JPH04214932A - タ―ビンノズルおよびシュラウドの隣接する円周方向セグメント間の隙間シ―ル構造 - Google Patents
タ―ビンノズルおよびシュラウドの隣接する円周方向セグメント間の隙間シ―ル構造Info
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- JPH04214932A JPH04214932A JP3015947A JP1594791A JPH04214932A JP H04214932 A JPH04214932 A JP H04214932A JP 3015947 A JP3015947 A JP 3015947A JP 1594791 A JP1594791 A JP 1594791A JP H04214932 A JPH04214932 A JP H04214932A
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- F02K1/78—Other construction of jet pipes
- F02K1/80—Couplings or connections
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- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は一般にガスタ―ビンエ
ンジンに関し、特にタ―ビンノズルおよびシュラウドの
隣接する円周方向セグメント間の隙間をシ―ルする改良
構造に関する。
ンジンに関し、特にタ―ビンノズルおよびシュラウドの
隣接する円周方向セグメント間の隙間をシ―ルする改良
構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】ガスタ―ビンエンジンの効率は多くの要
因に依存している。一つの要因は、ガスタ―ビンエンジ
ンの圧縮機部分で発生し、主としてエンジンのタ―ビン
部分を駆動するのに用いる高圧の冷却空気を、エンジン
の他の用途に流用する度合いである。冷却空気のそのよ
うな用途の一つは、主コア流路に沿った金属表面を冷却
し、それらを溶融温度以下に維持することである。エン
ジン内の他の用途に振り向ける冷却空気の量が多ければ
多いほど、タ―ビンを駆動する空気の量が少なくなり、
したがってタ―ビンの運動効率が悪くなる。
因に依存している。一つの要因は、ガスタ―ビンエンジ
ンの圧縮機部分で発生し、主としてエンジンのタ―ビン
部分を駆動するのに用いる高圧の冷却空気を、エンジン
の他の用途に流用する度合いである。冷却空気のそのよ
うな用途の一つは、主コア流路に沿った金属表面を冷却
し、それらを溶融温度以下に維持することである。エン
ジン内の他の用途に振り向ける冷却空気の量が多ければ
多いほど、タ―ビンを駆動する空気の量が少なくなり、
したがってタ―ビンの運動効率が悪くなる。
【０００３】したがって、タ―ビンを駆動する用途から
流用する冷却空気の量を、そのような他の補助的機能を
行うのに絶対に必要な量だけに限定することが重要であ
る。従来から、このような分流した空気がエンジン要素
の隣接するセグメント間を通って漏れることで失われる
のを防止するために、シ―ル構造が提案されている。従
来の代表的な例として、Ｂｅｒｔｅｌｓｏｎ の米国特
許第３，７２８，０４１号、Ｋｉｌｄｅａの米国特許第
４，３１１，４３２号、Ｇｒｏｓｊｅａｎの米国特許第
４，５３７，０２４号、Ｈｏｌｏｗａｃｈらの米国特許
第４，６６２，６５８号、Ｍｉｒａｕｃｏｕｒｔらの米
国特許第４，７５９，６８７号、およびＣｌｅｖｅｎｇ
ｅｒ らの米国特許第４，７６７，２６０号に開示され
たシ―ル構造がある。
流用する冷却空気の量を、そのような他の補助的機能を
行うのに絶対に必要な量だけに限定することが重要であ
る。従来から、このような分流した空気がエンジン要素
の隣接するセグメント間を通って漏れることで失われる
のを防止するために、シ―ル構造が提案されている。従
来の代表的な例として、Ｂｅｒｔｅｌｓｏｎ の米国特
許第３，７２８，０４１号、Ｋｉｌｄｅａの米国特許第
４，３１１，４３２号、Ｇｒｏｓｊｅａｎの米国特許第
４，５３７，０２４号、Ｈｏｌｏｗａｃｈらの米国特許
第４，６６２，６５８号、Ｍｉｒａｕｃｏｕｒｔらの米
国特許第４，７５９，６８７号、およびＣｌｅｖｅｎｇ
ｅｒ らの米国特許第４，７６７，２６０号に開示され
たシ―ル構造がある。
【０００４】タ―ビンノズルおよびシュラウドの隣接す
るセグメントエッジ間の隙間をシ―ル（密封）するのに
よく用いられている従来のシ―ル構造の一つは、スプラ
インシ―ル構造と呼ばれるものである。このの構造の利
点は、構成が簡単なことである。しかし、使用した切削
加工法、採用した公差、セグメント相互のずれ移動（ミ
スアラインメント）などの結果として、セグメントエッ
ジの幾何形状が適切でなくなると必ず、この構造は漏れ
を生じやすくなるので、シ―ル機構として有効ではない
。したがって、上述した問題を回避しながら、セグメン
トエッジの隙間を有効にシ―ルする構造が必要とされて
いる。
るセグメントエッジ間の隙間をシ―ル（密封）するのに
よく用いられている従来のシ―ル構造の一つは、スプラ
インシ―ル構造と呼ばれるものである。このの構造の利
点は、構成が簡単なことである。しかし、使用した切削
加工法、採用した公差、セグメント相互のずれ移動（ミ
スアラインメント）などの結果として、セグメントエッ
ジの幾何形状が適切でなくなると必ず、この構造は漏れ
を生じやすくなるので、シ―ル機構として有効ではない
。したがって、上述した問題を回避しながら、セグメン
トエッジの隙間を有効にシ―ルする構造が必要とされて
いる。
【０００５】
【発明の概要】この発明は、上述したニ―ズを満たすよ
うに設計された改良シ―ル構造（アレンジメント）を提
供する。この発明の改良シ―ル構造は、セグメントエッ
ジに限定された移動や相対的ずれ（ミスアラインメント
）が生じても、常に、隣接するセグメントエッジ間の隙
間（ギャップ）に有効なシ―ルを維持する作用をなす。 このような能力があるので、この発明の改良シ―ル構造
は、セグメントの熱膨張および収縮によりこのような相
対移動やずれが起こる、タ―ビンノズルおよびシュラウ
ドの隣接するセグメント間の隙間をシ―ルするのに特に
適当である。
うに設計された改良シ―ル構造（アレンジメント）を提
供する。この発明の改良シ―ル構造は、セグメントエッ
ジに限定された移動や相対的ずれ（ミスアラインメント
）が生じても、常に、隣接するセグメントエッジ間の隙
間（ギャップ）に有効なシ―ルを維持する作用をなす。 このような能力があるので、この発明の改良シ―ル構造
は、セグメントの熱膨張および収縮によりこのような相
対移動やずれが起こる、タ―ビンノズルおよびシュラウ
ドの隣接するセグメント間の隙間をシ―ルするのに特に
適当である。
【０００６】したがって、このシ―ル構造は、冷却空気
が隙間を通ってガスタ―ビンエンジンの主コア流路に漏
れるのを防止するのに有効である。この発明は、冷却さ
れたセグメント状ノズルおよびシュラウドを使用するタ
―ビンエンジンすべてに適用できる。この発明の改良し
たシ―ル構造は、冷却材シ―ル性能が向上しているので
、タ―ビンエンジンの効率が向上する。また、この改良
シ―ル構造は、セグメントエッジの摩耗特性が良好であ
り、セグメントエッジの冷却も向上する。
が隙間を通ってガスタ―ビンエンジンの主コア流路に漏
れるのを防止するのに有効である。この発明は、冷却さ
れたセグメント状ノズルおよびシュラウドを使用するタ
―ビンエンジンすべてに適用できる。この発明の改良し
たシ―ル構造は、冷却材シ―ル性能が向上しているので
、タ―ビンエンジンの効率が向上する。また、この改良
シ―ル構造は、セグメントエッジの摩耗特性が良好であ
り、セグメントエッジの冷却も向上する。
【０００７】したがって、この発明は、セグメント状要
素の隣接するエッジ間の隙間をシ―ルする構造において
、（ａ）上記セグメントのエッジ上に位置し、互いに反
対向きに傾斜した平面を画定する１対の反対向きに傾斜
したフランジ、（ｂ）上記フランジ間に配置されかつそ
の反対向きに傾斜した平面上に着座し、フランジエッジ
間の隙間をまたぎ隙間を閉止するシ―ル部材、および（
ｃ）上記フランジの下側に係止され、上記シ―ル部材に
重なり、上記シ―ル部材を上記フランジの平面とシ―ル
接触状態にかつ隙間シ―ル関係にバイアスする降伏可能
な弾性ばねクリップを備えるシ―ル構造を提供する。
素の隣接するエッジ間の隙間をシ―ルする構造において
、（ａ）上記セグメントのエッジ上に位置し、互いに反
対向きに傾斜した平面を画定する１対の反対向きに傾斜
したフランジ、（ｂ）上記フランジ間に配置されかつそ
の反対向きに傾斜した平面上に着座し、フランジエッジ
間の隙間をまたぎ隙間を閉止するシ―ル部材、および（
ｃ）上記フランジの下側に係止され、上記シ―ル部材に
重なり、上記シ―ル部材を上記フランジの平面とシ―ル
接触状態にかつ隙間シ―ル関係にバイアスする降伏可能
な弾性ばねクリップを備えるシ―ル構造を提供する。
【０００８】具体的には、上記ばねクリップがチャンネ
ル状の断面形状を有し、１対の反対側の長さ方向エッジ
部分とこれらの両側エッジ部分を相互に連結する中間部
分とを含む。ばねクリップの両側エッジ部分がフック形
状を有し、一方が他方の反対形状であり、セグメント状
要素のエッジのまわりから下側に延在する。クリップの
中間部分は、シ―ル部材に重なり、シ―ル部材と係合し
、このクリップ中間部分が係合するシ―ル部材の側面部
分の形状と合致する形状となっている。
ル状の断面形状を有し、１対の反対側の長さ方向エッジ
部分とこれらの両側エッジ部分を相互に連結する中間部
分とを含む。ばねクリップの両側エッジ部分がフック形
状を有し、一方が他方の反対形状であり、セグメント状
要素のエッジのまわりから下側に延在する。クリップの
中間部分は、シ―ル部材に重なり、シ―ル部材と係合し
、このクリップ中間部分が係合するシ―ル部材の側面部
分の形状と合致する形状となっている。
【０００９】さらに、上記シ―ル部材は、上記セグメン
トエッジのフランジの平面と係合する曲面部分を有する
細長い直線ロッドである。そして、このシ―ルロッドは
、円形の断面形状を有し、フランジの平面と実質的に線
状のシ―ル接触をなす。
トエッジのフランジの平面と係合する曲面部分を有する
細長い直線ロッドである。そして、このシ―ルロッドは
、円形の断面形状を有し、フランジの平面と実質的に線
状のシ―ル接触をなす。
【００１０】この発明の上述したまた他の特徴、効果お
よび利点をさらに明確にするために、以下にこの発明を
添付の図面に示した好適な実施例について詳細に説明す
る。
よび利点をさらに明確にするために、以下にこの発明を
添付の図面に示した好適な実施例について詳細に説明す
る。
【００１１】
【具体的な構成】以下の説明において、一連の図面中の
同じ符号は同じまたは対応する部品を示す。また、以下
の説明において、「前」、「後」、「左」、「右」、「
上」、「下」などの用語は便宜上用いた用語であって、
限定的な用語と考えるべきではない。 全般 図１に、この発明を適用できるガスタ―ビンエンジ
ンを１０で総称して示す。エンジン１０は、長さ方向中
心線または軸線Ａのまわりに同軸かつ同心的に配置され
た環状ケ―シング１２を有する。エンジン１０はコアガ
ス発生機エンジン１４を含み、そのコアエンジン１４は
圧縮機１６、燃焼器１８および単段または多段の高圧タ
―ビン２０を、すべてエンジン１０の長さ方向軸線また
は中心線Ａのまわりに同軸的に直列かつ軸流関係で配置
して構成されている。環状駆動シャフト２２が圧縮機１
６と高圧タ―ビン２０を剛固に相互連結している。
同じ符号は同じまたは対応する部品を示す。また、以下
の説明において、「前」、「後」、「左」、「右」、「
上」、「下」などの用語は便宜上用いた用語であって、
限定的な用語と考えるべきではない。 全般 図１に、この発明を適用できるガスタ―ビンエンジ
ンを１０で総称して示す。エンジン１０は、長さ方向中
心線または軸線Ａのまわりに同軸かつ同心的に配置され
た環状ケ―シング１２を有する。エンジン１０はコアガ
ス発生機エンジン１４を含み、そのコアエンジン１４は
圧縮機１６、燃焼器１８および単段または多段の高圧タ
―ビン２０を、すべてエンジン１０の長さ方向軸線また
は中心線Ａのまわりに同軸的に直列かつ軸流関係で配置
して構成されている。環状駆動シャフト２２が圧縮機１
６と高圧タ―ビン２０を剛固に相互連結している。
【００１２】コアエンジン１４は燃焼ガスを発生する作
用をなす。圧縮機１６からの圧縮空気を燃焼器１８で燃
料と混合し、点火し、こうして燃焼ガスを発生する。高
圧タ―ビン２０により燃焼ガスから一部の仕事を抽出し
、これにより圧縮機１６を駆動する。燃焼ガスの残りを
コアエンジン１４から低圧動力（パワ―）タ―ビン２４
に排出する。
用をなす。圧縮機１６からの圧縮空気を燃焼器１８で燃
料と混合し、点火し、こうして燃焼ガスを発生する。高
圧タ―ビン２０により燃焼ガスから一部の仕事を抽出し
、これにより圧縮機１６を駆動する。燃焼ガスの残りを
コアエンジン１４から低圧動力（パワ―）タ―ビン２４
に排出する。
【００１３】低圧動力タ―ビン２４は環状ドラムロ―タ
２６およびステ―タ２８を含む。ロ―タ２６は適当な軸
受３０により回転自在に装着され、そこから半径方向外
方に延在するタ―ビンブレ―ドの複数の列３４を軸線方
向に間隔をあけて備える。ステ―タ２８はロ―タ２６の
半径方向外方に配置され、静止ケ―シング１２に固着さ
れそこから半径方向内方に延在するステ―タベ―ンの複
数の列３６を備える。ステ―タベ―ン列３６は軸線方向
に間隔をあけて配置され、タ―ビンブレ―ド列３４と交
互になっている。ロ―タ２６は駆動シャフト３８に固着
され、作動軸受３２を介して駆動シャフト２２に相互連
結されている。
２６およびステ―タ２８を含む。ロ―タ２６は適当な軸
受３０により回転自在に装着され、そこから半径方向外
方に延在するタ―ビンブレ―ドの複数の列３４を軸線方
向に間隔をあけて備える。ステ―タ２８はロ―タ２６の
半径方向外方に配置され、静止ケ―シング１２に固着さ
れそこから半径方向内方に延在するステ―タベ―ンの複
数の列３６を備える。ステ―タベ―ン列３６は軸線方向
に間隔をあけて配置され、タ―ビンブレ―ド列３４と交
互になっている。ロ―タ２６は駆動シャフト３８に固着
され、作動軸受３２を介して駆動シャフト２２に相互連
結されている。
【００１４】一方、駆動シャフト３８は前部ブ―スタロ
―タ３９を回転駆動する。前部ブ―スタロ―タ３９はブ
―スタ圧縮機４０の一部を形成するとともに、前部ファ
ンブレ―ド列４１を支持し、そして前部ファンブレ―ド
列４１は、静止ケ―シング１２のまわりに複数個のスト
ラットまたは支柱４３（１本のみ図示）で支持されたナ
セル４２内に収容されている。ブ―スタ圧縮機４０は、
ブ―スタロ―タ３９に固着されそこから半径方向外方に
延在しそれとともに回転するブ―スタブレ―ドの複数の
列４４と、静止ケ―シング１２に固着されそこから半径
方向内方に延在するブ―スタステ―タベ―ンの複数の列
４６とから構成される。ブ―スタブレ―ド列４４および
ステ―タベ―ン列４６は共に軸線方向に間隔をあけて、
交互になるように配置されている。 従来のシ―ル構造 図２によく用いられる従来のシ―ル構造を４８で総
称して示す。従来のシ―ル構造は、以下の説明ではスプ
ラインシ―ル構造というが、コアエンジン１４の外部冷
却空気側１４Ａから内部流路側１４Ｂへの冷却空気の漏
れを防止するためのものである。スプラインシ―ル構造
４８は、ガスタ―ビンエンジン１０のノズルおよびシュ
ラウド（一部のみ図示）の一部を構成する、複数の円周
方向セグメント５４（１対だけを図示）の隣接するエッ
ジ５２間の複数の隙間５０（１つだけ図示）それぞれを
シ―ルするために設けられる。
―タ３９を回転駆動する。前部ブ―スタロ―タ３９はブ
―スタ圧縮機４０の一部を形成するとともに、前部ファ
ンブレ―ド列４１を支持し、そして前部ファンブレ―ド
列４１は、静止ケ―シング１２のまわりに複数個のスト
ラットまたは支柱４３（１本のみ図示）で支持されたナ
セル４２内に収容されている。ブ―スタ圧縮機４０は、
ブ―スタロ―タ３９に固着されそこから半径方向外方に
延在しそれとともに回転するブ―スタブレ―ドの複数の
列４４と、静止ケ―シング１２に固着されそこから半径
方向内方に延在するブ―スタステ―タベ―ンの複数の列
４６とから構成される。ブ―スタブレ―ド列４４および
ステ―タベ―ン列４６は共に軸線方向に間隔をあけて、
交互になるように配置されている。 従来のシ―ル構造 図２によく用いられる従来のシ―ル構造を４８で総
称して示す。従来のシ―ル構造は、以下の説明ではスプ
ラインシ―ル構造というが、コアエンジン１４の外部冷
却空気側１４Ａから内部流路側１４Ｂへの冷却空気の漏
れを防止するためのものである。スプラインシ―ル構造
４８は、ガスタ―ビンエンジン１０のノズルおよびシュ
ラウド（一部のみ図示）の一部を構成する、複数の円周
方向セグメント５４（１対だけを図示）の隣接するエッ
ジ５２間の複数の隙間５０（１つだけ図示）それぞれを
シ―ルするために設けられる。
【００１５】隙間またはギャップ５０は、冷却空気がコ
アエンジン１４の高圧の外部側１４Ａから低圧の内部側
１４Ｂへ漏れ出る通路となる。代表的には、冷却空気を
低速かつ高圧で、冷却したいセグメント５４にかぶさる
衝突バッフル５６に向けて案内する。空気がバッフル５
６のオリフィス５８を通過する際に、空気が加速するの
で、空気はセグメント５４の外部側に、セグメントから
の熱伝達を増加する比較的早い速度で衝突する。
アエンジン１４の高圧の外部側１４Ａから低圧の内部側
１４Ｂへ漏れ出る通路となる。代表的には、冷却空気を
低速かつ高圧で、冷却したいセグメント５４にかぶさる
衝突バッフル５６に向けて案内する。空気がバッフル５
６のオリフィス５８を通過する際に、空気が加速するの
で、空気はセグメント５４の外部側に、セグメントから
の熱伝達を増加する比較的早い速度で衝突する。
【００１６】冷却空気が隙間５０を通って漏れるのを防
止するために、スプラインシ―ル構造４８は細長く薄い
平坦なスプラインシ―ル部材６０を用いる。スプライン
シ―ル部材６０をその両側の長さ方向エッジ６０Ａに沿
って、隣接するセグメントエッジ５２に形成された溝６
２内に挿入し、エッジ５２間の隙間５０にまたがせると
ともに、溝６２の下側表面６２Ａに密着させる。
止するために、スプラインシ―ル構造４８は細長く薄い
平坦なスプラインシ―ル部材６０を用いる。スプライン
シ―ル部材６０をその両側の長さ方向エッジ６０Ａに沿
って、隣接するセグメントエッジ５２に形成された溝６
２内に挿入し、エッジ５２間の隙間５０にまたがせると
ともに、溝６２の下側表面６２Ａに密着させる。
【００１７】しかし、隣接するセグメントエッジ５２の
溝６２同士を共通平面の関係に維持することができない
ので、スプラインシ―ル構造４８によるシ―ル配置は漏
れを生じやすく効果的でない。隣接する溝６２を同一平
面に整列関係に維持できないのは、切削加工公差やセグ
メントの移動のせいである。したがって、スプラインシ
―ル部材６０は溝６２に適切に着座せず溝６２を適切に
密封せず、その結果、漏れ通路を形成する。また、スプ
ラインシ―ル溝６２を放電加工法によって作製するのが
代表的であるが、放電加工法では、平坦なシ―ル部材６
０が接触し、着座する下側表面６２Ａを含む溝表面に粗
さが残る。粗い下側表面６２Ａは冷却空気の漏れ通路に
つながる。
溝６２同士を共通平面の関係に維持することができない
ので、スプラインシ―ル構造４８によるシ―ル配置は漏
れを生じやすく効果的でない。隣接する溝６２を同一平
面に整列関係に維持できないのは、切削加工公差やセグ
メントの移動のせいである。したがって、スプラインシ
―ル部材６０は溝６２に適切に着座せず溝６２を適切に
密封せず、その結果、漏れ通路を形成する。また、スプ
ラインシ―ル溝６２を放電加工法によって作製するのが
代表的であるが、放電加工法では、平坦なシ―ル部材６
０が接触し、着座する下側表面６２Ａを含む溝表面に粗
さが残る。粗い下側表面６２Ａは冷却空気の漏れ通路に
つながる。
【００１８】また、スプラインシ―ル構造４８がセグメ
ントエッジ５２に形成する幾何形状は効率よい冷却が困
難である。この冷却が困難なことと、タ―ビン運転温度
の上昇のせいで、セグメントエッジ５２は酸化侵食を受
けやすい。従来のスプラインシ―ル構造をセグメントエ
ッジでの冷却を向上するように変更することは、その独
特のシ―ル幾何形状によって制約される。 この発明の改良シ―ル構造 図３および図４に、従来のスプラインシ―ル構造４
８に関連した上述した問題を克服した、この発明に従っ
て構成した改良シ―ル構造を６４で総称して示す。この
改良シ―ル構造６４は、通常隙間５０だけ離間している
円周方向セグメント５４のエッジ５２の上に、１対の反
対向きに傾斜したフランジ６６を含む。そして、これら
のフランジ６６はそれぞれ、大体等しく、反対向きに傾
斜した平坦な上向き表面６８を上側に画定する。
ントエッジ５２に形成する幾何形状は効率よい冷却が困
難である。この冷却が困難なことと、タ―ビン運転温度
の上昇のせいで、セグメントエッジ５２は酸化侵食を受
けやすい。従来のスプラインシ―ル構造をセグメントエ
ッジでの冷却を向上するように変更することは、その独
特のシ―ル幾何形状によって制約される。 この発明の改良シ―ル構造 図３および図４に、従来のスプラインシ―ル構造４
８に関連した上述した問題を克服した、この発明に従っ
て構成した改良シ―ル構造を６４で総称して示す。この
改良シ―ル構造６４は、通常隙間５０だけ離間している
円周方向セグメント５４のエッジ５２の上に、１対の反
対向きに傾斜したフランジ６６を含む。そして、これら
のフランジ６６はそれぞれ、大体等しく、反対向きに傾
斜した平坦な上向き表面６８を上側に画定する。
【００１９】シ―ル構造６４は、好ましくは細長い大体
直線状に延在する円筒形ロッド７０の形態の、シ―ル部
材７０も含む。円筒形シ―ルロッド７０は、傾斜フラン
ジ６６の反対向きに傾斜した平坦面６８の間に配置され
、かつこれらの傾斜平坦面６８上に着座し、フランジ６
６間の隙間５０をまたぎ閉止する。ロッド７０の円形断
面形状と、平坦面６８の反対向きの傾斜配向とにより、
ロッド７０の両側の曲面部分７０Ａと平坦面６８との間
に両者を密封する線接触が容易に得られる。
直線状に延在する円筒形ロッド７０の形態の、シ―ル部
材７０も含む。円筒形シ―ルロッド７０は、傾斜フラン
ジ６６の反対向きに傾斜した平坦面６８の間に配置され
、かつこれらの傾斜平坦面６８上に着座し、フランジ６
６間の隙間５０をまたぎ閉止する。ロッド７０の円形断
面形状と、平坦面６８の反対向きの傾斜配向とにより、
ロッド７０の両側の曲面部分７０Ａと平坦面６８との間
に両者を密封する線接触が容易に得られる。
【００２０】シ―ル構造６４はさらに、降伏可能な弾性
ばねクリップ７２を含む。このクリップ７２は、フラン
ジ６６の下側に係止されかつシ―ルロッド７０にかぶさ
り、シ―ルロッド７０をフランジ６６の平坦面６８と密
封線接触関係にかつ隙間５０をまたいで隙間５０と密封
関係にバイアスする。また図３には冷却空気衝突板７４
も示してあるが（図示の便宜上穴を省略している）、こ
れらの衝突板はこの発明のシ―ル構造６４の一部を構成
するものではない。
ばねクリップ７２を含む。このクリップ７２は、フラン
ジ６６の下側に係止されかつシ―ルロッド７０にかぶさ
り、シ―ルロッド７０をフランジ６６の平坦面６８と密
封線接触関係にかつ隙間５０をまたいで隙間５０と密封
関係にバイアスする。また図３には冷却空気衝突板７４
も示してあるが（図示の便宜上穴を省略している）、こ
れらの衝突板はこの発明のシ―ル構造６４の一部を構成
するものではない。
【００２１】ばねクリップ７２はチャンネル状断面形状
を有し、１対の反対側の長さ方向エッジ部分７２Ａおよ
びこれらの反対側エッジ部分７２Ａを相互連結する中間
部分７２Ｂを含む。図４からわかるように、ばねクリッ
プ７２の反対側の長さ方向エッジ部分７２Ａは大体フッ
ク形の形状であり、一方は他方の反対形状である。フッ
ク形エッジ部分７２Ａはセグメント５４のエッジフラン
ジ６６のまわりから下側まで延在し、エッジ部分７２Ａ
の先端でフランジ６６の下面６９と接触して、ばねクリ
ップ７２をここに係留する。下面６９も実質的に平面で
、上側平坦面６８に実質的に平行である。
を有し、１対の反対側の長さ方向エッジ部分７２Ａおよ
びこれらの反対側エッジ部分７２Ａを相互連結する中間
部分７２Ｂを含む。図４からわかるように、ばねクリッ
プ７２の反対側の長さ方向エッジ部分７２Ａは大体フッ
ク形の形状であり、一方は他方の反対形状である。フッ
ク形エッジ部分７２Ａはセグメント５４のエッジフラン
ジ６６のまわりから下側まで延在し、エッジ部分７２Ａ
の先端でフランジ６６の下面６９と接触して、ばねクリ
ップ７２をここに係留する。下面６９も実質的に平面で
、上側平坦面６８に実質的に平行である。
【００２２】クリップ７２の中間部分７２Ｂは円筒形シ
―ルロッド７０の上側にかぶさり、それと係合する。ク
リップ中間部分７２Ｂは断面が、シ―ルロッド７０の上
側の湾曲形状に合致する円弧状になっており、そこでロ
ッド７０と接触する。ばねクリップ７２は比較的簡単に
たわみ、剛性（スチッフネス）が比較的低いので、シ―
ルロッド７０に軽い荷重またはバイアスを加えるだけで
ある。
―ルロッド７０の上側にかぶさり、それと係合する。ク
リップ中間部分７２Ｂは断面が、シ―ルロッド７０の上
側の湾曲形状に合致する円弧状になっており、そこでロ
ッド７０と接触する。ばねクリップ７２は比較的簡単に
たわみ、剛性（スチッフネス）が比較的低いので、シ―
ルロッド７０に軽い荷重またはバイアスを加えるだけで
ある。
【００２３】ばねクリップ７２の可撓性により、シ―ル
ロッド７０を、フランジ６６の大体等しく反対向きに傾
斜した平面６８により形成されたクレビスに保持する。 傾斜表面６８の平面はエンジン運転条件下で常に互いに
交差するという事実関係から、このシ―ル構造は、フラ
ンジが相互移動しても、比較的均等に維持される。した
がって、セグメント５４は半径方向または円周方向に離
れたり、角度がずれたり自由に移動でき、しかもシ―ル
構造はあたかも完全なアラインメントが維持されるかの
ごとくに同等に機能する。クリップ７２がロッド７０を
下向きにバイアスしているので、フランジ６６が互いに
接近したり離れたりし、それに応じて隙間５０が狭くな
ったり広くなったりするのにつれて、ロッド７０がフラ
ンジ６６上を上下に移動できる。クリリップのエッジ部
分７２Ａは、予想される運転条件に応じて、フランジ６
６の下面６９に摺動自在に保持しても、固定してもよく
、いずれにしてもシ―ル関係が維持される。
ロッド７０を、フランジ６６の大体等しく反対向きに傾
斜した平面６８により形成されたクレビスに保持する。 傾斜表面６８の平面はエンジン運転条件下で常に互いに
交差するという事実関係から、このシ―ル構造は、フラ
ンジが相互移動しても、比較的均等に維持される。した
がって、セグメント５４は半径方向または円周方向に離
れたり、角度がずれたり自由に移動でき、しかもシ―ル
構造はあたかも完全なアラインメントが維持されるかの
ごとくに同等に機能する。クリップ７２がロッド７０を
下向きにバイアスしているので、フランジ６６が互いに
接近したり離れたりし、それに応じて隙間５０が狭くな
ったり広くなったりするのにつれて、ロッド７０がフラ
ンジ６６上を上下に移動できる。クリリップのエッジ部
分７２Ａは、予想される運転条件に応じて、フランジ６
６の下面６９に摺動自在に保持しても、固定してもよく
、いずれにしてもシ―ル関係が維持される。
【００２４】ばねクリップ７２とシ―ルロッド７０とは
同じ長さにする必要がないことが明らかである。ばねク
リップ７２をロッドより短くすることができる。さらに
、クリップの断面形状を変更して、シ―ル付勢力の大き
さを変えることができる。また、フランジ６６のシ―ル
面は研削により製造することができ、これにより密封に
一層適切な平滑な表面仕上げを得ることができ、しかも
そのような仕上げの製造コストが低い。ばねクリップの
端部はキャップをかぶせてそこからの空気の漏れを防止
することができる。
同じ長さにする必要がないことが明らかである。ばねク
リップ７２をロッドより短くすることができる。さらに
、クリップの断面形状を変更して、シ―ル付勢力の大き
さを変えることができる。また、フランジ６６のシ―ル
面は研削により製造することができ、これにより密封に
一層適切な平滑な表面仕上げを得ることができ、しかも
そのような仕上げの製造コストが低い。ばねクリップの
端部はキャップをかぶせてそこからの空気の漏れを防止
することができる。
【００２５】この発明の構成およびその効果が以上の説
明から理解できるはずであり、その形状、構成および部
品の配列を、この発明の要旨から逸脱しない範囲内で、
またその重要な利点を犠牲にすることなく、種々に変更
できることが明らかである。上述した形態はこの発明の
好適なあるいは例示の実施態様にすぎない。たとえば、
この発明は、円周方向隣接セグメントに限らずあらやる
隣接セグメント間の隙間をシ―ルするし、またシ―ルす
るように簡単に改作できる。
明から理解できるはずであり、その形状、構成および部
品の配列を、この発明の要旨から逸脱しない範囲内で、
またその重要な利点を犠牲にすることなく、種々に変更
できることが明らかである。上述した形態はこの発明の
好適なあるいは例示の実施態様にすぎない。たとえば、
この発明は、円周方向隣接セグメントに限らずあらやる
隣接セグメント間の隙間をシ―ルするし、またシ―ルす
るように簡単に改作できる。
【図１】ガスタ―ビンエンジンの概略図である。
【図２】タ―ビンノズルおよびシュラウドの隣接する円
周方向セグメント間の隙間をシ―ルする従来のシ―ル構
造の部分的断面図である。
周方向セグメント間の隙間をシ―ルする従来のシ―ル構
造の部分的断面図である。
【図３】この発明による改良シ―ル構造の部分的斜視図
である。
である。
【図４】図３の４−４線方向に見たシ―ル構造の拡大断
面図である。
面図である。
５０ 隙間、５２ エッジ、５４ セグメント、
６４ シ―ル構造、６６ 傾斜フランジ、６８
傾斜平面、７０ 円筒形ロッド、７２ ばねクリッ
プ、７２Ａ エッジ部分、７２Ｂ 中間部分。
６４ シ―ル構造、６６ 傾斜フランジ、６８
傾斜平面、７０ 円筒形ロッド、７２ ばねクリッ
プ、７２Ａ エッジ部分、７２Ｂ 中間部分。
Claims (21)
- 【請求項１】 互いに反対向きに傾斜した平面を有す
るセグメント状要素の隣接するエッジ間の隙間をシ―ル
構造において、 （ａ）セグメント状要素のエッジの傾斜した平面間に配
置されかつその平面上に着座し、エッジ間の隙間をまた
ぎ隙間を閉止するシ―ル部材、および （ｂ）セグメント状要素のエッジの下側に係止され、上
記シ―ル部材に重なり、上記シ―ル部材を上記エッジの
平面とシ―ル接触状態にかつ隙間シ―ル関係にバイアス
する降伏可能な弾性ばねクリップを備えるシ―ル構造。 - 【請求項２】 上記セグメント状要素が円周方向にセ
グメント化された要素であり、上記ばねクリップが１対
の反対側の長さ方向エッジ部分とこれらの両側エッジ部
分を相互に連結する中間部分とを含む請求項１に記載の
シ―ル構造。 - 【請求項３】 上記ばねクリップの両側エッジ部分が
フック形状を有し、一方が他方の反対形状であり、セグ
メント状要素のエッジのまわりから下側に延在する請求
項２に記載のシ―ル構造。 - 【請求項４】 上記クリップの中間部分が上記シ―ル
部材と係合し、このクリップ中間部分が係合するシ―ル
部材の側面部分の形状と合致する形状となっている請求
項２に記載のシ―ル構造。 - 【請求項５】 上記シ―ル部材が上記エッジの平面と
係合する曲面部分を有する細長い直線ロッドである請求
項１に記載のシ―ル構造。 - 【請求項６】 上記シ―ルロッドが円形の断面形状を
有し、上記エッジの平面と実質的に線状のシ―ル接触を
なす請求項５に記載のシ―ル構造。 - 【請求項７】 上記ばねクリップがチャンネル状の断
面形状を有する請求項１に記載のシ―ル構造。 - 【請求項８】 エッジ同士の間に隙間を画定する１対
の離間した隣接セグメントと組み合わせるシ―ル構造に
おいて、 （ａ）上記セグメントのエッジ上に位置し、互いに反対
向きに傾斜した平面を画定する１対のフランジ、（ｂ）
上記エッジフランジ間に配置されかつその反対向きに傾
斜した平面上に着座し、エッジ間の隙間をまたぎ隙間を
シ―ル可能に閉止するシ―ル部材、および（ｃ）上記エ
ッジフランジの下側に係止され、上記シ―ル部材に重な
り、上記シ―ル部材を上記エッジフランジの平面とシ―
ル接触状態にかつ隙間シ―ル関係にバイアスする降伏可
能な弾性ばねクリップを備えるシ―ル構造。 - 【請求項９】 上記ばねクリップが１対の反対側の長
さ方向エッジ部分とこれらの両側エッジ部分を相互に連
結する中間部分とを含む請求項８に記載のシ―ル構造。 - 【請求項１０】 上記ばねクリップの両側エッジ部分
がフック形状を有し、一方が他方の反対形状であり、セ
グメントのエッジのまわりから下側に延在する請求項９
に記載のシ―ル構造。 - 【請求項１１】 上記クリップの中間部分が上記シ―
ル部材と係合し、このクリップ中間部分が係合するシ―
ル部材の側面部分の形状と合致する形状となっている請
求項９に記載のシ―ル構造。 - 【請求項１２】 上記シ―ル部材が上記エッジの平面
と係合する曲面部分を有する細長い直線ロッドである請
求項８に記載のシ―ル構造。 - 【請求項１３】 上記シ―ルロッドが円形の断面形状
を有し、上記エッジの平面と実質的に線状のシ―ル接触
をなす請求項１２に記載のシ―ル構造。 - 【請求項１４】 上記ばねクリップがチャンネル状の
断面形状を有する請求項８に記載のシ―ル構造。 - 【請求項１５】 円周方向に配列され、隣同士離間し
た複数のセグメントを含み、隣り合うセグメントが相互
間に画定する隙間を通して加圧ガスがセグメントの高圧
側から低圧側に流れる可能性のあるガスタ―ビンエンジ
ンに用いられ、 （ａ）上記セグメント上に位置し、互いに反対向きに傾
斜した平面を画定する１対の反対向きに傾斜したエッジ
フランジ、 （ｂ）上記エッジフランジ間に配置されかつその反対向
きに傾斜した平面上に着座し、エッジフランジ間の隙間
をまたぎ隙間を閉止するシ―ル部材、および（ｃ）上記
エッジフランジの下側に係止され、上記シ―ル部材に重
なり、上記シ―ル部材を上記エッジフランジの平面とシ
―ル接触状態にかつ隙間シ―ル関係にバイアスする降伏
可能な弾性ばねクリップを備えるシ―ル構造。 - 【請求項１６】 上記ばねクリップが１対の反対側の
長さ方向エッジ部分とこれらの両側エッジ部分を相互に
連結する中間部分とを含む請求項１５に記載のシ―ル構
造。 - 【請求項１７】 上記ばねクリップの両側エッジ部分
がフック形状を有し、一方が他方の反対形状であり、セ
グメントのエッジのまわりから下側に延在する請求項１
６に記載のシ―ル構造。 - 【請求項１８】 上記クリップの中間部分が上記シ―
ル部材と係合し、このクリップ中間部分が係合するシ―
ル部材の側面部分の形状と合致する形状となっている請
求項１６に記載のシ―ル構造。 - 【請求項１９】 上記シ―ル部材が上記エッジの平面
と係合する曲面部分を有する細長い直線ロッドである請
求項１５に記載のシ―ル構造。 - 【請求項２０】 上記シ―ルロッドが円形の断面形状
を有し、上記エッジの平面と実質的に線状のシ―ル接触
をなす請求項１９に記載のシ―ル構造。 - 【請求項２１】 上記ばねクリップがチャンネル状の
断面形状を有する請求項１５に記載のシ―ル構造。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US46584790A | 1990-01-16 | 1990-01-16 | |
| US465847 | 1990-01-16 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04214932A true JPH04214932A (ja) | 1992-08-05 |
| JPH06102989B2 JPH06102989B2 (ja) | 1994-12-14 |
Family
ID=23849408
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3015947A Expired - Lifetime JPH06102989B2 (ja) | 1990-01-16 | 1991-01-14 | タ―ビンノズルおよびシュラウドの隣接する円周方向セグメント間の隙間シ―ル構造 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06102989B2 (ja) |
| CA (1) | CA2031085A1 (ja) |
| DE (1) | DE4100554A1 (ja) |
| FR (1) | FR2657119A1 (ja) |
| GB (1) | GB2240822A (ja) |
| IT (1) | IT1267127B1 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08506640A (ja) * | 1993-02-05 | 1996-07-16 | ユナイテッド テクノロジーズ コーポレイション | 冷却可能なガスタービンエンジン用アウターエアシール装置 |
| JP2003525381A (ja) * | 2000-03-02 | 2003-08-26 | シーメンス アクチエンゲゼルシヤフト | タービン設備 |
| JP2003525382A (ja) * | 2000-03-02 | 2003-08-26 | シーメンス アクチエンゲゼルシヤフト | タービン |
| US10815801B2 (en) | 2016-03-11 | 2020-10-27 | Ihi Corporation | Turbine nozzle |
| JP2021165553A (ja) * | 2020-04-06 | 2021-10-14 | ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ | 仮想シミュレーションを使用してガスタービン構成要素のミスアライメントを識別および軽減するためのシステムおよび方法 |
Families Citing this family (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2708086B1 (fr) * | 1993-06-30 | 1995-09-01 | Snecma | Structure tubulaire sectorisée travaillant à l'implosion. |
| ES2138176T3 (es) * | 1995-06-21 | 2000-01-01 | Volvo Aero Corp | Aleta para tobera de escape. |
| GB2303888A (en) * | 1995-08-02 | 1997-03-05 | Rolls Royce Plc | Platform seal |
| GB2335470B (en) * | 1998-03-18 | 2002-02-13 | Rolls Royce Plc | A seal |
| GB2356022B (en) * | 1999-11-02 | 2003-12-10 | Rolls Royce Plc | Gas turbine engines |
| US6343912B1 (en) * | 1999-12-07 | 2002-02-05 | General Electric Company | Gas turbine or jet engine stator vane frame |
| DE19959343A1 (de) * | 1999-12-09 | 2001-07-19 | Abb Alstom Power Ch Ag | Dichtvorrichtung |
| EP2211023A1 (de) | 2009-01-21 | 2010-07-28 | Siemens Aktiengesellschaft | Leitschaufelsystem für eine Strömungsmaschine mit segmentiertem Leitschaufelträger |
| DE102013205031A1 (de) * | 2013-03-21 | 2014-09-25 | Siemens Aktiengesellschaft | Dichtelement zur Dichtung eines Spaltes |
| US9863323B2 (en) * | 2015-02-17 | 2018-01-09 | General Electric Company | Tapered gas turbine segment seals |
| GB201603554D0 (en) * | 2016-03-01 | 2016-04-13 | Rolls Royce Plc | An intercomponent seal for a gas turbine engine |
| GB201603555D0 (en) | 2016-03-01 | 2016-04-13 | Rolls Royce Plc | An intercomponent seal for a gas turbine engine |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2773710A (en) * | 1954-12-09 | 1956-12-11 | Smith Douglas | Bimetallic coupling for flanged pipe fittings |
| DE7205640U (de) * | 1971-02-17 | 1974-12-05 | Moldow P | Verbindungseinrichtung für rohrförmige Kanalelemente |
| US3728041A (en) * | 1971-10-04 | 1973-04-17 | Gen Electric | Fluidic seal for segmented nozzle diaphragm |
| CH633350A5 (de) * | 1978-10-26 | 1982-11-30 | Sulzer Ag | Anordnung zur abdichtung der stossstelle zwischen zwei statorteileneiner turbomaschine, insbesondere einer gasturbine. |
| US4537024A (en) * | 1979-04-23 | 1985-08-27 | Solar Turbines, Incorporated | Turbine engines |
| US4311432A (en) * | 1979-11-20 | 1982-01-19 | United Technologies Corporation | Radial seal |
| US4662658A (en) * | 1984-06-04 | 1987-05-05 | General Electric Company | Seal |
| FR2597921A1 (fr) * | 1986-04-24 | 1987-10-30 | Snecma | Anneau de turbine sectorise |
| DE3818448A1 (de) * | 1986-12-05 | 1989-12-07 | Erhard Dr Weber | Radial-pressdichtung |
| JP6130124B2 (ja) | 2012-10-30 | 2017-05-17 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | 多気筒エンジンの制御装置 |
-
1990
- 1990-11-29 CA CA002031085A patent/CA2031085A1/en not_active Abandoned
-
1991
- 1991-01-10 DE DE4100554A patent/DE4100554A1/de not_active Ceased
- 1991-01-14 FR FR9100334A patent/FR2657119A1/fr not_active Withdrawn
- 1991-01-14 JP JP3015947A patent/JPH06102989B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 1991-01-15 IT IT91MI000079A patent/IT1267127B1/it active IP Right Grant
- 1991-01-15 GB GB9100790A patent/GB2240822A/en not_active Withdrawn
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|---|---|---|---|---|
| JPH08506640A (ja) * | 1993-02-05 | 1996-07-16 | ユナイテッド テクノロジーズ コーポレイション | 冷却可能なガスタービンエンジン用アウターエアシール装置 |
| JP2003525381A (ja) * | 2000-03-02 | 2003-08-26 | シーメンス アクチエンゲゼルシヤフト | タービン設備 |
| JP2003525382A (ja) * | 2000-03-02 | 2003-08-26 | シーメンス アクチエンゲゼルシヤフト | タービン |
| US10815801B2 (en) | 2016-03-11 | 2020-10-27 | Ihi Corporation | Turbine nozzle |
| JP2021165553A (ja) * | 2020-04-06 | 2021-10-14 | ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ | 仮想シミュレーションを使用してガスタービン構成要素のミスアライメントを識別および軽減するためのシステムおよび方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| GB2240822A (en) | 1991-08-14 |
| FR2657119A1 (fr) | 1991-07-19 |
| ITMI910079A0 (it) | 1991-01-15 |
| CA2031085A1 (en) | 1991-07-17 |
| IT1267127B1 (it) | 1997-01-24 |
| GB9100790D0 (en) | 1991-02-27 |
| JPH06102989B2 (ja) | 1994-12-14 |
| DE4100554A1 (de) | 1991-08-14 |
| ITMI910079A1 (it) | 1992-07-15 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19950613 |