【手続補正書】
【提出日】平成29年8月10日(2017.8.10)
【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】
環状に形成される車室と、
環状に形成されて前記車室の径方向の内側に支持される外側ディフューザと、
環状に形成されて前記外側ディフューザの径方向の内側に配置されることで前記外側ディフューザとの聞に排気ガス流路を形成する内側ディフューザと、
筒形状を形成されて長手方向の一端部が前記外側ディフューザに連結されて他端部が前記内側ディフューザに連結されるストラットカバーと、
前記車室における前記ストラットカバーより前記排気ガス流路の上流側または下流側に設けられる冷却空気導入部と、
前記外側ディフューザの径方向の外側を覆うように環状に形成されて前記車室に支持される仕切部材と、
前記外側ディフューザと前記仕切部材との間に設けられて前記冷却空気導入部から導入された冷却空気を前記ストラットカバー内側のストラットカバー流路に導くように形成される冷却空気流路と、
を有することを特徴とする排気装置。
【請求項２】
前記仕切部材は、軸方向の一端部を先端が固定されない自由端とし、他端部は前記車室に固定された固定端を備え、軸方向に環状に配置され、前記冷却空気流路が、前記自由端から前記固定端に向かう流路を形成するように配置されることを特徴とする請求項１に記載の排気装置。
【請求項３】
前記外側ディフューザは、軸方向の一端部において周方向に環状に配置されたサポート部材を介して前記車室に支持され、前記仕切部材は、前記サポート部材に対して径方向の内側に配置されることを特徴とする請求項１または請求項２のいずれか一項に記載の排気装置。
【請求項４】
前記サポート部材は、周方向に一定の隙間をあけて複数に分割された分割片で形成され、前記分割片は、軸方向から見て、周方向に配置された前記ストラットカバーの間に少なくとも一以上の前記隙間が配置されるように取付けられることを特徴とする請求項３に記載の排気装置。
【請求項５】
前記分割片は、周方向に隣接して配置され、軸方向の一端が前記車室に固定され、他端が前記外側ディフューザの径方向外側の壁面に固定された前記分割片は、隣接する前記分割片の間の隙間が軸方向に一定幅を形成するように配置されることを特徴とする請求項４に記載の排気装置。
【請求項６】
前記仕切部材は、周方向に複数に分割され、分割された仕切部材片の周方向両端にはシール部材を備えたことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の排気装置。
【請求項７】
前記冷却空気流路は、前記ストラットカバーと前記外側ディフューザとの連結部の外側に設けられることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の排気装置。
【請求項８】
前記冷却空気導入部は、前記仕切部材の径方向の外側に対向して設けられることを特徴とする請求項４に記載の排気装置。
【請求項９】
前記車室と前記仕切部材との間に環状をなす空間部が設けられ、前記冷却空気導入部は、前記空間部に連通し、前記冷却空気流路は、一端部が前記空間部に連通し、他端部が前記ストラットカバーの内部に連通することを特徴とする請求項１と請求項４と請求項７のいずれか一項に記載の排気装置。
【請求項１０】
前記冷却空気導入部は、周方向に所定間隔で複数設けられることを特徴とする請求項１から請求項９のいずれか一項に記載の排気装置。
【請求項１１】
空気を圧縮する圧縮機と、
前記圧縮機が圧縮した圧縮空気と燃料を混合して燃焼する燃焼器と、
前記燃焼器が生成した燃焼ガスにより回転動力を得るタービンと、
前記タービンから排出される排気を処理する請求項１から請求項１０のいずれか一項に記載の排気装置と、
を有することを特徴とするガスタービン。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
特許文献１に開示された透口板は、冷却流体を通過させる構造であり、透口板と外側ディフューザの間に形成された通路は、冷却効率が悪く、冷却性能が良いとは言えない。また、特許文献１に開示された空気チャンバーは、外側ディフューザに設けたものではない。この特許文献１に開示された外側ディフューザに、特許文献１に開示された空気チャンバーを取付けるとなると、外側ディフューザに荷重がかかり、荷重の支持方法が難しくなる。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２０】
本発明の一態様に係る排気装置では、前記仕切部材は、周方向に複数に分割され、分割された仕切部材片の周方向両端にはシール部材を備えることを特徴としている。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３３】
【図１】図１は、第１実施形態の排気装置を表す断面図である。
【図２】図２は、排気装置を表す図１のII−II断面図である。
【図３】図３は、排気装置における第２冷却空気導入口を表す断面図である。
【図４】図４は、ガスタービンの全体構成を表す概略図である。
【図５】図５は、第２実施形態の排気装置を表す断面図である。
【図６】図６は、第３実施形態の排気装置を表す要部断面図である。
【図７】図７は、第４実施形態の排気装置を表す要部断面図である。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４２】
このように構成されたガスタービン１０にて、タービン１３から排出された排気ガスを処理する排気装置が設けられている。図１は、第１実施形態の排気装置を表す断面図、図２は、排気装置を表す図１のII−II断面図、図３は、排気装置における第２冷却空気導入口を表す断面図である。なお、以下の説明では、ロータ３２の軸心方向が軸方向であり、燃焼ガス（排気ガス）Ｇの流動方向となっている。また、燃焼ガス（排気ガス）Ｇの流動方向の上流側を前側（前方）と称し、燃焼ガス（排気ガス）Ｇの流動方向の下流側を後側（後方）と称する。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４７】
ディフューザサポート５０は、短冊形状をなし、軸方向に沿って延設されると共に、周方向に所定の間隔をあけて環状に配設されている。図２に示すように、ディフューザサポート５０は、周方向に複数のサポート分割片５０ａに分割されて設けられている。各サポート分割片５０ａは、一端部が排気車室２９に締結され、他端部が外側ディフューザ４３に締結されている。サポート分割片５０ａは、周方向に隣接して配置されているサポート分割片５０ａとの間に、軸方向に一定の幅の隙間Ｓ２が形成されるように排気車室２９に固定される。排気車室２９は、ディフューザサポート５０を外側から覆うように設けられており、排気車室２９の後端部と外側ディフューザ４３の後端部との間にガスシール５１が設けられている。ガスシール４９，５１は、排気車室２９と外側ディフューザ４３で囲まれた環状の空間と軸方向上流側又は下流側に隣接する翼環４８及び排気室３０の間をシールするものであり、軸方向の燃焼ガス又は冷却空気の流れを遮断している。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４８】
排気車室２９は、軸方向のストラット４７に対応する位置で、周方向に所定間隔を空けて第１冷却空気導入口６１が複数設けられている。この複数の第１冷却空気導入口６１は、外部の冷却空気Ａをストラットカバー４５とストラット４７との間のストラットカバー流路６５に導入することかできる。また、排気車室２９は、ストラット４７（ストラットカバー４５）より排気ガス流路Ｆの下流側の位置で、周方向に所定間隔を空けて第２冷却空気導入口（冷却空気導入部）６２が複数設けられている。この複数の第２冷却空気導入口６２は、外側ディフューザ４３の冷却を目的に、外部の冷却空気Ａを導入する開口である。冷却空気Ａは後述する冷却空気流路６３で外側ディフューザ４３を冷却後、ストラットカバー流路６５に供給され、第１冷却空気導入口６１から供給された冷却空気Ａの流れに合流して、ストラット４７を冷却後、燃焼ガス流路Ｆに排出される。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５０】
冷却空気流路６３は、環状に形成される仕切部材６４の軸方向の後方側の一端部を先端が固定されない自由端とし、軸方向の前方側の他端部を固定端として排気車室２９の軸方向の後方側を向く面に固定して、外側ディフューザ４３の径方向の外側に外側ディフューザ４３を覆うように配置されることで形成されている。即ち、仕切部材６４は、外側ディフューザ４３より大径の円筒形状をなし、軸方向における前方側の端部（一端部）が排気車室２９に溶接により固定され、軸方向における後方側の端部（他端部）の自由端と外側ディフューザ４３側の後端部４３ｄの間に隙間Ｓ１が設けられている。そのため、冷却空気流路６３は、仕切部材６４と外側ディフューザ４３の径方向の外側面との間、並びに外側ディフューザ４３から軸方向の前方側に延在するストラットカバー４５と外側ディフューザ４３との連結部４５ｂの外側、との間に形成されている。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６４】
第１実施形態の排気装置では、外側ディフューザ４３は、軸方向の一端部において周方向に環状に配置されたディフューザサポート５０（サポート部材）を介して排気車室２９に支持され、仕切部材６４は、ディフューザサポート５０の径方向の内側に配置されている。従って、外側ディフューザ４３を支持するディフューザサポート５０の径方向内側に仕切部材６４を配置できるので、仕切部材６４を外側ディフューザ４３に接近させ、冷却空気流路６３の流路断面積を狭く形成でき、冷却空気の流速が上昇して、外側ディフューザ４３の冷却が強化される。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６７】
第１実施形態の排気装置では、仕切部材６４は、周方向に複数に分割され、分割された仕切部材片６４ｂ、６４ｃの周方向両端にはシール部材６４ｅを備えている。従って、仕切部材片６４ｂ，６４ｃの両端はシール部材６４ｅでシールされるので、冷却空気流路６３に入る冷却空気Ａ１は、ショートパスすることなく自由端側から冷却空気流路６３に流入して、周方向の冷却空気の流れが均一化される。また、部分的に仕切部材片６４ｂ，６４ｃの取外しが可能となり、メンテナンス性が向上する。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８３】
また、冷却空気流路７４は、運転時において、仕切部材７５と外側ディフューザ４３との間に最少隙間が確保できるように、仕切部材７５が排気車室２９に取付けられるので、冷却空気Ａ１の冷却空気流路７４内における流速は、従来よりも早くなる。従って、外側ディフューザ４３の外表面における冷却が促進され、従来より少ない冷却空気Ａで外側ディフューザ４３やストラットカバー４５との連結部を効率良く冷却することができる。また、冷却空気流路７５を形成する仕切部材７４を、外側ディフューザ４３に取付けずに、直接排気車室２９に固定するので、外側ディフューザ４３にかかる荷重が軽減される。更に、構造が簡略化されるので、メンテナンス性も向上する。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９２】
１１  圧縮機
１２  燃焼器
１３  タービン
２９  排気車室
２９ａ，４３ａ，６４ａ  水平フランジ部
３０  排気室
３１  排気ディフューザ
３２  ロータ（回転軸）
４３  外側ディフューザ
４３ｂ  水平フランジ部
４３ｃ  前端部
４３ｄ  後端部
４４  内側ディフューザ
４５  ストラットカバー
４５ａ  フランジ部
４５ｂ  連結部
４７  ストラット
５０，７１  ディフューザサポート（サポート部材）
５０ａ  サポート分割片
６１  第１冷却空気導入口
６２，７３，８１，９２  第２冷却空気導入口（冷却空気導入部）
６３，７４，９３  冷却空気流路
６４，７５，９４  仕切部材
６４ｂ、６４ｃ  仕切部材片
６４ｅ  シール部材
６５  ストラットカバー流路
Ｇ  排気ガス（燃焼ガス）
Ｆ  排気ガス流路
Ｒ  空間部
Ｓ１，Ｓ２  隙間