(57)【要約】【課題】より高い自由度で設計を行うことができ、運転時の効率を高くすることができる。【解決手段】部分外周環の１つが主部分外周環であり、主部分外周環の周方向の端部または内周環の主部分外周環の周方向の端部に対面する部分の少なくとも一方に、主部分外周環の周方向の端部が内周環の外周面よりも大きくなるように円弧以外の形状としたリリーフ部が形成され、リリーフ部が形成されている部分の回転機械の軸方向の端面に形成され、主部分外周環の端部または内周環の主部分外周環の端部に対面する部分の少なくとも一方に、回転機械の回転軸方向から見た場合、リリーフ部に形成される主部分外周環と内周環との間の空間の全域を塞ぐ閉塞部が形成されている。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転機械の静止部材であって、
複数に分割された部分外周環が連結されて環形状となる外周環と、
前記外周環に内接する内周環と、を有し、
前記外周環は、前記部分外周環の１つが主部分外周環であり、
前記主部分外周環の周方向の端部または前記内周環の前記主部分外周環の周方向の端部に対面する部分の少なくとも一方に、前記主部分外周環の周方向の端部が前記内周環の外周面よりも径方向に大きくなるように円弧以外の形状としたリリーフ部が形成され、
前記リリーフ部が形成されている部分の前記回転機械の軸方向の端面に形成され、前記主部分外周環の端部または前記内周環の前記主部分外周環の端部に対面する部分の少なくとも一方に、前記回転機械の回転軸方向から見た場合、前記リリーフ部に形成される前記主部分外周環と前記内周環との間の空間の全域を塞ぐ閉塞部が形成されていることを特徴とする回転機械の静止部材。
【請求項２】
前記主部分外周環は、半周よりも大きい円弧となることを特徴とする請求項１に記載の回転機械の静止部材。
【請求項３】
前記リリーフ部は、前記主部分外周環に形成され、半周の円弧の端部から円弧の接線方向に延びていることを特徴とする請求項１または２に記載の回転機械の静止部材。
【請求項４】
前記主部分外周環は、前記外周環の鉛直方向上側の端部を含む部分に配置されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の回転機械の静止部材。
【請求項５】
前記閉塞部は、前記内周環に形成され、前記リリーフ部が形成されている部分よりも前記外周環側に突出したフランジ部を含むことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の回転機械の静止部材。
【請求項６】
前記閉塞部は、前記主部分外周環に形成され、前記リリーフ部が形成されている部分よりも前記内周環側に突出したフランジ部を含むことを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の回転機械の静止部材。
【請求項７】
前記外周環及び前記内周環は、前記閉塞部の周方向の端面または前記閉塞部の周方向の端面に対向する面の一方に形成され、径方向において、前記リリーフ部に重なる領域の全域に延在し、前記閉塞部の周方向の端面または前記閉塞部の周方向の端面に対向する面の他方と接するシール板を有することを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の回転機械の静止部材。
【請求項８】
前記シール板は、前記端面の軸方向の中心よりも前記リリーフ部で形成される空間側に配置されていることを特徴とする請求項７に記載の回転機械の静止部材。
【請求項９】
前記シール板は、前記閉塞部の周方向の端面に対向する面に形成されていることを特徴とする請求項７または８に記載の回転機械の静止部材。
【請求項１０】
取り込んだ空気を圧縮する圧縮機と、
前記圧縮機で圧縮した圧縮空気に燃料を供給して燃焼させる燃焼器と、
前記燃焼器で燃焼した燃焼ガスにより回転動力を得るタービンと、を有し、
前記タービンは、請求項１から９のいずれか一項に記載の回転機械の静止部材と、
前記回転機械の静止部材の外周環の外周に支持された複数の静翼と、を備えることを特徴とするガスタービン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転機械の静止部材及びガスタービンに関する。
【背景技術】
【０００２】
ガスタービンは、圧縮機と燃焼器とタービンにより構成されており、圧縮機が取り込んだ空気を圧縮することで高温・高圧の圧縮空気とし、燃焼器がこの圧縮空気に対して燃料を供給して燃焼させ、タービンがこの燃焼により発生した高温・高圧の燃焼ガス（排気ガス）により駆動するものであり、同軸上に連結された発電機を駆動して発電することができる。
【０００３】
ここで、ガスタービン等の回転機械は、静翼等の静止部材が環状に配置されている。このような環状に配置される部材は、環状の部分を上半と下半の２つに分割し、回転部であるロータに対して設置される場合がある（特許文献１参照）。このように、環状の部材を上半と下半等で分割した構造とする場合、連結部をシールし、連結部からの空気が漏れを抑制している。また、２つ以上に分割する場合も連結部をシールし、連結部からの空気が漏れを抑制している（特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−２００７０５号公報
【特許文献２】特開２００２−２０１９１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ここで、ガスタービンは、静翼をロータ側で支持するサポートリングと、サポートリングの径方向内側に配置され、サポートリングを支持する中間軸カバーとを有する。このサポートリングは、中間軸カバーで支持されることで、回転機械の所定の位置に固定される。回転機械は、サポートリングや中間軸カバー等の環状部材を基本的には、半周分割して組み合わせる。しかしながら、このように半周に分割した構造のみでは、設計の制約が生じてしまう。また、分割位置を換えた場合、サポートリングと中間軸カバーとの間のシールが不十分では、回転機械の性能が低下してしまう。
【０００６】
本発明は上述した課題を解決するものであり、より高い自由度で設計を行うことができ、運転時の効率を高くすることができる回転機械の静止部材及びガスタービンを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成するための本発明は、回転機械の静止部材であって、複数に分割された部分外周環が連結されて環形状となる外周環と、前記外周環に内接する内周環と、を有し、前記外周環は、前記部分外周環の１つが主部分外周環であり、前記主部分外周環の周方向の端部または前記内周環の前記主部分外周環の周方向の端部に対面する部分の少なくとも一方に、前記主部分外周環の周方向の端部が前記内周環の外周面よりも径方向に大きくなるように円弧以外の形状としたリリーフ部が形成され、前記リリーフ部が形成されている部分の前記回転機械の軸方向の端面に形成され、前記主部分外周環の端部または前記内周環の前記主部分外周環の端部に対面する部分の少なくとも一方に、前記回転機械の回転軸方向から見た場合、前記リリーフ部に形成される前記主部分外周環と前記内周環との間の空間の全域を塞ぐ閉塞部が形成されていることを特徴とする。
【０００８】
ここで、前記主部分外周環は、半周よりも大きい円弧となることが好ましい。
【０００９】
また、前記リリーフ部は、前記主部分外周環に形成され、半周の円弧の端部から円弧の接線方向に延びていることが好ましい。
【００１０】
また、前記主部分外周環は、前記外周環の鉛直方向上側の端部を含む部分に配置されていることが好ましい。
【００１１】
また、前記閉塞部は、前記内周環に形成され、前記リリーフ部が形成されている部分よりも前記外周環側に突出したフランジ部を含むことが好ましい。
【００１２】
また、前記閉塞部は、前記主部分外周環に形成され、前記リリーフ部が形成されている部分よりも前記内周環側に突出したフランジ部を含むことが好ましい。
【００１３】
また、前記外周環及び前記内周環は、前記閉塞部の周方向の端面または前記閉塞部の周方向の端面に対向する面の一方に形成され、径方向において、前記リリーフ部に重なる領域の全域に延在し、前記閉塞部の周方向の端面または前記閉塞部の周方向の端面に対向する面の他方と接するシール板を有することが好ましい。
【００１４】
また、前記シール板は、前記端面の軸方向の中心よりも前記リリーフ部で形成される空間側に配置されていることが好ましい。
【００１５】
また、前記シール板は、前記閉塞部の周方向の端面に対向する面に形成されていることが好ましい。
【００１６】
上記の目的を達成するための本発明は、ガスタービンであって、取り込んだ空気を圧縮する圧縮機と、前記圧縮機で圧縮した圧縮空気に燃料を供給して燃焼させる燃焼器と、前記燃焼器で燃焼した燃焼ガスにより回転動力を得るタービンと、を有し、前記タービンは、請求項１から７のいずれか一項に記載の回転機械の静止部材と、前記回転機械の静止部材の外周環の外周に支持された複数の静翼と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明は、リリーフ部と閉塞部を設けることで、外周環を含む１つの主部分外周環が半周以上の大きさとなっても、内周環に対して設置することができ、かつ、内周環と外周環との間のシールを維持することができる。これにより環状部材を分割する位置を半周となる部分以外の任意の位置とすることができ、かつ、シール性も維持することができる。これにより、より高い自由度で設計を行うことができ、運転時の効率を高くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】図１は、本実施例にかかるガスタービンを表す概略図である。
【図２】図２は、図１のガスタービンの１段目の静翼と動翼の周辺部の概略構成を示す断面図である。
【図３】図３は、静翼支持機構の概略構成を示す正面図である。
【図４】図４は、静翼支持機構の上側部材と下側部材との接触部の近傍を示す正面図である。
【図５】図５は、静翼支持機構の下側部材の端面の近傍を示す斜視図である。
【図６】図６は、静翼支持機構の下側部材の端面の近傍を示す上面図である。
【図７】図７は、静翼支持機構の下側部材の端面の近傍を示す拡大上面図である。
【図８】図８は、中間軸受とサポートリングとの間の空間を示す斜視図である。
【図９】図９は、静翼支持機構の上側部材と下側部材との接触部の近傍を示す部分拡大図である。
【図１０】図１０は、図９のＡ−Ａ線断面図である。
【図１１】図１１は、変形例の静翼支持機構の下側部材の端面の近傍を示す上面図である。
【図１２】図１２は、他の実施例の静翼支持機構の下側部材の端面の近傍を示す上面図である。
【図１３】図１３は、他の実施例の静翼支持機構の上側部材と下側部材との接触部の近傍を示す正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下に添付図面を参照して、本発明の好適な実施例を詳細に説明する。なお、この実施例により本発明が限定されるものではなく、また、実施例が複数ある場合には、各実施例を組み合わせて構成するものも含むものである。
【００２０】
図１は、本実施例にかかるガスタービンを表す概略図である。図１に示すように、ガスタービン１０は、圧縮機１１と燃焼器１２とタービン１３により構成されている。このガスタービン１０には、発電機が連結されており、発電可能となっている。
【００２１】
圧縮機１１は、空気を取り込む空気取入口２１を有し、圧縮機車室２２内に複数の圧縮機静翼体２３と圧縮機動翼体２４が前後方向（後述するロータ３２の軸方向）に交互に配設されてなり、その外側に抽気室２５が設けられている。燃焼器１２は、圧縮機１１で圧縮された圧縮空気に対して燃料を供給し、点火することで燃焼可能となっている。タービン１３は、タービン車室（ケーシング）２６内に複数のタービン静翼体２７とタービン動翼体２８が前後方向（後述するロータ３２の軸方向）に交互に配設されている。このタービン車室２６の燃焼ガスの流動方向下流側には、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に連続する排気ディフューザ３１を有している。
【００２２】
また、圧縮機１１、燃焼器１２、タービン１３、排気室３０の中心部を貫通するようにロータ（タービン軸）３２が配置されている。ロータ３２は、圧縮機１１側の端部が軸受部３３により回転自在に支持される一方、排気室３０側の端部が軸受部３４により回転自在に支持されている。そして、このロータ３２は、圧縮機１１にて、各圧縮機動翼体２４が装着されたディスクが複数重ねられて固定され、タービン１３にて、各タービン動翼体２８が装着されたディスクが複数重ねられて固定されている。
【００２３】
そして、このガスタービンは、圧縮機１１の圧縮機車室２２が脚部３５に支持され、タービン１３のタービン車室２６が脚部３６により支持され、排気室３０が脚部３７により支持されている。
【００２４】
なお、タービン車室２６は、その内側にリング形状をなす燃焼ガス通路４０が形成され、この燃焼ガス通路４０に複数のタービン静翼体２７とタービン動翼体２８が燃焼ガスの流動方向に沿って交互に配設されている。即ち、各段のタービン静翼体２７は、複数のタービン静翼（静翼）４１が周方向に均等間隔で配置され、タービン車室２６に固定されている。
【００２５】
圧縮機１１の空気取入口２１から取り込まれた空気が、複数の圧縮機静翼体２３と圧縮機動翼体２４を通過して圧縮されることで高温・高圧の圧縮空気となる。燃焼器１２にて、この圧縮空気に対して所定の燃料が供給され、燃焼する。そして、この燃焼器１２で生成された作動流体である高温・高圧の燃焼ガスが、タービン１３を構成する複数のタービン静翼体２７とタービン動翼体２８を通過することでロータ３２を駆動回転し、このロータ３２に連結された発電機を駆動する。一方、排気ガス（燃焼ガス）のエネルギは、排気室３０の排気ディフューザ３１により圧力に変換され減速されてから大気に放出される。
【００２６】
次に、図１に加え、図２を用いて、タービン静翼体２７とタービン動翼体２８について説明する。タービン１３は、複数のタービン静翼体２７（静翼４１）と複数のタービン動翼体２８（動翼４２）が交互に配設されており、燃焼ガス（排気ガス）のエネルギを取得した後の排気ガスを排出可能である。次に、タービン静翼体２７、タービン動翼体２８のうち、１段目のタービン静翼体２７、タービン動翼体２８つまり、燃焼器１２から排出された燃焼ガスが最初に通過するタービン静翼体２７、タービン動翼体２８の構成について説明する。なお、以下では、１段目のタービン静翼体（一段静翼）２７、タービン動翼体（一段動翼）２８について説明するが、燃焼ガスの流れ方向がさらに下流側のタービン静翼体２７、タービン動翼体２８は、同様の構成としてもよいし、異なる構成としてもよい。
【００２７】
タービン静翼体２７は、静翼４１と、外側シュラウド４３と内側シュラウド４４とを有する。タービン静翼体２７は、静翼４１の翼本体の長手方向（ロータ３２の径方向）における一端部（径方向の外側）に外側シュラウド４３が固定され、他端部（径方向の内側）に内側シュラウド４４が固定されている。外側シュラウド４３は、タービン車室２６に固定されている。内側シュラウド４６は、静翼支持機構（回転体の静止部品）５０に固定されている。また、静翼４１は、中空形状をなし、所定の位置に内部と外部を貫通する多数の冷却孔が形成されている。そして、タービン静翼体２７は、高圧の冷却圧縮空気が、外側シュラウド４３側及び内側シュラウド４４側から静翼４１内に供給される。供給された冷却圧縮空気は、内壁面に衝突してからこの内壁面に沿って流れることで冷却し、多数の冷却孔を通して外部（燃焼ガス通路４０）へ排出され、外壁面に沿って流れることで冷却する。タービン動翼体２８は、タービン動翼（動翼）４２とロータディスク４６とを有する。タービン動翼体２８は、周方向に均等間隔で配置されている。タービン動翼体２８は、動翼４２の基端部がロータ３２に固定されるロータディスク４６に固定されている。これにより、タービン動翼体２８は、ロータ３２と一体で回転する。
【００２８】
次に、図１及び図２に加え、図３から図１０を用いて静翼支持機構５０について説明する。図４は、静翼支持機構の上側部材と下側部材との接触部の近傍を示す正面図である。図５は、静翼支持機構の下側部材の端面の近傍を示す斜視図である。図６は、静翼支持機構の下側部材の端面の近傍を示す上面図である。図７は、静翼支持機構の下側部材の端面の近傍を示す拡大上面図である。図８は、中間軸受とサポートリングとの間の空間を示す斜視図である。図９は、静翼支持機構の上側部材と下側部材との接触部の近傍を示す部分拡大図である。図１０は、図９のＡ−Ａ線断面図である。図４から図１０は、分割面の一方のみを示しているが他方も同様の構造である。
【００２９】
静翼支持機構（回転体の静止部材）５０は、図２及び図３に示すように、中間軸カバー５２と、サポートリング５４と、中間軸カバー５２に対してサポートリングを締結する締結部５６と、を有する。中間軸カバー５２は、内周面がロータ３２と対面している。中間軸カバー５２は、ロータ３２の周囲に配置されており、ロータ３２の回転軸ＣＬを軸とした環状の部材である。中間軸カバー５２は、中間軸カバー上半６０と中間軸カバー下半６２とを有する。中間軸カバー上半６０と中間軸カバー下半６２とは、それぞれリングを半分に切断した半円形状であり、中間軸カバー上半６０の端部と中間軸カバー下半６２の端部を連結することで１つの環状の部材となる。中間軸カバー５２は、中間軸カバー上半６０と中間軸カバー下半６２とが、半円形状であるため、中間軸カバー上半６０と中間軸カバー下半６２との接触部の位置が水平面１００と一致する。なお、本実施例では、水平面１００としたが、回転軸ＣＬを通る面であればよい。つまり水平面１００が回転軸ＣＬを軸として任意の角度回転した面を中間軸カバー上半６０と中間軸カバー下半６２との接触部の位置としてもよい。
【００３０】
サポートリング５４は、内周面が中間軸カバー５２と対面し、外周面がタービン静翼体２７と対面している。なお、図３では、静翼４１を１枚のみ示したが、静翼４１は黒丸で示すように回転軸ＣＬ周りの全周に所定の間隔で配置されている。サポートリング５４は、締結部５６で中間軸カバー５２に固定され、外周面に静翼４１の内側シュラウド４４が固定されている。サポートリング５４は、中間軸カバー５２とタービン静翼体２７との間に配置され、中間軸カバー５２とタービン静翼体２７とを連結している。サポートリング５４は、中間軸カバー５２と同様に回転軸ＣＬを軸とした環状の部材である。サポートリング（外周環）５４は、サポートリング上半（主部分外周環）６４とサポートリング下半６６とを有する。サポートリング５４は、サポートリング上半６４とサポートリング下半６６とが回転軸ＣＬを軸とした円弧形状であり、サポートリング上半６４とリング下半６６との端部を連結することで１つの環状の部材となる。サポートリング上半６４は、半周よりも大きい円弧形状である。リング下半６６は、半周よりも小さい円弧形状である。サポートリング５４は、サポートリング上半６４が半周よりも大きい円弧でサポートリング下半６６は半周よりも小さい円弧であるため、サポートリング上半６４とサポートリング下半６６との端部を連結した場合の、サポートリング上半６４の端部とサポートリング下半６６の端部とが接触する面である分割面１０２、１０４が水平面１００に対してずれた位置、本実施例では、中間軸カバー下半６２が配置されている位置となる。
【００３１】
締結部５６は、ボルト等であり、回転軸ＣＬを軸として周方向に所定の間隔で配置されている。締結部５６は、中間軸カバー５２をサポートリング５４に対して締結させる。ここで、締結部５６は、回転軸ＣＬ方向に延在する向きで配置されており、回転軸ＣＬ方向に中間軸カバー５２をサポートリング５４に対して押し付ける。また、締結部５６は、タービン動翼体２８と対面している面とは反対側の面に突出している。
【００３２】
静翼支持機構５０は、中間軸カバー５２とサポートリング５４とを締結部５６で締結し、サポートリング５４でタービン静翼体２７の内側シュラウド４４を支持することで、径方向内側からタービン静翼体２７を支持する。
【００３３】
次に、静翼支持機構５０の中間軸カバー（内周環）５２とサポートリング（外周環）５４との形状、特に、上半と下半とが対面する水平面１００、分割面１０２、１０４の近傍の形状について説明する。
【００３４】
サポートリング上半６４は、半円より広い円弧形状であり、周方向の端部、具体的には、周方向において半円より外側（鈍角側）の部分がリリーフ部７０となる。リリーフ部７０は、周方向の半円となる位置の円弧の接線となる方向にサポートリング下半６６と対面する位置まで延びている。サポートリング上半６４は、リリーフ部７０を設けることで、リリーフ部７０が設けられている周方向において半円より外側の部分の内周側の端面が、半円の部分の内周面の径方向の最も外側の部分と同じ位置となる。これにより、サポートリング上半６４は、周方向の端部を結んだ線の距離が、半円の部分の内周面の直径と同じ大きさとなる。サポートリング上半６４は、リリーフ部７０を設けることで、リリーフ部７０が設けられている周方向において半円より外側の部分の内周側の端面が、中間軸カバー５２の外周面よりも径方向に大きくなる。サポートリング上半６４は、リリーフ部７０を設けることで、回転軸ＣＬの鉛直方向からサポートリング上半６４を中間軸カバー５２に設置する場合でも、周方向の端部が、中間軸カバー５２に引っかかることを抑制できる。
【００３５】
中間軸カバー５２は、中間軸カバー上半６０及び中間軸カバー下半６２の外周面、つまり、サポートリング５４と対面する位置にフランジ部７１が形成されている。フランジ部７１は、回転軸ＣＬの方向において、燃焼ガスＧの流れ方向上流側、具体的にはタービン動翼体２８と対面している面とは反対側の中間軸カバー上半６０及び中間軸カバー下半６２の外周面に形成されており、他の部分よりも径方向外側に突出している。フランジ部７１は、周方向の全域に形成されている。
【００３６】
また、サポートリング上半６４及びサポートリング下半６６は、フランジ部７１に対面する位置に他の部分よりも凹んだ凹部７３が形成されている。サポートリング上半６４に形成されている凹部７３は、リリーフ部７０に対応する位置にも形成されている。フランジ部７１でかつリリーフ部７０である部分は、リリーフ部７０の後述するフランジ部７２の径方向内側の端部よりも径方向外側に突出しているが、後述する凹部７４よりも径方向外側に突出していない。
【００３７】
次に、サポートリング上半６４及びサポートリング下半６６は、内周面、つまり中間軸カバーと対面する位置にフランジ部７２が形成されている。フランジ部７２は、回転軸ＣＬの方向において、燃焼ガスＧの流れ方向下流側、具体的にはタービン動翼体２８と対面している面側のサポートリング上半６４及びサポートリング下半６６の内周面に形成されており、他の部分よりも径方向内側に突出している。フランジ部７２は、周方向の全域に形成されている。サポートリング上半６４に形成されているフランジ部７２は、リリーフ部７０に対応する位置にも形成されている。フランジ部７２でかつリリーフ部７０である部分は、リリーフ部７０のフランジ部７１よりも径方向内側に突出しているが、凹部７３よりも径方向内側に突出していない。
【００３８】
また、中間軸カバー５２は、中間軸カバー上半６０及び中間軸カバー下半６２のフランジ部７２に対面する位置に他の部分よりも凹んだ凹部７４が形成されている。静翼支持機構５０は、以上のように、中間軸カバー５２の外周面の燃焼ガスＧの流れ方向上流にフランジ部７１が形成され、燃焼ガスＧの流れ方向下流側に凹部７４が形成されている。また、静翼支持機構５０は、以上のように、サポートリング５４の内周面の燃焼ガスＧの流れ方向上流に凹部７３が形成され、燃焼ガスＧの流れ方向下流側にフランジ部７２が形成されている。
【００３９】
静翼支持機構５０は、回転軸ＣＬの方向において、燃焼ガスＧの流れ方向下流側、具体的には動翼体２４と対面している面側に、フランジ部７１、７２と凹部７３、７４とを形成されている。ここで、フランジ部７１、７２と凹部７３、７４との径方向への突出距離、へこみ距離は、後述する空間Ａ１を塞ぐ距離以上とする。
【００４０】
これにより、サポートリング５４の径方向内側に突出したフランジ部７２の回転軸ＣＬの方向において、燃焼ガスＧの流れ方向上流の面（サポートリング側端面）７７が、中間軸カバー上半６０の回転軸ＣＬ方向においてフランジ部７１（凹部７４が形成されていない部分）の回転軸ＣＬ方向、燃焼ガスＧの流れ方向下流の面（中間軸カバー側端面）７９と対面し接した状態となる。また、静翼支持機構５０は、リリーフ部７０が形成されている部分のサポートリング側端面７７が、中間軸カバー下半６２の回転軸ＣＬ方向においてフランジ部７１（凹部７４が形成されていない部分）も、回転軸ＣＬ方向、燃焼ガスＧの流れ方向下流の面（中間軸カバー側端面）７９と対面し接した状態となる。また、サポートリング５４の径方向内側に突出したフランジ部７２の回転軸ＣＬの方向において、燃焼ガスＧの流れ方向上流の面（サポートリング側端面）７７が、中間軸カバー下半６２の回転軸ＣＬ方向において凹部７４が形成されていない部分の、回転軸ＣＬ方向、燃焼ガスＧの流れ方向下流の面（中間軸カバー側端面）７９と対面し接した状態となる。
【００４１】
次に、サポートリング下半６６は、サポートリング上半６４と対面する面、つまり周方向の端面に、径方向に延在し、サポートリング上半６４に突出したシール板８２が配置されている。シール板８２は、回転軸ＣＬ方向において、フランジ部７２が形成されている部分に設けられている。またシール板８２は、径方向において、サポートリング上半６４と対面する全域に配置されており、径方向内側の端部が、中間軸カバー側端面７９の径方向外側の端部よりも径方向内側となる。シール板８２は、サポートリング上半６４側の端部がサポートリング上半６４と接し、サポートリング上半６４とサポートリング下半６６との間をシールする。
【００４２】
また、中間軸カバー下半６２は、軸受上半６０と対面する面、つまり周方向の端面に、径方向に延在し、軸受上半６０に突出したシール板８４が配置されている。シール板８４は、回転軸ＣＬ方向において、凹部７４が形成されている部分でシール板８２に隣接する位置に設けられている。シール板８４は、径方向において、中間軸カバー上半６０と対面する全域に配置されている。シール板８４は、中間軸カバー上半６０側の端部が中間軸カバー上半６０と接し、中間軸カバー上半６０と中間軸カバー下半６２との間をシールする。
【００４３】
静翼支持機構５０は、以上のように、サポートリング上半６４は、周方向において半円よりも大きく、つまり１８０°よりも大きい扇型である。また、サポートリング上半６４の周方向の端部にリリーフ部７０を形成している。また、サポートリング上半６４とサポートリング下半６６にフランジ部７２、凹部７３を形成し、中間軸カバー上半６０と中間軸カバー下半６２にフランジ部７１と凹部７４とを形成している。
【００４４】
静翼支持機構５０は、リリーフ部７０を形成することで、図８に示すように円弧上の中間軸カバー下半６２の外周面と、サポートリング上半６４のリリーフ部７０の内周面との間に空間Ａ１、空間Ａ２が形成される。このとき、静翼支持機構５０は、フランジ部７１、フランジ部７２と凹部７３と凹部７４と形成することで、回転軸ＣＬ方向から見た場合、空間Ａ１と空間Ａ２をずれた（重ならない）位置に形成することができる。また、リリーフ部７０に対応するサポートリング側端面７７と中間軸カバー側端面７９とが当接するため、サポートリング側端面７７と中間軸カバー側端面７９との間から空気が漏れにくい状態となる。
【００４５】
このように、静翼支持機構５０は、空間Ａ１と空間Ａ２をずれた（重ならない）位置に形成することで、空間Ａ１と空間Ａ２とが繋がる領域を小さくすることができる。ここで、静翼支持機構５０は、空間Ａ１が静翼支持機構５０よりも燃焼ガスＧの流れ方向上流側の雰囲気と繋がっており、空間Ａ２が静翼支持機構５０よりも燃焼ガスＧの流れ方向下流側の雰囲気と繋がっている。このため、静翼支持機構５０は、リリーフ部７６を形成するとで空間が形成されてしまう構造であっても、リリーフ部７６を通過する空気を少なくすることができる。具体的には、空間Ａ１と繋がっているサポートリング上半６４とサポートリング下半６６との隙間の部分だけとすることができる。
【００４６】
さらに、本実施例は、シール板８２を設けることで、サポートリング上半６４とサポートリング下半６６との隙間を塞ぐことができる。静翼支持機構５０は、シール板８２を設けることで、図８から図１０、特に図１０に示すように、空間Ａ１と空間Ａ２との間が、サポートリング上半６４とリング下半６６との隙間の内、シール板８２とサポートリング上半６４とサポートリング下半６６と中間軸カバー下半６２とで囲われた空間Ａ３のみで繋がった状態とすることができる。つまりリリーフ部が形成されている場合でも、静翼支持機構５０を介して燃料ガスの上流側と下流側とが繋がる空間を空間Ａ３だけとすることができる。これにより、静翼支持機構５０を介して燃料ガスの上流側から下流側に移動する流体を少なくすることができる。
【００４７】
静翼支持機構５０は、サポートリング５４のサポートリング上半６４とサポートリング下半６６とを半円としない場合でも、例えば本実施例のようにサポートリング上半６４を半円よりも大きくしても、リリーフ部を設けることで簡単に設置することができる。さらに、静翼支持機構５０は、フランジ部７１またはフランジ部７２を設け、つまり径方向に段差を設け、突出した空間を形成し、リリーフ部７０の形状に起因して形成される空間を塞ぐことで、リリーフ部で形成される空間を分断し、リリーフ部７０を介して流体が流れることを抑制できる。
【００４８】
これにより、静翼支持機構５０は、環状の部材を半円部分以外の任意の位置で分割しつつ、分割した位置から流体が漏れることを抑制することができる。これにより、設計の自由度を高くしつつ、運転の効率も維持することができる。例えば、タービン静翼体２７を円周方向に奇数枚配置し、サポートリングの分割位置をタービン静翼体２７とタービン静翼体２７との間とする場合、半円の位置とすることができないが、この場合もタービン静翼体２７とタービン静翼体２７との間でサポートリングを分割しつつ、分割した位置で空気が漏れることを抑制することができる。
【００４９】
ここで、シール板８２は、端面の回転軸方向の中心よりもリリーフ部７６で形成される空間Ａ１側に配置されていることが好ましい。具体的には、図７に示すように、サポートリング側端面７７からシール板８２までの回転軸方向の距離ｄ１がフランジ部７２の回転軸方向の距離ｄ２の半分未満となることが好ましい。これにより、空間Ａ３をより小さくすることができ、空気が漏れることを抑制できる。
【００５０】
図１１は、変形例の静翼支持機構の下側部材の端面の近傍を示す上面図である。また、静翼支持機構５０は、図１１に示すように、空間Ａ３を塞ぐ補助シール板９２を設けることが好ましい。補助シール板９２は、サポートリング下半６６のサポートリング上半６４側に突出した板であり、回転軸ＣＬ方向に延在している。補助シール板９２は、シール板８２とサポートリング上半６４とサポートリング下半６６と中間軸カバー下半６２とで囲われた位置に配置されている。補助シール板９２は、シール板８２とサポートリング上半６４とサポートリング下半６６と中間軸カバー下半６２とで囲われた空間Ａ３を塞ぐ、具体的には、空間Ａ３を空間Ａ１側の空間と空間Ａ２側の空間とに分断することが好ましい。これにより、空間Ａ３を介して空間Ａ１から空間Ａ２に流体が移動することを抑制できる。なお、補助シール板９２は、空間Ａ３の一部を塞ぐことで、流体を流れにくくすることができるため、全域に配置することに限定されない。
【００５１】
上記実施例では、サポートリング５４に凸部となるフランジ部を設けたがこれに限定されない。図１２は、他の実施例の静翼支持機構の下側部材の端面の近傍を示す上面図である。図１２に示す静翼支持機構５０ａは、サポートリングのリング下半６６ａに径方向外側に凹んでいる凹部１７２を設け、中間軸受の中間軸カバー下半６２ａに径方向外側に突出しているフランジ部１７４を設けている。なお、軸受上半とリング上半も同様の構造である。このようにフランジ部１７４を設ける位置を逆にしても上記実施例と同様に空間を塞ぐことができ、空気の漏れを抑制できる。
【００５２】
また、リリーフ部は、組立時等に、中間軸受とサポートリングとが干渉せず、分割されたサポートリング径方向からアクセスして組立可能であればよい。静翼支持機構は、リリーフ部を中間軸受に設けてもよい。図１３は、他の実施例の静翼支持機構の上側部材と下側部材との接触部の近傍を示す正面図である。図１３に示す静翼支持機構５０ｂは、中間軸カバー上半６０ｂと、中間軸カバー下半６２ｂとを含む中間軸受と、サポートリング上半６４ｂと、リング下半６６ｂとを含むサポートリングと、を有する。なお、図１３は、分割面の一方のみを示しているが他方も同様の構造である。
【００５３】
中間軸カバー上半６０ｂは、中間軸カバー下半６２ｂと接触する端面の近傍に、リリーフ部２２０を有する。リリーフ部２２０は、サポートリング上半６４ｂを挿入する方向に直交する方向（本実施例では水平方向）の幅がサポートリング上半６４ｂの両端を結んだ距離よりも広くなる部分が削られた形状となる。つまり円弧の外周面の一部が削られた形状となる。
【００５４】
中間軸カバー下半６２ｂは、軸受上半６０ｂと接触する端面の近傍に、リリーフ部２２２を有する。リリーフ部２２２は、リリーフ部２２０と同様に、サポートリング上半６４ｂを挿入する方向に直交する方向（本実施例では水平方向）の幅がサポートリング上半６４ｂの両端を結んだ距離よりも広くなる部分が削られた形状となる。つまり円弧の外周面の一部が削られた形状となる。また、静翼支持機構５０ｂは、サポートリング上半６４ｂにフランジ部２７１が形成され、リング下半６６ｂにフランジ部２７２が形成される。
【００５５】
このように、中間軸受にリリーフ部２２０、２２２を設けた場合もフランジ部とそれに対応する凹部を設け、リリーフ部２２０、２２２によって生じる空間を分断することで、上述した効果を得ることができる。
【００５６】
また、上記実施例では、リリーフ部で形成される空間を塞ぐ構造としてフランジ部を設けたが、フランジ部には限定されない。例えば、回転方向から見た場合にリリーフ部で形成される空間を塞ぐ板状の突出部と、それに対応する凹部をリリーフ部の近傍に設けてもよい。
【００５７】
また、上記実施例では、外周環であるサポートリングのサポートリング上半を、周方向において半円よりも大きく、つまり１８０°よりも大きい扇型としたが、これに限定されない。例えば、外周環であるサポートリング上半を周方向において半円とした場合も、リリーフ部を設けることで、サポートリング上半の端面が水平方向に対して傾いた向きでサポートリング上半を中間軸カバーに取り付けることができる。つまり、サポートリング上半を水平方向に傾いた向きで中間軸カバーに取り付ける場合も、サポートリング上半を鉛直方向上側から取り付けることができる。これにより、組み立てやすくすることができる。
【００５８】
また、上記実施例では、ガスタービン１０の静翼支持機構の構造として説明したが、静翼支持機構以外でも適用することができる。本構造は、回転機械の静止部材として種々の用途に用いることができる。静止部材は、中間軸受に対応する内周環と、サポートリングに該当する外周環を備えている構造であればよい。
【符号の説明】
【００５９】
１０  ガスタービン
１１  圧縮機
１２  燃焼器
１３  タービン
１４  発電機
２１  空気取入口
２２  圧縮機車室
２３  圧縮機静翼体
２４  圧縮機動翼体
２５  抽気室（低圧ガス供給源）
２６  タービン車室
２７  タービン静翼体
２８  タービン動翼体
３２  ロータ
４１  静翼（タービン静翼）
４２  動翼（タービン動翼）
４３  外側シュラウド
４４  内側シュラウド
４６  ロータディスク
５０、５０ａ、５０ｂ  静翼支持機構（回転体の静止部材）
５２  中間軸カバー
５４  サポートリング
５６  締結部
６０、６０ｂ  中間軸カバー上半
６２、６２ａ、６２ｂ  中間軸カバー下半
６４、６４ａ、６４ｂ  サポートリング上半
６６、６６ｂ  サポートリング下半
７０、７６  リリーフ部
７１、７２  フランジ部（閉塞部）
７３、７４  凹部
７７  サポートリング側端面
７９  中間軸カバー側端面
８２、８４  シール板
９２  補助シール板
１００  水平面
１０２、１０４  分割面
１７２  凹部
１７４  フランジ部
２２０、２２２  リリーフ部
２７１、２７２  フランジ部
Ａ１、Ａ２、Ａ３  空間
ＣＬ  回転軸
【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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