【手続補正書】
【提出日】平成28年8月10日(2016.8.10)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１】
空気を圧縮する圧縮機と、
前記圧縮機が圧縮した圧縮空気と燃料を混合して燃焼する燃焼器と、
前記燃焼器が生成した燃焼ガスにより回転動力を得るタービンと、
前記空気により回転軸線を中心に回転する回転軸と、
を有するガスタービンにおいて、
前記圧縮機は、
前記回転軸線回りにリング形状をなす空気通路を形成するケーシングと、
前記回転軸の外周部に軸方向に所定間隔をあけて複数固定されて前記空気通路に配置される動翼体と、
前記複数の動翼体の間で前記ケーシングに複数固定されて前記空気通路に配置される複数の静翼体と、
前記複数の動翼体の径方向の外側に対向して設けられ、内部に冷却空気流路が形成された翼環部と、
前記圧縮機が圧縮した圧縮空気の一部を前記冷却空気流路に供給する第１冷却空気供給経路と、
前記冷却空気流路の冷却空気を前記タービンの冷却部に供給する第２冷却空気供給経路と、
前記翼環部の径方向内側に突出する支持部を介して前記翼環部から支持され、前記回転軸線回りにリング状をなし、径方向内側端で軸方向に突出する鍔部を介して前記静翼体を支持する遮熱環と、
を有することを特徴とするガスタービン。
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項６】
前記遮熱環は、周方向に一定の隙間を設けて複数に分割されていることを特徴とする請求項２から請求項５のいずれか一項に記載のガスタービン。
【手続補正３】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項７】
前記遮熱環は、前記回転軸線回りにリング形状をなして前記複数の動翼体及び前記複数の静翼体より前記空気通路における圧縮空気の流動方向の下流側における前記翼環部の内周部に固定されることを特徴とする請求項２から請求項６のいずれか一項に記載のガスタービン。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
従って、第１冷却空気供給経路により第１マニホールドに供給された冷却空気は、第１連結通路を通して第２マニホールドに供給され、第２連結通路を通して第３マニホールドに供給され、第２冷却空気供給経路により排出されることとなり、冷却空気の通路を長く確保することで、ケーシングにおける複数の動翼体の外側部分を効率良く冷却することができる。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２１】
本発明のガスタービンでは、前記遮熱環は、前記回転軸線回りにリング形状をなして前記複数の動翼体及び前記複数の静翼体より前記空気通路における圧縮空気の流動方向の下流側における前記翼環部の内周部に固定されることを特徴としている。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２２】
従って、前記遮熱環により動翼体及び静翼体を通過した圧縮空気から翼環部への入熱を効果的に遮断することができる。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３０】
燃焼器１２は、圧縮機１１で圧縮され車室１４に溜められた高温・高圧の圧縮空気と燃料が供給され、燃焼することで、燃焼ガスを生成する。タービン１３は、タービン車室２６内に複数の静翼２７と複数の動翼２８が燃焼ガスの流動方向（後述するロータ３２の軸方向）に交互に配設されている。そして、このタービン車室２６は、下流側に排気車室２９を介して排気室３０が配設されており、排気室３０は、タービン１３に連結する排気ディフューザ３１を有している。このタービンは、燃焼器１２からの燃焼ガスにより駆動し、同軸上に連結された発電機を駆動する。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５０】
次に、圧縮機１１の空気通路４９側から翼環部４１への入熱を遮断する構造について、図４を参照しながら説明する。図４は、軸方向に複数列に配列された静翼体４５及び動翼体４６の軸方向位置に対向するように、複数列に配置された遮熱環８２，８３を一例として表示している。圧縮空気Ａの流れ方向を、矢印で示す。以下の遮熱環の構造は、遮熱環８３を中心に説明する。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５１】
翼環部４１の径方向の内周側には、径方向の内側に突出して、回転軸線Ｃ回りにリング状に形成された支持部４１ａが形成されている。支持部４１ａの径方向内側端部には、圧縮空気Ａの流れ方向の上流側及び下流側に突出する上流縁部４１ｃ、下流縁部４１ｄが形成され、各静翼体４５の外側シュラウド４８に対向するように配置されている。軸方向の上流側及び下流側に配置された支持部４１ａの間には、径方向外側に凹むように形成された翼環溝４１ｂが形成されている。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５２】
翼環溝４１ｂには、回転軸線Ｃ回りにリング状に形成され、周方向に複数個に分割された遮熱環８２，８３が一定の隙間をあけて配置されている。遮熱環８３の軸方向の下流側側面には、径方向の内側末端に形成され、軸方向の上流側及び下流側に突出する遮熱環鍔部８３ａが配置されている。また、前記下流側側面には、前記遮熱環鍔部８３ａより径方向外側に配置され、軸方向の下流側に突出する固定部８３ｂと、前記固定部８３ｂより径方向外側で前記固定部に平行に配置され、軸方向下流側に突出する側壁突出部８３ｃが形成されている。更に、遮熱環鍔部８３ａ及び前記固定部８３ｂの間には、軸方向上流側に向かって凹むように形成された下部溝８３ｅが形成され、側壁突出部８３ｃと固定部８３ｂの間には、軸方向上流側に向かって凹み、下部溝８３ｅに平行に配置された上部溝８３ｆが形成されている。また、翼環溝４１ｂの内周面に対向して、遮熱環８３の径方向外側の外周面の軸方向上流端には、径方向の外側に突出する上部突出部８３ｄが回転軸線Ｃ回りにリング状に形成されている。遮熱環８２も同様の形状を備えている。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５４】
翼環部４１が、上述のような構造を備えることにより、支持部４１ａの上流縁部４１ｃは、遮熱環８３の上部溝８３ｆに軸方向下流側から挿入されている。更に、遮熱環８３は、支持部４１ａの上流縁部４１ｃ及び側壁突出部８３ｃ並びに固定部８３ｂを介して翼環部４１から支持されている。また、静翼体４５のシュラウド鍔部４８ａが、軸方向の下流側から上流側に向かって遮熱環８３の下部溝８３ｅに挿入され、静翼体４５は、シュラウド鍔部４８ａ及び遮熱環鍔部８３ａ並びに固定部８３ｂを介して遮熱環８３から支持されている。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５７】
また、静翼体４５の外側シュラウド４８は、外側シュラウド４８の上流側及び下流側に延在するシュラウド鍔部４８ａと遮熱環８３の遮熱環鍔部８３ａを介して遮熱環８３に接触するのみであり、翼環部４１に直接接触することはない。以上の説明は、遮熱環８３を中心に説明したが、遮熱環８２も同様の構造である。また、遮熱環８２の各部の符号は、例えば、遮熱環８３の遮熱環鍔部８３ａを遮熱環鍔部８２ａと読み替えればよい。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５８】
次に、遮熱環８２を例に挙げて、空気通路４９を流動する圧縮空気Ａから翼環部４１への熱の移動を説明する。上述のように、空気通路４９を流動する圧縮空気Ａから翼環部４１への熱の移動は、遮熱環８２との接触部からの入熱に限られる。図４に示す空気通路４９側からの熱の移動は、矢印Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３，Ｆ４で示されている。翼環部４１への入熱は、遮熱環８２の内周面の空気通路４９側に面した面からの熱伝達による入熱Ｆ１と静翼体４５からの熱伝導による入熱Ｆ２とがある。遮熱環８２に入った熱Ｆ１，Ｆ２は、翼環部４１との接触部から翼環部４１に逃げる。即ち、第１の熱Ｆ３は、側壁突出部８２ｃの内周端（上部溝８２ｆ）及び支持部４１ａの上流縁部４１ｃを介して翼環部４１の支持部４１ａに移動する熱であり、第２の熱Ｆ４は遮熱環８２の上流側側壁８２ｇから支持部４１ａの下流縁部４１ｄを介して翼環部４１に移動する熱であり、第３の熱Ｆ５は上部突出部８２ｄを介して翼環部４１に移動する熱と、に限られる。ここでは、遮熱環８２を例に説明したが、他の遮熱環でも同様である。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６０】
また、翼環部４１は、空気通路４９側に遮熱環８１，８２，８３，８４が設けられているため、空気通路４９を通過する高温・高圧の圧縮空気からの入熱を大幅に低減できる。
【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６１】
また、遮熱環８１，８２，８３，８４は、周方向に複数個に分割され、一定の隙間を設けて回転軸線Ｃ回りにリング状に配置されている。従って、周方向に一定の隙間を設けられているので、例え遮熱環８１、８２、８３、８４が、空気通路４９側からの入熱により周方向に延伸しても、周方向の伸び代は隙間に吸収される。従って、遮熱環の径方向外側への変位はほとんど発生せず、翼環部４１の径方向の変位に影響することはない。
【手続補正１６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７３】
本実施形態のガスタービンでは、第１冷却空気供給経路７１が連結される第１マニホールド６２と、空気通路４９における空気の流動方向の上流側に配置される第２マニホールド６３と、空気通路４９における空気の流動方向の下流側に配置されて第２冷却空気供給経路７３が連結される第３マニホールド６４とを設け、第１マニホールド６２と第２マニホールド６３を第１連結通路６５により連結し、第２マニホールド６３と第３マニホールド６４を第２連結通路６６により連結している。従って、第１冷却空気供給経路７１により第１マニホールド６２に供給された冷却空気は、第１連結通路６５を通して第２マニホールド６３に供給され、第２連結通路６６を通して第３マニホールド６４に供給され、第２冷却空気供給経路７３により排出されることとなる。そのため、冷却空気は、翼環部４１内を圧縮空気Ａと逆方向に流れてから圧縮空気Ａと同方向に流れることとなり、冷却空気の通路を長く確保することで、圧縮機車室２１おける複数の動翼体４６の外側部分を効率良く冷却することができる。
【手続補正１７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７９】
１１  圧縮機
１２  燃焼器
１３  タービン
１４  車室
２１  圧縮機車室
２３  静翼
２４  動翼
３２  ロータ（回転軸）
４１  翼環部
４１ａ支持部
４５  静翼体
４８  外側シュラウド
４８ａシュラウド鍔部（鍔部）
４６  動翼体
４９  空気通路
６１  冷却空気流路
６２  第１マニホールド
６３  第２マニホールド
６４  第３マニホールド
６５  第１連結通路
６６  第２連結通路
７１  第１冷却空気供給経路
７２  冷却器
７３  第２冷却空気供給経路
８１，８２，８３，８４  遮熱環
Ｃ    回転軸線