JPH10103013A - ガスタービンシュラウド構造 - Google Patents
ガスタービンシュラウド構造Info
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- JPH10103013A JPH10103013A JP26001996A JP26001996A JPH10103013A JP H10103013 A JPH10103013 A JP H10103013A JP 26001996 A JP26001996 A JP 26001996A JP 26001996 A JP26001996 A JP 26001996A JP H10103013 A JPH10103013 A JP H10103013A
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- gas turbine
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Abstract
(57)【要約】
【課題】セグメントの構成簡素化が図れ、それにより製
作が容易に行えるとともに、角部等が少なく脆性等に対
する信頼性の向上が図れるセラミックス性のガスタービ
ンシュラウド構造を提供する。 【解決手段】円筒状シュラウド２７を周方向に分割した
複数の円弧板状のセグメント２８によって構成する。各
セグメント２８の主流ガス方向に沿う両端縁を、ガスタ
ービンケーシング２９の内周側に固定した支持部材３０
に支持させる。各セグメント２８をセラミックスで構成
する。セグメント２８を支持部材３０側に面する略四角
形の外周側板部３２と、主流ガス通路２２側に面する略
四角形の内周側板部３３とからなる二重板構造とする。
外周側板部３２の主流ガス方向に沿う両端部が内周側板
部３３の同方向端部からそれぞれ突出する一方、内周側
板部３３の周方向両端部が外周側板部３２の同方向端部
からそれぞれ突出する平面視で略十字状をなす形状とす
る。
作が容易に行えるとともに、角部等が少なく脆性等に対
する信頼性の向上が図れるセラミックス性のガスタービ
ンシュラウド構造を提供する。 【解決手段】円筒状シュラウド２７を周方向に分割した
複数の円弧板状のセグメント２８によって構成する。各
セグメント２８の主流ガス方向に沿う両端縁を、ガスタ
ービンケーシング２９の内周側に固定した支持部材３０
に支持させる。各セグメント２８をセラミックスで構成
する。セグメント２８を支持部材３０側に面する略四角
形の外周側板部３２と、主流ガス通路２２側に面する略
四角形の内周側板部３３とからなる二重板構造とする。
外周側板部３２の主流ガス方向に沿う両端部が内周側板
部３３の同方向端部からそれぞれ突出する一方、内周側
板部３３の周方向両端部が外周側板部３２の同方向端部
からそれぞれ突出する平面視で略十字状をなす形状とす
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はガスタービンの動翼
外周側に配置されるガスタービンシュラウドの構造に係
り、特に同シュラウドにセラミックスを適用する場合の
改良技術に関するものである。
外周側に配置されるガスタービンシュラウドの構造に係
り、特に同シュラウドにセラミックスを適用する場合の
改良技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、火力発電等に適用されるガスター
ビンについては、効率向上等の面から燃焼ガス温度の一
層の高温化が進められており、それに伴うガスタービン
主機部分の入口温度の高温化に対処するために、主流ガ
ス通路構成部分を高耐熱化するための技術も種々開発さ
れてきている。特にガスタービン第１段動翼の外周側に
配置する主流ガス通路外壁の構成要素である円筒状シュ
ラウドについては、動翼回転に伴う遠心方向への熱流が
大きく作用することから高耐熱性が必要となってきてお
り、セラミックスの適用等が考えられている。
ビンについては、効率向上等の面から燃焼ガス温度の一
層の高温化が進められており、それに伴うガスタービン
主機部分の入口温度の高温化に対処するために、主流ガ
ス通路構成部分を高耐熱化するための技術も種々開発さ
れてきている。特にガスタービン第１段動翼の外周側に
配置する主流ガス通路外壁の構成要素である円筒状シュ
ラウドについては、動翼回転に伴う遠心方向への熱流が
大きく作用することから高耐熱性が必要となってきてお
り、セラミックスの適用等が考えられている。
【０００３】図７は、このような見地に基づいて構成さ
れた従来のガスタービン入口部のシュラウド構造を例示
したものである。同図に示すように、ガスタービン１の
主流ガス通路２には第１段静翼（入口ノズル）３、第１
段動翼４および第２段静翼５とが順次に配置されてお
り、これらの翼間を燃焼ガスａが流通するようになって
いる。この主流ガス流路２を囲む外壁６の構成要素とし
て、動翼４の外周側に配置する円筒状シュラウド７が備
えられている。この円筒状シュラウド７は、タービン軸
心回りで周方向に分割された複数の円弧板状のセグメン
ト８によって構成されるとともに、この各セグメント８
の主流ガス方向に沿う両端縁８ａが、ガスタービンケー
シング９の内周側に固定した金属製の支持部材１０によ
って支持されている。
れた従来のガスタービン入口部のシュラウド構造を例示
したものである。同図に示すように、ガスタービン１の
主流ガス通路２には第１段静翼（入口ノズル）３、第１
段動翼４および第２段静翼５とが順次に配置されてお
り、これらの翼間を燃焼ガスａが流通するようになって
いる。この主流ガス流路２を囲む外壁６の構成要素とし
て、動翼４の外周側に配置する円筒状シュラウド７が備
えられている。この円筒状シュラウド７は、タービン軸
心回りで周方向に分割された複数の円弧板状のセグメン
ト８によって構成されるとともに、この各セグメント８
の主流ガス方向に沿う両端縁８ａが、ガスタービンケー
シング９の内周側に固定した金属製の支持部材１０によ
って支持されている。
【０００４】このセグメント８によって主流ガス通路２
側と、支持部材１０側とが熱的に隔離されている。な
お、支持部材１０には冷却流路１１が形成されており、
この冷却流路１１を流通する冷却媒体によって金属部分
の冷却が行われるようにしてある。冷却媒体として空気
を使用する場合には、冷却空気ｂが支持部材１０内で冷
却流動した後に、円筒状シュラウド７の支持部の隙間等
を介して主流ガス通路３側に流出され、外壁６等のフィ
ルム冷却が行われるようになっている。
側と、支持部材１０側とが熱的に隔離されている。な
お、支持部材１０には冷却流路１１が形成されており、
この冷却流路１１を流通する冷却媒体によって金属部分
の冷却が行われるようにしてある。冷却媒体として空気
を使用する場合には、冷却空気ｂが支持部材１０内で冷
却流動した後に、円筒状シュラウド７の支持部の隙間等
を介して主流ガス通路３側に流出され、外壁６等のフィ
ルム冷却が行われるようになっている。
【０００５】図８は、図７に示した円筒状シュラウド７
を構成するセグメント８を拡大して示す斜視図である。
従来では、これらの図７および図８に示すように、セグ
メント８が略四角形の駒状に構成されており、全体とし
て複雑な凹凸形状を有するものとなっている。即ち、セ
グメント８は、支持部材１０から主流ガス通路２側に突
出し主流ガス方向で対向する一対の鍔部１０ａで支持さ
れるようになっており、これらの支持部１０ａの対向面
に凹凸状の支持部１２が形成され、これらの支持部１２
に嵌合するようにセグメント８の主流ガス方向の両端縁
に溝１３が形成されている。
を構成するセグメント８を拡大して示す斜視図である。
従来では、これらの図７および図８に示すように、セグ
メント８が略四角形の駒状に構成されており、全体とし
て複雑な凹凸形状を有するものとなっている。即ち、セ
グメント８は、支持部材１０から主流ガス通路２側に突
出し主流ガス方向で対向する一対の鍔部１０ａで支持さ
れるようになっており、これらの支持部１０ａの対向面
に凹凸状の支持部１２が形成され、これらの支持部１２
に嵌合するようにセグメント８の主流ガス方向の両端縁
に溝１３が形成されている。
【０００６】また、セグメント８同士は互いに周方向で
嵌合状態で連結されるように、周方向に沿う一端部に凸
部１４が形成され、また同方向他端部に凹部１５が形成
されている。また、熱応力を緩和するために、セグメン
ト８全体の薄肉化等を図る目的で一部（例えば主流ガス
通路２に面する部位）の肉厚が小さく形成され、外周側
が窪んだ形状等とされている。
嵌合状態で連結されるように、周方向に沿う一端部に凸
部１４が形成され、また同方向他端部に凹部１５が形成
されている。また、熱応力を緩和するために、セグメン
ト８全体の薄肉化等を図る目的で一部（例えば主流ガス
通路２に面する部位）の肉厚が小さく形成され、外周側
が窪んだ形状等とされている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】ところで、ガスタービ
ンシュラウドの高耐熱化を図るため、セグメント７をセ
ラミックスによって構成しようとする場合、上記の構成
では形状が複雑で加工が極めて面倒で製作が容易に行え
ないという問題がある。また、上記の構成では角部が多
いため、脆性が高いセラミックスの特質から衝撃欠損や
亀裂が発生し易く、高信頼性を得ることが困難であると
いう実用面での問題もある。
ンシュラウドの高耐熱化を図るため、セグメント７をセ
ラミックスによって構成しようとする場合、上記の構成
では形状が複雑で加工が極めて面倒で製作が容易に行え
ないという問題がある。また、上記の構成では角部が多
いため、脆性が高いセラミックスの特質から衝撃欠損や
亀裂が発生し易く、高信頼性を得ることが困難であると
いう実用面での問題もある。
【０００８】したがって、従来ではガスタービンシュラ
ウドにセラミックスを適用するうえで、加工性、信頼性
等の面で問題があり、これらが実用化に際して解決すべ
き課題となっていた。
ウドにセラミックスを適用するうえで、加工性、信頼性
等の面で問題があり、これらが実用化に際して解決すべ
き課題となっていた。
【０００９】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
もので、その目的は、セグメントの構成簡素化が図れ、
それにより製作が容易に行えるとともに、角部等が少な
く脆性等に対する信頼性の向上が図れるセラミックス製
のガスタービンシュラウド構造を提供することにある。
もので、その目的は、セグメントの構成簡素化が図れ、
それにより製作が容易に行えるとともに、角部等が少な
く脆性等に対する信頼性の向上が図れるセラミックス製
のガスタービンシュラウド構造を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めに、請求項１記載の発明は、ガスタービンの主流ガス
通路を囲む外壁の構成要素として動翼の外周側に配置す
る円筒状シュラウドを備え、この円筒状シュラウドを周
方向に分割した複数の円弧板状のセグメントによって構
成するとともに、この各セグメントの主流ガス方向に沿
う両端縁を、ガスタービンケーシングの内周側に固定し
た支持部材に支持させ、これらセグメントによって前記
主流ガス通路側と前記支持部材側とを熱的に隔離するガ
スタービンシュラウド構造において、前記各セグメント
をセラミックスで構成するとともに、そのセグメントを
前記支持部材側に面する略四角形の外周側板部と、前記
主流ガス通路側に面する略四角形の内周側板部とからな
る二重板構造とし、かつ前記外周側板部の主流ガス方向
に沿う両端部が前記内周側板部の同方向端部からそれぞ
れ突出する一方、前記内周側板部の周方向両端部が前記
外周側板部の同方向端部からそれぞれ突出する平面視で
略十字状をなす形状とし、前記外周側板部の主流ガス方
向に沿う両端部を前記支持部材に支持させるとともに、
前記内周側板部の周方向に沿う両端部同士を隣接配置さ
せることにより前記円筒状シュラウドを構成したことを
特徴とする。
めに、請求項１記載の発明は、ガスタービンの主流ガス
通路を囲む外壁の構成要素として動翼の外周側に配置す
る円筒状シュラウドを備え、この円筒状シュラウドを周
方向に分割した複数の円弧板状のセグメントによって構
成するとともに、この各セグメントの主流ガス方向に沿
う両端縁を、ガスタービンケーシングの内周側に固定し
た支持部材に支持させ、これらセグメントによって前記
主流ガス通路側と前記支持部材側とを熱的に隔離するガ
スタービンシュラウド構造において、前記各セグメント
をセラミックスで構成するとともに、そのセグメントを
前記支持部材側に面する略四角形の外周側板部と、前記
主流ガス通路側に面する略四角形の内周側板部とからな
る二重板構造とし、かつ前記外周側板部の主流ガス方向
に沿う両端部が前記内周側板部の同方向端部からそれぞ
れ突出する一方、前記内周側板部の周方向両端部が前記
外周側板部の同方向端部からそれぞれ突出する平面視で
略十字状をなす形状とし、前記外周側板部の主流ガス方
向に沿う両端部を前記支持部材に支持させるとともに、
前記内周側板部の周方向に沿う両端部同士を隣接配置さ
せることにより前記円筒状シュラウドを構成したことを
特徴とする。
【００１１】請求項２の発明は、請求項１記載のガスタ
ービンシュラウド構造において、セグメントは、それを
構成する外周側板部と内周側板部とが一体に構成され、
または別体物の組合せとして構成されていることを特徴
とする。
ービンシュラウド構造において、セグメントは、それを
構成する外周側板部と内周側板部とが一体に構成され、
または別体物の組合せとして構成されていることを特徴
とする。
【００１２】請求項３の発明は、請求項１または２記載
のガスタービンシュラウド構造において、隣接配置した
セグメントの内周側板部の周方向に沿う両端部同士の外
周面側で、外周側板部の周方向に沿う隙間部位に、その
外周側板部と主流ガス方向の長さが略同一のセラミック
ス製の板状のスペーサを嵌合状態で配置したことを特徴
とする。
のガスタービンシュラウド構造において、隣接配置した
セグメントの内周側板部の周方向に沿う両端部同士の外
周面側で、外周側板部の周方向に沿う隙間部位に、その
外周側板部と主流ガス方向の長さが略同一のセラミック
ス製の板状のスペーサを嵌合状態で配置したことを特徴
とする。
【００１３】請求項４の発明は、請求項１から３までの
いずれかに記載のガスタービンシュラウド構造におい
て、セグメントまたはスペーサを、セラミックスマトリ
ックスにセラミックス繊維を複合したセラミックス複合
材料によって構成したことを特徴とする。
いずれかに記載のガスタービンシュラウド構造におい
て、セグメントまたはスペーサを、セラミックスマトリ
ックスにセラミックス繊維を複合したセラミックス複合
材料によって構成したことを特徴とする。
【００１４】請求項５の発明は、請求項４記載のガスタ
ービンシュラウド構造において、セラミックス複合材料
を構成するセラミックス繊維は、セグメントまたはスペ
ーサの板厚方向に重合配置された二次元織物からなる主
繊維と、これら主繊維の端縁部分を板厚方向で保持する
フレーム状または篭状の二次元織物からなる補助繊維と
の組合せとしてセラミックスマトリックスに複合されて
いることを特徴とする。
ービンシュラウド構造において、セラミックス複合材料
を構成するセラミックス繊維は、セグメントまたはスペ
ーサの板厚方向に重合配置された二次元織物からなる主
繊維と、これら主繊維の端縁部分を板厚方向で保持する
フレーム状または篭状の二次元織物からなる補助繊維と
の組合せとしてセラミックスマトリックスに複合されて
いることを特徴とする。
【００１５】請求項６の発明は、請求項１から５までの
いずれかに記載のガスタービンシュラウド構造におい
て、セグメントまたはスペーサを構成するセラミックス
材料はＳｉＣであることを特徴とする。
いずれかに記載のガスタービンシュラウド構造におい
て、セグメントまたはスペーサを構成するセラミックス
材料はＳｉＣであることを特徴とする。
【００１６】請求項７の発明は、請求項６記載のガスタ
ービンシュラウド構造において、セグメントまたはスペ
ーサを構成するセラミックスマトリックスのＳｉＣは、
反応焼結ＳｉＣであることを特徴とする。
ービンシュラウド構造において、セグメントまたはスペ
ーサを構成するセラミックスマトリックスのＳｉＣは、
反応焼結ＳｉＣであることを特徴とする。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係るガスタービン
シュラウド構造の一実施形態について、図１〜図５を参
照して説明する。
シュラウド構造の一実施形態について、図１〜図５を参
照して説明する。
【００１８】図１はガスタービンシュラウド構造の全体
を示す断面図であり、図２は図１に示す円筒状シュラウ
ドを拡大して示す斜視図である。
を示す断面図であり、図２は図１に示す円筒状シュラウ
ドを拡大して示す斜視図である。
【００１９】これらの図に示すように、ガスタービン２
１の主流ガス通路２２には第１段静翼（入口ノズル）２
３、第１段動翼２４および第２段静翼２５とが順次に配
置されており、これらの翼間を燃焼ガスａが流通するよ
うになっている。この主流ガス流路２２を囲む外壁２６
の構成要素として動翼２４の外周側に配置する円筒状シ
ュラウド２７が備えられている。この円筒状シュラウド
２７は、タービン軸心回りで周方向に分割された複数の
円弧板状のセグメント２８によって構成されるととも
に、この各セグメント２８の主流ガス方向に沿う両端縁
２８ａが、ガスタービンケーシング２９の内周側に固定
した支持部材３０によって支持されている。このセグメ
ント２８によって主流ガス通路２２側と、支持部材３０
側とが熱的に隔離されている。
１の主流ガス通路２２には第１段静翼（入口ノズル）２
３、第１段動翼２４および第２段静翼２５とが順次に配
置されており、これらの翼間を燃焼ガスａが流通するよ
うになっている。この主流ガス流路２２を囲む外壁２６
の構成要素として動翼２４の外周側に配置する円筒状シ
ュラウド２７が備えられている。この円筒状シュラウド
２７は、タービン軸心回りで周方向に分割された複数の
円弧板状のセグメント２８によって構成されるととも
に、この各セグメント２８の主流ガス方向に沿う両端縁
２８ａが、ガスタービンケーシング２９の内周側に固定
した支持部材３０によって支持されている。このセグメ
ント２８によって主流ガス通路２２側と、支持部材３０
側とが熱的に隔離されている。
【００２０】なお、支持部材３０には冷却流路３１が形
成されており、この冷却流路３１を流通する冷却媒体に
よって支持部材３０側の冷却が行われるようにしてあ
る。冷却媒体として空気を使用する場合には、冷却空気
ｂが支持部材１０内で冷却流動した後に、円筒状シュラ
ウド７の支持部の隙間等を介して主流ガス通路３側に流
出され、外壁６等のフィルム冷却が行われるようになっ
ている。
成されており、この冷却流路３１を流通する冷却媒体に
よって支持部材３０側の冷却が行われるようにしてあ
る。冷却媒体として空気を使用する場合には、冷却空気
ｂが支持部材１０内で冷却流動した後に、円筒状シュラ
ウド７の支持部の隙間等を介して主流ガス通路３側に流
出され、外壁６等のフィルム冷却が行われるようになっ
ている。
【００２１】このような構成において、本実施形態では
図２に示すように、各セグメント２８がセラミックスで
構成されるとともに、そのセグメント２８が支持部材３
０側に面する略四角形の外周側板部３２と、主流ガス通
路２２側に面する略四角形の内周側板部３３とからなる
二重板構造とされている。また、外周側板部３２の主流
ガス方向に沿う両端部３２ａが内周側板部３３の同方向
端部からそれぞれ突出する一方、内周側板部３３の周方
向両端部３３ａが外周側板部３２の同方向端部からそれ
ぞれ突出し、これにより各セグメント２８は平面視で略
十字状をなす形状とされている。
図２に示すように、各セグメント２８がセラミックスで
構成されるとともに、そのセグメント２８が支持部材３
０側に面する略四角形の外周側板部３２と、主流ガス通
路２２側に面する略四角形の内周側板部３３とからなる
二重板構造とされている。また、外周側板部３２の主流
ガス方向に沿う両端部３２ａが内周側板部３３の同方向
端部からそれぞれ突出する一方、内周側板部３３の周方
向両端部３３ａが外周側板部３２の同方向端部からそれ
ぞれ突出し、これにより各セグメント２８は平面視で略
十字状をなす形状とされている。
【００２２】そして、図１に示すように、外周側板部３
２の主流ガス方向に沿う両端部３２ａを支持部材３０の
対向する鍔部の凹部３４に支持させるとともに、内周側
板部３３の周方向に沿う両端部３３ａ同士を隣接配置さ
せることにより、円筒状シュラウド２７が構成されてい
る。
２の主流ガス方向に沿う両端部３２ａを支持部材３０の
対向する鍔部の凹部３４に支持させるとともに、内周側
板部３３の周方向に沿う両端部３３ａ同士を隣接配置さ
せることにより、円筒状シュラウド２７が構成されてい
る。
【００２３】なお、本実施形態においては、セグメント
２８を、外周側板部３２と内周側板部３３とが一体に、
または別体物の組合せとして、種々構成することができ
る。
２８を、外周側板部３２と内周側板部３３とが一体に、
または別体物の組合せとして、種々構成することができ
る。
【００２４】また、図２に示すように、隣接配置したセ
グメント２８，２８の内周側板部３３の周方向に沿う両
端部３３ａ，３３ａ同士の外周面側で、外周側板部３２
の周方向に沿う隙間部位に、その外周側板部３２と主流
ガス方向の長さが略同一のセラミックス製の板状のスペ
ーサ３５が嵌合状態で配置されている。
グメント２８，２８の内周側板部３３の周方向に沿う両
端部３３ａ，３３ａ同士の外周面側で、外周側板部３２
の周方向に沿う隙間部位に、その外周側板部３２と主流
ガス方向の長さが略同一のセラミックス製の板状のスペ
ーサ３５が嵌合状態で配置されている。
【００２５】図３は、セグメント２８を構成する外周側
板部３２もしくは内周側板部３３、またはスペーサ３５
の構成の断面構成を示す模式図であり、図４はその構成
繊維の分解斜視図である。
板部３２もしくは内周側板部３３、またはスペーサ３５
の構成の断面構成を示す模式図であり、図４はその構成
繊維の分解斜視図である。
【００２６】これらの図３および図４に示すように、セ
グメント２８を構成する外周側板部３２もしくは内周側
板部３３、またはスペーサ３５は、セラミックスマトリ
ックスＡにセラミックス繊維Ｂを複合したセラミックス
複合材料によって構成されている。
グメント２８を構成する外周側板部３２もしくは内周側
板部３３、またはスペーサ３５は、セラミックスマトリ
ックスＡにセラミックス繊維Ｂを複合したセラミックス
複合材料によって構成されている。
【００２７】そして、セラミックス複合材料を構成する
セラミックス繊維Ｂは、セグメント２８またはスペーサ
３５の板厚方向に重合配置された二次元織物からなる主
繊維３６と、これら主繊維３６の端縁部分を板厚方向で
保持する断面コ字形の一対のフレーム状の二次元織物か
らなる補助繊維３７との組合せとして、セラミックスマ
トリックスＡに複合化されている。
セラミックス繊維Ｂは、セグメント２８またはスペーサ
３５の板厚方向に重合配置された二次元織物からなる主
繊維３６と、これら主繊維３６の端縁部分を板厚方向で
保持する断面コ字形の一対のフレーム状の二次元織物か
らなる補助繊維３７との組合せとして、セラミックスマ
トリックスＡに複合化されている。
【００２８】なお、この補助繊維３７は、図５および図
６に示すように、篭状の二次元織物からなる構成として
もよい。
６に示すように、篭状の二次元織物からなる構成として
もよい。
【００２９】また本実施形態のガスタービンシュラウド
構造においては、セグメント２８またはスペーサ３５を
構成するセラミックス材料がＳｉＣとされており、マト
リックスのＳｉＣは、予備成形体に反応焼結によって溶
融Ｓｉを含浸させて反応焼結を行わせることにより成形
される反応焼結ＳｉＣとされている。
構造においては、セグメント２８またはスペーサ３５を
構成するセラミックス材料がＳｉＣとされており、マト
リックスのＳｉＣは、予備成形体に反応焼結によって溶
融Ｓｉを含浸させて反応焼結を行わせることにより成形
される反応焼結ＳｉＣとされている。
【００３０】以上の本実施形態のガスタービンシュラウ
ド構造によれば、円筒状シュラウド２７となるセグメン
ト２８を重合板状の比較的簡単な構成としたことによ
り、成形等の加工が容易に行えるようになり、製造にか
かる時間やコストが従来の構成に比して大幅に削減でき
る。また、形状が単純化され、角部等が少ない構成とな
ることから、熱衝撃等によって破壊する危険性を低減す
ることができる。
ド構造によれば、円筒状シュラウド２７となるセグメン
ト２８を重合板状の比較的簡単な構成としたことによ
り、成形等の加工が容易に行えるようになり、製造にか
かる時間やコストが従来の構成に比して大幅に削減でき
る。また、形状が単純化され、角部等が少ない構成とな
ることから、熱衝撃等によって破壊する危険性を低減す
ることができる。
【００３１】なお、以上の実施形態では第１段動翼の外
周側に位置する円筒状シュラウドのセグメントについて
説明したが、第２段以降のものについても適用できるこ
とは勿論である。
周側に位置する円筒状シュラウドのセグメントについて
説明したが、第２段以降のものについても適用できるこ
とは勿論である。
【００３２】
【発明の効果】以上の実施形態で詳述したように、ガス
タービンシュラウド構造によれば、円筒状シュラウドと
なるセグメントを重合板状の比較的簡単な構成としたこ
とにより、成形等の加工が容易に行えるようになり、製
造にかかる時間やコストが従来の構成に比して大幅に削
減でき、また形状が単純化され、角部等が少ない構成と
なることから、熱衝撃等によって破壊する危険性を低減
することができる等の効果が奏される。
タービンシュラウド構造によれば、円筒状シュラウドと
なるセグメントを重合板状の比較的簡単な構成としたこ
とにより、成形等の加工が容易に行えるようになり、製
造にかかる時間やコストが従来の構成に比して大幅に削
減でき、また形状が単純化され、角部等が少ない構成と
なることから、熱衝撃等によって破壊する危険性を低減
することができる等の効果が奏される。
【図１】本発明に係るガスタービンシュラウド構造を示
す断面図。
す断面図。
【図２】図１におけるセグメントを拡大して示す斜視
図。
図。
【図３】図２に示すセグメント等の断面構成を示す模式
図。
図。
【図４】図３の一部を拡大して示す分解斜視図。
【図５】図３に示したセグメントの変形例を示す模式
図。
図。
【図６】図５の一部を拡大して示す分解斜視図。
【図７】従来例によるガスタービンシュラウド構造を示
す断面図
す断面図
【図８】図７におけるセグメントを拡大して示す斜視
図。
図。
２１ ガスタービン ２２ 主流ガス通路 ２３ 第１段静翼 ２４ 第１段動翼 ２５ 第２段静翼 ２６ 外壁 ２７ 円筒状シュラウド ２８ セグメント ２８ａ 両端縁 ２９ ガスタービンケーシング ３０ 支持部材 ３１ 冷却流路 ３２ 外周側板部 ３３ 内周側板部 ３４ 凹部 ３５ スペーサ ３６ 主繊維 ３７ 補助繊維 Ａ セラミックスマトリックス Ｂ セラミックス繊維
Claims (7)
- 【請求項１】 ガスタービンの主流ガス通路を囲む外壁
の構成要素として動翼の外周側に配置する円筒状シュラ
ウドを備え、この円筒状シュラウドを周方向に分割した
複数の円弧板状のセグメントによって構成するととも
に、この各セグメントの主流ガス方向に沿う両端縁を、
ガスタービンケーシングの内周側に固定した支持部材に
支持させ、これらセグメントによって前記主流ガス通路
側と前記支持部材側とを熱的に隔離するガスタービンシ
ュラウド構造において、前記各セグメントをセラミック
スで構成するとともに、そのセグメントを前記支持部材
側に面する略四角形の外周側板部と、前記主流ガス通路
側に面する略四角形の内周側板部とからなる二重板構造
とし、かつ前記外周側板部の主流ガス方向に沿う両端部
が前記内周側板部の同方向端部からそれぞれ突出する一
方、前記内周側板部の周方向両端部が前記外周側板部の
同方向端部からそれぞれ突出する平面視で略十字状をな
す形状とし、前記外周側板部の主流ガス方向に沿う両端
部を前記支持部材に支持させるとともに、前記内周側板
部の周方向に沿う両端部同士を隣接配置させることによ
り前記円筒状シュラウドを構成したことを特徴とするガ
スタービンシュラウド構造。 - 【請求項２】 請求項１記載のガスタービンシュラウド
構造において、セグメントは、それを構成する外周側板
部と内周側板部とが一体に構成され、または別体物の組
合せとして構成されていることを特徴とするガスタービ
ンシュラウド構造。 - 【請求項３】 請求項１または２記載のガスタービンシ
ュラウド構造において、隣接配置したセグメントの内周
側板部の周方向に沿う両端部同士の外周面側で、外周側
板部の周方向に沿う隙間部位に、その外周側板部と主流
ガス方向の長さが略同一のセラミックス製の板状のスペ
ーサを嵌合状態で配置したことを特徴とするガスタービ
ンシュラウド構造。 - 【請求項４】 請求項１から３までのいずれかに記載の
ガスタービンシュラウド構造において、セグメントまた
はスペーサを、セラミックスマトリックスにセラミック
ス繊維を複合したセラミックス複合材料によって構成し
たことを特徴とするガスタービンシュラウド構造。 - 【請求項５】 請求項４記載のガスタービンシュラウド
構造において、セラミックス複合材料を構成するセラミ
ックス繊維は、セグメントまたはスペーサの板厚方向に
重合配置された二次元織物からなる主繊維と、これら主
繊維の端縁部分を板厚方向で保持するフレーム状または
篭状の二次元織物からなる補助繊維との組合せとしてセ
ラミックスマトリックスに複合されていることを特徴と
するガスタービンシュラウド構造。 - 【請求項６】 請求項１から５までのいずれかに記載の
ガスタービンシュラウド構造において、セグメントまた
はスペーサを構成するセラミックス材料はＳｉＣである
ことを特徴とするガスタービンシュラウド構造。 - 【請求項７】 請求項６記載のガスタービンシュラウド
構造において、セグメントまたはスペーサを構成するセ
ラミックスマトリックスのＳｉＣは、反応焼結ＳｉＣで
あることを特徴とするガスタービンシュラウド構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26001996A JPH10103013A (ja) | 1996-09-30 | 1996-09-30 | ガスタービンシュラウド構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26001996A JPH10103013A (ja) | 1996-09-30 | 1996-09-30 | ガスタービンシュラウド構造 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10103013A true JPH10103013A (ja) | 1998-04-21 |
Family
ID=17342186
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26001996A Pending JPH10103013A (ja) | 1996-09-30 | 1996-09-30 | ガスタービンシュラウド構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10103013A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US6932566B2 (en) | 2002-07-02 | 2005-08-23 | Ishikawajima-Harima Heavy Industries Co., Ltd. | Gas turbine shroud structure |
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-
1996
- 1996-09-30 JP JP26001996A patent/JPH10103013A/ja active Pending
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