(57)【要約】【課題】本発明は、改良された冷却効果を有するガスタービン燃焼器用の後部ライナシールを提供する。【解決手段】ガスタービン用燃焼器の後部ライナシールは、内面および外面、並びに中心軸線を有する内殻を備える。後部ライナシールは、内殻を覆って配置される外殻を備え、外殻は、内面および外面、並びに内殻と同軸の中心軸線を備える。内殻の外面、又は外殻の内面の一方は、中心軸線に対して配向された溝を有する。配向された溝と、外殻の内面又は内殻の外面の溝に隣接した部分とは、冷却通路を形成する。冷却空気は、燃焼器流の旋回角に適合した流出角で、冷却通路から流出する。流出角および旋回角の適合は、燃焼器ライナから流出する流れに対する冷却空気のずれを最小にする。【選択図】図１
2011220672.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガスタービン用燃焼器の後部ライナシールであって、
（ａ）内面、外面、および中心軸線を有する内殻と、
（ｂ）前記内殻を覆って配置される外殻とを含み、該外殻は、内面、外面、および前記内殻の中心軸線と同軸の中心軸線を有し、
（ｃ）前記外殻の内面は、前記内殻の外面と当接し、
（ｄ）前記内殻の外面および前記外殻の内面の一方は、その上に形成される複数の螺旋状溝を有し、
（ｅ）前記複数の螺旋状溝と、前記外殻の内面又は前記内殻の外面の前記螺旋状溝に隣接した部分とは、複数の螺旋状の冷却通路を形成し、該冷却通路は、前記内殻に冷却空気を供給して前記内殻を冷却する後部ライナシール。
【請求項２】
前記螺旋状溝は、前記内殻の中心軸線に対して、２０から６０度の角度で形成される請求項１に記載の後部ライナシール。
【請求項３】
前記螺旋状溝は、前記内殻の中心軸線に対して、約４５度の角度で形成されること請求項１に記載の後部ライナシール。
【請求項４】
前記螺旋状溝は、平均近傍面燃焼器流角度とほぼ等しい角度で形成される請求項１に記載の後部ライナシール。
【請求項５】
前記内殻は、前記外殻と一体的である請求項１に記載の後部ライナシール。
【請求項６】
前記外殻は、前記内殻に焼嵌めされる請求項１に記載の後部ライナシール。
【請求項７】
ガスタービン用燃焼器ライナの後部ライナシールであって、
（ａ）内面、外面、および中心軸線を有する内殻と、
（ｂ）前記内殻を覆って配置される外殻とを備え、該外殻は、内面、外面、および前記内殻の中心軸線と同軸の中心軸線を有し、
（ｃ）前記外殻の内面は、前記内殻の外面に当接し、
（ｄ）前記内殻の外面および前記外殻の内面の一方は、その上に形成される複数の溝を有し、該溝は、前記内殻の中心軸線に対して配向されており、
（ｅ）前記複数の配向された溝と、前記外殻の内面または前記内殻の外面の前記溝に隣接した部分とは、複数の冷却通路を形成し、該冷却通路は、冷却空気を供給して、前記内殻を冷却し、前記冷却空気は、前記冷却通路から流出角で流出し、
（ｆ）前記流出角が、前記燃焼器ライナから流出する流れの旋回角と適合することにより、該流出角および該旋回角の適合は、前記燃焼器ライナから流出する流れに対する冷却空気のずれを最小にする後部ライナシール。
【請求項８】
前記流出角は、２０から６０度である請求項７に記載の後部ライナシール。
【請求項９】
前記流出角は、約４５度である請求項７に記載の後部ライナシール。
【請求項１０】
前記溝は、平均近傍面燃焼器流角度とほぼ等しい流出角で形成される請求項７に記載の後部ライナシール。
【請求項１１】
前記内殻は、前記外殻と一体的である請求項７に記載の後部ライナシール。
【請求項１２】
前記外殻は、前記内殻に焼嵌めされる請求項７に記載の後部ライナシール。
【請求項１３】
（ａ）圧縮空気を供給する圧縮機と、
（ｂ）複数の燃焼器であって、前記圧縮機から圧縮空気を受け入れるとともに、各燃焼器に関連した複数の燃料ノズルを介して燃料を受け入れて、高温燃焼生成物を供給する前記燃焼器と、
（ｃ）前記燃焼器から、前記高温燃焼生成物を受け入れるタービンと、
（ｄ）複数の燃焼後部ライナシールとを備えるガスタービンであって、各後部ライナシールは、
（ｉ）内面および外面を有する内殻と、
（ｉｉ）前記内殻を覆って配置される外殻とを含み、該外殻は、内面および外面を有し、
（ｉｉｉ）前記外殻の内面は、前記内殻の外面と当接し、
（ｉｖ）前記内殻の外面および前記外殻の内面の一方は、その上に形成される複数の螺旋状溝を有し、
（ｖ）前記複数の螺旋状溝と、前記外殻の内面又は前記内殻の外面の前記螺旋状溝に隣接した部分は、複数の螺旋状の冷却通路を形成し、該冷却通路は、前記内殻に冷却空気を供給して前記内殻を冷却するガスタービン。
【請求項１４】
流出角は、２０から６０度である請求項１３に記載のガスタービン。
【請求項１５】
流出角は、約４５度である請求項１３に記載のガスタービン。
【請求項１６】
前記螺旋状溝は、平均近傍面燃焼器流角度とほぼ等しい角度で形成される請求項１３に記載のガスタービン。
【請求項１７】
前記内殻は、前記外殻と一体的である請求項１３に記載のガスタービン。
【請求項１８】
前記外殻は、前記内殻に焼嵌めされる請求項１３に記載のガスタービン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガスタービン燃焼器に関する。より詳細には、本発明は、ガスタービン燃焼器用の後部ライナシールの改良された冷却法に関する。
【背景技術】
【０００２】
燃焼器のシールは、構成部品間の接合部における漏出を最少化することが求められる。燃焼器は、一般に、製造や保守を容易にするために、いくつかの部品から製造される。さらに、シールは、しばしば、熱的な不整合を最小にするために、摺動が可能な表面上に配置される。
【０００３】
最近の乾式低ＮＯｘ（ＤＬＮ）燃焼器のシール設計における最重要な原則は、良好なシールを形成し、ひいては漏出および冷却流を制御可能にして、燃焼器を動作可能な稼動状態に維持することにある。ばね用合金の多くは、例えばＸ−７５０は、上限温度を有し、この温度を超えると、シールはその性質を失い、ひいては密封できなくなる。この手法は、シール領域を通って空気の漏出量を最少にし、かつその漏出を燃焼器の間において一致させるために採用される。シールに漏出がある場合、それは、典型的には、細長い環状の間隙に沿って漏出しており、精確に管理することは困難である。冷却用構成は、典型的には、精確に配置され、かつ制御され得る機械加工された孔又はスロットを備える。
【０００４】
過度の漏出は、いくつかの理由により良好でない。漏出は、典型的に、燃焼領域の下流で発生し、ひいては、燃焼領域の温度を上昇させて、ＮＯｘの排出を増加させる。さらに、火炎および燃焼終了領域に対する漏出の位置に応じて、漏出物はＣＯを押し出し、ひいては、燃焼器の吹留能力を制限しかねない。
【０００５】
シールを冷却する一般的な方法の一つは、管路に基づく方法である。この設計法において、軸線方向に沿った管路溝が、内側金属パネル内に形成され、その他方側は、燃焼器の高温ガスと接触する。管路に沿って流れを案内するか、従わせるために、外側スリーブが、管路の外側半径方向側部を覆って配置される。このようにして、流れは、燃焼器の先頭端に連接される通路から進入して、ライナ内部に放出され、高温ガスを希薄化する。この方法は、例えば、ＭＨＩ／シーメンスによって、ライナおよび後部端ライナシールを冷却するために用いられている。
【０００６】
同様に、リッター（Ｒｉｔｔｅｒ）等に付与された特許文献１は、図２及び３に示されるように、後部端ライナシールを保護する設計法に関する。ここでは、軸線方向に沿った複数の冷却導管を備えた二重壁構造を有するガスタービン用の燃焼器／トランジションピースが提供されている。さらに、円周方向クロスフロー通路が、冷却空気を供給するために、構造体の内側部材および外側部材の間に配置されている。冷却導管は、燃焼器の内側部材および外側部材の間の領域に形成されている。通路は、好ましくは、燃焼器／トランジションピースを通過する流れ方向に対して、軸線方向および円周方向の両方向に沿って延びる。軸線方向に沿った通路は、一端から他端まで完全に延び、円周方向に沿った通路は、燃焼器／トランジションピースの周囲に延びている。円周方向に沿ったクロスフロー通路は、通常の閉塞されていない冷却に影響を及ぼすことなく、軸線方向に沿った通路の入口の閉塞に起因する燃焼器／トランジションピース部分の故障を防止するためのものである。二重壁冷却構造は、二つの接合されていない部材を用いて構成される。内側部材は、冷却通路を形成するように機械加工される。また、二重壁冷却構造は、焼嵌めされた後、溶接等によって接合された二つの部材を用いて構成される。内側部材は、冷却通路を形成するように機械加工される。
【０００７】
これらの種類の従来システムにおいて、スロットが軸線方向に沿って切削される。これらの軸線方向スロットの製造は比較的容易である。例えば、エンドミルによって溝を切削し、次に、部品を次の位置に割り当て、部品が完成するまで、この工程が繰り返される。
【０００８】
さらなる改良が提示されている。例えば、インタイル（Ｉｎｔｉｌｅ）等に付与された特許文献２は、ガスタービンの燃焼器ライナおよびトランジションピースを冷却するための方法および装置に関する。燃焼器ライナは、燃焼器ライナの長さに沿って、軸線方向に配列状に配置されると共に、外面上に配置された円形リングタービュレータを備える。第一流スリーブは、燃焼器ライナを包囲しており、それらの間の第一流円環は、ライナの後端部の一部を覆って、互いに平行に延びる複数の軸線方向導管を含む（特許文献２の図３を参照）。各導管の断面積は、導管の長さ方向に沿って、一定であるか、或いは変化する。ここで、導管の高さは導管の長さに沿って変化し、流れを加速させることによって、熱伝達係数を増大させて、熱の上昇を抑制する。
【０００９】
他の関連特許には、ガスタービンの燃焼ライナに関する特許文献３（マートリング（Ｍａｒｔｌｉｎｇ）等）が含まれ、この燃焼ライナは、燃焼ライナとトランジションダクトとの間に接合領域を有し、燃焼ライナの第二端と近接する燃焼ライナの領域は、トランジションダクトを密封する一方で、冷却流体が通路を通過することを許容する複数のばねシールを含む。通路は、燃焼ライナおよびばねシールの間に形成されると共に、ライナ第二端に近接して燃焼ライナに配置される複数の冷却孔に連接している。冷却の要求に応じて、冷却効率を最大にするために、冷却孔は、軸線方向および円周方向の両方向に沿って配向されて良い。このシステムは、上述された導管冷却を、二次元、即ち軸線方向および円周方向の両方向に沿って冷却孔を備える浸み出し冷却に置換することにより、シール冷却を実現する。これは、ライナの構成に用いられる薄い金属シートを貫通する孔の長さを最大にするように行われる。このように、冷却導管を延長することは、単純に幾何学的効果から利益を得ることを目的としている。
【００１０】
クリストル（Ｃｈｒｉｓｔｌ）等に付与された特許文献４は、例えば液体燃料ロケットエンジン用の燃焼室に用いられるような熱交換器の壁構造に関する。壁構造は、ウェブによって離間し、かつ長手方向に沿って延びた冷却導管を備える内壁からなる。冷却導管は、内壁の一方の表面上に開口している。外壁は、冷却導管を形成する開口を覆って閉鎖部を形成するように、内壁のウェブと接触している。
【００１１】
デイヴィス・ジュニア（Ｄａｖｉｓ，Ｊｒ）等に付与された特許文献５は、冷却される表面から特定の距離だけ離間したスリーブの開口によって形成される衝突噴流により冷却されるガスタービンエンジンのトランジションダクトに関する。スリーブは、使用済み衝突空気を燃焼器へ向けて給送するように構成されており、続いて、燃焼器において燃料と混合するために、また燃料の燃焼のために、或いは燃焼器の冷却のために用いられ得る。距離、開口の寸法、および内部開口の間隔における変化の組み合わせは、変動する内部熱の負荷を補償するように、また、設計時の要求に応じて、トランジションダクトの表面上での所望の温度分布を発生するように、衝突冷却強度を変動させるために利用される。特許文献５の図３Ａは部分的に、本明細書において図１として再現され、かつ、衝突冷却を採用する燃焼器およびトランジションダクトを示している。
【００１２】
ワグナー（Ｗａｇｎｅｒ）に付与された特許文献６は、燃焼器壁を通って延びる冷却液導管を備えたロケット燃焼器に関する。竜骨リブが、導管ルーフから各冷却液導管内に延び、竜骨リブおよび隣接する冷却液導管の内面の間に、平滑且つ連続的な表面移行を提供する。
【００１３】
特許文献７（フクエ（Ｆｕｋｕｅ）等）および特許文献８は、ガスタービン用燃焼器に関する。その発明は、ＮＯｘの発生を抑制するシステムに関する。特許文献７の図９（ａ）および図９（ｂ）に見られるように、各燃料ノズル３４は、三つの管、即ち液体燃料用の液体燃料通路３４ａを提供する最内管と、空気用の空気通路３４ｂを提供する最外管と、気体燃料用の気体燃料通路３４ｃを提供する中間管とから構成される。燃料冷却効果は、最外側に配置された空気通路によって高められる。
【００１４】
マツハマ（Ｍａｔｓｕｈａｍａ）に付与された特許文献９は、燃焼器の出口における温度分布の不均一を防止するガスタービン燃焼器に関し、他の方法においては、燃焼器内に導入される冷却空気によってこの不均一が発生し得る。外側ライナおよび内側ライナを備えるライナが、燃焼器のケーシング内に配置されている。ライナは、図２に示されるように、ライナ冷却路を有するライナ内側シリンダと、ライナ外側シリンダとからなる。上流側マニホルドを介して供給される燃料は、ライナ冷却路を通って流動すると共に、ライナを冷却した後に、下流側マニホルドから放出される。
【００１５】
三菱重工業株式会社に付与された特許文献１０は、外側シリンダの内壁上の軸線方向に沿って平行な内側導管によって熱関連問題を低減させ、或いは排除するシステムに関連するガスタービン燃焼器冷却構造に関する。
【００１６】
ガスタービン燃焼器において、冷却空気の使用効率を最大にするという要求は常に存在する。冷却空気が、一つではなく二つの作用を実施し得る場合、典型的には、先頭端が火炎温度を低下させ、ひいては放出物を減少させるように、一定の空気が節約でき、或いは、部品を冷却するために、より小さな空力エネルギが必要とされ、これにより、タービンの熱力学的効率が向上する。
【００１７】
燃焼器の後端に漏出する空気は、トランジションピースの上流の表面上を流動する。この流れは、後部シールを燃焼流から遮蔽する過程において加熱されるが、反応流よりも著しく低温である。出口において、その温度は、摂氏５３７．８度〜７６０度（華氏１０００度〜１４００度）の範囲内にある。この範囲よりも高温である場合、シールおよび内側ライナの金属は、高温すぎるため、耐用期間が減少する。この時点において、コア燃焼ガス流は、摂氏１４２６．７度〜１４８２．２度（華氏２６００〜２７００度）程度である。より長く冷却ガスがトランジションピース壁に隣接して維持され得るならば、熱の伝達はより少なくなり、ひいては、トランジション部に適用が必要とされる冷却量はより少なくなる。
【００１８】
現行の設計法は、上述したように、軸線方向に沿って排出する。これらの設計法によると、この点における燃焼ガスは、約４５度の相対旋回角を有する。これは、先頭端と、この地点のライナ上流における旋回破綻機構とにて付与される大きな旋回量の残留である。従って、二つの流れのベクトルは、大きく異なる。結果的に、この方向の差は、二つの流れが、互いにずれるように作用する。局所レベルの乱流におけるこの作用は、二つの流れを混合させる。著しく多量の燃焼流（漏出が空気流の約１パーセントに等しい）が存在する場合、境界層は、燃焼流が流入することにより、急速に加熱され、かつ、この領域におけるトランジション壁は、進入する漏出流によってあまり有効ではなくなる。
【００１９】
旋回することにより、自然に流れが「ブルーム」し、即ち、軸線の周りで回転するように展開する。流れは、作用する対象を必要とする。この傾向はまた、流れが、トランジションピース内面に付着し、粘着することを促進する。
【００２０】
この領域における冷却レベルの変化は、下流トランジションパネルの耐用年数に大きな影響を及ぼすことが歴史的に証明されている。従って、この冷却空気をより有効に使用する能力は、費用効率が高い場合に、魅力的である。
本明細書で引用される全ての文献は、それら全体が参照により、本明細書に組み込まれる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２１】
【特許文献１】米国特許第５７２４８１６号明細書
【特許文献２】米国特許第７０１０９２１号明細書
【特許文献３】米国特許第７２６９９５７号明細書
【特許文献４】米国特許第４０７８６０４号明細書
【特許文献５】米国特許第４７１９７４８号明細書
【特許文献６】米国特許第４７８１０１９号明細書
【特許文献７】米国特許第５４１０８８４号明細書
【特許文献８】欧州特許第０５９４１２７号明細書
【特許文献９】米国特許第５８６５０３０号明細書
【特許文献１０】特開昭６３−２４３６３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２２】
本発明は、改良された冷却効果を有するガスタービン燃焼器用の後部ライナシールを提供する。
【課題を解決するための手段】
【００２３】
本発明の好適な実施形態において、内面、外面、及び中心軸線を有する内殻を含むガスタービン用燃焼器の後部ライナシールが提供される。後部ライナシールは、内殻を覆って配置される外殻をさらに備え、外殻は、内面、外面、および内殻の中心軸線と同軸の中心軸線を有する。外殻の内面は、内殻の外面に当接している。内殻の外面、または外殻の内面の一方は、その上に形成される複数の螺旋状溝を有する。螺旋状溝と、外殻の内面または内殻の外面の前記螺旋状溝に隣接する部分とは、冷却空気を供給して、内殻を冷却する螺旋状冷却通路を形成する。
【００２４】
螺旋状溝は、内殻の中心軸線に対して、２０から６０度の角度で形成されることが好ましく、より好ましくは、４５度の角度で形成される。しかしながら、螺旋状溝は、平均近傍面燃焼器流角度とほぼ等しい角度で形成されてよい。好ましくは、内殻は外殻と一体的であり、例えば、外殻は内殻に焼嵌めされている。
【００２５】
本発明の別の実施形態において、内面、外面、および中心軸線を有する内殻を備えたガスタービン用燃焼器ライナの後部ライナシールが提供される。後部ライナシールは、内殻を覆って配置される外殻をさらに備える。外殻は、内面、外面、および内殻の中心軸線と同軸の中心軸線を有する。外殻の内面は、内殻の外面に当接している。内殻の外面、又は外殻の内面の一方は、内部に形成される複数の溝を有し、溝は、中心軸線に対して配向されている。複数の配向された溝と、外殻の内面または内殻の外面の溝に隣接する部分は、複数の冷却通路を形成する。冷却通路は、内殻を冷却するために、冷却空気を供給する。冷却空気は、冷却通路から流出角で流出する。流出角は、燃焼器ライナから流出する流れの旋回角と適合する。流出角および旋回角の適合は、燃焼器ライナから流出する流れに対する冷却空気のずれを最小にする。
【００２６】
また、螺旋状溝は、内殻の中心軸線に対して、２０度から６０度の角度で形成されることが好ましく、更に好ましくは、４５度の角度で形成される。しかし、螺旋状溝は、平均近傍面燃焼器流角度とほぼ等しい角度で形成されて良い。好ましくは、内殻は外殻と一体的であり、例えば、外殻は内殻に焼嵌めされる。
【００２７】
圧縮空気を供給する圧縮機と、高温の燃焼生成物を供給するために圧縮空気を圧縮機から受け入れるとともに、各燃焼器に関連付けられた燃料ノズルを介して燃料を受け入れる複数の燃焼器と、燃焼器から高温燃焼生成物を受け入れるタービンと、複数の燃焼後部ライナシールとを備えるガスタービンも提供される。各後部ライナシールは、内面および外面を有する内殻を備える。外殻は、内面および外面を有し、内殻を覆って配置される。内殻の外面、または外殻の内面の一方は、その上に形成される複数の螺旋状溝を有する。複数の螺旋状溝と、外殻の内面または内殻の外面の螺旋状溝に隣接する部分とは、複数の螺旋状冷却通路を形成する。冷却通路は、冷却空気を供給して、内殻を冷却する。
【００２８】
また、螺旋状溝は、内殻の中心軸線に対して、２０度から６０度の角度で形成されることが好ましく、より好ましくは、４５度の角度で形成される。しかし、螺旋状溝は、平均近傍面燃焼器流角度とほぼ等しい角度で形成されてよい。好ましくは、内殻は外殻と一体的であり、例えば、外殻は内殻に焼嵌めされる。
【００２９】
図面を参照して、本発明を説明する。図面において、同様の符号は、同様の要素を示している。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明および従来技術による後部ライナシールを備えた燃焼器の部分的に断面を示す略図。
【図２】軸線方向に沿った溝を有する従来の後部ライナシールの斜視図。
【図３】図２の軸線方向に沿った溝を有する従来の後部ライナシールの分解側面図。
【図４】本発明の好適な実施形態によるガスタービン用燃焼器の後部ライナシールの等角図。
【図５】図４の後部ライナシールの左側面図。
【図６】外殻を内殻に焼嵌めする前の内殻および外殻を示す図４の後部ライナシールの分解右側面図。
【図７】図４の後部ライナシールを示す実質的に図４の７−７線に沿った等角断面図。
【図８】図４の後部ライナシールを示す実質的に図５の８−８線に沿った断面図。
【図９】図４の後部ライナシールの内殻の等角図。
【図１０】図９の内殻の左側面図。
【図１１】図９の内殻の部分的な端面図。
【図１２】図４の後部ライナシールの外殻の等角図。
【図１３】外殻の内面上に螺旋状溝を有し、外殻を内殻に焼嵌めする前の内殻および外殻を示す後部ライナシールの別の実施形態を示す分解右側面図。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
本発明を適用する燃焼器１２を備えた典型的なタービン１０の一部が、図１に示されている。デイヴィス・ジュニア（Ｄａｖｉｓ，Ｊｒ）らの特許文献５の明細書全体が参照により完全に組み込まれる。しかしながら、本発明は、本明細書において特に図示および説明されていない他の多くの種類のタービンに対しても適切である。この燃焼器１２は、いくつかの密封領域を備えており、その一つが密封領域Ａとして強調され、本発明と特定の関連性を有する。しかし、本発明は、任意の適当なシールに適用可能であり得る。
【００３２】
周知のように、ガスタービンの効率は、エンジンの様々な地点にて発生するガスの温度に左右される。ガスタービンの高温ガスの最大温度は、高温ガスに接触する金属部品の熱的作動限界、およびこれらの部品を冷却するシステムの性能によって制限される。従来のガスタービンにおいて、本発明のシールの外面のほぼ全体は、タービンの圧縮機からの比較的高温の排出空気に曝される。本発明は、一般に、ガスタービンに関し、より詳細には、高温ガスを、ガスタービンの燃焼器からそのタービンへ移動させる導管として用いられる後部ラインシールを冷却することに関する。本発明の設計法は、シール排出物および主要燃焼器流が接触すると、シール冷却空気の冷却効果を最大にすることに関する。これを実現するために、二つの流れは、相対旋回角の最小限の差異を伴い移動する必要がある。小さな相対旋回角によって、小さなずれ率、および二つの流れの間における最小限の混合レベルが引き起こされる。高温および低温回路への供給条件が、速度並びに旋回角の適合を可能にする場合に、システムは最も有効に作用する。
【００３３】
旋回角の適合を実現させる最良の方法は、シールの下方を通る冷却導管を配向することである。適合のために、着目するライナの流れは、ライナの出口端におけるライナ壁近傍の流れである。この流れが、ライナ下流の導管から流出する冷却流と接触する。この地点における壁近傍のライナ出口の流れ角度に変動が存在するため、設計時には、平均値が用いられる必要がある。本発明では、この流れ角度は、「平均近傍面燃焼器流角度」として特定される。壁近傍のライナ出口流の旋回角を適合させることにより、導管から流出する冷却流は、最大限の下流側フィルム効果を有する。
【００３４】
本発明は、以下の実施形態を参照して、より詳細に示されるが、本発明は、当然、それらに限定されるものではない。
次に、図面を参照すると、いくつかの図面において、同様の符号は同様の要素を言及しており、図１には、本発明および従来技術によるガスタービン１０が示されている。ガスタービン１０は、複数の燃焼器１２（明確にするために一つのみを図示）を備える。燃焼空気は、圧縮機出口１６を介して圧縮空気を供給する圧縮機１４（部分的に図示）によって供給される。燃料および燃焼空気は、関連する燃焼器１２内における燃焼のために、燃料ノズル１８を通って、各燃焼器１２内に噴射される。高温燃焼生成物は、タービン２２の入口端に向かって、後部ライナシール２０を通過する。
【００３５】
燃焼器１２および後部ライナシール２０は、外側ケーシング２６によって形成されるプレナム２４内に収容されている。プレナム２４には、圧縮機１４からの圧縮空気が、圧縮機出口１６を介して供給される。流れスリーブ２８が、燃焼器１２の壁に沿って流れを供給することを促進するように配置されている。後部ライナシール２０の外側は、圧縮機出口１６から、燃焼器１２へ向けて流動する圧縮空気によって、対流冷却される。本発明は、以下に説明されるように、螺旋状冷却通路を備えた新規の後部ライナシール２０に関する。図４乃至８から理解されるように、後部ライナシール２０は、内面３２、外面３４、および中心軸線Ｘを有する内殻３０を備える。内殻は、図９乃至１１に示されている。
【００３６】
後部ライナシール２０の内殻３０の外面３４は、外面３４上に相互に離間して形成された複数の螺旋状溝３６を備える。図１２に示される（図６によく示される）ように、後部ライナシール２０は、内殻３０を覆って面一に配置された外殻３８をさらに備える。外殻３８は、概ね平滑な内面４０、外面４２、および前記内殻の中心軸線Ｘと同軸の中心軸線Ｙを備える。
【００３７】
内殻３０の螺旋状溝３６と、前記外殻３８の内面４０の隣接部４４とは、複数の螺旋状冷却通路４６を形成する。冷却通路４６は、内殻３０を冷却するために、冷却空気を供給する。
【００３８】
螺旋状溝３６は、約４５度の角度で形成されることが好ましい。しかしながら、燃焼器の先頭端の構成に応じて、前記内殻の中心軸線に対して約２０度から６０度までの任意の角度によって、本発明の所望の特性が付与され得る。望ましくは、内殻３０は、外殻３８と一体的である。これは、焼嵌め、溶接、又は内殻３０および外殻３８を互いに固定させる他の周知の工程によって、実現され得る。
【００３９】
螺旋状溝３６は、一般に、最も望ましい構成であると考えられるが、本発明の目的は、上述したように、燃焼器１２の流れの旋回角Ｙの角度および速度に適合した中心軸線Ｘに対する流出角を有するように配向された冷却通路４６を備えることにある。このような速度の適合は、燃焼器１２の流れに対する冷却空気のずれを最小にする。さらに、本発明にとって、「螺旋状溝」という用語は、任意の配向した構成又は湾曲した構成を意味するものであり、必ずしも、一定のピッチを有するものではない。
【００４０】
本明細書の図１乃至１２は、内殻３０の外面３４に形成される螺旋状溝３６を示しているが、本発明は、螺旋状溝１３６が、図１乃至１２の実施形態のように、内殻１３８の外面１４２ではなく、外殻１３０の内面１３４に形成される場合に、後部ライナシール１２０（図１３を参照）でも同様に良好に作用する。
【００４１】
本発明の特定の例を参照して、詳細に、本発明が説明されたが、本発明の精神および権利範囲から逸脱することなく、様々な変形および変更が可能であることが当業者にとって明らかである。
【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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【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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【外国語明細書】
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