JPH0335987Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案はガスタービン燃焼器における熱遮蔽体
の支持構造、特に熱遮蔽体の破損防止に関するも
のである。

ガスタービンにおいては、ガス温度を現在より
遥かに高い1500℃程度に高温化して効率の向上を
図ることが行われている。この場合ガスタービン
燃焼器の金属製内筒壁面を高温から保護して、機
械的強度を維持することが必要であり、これが達
成されないときには、ガスの高温化による効率の
向上は望み得ない。そこで本考案者は先に耐熱性
のブロツク例えば炭化硅素により作られたセラミ
ツクブロツクにより、内筒壁面を被覆して効果的
に保護できる、次のような構造を提案した。即ち
第１図に示す部分斜視図のように、冷却空気流通
空間１を隔てて外筒２を配置して構成される、ガ
スタービン燃焼器の内筒３の高温曝露壁面の軸方
向に、左右上部に支持用突出部３ａを備えた支持
体３ｂを間隔をおいて並列に設ける。一方第２図
の斜視図に示す平板状の熱遮蔽用セラミツクブロ
ツク４（以下セラミツクブロツクと云う）、即ち
左右端の横方向に開口するように、前記内筒３に
設けた支持用突部３ａが入る支持用溝４ｂを備え
たセラミツクブロツク４を作る。そしてこれを第
３図に示す断面図のように、支持用突出部３ａが
セラミツクブロツク４の支持溝４ｂ内に入るよう
に、内筒３の端部から嵌めこんだのち、第３図に
示すように内筒３に設けたねじ孔６内にねじこま
れるねじ７により、断熱パツキン例えばセラミツ
クフアイバ８と、固定用棒体例えばセラミツクロ
ツド９を介して、セラミツクブロツク４を押上げ
て固定し、内筒３を貫通して設けた図示しない連
結孔により、冷却空気流通空間１の冷却空気を冷
却空気流通空〓５内にも流すようにしたものであ
る。

この構造によれば金属製の内筒３の表面は、冷
却空気により冷却されるセラミツクブロツク４と
空隙５を介して高温から遮蔽され、更に内筒３は
内外面から冷却空気によつて冷却される。従って
内筒３をガスの高温から保護して、機械的強度を
長期間に亘つて維持できる。しかし長期の運転実
験の結果この構造には次のような難点を有するこ
とが明らかにされた。

即ちこの構造ではセラミツクブロツク４は高温
燃焼ガスに直接接することから、ガス温度にほぼ
近い高温例えば1200℃以上となるに対し、内筒３
はその機械的強度を維持しうる程度の温度例えば
800℃程度に冷却される。従って第３図のように
高温のセラミツクブロツク４の左右の溝部４ｂの
薄い上下部舌４ｃ，４ｄ間には低温である内筒３
の支持用突部３ａが位置することになる。このた
め特に内筒３と接する下部舌４ｄには絶えず大き
な温度差にもとづく熱歪力が加わることになる。
その結果長期間運転するうちに下部舌４ｄの折損
を招き、セラミツクブロツク４の内筒３の壁面か
らの脱落を生じて熱保護を行えなくなる欠点があ
る。

本考案は以上の如き欠点を除去し、ガスタービ
ン燃焼器の長時間運転を可能としたものである。
次に図面を用いてその詳細を説明する。

第４図は本考案の一実施例を示す断面部分図、
第５図は支持体の斜視図であつて、本考案の特徴
とするところは、内筒３へのセラミツクブロツク
４の支持体１０を、窒化硅素のような耐高温性を
もつセラミツクにより別個に作り、これを高耐熱
性の断熱材例えばセラミツクフアイバ１１を介し
て内筒３の壁面に固定するようにした点にある。
即ち第４図のように内筒３の壁面とセラミツクブ
ロツク４間に、冷却空気流通空〓５を作るに足る
高さをもち、かつその先端の左右にセラミツクブ
ロツク４の左右の支持用溝４ｂ内に入る支持用突
出部１０ａをもたせたセラミツク製の支持体１０
を作り、これをその中心に設けた２段穴１０ｂ
と、内筒に設けた貫通穴３ｃおよび耐熱性金属ボ
ルト、ナツト１２，１３により、断熱材１１を介
して内筒３の壁面の所定の位置にセラミツクブロ
ツクの幅に対応して固定して、セラミツクブロツ
ク４を保持するようにしたものである。なお１４
は支持体１０の位置規制溝である。

このようにすれば断熱材１１により、内筒３へ
の熱量の移動を大きく制約されたセラミツク製の
支持体１０の温度は、これに支持された熱遮蔽用
のセラミツクブロツク４の温度と近いものとな
る。従って従来のようにセラミツクブロツク４と
内筒３とにもとづく大きな温度差による熱歪力
が、セラミツクブロツク４の溝部４ｂの下部舌４
ｄに働くのをよく回避でき、その破損を効果的に
防ぐことができる。

以上本考案を一実施例により説明したが、第６
図に示す断面部分図のようにセラミツク製の支持
体１０の支持用突出部１０ａと、セラミツクブロ
ツク４の下部舌４ｄ間に耐熱性の緩衝材、例えば
セラミツクウールなどの緩衝材１５を設けて、第
４図に示す断熱材製の固定用棒体９などによる締
付力を緩衝して、高温に保持された下部舌４ｄの
折損を防ぐようにしてもよい。また支持体１０に
設ける取付用の２段穴１０ｂを第５図中に点線で
図示するように長円状に形成して、支持体１０の
内壁面への取付け位置を調整できるようにしても
よい。また更に以上では支持体１０を第５図に示
すようにピース状としたが、強度が得られれば内
筒全長に亘る長さとしてもよいことは云うまでも
ない。また以上の例では第４図のようにセラミツ
クブロツク４をセラミツク製の固定用棒体９など
により押上げて固定したが、耐熱性金属によるば
ね体による方法などの任意の固定手段をとること
ができる。

以上の説明から明らかなように、本考案によれ
ば熱遮蔽用のセラミツクブロツクと内筒間の温度
差にもとづくセラミツクブロツクの支持部の破損
を効果的に防止できるすぐれた利点を有するもの
で、長寿命のガスタービン燃焼器の実現に寄与す
るものである。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図はおよび第３図は従来のセラミ
ツクブロツクによる熱遮蔽構造の説明図、第４図
および第５図は本考案の一実施例を示す断面部分
図および支持体の斜視図、第６図は本考案の変形
例を示す断面部分図である。 １……冷却空気流通空間、２……外筒、３……
内筒、３ａ……支持用突出部、３ｂ……支持体、
４……熱遮蔽用セラミツクブロツク、４ｂ……支
持用溝、４ｃ……上部舌、４ｄ……下部舌、５…
…冷却空気流通空〓、６……固定用のねじ孔、７
……固定ねじ、８……断熱パツキン、９……断熱
性固定用棒体、１０……支持体、１０ａ……支持
用突出部、１０ｂ……固定用２段穴、１１……断
熱材、１２，１３……ボルト，ナツト、１４……
支持体位置規制溝、１５……断熱性緩衝材。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 上端の左右横方向に支持用突出部をそれぞれ備
   えた高耐熱性支持体を高耐熱性断熱材を介して内
   筒壁面に所定間隔をおいて固定すると共に、熱遮
   蔽用セラミツクブロツク体の左右端に横方向に開
   口させて設けた支持用溝内に、前記高耐熱性支持
   体の支持用突出部を差込んで、熱遮蔽用セラミツ
   クブロツク体を冷却空気気流空隙をもたせて内筒
   壁面に固定することを特徴とするガスタービン燃
   焼器における熱遮蔽体の取付構造。