(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
外向きに開口した冷却水通水用溝を有する外周側プラットフォームと、内向きに開口した冷却水通水用溝を有する内周側プラットフォームと、外端と内端を前記外周側プラットフォーム及び内周側プラットフォームに接続し各冷却水通水用溝を連通する冷却水通水用穴を有するプロファイル部とを一体的に組み合わせて構成したノズル片を複数個環状に連結してノズル環を形成し、同ノズル環の内外周に内輪と外輪を連結して前記冷却水通水用溝により冷却水路を形成したことを特徴とする水冷却用ノズル。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、地熱タービンに採用される水冷却用ノズルに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
地熱タービンにおいては、特に第１段ノズルへのスケール付着が問題となっており、その対応策としてノズル板に冷却水通水穴を設け、ここに冷却水を通してノズル板を直接冷却する様にした水冷却ノズルの採用が有効であることが試験、及び実機適用の結果明らかとなっている。
【０００３】
そのため、従来の地熱タービンでは、図４に示すような構造の第１段仕切板を製作していた。
【０００４】
すなわち、冷却水を通す穴をあらかじめ加工したノズル片１に冷却水管２を取り付け、更にこの冷却水管２の外側接合端部２ａ及び内側接合端部２ｂの鋳つぶれ防止のため、ここに冷し金３を取り付けて前記ノズル片１の上端（外側）及び下端（内側）をそれぞれ包み込むように外輪５、内輪４を鋳込んで一体化していた。
【０００５】
なお、この時冷却水管２の端部は鋳込んだ内輪４或いは外輪５からつき出させておき、最後に各冷却水管２に冷却水供給管６、冷却水排出管７から分岐した管を接続して冷却構造を完成させていた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
前記の様に構成された従来の地熱タービンにおける冷却構造は、以下の様な問題点を有するものであった。
【０００７】
まず、部品点数が多く、構造が複雑なために、製作コストが高くつくという不具合があった。
また、構造上ノズルの製作と外輪、内輪の製作を別途に行う、いわゆる並行作業が出来ないため製作期間が長くなるという不具合があった。
そしてまた、外輪５、内輪４の鋳込みの際、冷却水管２の外側接合端部２ａ及び内側接合端部２ｂが鋳つぶれてしまうおそれがあるという不具合があった。
【０００８】
本発明は前記従来のものにおける問題点を解消し、低コストで短期間に製作できる水冷却ノズルを提供することを課題とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記した課題を解決すべくなされたもので、外向きに開口した冷却水通水用溝を有する外周側プラットフォームと、内向きに開口した冷却水通水用溝を有する内周側プラットフォームと、外端と内端を前記外周側プラットフォーム及び内周側プラットフォームに接続し各冷却水通水用溝を連通する冷却水通水用穴を有するプロファイル部とを一体的に組み合わせて構成したノズル片を複数個環状に連結してノズル環を形成し、同ノズル環の内外周に内輪と外輪を連結して前記冷却水通水用溝により冷却水路を形成してなる水冷却用ノズルを提供するものである。
【００１０】
すなわち、本発明によれば、それぞれ外向き又は内向きに開口する冷却水通水用溝を有する外周側プラットフォームと内周側プラットフォーム及び各冷却水通水用溝を連通する冷却水通水用穴を有するプロファイル部を一体的に組み合わせてノズル片を構成し、このノズル片を例えば溶接等により複数個環状に連結してノズル環を形成し、更にこのノズル環の内外周に内輪と外輪を連結することにより前記冷却水通水用溝と共働して冷却水路を形成したので、この内輪と外輪の連結が独立して行われることにより、製作過程における鋳つぶれのおそれもなく、しかも小口径の冷却水管が不要になること等もあって、部品点数を大幅に低減したものとなるので製作コストを大きく低減することができるものである。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の一形態について図１乃至図３に基づいて説明する。
なお、前記した従来のものと同一部分については、図中に同一符号を付して示し、重複する説明は極力省略して本実施の形態に特有の点を中心に説明する。
【００１４】
図１は本実施形態において用いるノズル片を、図２は前記ノズル片を接合したノズル環を、また図３は仕切板として組み立てられた水冷却ノズルをそれぞれ示している。
【００１５】
１０はプロファイル部で、中実部分には長手方向に延びて両端部に抜ける冷却水通水穴１５があらかじめ形成されている。
【００１６】
同プロファイル部１０の外周位置には外周側のプラットフォーム１１が、また内周位置には内周側のプラットフォーム１２が一体的に形成され、かつ、各プラットフォーム１１、１２はそれぞれ前記冷却水通水穴１５に連通する主水路用溝１４、１３があらかじめ形成され、これによりノズル片１が完成されている。
【００１７】
この様に構成されたノズル片１を図２に示す様に、複数個環状に配列し、隣接する外周側の主水路用溝１４、１４、又は内周側の主水路用溝１３、１３を互いにシール溶接２０で結合し、ノズル環を形成する。
【００１８】
なお、この溶接に当たっては、太目の実線、及び破線で示す様に、各ノズル片１の境界部溝内側に合わせてシール溶接を行ない、製品完成後の通水時この境界部からの漏水を防止するべく配慮されている。
【００１９】
前記ノズル環の溶接が完了したらこれを別途熱処理し、かつ外周加工を経て別途製作の内輪４を内周側のプラットフォーム１２の内側から、また、外輪５を外周側のプラットフォーム１１の外側から接合し、図３に示す様に溶接等により結合する。
【００２０】
この結果内周側のプラットフォーム１２に形成されていた主水路用溝１３と内輪４により内周側の冷却水通路１６が形成され、また、外周側のプラットフォーム１１に形成されていた主水路用溝１４と外輪５により外周側の冷却水通路１９がそれぞれ形成される。
【００２１】
なお、前記内輪４には前記冷却水通路１６と連通する様に冷却水穴１７が設けられており、また、外輪５も内輪４と同様、冷却水通路１９と連通する冷却水穴１８が設けられ、かつ同冷却水穴１８はタービン車室の外部より導かれた冷却水供給管６に、冷却水穴１７は冷却水排出管７へ連通している。
【００２２】
従って冷却水供給管６から冷却水穴１８、冷却水通路１９を経てノズル片１の冷却水通水穴１５を通過した冷却水によりノズル片１を冷却した後、冷却水通路１６、冷却水穴１７、冷却水排出管７を経てタービン車室の外部へ排出される冷却構造が形成される。
【００２３】
そして最後に、熱処理最終機械加工を行ない、冷却水供給管６、冷却水排出管７との接続を行って水冷却用ノズル仕切板が完成する。
【００２４】
前記の様に、本実施の形態によれば、冷却水通路の形成を外輪５、内輪４の鋳込みと分離したことにより、通路の鋳つぶれの問題がなくなると共に、小口径の冷却水管の省略により、部品点数が大幅に低減でき、また、外輪５、内輪４の鋳造、焼鈍、機械加工といった作業をノズル板の製作と平行して進めることができ、しかも、その構造がシンプルなため、工期短縮が可能となるものである。
【００２５】
以上、本発明を図示の実施の形態について説明したが、本発明はかかる実施の形態に限定されず、本発明の範囲内でその具体的構造に種々の変更を加えてよいことはいうまでもない。
【００２６】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、外向きに開口した冷却水通水用溝を有する外周側プラットフォームと、内向きに開口した冷却水通水用溝を有する内周側プラットフォームと、外端と内端を前記外周側プラットフォーム及び内周側プラットフォームに接続し各冷却水通水用溝を連通する冷却水通水用穴を有するプロファイル部とを一体的に組み合わせて構成したノズル片を複数個環状に連結してノズル環を形成し、同ノズル環の内外周に内輪と外輪を連結して前記冷却水通水用溝により冷却水路を形成して水冷却用ノズルを得たものであり、本発明ではそれぞれ外向き又は内向きに開口する冷却水通水用溝を有する外周側プラットフォームと内周側プラットフォーム及び各冷却水通水用溝を連通する冷却水通水用穴を有するプロファイル部を一体的に組み合わせてノズル片を構成し、このノズル片を例えば溶接等により複数個環状に連結してノズル環を形成し、更にこのノズル環の内外周に内輪と外輪を連結することにより前記冷却水通水用溝と共働して冷却水路を形成したので、この内輪と外輪の連結が独立して行われることにより、製作過程における鋳つぶれのおそれもなく、しかも小口径の冷却水管が不要になること等もあって、部品点数を大幅に低減したものとなるので製作コストを大きく低減することができ、経済的効果の著しい水冷却用ノズルを提供することが出来たものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の一形態に係る水冷却用ノズルの一部に当たるノズル片を示す斜視図である。
【図２】図１のノズル片を複数集合したノズル環を示す概念図である。
【図３】本実施の形態に係る水冷却ノズルの組み立て状況を示す説明図である。
【図４】従来の水冷却ノズルを示し、（ａ）は一部省略の部分断面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図、（ｃ）は（ａ）のＣ−Ｃ断面図である。
【符号の説明】
１      ノズル片
２      冷却水管
２ａ    外側接合端部
２ｂ    内側接合端部
３      冷し金
４      内輪
５      外輪
６      冷却水供給管
７      冷却水排出管
１０      プロファイル部
１１      プラットフォーム
１２      プラットフォーム
１３      主水路用溝
１４      主水路用溝
１５      冷却水通水穴
１６      冷却水通路
１７      冷却水穴
１８      冷却水穴
１９      冷却水通路
２０      シール溶接
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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