(57)【要約】【課題】尾筒シールを適正に装着することで尾筒シールの隙間から尾筒内への空気の漏洩を確実に抑制することができるガスタービンのシール構造を提供する。【解決手段】タービンの周方向に複数の燃焼器が配置され、該複数の燃焼器で圧縮空気に燃料を供給して燃焼し、発生した燃焼ガスをタービンの静翼及び動翼に供給することで回転動力を得るガスタービンにおいて、複数の燃焼器の尾筒３２と静翼のシュラウド４１とを連結すると共に周方向で複数に分割された分割部５３からなる尾筒シール５０と、尾筒３２又は前記シュラウド４１に組み付けられた尾筒シール５０の隣接する分割部５３に挿入することで両者を連結する第１のシールプレート６１と、尾筒シール５０からの第１のシールプレート６１の脱落を防止可能な脱落防止手段７０とを備えることを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
タービンの周方向に複数の燃焼器が配置され、該複数の燃焼器で圧縮空気に燃料を供給して燃焼し、発生した燃焼ガスをタービンの静翼及び動翼に供給することで回転動力を得るガスタービンにおいて、
前記複数の燃焼器の尾筒と前記静翼のシュラウドとを連結すると共に周方向で複数に分割された分割部からなる尾筒シールと、
前記尾筒又は前記シュラウドに組み付けられた前記尾筒シールの隣接する前記分割部に挿入することで両者を連結する第１のシールプレートと、
前記尾筒シールからの前記第１のシールプレートの脱落を防止可能な脱落防止手段とを備えることを特徴とする、
ガスタービンのシール構造。
【請求項２】
隣接する前記分割部のうちの少なくとも一対は、前記第１のシールプレートを燃焼ガスの流動方向に沿って移動可能とする一対のスライド溝を有し、
前記脱落防止手段は、前記尾筒シールに固定されると共に前記第１のシールプレートに当接することで該第１のシールプレートの移動を防止可能とすることを特徴とする、
請求項１に記載のガスタービンのシール構造。
【請求項３】
前記尾筒シールは、隣接する前記分割部の対向する面に一対の凹部を有し、
前記尾筒シールの組み付け前に前記一対の凹部に嵌入して固定される第２のシールプレートが設けられ、
前記第１のシールプレートは、前記尾筒シールの組み付け後に前記一対のスライド溝に嵌入可能であることを特徴とする、
請求項２に記載のガスタービンのシール構造。
【請求項４】
前記尾筒シールは、前記シュラウドが嵌合する静翼側嵌合溝を有し、
前記スライド溝は、前記静翼側嵌合溝の底部に形成されることを特徴とする、
請求項２又は請求項３に記載のガスタービンのシール構造。
【請求項５】
前記尾筒シールは、外面から前記スライド溝に向かって延びる挿入溝を有し、
前記脱落防止手段は、前記挿入溝に挿入されると共に前記第１のシールプレートを貫通することを特徴とする、
請求項２乃至請求項４のいずれか１項に記載のガスタービンのシール構造。
【請求項６】
前記尾筒シールは、外面から前記スライド溝に向かって延びる挿入溝を有し、
前記脱落防止手段は、前記挿入溝に挿入されると共に前記第１のシールプレートの前記静翼側の端面に当接することを特徴とする、
請求項２乃至請求項４のいずれか１項に記載のガスタービンのシール構造。
【請求項７】
前記脱落防止手段は、前記スライド溝の前記静翼側の開口に設けられると共に前記第１のシールプレートの前記静翼側の端面に当接することで該第１のシールプレートの移動を防止可能とする樹脂製の部材であることを特徴とする、
請求項２乃至請求項４のいずれか１項に記載のガスタービンのシール構造。
【請求項８】
前記尾筒シールは、隣接する前記分割部の対向する面に一対の凹部を有し、
前記第１のシールプレートは、相対移動することで前記尾筒シールの周方向に伸縮可能な複数の分割プレートからなると共に伸長状態で前記一対の凹部に嵌入し、
前記脱落防止手段は、前記第１のシールプレートの伸長状態を保持することを特徴とする、
請求項１に記載のガスタービンのシール構造。
【請求項９】
前記尾筒シールは、隣接する前記分割部の対向する面に一対の凹部を有し、
前記第１のシールプレートは、前記一対の凹部内で前記尾筒シールの周方向に弾性変形可能であると共に弾性変形することで前記脱落防止手段を兼ねることを特徴とする、
請求項１に記載のガスタービンのシール構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガスタービンのシール構造に関し、特に、複数の燃焼器の尾筒と静翼のシュラウドとを連結する尾筒シールにおけるガスタービンのシール構造に関する。
【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、空気取入口から取り込まれた空気が圧縮機によって圧縮されることで高温・高圧の圧縮空気となり、燃焼器にて、この圧縮空気に対して燃料を供給して燃焼させ、高温・高圧の燃焼ガスがタービンを駆動し、このタービンにロータを介して連結された発電機を駆動する。この場合、タービンは、車室内に複数の静翼及び動翼が交互に配設されて構成されており、燃焼ガスがこの複数の静翼及び動翼に供給され、この燃焼ガスより動翼を駆動することで発電機の連結される出力軸を回転駆動している。そして、タービンを駆動した燃焼ガスは、排気車室のディフューザにより動圧が静圧に変換されてから大気に放出される。
【０００３】
このようなガスタービンでは、燃焼器はタービンの周方向に複数配置され、各々に燃焼ガスを静翼に供給する尾筒が設けられる。そして、この尾筒の静翼側の開口と静翼の翼部を支持するシュラウドとの間に尾筒シールが設けられる。この尾筒シールは、タービンの周方向に複数配置される燃焼器に沿って環状に設けられ、燃焼器の尾筒と静翼のシュラウドとを連結する。また、このような従来の尾筒シールとして、尾筒シールを周方向に複数に分割して構成することで、燃焼器の尾筒や静翼のシュラウド等の熱伸びや振動による応力の集中を回避する尾筒シールがある。
【０００４】
しかしながら、上記のようなガスタービンのシール構造では、燃焼器には圧縮機からの圧縮空気が供給されるが、この圧縮空気は、一旦燃焼器尾筒を含む燃焼器の周囲に送られて冷却を行ない、その後燃焼室に供給される構造となっているため、分割した尾筒シールの隙間から尾筒内にこの圧縮空気が流入し、燃焼ガスの温度低下や燃焼に関与しない空気の無駄な消費などによりガスタービンの運転効率を悪くするおそれがあったことから、この尾筒内への漏れ空気量をより少なくするために、分割された尾筒シール同士の対向する端面の間にシールプレートが嵌装されていた。
【０００５】
なお、上記の尾筒シールのように周方向に複数に分割された部材を連結して環状の部材を構成する構造として、例えば、特許文献１に記載のガスタービンの静翼取付機構のように、分割された各高圧タービンノズルにおいて、各高圧タービンノズルの周方向に対向する端面にシールプレート溝を形成し、このシールプレート溝にシールプレートを嵌入することでリング状に構成する構造がある。
【０００６】
【特許文献１】特開平８−３５４０１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上述した特許文献１に記載されているガスタービンの静翼取付機構では、分割された各高圧タービンノズルの対向する端面にシールプレートを挿入し、順次連結して環状の高圧タービンノズルを構成するため、最後の一枚を挿入することが困難となる。そのため、複数に分割した各高圧タービンノズルの最後の一対を連結するシールプレートを適正に組み付けることができず、このシールプレートが脱落してしまうことがあり、この構造を上述の尾筒のシールの構造に適用したとしても、結局のところ、尾筒内への空気漏れを適正に抑制することができない。
【０００８】
そこで本発明は、尾筒シールを適正に装着することで尾筒シールの隙間から尾筒内への空気の漏洩を確実に抑制することができるガスタービンのシール構造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】
【０００９】
上記目的を達成するために、請求項１に係る発明によるガスタービンのシール構造は、タービンの周方向に複数の燃焼器が配置され、該複数の燃焼器で圧縮空気に燃料を供給して燃焼し、発生した燃焼ガスをタービンの静翼及び動翼に供給することで回転動力を得るガスタービンにおいて、前記複数の燃焼器の尾筒と前記静翼のシュラウドとを連結すると共に周方向で複数に分割された分割部からなる尾筒シールと、前記尾筒又は前記シュラウドに組み付けられた前記尾筒シールの隣接する前記分割部に挿入することで両者を連結する第１のシールプレートと、前記尾筒シールからの前記第１のシールプレートの脱落を防止可能な脱落防止手段とを備えることを特徴とする。
【００１０】
請求項２に係る発明によるガスタービンのシール構造では、隣接する前記分割部のうちの少なくとも一対は、前記第１のシールプレートを燃焼ガスの流動方向に沿って移動可能とする一対のスライド溝を有し、前記脱落防止手段は、前記尾筒シールに固定されると共に前記第１のシールプレートに当接することで該第１のシールプレートの移動を防止可能とすることを特徴とする。
【００１１】
請求項３に係る発明によるガスタービンのシール構造では、前記尾筒シールは、隣接する前記分割部の対向する面に一対の凹部を有し、前記尾筒シールの組み付け前に前記一対の凹部に嵌入して固定される第２のシールプレートが設けられ、前記第１のシールプレートは、前記尾筒シールの組み付け後に前記一対のスライド溝に嵌入可能であることを特徴とする。
【００１２】
請求項４に係る発明によるガスタービンのシール構造では、前記尾筒シールは、前記シュラウドが嵌合する静翼側嵌合溝を有し、前記スライド溝は、前記静翼側嵌合溝の底部に形成されることを特徴とする。
【００１３】
請求項５に係る発明によるガスタービンのシール構造では、前記尾筒シールは、外面から前記スライド溝に向かって延びる挿入溝を有し、前記脱落防止手段は、前記挿入溝に挿入されると共に前記第１のシールプレートを貫通することを特徴とする。
【００１４】
請求項６に係る発明によるガスタービンのシール構造では、前記尾筒シールは、外面から前記スライド溝に向かって延びる挿入溝を有し、前記脱落防止手段は、前記挿入溝に挿入されると共に前記第１のシールプレートの前記静翼側の端面に当接することを特徴とする。
【００１５】
請求項７に係る発明によるガスタービンのシール構造では、前記脱落防止手段は、前記スライド溝の前記静翼側の開口に設けられると共に前記第１のシールプレートの前記静翼側の端面に当接することで該第１のシールプレートの移動を防止可能とする樹脂製の部材であることを特徴とする。
【００１６】
請求項８に係る発明によるガスタービンのシール構造では、前記尾筒シールは、隣接する前記分割部の対向する面に一対の凹部を有し、前記第１のシールプレートは、相対移動することで前記尾筒シールの周方向に伸縮可能な複数の分割プレートからなると共に伸長状態で前記一対の凹部に嵌入し、前記脱落防止手段は、前記第１のシールプレートの伸長状態を保持することを特徴とする。
【００１７】
請求項９に係る発明によるガスタービンのシール構造では、前記尾筒シールは、隣接する前記分割部の対向する面に一対の凹部を有し、前記第１のシールプレートは、前記一対の凹部内で前記尾筒シールの周方向に弾性変形可能であると共に弾性変形することで前記脱落防止手段を兼ねることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
請求項１に係る発明によるガスタービンのシール構造によれば、タービンの周方向に複数の燃焼器が配置され、該複数の燃焼器で圧縮空気に燃料を供給して燃焼し、発生した燃焼ガスをタービンの静翼及び動翼に供給することで回転動力を得るガスタービンにおいて、複数の燃焼器の尾筒と静翼のシュラウドとを連結すると共に周方向で複数に分割された分割部からなる尾筒シールと、尾筒又はシュラウドに組み付けられた尾筒シールの隣接する分割部に挿入することで両者を連結する第１のシールプレートと、尾筒シールからの第１のシールプレートの脱落を防止可能な脱落防止手段とを備える。
【００１９】
したがって、タービンの周方向に複数設けられる燃焼器により圧縮空気に燃料を供給して燃焼し、発生した燃焼ガスをタービンの静翼及び動翼に供給することで回転動力を得ることができ、この間、周方向に複数の分割部に分割された尾筒シールにより複数の燃焼器の尾筒と静翼のシュラウドとが連結され、この尾筒又はシュラウドに組み付けられると共に周方向に隣接した分割部が第１のシールプレートにより連結され、さらに、脱落防止手段によりこの第１のシールプレートが尾筒シールから脱落することが防止されるので、尾筒シールを適正に装着することができ、その結果、尾筒シールの隙間から尾筒内への空気の漏洩を確実に抑制することができる。
【００２０】
請求項２に係る発明によるガスタービンのシール構造によれば、隣接する分割部のうちの少なくとも一対は、第１のシールプレートを燃焼ガスの流動方向に沿って移動可能とする一対のスライド溝を有し、脱落防止手段は、尾筒シールに固定されると共に第１のシールプレートに当接することで該第１のシールプレートの移動を防止可能とする。したがって、隣接する分割部に一対のスライド溝が形成され、第１のシールプレートをこの一対のスライド溝内に挿入することで隣接する分割部を連結し、その後、この第１のシールプレートは、尾筒シールに固定される脱落防止手段に当接することで尾筒シールから脱落することが防止されるので、燃焼器の尾筒と静翼のシュラウドとを確実に連結することができ、また、燃焼器の尾筒に対する静翼のシュラウドの組み付けを容易にすることができる。
【００２１】
請求項３に係る発明によるガスタービンのシール構造によれば、尾筒シールは、隣接する分割部の対向する面に一対の凹部を有し、尾筒シールの組み付け前に一対の凹部に嵌入して固定される第２のシールプレートが設けられ、第１のシールプレートは、尾筒シールの組み付け後に一対のスライド溝に嵌入可能である。したがって、尾筒シールの分割部を連結するシールプレートは、第１のシールプレートと第２のシールプレートの２種類を有し、第２のシールプレートは、尾筒シールの尾筒又はシュラウドへの組み付け前に、隣接する分割部の対向する面に形成される一対の凹部に嵌入して固定されることでこの分割部を連結し、第１のシールプレートは、尾筒シールの尾筒又はシュラウドへの組み付け後に、一対のスライド溝に移動可能に嵌入されることでこの分割部を連結し脱落防止手段により脱落が防止されるので、隣接する複数の分割部を組み付ける際には、まず、第２のシールプレートにより隣接する分割部を連結していき、この尾筒シールを尾筒又はシュラウドに組み付けた後に、最後の一対の分割部を第１のシールプレートにより連結した上で脱落防止手段により第１のシールプレートの脱落が防止されることから、最後に組み付けるシールプレートを確実に設置することができ、最後の一対の分割部を確実に連結することができる。
【００２２】
請求項４に係る発明によるガスタービンのシール構造によれば、尾筒シールは、シュラウドが嵌合する静翼側嵌合溝を有し、スライド溝は、静翼側嵌合溝の底部に形成される。したがって、スライド溝は、シュラウドが嵌合する静翼側嵌合溝の底部にこの静翼側嵌合溝と連通して設けられるので、該スライド溝を容易に形成することができ、また、シュラウドがスライド溝に隣接する静翼側嵌合溝に嵌合することで、脱落防止手段による第１のシールプレートの脱落防止を補助することができるので、より確実に第１のシールプレートの脱落を防止することができる。
【００２３】
請求項５に係る発明によるガスタービンのシール構造によれば、尾筒シールは、外面からスライド溝に向かって延びる挿入溝を有し、脱落防止手段は、挿入溝に挿入されると共に第１のシールプレートを貫通する。したがって、尾筒シールの外面からスライド溝に向かって延びる挿入溝に脱落防止手段が挿入され、第１のシールプレートを貫通するので、この脱落防止手段は、尾筒シールに固定されると共にこの第１のシールプレートを貫通してスライド溝内での第１のシールプレートの移動を規制することができ、第１のシールプレートが尾筒シールから脱落することを確実に防止することができる。
【００２４】
請求項６に係る発明によるガスタービンのシール構造によれば、尾筒シールは、外面からスライド溝に向かって延びる挿入溝を有し、脱落防止手段は、挿入溝に挿入されると共に第１のシールプレートの静翼側の端面に当接する。したがって、尾筒シールの外面からスライド溝に向かって延びる挿入溝に脱落防止手段が挿入され、第１のシールプレートの静翼側の端面に当接するので、この脱落防止手段は、尾筒シールに固定されると共にスライド溝内での第１のシールプレートの移動を規制することができ、第１のシールプレートが尾筒シールから脱落することを確実に防止することができる。さらに、第１のシールプレートに加工を施す必要もないことから製造効率を向上することができる。
【００２５】
請求項７に係る発明によるガスタービンのシール構造によれば、脱落防止手段は、スライド溝の静翼側の開口に設けられると共に第１のシールプレートの静翼側の端面に当接することで該第１のシールプレートの移動を防止可能とする樹脂製の部材である。したがって、樹脂製の部材で構成される脱落防止手段がスライド溝の静翼側の開口に充填され、シールプレートの静翼側の端面に当接するので、スライド溝内での第１のシールプレートの移動を規制することができ、第１のシールプレートが尾筒シールから脱落することを確実に防止することができる。さらに、第１のシールプレートの脱落を防止するためにスライド溝以外の溝を尾筒シールに形成する必要がないことから製造効率を向上することができる。
【００２６】
請求項８に係る発明によるガスタービンのシール構造によれば、尾筒シールは、隣接する分割部の対向する面に一対の凹部を有し、第１のシールプレートは、相対移動することで尾筒シールの周方向に伸縮可能な複数の分割プレートからなると共に伸長状態で一対の凹部に嵌入し、脱落防止手段は、第１のシールプレートの伸長状態を保持する。したがって、第１のシールプレートは、隣接する分割部の対向する面に形成される一対の凹部に嵌入し、この凹部内で複数の分割プレートが相対移動し尾筒シールの周方向に伸縮するので、最後に組み付けられる分割部同士を確実に連結することができ、さらに、脱落防止手段により伸長状態が保持されるので、第１のシールプレートが尾筒シールから脱落することを防止することができる。さらに、尾筒シールの複雑な形状を必要とせず、各分割部をすべて同じ形状で形成することができるので、製造効率を向上することができる。
【００２７】
請求項９に係る発明によるガスタービンのシール構造によれば、尾筒シールは、隣接する分割部の対向する面に一対の凹部を有し、第１のシールプレートは、一対の凹部内で尾筒シールの周方向に弾性変形可能であると共に弾性変形することで脱落防止手段を兼ねる。したがって、第１のシールプレートは、縮小させ弾性変形させてから隣接する分割部の対向する面に形成される一対の凹部内に設けられ、この一対の凹部内で尾筒シールの周方向に伸長するので、最後に組み付けられる分割部同士を確実に連結することができ、さらに、弾性変形することでこの凹部内で伸長し凹部内の内面に当接するので、第１のシールプレート自体によってこの第１のシールプレートが尾筒シールから脱落することを防止することができる。さらに、尾筒シールの複雑な形状を必要とせず、各分割部をすべて同じ形状で形成することができ、また、第１のシールプレートに加工を施す必要もないので、製造効率を向上することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下に、本発明に係るガスタービンのシール構造の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施例における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、或いは実質的に同一のものが含まれる。
【実施例１】
【００２９】
図１は、本発明の実施例１に係るガスタービンの尾筒シールの周方向に直交する方向に沿った断面図、図２は、本発明の実施例１に係るガスタービンの尾筒シールの周方向に沿った部分側面図、図３は、本発明の実施例１に係るガスタービンの分割部の端面を見る側面図、図４は、本発明の実施例１に係るガスタービンのシールプレートの正面図、図５は、本発明の実施例１に係るガスタービンの概略構成図、図６は、本発明の実施例１に係るガスタービンの燃焼器を示す断面図である。
【００３０】
図５に示すように、本発明に係るシール構造を備える実施例１のガスタービン１は、タービン１３の周方向に複数の燃焼器１２が配置され、該複数の燃焼器１２で圧縮空気に燃料を供給して燃焼し、発生した燃焼ガスをタービンの静翼２１及び動翼２２に供給することで回転動力を得るものである。
【００３１】
ガスタービン１は、圧縮機１１と燃焼器１２とタービン１３と排気室１４により構成され、このタービン１３にロータ（タービン軸）２４を介して図示しない発電機が連結されている。この圧縮機１１は、空気を取り込む空気取入口１５を有し、圧縮機車室１６内に複数の静翼１７と動翼１８が交互に配設されてなり、その外側に抽気マニホールド１９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、バーナで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２０内に複数の静翼２１と動翼２２が交互に配設されている。排気室１４は、タービン１３に連続する排気ディフューザ２３を有している。また、圧縮機１１、燃焼器１２、タービン１３、排気室１４の中心部を貫通するようにロータ２４が位置しており、圧縮機１１側の端部が軸受部２５により回転自在に支持される一方、排気室１４側の端部が軸受部２６により回転自在に支持されている。そして、このロータ２４に複数のディスクプレートが固定され、各動翼１８、２２が連結されると共に、圧縮機１１側の端部に図示しない発電機の駆動軸が連結されている。
【００３２】
従って、圧縮機１１の空気取入口１５から取り込まれた空気が、複数の静翼１７と動翼１８を通過して圧縮されることで高温・高圧の圧縮空気となり、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ることで燃焼する。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を構成する複数の静翼２１と動翼２２を通過することでロータ２４を駆動回転し、このロータ２４に連結された発電機を駆動する一方、排気ガスは排気室１４の排気ディフューザ２３で動圧が静圧に変換されてから大気に放出される。
【００３３】
上述した燃焼器１２は、さらに具体的には、図６に示すように、圧縮機１１の出口部後方であってタービン１３の入口部前方に配置される。また、この燃焼器１２は、タービン１３の周方向、すなわち、環状に組み立てられる複数の静翼２１の周方向に沿って環状に複数配置される。各燃焼器１２は、内筒３１と、尾筒３２と、燃料ノズル３３とを有する。
【００３４】
内筒３１は、燃焼器１２の燃焼室を構成する円筒状部材であり、圧縮機１１の圧縮機車室１６に固定される。燃料ノズル３３は、燃焼室に燃料を噴射するためのノズルであり、内筒３１に挿入されて配置される。具体的には、燃料ノズル３３は、内筒３１の軸方向の一方の端部としての入口部３１ａから配設され、パイロットノズル３３ａとメインノズル３３ｂを備える。
【００３５】
尾筒３２は、筒状の形状で形成され、内筒３１の軸方向の他方の端部（燃料ノズル３３が設けられている側の端部の反対側の端部）としての出口部３１ｂに接続され、この内筒３１の出口部３１ｂとタービン１３の第１段目の静翼２１とを接続する。尾筒３２は、内筒３１側の端部としての入口部３２ａから静翼２１側の端部としての出口部３２ｂに向かって断面積が小さくなりつつ湾曲している。尾筒３２は、この断面積が大きい入口部３２ａが、上述したように圧縮機１１から送られてきた空気の流れの上流側となっており、断面積が小さくなりつつ湾曲している出口部３２ｂが下流側となっている。また、尾筒３２の出口部３２ｂには尾筒シール５０が設けられる。
【００３６】
ここで上述したタービン１３の静翼２１は、翼部４０の長手方向における各端部に外側シュラウド４１及び内側シュラウド４２が連結されて構成されており、複数の静翼２１が環状に組み立てられた状態でタービン車室２０（図５参照）に支持される。
【００３７】
尾筒シール５０は、複数の尾筒３２の外側壁面と静翼２１の外側シュラウド４１とを連結する外側尾筒シール５１と、複数の尾筒３２の内側壁面と内側シュラウド４２とを連結する内側尾筒シール５２を有する。外側尾筒シール５１、内側尾筒シール５２は、ともに環状に組み立てられる複数の静翼２１の周方向に沿って環状に形成される。
【００３８】
このガスタービン１では、圧縮機１１にて圧縮された空気（圧縮空気）は、尾筒３２、内筒３１の外側の空間を通り、尾筒３２、内筒３１を冷却した後に、内筒３１の入口部３１ａを介して燃焼器１２内部に供給される。燃焼器１２の燃焼室としての内筒３１、尾筒３２では、この圧縮空気と燃料ノズル３３から噴射された燃料との混合気が燃焼し、高温高圧の燃焼ガスとなる。そして、この燃焼ガスが尾筒３２及び尾筒シール５０を介してタービン１３の静翼２１に供給される。
【００３９】
ところで、この尾筒シール５０の外側尾筒シール５１、内側尾筒シール５２は、図２に示すように、周方向で複数に分割された分割部５３によって環状に構成される。これにより、燃焼器１２の尾筒３２や静翼２１の外側シュラウド４１、内側シュラウド４２等の熱伸びや振動による応力の集中を回避している。しかしながら、上述したように、燃焼器１２には圧縮機１１からの圧縮空気が供給されるが、この圧縮空気は、一旦内筒３１、尾筒３２を含む燃焼器１２の周囲の空間に送られて、内筒３１、尾筒３２等の冷却を行ない、その後、入口部３１ａ（図６参照）から内筒３１内に供給される構造となっている。そのため、尾筒３２の外側にある圧縮空気が分割した尾筒シール５０の隙間から尾筒３２内に流入し、燃焼ガスの温度低下や燃焼に関与しない空気の無駄な消費などによりガスタービンの運転効率を悪くするおそれがある。
【００４０】
そこで、本実施例のガスタービン１では、図１、図２に示すように、隣接する分割部５３を連結するシールプレート６０と、シールプレート６０を尾筒シール５０から脱落することを防止可能な脱落防止手段としての脱落防止ピン７０を備えることで、燃焼器１２の尾筒３２と静翼２１の外側シュラウド４１、内側シュラウド４２との隙間を介した尾筒３２内への空気の漏洩の抑制を図っている。なお、以下の説明では、主に尾筒３２と外側シュラウド４１とを連結する外側尾筒シール５１におけるシール構造について説明するが、尾筒３２と内側シュラウド４２とを連結する内側尾筒シール５２におけるシール構造もこれとほぼ同様な構成であるのでその説明は省略する。
【００４１】
尾筒３２は、図１に示すように、出口部３２ｂの外面（図中矢印で示す燃焼ガスの流路と反対側の面）に外方に突出するようにフランジ３２ｃ、３２ｄが形成される。フランジ３２ｃは、出口部３２ｂの開口端部に形成され、フランジ３２ｄはこのフランジ３２ｃから若干間隔をあけて形成され、これにより、このフランジ３２ｃとフランジ３２ｄとの間に溝部３２ｅが形成される。
【００４２】
外側尾筒シール５１の各分割部５３は、燃焼ガスの流動方向に沿った断面形状が尾筒３２の中心側に開口したコの字型の形状をなす尾筒側係止部５４と、静翼２１の外側シュラウド４１側に開口したコの字型の形状をなす静翼側係止部５５を有する。静翼側係止部５５は、尾筒側係止部５４の一端部から静翼２１側に伸びるように形成され、この静翼側係止部５５と尾筒側係止部５４とが一体に形成されることで外側尾筒シール５１の各分割部５３をなす。尾筒側係止部５４は、コの字の開口が尾筒３２側を向くように形成され、コの字の中空部分に尾筒側嵌合溝５４ｂを形成する。そして、尾筒側係止部５４の他端部である先端部５４ａが上述の溝部３２ｅに嵌入されると共にフランジ３２ｃが尾筒側嵌合溝５４ｂに嵌入され、ピン止めされることで、尾筒３２のフランジ３２ｃ、フランジ３２ｄと分割部５３の尾筒側係止部５４とが係合し、これにより、外側尾筒シール５１の各分割部５３は、尾筒３２の出口部３２ｂに取り付け可能となる。
【００４３】
一方、外側尾筒シール５１の各分割部５３の静翼側係止部５５は、コの字の開口が外側シュラウド４１側を向くように形成され、コの字の中空部分に静翼側嵌合溝５５ｂを形成する。すなわち、静翼側嵌合溝５５ｂは、尾筒側係止部５４とは反対側の端面に形成される。また、この静翼側嵌合溝５５ｂは、燃焼ガスの流動方向にほぼ平行、つまり、外側シュラウド４１とほぼ平行に形成される。この静翼側嵌合溝５５ｂに静翼２１の外側シュラウド４１が嵌入することで、外側尾筒シール５１の各分割部５３により尾筒３２と静翼２１の外側シュラウド４１とが連結可能となる。
【００４４】
また、外側尾筒シール５１の各分割部５３は、図２に示すように、隣接する分割部５３と対向する端面における内周側に突出部５３ａと陥没部５３ｂを有する。突出部５３ａは、隣接する分割部５３の端面に向かって周方向に突出すると共に、陥没部５３ｂは、隣接する分割部５３の突出部５３ａに対応して周方向に陥没して形成される。これにより、突出部５３ａ、陥没部５３ｂは、隣接する分割部５３が後述するシールプレート６０により連結された状態で、分割部５３と対向する端面同士の間隔を最小限とし、尾筒３２外方から尾筒３２内方に圧縮空気が流入することを抑制することができる。
【００４５】
ここで、外側尾筒シール５１の隣接する分割部５３の一対は、図１に示すように、シールプレート６０を燃焼ガスの流動方向に沿って移動可能とする一対のスライド溝５６を有する。スライド溝５６は、上述の静翼側嵌合溝５５ｂの底部５５ａにこの静翼側嵌合溝５５ｂと連通するように形成される。また、スライド溝５６は、該スライド溝５６が形成される一対の分割部５３の対向する端面にも開口し、該開口が互いに対向することで、一対のスライド溝５６をなす。これにより、シールプレート６０が一対のスライド溝５６内を移動可能となり、したがって、この一対のスライド溝５６内にシールプレート６０が嵌入可能となる。なお、シールプレート６０は、矩形のプレート状に形成される。
【００４６】
一方、スライド溝５６が形成されていない残りの分割部５３は、図３に示すように、隣接する分割部５３と対向する端面にそれぞれ一対の凹部５７を有する。なお、スライド溝５６が形成される一対の分割部５３の該スライド溝５６の開口が形成されていない端面にも同様に凹部５７が形成される。この凹部５７は、隣接する分割部５３の凹部５７と互いに対向することで、一枚のシールプレート６０が嵌入する空間を形成する。
【００４７】
すなわち、シールプレート６０は、図１に示すように、一対のスライド溝５６に移動可能に嵌入する第１のシールプレート６１と、図３に示すように、一対の凹部５７に嵌入して固定される第２のシールプレート６２の２種類を有する。さらに、第２のシールプレート６２は、外側尾筒シール５１の尾筒３２への組み付け前に一対の凹部５７に嵌入して固定される一方、第１のシールプレート６１は、外側尾筒シール５１の尾筒３２への組み付け後に一対のスライド溝５６に移動可能に嵌入される。つまり、第１のシールプレート６１は、尾筒３２にすでに組み付けられた外側尾筒シール５１の隣接する分割部５３の一対のスライド溝５６に挿入することで両者を連結する。また、一対のスライド溝５６が形成される分割部５３は、上述したように本実施例では一対だけであることから、複数の分割部５３を各々連結する複数のシールプレート６０のうち第１のシールプレート６１は１枚だけであり、残りは第２のシールプレート６２である。
【００４８】
このように、隣接する分割部５３に一対のスライド溝５６を形成し、この一対のスライド溝５６に嵌入する第１のシールプレート６１を１枚とし、残りを第２のシールプレート６２とすることで、第２のシールプレート６２は、隣接する分割部５３の対向する面に形成される一対の凹部５７に嵌入して固定されることでこの分割部５３を連結し、第１のシールプレート６１は、一対のスライド溝５６内を燃焼ガスの流動方向に沿って移動することでこのスライド溝５６に嵌入され、分割部５３を連結する。そして、隣接する分割部５３を組み付けて環状の外側尾筒シール５１を構成する際には、まず、第２のシールプレート６２により隣接する分割部５３を連結していき、この外側尾筒シール５１を尾筒３２に組み付けた後に、最後の一対の分割部５３のみをスライド溝５６内で第１のシールプレート６１を移動させて連結することで、最後に組み付ける第１のシールプレート６１を外側尾筒シール５１に確実に装着可能となり、外側尾筒シール５１を適正な位置に装着することが可能となる。なお、矩形のプレート状に形成されるシールプレート６０は、幅広な面が外側尾筒シール５１の径方向を向くようにして、各分割部５３を連結する。すなわち、シールプレート６０は、各分割部５３の隙間を覆うように設けられる。
【００４９】
さらに、最後に組み付ける第１のシールプレート６１は、図１に示すように、脱落防止手段としての脱落防止ピン７０により脱落が防止される。具体的には、外側尾筒シール５１の分割部５３のうちの一対のスライド溝５６が形成される２つの分割部５３は、外面からスライド溝５６に向かって延びる挿入溝５８を各々１つずつ有する。各挿入溝５８は、図４に示すように、分割部５３の外面に形成される開口が円形状をなす丸溝であり、スライド溝５６を貫通する位置まで延設される。脱落防止ピン７０は、円柱状に形成され、各々の挿入溝５８に挿入されると共に第１のシールプレート６１を貫通する。脱落防止ピン７０は、分割部５３に固定されると共に第１のシールプレート６１に当接することで該第１のシールプレート６１のスライド溝５６内での移動を規制する。すなわち、最後の一対の分割部５３を第１のシールプレート６１により連結した上で脱落防止ピン７０により第１のシールプレート６１の脱落が防止される。なお、外側尾筒シール５１は、最後に組み付ける第１のシールプレート６１が鉛直方向上側に位置するようにしておくとよい。これにより、脱落防止ピン７０や第１のシールプレート６１の脱落をより確実に防止することができる。
【００５０】
そして、上述した静翼２１の外側シュラウド４１、内側シュラウド４２は、外側尾筒シール５１、内側尾筒シール５２に最後の第１のシールプレート６１が装着された後にこの外側尾筒シール５１、内側尾筒シール５２に組み付けられる。ここで、上述したように、スライド溝５６は、静翼側嵌合溝５５ｂの底部５５ａにこの静翼側嵌合溝５５ｂと連通するように形成されることから、外側シュラウド４１、内側シュラウド４２がスライド溝５６に隣接する静翼側嵌合溝５５ｂに嵌合することで、この外側シュラウド４１、内側シュラウド４２自体も第１のシールプレート６１の脱落防止を補助することとなる。
【００５１】
上記のようにして複数の分割部５３からなる外側尾筒シール５１、内側シュラウド４２は、隣接する分割部５３を第１のシールプレート６１及び第２のシールプレート６２により連結されることで環状をなすと共に、図２に示すように、各分割部５３同士の周方向の隙間をこのシールプレート６０が覆うことで尾筒３２の外方から内方に流れる圧縮空気の流路面積が小さくなり尾筒３２内への空気の流入が抑制される。
【００５２】
以上で説明した本発明の実施例１に係るガスタービン１によれば、タービン１３の周方向に複数の燃焼器１２が配置され、該複数の燃焼器１２で圧縮空気に燃料を供給して燃焼し、発生した燃焼ガスをタービン１３の静翼２１及び動翼２２に供給することで回転動力を得るガスタービンにおいて、複数の燃焼器１２の尾筒３２と静翼２１の外側シュラウド４１、内側シュラウド４２とを連結すると共に周方向で複数に分割された分割部５３からなる尾筒シール５０（外側尾筒シール５１、内側尾筒シール５２）と、尾筒３２に組み付けられた尾筒シール５０の隣接する分割部５３に挿入することで両者を連結する第１のシールプレート６１と、尾筒シール５０からの第１のシールプレート６１の脱落を防止可能な脱落防止ピン７０とを備える。
【００５３】
したがって、タービン１３の周方向に複数設けられる燃焼器１２により圧縮空気に燃料を供給して燃焼し、発生した燃焼ガスをタービン１３の静翼２１及び動翼２２に供給することで回転動力を得ることができ、この間、周方向に複数の分割部５３に分割された尾筒シール５０（外側尾筒シール５１、内側尾筒シール５２）により複数の燃焼器１２の尾筒３２と静翼２１の外側シュラウド４１、内側シュラウド４２とが連結され、この尾筒３２に組み付けられると共に周方向に隣接する各分割部５３が第１のシールプレート６１により連結され、さらに、脱落防止ピン７０によりこの第１のシールプレート６１が尾筒シール５０から脱落することが防止されるので、尾筒シール５０を適正に装着することができ、その結果、この第１のシールプレート６１が分割部５３同士の隙間を確実に覆うことで尾筒３２の外方から内方に流れる圧縮空気の流路面積が小さくなり、尾筒シール５０の隙間から尾筒３２内への空気の漏洩を確実に抑制することができる。
【００５４】
さらに、以上で説明した本発明の実施例１に係るガスタービン１によれば、隣接する分割部５３のうちの少なくとも一対は、第１のシールプレート６１を燃焼ガスの流動方向に沿って移動可能とする一対のスライド溝５６を有し、脱落防止ピン７０は、尾筒シール５０（外側尾筒シール５１、内側尾筒シール５２）に固定されると共に第１のシールプレート６１に当接することで該第１のシールプレート６１の移動を防止可能とする。したがって、隣接する分割部５３に一対のスライド溝５６が形成され、第１のシールプレート６１をこの一対のスライド溝５６内に挿入することで隣接する分割部５３を連結し、その後、この第１のシールプレート６１は、尾筒シール５０に固定される脱落防止ピン７０に当接することで尾筒シール５０から脱落することが防止されるので、燃焼器１２の尾筒３２と静翼２１の外側シュラウド４１、内側シュラウド４２とを確実に連結することができ、また、燃焼器１２の尾筒３２に対する静翼２１の外側シュラウド４１、内側シュラウド４２の組み付けを容易にすることができる。
【００５５】
さらに、以上で説明した本発明の実施例１に係るガスタービン１によれば、尾筒シール５０（外側尾筒シール５１、内側尾筒シール５２）は、隣接する分割部５３の対向する面に一対の凹部５７を有し、尾筒シール５０の組み付け前に一対の凹部５７に嵌入して固定される第２のシールプレート６２が設けられ、第１のシールプレート６１は、尾筒シール５０の組み付け後に一対のスライド溝５６に嵌入可能である。したがって、尾筒シール５０の分割部５３を連結するシールプレート６０は、第１のシールプレート６１と第２のシールプレート６２の２種類を有し、第２のシールプレート６２は、尾筒シール５０の尾筒３２への組み付け前に、隣接する分割部５３の対向する面に形成される一対の凹部５７に嵌入して固定されることでこの分割部５３を連結し、第１のシールプレート６１は、尾筒シール５０の尾筒３２への組み付け後に、一対のスライド溝に移動可能に嵌入されることでこの分割部５３を連結し脱落防止ピン７０により脱落が防止されるので、隣接する複数の分割部５３を組み付ける際には、まず、第２のシールプレート６２により隣接する分割部５３を連結していき、この尾筒シール５０を尾筒３２に組み付けた後に、最後の一対の分割部５３を第１のシールプレート６１により連結した上で脱落防止ピン７０により第１のシールプレート６１の脱落が防止されることから、最後に組み付けるシールプレート６０を確実に設置することができ、最後の一対の分割部５３を確実に連結することができる。
【００５６】
さらに、以上で説明した本発明の実施例１に係るガスタービン１によれば、尾筒シール５０（外側尾筒シール５１、内側尾筒シール５２）は、外側シュラウド４１、内側シュラウド４２が嵌合する静翼側嵌合溝５５ｂを有し、スライド溝５６は、静翼側嵌合溝５５ｂの底部５５ａに形成される。したがって、スライド溝５６は、外側シュラウド４１、内側シュラウド４２が嵌合する静翼側嵌合溝５５ｂの底部５５ａにこの静翼側嵌合溝５５ｂと連通して設けられるので、該スライド溝５６を容易に形成することができ、また、外側シュラウド４１、内側シュラウド４２がスライド溝５６に隣接する静翼側嵌合溝５５ｂに嵌合することで、脱落防止ピン７０による第１のシールプレート６１の脱落防止を補助することができるので、より確実に第１のシールプレート６１の脱落を防止することができる。
【００５７】
さらに、以上で説明した本発明の実施例１に係るガスタービン１によれば、尾筒シール５０（外側尾筒シール５１、内側尾筒シール５２）は、外面からスライド溝５６に向かって延びる挿入溝５８を有し、脱落防止ピン７０は、挿入溝５８に挿入されると共に第１のシールプレート６１を貫通する。したがって、尾筒シール５０の外面からスライド溝５６に向かって延びる挿入溝５８に脱落防止ピン７０が挿入され、第１のシールプレート６１を貫通するので、この脱落防止ピン７０は、尾筒シール５０に固定されると共にこの第１のシールプレート６１を貫通してスライド溝５６内での第１のシールプレート６１の移動を規制することができ、第１のシールプレート６１が尾筒シール５０から脱落することを確実に防止することができる。
【実施例２】
【００５８】
図７は、本発明の実施例２に係るガスタービンの尾筒シールの周方向に直交する方向に沿った断面図、図８は、本発明の実施例２に係るガスタービンのシールプレートの正面図である。実施例２に係るガスタービン２０１は、実施例１に係るガスタービン１と略同様の構成であるが、尾筒シールが挿入溝を有していない点で実施例１に係るガスタービン１とは異なる。その他、実施例１と共通する構成、作用、効果については、重複した説明はできるだけ省略するとともに、同一の符号を付す。
【００５９】
図７に示すように、本実施例のガスタービン２０１では、実施例１の脱落防止手段としての脱落防止ピン７０に代えて、脱落防止手段としての樹脂製の樹脂部材２７０が用いられる。樹脂部材２７０は、スライド溝５６の静翼２１側の開口に設けられると共に第１のシールプレート６１の静翼２１側の端面６２ａに当接することで該第１のシールプレート６１の移動を防止可能とする。この樹脂部材２７０は、図８に示すように、一対のスライド溝５６が形成される一対の隣接する分割部５３にそれぞれ１箇所ずつ設けられる。樹脂部材２７０は、上述のように硬い樹脂製の部材により形成することで、尾筒シール５０の分割部５３に実施例１のような挿入溝５８を設けなくとも、スライド溝５６の静翼２１側の開口に直接充填し固着させることが可能となる。
【００６０】
以上で説明した本発明の実施例２に係るガスタービン２０１によれば、脱落防止手段としての樹脂部材２７０は、スライド溝５６の静翼２１側の開口に設けられると共に第１のシールプレート６１の静翼２１側の端面６２ａに当接することで該に第１のシールプレート６１の移動を防止可能とする樹脂製の部材である。したがって、樹脂製の部材で構成される樹脂部材２７０がスライド溝５６の静翼２１側の開口に設けれ、第１のシールプレート６１の静翼２１側の端面６２ａに当接するので、スライド溝５６内での第１のシールプレート６１の移動を規制することができ、第１のシールプレート６１が尾筒シール５０（外側尾筒シール５１、内側尾筒シール５２）の分割部５３から脱落することを確実に防止することができる。さらに、第１のシールプレート６１の脱落を防止するためにスライド溝５６以外の溝を分割部５３に形成する必要がないことから製造効率を向上することができる。
【実施例３】
【００６１】
図９は、本発明の実施例３に係るガスタービンの尾筒シールの周方向に直交する方向に沿った断面図、図１０は、本発明の実施例３に係るガスタービンのシールプレートの正面図である。実施例３に係るガスタービン３０１は、実施例１に係るガスタービン１と略同様の構成であるが、脱落防止手段がシールプレートを貫通しない点で実施例１に係るガスタービン１とは異なる。その他、実施例１と共通する構成、作用、効果については、重複した説明はできるだけ省略するとともに、同一の符号を付す。
【００６２】
図９に示すように、本実施例のガスタービン３０１では、挿入溝３５８は、一対の分割部５３におけるスライド溝５６の静翼２１側の開口側にそれぞれ設けられる。各挿入溝３５８は、図１０に示すように、分割部５３の外面に形成される開口が円形状をなす丸溝であり、スライド溝５６の内面まで延設される。脱落防止手段としての脱落防止ピン３７０は、各挿入溝３５８に挿入されると共に第１のシールプレート６１の静翼２１側の端面６２ａに当接することで該第１のシールプレート６１の移動を防止可能とする。
【００６３】
以上で説明した本発明の実施例３に係るガスタービン３０１によれば、尾筒シール５０（外側尾筒シール５１、内側尾筒シール５２）は、外面からスライド溝５６に向かって延びる挿入溝３５８を有し、脱落防止ピン３７０は、挿入溝３５８に挿入されると共に第１のシールプレート６１の静翼２１側の端面６２ａに当接する。したがって、尾筒シール５０の外面からスライド溝５６に向かって延びる挿入溝３５８に脱落防止ピン３７０が挿入され、第１のシールプレート６１の静翼２１側の端面６２ａに当接するので、この脱落防止ピン３７０は、尾筒シール５０の分割部５３に固定されると共にスライド溝５６内での第１のシールプレート６１の移動を規制することができ、第１のシールプレート６１が尾筒シール５０の分割部５３から脱落することを確実に防止することができる。さらに、第１のシールプレート６１に貫通孔などの加工を施す必要もないことから製造効率を向上することができる。
【実施例４】
【００６４】
図１１は、本発明の実施例４に係るガスタービンのシールプレートの正面図である。実施例４に係るガスタービン４０１は、実施例３に係るガスタービン３０１と略同様の構成であるが、脱落防止手段がプレート状に形成される点で実施例３に係るガスタービン３０１とは異なる。その他、実施例３と共通する構成、作用、効果については、重複した説明はできるだけ省略するとともに、同一の符号を付す。
【００６５】
図１１に示すように、本実施例のガスタービン４０１では、挿入溝４５８は、一対の分割部５３におけるスライド溝５６の静翼２１側の開口側にそれぞれ設けられる。そして、各挿入溝４５８は、分割部５３の外面に形成される開口が矩形状をなす矩形溝であり、スライド溝５６の内面まで延設される。脱落防止手段としての脱落防止プレート４７０は、矩形のプレート状に形成され、２つの挿入溝４５８に架け渡されるようにして挿入されると共に第１のシールプレート６１の静翼２１側の端面６２ａの全面に当接することで該第１のシールプレート６１の移動を防止可能とする。
【００６６】
以上で説明した本発明の実施例４に係るガスタービン４０１によれば、尾筒シール５０（外側尾筒シール５１、内側尾筒シール５２）は、外面からスライド溝５６に向かって延びる挿入溝４５８を有し、プレート状に形成される脱落防止プレート４７０は、各挿入溝４５８に挿入されると共に第１のシールプレート６１の静翼２１側の端面６２ａに当接する。したがって、尾筒シール５０の外面からスライド溝５６に向かって延びる各挿入溝４５８に架け渡されるようにして脱落防止プレート４７０が挿入され、第１のシールプレート６１の静翼２１側の端面６２ａの全面に当接するので、この脱落防止プレート４７０は、尾筒シール５０の分割部５３に固定されると共にスライド溝５６内での第１のシールプレート６１の移動を規制することができ、第１のシールプレート６１が尾筒シール５０の分割部５３から脱落することを確実に防止することができる。さらに、第１のシールプレート６１に貫通孔などの加工を施す必要もないことから製造効率を向上することができる。また、脱落防止プレート４７０は、端面６２ａの全面に当接するので、例えば、実施例３のように脱落防止ピン３７０により脱落を防止する場合と比較して、十分な信頼性を確保することができる。
【実施例５】
【００６７】
図１２は、本発明の実施例５に係るガスタービンのシールプレートの平面図、図１３は、本発明の実施例５に係るガスタービンのシールプレートのＡ−Ａ断面図、図１４は、本発明の実施例５に係るガスタービンの尾筒シールの周方向に沿った部分断面図である。実施例５に係るガスタービン５０１は、実施例１に係るガスタービン１と略同様の構成であるが、尾筒シールがスライド溝を有していない点で実施例１に係るガスタービン１とは異なる。その他、実施例１と共通する構成、作用、効果については、重複した説明はできるだけ省略するとともに、同一の符号を付す。
【００６８】
図１２に示すように、本実施例のガスタービン５０１では、第１のシールプレート５６１は、相対移動可能な複数の分割プレートとしての第１プレート５６１ａ、第２プレート５６１ｂからなる。第１プレート５６１ａは、図１３に示すように、相対移動可能な方向に垂直な方向の断面形状がコの字型に形成されると共にコ字型の両端部が互い向かい合うように突出した係合部５６１ｃを有する。第２プレート５６１ｂは、相対移動可能な方向に垂直な方向の断面形状が矩形状に形成されると共に矩形の両側部の一部が係合部５６１ｄとして突出した形状に形成される。第２プレート５６１ｂは、係合部５６１ｃと係合部５６１ｄとが互いに係合するように第１プレート５６１ａのコの字型の中空部分に配置される。第１プレート５６１ａと第２プレート５６１ｂとは、係合部５６１ｃと係合部５６１ｄとが互いに係合することでレール構造をなし、係合部５６１ｃ、係合部５６１ｄに沿って相対移動が可能となる。また、第１プレート５６１ａと第２プレート５６１ｂには、それぞれ貫通孔５６１ｅが形成される。
【００６９】
尾筒シール５０は、図１４に示すように、隣接する分割部５３の対向する面に一対の凹部５５７を有する。凹部５５７は、実施例１の凹部５７と同様のものであり、隣接する分割部５３の凹部５５７と互いに対向することで、１組の第１のシールプレート５６１が嵌入する空間を形成する。第１のシールプレート５６１は、相対移動の方向が尾筒シール５０の周方向と一致するように一対の凹部５５７内に設けられる。これにより、第１のシールプレート５６１は、一対の凹部５５７内で第１プレート５６１ａと第２プレート５６１ｂとが相対移動することで尾筒シール５０の周方向に伸縮可能となる。そして、第１のシールプレート５６１は、一対の凹部５５７内で第１プレート５６１ａと第２プレート５６１ｂとが離間する方向に移動することで尾筒シール５０の周方向に伸長した状態となり、これにより、伸長状態で一対の凹部５５７の両方に嵌入し、隣接する分割部５３を連結する。
【００７０】
そして、この第１のシールプレート５６１は、脱落防止手段としての脱落防止ピン５７０により伸長状態が保持されることにより、尾筒シール５０の分割部５３からの脱落を防止される。この脱落防止ピン５７０は、実施例１の脱落防止ピン７０とほぼ同様に、尾筒シール５０の外面から凹部５５７に向かって延びる２つの挿入溝５５８に挿入され、第１プレート５６１ａと第２プレート５６１ｂの貫通孔５６１ｅを介してそれぞれを貫通する。これにより、伸長状態の第１のシールプレート５６１における第１プレート５６１ａと第２プレート５６１ｂとの相対移動を規制し、脱落を防止する。
【００７１】
なお、本実施例のガスタービン５０１では、尾筒シール５０は、実施例１のスライド溝５６を備えていない。すなわち、本実施例では、一対のスライド溝５６に移動可能に嵌入するシールプレートは存在せず、すべてのシールプレートが一対の凹部５５７に嵌入して固定される。ただし、複数の分割部５３からなる尾筒シール５０の組み付けの観点から言えば、最後に組み付けるシールプレートのみを上述のような第１プレート５６１ａと第２プレート５６１ｂからなる第１のシールプレート５６１にすれば、すべてのシールプレートを適正に組み付けることが可能であることから、他のシールプレートは通常の板状のシールプレートでよい。そして、脱落防止ピン５７０は、最後に組み付けられる第１のシールプレート５６１のみの脱落を防止すればよい。
【００７２】
以上で説明した本発明の実施例５に係るガスタービン５０１によれば、尾筒シール５０（外側尾筒シール５１、内側尾筒シール５２）は、隣接する分割部５３の対向する面に一対の凹部５５７を有し、第１のシールプレート５６１は、相対移動することで尾筒シール５０の周方向に伸縮可能な複数の分割プレートとしての第１プレート５６１ａ、第２プレート５６１ｂからなると共に伸長状態で一対の凹部５５７に嵌入し、脱落防止ピン５７０は、第１のシールプレート５６１の伸長状態を保持する。したがって、第１のシールプレート５６１は、隣接する分割部５３の対向する面に形成される一対の凹部５５７に嵌入し、この凹部５５７内で第１プレート５６１ａと第２プレート５６１ｂとが相対移動し尾筒シール５０の周方向に伸縮するので、最後に組み付けられる分割部５３同士を確実に連結することができ、さらに、脱落防止ピン５７０により伸長状態が保持されるので、第１のシールプレート５６１が尾筒シール５０から脱落することを防止することができる。さらに、尾筒シール５０の複雑な形状を必要とせず、各分割部５３をすべて同じ形状で形成することができるので、製造効率を向上することができる。
【実施例６】
【００７３】
図１５は、本発明の実施例６に係るガスタービンの尾筒シールの周方向に沿った部分断面図である。実施例６に係るガスタービン６０１は、実施例５に係るガスタービン５０１と略同様の構成であるが、シールプレートが弾性変形可能である点で実施例５に係るガスタービン５０１とは異なる。その他、実施例５と共通する構成、作用、効果については、重複した説明はできるだけ省略するとともに、同一の符号を付す。
【００７４】
図１５に示すように、本実施例のガスタービン６０１では、尾筒シール５０は、隣接する分割部５３の対向する面に一対の凹部６５７を有する。第１のシールプレート６６１は、一対の凹部６５７内で尾筒シール５０の周方向に弾性変形可能に構成され、すなわち、第１のシールプレート６６１自体が柔構造をなす。第１のシールプレート６６１としては、例えば、針金状の金属を布状の層にして組み合わせた可撓性の金属クロスシール等を用いることができる。
【００７５】
第１のシールプレート６６１は、一対の凹部６５７の片方に設置した後、最後に組み付けられる分割部５３同士を両側から合わせ込み、この第１のシールプレート６６１を一対の凹部６５７内に押し込むようにして組み付けることで、弾性変形して一対の凹部６５７内に収容される。そして、一対の凹部６５７内に収容された後にこの凹部６５７内でもとの形に戻るように伸長することで隣り合う分割部５３を連結すると共に上記のように弾性変形したことでこの第１のシールプレート６６１自体が脱落防止手段を兼ねる。
【００７６】
以上で説明した本発明の実施例６に係るガスタービン６０１によれば、尾筒シール５０（外側尾筒シール５１、内側尾筒シール５２）は、隣接する分割部５３の対向する面に一対の凹部６５７を有し、第１のシールプレート６６１は、一対の凹部６５７内で尾筒シール５０の周方向に弾性変形可能であると共に弾性変形することで脱落防止手段を兼ねる。したがって、第１のシールプレート６６１は、縮小させ弾性変形させてから隣接する分割部５３の対向する面に形成される一対の凹部６５７内に設けられ、この一対の凹部６５７内で尾筒シール５０の周方向に伸長するので、最後に組み付けられる分割部５３同士を確実に連結することができ、さらに、弾性変形したことでこの凹部６５７内で伸長し凹部６５７内の内面に当接するので、第１のシールプレート６６１自体によってこの第１のシールプレート６６１が尾筒シール５０から脱落することを防止することができる。さらに、尾筒シールの複雑な形状を必要とせず、各分割部をすべて同じ形状で形成することができ、また、シールプレートに加工を施す必要もないので、製造効率を向上することができる。
【００７７】
なお、上述した本発明の実施例に係るガスタービンのシール構造は、上述した実施例に限定されず、特許請求の範囲に記載された範囲で種々の変更が可能である。以上の説明では、スライド溝５６は、静翼側嵌合溝５５ｂの底部５５ａにこの静翼側嵌合溝５５ｂと連通するように設けるものとして説明したがこれに限らない。
【００７８】
また、以上の説明では、スライド溝５６は、静翼側嵌合溝５５ｂの底部５５ａにこの静翼側嵌合溝５５ｂと連通するように形成されることから、外側シュラウド４１、内側シュラウド４２がスライド溝５６に隣接する静翼側嵌合溝５５ｂに嵌合することで、この外側シュラウド４１、内側シュラウド４２自体も第１のシールプレート６１の脱落防止を補助するものとして説明したが、外側シュラウド４１、内側シュラウド４２のみで第１のシールプレート６１の脱落防止性能が十分確保できるのであれば、外側シュラウド４１、内側シュラウド４２のみを脱落防止手段とし脱落防止ピン７０、３７０、樹脂部材２７０や脱落防止プレート４７０等の他の脱落防止手段を設けなくともよい。
【００７９】
また、以上の説明では、脱落防止ピン７０、３７０、５７０は円柱状に形成されるものとして説明したが、角柱状でもよいしプレート状でもよい。また、以上の説明では、一対のスライド溝５６に移動可能に嵌入する第１のシールプレート６１は１枚だけであるものとして説明したが、複数枚としてもよい。すなわち、一対のスライド溝５６を複数組の分割部５３に形成してもよい。さらに、スライド溝５６の奥部に凹部を設けると共に第１のシールプレート６１の先端をくさび形に突出するように形成し、スライド溝５６内の凹部に第１のシールプレート６１の先端のくさび形の部分が係合することで、第１のシールプレート６１の脱落を防止するようにしてもよい。この場合、このくさび形の部分が脱落防止手段となる。
【産業上の利用可能性】
【００８０】
本発明に係るガスタービンのシール構造は、燃焼器の尾筒と静翼のシュラウドとの隙間を介した尾筒内への空気の漏洩を確実に抑制するものであり、種々のガスタービンの尾筒シール構造として適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】本発明の実施例１に係るガスタービンの尾筒シールの周方向に直交する方向に沿った断面図である。
【図２】本発明の実施例１に係るガスタービンの尾筒シールの周方向に沿った部分側面図である。
【図３】本発明の実施例１に係るガスタービンの分割部の端面を見る側面図である。
【図４】本発明の実施例１に係るガスタービンのシールプレートの正面図である。
【図５】本発明の実施例１に係るガスタービンの概略構成図である。
【図６】本発明の実施例１に係るガスタービンの燃焼器を示す断面図である。
【図７】本発明の実施例２に係るガスタービンの尾筒シールの周方向に直交する方向に沿った断面図である。
【図８】本発明の実施例２に係るガスタービンのシールプレートの正面図である。
【図９】本発明の実施例３に係るガスタービンの尾筒シールの周方向に直交する方向に沿った断面図である。
【図１０】本発明の実施例３に係るガスタービンのシールプレートの正面図である。
【図１１】本発明の実施例４に係るガスタービンのシールプレートの正面図である。
【図１２】本発明の実施例５に係るガスタービンのシールプレートの平面図である。
【図１３】本発明の実施例５に係るガスタービンのシールプレートのＡ−Ａ断面図である。
【図１４】本発明の実施例５に係るガスタービンの尾筒シールの周方向に沿った部分断面図である。
【図１５】本発明の実施例６に係るガスタービンの尾筒シールの周方向に沿った部分断面図である。
【符号の説明】
【００８２】
１、２０１、３０１、４０１、５０１、６０１    ガスタービン
１１    圧縮機
１２    燃焼器
１３    タービン
１７、２１    静翼
１８、２２    動翼
３１    内筒
３２    尾筒
３３    燃料ノズル
４０    翼部
４１    外側シュラウド
４２    内側シュラウド
５０    尾筒シール
５１    外側尾筒シール
５２    内側尾筒シール
５３    分割部
５５ａ    底部
５５ｂ    静翼側嵌合溝
５６    スライド溝
５７    凹部
５８、３５８、４５８、５５８    挿入溝
６０    シールプレート
６１、５６１、６６１    第１のシールプレート
６２    第２のシールプレート
６２ａ    端面
７０、３７０、５７０    脱落防止ピン（脱落防止手段）
２７０    樹脂部材
４７０    脱落防止プレート（脱落防止手段）
５５７、６５７    凹部
５６１ａ    第１プレート（分割プレート）
５６１ｂ    第２プレート（分割プレート）
５７０      脱落防止ピン（脱落防止手段）
【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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【図１４】
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【図１５】
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