JPS6189906A - セラミツクス／金属複合静翼の冷却構造 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明はセラミック静翼の冷却構造に係シ、特に金属製
の芯構造により補強され、周囲にセラミックスが配置さ
れた複合構造の静翼に好適な冷却構造に関する。

〔発明の背景〕

従来の静翼は燃焼ガスに直接曝される部分を耐熱超合金
としているため、冷却は主として静翼の外壁、特に前縁
部分などをその対象としていた。

セラミック静翼の場合には全く異なった観点からの冷却
が必要であり、従来の冷却構造はほとんど利用できない
という欠点があった。

〔発明の目的〕

本発明の目的はセラミックス／金属からなる複合静翼に
おいて、少量の冷却空気により効果的に金属部分を冷却
することにあり、タービン入口ガス温度が１３００Ｃ以
上の高温ガスタービン用の高効率且つ耐熱性に優れた静
翼を提供することにある。

〔発明の概要〕

セラミックス／金属の複合具において、必要な冷却空気
を極力少ない状態で、金属部分のみを効果的に冷却し、
併せて該冷却空気により各部の嵌合部から翼構造内部へ
の燃焼ガスの流入を防止する構造を検討した。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の一実施例を第１図〜第４図により説明す
る。

第１図はリテーナリング１と金属製の上サイドウオール
３により形成された空間に圧縮機（図示せず）より導入
された冷却空気Ａが芯構造８（あるいは９）内の冷却空
気流路に流入し、該流路に設けられた空気孔１２（ある
いは１３）より翼内部に導かれ、該冷却空気Ｂは翼部７
とセラミック・ライナー５及び６の嵌合部より燃焼ガス
流中Ｃに放出される。第２図は第１図と同じ構造である
が、上サイドウオール３に空気孔を、また芯構造８の下
サイドウオール４との結合部近傍に同様に空気孔を設け
、冷却空気ＡとＤを経てＥに、一部は上サイドウオール
の空気孔を通って下へ流入し、隣接する静翼との接合部
から燃焼ガス流中Ｇへ流出する。第３図は上記冷却構造
を組み合せた構造を上サイドウオール側のみに限定して
図示したものである。

本発明の実施例によれば、耐熱性に問題のある金属製部
品の芯構造８．９の内部及び周囲、上。

下のサイドウオール３，４の周囲に冷却空気が流れるの
で、金属製部品のみを効果的に冷却できる。

また静翼全体を冷却し々いので、冷却空気量を極力少な
くできる。さらに、該冷却空気の圧力を燃焼ガス圧より
高くすることによって、燃焼ガスの翼構造内部への流入
を全て防止できる。

第４図は冷却空気の流れの状態を概観的に示したもので
ある。

〔発明の効果〕

本発明によれば、冷却を金ｒＡＫ２品のみに限定するこ
とができるので、従来の靜ｎに比べ冷却空気量を大幅に
減らすことができる。この結果、燃焼ガス流中への冷却
空気の放出が減るので、ガスタービン全体の熱効率を向
上させる効果がある。

また、冷却空気の圧力を燃焼ガス圧より高くすることの
みにより、静翼のセラミック化に避けられない嵌合構造
において、該嵌合部から静翼内部への燃焼ガスの流入を
防止でき、この結果金属部材その他の保護が達成できる
という効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を実施した複合静翼の全体構造の概略図
、第２図は他の実施例を示す複合静翼の全体構造図、第
３図は静翼の部分的縦断面図、第４図は全体の組み立て
状況図である。 ８．９・・・芯構造、１２．１３・・・冷却孔、５，６
・・・セラミック・ライナー、７・・・翼部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、高温燃焼ガスを仕事をなす回転動翼に導くための静
   翼であって、該静翼は回転動翼への燃焼ガス流の方向を
   変える翼部と、該翼部の上側面には上サイドウォール、
   下側面には下サイドウォールが設けられており、該翼部
   と共に動翼への燃焼ガスの適正な流路を構成しており、
   上記翼部が燃焼ガス流に直接触れる部分をセラミックス
   、その内部に金属製部材が配置されており、該翼部のセ
   ラミック部分はセラミックスからなる上、下サイドウォ
   ールと嵌合されており、リテーナリング側より冷却空気
   が供給されているガスタービンの静翼において、セラミ
   ック静翼構造内に配置された金属製部材内部に冷却空気
   流路を設け、冷却空気を該流路を通して該金属製部材を
   冷却した後、該冷却空気を該金属製部材とセラミック静
   翼内壁によって形成される空間に導入し、然る後セラミ
   ック翼部と上、下サイドウォール間の嵌合間隙より燃焼
   ガス流中に浸透させることを特徴とするセラミックス／
   金属複合静翼の冷却構造。 ２、セラミック静翼内部の金属製部材内部にリテーナリ
   ングから流入した冷却空気により該金属製部材を内側よ
   り冷却した後、該冷却空気をセラミック製下サイドウォ
   ールに対向して設けた下金属製側板によって形成される
   空間に導くことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
   のセラミックス／金属複合静翼の冷却構造。 ３、上、下のセラミック製サイドウォールに対向してそ
   れぞれ燃焼ガス流に直接面しない位置に金属製側板を設
   けた構造において、上サイドウォールの側板に冷却空気
   流路を設け、リテーナリングからの高圧の冷却空気を該
   上サイドウォールとその側板間に導き、一部を隣接する
   上サイドウォール間の嵌合部より燃焼ガス流中に、残り
   をセラミック翼と金属製部材間に導入した後、セラミッ
   ク翼と上、下サイドウォール間の嵌合間隙より燃焼ガス
   流中に放出することを特徴とする特許請求の範囲第１項
   記載のセラミックス／金属複合静翼の冷却構造。