(57)【要約】      （修正有）【課題】ガスタービン燃焼器トランジションダクトのフレームの温度・熱応力を低減し、機械加工された冷却通路の必要性を軽減又はなくすことができるように、フレームの下流端の少なくとも一部を高温ガスから遮蔽する熱シールドを含むトランジションダクトを提供する。【解決手段】トランジションダクトのフレーム５０は、下流端５４、半径方向外側部分６０、半径方向外側部分６０と対向する半径方向内側部分５８、半径方向外側部分６０と内側部分５８の間の第１の側面部分６２、及び第１の側面部分６２と対向する第２の側面部分６４を含む。フレーム５０の第１の側面部分６２のスロット６６は、フレーム５０の下流端５４に隣接した下流側表面を有する。内側表面、外側表面７６及び複数のスペーサを有する熱シールド７２は、内側表面がスロット６６の下流側表面及びフレーム５０の下流端５４に隣接するように、熱シールド７２の内側表面から外に突き出している。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
トランジションダクト（２６）であって、
ａ．トランジションダクト（２６）の後方端（４８）のフレーム（５０）であって、下流端（５４）、半径方向外側部分（６０）、半径方向外側部分（６０）と対向する半径方向内側部分（５８）、半径方向外側部分（６０）と内側部分（５８）の間の第１の側面部分（６２）、及び半径方向外側部分（６０）と内側部分（５８）の間にあって第１の側面部分（６２）と対向する第２の側面部分（６４）を有するフレーム（５０）と、
ｂ．フレーム（５０）の第１の側面部分（６２）のスロット（６６）であって、フレーム（５０）の下流端（５４）に隣接する下流側表面（７０）を有するスロット（６６）と、
ｃ．内側表面（７４）、外側表面（７６）、及び内側表面（７４）から外に突き出た複数のスペーサ（７８）を有する熱シールド（７２）であって、内側表面（７４）がスロット（６６）の下流側表面（７０）及びフレーム（５０）の下流端（５４）に隣接した、熱シールド（７２）と
を備えるトランジションダクト（２６）。
【請求項２】
複数のスペーサ（７８）の少なくとも一部が、熱シールド（７２）の内側表面（７４）からフレーム（５０）の下流端（５４）に向かって延在する、請求項１記載のトランジションダクト（２６）。
【請求項３】
複数のスペーサ（７８）の少なくとも一部が、熱シールド（７２）の内側表面（７４）からスロット（６６）の下流側表面（７０）に向かって延在する、請求項１又は請求項２記載のトランジションダクト（２６）。
【請求項４】
熱シールド（７２）が、熱シールド（７２）の外側表面（７６）から外に突き出た１以上のスペーサ（７８）をさらに備える、請求項１乃至請求項３のいずれか１項記載のトランジションダクト（２６）。
【請求項５】
熱シールド（７２）の少なくとも一部が、耐熱材料又は耐摩耗材料の少なくとも１種類でコートされる、請求項１乃至請求項４のいずれか１項記載のトランジションダクト（２６）。
【請求項６】
熱シールド（７２）がスロット（６６）の下流側表面（７０）及びフレーム（５０）の下流端（５４）に圧縮力を加える、請求項１乃至請求項５のいずれか１項記載のトランジションダクト（２６）。
【請求項７】
熱シールド（７２）の内側表面（７４）の少なくとも一部がフレーム（５０）の第１の側面部分（６２）の一部に隣接した、請求項１乃至請求項６のいずれか１項記載のトランジションダクト（２６）。
【請求項８】
複数のスペーサ（７８）の少なくとも一部が、熱シールド（７２）の内側表面（７４）からフレーム（５０）の第１の側面部分（６２）に向かって延在する、請求項７記載のトランジションダクト（２６）。
【請求項９】
少なくとも部分的にスロット（６６）内に配置された半径方向シール（８４）をさらに備える、請求項１乃至請求項８のいずれか１項記載のトランジションダクト（２６）。
【請求項１０】
熱シールド（７２）の外側表面（７６）の一部が半径方向シール（８４）に隣接した、請求項９記載のトランジションダクト（２６）。
【請求項１１】
熱シールド（７２）のスペーサ（７８）のうちの少なくとも１つが、熱シールド（７２）の外側表面（７６）から半径方向シール（８４）の第２の表面（８８）に向かって延在する、請求項９又は請求項１０記載のトランジションダクト（２６）。
【請求項１２】
少なくとも部分的に半径方向シール（８４）の第２の表面（８８）と熱シールド（７２）の外側表面（７６）の間に画成される第２の冷却流通路（９０）をさらに備える、請求項９乃至請求項１１のいずれか１項記載のトランジションダクト（２６）。
【請求項１３】
少なくとも部分的に熱シールド（７２）の内側表面（７４）とフレーム（５０）の外側表面（５６）の間に画成される第１の冷却流通路（８２）をさらに備える、請求項１乃至請求項１２のいずれか１項記載のトランジションダクト（２６）。
【請求項１４】
燃焼器（１４）であって、請求項１乃至請求項１２のいずれか１項記載のトランジションダクト（２６）が少なくとも部分的に当該燃焼器（１４）内に延在している、燃焼器（１４）。
【請求項１５】
トランジションダクト（２６）が、前方端（４６）及び後方端（４８）を有する管状体（４４）を含んでおり、前方端（４６）が、燃焼器（１４）の燃焼器ライナ（３０）と係合する、請求項１４記載の燃焼器（１４）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に、ガスタービン用のトランジションダクトに関する。特定の実施形態では、トランジションダクトは、少なくとも部分的にトランジションダクトの下流端を横切って延在している熱シールドを含む。
【背景技術】
【０００２】
タービンシステムは、発電などの分野で広く使用されている。例えば従来のガスタービンシステムは、圧縮機、１以上の燃焼器及びタービンを含む。従来のガスタービンシステムでは、圧縮機から圧縮空気が１以上の燃焼器に送られる。１以上の燃焼器に流入した空気は燃料と混合されて燃焼する。高温燃焼ガスは、１以上の燃焼器の各々からトランジションダクトを通ってタービンに流入して、ガスタービンシステムを駆動して発電する。
【０００３】
ある種の燃焼器設計では、フレームはトランジションダクトの後方端を取り囲む。フレームの下流端は、通常、内側部分と外側部分と一対の側面部分を有している。フレームの下流端は、タービンに隣接して配置される。そのため、フレームの下流端は、トランジションダクトからタービンへと流れる高温ガスによる極度の熱応力に付される。具体的には、隣り合ったトランジションダクトから高温ガスが流れる際に、トランジションダクトの下流端の下流に、隣接トランジションダクト間の空間に高温ガス再循環ゾーンが形成される。その結果、タービンに流れ込む高温ガスの一部が、隣接トランジションダクトのフレームの下流端に集束して、高温と高い熱応力を生じることがある。
【０００４】
温度及び熱応力を低減して、フレーム（特にフレームの下流端）の機械寿命を向上させるための現在の方法としては、フレームの下流端に冷却通路を機械加工して、フレームを冷却するため圧縮機からの圧縮空気のような冷却媒体をこの通路を通して流すことが挙げられる。フレームの温度及び熱応力を低減し、機械加工された冷却通路の必要性を軽減又はなくすことができるように、フレームの下流端の少なくとも一部を高温ガスから遮蔽する熱シールドを含むトランジションダクトを利用することができれば望ましい。
【０００５】
本発明の態様及び利点は、以下の説明の中で示されている通りであり、又は以下の説明から明らかになり、又は本発明の実践を通して習得することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】米国特許出願公開第２０１０／００６１８３７号
【発明の概要】
【０００７】
本発明の一実施形態は、ガスタービン用のトランジションダクトである。トランジションダクトは、通常、その後方端にフレームを含む。フレームは、通常、下流端、半径方向外側部分、半径方向外側部分と対向する半径方向内側部分、半径方向外側部分と内側部分の間の第１の側面部分、及び第１の側面部分と対向する第２の側面部分を含む。フレームの第１の側面部分のスロットは、フレームの下流端に隣接する下流側表面を有する。熱シールドは、内側表面、外側表面、及び内側表面がスロットの下流側表面及びフレームの下流側の面に隣接するように、熱シールドの内側表面から外に突き出た複数のスペーサを有している。
【０００８】
本発明の他の実施形態は、ガスタービン用の燃焼器である。燃焼器は、通常、少なくとも部分的に燃焼器内に延在するトランジションダクトを含み、トランジションダクトは、後方端及び後方端を取り囲むフレームを有している。フレームは、下流端、半径方向外側部分、半径方向外側部分と対向する半径方向内側部分、半径方向外側部分と内側部分の間の第１の側面部分、及び第１の側面部分と対向する第２の側面部分を含む。また、第２の側面部分は、半径方向外側部分と内側部分の間を延在している。フレームの第１の側面部分のスロットは、フレームの下流端に隣接する下流側表面を画成する。半径方向シールを、少なくとも部分的にスロット内に配置してもよい。熱シールドは、半径方向シールから下流側に配置できる。熱シールドは、内側表面、外側表面、及び内側表面がスロットの下流側表面及びフレームの下流端に隣接するように、内側表面から外に突き出た複数のスペーサを有している。
【０００９】
また、本発明は、燃焼器であって、少なくとも部分的にその燃焼器を通って延在するトランジションダクトを含む燃焼器も包含する。トランジションダクトは、後方端及び後方端を取り囲むフレームを有する。フレームは、通常、下流端、半径方向外側部分、半径方向外側部分と対向する半径方向内側部分、半径方向外側部分と内側部分の間の第１の側面部分、及び第１の側面部分と対向する第２の側面部分を含む。また、フレームの第２の側面部分は、半径方向外側部分と内側部分の間を延在することも可能である。フレームの第１の側面部分のスロットは、フレームの下流端に隣接する下流側表面を含む。内側表面、外側表面、及び内側表面から外に突き出た複数のスペーサを有する熱シールドは、内側表面が略スロットの下流側表面及びフレームの下流端に隣接するように、少なくとも部分的にスロット内に配置できる。第１の冷却通路は、通常、熱シールドの内側表面、スロットの下流側表面、フレームの第１の側面部分及びフレームの下流端の間に画成する。
【００１０】
本発明の態様及び利点については、一部は以下の詳細な説明で開示するが、以下の詳細な説明から自明であろうし、本発明を実施することによって明らかとなろう。
【００１１】
本発明を当業者が実施できるように、以下の詳細な説明では、図面を参照しながら、本発明を最良の形態を含めて十分に開示する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】一例示的ガスタービンの上面図である。
【図２】図１に示す燃焼器の断面側面図である。
【図３】本開示の様々な実施形態による、図２に示す一対の隣接トランジションダクトの拡大図である。
【図４】本開示の様々な実施形態による、図３に示すトランジションダクトのうちの一方の一部の側面図である。
【図５】本開示の様々な実施形態による、図３に示すトランジションダクトのうちの一方の一部の上面図である。
【図６】本開示の様々な実施形態による、図３に示す一対の隣接トランジションダクトの上面図である。
【図７】本開示の様々な実施形態による、図３に示す一対の隣接トランジションダクトの上面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態について詳しく説明するが、その１以上の実施例を図面に示す。発明の詳細な説明では、符号及び記号を用いて図に示す特徴的部分を表す。本発明の同一又は同様の構成要素は、図面及び発明の詳細な説明では同一又は類似の符号で表す。
【００１４】
本明細書で用いる「第１」、「第２」及び「第３」という用語は、ある構成要素を他の構成要素から区別するために互換的に用いられるものであり、個々の構成要素の位置や重要性を意味するものではない。さらに、「上流」及び「下流」という用語は、流体経路における部品の相対的位置を示す。例えば、流体が部品Ａから部品Ｂに流れる場合、部品Ａは部品Ｂの上流にある。逆に、部品Ｂが部品Ａから流体を受け取る場合、部品Ｂは部品Ａの下流にある。
【００１５】
各実施例は例示にすぎず、本発明を限定するものではない。実際、本発明の技術的範囲又は技術的思想から逸脱せずに、本発明に様々な修正及び変形をなすことができることは当業者には明らかであろう。例えば、ある実施形態の一部として例示又は説明した特徴を、別の実施形態に用いてさらに別の実施形態としてもよい。従って、本発明は、かかる修正及び変形を特許請求の範囲で規定される技術的範囲及びその均等の範囲に属するものとして包含する。
【００１６】
本発明の様々な実施形態は、ガスタービン燃焼器用のトランジションダクトを含む。トランジションダクトは、通常、前方端、後方端、及び後方端を少なくとも部分的に取り囲むフレームを有する管状体を含む。フレームは、通常、下流端を含む。特定の実施形態では、フレームは、フレームの側面部分を貫通して延在しているスロット、及び少なくとも部分的にスロット内に配置された熱シールドを含む。スロットは、フレームの下流端に略隣接している下流側表面を含む。熱シールドは、外側表面及び内側表面を含む。スロットの内側表面は、通常、スロットの下流側表面の一部、フレームの側面部分の周りに輪郭を画成しており、また、フレームの下流端の少なくとも一部に略隣接する。特定の実施形態では、熱シールドの内側表面からフレームの下流端、フレームの側面部分及び／又はスロットの下流側表面に向かって複数のスペーサを延在させることができ、したがって圧縮された作動流体の一部は、熱シールドとフレームの下流端の間を流れることができ、それによりフレームの側面部分及び下流端の熱応力が小さくなる。さらに、熱シールドは、高温燃焼ガスとフレームの下流端の間に保護障壁を提供し、それによりトランジションダクトの機械寿命を長くしている。本発明の例示的実施形態は、一般に、説明用として、産業用ガスタービンの燃焼器に組み込まれるトランジションダクトの文脈で説明されているが、本発明の実施形態は任意のトランジションダクトに適用することができ、特許請求の範囲に具体的に記載されていない限り、産業用ガスタービン燃焼器に限定されないことは当業者には容易に理解されよう。
【００１７】
図１は、一例示的ガスタービンを概略的に示したものであり、また、図２は、図１に示すガスタービンの燃焼器の断面を示したものである。図１に示すように、ガスタービン１０は、通常、圧縮機１２、圧縮機１２から下流側の複数の燃焼器１４、及び複数の燃焼器１４から下流側のタービンセクション１６を含む。複数の燃焼器１４は、ガスタービン１０の軸方向中心線の周りに環状アレイで配置できる。タービンセクション１６は、通常、静翼１８と動翼２０の交互段を含む。動翼２０は、タービンセクション１６を貫通して延在している軸２２に結合する。図１及び図２に示すように、複数の燃焼器１４の各々は、その一方の端部にエンドカバー２４を含むことができ、また、他方の端部にトランジションダクト２６を含む。１以上の燃料ノズル２８は、エンドカバー２４から略下流側に延在する。燃焼器ライナ３０は、１以上の燃料ノズル２８を少なくとも部分的に取り囲むことができ、また、１以上の燃料ノズル２８から略下流側に延在する。トランジションダクト２６は、燃焼器ライナ３０から下流側に延在し、また、静翼１８の第１の段に隣接して終結する。ケーシング３２は、複数の燃焼器１４の各々を略取り囲む。
【００１８】
動作中、図１に示すように、空気などの作動流体３４が圧縮機１２に流入し、また、この作動流体は、図１及び図２に示すように、圧縮作動流体３６として燃焼器ケーシング３２に流れ込む。図２に示すように、圧縮作動流体３６の一部は、エンドカバー２４で方向を反転する前に、トランジションダクト２６を横切って流れ、かつ、燃焼器ライナ３０とケーシング３２の間に少なくとも部分的に画成された環状通路３８を通って流れる。圧縮作動流体３６の少なくとも一部は、図１及び図２に示すように、燃焼器ライナ３０の内側に少なくとも部分的に画成する燃焼室４０内で１以上の燃料ノズル２８からの燃料と混合される。圧縮作動流体３６及び燃料混合物が燃焼され、急激に膨張する高温ガス４２が生成される。この高温ガス４２は、燃焼器ライナ３０からトランジションダクト２６を通ってタービンセクション１６に流入し、そこで高温ガス４２からのエネルギーが軸２２に取り付けられた動翼２０の様々な段に伝達され、それにより軸２２が回転して機械的な仕事が生成される。圧縮作動流体３６の残りの部分は、主として、ガスタービン１０の複数の燃焼器１４内及びタービンセクション１６内の様々な部品を冷却するために利用する。以上の説明では逆流燃焼器が開示されているが、本発明の様々な実施形態は、略環状アレイで配置された複数の燃焼器を備えた任意のターボ機械及び／又はガスタービンに配置できることは当業者には明らかであろう。
【００１９】
図２に示すように、トランジションダクト２６は、通常、前方端４６及び前方端４６から下流側の後方端４８を有する管状体４４を含む。前方端４６は、略環状であってもよく、また、燃焼器ライナ３０と係合するように構成する。特定の実施形態では、図２に示すように、トランジションダクト２６は、管状体４４の後方端４８を少なくとも部分的に周方向に取り囲むフレーム５０を含んでいてもよい。ある構成では、フレーム５０は、管状体４４の後方端４８の一体部品として鋳造及び／又は機械加工できる。他の構成では、フレーム５０は、管状体４４の後方端４８に接続された別個の部品であってもよい。例えば、特に限定されないが、フレーム５０は、溶接によって後方端４８に接続できる。図２に示すように、フレーム５０は、上流端５２及び下流端５４を有する。フレーム５０の下流端５４は、フレーム５０の上流端５２から略軸方向に分離できる。
【００２０】
図３は、図２に示す一対の隣接トランジションダクト２６の拡大図を示したものであり、図４は、図２に示すトランジションダクト２６のうちの一方の側面図を示したものであり、また、図５は、図３に示すトランジションダクトのうちの一方の一部の上面図を示したものである。図３に示すように、外側表面５６は、フレーム５０の周りに少なくとも部分的に周方向に延在する。フレーム５０の外側表面５６は、図２に示すように、少なくとも部分的にフレーム５０の上流端５２と下流端５４の間を延在する。図３に示すように、フレーム５０の外側表面５６は、フレーム５０の下流端５４から上流側に略軸方向に延在する。フレーム５０の外側表面５６は、半径方向内側部分５８、半径方向内側部分５８と対向する半径方向外側部分６０、半径方向内側部分５８と外側部分６０の間の第１の側面部分６２、及び第１の側面部分６２の反対側で、かつ、略半径方向内側部分５８と外側部分６０の間を延在している第２の側面部分６４を有するものとして配置し得る。
【００２１】
図３〜図５に示すように、外側表面５６の第１の側面部分６２又は第２の側面部分６４のうちの少なくとも一方はスロット６６を含む。図４〜図５に示すように、スロット６６は略「Ｕ」字形にすることができ、したがって上流側表面６８及び上流側表面６８から軸方向に分離され、かつ、上流側表面６８に略平行の下流側表面７０を画成する。スロット６６の下流側表面７０は、フレーム５０の下流端５４に略隣接させることができ、及び／又はフレーム５０の下流端５４に対して直角にしてもよい。
【００２２】
図３〜図５に示すように、熱シールド７２は、部分的にスロット６６内に配置できる。熱シールド７２は、燃焼器１４の動作環境で遭遇する熱及び／又は機械的な応力に十分に耐える任意の材料で構築できる。例えば、特に限定されないが、熱シールド７２は、ニッケルコバルトクロム合金から構築できる。熱シールド７２は、当分野で知られている任意の手段を使用して製造できる。例えば熱シールド７２は、打抜き、鋳造及び／又は機械加工できる。熱シールド７２は、１個の連続した材料片から構築することができ、或いは別個の材料から製造できる。
【００２３】
図５に示すように、熱シールド７２は、通常、内側表面７４を含む。また、図４及び図５に示すように、熱シールドは外側表面７６を含む。図５に示すように、複数のスペーサ７８は、熱シールド７２の内側表面７４から外に突き出している。さらに、図４及び図５に示すように、熱シールド７２は、熱シールド７２の外側表面７６から外に突き出た複数のスペーサ７８のうちの少なくとも１つをさらに含むことも可能である。特定の実施形態では、図５に示すように、複数のスペーサ７８のうちの少なくとも一部は、熱シールド７２の内側表面７４からフレーム５０の下流端５４、スロット６６の下流側表面７０又はフレーム５０の第１の側面部分６２或いは第２の側面部分６４のうちの少なくとも１つに向かって延在する。複数のスペーサ７８は、任意の形状、大きさにすることができ、或いは任意の構成で配置できる。例えば、特に限定されないが、図５に示すように、複数のスペーサ７８の少なくとも一部は、略円筒形、円錐形、長方形、角度がついた形又はそれらの任意の組合せであってもよい。
【００２４】
特定の実施形態では、図５に示すように、熱シールド７２の少なくとも一部は、耐熱及び／又は耐摩耗材料８０でコートしてもよい。例えば、特に限定されないが、熱シールド７２の内側表面７４の少なくとも一部、外側表面７６及び／又は複数のスペーサ７８の少なくとも一部は、耐熱及び／又は耐摩耗材料８０でコートしてもよい。特定の実施形態では、耐熱及び／又は耐摩耗材料８０は、タービンセクション１６に隣接した熱シールド７２の外側表面７６の一部に配置することができ、それにより、熱シールド７２と、トランジションダクト２６から流出する高温ガス４２との間に保護障壁をもたらす。この方法によれば、熱シールド７２の外側表面７６の熱及び／又は機械的な応力を小さくすることができ、したがってトランジションダクト２６の寿命を長くすることができる。耐熱及び／又は耐摩耗材料８０は、当技術分野で公知である、燃焼器１４内の動作環境に耐えるように設計された任意の耐熱及び／又は耐摩耗材料であってよい。
【００２５】
様々な実施形態では、図３〜図５に示すように、熱シールド７２は、熱シールド７２の内側表面７４の少なくとも一部が略スロット６６の下流側表面７０に隣接し、また、熱シールド７２の内側表面７４の他の部分が略フレーム５０の下流端５４に隣接するように、少なくとも部分的にスロット６６内に配置できる。特定の実施形態では、図５に示すように、熱シールド７２のスペーサ７８の少なくとも一部は、熱シールド７２の内側表面７４と、スロット６６の下流側表面７０、フレーム５０の外側表面５６の第１の側面部分６２及び／又は第２の側面部分６４、或いはフレーム５０の下流端５４のうちの少なくとも１つとの間を延在することができる。この方法によれば、複数のスペーサ７８の少なくとも一部は、熱シールド７２の内側表面７４とフレーム５０の間に部分空隙を提供することができ、それによりトランジションダクト２６からタービンセクション１６に流れ込む高温ガス４２の間に保護障壁をもたらす。
【００２６】
特定の実施形態では、熱シールド７２は、フレーム５０と圧縮係合するように構成することができる。例えば熱シールド７２は、曲げるか、或いは変形させることができ、それによりスロット６６の下流側表面７０及びフレーム５０の下流端５４に対してばねの力を提供することができ、したがってトランジションダクト２６を取り付けている間、及び／又はガスタービン１０を運転している間、熱シールド７２を所定の位置に固着することができる。
【００２７】
図５に示すように、第１の冷却流通路８２は、少なくとも部分的に熱シールド７２の内側表面７４とフレーム５０の間に画成することができる。特定の実施形態では、第１の冷却流通路８２は、熱シールド７２の内側表面７４と、スロット６６の下流側表面７０、フレーム５０の第１の側面部分６２及び／又は第２の側面部分６４、又はフレーム５０の下流端５４のうちの少なくとも１つとの間に画成することができる。この方法によれば、圧縮作動流体３６は、燃焼器１４のケーシング３２から第１の冷却流通路８２を通って流れることができ、それによりフレーム５０及び／又は熱シールド７２に冷却をもたらす。追加又は代替として、圧縮作動流体３６は、第１の冷却流通路８２内に正の圧力を提供することも可能であり、それにより熱シールド７２の内側表面７４とフレーム５０の下流端５４の間の上流側から流れる高温ガス４２を阻止することができる。したがって第１の冷却流通路８２を通って流れる圧縮作動流体３６は、フレーム及び／又はトランジションダクトの機械的な性能を向上させることができる。
【００２８】
図３〜図５に示すように、第２の表面８８から軸方向に分離された第１の表面８６を有する半径方向シール８４は、少なくとも部分的にスロット６６内に配置できる。図に示すように、半径方向シール８４は、ガスタービン１０の軸方向中心線の周りに環状アレイで配置された２つの隣接トランジションダクト２６の２つのスロット６６の間を略延在し、個々のスロット６６は、上で説明したように構成されている。この方法によれば、半径方向シール８４は、２つの隣接トランジションダクト２６の間を通って、トランジションダクト２６から通過する高温ガス４２の流れに流入し、かつ、タービンセクション１６に流れ込む圧縮作動流体３６の量を少なくすることができ、及び／又は制御することができる。
【００２９】
図６及び図７は、図３に示す隣接する一対のトランジションダクトの上面図を示したものである。図３、図６及び図７に示すように、燃焼器１４は、熱シールド７２のうちの１以上を含むことができる。特定の実施形態では、図６に示すように、半径方向シール８４は、熱シールド７２から略上流側の個々のトランジションダクト２６のスロット６６内に配置できる。図に示すように、個々のトランジションダクト２６は、上で開示したように構成された熱シールド７２を含むことができる。特定の実施形態では、半径方向シール８４の第２の表面８８は、熱シールド７２の外側表面７６の一部に略隣接させることができる。様々な実施形態では、熱シールド７２の外側表面７６の一部から外に突き出た１以上のスペーサ７８は、熱シールド７２の外側表面７６と半径方向シール８４の第２の表面８８の間を延在することができる。したがって第２の冷却流通路９０は、半径方向シール８４の第２の表面８８と熱シールド７２の外側表面７６の間に画成することができる。この方法によれば、圧縮作動流体３６の一部を略半径方向シール８４の第２の表面８８と熱シールド７２の外側表面７６の間に導くことができる。したがって、２つの隣接トランジションダクト２６の間を通って、タービンセクション１６の中へ通過する高温ガス４２の流れに流れ込む圧縮作動流体３６の量をさらに制御することができ、及び／又は少なくすることができ、それによりガスタービン１０の効率を高くすることができる。追加又は代替として、圧縮作動流体３６は、半径方向シール及び／又は熱シールド７２の外側表面７６に冷却を提供することも可能であり、それによりトランジションダクト２６の機械寿命を長くすることができる。
【００３０】
代替実施形態では、図７に示すように、熱シールド７２は、隣接トランジションダクト２６の間を延在することができる。この構成では、熱シールド７２は、上記様々な実施形態で既に開示した方法と同じ方法で隣接するフレーム５０と同時に係合するように構成されている。さらに、この構成における熱シールド７２は、熱シールド７２の内側表面７４及び外側表面７６を略軸方向に貫通して延在している１以上の開口９２をさらに含むことができる。このようにして、第３の冷却通路９４は、半径方向シール８４の第２の表面８８（図６）と熱シールド７２の外側表面７６との間に、複数の開口９２を通して画成することができる。したがって燃焼器１４のケーシング３２から高温ガス４２に流れ込む圧縮作動流体３６を制御することができ、その一方で熱シールド７２に冷却を提供することができ、それによりタービンの効率を高くし、及び／又はトランジションダクトの機械寿命を長くすることができる。
【００３１】
本明細書では、本発明を最良の形態を含めて開示するとともに、装置又はシステムの製造・使用及び方法の実施を始め、本発明を当業者が実施できるようにするため、例を用いて説明してきた。本発明の特許性を有する範囲は、特許請求の範囲によって規定され、当業者に自明な他の例も包含する。かかる他の例は、特許請求の範囲の文言上の差のない構成要素を有しているか、或いは特許請求の範囲の文言と実質的な差のない均等な構成要素を有していれば、特許請求の範囲に記載された技術的範囲に属する。
【符号の説明】
【００３２】
１０  ガスタービン
１２  圧縮機
１４  燃焼器
１６  タービンセクション
１８  静翼
２０  動翼
２２  軸
２４  エンドカバー
２６  トランジションダクト
２８  燃料ノズル
３０  燃焼器ライナ
３２  燃焼器ケーシング
３４  作動流体
３６  圧縮作動流体
３８  環状通路
４０  燃焼室
４２  高温ガス
４４  管状体
４６  前方端
４８  後方端
５０  フレーム
５２  上流端
５４  下流端
５６、７６  外側表面
５８  半径方向内側部分
６０  半径方向外側部分
６２  第１の側面部分
６４  第２の側面部分
６６  スロット
６８  上流側表面
７０  下流側表面
７２  熱シールド
７４  内側表面
７８  スペーサ
８０  耐熱／耐摩耗材料
８２  第１の冷却流通路
８４  半径方向シール
８６  第１の表面
８８  第２の表面
９０  第２の冷却流通路
９２  開口
９４  第３の冷却流通路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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