JP2002201913A - ガスタービンの分割壁およびシュラウド - Google Patents

ガスタービンの分割壁およびシュラウド

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JP2002201913A JP2001001950A JP2001001950A JP2002201913A JP 2002201913 A JP2002201913 A JP 2002201913A JP 2001001950 A JP2001001950 A JP 2001001950A JP 2001001950 A JP2001001950 A JP 2001001950A JP 2002201913 A JP2002201913 A JP 2002201913A
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gas
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gas turbine
dividing wall
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Masamitsu Kuwabara
正光 桑原
Yoshiyuki Morii
喜之 森井
Yasumoto Tomita
康意 富田
Shunsuke Torii
俊介 鳥井
Shigehiro Shiosaki
成弘 潮崎
Koutaro Oshima
功太郎 大島
Tatsumasa Fujikawa
立誠 藤川
Ryutaro Umagoe
龍太郎 馬越
Shinichi Inoue
真一 井上
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 プラットフォーム等の分割壁部分の側端面の
焼損を抑制したガスタービンの分割壁を提供する。 【解決手段】 庫温ガスの流路壁をなす分割壁部分を、
翼の配列方向に複数個連結して、全体として断面略円環
状の壁面を形成する分割壁において、高温ガスが、分割
壁部分間の連結部分に形成される間隙を、この間隙の高
温ガス上流側開口から高温ガスの流れ方向に通過するの
を抑制するガス流抑制構造、あるいは、高温ガスがこの
間隙に巻き込むのを抑制するガス流抑制構造、例えば、
シール部としての平板部分と間隙４４を埋める凸部分と
からなる、全体として断面略Ｔ字の角柱状に形成された
シール部材４５、を備える。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ガスタービンの分
割壁およびシュラウドに関し、詳細には、動翼のプラッ
トフォームや静翼のシュラウドおよび動翼の周囲を囲う
分割環における高温ガスの流れを改良したガスタービン
の分割壁に関する。
【０００２】
【従来の技術】発電機等に用いられるガスタービンのタ
ービン部は、ロータとともに回転する動翼体と、車室に
固定された静翼体を備え、動翼体は、ロータに結合され
るプラットフォームと動翼とからなり、静翼体は、静翼
とこの静翼の両端に固定された内側シュラウドおよび外
側シュラウドとからなる。
【０００３】静翼の翼面と内外シュラウドは、タービン
部を流れる高温ガスの流路壁を形成し、動翼の翼面とプ
ラットフォームも、高温ガスの流路壁を形成している。
また、車室には、動翼の先端と所定の間隙を介して、動
翼の翼面およびプラットフォームとともに高温ガスの流
路壁を形成する分割環が固設されている。分割環は、動
翼の配列方向に複数個連結されて、全体として断面円環
状の壁面をなしている。
【０００４】一方、動翼体および静翼体も、熱変形を吸
収するため等の性能上の理由や、製造上の理由、メンテ
ナンス性等の理由によって、ロータの周方向に複数個の
部分に分割されてユニット化されており、シュラウドや
プラットフォームは、分割環と同様に、翼の配列方向に
複数個連結されて、全体として断面略円環状の壁面を形
成している。
【０００５】ここで、これらシュラウド、プラットフォ
ームおよび分割環を、それぞれロータの周方向に連結す
る場合、連結されたシュラウド間、プラットフォーム間
または分割環間に、予め間隙を確保する必要がある。こ
れは、シュラウド、プラットフォームおよび分割環が、
高温ガスに晒されて周方向についても熱膨張するためで
あり、熱膨張した状態において、この間隙が完全に無く
なるように設計することが好ましい。
【０００６】すなわち、高温ガスが、翼面と、シュラウ
ド、プラットフォームまたは分割環とによって形成され
る流路を流れた状態では、連結されたシュラウド間等に
形成された間隙から高温ガスが外部に漏れることにな
り、タービンの効率が低下したり、燃焼ガスである高温
ガスによって、流路以外の部分に汚れが堆積し、不測の
故障が発生するなどの問題を生じるからである。
【０００７】しかし、実際には製造時の許容誤差等を考
慮すれば、高温下においてこの間隙を完全に無くすこと
は不可能である。そこで従来より、例えば図１０に示す
プラットフォーム４３のように、連結されるプラットフ
ォーム４３間に、シール部材４５を架設して、間隙４４
から高温ガスＶ１が外部に漏れるのを防止することが行
われている。このようなシール部材４５は、シュラウド
間、分割環間においても同様に設けられている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】このように、シール部
材４５によって、外部への高温ガスＶ１の漏れは防止さ
れるが、依然として連結される部分間の間隙４４は存在
し、高温ガスＶ１は、この間隙４４の、高温ガスＶ１の
流れ方向上流側の開口４４ａから、間隙４４を通過し
て、間隙４４の壁面、すなわちプラットフォーム４３等
の分割壁部分の側端面４３ａが焼損するおそれがある。
また、高温ガスＶ１の流れ方向の位置に拘わらず、高温
ガスＶ１が間隙４４に巻き込んで、分割壁部分の側端面
４３ａが焼損するおそれもある。
【０００９】本発明は上記事情に鑑みてなされたもの
で、プラットフォーム等の分割壁部分の側端面の焼損を
抑制したガスタービンの分割壁を提供することを第一の
目的としている。
【００１０】また、本願発明者らの研究によれば、図１
１に示すように、動翼４２の後段に配設された静翼４７
の外側シュラウド４９の前端部４９ａ近傍に、高温ガス
Ｖ１の通過による焼損痕が認められており、この部分の
焼損を防止することも求められている。
【００１１】本発明はこの事情に鑑みてなされたもの
で、外側シュラウドの前端部の焼損を抑制したガスター
ビンのシュラウドを提供することを第二の目的としてい
る。
【００１２】
【課題を解決するための手段】このような第一の目的を
達成するため、請求項１に記載のガスタービンの分割壁
は、ガスタービンの各翼の外側端もしくは内側端に固着
された、または前記各翼の外側端と所定の間隙を介して
配設された、前記各翼の翼面とともに高温ガスの流路壁
をなす分割壁部分を、前記翼の配列方向に複数個連結し
て、全体として断面略円環状の壁面を形成する分割壁に
おいて、前記高温ガスが、前記分割壁部分間の連結部分
に形成される間隙を、該間隙の高温ガス上流側開口から
前記高温ガスの流れ方向に通過するのを抑制する、また
は前記高温ガスが前記間隙に巻き込むのを抑制するガス
流抑制構造部を備えたことを特徴とする。
【００１３】ここで、分割壁部分とは、分割されている
個々の静翼のシュラウド、動翼のプラットフォーム、分
割環であり、分割壁は、これら個々のシュラウド等を連
結した、シュラウド全体、プラットフォーム全体、分割
環全体を意味する。
【００１４】このガスタービンの分割壁によれば、ガス
流抑制構造部が、高温ガスが分割壁部分間の連結部分に
形成される間隙を高温ガス上流側開口から高温ガスの流
れ方向に通過するのを抑制し、または前記高温ガスが前
記間隙に巻き込むのを抑制するため、間隙の側壁である
分割壁部分の側端面が焼損するのを抑制することができ
る。
【００１５】また請求項２に記載のガスタービンの分割
壁は、請求項１記載のガスタービンの分割壁において、
翼は静翼であり、分割壁はシュラウドであることを特徴
とする。
【００１６】これは、翼および分割壁を具体的に示すも
のであり、このガスタービンの分割壁によれば、ガス流
抑制構造部が、高温ガスが分割された個々のシュラウド
間の連結部分に形成される間隙を高温ガス上流側開口か
ら高温ガスの流れ方向に通過するのを抑制し、または高
温ガスが間隙に巻き込むのを抑制するため、間隙の側壁
である個々のシュラウドの側端面が焼損するのを抑制す
ることができる。なお、シュラウドには、外側シュラウ
ドおよび内側シュラウドの双方を含む。
【００１７】また請求項３に記載のガスタービンの分割
壁は、請求項１記載のガスタービンの分割壁において、
翼は動翼であり、分割壁はプラットフォームであること
を特徴とする。
【００１８】これは、翼および分割壁を具体的に示すも
のであり、このガスタービンの分割壁によれば、ガス流
抑制構造部が、高温ガスが分割された個々のプラットフ
ォーム間の連結部分に形成される間隙を高温ガス上流側
開口から高温ガスの流れ方向に通過するのを抑制し、ま
たは高温ガスが間隙に巻き込むのを抑制するため、間隙
の側壁である個々のプラットフォームの側端面が焼損す
るのを抑制することができる。
【００１９】また請求項４に記載のガスタービンの分割
壁は、請求項１記載のガスタービンの分割壁において、
翼は動翼であり、分割壁は動翼の先端と所定の間隙を介
して車室に配設された分割環であることを特徴とする。
【００２０】これは、翼および分割壁を具体的に示すも
のであり、このガスタービンの分割壁によれば、ガス流
抑制構造部が、高温ガスが分割された個々の分割環間の
連結部分に形成される間隙を高温ガス上流側開口から高
温ガスの流れ方向に通過するのを抑制し、または高温ガ
スが間隙に巻き込むのを抑制するため、間隙の側壁であ
る個々の分割環の側端面が焼損するのを抑制することが
できる。
【００２１】また、請求項５に記載のガスタービンの分
割壁は、請求項１〜４のうちいずれか一つに記載のガス
タービンの分割壁において、ガス流抑制構造は、高温ガ
スが流路壁の外部に漏れるのを防止する、間隙に配設さ
れたシール部材を、間隙を埋める凸形状に形成したもの
であることを特徴とする。
【００２２】これは、ガス流抑制構造を具体的に示すも
のであり、このガスタービンの分割壁によれば、シール
部材が間隙を埋める凸形状に形成されているため、この
シール部材の凸状部分が、高温ガスが高温ガス上流側開
口から高温ガスの流れ方向に間隙を通過するのを抑制
し、かつ間隙が狭くなることによって、高温ガスの流れ
方向の位置に拘わらず、高温ガスが間隙に巻き込むのを
抑制するため、間隙の側壁である個々の分割壁部分の側
端面が焼損するのを抑制することができる。
【００２３】また、請求項６に記載のガスタービンの分
割壁は、請求項１〜４のうちいずれか一つに記載のガス
タービンの分割壁において、ガス流抑制構造は、間隙の
高温ガス上流側開口を閉鎖する遮蔽板であることを特徴
とする。
【００２４】これは、ガス流抑制構造を具体的に示すも
のであり、このガスタービンの分割壁によれば、遮蔽板
が間隙の高温ガス上流側開口を閉鎖するため、このシー
ル部材の凸状部分が、高温ガスが高温ガス上流側開口か
ら高温ガスの流れ方向に間隙を通過するのを抑制するた
め、間隙の側壁である個々の分割壁部分の側端面が焼損
するのを抑制することができる。
【００２５】また、請求項７に記載のガスタービンの分
割壁は、請求項１〜４のうちいずれか一つに記載のガス
タービンの分割壁において、ガス流抑制構造は、分割壁
部分の連結部分の、少なくとも高温ガスの上流側に、流
れ方向についてのシップラップを形成したことを特徴と
する。
【００２６】これは、ガス流抑制構造を具体的に示すも
のであり、このガスタービンの分割壁によれば、高温ガ
ス上流側開口から間隙に進入しても、高温ガスの上流側
に形成されたシップラップが、高温ガスのさらなる間隙
内進行を止めるため、間隙の側壁である個々の分割壁部
分の側端面が焼損するのを抑制することができる。
【００２７】また、請求項８に記載のガスタービンの分
割壁は、請求項１〜７のうちいずれか一つに記載のガス
タービンの分割壁において、間隙に冷却空気を噴出させ
る冷却空気噴出構造をさらに備えたことを特徴とする。
【００２８】これは、間隙への高温ガスの流通を抑制し
たうえでさらに冷却するものであり、このガスタービン
の分割壁によれば、冷却空気噴出構造が間隙に冷却空気
を噴出させることにより、間隙を冷却して、焼損をさら
に抑制することができる。
【００２９】また、請求項９に記載のガスタービンの分
割壁は、請求項８に記載のガスタービンの分割壁におい
て、間隙の側壁面に、冷却空気を噴出させる吹出し孔を
形成したことを特徴とする。
【００３０】これは、冷却空気噴出構造を具体的に示す
ものであり、このガスタービンの分割壁によれば、間隙
の側壁面に形成された吹出し孔から間隙に、冷却空気を
噴出させることにより、間隙を冷却して、焼損をさらに
抑制することができる。
【００３１】また、請求項１０に記載のガスタービンの
分割壁は、請求項８に記載のガスタービンの分割壁にお
いて、高温ガスが流路壁の外部に漏れるのを防止する、
間隙に配設されたシール部材に、冷却空気を噴出させる
吹出し通路を形成したことを特徴とする。
【００３２】これは、冷却空気噴出構造を具体的に示す
ものであり、このガスタービンの分割壁によれば、シー
ル部材に形成された吹出し通路から間隙に、冷却空気を
噴出させることにより、間隙を冷却して、焼損をさらに
抑制することができる。
【００３３】また請求項１１に記載のガスタービンのシ
ュラウドは、第二の目的を達成するため、ガスタービン
の動翼の先端と所定の間隙を介して分割環が車室に設け
られ、前記動翼の後段に静翼が配設され、前記分割環の
内部に、該分割環の冷却用の冷却空気流路が形成されて
なるガスタービンのシュラウドにおいて、冷却空気流路
の前記後段側の開口に対向する前記シュラウドの前端部
を、前記開口から吹き出される冷却空気によって前記前
端部に空気膜を形成するように、傾斜して形成したこと
を特徴とする。
【００３４】これは、従来から、分割環の内部には、分
割環を冷却する冷却空気を通過させる冷却空気流路が形
成されており、この流路内に冷却空気を流通させてその
伝熱によって分割環を冷却しており、冷却後の空気は、
高温ガスの流れの方向の下流側、すなわち動翼の後段の
静翼シュラウドに向いた開口から、高温ガスの流路に排
出されているため、この排出される冷却空気を利用し
て、シュラウドを高温ガスの熱から保護するものであ
る。
【００３５】すなわち、このガスタービンのシュラウド
によれば、シュラウドの前端部が傾斜して形成されてい
ることによって、分割環の冷却空気流路の開口から吹き
出される冷却空気は、シュラウドの前端部に衝突して霧
散するのではなく、このシュラウドの傾斜した前端部に
沿って流れて、この前端部に保護膜を形成して、高温ガ
スの熱から保護し、焼損を抑制することができる。
【００３６】
【発明の実施の形態】以下に、本発明にかかるガスター
ビンの分割壁の実施の形態、ガスタービンのシュラウド
の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明す
る。なお、以下の実施の形態によって、これら本願の発
明が限定されるものではない。
【００３７】（実施の形態１）図１は、本発明の実施の
形態１であるガスタービンの分割壁を説明するための、
ガスタービン１０全体の部分縦断面を示す図であり、こ
のガスタービン１０は、導入された空気を圧縮する圧縮
機２０と、この圧縮機２０によって圧縮して得られた圧
縮空気に燃料を噴射して高温の燃焼ガス（高温ガス）を
発生させる燃焼器３０と、燃焼器３０で発生した高温ガ
スによって回転駆動力を発生させるタービン４０とから
なる。また、ガスタービン１０は、圧縮機２０の途中か
ら、圧縮空気の一部を抽出し、この抽出した圧縮空気
を、タービン４０の動翼４２、静翼４７、動翼プラット
フォーム４３、並びに静翼４７の内側シュラウド４８お
よび外側シュラウド４９にそれぞれ送出する、図示しな
い冷却器を備えている。
【００３８】タービン４０の動翼体は、図２に示すよう
に、動翼４２と、この動翼の内側端に固着されたプラッ
トフォーム４３とからなり、この動翼体がタービンの軸
回りに複数個連結されて、全体として軸回りに動翼４２
が配列されている。
【００３９】ここで、隣接するプラットフォーム４３の
側端面４３ａ間には、一般に、図１０に示すように、プ
ラットフォーム４３の周方向への熱膨張を吸収するた
め、所定の間隙４４が形成されており、両側端面４３ａ
間には、プラットフォーム４３の図示上面を流れる高温
ガスＶ１が図示下面側である外部に漏洩するのを防止す
る、シール部材４５が架設されている。
【００４０】シール部材４５の架設位置は、図示におい
ては、プラットフォーム４３の図示上面と下面との略中
間の位置であるが、必ずしもこの位置に設けられるもの
ではなく、プラットフォーム４３の図示下面に近い位置
に設けられるものもある。これに対して、プラットフォ
ーム４３の図示上面に近い位置には、図示しない冷却空
気の流通路が形成されている（例えば、図４参照）た
め、シール部材が、プラットフォーム４３の上面に近接
する位置に設けられることはない。
【００４１】ここで、動翼体における高温ガスＶ１は、
向かい合う二つの動翼４２の翼面と、プラットフォーム
４３と、動翼４２の先端と所定の隙間を介して車室に配
設された、図示しない分割環とによって４面を囲まれた
流路を、図示白抜き矢印方向に流れるが、高温ガスの一
部Ｖ２（図１０参照）は、上述した間隙４４の、ガス流
の上流側の開口４４ａから間隙４４に突入して、そのま
ま間隙４４内を通過したり、プラットフォーム４３の上
面を流れながら間隙４４に巻き込んで間隙４４を通過す
る。
【００４２】プラットフォーム４３や動翼４２，分割環
における、高温ガスに晒される表面には、耐熱コート
（ＴＢＣ；Thermal Barrier Coating）が施されたり、
フイルム冷却等によって高温ガスから保護されている
が、上述した間隙４４の壁面である、プラットフォーム
４３の側端面４３ａには、そのような耐熱処理が施され
なかったり、施されていてもその耐熱処理では十分に耐
熱効果を得ることができず、側端面４３ａは、この間隙
４４内を、上流側の開口４４ａから間隙４４に突入し
て、間隙４４に沿った方向に流れる高温ガスＶ２によっ
て、焼損するおそれがあった。またプラットフォーム４
３の上面を流れる高温ガスＶ１も、その流れ方向の上流
位置や下流位置などの位置に拘わらず、間隙４４に巻き
込んで、側端面４３ａが焼損するおそれがあった。
【００４３】そこで、本実施の形態１であるガスタービ
ンのプラットフォーム４３は、図２に示すように、シー
ル部としての平板部分と間隙４４を埋める凸部分とから
なる、全体として断面略Ｔ字の角柱状に形成されたシー
ル部材４５を備えたものとしている。
【００４４】このように形成されたシール部材４５を備
えたことにより、プラットフォーム４３間の間隙４４は
殆ど塞がれるため、上流側の開口４４ａから高温ガスＶ
１の一部が間隙４４に突入することが抑制され、この結
果、間隙４４の壁面である、プラットフォーム４３の側
端面４３ａが焼損するのを抑制することができ、タービ
ンの耐用年数の延長、メンテナンス期間の延長を図るこ
とができる。さらに、このシール部材４５は、間隙４４
を狭くするため、プラットフォーム４３を流れる高温ガ
スＶ１が巻き込むのも抑制し、この点からも、側端面４
３ａの焼損を抑制することができる。
【００４５】また、このように形成されたシール部材４
５は、新たなガスタービン１０を生産する場合にももち
ろん有用であるが、低コストで、既存のガスタービン１
０にも用いることができる点で、非常に有用である。す
なわち、シール部材４５は消耗品であるため、所定のメ
ンテナンス期間ごとに交換されるが、プラットフォーム
４３を含む高価な動翼体のユニットを交換することな
く、安価なシール部材４５を交換するだけで、既存のガ
スタービン１０の耐用年数の延長、メンテナンス期間の
延長を図ることができる。
【００４６】なお、上述した実施の形態１において、シ
ール部材４５とプラットフォーム４３の側端面４３ａと
の間になお残存する間隙に、冷却空気を吹き出して、プ
ラットフォーム４３の側端面４３ａをさらに保護するの
が好ましい。
【００４７】すなわち例えば図３の断面図に示すよう
に、プラットフォーム４３の内部には、プラットフォー
ム４３の、高温ガスＶ１に晒される外表面を冷却するた
めに、冷却空気Ｖ４を流通させる冷却空気流路４３ｃが
従来から形成されているが、この冷却空気流路４３ｃか
ら、冷却空気Ｖ４の一部を、プラットフォーム４３の側
端面４３ａに導く吹出し孔４３ｂを形成して、この吹出
し孔４３ｂから吹き出された冷却空気Ｖ４によって、プ
ラットフォーム４３の側端面４３ａを冷却すればよい。
【００４８】このように、シール部材４５によって、プ
ラットフォーム４３間の間隙４４を狭めた上で、冷却空
気Ｖ４を吹き出すのは、従来のように広い間隙４４が存
在する状態で冷却空気Ｖ４を吹き出すのに比べて、側端
面４３ａを冷却する効果が格段に向上し、非常に有用で
ある。広い間隙４４の状態では、その間隙４４の広い空
間の熱容量が大きいため、側端面４３ａを冷却するため
の寄与率は低くなるのに対して、間隙４４が狭い状態で
は、その間隙４４の空間の熱容量は小さく、側端面４３
ａを冷却するための寄与率が向上するからである。
【００４９】なお、シール部材４５とプラットフォーム
４３の側端面４３ａとの間になお残存する間隙に冷却空
気を吹き出す構成としては、図３に示した形態のものに
限定されるものではなく、他の構成を適用してもよい。
【００５０】例えば、シール部材４５の背圧として作用
しているパージエアＶ３を冷却空気として用いるように
してもよい。すなわち、シール部材４５には、高温ガス
Ｖ１がシール部材４５から外部に漏れるのを防ぐため
に、その背面側には、高温ガスＶ１の圧力よりも高圧の
パージエアＶ３が作用し、シール部材４５は、この背圧
によって、その配設溝の壁面に密着してシール作用をな
しているが、このシール部材４５の密着面に、図４に示
すように、パージエアＶ３の一部をプラットフォーム４
３の側端面４３ａに向けて通過させる吹出し通路４５ａ
を形成すればよい。
【００５１】なお、図４に示したシール部材４５は、プ
ラットフォーム４３に吹出し孔４３ｂを追加的に形成す
ることなく、既存のガスタービンに対して、より好まし
い冷却性能を提供することができる点で、図３に示した
実施の形態よりも好ましい。
【００５２】上述した実施の形態１は、動翼体のプラッ
トフォーム４３に関するものであるが、高温ガスＶ１の
流路壁をなす分割壁部分であって、翼の配列方向に複数
個連結して、全体として断面略円環状の壁面を形成する
分割壁については、同様に適用されるものであり、静翼
の外側シュラウド、静翼の内側シュラウド、および動翼
の先端と所定の間隙を介して車室に配設された分割環に
ついても、上述した実施の形態１と同様に適用すること
ができる。
【００５３】（実施の形態２）図５は、本発明の実施の
形態２であるガスタービンのプラットフォームを示す要
部斜視図である。このプラットフォーム４３は、連結さ
れたプラットフォーム４３間に形成された間隙４４の、
高温ガスＶ１の上流側の開口を閉鎖する遮蔽板５０を備
えた構成である。
【００５４】このように、間隙４４の、上流側の開口４
４ａ（図１０参照）を閉鎖する遮蔽板５０は、上流側の
開口４４ａから高温ガスＶ１の一部が間隙４４に突入す
るのを抑制するため、高温ガスＶ１の通過によって、間
隙４４の壁面である、プラットフォーム４３の側端面４
３ａが焼損するのを抑制することができ、タービンの耐
用年数の延長、メンテナンス期間の延長を図ることがで
きる。
【００５５】なお、遮蔽板５０は、間隙４４の、少なく
とも上流側の開口４４ａを閉鎖するものであればよい
が、図６に示すように、高温ガスＶ１の流れ方向の下流
側にもさらに一つ以上設けてもよい。
【００５６】また、上述した実施の形態１と同様に、プ
ラットフォーム４３の側端面４３ａに、冷却空気Ｖ４を
吹き出す吹出し孔４３ｂ（図３参照）を形成し、あるい
はシール部材４５に、パージエアＶ３を通過させる吹出
し通路４５ａ（図４参照）を形成して、プラットフォー
ム４３の側端面４３ａをさらに保護するのが好ましい。
【００５７】また、上述した実施の形態２は、動翼体の
プラットフォーム４３に関するものであるが、高温ガス
Ｖ１の流路壁をなす分割壁部分であって、翼の配列方向
に複数個連結して、全体として断面略円環状の壁面を形
成する分割壁については、同様に適用されるものであ
り、静翼の外側シュラウド、静翼の内側シュラウド、お
よび動翼の先端と所定の間隙を介して車室に配設された
分割環についても、上述した実施の形態２と同様に適用
することができる。
【００５８】（実施の形態３）図７は、本発明の実施の
形態３であるガスタービンのプラットフォームを示す要
部斜視図である。このプラットフォーム４３は、連結さ
れたプラットフォーム４３間の、高温ガスＶ１の上流側
に、この高温ガスＶ１の流れ方向についてのシップラッ
プ５１が形成された構成である。
【００５９】このように、間隙４４の、上流側の開口４
４ａ（図１０参照）に近い部分に形成されたシップラッ
プ５１は、上流側の開口４４ａから間隙に突入した高温
ガスＶ１の一部は、シップラップ５１によって、その間
隙４４が塞がれるため、高温ガスＶ１のさらなる間隙４
４内進行が止められ、高温ガスＶ１の通過によって、間
隙４４の壁面である、プラットフォーム４３の側端面４
３ａが焼損するのを抑制することができ、タービンの耐
用年数の延長、メンテナンス期間の延長を図ることがで
きる。
【００６０】なお、シップラップ５１は、間隙４４の、
少なくとも上流側の開口４４ａに近い部分に形成された
ものであればよいが、図８に示すように、高温ガスＶ１
の流れ方向の下流側にもさらにシップラップ５１を形成
してもよい。
【００６１】また、上述した実施の形態１と同様に、プ
ラットフォーム４３の側端面４３ａに、冷却空気Ｖ４を
吹き出す吹出し孔４３ｂ（図３参照）を形成し、あるい
はシール部材４５に、パージエアＶ３を通過させる吹出
し通路４５ａ（図４参照）を形成して、プラットフォー
ム４３の側端面４３ａをさらに保護するのが好ましい。
【００６２】また、上述した実施の形態３は、動翼体の
プラットフォーム４３に関するものであるが、高温ガス
Ｖ１の流路壁をなす分割壁部分であって、翼の配列方向
に複数個連結して、全体として断面略円環状の壁面を形
成する分割壁については、同様に適用されるものであ
り、静翼の外側シュラウド、静翼の内側シュラウド、お
よび動翼の先端と所定の間隙を介して車室に配設された
分割環についても、上述した実施の形態３と同様に適用
することができる。
【００６３】（実施の形態４）図９は、本発明のガスタ
ービンのシュラウドについての実施の形態４であるガス
タービンの外側シュラウドを示す要部断面図である。こ
のシュラウド４９は、タービンの動翼４２の先端と所定
の間隙を介して分割環４６が車室に設けられ、この動翼
４２の後段に配設された静翼４７の外側シュラウドであ
り、分割環４６の内部に、この分割環４６を冷却する冷
却空気Ｖ４が通過する冷却空気流路４６ａが形成され、
冷却空気流路４６ａの後段側の開口に対向する前端部４
９ａが、この開口から吹き出される冷却空気Ｖ４によっ
て前端部４９ａに空気膜を形成するように傾斜して形成
されている。
【００６４】このように、前端部４９ａが傾斜して形成
されたシュラウド４９によれば、分割環４６の冷却空気
流路４６ａの後端開口から吹き出される冷却空気Ｖ４
が、シュラウド４９の前端部４９ａに沿って流れ、この
前端部４９ａに保護膜を形成するため、動翼４２から流
入する高温ガスＶ１の高熱から保護され、焼損が抑制さ
れる。
【００６５】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明にかかる
ガスタービンの分割壁（請求項１）によれば、ガス流抑
制構造部が、高温ガスが分割壁部分間の連結部分に形成
される間隙を高温ガス上流側開口から高温ガスの流れ方
向に通過するのを抑制するため、間隙の側壁である分割
壁部分の側端面が焼損するのを抑制することができる。
また、ガス流抑制構造部が、分割壁部分間の連結部分に
形成される間隙に高温ガスの流れ方向の位置に拘わらず
高温ガスの巻込みを抑制することができるため、間隙の
側壁である分割壁部分の側端面が焼損するのを抑制する
ことができる。
【００６６】また、本発明にかかるガスタービンの分割
壁（請求項２）によれば、ガス流抑制構造部が、高温ガ
スが分割された個々のシュラウド間の連結部分に形成さ
れる間隙を高温ガス上流側開口から高温ガスの流れ方向
に通過するのを抑制するため、間隙の側壁である個々の
シュラウドの側端面が焼損するのを抑制することができ
る。また、ガス流抑制構造部が、その間隙に高温ガスの
流れ方向の位置に拘わらず高温ガスの巻込みを抑制する
ことができるため、間隙の側壁である分割壁部分の側端
面が焼損するのを抑制することができる。
【００６７】また本発明にかかるガスタービンの分割壁
（請求項３）によれば、ガス流抑制構造部が、高温ガス
が分割された個々のプラットフォーム間の連結部分に形
成される間隙を高温ガス上流側開口から高温ガスの流れ
方向に通過するのを抑制するため、間隙の側壁である個
々のプラットフォームの側端面が焼損するのを抑制する
ことができる。また、ガス流抑制構造部が、その間隙に
高温ガスの流れ方向の位置に拘わらず高温ガスの巻込み
を抑制することができるため、間隙の側壁である分割壁
部分の側端面が焼損するのを抑制することができる。
【００６８】また本発明にかかるガスタービンの分割壁
（請求項４）によれば、ガス流抑制構造部が、高温ガス
が分割された個々の分割環間の連結部分に形成される間
隙を高温ガス上流側開口から高温ガスの流れ方向に通過
するのを抑制するため、間隙の側壁である個々の分割環
の側端面が焼損するのを抑制することができる。また、
ガス流抑制構造部が、その間隙に高温ガスの流れ方向の
位置に拘わらず高温ガスの巻込みを抑制することができ
るため、間隙の側壁である分割壁部分の側端面が焼損す
るのを抑制することができる。
【００６９】また、本発明にかかるガスタービンの分割
壁（請求項５）によれば、シール部材が間隙を埋める凸
形状に形成されているため、このシール部材の凸状部分
が、高温ガスが高温ガス上流側開口から高温ガスの流れ
方向に間隙を通過するのを抑制するため、間隙の側壁で
ある個々の分割壁部分の側端面が焼損するのを抑制する
ことができ、かつ、シール部材の凸状部分が間隙を狭く
することによって、高温ガスの流れ方向の位置に拘わら
ず、間隙への高温ガスの巻込みを抑制することができ、
一層の焼損抑制を図ることができる。
【００７０】また、本発明にかかるガスタービンの分割
壁（請求項６）によれば、遮蔽板が間隙の高温ガス上流
側開口を閉鎖するため、このシール部材の凸状部分が、
高温ガスが高温ガス上流側開口から高温ガスの流れ方向
に間隙を通過するのを抑制するため、間隙の側壁である
個々の分割壁部分の側端面が焼損するのを抑制すること
ができる。
【００７１】また、本発明にかかるガスタービンの分割
壁（請求項７）によれば、高温ガス上流側開口から間隙
に進入しても、高温ガスの上流側に形成されたシップラ
ップが、高温ガスのさらなる間隙内進行を止めるため、
間隙の側壁である個々の分割壁部分の側端面が焼損する
のを抑制することができる。
【００７２】また、本発明にかかるガスタービンの分割
壁（請求項８）によれば、冷却空気噴出構造が間隙に冷
却空気を噴出させることにより、間隙を冷却して、焼損
をさらに抑制することができる。
【００７３】また、本発明にかかるガスタービンの分割
壁（請求項９）によれば、間隙の側壁面に形成された吹
出し孔から間隙に、冷却空気を噴出させることにより、
間隙を冷却して、焼損をさらに抑制することができる。
【００７４】また、本発明にかかるガスタービンの分割
壁（請求項１０）によれば、シール部材に形成された吹
出し通路から間隙に、冷却空気を噴出させることによ
り、間隙を冷却して、焼損をさらに抑制することができ
る。
【００７５】また本発明にかかるガスタービンの分割壁
（請求項１１）によれば、シュラウドの前端部が傾斜し
て形成されていることによって、分割環の冷却空気流路
の開口から吹き出される冷却空気は、シュラウドの前端
部に衝突して霧散するのではなく、このシュラウドの傾
斜した前端部に沿って流れて、この前端部に保護膜を形
成して、高温ガスの熱から保護し、焼損を抑制すること
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１によるプラットフォーム
が適用されるガスタービンの全体を示す半断面図であ
る。
【図２】本発明の実施の形態１であるプラットフォーム
を示す図である。
【図３】図２における間隙の延在方向に直交する面によ
る断面を示す図である。
【図４】シール部材の好ましい形態を示す図である。
【図５】本発明の実施の形態２であるプラットフォーム
を示す図である。
【図６】図５における遮蔽板を複数設けたプラットフォ
ームを示す図である。
【図７】本発明の実施の形態３であるプラットフォーム
を示す図である。
【図８】図７におけるシップラップを２つ形成したプラ
ットフォームを示す図である。
【図９】本発明の実施の形態４である外側シュラウドを
示す図である。
【図１０】従来の、ガスタービンのプラットフォームを
示す図である。
【図１１】従来の、ガスタービンの外側シュラウドを示
す図である。
【符号の説明】
１０ ガスタービン ２０ 圧縮機 ３０ 燃焼器 ４０ タービン ４２ 動翼 ４３ プラットフォーム ４３ａ 側端面 ４４ 間隙 ４５ シール部材 Ｖ１ 高温ガス Ｖ３ パージエア
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ０１Ｄ 25/24 Ｆ０１Ｄ 25/24 Ｋ (72)発明者 富田 康意 兵庫県高砂市荒井町新浜２丁目１番１号 三菱重工業株式会社高砂製作所内 (72)発明者 鳥井 俊介 兵庫県高砂市荒井町新浜２丁目１番１号 三菱重工業株式会社高砂製作所内 (72)発明者 潮崎 成弘 兵庫県高砂市荒井町新浜２丁目１番１号 三菱重工業株式会社高砂製作所内 (72)発明者 大島 功太郎 兵庫県高砂市荒井町新浜２丁目１番１号 三菱重工業株式会社高砂製作所内 (72)発明者 藤川 立誠 兵庫県高砂市荒井町新浜２丁目１番１号 三菱重工業株式会社高砂製作所内 (72)発明者 馬越 龍太郎 兵庫県高砂市荒井町新浜２丁目１番１号 三菱重工業株式会社高砂製作所内 (72)発明者 井上 真一 長崎市飽の浦町１番１号 長菱設計株式会 社内 Ｆターム(参考） 3G002 GA02 GB00 GB01 HA01

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ガスタービンの各翼の外側端もしくは内
    側端に固着された、または前記各翼の外側端と所定の間
    隙を介して配設された、前記各翼の翼面とともに高温ガ
    スの流路壁をなす分割壁部分を、前記翼の配列方向に複
    数個連結して、全体として断面略円環状の壁面を形成す
    る分割壁において、 前記高温ガスが、前記分割壁部分間の連結部分に形成さ
    れる間隙を、該間隙の高温ガス上流側開口から前記高温
    ガスの流れ方向に通過するのを抑制する、または前記高
    温ガスが前記間隙に巻き込むのを抑制するガス流抑制構
    造部を備えたことを特徴とするガスタービンの分割壁。
  2. 【請求項２】 前記翼は静翼であり、前記分割壁はシュ
    ラウドであることを特徴とする請求項１に記載のガスタ
    ービンの分割壁。
  3. 【請求項３】 前記翼は動翼であり、前記分割壁はプラ
    ットフォームであることを特徴とする請求項１に記載の
    ガスタービンの分割壁。
  4. 【請求項４】 前記翼は動翼であり、前記分割壁は前記
    動翼の先端と所定の間隙を介して車室に配設された分割
    環であることを特徴とする請求項１に記載のガスタービ
    ンの分割壁。
  5. 【請求項５】 前記ガス流抑制構造は、前記高温ガスが
    前記流路壁の外部に漏れるのを防止する、前記間隙に配
    設されたシール部材を、前記間隙を埋める凸形状に形成
    したものであることを特徴とする請求項１〜４のうちい
    ずれか一つに記載のガスタービンの分割壁。
  6. 【請求項６】 前記ガス流抑制構造は、前記間隙の高温
    ガス上流側開口を閉鎖する遮蔽板であることを特徴とす
    る請求項１〜４のうちいずれか一つに記載のガスタービ
    ンの分割壁。
  7. 【請求項７】 前記ガス流抑制構造は、前記分割壁部分
    の前記連結部分の、少なくとも前記高温ガスの上流側
    に、前記流れ方向についてのシップラップを形成したこ
    とを特徴とする請求項１〜４のうちいずれか一つに記載
    のガスタービンの分割壁。
  8. 【請求項８】 前記間隙に冷却空気を噴出させる冷却空
    気噴出構造をさらに備えたことを特徴とする請求項１〜
    ７のうちいずれか一つに記載のガスタービンの分割壁。
  9. 【請求項９】 前記間隙の側壁面に、前記冷却空気を噴
    出させる吹出し孔を形成したことを特徴とする請求項８
    記載のガスタービンの分割壁。
  10. 【請求項１０】 前記高温ガスが前記流路壁の外部に漏
    れるのを防止する、前記間隙に配設されたシール部材
    に、前記冷却空気を噴出させる吹出し通路を形成したこ
    とを特徴とする請求項８記載のガスタービンの分割壁。
  11. 【請求項１１】 ガスタービンの動翼の先端と所定の間
    隙を介して分割環が車室に設けられ、前記動翼の後段に
    静翼が配設され、前記分割環の内部に、該分割環の冷却
    用の冷却空気流路が形成されてなるガスタービンのシュ
    ラウドにおいて、 前記冷却空気流路の前記後段側の開口に対向する前記シ
    ュラウドの前端部を、前記開口から吹き出される冷却空
    気によって前記前端部に空気膜を形成するように、傾斜
    して形成したことを特徴とするガスタービンのシュラウ
    ド。
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