JP2002155703A - ガスタービン静翼−翼環間蒸気通路のシール構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、静翼・翼環の冷却蒸気漏洩を防止
するガスタービン静翼−翼環間蒸気通路のシール構造に
関する。従来シール構造は静翼・翼環の加熱に伴う変形
が吸収されず微細隙間が生じ、冷却蒸気漏洩に伴う不具
合があった。本発明はこの不具合を解消するシール構造
の提供を課題とする。 【解決手段】 本発明の静翼−翼環間蒸気通路のシール
構造は、翼環内の蒸気通路室、静翼側冷却蒸気供給管に
連通する蒸気遮蔽接続部の段付き部、蒸気遮蔽接続部に
対向する静翼冷却蒸気供給管に段付き部を各々形成し、
蒸気遮蔽接続部に挿通した中空円筒状シール管で静翼冷
却蒸気供給管との間を連結し、各段付き部をシール押え
ガイド装置により挟持固定した。これにより、静翼、翼
環が熱変形しても、冷却蒸気供給管等は軸方向に伸縮
し、熱変形を吸収でき、微細隙間発生による蒸気漏洩を
防止し、回収蒸気による蒸気タービンの駆動力向上及び
燃焼ガス中への漏洩蒸気流入による燃焼ガス温度低下を
防止し、駆動力が向上し発電プラント等の熱効率を改善
できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、蒸気冷却方式のガ
スタービン静翼冷却蒸気供給管と冷却蒸気戻り管におい
て、静翼の取付け部及び翼環の蒸気遮蔽接続部からの冷
却蒸気の漏洩を防止するような構造としたガスタービン
静翼−翼環間蒸気通路のシール構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、コンバインドサイクル発電プラン
ト（以下単にプラントという）においては、ガスタービ
ンの高温化、高能率化に伴い、熱効率改善のためにター
ビン翼等の冷却媒体を空気に代わり、蒸気にて冷却を行
う方式のガスタービンが研究されている。

【０００３】この蒸気冷却方式を採用するようにしたガ
スタービン静翼−翼環間蒸気通路のシール構造（以下単
にシール構造という）では、ガスタービン翼等の冷却に
供した蒸気を燃焼ガスである主流ガス中に放出しないで
回収し、ガスタービン翼等の冷却熱を蒸気タービンで回
収することにより、プラント全体の出力を増加させ、し
かも、ガスタービン翼を駆動する燃焼ガス内への冷却媒
体の吹き出し量を押さえ、燃焼ガス温度の低下を防ぐこ
とが出来るようにして、ガスタービン効率を向上させる
ことができるとともに、プラント全体の効率を向上させ
ることができるようにしている。

【０００４】このような、プラントにおいては、冷却媒
体として使用する冷却蒸気が大気圧より高い場合は、冷
却蒸気を大気圧力から遮蔽してガスタービン内部に供給
することが必要である。また、上述したように冷却蒸気
を供給及び回収して、蒸気タービンを駆動してプラント
全体の出力を増加させるために、内外翼環およびガスタ
ービン静翼内部の冷却蒸気の通路は、閉じた流路を形成
する必要がある。このような閉じた流路を形成するよう
にした従来のシール構造について、図７に基づいて説明
する。なお、図７に示すものは、冷却媒体として圧縮空
気を採用したものに対して使用が始まり、その後、転じ
て蒸気冷却方式に際しても一部において用いるようにさ
れたものである。

【０００５】図に示すように、従来のシール構造にあっ
ては、図示しない翼環１０外から蒸気遮蔽接続部２１及
び図示省略した冷却蒸気戻り管を翼環１０内を貫通させ
て挿入し、シール管２５から、冷却蒸気を静翼５０の内
部に設けられた冷却蒸気供給管３９へ流して静翼５０を
冷却し、冷却後の蒸気を冷却蒸気戻り管と冷却蒸気供給
管３０から翼環１０外へ導き回収している。

【０００６】上述した蒸気遮蔽接続部２１には、約２０
０〜３００℃程度の蒸気が導かれ、冷却蒸気戻り管には
静翼５０、翼環１０の冷却により熱交換され、昇温した
約５００〜６００℃程度の蒸気が流れる。従って、これ
らの管は、蒸気の熱により軸方向と同様に周方向にも伸
縮するので、熱による変形を吸収する構造でなければな
らない。すなわち、このようなシール構造のものでは、
翼環１０内部に設ける冷却蒸気供給管３０と静翼５０内
部に設ける冷却蒸気供給管３９とを接続する部分は、シ
ュラウド４２により周囲をボルト４１で締め付けられ、
フランジ部２６を金属シールリング７０ａ、７０ｂでシ
ールしているが、変形による微細な間隙が生じて蒸気の
漏れる恐れがある。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、この様な従
来の翼環と静翼との冷却蒸気供給管接続部において生じ
る恐れのある蒸気の漏れ問題点を解消し、さらには冷却
蒸気供給管に加えて冷却蒸気戻り管のシール性を向上し
て、蒸気冷却方式の静翼及び翼環の実現性を大きく前進
させることのできるシール構造にした、ガスタービン静
翼−翼環間蒸気通路のシール構造を提供することを課題
とするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】このため、第１番目の本
発明のガスタービン静翼−翼環間蒸気通路のシール構造
は、次の手段とした。

【０００９】（１）一端が翼環内の蒸気通路室に連通
し、他端が静翼側の冷却蒸気供給管等の蒸気通路に連通
する、翼環内の蒸気遮蔽接続部からなる翼環蒸気通孔の
途中に段付き部を形成し、翼環蒸気通孔に対向して設置
されて連通する静翼蒸気通孔の静翼外周縁部に段付き部
を形成し、中空円筒状シール管を翼環蒸気通孔と静翼蒸
気通孔との間に介装して挿通し、翼環蒸気通孔の途中段
付き部及び静翼蒸気通孔の途中段付き部とにシール押え
ガイド装置を配置し、中空円筒状シール管を挟持固定す
るものとした。

【００１０】（ａ）これにより、蒸気熱により静翼、翼
環が変形することがあっても、これらの冷却蒸気供給管
等の蒸気通路は、蒸気の熱による軸方向と同じ周方向に
も伸縮するので、蒸気熱による変形は吸収され、微細な
隙間が生じてガスタービン静翼−翼環を冷却する静翼、
翼環内の蒸気通路からの蒸気漏洩を防止することがで
き、回収蒸気による蒸気タービンによる駆動力を向上さ
せることができるとともに、燃焼ガス中への蒸気漏洩の
流入による燃焼ガス温度の低下が生じず、ガスタービン
による駆動力を向上させることができ、コンバインドサ
イクル発電プラント等の熱効率を改善することができ
る。

【００１１】また、第２番目の本発明のガスタービン静
翼−翼環間蒸気通路のシール構造は、上述（１）の手段
に加え、次の手段とした。

【００１２】（２）（１）項に示したガスタービン静翼
−翼環間蒸気通路のシール構造が、冷却蒸気管ととも
に、ガスタービン静翼及び翼環に設けられる冷却蒸気戻
り管にも適用されるものとした。

【００１３】（ｂ）これにより、上述（ａ）と同様な作
用、効果が冷却蒸気戻り管でも得られるので、蒸気ター
ビンの駆動力、ガスタービンの駆動力をさらに向上さ
せ、コンバインドサイクル発電プラント等の熱効率をさ
らに改善することができる。

【００１４】また、第３番目の本発明のガスタービン静
翼−翼環間蒸気通路のシール構造は、上述（１）の手段
に加え、次の手段とした。

【００１５】（３）グランドパッキン押えの下端部又は
第２シール管等からなる、翼環蒸気通孔の途中に形成し
た段付き部及び静翼側の冷却蒸気供給管と翼環の蒸気遮
蔽接続部との連結部等、静翼蒸気通孔の途中に形成した
段付き部のうちの少なくとも一方の下面と、翼環及び静
翼に前述した段付き部を載置するよう、それぞれ形成さ
れた段部との間に、金属シールリングを配置するものと
した。

【００１６】（ｃ）これにより、上述（ａ）と同様な作
用、効果が得られるとともに、蒸気熱により変形する静
翼冷却蒸気供給管、翼環の蒸気遮蔽接続部の変形、特に
軸方向の変形は、金属シールリングの変形により吸収さ
れるので、大きな温度差が生じる静翼、翼環と蒸気を通
過させるようにした静翼冷却蒸気供給管、翼環の蒸気遮
蔽接続部との間に発生する隙間を殆どなくすることがで
き、これらの隙間からの蒸気漏洩を無くすることができ
る。

【００１７】また、第４番目の本発明のガスタービン静
翼−翼環間蒸気通路のシール構造は、上述（１）の手段
に加え、次の手段とした。

【００１８】（４）静翼蒸気通気孔としての静翼側の冷
却蒸気供給管と連結する、蒸気遮蔽接続部の内部を挿通
している中空円筒状のシール管からなる翼環蒸気通孔と
しての冷却蒸気供給管が、下端部に静翼外周縁部の段付
き部としてのフランジ部を設け、シール管の外周にシー
ル押えガイド装置を設置し、シール押えガイド装置を作
動させてフランジ部上面を押圧することにより固定、支
持するものとした。

【００１９】（ｄ）これにより、上述（ａ）と同様な作
用、効果が得られるとともに、翼環側の冷却蒸気供給管
を形成する中空円筒状のシール管の下端部が、シール押
えガイド装置によるフランジ部の押圧により固定支持さ
れ、翼環、静翼に発生する振動等により発生することあ
る隙間からの蒸気漏洩を無くすることができる。

【００２０】また、第５番目の本発明のガスタービン静
翼−翼環間蒸気通路のシール構造は、上述（４）の手段
に加え、次の手段とした。

【００２１】（５）蒸気遮蔽接続部を構成し、上方に配
置されるシール押えガイド装置の内周面と蒸気遮蔽接続
部内を挿通させた中空円筒状のシール管からなる翼環側
の冷却蒸気供給管の外周面との間に、グランドパッキン
を介在させて設けた。

【００２２】（ｅ）これにより、上述（ｄ）と同様な作
用、効果が得られるとともに、翼環側の冷却蒸気供給路
を形成する中空円筒状のシール管の上端部が、シール押
えガイド装置によるグランドパッキンの押圧により固定
支持され、翼環、静翼に発生する振動等により発生する
ことあるシール管外周部と蒸気遮蔽接続部との間に生じ
る隙間からの蒸気漏洩を無くすることができる。

【００２３】また、第６番目の本発明のガスタービン静
翼−翼環間蒸気通路のシール構造は、上述（１）の手段
に加え、次の手段とした。

【００２４】（６）翼環蒸気通孔に対向して配置されて
静翼外周縁部に設けられた段付き部に配置され、断面Ｕ
字状断面形に形成されたフランジ部からなるシール押え
ガイド装置、シール押えガイド装置のＵ字部外周縁を内
周面が摺動し、外周面にねじ部を設けた第４のシール
管、翼環蒸気通孔としての蒸気遮蔽接続部内に配置さ
れ、弾性突出部を形成した外周面下端部をシール押えガ
イド装置のＵ字内に挿入し、静翼蒸気通気孔としての冷
却蒸気供給管と連通し翼環蒸気通孔としての冷却蒸気供
給管を形成する第１のシール管、外周に設けた段付き部
を設けた第２のシール管、翼環に設置された段部に当接
するまで、第２のシール管に設けた段付き部をシール押
えガイド装置で押さえ付けて摺動させて固定するととも
に、外側に翼環側と螺合させるネジ部を設けた第３シー
ル管を設けるものとした。

【００２５】（ｆ）上述の構成にしたことにより、上述
（ａ）と同様に蒸気遮蔽接続部からの蒸気漏洩を防止す
ることができる作用、効果が得られるとともに、特に、
本実施の形態のシール構造では、蒸気の漏洩を防止する
各シール管及び金属シールリング等からなるシール装置
の組立、取外しが容易になる利点がある。

【００２６】また、第７番目の本発明のガスタービン静
翼−翼環間蒸気通路のシール構造は、上述（６）の手段
に加え、次の手段とした。

【００２７】（７）第１のシール管が、外周面上端部に
弾性突出部を形成し、摺動面下方の外周面に段付き部を
設けるようにした第２のシール管の内周面上方で弾性突
出部を摺動させるとともに、第２のシール管の上端部内
周面にテーパ部を設けて弾性突出部の上昇を押さえ、第
１のシール管が第２のシール管の上方へ抜け出るのを防
止するようにした。

【００２８】（ｇ）これにより、上述（ｆ）に加え、蒸
気の漏洩を防止する各シール管及び金属シールリング等
からなるシール装置の組立、取外しが容易になり、しか
も、蒸気遮蔽接続部の伸縮時における第１のシール管と
第２のシール管との摺動は、第２のシール管に金属コー
ティングが施行された位置で行われ、密着性がよく熱変
形による接触面の摩擦を小さくでき、摩擦による磨耗を
極力低減することができる。

【００２９】また、第８番目の本発明のガスタービン静
翼−翼環間蒸気通路のシール構造は、上述（６）の手段
に加え、次の手段とした。

【００３０】（８）シール押えガイド装置が、第１のシ
ール管を押さえる部分と、蒸気遮蔽接続部の第２シール
管途中に設けた段付き部に下端が当接する部分を有する
円筒状で形成され、且つ最外側部に翼環に螺設した螺溝
に螺合して固定するためのネジ体部を設けた第３のシー
ル管を備えるものとした。

【００３１】（ｈ）これにより、上述（ｆ）に加え、蒸
気の漏洩を防止する各シール管及び金属シールリング等
からなるシール装置、特に、シール構造の上端部が翼環
に十分に支持、固定されて、シール管の熱伸び、振動等
の発生によっても隙間が生じるようなことがなく、蒸気
遮蔽接続部からの漏洩蒸気を大幅に低減することができ
る。

【００３２】また、第９番目の本発明のガスタービン静
翼−翼環間蒸気通路のシール構造は、上述（６）の手段
に加え、次の手段とした。

【００３３】（９）シール押えガイド装置が、最外側部
に固定するネジ体部を設け、内周面がＵ字形側面と摺動
する第４シール管を備えるとともに、Ｕ字形の内周面に
第１シール管の下端部に設けた突起部と摺動する金属コ
ーティングを設けているものとした。

【００３４】（ｉ）これにより、上述（ｆ）に加え、蒸
気の漏洩を防止するシール管及び金属シールリング等か
らなるシール装置、特に、シール構造の下端部が静翼の
外周縁に穿設された孔内で十分に支持、固定され、シー
ル管の熱伸び、振動等の発生によっても、翼環の蒸気遮
蔽接続部と静翼の冷却蒸気供給管との間に隙間が生じる
ようなことがなく、蒸気遮蔽接続部の静翼との連結部か
らの漏洩蒸気を大幅に低減することができる。

【００３５】また、第１０番目の本発明のガスタービン
静翼−翼環間蒸気通路のシール構造は、上述（１）の手
段に加え、次の手段とした。

【００３６】（１０）翼環蒸気通路孔としての冷却蒸気
供給管を挿通する蒸気遮蔽接続部が、上下端部がフラン
ジに連結された横型蛇腹状円筒管で構成され、内部に冷
却蒸気供給管を配設したもので構成され、且つ横型蛇腹
状円筒管の凹部には凹部深さを制御することにより、熱
変形する横型蛇腹状円筒管の長さを制御するコントロー
ルリングが嵌め込まれており、一体となって蒸気遮蔽接
続部が伸縮されるものとした。

【００３７】（ｊ）上述の構成にしたことにより、上述
（ａ）と同様に、蒸気遮蔽接続部からの蒸気漏洩を防止
することができる作用、効果が得られるとともに、特
に、本実施の形態のシール構造においては、静翼と翼環
にはガスタービンの運転時ロータ軸回転の遠心方向及び
周方向に熱変形が生じるが、蒸気遮蔽接続部の断面形状
が横型蛇腹状にされた円筒管で吸収することができ蒸気
の漏洩を、より容易な構造により防止することができ
る。

【００３８】また、第１１番目の本発明のガスタービン
静翼−翼環間蒸気通路のシール構造は、上述（１）の手
段に加え、次の手段とした。

【００３９】（１１）翼環蒸気通気孔としての冷却蒸気
供給管が、上下端部がフランジに連結された円筒状のシ
ール管で形成され、中間部がシール管に上下端部を連結
した横型蛇腹状円筒管からなる伸縮部とで構成され、伸
縮性を有し熱変形を伸縮部で吸収し隙間の発生を防止で
きるものとした。

【００４０】（ｋ）上述の構成にしたことにより、上述
（ａ）と同様に、蒸気遮蔽接続部からの蒸気漏洩を防止
できる作用、効果が得られるとともに、特に、本実施の
形態のシール構造においては、静翼と翼環にはガスター
ビンの運転時ロータ軸回転の遠心方向及び周方向に熱変
形が生じるが、蒸気遮蔽接続部の断面形状が横型蛇腹状
にされ、上下端部が円筒状のシール管に連結された伸縮
部で吸収することができ蒸気の漏洩を、より容易な構造
により防止することができる。

【００４１】また、第１２番目の本発明のガスタービン
静翼−翼環間蒸気通路のシール構造は、上述（１）の手
段に加え、次の手段とした。

【００４２】（１２）翼環蒸気通気孔としての冷却蒸気
供給管が、静翼外周縁に穿設された孔に配置されたフラ
ンジから立設された円筒管と円筒管の上端部に一端部が
連結された横型蛇腹状円筒管からなる伸縮部とで構成さ
れ、伸縮性を有し熱変形を伸縮部で吸収し隙間の発生を
防止できるものとした。

【００４３】（ｌ）上述の構成にしたことにより、上述
（ａ）と同様に蒸気遮蔽接続部からの蒸気漏洩を防止す
ることができる作用、効果が得られるとともに、特に、
本実施の形態のシール構造においては、静翼と翼環には
ガスタービンの運転時ロータ軸回転の遠心方向及び周方
向に熱変形が生じるが、蒸気遮蔽接続部の断面形状が横
型蛇腹状にされ、下端部が円筒状のシール管に連結され
た伸縮部で吸収することができ蒸気の漏洩を、より容易
な構造により防止することができる。

【００４４】また、第１３番目の本発明のガスタービン
静翼−翼環間蒸気通路めのシール構造は、上述（１）の
手段に加え、次の手段とした。

【００４５】（１３）翼環蒸気通孔としての冷却蒸気供
給管が、複数の円筒状のシール管から構成され、個々の
シール管の上下端同士を縦形蛇腹状円筒管及び横型蛇腹
状円筒管からなる伸縮部で連結して伸縮性を有するもの
にした。

【００４６】（ｋ）上述の構成にしたことにより、上述
（ａ）と同様に蒸気遮蔽接続部からの蒸気漏洩を防止す
ることができる作用、効果が得られるとともに、特に、
本実施の形態のシール構造においては、静翼と翼環には
ガスタービンの運転時ロータ軸回転の遠心方向及び周方
向に熱変形が生じるが、蒸気遮蔽接続部が複数のシール
管と断面形状が横型蛇腹状にされ、上下のシール管を相
互に連結する伸縮部でより効果的に吸収することがで
き、蒸気の漏れをより容易に防止できる。

【００４７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の一形態を図
面に基づき説明する。なお、図において、図７に示す部
材と同一の部材には、同符号を付して説明は省略する。
図１は、本発明の実施の第１形態に係る翼環１０に設け
た冷却蒸気供給管３０と静翼５０に設けた冷却蒸気供給
管３９との間の冷却蒸気供給管配設部分のシール構造の
断面図である。

【００４８】図において、翼環１０内に設けた図示省略
した蒸気通路孔に一端が連通された冷却蒸気供給管３０
は、翼環１０内を貫通して設けられている蒸気遮蔽接続
部２１の内側に挿入され、内周端側が静翼５０内部に穿
設されている冷却蒸気供給管３９と接続されている。
尚、冷却蒸気戻り管は冷却蒸気供給管と同様の構造にさ
れているため、冷却蒸気戻り管の構造は、冷却蒸気供給
管３０の例で代表して説明することとする。

【００４９】図に示すように、冷却蒸気供給管３０は、
フランジ部２６を設けて静翼５０の外周部に挿入された
部分と翼環１０との内部に挿通された蒸気遮蔽接続部２
１からなり、蒸気遮蔽接続部２１においては、周囲をグ
ランドパッキン８０ａ、８０ｂと、ネジ部３５ａ、３５
ｂに螺合されグランドパッキン８０ａ，８０ｂを押さえ
る押さえボルト４３と、ネジ部３５ａ’、３５ｂ’によ
り翼環１０に螺合されたグランドパッキンケース４５
ａ，４５ｂと、金属シールリング７０ａ，７０ｂからな
るシール押えガイド装置４７により蒸気の漏洩を防止し
ている。

【００５０】また、静翼５０に外周縁に挿通されたフラ
ンジ部２６上方には静翼５０外周縁に穿設された孔に刻
設されたネジと螺合したネジ部３７ａ、３７ｂにより固
定されたシール押えガイド装置４４とフランジ部４０の
下端に挿入されシール押えガイド部４４の締付けで押圧
される金属シールリング７０ｃ，７０ｄとにより蒸気の
漏洩を防止している。

【００５１】ガスタービンの運転時、静翼５０と翼環１
０にはロータ軸回転と同様な周方向の熱変形が生じて、
翼環１０内部に設置するようにした冷却蒸気供給管３０
と静翼５０内に設置するようにした冷却蒸気供給管３９
との接続する部には、シュラウド４２により周囲をボル
ト４１に締め込み、また、フランジ部２６底部に金属シ
ールリング７０ａ，７０ｂでシールするようにしている
にも拘わらず、熱変形による微細な隙間が生じ、蒸気の
漏れる恐れがあったが、上述の構成にしたことにより、
特に、蒸気遮蔽接続部２１からの蒸気の漏洩を防止する
ことができるようになる。

【００５２】即ち、本実施の形態では、蒸気遮蔽接続部
２１に設ける冷却蒸気供給管３０の外周面にグランドパ
ッキン８０ａ，８０ｂを配設する構成にしたことによ
り、一層確実なシールをすることができ、蒸気の燃焼ガ
ス中の漏洩を防止することができる。

【００５３】次に、図２は、本発明のシール構造の実施
の第２形態に係る、翼環１０に設けた冷却蒸気供給管３
０と静翼５０に設けた冷却蒸気供給管３９との間の冷却
蒸気供給管配設部分のシール構造の断面図である。図に
おいて、冷却蒸気供給管３０は、翼環１０内を貫通して
設けられている蒸気遮蔽接続部２１の内側に挿入され、
反対側の内周側端部が静翼５０の外周縁に穿設された孔
に挿入されている突起部３２ｃ，３２ｄを介して、静翼
５０内部に設けられたフランジ部２６を介して静翼５０
内部に穿設された冷却蒸気供給管３９と接続されてい
る。

【００５４】尚、実施の第２形態の冷却蒸気戻り管は、
実施の第１形態と同様に冷却蒸気供給管３０，３９と同
様の構造であるため説明は省略し、冷却蒸気供給管３０
の例で代表して説明し、冷却蒸気戻り管の構成の説明に
代える。

【００５５】図に示すように、本実施の形態のシール構
造では、冷却蒸気供給管３０は、翼環１０及び静翼５０
と接続され、蒸気遮蔽接続部２１の第１シール管３１、
第２シール管３３、第３シール管３６、静翼５０の外周
端部に挿入された下部のフランジ部２６上に立設された
突部４８ａ，４８ｂの外側面に配置された第４シール管
４６、及び静翼５０の翼高さ方向を設けた冷却蒸気供給
管３９と結合されていることにより蒸気の漏洩を防止し
ている。

【００５６】第１シール管３１の上端部には突起部３２
ａ，３２ｂが，また下端部には前述した突起部３２ｃ，
３２ｄが外側面にそれぞれ形成され、対峙する翼環１０
の内壁面、及び突部４８ａ，４８ｂの内周面との間に
は、翼環１０の母材とは異なる金属コーティング６０
ａ，６０ｂ，６０ｃ，６０ｄ、具体的には翼環１０の母
材であるＳＵＳの表面にコバルト、ニッケル等を主成分
とする高温摺動用のコーティングが施されているため、
相互間の密着性が良く熱変形による第２シール管３３、
突部４８ａ，４８ｂの接触面との摩擦を少なくすると共
に、摩擦による摩耗を極力低減する効果が得られる。

【００５７】また、冷却用蒸気が図示されない蒸気供給
源から供給され、翼環１０の冷却蒸気供給管３０の内部
と、静翼５０の冷却蒸気冷却供給管３９の内部と、図示
省略した静翼５０、翼環１０の内部に形成された冷却蒸
気戻り管の内部とを通り静翼５０および翼環１０を冷却
する。密閉された静翼５０内部を冷却蒸気が通過するこ
とにより静翼５０の金属を介して熱交換された冷却蒸気
は昇温され、図示しない冷却蒸気戻り管の内部と、翼環
１０の冷却蒸気戻り管内部と、翼環１０の冷却蒸気管戻
り管を通り復水器（蒸発器）に戻る。

【００５８】ガスタービンの運転時、静翼５０と翼環１
０にはロータ軸回転と同じ周方向の熱変形が左右方向に
生じるが、蒸気遮蔽接続部２１の伸縮性は、第１シール
管３１の弾性に富む突起部３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，３
２ｄと、第２シール管３３、及び第１シール管３１と第
４シール管４６とで対応することが出来る。即ち、第１
シール管３１の突起部３２ａ，３２ｂが第２シール管３
３の内周面との接触を保ったまま、第１シール管３１が
ロータ軸回転と周方向の熱変形によって左右方向に変形
するが、第１シール管３１そのものは剛体であるため
に、上述のように、この変形に対しては、突起部３２
ａ，３２ｂと第２シール管３３、突起部３２ｃ，３２ｄ
と突部４８ａ，４８ｂを介しての第４シール管４６との
各接触で対応することにより、熱変形を吸収することが
できる。

【００５９】また、熱変形時の密閉性は、第２シール管
３３と第３シール管３６の摺動部３４ａ，３４ｂと、第
３シール管３６と翼環１０との間のネジ部３５ａ，３５
ｂ結合と、第２シール管３３の中央部に設けられている
フランジ下部の金属シールリング７０ａ，７０ｂと、第
４シール管４０ａの下部のフランジ部４０下面に設置し
た金属シリンダ７０ｃ，７０ｄと、第４シール管４６と
冷却蒸気供給管３９のネジ部３８ａ，３８ｂ結合とによ
り蒸気の漏洩を防止することができる。

【００６０】さらに、実施の第１形態にはない、本実施
の形態特有の作用、効果として、蒸気の漏洩を防止する
前述したシール管、金属シールリングからなるシール装
置の組立・取外しの容易さがある。これについて、図に
基づき説明すると、 （ａ）先ず、静翼５０の外周端部にフランジ２６を組み
込む （ｂ）次に、フランジ２６のみを組み込んだ状態で、静
翼５０のシュラウド４２をボルト４１により翼環１０に
取り付ける （ｃ）そして、翼環１０の外側（外周側）から、取り付
け穴に第１シール管３１を挿入する。

【００６１】即ち、図に示されているが、取り付け穴は
翼環１０の外周側からシール装置組み付け部分に設けら
れており、しかも、その穴はシール装置の構造から外側
程径が大きくされているために、第１シール管３１を翼
環１０の外周側からシール装置設置部に挿入できる （ｄ）最後に、第１シール管３１の上方から、第２シー
ル管３３を第１シール管３１の外周に挿入する。 このように、本実施の形態ではシール装置の組立・取外
しを容易に行うことができる。

【００６２】尚、後述する図３〜６に示すベローズ型シ
ール装置（伸縮部）では、静翼５０を翼環１０に取り付
けた上で、シール装置を、翼環１０外側からネジ込んで
取り付けることになっており、本実施の形態のものに比
較して、シール装置の組立、取外しが難しくなる。

【００６３】なお、図２において蒸気遮蔽接続部２１に
螺合された第３シール管３６と第２シール管３３、静翼
に螺合された第４シール管４６とフランジ部２６上面か
ら突出された突部４８の間には、第１シール管３１の伸
縮を金属コーティング６０ａ，６０ｂ，６０ｃ，６０ｄ
と共に許容できるようにするため、第２シール管３３と
第３シール管３６の間および突部４８ａ，４８ｂと第４
シール管の間には、摺動部３４ａ，３４ｂ，３７ａ，３
７ｂがそれぞれ設けられている。

【００６４】次に、図３は、本発明のガスタービン実施
の第３形態に係る翼環１０に設けた冷却蒸気供給管３０
と静翼５０に設けた冷却蒸気供給管３９との間の冷却蒸
気供給管配設部分の断面図である。

【００６５】図において冷却蒸発供給管３０は、翼環１
０内を貫通して蒸気遮蔽接続部２１の内側に挿入され、
反対側の内周側端部が静翼５０内部に設けられた冷却蒸
気供給管３９と接続される。尚、本実施の形態の冷却蒸
気戻り管も、実施の第１形態の冷却蒸気供給管３０，３
９と同様の構造であるため説明は省略し、冷却蒸気供給
管３０の例で代表して説明する。

【００６６】図に示すように、蒸気遮蔽接続部２１には
冷却媒体通路管９６を設置し、冷却媒体通路管９６にお
いて静翼５０側に螺入する中空ネジ部９５と中間部にフ
ランジ７１ｃ，７１ｄを設け、フランジ７１ｃ，７１ｄ
の上部に断面の形状が横型蛇腹状の伸縮部９０ａ，９０
ｂが形成され、蛇腹状の伸縮部９０ａ，９０ｂを固定す
るコントロールリング９１ａ，９１ｂを配し、蛇腹状の
伸縮部９０ａ，９０ｂ上部にはフランジ７１ａ，７１ｂ
が設けられ、フランジ７１ａ，７１ｂ外周上下端部に設
けた凹部には金属シールリング７０ａ，７０ｂ，７０
ｃ，７０ｄが嵌め込まれている。

【００６７】また、フランジ７１ａ，７１ｂを押圧する
ため上部から端部にネジ部３８ａ，３８ｂを有し、上端
に溝９３ａ，９３ｂを設けた押さえボルト５４ａ，５４
ｂが翼環１０に螺入するような構成にして、冷却媒体を
遮蔽していることにより蒸気の漏洩を防止している。

【００６８】ガスタービンの運転時、静翼５０と翼環１
０には、ロータ軸回転の遠心方向及び周方向に熱変形を
生じているが、蒸気遮蔽接続部２１の断面の形状が横型
蛇腹状の伸縮部９０ａ，９０ｂのシール管が変形を吸収
することにより蒸気の漏洩を防止することができる。

【００６９】次に、図４は本発明のガスタービンの実施
の第４形態に係る翼環１０に設けた冷却蒸気供給管３０
と、静翼５０に設けた冷却蒸気供給管３９との間の冷却
蒸気供給管配設部分の断面図である。図に示すように、
冷却蒸気供給管３０は翼環１０内を貫通して蒸気遮蔽接
続部２１の内側に挿入され、静翼５０内部の冷却蒸気供
給管３９と接続される。尚、本実施の形態の冷却蒸気戻
り管においても、実施の第１形態の冷却蒸気供給管３
０，３９と同様に、本実施の形態の冷却蒸気供給管３
０，３９と同様の構造にしているため説明は省略し、冷
却蒸気供給管３０の例で代表して説明する。

【００７０】図に示すように、蒸気遮蔽接続部２１は冷
却媒体通路管９６の下端部にフランジ７１ｃ，７１ｄを
形成した第５シール管５２ａ，５２ｂと、冷却媒体通路
管９６の上端部にフランジ７１ｅ，７１ｆを形成した第
６シール管５１ａ，５１ｂと、前記第５シール管５２
ａ，５２ｂと第６シール管５１ａ，５１ｂとの間に断面
の形状が蛇腹状の伸縮部９０ａ，９０ｂが形成され、静
翼５０側には第１金属リング５３ａ，５３ｂが螺入され
ている。５８は、第１金属リング５３ａ，５３ｂの上端
部内周に設けられた溝であり、この溝５８は第１金属リ
ング５３ａ，５３ｂの上端部内周に段部を設けて、上端
部と段部内周との間に斜辺を形成した三角形の板を十字
状に配置することにより、十字状板の間に形成され、円
筒状の第１金属リング５３ａ，５３ｂを回転治具を使用
して嵌め込むために使用するようにしている。また、７
２ａ，７２ｂは、静翼５０の冷却蒸気供給管３９の内周
と螺合するように第１金属リング５３ａ，５３ｂの下端
部外周に設けられたネジ部である。

【００７１】また、第５シール管５２ａ，５２ｂの下部
にはフランジ７１ｃ，７１ｄを固定し、静翼５０と第５
シール管５２ａ，５２ｂとの間から漏洩する冷却媒体を
遮蔽するようにしている。また、第６シール管５１ａ，
５１ｂの上部には、押さえボルト５４ａ，５４ｂを翼環
１０に設けたネジ部３８ａ，３８ｂに螺入するための治
具用の溝９３ａ，９３ｂが設けられ、押さえボルト５４
ａ，５４ｂを螺入して、第６シール管５１ａ，５１ｂを
翼環２１に固定している。さらに、翼環１０と第６シー
ル管５１ａ，５１ｂの間には、金属シールリング７０
ａ，７０ｂを設け、押さえボルト５４ａ，５４ｂにより
第６シール管５１ａ，５１ｂを押圧することにより、冷
却媒体である蒸気を遮蔽し漏洩を防止している。

【００７２】ガスタービンの運転時、静翼５０と翼環１
０には、ロータ軸回転と同様な周方向及び遠心方向に熱
変形を生じているが、蒸気遮蔽接続部２１の第５シール
管５２ａ，５２ｂと第６シール管５１ａ，５１ｂとの間
を蛇腹状の伸縮部を有する伸縮部９０ａ，９０ｂとによ
り、変形を吸収することが可能となり蒸気の漏洩を防止
することができる。

【００７３】次に、図５は本発明のガスタービンの実施
の第５形態に係る翼環１０に設けた冷却蒸気供給管３０
と静翼５０に設けた冷却蒸気供給管３９との間の冷却蒸
気供給管配設部分の断面図である。図に示すように、冷
却蒸気供給管３０は翼環１０内を貫通して蒸気遮蔽接続
部２１の内側に挿入され、静翼５０内部の冷却蒸気供給
管３９と接続される。尚、本実施の形態の冷却蒸気戻り
管においても、前述した各実施の形態と同様に冷却蒸気
供給管３０、３９と同じ構造にされているため、その構
造の説明は省略し、冷却蒸気供給管３０の例で代表して
説明する。

【００７４】図に示すように、蒸気遮蔽接続部２１は下
部にフランジ７１ｃ，７１ｄを設け、フランジ７１ｃ，
７１ｄ上面から上方に突出する第８シール管５５ａ，５
５ｂを設け、静翼５０側には第３金属リング５６ａ，５
６ｂを螺入するようにしている。また、５８は実施の第
４形態と同様の構造にして第３金属リング５６ａ，５６
ｂの上端部内周に設けられた溝であり、同様に７２ａ，
７２ｂは、静翼５０の冷却蒸気供給管３９の内周と螺合
するように第３金属リング５６ａ，５６ｂの下端部外周
に設けられたネジ部である。第８シール管５５ａ，５５
ｂの下部を固定し、静翼５０と第８シール管５５ａ，５
５ｂの間に金属シールリング７０ａ，７０ｂを設け、冷
却媒体を遮蔽し、第８シール管５５ａ，５５ｂの上端部
には断面の形状が横型蛇腹状の伸縮部９２ａ，９２ｂが
形成され、蛇腹状の伸縮部９２ａ，９２ｂの先端に円形
突出部９４ａ，９４ｂが設けられている。

【００７５】この円形突出部９４ａ，９４ｂは、翼環１
０に設けた段部に接しており、ネジ部３５ａ，３５ｂを
側面部に設け翼環１０に螺入すると共に、横型蛇腹状の
伸縮部９２ａ，９２ｂの上部を押圧する溝９３ａ，９３
ｂが設けられた第４金属リング５７ａ，５７ｂから構成
され、冷却媒体を遮蔽していることにより蒸気の漏洩を
防止している。

【００７６】ガスタービンの運転時、静翼５０と翼環１
０には、ロータ軸回転と同様な周方向及び遠心方向に熱
変形を生じているが、蒸気遮蔽接続部２１の第３金属リ
ング５６ａ，５６ｂと第８シール管５５ａ，５５ｂと金
属シールリング７０ｃ，７０ｄと横型蛇腹状の伸縮部９
２ａ，９２ｂと第４金属リング５７ａ，５７ｂとにより
蒸気の漏洩を防止することができる。

【００７７】このように構成された本実施の形態のガス
タービンでは、蛇腹状の伸縮部９２ａ，９２ｂが熱変形
に対応することにより、一層確実なシールをすることが
できる。また、この構成のシール構造を有するガスター
ビンによれば、第８シール管５５ａ，５５ｂの径が拡大
されても容易に対応することが可能である。

【００７８】次に、図６は本発明のガスタービンの実施
の第６形態に係る翼環１０と静翼５０との間に配設され
る冷却蒸気供給管３０を示す縦断面図である。図に示す
ように、冷却蒸気供給管３０は翼環１０内を貫通して蒸
気遮蔽接続部２１に接続され、静翼５０内部の冷却蒸気
供給管３９と接続される。尚、冷却蒸気戻り管は、前述
した各実施の形態と同様に本実施の形態の冷却蒸気供給
管３０、３９と同じ構造にされているため説明は省略
し、冷却蒸気供給管３０の例で代表して説明する。

【００７９】図に示すように、蒸気遮蔽接続部２１は下
部にフランジ７１ｃ，７１ｄを設け、フランジ７１ｃ，
７１ｄから上方に突出する第１０シール管６１ａ，６１
ｂを設け、静翼５０側と第５金属リング６２ａ，６２ｂ
との間にはネジ部７５が螺設され、第５金属リング６２
ａ，６２ｂを螺入し、第１０シール管６１ａ，６１ｂを
固定し、静翼５０と第１０シール管６１ａ，６１ｂの間
に金属シールリング７０ｅ，７０ｆを設けることにより
冷却媒体を遮蔽し、第１０シール管６１ａ，６１ｂの上
端部には、断面形状が縦型蛇腹状の伸縮部６３ａ，６３
ｂが接続形成されている。

【００８０】この縦型蛇腹状の伸縮部６３ａ，６３ｂの
他端側に第１１シール管６４ａ，６４ｂの下部が連結さ
れ、第１１シール管６４ａ，６４ｂの他端側には断面の
形状が横型蛇腹状の伸縮部６５ａ，６５ｂが接続形成さ
れ、また横型蛇腹状の伸縮部６５ａ，６５ｂの他端側に
第１２シール管６６ａ，６６ｂの下部が連結され、この
第１２シール管６６ａ，６６ｂの他端側に断面の形状が
縦型蛇腹状の伸縮部６７ａ，６７ｂが接続形成され、さ
らに縦型蛇腹状の伸縮部６７ａ，６７ｂの他端側には、
第１３シール６８ａ，６８ｂの下部が連結されている。

【００８１】この第１３シール管６８ａ，６８ｂの上方
周囲には、ネジ部７２ａ，７２ｂが、翼環１０と金属シ
ールリング７０ｃ，７０ｄを押圧して、ネジ部７２ａ，
７２ｂに設けた凹部には金属シールリング７０ａ，７０
ｂを挟み込み、金属シールリング７０ａ，７０ｂの上部
には第７金属リング７３ａ，７３ｂを設けている。この
第７金属リング７３ａ，７３ｂの内径側には、金属シー
ルリング６９ａ，６９ｂを挟み、第７金属リング７３
ａ，７３ｂの上部へネジ部３５ａ，３５ｂを側面部に設
け、翼環１０に螺入すると共に第７金属リング７３ａ，
７３ｂの上部第８金属リング７４ａ，７４ｂを押圧し、
冷却媒体を遮蔽することにより蒸気の漏洩を防止してい
る。

【００８２】ガスタービンの運転時、静翼５０と翼環１
０には、ロータ軸回転と同様な周方向及び遠心方向に熱
変形を生じているが、前記蒸気遮蔽接続部２１の複数か
らなる第１１シール管６４ａ，６４ｂ、第１２シール管
６６ａ，６６ｂ、第１３シール管６８ａ，６８ｂ、断面
の形状が縦型蛇腹状の伸縮部６３ａ，６３ｂ，６７ａ，
６７ｂ及び断面の形状が横型蛇腹状の伸縮部６５ａ，６
５ｂにより、遠心方向には縦型の蛇腹状の伸縮部６３
ａ，６３ｂ，６７ａ，６７ｂが、周方向には横型の蛇腹
状の伸縮部６５ａ，６５ｂが、それぞれ熱変形を吸収す
ると共に蒸気の漏洩を防止することができる。

【００８３】以上、本発明のガスタービンを図示の各実
施の形態について説明したが、本発明のガスタービン静
翼ー翼環間蒸気通路のシール構造は、かかる実施の各形
態のものに限定されず、本発明の範囲内でその具体的構
造に種々の変更を加えてもよいことは言うまでもないも
のである。

【００８４】

【発明の効果】本発明のガスタービン静翼−翼環間蒸気
通路のシール構造は、一端が翼環内の蒸気通路室に連通
し、他端が静翼側の冷却蒸気供給管等の蒸気通路に連通
し翼環内の蒸気遮蔽接続部の途中に段付き部を形成し、
また静翼には蒸気遮蔽接続部に対向して配置し、連通す
る冷却蒸気供給管の途中に段付き部を形成し、中空円筒
状シール管を蒸気遮蔽接続部と静翼の冷却蒸気供給管と
の間に介装して挿通し、蒸気遮蔽接続部の段付き部及び
静翼の冷却蒸気供給管の段付き部にシール押えガイド装
置を配置し、中空円筒状シール管を挟持固定するものと
した。

【００８５】これにより、蒸気熱により静翼、翼環が変
形しても、冷却蒸気供給管等の蒸気通路は軸方向と同じ
方向に伸縮させ、蒸気熱による変形を吸収でき、微細な
隙間発生によるガスタービン静翼−翼環を冷却する蒸気
通路からの蒸気漏洩を防止でき、回収蒸気による蒸気タ
ービンによる駆動力を向上及び燃焼ガス中への漏洩蒸気
の流入による燃焼ガス温度の低下が生じずガスタービン
駆動力を向上でき、コンバインドサイクル発電プラント
等の熱効率を改善できる。

【００８６】また、本発明のガスタービン静翼−翼環間
蒸気通路のシール構造は、上述したガスタービン静翼−
翼環間蒸気通路のシール構造が、冷却蒸気供給管ととも
に、ガスタービン静翼及び翼環に設けられる冷却蒸気戻
り管にも適用されるものとした。

【００８７】これにより、蒸気タービンの駆動力、ガス
タービンの駆動力をさらに向上し、コンバインドサイク
ル発電プラント等の熱効率をさらに改善できる。

【００８８】また、本発明のガスタービン静翼−翼環管
蒸気通路のシール構造は、グランドパッキン押えの下端
部又は第２シール管等、蒸気遮蔽接続部の段付き部及び
静翼冷却蒸気供給管と翼環の蒸気遮蔽接続部との連結部
等、静翼蒸気通孔の途中に形成した段付き部の下面と翼
環及び静翼に段付き部を載置すべく形成された段部との
間に、金属シールリングを配置するものとした。

【００８９】これにより、蒸気熱により変形する静翼冷
却蒸気供給管、翼管の蒸気遮蔽接続部の変形、特に、軸
方向の変形は、金属シールリングの変形により吸収さ
れ、大きな温度差が生じる静翼、翼環と蒸気が通過する
静翼冷却蒸気供給管、翼環の蒸気遮蔽接続部との間に発
生する隙間なくし、これらの隙間からの蒸気漏洩を防止
できる。

【００９０】また、本発明のガスタービン静翼−翼環間
蒸気通路のシール構造は、静翼の蒸気通路としての静翼
側の冷却蒸気供給路と連結する、蒸気遮蔽接続部の内部
を挿通している中空円筒状のシール管からなる翼環側の
冷却蒸気供給路が、下端部に段付き部としてのフランジ
部を設け、シール管の外周にシール押えガイド装置を設
置し、シール押えガイド装置を作動させてフランジ部上
面を押圧することにより固定、支持するものとした。

【００９１】これにより、翼環側の冷却蒸気供給路を形
成する中空円筒状のシール管の下端部が、シール押えガ
イド装置によるフランジ部の押圧により固定支持され、
翼環、静翼に発生する振動時により発生することある隙
間からの蒸気漏洩を防止できる。

【００９２】また、本発明のガスタービン静翼−翼環間
蒸気通路のシール構造は、蒸気遮蔽接続部を構成し、上
方に配置されるシール押えガイド装置の内周面と蒸気遮
蔽接続部内を挿通させた中空円筒状のシール管からなる
翼環側の冷却蒸気供給路の外周面との間に、グランドパ
ッキンを設けた。

【００９３】これにより、翼環側の冷却蒸気供給路を形
成する中空円筒状のシール管の上端部が、シール押えガ
イド装置によるグランドパッキンの押圧により固定支持
され、翼環、静翼に発生する振動等により発生するシー
ル管外周部と蒸気遮蔽接続部との間に生じる隙間からの
蒸気漏洩を防止できる。

【００９４】また、本発明のガスタービン静翼−翼環間
蒸気通路のシール構造は、蒸気遮蔽接続部に対向して配
置された静翼冷却蒸気供給管の段付き部に配置され、断
面Ｕ字状のフランジ部からなるシール押えガイド装置、
Ｕ字部外周縁で内周面を摺動させ、外周面にねじ部を設
けた第４のシール管、蒸気遮蔽接続部内に配置され、弾
性突出部を形成した外周面下端部をシール押えガイド装
置のＵ字内に挿入し、静翼側の冷却蒸気供給路と連通し
翼環側の冷却蒸気供給路を形成する第１のシール管、外
周に設けた段付き部を設けた第２のシール管、翼環に設
置された段部に当接するまで、第２のシール管に設けた
段付き部をシール押えガイド装置で押さえ付けて摺動さ
せて固定し、外側に翼環側と螺合させるネジ部を設けた
第３シール管を設けるものとした。

【００９５】これにより、蒸気の漏洩を防止する各シー
ル管及び金属シールリング等からなるシール装置の組
立、取外しが容易になる。

【００９６】また、本発明のガスタービン静翼−翼環間
蒸気通路のシール構造は、第１のシール管が、外周面上
端部に弾性突出部を形成し、摺動面下方の外周面に段付
き部を設けるようにした第２のシール管の内周面上方で
弾性突出部を摺動させるとともに、第２のシール管の上
端部内周縁に、テーパ部を設けて弾性突出部の上昇を押
さえ、第１のシール管が第２のシール管の上方へ抜け出
るのを防止するようにした。

【００９７】これにより、蒸気の漏洩を防止する各シー
ル管及び金属シールリング等からなるシール装置の組
立、取外しが容易になり、しかも、蒸気遮蔽接続部の伸
縮時における第１のシール管と第２のシール管との摺動
は、第２のシール管に金属コーティングが施行された位
置で行われ、密着性がよく熱変形による接触面の摩擦を
小さくでき、摩擦による磨耗を極力低減することができ
る。

【００９８】また、本発明のガスタービン摺動−翼環間
蒸気通路のシール構造は、シール押えガイド装置が、第
１のシール管を押さえる部分と、蒸気遮蔽接続部の途中
に設けた段付き部に下端が当接する部分を有する円筒状
で形成され、且つ最外側部に翼環に螺設した螺溝に螺合
して固定するためのネジ体部を設けた第３のシール管を
備えるものとした。

【００９９】これにより、蒸気の漏洩を防止する各シー
ル管及び金属シールリング等からなるシール装置、特
に、シール構造の上端部が翼環に十分に支持、固定され
て、シール管の熱伸び、振動等の発生によっても隙間が
生じるようなことがなく、蒸気遮蔽接続部からの漏洩蒸
気を大幅に低減できる。

【０１００】また、本発明のガスタービン静翼−翼環間
蒸気通路のシール構造は、シール押えガイド装置が、最
外側部に固定するネジ体部を設け、内周面がＵ字形側面
と摺動する第４シール管を備えるとともに、Ｕ字形の内
周面に第１シール管の下端部に設けた突起部と摺動する
金属コーティングを設けるものとした。

【０１０１】これにより、蒸気の漏洩を防止するシール
管及び金属シールリング等からなるシール装置、特に、
シール構造の下端部が静翼の外周縁に穿設された孔内で
十分に支持、固定され、シール管の熱伸び、振動等の発
生によっても、翼環の蒸気遮蔽接続部と静翼の冷却蒸気
供給管との間に隙間が生じず、蒸気遮蔽接続部の静翼と
の連結部からの漏洩蒸気を大幅に低減できる。

【０１０２】また、本発明のガスタービン静翼−翼環間
蒸気通路のシール構造は、翼環側に設けられる蒸気遮蔽
接続部が、上下端がフランジに連結された横型蛇腹状円
筒管で構成され、内部に冷却蒸気供給管を配設したもの
で構成され、且つ横型蛇腹状円筒管の凹部には凹部の深
さを制御することにより、熱変形する横型蛇腹状円筒管
の長さを制御するコントロールリングが嵌め込まれ、一
体となって蒸気遮蔽接続部が伸縮されるものとした。

【０１０３】これにより、静翼と翼環にはガスタービン
の運転時ロータ軸回転の遠心方向及び周方向に熱変形が
生じるが、蒸気遮蔽接続部の断面形状が横型蛇腹状にさ
れた円筒管で吸収でき蒸気の漏洩を、より容易な構造に
より防止できる。

【０１０４】また、本発明のガスタービン静翼−翼環間
蒸気通路のシール構造は、翼環側に設けられる蒸気遮蔽
接続部が、上下端部がフランジに連結された円筒状のシ
ール管で形成され、中間部がシール管に上下端部を連結
した横型蛇腹状円筒管からなる伸縮部とで構成され、伸
縮性を有し熱変形を伸縮部で吸収し隙間の発生を防止で
きるものとした。

【０１０５】これにより、静翼と翼環にはガスタービン
の運転時ロータ軸回転の遠心方向及び周方向に熱変形が
生じるが、蒸気遮蔽接続部の断面形状が横型蛇腹状にさ
れ、上下端部が円筒状のシール管に連結された伸縮部で
吸収でき蒸気の漏洩を、より容易な構造により防止でき
る。

【０１０６】また、本発明のガスタービン静翼−翼環間
蒸気通路のシール構造は、翼環側に設けられる蒸気遮蔽
接続部が、静翼外周縁に穿設された孔に配置されたフラ
ンジから立設された円筒管と円筒管の上端部に一端部が
連結された横型蛇腹状円筒管からなる伸縮部とで構成さ
れ、伸縮性を有し熱変形を伸縮部で吸収し隙間の発生を
防止できるものにした。

【０１０７】これにより、静翼と翼環にはガスタービン
の運転時ロータ軸回転の遠心方向及び周方向に熱変形が
生じるが、蒸気遮蔽接続部の断面形状が横型蛇腹状にさ
れ、下端部が円筒状のシール管に連結された伸縮部で吸
収することができ蒸気の漏洩を、より容易な構造により
防止できる。

【０１０８】また、本発明のガスタービン静翼−翼環間
蒸気通路のシール構造は、翼環側の冷却蒸気供給路が、
複数の円筒状のシール管で構成され、各シール管の上下
端同士を縦型蛇腹状円筒管及び横型蛇腹状円筒管からな
る伸縮部で連結した伸縮性を有するものにした。

【０１０９】これにより、静翼と翼環にはガスタービン
の運転時ロータ軸回転の遠心方向及び周方向に熱変形が
生じるが、蒸気遮蔽接続部が複数のシール管と断面形状
が横型蛇腹状にされ、上下のシール管を相互に連結する
伸縮部でより効果的に吸収することができ、蒸気の漏洩
をより容易に防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のガスタービンの実施の第１形態に係る
翼環に設けた冷却蒸気供給管と静翼に設けた冷却蒸気供
給管との間の冷却蒸気供給管配設部分の断面図、

【図２】本発明の実施の第２形態に係る翼環に設けた冷
却蒸気供給管と静翼に設けた冷却蒸気供給管との間の冷
却蒸気供給管配設部分の断面図、

【図３】本発明の実施の第３形態に係る翼環に設けた冷
却蒸気供給管と静翼に設けた冷却蒸気供給管との管の冷
却蒸気供給管配設部分の断面図、

【図４】本発明のガスタービンの実施の第４形態に係る
翼環に設けた冷却蒸気供給管と静翼に設けた冷却蒸気供
給管との間の冷却蒸気供給管配設部分の断面図、

【図５】本発明のガスタービンの実施の第５形態に係る
翼環に設けた冷却蒸気供給管と静翼に設けた冷却蒸気供
給管との間の冷却蒸気供給管配設部分の断面図、

【図６】本発明のガスタービンの実施の第６形態に係る
翼環と静翼との間に配設される冷却蒸気供給管を示す縦
断面図、

【図７】従来の翼環と静翼との間に配設される冷却蒸気
供給管を示す断面図である。

【符号の説明】

１０ 翼
環 ２１ 蒸
気遮蔽接続部 ２５ シ
ール管 ２６ フ
ランジ部 ３０ 冷
却蒸気供給管 ３１ 第
１シール管 ３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，３２ｄ 突
起部 ３３ 第
２シール管 ３４ａ，３４ｂ 摺
動部 ３５ａ，３５ｂ，３５ａ’，３５ｂ’ ネ
ジ部 ３６ 第
３シール管 ３７ａ，３７ｂ 摺
動部 ３８ａ，３８ｂ ネ
ジ部 ３９ 冷
却蒸気供給管 ４０ 金
属シールリング ４１ ボ
ルト ４２ シ
ュラウド ４３ 押
さえボルト ４４ シ
ール押えガイド装置 ４５ａ，４５ｂ グ
ランドパッキンケース ４６ 第
４シール管 ４７ シ
ール押えガイド装置 ４８ａ，４８ｂ 突
部 ５０ 静
翼 ５１ａ，５１ｂ 第
６シール管 ５２ａ，５２ｂ 第
５シール管 ５３ａ，５３ｂ 第
１金属リング ５４ａ，５４ｂ 押
さえボルト ５５ａ，５５ｂ 第
８シール管 ５６ａ，５６ｂ 第
３金属リング ５７ａ，５７ｂ 第
４金属リング ５８ 溝 ６０ａ，６０ｂ，６０ｃ，６０ｄ 金
属コーティング ６１ａ，６１ｂ 第
１０シール管 ６２ａ，６２ｂ 第
５金属リング ６３ａ，６３ｂ 伸
縮部 ６４ａ，６４ｂ 第
１１シール管 ６５ａ，６５ｂ 伸
縮部 ６６ａ，６６ｂ 第
１２シール管 ６７ａ，６７ｂ 伸
縮部 ６８ａ，６８ｂ 第
１３シール管 ６９ａ，６９ｂ 金
属シールリング ７０ａ，７０ｂ，７０ｃ，７０ｄ ７０ｅ，７０ｆ 金
属シールリング ７１ａ，７１ｂ，７１ｃ，７１ｄ，７１ｅ，７１ｆ フ
ランジ ７２ａ，７２ｂ ネ
ジ部 ７３ａ，７３ｂ 第
７金属リング ７４ａ，７４ｂ 第
８金属リング ７５ ネ
ジ部 ８０ａ，８０ｂ グ
ランドパッキン ９０ａ，９０ｂ 伸
縮部 ９１ａ，９１ｂ コ
ントロールリング ９２ａ，９２ｂ 伸
縮部 ９３ａ，９３ｂ 溝 ９４ａ，９４ｂ 円
形突出部 ９５ 中
空ネジ部 ９６ 冷
却媒体通路管

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 谷岡 忠輝 兵庫県高砂市荒井町新浜２丁目１番１号 三菱重工業株式会社高砂製作所内 (72)発明者 国武 信広 兵庫県高砂市荒井町新浜２丁目１番１号 三菱重工業株式会社高砂研究所内 Ｆターム(参考） 3G002 GA08 GB00 GB01 HA08 HA12

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一端が翼環内の蒸気通路室に連通し、他
   端が静翼側の蒸気通路に連通する翼環蒸気通孔の途中に
   段付き部を形成し、前記翼環蒸気通孔に対向して設置さ
   れ連通する静翼蒸気通孔の静翼外周縁部には段付き部を
   形成し、中空円筒状シール管を前記翼環蒸気通孔と前記
   静翼蒸気通孔との間に挿通し、前記翼環蒸気通孔の途中
   段付き部及び前記静翼蒸気通孔の段付き部とにシール押
   えガイド装置を配置し、前記中空円筒状シール管を挟持
   固定することを特徴とするガスタービン静翼−翼環間蒸
   気通路のシール構造。
2. 【請求項２】 請求項１の前記ガスタービン静翼−翼環
   間蒸気通路のシール構造を、冷却蒸気管に加え冷却蒸気
   戻り管にも適用したことを特徴とするガスタービン静翼
   −翼環間蒸気通路のシール構造。
3. 【請求項３】 前記翼環蒸気通孔の段付き部及び静翼外
   周縁部の段付き部の少なくとも一方の下面と、前記翼環
   及び前記静翼の段付き部のそれぞれが載置される段部と
   の間に、金属シールリングを配置したことを特徴とする
   請求項１のガスタービン静翼−翼環間蒸気通路のシール
   構造。
4. 【請求項４】 前記静翼蒸気通孔としての冷却蒸気供給
   部と連結する中空円筒状の前記翼環蒸気通孔としての冷
   却蒸気供給部が、下端部に前記静翼外周縁部の段付き部
   としてのフランジ部を設け、前記シール押えガイド装置
   の押圧により固定支持されていることを特徴とする請求
   項１のガスタービン静翼−翼環間蒸気通路のシール構
   造。
5. 【請求項５】 前記シール押えガイド装置と前記翼環側
   の冷却蒸気供給路との間にグランドパッキンを介在させ
   ていることを特徴とする請求項４のガスタービン静翼−
   翼環間蒸気通路のシール構造。
6. 【請求項６】 前記静翼外周縁部の段付き部に配置さ
   れ、断面Ｕ字状断面形に形成された前記シール押えガイ
   ド装置と、前記シール押えガイド装置のＵ字部外周縁を
   内周面が摺動し、外周面にねじ部を設けた第４のシール
   管と、前記翼環蒸気通孔としての蒸気遮蔽接続部内に配
   置され、弾性突出部を形成した外周面下端部を前記シー
   ル押えガイド装置の断面Ｕ字内に挿入でき、前記静翼蒸
   気通孔としての冷却蒸気供給路と連通する前記翼環蒸気
   通孔としての冷却蒸気供給路を形成する第１のシール管
   と、前記翼管側に設置された段部に当接するまで、前記
   静翼外周縁部の段付き部を前記シール押えガイド装置で
   押さえ付けて固定し、前記段付き部に当接して摺動する
   とともに、外側にネジ部を設けた第３シール管とを設け
   たことを特徴とする請求項１のガスタービン静翼−翼環
   間蒸気通路のシール構造。
7. 【請求項７】 前記第１のシール管が、外周面上端部に
   弾性突出部を形成し、第２シール管の内周面と外周面を
   摺動させ、摺動面下方の外周面に段付き部を設けるよう
   にした前記第２シール管の内周面上方を摺動させると
   き、前記第２シール管上方の内周面に設けたテーパ部で
   前記弾性突出部の上昇を押さえるようにしたことを特徴
   とする請求項６のガスタービン静翼−翼環間蒸気通路の
   シール構造。
8. 【請求項８】 前記シール押えガイド装置が、前記第１
   のシール管を押さえる部分と、前記第２シール管に設け
   た段付き部に当接する部分を有する円筒状で、且つ最外
   側部に固定するためのネジ体部を設けたことを特徴とす
   る請求項６のガスタービン静翼−翼環間蒸気通路のシー
   ル構造。
9. 【請求項９】 前記シール押えガイド装置が、最外側部
   に固定したネジ体部は別体とし、円筒状シール管を押さ
   えるガイド部分の外側に摺動自在に取りつけてなること
   を特徴とする請求項６のガスタービン静翼−翼環間蒸気
   通路のシール構造。
10. 【請求項１０】 前記翼環蒸気通孔としての冷却蒸気供
    給路を挿通する蒸気遮蔽接続部が、横型蛇腹状円筒管で
    構成され、且つ蛇腹の円筒の凹部にはコントロールリン
    グが嵌め込まれて一体となって伸縮性を有するように形
    成されていることを特徴とする請求項１のガスタービン
    静翼−翼環間蒸気通路のシール構造。
11. 【請求項１１】 前記翼環蒸気通気孔としての冷却蒸気
    供給路が、両端部が円筒管で形成され、中間部が横型蛇
    腹状円筒管で構成され、伸縮性を有するようにさている
    ことを特徴とする請求項１のガスタービン静翼−翼環間
    蒸気通路のシール構造。
12. 【請求項１２】 前記翼環蒸気通気孔としての冷却蒸気
    供給路が、円筒管と円筒管の一端部に連結された横型蛇
    腹円筒管で構成され、伸縮性を有するようにされている
    ことを特徴とする請求項１のガスタービン静翼−翼環間
    蒸気通路のシール構造。
13. 【請求項１３】 前記翼環蒸気通孔としての冷却蒸気供
    給路が、複数の円筒管から構成され、個々の円筒管同士
    を縦形蛇腹状円筒管及び横型蛇腹状円筒管で連結して伸
    縮性を有するよう形成されていることを特徴とする請求
    項１のガスタービン静翼−翼環間蒸気通路のシール構
    造。