(57)【要約】【課題】センサホルダ、圧力検出装置、燃焼器、ガスタービンにおいて、圧力センサの耐熱性の向上を図る。【解決手段】受圧面９３を有する圧力センサ７２と、筒形状をなして内側に圧力センサ７２を支持するセンサホルダ７３と、圧力センサ７２より外側に設けられる冷却経路としての冷却配管７５とを設ける。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
受圧面を有する圧力センサと、
筒形状をなして内側に前記圧力センサを支持するセンサホルダと、
前記圧力センサより外側に設けられる冷却経路と、
を有することを特徴とする圧力検出装置。
【請求項２】
前記冷却経路は、冷却配管であり、前記センサホルダの外周面に装着されることを特徴とする請求項１に記載の圧力検出装置。
【請求項３】
前記冷却配管は、前記センサホルダの外周面に周方向に沿って巻き付けられることを特徴とする請求項２に記載の圧力検出装置。
【請求項４】
前記冷却配管は、前記センサホルダの外周面に軸方向に沿うと共に周方向に並設して巻き付けられることを特徴とする請求項２に記載の圧力検出装置。
【請求項５】
前記センサホルダは、ケーシングの取付孔内に配置されて固定され、前記冷却経路としての冷却配管が、前記取付孔の内面に設けられることを特徴とする請求項１に記載の圧力検出装置。
【請求項６】
前記冷却配管は、前記取付孔の内面に形成された溝部に配置されることを特徴とする請求項５に記載の圧力検出装置。
【請求項７】
前記冷却経路は、前記センサホルダの内部に設けられることを特徴とする請求項１に記載の圧力検出装置。
【請求項８】
前記センサホルダは、外筒と内筒を有し、前記冷却経路としての冷却配管が、前記外筒と前記内筒の間に設けられることを特徴とする請求項７に記載の圧力検出装置。
【請求項９】
前記冷却経路は、冷却ジャケットを有することを特徴とする請求項１に記載の圧力検出装置。
【請求項１０】
前記冷却経路は、前記圧力センサの受圧面の外側に配置されることを特徴とする請求項１から請求項９のいずれか一つに記載の圧力検出装置。
【請求項１１】
前記冷却経路に冷却媒体を流動させる流動装置が設けられることを特徴とする請求項１から請求項１０のいずれか一つに記載の圧力検出装置。
【請求項１２】
請求項１から請求項１１のいずれか一項の圧力検出装置を有することを特徴とする燃焼器。
【請求項１３】
空気を圧縮する圧縮機と、
前記圧縮機で圧縮した圧縮空気と燃料を混合して燃焼する請求項１２の燃焼器と、
前記燃焼器で発生した燃焼ガスにより回転動力を得るタービンと、
を有することを特徴とするガスタービン。
【請求項１４】
筒形状をなして内側に圧力センサが装着されるセンサホルダにおいて、
外側に冷却配管が設けられる、
ことを特徴とするセンサホルダ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、ガスタービン燃焼器における燃焼圧力を検出するセンサを支持するセンサホルダ、このセンサホルダを用いた圧力検出装置、圧力検出装置が適用された燃焼器、この燃焼器が適用されたガスタービンに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般的なガスタービンは、圧縮機と燃焼器とタービンにより構成されている。そして、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ることで高温・高圧の燃焼ガス（作動流体）を得て、この燃焼ガスによりタービンを駆動し、このタービンに連結された発電機を駆動する。
【０００３】
従来のガスタービンは、燃焼器の燃焼状態に応じて各種の制御を実施することから、燃焼筒に内部のガス圧力を検出する圧力センサが設けられている。この圧力センサは、センサホルダにより支持され、車室ケーシングに取付けられており、導管が燃焼筒まで延出されている。そのため、燃焼筒内のガスが導管を通して圧力センサの受圧面まで作用することで、燃焼筒内のガス圧力を検出することができる。
【０００４】
このような圧力センサとしては、例えば、下記特許文献１、２に記載されたものがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特表平０８−５０７８５４号公報
【特許文献２】特開平０６−３３１１４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
圧力センサは、所定の耐熱温度が設定されていることから、燃焼筒に直接設けずに、車室ケーシングに取付けて導管を燃焼筒まで延出することで、熱から保護している。ところが、近年、ガスタービンの高出力化により燃焼温度が高くなり、圧力センサを燃焼筒から離間した車室ケーシングに取付けたとしても、耐熱性が不自由分となるおそれがある。この場合、圧力センサを燃焼筒から更に離間した位置に配置することが考えられるが、検出精度が低下してしまうという問題がある。また、耐熱性の高い圧力センサを用いることも考えられるが、部品コストが上昇してしまう。
【０００７】
本発明は、上述した課題を解決するものであり、圧力センサの耐熱性の向上を図るセンサホルダ、圧力検出装置、燃焼器、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】
上記の目的を達成するための本発明の圧力検出装置は、受圧面を有する圧力センサと、筒形状をなして内側に前記圧力センサを支持するセンサホルダと、前記圧力センサより外側に設けられる冷却経路と、を有することを特徴とするものである。
【０００９】
従って、圧力センサは、センサホルダに支持され、冷却経路を流れる冷却媒体により冷却されることから、圧力センサの温度が低下し、圧力センサの耐熱性を向上することができる。
【００１０】
本発明の圧力検出装置では、前記冷却経路は、冷却配管であり、前記センサホルダの外周面に装着されることを特徴としている。
【００１１】
従って、冷却配管をセンサホルダに装着してから所定の位置に固定することとなり、装着性を向上することができる。
【００１２】
本発明の圧力検出装置では、前記冷却配管は、前記センサホルダの外周面に周方向に沿って巻き付けられることを特徴としている。
【００１３】
従って、冷却配管をセンサホルダに対して容易に装着することができる。
【００１４】
本発明の圧力検出装置では、前記冷却配管は、前記センサホルダの外周面に軸方向に沿うと共に周方向に並設して巻き付けられることを特徴としている。
【００１５】
従って、冷却配管をセンサホルダに対して容易に装着することができる。
【００１６】
本発明の圧力検出装置では、前記センサホルダは、ケーシングの取付孔内に配置されて固定され、前記冷却経路としての冷却配管が、前記取付孔の内面に設けられることを特徴としている。
【００１７】
従って、冷却配管を取付孔内に装着してからセンサホルダをこの取付孔内に配置することで、センサホルダの構成を簡素化することができる。
【００１８】
本発明の圧力検出装置では、前記冷却配管は、前記取付孔の内面に形成された溝部に配置されることを特徴としている。
【００１９】
従って、冷却配管を適正に取付孔に配置することができる。
【００２０】
本発明の圧力検出装置では、前記冷却経路は、前記センサホルダの内部に設けられることを特徴としている。
【００２１】
従って、冷却経路をセンサホルダの内部に設けることで、圧力センサを効率良く冷却することができる。
【００２２】
本発明の圧力検出装置では、前記センサホルダは、外筒と内筒を有し、前記冷却経路としての冷却配管が、前記外筒と前記内筒の間に設けられることを特徴としている。
【００２３】
従って、冷却配管を外筒と内筒の間に設けることで、冷却経路をセンサホルダ内に容易に設けることができる。
【００２４】
本発明の圧力検出装置では、前記冷却経路は、冷却ジャケットを有することを特徴としている。
【００２５】
従って、圧力センサは、冷却ジャケット内を流れる冷却媒体により冷却されることから、この圧力センサの冷却効率を向上することができる。
【００２６】
本発明の圧力検出装置では、前記冷却経路は、前記圧力センサの受圧面の外側に配置されることを特徴としている。
【００２７】
従って、冷却経路を圧力センサの受圧面の外側まで設けることで、圧力センサを効率良く冷却することができる。
【００２８】
本発明の圧力検出装置では、前記冷却経路に冷却媒体を流動させる流動装置が設けられることを特徴としている。
【００２９】
従って、流動装置により冷却経路に冷却媒体を流動させることで、圧力センサを効率良く冷却することができる。
【００３０】
また、本発明の燃焼器は、前記圧力検出装置を有することを特徴とするものである。
【００３１】
従って、圧力センサの耐熱性を向上することができることから、燃焼器内のガス圧力を高精度に検出することができる。
【００３２】
また、本発明のガスタービンは、空気を圧縮する圧縮機と、前記圧縮機で圧縮した圧縮空気と燃料を混合して燃焼する前記燃焼器と、前記燃焼器で発生した燃焼ガスにより回転動力を得るタービンと、を有することを特徴とするものである。
【００３３】
従って、圧力センサの耐熱性を向上することができることから、燃焼器内のガス圧力を高精度に検出することができ、性能を向上することができる。
【００３４】
また、本発明のセンサホルダは、筒形状をなして内側に圧力センサが装着されるセンサホルダにおいて、外側に冷却配管が設けられる、ことを特徴とするものである。
【００３５】
従って、圧力センサは、センサホルダに支持され、冷却経路を流れる冷却媒体により冷却されることから、圧力センサの温度が低下し、圧力センサの耐熱性を向上することができる。
【発明の効果】
【００３６】
本発明のセンサホルダ、圧力検出装置、燃焼器、ガスタービンによれば、受圧面を有する圧力センサをセンサホルダに支持し、冷却経路を流れる冷却媒体により冷却されるので、圧力センサの温度が低下し、圧力センサの耐熱性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】図１は、第１実施形態の圧力検出装置を表す断面図である。
【図２】図２は、図１のII−II断面図である。
【図３】図３は、圧力検出装置の分解組立図である。
【図４】図４は、ガスタービンを表す概略構成図である。
【図５】図５は、ガスタービンの燃焼器を表す概略構成図である。
【図６】図６は、燃焼器の要部断面図である。
【図７】図７は、燃焼器における圧力センサ取付部の要部断面図である。
【図８】図８は、第２実施形態の圧力検出装置を表す断面図である。
【図９】図９は、第３実施形態の圧力検出装置を表す断面図である。
【図１０】図１０は、第４実施形態の圧力検出装置を表す断面図である。
【図１１】図１１は、第５実施形態の圧力検出装置を表す断面図である。
【図１２】図１２は、第６実施形態の圧力検出装置を表す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３８】
以下に添付図面を参照して、本発明に係るセンサホルダ、圧力検出装置、燃焼器、ガスタービンの好適な実施形態を詳細に説明する。なお、この実施形態により本発明が限定されるものではなく、また、実施形態が複数ある場合には、各実施形態を組み合わせて構成するものも含むものである。
【００３９】
［第１実施形態］
図４は、本実施形態のガスタービンを表す概略構成図、図５は、本実施形態のガスタービン燃焼器を表す概略構成図、図６は、本実施形態のガスタービン燃焼器における要部断面図、図７は、燃焼器における圧力センサ取付部の要部断面図である。
【００４０】
第１実施形態のガスタービンは、図４に示すように、圧縮機１１と燃焼器１２とタービン１３により構成されている。このガスタービンには、図示しない発電機が連結されており、発電可能となっている。
【００４１】
圧縮機１１は、空気を取り込む空気取入口２０を有し、圧縮機車室２１内に入口案内翼（ＩＧＶ：Inlet  Guide  Vane）２２が配設されると共に、複数の静翼２３と動翼２４が前後方向（後述するロータ３２の軸方向）に交互に配設されてなり、その外側に抽気室２５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、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２６内に複数の静翼２７と動翼２８が前後方向（後述するロータ３２の軸方向）に交互に配設されている。このタービン車室２６の下流側には、排気車室２９を介して排気室３０が配設されており、排気室３０は、タービン１３に連続する排気ディフューザ３１を有している。
【００４２】
また、圧縮機１１、燃焼器１２、タービン１３、排気室３０の中心部を貫通するようにロータ（回転軸）３２が位置している。ロータ３２は、圧縮機１１側の端部が軸受部３３により回転自在に支持される一方、排気室３０側の端部が軸受部３４により回転自在に支持されている。そして、このロータ３２は、圧縮機１１にて、各動翼２４が装着されたディスクが複数重ねられて固定され、タービン１３にて、各動翼２８が装着されたディスクが複数重ねられて固定されており、排気室３０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。
【００４３】
そして、このガスタービンは、圧縮機１１の圧縮機車室２１が脚部３５に支持され、タービン１３のタービン車室２６が脚部３６により支持され、排気室３０が脚部３７により支持されている。
【００４４】
従って、圧縮機１１の空気取入口２０から取り込まれた空気が、入口案内翼２２、複数の静翼２３と動翼２４を通過して圧縮されることで高温・高圧の圧縮空気となる。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、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２７と動翼２８を通過することでロータ３２を駆動回転し、このロータ３２に連結された発電機を駆動する。一方、排気ガス（燃焼ガス）のエネルギは、排気室３０の排気ディフューザ３１により圧力に変換され減速されてから大気に放出される。
【００４５】
上述した燃焼器１２において、図５に示すように、燃焼器外筒４１は、内側に所定間隔をあけて燃焼器内筒（燃焼筒）４２が配置され、この燃焼器内筒４２の先端部に燃焼器尾筒（燃焼筒）４３が連結されて燃焼器ケーシングが構成されている。燃焼器内筒４２は、内部の中心部に位置してパイロット燃焼バーナ４４が配置されると共に、燃焼器内筒４２の内周面に周方向に沿ってパイロット燃焼バーナ４４を取り囲むように複数のメイン燃焼バーナ４５が配置されている。また、燃焼器尾筒４３はバイパス管４６が連結されており、このバイパス管４６にバイパス弁４７が設けられている。
【００４６】
詳細に説明すると、図６に示すように、燃焼器外筒４１は、外筒本体５１の基端部に外筒蓋部５２が密着し、複数の締結ボルト５３により締結されている。また、燃焼器外筒４１は、外筒蓋部５２の内側にトップハット部５４が嵌合し、複数の締結ボルト５５により締結されている。燃焼器内筒４２は、燃焼器外筒４１の内側に所定の間隔をあけて配置されており、トップハット部５４の内面と燃焼器内筒４２の外面との間に円筒形状をなす空気通路５６が形成されている。そして、空気通路５６は、一端部が圧縮機で圧縮された圧縮空気の供給通路５７に連通し、他端部が燃焼器内筒４２における基端部側に連通している。この燃焼器内筒４２は、基端部側に拡径部４２ａが形成されることで、空気通路５６は、ベルマウス形状をなしている。
【００４７】
燃焼器内筒４２は、中心部に位置してパイロット燃焼バーナ４４が配置され、その周囲に複数のメイン燃焼バーナ４５が配置されている。パイロット燃焼バーナ４４は、燃焼器内筒４２に支持されたパイロットコーン５８と、パイロットコーン５８の内部に配置されたパイロットノズル５９と、パイロットノズル５９の外周部に設けられる旋回翼（スワラーベーン）６０とから構成されている。また、メイン燃焼バーナ４５は、バーナ筒６１と、バーナ筒６１の内部に配置されたメインノズル６２と、メインノズル６２の外周部に設けられる旋回翼（スワラーベーン）６３とから構成されている。
【００４８】
そして、トップハット部５４は、燃料ポート６４，６５が設けられている。そして、図示しないパイロット燃料ラインがパイロットノズル５９の燃料ポート６４に連結され、図示しないメイン燃焼ラインが各メインノズル６２の燃料ポート６５に連結されている。
【００４９】
従って、図５及び図６に示すように、高温・高圧の圧縮空気は、供給通路５７から空気通路５６に流れ込み、この空気通路５６から燃焼器内筒４２内に流れ込む。そして、この燃焼器内筒４２内にて、圧縮空気がメイン燃焼バーナ４５から噴射された燃料と混合し、予混合気の旋回流となって燃焼器尾筒４３内に流れ込む。また、燃焼器内筒４２内にて、圧縮空気がパイロット燃焼バーナ４４から噴射された燃料と混合し、図示しない種火により着火されて燃焼し、燃焼ガスとなって燃焼器尾筒４３内に噴出する。このとき、燃焼ガスの一部が燃焼器尾筒４３内に火炎を伴って周囲に拡散するように噴出することで、各メイン燃焼バーナ４５から燃焼器尾筒４３内に流れ込んだ予混合気に着火されて燃焼する。即ち、パイロット燃焼バーナ４４から噴射されたパイロット燃料による拡散火炎により、メイン燃焼バーナ４５からの希薄予混合燃料の安定燃焼を行うための保炎を行うことができる。
【００５０】
燃焼器１２は、図７に示すように、燃焼器内筒４２内のガス圧力を検出する圧力検出装置７１が設けられている。この圧力検出装置７１は、圧力センサ７２がセンサホルダ７３により支持され、このセンサホルダ７３が燃焼器外筒４１における外筒蓋部５２に固定されて構成されている。そして、圧力センサ７２は、導管７４の一端部が連結され、この導管７４の他端部が燃焼器内筒４２まで延出されている。そのため、圧力検出装置７１は、燃焼器内筒４２内を流れるガスが導管７４を通して圧力センサ７２の受圧面９３まで作用することで、燃焼器内筒４２内のガス圧力を検出することができる。
【００５１】
ここで、第１実施形態の圧力検出装置７１について詳細に説明する。図１は、第１実施形態の圧力検出装置を表す断面図、図２は、図１のII−II断面図、図３は、圧力検出装置の分解組立図である。
【００５２】
図１から図３に示すように、圧力検出装置７１は、前述したように、圧力センサ７２と、センサホルダ７３と、導管７４とを有すると共に、冷却配管（冷却経路）７５を有している。ここで、圧力センサ７２を支持するセンサホルダ７３は、燃焼器外筒４１の外側から装着されることから、装着方向の前方側が先端部側（図１にて、下側）、装着方向の後方側（図１にて、上側）が基端部側（図１にて、上側）として説明する。
【００５３】
燃焼器外筒４１における外筒蓋部５２は、円形状をなす取付孔８１が貫通するように形成されており、この取付孔８１は、ホルダ挿入先端部側のホルダ嵌合孔８２と、ホルダ挿入基端部側の配管収容孔８３により構成され、ホルダ嵌合孔８２より配管収容孔８３が大径となっている。
【００５４】
圧力センサ７２は、円柱形状をなす本体９１における軸方向の中間部に大径円板形状をなすフランジ部９２が設けられ、先端部に受圧面９３が設けられる一方、基端部に信号線９４が接続されている。この圧力センサ７２は、受圧面９３にガスが作用することで、そのガス圧を検出することができる。
【００５５】
センサホルダ７３は、外筒１０１と内筒１０２とから構成されている。外筒１０１は、円筒形状をなし、外径がホルダ嵌合孔８２の内径より若干小径に設定され、長さが外筒蓋部５２の厚さより長く設定されており、ホルダ嵌合孔８２に嵌合し、取付孔８１を貫通することができる。外筒１０１は、先端部が閉塞されるものの、導管７４が挿通して固定される取付孔１０３が形成され、基端部が開放して円板形状をなす取付フランジ部１０４が設けられている。また、外筒１０１は、内径が圧力センサ７２のフランジ部９２の外径より若干大径に設定されており、内側に圧力センサ７２を挿入することができる。また、外筒１０１は、内周部に先端部側が小径となる段付部１０５が形成されると共に、段付部１０５から基端部側へ所定長さにわたって雌ねじ部１０６が形成されている。
【００５６】
内筒１０２は、円筒形状をなし、外径が外筒１０１の内径より若干小径に設定されており、外筒１０１の内側に挿入することができる。内筒１０２は、先端部が開放されて外周部に雄ねじ部１０７が形成され、基端部に締結部（例えば、六角部）１０８が設けられて閉塞している。内筒１０２は、内径が圧力センサ７２の本体９１の外径より若干大径に設定されており、内側に圧力センサ７２の本体９１を挿入することができる。
【００５７】
そのため、外筒１０１は、基端部側から圧力センサ７２が挿入され、圧力センサ７２のフランジ部９２が段付部１０５に当接する。そして、外筒１０１は、基端部側から内筒１０２が挿入され、この内筒１０２を回転することで雄ねじ部１０７が外筒１０１の雌ねじ部１０６に螺合する。内筒１０２を回転するには、外筒１０１に対して内筒１０２が前進し、先端が圧力センサ７２のフランジ部９２に当接する。すると、圧力センサ７２は、外筒１０１と内筒１０２との間で、フランジ部９２が拘束されることで脱落不能に支持されることとなる。
【００５８】
冷却配管７５は、圧力センサ７２より外側に設けられている。具体的に、冷却配管７５は、センサホルダ７３の外周面に周方向に沿って巻き付けられている。即ち、冷却配管７５は、センサホルダ７３と同様にステンレス鋼であって、外筒１０１の外周面に螺旋状に巻き付けられ、溶接により固定されている。この場合、冷却配管７５は、所定長さを有する配管であって、外筒１０１の取付フランジ部１０４側から先端部側に向けて螺旋状に巻き付けられ、所定の位置で折り返し、取付フランジ部１０４側まで戻るように螺旋状に巻き付けられる。ここで、外筒１０１の取付フランジ部１０４側から先端部側に向けて巻き付けられた配管と、折り返して取付フランジ部１０４側まで戻るように巻き付けられた配管とは、径方向に重なることなく隣接して配置される。
【００５９】
この冷却配管７５は、取付フランジ部１０４側から先端部側の所定の位置まで螺旋状に巻き付けられているが、圧力センサ７２の受圧面９３の外側に配置されるべく、この位置まで巻き付けることが望ましい。冷却配管７５が外筒１０１の外周面に巻き付けられることで、外筒１０１と冷却配管７５は、一体となって外筒蓋部５２の取付孔８１に装着される。このとき、外筒１０１は、ホルダ嵌合孔８２に嵌合し、冷却配管７５は、配管収容孔８３に収容される。
【００６０】
冷却配管７５は、一端部と他端部がセンサホルダ７３の取付フランジ部１０４の近傍に位置しており、一端部に冷却空気供給管１０９が連結され、他端部に冷却空気排出管１１０が連結されている。ここで、冷却配管７５を流れる冷却媒体は、冷却空気であり、例えば、圧縮機１１から抽気したものを使用すればよい。そのため、冷却空気供給管１０９は、冷却空気を流動させるブロア（流動装置）１１１が設けられている。なお、冷却媒体は、冷却空気に限るものではなく、燃料（ガス、油）や冷却水を使用してもよい。
【００６１】
センサホルダ７３は、押え金１１２により外筒蓋部５２に固定される。押え金１１２は、円板形状をなし、中心部に内筒１０２を挿通可能な貫通孔１１３が形成されると共に、下面側に貫通孔１１３より大径の押え溝１１４が形成されている。また、押え金１１２は、貫通孔１１３の周囲にボルト孔１１５が周方向に沿って所定間隔で複数（図示は、１個）設けられている。
【００６２】
この押え金１１２は、押え溝１１４がセンサホルダ７３における外筒１０１の取付フランジ部１０４に嵌合するように、外筒蓋部５２の外面に密着する。そして、複数の締結ボルト１１６が各ボルト孔１１５を貫通し、外筒蓋部５２に形成されたねじ孔１１７に螺合することで、押え金１１２が外筒蓋部５２に固定され、この押え金１１２によりセンサホルダ７３が外筒蓋部５２に固定される。
【００６３】
そのため、燃焼器内筒４２内を流れるガスが導管７４を通して圧力センサ７２の受圧面９３に作用すると、この圧力センサ７２はガス圧力を検出する。このとき、ブロア１１１が作動することで、冷却空気が冷却空気供給管１０９を通して冷却配管７５内に供給される。すると、圧力センサ７２は、センサホルダ７３を介して冷却配管７５を流れる冷却空気により冷却されることで、低温状態が維持される。
【００６４】
なお、ガスタービンの起動時や停止時に、冷却配管７５内に高温の媒体を流動させると、センサホルダ７３や圧力センサ７２を加温することで、導管７４内でのドレンの発生を抑制することができる。
【００６５】
このように第１実施形態の圧力検出装置にあっては、受圧面９３を有する圧力センサ７２と、筒形状をなして内側に圧力センサ７２を支持するセンサホルダ７３と、圧力センサ７２より外側に設けられる冷却経路としての冷却配管７５とを設けている。
【００６６】
従って、圧力センサ７２は、センサホルダ７３に支持され、冷却配管７５内を流れる冷却空気により冷却されることから、圧力センサ７２の温度が低下し、この圧力センサ７２の耐熱性を向上することができる。そのため、圧力センサ７２の検出精度が低下することなく、ガス温度を高精度に検出することができる。
【００６７】
第１実施形態の圧力検出装置では、冷却配管７５をセンサホルダ７３の外周面に装着している。従って、冷却配管７５をセンサホルダ７３に装着した後、外筒蓋部５２の取付孔８１に固定することとなり、冷却配管７５の装着性を向上することができる。
【００６８】
第１実施形態の圧力検出装置では、冷却配管７５をセンサホルダ７３の外周面に周方向に沿って巻き付けて装着している。従って、冷却配管７５をセンサホルダ７３に対して容易に装着することができる。
【００６９】
第１実施形態の圧力検出装置では、冷却配管７５を取付孔８１の基端部側から圧力センサ７２の受圧面９３の外側まで配置している。従って、冷却配管７５内の冷却空気により導管７４を通して燃焼ガスが作用する圧力センサ７２の受圧面９３迄冷却することとなり、圧力センサ７２を効率良く冷却することができる。
【００７０】
第１実施形態の圧力検出装置では、冷却配管７５に冷却空気供給管１０９を連結し、この冷却空気供給管１０９にブロア１１１を設けている。ブロア１１１により冷却配管７５に冷却空気を流動させることで、圧力センサ７２を効率良く冷却することができる。
【００７１】
また、第１実施形態の燃焼器にあっては、燃焼器内筒４２内の燃焼ガスの圧力を検出する圧力検出装置７１を設けている。従って、圧力検出装置７１は、圧力センサ７２を支持するセンサホルダ７３の外側に冷却配管７５を設けていることから、圧力センサ７２の耐熱性を向上することができ、燃焼器内筒４２内のガス圧力を高精度に検出することができる。
【００７２】
また、第１実施形態のガスタービンにあっては、圧縮機１１と燃焼器１２とタービン１３とを設け、燃焼器内筒４２内の燃焼ガス温度を検出する圧力検出装置７１を設けている。従って、燃焼器内筒４２内のガス圧力を高精度に検出することができ、その結果、ガスタービンの性能を向上することができる。
【００７３】
また、第１実施形態のセンサホルダにあっては、筒形状をなして内側に圧力センサ７２を装着可能とし、外側に冷却配管７５を設けている。従って、圧力センサ７２の検出精度が低下することなく、ガス温度を高精度に検出することができる。
【００７４】
［第２実施形態］
図８は、第２実施形態の圧力検出装置を表す断面図である。なお、上述した実施形態と同様の機能を有する部材には、同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
【００７５】
第２実施形態において、図８に示すように、圧力検出装置１２１は、圧力センサ７２と、センサホルダ７３と、導管７４とを有すると共に、冷却配管（冷却経路）１２２を有している。
【００７６】
燃焼器外筒４１における外筒蓋部５２は、円形状をなす取付孔１３１が貫通するように形成されており、この取付孔１３１は、ホルダ挿入先端部側のホルダ嵌合孔１３２と、ホルダ挿入基端部側の配管収容孔１３３により構成され、ホルダ嵌合孔１３２より配管収容孔１３３が大径となっている。ここで、配管収容孔１３３の内周面は、冷却配管１２２を取付けるための螺旋状をなす溝部となっている。
【００７７】
圧力センサ７２は、本体９１とフランジ部９２と受圧面９３と信号線９４とを有する。センサホルダ７３は、外筒１０１と内筒１０２とから構成されている。外筒１０１は、取付孔１０３と取付フランジ部１０４と段付部１０５と雌ねじ部１０６を有し、内筒１０２は、雄ねじ部１０７と締結部１０８を有している。そのため、外筒１０１は、内部に圧力センサ７２が挿入され、フランジ部９２が段付部１０５に当接し、内筒１０２が挿入されて回転することで、雄ねじ部１０７が外筒１０１の雌ねじ部１０６に螺合し、先端がフランジ部９２に当接する。圧力センサ７２は、外筒１０１と内筒１０２との間で、フランジ部９２が拘束されることで脱落不能に支持される。
【００７８】
冷却配管１２２は、圧力センサ７２より外側に設けられている。具体的に、冷却配管１２２は、取付孔１３１における配管収容孔１３３の内周面に周方向に沿って巻き付けられている。即ち、冷却配管１２２は、外筒蓋部５２と同様に形成されたステンレス鋼であって、配管収容孔１３３の溝部に螺旋状に巻き付けられ、溶接により固定されている。この冷却配管１２２は、取付孔１３１の基端部側から先端部側の所定の位置まで螺旋状に巻き付けられているが、圧力センサ７２の受圧面９３の外側に配置されるべく、この位置まで巻き付けることが望ましい。
【００７９】
冷却配管１２２は、一端部と他端部が取付孔１３１の基端部の近傍に位置しており、一端部に冷却空気供給管１０９が連結され、他端部に冷却空気排出管１１０が連結され、冷却空気供給管１０９にブロア１１１が設けられている。センサホルダ７３は、押え金１１２により外筒蓋部５２に固定される。この押え金１１２は、押え溝１１４がセンサホルダ７３における外筒１０１の取付フランジ部１０４に嵌合するように、外筒蓋部５２の外面に密着する。そして、複数の締結ボルト１１６が各ボルト孔１１５を貫通し、外筒蓋部５２に形成されたねじ孔１１７に螺合することで、押え金１１２が外筒蓋部５２に固定され、この押え金１１２によりセンサホルダ７３が外筒蓋部５２に固定される。
【００８０】
そのため、燃焼器内筒４２内を流れるガスが導管７４を通して圧力センサ７２の受圧面９３に作用すると、この圧力センサ７２はガス圧力を検出する。このとき、ブロア１１１が作動することで、冷却空気が冷却空気供給管１０９を通して冷却配管１２２内に供給される。すると、圧力センサ７２は、センサホルダ７３を介して冷却配管１２２を流れる冷却空気により冷却されることで、低温状態が維持される。
【００８１】
このように第２実施形態の圧力検出装置にあっては、受圧面９３を有する圧力センサ７２と、筒形状をなして内側に圧力センサ７２を支持するセンサホルダ７３と、外筒蓋部５２の取付孔１３１の内面に固定される冷却経路としての冷却配管１２２とを設けている。
【００８２】
従って、圧力センサ７２は、センサホルダ７３に支持され、冷却配管１２２内を流れる冷却空気により冷却されることから、圧力センサ７２の温度が低下し、この圧力センサ７２の耐熱性を向上することができる。そのため、圧力センサ７２の検出精度が低下することなく、ガス温度を高精度に検出することができる。また、冷却配管１２２を取付孔１３１内に装着してからセンサホルダ７３をこの取付孔１３１内に配置することで、センサホルダ７３の構成を簡素化することができる。
【００８３】
第２実施形態の圧力検出装置では、冷却配管１２２を取付孔１３１の内面に形成された溝部に配置している。冷却配管１２２を適正に、且つ、容易に取付孔１３１に配置することができる。
【００８４】
［第３実施形態］
図９は、第３実施形態の圧力検出装置を表す断面図である。なお、上述した実施形態と同様の機能を有する部材には、同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
【００８５】
第３実施形態において、図９に示すように、圧力検出装置１４１は、圧力センサ７２と、センサホルダ７３と、導管７４とを有すると共に、冷却配管（冷却経路）１４２を有している。
【００８６】
燃焼器外筒４１における外筒蓋部５２は、円形状をなす取付孔８１が貫通するように形成されており、この取付孔８１は、ホルダ挿入先端部側のホルダ嵌合孔８２と、ホルダ挿入基端部側の配管収容孔８３により構成されている。
【００８７】
センサホルダ７３は、内部に圧力センサ（図示略）を支持している。冷却配管１４２は、圧力センサ７２より外側に設けられている。具体的に、冷却配管１４２は、センサホルダ７３の外周面に軸方向に沿うと共に周方向に並設して巻き付けられている。即ち、冷却配管１４２は、センサホルダ７３と同様にステンレス鋼であって、センサホルダ７３の外周面に軸方向に沿うと共に周方向に並設して巻き付けられ、溶接により固定されている。この場合、冷却配管１４２は、所定長さを有する配管であって、外筒１０１の取付フランジ部１０４側から先端部側に向けて軸方向に沿って配置され、所定の位置で折り返して軸方向に沿って配置され、取付フランジ部１０４側で折り返して所定の位置まで軸方向に沿って配置される。これを繰り返すことで、冷却配管１４２をセンサホルダ７３の外周前面にわたって巻き付ける。この冷却配管１４２は、センサホルダ７３外周面に固定されることで、センサホルダ７３と冷却配管１４２は、一体となって外筒蓋部５２の取付孔８１に装着される。このとき、センサホルダ７３は、ホルダ嵌合孔８２に嵌合し、冷却配管１４２は、配管収容孔８３に収容される。
【００８８】
冷却配管１４２は、一端部と他端部が取付孔８１の基端部の近傍に位置しており、一端部に冷却空気供給管１０９が連結され、他端部に冷却空気排出管１１０が連結され、冷却空気供給管１０９にブロア１１１が設けられている。センサホルダ７３は、押え金１１２により外筒蓋部５２に固定される。この押え金１１２は、押え溝１１４がセンサホルダ７３における取付フランジ部１０４に嵌合するように、外筒蓋部５２の外面に密着する。そして、複数の締結ボルト１１６が各ボルト孔１１５を貫通し、外筒蓋部５２に形成されたねじ孔１１７に螺合することで、押え金１１２が外筒蓋部５２に固定され、この押え金１１２によりセンサホルダ７３が外筒蓋部５２に固定される。
【００８９】
そのため、燃焼器内筒４２内を流れるガスが導管７４を通して圧力センサの受圧面９３に作用すると、この圧力センサはガス圧力を検出する。このとき、ブロア１１１が作動することで、冷却空気が冷却空気供給管１０９を通して冷却配管１４２内に供給される。すると、圧力センサは、センサホルダ７３を介して冷却配管１４２を流れる冷却空気により冷却されることで、低温状態が維持される。
【００９０】
このように第３実施形態の圧力検出装置にあっては、受圧面を有する圧力センサと、筒形状をなして内側に圧力センサを支持するセンサホルダ７３と、センサホルダ７３の外周面に軸方向に沿うと共に周方向に並設して巻き付けられる冷却配管１４２とを設けている。
【００９１】
従って、圧力センサは、センサホルダ７３に支持され、冷却配管１４２内を流れる冷却空気により冷却されることから、圧力センサの温度が低下し、この圧力センサの耐熱性を向上することができる。そのため、圧力センサの検出精度が低下することなく、ガス温度を高精度に検出することができる。また、冷却配管１４２をセンサホルダ７３に対して容易に装着することができる。
【００９２】
［第４実施形態］
図１０は、第４実施形態の圧力検出装置を表す断面図である。なお、上述した実施形態と同様の機能を有する部材には、同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
【００９３】
第４実施形態において、図１０に示すように、圧力検出装置１５１は、圧力センサ７２と、センサホルダ１５２と、導管７４とを有すると共に、冷却配管（冷却経路）１５３を有している。
【００９４】
燃焼器外筒４１における外筒蓋部５２は、円形状をなす取付孔１６１が貫通するように形成されている。圧力センサ７２は、本体９１とフランジ部９２と受圧面９３とを有する。センサホルダ１５２は、外筒１７１と内筒１７２とから構成されている。外筒１７１は、取付孔１７３と取付フランジ部１７４と段付部１７５と雌ねじ部１７６を有し、内筒１７２は、雄ねじ部１７７と締結部１７８を有している。そのため、外筒１７１は、内部に圧力センサ７２が挿入され、フランジ部９２が段付部１７５に当接し、内筒１７２が挿入されて回転することで、雄ねじ部１７７が外筒１７１の雌ねじ部１７６に螺合し、先端がフランジ部９２に当接する。圧力センサ７２は、外筒１７１と内筒１７２との間で、フランジ部９２が拘束されることで脱落不能に支持される。
【００９５】
冷却配管１５３は、圧力センサ７２より外側に設けられている。具体的に、冷却配管１５３は、センサホルダ１５２の内部に設けられている。即ち、冷却配管１５３は、外筒１７１の上部に形成される上部リング経路１８１と、外筒１７１の下部に形成される下部リング経路１８２と、外筒１７１の上部リング経路１８１と下部リング経路１８２とを連通する複数の直線経路１８３とから構成されている。この冷却配管１５３は、外筒１７１の内部空間として形成されているが、圧力センサ７２の受圧面９３の外側の位置まで形成することが望ましい。
【００９６】
冷却配管１５３は、一端部と他端部が取付孔１６１の基端部の近傍に位置しており、一端部に冷却空気供給管１０９が連結され、他端部に冷却空気排出管１１０が連結され、冷却空気供給管１０９にブロア１１１が設けられている。そして、センサホルダ１５２は、押え金１１２により外筒蓋部５２に固定される。
【００９７】
そのため、燃焼器内筒４２内を流れるガスが導管７４を通して圧力センサ７２の受圧面９３に作用すると、この圧力センサ７２はガス圧力を検出する。このとき、ブロア１１１が作動することで、冷却空気が冷却空気供給管１０９を通して冷却配管１５３内に供給される。すると、圧力センサ７２は、センサホルダ１５２を介して冷却配管１５３を流れる冷却空気により冷却されることで、低温状態が維持される。
【００９８】
このように第４実施形態の圧力検出装置にあっては、受圧面９３を有する圧力センサ７２と、筒形状をなして内側に圧力センサ７２を支持するセンサホルダ１５２と、センサホルダ１５２内に設けられる冷却経路としての冷却配管１５３とを設けている。
【００９９】
従って、圧力センサ７２は、センサホルダ１５２に支持され、冷却配管１５３内を流れる冷却空気により冷却されることから、圧力センサ７２の温度が低下し、この圧力センサ７２の耐熱性を向上することができる。そのため、圧力センサ７２の検出精度が低下することなく、ガス温度を高精度に検出することができる。また、冷却配管１５３をセンサホルダ１５２内に配置することで、圧力センサ７２と冷却配管１５３が近接することとなり、圧力センサ７２を効率良く冷却することができる。
【０１００】
［第５実施形態］
図１１は、第５実施形態の圧力検出装置を表す断面図である。なお、上述した実施形態と同様の機能を有する部材には、同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
【０１０１】
第５実施形態において、図１１に示すように、圧力検出装置１９１は、圧力センサ７２と、センサホルダ１９２と、導管７４とを有すると共に、冷却配管（冷却経路）１９３を有している。
【０１０２】
燃焼器外筒４１における外筒蓋部５２は、円形状をなす取付孔１６１が貫通するように形成されている。圧力センサ７２は、本体９１とフランジ部９２と受圧面９３とを有する。センサホルダ１９２は、外筒２０１と内筒２０２とから構成されている。外筒２０１は、取付孔２０３と取付フランジ部２０４と段付部２０５と雌ねじ部２０６を有し、内筒２０２は、雄ねじ部２０７と締結部２０８を有している。そのため、外筒２０１は、内部に圧力センサ７２が挿入され、フランジ部９２が段付部２０５に当接し、内筒２０２が挿入されて回転することで、雄ねじ部２０７が外筒２０１の雌ねじ部２０６に螺合し、先端がフランジ部９２に当接する。圧力センサ７２は、外筒２０１と内筒２０２との間で、フランジ部９２が拘束されることで脱落不能に支持される。
【０１０３】
冷却配管１９３は、圧力センサ７２より外側に設けられている。具体的に、冷却配管１９３は、外筒２０１と内筒２０２の間に設けられている。即ち、外筒２０１は、内周面の上部に配管収容孔２０９が形成されている。冷却配管１９３は、外筒２０１における配管収容孔２０９の内周面、または、内筒２０２の外周面に密着し、溶接により固定されている。
【０１０４】
冷却配管１９３は、一端部と他端部が取付孔１６１の基端部の近傍に位置しており、一端部に冷却空気供給管１０９が連結され、他端部に冷却空気排出管１１０が連結され、冷却空気供給管１０９にブロア１１１が設けられている。そして、センサホルダ１９２は、押え金１１２により外筒蓋部５２に固定される。
【０１０５】
そのため、燃焼器内筒４２内を流れるガスが導管７４を通して圧力センサ７２の受圧面９３に作用すると、この圧力センサ７２はガス圧力を検出する。このとき、ブロア１１１が作動することで、冷却空気が冷却空気供給管１０９を通して冷却配管１９３内に供給される。すると、圧力センサ７２は、センサホルダ１９２を介して冷却配管１９３を流れる冷却空気により冷却されることで、低温状態が維持される。
【０１０６】
このように第５実施形態の圧力検出装置にあっては、受圧面９３を有する圧力センサ７２と、筒形状をなして内側に圧力センサ７２を支持するセンサホルダ１９２と、センサホルダ１９２内に設けられる冷却経路としての冷却配管１９３とを設けている。
【０１０７】
従って、圧力センサ７２は、センサホルダ１９２に支持され、冷却配管１９３内を流れる冷却空気により冷却されることから、圧力センサ７２の温度が低下し、この圧力センサ７２の耐熱性を向上することができる。そのため、圧力センサ７２の検出精度が低下することなく、ガス温度を高精度に検出することができる。また、冷却配管１９３をセンサホルダ１５２内に配置することで、圧力センサ７２と冷却配管１９３が近接することとなり、圧力センサ７２を効率良く冷却することができる。更に、冷却配管１９３を外筒２０１と内筒２０２の間に設けることで、冷却経路をセンサホルダ１９２内に容易に設けることができる。
【０１０８】
［第６実施形態］
図１２は、第６実施形態の圧力検出装置を表す断面図である。なお、上述した実施形態と同様の機能を有する部材には、同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
【０１０９】
第６実施形態において、図１２に示すように、圧力検出装置２１１は、圧力センサ７２と、センサホルダ７３と、導管７４とを有すると共に、冷却ジャケット（冷却経路）２１２を有している。
【０１１０】
燃焼器外筒４１における外筒蓋部５２は、円形状をなす取付孔２２１が貫通するように形成されており、この取付孔２２１は、ホルダ挿入先端部側のホルダ嵌合孔２２２と、ホルダ挿入基端部側のジャケット収容孔２２３により構成され、ホルダ嵌合孔２２２よりジャケット収容孔２２３が大径となっている。
【０１１１】
圧力センサ７２は、本体９１とフランジ部９２と受圧面９３と信号線９４とを有する。センサホルダ７３は、外筒１０１と内筒１０２とから構成されている。外筒１０１は、取付孔１０３と取付フランジ部１０４と段付部１０５と雌ねじ部１０６を有し、内筒１０２は、雄ねじ部１０７と締結部１０８を有している。そのため、外筒１０１は、内部に圧力センサ７２が挿入され、フランジ部９２が段付部１０５に当接し、内筒１０２が挿入されて回転することで、雄ねじ部１０７が外筒１０１の雌ねじ部１０６に螺合し、先端がフランジ部９２に当接する。圧力センサ７２は、外筒１０１と内筒１０２との間で、フランジ部９２が拘束されることで脱落不能に支持される。
【０１１２】
冷却ジャケット２１２は、圧力センサ７２より外側に設けられている。具体的に、冷却ジャケット２１２は、中空のドーナッツ形状をなし、外筒１０１の外周面と取付孔２２１におけるジャケット収容孔２２３の内周面との間に配置されている。即ち、冷却ジャケット２１２は、外筒１０１の外周面部に密着している。冷却ジャケット２１２は、上端部が取付孔２２１の基端部に位置しており、冷却空気供給管１０９が連結されると共に、冷却空気排出管１１０が連結され、冷却空気供給管１０９にブロア１１１が設けられている。
【０１１３】
そのため、燃焼器内筒４２内を流れるガスが導管７４を通して圧力センサ７２の受圧面９３に作用すると、この圧力センサ７２はガス圧力を検出する。このとき、ブロア１１１が作動することで、冷却空気が冷却空気供給管１０９を通して冷却ジャケット２１２内に供給される。すると、圧力センサ７２は、センサホルダ７３を介して冷却ジャケット２１２を流れる冷却空気により冷却されることで、低温状態が維持される。
【０１１４】
このように第６実施形態の圧力検出装置にあっては、受圧面９３を有する圧力センサ７２と、筒形状をなして内側に圧力センサ７２を支持するセンサホルダ７３と、外筒蓋部５２の取付孔１３１の内面に固定される冷却経路としての冷却ジャケット２１２とを設けている。
【０１１５】
従って、圧力センサ７２は、センサホルダ７３に支持され、冷却ジャケット２１２内を流れる冷却空気により冷却されることから、圧力センサ７２の温度が低下し、この圧力センサ７２の耐熱性を向上することができる。そのため、圧力センサ７２の検出精度が低下することなく、ガス温度を高精度に検出することができる。また、冷却経路を冷却ジャケット２１２ことで、冷却ジャケット２１２内に多くの冷却空気を供給することができ、圧力センサ７２却効率を向上することができる。
【０１１６】
なお、上述した実施形態にて、本発明の冷却経路をセンサホルダの外側またはセンサホルダの内部に設けたが、冷却経路をセンサホルダの内側に設けてもよい。また、本発明の冷却経路を取付孔の基端部まで設けたが、取付孔における一部、例えば、圧力センサの受圧面に対応した位置だけに設けてもよい。
【０１１７】
また、上述した実施形態にて、本発明の冷却経路を冷却配管としたが、冷却ジャケットとしてもよい。
【符号の説明】
【０１１８】
１１  圧縮機
１２  燃焼器
１３  タービン
２０  空気取入口
２１  圧縮機車室
２２  入口案内翼
２３  静翼
２４  動翼
２５  抽気室
２６  タービン車室
２７  静翼
２８  動翼
２９  排気車室
３０  排気室
３１  排気ディフューザ
３２  ロータ
３３，３４  軸受部
３５，３６，３７  脚部
４１  燃焼器外筒（ケーシング）
４２  燃焼器内筒（燃焼筒）
４３  燃焼器尾筒（燃焼筒）
４４  パイロット燃焼バーナ
４５  メイン燃焼バーナ
４６  バイパス管
４７  バイパス弁
５１  外筒本体
５２  外筒蓋部
５３  締結ボルト
５４  トップハット部
５５  締結ボルト
５６  空気通路
５７  供給通路
５８  パイロットコーン
５９  パイロットノズル
６０  旋回翼
６１  バーナ筒
６２  メインノズル
６３  旋回翼
６４，６５  燃料ポート
７１，１２１，１４１，１５１，１９１，２１１  圧力検出装置
７２  圧力センサ
７３，１５２，１９２  センサホルダ
７４  導管
７５，１２２，１４２，１５３，１９３  冷却配管（冷却経路）
８１，１３１，１６１  取付孔
８２，１３２  ホルダ嵌合孔
８３，１３３  配管収容孔
９１  本体
９２  フランジ部
９３  受圧面
１０１，１７１，２０１  外筒
１０２，１７２，２０２  内筒
１０３，１７３，２０３  取付孔
１０４，１７４，２０４  取付フランジ部
１０５，１７５，２０５  段付部
１０６，１７６，２０６  雌ねじ部
１０７，１７７，２０７  雄ねじ部
１０８，１７８，２０８  締結部
１０９  冷却空気供給管
１１０  冷却空気排出管
１１１  ブロア（流動装置）
１１２  押え金
１１３  貫通孔
１１４  押え溝
１１５  ボルト孔
１１６  締結ボルト
１１７  ねじ孔
２１２  冷却ジャケット（冷却経路）
２２１  取付孔
２２２  ホルダ嵌合孔
２２３  ジャケット収容孔
【図１】
2016142602.tif 000003
【図２】
2016142602.tif 000004
【図３】
2016142602.tif 000005
【図４】
2016142602.tif 000006
【図５】
2016142602.tif 000007
【図６】
2016142602.tif 000008
【図７】
2016142602.tif 000009
【図８】
2016142602.tif 000010
【図９】
2016142602.tif 000011
【図１０】
2016142602.tif 000012
【図１１】
2016142602.tif 000013
【図１２】
2016142602.tif 000014