(57)【要約】【課題】ガスタービンの流れスリーブの取り付け。【解決手段】流れスリーブ（５４）は、後方フレーム（６２）に剛結合される下流端（６０）を有する環状形状のライナ（４２）の少なくとも一部を円周方向に囲み、ライナ（４２）から半径方向に離間し、ライナとの間で冷却用流れアニュラス（５６）を形成する。複数の燃料噴射装置組立体（１０２）は、流れスリーブ（５４）の周りで円周方向に離間する。各燃料噴射装置組立体（１０２）は、流れスリーブ（５４）及びライナ（４２）を半径方向に貫通して延びる。各燃料噴射装置組立体（１０２）は、記流れスリーブ（５４）及び前記ライナ（４２）に剛結合される。流れスリーブ（５４）の後端（６６）は、後方フレーム（６２）の軸方向の手前で終端し、後端（６６）と後方フレーム（６２）との間に軸方向隙間（７２）を形成し、後端（６６）の自由な軸方向膨張及び収縮を可能にする。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃焼器（１６）であって、
少なくとも部分的に前記燃焼器（１６）の高温ガス経路を定め、上流端（５８）及び下流端（６０）を有し、前記下流端（６０）は後方フレーム（６２）に剛結合される、環状形状のライナ（４２）と、
前記ライナ（４２）の少なくとも一部を円周方向に囲み、前記ライナ（４２）から半径方向に離間し、前記ライナとの間で冷却用流れアニュラス（５６）を形成し、前端（６４）及び後端（６６）を有する、流れスリーブ（５４）と、
前記流れスリーブ（５４）の周りで円周方向に離間し、各々が、前記流れスリーブ（５４）の前記前端（６４）と前記後端（６６）との間に定められた所定の箇所で前記流れスリーブ（５４）及び前記ライナ（４２）を半径方向に貫通して延び、さらに各々が、前記流れスリーブ（５４）及び前記ライナ（４２）に剛結合される、複数の燃料噴射装置組立体（１０２）と、
を備え、
前記流れスリーブ（５４）の後端（６６）は、前記後方フレーム（６２）の軸方向の手前で終端し、前記後端（６６）と前記後方フレーム（６２）との間に軸方向隙間（７２）を形成し、前記後端（６６）の自由な軸方向膨張及び収縮が可能になっている、燃焼器（１６）。
【請求項２】
前記軸方向隙間（７２）は、前記冷却用流れアニュラス（５６）への入口（７４）を定める、請求項１に記載の燃焼器（１６）。
【請求項３】
前記流れスリーブ（５４）の前記前端（６４）は、バネシール（８０）に摺動可能に係合する、請求項１に記載の燃焼器（１６）。
【請求項４】
前記流れスリーブ（５４）の前記後端（６６）は、前記流れスリーブ（５４）の軸方向中心線に対して半径方向外向きに広がる、請求項１に記載の燃焼器（１６）。
【請求項５】
前記流れスリーブ（５４）は、前記冷却用流れアニュラス（５６）と流体連通する複数の入口孔（７６）を定める、請求項１に記載の燃焼器（１６）。
【請求項６】
前記流れスリーブ（５４）の前記前端（６４）は、環状支持リング（８０）の周りで円周方向に延びる、請求項１に記載の燃焼器（１６）。
【請求項７】
前記支持リング（８０）は、前記ライナ（４２）の一部を円周方向に囲む、請求項６に記載の燃焼器（１６）。
【請求項８】
燃焼器（１６）であって、
少なくとも部分的に高圧プレナム（３４）を定める外部ケーシング（３２）と、
外部ケーシング（３２）に結合して、一次燃焼ゾーン（４４）に向かって軸方向に延びる複数の燃料ノズル（４０）を支持する端部カバー（３６）と、
前記燃料ノズルから下流側に延び、少なくとも部分的に前記外部ケーシング（３２）を通る高温ガス経路を定め、上流端（５８）及び下流端（６０）を有し、前記下流端（６０）は後方フレーム（６２）に剛結合される、環状形状のライナ（４２）と、
前記ライナ（４２）の少なくとも一部を円周方向に囲み、前記ライナ（４２）から半径方向に離間し、前記ライナとの間で冷却用流れアニュラス（５６）を形成し、前端（６４）及び後端（６６）を有する、流れスリーブ（５４）と、
前記流れスリーブ（５４）の周りで円周方向に離間し、各々が、前記流れスリーブ（５４）の前記前端（６４）と前記後端（６６）との間に定められた所定の箇所で前記流れスリーブ（５４）及び前記ライナ（４２）を半径方向に貫通して延び、さらに各々が、前記流れスリーブ（５４）及び前記ライナ（４２）に剛結合される、複数の燃料噴射装置組立体（１０２）と、
を備え、
前記流れスリーブ（５４）の後端（６６）は、後方フレーム（６２）の軸方向の手前で終端し、前記後端（６６）と前記後方フレーム（６２）との間に軸方向隙間（７２）を形成し、前記後端（６６）の自由な軸方向膨張及び収縮が可能になっている、燃焼器（１６）。
【請求項９】
前記軸方向隙間（７２）は、前記冷却用流れアニュラス（５６）への入口（７４）を定め、前記軸方向隙間（７２）は前記高圧プレナム（３４）と流体連通する、請求項８に記載の燃焼器（１６）。
【請求項１０】
前記流れスリーブ（５４）の前記前端（６４）は、バネシール（８０）に摺動可能に係合する、請求項８に記載の燃焼器（１６）。
【請求項１１】
前記流れスリーブ（５４）の前記後端（６６）は、前記流れスリーブ（５４）の軸方向中心線に対して半径方向外向きに広がる、請求項８に記載の燃焼器（１６）。
【請求項１２】
前記流れスリーブ（５４）は、前記冷却用流れアニュラス（５６）と流体連通する複数の入口孔（７６）を定める、請求項８に記載の燃焼器（１６）。
【請求項１３】
前記流れスリーブ（５４）の前記前端（６４）は、環状支持リング（８０）の周りで円周方向に延びる、請求項８に記載の燃焼器（１６）。
【請求項１４】
前記支持リング（８０）は、前記ライナ（４２）の一部を円周方向に囲む、請求項１３に記載の燃焼器（１６）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書に開示される主題は、ガスタービン用の燃焼器に関し、より具体的には、本開示は、燃焼器の作動時に流れスリーブの下流端の熱膨張及び収縮を可能にする燃焼器流れスリーブの取り付けに関する。
【背景技術】
【０００２】
通常、ガスタービンは、炭化水素燃料を燃やして窒素酸化物（ＮＯｘ）及び一酸化炭素（ＣＯ）などの空気汚染排出物を生成する。ガスタービン内の窒素分子の酸化は、燃焼器内に位置するガスの温度、並びに燃焼器の中の最も高温の領域に位置する反応物質の滞留時間に左右される。従って、ガスタービンから生じるＮＯｘの量は、燃焼器の温度をＮＯｘが生じる温度以下に維持すること、又は燃焼器内の反応物質の滞留時間を制限することで低減することができる。
【０００３】
燃焼器の温度を制御する１つの手法は、燃焼前に燃料及び空気を予混合して希薄燃料−空気混合気を生成することを含む。この手法は、燃料噴射の軸方向ステージングを含み、第１の燃料−空気混合気は、燃焼器の第１の又は一次燃焼ゾーンに噴射されて点火され、高エネルギ燃焼ガスの主流生成するようになっており、第２の燃料−空気混合気は、一次燃焼ゾーンの下流側に配置され、複数の半径方向に配向されかつ円周方向に離間した燃料噴射装置つまり軸方向多段燃料噴射装置によって、高エネルギ燃焼ガスの主流に噴射及び混合される。軸方向多段噴射により、利用可能な燃料の完全燃焼の可能性が高くなり、これによって空気汚染排出物が低減する。
【０００４】
燃焼器の作動時、燃焼室及び／又は燃焼器を通る高温ガス経路を形成する１又は２以上のライナ又はダクトを冷却する必要がある。ライナの冷却は、ライナと、該ライナを囲む流れスリーブ及び／又はインピンジメントスリーブとの間に定められた冷却用流れアニュラス又は流路を通じて加圧空気を送ることで実現される。流れスリーブの後端は、後方フレームに固定的に結合し、流れスリーブの前端は、流れスリーブが燃焼器の作動時に軸方向に膨張及び収縮できるようにバネ又は支持シールに摺動可能に係合する。しかしながら、特定の構成において、軸方向多段燃料噴射システムの燃料噴射装置は、流れスリーブの前端と後端との間及びライナの上流端と下流端との間の所定の箇所で流れスリーブ及びライナ剛結合するか又は強固に取り付き、その結果、燃料噴射装置と後方フレームとの間の流れスリーブの軸方向の膨張及び収縮が妨げられ、結果的に、後方フレームでの及び燃料噴射装置の接続部での潜在的に望ましくない機械的応力につながる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許第７０８２７６６号明細書
【発明の概要】
【０００６】
本発明の態様及び利点は、以下の説明において記載され、又は本説明から明らかになることができ、或いは、本発明を実施することによって理解することができる。
【０００７】
本開示の１つの実施形態は、燃焼器に関する。燃焼器は、少なくとも部分的に燃焼器の高温ガス経路を定める環状形状のライナを含む。ライナは、上流端及び後方フレームに剛結合される下流端を有する。流れスリーブは、ライナの少なくとも一部を円周方向に囲む。流れスリーブは、ライナから半径方向に離間し、ライナとの間で冷却用流れアニュラスを形成する。流れスリーブは前端及び後端を含む。複数の燃料噴射装置組立体は、流れスリーブの周りで円周方向に離間する。各燃料噴射装置組立体は、流れスリーブの前端と後端との間に定められた所定の箇所で流れスリーブ及びライナを半径方向に貫通して延びる。各燃料噴射装置組立体は、流れスリーブ及びライナに剛結合される。流れスリーブの後端は、後方フレームの軸方向の手前で終端し、後端と後方フレームとの間に軸方向隙間を形成し、流れスリーブの後端の自由な軸方向膨張及び収縮が可能になっている。
【０００８】
本開示の１つの実施形態は、燃焼器に関する。燃焼器は、少なくとも部分的に高圧プレナムを定める外部ケーシングと、外部ケーシングに結合して、一次燃焼ゾーンに向かって軸方向に延びる複数の燃料ノズルを支持する端部カバーとを含む。環状形状のライナは、燃料ノズルから下流側に延び、少なくとも部分的に外部ケーシング内に高温ガス経路を定める。ライナは、上流端及び下流端を有する。下流端は後方フレームに剛結合される。流れスリーブは、ライナから半径方向に離間し、ライナとの間で冷却用流れアニュラスを形成する。流れスリーブは、前端及び後端を有する。複数の燃料噴射装置組立体は、流れスリーブの周りで円周方向に離間する。各燃料噴射装置組立体は、流れスリーブの前端と後端との間に定められた所定の箇所で流れスリーブ及びライナを半径方向に貫通して延びる。各燃料噴射装置組立体は、流れスリーブ及びライナに剛結合される。流れスリーブの後端は、後方フレームの軸方向の手前で終端し、後端と後方フレームとの間に軸方向隙間を形成し、後端の自由な軸方向膨張及び収縮が可能になっている。
【０００９】
他の実施形態は、ガスタービンエンジンを含む。ガスタービンエンジンは、圧縮機と、タービンと、圧縮機の下流側かつタービンの上流側に配置された燃焼器とを含む。燃焼器は、少なくとも部分的に燃焼器の高温ガス経路を定める環状形状のライナを含む。ライナは、上流端及び下流端を有する。下流端は、後方フレームに剛結合される。流れスリーブは、ライナの少なくとも一部を円周方向に囲み、ライナから半径方向に離間し、ライナとの間で冷却用流れアニュラスを形成する。流れスリーブは前端及び後端を含む。複数の燃料噴射装置組立体は、流れスリーブの周りで円周方向に離間する。各燃料噴射装置組立体は、流れスリーブの前端と後端との間に定められた所定の箇所で流れスリーブ及びライナを半径方向に貫通して延びる。各燃料噴射装置組立体は、流れスリーブ及びライナに剛結合される。流れスリーブの後端は、後方フレームの軸方向の手前で終端し、後端と後方フレームとの間に軸方向隙間を形成し、流れスリーブの後端の自由な軸方向膨張及び収縮が可能になっている。
【００１０】
当業者であれば、本明細書を精査するとこのような実施形態の特徴及び態様、並びにその他がより理解されるであろう。
【００１１】
添付図の参照を含む本明細書の残りの部分において、当業者にとって最良の形態を含む本発明の完全且つ有効な開示をより詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本開示の種々の実施形態を組み込むことができる例示的なガスタービンの機能ブロック図。
【図２】本開示の種々の実施形態を組み込むことができる例示的な燃焼器の簡略化した断面側面図。
【図３】本開示の少なくとも１つの実施形態による、図２に示す燃焼器の一部の断面側面図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
ここで、その１つ又はそれ以上の実施例が添付図面に例示されている本開示の実施形態について詳細に説明する。詳細な説明では、図面中の特徴部を示すために参照符号及び文字表示を使用している。本開示の同様の又は類似の要素を示すために、図面及び説明において同様の又は類似の記号表示を使用している。
【００１４】
本明細書で使用される用語「第１」、「第２」、及び「第３」は、ある構成要素を別の構成要素と区別するために同義的に用いることができ、個々の構成要素の位置又は重要性を意味することを意図したものではない。用語「上流」及び「下流」は、流体通路における流体流れに対する相対的方向を指す。例えば、「上流」は、流体がそこから流れる方向を指し、「下流」は流体がそこに向けて流れ込む方向を指す。用語「半径方向」は、特定の構成要素の軸方向中心線に実質的に垂直な相対方向を指し、用語「軸方向」は、特定の構成要素の軸方向中心線に実質的に平行な及び／又は同軸に整列された相対方向を指し、用語「円周方向」は、特定の構成要素の軸方向中心線の周りに延びる相対方向を指す。
【００１５】
本明細書で使用される用語は、単に特定の実施形態を説明するためのものに過ぎず、限定を意図するものではない。本明細書で使用される単数形態は、前後関係から明らかに別の意味を示さない限り複数形態も含む。更に、本明細書内で使用する場合に、用語「備える」及び／又は「備えている」という用語は、そこに述べた特徴部、完全体、ステップ、動作、要素及び／又は構成部品の存在を明示しているが、１つ又はそれ以上の他の特徴部、完全体、ステップ、動作、要素、構成部品及び／又はそれらの群の存在又は付加を排除するものではないことは理解されるであろう。
【００１６】
各実施例は、説明の目的で提供され、本開示の実施形態を限定するものではない。実際に、その範囲又は技術的思想から逸脱することなく、種々の修正形態及び変形形態を実施できることは、当業者であれば理解されるであろう。例えば、１つの実施形態の一部として例示され又は説明される特徴は、別の実施形態に対して使用して更に別の実施形態を得ることができる。従って、本開示は、そのような修正及び変形を特許請求の範囲及びその均等物の技術的範囲内に属するものとして保護することを意図している。本発明の例示的な実施形態は、例示の目的で陸上ベースの発電用ガスタービン燃焼器の燃焼器に関して全体に説明しているが、本開示の実施形態は、請求項に特に記載のない限り、陸上ベースの発電用ガスタービンの燃焼器又は燃焼システムに限定されず、ターボ機械用のあらゆる形式又はタイプの燃焼器にも適用できることは、当業者には容易に理解されるであろう。
【００１７】
図１を参照すると、例示的なガスタービン１０の概略図が示されている。ガスタービン１０は、一般に、吸入セクション１２、吸入セクション１２の下流側に配置された圧縮機１４、圧縮機１４の下流側に配置された少なくとも１つの燃焼器１６、燃焼器１６の下流側に配置されたタービン１８、及びタービン１８の下流側に配置された排気セクション２０を含む。加えて、ガスタービン１０は、圧縮機１４をタービン１８に接続する１又は２以上のシャフト２２を含むことができる。
【００１８】
作動時、空気２４は、吸入セクション１２を通って圧縮機１４に入り、ここで空気２４は漸増的に圧縮され、加圧空気２６が燃焼器１６に供給される。加圧空気２６の少なくとも一部は、燃焼器１６の中で燃料２８と混合されて燃焼し、燃焼ガス３０が発生する。燃焼ガス３０は、燃焼器１６からタービン１８に入り、ここでエネルギ（運動及び／又は熱）は、燃焼ガス３０からロータブレード（図示せず）に伝達され、シャフト２２を回転させる。次に、機械的回転エネルギは、圧縮機１４に動力を供給する及び／又は電力を発生するなどの種々の目的で利用することができる。次に、タービン１８から出る燃焼ガス３０は、排気セクション２０を通ってガスタービン１０から排出することができる。
【００１９】
図２に示すように、燃焼器１６は、圧縮機吐出ケーシンなどの外部ケーシング３２で囲むことができる。外部ケーシング３２は、少なくとも部分的に高圧プレナム３４を定めることができ、高圧プレナム３４は、燃焼器１６の種々の構成要素を少なくとも部分的に囲む。高圧プレナム３４は、圧縮機１４（図１）と流体連通して加圧空気２６を受け取ることができる。端部カバー３６は、外部ケーシング３２に結合することができる。特定の実施形態において、外部ケーシング３２及び端部カバー３６は、少なくとも部分的に燃焼器１６のヘッドエンド容積部又はヘッドエンド部３８を定めることができる。特定の実施形態において、ヘッドエンド部３８は、高圧プレナム３４及び／又は圧縮機１４と流体連通することができる。
【００２０】
燃料ノズル４０は、端部カバー３６から軸方向で下流側に延びる。燃料ノズル４０は、一端において端部カバー３６で支持することができる。１又は２以上の環状形状のライナ又はダクト４２は、少なくとも部分的に第１の燃料−空気混合気を燃やすための一次又は第１の燃焼又は反応ゾーン４４を定めること、及び／又は少なくとも部分的に、燃焼器１６の軸方向中心線４８に対して第１の燃焼ゾーン４４から軸方向下流側に形成された第２の燃焼又は反応ゾーン４６を定めることができる。ライナ４２は、少なくとも部分的に一次燃料ノズル４０からタービン１８（図１）の入口５２までの高温ガス経路５０を定める。少なくとも１つの実施形態において、ライナ４２は、先細部又は移行部を含むように形成することができる。特定の実施形態において、ライナ４２は、単体又は連続体から形成することができる。
【００２１】
少なくとも１つの実施形態において、燃焼器１６は、軸方向多段燃料噴射システム１００を含む。軸方向多段燃料噴射システム１００は、軸方向中心線４８に対して軸方向に多段になった又は一次燃料ノズル４０から離間した少なくとも１つの燃料噴射装置組立体１０２を含む。燃料噴射装置組立体１０２は、一次燃料ノズル４０の下流側かつタービン１８の入口５２の上流側に配置される。多数の燃料噴射装置組立体１０２（２、３、４、５又はそれ以上の燃料噴射装置組立体１０２を含む）を単一の燃焼器１６に使用できることが想定されている。
【００２２】
２以上の燃料噴射装置組立体１０２の場合、燃料噴射装置組立体１０２は、円周方向１０４に関してライナ４２の外周の周りで円周方向に等間隔とすること、もしくはストラット又は他のケーシング構成要素に対応するために何らかの他の間隔とすることができる。単純化のために、軸方向多段燃料噴射システム１００は、本明細書では一次燃焼ゾーン４４の下流側の単段又は共通軸平面の燃料噴射装置組立体１０２を有するように言及され例示される。しかしながら、軸方向多段燃料噴射システム１００は、軸方向に離間した２段の燃料噴射装置組立体１０２を含むことができる。例えば、第１セットの燃料噴射装置組立体１０２及び第２セットの燃料噴射装置組立体１０２は、ライナ４２に沿って相互に軸方向に離間することができる。
【００２３】
各燃料噴射装置組立体１０２は、ライナ４２を貫通して延び、高温ガス経路５０と流体連通する。種々の実施形態において、各燃料噴射装置組立体１０２は、少なくとも部分的にライナ４２を囲む流れスリーブ又はインピンジメントスリーブ５４を貫通して延びる。この構成において、流れスリーブ５４及びライナ４２は、その間に環状流路又は冷却用流れアニュラス５６を形成する。冷却用流れアニュラス５６は、少なくとも部分的に高圧プレナム３４と燃焼器１６のヘッドエンド部３８との間の流路を定める。
【００２４】
少なくとも１つの実施形態において、ライナ４２は、中心線４８に関して下流端６０から軸方向に離間した上流端５８を含む。ライナ４２の下流端６０は、少なくとも部分的に高温ガス経路５０及び／又は燃焼器１６の出口を定める後方フレーム６２で終端する、及び／又はこれに剛結合する。下流端６０は、溶着、ろう付け、又は何らかの接続技術によって後方フレーム６２に固定的に結合することができる。１つの実施形態において、後方フレーム６２は、単一構成要素としてライナ４２と一緒に形成することができる。
【００２５】
図２に示すように、流れスリーブ５４は、中心線４８に関して軸方向に後端６６から離間する前端６４を含む。複数の燃料噴射装置組立体１０２は、流れスリーブ５４の周りで円周方向に離間し、各燃料噴射装置組立体１０２は、流れスリーブ５４の前端６４と後端６６との間に定められた箇所で流れスリーブ５４及びライナ４２を貫通して半径方向に延びる。
【００２６】
図３は、本開示の少なくとも１つの実施形態による、ライナ４２の一部、流れスリーブ５４の一部、及び後方フレーム６２を含む燃焼器の一部の断面側面図を提示する。図３に示すように、複数の燃料噴射装置組立体１０２のうちの少なくとも１つの燃料噴射装置組立体１０２は、流れスリーブ５４に剛結合する。例えば、１つの実施形態において、燃料噴射装置組立体１０２は、ボルト又はピンなどの１又は２以上の機械的ファスナ６８によって流れスリーブ５４に剛結合する。また、燃料噴射装置組立体１０２は、ライナ４２から流れスリーブ５４に半径方向に延びる支持体又はストラット７０によってライナ４２に剛結合するので、流れスリーブの中心線４８に対する軸方向移動が阻止される。
【００２７】
図３に示すように、流れスリーブ５４の後端６６は、中心線４８に関して軸方向で後方フレーム６２の手前で終端し、後端６６と後方フレーム６２との間に軸方向隙間７２が形成されるので、燃焼器１６の作動時に流れスリーブ５４の温度の増減により引き起こされる、後端６６の自由な線膨張及び収縮つまり軸方向膨張及び収縮が可能になる。特定の実施形態において、軸方向隙間７２は、冷却用流れアニュラス５６への入口７４を定める。入口７４は、高圧プレナム３４と流体連通することができ、結果的に高圧プレナム３４から冷却用流れアニュラス５６への流路が形成される。
【００２８】
少なくとも１つの実施形態において、流れスリーブ５４の後端６６は、中心線４８及び／又は流れスリーブ５４の中心線に対して末広になっている及び／又はカールしている。後端６６の広がりは、流れ調整器として機能する及び／又は加圧空気２６を冷却用流れアニュラス５６に向けるための流れ捕捉器として機能するので、冷却用流れアニュラス５６の内部の圧力が上昇する。少なくとも１つの実施形態において、流れスリーブ５４は、冷却用流れアニュラスと流体連通する複数の入口孔７６を定める。入口孔７６は、高圧プレナム３４と流体連通することができるので、高圧プレナム３４と冷却用流れアニュラス５６との間に複数の流路が形成される。
【００２９】
少なくとも１つの実施形態において、図３に示すように、流れスリーブ５４の前端６４は、バネ、支持体、又は「フラ」シール７８に摺動可能に係合する。その結果、流れスリーブ５４の前端６４は、中心線４８に対して軸方向に拘束されないので、前端６４は、燃焼器１６の作動時に流れスリーブ５４の温度の増減に起因する、軸方向又は線膨張及び収縮を自由に行うことができる。
【００３０】
少なくとも１つの実施形態において、図２及び３に示すように、流れスリーブ５４の前端６４は、環状支持リング８０の周りで円周方向に延びる。支持リング８０は、フランジ及び／又はボルトやピンなどの機械的ファスナによって外部ケーシング３２に剛結合することができる。支持リング８０及び／又はバネシート７８は、流れスリーブ５４の前端６４の半径方向支持を提供することができる。支持リング８０は、少なくとも部分的に、ライナ４２の少なくとも一部を円周方向に囲むことができる。
【００３１】
本明細書は、最良の形態を含む実施例を用いて本発明を開示し、また、あらゆる当業者が、あらゆるデバイス又はシステムを実施及び利用すること並びにあらゆる組み込み方法を実施することを含む本発明を実施することを可能にする。本発明の特許保護される範囲は、請求項によって定義され、当業者であれば想起される他の実施例を含むことができる。このような他の実施例は、請求項の文言と差違のない構造要素を含む場合、或いは、請求項の文言と僅かな差違を有する均等な構造要素を含む場合には、本発明の範囲内にあるものとする。
【００３２】
最後に、代表的な実施態様を以下に示す。
［実施態様１］
燃焼器であって、
少なくとも部分的に上記燃焼器の高温ガス経路を定め、上流端及び下流端を有し、上記下流端は後方フレームに剛結合される、環状形状のライナと、
上記ライナの少なくとも一部を円周方向に囲み、上記ライナから半径方向に離間し、上記ライナとの間で冷却用流れアニュラスを形成し、前端及び後端を有する、流れスリーブと、
上記流れスリーブの周りで円周方向に離間し、各々が、上記流れスリーブの上記前端と上記後端との間に定められた所定の箇所で上記流れスリーブ及び上記ライナを半径方向に貫通して延び、さらに各々が、上記流れスリーブ及び上記ライナに剛結合される、複数の燃料噴射装置組立体と、
を備え、
上記流れスリーブの後端は、上記後方フレームの軸方向の手前で終端し、上記後端と上記後方フレームとの間に軸方向隙間を形成し、上記後端の自由な軸方向膨張及び収縮が可能になっている、燃焼器。
［実施態様２］
上記軸方向隙間は、上記冷却用流れアニュラスへの入口を定める、実施態様１に記載の燃焼器。
［実施態様３］
上記流れスリーブの上記前端は、バネシールに摺動可能に係合する、実施態様１に記載の燃焼器。
［実施態様４］
上記流れスリーブの上記後端は、上記流れスリーブの軸方向中心線に対して半径方向外向きに広がる、実施態様１に記載の燃焼器。
［実施態様５］
上記流れスリーブは、上記冷却用流れアニュラスと流体連通する複数の入口孔を定める、実施態様１に記載の燃焼器。
［実施態様６］
上記流れスリーブの上記前端は、環状支持リングの周りで円周方向に延びる、実施態様１に記載の燃焼器。
［実施態様７］
上記支持リングは、上記ライナの一部を円周方向に囲む、実施態様６に記載の燃焼器。
［実施態様８］
燃焼器であって、
少なくとも部分的に高圧プレナムを定める外部ケーシングと、
外部ケーシングに結合して、一次燃焼ゾーンに向かって軸方向に延びる複数の燃料ノズルを支持する端部カバーと、
上記燃料ノズルから下流側に延び、少なくとも部分的に上記外部ケーシングを通る高温ガス経路を定め、上流端及び下流端を有し、上記下流端は後方フレームに剛結合される、環状形状のライナと、
上記ライナの少なくとも一部を円周方向に囲み、上記ライナから半径方向に離間し、上記ライナとの間で冷却用流れアニュラスを形成し、前端及び後端を有する、流れスリーブと、
上記流れスリーブの周りで円周方向に離間し、各々が、上記流れスリーブの上記前端と上記後端との間に定められた所定の箇所で上記流れスリーブ及び上記ライナを半径方向に貫通して延び、さらに各々が、上記流れスリーブ及び上記ライナに剛結合される、複数の燃料噴射装置組立体と、
を備え、
上記流れスリーブの後端は、後方フレームの軸方向の手前で終端し、上記後端と上記後方フレームとの間に軸方向隙間を形成し、上記後端の自由な軸方向膨張及び収縮が可能になっている、燃焼器。
［実施態様９］
上記軸方向隙間は、上記冷却用流れアニュラスへの入口を定め、上記軸方向隙間は上記高圧プレナムと流体連通する、実施態様８に記載の燃焼器。
［実施態様１０］
上記流れスリーブの上記前端は、バネシールに摺動可能に係合する、実施態様８に記載の燃焼器。
［実施態様１１］
上記流れスリーブの上記後端は、上記流れスリーブの軸方向中心線に対して半径方向外向きに広がる、実施態様８に記載の燃焼器。
［実施態様１２］
上記流れスリーブは、上記冷却用流れアニュラスと流体連通する複数の入口孔を定める、実施態様８に記載の燃焼器。
［実施態様１３］
上記流れスリーブの上記前端は、環状支持リングの周りで円周方向に延びる、実施態様８に記載の燃焼器。
［実施態様１４］
上記支持リングは、上記ライナの一部を円周方向に囲む、実施態様１３に記載の燃焼器。
［実施態様１５］
圧縮機と、
タービンと、
燃焼器と、
を備えるガスタービンであって、上記燃焼器は、
少なくとも部分的に上記燃焼器の高温ガス経路を定め、上流端及び下流端を有し、上記下流端は後方フレームに剛結合される、環状形状のライナと、
上記ライナの少なくとも一部を円周方向に囲み、上記ライナから半径方向に離間し、上記ライナとの間で冷却用流れアニュラスを形成し、前端及び後端を有する、流れスリーブと、
上記流れスリーブの周りで円周方向に離間し、各々が、上記流れスリーブの上記前端と上記後端との間に定められた所定の箇所で上記流れスリーブ及び上記ライナを半径方向に貫通して延び、さらに各々が、上記流れスリーブ及び上記ライナに剛結合される、複数の燃料噴射装置組立体と、
を備え、
上記流れスリーブの後端は、後方フレームの軸方向の手前で終端し、上記後端と上記後方フレームとの間に軸方向隙間を形成し、上記後端の自由な軸方向膨張及び収縮が可能になっている、ガスタービン。
［実施態様１６］
上記軸方向隙間は、上記冷却用流れアニュラスへの入口を定める、実施態様１５に記載のガスタービン。
［実施態様１７］
上記流れスリーブの上記前端は、バネシールに摺動可能に係合する、実施態様１５に記載のガスタービン。
［実施態様１８］
上記流れスリーブの上記後端は、上記流れスリーブの軸方向中心線に対して半径方向外向きに広がる、実施態様１５に記載のガスタービン。
［実施態様１９］
上記流れスリーブは、上記冷却用流れアニュラスと流体連通する複数の入口孔を定める、実施態様１５に記載のガスタービン。
［実施態様２０］
上記流れスリーブの上記前端は、環状支持リングの周りで円周方向に延び、上記支持リングは、上記ライナの一部を円周方向に囲む、実施態様１５に記載のガスタービン。
【符号の説明】
【００３３】
１０  ガスタービン
１２  吸入セクション
１４  圧縮機
１６  燃焼器
１８  タービン
２０  排気セクション
２２  シャフト
２４  空気
２６  加圧空気
２８  燃料
３０  燃焼ガス
３２  外部ケーシング
３４  高圧プレナム
３６  端部カバー
３８  ヘッドエンド部
４０  一次燃料ノズル
４２  ダクト／ライナ
４４  第１の燃焼ゾーン
４６  第２の燃焼ゾーン
４８  中心線
５０  高温ガス経路
５２  入口（タービン）
５４  流れ／インピンジメントスリーブ
５６  冷却用流れアニュラス
５８  上流端（ライナ）
６０  下流端（ライナ）
６２  後方フレーム
６４  前端（流れスリーブ）
６６  後端（流れスリーブ）
６８  ファスナ
７０  ストラット
７２  軸方向隙間
７４  入口（軸方向隙間）
７６  入口孔（流れスリーブ）
７８  シール
８０  支持リング
１００  軸方向多段燃料噴射システム
１０２  燃料噴射装置組立体
１０４  円周方向
【図１】
2017166479.tif 000003
【図２】
2017166479.tif 000004
【図３】
2017166479.tif 000005
【外国語明細書】
2017166479000001.pdf