(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガスタービン燃焼器の車室内の周方向に配設された複数の燃焼器尾筒にそれぞれ設けられたバイパス弁を、基端部が前記バイパス弁に連結され、先端部が車室外に突出されて駆動装置に連結された駆動軸で開閉して、前記燃焼器尾筒の後流側の燃焼域に供給される燃料を好適に燃焼させる空気流量を制御するためのバイパス弁駆動装置において、前記駆動軸が前記車室の外側に配設された障害物と干渉する周方向位置に配設された従動バイパス弁に基端部が連結され先端部が前記車室の内部に収容された従動軸、前記従動バイパス弁に隣接し、かつ前記駆動軸が前記障害物と干渉しない周方向位置に配設された主動バイパス弁に基端部が連結され先端部が前記車室外に突出されて前記駆動装置に連結された隣接主動軸、前記車室の内部で一端部が前記従動軸および隣接主動軸のそれぞれに固着された駆動レバーと、バネを介装した前記駆動レバーの他端部に一端部が枢着された連結部材とからなるリンク機構および、前記連結部材の他端部にそれぞれ両端が結合された連結棒を有し、前記駆動装置で駆動される前記隣接主動軸の回動を前記リンク機構と前記連結棒を介して前記従動軸に伝達してこれを回動させ、前記主動バイパス弁の開閉に同調させて前記従動バイパス弁を回動し開閉させることを特徴とするバイパス弁駆動装置。
【請求項２】
前記従動軸と前記隣接主動軸とが平行に配置され、前記従動バイパス弁および前記主動バイパス弁に、それぞれ連結されていることを特徴とする請求項１のバイパス弁駆動装置。
【請求項３】
前記連結棒が、前記隣接主動軸に結合された端部と前記従動軸に結合された端部との途中に、傾斜を設けた曲部が設けられていることを特徴とする請求項１のバイパス弁駆動装置。
【請求項４】
前記連結棒が、内部に鋼球を充填するとともに、外周面に軸心方向と傾斜して配設されたリブを突設させた筒管で形成されていることを特徴とする請求項１のバイパス弁駆動装置。
【請求項５】
前記リンク機構が、前記駆動レバーの他端部に枢着ピンで一端部が枢着され、前記駆動軸の回動に対応して前記駆動レバーと相対移動する中間継手と、前記中間継手の他端部で前記連結棒を枢着し、前記連結棒を前記中間継手の移動方向と直交する方向に回動させる回動ピンとを設けたダブルリンク機構にされていることを特徴とする請求項１のバイパス弁駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ガスタービン燃焼器の燃焼器尾筒後流側に設けられた燃焼域に供給される燃料と空気との比率を、燃焼効率の良い比率に調整するために、燃焼域に供給される圧縮空気の流量の調整を行うバイパス弁の開閉制御を行うバイパス弁駆動装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図５に示すように、ガスタービン燃焼器０１においては、燃焼器内筒０２に設けられた燃料ノズル０３から噴射され、燃焼器尾筒０５内に導入された燃料Ｆと、圧縮機０４から吐出され、燃焼器尾筒０５内に導入された圧縮空気ＰＡとを、燃焼器尾筒０５の後流側に設けられた燃焼域で燃焼させ、高温・高圧の燃焼ガスＣＧを発生させて、燃焼域後流側に設置された静翼０６により、この燃焼ガスＣＧの流速、流れの方向を設計値通りに設定し、動翼０７に供給して作動させ、圧縮機０４を駆動するとともに、余剰の駆動力を外部へ出力するようにしている。
【０００３】
また、燃焼器内筒０２内にも、圧縮機０４からの圧縮空気ＰＡが供給され、燃料ノズル０３の前方には、燃料ノズル０３のうち保炎用として設けられた燃料ノズル０３から供給された燃料Ｆとを混合させた混合気を着火させた保炎が常に形成されるようにしている。
すなわち、燃焼域には、燃料ノズル０３から噴射され、保炎で着火されて燃焼器内筒０２から燃料Ｆ濃度の濃い燃焼ガスＣＧの状態にして流入させるようにした燃料Ｆが供給される。
【０００４】
他方、燃焼域には圧縮機０４から車室１０内に吐出された圧縮空気ＰＡのうち、前述した燃焼器内筒０２に供給される圧縮空気ＰＡを除く、圧縮空気ＰＡが車室０１０内に設けた開口部から燃焼器尾筒０５内に流入して供給される。
この車室０１０内に開口する開口部から流入して燃焼域に供給される圧縮空気ＰＡの流量は、燃焼器内筒０３から供給される燃料Ｆとの混合比率が、燃焼域で最も燃焼効率の良い燃焼ガスＣＧを発生させることのできる比率に調整するために、燃焼尾筒０５の開口部近傍の内部に設置するようにしている、バイパス弁０８の開閉操作により制御されるようにしている。
【０００５】
このバイパス弁０８は、図６（ｂ）に示すように、車室０１０の周方向に２０個設けるようにした燃焼器尾筒０５のそれぞれに設けられ、各バイパス弁０８の開閉操作は、各バイパス弁０８毎に取り付けるようにした駆動軸０９を回転させることで行なうようにしている。
すなわち、図５に示すバイパス弁０８設置部を一部破断面で示す詳細図である図６（ａ）に示すように、それぞれの基端部が各バイパス弁０８のステムの一端部に連結された駆動軸０９は、車室０１０を貫通して、車室０１０の外側に突出するように設置され、図６（ｂ）に示すように、車室０１０の軸心を中心として放射状に配設するようにしている。
【０００６】
また、各駆動軸０９の先端部は、車室０１０外周面に固着されている内輪０１１上を、アクチュエータにより移動できるようにした外輪の側面とリンク装置を介して接続されており、内輪０１１上で外輪０１２を回転させることで、各駆動軸０９を一斉に回転させ、バイパス弁０８が一斉に開閉して、各燃焼器尾筒０５の後流側の燃焼域に均一に圧縮空気ＰＡを供給するようにしている。
【０００７】
しかしながら、このようにしてバイパス弁０８の開閉を一斉に行い、車室０１０内の周方向に２０個設けられた燃焼器尾筒０５内に流入する圧縮空気ＰＡの流量を制御して、燃焼器尾筒０５の後流側で静翼０６を設けるようにした位置より上流側に設けられる燃焼域に供給される燃料Ｆと圧縮空気ＰＡとの混合比率を、好適な高温、高圧の燃焼ガスＣＧが生成されるように調整するようにした、従来のガスタービン燃焼器０１においては、前述したようにバイパス弁０８の開閉を行う駆動軸０９が、車室０１０の外側に突き出る構造となり、しかも車室０１０の全周にわたって略等ピッチにして配設するようにしているために不具合が生じることがある。
【０００８】
すなわち、ガスタービンの機種によっては、上下に分割されて形成されている車室０１０を締付けて一体化するための車室水平フランジ０１３等と駆動軸０９とが干渉して、一部のバイパス弁０８の開閉を行う駆動軸０９を設置することが不可能となることがある。
【０００９】
すなわち、図６（ｂ）のＡ部に示すように、駆動軸０９を車室０１０の外側に突き出すのを阻止する車室水平フランジ０１３およびバイパス管０１４等が、車室０１０の外側に設けられており、これらが設けられた周方向位置の車室０１０内部に配設される燃焼器尾筒０５内に設けられるバイパス弁０８は、車室０１０の外部から駆動される駆動軸０９によって開閉することはできない。
【００１０】
従って、このような車室水平フランジ０１３等と干渉する周方向位置に配置され、開閉制御ができないバイパス弁０８は、ガスタービンの運転前にあらかじめ設定された開閉度にしておき、この開閉度で常時運転せざるを得ず、このために、ガスタービン燃焼器０１のうちの特定の燃焼器尾筒０５の燃焼域における燃焼は、燃焼効率の悪いものとなり、ガスタービン燃焼器０１全体としては燃焼効率の悪い運転を余儀なくされるという不具合がある。
【００１１】
また、このような不具合を解消するために、車室０１０の周方向に等ピッチに２０個配設された、燃焼器尾筒０５内に設けられた全てのバイパス弁０８を均等に開閉させ、各燃焼器尾筒０５の後流側に形成される燃焼域での全ての燃焼を効率を良く行わせて、ガスタービン燃焼器０１全体としての燃焼効率を向上させようとすれば、バイパス弁０８を開閉させる駆動軸０９の全てが車室０１０の外側に突き出して設けられる構造のものになり、このために、車室０１０外側の構造形状が、制限を受けることとなり、ガスタービン燃焼器０１を設けるようにした、プラントの配置上に不具合が生じることとなる。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、従来のガスタービン燃焼器の燃焼域における燃料と空気との比率、いわゆる、空燃比を制御するために、１つのバイパス弁を開閉させるための当該バイパス弁０８に設置されている駆動軸０９のみで開閉するようにし、しかも、駆動軸０９が車室０９を貫通して外側に突出させて設けるために、駆動軸０９の車室０１０からの突出位置によっては、車室外側の構造形状が制限を受け、さらに、車室外側の構造形状によっては、車室水平フランジ０１３等の障害物と干渉して、一部のバイパス弁０８の開閉が不可能となり、空燃比の調整ができず、燃焼効率の良い運転ができないという不具合を解消するために、車室の外部に駆動軸を突出させることが難しい周方向に配置されるバイパス弁を駆動するため、先端部が車室の外部に突出させることができず内部に収容して設けられる従動軸と、当該バイパス弁に隣接して設けられるバイパス弁を駆動するため、車室の外部に突出させることのできる隣接主動軸とを、車室内に配置するようにした連結棒で連結して、隣接主動軸の回動に応じて従動軸も回動させるようにして、隣接主動軸に連結されたバイパス弁の開閉制御に対応する開閉制御が、従動軸に連結したバイパス弁においてもできるようにして、プラント配置上において不具合が生じることになる車室外側の構造形状に制限が生じることがなく、また、車室の周方向に配設された全てのバイパス弁を同期させて、常時開閉できるようにして、全ての燃焼器尾筒内への圧縮空気の流入が一様になるように制御して、各燃焼器尾筒に設けた燃焼域の全てにおける、燃料と空気との混合比を最も燃焼効率の良いものにして、ガスタービン駆動に好適な高温、高圧の燃焼ガスを発生させることができるようにした、ガスタービン燃焼器のバイパス弁駆動装置を提供することを課題とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
このため、第１番目の発明のバイパス弁駆動装置は、次の手段とした。
【００１４】
（１）ガスタービン燃焼器の車室内を周方向に配設された複数の燃焼器尾筒にそれぞれ設けられ、燃焼器尾筒の後流側に設けられた燃焼域に供給される燃料を好適に燃焼させる空気流量に制御するバイパス弁のうち、車室の外側に配設された車室水平フランジ等の障害物と干渉する周方向位置に配設された燃焼器尾筒に設けられるようにした従動バイパス弁を回動させる弁棒に基端部が連結され、先端部を車室の外に突出させず、車室内部に収まるようにされ、軸心まわりの回動により、従動バイパス弁の開閉制御を行うようにした駆動軸を構成する従動軸を設けた。
【００１５】
（２）ガスタービン燃焼器の車室内を周方向に配設された複数の燃焼器尾筒にそれぞれ設けられ、燃焼器尾筒の後流側に設けられた燃焼域に供給される燃料を好適に燃焼させる空気流量に制御するバイパス弁のうち、車室外側の障害物と干渉しない周方向位置に配設された燃焼器尾筒の内部に設けられるようにした主動バイパス弁を回動させる弁棒に基端部が連結され、先端部が車室外に突出して、車室外に設置された駆動装置に連結されて、駆動装置により駆動され回動して、主動バイパス弁の開閉を行う駆動軸を構成する主動軸を設けた。
【００１６】
（３）車室の内部で従動軸および主動軸のうちの従動軸に隣接して設けられる隣接主動軸に、それぞれ一端部が連結され、他端部にバネをそれぞれ介装した枢着ピンを設けるようにした駆動レバーと枢着ピンで連結された連結部材とからなり、隣接主動軸の回動に応じて駆動レバーと連結部材との枢着状態を変化させるリンク機構を設けた。
【００１７】
（４）それぞれのリンク機構の連結部材に両端がそれぞれ連結されて、車室外に突出して、駆動装置で駆動されて回動する隣接主動軸の回動を、先端部が車室内部に収まるようにされた従動軸に伝達して回動させ、隣接主動軸の回動により開閉する主動バイパス弁の開閉に同調させて、従動バイパス弁の開閉を行わせるようにした連結棒を設けた。
【００１８】
（ａ）第１番目の発明のバイパス弁駆動装置は、上述（１）ないし（４）の手段により、
車室の外側に配設された車室水平フランジ等の障害物と干渉する周方向位置に配設された燃焼器尾筒の内部に設けられ車室外から、開閉操作することが困難な従動バイパス弁を回動させる駆動軸が、先端部が車室の外に突出させず、車室内部に収まるようにされ、隣接して設けた隣接主動軸により回動させるようにした従動軸にしたことにより、従動バイパス弁の開閉操作が容易にでき、車室の外側に配設される障害物と干渉する車室周方向位置に配設される、燃料器尾筒の後流側に設けられた燃焼域においても、主動バイパス弁と同様に当該燃焼域に供給される燃料を好適に燃焼させる流量に制御された空気が供給できるようになる。
【００１９】
また、従動バイパス弁の開閉操作が従動バイパス弁を回動させる従動軸を車室外に突出させることなくできるようになるために、車室外側の構造形状を特異な形状のものにする必要がなくなり、このような燃焼器尾筒を設けるようにしたガスタービン燃焼器を具えるプラントの配置上の制約をなくすることができる。
【００２０】
また、バネをそれぞれ介装した駆動レバーを具えたリンク機構により連結棒を作動させて、隣接主動軸からの駆動力により従動軸を回動させ、従動バイパス弁の開閉制御をするようにしたので、ガスタービン燃焼器の車室内を周方向に配設された燃焼器尾筒外を流れる圧縮空気の流れにより、後流側に発生するカルマン渦と共振する、連結棒から振動が伝達されるリンク機構の振動が低減し、特に、振動発生に伴い磨耗が大きくなる、リンク機構に設ける枢着ピン又は隣接主動軸および従動軸との連結部の磨耗を低減させることができる。
【００２１】
また、第２番目の発明のバイパス弁駆動装置は、上述（１）ないし（４）の手段に加え、次の手段とした。
【００２２】
（５）車室の径方向に放射状に配置される駆動軸のうち、従動軸および隣接主動軸のうちの、少くとも一方の配置方向を放射状方向から偏向させて、車室の周方向に隣接して配置される従動軸および隣接主動軸の方向が、平行になるように配置されるようにした。
【００２３】
第２番目の発明のバイパス弁駆動装置は、上述（１）ないし（４）の手段に加え、上述（５）の手段にしたことにより、上述（ａ）に加え、
（ｂ）従動軸および隣接主動軸が平行になるようにしたことにより、従動軸と隣接主動軸の回転方向は、同一方向の平行面をなすようになり、リンク機構を駆動レバーと連結部材とからなるシングル機構にしても、従動軸と隣接主動軸の回転は、駆動装置の小さい駆動力で容易に回転できるようになり、リンク機構を簡単な構成にでき、しかも、回転時に大きな荷重が発生することなく、信頼性の高いものにすることができる。
【００２４】
第３番目の発明のバイパス弁駆動装置は、上述（１）ないし（４）の手段に加え、次の手段とした。
【００２５】
（６）連結棒が、隣接主動軸に一端部が連結されたリンク機構の他端部、すなわち、一端部が枢着ピンで駆動レバーに枢着された連結部材の他端部に連結された端部から従動軸に一端部が連結されたリンク機構の他端部に連結された端部にかけて、例えば、車室の周方向の円弧面と同心状の円弧を形成させるような傾斜にされた曲部を設けるものとした。
【００２６】
第３番目の発明のバイパス弁駆動装置は、上述（１）ないし（４）の手段に加え、上述（６）の手段にしたことにより、上述（ａ）に加え、
（ｃ）連結棒に曲部を設けるものとしたので、例えば、この曲部の形状を車室の周方向に配設される従動バイパス弁と隣接主動軸で回動する主動バイパス弁との位置に、連結棒の両端が位置するように連結棒に曲部を設けることにより、従動バイパス弁と主動バイパス弁の位置を変えることなく、しかも、従動バイパス弁のステムに基端部が連結される従動軸を最小長さにすることができ、さらには、従動軸の長さを短くできることにより、従動軸を回動させる駆動力を小さくすることができるものにすることができる。
【００２７】
また、第４番目の発明のバイパス弁駆動装置は、上述（１）ないし（４）の手段に加え、次の手段とした。
【００２８】
（７）連結棒が、内部に形成された空間に鋼球が充填されるとともに、外周面に連結棒の軸心方向から傾斜するようにして設けたリブを突出させて設けた、円筒もしくは角筒からなる筒管で形成されるものとした。
【００２９】
第４番目の発明のバイパス弁駆動装置は、上述（１）ないし（４）の手段に加え、上述（７）の手段にしたことにより、上述（ａ）に加え、
（ｄ）円筒もしくは角筒からなる筒管の内部に鋼球が充填されるとともに、外周面に傾斜するリブを突出させて設けたことにより、ガスタービン燃焼器の車室内に周方向に配設された燃焼器尾筒の外側を流れる圧縮空気の流れにより、連結棒の後流側に発生するカルマン渦の発生が低減し、カルマン渦による連結棒の共振を回避でき、また、カルマン渦との共振により連結棒に振動が発生しても、内部に充填された鋼球の摩擦力により振動振幅を低減でき、外部からの連結棒への振動の伝達を低減することができる。
【００３０】
また、第５番目の発明のバイパス弁駆動装置は、上述（１）ないし（４）の手段に加え、次の手段とした。
【００３１】
（８）リンク機構が、駆動軸を構成する従動軸および隣接主動軸の回動に応じて、これらとともに回動するリンク機構を構成する駆動レバーと、これらの軸と連結されてない側の駆動レバーの端部に設けられた枢着ピンで一端部が枢着され、駆動レバーの回動方向と直交する方向に自在に回動する中間継手と、中間継手の枢着ピンと枢着されない他端部で隣接駆動軸から従動軸に駆動力を伝達するようにした連結棒を枢着し、連結棒を中間継手の回動方向と直交する方向に回動させる回動ピンとからなるダブルリンク機構からなるものとした。
【００３２】
第５番目の発明のバイパス弁駆動装置は、上述（１）ないし（４）の手段に加え、上述（８）の手段にしたことにより、上述（ａ）に加え、
（ｅ）リンク機構をダブルリンク機構にしたことにより、車室の径方向に放射状に配置される従動軸および従動軸を駆動する隣接主動軸をスムーズに回転させることができ、特に、従動バイパス弁の開閉が隣接主動軸で駆動される主動バイパス弁の開閉と略同時に、しかも、同量開閉されるので、換言すれば車室の外側に設けた外輪の動きに対応して、ガスタービン燃焼器の車室内を周方向に配設された複数の燃焼器尾筒内にそれぞれ設けられたバイパス弁の全てが、同時に、しかも均一に開閉するので、各燃焼器尾筒の後流側に設けられた各燃焼域に供給される燃料を、好適に燃焼させる流量に制御した空気が供給できるようになり、ガスタービン燃焼器を燃焼効率に秀れ、大きな駆動力を発生させることができるものにすることができる。
【００３３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のバイパス弁駆動装置の実施の一形態を図面にもとづき説明する。
なお、図において図５、図６に示す部材と同一又は類似の部材については同一符号を付して説明は省略する。
図１は本発明のバイパス弁駆動装置の実施の第１形態を示す、図６（ｂ）と同様に図６（ａ）に示す矢視Ｅ−Ｅにおける側面図である。
【００３４】
図に示すように、車室０１０の外側に設けられる車室水平フランジ０１３、バイパス管０１４等の障害物を設けた車室０１０内部の周方向に２０個、すなわち、車室０１０の周方向に１８°毎に等ピッチに配設される燃焼器尾筒０５の開口部付近内に設けられる、バイパス弁０８を開閉させるための駆動軸０９が干渉する、車室０１０の周方向位置に配置される、バイパス弁０８のうちの従動バイパス弁２０を開閉操作するための駆動軸を構成する従動軸２１は、その上端が車室０１０内に収まるように短くされている。
【００３５】
また、車室０１０の外側に設けられる障害物と干渉せずに、車室０１０の外側にまで突出させることのできる駆動軸０９で回動できる車室０１０の周方向位置に配置される、バイパス弁０８のうちの主動バイパス弁２２を開閉操作するための駆動軸０９を構成する主動軸２４は、車室０１０の外側に固着された内輪０１１の外周面を移動できるようにされた外輪０１２の側面に、その上端がリンク装置を介して連結されている。
【００３６】
従って、主動バイパス弁２２は、内輪０１１の外周面を移動する外輪０１２の動きに対応して回動する主動軸２３，２４により、開閉操作が行われ、燃焼域に供給される圧縮空気ＰＡの燃焼器尾筒０５内への流入量を、図５、図６に示す従来のガスタービン燃焼器０１と同様に制御することができる。
【００３７】
また、上述した主動バイパス弁２２を開閉操作をするための主動軸２４には、前述した従動軸２１に隣接して配設される隣接主動軸２３、換言すれば、従動バイパス弁２０が配設された燃焼器尾筒０５に隣接して設けられた燃焼器尾筒０５の開口部に設けられた主動バイパス弁２２を開閉操作して、当該燃焼器尾筒０５内への圧縮空気ＰＡの流量を制御するための隣接主動軸２３を別に設けるようにしている。
【００３８】
この隣接主動軸２３は、車室０１０の内部位置で従動軸２１の先端部と連結棒２５で連結され、外輪０１２の動きに対応して、主動バイパス弁２２を開閉操作すると同時に、従動バイパス弁２０を開閉するため、リンク機構２６を介して連結棒２５により従動軸２１をも回動できるようにしている。
【００３９】
図２は、この隣接主動軸２３と従動軸２１とを連結棒２５で連結した連結状態の詳細を示す図で、図２（ａ）は図１に示す矢視Ａ−Ａにおける平面図、図２（ｂ）は図２（ａ）に示す矢視Ｂ−Ｂにおける側面図である。
図６（ｂ）に示すように、車室０１０の軸心を中心として通常放射状に設けられる隣接主動軸２３と従動軸２１とは、図２（ｂ）に示すように軸心方向が平行に配置され、リンク機構２６を介して連結棒２５で連結され、上述したように外輪０１２の車室０１０周方向の移動により、リンク装置によって回動して、主動バイパス弁２２の開閉操作を行う隣接主動軸２３の回動によって従動軸２１を回動させ、従動バイパス弁２０を主動バイパス弁２２の開閉操作に対応した開閉操作を行うようにしている。
【００４０】
リンク機構２６は、車室０１０の内部に位置する従動軸２１の先端部と、車室０１０を貫通して車室０１０の外部まで突出する隣接主動軸２３の車室０１０内部に位置する部分にそれぞれ設けられるが、説明を簡単にするため、隣接主動軸２３に設けるようにしたリンク機構２６についてのみ説明する。
すなわち、従動軸２１の先端部にも隣接主動軸２３に設けるようにしたリンク機構２６と全く同じものを設けるようにしている。
【００４１】
リンク機構２６は、基端部が係合ピンで隣接主動軸２３の外周面に固着されるとともに、先端部に枢着ピン穴３０を設けるようにした駆動レバー２７と、枢着ピン穴３０に挿入した枢着ピン３２で枢着するようにした連結部材３１とで形成されている。また、枢着ピン穴３０を設けるようにした駆動レバー２７の先端部には、駆動レバー２７の内部を軸心方向に穿設され、枢着ピン穴３０に開口するバネ収納区画が設けられ、このバネ収納区画に、バネ２８を収容するとともに、バネ２８と枢着ピン３２で枢着される連結部材３１の枢着部に嵌装されるブッシュとの間にバネ受け座２９を設けるようにしている。
【００４２】
隣接主動軸２３および従動軸２１にそれぞれ連結され、駆動レバー２７とともにシングルリンク機構２６を構成し、それぞれの駆動レバー２７の先端部に枢着ピン３２で枢着され、駆動レバー２７の軸方向から自在に変角できるようにした連結部材３１の枢着部と反対側の端部には連結棒２５が連結され、隣接主動軸２３の回動を従動軸２１に伝達し、従動軸２１を隣接主動軸２３の回動に同期させて回動させ、従動軸２１の基端部に連結された従動バイパス弁２０の開閉操作を行うようにしている。
【００４３】
この連結棒２５には、隣接主動軸２３に設けられたリンク機構２６に連結される端部と従動軸２１に設けられたリンク機構２６に連結される端部との間に、車室０１０の周方向に円弧と同心状の円弧面を形成するような曲部が形成されている。
【００４４】
また、連結棒２５は、図３に示すようにリンク機構２６と接続される両端部を除き、円筒３３で形成され、内部に鋼球３４を充填するとともに、円筒３３の外周面には、円筒３３の軸心方向から傾斜させた螺旋状のリブ３５が突出させて設けられている。
【００４５】
本実施の形態のバイパス駆動装置では、上述したように、車室０１０の外側に設けた車室水平フランジ０１３等の障害物と干渉する従動バイパス弁２０を駆動する従動軸２１を、車室０１０の内部に収まる様に短くして、従動軸２１の隣りに配置され、車室０１０外に突出させても障害物と干渉を起さない隣接主動軸２３を、駆動源として連結棒２５を介して結合して従動軸２５を回動するようにした。
【００４６】
これにより、駆動軸０９のうちの従動軸２１は、車室０１０外へ突出させなくても、従動バイパス弁２０の開閉操作ができるようになり、車室０１０の外部形状に制約が生じるようなことがなくなり、ガスタービン燃焼器を設けるプラントの配置上の制約を少くできるとともに、従来、車室０１０の外部形状に制約が生じないようにすると、運転中の開閉操作が不可能であった従動バイパス弁の開閉が可能となり、車室０１０の内部に周方向に配設された各燃焼器尾筒０５の燃焼域における燃料Ｆと圧縮空気ＰＡとの混合比を、好適な燃焼ができる均一なものにでき、燃焼効率を上げることができプラント全体としての出力を向上させることができる。
【００４７】
また、バイパス弁０８を開閉させる駆動軸０９は、燃焼器尾筒０５が車室０１０内に円周状に配置されているため、放射状に設けるようにしているが、本実施の形態では、従動軸２１のみを、隣接して配設した隣接主動軸２３と平行になるように偏向させることで、従動軸２１の回転方向が隣接主動軸２３の回転方向と同じになる平行な面にすることができる。
すなわち、リンク機構２６を駆動レバー２７と接続部材３１とからなるシングルにすることができ、簡単な構成で信頼性の高いものにすることができる。
【００４８】
また、連結棒２５に曲部を設けることで主動バイパス弁２２又は従動バイパス弁の位置を変更せずに、従動軸２５を最小長さにすることができ、さらに、従動軸２１と隣接主動軸２３の軸心方向と平行にすることと相俟って、従動軸２１を回動させる隣接主動軸２３の負荷を必要最小限度のものにすることができる。
【００４９】
このような従動バイパス弁２０を駆動するためのリンク機構２６を、車室０１０内部に収容される内部リンク機構とすることで、車室０１０外側の構造上の制約に関わらず、従動バイパス弁２０の開閉操作をスムーズに実施することができる。
車室０１０内部に設けるようにしたリンク機構２６は、ガスタービン等の回転機械で使用されるので、振動による摩擦、損傷が懸念され、更には、周辺を流れる圧縮空気ＰＡの流速５０ｍ／ｓ程度の速度の気流にさらされるので、連結棒２５にはカルマン渦との共振が問題となることがある。
【００５０】
そこで、リンク機構２６の駆動レバー２７内にバネを設置し、バネ受け座２９を通して連結部材３１の枢着部に嵌装したブッシュを押し付けることで、リンク機構２６の防振、磨耗対策を図ることができる。
また、連結棒２５にカルマン渦との共振を避けるためにリブ３５を巻き、カルマン渦の発生を防ぎ、さらに内部には、鋼球３４を詰めてその摩擦力によるダンピング効果で、カルマン渦との共振回避および外部からの伝達される振動の防振対策とすることができる。
【００５１】
次に、図４は本発明のバイパス弁駆動装置の実施の第２形態を示す図で、図４は、隣接主動軸２３と従動軸２１とを連結棒２５で連結した連結状態の詳細を示す図で、図４（ａ）は図１に示す矢視Ａ−Ａにおける平面図、図４（ｂ）は図４（ａ）に示す矢視Ｄ−Ｄにおける断面図である。
【００５２】
図に示すように、実施の第１形態と同様に本実施の形態においても、車室水平フランジ０１３とバイパス弁０８を開閉させるための駆動軸０９が干渉する車室０１０の周方向位置に配置されている従動バイパス弁２０を駆動させる場合には、従動バイパス弁２０を開閉させる従動軸２１が車室０１０に収まるように短くして、隣りの車室水平フランジ０１３と干渉しない周方向位置に配置された主動バイパス弁２２を開閉させる隣接主動軸２３と連結棒２５を介して接続し、従動バイパス弁２０の開閉を可能としている。
【００５３】
また、隣接主動軸２３と連結棒２５とは、駆動レバー２７と中間継手３６を介して連結されている。さらに、従動軸２１と連結棒２５も同様に中間継手３６と駆動レバー２７を介して連結されている。ここで駆動レバー２７と中間継手３６とは枢着ピン３２で、そして中間継手３６と連結棒２５とは回動ピン３７でそれぞれ結合されている。
【００５４】
また、振動、磨耗低減を目的として実施の第１形態で示したように、駆動レバー２７に設けた枢着ピン穴３０に開口するバネ収容区画にバネ２８を入れて、バネ受け座２９を枢着ピン３２の方向に押込み、中間継手３６に押し込むとともに、本実施の形態では中間継手３６と連結棒２５の間の枢着部にもバネ３８を入れてバネ受け座３９で中間継手を押し込む構造としている。
【００５５】
このように、リンク機構２６が内部ダブルリンク機構にしたものを設置するのは、連結棒２５が設置される位置が流速５０ｍ／ｓ程度の乱れた気流が流れる場所であり、カルマン渦との共振を避けるためで、さらに、このカルマン渦との共振を避けるために連結棒２５も、実施の第１形態における連結棒２５と同様に、図３に示したように、全周にリブ３５を設置し、内部に鋼球３４を詰めた構造にした円筒３３からなるものとなっている。
【００５６】
本実施の形態のバイパス駆動装置では、上述した実施の第１形態と同様に、車室０１０の外側に設けた車室水平フランジ０１３等の障害物と干渉する従動バイパス弁２０を駆動する従動軸２１を、車室０１０の内部に収まる様に短くして、隣りの干渉を起さない隣接主動軸２３を駆動源として連結棒２５を介して結合して従動軸２５を回動するようにした。
【００５７】
これにより、車室０１０の外部形状制約を最小限として、ガスタービン燃焼器を設けるプラントの配置上の制約を少くできるとともに、従来、運転中の開閉操作が不可能であった従動バイパス弁の開閉を可能となり、車室０１０の内部に周方向に配設された各燃焼器尾筒０５の燃焼域における燃料Ｆと圧縮空気ＰＡとの混合比を、好適な燃焼をさせることのできる均一なものにでき、燃焼効率を上げることができプラント全体としての出力を向上させることができる。
【００５８】
さらに、本実施の形態においては、バイパス弁０８を開閉させる駆動軸０９は、燃焼器尾筒０５が車室０１０内に円周上に配置されているので、放射状に伸びている。
したがって、隣接主動軸２３まわりの回転運動は、隣接主動軸２３および従動軸２１に基端部が固着された駆動レバー２７と中間継手３６から構成されるリンク機構２６で従動軸２１に伝達され、車室０１０の円周方向の回転運動は、中間継手３６と連結棒２５とを枢着する回動ピン３７で構成されるもう１つのリンク機構で賄われる。
【００５９】
このような内部ダブルリンク機構とすることで、車室０６外側の構造上の制約に関わらず、放射状に設置されている従動軸２１および主動軸２４と隣接主動軸２３からなる駆動軸０９を、スムーズに駆動させる事が可能となる。
また、全てのバイパス弁０８を同方向に開閉することが出来るので、従動軸２１で駆動される従動バイパス弁２０も、隣接主動軸２３、主動軸２４で駆動される主動バイパス弁２２と同様な空気流れを燃焼器尾筒０７内に供給可能となり、車室０１０の内部に周方向に配設された各燃焼器尾筒０５の燃焼域における燃料Ｆと圧縮空気ＰＡとの混合比を、好適な燃焼をさせることのできる均一なものにでき、燃焼効率を上げることができプラント全体としての出力を向上させることができる。
【００６０】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明のバイパス弁駆動装置によれば、車室の外側に配設された車室水平フランジ等の障害物と干渉する周方向位置に配設された燃焼器尾筒の内部に設けられるようにした、従動バイパス弁を回動させる弁棒に基端部が連結され、車室内部に収まるようにされ、軸心まわりの回動により従動バイパス弁の開閉制御を行う駆動軸を構成する従動軸、従動バイパス弁を設ける燃焼器尾筒に隣接し、しかも車室外側の障害物と干渉しない周方向位置に配設された燃焼器尾筒に設けるようにした、主動バイパス弁を回動させる弁棒に基端部が連結され、先端部が車室外に突出して、車室外に設置された駆動装置に連結されて、駆動装置により駆動され回動して主動バイパス弁の開閉を行う駆動軸を構成する主動軸、車室の内部で従動軸および主動軸のうちの従動軸に隣接して設けられる隣接主動軸とに、それぞれ一端部が連結され、他端部にバネをそれぞれ介装した枢着ピンを設けるようにした駆動レバーと枢着ピンで連結された連結部材とからなり、隣接主動軸の回動に応じて、隣接主動軸又は従動軸の軸心との角度を変動させるリンク機構、枢着ピンで枢着された連結部材に固着され、駆動装置で駆動されて回動する隣接主動軸の回動を、従動軸に伝達して回動させ、主動バイパス弁と同調させて、従動バイパス弁の開閉を行わせる連結棒とを設けるものとした。
【００６１】
これにより、従動バイパス弁の回動が容易にでき、車室の外側に配設される障害物と干渉する車室周方向位置に配設される燃焼器尾筒の後流側に設けられた燃焼域においても、主動バイパス弁と同様に当該燃焼域に供給される燃料を好適に燃焼させる流量に制御した空気が供給できるようになる。
【００６２】
また、車室外側の構造形状を特異な形状のものにする必要がなくなり、燃焼器尾筒を設けるようにしたガスタービン燃焼器を具えるプラントの配置上の制約をなくすることができる。
また、ガスタービン燃焼器の車室内を周方向に配設された燃焼器尾筒外を流れる圧縮空気の流れにより、後流側に発生するカルマン渦と共振する連結棒から振動が伝達されるリンク機構の振動が低減し、特に、振動発生により磨耗が大きくなる連結棒を枢着する枢着ピン、又は隣接主動軸および従動軸との連結部の磨耗を低減させることができる。
【００６３】
また、本発明のバイパス弁駆動装置は、車室の径方向に放射状に配置される駆動軸のうち、従動軸および隣接主動軸のうちの少くとも一方の配置方向を偏向させて、車室の軸心を中心として放射状に配置される従動軸および隣接主動軸とが平行になるように配置されるようにした。
【００６４】
これにより、リンク機構をシングル機構にしても従動軸と隣接主動軸の回転は、駆動装置の小さい駆動力で容易に回転できるようになり、リンク機構を簡単な構成にできさらに、回転時に大きな荷重が発生することなく信頼性の高いものにすることができる。
【００６５】
また、本発明のバイパス弁駆動装置は、連結棒が、隣接主動軸に一端部が連結されたリンク機構の他端部に設けられた枢着ピンで枢着された端部から従動軸に一端部が連結されたリンク機構の他端部に設けられた枢着ピンで枢着された端部にかけて、車室の中心側方向に向かって傾斜する曲部を設けるものとした。
【００６６】
これにより、連結棒を車室の中心側方向に向かって傾斜する曲部を設けたので、車室の周方向に配設される従動バイパス弁と隣接主動軸で回動する主動バイパス弁の位置を変えることなく、しかも、従動バイパス弁のステムに基端部が連結される従動軸を最小長さにすることができ、さらには、従動軸の長さを短くできることにより、従動軸を回動させる駆動力を小さくすることができる。
【００６７】
また、本発明のバイパス弁駆動装置は、連結棒が、内部に形成され空間に鋼球が充填されるとともに、外周面に連結棒の軸心方向から傾斜するリブを突出させて設けた、円筒もしくは角筒からなる筒管で形成されるものとした。
【００６８】
これにより、ガスタービン燃焼器の車室内に周方向に配設された燃焼器尾筒の外側を流れる圧縮空気の流れにより、連結棒の後流側に発生するカルマン渦による振動の発生が低減し、カルマン渦による連結棒の共振を回避でき、また、カルマン渦との共振により連結棒に振動が発生しても、内部に充填された鋼球の摩擦力により振幅を低減でき、外部からの連結棒への振動の伝達を回避することができる。
【００６９】
また、本発明のバイパス弁駆動装置は、リンク機構が、駆動軸を構成する従動軸および隣接主動軸の回動に応じて、これらの軸の軸心と直交する方向に回動するリンク機構を構成する駆動レバーと、これらの軸と連結されてない側の駆動レバーの端部に設けられた枢着ピンで一端が枢着され、駆動レバーの回動面と直交する方向に自在に回動する中間継手と、中間継手の枢着ピンとされない他端部で隣接駆動軸から従動軸に駆動力を伝達するようにした連結棒を枢着し、連結棒を中間継手の回動面と直交する方向に回動させる回動ピンとからなるダブルリンク機構からなるものとした。
【００７０】
これにより、車室の径方向に放射状に配置される従動軸および従動軸を駆動する隣接主動軸をスムーズに回転させることができ、特に、従動バイパス弁の開閉が隣接主動軸で駆動される主動バイパス弁の開閉と略同時に、しかも同量開閉されるので、ガスタービン燃焼器の車室内を周方向に配設された複数の燃焼器尾筒内にそれぞれ設けられたバイパス弁の全てが、同時に、しかも均一に開閉し、各燃焼器尾筒の後流側に設けられた各燃焼域に供給される燃料を好適に燃焼させる流量を制御できる空気を供給できるようになり、ガスタービン燃焼器を燃焼効率に秀れ、大きな駆動力を発生させることができるものにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図６（ａ）に示す矢視Ｅ−Ｅ部分における、本発明のバイパス弁駆動装置の実施の第１形態を示す側面図、
【図２】隣接主動軸と従動軸とを連結棒２５で連結した連結状態の詳細を示す図で、図２（ａ）は図１に示す矢視Ａ−Ａにおける平面図、図２（ｂ）は図２（ａ）に示す矢視Ｂ−Ｂにおける側面図、
【図３】図２に示す連結棒の詳細を示す図で、図３（ａ）は一部を破断面で示す部分側面図、図３（ｂ）は図３（ａ）に示す矢視Ｃ−Ｃにおける横断面図、
【図４】本発明のバイパス弁駆動装置の実施の第２形態を示す図で、隣接駆動軸と従動軸とを連結棒で連結した連結状態の詳細図で、図４（ａ）は図１に示す矢視Ａ−Ａにおける平面図、図４（ｂ）は図４（ａ）に示す矢視Ｄ−Ｄにおける断面図、
【図５】ガスタービン燃焼器の一部分を示す断面図、
【図６】従来のバイパス弁駆動装置を示す図で、図６（ａ）は図５に示すバイパス弁の開閉機構を示すための部分図、図６（ｂ）は図６（ａ）に示す矢視Ｅ−Ｅにおける側面図である。
【符号の説明】
０１   ガスタービン燃焼器
０２   燃焼器内筒
０３ 燃料ノズル
０４ 圧縮機
０５ 燃焼器尾筒
０６ 静翼
０７ 動翼
０８ バイパス弁
０９ 駆動軸
０１０ 車室
０１１ 内輪
０１２ 外輪
０１３ 車室水平フランジ
０１４ バイパス管
２０ 従動バイパス弁
２１ 従動軸
２２ 主動バイパス弁
２３ 隣接主動軸
２４ 主動軸
２５ 連結棒
２６ リンク機構
２７ 駆動レバー
２８，３８ バネ
２９，３９ バネ受け座
３０ 枢着ピン穴
３１ 連結部材
３２ 枢着ピン
３３ 円筒
３４ 鋼球
３５ リブ
３６ 中間継手
３７ 回動ピン
Ｆ 燃料
ＰＡ 圧縮空気
ＣＧ 燃焼ガス
【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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