JPH0510151A - ガスタービンの冷却装置 - Google Patents
ガスタービンの冷却装置Info
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- JPH0510151A JPH0510151A JP16183591A JP16183591A JPH0510151A JP H0510151 A JPH0510151 A JP H0510151A JP 16183591 A JP16183591 A JP 16183591A JP 16183591 A JP16183591 A JP 16183591A JP H0510151 A JPH0510151 A JP H0510151A
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- Japan
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- air
- temperature
- turbine
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- cooling
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- 206010065929 Cardiovascular insufficiency Diseases 0.000 abstract description 3
- 239000000446 fuel Substances 0.000 abstract description 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 8
- 239000000567 combustion gas Substances 0.000 description 2
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 2
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
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Landscapes
- Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 温度に応じて最適な冷却空気流量とし、低出
力状態における燃費を低減する。 【構成】 ジェットエンジンに、コンプレッサ側の空気
をタービン翼６，７に導いて冷却するための空気流路
８，９を形成する。この空気流路８，９に、バイメタル
で成る流量制御弁１１，１２を設けて、タービン側の温
度が低温である時に閉鎖し、高温時に開放させる。
力状態における燃費を低減する。 【構成】 ジェットエンジンに、コンプレッサ側の空気
をタービン翼６，７に導いて冷却するための空気流路
８，９を形成する。この空気流路８，９に、バイメタル
で成る流量制御弁１１，１２を設けて、タービン側の温
度が低温である時に閉鎖し、高温時に開放させる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ガスタービンの冷却装
置に関するものである。
置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】一般にジェットエンジン（ガスタービン
エンジン）においては、高温となるタービン翼を空気冷
却して、その健全性を確保するようになっている。
エンジン）においては、高温となるタービン翼を空気冷
却して、その健全性を確保するようになっている。
【０００３】図２に示すように、従来この種の冷却機構
は、ジェットエンジン１に備えられるコンプレッサ２の
入口（ファン３の下流側）或いは出口から、燃焼機４を
迂回してタービン５のノズル翼（静翼）６及び動翼７ま
で達する空気流路８，９を形成して、コンプレッサ２に
流入する比較的低温な空気或いは圧縮後の空気の一部を
これらタービン翼６，７に供給することで、高温な燃焼
ガスＧにより加熱されるタービン翼６，７を冷却するよ
うになっている。
は、ジェットエンジン１に備えられるコンプレッサ２の
入口（ファン３の下流側）或いは出口から、燃焼機４を
迂回してタービン５のノズル翼（静翼）６及び動翼７ま
で達する空気流路８，９を形成して、コンプレッサ２に
流入する比較的低温な空気或いは圧縮後の空気の一部を
これらタービン翼６，７に供給することで、高温な燃焼
ガスＧにより加熱されるタービン翼６，７を冷却するよ
うになっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで従来の空気流
路８，９は、最高速回転の高温時（約1200℃）に適する
空気流量となるように形成されているために、低速回転
の低温時においてはその空気量は過剰なものとなってい
た。言い換えると、本来タービン５を駆動させるべき圧
縮空気の一部（全量の10〜20％にも達する）が燃焼と無
関係に使用されていることとなり、燃焼効率が悪くなる
という問題があった。
路８，９は、最高速回転の高温時（約1200℃）に適する
空気流量となるように形成されているために、低速回転
の低温時においてはその空気量は過剰なものとなってい
た。言い換えると、本来タービン５を駆動させるべき圧
縮空気の一部（全量の10〜20％にも達する）が燃焼と無
関係に使用されていることとなり、燃焼効率が悪くなる
という問題があった。
【０００５】そこで本発明は、上記事情に鑑み、最適な
冷却空気流量を設定できるガスタービンの冷却装置を提
供すべく創案されたものである。
冷却空気流量を設定できるガスタービンの冷却装置を提
供すべく創案されたものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、ジェットエン
ジン等のガスタービンに、コンプレッサ側の空気をター
ビン翼に導いて冷却するための空気流路を形成し、この
空気流路に、タービン側の温度が低温である時に閉鎖し
高温時に開放させる流量制御弁を設けたものである。
ジン等のガスタービンに、コンプレッサ側の空気をター
ビン翼に導いて冷却するための空気流路を形成し、この
空気流路に、タービン側の温度が低温である時に閉鎖し
高温時に開放させる流量制御弁を設けたものである。
【０００７】
【作用】上記構成によって、流量制御弁は、低速回転領
域の低温時には空気流路を閉塞して、圧縮空気の全量を
タービン駆動に供すると共に、高速回転領域の高温時に
は空気流路を開放してタービン翼を冷却させる。
域の低温時には空気流路を閉塞して、圧縮空気の全量を
タービン駆動に供すると共に、高速回転領域の高温時に
は空気流路を開放してタービン翼を冷却させる。
【０００８】
【実施例】以下、本発明の実施例を添付図面に従って説
明する。
明する。
【０００９】図１は、本発明に係わるガスタービンの冷
却装置の一実施例を示したものであり、従来と同様の構
成には同一の符号を付し、その説明を省略する。この装
置は、コンプレッサ側の空気をタービン翼６，７に導く
二系列の空気流路８，９が形成されていると共に、この
空気流路８，９に、タービン側の温度により適宜開閉さ
せる流量制御弁１１，１２がそれぞれ設けられて構成さ
れている。
却装置の一実施例を示したものであり、従来と同様の構
成には同一の符号を付し、その説明を省略する。この装
置は、コンプレッサ側の空気をタービン翼６，７に導く
二系列の空気流路８，９が形成されていると共に、この
空気流路８，９に、タービン側の温度により適宜開閉さ
せる流量制御弁１１，１２がそれぞれ設けられて構成さ
れている。
【００１０】空気流路８，９は、ケーシング１３に形成
された壁孔１４からノズル翼６内に連通する第一流路８
と、コンプレッサ回転用の軸部（図示せず）を通って車
盤１５に形成された壁孔１６から翼根部１７を経由して
動翼７内に連通する第二流路９とで構成されたものであ
る。それぞれの翼６，７内部には冷却空気を適宜対流さ
せるための対流室１８，１９が形成されており、後縁部
には冷却後の空気を燃焼ガス流Ｇに合流させるための小
孔２０，２１が形成されている。
された壁孔１４からノズル翼６内に連通する第一流路８
と、コンプレッサ回転用の軸部（図示せず）を通って車
盤１５に形成された壁孔１６から翼根部１７を経由して
動翼７内に連通する第二流路９とで構成されたものであ
る。それぞれの翼６，７内部には冷却空気を適宜対流さ
せるための対流室１８，１９が形成されており、後縁部
には冷却後の空気を燃焼ガス流Ｇに合流させるための小
孔２０，２１が形成されている。
【００１１】流量制御弁１１，１２は、所定温度に達し
たときに湾曲するバイメタルで成り、第一流路８にあっ
ては壁孔１４の上流側に、第二流路９にあっては壁孔１
６の下流側に、それぞれ一端が取り付けられている。す
なわち、タービン翼６，７近傍の温度が所定温度より低
い場合には直線状になって壁孔１４，１６を塞ぐと共
に、所定温度以上になった時に湾曲して壁孔１４，１６
を開放させるようになっている。本実施例にあっては、
この所定温度をタービン翼６，７の材質（超耐熱合金）
の限界温度に近い約900 ℃としている。
たときに湾曲するバイメタルで成り、第一流路８にあっ
ては壁孔１４の上流側に、第二流路９にあっては壁孔１
６の下流側に、それぞれ一端が取り付けられている。す
なわち、タービン翼６，７近傍の温度が所定温度より低
い場合には直線状になって壁孔１４，１６を塞ぐと共
に、所定温度以上になった時に湾曲して壁孔１４，１６
を開放させるようになっている。本実施例にあっては、
この所定温度をタービン翼６，７の材質（超耐熱合金）
の限界温度に近い約900 ℃としている。
【００１２】次に本実施例の作用を説明する。
【００１３】エンジンの始動直後など、低速回転領域で
タービン翼６，７の温度が低い時にあっては、流量制御
弁１１，１２が壁孔１４，１６を閉塞していることで、
空気流路８，９を通る空気量は０或いは極少量となり、
コンプレッサ吸入空気の全量が圧縮されて燃焼され、ガ
ス流路を通って噴出されると共にタービン翼６，７に供
給されて回転エネルギに変換される。
タービン翼６，７の温度が低い時にあっては、流量制御
弁１１，１２が壁孔１４，１６を閉塞していることで、
空気流路８，９を通る空気量は０或いは極少量となり、
コンプレッサ吸入空気の全量が圧縮されて燃焼され、ガ
ス流路を通って噴出されると共にタービン翼６，７に供
給されて回転エネルギに変換される。
【００１４】そして高速回転領域でタービン翼６，７が
所定温度に達すると、流量制御弁１１，１２が作動して
壁孔１４，１６を開く。これでコンプレッサ側の空気が
空気流路８，９を通ってタービン翼６，７内に導かれ、
これらを適宜冷却して過度に昇温するのを防止する。
所定温度に達すると、流量制御弁１１，１２が作動して
壁孔１４，１６を開く。これでコンプレッサ側の空気が
空気流路８，９を通ってタービン翼６，７内に導かれ、
これらを適宜冷却して過度に昇温するのを防止する。
【００１５】このように、ジェットエンジンに形成した
空気流路８，９の途中に、バイメタルで成る流量制御弁
１１，１２を設けて、タービン翼６，７近傍の温度が低
温である時に閉鎖し、高温時に開放させるようにしたの
で、必要に応じた最適の冷却空気量にすることができ、
吸入空気を有効に利用できる。すなわち、低出力状態に
おけるジェットエンジンの燃料消費の低減が達成され
る。
空気流路８，９の途中に、バイメタルで成る流量制御弁
１１，１２を設けて、タービン翼６，７近傍の温度が低
温である時に閉鎖し、高温時に開放させるようにしたの
で、必要に応じた最適の冷却空気量にすることができ、
吸入空気を有効に利用できる。すなわち、低出力状態に
おけるジェットエンジンの燃料消費の低減が達成され
る。
【００１６】また本実施例にあっては、流量制御弁６，
７をバイメタルとしたので、極めて簡単な構成となり、
従来の空気流路を備えたジェットエンジンなどに容易に
適用でき、汎用性に富む。
７をバイメタルとしたので、極めて簡単な構成となり、
従来の空気流路を備えたジェットエンジンなどに容易に
適用でき、汎用性に富む。
【００１７】なおこの流量制御弁としてはバイメタルに
限らず、例えば形状記憶合金で形成してもよく、適当な
温度センサで作動する弁体を構成してもよい。
限らず、例えば形状記憶合金で形成してもよく、適当な
温度センサで作動する弁体を構成してもよい。
【００１８】
【発明の効果】以上要するに本発明によれば、次のよう
な優れた効果を発揮する。
な優れた効果を発揮する。
【００１９】ガスタービンにコンプレッサ側の空気をタ
ービン翼に導いて冷却するための空気流路を形成し、タ
ービン側の温度が低温である時に閉鎖し高温時に開放さ
せる流量制御弁を設けたので、必要に応じた最適の冷却
空気量にすることができ、低出力状態における燃費低減
が達成される。
ービン翼に導いて冷却するための空気流路を形成し、タ
ービン側の温度が低温である時に閉鎖し高温時に開放さ
せる流量制御弁を設けたので、必要に応じた最適の冷却
空気量にすることができ、低出力状態における燃費低減
が達成される。
【図１】本発明に係わるガスタービンの冷却装置の一実
施例を示した側断面図である。
施例を示した側断面図である。
【図２】従来の冷却機構を備えたジェットエンジンの構
成図である。
成図である。
６，７ タービン翼 ８，９ 空気流路 １１，１２ 流量制御弁
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 柴沼 徹 東京都千代田区大手町二丁目２番１号 石 川島播磨重工業株式会社本社内
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 【請求項１】 ジェットエンジン等のガスタービンに、
コンプレッサ側の空気をタービン翼に導いて冷却するた
めの空気流路を形成し、該空気流路に、タービン側の温
度が低温である時に閉鎖し高温時に開放させる流量制御
弁を設けたことを特徴とするガスタービンの冷却装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16183591A JPH0510151A (ja) | 1991-07-02 | 1991-07-02 | ガスタービンの冷却装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16183591A JPH0510151A (ja) | 1991-07-02 | 1991-07-02 | ガスタービンの冷却装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0510151A true JPH0510151A (ja) | 1993-01-19 |
Family
ID=15742837
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16183591A Pending JPH0510151A (ja) | 1991-07-02 | 1991-07-02 | ガスタービンの冷却装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0510151A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6703999B1 (en) | 2000-11-13 | 2004-03-09 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | System for computer user interface |
| WO2013176863A1 (en) * | 2012-05-22 | 2013-11-28 | United Technologies Corporation | Passive thermostatic valve |
| JP2014005829A (ja) * | 2012-06-25 | 2014-01-16 | General Electric Co <Ge> | ロータホイール内の流れを制御するシステムおよび方法 |
| CN115228389A (zh) * | 2022-07-26 | 2022-10-25 | 青岛海湾化工设计研究院有限公司 | 一种可提高传热量的反应器 |
-
1991
- 1991-07-02 JP JP16183591A patent/JPH0510151A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6703999B1 (en) | 2000-11-13 | 2004-03-09 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | System for computer user interface |
| WO2013176863A1 (en) * | 2012-05-22 | 2013-11-28 | United Technologies Corporation | Passive thermostatic valve |
| US9228441B2 (en) | 2012-05-22 | 2016-01-05 | United Technologies Corporation | Passive thermostatic valve |
| JP2014005829A (ja) * | 2012-06-25 | 2014-01-16 | General Electric Co <Ge> | ロータホイール内の流れを制御するシステムおよび方法 |
| CN115228389A (zh) * | 2022-07-26 | 2022-10-25 | 青岛海湾化工设计研究院有限公司 | 一种可提高传热量的反应器 |
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