JPH10299409A - ガスタービン静翼の冷却シュラウド - Google Patents
ガスタービン静翼の冷却シュラウドInfo
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- JPH10299409A JPH10299409A JP9107444A JP10744497A JPH10299409A JP H10299409 A JPH10299409 A JP H10299409A JP 9107444 A JP9107444 A JP 9107444A JP 10744497 A JP10744497 A JP 10744497A JP H10299409 A JPH10299409 A JP H10299409A
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- 238000001816 cooling Methods 0.000 title claims abstract description 99
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 16
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 210000001015 abdomen Anatomy 0.000 description 1
- 230000003187 abdominal effect Effects 0.000 description 1
- 239000000567 combustion gas Substances 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
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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
- F01D9/00—Stators
- F01D9/02—Nozzles; Nozzle boxes; Stator blades; Guide conduits, e.g. individual nozzles
- F01D9/04—Nozzles; Nozzle boxes; Stator blades; Guide conduits, e.g. individual nozzles forming ring or sector
- F01D9/041—Nozzles; Nozzle boxes; Stator blades; Guide conduits, e.g. individual nozzles forming ring or sector using blades
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- 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
-
- 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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- F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ガスタービン静翼の冷却シュラウドに関し、
内側シュラウドの全域に冷却空気を流し全域を冷却す
る。 【解決手段】 内側シュラウド２には３枚の静翼を固定
し、それぞれ蓋１３を設け空間２１を、蓋１４を設け、
空間２２ａ，２２ｂ，２２ｃを形成する。各静翼には前
縁の独立した空気通路３Ａから空間２２ａ，２２ｂ，２
２ｃに冷却空気を入れ、これら空間からトンネル１８及
び空気溜り１９−２〜１９−４を通り、後縁側に吹出
し、シュラウドの面と後縁を冷却する。又、空間２２ｂ
から空気の一部をトンネル１１、前縁側通路１２及び左
端トンネル１１を通り空間２１内に入れ、トンネル１
８、空気溜り１９−１を通って後縁より吹出し、前縁部
と左端部、左端後縁を冷却する。独立した空気通路より
空気を導き、シュラウド全域を冷却する。
内側シュラウドの全域に冷却空気を流し全域を冷却す
る。 【解決手段】 内側シュラウド２には３枚の静翼を固定
し、それぞれ蓋１３を設け空間２１を、蓋１４を設け、
空間２２ａ，２２ｂ，２２ｃを形成する。各静翼には前
縁の独立した空気通路３Ａから空間２２ａ，２２ｂ，２
２ｃに冷却空気を入れ、これら空間からトンネル１８及
び空気溜り１９−２〜１９−４を通り、後縁側に吹出
し、シュラウドの面と後縁を冷却する。又、空間２２ｂ
から空気の一部をトンネル１１、前縁側通路１２及び左
端トンネル１１を通り空間２１内に入れ、トンネル１
８、空気溜り１９−１を通って後縁より吹出し、前縁部
と左端部、左端後縁を冷却する。独立した空気通路より
空気を導き、シュラウド全域を冷却する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はガスタービンの静翼
シュラウドに冷却構造を設けた冷却シュラウドに関す
る。
シュラウドに冷却構造を設けた冷却シュラウドに関す
る。
【０００２】
【従来の技術】図５は従来の代表的なガスタービン静翼
の冷却方式を示す斜視図である。図において、３０は静
翼であり、３１がその外側シュラウド、３２が内側シュ
ラウドである。３３，３４，３５はそれぞれ外側シュラ
ウド３１から内側シュラウド３２に向って前縁側から後
縁側に順に挿入されているインサート、３３ａ，３４
ａ，３５ａは各々のインサートに設けられた空気噴出
孔、、３６が後縁フィンである。３７は翼面に設けられ
た空気噴出穴で、それぞれ前縁側から後縁側の翼面に、
３７ａ，３７ｂ（図示省略），３７ｃで示すように穿設
されており、空気を吹出す。
の冷却方式を示す斜視図である。図において、３０は静
翼であり、３１がその外側シュラウド、３２が内側シュ
ラウドである。３３，３４，３５はそれぞれ外側シュラ
ウド３１から内側シュラウド３２に向って前縁側から後
縁側に順に挿入されているインサート、３３ａ，３４
ａ，３５ａは各々のインサートに設けられた空気噴出
孔、、３６が後縁フィンである。３７は翼面に設けられ
た空気噴出穴で、それぞれ前縁側から後縁側の翼面に、
３７ａ，３７ｂ（図示省略），３７ｃで示すように穿設
されており、空気を吹出す。
【０００３】上記の構成の静翼３０にはそれぞれ外側シ
ュラウド３１、内側シュラウド３２からそれぞれ冷却空
気３８が導入され、インサート３３，３４，３５に空気
を導き、それぞれ空気噴出穴３３ａ，３４ａ，３５ａか
ら翼内面に向け空気吹出し、翼内面をインピンジ冷却
し、その後翼面に設けられた３７ａ，３７ｂ，３７ｃか
ら空気を吹出し、シャワヘッド冷却、フィルム冷却、ピ
ンフィン冷却を行い翼を冷却している。
ュラウド３１、内側シュラウド３２からそれぞれ冷却空
気３８が導入され、インサート３３，３４，３５に空気
を導き、それぞれ空気噴出穴３３ａ，３４ａ，３５ａか
ら翼内面に向け空気吹出し、翼内面をインピンジ冷却
し、その後翼面に設けられた３７ａ，３７ｂ，３７ｃか
ら空気を吹出し、シャワヘッド冷却、フィルム冷却、ピ
ンフィン冷却を行い翼を冷却している。
【０００４】又、シュラウドの冷却に関しては、例え
ば、内側シュラウド３２に図示のようにインピンジ板３
９を平行に設け、流入する冷却空気を直交するように噴
射し、空気を拡散して多数の穴より流出させ、内側シュ
ラウド３２の全面を冷却し、シュラウド後端より流出さ
せ、冷却している。
ば、内側シュラウド３２に図示のようにインピンジ板３
９を平行に設け、流入する冷却空気を直交するように噴
射し、空気を拡散して多数の穴より流出させ、内側シュ
ラウド３２の全面を冷却し、シュラウド後端より流出さ
せ、冷却している。
【０００５】図６は静翼の冷却方式の他の例を示す図で
ある。図において、４０は静翼であり、４１がその外側
シュラウド、４２が内側シュラウドである。４３Ａ，４
３Ｂ，４３Ｃ，４３Ｄ，４３Ｅは空気通路であり、４５
は後縁の空気噴出穴、４６はこれら空気通路４３Ａ〜４
３Ｅ内壁に設けられたタービュレータで、流入する空気
流を乱し、熱伝達を向上させるものである。
ある。図において、４０は静翼であり、４１がその外側
シュラウド、４２が内側シュラウドである。４３Ａ，４
３Ｂ，４３Ｃ，４３Ｄ，４３Ｅは空気通路であり、４５
は後縁の空気噴出穴、４６はこれら空気通路４３Ａ〜４
３Ｅ内壁に設けられたタービュレータで、流入する空気
流を乱し、熱伝達を向上させるものである。
【０００６】上記の静翼の冷却方式では、冷却空気４７
が外側シュラウド４１から空気通路４３Ａに流入し、基
部側に流れ、基部側より次の空気通路４３Ｂに入り、先
端部に流れて次の空気通路４３Ｃに入り、以下同様に４
３Ｄ，４３Ｅと順次流れ、翼を冷却して空気通路４３Ｅ
では後縁の空気噴出穴４４より空気を吹出すと共に、残
りの空気は内側シュラウド４２の下方から流出する。
が外側シュラウド４１から空気通路４３Ａに流入し、基
部側に流れ、基部側より次の空気通路４３Ｂに入り、先
端部に流れて次の空気通路４３Ｃに入り、以下同様に４
３Ｄ，４３Ｅと順次流れ、翼を冷却して空気通路４３Ｅ
では後縁の空気噴出穴４４より空気を吹出すと共に、残
りの空気は内側シュラウド４２の下方から流出する。
【０００７】上記の図６に示す冷却方式では、空気通路
４３Ａ〜４３Ｅでサーペンタイン冷却経路を構成し、こ
の経路に空気を流して翼を冷却しているが、シュラウド
の冷却については全く考慮されていない。
４３Ａ〜４３Ｅでサーペンタイン冷却経路を構成し、こ
の経路に空気を流して翼を冷却しているが、シュラウド
の冷却については全く考慮されていない。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】前述のように従来のガ
スタービンの冷却方式では、シュラウドの冷却は、図４
に示す例のようにシュラウド内部にインピンジ板を設け
て冷却空気を流し、インピンジ板に当てた空気を多数の
穴よりシュラウド内に流出させて冷却し、後縁部まで空
気通路を設けて冷却後の空気を放出させる方式を採用し
ているが、タービンの後段側の静翼では、図５に示すよ
うにシュラウドの冷却は全く施されていなかった。
スタービンの冷却方式では、シュラウドの冷却は、図４
に示す例のようにシュラウド内部にインピンジ板を設け
て冷却空気を流し、インピンジ板に当てた空気を多数の
穴よりシュラウド内に流出させて冷却し、後縁部まで空
気通路を設けて冷却後の空気を放出させる方式を採用し
ているが、タービンの後段側の静翼では、図５に示すよ
うにシュラウドの冷却は全く施されていなかった。
【０００９】上記のようなインピンジ板を用いるシュラ
ウドの冷却では必ずしも充分な冷却とはいえず、又、前
段側のシュラウドではこのような冷却を行い、後段側で
は冷却を行わない場合が多く、全体として冷却効果を更
に高める工夫が望まれていた。
ウドの冷却では必ずしも充分な冷却とはいえず、又、前
段側のシュラウドではこのような冷却を行い、後段側で
は冷却を行わない場合が多く、全体として冷却効果を更
に高める工夫が望まれていた。
【００１０】そこで、本発明は、静翼を空気冷却すると
共に、内側シュラウドにも冷却空気を送り、シュラウド
全体に冷却空気が行きわたるように空気通路や空間を均
一に配置し、効果的に冷却する構造の冷却シュラウドを
提供することを第１の課題としている。
共に、内側シュラウドにも冷却空気を送り、シュラウド
全体に冷却空気が行きわたるように空気通路や空間を均
一に配置し、効果的に冷却する構造の冷却シュラウドを
提供することを第１の課題としている。
【００１１】更に、本発明は、内側シュラウドにおいて
複数枚の静翼を１つのシュラウドのセグメントにまとめ
て配置すると共に、これら複数の静翼を含むシュラウド
を総合的に効率良く冷却できる構造の冷却シュラウドを
提供することを第２の課題としている。
複数枚の静翼を１つのシュラウドのセグメントにまとめ
て配置すると共に、これら複数の静翼を含むシュラウド
を総合的に効率良く冷却できる構造の冷却シュラウドを
提供することを第２の課題としている。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明は上記の第１の課
題、第２の課題を解決するために、それぞれ次の
（１），（２）の手段を提供する。
題、第２の課題を解決するために、それぞれ次の
（１），（２）の手段を提供する。
【００１３】（１）静翼の前縁側空気通路を通って内側
シュラウドに冷却空気を送り、冷却するガスタービン静
翼の冷却シュラウドであって、前記内側シュラウド内部
を静翼の腹側と背側とに区分し、腹側に第１空間を、背
側に第２空間をそれぞれ設け、前記静翼の前縁側空気通
路と前記第１空間とを連通させ、前記内側シュラウドの
前縁側には前記第１空間と第２空間とを連通させるシュ
ラウド側空気通路を設けてなり、前記静翼前縁側空気通
路から流入する冷却空気を前記第１空間から後縁側に放
出させると共に、前記第１空間から前記シュラウド側空
気通路を通り第２空間に流入し、後縁側に放出させるこ
とを特徴とするガスタービン静翼の冷却シュラウド。
シュラウドに冷却空気を送り、冷却するガスタービン静
翼の冷却シュラウドであって、前記内側シュラウド内部
を静翼の腹側と背側とに区分し、腹側に第１空間を、背
側に第２空間をそれぞれ設け、前記静翼の前縁側空気通
路と前記第１空間とを連通させ、前記内側シュラウドの
前縁側には前記第１空間と第２空間とを連通させるシュ
ラウド側空気通路を設けてなり、前記静翼前縁側空気通
路から流入する冷却空気を前記第１空間から後縁側に放
出させると共に、前記第１空間から前記シュラウド側空
気通路を通り第２空間に流入し、後縁側に放出させるこ
とを特徴とするガスタービン静翼の冷却シュラウド。
【００１４】（２）上記（１）において、前記内側シュ
ラウドには円周方向に複数枚の静翼が固定され、前記第
２空間を端部の静翼の背側に設け、前記第１空間は残り
の静翼の全体を含むように設けられたことを特徴とする
ガスタービン静翼の冷却シュラウド。
ラウドには円周方向に複数枚の静翼が固定され、前記第
２空間を端部の静翼の背側に設け、前記第１空間は残り
の静翼の全体を含むように設けられたことを特徴とする
ガスタービン静翼の冷却シュラウド。
【００１５】本発明の（１）の発明においては、冷却空
気が静翼前縁部の空気通路を通り、内側シュラウドの第
１空間に入る。第１空間の冷却空気の一部は内側シュラ
ウド側空気通路を通り、シュラウド前縁側を冷却しなが
ら第２空間にも流入する。第１空間と第２空間に入った
冷却空気は、それぞれ静翼背側と腹側のシュラウド面を
冷却しながら後縁より吹出し、後縁部の冷却も行う。こ
のように冷却空気は静翼前縁部の独立した空気通路より
導入され、第１、第２空間及びシュラウド側空気通路を
設けたことにより、内側シュラウドの周囲、前縁部、後
縁部が隈無く冷却される。
気が静翼前縁部の空気通路を通り、内側シュラウドの第
１空間に入る。第１空間の冷却空気の一部は内側シュラ
ウド側空気通路を通り、シュラウド前縁側を冷却しなが
ら第２空間にも流入する。第１空間と第２空間に入った
冷却空気は、それぞれ静翼背側と腹側のシュラウド面を
冷却しながら後縁より吹出し、後縁部の冷却も行う。こ
のように冷却空気は静翼前縁部の独立した空気通路より
導入され、第１、第２空間及びシュラウド側空気通路を
設けたことにより、内側シュラウドの周囲、前縁部、後
縁部が隈無く冷却される。
【００１６】本発明の（２）においては、１つの内側シ
ュラウドに複数枚の静翼が固定されており、冷却空気は
複数枚の静翼の空気通路よりそれぞれ第１空間に入り、
その一部の空気がシュラウド側空気通路を通って上記と
同様にシュラウド前縁側を冷却しながら第２空間にも入
る。従って、第２空間において端部の静翼の位置する背
側のシュラウド面を冷却し、第１空間において残りの静
翼を含むシュラウド面を冷却し、それぞれ後縁に放出さ
れるので、複数枚の静翼を含むシュラウドの全面が上記
（１）と同様に隈無く冷却することができる。
ュラウドに複数枚の静翼が固定されており、冷却空気は
複数枚の静翼の空気通路よりそれぞれ第１空間に入り、
その一部の空気がシュラウド側空気通路を通って上記と
同様にシュラウド前縁側を冷却しながら第２空間にも入
る。従って、第２空間において端部の静翼の位置する背
側のシュラウド面を冷却し、第１空間において残りの静
翼を含むシュラウド面を冷却し、それぞれ後縁に放出さ
れるので、複数枚の静翼を含むシュラウドの全面が上記
（１）と同様に隈無く冷却することができる。
【００１７】
【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。図１は本発明の実
施の第一形態に係るガスタービン静翼の冷却シュラウド
を適用した静翼の内部断面図、図２は図１のＡ−Ａ断面
図で、内側シュラウド内部を示している。
て図面に基づいて具体的に説明する。図１は本発明の実
施の第一形態に係るガスタービン静翼の冷却シュラウド
を適用した静翼の内部断面図、図２は図１のＡ−Ａ断面
図で、内側シュラウド内部を示している。
【００１８】図１において、１は静翼で、２はその内側
シュラウド、１０がその外側シュラウドである。３Ａ，
３Ｂ，３Ｃ，３Ｄ，３Ｅ，３Ｆは翼内部の空気通路であ
り、空気通路３Ａは前縁側の独立した通路であり、３Ｂ
は基部側で３Ｃと、３Ｃは先端部で３Ｄと、３Ｄは基部
側で３Ｅと、３Ｅは先端部で３Ｆとそれぞれ連通し、サ
ーペンタイン冷却通路を形成している。
シュラウド、１０がその外側シュラウドである。３Ａ，
３Ｂ，３Ｃ，３Ｄ，３Ｅ，３Ｆは翼内部の空気通路であ
り、空気通路３Ａは前縁側の独立した通路であり、３Ｂ
は基部側で３Ｃと、３Ｃは先端部で３Ｄと、３Ｄは基部
側で３Ｅと、３Ｅは先端部で３Ｆとそれぞれ連通し、サ
ーペンタイン冷却通路を形成している。
【００１９】４はこれら空気通路３Ａ〜３Ｆ内壁に設け
られたタービュレータで、流入する空気流を乱し、熱伝
達を向上させるものである。５はチューブであり、シー
ル用の空気２６を導入し、下部のキャビティ６に導き、
ここを高圧にする。６，７，８は高圧、低温の冷却空気
が溜るキャビティで高圧、低温の空気が溜り、これら
６，７，８の高圧空気により外部からの高温燃焼ガスの
侵入を防止する。
られたタービュレータで、流入する空気流を乱し、熱伝
達を向上させるものである。５はチューブであり、シー
ル用の空気２６を導入し、下部のキャビティ６に導き、
ここを高圧にする。６，７，８は高圧、低温の冷却空気
が溜るキャビティで高圧、低温の空気が溜り、これら
６，７，８の高圧空気により外部からの高温燃焼ガスの
侵入を防止する。
【００２０】９ａ，９ｂは前後のハニカムシールが設け
られる蓋、１０は前述した外側シュラウドである。１１
は後述する内側シュラウド２内部のリブ２０ａに設けら
れたトンネル、１２は内側シュラウドの前縁側通路、１
３はシュラウド下部の蓋である。２０ａ，２０ｂは前述
した内側シュラウド２下部のリブである。
られる蓋、１０は前述した外側シュラウドである。１１
は後述する内側シュラウド２内部のリブ２０ａに設けら
れたトンネル、１２は内側シュラウドの前縁側通路、１
３はシュラウド下部の蓋である。２０ａ，２０ｂは前述
した内側シュラウド２下部のリブである。
【００２１】図２は図１のＡ−Ａ断面図であり、内側シ
ュラウド２には１枚の静翼が固定されており、それぞれ
空気通路３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄ，３Ｅ，３Ｆ及びシー
ル用のチューブ５をゆうしている。１１は前縁側のリブ
２０ａに設けられたトンネルであり、両側に２ヶ所設け
られ、内部空間２１（本発明の第２空間に相当）と２２
（本発明の第１空間に相当）とに連通している。１２は
前述の前縁側通路であり、トンネル１１とそれぞれ両端
で連通している。
ュラウド２には１枚の静翼が固定されており、それぞれ
空気通路３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄ，３Ｅ，３Ｆ及びシー
ル用のチューブ５をゆうしている。１１は前縁側のリブ
２０ａに設けられたトンネルであり、両側に２ヶ所設け
られ、内部空間２１（本発明の第２空間に相当）と２２
（本発明の第１空間に相当）とに連通している。１２は
前述の前縁側通路であり、トンネル１１とそれぞれ両端
で連通している。
【００２２】１３は静翼の背側を覆う蓋であり、図３の
Ｂ−Ｂ断面図に示すように内側シュラウド２の土手１６
にその縁が当接して空間２１（第２空間）を形成してい
る。１４は同じく蓋であり、土手１５に当接して静翼の
腹側周囲を覆い、空間２２（第１空間）を形成してい
る。
Ｂ−Ｂ断面図に示すように内側シュラウド２の土手１６
にその縁が当接して空間２１（第２空間）を形成してい
る。１４は同じく蓋であり、土手１５に当接して静翼の
腹側周囲を覆い、空間２２（第１空間）を形成してい
る。
【００２３】上記の空間２２は静翼の前縁部の空気通路
３Ａの基部側に連通しており、外側シュラウド１０上部
の空気通路３Ａから冷却空気が導かれる。１８は後縁側
のリブ２０ｂに設けられたトンネルで、２ヵ所設けられ
ており、それぞれ空気溜り１９−１，１９−２に連通
し、これら空気溜りより後縁側の穴から空気を吹出すよ
うになっている。
３Ａの基部側に連通しており、外側シュラウド１０上部
の空気通路３Ａから冷却空気が導かれる。１８は後縁側
のリブ２０ｂに設けられたトンネルで、２ヵ所設けられ
ており、それぞれ空気溜り１９−１，１９−２に連通
し、これら空気溜りより後縁側の穴から空気を吹出すよ
うになっている。
【００２４】上記の構成のガスタービン静翼の冷却シュ
ラウドにおいて、図１に示すようにシール用空気２６は
外側シュラウド１０よりチューブ５に流入し、内側シュ
ラウド下部のキャビテイ６内に入り、キャビテイ６から
キャビテイ７及び８にも流入し、これらを高圧にして燃
焼ガス通路からの高温ガスが侵入するのを防止する。
ラウドにおいて、図１に示すようにシール用空気２６は
外側シュラウド１０よりチューブ５に流入し、内側シュ
ラウド下部のキャビテイ６内に入り、キャビテイ６から
キャビテイ７及び８にも流入し、これらを高圧にして燃
焼ガス通路からの高温ガスが侵入するのを防止する。
【００２５】翼の冷却については、冷却空気２５が外側
シュラウド１０より空気通路３Ｂに入り、内側に流れて
空気通路３Ｃに入り、空気通路３Ｃの外側より空気通路
３Ｄへ、以下３Ｄの内側より３Ｅへ、更に３Ｅの外側よ
り３Ｆの空気通路にそれぞれ流入し、空気通路３Ｆの後
縁側の穴より吹出し、翼を冷却する。
シュラウド１０より空気通路３Ｂに入り、内側に流れて
空気通路３Ｃに入り、空気通路３Ｃの外側より空気通路
３Ｄへ、以下３Ｄの内側より３Ｅへ、更に３Ｅの外側よ
り３Ｆの空気通路にそれぞれ流入し、空気通路３Ｆの後
縁側の穴より吹出し、翼を冷却する。
【００２６】次に、内側シュラウド２の冷却について説
明する。図１において、冷却空気２５は前縁側の空気通
路３Ａより流入し、空気通路３Ａは他の通路と独立に設
けられているので、前縁を冷却しながら全量が内側シュ
ラウド２内に流入する。内側シュラウド２は図２に示す
ように静翼の空気通路３Ａから流入した冷却空気を内側
シュラウド２内に流入する。
明する。図１において、冷却空気２５は前縁側の空気通
路３Ａより流入し、空気通路３Ａは他の通路と独立に設
けられているので、前縁を冷却しながら全量が内側シュ
ラウド２内に流入する。内側シュラウド２は図２に示す
ように静翼の空気通路３Ａから流入した冷却空気を内側
シュラウド２内に流入する。
【００２７】図２において、空気通路３Ａは空間２２に
連通しりる。即ち、静翼の通路３Ａは空間２２へ連通し
ており、冷却空気は、まず、空間２２へ流れる。
連通しりる。即ち、静翼の通路３Ａは空間２２へ連通し
ており、冷却空気は、まず、空間２２へ流れる。
【００２８】空間２２に流入した冷却空気はそれぞれ後
縁側に流れてシュラウド中央部の面を冷却し、トンネル
１８より空気溜り１９−２に流入して、これらの空気溜
りから後縁側の穴に吹出し、後縁側全域を冷却する。
縁側に流れてシュラウド中央部の面を冷却し、トンネル
１８より空気溜り１９−２に流入して、これらの空気溜
りから後縁側の穴に吹出し、後縁側全域を冷却する。
【００２９】空間２２の冷却空気の一部は右端のトンネ
ル１１を通り、前縁側通路１２を流れて前縁側を冷却し
ながら左端のトンネル１１を通り、空間２１内に流入す
る。空間２１の冷却空気は内側シュラウド２の左側端部
の面を冷却しながら左端のトンネル１８を通り、空気溜
り１９−１に入り、後縁の穴より吹出し、左端の後縁側
を冷却する。
ル１１を通り、前縁側通路１２を流れて前縁側を冷却し
ながら左端のトンネル１１を通り、空間２１内に流入す
る。空間２１の冷却空気は内側シュラウド２の左側端部
の面を冷却しながら左端のトンネル１８を通り、空気溜
り１９−１に入り、後縁の穴より吹出し、左端の後縁側
を冷却する。
【００３０】図４は本発明の実施の第２形態に係る冷却
シュラウドの内部断面図である。図４において、実施の
第１形態と異なる部分は、静翼を冷却シュラウドに３枚
の一体的に固定したものである。内側シュラウド２には
３枚の静翼が固定されており、図中の左側の静翼で代表
して符号を付しているように、それぞれ空気通路３Ａ，
３Ｂ，３Ｃ，３Ｄ，３Ｅ，３Ｆ及びシール空気用のチュ
ーブ５を有している。１１は前縁側のリブ２０ａに設け
られたトンネルであり、両側に２ヶ所設けられ、内部空
間２１と２２ｂとに連通している。１２は前述の前縁側
通路であり、トンネル１１とそれぞれ両端で連通してい
る。
シュラウドの内部断面図である。図４において、実施の
第１形態と異なる部分は、静翼を冷却シュラウドに３枚
の一体的に固定したものである。内側シュラウド２には
３枚の静翼が固定されており、図中の左側の静翼で代表
して符号を付しているように、それぞれ空気通路３Ａ，
３Ｂ，３Ｃ，３Ｄ，３Ｅ，３Ｆ及びシール空気用のチュ
ーブ５を有している。１１は前縁側のリブ２０ａに設け
られたトンネルであり、両側に２ヶ所設けられ、内部空
間２１と２２ｂとに連通している。１２は前述の前縁側
通路であり、トンネル１１とそれぞれ両端で連通してい
る。
【００３１】１３は左側の静翼の背側を覆う蓋であり、
図３のＢ−Ｂ断面図に示すように内側シュラウド２の土
手１６にその縁が当接して空間２１を形成している。１
４は同じく蓋であり、土手１５にそれぞれ当接して残り
の中間と右端の静翼の周囲全体を覆い、それぞれ空間２
２ａ，２２ｂ，２２ｃを形成している。
図３のＢ−Ｂ断面図に示すように内側シュラウド２の土
手１６にその縁が当接して空間２１を形成している。１
４は同じく蓋であり、土手１５にそれぞれ当接して残り
の中間と右端の静翼の周囲全体を覆い、それぞれ空間２
２ａ，２２ｂ，２２ｃを形成している。
【００３２】上記の空間２２ａ，２２ｂ，２２ｃはそれ
ぞれ各３枚の静翼の前縁部の空気通路３Ａの基部側に連
通しており、外側シュラウド１０上部の空気通路３Ａか
ら冷却空気が導かれる。又、空間２２ａ，２２ｂ，はそ
れぞれ中央部にスペーサ１７ａ，１７ｂが設けられてい
る。１８は後縁側のリブ２０ｂに設けられたトンネル
で、それぞれ４ヶ所設けられており、それぞれ空気溜り
１９−１，１９−２，１９−３，１９−４に連通し、こ
れら空気溜りより後縁側の穴から空気を吹出すようにな
っている。
ぞれ各３枚の静翼の前縁部の空気通路３Ａの基部側に連
通しており、外側シュラウド１０上部の空気通路３Ａか
ら冷却空気が導かれる。又、空間２２ａ，２２ｂ，はそ
れぞれ中央部にスペーサ１７ａ，１７ｂが設けられてい
る。１８は後縁側のリブ２０ｂに設けられたトンネル
で、それぞれ４ヶ所設けられており、それぞれ空気溜り
１９−１，１９−２，１９−３，１９−４に連通し、こ
れら空気溜りより後縁側の穴から空気を吹出すようにな
っている。
【００３３】上記のような構成の実施の第２形態におい
て、翼の冷却は実施の第１形態で説明した通りであるの
で説明は省略し、内側シュラウドの冷却について説明す
る。冷却空気２５は前縁側の空気通路３Ａより流入し、
空気通路３Ａは他の通路と独立に設けられているので、
前縁を冷却しながら全量が内側シュラウド２内に流入す
る。内側シュラウド２は図４に示すように３枚の静翼を
一体的に固定しており、各静翼の空気通路３Ａから流入
した冷却空気をそれぞれ内側シュラウド２内に流入す
る。
て、翼の冷却は実施の第１形態で説明した通りであるの
で説明は省略し、内側シュラウドの冷却について説明す
る。冷却空気２５は前縁側の空気通路３Ａより流入し、
空気通路３Ａは他の通路と独立に設けられているので、
前縁を冷却しながら全量が内側シュラウド２内に流入す
る。内側シュラウド２は図４に示すように３枚の静翼を
一体的に固定しており、各静翼の空気通路３Ａから流入
した冷却空気をそれぞれ内側シュラウド２内に流入す
る。
【００３４】各空気通路３Ａはそれぞれ空間２２ａ，２
２ｂ，２２ｃに連通している。即ち、図中の左端の静翼
の通路３Ａは空間２２ａへ、中央の静翼の通路３Ａは空
間２２ａと２２ｂへ、右端の静翼の通路３Ａは空間２２
ｂと２２ｃへそれぞれ連通しており、冷却空気は、まず
空間２２ａ，２２ｂ，２２ｃへ流入する。
２ｂ，２２ｃに連通している。即ち、図中の左端の静翼
の通路３Ａは空間２２ａへ、中央の静翼の通路３Ａは空
間２２ａと２２ｂへ、右端の静翼の通路３Ａは空間２２
ｂと２２ｃへそれぞれ連通しており、冷却空気は、まず
空間２２ａ，２２ｂ，２２ｃへ流入する。
【００３５】空間２２ａ，２２ｂ，２２ｃに流入した冷
却空気はそれぞれ後縁側に流れてシュラウドの中央部の
面を冷却し、３ヶ所のトンネル１８より空気溜り１９−
２，１９−３，１９−４にそれぞれ流入して、これらの
空気溜りから後縁側の穴に吹出し、後縁側全域を冷却す
る。
却空気はそれぞれ後縁側に流れてシュラウドの中央部の
面を冷却し、３ヶ所のトンネル１８より空気溜り１９−
２，１９−３，１９−４にそれぞれ流入して、これらの
空気溜りから後縁側の穴に吹出し、後縁側全域を冷却す
る。
【００３６】空間２２ｂの冷却空気の一部は右端のトン
ネル１１を通り、前縁側通路１２を流れて前縁側を冷却
しながら左端のトンネル１１を通り、空間２１内に流入
する。空間２１の冷却空気は内側シュラウド２の左側端
部の面を冷却しながら左端のトンネル１８を通り、空気
溜り１９−１に入って後縁の穴より吹出し、左端の後縁
側を冷却する。
ネル１１を通り、前縁側通路１２を流れて前縁側を冷却
しながら左端のトンネル１１を通り、空間２１内に流入
する。空間２１の冷却空気は内側シュラウド２の左側端
部の面を冷却しながら左端のトンネル１８を通り、空気
溜り１９−１に入って後縁の穴より吹出し、左端の後縁
側を冷却する。
【００３７】なお、上記の実施の第２形態においては、
内側シュラウド２は３枚の静翼を固定して冷却する例で
説明したが、本発明はこの例に限定するものではなく、
必ずしも３枚の静翼でなくて２枚あるいは３枚以上を１
つのシュラウドのセグメントとして構成しても良いもの
である。
内側シュラウド２は３枚の静翼を固定して冷却する例で
説明したが、本発明はこの例に限定するものではなく、
必ずしも３枚の静翼でなくて２枚あるいは３枚以上を１
つのシュラウドのセグメントとして構成しても良いもの
である。
【００３８】上記のように、本実施の第１、第２形態に
おいては、内側シュラウド２は１枚、あるいは３枚の静
翼を固定して構成し、静翼前縁部の独立した空気通路３
Ａよりそれぞれ冷却空気を供給し、蓋１４で密閉した空
間２２あるいは２２ａ，２２ｂ，２２ｃに流入させ、シ
ュラウド面を冷却しながらトンネル１８、空気溜り１９
−２〜１９−４を通って後縁より吹出す。更に、空間２
２あるいは２２ｂからトンネル１１、前縁側通路１２で
前縁側を冷却して空間２１内に入り、シュラウドの左側
の面を冷却して、トンネル１８、空気溜り１９−１を通
って後縁側より吹出し、左側の後縁部を冷却する。
おいては、内側シュラウド２は１枚、あるいは３枚の静
翼を固定して構成し、静翼前縁部の独立した空気通路３
Ａよりそれぞれ冷却空気を供給し、蓋１４で密閉した空
間２２あるいは２２ａ，２２ｂ，２２ｃに流入させ、シ
ュラウド面を冷却しながらトンネル１８、空気溜り１９
−２〜１９−４を通って後縁より吹出す。更に、空間２
２あるいは２２ｂからトンネル１１、前縁側通路１２で
前縁側を冷却して空間２１内に入り、シュラウドの左側
の面を冷却して、トンネル１８、空気溜り１９−１を通
って後縁側より吹出し、左側の後縁部を冷却する。
【００３９】このように、冷却空気によりシュラウドの
前縁、中央部、後縁及び両端部を全域にわたって冷却が
でき、更に３枚の静翼を１つの内側シュラウドに固定
し、これらをまとめて冷却することができるので冷却経
路が簡素化され、シュラウド冷却性能を向上することが
できる。
前縁、中央部、後縁及び両端部を全域にわたって冷却が
でき、更に３枚の静翼を１つの内側シュラウドに固定
し、これらをまとめて冷却することができるので冷却経
路が簡素化され、シュラウド冷却性能を向上することが
できる。
【００４０】
【発明の効果】本発明の（１）は、静翼の前縁側空気通
路を通って内側シュラウドに冷却空気を送り、冷却する
ガスタービン静翼の冷却シュラウドであって、前記内側
シュラウド内部を静翼の腹側と背側とに区分し、腹側に
第１空間を、背側に第２空間をそれぞれ設け、前記静翼
の前縁側空気通路と前記第１空間とを連通させ、前記内
側シュラウドの前縁側には前記第１空間と第２空間とを
連通させるシュラウド側空気通路を設けてなり、前記静
翼前縁側空気通路から流入する冷却空気を前記第１空間
から後縁側に放出させると共に、前記第１空間から前記
シュラウド側空気通路を通り第２空間に流入し、後縁側
に放出させることを特徴としている。そのために第１空
間、第２空間、シュラウド側空気通路により冷却空気が
静翼の周囲を含め、前縁、後縁側の全域にわたって流
れ、内側シュラウドを冷却でき、シュラウド冷却性能を
向上することができる。
路を通って内側シュラウドに冷却空気を送り、冷却する
ガスタービン静翼の冷却シュラウドであって、前記内側
シュラウド内部を静翼の腹側と背側とに区分し、腹側に
第１空間を、背側に第２空間をそれぞれ設け、前記静翼
の前縁側空気通路と前記第１空間とを連通させ、前記内
側シュラウドの前縁側には前記第１空間と第２空間とを
連通させるシュラウド側空気通路を設けてなり、前記静
翼前縁側空気通路から流入する冷却空気を前記第１空間
から後縁側に放出させると共に、前記第１空間から前記
シュラウド側空気通路を通り第２空間に流入し、後縁側
に放出させることを特徴としている。そのために第１空
間、第２空間、シュラウド側空気通路により冷却空気が
静翼の周囲を含め、前縁、後縁側の全域にわたって流
れ、内側シュラウドを冷却でき、シュラウド冷却性能を
向上することができる。
【００４１】本発明の（２）は、上記（１）において、
前記内側シュラウドには円周方向に複数枚の静翼が固定
され、前記第２空間を端部の静翼の背側に設け、前記第
１空間は残りの静翼の全体を含むように設けられたこと
を特徴としている。そのために、１つのセグメントに複
数枚の静翼を処理するガスタービンの静翼のシュラウド
全域が上記（１）と同じように効果的に冷却することが
できる。
前記内側シュラウドには円周方向に複数枚の静翼が固定
され、前記第２空間を端部の静翼の背側に設け、前記第
１空間は残りの静翼の全体を含むように設けられたこと
を特徴としている。そのために、１つのセグメントに複
数枚の静翼を処理するガスタービンの静翼のシュラウド
全域が上記（１）と同じように効果的に冷却することが
できる。
【図１】本発明の実施の第１形態及び第２に係るガスタ
ービン静翼の冷却シュラウドの内部断面図である。
ービン静翼の冷却シュラウドの内部断面図である。
【図２】図１におけるＡ−Ａ断面図で、本発明の実施の
第１形態に係る冷却シュラウドをしめす。
第１形態に係る冷却シュラウドをしめす。
【図３】図２におけるＢ−Ｂ断面図である。
【図４】本発明の実施の第２形態に係るガスタービン静
翼の冷却シュラウドの内部断面図である。
翼の冷却シュラウドの内部断面図である。
【図５】従来のガスタービン静翼の冷却構造を示す斜視
図である。
図である。
【図６】従来のガスタービン静翼の他の冷却構造を示す
内部断面図である。
内部断面図である。
１ 静翼 ２ 内側シュラウド ３Ａ〜３Ｆ 空気通路 ４ タービュレータ ５ チューブ １０ 外側シュラウド １１，１８ トンネル １２ 前縁側通路 １３，１４ 蓋 １５，１６ 土手 １９−１〜１９−４ 空気溜り ２０ａ，２０ｂ リブ ２１，２２ａ，２２ｂ，２２ｃ 空間 ２５ 冷却空気
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 末永 潔 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研究所内
Claims (2)
- 【請求項１】 静翼の前縁側空気通路を通って内側シュ
ラウドに冷却空気を送り、冷却するガスタービン静翼の
冷却シュラウドであって、前記内側シュラウド内部を静
翼の腹側と背側とに区分し、腹側に第１空間を、背側に
第２空間をそれぞれ設け、前記静翼の前縁側空気通路と
前記第１空間とを連通させ、前記内側シュラウドの前縁
側には前記第１空間と第２空間とを連通させるシュラウ
ド側空気通路を設けてなり、前記静翼前縁側空気通路か
ら流入する冷却空気を前記第１空間から後縁側に放出さ
せると共に、前記第１空間から前記シュラウド側空気通
路を通り第２空間に流入し、後縁側に放出させることを
特徴とするガスタービン静翼の冷却シュラウド。 - 【請求項２】 前記内側シュラウドには円周方向に複数
枚の静翼が固定され、前記第２空間を端部の静翼の背側
に設け、前記第１空間は残りの静翼の全体を含むように
設けられたことを特徴とする請求項１記載のガスタービ
ン静翼の冷却シュラウド。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10744497A JP3495554B2 (ja) | 1997-04-24 | 1997-04-24 | ガスタービン静翼の冷却シュラウド |
| CA 2234922 CA2234922C (en) | 1997-04-24 | 1998-04-17 | Cooled shroud of gas turbine stationary blade |
| US09/064,987 US5997245A (en) | 1997-04-24 | 1998-04-23 | Cooled shroud of gas turbine stationary blade |
| EP98107560A EP0874131B1 (en) | 1997-04-24 | 1998-04-24 | Cooled shroud of gas turbine stationary blade |
| DE1998612209 DE69812209T2 (de) | 1997-04-24 | 1998-04-24 | Gekühlter Haltering für Turbinenleitschaufeln |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10744497A JP3495554B2 (ja) | 1997-04-24 | 1997-04-24 | ガスタービン静翼の冷却シュラウド |
| US09/064,987 US5997245A (en) | 1997-04-24 | 1998-04-23 | Cooled shroud of gas turbine stationary blade |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10299409A true JPH10299409A (ja) | 1998-11-10 |
| JP3495554B2 JP3495554B2 (ja) | 2004-02-09 |
Family
ID=26447478
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10744497A Expired - Lifetime JP3495554B2 (ja) | 1997-04-24 | 1997-04-24 | ガスタービン静翼の冷却シュラウド |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5997245A (ja) |
| EP (1) | EP0874131B1 (ja) |
| JP (1) | JP3495554B2 (ja) |
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