(57)【要約】  燃焼器用冷却パネル（３１）には、冷却媒体が流れる第一流路（６１）及び第二流路（８１）が形成されている。第二流路（８１）は、第一流路（６１）の長手方向の端領域（６３）に対して、端領域（６３）の延在方向（Ｄｅ）に対して交差する周方向（Ｄｃ）に離れ且つ延在方向（Ｄｅ）に延びて延在方向（Ｄｅ）で端領域（６３）とオーバラップするオーバラップ領域（８２）と、延在方向（Ｄｅ）で端領域（６３）とオーバラップしない非オーバラップ領域（８３）と、を有する。第二流路（８１）には、周方向（Ｄｃ）で端領域（６３）に近づく側に曲がっている曲り部（８４）が形成されている。
2016136521.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃焼器の軸線が延びる軸方向の上流側から下流側に燃焼ガスが流れる燃焼ガス流路の周囲を画定する燃焼器用冷却パネルにおいて、
前記燃焼ガスに接触し得る内面と、
前記内面と相反する側を向く外面と、
前記内面と前記外面との間を前記内面及び前記外面に沿った方向に延び、前記内面から前記外面に向かう厚さ方向における前記内面からの距離が一定で、冷却媒体が流れる第一流路及び第二流路と、
が形成され、
前記第二流路は、前記第一流路の長手方向における端を含む端領域に対して、前記端領域の延在方向に対して交差する交差方向に離れ且つ前記延在方向成分を有する方向に延びて前記延在方向で前記端領域とオーバラップするオーバラップ領域と、前記延在方向で前記端領域とオーバラップしない非オーバラップ領域と、を有し、前記交差方向で前記端領域に近づく側に曲がっている曲り部が形成されている、
燃焼器用冷却パネル。
【請求項２】
請求項１に記載の燃焼器用冷却パネルにおいて、
二枚の板を有し、
二枚の前記板のうちの第一板にのみ、前記第一流路及び前記第二流路を形成する溝が形成され、
二枚の前記板のうちの第二板は、前記第一板の前記溝の開口を塞ぐよう、前記第一板に接合されている、
燃焼器用冷却パネル。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の燃焼器用冷却パネルにおいて、
前記第一流路及び前記第二流路は、前記外面で開口する一つのみの入口と、前記内面で開口する一つののみの出口と、を有する、
燃焼器用冷却パネル。
【請求項４】
請求項３に記載の燃焼器用冷却パネルにおいて、
前記第一流路が複数形成され、
前記第二流路が複数形成され、
前記第一流路における前記入口に対して前記第一流路における前記出口が存在する側は、複数の前記第一流路相互で同じであり、
前記第二流路における前記入口に対して前記第二流路における前記出口が存在する側は、複数の前記第二流路相互で同じで、且つ前記第一流路における前記入口に対して前記第一流路における前記出口が存在する側と同じである、
燃焼器冷却パネル。
【請求項５】
請求項３又は４に記載の燃焼器用冷却パネルにおいて、
前記第一流路の前記端領域内に前記入口と前記出口とのうちの一方が形成され、
前記第二流路の前記オーバラップ領域内に前記入口と前記出口とのうちの他方が形成されている、
燃焼器用冷却パネル。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか一項に記載の燃焼器用冷却パネルにおいて、
前記第一流路の断面積は、一定であり、
前記第二流路の断面積は、一定である、
燃焼器用冷却パネル。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか一項に記載の燃焼器用冷却パネルにおいて、
前記曲り部は、前記第二流路の前記非オーバラップ領域内に形成されている、
燃焼器用冷却パネル。
【請求項８】
請求項１から７のいずれか一項に記載の燃焼器用冷却パネルにおいて、
前記第二流路は、前記非オーバラップ領域内で且つ前記曲り部である第一曲り部を基準にして前記オーバラップ領域と反対側の領域内に、前記第一曲り部の曲りとは逆側に曲がっている第二曲り部が形成されている、
燃焼器用冷却パネル。
【請求項９】
請求項８に記載の燃焼器用冷却パネルにおいて、
前記第二流路の前記非オーバラップ領域内で且つ前記第二曲り部を基準にして前記オーバラップ領域と反対側の領域は、前記延在方向に延びている、
燃焼器用冷却パネル。
【請求項１０】
請求項９に記載の燃焼器用冷却パネルにおいて、
前記第二流路の前記非オーバラップ領域内で且つ前記第二曲り部を基準にして前記オーバラップ領域と反対側の前記領域は、前記第一流路の前記端領域を前記延在方向に延長した延長領域上に位置する、
燃焼器用冷却パネル。
【請求項１１】
請求項１から１０のいずれか一項に記載の燃焼器用冷却パネルにおいて、
前記第一流路は、前記端領域につながり且つ前記第二流路の前記オーバラップ領域とは前記延在方向でオーバラップしない非オーバラップ領域を有し、前記第一流路には、前記交差方向で前記第二流路の前記オーバラップ領域に近づく側に曲がっている曲り部が形成されている、
燃焼器用冷却パネル。
【請求項１２】
請求項１１に記載の燃焼器用冷却パネルにおいて、
前記第一流路は、前記第一流路の前記非オーバラップ領域内で且つ前記曲り部である第一曲り部を基準にして前記端領域と反対側の領域内に、前記第一流路の前記第一曲り部の曲りとは逆側に曲がっている第二曲り部が形成され、
前記第一流路の前記非オーバラップ領域内で且つ前記第一流路の前記第二曲り部を基準にして前記端領域と反対側の領域は、前記延在方向に延びている、
燃焼器用冷却パネル。
【請求項１３】
請求項１から１２のいずれか一項に記載の燃焼器用冷却パネルにおいて、
前記交差方向に並ぶ複数の前記第一流路と、前記交差方向に並ぶ複数の前記第二流路と、前記延在方向で前記第二流路とオーバラップする第三流路と、が形成され、
複数の前記第一流路のうち、前記交差方向で隣接する一対の第一流路間には、少なくとも一の前記第二流路の前記オーバラップ領域が位置すると共に、前記第二流路の前記オーバラップ領域と前記延在方向でオーバラップする前記第三流路のオーバラップ領域が位置する、
燃焼器用冷却パネル。
【請求項１４】
請求項１から１３のいずれか一項に記載の燃焼器用冷却パネルにおいて、
前記第二流路の前記非オーバラップ領域は、前記第二流路の前記オーバラップ領域に対して前記下流側に形成されている、
燃焼器用冷却パネル。
【請求項１５】
請求項１から１４のいずれか一項に記載の燃焼器用冷却パネルにおいて、
前記延在方向は、前記軸方向である、
燃焼器用冷却パネル。
【請求項１６】
請求項１から１５のいずれか一項に記載の燃焼器用冷却パネルにおいて、
前記延在方向に延びる溶接部を有し、
前記第二流路の前記オーバラップ領域は、前記第一流路の前記端領域を基準にして、前記溶接部と反対側に位置し、
前記第二流路の前記曲り部は、前記溶接部に近づく側に曲がっている、
燃焼器用冷却パネル。
【請求項１７】
請求項１６に記載の燃焼器用冷却パネルにおいて、
前記交差方向における前記第一流路及び前記第二流路と、前記溶接部との間には、前記延在方向に延びて、前記冷却媒体が流れる側端流路が形成されている、
燃焼器用冷却パネル。
【請求項１８】
請求項１７に記載の燃焼器用冷却パネルにおいて、
前記側端流路の断面積は、前記第一流路の断面積及び前記第二流路の断面積よりも大きい、
燃焼器用冷却パネル。
【請求項１９】
請求項１から１８のいずれか一項に記載の燃焼器用冷却パネルを備える、
トランジションピース。
【請求項２０】
請求項１から１８のいずれか一項に記載の燃焼器用冷却パネルと、
前記燃焼器用冷却パネルの前記内面の側に、前記燃焼器用冷却パネルの前記上流側から前記下流側に向かって燃料を噴射するバーナと、
を備える燃焼器。
【請求項２１】
請求項２０に記載の燃焼器と、
前記燃焼器からの前記燃焼ガスで駆動するタービンと、
を備えるガスタービン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃焼ガスが流れる流路を画定する燃焼器用冷却パネル、これを備えるトランジションピース及び燃焼器、並びに燃焼器を備えるガスタービンに関する。
本願は、２０１５年２月２４日に、日本国に出願された特願２０１５−０３３５６０号に基づき優先権を主張し、この内容をここに援用する。
【背景技術】
【０００２】
ガスタービンの燃焼器は、燃焼ガスの流路を画定するトランジションピースと、このトランジションピース内に空気と共に燃料を供給する燃料供給器と、を備えている。トランジションピース内では、燃料が燃焼すると共に、燃料の燃焼で生成された燃焼ガスが流れる。このため、トランジションピースの内面は、極めて高温の燃焼ガスに晒される。【０００３】
そこで、例えば、以下の特許文献１に開示されている燃焼器には、燃焼ガスの流路を画定する燃焼筒の内面と外面との間に複数の冷却流路が形成されている。各冷却流路には、燃焼筒の外側に存在する圧縮空気が冷却媒体として流れる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−０７７６６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
トランジションピースを形成する燃焼器用冷却パネルは、耐久性等の観点から、その全体を一定の温度以下に保つ必要がある。そこで、燃焼器用冷却パネル中に断面積の大きな冷却流路を多数形成するか、冷却流路の数を多く形成すれば、燃焼器用冷却パネルの全体を一定の温度以下に保つことができる。一方で、運用コスト面等の観点から、燃焼器用冷却パネルの冷却流路を流れる冷却媒体の流量をできる限り少なくすることも望まれる。【０００６】
そこで、本発明は、耐久性を維持しつつ、冷却媒体の流量を抑えることができる燃焼器用冷却パネル、これを備えるトランジションピース及び燃焼器、並びに燃焼器を備える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】
上記目的を達成するための発明に係る第一態様としての燃焼器用冷却パネルは、燃焼器の軸線が延びる軸方向の上流側から下流側に燃焼ガスが流れる燃焼ガス流路の周囲を画定する燃焼器用冷却パネルにおいて、前記燃焼ガスに接触し得る内面と、前記内面と相反する側を向く外面と、前記内面と前記外面との間を前記内面及び前記外面に沿った方向に延び、前記内面から前記外面に向かう厚さ方向における前記内面からの距離が一定で、冷却媒体が流れる第一流路及び第二流路と、が形成され、前記第二流路は、前記第一流路の長手方向における端を含む端領域に対して、前記端領域の延在方向に対して交差する交差方向に離れ且つ前記延在方向成分を有する方向に延びて前記延在方向で前記端領域とオーバラップするオーバラップ領域と、前記延在方向で前記端領域とオーバラップしない非オーバラップ領域と、を有し、前記交差方向で前記端領域に近づく側に曲がっている曲り部が形成されている。【０００８】
当該燃焼器用冷却パネルでは、第一流路と第二流路とが延在方向で一部オーバラップしている。このため、当該燃焼器用冷却パネルでは、延在方向で、第一流路と第二流路との間に無流路領域が形成されない。【０００９】
また、当該燃焼器用冷却パネルでは、第二流路内に曲り部を形成しているので、第二流路のオーバラップ領域に対して、この第二流路の非オーバラップ領域の交差方向におけるレイアウトの自由度を高めることができる。しかも、当該燃焼器用冷却パネルでは、曲り部が交差方向で第一流路の端領域に近づく側に曲がっているので、第二流路のオーバラップ領域が第一流路の端領域と交差方向で異なる位置に存在するものの、第二流路の非オーバラップ領域の少なくとも一部で、延在方向に第一流路の端領域を延長した延長領域上、又はこの延長領域の近くを冷却することができる。【００１０】
また、当該燃焼器用冷却パネルでは、内面から第一流路までの距離が一定で、内面から第二流路までの距離が一定である。このため、第一流路を流れる冷却媒体による内面の冷却効果をほぼ一定にすることができると共に、第二流路を流れる冷媒による内面の冷却効果をほぼ一定にすることができる。なお、ここでの距離が一定とは、厳密に一定の意味ではなく、この距離が製作誤差の範囲内に収まっていることを意味する。【００１１】
よって、当該燃焼器用冷却パネルでは、燃焼器用冷却パネル中で冷却不十分な部分を小さくすることができる。【００１２】
上記目的を達成するための発明に係る第二態様としての燃焼器用冷却パネルは、前記第一態様の前記燃焼器用冷却パネルにおいて、二枚の板を有し、二枚の前記板のうちの第一板にのみ、前記第一流路及び前記第二流路を形成する溝が形成され、二枚の前記板のうちの第二板は、前記第一板の前記溝の開口を塞ぐよう、前記第一板に接合されている。【００１３】
上記目的を達成するための発明に係る第三態様としての燃焼器用冷却パネルは、前記第一又は第二態様の前記燃焼器用冷却パネルにおいて、前記第一流路及び前記第二流路は、前記外面で開口する一つのみの入口と、前記内面で開口する一つののみの出口と、を有する。【００１４】
上記目的を達成するための発明に係る第四態様としての燃焼器用冷却パネルは、前記第三態様の前記燃焼器用冷却パネルにおいて、前記第一流路が複数形成され、前記第二流路が複数形成され、前記第一流路における前記入口に対して前記第一流路における前記出口が存在する側は、複数の前記第一流路相互で同じであり、前記第二流路における前記入口に対して前記第二流路における前記出口が存在する側は、複数の前記第二流路相互で同じで、且つ前記第一流路における前記入口に対して前記第一流路における前記出口が存在する側と同じである。【００１５】
上記目的を達成するための発明に係る第五態様としての燃焼器用冷却パネルは、前記第三又は第四態様の前記燃焼器用冷却パネルにおいて、前記第一流路の前記端領域内に前記入口と前記出口とのうちの一方が形成され、前記第二流路の前記オーバラップ領域内に前記入口と前記出口とのうちの他方が形成されている。【００１６】
上記目的を達成するための発明に係る第六態様としての燃焼器用冷却パネルは、前記第一から第五態様のいずれかの前記燃焼器用冷却パネルにおいて、前記第一流路の断面積は、一定であり、前記第二流路の断面積は、一定である。【００１７】
上記目的を達成するための発明に係る第七態様としての燃焼器用冷却パネルは、前記第一から第六態様のいずれかの前記燃焼器用冷却パネルにおいて、前記曲り部は、前記第二流路の前記非オーバラップ領域内に形成されている。【００１８】
上記目的を達成するための発明に係る第八態様としての燃焼器用冷却パネルは、前記第一から第七態様のいずれかの前記燃焼器用冷却パネルにおいて、前記第二流路は、前記非オーバラップ領域内で且つ前記曲り部である第一曲り部を基準にして前記オーバラップ領域と反対側の領域内に、前記第一曲り部の曲りとは逆側に曲がっている第二曲り部が形成されている。【００１９】
当該燃焼器用冷却パネルでは、第二流路の非オーバラップ領域に二つの曲り部を形成しているので、第二流路のオーバラップ領域に対して、この第二流路の非オーバラップ領域の交差方向におけるレイアウトの自由度をより高めることができる。よって、当該燃焼器用冷却パネルでは、燃焼器用冷却パネル中で冷却不十分な部分をより小さくすることができる。【００２０】
上記目的を達成するための発明に係る第九態様としての燃焼器用冷却パネルは、前記第八態様の前記燃焼器用冷却パネルにおいて、前記第二流路の前記非オーバラップ領域内で且つ前記第二曲り部を基準にして前記オーバラップ領域と反対側の領域は、前記延在方向に延びている。【００２１】
上記目的を達成するための発明に係る第十態様としての燃焼器用冷却パネルは、前記第九態様の前記燃焼器用冷却パネルにおいて、前記第二流路の前記非オーバラップ領域内で且つ前記第二曲り部を基準にして前記オーバラップ領域と反対側の前記領域は、前記第一流路の前記端領域を前記延在方向に延長した延長領域上に位置する。【００２２】
当該燃焼器用冷却パネルでは、第二流路のオーバラップ領域が第一流路の端領域と交差方向で異なる位置に存在するものの、第二流路の非オーバラップ領域の一部で、延在方向に第一流路の端領域を延長した延長領域上を冷却することができる。【００２３】
上記目的を達成するための発明に係る第十一態様としての燃焼器用冷却パネルは、前記第一から第十態様のいずれかの前記燃焼器用冷却パネルにおいて、前記第一流路は、前記端領域につながり且つ前記第二流路の前記オーバラップ領域とは前記延在方向でオーバラップしない非オーバラップ領域を有し、前記第一流路には、前記交差方向で前記第二流路の前記オーバラップ領域に近づく側に曲がっている曲り部が形成されている。【００２４】
当該トランジションピースでは、第一流路で第二流路のオーバラップ領域とオーバラップしている領域に対して、第一流路の非オーバラップ領域の交差方向におけるレイアウトの自由度を高めることができる。【００２５】
上記目的を達成するための発明に係る第十二（ａ）態様としての燃焼器用冷却パネルは、前記第十一態様の前記前記燃焼器用冷却パネルにおいて、前記第一流路は、前記第一流路の前記非オーバラップ領域内で且つ前記曲り部である第一曲り部を基準にして前記端領域と反対側の領域内に、前記第一流路の前記第一曲り部の曲りとは逆側に曲がっている第二曲り部が形成されている。【００２６】
当該トランジションピースでは、第一流路で第二流路のオーバラップ領域とオーバラップしている領域に対して、第一流路の非オーバラップ領域の交差方向におけるレイアウトの自由度をより高めることができる。【００２７】
上記目的を達成するための発明に係る第十二（ｂ）態様としての燃焼器用冷却パネルは、前記第十二（ａ）態様の前記燃焼器用冷却パネルにおいて、前記第一流路の前記非オーバラップ領域内で且つ前記第一流路の前記第二曲り部を基準にして前記端領域と反対側の領域は、前記延在方向に延びている。【００２８】
上記目的を達成するための発明に係る第十二態様としての燃焼器用冷却パネルは、前記第十一態様の前記燃焼器用冷却パネルにおいて、前記第一流路は、前記第一流路の前記非オーバラップ領域内で且つ前記曲り部である第一曲り部を基準にして前記端領域と反対側の領域内に、前記第一流路の前記第一曲り部の曲りとは逆側に曲がっている第二曲り部が形成され、前記第一流路の前記非オーバラップ領域内で且つ前記第一流路の前記第二曲り部を基準にして前記端領域と反対側の領域は、前記延在方向に延びている。【００２９】
上記目的を達成するための発明に係る第十二（ｃ）態様としての燃焼器用冷却パネルは、前記第十二（ｂ）又は第十二態様の前記燃焼器用冷却パネルにおいて、前記第一流路の前記非オーバラップ領域内で且つ前記第一流路の前記第二曲り部を基準にして前記端領域と反対側の前記領域は、前記第二流路の前記オーバラップ領域を前記延在方向に延長した延長領域上に位置してもよい。【００３０】
上記目的を達成するための発明に係る第十三態様としての燃焼器用冷却パネルは、以上のいずれかの態様の前記燃焼器用冷却パネルにおいて、前記交差方向に並ぶ複数の前記第一流路と、前記交差方向に並ぶ複数の前記第二流路と、前記延在方向で前記第二流路とオーバラップする第三流路と、が形成され、複数の前記第一流路のうち、前記交差方向で隣接する一対の第一流路間には、少なくとも一の前記第二流路の前記オーバラップ領域が位置すると共に、前記第二流路の前記オーバラップ領域と前記延在方向でオーバラップする前記第三流路のオーバラップ領域が位置する。【００３１】
当該燃焼器用冷却パネルでは、第一流路の数に対して、延在方向で第一流路と部分的にオーバラップする第二流路及び第三流路の総数を多くすることができる。【００３２】
上記目的を達成するための発明に係る第十四態様としての燃焼器用冷却パネルは、以上のいずれかの態様の前記燃焼器用冷却パネルにおいて、前記第二流路の前記非オーバラップ領域は、前記第二流路の前記オーバラップ領域に対して前記下流側に形成されている。【００３３】
燃焼器用冷却パネル内では、上流側の部分よりも下流側の部分の方が加熱され易い。このため、第三流路が形成されている燃焼器用冷却パネルでは、第一流路に対して下流側に位置している第二流路及び第三流路で、第一流路が存在する領域に対して下流側の加熱され易い領域を、第一流路が存在する領域よりも冷却することができる。【００３４】
上記目的を達成するための発明に係る第十五態様としての燃焼器用冷却パネルは、以上のいずれかの態様の前記燃焼器用冷却パネルにおいて、前記延在方向は、前記軸方向である。【００３５】
上記目的を達成するための発明に係る第十六態様としての燃焼器用冷却パネルは、以上のいずれかの態様の前記燃焼器用冷却パネルにおいて、前記延在方向に延びる溶接部を有し、前記第二流路の前記オーバラップ領域は、前記第一流路の前記端領域を基準にして、前記溶接部と反対側に位置し、前記第二流路の前記曲り部は、前記溶接部に近づく側に曲がっている。【００３６】
当該燃焼器用冷却パネルでは、第二流路のオーバラップ領域が第一流路の端領域を基準にして、溶接部と反対側に位置しても、第二流路の非オーバラップ領域で溶接部の近くを冷却することができる。【００３７】
上記目的を達成するための発明に係る第十七態様としての燃焼器用冷却パネルは、前記第十六態様の前記燃焼器用冷却パネルにおいて、前記交差方向における前記第一流路及び前記第二流路と、前記溶接部との間には、前記延在方向に延びて、前記冷却媒体が流れる側端流路が形成されている。【００３８】
当該燃焼器用冷却パネルでは、溶接部に沿った領域を冷却することができる。【００３９】
上記目的を達成するための発明に係る第十八態様としての燃焼器用冷却パネルは、前記第十七態様の前記燃焼器用冷却パネルにおいて、前記側端流路の断面積は、前記第一流路の断面積及び前記第二流路の断面積よりも大きい。【００４０】
当該燃焼器用冷却パネルでは、溶接部に沿った領域をより冷却することができる。【００４１】
上記目的を達成するための発明に係る第十九態様としてのトランジションピースは、以上のいずれかの前記燃焼器用冷却パネルを備える。
ここで、前記トランジションピースは、一以上の前記燃焼用冷却パネルを備え、１以上の前記燃焼器用冷却パネルの縁相互が接合されている。【００４２】
上記目的を達成するための発明に係る第二十態様としての燃焼器は、以上のいずれかの前記燃焼器用冷却パネルと、前記燃焼器用冷却パネルの前記内面の側に、前記燃焼器用冷却パネルの前記上流側から前記下流側に向かって燃料を噴射するバーナと、を備える。【００４３】
上記目的を達成するための発明に係る第二十一態様としてのガスタービンは、前記燃焼器と、前記燃焼器からの前記燃焼ガスで駆動するタービンと、を備える。
【発明の効果】
【００４４】
本発明に係る一態様では、燃焼器用冷却パネルの耐久性を維持しつつ、燃焼器用冷却パネルの冷却流路を流れる冷却媒体の流量を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明に係る一実施形態におけるガスタービンの構成を示す模式図である。
【図２】本発明に係る一実施形態におけるガスタービンの燃焼器周りの断面図である。
【図３】本発明に係る第一実施形態におけるトランジションピースの斜視図である。
【図４】本発明に係る第一実施形態におけるトランジションピースの模式的な展開図である。
【図５】本発明に係る第一実施形態におけるトランジションピースの要部断面図である。
【図６】第一比較例におけるトランジションピースの模式的な展開図である。
【図７】第二比較例におけるトランジションピースの模式的な展開図である。
【図８】本発明に係る第二実施形態におけるトランジションピースの模式的な展開図である。
【図９】本発明に係る第二実施形態におけるトランジションピースの要部断面図である。
【図１０】本発明に係る第三実施形態におけるトランジションピースの模式的な展開図である。
【図１１】本発明に係る第一実施形態の変形例におけるトランジションピースの模式的な要部展開図である。
【発明を実施するための形態】
【００４６】
以下、本発明の各種実施形態ついて、図面を参照して詳細に説明する。
【００４７】
「ガスタービンの実施形態」
本実施形態のガスタービンは、図１に示すように、外気Ａｏを圧縮して圧縮空気Ａを生成する圧縮機１と、燃料Ｆを圧縮空気Ａ中で燃焼させ燃焼ガスＧを生成する複数の燃焼器４と、燃焼ガスＧにより駆動するタービン５と、を備えている。
【００４８】
圧縮機１は、回転軸線Ａｒを中心として回転する圧縮機ロータ２と、圧縮機ロータ２を回転可能に覆う圧縮機車室３と、を有する。タービン５は、回転軸線Ａｒを中心として回転するタービンロータ６と、タービンロータ６を回転可能に覆うタービン車室７と、を有する。圧縮機ロータ２の回転軸線Ａｒとタービンロータ６の回転軸線Ａｒとは、同一直線上に位置している。圧縮機ロータ２とタービンロータ６とは、互いに連結されてガスタービンロータ８を成している。また、圧縮機車室３とタービン車室７とは、互いに連結されてガスタービン車室９を成している。
【００４９】
ガスタービンロータ８には、例えば、発電機ＧＥＮのロータが連結されている。複数の燃焼器４は、回転軸線Ａｒを中心として周方向に並んで、ガスタービン車室９に収納され、このガスタービン車室９に固定されている。
【００５０】
燃焼器４は、図２に示すように、内部で燃料Ｆが燃焼して、この燃料Ｆの燃焼の結果生成される燃焼ガスＧをタービン５の燃焼ガス流路に送るトランジションピース２０と、トランジションピース２０内に燃料Ｆ及び空気Ａを送る燃料供給器１０と、を有する。各燃焼器４は、ガスタービン車室９内であって、圧縮機１で圧縮された圧縮空気Ａが漂う空間中に配置されている。
【００５１】
燃料供給器１０は、燃料Ｆ及び空気Ａを噴出する複数のバーナ１１と、複数のバーナ１１を保持するバーナ保持筒１２と、を備えている。複数のバーナ１１は、いずれも、燃焼器軸線Ａｃと平行にバーナ保持筒１２により支持されている。また、複数のバーナ１１は、いずれも、燃焼器軸線Ａｃが延びる軸方向Ｄａの一方側から他方側に向かって燃料Ｆを噴出する。トランジションピース２０は、軸方向Ｄａに延びる筒状を成して、燃焼ガスＧが流れる燃焼ガス流路２１の周囲を画定する。このトランジションピース２０は、燃焼器軸線Ａｃ周りに形成されている。燃焼ガス流路２１は、軸方向Ｄａの一方側から他方側に向かうに連れて次第に狭まっている。よって、トランジションピース２０の燃焼器軸線Ａｃに垂直な断面での断面積は、軸方向Ｄａの一方側から他方側に向かうに連れて次第に小さくなっている。なお、以下では、軸方向Ｄａの前記一方側を上流側Ｓｕ、軸方向Ｄａの前記他方側を下流側Ｓｄとする。また、燃焼ガス流路２１の周方向、言い換えると燃焼器軸線Ａｃに対する周方向を単に周方向Ｄｃとする。
【００５２】
なお、トランジションピース２０とは、燃焼器４の燃焼ガス流路２１を画定する部材の一例である。このトランジションピース２０は、尾筒又は燃焼筒と呼ばれることがある。トランジションピース２０は、後述するように、燃焼器用冷却パネルを備える。よって、この燃焼器用冷却パネルも燃焼器４の燃焼ガス流路２１を画定する部材である。このため、尾筒又は燃焼筒は、燃焼器用冷却パネル３１を備えているとも言える。
【００５３】
また、燃焼器４において燃焼器用冷却パネルを備える部材は、トランジションピース２０に限らず、燃焼器４の燃焼ガス流路２１を画定する部材であればよい。例えば、トランジションピース２０の燃焼ガス流路２１の上流側に配置され部材である内筒が、燃焼ガス流路２１を画定する部材であれば、燃焼器用冷却パネルを備えていてもよい。
【００５４】
「燃焼器用冷却パネルの第一実施形態」
第一実施形態の燃焼器用冷却パネルを備えるトランジションピースについて、図３〜図７を参照して説明する。
【００５５】
本実施形態のトランジションピース２０は、図３に示すように、胴体部３０と、この胴体部３０の下流側Ｓｄに接合されている出口フランジ部３７と、を有する。
【００５６】
出口フランジ部３７は、筒状を成し、燃焼ガス流路２１の一部を画定する筒３８と、筒３８の下流端に形成されているフランジ３９と、を有する。フランジ３９は、図２に示すように、トランジションピース２０をタービン５の第一段静翼５ｓ１に接続するためのものである。筒３８とフランジ３９は、例えば、鋳造等により一体成型されて、出口フランジ部３７を成す。筒３８の内面には、図示されていない遮熱コーティング（Thermal Barrier Coating : TBC）層が施されている。
【００５７】
胴体部３０は、複数の燃焼器用冷却パネル３１を湾曲させ、湾曲した複数の燃焼器用冷却パネル３１を周方向Ｄｃに並べて、各燃焼器用冷却パネル３１の周方向Ｄｃの端相互を溶接で接合して筒状に形成したものである。なお、図３に示す例では、二枚の燃焼器用冷却パネル３１を周方向Ｄｃに並べたものであるが、例えば、三枚以上、例えば、四枚の燃焼器用冷却パネル３１を周方向Ｄｃに並べたものであってもよい。また、一枚の燃焼器用冷却パネル３１を筒状に湾曲させ、一枚の燃焼器用冷却パネル３１の端相互を溶接で接合したものであってもよい。
【００５８】
燃焼器用冷却パネル３１は、図５に示すように、外側板３２と内側板３３とを有する。外側板３２で相反する方向を向いている一対の面のうち、一方の面が外面３２ｏを成し、他方の面が接合面３２ｃを成す。また、内側板３３で相反する方向を向いている一対の面のうち、一方の面が接合面３３ｃを成し、他方の面が内面３３ｉを成す。外側板３２の接合面３２ｃには、外面３２ｏ側に凹む複数の長溝３２ｇが形成されている。一方、内側板３３には、外側板３２における長溝３２ｇに相当する溝は形成されていない。外側板３２と内側板３３とは、互いの接合面３２ｃ，３３ｃ相互がろう付け等で接合されて、燃焼器用冷却パネル３１を形成する。外側板３２と内側板３３との接合により、外側板３２に形成されている複数の長溝３２ｇの開口が内側板３３により塞がり、複数の長溝３２ｇ内がそれぞれ冷却流路３５になる。
【００５９】
複数の燃焼器用冷却パネル３１は、それぞれ、内側板３３の内面３３ｉがトランジションピース２０の内周側を向き、外側板３２の外面３２ｏがトランジションピース２０の外周側を向き、且つ冷却流路３５の長手方向がトランジションピース２０の軸方向Ｄａになるように配置される。そして、複数の燃焼器用冷却パネル３１は、前述したように、周方向Ｄｃの端相互が接合される。前述したように、複数の燃焼器用冷却パネル３１の接合により筒が形成される。この筒の内面、つまり、内側板３３の内面３３ｉには、遮熱コーティング層３４が施される。よって、外側板３２の外面３２ｏは、トランジションピース２０の外面３１ｏとなり、遮熱コーティング層３４の表面は、トランジションピース２０の内面３１ｉとなる。また、冷却流路３５は、トランジションピース２０の内面３１ｉ及び外面３１ｏに沿った方向に延びていることになる。
【００６０】
トランジションピース２０には、その外面３１ｏから冷却流路３５に連通する入口３５ｉが形成されている。さらに、トランジションピース２０には、その内面３１ｉから冷却流路３５に連通する出口３５ｏが形成されている。入口３５ｉは、冷却流路３５の長手方向における両端のうち、一方の端に形成され、出口３５ｏは、冷却流路３５の他方の端に形成されている。すなわち、本実施形態の冷却流路３５は、一つのみの入口３５iと一つのみの出口３５ｏとを有する。
【００６１】
複数の冷却流路３５は、燃焼器用冷却パネル３１の厚さ方向Ｄｔにおける内面３３ｉからの距離Ｔが、冷却流路３５が延びている方向のいずれの位置でも同じである。言い換えると、複数の冷却流路３５は、厚さ方向Ｄｔにおける内面３３ｉからの距離Ｔが一定である。なお、燃焼器用冷却パネル３１の厚さ方向Ｄｔとは、この燃焼器用冷却パネル３１の内面３３ｉから外面３２ｏに向かう方向である。また、内面３３ｉからの距離Ｔとは、内面３３ｉからの最短距離のことである。また、距離Ｔが一定とは、厳密に一定の意味ではなく、この距離Ｔが製作誤差の範囲内に収まっていること意味する。ここでの製作誤差の範囲とは、具体的に、燃焼器用冷却パネル３１の板厚の０．１倍の寸法範囲と長溝３２ｇの溝深さの０．３倍の寸法範囲とのうち、大きい方の範囲である。
【００６２】
また、複数の冷却流路３５の断面積は、それぞれの入口３５ｉ及び出口３５ｏを除き、冷却流路３５が延びている方向のいずれの位置でも同じである。言い換えると、複数の冷却流路３５の断面積は、一定である。なお、断面積が一定とは、厳密に一定の一味ではなく、この断面積が製作誤差の範囲内に収まっていることを意味する。
【００６３】
前述したように、燃焼器４は、ガスタービン車室９内であって、圧縮機１で圧縮された圧縮空気Ａが漂う空間中に配置されている。このため、ガスタービン車室９内の圧縮空気Ａは、冷却媒体として、トランジションピース２０の外面３１ｏに形成されている入口３５ｉから、冷却流路３５に流入する。この圧縮空気Ａは、この冷却流路３５から出口３５ｏを経て、トランジションピース２０の内側に形成されている燃焼ガス流路２１に流出する。
【００６４】
次に、図４を用いて、トランジションピース２０内における複数の冷却流路３５の配置について説明する。なお、図４は、トランジションピース２０における胴体部３０の外側板３２を平面上に展開し、これをトランジションピース２０の内側から見た模式的な展開図である。
【００６５】
トランジションピース２０を構成する複数の燃焼器用冷却パネル３１相互の溶接部２９は、燃焼器軸線Ａｃを含む仮想平面と胴体部３０との交線上に形成されている。このため、この溶接部２９は、実質的に、軸方向Ｄａに延びている。溶接部２９は、一枚の燃焼器用冷却パネル３１に着目した場合、この燃焼器用冷却パネル３１で周方向Ｄｃで互いに対向する一対の辺に沿って形成されている。このため、一枚の燃焼器用冷却パネル３１には、溶接部２９として、周方向Ｄｃで互いに離間している第一溶接部２９ａと第二溶接部２９ｂが形成されている。
【００６６】
各燃焼器用冷却パネル３１には、前述したように、複数の冷却流路３５が形成されている。複数の冷却流路３５の長手方向は、いずれも、溶接部２９の延在方向Ｄｅに実質的に一致している。複数の冷却流路３５としては、Ａ流路群４０を構成する複数の折曲Ａ流路４１及び一以上の線状Ａ流路５１と、Ｂ流路群６０を構成する複数の線状Ｂ流路６１と、Ｃ流路群８０を構成する複数の折曲Ｃ流路８１及び一以上の線状Ｃ流路９１とがある。
【００６７】
Ｂ流路群６０を構成する複数の線状Ｂ流路（第一流路）６１は、いずれも、直線状の流路で、自身の延在方向Ｄｅ（＝長手方向）が溶接部２９の延在方向Ｄｅと実質的に一致している。複数の線状Ｂ流路６１は、周方向Ｄｃで互いに離間し、延在方向Ｄｅで互いにオーバラップしている。線状Ｂ流路６１の延在方向Ｄｅ（＝長手方向）の両端のうち、一方の端である第一端３５ｆは他方の端である第二端３５ｓに対して上流側Ｓｕに位置している。線状Ｂ流路６１の第一端３５ｆには、この線状Ｂ流路６１の出口３５ｏが形成されている。また、線状Ｂ流路６１の第二端３５ｓには、この線状Ｂ流路６１の入口３５ｉが形成されている。線状Ｂ流路（第一流路）６１における入口３５ｉに対してこの線状Ｂ流路６１における出口３５ｏが存在する側は、複数の線状Ｂ流路（第一流路）６１相互で同じであり、いずれも上流側Ｓｕである。
【００６８】
Ｃ流路群８０を構成する複数の折曲Ｃ流路８１及び一以上の線状Ｃ流路９１は、自身の長手方向が実質的に溶接部２９の延在方向Ｄｅと実質的に一致している。複数の折曲Ｃ流路８１及び一以上の線状Ｃ流路９１は、周方向Ｄｃ（＝交差方向）で互いに離間し、長手方向で互いにオーバラップしている。
【００６９】
複数の折曲Ｃ流路（第二流路）８１は、線状Ｂ流路６１の第二端３５ｓを含む第二端領域６３に対して、線状Ｂ流路６１の延在方向Ｄｅでオーバラップするオーバラップ領域８２と、線状Ｂ流路６１の延在方向Ｄｅで第二端領域６３とオーバラップしない非オーバラップ領域８３と、を有する。オーバラップ領域８２は、折曲Ｃ流路８１の第一端３５ｆを含み、線状Ｂ流路６１の延在方向Ｄｅに対して交差する周方向Ｄｃ（＝交差方向）に離れ且つ線状Ｂ流路６１の延在方向Ｄｅに延びている。折曲Ｃ流路８１の非オーバラップ領域８３には、周方向Ｄｃで線状Ｂ流路６１の第二端領域６３に近づく側に曲がっている第一曲り部８４と、第一曲り部８４に対して下流側Ｓｄで第一曲り部８４の曲りとは逆側に曲がっている第二曲り部８５とが形成されている。このため、折曲Ｃ流路８１の非オーバラップ領域８３は、第一曲り部８４及び第二曲り部８５の他に、第一曲り部８４と第二曲り部８５との間の傾斜線状領域８６と、第二曲り部８５から折曲Ｃ流路８１の第二端（不図示）までの線状領域８７とを有する。傾斜線状領域８６内の折曲Ｃ流路８１は、オーバラップ領域８２内の折曲Ｃ流路８１に対して、線状Ｂ流路６１の第二端領域６３に近づく側に９０°未満の角度を成している。線状領域８７内の折曲Ｃ流路８１は、傾斜線状領域８６内の折曲Ｃ流路８１に対して、第一曲り部８４の曲り角度と同じ角度とを成している。但し、第二曲り部８５の曲りは、前述したように、第一曲り部８４の曲りとは反対側に曲がっている。このため、線状領域８７内の折曲Ｃ流路８１の延在方向Ｄｅは、オーバラップ領域８２内の折曲Ｃ流路８１の延在方向Ｄｅ、線状Ｂ流路６１の延在方向Ｄｅ、及び溶接部２９の延在方向Ｄｅと実質的に一致する。また、線状領域８７内の折曲Ｃ流路８１は、線状Ｂ流路６１をその延在方向Ｄｅに延ばした延長領域上に位置している。
【００７０】
複数の折曲Ｃ流路８１のうち、周方向Ｄｃにおける第一溶接部２９ａ寄りの複数の折曲Ｃ流路８１は、いずれも、この折曲Ｃ流路８１のオーバラップ領域８２に対して、この折曲Ｃ流路８１の線状領域８７が、周方向Ｄｃにおける第一溶接部２９ａ側に位置している。よって、周方向Ｄｃにおける第一溶接部２９ａ寄りの複数の折曲Ｃ流路８１の第一曲り部８４は、第一溶接部２９ａに近づく側に曲がっている。一方、複数の折曲Ｃ流路８１のうち、周方向Ｄｃにおける第二溶接部２９ｂ寄りの複数の折曲Ｃ流路８１は、いずれも、この折曲Ｃ流路８１のオーバラップ領域８２に対して、この折曲Ｃ流路８１の線状領域８７が、周方向Ｄｃにおける第二溶接部２９ｂ側に位置している。よって、周方向Ｄｃにおける第二溶接部２９ｂ寄りの複数の折曲Ｃ流路８１の第一曲り部８４は、第二溶接部２９ｂに近づく側に曲がっている。
【００７１】
この折曲Ｃ流路８１の長手方向は、折曲Ｃ流路８１の線状領域８７の延在方向Ｄｅ、及び折曲Ｃ流路８１のオーバラップ領域８２の延在方向Ｄｅと一致する。この折曲Ｃ流路８１の第一端３５ｆには、この折曲Ｃ流路８１の出口３５ｏが形成されている。また、折曲Ｃ流路８１の第二端（不図示）には、この折曲Ｃ流路８１の入口（不図示）が形成されている。折曲Ｃ流路（第二流路）８１における入口に対してこの折曲Ｃ流路８１における出口３５ｏが存在する側は、複数の折曲Ｃ流路（第二流路）８１相互で同じであり、いずれも上流側Ｓｕである。
【００７２】
線状Ｃ流路（第三流路）９１は、直線状の流路で、線状Ｂ流路６１の延在方向Ｄｅに延びている。よって、線状Ｃ流路９１の延在方向Ｄｅ（＝長手方向）は、線状Ｂ流路６１の延在方向Ｄｅ、折曲Ｃ流路８１におけるオーバラップ領域８２の延在方向Ｄｅ、折曲Ｃ流路８１における線状領域８７の延在方向Ｄｅ、及び溶接部２９の延在方向Ｄｅと実質的に一致する。前述したように、この線状Ｃ流路９１は、この線状Ｃ流路９１の長手方向（＝延在方向Ｄｅ）で、複数の折曲Ｃ流路８１と互いにオーバラップしている。このため、線状Ｃ流路９１は、折曲Ｃ流路８１と同様に、線状Ｂ流路６１の延在方向Ｄｅで、線状Ｂ流路６１の第二端領域６３とオーバラップするオーバラップ領域９２と、線状Ｂ流路６１の第二端領域６３とオーバラップしない非オーバラップ領域９３と、を有する。この線状Ｃ流路９１の第一端３５ｆには、この線状Ｃ流路９１の出口３５ｏが形成されている。また、線状Ｃ流路９１の第二端（不図示）には、この線状Ｃ流路９１の入口（不図示）が形成されている。線状Ｃ流路（第三流路）９１における入口に対してこの線状Ｃ流路９１における出口３５ｏが存在する側は、複数の線状Ｃ流路（第二流路）９１相互で同じであり、いずれも上流側Ｓｕである。
【００７３】
本実施形態では、周方向Ｄｃに並ぶ複数の線状Ｂ流路６１のうち、周方向Ｄｃで隣接する少なくともいずれか一対の線状Ｂ流路（第一流路）６１の間に、少なくとも一の折曲Ｃ流路（第二流路）８１のオーバラップ領域８２及び少なくとも一の線状Ｃ流路（第三流路）９１のオーバラップ領域９２が周方向Ｄｃで間隔をあけて位置する。このため、本実施形態において、Ｂ流路群６０を構成する流路の数よりＣ流路群８０を構成する流路の数の方が多くなる。
【００７４】
前述した第一溶接部２９ａ寄りの複数の折曲Ｃ流路８１は、本実施形態の場合、線状Ｃ流路９１を基準にして、第一溶接部２９ａ側に位置する複数の折曲Ｃ流路８１である。また、前述した第二溶接部２９ｂ寄りの複数の折曲Ｃ流路８１は、本実施形態の場合、線状Ｃ流路９１を基準にして、第二溶接部２９ｂ側に位置する複数の折曲Ｃ流路８１である。
【００７５】
Ａ流路群４０を構成する複数の折曲Ａ流路４１及び一以上の線状Ａ流路５１は、自身の長手方向が実質的に溶接部２９の延在方向Ｄｅと実質的に一致している。複数の折曲Ａ流路４１及び一以上の線状Ａ流路５１は、周方向Ｄｃで互いに離間し、長手方向で互いにオーバラップしている。
【００７６】
複数の折曲Ａ流路４１は、線状Ｂ流路６１の第一端３５ｆを含む第一端領域６２に対して、線状Ｂ流路６１の延在方向Ｄｅでオーバラップするオーバラップ領域４２と、線状Ｂ流路６１の延在方向Ｄｅで第一端領域６２とオーバラップしない非オーバラップ領域４３と、を有する。オーバラップ領域４２は、折曲Ａ流路４１の第二端３５ｓを含み、線状Ｂ流路６１の延在方向Ｄｅに対して交差する周方向Ｄｃ（交差方向）に離れ且つ線状Ｂ流路６１の延在方向Ｄｅに延びている。折曲Ａ流路４１の非オーバラップ領域４３には、周方向Ｄｃで線状Ｂ流路６１の第一端領域６２に近づく側に曲がっている第一曲り部４４と、第一曲り部４４に対して上流側Ｓｕで第一曲り部４４の曲りとは逆側に曲がっている第二曲り部４５とが形成されている。このため、折曲Ａ流路４１の非オーバラップ領域４３は、第一曲り部４４及び第二曲り部４５の他に、第一曲り部４４と第二曲り部４５との間の傾斜線状領域４６と、第二曲り部４５から折曲Ａ流路４１の第一端（不図示）までの線状領域４７とを有する。傾斜線状領域４６内の折曲Ａ流路４１は、オーバラップ領域４２内の折曲Ａ流路４１に対して、線状Ｂ流路６１の第一端領域６２に近づく側に９０°未満の角度を成している。線状領域４７内の折曲Ａ流路４１は、傾斜線状領域４６内の折曲Ａ流路４１に対して、第一曲り部４４の曲り角度と同じ角度とを成している。但し、第二曲り部４５の曲りは、前述したように、第一曲り部４４の曲りとは反対側に曲がっている。このため、線状領域４７内の折曲Ａ流路４１の延在方向Ｄｅは、オーバラップ領域４２内の折曲Ａ流路４１の延在方向Ｄｅ、線状Ｂ流路６１の延在方向Ｄｅ、及び溶接部２９の延在方向Ｄｅと実質的に一致する。また、線状領域４７内の折曲Ａ流路４１は、線状Ｂ流路６１をその延在方向Ｄｅに延ばした延長領域上に位置している。
【００７７】
複数の折曲Ａ流路４１のうち、周方向Ｄｃにおける第一溶接部２９ａ寄りの複数の折曲Ａ流路４１は、いずれも、この折曲Ａ流路４１のオーバラップ領域４２に対して、この折曲Ａ流路４１の線状領域４７が、周方向Ｄｃにおける第一溶接部２９ａ側に位置している。よって、周方向Ｄｃにおける第一溶接部２９ａ寄りの複数の折曲Ａ流路４１の第一曲り部４４は、第一溶接部２９ａに近づく側に曲がっている。一方、複数の折曲Ａ流路４１のうち、周方向Ｄｃにおける第二溶接部２９ｂ寄りの複数の折曲Ａ流路４１は、いずれも、この折曲Ａ流路４１のオーバラップ領域４２に対して、この折曲Ａ流路４１の線状領域４７が、周方向Ｄｃにおける第二溶接部２９ｂ側に位置している。よって、周方向Ｄｃにおける第二溶接部２９ｂ寄りの複数の折曲Ａ流路４１の第一曲り部４４は、第二溶接部２９ｂに近づく側に曲がっている。
【００７８】
この折曲Ａ流路４１の長手方向は、この折曲Ａ流路４１における線状領域４７の延在方向Ｄｅ、及び折曲Ａ流路４１におけるオーバラップ領域４２の延在方向Ｄｅと一致する。この折曲Ａ流路４１の第一端（不図示）には、この折曲Ａ流路４１の出口（不図示）が形成されている。また、折曲Ａ流路４１の第二端３５ｓには、この折曲Ａ流路４１の入口３５ｉが形成されている。
【００７９】
線状Ａ流路５１は、直線状の流路で、線状Ｂ流路６１の延在方向Ｄｅに延びている。よって、線状Ａ流路５１の延在方向Ｄｅ（＝長手方向）は、線状Ｂ流路６１の延在方向Ｄｅ、折曲Ａ流路４１におけるオーバラップ領域４２の延在方向Ｄｅ、折曲Ａ流路４１における線状領域４７の延在方向Ｄｅ、及び溶接部２９の延在方向Ｄｅと一致する。前述したように、線状Ａ流路５１は、この線状Ａ流路５１の長手方向（＝延在方向Ｄｅ）で、複数の折曲Ａ流路４１と互いにオーバラップしている。このため、線状Ａ流路５１は、折曲Ａ流路４１と同様に、線状Ｂ流路６１の延在方向Ｄｅで、線状Ｂ流路６１の第一端領域６２とオーバラップするオーバラップ領域５２と、線状Ｂ流路６１の第一端領域６２とオーバラップしない非オーバラップ領域５３と、を有する。この線状Ａ流路５１の第一端（不図示）には、この線状Ａ流路５１の出口（不図示）が形成されている。また、この線状Ａ流路５１の第二端３５ｓには、この線状Ａ流路５１の入口３５ｉが形成されている。
【００８０】
本実施形態では、周方向Ｄｃに並ぶ複数の線状Ｂ流路６１のうち、周方向Ｄｃで隣接する少なくともいずれか一対の線状Ｂ流路６１の間に、少なくとも一の折曲Ａ流路４１のオーバラップ領域４２及び少なくとも一の線状Ａ流路５１のオーバラップ領域５２が周方向Ｄｃで間隔をあけて位置する。
【００８１】
前述した第一溶接部２９ａ寄りの複数の折曲Ａ流路４１は、本実施形態の場合、線状Ａ流路５１を基準にして、第一溶接部２９ａ側に位置するの複数の折曲Ａ流路４１である。また、前述した第二溶接部２９ｂ寄りの複数の折曲Ａ流路４１は、本実施形態の場合、線状Ａ流路５１を基準にして、第二溶接部２９ｂ側に位置するの複数の折曲Ａ流路４１である。
【００８２】
次に、本実施形態のトランジションピース２０の作用及び効果を説明する前に、トランジションピースに関する二つの比較例について説明する。
【００８３】
まず、図６を用いて、第一比較例について説明する。
第一比較例のトランジションピース２０ｘには、複数の線状Ａ流路５１ｘを有するＡ流路群４０ｘと、複数の線状Ｂ流路６１ｘを有するＢ流路群６０ｘと、複数の線状Ｃ流路９１ｘを有するＣ流路群８０ｘとが形成されている。
【００８４】
線状Ａ流路５１ｘ、線状Ｂ流路６１ｘ及び線状Ｃ流路９１ｘは、いずれも、直線状の流路で、溶接部２９の延在方向Ｄｅに延びている。よって、線状Ａ流路５１ｘ、線状Ｂ流路６１ｘ及び線状Ｃ流路９１ｘの延在方向Ｄｅは、いずれも、溶接部２９の延在方向Ｄｅと実質的に一致する。
【００８５】
複数の線状Ａ流路５１ｘは、周方向Ｄｃで互いに離間し、延在方向Ｄｅで互いにオーバラップしている。また、複数の線状Ｂ流路６１ｘは、周方向Ｄｃで互いに離間し、延在方向Ｄｅで互いにオーバラップしている。また、複数の線状Ｃ流路９１ｘは、周方向Ｄｃで互いに離間し、延在方向Ｄｅで互いにオーバラップしている。
【００８６】
複数の線状Ｂ流路６１ｘは、いずれの線状Ａ流路５１ｘに対しても、延在方向Ｄｅで離間している。このため、複数の線状Ｂ流路６１ｘと複数の線状Ａ流路５１ｘとは、延在方向Ｄｅでオーバラップしていない。よって、Ｂ流路群６０ｘとＡ流路群４０ｘとの間には、流路が存在しない無流路領域２８ｘが存在する。この無流路領域２８ｘは、Ｂ流路群６０ｘとＡ流路群４０ｘとの間で、延在方向Ｄｅに対して交差する周方向Ｄｃに広がっている。
【００８７】
複数の線状Ｃ流路９１ｘは、いずれの線状Ｂ流路６１ｘに対しても、延在方向Ｄｅで離間している。このため、複数の線状Ｃ流路９１ｘと複数の線状Ｂ流路６１ｘとは、延在方向Ｄｅでオーバラップしていない。よって、Ｃ流路群８０ｘとＢ流路群６０ｘとの間には、流路が存在しない無流路領域２８ｘが存在する。この無流路領域２８ｘは、Ｃ流路群８０ｘとＢ流路群６０ｘとの間で、延在方向Ｄｅに対して交差する周方向Ｄｃに広がっている。
【００８８】
このように、第一比較例のトランジションピース２０ｘでは、Ａ流路群４０ｘとＢ流路群６０ｘとの間、及びＢ流路群６０ｘとＣ流路群８０ｘとの間に、無流路領域２８ｘが存在する。このため、第一比較例のトランジションピース２０ｘでは、この無流路領域２８ｘに対する冷却が不十分になるおそれがある。
【００８９】
次に、図７を用いて、第二比較例について説明する。
第二比較例のトランジションピース２０ｙにも、複数の線状Ａ流路５１ｙを有するＡ流路群４０ｙと、複数の線状Ｂ流路６１ｙを有するＢ流路群６０ｙと、複数の線状Ｃ流路９１ｙを有するＣ流路群８０ｙとが形成されている。
【００９０】
線状Ａ流路５１ｙ、線状Ｂ流路６１ｙ及び線状Ｃ流路９１ｙは、いずれも、直線状の流路で、溶接部２９の延在方向Ｄｅに延びている。よって、線状Ａ流路５１、線状Ｂ流路６１及び線状Ｃ流路９１の延在方向Ｄｅは、いずれも、溶接部２９の延在方向Ｄｅと実質的に一致する。
【００９１】
複数の線状Ａ流路５１ｙは、周方向Ｄｃで互いに離間し、延在方向Ｄｅで互いにオーバラップしている。また、複数の線状Ｂ流路６１ｙは、周方向Ｄｃで互いに離間し、延在方向Ｄｅで互いにオーバラップしている。また、複数の線状Ｃ流路９１ｙは、周方向Ｄｃで互いに離間し、延在方向Ｄｅで互いにオーバラップしている。
【００９２】
周方向Ｄｃにおいて、複数の線状Ｂ流路６１ｙのそれぞれは、複数の線状Ａ流路５１ｙのいずれに対しても異なる位置に配置されている。複数の線状Ａ流路５１ｙの第二端３５ｓを含む第二端領域５３ｙに対して、複数の線状Ｂ流路６１ｙの第一端３５ｆを含む第一端領域６２ｙが、延在方向Ｄｅでオーバラップしている。すなわち、この第二比較例では、複数の線状Ａ流路５１ｙのうち、周方向Ｄｃで隣接する一対の線状Ａ流路５１ｙの間に、一の線状Ｂ流路６１ｙの第一端領域６２ｙが配置されている。
【００９３】
周方向Ｄｃにおいて、複数の線状Ｃ流路９１ｙのそれぞれは、複数の線状Ｂ流路６１ｙのいずれに対しても異なる位置に配置されている。複数の線状Ｂ流路６１ｙの第二端３５ｓを含む第二端領域６３ｙに対して、複数の線状Ｃ流路９１ｙの第一端３５ｆを含む第一端領域９２ｙが、延在方向Ｄｅでオーバラップしている。すなわち、この第二比較例では、複数の線状Ｂ流路６１ｙのうち、周方向Ｄｃで隣接する一対の線状Ｂ流路６１ｙの間に、一の線状Ｃ流路９１ｙの第一端領域９２ｙが配置されている。
【００９４】
このように、第二比較例では、複数の線状Ａ流路５１ｙと複数の線状Ｂ流路６１ｙとが部分的に延在方向Ｄｅでオーバラップしている。このため、Ａ流路群４０ｙとＢ流路群６０ｙとの間に、第一比較例のような無流路領域２８ｘが形成されない。また、第二比較例では、複数の線状Ｂ流路６１ｙと複数の線状Ｃ流路９１ｙとが部分的に延在方向Ｄｅでオーバラップしている。このため、Ｂ流路群６０ｙとＣ流路群８０ｙとの間にも、第一比較例のような無流路領域２８ｘが形成されない。
【００９５】
しかしながら、仮に、複数の線状Ｂ流路６１ｙのうち、周方向Ｄｃで最も溶接部２９に近い線状Ｂ流路６１ｙａを可能な限り溶接部２９に近づけたとする。この場合、複数の線状Ａ流路５１のうち、周方向Ｄｃで溶接部２９に最も近い線状Ａ流路５１ｙａは、周方向Ｄｃで、この線状Ｂ流路６１ｙａよりも溶接部２９から遠い位置に位置することになる。このため、溶接部２９を挟んで周方向Ｄｃで隣接する二つの線状Ａ流路５１ｙａ間のうちで、線状Ｂ流路６１とオーバラップしていない部分相互間に比較的に広い無流路領域２８ｙが形成される。
【００９６】
さらに、仮に、複数の線状Ｂ流路６１ｙのうち、周方向Ｄｃで最も溶接部２９に近い線状Ｂ流路６１ｙａを可能な限り溶接部２９に近づけたとする。この場合、複数の線状Ｃ流路９１ｙのうち、周方向Ｄｃで最も近い線状Ｃ流路９１ｙａは、周方向Ｄｃで、この線状Ｂ流路６１ｙａよりも溶接部２９から遠い位置に位置することになる。このため、溶接部２９を挟んで周方向Ｄｃで隣接する二つの線状Ｃ流路９１ｙａ間のうちで、線状Ｂ流路６１とオーバラップしていない部分相互間に比較的に広い無流路領域２８ｙが形成される。
【００９７】
このように、第二比較例では、溶接部２９に沿った一部の領域であるものの、無流路領域２８ｙが形成される。このため、第二比較例のトランジションピース２０ｙでは、この無流路領域２８ｙに対する冷却が不十分になるおそれがある。
【００９８】
次に、本実施形態のトランジションピース２０の作用効果について説明する。
【００９９】
トランジションピース２０内には、燃料供給器の複数のバーナ１１から圧縮空気Ａと共に燃料Ｆが噴射される。燃料Ｆは、この圧縮空気Ａ中で燃焼する。この燃料Ｆの燃焼により高温の燃焼ガスＧが生成される。燃焼ガスＧは、トランジションピース２０内を下流側Ｓｄに流れ、タービン５の燃焼ガス流路内に流入する。
【０１００】
燃料Ｆの燃焼は、下流側Ｓｄに向かうに連れて進行する。このため、トランジションピース２０内の燃焼ガス流路２１では、上流側Ｓｕよりも下流側Ｓｄの方が高温になる。よって、トランジションピース２０は、上流側Ｓｕよりも下流側Ｓｄの方が高温のガスに晒される。また、前述したように、トランジションピース２０内の燃焼ガス流路２１は、上流側Ｓｕから下流側Ｓｄに向かうに連れて次第に狭まっている。このため、燃焼ガス流路２１内では、上流側Ｓｕより下流側Ｓｄの方がガス流速が高まる。よって、トランジションピース２０は、上流側Ｓｕよりも下流側Ｓｄの方がガスとの熱伝達率が高まる。
【０１０１】
以上のように、トランジションピース２０は、上流側Ｓｕよりも下流側Ｓｄの方が高温のガスに晒される上に、上流側Ｓｕよりも下流側Ｓｄの方がガスとの熱伝達率が高まるため、上流側Ｓｕよりも下流側Ｓｄの方が加熱され易い。
【０１０２】
本実施形態の複数の冷却流路３５は、いずれも、この冷却流路３５中の下流端である第二端３５ｓに入口３５ｉが形成され、この冷却流路３５の上流端である第一端３５ｆに出口３５ｏが形成されている。このため、本実施形態の複数の冷却流路３５内では、冷却媒体としての圧縮空気が下流側Ｓｄから上流側Ｓｕに向かって流れる。よって、本実施形態では、トランジションピース２０中で加熱され易い下流側Ｓｄの部分を効率的に冷却することができる。
【０１０３】
また、本実施形態のトランジションピース２０では、Ａ流路群４０を構成する複数の折曲Ａ流路４１及び１以上の線状Ａ流路５１と、Ｂ流路群６０を構成する複数の線状Ｂ流路６１とが、延在方向Ｄｅで部分的にオーバラップしている。さらに、本実施形態のトランジションピース２０では、Ｂ流路群６０を構成する複数の線状Ｂ流路６１とＣ流路群８０を構成する複数の折曲Ｃ流路８１及び一以上の線状Ｃ流路９１とが、延在方向Ｄｅで部分的にオーバラップしている。このため、本実施形態のトランジションピース２０では、第一比較例のように、各流路群の相互間に周方向Ｄｃに広がる無流路領域２８ｘが形成されない。
【０１０４】
また、本実施形態のトランジションピース２０では、折曲Ａ流路４１に第一曲り部４４と第二曲り部４５とを設けて、この折曲Ａ流路４１のオーバラップ領域４２に対して、この折曲Ａ流路４１の線状領域４７を周方向Ｄｃで一の線状Ｂ流路６１に近づけている。より正確には、一の線状Ｂ流路６１をその延在方向Ｄｅに延ばした延長領域上に折曲Ａ流路４１の線状領域４７が位置している。このため、仮に、複数の線状Ｂ流路６１のうち、周方向Ｄｃで最も溶接部２９に近い線状Ｂ流路６１を可能な限り溶接部２９に近づけても、この線状Ｂ流路６１をその延在方向Ｄｅに延ばした延長領域上に折曲Ａ流路４１の線状領域４７が位置することになる。よって、この折曲Ａ流路４１のうちで、線状Ｂ流路６１とオーバラップしていない線状領域４７も、線状Ｂ流路６１と同様に、溶接部２９に可能か限り近づくことになる。さらに、本実施形態のトランジションピース２０では、折曲Ｃ流路８１（第二流路）に第一曲り部８４と第二曲り部８５とを設けて、この折曲Ｃ流路８１のオーバラップ領域８２に対して、この折曲Ｃ流路８１の線状領域８７を周方向Ｄｃで一の線状Ｂ流路６１（第一流路）に近づけている。より正確には、一の線状Ｂ流路６１をその延在方向Ｄｅに延ばした延長領域上に折曲Ｃ流路８１の線状領域８７が位置している。このため、仮に、複数の線状Ｂ流路６１のうち、周方向Ｄｃで最も溶接部２９に近い線状Ｂ流路６１を可能な限り溶接部２９に近づけても、この線状Ｂ流路６１をその延在方向Ｄｅに延ばした延長領域上に折曲Ｃ流路８１の線状領域８７が位置することになる。よって、この線状Ｃ流路９１のうちで、線状Ｂ流路６１とオーバラップしていない線状領域８７も、線状Ｂ流路６１と同様に、溶接部２９に可能か限り近づくことになる。
【０１０５】
以上のように、本実施形態では、複数の冷却流路３５のうちの一部の冷却流路３５に対して曲り部を設けることにより、第一及び第二比較例に対して格別流路の数を増やすことなく、冷却の不十分な部分を無くす又は小さくすることができる。さらに、本実施形態では、複数の冷却流路３５における内面３３ｉからの距離Ｔが一定であるため、複数の冷却流路３５を流れる圧縮空気により、内面３３ｉをほぼ均等に冷却することができる。よって、本実施形態では、トランジションピース２０の耐久性を維持しつつ、トランジションピース２０の流路に供給する圧縮空気の流量を抑えることができる。
【０１０６】
また、本実施形態では、Ｂ流路群６０を構成する流路の数よりＣ流路群８０を構成する流路の数の方が多い。このため、熱的環境が厳しい下流側Ｓｄの領域を上流側Ｓｕの領域よりも冷却することができる。このように、Ｂ流路群６０を構成する流路の数よりＣ流路群８０を構成する流路の数の方を多くすることができるのは、Ｃ流路群８０を構成する折曲Ｃ流路８１に曲り部８４,８５が設けられ、この折曲Ｃ流路８１の線状領域８７に関する周方向Ｄｃの位置を適宜変更できるからである。
【０１０７】
また、本実施形態では、Ｂ流路群６０を構成する流路の数よりＡ流路群４０を構成する流路の数の方が多い。前述したように、トランジションピースは、基本的に上流側Ｓｕよりも下流側Ｓｄの方が熱的環境が厳しい。しかしながら、トランジションピースの形状や、トランジションピースの周りに設けられている付帯物等の関係から、トランジションピースの上流側Ｓｕの領域中で部分的に熱的環境が厳しい領域が存在することもある。このような上流側Ｓｕの領域に対しては、本実施形態のように、Ｂ流路群６０を構成する流路の数より、Ｂ流路群６０に対して上流側Ｓｕに配置されているＡ流路群４０を構成する流路の数を多くすることが好ましい。
【０１０８】
なお、本実施形態では、Ａ流路群４０を構成する流路の数及びＣ流路群８０を構成する流路の数をＢ流路群６０を構成する流路の数より多くしている。しかしながら、Ａ流路群４０が配置されている領域やＣ流路群８０が配置されている領域の熱的環境があまり厳しくない場合には、Ａ流路群４０を構成する流路の数及びＣ流路群８０を構成する流路の数をＢ流路群６０を構成する流路の数より多くする必要はない。この場合、例えば、周方向Ｄｃで隣接する一対の線状Ｂ流路６１の間に配置されている折曲Ｃ流路８１と線状Ｃ流路９１とのうち、いずれか一方を省略してもよい。同様に、周方向Ｄｃで隣接する一対の線状Ｂ流路６１の間に配置されている折曲Ａ流路４１と線状Ａ流路５１とのうち、いずれか一方を省略してもよい。
【０１０９】
「燃焼器用冷却パネルの第二実施形態」
第二実施形態の燃焼器用冷却パネルを備えるトランジションピースについて、図８及び図９を参照して説明する。
【０１１０】
図８に示すように、本実施形態のトランジションピース２０ａを構成する燃焼器用冷却パネル３１にも、第一実施形態と同様、複数の冷却流路３５が形成されている。複数の冷却流路３５の長手方向は、いずれも、溶接部２９の延在方向Ｄｅに実質的に一致している。複数の冷却流路３５としては、Ａ流路群４０ａを構成する複数の線状Ａ流路５１と、Ｂ流路群６０ａを構成する複数の折曲Ｂ流路７１と、Ｃ流路群８０ａを構成する複数の折曲Ｃ流路８１とがある。さらに、本実施形態では、複数の冷却流路３５として、溶接部２９に沿って形成されている複数の側端流路９９がある。
【０１１１】
Ａ流路群４０ａを構成する複数の線状Ａ流路５１は、いずれも、直線状の流路で、自身の延在方向Ｄｅ（＝長手方向）が溶接部２９の延在方向Ｄｅと実質的に一致している。複数の線状Ａ流路５１は、周方向Ｄｃで互いに離間し、延在方向Ｄｅで互いにオーバラップしている。線状Ａ流路５１の延在方向Ｄｅ（＝長手方向）の両端のうち、上流側Ｓｕの第一端３５ｆには、この線状Ａ流路５１の出口３５ｏが形成され、下流側Ｓｄの第二端３５ｓには、この線状Ａ流路５１の入口３５ｉが形成されている。
【０１１２】
Ｂ流路群６０ａを構成する複数の折曲Ｂ流路７１は、自身の長手方向が実質的に溶接部２９の延在方向Ｄｅと実質的に一致している。複数の折曲Ｂ流路７１は、周方向Ｄｃで互いに離間し、長手方向で互いにオーバラップしている。
【０１１３】
折曲Ｂ流路７１（第一流路）は、第一実施形態における折曲Ｃ流路８１と同一形状を成している。すわわち、この折曲Ｂ流路７１は、線状Ａ流路５１のオーバラップ領域５２に対して、線状Ａ流路５１の延在方向Ｄｅで線状Ａ流路５１のオーバラップ領域５２とオーバラップするオーバラップ領域７２と、線状Ａ流路５１の延在方向Ｄｅで線状Ａ流路５１のオーバラップ領域５２とオーバラップしない非オーバラップ領域７９と、を有する。オーバラップ領域７２は、折曲Ｂ流路７１の第一端３５ｆを含み、線状Ａ流路５１の延在方向Ｄｅに対して交差する周方向Ｄｃ（交差方向）に離れ且つ線状Ａ流路５１の延在方向Ｄｅに延びている。折曲Ｂ流路７１の非オーバラップ領域７９には、周方向Ｄｃで線状Ａ流路５１のオーバラップ領域５２に近づく側に曲がっている第一曲り部７４と、第一曲り部７４に対して下流側Ｓｄで第一曲り部７４の曲りとは逆側に曲がっている第二曲り部７５とが形成されている。このため、折曲Ｂ流路７１の非オーバラップ領域７９は、第一曲り部７４及び第二曲り部７５の他に、第一曲り部７４と第二曲り部７５との間の傾斜線状領域７６と、第二曲り部７５から折曲Ｂ流路７１の第二端３５ｓまでの線状領域７７とを有する。この折曲Ｂ流路７１の線状領域７７の延在方向Ｄｅは、この折曲Ｂ流路７１のオーバラップ領域７２の延在方向Ｄｅ、線状Ａ流路５１の延在方向Ｄｅ、及び溶接部２９の延在方向Ｄｅと実質的に一致する。また、折曲Ｂ流路７１の線状領域7７は、一の線状Ａ流路５１をその延在方向Ｄｅに延ばした延長領域上に位置している。
【０１１４】
複数の折曲Ｂ流路７１のうち、周方向Ｄｃにおける第一溶接部２９ａ寄りの複数の折曲Ｂ流路７１は、いずれも、この折曲Ｂ流路７１のオーバラップ領域７２に対して、この折曲Ｂ流路７１の線状領域７７が、周方向Ｄｃにおける第一溶接部２９ａ側に位置している。よって、周方向Ｄｃにおける第一溶接部２９ａ寄りの複数の折曲Ｂ流路７１の第一曲り部７４は、第一溶接部２９ａに近づく側に曲がっている。一方、複数の折曲Ｂ流路７１のうち、周方向Ｄｃにおける第二溶接部２９ｂ寄りの複数の折曲Ｂ流路７１は、いずれも、この折曲Ｂ流路７１のオーバラップ領域７２に対して、この折曲Ｂ流路７１の線状領域７７が、周方向Ｄｃにおける第二溶接部２９ｂ側に位置している。よって、周方向Ｄｃにおける第二溶接部２９ｂ寄りの複数の折曲Ｂ流路７１の第一曲り部７４は、第二溶接部２９ｂに近づく側に曲がっている。
【０１１５】
この折曲Ｂ流路７１の長手方向は、この折曲Ｂ流路７１の線状領域７７の延在方向Ｄｅ、及びこの折曲Ｂ流路７１のオーバラップ領域７２の延在方向Ｄｅと一致する。この折曲Ｂ流路７１の第一端３５ｆには、この折曲Ｂ流路７１の出口３５ｏが形成されている。また、折曲Ｂ流路７１の第二端３５ｓには、この折曲Ｂ流路７１の入口３５ｉが形成されている。
【０１１６】
本実施形態では、周方向Ｄｃに並ぶ複数の線状Ａ流路５１のうち、周方向Ｄｃで隣接する少なくともいずれか一対の線状Ａ流路５１の間に、複数の折曲Ｂ流路７１のオーバラップ領域７２が周方向Ｄｃで間隔をあけて位置する。このため、本実施形態において、Ａ流路群４０ａを構成する流路の数よりＢ流路群６０ａを構成する流路の数の方が多くなる。
【０１１７】
Ｃ流路群８０ａを構成する複数の折曲Ｃ流路８１は、自身の長手方向が実質的に溶接部２９の延在方向Ｄｅと実質的に一致している。複数の折曲Ｃ流路８１は、周方向Ｄｃで互いに離間し、長手方向で互いにオーバラップしている。
【０１１８】
折曲Ｃ流路８１（第二流路）は、第一実施形態における折曲Ｃ流路８１と同一形状を成している。すわわち、この折曲Ｃ流路８１は、折曲Ｂ流路７１の第二端領域７３に対して、折曲Ｂ流路７１の第二端領域７３の延在方向Ｄｅでこの第二端領域７３とオーバラップするオーバラップ領域８２と、折曲Ｂ流路７１の第二端領域７３の延在方向Ｄｅでこの第二端領域７３とオーバラップしない非オーバラップ領域８３と、を有する。オーバラップ領域８２は、折曲Ｃ流路８１の第一端３５ｆを含み、折曲Ｂ流路７１の第二端領域７３の延在方向Ｄｅに対して交差する周方向Ｄｃ（交差方向）に離れ且つ折曲Ｂ流路７１の第二端領域７３の延在方向Ｄｅに延びている。折曲Ｃ流路８１の非オーバラップ領域８３には、周方向Ｄｃで折曲Ｂ流路７１の第二端領域７３に近づく側に曲がっている第一曲り部８４と、第一曲り部８４に対して下流側Ｓｄで第一曲り部８４の曲りとは逆側に曲がっている第二曲り部８５とが形成されている。このため、折曲Ｃ流路８１の非オーバラップ領域８３は、第一曲り部８４及び第二曲り部８５の他に、第一曲り部８４と第二曲り部８５との間の傾斜線状領域８６と、第二曲り部８５から折曲Ｂ流路７１の第二端（不図示）までの線状領域８７とを有する。この折曲Ｃ流路８１における線状領域８７の延在方向Ｄｅは、この折曲Ｃ流路８１におけるオーバラップ領域８２の延在方向Ｄｅ、折曲Ｂ流路７１の線状領域７７の延在方向Ｄｅ、及び溶接部２９の延在方向Ｄｅと実質的に一致する。また、折曲Ｃ流路８１（第二流路）の線状領域８７は、一の折曲Ｂ流路７１の線状領域７７をその延在方向Ｄｅに延ばした延長領域上に位置している。さらに、折曲Ｃ流路８１（第二流路）のオーバラップ領域８２は、折曲Ｂ流路７１（第一流路）のオーバラップ領域７２をその延在方向Ｄｅに延ばした延長領域上に位置している。
【０１１９】
複数の折曲Ｃ流路８１のうち、周方向Ｄｃにおける第一溶接部２９ａ寄りの複数の折曲Ｃ流路８１は、いずれも、この折曲Ｃ流路８１のオーバラップ領域８２に対して、この折曲Ｃ流路８１の線状領域８７が、周方向Ｄｃにおける第一溶接部２９ａ側に位置している。よって、周方向Ｄｃにおける第一溶接部２９ａ寄りの複数の折曲Ｃ流路８１の第一曲り部８４は、第一溶接部２９ａに近づく側に曲がっている。一方、複数の折曲Ｃ流路８１のうち、周方向Ｄｃにおける第二溶接部２９ｂ寄りの複数の折曲Ｃ流路８１は、いずれも、この折曲Ｃ流路８１のオーバラップ領域８２に対して、この折曲Ｃ流路８１の線状領域８７が、周方向Ｄｃにおける第二溶接部２９ｂ側に位置している。よって、周方向Ｄｃにおける第二溶接部２９ｂ寄りの複数の折曲Ｃ流路８１の第一曲り部８４は、第二溶接部２９ｂに近づく側に曲がっている。
【０１２０】
この折曲Ｃ流路８１の長手方向は、この折曲Ｃ流路８１の線状領域８７の延在方向Ｄｅ、及びこの折曲Ｃ流路８１のオーバラップ領域８２の延在方向Ｄｅと一致する。この折曲Ｃ流路８１の第一端３５ｆには、この折曲Ｃ流路８１の出口３５ｏが形成されている。また、折曲Ｃ流路８１の第二端（不図示）には、この折曲Ｃ流路８１の入口（不図示）が形成されている。
【０１２１】
本実施形態では、周方向Ｄｃに並ぶ複数の折曲Ｂ流路７１（第一流路）のうち、周方向Ｄｃで隣接する少なくともいずれか一対の折曲Ｂ流路７１の第二端領域７３の間に、複数の折曲Ｃ流路８１（複数の折曲Ｃ流路８１のうち、いずれか一の流路が第三流路、残りの流路が第二流路）のオーバラップ領域８２が周方向Ｄｃで間隔をあけて位置する。このため、本実施形態において、Ｂ流路群６０ａを構成する流路の数よりＣ流路群８０ａを構成する流路の数の方が多くなる。
【０１２２】
なお、本実施形態では、折曲Ｂ流路７１（第一流路）で、折曲Ｃ流路８１（第二流路）のオーバラップ領域８２とオーバラップしていないＡ流路群側の領域は、折曲Ｃ流路８１（第二流路）に対して非オーバラップ領域７８になる。本実施形態の折曲Ｂ流路７１（第一流路）は、この非オーバラップ領域７８に第一曲り部７４及び第二曲り部７５が形成されている。
【０１２３】
複数の側端流路９９は、いずれも、直線状の流路で、自身の延在方向Ｄｅ（＝長手方向）が溶接部２９の延在方向Ｄｅと実質的に一致している。複数の側端流路９９は、延在方向Ｄｅに並んでいる。この延在方向Ｄｅに並んでいる複数の側端流路９９は、Ａ流路群４０ａ、Ｂ流路群６０ａ及びＣ流路群８０ａと、溶接部２９との間に形成されている。側端流路９９の第一端３５ｆには、この側端流路９９の出口３５ｏが形成されている。また、側端流路９９の第二端３５ｓには、この側端流路９９の入口３５ｉが形成されている。
【０１２４】
図９に示すように、周方向Ｄｃで隣接する二つの冷却流路３５のうち、溶接部２９が間に配置されている二つの冷却流路３５の間隔は、他の二つの冷却流路３５の間隔よりも広くなる。このため、溶接部２９が間に配置されている二つの冷却流路３５の相互間における単位周方向Ｄｃ長さ当りの圧縮空気による冷却能力が低下する。
【０１２５】
そこで、本実施形態では、周方向Ｄｃで溶接部２９に最も近い冷却流路３５である側端流路９９の通路断面積Ｓ２を、この側端流路９９に周方向Ｄｃで隣接する他の冷却流路３５の通路断面積Ｓ１よりも大きくしている。さらに、本実施形態では、図８に示すように、側端流路９９の通路長さを、この側端流路９９に周方向Ｄｃで隣接する他の冷却流路３５の通路長さよりも短くしている。よって、本実施形態では、側端流路９９の冷却能力が高まり、溶接部２９が間に配置されている二つの側端流路９９の相互間を他の二つの冷却流路３５相互間と同等に冷却することができる。
【０１２６】
なお、図９に示す例では、側端流路９９の通路断面積Ｓ２を、この側端流路９９に周方向Ｄｃで隣接する他の冷却流路３５の通路断面積Ｓ１より大きくする方法として、側端流路９９の周方向Ｄｃの幅寸法を大きくする方法を採用している。しかしながら、側端流路９９の通路断面積Ｓ２を、この側端流路９９に周方向Ｄｃで隣接する他の冷却流路３５の通路断面積Ｓ１より大きくする方法として、側端流路９９における燃焼器用冷却パネル３１の厚さ方向の長さ寸法である高さ寸法を大きくする方法を採用してもよい。
【０１２７】
また、本実施形態のトランジションピース２０ａでは、Ａ流路群４０ａを構成する複数の線状Ａ流路５１とＢ流路群６０ａを構成する複数の折曲Ｂ流路７１とが、延在方向Ｄｅで部分的にオーバラップしている。さらに、本実施形態のトランジションピース２０ａでは、Ｂ流路群６０ａを構成する複数の折曲Ｂ流路７１とＣ流路群８０ａを構成する複数の折曲Ｃ流路８１とが、延在方向Ｄｅで部分的にオーバラップしている。よって、本実施形態のトランジションピース２０ａでも、第一実施形態と同様、前述の第一比較例のように、各流路群の相互間に周方向Ｄｃに広がる無流路領域２８ｘが形成されない。
【０１２８】
また、本実施形態のトランジションピース２０ａでは、第一実施形態と異なり、Ａ流路群４０ａを構成する線状Ａ流路５１が直線状であるものの、Ｂ流路群６０ａを構成する折曲Ｂ流路７１に第一曲り部７４と第二曲り部７５とを設けて、この折曲Ｂ流路７１のオーバラップ領域７２に対して、この折曲Ｂ流路７１の線状領域７７を周方向Ｄｃで一の線状Ａ流路５１に近づけている。より正確には、一の線状Ａ流路５１をその延在方向Ｄｅに延ばした延長領域上に折曲Ｂ流路７１の線状領域７７が位置している。このため、仮に、複数の線状Ａ流路５１のうち、周方向Ｄｃで最も溶接部２９に近い線状Ａ流路５１を可能な限り溶接部２９に近づけても、この線状Ａ流路５１をその延在方向Ｄｅに延ばした延長領域上に折曲Ｂ流路７１の線状領域７７が位置することになる。さらに、本実施形態のトランジションピース２０ａでは、第一実施形態と同様、折曲Ｃ流路８１（第二流路）に第一曲り部８４と第二曲り部８５とを設けて、この折曲Ｃ流路８１のオーバラップ領域８２に対して、この折曲Ｃ流路８１の線状領域８７を周方向Ｄｃで一の折曲Ｂ流路７１（第一流路）の線状領域７７に近づけている。このため、仮に、複数の折曲Ｂ流路７１のうち、周方向Ｄｃで最も溶接部２９に近い折曲Ｂ流路７１を可能な限り溶接部２９に近づけても、この折曲Ｂ流路７１の線状領域７７をその延在方向Ｄｅに延ばした延長領域上に折曲Ｃ流路８１の線状領域８７が位置することになる。よって、この折曲Ｃ流路８１のうちで、折曲Ｂ流路７１とオーバラップしていない線状領域８７も、折曲Ｂ流路７１の線状領域７７と同様に、溶接部２９に可能か限り近づくことになる。
【０１２９】
以上のように、本実施形態でも、複数の冷却流路３５のうちの一部の冷却流路３５に対して曲り部を設けることにより、第一及び第二比較例に対して格別流路の数を増やすことなく、冷却の不十分な部分を無くす又は小さくすることができる。よって、本実施形態でも、トランジションピース２０ａの耐久性を維持しつつ、トランジションピース２０ａの流路に供給する圧縮空気の流量を抑えることができる。
【０１３０】
また、本実施形態では、Ａ流路群４０ａを構成する流路の数よりもこのＡ流路群４０ａに対して下流側Ｓｄの配置されているＢ流路群６０ａを構成する流路の数の方が多い。さらに、本実施形態では、Ｂ流路群６０ａを構成する流路の数よりもこのＢ流路群６０ａに対して下流側Ｓｄに配置されているＣ流路群８０ａを構成する流路の数の方が多い。このため、熱的環境が厳しい下流側Ｓｄの領域を上流側Ｓｕの領域よりも冷却することができる。
【０１３１】
なお、本実施形態において、Ａ流路群４０ａが配置されている領域に対してＢ流路群６０ａが配置されている領域の熱的環境があまり厳しくない場合には、Ｂ流路群６０ａを構成する流路の数をＡ流路群４０ａを構成する流路の数より多くする必要はない。同様に、Ｂ流路群６０ａが配置されている領域に対してＣ流路群８０ａが配置されている領域の熱的環境があまり厳しくない場合には、Ｃ流路群８０ａを構成する流路の数をＢ流路群６０ａを構成する流路の数より多くする必要はない。
【０１３２】
「燃焼器用冷却パネルの第三実施形態」
第三実施形態の燃焼器用冷却パネルを備えるトランジションピースについて、図１０を参照して説明する。
【０１３３】
本実施形態のトランジションピース２０ｂを構成する燃焼器用冷却パネル３１にも、第一実施形態及び第二実施形態と同様、複数の冷却流路３５が形成されている。複数の冷却流路３５の長手方向は、いずれも、溶接部２９の延在方向Ｄｅに実質的に一致している。複数の冷却流路３５としては、第一実施形態と同様、Ａ流路群４０を構成する複数の折曲Ａ流路４１及び１以上の線状Ａ流路５１と、Ｂ流路群６０を構成する複数の線状Ｂ流路６１と、Ｃ流路群８０ｂを構成する複数の折曲Ｃ流路８１ｂ及び一以上の線状Ｃ流路９１とがある。
【０１３４】
本実施形態のＡ流路群４０を構成する流路は、第一実施形態のＡ流路群４０を構成する流路と同一である。さらに、本実施形態のＢ流路群６０を構成する流路は、第一実施形態のＢ流路群６０を構成する流路と同一である。しかしながら、本実施形態のＣ流路群８０ｂを構成する流路のうち、折曲Ｃ流路８１ｂは、第一実施形態の折曲Ｃ流路８１とは異なる。そこで、以下では、本実施形態の折曲Ｃ流路８１ｂについて詳細に説明する。
【０１３５】
本実施形態の折曲Ｃ流路８１ｂ（第二流路）は、第一実施形態の折曲Ｃ流路８１と同様に、線状Ｂ流路６１の第二端領域６３に対して、線状Ｂ流路６１の延在方向Ｄｅで第二端領域６３とオーバラップするオーバラップ領域８２と、線状Ｂ流路６１の延在方向Ｄｅで第二端領域６３とオーバラップしない非オーバラップ領域８３ｂと、を有する。オーバラップ領域８２は、折曲Ｃ流路８１の第一端３５ｆを含み、線状Ｂ流路６１の延在方向Ｄｅに対して交差する周方向Ｄｃ（交差方向）に離れ且つ線状Ｂ流路６１の延在方向Ｄｅに延びている。折曲Ｃ流路８１の非オーバラップ領域８３ｂには、周方向Ｄｃで線状Ｂ流路６１の第二端領域６３に近づく側に曲がっている曲り部８４ｂが形成されている。但し、本実施形態の折曲Ｃ流路８１ｂの非オーバラップ領域８３ｂには、第一実施形態と異なり、一の曲り部８４ｂのみが形成されている。このため、折曲Ｃ流路８１ｂの非オーバラップ領域８３ｂは、一の曲り部８４ｂの他に、この曲り部８４ｂから折曲Ｃ流路８１ｂの第二端（不図示）までの傾斜線状領域８６ｂを有し、第一実施形態における線状領域８７を有していない。本実施形態の折曲Ｃ流路８１ｂの傾斜線状領域８６ｂも、第一実施形態と同様に、この折曲Ｃ流路８１ｂのオーバラップ領域８２に対して、線状Ｂ流路６１の第二端領域６３に近づく側に９０°未満の角度を成している。
【０１３６】
このように、本実施形態のトランジションピース２０ｂでは、折曲Ｃ流路８１ｂ（第二流路）に一の曲り部８４ｂのみを設けて、この折曲Ｃ流路８１ｂのオーバラップ領域８２に対して、この折曲Ｃ流路８１ｂの傾斜線状領域８６ｂを周方向Ｄｃで一の線状Ｂ流路６１（第一流路）に近づけている。よって、本実施形態でも、仮に、複数の線状Ｂ流路６１のうち、周方向Ｄｃで最も溶接部２９に近い線状Ｂ流路６１を可能な限り溶接部２９に近づけても、折曲Ｃ流路８１ｂのうちで、線状Ｂ流路６１とオーバラップしていない傾斜線状領域８６ｂをオーバラップ領域８２よりも、溶接部２９に近づけることができる。
【０１３７】
また、本実施形態でも、折曲Ｃ流路８１ｂ（第二流路）に曲り部８４ｂを設けているので、第一実施形態と同様の理由で、Ｂ流路群６０を構成する流路の数よりＣ流路群８０ｂを構成する流路の数の方を多くすることができる。
【０１３８】
このため、本実施形態も、第一実施形態と同様、前述の第一及び第二比較例に対して格別流路の数を増やすことなく、冷却の不十分な部分を小さくすることができる。
【０１３９】
よって、以上の各実施形態における各折曲流路には、二つの曲り部を設けなくてもよく、一の曲り部のみを設けてもよい。但し、各折曲流路に一の曲り部のみを設けた場合、各折曲流路の二つの曲り部を設けた場合よりも、非オーバラップ領域の配置の自由度が低下する。このため、各折曲流路に一の曲り部のみを設けた場合、各折曲流路の二つの曲り部を設けた場合と比べて、冷却の不十分な部分を小さくできない。
【０１４０】
なお、本実施形態及び第一実施形態のトランジションピース２０ｂ，２０には、第二実施形態のトランジションピース２０ａにおける側端流路９９が形成されていない。しかしながら、本実施形態及び第一実施形態のトランジションピース２０ｂ，２０にも、第二実施形態のトランジションピース２０ａにおける側端流路９９と同様の側端流路を形成してもよい。
【０１４１】
「各種変形例」
以上の各実施形態において、胴体部３０の全ての冷却流路３５は、冷却流路３５の下流端である第二端３５ｓに入口３５ｉが形成され、冷却流路３５の上流端である第一端３５ｆに出口３５ｏが形成されている。しかしながら、胴体部３０の形状や、胴体部３０の周りに設けられている付帯物等の関係から、胴体部３０の一部の冷却流路３５に関しては、この冷却流路３５の第一端３５ｆに入口を形成し、同冷却流路３５の第二端３５ｓに出口を形成してもよい。特に、Ｂ流路群６０やＣ流路群８０に対して上流側Ｓｕに配置され、Ｂ流路群６０やＣ流路群８０が配置されている領域よりも熱的環境が厳しくない領域に配置されているＡ流路群４０を構成する流路に関しては、この流路の第一端３５ｆに入口を形成し、同流路の第二端３５ｓに出口を形成してもよい。
【０１４２】
以上の各実施形態のトランジションピースの胴体部３０は、いずれも複数の燃焼器用冷却パネル３１を相互に溶接で接合したものである。しかしながら、溶接部２９のない胴体部に対して本発明を適用してもよい。すなわち、溶接部２９のない胴部に対して、オーバラップ領域と非オーバラップ領域を有し、非オーバラップ領域に曲り部が設けられている流路を形成してもよい。
【０１４３】
以上の実施形態では、複数の冷却流路３５のうちの第一流路に対して、複数の冷却流路３５のうちの第二流路が、第一流路の延在方向でオーバラップするオーバラップ領域と、延在方向で第一流路とオーバラップしない非オーバラップ領域とを有し、非オーバラップ領域にのみ曲り部が形成されている。
【０１４４】
しかしながら、第二流路のオーバラップ領域内で且つ非オーバラップ領域側の部分に第一曲り部を形成し、第二流路の非オーバラップ領域内に第二曲り部を形成してもよい。具体的に、係る態様について、第一実施形態におけるトランジションピース２０の変形例として、図１１を用いて説明する。
【０１４５】
Ｃ流路群８０を構成する複数の折曲Ｃ流路（第二流路）８１ｘは、線状Ｂ流路６１（第一流路）の第二端３５ｓを含む第二端領域６３に対して、線状Ｂ流路６１の延在方向Ｄｅでオーバラップするオーバラップ領域８２ｘと、線状Ｂ流路６１の延在方向Ｄｅで第二端領域６３とオーバラップしない非オーバラップ領域８３ｘと、を有する。オーバラップ領域８２ｘは、折曲Ｃ流路８１の第一端３５ｆを含み、線状Ｂ流路６１の延在方向Ｄｅに対して交差する周方向Ｄｃ（＝交差方向）に離れ且つ線状Ｂ流路６１の延在方向Ｄｅ成分を含む方向に延びている。このオーバラップ領域８２ｘ内で且つ非オーバラップ領域８３ｘ側の部分には、周方向Ｄｃで線状Ｂ流路６１の第二端領域６３に近づく側に曲がっている第一曲り部８４ｘが形成されている。また、非オーバラップ領域８３ｘ内には、第一曲り部８４に対して下流側Ｓｄで第一曲り部８４ｘの曲りとは逆側に曲がっている第二曲り部８５が形成されている。
【０１４６】
このように、第一曲り部８４ｘは、オーバラップ領域８３ｘ内に形成しても、基本的に、第一実施形態と同様の効果を得ることができる。
【０１４７】
以上の各実施形態は、冷却媒体として、圧縮空気Ａを用いる例である。しかしながら、冷却媒体として、例えば、蒸気を用いてよい。この場合、冷却流路３５の入口３５ｉ及び出口３５ｏのそれぞれを、トランジションピース２０の外面３１ｏに形成することになる。また、圧縮空気Ａを冷却媒体として用いる場合でも、トランジションピース２０をクローズド空冷する場合には、冷却流路３５の入口３５ｉ及び出口３５ｏのそれぞれを、トランジションピース２０の外面３１ｏに形成することになる。
【０１４８】
以上の各実施形態において、胴体部３０は、外側板３２と内側板３３とを有する合板で形成された燃焼器用冷却パネル３１で形成されている。しかしながら、胴体部は、合板で形成せず、単板で形成してもよい。
【０１４９】
以上の各実施形態において、全ての冷却流路３５は、断面積が軸方向Ｄａのいずれの位置でも同一である。しかしながら、いずれかの冷却流路３５は、軸方向Ｄａの位置変化に伴って断面積が変化してもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１５０】
本発明に係る一態様では、燃焼器用冷却パネルの耐久性を維持しつつ、燃焼器用冷却パネルの冷却流路を流れる冷却媒体の流量を抑えることができる。
【符号の説明】
【０１５１】
１：圧縮機、４：燃焼器、５:タービン、８：ガスタービンロータ、９：ガスタービン車室、１０：燃料供給器、２０，２０ａ，２０ｂ：トランジションピース（尾筒、燃焼筒）、２１：燃焼ガス流路、２９：溶接部、２９ａ：第一溶接部、２９ｂ：第二溶接部、３０：胴体部、３１：燃焼器用冷却パネル、３１ｉ：内面、３１ｏ：外面、３２：外側板、３３：内側板、３４：遮熱コーティング層、３５：冷却流路、３５ｉ：入口、３５ｏ：出口、３５ｆ：第一端、３５ｓ：第二端、４０，４０ａ：Ａ流路群、４１：折曲Ａ流路、４２：オーバラップ領域、４３：非オーバラップ領域、４４：第一曲り部、４５：第二曲り部、４６：傾斜線状領域、４７：線状領域、５１：線状Ａ流路、５２：オーバラップ領域、５３：非オーバラップ領域、６０，６０ａ：Ｂ流路群、６１：線状Ｂ流路（第一流路）、６２：第一端領域、６３：第二端領域（又は、単に端領域）、７１：折曲Ｂ流路（第一流路）、７２：オーバラップ領域、７８，７９：非オーバラップ領域、７４：第一曲り部、７５：第二曲り部、７６：傾斜線状領域、７７：線状領域、８０，８０ａ，８０ｂ：Ｃ流路群、８１，８１ｂ，８１ｘ：折曲Ｃ流路（第二流路）、８２，８２ｘ：オーバラップ領域、８３，８３ｂ，８３ｘ：非オーバラップ領域、８４，８４ｘ：第一曲り部（又は、単に曲り部）、８４ｂ：曲り部、８５：第二曲り部、８６，８６ｂ：傾斜線状領域、８７：線状領域、９１：線状Ｃ流路（第三流路）、９２：第一端領域、９３：第二端領域、９９：側端流路
【図１】
2016136521.tif 000003
【図２】
2016136521.tif 000004
【図３】
2016136521.tif 000005
【図４】
2016136521.tif 000006
【図５】
2016136521.tif 000007
【図６】
2016136521.tif 000008
【図７】
2016136521.tif 000009
【図８】
2016136521.tif 000010
【図９】
2016136521.tif 000011
【図１０】
2016136521.tif 000012
【図１１】
2016136521.tif 000013
【手続補正書】
【提出日】平成28年6月22日(2016.6.22)
【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】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃焼器の軸線が延びる軸方向の上流側から下流側に燃焼ガスが流れる燃焼ガス流路の周囲を画定する燃焼器用冷却パネルにおいて、
前記燃焼ガスに接触し得る内面と、
前記内面と相反する側を向く外面と、
前記内面と前記外面との間を前記内面及び前記外面に沿った方向に延び、前記内面から前記外面に向かう厚さ方向における前記内面からの距離が一定で、冷却媒体が流れる第一流路及び第二流路と、
が形成され、
前記第二流路は、前記第一流路の長手方向における端を含む端領域に対して、前記端領域の延在方向に対して交差する交差方向に離れ且つ前記延在方向成分を有する方向に延びて前記延在方向で前記端領域とオーバラップするオーバラップ領域と、前記延在方向で前記端領域とオーバラップしない非オーバラップ領域と、を有し、前記交差方向で前記端領域に近づく側に曲がっている曲り部が形成され、前記非オーバラップ領域は、前記曲り部を基準にして前記オーバラップ領域と反対側に延びている、
燃焼器用冷却パネル。
【請求項２】
請求項１に記載の燃焼器用冷却パネルにおいて、
二枚の板を有し、
二枚の前記板のうちの第一板にのみ、前記第一流路及び前記第二流路を形成する溝が形成され、
二枚の前記板のうちの第二板は、前記第一板の前記溝の開口を塞ぐよう、前記第一板に接合されている、
燃焼器用冷却パネル。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の燃焼器用冷却パネルにおいて、
前記第一流路及び前記第二流路は、前記外面で開口する一つのみの入口と、前記内面で開口する一つののみの出口と、を有する、
燃焼器用冷却パネル。
【請求項４】
請求項３に記載の燃焼器用冷却パネルにおいて、
前記第一流路が複数形成され、
前記第二流路が複数形成され、
前記第一流路における前記入口に対して前記第一流路における前記出口が存在する側は、複数の前記第一流路相互で同じであり、
前記第二流路における前記入口に対して前記第二流路における前記出口が存在する側は、複数の前記第二流路相互で同じで、且つ前記第一流路における前記入口に対して前記第一流路における前記出口が存在する側と同じである、
燃焼器冷却パネル。
【請求項５】
請求項３又は４に記載の燃焼器用冷却パネルにおいて、
前記第一流路の前記端領域内に前記入口と前記出口とのうちの一方が形成され、
前記第二流路の前記オーバラップ領域内に前記入口と前記出口とのうちの他方が形成されている、
燃焼器用冷却パネル。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか一項に記載の燃焼器用冷却パネルにおいて、
前記第一流路の断面積は、一定であり、
前記第二流路の断面積は、一定である、
燃焼器用冷却パネル。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか一項に記載の燃焼器用冷却パネルにおいて、
前記曲り部は、前記第二流路の前記非オーバラップ領域内に形成されている、
燃焼器用冷却パネル。
【請求項８】
請求項１から７のいずれか一項に記載の燃焼器用冷却パネルにおいて、
前記第二流路は、前記非オーバラップ領域内で且つ前記曲り部である第一曲り部を基準にして前記オーバラップ領域と反対側の領域内に、前記第一曲り部の曲りとは逆側に曲がっている第二曲り部が形成されている、
燃焼器用冷却パネル。
【請求項９】
請求項８に記載の燃焼器用冷却パネルにおいて、
前記第二流路の前記非オーバラップ領域内で且つ前記第二曲り部を基準にして前記オーバラップ領域と反対側の領域は、前記延在方向に延びている、
燃焼器用冷却パネル。
【請求項１０】
請求項９に記載の燃焼器用冷却パネルにおいて、
前記第二流路の前記非オーバラップ領域内で且つ前記第二曲り部を基準にして前記オーバラップ領域と反対側の前記領域は、前記第一流路の前記端領域を前記延在方向に延長した延長領域上に位置する、
燃焼器用冷却パネル。
【請求項１１】
請求項１から１０のいずれか一項に記載の燃焼器用冷却パネルにおいて、
前記第一流路は、前記端領域につながり且つ前記第二流路の前記オーバラップ領域とは前記延在方向でオーバラップしない非オーバラップ領域を有し、前記第一流路には、前記交差方向で前記第二流路の前記オーバラップ領域に近づく側に曲がっている曲り部が形成されている、
燃焼器用冷却パネル。
【請求項１２】
請求項１１に記載の燃焼器用冷却パネルにおいて、
前記第一流路は、前記第一流路の前記非オーバラップ領域内で且つ前記曲り部である第一曲り部を基準にして前記端領域と反対側の領域内に、前記第一流路の前記第一曲り部の曲りとは逆側に曲がっている第二曲り部が形成され、
前記第一流路の前記非オーバラップ領域内で且つ前記第一流路の前記第二曲り部を基準にして前記端領域と反対側の領域は、前記延在方向に延びている、
燃焼器用冷却パネル。
【請求項１３】
請求項１から１２のいずれか一項に記載の燃焼器用冷却パネルにおいて、
前記交差方向に並ぶ複数の前記第一流路と、前記交差方向に並ぶ複数の前記第二流路と、前記延在方向で前記第二流路とオーバラップする第三流路と、が形成され、
複数の前記第一流路のうち、前記交差方向で隣接する一対の第一流路間には、少なくとも一の前記第二流路の前記オーバラップ領域が位置すると共に、前記第二流路の前記オーバラップ領域と前記延在方向でオーバラップする前記第三流路のオーバラップ領域が位置する、
燃焼器用冷却パネル。
【請求項１４】
請求項１から１３のいずれか一項に記載の燃焼器用冷却パネルにおいて、
前記第二流路の前記非オーバラップ領域は、前記第二流路の前記オーバラップ領域に対して前記下流側に形成されている、
燃焼器用冷却パネル。
【請求項１５】
請求項１から１４のいずれか一項に記載の燃焼器用冷却パネルにおいて、
前記延在方向は、前記軸方向である、
燃焼器用冷却パネル。
【請求項１６】
請求項１から１５のいずれか一項に記載の燃焼器用冷却パネルにおいて、
前記延在方向に延びる溶接部を有し、
前記第二流路の前記オーバラップ領域は、前記第一流路の前記端領域を基準にして、前記溶接部と反対側に位置し、
前記第二流路の前記曲り部は、前記溶接部に近づく側に曲がっている、
燃焼器用冷却パネル。
【請求項１７】
請求項１６に記載の燃焼器用冷却パネルにおいて、
前記交差方向における前記第一流路及び前記第二流路と、前記溶接部との間には、前記延在方向に延びて、前記冷却媒体が流れる側端流路が形成されている、
燃焼器用冷却パネル。
【請求項１８】
請求項１７に記載の燃焼器用冷却パネルにおいて、
前記側端流路の断面積は、前記第一流路の断面積及び前記第二流路の断面積よりも大きい、
燃焼器用冷却パネル。
【請求項１９】
請求項１から１８のいずれか一項に記載の燃焼器用冷却パネルを備える、
トランジションピース。
【請求項２０】
請求項１から１８のいずれか一項に記載の燃焼器用冷却パネルと、
前記燃焼器用冷却パネルの前記内面の側に、前記燃焼器用冷却パネルの前記上流側から前記下流側に向かって燃料を噴射するバーナと、
を備える燃焼器。
【請求項２１】
請求項２０に記載の燃焼器と、
前記燃焼器からの前記燃焼ガスで駆動するタービンと、
を備えるガスタービン。
【手続補正書】
【提出日】平成29年7月28日(2017.7.28)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
上記目的を達成するための発明に係る第一態様としての燃焼器用冷却パネルは、燃焼器の軸線が延びる軸方向の上流側から下流側に燃焼ガスが流れる燃焼ガス流路の周囲を画定する燃焼器用冷却パネルにおいて、前記燃焼ガスに接触し得る内面と、前記内面と相反する側を向く外面と、前記内面と前記外面との間を前記内面及び前記外面に沿った方向に延び、前記内面から前記外面に向かう厚さ方向における前記内面からの距離が一定で、冷却媒体が流れる第一流路及び第二流路と、が形成され、前記第二流路は、前記第一流路の長手方向における端を含む端領域に対して、前記端領域の延在方向に対して交差する交差方向に離れ且つ前記延在方向成分を有する方向に延びて前記延在方向で前記端領域とオーバラップするオーバラップ領域と、前記延在方向で前記端領域とオーバラップしない非オーバラップ領域と、を有し、前記交差方向で前記端領域に近づく側に曲がっている曲り部が形成され、前記非オーバラップ領域は、前記曲り部を基準にして前記オーバラップ領域と反対側に延びているている。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２４】
当該燃焼器用冷却パネルでは、第一流路で第二流路のオーバラップ領域とオーバラップしている領域に対して、第一流路の非オーバラップ領域の交差方向におけるレイアウトの自由度を高めることができる。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２６】
当該燃焼器用冷却パネルでは、第一流路で第二流路のオーバラップ領域とオーバラップしている領域に対して、第一流路の非オーバラップ領域の交差方向におけるレイアウトの自由度をより高めることができる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５６】
出口フランジ部３７は、筒状を成し、燃焼ガス流路２１の一部を画定する筒３８と、筒３８の下流端に形成されているフランジ３９と、を有する。フランジ３９は、図２に示すように、トランジションピース２０をタービン５の第一段静翼に接続するためのものである。筒３８とフランジ３９は、例えば、鋳造等により一体成型されて、出口フランジ部３７を成す。筒３８の内面には、図示されていない遮熱コーティング（Thermal Barrier Coating:TBC）層が施されている。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８１】
前述した第一溶接部２９ａ寄りの複数の折曲Ａ流路４１は、本実施形態の場合、線状Ａ流路５１を基準にして、第一溶接部２９ａ側に位置する複数の折曲Ａ流路４１である。また、前述した第二溶接部２９ｂ寄りの複数の折曲Ａ流路４１は、本実施形態の場合、線状Ａ流路５１を基準にして、第二溶接部２９ｂ側に位置する複数の折曲Ａ流路４１である。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９０】
線状Ａ流路５１ｙ、線状Ｂ流路６１ｙ及び線状Ｃ流路９１ｙは、いずれも、直線状の流路で、溶接部２９の延在方向Ｄｅに延びている。よって、線状Ａ流路５１ｙ、線状Ｂ流路６１ｙ及び線状Ｃ流路９１ｙの延在方向Ｄｅは、いずれも、溶接部２９の延在方向Ｄｅと実質的に一致する。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９５】
しかしながら、仮に、複数の線状Ｂ流路６１ｙのうち、周方向Ｄｃで最も溶接部２９に近い線状Ｂ流路６１ｙａを可能な限り溶接部２９に近づけたとする。この場合、複数の線状Ａ流路５１のうち、周方向Ｄｃで溶接部２９に最も近い線状Ａ流路５１ｙａは、周方向Ｄｃで、この線状Ｂ流路６１ｙａよりも溶接部２９から遠い位置に位置することになる。このため、溶接部２９を挟んで周方向Ｄｃで隣接する二つの線状Ａ流路５１ｙａ間のうちで、線状Ｂ流路６１ｙとオーバラップしていない部分相互間に比較的に広い無流路領域２８ｙが形成される。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９６】
さらに、仮に、複数の線状Ｂ流路６１ｙのうち、周方向Ｄｃで最も溶接部２９に近い線状Ｂ流路６１ｙａを可能な限り溶接部２９に近づけたとする。この場合、複数の線状Ｃ流路９１ｙのうち、周方向Ｄｃで最も近い線状Ｃ流路９１ｙａは、周方向Ｄｃで、この線状Ｂ流路６１ｙａよりも溶接部２９から遠い位置に位置することになる。このため、溶接部２９を挟んで周方向Ｄｃで隣接する二つの線状Ｃ流路９１ｙａ間のうちで、線状Ｂ流路６１ｙとオーバラップしていない部分相互間に比較的に広い無流路領域２８ｙが形成される。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１０４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１０４】
また、本実施形態のトランジションピース２０では、折曲Ａ流路４１に第一曲り部４４と第二曲り部４５とを設けて、この折曲Ａ流路４１のオーバラップ領域４２に対して、この折曲Ａ流路４１の線状領域４７を周方向Ｄｃで一の線状Ｂ流路６１に近づけている。より正確には、一の線状Ｂ流路６１をその延在方向Ｄｅに延ばした延長領域上に折曲Ａ流路４１の線状領域４７が位置している。このため、仮に、複数の線状Ｂ流路６１のうち、周方向Ｄｃで最も溶接部２９に近い線状Ｂ流路６１を可能な限り溶接部２９に近づけても、この線状Ｂ流路６１をその延在方向Ｄｅに延ばした延長領域上に折曲Ａ流路４１の線状領域４７が位置することになる。よって、この折曲Ａ流路４１のうちで、線状Ｂ流路６１とオーバラップしていない線状領域４７も、線状Ｂ流路６１と同様に、溶接部２９に可能な限り近づくことになる。さらに、本実施形態のトランジションピース２０では、折曲Ｃ流路８１（第二流路）に第一曲り部８４と第二曲り部８５とを設けて、この折曲Ｃ流路８１のオーバラップ領域８２に対して、この折曲Ｃ流路８１の線状領域８７を周方向Ｄｃで一の線状Ｂ流路６１（第一流路）に近づけている。より正確には、一の線状Ｂ流路６１をその延在方向Ｄｅに延ばした延長領域上に折曲Ｃ流路８１の線状領域８７が位置している。このため、仮に、複数の線状Ｂ流路６１のうち、周方向Ｄｃで最も溶接部２９に近い線状Ｂ流路６１を可能な限り溶接部２９に近づけても、この線状Ｂ流路６１をその延在方向Ｄｅに延ばした延長領域上に折曲Ｃ流路８１の線状領域８７が位置することになる。よって、この線状Ｃ流路９１のうちで、線状Ｂ流路６１とオーバラップしていない線状領域８７も、線状Ｂ流路６１と同様に、溶接部２９に可能な限り近づくことになる。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１２８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１２８】
また、本実施形態のトランジションピース２０ａでは、第一実施形態と異なり、Ａ流路群４０ａを構成する線状Ａ流路５１が直線状であるものの、Ｂ流路群６０ａを構成する折曲Ｂ流路７１に第一曲り部７４と第二曲り部７５とを設けて、この折曲Ｂ流路７１のオーバラップ領域７２に対して、この折曲Ｂ流路７１の線状領域７７を周方向Ｄｃで一の線状Ａ流路５１に近づけている。より正確には、一の線状Ａ流路５１をその延在方向Ｄｅに延ばした延長領域上に折曲Ｂ流路７１の線状領域７７が位置している。このため、仮に、複数の線状Ａ流路５１のうち、周方向Ｄｃで最も溶接部２９に近い線状Ａ流路５１を可能な限り溶接部２９に近づけても、この線状Ａ流路５１をその延在方向Ｄｅに延ばした延長領域上に折曲Ｂ流路７１の線状領域７７が位置することになる。さらに、本実施形態のトランジションピース２０ａでは、第一実施形態と同様、折曲Ｃ流路８１（第二流路）に第一曲り部８４と第二曲り部８５とを設けて、この折曲Ｃ流路８１のオーバラップ領域８２に対して、この折曲Ｃ流路８１の線状領域８７を周方向Ｄｃで一の折曲Ｂ流路７１（第一流路）の線状領域７７に近づけている。このため、仮に、複数の折曲Ｂ流路７１のうち、周方向Ｄｃで最も溶接部２９に近い折曲Ｂ流路７１を可能な限り溶接部２９に近づけても、この折曲Ｂ流路７１の線状領域７７をその延在方向Ｄｅに延ばした延長領域上に折曲Ｃ流路８１の線状領域８７が位置することになる。よって、この折曲Ｃ流路８１のうちで、折曲Ｂ流路７１とオーバラップしていない線状領域８７も、折曲Ｂ流路７１の線状領域７７と同様に、溶接部２９に可能な限り近づくことになる。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１４５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１４５】
Ｃ流路群８０を構成する複数の折曲Ｃ流路（第二流路）８１ｘは、線状Ｂ流路６１（第一流路）の第二端３５ｓを含む第二端領域６３に対して、線状Ｂ流路６１の延在方向Ｄｅでオーバラップするオーバラップ領域８２ｘと、線状Ｂ流路６１の延在方向Ｄｅで第二端領域６３とオーバラップしない非オーバラップ領域８３ｘと、を有する。オーバラップ領域８２ｘは、折曲Ｃ流路８１の第一端３５ｆを含み、線状Ｂ流路６１の延在方向Ｄｅに対して交差する周方向Ｄｃ（＝交差方向）に離れ且つ線状Ｂ流路６１の延在方向Ｄｅ成分を含む方向に延びている。このオーバラップ領域８２ｘ内で且つ非オーバラップ領域８３ｘ側の部分には、周方向Ｄｃで線状Ｂ流路６１の第二端領域６３に近づく側に曲がっている第一曲り部８４ｘが形成されている。また、非オーバラップ領域８３ｘ内には、第一曲り部８４ｘに対して下流側Ｓｄで第一曲り部８４ｘの曲りとは逆側に曲がっている第二曲り部８５が形成されている。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１４６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１４６】
このように、第一曲り部８４ｘは、オーバラップ領域８２ｘ内に形成しても、基本的に、第一実施形態と同様の効果を得ることができる。
【国際調査報告】
2016136521.tif 000014
2016136521.tif 000015
2016136521.tif 000016
2016136521.tif 000017