JPH07305638A - 分割環の冷却構造 - Google Patents
分割環の冷却構造Info
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- JPH07305638A JPH07305638A JP9734794A JP9734794A JPH07305638A JP H07305638 A JPH07305638 A JP H07305638A JP 9734794 A JP9734794 A JP 9734794A JP 9734794 A JP9734794 A JP 9734794A JP H07305638 A JPH07305638 A JP H07305638A
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- Japan
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- split ring
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- cooling
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 円筒又は円錐をその周上の複数箇所で分割し
た形状の円弧状断面を有する個々の部材を接続して分割
環を構成し、同分割環を軸方向に複数個接続して、内部
を高温作動ガスが流れるよう円筒状又は円錐状に形成さ
れるガスタービン壁面の、上記個々の分割環を構成する
個々の部材に、外部からそれぞれ冷却空気を導き、その
空気を同分割環構成部材の内部に設けられた冷却空気穴
を流通させて分割環を冷却する冷却構造において、空気
の洩れ量を減らして分割環を効果的に冷却する。 【構成】 上記分割環を構成する個々の部材の外側に、
周上の複数の箇所で分割された形状を有する複数の部材
を相互に摺動可能な重ね合わせによって接続した円弧状
断面を有するカバーをそれぞれ形成し、同カバーと上記
分割環構成部材とによって室を形成し、かつ、同室に外
部から冷却空気を導入する管を設けた。
た形状の円弧状断面を有する個々の部材を接続して分割
環を構成し、同分割環を軸方向に複数個接続して、内部
を高温作動ガスが流れるよう円筒状又は円錐状に形成さ
れるガスタービン壁面の、上記個々の分割環を構成する
個々の部材に、外部からそれぞれ冷却空気を導き、その
空気を同分割環構成部材の内部に設けられた冷却空気穴
を流通させて分割環を冷却する冷却構造において、空気
の洩れ量を減らして分割環を効果的に冷却する。 【構成】 上記分割環を構成する個々の部材の外側に、
周上の複数の箇所で分割された形状を有する複数の部材
を相互に摺動可能な重ね合わせによって接続した円弧状
断面を有するカバーをそれぞれ形成し、同カバーと上記
分割環構成部材とによって室を形成し、かつ、同室に外
部から冷却空気を導入する管を設けた。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はガスタービンの高温作動
ガスの流路壁を形成する分割環の冷却構造に関するもの
である。
ガスの流路壁を形成する分割環の冷却構造に関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術】図４は本発明が適用されるガスタービン
の縦断面図である。図において、１は作動ガス通路、２
は作動ガスの流れ方向、３は第１段静翼、４は第２段静
翼、５は上記両静翼の間に設けられている第１段動翼で
ある。静翼と動翼は、順次交互に配置されている。
の縦断面図である。図において、１は作動ガス通路、２
は作動ガスの流れ方向、３は第１段静翼、４は第２段静
翼、５は上記両静翼の間に設けられている第１段動翼で
ある。静翼と動翼は、順次交互に配置されている。
【０００３】ガスタービンにおいてはタービン効率を高
めるために、作動ガスの温度を高くすることが要求され
る。その際、ガス通路を形成する壁面の金属材料の温度
を、その材料の許容温度以下に保つために、その部材内
に冷却空気を通す穴を設け、その中に空気を流通させて
冷却することが行われている。
めるために、作動ガスの温度を高くすることが要求され
る。その際、ガス通路を形成する壁面の金属材料の温度
を、その材料の許容温度以下に保つために、その部材内
に冷却空気を通す穴を設け、その中に空気を流通させて
冷却することが行われている。
【０００４】図５は従来の壁面冷却構造の縦断面図であ
り、図４のＡ部相当位置における図である。図におい
て、３は第１段静翼、４は第２段静翼、５は第１段動翼
である。６は壁面を構成する分割環と呼ばれる部分であ
る。これは、円周上で分割されて円弧状をなす個々の部
材を複数個連ねて、円筒状の壁面を構成したものであ
る。７は同分割環を構成する部材の中に設けられている
複数の冷却空気穴であり、分割環構成部材の下流端に開
口している。８は分割環の外周部に設けられているイン
ピンジ板（衝突板）、９は同インピンジ板に設けられて
いる複数の小孔、１０は外部から圧力を高めて送給され
る冷却空気の流れである。また、１３は分割環６を車室
に取付ける顎部、１４は分割環の外表面である。
り、図４のＡ部相当位置における図である。図におい
て、３は第１段静翼、４は第２段静翼、５は第１段動翼
である。６は壁面を構成する分割環と呼ばれる部分であ
る。これは、円周上で分割されて円弧状をなす個々の部
材を複数個連ねて、円筒状の壁面を構成したものであ
る。７は同分割環を構成する部材の中に設けられている
複数の冷却空気穴であり、分割環構成部材の下流端に開
口している。８は分割環の外周部に設けられているイン
ピンジ板（衝突板）、９は同インピンジ板に設けられて
いる複数の小孔、１０は外部から圧力を高めて送給され
る冷却空気の流れである。また、１３は分割環６を車室
に取付ける顎部、１４は分割環の外表面である。
【０００５】この構造において、冷却空気１０が送給さ
れると、空気はインピンジ板８に衝突した後、同板の小
孔９から高速で噴出し、分割環外表面１４に吹き付けら
れ、分割環を冷却する。空気はさらに複数の冷却空気穴
７の中を通って、本来の目的である分割環の内部からの
冷却をする。この空気穴７から流出した冷却空気は作動
ガスに混入してガスタービンから流出する。以上に述べ
た例は第１段動翼に隣接する分割環の冷却構造に関する
ものであるが、他の段についても、上記構造と同様な冷
却構造が設けられている。
れると、空気はインピンジ板８に衝突した後、同板の小
孔９から高速で噴出し、分割環外表面１４に吹き付けら
れ、分割環を冷却する。空気はさらに複数の冷却空気穴
７の中を通って、本来の目的である分割環の内部からの
冷却をする。この空気穴７から流出した冷却空気は作動
ガスに混入してガスタービンから流出する。以上に述べ
た例は第１段動翼に隣接する分割環の冷却構造に関する
ものであるが、他の段についても、上記構造と同様な冷
却構造が設けられている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上記の従来の構造にお
いて、分割環の外周部に冷却空気１０を導入すると、分
割環を車室に取付ける顎部１３や、周上の分割面の隙か
らの空気の洩れ量が多く、冷却空気として分割環の外周
部に供給した量の内、本来の目的である冷却空気穴７を
通って有効に冷却に寄与する空気の量が減少する。
いて、分割環の外周部に冷却空気１０を導入すると、分
割環を車室に取付ける顎部１３や、周上の分割面の隙か
らの空気の洩れ量が多く、冷却空気として分割環の外周
部に供給した量の内、本来の目的である冷却空気穴７を
通って有効に冷却に寄与する空気の量が減少する。
【０００７】本発明は上記従来技術の欠点を解消し、空
気の洩れ量を減らして分割環が効果的に冷却されるよう
にしようとするものである。
気の洩れ量を減らして分割環が効果的に冷却されるよう
にしようとするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
したものであって、円筒又は円錐をその周上の複数箇所
で分割した形状の円弧状断面を有する個々の部材を接続
して分割環を構成し、同分割環を軸方向に複数個接続し
て、内部を高温作動ガスが流れるよう円筒状又は円錐状
に形成されるガスタービン壁面の、上記個々の分割環を
構成する個々の部材に、外部からそれぞれ冷却空気を導
き、その空気を同分割環構成部材の内部に設けられた冷
却空気穴を流通させて分割環を冷却する冷却構造におい
て、上記分割環を構成する個々の部材の外側に、周上の
複数の箇所で分割された形状を有する複数の部材を相互
に摺動可能な重ね合わせによって接続した円弧状断面を
有するカバーをそれぞれ形成し、同カバーと上記分割環
構成部材とによって室を形成し、かつ、同室に外部から
冷却空気を導入する管を設けたことを特徴とする分割環
の冷却構造に関するものである。
したものであって、円筒又は円錐をその周上の複数箇所
で分割した形状の円弧状断面を有する個々の部材を接続
して分割環を構成し、同分割環を軸方向に複数個接続し
て、内部を高温作動ガスが流れるよう円筒状又は円錐状
に形成されるガスタービン壁面の、上記個々の分割環を
構成する個々の部材に、外部からそれぞれ冷却空気を導
き、その空気を同分割環構成部材の内部に設けられた冷
却空気穴を流通させて分割環を冷却する冷却構造におい
て、上記分割環を構成する個々の部材の外側に、周上の
複数の箇所で分割された形状を有する複数の部材を相互
に摺動可能な重ね合わせによって接続した円弧状断面を
有するカバーをそれぞれ形成し、同カバーと上記分割環
構成部材とによって室を形成し、かつ、同室に外部から
冷却空気を導入する管を設けたことを特徴とする分割環
の冷却構造に関するものである。
【０００９】
【作用】カバーを設けて室を形成し、外部からの冷却空
気をその室内に導入する。その空気は外部へ洩れること
なく、分割環内に設けられている冷却空気穴へ入って分
割環を内部から冷却する。したがって冷却空気が有効に
利用される。
気をその室内に導入する。その空気は外部へ洩れること
なく、分割環内に設けられている冷却空気穴へ入って分
割環を内部から冷却する。したがって冷却空気が有効に
利用される。
【００１０】
【実施例】図１は本発明の一実施例に係る分割環冷却構
造の縦断面図、図２は同実施例の横断面図（図１のＢ−
Ｂ断面図）、図３は同実施例のカバーの重ね合わせ部の
拡大断面図である。なお図１は図５（従来技術図）に対
応する部分を示している。図１において、１１は分割環
構成部材のそれぞれに設けられているインピンジ板８の
外周を覆うように設けられたカバーである。同カバーと
分割環構成部材との間に室が形成され、同室内にインピ
ンジ板８が設けられている形となっている。１２は外部
から前記の室へ冷却空気を供給する管であり、その中を
冷却空気１０が流れる。１３は分割環６を車室に取付け
るための顎部、１４は分割環の外表面である。図２にお
いて、１５は分割環６の周上の分割部であり、熱膨張を
拘束しないようにするものである。１６はカバー１１の
重ね合わせ部であり、相互に摺動可能となっている。１
７はインピンジ板の分割部であり、熱膨張を拘束しない
ようにするためである。
造の縦断面図、図２は同実施例の横断面図（図１のＢ−
Ｂ断面図）、図３は同実施例のカバーの重ね合わせ部の
拡大断面図である。なお図１は図５（従来技術図）に対
応する部分を示している。図１において、１１は分割環
構成部材のそれぞれに設けられているインピンジ板８の
外周を覆うように設けられたカバーである。同カバーと
分割環構成部材との間に室が形成され、同室内にインピ
ンジ板８が設けられている形となっている。１２は外部
から前記の室へ冷却空気を供給する管であり、その中を
冷却空気１０が流れる。１３は分割環６を車室に取付け
るための顎部、１４は分割環の外表面である。図２にお
いて、１５は分割環６の周上の分割部であり、熱膨張を
拘束しないようにするものである。１６はカバー１１の
重ね合わせ部であり、相互に摺動可能となっている。１
７はインピンジ板の分割部であり、熱膨張を拘束しない
ようにするためである。
【００１１】本実施例の構造において、冷却空気は管１
２を経由してカバー１１の内側へ流入する。こゝへ流入
した空気はインピンジ板の小孔９および分割部１７を経
て分割環の外表面１４へ噴射され、分割環外表面を冷却
した後、冷却空気穴７を通って分割環の内部を冷却し、
下流端から流出する。本構造においては、カバー１１が
設けられているので、冷却空気が分割環の顎部１３や分
割部１５等を通って無駄に洩れることはなく、効果的に
分割環６を冷却することができる。カバー１１には、重
ね合わせ部１６が設けてあるので、熱膨張や分割環の変
形等によって生じる熱応力を緩和することができる。ま
た、インピンジ板８には分割部１７が設けてあり、若干
の隙間を設けた突き合わせとなっているので、熱応力を
防止することができる。この隙間は小孔９と同様に冷却
空気の噴出に寄与するものである。
２を経由してカバー１１の内側へ流入する。こゝへ流入
した空気はインピンジ板の小孔９および分割部１７を経
て分割環の外表面１４へ噴射され、分割環外表面を冷却
した後、冷却空気穴７を通って分割環の内部を冷却し、
下流端から流出する。本構造においては、カバー１１が
設けられているので、冷却空気が分割環の顎部１３や分
割部１５等を通って無駄に洩れることはなく、効果的に
分割環６を冷却することができる。カバー１１には、重
ね合わせ部１６が設けてあるので、熱膨張や分割環の変
形等によって生じる熱応力を緩和することができる。ま
た、インピンジ板８には分割部１７が設けてあり、若干
の隙間を設けた突き合わせとなっているので、熱応力を
防止することができる。この隙間は小孔９と同様に冷却
空気の噴出に寄与するものである。
【００１２】以上詳述したように、本実施例の構造は、
分割環に大きな熱応力を発生させることなくカバーを設
けることができ、その結果無駄に周囲に漏れる空気を減
らすことができるので少ない冷却空気量で分割環の冷却
が可能となり、ガスタービンの熱効率を向上させ、分割
環の寿命を延長させることができる。上記の冷却構造、
及びその作用・効果は他の段についても同様である。
分割環に大きな熱応力を発生させることなくカバーを設
けることができ、その結果無駄に周囲に漏れる空気を減
らすことができるので少ない冷却空気量で分割環の冷却
が可能となり、ガスタービンの熱効率を向上させ、分割
環の寿命を延長させることができる。上記の冷却構造、
及びその作用・効果は他の段についても同様である。
【００１３】
【発明の効果】本発明の分割環の冷却構造においては、
分割環を構成する個々の部材の外側に、周上の複数の箇
所で分割された形状を有する複数の部材を相互に摺動可
能な重ね合わせによって接続した円弧状断面を有するカ
バーをそれぞれ形成し、同カバーと上記分割環構成部材
とによって室を形成し、かつ、同室に外部から冷却空気
を導入する管を設けているので、空気の無駄な洩れがな
くなり、効果的に分割環を冷却することができる。また
冷却用の部材の熱応力による損傷も生じない。
分割環を構成する個々の部材の外側に、周上の複数の箇
所で分割された形状を有する複数の部材を相互に摺動可
能な重ね合わせによって接続した円弧状断面を有するカ
バーをそれぞれ形成し、同カバーと上記分割環構成部材
とによって室を形成し、かつ、同室に外部から冷却空気
を導入する管を設けているので、空気の無駄な洩れがな
くなり、効果的に分割環を冷却することができる。また
冷却用の部材の熱応力による損傷も生じない。
【図１】本発明の一実施例に係る分割環冷却構造の縦断
面図。
面図。
【図２】同実施例の横断面図（図１のＢ−Ｂ断面図）。
【図３】同実施例のカバーの重ね合わせ部の拡大断面
図。
図。
【図４】本発明が適用されるガスタービンの縦断面図。
【図５】従来の壁面冷却構造の縦断面図（図４のＡ部相
当位置における図）。
当位置における図）。
１ 作動ガス通路 ２ 流れ方向 ３ 第１段静翼 ４ 第２段静翼 ５ 第１段動翼 ６ 分割環 ７ 冷却空気穴 ８ インピンジ板 ９ 小孔 １０ 冷却空気の流れ １１ カバー １２ 管 １３ 顎部 １４ 分割環の外表面 １５ 分割環の分割部 １６ カバーの重ね合わせ部 １７ インピンジ板の分割部
Claims (1)
- 【請求項１】 円筒又は円錐をその周上の複数箇所で分
割した形状の円弧状断面を有する個々の部材を接続して
分割環を構成し、同分割環を軸方向に複数個接続して、
内部を高温作動ガスが流れるよう円筒状又は円錐状に形
成されるガスタービン壁面の、上記個々の分割環を構成
する個々の部材に、外部からそれぞれ冷却空気を導き、
その空気を同分割環構成部材の内部に設けられた冷却空
気穴を流通させて分割環を冷却する冷却構造において、
上記分割環を構成する個々の部材の外側に、周上の複数
の箇所で分割された形状を有する複数の部材を相互に摺
動可能な重ね合わせによって接続した円弧状断面を有す
るカバーをそれぞれ形成し、同カバーと上記分割環構成
部材とによって室を形成し、かつ、同室に外部から冷却
空気を導入する管を設けたことを特徴とする分割環の冷
却構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9734794A JP3564167B2 (ja) | 1994-05-11 | 1994-05-11 | 分割環の冷却構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9734794A JP3564167B2 (ja) | 1994-05-11 | 1994-05-11 | 分割環の冷却構造 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07305638A true JPH07305638A (ja) | 1995-11-21 |
| JP3564167B2 JP3564167B2 (ja) | 2004-09-08 |
Family
ID=14189956
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9734794A Expired - Lifetime JP3564167B2 (ja) | 1994-05-11 | 1994-05-11 | 分割環の冷却構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3564167B2 (ja) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6270311B1 (en) | 1999-03-03 | 2001-08-07 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Gas turbine split ring |
| JP2001221065A (ja) * | 2000-02-10 | 2001-08-17 | General Electric Co <Ge> | ガスタービンシュラウドのインピンジメント冷却 |
| EP1213444A2 (en) * | 2000-12-01 | 2002-06-12 | ROLLS-ROYCE plc | Shroud segment for a turbine |
| JP2003525382A (ja) * | 2000-03-02 | 2003-08-26 | シーメンス アクチエンゲゼルシヤフト | タービン |
| US6616405B2 (en) | 2001-01-09 | 2003-09-09 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Cooling structure for a gas turbine |
| US6783323B2 (en) | 2001-07-11 | 2004-08-31 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Gas turbine stationary blade |
| WO2007009241A1 (en) * | 2005-07-20 | 2007-01-25 | Pratt & Whitney Canada Corp. | Turbine shroud segment impingement cooling on vane outer shroud |
| JP2008111441A (ja) * | 2006-10-30 | 2008-05-15 | Snecma | ターボ機械のタービンのリングセクタ |
| JP2012145105A (ja) * | 2011-01-06 | 2012-08-02 | General Electric Co <Ge> | ターボ機械の構成要素のためのインピンジメントプレートおよびそれを備える構成要素 |
| JP2014092162A (ja) * | 2012-10-31 | 2014-05-19 | Alstom Technology Ltd | 高温ガスセグメント装置 |
| JP2017150488A (ja) * | 2016-02-26 | 2017-08-31 | ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ | タービンシュラウドの密封冷却 |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10094234B2 (en) | 2015-06-29 | 2018-10-09 | Rolls-Royce North America Technologies Inc. | Turbine shroud segment with buffer air seal system |
| US10047624B2 (en) | 2015-06-29 | 2018-08-14 | Rolls-Royce North American Technologies Inc. | Turbine shroud segment with flange-facing perimeter seal |
| US10184352B2 (en) | 2015-06-29 | 2019-01-22 | Rolls-Royce North American Technologies Inc. | Turbine shroud segment with integrated cooling air distribution system |
| US10196919B2 (en) * | 2015-06-29 | 2019-02-05 | Rolls-Royce North American Technologies Inc. | Turbine shroud segment with load distribution springs |
-
1994
- 1994-05-11 JP JP9734794A patent/JP3564167B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6270311B1 (en) | 1999-03-03 | 2001-08-07 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Gas turbine split ring |
| JP2001221065A (ja) * | 2000-02-10 | 2001-08-17 | General Electric Co <Ge> | ガスタービンシュラウドのインピンジメント冷却 |
| JP4660051B2 (ja) * | 2000-03-02 | 2011-03-30 | シーメンス アクチエンゲゼルシヤフト | タービン |
| JP2003525382A (ja) * | 2000-03-02 | 2003-08-26 | シーメンス アクチエンゲゼルシヤフト | タービン |
| EP1213444A2 (en) * | 2000-12-01 | 2002-06-12 | ROLLS-ROYCE plc | Shroud segment for a turbine |
| EP1213444A3 (en) * | 2000-12-01 | 2004-02-04 | ROLLS-ROYCE plc | Shroud segment for a turbine |
| US6616405B2 (en) | 2001-01-09 | 2003-09-09 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Cooling structure for a gas turbine |
| US6783323B2 (en) | 2001-07-11 | 2004-08-31 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Gas turbine stationary blade |
| US7168914B2 (en) | 2001-07-11 | 2007-01-30 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Gas turbine stationary blade |
| WO2007009241A1 (en) * | 2005-07-20 | 2007-01-25 | Pratt & Whitney Canada Corp. | Turbine shroud segment impingement cooling on vane outer shroud |
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3564167B2 (ja) | 2004-09-08 |
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