JP5105745B2 - 熱遮蔽 - Google Patents

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Description

本発明は、多数の熱遮蔽要素であって、相互に隣接する熱遮蔽要素間に隙間を空けた状態で支持構造物に平面的に取り付けられた熱遮蔽要素と、該要素に係合する支持部分を有する熱遮蔽要素を支持構造物に固定する多数の保持要素と、保持要素を冷却するための冷却系とを備えた支持構造物における熱遮蔽に関する。また本発明は、熱遮蔽要素と熱遮蔽要素を支持構造物に保持するための保持要素に関する。
熱遮蔽は、例えば高温媒体が発生し又は案内される燃焼炉、高温燃焼ガス通路或いはガスタービンの一部である燃焼器或いは炉筒に採用される。即ち、例えば熱的に大きく負荷されるガスタービン燃焼器を熱的過負荷から保護すべく、熱遮蔽が内張りされている。熱遮蔽は典型的には、支持構造物に平面的に配置され、燃焼器の壁を高温燃焼ガスから遮蔽する多数の熱遮蔽要素を有する。熱遮蔽要素の高温燃焼ガスとの接触時の熱膨張を妨げないよう、熱遮蔽要素は相互に隣接する熱遮蔽要素間に隙間を空けた状態で支持構造物に取り付けている。
この支持構造物の熱遮蔽は、例えば特許文献1で公知である。この熱遮蔽において、セラミック製熱遮蔽要素は、高温燃焼ガス側の高温側面と、該側面とは反対側の低温側面と、高温側面と低温側面を結ぶ4つの周囲側面とを備える。両側の周囲側面は、ホルダの支持部分が係合する溝を有する。該ホルダは、支持構造物に取り付けるための固定部分と、支持部分付きの保持ヘッドとを有する。熱遮蔽要素を支持構造物に取り付けるべく、固定部分が支持構造物に固定され、保持ヘッドの支持部分が熱遮蔽要素の溝に係合される。
ホルダは金属で作られ、ばね特性を持つ。該特性は、熱遮蔽要素の熱膨張時における保持ヘッドの追従を可能にし、もって熱遮蔽要素の亀裂発生ないし保持要素の破損を防ぐ。また、ばね作用は或る限界内で、熱遮蔽要素と支持構造物の相対運動を可能とする。
熱遮蔽要素の熱膨張および/又は変位運動が隣の熱遮蔽要素により害されないよう、特許文献1では、熱遮蔽要素を隣の熱遮蔽要素に対し隙間を空けて配置している。しかし該隙間を経て、高温燃焼ガスが金属製ホルダに向けて熱遮蔽内に侵入する。金属製ホルダは一般にセラミック製熱遮蔽要素より熱的に僅かしか負荷できない故、隙間への高温燃焼ガスの侵入を防止すべく、隙間に冷却空気(漏れ止め空気)が供給される。この漏れ止め方式は、隙間を通して燃焼器に流入し、隙間を通しての高温燃焼ガスの侵入を阻止する空気質量流を生じさせる。各保持要素に、冷却用の冷却流体を導入する通路が付属している。しかし熱遮蔽要素間の隙間の漏れ止めは一様でなく、確実な漏れ止めのため理論的に隙間漏れ止め用に必要であるより多量の冷却空気が必要となる。隙間の漏れ止めに必要な空気質量流は燃焼に利用されず、NOX発生量の最少化はできない。更にホルダの幾何学形状および配置のため、高温燃焼ガスに曝される保持ヘッドの効果的冷却が困難である。
欧州特許第0558540号明細書
本発明の課題は、従来に比し、熱遮蔽要素を保持する保持要素の効果的な冷却を可能とし、支持構造物における熱遮蔽の有用性を高めることにある。
本発明の他の課題は、少なくとも1つの溝を有する熱遮蔽要素を支持構造物に保持するために好適な保持要素を提供することにある。
本発明の更に他の課題は、熱遮蔽要素を保持する保持要素の効果的な冷却を可能にする熱遮蔽要素を提供することにある。
第1の課題は請求項10記載の熱遮蔽により、第2の課題は請求項1記載の保持要素によりそして第3の課題は請求項7記載の熱遮蔽要素により解決される。従属請求項に本発明の有利な実施態様を示す。
少なくとも1つの溝を有する熱遮蔽要素を支持構造物に保持するための本発明による保持要素は、熱遮蔽要素の溝に係合すべく形成した支持部分を有する保持ヘッドと、保持要素を支持構造物に固定すべく形成した固定部分とを備える。本発明による保持要素では、固定部分に少なくとも1つの貫通開口が、固定部分の支持構造物への固定中、支持構造物から貫通開口を経て支持部分に冷却流体を直接供給するように配置・形成される。
保持要素の支持部分への冷却流体の直接供給は、互に隣接する熱遮蔽要素間の隙間全体を必ずしも漏れ止め空気で遮蔽することなく、保持要素の効果的な冷却を可能にする。
特に漏れ止め空気量を少なくできる本発明の実施態様では、支持部分が、高温媒体側の高温側面と、該側面とは反対側の低温側面とを有し、貫通開口が、冷却流体が低温側面に供給するよう配置される。かくして低温側面に供給された冷却流体は、それが相互に隣接する熱遮蔽要素間の隙間に侵入する前に、まず低温側面を洗流する。低温側面の洗流時、該側面が冷却され、この結果少量の冷却流体で、従来技術と同じ冷却力が得られる。
貫通開口を固定部分に、低温側面の少なくとも一部に被吹付け部の表面垂線と鋭角を成す方向から冷却流体を直接吹き付けるよう配置すると、冷却力が一層増大する。この実施態様は、特に低温側面の効果的な衝突冷却、即ち冷却流体噴射流が被冷却面に衝突する冷却を可能にする。冷却流体は、被吹付け部への衝突後、低温側面の残りの部分に沿って流れ、熱遮蔽要素間の隙間に流入する。冷却流体は支持部分の残り部位を対流冷却する。
本発明に基づく保持要素では、貫通開口は長孔として形成する。長孔にすると、支持部分への冷却流体の直接供給の可能性を害することなく、保持要素と支持構造物の固定時の調整余地を増大できる。更に長孔は、同時に分解用孔として利用可能である。
本発明に基づく保持要素の他の有利な実施態様では、支持部分は、固定部分から離れる方向に膨らんだ縦断面形状を持つ。かくして、保持要素の支持部分と保持された熱遮蔽要素の間に冷却流体通路が生じ、該通路は、一方では熱遮蔽要素、他方では湾曲された支持部分により形成される。その湾曲度に応じ、冷却流体に対して大きな或いは小さな流れ断面積が生じ、かくして、流れ断面積が必要な冷却力に最適に合わされる。
支持部分の高温側面が断熱層を有することで、冷却流体の必要量は一層減少する。それに加えて或いはそれに代えて、高温側面に防食層および/又は酸化防止層も設け得る。その全作用は唯一の層でも実現できる。
本発明に基づく熱遮蔽要素は、高温媒体側の高温側面と、該側面とは反対側の低温側面と、両側面を結ぶ周囲側面とを有し、少なくとも1つの周囲側面に、少なくとも1つの係合部分を有する溝を備える。該溝と低温側面の間の材料部分は保持キーを形成し、該キーは係合部分の範囲に、溝を低温側面に向いて開いた少なくとも1つのスリットを持つ。
保持キーのスリットは、保持要素の、熱遮蔽要素の溝に係合する支持部分への冷却流体の直接供給、従って支持部分の範囲での冷却作用の改善を可能にする。
特に溝は、該溝を低温側面に向けて開けたスリットと共に、熱遮蔽要素の少なくとも両側の周囲側面に存在する。これは、熱遮蔽要素の両側を直接冷却される保持要素で保持することを可能にし、かくして、直接冷却される保持要素で、熱遮蔽要素を保持するクランプ作用を得ることができる。
本発明に基づく熱遮蔽要素をセラミック製熱遮蔽要素として形成することで、特に大きな抵抗力および断熱性が生ずる。
本発明による支持構造物の熱遮蔽は、多数の熱遮蔽要素であって、相互に隣接する熱遮蔽要素間に隙間を空けた状態で支持構造物に平面的に取り付けられた熱遮蔽要素と、熱遮蔽要素に係合する支持部分を持つ熱遮蔽要素を支持構造物に固定する多数の保持要素と、保持要素を冷却するための冷却系とを有する。本発明による熱遮蔽において、冷却系は保持要素の支持部分への冷却流体の直接的供給が可能なように設計される。
本発明に基づく熱遮蔽の構成により可能となる、金属製保持要素の危険箇所、即ち支持部分の効果的冷却により、相互に隣接する熱遮蔽要素間の隙間の漏れ止めについての要求が低下する。この結果冷却空気消費量が減少する。冷却/漏れ止め用空気消費量の低減に伴い、燃焼温度が低下し、その結果熱遮蔽要素における熱応力負荷が減る。また、NOX発生量を大幅に抑えられる。即ち、本発明に基づく熱遮蔽要素を装着したガスタービン設備のNOX発生量は、出力が従来のガスタービン設備と同じなら低下し、NOX発生量が同じなら、出力と効率を増大できる。更に、熱遮蔽の負荷低減は、熱遮蔽要素の交換率と熱遮蔽要素の欠損の危険を減少する。
冷却系を、支持部分の衝突冷却が可能となるよう設計することで、熱遮蔽における保持要素の支持部分の、特に効果的冷却が可能なる。
本発明に基づく熱遮蔽の実施態様では、冷却系は、支持構造物内に配置された冷却流体を噴出するための多数の冷却流体開口を備える。更に、熱遮蔽要素の少なくとも一部を本発明に基づく熱遮蔽要素として形成し、保持要素は少なくとも一部が本発明に基づく保持要素として形成する。保持要素の貫通開口が支持構造物の冷却流体開口と熱遮蔽要素のスリットと各々一致するよう、保持要素を支持構造物に取付け、熱遮蔽要素を保持要素によって保持する。この実施態様は、保持要素の支持部分の衝突冷却を可能にし、冷却流体開口から流出する冷却流体噴出流は保持要素の支持部分の低温側面に支障なく衝突する。
冷却系は補助的に他の多数の冷却流体開口を有し、該開口は、それらから流出する冷却流体が保持要素の固定部分に向けて流出するように、支持構造物に配置される。特にこれらの他の冷却流体開口は、それらから流出する冷却流体が固定部分の衝突冷却を生じるように、支持構造物に配置される。
以下、図示の実施例を参照し、本発明の他の特徴、特性および利点を詳細に説明する。
図1は本発明に基づく保持要素を斜視図で示す。この保持要素1は金属製であり、保持ばねとも呼べる固定部分3を備える。保持要素1は、燃焼器壁の支持構造物、例えばガスタービンの燃焼器壁の支持構造物にその固定部分3で取り付けられる。
保持要素は支持構造物30の溝31内にはめ込まれる(図5参照)。保持要素1の所謂シューである固定部分3の幅広部分4は、支持構造物30の表面に対し平行な深さ約10mmの溝31に狭い公差で係合する。溝31は、溝底33だけがシュー4の挿入にとって必要な幅を持つように形成されている。保持要素1が溝31から引っ張り上げられると、保持要素1は溝31の幅狭部位35に当たり、この結果保持要素1を保持する保持力が生ずる。固定部分3の幅狭部分は溝31で支障なしに持ち上げられる。シュー4の取付け孔5は、保持要素1を溝方向に固定するために用いられる。通常、熱遮蔽要素は両側が各々2つの保持要素1、従って全部で4つの保持要素1により保持される。片側の保持要素1は固定部分3の取付け孔5を経て延びる止めねじで固定される。反対側の保持要素1の固定部分3は固定されず、熱遮蔽要素の熱膨張を妨げないようにすべく、滑って変位する。
保持ばね3の取付け孔5付き側端と反対の側の端部に保持ヘッド7がある。該ヘッド7は保持ばね3に対し直角に折り曲げられた垂直部分9と、この部分9に対し直角に折り曲げられた支持部分11とを持つ。支持舌片とも呼ぶこの支持部分11は、熱遮蔽要素の溝に係合するために用いられる。熱遮蔽要素は、該要素の両側の溝に、支持構造物に取り付けた保持要素1の支持舌片が係合することで、支持構造物に留められる(図3参照)。
保持要素1は保持ばね3から垂直部分9への移行部範囲に、少なくとも部分的に保持ばね3を経て延びる開口を有する。この実施例では、開口を長孔13として形成し、支持舌片11の保持ばね3の側の面に冷却空気の吹き付けを可能にしている。保持要素1の保持ばね3と垂直部分9と長孔13とを備えた部分を、図2に拡大して示す。
図3は、本発明による熱遮蔽要素の実施例として、セラミック製熱遮蔽要素15を部分断面側面図で示す。この要素15は高温側面17と、低温側面19と、高温側面17と低温側面19を結ぶ周囲側面21を備える。図3は片側周囲側面しか示さないが、両側の周囲側面21に、保持要素1の支持舌片11が係合する溝23を設けている。熱遮蔽要素15の溝23と低温側面19との間の材料部分は、溝23に係合する保持要素1で熱遮蔽要素15を支持構造物に留めるのを可能にする保持キー25を形成し、該キー25は、溝23に係合する保持要素1による熱遮蔽要素15の支持構造物への固定を可能にしている。熱遮蔽要素15の溝23への保持要素1の係合は、溝23の低温側底に接触する支持舌片11で行われる。保持要素1は、支持舌片11の溝23への支障のない挿入とセラミック製熱遮蔽要素15の支持構造物への確実な保持を可能にするばね弾性特性を持つ。
隣接する熱遮蔽要素15が隙間を空けた状態で隣接するので(図6参照)、支持舌片11の保持キー25とは反対の側の、以下で高温側面27とも呼ぶ表面が、隙間14に侵入する高温燃焼ガスの作用に曝される。金属製保持要素1の支持舌片11の熱的負荷を軽減すべく、支持舌片11の高温側面27とは反対の側の、以下で低温側面29とも呼ぶ表面29に向けて、この実施例では冷却流体として用いる冷却空気を吹き付ける。
冷却空気は支持構造物30に設けた冷却空気通路32を経て供給され、支持舌片11の低温側面29に向けて噴出する。該冷却空気は、長孔13を経て低温側面29に向けて保持要素1を貫流する。セラミック製熱遮蔽要素15の保持キー25を経た冷却空気の貫流も可能にすべく、熱遮蔽要素15は支持舌片11の範囲にスリット26を持つ。明瞭化のため、図4と5にセラミック製熱遮蔽要素15の一部を斜視図で示し、図4では、溝23に係合する保持要素1の支持舌片11を示し、図5では、保持要素1は示していない。
冷却空気通路32から噴出した冷却空気は、長孔13およびスリット26を経て支障なしに支持舌片11の低温側面29に達し、そこで低温側面29に垂直に衝突する。なおここで垂直とは、冷却空気が低温側面29に衝突する範囲において、流れ方向が低温側面29の表面垂線と鋭角を成し、特に最大20°の角度を成すことを意味する。これに伴い、支持舌片11の特に効果的な冷却を保証する所謂衝突冷却が可能となる。
低温側面29に衝突した冷却空気は転向し、低温側面29沿いに流れ、保持キー25と低温側面29で形成された流路を経て流れる。冷却空気は最終的に支持舌片11の両端22、24で流路から熱遮蔽要素15間の隙間14内に流出する。その際支持舌片11の冷却は、冷却空気が低温側面29に衝突冷却として衝突する範囲と冷却空気が低温側面29に沿って流れる範囲で、対流で生ずる。垂直部分9の冷却も同様に対流で行われる。
更に、必要なら支持構造物30に第2冷却空気通路34が配置され、その出口開口を経て保持ばね3の支持構造物の側に向けて冷却空気が噴出する。第2冷却空気通路34から噴出した冷却空気は、保持ばね3沿いに流れ、かくして保持ばね3の対流冷却が起る。保持ばね3の対流冷却に使われた冷却空気は、最終的に、熱遮蔽要素15間の隙間14を経て燃焼器内に流入し、該空気は保持ヘッド7の垂直部分9の対流冷却にも役立つ。従来の熱遮蔽に比べて、冷却空気通路34の開口寸法を小さくできる。
従来と異なり、保持ヘッド7と、特に支持舌片11の内側面の冷却を行うので、本発明による熱遮蔽の場合、冷却作用を改善できる。冷却作用は、冷却空気の噴出、従って燃焼器への冷却空気の流れを防止するために利用される。
支持舌片11の高温側面27に断熱層、所謂サーマルバリヤコーティング(TBC)を設けると、冷却空気消費量を一層減少できる。それに加えて又は代えて、防食層および/又は酸化防止層も設け得る。
図7は、本発明に基づく保持要素の第2実施例を、セラミック製熱遮蔽要素15と共に部分断面側面図で示す。この第2実施例の保持要素101は、第1実施例の保持要素1とは、保持ヘッド107の支持舌片111が、保持ばね103から離れる方向に膨らんだ膨出部112を有する点で異なる。これにより、支持舌片111の低温側面129に衝突する冷却空気の流出を改善できる。低温側面129と保持キー25の間に形成した流路の第1実施例に比べて大きな流れ断面積は、支持舌片111の外側部に向けた冷却空気の排出を改善し、この結果支持舌片111と、特に高温側面127とを良好に冷却できる。保持ばね103と貫通孔113は、第1実施例の保持ばね3ないし貫通孔13に相当する。
図6は、本発明による熱遮蔽の一部を示す。該遮蔽は燃焼器壁の支持構造物30、例えばガスタービン燃焼器の壁の支持構造物30に平面的に配置された複数のセラミック製熱遮蔽要素15を持つ。該要素15は、本発明による保持要素1で支持構造物30に保持されている。隣接する熱遮蔽要素15間に存在する隙間14は、熱遮蔽要素15がガスタービン設備の高温燃焼ガスで負荷された際、熱遮蔽要素15の熱膨張を可能とする。
本発明による熱遮蔽の図6に示す実施例と代えて、支持構造物は特に相互に隣接する熱遮蔽要素15間の隙間14と一致する補助的な冷却空気開口を備えてもよい。この結果、隙間14を経た燃焼器への漏れ止め空気の直接吹込みが可能となる。
なお、保持要素の保持ばねの貫通開口13は長孔の形である必要はない。例えば楕円形或いは円形でもよい。同様に貫通開口13は保持要素の垂直部分9迄延びる必要はない。
更に貫通開口は、特に貫通開口13が保持ヘッド7の垂直部分9迄延びているとき、熱遮蔽を分解するための所謂つまみ出し孔としても利用できる。
本発明に基づく保持要素の第1実施例の斜視図。 本発明に基づく保持要素の部分拡大図。 本発明に基づく保持要素と熱遮蔽要素の部分断面側面図。 図3における保持要素および熱遮蔽要素の部分斜視図。 保持要素が存在しない図4における熱遮蔽要素の部分斜視図。 熱遮蔽における保持要素によって支持構造物に固定された2つの熱遮蔽要素の断面側面図。 本発明の第2実施例における熱遮蔽要素および保持要素の部分断面側面図。
符号の説明
101 保持要素、3、103 固定部分、7、107 保持ヘッド、11、111 支持部分、13 貫通開口、17、27、127 高温側面、19、29、129 低温側面、21 周囲側面、23 溝、25 保持キー、26 スリット、30 支持構造物、32 冷却流体通路

Claims (13)

  1. 多数の熱遮蔽要素(15)であって、相互に隣接する熱遮蔽要素(15)間に隙間(14)を空けた状態で支持構造物(30)に平面的に取り付けられた熱遮蔽要素(15)が高温媒体側の高温側面(17)と、該側面(17)とは反対側の低温側面(19)と、高温側面(17)と低温側面(19)を結ぶ周囲側面(21)とを備え、少なくとも1つの前記周囲側面(21)に保持要素(1、101)の支持部分(11、111)が係合するように形成された少なくとも1つの係合部分を有する溝(23)が形成され、該溝(23)と低温側面(19)との間の材料部分が保持キー(25)を形成し、
    熱遮蔽要素(15)を支持構造物(30)に固定する多数の保持要素(1、101)であって、保持要素が保持要素(1、101)を支持構造物(30)に固定するために適当に形成された固定部分(3、103)を有するとともに熱遮蔽要素(15)に係合する支持部分(11、111)を備えた保持ヘッドを有し、支持部分(11、111)が、高温媒体側の高温側面(27、127)と、この高温側面(27、127)とは反対の側に配置された低温側面(29、129)とを有し、保持要素(1、101)を冷却するための冷却系(32、13、113、26 )と、を備えた支持構造物(30)における熱遮蔽において、
    熱遮蔽要素(15)の少なくとも一部において保持キー(25)が係合部分の範囲に、溝(23)を低温側面(19)に向けて開けたスリット(26)を有し、
    このようなスリットを備えた熱遮蔽要素(15)を支持構造物(30)に固定する保持要素(1、101)の少なくとも一部において固定部分(3、103)に少なくとも1つの貫通開口(13、113)が配置および形成され、支持構造30)に固定された固定部分(3、113)および熱遮蔽の溝に係合する支持部分において貫通開口が少なくとも部分的に熱遮蔽要素のスリット(26)と支持部分(11,111)の冷却面(29、129)の少なくとも一部と一致するようにし、
    冷却系(32、13、113、26)が、冷却流体を支持構造物から保持要素の貫通開口に導入できるように設計され、支持部分(11、111)の低温側面(29、129)への冷却流体の直接供給が貫通開口(13、113)とスリット(26)を介して支持構造(30)から可能とされることを特徴とする熱遮蔽。
  2. 冷却系(32、13、113、26)が、冷却流体を支持構造物から保持要素の貫通開口に導入できるように設計され、支持部分の低温側面(29、129)の少なくとも一部に被吹き付け部位の表面垂線と鋭角を成す方向から冷却流体が直接吹き付けられ、支持部分(11、111)の衝突冷却が可能にされることを特徴とする請求項1記載の熱遮蔽。
  3. 冷却系が支持構造物内に配置された冷却流体を吹き出すための多数の冷却流体開口(32)を有し、
    保持要素(1、101)の貫通開口(13、113)が、支持構造物(30)の冷却流体開口(32)および熱遮蔽要素(15)のスリット(26)と各々一致するよう、保持要素(1、101)が支持構造物(30)に取り付けられ、熱遮蔽要素(15)が保持要素(1、101)によって保持されたことを特徴とする請求項1又は2記載の熱遮蔽。
  4. 冷却系が補助的に別の多数の冷却流体開口(34)を有し、該冷却流体開口(34)が、それらから流出する冷却流体が保持要素(1)の固定部分(3)に向けて流出するよう支持構造物(30)に配置されたことを特徴とする請求項3記載の熱遮蔽。
  5. 冷却系が補助的に別の多数の冷却流体開口(34)を有し、該開口(34)が、それらから流出する冷却流体が固定部分(3)の衝突冷却を生じさせるべく、支持構造物(30)に配置されたことを特徴とする請求項4記載の熱遮蔽。
  6. 熱遮蔽要素(15)の溝(23)に係合するように形成された支持部分(11,111)を有する保持ヘッド(7、107)と、保持要素(1、101)を支持構造物(30)に固定するために形成された固定部分(3、103)とを備え、支持部分(11、111)が、高温媒体側の高温側面(27、127)と、この高温側面(27、127)とは反対の側に配置された低温側面(29、129)とを有する熱遮蔽要素(15)を支持構造物(30)に保持するための保持要素(1、101)において、
    固定部分(3、103)に少なくとも1つの貫通開口(13、113)が配置および形成され、支持構造30)に固定された固定部分(3、103)および熱遮蔽の溝に係合する支持部分において貫通開口が少なくとも部分的に熱遮蔽要素のスリット(26)と支持部分(11,111)の冷却面(29、129)の少なくとも一部と一致するように配置され、
    支持部分(11、111)の低温側面(29、129)への冷却流体の直接供給が貫通開口(13、113)とスリット(26)を介して支持構造(30)から可能とされることを特徴とする保持要素。
  7. 貫通開口(13、113)が固定部分(3、103)に、低温側面(29、129)の少なくとも一部にその被吹付け部位の表面垂線と鋭角を成す方向から冷却流体が直接吹き付けられるように配置されたことを特徴とする請求項6記載の保持要素。
  8. 貫通開口(13、113)が長孔として形成されたことを特徴とする請求項6又は7記載の保持要素。
  9. 支持部分(111)が、固定部分(103)から離れる方向に膨んだ縦断面形状を有することを特徴とする請求項6から8の1つに記載の保持要素。
  10. 支持部分(11、111)の高温側面(27、127)が、断熱層、防食層および酸化防止層の少なくとも1つを有することを特徴とする請求項6から9の1つに記載の保持要素。
  11. 高温媒体側の高温側面(17)と、該側面(17)とは反対側の低温側面(19)と、高温側面(17)と低温側面(19)を結ぶ周囲側面(21)とを備え、少なくとも1つの前記周囲側面(21)に保持要素(1、101)の支持部分(11、111)が係合するように形成された少なくとも1つの係合部分を有する溝(23)が形成され、該溝(23)と低温側面(19)との間の材料部分が保持キー(25)を形成し、少なくとも1つの保持要素により支持構造物に固定され、保持要素の支持部分が溝に係合する熱遮蔽要素(15)において、
    保持キー(25)が係合部分の範囲に、溝(23)を低温側面(19)に向けて開けたスリット(26)を有し、
    スリット(26)が、支持構造物(30)に固定された保持要素において、および熱遮蔽の溝に係合する支持部分において、少なくとも部分的に保持要素における貫通開口(13、113)と支持部分(11、111)の低温側面(29、129)の少なくとも一部と一致するようにし、
    支持部分(11、111)の低温側面(29、129)への冷却流体の直接供給が、貫通開口(13、113)とスリット(26)を介して支持構造(30)から可能とされることを特徴とする熱遮蔽要素。
  12. 溝(23)が、該溝(23)を低温側面(19)に向けて開けたスリット(26)と共に、少なくとも両側の周囲側面(21)に存在することを特徴とする請求項11記載の熱遮蔽要素。
  13. セラミック製熱遮蔽要素として形成されたことを特徴とする請求項11又は12記載の熱遮蔽要素。

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Families Citing this family (35)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008017550A1 (de) * 2006-08-07 2008-02-14 Alstom Technology Ltd Brennkammer einer verbrennungsanlage
US8522557B2 (en) * 2006-12-21 2013-09-03 Siemens Aktiengesellschaft Cooling channel for cooling a hot gas guiding component
GB2455740B (en) 2007-12-20 2012-06-13 Nissan Motor Iberica Sa Improvements in or relating to heat shields
US8191373B2 (en) * 2009-02-06 2012-06-05 General Electric Company Interlocking retention strip
EP2236928A1 (de) * 2009-03-17 2010-10-06 Siemens Aktiengesellschaft Hitzeschildelement eines Hitzeschildes
EP2236934A1 (de) * 2009-03-18 2010-10-06 Siemens Aktiengesellschaft Brenneranordnung
EP2230454A1 (de) 2009-03-18 2010-09-22 Siemens Aktiengesellschaft Vorrichtung zur Montage eines Hitzeschildelementes
EP2270395B1 (de) 2009-06-09 2015-01-14 Siemens Aktiengesellschaft Hitzeschildelementanordnung und Verfahren zur Montage eines Hitzeschildelementes
EP2261564A1 (de) * 2009-06-09 2010-12-15 Siemens Aktiengesellschaft Hitzeschildelementanordnung mit Schraubeneinfädelmittel und Verfahren zur Montage eines Hitzeschildelementes
EP2423596A1 (de) * 2010-08-27 2012-02-29 Siemens Aktiengesellschaft Hitzeschildelement
EP2522907A1 (de) * 2011-05-12 2012-11-14 Siemens Aktiengesellschaft Hitzeschildanordnung
CN102400721B (zh) * 2011-11-01 2014-04-02 沈阳黎明航空发动机(集团)有限责任公司 一种涡轮支承支点隔热屏的更换方法
US9303528B2 (en) 2012-07-06 2016-04-05 United Technologies Corporation Mid-turbine frame thermal radiation shield
US9151226B2 (en) 2012-07-06 2015-10-06 United Technologies Corporation Corrugated mid-turbine frame thermal radiation shield
EP2711633A1 (de) * 2012-09-21 2014-03-26 Siemens Aktiengesellschaft Halteelement zum Halten eines Hitzeschildsteines und Verfahren zum Kühlen der Tragstruktur eines Hitzeschildes
EP2711634A1 (de) * 2012-09-21 2014-03-26 Siemens Aktiengesellschaft Hitzeschild mit einer Tragstruktur und Verfahren zum Kühlen der Tragstruktur
EP2711630A1 (de) 2012-09-21 2014-03-26 Siemens Aktiengesellschaft Vorrichtung zum Kühlen einer Tragstruktur eines Hitzeschildes und Hitzeschild
EP2762782A1 (de) * 2013-02-05 2014-08-06 Siemens Aktiengesellschaft Halteelement zum Halten eines Hitzeschildsteines an einer Tragstruktur
CN105026728B (zh) * 2013-03-06 2017-10-17 三菱重工业株式会社 排气管道
WO2014207207A1 (de) * 2013-06-27 2014-12-31 Siemens Aktiengesellschaft Befestigung eines hitzeschildsteines an einer tragstruktur und hitzeschild
EP3017253B1 (de) * 2013-09-11 2017-04-26 Siemens Aktiengesellschaft Keramisches hitzeschild für eine gasturbinenbrennkammer, brennkammer für eine gasturbine und verfahren
DE102013219187B3 (de) * 2013-09-24 2015-02-05 Siemens Aktiengesellschaft Demontagewerkzeug für ein Hitzeschildelement
CN103968418B (zh) * 2014-05-26 2015-12-30 西北工业大学 一种用于加力燃烧室的双层壁隔热屏
CN107003000B (zh) * 2014-09-29 2019-09-24 西门子股份公司 用于燃烧室的隔热罩的隔热元件
EP3237803B1 (en) * 2014-12-24 2019-09-25 Ansaldo Energia S.p.A. Supporting member for thermoinsulating tiles of gas turbine combustion chambers
DE102015206033A1 (de) 2015-04-02 2016-10-06 Siemens Aktiengesellschaft Steinhalter
WO2018087878A1 (ja) 2016-11-11 2018-05-17 川崎重工業株式会社 燃焼器ライナ
DE102019204746A1 (de) 2019-04-03 2020-10-08 Siemens Aktiengesellschaft Hitzeschildkachel mit Dämpfungsfunktion
US11215367B2 (en) * 2019-10-03 2022-01-04 Raytheon Technologies Corporation Mounting a ceramic component to a non-ceramic component in a gas turbine engine
CN114829843B (zh) 2019-12-17 2023-12-26 西门子能源全球有限两合公司 用于燃烧室的隔热瓷砖以及燃烧室
DE102020209977A1 (de) 2020-08-06 2022-02-10 Siemens Gas And Power Gmbh & Co. Kg Hitzeschildkachel für eine Brennkammer sowie Brennkammer
DE102019219845A1 (de) * 2019-12-17 2021-06-17 Siemens Aktiengesellschaft Hitzeschildkachel für eine Brennkammer sowie Brennkammer
EP3845810B1 (en) * 2019-12-31 2023-11-22 ANSALDO ENERGIA S.p.A. Supporting device for a heat-insulating tiles of a combustion chamber of a gas turbine assembly for power plants and a gas turbine assembly
EP4206532A1 (en) * 2021-12-30 2023-07-05 ANSALDO ENERGIA S.p.A. Combustion chamber for a gas turbine engine
CN116792200A (zh) * 2022-03-16 2023-09-22 通用电气公司 燃烧衬套组件

Family Cites Families (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1591331A (en) * 1978-05-26 1981-06-17 Wfj Refractories Ltd Constructional blocks
JPS5857658B2 (ja) * 1980-04-02 1983-12-21 工業技術院長 セラミツクスによる高熱曝露壁面の熱遮断構造
JPS59117800A (ja) 1982-12-25 1984-07-07 Fujitsu Ltd バツフア・ストレ−ジの1ビツトエラ−処理方式
JPS60176359U (ja) * 1984-04-24 1985-11-22 財団法人 電力中央研究所 ガスタ−ビン燃焼器における熱遮蔽用セラミツクブロツクの温度調節構造
US5107641A (en) * 1988-06-10 1992-04-28 Cerline Ceramic Corporation Ceramic brick
JPH03504999A (ja) * 1988-06-13 1991-10-31 シーメンス、アクチエンゲゼルシヤフト 高温流体を導く構造物のための熱遮蔽装置
US5431020A (en) 1990-11-29 1995-07-11 Siemens Aktiengesellschaft Ceramic heat shield on a load-bearing structure
JPH0739859B2 (ja) * 1990-11-29 1995-05-01 シーメンス アクチエンゲゼルシヤフト 支持構造のセラミック製熱遮蔽体
US5265411A (en) * 1992-10-05 1993-11-30 United Technologies Corporation Attachment clip
US5302465A (en) * 1992-10-26 1994-04-12 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration Plasma sprayed ceramic thermal barrier coating for NiAl-based intermetallic alloys
DE19631616A1 (de) * 1996-08-05 1998-02-12 Asea Brown Boveri Brennkammer
US6397765B1 (en) * 1998-03-19 2002-06-04 Siemens Aktiengesellschaft Wall segment for a combustion chamber and a combustion chamber
US6210067B1 (en) * 1998-12-14 2001-04-03 The Aerospace Corporation Clip flexure slider washer bearing
US6286317B1 (en) * 1998-12-18 2001-09-11 General Electric Company Cooling nugget for a liner of a gas turbine engine combustor having trapped vortex cavity
EP1126221A1 (de) 2000-02-17 2001-08-22 Siemens Aktiengesellschaft Gepolsterter Hitzeschildstein zur Auskleidung einer Gasturbinenbrennkammerwand
DE10007403A1 (de) * 2000-02-18 2001-08-23 Volkswagen Ag Projektionsscheinwerfer für ein Kraftfahrzeug
EP1128131A1 (de) * 2000-02-23 2001-08-29 Siemens Aktiengesellschaft Hitzeschildelement, Brennkammer und Gasturbine
EP1130218A1 (de) * 2000-03-02 2001-09-05 Siemens Aktiengesellschaft Turbine mit Dichtelement für die Fussplatten der Leitschaufeln
EP1284390A1 (de) * 2001-06-27 2003-02-19 Siemens Aktiengesellschaft Hitzeschildanordnung für eine Heissgas führende Komponente, insbesondere für Strukturteile von Gasturbinen
GB0117110D0 (en) * 2001-07-13 2001-09-05 Siemens Ag Coolable segment for a turbomachinery and combustion turbine
DE50111316D1 (de) * 2001-08-28 2006-12-07 Siemens Ag Hitzeschildstein sowie Verwendung eines Hitzeschildsteins in einer Brennkammer
DE10209295B4 (de) * 2002-03-01 2010-12-09 Alstom Technology Ltd. Spaltdichtung bei einer Gasturbine
ES2307834T3 (es) * 2003-01-29 2008-12-01 Siemens Aktiengesellschaft Camara de combustion.
FR2855249B1 (fr) * 2003-05-20 2005-07-08 Snecma Moteurs Chambre de combustion ayant une liaison souple entre un fond de chambre et une paroi de chambre
EP1521018A1 (en) * 2003-10-02 2005-04-06 ALSTOM Technology Ltd High temperature seal
EP1561997A1 (de) * 2004-01-27 2005-08-10 Siemens Aktiengesellschaft Hitzeschild
GB0414043D0 (en) * 2004-06-23 2004-07-28 Rolls Royce Plc Securing arrangement

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