JPS5915728A - 高熱曝露壁面の熱遮断構造 - Google Patents

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】 本発明はセラミックブロックのような熱遮断体片による
高熱曝露壁面の熱遮断構造、特にセラミックブロックに
よる高熱曝露壁面を被覆しながら熱遮断用空気フィルム
を形成できる熱遮断構造に関するものである。

高熱に曝露される壁面を有する装置、例えばガスタービ
ンの燃焼器においては、壁面を高熱から保護して機械的
強度を維持することが必要である。

そこで例えば第１図に示す部分断面図のように、内筒（
１）と尾筒（２）の外周に同軸状に外筒（３）を設けて
その間に冷却空気を流して内筒などを冷却したり、更に
は内筒（１）と尾筒（２）の内壁面に設けた空気放出孔
（４）と、方向性を与える〔ひさし〕（５）とにより冷
却用空気の一部を内壁表面に清って流すことによって、
内筒などの壁面に空気フィルムを形成して壁面を高温か
ら保護する方法が提案されている。

ｔつ・しこれらの方法では高効率化の要求に」；リ　　
゛ガスのｌ！ｉ！度が　高めら、（１だ場合（例えば１
５ｏＯＣ以１）に（寸、熱からの保護が不十分である。

そこで最近このような隘路を打開Ｉ７て高温高負荷燃焼
器を実現するため、内壁面（６）を例えば第２図（ａ）
〜（ｅ）に示す部分断面斜視図、部分拡大断面図のよう
に、セラミックブロックのような熱遮断体片（７）によ
っ被覆する方法が本発明考によって提案された。第２図
（ａ）の方法は内壁面（６）の軸方向の表面に楔状の支
持条溝（８）を設け、こ箇二喫状の支持突起（９）ヲモ
つセラミックブロック（７）を嵌めこんで被覆する方法
である。また第２図（ｂｌのものはセラミックブロック
（７）と内壁面（６）の間に、熱遮断用空隙Ｈ）を形成
したものである。また更に第２図（ｃ　）（ｄ）（ｅ）
ＯＪ’＞ものはセラミックブロックの製作と、内壁面へ
の刊立ての容易化の促進から、支持突起（９）と支持条
溝（８）との間に〔かた〕をもたせると同時に、貫通孔
（１１）により冷却空気圧を利用してセラミックブロッ
ク（７）を押」二げて熱遮断用空隙００）を作りながら
固定したり、ばね体（１４やセラミック柱体０３）　（
Ｈ）ま弾性を有する断熱パツキン）を締付ねじ（１ωに
より押１−けて固定する方法である。これらの方法によ
れば、熱の遮断効果は大きく向上し燃焼器のガス温度を
大幅に上昇できる。

しかしこの方法では第１図に示す〔ひさし〕（５）の取
付部（５ａ）のように、周方向と軸方向において彎曲す
る複雑な形状をもの曲面の被覆に当っては、複雑な曲面
をも・た形状のセラミックブロックを必要とするため、
その製作が難かしく、出来たとしても高価となる。また
固定のための条溝を必要とするため、Ｃｏ−さし〕とし
て成る程度の厚さをもったものを必要とする。このため
更にセラミックブロックにより被覆した場合、その厚さ
は厚くなり内壁面に大きな突出部を生じてガス流を乱し
たり、局部加熱を生じたりするおそれがあり、このま５
では高温高負荷燃焼器の実現には困難がある。

本発明は従来のように空気フィルム形成用の〔ひさし〕
を設けたりすることなく、セラミックブロックのみによ
って空気フィルムを形成しながら被覆できる熱遮断構造
を提供し、上記のような欠点を一挙に除去して高温高負
荷燃焼器などの実現を可能としたものである。次に図面
を用いてその詳細を説明する。

第３図は本発明の一実施例を示す部分拡大断面図であっ
て、その特徴とするところは次の点にある。即ち本発明
においてはセラミックブロック前　３− 後両端の厚さを変えて熱曝露面を傾斜させると同時に、
その厚い端部の」二側を延長して薄い〔ひさし〕形成部
分（１６，１１）を設け、また厚さの小さい端部の厚さ
を隣接セラミックの〔ひさし〕形成部分（１６ａ）と重
ね合せたとき、空気流通空隙０ηを作りうるように選定
したセラミックブロック（１６）を作る。

そして〔ひさし〕形成部分（１６ａ）が例えばガスター
ビン入ｌ］側（二位置し、かつ隣接セラミツフッ乍ツク
（１６）の端部との間に空気供給間隙（＋１１９を作る
ように〔ひさし〕形成部分（１ａａ）と隣接セラミック
ブロック（Ｉｌｌ）とを重ね合せて、例えば前記第２図
（ｅ）に示した方法、即ち楔状支持条溝（８）、横状支
持突起（９）、セラミック柱体ａ■、断熱パツキンα転
締付ねじ０９などにより、熱遮断用空隙００）をもたせ
て内壁面（６）に固定して被覆する。一方内筒や尾筒（
１）（２）には空気供給孔α１を設けて、こ＼から前記
外筒との間に流される冷却空気を送りこみ、上記空気供
給間隙０８）と空気流通空隙ＯＤを介して隣接セラミッ
クブロックαｅの表面に清って冷却空気を吹出して、空
気フィルムを形成するようにしたことを特徴と−４＝ するものである。

このようにずれば、セラミックブロックのみによって熱
曝露壁面を被覆しながら空気フィルムを形成できるので
、従来のようにセラミックブロックの製作および内壁面
への組立てが難かしく、しかも内壁面に大きな凸部を作
るような〔ひさし〕を作ることなく熱遮断を行える。従
って例えば高温高負荷熱焼器の実現が容易となる。

以」一本発明を一実施例により説明したが、第４図に示
す部分拡大断面図（裏から見た図）のように、〔ひさし
〕形成部分（１６ａ）の形成端側に空気供給間隙（国に
連通ずる空気供給路（１６ｂ）を設けて、均一に空気を
吹き出させるようにするのがよい。

また第４図に示すように、セラミックブロック（１０の
厚さの薄い端部の下面付近に、空気抑止突部（１６ｃ）
を設けて、各セラミックブロック毎に設けた空気供給孔
（１１からの冷却空気が、他のセラミックブロック（ｌ
［９と内壁面（６）間の熱遮断用空隙ＯＩに入りこむの
を極力少なくして、各空気流通空隙０７１から均等に空
気フィルム形成用の空気が吹出るようにすることができ
る。また第５図に示す側面図のように、〔ひさし〕形成
部分（ｉ６ａ）を先端に行く程薄くして壁面の凹凸を少
なくしてもよい。

以」−の説明から明らかなように、本発明によればセラ
ミックブロックによる被覆が難かしい〔ひさし〕を設け
たりすることなく、セラミックブロックのみにより空気
フィルムを形成しながら高熱曝露壁面を被覆して、高温
から保護できるものでガスタービン用高温高負荷燃焼器
などの実現に極めて有用である。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の燃焼器を示す断面図、第２図（ａ）はセ
ラミックブロックによる被覆方法を示す部分断面斜視図
、第２図（ｂ）（Ｃ）（ｄ）（ｅ）はそれぞれ拡大断面
図、第３図は本発明の一実施例を示す部分拡大斜視図、
第４図および第５図は本発明の変形例を示す部分拡大斜
視図および側面図である。 （１）・・・・燃焼器内筒、　（２）・中・・尾筒、（
３）・・・・外筒、　（４）・・・・空気放出口、（５
）・・・・〔ひさし〕、　（６）・・・・内壁面、（７
）・・・・セラミックブロック、 （８）・・・・楔状支持条溝、　（９）・・・・楔状支
持突起、（１０・・・・熱遮断用空隙、　（Ｉυ・・・
・貫通孔、０渇・・・・ばね体、 （１３１・・・・耐熱性の例えばセラミック柱体、Ｉ・
・・・耐熱性断熱パツキン例えばセラミックウールパツ
キン、　（国・・・・締付ねじ、ＱＢ・・・・空気フィ
ルム形成用セラミックブロック、（１６ａ）・・・・〔
ひさし〕形成部分、０６ｂ）・・・・空気供給路、　（
１６Ｃ）・・・・空気抑止突部、ａη・・・・空気流通
空隙、　（１υ・・中・空気供給間隙、Ｑｌ・・・・空
気供給孔。 特許出願人　　則団法人　電力中央研究所１６９

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 一端部の」二部を延長して全幅に亘って形成された〔ひ
   さし〕形成部分をもち、他端部の高さが隣接熱遮断片の
   〔ひさし〕形成部分との間に空気流通空隙を作るように
   形成された熱遮断体片を、隣接セラミックブロック間に
   空気供給用間隙をもつように高熱曝露壁面上に隣接固定
   し、その際形成された上記空気流通空隙から上記空気供
   給用間隙内よりの空気を熱遮断片表面に清って吹出すよ
   うにしたことを特徴とする高熱曝露壁面の熱遮断構造。