【手続補正書】
【提出日】平成29年7月6日(2017.7.6)
【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】
空気を圧縮する圧縮機と、
前記圧縮機で圧縮された空気中で燃料を燃焼させて燃焼ガスを生成する燃焼器と、
前記燃焼ガスにより駆動するタービンと、
を備え、
前記圧縮機は、前記圧縮機の中間段から空気を冷却空気として抽気する抽気ポートを有し、
前記タービンは、ロータ軸と、前記ロータ軸の外周に取り付けられた複数の動翼を備えて前記ロータ軸の軸方向に並ぶ複数の動翼列と、を有し、
前記ロータ軸には、
前記抽気ポートに接続され、前記軸方向に延びる軸方向通路と、
前記軸方向通路に接続され、前記軸方向通路との接続部から前記ロータ軸の径方向外側に延びる強制渦通路と、
前記強制渦通路における径方向外側の端部に接続され、複数の前記動翼列のうちの第一動翼列に前記冷却空気を導く第一翼列通路と、
前記強制渦通路における径方向外側の端部に接続され、複数の前記動翼列のうちの第二動翼列に前記冷却空気を導く第二翼列通路と、
が形成されている、
ガスタービン。
【請求項２】
請求項１に記載のガスタービンにおいて、
前記強制渦通路は、複数の前記動翼列のうちで、前記軸方向における燃焼ガスの流れの最も下流側に配置されている第三動翼列の下流側に形成されている、
ガスタービン。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のガスタービンにおいて、
前記第二翼列通路を通る前記冷却空気の圧力を調節する手段を有する、
ガスタービン。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか一項に記載のガスタービンにおいて、
前記軸方向で、前記第一動翼列と前記第二動翼列との間に配置されている静翼列と、
前記抽気ポートに接続され、前記冷却空気を前記静翼列に導く静翼用中圧抽気管と、
を備えるガスタービン。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか一項に記載のガスタービンにおいて、
前記ロータ軸には、前記強制渦通路における径方向外側の端部に接続され、複数の前記動翼列のうちで、前記軸方向における燃焼ガスの流れの最も下流側に配置されている第三動翼列に前記冷却空気を導く第三翼列通路が形成されている、
ガスタービン。
【請求項６】
請求項５に記載のガスタービンにおいて、
前記第三翼列通路を通る前記冷却空気の圧力を調節する手段を有する、
ガスタービン。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか一項に記載のガスタービンにおいて、
前記抽気ポートと前記軸方向通路とを接続する抽気管と、
前記抽気管に接続された抽気分岐管と、
前記抽気分岐管に接続され、前記抽気分岐管を流れてきた前記冷却空気に前記ロータ軸の回転方向の速度成分を付与する予旋回ノズルと、
を備え、
前記ロータ軸には、複数の前記動翼列のうちで、前記軸方向における燃焼ガスの流れの最も下流側に配置されている第三動翼列に前記予旋回ノズルを通過した前記冷却空気を導く第三翼列通路が形成されている、
ガスタービン。
【請求項８】
請求項１から６のいずれか一項に記載のガスタービンにおいて、
前記圧縮機は、前記抽気ポートである第一抽気ポートよりも、前記圧縮機内の前記空気の流れの上流側における中間段から空気を冷却空気として抽気する第二抽気ポートを有し、
前記ロータ軸には、
前記第二抽気ポートに接続され、前記軸方向通路である第一軸方向通路よりも径方向外側で、前記軸方向に延びる第二軸方向通路と、
前記第二軸方向通路に接続され、複数の前記動翼列のうちで、前記軸方向における燃焼ガスの流れの最も下流側に配置されている第三動翼列よりも下流側で、前記第二軸方向通路との接続部から径方向外側に延びる第二強制渦通路と、
前記第二強制渦通路における径方向外側の端部に接続され、前記第三動翼列に前記冷却空気を導く第三翼列通路と、
が形成されている、
ガスタービン。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
複数の動翼列のうちで最下流に配置されている第三動翼列には、第一動翼列や第二動翼列に供給する冷却空気の圧力よりも低い圧力の冷却空気でも供給することができる。しかも、当該ガスタービンでは、圧縮機から抽気した空気を回転するロータ軸に流入させ、このロータ軸中で冷却空気の強制渦を発生させることで、冷却空気の圧力を高めてから、第三動翼列に空気供給している。このため、当該ガスタービンでは、第一抽気ポートからの空気よりも低圧の空気を第二抽気ポートから冷却空気として抽気し、これを第三動翼列の冷却空気として利用することができる。よって、当該ガスタービンでは、圧縮機で第三動翼列の冷却用の空気の圧縮比を小さくできる結果、圧縮機の駆動力を抑え、ガスタービンの効率を高めることができる。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５７】
本実施形態のロータ軸３２には、第一実施形態のロータ軸３２と同様、中圧抽気ポート１６からの冷却空気が動翼用中圧抽気管８５を介して流入する軸方向通路４５と、軸方向通路４５に接続された強制渦通路４６と、強制渦通路４６を通過した冷却空気を第二段動翼列３３ｂ（第一動翼列）に導く第二段翼列通路４７（第一翼列通路）と、強制渦通路４６を通過した冷却空気を第三段動翼列３３ｃ（第二動翼列）に導く第三段翼列通路４８（第二翼列通路）と、が形成されている。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６３】
軸端板６１には、抽気分岐管８８の端部が固定されている。このため、動翼用中圧抽気管８５を流れてきた冷却空気の一部は、抽気分岐管８８を介して、軸端板６１と大径部端カバー６２とで形成されている空気受入空間６６に流入する。大径部端カバー６２で、大径部４４の第五キャビティ５２ｅと対向する位置には、空気受入空間６６に流入した冷却空気にロータ軸３２の回転方向の速度成分を付与する予旋回ノズル６７が設けられている。対径部端カバー６２で、予旋回ノズル６７が設けられている位置よりも径方向内側で、大径部４４と径方向で対向している位置には、大径部４４と大径部端カバー６２との間をシールするシール部材６４ｂが設けられている。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７７】
また、第一実施形態では、第二段動翼列３３ｂ及び第三段動翼列３３ｃを冷却する冷却空気の全てを強制渦通路４６に流入させ、ここでタービンロータ３１の回転により生じる遠心力を利用して冷却空気を昇圧させている。一方、本実施形態では、第二段動翼列３３ｂ及び第三段動翼列３３ｃを冷却する冷却空気のみを強制渦通路４６に流入させて昇圧させ、第四段動翼列３３ｄを冷却する冷却空気に関しては、強制渦通路４６に流入させずに予旋回ノズル６７を通過させることで旋回させ、タービンロータ３１の回転抵抗を減らしている。よって、本実施形態では、第一実施形態よりもタービンロータ３１の回転抵抗が小さくなり、ガスタービンの効率を高めることができる。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８７】
ロータ軸３２の大径部４４には、第一及び第二実施形態のロータ軸３２の大径部４４と同様、第一キャビティ５２ａ、第二キャビティ５２ｂ、第三キャビティ５２ｃ、第四キャビティ５２ｄが形成されている。第四キャビティ５２ｄは、第一強制渦通路４６の径方向外側の端部と接続されている。第四キャビティ５２ｄと第三キャビティ５２ｃとは、第四ディスク通路５３ｄで接続され、第三キャビティ５２ｃと第二キャビティ５２ｂとは、第三ディスク通路５３ｃで接続されている。第二キャビティ５２ｂと第三段動翼列３３ｃとは、第三段連通路５６で接続され、第二キャビティ５２ｂと第二段動翼列３３ｂとは、第二段連通路５５で接続されている。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１１２】
「その他の変形例」
第一、第二及び第三実施形態の動翼用中圧抽気管８５や、第三実施形態の動翼用低圧抽気管９５には、空気調節弁８７，９７や冷却器８６，９６を設けているが、これらは必須のものではない。よって、これらの抽気管における空気調節弁８７，９７や冷却器８６，９６を適宜省略してもよい。