【手続補正書】
【提出日】令和1年9月27日(2019.9.27)
【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】
ガスタービンの静止側であり、動翼と対面する位置に配置される分割環に含まれ、燃焼ガスが流れる燃焼ガス流路の一部である分割環表面側部材であって、
セラミックス基複合材料で形成され、
前記燃焼ガス流路を形成する表面部と、
前記表面部から前記ガスタービンの径方向外側に伸びた第１部分及び前記第１部分の端部から前記表面部の中心線側に伸びた第２部分を備える折り返し部と、
前記折り返し部から、前記ガスタービンの径方向外側に伸びた突出部と、を有することを特徴とする分割環表面側部材。
【請求項２】
ガスタービンの静止側であり、動翼と対面する位置に配置される分割環に含まれ、燃焼ガスが流れる燃焼ガス流路の一部である分割環表面側部材を支持する分割環支持側部材であって、
金属で形成され、
前記分割環表面側部材が係合する係合部と、
前記分割環表面側部材の前記燃焼ガス流路を形成する表面部とは反対側の面と対面し、前記表面部との冷却空気が流れる冷却空間を形成する対向部と、を有し、
前記対向部は、前記冷却空間の流路抵抗を調整する流路抵抗調整機構を備え、
前記流路抵抗調整機構は、前記ガスタービンの燃焼ガス流れ方向の上流側の前記冷却空間を流れる冷却空気の圧力を、燃焼ガス流れ方向の下流側の前記冷却空間を流れる冷却空気の圧力よりも高くすることを特徴とする分割環支持側部材。
【請求項３】
前記対向部と前記冷却空気を供給する冷却空気供給空間とを接続し、前記冷却空気が流れる貫通孔を複数有し、
前記貫通孔は、前記ガスタービンの燃焼ガス流れ方向の位置で合計断面積が異なることを特徴とする請求項２に記載の分割環支持側部材。
【請求項４】
前記流路抵抗調整機構は、前記対向部が、前記ガスタービンの燃焼ガス流れ方向の上流側から下流側に向かうにしたがって、前記分割環表面側部材に近づく向きに傾斜して延びることを特徴とする請求項２または請求項３に記載の分割環支持側部材。
【請求項５】
前記流路抵抗調整機構は、位置に応じて前記対向部の表面粗さが異なる、及び前記対向部に凹凸部が形成されている構造の少なくとも一方を含むことを特徴とする請求項２から請求項４のいずれか一項に記載の分割環支持側部材。
【請求項６】
前記流路抵抗調整機構は、前記冷却空間を回転方向に直交する断面において複数の空間に分離する仕切部を含む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分割環支持側部材。
【請求項７】
前記仕切部は、前記対向部に一体で設けられていることを特徴とする請求項６に記載の分割環支持側部材。
【請求項８】
前記仕切部は、板状部材であり、対面する位置に形成された溝に挿入されていることを特徴とする請求項６または請求項７に記載の分割環支持側部材。
【請求項９】
前記仕切部は、前記分割環表面側部材の前記表面部とは反対側の面と接する部分が、前記分割環支持側部材とは異なる材料であることを特徴とする請求項６から請求項８のいずれか一項に記載の分割環支持側部材。
【請求項１０】
ガスタービンの静止側であり、動翼と対面する位置に配置される分割環に含まれ、円弧形状であり、分割環支持側部材であって、
前記円弧形状の軸方向に突出した第１係合部と、
前記円弧形状の中心点側に形成され、前記軸方向に突出した第２係合部と、
前記円弧形状の中心線に沿って形成された複数の貫通孔と、
前記円弧形状の中心点側の面に形成され、前記中心点側に突出し、前記円弧形状の円弧の方向に沿って延在し、前記貫通孔同士の間に１つずつ配置された複数の凸部と、を有することを特徴とする分割環支持側部材。
【請求項１１】
ガスタービンの静止側であり、動翼と対面する位置に配置される分割環であって、
燃焼ガスが流れる燃焼ガス流路の一部であり、セラミックス基複合材料で形成された分割環表面側部材と、
前記分割環表面側部材よりも前記ガスタービンの径方向外側に配置され、前記分割環表面側部材を支持し、前記分割環表面側部材との間に冷却空気が流れる冷却空間を形成し、金属で形成された分割環支持側部材と、
前記分割環表面側部材の前記ガスタービン側の面とは反対側の面と対面する前記分割環支持側部材の裏面との間に配置され、前記冷却空間の流路抵抗を調整する流路抵抗調整機構と、を有し、
前記流路抵抗調整機構は、前記ガスタービンの燃焼ガス流れ方向の上流側の前記冷却空間を流れる冷却空気の圧力を、燃焼ガス流れ方向の下流側の前記冷却空間を流れる冷却空気の圧力よりも高くすることを特徴とする分割環。
【請求項１２】
前記流路抵抗調整機構は、前記冷却空間を回転方向に直交する断面において複数の空間に分離する仕切部を含み、前記仕切部は、前記分割環表面側部材に一体で設けられていることを特徴とする請求項１１に記載の分割環。
【請求項１３】
ガスタービンの静止側であり、動翼と対面する位置に配置される分割環に含まれ、燃焼ガスが流れる燃焼ガス流路の一部であり、分割環表面側部材を支持する分割環支持側部材であって、
金属で形成され、
前記分割環表面側部材が係合する係合部と、
前記分割環表面側部材の前記燃焼ガス流路を形成する表面部とは反対側の面と対面し、前記表面部との冷却空気が流れる冷却空間を形成する対向部と、
前記対向部と前記冷却空気を供給する冷却空気供給空間とを接続し、前記冷却空気が流れる複数の貫通孔と、を有し、
前記ガスタービンの回転方向において、中心領域の貫通孔の合計面積が、端部領域の貫通孔の合計面積よりも大きいことを特徴とする分割環支持側部材。
【請求項１４】
ガスタービンの静止側であり、動翼と対面する位置に配置される分割環に含まれ、燃焼ガスが流れる燃焼ガス流路の一部であり、分割環表面側部材を支持する分割環支持側部材であって、
金属で形成され、
前記分割環表面側部材が係合する係合部と、
前記分割環表面側部材の前記燃焼ガス流路を形成する表面部とは反対側の面と対面し、前記表面部との冷却空気が流れる冷却空間を形成する対向部と、
ガスタービン回転方向に隣接する面に配置され、前記係合部の前記ガスタービンの径方向外側の端部よりも径方向内側かつ前記冷却空間よりも径方向外側に配置されたシール構造と、を有することを特徴とする分割環支持側部材。
【請求項１５】
前記シール構造は、シール溝を有し、前記シール溝に挿入されたシール板を有し、前記シール板は前記分割環表面側部材と異なる材料であることを特徴とする請求項１４に記載の分割環支持側部材。
【請求項１６】
前記シール構造よりも径方向外側に配置され、前記ガスタービンの軸方向に隣接する他の部材との間をシールする外側シール機構をさらに有することを特徴とする請求項１４または請求項１５に記載の分割環支持側部材。
【請求項１７】
ガスタービンの静止側であり、動翼と対面する位置に配置される分割環であって、
燃焼ガスが流れる燃焼ガス流路の一部であり、セラミックス基複合材料で形成された分割環表面側部材と、
前記分割環表面側部材よりも前記ガスタービンの径方向外側に配置され、前記分割環表面側部材を支持し、前記分割環表面側部材との間に冷却空気が流れる冷却空間を形成し、金属で形成された分割環支持側部材と、を有し、
前記分割環表面側部材は、前記燃焼ガス流路を形成する表面部と、前記表面部と連結し、前記分割環支持側部材に係止する折り返し部と、を有し、
前記分割環支持側部材は、ガスタービン回転方向に隣接する面に配置され、前記折り返し部の前記ガスタービンの径方向外側の端部よりも径方向内側かつ前記冷却空間よりも径方向外側に配置されたシール構造を有することを特徴とする分割環。
【請求項１８】
請求項１に記載の分割環表面側部材と、
前記分割環表面側部材よりも前記ガスタービンの径方向外側に配置され、前記分割環表面側部材を支持し、前記分割環表面側部材との間に冷却空気が流れる冷却空間を形成し、金属で形成された分割環支持側部材と、を有し、
前記分割環表面側部材は、燃焼ガス流れの上流側の前記突出部の前記燃焼ガス流れの上流側及び前記燃焼ガス流れの下流側の前記突出部の前記燃焼ガス流れの下流側の少なくとも一方にシール機構を有することを特徴とする分割環。
【請求項１９】
ガスタービンの静止側であり、動翼と対面する位置に配置される分割環であって、
燃焼ガスが流れる燃焼ガス流路の一部であり、セラミックス基複合材料で形成された分割環表面側部材と、
前記分割環表面側部材よりも前記ガスタービンの径方向外側に配置され、前記分割環表面側部材を支持し、前記分割環表面側部材との間に冷却空気が流れる冷却空間を形成し、金属で形成された分割環支持側部材と、を有し、
前記分割環支持側部材は、ガスタービン回転方向に隣接する面に配置され、前記ガスタービンの軸方向に延在し、両端が前記軸方向に隣接する部材と接し、前記ガスタービンの径方向の空気の流れをシールするシール機構を有し、
前記分割環表面側部材は、前記シール機構よりも前記ガスタービンの径方向の内側に配置されることを特徴とする分割環。
【請求項２０】
前記分割環表面側部材は、前記ガスタービンの径方向において、前記分割環支持側部材が他の部材に支持されている位置から離れた位置で支持されていることを特徴とする請求項１９に記載の分割環。
【請求項２１】
ガスタービンの静止側であり、動翼と対面する位置に配置される分割環と、前記分割環の両端に隣接して配置され、前記分割環を前記ガスタービンの軸方向に挟む遮熱環と、を有する静止側部材ユニットであって、
前記分割環は、燃焼ガスが流れる燃焼ガス流路の一部であり、セラミックス基複合材料で形成された分割環表面側部材を有し、
前記遮熱環は、前記遮熱環の間をシールする側面シール機構を有し、
前記分割環表面側部材は、前記ガスタービンの軸方向の両端がそれぞれ前記側面シール機構と接することを特徴とする静止側部材ユニット。
【請求項２２】
前記分割環は、前記分割環表面側部材よりも前記ガスタービンの径方向外側に配置され、前記分割環表面側部材を支持し、前記分割環表面側部材との間に冷却空気が流れる冷却空間を形成し、金属で形成された分割環支持側部材を有し、
前記分割環支持側部材は、前記ガスタービンの軸方向の両端が前記側面シール機構と接し、隣接する前記分割環支持側部材との間をシールする支持側シール機構を有することを特徴とする請求項２１に記載の静止側部材ユニット。
【請求項２３】
前記分割環表面側部材は、前記ガスタービンと対面する表面部と、表面部と連結し、前記ガスタービンの径方向外側に伸びた第１部分及び前記第１部分の端部から前記表面部の中心線側に伸びた第２部分を備える折り返し部と、
前記折り返し部から、前記ガスタービンの径方向外側に伸び、前記遮熱環と対面する突出部と、を有することを特徴とする請求項２１または請求項２２に記載の静止側部材ユニット。
【請求項２４】
前記側面シール機構は、前記遮熱環と前記分割環表面側部材との間をシールする第１分割環シール機構を備えることを特徴とする請求項２１から請求項２３のいずれか一項に記載の静止側部材ユニット。
【請求項２５】
前記第１分割環シール機構は、前記ガスタービンの径方向の空気の流れを遮断することを特徴とする請求項２４に記載の静止側部材ユニット。
【請求項２６】
回転可能なタービン軸に取り付けられたタービン動翼と、
前記タービン動翼に対し軸方向に対向するように固定されたタービン静翼と、
請求項１１または請求項１２に記載の分割環と、
前記分割環の外周に配置され、かつ前記タービン静翼を支持する車室と、を有することを特徴とするガスタービン。
【請求項２７】
ガスタービンの分割環の分割環冷却方法であって、
燃焼ガス流路の一部を形成する分割環表面側部材を支持する分割環支持側部材の径方向外側に冷却空気を供給するステップと、
前記分割環支持側部材とセラミックス基複合材で形成された前記分割環表面側部材との間の冷却空間に、前記分割環支持側部材から前記冷却空気を供給するステップと、
前記冷却空間に供給された前記冷却空気を前記ガスタービンの回転方向に沿って流し対流冷却をするステップと、を有し、
前記対流冷却をするステップは、前記ガスタービンの燃焼ガス流れ方向の上流側の前記冷却空間を流れる冷却空気の圧力を、燃焼ガス流れ方向の下流側の前記冷却空間を流れる冷却空気の圧力よりも高くする流路抵抗調整機構によって流路抵抗が調整された前記冷却空間で、前記冷却空気を対流させることを特徴とする分割環冷却方法。
【請求項２８】
前記冷却空間に供給された前記冷却空気を前記冷却空間に供給された位置から前記ガスタービンの回転方向に沿った両方向に流すことを特徴とする請求項２７に記載の分割環冷却方法。
【請求項２９】
前記冷却空間を通過した前記冷却空気は、前記分割環支持側部材と隣接する前記分割環支持側部材との間を流れることを特徴とする請求項２７または請求項２８に記載の分割環冷却方法。
【請求項３０】
前記冷却空間に供給された前記冷却空気は、前記分割環支持側部材の軸方向側面と前記分割環表面側部材の側面部材の間にも流れることを特徴とする請求項２７または請求項２８に記載の分割環冷却方法。
【請求項３１】
ガスタービンの分割環を製造する分割環製造方法であって、
セラミックス基複合材料で、前記ガスタービンの燃焼ガス流路を形成する表面部と、前記表面部から前記ガスタービンの径方向外側に伸びた第１部分及び前記第１部分の端部から前記表面部の中心線側に伸びた第２部分を備える折り返し部と、前記折り返し部から、前記ガスタービンの径方向外側に伸びた突出部とを有する分割環表面側部材を製造するステップと、
金属で分割環支持側部材を製造するステップと、
前記ガスタービンの径方向において、前記分割環表面側部材の前記第２部分が、前記分割環支持側部の突出部よりも径方向外側となる位置で、前記分割環支持側部材に前記分割環表面側部材をはめ込み、前記分割環表面側部材と前記分割環支持側部材との間に冷却空間を形成するステップと、を有することを特徴とする分割環製造方法。