(57)【要約】  【課題】  ガスタービンにおいて、振動の経年的な増大を防止しつつ、圧縮空気の過剰な流入を抑止できる燃焼器尾筒とガスパスとの連結構造を提供する。  【解決手段】  尾筒７とガスパス２０とは、尾筒フランジ端部７１と係合する第１係合溝３１と、ガスパス端部２１と係合する第２係合溝３２と、を有する連結部材３０を介在して連結される。連結部材３０の第２係合溝３２におけるガスパス端部２１の外周面２１ａとの対向面３２ａには、ブラシ状のシール部材４０が突設されている。連結部材３０の第１係合溝３１における尾筒フランジ端部７１の端面７１ｂとの対向面３１ｂには、全周に亘る溝４５が形成されており、この溝４５内には溝４５の底面４５ａと尾筒フランジ端部７１の端面７１ｂとの両者へ弾発力を与える弾性部材５０が収容されている。【選択図】      図１
2006097518.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガスタービンにおける燃焼器の尾筒とタービンへのガスパスとの連結構造であって、
尾筒出口のフランジ端部を受け入れてこの尾筒フランジ端部と係合する第１係合溝と、ガスパス入口の端部を受け入れてこのガスパス端部と係合する第２係合溝と、を有する連結部材を介在して連結され、この連結部材の第２係合溝におけるガスパス端部の外周面との対向面にブラシ状のシール部材が突設されている連結構造において、
連結部材の第１係合溝における尾筒フランジ端部の端面との対向面に全周に亘る溝が形成されており、この溝内には溝の底面と尾筒フランジ端部の端面との両者へ弾発力を与える弾性部材が収容されていることを特徴とする燃焼器尾筒とガスパスとの連結構造。
【請求項２】
前記弾性部材は、これが収容される前記溝に沿って金属線が螺旋状に巻かれて成る金属線螺旋体であり、この金属線螺旋体の内外面の少なくとも一方が耐熱布で被覆されていることを特徴とする請求項１に記載の燃焼器尾筒とガスパスとの連結構造。
【請求項３】
前記金属線螺旋体は、横断面形状が長円形であって、互いに対向する平行部の各々が前記溝の底面、前記尾筒フランジ端部の端面に対向配置されることを特徴とする請求項２に記載の燃焼器尾筒とガスパスとの連結構造。
【請求項４】
前記金属線螺旋体の外面の平行部に被覆されている前記耐熱布には、前記溝に沿いつつ前記溝の底面、前記尾筒フランジ端部の端面に向けて突出した複数の突条部分が形成されていることを特徴とする請求項３に記載の燃焼器尾筒とガスパスとの連結構造。
【請求項５】
前記弾性部材は、これが収容される前記溝に沿って金属線が螺旋状に巻かれて成る複数の金属線螺旋体であって、各金属線螺旋体は前記溝内に並べて配置されるとともに、集合全体が耐熱布で被覆されていることを特徴とする請求項１に記載の燃焼器尾筒とガスパスとの連結構造。
【請求項６】
前記弾性部材は、これが収容される前記溝に沿って金属板が螺旋状に巻かれて成る金属板螺旋体であることを特徴とする請求項１に記載の燃焼器尾筒とガスパスとの連結構造。
【請求項７】
前記金属板螺旋体の内外面の少なくとも一方が耐熱布で被覆されていることを特徴とする請求項６に記載の燃焼器尾筒とガスパスとの連結構造。
【請求項８】
前記弾性部材は、金属板がＵ字状に湾曲されて成る金属板湾曲体であって、この金属板湾曲体は、互いに対向する平行部の各々が前記溝の底面、前記尾筒フランジ端部の端面に対向配置されるとともに、湾曲部が連結部材の内方に向けて配置されており、金属板湾曲体の各平行部には、湾曲部の近傍までに至る切込みが多数形成されていることを特徴とする請求項１に記載の燃焼器尾筒とガスパスとの連結構造。
【請求項９】
前記金属板湾曲体の各平行部が耐熱布で被覆されていることを特徴とする請求項８に記載の燃焼器尾筒とガスパスとの連結構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガスタービンにおける燃焼器の尾筒とタービンへのガスパスとの連結構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、ガスタービンは、圧縮機、燃焼器、及びタービンを主な構成要素とし、互いに主軸で直結された圧縮機とタービンの間に燃焼器が配設されてなり、作動流体となる空気が主軸の回転により圧縮機に吸入されて圧縮され、その圧縮空気が燃焼器に導入されて燃料とともに燃焼し、その高温高圧の燃焼ガスがタービンに吐出されてタービンとともに主軸を回転駆動させる。このようなガスタービンは、主軸の前端に発電機等を接続することで発電設備の駆動源として活用され、また、タービンの前方に燃焼ガス噴射用の排気口を配設することでジェットエンジンとして活用される。
【０００３】
具体的には、図２６に示すように、ガスタービン１は、大きくは、圧縮機２、燃焼器３、及びタービン４から構成される。燃焼器３は、圧縮機２とタービン４の間に形成された空洞を有する車室５に取り付けられており、燃焼領域を有する内筒６、この内筒６の前端に連結された尾筒７、内筒６と同心状に配設された外筒８、内筒６の中心軸線上に後端から配設されたパイロット燃料ノズル９、このパイロット燃料ノズル９の周囲に円周方向で等間隔に配設された複数のメイン燃料ノズル１０、尾筒７の側壁に連結され車室５に開口するバイパスダクト１１、このバイパスダクト１１に配設されたバイパス弁１２、このバイパス弁１２の開閉度合いを調整するバイパス弁可変機構１３を備える。このような燃焼器３が主軸の周りに等間隔で複数配置される。
【０００４】
タービン４では、主軸に、これと同軸状で複数段に亘ってロータディスク１５が設けられ、各ロータディスク１５の外周からは複数枚の動翼１６が放射状に延出している。このロータディスク１５と動翼１６は、主軸と共に一体的に回転する。また、主軸に沿って動翼１６と交互に配置される態様で、タービン４本体に対して固定の静翼１７が設けられている。なお、燃焼器３の尾筒７とタービン４への入口となるガスパス２０とは、詳細は後述する連結部材３０を介在して連結されている。
【０００５】
このような構成のもと、圧縮機２で圧縮された圧縮空気は、車室５内に流入し（図２６中の白抜き矢印参照）、内筒６の外周面と外筒８の内周面とで形成される管状空間を経た後ほぼ１８０度反転して（図２６中の実線矢印参照）、内筒６内に後端側から導入される。次いで、パイロット燃料ノズル９から噴出された燃料と混合されて拡散火炎となって燃焼し、これと同時に、メイン燃料ノズル１０から噴出された燃料と混合されて拡散火炎に放出されることで主火炎となって燃焼し、高温高圧の燃焼ガスが生成する。この燃焼ガスは、尾筒７内を経由してその出口である前端から吐出され、連結部材３０内及びガスパス２０内を通じてタービン４に導入される。
【０００６】
タービン４に送り込まれた燃焼ガスは、動翼１６と静翼１７とを交互に経て流動した後、外部へ排出される。その際、動翼１６は燃焼ガスから揚力を受けてロータディスク１５と共に軸回転し、これにより主軸が回転駆動される。なお、バイパスダクト１１から尾筒７内へは車室５内の圧縮空気の一部が供給され、これにより内筒６内の燃焼ガス濃度が調整される。
【０００７】
続いて、連結部材３０を介在した尾筒７とガスパス２０との従来の連結構造について、図２７を参照しながら説明する。連結部材３０は、一端に尾筒７出口のフランジ端部７１を受け入れる第１係合溝３１を有し、他端にガスパス２０の端部２１を受け入れる第２係合溝３２を有しており、第１係合溝３１に尾筒フランジ端部７１が係合し、他方の第２係合溝３２にガスパス端部２１が係合することで、尾筒７とガスパス２０との連結が実現されている。
【０００８】
ここで、尾筒７やガスパス２０や連結部材３０には高温の燃焼ガスが内部を流通するために多少の熱伸縮が生じるが、この熱伸縮を許容すべく、互いに係合した第１係合溝３１と尾筒フランジ端部７１との間や、第２係合溝３２とガスパス端部２１との間には、微小隙間（一般には最大１ｍｍ程度の隙間）が設けられている。つまり、連結部材３０は、尾筒７やガスパス２０に対し、完全に固定されているわけではなく、微小ながらも動き得る状態にある。
【０００９】
その一方で、尾筒７やガスパス２０や連結部材３０の外部すなわち車室５内には、内部に流通する燃焼ガスの圧力よりも高圧の圧縮空気が存在しているため、その圧縮空気が第１係合溝３１と尾筒フランジ端部７１との隙間や、第２係合溝３２とガスパス端部２１との隙間を経て、外部から内部へ過剰に流入してしまう場合がある。この場合、流入した圧縮空気と燃焼ガスとの反応によってＮＯｘが生成し、環境に悪影響がもたらされる。
【００１０】
このような圧縮空気の流入問題に対して、従来の連結構造では、先ず第２係合溝３２とガスパス端部２１との隙間に関しては、連結部材３０の第２係合溝３２におけるガスパス端部２１の外周面２１ａとの対向面３２ａにブラシ状のシール部材４０を突設し、このシール部材４０によって圧縮空気の過剰な流入を阻止するようになっている。他方第１係合溝３１と尾筒フランジ端部７１との隙間に関しては、尾筒フランジ端部７１の外周面７１ａとこれに対向する第１係合溝３１の底面３１ａとの間にシールワイヤ（不図示）を介在させ、このシールワイヤによって圧縮空気の過剰な流入を阻止するようになっている（例えば、特許文献１参照）。
【００１１】
ちなみに、図２８に示すように、燃焼器３の主軸周りでの配置にあわせて尾筒７が主軸の周りに等間隔で複数配置されているが、これらのうちの隣接する尾筒７同士の間にも、圧縮空気の流入を補強的に阻止するためのシール構造を備えている。従来は、図２８のＢ−Ｂ断面に相当する図２９に示すように、隣接する尾筒７出口のフランジ端部７１が互いに噛み合うように凹凸状になっており、更に一方のフランジ端部７１には、互いの隙間に向けてブラシ状のシール部材６０を突設していた。
【特許文献１】特開２０００−２５７８６２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
ところで、連結部材３０は上記したように尾筒７やガスパス２０に対して可動であることから、内筒６内での燃焼に起因した燃焼振動や、主軸の軸回転に起因した軸振動等に伴って、尾筒７やガスパス２０や連結部材３０に振動が生じる。しかし、上記した従来の連結構造では、その振動により、特に、尾筒フランジ端部７１の端面７１ｂとこれに対向する第１係合溝３１の対向面３１ｂが互いに繰り返し接触し、ここに予定しない磨耗や変形が生じる。尾筒フランジ端部７１の内面７１ｃとこれに対向する第１係合溝３１の対向面３１ｃにおいても、同様の状況が生じる。その結果、尾筒フランジ端部７１に対しての連結部材３０の振動変位が経年的に次第に大きくなっていく。
【００１３】
そうすると、尾筒フランジ端部７１の外周面７１ａとシールワイヤ、又は第１係合溝３１の底面３１ａとシールワイヤが互いに広範に擦れ合う状況になるため、ここにも予定しない磨耗や変形が生じる。その結果、シールワイヤによる圧縮空気の過剰な流入阻止の機能が失われ、これに追従してＮＯｘの生成量が次第に増加していく。
【００１４】
そこで本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、ガスタービンにおいて、振動の経年的な増大を防止しつつ、圧縮空気の過剰な流入を抑止できる燃焼器尾筒とガスパスとの連結構造を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記目的を達成するため、本発明によるガスタービンにおける燃焼器の尾筒とタービンへのガスパスとの連結構造は、尾筒出口のフランジ端部を受け入れてこの尾筒フランジ端部と係合する第１係合溝と、ガスパス入口の端部を受け入れてこのガスパス端部と係合する第２係合溝と、を有する連結部材を介在して連結され、この連結部材の第２係合溝におけるガスパス端部の外周面との対向面にブラシ状のシール部材が突設されている連結構造において、連結部材の第１係合溝における尾筒フランジ端部の端面との対向面に全周に亘る溝が形成されており、この溝内には溝の底面と尾筒フランジ端部の端面との両者へ弾発力を与える弾性部材が収容されている。
【００１６】
このようにすると、燃焼振動や軸振動等に伴って尾筒やガスパスや連結部材に振動が生じても、弾性部材の弾発力の作用により、尾筒フランジ端部の端面とこれに対向する連結部材の第１係合溝の対向面が非接触状態に確保されるとともに、他方の尾筒フランジ端部の内面とこれに対向する第１係合溝の対向面が接触状態に確保されるため、ここに磨耗や変形は生じない。しかも、尾筒フランジ端部の内面とこれに対向する連結部材の第１係合溝の対向面が接触状態に確保されるため、圧縮空気の流入路が事実上閉ざされ、外部から内部へ圧縮空気が過剰に流入することはない。
【００１７】
ここで、弾性部材には収容される溝に沿っての自由な屈曲が要求されること、燃焼ガスから熱で弾性部材も高温に晒されること、及び尾筒フランジ端部の内面とこれに対向する連結部材の第１係合溝の対向面との接触状態が不十分となる場合も想定されることから、弾性部材の屈曲性、弾性部材の耐熱性、及び弾性部材による圧縮空気の流入路の完全遮断を実現すべく、前記弾性部材は、これが収容される前記溝に沿って金属線が螺旋状に巻かれて成る金属線螺旋体であり、この金属線螺旋体の内外面の少なくとも一方がセラミック繊維や極細の金属線あるいはこれらを組み合わせて編んだ耐熱布（以下総称して「耐熱布」と略す）で被覆されていることが好ましい。
【００１８】
この場合、圧縮空気の流入路の完全遮断をより効果的に実現する観点から、前記金属線螺旋体は、横断面形状が長円形であって、互いに対向する平行部の各々が前記溝の底面、前記尾筒フランジ端部の端面に対向配置されるとよい。更に、前記金属線螺旋体の外面の平行部に被覆されている前記耐熱布には、前記溝に沿いつつ前記溝の底面、前記尾筒フランジ端部の端面に向けて突出した複数の突条部分が形成されてもよい。
【００１９】
また同様に、弾性部材の屈曲性、弾性部材の耐熱性、及び弾性部材による圧縮空気の流入路の完全遮断を実現すべく、前記弾性部材は、これが収容される前記溝に沿って金属線が螺旋状に巻かれて成る複数の金属線螺旋体であって、各金属線螺旋体は前記溝内に並べて配置されるとともに、集合全体が耐熱布で被覆されていることが好ましい。
【００２０】
また同様に、弾性部材の屈曲性、弾性部材の耐熱性、及び弾性部材による圧縮空気の流入路の遮断を実現すべく、前記弾性部材は、これが収容される前記溝に沿って金属板が螺旋状に巻かれて成る金属板螺旋体であることが好ましい。
【００２１】
この場合、圧縮空気の流入路をより完全に遮断する観点から、前記金属板螺旋体の内外面の少なくとも一方が耐熱布で被覆されているとよい。
【００２２】
また同様に、弾性部材の屈曲性、弾性部材の耐熱性、及び弾性部材による圧縮空気の流入路の遮断を実現すべく、前記弾性部材は、金属板がＵ字状に湾曲されて成る金属板湾曲体であって、この金属板湾曲体は、互いに対向する平行部の各々が前記溝の底面、前記尾筒フランジ端部の端面に対向配置されるとともに、湾曲部が連結部材の内方に向けて配置されており、金属板湾曲体の各平行部には、湾曲部の近傍までに至る切込みが多数形成されていることが好ましい。
【００２３】
この場合、圧縮空気の流入路をより完全に遮断する観点から、前記金属板湾曲体の各平行部が耐熱布で被覆されているとよい。
【発明の効果】
【００２４】
本発明のガスタービンにおける燃焼器尾筒とガスパスとの連結構造によれば、尾筒フランジ端部と連結部材の第１係合溝との間で磨耗や変形は生じないため、燃焼振動や軸振動等に伴う振動の経年的な増大を防止できる。しかも、外部から内部へ圧縮空気が過剰に流入することはないため、ＮＯｘの生成量を抑えることが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下に、本発明の実施形態について図面を参照しながら詳述する。先ず、本発明の第１実施形態である燃焼器尾筒とガスパスとの連結構造について説明する。図１は第１実施形態の連結構造を示す要部縦断面図、図２はその連結構造における弾性部材の横断面図、図３はその弾性部材の側面図である。なお、これらの図中で図２６〜図２９と同じ名称で同じ機能を果たす部分には同一の符号を付し、重複する説明は適宜省略する。
【００２６】
図１に示すように、連結部材３０を介して尾筒７とガスパス２０とが連結される点は従来と同様であり、連結部材３０は、一端に尾筒７出口のフランジ端部７１を受け入れる第１係合溝３１を有し、他端にガスパス２０の端部２１を受け入れる第２係合溝３２を有しており、第１係合溝３１に尾筒フランジ端部７１が係合し、他方の第２係合溝３２にガスパス端部２１が係合することで、尾筒７とガスパス２０との連結が実現されている。そして、連結部材３０の第２係合溝３２におけるガスパス端部２１の外周面２１ａとの対向面３２ａにブラシ状のシール部材４０を突設し、このシール部材４０によって、第２係合溝３２とガスパス端部２１との隙間からの圧縮空気の過剰な流入を阻止するようになっている。
【００２７】
ここで本実施形態では、連結部材３０の第１係合溝３１における尾筒フランジ端部７１の端面７１ｂとの対向面３１ｂに全周に亘る溝４５が形成されている。つまりこの溝４５は、尾筒フランジ端部７１の端面７１ｂと対向しつつ、燃焼ガスの流通する内部を取り囲むように形成されている。そして、この溝４５には弾性部材５０が収容されており、この弾性部材５０より溝４５の底面４５ａと尾筒フランジ端部７１の端面７１ｂとの両者へ弾性的な反発力である弾発力が与えられている。
【００２８】
本実施形態での弾性部材５０は、図１〜図３に示すように、溝４５に沿って金属線（図では金属線の断面は円形となっているが四角形など多角形でもよく限定されないが、断面が円形に比し四角形の方が金属線同士が面接触となりシール性が良い。）が螺旋状に巻かれた金属線螺旋体５１である。更にこの金属線螺旋体５１は、セラミック繊維や極細の金属線あるいはこれらを組み合わせて緻密に織り込まれて成る耐熱布５２で、その外面が被覆されている。また、本実施形態の金属線螺旋体５１は、素材としての横断面形状が円形であり（図２参照）、これが耐熱布５２で被覆された上で溝４５内に収容され、尾筒フランジ端部７１に対して組み付けられることで若干押し潰された格好になる（図１参照）。こうして、金属線螺旋体５１そのものの弾発力が溝４５の底面４５ａと尾筒フランジ端部７１の端面７１ｂとの両者へ与えられる。
【００２９】
このような連結構造にすれば、弾性部材５０（本実施形態では金属線螺旋体５１）の弾発力の作用により、尾筒フランジ端部７１の端面７１ｂとこれに対向する連結部材３０の第１係合溝３１の対向面３１ｂが非接触状態に確保されるとともに、他方の尾筒フランジ端部７１の内面７１ｃとこれに対向する第１係合溝３１の対向面３１ｃが接触状態に確保されるようになる。従って、燃焼振動や軸振動等に伴って尾筒７やガスパス２０や連結部材３０に振動が生じても、その尾筒フランジ端部７１と連結部材３０の第１係合溝３１との間で磨耗や変形は生じないため、経年的な増大を防止できる。
【００３０】
しかも、尾筒フランジ端部７１の内面７１ｃとこれに対向する連結部材３０の第１係合溝３１の対向面３１ｃが接触状態に確保されるため、圧縮空気の流入路が事実上閉ざされる。但し、加工精度等の影響でその接触状態が不十分となる場合も想定され、この場合は圧縮空気の流入のおそれが生じるが、弾性部材５０（本実施形態では金属線螺旋体５１に加えて耐熱布５２）によって圧縮空気の流入路は完全に遮断される。従って、外部から内部へ圧縮空気が過剰に流入することはないため、ＮＯｘの生成量を抑えることが可能になる。
【００３１】
また、本実施形態の弾性部材５０は、自由に屈曲し得る金属線螺旋体５１を基材とすることから、溝４５に沿っての収容に支障はなく、容易に組み付けが行える。また、弾性部材５０は、燃焼ガスからの熱で必然的に高温に晒されるが、金属線螺旋体５１、耐熱布５２は共に耐熱性を有するため、まったく問題はない。例えば、金属線螺旋体５１の材質としては、Ｎｉ−Ｍｏ（ニッケル−モリブデン）合金が好ましい。
【００３２】
なお、本実施形態での弾性部材５０は、上記したように金属線螺旋体５１の外面に耐熱布５２が被覆されて成るが、その変形例として、図４及び図５に示すように、金属線螺旋体５１の内面に耐熱布５２が被覆されて成ってもよいし、金属線螺旋体５１の内外面の両方に耐熱布５２が被覆されて成ってもよい。但し、圧縮空気の遮断の観点からは、金属線螺旋体５１の外面に耐熱布５２が被覆されて成るのが好ましい。
【００３３】
次に、本発明の第２実施形態について、図６及び図７を参照しながら説明する。図６は第２実施形態の連結構造を示す要部縦断面図、図７はその連結構造における弾性部材の横断面図である。なお、これらの図中で図１〜図３と同じ名称で同じ機能を果たす部分には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。後述する第３〜第８実施形態においても同様とする。
【００３４】
本第２実施形態の特徴は、第１実施形態における弾性部材５０である金属線螺旋体５１の横断面形状を変形した点にある。つまり、本実施形態の金属線螺旋体５１は、素材としての横断面形状が長円形であり（図７参照）、この外面が耐熱布５２で被覆された上で溝４５内に収容され、尾筒フランジ端部７１に対して組み付けられることで若干押し潰されつつ、互いに対向する平行部５１ａ、５１ａが溝４５の底面４５ａ、尾筒フランジ端部７１の端面７１ｂに対向配置された格好になる（図６参照）。
【００３５】
このような連結構造にすると、第１実施形態と比較して、弾性部材５０と溝４５の底面４５ａとの接触面積、及び弾性部材５０と尾筒フランジ端部７１の端面７１ｂとの接触面積が増すため、弾性部材５０の弾発力がより有効に作用するし、圧縮空気の流入路の遮断をより完全に行えるようになる。
【００３６】
なお、本実施形態での弾性部材５０も、上記したように金属線螺旋体５１の外面に耐熱布５２が被覆されて成るが、その変形例として、図８に示すように、金属線螺旋体５１の内面に耐熱布５２が被覆されて成ってもよいし、金属線螺旋体５１の内外面の両方に耐熱布５２が被覆されて成ってもよい。
【００３７】
次に、本発明の第３実施形態について、図９を参照しながら説明する。図９は第３実施形態の連結構造における弾性部材の横断面図である。本第３実施形態の特徴は、第２実施形態と同様の観点から、第１実施形態における弾性部材５０の横断面形状を変形した点にある。
【００３８】
つまり、本実施形態では、素材としての金属線螺旋体５１は第２実施形態と同様に横断面形状が長円形であるものの、この外面が耐熱布５２で被覆された弾性部材５０全体としては、互いに対向する平行部５１ａ、５１ａにおいての耐熱布５２に、溝４５に沿いつつ溝４５の底面４５ａ、尾筒フランジ端部７１の端面７１ｂに向けて突出した複数（図９では３本ずつ）の突条部分５２ａが形成されている。ちなみに、この突条部分５２ａの形成は、例えば、金属線螺旋体５１の平行部５１ａと耐熱布５２との間に金属の芯線５３を入れておくことで足りる。なお、このような弾性部材５０を組み付けた態様は図６と共通である。
【００３９】
このような連結構造にすると、第１実施形態と比較して、弾性部材５０と溝４５の底面４５ａとの接触、及び弾性部材５０と尾筒フランジ端部７１の端面７１ｂとの接触が耐熱布５２の各突条部分５２ａによって線接触でなされるため、その接触の面圧が増して、弾性部材５０の弾発力がより有効に作用するし、圧縮空気の流入路の遮断をより完全に行えるようになる。
【００４０】
なお、突条部分５２ａの本数には特に限定はないが、製作の容易性を考慮すれば、２、３本程度が好ましい。
【００４１】
次に、本発明の第４実施形態について、図１０及び図１１を参照しながら説明する。図１０は第４実施形態の連結構造を示す要部縦断面図、図１１はその連結構造における弾性部材の横断面図である。本第４実施形態の特徴は、第２実施形態と同様の観点から、第１実施形態における弾性部材５０の配置態様を変形した点にある。
【００４２】
つまり、本実施形態では、素材としての金属線螺旋体５１は第１実施形態と同様に横断面形状が円形であるものの、これが複数個（図１０及び図１１では３個）溝４５内に並べて配置され、この集合全体が弾性部材５０として耐熱布５２で被覆されている。
【００４３】
このような連結構造にすると、第１実施形態と比較して、第２実施形態と同様、弾性部材５０と溝４５の底面４５ａとの接触面積、及び弾性部材５０と尾筒フランジ端部７１の端面７１ｂとの接触面積が増すため、弾性部材５０の弾発力がより有効に作用するし、圧縮空気の流入路の遮断をより完全に行えるようになる。
【００４４】
なお、金属線螺旋体５１の個数には特に限定はないが、取扱いの容易性を考慮すれば、２、３個程度が好ましい。
【００４５】
次に、本発明の第５実施形態について、図１２〜図１４を参照しながら説明する。図１２は第５実施形態の連結構造を示す要部縦断面図、図１３はその連結構造における弾性部材の横断面図、図１４はその弾性部材の側面図である。本第５実施形態の特徴は、第１実施形態における弾性部材５０を変形した点にある。
【００４６】
つまり、本実施形態での弾性部材５０は、図１２〜図１４に示すように、溝４５に沿って金属板が螺旋状に巻かれた金属板螺旋体５４である。この金属板螺旋体５４は、素材としての横断面形状が円形であり（図１３参照）、これがそのまま溝４５内に収容され、尾筒フランジ端部７１に対して組み付けられることで若干押し潰された格好になる（図１２参照）。こうして、金属板螺旋体５４そのものの弾発力が溝４５の底面４５ａと尾筒フランジ端部７１の端面７１ｂとの両者へ与えられる。
【００４７】
このような連結構造にしても、第１実施形態と同様、弾性部材５０（本実施形態では金属板螺旋体５４）の弾発力の作用により、尾筒フランジ端部７１の端面７１ｂとこれに対向する連結部材３０の第１係合溝３１の対向面３１ｂが非接触状態に確保されるとともに、他方の尾筒フランジ端部７１の内面７１ｃとこれに対向する第１係合溝３１の対向面３１ｃが接触状態に確保されるようになる。従って、燃焼振動や軸振動等に伴って尾筒７やガスパス２０や連結部材３０に振動が生じても、その尾筒フランジ端部７１と連結部材３０の第１係合溝３１との間で磨耗や変形は生じない。
【００４８】
しかも、尾筒フランジ端部７１の内面７１ｃとこれに対向する連結部材３０の第１係合溝３１の対向面３１ｃが接触状態に確保されるため、圧縮空気の流入路が事実上閉ざされる。但し、その接触状態が不十分となって圧縮空気の流入のおそれが生じるが、弾性部材５０（本実施形態では金属板螺旋体５４）によって圧縮空気の流入路は大幅に遮断される。従って、外部から内部へ圧縮空気が過剰に流入することはない。
【００４９】
また、本実施形態の弾性部材５０も、自由に屈曲し得る金属板螺旋体５４を基材とすることから、溝４５に沿っての収容に支障はない。また、弾性部材５０としての金属板螺旋体５４は耐熱性を有する。例えば、金属板螺旋体５４の材質としては、金属線螺旋体５１と同様にＮｉ−Ｍｏ合金が好ましい。
【００５０】
次に、本発明の第６実施形態について、図１５及び図１６を参照しながら説明する。図１５は第６実施形態の連結構造における弾性部材の横断面図、図１６はその弾性部材の側面図である。本第６実施形態の特徴は、第５実施形態における弾性部材５０を変形した点にある。
【００５１】
つまり、本実施形態では、素材としての金属板螺旋体５４は第５実施形態と同様であるものの、この外面が耐熱布５２で被覆されて弾性部材５０となり、溝４５内に収容されている。なお、このような弾性部材５０を組み付けた態様は図１と共通である。
【００５２】
このような連結構造にすると、第５実施形態と比較して、弾性部材５０と溝４５の底面４５ａとの接触、及び弾性部材５０と尾筒フランジ端部７１の端面７１ｂとの接触が耐熱布５２を介在してなされるため、圧縮空気の流入路の遮断を完全に行えるようになる。
【００５３】
なお、本実施形態での弾性部材５０は、上記したように金属板螺旋体５４の外面に耐熱布５２が被覆されて成るが、その変形例として、図１７及び図１８に示すように、金属板螺旋体５４の内面に耐熱布５２が被覆されて成ってもよいし、金属板螺旋体５４の内外面の両方に耐熱布５２が被覆されて成ってもよい。但し、圧縮空気の遮断の観点からは、金属板螺旋体５４の外面に耐熱布５２が被覆されて成るのが好ましい。
【００５４】
次に、本発明の第７実施形態について、図１９〜図２１を参照しながら説明する。図１９は第７実施形態の連結構造を示す要部縦断面図、図２０はその連結構造における弾性部材の横断面図、図２１はその弾性部材の側面図である。本第７実施形態の特徴は、第５実施形態と同様に、第１実施形態における弾性部材５０を変形した点にある。
【００５５】
つまり、本実施形態での弾性部材５０は、図１９〜図２１に示すように、金属板がＵ字状に湾曲された金属板湾曲体５５である。この金属板湾曲体５５は、そのまま溝４５内に収容され、尾筒フランジ端部７１に対して組み付けられることで若干押し潰されつつ、互いに対向する平行部５５ａ、５５ａが溝４５の底面４５ａ、尾筒フランジ端部７１の端面７１ｂに対向配置されるとともに、湾曲部５５ｂが連結部材３０の内方に向けて配置された格好になる（図１９参照）。こうして、金属板湾曲体５５そのものの弾発力が溝４５の底面４５ａと尾筒フランジ端部７１の端面７１ｂとの両者へ与えられる。
【００５６】
このような連結構造にしても、第１実施形態と同様、弾性部材５０（本実施形態では金属板湾曲体５５）の弾発力の作用により、尾筒フランジ端部７１の端面７１ｂとこれに対向する連結部材３０の第１係合溝３１の対向面３１ｂが非接触状態に確保されるとともに、他方の尾筒フランジ端部７１の内面７１ｃとこれに対向する第１係合溝３１の対向面３１ｃが接触状態に確保されるようになる。従って、燃焼振動や軸振動等に伴って尾筒７やガスパス２０や連結部材３０に振動が生じても、その尾筒フランジ端部７１と連結部材３０の第１係合溝３１との間で磨耗や変形は生じない。
【００５７】
しかも、尾筒フランジ端部７１の内面７１ｃとこれに対向する連結部材３０の第１係合溝３１の対向面３１ｃが接触状態に確保されるため、圧縮空気の流入路が事実上閉ざされる。但し、その接触状態が不十分となって圧縮空気の流入のおそれが生じるが、弾性部材５０（本実施形態では金属板湾曲体５５）によって圧縮空気の流入路は大幅に遮断される。従って、外部から内部へ圧縮空気が過剰に流入することはない。
【００５８】
また、本実施形態の弾性部材５０である金属板湾曲体５５は、各平行部５５ａ、５５ａにおいて、湾曲部５５ｂの近傍までに至る切込み５６が多数形成されていることから、屈曲が可能になり、溝４５に沿っての収容に支障はない。また、弾性部材５０としての金属板湾曲体５５は耐熱性を有する。例えば、金属板湾曲体５５の材質としては、金属線螺旋体５１や金属板螺旋体５４と同様にＮｉ−Ｍｏ合金が好ましい。
【００５９】
最後に、本発明の第８実施形態について、図２２〜図２４を参照しながら説明する。図２２は第８実施形態の連結構造を示す要部縦断面図、図２３はその連結構造における弾性部材の横断面図、図２４はその弾性部材の側面図である。本第８実施形態の特徴は、第５実施形態に対する第６実施形態と同様の観点から、第７実施形態における弾性部材５０を変形した点にある。
【００６０】
つまり、本実施形態では、素材としての金属板湾曲体５５は第７実施形態と同様であるものの、この各平行部５５ａが耐熱５２で被覆されて弾性部材５０となり、溝４５内に収容されている。
【００６１】
このような連結構造にすると、第７実施形態と比較して、弾性部材５０と溝４５の底面４５ａとの接触、及び弾性部材５０と尾筒フランジ端部７１の端面７１ｂとの接触が耐熱布５２を介在してなされるため、圧縮空気の流入路の遮断を完全に行えるようになる。
【００６２】
その他本発明は上記の各実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、種々の変更が可能である。
【００６３】
ちなみに、図２８のＢ−Ｂ断面に相当する図２５に示すように、互いに隣接する尾筒７同士（フランジ端部７１）の間のシール構造として、上記の各実施形態での弾性部材５０を適用することも可能である。互いに対向する尾筒７のフランジ端部７１に凹溝６５を形成し、この凹溝６５に弾性部材５０を収容させれば足りる。これにより、従来のブラシ状のシール部材６０と比較して、圧縮空気の補強的な流入阻止の確実性が増す。
【産業上の利用可能性】
【００６４】
本発明は、ガスタービンに有用である。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】本発明の第１実施形態である燃焼器尾筒とガスパスとの連結構造を示す要部縦断面図である。
【図２】第１実施形態の連結構造における弾性部材の横断面図である。
【図３】第１実施形態の連結構造における弾性部材の側面図である。
【図４】第１実施形態の連結構造における弾性部材の変形例を示す横断面図である。
【図５】第１実施形態の連結構造における弾性部材の変形例を示す側面図である。
【図６】本発明の第２実施形態である燃焼器尾筒とガスパスとの連結構造を示す要部縦断面図である。
【図７】第２実施形態の連結構造における弾性部材の横断面図である。
【図８】第２実施形態の連結構造における弾性部材の変形例を示す横断面図である。
【図９】本発明の第３実施形態である燃焼器尾筒とガスパスとの連結構造における弾性部材の横断面図である。
【図１０】本発明の第４実施形態である燃焼器尾筒とガスパスとの連結構造を示す要部縦断面図である。
【図１１】第４実施形態の連結構造における弾性部材の横断面図である。
【図１２】本発明の第５実施形態である燃焼器尾筒とガスパスとの連結構造を示す要部縦断面図である。
【図１３】第５実施形態の連結構造における弾性部材の横断面図である。
【図１４】第５実施形態の連結構造における弾性部材の側面図である。
【図１５】本発明の第６実施形態である燃焼器尾筒とガスパスとの連結構造における弾性部材の横断面図である。
【図１６】第６実施形態の連結構造における弾性部材の側面図である。
【図１７】第６実施形態の連結構造における弾性部材の変形例を示す横断面図である。
【図１８】第６実施形態の連結構造における弾性部材の変形例を示す側面図である。
【図１９】本発明の第７実施形態である燃焼器尾筒とガスパスとの連結構造を示す要部縦断面図である。
【図２０】第７実施形態の連結構造における弾性部材の横断面図である。
【図２１】第７実施形態の連結構造における弾性部材の側面図である。
【図２２】本発明の第８実施形態である燃焼器尾筒とガスパスとの連結構造を示す要部縦断面図である。
【図２３】第８実施形態の連結構造における弾性部材の横断面図である。
【図２４】第８実施形態の連結構造における弾性部材の側面図である。
【図２５】本発明における隣接する燃焼器尾筒間のシール構造を示す断面図である。
【図２６】一般的なガスタービンの燃焼器付近の縦断面図である。
【図２７】従来の燃焼器尾筒とガスパスとの連結構造を示す要部縦断面図である。
【図２８】図２６のＡ−Ａ断面図である。
【図２９】従来の隣接する燃焼器尾筒間のシール構造を示す断面図である。
【符号の説明】
【００６６】
１    ガスタービン
２    圧縮機
３    燃焼器
４    タービン
２０    ガスパス
２１    ガスパス端部
３０    連結部材
３１    第１係合溝
３２    第２係合溝
４０    シール部材
４５    溝
５０    弾性部材
５１    金属線螺旋体
５２    耐熱布
５４    金属板螺旋体
５５    金属板湾曲体
５６    切込み
７１    尾筒フランジ端部
【図１】
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【図２】
2006097518.tif 000004
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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