产生的热导致火焰筒受热损伤。

在火焰筒的后端连接过渡段以将通过火花塞燃烧的燃烧气体移送至涡轮侧。与上述火焰筒一样，上述过渡段形成有包围上述过渡段的内部空间的过渡段环形流路，外壁部被沿着上述过渡段环形流路流动的压缩空气冷却以防止被燃烧气体的高温毁损。

另一方面，从上述燃烧器3出来的高温、高压的燃烧气体被供给到上述的涡轮4。被供给到涡轮4的高温高压的燃烧气体在通过涡轮4内部的过程中膨胀，由此碰撞于后文要说明的涡轮动叶22施加反作用力而产生旋转扭矩。如此得到的旋转扭矩则经过上述的扭矩管传递到压缩机，超过了用于驱动压缩机所需动力的部分则用来驱动发电机等。

上述涡轮4基本上与压缩机2的结构类似。即，上述涡轮4也具备与压缩机2的压缩机转子类似的多个涡轮转子20。因此，上述涡轮转子20也包含涡轮轮盘21和从该涡轮轮盘21以放射状配置的多个涡轮动叶22。在上述涡轮动叶22之间，也具备有在以同一级为基准时以环状设置在上述涡轮壳体11的多个涡轮静叶12，上述涡轮静叶12引导通过了涡轮动叶22的燃烧气体的流动方向。这时，为了与上述涡轮转子20进行区分，上述涡轮壳体11和涡轮静叶12也可以被定义为涡轮定子10这样的概括性名称。

下面，为了便于说明，附图标记C称为上述涡轮壳体11的圆周方向，附图标记R称为上述涡轮壳体11的半径方向，附图标记D称为在上述涡轮壳体11内部流动的流体的流动方向。以图2为基准，左侧是以流体的流动方向D为基准的上游(Upstream)侧，右侧是以流体的流动方向D为基准的下游(Downstream)侧。这时，如本发明的实施例那样，在涡轮机为燃气轮机1时，沿着上述D方向流动的流体是燃烧气体。相反，在涡轮机为蒸汽轮机时，沿着上述D方向流动的流体是蒸汽。另一方面，上述D方向也可以说是与燃气轮机1的轴向、拉杆的长度方向相同的方向。

参照图2至图4，根据本发明的环形段100设置在上述涡轮壳体11的内周面，配置为与配置在上述涡轮壳体11内部的上述涡轮动叶22的端部相对，包含段主体110和一对段突起140。

上述段主体110形成为随着朝向以流动方向D为基准的下游侧而向半径方向R的外侧弯曲的板状，内部形成有供冷却空气流动的腔和通道。在这里，冷却空气可以是从上述压缩机2接收的压缩空气，也可以是从存在于燃气轮机1外部的其他部件接收的空气。上述一对段突起140向上述段主体110的半径方向R的外侧突出而结合于上述涡轮壳体11的内周面，配置成以流动方向D为基准向上游和下游侧彼此分离，从而在两者之间形成RS腔150。

上述腔包含冷却腔130、第一辅助腔161、第二辅助腔162和多个连接腔163。上述通道包含多个冷却通道120和多个辅助通道160。

参照图3，上述多个冷却通道120配置为在上述环形段100的半径方向R内侧部位相邻。因此，向上述多个冷却通道120流动的冷却空气，对被从燃烧气体向上述环形段100传递的热加热的上述环形段100的半径方向R内侧部位进行冷却。上述冷却腔130配置在上述多个冷却通道120的半径方向R外侧。另一方面，在上述段主体110中，将上述RS腔150和上述冷却腔130彼此连接起来的多个冷却孔134形成于上述冷却腔130的半径方向R外侧。因此，被供给到上述RS腔150的冷却空气在经过上述多个冷却孔134流入上述冷却腔130后，被供给到上述多个冷却通道120。

参照图3，上述多个冷却通道120可以分为多个第一冷却通道120a和多个第二冷却通道120b。上述第一冷却通道120a可以形成为如下形状：贯穿上述段主体110的下游侧端部并延伸至上述段主体110的上游侧后再次向下游侧返回的形状。相反，上述第二冷却通道120b可以形成为如下形状：贯穿上述段主体110的上游侧端部并延伸至上述段主体110的下游侧后再次向上游侧返回的形状。在这里，上述第一冷却通道120a和第二冷却通道120b可以沿着圆周方向C交替配置。

在一个冷却通道120中，具备流入部123和排出部124。

上述流入部123与上述冷却腔130连接。因此，从上述RS腔150流入上述冷却腔130的冷却空气，通过上述流入部123而向上述冷却通道120流入。上述排出部124与上述段主体110的外部连通，从而在上述冷却通道120中流动的冷却空气向上述段主体110的上游或下游侧排出。即，从冷却空气的流动顺序来看，为RS腔150→冷却孔134→冷却腔130→流入部123→冷却通道120→排出部124。

再次参照图3，上述第一冷却通道120a的流入部123和上述第二冷却通道120b的流入部123可以配置为沿着流动方向D彼此相邻。第一冷却通道120a和第二冷却通道120b各自具备两个在圆周方向C上相邻的单元冷却通道，并且任一个单元冷却通道与另一个单元冷却通道相比，以流动方向D为基准的长度短。因此，在上述第一冷却通道120a的流入部123和上述第二冷却通道120b的流入部123配置为沿着流动方向D彼此相邻的情况下，上述第一冷却通道120a的单元冷却通道中长度较短者和上述第二冷却通道120b的单元冷却通道中长度较短者以流动方向D为基准被置于同一条线上。而且，这时，如图3所示，可以使上述多个第一冷却通道120a和上述多个第二冷却通道120b更密集地形成在一个段主体110中，可以更有效地冷却上述段主体110。

参照图3，在上述冷却腔130中，由于在内部配置有分隔壁133，因此可以区分为第一冷却腔131和第二冷却腔132。上述第一冷却腔131配置在上述分隔壁133的上游侧，上述第二冷却腔132配置在上述分隔壁133的下游侧。而且，在上述第一冷却腔131连接有上述多个第一冷却通道120a的各流入部123，在上述第二冷却腔132连接有上述多个第二冷却通道120b的各流入部123。因此，通过上述RS腔150流入上述第一冷却腔131的冷却空气，向上述多个第一冷却通道120a被供给并流动而冷却上述段主体110，通过上述RS腔150流入上述第二冷却腔132的冷却空气，向上述多个第二冷却通道120b被供给并流动而冷却上述段主体110。

根据如上所述的本发明所涉及的环形段100和包含其的涡轮机，通过上述多个冷却孔134向上述冷却腔130供给的冷却空气碰撞于上述冷却腔130的内壁而进行第一次的碰撞冷却，从上述冷却腔130向上述多个冷却通道120流入的冷却空气在沿着上述多个冷却通道120流动的过程中冷却上述环形段100的内周面。因此，根据本发明，通过上述冷却腔130和多个冷却通道120这样的2级结构的冷却，可以更有效地冷却环形段100。

虽然没有图示，但上述环形段100可以具备为多个，它们配置成沿着圆周方向C彼此分离。

参照图4至图6，上述多个辅助通道160形成在与以任一个环形段100为基准相邻的其它环形段100的相对面侧相邻的位置，并且配置成沿着流动方向D彼此分离。而且，上述多个辅助通道160向上述任一个环形段100的相对面侧喷射冷却空气。上述第一辅助腔161向上述多个辅助通道160供给冷却空气。上述段主体110形成有配置成沿着流动方向D彼此分离的多个辅助孔164，来作为连接上述RS腔150和上述第一辅助腔161的部件。因此，流入上述RS腔150的冷却空气通过上述多个辅助孔164被供给到上述第一辅助腔161。

上述第二辅助腔162配置在上述第一辅助腔161与上述多个辅助通道160之间，并且配置在上述第一辅助腔161的以半径方向R为基准的内侧。而且，上述第二辅助腔162接收从上述RS腔150流入上述第一辅助腔161的冷却空气并向上述多个辅助通道160供给。上述多个连接腔163配置成沿着流动方向D彼此分离，连接上述第一辅助腔161和第二辅助腔162，将流入到上述第一辅助腔161的冷却空气供给到上述第二辅助腔162。在这里，上述多个连接腔163以具有曲率的方式形成，并且可以形成为如下形状：从上述第一辅助腔161向半径方向内侧弯曲并连接于上述第二辅助腔162的半径方向外侧。

根据如上所述的本发明所涉及的环形段100和包含其的涡轮机，通过上述多个辅助孔164流入上述第一辅助腔161的冷却空气对上述第一辅助腔161的内壁引发第一次的碰撞冷却，通过上述连接腔163从上述第一辅助腔161供给到上述第二辅助腔162的冷却空气对上述第二辅助腔162的内壁引发第二次的碰撞冷却，随着从上述第二辅助腔162供给到上述多个辅助通道160的冷却空气向上述环形段100外部的喷射，对环形段100和环形段100的各相对面进行第三次冷却，从而可以有效地对被在相邻的环形段100与环形段100之间流动的高温流体(燃烧气体或蒸汽)加热的环形段100的与其它环形段100相对的相对面进行冷却。

另外，根据如上所述的本发明，利用上述多个冷却通道120来冷却上述环形段100的内周面，利用上述多个辅助通道160来冷却上述环形段100和环形段100的相对面，因此可以对上述环形段100的外表面全部进行有效的冷却。

另一方面，参照图6，上述多个连接腔163可以配置在上述多个辅助孔164之间。因此，可以使从上述辅助孔164供给到上述第一辅助腔161的冷却空气不直接流入上述连接腔163，而是碰撞于上述第一辅助腔161的内壁，从而对上述段主体110引发碰撞冷却。

另外，参照图4，上述第一辅助腔161可以配置成从上述冷却腔130沿着圆周方向C向其它环形段100侧分离。上述多个辅助通道160可以配置成从上述多个冷却通道120沿着圆周方向C向其它环形段100侧分离。上述第二辅助腔162可以配置在上述多个冷却通道120与上述多个辅助通道160之间。但是，这只不过是本发明的一个例子，上述辅助通道160、第一辅助腔161和第二辅助腔162可以设计成与上述冷却通道120和冷却腔130具有多种配置关系。

附图标记说明

1：燃气轮机 2：压缩机

3：燃烧器 4：涡轮

10：定子 20：转子

100：环形段 110：段主体

120：冷却通道 130：冷却腔

140：段突起 150：RS腔

160：辅助通道 161：第一辅助腔

162：第二辅助腔 163：连接腔

Claims (16)

1.一种环形段，其设置在壳体的内周面，并且配置为与存在于壳体内部的动叶的端部相对，其中，

所述环形段包含：

段主体，配置在所述壳体的半径方向内侧，并且在内部形成有供冷却空气流动的通道；以及

一对段突起，向所述段主体的外侧突出而结合于所述壳体的内周面，并且沿着在所述壳体的内部流动的流体的流动方向彼此分离，而形成供冷却空气流入的RS腔，

所述段主体在内部还形成有将从所述RS腔流入的冷却空气向所述通道供给的腔，

其中，

所述通道包含多个冷却通道，所述多个冷却通道相邻地配置在所述段主体的以所述壳体的半径方向为基准的内侧，供冷却空气向以在所述壳体的内部流动的流体的流动方向为基准的上游或下游侧流动，

所述腔包含配置在所述多个冷却通道的外侧的冷却腔，

所述段主体还形成有从所述RS腔向所述冷却腔供给冷却空气的多个冷却孔，

其中，

所述多个冷却通道包含：

多个第一冷却通道，形成为贯穿所述段主体的以在所述壳体的内部流动的流体的流动方向为基准的下游侧端部并延伸至所述段主体的上游侧后向下游侧返回的形状；以及

多个第二冷却通道，配置在所述多个第一冷却通道之间，并且形成为贯穿所述段主体的以在所述壳体的内部流动的流体的流动方向为基准的上游侧端部并延伸至所述段主体的下游侧后向上游侧返回的形状。

2.根据权利要求1所述的环形段，其中，

所述冷却腔被配置在内部的分隔壁分隔，而包含与所述第一冷却通道连通的第一冷却腔、和与所述第二冷却通道连通的第二冷却腔。

3.根据权利要求1所述的环形段，其中，

所述段主体和一对段突起分别具备为多个，它们配置成沿着所述壳体的圆周方向彼此分离，

所述通道包含向相邻的其它段主体侧喷射冷却空气的多个辅助通道，

所述腔包含向所述多个辅助通道供给冷却空气的第一辅助腔。

4.根据权利要求3所述的环形段，其中，

所述腔还包含第二辅助腔，所述第二辅助腔配置在所述第一辅助腔与所述多个辅助通道之间，并且配置在所述第一辅助腔的以所述壳体的半径方向为基准的内侧，并且接收从所述RS腔流入到所述第一辅助腔的冷却空气并向所述多个辅助通道供给。

5.根据权利要求4所述的环形段，其中，

所述段主体还形成有从所述RS腔向所述第一辅助腔供给冷却空气的多个辅助孔，

所述腔还包含连接所述第一辅助腔和所述第二辅助腔的多个连接腔，

在从所述段主体的以所述壳体的半径方向为基准的外侧观察时，所述多个连接腔配置在所述多个辅助孔之间。

6.根据权利要求5所述的环形段，其中，

所述多个连接腔以具有曲率的方式形成，并且形成为从所述第一辅助腔向半径方向内侧弯曲并连接于所述第二辅助腔的半径方向外侧的形状。

7.根据权利要求1所述的环形段，其中，

所述段主体和一对段突起分别具备为多个，它们配置成沿着所述壳体的圆周方向彼此分离，

所述通道还包含：

多个辅助通道，配置成从所述多个冷却通道沿着所述壳体的圆周方向分离，并且向相邻的其它段主体侧喷射冷却空气，

所述腔还包含：

第一辅助腔，配置成从所述冷却腔沿着所述壳体的圆周方向分离，并且向所述多个辅助通道供给冷却空气。

8.根据权利要求7所述的环形段，其中，

所述腔还包含第二辅助腔，所述第二辅助腔配置在所述第一辅助腔与所述多个辅助通道之间，并且配置在所述第一辅助腔的以所述壳体的半径方向为基准的内侧，并且接收从所述RS腔流入到所述第一辅助腔的冷却空气并向所述多个辅助通道供给，

所述第二辅助腔配置在所述多个冷却通道与所述多个辅助通道之间。

9.一种涡轮机，其中，

包含：

定子，包含壳体和静叶，流体在所述壳体的内部通过，所述静叶结合于所述壳体的内周面并引导流体；以及

转子，包含轮盘和动叶，所述轮盘设置在所述定子的内部，所述动叶结合于所述轮盘的外周面并通过流体的流动而旋转，

所述定子还包含环形段，所述环形段设置在所述壳体的内周面，并且配置在以流体的流动方向为基准相邻的静叶与静叶之间并与所述动叶的端部相对，

所述环形段包含：

段主体，配置在所述壳体的半径方向内侧，并且在内部形成有供冷却空气流动的通道；以及

一对段突起，向所述段主体的外侧突出而结合于所述壳体的内周面，并且沿着在所述壳体的内部流动的流体的流动方向彼此分离，而形成供冷却空气流入的RS腔，

所述段主体在内部还形成有将从所述RS腔流入的冷却空气向所述通道供给的腔，

其中，

所述通道包含多个冷却通道，所述多个冷却通道相邻地配置在所述段主体的以所述壳体的半径方向为基准的内侧，供冷却空气向以在所述壳体的内部流动的流体的流动方向为基准的上游或下游侧流动，

所述腔包含配置在所述多个冷却通道的外侧的冷却腔，

所述段主体还形成有从所述RS腔向所述冷却腔供给冷却空气的多个冷却孔，

其中，

所述多个冷却通道包含：

多个第一冷却通道，形成为贯穿所述段主体的以在所述壳体的内部流动的流体的流动方向为基准的下游侧端部并延伸至所述段主体的上游侧后向下游侧返回的形状；以及

多个第二冷却通道，配置在所述多个第一冷却通道之间，并且形成为贯穿所述段主体的以在所述壳体的内部流动的流体的流动方向为基准的上游侧端部并延伸至所述段主体的下游侧后向上游侧返回的形状。

10.根据权利要求9所述的涡轮机，其中，

所述冷却腔被配置在内部的分隔壁分隔，而包含与所述第一冷却通道连通的第一冷却腔、和与所述第二冷却通道连通的第二冷却腔。

11.根据权利要求9所述的涡轮机，其中，

所述环形段具备为多个，它们配置成沿着所述壳体的圆周方向彼此分离，

所述通道包含向相邻的其它段主体侧喷射冷却空气的多个辅助通道，

所述腔包含向所述多个辅助通道供给冷却空气的第一辅助腔。

12.根据权利要求11所述的涡轮机，其中，

所述腔还包含第二辅助腔，所述第二辅助腔配置在所述第一辅助腔与所述多个辅助通道之间，并且配置在所述第一辅助腔的以所述壳体的半径方向为基准的内侧，并且接收从所述RS腔流入到所述第一辅助腔的冷却空气并向所述多个辅助通道供给。

13.根据权利要求12所述的涡轮机，其中，

所述段主体还形成有从所述RS腔向所述第一辅助腔供给冷却空气的多个辅助孔，

所述腔还包含连接所述第一辅助腔和所述第二辅助腔的多个连接腔，

在从所述段主体的以所述壳体的半径方向为基准的外侧观察时，所述多个连接腔配置在所述多个辅助孔之间。

14.根据权利要求13所述的涡轮机，其中，

所述多个连接腔以具有曲率的方式形成，并且形成为从所述第一辅助腔向半径方向内侧弯曲并连接于所述第二辅助腔的半径方向外侧的形状。

15.根据权利要求9所述的涡轮机，其中，

所述环形段具备为多个，它们配置成沿着所述壳体的圆周方向彼此分离，

所述通道还包含：

多个辅助通道，配置成从所述多个冷却通道沿着所述壳体的圆周方向分离，并且向相邻的其它段主体侧喷射冷却空气，

所述腔还包含：

第一辅助腔，配置成从所述冷却腔沿着所述壳体的圆周方向分离，并且向所述多个辅助通道供给冷却空气。

16.根据权利要求15所述的涡轮机，其中，

所述腔还包含第二辅助腔，所述第二辅助腔配置在所述第一辅助腔与所述多个辅助通道之间，并且配置在所述第一辅助腔的以所述壳体的半径方向为基准的内侧，并且接收从所述RS腔流入到所述第一辅助腔的冷却空气并向所述多个辅助通道供给，

所述第二辅助腔配置在所述多个冷却通道与所述多个辅助通道之间。