(57)【要約】  冷却システムが燃焼器バスケット内（１８）に配置されている、ガスタービンエンジンの燃焼器用の高温ガス通路冷却システムが開示されている。冷却システムは、燃焼器バスケット（１８）を形成する外壁（２８）の半径方向内側に配置されたプレートフィン部材（２６）から形成されたプレートフィン冷却システムを有してもよい。少なくとも第１および第２の冷却回路（３４，３６）は、プレートフィン部材（２６）と燃焼器バスケット（１８）との間に形成されていてもよく、第１のリブセクション（３８）によって互いに分離されていてもよい。第２の冷却回路（３６）は、これにより、第１の冷却回路（３４）の下流に配置されていてもよく、第１の冷却回路（３４）からではなく、１つまたは複数の入口を通じて新鮮な冷却流体を受け取ってもよい。これにより、下流の第２の冷却回路（３６）を、第１の冷却回路（３４）と同様に冷却することができる。
2017524866.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガスタービンエンジンの燃焼器（１２）用の高温ガス通路冷却システム（１０）であって、
燃焼器チャンバ（６２）を画定する少なくとも１つの外壁（２８）から形成された燃焼器バスケット（１８）と、
前記燃焼器バスケット（１８）を形成する前記少なくとも１つの外壁（２８）の内面（４２）の半径方向内側に配置されたプレートフィン部材（２６）から形成された、少なくとも１つのプレートフィン冷却システム（２４）と、
前記プレートフィン部材（２６）と前記燃焼器バスケット（１８）との間に延び、これにより、第１の冷却回路（３４）を第２の冷却回路（３６）から分離させる少なくとも１つの第１のリブセクション（３８）であって、前記第１の冷却回路（３４）は前記第２の冷却回路（３６）の上流に位置する、少なくとも１つの第１のリブセクション（３８）と、を備え、
前記第１の冷却回路（３４）は、前記少なくとも１つの第１のリブセクション（３８）の上流において前記プレートフィン部材（２６）に配置された少なくとも１つの第１の排出出口（４４）を有し、
前記第２の冷却回路（３６）は、前記少なくとも１つの第１のリブセクション（３８）の下流に配置された少なくとも１つの第２の排出出口（４６）を有することを特徴とする、高温ガス通路冷却システム（１０）。
【請求項２】
前記第１の排出出口（４４）の上流に配置された第１の冷却回路入口（４０）をさらに備える、請求項１記載の高温ガス通路冷却システム（１０）。
【請求項３】
前記第１の冷却回路入口（４０）は、前記第１の冷却回路（３４）の少なくとも一部を画定する前記外壁（２８）の前記内面（４２）を通って半径方向外方へ延びている、請求項２記載の高温ガス通路冷却システム（１０）。
【請求項４】
前記第１の冷却回路入口（４０）は、前記燃焼器バスケット（１８）の前記外壁（２８）に沿って周方向に配置された複数のオリフィス（５０）から形成されている、請求項２記載の高温ガス通路冷却システム（１０）。
【請求項５】
前記第２の冷却回路（３６）において前記少なくとも１つの第２の排出出口（４６）の上流に配置された第２の冷却回路入口（５２）をさらに備える、請求項１記載の高温ガス通路冷却システム（１０）。
【請求項６】
前記第２の冷却回路入口（５２）は、前記第２の冷却回路（３６）の少なくとも一部を画定する前記外壁（２８）の前記内面（４２）を通って半径方向外方へ延びている、請求項５記載の高温ガス通路冷却システム（１０）。
【請求項７】
前記第２の冷却回路入口（５２）は、前記燃焼器バスケット（１８）の前記外壁（２８）に沿って周方向に配置された複数のオリフィス（５０）から形成されている、請求項５記載の高温ガス通路冷却システム（１０）。
【請求項８】
前記プレートフィン部材（２６）は、略円筒形である、請求項１記載の高温ガス通路冷却システム（１０）。
【請求項９】
前記第１の冷却回路（３４）の半径方向に延びる開口は、前記第２の冷却回路（３６）の半径方向に延びる開口と等しい、請求項１記載の高温ガス通路冷却システム（１０）。
【請求項１０】
前記第１の冷却回路（３４）の前記少なくとも１つの第１の排出出口（４４）は、前記少なくとも１つの第１のリブセクション（３８）のすぐ上流に、前記少なくとも１つの第１の排出出口（４４）の直径よりも小さい前記少なくとも１つの第１のリブセクション（３８）からの距離以内に配置されている、請求項１記載の高温ガス通路冷却システム（１０）。
【請求項１１】
冷却流体を前記燃焼器チャンバ（６２）内へ放出するように構成された少なくとも１つの燃焼器冷却システム出口（６０）を有する燃焼器冷却システム（５８）をさらに備える、請求項１記載の高温ガス通路冷却システム（１０）。
【請求項１２】
前記少なくとも１つの燃焼器冷却システム出口（６０）は、前記プレートフィン部材（２６）の半径方向内側に配置されている、請求項１１記載の高温ガス通路冷却システム（１０）。
【請求項１３】
少なくとも１つの第２のリブセクション（５６）が、前記プレートフィン部材（２６）と前記燃焼器バスケット（１８）との間に延びており、これにより、前記第２の冷却回路（３６）を第３の冷却回路（６４）から分離させており、前記第２の冷却回路（３６）は前記第３の冷却回路（６４）の上流に位置し、前記第２の冷却回路（３６）は、前記少なくとも１つの第２のリブセクション（５６）の上流において前記プレートフィン部材（２６）に配置された少なくとも１つの第２の排出出口（４６）を有し、前記第３の冷却回路（６４）は、前記少なくとも１つの第２のリブセクション（５６）の下流に配置された少なくとも１つの第３の排出出口（６６）を有する、請求項１記載の高温ガス通路冷却システム（１０）。
【請求項１４】
前記第３の冷却回路（６４）における前記少なくとも１つの第３の排出出口（６６）の上流に配置された第３の冷却回路入口（７０）をさらに備え、該第３の冷却回路入口（７０）は、前記第３の冷却回路（６４）の少なくとも一部を画定する前記外壁（２８）の前記内面（４２）を通って半径方向外方へ延びている、請求項１３記載の高温ガス通路冷却システム（１０）。
【請求項１５】
前記第３の冷却回路入口（７０）は、前記燃焼器バスケット（１８）の前記外壁（２８）に沿って周方向に配置された複数のオリフィス（５０）から形成されている、請求項１３記載の高温ガス通路冷却システム（１０）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に冷却システムに関し、特に、燃焼タービンエンジンにおける燃焼器バスケットの下流の燃焼器用の冷却システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、プレートフィンは、構成部材温度を低く維持することによって、燃焼器バスケットを形成する壁部用の冷却機構を提供し、これにより、予定されたメンテナンスよりも前の燃焼器バスケットの早期故障を防止するために、燃焼器バスケット内で使用されている。従来のプレートフィンには、プレートフィンの上流端部においてシェル空気が供給される。空気がフィンを通って流れるとき、空気は加熱され、次第に冷却効果が薄れていく。加えて、プレートフィンの前縁には、上流のプレートフィンからの既存の空気による僅かなフィルム冷却が提供されるが、この効果は、空気が高温ガスに曝され、高温ガスが空気を加熱するため、有限距離だけしか継続しない。冷却空気のこの温度上昇は、プレートフィンの下流セクションにおけるより高い部品温度に寄与し、これは、プレートフィンの物理的長さおよび作動寿命を制限する。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００３】
本明細書において具体化されかつ広く説明されているように、本発明の目的に従って前記問題を解決しかつ効果および利点を提供する発明の簡単な概要が、以下に示されている。冷却システムが燃焼器バスケットに配置されている、ガスタービンエンジンの燃焼器用の高温ガス通路冷却システムが開示される。冷却システムは、燃焼器バスケットを形成する外壁の半径方向内側に配置されたプレートフィン部材から形成されたプレートフィン冷却システムを有してもよい。少なくとも第１および第２の冷却回路が、プレートフィン部材と燃焼器バスケットとの間に形成されていてもよく、第１のリブセクションによって互いに分離されていてもよい。第２の冷却回路は、これにより、第１の冷却回路の下流に配置されていてもよく、第１の冷却回路からではなく、１つまたは複数の入口を通じて新鮮な冷却流体を受け取ってもよい。これにより、下流の第２の冷却回路を、第１の冷却回路と同様に冷却することができる。
【０００４】
少なくとも１つの実施の形態では、ガスタービンエンジンの燃焼器用の高温ガス通路冷却システムは、燃焼室を規定する少なくとも１つの外壁から形成された燃焼器バスケットを有してもよい。高温ガス通路冷却システムは、燃焼器バスケットを形成する外壁の内面の半径方向内側に配置されたプレートフィン部材から形成された１つまたは複数のプレートフィン冷却システムを有してもよい。１つまたは複数の第１のリブセクションは、プレートフィン部材と燃焼器バスケットとの間に延びていてもよく、これにより、第１の冷却回路を第２の冷却回路から分離させており、この場合、第１の冷却回路は第２の冷却回路の上流にある。冷却回路は、第１のリブセクションの上流にプレートフィン部材に配置された１つまたは複数の第１の排出出口を有してもよい。第２の冷却回路は、第１のリブセクションの下流に配置された１つまたは複数の第２の排出出口を有してもよい。
【０００５】
プレートフィン冷却システムは、第１の排出出口の上流に配置された１つまたは複数の第１の冷却回路入口を有してもよい。第１の冷却回路入口は、第１の冷却回路の少なくとも一部を規定する外壁の内面を通って半径方向外方へ延びていてもよい。第１の冷却回路入口は、燃焼器バスケットの外壁に沿って周方向に配置された複数のオリフィスから形成されていてもよい。少なくとも１つの実施の形態では、第１の冷却回路入口は、燃焼器バスケットの外壁に沿って周方向に配置された複数のオリフィスから形成されていてもよい。プレートフィン冷却システムは、第２の冷却回路における第２の排出出口の上流に配置された第２の冷却回路入口を有してもよい。第２の冷却回路入口は、第２の冷却回路の少なくとも一部を規定する外壁の内面を通って半径方向外方へ延びていてもよい。第２の冷却回路入口は、燃焼器バスケットの外壁に沿って周方向に配置された複数のオリフィスから形成されていてもよい。少なくとも１つの実施の形態では、プレートフィン部材は、略円筒形であってもよい。
【０００６】
少なくとも１つの実施の形態では、第１の冷却回路の半径方向に延びる開口は、第２の冷却回路の半径方向に延びる開口と等しくてもよい。第１の冷却回路の第１の排出出口は、第１のリブセクションのすぐ上流に、第１の排出出口の直径よりも小さい第１のリブセクションからの距離以内に配置されていてもよい。燃焼器冷却システムは、冷却流体を燃焼器チャンバ内へ放出するように構成された１つまたは複数の燃焼器冷却システム出口を有してもよい。燃焼器冷却システム出口は、プレートフィン部材の半径方向内側に配置されていてもよい。
【０００７】
少なくとも１つの実施の形態では、高温ガス通路冷却システムは、複数の冷却回路を有してもよく、特に３つ以上の冷却回路を有してもよい。このような実施の形態では、第２のリブセクションが、プレートフィン部材と燃焼器バスケットとの間に延びていてもよく、これにより、第２の冷却回路を第３の冷却回路から分離させている。第２の冷却回路は、第３の冷却回路の上流にあってもよい。第２の冷却回路は、第２のリブセクションの上流においてプレートフィン部材に配置された少なくとも１つの第２の排出出口を有してもよい。第３の冷却回路は、第２のリブセクションの下流に配置された１つまたは複数の第３の排出出口を有してもよい。第３の冷却回路入口は、第３の冷却回路における第３の排出出口の上流に配置されていてもよい。第３の冷却回路入口は、第３の冷却回路の少なくとも一部を規定する外壁の内面を通って半径方向外方へ延びていてもよい。
【０００８】
使用中、燃焼器は、燃焼器バスケット内に燃焼火炎を含んでおり、燃焼器バスケットからトランジションへ下流に流れる高温ガス排気を生成する。冷却空気は高温ガス通路冷却システムに流入し、燃焼器バスケットおよびトランジションの面を冷却し、燃焼器バスケットおよびトランジションを形成する構成部材の寿命を延長させる。冷却空気は、圧縮機、圧縮機抽気、またはその他の適切な供給源などからの圧縮空気を含むが、これに限定されない、１つまたは複数の供給源によって供給されてもよい。冷却空気はプレートフィン冷却システムに供給されてもよく、そこで、冷却流体は、１つまたは複数の第１の冷却回路入口を介して第１の冷却回路に進入する。冷却空気は、プレートフィン部材から熱を奪い取り、温度が高くなる。冷却空気は、プレートフィン冷却システムの一部を通って流れた後に１つまたは複数の第１の排出出口を介してプレートフィン冷却システムから排出される。同時に、冷却空気は、１つまたは複数の第２の冷却回路入口を介して第２の冷却回路に流入してもよい。冷却空気は、プレートフィン部材から熱を奪い取り、温度が高くなる。冷却空気は、第１の冷却回路の下流のプレートフィン冷却システムの一部を通って流れた後に１つまたは複数の第２の排出出口を介してプレートフィン冷却システムから排出される。プレートフィン冷却システムを複数の冷却回路に分割することによって、新鮮な冷却空気をプレートフィン冷却システムの下流の面に供給することができ、これにより、単独チャンバ式冷却システムと比較して、これらの領域により高い冷却を提供することができる。冷却空気は、燃焼器冷却システムに流入し、１つまたは複数の燃焼器冷却システム出口から排出されてもよい。燃焼器冷却システム出口から流れる冷却空気は、高温ガス通路に曝されたプレートフィン部材およびトランジションハウジングの表面を冷却してもよい。
【０００９】
プレートフィン冷却システムの利点は、プレートフィン冷却システムが、従来の単独進入箇所システムと比較して、下流に延びるその長さにわたってより一貫した温度勾配を維持するということである。
【００１０】
プレートフィン冷却システムの別の利点は、冷却空気が設計温度まで加熱されると、冷却空気がシステムから排出され、新鮮な冷却空気が、その下流のプレートフィン冷却システムの面を冷却するために使用されるように、構成されていることである。排出された冷却空気は、加熱されてはいるが、燃焼ガスよりは依然として低温であり、下流のセクションのためのフィルム冷却を提供する。これは、下流のセクションが、有効温度を超えて加熱されていないフィルム冷却空気を一切受け取らない従来の単独供給システムに見られるものとは異なる。
【００１１】
これらの利点および課題、ならびにその他の利点および課題は、以下に示される発明の詳細な説明を検討することにより明らかになるであろう。
【００１２】
明細書に組み込まれかつ明細書の一部を形成する添付の図面は、ここに開示される本発明の実施の形態を例示し、詳細な説明と共に本発明の原理を開示する。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】高温ガス通路冷却システムを有するタービンエンジンの断面側面図である。
【図２】図１における詳細線２−２に沿った高温ガス通路冷却システムと共に示す、図１のタービンエンジン内の燃焼器の詳細な断面側面図である。
【図３】図２の詳細線３−３に沿ったプレートフィン冷却システムおよび燃焼器冷却システムを有する高温ガス通路冷却システムの部分的な断面図の詳細な断面側面図である。
【図４】単独の冷却回路のみを備えるプレートフィン部材と比較した、プレートフィン冷却システムを備えるプレートフィン部材の温度のグラフである。
【図５】図２における断面線５−５に沿ったプレートフィン冷却システムの部分的な断面透視図である。
【図６】図２における断面線６−６におけるプレートフィン冷却システムの上流に面した端面図である。
【図７】図２の詳細線７−７に沿ったプレートフィン冷却システムおよび燃焼器冷却システムを有する高温ガス通路冷却システムの代替的な実施の形態の部分的な断面図の詳細な断面側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
図１〜図７に示すように、冷却システム１０が燃焼器バスケット１８内に配置されている、ガスタービンエンジン１４の燃焼器１２用の高温ガス通路冷却システム１０が開示されている。冷却システム１０は、図３、図５および図６に示すように、燃焼器バスケット１８を形成する外壁２８の半径方向内側に配置されたプレートフィン部材２６から形成されたプレートフィン冷却システム２４を有してもよい。少なくとも第１および第２の冷却回路３４，３６は、プレートフィン部材２６と燃焼器バスケット１８との間に形成されていてもよく、第１のリブセクション３８によって互いに分離されていてもよい。第２の冷却回路３６は、これにより、第１の冷却回路３４の下流に配置されていてもよく、第１の冷却回路３４からではなく、１つまたは複数の入口４０を通じて新鮮な冷却流体を受け取ってもよい。これにより、下流の第２の冷却回路３６は、第１の冷却回路３４と同様に冷却されてもよい。
【００１５】
少なくとも１つの実施の形態では、高温ガス通路冷却システム１０は、トランジションハウジング３０、または燃焼器バスケットの部分、またはそれら両方などの、ただしそれらに限定されない燃焼器１２の面を冷却するように構成されていてもよい。図２に示したように、トランジションハウジング３０は、燃焼器バスケット１８の下流端部１６の下流に延びたトランジション２２を形成している。トランジションハウジング３０は、１つまたは複数の外壁２８から形成されていてもよい。少なくとも１つの実施の形態では、トランジションハウジング３０は、図５および図６に示すように円筒形であってもよく、他の実施の形態では、他の形状であってもよい。トランジションハウジング３０は、燃焼器バスケット１８とトランジションハウジング３０とによって画定された高温ガス通路における高温ガス内で出くわす熱に耐えることができるあらゆる適切な材料から形成されていてよい。
【００１６】
燃焼器バスケット１８は、１つまたは複数の外壁２８から形成されていてもよい。少なくとも１つの実施の形態では、燃焼器バスケット１８は、図５および図６に示すように円筒形であってもよく、他の実施の形態では、他の形状であってもよい。燃焼器バスケット１８は、燃焼器バスケット１８とトランジションハウジング３０とによって画定された高温ガス通路における高温ガス内で出くわす熱に耐えることができるあらゆる適切な材料から形成されていてもよい。
【００１７】
図３に示すように、１つまたは複数のプレートフィン冷却システム２４は、燃焼器バスケット１８を形成する１つまたは複数の外壁２８の内面４２の半径方向内側に配置されたプレートフィン部材２６から形成されていてもよい。プレートフィン部材２６は、第１および第２の冷却回路３４，３６などの、ただしこれらに限定されない冷却回路の一定の半径方向厚さを維持する形状を有するように構成されていてもよい。言い換えれば、第１の冷却回路３４の半径方向に延びる開口は、第２の冷却回路３６の半径方向に延びる開口と等しくてもよい。このように、少なくとも１つの実施の形態では、プレートフィン部材２６は、燃焼器バスケット１８と実質的に同じ形状であってもよい。つまり、燃焼器バスケット１８がほぼ円筒形である実施の形態では、図５および図６に示すように、プレートフィン部材２６もまたほぼ円筒形であってもよい。他の実施の形態では、第１および第２の冷却回路３４，３６のうちの一方、または両方などの、ただしこれらに限定されない冷却回路の半径方向厚さは、変化していてもよい。さらに、プレートフィン部材２６は、燃焼器バスケット１８とは異なる構成を有していてもよい。プレートフィン部材２６は、燃焼器バスケット１８と燃焼器バスケット１８とによって画定された高温ガス通路における高温ガス内で出くわす熱に耐えることができるあらゆる適切な材料から形成されていてもよい。図５および図６に示すように、１つまたは複数のフィン８０が、プレートフィン部材２６から半径方向外方へ延びていてもよい。フィン８０は、あらゆる適切な形状を有していてよい。フィン８０は、排出出口４４を妨害しないように、周方向で見て、プレートフィン部材２６に配置された排出出口４４の間に配置されていてもよい。フィン８０は、高温ガス通路冷却システム１０の効率を高める。
【００１８】
少なくとも１つの実施の形態では、第１および第２の冷却回路３４，３６は、プレートフィン部材２６と燃焼器バスケット１８との間に延びる１つまたは複数の第１のリブセクション３８によって分離されていてもよい。第１のリブセクション３８は、あらゆる適切な厚さ、幅および長さを有していてよい。少なくとも１つの実施の形態では、第１のリブセクション３８は、プレートフィン部材２６の長さに沿った半分のところに配置されていてもよい。別の実施の形態では、第１のリブセクション３８は、プレートフィン部材２６の長さに沿った他の位置に配置されていてもよい。第１の冷却回路３４は、第２の冷却回路３６の上流に配置されていてもよい。第１の冷却回路３４のサイズは、第２の冷却回路３６のサイズと等しくてもよいし、異なるサイズを有していてもよい。第１の冷却回路３４は、第１のリブセクション３８の上流にプレートフィン部材２６に配置された１つまたは複数の第１の排出出口４４を有してもよい。第２の冷却回路３６は、第１のリブセクション３８の下流に配置された１つまたは複数の第２の排出出口４６を有してもよい。第１の冷却回路入口４０は、第１の排出出口４４の上流に配置されていてもよい。第１の冷却回路入口４０は、第１の冷却回路３４の少なくとも一部を画定する外壁２８の内面４２を通って半径方向外方へ延びていてもよい。第１の冷却回路入口４０は、燃焼器バスケット１８の外壁２８に沿って周方向に配置された複数のオリフィス５０から形成されていてもよい。少なくとも１つの実施の形態では、第１の冷却回路入口４０は、複数のスロット、連続的な周方向に延びるスロットまたはオリフィス、またはその他の構成から形成されていてもよい。
【００１９】
１つまたは複数の第２の冷却回路入口５２は、第２の冷却回路３６における第２の排出出口４６の上流に配置されていてもよい。第２の冷却回路入口５２は、第２の冷却回路３６の少なくとも一部を画定する外壁２８の内面４２を通って半径方向外方へ延びていてもよい。第２の冷却回路入口５２は、燃焼器バスケット１８の外壁２８に沿って周方向に配置された複数のオリフィス５４から形成されていてもよい。第２の冷却回路入口５２は、燃焼器バスケット１８の外壁２８に沿って周方向に配置された複数のオリフィス５４から形成されていてもよい。少なくとも１つの実施の形態では、第２の冷却回路入口５２は、複数のスロット、連続的な周方向に延びるスロットまたはオリフィス、またはその他の構成から形成されていてもよい。
【００２０】
少なくとも１つの実施の形態では、第１の冷却回路３４の第１の排出出口４４は、第１のリブセクション３８のすぐ上流に配置されていてもよい。第１の冷却回路３４の第１の排出出口４４は、第１の排出出口４４の直径よりも小さい第１のリブセクション３８からの距離以内に配置されていてもよい。別の実施の形態では、第１の冷却回路３４の第１の排出出口４４は、第１のリブセクション３８のさらに上流に配置されていてもよく、または、第１のリブセクション３８のより近くに配置されていてもよい。同様に、第２の冷却回路３６の第２の排出出口４６は、第２のリブセクション５６のすぐ上流に配置されていてもよいし、プレートフィン部材２６の下流端部に配置されていてもよい。第２のリブセクション５６を含む実施の形態では、第２の冷却回路３６の第２の排出出口４６は、第２の排出出口４６の直径よりも小さい、第２のリブセクション５６からの距離以内に配置されていてもよい。別の実施の形態では、第２の冷却回路３６の第２の排出出口４６は、第２のリブセクション５６のさらに上流に配置されていてもよいし、第２のリブセクション５６のより近くに配置されていてもよい。
【００２１】
高温ガス通路冷却システム１０は、少なくとも部分的に燃焼器バスケット１８とプレートフィン部材２６とによって画定された燃焼器チャンバ６２内へ冷却流体を導入するように構成された１つまたは複数の燃焼器冷却システム出口６０を有する燃焼器冷却システム５８を有してもよい。燃焼器冷却システム出口６０は、１つまたは複数のオリフィス、スロットまたはその他の適切な構成部材から形成されていてもよい。少なくとも１つの実施の形態では、燃焼器冷却システム出口６０は、図５および図６に示されているようにほぼ円筒形であってもよい。燃焼器冷却システム出口６０の１つまたは複数は、燃焼器バスケット１８を形成する構成部材に配置されていてもよい。少なくとも１つの実施の形態では、トランジション２２は、燃焼器バスケット１８の下流端部１６の半径方向外側に配置されていてもよい。燃焼器冷却システム出口６０は、プレートフィン部材２６の半径方向内側に配置されていてもよい。
【００２２】
少なくとも１つの実施の形態では、高温ガス通路冷却システム１０は、複数の冷却回路を有していてよく、特に３つ以上の冷却回路を有していてもよい。例えば、図７に示すように、高温ガス通路冷却システム１０は、第２の冷却回路３６の下流に配置された第３の冷却回路６４を有してもよい。第２のリブセクション５６が、プレートフィン部材２６と燃焼器バスケット１８との間に延びていてもよく、これにより、第２の冷却回路３６を第３の冷却回路６４から分離させている。第２の冷却回路３６は第３の冷却回路６４の上流にあってもよく、第２の冷却回路３６は、第２のリブセクション５６の上流においてプレートフィン部材２６に配置された１つまたは複数の第２の排出出口４６を有してもよい。第３の冷却回路６４は、第２のリブセクション５６の下流に配置された１つまたは複数の第３の排出出口６６を有してもよい。第３の冷却回路入口６８は、第３の冷却回路６４における第３の排出出口６６の上流に配置されていてもよい。第３の冷却回路入口６８は、第３の冷却回路６４の少なくとも一部を画定する外壁２８の内面４２を通って半径方向外方へ延びていてもよい。第３の冷却回路入口６８は、燃焼器バスケット１８の外壁２８に沿って周方向に配置された複数のオリフィス７０から形成されていてもよい。第３の冷却回路入口６８を形成する構成部材は、上述の第１および第２の冷却回路３４，３６の別の態様を有してもよい。
【００２３】
使用中、燃焼器１２は、燃焼器バスケット１８内に燃焼火炎を含んでおり、燃焼器バスケット１８からトランジション２２へ下流に流れる高温ガス排気を生成する。冷却空気は高温ガス通路冷却システム１０に流入し、燃焼器バスケット１８およびトランジション２２の面を冷却し、燃焼器バスケット１８およびトランジション２２を形成する構成部材の寿命を延長させる。冷却空気は、圧縮機、圧縮機抽気、またはその他の適切な供給源などからの圧縮空気を含むが、これに限定されない、１つまたは複数の供給源によって供給される。冷却空気はプレートフィン冷却システム２４に供給されてもよく、そこで、冷却流体は、１つまたは複数の第１の冷却回路入口４０を介して第１の冷却回路３４に進入する。冷却空気は、プレートフィン部材２６から熱を奪い取り、温度が高くなる。冷却空気は、プレートフィン冷却システム２４の一部を通って流れた後に１つまたは複数の第１の排出出口４４を介してプレートフィン冷却システム２４から排出される。同時に、冷却空気は、１つまたは複数の第２の冷却回路入口５２を介して第２の冷却回路３６に流入してもよい。冷却空気は、プレートフィン部材２６から熱を奪い取り、温度が高くなる。冷却空気は、第１の冷却回路３４の下流のプレートフィン冷却システム２４の一部を通って流れた後に１つまたは複数の第２の排出出口４６を介してプレートフィン冷却システム２４から排出される。プレートフィン冷却システム２４を複数の冷却回路に分割することによって、新鮮な冷却空気をプレートフィン冷却システム２４の下流の面に供給することができ、これにより、単独チャンバ式冷却システムと比較して、これらの領域により高い冷却を提供することができる。冷却空気は、燃焼器冷却システム５８に流入し、１つまたは複数の燃焼器冷却システム出口６０から排出されてもよい。燃焼器冷却システム出口６０から流れる冷却空気は、高温ガス通路に曝されたプレートフィン部材２６および燃焼器バスケット１８の表面を冷却してもよい。
【００２４】
上記説明は、本発明を例示、説明および記述するという目的で提供されている。これらの実施の形態に対する変更および適応は、当業者に明らかになるであろうし、本発明の範囲または思想または以下の請求項から逸脱することなく成し得るものである。
【図１】
2017524866.tif 000003
【図２】
2017524866.tif 000004
【図３】
2017524866.tif 000005
【図４】
2017524866.tif 000006
【図５】
2017524866.tif 000007
【図６】
2017524866.tif 000008
【図７】
2017524866.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】平成29年3月30日(2017.3.30)
【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】
ガスタービンエンジンの燃焼器（１２）用の高温ガス通路冷却システム（１０）であって、
燃焼器チャンバ（６２）を画定する少なくとも１つの外壁（２８）から形成された燃焼器バスケット（１８）と、
前記燃焼器バスケット（１８）における燃焼器冷却システム（５８）であって、少なくとも１つの燃焼器冷却システム出口（６０）を有する、燃焼器冷却システム（５８）と、
前記燃焼器バスケット（１８）を形成する前記少なくとも１つの外壁（２８）の内面（４２）の半径方向内側に配置されたプレートフィン部材（２６）から形成された、少なくとも１つのプレートフィン冷却システム（２４）であって、前記少なくとも１つの燃焼器冷却システム出口（６０）は、前記プレートフィン部材（２６）の半径方向内側に配置されており、かつ前記プレートフィン部材（２６）の半径方向内面に沿って前記燃焼器チャンバ（６２）内へ冷却流体を放出するように構成されている、少なくとも１つのプレートフィン冷却システム（２４）と、
前記プレートフィン部材（２６）と前記燃焼器バスケット（１８）との間に延び、これにより、第１の冷却回路（３４）を第２の冷却回路（３６）から分離させる少なくとも１つの第１のリブセクション（３８）であって、前記第１の冷却回路（３４）は前記第２の冷却回路（３６）の上流に位置する、少なくとも１つの第１のリブセクション（３８）と、を備え、
前記第１の冷却回路（３４）は、前記少なくとも１つの第１のリブセクション（３８）の上流において前記プレートフィン部材（２６）に配置された少なくとも１つの第１の排出出口（４４）を有し、前記第１の冷却回路（３４）の前記少なくとも１つの第１の排出出口（４４）は、前記プレートフィン部材（２６）の半径方向外面と、前記プレートフィン部材（２６）の前記半径方向内面との間に垂直に延びるように構成されており、
前記第２の冷却回路（３６）は、前記少なくとも１つの第１のリブセクション（３８）の下流に配置された少なくとも１つの第２の排出出口（４６）を有することを特徴とする、高温ガス通路冷却システム（１０）。
【請求項２】
前記第１の排出出口（４４）の上流に配置された第１の冷却回路入口（４０）をさらに備える、請求項１記載の高温ガス通路冷却システム（１０）。
【請求項３】
前記第１の冷却回路入口（４０）は、前記第１の冷却回路（３４）の少なくとも一部を画定する前記外壁（２８）の前記内面（４２）を通って半径方向外方へ延びている、請求項２記載の高温ガス通路冷却システム（１０）。
【請求項４】
前記第１の冷却回路入口（４０）は、前記燃焼器バスケット（１８）の前記外壁（２８）に沿って周方向に配置された複数のオリフィス（５０）から形成されている、請求項２記載の高温ガス通路冷却システム（１０）。
【請求項５】
前記第２の冷却回路（３６）において前記少なくとも１つの第２の排出出口（４６）の上流に配置された第２の冷却回路入口（５２）をさらに備える、請求項１記載の高温ガス通路冷却システム（１０）。
【請求項６】
前記第２の冷却回路入口（５２）は、前記第２の冷却回路（３６）の少なくとも一部を画定する前記外壁（２８）の前記内面（４２）を通って半径方向外方へ延びている、請求項５記載の高温ガス通路冷却システム（１０）。
【請求項７】
前記第２の冷却回路入口（５２）は、前記燃焼器バスケット（１８）の前記外壁（２８）に沿って周方向に配置された複数のオリフィス（５０）から形成されている、請求項５記載の高温ガス通路冷却システム（１０）。
【請求項８】
前記プレートフィン部材（２６）は、略円筒形である、請求項１記載の高温ガス通路冷却システム（１０）。
【請求項９】
前記第１の冷却回路（３４）の半径方向に延びる開口は、前記第２の冷却回路（３６）の半径方向に延びる開口と等しい、請求項１記載の高温ガス通路冷却システム（１０）。
【請求項１０】
前記第１の冷却回路（３４）の前記少なくとも１つの第１の排出出口（４４）は、前記少なくとも１つの第１のリブセクション（３８）のすぐ上流に、前記少なくとも１つの第１の排出出口（４４）の直径よりも小さい前記少なくとも１つの第１のリブセクション（３８）からの距離以内に配置されている、請求項１記載の高温ガス通路冷却システム（１０）。
【請求項１１】
少なくとも１つの第２のリブセクション（５６）が、前記プレートフィン部材（２６）と前記燃焼器バスケット（１８）との間に延びており、これにより、前記第２の冷却回路（３６）を第３の冷却回路（６４）から分離させており、前記第２の冷却回路（３６）は前記第３の冷却回路（６４）の上流に位置し、前記第２の冷却回路（３６）は、前記少なくとも１つの第２のリブセクション（５６）の上流において前記プレートフィン部材（２６）に配置された少なくとも１つの第２の排出出口（４６）を有し、前記第３の冷却回路（６４）は、前記少なくとも１つの第２のリブセクション（５６）の下流に配置された少なくとも１つの第３の排出出口（６６）を有する、請求項１記載の高温ガス通路冷却システム（１０）。
【請求項１２】
前記第３の冷却回路（６４）における前記少なくとも１つの第３の排出出口（６６）の上流に配置された第３の冷却回路入口（７０）をさらに備え、該第３の冷却回路入口（７０）は、前記第３の冷却回路（６４）の少なくとも一部を画定する前記外壁（２８）の前記内面（４２）を通って半径方向外方へ延びている、請求項１１記載の高温ガス通路冷却システム（１０）。
【請求項１３】
前記第３の冷却回路入口（７０）は、前記燃焼器バスケット（１８）の前記外壁（２８）に沿って周方向に配置された複数のオリフィス（５０）から形成されている、請求項１１記載の高温ガス通路冷却システム（１０）。
【国際調査報告】
2017524866.tif 000010
2017524866.tif 000011
2017524866.tif 000012