(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
静翼の外側シュラウドを支持する翼環フランジと同外側シュラウドの外側周面との接触面において、同接触面の前記翼環フランジ側の面に周方向で互にほぼ平行して配列し、軸方向に伸びる複数の溝を形成したことを特徴とするガスタービン静翼と翼環の接触構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はガスタービン静翼と翼環の接触構造に関し、翼環に伝えられる熱を少くし、翼環の温度上昇を抑え、これにより翼環の熱膨張のたわみを小さくするようにしたものである。
【０００２】
【従来の技術】
図４は従来のガスタービン静翼の翼環部分を示す断面図である。図において、１は静翼、２はその外側シュラウドであり、３はシール空気用チューブで、翼内部を外側シュラウド２から内側に向って貫通して設けられている。４は翼環であり、５は翼環フランジで、静翼１の外側シュラウド２を翼環４に支持している。この翼環４及び翼環フランジ５は円環状の構造で、翼環フランジ５で外側シュラウド２のフランジ６と係合し、外側シュラウド２を固定し、支持している。
【０００３】
７は接触面（Ａ）であり、翼環フランジ５と外側シュラウド２の円周状の外周面と接触する面である。８は嵌り込み部である。９も反対側（ガス流れ前流側）の外側シュラウド２と翼環４との嵌り込み部であるが、翼環４にボルト１１で取付けられたブロック１０により外側シュラウド２を支持する構造であり、翼環４への静翼１からの熱伝達を減少させる観点からは本発明の対象外の範囲となるのでこれ以上の説明は省略する。
【０００４】
上記構成のガスタービン静翼において、ガスタービンの運転中では高温の燃焼ガスが流れて静翼１は高温に加熱され、その熱は外側シュラウド２にも伝えられる。外側シュラウド２は翼環４に翼環フランジ５とブロック１０とで前後で支持されており、翼環４とは接触面（Ａ）７と接触し、静翼１からの熱が翼環４に伝えられる。
【０００５】
この翼環４で外側シュラウド２を支持する部分のうち、ブロック１０は翼環４とは分割された構造であり、熱伝達の面からすると翼環フランジ５と外側フランジ２とが接触する接触面（Ａ）７の部分が最も問題となる部分であり、これら接触面からの翼環４に伝わる熱を少くし、翼環４の温度上昇をできるだけ少くする対策が望まれていた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
前述のように従来のガスタービンの静翼においては、静翼から翼環への熱伝達により翼環のメタル温度が上昇し、翼環が過度の熱膨張により歪む恐れがあり、できるだけ翼環の温度上昇を防ぐ必要がある。特に、この翼環４への熱伝達が大きい部分は翼環フランジ５と外側フランジ２とが直接接触する接触面（Ａ）７であり、この部分は外側フランジ２が周方向全長にわたって所定の幅で翼環４に接しており、接触面積も大きく、かつ外側シュラウド２の肉厚も小さく、高温ガス流の熱伝達の影響を最も受けやすい部分である。このような部分をできるだけ熱伝達を受けにくくし、かつ強度的にも満足するような形状にすることが必要である。
【０００７】
そこで本発明は静翼を支持する翼環との接合部分の熱伝達を少くし、翼環のメタル温度上昇を防ぐことのできるガスタービン静翼と翼環との接触構造を提供し、翼環が過度の熱膨張によりたわむことのないようにすることを課題としてなされたものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は前述の課題を解決するために次の手段を提供する。
【０００９】
静翼の外側シュラウドを支持する翼環フランジと同外側シュラウドの外側周面との接触面において、同接触面の前記翼環フランジ側の面に周方向で互にほぼ平行して配列し、軸方向に伸びる複数の溝を形成したことを特徴とするガスタービン静翼と翼環の接触構造。
【００１０】
本発明の静翼と翼環の接触構造は、外側シュラウド外側周面と翼環フランジとの接合面において、翼環側に複数の溝を設けたので、この溝の幅と長さ、溝の数で決まる面積の分だけ接触面積が減少し、伝熱面積が小さくなる。従って、この接触面において外側シュラウドから翼環に伝達される熱が少くなり、翼環のメタル温度上昇をこの分抑えることができ、翼環の熱膨張によるたわみを防止することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面に基づいて具体的に説明する。図１は本発明の実施の一形態に係るガスタービン静翼の接触構造の部分断面図である。図において符号１，２，４乃至８は図４に示す従来例と同じ部分であるので同一符号をそのまま引用し、詳しい説明は省略するが、本発明の特徴部分は符号１０で示す溝を設けたところにある。
【００１２】
図１において、接触面（Ａ）７は外側シュラウド２と翼環４とが直接接触する部分であり、熱伝達の影響を最も受ける部分である。
【００１３】
この接触面（Ａ）７には溝１０が周面にほぼ平行に複数列加工されている。図２は図１のＸ−Ｘ断面図、図３はこの翼環フランジ５の接触面（Ａ）７の部分的な斜視図である。両図において、翼環フランジ５の接触面１０にはその全周面に所定間隔ｔで溝１０が加工されている。なお、この溝１０は、かならずしも平行でなくても良く、互に傾斜しても良く、又間隔ｔも一定にしなくても良いものであるが、加工性の面からは平行の方が好ましい。
【００１４】
溝１０を翼環４の接触面（Ａ）７に設けると、外側シュラウド２の面と接する翼環フランジ５の面積が溝１０の長さと幅、数で決まる面積分だけ少なくなり、その分だけ接触面積を少くすることができる。即ち、図２において溝１０の長さをＬ、溝幅をｄとし、溝１０の全数をＮとすれば、接触面積はＬｄＮ分だけ減少することになる。
【００１５】
接触面（Ａ）７における接触面積が減少するとその伝達面積が少くなり、その分、外側シュラウド２から翼環４へ伝わる熱量が少くなり翼環４の熱的影響を小さくできる。なお、この溝１０Ｎの数、間隔ｔ、幅ｄは特に限定するものではなく、外側シュラウド２の形状、高温燃焼ガスのもれ、強度的な影響等を考慮して決定すれば良いものである。又、溝１０の断面形状も半円形、四角形、等どのような形状でも良いが、強度の面からは半円形又はなだらかな曲面が好ましい。
【００１６】
以上説明の実施の形態によれば、静翼１の外側シュラウド２と翼環４との接触面（Ａ）７の翼環フランジ５側に複数の溝１０を周方向に配列したので、外側シュラウド２と翼環フランジ５間の接触面積が減少し、外側シュラウド２から翼環に伝わる熱が少くなり、翼環４のメタル温度の上昇を抑える。これにより翼環が過度の熱膨張のためにたわみ強度的に無理な熱応力の発生を防止できる。
【００１７】
【発明の効果】
本発明のガスタービン静翼と翼環の接触構造は、静翼の外側シュラウドを支持する翼環フランジと同外側シュラウドの外側周面との接触面において、同接触面の前記翼環フランジ側の面に周方向で互にほぼ平行して配列し、軸方向に伸びる複数の溝を形成したことを特徴としている。このような構造により、外側フランジ外側周面と翼環フランジ間の接触面積が減少し、外側シュラウドから翼環に伝わる熱が少くなり、翼環のメタル温度上昇が抑えられ、翼環が過度の熱膨張のためにたわむことがなくなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の一形態に係るガスタービン静翼と翼環の接触構造を示す断面図である。
【図２】図１におけるＸ−Ｘ矢視図である。
【図３】本発明の実施の一形態に係るガスタービン静翼と翼環の接触構造の翼環部の斜視図である。
【図４】従来のガスタービン静翼と翼環の接触構造を示す断面部である。
【符号の説明】
１      静翼
２      外側シュラウド
４      翼環
５      翼環フランジ
６      外側シュラウドフランジ
７      接触面（Ａ）
８      嵌り込み部
１０    溝
【図１】
0003592932.tif 000002
【図２】
0003592932.tif 000003
【図３】
0003592932.tif 000004
【図４】
0003592932.tif 000005