JP3495579B2 - ガスタービン静翼 - Google Patents
ガスタービン静翼Info
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- JP3495579B2 JP3495579B2 JP29540897A JP29540897A JP3495579B2 JP 3495579 B2 JP3495579 B2 JP 3495579B2 JP 29540897 A JP29540897 A JP 29540897A JP 29540897 A JP29540897 A JP 29540897A JP 3495579 B2 JP3495579 B2 JP 3495579B2
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- cooling air
- air
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
- F01D5/00—Blades; Blade-carrying members; Heating, heat-insulating, cooling or antivibration means on the blades or the members
- F01D5/12—Blades
- F01D5/14—Form or construction
- F01D5/18—Hollow blades, i.e. blades with cooling or heating channels or cavities; Heating, heat-insulating or cooling means on blades
- F01D5/187—Convection cooling
- F01D5/188—Convection cooling with an insert in the blade cavity to guide the cooling fluid, e.g. forming a separation wall
- F01D5/189—Convection cooling with an insert in the blade cavity to guide the cooling fluid, e.g. forming a separation wall the insert having a tubular cross-section, e.g. airfoil shape
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
- F01D9/00—Stators
- F01D9/06—Fluid supply conduits to nozzles or the like
- F01D9/065—Fluid supply or removal conduits traversing the working fluid flow, e.g. for lubrication-, cooling-, or sealing fluids
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
- F05B2240/00—Components
- F05B2240/80—Platforms for stationary or moving blades
- F05B2240/801—Platforms for stationary or moving blades cooled platforms
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
- F05D2240/00—Components
- F05D2240/80—Platforms for stationary or moving blades
- F05D2240/81—Cooled platforms
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
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- Fluid Mechanics (AREA)
- Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はガスタービン静翼に
関し、特に空気冷却する２段静翼に適用されて、冷却効
率を高める冷却構造を採用したものである。
関し、特に空気冷却する２段静翼に適用されて、冷却効
率を高める冷却構造を採用したものである。
【０００２】
【従来の技術】図１にガスタービンの代表的な構造の断
面図を示し、まずこの概要を説明する。図において、１
は圧縮機部、２は燃焼器部、３はタービン部である。４
はロータで、これら圧縮機部１からタービン部３にわた
って軸方向に伸びている。６は内部のハウジング、７，
８は圧縮機側の円筒で、圧縮機の外側を囲っている。９
はチャンバを形成する円筒形シェル、１０も同じくター
ビン部３の外側シェル、１１は内側シェル、１２は圧縮
機部１内部の円筒８の円周方向に均等に配置され、かつ
軸方向に配列した静翼、１３はロータ４の周囲に固定さ
れ、かつ軸方向に静翼１２と交互に配置された動翼であ
る。
面図を示し、まずこの概要を説明する。図において、１
は圧縮機部、２は燃焼器部、３はタービン部である。４
はロータで、これら圧縮機部１からタービン部３にわた
って軸方向に伸びている。６は内部のハウジング、７，
８は圧縮機側の円筒で、圧縮機の外側を囲っている。９
はチャンバを形成する円筒形シェル、１０も同じくター
ビン部３の外側シェル、１１は内側シェル、１２は圧縮
機部１内部の円筒８の円周方向に均等に配置され、かつ
軸方向に配列した静翼、１３はロータ４の周囲に固定さ
れ、かつ軸方向に静翼１２と交互に配置された動翼であ
る。
【０００３】１４はシェル９で囲まれたチャンバ、１５
はチャンバ１４内に配置された燃焼器で、燃料３５を燃
料ノズル３４から噴射し、燃焼させる。１６は燃焼器１
５で発生した高温燃焼ガス３０をタービン部３へ導くダ
クトである。１７は本発明の対象となる２段静翼であ
り、本例では４段の静翼とこれらと交互に配置される４
段の動翼とで構成され、高温燃焼ガス３０が通り、膨張
ガス３１として放出される。２１は圧縮機部１のマニホ
ールド、２２はタービン部３のマニホールドであり、管
３２と空気配管１９を経由して圧縮機部１のマニホール
ド２１からタービン部３のマニホールド２２へ冷却空気
が送られる。
はチャンバ１４内に配置された燃焼器で、燃料３５を燃
料ノズル３４から噴射し、燃焼させる。１６は燃焼器１
５で発生した高温燃焼ガス３０をタービン部３へ導くダ
クトである。１７は本発明の対象となる２段静翼であ
り、本例では４段の静翼とこれらと交互に配置される４
段の動翼とで構成され、高温燃焼ガス３０が通り、膨張
ガス３１として放出される。２１は圧縮機部１のマニホ
ールド、２２はタービン部３のマニホールドであり、管
３２と空気配管１９を経由して圧縮機部１のマニホール
ド２１からタービン部３のマニホールド２２へ冷却空気
が送られる。
【０００４】上記構成のガスタービンにおいて、燃焼器
１５には燃料３５が燃料ノズル３４から噴出し、燃焼し
て高温燃焼ガス３０となりガスタービン部３に流入す
る。ガスタービン部３では動翼と静翼とが交互に配置さ
れた通路を通り、膨張して動翼によりロータ４を回転さ
せ、膨張ガス３１となって放出される。
１５には燃料３５が燃料ノズル３４から噴出し、燃焼し
て高温燃焼ガス３０となりガスタービン部３に流入す
る。ガスタービン部３では動翼と静翼とが交互に配置さ
れた通路を通り、膨張して動翼によりロータ４を回転さ
せ、膨張ガス３１となって放出される。
【０００５】一方、圧縮機部１からの冷却空気の一部は
動翼を冷却するためにロータディスクから動翼に供給さ
れるが、図示のように圧縮機部１のマニホールド２１か
らその空気の一部が管３２、空気配管１９を通り、ター
ビン部３のマニホールド２２に導かれ、２段静翼１７を
冷却すると共に、シール用空気として供給されている。
動翼を冷却するためにロータディスクから動翼に供給さ
れるが、図示のように圧縮機部１のマニホールド２１か
らその空気の一部が管３２、空気配管１９を通り、ター
ビン部３のマニホールド２２に導かれ、２段静翼１７を
冷却すると共に、シール用空気として供給されている。
【０００６】次に、上記に説明の２段静翼１７の詳細に
ついて説明する。図６は２段静翼１７の内側シュラウド
の部分で切断してロータ４の内側から見た図であり、図
７はそのＤ−Ｄ断面図、図８はＥ−Ｅ断面図、図９はＦ
−Ｆ断面図、図１０はＧ−Ｇ断面図、図１１はＨ−Ｈ断
面図、図１２はＪ−Ｊ断面図である。
ついて説明する。図６は２段静翼１７の内側シュラウド
の部分で切断してロータ４の内側から見た図であり、図
７はそのＤ−Ｄ断面図、図８はＥ−Ｅ断面図、図９はＦ
−Ｆ断面図、図１０はＧ−Ｇ断面図、図１１はＨ−Ｈ断
面図、図１２はＪ−Ｊ断面図である。
【０００７】 図６において、２６は内側シュラウド、
内部にリブ４０を介して前縁通路４２と後縁通路４４が
設けられ、その周囲に突起部９５が設けられている。９
６，９７は両縁のレール、９３，９４はレール９６，９
７内に設けられた冷却空気の流路である。前縁には流路
８８が、後縁４３には複数の流路９２が設けられてい
る。この流路８８には多数の針状フィンが設けられ、対
流を促進させ、伝熱効率を向上させるようになってい
る。１００は突起部９５で形成されるくぼみ部、８３，
８４は衝突板でそれぞれ多数の小さな穴１０１が設けら
れ、空気の通路となっている。
内部にリブ４０を介して前縁通路４２と後縁通路４４が
設けられ、その周囲に突起部９５が設けられている。９
６，９７は両縁のレール、９３，９４はレール９６，９
７内に設けられた冷却空気の流路である。前縁には流路
８８が、後縁４３には複数の流路９２が設けられてい
る。この流路８８には多数の針状フィンが設けられ、対
流を促進させ、伝熱効率を向上させるようになってい
る。１００は突起部９５で形成されるくぼみ部、８３，
８４は衝突板でそれぞれ多数の小さな穴１０１が設けら
れ、空気の通路となっている。
【０００８】 ８１，８２は前方、後方フランジであ
り、前方フランジ８１には流路９０，９１が設けられて
おり、くぼみ部１００内に入った冷却空気５７は、前方
フランジ８１内の流路９０から前縁内の流路８８を通
り、同じく前方フランジ８１内の流路９１を通り、衝突
板８３で形成されるチャンバ内に流入する。又、流路８
８内に入った冷却空気の一部５８はレール９６，９７の
両側の流路９３，９４を通り、それぞれ両端部を冷却し
て冷却空気６１となって外部に放出される。又、衝突板
８４の***１０１からキャビティ内に流入した冷却空気
及び衝突板８３の***１０１から流した空気と流路９１
から流入した空気はキャビティ内で一緒になってそれぞ
れ後縁４３の複数の流路９２により冷却空気６０となっ
て放出される。
り、前方フランジ８１には流路９０，９１が設けられて
おり、くぼみ部１００内に入った冷却空気５７は、前方
フランジ８１内の流路９０から前縁内の流路８８を通
り、同じく前方フランジ８１内の流路９１を通り、衝突
板８３で形成されるチャンバ内に流入する。又、流路８
８内に入った冷却空気の一部５８はレール９６，９７の
両側の流路９３，９４を通り、それぞれ両端部を冷却し
て冷却空気６１となって外部に放出される。又、衝突板
８４の***１０１からキャビティ内に流入した冷却空気
及び衝突板８３の***１０１から流した空気と流路９１
から流入した空気はキャビティ内で一緒になってそれぞ
れ後縁４３の複数の流路９２により冷却空気６０となっ
て放出される。
【０００９】 図７は図６のＤ−Ｄ断面図であり、内側
シュラウド２６の前縁４２には流路８８が形成されてお
り、内部には多数の針状フィン８９が設けられている。
又、前方フランジ８１と後方フランジ８２とで囲まれる
空間には突起部９５の前後にくぼみ部分１００と９９が
設けられ、その内側には衝突部８４が設けられ、チャン
バ７８を形成している。又、前方フランジ８１には流路
８８に連通する流路９０が設けられている。冷却空気の
一部５７は流路９０から流路８８へ、又、一部の冷却空
気５９は衝突板８４の***１０１からチャンバ７８に流
入し、後縁４３の多数の流路９２より冷却空気６０とし
て放出される。
シュラウド２６の前縁４２には流路８８が形成されてお
り、内部には多数の針状フィン８９が設けられている。
又、前方フランジ８１と後方フランジ８２とで囲まれる
空間には突起部９５の前後にくぼみ部分１００と９９が
設けられ、その内側には衝突部８４が設けられ、チャン
バ７８を形成している。又、前方フランジ８１には流路
８８に連通する流路９０が設けられている。冷却空気の
一部５７は流路９０から流路８８へ、又、一部の冷却空
気５９は衝突板８４の***１０１からチャンバ７８に流
入し、後縁４３の多数の流路９２より冷却空気６０とし
て放出される。
【００１０】図８は図６のＥ−Ｅ断面図であり、２段静
翼１７は、内側シュラウド２６と外側シュラウド２７と
を有し、この間に翼部２５が形成されている。翼部２５
の前縁２８と後縁２９との間にはリブ４０の前後に前縁
通路４２と後縁通路４４が形成されており、これら通路
内に環状部材４６，４７が挿入されている。環状部材４
６，４７の壁面には多数の冷却空気穴７０，７１、又、
低面には同じく冷却空気穴７２，７３が設けられてい
る。又、後縁２９側には多数のピン６２が設けられてい
る。
翼１７は、内側シュラウド２６と外側シュラウド２７と
を有し、この間に翼部２５が形成されている。翼部２５
の前縁２８と後縁２９との間にはリブ４０の前後に前縁
通路４２と後縁通路４４が形成されており、これら通路
内に環状部材４６，４７が挿入されている。環状部材４
６，４７の壁面には多数の冷却空気穴７０，７１、又、
低面には同じく冷却空気穴７２，７３が設けられてい
る。又、後縁２９側には多数のピン６２が設けられてい
る。
【００１１】 内側シュラウド２６の前縁側には流路８
８と、流路８８内の多数の針状フィン８９が設けられ、
後縁側には前方，後方フランジ８１，８２とシール支持
部６６とで形成されるキャビティ４５に連通する流路９
２が設けられている。キャビティ４５内には衝突板８４
によりチャンバ７７が形成されている。キャビティ４５
の内側にはシール支持部６６がシール３３を支持してお
り、ロータ側のアーム部４８との間にシール機構を構成
している。
８と、流路８８内の多数の針状フィン８９が設けられ、
後縁側には前方，後方フランジ８１，８２とシール支持
部６６とで形成されるキャビティ４５に連通する流路９
２が設けられている。キャビティ４５内には衝突板８４
によりチャンバ７７が形成されている。キャビティ４５
の内側にはシール支持部６６がシール３３を支持してお
り、ロータ側のアーム部４８との間にシール機構を構成
している。
【００１２】冷却空気１９は環状部材４６，４７にそれ
ぞれ流入し、冷却空気穴７０，７１より流出しながら内
側に流れ、又、冷却空気穴７０，７１より噴出する空気
は前縁，後縁通路４２，４４の壁に衝突しながら内側へ
流れ、又、環状部材４６，４７の底面の穴７２，７３か
らも流出し、開口部６８，６９に入り、それぞれ冷却空
気７５，７６となってキャビティ４５に流出する。キャ
ビティ４５からは８５，８６の矢印で示すように前段の
動翼側とシール３３を通って後段側の動翼との間にそれ
ぞれ流出し、内側を高温の燃焼ガス３０の通路より高圧
に保持して高温ガス３０が内部へ浸入するのを防止して
いる。
ぞれ流入し、冷却空気穴７０，７１より流出しながら内
側に流れ、又、冷却空気穴７０，７１より噴出する空気
は前縁，後縁通路４２，４４の壁に衝突しながら内側へ
流れ、又、環状部材４６，４７の底面の穴７２，７３か
らも流出し、開口部６８，６９に入り、それぞれ冷却空
気７５，７６となってキャビティ４５に流出する。キャ
ビティ４５からは８５，８６の矢印で示すように前段の
動翼側とシール３３を通って後段側の動翼との間にそれ
ぞれ流出し、内側を高温の燃焼ガス３０の通路より高圧
に保持して高温ガス３０が内部へ浸入するのを防止して
いる。
【００１３】 図９は図６のＦ−Ｆ断面図であり、前方
フランジ８１と後方フランジ８２との間には衝突板８３
でくぼみ部９８とチャンバ７７が形成されており、前方
フランジ８１には流路９１が流路８８に連通し、後縁４
３にはチャンバ７７に連通する流路９２が設けられてい
る。冷却空気は図示のようにキャビティ４５内から衝突
板８３の***１０１を通り、空気５９の矢印の方の流れ
となってチャンバ７７内に噴出し、この部分を冷却し、
一方、流路８８内を流れてきた冷却空気は支持フランジ
８１の流路９１より流出し、キャビティ７７内の空気と
一緒になり、後縁４３の流路９２より冷却空気６０とし
て放出される。
フランジ８１と後方フランジ８２との間には衝突板８３
でくぼみ部９８とチャンバ７７が形成されており、前方
フランジ８１には流路９１が流路８８に連通し、後縁４
３にはチャンバ７７に連通する流路９２が設けられてい
る。冷却空気は図示のようにキャビティ４５内から衝突
板８３の***１０１を通り、空気５９の矢印の方の流れ
となってチャンバ７７内に噴出し、この部分を冷却し、
一方、流路８８内を流れてきた冷却空気は支持フランジ
８１の流路９１より流出し、キャビティ７７内の空気と
一緒になり、後縁４３の流路９２より冷却空気６０とし
て放出される。
【００１４】図１０は図６のＧ−Ｇ断面図であり、翼部
２５の周囲にはくぼみ部９８，９９が形成されており、
その両端のレール９６，９７には流路９３，９４が設け
られている。又、衝突板８３，８４によりそれぞれチャ
ンバ７７，７８が形成されている。冷却空気７５は前縁
通路４２からキャビティ４５内に流出し、それぞれ衝突
板８３，８４の***１０１からチャンバ７７，７８内に
流入する。
２５の周囲にはくぼみ部９８，９９が形成されており、
その両端のレール９６，９７には流路９３，９４が設け
られている。又、衝突板８３，８４によりそれぞれチャ
ンバ７７，７８が形成されている。冷却空気７５は前縁
通路４２からキャビティ４５内に流出し、それぞれ衝突
板８３，８４の***１０１からチャンバ７７，７８内に
流入する。
【００１５】 図１１は図６のＨ−Ｈ断面図であり、両
側にそれぞれ前方フランジ８１側の流路９０，９１と両
縁側の流路９３，９４が設けられ、流路９０と９１は前
縁側の流路８８に連通している状態を示している。図１
２は図６におけるＪ−Ｊ断面図であり、レール９７の端
部の流路９４が後縁４３まで伸びて冷却空気６１を流出
するように設けられ、前方フランジ８１と後方フランジ
８２との間には衝突板８３が設けられている状態を示し
ている。
側にそれぞれ前方フランジ８１側の流路９０，９１と両
縁側の流路９３，９４が設けられ、流路９０と９１は前
縁側の流路８８に連通している状態を示している。図１
２は図６におけるＪ−Ｊ断面図であり、レール９７の端
部の流路９４が後縁４３まで伸びて冷却空気６１を流出
するように設けられ、前方フランジ８１と後方フランジ
８２との間には衝突板８３が設けられている状態を示し
ている。
【００１６】 上記構成のガスタービンの２段静翼にお
いては、くぼみ部分１００からの冷却空気５７は前方フ
ランジ８１の流路９０より前縁の流路８８へ流入する。
流路８８内には多数の針状フィン８９が設けられてお
り、これにより冷却空気５７の伝熱効果を高めてこの部
分を有効に冷却し、流路９１においてほぼ直角に曲が
り、衝突板８３で形成されるチャンバ７７に流入し、衝
突板８３の***１０１から流入する冷却空気と一緒にな
り後縁４３側を冷却し、流路９２より流出する。又、衝
突板８４の***１０１から噴出し、チャンバ７８に流入
した空気も同様に流路９２より流出する。
いては、くぼみ部分１００からの冷却空気５７は前方フ
ランジ８１の流路９０より前縁の流路８８へ流入する。
流路８８内には多数の針状フィン８９が設けられてお
り、これにより冷却空気５７の伝熱効果を高めてこの部
分を有効に冷却し、流路９１においてほぼ直角に曲が
り、衝突板８３で形成されるチャンバ７７に流入し、衝
突板８３の***１０１から流入する冷却空気と一緒にな
り後縁４３側を冷却し、流路９２より流出する。又、衝
突板８４の***１０１から噴出し、チャンバ７８に流入
した空気も同様に流路９２より流出する。
【００１７】 更に流路８８に流入した空気の一部５８
は両側のレール９６，９７の流路９０と９１を通り、両
縁部分を冷却しながら後縁４３より冷却空気６１となっ
て流出する。従って、キャビティ４５内の冷却空気７
５，７６の一部を最大限に活用し、針状フィン８９によ
り熱伝達を高めてレール９６，９７の流路９３，９４、
後縁４３の多数の流路９２とで内側シュラウド２６全体
の冷却を効果的に行っている。
は両側のレール９６，９７の流路９０と９１を通り、両
縁部分を冷却しながら後縁４３より冷却空気６１となっ
て流出する。従って、キャビティ４５内の冷却空気７
５，７６の一部を最大限に活用し、針状フィン８９によ
り熱伝達を高めてレール９６，９７の流路９３，９４、
後縁４３の多数の流路９２とで内側シュラウド２６全体
の冷却を効果的に行っている。
【００１８】
【発明が解決しようとする課題】前述の従来のガスター
ビンの２段静翼の空気冷却方式によれば、内側シュラウ
ド２６の前縁部の流路８８には針状フィン８９を設けて
冷却空気の冷却効果を高め、更に前方フランジ８１に設
けた流路９１から一部の空気を衝突板８３で形成される
チャンバ７７に流入させると共に、衝突板８３，８４の
***から噴出する冷却空気とで中央部の冷却を行い、更
に、前縁の流路８８からの空気の一部を両縁部のレール
に設けた流路９３，９４に流通させて両縁部も冷却し、
これら冷却後の空気は後縁の多数の流路９２から流出し
て内側シュラウド２６の全面を冷却するようにしてい
る。
ビンの２段静翼の空気冷却方式によれば、内側シュラウ
ド２６の前縁部の流路８８には針状フィン８９を設けて
冷却空気の冷却効果を高め、更に前方フランジ８１に設
けた流路９１から一部の空気を衝突板８３で形成される
チャンバ７７に流入させると共に、衝突板８３，８４の
***から噴出する冷却空気とで中央部の冷却を行い、更
に、前縁の流路８８からの空気の一部を両縁部のレール
に設けた流路９３，９４に流通させて両縁部も冷却し、
これら冷却後の空気は後縁の多数の流路９２から流出し
て内側シュラウド２６の全面を冷却するようにしてい
る。
【００１９】 しかし、上記の冷却構造においては、内
側シュラウド全体が有効に冷却されるが、特に高温の燃
焼ガスにさらされる前縁部及び両縁部では、流路８８内
に流入する冷却空気の一部が流路９１より中央部冷却の
ために流出しているため、両縁部の流路９３，９４に流
通する分が少くなっている。そのためにこれら両縁部の
冷却が不足することになる。
側シュラウド全体が有効に冷却されるが、特に高温の燃
焼ガスにさらされる前縁部及び両縁部では、流路８８内
に流入する冷却空気の一部が流路９１より中央部冷却の
ために流出しているため、両縁部の流路９３，９４に流
通する分が少くなっている。そのためにこれら両縁部の
冷却が不足することになる。
【００２０】 又、前縁部の流路８８に流入する空気
も、キャビティ４５内に流入した空気の一部がくぼみ部
１００より流路９０から流入しているが、これら前縁部
の冷却効果を更に高めるためには現状より一層冷却空気
を多くし、又、流速を高めて冷却効果を高めることが望
まれている。
も、キャビティ４５内に流入した空気の一部がくぼみ部
１００より流路９０から流入しているが、これら前縁部
の冷却効果を更に高めるためには現状より一層冷却空気
を多くし、又、流速を高めて冷却効果を高めることが望
まれている。
【００２１】そこで本発明は、ガスタービンの静翼にお
いて、内側シュラウドの前縁部に流入する冷却空気量を
多くすると共に、その流速も上げ、更に攪拌による冷却
効果を高めると共に、両縁部の冷却空気量も多く流すよ
うな構造として内側シュラウド全体の冷却効果を更に高
めるようにすることを課題としてなされたものである。
いて、内側シュラウドの前縁部に流入する冷却空気量を
多くすると共に、その流速も上げ、更に攪拌による冷却
効果を高めると共に、両縁部の冷却空気量も多く流すよ
うな構造として内側シュラウド全体の冷却効果を更に高
めるようにすることを課題としてなされたものである。
【００２２】
【課題を解決するための手段】本発明は前述の課題を解
決するために次の（１）乃至（３）の手段を提供する。
決するために次の（１）乃至（３）の手段を提供する。
【００２３】 （１）圧縮機からの空気を外側シュラウ
ドから静翼内に設けた前縁通路と後縁通路にそれぞれ導
き、翼内部を冷却後内側シュラウドの内側のキャビティ
に導き、同キャビティから静翼の前後に隣接する動翼と
の間にシール用として流すと共に、前記内側シュラウド
内にも流入し、同内側シュラウドの前縁部、両縁部及び
中央部を流れ、後縁側へ流出させるガスタービン静翼に
おいて、前記前縁通路から前記キャビティに連通する通
路をふさぐ底板と、前記前縁通路からの冷却空気の全量
を前記底板に沿って前記前縁部の流路に流入させる流入
路とを設けてなり、前記後縁通路からの冷却空気を前記
隣接する動翼との間のシール用として流すと共に前記中
央部を通り後縁へ流出させ、前記前縁通路からの冷却空
気を前記流入路、前記前縁部の流路及び前記両縁部の流
路を通り、後縁へ流出させることを特徴とするガスター
ビン静翼。
ドから静翼内に設けた前縁通路と後縁通路にそれぞれ導
き、翼内部を冷却後内側シュラウドの内側のキャビティ
に導き、同キャビティから静翼の前後に隣接する動翼と
の間にシール用として流すと共に、前記内側シュラウド
内にも流入し、同内側シュラウドの前縁部、両縁部及び
中央部を流れ、後縁側へ流出させるガスタービン静翼に
おいて、前記前縁通路から前記キャビティに連通する通
路をふさぐ底板と、前記前縁通路からの冷却空気の全量
を前記底板に沿って前記前縁部の流路に流入させる流入
路とを設けてなり、前記後縁通路からの冷却空気を前記
隣接する動翼との間のシール用として流すと共に前記中
央部を通り後縁へ流出させ、前記前縁通路からの冷却空
気を前記流入路、前記前縁部の流路及び前記両縁部の流
路を通り、後縁へ流出させることを特徴とするガスター
ビン静翼。
【００２４】（２）上記（１）の発明において、前記前
縁部の流路内には流路断面積を変える調整板を設けたこ
とを特徴とするガスタービン静翼。
縁部の流路内には流路断面積を変える調整板を設けたこ
とを特徴とするガスタービン静翼。
【００２５】（３）上記（１）又は（２）の発明におい
て、前記前縁部の流路内にはタービュレータを設けたこ
とを特徴とするガスタービン静翼。
て、前記前縁部の流路内にはタービュレータを設けたこ
とを特徴とするガスタービン静翼。
【００２６】 本発明の（１）のガスタービン静翼で
は、前縁通路から翼内部を冷却して流出する冷却空気は
底板に沿ってその全量が内側シュラウド前縁部の流路に
流入し、前縁部を冷却し、その空気は両側の両縁部の流
路に分かれて流出する。両縁部の流路を流れた冷却空気
はこれら両端部を冷却しながら後縁側へ流れて後縁部を
冷却して外部へ流出する。
は、前縁通路から翼内部を冷却して流出する冷却空気は
底板に沿ってその全量が内側シュラウド前縁部の流路に
流入し、前縁部を冷却し、その空気は両側の両縁部の流
路に分かれて流出する。両縁部の流路を流れた冷却空気
はこれら両端部を冷却しながら後縁側へ流れて後縁部を
冷却して外部へ流出する。
【００２７】 従って、翼内部を冷却した空気は前縁通
路からの空気の全量が前縁部流路に流入し、高温燃焼ガ
スに最もさらされ、温度条件の厳しい前縁部を効果的に
冷却し、この全量の冷却空気はそれぞれ両縁部に分かれ
て、両縁の高温燃焼ガスにさらされる部分を効果的に冷
却して後縁部より流出する。又、後縁通路からの空気は
内側シュラウドの中央部全面に広がり、これを冷却した
後、後縁より流出する。従来は前縁部に流入する空気は
一度キャビティ内に流出し、ここから一部がシール用
に、一部が前縁部に流入するような構成であり、本発明
では前縁通路からの冷却空気の全量が前縁部に直接流入
するので高圧の空気をそのまま、かつ、従来よりも多く
供給することができる。
路からの空気の全量が前縁部流路に流入し、高温燃焼ガ
スに最もさらされ、温度条件の厳しい前縁部を効果的に
冷却し、この全量の冷却空気はそれぞれ両縁部に分かれ
て、両縁の高温燃焼ガスにさらされる部分を効果的に冷
却して後縁部より流出する。又、後縁通路からの空気は
内側シュラウドの中央部全面に広がり、これを冷却した
後、後縁より流出する。従来は前縁部に流入する空気は
一度キャビティ内に流出し、ここから一部がシール用
に、一部が前縁部に流入するような構成であり、本発明
では前縁通路からの冷却空気の全量が前縁部に直接流入
するので高圧の空気をそのまま、かつ、従来よりも多く
供給することができる。
【００２８】更に、前縁部に流入した冷却空気は、従来
ではその一部が内側シュラウドの中央部に流出していた
が、本発明の（１）では、このような中央部に流出する
流路を設けず、その全量の空気が両縁部に分かれて流入
するので、前縁部と両縁部の温度条件の厳しい部分を効
果的に冷却することができる。
ではその一部が内側シュラウドの中央部に流出していた
が、本発明の（１）では、このような中央部に流出する
流路を設けず、その全量の空気が両縁部に分かれて流入
するので、前縁部と両縁部の温度条件の厳しい部分を効
果的に冷却することができる。
【００２９】本発明の（２）では、前縁部の流路断面積
は調整板によりその流路面積を適切に狭めて冷却空気の
流速を増大させることができ、又、本発明の（３）にお
いては、タービュレータを設けているので、その攪拌作
用により従来よりは格段に前縁部の冷却効果が増すもの
である。
は調整板によりその流路面積を適切に狭めて冷却空気の
流速を増大させることができ、又、本発明の（３）にお
いては、タービュレータを設けているので、その攪拌作
用により従来よりは格段に前縁部の冷却効果が増すもの
である。
【００３０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面に基づいて具体的に説明する。本発明はガスター
ビンの静翼に関し、特に２段静翼の内側シュラウドの冷
却構造に関するものである。図１はガスタービンの全体
の断面図であり、本発明の対象となる部分は２段静翼１
７であり、その他の構造は従来技術の欄で説明済である
のでそれらの説明は省略し、以下、図２乃至図５に基づ
いて本発明の特徴部分について詳しく説明する。
て図面に基づいて具体的に説明する。本発明はガスター
ビンの静翼に関し、特に２段静翼の内側シュラウドの冷
却構造に関するものである。図１はガスタービンの全体
の断面図であり、本発明の対象となる部分は２段静翼１
７であり、その他の構造は従来技術の欄で説明済である
のでそれらの説明は省略し、以下、図２乃至図５に基づ
いて本発明の特徴部分について詳しく説明する。
【００３１】図２は本発明の実施の一形態に係るガスタ
ービン静翼の内側シュラウドの部分で切断してロータ側
の内側から見た図である。図において、内側シュラウド
１２６の前，後方フランジ８１，８２間の中央部分には
リブ４０で分離された前縁通路４２と後縁通路４４があ
り、その周囲には多数の***１０１を有する衝突板８
３，８４が設けられており、両縁にはレール９６，９
７、レール内の流路９３，９４及び後縁４３には多数の
流路９２が設けられている。これらの構造は図６に示す
従来例と同じである。
ービン静翼の内側シュラウドの部分で切断してロータ側
の内側から見た図である。図において、内側シュラウド
１２６の前，後方フランジ８１，８２間の中央部分には
リブ４０で分離された前縁通路４２と後縁通路４４があ
り、その周囲には多数の***１０１を有する衝突板８
３，８４が設けられており、両縁にはレール９６，９
７、レール内の流路９３，９４及び後縁４３には多数の
流路９２が設けられている。これらの構造は図６に示す
従来例と同じである。
【００３２】前縁には流路１８８があり、この流路１８
８は前方フランジ８１に設けられた流路９０に連通し、
冷却空気を導くようになっている。又、流路１８８は後
述するようにその流路幅を従来より狭くしており、内部
には流れの攪拌効果を従来の針状フィンよりも一層高め
るためにタービュレータ２００が設けられている。
８は前方フランジ８１に設けられた流路９０に連通し、
冷却空気を導くようになっている。又、流路１８８は後
述するようにその流路幅を従来より狭くしており、内部
には流れの攪拌効果を従来の針状フィンよりも一層高め
るためにタービュレータ２００が設けられている。
【００３３】更に、この流路１８８に流入した冷却空気
の全量が両縁部のレール９６，９７に設けられた流路９
３，９４に流出し、この両縁部の冷却効果を高めるため
に従来存在した流出用の流路９１（図６参照）をなくし
ている。
の全量が両縁部のレール９６，９７に設けられた流路９
３，９４に流出し、この両縁部の冷却効果を高めるため
に従来存在した流出用の流路９１（図６参照）をなくし
ている。
【００３４】更に、前縁通路４２の底部には後述するよ
うに底板１５０が設けられており、前縁通路４２から流
出する冷却空気の全量が流路９０より流路１８８へ流入
するようにし、従来のキャビティから流入していた構造
よりは高圧の冷却空気を前縁通路から直接供給して流
量、流速共増大するようにしている。
うに底板１５０が設けられており、前縁通路４２から流
出する冷却空気の全量が流路９０より流路１８８へ流入
するようにし、従来のキャビティから流入していた構造
よりは高圧の冷却空気を前縁通路から直接供給して流
量、流速共増大するようにしている。
【００３５】上記の内側シュラウド１２６においては、
前縁通路４２から送られてきた冷却空気の全量が流路９
０から流路１８８に入り、タービュレータ２００で流れ
が攪拌されて熱伝達を向上させながら前縁を冷却し、両
縁のレール９６，９７に設けられた流路９３，９４に分
かれてそれぞれ流れ、両縁部を冷却しながら後縁４３の
流路９２から冷却後の空気６１となって流出する。
前縁通路４２から送られてきた冷却空気の全量が流路９
０から流路１８８に入り、タービュレータ２００で流れ
が攪拌されて熱伝達を向上させながら前縁を冷却し、両
縁のレール９６，９７に設けられた流路９３，９４に分
かれてそれぞれ流れ、両縁部を冷却しながら後縁４３の
流路９２から冷却後の空気６１となって流出する。
【００３６】一方、後述するように後縁通路４４から送
られてきた冷却空気はキャビティ４５内に流出し、ここ
からそれぞれ衝突板８３，８４の多数の***１０１から
噴出して流入し、インピンジ効果により内側シュラウド
１２６の中央部をそれぞれ冷却し、後縁４３側に流れて
多数の流路９２より冷却後の空気６０となって流出す
る。
られてきた冷却空気はキャビティ４５内に流出し、ここ
からそれぞれ衝突板８３，８４の多数の***１０１から
噴出して流入し、インピンジ効果により内側シュラウド
１２６の中央部をそれぞれ冷却し、後縁４３側に流れて
多数の流路９２より冷却後の空気６０となって流出す
る。
【００３７】図３は図２におけるＡ−Ａ断面図であり、
静翼内部と内側シュラウド全体を示している。図におい
て、２段静翼１７は翼部２５、外側シュラウド２７、内
側シュラウド１２６からなっている。翼部２５にはリブ
４０を隔てて前縁通路４２と後縁通路４４とが設けら
れ、前縁通路４２内には環状部材４６が、後縁通路４４
内には環状部材４７がそれぞれ設けられ、それぞれ多数
の冷却空気穴７０，７１が設けられている。又、環状部
材４６，４７の底部にも冷却空気穴７２，７３がそれぞ
れ設けられている。
静翼内部と内側シュラウド全体を示している。図におい
て、２段静翼１７は翼部２５、外側シュラウド２７、内
側シュラウド１２６からなっている。翼部２５にはリブ
４０を隔てて前縁通路４２と後縁通路４４とが設けら
れ、前縁通路４２内には環状部材４６が、後縁通路４４
内には環状部材４７がそれぞれ設けられ、それぞれ多数
の冷却空気穴７０，７１が設けられている。又、環状部
材４６，４７の底部にも冷却空気穴７２，７３がそれぞ
れ設けられている。
【００３８】内側シュラウド１２６には前方フランジ８
１、後方フランジ８２が設けられ、キャビティ４５を形
成している。キャビティ４５内には衝突板８４でチャン
バ７７、開口部６９を形成し、又、前縁通路４２の底面
を閉じるように底板１５０が設けられ、開口部６８を形
成している。又、後縁には流路９２が設けられており、
キャビティ４５に連通している。
１、後方フランジ８２が設けられ、キャビティ４５を形
成している。キャビティ４５内には衝突板８４でチャン
バ７７、開口部６９を形成し、又、前縁通路４２の底面
を閉じるように底板１５０が設けられ、開口部６８を形
成している。又、後縁には流路９２が設けられており、
キャビティ４５に連通している。
【００３９】開口部６８は前方フランジ８１の流路９０
に連通し、前縁通路４２からの冷却空気の全量が流路１
８８に流入するようになっている。流路１８８には調整
板１５１が設けられ、流路１８８の流路断面積を小さく
して冷却空気の流速を増すようにしている。流路１８８
の内壁には前述のようにタービュレータ２００が設けら
れている。
に連通し、前縁通路４２からの冷却空気の全量が流路１
８８に流入するようになっている。流路１８８には調整
板１５１が設けられ、流路１８８の流路断面積を小さく
して冷却空気の流速を増すようにしている。流路１８８
の内壁には前述のようにタービュレータ２００が設けら
れている。
【００４０】冷却空気１９は環状部材４６，４７にそれ
ぞれ流入し、それぞれ部材の側面の冷却空気穴７０，７
１から流出して前縁，後縁通路４２，４４の壁面に衝突
し、伝熱効果を増して壁面を冷却する。前縁側は壁面を
冷却した空気が開口部６８に流出し、又、環状部材４６
の底面の冷却空気穴７２から流出した冷却空気と一緒に
なる。後縁通路４４からの冷却空気は冷却空気穴７３か
らキャビティ４５内に流出し、一方、環状部材４７の側
面冷却空気穴７１から壁面を冷却した空気の一部は翼の
後部分２９から放出され、又一部は衝突板８３，８４に
至り、チャンバ７７に入り、キャビティ４５からの空気
と共にこの部分を冷却して後縁側に設けられた多数の流
路９２より外部へ流出する。
ぞれ流入し、それぞれ部材の側面の冷却空気穴７０，７
１から流出して前縁，後縁通路４２，４４の壁面に衝突
し、伝熱効果を増して壁面を冷却する。前縁側は壁面を
冷却した空気が開口部６８に流出し、又、環状部材４６
の底面の冷却空気穴７２から流出した冷却空気と一緒に
なる。後縁通路４４からの冷却空気は冷却空気穴７３か
らキャビティ４５内に流出し、一方、環状部材４７の側
面冷却空気穴７１から壁面を冷却した空気の一部は翼の
後部分２９から放出され、又一部は衝突板８３，８４に
至り、チャンバ７７に入り、キャビティ４５からの空気
と共にこの部分を冷却して後縁側に設けられた多数の流
路９２より外部へ流出する。
【００４１】又、キャビティ４５内の冷却空気の一部
は、従来例でも説明したように、シール支持部６６の穴
６７から８５，８６で示すように流出し、一部の空気８
５は前段の動翼との間に流出して外部の高温の燃焼ガス
３０が通る流路よりも内側を高圧に保ち、高温ガスが内
部に浸入するのを防止している。又、空気８６はシール
３３を通り、同じく後段側の動翼側へ流出し、この部分
を外部の高温燃焼ガスの流路から高温燃焼ガスが浸入す
るのを防止している。
は、従来例でも説明したように、シール支持部６６の穴
６７から８５，８６で示すように流出し、一部の空気８
５は前段の動翼との間に流出して外部の高温の燃焼ガス
３０が通る流路よりも内側を高圧に保ち、高温ガスが内
部に浸入するのを防止している。又、空気８６はシール
３３を通り、同じく後段側の動翼側へ流出し、この部分
を外部の高温燃焼ガスの流路から高温燃焼ガスが浸入す
るのを防止している。
【００４２】一方、前縁通路４２から送られてきた冷却
空気は、翼部２５を冷却した後、開口部６８に入り、こ
の全量の空気は底板１５０があるため流路９０より流路
１８８に流入する。流路１８８では内部の断面積が調整
板１５１で調整され、面積が狭くなっているので流速が
増し、更にタービュレータ２００により流れが攪拌され
て冷却効果を増大させ、図２で説明したように前縁部と
両縁部を効果的に冷却する。
空気は、翼部２５を冷却した後、開口部６８に入り、こ
の全量の空気は底板１５０があるため流路９０より流路
１８８に流入する。流路１８８では内部の断面積が調整
板１５１で調整され、面積が狭くなっているので流速が
増し、更にタービュレータ２００により流れが攪拌され
て冷却効果を増大させ、図２で説明したように前縁部と
両縁部を効果的に冷却する。
【００４３】図４は図２におけるＢ−Ｂ断面図であり、
内側シュラウド１２６の前方フランジ８１、後方フラン
ジ８２の間には多数の***１０１を有する衝突板８４
と、前縁通路４２の底面を閉じる底板１５０が設けられ
ている。又、前縁側には前方フランジ８１に設けられた
流路９０とくぼみ部１００とが連通し、前縁通路４２か
ら流入した冷却空気の全量が流路９０より前縁の流路１
８８内に流入する。流路１８８には前述のように調整板
１５１とタービュレータ２００が設けられている。又、
後縁通路４４より流出した冷却空気は図示のように衝突
板８４の***１０１よりくぼみ部９９内に噴出し、冷却
効果を増してこの部分を冷却する。
内側シュラウド１２６の前方フランジ８１、後方フラン
ジ８２の間には多数の***１０１を有する衝突板８４
と、前縁通路４２の底面を閉じる底板１５０が設けられ
ている。又、前縁側には前方フランジ８１に設けられた
流路９０とくぼみ部１００とが連通し、前縁通路４２か
ら流入した冷却空気の全量が流路９０より前縁の流路１
８８内に流入する。流路１８８には前述のように調整板
１５１とタービュレータ２００が設けられている。又、
後縁通路４４より流出した冷却空気は図示のように衝突
板８４の***１０１よりくぼみ部９９内に噴出し、冷却
効果を増してこの部分を冷却する。
【００４４】図５は図２のＣ−Ｃ断面図の拡大図であ
り、流路１８８内に調整板１５１を設けて流路の断面積
を従来よりも狭くして流速を増すようにすると共に、そ
の流路の上下壁面には流れを攪拌し、対流による伝熱効
果を増すタービュレータ２００が設けられている。
り、流路１８８内に調整板１５１を設けて流路の断面積
を従来よりも狭くして流速を増すようにすると共に、そ
の流路の上下壁面には流れを攪拌し、対流による伝熱効
果を増すタービュレータ２００が設けられている。
【００４５】以上、説明の実施の形態によればガスター
ビンの２段静翼１７の内側シュラウド１２６を空気冷却
する構造において、従来設けられていた前縁部の前方フ
ランジ８１に設けられていた冷却空気の流出する流路９
１を閉じて前縁の流路１８８の冷却空気を全量両縁部の
レール９６，９７に設けた流路９３，９４に流すように
する。又、前縁通路４２から翼部２５を冷却して流出す
る冷却空気を前縁通路４２の底部をふさぐように底板１
５０を設け、更に前縁側の流路１８８内に流速を増すよ
うに調整板１５０を設けると共に、タービュレータ２０
０を設ける構造としたので次のような効果が得られる。
ビンの２段静翼１７の内側シュラウド１２６を空気冷却
する構造において、従来設けられていた前縁部の前方フ
ランジ８１に設けられていた冷却空気の流出する流路９
１を閉じて前縁の流路１８８の冷却空気を全量両縁部の
レール９６，９７に設けた流路９３，９４に流すように
する。又、前縁通路４２から翼部２５を冷却して流出す
る冷却空気を前縁通路４２の底部をふさぐように底板１
５０を設け、更に前縁側の流路１８８内に流速を増すよ
うに調整板１５０を設けると共に、タービュレータ２０
０を設ける構造としたので次のような効果が得られる。
【００４６】前縁部の流路１８８内には前縁通路４２か
らの冷却空気の全量が流入し、かつ、この流入した空気
は、従来のように一部が中央部に流出することなく全量
が前縁部の冷却に供されるので従来と比べ高温ガスにさ
らされる温度条件の厳しい前縁部の冷却効果が高まる。
らの冷却空気の全量が流入し、かつ、この流入した空気
は、従来のように一部が中央部に流出することなく全量
が前縁部の冷却に供されるので従来と比べ高温ガスにさ
らされる温度条件の厳しい前縁部の冷却効果が高まる。
【００４７】前縁部の流路１８８内は調整板１５０によ
り従来より断面積が小さくなるようにして流速が増すよ
うに調整し、更に、タービュレータ２００を設けている
ので、従来のように針状フィンのみの流路と比べ流路１
８８の冷却効果が格段に向上する。
り従来より断面積が小さくなるようにして流速が増すよ
うに調整し、更に、タービュレータ２００を設けている
ので、従来のように針状フィンのみの流路と比べ流路１
８８の冷却効果が格段に向上する。
【００４８】高温ガスにさらされる両縁のレール９６，
９７の流路９３，９４には、前縁の流路１８８に流入し
た全量の空気がそれぞれ分かれて流れ、端部を冷却する
ので従来と比べて流路９３，９４に流通する空気量が増
し、端部の冷却効果が増す。従来はこの部分に流れる空
気は、流路１８８に流入し、一部が前方フランジ８１の
流路９１から中央部に流出した残りの空気が流れていた
が、本発明では中央部に流出する流路が閉じて存在しな
いので、この分流路９３，９４を流れる冷却空気量が増
大する。
９７の流路９３，９４には、前縁の流路１８８に流入し
た全量の空気がそれぞれ分かれて流れ、端部を冷却する
ので従来と比べて流路９３，９４に流通する空気量が増
し、端部の冷却効果が増す。従来はこの部分に流れる空
気は、流路１８８に流入し、一部が前方フランジ８１の
流路９１から中央部に流出した残りの空気が流れていた
が、本発明では中央部に流出する流路が閉じて存在しな
いので、この分流路９３，９４を流れる冷却空気量が増
大する。
【００４９】
【発明の効果】本発明の（１）のガスタービン静翼は、
圧縮機からの空気を外側シュラウドから静翼内に設けた
前縁通路と後縁通路にそれぞれ導き、翼内部を冷却後内
側シュラウドの内側のキャビティに導き、同キャビティ
から静翼の前後に隣接する動翼との間にシール用として
流すと共に、前記内側シュラウド内にも流入し、同内側
シュラウドの前縁部、両縁部及び中央部を流れ、後縁側
へ流出させるガスタービン静翼において、前記前縁通路
から前記キャビティに連通する通路をふさぐ底板と、前
記前縁通路からの冷却空気の全量を前記底板に沿って前
記前縁部の流路に流入させる流入路とを設けてなり、前
記後縁通路からの冷却空気を前記隣接する動翼との間の
シール用として流すと共に前記中央部を通り後縁へ流出
させ、前記前縁通路からの冷却空気を前記流入路、前記
前縁部の流路及び前記両縁部の流路を通り、後縁へ流出
させることを特徴としている。
圧縮機からの空気を外側シュラウドから静翼内に設けた
前縁通路と後縁通路にそれぞれ導き、翼内部を冷却後内
側シュラウドの内側のキャビティに導き、同キャビティ
から静翼の前後に隣接する動翼との間にシール用として
流すと共に、前記内側シュラウド内にも流入し、同内側
シュラウドの前縁部、両縁部及び中央部を流れ、後縁側
へ流出させるガスタービン静翼において、前記前縁通路
から前記キャビティに連通する通路をふさぐ底板と、前
記前縁通路からの冷却空気の全量を前記底板に沿って前
記前縁部の流路に流入させる流入路とを設けてなり、前
記後縁通路からの冷却空気を前記隣接する動翼との間の
シール用として流すと共に前記中央部を通り後縁へ流出
させ、前記前縁通路からの冷却空気を前記流入路、前記
前縁部の流路及び前記両縁部の流路を通り、後縁へ流出
させることを特徴としている。
【００５０】 このような構成により、前縁通路からの
全量の冷却空気が前縁部に流入し、高温燃焼ガスに最も
さらされ、温度条件の厳しい前縁部を効果的に冷却し、
この全量の冷却空気はそれぞれ両縁部に分かれて、両縁
の高温燃焼ガスにさらされる部分も、又、効果的に冷却
することができる。従来は前縁部に流入する空気は一度
キャビティ内に流出し、ここから一部がシール用に、一
部が前縁部に流入するような構成であり、本発明では前
縁通路からの冷却空気の全量が前縁部に直接流入するの
で高圧の空気をそのまま、かつ、従来よりも多く供給す
ることができる。
全量の冷却空気が前縁部に流入し、高温燃焼ガスに最も
さらされ、温度条件の厳しい前縁部を効果的に冷却し、
この全量の冷却空気はそれぞれ両縁部に分かれて、両縁
の高温燃焼ガスにさらされる部分も、又、効果的に冷却
することができる。従来は前縁部に流入する空気は一度
キャビティ内に流出し、ここから一部がシール用に、一
部が前縁部に流入するような構成であり、本発明では前
縁通路からの冷却空気の全量が前縁部に直接流入するの
で高圧の空気をそのまま、かつ、従来よりも多く供給す
ることができる。
【００５１】更に、前縁部に流入した冷却空気は、従来
ではその一部が内側シュラウドの中央部に流出していた
が、本発明の（１）では、このような中央部に流出する
流路を設けず、その全量の空気が両縁部に分かれて流入
するので、前縁部と両縁部の温度条件の厳しい部分を効
果的に冷却することができる。
ではその一部が内側シュラウドの中央部に流出していた
が、本発明の（１）では、このような中央部に流出する
流路を設けず、その全量の空気が両縁部に分かれて流入
するので、前縁部と両縁部の温度条件の厳しい部分を効
果的に冷却することができる。
【００５２】本発明の（２）は上記（１）の発明におい
て、前記前縁部の流路内には流路断面積を変える調整板
を設け、更に、（３）の発明では上記（１）又は（２）
の発明において、前記前縁部の流路内にはタービュレー
タを設けたことを特徴としているので、前縁部の流路断
面積は調整板によりその流路面積を適切に狭めて冷却空
気の流速を増大させることができ、又、タービュレータ
の攪拌作用により従来よりは格段に前縁部の冷却効果が
増すものである。
て、前記前縁部の流路内には流路断面積を変える調整板
を設け、更に、（３）の発明では上記（１）又は（２）
の発明において、前記前縁部の流路内にはタービュレー
タを設けたことを特徴としているので、前縁部の流路断
面積は調整板によりその流路面積を適切に狭めて冷却空
気の流速を増大させることができ、又、タービュレータ
の攪拌作用により従来よりは格段に前縁部の冷却効果が
増すものである。
【図１】本発明の対象となるガスタービン静翼を含むガ
スタービン全体の断面図である。
スタービン全体の断面図である。
【図２】本発明の実施の一形態に係るガスタービン静翼
の内側シュラウドを内側から見た図である。
の内側シュラウドを内側から見た図である。
【図３】図２におけるＡ−Ａ断面図である。
【図４】図２におけるＢ−Ｂ断面図である。
【図５】図２におけるＣ−Ｃ断面拡大詳細図である。
【図６】従来のガスタービン静翼の内側シュラウドを内
側から見た図である。
側から見た図である。
【図７】図６におけるＤ−Ｄ断面図である。
【図８】図６におけるＥ−Ｅ断面図である。
【図９】図６におけるＦ−Ｆ断面図である。
【図１０】図６におけるＧ−Ｇ断面図である。
【図１１】図６におけるＨ−Ｈ断面図である。
【図１２】図６におけるＪ−Ｊ断面図である。
３ タービン部
１７ ２段静翼
２５ 翼部
２７ 外側シュラウド
３０ 高温燃焼ガス
４０ リブ
４２ 前縁通路
４４ 後縁通路
４５ キャビティ
４６，４７ 環状部材
７０〜７３ 冷却空気穴
８１ 前方フランジ
８２ 後方フランジ
８３，８４ 衝突板
９０〜９４ 流路
９６，９７ レール
９９，１００ くぼみ部
１２７，１２６ 内側シュラウド
１５０ 底板
１５１ 調整板
１８８ 流路
２００ タービュレータ
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
F01D 9/02 - 9/04
F01D 5/18
Claims (3)
- 【請求項１】 圧縮機からの空気を外側シュラウドから
静翼内に設けた前縁通路と後縁通路にそれぞれ導き、翼
内部を冷却後内側シュラウドの内側のキャビティに導
き、同キャビティから静翼の前後に隣接する動翼との間
にシール用として流すと共に、前記内側シュラウド内に
も流入し、同内側シュラウドの前縁部、両縁部及び中央
部を流れ、後縁側へ流出させるガスタービン静翼におい
て、前記前縁通路から前記キャビティに連通する通路を
ふさぐ底板と、前記前縁通路からの冷却空気の全量を前
記底板に沿って前記前縁部の流路に流入させる流入路と
を設けてなり、前記後縁通路からの冷却空気を前記隣接
する動翼との間のシール用として流すと共に前記中央部
を通り後縁へ流出させ、前記前縁通路からの冷却空気を
前記流入路、前記前縁部の流路及び前記両縁部の流路を
通り、後縁へ流出させることを特徴とするガスタービン
静翼。 - 【請求項２】 前記前縁部の流路内には流路断面積を変
える調整板を設けたことを特徴とする請求項１記載のガ
スタービン静翼。 - 【請求項３】 前記前縁部の流路内にはタービュレータ
を設けたことを特徴とする請求項１又は２記載のガスタ
ービン静翼。
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|---|---|---|---|
| JP29540897A JP3495579B2 (ja) | 1997-10-28 | 1997-10-28 | ガスタービン静翼 |
| CA002251198A CA2251198C (en) | 1997-10-28 | 1998-10-20 | Gas turbine stationary blade |
| DE69820958T DE69820958T2 (de) | 1997-10-28 | 1998-10-22 | Kühlung einer Gasturbinenleitschaufel |
| EP98120025A EP0911486B1 (en) | 1997-10-28 | 1998-10-22 | Gas turbine stationary blade cooling |
| US09/179,816 US6089822A (en) | 1997-10-28 | 1998-10-28 | Gas turbine stationary blade |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29540897A JP3495579B2 (ja) | 1997-10-28 | 1997-10-28 | ガスタービン静翼 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11132005A JPH11132005A (ja) | 1999-05-18 |
| JP3495579B2 true JP3495579B2 (ja) | 2004-02-09 |
Family
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Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP29540897A Expired - Lifetime JP3495579B2 (ja) | 1997-10-28 | 1997-10-28 | ガスタービン静翼 |
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| JP (1) | JP3495579B2 (ja) |
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1998
- 1998-10-20 CA CA002251198A patent/CA2251198C/en not_active Expired - Lifetime
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- 1998-10-22 EP EP98120025A patent/EP0911486B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1998-10-28 US US09/179,816 patent/US6089822A/en not_active Expired - Lifetime
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