JPH01310104A - ガスタービンのセラミック製静翼 - Google Patents
ガスタービンのセラミック製静翼Info
- Publication number
- JPH01310104A JPH01310104A JP14021988A JP14021988A JPH01310104A JP H01310104 A JPH01310104 A JP H01310104A JP 14021988 A JP14021988 A JP 14021988A JP 14021988 A JP14021988 A JP 14021988A JP H01310104 A JPH01310104 A JP H01310104A
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- JP
- Japan
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- segments
- stationary blade
- shroud
- outer shroud
- ceramics
- Prior art date
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- Pending
Links
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 title claims abstract description 16
- 239000000567 combustion gas Substances 0.000 claims abstract description 10
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 9
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 2
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 2
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 230000035882 stress Effects 0.000 description 1
- 230000008646 thermal stress Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は、ガスタービンのセラミック製静翼に１！４ｆ
する。
する。
（従来の技術およびその課題）
ガスタービンの効率向上には燃焼ガス温度の上昇が不可
欠であり、このために燃焼がスに直接さらされる高温部
分のセラミック化が目脂されている。
欠であり、このために燃焼がスに直接さらされる高温部
分のセラミック化が目脂されている。
そこで従来例えば第４図に示すように、出力タービンに
燃焼がスを導く静ａ１をセラミック化したものがある。
燃焼がスを導く静ａ１をセラミック化したものがある。
この場合、静ｙ４１と周方向に分割して形成された内側
シュラウド２と外側シュラウド３とをセラミックにより
一体的に形成したセグメント４が設けられ、一つのセグ
メント４に生じる温度差を小さくし、熱応力の低減がは
かられている。
シュラウド２と外側シュラウド３とをセラミックにより
一体的に形成したセグメント４が設けられ、一つのセグ
メント４に生じる温度差を小さくし、熱応力の低減がは
かられている。
しかしながら、内側シュラウド２と外側シュラウド３の
間に画成される燃焼がス流路５には例えば１５００℃の
燃焼ガスが流れて静翼１を加熱する一方、内側シュラウ
ド２と外側シュラウド３の外側には例えば４００℃程度
の圧縮空気が流れてこれらを冷却するため、ＩＷ３８１
は内外シュラウド２．３に対して高温となり、特に靜、
１１の内外ンユラウド２，３に対する付は根部分Ｃ，Ｄ
の温度こう配が大きくなり、熱応力が発生する原因にな
っていた。
間に画成される燃焼がス流路５には例えば１５００℃の
燃焼ガスが流れて静翼１を加熱する一方、内側シュラウ
ド２と外側シュラウド３の外側には例えば４００℃程度
の圧縮空気が流れてこれらを冷却するため、ＩＷ３８１
は内外シュラウド２．３に対して高温となり、特に靜、
１１の内外ンユラウド２，３に対する付は根部分Ｃ，Ｄ
の温度こう配が大きくなり、熱応力が発生する原因にな
っていた。
第５図はｅ翼１の温度分布を測定した実験結果を示すが
、図中しまの様になっているのは２０℃おきに表された
等混線であり、静翼１の内外ンユラウド２．３に対する
付は根付近Ｃ，Ｄの部分で等混線の密度が狭くなり、す
なわち急激な温度こう配が生じており、この部分で十分
な耐熱強度を確保することが難しいという問題点があっ
た（例えば特開昭６１−８９９０３号公報参照）。
、図中しまの様になっているのは２０℃おきに表された
等混線であり、静翼１の内外ンユラウド２．３に対する
付は根付近Ｃ，Ｄの部分で等混線の密度が狭くなり、す
なわち急激な温度こう配が生じており、この部分で十分
な耐熱強度を確保することが難しいという問題点があっ
た（例えば特開昭６１−８９９０３号公報参照）。
本発明は、こうした従来の問題点を解決することを目的
とする。
とする。
（課題を解決するための手段）
上記］」的を達成するため本発明では、燃焼器からの燃
焼〃スを出力タービンに導く環状〃ス流路に複数の静翼
を備え、この静翼と周方向に分割された内側シュラウド
と外側シュラウドとをセラミックにより一体的に形成し
ｊこセグメントを設けたガスタービンのセラミック製０
’ｆＡにおいて、各セグメントの接合部を前記静翼の延
長上に形成した。
焼〃スを出力タービンに導く環状〃ス流路に複数の静翼
を備え、この静翼と周方向に分割された内側シュラウド
と外側シュラウドとをセラミックにより一体的に形成し
ｊこセグメントを設けたガスタービンのセラミック製０
’ｆＡにおいて、各セグメントの接合部を前記静翼の延
長上に形成した。
（作用）
上記構成に基づき、接合部に設けられるセラミック間の
空げきにより低温圧縮空気により冷却される内外シュラ
ウドから翼部への熱伝導を抑制し、内外シュラウドから
翼部にかけての温度こう配を小さくでき、十分な耐熱強
度を確保することができる。
空げきにより低温圧縮空気により冷却される内外シュラ
ウドから翼部への熱伝導を抑制し、内外シュラウドから
翼部にかけての温度こう配を小さくでき、十分な耐熱強
度を確保することができる。
（実施例）
以下、本発明の一実施例を添付図面に基づいて説明する
。なお、萌記従来例との対応部分には同一符号を付して
示すことにする。
。なお、萌記従来例との対応部分には同一符号を付して
示すことにする。
Ｐｔ５１図に示すように、環状の燃焼〃ス流路５を画成
するケーシングは、Ｗｌ翼１と内側シュラウド２および
外側シュラウド３をセラミックにより一体的に形成した
複数のセグメント４に分割して形成される。
するケーシングは、Ｗｌ翼１と内側シュラウド２および
外側シュラウド３をセラミックにより一体的に形成した
複数のセグメント４に分割して形成される。
隣合うセグメント４を連結する接合ｇ６は静翼１のＷ、
長上に形成される。したがって、静Ｈ１は内外シュラウ
ド２．３の周端部に接続するように、各セグメント４は
断面コの字形に形成される。
長上に形成される。したがって、静Ｈ１は内外シュラウ
ド２．３の周端部に接続するように、各セグメント４は
断面コの字形に形成される。
内外シュラウド２，３には静翼１の延長上に段部７．８
が、ｏｉｉと反対側周端部に段部９，１０がそれぞれ一
体的に形成され、隣合うセグメント４どうじで段部７と
９．８と１０がそれぞれ接合して接合部６が構成される
。
が、ｏｉｉと反対側周端部に段部９，１０がそれぞれ一
体的に形成され、隣合うセグメント４どうじで段部７と
９．８と１０がそれぞれ接合して接合部６が構成される
。
このように構成してあり、次に作用について説明する。
内側シュラウド２と外側シュラウド３の開に画成される
燃焼〃ス流路５には例えば１５００℃の燃焼ガスが流れ
て静翼１を加熱する一方、内側シュラウド２と外側シュ
ラウド３の外側には例えば４００℃程度の圧縮空気が流
れてこれらを冷却するため、静′！Ａ１は内外シュラウ
ド２．３に対して高温となる。
燃焼〃ス流路５には例えば１５００℃の燃焼ガスが流れ
て静翼１を加熱する一方、内側シュラウド２と外側シュ
ラウド３の外側には例えば４００℃程度の圧縮空気が流
れてこれらを冷却するため、静′！Ａ１は内外シュラウ
ド２．３に対して高温となる。
ところで、セラミック製セグメント４の接合部６は、セ
グメント４どうじの熱膨張を許容するためと、組立て精
度の関係から、隣合うセグメント４どうじで段部７と９
．８と１０が互いに若干の空げきをもって係合し、運転
中に１０００℃を越えて高温となった状態でも互いに軽
接触するようになっている。
グメント４どうじの熱膨張を許容するためと、組立て精
度の関係から、隣合うセグメント４どうじで段部７と９
．８と１０が互いに若干の空げきをもって係合し、運転
中に１０００℃を越えて高温となった状態でも互いに軽
接触するようになっている。
このように、接合部６にはセラミック間の空げきが介在
することにより断熱効果が生じるが、この断熱部分が静
翼１の延長上に配ｒ！１されているため、低温圧縮空気
により冷却される内外シュラウド２．３から静翼１への
熱伝導を仰制し、内外シュラウド２，３がらｅｇｉにが
けての温度こう配を小さくする。
することにより断熱効果が生じるが、この断熱部分が静
翼１の延長上に配ｒ！１されているため、低温圧縮空気
により冷却される内外シュラウド２．３から静翼１への
熱伝導を仰制し、内外シュラウド２，３がらｅｇｉにが
けての温度こう配を小さくする。
ＰＩＳ２図は静翼１の温度分布を測定した実験結果を示
すが、図中しまの様になっているのは２０℃おきに表さ
れた等混線であり、静翼１の内外シュラウド２，３に対
する付は根付近Ｃ，Ｄの部分で等混線の間隔が狭くなっ
ているものの、前記従来例に比べると等混線の間隔が倍
増しており、すなわち温度こう配が緩やかになっており
、この部分で十分な耐熱強度を確保することかで島る。
すが、図中しまの様になっているのは２０℃おきに表さ
れた等混線であり、静翼１の内外シュラウド２，３に対
する付は根付近Ｃ，Ｄの部分で等混線の間隔が狭くなっ
ているものの、前記従来例に比べると等混線の間隔が倍
増しており、すなわち温度こう配が緩やかになっており
、この部分で十分な耐熱強度を確保することかで島る。
第３図に示す他の実施例は、隣合うセグメント４どうじ
の接合部６に断熱ノ脅１１を形成するものである。この
断熱ＷＪ１１は熱伝導率の小さい材質で形成され、静翼
１の延長上に形成される奴１ｒｉｓ １２とこれに対峙
する別のセグメント４の端面１３の間に介装される。
の接合部６に断熱ノ脅１１を形成するものである。この
断熱ＷＪ１１は熱伝導率の小さい材質で形成され、静翼
１の延長上に形成される奴１ｒｉｓ １２とこれに対峙
する別のセグメント４の端面１３の間に介装される。
この場合、断熱層１１はセグメント４の熱膨張を吸収す
るとともに１、低温圧縮空気により冷却される内外シュ
ラウド２．３がら静翼１への熱伝導を抑制し、内外シュ
ラウド２，３から静翼１にかけての温度こう配を小さく
し、十分な耐熱強度を確保する。
るとともに１、低温圧縮空気により冷却される内外シュ
ラウド２．３がら静翼１への熱伝導を抑制し、内外シュ
ラウド２，３から静翼１にかけての温度こう配を小さく
し、十分な耐熱強度を確保する。
（発明の効果）
以上の通り本発明によれば、燃焼γスを出力タービンに
導く環状〃ス流路に複数のＯＲを備え、このｏｙ４と周
方向に分割された内側シュラウドと外側シュラウドとを
セラミックにより一体的に形成したセグメントを設け、
各セグメントの接合部を前記静翼の延長上に形成したた
め、各セグメントの接合部に介在する空げきにより、内
外シュラウドから静翼への熱伝導を抑制し、内外シュラ
フトに対する静翼の付は根ｇ分の温度こう配を小さくし
て十分な耐熱強度を確保でき、ガスタービンのセラミッ
クｇＩＤ翼の実現に貢献できる。
導く環状〃ス流路に複数のＯＲを備え、このｏｙ４と周
方向に分割された内側シュラウドと外側シュラウドとを
セラミックにより一体的に形成したセグメントを設け、
各セグメントの接合部を前記静翼の延長上に形成したた
め、各セグメントの接合部に介在する空げきにより、内
外シュラウドから静翼への熱伝導を抑制し、内外シュラ
フトに対する静翼の付は根ｇ分の温度こう配を小さくし
て十分な耐熱強度を確保でき、ガスタービンのセラミッ
クｇＩＤ翼の実現に貢献できる。
第１図は本発明の一実施例を示す正面図、第２図は同図
Ｂ−ＢＭに沿う断面における温度分布を表すマツプであ
る。第３図は他の実施例を示す要部正面図である。第４
図は従来例を示す正面図、第５図は同図Ａ−Ａ線に沿う
断面における温度分布を表すマツプである。 １・・・静翼、２・・・内側シュラウド、３・・・外側
シュラウド、４・・・セグメント、５・・・〃ス流路、
６・・・接合部。 （外１名）こ）５１〈 第１図
Ｂ−ＢＭに沿う断面における温度分布を表すマツプであ
る。第３図は他の実施例を示す要部正面図である。第４
図は従来例を示す正面図、第５図は同図Ａ−Ａ線に沿う
断面における温度分布を表すマツプである。 １・・・静翼、２・・・内側シュラウド、３・・・外側
シュラウド、４・・・セグメント、５・・・〃ス流路、
６・・・接合部。 （外１名）こ）５１〈 第１図
Claims (1)
- 燃焼器からの燃焼ガスを出力タービンに導く環状ガス
流路に複数の静翼を備え、この静翼と周方向に分割され
た内側シュラウドと外側シュラウドとをセラミックによ
り一体的に形成したセグメントを設け、各セグメントの
接合部を前記静翼の延長上に形成したことを特徴とする
ガスタービンのセラミック製静翼。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14021988A JPH01310104A (ja) | 1988-06-07 | 1988-06-07 | ガスタービンのセラミック製静翼 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14021988A JPH01310104A (ja) | 1988-06-07 | 1988-06-07 | ガスタービンのセラミック製静翼 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01310104A true JPH01310104A (ja) | 1989-12-14 |
Family
ID=15263680
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14021988A Pending JPH01310104A (ja) | 1988-06-07 | 1988-06-07 | ガスタービンのセラミック製静翼 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01310104A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3244015A1 (en) * | 2016-02-18 | 2017-11-15 | United Technologies Corporation | Stator vane shiplap seal assembly |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4853108A (ja) * | 1971-11-04 | 1973-07-26 | ||
| JPS6241903A (ja) * | 1985-08-20 | 1987-02-23 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | ガスタ−ビン静翼 |
-
1988
- 1988-06-07 JP JP14021988A patent/JPH01310104A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4853108A (ja) * | 1971-11-04 | 1973-07-26 | ||
| JPS6241903A (ja) * | 1985-08-20 | 1987-02-23 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | ガスタ−ビン静翼 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3244015A1 (en) * | 2016-02-18 | 2017-11-15 | United Technologies Corporation | Stator vane shiplap seal assembly |
| US10113438B2 (en) | 2016-02-18 | 2018-10-30 | United Technologies Corporation | Stator vane shiplap seal assembly |
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