JP2007247597A - ガスタービンのシール構造 - Google Patents

Abstract

【課題】少量の冷却用空気で、内側シュラウドの後縁部内周面とプラットフォームの前縁部外周面との間を通過してくる燃焼ガスの量を低減させること。
【解決手段】プラットフォーム３４ｄの前縁側および／または後縁側に設けられたアーム部４１と、内側シュラウド３３ｃの後縁側および／または前縁側で、かつ、前記アーム部４１の先端部を取り囲むように形成された凹所４２とを備え、前記アーム部４１の半径方向内側に位置する内周面４１ａが、その基端部から先端面４１ｂにかけて、漸次半径方向外側に拡径する傾斜面とされ、前記先端面４１ｂよりも半径方向内側に位置するとともに、前記凹所４２を形成する側面４２ｄが、前記プラットフォーム３４ｄが取り付けられた動翼ディスクの回転軸に略平行となるように形成されている。
【選択図】 図２

Description

本発明は、ガスタービンのシール構造に関し、より詳しくは、静翼ブレード本体の半径方向内側に配置された内側シュラウドと、動翼ブレード本体の半径方向内側に配置されたプラットフォームとの間に配置されたガスタービンのシール構造に関するものである。

静翼ブレード本体の半径方向内側に配置された内側シュラウドと、動翼ブレード本体の半径方向内側に配置されたプラットフォームとの間に配置されたガスタービンのシール構造としては、例えば、特許文献１，２に開示されたものが知られている。
特開２００４−１５０４３５号公報 特開平１１−３２４６０８号公報

上記特許文献１に開示されているガスタービンのシール構造では、内側シュラウドの後縁部内周面とプラットフォームの前縁部外周面との間を通過した燃焼ガスが、ホイールスペースを通って半径方向内側（ロータの側）に直線的に（真っ直ぐに）導かれるようになっている。そのため、内側シュラウドの後縁部内周面とプラットフォームの前縁部外周面との間を通過した燃焼ガスと、プラットフォームのアーム部の内周面に沿って流れてきた冷却用空気とを効率よく衝突させることができず、燃焼ガスの温度を十分に低下させるために多量の冷却用空気が必要となり、ガスタービンの効率が低下してしまうといった問題点があった。
多量の冷却用空気が必要となり、ガスタービンの効率が低下してしまうといった問題点は、外周側が上下に２分割された半割れ構造を採用する産業用ガスタービン、すなわち、図２ないし図５に示した隙間ｔを有するようなガスタービンにおいて特に問題となる。
また、上記特許文献２に開示されているガスタービンのシール構造には、静翼の内周ケーシングの、動翼のタービンディスクと対向する部位に案内板部材が設けられている。そのため、シール構造が複雑化して、製造コストも増加してしまうといった問題点もあった。

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、構造を複雑化させることなく、少量の冷却用空気で、内側シュラウドの後縁部内周面とプラットフォームの前縁部外周面との間を通過してくる燃焼ガスの量を低減させることができるガスタービンのシール構造を提供することを目的とする。
また、半割れ構造を有する産業用のガスタービンにも適用することができるガスタービンのシール構造を提供することも目的としている。

本発明は、上記課題を解決するため、以下の手段を採用した。
本発明によるガスタービンのシール構造は、静翼ブレード本体の半径方向内側に配置された内側シュラウドと、動翼ブレード本体の半径方向内側に配置されたプラットフォームとの間に配置されたガスタービンのシール構造であって、前記プラットフォームの前縁側および／または後縁側に設けられたアーム部と、前記内側シュラウドの後縁側および／または前縁側で、かつ、前記アーム部の先端部を取り囲むように形成された凹所とを備え、前記アーム部の半径方向内側に位置する内周面が、その基端部から先端面にかけて、漸次半径方向外側に拡径する傾斜面とされ、前記先端面よりも半径方向内側に位置するとともに、前記凹所を形成する側面が、前記プラットフォームが取り付けられた動翼ディスクの回転軸に略平行となるように形成されている。
このようなガスタービンのシール構造によれば、動翼ディスクの回転に伴ってアーム部の側（半径方向外側）に供給されてきた（流れてきた）冷却用空気は、アーム部の内周面に沿って先端面の方（すなわち、凹所の方）へスムーズに導かれることとなる。一方、内側シュラウドとアーム部との間を通って進入してきた燃焼ガスは、凹所を形成する側面に沿って先端面の方へ導かれることとなる。そして、アーム部の内周面に沿って先端面の方へ導かれた冷却用空気と、側面に沿って先端面の方へ導かれた燃焼ガスとは、先端面の半径方向内側（例えば、図３中の破線で囲んだ部分）において、ぶつかり合う（衝突する）こととなる。このとき、冷却用空気と燃焼ガスとは十分にミキシングされることとなるので、進入してきた燃焼ガスの温度を十分に低下させることができるとともに、半径方向内側（すなわち、動翼ディスクの側）に温度の低い燃焼ガスを流すことができるようになる。また、先端面の半径方向内側（例えば、図３中の破線で囲んだ部分）において、燃焼ガスが冷却用空気により堰き止められ、燃焼ガスの進入が妨げられるような状態となるので、燃焼ガスの進入量を低減させることができる。

また、図３に示すように、内側シュラウドとアーム部との間を通って進入してきた燃焼ガスは、側面により、先端面の半径方向内側（例えば、図３中の破線で囲んだ部分）にその進行方向が変えられることとなる。すなわち、凹所を通過した（凹所から出てくる）燃焼ガスは、動翼ディスクの回転軸に略平行な方向に進んでいくこととなる。これにより、進入してきた燃焼ガスを効率よく冷却用空気と衝突させることができ、燃焼ガスの温度をより効率よく低下させることができる。

本発明によるガスタービンのシール構造は、静翼ブレード本体の半径方向内側に配置された内側シュラウドと、動翼ブレード本体の半径方向内側に配置されたプラットフォームとの間に配置されたガスタービンのシール構造であって、前記プラットフォームの前縁側および／または後縁側に設けられたアーム部と、前記内側シュラウドの後縁側および／または前縁側で、かつ、前記アーム部の先端部を取り囲むように形成された凹所とを備え、前記アーム部の半径方向内側に位置する内周面が、その基端部から先端面にかけて、漸次半径方向外側に拡径する傾斜面とされ、前記先端面よりも半径方向内側に位置するとともに、前記凹所を形成する側面が、前記内側シュラウドの端面の側から前記凹所を形成する底面の側にかけて、漸次半径方向内側に拡径するように形成されている。
このようなガスタービンのシール構造によれば、動翼ディスクの回転に伴ってアーム部の側（半径方向外側）に供給されてきた（流れてきた）冷却用空気は、アーム部の内周面に沿って先端面の方（すなわち、凹所の方）へスムーズに導かれることとなる。一方、内側シュラウドとアーム部との間を通って進入してきた燃焼ガスは、凹所を形成する側面に沿って先端面の方へ導かれることとなる。そして、アーム部の内周面に沿って先端面の方へ導かれた冷却用空気と、側面に沿って先端面の方へ導かれた燃焼ガスとは、先端面の半径方向内側（例えば、図３中の破線で囲んだ部分）において、ぶつかり合う（衝突する）こととなる。このとき、冷却用空気と燃焼ガスとは十分にミキシングされることとなるので、進入してきた燃焼ガスの温度を十分に低下させることができるとともに、半径方向内側（すなわち、動翼ディスクの側）に温度の低い燃焼ガスを流すことができるようになる。また、先端面の半径方向内側（例えば、図３中の破線で囲んだ部分）において、燃焼ガスが冷却用空気により堰き止められ、燃焼ガスの進入が妨げられるような状態となるので、燃焼ガスの進入量を低減させることができる。

また、図３に示すように、内側シュラウドとアーム部との間を通って進入してきた燃焼ガスは、側面により、先端面（例えば、図４中の一点鎖線で囲んだ部分）にその進行方向が変えられることとなる。すなわち、凹所を通過した（凹所から出てくる）燃焼ガスの主流は、動翼ディスクの回転軸から離れていく方向に進んでいくこととなり、その一部は動翼ディスクの回転軸に略平行な方向に進んでいくこととなる。これにより、進入してきた燃焼ガスを、先端面（例えば、図４中の一点鎖線で囲んだ部分）近傍および先端面の半径方向内側（例えば、図４中の破線で囲んだ部分）において、効率よく冷却用空気と衝突させることができ、燃焼ガスの温度をより効率よく低下させることができる。
さらに、凹所を通過した（凹所から出てくる）燃焼ガスの主流が、動翼ディスクの回転軸から離れていく方向に進んでいくこととなるので、動翼ディスクの側に進む燃焼ガスの量を低減させることができる。

上記のガスタービンのシール構造において、前記内側シュラウドに、前記凹所を形成する壁面に沿って流れる燃焼ガスに向けて冷却用の空気を噴出する冷却用空気供給孔が設けられているとさらに好適である。
このようなガスタービンのシール構造によれば、例えば、図５に示すように、凹所の底面に沿って流れる燃焼ガスに向かって冷却用空気が噴出され、図５中の二点鎖線で囲んだ部分において、凹所の底面に沿って流れてきた燃焼ガスと、冷却用空気供給孔から噴出された冷却用空気とがぶつかり合う（衝突する）こととなる。このとき、冷却用空気と燃焼ガスとは十分にミキシングされることとなるので、進入してきた燃焼ガスの温度を十分に低下させることができる。

本発明によるガスタービンは、少量の冷却用空気で、内側シュラウドの後縁部内周面とプラットフォームの前縁部外周面との間を通過してくる燃焼ガスの量を低減させることができるガスタービンのシール構造を備えている。
このようなタービンによれば、冷却用空気の量が少量で済むので、冷却用空気の消費量を低減させることができるとともに、ガスタービンの性能を向上させることができる。

本発明によれば、少量の冷却用空気で、内側シュラウドの後縁部内周面とプラットフォームの前縁部外周面との間を通過してくる燃焼ガスの量を低減させることができるという効果を奏する。

以下、本発明によるガスタービンのシール構造の第１実施形態について、図面を参照しながら説明する。
図１は、本実施形態に係るガスタービンのシール構造（以下、「シール構造」という）４０を具備したガスタービン１０のタービン部３０の概略縦断面図である。
図１に示すように、ガスタービン１０は、燃焼用空気を圧縮して燃焼器（combustor）２０に送る圧縮機（図示せず）と、この圧縮機（compressor）から送られてきた燃焼用空気に燃料を噴射して燃焼させ、高温燃焼ガスＧを発生させる燃焼器２０と、この燃焼器２０の下流側に位置し、燃焼器２０を出た燃焼ガスＧにより駆動されるタービン部３０とを主たる要素として構成されたものである。

タービン部３０は、例えば、上流側から１段（row１）静翼３１、１段動翼３２、２段（row２）静翼３３、２段動翼３４、３段（row３）静翼３５、３段動翼３６、４段（row４）静翼３７、４段動翼３８が順に配置されたものである。
１段静翼３１、２段静翼３３、３段静翼３５、および４段静翼３７はそれぞれ、外側シュラウド（outer shroud）３１ａ，３３ａ，３５ａ，３７ａ、断面翼型を有する静翼ブレード本体３１ｂ，３３ｂ，３５ｂ，３７ｂ、および内側シュラウド（inner shroud）３１ｃ，３３ｃ，３５ｃ，３７ｃを具備するものであり、外側シュラウド３１ａ，３３ａ，３５ａ，３７ａを介して静止側の車室（図示せず）に固定されている。
これら１段静翼３１、２段静翼３３、３段静翼３５、および４段静翼３７は、燃焼ガスＧを膨張・減圧させるほか、これら静翼３１，３３，３５，３７からの流出ガスが、下流側に位置する動翼（moving blade）３２，３４，３６，３８に対して最適な角度で衝突するよう流れの方向を与える働きをするものである。

１段動翼３２、２段動翼３４、３段動翼３６、および４段動翼３８はそれぞれ、動翼ブレード本体３２ｂ，３４ｂ，３６ｂ，３８ｂを具備するものであり、その基端部に固定されたプラットフォーム３２ｄ，３４ｄ，３６ｄ，３８ｄを介して動翼ディスク３２ｅ，３４ｅ，３６ｅ，３８ｅに取り付けられている。

ここで、燃焼ガスＧの流れについて説明すると、燃焼器２０で燃焼して高温となった燃焼ガスＧは１段静翼３１から流入し、２段〜４段の各翼間を流れる過程において膨張して、それぞれ動翼３２，３４，３６，３８を回転させ、タービンロータ（turbine rotor）に回転動力を与えて排出される。
なお、図１中の符号Ｒは、動翼ディスク３２ｅ，３４ｅ，３６ｅ，３８ｅの回転軸である。

つぎに、本実施形態に係るシール構造４０を図２および図３を用いて詳細に説明する。図２および図３はそれぞれ、図１において円Ａ’で囲んだ部分を拡大して詳細に示した図である。
図２および図３に示すように、シール構造４０は、プラットフォーム３４ｄの前縁側（燃焼ガスＧの流れに対して上流側）に設けられたアーム部４１と、内側シュラウド３３ｃの後縁側（燃焼ガスＧの流れに対して下流側）で、かつ、アーム部４１の先端部と対向する位置に設けられた凹所４２とを備えている。

アーム部４１の半径方向内側に位置する内周面（動翼ディスク３２ｅ，３４ｅ，３６ｅ，３８ｅの回転軸Ｒ（図１参照）と対向する内周面）４１ａは、その基端部（動翼ブレード本体３４ｂの側に位置する根本部）から先端面４１ｂにかけて漸次（徐々に）拡径する傾斜面とされている。
一方、アーム部４１の半径方向外側に位置する外周面（内側シュラウド３３ｃの後縁部内周面４２ａと対向する外周面）４１ｃは、その基端部（動翼ブレード本体３４ｂの側に位置する根本部）から先端部に向かって漸次（徐々に）縮径した後、先端部に向かって漸次（徐々に）拡径する傾斜面、すなわち、断面視略Ｖ字状の傾斜面とされている。
また、アーム部４１の先端には、内側シュラウド３３ｃの後縁部内周面４２ａに向かって突出する、断面視矩形状の凸部（フランジ部）４１ｄが設けられている。
なお、先端面４１ｂは、動翼ディスク３２ｅ，３４ｅ，３６ｅ，３８ｅの回転軸Ｒと直交する面に略平行となるように形成されており、凸部４１ｄの半径方向外側に位置する外周面４１ｅは、動翼ディスク３２ｅ，３４ｅ，３６ｅ，３８ｅの回転軸Ｒに略平行となるように形成されている。

凹所４２は、内側シュラウド３３ｃの後縁側で、かつ、半径方向外側に、アーム部４１の先端部を取り囲む（収容する）ように形成されており、後縁部内周面（壁面）４２ａと、傾斜面（壁面）４２ｂと、底面（壁面）４２ｃと、側面（壁面）４２ｄとを備えている。
後縁部内周面４２ａは、凸部４１ｄの外周面４１ｅと対向するとともに、凸部４１ｄの外周面４１ｅに略平行となるように（すなわち、動翼ディスク３２ｅ，３４ｅ，３６ｅ，３８ｅの回転軸Ｒに略平行となるように）形成されている。
底面４２ｃは、内側シュラウド３３ｃの半径方向内側に位置する後縁側端面３３ｃ’よりも前縁側（燃焼ガスＧの流れに対して上流側）に位置するとともに、先端面４１ｂに略平行となるように（すなわち、動翼ディスク３２ｅ，３４ｅ，３６ｅ，３８ｅの回転軸Ｒと直交する面に略平行となるように）形成されている。
傾斜面４２ｂは、後縁部内周面４２ａの前縁側の一端と、底面４２ｃの半径方向外側の一端とを連結するとともに、半径方向内側から外側にかけて漸次（徐々に）拡径するすり鉢状の斜面である。
側面４２ｄは、底面４２ｃの半径方向内側の他端と、後縁側端面３３ｃ’の半径方向外側の一端とを連結する平面であり、後縁部内周面４２ａに略平行となるように（すなわち、動翼ディスク３２ｅ，３４ｅ，３６ｅ，３８ｅの回転軸Ｒに略平行となるように）形成されている。
また、内側シュラウド３３ｃの半径方向内側に位置する後縁側端面３３ｃ’と、アーム部４１の先端面４１ｂとの間には、隙間ｔが形成されており、半割れ構造のガスタービンにおいて組立て可能な構造となっている。

本実施形態に係るシール構造４０によれば、動翼ディスク３４ｅの回転に伴ってアーム部４１の側（半径方向外側）に供給されてきた（流れてきた）冷却用空気Ｃは、アーム部４１の内周面４１ａに沿って先端面４１ｂの方（すなわち、凹所４２の方）へスムーズに導かれることとなる。一方、内側シュラウド３３ｃの後縁部内周面４２ａと凸部４１ｄの外周面４１ｅとの間を通って進入してきた燃焼ガスＧは、傾斜面４２ｂ、底面４２ｃ、および側面４２ｄに沿って先端面４１ｂの方へ導かれることとなる。そして、アーム部４１の内周面４１ａに沿って先端面４１ｂの方へ導かれた冷却用空気Ｃと、傾斜面４２ｂ、底面４２ｃ、および側面４２ｄに沿って先端面４１ｂの方へ導かれた燃焼ガスＧとは、先端面４１ｂの半径方向内側（すなわち、図３中の破線で囲んだ部分）において、ぶつかり合う（衝突する）こととなる。このとき、冷却用空気Ｃと燃焼ガスＧとは十分にミキシングされることとなるので、進入してきた燃焼ガスＧの温度を十分に低下させることができるとともに、半径方向内側（すなわち、動翼ディスク３４ｅの側）に温度の低い燃焼ガスＧを流すことができるようになる。また、先端面４１ｂの半径方向内側（すなわち、図３中の破線で囲んだ部分）において、燃焼ガスＧが冷却用空気Ｃにより堰き止められ、燃焼ガスＧの進入が妨げられるような状態となるので、燃焼ガスＧの進入量を低減させることができる。さらに、冷却用空気Ｃの量は少量で済むので、冷却用空気Ｃの消費量を低減させることができるとともに、ガスタービン１０の性能を向上させることができる。
また、本実施形態に係るシール構造４０は、単純な構造となっているので、製造コストの低減化を図ることができる。

図３に示すように、傾斜面４２ｂおよび底面４２ｃに沿って流れてきた燃焼ガスＧは、側面４２ｄにより、先端面４１ｂの半径方向内側（すなわち、図３中の破線で囲んだ部分）にその進行方向が変えられることとなる。すなわち、凹所４２を通過した（凹所４２から出てくる）燃焼ガスＧは、動翼ディスク３２ｅ，３４ｅ，３６ｅ，３８ｅの回転軸Ｒに略平行な方向に進んでいくこととなる。これにより、進入してきた燃焼ガスＧを効率よく冷却用空気Ｃと衝突させることができ、燃焼ガスＧの温度をより効率よく低下させることができる。

さらに、内側シュラウド３３ｃの半径方向内側に位置する後縁側端面３３ｃ’と、アーム部４１の先端面４１ｂとの間には、隙間ｔが形成されるようになっているので、ガスタービン１０が半割れタイプ（上車室が下車室の上に載置されるタイプ）のものである場合に、上車室を下車室から容易に取り外すことができるとともに、上車室を下車室の上に容易に載置することができる。

さらにまた、図２に示すように、内周面４１ａに沿って流れてきた冷却用空気Ｃは、傾斜面４２ｂにより、内側シュラウド３３ｃの後縁部内周面４２ａと凸部４１ｄの外周面４１ｅとの間にその進行方向が変えられることとなる。これにより、内周面４１ａに沿って流れてきた冷却用空気Ｃを、内側シュラウド３３ｃの後縁部内周面４２ａと凸部４１ｄの外周面４１ｅとの間からスムーズに流出させることができるとともに、傾斜面４２ｂ、後縁部内周面４２ａ、およびアーム部４１の先端部を効率よく冷却することができる。

さらにまた、図２に示すように、内側シュラウド３３ｃの後縁部内周面４２ａと凸部４１ｄの外周面４１ｅとの間を通って流出する（漏れ出す）冷却用空気Ｃの一部は、外周面４１ｃ上に渦流を作って滞留し、一部は外周面４１ｃに沿って動翼ブレード本体３４ｂの根本部に向かって流れていくこととなる。一方、図３に示すように、外周面４１ｃに沿って動翼ブレード本体３４ｂの根本部から凸部４１ｄに向かって流れる燃焼ガスＧは、凸部４１ｄのところでその進行方向が半径方向外側に変えられ、その一部は渦流を作って滞留し、一部は燃焼ガスＧの主流とともに後縁部内周面４２ａと外周面４１ｅとの間を通って凹所４２の方へ流入していくこととなる。このとき、外周面４１ｃ上において冷却用空気Ｃと燃焼ガスＧとが十分にミキシングされることとなるので、外周面４１ｃに沿って流れる燃焼ガスＧの温度を十分に低下させることができるとともに、アーム部４１を効率よく冷却することができる。また、凸部４１ｄ近傍の外周面４１ｃ上にできた渦流により燃焼ガスＧが堰き止められ、燃焼ガスＧの進入が妨げられるような状態となるので、燃焼ガスＧの進入量を低減させることができる。さらに、冷却用空気Ｃの量は少量で済むので、冷却用空気Ｃの消費量を低減させることができるとともに、ガスタービン１０の性能を向上させることができる。

本発明によるシール構造の第２実施形態について、図４を参照しながら説明する。
本実施形態に係るシール構造５０は、側面４２ｄの代わりに側面５２ｄが設けられているという点で前述した第１実施形態のものと異なる。その他の構成要素については前述した第１実施形態のものと同じであるので、ここではそれら構成要素についての説明は省略する。

側面５２ｄは、底面４２ｃの半径方向内側の他端と、後縁側端面３３ｃ’の半径方向外側の一端とを連結する平面で、後縁側端面３３ｃ’の側から底面４２ｃの側にかけて、半径方向内側に拡径するように形成された傾斜面である。すなわち、側面５２ｄは、後縁部内周面４２ａに対して傾斜するように（言い換えれば、動翼ディスク３２ｅ，３４ｅ，３６ｅ，３８ｅの回転軸Ｒに対して、例えば、２０度程度傾斜するように）形成されている。

本実施形態に係るシール構造５０によれば、図４に示すように、傾斜面４２ｂおよび底面４２ｃに沿って流れてきた燃焼ガスＧは、側面５２ｄにより、先端面４１ｂ（すなわち、図４中の一点鎖線で囲んだ部分）にその進行方向が変えられることとなる。すなわち、凹所４２を通過した（凹所４２から出てくる）燃焼ガスＧの主流は、動翼ディスク３２ｅ，３４ｅ，３６ｅ，３８ｅの回転軸Ｒから離れていく方向に進んでいくこととなり、その一部は動翼ディスク３２ｅ，３４ｅ，３６ｅ，３８ｅの回転軸Ｒに略平行な方向に進んでいくこととなる。これにより、進入してきた燃焼ガスＧを、先端面４１ｂ（すなわち、図４中の一点鎖線で囲んだ部分）近傍および先端面４１ｂの半径方向内側（すなわち、図４中の破線で囲んだ部分）において、効率よく冷却用空気Ｃと衝突させることができ、燃焼ガスＧの温度をより効率よく低下させることができる。
また、凹所４２を通過した（凹所４２から出てくる）燃焼ガスＧの主流が、動翼ディスク３２ｅ，３４ｅ，３６ｅ，３８ｅの回転軸Ｒから離れていく方向に進んでいくこととなるので、動翼ディスク３２ｅ，３４ｅ，３６ｅ，３８ｅの側に進む燃焼ガスＧの量を低減させることができる。
その他の作用効果については、前述した第１実施形態と同じであるので、ここではその説明を省略する。

本発明によるシール構造の第３実施形態について、図５を参照しながら説明する。
本実施形態に係るシール構造６０は、凹所４２の底面４２ｃに、冷却用空気Ｃを供給するための冷却用空気供給孔６１が設けられているという点で前述した第２実施形態のものと異なる。その他の構成要素については前述した第２実施形態のものと同じであるので、ここではそれら構成要素についての説明は省略する。

冷却用空気供給孔６１は、凹所４２の底面４２ｃに沿って流れる燃焼ガスＧに向かって冷却用空気Ｃを噴出するための孔であって、その上流側には、冷却用空気Ｃの供給源（図示せず）が接続されている。

本実施形態に係るシール構造６０によれば、図５に示すように、凹所４２の底面４２ｃに沿って流れる燃焼ガスＧに向かって冷却用空気Ｃが噴出され、図５中の二点鎖線で囲んだ部分において、凹所４２の底面４２ｃに沿って流れてきた燃焼ガスＧと、冷却用空気供給孔６１から噴出された冷却用空気Ｃとがぶつかり合う（衝突する）こととなる。このとき、冷却用空気Ｃと燃焼ガスＧとは十分にミキシングされることとなるので、進入してきた燃焼ガスＧの温度を十分に低下させることができる。
その他の作用効果については、前述した第２実施形態と同じであるので、ここではその説明を省略する。

なお、上述した本実施形態では、タービン部の静翼および動翼がそれぞれ４段で構成されたガスタービンについて説明してきた。しかし、本発明によるシール構造は、このような構成を有するガスタービンのみに適用され得るものではなく、タービン部の静翼および動翼がそれぞれ３段以下、あるいは５段以上具備するようなガスタービンにも適用することができる。

また、上述した本実施形態では、本発明によるシール構造を、プラットフォーム３４ｄの前縁側（燃焼ガスＧの流れに対して上流側）と、内側シュラウド３３ｃの後縁側（燃焼ガスＧの流れに対して下流側）との間に適用したものを例として挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、本発明によるシール構造を、プラットフォーム３４ｄの後縁側と、内側シュラウド３３ｃの前縁側との間に適用することもできる。

さらに、上述した本実施形態では、本発明によるシール構造を、半割れタイプの産業用ガスタービンに適用したものを底として挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、本発明によるシール構造を、軸組タイプ（ロータが軸方向からはめ込まれていくタイプ）の航空用ガスタービンにも適用することができる。

本発明のガスタービンのシール構造を具備したガスタービンのタービン部の概略縦断面図である。 図１において円Ａ’で囲んだ部分を拡大して詳細に示した一部拡大図であって、冷却用空気の流れを説明するための図である。 図１において円Ａ’で囲んだ部分を拡大して詳細に示した一部拡大図であって、燃焼ガスの流れを説明するための図である。 本発明のガスタービンのシール構造の第２実施形態を説明するための図であって、図３と同様の図である。 本発明のガスタービンのシール構造の第３実施形態を説明するための図であって、図３および図４と同様の図である。

符号の説明

１０ ガスタービン。
３３ｂ 静翼ブレード本体
３３ｃ 内側シュラウド
３３ｃ’後縁側端面
３４ｂ 動翼ブレード本体
３４ｄ プラットフォーム
３４ｅ 動翼ディスク
４０ シール構造
４１ アーム部
４１ａ 内周面
４１ｂ 先端面
４２ 凹所
４２ａ 後縁部内周面（壁面）
４２ｂ 傾斜面（壁面）
４２ｃ 底面（壁面）
４２ｄ 側面（壁面）
５０ シール構造
５２ｄ 側面（壁面）
６０ シール構造
６１ 冷却用空気供給孔
Ｃ 冷却用空気
Ｇ 燃焼ガス
Ｒ 回転軸

Claims (4)

1. 静翼ブレード本体の半径方向内側に配置された内側シュラウドと、動翼ブレード本体の半径方向内側に配置されたプラットフォームとの間に配置されたガスタービンのシール構造であって、
   前記プラットフォームの前縁側および／または後縁側に設けられたアーム部と、前記内側シュラウドの後縁側および／または前縁側で、かつ、前記アーム部の先端部を取り囲むように形成された凹所とを備え、
   前記アーム部の半径方向内側に位置する内周面が、その基端部から先端面にかけて、漸次半径方向外側に拡径する傾斜面とされ、
   前記先端面よりも半径方向内側に位置するとともに、前記凹所を形成する側面が、前記プラットフォームが取り付けられた動翼ディスクの回転軸に略平行となるように形成されていることを特徴とするガスタービンのシール構造。
2. 静翼ブレード本体の半径方向内側に配置された内側シュラウドと、動翼ブレード本体の半径方向内側に配置されたプラットフォームとの間に配置されたガスタービンのシール構造であって、
   前記プラットフォームの前縁側および／または後縁側に設けられたアーム部と、前記内側シュラウドの後縁側および／または前縁側で、かつ、前記アーム部の先端部を取り囲むように形成された凹所とを備え、
   前記アーム部の半径方向内側に位置する内周面が、その基端部から先端面にかけて、漸次半径方向外側に拡径する傾斜面とされ、
   前記先端面よりも半径方向内側に位置するとともに、前記凹所を形成する側面が、前記内側シュラウドの端面の側から前記凹所を形成する底面の側にかけて、漸次半径方向内側に拡径するように形成されていることを特徴とするガスタービンのシール構造。
3. 前記内側シュラウドに、前記凹所を形成する壁面に沿って流れる燃焼ガスに向けて冷却用の空気を噴出する冷却用空気供給孔が設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載のガスタービンのシール構造。
4. 請求項１から３のいずれか１項に記載のガスタービンのシール構造を備えてなることを特徴とするガスタービン。
   

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