特許 6132786 クリアランス調整装置、タービン装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6132786

(24)【登録日】2017年4月28日

(45)【発行日】2017年5月24日

(54)【発明の名称】クリアランス調整装置、タービン装置

(51)【国際特許分類】

   F01D 11/08 20060101AFI20170515BHJP

   F02C 7/28 20060101ALI20170515BHJP

【ＦＩ】

   F01D11/08

   F02C7/28 A

【請求項の数】8

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2014-36757(P2014-36757)

(22)【出願日】2014年2月27日

(65)【公開番号】特開2015-161221(P2015-161221A)

(43)【公開日】2015年9月7日

【審査請求日】2016年2月19日

(73)【特許権者】

【識別番号】514030104

【氏名又は名称】三菱日立パワーシステムズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100134544

【弁理士】

【氏名又は名称】森 隆一郎

(74)【代理人】

【識別番号】100064908

【弁理士】

【氏名又は名称】志賀 正武

(74)【代理人】

【識別番号】100108578

【弁理士】

【氏名又は名称】高橋 詔男

(74)【代理人】

【識別番号】100126893

【弁理士】

【氏名又は名称】山崎 哲男

(74)【代理人】

【識別番号】100149548

【弁理士】

【氏名又は名称】松沼 泰史

(72)【発明者】

【氏名】黒崎 光

(72)【発明者】

【氏名】植田 元春

(72)【発明者】

【氏名】千頭 倫太郎

(72)【発明者】

【氏名】伊藤 栄作

(72)【発明者】

【氏名】加藤 永護

(72)【発明者】

【氏名】橋本 真也

(72)【発明者】

【氏名】飯島 高善

【審査官】 山崎 孔徳

(56)【参考文献】

【文献】 米国特許第０７６８６５６９（ＵＳ，Ｂ２）

【文献】 特開平０３−１６８３０３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−０５３８６２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ０１Ｄ １１／０８

Ｆ０２Ｃ ７／２８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

タービン装置の車室内で、動翼の先端にクリアランスを介して配置された分割環を径方向に移動させることで、前記クリアランスを調整するクリアランス調整装置であって、
供給される流体による温度変化によって伸縮する伸縮部材と、
前記伸縮部材の伸縮量を増幅させるとともに、前記伸縮部材の伸縮による変位を前記径方向の変位に変換して前記分割環に伝達することで、前記分割環を前記径方向に移動させるリンク機構と、
を備え、
前記伸縮部材は、前記車室の軸方向に伸縮するよう設けられ、
前記リンク機構は、中間部が前記車室に回動自在に連結され、前記中間部から前記径方向に延びる第一アーム部と、前記中間部から前記径方向に直交する前記軸方向に延び、前記分割環側に連結された第二アーム部と、を有したリンク部材を備え、
前記伸縮部材は、一端部が前記車室に回動自在に連結され、他端部が前記第一アーム部に回動自在に連結され、
前記リンク部材は、長手方向の長さが前記第一アーム部よりも前記第二アーム部が長く形成されているクリアランス調整装置。

【請求項2】

前記伸縮部材は、静翼を冷却する車室空気の流路内に設けられている請求項１に記載のクリアランス調整装置。

【請求項3】

前記伸縮部材は、前記伸縮部材の伸縮方向に長いプレート状または棒状をなしている請求項１または請求項２に記載のクリアランス調整装置。

【請求項4】

前記伸縮部材は、前記車室よりも線膨張係数の高い材料により形成されている請求項１から３の何れか一項に記載のクリアランス調整装置。

【請求項5】

前記伸縮部材と前記車室内の空気とを隔離する隔離部が設けられている請求項１から４の何れか一項に記載のクリアランス調整装置。

【請求項6】

前記車室内から取り出した空気または外部空気を、前記伸縮部材が設けられた空間に供給する空気供給路と、
前記空気供給路における空気供給量を調整する空気量調整手段と、をさらに備える請求項１から５の何れか一項に記載のクリアランス調整装置。

【請求項7】

前記車室内から取り出した空気または外部空気の温度を調整して前記伸縮部材が設けられた空間に供給する温度調整空気供給路をさらに備える請求項１から６の何れか一項に記載のクリアランス調整装置。

【請求項8】

請求項１から７の何れか一項に記載のクリアランス調整装置を備えたタービン装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、クリアランス調整装置、タービン装置に関する。

【背景技術】

【0002】

ガスタービンにおける運転効率を向上させるため、車室内に回転自在に設けられた動翼の外周端部と、その外周側に対向する分割環との間のクリアランスを適正に保つ必要がある。

【0003】

ガスタービンが停止している場合と、定常運転している場合とでは、動翼、チップ、車室等、ガスタービンを構成する各部の温度が異なる。また、ガスタービンを構成する各部は、特に起動時に温度が上昇していく過程では、それぞれの部材の熱膨張係数、体積等に応じて、温度上昇度合いが異なる。このため、ガスタービンの運転状況に応じて、クリアランスが変動する。

【0004】

そこで、ガスタービンに備えられた燃焼器を冷却するための蒸気を用いたクリアランスのコントロールが行われていた。具体的には、起動時には、動翼の外周側の翼環を予め蒸気によって加熱することによって、動翼の外周側の分割環を間接的に予熱して膨張させ、その内径を拡大させておく。すると、ガスタービンが起動し、動翼を備えた動翼環の温度が燃焼ガスによって上昇し、その外径が拡大したときに、動翼と分割環との間のクリアランスが過少となるのを防ぐ。また、定常運転状態では、燃焼ガスよりも相対的に温度が低い蒸気によって翼環を冷却することによって、分割環を間接的に冷却し、その内径を縮小させる。これによって、クリアランスを小さくし、ガスタービンの運転効率の向上を図っている。

【0005】

ところで、近年、急速起動に対するニーズの対応などから蒸気を用いないガスタービンが要求されている。
そこで、特許文献１には、分割環の外周側に、径方向に熱膨張変形する細長い部材を備え、この細長い部材を電熱器で加熱することによってその膨張を制御し、分割環と動翼とのクリアランスを調整する構成が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２０１０−５３８６２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

しかしながら、ガスタービンにおいては、常にさらなる性能向上が要求されている。
この発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、クリアランスを効率良く調整し、タービン性能を向上させることができるクリアランス調整装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

この発明は、上記課題を解決するため、以下の手段を採用する。
この発明に係るクリアランス調整装置は、タービン装置の車室内で、動翼の先端にクリアランスを介して配置された分割環を径方向に移動させることで、前記クリアランスを調整するクリアランス調整装置であって、供給される流体による温度変化によって伸縮する伸縮部材と、前記伸縮部材の伸縮量を増幅させるとともに、前記伸縮部材の伸縮による変位を前記径方向の変位に変換して前記分割環に伝達することで、前記分割環を前記径方向に移動させるリンク機構と、を備え、前記伸縮部材は、前記車室の軸方向に伸縮するよう設けられ、前記リンク機構は、中間部が前記車室に回動自在に連結され、前記中間部から前記径方向に延びる第一アーム部と、前記中間部から前記径方向に直交する前記軸方向に延び、前記分割環側に連結された第二アーム部と、を有したリンク部材を備え、前記伸縮部材は、一端部が前記車室に回動自在に連結され、他端部が前記第一アーム部に回動自在に連結され、前記リンク部材は、長手方向の長さが前記第一アーム部よりも前記第二アーム部が長く形成されている。

【0009】

このような構成のクリアランス調整装置によれば、伸縮部材が設けられている部位に供給される流体の温度変化に応じ、伸縮部材が伸縮する。流体の温度が上昇すれば、伸縮部材は伸長し、流体の温度が低下すれば、伸縮部材は短縮する。この伸縮部材の伸縮による変位は、リンク機構により分割環に伝達され、分割環が径方向に移動される。このように分割環を径方向に移動させることで、動翼の先端とのクリアランスを調整することができる。
ここで、伸縮部材の伸縮が、リンク機構により増幅される。したがって、流体の温度変化に対する分割環の移動量を大きくすることができる。

【0010】

車室内の温度変化に応じ、車室は、動翼と静翼の１段分における軸方向の伸縮量に比較し、径方向に大きく拡縮するこのため、伸縮部材が車室の径方向に伸縮する構成である場合、伸縮部材の径方向への伸縮が、車室の径方向への拡縮に相殺されてしまう。
これに対し、この発明に係るクリアランス調整装置では、伸縮部材は車室の軸方向に伸縮するので、伸縮部材の伸縮を効率良くリンク機構を介して分割環に伝達することができる。

【0011】

このような構成において、リンク機構は、直交する第一アーム部と第二アーム部とを有することで、径方向に移動する分割環と直交する方向を伸縮部材の伸縮する方向とすることができる。

【0012】

この発明に係るクリアランス調整装置において、前記伸縮部材は、静翼を冷却する車室空気の流路内に設けられているようにしてもよい。
このように構成することで、伸縮部材を伸縮させるための熱源が別途不要となる。

【0013】

この発明に係るクリアランス調整装置において、前記伸縮部材は、前記伸縮部材の伸縮方向に長いプレート状または棒状をなしているようにしてもよい。
このように構成することで、伸縮部材は、体積を小さくして温度変化を迅速に生じさせることができる。

【0014】

この発明に係るクリアランス調整装置において、前記伸縮部材は、前記車室よりも線膨張係数の高い材料により形成されているようにしてもよい。
このように構成することで、車室内の温度変化による車室の伸縮よりも、伸縮部材の伸縮を効率良く、かつ確実に生じさせることができる。

【0015】

この発明に係るクリアランス調整装置において、前記伸縮部材と前記車室内の空気とを隔離する隔離部が設けられているようにしてもよい。
このように構成することで、車室内の空気の温度変化によって車室よりも先に伸縮部材に熱が伝わり変形してしまうことを抑制できる。

【0016】

この発明に係るクリアランス調整装置において、前記車室内から取り出した空気または外部空気を、前記伸縮部材が設けられた空間に供給する空気供給路と、前記空気供給路による空気供給量を調整する空気量調整手段と、をさらに備えるようにしてもよい。
このように構成することで、車室内の温度変化とは別に、適宜の所望のタイミングで伸縮部材を伸縮させて分割環の位置を調整することができる。

【0017】

この発明に係るクリアランス調整装置において、前記車室内から取り出した空気または外部空気の温度を調整して前記伸縮部材が設けられた空間に供給する温度調整空気供給路をさらに備えるようにしてもよい。
このように構成することで、温度調整空気供給路で空気の温度を調整して伸縮部材に供給することで、伸縮部材の伸縮量を自在に調整することができる。

【0018】

この発明に係るタービン装置は、上記したようなクリアランス調整装置を備えている。
このような構成とすることで、タービン装置は、クリアランス調整装置によって分割環を径方向に移動させることで、動翼の先端とのクリアランスを調整することができる。そして、伸縮部材の伸縮が、リンク機構により増幅されため、流体の温度変化に対する分割環の移動量を大きくすることができる。

【発明の効果】

【0019】

この発明に係るクリアランス調整装置、タービン装置によれば、クリアランスを効率良く調整し、タービン性能を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0020】

【図1】この発明の一実施形態に係るタービン装置の全体構成を示す模式図である。

【図2】ガスタービンのタービン部に関する内部構造を示す断面図である。

【図3】分割体に対するリンク機構の連結構造を示す斜視図である。

【図4】上記クリアランス調整機構の第二実施形態における構成を示す断面図である。

【図5】上記クリアランス調整機構の第三実施形態における構成を示す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0021】

以下、この発明の一実施形態に係るクリアランス調整装置、タービン装置を図面に基づき説明する。
（第一実施形態）
図１は、ガスタービンの概略を示す全体構成図である。図２は、ガスタービン１のタービン部４に関する内部構造を示す断面図である。図３は、分割体２１に対するリンク機構８２の連結構造を示す斜視図である。
図１に示すように、ガスタービン（タービン装置）１は、燃焼用空気を圧縮する圧縮機２と、圧縮機２から送られてきた圧縮空気に燃料ＦＬを噴射して燃焼させ、燃焼ガスを発生させる燃焼器３と、この燃焼器３の燃焼ガスの流れ方向の下流側に設けられ、燃焼器３を出た燃焼ガスにより駆動されるタービン部４と、発電機６と、圧縮機２とタービン部４と発電機６を一体に連結する回転軸５と、を備えている。

【0022】

図２に示すように、ガスタービン１のタービン部４は、タービン部４のケーシングである不図示の車室内に、静翼環７と、動翼環８とが、回転軸５（図１参照）の中心軸の軸方向に沿って交互に配列されている。

【0023】

静翼環７は、車室に固定された円環状の環状体７ａと、環状体７ａの内周側に周方向に間隔をあけて設けられた複数の静翼７ｂと、を備えている。

【0024】

動翼環８は、車室の中心軸周りに回動自在に設けられた回転軸５（図１参照）の外周部に設けられている。動翼環８は、回転軸５と一体に設けられた不図示の動翼ディスクと、動翼ディスクの外周部に周方向に間隔をあけて複数が設けられた動翼８ｂと、を備えている。

【0025】

このようなタービン部４においては、燃焼器３で発生させた燃焼ガスＦＧを静翼環７及び動翼環８からなる翼列に供給する。すると、動翼環８が回転軸５とともに中心軸回りに回転する。この回転軸５の回転により、発電機６が駆動され、回転エネルギーが電力に変換される。

【0026】

タービン部４には、動翼環８の外周側に、分割環２０が設けられている。分割環２０は、回転軸５の周方向に配置された複数の分割体２１により形成され、全体として回転軸５を中心とした環状体を形成している。

【0027】

図２、図３に示すように、分割体２１は、動翼環８に対向する本体２２と、本体２２の背面２２ａに設けられたフック２３と、を一体に備えている。本体２２は、動翼環８に対向するチップ面２２ｂが、断面円弧状の湾曲面をなしている。フック２３は、本体２２の背面２２ａから立ち上がる一対のリブ２３ａと、それぞれのリブ２３ａの先端部から側方に突出する突出部２３ｂと、を一体に備えている。

【0028】

図２に示すように、車室内で車室中心軸と同心状に設けられた翼環９の内周面に、遮熱環３０が設けられている。分割環２０を構成する各分割体２１は、翼環９に遮熱環３０を介して翼環９に保持されている。遮熱環３０は、その内周面に、各分割体２１のフック２３が係合する係合溝３１を備えている。
係合溝３１は、フック２３の厚さＴ１に対し、車室径方向に大きな開口寸法Ｔ２を有している。これにより、分割体２１は、遮熱環３０に対し、車室径方向に移動自在となっている。

【0029】

このような分割環２０の各分割体２１は、クリアランス調整機構（クリアランス調整装置）８０に接続されている。クリアランス調整機構８０は、分割体２１の位置を車室径方向に進退させることで、動翼環８の各動翼８ｂの先端と分割体２１の本体２２のチップ面２２ｂとの径方向のクリアランスＣを調整する。

【0030】

クリアランス調整機構８０は、伸縮部材８１と、リンク機構８２と、を備える。
伸縮部材８１は、長方形状の板材または棒状材からなる。伸縮部材８１は、供給される流体である空気による温度変化によって伸縮する。伸縮部材８１は、その一端部８１ａが翼環９に形成された支持ブラケット８３に、ピンＰ１を介して回動自在に連結されている。これにより、伸縮部材８１は、翼環９の中心軸と平行で径方向を含む面内で回動自在とされている。伸縮部材８１は、他端部８１ｂが後述するリンク機構８２のリンク部材８５の第一アーム部８５ａにピンＰ２を介して回動自在に連結されている。
伸縮部材８１は、静翼７ｂを冷却するために静翼環７の外周側を流れる空気である車室空気の流路１０内に設けられている。

【0031】

リンク機構８２は、リンク部材８５と、ジョイント部材８６と、を備えている。
リンク部材８５は、互いに直交する第一アーム部８５ａと第二アーム部８５ｂとを備えた略Ｌ字状をなした板材からなる。リンク部材８５は、第一アーム部８５ａと第二アーム部８５ｂとの中間部８５ｃが翼環９に設けられた支持ブラケット８７にピンＰ３を介して回動自在に連結されている。第一アーム部８５ａは、中間部８５ｃから車室径方向外周側（第一の方向）に延び、第二アーム部８５ｂは、中間部８５ｃから車室軸方向（第一の方向に直交する第二の方向）に延びるよう形成されている。上記の伸縮部材８１の他端部８１ｂは、第一アーム部８５ａの端部に、ピンＰ２を介して回動自在に連結されている。
このようなリンク部材８５は、中間部８５ｃを中心として、翼環９の中心軸と平行で径方向を含む面内に沿って揺動自在とされている。

【0032】

遮熱環３０には、車室軸方向に平行な孔３３が形成されている。リンク部材８５の第二アーム部８５ｂは、遮熱環３０の孔３３内に挿入配置されている。ここで、孔３３は、リンク部材８５が中間部８５ｃを中心として揺動したときの第二アーム部８５ｂの変位を許容できるよう、第二アーム部８５ｂに対し、車室径方向内周側および外周側に大きく形成されている。

【0033】

ジョイント部材８６は、一端部がリンク部材８５の第二アーム部８５ｂの先端部にピンＰ４を介して連結されている。ジョイント部材８６の他端部は、図３に示すようにして、分割体２１に連結されている。ジョイント部材８６は、遮熱環３０の径方向に延びる孔３４に挿通されている。
図３に示すように、分割体２１の本体２２の背面２２ａには、互いに平行に形成されたフック２３，２３の間を繋ぐ一対のリブ２５，２５が一体に形成されている。ジョイント部材８６の他端部は、リブ２５，２５間に挿入され、ピンＰ５により分割体２１に対して回動自在に連結されている。

【0034】

また、図２に示すように、伸縮部材８１の外周側には、外周側への熱の伝搬を抑える熱緩衝部材９０が設けられている。この熱緩衝部材９０は、プレート状で、伸縮部材８１と間隔をあけて設置されている。

【0035】

上記クリアランス調整機構８０においては、伸縮部材８１が設けられている流路１０に供給される車室空気の温度変化に応じ、伸縮部材８１が車室軸方向に伸縮する。
車室空気の温度が上昇すると、伸縮部材８１は車室軸方向に伸長する。すると、伸縮部材８１の一端部８１ａが翼環９に連結されているため、伸縮部材８１の伸長に伴って、他端部８１ｂが一端部８１ａから離間する方向（厳密には、ピンＰ３を中心とした旋回方向）に変位する。これにより、伸縮部材８１の他端部８１ｂに連結されたリンク部材８５の第一アーム部８５ａが変位し、リンク部材８５は、中間部８５ｃのピンＰ３を中心として、第二アーム部８５ｂが車室径方向内周側に向けて揺動する。その結果、第二アーム部８５ｂに連結されたジョイント部材８６を介し、分割体２１が動翼８ｂの先端に近づくように車室径方向内周側に変位する。
また、車室空気の温度が低下すると、伸縮部材８１は車室軸方向に短縮する。すると、伸縮部材８１の他端部８１ｂが一端部８１ａに接近する方向に変位する。これにより、リンク部材８５の第一アーム部８５ａが変位し、リンク部材８５は、中間部８５ｃのピンＰ３を中心として、第二アーム部８５ｂが車室径方向外周側に向けて揺動する。その結果、第二アーム部８５ｂに連結されたジョイント部材８６を介し、分割体２１が動翼８ｂの先端から離れるように車室径方向外周側に変位する。

【0036】

ここで、伸縮部材８１は、翼環９よりも線膨張係数の高い材料により形成するのが好ましい。例えば、翼環９をＳＵＳ４１０材で形成し、伸縮部材８１をＳＵＳ３０４材で形成するのが好ましい。
このようにすると、温度変化の過程で、温度変化にともなう車室の動翼８ｂと静翼７ｂの１段分における軸方向の伸縮量よりも、伸縮部材８１の伸縮量が大きくなる。

【0037】

上述したクリアランス調整機構８０、ガスタービン１によれば、車室空気の温度変化によって伸縮する伸縮部材８１により、リンク機構８２を介して分割体２１を移動させることで、動翼８ｂの先端とのクリアランスＣを調整することができる。
ここで、伸縮部材８１の伸縮が、リンク機構８２により増幅される。したがって、車室空気の温度変化に対する分割体２１の移動量を大きくすることができる。
その結果、クリアランスＣを効率良く調整し、タービン性能を向上させることができる。

【0038】

また、クリアランス調整機構８０は、伸縮部材８１が車室軸方向に伸縮する。伸縮部材８１が車室径方向に伸縮する構成である場合には、伸縮部材８１の径方向への伸縮が車室径方向への拡縮に相殺されてしまう。これに対し、上述したクリアランス調整機構８０では、伸縮部材８１は車室軸方向に伸縮するので、伸縮部材８１の伸縮を効率良くリンク機構８２を介して分割体２１に伝達することができる。

【0039】

さらに、伸縮部材８１は、静翼７ｂを冷却する車室空気の流路１０内に設けられている。これにより、伸縮部材８１を伸縮させるための熱源を別途設ける必要がなく、低コストでクリアランス調整機構８０を備えることができる。

【0040】

加えて、伸縮部材８１は、その伸縮方向である車室軸方向に長いプレート状または棒状をなしている。このように構成することで、伸縮部材８１は、表面積が大きいうえに体積が小さいため、温度変化に伴う伸縮変位をレスポンス良く生じさせることができる。これによっても、クリアランスＣを効率良く調整することができる。

【0041】

また、伸縮部材８１は、車室や翼環９よりも線膨張係数の高い材料により形成されている。これにより、車室内の温度変化による翼環９の伸縮よりも、伸縮部材８１の伸縮変位をレスポンス良く生じさせることができる。具体的には、温度変化時に、伸縮部材８１およびリンク部材８５が翼環９に連結されたピンＰ１，Ｐ３間の寸法の変化よりも伸縮部材８１を相対的に大きく変化させることができるため、翼環９の変形に伸縮部材８１の変形が相殺されることなく、伸縮部材８１の伸縮変位を効率良くリンク部材８５に伝達できる。これによっても、クリアランスＣを効率良く調整することができる。

【0042】

さらに、リンク機構８２は、伸縮部材８１に連結された第一アーム部８５ａと、分割体２１側に連結された第二アーム部８５ｂと、を有したＬ字状のリンク部材８５を備えている。したがって、リンク機構が、車室の軸方向と径方向との直交する二方向に延びる第一アーム部と第二アーム部とを有することで、径方向に移動する分割環と車室の軸方向に伸縮する伸縮部材８１によって容易に移動させることができる。また、このようなリンク機構８２は簡易な構成であり、低コストである。
また、このようなリンク部材８５は、第一アーム部８５ａと第二アーム部８５ｂとの長さの比であるレバー比を適宜設定することで、伸縮部材８１の伸縮量に対する分割体２１の変位量を大きくする等の調整を容易に行うことができる。

【0043】

また、上記クリアランス調整機構８０は、伸縮部材８１と翼環９との間に、熱緩衝部材９０を備えている。これにより、流路１０から車室の径方向外周側に向かう車室空気が遮蔽されることで、その外周部分に伝搬される熱を抑え、翼環９としての伸びを抑えて翼環９に設けられた支持ブラケット８３，８７の変位を抑えることができる。これにより、伸縮部材８１の伸縮変位をレスポンス良く生じさせることができる。これによっても、クリアランスＣを効率良く調整することができる。

【0044】

また、上記クリアランス調整機構８０は、分割環２０を構成する複数の分割体２１のそれぞれに設けられている。
これにより、車室内の周方向で温度分布が異なる場合にも、それぞれの分割体２１の部位における温度変化に応じて、クリアランスＣを調整することができる。

【0045】

（第二実施形態）
次に、この発明にかかるクリアランス調整機構およびタービン装置の第二実施形態について説明する。以下に説明する第二実施形態においては、第一実施形態と、空気供給部１００Ａを備えている構成のみが異なるので、第一実施形態と同一部分には同一符号を付して説明するとともに、重複説明を省略する。
図４は、上記クリアランス調整機構の第二実施形態における構成を示す断面図である。
図４に示すように、この実施形態におけるガスタービン１は、車室内の空気の少なくとも一部を取り出し、伸縮部材８１に供給する空気供給部１００Ａを備えている。

【0046】

空気供給部１００Ａは、車室の適宜箇所から車室内の車室空気の少なくとも一部を抽気し、伸縮部材８１が設けられた流路１０に送り込む空気供給路１０１と、空気供給路１０１における車室空気の流量を調整する流量調整弁（空気量調整手段）１０２と、流量調整弁１０２の作動を制御する制御部１０３と、を備えている。

【0047】

また、伸縮部材８１と、車室内で車室空気が流れる流路１０との間には、隔離部である隔壁１０４が設けられている。隔壁１０４は、流路１０内の車室空気と伸縮部材８１とを隔離している。

【0048】

空気供給部１００Ａにおいては、伸縮部材８１に供給する車室空気の空気供給量である流量を調整することで、クリアランス調整機構８０における伸縮部材８１の伸縮量、伸縮タイミングを制御する。
例えば、定常運転状態になったときに、制御部１０３により流量調整弁１０２を開き、伸縮部材８１に温められた車室空気を供給する。すると、伸縮部材８１が伸長し、リンク機構８２を介して分割体２１を内周側に変位させ、クリアランスＣを小さくし、運転効率を高めることができる。

【0049】

したがって、上述した第二実施形態のクリアランス調整機構８０によれば、隔壁１０４によって流路１０内の車室空気と伸縮部材８１とを隔離することで、車室空気の温度変化によって車室よりも先に伸縮部材８１に熱が伝わって変形してしまうことを抑制することできる。したがって、タービン部４を起動させることで上昇する車室空気によって車室よりも先に伸縮部材８１が温められて伸び始めてしまい、車室が熱によって変形してしないうちに、分割体２１を車室の内周面側に移動させてしまってクリアランスＣを縮めすぎてしまうことを抑制できる。さらに、伸縮部材８１に供給する車室空気の流量を調整する空気供給部１００Ａを備えることで、車室内の温度変化とは連動せず、適宜の所望のタイミングで伸縮部材８１を伸縮させて分割体２１の位置を調整することが可能となる。

【0050】

なお、上記第二実施形態では、空気供給部１００Ａにおいて車室空気の一部を取り出すようにしたが、これに限らない。空気供給部１００Ａにより外部空気を送り込んでも良い。
この場合、ガスタービン１が定常状態になる前に、冷却空気を取り入れて伸縮部材８１を収縮させることによって、分割体２１を外周側に変位させ、クリアランスＣが過少となるのを抑えることもできる。

【0051】

（第三実施形態）
次に、この発明にかかるクリアランス調整機構およびタービン装置の第三実施形態について説明する。以下に説明する第三実施形態においては、第一、第二実施形態と、空気供給部１００Ｂを備える構成のみが異なるので、第一、第二実施形態と同一部分には同一符号を付して説明するとともに、重複説明を省略する。
図５は、クリアランス調整機構の第三実施形態における構成を示す断面図である。
図５に示すように、この実施形態におけるガスタービン１は、車室内の空気の少なくとも一部を取り出し、伸縮部材８１に供給する空気供給部１００Ｂを備えている。

【0052】

空気供給部１００Ｂは、車室の適宜箇所から車室内の車室空気の少なくとも一部を抽気し、伸縮部材８１が設けられた流路１０に送り込む空気供給路２０１と、抽気した車室空気を冷却してその温度を調整する冷却器（空気温度調整手段）２０２ａを備えた温度調整空気供給路２０２と、空気供給路２０１と温度調整空気供給路２０２とを切り換える切換弁２０３と、切換弁２０３の作動を制御する制御部２０４と、を備えている。

【0053】

空気供給部１００Ｂにおいては、伸縮部材８１に供給する車室空気の温度を調整することで、クリアランス調整機構８０における伸縮部材８１の伸縮量、伸縮タイミングを制御する。
例えば、起動時には、切換弁２０３により、車室から抽気した車室空気を温度調整空気供給路２０２に通して冷却器２０２ａにより冷却し、伸縮部材８１が設けられている空間２１０に供給する。すると、伸縮部材８１が冷却され、起動時の車室内における温度上昇による伸縮部材８１の伸長を抑えることができる。これにより、分割体２１が内周側に変位するのを抑え、動翼８ｂとのクリアランスＣが過少となるのを確実に防ぐ。
また、定常運転時には、切換弁２０３により、温められた車室空気を車室から抽気して空気供給路２０１を通して、伸縮部材８１に供給する。すると、伸縮部材８１が加熱されて伸長し、リンク機構８２を介して分割体２１を内周側に変位させる。これにより、クリアランスＣを小さくし、運転効率を高めることができる。

【0054】

したがって、上述した第三実施形態のクリアランス調整機構８０によれば、伸縮部材８１に供給する車室空気の温度を調整する空気供給部１００Ｂを備えることで、車室内の温度変化とは別に、適宜の所望のタイミングで伸縮部材８１を伸縮させて分割体２１の位置を調整することが可能となる。これにより、クリアランス調整機構８０を備えたガスタービン１では、クリアランスＣを効率良く調整し、タービン性能を向上させることができる。

【0055】

（その他の変形例）
なお、この発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、この発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上述した実施形態に種々の変更を加えたものを含む。すなわち、実施形態で挙げた具体的な形状や構成等は一例にすぎず、適宜変更が可能である。
例えば、分割環２０において周方向に複数設けられた分割体２１のそれぞれにクリアランス調整機構８０を備えるようにしたが、分割体２１の部位に応じて、リンク部材８５のレバー比を異ならせても良い。
また、伸縮部材８１やリンク部材８５の形状、材質等については、クリアランス調整機構８０における効果が同様に得られるのであれば、いかなるものとしても良い。

【0056】

さらに、ジョイント部材８６は、分割体２１に対して回動自在に連結するようにしたが、ジョイント部材８６を分割体２１に一体的に設けても良い。

【0057】

また、伸縮部材８１やリンク部材８５において、ピンＰ１，Ｐ３が挿通されるピン孔は、車室の径方向に長い長孔としても良い。これにより、車室の径方向の変位をピン孔で吸収し、伸縮部材８１やリンク部材８５が車室の径方向の変位の影響を受けるのを抑えることができる。

【符号の説明】

【0058】

１ ガスタービン（タービン装置）
２ 圧縮機
３ 燃焼器
４ タービン部
５ 回転軸
６ 発電機
７ 静翼環
７ａ 環状体
７ｂ 静翼
８ 動翼環
８ｂ 動翼
９ 翼環
９ａ 内周面
１０ 流路
２０ 分割環
２１ 分割体
２２ 本体
２２ａ 背面
２２ｂ チップ面
２３ フック
２３ａ リブ
２３ｂ 突出部
２５ リブ
３０ 遮熱環
３１ 係合溝
３３ 孔
８０ クリアランス調整機構（クリアランス調整装置）
８１ 伸縮部材
８１ａ 一端部
８１ｂ 他端部
８２ リンク機構
８３ 支持ブラケット
８５ リンク部材
８５ａ 第一アーム部
８５ｂ 第二アーム部
８５ｃ 中間部
８６ ジョイント部材
８７ 支持ブラケット
９０ 熱緩衝部材
１００Ａ 空気供給部
１００Ｂ 空気供給部
１０１ 空気供給路
１０２ 流量調整弁（空気量調整手段）
１０３ 制御部
１０４ 隔壁
２０１ 空気供給路
２０２ 温度調整空気供給路
２０２ａ 冷却器（空気温度調整手段）
２０３ 切換弁
２０４ 制御部
２１０ 空間
Ｃ クリアランス
ＦＧ 燃焼ガス
ＦＬ 燃料
Ｐ１〜Ｐ５ ピン

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】