JPH037739Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案はガスタービン燃焼器における熱遮蔽体
の温度調節構造に関するものである。

ガスタービンにおいてはガス温度を、現在より
遥かに高い1500℃程度に高温化して効率の向上を
図ることが行われている。この場合ガスタービン
燃焼器の金属製内筒壁面を高温から保護して、そ
の機械的強度を維持することが必要であり、これ
が達成されないときには、ガスの高温化による効
率の向上は望み得ない。

そこで本考案者は先に耐熱性のブロツク、例え
ば炭化硅素により作られたセラミツクブロツクに
より、内筒壁面を被覆して効果的に保護できる、
次のような構造を提案した。即ち第１図に示す部
分斜視図のように、冷却空気流通空間１を隔てて
外筒２を配置して構成される、ガスタービン燃焼
器の内筒３の高温曝露壁面の軸方向に、左右上部
に支持用突出部３ａを備えた支持体３ｂを設ける
（支持体３ｂを別に耐熱性材により作つて固定し
てもよい。）。一方第２図の斜視図に示すセラミツ
クブロツク４、即ちＴ形支持部４ａを裏面中心に
備えて、上記内筒３の支持用突出部３ａにより支
持される溝４ｂが左右端部に形成され、かつ内筒
３との間に第３図の冷却空気流通用空隙５を作る
厚さのセラミツクブロツク４を作る。そしてこれ
を第３図に示す断面図のように、支持用突出部３
ａがセラミツクブロツク４の支持溝４ｂ内に入る
ように、内筒３の端部から嵌めこんだのち、例え
ば第３図に示すように内筒３に設けたねじ孔６内
にねじこまれるねじ７により、高耐熱性の断熱パ
ツキン（例えばセラミツクフアイバ）８と、固定
用棒体（例えばセラミツクロツド）９を介して、
セラミツクブロツク４を押上げて固定し、内筒３
を貫通して設けた図示しない連結孔により、冷却
空気流通空間１を流れる冷却空気を、冷却空気流
通空隙５内にも流すようにしたものである。この
構造によれば金属製の内筒３の表面は、冷却空気
により冷却されるセラミツクブロツク４と、空隙
５を介して高温から遮蔽され、内筒３は内外面か
ら冷却空気により冷却される。従つて内筒３はガ
スの高温から保護され、その機械的強度を長期間
に亘つて維持できる。

また、冷却空気流通空間１を流れる冷却空気
は、セラミツクブロツク４の表面を冷却し、セラ
ミツクブロツク４の温度を許容温度以下に保つて
いる。しかしながら、セラミツクブロツク４のガ
ス側表面は高温の燃焼ガスに接触しているため、
セラミツクブロツク４の内部に温度差とそれに伴
なう熱応力が生じ、過度の冷却は熱応力を増大さ
せセラミツクブロツク４の破損を招く可能性があ
る。したがつてセラミツクブロツク４の内部に生
じる温度差をできるだけ小さくし、熱応力を軽減
することが信頼性向上のために重要であり、この
ためにはセラミツクブロツク４表面の冷却を制御
し、セラミツクブロツク４の平均温度を許容温度
の範囲内でできるだけ高くすれば良い。また、セ
ラミツクブロツク４の平均温度を高くすれば、失
火しにくくなるなど、燃焼の安定性も増大するた
め、燃焼性能の向上も同時に期待できる。

一方、金属製の内筒３は充分な冷却をおこなう
必要があり、セラミツクブロツク４の冷却を制御
する際には、内筒３の冷却性能に影響を与えない
方法でなければならず、冷却空気の流量調節によ
る方法は使用できない。

本考案はセラミツクブロツクの温度調節構造の
提供を目的とするもので、次に図面を用いてその
詳細を説明する。

第４図は本考案の一実施例を示す部分断面図で
あつて、本考案の特徴とするところは、セラミツ
クブロツク４の内筒３側の面に温度調節体１０を
設けて、これにより冷却空気流通空隙へ流れる熱
の伝達率を変え、セラミツクブロツク４の温度を
適切な温度に保持すると共に、内部に生じる温度
差を小さくし、これによりセラミツクブロツク４
の熱応力の軽減と燃焼性能の向上がはかれる点に
ある。

即ち第４図のように内筒側の面に断熱材例えば
酸化アルミＡO₃フアイバ１０を例えば仮接着
し、更にこの上に耐熱性支持板例えばセラミツク
１１を例えば仮接着したセラミツクブロツク４
を、その左右の支持溝４ｂ内に内筒側の支持用突
出部３ａが入るように差込んだのち、内筒３に螺
入されるねじ７により、断熱パツキン８と耐熱性
の固定用棒体９を介して支持板１１を押上げて固
定するようにしたものである。

以上本考案を一実施例により説明したが、輻射
シールド板を複数枚第５図のように耐熱性の間隔
材１２を間に入れて、冷却空気流通空隙５内に押
込むようにして、前記第４図の部分断面図のよう
にねじ７、断熱材８、固定用棒体９を用いること
なくセラミツクブロツク４の温度保持と固定を行
うようにすることがでる。また温度調節体１０と
して第６図の部分断面図のように、波形に折曲げ
た輻射シールド板（例えばステンレス板）を用い
てもよい。また第７図に示す部分断面図のよう
に、波形に折曲げた輻射シールド板１０を、冷却
空気流通空隙５内に無理に押しこむようにして、
セラミツクブロツク４の温度の保持と固定を行う
ようにしてもよい。

以上の説明から明らかなように、本考案によれ
ば熱遮蔽用セラミツクブロツクの内部に生じる温
度差を小さくすることによる熱応力の軽減と共に
平均温度の上昇による燃焼性能の向上を簡単に実
現できるもので、高温ガスタービン燃焼器の実現
に寄与するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図および第３図は従来のセラミツ
クブロツクによる熱遮蔽構造の説明図、第４図は
本考案の一実施例を示す部分断面図、第５図、第
６図および第７図は本考案の変形例を示す部分断
面図である。 １……冷却空気流通空間、２……外筒、３……
内筒、３ａ……支持用突出部、３ｂ……支持体、
４……セラミツクブロツク、４ａ……Ｔ形支持
部、４ｂ……支持用溝、５……冷却空気流通空
隙、６……ねじ孔、７……ねじ、８……断熱パツ
キン、９……固定用棒体、１０……温度調節体、
１１……支持板、１２……間隔材。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 左右両端の横方向に設けた熱遮蔽用セラミツク
   ブロツクの支持用溝部を、内筒壁面に設けた支持
   体の上部支持用突出部により支承して、熱遮蔽用
   セラミツクブロツクを内筒壁との間に冷却空気流
   通空隙を作るように内筒壁面に固定した構造にお
   いて、上記セラミツクブロツクの内筒側の面に温
   度調節体を設けて、セラミツクブロツク内部の温
   度差を小さくすると共にセラミツクブロツクの平
   均温度を上昇させ燃焼性能を向上させたガスター
   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。