JP2016070082A5

JP2016070082A5 -

Info

Publication number: JP2016070082A5
Application number: JP2014196772A
Authority: JP
Filing date: 2014-09-26
Publication date: 2017-08-31
Anticipated expiration: 2034-09-26

Description

上記課題を解決するために、本発明は以下の手段を提案している。
本発明の第一の態様におけるシール部材は、ロータ軸の周りに配置される燃焼器と軸方向下流側に配置されて燃焼ガスの流れる燃焼ガス流路の一部を画定する静翼との間に設けられ、前記燃焼器と前記静翼との間をシールするシール部材であって、前記静翼の前記軸方向上流側を向く側端面に対向して前記軸方向下流側を向く端面と、前記ロータ軸を基準として周方向に並んで前記端面に複数設けられた開口から前記側端面に向かって冷却空気を排出する冷却流路と、前記開口が形成された端面よりも前記軸方向下流側に突出する隙間形成部と、形成されている。

また、上記シール部材では、前記燃焼ガス流路よりも外側に配置されていてもよい。

本発明の第一実施形態におけるガスタービンの要部切欠側面である。本発明の第一実施形態におけるガスタービンの要部断面図である。本発明の第一実施形態におけるシール部材を説明する要部拡大図である。本発明の第一実施形態における軸方向下流側から見たシール部材を説明する要部拡大図である。本発明の第一実施形態における開口の位置を説明する概略図である。図４におけるＶＩ−ＶＩ断面を説明する断面図である。図４におけるＶＩＩ−ＶＩＩ断面を説明する断面図である。本発明の第一実施形態におけるシール部材の変形例である。図８におけるＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ断面を説明する断面図である。本発明の第二実施形態におけるシール部材廻りの要部拡大図である。図１０における燃焼ガス流路側から径方向に見たシール部材の平面図である。本発明の第二実施形態におけるシール部材の変形例である。図１２におけるＸ−Ｘ断面を説明する断面図である。

また、シール部材７が燃焼ガス流路Ｐｇに対して径方向Ｄｒ外側に配置されていることで、燃焼ガス流路Ｐｇを流通する高温の燃焼ガスＧにシール部材７自体が直接接触することを回避できる。そのため、尾筒２１の後端部２１１と内側シュラウド４５の側端面４６１との間の隙間から流入する燃焼ガスＧの一部に曝されるだけとなり、シール部材７自体が高温となってしまうことを抑えることができる。

具体的には、前縁部４２１に対して燃焼ガスＧが衝突することで、前縁部４２１の軸方向Ｄａ上流側の近傍では、燃焼ガスＧの巻込みにより、尾筒２１の後端部２１１と内側シュラウド４５の側端面４６１との間の隙間からキャビティＣに対して燃焼ガスＧが流入し易くなる。そのため、前縁部４２１の軸方向Ｄａ上流側近傍では、燃焼ガスＧの巻込みにより、本体部７０及び第一凸部７１が、部分的に高温となってしまう。

図１１は、図１０におけるシール部材９を燃焼ガス流路Ｐｇ側から径方向Ｄｒに見た平面図である。冷却流路１００は、シール部材９の第一凸部９１の軸方向Ｄａに延伸され、周方向Ｄｃに所定の間隔を空けて配列されている。冷却流路１００の軸方向Ｄａ下流側の端面９１ａには、開口１００ａが形成されている。また、開口１００ａが配列された端面９１ａに対して、周方向Ｄｃに隣接して隙間形成部９１ｂが形成されている。隙間形成部９１ｂは、端面９１ａに対して軸方向Ｄａ下流側に突出している。図１１に示す例は、周方向Ｄｃに隣接する冷却流路１００の間にそれぞれ隙間形成部９１ｂを設け、一つの冷却流路１００に対して、周方向Ｄｃに挟み込むように隣接させて隙間形成部９１ｂをそれぞれ設けているが、複数の冷却流路１００及び開口１００ａに対して周方向Ｄｃに一つの隙間形成部９１ｂを設けてもよい。

Claims

ロータ軸の周りに配置される燃焼器と軸方向下流側に配置されて燃焼ガスの流れる燃焼ガス流路の一部を画定する静翼との間に設けられ、前記燃焼器と前記静翼との間をシールするシール部材であって、
前記静翼の前記軸方向上流側を向く側端面に対向して前記軸方向下流側を向く端面と、
前記ロータ軸を基準として周方向に並んで前記端面に複数設けられた開口から前記側端面に向かって冷却空気を排出する冷却流路と、
前記開口が形成された端面よりも前記軸方向下流側に突出する隙間形成部と、
が形成されているシール部材。
前記燃焼ガス流路よりも外側に配置されている請求項１に記載のシール部材。
前記冷却流路は、前記静翼の前記軸方向上流側を向く前縁部に対して、前記軸方向上流側の対向する位置を含んで、前記周方向の一定の領域に形成されている請求項１または請求項２に記載のシール部材。
前記隙間形成部は、前記開口に対して前記周方向に隣接して配置されている請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のシール部材。
前記開口に隣接する領域には、前記ロータ軸を基準として径方向に窪むスリットが形成されている請求項１〜４のいずれか一項に記載のシール部材。
前記軸方向上流側で前記燃焼器に接続する第一係合部と、
前記軸方向下流側で前記静翼の前記側端面から前記軸方向上流側に延びる環状の突出部に接続する第二係合部と、を備え、
前記第二係合部は、前記突出部との間に形成される環状のシール面を有し、
前記スリットは、前記燃焼ガス流路側から径方向に窪み、
前記スリットの前記燃焼ガス流路に対して外側に形成された端部は、前記シール面が形成された位置より前記燃焼ガス流路側に近い位置に配置されている請求項５に記載されたシール部材。