燃?xì)廨喌闹圃旆椒?br> 【專(zhuān)利摘要】具備渦輪動(dòng)葉片（33）、渦輪靜葉片（32）、沿著周向?qū)u輪動(dòng)葉片（33）包圍的分割環(huán)（52）、沿著周向?qū)u輪靜葉片（32）包圍的外圍帶（51）、分割環(huán)（52）及設(shè)于外圍帶（51）的內(nèi)部而供燃燒氣體流通的燃燒氣體流路（R1），外圍帶（51（51a））在燃燒氣體的氣體流動(dòng)方向上位于分割環(huán)（52（52a））的上游側(cè)，從分割環(huán)（52a）與外圍帶（51a）之間，將溫度比燃燒氣體低的密封氣體朝向燃燒氣體流路（R1）供給，外圍帶（51a）具有導(dǎo)向面（61），該導(dǎo)向面（61）設(shè)于氣體流動(dòng)方向的下游側(cè)的內(nèi)周，并將向內(nèi)部流通的燃燒氣體朝向分割環(huán)（52a）的內(nèi)周面引導(dǎo)，導(dǎo)向面（61）以燃燒氣體流路（R1）的流路面積變寬的方式形成。
【專(zhuān)利說(shuō)明】燃?xì)廨啓C(jī)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及通過(guò)燃燒氣體而旋轉(zhuǎn)的燃?xì)廨啓C(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]以往，已知有一種燃?xì)廨啓C(jī)，具備旋轉(zhuǎn)軸、相對(duì)于旋轉(zhuǎn)軸而向徑向外側(cè)延伸的渦輪葉片、從渦輪葉片向徑向外側(cè)分離設(shè)置的密封扇形體及與密封扇形體相鄰的定子組件(例如，參照專(zhuān)利文獻(xiàn)I)。定子組件及密封扇形體分離配置，在定子組件與密封扇形體之間形成有沿著周向延伸的腔室。該腔室形成有冷卻空氣流路。
[0003]專(zhuān)利文獻(xiàn)1:日本特開(kāi)平7-233735號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]然而，在現(xiàn)有燃?xì)廨啓C(jī)的結(jié)構(gòu)中，形成位于工作流體的流動(dòng)方向的上游側(cè)的(圖1的左側(cè)的)定子組件的工作流體的流路的外圍帶的內(nèi)周面和位于下游側(cè)的(圖1的中央的)密封扇形體的密封面優(yōu)選以其徑向的高度成為齊平面的方式形成。然而，當(dāng)考慮到工作流體的流動(dòng)方向的壓力損失、密封扇形體的熱伸長(zhǎng)、尺寸公差等時(shí)，有時(shí)密封扇形體的密封面相對(duì)于外圍帶的內(nèi)周面而略微地位于徑向外側(cè)。換言之，有時(shí)密封扇形體的內(nèi)徑大于定子組件的外圍帶的內(nèi)徑。
[0005]在這種情況下，在外圍帶的內(nèi)周面與密封扇形體的密封面之間產(chǎn)生高低差。然而，當(dāng)產(chǎn)生高低差時(shí)，在外圍帶及密封扇形體內(nèi)流動(dòng)的工作流體在高低差的下游側(cè)形成渦流，而與從腔室供給的密封氣體容易混合。當(dāng)工作流體與密封氣體混合時(shí)，密封氣體的溫度上升，密封扇形體的熱負(fù)荷可能增大。
[0006]因此，本發(fā)明的課題在于提供一種能夠抑制分割環(huán)(密封扇形體)的熱負(fù)荷的增大的燃?xì)廨啓C(jī)。
[0007]本發(fā)明的燃?xì)廨啓C(jī)的特征在于，具備:渦輪動(dòng)葉片，安裝于能夠旋轉(zhuǎn)的渦輪軸上；渦輪靜葉片，以在軸向上與渦輪動(dòng)葉片相向的方式加以固定；分割環(huán)，沿著周向?qū)u輪動(dòng)葉片包圍；外圍帶，沿著周向?qū)u輪靜葉片包圍，以沿著軸向與分割環(huán)相向的方式設(shè)置；以及燃燒氣體流路，設(shè)于分割環(huán)及外圍帶的內(nèi)部，供燃燒氣體流通，其中，外圍帶在燃燒氣體的氣體流動(dòng)方向上位于分割環(huán)的上游側(cè)，從分割環(huán)與外圍帶之間，將溫度比燃燒氣體低的密封氣體朝向燃燒氣體流路供給，外圍帶具有導(dǎo)向面，該導(dǎo)向面設(shè)于氣體流動(dòng)方向的下游側(cè)的內(nèi)周，將內(nèi)部流通的燃燒氣體向分割環(huán)的內(nèi)周面引導(dǎo)，導(dǎo)向面以燃燒氣體流路的流路面積變寬的方式形成。
[0008]根據(jù)該結(jié)構(gòu)，在外圍帶中，能夠通過(guò)導(dǎo)向面將在燃燒氣體流路中流動(dòng)的燃燒氣體向分割環(huán)的內(nèi)周面引導(dǎo)。此時(shí)，以燃燒氣體流路的流路面積變寬的方式形成，因此能夠抑制燃燒氣體與從分割環(huán)和外圍帶之間供給的密封氣體的混合，能夠?qū)⒚芊鈿怏w沿著分割環(huán)的內(nèi)周面引導(dǎo)。由此，能夠通過(guò)密封氣體對(duì)分割環(huán)進(jìn)行冷卻，因此能夠抑制分割環(huán)的熱負(fù)荷的增大。[0009]在這種情況下，優(yōu)選的是，導(dǎo)向面的下游側(cè)端部相對(duì)于導(dǎo)向面的上游側(cè)的外圍帶的內(nèi)周面而位于徑向外側(cè)。
[0010]根據(jù)該結(jié)構(gòu)，導(dǎo)向面隨著朝向下游側(cè)而向徑向外側(cè)擴(kuò)寬，因此能夠?qū)⑷紵龤怏w以朝向下游側(cè)而向徑向外側(cè)擴(kuò)寬并朝向分割環(huán)的內(nèi)周面的方式進(jìn)行引導(dǎo)。由此，能夠抑制從外圍帶向分割環(huán)流入的燃燒氣體的壓力損失。
[0011]在這種情況下，優(yōu)選的是，分割環(huán)的內(nèi)周面的上游側(cè)端部相對(duì)于導(dǎo)向面的下游側(cè)端部的切線(xiàn)而位于徑向外側(cè)。
[0012]根據(jù)該結(jié)構(gòu)，能夠?qū)⒂蓪?dǎo)向面引導(dǎo)的燃燒氣體朝向分割環(huán)的內(nèi)周面適當(dāng)?shù)匾龑?dǎo)。
[0013]在這種情況下，優(yōu)選的是，導(dǎo)向面通過(guò)將外圍帶的下游側(cè)的內(nèi)周切除一部分而成。
[0014]根據(jù)該結(jié)構(gòu)，能夠通過(guò)將外圍帶的內(nèi)周切出一部分而簡(jiǎn)單地形成導(dǎo)向面。
[0015]在這種情況下，優(yōu)選的是，導(dǎo)向面形成為突出于外圍帶的下游側(cè)的內(nèi)周地設(shè)置的關(guān)起部。
[0016]根據(jù)該結(jié)構(gòu)，通過(guò)在外圍帶的內(nèi)周設(shè)置突起部而能夠形成導(dǎo)向面。
[0017]在這種情況下，優(yōu)選的是，導(dǎo)向面形成為曲面。
[0018]根據(jù)該結(jié)構(gòu)，能夠沿著成為曲面的導(dǎo)向面來(lái)引導(dǎo)燃燒氣體，因此能夠順暢地進(jìn)行燃燒氣體的流通，能夠減輕對(duì)導(dǎo)向面的熱負(fù)荷。
[0019]在這種情況下，優(yōu)選的是，導(dǎo)向面的下游側(cè)端部的切線(xiàn)相對(duì)于渦輪軸的軸向的角度為10°以上且30°以下。
[0020]根據(jù)該結(jié)構(gòu)，能夠?qū)⒀刂鴮?dǎo)向面流動(dòng)的燃燒氣體朝向分割環(huán)的內(nèi)周面適當(dāng)?shù)匾龑?dǎo)。
[0021]發(fā)明效果
[0022]根據(jù)本發(fā)明的燃?xì)廨啓C(jī)，通過(guò)在外圍帶的氣體流動(dòng)方向的下游側(cè)的內(nèi)周設(shè)置導(dǎo)向面，而能抑制燃燒氣體與密封氣體的混合，因此能夠抑制向分割環(huán)的熱負(fù)荷的增大。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0023]圖1是實(shí)施例1的燃?xì)廨啓C(jī)的概略結(jié)構(gòu)圖。
[0024]圖2是實(shí)施例1的燃?xì)廨啓C(jī)的渦輪周邊的局部剖視圖。
[0025]圖3是實(shí)施例1的燃?xì)廨啓C(jī)的第一渦輪動(dòng)葉片周邊的示意圖。
[0026]圖4是將實(shí)施例1的燃?xì)廨啓C(jī)的第一分割環(huán)周邊的熱量輸入量與現(xiàn)有燃?xì)廨啓C(jī)的第一分割環(huán)周邊的熱量輸入量進(jìn)行比較而得到的圖表。
[0027]圖5是實(shí)施例2的燃?xì)廨啓C(jī)的第一渦輪動(dòng)葉片周邊的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0028]以下，參照附圖，說(shuō)明本發(fā)明的燃?xì)廨啓C(jī)。另外，本發(fā)明并未限定于以下的實(shí)施例。而且，在下述實(shí)施例的結(jié)構(gòu)要素中，包括本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠且容易替代的要素或?qū)嵸|(zhì)上相同的要素。
[0029]實(shí)施例1
[0030]如圖1所示，實(shí)施例1的燃?xì)廨啓C(jī)I由壓縮機(jī)5、燃燒器6、渦輪7構(gòu)成。而且，渦輪軸8貫通壓縮機(jī)5、燃燒器6及渦輪7的中心部地配置。壓縮機(jī)5、燃燒器6及渦輪7沿著渦輪軸8的軸心R從空氣或燃燒氣體的氣體流動(dòng)方向的上游側(cè)朝向下游側(cè)依次并排設(shè)置。
[0031]壓縮機(jī)5對(duì)空氣進(jìn)行壓縮而形成壓縮空氣。壓縮機(jī)5在具有將空氣導(dǎo)入的空氣導(dǎo)入口 11的壓縮機(jī)殼體12內(nèi)設(shè)有多級(jí)壓縮機(jī)靜葉片13及多級(jí)壓縮機(jī)動(dòng)葉片14。各級(jí)壓縮機(jī)靜葉片13安裝于壓縮機(jī)殼體12而沿著周向并排設(shè)有多個(gè)，各級(jí)壓縮機(jī)動(dòng)葉片14安裝于渦輪軸8而沿著周向并排設(shè)有多個(gè)。這多級(jí)壓縮機(jī)靜葉片13與多級(jí)壓縮機(jī)動(dòng)葉片14沿著軸向交替設(shè)置。
[0032]燃燒器6對(duì)由壓縮機(jī)5壓縮后的壓縮空氣供給燃料，由此生成高溫高壓的燃燒氣體。燃燒器6作為燃燒筒而具有:使壓縮空氣與燃料混合而燃燒的內(nèi)筒21 ;從內(nèi)筒21將燃燒氣體向渦輪7引導(dǎo)的尾筒22 ;及覆蓋內(nèi)筒21的外周并將來(lái)自壓縮機(jī)5的壓縮空氣向內(nèi)筒21引導(dǎo)的外筒23。該燃燒器6相對(duì)于燃燒器殼體24而沿著周向并排設(shè)有多個(gè)。
[0033]渦輪7通過(guò)在燃燒器6中燃燒的燃燒氣體而產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)動(dòng)力。在渦輪7上，在作為外殼的渦輪殼體31內(nèi)，設(shè)有多級(jí)渦輪靜葉片32及多級(jí)渦輪動(dòng)葉片33。各級(jí)渦輪靜葉片32安裝于渦輪殼體31而沿著周向并排設(shè)有多個(gè)，各級(jí)渦輪動(dòng)葉片33固定于以渦輪軸8的軸心R為中心的圓盤(pán)狀輪盤(pán)的外周而沿著周向并排設(shè)有多個(gè)。這多級(jí)渦輪靜葉片32與多級(jí)渦輪動(dòng)葉片33沿著軸向交替設(shè)有多個(gè)。以下，參照?qǐng)D2，具體說(shuō)明渦輪7。
[0034]如圖2所示，渦輪殼體31具有外部殼體41和內(nèi)部殼體42。而且，在渦輪殼體31的下游側(cè)設(shè)有排氣室34(參照?qǐng)D1)，該排氣室34在內(nèi)部具有與渦輪7連續(xù)的擴(kuò)散部54。內(nèi)部殼體42具有沿著軸向并排設(shè)置的多個(gè)葉片環(huán)45。多個(gè)葉片環(huán)45從氣體流動(dòng)方向(軸向)的上游側(cè)依次包含第一葉片環(huán)45a、第二葉片環(huán)45b、第三葉片環(huán)45c、第四葉片環(huán)45d而構(gòu)成。該多個(gè)葉片環(huán)45配置于外部殼體41的徑向內(nèi)側(cè)。
[0035]在內(nèi)部殼體42上設(shè)有多個(gè)外圍帶51和多個(gè)分割環(huán)52。多個(gè)外圍帶51從氣體流動(dòng)方向的上游側(cè)依次包括第一外圍帶51a、第二外圍帶51b、第三外圍帶51c、第四外圍帶51d而構(gòu)成。而且，多個(gè)分割環(huán)52從氣體流動(dòng)方向的上游側(cè)依次包括第一分割環(huán)52a、第二分割環(huán)52b、第三分割環(huán)52c、第四分割環(huán)52d而構(gòu)成。
[0036]并且，多個(gè)外圍帶51及多個(gè)分割環(huán)52從氣體流動(dòng)方向的上游側(cè)依次配置為第一外圍帶51a、第一分割環(huán)52a、第二外圍帶51b、第二分割環(huán)52b、第三外圍帶51c、第三分割環(huán)52c、第四外圍帶51d、第四分割環(huán)52d，且分別以沿著軸向相向的方式設(shè)置。
[0037]另外，第一外圍帶51a及第一分割環(huán)52a安裝于第一葉片環(huán)45a的徑向內(nèi)側(cè)。同樣地，第二外圍帶51b及第二分割環(huán)52b安裝于第二葉片環(huán)45b的徑向內(nèi)側(cè)，第三外圍帶51c及第三分割環(huán)52c安裝于第三葉片環(huán)45c的徑向內(nèi)側(cè)，第四外圍帶51d及第四分割環(huán)52d安裝于第四葉片環(huán)45d的徑向內(nèi)側(cè)。
[0038]并且，在多個(gè)外圍帶51及多個(gè)分割環(huán)52的內(nèi)周側(cè)與渦輪軸8的外周側(cè)之間形成的環(huán)狀流路成為燃燒氣體流路Rl，燃燒氣體沿著燃燒氣體流路Rl流動(dòng)。
[0039]多級(jí)渦輪靜葉片32分別與多個(gè)外圍帶51對(duì)應(yīng)地配置，并設(shè)于多個(gè)外圍帶51的徑向內(nèi)側(cè)。各級(jí)渦輪靜葉片32與各外圍帶51 —體地設(shè)置，成為固定側(cè)。多級(jí)渦輪靜葉片32從氣體流動(dòng)方向的上游側(cè)依次包括第一渦輪靜葉片32a、第二渦輪靜葉片32b、第三渦輪靜葉片32c、第四渦輪靜葉片32d而構(gòu)成。第一渦輪靜葉片32a設(shè)于第一外圍帶51a的徑向內(nèi)偵U。同樣地，第二渦輪靜葉片32b、第三渦輪靜葉片32c及第四渦輪靜葉片32d設(shè)于第二外圍帶51b、第三外圍帶51c及第四外圍帶51d的徑向內(nèi)側(cè)。[0040]多級(jí)渦輪動(dòng)葉片33分別與多個(gè)分割環(huán)52對(duì)應(yīng)地配置，并設(shè)于多個(gè)分割環(huán)52的徑向內(nèi)側(cè)。各級(jí)渦輪動(dòng)葉片33與各分割環(huán)52分離設(shè)置，成為可動(dòng)側(cè)。多級(jí)渦輪動(dòng)葉片33從氣體流動(dòng)方向的上游側(cè)依次包括第一渦輪動(dòng)葉片33a、第二渦輪動(dòng)葉片33b、第三渦輪動(dòng)葉片33c、第四渦輪動(dòng)葉片33d而構(gòu)成。并且，第一渦輪動(dòng)葉片33a設(shè)于第一分割環(huán)52a的徑向內(nèi)側(cè)。同樣地，第二渦輪動(dòng)葉片33b、第三渦輪動(dòng)葉片33c及第四渦輪動(dòng)葉片33d設(shè)于第二分割環(huán)52b、第三分割環(huán)52c及第四分割環(huán)52d的徑向內(nèi)側(cè)。
[0041]因此，多級(jí)渦輪靜葉片32及多級(jí)渦輪動(dòng)葉片33從氣體流動(dòng)方向的上游側(cè)依次配置為第一渦輪靜葉片32a、第一渦輪動(dòng)葉片33a、第二渦輪靜葉片32b、第二渦輪動(dòng)葉片33b、第三渦輪靜葉片32c、第三渦輪動(dòng)葉片33c、第四渦輪靜葉片32d、第四渦輪動(dòng)葉片33d，且分別以沿著軸向相向的方式設(shè)置。
[0042]渦輪軸8中，壓縮機(jī)5側(cè)的端部由軸承部37支承，排氣室34側(cè)的端部由軸承部38支承，并以軸心R為中心而旋轉(zhuǎn)自如地設(shè)置。并且，在渦輪軸8的排氣室34側(cè)的端部連接有發(fā)電機(jī)(未圖示)的驅(qū)動(dòng)軸。
[0043]在上述那樣的燃?xì)廨啓C(jī)I中，當(dāng)使渦輪軸8旋轉(zhuǎn)時(shí)，從壓縮機(jī)5的空氣導(dǎo)入口 11導(dǎo)入空氣。并且，所導(dǎo)入的空氣通過(guò)多級(jí)壓縮機(jī)靜葉片13和多級(jí)壓縮機(jī)動(dòng)葉片14而被壓縮，由此成為高溫高壓的壓縮空氣。通過(guò)從燃燒器6對(duì)該壓縮空氣供給燃料而生成高溫高壓的燃燒氣體，該燃燒氣體通過(guò)渦輪7的多級(jí)渦輪靜葉片32和多級(jí)渦輪動(dòng)葉片33，從而驅(qū)動(dòng)渦輪軸8旋轉(zhuǎn)。由此，與渦輪軸8連接的發(fā)電機(jī)被提供旋轉(zhuǎn)動(dòng)力而進(jìn)行發(fā)電。然后，驅(qū)動(dòng)渦輪軸8旋轉(zhuǎn)之后的燃燒氣體由排氣室34內(nèi)的擴(kuò)散部54轉(zhuǎn)換成靜壓后向大氣排放。
[0044]接下來(lái)，參照?qǐng)D3說(shuō)明渦輪7的第一渦輪動(dòng)葉片33a周邊的結(jié)構(gòu)。圖3是實(shí)施例1的燃?xì)廨啓C(jī)的第一渦輪動(dòng)葉片周邊的示意圖。在各外圍帶51與各分割環(huán)52之間分別設(shè)有腔室R2。腔室R2跨及整個(gè)周向地設(shè)置，從腔室R2向燃燒氣體流路Rl供給溫度比燃燒氣體低的空氣等密封氣體。
[0045]如圖3所示，考慮到燃燒氣體的氣體流動(dòng)方向上的壓力損失、分割環(huán)52的熱伸長(zhǎng)、尺寸公差等，第一分割環(huán)52a的內(nèi)徑比第一外圍帶51a的內(nèi)徑略大。在此，說(shuō)明第一外圍帶51a與第一分割環(huán)52a之間的腔室R2周邊的結(jié)構(gòu)。
[0046]第一外圍帶51a具有在下游側(cè)的內(nèi)周面上形成的導(dǎo)向面61。導(dǎo)向面61是通過(guò)將第一外圍帶51a的下游側(cè)的內(nèi)周面切除一部分而形成的，沿著導(dǎo)向面61流動(dòng)的燃燒氣體朝向第一分割環(huán)52a的內(nèi)周面而形成。因此，第一外圍帶51a的導(dǎo)向面61的燃燒氣體流路Rl以其流路面積變寬的方式形成。
[0047]導(dǎo)向面61為從氣體流動(dòng)方向的上游側(cè)朝向下游側(cè)而向徑向外側(cè)傾斜的剖視圖中呈直線(xiàn)狀的傾斜面。導(dǎo)向面61的下游側(cè)端部Pl相對(duì)于導(dǎo)向面61的上游側(cè)的第一外圍帶51a的內(nèi)周面的延長(zhǎng)線(xiàn)LI而位于徑向外側(cè)。該延長(zhǎng)線(xiàn)LI的延伸方向成為與渦輪軸8的軸向相同的方向。而且，方向與渦輪軸的軸向相同的延長(zhǎng)線(xiàn)LI與導(dǎo)向面61的下游側(cè)端部Pl的切線(xiàn)L2所成的角度Θ為10°以上且30°以下。而且，第一分割環(huán)52a的內(nèi)周面的上游側(cè)端部P2相對(duì)于切線(xiàn)L2而位于徑向外側(cè)。
[0048]因此，當(dāng)沿著第一外圍帶51a的內(nèi)周面流動(dòng)的燃燒氣體到達(dá)導(dǎo)向面61時(shí)，沿著導(dǎo)向面61流動(dòng)。由此，燃燒氣體的一部分向徑向外側(cè)擴(kuò)寬而流動(dòng)，并朝向第一分割環(huán)52a的內(nèi)周面流動(dòng)。另一方面，從第一外圍帶51a與第一分割環(huán)52a之間的腔室R2供給的密封氣體朝向燃燒氣體流路Rl流動(dòng)。向燃燒氣體流路Rl流入的密封氣體由燃燒氣體流引導(dǎo)，由此朝向第一分割環(huán)52a的內(nèi)周面流動(dòng)。由此，密封氣體不與燃燒氣體混合而是沿著第一分割環(huán)52a的內(nèi)周面流動(dòng)，燃燒氣體沿著上述沿著第一分割環(huán)52a的內(nèi)周面流動(dòng)的密封氣體而進(jìn)行流動(dòng)。即，沿著第一分割環(huán)52a的內(nèi)周面流動(dòng)的密封氣體和沿著密封氣體流動(dòng)的燃燒氣體呈層狀地流動(dòng)。
[0049]接下來(lái)，參照?qǐng)D4，對(duì)實(shí)施例1的燃?xì)廨啓C(jī)的第一分割環(huán)周邊的熱量輸入量與現(xiàn)有燃?xì)廨啓C(jī)的第一分割環(huán)周邊的熱量輸入量進(jìn)行比較。圖4是將實(shí)施例1的燃?xì)廨啓C(jī)的第一分割環(huán)周邊的熱量輸入量與現(xiàn)有燃?xì)廨啓C(jī)的第一分割環(huán)周邊的熱量輸入量進(jìn)行比較的圖表。圖4所示的圖表的縱軸為熱量輸入量，熱量輸入量成為在多個(gè)區(qū)域中解析而得的解析結(jié)果。
[0050]如圖3所示，多個(gè)區(qū)域從氣體流動(dòng)方向的上游側(cè)依次具有第一區(qū)域E1、第二區(qū)域E2、第三區(qū)域E3、第四區(qū)域E4。第一區(qū)域El是第一渦輪靜葉片32a的下游側(cè)的第一外圍帶51a的內(nèi)周面的區(qū)域。第二區(qū)域E2是第一渦輪動(dòng)葉片33a的上游側(cè)的第一分割環(huán)52a的內(nèi)周面的區(qū)域。第三區(qū)域E3是第一渦輪動(dòng)葉片33a所具有的第一分割環(huán)52a的內(nèi)周面的區(qū)域。第四區(qū)域E4是第一渦輪動(dòng)葉片33a的下游側(cè)的第一分割環(huán)52a的內(nèi)周面的區(qū)域。
[0051]另外，作為比較對(duì)象的現(xiàn)有結(jié)構(gòu)是未設(shè)置切除一部分而成的導(dǎo)向面61的結(jié)構(gòu)。即，現(xiàn)有第一外圍帶51a的內(nèi)周面從氣體流動(dòng)方向的上游側(cè)朝向下游側(cè)成為齊平面。
[0052]在此，第一區(qū)域El的熱量輸入量由于形成了導(dǎo)向面61而相應(yīng)地與現(xiàn)有結(jié)構(gòu)相比略微減少。第二區(qū)域E2的熱量輸入量通過(guò)形成了導(dǎo)向面61而抑制從腔室R2供給的密封氣體與燃燒氣體的混合，因此與現(xiàn)有結(jié)構(gòu)相比能夠提高除熱的效果。第三區(qū)域E3的熱量輸入量由于抑制密封氣體與燃燒氣體的混合而密封氣體和燃燒氣體呈層狀地流動(dòng)，因此與現(xiàn)有結(jié)構(gòu)相比大幅減少。第四區(qū)域E4的熱量輸入量在實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)和現(xiàn)有結(jié)構(gòu)中沒(méi)有較大的變化。并且，能夠使實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)的第一區(qū)域El至第四區(qū)域E4的總熱量輸入量與現(xiàn)有結(jié)構(gòu)相比減少，從而確認(rèn)了能夠抑制第一分割環(huán)52a的熱負(fù)荷這一情況。
[0053]如以上那樣，根據(jù)實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)，在第一外圍帶51a中，通過(guò)導(dǎo)向面61能夠?qū)⒃谌紵龤怏w流路Rl中流動(dòng)的燃燒氣體朝向第一分割環(huán)52a的內(nèi)周面引導(dǎo)。此時(shí)，導(dǎo)向面61以燃燒氣體流路Rl的流路面積變寬的方式形成，因此燃燒氣體與從腔室R2供給的密封氣體的混合被抑制，能夠?qū)⒚芊鈿怏w沿著第一分割環(huán)52a的內(nèi)周面引導(dǎo)。由此，能夠抑制燃燒氣體及密封氣體的混合，并通過(guò)溫度比燃燒氣體低的密封氣體對(duì)第一分割環(huán)52a進(jìn)行冷卻，因此能夠抑制第一分割環(huán)52a的熱負(fù)荷的增大。
[0054]另外，根據(jù)實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)，能夠?qū)⑶芯€(xiàn)L2相對(duì)于延長(zhǎng)線(xiàn)LI的角度Θ設(shè)為10°以上且30°以下，因此能夠?qū)⒀刂鴮?dǎo)向面61流動(dòng)的燃燒氣體朝向第一分割環(huán)52a的內(nèi)周面適當(dāng)?shù)匾龑?dǎo)。
[0055]另外，在實(shí)施例1中，在第一外圍帶51a的內(nèi)周面設(shè)有導(dǎo)向面61，但不限于此，也可以在其他外圍帶51的內(nèi)周面設(shè)置導(dǎo)向面61。
[0056]另外，在實(shí)施例1中，將導(dǎo)向面61形成為剖視圖中呈直線(xiàn)狀的傾斜面，但不限于此，也可以將導(dǎo)向面61形成為剖視圖中呈曲線(xiàn)狀的曲面。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，能夠沿著成為曲面的導(dǎo)向面對(duì)燃燒氣體進(jìn)行引導(dǎo)，因此能夠順暢地進(jìn)行燃燒氣體的流通，能夠減輕對(duì)導(dǎo)向面61的熱負(fù)荷。[0057]實(shí)施例2
[0058]接下來(lái)，參照?qǐng)D5，說(shuō)明實(shí)施例2的燃?xì)廨啓C(jī)。圖5是實(shí)施例2的燃?xì)廨啓C(jī)的第一渦輪動(dòng)葉片周邊的示意圖。在實(shí)施例2中，為了避免重復(fù)的記載，對(duì)不同的部分進(jìn)行說(shuō)明。在實(shí)施例1的燃?xì)廨啓C(jī)I中，通過(guò)將第一外圍帶51a的內(nèi)周面切除一部分而形成了導(dǎo)向面61，但是在實(shí)施例2的燃?xì)廨啓C(jī)101中，在第一外圍帶51a的內(nèi)周面上設(shè)置突起部102而形成導(dǎo)向面103。以下，參照?qǐng)D5說(shuō)明在第一外圍帶51a的內(nèi)周面設(shè)置的突起部102。
[0059]突起部102設(shè)于第一外圍帶51a的第一渦輪靜葉片32a的下游側(cè)的內(nèi)周面上。突起部102形成為朝徑向內(nèi)側(cè)凸出的曲面，在其上游側(cè)的部位形成朝向徑向內(nèi)側(cè)傾斜的剖視圖中呈直線(xiàn)狀或剖視圖中呈曲線(xiàn)狀的傾斜面，并且在其下游側(cè)的部位形成朝向徑向外側(cè)傾斜的剖視圖中呈直線(xiàn)狀或剖視圖中呈曲線(xiàn)狀的導(dǎo)向面103。
[0060]因此，當(dāng)沿著第一外圍帶51a的內(nèi)周面流動(dòng)的燃燒氣體到達(dá)突起部102的導(dǎo)向面103時(shí)，沿著導(dǎo)向面103流動(dòng)。由此，燃燒氣體的一部分向徑向外側(cè)擴(kuò)寬而流動(dòng)，并朝向第一分割環(huán)52a的內(nèi)周面流動(dòng)。另一方面，從第一外圍帶51a與第一分割環(huán)52a之間的腔室R2供給的密封氣體向燃燒氣體流路Rl流動(dòng)。向燃燒氣體流路Rl流入的密封氣體由燃燒氣體的流動(dòng)引導(dǎo)，由此朝向第一分割環(huán)52a的內(nèi)周面流動(dòng)。由此，密封氣體與燃燒氣體的混合被抑制，密封氣體沿著第一分割環(huán)52a的內(nèi)周面流動(dòng),燃燒氣體沿著上述沿著第一分割環(huán)52a的內(nèi)周面流動(dòng)的密封氣體而進(jìn)行流動(dòng)。即，沿著第一分割環(huán)52a的內(nèi)周面流動(dòng)的密封氣體和沿著密封氣體流動(dòng)的燃燒氣體呈層狀地流動(dòng)。
[0061]如以上那樣，在實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)中，在第一外圍帶51a中，也能夠通過(guò)導(dǎo)向面103將在燃燒氣體流路Rl中流動(dòng)的燃燒氣體朝向第一分割環(huán)52a的內(nèi)周面引導(dǎo)。此時(shí)，導(dǎo)向面103以燃燒氣體流路Rl的流路面積變寬的方式形成，因此燃燒氣體與從腔室R2供給的密封氣體的混合被抑制，能夠?qū)⒚芊鈿怏w沿著第一分割環(huán)52a的內(nèi)周面進(jìn)行引導(dǎo)。由此，能夠抑制燃燒氣體及密封氣體的混合，并通過(guò)溫度比燃燒氣體低的密封氣體對(duì)第一分割環(huán)52a進(jìn)行冷卻，因此能夠抑制第一分割環(huán)52a的熱負(fù)荷的增大。
[0062]附圖標(biāo)記說(shuō)明
[0063]I燃?xì)廨啓C(jī)
[0064]5壓縮機(jī)
[0065]6燃燒器
[0066]7 渦輪
[0067]8渦輪軸
[0068]11空氣導(dǎo)入口
[0069]12壓縮機(jī)殼體
[0070]13壓縮機(jī)靜葉片
[0071]14壓縮機(jī)動(dòng)葉片
[0072]21 內(nèi)筒
[0073]22 尾筒
[0074]23 外筒
[0075]24燃燒器殼體
[0076]31渦輪殼體[0077]32渦輪靜葉片
[0078]33渦輪動(dòng)葉片
[0079]41外部殼體
[0080]42內(nèi)部殼體
[0081]45葉片環(huán)
[0082]51外圍帶
[0083]52分割環(huán)
[0084]61導(dǎo)向面
[0085]101燃?xì)廨啓C(jī)(實(shí)施例2)
[0086]102突起部
[0087]103導(dǎo)向面(實(shí)施例2)
[0088]Rl燃燒氣體流路
[0089]R2 腔室
【權(quán)利要求】
1.一種燃?xì)廨啓C(jī)，其特征在于，具備: 渦輪動(dòng)葉片，安裝于能夠旋轉(zhuǎn)的渦輪軸上； 渦輪靜葉片，以在軸向上與所述渦輪動(dòng)葉片相向的方式固定； 分割環(huán)，沿著周向?qū)⑺鰷u輪動(dòng)葉片包圍； 外圍帶，沿著周向?qū)⑺鰷u輪靜葉片包圍，以沿著軸向與所述分割環(huán)相向的方式設(shè)置；以及 燃燒氣體流路，設(shè)于所述分割環(huán)及所述外圍帶的內(nèi)部，供燃燒氣體流通， 所述外圍帶在所述燃燒氣體的氣體流動(dòng)方向上位于所述分割環(huán)的上游側(cè)， 從所述分割環(huán)與所述外圍帶之間，將溫度比所述燃燒氣體低的密封氣體朝向所述燃燒氣體流路供給， 所述外圍帶具有導(dǎo)向面，所述導(dǎo)向面設(shè)于所述氣體流動(dòng)方向的下游側(cè)的內(nèi)周，將內(nèi)部流通的燃燒氣體向所述分割環(huán)的內(nèi)周面引導(dǎo)， 所述導(dǎo)向面以所述燃燒氣體流路的流路面積變寬的方式形成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃?xì)廨啓C(jī)，其特征在于， 所述導(dǎo)向面的下游側(cè)端部相對(duì)于所述導(dǎo)向面的上游側(cè)的所述外圍帶的內(nèi)周面而位于徑向外側(cè)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的燃?xì)廨啓C(jī)，其特征在于， 所述分割環(huán)的內(nèi)周面的上游側(cè)端部相對(duì)于所述導(dǎo)向面的下游側(cè)端部的切線(xiàn)而位于徑向外側(cè)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1?3中任一項(xiàng)所述的燃?xì)廨啓C(jī)，其特征在于， 所述導(dǎo)向面通過(guò)將所述外圍帶的下游側(cè)的內(nèi)周切除一部分而成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1?3中任一項(xiàng)所述的燃?xì)廨啓C(jī)，其特征在于， 所述導(dǎo)向面形成為突出于所述外圍帶的下游側(cè)的內(nèi)周地設(shè)置的突起部。
6.根據(jù)權(quán)利要求1?5中任一項(xiàng)所述的燃?xì)廨啓C(jī)，其特征在于， 所述導(dǎo)向面形成為曲面。
7.根據(jù)權(quán)利要求1?6中任一項(xiàng)所述的燃?xì)廨啓C(jī)，其特征在于， 所述導(dǎo)向面的下游側(cè)端部的切線(xiàn)相對(duì)于所述渦輪軸的軸向的角度為10°以上且30°以下。
【文檔編號(hào)】F01D25/12GK103477032SQ201280015510
【公開(kāi)日】2013年12月25日 申請(qǐng)日期:2012年3月6日 優(yōu)先權(quán)日:2011年3月30日
【發(fā)明者】坂元康朗, 伊藤榮作 申請(qǐng)人:三菱重工業(yè)株式會(huì)社