(57)【要約】【課題】燃焼ガスが生成される内筒と、この内筒の先端部が外周側に間隔をあけて基端部内に挿入される尾筒と、内筒の先端部の外周側と尾筒の基端部の内周側との間の隙間を封止する封止構造の損傷を抑える。【解決手段】封止構造４０は、内筒２０及び尾筒３０に対して相対移動可能に、内筒２０の先端部２２に外装された環状のフローティングリング４１と、尾筒３０の基端部３１に形成され、径方向で内筒２０の先端部２２から遠ざかる向きに凹み、フローティングリング４１の外周側が相対移動可能に入り込む環状の溝４７と、を有する。【選択図】図３
2013181672.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気と燃料とが供給されて燃焼ガスが生成される内筒と、
前記内筒の先端部が外周側に隙間を有して基端部内に挿入され、該内筒の内部で生成された前記燃焼ガスを送出する尾筒と、
前記内筒の前記先端部の外周側と前記尾筒の前記基端部の内周側との前記隙間を封止する封止構造と、
を備え、
前記封止構造は、前記内筒及び前記尾筒に対して相対移動可能に、該内筒の前記先端部に外装された環状のリング部材と、該内筒の該先端部と前記尾筒の前記基端部との一方に形成され他方から遠ざかる向きに凹み、該リング部材の外周側又は内周側が相対移動可能に入り込む環状の溝と、を有する、
ことを特徴とする燃焼器。
【請求項２】
請求項１に記載の燃焼器において、
前記内筒を基準にして前記尾筒から前記燃焼ガスが送出される側を下流側とした場合、前記リング部材の少なくとも下流側の部分を冷却空気により冷却する冷却手段を備えている、
ことを特徴とする燃焼器。
【請求項３】
請求項２に記載の燃焼器において、
前記冷却手段は、前記リング部材の前記下流側と反対側の上流側から該下流側へ貫き、前記冷却空気が通る冷却空気路を有する、
ことを特徴とする燃焼器。
【請求項４】
請求項２又は請求項３に記載の燃焼器において、
前記冷却手段は、前記尾筒の外周側から内周側へ貫通し、前記冷却空気が通る冷却空気路を有する、
ことを特徴とする燃焼器
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の燃焼器において、
前記リング部材は、前記溝に少なくとも一部が入り込むフランジ部と、前記内筒の径方向であって該フランジ部を基準にして溝と反対側に位置し該フランジ部に固定されているベース部と、を有し、
前記内筒を基準にして前記尾筒から前記燃焼ガスが送出される方向を上下流方向とした場合、前記ベース部の前記上下流方向の幅は、前記溝の該上下流方向の幅よりも広い、
ことを特徴とする燃焼器。
【請求項６】
請求項５に記載の燃焼器において、
前記リング部材の前記ベース部で、前記内筒の先端部と前記尾筒の前記基端部とのうち前記溝が形成されていない前記他方の周面に対向する面には、前記溝が凹んでいる向きに凹んだ環状のシール溝が形成されている、
ことを特徴とする燃焼器。
【請求項７】
請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の燃焼器と、
前記燃焼器の前記尾筒から送出された前記燃焼ガスにより駆動するタービンと、
を備えていることを特徴とするガスタービン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気と燃料とが供給されて燃焼ガスが生成される内筒と、内筒の内部で生成された燃焼ガスを送出する尾筒とを有している燃焼器、及びこれを備えているガスタービンに関する。
【背景技術】
【０００２】
ガスタービンは、圧縮空気を生成する圧縮機と、燃料を圧縮空気に混合して燃焼させ燃焼ガスを生成する燃焼器と、燃焼ガスによって回転駆動されるタービンとを備えている。燃焼器は、圧縮空気と共に燃料を噴射する燃料供給器と、圧縮空気と燃料とが内部に供給されて燃焼ガスを生成する内筒と、内筒内で生成された燃焼ガスをタービンに送る尾筒とを備えている。
【０００３】
尾筒の基端部の内周側には、内筒の先端部が挿入されている。内筒の先端部の外周側と尾筒の基端部の内周側との間には、内筒及び尾筒の熱による膨張及び変位を許容するために隙間がある。この隙間を封止するため、特許文献１に記載の技術では、内筒の先端部の外周側と尾筒の基端部の内周側との間に、弾性を有するスプリングシールを配置している。
【０００４】
このスプリングシールは、内筒の先端部の外周側と尾筒の基端部の内周側との間に、内筒の径方向に押し潰された状態で配置されている。このように配置されることによりスプリングシールは、一方の端部が内筒の先端部の外周面に固定され、他方の端部が自身の復元力により尾筒の内周面に押付けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−３１２９０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記特許文献１に記載のようにスプリングシールが配置されると、ガスタービンの運転中にスプリングシールに自励振動が発生する。このため、高温環境下にあるスプリンスシールは自励振動により疲労して、比較的短期間でクラックが発生することがある。
【０００７】
そこで、本発明は、このような従来技術の問題点に着目し、封止構造の損傷を抑えることが燃焼器、及びこれを備えてい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】
【０００８】
前記問題点を解決するための発明に係る燃焼器は、
空気と燃料とが供給されて燃焼ガスが生成される内筒と、前記内筒の先端部が外周側に隙間を有して基端部内に挿入され、該内筒の内部で生成された前記燃焼ガスを送出する尾筒と、前記内筒の前記先端部の外周側と前記尾筒の前記基端部の内周側との前記隙間を封止する封止構造と、を備え、
前記封止構造は、前記内筒及び前記尾筒に対して相対移動可能に、該内筒の前記先端部に外装された環状のリング部材と、該内筒の該先端部と前記尾筒の前記基端部との一方に形成され他方から遠ざかる向きに凹み、該リング部材の外周側又は内周側が相対移動可能に入り込む環状の溝と、を有することを特徴とする。
【０００９】
当該燃焼器では、内筒の先端部の外周側と尾筒の基端部の内周側との間の隙間を封止構造により封止することができる。しかも、当該燃焼器では、封止構造のリング部材が内筒及び尾筒のいずれに対しても相対移動可能であるため、自砺振動に伴う変形によるリング部材の疲労損傷を避けることができる。
【００１０】
ここで、前記燃焼器において、前記内筒を基準にして前記尾筒から前記燃焼ガスが送出される側を下流側とした場合、前記リング部材の少なくとも下流側の部分を冷却空気により冷却する冷却手段を備えていることが好ましい。この場合、冷却手段は、前記リング部材の前記下流側と反対側の上流側から該下流側へ貫き、前記冷却空気が通る冷却空気路を有してもよい。また、冷却手段は、前記尾筒の外周側から内周側へ貫通し、前記冷却空気が通る冷却空気路を有してもよい。
【００１１】
当該燃焼器では、内筒内で生成された高温の燃焼ガスによるリング部材の熱損傷を抑えることができる。
【００１２】
また、前記燃焼器において、前記リング部材は、前記溝に少なくとも一部が入り込むフランジ部と、前記内筒の径方向であって該フランジ部を基準にして溝と反対側に位置し該フランジ部に固定されているベース部と、を有し、前記内筒を基準にして前記尾筒から前記燃焼ガスが送出される方向を上下流方向とした場合、前記ベース部の前記上下流方向の幅は、前記溝の該上下流方向の幅よりも広くてもよい。
【００１３】
当該燃焼器では、内筒の先端部と尾筒の基端部とのうちの溝が形成されていない端部の周面と、この周面に対向するベース部との間における隙間の上下流方向の長さが比較的長くなるため、この隙間を通ろうとする流体に対する抵抗が大きくなり、封止効果を高めることができる。
【００１４】
また、前記燃焼器において、前記リング部材の前記ベース部で、前記内筒の先端部と前記尾筒の前記基端部とのうち前記溝が形成されていない前記他方の周面に対向する面には、前記溝が凹んでいる向きに凹んだ環状のシール溝が形成されていてもよい。
【００１５】
当該燃焼器では、内筒の先端部と尾筒の基端部とのうちの溝が形成されていない端部の周面と、この周面に対向するベース部との間における隙間の封止効果をより高めることができる。
【００１６】
また、前記問題点を解決するためのガスタービンは、
前記燃焼器と、前記燃焼器の前記尾筒から送出された前記燃焼ガスにより駆動するタービンと、を備えていることを特徴とする。
【００１７】
当該ガスタービンは、前記燃焼器を備えているので、封止構造のリング部材の自砺振動に伴う変形による、このリング部材の疲労損傷を避けることができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明では、封止構造を構成するリング部材の自励振動に伴う変形による、このリング部材の疲労損傷を避けることができる。よって、本発明によれば、封止構造の損傷を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明に係る第一実施形態におけるガスタービンの要部切欠側面図である。
【図２】本発明に係る第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燃焼器の要部断面図である。
【図４】図３におけるＩＶ−ＩＶ線断面図である。
【図５】本発明に係る第一実施形態の変形例における燃焼器の要部断面図である。
【図６】本発明に係る第一実施形態の他の変形例における燃焼器の要部断面図である。
【図７】本発明に係る第二施形態における燃焼器の要部断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明に係るガスタービンの実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
【００２１】
「第一実施形態」
まず、本発明に係る第一実施形態のガスタービンについて、図１〜図４を参照して説明する。
【００２２】
本実施形態のガスタービンＧＴは、図１に示すように、圧縮空気を生成する圧縮機１と、燃料を圧縮空気に混合して燃焼させ燃焼ガスを生成する燃焼器３と、燃焼ガスによって回転駆動されるタービン５とを備えている。タービン５は、内部に車室７を形成するタービンケーシング６と、車室７内に回転可能に設けられているタービンロータ８とを有している。
【００２３】
圧縮機１は、その空気取込口２から外部の空気を取り込み、この空気を圧縮することによって圧縮空気を生成する。燃焼器３は、圧縮機１からの圧縮空気に燃料を混合して燃焼させる。燃料の燃焼により生成された高温且つ高圧の燃焼ガスは、タービンロータ８を回転駆動させる。
【００２４】
燃焼器３は、図２に示すように、圧縮機１からの圧縮空気Ａ及び燃料を噴射する燃料供給器１０と、燃料供給器１０からの圧縮空気Ａ及び燃料が内部に供給されて燃焼ガスＧを生成する内筒２０と、内筒２０内で生成された燃焼ガスＧをタービン５に送る尾筒３０と、尾筒３０内に圧縮空気Ａを送るためのバイパス管５０と、を備えている。燃焼器３の内筒２０、尾筒３０及びバイパス管５０は、いずれもタービン５の車室７内に配置されている。
【００２５】
燃料供給器１０は、パイロット燃料及び圧縮機１からの圧縮空気Ａを内筒２０内に供給して、この内筒２０内に拡散火炎を形成するパイロットバーナ１１と、メイン燃料及び圧縮機１からの圧縮空気Ａを予混合して、予混合気体として内筒２０内に供給し、この内筒２０内に予混合火炎を形成する複数のノズル１２と、を備えている。
【００２６】
内筒２０は、円筒状を成し、一方の端部に燃料供給器１０が設けられ、他方の端部に開口２５が形成されている。なお、以下では、一方の端部を基端部２１、他方の端部を先端部２２とし、一方の端部である基端部２１の側を上流側、他方の端部である先端部２２の側を下流側とする。
【００２７】
尾筒３０は、筒状を成し、両端部に開口３５,３６が形成されている。両端部のうち、上流側の端部の開口３５の内径は、内筒２０の先端部２２の外径よりも大きい。なお、以下では、尾筒３０の上流側の端部を基端部３１とし、下流側の端部を先端部３２とする。この尾筒３０の基端部３１内には、内筒２０の先端部２２が挿入されている。この尾筒３０の基端部３１の内周側と内筒２０の先端部２２の外周側との間には、環状の隙間Ｓがある。この隙間Ｓは、封止構造４０により封止されている。
【００２８】
燃料供給器１０は、タービンケーシング６の上流側に固定されている。内筒２０は、その基端部２１がタービンケーシング６に固定されている燃料供給器１０に支持され、その先端部２２が尾筒３０の基端部３１と共にタービンケーシング６に設けられている支持部材５９により支持されている。尾筒３０の先端部３２は、タービン５のタービン側ガス流路９に接続され、このタービン側ガス流路９を形成する部材に支持されている。バイパス管５０は、一方の端部がタービンケーシング６に取り付けられ、他方の端部が尾筒３０の中胴部に接続されている。
【００２９】
燃料供給器１０のパイロットバーナ１１は、パイロット燃料及び圧縮空気Ａを内筒２０内に供給して、この内筒２０内に拡散火炎を形成する。また、複数のノズル１２は、メイン燃料及び圧縮空気Ａを予混合して、予混合気体として内筒２０内に供給する。この予混合気体は、拡散火炎により着火する。この結果、内筒２０内には予混合火炎が形成される。パイロット燃料やメイン燃料の燃焼により生成された燃焼ガスＧは、内筒２０の開口２５から尾筒３０内に流れ込み、この尾筒３０からタービン側ガス流路９内へ送出される。タービン側ガス流路９内に入った燃焼ガスＧは、前述したように、タービンロータ８を回転駆動させる。尾筒３０内には、圧縮機１からの圧縮空気Ａが、必要に応じて、燃料供給器１０を経ずにバイパス配管５０からも供給される。
【００３０】
内筒２０の先端部２２の外周側と尾筒３０の基端部３１の内周側との間には、前述したように、環状の隙間Ｓがある。この隙間Ｓは、内筒２０及び尾筒３０の熱による膨張及び変位を許容するために設けられている。この隙間Ｓを封止するために、この隙間Ｓには、前述したように、封止構造４０が設けられている。
【００３１】
封止構造４０は、図３及び図４に示すように、内筒２０の先端部２２に外装された環状のフローティングリング（リング部材）４１と、尾筒３０の基端部３１に形成され、フローティングリング４１の外周側が入りこむ環状の溝４７とを有している。
【００３２】
フローティングリング４１は、内径Ｒ３（図４参照）が内筒２０の先端部２２の外径Ｒ４よりも僅かに大きい円筒状のベース部４２と、このベース部４２の下流側の端から外周側に延びているフランジ部４４と、を有している。ベース部４２には、上流側の端から下流側の端へ貫通する冷却空気孔（冷却空気路）４３が周方向に間隔をあけて複数形成されている。このフローティングリング４１は、例えば、ハステロイ（米国Haynes International,Incの商標）等の耐熱性及び耐食性の高いニッケル基合金で形成されている。
【００３３】
尾筒３０の基端部３１に形成されている環状の溝４７は、尾筒３０の内周側から外周側の向きに凹んでいる。
【００３４】
尾筒３０は、筒状の筒本体３３と、この筒本体３３の下流側の端から外周側に延びているフランジ部３５と、このフランジ部３５の外周端部に固定されている溝形成ピース３６と、を有している。溝形成ピース３６は、断面がＬ字形を成し、Ｌ字の一方の腕に相当する部分を成し、フランジ部３５の外周端部に固定されている溝底形成部３７と、Ｌ字の他方の腕に相当する部分を成し、フランジ部３５と間隔をあけて対向している溝壁形成部３８と、を有している。先に説明した溝４７は、尾筒３０のフランジ部３５と溝形成ピース３６とで形成されている。すなわち、溝４７の溝底面４８は溝形成ピース３６の溝底形成部３７で形成され、溝４７の一対の側壁は尾筒３０のフランジ部３５及び溝形成ピース３６の溝壁形成部３８で形成されている。
【００３５】
溝４７の上下流方向に幅Ｗ１（図３参照）は、フローティングリング４１のベース部４２の上下流方向の幅Ｗ３より狭く、フローティングリング４１のフランジ部４４の上下流方向の幅Ｗ２より広い。また、環状の溝４７の溝底面４８の径Ｒ１（図４参照）は、フローティングリング４１のフランジ部４４の外径Ｒ２よりも大きい。このため、フローティングリング４１のフランジ部４４の表面と溝４７の内面との間には、上下流方向及び径方向のそれぞれに隙間がある。また、前述したように、フローティングリング４１のベース部４２の内径Ｒ３は内筒２０の先端部２２の外径Ｒ４よりも僅かに大きい。よって、フローティングリング４１のフランジ部４４の外周側が溝４７に入り込んでいても、このフローティングリング４１は、尾筒３０に対して上下流方向及び径方向で僅かではあるが相対移動可能である。また、フローティングリング４１は、内筒２０に対しても上下流方向及び径方向で相対移動可能である。
【００３６】
燃焼器３の内筒２０内で燃料が燃焼すると、内筒２０、尾筒３０、封止構造４０の一部を成すフローティングリング４１のそれぞれが熱膨張する。内筒２０は、その基端部２１が燃料供給器１０に支持されているため、上下流方向で下流側に伸びる。また、尾筒３０は、その先端部３２がタービン５のタービン側ガス流路９に接続されているため、上下流方向で上流側に伸びる。このため、内筒２０と尾筒３０とは、上下流方向で、相対的に、内筒２０の先端部２２が尾筒３０の基端部３１内により入り込む方向にそれぞれ膨張する。ここで、フローティングリング４１は、尾筒３０に対して、溝４７の上下流方向の幅Ｗ１とフローティングリング４１のフランジ部４４の上下流方向の幅Ｗ２との差分だけ、つまり上下流方向に僅かに相対移動可能であり、内筒２０に対して、上下流方向に自由に相対移動可能である。よって、本実施形態の燃焼器３では、内筒２０と尾筒３０との間の隙間Ｓにフローティングリング４１を設けていても、尾筒３０の基端部３１に対する内筒２０の先端部２２の上下流方向の相対変位が規制されず、尾筒３０及び内筒２０の熱による上下流方向の膨張及び変位を許容することができる。
【００３７】
また、内筒２０、尾筒３０、フローティングリング４１のそれぞれは、それぞれの径が大きくなる向きにも熱膨張する。フローティングリング４１の内径Ｒ３は、前述したように、内筒２０の先端部２２の外径Ｒ４よりも僅かに大きい。このため、内筒２０の先端部２２の外周側とフローティングリング４１の内周側とに僅かな隙間がある。また、尾筒３０に形成されている溝４７の溝底面４８の径Ｒ１は、前述したように、フローティングリング４１の外径Ｒ２よりも大きい。このため、尾筒３０に形成されている溝４７の溝底面４８の内周側とフローティングリング４１の外周側との間にも隙間がある。よって、本実施形態では、内筒２０と尾筒３０との間の隙間Ｓにフローティングリング４１を設けていても、尾筒３０の基端部３１に対する内筒２０の先端部２２の径方向の膨張及び変位を許容することができる。
【００３８】
燃焼器３の内筒２０内で燃料が燃焼している際、タービン５の車室７内であって内筒２０及び尾筒３０外の圧力は、内筒２０及び尾筒３０内の圧力より高い。このため、圧縮機１から車室７内に送り込まれた圧縮空気Ａは、内筒２０の先端部２２の外周側とフローティングリング４１の内周側との間の隙間、及び、尾筒３０に形成されている溝４７の溝底面４８の内周側とフローティングリング４１の外周側との間の隙間を通って、尾筒３０内に入り込もうとする。
【００３９】
燃焼器３の内筒２０内で燃料が燃焼している際の内筒２０及び尾筒３０外の圧力は、前述したように、内筒２０及び尾筒３０内の圧力より高いため、フローティングリング４１の上流側が下流側よりも圧力が高い。このため、フローティングリング４１は下流側に向って移動しようとする。しかしながら、フローティングリング４１のフランジ部４４は、尾筒３０に形成されている溝４７内に入りこんでいるため、このフローティングリング４１のフランジ部４４よりも下流側に位置している尾筒３０のフランジ部３５に接触し、フローティングリング４１の下流側への移動が規制される。このように、燃焼器３の内筒２０内で燃料が燃焼している際、フローティングリング４１のフランジ部４４と尾筒３０のフランジ部４４とが接触するため、圧縮機１から車室７内に送り込まれた圧縮空気Ａのうち、溝底面４８の内周側とフローティングリング４１の外周側との間の隙間を通って、尾筒３０内に入り込もうとする圧縮空気Ａは、フローティングリング４１のフランジ部４４と尾筒３０のフランジ部３５との間で封止される。
【００４０】
フローティングリング４１のベース部４２の上下流方向の幅Ｗ３は、前述したように、尾筒３０に形成されている溝４７の上下流方向の幅Ｗ１より広い。このため、内筒２０の外周面とフローティングリング４１の内周面との間の隙間の上下流方向の幅、つまりベース部４２の上下流方向の幅Ｗ３は比較的広い。よって、内筒２０の外周面とフローティングリング４１の内周面との間の隙間を通って、尾筒３０内に入り込もうとする圧縮空気Ａに対する抵抗が大きく、この隙間Ｓを通って尾筒３０内に入り込もうとする圧縮空気Ａをある程度封止することができる。
【００４１】
以上のように、本実施形態では、尾筒３０及び内筒２０の熱による膨張及び変位を許容しつつも、内筒２０の外周側と尾筒３０の内周側との間の隙間Ｓを封止することができる。また、本実施形態では、仮に、フローティングリング４１が自励振動しても、フローティングリング４１が内筒２０及び尾筒３０に対して相対移動可能であるため、一方の端部が内筒に固定されている従来のスプリングシールのような、自砺振動に伴う変形による疲労損傷を避けることができる。
【００４２】
ところで、内筒２０の外周側と尾筒３０の内周側との間の隙間Ｓを封止すると、内筒２０内で生成され、尾筒３０内に流れ込んだ高温の燃焼ガスＧの一部は、逆流して、この隙間Ｓを封止しているフローティングリング４１の下流側の面に接触することが考えられる。このため、フローティングリング４１が高温の燃焼ガスＧにより損傷する恐れがある。そこで、本実施形態では、フローティングリング４１のベース部４２に、上流側の端から下流側の端へ貫通する複数の冷却空気孔４３を形成し、この冷却空気孔４３を通して、内筒２０及び尾筒３０外の圧縮空気Ａを冷却空気としてフローティングリング４１の下流側に少量流している。この結果、フローティングリング４１が冷却空気としての圧縮空気Ａにより冷却されると共に、内筒２０の外周側と尾筒３０の内周側との間の隙間Ｓ内に高温の燃焼ガスＧが逆流するのを抑えることができる。よって、本実施形態では、高温の燃焼ガスＧによるフローティングリング４１の熱損傷を抑えることができる。
【００４３】
以上のように、本実施形態では、フローティングリング４１の自砺振動による疲労損傷や高温の燃焼ガスＧによる熱損傷を抑えることができるため、燃焼器３のメインテナンス性を向上させることができる。
【００４４】
なお、以上の実施形態では、高温の燃焼ガスＧによるフローティングリング４１の熱損傷を抑えるため、冷却空気路として、フローティングリング４１のベース部４２を貫通する冷却空気孔４３を形成したが、この冷却空気孔４３の替わりに、このベース部４２の内周面に、外周側に向って凹み且つ上下流方向に伸びる溝を形成してもよい。さらに、冷却空気路は、ベース部４２ではなくフランジ部４４に形成してもよい。
【００４５】
また、以上は、フローティングリング４１に冷却空気路を形成する例であるが、図５に示すように、尾筒３０に冷却空気路３９に形成してもよい。この場合、尾筒３０外の圧縮空気Ａがフローティングリング４１の下流側面に至るように、冷却空気路３９を形成することが好ましい。また、フローティングリング４１と尾筒３０との両方に冷却空気路を形成してもよい。
【００４６】
また、以上の実施形態のフローティングリング４１は、ベース部４２の内周面が上下流方向で平坦であるが、図６に示すように、フローティングリング４１ａのベース部４２ａの内周面に、外周側に向って凹み且つ周方向に伸びるシール溝４５を形成し、内筒２０の外周面とフローティングリング４１の内周面との間の隙間を通って、尾筒３０内に入り込もうとする圧縮空気Ａに対する抵抗を大きくし、この隙間Ｓを通って尾筒３０内に入り込もうとする圧縮空気Ａの封止能力を高めるようにしてもよい。
【００４７】
「第二実施形態」
次に、本発明に係る第二実施形態のガスタービンについて、図７を参照して説明する。
【００４８】
本実施形態のガスタービンは、内筒２０ｂの先端部２２の外周側と尾筒３０ｂの基端部３１の内周側との間の封止構造４０ｂが第一実施形態と異なっており、その他の構成は第一実施形態のガスタービンと基本的に同一である。よって、以下では、本実施形態の封止構造４０ｂを主として説明する。
【００４９】
本実施形態の封止構造４０ｂは、内筒２０ｂの先端部２２に外装された環状のフローティングリング４１ｂと、内筒２０ｂの先端部２２に形成され、フローティングリング４１ｂの内周側が入りこむ環状の溝４７ｂとを有している。
【００５０】
フローティングリング４１ｂは、外径が尾筒３０ｂの基端部３１の内径よりも僅かに小さい円筒状のベース部４２ｂと、このベース部４２ｂの下流側の端から内周側に延びているフランジ部４４ｂと、を有している。ベース部４２ｂには、上流側の端から下流側の端へ貫通する冷却空気孔４３（冷却空気路）が周方向に間隔をあけて複数形成されている。
【００５１】
内筒２０ｂは、第一実施形態における内筒２０と同じ筒本体２３と、この筒本体２３の外周に固定され、上下流方向で互いの間隔があけられている一対の溝形成リング２６と、を有している。封止構造４０ｂの溝４７ｂは、筒本体２３の外周面と一対の溝形成リング２６とで形成されている。すなわち、溝４７ｂの溝底面は筒本体２３の外周面で形成され、溝４７ｂの側壁は一対の溝形成リング２６で形成されている。
【００５２】
この溝４７ｂの上下流方向に幅は、フローティングリング４１ｂのベース部４２ｂの上下流方向の幅より狭く、フローティングリング４１ｂのフランジ部４４ｂの上下流方向の幅より広い。また、環状の溝４７ｂの溝底面の径は、フローティングリング４１ｂのフランジ部４４ｂの内径よりも小さい。このため、フローティングリング４１ｂのフランジ部４４ｂの内周側が溝４７ｂに入り込んでいても、このフローティングリング４１ｂは、内筒２０ｂに対して上下流方向及び径方向で僅かではあるが相対移動可能である。また、フローティングリング４１ｂは、尾筒３０ｂに対しても上下流方向及び径方向で相対移動可能である。
【００５３】
よって、本実施形態でも、第一実施形態と同様、内筒２０ｂ及び尾筒３０ｂの熱による膨張及び変位を許容しつつも、内筒２０ｂの外周側と尾筒３０ｂの内周側との間の隙間Ｓを封止することができると共に、自砺振動に伴う変形による疲労損傷を避けることができる。
【００５４】
また、本実施形態においても、第一実施形態と同様、フローティングリング４１ｂのベース部４２ｂに、上流側の端から下流側の端へ貫通する複数の冷却空気孔４３を形成している。このため、本実施形態においても、高温の燃焼ガスＧによるフローティングリング４１ｂの熱損傷を抑えることができる。
【００５５】
なお、本実施形態においても、第一実施形態に対する変形例を適用してもよい。すなわち、本実施形態において、フローティングリング４１ｂのベース部４２ｂを貫通する冷却空気孔４３（冷却空気路）の替わりに、このベース部４２ｂの外周面に、内周側に向って凹み且つ上下流方向に伸びる溝を形成してもよい。また、冷却空気路は、ベース部４２ｂではなくフランジ部４４ｂに形成してもよい。さらに、冷却空気路は、尾筒３０ｂに形成してもよい。また、本実施形態において、ベース部４２ｂの外周面に、内周側に向って凹み且つ周方向に伸びるシール溝を形成してもよい。
【符号の説明】
【００５６】
１：圧縮機、３：燃焼器、５：タービン、６：タービンケーシング、７：車室、８：タービンロータ、１０：燃料供給器、２０，２０ｂ：内筒、３０，３０ｂ：尾筒、３９：冷却空気路、４０，４０ｂ：封止構造、４１，４１ｂ：フローティングリング（リング部材）、４２，４２ｂ：ベース部、４３：冷却空気孔（冷却空気路）、４４，４４ｂ：フランジ部、４５：シール溝、４７，４７ｂ：溝
【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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