JPH11324608A - ガスタービンの段落シール部構造 - Google Patents
ガスタービンの段落シール部構造Info
- Publication number
- JPH11324608A JPH11324608A JP15531798A JP15531798A JPH11324608A JP H11324608 A JPH11324608 A JP H11324608A JP 15531798 A JP15531798 A JP 15531798A JP 15531798 A JP15531798 A JP 15531798A JP H11324608 A JPH11324608 A JP H11324608A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- turbine
- secondary air
- inner circumferential
- casing
- inner peripheral
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 二次空気によって燃焼ガスの内周ケーシング
の内側への流入を防ぎつつ効率向上を可能とするガスタ
ービンの段落部構造を提供する。 【解決手段】 内周ケーシング１４の後方側の端面と、
これと対向するタービンディスク１６の前方側の前面と
の間にはシール部２０が形成され、該シール部２０は、
内周ケーシング１４の外縁が下流側に延設されて成る内
周突出部２１と、タービンディスク１６の前面に突設さ
れたシール突起２２とが対向配設されると共に、内周突
出部２１と内周ケーシング１４の後面との角部に二次空
気の流出方向を動翼１５の回転方向に転向させる板状の
二次空気案内板２３が周方向に複数配設されて構成され
ている。
の内側への流入を防ぎつつ効率向上を可能とするガスタ
ービンの段落部構造を提供する。 【解決手段】 内周ケーシング１４の後方側の端面と、
これと対向するタービンディスク１６の前方側の前面と
の間にはシール部２０が形成され、該シール部２０は、
内周ケーシング１４の外縁が下流側に延設されて成る内
周突出部２１と、タービンディスク１６の前面に突設さ
れたシール突起２２とが対向配設されると共に、内周突
出部２１と内周ケーシング１４の後面との角部に二次空
気の流出方向を動翼１５の回転方向に転向させる板状の
二次空気案内板２３が周方向に複数配設されて構成され
ている。
Description
【０００１】
【発明の属する利用分野】本発明は、静翼の内周ケーシ
ングと動翼のタービンディスクの間の段落シール部から
二次空気が作動流体通路側に流出するように構成された
ガスタービンの段落シール部構造に関する。
ングと動翼のタービンディスクの間の段落シール部から
二次空気が作動流体通路側に流出するように構成された
ガスタービンの段落シール部構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】航空エンジンやプラント等に用いられる
ガスタービンのタービンに用いられる軸流タービンで
は、例えばバイパスジェット機関の概念構成図である図
４及びそのＸ部詳細図である図５に示すように、作動流
体通路としての円環状の燃焼ガス流路１２を形成する外
周ケーシング１３と内周ケーシング１４の間に配設され
た静翼１１と、その後方に配設された動翼１５の組
（段）によって構成される。
ガスタービンのタービンに用いられる軸流タービンで
は、例えばバイパスジェット機関の概念構成図である図
４及びそのＸ部詳細図である図５に示すように、作動流
体通路としての円環状の燃焼ガス流路１２を形成する外
周ケーシング１３と内周ケーシング１４の間に配設され
た静翼１１と、その後方に配設された動翼１５の組
（段）によって構成される。
【０００３】動翼１５は中央に挿通配設された回転軸
１，２に相対回転不能に固定されたタービンディスク１
６の外周に植設されており、燃焼器３によって生成され
て静翼１１によって偏向された燃焼ガス流によって動翼
１５およびタービンディスク１６が回転駆動されるよう
になっているものである。
１，２に相対回転不能に固定されたタービンディスク１
６の外周に植設されており、燃焼器３によって生成され
て静翼１１によって偏向された燃焼ガス流によって動翼
１５およびタービンディスク１６が回転駆動されるよう
になっているものである。
【０００４】このようなガスタービンでは、静翼１１の
内周側の内周ケーシング１４とタービンディスク１６が
対向する段落部位には、タービンディスク１６の回転を
許容するために必然的に隙間が設定されるが、燃焼ガス
流路１２を流れる高温の燃焼ガスがこの隙間を介して内
周ケーシング１４の内側へ侵入すると、内周ケーシング
１４の内側の構成部材やタービンディスク１６の中心側
が燃焼ガスによって加熱され、その結果、劣化して耐久
性が低下する等の不具合が生ずる。このため、内周ケー
シング１４とタービンディスク１６の対向部位の隙間部
位には燃焼ガスの流入を防ぐための段落シール部２０′
が形成されている。
内周側の内周ケーシング１４とタービンディスク１６が
対向する段落部位には、タービンディスク１６の回転を
許容するために必然的に隙間が設定されるが、燃焼ガス
流路１２を流れる高温の燃焼ガスがこの隙間を介して内
周ケーシング１４の内側へ侵入すると、内周ケーシング
１４の内側の構成部材やタービンディスク１６の中心側
が燃焼ガスによって加熱され、その結果、劣化して耐久
性が低下する等の不具合が生ずる。このため、内周ケー
シング１４とタービンディスク１６の対向部位の隙間部
位には燃焼ガスの流入を防ぐための段落シール部２０′
が形成されている。
【０００５】段落シール部２０′は、内周ケーシング１
４の後端面（タービンディスク１６と対向する端面）に
二条のリング状の静翼側シールリング突起２５，２６が
突設されると共に、これと対応するタービンディスク１
６の前端面に静翼側シールリング突起２５，２６の中間
径のリング状の動翼側シールリング突起２７が突設さ
れ、これら静翼側シールリング突起２５と動翼側シール
リング突起２７が径方向には狭い隙間を有して軸方向に
は重合するように設定されて構成されている。これによ
り、この段落シール部２０′を通過するには急激な圧力
変化を要するために燃焼ガスの流入を阻止するようにな
っているものである。
４の後端面（タービンディスク１６と対向する端面）に
二条のリング状の静翼側シールリング突起２５，２６が
突設されると共に、これと対応するタービンディスク１
６の前端面に静翼側シールリング突起２５，２６の中間
径のリング状の動翼側シールリング突起２７が突設さ
れ、これら静翼側シールリング突起２５と動翼側シール
リング突起２７が径方向には狭い隙間を有して軸方向に
は重合するように設定されて構成されている。これによ
り、この段落シール部２０′を通過するには急激な圧力
変化を要するために燃焼ガスの流入を阻止するようにな
っているものである。
【０００６】更に、図示しない経路を介して圧縮機４か
ら内周ケーシング１４内に燃焼ガスより高圧の二次空気
を供給して内周ケーシング１４の内側構造物やタービン
ディスク１６を冷却すると共に、この二次空気を段落シ
ール部２０′の隙間から燃焼ガス流路１２に流出させ、
これによってシール効果を高めて燃焼ガスの流入を完全
に防ぐようになっている。
ら内周ケーシング１４内に燃焼ガスより高圧の二次空気
を供給して内周ケーシング１４の内側構造物やタービン
ディスク１６を冷却すると共に、この二次空気を段落シ
ール部２０′の隙間から燃焼ガス流路１２に流出させ、
これによってシール効果を高めて燃焼ガスの流入を完全
に防ぐようになっている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ごとく燃焼ガスより高圧の二次空気を当該段落シール部
２０′の隙間から燃焼ガス流路１２に流出させる構成で
は、エンタルピの低い二次空気が段落シール部２０′の
隙間から燃焼ガス流路１２へ半径方向に向けて流出する
こととなるため、圧力損失が生じて効率低下の原因とな
るという問題があった。
ごとく燃焼ガスより高圧の二次空気を当該段落シール部
２０′の隙間から燃焼ガス流路１２に流出させる構成で
は、エンタルピの低い二次空気が段落シール部２０′の
隙間から燃焼ガス流路１２へ半径方向に向けて流出する
こととなるため、圧力損失が生じて効率低下の原因とな
るという問題があった。
【０００８】本発明は、上記問題に鑑みてなされたもの
であって、二次空気によって燃焼ガスの内周ケーシング
の内側への流入を防ぎつつ効率向上を可能とするガスタ
ービンの段落シール部構造を提供することを目的とす
る。
であって、二次空気によって燃焼ガスの内周ケーシング
の内側への流入を防ぎつつ効率向上を可能とするガスタ
ービンの段落シール部構造を提供することを目的とす
る。
【０００９】
【課題を解決する為の手段】上記目的を達成する本発明
のガスタービンの段落シール部構造は、静翼の内周ケー
シングと動翼のタービンディスクの間の段落部から二次
空気を作動流体通路側に流出させるガスタービンにおい
て、前記内周ケーシングの、前記タービンディスクと対
向する部位に、前記二次空気の流出方向を前記動翼の回
転方向に転向させる案内板部材が、周方向に所定間隔で
複数設けられて構成されていることを特徴とする。
のガスタービンの段落シール部構造は、静翼の内周ケー
シングと動翼のタービンディスクの間の段落部から二次
空気を作動流体通路側に流出させるガスタービンにおい
て、前記内周ケーシングの、前記タービンディスクと対
向する部位に、前記二次空気の流出方向を前記動翼の回
転方向に転向させる案内板部材が、周方向に所定間隔で
複数設けられて構成されていることを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して本願発
明の実施の形態について説明する。図１は本願発明に係
るガスタービンの段落シール部構造の一構成例を適用し
たジェットエンジンのタービン部位の拡大図である。
明の実施の形態について説明する。図１は本願発明に係
るガスタービンの段落シール部構造の一構成例を適用し
たジェットエンジンのタービン部位の拡大図である。
【００１１】静翼１１は円環状の燃焼ガス流路１２を形
成する外周ケーシング１３と内周ケーシング１４の間に
固定配置され、動翼１５は図示しない回転軸に固定され
たタービンディスク１６の外周に固定されて静翼１１に
対して回転するようになっている。尚、内周ケーシング
１４の内側には図示しない経路で二次空気が供給される
ようになっている。
成する外周ケーシング１３と内周ケーシング１４の間に
固定配置され、動翼１５は図示しない回転軸に固定され
たタービンディスク１６の外周に固定されて静翼１１に
対して回転するようになっている。尚、内周ケーシング
１４の内側には図示しない経路で二次空気が供給される
ようになっている。
【００１２】内周ケーシング１４の後方側（動翼１５
側）の端面と、これと対向するタービンディスク１６の
前方側の前面との間に、段落シール部２０が形成されて
いる。
側）の端面と、これと対向するタービンディスク１６の
前方側の前面との間に、段落シール部２０が形成されて
いる。
【００１３】段落シール部２０は、内周ケーシング１４
の外縁が下流側（タービンディスク１６側）に延設され
て成る内周突出部２１と、タービンディスク１６の前面
に突設された円環状のシール突起２２とが、狭い隙間を
有して近接するように対向配設されて構成されている。
また、内周突出部２１と内周ケーシング１４の後面との
角部には、案内板部材としての所定厚さの板状の二次空
気案内板２３が周方向に複数配設されている。
の外縁が下流側（タービンディスク１６側）に延設され
て成る内周突出部２１と、タービンディスク１６の前面
に突設された円環状のシール突起２２とが、狭い隙間を
有して近接するように対向配設されて構成されている。
また、内周突出部２１と内周ケーシング１４の後面との
角部には、案内板部材としての所定厚さの板状の二次空
気案内板２３が周方向に複数配設されている。
【００１４】二次空気案内板２３は、図１のＡ部拡大図
である図２に示すように、内周ケーシング１４の後面と
内周突起部２１の内面との間をシール突起２２と干渉し
ないように曲線でつなぐ上縁形状とされ、その板面は、
図２のＢ矢視図である図３に示すように、径方向（回転
中心からの放射方向）からその外周端がタービンディス
ク１６の回転方向前方側となるように所定の曲率で屈曲
されており、隣接するものとの間には所定の間隔を有す
るように設定されている。
である図２に示すように、内周ケーシング１４の後面と
内周突起部２１の内面との間をシール突起２２と干渉し
ないように曲線でつなぐ上縁形状とされ、その板面は、
図２のＢ矢視図である図３に示すように、径方向（回転
中心からの放射方向）からその外周端がタービンディス
ク１６の回転方向前方側となるように所定の曲率で屈曲
されており、隣接するものとの間には所定の間隔を有す
るように設定されている。
【００１５】而して、上記のごとく構成された段落シー
ル部２０では、内周ケーシング１４の内部に供給された
燃焼ガスより高圧の二次空気が、内周ケーシング１４の
内周突出部２１とタービンディスク１６のシール突起２
２の隙間から燃焼ガス流路１２に流出し、当該段落シー
ル部２０を介して燃焼ガス流路１２を流れる燃焼ガスが
内周ケーシング１４の内部に流入することを防ぐ。
ル部２０では、内周ケーシング１４の内部に供給された
燃焼ガスより高圧の二次空気が、内周ケーシング１４の
内周突出部２１とタービンディスク１６のシール突起２
２の隙間から燃焼ガス流路１２に流出し、当該段落シー
ル部２０を介して燃焼ガス流路１２を流れる燃焼ガスが
内周ケーシング１４の内部に流入することを防ぐ。
【００１６】この時、段落シール部２０を介して内周ケ
ーシング１４の内部から燃焼ガス流路１２に流出する二
次空気の流出方向は、図３中矢印で示すように二次空気
案内板２３によって動翼の回転方向に転向されて、燃焼
ガス流路１２を流れる燃焼ガスと同じ方向の速度成分を
付与される。その結果、二次空気も動翼の回転駆動に寄
与することとなり、タービン仕事を増加させることがで
き、タービンの効率を向上させることができるものであ
る。
ーシング１４の内部から燃焼ガス流路１２に流出する二
次空気の流出方向は、図３中矢印で示すように二次空気
案内板２３によって動翼の回転方向に転向されて、燃焼
ガス流路１２を流れる燃焼ガスと同じ方向の速度成分を
付与される。その結果、二次空気も動翼の回転駆動に寄
与することとなり、タービン仕事を増加させることがで
き、タービンの効率を向上させることができるものであ
る。
【００１７】尚二次空気案内板の形状は、上記構成例に
限るものではなく、適宜変更可能なものである。
限るものではなく、適宜変更可能なものである。
【００１８】
【発明の効果】以上述べたように、本発明に係るガスタ
ービンの段落シール部構造によれば、内周ケーシング
の、タービンディスクと対向する部位に、二次空気の流
出方向を動翼の回転方向に転向させる案内板部材が、周
方向に所定間隔で複数設けられて構成されていることに
より、作動流体通路に流出する二次空気の流出方向が二
次空気案内板によって動翼の回転方向に転向され、この
二次空気が動翼の回転駆動に寄与することとなって、タ
ービン仕事を増加させることができる。即ち、作動流体
通路に流出する二次空気が燃焼ガスの内周ケーシングの
内側への流入を防ぐと共に、二次空気に付与された速度
成分がタービン仕事を増加させるためにタービンの効率
を向上させることができるものである。
ービンの段落シール部構造によれば、内周ケーシング
の、タービンディスクと対向する部位に、二次空気の流
出方向を動翼の回転方向に転向させる案内板部材が、周
方向に所定間隔で複数設けられて構成されていることに
より、作動流体通路に流出する二次空気の流出方向が二
次空気案内板によって動翼の回転方向に転向され、この
二次空気が動翼の回転駆動に寄与することとなって、タ
ービン仕事を増加させることができる。即ち、作動流体
通路に流出する二次空気が燃焼ガスの内周ケーシングの
内側への流入を防ぐと共に、二次空気に付与された速度
成分がタービン仕事を増加させるためにタービンの効率
を向上させることができるものである。
【図１】本願発明に係るガスタービンの段落シール部構
造の一構成例を適用したジェットエンジンのタービン部
位の拡大図である。
造の一構成例を適用したジェットエンジンのタービン部
位の拡大図である。
【図２】図１のＡ部拡大図である。
【図３】図２のＢ矢視図である。
【図４】航空エンジンとしてのバイパスジェット機関の
概念構成を示す図である。
概念構成を示す図である。
【図５】図４のタービン部位であるＸ部拡大詳細図であ
る。
る。
１１ 静翼 １２ 燃焼ガス流路（作動流体通路） １４ 内周ケーシング １５ 動翼 １６ タービンディスク ２０ 段落シール部 ２３ 二次空気案内板（案内板部材）
Claims (1)
- 【請求項１】 静翼の内周ケーシングと動翼のタービン
ディスクの間の段落シール部から二次空気を作動流体通
路側に流出させるガスタービンにおいて、 前記内周ケーシングの、前記タービンディスクと対向す
る部位に、前記二次空気の流出方向を前記動翼の回転方
向に転向させる案内板部材が、周方向に所定間隔で複数
設けられて構成されていることを特徴とするガスタービ
ンの段落シール部構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15531798A JPH11324608A (ja) | 1998-05-20 | 1998-05-20 | ガスタービンの段落シール部構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15531798A JPH11324608A (ja) | 1998-05-20 | 1998-05-20 | ガスタービンの段落シール部構造 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11324608A true JPH11324608A (ja) | 1999-11-26 |
Family
ID=15603253
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15531798A Pending JPH11324608A (ja) | 1998-05-20 | 1998-05-20 | ガスタービンの段落シール部構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11324608A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016505111A (ja) * | 2013-01-23 | 2016-02-18 | シーメンス アクティエンゲゼルシャフト | ガスタービンエンジンの内側シュラウドに溝を含むシール組立体 |
| JP2018119539A (ja) * | 2016-11-30 | 2018-08-02 | ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ | 回転機械用ガイドベーンアセンブリおよびその組み立て方法 |
-
1998
- 1998-05-20 JP JP15531798A patent/JPH11324608A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016505111A (ja) * | 2013-01-23 | 2016-02-18 | シーメンス アクティエンゲゼルシャフト | ガスタービンエンジンの内側シュラウドに溝を含むシール組立体 |
| JP2018119539A (ja) * | 2016-11-30 | 2018-08-02 | ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ | 回転機械用ガイドベーンアセンブリおよびその組み立て方法 |
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