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JP2024120505A - Turbine and heat shield - Google Patents

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Publication number
JP2024120505A
JP2024120505A JP2023027337A JP2023027337A JP2024120505A JP 2024120505 A JP2024120505 A JP 2024120505A JP 2023027337 A JP2023027337 A JP 2023027337A JP 2023027337 A JP2023027337 A JP 2023027337A JP 2024120505 A JP2024120505 A JP 2024120505A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
heat shield
turbine
recess
turbine rotor
piece
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2023027337A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
皓太 千葉
Kota Chiba
章吾 岩井
Shogo Iwai
麻子 猪亦
Asako Inomata
祥史 岩崎
Yoshifumi Iwasaki
太郎 野口
Taro Noguchi
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Toshiba Energy Systems and Solutions Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Toshiba Energy Systems and Solutions Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp, Toshiba Energy Systems and Solutions Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP2023027337A priority Critical patent/JP2024120505A/en
Publication of JP2024120505A publication Critical patent/JP2024120505A/en
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  • Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)

Abstract

To provide a turbine which can easily prevent damage and can improve sealing characteristics between heat insulation pieces.SOLUTION: A turbine in an embodiment has a heat insulation member with a plurality of heat insulation pieces arranged in a rotation direction of a turbine rotor in a portion of an external peripheral surface of the turbine rotor that lies opposite a stationary blade. Each of the plurality of heat insulation pieces includes a front end face located on a front side in the rotation direction, and a rear end face located on a rear side in the rotation direction, with a protrusion provided on either of the front end face and the rear end face and a recess provided in the other of the front end face and the rear end face. The protrusion is formed integrally with the heat insulation piece. By the protrusion being accommodated in the recess between the plurality of heat insulation pieces, a clearance between the plurality of heat insulation pieces is sealed.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明の実施形態は、タービンおよび遮熱装置に関する。 Embodiments of the present invention relate to turbines and heat shields.

ガスタービンなどのタービンを備える発電プラントにおいては、発電効率の向上のために、タービンの入口に供給される作動媒体の温度が高くなっている。このため、タービンにおいては、タービンロータや動翼等の部材を高温の作動媒体から保護し、強度を維持するために、遮熱装置が設けられている。 In power plants equipped with turbines such as gas turbines, the temperature of the working medium supplied to the inlet of the turbine is increased to improve power generation efficiency. For this reason, turbines are provided with heat shields to protect components such as the turbine rotor and blades from the high-temperature working medium and maintain their strength.

遮熱装置は、例えば、タービンロータの外周面のうち静翼に対面する部分に設けられる遮熱部材であって、遮熱部材は、例えば、複数の遮熱ピースがタービンロータの回転方向に配置されることで構成される。そして、遮熱部材とタービンロータとの間に介在する空間に冷却流体を導入することが提案されている。 The heat shield device is, for example, a heat shield provided on the portion of the outer circumferential surface of the turbine rotor that faces the stationary blades, and the heat shield is, for example, composed of multiple heat shield pieces arranged in the rotational direction of the turbine rotor. It has also been proposed to introduce a cooling fluid into the space between the heat shield and the turbine rotor.

特許4460471号Patent No. 4460471 特許3040656号Patent No. 3040656 WO2016-142982WO2016-142982 特開2008-151007号公報JP 2008-151007 A 特開2011-038491号公報JP 2011-038491 A

[A]タービン段落の構成
図8Aは、関連技術に係るタービンにおいて、タービン段落が設けられた部分の要部を示す図である。図8Aでは、鉛直面(xz面)の一部断面を模式的に示しており、縦方向が鉛直方向zであり、横方向が第1水平方向xであり、紙面に直交する方向が第2水平方向yである。図8Aにおいては、作動媒体Mの流れ方向に関して太い矢印で示しており、左側が上流側Usであって右側が下流側Dsである。
[A] Configuration of turbine stage Fig. 8A is a diagram showing a main part of a turbine stage in a turbine according to a related art. Fig. 8A shows a schematic partial cross section of a vertical plane (xz plane), in which the vertical direction is the vertical direction z, the horizontal direction is the first horizontal direction x, and the direction perpendicular to the paper surface is the second horizontal direction y. In Fig. 8A, the flow direction of the working medium M is shown by a thick arrow, with the left side being the upstream side Us and the right side being the downstream side Ds.

[A-1]タービンロータ43
タービン4において、タービンロータ43は、ケーシング41に収容されており、回転軸AXに沿った軸方向に作動媒体Mが流れることによって回転方向Rに回転するように構成されている。タービンロータ43は、ロータ本体部431にロータディスク432が設けられている。ロータ本体部431は、回転軸AXに沿って延在している。ロータディスク432は、ロータ本体部431の外周面において凸状に突き出るように複数設けられている。複数のロータディスク432は、回転軸AXに沿った軸方向(x)において間を隔てて配置されている。そして、ロータディスク432の外周面に動翼46が設けられている。
[A-1] Turbine rotor 43
In the turbine 4, the turbine rotor 43 is housed in the casing 41, and is configured to rotate in a rotation direction R by the working medium M flowing in the axial direction along the rotation axis AX. The turbine rotor 43 has a rotor disk 432 provided on a rotor main body 431. The rotor main body 431 extends along the rotation axis AX. A plurality of rotor disks 432 are provided so as to protrude in a convex shape from the outer circumferential surface of the rotor main body 431. The plurality of rotor disks 432 are arranged at intervals in the axial direction (x) along the rotation axis AX. And, moving blades 46 are provided on the outer circumferential surface of the rotor disk 432.

[A-2]動翼46
動翼46は、タービンロータ43の径方向において内側(図8Aでは下側)に植込部461が設けられている。植込部461は、ロータディスク432の外周面に嵌合されている。
[A-2] Moving blade 46
The rotor blade 46 has an implant portion 461 provided on the inner side (lower side in FIG. 8A ) in the radial direction of the turbine rotor 43. The implant portion 461 is fitted into the outer circumferential surface of the rotor disk 432.

[A-3]静翼45
静翼45は、ケーシング41の内周面に設置されている。静翼45は、タービンロータ43の径方向において内側にダイヤフラム内輪451が設けられている。ダイヤフラム内輪451の内周面には、シールフィン451fが設けられている。
[A-3] Stator blade 45
The stator vanes 45 are disposed on the inner circumferential surface of the casing 41. The stator vanes 45 are provided with an inner diaphragm ring 451 on the inner side in the radial direction of the turbine rotor 43. The inner circumferential surface of the inner diaphragm ring 451 is provided with a seal fin 451f.

[A-4]遮熱部材50
そして、タービンロータ43の外周面のうち静翼45に対面する部分には、遮熱部材50が遮熱装置として設けられている。ここでは、遮熱部材50は、タービンロータ43を構成するロータ本体部431の外周面においてダイヤフラム内輪451の内周面に対面する部分に支持されている。遮熱部材50は、ケーシング41の内部において作動媒体が流れる主流路と、タービンロータ43との間を遮断しており、作動媒体の熱からタービンロータ43を保護するために設けられている。
[A-4] Heat shielding member 50
A heat shield 50 is provided as a heat shield device on a portion of the outer circumferential surface of the turbine rotor 43 facing the stator vanes 45. Here, the heat shield 50 is supported on a portion of the outer circumferential surface of the rotor body 431 constituting the turbine rotor 43 facing the inner circumferential surface of the diaphragm inner ring 451. The heat shield 50 isolates the turbine rotor 43 from a main flow path through which the working medium flows inside the casing 41, and is provided to protect the turbine rotor 43 from heat of the working medium.

遮熱部材50は、遮熱板51と脚部52とを備えており、タービンロータ43の径方向において外側から内側へ(図8Aでは上側から下側へ)向かうに伴って、遮熱板51と脚部52とが順次設けられている。 The heat shield member 50 includes a heat shield plate 51 and legs 52, and the heat shield plates 51 and legs 52 are provided sequentially in the radial direction of the turbine rotor 43 from the outside to the inside (from the top to the bottom in FIG. 8A).

遮熱部材50において、遮熱板51は、タービンロータ43の回転軸AXに沿って延在する部分を含む。遮熱板51は、遮熱板51の外周面とダイヤフラム内輪451の内周面との間に隙間が介在していると共に、遮熱板51の内周面とロータ本体部431の外周面との間に空間SPが介在するように設置されている。 In the heat shield member 50, the heat shield plate 51 includes a portion that extends along the rotation axis AX of the turbine rotor 43. The heat shield plate 51 is installed so that a gap is provided between the outer peripheral surface of the heat shield plate 51 and the inner peripheral surface of the diaphragm inner ring 451, and a space SP is provided between the inner peripheral surface of the heat shield plate 51 and the outer peripheral surface of the rotor body 431.

遮熱部材50において、脚部52は、タービンロータ43の径方向に延在している。ロータ本体部431の外周面においてダイヤフラム内輪451の内周面に対面する部分には、被係合溝TRが形成されており、脚部52において径方向の内側部分が被係合溝TRに係合されている。脚部52は、例えば、軸方向に挿入されることで、被係合溝TRに係合されるように構成されている。この他に、脚部52は、例えば、回転方向Rに挿入されることで、被係合溝TRに係合されるように構成されていてもよい。 In the heat shield member 50, the legs 52 extend in the radial direction of the turbine rotor 43. An engaged groove TR is formed in the outer peripheral surface of the rotor body 431 facing the inner peripheral surface of the diaphragm inner ring 451, and the radially inner portion of the legs 52 engages with the engaged groove TR. The legs 52 are configured to be engaged with the engaged groove TR, for example, by being inserted in the axial direction. Alternatively, the legs 52 may be configured to be engaged with the engaged groove TR, for example, by being inserted in the rotational direction R.

ここでは、脚部52は、遮熱板51の内周面とロータ本体部431の外周面との間に介在する空間SPを、軸方向において上流側Usに位置する上流側空間SUと、軸方向において下流側Dsに位置する下流側空間SDとに区画するように構成されている。 Here, the legs 52 are configured to divide the space SP between the inner circumferential surface of the heat shield 51 and the outer circumferential surface of the rotor body 431 into an upstream space SU located on the upstream side Us in the axial direction, and a downstream space SD located on the downstream side Ds in the axial direction.

上流側空間SUには、冷却流体CFが導入される。ここでは、例えば、タービンロータ43に形成された導入口から冷却流体CFが導入される。この他に、上流側空間SUに導入された冷却流体CFは、脚部52と被係合溝TRとの間に介在する隙間を経由して、下流側空間SDが導入される。上流側空間SUおよび下流側空間SDに導入された冷却流体CFは、遮熱板51と植込部461との間を介して、作動媒体が流れる主流路に吹き出る。これにより、作動媒体が上流側空間SUおよび下流側空間SDに流入することを防止している。 The cooling fluid CF is introduced into the upstream space SU. Here, for example, the cooling fluid CF is introduced from an inlet formed in the turbine rotor 43. In addition, the cooling fluid CF introduced into the upstream space SU is introduced into the downstream space SD via the gap between the leg portion 52 and the engaged groove TR. The cooling fluid CF introduced into the upstream space SU and the downstream space SD is blown out into the main flow path through which the working medium flows, via the gap between the heat shield 51 and the implant portion 461. This prevents the working medium from flowing into the upstream space SU and the downstream space SD.

図8Bは、関連技術に係るタービンにおいて、遮熱部材50が設けられた部分を示す図である。図8Bでは、遮熱部材50において、タービンロータ43の回転軸AXが直交する鉛直面(yz面)であって、図8Aに示すx1-x1部分の断面を模式的に示している。 Figure 8B is a diagram showing a portion of a turbine according to the related art where a heat shield 50 is provided. Figure 8B shows a schematic cross section of the x1-x1 portion shown in Figure 8A, which is a vertical plane (yz plane) perpendicular to the rotation axis AX of the turbine rotor 43 in the heat shield 50.

遮熱部材50は、図8Bに示すように、複数の遮熱ピース500を含む。複数の遮熱ピース500は、タービンロータ43の回転方向Rにおいて遮熱部材50を分割した部品である。遮熱ピース500は、回転方向Rに沿った円弧形状であって、複数の遮熱ピース500が回転方向Rに並ぶように配置されることで遮熱部材50がリング状に構成される。 As shown in FIG. 8B, the heat shield member 50 includes a plurality of heat shield pieces 500. The plurality of heat shield pieces 500 are parts obtained by dividing the heat shield member 50 in the rotation direction R of the turbine rotor 43. The heat shield pieces 500 are in an arc shape along the rotation direction R, and the heat shield member 50 is configured in a ring shape by arranging the plurality of heat shield pieces 500 so that they are aligned in the rotation direction R.

遮熱ピース500は、遮熱板ピース510と脚部ピース520とを含む。遮熱ピース500の遮熱板ピース510がタービンロータ43の回転方向Rに複数配置されることによって、遮熱部材50の遮熱板51を構成する。そして、遮熱ピース500の脚部ピース520がタービンロータ43の回転方向Rに複数配置されることによって、遮熱部材50の脚部52を構成する。 The heat shield piece 500 includes a heat shield plate piece 510 and a leg piece 520. A plurality of the heat shield plate pieces 510 of the heat shield piece 500 are arranged in the rotation direction R of the turbine rotor 43 to form the heat shield plate 51 of the heat shield member 50. A plurality of the leg pieces 520 of the heat shield piece 500 are arranged in the rotation direction R of the turbine rotor 43 to form the leg 52 of the heat shield member 50.

複数の遮熱ピース500のそれぞれは、図8Bに示すように、回転方向Rにおいて前方側Fwに位置する前方端面SFと、回転方向Rにおいて後方側Bwに位置する後方端面SBとを含む。 As shown in FIG. 8B, each of the heat shield pieces 500 includes a forward end face SF located on the forward side Fw in the direction of rotation R, and a rearward end face SB located on the rearward side Bw in the direction of rotation R.

図8Aに示す遮熱ピース500では、後方端面SBが図示されている。図8Aに示すように、遮熱ピース500の後方端面SBには、凹部R51と凹部R52とが形成されている。凹部R51には、シールピン61が内部に収容されており、凹部R52には、シールピン62が内部に収容されている。シールピン61およびシールピン62は、回転方向Rに並ぶ複数の遮熱ピース500の間を密封するために設置されている。 The rear end surface SB of the heat shield piece 500 shown in FIG. 8A is shown. As shown in FIG. 8A, the rear end surface SB of the heat shield piece 500 is formed with a recess R51 and a recess R52. The seal pin 61 is housed inside the recess R51, and the seal pin 62 is housed inside the recess R52. The seal pin 61 and the seal pin 62 are installed to seal between the multiple heat shield pieces 500 lined up in the rotation direction R.

図8Cは、関連技術に係るタービンにおいて、遮熱部材50の一部を拡大して示す図である。図8Cでは、遮熱部材50においてタービンロータ43の回転軸AXが直交する鉛直面(yz面)のうち、回転方向Rに隣接して並ぶ一対の遮熱ピース500の間を拡大して示している。ここでは、遮熱板51を構成する一対の遮熱板ピース510の間の部分(図8BのX部分)を拡大して示している。図8Cにおいて、横方向は、実質的に回転方向Rであって、左側が回転方向Rの前方側Fwであり、右側が回転方向Rの後方側Bwである。図8Cにおいて、縦方向は、実質的に径方向に相当する。 Figure 8C is an enlarged view of a portion of a heat shield 50 in a turbine according to a related art. In Figure 8C, an enlarged view is shown between a pair of heat shield pieces 500 arranged adjacent to each other in the rotation direction R in a vertical plane (yz plane) in the heat shield 50, which is perpendicular to the rotation axis AX of the turbine rotor 43. Here, an enlarged view is shown of a portion (X portion in Figure 8B) between a pair of heat shield pieces 510 constituting a heat shield 51. In Figure 8C, the horizontal direction is essentially the rotation direction R, with the left side being the forward side Fw of the rotation direction R and the right side being the rear side Bw of the rotation direction R. In Figure 8C, the vertical direction essentially corresponds to the radial direction.

図8Cに示すように、一対の遮熱板ピース510の間には、図8Aに示したシールピン61が介在している。シールピン61は、例えば、円柱形状の棒状体である。ここでは、一対の遮熱板ピース510のうち、回転方向Rの前方側Fwに位置する遮熱板ピース510の後方端面SBに凹部R510が形成されており、その凹部R510の内部にシールピン61が収容されている。図示を省略しているが、図8Aに示した他のシールピン62もシールピン61と同様な形状であって、他のシールピン62もシールピン61と同様に凹部R520に収容されている。 As shown in FIG. 8C, the seal pin 61 shown in FIG. 8A is interposed between a pair of heat shield pieces 510. The seal pin 61 is, for example, a cylindrical rod-shaped body. Here, a recess R510 is formed in the rear end surface SB of the heat shield piece 510 located on the forward side Fw of the rotation direction R, and the seal pin 61 is housed inside the recess R510. Although not shown, the other seal pin 62 shown in FIG. 8A has the same shape as the seal pin 61, and the other seal pin 62 is also housed in the recess R520 like the seal pin 61.

[B]課題
タービンの運転時、遮熱ピース500のそれぞれには、タービンロータ43の回転に伴って径方向に大きな遠心力が加わる。このため、一の遮熱ピース500の前方端面SFと、その一の遮熱ピース500の前方側Fwに位置する他の遮熱ピース500の後方端面SBとの間の隙間が広がる。この隙間が故障等に起因して想定を超えて広くなった場合、上記の関連技術では、シールピン61が凹部R51から脱落し、シールピン62が凹部R52から脱落する可能性がある。その結果、破損等が生ずる可能性がある。
[B] Problems During operation of the turbine, a large centrifugal force is applied to each of the heat shield pieces 500 in the radial direction as the turbine rotor 43 rotates. This causes a gap to widen between the front end face SF of one heat shield piece 500 and the rear end face SB of the other heat shield piece 500 located on the front side Fw of the first heat shield piece 500. If this gap becomes wider than expected due to a malfunction or the like, in the related art described above, there is a possibility that the seal pin 61 will fall off the recess R51 and the seal pin 62 will fall off the recess R52. As a result, there is a possibility that damage or the like will occur.

また、タービンの運転時に加わる遠心力によって、シールピン61は、図8Cに示すように、凹部R51の内部において径方向の外側に移動する。これにより、凹部R51の内部には、上流側空間SUと下流側空間SDとの間を連通する連通路LCが形成される場合がある。これに伴い、上流側空間SUから下流側空間SDへ冷却流体CFが流れる流量が多くなる場合がある。つまり、遮熱ピース500の間におけるシール特性が低下する場合がある。その結果、タービンの性能が低下する場合がある。 In addition, due to the centrifugal force applied during operation of the turbine, the seal pin 61 moves radially outward inside the recess R51, as shown in FIG. 8C. As a result, a communication passage LC that connects the upstream space SU and the downstream space SD may be formed inside the recess R51. As a result, the flow rate of the cooling fluid CF flowing from the upstream space SU to the downstream space SD may increase. In other words, the sealing characteristics between the heat shield pieces 500 may deteriorate. As a result, the performance of the turbine may deteriorate.

したがって、本発明が解決しようとする課題は、破損の防止を容易に実現可能であると共に、遮熱ピースの間におけるシール特性を向上し、タービンの性能向上を容易に実現可能な、タービンおよび遮熱装置を提供することである。 Therefore, the problem that the present invention aims to solve is to provide a turbine and a heat shield device that can easily prevent damage, improve the sealing characteristics between the heat shield pieces, and easily improve the performance of the turbine.

実施形態のタービンは、ケーシングと、ケーシングに収容されており、回転軸に沿った軸方向に作動媒体が流れることによって回転するタービンロータと、ケーシングの内部に設置されている静翼およびタービンロータの外周面に設置されている動翼を含むタービン段落と、を備え、タービン段落が軸方向において複数設けられている。実施形態のタービンは、タービンロータの外周面のうち静翼に対面する部分において、複数の遮熱ピースがタービンロータの回転方向に配置される遮熱部材を有する。複数の遮熱ピースのそれぞれは、回転方向において前方側に位置する前方端面と、回転方向において後方側に位置する後方端面とを含み、前方端面と後方端面とのうち一方の面には、凸部が設けられ、前方端面と後方端面とのうち他方の面には、凹部が設けられている。凸部は、遮熱ピースと一体的に形成されている。複数の遮熱ピースのそれぞれの間において、凸部が凹部に収容されることによって、複数の遮熱ピースのそれぞれの間がシールされる。 The turbine of the embodiment includes a casing, a turbine rotor that is housed in the casing and rotates by the flow of a working medium in the axial direction along the rotation axis, and a turbine stage including stationary blades installed inside the casing and moving blades installed on the outer peripheral surface of the turbine rotor, and the turbine stages are provided in the axial direction. The turbine of the embodiment has a heat shield member in which a plurality of heat shield pieces are arranged in the rotation direction of the turbine rotor on a portion of the outer peripheral surface of the turbine rotor facing the stationary blades. Each of the plurality of heat shield pieces includes a front end face located on the front side in the rotation direction and a rear end face located on the rear side in the rotation direction, and a convex portion is provided on one of the front end face and the rear end face, and a concave portion is provided on the other of the front end face and the rear end face. The convex portion is formed integrally with the heat shield piece. The convex portion is housed in the concave portion between each of the plurality of heat shield pieces, thereby sealing between each of the plurality of heat shield pieces.

図1は、第1実施形態に係るタービンの要部を一例として示す図である。FIG. 1 is a diagram showing an example of a main part of a turbine according to a first embodiment. 図2は、第1実施形態に係るタービンにおいて、タービン段落が設けられた部分の要部を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a main part of a portion where turbine stages are provided in the turbine according to the first embodiment. 図3Aは、第1実施形態の遮熱部材50を構成する遮熱ピース500において、後方端面SBを模式的に示す図である。FIG. 3A is a schematic diagram showing a rear end surface SB of a heat shield piece 500 constituting the heat shield 50 of the first embodiment. 図3Bは、第1実施形態の遮熱部材50を構成する遮熱ピース500において、前方端面SFを模式的に示す図である。FIG. 3B is a schematic diagram showing a front end surface SF of a heat shield piece 500 constituting the heat shield 50 of the first embodiment. 図3Cは、第1実施形態の遮熱部材50において、回転方向Rに隣接して並ぶ一対の遮熱ピース500の間を拡大して示している。FIG. 3C shows an enlarged view of the space between a pair of heat shield pieces 500 arranged adjacent to each other in the rotation direction R in the heat shield 50 of the first embodiment. 図4Aは、第2実施形態の遮熱部材50を構成する遮熱ピース500において、後方端面SBを模式的に示す図である。FIG. 4A is a schematic diagram showing a rear end surface SB of a heat shield piece 500 constituting a heat shield 50 of the second embodiment. 図4Bは、第2実施形態の遮熱部材50を構成する遮熱ピース500において、前方端面SFを模式的に示す図である。FIG. 4B is a schematic diagram showing a front end surface SF of a heat shield piece 500 constituting a heat shield 50 of the second embodiment. 図5Aは、第3実施形態の遮熱部材50を構成する遮熱ピース500において、後方端面SBを模式的に示す図である。FIG. 5A is a schematic diagram showing a rear end surface SB of a heat shield piece 500 constituting a heat shield 50 according to the third embodiment. 図5Bは、第3実施形態の遮熱部材50を構成する遮熱ピース500において、前方端面SFを模式的に示す図である。FIG. 5B is a schematic diagram showing a front end surface SF of a heat shield piece 500 constituting a heat shield 50 of the third embodiment. 図6は、第4実施形態の遮熱部材50において、回転方向Rに隣接して並ぶ一対の遮熱ピース500の間を拡大して示している。FIG. 6 shows an enlarged view of a space between a pair of heat shield pieces 500 arranged adjacent to each other in the rotation direction R in a heat shield 50 according to the fourth embodiment. 図7は、第5実施形態の遮熱部材50において、回転方向Rに隣接して並ぶ一対の遮熱ピース500の間を拡大して示している。FIG. 7 shows an enlarged view of a space between a pair of heat shield pieces 500 arranged adjacent to each other in the rotation direction R in a heat shield 50 according to the fifth embodiment. 図8Aは、関連技術に係るタービンにおいて、タービン段落が設けられた部分の要部を示す図である。FIG. 8A is a diagram showing a main part of a portion where turbine stages are provided in a turbine according to the related art. 図8Bは、関連技術に係るタービンにおいて、遮熱部材50が設けられた部分を示す図である。FIG. 8B is a diagram showing a portion where a heat shield 50 is provided in a turbine according to the related art. 図8Cは、関連技術に係るタービンにおいて、遮熱部材50の一部を拡大して示す図である。FIG. 8C is an enlarged view of a portion of a heat shield 50 in a turbine according to the related art.

<第1実施形態> <First embodiment>

[A]タービンの構成
図1は、第1実施形態に係るタービンの要部を一例として示す図である。
[A] Turbine Configuration FIG. 1 is a diagram showing an example of a main part of a turbine according to a first embodiment.

図1は、鉛直面(xz面)の一部断面を示しており、縦方向が鉛直方向zであり、横方向が第1水平方向xであり、紙面に直交する方向が第2水平方向yである。また、図1では、タービン4を流れる作動媒体の流れに関して太い矢印で示しており、左側が上流側Usであって右側が下流側Dsである。 Figure 1 shows a partial cross section of a vertical plane (xz plane), with the vertical direction being the vertical direction z, the horizontal direction being the first horizontal direction x, and the direction perpendicular to the paper surface being the second horizontal direction y. Also, in Figure 1, the flow of the working medium flowing through the turbine 4 is indicated by thick arrows, with the left side being the upstream side Us and the right side being the downstream side Ds.

図1に示すように、タービン4は、ケーシング41とタービンロータ43とを備えている。タービン4は、例えば、多段式であって、複数のタービン段落47が設けられている。タービン4は、例えば、ガスタービンである。 As shown in FIG. 1, the turbine 4 includes a casing 41 and a turbine rotor 43. The turbine 4 is, for example, a multi-stage type, and includes a plurality of turbine stages 47. The turbine 4 is, for example, a gas turbine.

タービン4を構成する各部について順次説明する。 Each part that makes up the turbine 4 will be explained in turn.

ケーシング41は、例えば、内部ケーシング41aと外部ケーシング41bとを有する二重構造であって、外部ケーシング41bが内部に内部ケーシング41aを収容している。ケーシング41において、内部ケーシング41aの内周面には、静翼45が設置されている。静翼45は、タービンロータ43の回転方向R(周方向)に複数が配置されており、複数の静翼45が静翼翼列を構成している。静翼翼列は、複数段であって、複数段の静翼翼列がタービンロータ43の回転軸AXに沿った軸方向(第1水平方向x)に並んでいる。 The casing 41 has, for example, a double structure having an inner casing 41a and an outer casing 41b, and the outer casing 41b houses the inner casing 41a inside. In the casing 41, stator vanes 45 are installed on the inner peripheral surface of the inner casing 41a. A plurality of stator vanes 45 are arranged in the rotation direction R (circumferential direction) of the turbine rotor 43, and the plurality of stator vanes 45 constitute a stator vane row. The stator vane row has multiple stages, and the multiple stages of stator vane rows are lined up in the axial direction (first horizontal direction x) along the rotation axis AX of the turbine rotor 43.

タービンロータ43は、円柱状の棒状体であって、回転軸AXが第1水平方向xに延在している。タービンロータ43は、ケーシング41の内部に収容されており、回転軸AXに沿った軸方向に作動媒体が流れることによって回転するように支持されている。タービンロータ43は、外周面に動翼46が設置されている。動翼46は、タービンロータ43の回転方向Rに複数が配置されており、複数の動翼46が動翼翼列を構成している。動翼翼列は、静翼翼列と同様に、複数段であって、複数段の動翼翼列がタービンロータ43の回転軸AXに沿った軸方向(x)に沿って並んでいる。つまり、静翼翼列と動翼翼列とで構成されたタービン段落47は、複数段落であって、複数段落のタービン段落47が回転軸AXに沿った軸方向に並ぶように設けられている。 The turbine rotor 43 is a cylindrical rod-shaped body, and the rotation axis AX extends in the first horizontal direction x. The turbine rotor 43 is housed inside the casing 41 and is supported so as to rotate by the flow of the working medium in the axial direction along the rotation axis AX. The turbine rotor 43 has moving blades 46 installed on its outer circumferential surface. A plurality of moving blades 46 are arranged in the rotation direction R of the turbine rotor 43, and the plurality of moving blades 46 constitute a moving blade cascade. The moving blade cascade has multiple stages, similar to the stator blade cascade, and the multiple stages of moving blade cascades are lined up in the axial direction (x) along the rotation axis AX of the turbine rotor 43. In other words, the turbine stage 47, which is composed of the stator blade cascade and the moving blade cascade, has multiple stages, and the multiple turbine stages 47 are arranged so as to be lined up in the axial direction along the rotation axis AX.

タービン4には、燃焼器(図示省略)から作動媒体として供給される燃焼ガスをケーシング41の内部に導入するために、例えば、ガス供給管411とインレットスリーブ421とノズルボックス422とが設置されている。ガス供給管411は、外部ケーシング41bの外部に設けられている。インレットスリーブ421は、内部ケーシング41aと外部ケーシング41bとを貫通するように設けられている。ノズルボックス422は、内部ケーシング41aの内部に設けられている。 In order to introduce combustion gas supplied as a working medium from a combustor (not shown) into the inside of the casing 41, the turbine 4 is provided with, for example, a gas supply pipe 411, an inlet sleeve 421, and a nozzle box 422. The gas supply pipe 411 is provided outside the outer casing 41b. The inlet sleeve 421 is provided so as to penetrate the inner casing 41a and the outer casing 41b. The nozzle box 422 is provided inside the inner casing 41a.

タービン4において、作動媒体は、ガス供給管411とインレットスリーブ421とノズルボックス422とを順次流れた後に、タービンロータ43の回転軸AXに沿った軸方向(x)に流れる。このとき、作動媒体は、回転軸AXに沿った軸方向(x)に並ぶ複数段のタービン段落47のそれぞれにおいて膨張して仕事を行う。これにより、タービンロータ43が回転方向Rへ回転する。作動媒体は、最終のタービン段落47を通過した後は、排気管412を介してケーシング41の外部へ排出される。 In the turbine 4, the working medium flows sequentially through the gas supply pipe 411, the inlet sleeve 421, and the nozzle box 422, and then flows in the axial direction (x) along the rotation axis AX of the turbine rotor 43. At this time, the working medium expands in each of the multiple turbine stages 47 arranged in the axial direction (x) along the rotation axis AX to perform work. This causes the turbine rotor 43 to rotate in the rotation direction R. After passing through the final turbine stage 47, the working medium is discharged to the outside of the casing 41 via the exhaust pipe 412.

[B]タービン段落の構成
図2は、第1実施形態に係るタービンにおいて、タービン段落が設けられた部分の要部を示す図である。
[B] Configuration of Turbine Stages FIG. 2 is a diagram showing a main portion of a portion where turbine stages are provided in the turbine according to the first embodiment.

図2では、図8Aと同様に、鉛直面(xz面)の一部断面を模式的に示している。図2に示すように、本実施形態に係るタービンでは、上記した関連技術の場合(図8A参照)と同様に、遮熱部材50が遮熱装置として設けられている。遮熱部材50は、遮熱板51と脚部52とを備えている。遮熱部材50は、上記した関連技術の場合(図8B参照)と同様に、複数の遮熱ピース500が回転方向Rに並ぶように配置されている。複数の遮熱ピース500のそれぞれは、回転方向Rにおいて前方側Fwに位置する前方端面SFと、回転方向Rにおいて後方側Bwに位置する後方端面SBとを含む(図8B参照)。図2に示す遮熱ピース500では、後方端面SBが図示されている。 In FIG. 2, like FIG. 8A, a partial cross section of a vertical plane (xz plane) is shown. As shown in FIG. 2, in the turbine according to this embodiment, a heat shield 50 is provided as a heat shield device, like the related art (see FIG. 8A) described above. The heat shield 50 includes a heat shield plate 51 and legs 52. Like the related art (see FIG. 8B) described above, the heat shield 50 includes a plurality of heat shield pieces 500 arranged in the rotation direction R. Each of the plurality of heat shield pieces 500 includes a front end face SF located on the front side Fw in the rotation direction R and a rear end face SB located on the rear side Bw in the rotation direction R (see FIG. 8B). In the heat shield piece 500 shown in FIG. 2, the rear end face SB is shown.

図3Aは、第1実施形態の遮熱部材50を構成する遮熱ピース500において、後方端面SBを模式的に示す図である。図3Bは、第1実施形態の遮熱部材50を構成する遮熱ピース500において、前方端面SFを模式的に示す図である。図3Cは、第1実施形態の遮熱部材50において、回転方向Rに隣接して並ぶ一対の遮熱ピース500の間を拡大して示している。図3Cでは、図8Cと同様に、遮熱ピース500において遮熱板51を構成する一対の遮熱板ピース510の間の部分(図8BのX部分)を拡大して示している。 Figure 3A is a schematic diagram of the rear end surface SB of the heat shield piece 500 constituting the heat shield member 50 of the first embodiment. Figure 3B is a schematic diagram of the front end surface SF of the heat shield piece 500 constituting the heat shield member 50 of the first embodiment. Figure 3C is an enlarged view of the space between a pair of heat shield pieces 500 arranged adjacent to each other in the direction of rotation R in the heat shield member 50 of the first embodiment. Figure 3C, like Figure 8C, shows an enlarged view of the portion between a pair of heat shield plate pieces 510 constituting the heat shield plate 51 in the heat shield piece 500 (portion X in Figure 8B).

図2、図3A、図3B、および、図3Cに示すように、本実施形態に係るタービンは、遮熱部材50を構成する遮熱ピース500の一部が、上記した関連技術の場合(図8A、図8C参照)と異なっている。この点、および、これに関連する点を除き、本実施形態は、上記した関連技術の場合と同様であるため、重複する部分に関しては、適宜、説明を省略する。 As shown in Figures 2, 3A, 3B, and 3C, in the turbine according to this embodiment, a part of the heat shield piece 500 constituting the heat shield member 50 is different from that in the related art described above (see Figures 8A and 8C). Except for this point and related points, this embodiment is similar to the related art described above, so a description of the overlapping parts will be omitted as appropriate.

本実施形態の遮熱ピース500は、図2、図3A、図3B、および、図3Cに示すように、後方端面SBに凸部T50が設けられていると共に、前方端面SFに凹部R50が設けられている。ここでは、凸部T50は、遮熱ピース500と一体的に形成されている。 As shown in Figures 2, 3A, 3B, and 3C, the heat shield piece 500 of this embodiment has a protrusion T50 on the rear end face SB and a recess R50 on the front end face SF. Here, the protrusion T50 is formed integrally with the heat shield piece 500.

具体的には、本実施形態では、遮熱ピース500は、図3Aおよび図3Bに示すように、脚部52を構成する脚部ピース520と、遮熱板51を構成する遮熱板ピース510とを含む。 Specifically, in this embodiment, the heat shield piece 500 includes a leg piece 520 that constitutes the leg 52 and a heat shield piece 510 that constitutes the heat shield 51, as shown in Figures 3A and 3B.

凸部T50は、図3Aに示すように、第1の凸部T51と第2の凸部T52とを含むT字状である。凸部T50において、第1の凸部T51は、遮熱板ピース510の前方端面SFに設けられている。第1の凸部T51は、タービンロータ43の回転軸AXに沿った軸方向に延在している。凸部T50において、第2の凸部T52は、脚部ピース520の前方端面SFに設けられている。第2の凸部T52は、タービンロータ43の径方向に延在しており、第2の凸部T52において径方向の外側に位置する部分が第1の凸部T51に接続するように構成されている。 As shown in FIG. 3A, the convex portion T50 is T-shaped including a first convex portion T51 and a second convex portion T52. In the convex portion T50, the first convex portion T51 is provided on the front end surface SF of the heat shield piece 510. The first convex portion T51 extends in the axial direction along the rotation axis AX of the turbine rotor 43. In the convex portion T50, the second convex portion T52 is provided on the front end surface SF of the leg piece 520. The second convex portion T52 extends in the radial direction of the turbine rotor 43, and the portion of the second convex portion T52 located on the radially outer side is configured to connect to the first convex portion T51.

凹部R50は、図3Bに示すように、第1の凹部R51と第2の凹部R52とを含むT字状である。凹部R50において、第1の凹部R51は、遮熱板ピース510の後方端面SBに設けられている。第1の凹部R51は、第1の凸部T51と同様に、タービンロータ43の回転軸AXに沿った軸方向に延在している。凹部R50において、第2の凹部R52は、脚部ピース520の後方端面SBに設けられている。第2の凹部R52は、第2の凸部T52と同様に、タービンロータ43の径方向に延在しており、第2の凹部R52において径方向の外側に位置する部分が第1の凹部R51に接続するように構成されている。 As shown in FIG. 3B, the recess R50 is T-shaped and includes a first recess R51 and a second recess R52. In the recess R50, the first recess R51 is provided on the rear end surface SB of the heat shield piece 510. The first recess R51 extends in the axial direction along the rotation axis AX of the turbine rotor 43, similar to the first protrusion T51. In the recess R50, the second recess R52 is provided on the rear end surface SB of the leg piece 520. The second recess R52 extends in the radial direction of the turbine rotor 43, similar to the second protrusion T52, and is configured such that the portion of the second recess R52 located on the radially outer side is connected to the first recess R51.

そして、図3Cに示すように、回転方向Rに隣接して並ぶ一対の遮熱ピース500の間において、凸部T50が凹部R50に収容されるように構成されている。具体的には、凸部T50を構成する第1の凸部T51が、凹部R50を構成する第1の凹部R51に収容される。図示を省略しているが、第1の凸部T51と第1の凹部R51との関係と同様に、凸部T50を構成する第2の凸部T52が、凹部R50を構成する第2の凹部R52に収容される。つまり、回転方向Rに隣接して並ぶ一対の遮熱ピース500のうち、一の遮熱ピース500(第1の遮熱ピース)の後方端面SBにおいて回転方向Rに突き出る凸部T50が、その一の遮熱ピース500の後方側Bwに位置する他の遮熱ピース500(第2の遮熱ピース)の前方端面SFにおいて回転方向Rに凹んだ凹部R50に収容される。 As shown in FIG. 3C, the convex portion T50 is configured to be accommodated in the concave portion R50 between a pair of heat shield pieces 500 arranged adjacent to each other in the rotation direction R. Specifically, the first convex portion T51 constituting the convex portion T50 is accommodated in the first concave portion R51 constituting the concave portion R50. Although not shown, similar to the relationship between the first convex portion T51 and the first concave portion R51, the second convex portion T52 constituting the convex portion T50 is accommodated in the second concave portion R52 constituting the concave portion R50. In other words, among a pair of heat shield pieces 500 arranged adjacent to each other in the rotation direction R, the convex portion T50 protruding in the rotation direction R at the rear end surface SB of one heat shield piece 500 (first heat shield piece) is accommodated in the concave portion R50 recessed in the rotation direction R at the front end surface SF of the other heat shield piece 500 (second heat shield piece) located on the rear side Bw of the one heat shield piece 500.

なお、本実施形態では、例えば、遮熱ピース500の本体について削り出し加工を施すことで、凸部T50および凹部R50が形成される。この他に、遮熱ピース500の本体とは別に、凸部T50を構成する部材を準備し、遮熱ピース500の本体に凸部T50を構成する部材を溶接などで接合してもよい。 In this embodiment, for example, the convex portion T50 and the concave portion R50 are formed by machining the main body of the heat shield piece 500. Alternatively, a member constituting the convex portion T50 may be prepared separately from the main body of the heat shield piece 500, and the member constituting the convex portion T50 may be joined to the main body of the heat shield piece 500 by welding or the like.

[C]まとめ
以上のように、本実施形態のタービンにおいて、遮熱装置として設置される遮熱部材50は、複数の遮熱ピース500のそれぞれの間において、凸部T50が凹部R50に収容される。これにより、本実施形態の遮熱部材50は、複数の遮熱ピース500のそれぞれの間がシールされる。
[C] Summary As described above, in the turbine of this embodiment, the heat shield 50 installed as a heat shield device has the protrusions T50 housed in the recesses R50 between each of the multiple heat shield pieces 500. In this way, the heat shield 50 of this embodiment seals the spaces between each of the multiple heat shield pieces 500.

本実施形態では、関連技術と異なり、シールピン61,62(図8A参照)が設けられておらず、凸部T50が遮熱ピース500と一体的に形成されている。このため、タービン4の運転時に複数の遮熱ピース500のそれぞれに大きな遠心力が加わり、複数の遮熱ピース500の間に介在する隙間の幅が広がっても、本実施形態では、関連技術のシールピン61,62(図8A参照)と異なり、凸部T50は脱落しない。その結果、本実施形態では、破損等の発生を防止可能である。 In this embodiment, unlike the related art, seal pins 61, 62 (see FIG. 8A) are not provided, and the protrusion T50 is formed integrally with the heat shield piece 500. Therefore, even if a large centrifugal force is applied to each of the multiple heat shield pieces 500 during operation of the turbine 4 and the width of the gap between the multiple heat shield pieces 500 increases, in this embodiment, unlike the seal pins 61, 62 (see FIG. 8A) of the related art, the protrusion T50 does not fall off. As a result, in this embodiment, it is possible to prevent the occurrence of damage, etc.

また、本実施形態では、凸部T50は、関連技術のシールピン61,62(図8A参照)と異なり、タービンの運転時に遠心力が加わっても、凹部R51の内部において移動しない。このため、本実施形態では、凹部R51の内部において上流側空間SUと下流側空間SDとの間を連通する連通路が存在する場合であっても、連通路の断面積が一定であるので、上流側空間SUから下流側空間SDへ冷却流体CFが流れる流量が変動しない。つまり、本実施形態では、タービンの運転時においても遮熱ピース500の間におけるシール特性が低下しない。また、本実施形態では、タービンにおいて作動媒体が流れる主流路へ複数の遮熱ピース500の間から冷却流体CFが漏洩することを抑制可能である。その結果、本実施形態では、タービンの性能の低下を防止可能である。 In addition, in this embodiment, unlike the seal pins 61, 62 (see FIG. 8A) of the related art, the protrusion T50 does not move inside the recess R51 even when centrifugal force is applied during operation of the turbine. Therefore, in this embodiment, even if a communication passage that communicates between the upstream space SU and the downstream space SD exists inside the recess R51, the cross-sectional area of the communication passage is constant, so the flow rate of the cooling fluid CF flowing from the upstream space SU to the downstream space SD does not change. In other words, in this embodiment, the sealing characteristics between the heat shield pieces 500 do not decrease even during operation of the turbine. In addition, in this embodiment, it is possible to suppress leakage of the cooling fluid CF from between the multiple heat shield pieces 500 into the main flow path through which the working medium flows in the turbine. As a result, in this embodiment, it is possible to prevent a decrease in the performance of the turbine.

[D]変形例
上記の実施形態では、回転方向に隣接して並ぶ一対の遮熱ピース500において、一の遮熱ピース500(第1の遮熱ピース)の後方端面SBに凸部T50が設けられ、その一の遮熱ピース500の後方側Bwに位置する他の遮熱ピース500(第2の遮熱ピース)の前方端面SFに凹部R50が設けられている場合について説明しているが、これに限らない。一の遮熱ピース500の後方端面SBに凹部R50が設けられ、他の遮熱ピース500の前方端面SFに凸部T50が設けられていてもよい。複数の遮熱ピースのそれぞれは、回転方向に隣接して並ぶ一対の遮熱ピース500において対面する後方端面SBと前方端面SFとのうち、一方の面に凸部が設けられ、他方の面に凹部が設けられていればよい。
[D] Modifications In the above embodiment, a case has been described in which, in a pair of heat shield pieces 500 arranged adjacent to each other in the rotational direction, the protrusion T50 is provided on the rear end face SB of one heat shield piece 500 (first heat shield piece), and the recess R50 is provided on the front end face SF of the other heat shield piece 500 (second heat shield piece) located on the rear side Bw of the first heat shield piece 500. However, this is not limited to the above. The recess R50 may be provided on the rear end face SB of the first heat shield piece 500, and the protrusion T50 may be provided on the front end face SF of the other heat shield piece 500. It is sufficient that each of the multiple heat shield pieces has a protrusion on one of the rear end face SB and the front end face SF that face each other in the pair of heat shield pieces 500 arranged adjacent to each other in the rotational direction.

<第2実施形態>
[A]遮熱ピース500の構成
図4Aは、第2実施形態の遮熱部材50を構成する遮熱ピース500において、後方端面SBを模式的に示す図である。図4Bは、第2実施形態の遮熱部材50を構成する遮熱ピース500において、前方端面SFを模式的に示す図である。
Second Embodiment
[A] Configuration of heat shield piece 500 Fig. 4A is a schematic diagram showing a rear end surface SB of a heat shield piece 500 constituting the heat shield member 50 of the second embodiment. Fig. 4B is a schematic diagram showing a front end surface SF of a heat shield piece 500 constituting the heat shield member 50 of the second embodiment.

図4Aおよび図4Bに示すように、本実施形態では、遮熱ピース500の一部が、上記した第1実施形態の場合(図3Aおよび図3B参照)と異なっている。この点、および、これに関連する点を除き、本実施形態は、上記した第1実施形態の場合と同様であるため、重複する部分に関しては、適宜、説明を省略する。 As shown in Figures 4A and 4B, in this embodiment, a portion of the heat shield piece 500 is different from that of the first embodiment described above (see Figures 3A and 3B). Except for this point and related points, this embodiment is similar to the first embodiment described above, so a description of the overlapping parts will be omitted as appropriate.

本実施形態の遮熱ピース500は、図4Aおよび図4Bに示すように、後方端面SBに凸部T50が設けられ、前方端面SFに凹部R50が設けられている。 As shown in Figures 4A and 4B, the heat shield piece 500 of this embodiment has a protrusion T50 on the rear end face SB and a recess R50 on the front end face SF.

本実施形態の遮熱ピース500において、凸部T50は、図4Aに示すように、第1の凸部T51と第2の凸部T52とを含む。しかし、本実施形態では、第1の凸部T51は、第1実施形態の場合と異なり、第1の径方向凸部T511と第1の軸方向凸部T512とを有する。 In the heat shield piece 500 of this embodiment, the convex portion T50 includes a first convex portion T51 and a second convex portion T52, as shown in FIG. 4A. However, in this embodiment, the first convex portion T51, unlike the first embodiment, has a first radial convex portion T511 and a first axial convex portion T512.

図4Aに示すように、第1の径方向凸部T511は、遮熱板ピース510においてタービンロータ43の径方向に延在している。第1の径方向凸部T511は、径方向において、第2の凸部T52と並ぶように形成されている。これに対して、第1の軸方向凸部T512は、遮熱板ピース510においてタービンロータ43の軸方向に延在している。つまり、本実施形態の遮熱ピース500において、凸部T50は、十字状に形成されている。 As shown in FIG. 4A, the first radial protrusion T511 extends in the radial direction of the turbine rotor 43 in the heat shield piece 510. The first radial protrusion T511 is formed so as to be aligned with the second protrusion T52 in the radial direction. In contrast, the first axial protrusion T512 extends in the axial direction of the turbine rotor 43 in the heat shield piece 510. That is, in the heat shield piece 500 of this embodiment, the protrusion T50 is formed in a cross shape.

本実施形態の遮熱ピース500において、凹部R50は、図4Bに示すように、第1の凹部R51と第2の凹部R52とを含む。しかし、本実施形態では、第1の凹部R51は、第1実施形態の場合と異なり、第1の径方向凹部R511と第1の軸方向凹部R512とを有する。 In the heat shield piece 500 of this embodiment, the recess R50 includes a first recess R51 and a second recess R52, as shown in FIG. 4B. However, in this embodiment, the first recess R51, unlike the first embodiment, has a first radial recess R511 and a first axial recess R512.

図4Bに示すように、第1の径方向凹部R511は、遮熱板ピース510においてタービンロータ43の径方向に延在している。第1の径方向凹部R511は、径方向において、第2の凹部R52と並ぶように形成されている。これに対して、第1の軸方向凹部R512は、遮熱板ピース510においてタービンロータ43の軸方向に延在している。つまり、本実施形態の遮熱ピース500において、凹部R50は、十字状に形成されている。 As shown in FIG. 4B, the first radial recess R511 extends in the radial direction of the turbine rotor 43 in the heat shield piece 510. The first radial recess R511 is formed so as to be aligned with the second recess R52 in the radial direction. In contrast, the first axial recess R512 extends in the axial direction of the turbine rotor 43 in the heat shield piece 510. That is, in the heat shield piece 500 of this embodiment, the recess R50 is formed in a cross shape.

[B]まとめ
以上のように、本実施形態の遮熱ピース500において、凸部T50を構成する第1の凸部T51は、第1の径方向凸部T511と第1の軸方向凸部T512とを有する。そして、本実施形態の遮熱ピース500において、凹部R50を構成する第1の凹部R51は、第1の径方向凹部R511と第1の軸方向凹部R512とを有する。このため、本実施形態では、凸部T50と凹部R50との間に介在する隙間の形状が、第1実施形態の場合よりも複雑であるため、凸部T50と凹部R50との間に介在する隙間を通過する冷却流体CFは、圧力損失が増加する。その結果、本実施形態では、第1実施形態の場合よりも、上流側空間SUから下流側空間SDへ冷却流体CFが漏洩することを抑制可能である。
[B] Summary As described above, in the heat shield piece 500 of this embodiment, the first convex portion T51 constituting the convex portion T50 has the first radial convex portion T511 and the first axial convex portion T512. And, in the heat shield piece 500 of this embodiment, the first concave portion R51 constituting the concave portion R50 has the first radial concave portion R511 and the first axial concave portion R512. Therefore, in this embodiment, the shape of the gap between the convex portion T50 and the concave portion R50 is more complex than in the first embodiment, so that the pressure loss of the cooling fluid CF passing through the gap between the convex portion T50 and the concave portion R50 increases. As a result, in this embodiment, it is possible to suppress leakage of the cooling fluid CF from the upstream space SU to the downstream space SD more than in the first embodiment.

<第3実施形態>
[A]遮熱ピース500の構成
図5Aは、第3実施形態の遮熱部材50を構成する遮熱ピース500において、後方端面SBを模式的に示す図である。図5Bは、第3実施形態の遮熱部材50を構成する遮熱ピース500において、前方端面SFを模式的に示す図である。
Third Embodiment
[A] Configuration of heat shield piece 500 Fig. 5A is a schematic diagram showing a rear end surface SB of a heat shield piece 500 constituting the heat shield member 50 of the third embodiment. Fig. 5B is a schematic diagram showing a front end surface SF of a heat shield piece 500 constituting the heat shield member 50 of the third embodiment.

図5Aおよび図5Bに示すように、本実施形態では、遮熱ピース500の一部が、上記した第2実施形態の場合(図4Aおよび図4B参照)と異なっている。この点、および、これに関連する点を除き、本実施形態は、上記した第2実施形態の場合と同様であるため、重複する部分に関しては、適宜、説明を省略する。 As shown in Figures 5A and 5B, in this embodiment, a portion of the heat shield piece 500 is different from that of the second embodiment described above (see Figures 4A and 4B). Except for this point and related points, this embodiment is similar to the second embodiment described above, so a description of the overlapping parts will be omitted as appropriate.

本実施形態の遮熱ピース500は、図5Aおよび図5Bに示すように、後方端面SBに凸部T50が設けられ、前方端面SFに凹部R50が設けられている。 As shown in Figures 5A and 5B, the heat shield piece 500 of this embodiment has a convex portion T50 on the rear end face SB and a concave portion R50 on the front end face SF.

本実施形態の遮熱ピース500において、図5Aに示すように、第1の凸部T51と第2の凸部T52とを含む。 The heat shield piece 500 of this embodiment includes a first convex portion T51 and a second convex portion T52, as shown in FIG. 5A.

本実施形態の凸部T50において、第1の凸部T51は、図5Aに示すように、第2実施形態の場合と同様に、第1の径方向凸部T511と第1の軸方向凸部T512とを有する。しかし、本実施形態では、第1の凸部T51は、第2実施形態の場合と異なり、第1の径方向凸部T511を複数含む。複数の第1の径方向凸部T511は、第1の軸方向凸部T512と交差しており、軸方向に間を隔てて並ぶように設けられている。 In the convex portion T50 of this embodiment, as shown in FIG. 5A, the first convex portion T51 has a first radial convex portion T511 and a first axial convex portion T512, similar to the second embodiment. However, in this embodiment, unlike the second embodiment, the first convex portion T51 includes multiple first radial convex portions T511. The multiple first radial convex portions T511 intersect with the first axial convex portions T512 and are arranged in a line with spaces between them in the axial direction.

本実施形態の凸部T50において、第2の凸部T52は、図5Aに示すように、第2実施形態の場合と異なり、第2の径方向凸部T521と第2の軸方向凸部T522とを有する。第2の径方向凸部T521は、脚部ピース520においてタービンロータ43の径方向に延在している。これに対して、第2の軸方向凸部T522は、脚部ピース520においてタービンロータ43の軸方向に延在している。本実施形態では、第2の凸部T52は、第2の軸方向凸部T522を複数含む。複数の第2の軸方向凸部T522は、第2の径方向凸部T521と交差しており、径方向に間を隔てて並ぶように設けられている。 In the convex portion T50 of this embodiment, the second convex portion T52 has a second radial convex portion T521 and a second axial convex portion T522, as shown in FIG. 5A, unlike the second embodiment. The second radial convex portion T521 extends in the radial direction of the turbine rotor 43 in the leg piece 520. In contrast, the second axial convex portion T522 extends in the axial direction of the turbine rotor 43 in the leg piece 520. In this embodiment, the second convex portion T52 includes a plurality of second axial convex portions T522. The plurality of second axial convex portions T522 intersect with the second radial convex portion T521 and are arranged in a line with a gap between them in the radial direction.

本実施形態の遮熱ピース500において、凹部R50は、図5Bに示すように、第1の凹部R51と第2の凹部R52とを含む。 In the heat shield piece 500 of this embodiment, the recess R50 includes a first recess R51 and a second recess R52, as shown in FIG. 5B.

本実施形態の凹部R50において、第1の凹部R51は、図5Bに示すように、第2実施形態の場合と同様に、第1の径方向凹部R511と第1の軸方向凹部R512とを有する。しかし、本実施形態では、第1の凹部R51は、第2実施形態の場合と異なり、第1の径方向凹部R511を複数含む。複数の第1の径方向凹部R511は、第1の軸方向凹部R512と交差しており、軸方向に間を隔てて並ぶように設けられている。 In the recess R50 of this embodiment, as shown in FIG. 5B, the first recess R51 has a first radial recess R511 and a first axial recess R512, similar to the second embodiment. However, in this embodiment, unlike the second embodiment, the first recess R51 includes multiple first radial recesses R511. The multiple first radial recesses R511 intersect with the first axial recesses R512 and are arranged in a line with spaces between them in the axial direction.

本実施形態の凹部R50において、第2の凹部R52は、図5Bに示すように、第2実施形態の場合と異なり、第2の径方向凹部R521と第2の軸方向凹部R522とを有する。第2の径方向凹部R521は、脚部ピース520においてタービンロータ43の径方向に延在している。これに対して、第2の軸方向凹部R522は、脚部ピース520においてタービンロータ43の軸方向に延在している。本実施形態では、第2の凹部R52は、第2の軸方向凹部R522を複数含む。複数の第2の軸方向凹部R522は、第2の径方向凹部R521と交差しており、径方向に間を隔てて並ぶように設けられている。 In the recess R50 of this embodiment, the second recess R52 has a second radial recess R521 and a second axial recess R522, as shown in FIG. 5B, unlike the second embodiment. The second radial recess R521 extends in the radial direction of the turbine rotor 43 in the leg piece 520. In contrast, the second axial recess R522 extends in the axial direction of the turbine rotor 43 in the leg piece 520. In this embodiment, the second recess R52 includes a plurality of second axial recesses R522. The plurality of second axial recesses R522 intersect with the second radial recess R521 and are arranged in a line with a gap between them in the radial direction.

[B]まとめ
以上のように、本実施形態の遮熱ピース500において、凸部T50を構成する第1の凸部T51は、第1の径方向凸部T511と第1の軸方向凸部T512とを有する。そして、本実施形態の遮熱ピース500において、凹部R50を構成する第1の凹部R51は、第1の径方向凹部R511と第1の軸方向凹部R512とを有する。本実施形態では、第1の径方向凸部T511は、複数であって、その複数の第1の径方向凸部T511が軸方向に間を隔てて並ぶように設けられている。同様に、第1の径方向凹部R511は、複数であって、その複数の第1の径方向凹部R511が軸方向に間を隔てて並ぶように設けられている。
[B] Summary As described above, in the heat shield piece 500 of this embodiment, the first convex portion T51 constituting the convex portion T50 has a first radial convex portion T511 and a first axial convex portion T512. And, in the heat shield piece 500 of this embodiment, the first concave portion R51 constituting the concave portion R50 has a first radial concave portion R511 and a first axial concave portion R512. In this embodiment, the first radial convex portion T511 is provided in a plurality of portions, and the plurality of first radial convex portions T511 are arranged in a spaced relationship in the axial direction. Similarly, the first radial concave portions R511 are provided in a plurality of portions, and the plurality of first radial concave portions R511 are arranged in a spaced relationship in the axial direction.

更に、本実施形態では、凸部T50を構成する第2の凸部T52は、第2の径方向凸部T521と第2の軸方向凸部T522とを有し、凹部R50を構成する第2の凹部R52は、第2の径方向凹部R521と第2の軸方向凹部R522とを有する。第2の軸方向凸部T522は、複数であって、その複数の第2の軸方向凸部T522が径方向に間を隔てて並ぶように設けられている。同様に、第2の軸方向凹部R522は、複数であって、その複数の第2の軸方向凹部R522が径方向に間を隔てて並ぶように設けられている。 Furthermore, in this embodiment, the second convex portion T52 constituting the convex portion T50 has a second radial convex portion T521 and a second axial convex portion T522, and the second concave portion R52 constituting the concave portion R50 has a second radial concave portion R521 and a second axial concave portion R522. There are multiple second axial convex portions T522, and the multiple second axial convex portions T522 are arranged so as to be spaced apart in the radial direction. Similarly, there are multiple second axial concave portions R522, and the multiple second axial concave portions R522 are arranged so as to be spaced apart in the radial direction.

このため、本実施形態では、凸部T50と凹部R50との間に介在する隙間の形状が、第2実施形態の場合よりも複雑であるため、凸部T50と凹部R50との間に介在する隙間を通過する冷却流体CFは、圧力損失が増加する。その結果、本実施形態では、第2実施形態の場合よりも、上流側空間SUから下流側空間SDへ冷却流体CFが漏洩することを抑制可能である。 For this reason, in this embodiment, the shape of the gap between the convex portion T50 and the concave portion R50 is more complex than in the second embodiment, so the pressure loss of the cooling fluid CF passing through the gap between the convex portion T50 and the concave portion R50 increases. As a result, in this embodiment, it is possible to suppress leakage of the cooling fluid CF from the upstream space SU to the downstream space SD more than in the second embodiment.

<第4実施形態>
[A]遮熱ピース500の構成
図6は、第4実施形態の遮熱部材50において、回転方向Rに隣接して並ぶ一対の遮熱ピース500の間を拡大して示している。図6では、図3Cと同様に、遮熱ピース500において遮熱板51を構成する一対の遮熱板ピース510の間の部分(図8BのX部分)を拡大して示している。
Fourth Embodiment
[A] Configuration of heat shield piece 500 Fig. 6 shows an enlarged view of the space between a pair of heat shield pieces 500 arranged adjacent to each other in the rotation direction R in the heat shield member 50 of the fourth embodiment. Like Fig. 3C, Fig. 6 shows an enlarged view of the portion between a pair of heat shield plate pieces 510 constituting the heat shield plate 51 in the heat shield piece 500 (portion X in Fig. 8B).

図6に示すように、本実施形態では、遮熱板ピース510に形成された第1の凸部T51の形状および第1の凹部R51の形状が、上記した第1実施形態の場合(図3C参照)と異なっている。この点、および、これに関連する点を除き、本実施形態は、上記した第1実施形態の場合と同様であるため、重複する部分に関しては、適宜、説明を省略する。 As shown in FIG. 6, in this embodiment, the shape of the first protrusion T51 and the shape of the first recess R51 formed on the heat shield piece 510 are different from those in the first embodiment described above (see FIG. 3C). Except for this point and related points, this embodiment is similar to the first embodiment described above, so descriptions of overlapping parts will be omitted as appropriate.

本実施形態では、図6に示すように、遮熱板ピース510に形成された第1の凸部T51は、先端部分の形状が、第1実施形態の場合(図3C参照)と異なり、円弧状の曲面である。また、遮熱板ピース510に形成された第1の凹部R51は、第1の凸部T51の先端部分の形状と同様に、第1実施形態の場合(図3C参照)と異なり、円弧状の曲面である。 In this embodiment, as shown in FIG. 6, the shape of the tip portion of the first protrusion T51 formed on the heat shield piece 510 is an arc-shaped curved surface, unlike the first embodiment (see FIG. 3C). Also, the shape of the tip portion of the first recess R51 formed on the heat shield piece 510 is an arc-shaped curved surface, similar to the shape of the tip portion of the first protrusion T51, unlike the first embodiment (see FIG. 3C).

図示を省略しているが、遮熱ピース500において脚部52を構成する一対の脚部ピース520に形成された第2の凸部T52および第2の凹部R52も、同様に構成されている。 Although not shown, the second convex portion T52 and the second concave portion R52 formed on the pair of leg pieces 520 constituting the leg portion 52 in the heat shield piece 500 are configured in a similar manner.

[B]まとめ
このため、本実施形態では、複数の遮熱ピース500の間において凸部T50を凹部R50に容易に挿入することが可能であるため、複数の遮熱ピース500から遮熱部材50を容易に組み立てることができる。
[B] Summary For this reason, in this embodiment, the convex portion T50 can be easily inserted into the concave portion R50 between multiple heat shield pieces 500, making it possible to easily assemble the heat shield member 50 from multiple heat shield pieces 500.

<第5実施形態>
[A]遮熱ピース500の構成
図7は、第5実施形態の遮熱部材50において、回転方向Rに隣接して並ぶ一対の遮熱ピース500の間を拡大して示している。図7では、図3Cと同様に、遮熱ピース500において遮熱板51を構成する一対の遮熱板ピース510の間の部分(図8BのX部分)を拡大して示している。
Fifth Embodiment
[A] Configuration of heat shield piece 500 Fig. 7 shows an enlarged view of the space between a pair of heat shield pieces 500 arranged adjacent to each other in the rotation direction R in the heat shield member 50 of the fifth embodiment. Like Fig. 3C, Fig. 7 shows an enlarged view of the portion between a pair of heat shield plate pieces 510 constituting the heat shield plate 51 in the heat shield piece 500 (portion X in Fig. 8B).

図7に示すように、本実施形態では、遮熱板ピース510に形成された第1の凸部T51および第1の凹部R51が、上記した第1実施形態の場合(図3C参照)と異なり、複数である。この点、および、これに関連する点を除き、本実施形態は、上記した第1実施形態の場合と同様であるため、重複する部分に関しては、適宜、説明を省略する。 As shown in FIG. 7, in this embodiment, the heat shield piece 510 has a plurality of first protrusions T51 and first recesses R51, unlike the first embodiment described above (see FIG. 3C). Except for this point and related points, this embodiment is similar to the first embodiment described above, so descriptions of overlapping parts will be omitted as appropriate.

本実施形態では、図7に示すように、遮熱板ピース510に形成された複数の第1の凸部T51は、軸方向に間を隔てて並ぶように設けられている。また、遮熱板ピース510に形成された複数の第1の凹部R51は、複数の第1の凸部T51と同様に、軸方向に間を隔てて並ぶように設けられている。 In this embodiment, as shown in FIG. 7, the multiple first protrusions T51 formed on the heat shield piece 510 are arranged to be spaced apart in the axial direction. Also, the multiple first recesses R51 formed on the heat shield piece 510 are arranged to be spaced apart in the axial direction, similar to the multiple first protrusions T51.

図示を省略しているが、遮熱ピース500において脚部52を構成する一対の脚部ピース520に形成された第2の凸部T52および第2の凹部R52も、複数であってもよい。 Although not shown in the figure, the second convex portion T52 and the second concave portion R52 formed on the pair of leg pieces 520 constituting the leg portion 52 in the heat shield piece 500 may also be multiple.

[B]まとめ
これにより、本実施形態では、凸部T50と凹部R50との間に介在する隙間の形状が、第2実施形態の場合よりも複雑であるため、凸部T50と凹部R50との間に介在する隙間を通過する冷却流体CFは、圧力損失が増加する。その結果、本実施形態では、第2実施形態の場合よりも、上流側空間SUから下流側空間SDへ冷却流体CFが漏洩することを抑制可能である。
[B] Summary In this embodiment, the shape of the gap between the convex portion T50 and the concave portion R50 is more complex than in the second embodiment, so the pressure loss of the cooling fluid CF passing through the gap between the convex portion T50 and the concave portion R50 increases. As a result, in this embodiment, it is possible to suppress leakage of the cooling fluid CF from the upstream space SU to the downstream space SD more than in the second embodiment.

<その他> <Other>

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。 Although several embodiments of the present invention have been described, these embodiments are presented as examples and are not intended to limit the scope of the invention. These embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, substitutions, and modifications can be made without departing from the spirit of the invention. These embodiments and their modifications are within the scope of the invention and its equivalents as set forth in the claims, as well as the scope and spirit of the invention.

4:タービン、41:ケーシング、41a:内部ケーシング、41b:外部ケーシング、43:タービンロータ、45:静翼、46:動翼、47:タービン段落、50:遮熱部材、51:遮熱板、52:脚部、61:シールピン、62:シールピン、411:ガス供給管、412:排気管、421:インレットスリーブ、422:ノズルボックス、431:ロータ本体部、432:ロータディスク、451:ダイヤフラム内輪、451f:シールフィン、461:植込部、500:遮熱ピース、510:遮熱板ピース、520:脚部ピース、AX:回転軸、Bw:後方側、CF:冷却流体、Ds:下流側、Fw:前方側、LC:連通路、M:作動媒体、R:回転方向、R50:凹部、R51:第1の凹部、R51:凹部、R510:凹部、R511:第1の径方向凹部、R512:第1の軸方向凹部、R52:第2の凹部、R520:凹部、R521:第2の径方向凹部、R522:第2の軸方向凹部、SB:後方端面、SD:下流側空間、SF:前方端面、SP:空間、SU:上流側空間、T50:凸部、T51:第1の凸部、T511:第1の径方向凸部、T512:第1の軸方向凸部、T52:第2の凸部、T521:第2の径方向凸部、T522:第2の軸方向凸部、TR:被係合溝、Us:上流側、x:第1水平方向、y:第2水平方向、z:鉛直方向、 4: turbine, 41: casing, 41a: inner casing, 41b: outer casing, 43: turbine rotor, 45: stator blade, 46: rotor blade, 47: turbine stage, 50: heat shield, 51: heat shield, 52: leg, 61: seal pin, 62: seal pin, 411: gas supply pipe, 412: exhaust pipe, 421: inlet sleeve, 422: nozzle box, 431: rotor main body, 432: rotor disk, 451: diaphragm inner ring, 451f: seal fin, 461: implantation part, 500: heat shield piece, 510: heat shield piece, 520: leg piece, AX: rotating shaft, Bw: rear side, CF: cooling fluid, Ds: downstream side, Fw: front side, LC: communication Path, M: working medium, R: direction of rotation, R50: recess, R51: first recess, R51: recess, R510: recess, R511: first radial recess, R512: first axial recess, R52: second recess, R520: recess, R521: second radial recess, R522: second axial recess, SB: rear end face, SD: downstream space, SF: front end surface, SP: space, SU: upstream space, T50: convex portion, T51: first convex portion, T511: first radial convex portion, T512: first axial convex portion, T52: second convex portion, T521: second radial convex portion, T522: second axial convex portion, TR: engaged groove, Us: upstream side, x: first horizontal direction, y: second horizontal direction, z: vertical direction,

Claims (8)

ケーシングと、
前記ケーシングに収容されており、回転軸に沿った軸方向に作動媒体が流れることによって回転するタービンロータと、
前記ケーシングの内部に設置されている静翼および前記タービンロータの外周面に設置されている動翼を含むタービン段落と、
を備え、前記タービン段落が前記軸方向において複数設けられているタービンであって、
前記タービンロータの外周面のうち前記静翼に対面する部分において、複数の遮熱ピースが前記タービンロータの回転方向に配置される遮熱部材
を有し、
前記複数の遮熱ピースのそれぞれは、
前記回転方向において前方側に位置する前方端面と、
前記回転方向において後方側に位置する後方端面と
を含み、
前記前方端面と前記後方端面とのうち一方の面には、凸部が設けられ、
前記前方端面と前記後方端面とのうち他方の面には、凹部が設けられ、
前記凸部は、前記遮熱ピースと一体的に形成されており、
前記複数の遮熱ピースのそれぞれの間において、前記凸部が前記凹部に収容されることによって、前記複数の遮熱ピースのそれぞれの間がシールされるように構成されている、
タービン。
A casing;
a turbine rotor that is accommodated in the casing and rotates by a working medium flowing in an axial direction along a rotation axis;
a turbine stage including a stationary vane disposed inside the casing and a rotor blade disposed on an outer peripheral surface of the turbine rotor;
A turbine having a plurality of turbine stages provided in the axial direction,
a heat insulating member having a plurality of heat insulating pieces arranged in a rotational direction of the turbine rotor in a portion of an outer circumferential surface of the turbine rotor facing the stationary blades,
Each of the plurality of heat shield pieces is
a front end surface located on the front side in the rotation direction;
a rear end surface located on the rear side in the rotation direction,
A convex portion is provided on one of the front end surface and the rear end surface,
A recess is provided on the other of the front end surface and the rear end surface,
The protrusion is integrally formed with the heat shield piece,
The convex portions are received in the concave portions between the plurality of heat shield pieces, thereby sealing the spaces between the plurality of heat shield pieces.
Turbine.
前記遮熱部材は、
前記タービンロータの外周面に形成された被係合溝TRに内側部分が係合される脚部と、
前記脚部の外側部分に位置する遮熱板と
を有し、
前記脚部は、前記軸方向において上流側に位置する上流側空間と下流側に位置する下流側空間とを前記脚部が区画するように構成されており、
前記複数の遮熱ピースのそれぞれの間において前記凸部が前記凹部に収容されることによって、前記上流側空間と前記下流側空間との間をシールし、前記上流側空間から前記下流側空間への冷却流体の漏洩を防止するように構成されている、
請求項1に記載のタービン。
The heat shielding member is
a leg portion having an inner portion engaged with an engaged groove TR formed on an outer circumferential surface of the turbine rotor;
a heat shield located on an outer portion of the leg;
The leg portion is configured to partition an upstream space located on the upstream side in the axial direction and a downstream space located on the downstream side,
The convex portions are accommodated in the concave portions between the plurality of heat shield pieces, thereby sealing between the upstream space and the downstream space and preventing leakage of the cooling fluid from the upstream space to the downstream space.
The turbine of claim 1 .
前記複数の遮熱ピースのそれぞれは、
前記脚部を構成する脚部ピースと、
前記遮熱板を構成する遮熱板ピースと
を含み、
前記凸部は、
前記遮熱板ピースにおいて前記一方の面に設けられた第1の凸部と
前記脚部ピースにおいて前記一方の面に設けられた第2の凸部と
を含み、
前記凹部は、
前記遮熱板ピースにおいて前記他方の面に設けられた第1の凹部と
前記脚部ピースにおいて前記他方の面に設けられた第2の凹部と
を含み、
前記複数の遮熱ピースのそれぞれの間において、前記第1の凸部が前記第1の凹部に収容されると共に、前記第2の凸部が前記第2の凹部に収容されるように構成されている、
請求項2に記載のタービン。
Each of the plurality of heat shield pieces is
A leg piece constituting the leg;
and a heat shield piece constituting the heat shield,
The protrusion is
a first protrusion provided on the one surface of the heat shield piece; and a second protrusion provided on the one surface of the leg piece,
The recessed portion is
a first recess provided on the other surface of the heat shield piece; and a second recess provided on the other surface of the leg piece,
The first protrusions are accommodated in the first recesses between the plurality of heat shield pieces, and the second protrusions are accommodated in the second recesses between the plurality of heat shield pieces.
The turbine of claim 2 .
前記第1の凸部は、
前記遮熱板ピースにおいて前記タービンロータの径方向に延在する第1の径方向凸部と、
前記遮熱板ピースにおいて前記タービンロータの軸方向に延在する第1の軸方向凸部と
を含み、
前記第1の凹部は、
前記遮熱板ピースにおいて前記タービンロータの径方向に延在する第1の径方向凹部と、
前記遮熱板ピースにおいて前記タービンロータの軸方向に延在する第1の軸方向凹部と
を含む、
請求項3に記載のタービン。
The first protrusion is
a first radial protrusion extending in a radial direction of the turbine rotor in the heat shield piece;
a first axial protrusion extending in the axial direction of the turbine rotor in the heat shield piece,
The first recess includes:
a first radial recess in the heat shield piece, the first radial recess extending in a radial direction of the turbine rotor;
a first axial recess in the heat shield piece extending in the axial direction of the turbine rotor.
The turbine of claim 3.
前記第1の凸部は、前記第1の径方向凸部を複数含み、当該複数の第1の径方向凸部が前記軸方向に間を隔てて並ぶように設けられ、
前記第1の凹部は、前記第1の径方向凹部を複数含み、当該複数の第1の径方向凹部が前記軸方向に間を隔てて並ぶように設けられている、
請求項4に記載のタービン。
The first protrusion includes a plurality of the first radial protrusions, and the plurality of first radial protrusions are arranged in the axial direction at intervals,
The first recess includes a plurality of the first radial recesses, and the plurality of first radial recesses are arranged at intervals in the axial direction.
The turbine of claim 4.
前記第2の凸部は、
前記脚部ピースにおいて前記タービンロータの径方向に延在する第2の径方向凸部と、
前記脚部ピースにおいて前記タービンロータの軸方向に延在する第2の軸方向凸部と
を含み、
前記第2の凹部は、
前記脚部ピースにおいて前記タービンロータの径方向に延在する第2の径方向凹部と、
前記脚部ピースにおいて前記タービンロータの軸方向に延在する第2の軸方向凹部と
を含む、
請求項3から5のいずれかに記載のタービン。
The second protrusion is
a second radial protrusion extending in a radial direction of the turbine rotor on the leg piece;
a second axial protrusion extending in the axial direction of the turbine rotor at the leg piece,
The second recess includes:
a second radial recess in the foot piece extending in a radial direction of the turbine rotor;
a second axial recess in the foot piece extending in the axial direction of the turbine rotor.
A turbine according to any one of claims 3 to 5.
前記第2の凸部は、前記第2の軸方向凸部を複数含み、当該複数の第2の軸方向凸部が前記径方向に間を隔てて並ぶように設けられ、
前記第2の凹部は、前記第2の軸方向凹部を複数含み、当該複数の第2の軸方向凹部が前記径方向に間を隔てて並ぶように設けられている、
請求項6に記載のタービン。
The second protrusion includes a plurality of the second axial protrusions, and the plurality of second axial protrusions are arranged at intervals in the radial direction,
The second recess includes a plurality of the second axial recesses, and the plurality of second axial recesses are arranged at intervals in the radial direction.
The turbine of claim 6.
ケーシングと、前記ケーシングに収容されており、回転軸に沿った軸方向に作動媒体が流れることによって回転するタービンロータと、前記ケーシングの内部に設置されている静翼および前記タービンロータの外周面に設置されている動翼を含むタービン段落とを備え、前記タービン段落が前記軸方向において複数設けられているタービンにおいて遮熱を行うための遮熱装置であって、
前記タービンロータの外周面のうち前記静翼に対面する部分において、複数の遮熱ピースが前記タービンロータの回転方向に配置される遮熱部材
を有し、
前記複数の遮熱ピースのそれぞれは、
前記回転方向において前方側に位置する前方端面と、
前記回転方向において後方側に位置する後方端面と
を含み、
前記前方端面と前記後方端面とのうち一方の面には、凸部が設けられ、
前記前方端面と前記後方端面とのうち他方の面には、凹部が設けられ、
前記複数の遮熱ピースのそれぞれの間において、前記凸部が前記凹部に収容されることによって、前記複数の遮熱ピースのそれぞれの間がシールされるように構成されている、
遮熱装置。
A heat insulation device for performing heat insulation in a turbine including a casing, a turbine rotor accommodated in the casing and rotated by a working medium flowing in an axial direction along a rotation axis, and a turbine stage including a stationary vane installed inside the casing and a moving blade installed on an outer peripheral surface of the turbine rotor, the turbine stage being provided in a plurality of turbine stages in the axial direction,
a heat insulating member having a plurality of heat insulating pieces arranged in a rotational direction of the turbine rotor in a portion of an outer circumferential surface of the turbine rotor facing the stationary blades,
Each of the plurality of heat shield pieces is
a front end surface located on the front side in the rotation direction;
a rear end surface located on the rear side in the rotation direction,
A convex portion is provided on one of the front end surface and the rear end surface,
A recess is provided on the other of the front end surface and the rear end surface,
The convex portions are received in the concave portions between the plurality of heat shield pieces, thereby sealing the spaces between the plurality of heat shield pieces.
Heat shielding device.
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