JP3825279B2 - ガスタービン - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ガスタービンに関し、更に詳しくは、翼環冷却通路を有する翼環材や、その周りに設けるサーマルシールドの効果を向上させるガスタービンに関する。
【０００２】
【従来の技術】
図５は、ガスタービンの内側を示す断面図である。なお、このガスタービンは、本発明の説明のために便宜上用いたもので、いわゆる公知・公用技術に該当するものではない。同図において、第一翼環３１と第二翼環３２とは分割されており、第一翼環３１は第一段動翼３３に、第二翼環３２は第二段動翼３４にそれぞれ対応している。翼環材３１、３２の内部には、円周状の翼環冷却通路３５、３６が設けられ、それぞれの通路は連絡管３７によって軸方向に連通している。
【０００３】
翼環３１、３２の外部（ここでは車室３８の外部）からは、静翼冷却用空気３９が圧入される。この静翼冷却用空気３９は、車室３８内壁と翼環３１、３２の外側表面とで形成される空間を流れ、最終的に第一翼環３１と第二翼環３２の間に設けられる静翼４０の内部に流れ込み、静翼表面の小孔４１から噴出する。
【０００４】
上記翼環冷却通路３５、３６には、温度や圧力が制御された蒸気が流される。これにより、タービンの運転中、第一動翼３３とそれに対向する第一翼環内壁４２、および第二動翼３４とそれに対向する第二翼環内壁４３とのクリアランスを最適に維持する。一方、静翼冷却用空気３９は、上記蒸気とは温度が異なるので、翼環３１、３２の外側表面や連絡管３７の外側表面に当たると熱伝達によって、上記翼環冷却通路３５、３６を流れる蒸気の温度に影響を与えてしまう。そこで、翼環３１、３２の外側表面や連絡管３７の外側表面には静翼冷却用空気３９が直接当たらないようにするためのサーマルシールド４４が設けられる。
【０００５】
金属板状体から成るサーマルシールド４４は、同一温度における翼環材３１、３２の熱膨張率と異なるので直接張り付けるのは適当ではない。そこで、当該サーマルシールド４４は、翼環３１、３２の外側表面にスペーサを介してボルト固定される。このようにすれば、翼環３１、３２の外側表面とサーマルシールド４４との間には隙間が存在することになる。この技術では、サーマルシールド４４の熱遮断性と、当該隙間に介在する空気とで熱遮断効果を高めていた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の技術では、翼環等のの外側表面とサーマルシールドとの間にわずかな隙間が存在していた。このため、高速・高圧である静翼冷却用空気の強制対流（特に動圧によるもの）によって、翼環冷却通路を流れる蒸気とは温度の異なる空気が当該隙間に容易に入り込んでしまうという問題点があった。流れの速い空気が上記隙間に入り込むと翼環材等の外側表面の熱伝達率が変動し、サーマルシールドの効果が半減してしまう。
【０００７】
そこで、この発明は、上記に鑑みてなされたものであって、翼環材等の外側表面とサーマルシールドとの隙間に工夫を加えることにより、翼環材内部の翼環冷却通路の熱損失を抑制するガスタービンを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するために、請求項１に係るガスタービンは、タービンの翼環材内部であって、翼環の内側を回転する動翼の先端と対向する部分に温度制御された蒸気を流す翼環冷却通路を設けると共に、前記翼環冷却通路を形成する前記翼環材のうち、翼環内壁に付設される静翼の内部へ翼環外部から送り込まれる静翼冷却用空気に晒される部分に隙間を隔てて熱遮蔽用のサーマルシールドを設けたガスタービンにおいて、前記翼環材の外側表面と前記サーマルシールドとの隙間に、当該翼環材の外側表面、または当該サーマルシールドから当該翼環の径方向に突出し、当該外側表面または当該サーマルシールドに、周方向に断続的に配設される凸構造を設けるようにしたものである。
【０００９】
静翼冷却用空気は、タービン内で高温、高圧に晒される静翼を冷却するものである。そのため、静翼冷却用空気は翼環の外部から高速・高圧で翼環に送り込まれる。高速で送り込まれる静翼冷却用空気は、動圧成分を多く含むことになり、翼環材の外側表面とサーマルシールドとの隙間にも容易に入り込み、翼環材の外側表面の熱伝達率を変動させてしまう。この発明では、当該隙間に仕切を設け、静翼冷却用空気をよどませることにより、熱伝達率の変動を防ぐ。なお、仕切は、サーマルシールドの端部を折り曲げて仕切るもの、翼環材の外側表面に突出する凸構造を設けるもの、またはサーマルシールドの裏面に突起を設けるものでもよい。
【００１０】
また、請求項２に係るガスタービンは、タービンの翼環材内部であって、翼環の内側を回転する動翼の先端と対向する部分に温度制御された蒸気を流す翼環冷却通路を設けると共に、前記翼環冷却通路を形成する前記翼環材のうち、翼環内壁に付設される静翼の内部へ翼環外部から送り込まれる静翼冷却用空気に晒される部分に隙間を隔てて熱遮蔽用のサーマルシールドを設けたガスタービンにおいて、前記翼環材の外側表面と前記サーマルシールドとの隙間に、当該翼環材の外側表面、または当該サーマルシールドから当該翼環の径方向に突出し、当該外側表面または当該サーマルシールドに、周方向に連続的に配設される凸構造を設けるようにしたものである。
【００１１】
上記のように複数の翼環材のそれぞれに翼環冷却通路がある場合、それらの翼環冷却通路は、軸方向に設けられた連絡管で連通される。そのため、連絡管にも温度制御された蒸気が流れ、静翼冷却用空気が直接当たらないようにサーマルシールドが設けられる。この発明では、連絡管の外側表面とサーマルシールドとの隙間に静翼冷却用空気をよどませる仕切を設ける。これにより、動圧の大きい空気が当該隙間に入り込むのを防止する。空気をよどませれば、熱伝達率の変動が防がれ、翼環冷却通路を流れる蒸気の制御性を向上させることができる。なお、仕切は、サーマルシールドの端部を折り曲げて仕切るもの等でもよいのは請求項１にかかるガスタービンと同様である。
【００１２】
また、請求項３に係るガスタービンは、タービンの軸方向に複数組み合わせて構成されるそれぞれの翼環材内部であって、翼環の内側を回転する動翼と対向する部分に温度制御された蒸気を流す翼環冷却通路を設け、それぞれの当該翼環冷却通路を軸方向の連絡管で連通すると共に、前記翼環冷却通路を形成する前記翼環材および前記連絡管のうち、翼環内壁に付設される静翼の内部へ翼環外部から送り込まれる静翼冷却用空気に晒される部分に隙間を隔てて熱遮蔽用のサーマルシールドを設けたガスタービンにおいて、前記連絡管の外側表面と前記サーマルシールドとの隙間に、当該連絡管の外側表面、または当該サーマルシールドから当該連絡管の径方向に突出し、当該外側表面または当該サーマルシールドに、周方向に断続的に配設される凸構造を設けるようにしたものである。
【００１３】
円筒状の構造物である前記翼環材および前記連絡管は、車室内において、タービンの外周に設けられている。このため、高速、高圧の静翼冷却用空気が翼環外から流れ込むことにより発生する強制対流は、それぞれの構造物における周方向に方向性を有しやすい。また、温度差が生じれば、それによる自然対流も周方向の方向性を有しやすい。
【００１４】
この発明において、仕切は、円筒面である翼環材の外側表面または連絡管の外側表面の径方向に突出する凸構造である。当該仕切は、周方向に断続的に設けられ、翼環材の外側表面または連絡管の外側表面とサーマルシールドとの間の隙間を埋め、かつ、前記静翼冷却空気の周方向流れをよどませることができる。
【００１５】
また、請求項４に係るガスタービンは、タービンの軸方向に複数組み合わせて構成されるそれぞれの翼環材内部であって、翼環の内側を回転する動翼と対向する部分に温度制御された蒸気を流す翼環冷却通路を設け、それぞれの当該翼環冷却通路を軸方向の連絡管で連通すると共に、前記翼環冷却通路を形成する前記翼環材および前記連絡管のうち、翼環内壁に付設される静翼の内部へ翼環外部から送り込まれる静翼冷却用空気に晒される部分に隙間を隔てて熱遮蔽用のサーマルシールドを設けたガスタービンにおいて、前記連絡管の外側表面と前記サーマルシールドとの隙間に、当該連絡管の外側表面、または当該サーマルシールドから当該連絡管の径方向に突出し、当該外側表面または当該サーマルシールドに、周方向に連続的に配設される凸構造を設けるようにしたものである。
【００１６】
前記仕切が前記翼環材の外側表面または連絡管の外側表面の径方向に突出する凸構造であるのは、請求項３にかかる発明と同様である。上記のように、静翼冷却用空気により発生する強制対流は、それぞれの構造物の周方向に方向性を有しやすい。しかし、静翼冷却用空気には高速の乱流成分がある。翼環材の外側表面または連絡管の外側表面とサーマルシールドとの隙間に周方向に連続する仕切を設ければ、当該静翼冷却用空気の速度成分が減少し、当該空気の動圧による隙間への入り込みを防止できる。
【００１７】
また、請求項５に係るガスタービンは、請求項１〜４のいずれか一つに記載のガスタービンにおいて、前記凸構造は、当該凸構造が付設される円筒状構造物の径方向に突出すると共に、異なる方向に複数配設されるようにしたものである。
【００１８】
前記仕切が前記翼環材または前記連絡管の外側表面の径方向に突出する凸構造であるのは、請求項３にかかる発明と同様である。仕切が異なる方向に複数配設されれば、翼環材の外側表面または連絡管の外側表面の径方向や周方向に流れる静翼冷却用空気の流れをよどませることができる。なお、仕切の方向は、軸方向または周方向に平行な場合に限らず、当該軸方向等に対して角度がついていてもよい。
【００１９】
また、請求項６に係るガスタービンは、請求項１〜５のいずれか一つに記載の前記ガスタービンにおいて、前記凸構造は、サーマルシールドの翼環対向面に取付脚として設けられるようにしたものである。
【００２０】
翼環の外側表面や連絡管の外側表面に突出する凸構造は、サーマルシールドの取付脚を当該サーマルシールドの翼環対向面に突出するようにしても同様な効果を有する。したがって、当該取付脚を周方向に断続的・連続的、または異なる方向に複数設けることによって、翼環の外側表面や連絡管の外側表面とサーマルシールドとの隙間に入り込む静翼冷却用空気をよどませることができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、この発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００２２】
（実施の形態１）
図１は、この発明の実施の形態にかかるガスタービン内側を示す断面図である。ガスタービンの車室１内側には、静翼２、３、４と動翼５、６、７が数段にわたって並設される。また、車室１には、円筒形状の翼環８、９、１０が嵌合され、当該翼環８，９，１０は、静翼２、３、４を保持すると共に動翼５、６、７に対向する部分１１、１２、１３を有している。これらの翼環８、９、１０は、軸方向に係合して組み合わされる。
【００２３】
第一段翼環材８と第二段翼環材９の内部には、温度制御された蒸気を流す翼環冷却通路１４、１５が設けられる。これらの翼環冷却通路１４、１５は、軸方向に設けられる連絡管１６で連通される。一般的に、当該連絡管１６は、翼環８、９の周方向に複数設けられる。車室１の外部からは、翼環内壁に付設される静翼の内部へ圧入する静翼冷却用空気１７が送り込まれる。なお、ここでは、静翼冷却用空気１７が車室外部から送り込まれる場合を説明したが、これに限らず、ガスタービンの圧縮器から車室内部を通って翼環外部に送り込まれる場合でもよい。
【００２４】
翼環冷却通路１４、１５を流れる蒸気は、タービン運転中の動翼５、６先端とそれに対向する部分１１、１２とのクリアランスを最適に保つために温度制御される。一方、静翼冷却空気１７は、タービン内で高温、高圧に晒される静翼を冷却するために前記蒸気とは無関係に温度が異なる空気である。同図に示すように、静翼冷却空気１７は、車室１内の翼環８、９と連絡管１６が設けられる空間を通って静翼３の内部に送り込まれる。このため、静翼冷却空気１７が直接翼環材８、９と連絡管１６に当たると、それが外乱になり、蒸気の温度制御に悪影響を及ぼす。そこで、翼環８、９の外側表面と連絡管１６の外側表面には、隙間を隔ててサーマルシールド１８が設けられる。
【００２５】
翼環８、９と連絡管１６の外側表面と前記サーマルシールドとの隙間には、前記冷却用空気をよどませる仕切１９を設ける。この仕切１９によって、高速に流れ込み、動圧の大きい静翼冷却空気１７が上記隙間に入り込むのを防止する。空気をよどませれば、熱伝達率の変動が防がれ、翼環冷却通路を流れる蒸気温度の制御性を向上させることができる。
【００２６】
図２は、翼環と連絡管の外側表面に設けられる仕切を示す外観図である。同図（ａ）は側面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は（ａ）における連絡管拡大図である。同図では、説明の便宜上、サーマルシールドを取り去った状態を示している。仕切２０は、当該仕切２０が付設される翼環８、９と連絡管１６の径方向に突出している。また、この仕切２０は、翼環８、９と連絡管１６の周方向に断続的に配設される。
【００２７】
なお、仕切２０の数は同図に示された数に限らず、静翼冷却空気の動圧、送り込む位置に応じて適当な数が選択される。また、同図では、仕切２０が、ほぼ軸方向に形成されているが、これに限らず、軸方向に対して角度を有していてもよい。また、当該仕切の凸構造の上面にサーマルシールドをボルト付けするとサーマルシールドの取付が便利になる。さらに、上記仕切２０の凸構造は、サーマルシールドの取付脚として設けてもよい。
【００２８】
高速、高圧の静翼冷却用空気が翼環外から流れ込むことにより発生する強制対流は、それぞれの構造物における周方向に方向性を有しやすい。また、温度差が生じれば、それによる自然対流も周方向の方向性を有しやすい。仕切２０は、翼環材の外側表面または連絡管の外側表面とサーマルシールドとの間の隙間を埋め、かつ、前記静翼冷却空気の周方向流れをよどませることができる。
【００２９】
このように、この実施の形態にかかるガスタービンによれば、翼環材の外側表面または連絡管の外側表面とサーマルシールドとの隙間に周方向に断続的な凸構造を設けたので、翼環材の外側表面とサーマルシールドとの隙間に介在する空気をよどませることができる。これによって、温度制御された蒸気が流れる翼環冷却通路に対する静翼冷却用空気に起因する外乱を減少させることができる。
【００３０】
また、このガスタービンによれば、サーマルシールドだけでは防ぐことができなかった翼環冷却通路の熱損失を大幅に抑制可能となる。蒸気の温度制御が静翼冷却用空気による外乱によらず、適正に行われれば、動翼と、それに対向する翼環とのクリアランスが適当に保たれ、タービン効率が向上する。
【００３１】
（変形例１）
図３は、翼環と連絡管の外側表面に設けられる仕切の変形例を示す外観図である。同図（ａ）は側面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は（ａ）における連絡管拡大図である。同図において、サーマルシールドを取り去った状態を示しているのは図２と同様である。この変形例１において、仕切２１が、当該仕切２１の付設される翼環８、９と連絡管１６のそれぞれの径方向に突出する点は上記実施の形態と同様である。
【００３２】
この変形例１では、この仕切２１を、翼環８、９と連絡管１６の周方向に連続的に配設する。なお、仕切２１の数は同図に示された数に限らず、静翼冷却空気の動圧、送り込む位置に応じて適当な数が選択される。また、同図では、仕切２１が、周方向に形成されているが、これに限らず、周方向に対して角度を有していてもよい。また、当該仕切２１の凸構造上面にサーマルシールドをボルト付けするとサーマルシールドの取付が便利になる。さらに、上記仕切２１の凸構造は、サーマルシールドの取付脚として設けてもよい。
【００３３】
静翼冷却用空気により発生する強制対流は、翼環８、９や連絡管１６の周方向に方向性を有しやすい。しかし、静翼冷却用空気には高速の乱流成分がある。翼環材８、９の外側表面または連絡管９の外側表面とサーマルシールドとの隙間に周方向に連続する仕切を設ければ、当該静翼冷却用空気の速度成分が減少し、当該空気の動圧による隙間への入り込みを防止できる。
【００３４】
このように、この変形例１にかかるガスタービンによれば、翼環材の外側表面または連絡管の外側表面とサーマルシールドとの隙間に周方向に連続的な凸構造を設けたので、翼環材の外側表面または連絡管の外側表面とサーマルシールドとの隙間に介在する空気をよどませることができる。これによって、温度制御された蒸気が流れる翼環冷却通路に対する静翼冷却用空気の影響を減少させることができる。
【００３５】
また、このガスタービンによれば、サーマルシールドだけでは防ぐことができなかった翼環冷却通路からの熱損失を大幅に抑制可能となる。蒸気の温度制御が静翼冷却用空気の外乱によらず、適正に行われれば、動翼と、それに対向する翼環とのクリアランスが適当に保たれ、タービン効率が向上する。
【００３６】
（変形例２）
図４は、翼環と連絡管の外側表面に設けられる仕切の変形例２を示す外観図である。同図（ａ）は側面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は（ａ）における連絡管拡大図である。同図において、サーマルシールドを取り去った状態を示しているのは図２または図３と同様である。また、この変形例２においても、仕切２２が、翼環材８、９の外側表面または連絡管１６の外側表面の径方向に突出する凸構造である点は実施の形態または変形例１と同様である。
【００３７】
また、仕切２２は、異なる方向に複数配設し、翼環８、９の外側表面または連絡管１６の外側表面とサーマルシールドとの間の空気をよどませる。なお、図４では、仕切２２を軸方向と周方向の２方向に配設し、それらを結合させているが、空気をよどませることが可能な限り、かならずしも結合させる必要はない。また、仕切２２の配設される方向は、軸方向、周方向に限らず、それらの方向に対して角度をもっていてもよい。また、当該仕切２２の凸構造の上面にサーマルシールドをボルト付けするとサーマルシールドの取付が便利になる。さらに、上記仕切２２の凸構造は、サーマルシールドの取付脚として設けてもよい。
【００３８】
このように、この変形例２かかるガスタービンによれば、翼環材の外側表面または前記連絡管の外側表面とサーマルシールドとの隙間に方向の異なる凸構造を設けたので、翼環材の外側表面または前記連絡管の外側表面とサーマルシールドとの隙間に介在する空気をよどませることができる。これによって、温度制御された蒸気が流れる翼環冷却通路に対する静翼冷却用空気の影響を減少させることができる。
【００３９】
また、このガスタービンによれば、サーマルシールドだけでは防ぐことができなかった翼環冷却通路からの熱損失を大幅に抑制可能となる。蒸気の温度制御が静翼冷却用空気による外乱によらず、適正に行われれば、動翼と、それに対向する翼環とのクリアランスが適当に保たれ、タービン効率が向上する。
【００４０】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明にかかるガスタービン（請求項１）によれば、翼環材の外側表面とサーマルシールドとの隙間に静翼冷却用空気をよどませる仕切を設けたので、温度制御された蒸気が流れる翼環冷却通路に対する静翼冷却用空気に起因する外乱を減少させることができる。これによって、サーマルシールドだけでは防ぐことができなかった翼環冷却通路の熱損失を大幅に抑制可能となる。蒸気の温度制御が静翼冷却用空気による外乱によらず、適正に行われれば、動翼と、それに対向する翼環とのクリアランスが適当に保たれ、タービン効率が向上する。
【００４１】
また、この発明にかかるガスタービン（請求項２）によれば、連絡管の外側表面およびとサーマルシールドとの隙間に冷却用空気をよどませる仕切を設けたので、温度制御された蒸気が流れる翼環冷却通路に対する静翼冷却用空気に起因する外乱を減少させることができる。これによって、サーマルシールドだけでは防ぐことができなかった翼環冷却通路の熱損失を大幅に抑制可能となる。蒸気の温度制御が静翼冷却用空気による外乱によらず、適正に行われれば、動翼と、それに対向する翼環とのクリアランスが適当に保たれ、タービン効率が向上する。
【００４２】
また、この発明にかかるガスタービン（請求項３）によれば、翼環材の外側表面または連絡管の外側表面とサーマルシールドとの隙間に周方向に断続的な凸構造を設けたので、翼環材の外側表面とサーマルシールドとの隙間に介在する空気をよどませることができる。これによって、温度制御された蒸気が流れる翼環冷却通路に対する静翼冷却用空気に起因する外乱を減少させることができる。そのため、サーマルシールドだけでは防ぐことができなかった翼環冷却通路の熱損失を大幅に抑制可能となる。蒸気の温度制御が静翼冷却用空気による外乱によらず、適正に行われれば、動翼と、それに対向する翼環とのクリアランスが適当に保たれ、タービン効率が向上する。
【００４３】
また、この発明にかかるガスタービン（請求項４）によれば、翼環材の外側表面または連絡管の外側表面とサーマルシールドとの隙間に周方向に連続的な凸構造を設けたので、翼環材の外側表面または連絡管の外側表面とサーマルシールドとの隙間に介在する空気をよどませることができる。これによって、温度制御された蒸気が流れる翼環冷却通路に対する静翼冷却用空気の影響を減少させることができる。そのため、サーマルシールドだけでは防ぐことができなかった翼環冷却通路の熱損失を大幅に抑制可能となる。蒸気の温度制御が静翼冷却用空気による外乱によらず、適正に行われれば、動翼と、それに対向する翼環とのクリアランスが適当に保たれ、タービン効率が向上する。
【００４４】
また、この発明にかかるガスタービン（請求項５）によれば、翼環材の外側表面または前記連絡管の外側表面とサーマルシールドとの隙間に、異なる方向に複数配設する凸構造を設けたので、翼環材の外側表面または前記連絡管の外側表面とサーマルシールドとの隙間に介在する空気をよどませることができる。これによって、温度制御された蒸気が流れる翼環冷却通路に対する静翼冷却用空気の影響を減少させることができる。そのため、サーマルシールドだけでは防ぐことができなかった翼環冷却通路の熱損失を大幅に抑制可能となる。蒸気の温度制御が静翼冷却用空気による外乱によらず、適正に行われれば、動翼と、それに対向する翼環とのクリアランスが適当に保たれ、タービン効率が向上する。
【００４５】
また、この発明にかかるガスタービン（請求項６）によれば、サーマルシールドの翼環対向面に突出する凸構造が取付脚として設けられるので、翼環材の外側表面または前記連絡管の外側表面とサーマルシールドとの隙間に介在する空気をよどませることができる。空気がよどめば、温度制御された蒸気が流れる翼環冷却通路に対する静翼冷却用空気に起因する外乱を減少させることができる。これによって、サーマルシールドだけでは防ぐことができなかった翼環冷却通路の熱損失を大幅に抑制可能となる。蒸気の温度制御が静翼冷却用空気による外乱によらず、適正に行われれば、動翼と、それに対向する翼環とのクリアランスが適当に保たれ、タービン効率が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態にかかるガスタービン内側を示す断面図である。
【図２】翼環と連絡管の外側表面に設けられる仕切を示す外観図であり、（ａ）は側面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は（ａ）における連絡管拡大図である。
【図３】翼環と連絡管の外側表面に設けられる仕切の変形例を示す外観図であり、（ａ）は側面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は（ａ）における連絡管拡大図である。
【図４】翼環と連絡管の外側表面に設けられる仕切の変形例を示す外観図であり、（ａ）は側面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は（ａ）における連絡管拡大図である。
【図５】ガスタービンの内側を示す断面図である。
【符号の説明】
１、３８ 車室
２、３、４、４０ 静翼
５、６、７、３３，３４ 動翼
８、９、３１、３２ 翼環
１４、１５、３５、３６ 翼環冷却通路
１６、３７ 連絡管
１７、３９ 静翼冷却空気
１８、４４ サーマルシールド
１９、２０、２１、２２ 仕切
【発明の属する技術分野】
この発明は、ガスタービンに関し、更に詳しくは、翼環冷却通路を有する翼環材や、その周りに設けるサーマルシールドの効果を向上させるガスタービンに関する。
【０００２】
【従来の技術】
図５は、ガスタービンの内側を示す断面図である。なお、このガスタービンは、本発明の説明のために便宜上用いたもので、いわゆる公知・公用技術に該当するものではない。同図において、第一翼環３１と第二翼環３２とは分割されており、第一翼環３１は第一段動翼３３に、第二翼環３２は第二段動翼３４にそれぞれ対応している。翼環材３１、３２の内部には、円周状の翼環冷却通路３５、３６が設けられ、それぞれの通路は連絡管３７によって軸方向に連通している。
【０００３】
翼環３１、３２の外部（ここでは車室３８の外部）からは、静翼冷却用空気３９が圧入される。この静翼冷却用空気３９は、車室３８内壁と翼環３１、３２の外側表面とで形成される空間を流れ、最終的に第一翼環３１と第二翼環３２の間に設けられる静翼４０の内部に流れ込み、静翼表面の小孔４１から噴出する。
【０００４】
上記翼環冷却通路３５、３６には、温度や圧力が制御された蒸気が流される。これにより、タービンの運転中、第一動翼３３とそれに対向する第一翼環内壁４２、および第二動翼３４とそれに対向する第二翼環内壁４３とのクリアランスを最適に維持する。一方、静翼冷却用空気３９は、上記蒸気とは温度が異なるので、翼環３１、３２の外側表面や連絡管３７の外側表面に当たると熱伝達によって、上記翼環冷却通路３５、３６を流れる蒸気の温度に影響を与えてしまう。そこで、翼環３１、３２の外側表面や連絡管３７の外側表面には静翼冷却用空気３９が直接当たらないようにするためのサーマルシールド４４が設けられる。
【０００５】
金属板状体から成るサーマルシールド４４は、同一温度における翼環材３１、３２の熱膨張率と異なるので直接張り付けるのは適当ではない。そこで、当該サーマルシールド４４は、翼環３１、３２の外側表面にスペーサを介してボルト固定される。このようにすれば、翼環３１、３２の外側表面とサーマルシールド４４との間には隙間が存在することになる。この技術では、サーマルシールド４４の熱遮断性と、当該隙間に介在する空気とで熱遮断効果を高めていた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の技術では、翼環等のの外側表面とサーマルシールドとの間にわずかな隙間が存在していた。このため、高速・高圧である静翼冷却用空気の強制対流（特に動圧によるもの）によって、翼環冷却通路を流れる蒸気とは温度の異なる空気が当該隙間に容易に入り込んでしまうという問題点があった。流れの速い空気が上記隙間に入り込むと翼環材等の外側表面の熱伝達率が変動し、サーマルシールドの効果が半減してしまう。
【０００７】
そこで、この発明は、上記に鑑みてなされたものであって、翼環材等の外側表面とサーマルシールドとの隙間に工夫を加えることにより、翼環材内部の翼環冷却通路の熱損失を抑制するガスタービンを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するために、請求項１に係るガスタービンは、タービンの翼環材内部であって、翼環の内側を回転する動翼の先端と対向する部分に温度制御された蒸気を流す翼環冷却通路を設けると共に、前記翼環冷却通路を形成する前記翼環材のうち、翼環内壁に付設される静翼の内部へ翼環外部から送り込まれる静翼冷却用空気に晒される部分に隙間を隔てて熱遮蔽用のサーマルシールドを設けたガスタービンにおいて、前記翼環材の外側表面と前記サーマルシールドとの隙間に、当該翼環材の外側表面、または当該サーマルシールドから当該翼環の径方向に突出し、当該外側表面または当該サーマルシールドに、周方向に断続的に配設される凸構造を設けるようにしたものである。
【０００９】
静翼冷却用空気は、タービン内で高温、高圧に晒される静翼を冷却するものである。そのため、静翼冷却用空気は翼環の外部から高速・高圧で翼環に送り込まれる。高速で送り込まれる静翼冷却用空気は、動圧成分を多く含むことになり、翼環材の外側表面とサーマルシールドとの隙間にも容易に入り込み、翼環材の外側表面の熱伝達率を変動させてしまう。この発明では、当該隙間に仕切を設け、静翼冷却用空気をよどませることにより、熱伝達率の変動を防ぐ。なお、仕切は、サーマルシールドの端部を折り曲げて仕切るもの、翼環材の外側表面に突出する凸構造を設けるもの、またはサーマルシールドの裏面に突起を設けるものでもよい。
【００１０】
また、請求項２に係るガスタービンは、タービンの翼環材内部であって、翼環の内側を回転する動翼の先端と対向する部分に温度制御された蒸気を流す翼環冷却通路を設けると共に、前記翼環冷却通路を形成する前記翼環材のうち、翼環内壁に付設される静翼の内部へ翼環外部から送り込まれる静翼冷却用空気に晒される部分に隙間を隔てて熱遮蔽用のサーマルシールドを設けたガスタービンにおいて、前記翼環材の外側表面と前記サーマルシールドとの隙間に、当該翼環材の外側表面、または当該サーマルシールドから当該翼環の径方向に突出し、当該外側表面または当該サーマルシールドに、周方向に連続的に配設される凸構造を設けるようにしたものである。
【００１１】
上記のように複数の翼環材のそれぞれに翼環冷却通路がある場合、それらの翼環冷却通路は、軸方向に設けられた連絡管で連通される。そのため、連絡管にも温度制御された蒸気が流れ、静翼冷却用空気が直接当たらないようにサーマルシールドが設けられる。この発明では、連絡管の外側表面とサーマルシールドとの隙間に静翼冷却用空気をよどませる仕切を設ける。これにより、動圧の大きい空気が当該隙間に入り込むのを防止する。空気をよどませれば、熱伝達率の変動が防がれ、翼環冷却通路を流れる蒸気の制御性を向上させることができる。なお、仕切は、サーマルシールドの端部を折り曲げて仕切るもの等でもよいのは請求項１にかかるガスタービンと同様である。
【００１２】
また、請求項３に係るガスタービンは、タービンの軸方向に複数組み合わせて構成されるそれぞれの翼環材内部であって、翼環の内側を回転する動翼と対向する部分に温度制御された蒸気を流す翼環冷却通路を設け、それぞれの当該翼環冷却通路を軸方向の連絡管で連通すると共に、前記翼環冷却通路を形成する前記翼環材および前記連絡管のうち、翼環内壁に付設される静翼の内部へ翼環外部から送り込まれる静翼冷却用空気に晒される部分に隙間を隔てて熱遮蔽用のサーマルシールドを設けたガスタービンにおいて、前記連絡管の外側表面と前記サーマルシールドとの隙間に、当該連絡管の外側表面、または当該サーマルシールドから当該連絡管の径方向に突出し、当該外側表面または当該サーマルシールドに、周方向に断続的に配設される凸構造を設けるようにしたものである。
【００１３】
円筒状の構造物である前記翼環材および前記連絡管は、車室内において、タービンの外周に設けられている。このため、高速、高圧の静翼冷却用空気が翼環外から流れ込むことにより発生する強制対流は、それぞれの構造物における周方向に方向性を有しやすい。また、温度差が生じれば、それによる自然対流も周方向の方向性を有しやすい。
【００１４】
この発明において、仕切は、円筒面である翼環材の外側表面または連絡管の外側表面の径方向に突出する凸構造である。当該仕切は、周方向に断続的に設けられ、翼環材の外側表面または連絡管の外側表面とサーマルシールドとの間の隙間を埋め、かつ、前記静翼冷却空気の周方向流れをよどませることができる。
【００１５】
また、請求項４に係るガスタービンは、タービンの軸方向に複数組み合わせて構成されるそれぞれの翼環材内部であって、翼環の内側を回転する動翼と対向する部分に温度制御された蒸気を流す翼環冷却通路を設け、それぞれの当該翼環冷却通路を軸方向の連絡管で連通すると共に、前記翼環冷却通路を形成する前記翼環材および前記連絡管のうち、翼環内壁に付設される静翼の内部へ翼環外部から送り込まれる静翼冷却用空気に晒される部分に隙間を隔てて熱遮蔽用のサーマルシールドを設けたガスタービンにおいて、前記連絡管の外側表面と前記サーマルシールドとの隙間に、当該連絡管の外側表面、または当該サーマルシールドから当該連絡管の径方向に突出し、当該外側表面または当該サーマルシールドに、周方向に連続的に配設される凸構造を設けるようにしたものである。
【００１６】
前記仕切が前記翼環材の外側表面または連絡管の外側表面の径方向に突出する凸構造であるのは、請求項３にかかる発明と同様である。上記のように、静翼冷却用空気により発生する強制対流は、それぞれの構造物の周方向に方向性を有しやすい。しかし、静翼冷却用空気には高速の乱流成分がある。翼環材の外側表面または連絡管の外側表面とサーマルシールドとの隙間に周方向に連続する仕切を設ければ、当該静翼冷却用空気の速度成分が減少し、当該空気の動圧による隙間への入り込みを防止できる。
【００１７】
また、請求項５に係るガスタービンは、請求項１〜４のいずれか一つに記載のガスタービンにおいて、前記凸構造は、当該凸構造が付設される円筒状構造物の径方向に突出すると共に、異なる方向に複数配設されるようにしたものである。
【００１８】
前記仕切が前記翼環材または前記連絡管の外側表面の径方向に突出する凸構造であるのは、請求項３にかかる発明と同様である。仕切が異なる方向に複数配設されれば、翼環材の外側表面または連絡管の外側表面の径方向や周方向に流れる静翼冷却用空気の流れをよどませることができる。なお、仕切の方向は、軸方向または周方向に平行な場合に限らず、当該軸方向等に対して角度がついていてもよい。
【００１９】
また、請求項６に係るガスタービンは、請求項１〜５のいずれか一つに記載の前記ガスタービンにおいて、前記凸構造は、サーマルシールドの翼環対向面に取付脚として設けられるようにしたものである。
【００２０】
翼環の外側表面や連絡管の外側表面に突出する凸構造は、サーマルシールドの取付脚を当該サーマルシールドの翼環対向面に突出するようにしても同様な効果を有する。したがって、当該取付脚を周方向に断続的・連続的、または異なる方向に複数設けることによって、翼環の外側表面や連絡管の外側表面とサーマルシールドとの隙間に入り込む静翼冷却用空気をよどませることができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、この発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００２２】
（実施の形態１）
図１は、この発明の実施の形態にかかるガスタービン内側を示す断面図である。ガスタービンの車室１内側には、静翼２、３、４と動翼５、６、７が数段にわたって並設される。また、車室１には、円筒形状の翼環８、９、１０が嵌合され、当該翼環８，９，１０は、静翼２、３、４を保持すると共に動翼５、６、７に対向する部分１１、１２、１３を有している。これらの翼環８、９、１０は、軸方向に係合して組み合わされる。
【００２３】
第一段翼環材８と第二段翼環材９の内部には、温度制御された蒸気を流す翼環冷却通路１４、１５が設けられる。これらの翼環冷却通路１４、１５は、軸方向に設けられる連絡管１６で連通される。一般的に、当該連絡管１６は、翼環８、９の周方向に複数設けられる。車室１の外部からは、翼環内壁に付設される静翼の内部へ圧入する静翼冷却用空気１７が送り込まれる。なお、ここでは、静翼冷却用空気１７が車室外部から送り込まれる場合を説明したが、これに限らず、ガスタービンの圧縮器から車室内部を通って翼環外部に送り込まれる場合でもよい。
【００２４】
翼環冷却通路１４、１５を流れる蒸気は、タービン運転中の動翼５、６先端とそれに対向する部分１１、１２とのクリアランスを最適に保つために温度制御される。一方、静翼冷却空気１７は、タービン内で高温、高圧に晒される静翼を冷却するために前記蒸気とは無関係に温度が異なる空気である。同図に示すように、静翼冷却空気１７は、車室１内の翼環８、９と連絡管１６が設けられる空間を通って静翼３の内部に送り込まれる。このため、静翼冷却空気１７が直接翼環材８、９と連絡管１６に当たると、それが外乱になり、蒸気の温度制御に悪影響を及ぼす。そこで、翼環８、９の外側表面と連絡管１６の外側表面には、隙間を隔ててサーマルシールド１８が設けられる。
【００２５】
翼環８、９と連絡管１６の外側表面と前記サーマルシールドとの隙間には、前記冷却用空気をよどませる仕切１９を設ける。この仕切１９によって、高速に流れ込み、動圧の大きい静翼冷却空気１７が上記隙間に入り込むのを防止する。空気をよどませれば、熱伝達率の変動が防がれ、翼環冷却通路を流れる蒸気温度の制御性を向上させることができる。
【００２６】
図２は、翼環と連絡管の外側表面に設けられる仕切を示す外観図である。同図（ａ）は側面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は（ａ）における連絡管拡大図である。同図では、説明の便宜上、サーマルシールドを取り去った状態を示している。仕切２０は、当該仕切２０が付設される翼環８、９と連絡管１６の径方向に突出している。また、この仕切２０は、翼環８、９と連絡管１６の周方向に断続的に配設される。
【００２７】
なお、仕切２０の数は同図に示された数に限らず、静翼冷却空気の動圧、送り込む位置に応じて適当な数が選択される。また、同図では、仕切２０が、ほぼ軸方向に形成されているが、これに限らず、軸方向に対して角度を有していてもよい。また、当該仕切の凸構造の上面にサーマルシールドをボルト付けするとサーマルシールドの取付が便利になる。さらに、上記仕切２０の凸構造は、サーマルシールドの取付脚として設けてもよい。
【００２８】
高速、高圧の静翼冷却用空気が翼環外から流れ込むことにより発生する強制対流は、それぞれの構造物における周方向に方向性を有しやすい。また、温度差が生じれば、それによる自然対流も周方向の方向性を有しやすい。仕切２０は、翼環材の外側表面または連絡管の外側表面とサーマルシールドとの間の隙間を埋め、かつ、前記静翼冷却空気の周方向流れをよどませることができる。
【００２９】
このように、この実施の形態にかかるガスタービンによれば、翼環材の外側表面または連絡管の外側表面とサーマルシールドとの隙間に周方向に断続的な凸構造を設けたので、翼環材の外側表面とサーマルシールドとの隙間に介在する空気をよどませることができる。これによって、温度制御された蒸気が流れる翼環冷却通路に対する静翼冷却用空気に起因する外乱を減少させることができる。
【００３０】
また、このガスタービンによれば、サーマルシールドだけでは防ぐことができなかった翼環冷却通路の熱損失を大幅に抑制可能となる。蒸気の温度制御が静翼冷却用空気による外乱によらず、適正に行われれば、動翼と、それに対向する翼環とのクリアランスが適当に保たれ、タービン効率が向上する。
【００３１】
（変形例１）
図３は、翼環と連絡管の外側表面に設けられる仕切の変形例を示す外観図である。同図（ａ）は側面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は（ａ）における連絡管拡大図である。同図において、サーマルシールドを取り去った状態を示しているのは図２と同様である。この変形例１において、仕切２１が、当該仕切２１の付設される翼環８、９と連絡管１６のそれぞれの径方向に突出する点は上記実施の形態と同様である。
【００３２】
この変形例１では、この仕切２１を、翼環８、９と連絡管１６の周方向に連続的に配設する。なお、仕切２１の数は同図に示された数に限らず、静翼冷却空気の動圧、送り込む位置に応じて適当な数が選択される。また、同図では、仕切２１が、周方向に形成されているが、これに限らず、周方向に対して角度を有していてもよい。また、当該仕切２１の凸構造上面にサーマルシールドをボルト付けするとサーマルシールドの取付が便利になる。さらに、上記仕切２１の凸構造は、サーマルシールドの取付脚として設けてもよい。
【００３３】
静翼冷却用空気により発生する強制対流は、翼環８、９や連絡管１６の周方向に方向性を有しやすい。しかし、静翼冷却用空気には高速の乱流成分がある。翼環材８、９の外側表面または連絡管９の外側表面とサーマルシールドとの隙間に周方向に連続する仕切を設ければ、当該静翼冷却用空気の速度成分が減少し、当該空気の動圧による隙間への入り込みを防止できる。
【００３４】
このように、この変形例１にかかるガスタービンによれば、翼環材の外側表面または連絡管の外側表面とサーマルシールドとの隙間に周方向に連続的な凸構造を設けたので、翼環材の外側表面または連絡管の外側表面とサーマルシールドとの隙間に介在する空気をよどませることができる。これによって、温度制御された蒸気が流れる翼環冷却通路に対する静翼冷却用空気の影響を減少させることができる。
【００３５】
また、このガスタービンによれば、サーマルシールドだけでは防ぐことができなかった翼環冷却通路からの熱損失を大幅に抑制可能となる。蒸気の温度制御が静翼冷却用空気の外乱によらず、適正に行われれば、動翼と、それに対向する翼環とのクリアランスが適当に保たれ、タービン効率が向上する。
【００３６】
（変形例２）
図４は、翼環と連絡管の外側表面に設けられる仕切の変形例２を示す外観図である。同図（ａ）は側面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は（ａ）における連絡管拡大図である。同図において、サーマルシールドを取り去った状態を示しているのは図２または図３と同様である。また、この変形例２においても、仕切２２が、翼環材８、９の外側表面または連絡管１６の外側表面の径方向に突出する凸構造である点は実施の形態または変形例１と同様である。
【００３７】
また、仕切２２は、異なる方向に複数配設し、翼環８、９の外側表面または連絡管１６の外側表面とサーマルシールドとの間の空気をよどませる。なお、図４では、仕切２２を軸方向と周方向の２方向に配設し、それらを結合させているが、空気をよどませることが可能な限り、かならずしも結合させる必要はない。また、仕切２２の配設される方向は、軸方向、周方向に限らず、それらの方向に対して角度をもっていてもよい。また、当該仕切２２の凸構造の上面にサーマルシールドをボルト付けするとサーマルシールドの取付が便利になる。さらに、上記仕切２２の凸構造は、サーマルシールドの取付脚として設けてもよい。
【００３８】
このように、この変形例２かかるガスタービンによれば、翼環材の外側表面または前記連絡管の外側表面とサーマルシールドとの隙間に方向の異なる凸構造を設けたので、翼環材の外側表面または前記連絡管の外側表面とサーマルシールドとの隙間に介在する空気をよどませることができる。これによって、温度制御された蒸気が流れる翼環冷却通路に対する静翼冷却用空気の影響を減少させることができる。
【００３９】
また、このガスタービンによれば、サーマルシールドだけでは防ぐことができなかった翼環冷却通路からの熱損失を大幅に抑制可能となる。蒸気の温度制御が静翼冷却用空気による外乱によらず、適正に行われれば、動翼と、それに対向する翼環とのクリアランスが適当に保たれ、タービン効率が向上する。
【００４０】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明にかかるガスタービン（請求項１）によれば、翼環材の外側表面とサーマルシールドとの隙間に静翼冷却用空気をよどませる仕切を設けたので、温度制御された蒸気が流れる翼環冷却通路に対する静翼冷却用空気に起因する外乱を減少させることができる。これによって、サーマルシールドだけでは防ぐことができなかった翼環冷却通路の熱損失を大幅に抑制可能となる。蒸気の温度制御が静翼冷却用空気による外乱によらず、適正に行われれば、動翼と、それに対向する翼環とのクリアランスが適当に保たれ、タービン効率が向上する。
【００４１】
また、この発明にかかるガスタービン（請求項２）によれば、連絡管の外側表面およびとサーマルシールドとの隙間に冷却用空気をよどませる仕切を設けたので、温度制御された蒸気が流れる翼環冷却通路に対する静翼冷却用空気に起因する外乱を減少させることができる。これによって、サーマルシールドだけでは防ぐことができなかった翼環冷却通路の熱損失を大幅に抑制可能となる。蒸気の温度制御が静翼冷却用空気による外乱によらず、適正に行われれば、動翼と、それに対向する翼環とのクリアランスが適当に保たれ、タービン効率が向上する。
【００４２】
また、この発明にかかるガスタービン（請求項３）によれば、翼環材の外側表面または連絡管の外側表面とサーマルシールドとの隙間に周方向に断続的な凸構造を設けたので、翼環材の外側表面とサーマルシールドとの隙間に介在する空気をよどませることができる。これによって、温度制御された蒸気が流れる翼環冷却通路に対する静翼冷却用空気に起因する外乱を減少させることができる。そのため、サーマルシールドだけでは防ぐことができなかった翼環冷却通路の熱損失を大幅に抑制可能となる。蒸気の温度制御が静翼冷却用空気による外乱によらず、適正に行われれば、動翼と、それに対向する翼環とのクリアランスが適当に保たれ、タービン効率が向上する。
【００４３】
また、この発明にかかるガスタービン（請求項４）によれば、翼環材の外側表面または連絡管の外側表面とサーマルシールドとの隙間に周方向に連続的な凸構造を設けたので、翼環材の外側表面または連絡管の外側表面とサーマルシールドとの隙間に介在する空気をよどませることができる。これによって、温度制御された蒸気が流れる翼環冷却通路に対する静翼冷却用空気の影響を減少させることができる。そのため、サーマルシールドだけでは防ぐことができなかった翼環冷却通路の熱損失を大幅に抑制可能となる。蒸気の温度制御が静翼冷却用空気による外乱によらず、適正に行われれば、動翼と、それに対向する翼環とのクリアランスが適当に保たれ、タービン効率が向上する。
【００４４】
また、この発明にかかるガスタービン（請求項５）によれば、翼環材の外側表面または前記連絡管の外側表面とサーマルシールドとの隙間に、異なる方向に複数配設する凸構造を設けたので、翼環材の外側表面または前記連絡管の外側表面とサーマルシールドとの隙間に介在する空気をよどませることができる。これによって、温度制御された蒸気が流れる翼環冷却通路に対する静翼冷却用空気の影響を減少させることができる。そのため、サーマルシールドだけでは防ぐことができなかった翼環冷却通路の熱損失を大幅に抑制可能となる。蒸気の温度制御が静翼冷却用空気による外乱によらず、適正に行われれば、動翼と、それに対向する翼環とのクリアランスが適当に保たれ、タービン効率が向上する。
【００４５】
また、この発明にかかるガスタービン（請求項６）によれば、サーマルシールドの翼環対向面に突出する凸構造が取付脚として設けられるので、翼環材の外側表面または前記連絡管の外側表面とサーマルシールドとの隙間に介在する空気をよどませることができる。空気がよどめば、温度制御された蒸気が流れる翼環冷却通路に対する静翼冷却用空気に起因する外乱を減少させることができる。これによって、サーマルシールドだけでは防ぐことができなかった翼環冷却通路の熱損失を大幅に抑制可能となる。蒸気の温度制御が静翼冷却用空気による外乱によらず、適正に行われれば、動翼と、それに対向する翼環とのクリアランスが適当に保たれ、タービン効率が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態にかかるガスタービン内側を示す断面図である。
【図２】翼環と連絡管の外側表面に設けられる仕切を示す外観図であり、（ａ）は側面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は（ａ）における連絡管拡大図である。
【図３】翼環と連絡管の外側表面に設けられる仕切の変形例を示す外観図であり、（ａ）は側面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は（ａ）における連絡管拡大図である。
【図４】翼環と連絡管の外側表面に設けられる仕切の変形例を示す外観図であり、（ａ）は側面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は（ａ）における連絡管拡大図である。
【図５】ガスタービンの内側を示す断面図である。
【符号の説明】
１、３８ 車室
２、３、４、４０ 静翼
５、６、７、３３，３４ 動翼
８、９、３１、３２ 翼環
１４、１５、３５、３６ 翼環冷却通路
１６、３７ 連絡管
１７、３９ 静翼冷却空気
１８、４４ サーマルシールド
１９、２０、２１、２２ 仕切
Claims (6)
- タービンの翼環材内部であって、翼環の内側を回転する動翼の先端と対向する部分に温度制御された蒸気を流す翼環冷却通路を設けると共に、前記翼環冷却通路を形成する前記翼環材のうち、翼環内壁に付設される静翼の内部へ翼環外部から送り込まれる静翼冷却用空気に晒される部分に隙間を隔てて熱遮蔽用のサーマルシールドを設けたガスタービンにおいて、
前記翼環材の外側表面と前記サーマルシールドとの隙間に、当該翼環材の外側表面、ま
たは当該サーマルシールドから当該翼環の径方向に突出し、当該外側表面または当該サーマルシールドに、周方向に断続的に配設される凸構造を設けることを特徴とするガスタービン。 - タービンの翼環材内部であって、翼環の内側を回転する動翼の先端と対向する部分に温度制御された蒸気を流す翼環冷却通路を設けると共に、前記翼環冷却通路を形成する前記翼環材のうち、翼環内壁に付設される静翼の内部へ翼環外部から送り込まれる静翼冷却用空気に晒される部分に隙間を隔てて熱遮蔽用のサーマルシールドを設けたガスタービンにおいて、
前記翼環材の外側表面と前記サーマルシールドとの隙間に、当該翼環材の外側表面、ま
たは当該サーマルシールドから当該翼環の径方向に突出し、当該外側表面または当該サーマルシールドに、周方向に連続的に配設される凸構造を設けることを特徴とするガスタービン。 - タービンの軸方向に複数組み合わせて構成されるそれぞれの翼環材内部であって、翼環の内側を回転する動翼と対向する部分に温度制御された蒸気を流す翼環冷却通路を設け、それぞれの当該翼環冷却通路を軸方向の連絡管で連通すると共に、前記翼環冷却通路を形成する前記翼環材および前記連絡管のうち、翼環内壁に付設される静翼の内部へ翼環外部から送り込まれる静翼冷却用空気に晒される部分に隙間を隔てて熱遮蔽用のサーマルシールドを設けたガスタービンにおいて、
前記連絡管の外側表面と前記サーマルシールドとの隙間に、当該連絡管の外側表面、ま
たは当該サーマルシールドから当該連絡管の径方向に突出し、当該外側表面または当該サーマルシールドに、周方向に断続的に配設される凸構造を設けることを特徴とするガスタービン。 - タービンの軸方向に複数組み合わせて構成されるそれぞれの翼環材内部であって、翼環の内側を回転する動翼と対向する部分に温度制御された蒸気を流す翼環冷却通路を設け、それぞれの当該翼環冷却通路を軸方向の連絡管で連通すると共に、前記翼環冷却通路を形成する前記翼環材および前記連絡管のうち、翼環内壁に付設される静翼の内部へ翼環外部から送り込まれる静翼冷却用空気に晒される部分に隙間を隔てて熱遮蔽用のサーマルシールドを設けたガスタービンにおいて、
前記連絡管の外側表面と前記サーマルシールドとの隙間に、当該連絡管の外側表面、ま
たは当該サーマルシールドから当該連絡管の径方向に突出し、当該外側表面または当該サーマルシールドに、周方向に連続的に配設される凸構造を設けることを特徴とするガスタービン。 - 前記凸構造は、当該凸構造が付設される円筒状構造物の径方向に突出すると共に、異なる方向に複数配設されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載のガスタービン。
- 前記凸構造は、サーマルシールドの翼環対向面に取付脚として設けられることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載のガスタービン。
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