JP2019044740A - Stationary blade, stationary blade group, and gas turbine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、静翼、静翼群、及びガスタービンに関する。 The present invention relates to a vane, a vane group, and a gas turbine.
ガスタービンに用いられる静翼群は、複数の静翼が環状に配置された構成とされている。静翼は、高温の燃焼ガスに晒される。このため、静翼の基端部に冷却空気を導き、該冷却空気を静翼内に形成された冷却空気用流路に導くことで、静翼を冷却している。 A stationary blade group used for a gas turbine is configured such that a plurality of stationary blades are annularly arranged. The vanes are exposed to the hot combustion gases. For this reason, the stator vanes are cooled by guiding the cooling air to the base end portion of the stator vanes and guiding the cooling air to a cooling air flow path formed in the stator vanes.
ガスタービンでは、燃焼ガスの温度を高くすることで、タービン出力、及びタービン効率を向上させることが可能となる。
このため、近年、静翼の材料として、金属材料よりも耐熱性に優れたセラミック基複合材料(CMC;Ceramic Matrix Composites)が用いられている(例えば、特許文献1参照。)。
In a gas turbine, it is possible to improve turbine output and turbine efficiency by raising the temperature of combustion gas.
For this reason, in recent years, ceramic matrix composites (CMC; Ceramic Matrix Composites), which are more heat resistant than metal materials, are used as the material of the vanes (see, for example, Patent Document 1).
特許文献1には、セラミック基複合材料と金属との熱膨係数の差を吸収するために、セラミック基複合材料からなる静翼の内側に配置された内側フランジ部と内側金属製リングと間に起伏のある波ばねを介在させるとともに、静翼の外側に配置された外側フランジ部と外側金属製リングと間に起伏のある波ばねを介在させた構造体が開示されている。 In order to absorb the difference in thermal expansion coefficient between the ceramic matrix composite material and the metal, Patent Document 1 discloses between the inner flange portion and the inner metal ring which are disposed on the inner side of the stator blade made of the ceramic matrix composite material. A structure is disclosed in which an undulating wave spring is interposed and an undulating wave spring is interposed between an outer flange portion disposed on the outer side of the vane and an outer metal ring.
ところで、特許文献1では、フランジ部(内側フランジ部、及び外側フランジ部)が区画する凹部に、金属製リング(内側金属製リングまたは外側金属製リング)の凸部の一部を挿入することで、金属製リングに対する静翼の位置を規制しているため、静翼本体(静翼のうち、内側フランジ部と外側フランジ部との間に配置された部分)の姿勢が不安定であった。
このため、ガスタービンの起動時及び定常運転時において、静翼本体の姿勢を安定させた上で、セラミック基複合材料と金属材料との熱膨張係数の差を吸収することが困難であった。
By the way, in patent document 1, a part of convex part of a metal ring (an inner metal ring or an outer metal ring) is inserted in the recessed part which a flange part (an inner flange part and an outer flange part) divides. Since the position of the stationary blade with respect to the metal ring is regulated, the posture of the stationary vane main body (a portion of the stationary blade disposed between the inner flange portion and the outer flange portion) is unstable.
For this reason, it is difficult to absorb the difference in thermal expansion coefficient between the ceramic base composite material and the metal material after stabilizing the attitude of the stator main body at the time of start-up and steady operation of the gas turbine.
そこで、本発明は、静翼本体の姿勢を安定させた上で、セラミック基複合材料と金属材料との熱膨張係数の差を吸収することの可能な静翼、静翼群、及びガスタービンを提供することを目的とする。 Therefore, the present invention provides a vane, a vane group, and a gas turbine capable of absorbing the difference in thermal expansion coefficient between the ceramic base composite material and the metal material while stabilizing the attitude of the vane body. Intended to be provided.
上記課題を解決するため、本発明の一態様に係る静翼は、金属材料で構成された内側シュラウドと、前記内側シュラウドと対向するように、該内側シュラウドの外側に配置され、金属材料で構成された外側シュラウドと、前記内側シュラウドから前記外側シュラウドに向かう方向に延びる翼、前記内側シュラウドの外面に沿って配置され、前記翼の一方の端部と接続された内側板部、及び前記外側シュラウドの内面に沿って配置され、前記翼の他方の端部と接続された外側板部を有し、セラミック基複合材料で構成された静翼本体と、前記内側シュラウドから前記外側シュラウドに向かう方向に前記静翼本体を貫通して配置され、前記外側シュラウド、前記静翼本体、及び前記内側シュラウドを締め付ける締結部材と、前記内側シュラウドの内面よりも内側に位置する前記締結部材の一方の端部と前記内側シュラウドの内面との間、及び前記外側シュラウドの外面よりも外側に位置する前記締結部材の他方の端部と前記外側シュラウドの外面との間のうち、少なくとも一方に介装されたばね部材と、を備える。 In order to solve the above-mentioned subject, a stator blade concerning one mode of the present invention is arranged on the outside of the inner shroud so that it may be opposite to the inner shroud and the inner shroud which were constituted by metal material, and is constituted by metal material. An outer shroud, a wing extending in a direction from the inner shroud toward the outer shroud, an inner plate portion disposed along an outer surface of the inner shroud and connected to one end of the wing, and the outer shroud A vane body having an outer plate portion disposed along the inner surface of the blade and connected to the other end of the wing, and made of a ceramic base composite material, and in a direction from the inner shroud toward the outer shroud A fastening member disposed through the vane main body, for fastening the outer shroud, the vane main body, and the inner shroud; Between one end of the fastening member located inside the plane and the inner surface of the inner shroud, and the other end of the fastening member located outside the outer surface of the outer shroud and the outer shroud And a spring member interposed between at least one of the outer surface and the outer surface.
本発明によれば、内側シュラウドから外側シュラウドに向かう方向において、外側シュラウド、静翼本体、及び内側シュラウドを締め付ける締結部材と、内側シュラウドの内面よりも内側に位置する締結部材の一方の端部と内側シュラウドの内面との間、及び外側シュラウドの外面よりも外側に位置する締結部材の他方の端部と外側シュラウドの外面との間のうち、少なくとも一方に介装されたばね部材と、を備えることで、熱膨張係数が異なる金属材料及びセラミック基複合材料が熱膨張した際にばね部材が縮むことで熱膨張を吸収することが可能となる。これにより、金属材料とセラミック基複合材料との熱膨張係数の差を吸収することができる。 According to the present invention, in the direction from the inner shroud toward the outer shroud, the outer shroud, the vane body, a fastening member for fastening the inner shroud, and one end of the fastening member located inside the inner surface of the inner shroud A spring member interposed between the inner surface of the inner shroud and at least one of the other end of the fastening member located outside the outer surface of the outer shroud and the outer surface of the outer shroud; The thermal expansion can be absorbed by the spring member contracting when the metallic material and the ceramic base composite material having different thermal expansion coefficients thermally expand. Thereby, the difference in thermal expansion coefficient between the metal material and the ceramic matrix composite can be absorbed.
また、上述した締結部材を有することで、外側シュラウド、静翼本体、及び内側シュラウドが熱膨張した際、締結部材に沿う方向のみに静翼本体、内側シュラウド、及び外側シュラウドを変位させることが可能となる。これにより、熱膨張時において、締結部材に対する静翼本体の傾斜を抑制することが可能となるので、静翼本体の姿勢を安定させることがきる。
つまり、本発明によれば、静翼本体の姿勢を安定させた上で、セラミック基複合材料と金属材料との熱膨張係数の差を吸収することができる。
In addition, by having the above-described fastening member, when the outer shroud, the vane main body, and the inner shroud are thermally expanded, the vane main body, the inner shroud, and the outer shroud can be displaced only in the direction along the fastening member. It becomes. Thereby, at the time of thermal expansion, it is possible to suppress the inclination of the stator vane main body with respect to the fastening member, so that the posture of the stator vane main body can be stabilized.
That is, according to the present invention, it is possible to absorb the difference in coefficient of thermal expansion between the ceramic base composite material and the metal material after stabilizing the attitude of the vane main body.
また、上記本発明の一態様に係る静翼において、前記締結部材は、前記外側シュラウド、前記静翼本体、及び前記内側シュラウドを貫通する軸部を含むボルトと、該ボルトに取り付けられるナットと、を有しており、前記外側シュラウドは、前記内側シュラウドに向かう方向に突出するとともに、前記ボルトの軸部が挿入される貫通孔を含む第1の突出部を有し、前記内側シュラウドは、前記第1の突出部に向かう方向に突出し、前記第1の突出部と係合するとともに、前記ボルトの軸部が挿入される貫通孔を含む第2の突出部を有してもよい。 In the stator blade according to one aspect of the present invention, the fastening member includes a bolt including a shaft portion passing through the outer shroud, the stator vane body, and the inner shroud, and a nut attached to the bolt. And the outer shroud has a first protrusion including a through hole into which the shaft of the bolt is inserted, and the inner shroud protrudes in the direction toward the inner shroud. The projection may have a second projection including a through hole which protrudes in a direction toward the first projection and engages with the first projection and into which the shaft of the bolt is inserted.
このような構成とされた第1及び第2の突出部を有することで、内側シュラウドに対する外側シュラウドの位置決めを容易に行うことができるとともに、第1及び第2の突出部よりなる構造体を補強部材として機能させることができる。
また、第1及び第2の突出部に形成された貫通孔にボルトの軸部を配置させることで、軸部の位置決めを容易に行うことができる。
By having the first and second protrusions configured in this way, the outer shroud can be easily positioned with respect to the inner shroud, and the structure including the first and second protrusions can be reinforced. It can function as a member.
Further, by arranging the shaft portion of the bolt in the through holes formed in the first and second projecting portions, positioning of the shaft portion can be easily performed.
また、上記本発明の一態様に係る静翼において、前記締結部材は、前記第1及び第2の突出部内に収容された第1の締結部材と、前記第1及び第2の突出部の外側に配置された第2の締結部材と、を有してもよい。 In the stator blade according to one aspect of the present invention, the fastening member may be a first fastening member housed in the first and second protrusions, and an outer side of the first and second protrusions. And a second fastening member disposed on the
このように、2つの締結部材(第1及び第2の締結部材)を有することで、静翼本体の姿勢をさらに安定化させることができる。 Thus, by having two fastening members (first and second fastening members), the attitude of the vane main body can be further stabilized.
また、上記本発明の一態様に係る静翼において、前記静翼本体は、前記翼の一方の端部と接続された内側板部を有しており、前記内側シュラウドは、前記内側板部と対向する板部と、前記内側板部と対向する該板部の外面から前記内側板部側に突出することで冷却空気の流路を区画する複数の第1の凸部と、を有しており、前記翼の後縁側に配置された前記内側板部の端部は、前記板部の内面と接触するように折り曲げて配置されていてもよい。 In the stator blade according to one aspect of the present invention, the stator blade body has an inner plate portion connected to one end of the blade, and the inner shroud is the inner plate portion And a plurality of first convex portions for dividing the flow path of the cooling air by projecting toward the inner plate portion side from the outer surface of the plate portion opposed to the inner plate portion. The end portion of the inner plate portion disposed on the trailing edge side of the wing may be bent and disposed so as to contact the inner surface of the plate portion.
このように、翼の後縁側に配置された内側板部の端部を板部の内面と接触するように折り曲げて配置させることで、高温の燃焼ガスにより加熱される内側シュラウドの端部の反り(内側板部から離間する方向への端部の反り)により、内側シュラウドの端部と内側板部の端部との間に隙間が形成されることを抑制可能となる。
これにより、内側シュラウドと内側板部との間に形成された流路を流れる冷却空気が外に漏れ出ることを抑制可能となるので、冷却効率の低下を抑制できる。
In this manner, the end of the inner shroud disposed on the trailing edge side of the wing is bent to be in contact with the inner surface of the plate so that the warp of the end of the inner shroud heated by the high temperature combustion gas is generated. It is possible to suppress the formation of a gap between the end of the inner shroud and the end of the inner plate by (warpage of the end in a direction away from the inner plate).
As a result, it is possible to suppress the leakage of the cooling air flowing through the flow path formed between the inner shroud and the inner plate portion, so that it is possible to suppress a decrease in the cooling efficiency.
また、上記本発明の一態様に係る静翼において、前記静翼本体は、前記翼の他方の端部と接続された外側板部を有しており、前記外側シュラウドは、前記外側板部と対向する板部と、前記外側板部と対向する前記板部の内面から前記外側板部側に突出することで冷却空気を通過させる流路を区画する複数の第2の凸部と、を有しており、前記翼の後縁側に配置された前記外側板部の端部は、前記板部の外面と接触するように、折り曲げて配置されていてもよい。 In the stator blade according to one aspect of the present invention, the stator blade body has an outer plate portion connected to the other end of the blade, and the outer shroud is the outer plate portion There is a plate portion facing the plurality, and a plurality of second convex portions defining a flow path through which the cooling air is allowed to pass by projecting from the inner surface of the plate portion facing the outer side plate portion toward the outer side plate portion. The end portion of the outer side plate portion disposed on the trailing edge side of the wing may be bent and arranged to be in contact with the outer surface of the plate portion.
このように、翼の後縁側に配置された外側板部の端部を板部の外面と接触するように折り曲げて配置させることで、高温の燃焼ガスにより加熱される外側シュラウドの端部の反り(外側板部から離間する方向への端部の反り)により、外側シュラウドの端部と外側板部の端部との間に隙間が形成されることを抑制可能となる。
これにより、外側シュラウドと外側板部との間に形成された流路を流れる冷却空気が外に漏れ出ることを抑制可能となるので、冷却効率の低下を抑制できる。
Thus, by bending the end of the outer side plate portion disposed on the trailing edge side of the wing so as to be in contact with the outer surface of the plate portion, the warpage of the end portion of the outer shroud heated by the high temperature combustion gas It is possible to suppress the formation of a gap between the end of the outer shroud and the end of the outer plate by (warpage of the end in a direction away from the outer plate).
As a result, it is possible to suppress the leakage of the cooling air flowing through the flow path formed between the outer shroud and the outer plate portion, and therefore, it is possible to suppress a decrease in the cooling efficiency.
また、上記本発明の一態様に係る静翼において、前記翼の内側に配置され、前記翼の内側に冷却空気を導くインサートを有し、前記翼と前記内側板部及び前記外側板部とは、別体とされており、前記翼または前記内側板部及び前記外側板部の一方に凹部を設け、他方に前記凹部に収容され、かつ前記静翼本体が熱膨張した際に前記凹部と接触する収容部を設け、前記静翼本体が熱膨張していない状態において、前記凹部と前記収容部との間には隙間が形成されていてもよい。 Further, in the stator blade according to one aspect of the present invention, the stator blade further includes an insert disposed inside the blade and guiding the cooling air to the inside of the blade, and the blade, the inner plate portion, and the outer plate portion The blade or the inner plate portion and the outer plate portion are separately provided with a recess, and the other is accommodated in the recess and contacts the recess when the vane main body thermally expands. In the state where the stator main body is not thermally expanded, a gap may be formed between the recess and the housing portion.
このような構成とすることで、燃焼ガスにより加熱されて静翼本体が熱膨張した際に、翼、内側板部、及び外側板部を熱膨張させて、凹部と凸部とを接触させることが可能となる。これにより、凹部と凸部との境界部分から冷却空気が漏れ出ることを抑制できる。 With such a configuration, when the stator main body is thermally expanded by being heated by the combustion gas, the wing, the inner side plate portion, and the outer side plate portion are thermally expanded to bring the concave portion and the convex portion into contact with each other. Is possible. Thereby, it can suppress that cooling air leaks out from the boundary part of a recessed part and a convex part.
また、静翼本体が熱膨張していない状態において、翼と内側板部及び外側板部との間に隙間を形成することで、翼と内側板部及び外側板部との接触部分の圧力を小さくすることが可能となるので、翼、内側板部、及び外側板部に強い力が加わることを抑制できる。 Also, in a state where the vane main body is not thermally expanded, by forming a gap between the wing and the inner and outer plate portions, the pressure at the contact portion between the wing and the inner and outer plate portions can be determined. Since the size can be reduced, it is possible to suppress the application of a strong force to the wing, the inner side plate portion, and the outer side plate portion.
また、上記本発明の一態様に係る静翼において、前記翼の内側に配置され、前記翼の内側に冷却空気を導くインサートを有し、前記翼と前記内側板部及び前記外側板部とは、別体とされており、前記内側板部側に位置する前記翼の端部に第1の逆テーパ面を設けるとともに、前記外側板部側に位置する前記翼の端部に第1のテーパ面を設け、前記内側板部のうち、前記第1の逆テーパ面と対向する部分に、前記静翼本体が熱膨張した際に前記第1の逆テーパ面と接触する第2のテーパ面を設け、前記外側板部のうち、前記第1のテーパ面と対向する部分に、前記静翼本体が熱膨張した際に前記第1のテーパ面と接触する第2の逆テーパ面を設け、前記静翼本体が熱膨張していない状態において、前記第1の逆テーパ面と前記第2のテーパ面との間、及び前記第1のテーパ面と前記第2の逆テーパ面との間には、それぞれ隙間が形成されていてもよい。 Further, in the stator blade according to one aspect of the present invention, the stator blade further includes an insert disposed inside the blade and guiding the cooling air to the inside of the blade, and the blade, the inner plate portion, and the outer plate portion A first reverse tapered surface is provided at an end of the blade located on the inner plate side and a first taper is provided on an end of the wing located on the outer plate side A second tapered surface in contact with the first reverse tapered surface when the vane main body thermally expands, in a portion facing the first reverse tapered surface of the inner plate portion. Providing a second reverse tapered surface in contact with the first tapered surface when the vane main body thermally expands, in a portion of the outer side plate portion facing the first tapered surface; In a state where the vane main body is not thermally expanded, the first reverse tapered surface and the second tapered surface During, and the between the first tapered surface and the second reverse tapered surfaces may be gaps respectively formed.
このような構成とすることで、燃焼ガスが供給された際、翼、内側板部、及び外側板部を熱膨張させて、第1の逆テーパ面と第2のテーパ面、及び第1のテーパ面と第2の逆テーパ面をそれぞれ接触させることが可能となる。これにより、第1の逆テーパ面と第2のテーパ面との境界部分、及び第1のテーパ面と第2の逆テーパ面との境界部分から冷却空気が漏れ出ることを抑制できる。 With such a configuration, when the combustion gas is supplied, the wing, the inner plate portion, and the outer plate portion are thermally expanded to form the first reverse tapered surface, the second tapered surface, and the first tapered surface. It is possible to bring the tapered surface and the second reverse tapered surface into contact with each other. Accordingly, it is possible to suppress the leakage of the cooling air from the boundary portion between the first reverse tapered surface and the second tapered surface and the boundary portion between the first tapered surface and the second reverse tapered surface.
また、静翼本体が熱膨張していない状態において、翼と内側板部及び外側板部との間に隙間を形成することで、翼と内側板部及び外側板部との接触部分の圧力を小さくすることが可能となるので、翼、内側板部、及び外側板部に強い力が加わることを抑制できる。 Also, in a state where the vane main body is not thermally expanded, by forming a gap between the wing and the inner and outer plate portions, the pressure at the contact portion between the wing and the inner and outer plate portions can be determined. Since the size can be reduced, it is possible to suppress the application of a strong force to the wing, the inner side plate portion, and the outer side plate portion.
上記課題を解決するため、本発明の一態様に係る静翼は、互いに対向するように配置され、金属材料で構成された内側シュラウド及び外側シュラウドと、前記内側シュラウドと前記外側シュラウドとの間で、該内側シュラウドと該外側シュラウドとが対向する方向である対向方向に延びる翼、前記内側シュラウドの外面に沿って配置された内側板部、及び前記外側シュラウドの内面に沿って配置された外側板部を有し、セラミック基複合材料で構成された静翼本体と、前記対向方向において、前記静翼本体の内側を通過するとともに、前記外側シュラウド及び前記内側シュラウドを貫通して設けられ、前記対向方向において、前記外側シュラウド、前記静翼本体、及び前記内側シュラウドを締め付ける締結部材と、前記内側シュラウドの内面よりも内側に位置する前記締結部材の一方の端部と前記内側シュラウドの内面との間、及び前記外側シュラウドの外面よりも外側に位置する前記締結部材の他方の端部と前記外側シュラウドの外面との間のうち、少なくとも一方に介装されたばね部材と、を備え、前記内側シュラウドは、前記内側板部と対向する板部と、該板部から前記内側板部側に突出することで冷却空気を通過させる流路を区画する複数の第1の凸部と、を有しており、前記静翼本体の後縁側に配置された前記内側板部の端部は、前記複数の第1の凸部が形成されていない側の前記板部の内面に折り曲げて配置されている。 In order to solve the above problems, a vane according to an aspect of the present invention is disposed between an inner shroud and an outer shroud which are disposed to face each other and are made of a metal material, and between the inner shroud and the outer shroud. An oppositely extending wing in which the inner shroud and the outer shroud face each other, an inner plate portion disposed along the outer surface of the inner shroud, and an outer plate disposed along the inner surface of the outer shroud A stator body comprising a ceramic base composite material, and passing through the inside of the stator body in the opposite direction and passing through the outer shroud and the inner shroud; Fasteners for clamping the outer shroud, the stator vane body, and the inner shroud in a direction, and the inner surface of the inner shroud Between one end of the fastening member located on the inner side and the inner surface of the inner shroud, and the other end of the fastening member located outside the outer surface of the outer shroud and the outer surface of the outer shroud And the inner shroud is cooled by projecting from the plate to the side of the inner plate and the plate opposed to the inner plate. And an end portion of the inner plate portion disposed on the trailing edge side of the stationary vane main body has a plurality of first convex portions defining a flow path through which air passes. It is bend | folded and arrange | positioned at the inner surface of the said board part of the side in which the convex part is not formed.
本発明によれば、外側シュラウド、静翼本体、及び内側シュラウドを締め付ける締結部材と、内側シュラウドの内面よりも内側に位置する締結部材の一方の端部と内側シュラウドの内面との間、及び外側シュラウドの外面よりも外側に位置する締結部材の他方の端部と外側シュラウドの外面との間のうち、少なくとも一方に介装されたばね部材と、を備えることで、起動時及び定常運転時において、熱膨張係数が異なる金属材料及びセラミック基複合材料が熱膨張した際にばね部材が縮むことで熱膨張を吸収することが可能となる。これにより、ばね部材により、金属材料とセラミック基複合材料との熱膨張係数の差を吸収することができる。 According to the present invention, the outer shroud, the vane main body, and the fastening member for fastening the inner shroud, and between one end of the fastening member located inside the inner surface of the inner shroud and the inner surface of the inner shroud By providing a spring member interposed between at least one of the other end of the fastening member located outside the outer surface of the shroud and the outer surface of the outer shroud, at startup and during steady operation, The thermal expansion can be absorbed by the spring member contracting when the metal material and the ceramic base composite material having different thermal expansion coefficients thermally expand. Thereby, the spring member can absorb the difference in thermal expansion coefficient between the metal material and the ceramic matrix composite material.
また、上述した締結部材を有することで、外側シュラウド、静翼本体、及び内側シュラウドが熱膨張した際、締結部材に沿う方向のみに静翼本体、内側シュラウド、及び外側シュラウドを変位させることが可能となる。これにより、熱膨張時において、締結部材に対する静翼本体の傾斜を抑制することが可能となるので、静翼本体の姿勢を安定させることがきる。
つまり、本発明によれば、静翼本体の姿勢を安定させた上で、セラミック基複合材料と金属材料との熱膨張係数の差を吸収することができる。
In addition, by having the above-described fastening member, when the outer shroud, the vane main body, and the inner shroud are thermally expanded, the vane main body, the inner shroud, and the outer shroud can be displaced only in the direction along the fastening member. It becomes. Thereby, at the time of thermal expansion, it is possible to suppress the inclination of the stator vane main body with respect to the fastening member, so that the posture of the stator vane main body can be stabilized.
That is, according to the present invention, it is possible to absorb the difference in coefficient of thermal expansion between the ceramic base composite material and the metal material after stabilizing the attitude of the vane main body.
上記課題を解決するため、本発明の一態様に係る静翼は、金属材料で構成された内側シュラウドと、前記内側シュラウドと対向するように、該内側シュラウドの外側に配置され、金属材料で構成された外側シュラウドと、前記内側シュラウドから前記外側シュラウドに向かう方向に延びる翼、前記内側シュラウドの外面に沿って配置され、前記翼の一方の端部と接続された内側板部、及び前記外側シュラウドの内面に沿って配置され、前記翼の他方の端部と接続された外側板部を有し、セラミック基複合材料で構成された静翼本体と、前記内側シュラウドから前記外側シュラウドに向かう方向に前記静翼本体を貫通して配置され、前記外側シュラウド、前記静翼本体、及び前記内側シュラウドを締め付ける締結部材と、前記内側シュラウドの内面よりも内側に位置する前記締結部材の一方の端部と前記内側シュラウドの内面との間、及び前記外側シュラウドの外面よりも外側に位置する前記締結部材の他方の端部と前記外側シュラウドの外面との間のうち、少なくとも一方に介装されたばね部材と、を備え、前記翼の内側に配置され、前記翼の内側に冷却空気を導くインサートを有し、前記翼と前記内側板部及び前記外側板部とは、別体とされており、前記翼または前記内側板部及び前記外側板部の一方に凹部を設け、他方に前記凹部に収容され、かつ前記静翼本体が熱膨張した際に前記凹部と接触する収容部を設け、前記静翼本体が熱膨張していない状態において、前記凹部と前記収容部との間には隙間が形成されている。 In order to solve the above-mentioned subject, a stator blade concerning one mode of the present invention is arranged on the outside of the inner shroud so that it may be opposite to the inner shroud and the inner shroud which were constituted by metal material, and is constituted by metal material. An outer shroud, a wing extending in a direction from the inner shroud toward the outer shroud, an inner plate portion disposed along an outer surface of the inner shroud and connected to one end of the wing, and the outer shroud A vane body having an outer plate portion disposed along the inner surface of the blade and connected to the other end of the wing, and made of a ceramic base composite material, and in a direction from the inner shroud toward the outer shroud A fastening member disposed through the vane main body, for fastening the outer shroud, the vane main body, and the inner shroud; Between one end of the fastening member located inside the plane and the inner surface of the inner shroud, and the other end of the fastening member located outside the outer surface of the outer shroud and the outer shroud And a spring member interposed between at least one of the outer surface and the insert, the insert being disposed inside the wing and guiding the cooling air to the inside of the wing, the wing and the inner plate portion The outer plate portion is a separate body, and a recess is provided in one of the wing or the inner plate portion and the outer plate portion, and the other is accommodated in the recess and the vane main body is thermally expanded. In this case, a housing portion is provided in contact with the recessed portion, and a gap is formed between the recessed portion and the housing portion in a state where the stationary vane main body is not thermally expanded.
本発明によれば、外側シュラウド、静翼本体、及び内側シュラウドを締め付ける締結部材と、内側シュラウドの内面よりも内側に位置する締結部材の一方の端部と内側シュラウドの内面との間、及び外側シュラウドの外面よりも外側に位置する締結部材の他方の端部と外側シュラウドの外面との間のうち、少なくとも一方に介装されたばね部材と、を備えることで、起動時及び定常運転時において、熱膨張係数が異なる金属材料及びセラミック基複合材料が熱膨張した際にばね部材が縮むことで熱膨張を吸収することが可能となる。これにより、ばね部材により、金属材料とセラミック基複合材料との熱膨張係数の差を吸収することができる。 According to the present invention, the outer shroud, the vane main body, and the fastening member for fastening the inner shroud, and between one end of the fastening member located inside the inner surface of the inner shroud and the inner surface of the inner shroud By providing a spring member interposed between at least one of the other end of the fastening member located outside the outer surface of the shroud and the outer surface of the outer shroud, at startup and during steady operation, The thermal expansion can be absorbed by the spring member contracting when the metal material and the ceramic base composite material having different thermal expansion coefficients thermally expand. Thereby, the spring member can absorb the difference in thermal expansion coefficient between the metal material and the ceramic matrix composite material.
また、上述した締結部材を有することで、外側シュラウド、静翼本体、及び内側シュラウドが熱膨張した際、締結部材に沿う方向のみに静翼本体、内側シュラウド、及び外側シュラウドを変位させることが可能となる。これにより、熱膨張時において、締結部材に対する静翼本体の傾斜を抑制することが可能となるので、静翼本体の姿勢を安定させることがきる。
つまり、静翼本体の姿勢を安定させた上で、セラミック基複合材料と金属材料との熱膨張係数の差を吸収することができる。
In addition, by having the above-described fastening member, when the outer shroud, the vane main body, and the inner shroud are thermally expanded, the vane main body, the inner shroud, and the outer shroud can be displaced only in the direction along the fastening member. It becomes. Thereby, at the time of thermal expansion, it is possible to suppress the inclination of the stator vane main body with respect to the fastening member, so that the posture of the stator vane main body can be stabilized.
That is, after stabilizing the attitude of the vane main body, it is possible to absorb the difference between the thermal expansion coefficients of the ceramic base composite material and the metal material.
また、上記構成とされた翼、内側板部、及び外側板部を有することで、静翼本体が熱膨張した際、凹部と凸部とを接触させることが可能となる。これにより、静翼本体の内側に供給される冷却空気が凹部と凸部との境界部分から漏れ出ることを抑制できる。 Moreover, when the vane main body thermally expands, it becomes possible to make a recessed part and a convex part contact, by having the wing | blade, the inner side plate part, and the outer side plate part which were set as the said structure. Accordingly, it is possible to suppress that the cooling air supplied to the inside of the vane main body leaks out from the boundary portion between the recess and the protrusion.
さらに、静翼本体が熱膨張していない状態において、凹部と収容部との間に隙間を形成することで、翼と内側板部及び外側板部とが接触した部分に印加される圧力を小さくすることが可能となる。これにより、翼、内側板部、及び外側板部に強い力が加わることを抑制できる。 Furthermore, in the state in which the vane main body is not thermally expanded, a gap is formed between the recess and the housing portion, thereby reducing the pressure applied to the portion where the wing contacts the inner and outer plate portions. It is possible to Thereby, it is possible to suppress application of a strong force to the wing, the inner side plate portion, and the outer side plate portion.
上記課題を解決するため、本発明の一態様に係る静翼は、金属材料で構成された内側シュラウドと、前記内側シュラウドと対向するように、該内側シュラウドの外側に配置され、金属材料で構成された外側シュラウドと、前記内側シュラウドから前記外側シュラウドに向かう方向に延びる翼、前記内側シュラウドの外面に沿って配置され、前記翼の一方の端部と接続された内側板部、及び前記外側シュラウドの内面に沿って配置され、前記翼の他方の端部と接続された外側板部を有し、セラミック基複合材料で構成された静翼本体と、前記内側シュラウドから前記外側シュラウドに向かう方向に前記静翼本体を貫通して配置され、前記外側シュラウド、前記静翼本体、及び前記内側シュラウドを締め付ける締結部材と、前記内側シュラウドの内面よりも内側に位置する前記締結部材の一方の端部と前記内側シュラウドの内面との間、及び前記外側シュラウドの外面よりも外側に位置する前記締結部材の他方の端部と前記外側シュラウドの外面との間のうち、少なくとも一方に介装されたばね部材と、を備え、前記翼の内側に配置され、前記翼の内側に冷却空気を導くインサートを有し、前記翼と前記内側板部及び前記外側板部とは、別体とされており、前記内側板部側に位置する前記翼の端部に第1の逆テーパ面を設けるとともに、前記外側板部側に位置する前記翼の端部に第1のテーパ面を設け、前記内側板部のうち、前記第1の逆テーパ面と対向する部分に、前記静翼本体が熱膨張した際に前記第1の逆テーパ面と接触する第2のテーパ面を設け、前記外側板部のうち、前記第1のテーパ面と対向する部分に、前記静翼本体が熱膨張した際に前記第1のテーパ面と接触する第2の逆テーパ面を設け、前記静翼本体が熱膨張していない状態において、前記第1の逆テーパ面と前記第2のテーパ面との間、及び前記第1のテーパ面と前記第2の逆テーパ面との間には、それぞれ隙間が形成されている。 In order to solve the above-mentioned subject, a stator blade concerning one mode of the present invention is arranged on the outside of the inner shroud so that it may be opposite to the inner shroud and the inner shroud which were constituted by metal material, and is constituted by metal material. An outer shroud, a wing extending in a direction from the inner shroud toward the outer shroud, an inner plate portion disposed along an outer surface of the inner shroud and connected to one end of the wing, and the outer shroud A vane body having an outer plate portion disposed along the inner surface of the blade and connected to the other end of the wing, and made of a ceramic base composite material, and in a direction from the inner shroud toward the outer shroud A fastening member disposed through the vane main body, for fastening the outer shroud, the vane main body, and the inner shroud; Between one end of the fastening member located inside the plane and the inner surface of the inner shroud, and the other end of the fastening member located outside the outer surface of the outer shroud and the outer shroud And a spring member interposed between at least one of the outer surface and the insert, the insert being disposed inside the wing and guiding the cooling air to the inside of the wing, the wing and the inner plate portion The outer plate portion is separate from the outer plate portion, and a first reverse tapered surface is provided at an end portion of the wing positioned on the inner plate portion side, and an end of the wing positioned on the outer plate portion side A first tapered surface is provided in the portion, and the portion of the inner plate portion facing the first reverse tapered surface contacts the first reverse tapered surface when the vane main body thermally expands. Providing a second tapered surface, wherein the outer plate portion A second reverse tapered surface which contacts the first tapered surface when the vane main body thermally expands, in a portion opposed to the tapered surface of the stator, in a state where the vane main body is not thermally expanded, A gap is formed between the first reverse tapered surface and the second tapered surface, and between the first tapered surface and the second reverse tapered surface.
本発明によれば、外側シュラウド、静翼本体、及び内側シュラウドを締め付ける締結部材と、内側シュラウドの内面よりも内側に位置する締結部材の一方の端部と内側シュラウドの内面との間、及び外側シュラウドの外面よりも外側に位置する締結部材の他方の端部と外側シュラウドの外面との間のうち、少なくとも一方に介装されたばね部材と、を備えることで、起動時及び定常運転時において、熱膨張係数が異なる金属材料及びセラミック基複合材料が熱膨張した際にばね部材が縮むことで熱膨張を吸収することが可能となる。これにより、ばね部材により、金属材料とセラミック基複合材料との熱膨張係数の差を吸収することができる。 According to the present invention, the outer shroud, the vane main body, and the fastening member for fastening the inner shroud, and between one end of the fastening member located inside the inner surface of the inner shroud and the inner surface of the inner shroud By providing a spring member interposed between at least one of the other end of the fastening member located outside the outer surface of the shroud and the outer surface of the outer shroud, at startup and during steady operation, The thermal expansion can be absorbed by the spring member contracting when the metal material and the ceramic base composite material having different thermal expansion coefficients thermally expand. Thereby, the spring member can absorb the difference in thermal expansion coefficient between the metal material and the ceramic matrix composite material.
また、上述した締結部材を有することで、外側シュラウド、静翼本体、及び内側シュラウドが熱膨張した際、締結部材に沿う方向のみに静翼本体、内側シュラウド、及び外側シュラウドを変位させることが可能となる。これにより、熱膨張時において、締結部材に対する静翼本体の傾斜を抑制することが可能となるので、静翼本体の姿勢を安定させることがきる。
つまり、静翼本体の姿勢を安定させた上で、セラミック基複合材料と金属材料との熱膨張係数の差を吸収することができる。
In addition, by having the above-described fastening member, when the outer shroud, the vane main body, and the inner shroud are thermally expanded, the vane main body, the inner shroud, and the outer shroud can be displaced only in the direction along the fastening member. It becomes. Thereby, at the time of thermal expansion, it is possible to suppress the inclination of the stator vane main body with respect to the fastening member, so that the posture of the stator vane main body can be stabilized.
That is, after stabilizing the attitude of the vane main body, it is possible to absorb the difference between the thermal expansion coefficients of the ceramic base composite material and the metal material.
また、上記構成とされた翼、内側板部、及び外側板部を有することで、静翼本体が熱膨張した際、第1の逆テーパ面と第2のテーパ面とを接触させることが可能になるとともに、第1のテーパ面と第2の逆テーパ面とを接触させることが可能となる。
これにより、静翼本体の内側に供給される冷却空気が、第1の逆テーパ面と第2のテーパ面との境界部分、及び第1のテーパ面と第2の逆テーパ面との境界部分から漏れ出ることを抑制できる。
Further, by having the blade, the inner plate portion, and the outer plate portion configured as described above, it is possible to bring the first reverse tapered surface into contact with the second tapered surface when the vane main body thermally expands. As a result, the first tapered surface and the second reverse tapered surface can be brought into contact with each other.
Thereby, the cooling air supplied to the inside of the vane main body is a boundary between the first reverse taper surface and the second taper surface, and a boundary between the first taper surface and the second reverse taper surface. Can be controlled from leaking out.
さらに、静翼本体が熱膨張していない状態において、第1の逆テーパ面と第2のテーパ面との間、及び第1のテーパ面と第2の逆テーパ面との間にそれぞれ隙間を形成することで、翼と内側板部及び外側板部とが接触した部分に印加される圧力を小さくすることが可能となる。これにより、翼、内側板部、及び外側板部に強い力が加わることを抑制できる。 Furthermore, in the state where the vane main body is not thermally expanded, clearances are respectively provided between the first reverse tapered surface and the second tapered surface and between the first tapered surface and the second reverse tapered surface. By forming, it becomes possible to make small the pressure applied to the part which the wing | blade and the inner side plate part and the outer side plate part contacted. Thereby, it is possible to suppress application of a strong force to the wing, the inner side plate portion, and the outer side plate portion.
上記課題を解決するため、本発明の一態様に係る静翼群は、静翼を複数備え、複数の前記静翼が環状に配置された静翼群であって、前記内側シュラウドは、離間した状態で、互いに隣り合うように周方向に配置されており、前記内側板部は、前記周方向に配置された複数の前記内側シュラウドに対してそれぞれ設けられており、前記周方向において、互いに隣り合う前記静翼の間に形成された空間に配置され、セラミック基複合材料で構成された第1のシール部材を備え、前記第1のシール部材は、前記周方向において互いに隣り合う2つの前記内側板部の間に配置された第1の端部と、前記第1の端部と対向するとともに、離間した状態で互いに隣り合う2つの前記内側シュラウドの内面と接触可能な第2の端部と、前記第1の端部と前記第2の端部との間に配置され、該第1の端部と該第2の端部とを連結するとともに、周方向の幅が前記第1及び第2の端部の幅よりも小さい第1の連結部と、を有しており、前記第1の端部のうち、前記第2の端部と対向する面は、前記内側板部の端部に形成されたテーパ面と接触可能な逆テーパ面とされており、前記内側シュラウドは、前記内側板部と対向する板部と、前記内側板部と対向する前記板部の外面から前記内側板部側に突出することで冷却空気を通過させる流路を区画する第1の凸部と、を有しており、前記静翼本体が熱膨張していない状態において、前記第1のシール部材と前記内側シュラウドと前記内側板部との間には、それぞれ隙間が形成されている。 In order to solve the above-mentioned subject, a stator blade group concerning one mode of the present invention is a stator blade group provided with a plurality of stator blades, and a plurality of the above-mentioned stator blades are annularly arranged, and the above-mentioned inner shroud separated In the state, they are disposed in the circumferential direction so as to be adjacent to each other, and the inner plate portions are respectively provided to the plurality of the inner shrouds disposed in the circumferential direction, and are adjacent to each other in the circumferential direction The first seal member is disposed in a space formed between the stator vanes to be fitted, and is formed of a ceramic matrix composite material, and the first seal members are two inner sides adjacent to each other in the circumferential direction. A first end portion disposed between the plate portions, and a second end portion capable of being in contact with the inner surfaces of the two inner shrouds which are adjacent to each other in a state of being opposed to and spaced apart from the first end portion; , Said first end and said A second end disposed between the first end and the second end and having a circumferential width smaller than that of the first and second ends; And a surface of the first end facing the second end can be in contact with a tapered surface formed at the end of the inner plate. The inner shroud projects cooling air from the outer surface of the plate facing the inner plate portion and the outer surface of the plate facing the inner plate portion toward the inner plate portion. And a first convex portion defining a flow passage to be passed through, and in a state where the vane main body is not thermally expanded, the first seal member, the inner shroud, and the inner plate portion. A gap is formed between the two.
本発明によれば、上記構成とされた内側シュラウド、内側板部、及び第1のシール部材を有することで、燃焼ガスにより内側シュラウド及び内側板部の温度が上昇した際、セラミック基複合材料よりも熱膨張しやすい金属材料で構成された内側シュラウドが大きく熱膨張する。 According to the present invention, by having the inner shroud, the inner plate portion, and the first seal member configured as described above, when the temperature of the inner shroud and the inner plate portion is increased by the combustion gas, the ceramic base composite material can be obtained. The inner shroud, which is made of a metallic material that is also easily thermally expanded, undergoes a large amount of thermal expansion.
このとき、内側シュラウドの熱膨張により、第1の凸部の突出面と内側板部の外面とが接することで、第1の凸部と内側板部との間に形成された隙間がなくなるとともに、内側シュラウドの外面と第2の端部とが接触することで、内側シュラウドと第2の端部との間に形成された隙間がなくなる。
これにより、内側シュラウドと内側板部との間に形成された流路から冷却空気が外に漏れることを抑制可能となるので、冷却効率の低下を抑制できる。
At this time, the thermal expansion of the inner shroud brings the protruding surface of the first convex portion into contact with the outer surface of the inner plate portion, thereby eliminating the gap formed between the first convex portion and the inner plate portion. Contact between the outer surface of the inner shroud and the second end eliminates the gap formed between the inner shroud and the second end.
As a result, it is possible to suppress the cooling air from leaking out of the flow path formed between the inner shroud and the inner plate portion, so it is possible to suppress a decrease in the cooling efficiency.
また、内側シュラウドが熱膨張することで、第2の端部と内側板部との距離が大きくなることで、第1の端部と内側板部とが近接し、やがて内側板部のテーパ面と第1の端部の逆テーパ面とが接触する。
これにより、内側板部と第1の端部との間に隙間が無くなるため、起動時及び稼働時における内側板部と第1の端部との間のシール性を向上させることができる。
In addition, when the inner shroud thermally expands, the distance between the second end and the inner plate increases, so that the first end and the inner plate approach each other, and eventually the tapered surface of the inner plate And the reverse taper surface of the first end contact.
Thereby, a gap is eliminated between the inner side plate portion and the first end portion, so that the sealing performance between the inner side plate portion and the first end portion at the time of starting and operation can be improved.
上記課題を解決するため、本発明の一態様に係る静翼群は、上記静翼を複数備え、複数の前記静翼が環状に配置された静翼群であって、前記外側シュラウドは、離間した状態で、互いに隣り合うように周方向に配置されており、前記外側板部は、前記周方向に配置された前記外側シュラウドに対してそれぞれ設けられており、前記周方向において、互いに隣り合う前記静翼の間に形成された空間に配置された第2のシール部材を備え、前記第2のシール部材は、周方向において互いに隣り合う2つの前記内の前記外側板部の間に配置された第3の端部と、前記第3の端部と対向するとともに、離間した状態で、互いに隣り合う位置に配置された2つの前記外側シュラウドの外面と接触可能な状態で対向する第4の端部と、前記第3の端部と前記第4の端部との間に配置され、該第3の端部と該第4の端部とを連結するとともに、前記周方向の幅が前記第3及び第4の端部の幅よりも小さい第2の連結部と、を有しており、前記第3の端部のうち、前記第4の端部と対向する面は、前記外側板部の端部に形成された逆テーパ面と接触可能なテーパ面とされており、前記外側シュラウドは、前記外側板部と対向する板部と、前記外側板部と対向する前記板部の内面から前記外側板部側に突出することで冷却空気を通過させる流路を区画する第2の凸部と、を有しており、前記静翼本体が熱膨張していない状態において、前記第2のシール部材と前記外側シュラウドと前記外側板部との間には、それぞれ隙間が形成されている。 In order to solve the above-mentioned subject, a stator blade group concerning one mode of the present invention is a stator blade group provided with two or more of the above-mentioned stator blades, and a plurality of the above-mentioned stator blades are annularly arranged, Are arranged in the circumferential direction so as to be adjacent to each other, and the outer plate portions are respectively provided to the outer shrouds disposed in the circumferential direction, and are adjacent to each other in the circumferential direction. A second seal member is disposed in a space formed between the vanes, and the second seal member is disposed between two of the outer plate portions in the circumferential direction adjacent to each other. A fourth end facing the third end, and spaced apart from each other so as to be in contact with the outer surfaces of the two outer shrouds disposed adjacent to each other. An end, said third end and a front It is disposed between the fourth end and connects the third end and the fourth end, and the circumferential width is greater than the width of the third and fourth ends. And a surface of the third end portion facing the fourth end portion is a reverse tapered surface formed at the end portion of the outer plate portion. The outer shroud is cooled by projecting from the inner surface of the plate facing the outer plate and the inner surface of the plate facing the outer plate toward the outer plate. And a second convex portion that defines a flow path through which air passes, and in a state in which the vane main body is not thermally expanded, the second seal member, the outer shroud, and the outer plate portion. And a gap is formed between them.
本発明によれば、上記構成とされた外側シュラウド、外側板部、及び第2のシール部材を有することで、燃焼ガスにより外側シュラウド及び外側板部の温度が上昇した際、セラミック基複合材料よりも熱膨張しやすい金属材料で構成された外側シュラウドが大きく熱膨張する。
このとき、第2の凸部の突出面と外側板部の外面とが接することで、第2の凸部と外側板部との間に形成された隙間がなくなるとともに、外側シュラウドの外面と第4の端部とが接触することで、外側シュラウドと第4の端部との間に形成された隙間がなくなる。
これにより、外側シュラウドと外側板部との間に形成された流路から冷却空気が漏れることを抑制可能となるので、冷却効率の低下を抑制することができる。
According to the present invention, by having the outer shroud, the outer plate portion, and the second seal member configured as described above, when the temperature of the outer shroud and the outer plate portion is increased by the combustion gas, the ceramic base composite material can be obtained. The outer shroud, which is made of a metallic material that is also easily thermally expanded, undergoes a large amount of thermal expansion.
At this time, the protruding surface of the second convex portion and the outer surface of the outer side plate portion are in contact with each other, thereby eliminating the gap formed between the second convex portion and the outer side plate portion. The contact with the end of 4 eliminates the gap formed between the outer shroud and the fourth end.
As a result, it is possible to suppress the cooling air from leaking from the flow path formed between the outer shroud and the outer plate portion, so that it is possible to suppress a decrease in the cooling efficiency.
また、外側シュラウドが大きく熱膨張して第4の端部と外側板部との距離が大きくなることで、第3の端部と外側板部とが近接し、やがて外側板部の逆テーパ面と第3の端部のテーパ面とが接触する。
これにより、外側板部と第3の端部との間に隙間が無くなるため、起動時及び稼働時における外側板部と第3の端部との間のシール性を向上させることができる。
In addition, the outer shroud is thermally expanded to a large extent, and the distance between the fourth end and the outer plate increases, whereby the third end and the outer plate approach each other, and the reverse tapered surface of the outer plate is eventually obtained. And the tapered surface of the third end contact.
Thereby, a gap is eliminated between the outer side plate portion and the third end portion, so that the sealing property between the outer side plate portion and the third end portion at the time of starting and operation can be improved.
上記課題を解決するため、本発明の一態様に係る静翼群は、環状に配置された複数の静翼を備えた静翼群であって、前記静翼は、金属材料で構成された内側シュラウドと、前記内側シュラウドと対向するように、該内側シュラウドの外側に配置され、金属材料で構成された外側シュラウドと、前記内側シュラウドから前記外側シュラウドに向かう方向に延びる翼、前記内側シュラウドの外面に沿って配置され、前記翼の一方の端部と接続された内側板部、及び前記外側シュラウドの内面に沿って配置され、前記翼の他方の端部と接続された外側板部を有し、セラミック基複合材料で構成された静翼本体と、前記内側シュラウドから前記外側シュラウドに向かう方向に前記静翼本体を貫通して配置され、前記外側シュラウド、前記静翼本体、及び前記内側シュラウドを締め付ける締結部材と、前記内側シュラウドの内面よりも内側に位置する前記締結部材の一方の端部と前記内側シュラウドの内面との間、及び前記外側シュラウドの外面よりも外側に位置する前記締結部材の他方の端部と前記外側シュラウドの外面との間のうち、少なくとも一方に介装されたばね部材と、を有しており、前記内側シュラウドは、離間した状態で、互いに隣り合うように周方向に配置されており、前記内側板部は、前記周方向に配置された複数の前記内側シュラウドに対してそれぞれ設けられており、前記周方向において、互いに隣り合う前記静翼の間に形成された空間に配置され、セラミック基複合材料で構成された第1のシール部材を備え、前記第1のシール部材は、前記周方向において互いに隣り合う2つの前記内側板部の間に配置された第1の端部と、前記第1の端部と対向するとともに、離間した状態で互いに隣り合う2つの前記内側シュラウドの内面と接触可能な第2の端部と、前記第1の端部と前記第2の端部との間に配置され、該第1の端部と該第2の端部とを連結するとともに、周方向の幅が前記第1及び第2の端部の幅よりも小さい第1の連結部と、を有しており、前記第1の端部のうち、前記第2の端部と対向する面は、前記内側板部の端部に形成されたテーパ面と接触可能な逆テーパ面とされており、前記内側シュラウドは、前記内側板部と対向する板部と、該板部から前記内側板部側に突出することで冷却空気を通過させる流路を区画する第1の凸部と、を有しており、前記静翼本体が熱膨張していない状態において、前記第1のシール部材と前記内側シュラウドと前記内側板部との間には、それぞれ隙間が形成されている。 In order to solve the above-mentioned subject, a stator blade group concerning one mode of the present invention is a stator blade group provided with a plurality of stator blades arranged annularly, and the stator blade is an inner side comprised by metal material. A shroud, an outer shroud disposed outside the inner shroud opposite to the inner shroud and made of a metallic material, a wing extending in a direction from the inner shroud toward the outer shroud, an outer surface of the inner shroud And an outer plate portion disposed along an inner surface of the outer shroud and connected to the other end portion of the wing. A stator body made of a ceramic matrix composite material, and disposed through the stator body in a direction from the inner shroud toward the outer shroud, the outer shroud, the stator body, and A fastening member for fastening the inner shroud, and between one end of the fastening member located inside the inner surface of the inner shroud and the inner surface of the inner shroud and outside the outer surface of the outer shroud A spring member interposed in at least one of the other end of the fastening member and the outer surface of the outer shroud, the inner shrouds being adjacent to each other in a separated state Are disposed circumferentially, and the inner plate portion is provided for each of the plurality of inner shrouds disposed in the circumferential direction, and between the vanes adjacent to each other in the circumferential direction. The first seal member is disposed in the formed space and is formed of a ceramic matrix composite material, and the first seal members are adjacent to each other in the circumferential direction. A first end disposed between the two mating inner plate portions, and a first end capable of being in contact with the inner surfaces of the two inner shrouds facing each other and spaced apart from each other; 2 and between the first end and the second end to connect the first end to the second end, and have a circumferential width And a first connecting portion smaller than a width of the first and second ends, and a surface of the first end facing the second end is the inner side. The inner shroud is a plate portion facing the inner plate portion, and the inner shroud protrudes from the plate portion toward the inner plate portion side. And a first convex portion that defines a flow path through which the cooling air is allowed to pass. A clearance is formed between the first seal member, the inner shroud, and the inner plate portion.
本発明によれば、内側シュラウドから外側シュラウドに向かう方向において、外側シュラウド、静翼本体、及び内側シュラウドを締め付ける締結部材と、内側シュラウドの内面よりも内側に位置する締結部材の一方の端部と内側シュラウドの内面との間、及び外側シュラウドの外面よりも外側に位置する締結部材の他方の端部と外側シュラウドの外面との間のうち、少なくとも一方に介装されたばね部材と、を備えることで、熱膨張係数が異なる金属材料及びセラミック基複合材料が熱膨張した際にばね部材が縮むことで熱膨張を吸収することが可能となる。これにより、金属材料とセラミック基複合材料との熱膨張係数の差を吸収することができる。 According to the present invention, in the direction from the inner shroud toward the outer shroud, the outer shroud, the vane body, a fastening member for fastening the inner shroud, and one end of the fastening member located inside the inner surface of the inner shroud A spring member interposed between the inner surface of the inner shroud and at least one of the other end of the fastening member located outside the outer surface of the outer shroud and the outer surface of the outer shroud; The thermal expansion can be absorbed by the spring member contracting when the metallic material and the ceramic base composite material having different thermal expansion coefficients thermally expand. Thereby, the difference in thermal expansion coefficient between the metal material and the ceramic matrix composite can be absorbed.
また、上述した締結部材を有することで、外側シュラウド、静翼本体、及び内側シュラウドが熱膨張した際、締結部材に沿う方向のみに静翼本体、内側シュラウド、及び外側シュラウドを変位させることが可能となる。これにより、熱膨張時において、締結部材に対する静翼本体の傾斜を抑制することが可能となるので、静翼本体の姿勢を安定させることがきる。 In addition, by having the above-described fastening member, when the outer shroud, the vane main body, and the inner shroud are thermally expanded, the vane main body, the inner shroud, and the outer shroud can be displaced only in the direction along the fastening member. It becomes. Thereby, at the time of thermal expansion, it is possible to suppress the inclination of the stator vane main body with respect to the fastening member, so that the posture of the stator vane main body can be stabilized.
上記構成とされた内側シュラウド、内側板部、及び第1のシール部材を有することで、燃焼ガスにより内側シュラウド及び内側板部の温度が上昇した際、セラミック基複合材料よりも熱膨張しやすい金属材料で構成された内側シュラウドが大きく熱膨張する。 By having the inner shroud, the inner plate portion, and the first seal member configured as described above, when the temperature of the inner shroud and the inner plate portion is increased by the combustion gas, the metal is more easily thermally expanded than the ceramic base composite material The inner shroud made of material undergoes a large thermal expansion.
このとき、内側シュラウドの熱膨張により、第1の凸部の突出面と内側板部の外面とが接することで、第1の凸部と内側板部との間に形成された隙間がなくなるとともに、内側シュラウドの外面と第2の端部とが接触することで、内側シュラウドと第2の端部との間に形成された隙間がなくなる。
これにより、内側シュラウドと内側板部との間に形成された流路から冷却空気が外に漏れることを抑制可能となるので、冷却効率の低下を抑制できる。
At this time, the thermal expansion of the inner shroud brings the protruding surface of the first convex portion into contact with the outer surface of the inner plate portion, thereby eliminating the gap formed between the first convex portion and the inner plate portion. Contact between the outer surface of the inner shroud and the second end eliminates the gap formed between the inner shroud and the second end.
As a result, it is possible to suppress the cooling air from leaking out of the flow path formed between the inner shroud and the inner plate portion, so it is possible to suppress a decrease in the cooling efficiency.
また、内側シュラウドが熱膨張することで、第2の端部と内側板部との距離が大きくなることで、第1の端部と内側板部とが近接し、やがて内側板部のテーパ面と第1の端部の逆テーパ面とが接触する。
これにより、内側板部と第1の端部との間に隙間が無くなるため、起動時及び稼働時における内側板部と第1の端部との間のシール性を向上させることができる。
In addition, when the inner shroud thermally expands, the distance between the second end and the inner plate increases, so that the first end and the inner plate approach each other, and eventually the tapered surface of the inner plate And the reverse taper surface of the first end contact.
Thereby, a gap is eliminated between the inner side plate portion and the first end portion, so that the sealing performance between the inner side plate portion and the first end portion at the time of starting and operation can be improved.
上記課題を解決するため、本発明の一態様に係るガスタービンは、上記静翼と、前記静翼の外側に供給する燃焼ガスを生成する燃焼器と、を備える。 In order to solve the above-mentioned subject, a gas turbine concerning one mode of the present invention is provided with the above-mentioned stator blade and a burner which generates combustion gas supplied to the outside of the stator blade.
上記構成とされたガスタービンによれば、静翼本体の姿勢を安定させた上で、セラミック基複合材料と金属材料との熱膨張係数の差を吸収することができる。 According to the gas turbine configured as described above, it is possible to absorb the difference in coefficient of thermal expansion between the ceramic base composite material and the metal material after stabilizing the attitude of the vane main body.
上記課題を解決するため、本発明の一態様に係るガスタービンは、上記静翼群と、前記静翼の外側に供給する燃焼ガスを生成する燃焼器と、を備える。 In order to solve the above-mentioned subject, a gas turbine concerning one mode of the present invention is provided with the above-mentioned stator blade group, and a burner which generates combustion gas supplied to the outer side of the above-mentioned stator blade.
上記構成とされたガスタービンによれば、静翼本体の姿勢を安定させた上で、セラミック基複合材料と金属材料との熱膨張係数の差を吸収することができる。 According to the gas turbine configured as described above, it is possible to absorb the difference in coefficient of thermal expansion between the ceramic base composite material and the metal material after stabilizing the attitude of the vane main body.
本発明によれば、静翼の姿勢を安定させた上で、セラミック基複合材料と金属材料との熱膨張係数の差を吸収することができる。 According to the present invention, it is possible to absorb the difference in thermal expansion coefficient between the ceramic matrix composite material and the metal material while stabilizing the attitude of the stationary blade.
以下、図面を参照して本発明を適用した実施形態について詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments to which the present invention is applied will be described in detail with reference to the drawings.
(第1の実施形態)
図1を参照して、第1の実施形態のガスタービン10の概略構成について説明する。図1において、Aは外気(以下、「外気A」という)、Acomは圧縮空気(以下、「圧縮空気Acom」という)、Arは軸線(以下、「軸線Ar」という)、Daは軸線方向(以下、「軸方向Da」という)をそれぞれ示している。
また、図1において、Dauは軸線方向Daの一方側である軸方向上流側(以下、「軸方向上流側Dau」という)、Dadは軸方向Daの他方側である軸方向下流側(以下、「軸方向下流側Dad」という)、Dcは周方向(以下、「周方向Dc」という)をそれぞれ示している。
First Embodiment
The schematic configuration of the
In FIG. 1, Dau is an axial upstream side (hereinafter referred to as “axial upstream Dau”) that is one side of the axial direction Da, and Dad is an axial downstream side that is the other side of the axial direction Da (hereinafter, “Axial downstream side Dad” and Dc indicate circumferential directions (hereinafter referred to as “circumferential direction Dc”).
さらに、図1において、Drは軸線Arに対する径方向(以下、「径方向Dr」という)、Droは径方向Drにおいて軸線Arから遠ざかる側である径方向外側(以下、「径方向外側Dro」という)、Driは径方向Drにおいて軸線Arに近づく側である径方向内側(以下、「径方向内側Dri」という)をそれぞれ示している。 Further, in FIG. 1, Dr represents a radial direction with respect to the axis Ar (hereinafter, referred to as “radial direction Dr”), and Dro represents a radially outer side which is a side away from the axis Ar in the radial direction Dr (hereinafter referred to as “radial outer side Dro” And Dri indicate radial inner sides (hereinafter referred to as “radial inner side Dri”) which are sides closer to the axis Ar in the radial direction Dr.
なお、第1の実施形態において、径方向Drは、内側シュラウド65と外側シュラウド67とが対向する方向でもある。また、第1の実施形態において、タービン13を構成する構成要素の内面とは、ロータ軸47側に配置された面のことをいい、外面とは、タービン車室41側に配置された面のことをいう。
In the first embodiment, the radial direction Dr is also the direction in which the
ガスタービン10は、圧縮機11と、タービン13と、中間車室15と、燃焼器17と、排気室19と、を備える。
The
圧縮機11は、外気Aを圧縮して圧縮空気Acomを生成する。圧縮機11は、圧縮機車室21と、圧縮機ロータ23と、を有する。
The
圧縮機車室21は、筒状とされており、圧縮機ロータ23を覆っている。圧縮機車室21の上流側には、圧縮機11が外部から外気Aを取り込むための空気取込口21Aが設けられている。
圧縮機車室21の径方向内側Driには、複数の静翼群25が固定されている。複数の静翼群25は、軸方向Daに間隔を空けた状態で配列されている。複数の静翼群25は、軸線Arに対する周方向Dcに配列された複数の静翼29で構成されている。
The
A plurality of
圧縮機ロータ23は、軸線Ar方向に延在するとともに、軸線Arを中心として回転する。圧縮機ロータ23は、ロータ軸32と、複数の動翼列34と、を有する。ロータ軸32は、軸線Arを中心として軸方向Daに延在している。複数の動翼列34は、ロータ軸32の外周に固定されている。
各動翼列34は、いずれかの静翼群25の軸方向上流側Dauに配置されている。複数の動翼列34は、周方向Dcに並んで配置された複数の動翼36で構成されている。
The
Each moving
タービン13は、圧縮機11の軸方向下流側Dadに配置されている。タービン13は、タービンロータ38と、タービン車室41と、を有する。
The
タービンロータ38は、軸線Ar方向に延在しており、軸線Arを中心として回転する。
タービンロータ38は、ロータ軸47と、複数の動翼列49と、を有する。
ロータ軸47は、軸線Arを中心として軸方向Daに延在している。ロータ軸47には、冷却空気が通る冷却空気通路(図示せず)が形成されている。冷却空気通路を通った冷却空気は、動翼51内に導入されることで、動翼51の冷却に利用される。
The
The
The
タービン車室41は、筒状とされており、タービンロータ38を覆っている。タービン車室41の径方向内側Driには、複数の静翼群44が固定されている。複数の静翼群44は、軸方向Daに間隔を空けた状態で配列されている。各静翼群44は、周方向Dcに配列された複数の静翼45で構成されている。
The
なお、第1の実施形態の静翼45の具体的な構成については、図2〜図6を参照して、後述する。
The specific configuration of the
タービン車室41には、冷却空気が通る冷却空気通路が形成されている。上記冷却空気通路を通った冷却空気は、静翼45内に導入されて、静翼45の冷却に利用される。
The
なお、静翼群44の構成によっては、中間車室15内の空気を冷却空気として、車室の冷却空気通路を経ずに、静翼群44を構成する静翼45に供給される場合もある。
Depending on the configuration of the
ロータ軸47の径方向外側Droとタービン車室41の径方向内側Driとの間には、環状空間とされた燃焼ガス流路50が形成されている。燃焼ガス流路50には、燃焼器17で生成された高温の燃焼ガスGが供給される。
Between the radially outer side Dro of the
複数の動翼列49は、ロータ軸47の外周に固定されている。各動翼列49は、静翼群44の軸方向下流側Dadに配置されている。各動翼列49は、周方向Dcに並んで配列された複数の動翼51で構成されている。
The plurality of moving
タービンロータ38は、圧縮機ロータ23とともに同一の軸線Arを中心として一体回転する。タービンロータ38、及び圧縮機ロータ23は、ガスタービンロータ57を構成している。
ガスタービンロータ57の軸方向Daの両端部は、それぞれ軸受(図示せず)により支持されている。ガスタービンロータ57には、発電機61のロータが接続されている。
The
Both ends of the
中間車室15は、軸方向Daにおいて圧縮機車室21とタービン車室41との間に配置されている。中間車室15内には、圧縮機11により圧縮された外気Aである圧縮空気Acomが導入される。
The
燃焼器17は、中間車室15に固定されている。燃焼器17には、燃焼器17に燃料Fを供給する燃料ライン55が接続されている。燃料ライン55には、燃料流量を調節する燃料調節弁56が設けられている。燃焼器17は、燃料供給源からの燃料Fを圧縮空気Acom中で燃焼させることで、高温の燃焼ガスGを生成する。
The
排気室19は、タービン車室41の軸方向下流側Dadに配置されている。
圧縮機車室21、中間車室15、タービン車室41及び排気室19は、互いに連結されることで、ガスタービン車室58を構成している。
The
The
次に、図1〜図6を参照して、タービン車室41内に収容された静翼群44を構成する静翼45について説明する。
図2において、Bは燃焼ガスが流れる方向(以下、「B方向」という)を示している。図2において、図1に示す構造体と同一構成部分には同一符号を付す。図3において、図2に示す構造体と同一構成部分には、同一符号を付す。図4において、図2及び図3に示す構造体と同一構成部分には同一符号を付す。図5において、図2〜図4に示す構造体と同一構成部分には、同一符号を付す。図6において、図2〜図5に示す構造体と同一構成部分には同一符号を付す。
Next, with reference to FIG. 1 to FIG. 6, the
In FIG. 2, B indicates the direction in which the combustion gas flows (hereinafter referred to as the “B direction”). In FIG. 2, the same components as in the structure shown in FIG. In FIG. 3, the same components as those of the structure shown in FIG. In FIG. 4, the same components as those shown in FIGS. 2 and 3 are denoted by the same reference numerals. In FIG. 5, the same components as those of the structure shown in FIGS. In FIG. 6, the same components as those of the structure shown in FIGS.
静翼45は、内側シュラウド65と、外側シュラウド67と、静翼本体69と、インサート71,73と、第1の締結部材75と、第2の締結部材76と、ばね部材78と、を有する。
The
内側シュラウド65は、外側シュラウド67よりもロータ軸47側に設けられている。内側シュラウド65は、間隔を空けて、周方向Dcに配列されている。
The
内側シュラウド65は、シュラウド本体81と、第2の突出部82と、を有する。
シュラウド本体81は、板状の部材である。シュラウド本体81は、軸方向上流側Dauに位置する端部がL字形状となるように、ロータ軸47側に折り曲げられている。シュラウド本体81の内部には、冷却空気が流れる流路(図14に示す流路109)が区画されている。
The
The shroud
シュラウド本体81には、貫通孔65A,65Bが形成されている。
貫通孔65Aは、シュラウド本体81のうち、翼86の中央部と対向する部分を貫通するように形成されている。
貫通孔65Aには、第1の締結部材75を構成するボルト75Aの軸部75ABが挿入される。軸部75ABの一方の端部は、シュラウド本体81からロータ軸47側に突出している。
Through
The through
The shaft portion 75AB of the
貫通孔65Bは、シュラウド本体81のうち、翼86の中央部よりも前縁86A側を貫通するように形成されている。
貫通孔65Bには、第2の締結部材76を構成するボルト76Aの軸部76ABが挿入されている。軸部76ABの一方の端部は、シュラウド本体81からロータ軸47側に突出している。
The through
The shaft portion 76AB of the
第2の突出部82は、貫通孔65Aの形成領域に対応するシュラウド本体81から外側シュラウド67(具体的には、第1の突出部88)に向かう方向に突出している。
第2の突出部82は、貫通孔82Aと、挿入空間82Bと、を有する。
貫通孔82Aは、貫通孔65Aに連通している。貫通孔82Aには、ボルト75Aの軸部75ABが挿入されている。
The
The
The through
挿入空間82Bは、外側シュラウド67側に形成されており、貫通孔82Aと連通している。挿入空間82Bは、貫通孔82Aよりも拡径されている。
上記構成とされた内側シュラウド65は、金属材料で構成されている。
The
The
外側シュラウド67は、内側シュラウド65から径方向Drに離間した状態で、内側シュラウド65の外側に設けられている。外側シュラウド67は、径方向Drにおいて、内側シュラウド65と対向している。
The
外側シュラウド67は、シュラウド本体87と、第1の突出部88と、を有する。
シュラウド本体87は、板状の部材である。シュラウド本体87は、軸方向上流側Dauに位置する端部がL字形状となるように、ロータ軸47側に折り曲げられている。シュラウド本体87の内部には、冷却空気が流れる流路(後述する図15に示す流路115)が区画されている。
The
The
シュラウド本体87には、貫通孔67A,67Bが形成されている。
貫通孔67Aは、シュラウド本体87のうち、翼86の中央部と対向する部分を貫通するように形成されている。貫通孔67Aには、第1の締結部材75を構成するボルト75Aの軸部75ABが挿入されている。
Through
The through
貫通孔67Bは、シュラウド本体87のうち、翼86の中央部よりも前縁86A側を貫通するように形成されている。貫通孔67Bには、第2の締結部材76を構成するボルト76Aの軸部76ABが挿入されている。
The through
第1の突出部88は、貫通孔67Aの形成領域に対応するシュラウド本体87から内側シュラウド65の第2の突出部82に向かう方向に突出している。
第1の突出部88は、貫通孔88Aと、係合部88Bと、を有する。貫通孔88Aは、貫通孔67Aに連通している。貫通孔88Aには、ボルト75Aの軸部75ABが挿入されている。
係合部88Bは、第2の突出部82の端部に形成された挿入空間82Bに挿入されている。これにより、第1の突出部88は、第2の突出部82と係合している。
The
The
The
上述した外側シュラウド67を構成する第1の突出部88と、内側シュラウド65を構成するとともに、第1の突出部88と係合する第2の突出部82と、を有することで、内側シュラウド65に対する外側シュラウド67の位置決めを容易に行うことができるとともに、第1の突出部88及び第2の突出部82よりなる構造体を補強部材として機能させることができる。
By having the
また、第1の突出部88及び第2の突出部82に形成された貫通孔82A,88Aにボルト75Aの軸部75ABを配置させることで、軸部75ABの位置決めを容易に行うことができる。
Further, by arranging the shaft portion 75AB of the
第1の締結部材75は、ボルト75Aと、ナット75Bと、を有する。
ボルト75Aは、頭部75AAと、軸部75ABを有する。頭部75AAは、軸部75ABの他端に設けられている。頭部75AAは、シュラウド本体87の外面(外側シュラウド67の外面)側に配置されている。
The
The
軸部75ABは、シュラウド本体87の外面に配置された複数のばね部材78を介して、シュラウド本体87の外面側から貫通孔67A、貫通孔88A、挿入空間82B、貫通孔82A、貫通孔65Aの順に挿入されている。
これにより、軸部75ABは、径方向Drにおいて、外側シュラウド67、静翼本体69、及び内側シュラウド65を貫通するとともに、一部が第1の突出部88、及び第2の突出部82の内側に配置されている。
The shaft portion 75AB is provided with a through
Thus, the shaft portion 75AB penetrates the
軸部75ABの一方の端部(頭部75AAが設けられた側とは反対側の端部)は、シュラウド本体81の内面(内側シュラウド65の内面)からロータ軸47側に突出している。
One end (the end opposite to the side on which the head 75AA is provided) of the shaft 75AB protrudes from the inner surface of the shroud main body 81 (the inner surface of the inner shroud 65) toward the
ナット75Bは、シュラウド本体81の内面に配置された複数のばね部材78を介して、シュラウド本体81の内面から突出した軸部75ABの一方の端部に締め付けられている。
上記構成とされた第1の締結部材75は、径方向Drにおいて、外側シュラウド67、静翼本体69、及び内側シュラウド65を締め付けている。
The
The
第2の締結部材76は、ボルト76Aと、ナット76Bと、を有する。
ボルト76Aは、頭部76AAと、軸部76ABを有する。頭部76AAは、軸部76ABの他端に設けられている。頭部76AAは、シュラウド本体87の外面側に配置されている。
The
The
軸部76ABは、シュラウド本体87の外面に配置された複数のばね部材78を介して、シュラウド本体87の外面側から貫通孔67B、静翼本体69、貫通孔65Bの順に挿入されている。
The shaft portion 76AB is inserted in the order of the through
これにより、軸部76ABは、径方向Drにおいて、静翼本体69を通過するとともに、外側シュラウド67、及び内側シュラウド65を貫通している。
軸部76ABの一方の端部(頭部76AAが設けられた側とは反対側の端部)は、シュラウド本体81の内面からロータ軸47側に突出している。
Thus, the shaft portion 76AB passes through the vane
One end (the end opposite to the side on which the head 76AA is provided) of the shaft 76AB protrudes from the inner surface of the shroud
ナット76Bは、シュラウド本体81の内面に配置された複数のばね部材78を介して、シュラウド本体81の内面から突出した軸部76ABの一方の端部に締め付けられている。
上記構成とされた第2の締結部材76は、径方向Drにおいて、外側シュラウド67、静翼本体69、及び内側シュラウド65を締め付けている。
The
The
上記構成とされた2つの締結部材(第1及び第2の締結部材75,76)を有することで、1つの締結部材のみを設けた場合と比較して、熱膨張する静翼本体69の姿勢をさらに安定化させることができる。
By having two fastening members (first and
ばね部材78は、頭部75AA,76AAとシュラウド本体87との間、及びナット75B,76Bとシュラウド本体81との間に、それぞれ複数配置されている。
A plurality of
ばね部材78は、内側シュラウド65、外側シュラウド67、及び静翼本体69が熱膨張していない状態(言い換えれば、高温の燃焼ガスが燃焼ガス流路50に供給されていない状態)において、伸びた状態にある。
The
このような状態とすることで、金属材料で構成された内側シュラウド65及び外側シュラウド67と、セラミック基複合材料で構成された静翼本体69と、が熱膨張した際に、異なる熱膨張係数の差を吸収することができる。
なお、ばね部材78としては、例えば、皿ばねや、コイルばね等を用いることが可能である。
Under this condition, when the
As the
第1の実施形態の静翼45によれば、上述した第1及び第2の締結部材75,76と、内側シュラウド65の内面よりも内側に位置する第1及び第2の締結部材75,76の一方の端部と内側シュラウド65の内面との間、及び外側シュラウド67の外面よりも外側に位置する第1及び第2の締結部材75,76の他方の端部と外側シュラウド67の外面との間に介装されたばね部材78と、を備えることで、熱膨張係数が異なる金属材料及びセラミック基複合材料が熱膨張した際にばね部材78が縮むことで熱膨張を吸収することが可能となる。これにより、金属材料とセラミック基複合材料との熱膨張係数の差を吸収することができる。
According to the
また、上述した第1及び第2の締結部材75,76を有することで、外側シュラウド67、静翼本体69、及び内側シュラウド65が熱膨張した際、第1及び第2の締結部材75,76に沿う方向のみに静翼本体69、内側シュラウド65、及び外側シュラウド67を変位させることが可能となる。
これにより、熱膨張時において、第1及び第2の締結部材75,76に対する静翼本体69の傾斜を抑制することが可能となるので、静翼本体69の姿勢を安定させることがきる。
つまり、静翼本体69の姿勢を安定させた上で、セラミック基複合材料と金属材料との熱膨張係数の差を吸収することができる。
In addition, when the
Thus, the inclination of the vane
That is, after the attitude of the vane
また、上記静翼45を備えた第1の実施形態のガスタービン10は、第1の実施形態の静翼45と同様な効果を得ることができる。
Further, the
なお、第1の実施形態では、2つの締結部材(第1及び第2の締結部材75,76)を設けた場合を例に挙げて説明したが、締結部材の数は、1つ以上であればよく、2つに限定されない。
In the first embodiment, the case where two fastening members (first and
また、ばね部材78は、内側シュラウド65の内面よりも内側に位置する第1の締結部材75(または、第2の締結部材76)の一方の端部と内側シュラウド65の内面との間、及び外側シュラウド67の外面よりも外側に位置する第1の締結部材75(第2の締結部材76)の他方の端部と外側シュラウド67の外面との間のうち、少なくとも一方に設ければよく、図3に示す構造に限定されない。
Also, the
さらに、第1の実施形態では、内側シュラウド65の内面よりも内側に位置する第1及び第2の締結部材75,76の一方の端部と内側シュラウド65の内面との間、及び外側シュラウド67の外面よりも外側に位置する第1及び第2の締結部材75,76の他方の端部と外側シュラウド67の外面との間に、それぞれ複数のばね部材78を配置させた場合を例に挙げて説明したが、ばね部材78の数は、1つ以上であればよく、ばね部材78の数は、必要に応じて適宜選択することが可能である。
Furthermore, in the first embodiment, between the end of one of the first and
(第2の実施形態)
図7〜図11を参照して、本発明の第2の実施形態の静翼群100について説明する。図7では、説明の便宜上、図10及び図11に示す外側シュラウド67の図示を省略するとともに、外側シュラウド67と内側シュラウド65との間に位置する静翼本体69を断面で図示する。図7において、図2〜図6に示す構造体と同一構成部分には同一符号を付す。
Second Embodiment
A
図8において、図3及び図7に示す構造体と同一構成部分には同一符号を付す。図9において、図8に示す構造体と同一構成部分には、同一符号を付す。図10において、図3に示す構造体と同一構成部分には同一符号を付す。図11において、図10に示す構造体と同一構成部分には同一符号を付す。 In FIG. 8, the same components as those shown in FIGS. 3 and 7 are designated by the same reference numerals. In FIG. 9, the same components as in the structure shown in FIG. In FIG. 10, the same components as those of the structure shown in FIG. In FIG. 11, the same components as in the structure shown in FIG.
第2の実施形態の静翼群100は、第1の実施形態の静翼群44を構成し、かつ周方向Dcにおいて互いに隣り合う静翼45間に形成された空間に第1及び第2のシール部材101,102を配置させるとともに、周方向Dcにおける内側板部83、及び外側板部85の端部の形状を第1の実施形態の内側板部83、及び外側板部85の端部の形状とは異ならせたこと以外は、静翼群44と同様な構成とされている。
The
ここで、内側板部83及び外側板部85の端部の形状、並びに第1及び第2のシール部材101,102の構成について説明する前に、内側シュラウド65、及び外側シュラウド67の構成について順次説明する。
Here, before describing the shapes of the end portions of the
内側シュラウド65は、板部105と、第1の凸部107と、を有する。板部105は、内側板部83から離間した状態で、内側板部83と対向するように配置されている。板部105は、内側板部83と対向する外面105aと、外面105aの反対側に配置された内面105bと、を有する。内面105bは、内側シュラウド65の内面に対応する面である。
The
第1の凸部107は、板部105の外面105aから内側板部83側に突出している。なお、図8及び図9では、周方向Dcの端に配置された1つの第1の凸部107のみを図示しているが、板部105の外面105aには、複数の第1の凸部107が設けられている。複数の第1の凸部107は、冷却空気を通過させるための流路109を区画している。複数の第1の凸部107は、内側板部83と対向する平坦な突出面107aを有する。
The first
外側シュラウド67は、板部111と、第2の凸部112と、を有する。板部111は、外側板部85から離間した状態で、外側板部85と対向するように配置されている。板部111は、外側板部85と対向する内面111aと、内面111aの反対側に配置された外面111bと、を有する。
The
第2の凸部112は、板部105の内面111aから外側板部85側に突出している。なお、図10及び図11では、周方向Dcの端に配置された1つの第2の凸部112のみを図示しているが、板部105の内面111aには、複数の第2の凸部112が設けられている。複数の第2の凸部112は、冷却空気を通過させるための流路109を区画している。複数の第2の凸部112は、外側板部85と対向する平坦な突出面112aを有する。
The second
次に、周方向Dcに配置された内側板部83の端部の形状について説明する。
内側板部83の端部は、翼86側に配置された内側板部83の面83aから面83b(面83aの反対側に配置された内側板部83の面)に向かう方向に傾斜したテーパ面83cを有する。
Next, the shape of the end of the inner
The end portion of the inner
次に、周方向Dcに配置された外側板部85の端部の形状について説明する。
外側板部85の端部は、外側シュラウド67側に配置された外側板部85の面85bから面85a(面85bの反対側に配置された外側板部85の面)に向かう方向に傾斜した逆テーパ面85cを有する。
Next, the shape of the end portion of the outer
The end of the outer
次に、第1のシール部材101について説明する。
第1のシール部材101は、第1の端部121と、第2の端部122と、第1の連結部123と、を有する。
第1の端部121は、周方向Dcにおいて互いに隣り合う2つの内側板部83の間に配置されている。第1の端部121は、周方向Dcに配置された逆テーパ面121a,121bを有する。
Next, the
The
The
逆テーパ面121aは、一方の内側板部83の端部に形成されている。逆テーパ面121aは、径方向Drにおいて第2の端部122(具体的には、後述する突出部122A)と対向している。逆テーパ面121aの形状は、一方の内側板部83の端部に形成されたテーパ面83cと接触可能な形状とされている。
The reverse tapered
逆テーパ面121bは、他方の内側板部83の端部に形成されている。逆テーパ面121bは、径方向Drにおいて第2の端部122(具体的には、後述する突出部122B)と対向している。逆テーパ面121bの形状は、他方の内側板部83の端部に形成されたテーパ面83cと接触可能な形状とされている。
The reverse tapered
第2の端部122は、周方向Dcにおいて第1の端部121と対向するように、板部105の内面105b側に配置されている。周方向Dcにおける第2の端部122の幅は、第1の連結部123の幅よりも広くなるように構成されている。
The
第2の端部122は、第1の連結部123から周方向Dcに突出する一対の突出部122A,122Bを有する。突出部122Aは、一方の板部105の内面105b(内側シュラウド65の内面)の端部と接触する面122aを有する。突出部122Bは、他方の板部105の外面111b(外側シュラウド67の外面)の端部と接触する面122bを有する。
The
第1の連結部123は、第1の端部121と第2の端部122との間に設けられている。第1の連結部123は、径方向Drに延在している。
第1の連結部123は、一端が第1の端部121と接続されており、他端が第2の端部122と接続されている。
The
One end of the first connecting
これにより、第1の連結部123は、第1の端部121と第2の端部122とを連結している。第1の連結部123は、周方向Dcの幅が第1及び第2の端部121,122の幅よりも小さくなるように構成されている。
上記構成とされた第1のシール部材101は、金属材料よりも熱膨張しにくいセラミック基複合材料で構成されている。
Thus, the first connecting
The
第1のシール部材101、内側シュラウド65、静翼本体69、及び内側板部83が熱膨張していない状態(言い換えれば、静翼本体69に燃焼ガスが供給されていない状態)において、第1のシール部材101と内側シュラウド65と内側板部83との間には、隙間が形成されている(図8参照)。
これにより、第1のシール部材101、内側シュラウド65、及び内側板部83は、接触していない状態(離間した状態)にある。
In a state where the
As a result, the
このとき、一方のテーパ面83cと逆テーパ面121aとの間には、隙間125が形成されており、他方のテーパ面83cと逆テーパ面121bとの間には、隙間126が形成されている。
At this time, a
また、突出面107aと面83bとの間には、隙間128が形成されている。さらに、一方の内面105bと面122aとの間には、隙間131が形成されており、他方の内面105bと面122bとの間には、隙間132が形成されている。
Further, a
一方、静翼本体69への燃焼ガスの供給により、第1のシール部材101、内側シュラウド65、及び内側板部83の温度が上昇すると、金属材料よりなる内側シュラウド65がセラミック基複合材料よりなる内側板部83、及び第1のシール部材101よりも大きく熱膨張する(図9参照)。
On the other hand, when the temperature of the
この熱膨張により、突出面107aと面83bとが接触して隙間128が無くなる。また、一方の内面105bと面122aとが接触するとともに、他方の内面105bと面122bとが接触することで、隙間131,132が無くなる。
Due to this thermal expansion, the protruding
また、内側シュラウド65が熱膨張することで、径方向Drにおける内側板部83と第2の端部122との間の距離が大きくなる。これにより、一方のテーパ面83cと逆テーパ面121aとが接触するとともに、他方のテーパ面83cと逆テーパ面121bとが接触して、隙間125,126が無くなる。
Further, the thermal expansion of the
上記構成とされた内側シュラウド65、内側板部83、及び第1のシール部材101を有することで、静翼本体69への燃焼ガスの供給により内側シュラウド65が熱膨張した際、第1の凸部107の突出面107aと内側板部83の面83b(内側板部83の内面)とが接する。
これにより、内側シュラウド65と内側板部83との間に形成された流路109から冷却空気が漏れることを抑制可能となるので、冷却効率の低下を抑制できる。
By having the
As a result, it is possible to suppress the cooling air from leaking from the
また、第1の凸部107の突出面107aと内側板部83の面83aとが接触し、かつ第2の端部122と内側シュラウド65とが接触した状態から内側シュラウド65がさらに熱膨張すると、径方向Drにおける内側板部83から第2の端部122が離間する。
Further, when the
そして、テーパ面83cと逆テーパ面121a,121bとが接触して、内側板部83と第1の端部121との間に形成された隙間125,126が無くなる。
これにより、隙間125,126を介して、燃焼ガスが漏れ出ることを抑制することが可能となるので、起動時及び稼働時における内側板部83と第1の端部121との間のシール性を向上させることができる。
Then, the tapered
As a result, it is possible to suppress the combustion gas from leaking out through the
次に、第2のシール部材102について説明する。
第2のシール部材102は、第3の端部141と、第4の端部142と、第2の連結部143と、を有する。
第3の端部141は、周方向Dcにおいて互いに隣り合う2つの外側板部85の間に配置されている。第3の端部141は、周方向Dcに配置されたテーパ面141a,141bを有する。
Next, the
The
The
テーパ面141aは、一方の外側板部85の端部に形成されている。テーパ面141aは、径方向Drにおいて第4の端部142(具体的には、後述する突出部142A)と対向している。テーパ面141aの形状は、一方の外側板部85の端部に形成された逆テーパ面85cと接触可能な形状とされている。
The
テーパ面141bは、他方の外側板部85の端部に形成されている。テーパ面141bは、径方向Drにおいて第4の端部142(具体的には、後述する突出部142B)と対向している。テーパ面141bは、他方の外側板部85の端部に形成された逆テーパ面85cと接触可能な形状とされている。
The tapered surface 141 b is formed at the end of the other
第4の端部142は、周方向Dcにおいて第3の端部141と対向するように、板部105の外面111b側に配置されている。周方向Dcにおける第4の端部142の幅は、第2の連結部143の幅よりも広くなるように構成されている。
The
第4の端部142は、第2の連結部143から周方向Dcに突出する一対の突出部142A,142Bを有する。突出部142Aは、一方の板部105の外面111b(外側シュラウド67の外面)の端部と接触する面142aを有する。突出部142Bは、他方の板部105の外面111b(外側シュラウド67の外面)の端部と接触する面142bを有する。
The
第2の連結部143は、第3の端部141と第4の端部142との間に設けられている。第2の連結部143は、径方向Drに延在している。第2の連結部143は、一端が第3の端部141と接続されており、他端が第4の端部142と接続されている。
これにより、第2の連結部143は、第3の端部141と第4の端部142とを連結している。第2の連結部143は、周方向Dcの幅が第1及び第2の端部121,122の幅よりも小さくなるように構成されている。
上記構成とされた第2のシール部材102は、金属材料よりも熱膨張しにくいセラミック基複合材料で構成されている。
The
Thus, the second connecting
The
第2のシール部材102、外側シュラウド67、及び外側板部85が熱膨張していない状態(言い換えれば、静翼本体69に燃焼ガスが供給されていない状態)において、第2のシール部材102と外側シュラウド67と外側板部85との間には、隙間が形成されている(図10及び図11参照)。
これにより、第2のシール部材102、外側シュラウド67、及び外側板部85は、接触していない状態(離間した状態)にある。
In a state where the
As a result, the
このとき、一方の逆テーパ面85cとテーパ面141aとの間には、隙間145が形成されており、他方の逆テーパ面85cとテーパ面141bとの間には、隙間146が形成されている。
At this time, a
また、突出面112aと面85bとの間には、隙間148が形成されている。さらに、一方の外面111bと面142aとの間には、隙間151が形成されており、他方の外面111bと面142bとの間には、隙間152が形成されている。
Further, a
一方、静翼本体69への燃焼ガスの供給により、第2のシール部材102、外側シュラウド67、及び外側板部85が加熱されると、金属材料よりなる外側シュラウド67は、セラミック基複合材料よりなる外側板部85及び第2のシール部材102よりも大きく熱膨張する。
この熱膨張により、突出面112aと面85bとが接触して隙間148が無くなる。また、一方の外面111bと面142aとが接触するとともに、他方の外面111bと面142bとが接触することで、隙間151,152が無くなる。
On the other hand, when the
Due to this thermal expansion, the protruding
また、外側シュラウド67が熱膨張することで、外側板部85と第4の端部142とが離間するため、外側板部85と第4の端部142との間の距離が大きくなる。これにより、一方の逆テーパ面85cとテーパ面141aとが接触するとともに、他方の逆テーパ面85cとテーパ面141bとが接触して、隙間145,146が無くなる。
Further, as the
上記構成とされた外側シュラウド67、外側板部85、及び第2のシール部材102を有することで、静翼本体69への燃焼ガスの供給により外側シュラウド67が熱膨張した際、第2の凸部112の突出面112aと外側板部85の面85b(外側板部85の外面)とが接する。
これにより、外側シュラウド67と外側板部85との間に形成された流路115から冷却空気が漏れることを抑制可能となるので、冷却効率の低下を抑制できる。
By having the
As a result, it is possible to suppress the cooling air from leaking from the
また、第2の凸部112の突出面112aと外側板部85の面85bとが接触するとともに、第4の端部142と外側シュラウド67とが接触した状態から外側シュラウド67がさらに熱膨張すると、外側板部85と第4の端部142とが離間する径方向Drに押されるため、外側板部85と第4の端部142との間の距離が大きくなる。
Further, when the
これにより、外側板部85の逆テーパ面85cと第3の端部141のテーパ面141a,141bとが接触して、外側板部85と第3の端部141との間に形成された隙間145,146が無くなる。したがって、隙間145,146を介して、燃焼ガスが漏れ出ることを抑制可能となるので、高温時における外側板部85と第3の端部141との間のシール性を向上させることができる。
As a result, the reverse tapered
第2の実施形態の静翼群100によれば、周方向Dcに配置された静翼45間に第1及び第2のシール部材101,102を有することで、内側板部83と内側シュラウド65との境界部分、及び外側板部85と外側シュラウド67との境界部分から流路109,115を流れる冷却空気が外部に漏れることを抑制できる。
また、起動時及び稼働時において、第1の端部121と内側板部83との境界部分、及び第3の端部141と外側板部85との境界部分から燃焼ガスが漏れ出ることを抑制することができる。
According to the
In addition, during startup and operation, combustion gas is prevented from leaking from the boundary between the
なお、第2の実施形態では、第1のシール部材101と第2のシール部材102との両方を設けた場合を例に挙げて説明したが、第1及び第2のシール部材101,102のうち、どちらか一方のみを設けてもよい。
In the second embodiment, although the case where both the
(第3の実施形態)
図12〜図15を参照して、本発明の第3の実施形態に係る静翼160について説明する。図12において、図3に示す構造体と同一構成部分には同一符号を付す。図13において、図4に示す構造体と同一構成部分には同一符号を付す。図14において、図2及び図8に示す構造体と同一構成部分には、同一符号を付す。図15において、図12及び図10に示す構造体と同一構成部分には、同一符号を付す。
Third Embodiment
A
静翼160は、翼86の後縁86B側に配置された内側板部83の端部を板部105の内面105b(複数の第1の凸部107が形成されていない側の板部105の面)に折り曲げて配置させるとともに、翼86の後縁86B側に配置された外側板部85の端部を板部105の外面111b(複数の第2の凸部112が形成されていない側の板部111の面)に折り曲げて配置させたこと以外は、第1の実施形態の静翼45と同様な構成とされている。
The
第3の実施形態の静翼160によれば、翼86の後縁86B側に配置された内側板部83の端部を板部105の内面105bに折り曲げて配置させることで、燃焼ガスにより高温とされた内側シュラウド65の端部の反り(内側板部83から離間する方向への端部の反り)により、内側シュラウド65の端部と内側板部83の端部との間に隙間が形成されることを抑制可能となる。
これにより、内側シュラウド65と内側板部83との間に形成された流路109から冷却空気が漏れることを抑制することが可能となるので、冷却効率の低下を抑制することができる。
According to the
As a result, it is possible to suppress the cooling air from leaking from the
また、翼86の後縁86B側に配置された外側板部85の端部を板部105の外面111bに折り曲げて配置させることで、燃焼ガスにより高温とされた外側シュラウド67の端部の反り(外側板部85から離間する方向への端部の反り)により、外側シュラウド67の端部と外側板部85の端部との間に隙間が形成されることを抑制可能となる。
これにより、外側シュラウド67と外側板部85との間に形成された流路115から冷却空気が漏れることを抑制することが可能となるので、冷却効率の低下を抑制することができる。
Further, by bending the end of the outer
As a result, it is possible to suppress the cooling air from leaking from the
なお、第3の実施形態では、一例として、内側板部83の端部と外側板部85の端部との両方を折り曲げた場合を例に挙げて説明したが、内側板部83の端部及び外側板部85の端部のうち、いずれか一方の端部のみを折り曲げて配置させてもよい。
In the third embodiment, as an example, the case where both the end portion of the inner
(第4の実施形態)
図16〜図18を参照して、本発明の第4の実施形態に係る静翼170について説明する。図16において、P,Qはそれぞれ領域(以下、それぞれ「領域P」、「領域Q」という)を示している。図16では、図3に示す構造体と同一構成部分に同一符号を付す。図17において、図16に示す構造体と同一構成部分には同一符号を付す。図18において、S1,S2,T1,T2は、静翼本体171が熱膨張することで、翼172と内側板部173とが接触する領域(以下、それぞれ「領域S1」、領域T1」、「領域S2」、「領域T2」という」)を示している。図18では、図17に示す構造体と同一構成部分に同一符号を付す。
Fourth Embodiment
A
静翼170は、第1の実施形態の静翼45を構成する静翼本体69に替えて、静翼本体171を有すること以外は、静翼45と同様に構成されている。
The
静翼本体171は、翼172と、内側板部173と、外側板部174と、を有する。静翼本体171は、翼172、内側板部173、及び外側板部174が別体とされている点が静翼本体69とは異なる。
The vane
翼172は、径方向の両端部のうち、内側板部173側に配置された凹部178と、外側板部174側に配置された凹部179と、を有する。凹部178,179は、それぞれ深さ方向が径方向Drとなる凹部である。
The
内側板部173は、凹部178内に収容される収容部181を有する。収容部181は、径方向Drに延在している。収容部181は、静翼本体171が熱膨張していないとき(つまり、静翼本体171に高温の燃焼ガスが供給されていない状態のとき)には、凹部178を区画する翼172とは接触していない(図17参照)。
一方、静翼本体171に高温の燃焼ガスが供給されて、静翼本体171が熱膨張すると、領域S1,T1において翼172と内側板部173とが接触する。
The
On the other hand, when the high temperature combustion gas is supplied to the stationary vane
これにより、内側板部173と翼172との間に、静翼本体171の外側と内側とを連通させる経路がなくなるため、静翼本体171の外側を流れる燃焼ガスが静翼本体171の内側に漏れ出ることを抑制できるとともに、静翼本体171の内側を流れる冷却空気が静翼本体171の外側に漏れ出ることを抑制できる。
As a result, there is no path between the
外側板部174は、凹部179内に収容される収容部182を有する。収容部182は、径方向Drに延在している。収容部182は、静翼本体171が熱膨張していないときには、凹部179を区画する翼172とは接触していない(図17参照)。
一方、静翼本体171に高温の燃焼ガスが供給されて、静翼本体171が熱膨張すると、領域S2,T2において翼172と外側板部174とが接触する。
The outer
On the other hand, when the high temperature combustion gas is supplied to the stationary vane
これにより、外側板部174と翼172との間に、静翼本体171の外側と内側とを連通させる経路がなくなるため、静翼本体171の外側を流れる燃焼ガスが静翼本体171の内側に漏れ出ることを抑制できると共に、静翼本体171の内側を流れる冷却空気が静翼本体171の外側に漏れ出ることを抑制できる。
As a result, there is no path between the outer
第4の実施形態の静翼170によれば、上記構成とされた翼172、内側板部173、及び外側板部174を有することで、静翼本体171の外側を流れる燃焼ガスが静翼本体171の内側に漏れ出ることを抑制できると共に、静翼本体171の内側を流れる冷却空気が静翼本体171の外側に漏れ出ることを抑制できる。
According to the
なお、第4の実施形態では、一例として、翼172に凹部178,179を設け、内側板部173に収容部181を設け、さらに外側板部174に収容部182を設けた場合を例に挙げて説明したが、翼172に収容部181,182を設け、内側板部173に凹部178を設け、さらに外側板部174に凹部179を設けてもよい。この場合も第4の実施形態の静翼170と同様な効果を得ることができる。
In the fourth embodiment, as an example, the case where the
また、翼172と内側板部173とを別体とし、翼172と外側板部174とを一体に構成してもよいし、翼172と外側板部174とを別体とし、翼172と内側板部173とを一体に構成してもよい。
Alternatively, the
次に、図19及び図20を参照して、本発明の第4の実施形態の変形例に係る静翼本体190について説明する。図20において、U1は静翼本体190が熱膨張した際に翼191と内側板部192とが接触する領域(以下、「領域U1」という)、U2は静翼本体190が熱膨張した際に翼191と外側板部193とが接触する領域(以下、「領域U2」という)をそれぞれ示している。
Next, with reference to FIGS. 19 and 20, a vane
静翼本体190は、翼191と、内側板部192と、外側板部193と、を有する。翼191、内側板部192、及び外側板部193は、それぞれ別体とされている。
翼191は、内側板部192側に位置する端部に配置された第1の逆テーパ面191aと、外側板部193側に位置する端部に配置された第1のテーパ面191bと、を有する。
The vane
The
内側板部192は、第1の逆テーパ面191aと対向する部分(端部)に、静翼本体190が熱膨張した際に第1の逆テーパ面191aと接触する第2のテーパ面192aを有する。
静翼本体190が熱膨張していない状態において、第1の逆テーパ面191aと第2のテーパ面192aとの間には隙間195が形成されている。
The
In the state where the vane
外側板部193は、第1のテーパ面191bと対向する部分に、静翼本体190が熱膨張した際に第1のテーパ面191bと接触する第2の逆テーパ面193aを有する。
静翼本体190が熱膨張していない状態において、第1のテーパ面191bと第2の逆テーパ面193aとの間には隙間196が形成されている。
The outer
In a state where the vane
このような構成とされた第4の実施形態の変形例に係る静翼本体190は、第4の実施形態で説明した静翼170と同様な効果を得ることができる。
The vane
以上、本発明の好ましい実施の形態について詳述したが、本発明はかかる特定の実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲内に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。 Although the preferred embodiments of the present invention have been described above in detail, the present invention is not limited to such specific embodiments, and is within the scope of the present invention as described in the claims. Various modifications and changes are possible.
10…ガスタービン、11…圧縮機、13…タービン、15…中間車室、17…燃焼器、19…排気室、21…圧縮機車室、21A…空気取込口、23…圧縮機ロータ、25,44,100…静翼群、29,45,160,170…静翼、32,47…ロータ軸、34,49…動翼列、36,51…動翼、38…タービンロータ、41…タービン車室、50…燃焼ガス流路、55…燃料ライン、56…燃料調節弁、57…ガスタービンロータ、58…ガスタービン車室、61…発電機、65…内側シュラウド、65A,65B,67A,67B,82A,88A…貫通孔、67…外側シュラウド、69,171,190…静翼本体、71,73…インサート、75…第1の締結部材、75A,76A…ボルト、75AA、76AA…頭部、75AB,76AB…軸部、75B,76B…ナット、76…第2の締結部材、78…ばね部材、81,87…シュラウド本体、82…第2の突出部、82B…挿入空間、83,173,192…内側板部、83a,83b,85a,85b,122a,122b,142a,142b…面、83c,141a,141b…テーパ面、85,174,193…外側板部、85c,121a,121b…逆テーパ面、86,172,191…翼、86A…前縁、86B…後縁、86a…腹側面、86b…背側面、88…第1の突出部、88B…係合部、91…第1の空間、92…第2の空間、93…第3の空間、101…第1のシール部材、102…第2のシール部材、105,111…板部、105b,111a…内面、105a,111b…外面、107…第1の凸部、107a,112a…突出面、109,115…流路、112…第2の凸部、121…第1の端部、122…第2の端部、122A,122B,142A,142B…突出部、123…第1の連結部、125,126,128,129,131,132,145,146,148,151,152,195,196…隙間、141…第3の端部、142…第4の端部、178,179…凹部、181,182…収容部、191a…第1の逆テーパ面、191b…第1のテーパ面、192a…第2のテーパ面、193a…第2の逆テーパ面、A…外気、Acom…圧縮空気、Ar…軸線、B…方向、Da…軸方向、Dau…軸方向上流側、Dad…軸方向下流側、Dc…周方向、Dr…径方向、Dro…径方向外側、Dri…径方向内側、F…燃料、G…燃焼ガス、P,Q,S1,S2,T1,T2,U1,U2…領域
DESCRIPTION OF
Claims (15)
前記内側シュラウドと対向するように、該内側シュラウドの外側に配置され、金属材料で構成された外側シュラウドと、
前記内側シュラウドから前記外側シュラウドに向かう方向に延びる翼、前記内側シュラウドの外面に沿って配置され、前記翼の一方の端部と接続された内側板部、及び前記外側シュラウドの内面に沿って配置され、前記翼の他方の端部と接続された外側板部を有し、セラミック基複合材料で構成された静翼本体と、
前記内側シュラウドから前記外側シュラウドに向かう方向に前記静翼本体を貫通して配置され、前記外側シュラウド、前記静翼本体、及び前記内側シュラウドを締め付ける締結部材と、
前記内側シュラウドの内面よりも内側に位置する前記締結部材の一方の端部と前記内側シュラウドの内面との間、及び前記外側シュラウドの外面よりも外側に位置する前記締結部材の他方の端部と前記外側シュラウドの外面との間のうち、少なくとも一方に介装されたばね部材と、
を備える静翼。 An inner shroud made of metal material,
An outer shroud disposed on the outside of the inner shroud and made of a metallic material so as to face the inner shroud;
A wing extending in a direction from the inner shroud toward the outer shroud, an inner plate disposed along the outer surface of the inner shroud and connected to one end of the wing, and disposed along the inner surface of the outer shroud A vane body having an outer side plate portion connected to the other end of the wing and made of a ceramic base composite material;
A fastening member disposed through the stator vane body in a direction from the inner shroud toward the outer shroud and clamping the outer shroud, the stator vane body, and the inner shroud;
Between one end of the fastening member located inside the inner surface of the inner shroud and the inner surface of the inner shroud, and the other end of the fastening member located outside the outer surface of the outer shroud A spring member interposed between at least one of the outer shroud and the outer surface of the outer shroud;
Stator equipped with
前記外側シュラウドは、前記内側シュラウドに向かう方向に突出するとともに、前記ボルトの軸部が挿入される貫通孔を含む第1の突出部を有し、
前記内側シュラウドは、前記第1の突出部に向かう方向に突出し、前記第1の突出部と係合するとともに、前記ボルトの軸部が挿入される貫通孔を含む第2の突出部を有する請求項1記載の静翼。 The fastening member includes a bolt including a shaft portion passing through the outer shroud, the vane main body, and the inner shroud, and a nut attached to the bolt.
The outer shroud has a first protrusion including a through hole which protrudes in a direction toward the inner shroud and into which a shaft portion of the bolt is inserted.
The inner shroud has a second protrusion including a through hole that protrudes in a direction toward the first protrusion and engages with the first protrusion and into which the shaft portion of the bolt is inserted. The vane according to Item 1.
前記内側シュラウドは、前記内側板部と対向する板部と、前記内側板部と対向する該板部の外面から前記内側板部側に突出することで冷却空気の流路を区画する複数の第1の凸部と、を有しており、
前記翼の後縁側に配置された前記内側板部の端部は、前記板部の内面と接触するように折り曲げて配置されている請求項1から3のうち、いずれか一項記載の静翼。 The vane body has an inner plate connected to one end of the wing,
The inner shroud projects a plurality of cooling air flow paths by projecting toward the inner plate portion from a plate portion facing the inner plate portion and an outer surface of the plate portion facing the inner plate portion. It has 1 convex part, and
The stator blade according to any one of claims 1 to 3, wherein an end portion of the inner plate portion disposed on the rear edge side of the wing is bent to be in contact with the inner surface of the plate portion. .
前記外側シュラウドは、前記外側板部と対向する板部と、前記外側板部と対向する前記板部の内面から前記外側板部側に突出することで冷却空気を通過させる流路を区画する複数の第2の凸部と、を有しており、
前記翼の後縁側に配置された前記外側板部の端部は、前記板部の外面と接触するように、折り曲げて配置されている請求項1から4のうち、いずれか一項記載の静翼。 The stator body has an outer plate connected to the other end of the wing,
The outer shroud is divided into a plate portion facing the outer plate portion, and a plurality of flow paths which allow the cooling air to pass by projecting from the inner surface of the plate portion facing the outer plate portion toward the outer plate portion. And the second convex portion of the
The static according to any one of claims 1 to 4, wherein an end of the outer side plate portion disposed on the rear edge side of the wing is bent and disposed so as to be in contact with the outer surface of the plate portion. Wings.
前記翼と前記内側板部及び前記外側板部とは、別体とされており、
前記翼または前記内側板部及び前記外側板部の一方に凹部を設け、他方に前記凹部に収容され、かつ前記静翼本体が熱膨張した際に前記凹部と接触する収容部を設け、
前記静翼本体が熱膨張していない状態において、前記凹部と前記収容部との間には隙間が形成されている請求項1から5のうち、いずれか一項記載の静翼。 And an insert disposed inside the wing and directing cooling air to the inside of the wing,
The wing, the inner plate portion and the outer plate portion are separated from each other,
A recess is provided in one of the wing or the inner plate portion and the outer plate portion, and an accommodating portion which is accommodated in the recess in the other and which contacts the recess when the vane main body thermally expands is provided.
The stator blade according to any one of claims 1 to 5, wherein a gap is formed between the recess and the housing portion in a state where the stator main body is not thermally expanded.
前記翼と前記内側板部及び前記外側板部とは、別体とされており、
前記内側板部側に位置する前記翼の端部に第1の逆テーパ面を設けるとともに、前記外側板部側に位置する前記翼の端部に第1のテーパ面を設け、
前記内側板部のうち、前記第1の逆テーパ面と対向する部分に、前記静翼本体が熱膨張した際に前記第1の逆テーパ面と接触する第2のテーパ面を設け、
前記外側板部のうち、前記第1のテーパ面と対向する部分に、前記静翼本体が熱膨張した際に前記第1のテーパ面と接触する第2の逆テーパ面を設け、
前記静翼本体が熱膨張していない状態において、前記第1の逆テーパ面と前記第2のテーパ面との間、及び前記第1のテーパ面と前記第2の逆テーパ面との間には、それぞれ隙間が形成されている請求項1から6のうち、いずれか一項記載の静翼。 And an insert disposed inside the wing and directing cooling air to the inside of the wing,
The wing, the inner plate portion and the outer plate portion are separated from each other,
A first reverse tapered surface is provided at an end of the wing located on the inner plate side, and a first tapered surface is provided at an end of the wing located on the outer side plate,
In the portion of the inner side plate portion facing the first reverse tapered surface, a second tapered surface is provided which comes into contact with the first reverse tapered surface when the vane main body thermally expands.
In the portion of the outer side plate portion facing the first tapered surface, a second reverse tapered surface is provided which comes into contact with the first tapered surface when the vane main body thermally expands.
In a state where the vane main body is not thermally expanded, between the first reverse tapered surface and the second tapered surface, and between the first tapered surface and the second reverse tapered surface The vane according to any one of claims 1 to 6, wherein a gap is formed in each of the two.
前記内側シュラウドと対向するように、該内側シュラウドの外側に配置され、金属材料で構成された外側シュラウドと、
前記内側シュラウドから前記外側シュラウドに向かう方向に延びる翼、前記内側シュラウドの外面に沿って配置され、前記翼の一方の端部と接続された内側板部、及び前記外側シュラウドの内面に沿って配置され、前記翼の他方の端部と接続された外側板部を有し、セラミック基複合材料で構成された静翼本体と、
前記内側シュラウドから前記外側シュラウドに向かう方向に前記静翼本体を貫通して配置され、前記外側シュラウド、前記静翼本体、及び前記内側シュラウドを締め付ける締結部材と、
前記内側シュラウドの内面よりも内側に位置する前記締結部材の一方の端部と前記内側シュラウドの内面との間、及び前記外側シュラウドの外面よりも外側に位置する前記締結部材の他方の端部と前記外側シュラウドの外面との間のうち、少なくとも一方に介装されたばね部材と、
を備え、
前記内側シュラウドは、前記内側板部と対向する板部と、前記内側板部と対向する該板部の外面から前記内側板部側に突出することで冷却空気の流路を区画する複数の第1の凸部と、を有しており、
前記翼の後縁側に配置された前記内側板部の端部は、前記板部の内面と接触するように折り曲げて配置されている静翼。 An inner shroud made of metal material,
An outer shroud disposed on the outside of the inner shroud and made of a metallic material so as to face the inner shroud;
A wing extending in a direction from the inner shroud toward the outer shroud, an inner plate disposed along the outer surface of the inner shroud and connected to one end of the wing, and disposed along the inner surface of the outer shroud A vane body having an outer side plate portion connected to the other end of the wing and made of a ceramic base composite material;
A fastening member disposed through the stator vane body in a direction from the inner shroud toward the outer shroud and clamping the outer shroud, the stator vane body, and the inner shroud;
Between one end of the fastening member located inside the inner surface of the inner shroud and the inner surface of the inner shroud, and the other end of the fastening member located outside the outer surface of the outer shroud A spring member interposed between at least one of the outer shroud and the outer surface of the outer shroud;
Equipped with
The inner shroud projects a plurality of cooling air flow paths by projecting toward the inner plate portion from a plate portion facing the inner plate portion and an outer surface of the plate portion facing the inner plate portion. It has 1 convex part, and
An end portion of the inner side plate portion disposed on the rear edge side of the wing is bent so as to be in contact with an inner surface of the plate portion.
前記内側シュラウドと対向するように、該内側シュラウドの外側に配置され、金属材料で構成された外側シュラウドと、
前記内側シュラウドから前記外側シュラウドに向かう方向に延びる翼、前記内側シュラウドの外面に沿って配置され、前記翼の一方の端部と接続された内側板部、及び前記外側シュラウドの内面に沿って配置され、前記翼の他方の端部と接続された外側板部を有し、セラミック基複合材料で構成された静翼本体と、
前記内側シュラウドから前記外側シュラウドに向かう方向に前記静翼本体を貫通して配置され、前記外側シュラウド、前記静翼本体、及び前記内側シュラウドを締め付ける締結部材と、
前記内側シュラウドの内面よりも内側に位置する前記締結部材の一方の端部と前記内側シュラウドの内面との間、及び前記外側シュラウドの外面よりも外側に位置する前記締結部材の他方の端部と前記外側シュラウドの外面との間のうち、少なくとも一方に介装されたばね部材と、
を備え、
前記翼の内側に配置され、前記翼の内側に冷却空気を導くインサートを有し、
前記翼と前記内側板部及び前記外側板部とは、別体とされており、
前記翼または前記内側板部及び前記外側板部の一方に凹部を設け、他方に前記凹部に収容され、かつ前記静翼本体が熱膨張した際に前記凹部と接触する収容部を設け、
前記静翼本体が熱膨張していない状態において、前記凹部と前記収容部との間には隙間が形成されている静翼。 An inner shroud made of metal material,
An outer shroud disposed on the outside of the inner shroud and made of a metallic material so as to face the inner shroud;
A wing extending in a direction from the inner shroud toward the outer shroud, an inner plate disposed along the outer surface of the inner shroud and connected to one end of the wing, and disposed along the inner surface of the outer shroud A vane body having an outer side plate portion connected to the other end of the wing and made of a ceramic base composite material;
A fastening member disposed through the stator vane body in a direction from the inner shroud toward the outer shroud and clamping the outer shroud, the stator vane body, and the inner shroud;
Between one end of the fastening member located inside the inner surface of the inner shroud and the inner surface of the inner shroud, and the other end of the fastening member located outside the outer surface of the outer shroud A spring member interposed between at least one of the outer shroud and the outer surface of the outer shroud;
Equipped with
And an insert disposed inside the wing and directing cooling air to the inside of the wing,
The wing, the inner plate portion and the outer plate portion are separated from each other,
A recess is provided in one of the wing or the inner plate portion and the outer plate portion, and an accommodating portion which is accommodated in the recess in the other and which contacts the recess when the vane main body thermally expands is provided.
The stator blade in which the crevice is formed between the crevice and the seat part in the state where the stator blade body is not thermally expanded.
前記内側シュラウドと対向するように、該内側シュラウドの外側に配置され、金属材料で構成された外側シュラウドと、
前記内側シュラウドから前記外側シュラウドに向かう方向に延びる翼、前記内側シュラウドの外面に沿って配置され、前記翼の一方の端部と接続された内側板部、及び前記外側シュラウドの内面に沿って配置され、前記翼の他方の端部と接続された外側板部を有し、セラミック基複合材料で構成された静翼本体と、
前記内側シュラウドから前記外側シュラウドに向かう方向に前記静翼本体を貫通して配置され、前記外側シュラウド、前記静翼本体、及び前記内側シュラウドを締め付ける締結部材と、
前記内側シュラウドの内面よりも内側に位置する前記締結部材の一方の端部と前記内側シュラウドの内面との間、及び前記外側シュラウドの外面よりも外側に位置する前記締結部材の他方の端部と前記外側シュラウドの外面との間のうち、少なくとも一方に介装されたばね部材と、
を備え、
前記翼の内側に配置され、前記翼の内側に冷却空気を導くインサートを有し、
前記翼と前記内側板部及び前記外側板部とは、別体とされており、
前記内側板部側に位置する前記翼の端部に第1の逆テーパ面を設けるとともに、前記外側板部側に位置する前記翼の端部に第1のテーパ面を設け、
前記内側板部のうち、前記第1の逆テーパ面と対向する部分に、前記静翼本体が熱膨張した際に前記第1の逆テーパ面と接触する第2のテーパ面を設け、
前記外側板部のうち、前記第1のテーパ面と対向する部分に、前記静翼本体が熱膨張した際に前記第1のテーパ面と接触する第2の逆テーパ面を設け、
前記静翼本体が熱膨張していない状態において、前記第1の逆テーパ面と前記第2のテーパ面との間、及び前記第1のテーパ面と前記第2の逆テーパ面との間には、それぞれ隙間が形成されている静翼。 An inner shroud made of metal material,
An outer shroud disposed on the outside of the inner shroud and made of a metallic material so as to face the inner shroud;
A wing extending in a direction from the inner shroud toward the outer shroud, an inner plate disposed along the outer surface of the inner shroud and connected to one end of the wing, and disposed along the inner surface of the outer shroud A vane body having an outer side plate portion connected to the other end of the wing and made of a ceramic base composite material;
A fastening member disposed through the stator vane body in a direction from the inner shroud toward the outer shroud and clamping the outer shroud, the stator vane body, and the inner shroud;
Between one end of the fastening member located inside the inner surface of the inner shroud and the inner surface of the inner shroud, and the other end of the fastening member located outside the outer surface of the outer shroud A spring member interposed between at least one of the outer shroud and the outer surface of the outer shroud;
Equipped with
And an insert disposed inside the wing and directing cooling air to the inside of the wing,
The wing, the inner plate portion and the outer plate portion are separated from each other,
A first reverse tapered surface is provided at an end of the wing located on the inner plate side, and a first tapered surface is provided at an end of the wing located on the outer side plate,
In the portion of the inner side plate portion facing the first reverse tapered surface, a second tapered surface is provided which comes into contact with the first reverse tapered surface when the vane main body thermally expands.
In the portion of the outer side plate portion facing the first tapered surface, a second reverse tapered surface is provided which comes into contact with the first tapered surface when the vane main body thermally expands.
In a state where the vane main body is not thermally expanded, between the first reverse tapered surface and the second tapered surface, and between the first tapered surface and the second reverse tapered surface Are the vanes in which each gap is formed.
前記内側シュラウドは、離間した状態で、互いに隣り合うように周方向に配置されており、
前記内側板部は、前記周方向に配置された複数の前記内側シュラウドに対してそれぞれ設けられており、
前記周方向において、互いに隣り合う前記静翼の間に形成された空間に配置され、セラミック基複合材料で構成された第1のシール部材を備え、
前記第1のシール部材は、前記周方向において互いに隣り合う2つの前記内側板部の間に配置された第1の端部と、前記第1の端部と対向するとともに、離間した状態で互いに隣り合う2つの前記内側シュラウドの内面と接触可能な第2の端部と、前記第1の端部と前記第2の端部との間に配置され、該第1の端部と該第2の端部とを連結するとともに、周方向の幅が前記第1及び第2の端部の幅よりも小さい第1の連結部と、を有しており、
前記第1の端部のうち、前記第2の端部と対向する面は、前記内側板部の端部に形成されたテーパ面と接触可能な逆テーパ面とされており、
前記内側シュラウドは、前記内側板部と対向する板部と、前記内側板部と対向する前記板部の外面から前記内側板部側に突出することで冷却空気を通過させる流路を区画する第1の凸部と、を有しており、
前記静翼本体が熱膨張していない状態において、前記第1のシール部材と前記内側シュラウドと前記内側板部との間には、それぞれ隙間が形成されている静翼群。 A stator blade group including a plurality of the stator blades according to any one of claims 1 to 3, wherein the plurality of stator blades are annularly arranged,
The inner shrouds are circumferentially arranged adjacent to one another in a spaced apart condition,
The inner plate portion is provided to each of the plurality of inner shrouds arranged in the circumferential direction,
The first seal member is disposed in a space formed between the stator vanes adjacent to each other in the circumferential direction, and is formed of a ceramic base composite material.
The first seal member faces a first end portion disposed between the two inner plate portions adjacent to each other in the circumferential direction and the first end portion, and is separated from each other. Disposed between the first end and the second end, the second end capable of being in contact with the inner surfaces of the two adjacent inner shrouds, and the first end and the second end; And a first connecting portion having a circumferential width smaller than the widths of the first and second ends.
Of the first end, a surface facing the second end is a reverse tapered surface capable of being in contact with the tapered surface formed at the end of the inner plate portion,
The inner shroud divides a flow passage for passing cooling air by projecting from the outer surface of the plate portion facing the inner plate portion to the inner plate portion side from the outer surface of the plate portion facing the inner plate portion. It has 1 convex part, and
A stator vane group in which a gap is formed between the first seal member, the inner shroud, and the inner plate portion in a state where the stator body is not thermally expanded.
前記外側シュラウドは、離間した状態で、互いに隣り合うように周方向に配置されており、
前記外側板部は、前記周方向に配置された前記外側シュラウドに対してそれぞれ設けられており、
前記周方向において、互いに隣り合う前記静翼の間に形成された空間に配置された第2のシール部材を備え、
前記第2のシール部材は、周方向において互いに隣り合う2つの前記内の前記外側板部の間に配置された第3の端部と、前記第3の端部と対向するとともに、離間した状態で、互いに隣り合う位置に配置された2つの前記外側シュラウドの外面と接触可能な状態で対向する第4の端部と、前記第3の端部と前記第4の端部との間に配置され、該第3の端部と該第4の端部とを連結するとともに、前記周方向の幅が前記第3及び第4の端部の幅よりも小さい第2の連結部と、を有しており、
前記第3の端部のうち、前記第4の端部と対向する面は、前記外側板部の端部に形成された逆テーパ面と接触可能なテーパ面とされており、
前記外側シュラウドは、前記外側板部と対向する板部と、前記外側板部と対向する前記板部の内面から前記外側板部側に突出することで冷却空気を通過させる流路を区画する第2の凸部と、を有しており、
前記静翼本体が熱膨張していない状態において、前記第2のシール部材と前記外側シュラウドと前記外側板部との間には、それぞれ隙間が形成されている静翼群。 A stator blade group including a plurality of the stator blades according to any one of claims 1 to 3, wherein the plurality of stator blades are annularly arranged,
The outer shrouds are circumferentially arranged adjacent to one another, spaced apart,
The outer plate portion is provided to each of the outer shrouds disposed in the circumferential direction,
And a second seal member disposed in a space formed between the adjacent stator vanes in the circumferential direction.
The second seal member faces and is separated from a third end portion disposed between two of the inner outer plate portions adjacent to each other in the circumferential direction and is separated from each other Are disposed between the third end and the fourth end, the fourth end facing and capable of contacting the outer surfaces of the two outer shrouds disposed adjacent to each other. And connecting the third end and the fourth end, and having a second connecting portion whose width in the circumferential direction is smaller than the width of the third and fourth ends. Yes,
Of the third end, the surface facing the fourth end is a tapered surface capable of contacting an inverse tapered surface formed at the end of the outer plate,
The outer shroud divides a flow passage through which cooling air is allowed to pass by projecting from the inner surface of the plate portion facing the outer plate portion to the outer plate portion side from the inner surface of the plate portion facing the outer plate portion. It has 2 convex parts, and
A stator vane group in which gaps are respectively formed between the second seal member, the outer shroud, and the outer plate portion in a state where the stator body is not thermally expanded.
前記静翼は、金属材料で構成された内側シュラウドと、
前記内側シュラウドと対向するように、該内側シュラウドの外側に配置され、金属材料で構成された外側シュラウドと、
前記内側シュラウドから前記外側シュラウドに向かう方向に延びる翼、前記内側シュラウドの外面に沿って配置され、前記翼の一方の端部と接続された内側板部、及び前記外側シュラウドの内面に沿って配置され、前記翼の他方の端部と接続された外側板部を有し、セラミック基複合材料で構成された静翼本体と、
前記内側シュラウドから前記外側シュラウドに向かう方向に前記静翼本体を貫通して配置され、前記外側シュラウド、前記静翼本体、及び前記内側シュラウドを締め付ける締結部材と、
前記内側シュラウドの内面よりも内側に位置する前記締結部材の一方の端部と前記内側シュラウドの内面との間、及び前記外側シュラウドの外面よりも外側に位置する前記締結部材の他方の端部と前記外側シュラウドの外面との間のうち、少なくとも一方に介装されたばね部材と、
を有しており、
前記内側シュラウドは、離間した状態で、互いに隣り合うように周方向に配置されており、
前記内側板部は、前記周方向に配置された複数の前記内側シュラウドに対してそれぞれ設けられており、
前記周方向において、互いに隣り合う前記静翼の間に形成された空間に配置され、セラミック基複合材料で構成された第1のシール部材を備え、
前記第1のシール部材は、前記周方向において互いに隣り合う2つの前記内側板部の間に配置された第1の端部と、前記第1の端部と対向するとともに、離間した状態で互いに隣り合う2つの前記内側シュラウドの内面と接触可能な第2の端部と、前記第1の端部と前記第2の端部との間に配置され、該第1の端部と該第2の端部とを連結するとともに、周方向の幅が前記第1及び第2の端部の幅よりも小さい第1の連結部と、を有しており、
前記第1の端部のうち、前記第2の端部と対向する面は、前記内側板部の端部に形成されたテーパ面と接触可能な逆テーパ面とされており、
前記内側シュラウドは、前記内側板部と対向する板部と、該板部から前記内側板部側に突出することで冷却空気を通過させる流路を区画する第1の凸部と、を有しており、
前記静翼本体が熱膨張していない状態において、前記第1のシール部材と前記内側シュラウドと前記内側板部との間には、それぞれ隙間が形成されている静翼群。 A vane group comprising a plurality of vanes arranged in an annular manner,
The vane is an inner shroud made of a metallic material;
An outer shroud disposed on the outside of the inner shroud and made of a metallic material so as to face the inner shroud;
A wing extending in a direction from the inner shroud toward the outer shroud, an inner plate disposed along the outer surface of the inner shroud and connected to one end of the wing, and disposed along the inner surface of the outer shroud A vane body having an outer side plate portion connected to the other end of the wing and made of a ceramic base composite material;
A fastening member disposed through the stator vane body in a direction from the inner shroud toward the outer shroud and clamping the outer shroud, the stator vane body, and the inner shroud;
Between one end of the fastening member located inside the inner surface of the inner shroud and the inner surface of the inner shroud, and the other end of the fastening member located outside the outer surface of the outer shroud A spring member interposed between at least one of the outer shroud and the outer surface of the outer shroud;
And have
The inner shrouds are circumferentially arranged adjacent to one another in a spaced apart condition,
The inner plate portion is provided to each of the plurality of inner shrouds arranged in the circumferential direction,
The first seal member is disposed in a space formed between the stator vanes adjacent to each other in the circumferential direction, and is formed of a ceramic base composite material.
The first seal member faces a first end portion disposed between the two inner plate portions adjacent to each other in the circumferential direction and the first end portion, and is separated from each other. Disposed between the first end and the second end, the second end capable of being in contact with the inner surfaces of the two adjacent inner shrouds, and the first end and the second end; And a first connecting portion having a circumferential width smaller than the widths of the first and second ends.
Of the first end, a surface facing the second end is a reverse tapered surface capable of being in contact with the tapered surface formed at the end of the inner plate portion,
The inner shroud has a plate portion opposed to the inner plate portion, and a first convex portion defining a flow path for passing cooling air by projecting from the plate portion to the inner plate portion side. Yes,
A stator vane group in which a gap is formed between the first seal member, the inner shroud, and the inner plate portion in a state where the stator body is not thermally expanded.
前記静翼の外側に供給する燃焼ガスを生成する燃焼器と、
を備えるガスタービン。 The vane according to any one of claims 1 to 10,
A combustor for generating a combustion gas to be supplied to the outside of the stationary blade;
A gas turbine equipped with
前記静翼の外側に供給する燃焼ガスを生成する燃焼器と、
を備えるガスタービン。 A vane group according to claim 11 or 12;
A combustor for generating a combustion gas to be supplied to the outside of the stationary blade;
A gas turbine equipped with
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