JPH02241932A

JPH02241932A - 熱膨張力を吸収できるブレードシール手段を具えたギロチンダンパ

Info

Publication number: JPH02241932A
Application number: JP2029746A
Authority: JP
Inventors: Lothar Bachmann; ロタール・バックマン
Original assignee: Bachmann Corporate Services Inc
Current assignee: Bachmann Corporate Services Inc
Priority date: 1989-02-13
Filing date: 1990-02-13
Publication date: 1990-09-26
Also published as: EP0383186A1; AU1709492A; KR900013249A; KR0141584B1; BR9000619A; AU4921290A; AU623060B2; US4905662A; CA2009818A1; CN1044845A

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。

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は、熱膨張力を吸収できるブレードシール手段を
具えたギロチンダンパに関する。「ダンパ」とは、流体
の流れを遮断したり、許したりするために使用される戸
のような形をしたものをいい、そのうち、いわゆる「ギ
ロチン」のような形をしたち、のが、「ギロチンダンパ
」である。

従来技術ガスタービンの作動は、大容量の排気ガス流と突発的に
」二昇する高温を伴い、その流れは、いゎゆる「コジェ
ネレーションＪ　（ｃｏｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ）に適し
ている。

従って、ガスタービン排気システムは、熱回収蒸気ボイ
ラー及びバイパス部分を具えた部分を有している。コジ
ェネレーション中、バイパス部分は１以上のダンパを使
用することによって閉じられなければならない、そして
、蒸気ボイラーが何らかの理由によって配管外に配置さ
れたとき、その導入部分はまた１以上のダンパを使用す
ることによって閉じられなければならない、このような
排気システムに使用されるダンパは、ルーバータイプ或
いはギロチンタイプのいずれかのものでよいが、ここで
は後者のタイプのものが開示される。

ガスタービンの作動中には、突然、高温に達することが
あるので、ダンパーは、ダンパブレードとこれを支持す
る枠体の隙間のシール手段の機能を阻害するであろう熱
膨張力を吸収できるように構成されることが重要である
。

課題を解決するための手段本発明の総括的な目的は、熱膨張力によってシール手段
が歪まないようなギロチンダンパを提供することである
。

ギロチンダンパは、前記ダンパを通じる流路を閉鎖する
閉鎖位置と前記ダンパがボンネット中に閉じ込められる
開放位置との間を垂直に往復動するブレードを有してい
る。このような各々のダンパにおいて、ブレード及び流
路を取り囲む枠体の縁はダンパが充分に機能するように
何らかの方法でシールされる。

本発明によると、枠体は、外部フレームと、これから断
熱材によって離間した内部フレームと、作用する熱膨張
力を吸収できるようなタイプの連結部材によって内部フ
レーム及び断熱材を通じて外部フレームに連結された案
内部材を有してなる。

ブレードは、これに作用する熱膨張力による歪みを防止
する手段によってこのブレードに連結された０字状のチ
ャンネル材により取り囲まれている。

チャンネル材３６の側部部分と底部部分は、ブレードが
上昇下降するときに案内部材がその中に摺動自在に重な
り合うような大きさである。しかし、案内部材と前記チ
ャンネル材の閉鎖端部との間には、シールをするために
利用される空気の層の空間が形成されている。チャンネ
ル材の上部部分及び底部部分はボンネットの開口中に接
する。

さらに、本発明は、多くの場合の設置例において、ブレ
ードの上流面を補強しかつ断熱することが必要であると
いう観点に基づく、ブレードを適切に補強しかつ断熱す
るために、チャンネル材は上流側部分及び下流側部分か
ら形成され、この間にブレードの縁が熱膨張力を吸収で
きるように保持されている。そして、チャンネル材は、
これがブレードに固定されたとき、断熱材の必要な厚み
がチャンネル材の上流側側部部分を含む平面より上流側
に突出しない程度に、ブレードの平面がチャンネル材の
中心に対して下流側に寄せられているような形状であり
、大きさである。

本発明の他の目的及び新規な特徴は、以下の説明及び特
許請求の範囲から明らかになるであろう。

添付図面は本発明によるギロチンダンパの好適実施例を
示している。

実　　　施　　　例図面に記載されたギロチンダンパは、米国特許第４，４
９３，３１１号に開示されているタイプのものである。

ガスタービンの排気システムに組み込まれた枠体は、各
々が１０．１１．１２で示されるチャンネル材の上部部
材、底部部材、側部部材を有する支持フレームを具えて
いる。側部部材１２は断熱材１４が充填された一対の離
間する０字状部材１３によってこれらの両端が連結され
ている。

そして、断熱材１４の間の空間は、全体が符号１６で示
されたボンネットの人口１５を構成する。

ボンネット１６は、壁１７、部材１３に隣合う下端部分
１８、側部部分１２に溶接されたこれらの側端部分、及
び補強材１９が設けられたこれらの外表面によって形成
されている。これらの」１端部分の間の空間は、支持フ
レーム部材１０によって閉じられている。一対の中空収
納体２０の各々は、フレーム部材１０に取付けられボン
ネットに開口するハウジング２１によって、ボンネット
１６の内部に連結されている。

本発明によると、枠体は、Ｕ字状の底部部分２２及び側
部部分２３を有する内部ステンレス鋼フレームを具えて
いる。これらの底部部分及び側部部分は、望ましくはス
テンレス鋼からなり、第６図に示されるように、支持フ
レームの対応する部材に、断熱性連結部材２４により固
定されている。

部分２２．２３と対応する部材１１．１２によって囲ま
れる空間には断熱材２５が充填されている。

内部フレーム部分及び部材１３は、熱い排気ガスがダン
パを通じて流れつるように矩形の流通口を構成する。熱
いガス流の方向は第１図中矢印で示されている。

内部フレーム部分の各々は、その中心を長手方向に延び
る逆Ｕ字状案内部材２６を有する。一連の連結部材は各
々の案内部材を支持フレームの対応する部材に連結して
いる。このような連結部材の１つは、第６図に示され、
部材１１に溶接されたマウントすなわち第１部材２７と
、案内部材の閉鎖端部の内部に溶接され内部フレームに
関連する部分の閉鎖端部のスロットＳを通じて延びるホ
ルダすなオ）も第２部材２８を具えている。マウント２
７及びホルダ２８は、ナツト３０がワッシャを介してボ
ルト２９に螺合したときにこれらを一体に保つことがで
きるように、ボルト２９が貫通するボルト孔を有する。

ホルダ２８中のボルト孔３１は、熱膨張力による案内部
材の歪みを防止するようにオーバーサイズのものとなっ
ている。

ダンパのブレードは、全体が符号３２で示され、流通口
を通じる流れを阻止するような形状の大きさであり、ボ
ンネット１６はダンパな通じる流れが必要とされたとき
にブレードを収納できるような大きさである。ブレード
３２は、第６図に示されるように、断熱材３５の被覆体
によって従来のようにシールドされた上流側にある強化
材すなわち補強材３４を有する比較的薄い鉄板、すなわ
ち、隔壁３３を具えている０本発明によると、ブレード
３２は、全体が符号３６で示されるチャンネル材を有し
、このチャンネル材の側部部分及び底部部分は、ガス流
の遮断を行えるように、対応する案内部材部分に沿って
これを覆うように摺動することのできる形状であり大き
さである。そして、案内部材とチャンネル部材の間は空
間となっている。また、ブレード３２は、その上端を横
方向に延びるチャンネル材３７を具え、ボンネットの入
口１５中に進入できるような大きさである。

チャンネル材部分及び断熱材を含むブレード３２の厚み
は、ブレードがボンネットの入口１５を通過できるよう
な厚さである。ブレードを上昇及び下降させるために、
ハウジング２１を通じラック収納体２０中に垂直に延び
るラック３８が設けられている。そして、ラック収納体
は、ブレード３２をボンネット１６中に閉じ込めるよう
に上昇させたときに、ラックを収納できるような大きさ
である。各々のハウジング２１の中にはビニオン３９が
あり、双方のビニオンは軸４０に固定されている。軸は
、ハウジング２１によって回転自在に支持され、中空ハ
ウジング４１中で参＝赤森ムシールされた反転可能な駆
動源４２に連結されている。

ブレード３２が高温の排気ガスにさらされたときにチャ
ンネル材３６．３７が熱膨張力によって歪まないように
するため、チャンネル材３６はこのような力による歪み
を防止するようにブレードの縁３３に配置連結されてい
る。第６図に示されるように、チャンネル材３６の底部
部分は、上流部分３６Ａ及び下流部分３６Ｂの各々から
なるように示され、これらの各々は、側壁と、他方の部
分に向って形成され長手方向全部に亘って延びるフラン
ジ３６Ｃで終っている端部壁とを有する。

フランジ３６Ｃは隔壁３３の縁を貫通してワッシャを具
えたボルト４３により連結されている。ボルトは、各々
のフランジ３６Ｇの長手方向に整列する一連と孔４４と
、ブレード隔壁３３の各々の縁を長手方向に整列する対
応する一連の孔４５を貫通している。各々のボルト４３
はナツト４６によって固定される。

部分３６Ａ、３６Ｂの端部壁は同じ幅である必要がなく
、また同じでないように示されていることがわかるであ
ろう６部分３６Ａの端部°壁は部分３６Ｂのものより広
いので、断熱材の厚みを部分３６Ａの側壁の面を越えて
上流側に突出することなく必要なだけ厚くできるように
、隔！！！３３は充分下流側に配置される。

第５図に示されるように、部分３６Ａ、３６Ｂのフラン
ジの孔４４，４４Ａは、特に次のような大きさである。

すなわち、孔４４は、チャンネル材３６．３７の対応す
る部分の中心にあり、隔壁がその縁の直角方向へ膨張を
許しつるスロットとして示され、一方、他の孔４４Ａは
どのような面方向にも膨張を許しつるいくらかオーバー
サイズされたものになっている。この孔配列は、同時係
属中の、方向切換器ブレードを歪みから保護するための
米国特許出願筒０５５．５９４号に開示されたものに類
似している。

前述のことから、本発明は、使用中に互いに摺動接触す
る、ブレード案内部材及びブレードチャンネル材の双方
の歪みを効果的に防止するための手段を提供するもので
あることが明らかである。

ここに開示説明されたダンパは、ダンパが通常は開いて
おり、はんのわずかな時間のみ閉じるようなものである
と想定されているので、機械的にシールされたブレード
を持っていない、ダンパが閉じたときは、ボンネット１
６に取付けられたブロア４７がボンネットの中及び案内
部材部分の閉鎖端部とブレードチャンネル材の対応する
部分の閉鎖端部との間の空間中に空気を送り込むという
手段をもって、漏洩は空気でシールされるようになって
いる。

【図面の簡単な説明】

第１図は第２図の１−１線での断面図、第２図はダンパ
の上流側の正面図、第３図は第４図の３３での線断面図
、第４図はブレードとこれを上昇及び下降させるための
ラックの正面図、第５図は第４図の拡大図、第６図は第
２図の６−６線での拡大断面図、第７図は第２図の７−
７線での拡大断面図、第８図は第２図の８−８線での拡
大断面図であ・る。Ｓ・・・スロット１０・・・上部部分（支持フレーム）１１　・　・ｌ　２　・　・１３　・　・１４　・　・１５　・　・２２　・　・２３　・　・２４　・　・２５　・　・２７　・　・２８　・　・２９　・　・３０　・　・３２　・　・３６　・　・３６Ａ　　・３６Ｂ　　・３６Ｃ・４３　・　・４５　・　・・側部部分（支持フレーム）・底部部分（支持フレーム）・横方向部材・断熱材・開口　１６・・・ボンネット・底部部分（内部フレーム）・側部部分（内部フレーム）・断熱材（断熱性連結手段）・断熱材　２６・・・案内部材・マウント（第１部材）・ホルダ（ダ２部材）・ねじ連結部材・ねじ連結部材・ブレード　３５・・・断熱材・チャンネル材・・上流部分・・下流部分・・フランジ・連結部材・孔　　４６・・・連結部材ＦＩＧ、　６

Claims

【特許請求の範囲】

（１）ガスタービンの排気システムに組込まれるギロチ
ンダンパであつて、前記ダンパを通じる流路を閉鎖する
閉鎖位置と前記ダンパがボンネツト中に閉じ込められる
開放位置との間を垂直に往復動するブレードと、前記ダ
ンパを通じる前記流路を取り囲む枠体を有し、前記流路
を囲む前記枠体の縁が前記ダンパを充分に機能させるよ
うにシールするようなタイプのギロチンダンパにおいて
、前記枠体が、上部部分１０と側部部分１２と底部部分
１１とを有する支持フレーム及び断面がＵ字状の側部部
分２３及び底部部分２２を有する内部フレームと、前記
枠体に連結され前記枠体を上部ボンネツト１６と下部矩
形ガス流通路とに分けボンネツト入口１５を構成するよ
うな空間を具えた平行に離間し内部が断熱された一対の
横方向部材１３と、前記フレーム間の断熱材１４と、前
記部材間の空間を含む平面にあり前記内部フレームの対
応する部分２２、２３に対して具え付けられた側部部分
及び底部部分を有する案内部材２６と、熱膨張力による
前記案内部材２６の歪みを防止するように前記案内部材
部分を前記対応する内部フレーム部分２２、２３及びそ
の中の前記断熱材２５を通じて前記支持フレーム１０、
１１、１２に連結する手段２４と、前記通路を閉鎖する
ことができ前記通路が開いたときに前記ボンネツト中に
収納されるように前記ボンネツトの入口１５を通過でき
る大きさの矩形ブレード３２と、前記ブレード３２に連
結され前記ボンネツトに取付けられ前記ブレード３２を
前記ボンネツト１６中に上昇させ且つ前記ブレード３２
を前記ボンネツト１６から前記通路を閉じる位置まで下
降させるように作動する手段３８とを有し、前記ブレー
ド３２がチャンネル材３６を具えた上部部分と側部部分
と底部部分からなる縁フレームを有し、前記側部部分の
前記チャンネル材３６が前記案内部材２６の側部部分と
摺動接触し、前記ブレードがその閉鎖位置に達したとき
前記底部部分の前記チャンネル材が前記案内部材２６の
前記底部部分上に重なり、このとき前記上部部分の前記
チャンネル材３６は前記ボンネツトの入口１５中に位置
するような大きさであり、前記縁フレームの前記部分は
熱膨張力によるそのチャンネル材３６の歪みを防止する
ように前記ブレード３２に連結されていることを特徴と
する、ギロチンダンパ。
（２）前記案内部材部分２６は断面がＵ字状であり、前
記内部フレームはその長手方向に延びるスロットを有し
、前記案内部材２６を前記外部フレームに連結する前記
手段は前記支持フレームの底部及び側部の長手方向に離
間したマウント２７の形をした第１部材と各々の案内部
材部分の長手方向に離間しその内部に溶接されたホルダ
２８の形をした一連の第２部材とを有し、各々の第２部
材は前記内部フレーム２２、２３に取付けられた前記案
内部材部分２６の両端間の長さと略々同じであり、各々
の第２部分は特定の第１部材２７の最も近いものと連結
するようにそのスロットＳを貫通しており、前記部材の
少なくとも１つは孔３１を有し、前記部材を連結するね
じ連結部材２９、３０は前記ねじ部材よりオーバーサイ
ズの前記孔を貫通していることを特徴とする、請求項１
記載のギロチンダンパ。
（３）断熱材２４が前記内部フレームの前記部分を前記
支持フレームの対応する部分に連結していることを特徴
とする、請求項２記載のギロチンダンパ。
（４）少なくとも前記ブレードフレームは各々の部分の
長手方向に離間する一連の孔４５を有し、前記ブレード
フレームを前記ブレード３２の前記縁に連結する前記手
段は一連のねじ連結部材４３、４６からなり、その各々
は前記孔４５の特定の１つを貫通しており、前記連結部
材４３、４６は前記フレーム部分を前記ブレード３２に
連結していおり、前記孔は前記フレームと前記ブレード
の前記縁との間で熱膨張力に伴う前記ブレード平面の少
なくとも一方向に生じる相対移動を許すように前記連結
部材より大きくなつていることを特徴とする、請求項１
記載のギロチンダンパ。
（５）前記ブレードフレームの前記部分は各々が側壁及
び端部壁を具えた上流部分３６Ａ及び下流部分３６Ｂを
有し、前記端部壁は他方のブレードフレーム部分に向つ
て形成され端部のフランジ３６Ｃを有し、前記ブレード
３２の前記縁と前記端部フランジ３６Ｃは相互に整列す
る長手方向の一連の孔４５を有し、ねじ連結部材４３、
４６は前記ブレード縁を前記フレームフランジ３６Ｃの
間に挟んで整列する孔を貫通し前記フレーム部分３６Ａ
、３６Ｂを前記ブレード３２に固定しており、少なくと
も前記フランジ３６Ｃの前記孔４５は前記フレーム部分
３６Ａ、３６Ｂと前記ブレードの前記縁との間で熱膨張
力に伴う前記ブレード平面の少なくとも一方向の相対移
動を許すように前記ねじ連結部材４３、４６より大きく
なつていることを特徴とする、請求項４記載のギロチン
ダンパ。
（６）断熱材３５の本体は前記ブレードの上流面に固定
され、その厚みは前記フレーム部分３６Ａ、３６Ｂのチ
ャンネル材３６の半分より厚く、前記上流側フレーム部
分の端部壁の幅は前記下流側フレーム部分の端部壁の幅
より大きく、前記ブレード３２の面は断熱材３５の本体
が前記フレーム部分の前記側壁３６Ａによって形成され
る前記平面から突出しない程度に前記フレーム部分の前
記チャンネル材３６の中心を含む平面から下流側に配置
されていることを特徴とする、請求項５記載のギロチン
ダンパ。