陶瓷熱屏蔽片及耐熱結構的制作方法
【專利摘要】本文提出一種陶瓷熱屏蔽片，包括用以固定至受熱表面的固定部。在使用時，若干所述陶瓷熱屏蔽片固定至所述受熱表面以覆蓋所述受熱表面。這些陶瓷熱屏蔽片相互局部重疊，每個陶瓷熱屏蔽片的固定部被至少一個相鄰的陶瓷熱屏蔽片覆蓋。
【專利說明】陶瓷熱屏蔽片及耐熱結構
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種熱屏蔽結構，特別是涉及一種陶瓷熱屏蔽片及采用這種陶瓷熱屏蔽片的耐熱結構。
【背景技術】
[0002]高溫部件上采用熱屏蔽結構可以增強高溫部件的耐熱性能。例如，燃氣輪機的燃燒室即是一種高溫部件。由于陶瓷的優異耐熱性能，有業者將陶瓷做成片狀，然后利用螺栓固定在燃燒室的火焰筒內壁，試圖將火焰筒內的高溫與火焰筒壁面隔開。這種陶瓷片一般呈正方形，相互拼接以完全覆蓋火焰筒內表面。然后由于陶瓷的特性，正方形陶瓷片的邊緣或尖角在熱沖擊的作用下容易出現斷裂。而且固定位置容易出現熱應力集中，因此也容易出現斷裂。因此業者提出的上述方案有待改進。
【發明內容】
[0003]有鑒于此，本文提出一種陶瓷熱屏蔽片以改善至少一種前述提出的問題。
[0004]本文還提出一種耐熱結構以改善至少一種前述提出的問題。
[0005]本文提出的陶瓷熱屏蔽片包括用以固定至受熱表面的固定部。在使用時，若干所述陶瓷熱屏蔽片固定至所述受熱表面以覆蓋所述受熱表面。這些陶瓷熱屏蔽片相互局部重疊，每個陶瓷熱屏蔽片的固定部被至少一個相鄰的陶瓷熱屏蔽片覆蓋。
[0006]在一個實施例中，所述陶瓷熱屏蔽片的邊緣呈弧形。例如，所述陶瓷熱屏蔽片呈橢圓形。
[0007]在一個實施例中，所述陶瓷熱屏蔽片具有相反的兩表面，所述相反的兩表面在所述邊緣以光滑曲面連接。
[0008]在一個實施例中，所述陶瓷熱屏蔽片的固定部包括固定孔或卡扣部。
[0009]在一個實施例中，所述固定部設置在偏向所述陶瓷熱屏蔽片邊緣的位置。
[0010]本文提出的耐熱結構包括受熱表面以及若干覆蓋在所述受熱表面上的陶瓷熱屏蔽片。這些陶瓷熱屏蔽片相互局部重疊。每個陶瓷熱屏蔽片包括固定至所述受熱表面的固定部，每個陶瓷熱屏蔽片的固定部被至少一個相鄰的陶瓷熱屏蔽片覆蓋。
[0011]在一個實施例中，所述固定部利用螺栓或者卡扣結構固定至所述受熱表面。
[0012]在一個實施例中，每個陶瓷熱屏蔽片包括設有所述固定部的第一端以及與所述第一端相反的第二端，所述第二端暴露在外而且是一個自由端。
[0013]在一個實施例中，每個陶瓷熱屏蔽片的邊緣呈弧形。
[0014]在一個實施例中，每個陶瓷熱屏蔽片具有相反的兩表面，所述相反的兩表面在所述邊緣以光滑曲面連接。
[0015]在一個實施例中，這些陶瓷熱屏蔽片各自具有面對所述受熱表面的內表面和與所述內表面相反的外表面，這些陶瓷熱屏蔽片的內表面與所述受熱表面之間具有間隙。
[0016]在一個實施例中，這些陶瓷熱屏蔽片之間具有縫隙。[0017]在一個實施例中，所述受熱表面為燃氣輪機的燃燒室的火焰筒內表面且具有貫穿的氣孔，所述氣孔與所述間隙和縫隙流體相通，使得空氣可依次經由所述氣孔、間隙和縫隙流至這些陶瓷熱屏蔽片的外表面。
[0018]在上述陶瓷熱屏蔽片及耐熱結構中，陶瓷熱屏蔽片的固定部被相鄰的熱屏蔽片覆蓋，陶瓷熱屏蔽片消除尖角邊緣，這些措施都可以降低陶瓷熱屏蔽片由熱沖擊導致的斷裂。而且，陶瓷熱屏蔽片暴露在高溫環境中的是一個自由端，在熱沖擊下可自由膨脹，因此也避免了因膨脹受阻而導致的陶瓷片斷裂。另外，這些陶瓷熱屏蔽片相互局部重疊，導致熱屏蔽片與受熱表面之間形成間隙，而熱屏蔽片之間也形成縫隙。因此，空氣可以在通過這些間隙和縫隙通入火焰筒內而在熱屏蔽片的表面上形成氣膜，對這些熱屏蔽片進行高溫保護。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0019]圖1是陶瓷熱屏蔽片的一個實施例的立體圖。
[0020]圖2是圖1的陶瓷熱屏蔽片的側視圖。
[0021]圖3是耐熱結構的一個實施例的平面示意圖。
[0022]圖4是圖3的耐熱結構的另一個角度的局部放大示意圖。
【具體實施方式】
[0023]在詳細描述實施例之前，應該理解的是，本發明不限于本申請中下文或附圖中所描述的詳細結構或元件排布。本發明可為其它方式實現的實施例。而且，應當理解，本文所使用的措辭及術語僅僅用作描述用途，不應作限定性解釋。本文所使用的“包括”、“包含”、“具有”等類似措辭意為包含其后所列出之事項、其等同物及其它附加事項。特別是，當描述“一個某元件”時，本發明并不限定該元件的數量為一個，也可以包括多個。
[0024]圖1是陶瓷熱屏蔽片的一個實施例的立體圖。陶瓷熱屏蔽片10包括用以固定至受熱表面22 (圖4)的固定部12。也請參考圖3和圖4，在使用時，若干陶瓷熱屏蔽片10固定至受熱表面以覆蓋受熱表面22。這些陶瓷熱屏蔽片10相互局部重疊，每個陶瓷熱屏蔽片10的固定部12被至少一個相鄰的陶瓷熱屏蔽片10覆蓋。
[0025]在所示的實施例中，陶瓷熱屏蔽片10的邊緣14呈弧形。更具體而言，陶瓷熱屏蔽片10呈橢圓形。在其他實施例中，陶瓷熱屏蔽片10也可以是其他具有弧形邊緣的形狀，例如圓形。如圖2，陶瓷熱屏蔽片10具有相反的兩表面16和18，相反的兩表面16和18在邊緣14以光滑曲面連接。由于陶瓷熱屏蔽片10在其邊緣14具有光滑曲面，因此降低了在其邊緣形成熱應力集中的機會，提高了熱沖擊耐受度。
[0026]在所示的實施例中，陶瓷熱屏蔽片10的固定部12包括固定孔12。也請參照圖4，利用螺栓穿過固定孔12即可將陶瓷熱屏蔽片10固定在受熱表面上。在其他實施例中，固定部12也可以采用其他形式，例如包括卡扣部，從而以卡扣的方式連接至受熱表面。
[0027]固定部12并不是設置陶瓷熱屏蔽片10的中央，而是設置在偏向陶瓷熱屏蔽片10邊緣的位置。在這樣的實施例中，陶瓷熱屏蔽片10包括設有固定部12的第一端24 (或稱為固定端)以及與第一端24相反的第二端26。在其他實施例中，固定部12可以設置在任何其它適當的位置，只要能將陶瓷熱屏蔽片10固定至受熱表面22即可。
[0028]如圖3，為耐熱結構的一個實施例的平面圖。耐熱結構20包括受熱表面22 (見圖4)以及若干覆蓋在受熱表面22上的陶瓷熱屏蔽片10。這些陶瓷熱屏蔽片10相互局部重疊。此實施例中的陶瓷熱屏蔽片10與圖1中的陶瓷熱屏蔽片10構造相同。如前所述，每個陶瓷熱屏蔽片10包括固定至受熱表面22的固定部12，每個陶瓷熱屏蔽片10的固定部12被至少一個相鄰的陶瓷熱屏蔽片10覆蓋。陶瓷熱屏蔽片10的邊緣14呈弧形。每個陶瓷熱屏蔽片10具有相反的兩表面16和18，相反的兩表面16和18在邊緣14以光滑曲面連接。
[0029]結合圖4，其中一個陶瓷熱屏蔽片IOa (圖4的中間陶瓷熱屏蔽片10)的第一端24被一個相鄰的陶瓷熱屏蔽片IOb (圖4的靠右邊陶瓷熱屏蔽片10)的第二端26覆蓋，同時該陶瓷熱屏蔽片IOa (圖4的靠左邊陶瓷熱屏蔽片10)的第二端26覆蓋另一個相鄰的陶瓷熱屏蔽片IOc (圖4的左側陶瓷熱屏蔽片10)的第一端24。通過這種相互局部重疊，這些陶瓷熱屏蔽片10的第一端24被相鄰的陶瓷熱屏蔽片10覆蓋，而這些陶瓷熱屏蔽片10的第二端26暴露在外而且是一個自由端。因此，被覆蓋的固定部12可以免受高溫或高溫火焰(例如燃燒室中的火焰)的直接沖擊，而暴露在外的自由端或第二端26在熱沖擊下可自由膨脹，因此也避免了因膨脹受阻而導致的陶瓷片斷裂。
[0030]如前所述，固定部12可以利用螺栓或者卡扣結構固定至受熱表面22。在所示的實施例中，固定部12是利用螺栓28固定至受熱表面22的。
[0031]如圖4所示，陶瓷熱屏蔽片10的兩個表面16和18分別是面對受熱表面22的內表面16和與內表面16相反的外表面18。陶瓷熱屏蔽片10的內表面16與受熱表面22之間具有間隙30。在圖4的具體實施例中，陶瓷熱屏蔽片10的內表面16與受熱表面22之間形成夾角。相鄰陶瓷熱屏蔽片10之間也具有縫隙32，因此氣流可在相鄰陶瓷熱屏蔽片10之間流過。
[0032]受熱表面22具有貫穿的氣孔34。氣孔34與間隙30和縫隙32流體相通，使得空氣可依次經由氣孔34、間隙30和縫隙32流至陶瓷熱屏蔽片10的外表面18。在此所稱的“外表面”是以受熱表面22為參照的，實際上該外表面18是受熱的表面。在一個實施例中，受熱表面22為燃氣輪機的燃燒室的火焰筒內表面。因此，空氣可以通過火焰筒的氣孔34、間隙30和縫隙32通入火焰筒內而在陶瓷熱屏蔽片10的表面18上形成氣膜，進一步對這些陶瓷熱屏蔽片10進行高溫保護。
[0033]應當指出的是，圖3僅示范性地示出熱屏蔽片10的一種排列方式。這些熱屏蔽片10還可以具有其它排列方式，只要熱屏蔽片的固定部12能夠被相鄰的熱屏蔽片10覆蓋即可。
[0034]總之，在上述陶瓷熱屏蔽片及耐熱結構中，陶瓷熱屏蔽片的固定部被相鄰的熱屏蔽片覆蓋，陶瓷熱屏蔽片消除尖角邊緣，這些措施都可以降低陶瓷熱屏蔽片由熱沖擊導致的斷裂。而且，陶瓷熱屏蔽片暴露在高溫環境中的是一個自由端，在熱沖擊下可自由膨脹，因此也避免了因膨脹受阻而導致的陶瓷片斷裂。另外，這些陶瓷熱屏蔽片相互局部重疊，導致熱屏蔽片與受熱表面之間形成間隙，而熱屏蔽片之間也形成縫隙。因此，空氣可以在通過這些間隙和縫隙通入火焰筒內而在熱屏蔽片的表面上形成氣膜，對這些熱屏蔽片進行高溫保護。
[0035]本文所描述的概念在不偏離其精神和特性的情況下可以實施成其它形式。所公開的具體實施例應被視為例示性而不是限制性的。因此，本發明的范圍是由所附的權利要求，而不是根據之前的這些描述進行確定。在權利要求的字面意義及等同范圍內的任何改變都應屬于這些權利要求的范圍。
【權利要求】
1.一種陶瓷熱屏蔽片，包括用以固定至受熱表面的固定部，在使用時，若干所述陶瓷熱屏蔽片固定至所述受熱表面以覆蓋所述受熱表面，其特征在于，這些陶瓷熱屏蔽片相互局部重疊，每個陶瓷熱屏蔽片的固定部被至少一個相鄰的陶瓷熱屏蔽片覆蓋。
2.如權利要求1所述的陶瓷熱屏蔽片，其特征在于，所述陶瓷熱屏蔽片的邊緣呈弧形，所述陶瓷熱屏蔽片具有相反的兩表面，所述相反的兩表面在所述邊緣以光滑曲面連接。
3.如權利要求2所述的陶瓷熱屏蔽片，其特征在于，所述陶瓷熱屏蔽片呈橢圓形。
4.如權利要求1所述的陶瓷熱屏蔽片，其特征在于，所述固定部設置在偏向所述陶瓷熱屏蔽片邊緣的位置。
5.一種耐熱結構，包括受熱表面以及若干覆蓋在所述受熱表面上的陶瓷熱屏蔽片，每個陶瓷熱屏蔽片包括用以固定至所述受熱表面的固定部，其特征在于，這些陶瓷熱屏蔽片相互局部重疊，每個陶瓷熱屏蔽片的固定部被至少一個相鄰的陶瓷熱屏蔽片覆蓋。
6.如權利要求5所述的耐熱結構，其特征在于，每個陶瓷熱屏蔽片包括設有所述固定部的第一端以及與所述第一端相反的第二端，所述第二端暴露在外而且是一個自由端。
7.如權利要求5所述的耐熱結構，其特征在于，每個陶瓷熱屏蔽片的邊緣呈弧形，每個陶瓷熱屏蔽片具有相反的兩表面，所述相反的兩表面在所述邊緣以光滑曲面連接。
8.如權利要求5所述的耐熱結構，其特征在于，這些陶瓷熱屏蔽片各自具有面對所述受熱表面的內表面和與所述內表面相反的外表面，這些陶瓷熱屏蔽片的內表面與所述受熱表面之間具有間隙，且這些陶瓷熱屏蔽片的內表面與所述受熱表面之間形成一夾角。
9.如權利要求8所述的耐熱結構，其特征在于，這些陶瓷熱屏蔽片之間具有縫隙。
10.如權利要求9所述的耐熱結構，其特征在于，所述受熱表面為燃氣輪機的燃燒室的火焰筒內表面且具有貫穿的氣孔，所述氣孔與所述間隙和縫隙流體相通，使得空氣可依次經由所述氣孔、間隙和縫隙流至這些陶瓷熱屏蔽片的外表面。
【文檔編號】F23R3/42GK103557536SQ201310566187
【公開日】2014年2月5日 申請日期:2013年11月14日 優先權日:2013年11月14日
【發明者】王志強 申請人:深圳智慧能源技術有限公司