(57)【要約】      （修正有）【課題】組み立て及び分解を容易に行うことができるインピンジメントスリーブを提供する。【解決手段】ガスタービンのトランジションピース１００のインピンジメントスリーブ１０２が開示される。インピンジメントスリーブ１０２は一般に、トランジションピース１００の内側ダクト１０４の一部を囲むよう構成された第１のケーシング１０６と、内側ダクト１０４の一部を囲むよう構成された第２のケーシング１０８とを含む。加えて、インピンジメントスリーブ１０２は、第１及び第２のケーシング１０６、１０８間に画成される継手を含むことができる。継手は、第２のケーシング１０８に第１のケーシング１０６を取り付けるよう構成された複数のファスナー１３８を含むことができる。【選択図】図４
2012154614.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガスタービン（１０）のトランジションピース（１００）のインピンジメントスリーブ（１０２）であって、
前記トランジションピース（１００）の内側ダクト（１０４）の一部を囲むよう構成された第１のケーシング（１０６）と、
前記内側ダクト（１０４）の一部を囲むよう構成された第２のケーシング（１０８）と、
前記第１及び第２のケーシング（１０６、１０８）間に画成され、前記第２のケーシング（１０８）に前記第１のケーシング（１０６）を取り付けるよう構成された複数のファスナー（１３８）を含む実質的に平坦な継手（１４０）と
を備えるインピンジメントスリーブ（１０２）。
【請求項２】
前記第１のケーシング（１０６）が１以上のフランジ（１２２、１２４）を含み、前記第２のケーシング（１０８）が１以上のショルダ（１３０、１３２）を含み、前記１以上のフランジ（１２２、１２４）が前記実質的に平坦な継手（１４０）において前記１以上のショルダ（１３０、１３２）に取り付けられる、請求項１記載のインピンジメントスリーブ（１０２）。
【請求項３】
前記１以上のフランジ（１２２、１２４）及び前記１以上のショルダ（１３０、１３２）が各々、前記複数のファスナー（１３８）を受けるように構成された複数の開口（１３４、１３６）を画成する、請求項２記載のインピンジメントスリーブ（１０２）。
【請求項４】
前記１以上のフランジ（１２２、１２４）が、前記実質的に平坦な継手（１４０）において前記１以上のショルダ（１３０、１３２）に実質的に平行に配置される、請求項２記載のインピンジメントスリーブ（１０２）。
【請求項５】
前記１以上のフランジ（１２２、１２４）及び前記１以上のショルダ（１３０、１３２）のうちの少なくとも１つが、前記実質的に平坦な継手（１４０）において前記インピンジメントスリーブ（１０２）の輪郭に実質的に接線方向に延在するよう構成される、請求項２記載のインピンジメントスリーブ（１０２）。
【請求項６】
前記第１のケーシング（１０６）及び前記第２のケーシング（１０８）の１以上の内側面（１５４、１５６）に取り付けられた複数のネジ付きナット（１４６）をさらに備え、前記複数のファスナー（１３８）が、前記複数のネジ付きナット（１４６）内に固定されるよう構成された複数のネジ付きファスナーを含む、請求項１記載のインピンジメントスリーブ（１０２）。
【請求項７】
前記複数のネジ付きナット（１４６）の各々がフローティングナット（１４４）として構成される、請求項６記載のインピンジメントスリーブ（１０２）。
【請求項８】
前記複数のネジ付きナット（１４６）が、前記内側面（１５４、１５６）に取り付けられた１以上のチャネル（１５８、１６０）内にグループ化される、請求項６記載のインピンジメントスリーブ（１０２）。
【請求項９】
ガスタービン（１０）のトランジションピース（１００）のインピンジメントスリーブ（１０２）であって、
前記トランジションピース（１００）の内側ダクト（１０４）の一部を囲むよう構成された第１のケーシング（１０６）と、
前記内側ダクト（１０４）の一部を囲むよう構成された第２のケーシング（１０８）と、
前記第１及び第２のケーシング（１０６、１０８）間に画成され、前記第２のケーシング（１０８）に前記第１のケーシング（１０６）を取り付けるよう構成された複数のファスナー（１３８）を含む継手（１４０）と、
前記第１のケーシング（１０６）及び前記第２のケーシング（１０８）の１以上の内側面（１５４、１５６）に取り付けられ、複数のネジ付きナット（１４６）が取り付けられた１以上のチャネル（１５８、１６０）と
を備える、インピンジメントスリーブ（１０２）。
【請求項１０】
前記継手（１４０）が実質的に平坦であるように構成される、請求項９記載のインピンジメントスリーブ（１０２）。
【請求項１１】
前記第１のケーシング（１０６）が１以上のフランジ（１２２、１２４）を含み、前記第２のケーシング（１２２、１２４）が１以上のショルダ（１３０、１３２）を含み、前記１以上のフランジ（１２２、１２４）が前記継手（１４０）において前記１以上のショルダ（１３０、１３２）に取り付けられる、請求項９記載のインピンジメントスリーブ（１０２）。
【請求項１２】
前記１以上のフランジ（１２２、１２４）及び前記１以上のショルダ（１３０、１３２）が各々、前記複数のファスナー（１３８）を受けるように構成された複数の開口（１３４、１３６）を画成する、請求項１１記載のインピンジメントスリーブ（１０２）。
【請求項１３】
前記１以上のフランジ（１２２、１２４）が、前記継手（１４０）において前記１以上のショルダ（１３０、１３２）に実質的に平行に配置される、請求項１１記載のインピンジメントスリーブ（１０２）。
【請求項１４】
前記１以上のフランジ（１２２、１２４）及び前記１以上のショルダ（１３０、１３２）のうちの少なくとも１つが、前記継手（１４０）において前記インピンジメントスリーブ（１０２）の輪郭に実質的に接線方向に延在するよう構成される、請求項１１記載のインピンジメントスリーブ（１０２）。
【請求項１５】
前記複数のネジ付きナット（１４６）の各々がフローティングナット（１４４）として構成される、請求項９記載のインピンジメントスリーブ（１０２）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の主題は、全体的に、ガスタービンに関し、より詳細には、ガスタービン燃焼器のトランジションピース用のインピンジメントスリーブに関する。
【背景技術】
【０００２】
ガスタービンは通常、圧縮機セクション、燃焼セクション、及びタービンセクションを含む。圧縮機セクションは、タービンに流れる空気を加圧する。圧縮機セクションから吐出される加圧空気は、燃焼器セクションに流れ、該燃焼器セクションは、ガスタービンの軸線を中心として環状アレイで配置された複数の燃焼器によって特徴付けることができる。複数の燃焼器の各々は、燃焼器ライナを含み、該燃焼器ライナは、燃焼器の燃焼室を画成する。従って、各燃焼器に流入する空気は燃料と混合され、燃焼器ライナ内で燃焼される。高温の燃焼ガスが、燃焼器ライナからトランジションピースを通ってガスタービンのタービンセクションに流れて、タービンを駆動して出力を生成する。
【０００３】
ガスタービンのトランジションピースは、二重壁部品として構成することができる。詳細には、トランジションピースは、インピンジメントスリーブと、該インピンジメントスリーブから半径方向内向きに配置された内側ダクトとを含むことができる。内側ダクトは、一般に、燃焼室からタービンセクションの第１段ノズルに高温ガスの流れを移送させるよう構成されている。インピンジメントスリーブは、一般に、内側ダクト用の衝突冷却をもたらすよう構成される。例えば、インピンジメントスリーブは、圧縮機セクションから吐出される加圧空気を受け取るよう構成される複数の冷却孔を画成することができる。
【０００４】
内側ダクトの幾何形状又は形状は、インピンジメントスリーブが内側ダクトの周りに組み付けられるよう構成された２以上のセクションから形成されることを必要とすることが多い。通常、インピンジメントスリーブのセクションは互いに溶接される。しかしながら、インピンジメントスリーブセクションを共に溶接するプロセスは難しい作業であることが多い。更に、セクションを互いに溶接することによって、検査及び／又は補修を行うために現場でインピンジメントスリーブを分解することは極めて困難であり、多大な時間を必要とする可能性がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従って、当技術分野では、組み立て及び分解を容易に行うことができるインピンジメントスリーブがあれば望ましいであろう。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の態様及び利点については、一部は以下の詳細な説明で開示するが、以下の詳細な説明から自明であろうし、本発明を実施することによって明らかとなろう。
【０００７】
１つの態様では、本発明の主題は、ガスタービンのトランジションピースのインピンジメントスリーブを開示している。インピンジメントスリーブは、一般に、トランジションピースの内側ダクトの一部を囲むよう構成された第１のケーシングと、内側ダクトの一部を囲むよう構成された第２のケーシングとを含む。加えて、インピンジメントスリーブは、第１及び第２のケーシング間に画成された実質的に平坦な継手を含むことができる。実質的に平坦な継手は、第２のケーシングに第１のケーシングを取り付けるよう構成された複数のファスナーを含むことができる。
【０００８】
別の態様では、本発明の主題は、ガスタービンのトランジションピースのインピンジメントスリーブを開示している。インピンジメントスリーブは、トランジションピースの内側ダクトの一部を囲むよう構成された第１のケーシングと、内側ダクトの一部を囲むよう構成された第２のケーシングとを含む。加えて、インピンジメントスリーブは、第１及び第２のケーシング間に画成された継手を含むことができる。継手は、第２のケーシングに第１のケーシングを取り付けるよう構成された複数のファスナーを含むことができる。更に、１以上のチャネルを第１のケーシング及び第２のケーシングの１以上の内側面に取り付けることができる。チャネルは一般に、該チャネルに取り付けられる複数のネジ付きナットを含むことができる。
【０００９】
本発明の上記その他の特徴、態様及び利点については、以下の詳細な説明及び特許請求の範囲を参照することによって理解を深めることができるであろう。なお、本願の内容の一部をなす添付の図面には、本発明の実施形態を例示するとともに、発明の詳細な説明と併せて本発明の原理を説明する。
【００１０】
本発明を当業者が実施できるように、以下の詳細な説明では、図面を参照しながら、本発明を最良の形態を含めて十分に開示する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】ガスタービンの概略図。
【図２】ガスタービンの燃焼器の側断面図。
【図３】本発明の主題の態様による、インピンジメントスリーブの一実施形態の斜視図。
【図４】本発明の主題の態様による、二重壁トランジションピースの一実施形態の拡大図。
【図５】図４に示す二重壁トランジションピースの側断面図。
【図６】本発明の主題の態様による、インピンジメントスリーブの部品を共に取り付けるための取付継手の一実施形態の部分断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態について詳しく説明するが、その１以上の実施例を図面に示す。各実施例は例示にすぎず、本発明を限定するものではない。実際、本発明の技術的範囲又は技術的思想から逸脱せずに、本発明に様々な修正及び変形をなすことができることは当業者には明らかであろう。例えば、ある実施形態の一部として例示又は説明した特徴を、別の実施形態に用いてさらに別の実施形態としてもよい。従って、本発明は、かかる修正及び変形を特許請求の範囲で規定される技術的範囲及びその均等の範囲に属するものとして包含する。
【００１３】
図面を参照すると、図１は、ガスタービンの概略図を示している。ガスタービン１０は、圧縮機セクション１２、燃焼セクション１４、及びタービンセクション１６を含む。燃焼セクション１４は、ガスタービン１０の軸線を中心とした環状アレイで配置された複数の燃焼器２０（その１つが図２に示されている）を含むことができる。圧縮機セクション１２及びタービンセクション１６は、シャフト１８により結合することができる。シャフト１８は、単一のシャフト、又は共に結合されてシャフト１８を形成する複数のシャフトとすることができる。ガスタービン１０の作動中、圧縮機セクション１２は、加圧空気を燃焼セクション１４に供給する。加圧空気が燃料と混合されて各燃焼器２０（図２）内で燃焼され、高温の燃焼ガスが燃焼セクション１４からタービンセクション１６に流れ、高温ガスからエネルギーが抽出されて仕事を産出するようになる。
【００１４】
図２を参照すると、燃焼セクション１４の燃焼器２０の一実施形態の側断面図が図示されている。燃焼器２０は、一般に、圧縮機吐出ケーシング又は燃焼ラッパーケーシングのような、ガスタービンケーシング２４の一部に固定される実質的に円筒形の燃焼ケーシング２２を含むことができる。フランジ２６は、一般に、燃焼ケーシング２２の上流側端部から外向きに延在することができる。フランジ２６は、端部カバー組立体（図示せず）が燃焼ケーシング２２に固定できるように構成することができる。周知のように、端部カバー組立体は、複数の燃料ノズル（図示せず）を含むことができる。
【００１５】
燃焼器２０はまた、流れスリーブ２８と、流れスリーブ２８内で実質的に同心状に配列された燃焼ライナ３０とを含むことができる。燃焼ライナ３０は一般に、実質的に円筒形の燃焼室３２を画成することができ、燃料及び空気が噴射され燃焼されて高温の燃焼ガスを生成するようになる。加えて、流れスリーブ２８及び燃焼ライナ３０の両方は、その下流側端部で二重壁トランジションピース３４まで延在することができ、該トランジションピース３４は、インピンジメントスリーブ３６並びに該インピンジメントスリーブ３６から半径方向内向きに配置された内側ダクト３８を含む。詳細には、燃焼ライナ３０は、その下流側端部で内側ダクト３８に結合され、燃焼ライナ３０及び内側ダクト３８が、一般に、各燃焼器２０からガスタービン１０（図１）のタービンセクション１６まで流れる高温燃焼ガスの流路を画成するようにすることができる。例えば、インピンジメントスリーブ３６は、内側ダクト３８とインピンジメントスリーブ３６との間に画成される半径方向スペースに加圧空気が流入できるように構成された複数の冷却孔４０を画成することができる。
【００１６】
更に、図２に示すように、インピンジメントスリーブ３６及び内側ダクト３８の下流側端部の一方又は両方は、トランジションピースの後方フレーム４２に結合することができる。一般に理解されるように、後方フレーム４２は、トランジションピース３４をタービンセクション１６（図１）の第１段ノズル（図示せず）に取り付け、内側ダクト３８を通って流れる高温燃焼ガスがタービンセクション１６内に配向できるように構成することができる。
【００１７】
次に、図３〜６を参照すると、本発明の主題の態様による、二重壁トランジションピース１００の一実施形態、詳細には、トランジションピース１００と共に使用するのに好適なインピンジメントスリーブ１０２の一実施形態が示されている。詳細には、図３は、インピンジメントスリーブ１０２の斜視図を示す。図４及び５は、詳細にはインピンジメントスリーブ１０２の種々の構成要素及び／又は特徴部を示す、トランジションピース１００の拡大図及び断面図をそれぞれ示している。加えて、図６は、開示されたインピンジメントスリーブ１０２のケーシング部品１０６、１０８の取り付け機構部の部分断面図を示している。
【００１８】
開示されたインピンジメントスリーブ１０２は、一般に、トランジションピース１００の内側ダクト１０４から半径方向外向きに位置付けるよう構成することができる。例えば、インピンジメントスリーブ１０２は、半径方向スペース又はギャップ１１０がインピンジメントスリーブ１０２と内側ダクト１０４との間に画成されるように内側ダクト１０４に対して配置することができる。このため、ガスタービン１０（図１）の圧縮機セクション１２から吐出される加圧空気は、半径方向ギャップ１１０を通じて配向され、内側ダクト１０４を冷却することができる。例えば、複数の冷却孔１２２がインピンジメントスリーブ１０２を貫通して画成され、この外周に沿って流れる加圧空気をインピンジメントスリーブ１０２に通して配向することができ、且つ内側ダクト１０４の外側面１１４上に衝突させることができるようにする。加えて、一般に理解されるように、インピンジメントスリーブ１０２及び／又は内側ダクト１０４の下流側端部１１６は、燃焼器２０（図２）の後方フレーム４２などのガスタービン１０の下流側部品に結合されるよう構成することができる。
【００１９】
図示の実施形態に示すように、インピンジメントスリーブ１０２は、第１のケーシング部品１０６及び第２のケーシング部品１０８を含む。第１及び第２のケーシング部品１０６、１０８は、一般に、内側ダクト１０４の一部の形状及び輪郭に対応する形状又は輪郭を画成することができ、該内側ダクト１０４の周りにケーシング部品１０６、１０８が配置されるように構成される（例えば、内側ダクト１０４の第１及び第２の側部１１８、１２０）。しかしながら、第１及び第２のケーシング部品１０６、１０８の形状又は輪郭はまた、ガスタービン１０内で効果的な冷却構成並びに利用可能なパッケージングを考慮して、内側ダクト１０４の形状又は輪郭とは異なるようにすることができる点は理解されたい。
【００２０】
一般に、第１及び第２のケーシング部品１０６、１０８は、組み立てられたときにケーシング部品１０６、１０８が内側ダクト１０４を全体的に包み込むように互いに取り付けられるよう構成することができる。従って、図示のように、取付継手１４０は一般に、ケーシング部品１０６、１０８の上端部１２６間、及びケーシング部品１０６、１０８の下端部１２８間など、第１及び第２のケーシング部品１０６、１０８の接合部にて形成することができる。ケーシング部品１０６、１０８は一般に、当該技術分野で公知のあらゆる好適な継手を形成するよう設計されたあらゆる好適な構成を有することができる点は理解されたい。しかしながら、本発明の主題の幾つかの実施形態では、ケーシング部品１０６、１０８は、ケーシング部品１０６、１０８間に画成される取付継手１４０が重ね継手として構成されるように、互いに重なり合うよう構成することができる。
【００２１】
例えば、図示の実施形態では、第１のケーシング部品１０６は、ケーシング部品１０６の上端部１２６に配置された第１の取付フランジ１２２と、ケーシング部品１０６の下端部１２８に配置された第２の取付フランジ１２４とを含むことができる。同様に、第２のケーシング部品１０８は、ケーシング部品１０８の上端部１２６に配置された第１の取付ショルダ１３０と、ケーシング部品１０８の下端部１２８に配置された第２の取付ショルダ１３２とを含むことができる。ケーシング部品１０６、１０８のフランジ１２２、１２４及びショルダ１３０、１３２は、一般に、第１及び第２のケーシング部品１０６、１０８が内側ダクト１０４の周りに組み立てられたときに、第１のショルダ１３０が第１のフランジ１２２と整列して重なり合い、第２のショルダ１３２が第２のフランジ１２４と整列して重なり合って取付継手１４０を形成するように構成することができる。フランジ１２２、１２４及びショルダ１３０、１３２は、第１及び第２のケーシング部品１０６、１０８が全体的に内側ダクト１０４の周りで包み込み構成を形成するように互いに取り付けることができる。
【００２２】
幾つかの実施形態では、ケーシング部品１０６、１０８の重なり合い構成を可能にするために、第２のケーシング部品１０８は、ショルダ１３０、１３２がフランジ１２２、１２４と整列して重なり合うことを可能にするような、フランジ１２２、１２４の幅１４３（図６）とほぼ等しい高さを有する僅かな曲げ部を取付継手１４０に含むことができる。具体的には、図６に示すように、第２のケーシング部品１０８は、フランジ１２２、１２４がショルダ１３０、１３２から半径方向内向きに配置できるように各ショルダ１３０、１３２の基部に半径方向外向きに延在する曲げ部１４２を含むことができる。或いは、第２のケーシング部品１０８は、フランジ１２２、１２４がショルダ１３０、１３２から半径方向外向きに配置できるように各ショルダ１３０、１３２の基部に半径方向内向きに延在する曲げ部１４２を含むことができる。他の実施形態では、第２のケーシング部品１０８は、必ずしも曲げ部１４２を形成する必要は無い点は理解されたい。例えば、一実施形態では、第２のケーシング部品１０８は、単に曲率半径を形成すればよく、或いは、ケーシング部品１０６、１０８が共に位置付けられたときにフランジ１２２、１２４及びショルダ１３０、１３２が互いに重なり合うように、第１のケーシング部品１０６の曲率又は半径方向寸法よりも僅かに大きい下又は僅かに小さい半径方向寸法を有することができる。
【００２３】
加えて、本発明の主題の幾つかの実施形態では、取付継手１４０は、一般に、実質的に平坦継手として構成することができる。「実質的に平坦」とは、取付継手１４０を形成するケーシング部品１０６、１０８の一部の形状又は輪郭が、継手１４０にほぼ隣接する区域におけるインピンジメントスリーブ１０２の全体形状又は輪郭にほぼ一致することができることを意味する。例えば、フランジ１２２、１２４及びショルダ１３０、１３２は、一般に、各取付継手１４０において第１及び第２のケーシング部品１０６、１０８それぞれの形状又は輪郭の延長部を形成するよう構成することができる。従って、図３〜４及び６に示すように、第１及び第２のフランジ１２２、１２４は、一般に、取付継手１４０に隣接する区域において第１のケーシング部品１０６の輪郭に実質的に接線方向に延在する及び／又は平行な直線又は湾曲輪郭を画成することができる（例えば、第１のケーシング部品１０６の上端部及び下端部１２６、１２８にて画成される輪郭）。同様に、第１及び第２のシュラウド１３０、１３２は、一般に、取付継手１４０に隣接する区域において第２のケーシング部品１０８の輪郭に実質的に接線方向に延在する及び／又は平行な直線又は湾曲輪郭を画成することができる（例えば、第２のケーシング部品１０８の上端部及び下端部１２６、１２８にて画成される輪郭）。加えて、図示のように、フランジ１２２、１２４及びショルダ１３０、１３２は、取付時には、互いに実質的に平行に延在するよう構成することができる。このため、第１及び第２のケーシング部品１０６、１０８が内側ダクト１０４の周りで包み込み構成で位置付けられた場合、取付継手１４０は、一般に、インピンジメントスリーブ１０２の形状又は輪郭全体に対して実質的に平坦な構成を有することができる。
【００２４】
取付継手１４０が実質的に平坦な継手として構成される実施形態では、フランジ１２２、１２４及びショルダ１３０、１３２の対応する輪郭は一般に、取付継手１４０がインピンジメントスリーブ１０２の外周に沿って画成される位置に応じて変わる可能性がある点は理解されたい。例えば、代替の実施形態では、第１及び第２のケーシング部品１０６、１０８は、取付継手１４０がインピンジメントスリーブ１０２の側部１４１に沿って画成されるように構成することができる。このような一実施形態では、フランジ１２２、１２４及びショルダ１３０、１３２は、一般に、第１及び第２のケーシング部品１０６、１０８の側部１４１の輪郭に実質的に接線方向に延在する及び／又は平行な直線又は湾曲輪郭を画成することができる。
【００２５】
依然として図３〜６を参照すると、ケーシング部品１０６、１０８は、一般に、あらゆる好適な手段を用いて取付継手１４０にて互いに固定されるよう構成することができる。しかしながら、本発明の主題の幾つかの実施形態では、ケーシング部品１０６、１０８は、互いに非溶接的に取り付けるよう構成することができる。例えば、図示の実施形態では、第１及び第２のフランジ１２２、１２４は、ボルト孔パターンを形成する複数のフランジ開口１３４を画成することができ、該ボルト孔パターンは、第１及び第２のショルダ１３０、１３２において画成される複数のショルダ開口１３６によって形成されたボルト孔パターンにほぼ一致する。具体的には、第１の取付フランジ１２２において画成されるフランジ開口１３４の各々は、第１及び第２のケーシング部品１０６、１０８が内側ダクト１０４の周りに位置付けられたときに、第１の取付ショルダ１３０において画成されるショルダ開口１３６の１つと整列されるよう構成することができる。同様に、第２の取付フランジ１２４において画成されるフランジ開口１３４の各々は、第２の取付ショルダ１３２において画成されるショルダ開口１３６の１つと整列されるよう構成することができる。従って、フランジ開口１３４及びショルダ開口１３６は、一般に、ファスナー１３８が整列した開口１３４、１３６を通って配置されて、第１のケーシング部品１０６を第２のケーシング部品１０８に取り付けることができるように構成することができる。
【００２６】
一般に、開示されるファスナー１３８は、当該技術分野で公知のあらゆる好適なファスナーを含むことができる。例えば、幾つかの実施形態では、ファスナー１３８は、ネジ付きボルト、スクリュー、及び同様のものなど、複数のネジ付きファスナーを備えることができる。代替の実施形態では、ファスナー１３８は、リベット、ピン、クリップ、ボルト、ブラケット、ロッド、及び他のあらゆる好適な機械的ファスナー及び／又は取り付け機構を含むことができる。加えて、ファスナー１３８は、あらゆる好適な手段を用いて開口１３４、１３６内に固定するよう構成することができる。例えば、ファスナー１３８は、ナット、保持ピン、保持ロッド、接着材、及び同様のものを用いて開口１３４、１３６内に固定することができる。しかしながら、本発明の主題の特定の実施形態では、ファスナー１３８の各々は、フローティングナット１４４を用いて開口１３４、１３６内に固定することができる。
【００２７】
一般的に理解されるように、フローティングナット１４４は、ケージ、フレーム、又は他のリテーナ１４８内に移動可能に配置されるネジ付きナット１４６を含むことができる。例えば、図６に示すように、ネジ付きナット１４６は、該ネジ付きナット１４６とリテーナ１４８の基部１５２との間にギャップが画成されるようにリテーナ１４８内に配置することができる。このため、ネジ付きナット１４６は、このようなギャップ内のリテーナの基部１５２に対して移動又は浮遊することができる。その上、リテーナ基部１５２に向かって及びリテーナ基部１５２から離れて移動できることに加えて、ネジ付きナット１４６はまた、リテーナ基部１５２に垂直に移動又は浮遊するよう構成することができる。このため、ネジ付きナット１４６は、開口１３４を通じて挿入されたときにファスナー１３８と整列するよう配置することができ、或いは移動することができる。従って、各フローティングナット１４４は、一般に、ネジ付きナット１４６に対するファスナー１３８の取り付けにおける組み込みの融通性をもたらし、これによりショルダ１３０、１３２へのフランジ１２２、１２４のブラインド取り付けを簡素化することができる。本明細書で記載されるフローティングナット１４４は、一般に、当該技術分野で公知のあらゆる好適なフローティングナット構成を有し、従って、本明細書で例示され且つ上記で説明されるのと全く同じ構成を有する必要は無い。
【００２８】
幾つかの実施形態では、複数のフローティングナット１４４は、第１及び第２のケーシング部品１０６、１０８が内側ダクト１０４の周りに位置付けられたときに、１つのフローティングナット１４４が整列したフランジ及びショルダ開口１３４、１３６の各々とほぼ整列するように、インピンジメントスリーブ１０２内に装着することができる。例えば、図５及び６に示すように、フローティングナット１４４は、第１及び第２のフランジ１２２、１２４の内側面１５４に沿って配置することができる。或いは、ショルダ１３０、１３２がフランジ１２２、１２４から半径方向内向きに配置される実施形態では、フローティングナット１４４は、第１及び第２のショルダ１３０、１３２の内側面１５４に沿って配置することができる。
【００２９】
加えて、一実施形態では、フローティングナット１４４の各々は、フランジ１２２、１２４の内側面１５４のように、インピンジメントスリーブ１０２の内側面上に別個に取り付けることができる。例えば、各フローティングナット１４４のリテーナ１４８は、フランジ１２２、１２４の内側面１５４に直接取り付けることができる（例えば、リテーナ１４８を内側面１５４に溶接又は他の方法で締結することによって）。或いは、フローティングナット１４４は、取付フランジ１２２、１２４の内側面１５４に取り付けるための共通のカートリッジ又はチャネル１５８、１６０にグループ化又は一組にまとめることができる。例えば、図示の実施形態に示すように、第１及び第２の細長チャネル１５８、１６０は、一般に、内側面１５４上に細長チャネル１５８、１６０を溶接又は他の方法で締結することなどにより、第１及び第２のフランジ１２２、１２４の内側面１５４にそれぞれ固定することができる。
【００３０】
幾つかの実施形態では、各細長チャネル１５８、１６０は、一般に、これらが取り付けられるインピンジメントスリーブ１０２の部分の形状又は輪郭に一致する形状又は輪郭を画成するよう構成することができる。従って、図示の実施形態では、第１の細長チャネル１５８は、一般に、第１のフランジ１２２の上流側及び下流側端部１６２、１６４（図５）間に長手方向に延在することができる。同様に、第２の細長チャネル１６０は、一般に、第２のフランジ１２４の上流側及び下流側端部１６６、１６８（図５）間に長手方向に延在することができ、第２のフランジ１２４の湾曲輪郭にほぼ一致する湾曲輪郭を画成する基部１８０を含むことができる。このため、細長チャネル１５８、１６０は、一般に、インピンジメントスリーブ１０２の内側面に接して実質的に同一平面で固定することができる。
【００３１】
代替の実施形態では、細長チャネル１５８は、必ずしも第１及び第２のフランジ１２２、１２４の上流側及び下流側端部１６２、１６４、１６６、１６８間に完全に延在するよう構成される必要は無い点は理解されたい。例えば、細長チャネル１５８、１６０は、上流側及び下流側端部１６２、１６４、１６６、１６８間に部分的にのみ延在することができる。他の実施形態では、２以上の細長チャネル１５８、１６０は、各フランジ１２２、１２４の上流側及び下流側端部１６２、１６４、１６６、１６８間に固定することができる。
【００３２】
更に、図３及び５〜６に示すように、各細長チャネル１５８、１６０は、一般に、各チャネル１５８、１６０の基部１８０に取り付けられた複数のフローティングナット１４４を含むことができる。例えば、一実施形態では、フローティングナット１４４のリテーナ１４８は、各基部１８０に溶接又は他の方法で締結することができる。加えて、各チャネル１５８、１６０に沿ったフローティングナット１４４の間隔は、フランジ１２２、１２４及びショルダ１３０、１３２それぞれに画成されるフランジ及びショルダ開口１３４、１３６の間隔にほぼ一致することができる点は理解されたい。従って、細長チャネル１５８、１６０がケーシング部品１０６、１０８の一方の内側面１５４、１５６に固定され、ケーシング部品１０６、１０８が内側ダクト１０４の周りに位置付けられたときに、１つのフローティングナット１４４は、一般医、整列フランジとショルダ開口１３４、１３６の各ペアと整列して配置することができる。
【００３３】
別の実施形態では、ネジ付きナット１４６などの複数のネジ付き部材は、フローティングナット１４４の代替物として細長チャネル１５８、１６０に固定することができる点は理解されたい。加えて、図３及び６に詳細に示すように、一実施形態では、細長チャネル１５８、１６０は、各チャネル１５８、１６０の基部１８０から実質的に垂直に延在する側壁１６１を含むよう構成することができる。或いは、細長チャネル１５８、１６０は、取付プレートとして簡単に構成することができ、必ずしも例示の側壁１６１を含む必要は無い。
【００３４】
ファスナー１３８及びフローティングナット１４４（又はネジ付きナット１４６）を用いることの代替手段として、他の好適な種々の取付方法を利用して、第１及び第２のシュラウド１３０、１３２に対する第１及び第２のフランジ１２２、１２４への非溶接取付を行うことができる点を理解されたい。例えば、フランジ１２２、１２４及びショルダ１３０、１３２は、共に圧着するか、又は接着及び他の好適な接合材料を用いて共に取り付けることができる。
【００３５】
第１及び第２のケーシング部品１０６、１０８はまた、第１及び第２のケーシング部品１０６、１０８はまた、上流側端部１６２、１６６にてケーシング部品１０６、１０８から半径方向外向きに延在する対応するリップ１７０、１７２のペアを含むことができる。一般に、半径方向に延在するリップ１７０、１７２は、第１のケーシング部品１０６のリップ１７０が第２のケーシング部品１０８のリップ１７２に固定されたときに、燃焼器２０（図１）の上流側部品１７６とケーシング部品１０６、１０８の上流側端部１６２、１６６との間に配置されるシール１７４（図５）が適切に係合され、及び／又は十分な力が接合部にて加わるように構成することができる。加えて、本発明の主題の幾つかの実施形態では、第１のケーシング部品１０６の半径方向に延在するリップ１７０の向きは、第１及び第２のケーシング部品１０６、１０８が共に位置付けられたときにリップ１７０、１７２を互いに実質的に平行に延在するよう構成することなどによって、第２のケーシング部品１０８の半径方向に延在するリップ１７２の向きに一致又は対応するよう構成することができる。他の実施形態では、リップ１７０、１７２は、一般に、あらゆる好適な角度でケーシング部品１０６、１０８の上端部及び下端部１２６、１２８から外向きに延在することができる点は理解されたい。
【００３６】
また、第１のケーシング部品１０６のリップ１７０は、一般に、あらゆる好適な手段を用いて第２のケーシング部品１０８のリップ１７２に取り付けられるよう構成することができる点は理解されたい。例えば、図示の実施形態では、リップ１７０、１７２は、互いにリップ１７０、１７２を取り付けるための好適なファスナー１７９（例えば、ボルト、スクリュー、リベット、ピン、他の機械的ファスナー及び同様のもの）を受けるように構成された開口１７８を画成することができる。或いは、リップ１７０、１７２を共に圧着することにより、又は接着及び他の接合材料を用いて共に取り付けることによるなど、他の好適な種々の取付方法を利用して、リップ１７０、１７２を互いに取り付けることができる。
【００３７】
本明細書で記載される構成に加えて、他の種々のインピンジメントスリーブ構成を本発明の主題の範囲内で利用できる点は当業者であれば容易に理解されるはずである。例えば、１以上のショルダ１３０、１３２は、第１のケーシング部品１０６上に配置することができ、１以上のフランジ１２２、１２４は、第２のケーシング部品１０８上に配置することができる。加えて、上述のように、フランジ１２２、１２４は、必ずしもショルダ１３０、１３２の半径方向内向きに配置される必要は無い。具体的には、幾つかの実施形態では、ショルダ１３０、１３２は、フランジ１２２、１２４の半径方向内向きに配置することができる。別の実施形態では、第１のショルダ１３０は、第１のフランジ１２２の半径方向内向きに配置するよう構成することができ、第２のショルダ１３２は、第２のフランジ１２４の半径方向外向きに配置するよう構成することができる。
【００３８】
更に、第１及び第２のケーシング部品１０６、１０８は、必ずしも、フランジ１２２、１２４及びショルダ１３０、１３２にて画成される取付継手１４０がインピンジメントスリーブ１０２の上端部１２６及び下端部１２８にて形成されるように構成する必要は無い点は理解されたい。むしろ、ケーシング部品１０６、１０８は、取付継手１４０がインピンジメントスリーブ１０２の側部１４１又はコーナなど、インピンジメントスリーブ１０２の外周部に沿ったあらゆる位置に形成されるよう構成することができる。更に、別の実施形態では、インピンジメントスリーブ１０２は、２つよりも多いケーシング部品を含むことができる。例えば、インピンジメントスリーブ１０２は、３以上のケーシング部品を含むことができ、ケーシング部品は、内側ダクト１０４２を包み込むように互いに取り付けるよう構成されている。
【００３９】
本明細書では、本発明を最良の形態を含めて開示するとともに、装置又はシステムの製造・使用及び方法の実施を始め、本発明を当業者が実施できるようにするため、例を用いて説明してきた。本発明の特許性を有する範囲は、特許請求の範囲によって規定され、当業者に自明な他の例も包含する。かかる他の例は、特許請求の範囲の文言上の差のない構成要素を有しているか、或いは特許請求の範囲の文言と実質的な差のない均等な構成要素を有していれば、特許請求の範囲に記載された技術的範囲に属する。
【符号の説明】
【００４０】
１０  ガスタービン
１２  圧縮機セクション
１４  燃焼セクション
１６  タービンセクション
１８  シャフト
２０  燃焼器
２２  燃焼ケーシング
２４  ガスタービンケーシング
２６  フランジ
２８  内部流れスリーブ
３０  燃焼ライナ
３２  燃焼室
３４  トランジションピース
３６  インピンジメントスリーブ
３８  内側ダクト
４０  冷却孔
４２  後方フレーム
１００  トランジションピース
１０２  インピンジメントスリーブ
１０４  内側ダクト
１０６  第１のケーシング部品
１０８  第２のケーシング部品
１１０  半径方向ギャップ
１１２  冷却孔
１１４  外側面（内側ダクト１０４の）
１１６  下流側端部
１１８  第１の側部
１２０  第２の側部
１２２  第１の取付フランジ
１２４  第２の取付フランジ
１２６  上端部（ケーシング部品１０６の）
１２８  下端部（ケーシング部品１０６の）
１３０  第１の取付ショルダ
１３２  第２の取付ショルダ
１３４  フランジ開口
１３６  ショルダ開口
１３８  ファスナー
１４０  取付継手
１４１  側部（インピンジメントスリーブ１０２の）
１４２  外向きに延在する曲げ部
１４３  幅（フランジ１２２，１２４）
１４４  フローティングナット
１４６  ネジ付きナット
１４８  リテーナ
１５２  リテーナ基部
１５４  内側面
１５６  内側面
１５８  第１のカートリッジ又はチャネル
１６０  第２のカートリッジ又はチャネル
１６１  側壁
１６２  上流側／下流側端部
１６４  上流側／下流側端部
１６６  上流側／下流側端部
１６８  上流側／下流側端部
１７０  リップ
１７２  リップ
１７４  シール
１７６  上流側部品
１７９  ファスナー
【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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【外国語明細書】
2012154614000001.pdf