JPS62251404A - ガスタ−ビンの動翼の自然内部冷却装置 - Google Patents
ガスタ−ビンの動翼の自然内部冷却装置Info
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- JPS62251404A JPS62251404A JP9605286A JP9605286A JPS62251404A JP S62251404 A JPS62251404 A JP S62251404A JP 9605286 A JP9605286 A JP 9605286A JP 9605286 A JP9605286 A JP 9605286A JP S62251404 A JPS62251404 A JP S62251404A
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- air
- rotor
- gas turbine
- rotor disc
- moving blade
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- Pending
Links
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Landscapes
- Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
【産業上の利用分野〕
本発明は、小形ガスタービンの動翼の自然内部冷却装置
に関する。
に関する。
周知のように、ガスタービンの熱効率を向上させる一つ
の方法は、タービン入口温度を上げることであり、一方
、タービン翼とローターの強度を上げる方法は、冷却に
よってその温度を下げることである。そのため、従来よ
りローターの冷却は、コンプレッサの終段から空気を抽
気し、タービン翼に近い部分に吹き付けて冷却し、また
、タービン翼の冷却は、該翼を中空にしたり、または数
個の孔を穿設し、中に冷却空気を半径方向に通して冷却
している。
の方法は、タービン入口温度を上げることであり、一方
、タービン翼とローターの強度を上げる方法は、冷却に
よってその温度を下げることである。そのため、従来よ
りローターの冷却は、コンプレッサの終段から空気を抽
気し、タービン翼に近い部分に吹き付けて冷却し、また
、タービン翼の冷却は、該翼を中空にしたり、または数
個の孔を穿設し、中に冷却空気を半径方向に通して冷却
している。
しかしながら、これら従来の方法は、いずれもコンプレ
ッサよりの抽気等による強制冷却であって、冷却効果が
大きい反面、加工コストが嵩み、かつ、冷却用に使用す
るため圧縮空気損失が発生することから、安価で、かつ
、小形化の要求に応えなければならない産業用ガスター
ビンには不適当となる。そのため、産業用小形ガスター
ビンでは、特に、動翼等は冷却を行っていない。
ッサよりの抽気等による強制冷却であって、冷却効果が
大きい反面、加工コストが嵩み、かつ、冷却用に使用す
るため圧縮空気損失が発生することから、安価で、かつ
、小形化の要求に応えなければならない産業用ガスター
ビンには不適当となる。そのため、産業用小形ガスター
ビンでは、特に、動翼等は冷却を行っていない。
ところが、産業用小形ガスタービンにも、前記のような
、タービン入口温度を上げ熱効率を向上させる二〜ズに
迫られ、しかも、前記のように、タービン翼等の温度を
下げると、それだけ強度が大となり（例えば２０〜３０
℃下げれば、１０倍の強度増となる）、耐久性を増すと
いう設計ニーズに迫られ、従来のように無冷却の状態で
は好ましくない。
、タービン入口温度を上げ熱効率を向上させる二〜ズに
迫られ、しかも、前記のように、タービン翼等の温度を
下げると、それだけ強度が大となり（例えば２０〜３０
℃下げれば、１０倍の強度増となる）、耐久性を増すと
いう設計ニーズに迫られ、従来のように無冷却の状態で
は好ましくない。
そこで本発明は、かかるニーズに応えようとして創作さ
れたもので、すなわち、小形ガスタービンの動翼の自然
内部冷却装置を提供することにある。
れたもので、すなわち、小形ガスタービンの動翼の自然
内部冷却装置を提供することにある。
以下、本発明の構成を添付図面に示す実施例により詳細
に説明する。第１図は本実施例の全体断面、第２図は第
１図の要部断面図を示す。
に説明する。第１図は本実施例の全体断面、第２図は第
１図の要部断面図を示す。
本実施例は、産業用小形ガスタービン、殊に、非常用発
電機の原動機に好適なもので、ｌはロークー軸で、第１
段ローターディスク２および第２段ローターディスク３
を固着するとともに、図示しないコンプレッサと一体に
なって回転する。４はローター軸受部でヘアリング５等
を介してローター軸１を軸支している。該ヘアリング５
はコンプレッサの出口より分岐し抽気された圧縮空気（
約３００℃）を導入して冷却し、その空気は前記〔Ｉ−
ターディスク２と第１段静翼用リブ６との間に形成され
た第１空室１６に排出され、次いで静翼、動翼を通る作
動ガスとともに大気に排出される。７は、弯曲状に形成
された第１段静翼用リブ６上のブラ、７トフオーム８に
植設された第１段静翼、９は第１段ローターディスク２
のプラントフオーム１０に植設された第１段動翼（これ
はニッケルを主体とする合金で、第１段ローターディス
ク２と一体精密鋳造してもよい）、１１はロークーディ
スク３のプラットフォーム１２に植設された動翼、１３
は弯曲状に形成された第２段静翼用リプ、１４は第２段
静翼用リブ１３のプラットフォーム、１５は第２段静翼
、１７は第２空室、１８は第３空室を示す、これら空室
１７．１８は１・−シランボルト１９の外周空間を介し
てラビリンス部２０へ導入された空気（前記ベアリング
５を冷却したものの一部）が排出されている。なお、以
上の構造は公知の産業用小形ガスタービンと略同−構造
のものである。
電機の原動機に好適なもので、ｌはロークー軸で、第１
段ローターディスク２および第２段ローターディスク３
を固着するとともに、図示しないコンプレッサと一体に
なって回転する。４はローター軸受部でヘアリング５等
を介してローター軸１を軸支している。該ヘアリング５
はコンプレッサの出口より分岐し抽気された圧縮空気（
約３００℃）を導入して冷却し、その空気は前記〔Ｉ−
ターディスク２と第１段静翼用リブ６との間に形成され
た第１空室１６に排出され、次いで静翼、動翼を通る作
動ガスとともに大気に排出される。７は、弯曲状に形成
された第１段静翼用リブ６上のブラ、７トフオーム８に
植設された第１段静翼、９は第１段ローターディスク２
のプラントフオーム１０に植設された第１段動翼（これ
はニッケルを主体とする合金で、第１段ローターディス
ク２と一体精密鋳造してもよい）、１１はロークーディ
スク３のプラットフォーム１２に植設された動翼、１３
は弯曲状に形成された第２段静翼用リプ、１４は第２段
静翼用リブ１３のプラットフォーム、１５は第２段静翼
、１７は第２空室、１８は第３空室を示す、これら空室
１７．１８は１・−シランボルト１９の外周空間を介し
てラビリンス部２０へ導入された空気（前記ベアリング
５を冷却したものの一部）が排出されている。なお、以
上の構造は公知の産業用小形ガスタービンと略同−構造
のものである。
ここにおいて、本実施例は、第２図に示すように、第１
段動翼９のブラ・ノドフオーム１０ｕＩ下で、その１１
以内に、バケット２１を耳状に突設し、第２空室１７内
の空気を掻き取るよう構成している。
段動翼９のブラ・ノドフオーム１０ｕＩ下で、その１１
以内に、バケット２１を耳状に突設し、第２空室１７内
の空気を掻き取るよう構成している。
該バケツ）２１の凹側に開口した空気通路２２をロータ
ーディスク２に穿没し、該空気通路２２と連通し、分岐
された冷却穴２３を第１段動翼９に半径方向に穿設して
いる。
ーディスク２に穿没し、該空気通路２２と連通し、分岐
された冷却穴２３を第１段動翼９に半径方向に穿設して
いる。
かかる構成にしたので、ロークーディスク２が高速回転
（例えば、１０万回転／分）すれば、第２空室Ｉ７の空
気（約３５０℃〜４００℃）が第１段動翼９の内部を流
通する。すなわち、該空気は該第１段動翼９は８００℃
〜１０００℃に加熱されている作動ガスが衝突して加熱
されているので、これを冷却し、次いで作動ガス流路に
排出される。
（例えば、１０万回転／分）すれば、第２空室Ｉ７の空
気（約３５０℃〜４００℃）が第１段動翼９の内部を流
通する。すなわち、該空気は該第１段動翼９は８００℃
〜１０００℃に加熱されている作動ガスが衝突して加熱
されているので、これを冷却し、次いで作動ガス流路に
排出される。
なお、前記バケット２１はローター軸１における遠心力
低減のため、可及的軽量に形成する目的で薄肉で、かつ
、小形にする必要があるが、ローターディスク２は高速
回転するので、僅かの空気を掻き取っても全体量は増え
冷却には充分となり、したがって、バケット２１はプラ
ントフオームＩＯのＴ＋Ｊより引込めたもので足りる。
低減のため、可及的軽量に形成する目的で薄肉で、かつ
、小形にする必要があるが、ローターディスク２は高速
回転するので、僅かの空気を掻き取っても全体量は増え
冷却には充分となり、したがって、バケット２１はプラ
ントフオームＩＯのＴ＋Ｊより引込めたもので足りる。
また、本発明の動翼は、一体１ｉ！鋳造でなくてもよ（
、また、本発明は車輌用ガスタービンに通用してもよい
。
、また、本発明は車輌用ガスタービンに通用してもよい
。
以上要するに本発明は、特許請求の範囲に記載された構
成を採択したので、以下の効果を奏する。
成を採択したので、以下の効果を奏する。
■ バケットを、単に、ローターディスクの先端の薄肉
部に耳状に突設したので、（ムに及ぼす影響が少なく、
低加工コストの自然内部冷却装置が構成できる。ひいて
は、小形ガスタービンに好個なものになる。
部に耳状に突設したので、（ムに及ぼす影響が少なく、
低加工コストの自然内部冷却装置が構成できる。ひいて
は、小形ガスタービンに好個なものになる。
■ 弯曲された静翼用リブと、ｌｉｌ＋翼が設けられた
ローターディスクとで形成された比較的大きい空室の空
気を、バケットが掻き・取込むので、その流体抵抗、ひ
いては動力を０失を僅少とすることができる一方、強制
冷却のごときコンプレッサにおける冷却用の圧縮空気損
失は全く生じない。
ローターディスクとで形成された比較的大きい空室の空
気を、バケットが掻き・取込むので、その流体抵抗、ひ
いては動力を０失を僅少とすることができる一方、強制
冷却のごときコンプレッサにおける冷却用の圧縮空気損
失は全く生じない。
第１図は本発明の実施例の全体断面ず、第２図（イ）は
第１図の要部拡入断面図、同（ロ）は（イ）の！〜！断
面。 ２・・・第ｉＶｉローターディスク、６・・・第１段静
翼用リプ、９・・・第１ＶＩＩ動翼、ｌＯ・・・プラッ
トフォーム、１７・・・第２空室、２１・・・バケント
、２２・・・空気通路、２３・・・冷却穴。 代理人 弁理士 岡 部 吉 彦 第２図
第１図の要部拡入断面図、同（ロ）は（イ）の！〜！断
面。 ２・・・第ｉＶｉローターディスク、６・・・第１段静
翼用リプ、９・・・第１ＶＩＩ動翼、ｌＯ・・・プラッ
トフォーム、１７・・・第２空室、２１・・・バケント
、２２・・・空気通路、２３・・・冷却穴。 代理人 弁理士 岡 部 吉 彦 第２図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 弯曲された静翼用リブと、動翼が設けられたローターデ
ィスクとで形成された空室に、コンプレッサから分岐し
、かつ、該ローター軸受を冷却した空気を排出するよう
にした小形ガスタービンにおいて、 該動翼が設けられたプラトフォーム直下で、かつ、該ロ
ーターディスクの薄肉部に、バケットを耳状に突設し、
該バケットより取込まれる空気の空気通路を該ローター
ディスクに穿設し、該空気通路と作動ガス流路とを連通
する冷却穴を、前記動翼に穿設したことを特徴とする小
形ガスタービンの動翼の自然内部冷却装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9605286A JPS62251404A (ja) | 1986-04-24 | 1986-04-24 | ガスタ−ビンの動翼の自然内部冷却装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9605286A JPS62251404A (ja) | 1986-04-24 | 1986-04-24 | ガスタ−ビンの動翼の自然内部冷却装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62251404A true JPS62251404A (ja) | 1987-11-02 |
Family
ID=14154687
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9605286A Pending JPS62251404A (ja) | 1986-04-24 | 1986-04-24 | ガスタ−ビンの動翼の自然内部冷却装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62251404A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5271715A (en) * | 1992-12-21 | 1993-12-21 | United Technologies Corporation | Cooled turbine blade |
| FR2974387A1 (fr) * | 2011-04-19 | 2012-10-26 | Snecma | Roue de turbine pour une turbomachine |
-
1986
- 1986-04-24 JP JP9605286A patent/JPS62251404A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5271715A (en) * | 1992-12-21 | 1993-12-21 | United Technologies Corporation | Cooled turbine blade |
| FR2974387A1 (fr) * | 2011-04-19 | 2012-10-26 | Snecma | Roue de turbine pour une turbomachine |
| US8961137B2 (en) | 2011-04-19 | 2015-02-24 | Snecma | Turbine wheel for a turbine engine |
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