ガスタービン

【課題】タービン動翼と静止体との間隙を最小化しガスタービン性能を向上させることができ、なおかつシュラウドカバーの欠損を防止することができるガスタービンを提供する。
【解決手段】圧縮空気を燃料とともに燃焼して得た燃焼ガスによってタービン３を駆動するガスタービンにおいて、翼回転方向に隣接するもの同士が接触し合ってタービン動翼６の剛性を高めるシュラウドカバー１２と、シュラウドカバー１２に対し径方向外側に対向するようにシュラウドブロック１０に設けたハニカムシール１４と、ハニカムシール１４と対向するようにシュラウドカバー１２の径方向外側面に突設された翼回転方向とほぼ平行なシュラウドフィン１３と、シュラウドフィン１３の直線部分の輪郭線が描く回転軌跡Ｒから外側に突出した突出部１６及び翼回転方向前方側に向かって回転軌跡Ｒの内側に進入するように傾斜した重量調整部１７から画定される切削部１５とを備える。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はガスタービンに係り、さらに詳しくは、タービン動翼先端にはにかむシールに切り込むシュラウドフィンを有するガスタービンに関する。
【背景技術】
【０００２】
ガスタービンのタービン動翼は後流段にいくほど翼長が長くなり、単翼状態における流体振動応力やガス曲げ応力に対する強度が低下する。そこで翼先端にシュラウドカバーを設け、隣接翼同士のシュラウドカバーを当接させてリング状にすることで剛性を高めたものがある。
【０００３】
また、ガスタービンの性能上、タービン動翼とこのタービン動翼に対し径方向外側に対向するシュラウドブロックとの間隙は極力小さいことが望ましい。そこで、シュラウドカバー外周面に翼回転方向に伸びるシュラウドフィンを設け、運転中の遠心力によってタービン動翼が伸長した際にシュラウドフィンをシュラウドブロックの内周側に設けたハニカムシールに切り込ませることにより、タービン動翼とシュラウドブロックとの間隙を極小とする構成を採ったものがある。
【０００４】
そして、こうしたハニカムシールを採用したガスタービンにおいては、ハニカムシールとシュラウドフィンとの間隙を適正化するためにハニカムシールを切削する切削刃を直線状のシュラウドフィンに突設した構成が一般に採用されている（例えば、特許文献１等参照）。
【０００５】
【特許文献１】特開平８−３０３２０４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記従来技術においては、シュラウドフィンに対して単に切削刃全体を突出させた構成であるため、シュラウドカバーのタービン動翼からオーバーハングした部位に切削刃があると、切削刃を設けたことによる増加重量が運転中にシュラウドカバーに作用する遠心力を増大させる。その結果、シュラウドカバーのタービン動翼との境界部に応力が集中しクラックが発生し易くなり、甚だしい場合には、そのクラックからシュラウドカバーが欠損し後流段のタービン翼等の各部品を損傷させガスタービンに多大な損害を与える恐れがある。
【０００７】
本発明の目的は、タービン動翼と静止体との間隙を最小化しガスタービン性能を向上させることができ、なおかつシュラウドカバーの欠損を防止することができるガスタービンを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明は、圧縮空気を燃料とともに燃焼して得た燃焼ガスによってタービンを駆動するガスタービンにおいて、前記タービンのタービン動翼先端に設けられ、翼回転方向に隣接するもの同士が接触し合って前記タービン動翼の剛性を高めるシュラウドカバーと、このシュラウドカバーに対し径方向外側に間隙を介して対向するように静止体側に設けたハニカムシールと、このハニカムシールと対向するように前記シュラウドカバーの径方向外側面に突設され、翼回転方向とほぼ平行でかつ略直線状に形成されたシュラウドフィンと、このシュラウドフィンに設けられ、前記シュラウドフィンの直線部分の輪郭線が描く回転軌跡から外側に突出した突出部、及び翼回転方向前方側に向かって前記回転軌跡の内側に進入するように傾斜させて形成した重量調整部から画定される切削部とを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、突出部によってハニカムシールを円滑に切削してタービン動翼と静止体との間隙を最小化しガスタービン性能を向上させることができ、なおかつ重量調整部によってシュラウドフィンの重量増加を抑制することができるので、シュラウドカバーの欠損を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、図面を用いて本発明のガスタービンの実施の形態を説明する。
図１は本発明の適用対象となるガスタービンの一例の全体構成を表す側断面図である。
図１において、図示したガスタービンは、吸い込んだ大気を圧縮して圧縮空気を得る圧縮機１を備えており、燃焼器２において圧縮機１からの圧縮空気を燃料とともに燃焼して高温高圧（例えば１３００℃程度）の燃焼ガスＨを得て、得られた燃焼ガスＨをタービン３に噴射してタービン３を駆動するようになっている。特に図示していないが、タービン３で得られた動力は、回転軸（ロータ）４に連結された負荷機器（例えば発電機）に伝達され負荷機器を駆動させるとともに、連結された圧縮機１の駆動力としても利用される。
【００１１】
また、圧縮機１から吐出される圧縮空気の一部は、燃焼器２或いはタービン３のタービン静翼５やタービン動翼６等といった各部の冷却空気としても用いられる。タービン静翼５はタービンケーシング７の内壁側に支持され、タービン動翼６は回転軸４の周囲に設置されており、これらタービン静翼５及びタービン動翼６は各段落において周方向に複数枚設けられている。
【００１２】
また、本例のガスタービンにおいて、タービン３は３段の翼列を有する１軸式のタービンであり、第１段静翼５ａ、第２段静翼５ｂ、第３段静翼５ｃ、第１段動翼６ａ、第２段動翼６ｂ、第３段動翼６ｃを有している。しかしながら、本発明は１軸式のガスタービンに限らず互いに独立して回転可能な高圧タービン及び低圧タービンを有する２軸式タービンにも適用可能であり、また段落数も３段に限らず２段以下又は４段以上のタービンであっても適用可能である。２軸式タービンの場合、高圧タービンで得られた動力は圧縮機の駆動力に利用され、低圧タービンで得られた動力は負荷機器の駆動力として利用される。
【００１３】
図２は上記タービン３の概略構成を表す側断面図で、図１と同様の部分には同符号が付してある。
図２に示すように、各段落のタービン動翼６とタービンケーシング７との間には、高温高圧の燃焼ガスＨの流路外周壁を形成し燃焼ガスＨが直接タービンケーシング７に接触するのを防止するシュラウドブロック１０が翼回転方向全周に亘って複数列設され環状に配置されている。これらシュラウドブロック１０はタービンケーシング７の内壁に設けた断面が例えばＴ型のシュラウドレール１１に嵌込まれ固定されている。タービン静翼５は、シュラウドブロック１０に支持されている。
【００１４】
図３は上記タービン３の要部構成を表す拡大図で、図１及び図２と同様の部分には同符号を付してある。
ここで、タービン動翼６は図１にも示したように後流段にいくほど翼長が長くなっているので、単翼状態における流体振動応力やガス曲げ応力に対する強度が後流段にいくほど低下する。そこで、例えば第２段タービン動翼６ｂ及び第３段タービン動翼６ｃの翼先端にシュラウドカバー１２を設け、翼回転方向（周方向）に隣接するタービン翼６のシュラウドカバー１２同士が接触し合うことによって翼列の剛性を高める構成としてある（後述の図５も参照）。
【００１５】
タービン動翼６とシュラウドブロック１０の間隙はガスタービンの性能面において極力小さいことが望ましい。そこで、本実施の形態においては、シュラウドカバー１２の径方向外側面に、シュラウドブロック１０側に突出するように翼回転方向とほぼ平行に略直線状のシュラウドフィン１３が設けてある。このシュラウドフィン１３は隣接するシュラウドカバー１２のもの同士がほぼ当接して環状に構成される。しかし、シュラウドフィン１３とシュラウドブロック１０の間隙が小さ過ぎると、運転中の遠心力でタービン動翼６の翼長が伸長した際、シュラウドフィン１３とシュラウドブロック１０が接触してタービン動翼６の折損等といった損傷が生じる可能性がある。
【００１６】
そこで、静止体（本例ではシュラウドブロック１０）の内周側にシュラウドカバー１２及びシュラウドフィン１３に対し径方向外側に間隙を介して対向するようにしてハニカム形状を有するハニカムシール１４が設置されている。このハニカムシール１４は、図４の斜視図に示した通り、薄い部材で多数の六角形状の部屋を確定した形状をしている。したがって、運転中にタービン動翼６が遠心力によって伸長すると、シュラウドフィン１３がハニカムシール１４に干渉し、シュラウドフィン１３がハニカムシール１４をカットして（切り込んで）タービン動翼６と静止体との間隙寸法が最良となるように構成されている。
【００１７】
図５は本発明のガスタービンの第１の実施の形態に備えられたシュラウドフィン１３を径方向外周側から見た図、図６は図５中の矢印VI方向から（ガスの流れ方向下流側から）見た図、図７は図５中のVII部の拡大図で、これらの図において先の各図と同様の部分には同符号が付してある。
図５〜図７において、シュラウドカバー１２は翼回転方向前方側（図５中の右側）及び翼回転方向後方側（図５中の左側）の端面がＺ状に形成されており、この部分で周方向に隣接するもの同士が接触し合っている。シュラウドフィン１３は前述したように翼回転方向と平行にレール状に形成されており、切削部１５を備えている。
【００１８】
上記切削部１５は、シュラウドフィン１３の直線部分の輪郭線が描く回転軌跡Ｒ（図７参照）から外側に突出した突出部１６と、翼回転方向前方側に向かって回転軌跡Ｒの内側に進入するように傾斜させて形成した重量調整部１７とで画定されている。本実施の形態において、突出部１６は、翼回転方向前方側に向かって燃焼ガスＨの流れ方向上流側及び下流側に一旦広がるように回転軌跡Ｒから突出している。対して重量調整部１７は、突出部１６から翼回転方向前方側に向かうにつれてガスの流れ方向上流側及び下流側から回転軌跡Ｒの内側に進入するようにテーパ状につぼまっている。
【００１９】
なお、図５〜図７では、切削部１５をシュラウドフィン１３の回転方向前方側端部に設けているが、シュラウドフィン１３のタービン動翼６からオーバーハングしたその他の部位に設けても良いし、或いはタービン動翼６上に位置が重なり合うようにシュラウドフィン１３に設けても良い。
【００２０】
次に、上記構成の本実施の形態のガスタービンの動作及び作用を説明する。
前述したように、吸い込まれた大気が圧縮機１にて圧縮され吐出されると、燃焼用の圧縮空気が燃焼器２に供給され燃料とともに燃焼される。すると、高温高圧（例えば１３００℃程度）の燃焼ガスＨが発生し、発生した燃焼ガスＨがタービン３に噴射されてタービン３が駆動される。タービン３で得られた回転動力は、図示しない負荷機器（例えば発電機）に伝達される。負荷機器が発電機の場合、タービン３の回転動力が電気エネルギーに変換される（発電される）。また、圧縮機１から吐出される圧縮空気の一部は、燃焼器２或いはタービン３のタービン静翼５やタービン動翼６等といった各部の冷却空気としても用いられる。
【００２１】
このとき、本実施の形態では、運転中の遠心力の作用によってタービン動翼６が径方向外側に伸長すると、タービン動翼６のシュラウドカバー１２の外周面に設けたシュラウドフィン１３が対向するハニカムシール１４に干渉し、ハニカムシール１４に切り込むので、タービン動翼６と静止体（本例ではシュラウドブロック１０）との間の間隙が必要最小限に抑制され、ガスタービンの性能の面において十分な効率確保に寄与する。
【００２２】
ここで、仮にシュラウドフィン１３を全長に亘って単に直線的に形成した場合の構成を本発明のガスタービンの特徴に対する一比較例として説明する。
図８は本比較例におけるシュラウドフィン１３を径方向外周側から見た図、図９は図８中の矢印IX方向から（ガスの流れ方向下流側から）見た図、図１０は図８中のＸ部の拡大図である。これらの図において、先の各図と同様の部分には同符号が付してある。
【００２３】
図８〜図１０に示した通り、本比較例におけるシュラウドフィン１３は切削部を備えない単なる直線状の部材である。ところが、このような単純なストレートな形状のシュラウドフィン１３であるとハニカムシール１４に切り込む際の切削抵抗に負けてしまう恐れがある。そのため、ハニカムシール１４が十分にカットできずシュラウドフィン１３とハニカムシール１４の間に最良の間隙を形成できないばかりか、シュラウドフィン１３の翼回転方向前方側端部が摩耗損傷あるいは折損する場合がある。
【００２４】
そこで上記問題点に対策を講じた他の比較例として、図１１〜図１３に示すようにシュラウドフィン１３の翼回転方向前方側端部に燃焼ガスＨの流れ方向上流側及び下流側に広がる突起５０を設けることが考えられる。
図１１は本比較例におけるシュラウドフィン１３を径方向外周側から見た図、図１２は図１１中の矢印XII方向から（ガスの流れ方向下流側から）見た図、図１３は図１１中のXIII部の拡大図である。これらの図において、先の各図と同様の部分には同符号が付してある。
【００２５】
図１１〜図１３に示した比較例によれば、運転中にシュラウドフィン１３とハニカムシール１４が接する際に突起５０が切削刃（カッター）の役目を果たしてハニカムシール１４を円滑にカットし、シュラウドフィン１３とハニカムシール１４の間隙を必要最小限として最良のガスタービン性能を得ることができる。
【００２６】
しかしながら、突起５０はシュラウドフィン１３の回転軌跡Ｒから全体が突出しており、突起５０を設けたことによってこの部位のシュラウドフィン１３の重量が図８〜図１０の比較例に対して大幅に増加する。このような形状の突起５０を図示したように（図１１等参照）シュラウドカバー１２のタービン動翼６からオーバーハングする部位に設置すると、突起５０が錘となって遠心力によりシュラウドカバー１２を起き上がらせようとする力が大きく増大する。その結果、タービン動翼６とシュラウドカバー１２の境界に発生する応力が著しく増大し、このタービン動翼６とシュラウドカバー１２の境界にクラックＣが発生してしまい、発生したクラックＣを起点にシュラウドカバー１２が欠損して後流段を損傷させてしまう恐れが生じる。
【００２７】
それに対し、本実施の形態においては、前述した如く突出部１６及び重量調整部１７を有する切削部１５を設けている。この構成によれば、第一に、運転中にシュラウドフィン１３とハニカムシール１４が接する際に突出部１６が切削刃の役割を果たし（くさび効果が得られ）ハニカムシール１４を円滑にカットすることができるので、シュラウドフィン１３と静止体（ハニカムシール１４）の間隙を必要最小限に維持して最良のガスタービンの性能を発揮させることができる。切削抵抗に対する強度が向上するので、ハニカムシールに切り込む機能を持たないストレート状のシュラウドフィン（図８〜図１０参照）を有するタービン動翼と同等の翼寿命を確保することが可能である。
【００２８】
そして第二に、シュラウドフィン１３の回転軌跡Ｒの内側に進入する重量調整部１７を備えているので、重量調整部１７による重量減少分が突出部１６による重量増加分と相殺し、切削部１５を設けたことによるシュラウドフィン１３の重量増加を抑制する（又は重量増加を無くす或いは重量を減少させる）ことができる。これにより、切削部１５が錘となってシュラウドカバー１２を起き上がらせようとする力の増大を抑制することができるので、タービン動翼６とシュラウドカバー１２の境界に作用する応力を極力抑制することができる。したがって、タービン動翼６とシュラウドカバー１２の境界におけるクラックの発生を防止することができ、シュラウドカバー１２の欠損を防止することができるので後流段の損傷を未然に防止することができる。
【００２９】
なお、本実施の形態の切削部１５において、その突出部１６はシュラウドフィン１３に対して燃焼ガスの流れ方向上流側及び下流側に突出するように、重量調整部１７は突出部１６から翼回転方向前方に向かって燃焼ガスの流れ方向上流側及び下流側に傾斜するようにそれぞれ形成した。しかしながら、本発明の基本的効果は、切削部に、シュラウドフィン１３の直線部分の回転軌跡Ｒから突出した突出部と、回転軌跡Ｒの内側に進入する重量調整部とを設けることで、切削抵抗に打ち勝つための切削部を設けたことによるシュラウドフィンの局部的重量変化を極力抑制し前述したクラックを防止することにある。したがって、前述のように機能する突出部と重量調整部さえ備えていれば、切削部の形状は図５〜図７に示した態様に限定されない。以下に、切削部の他の構成例をその他の実施の形態として幾つか説明する。
【００３０】
図１４は本発明のガスタービンの第２の実施の形態に備えられたシュラウドフィン１３を径方向外周側から見た図、図１５は図１４中の矢印XV方向から（ガスの流れ方向下流側から）見た図、図１６は図１４中のXVI部の拡大図で、これらの図において先の各図と同様の部分には同符号が付してある。
図１４〜図１６において、本実施の形態における切削部１５ａは、その突出部１６ａがシュラウドフィン１３の直線部分の回転軌跡Ｒから径方向外側に突出しており、シュラウドフィン１３より翼長方向に高く形成されている。それに対して、重量調整部１７ａはその突出部１６ａから翼回転方向前方側に向かって下り傾斜となるように、すなわち径方向外側から回転軌跡Ｒの内側に進入するようにテーパ状に形成されている。
【００３１】
このような構成により、切削部１５ａの高さはシュラウドフィン１３より翼長方向に高くなるが、翼回転方向前方側に向かうにつれてテーパ状に低くなっており、その平均高さがシュラウドフィン１３の高さとほぼ同じになるように形成されている。切削部１５ａをこのように形成すれば、切削部１５ａを設けても図８〜図１０に示した単にストレートに形成したシュラウドフィン１３と同程度の重量になるので、第１の実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【００３２】
図１７は本発明のガスタービンの第３の実施の形態に備えられたシュラウドフィン１３を径方向外周側から見た図、図１８は図１７中の矢印XVIII方向から（ガスの流れ方向下流側から）見た図、図１９は図１７中のXIX部の拡大図で、これらの図において先の各図と同様の部分には同符号が付してある。
図１７〜図１９において、本実施の形態における切削部１５ｂは、その突出部１６ｂが回転軌跡Ｒからガスの流れ方向上流側及び下流側に突出している。それに対し、重量調整部１７ｂは前記回転軌跡から翼回転方向前方側に向かって下り傾斜に形成されている。つまり、切削刃の役割を果たす突出部１６ｂは、シュラウドフィン１３の回転軌跡Ｒに対して燃焼ガスＨの流れ方向に突出するのに対して、重量調整部１７ｂはその突出方向とは異なる方向である翼長方向に傾斜している。このように構成しても、上記同様の効果を得ることができる。
【００３３】
図２０は本発明のガスタービンの第４の実施の形態に備えられたシュラウドフィン１３を径方向外周側から見た図、図２１は図２０中の矢印XXI方向から（ガスの流れ方向下流側から）見た図、図２２は図２０中のXXII部の拡大図で、これらの図において先の各図と同様の部分には同符号が付してある。
図２０〜図２２に示すように、本実施の形態の切削部１５ｃの突出部１６ｃ及び重量調整部１７ｃは、図５〜図７に示した第１の実施の形態と同様に形成されている。本実施の形態が第１の実施の形態と相違する点は、切削部１５ｃの表面に硬質系コーティング層２０（ハッチング箇所）を形成した点である。この硬質系コーティング層２０の一例としてはクロムカーバイトが挙げられ、例えばＣｒ−Ｃコーティングを溶射することにより形成される。なお、本例では、切削部１５ｃの表面全体に硬質系コーティング層２０を形成しているが、硬質系コーティング層２０は少なくとも重量調整部１７ｃの表面に形成されていれば良い。
【００３４】
本実施の形態においても上記同様の効果が得られることは言うまでもないが、硬質コーティング層２０を形成したことにより、切削部１５ｃの硬度を向上させることができ、ハニカムシール１４をより円滑にカットすることができるので、シュラウドフィン１３自体の損耗も低減することができる。
【００３５】
図２３は本発明のガスタービンの第５の実施の形態に備えられたシュラウドフィン１３を径方向外周側から見た図、図２４は図２３中の矢印XXIV方向から（ガスの流れ方向下流側から）見た図、図２５は図２３中のXXV部の拡大図で、これらの図において先の各図と同様の部分には同符号が付してある。
図２３〜図２５に示すように、本実施の形態の切削部１５ｄの突出部１６ｄ及び重量調整部１７ｄは、図１４〜図１６に示した第２の実施の形態と同様に形成されている。本実施の形態が第２の実施の形態と相違する点は、切削部１５ｄの表面に硬質系コーティング層２０（ハッチング箇所）を形成した点である。この硬質系コーティング層２０の一例としてはクロムカーバイトが挙げられ、例えばＣｒ−Ｃコーティングを溶射することにより形成される。なお、本例においても、切削部１５ｄの表面全体に硬質系コーティング層２０を形成しているが、硬質系コーティング層２０は少なくとも重量調整部１７ｄの表面に形成されていれば良い。本実施の形態においても先の第４の実施の形態と同様の効果が得られる。
【００３６】
図２６は本発明のガスタービンの第６の実施の形態に備えられたシュラウドフィン１３を径方向外周側から見た図、図２７は図２６中の矢印XXVII方向から（ガスの流れ方向下流側から）見た図、図２８は図２６中のXXVIII部の拡大図で、これらの図において先の各図と同様の部分には同符号が付してある。
図２６〜図２８に示すように、本実施の形態の切削部１５ｅの突出部１６ｅ及び重量調整部１７ｅは、図１７〜図１９に示した第３の実施の形態と同様に形成されている。本実施の形態が第３の実施の形態と相違する点は、切削部１５ｅの表面に硬質系コーティング層２０（ハッチング箇所）を形成した点である。この硬質系コーティング層２０の一例としてはクロムカーバイトが挙げられ、例えばＣｒ−Ｃコーティングを溶射することにより形成される。なお、本例においては、硬質系コーティング層２０を重量調整部１７ｅの表面にのみ形成しているが、第４及び第５の実施の形態と同様に切削部１５ｅの表面全体に形成しても良い。本実施の形態においても先の第４及び第５の実施の形態と同様の効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の適用対象となるガスタービンの一例の全体構成を表す側断面図である。
【図２】本発明の適用対象となるガスタービンの一例に備えられたタービンの概略構成を表す側断面図である。
【図３】本発明の適用対象となるガスタービンの一例に備えられたタービンの要部構成を表す拡大図である。
【図４】本発明の適用対象となるガスタービンの一例に備えられたハニカムシールの斜視図である。
【図５】本発明のガスタービンの第１の実施の形態に備えられたシュラウドフィンを径方向外周側から見た図である。
【図６】図５中の矢印VI方向から見た図である。
【図７】図５中のVII部の拡大図である。
【図８】本発明のガスタービンに対する一比較例におけるシュラウドフィンを径方向外周側から見た図である。
【図９】図８中の矢印IX方向から見た図である。
【図１０】図８中のＸ部の拡大図である。
【図１１】本発明のガスタービンに対する他の比較例におけるシュラウドフィンを径方向外周側から見た図である。
【図１２】図１１中の矢印XII方向から見た図である。
【図１３】図１１中のXIII部の拡大図である。
【図１４】本発明のガスタービンの第２の実施の形態に備えられたシュラウドフィンを径方向外周側から見た図である。
【図１５】図１４中の矢印XV方向から見た図である。
【図１６】図１４中のXVI部の拡大図である。
【図１７】本発明のガスタービンの第３の実施の形態に備えられたシュラウドフィンを径方向外周側から見た図である。
【図１８】図１７中の矢印XVIII方向から見た図である。
【図１９】図１７中のXIX部の拡大図である。
【図２０】本発明のガスタービンの第４の実施の形態に備えられたシュラウドフィンを径方向外周側から見た図である。
【図２１】図２０中の矢印XXI方向から見た図である。
【図２２】図２０中のXXII部の拡大図である。
【図２３】本発明のガスタービンの第５の実施の形態に備えられたシュラウドフィンを径方向外周側から見た図である。
【図２４】図２３中の矢印XXIV方向から見た図である。
【図２５】図２３中のXXV部の拡大図である。
【図２６】本発明のガスタービンの第６の実施の形態に備えられたシュラウドフィンを径方向外周側から見た図である。
【図２７】図２６中の矢印XXVII方向から見た図である。
【図２８】図２６中のXXVIII部の拡大図である。
【符号の説明】
【００３８】
３タービン
６タービン動翼
７タービンケーシング
１０シュラウドブロック
１２シュラウドカバー
１３シュラウドフィン
１４ハニカムシール
１５，１５ａ〜ｅ切削部
１６，１６ａ〜ｅ突出部
１７，１７ａ〜ｅ重量調整部
２０硬質系コーティング層
Ｒ回転軌跡

【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮空気を燃料とともに燃焼して得た燃焼ガスによってタービンを駆動するガスタービンにおいて、
前記タービンのタービン動翼先端に設けられ、翼回転方向に隣接するもの同士が接触し合って前記タービン動翼の剛性を高めるシュラウドカバーと、
このシュラウドカバーに対し径方向外側に間隙を介して対向するように静止体側に設けたハニカムシールと、
このハニカムシールと対向するように前記シュラウドカバーの径方向外側面に突設され、翼回転方向とほぼ平行でかつ略直線状に形成されたシュラウドフィンと、
このシュラウドフィンに設けられ、前記シュラウドフィンの直線部分の輪郭線が描く回転軌跡から外側に突出した突出部、及び翼回転方向前方側に向かって前記回転軌跡の内側に進入するように傾斜させて形成した重量調整部から画定される切削部と
を備えたことを特徴とするガスタービン。
【請求項２】
圧縮空気を燃料とともに燃焼して得た燃焼ガスによってタービンを駆動するガスタービンにおいて、
前記タービンのタービン動翼先端に設けられ、翼回転方向に隣接するもの同士が接触し合って前記タービン動翼の剛性を高めるシュラウドカバーと、
このシュラウドカバーに対し径方向外側に間隙を介して対向するように静止体側に設けたハニカムシールと、
このハニカムシールと対向するように前記シュラウドカバーの径方向外側面に突設され、翼回転方向とほぼ平行でかつ略直線状に形成されたシュラウドフィンと、
このシュラウドフィンの前記タービン動翼からオーバーハングした部位に設けられ、前記シュラウドフィンの直線部分の輪郭線が描く回転軌跡から外側に突出した突出部、及び翼回転方向前方側に向かって前記回転軌跡の内側に進入するように傾斜させて形成した重量調整部から画定される切削部と
を備えたことを特徴とするガスタービン。
【請求項３】
圧縮空気を燃料とともに燃焼して得た燃焼ガスによってタービンを駆動するガスタービンにおいて、
前記タービンのタービン動翼先端に設けられ、翼回転方向に隣接するもの同士が接触し合って前記タービン動翼の剛性を高めるシュラウドカバーと、
このシュラウドカバーに対し径方向外側に間隙を介して対向するように静止体側に設けたハニカムシールと、
このハニカムシールと対向するように前記シュラウドカバーの径方向外側面に突設され、翼回転方向とほぼ平行でかつ略直線状に形成されたシュラウドフィンと、
このシュラウドフィンの翼回転方向前方側端部に設けられ、前記シュラウドフィンの直線部分の輪郭線が描く回転軌跡から外側に突出した突出部、及び翼回転方向前方側に向かって前記回転軌跡の内側に進入するように傾斜させて形成した重量調整部から画定される切削部と
を備えたことを特徴とするガスタービン。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載のガスタービンにおいて、前記切削部は、前記突出部が前記回転軌跡からガスの流れ方向上流側及び下流側に突出しており、前記重量調整部がガスの流れ方向上流側及び下流側から前記回転軌跡の内側に進入していることを特徴とするガスタービン。
【請求項５】
請求項１〜３のいずれかに記載のガスタービンにおいて、前記切削部は、前記突出部が前記回転軌跡から径方向外側に突出しており、前記重量調整部が径方向外側から前記回転軌跡の内側に進入していることを特徴とするガスタービン。
【請求項６】
請求項１〜３のいずれかに記載のガスタービンにおいて、前記切削部は、前記突出部が前記回転軌跡からガスの流れ方向上流側及び下流側に突出しており、前記重量調整部は前記回転軌跡から翼回転方向前方側に向かって径方向内側に傾斜していることを特徴とするガスタービン。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれかに記載のガスタービンにおいて、前記切削部は、少なくとも前記重量調整部の表面に硬質系コーティング層が形成されていることを特徴とするガスタービン。
【請求項８】
請求項７に記載のガスタービンにおいて、前記硬質系コーティング層はクロムカーバイトであることを特徴とするガスタービン。

【図１】