JPH09151703A - ガスタービンの空冷翼 - Google Patents
ガスタービンの空冷翼Info
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- JPH09151703A JPH09151703A JP31403495A JP31403495A JPH09151703A JP H09151703 A JPH09151703 A JP H09151703A JP 31403495 A JP31403495 A JP 31403495A JP 31403495 A JP31403495 A JP 31403495A JP H09151703 A JPH09151703 A JP H09151703A
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- insert
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- cooling
- seal
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- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 38
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 2
- 230000002542 deteriorative effect Effects 0.000 description 1
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 1
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ガスタービンの空冷翼において、インサート
とシールダムの間のシール性能を高くし、かつ、温度に
よる翼本体とインサートの伸びの差を吸収することがで
きるようにした。 【解決手段】 フィルム孔３が設けられた中空の翼本体
１内の複数のインサート２のインピンジメント孔５から
冷却空気を翼本体１の内壁面へ向って噴出させてインピ
ンジメント冷却し、更にフィルム孔から冷却空気を翼本
体１のまわりに吹出してフィルム冷却するガスタービン
の空冷翼において、板状のインサート２の一辺をシール
ダム４に固定し、側辺をシールダム４の側面に設けた溝
に挿入するようにした。
とシールダムの間のシール性能を高くし、かつ、温度に
よる翼本体とインサートの伸びの差を吸収することがで
きるようにした。 【解決手段】 フィルム孔３が設けられた中空の翼本体
１内の複数のインサート２のインピンジメント孔５から
冷却空気を翼本体１の内壁面へ向って噴出させてインピ
ンジメント冷却し、更にフィルム孔から冷却空気を翼本
体１のまわりに吹出してフィルム冷却するガスタービン
の空冷翼において、板状のインサート２の一辺をシール
ダム４に固定し、側辺をシールダム４の側面に設けた溝
に挿入するようにした。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、インサートのシー
ル構造を改良したガスタービンの空気冷却翼に関する。
ル構造を改良したガスタービンの空気冷却翼に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のガスタービンの空冷全面膜冷却翼
の例を、図６ないし図８に示す。これらの図に示す空冷
全面膜冷却翼はタービン入口温度１５００℃の条件に対
して開発されたものである。
の例を、図６ないし図８に示す。これらの図に示す空冷
全面膜冷却翼はタービン入口温度１５００℃の条件に対
して開発されたものである。
【０００３】このガスタービンの空冷全面膜冷却翼は、
図６に示すように、腹側のほぼ全面と背側の前縁側の部
分に後方へ向って傾斜した複数のフィルム孔３を有する
中空の翼本体１を備えている。翼本体１の内部には、内
壁面にほぼ平行に内壁面と間隔をおいて配置され、各々
が複数のインピンジ孔５を備えると共に翼本体１内にキ
ャビティ８を形成する複数の板状のインサート２が設け
られている。各インサート２は、翼本体１の内壁面より
内方へ突出するシールダム４に接していて、各インサー
ト２、翼本体１の内壁面及びシールダム４によってそれ
ぞれ独立に区画された冷却空間が形成されていて、後記
する翼本体１の各部の冷却に必要な流量を確保するよう
になっている。また、翼本体１の後部には、翼本体１の
後縁に開口する空気孔７ａが設けられ、ここに複数のピ
ンフィン７が設けられている。
図６に示すように、腹側のほぼ全面と背側の前縁側の部
分に後方へ向って傾斜した複数のフィルム孔３を有する
中空の翼本体１を備えている。翼本体１の内部には、内
壁面にほぼ平行に内壁面と間隔をおいて配置され、各々
が複数のインピンジ孔５を備えると共に翼本体１内にキ
ャビティ８を形成する複数の板状のインサート２が設け
られている。各インサート２は、翼本体１の内壁面より
内方へ突出するシールダム４に接していて、各インサー
ト２、翼本体１の内壁面及びシールダム４によってそれ
ぞれ独立に区画された冷却空間が形成されていて、後記
する翼本体１の各部の冷却に必要な流量を確保するよう
になっている。また、翼本体１の後部には、翼本体１の
後縁に開口する空気孔７ａが設けられ、ここに複数のピ
ンフィン７が設けられている。
【０００４】冷却空気は、図示しない手段によって、イ
ンサート２の内方のキャビティ８に供給され、インピン
ジ孔５を通ってインサート２と翼本体１の内壁面との間
の冷却空間へ噴出し翼本体１の内壁面に衝突してインピ
ンジメント冷却を行う。更に、この冷却空気は、フィル
ム孔３を通って翼本体１の外面に沿って後方へ向って流
れて翼本体１をフィルム冷却する。また、翼本体１の後
縁からは空気孔７ａを通って冷却空気が噴出され、この
際にピンフィン７を冷却して翼本体１の後縁近くの部分
の冷却が行われる。
ンサート２の内方のキャビティ８に供給され、インピン
ジ孔５を通ってインサート２と翼本体１の内壁面との間
の冷却空間へ噴出し翼本体１の内壁面に衝突してインピ
ンジメント冷却を行う。更に、この冷却空気は、フィル
ム孔３を通って翼本体１の外面に沿って後方へ向って流
れて翼本体１をフィルム冷却する。また、翼本体１の後
縁からは空気孔７ａを通って冷却空気が噴出され、この
際にピンフィン７を冷却して翼本体１の後縁近くの部分
の冷却が行われる。
【０００５】前記インサート２とシールダム４との間の
関係は、図７に示すように、インサート２をシールダム
４の頂部に接触させるか、図８に示すように、インサー
ト２に設けられたヒレ９をシールダム４の頂部のシール
溝１０に挿入するようにしている。
関係は、図７に示すように、インサート２をシールダム
４の頂部に接触させるか、図８に示すように、インサー
ト２に設けられたヒレ９をシールダム４の頂部のシール
溝１０に挿入するようにしている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】前記の図７に示す従来
の構造では、シールダム４とインサート２との間の面圧
が小さい上にインサート２のひずみが発生するためにシ
ールダム４をはさむ冷却空間の間にリークが発生する。
この部分にリークが発生すると各部所に必要なフィルム
冷却空気が確保できない。
の構造では、シールダム４とインサート２との間の面圧
が小さい上にインサート２のひずみが発生するためにシ
ールダム４をはさむ冷却空間の間にリークが発生する。
この部分にリークが発生すると各部所に必要なフィルム
冷却空気が確保できない。
【０００７】一方、前記図８に示す従来の構造では、前
記のリークを防ぐためにインサート２にヒレ９をつけて
シールを強化しようとするものであるが、通常板金で製
作するインサート２にはひずみが多く、シール溝１０に
確実に挿入するのは困難である。また、インサート２の
製作も高価になる。
記のリークを防ぐためにインサート２にヒレ９をつけて
シールを強化しようとするものであるが、通常板金で製
作するインサート２にはひずみが多く、シール溝１０に
確実に挿入するのは困難である。また、インサート２の
製作も高価になる。
【０００８】本発明は、以上の問題点を解決することが
できるガスタービンの空冷翼を提供しようとするもので
ある。
できるガスタービンの空冷翼を提供しようとするもので
ある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は、フィルム孔が
設けられた中空の翼本体内に翼本体の内壁面から間隔を
おいて配置されインピンジメント孔を備えた複数の板状
のインサートを翼本体の内壁面より内方へ突出するシー
ルダムに接触させて、翼本体の内壁面、シールダム、及
びインサートによって区画された冷却空間を形成し、イ
ンサートの内方の部分からインピンジメント孔を通って
前記冷却空間に冷却空気を噴出させて翼本体をインピン
ジメント冷却し、更にこの冷却空気を翼本体のフィルム
孔から吹出して翼本体のまわりに空気膜を形成して翼本
体をフィルム冷却するガスタービンの空冷翼において、
前記板状のインサートの一辺を前記シールダム及び／又
は翼本体の壁に固定すると共に側辺を前記シールダム又
は翼本体の壁の側面に設けられた溝に挿入したことを特
徴とする。
設けられた中空の翼本体内に翼本体の内壁面から間隔を
おいて配置されインピンジメント孔を備えた複数の板状
のインサートを翼本体の内壁面より内方へ突出するシー
ルダムに接触させて、翼本体の内壁面、シールダム、及
びインサートによって区画された冷却空間を形成し、イ
ンサートの内方の部分からインピンジメント孔を通って
前記冷却空間に冷却空気を噴出させて翼本体をインピン
ジメント冷却し、更にこの冷却空気を翼本体のフィルム
孔から吹出して翼本体のまわりに空気膜を形成して翼本
体をフィルム冷却するガスタービンの空冷翼において、
前記板状のインサートの一辺を前記シールダム及び／又
は翼本体の壁に固定すると共に側辺を前記シールダム又
は翼本体の壁の側面に設けられた溝に挿入したことを特
徴とする。
【００１０】本発明では、一辺がシールダム及び／又は
翼本体の壁に固定されたインサートの側辺をシールダム
又は翼本体の壁の側面に設けられた溝に挿入しているの
で、シールが確実にできると共に高温での使用中の翼本
体とインサートの伸びの差を吸収することができる。
翼本体の壁に固定されたインサートの側辺をシールダム
又は翼本体の壁の側面に設けられた溝に挿入しているの
で、シールが確実にできると共に高温での使用中の翼本
体とインサートの伸びの差を吸収することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】本発明の実施の一形態を、図１な
いし図５によって説明する。本実施の形態は、図６ない
し図８に示すガスタービン空冷全面膜冷却翼を次のよう
に改良したもので、図１ないし図５において変更のない
部分は図６ないし図８におけると同一の符号を付し、そ
の説明を省略する。
いし図５によって説明する。本実施の形態は、図６ない
し図８に示すガスタービン空冷全面膜冷却翼を次のよう
に改良したもので、図１ないし図５において変更のない
部分は図６ないし図８におけると同一の符号を付し、そ
の説明を省略する。
【００１２】本実施の形態では、翼本体１の内壁から内
方へ突出し翼弦長方向に間隔をおいて翼高さ方向全長に
亘って複数のシールダム４が設けられている。板状のイ
ンサート２は、Ｌ字形に曲げられた一端部２Ａを有し、
設置される翼本体１の内壁面に相似する形状を有してい
る。このインサート２の両側辺を、図１のＡ部を拡大し
た図２に示すように、翼弦長方向に間隔をおいて配置さ
れ翼本体１の内壁面より内方に突出するシールダム４の
両側面にあって翼高さ方向全長に亘って加工された溝６
に、図４（ａ）中矢印で示す方向に挿入する。また、設
置する場所によっては、図１のＢ部を拡大した図３に示
すように、同インサート２の片方の側辺をシールダム４
の溝６に挿入し、他の側辺を翼本体の内壁にあって翼高
さ方向全長に亘って加工された溝６ａに挿入し、翼本体
１の内壁面、シールダム４およびインサート２によって
区画された冷却通路１１を構成して、前記一端部２Ａ
を、図４（ｂ）に示すように冷却通路１１内を流れる冷
却空気をシールするように点溶接Ｗによって前記シール
ダム４及び／又は翼本体１の壁に固定する。また同イン
サート２の他端の辺の部分は、図５に示すように、図４
に示したインサート２の挿入側と反対側のシールダム４
の端面及び／又は翼本体１の端面に点溶接Ｗで前以って
冷却通路１１を塞ぐように固定されている平板２Ｂの一
辺に摺動可能に当接するように配置される。
方へ突出し翼弦長方向に間隔をおいて翼高さ方向全長に
亘って複数のシールダム４が設けられている。板状のイ
ンサート２は、Ｌ字形に曲げられた一端部２Ａを有し、
設置される翼本体１の内壁面に相似する形状を有してい
る。このインサート２の両側辺を、図１のＡ部を拡大し
た図２に示すように、翼弦長方向に間隔をおいて配置さ
れ翼本体１の内壁面より内方に突出するシールダム４の
両側面にあって翼高さ方向全長に亘って加工された溝６
に、図４（ａ）中矢印で示す方向に挿入する。また、設
置する場所によっては、図１のＢ部を拡大した図３に示
すように、同インサート２の片方の側辺をシールダム４
の溝６に挿入し、他の側辺を翼本体の内壁にあって翼高
さ方向全長に亘って加工された溝６ａに挿入し、翼本体
１の内壁面、シールダム４およびインサート２によって
区画された冷却通路１１を構成して、前記一端部２Ａ
を、図４（ｂ）に示すように冷却通路１１内を流れる冷
却空気をシールするように点溶接Ｗによって前記シール
ダム４及び／又は翼本体１の壁に固定する。また同イン
サート２の他端の辺の部分は、図５に示すように、図４
に示したインサート２の挿入側と反対側のシールダム４
の端面及び／又は翼本体１の端面に点溶接Ｗで前以って
冷却通路１１を塞ぐように固定されている平板２Ｂの一
辺に摺動可能に当接するように配置される。
【００１３】このようにインサート２の他端の辺は自由
端で平板２Ｂに当接されている構造であるため、運転中
に翼本体１とインサート２との間に伸び差が生じてもこ
れを吸収することが可能である。このようなインサート
２は、図１ないし図３に示すように、翼弦長方向におい
て各シールダム４の両側に配置されている。
端で平板２Ｂに当接されている構造であるため、運転中
に翼本体１とインサート２との間に伸び差が生じてもこ
れを吸収することが可能である。このようなインサート
２は、図１ないし図３に示すように、翼弦長方向におい
て各シールダム４の両側に配置されている。
【００１４】なお、前記インサート２は、翼本体１の翼
高さ方向の全長にわたるように１個設けるようにしても
よく、また、翼本体１の翼高さ方向に複数個設けるよう
にすることもできる。
高さ方向の全長にわたるように１個設けるようにしても
よく、また、翼本体１の翼高さ方向に複数個設けるよう
にすることもできる。
【００１５】本実施の形態では、インサート２の両側辺
は、翼本体１の内壁面より内方に突出するシールダム４
の溝６又は翼本体１の側面に設けられた溝６ａに挿入さ
れているので、シールダム４の両側の冷却空間のリーク
の発生を防止してシールを確実にすることができる。
は、翼本体１の内壁面より内方に突出するシールダム４
の溝６又は翼本体１の側面に設けられた溝６ａに挿入さ
れているので、シールダム４の両側の冷却空間のリーク
の発生を防止してシールを確実にすることができる。
【００１６】また、高温で使用中に翼本体１とインサー
ト２の伸びの差が生じても、インサート２の前記他端の
辺は自由となっており、かつ、インサート２は前記溝
６，６ａ内を滑ることができるために、シール性能を低
下させることなく伸びの差を吸収することができる。
ト２の伸びの差が生じても、インサート２の前記他端の
辺は自由となっており、かつ、インサート２は前記溝
６，６ａ内を滑ることができるために、シール性能を低
下させることなく伸びの差を吸収することができる。
【００１７】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、インサー
トのシール性能を向上させることができると共に高温使
用時のインサートと翼本体の伸びの差を吸収することが
できる。これによって、ガスタービン空冷翼の各フィル
ム孔の設計流量が確保でき翼メタル温度が設計どおりに
調節できる。また、複数のインサートの大半は平板又は
簡単な形状となり製作が容易であり、価格を安価にする
ことができる。
トのシール性能を向上させることができると共に高温使
用時のインサートと翼本体の伸びの差を吸収することが
できる。これによって、ガスタービン空冷翼の各フィル
ム孔の設計流量が確保でき翼メタル温度が設計どおりに
調節できる。また、複数のインサートの大半は平板又は
簡単な形状となり製作が容易であり、価格を安価にする
ことができる。
【図１】本発明の実施の一形態の断面図である。
【図２】図１のＡ部の拡大断面図である。
【図３】図１のＣ部の拡大図である。
【図４】前記本発明の実施の一形態におけるインサート
の取付け状態を示し、図４（ａ）は取付け前の状態の説
明図、図４（ｂ）は取付け後の状態の説明図である。
の取付け状態を示し、図４（ａ）は取付け前の状態の説
明図、図４（ｂ）は取付け後の状態の説明図である。
【図５】前記本発明の一実施の一形態におけるインサー
ト自由端側の平板取付け状態を示し、図５（ａ）はその
斜視図、図５（ｂ）は図５（ａ）のＸ−Ｘ矢視断面図で
ある。
ト自由端側の平板取付け状態を示し、図５（ａ）はその
斜視図、図５（ｂ）は図５（ａ）のＸ−Ｘ矢視断面図で
ある。
【図６】従来のガスタービンの全面膜冷却翼の断面図で
ある。
ある。
【図７】従来のガスタービンの全面膜冷却翼の１例の要
部の断面図（図６のＢ部の拡大図）である。
部の断面図（図６のＢ部の拡大図）である。
【図８】従来のガスタービンの全面膜冷却翼の他の例の
要部の断面図（図６のＢ部の拡大図）である。
要部の断面図（図６のＢ部の拡大図）である。
１ 翼本体 ２ インサート ２Ａ インサートの端部 ２Ｂ 平板 ３ フィルム孔 ４ シールダム ５ インピンジ孔 ６，６ａ 溝 ７ ピンフィン ７ａ 空気孔 ８ キャビティ ９ ヒレ １０ シール溝 １１ 冷却通路 Ｗ 点溶接
Claims (1)
- 【請求項１】 フィルム孔が設けられた中空の翼本体内
に翼本体の内壁面から間隔をおいて配置されインピンジ
メント孔を備えた複数の板状のインサートを翼本体の内
壁面より内方へ突出するシールダムに接触させて、翼本
体の内壁面、シールダム、及びインサートによって区画
された冷却空間を形成し、インサートの内方の部分から
インピンジメント孔を通って前記冷却空間に冷却空気を
噴出させて翼本体をインピンジメント冷却し、更にこの
冷却空気を翼本体のフィルム孔から吹出して翼本体のま
わりに空気膜を形成して翼本体をフィルム冷却するガス
タービンの空冷翼において、前記板状のインサートの一
辺を前記シールダム及び／又は翼本体の壁に固定すると
共に側辺を前記シールダム又は翼本体の壁の側面に設け
られた溝に挿入したことを特徴とするガスタービンの空
冷翼。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31403495A JPH09151703A (ja) | 1995-12-01 | 1995-12-01 | ガスタービンの空冷翼 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31403495A JPH09151703A (ja) | 1995-12-01 | 1995-12-01 | ガスタービンの空冷翼 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09151703A true JPH09151703A (ja) | 1997-06-10 |
Family
ID=18048423
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31403495A Withdrawn JPH09151703A (ja) | 1995-12-01 | 1995-12-01 | ガスタービンの空冷翼 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09151703A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1998057043A1 (en) * | 1997-06-13 | 1998-12-17 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Structure and method for holding inserts for stationary blades of gas turbine |
| EP1113144A3 (de) * | 1999-12-29 | 2004-05-19 | ALSTOM Technology Ltd | Gekühlte Strömungsumlenkvorrichtung für eine bei hohen Temperaturen arbeitende Strömungsmaschhine |
| EP1471210A1 (de) * | 2003-04-24 | 2004-10-27 | Siemens Aktiengesellschaft | Turbinenbauteil mit Prallkühlblech |
| WO2005049970A1 (ja) * | 2003-11-21 | 2005-06-02 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | ガスタービンエンジンのタービン冷却翼 |
| JP2011111946A (ja) * | 2009-11-25 | 2011-06-09 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 翼体及びこの翼体を備えたガスタービン |
| EP1944470A3 (en) * | 2007-01-11 | 2011-09-21 | United Technologies Corporation | Turbine vane with an impingement cooling insert |
| JP2012077749A (ja) * | 2010-09-30 | 2012-04-19 | General Electric Co <Ge> | タービン動翼のプラットフォーム区域を冷却するための装置及び方法 |
| JP2015120972A (ja) * | 2013-11-22 | 2015-07-02 | ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ | 冷却チャネルを形成するための方法および製品 |
-
1995
- 1995-12-01 JP JP31403495A patent/JPH09151703A/ja not_active Withdrawn
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1998057043A1 (en) * | 1997-06-13 | 1998-12-17 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Structure and method for holding inserts for stationary blades of gas turbine |
| US6120244A (en) * | 1997-06-13 | 2000-09-19 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Structure and method for inserting inserts in stationary blade of gas turbine |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20030204 |