JP2016125496A - ガスタービンのシール - Google Patents
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Abstract
Description
11 軸流圧縮機
12 タービン
13 燃焼器
14 圧縮機動翼
15 圧縮機静翼
16 タービン動翼
17 タービン静翼
30 エーロフォイル
31 作動流体の流れ方向
32 ダブテール
34 ロータホイール
36 シャンク
38 プラットフォーム
40 エーロフォイル
42 内側側壁
44 ダイアフラム
45 シール
50 トレンチキャビティ
51 軸方向突起
52 エンジェルウィング突起
53 静翼張出部
54 ホイールスペースキャビティ
55 トレンチキャビティシール
56 外側縁
57 内側縁
58 張出面
59 張出部上側
60 張出部下側
62 静翼内側面
65 動翼外側面
66 プラットフォーム縁
67 先端
68 ポケット
69 動翼内側面
72 凹部
73 ポート
74 外側面
75 冷却剤プレナム
76 トレンチキャビティの入口
77 内部冷却流路
79 内側を向く基準線
80 吐出方向
81 吐出角
82 偏向構造体
Claims (20)
- 静翼(17)と動翼(16)との間に画定されたトレンチキャビティ(50)に形成されたシール(55)を有する前記静翼(17)および前記動翼(16)を含むタービン(12)を備えるガスタービン(10)であって、前記トレンチキャビティ(50)が前記静翼(17)と前記動翼(16)の対向する内側面(62、69)の間に画定された軸方向隙間を備え、前記シールが、
流路の内側境界の一部を画定する張出部上側(59)、および前記張出部上側(59)の反対側に張出部下側(60)を含むように前記静翼(17)から前記動翼(16)の方へ延在する静翼張出部(53)と、
プラットフォーム縁(66)から半径方向内側に延在する動翼外側面(65)であって、前記トレンチキャビティ(50)の前記軸方向隙間を挟んで、張出面(58)の少なくとも一部と対向する動翼外側面(65)と、
前記静翼張出部(53)と軸方向に重なるように前記動翼外側面(65)から前記静翼(17)の方へ延在する軸方向突起(51)と、
前記張出部下側(60)を貫通して形成されるポート(73)へ前記静翼張出部(53)を通って延在する内部冷却流路(77)とを備え、
前記ポート(73)が、前記ポート(73)から排出される冷却剤を前記軸方向突起(51)の方へ向けるように構成される、ガスタービン。 - 前記軸方向突起(51)が、前記静翼張出部(53)に対して内側位置にあり、
前記ポート(73)が、前記ポート(73)から排出される前記冷却剤を前記軸方向突起(51)の外側面(74)の方へ向けるように構成され、
前記軸方向突起(51)が、前記動翼外側面(65)との接続部から軸方向に延在する、半径方向に狭くて剛性のある構造体を備える、請求項1記載のガスタービン。 - 前記静翼張出部(53)が、外側縁(56)および内側縁(57)、ならびにそれらに間に画定された張出面(58)を含み、
前記張出部下側(60)が、前記静翼張出部(53)の前記内側縁(57)から、半径方向に延在する静翼内側面(62)まで軸方向に延在する、請求項2記載のガスタービン。 - 前記静翼張出部(53)が、第1の軸方向突起(51)の少なくとも先端(67)に張り出すように、前記軸方向突起(51)が、前記静翼張出部(53)に対して内側位置にあり、
前記軸方向突起(51)が、前記先端(67)に上向きリップを含むエンジェルウィング突起(52)を備える、請求項3記載のガスタービン。 - 前記外側縁(56)が前記タービン(12)を通る流路の内側境界の位置にあり、
プラットフォーム縁(66)が、前記タービン(12)を通る前記流路の前記内側境界の位置にあり、
前記流路の前記内側境界の一部を画定するように、前記プラットフォーム縁(66)から軸方向に延在するプラットフォーム(38)を前記動翼(16)が備える、請求項3記載のガスタービン。 - 内側を向く基準線(79)が、前記ポート(73)を始点として、前記ガスタービン(10)の軸の方へ内側方向にまっすぐ延在する線を含み、
吐出方向(80)が、前記ポート(73)が向く方向を含み、
吐出角(81)が、前記内側を向く基準線(79)と前記吐出方向(80)との間に形成される角度を含む、請求項3記載のガスタービン。 - 前記吐出角(81)が約0°である、請求項6記載のガスタービン。
- 前記軸方向突起(51)の前記外側面(74)に配置された偏向構造体(82)をさらに備え、
前記ポート(73)からの前記吐出方向(80)が、前記冷却剤を前記偏向構造体(82)から既定の方向に偏向するための前記偏向構造体(82)へ向かう方向を含む、請求項6記載のガスタービン。 - 前記ポート(73)から排出される流体を受け止めて、前記トレンチキャビティ(50)の入口(76)の方へ偏向するように前記偏向構造体(82)が構成される、請求項8記載のガスタービン。
- 前記偏向構造体(82)が、前記軸方向突起(51)の前記外側面(74)から半径方向に突き出る隆起部を含み、前記偏向構造体(82)が偏向面を含む、請求項8記載のガスタービン。
- 前記偏向面が、前記軸方向突起(51)の前記外側面(74)に対して斜面構造を含む、請求項10記載のガスタービン。
- 前記ポート(73)が、前記静翼(17)から離れる方向に20°から60°の間の吐出角を含む、請求項6記載のガスタービン。
- 前記エンジェルウィング突起(52)が前記動翼(16)の上流側に配置され、前記ポート(73)が前記静翼(17)の下流側に配置される、請求項6記載のガスタービン。
- 前記エンジェルウィング突起(52)が前記動翼(16)の下流側に配置され、前記ポート(73)が前記静翼(17)の上流側に配置される、請求項6記載のガスタービン。
- 前記トレンチキャビティ(50)の前記入口(76)からホイールスペースキャビティ(54)へ流れる流入作動流体の流れ方向と反対方向へ傾けた吐出方向を前記ポート(73)が有する、請求項6記載のガスタービン。
- 前記ポート(73)が、前記静翼張出部(53)の内部を通って形成された内部冷却流路(77)と流体連通するように構成され、前記内部冷却流路(77)が前記静翼(17)のエーロフォイルを通って延在する冷却剤源に接続する、請求項15記載のガスタービン。
- 前記冷却流路(77)が、冷却剤プレナム(75)に接続し、前記張出部上側(59)に並行し、ごく近接して延在するように構成される、請求項16記載のガスタービン。
- 前記冷却流路(77)が、前記張出面(58)に並行し、ごく近接して延在するように構成される、請求項16記載のガスタービン。
- 前記冷却流路(77)が、冷却剤プレナム(75)に接続し、前記張出部上側(59)に並行し、ごく近接して延在するように構成され、
前記冷却流路(77)が、前記静翼張出部(53)の前記外側縁(56)の近くに前記張出部下側(60)の方への曲がり部を含み、
前記冷却流路(77)が、前記張出面(58)に並行し、ごく近接して、前記曲がり部から前記ポート(73)まで延在するように構成される、請求項16記載のガスタービン。 - 前記エンジェルウィング突起(52)が、前記動翼(16)の周方向幅に沿って延在し、
前記静翼張出部(53)が、前記動翼(16)の周方向幅に沿って延在し、
前記ポート(73)が、前記静翼張出部(53)の周方向幅に沿って、周方向に間隔を置いて配置された複数の別々のポートを含む、請求項19記載のガスタービン。
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