特許 6925862 ガスタービン、及び翼環部の製造方法

(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】6925862

(24)【登録日】2021年8月6日

(45)【発行日】2021年8月25日

(54)【発明の名称】ガスタービン、及び翼環部の製造方法

(51)【国際特許分類】

   F02C 7/18 20060101AFI20210812BHJP

   F02C 7/00 20060101ALI20210812BHJP

   F01D 11/08 20060101ALI20210812BHJP

【ＦＩ】

   F02C7/18 E

   F02C7/00 D

   F01D11/08

【請求項の数】18

【全頁数】26

(21)【出願番号】特願2017-97523(P2017-97523)

(22)【出願日】2017年5月16日

(65)【公開番号】特開2018-193906(P2018-193906A)

(43)【公開日】2018年12月6日

【審査請求日】2020年3月26日

(73)【特許権者】

【識別番号】514030104

【氏名又は名称】三菱パワー株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】000222037

【氏名又は名称】東北電力株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002147

【氏名又は名称】特許業務法人酒井国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】橋本 真也

(72)【発明者】

【氏名】巽 直也

(72)【発明者】

【氏名】山崎 裕之

(72)【発明者】

【氏名】菅原 由貴

【審査官】 高吉 統久

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１５−０７８６２２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−２３１４３９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−２４８４０６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２００７−５１６３７５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０９−００４４１１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ０１Ｄ １１／０８

Ｆ０１Ｄ ２５／１２

Ｆ０２Ｃ ７／００

Ｆ０２Ｃ ７／１８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

空気を圧縮する圧縮機と、
燃料と前記圧縮機が圧縮した圧縮空気と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するタービンと、
前記タービンの回転により回転軸の軸回り方向に回転するロータ本体と、前記回転軸の軸線方向に並んで前記ロータ本体に固定される複数の動翼段とを有するロータと、
前記ロータの外周側を覆うケーシングと、
前記ケーシングの内周側に固定され、複数の前記動翼段のそれぞれの上流側に配置される複数の静翼段と、
前記ケーシングに設けられ、前記回転軸を中心として環状に形成され、前記動翼段及び前記静翼段を覆う複数の翼環部と、を備え、
複数の前記翼環部は、
前記回転軸を中心とした径方向の外側に配置され、前記軸線方向に延び、前記軸回り方向に並んで配置された複数の第１冷却流路と、
前記第１冷却流路よりも前記径方向の内側に配置され、前記軸線方向に延び、前記軸回り方向に並んで配置された複数の第２冷却流路と、
前記第１冷却流路及び前記第２冷却流路のうち前記軸線方向の同じ側の端部同士を接続する折り返し流路と、
前記第１冷却流路よりも前記径方向の外側に配置され、前記軸線方向に延び、前記軸回り方向に並んで配置された複数の第３冷却流路と、
前記第３冷却流路及び前記第１冷却流路のうち前記軸線方向の同じ側の端部同士を接続する第２折り返し流路と、
を有するガスタービン。

【請求項2】

前記第１冷却流路及び前記第２冷却流路は、翼環部本体内に形成され、
前記第２冷却流路が前記折り返し流路に接続する第１開口の中心は、
前記第２冷却流路が前記翼環部本体の軸線方向上流側の端部に開口する第２開口の中心より径方向外側に配置されている、請求項１に記載のガスタービン。

【請求項3】

前記第２開口の中心は、前記折り返し流路の径方向内側を向く底面より径方向内側に配置されている、請求項２に記載のガスタービン。

【請求項4】

前記第２冷却流路は、軸線方向に延伸する流路の中間で径方向外側に屈折する折れ曲がり流路である、請求項２又は請求項３に記載のガスタービン。

【請求項5】

前記翼環部は、前記第１冷却流路同士を前記軸回り方向に連通する第１連通流路と、前記第２冷却流路同士を前記軸回り方向に連通する第２連通流路と、を有する請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のガスタービン。

【請求項6】

前記第１連通流路は、冷却媒体が供給される供給配管に接続され、
前記第２連通流路は、前記冷却媒体を排出する排出配管に接続される請求項５に記載のガスタービン。

【請求項7】

前記排出配管は、前記燃焼器の冷却流路に接続される請求項６に記載のガスタービン。

【請求項8】

前記翼環部を迂回して前記供給配管と前記排出配管とを接続するバイパス流路と、
前記冷却媒体の供給先を前記翼環部と前記バイパス流路とで切り替える供給先切替部と、をさらに備える請求項７に記載のガスタービン。

【請求項9】

前記バイパス流路は、翼環部本体から軸線方向に離間して配置されている請求項８に記載のガスタービン。

【請求項10】

前記燃焼器は、前記タービン側に尾筒を有し、
前記翼環部は、前記軸回り方向に並んで配置される複数の尾筒接続部を有し、
前記尾筒接続部は、前記バイパス流路に連通するバイパス接続孔と、前記尾筒側に連通された尾筒側連通孔と含む請求項８又は請求項９に記載のガスタービン。

【請求項11】

前記バイパス流路は、前記翼環部の軸回り方向に配置されたバイパス接続管を有する請求項１０に記載のガスタービン。

【請求項12】

前記バイパス接続管は、前記翼環部の熱変形に応じて変形可能な熱伸び吸収部を有する請求項１１に記載のガスタービン。

【請求項13】

前記翼環部は、
前記第１冷却流路と、前記第２冷却流路と、前記折り返し流路と、前記第１連通流路の一部である第１溝部と、前記第２連通流路の一部である第２溝部とが設けられた翼環部本体と、
前記翼環部本体に着脱可能に締結され、前記第１溝部を閉塞して前記第１溝部との間に前記第１連通流路を形成する第１閉塞部材と、
前記翼環部本体に着脱可能に締結され、前記第２溝部を閉塞して前記第２溝部との間に前記第２連通流路を形成する前記尾筒接続部と、
を有する請求項１０から請求項１２のいずれか一項に記載のガスタービン。

【請求項14】

前記翼環部は、前記折り返し流路同士が前記軸回り方向に連通される請求項１から請求項１３のいずれか一項に記載のガスタービン。

【請求項15】

前記第１冷却流路及び前記第２冷却流路は、前記回転軸から前記径方向に延びる仮想直線上に配置される請求項１から請求項１４のいずれか一項に記載のガスタービン。

【請求項16】

前記翼環部は、前記径方向に貫通するキャビティ供給流路を有し、
前記第１冷却流路及び前記第２冷却流路は、前記キャビティ供給流路に対応する位置に配置される請求項１から請求項１５のいずれか一項に記載のガスタービン。

【請求項17】

前記翼環部は、前記径方向の外側に突出した隔壁部を有し、
前記第１連通流路は、前記隔壁部に配置される請求項５から請求項１３のいずれか一項に記載のガスタービン。

【請求項18】

ガスタービンのロータを覆う筒状のケーシングに複数設けられ、前記ロータの回転軸を中心として環状に形成され、動翼段及び静翼段を覆う翼環部の製造方法であって、
前記回転軸を中心とした径方向の外側に配置され、軸線方向に延び、軸回り方向に並んで配置される複数の第１冷却流路と、前記第１冷却流路よりも前記径方向の内側に配置され、前記軸線方向に延び、前記軸回り方向に並んで配置される複数の第２冷却流路と、前記第１冷却流路よりも前記径方向の外側に配置され、前記軸線方向に延び、前記軸回り方向に並んで配置された複数の第３冷却流路と、前記第１冷却流路、前記第２冷却流路及び第３冷却流路のうち前記軸線方向の同じ側の端部同士を接続する折り返し流路と、前記第１冷却流路同士を前記軸回り方向に連通する第１連通流路と、前記第２冷却流路同士を前記軸回り方向に連通する第２連通流路と、前記第３冷却流路同士を前記軸回り方向に連通する第３連通流路と、を有する翼環部本体を形成する工程と、
前記第１連通流路と前記折り返し流路の間に前記第１冷却流路を形成する工程と、
前記第２連通流路と前記折り返し流路の間に前記第２冷却流路を２段階で形成する工程と、
前記第３連通流路と前記第１連通流路の間に前記第３冷却流路を形成する工程と、
前記第１連通流路を閉塞する第１閉塞部材を前記翼環部に取付けて第１連通流路を形成する工程と、
前記第２連通流路を閉塞する第２閉塞部材を前記翼環部に取付ける工程と、
を含む翼環部の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ガスタービン、及び翼環部の製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

ガスタービンは、圧縮機と燃焼器とタービンとを有している。圧縮機は、空気を取り込んで圧縮し、高温高圧の圧縮空気とする。燃焼器は、この圧縮空気に対して燃料を供給して燃焼させる。タービンは、圧縮空気の燃焼により発生した高温高圧の燃焼ガスによって回転する。タービンの回転により、熱エネルギーが回転エネルギーに変換される。

【0003】

このようなガスタービンは、ロータの外周側を覆うケーシングと、ケーシングの内周側に固定され、複数の動翼段のそれぞれの上流側に配置される複数の静翼段とを有する。ケーシングの内周側には、回転軸を中心として環状に形成され、動翼段及び静翼段を覆う複数の翼環部が配置される。翼環部の内部には、翼環部を冷却する冷却媒体を流通させる流路が回転軸の軸線方向に形成されている（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特許第５４５７９６５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

上記のガスタービンでは、翼環部において、回転軸を中心とした径方向に温度分布が形成されることを抑制することが求められている。

【0006】

本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、翼環部の径方向に温度分布が形成されることを抑制できるガスタービン、及び翼環部の製造方法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】

【0007】

本発明の一態様に係るガスタービンは、空気を圧縮する圧縮機と、燃料と前記圧縮機が圧縮した圧縮空気と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するタービンと、前記タービンの回転により回転軸の軸回り方向に回転するロータ本体と、前記回転軸の軸線方向に並んで前記ロータ本体に固定される複数の動翼段とを有するロータと、前記ロータの外周側を覆うケーシングと、前記ケーシングの内周側に固定され、複数の前記動翼段のそれぞれの上流側に配置される複数の静翼段と、前記ケーシングに設けられ、前記回転軸を中心として環状に形成され、前記動翼段及び前記静翼段を覆う複数の翼環部と、を備え、複数の前記翼環部は、前記回転軸を中心とした径方向の外側に配置され、前記軸線方向に延び、前記軸回り方向に並んで配置された複数の第１冷却流路と、前記第１冷却流路よりも前記径方向の内側に配置され、前記軸線方向に延び、前記軸回り方向に並んで配置された複数の第２冷却流路と、前記第１冷却流路及び前記第２冷却流路のうち前記軸線方向の同じ側の端部同士を接続する折り返し流路と、前記第１冷却流路よりも前記径方向の外側に配置され、前記軸線方向に延び、前記軸回り方向に並んで配置された複数の第３冷却流路と、前記第３冷却流路及び前記第１冷却流路のうち前記軸線方向の同じ側の端部同士を接続する第２折り返し流路と、を有する。

【0008】

本発明によれば、径方向の外側に複数の第１冷却流路が軸回り方向に配置され、径方向の内側に複数の第２冷却流路が軸回り方向に配置され、第１冷却流路と第２冷却流路とが軸方向の同じ側の端部で折り返し流路によって折り返されているため、回転軸の軸回り方向に並ぶ複数の冷却流路を、径方向に複数段に配置することができる。これにより、翼環部が径方向の複数箇所に亘って冷却されるため、翼環部の径方向に温度分布が形成されることを抑制できる。また、前記第１冷却流路よりも前記径方向の外側に配置され、前記軸線方向に延び、前記軸回り方向に並んで配置された複数の第３冷却流路と、前記第３冷却流路及び前記第１冷却流路のうち前記軸線方向の同じ側の端部同士を接続する第２折り返し流路とが配置されているので、回転軸の軸回り方向に並ぶ複数の冷却流路を、径方向に３段以上に配置することができる。これにより、翼環部が径方向に亘って効率的に冷却されるため、翼環部の径方向に温度分布が形成されることをより効率的に抑制できる。

【0009】

また、上記ガスタービンにおいて、前記第１冷却流路及び前記第２冷却流路は翼環部本体内に形成され、前記第２冷却流路が前記折り返し流路に接続する第１開口の中心は、前記第２冷却流路が前記翼環部本体の軸線方向上流側の端部に開口する第２開口の中心より径方向外側に配置されていてもよい。

【0010】

本発明によれば、第２冷却流路を翼環部本体の内周面に近接させることが出来るので、内周面の冷却が一層強化される。

【0011】

また、上記ガスタービンにおいて、前記第２開口の中心は、前記折り返し流路の径方向内側を向く底面より径方向内側に配置されていてもよい。

【0012】

また、上記ガスタービンにおいて、前記第２冷却流路は、軸線方向に延伸する流路の中間で径方向外側に屈折する折れ曲がり流路であってもよい。

【0013】

本発明によれば、翼環部の円筒部のより内側の内周面近傍に流路を形成することが可能になり、翼環部の内周面の冷却が一層強化される。

【0014】

また、上記ガスタービンにおいて、前記翼環部は、前記第１冷却流路同士を前記軸回り方向に連通する第１連通流路と、前記第２冷却流路同士を前記軸回り方向に連通する第２連通流路と、を有してもよい。

【0015】

本発明によれば、第１連通流路及び第２連通流路を介して軸回り方向に冷却媒体を流通可能であるため、翼環部の軸回り方向に温度分布が形成されることを抑制できる。

【0016】

また、上記ガスタービンにおいて、前記第１連通流路は、冷却媒体が供給される供給配管に接続され、前記第２連通流路は、前記冷却媒体を排出する排出配管に接続されてもよい。

【0017】

本発明によれば、冷却媒体が供給配管から第１連通流路、第１冷却流路、折り返し流路、第２冷却流路、第２連通流路を順に流れて排出配管から排出されるため、翼環部の径方向の外側から内側に向けて効率的に冷却することが可能となる。

【0018】

また、上記ガスタービンにおいて、前記排出配管は、前記燃焼器の冷却流路に接続されてもよい。

【0019】

本発明によれば、翼環部を冷却した冷却媒体が燃焼器の冷却流路に供給されるため、冷却媒体を効率的に利用可能となる。

【0020】

また、上記ガスタービンは、前記翼環部を迂回して前記供給配管と前記排出配管とを接続するバイパス流路と、前記冷却媒体の供給先を前記翼環部と前記バイパス流路とで切り替える供給先切替部と、をさらに備えてもよい。

【0021】

本発明によれば、例えばガスタービンの起動時等のように翼環部の冷却を抑制したい場合には、冷却媒体の供給先を翼環部からバイパス流路に切り替えることにより、翼環部を迂回させて冷却媒体を流すことができる。

【0022】

また、上記ガスタービンにおいて、前記バイパス流路は、翼環部本体から軸線方向に離間して配置されていてもよい。

【0023】

本発明によれば、翼環部内に温度分布が発生するのを抑制できる。

【0024】

また、上記ガスタービンにおいて、前記燃焼器は、前記タービン側に尾筒を有し、前記翼環部は、前記軸回り方向に並んで配置される複数の尾筒接続部を有し、前記尾筒接続部は、前記バイパス流路に連通するバイパス接続孔と、前記尾筒側に連通された尾筒側連通孔とを含んでもよい。

【0025】

本発明によれば、バイパス流路を介して尾筒側に冷却媒体を効率的に流すことができる。

【0026】

また、上記ガスタービンにおいて、前記バイパス流路は、前記翼環部の軸回り方向に配置されたバイパス接続管を有してもよい。

【0027】

本発明によれば、バイパス接続管を介して翼環部の軸回り方向に冷却媒体を流すことができるため、尾筒側に流す冷却媒体の温度を軸回り方向に均一化することができる。

【0028】

また、上記ガスタービンにおいて、前記バイパス接続管は、前記翼環部の熱変形に応じて変形可能な熱伸び吸収部を有してもよい。

【0029】

本発明によれば、翼環部の熱変形に応じてバイパス接続管が変形するため、バイパス接続管と尾筒接続管との間においてバイパス流路の変形を抑制できる。

【0030】

また、上記ガスタービンにおいて、前記翼環部は、前記第１冷却流路と、前記第２冷却流路と、前記折り返し流路と、前記第１連通流路の一部である第１溝部と、前記第２連通流路の一部である第２溝部とが設けられた翼環部本体と、前記翼環部本体に着脱可能に締結され、前記第１溝部を閉塞して前記第１溝部との間に前記第１連通流路を形成する第１閉塞部材と、前記翼環部本体に着脱可能に締結され、前記第２溝部を閉塞して前記第２溝部との間に前記第２連通流路を形成する第２閉塞部材と、を有してもよい。

【0031】

本発明によれば、第１閉塞部材及び第２閉塞部材を翼環部本体から取り外した場合に、第１溝部及び第２溝部を外部に露出させることができる。これにより、冷却流路の内部点検が容易になる。

【0032】

また、上記ガスタービンにおいて、前記翼環部は、前記折り返し流路同士が前記軸回り方向に連通されてもよい。

【0033】

本発明によれば、折り返し流路を介して軸回り方向に冷却媒体を流通可能であるため、翼環部の軸回り方向に温度分布が形成されることを抑制できる。

【0034】

また、上記ガスタービンにおいて、前記第１冷却流路及び前記第２冷却流路は、前記回転軸から前記径方向に延びる仮想直線上に配置されてもよい。

【0035】

本発明によれば、翼環部の径方向の内側に第２冷却流路が密に配置されることになる。これにより、翼環部の径方向の内側を効率的に冷却することができる。

【0036】

また、上記ガスタービンにおいて、前記翼環部は、前記径方向に貫通するキャビティ供給流路を有し、前記第１冷却流路及び前記第２冷却流路は、前記キャビティ供給流路に対応する位置に配置されてもよい。

【0037】

本発明によれば、第１冷却流路及び第２冷却流路を流れる冷却媒体が、キャビティ供給流路側からの入熱を直接冷却して、キャビティ供給流路から翼環部内部への熱移動を遮断する構成であるため、翼環部内に温度分布が生ずるのを抑制できる。

【0038】

また、上記ガスタービンにおいて、前記翼環部は、前記径方向の外側に突出した隔壁部を有し、前記第１連通流路は、前記隔壁部に配置されてもよい。

【0039】

本発明によれば、本発明によれば、隔壁部を有することで翼環部の剛性を向上させることができ、隔壁部の内部に第１連通流路を配置することで突出部に径方向の温度分布が形成されることを抑制できる。これにより、隔壁部の熱変形を効率的に抑制できる。

【0040】

また、上記ガスタービンにおいて、前記翼環部は、前記第１冷却流路よりも前記径方向の外側に配置され、前記軸線方向に延び、前記軸回り方向に並んで配置された複数の第３冷却流路と、前記第３冷却流路及び前記第１冷却流路のうち前記軸線方向の同じ側の端部同士を接続する第２折り返し流路と、を有してもよい。

【0041】

本発明によれば、回転軸の軸回り方向に並ぶ複数の冷却流路を、径方向に３段以上に配置することができる。これにより、翼環部が径方向に亘って効率的に冷却されるため、翼環部の径方向に温度分布が形成されることをより効率的に抑制できる。

【0042】

本発明の一態様に係る翼環部の製造方法は、ガスタービンのロータを覆う筒状のケーシングに複数設けられ、前記ロータの回転軸を中心として環状に形成され、動翼段及び静翼段を覆う翼環部の製造方法であって、前記回転軸を中心とした径方向の外側に配置され、軸線方向に延び、軸回り方向に並んで配置される複数の第１冷却流路と、前記第１冷却流路よりも前記径方向の内側に配置され、前記軸線方向に延び、前記軸回り方向に並んで配置される複数の第２冷却流路と、前記第１冷却流路よりも前記径方向の外側に配置され、前記軸線方向に延び、前記軸回り方向に並んで配置された複数の第３冷却流路と、前記第１冷却流路及び前記第２冷却流路及び第３冷却流路のうち前記軸線方向の同じ側の端部同士を接続する折り返し流路と、前記第１冷却流路同士を前記軸回り方向に連通する第１連通流路と、前記第２冷却流路同士を前記軸回り方向に連通する第２連通流路と、前記第３冷却流路同士を前記軸回り方向に連通する第３連通流路と、を有する翼環部本体を形成する工程と、前記第１連通流路と前記折り返し流路の間に前記第１冷却流路を形成する工程と、前記第２連通流路と前記折り返し流路の間に前記第２冷却流路を２段階で形成する工程と、前記第３連通流路と前記第１連通流路の間に前記第３冷却流路を形成する工程と、前記第１連通流路を閉塞する第１閉塞部材を前記翼環部に取付けて第１連通流路を形成する工程と、前記第２連通流路を閉塞する第２閉塞部材を前記翼環部に取付ける工程と、を含む。

【0043】

本発明によれば、第１閉塞部材及び第２閉塞部材を翼環部本体に締結することで容易に第１連通流路及び第２連通流路を形成することができる。第１閉塞部材及び第２閉塞部材を翼環部本体から取り外すことにより、第１溝部及び第２溝部を外部に容易に露出させることができる。

【0044】

本発明の態様によれば、前記第１連通流路は、軸線方向の端部に第１溝部を備え、第２連通流路は軸線方向の端部に第２溝部を備え、前記第１閉塞部材は、前記翼環部本体に着脱可能に締結することで、前記第１溝部を閉塞可能であり、前記第２閉塞部材は、前記翼環部本体に着脱可能に締結することで、前記第２溝部を閉塞可能としてもよい。

【発明の効果】

【0045】

本発明によれば、翼環部の径方向に温度分布が形成されることを抑制できるガスタービン、及び翼環部の製造方法を提供することが可能である。

【図面の簡単な説明】

【0046】

【図1】図１は、第１実施形態に係るガスタービンの全体構成を表す概略図である。

【図2】図２は、タービンの翼環部の近傍を示す断面図である。

【図3】図３は、タービンの翼環部の一例を示す断面図である。

【図4】図４は、翼環部の一例を示す斜視図である。

【図5】図５は、翼環部の冷却流路の系統図である。

【図6】図６は、翼環部の冷却流路の変形例の系統図を示す。

【図7】図７は、図３におけるＡ−Ａ断面に沿った構成を示す図である。

【図8】図８は、第２実施形態に係る翼環部の一例を示す断面図である。

【図9】図９は、翼環部の一部の例を示す斜視図である。

【図10】図１０は、翼環部の冷却流路の系統図である。

【図11】図１１は、図８におけるＢ−Ｂ断面に沿った形状を示す図である。

【図12】図１２は、第３実施形態に係る翼環部の一例を示す断面図である。

【図13】図１３は、翼環部の一部の例を示す斜視図である。

【図14】図１４は、翼環部の製造工程を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0047】

以下、本発明に係るガスタービン、及び翼環部の製造方法の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。

【0048】

＜第１実施形態＞
図１は、本実施形態に係るガスタービン１００の全体構成を表す概略図である。図１に示すように、ガスタービン１００は、圧縮機１１と、燃焼器１２と、タービン１３とを備える。ガスタービン１００は、不図示の発電機が連結され、当該発電機により発電可能となっている。

【0049】

圧縮機１１は、空気を取り込む吸気室２０を有し、圧縮機車室２１内に入口案内翼（ＩＧＶ：Inlet Guide Vane）２２が配置されると共に、複数の静翼２３と複数の動翼２４が空気の流動方向（後述するロータ３２の軸方向）に交互に配置されてなり、その外側に抽気室２５が設けられている。この圧縮機１１は、吸気室２０から取り込まれた空気を圧縮することで高温・高圧の圧縮空気を生成し、車室１４に供給する。

【0050】

燃焼器１２は、圧縮機１１で圧縮され車室１４に溜められた高温・高圧の圧縮空気と燃料とが供給され、燃焼することで、燃焼ガスを生成する。タービン１３は、タービン車室２６内に複数の静翼２７と複数の動翼２８が燃焼ガスの流動方向（後述するロータ３２の軸方向）に交互に配置されている。そして、このタービン車室２６は、燃焼ガスの流れ方向の下流側に排気車室２９を介して排気室３０が配置されており、排気室３０は、タービン１３に連結する排気ディフューザ３１を有している。このタービンは、燃焼器１２からの燃焼ガスにより駆動し、同軸上に連結された発電機（図示せず）を駆動する。

【0051】

圧縮機１１と燃焼器１２とタービン１３並びに排気室３０の中心部を貫通するように、ロータ（回転軸）３２が配置されている。ロータ３２は、回転軸Ｃの軸回り方向（以下、「軸回り方向」と表記する）に回転可能である。具体的には、ロータ３２は、圧縮機１１側の端部が軸受部３３により回転自在に支持されると共に、排気室３０側の端部が軸受部３４により回転自在に支持される。そして、このロータ３２は、圧縮機１１にて、各動翼２４が装着されたディスクが複数重ねられて固定されている。また、タービン１３にて、各動翼２８が装着されたディスクが複数重ねられて固定されており、吸気室２０側の端部に発電機（図示せず）の駆動軸が連結されている。

【0052】

そして、このガスタービン１００は、圧縮機１１の圧縮機車室２１が脚部３５に支持され、タービン１３のタービン車室２６が脚部３６により支持され、排気室３０が脚部３７により支持されている。

【0053】

従って、圧縮機１１にて、吸気室２０から取り込まれた空気が、入口案内翼２２、複数の静翼２３と動翼２４を通過して圧縮されることで高温・高圧の圧縮空気となる。燃焼器１２にて、この圧縮空気に対して所定の燃料が供給され、燃焼する。タービン１３にて、燃焼器１２で生成された高温・高圧の燃焼ガスＧが、タービン１３における複数の静翼２７と動翼２８を通過することでロータ３２を駆動回転し、このロータ３２に連結された発電機を駆動する。一方、燃焼ガスＧは、運動エネルギーが排気室３０の排気ディフューザ３１により圧力に変換されて減速されてから大気に放出される。なお、圧縮機１１で圧縮された一部の圧縮空気は、圧縮機１１の中間段で抽気され、タービン車室２６に供給される。タービン車室２６に供給された抽気空気は、タービン車室空間２６ａに溜められ、タービン側の高温部品等の冷却に使用される。

【0054】

図２は、タービン１３の翼環部５０の近傍を示す断面図である。図３は、タービン１３の翼環部５０の一例を示す断面図である。図２及び図３に示すように、タービン１３は、円筒形状のタービン車室（ケーシング）２６を有する。タービン車室２６は、燃焼ガスＧの流動方向の下流側に円筒形状をなす排気車室２９が連結される。排気車室２９は、燃焼ガスＧの流動方向の下流側に円筒形状をなす排気室３０（排気ディフューザ３１）が配置される。排気室３０は、燃焼ガスＧの流動方向の下流側に排気ダクト（図示せず）が設けられる。

【0055】

タービン車室２６は、内周部に燃焼ガスＧの流動方向の前後に所定間隔をあけて上流側外側隔壁部４２ａ及び下流側外側隔壁部４２ｂが一体に形成されている。この上流側外側隔壁部４２ａ及び下流側外側隔壁部４２ｂの内側には、軸回り方向に２分割されたリング形状をなす翼環部５０が支持されている。この翼環部５０は、軸回り方向の分割部でボルト締結され、円筒形状の構造物を形成している。

【0056】

図４は、翼環部５０の一部を示す斜視図である。図３及び図４に示すように、翼環部５０は、主に翼環部５０の主要部分である翼環部本体５０ａと、燃焼器１２と翼環部５０との接続部を形成する尾筒接続部５４と、冷却媒体Ｐが翼環部５０を迂回する流路を形成するバイパス流路６８と、から形成されている。

【0057】

翼環部本体５０ａは、内部に冷却流路を有する円筒部５１と、下流側内側隔壁部５２と、上流側内側隔壁部５３と、を有する。円筒部５１は、回転軸Ｃに平行に配置される。円筒部５１は、中心軸が回転軸Ｃにほぼ一致している。下流側内側隔壁部５２は、円筒部５１の外周面５１ａから回転軸Ｃを中心とした径方向（以下、「径方向」と表記する）の外側に突出して、軸回り方向に環状に設けられる。下流側内側隔壁部５２は、回転軸Ｃの軸線方向（以下、「軸線方向」と表記する）について、円筒部５１のタービン１３側の軸線方向の下流側の端部に配置される。下流側内側隔壁部５２の端部の角部には、軸回り方向に断面Ｌ字状に形成された環状の端部溝部５２ａが形成されている。端部溝部５２ａには、タービン車室２６の内周面に形成された下流側外側隔壁部４２ｂが嵌め込まれ、端部溝部５２ａを形成する下流側内側隔壁部５２の軸線方向下流側を向く側面５２ｂと、下流側外側隔壁部４２ｂの軸線方向上流側を向く面が接触する。なお、下流側外側隔壁部４２ｂの径方向の内側を向く内周面と、端部溝部５２ａを形成する下流側内側隔壁部５２の径方向外側を向く内周面５２ｃとの間には、翼環部本体５０ａの径方向の熱伸び差を吸収する隙間が形成されている。ここで、軸線方向の上流側とは、翼環部５０から見て圧縮機１１を見る方向を言い、軸線方向の下流側とは翼環部５０から見て排気室３０を見る方向を言う。

【0058】

上流側内側隔壁部５３は、下流側内側隔壁部５２より軸線方向の上流側に配置され、円筒部５１の外周面５１ａから径方向の外側に突出して軸回り方向に環状に設けられる。上流側内側隔壁部５３には、軸回り方向に形成された隔壁溝部５３ａが形成され、タービン車室２６の内周面に形成された上流側外側隔壁部４２ａが嵌め込まれる。上流側外側隔壁部４２ａの軸線方向の上流側を向く面と、隔壁溝部５３ａを形成する上流側内側隔壁部５３の軸線方向下流側を向く側面５３ｂとが接触して、接触面にはシール面が形成される。上流側内側隔壁部５３の側面５３ｂにシール面が設けられることにより、車室１４内の空気圧力が保持される。なお、端部溝部５２ａを形成する下流側内側隔壁部５２の軸線方向下流側を向く側面５２ｂと下流側外側隔壁部４２ｂの軸線方向上流側を向く面との間の接触面には、バネ等の押圧手段（図示せず）が設けられる。この押圧手段により、側面５２ｂを介して翼環部５０を軸線方向の上流側に押すことで、上流側内側隔壁部５３のシール面に生ずる隙間から、車室空気が軸線方向下流側のタービン車室空間２６aに漏洩することを防止している。

【0059】

また、上流側外側隔壁部４２ａの径方向の内側を向く内周面と、隔壁溝部５３ａを形成する上流側内側隔壁部５３の径方向外側を向く内周面５３ｃとの間には、タービン車室２６と翼環部本体５０ａの径方向の熱伸び差を吸収する隙間が形成されている。同様に、上流側外側隔壁部４２ａの軸線方向の下流側を向く側面と、隔壁溝部５３ａを形成する上流側内側隔壁部５３の軸線方向の上流側を向く側面５３ｄとの間には、タービン車室２６と翼環部本体５０ａの軸線方向の熱伸び差を吸収する隙間が形成されている。

【0060】

翼環部本体５０ａは、冷却媒体Ｐが流れる冷却流路６０を有する。冷却流路６０は、円筒部５１を冷却する第１冷却流路６１と、第１冷却流路６１の冷却媒体Ｐの流れ方向の下流側に配置された第２冷却流路６２と、第１冷却流路６１と第２冷却流路６２を繋ぐ折り返し流路６５と、を有する。第１冷却流路６１は、円筒部５１の径方向の外側に配置され、円筒部５１ａの外周面５１ｂに近接して配置される。第１冷却流路６１は、軸線方向にほぼ平行に延びている。第１冷却流路６１は、軸回り方向に複数並んで配置される。

【0061】

第２冷却流路６２は、円筒部５１のうち第１冷却流路６１よりも径方向の内側に配置され、円筒部５１の内周面５１ｂに近接して配置される。第２冷却流路６２は、軸線方向にほぼ平行に直線状に延びている。したがって、第２冷却流路６２は、第１冷却流路６１に対してほぼ平行である。第２冷却流路６２は、軸回り方向に複数並んで配置される。

【0062】

折り返し流路６５は、第１冷却流路６１及び第２冷却流路６２のうち軸線方向の同じ側の端部同士を接続する。折り返し流路６５は、翼環部本体５０ａの軸線方向下流側の端部に配置される。折り返し流路６５は、第１冷却流路６１を流れる冷却媒体Ｐを第２冷却流路６２へと折り返す流路であり、図３に示すように、回転軸Ｃを通る平面での断面形状が、径方向の外側に延びる矩形状の空間（キャビティ）である。第１冷却流路６１は、折り返し流路６５の径方向外側で接続され、第２冷却流路６２は径方向内側で接続される。また、折り返し流路６５（折り返し連通流路７５）は、軸回り方向に沿って環状に形成されていてもよい。このため、折り返し流路６５は、複数の第１冷却流路６１と、複数の第２冷却流路６２とを軸回り方向に連通する。なお、折り返し流路６５（折り返し連通流路７５）を軸回り方向に沿って環状に形成する場合、下流側内側隔壁部５２の全体を冷却するため、折り返し流路６５の矩形断面の径方向の上端は、下流側内側隔壁部５２の内周面５２ｃに近接して形成することが望ましい。

【0063】

翼環部５０は、翼環部５０の軸回り方向に環状に配置された複数の冷却流路６０に冷却媒体Ｐを供給し又は複数の冷却流路６０から冷却媒体Ｐを集合させ、軸回り方向の各冷却流路に連通する連通流路７０を有していてもよい。連通流路７０は、第１連通流路７１と、第２連通流路７２とを有する。第１連通流路７１は、軸回り方向に並ぶ第１冷却流路６１同士を、軸回り方向に連通する。第１連通流路７１は、上流側内側隔壁部５３の内部に設けられる。第１連通流路７１は、図３に示すように、回転軸Ｃを通る平面での断面形状が、径方向の外側に延びる矩形状である。このため、上流側内側隔壁部５３の内部は、径方向の外側にも冷媒媒体Ｐが流通可能となっている。第１連通流路７１は、取込流路６６を介して冷却媒体Ｐが供給される供給配管８１（後述する）に接続される。なお、上流側内側隔壁部５３の全体を冷却するため、第１連通流路７１の断面形状は、軸線方向の流路幅より径方向の流路幅を広げて、径方向に延在する細長い流路幅を有する矩形断面形状とすることが望ましい。また、矩形断面の径方向の上端は、上流側内側隔壁部５３の内周面５３ｃに近接して形成することが望ましい。

【0064】

第２冷却流路６２は、翼環部本体５０ａの軸線方向上流側の端部に形成された第２連通流路７２の内壁に形成された流路開口（第２開口）５１ｅに接続される。第２冷却流路６２の軸線方向下流側の端部は、折り返し流路６５又は折り返し連通流路７５に設けられた流路開口（第１開口）５１ｄに接続する。また、第２冷却流路は、第１冷却流路６１と平行ではなく、軸線方向上流側に向かうと共に径方向内側に傾斜する流路であってもよい。その場合、流路開口５１ｄの中心は、流路開口５１ｅの中心より径方向外側に形成される。また、流路開口５１ｅの中心は、折り返し流路６５又は折り返し連通流路７５の径方向内側の底面６５ｂより径方向内側に形成されてもよい。第２冷却流路６２を径方向内側に傾斜させれば、第２冷却流路６２は円筒部５１の内周面５１ｂ側に更に近接して配置され、内周面５１ｂの冷却が一層強化される。

【0065】

第２連通流路７２は、軸回り方向に並ぶ第２冷却流路６２同士を、軸回り方向に連通する。第２連通流路７２は、例えば円筒部５１のうち上流側内側隔壁部５３よりも軸線方向の上流側で、燃焼器１２側に突出する円筒部５１の内部に設けられる。また、第２連通流路７２は、第１連通流路７１より径方向の内側で、円筒部５１の内周面５１ｂに近接して配置される。

【0066】

第２連通流路７２は、円筒部５１の軸線方向上流側の本体上流側端面５１ｆに形成され、本体上流側端面５１ｆから軸線方向下流側に向かって凹む断面を有し、軸回り方向に延びる環状溝状の連通開口７２ａとして形成されている。第２連通流路７２には、流路開口５１ｅを介して第２冷却流路６２が接続される。また、第２連通流路７２は、軸線方向上流側の本体上流側端面５１ｆに隣接して配置された尾筒接続部５４の排出流路５４ｃに接続されている。

【0067】

次に、図３及び図４に示すように、尾筒接続部５４は、燃焼器１１の設置数に対応して軸線方向の下流側に配置され、翼環部本体５０ａの円筒部５１の軸線方向の上流側に隣接して配置されている。尾筒接続部５４は、翼環部本体５０ａの円筒部５１の軸線方向上流端の本体上流側端面５１ｆに固定される箱型状ブロック部材である。尾筒接続部５４は、翼環部本体５０ａの軸線方向の上流側に配置された燃焼器１２の尾筒１２ａに隣接して、軸線方向の下流側に配置され、軸回り方向に複数並んで配置される。尾筒接続部５４は、尾筒１２ａ（図２参照）側に形成された冷却流路（図示せず）に排出配管８２を介して連通する尾筒側連通孔５４ａと、バイパス流路（後述する）が接続するバイパス接続孔５４ｂと、前記第２連通流路７２に接続し、冷却流路６０を冷却した後の冷却媒体Ｐを集合させ、尾筒側連通孔５４ａに接続する排出流路５４ｃと、を有する。排出流路５４ｃは、軸線方向上流側に延びる流路であり、尾筒接続部５４の軸線方向上流端に形成された尾筒側連通孔５４ａを介して排出配管８２に接続されている。排出配管８２は、燃焼器１２の冷却流路（図示せず）に接続されている。また、排出流路５４ｃは、バイパス流路６８（後述する）を介してバイパス配管８３に接続される。翼環部本体５０ａを迂回してバイパス配管８３に供給された冷却媒体Ｐは、バイパス流路６８に供給され、排出流路５４ｃから排出配管８２に排出される。

【0068】

次に、ガスタービンの起動時において、冷却媒体Ｐが翼環部に流入せずに翼環部を迂回させるバイパス流路について、図２、図３及び図４を参照しつつ、以下に説明する。ガスタービン１００の起動時において、動翼２８は、高速回転に伴う変位と燃焼ガスからの入熱による変位が重なって、径方向外側に向かって変位する。一方、起動時において、翼環部５０を迂回（バイパス）することなく翼環部５０に冷却媒体Ｐを供給する場合、翼環部５０を流れる冷却媒体Ｐにより翼環部５０が冷却され、径方向内側に変位する。その結果、ガスタービン１００が定格運転に到達する前の過渡期においては、動翼２８の先端部と翼環部５０との間のクリアランスが適正値より小さくなる現象が発生する場合がある。この現象を回避するため、ガスタービン１００の起動時は、冷却媒体Ｐは翼環部５０を通さずに翼環部５０を迂回させ、定格運転時には翼環部５０に冷却媒体Ｐを供給する方法が望ましい。これにより、ガスタービン１００の運転過渡期には、冷却媒体Ｐによる翼環部５０の径方向内側への変位が抑制される。一方、翼環部５０は、圧縮機１１からの抽気空気の一部がキャビティ供給流路５５を通過する過程で、抽気空気により暖気される。これにより、クリアランスが小さくなり過ぎる現象を回避できる。その結果、適正なクリアランスを設定できるので、ガスタービン１００の起動時間を短縮させ、ガスタービン１００の効率を向上させることが出来る。

【0069】

バイパス流路６８は、冷却媒体循環機構８０（詳細は、後述する）から冷却媒体Ｐを受け入れるバイパス入口管６８ａと、円筒部５１の軸線方向の上流側で軸回り方向に環状に配置され、尾筒接続部５４に冷却媒体Ｐを供給するバイパス接続管６８ｂと、バイパス接続管６８ｂの軸回り方向の熱伸びを吸収する熱伸び吸収部６８ｃと、バイパス接続管６８ｂと尾筒接続部５４に形成されたバイパス接続孔５４ｂを連結する入口接続管６８ｄと、から形成されている。

【0070】

バイパス入口管６８ａは、図４に示す例では、一つの上半部の翼環部５０ａに対して、軸回り方向の２箇所に、円筒状のバイパス入口管６８ａが形成されている。バイパス入口管６８ａは、径方向の外側に冷却媒体循環機構８０に接続する開口６８ａａを備え、径方向の内側には、バイパス接続管６８ｂに接続する開口６８ａｂを備える。開口６８ａｂは、バイパス接続管６８ｂの外周面に形成される開口６８ｂａに接続される。バイパス接続管６８ｂの一部が、バイパス入口管６８ａに対して直交する方向からバイパス入口管６８ａに食い込み、バイパス入口管６８ａの一部とバイパス接続管６８ｂの一部が、互いに貫通するように接合されている。バイパス入口管６８ａとバイパス接続管６８ｂとは、バイパス入口管６８ａの開口６８ａｂとバイパス接続管６８ｂに形成された開口６８ｂａを介して互いに連通する。

【0071】

バイパス接続管６８ｂは、尾筒接続部５４の径方向外側の外表面に沿って、軸回り方向に環状に配置され、尾筒接続部５４に固定されている。また、バイパス接続管６８ｂは、上流側内側隔壁部５３の軸線方向の上流側を向く側面５３ｅに近接して、軸線方向の上流側に配置されているが、両者は互いに接触することなく離間して配置されている。両者を離間するのは、バイパス流路６８を流れる冷却媒体Ｐにより、翼環部本体５０ａが冷却されるのを防止し、翼環部本体５０ａ内に温度分布が生ずるのを防止するためである。

【0072】

また、軸回り方向に延伸するバイパス接続管６８ｂは、前述のように、複数のバイパス入口管６８ａと複数の尾筒接続部５４に連結された入口接続管６８ｄに接続する。バイパス接続管６８ｂは、複数の接続管で形成されている。バイパス入口管６８ａ及び入口接続管６８ｄを挟んだバイパス接続管６８ｂの軸回り方向の両側には、軸回り方向のバイパス接続管６８ｂの熱伸びを吸収するため、熱伸び吸収部６８ｃが配置されている。熱伸び吸収部６８ｃには、一例としてベローズ又は軸線方向に変形させたＵ字管等が採用できるが、この例に限定されない。熱伸び吸収部６８ｃを設ける理由は、バイパス入口管６８ａ及び尾筒接続部５４は、翼環部本体５０ａに固定されているため、バイパス接続管６８ｂがバイパス入口管６８ａ及び入口接続管６８ｄに接続する箇所は、バイパス接続管６８ｂの軸回り方向の熱伸びを吸収できないためである。

【0073】

入口接続管６８ｄは、一方の端部は、バイパス接続管６８ｂに連通し、他方の端部は、尾筒接続部５４に形成された排出流路５４ｃにバイパス接続孔５４ｂを介して連通している。

【0074】

図５は、翼環部５０の冷却流路６０の流れを示す系統図である。前述のように、翼環部５０の円筒部５１の外周面側に配置された第１冷却流路６１が、軸線方向の上流側で軸回り方向に環状に形成された第１連通流路７１に接続し、軸線方向の下流側で軸回り方向に環状に形成された折り返し連通流路７５に接続している。更に、折り返し連通流路７５に流入した冷却媒体Ｐは、折り返し連通流路７５内で径方向内側方向に折り返し、第２冷却流路６２に流入する。第２冷却流路６２は、第１冷却流路６１の径方向の内側に配置され、翼環部５０の円筒部５１の内周面に近接して配置されている。第２冷却流路６２は、軸線方向に沿って第１冷却流路６１に平行に配置され、軸線方向の下流側で軸回り方向に環状に形成された折り返し連通流路７５に接続し、軸線方向の上流側で第２連通流路７２に接続する。

【0075】

図５に示す例は、２本の第１冷却流路６１と２本の第２冷却流路６２を１セットとして配置した例である。第１冷却流路６１と第２冷却流路６２を組合せた冷却流路の一セットのブロックの軸回り方向の前後には、後述するキャビティ供給流路５５（図７）が軸回り方向に冷却流路のブロックを挟むように近接して配置されている。更に、図５には示されていないが、軸回り方向に並列した各２本の第１冷却流路６１と第２冷却流路６２からなる冷却流路のブロックは、軸回り方向に配置された複数のキャビティ供給流路５５の位置に合わせて、複数のブロックが配置されている。

【0076】

第１連通流路７１は、冷却媒体循環機構８０に接続する複数の取込流路６６を備える。また、第２連通流路７２は、軸線方向の上流側に延びる排出流路５４ｃに接続する。排出流路５４ｃは、燃焼器１２の尾筒１２ａの位置に対応して軸回り方向に複数配置され、軸線方向の上流側で排出配管８２に接続する。

【0077】

バイパス流路６８は、排出流路５４ｃより径方向の外側に配置され、軸回り方向に環状に形成されている。バイパス流路６８は、冷却媒体循環機構８０に接続する複数のバイパス入口管６８ａを備える。また、バイパス流路６８は、環状に形成されたバイパス接続管６８ｂを備え、尾筒接続部５４の軸回り方向の位置に合わせて接続された、バイパス接続管６８ｂと尾筒接続部５４に接続する入口接続管６８ｄを有する。

【0078】

図６は、本実施形態の冷却流路６０の流れの変形例を示す系統図である。すなわち、図６に示す冷却流路６０は、図５に示す冷却流路６０から折り返し連通通路７５を外した例である。つまり、本変形例では、円筒部５１の軸線方向の下流側に、径方向に長く延びた矩形状の空間（キャビティ）として形成された折り返し流路６５を備える。第１冷却流路６１は、径方向の外側で折り返し流路６５に接続し、第２冷却流路６２は、径方向の内側で折り返し流路６５に接続する。折り返し流路６５は、軸回り方向に複数に配置された一組の第１冷却流路６１と第２冷却流路６２の位置に対応して、回転軸Ｃを中心に、放射状に複数配置されている。その他の冷却流路６０は、第１実施形態と同じ構成で形成される。

【0079】

図７は、図３におけるＡ−Ａ断面に沿った構成を示す図である。図７に示すように、第１冷却流路６１及び第２冷却流路６２は、回転軸Ｃから径方向に延びる仮想直線Ｌ１上に配置される。翼環部５０は、径方向に貫通するキャビティ供給流路５５を有する。第１冷却流路６１及び第２冷却流路６２は、キャビティ供給流路５５に対応する位置に配置される。本実施形態では、第１冷却流路６１及び第２冷却流路６２は、軸回り方向についてキャビティ供給流路５５の両側に挟むように近接して配置される。ところで、キャビティ供給流路５５の上流側は、タービン車室空間２６ａに連通している。前述したタービン車室空間２６ａに供給された抽気空気の一部が、キャビティ供給流路５５を流れて、静翼２７等の高温部品の冷却に使用される。つまり、キャビティ供給流路５５を流れる圧縮空気の温度は、翼環部５０の冷却流路６０に供給される冷却媒体Ｐより高い温度になる。この構成により、キャビティ供給流路５５を流れる圧縮空気側から翼環部５０に移動する熱は、第１冷却流路６１及び第２冷却流路６２を流れる冷却媒体Ｐにより直接冷却される。その結果、キャビティ供給流路５５から翼環部５０の内部への熱移動が遮断され、翼環部５０内に温度分布が生ずるのを抑制できる。

【0080】

なお、翼環部５０に供給される冷却媒体Ｐは、図２に示すように別途設けられた冷却媒体循環機構８０から供給される。冷却媒体循環機構８０は、クーラー８４と、コンプレッサー８５と、三方弁（供給先切替部）８６とを有する。クーラー８４は、燃焼器１２の周囲の車室空気（冷却媒体Ｐ）を取り込んで冷却し、コンプレッサー８５に送出する。コンプレッサー８５は、クーラー８４からの空気を圧縮して三方弁８６に送出する。三方弁８６は、上記コンプレッサー８５と、供給配管８１と、バイパス配管８３と、に接続される。供給配管８１は、翼環部５０の取込流路６６に接続され、バイパス配管８３は、バイパス入口管６８ａに接続される。三方弁８６は、コンプレッサー８５からの空気を供給配管８１とバイパス配管８３とに切り替えて供給可能である。従って、ガスタービン１００が定常運転の場合は、冷却媒体Ｐが翼環部５０に供給されるように、三方弁８６は、供給配管８１側に冷却媒体Ｐが流れるように切り替えられる。ガスタービン１００が起動時の場合は、翼環部５０への冷却媒体Ｐの供給は不要のため、冷却媒体Ｐがバイパス配管８３側に流れるように三方弁８６を切り替える。

【0081】

上記のように構成された翼環部５０では、供給配管８１から供給される冷却媒体Ｐが翼環部本体５０ａの内部に流れ込む。翼環部本体５０ａの内部に流れ込んだ冷却媒体Ｐは、冷却流路６０及び連通流路７０に沿って流れ、翼環部本体５０ａの熱を吸収して排出配管８２から排出される。

【0082】

具体的には、翼環部本体５０ａの内部に取り込まれた冷却媒体Ｐは、取込流路６６を介して第１連通流路７１に供給される。冷却媒体Ｐは、第１連通流路７１の内部を軸回り方向に流れ、第１連通流路７１の軸回り方向の全体に亘って供給される。また、冷却媒体Ｐは、第１連通流路７１から第１冷却流路６１へと流れる。この冷却媒体Ｐは、第１冷却流路６１を軸線方向に沿ってタービン１３側に向けて流れ、折り返し流路６５（折り返し連通流路７５）に供給される。

【0083】

折り返し連通流路７５に供給された冷却媒体Ｐは、折り返し連通流路７５の内部を軸回り方向に流れる。また、図６に示す折り返し連通流路７５を備えていない第１実施形態の変形例の場合は、折り返し流路６５に供給された冷却媒体Ｐは、折り返し流路６５に沿って径方向の内側に流れ、第２冷却流路６２に供給される。

【0084】

第２冷却流路６２に供給された冷却媒体Ｐは、第２冷却流路６２を軸線方向に沿って燃焼器１２側に向けて流れ、第２連通流路７２に供給される。このように、翼環部５０では、径方向に並んで配置された第１冷却流路６１と第２冷却流路６２とでは、軸線方向の逆向きに冷却媒体Ｐが流れる対向流路が形成される。このため、翼環部５０には、径方向に複数段の冷却媒体Ｐの流れが形成される。

【0085】

第２連通流路７２に供給された冷却媒体Ｐは、第２連通流路７２の内部を軸回り方向に流れ、第２連通流路７２の軸回り方向の全体に亘って供給される。また、冷却媒体Ｐは、第２冷却流路６２から排出され、第２連通流路７２に集合して排出流路５４ｃへと流れる。この冷却媒体Ｐは、排出流路５４ｃから排出配管８２に流れ、燃焼器１２の冷却流路（図示せず）に供給される。

【0086】

また、ガスタービンの起動時は、翼環部本体５０ａには冷却媒体Ｐは供給されず、バイパス流路６８に流れて、排出流路５４ｃを介して排出配管８２に排出する。その際、バイパス流路６８が翼環部本体５０ａに接触することはないので、ガスタービンの起動時は、翼環部本体５０ａがバイパス流路６８により冷却され、翼環部本体５０ａの内部に温度分布が形成されるおそれはない。

【0087】

本実施形態の翼環部５０の製造過程を以下に説明する。まず、翼環部本体５０ａを鋳造又は板金等により製作する。この工程において、翼環部本体５０ａを構成する円筒部５１及び上流側内側隔壁部５３には、各冷却流路が接続する軸線方向の末端に配置する第１連通流路７１及び折り返し流路６５（折り返し連通流路７５）が、機械加工により軸回り方向に環状溝として形成される。次に、第１冷却流路６１及び第２冷却流路６２を穿孔による機械加工で形成する。第１冷却流路６１は、折り返し流路６５（折り返し連通流路７５）側から第１連通流路７１側に向け穿孔加工する。第２冷却流路６２は、折り返し流路６５（折り返し連通流路７５）側から第２連通流路７２側に向け穿孔加工され、第２連通流路に形成された流路開口５１ｅで開口する。次に、第１閉塞部材（蓋板７１ａ）及び第２閉塞部材（尾筒接続部５４）並びに蓋板６５ａを翼環部本体５０ａに溶接加工で取付けて、閉じられた流路である第１連通流路７１及び第２連通流路７２並びに折り返し流路６５（折り返し連通流路７５）を形成する。次に、翼環部本体５０ａに固定された尾筒接続部５４上にバイパス流路６８を取り付ける。この製作工程により、翼環部５０の組立が完了する。

【0088】

以上のように、本実施形態に係るガスタービン１００は、翼環部５０において径方向の外側に複数の第１冷却流路６１が軸回り方向に配置され、径方向の内側に複数の第２冷却流路６２が軸回り方向に配置される。更に、第１冷却流路６１と第２冷却流路６２とが軸線方向の同じ側の端部で折り返し流路６５によって折り返されている。そのため、軸回り方向に並ぶ複数の冷却流路６０を、径方向に複数段に配置することができる。これにより、翼環部５０が径方向の複数箇所に亘って冷却されるため、翼環部５０の径方向に温度分布が形成されることを抑制できる。

【0089】

＜第２実施形態＞
続いて、第２実施形態を説明する。図８は、第２実施形態に係る翼環部１５０の一部の例を示す断面図である。図９は、本実施形態に係る翼環部１５０の一例を示す斜視図である。図１０は、本実施形態に係る冷却流路の系統図である。図１１は、図９におけるＢ−Ｂ断面に沿った形状を示す図である。第２実施形態は、翼環部本体１５０ａの上流側内側隔壁部１５３及び円筒部１５１の軸線方向の上流側で取込流路６６の上流側の領域の一層の冷却の強化を図ることを主たる目的として、径方向に３段に設けられた冷却流路を備える点が第１実施形態とは異なっている。第２実施形態では、第１実施形態との相違点を中心に説明する。なお、第１実施形態に係る翼環部５０と同一の構成要素には同一の符号を付し、説明を省略又は簡略化する。

【0090】

図８に示すように、翼環部１５０は、翼環部本体１５０ａと、尾筒接続部１５４と、バイパス流路１６８を有する。更に、翼環部本体１５０ａは、円筒部１５１と、下流側内側隔壁部１５２と、上流側内側隔壁部１５３と、を有する。本実施形態に係る翼環部１５０の翼環部本体１５０ａは、第１実施形態に係る翼環部５０の翼環部本体５０ａに比べて、例えば上流側内側隔壁部１５３の径方向の厚さが径方向の外側に向かって厚くなっている。また、上流側内側隔壁部１５３の径方向の内側の円筒部１５１は、軸線方向の上流側に向かうと共に、径方向の内側に向かって厚くなる断面形状を有する。

【0091】

円筒部１５１は、冷却媒体Ｐが流れる冷却流路１６０及び連通流路１７０を有する。冷却流路１６０は、第１冷却流路１６１と、第２冷却流路１６２と、第１冷却流路１６１と第２冷却流路１６２を繋ぐ折り返し流路１６５（折り返し連通流路１７５）と、を有する。連通流路１７０は、第１連通流路１７１と、第２連通流路１７２とを有する。なお、本実施形態における第１連通流路１７１は、第１連通流路１７１の径方向の内側で第１冷却流路１６１に接続し、径方向の外側で後述する第３冷却流路１６３に接続している。また、折り返し流路１６５（折り返し連通流路１７５）は、第１実施形態における折り返し流路７５と同様に、軸回り方向に延びる環状流路であってもよい。

【0092】

本実施形態において、第２冷却流路１６２は、折り返し流路１６５（折り返し連通流路１７５）に接続される上流側流路１６２ａと、流路開口（第２開口）１５１ｅを介して第２連通流路１７２に接続される下流側流路１６２ｂと、を有する点で、第１実施形態とは異なっている。上流側流路１６２ａは、折り返し流路１６５（折り返し連通流路１７５）との接続部分である流路開口（第１開口）１５１ｄから軸線方向の上流側に向かって、径方向の内側に傾いた状態で直線状に延びている。更に、上流側流路１６２ａは、中間点であるＱ点で延伸する方向を変えて径方向外側に屈折して折れ曲がり、下流側流路１６２ｂに接続する。下流側流路１６２ｂは、軸線方向の上流側に更に延び、流路開口１５１ｅを介して第２連通流路１７２に接続する。すなわち、第２冷却流路１６２は、中間点Ｑで径方向の外側に屈折する折れ曲がり流路を形成する。つまり、流路開口１５１ｄの中心は、流路開口１５１ｅの中心より径方向外側に形成される。また、流路開口１５１ｅの中心は、折り返し流路１６５（折り返し連通流路１７５）の径方向内側の底面１６５ｂより径方向内側に形成されてもよい。この構成では、円筒部１５１において、第１実施形態の第２冷却流路６２より更に径方向の内側に流路を形成することが可能となり、円筒部１５１の内周面１５１ｂ近傍の冷却が一層強化される。

【0093】

また、第２冷却流路１６２は、流路開口１５１ｄから流路開口１５１ｅまで、直線状に形成された流路であってもよい。このような構成とすれば、折れ曲がり流路よりメンテナンスは容易であり、加工も容易になる。

【0094】

また、本実施形態において、翼環部本体１５０ａの上流側内側隔壁部１５３は、更に第３冷却流路１６３を有する。第３冷却流路１６３は、第１冷却流路１６１よりも径方向の外側に配置される。第３冷却流路１６３は、軸線方向に延び、軸回り方向に複数並んで配置される。また、第１連通流路１７１は、第３冷却流路１６３及び第１冷却流路１６１のうち軸線方向の同じ側の端部同士を接続する第２折り返し流路を兼ねている。図１１に示すように、第３冷却流路１６３、第１冷却流路１６１及び第２冷却流路１６２は、回転軸Ｃから径方向に延びる仮想直線Ｌ２上に配置される。なお、第３冷却流路１６３は、第１冷却流路１６１より径方向の外側で、軸回り方向に均等に配置されれば良く、仮想直線Ｌ２上に配置されなくてもよい。

【0095】

また、本実施形態において、連通流路１７０は、更に第３連通流路１７３を有する。第３連通流路１７３は、軸回り方向に並ぶ第３冷却流路１６３同士を、軸回り方向に連通する。第３連通流路１７３は、上流側内側隔壁部１５３の内部に設けられる。第３連通流路１７３は、冷却媒体Ｐが供給される取込流路６６に接続される。なお、冷却流路１６０及び連通流路１７０の他の構成については、第１実施形態における冷却流路６０及び連通流路７０とほぼ同様の構成である。

【0096】

本実施形態の冷却流路１６０の流れの系統図は、図１０に示す。本実施形態の系統図は、第１実施形態の冷却流路６０に対して、第３冷却流路１６３及び第３連通流路１７３が追加され、第２冷却流路１６２の形状が折れ曲がり形状（図８）を有する点が異なるが、他の構成は第１実施形態と同様である。なお、図１０では、第１冷却流路１６１と第２冷却流路１６２を接続する流路として、軸線方向下流側の端部に折り返し連通流路１７５が配置されている。但し、図６に示す第１実施形態の変形例と同様に、折り返し連通流路１７５を設けず、径方向に長く延びた矩形状の空間（キャビティ）として形成された折り返し流路１６５を備えていてもよい。

【0097】

また、本実施形態において、翼環部１５０は、円筒部１５１の軸線方向の上流側で、燃焼器１２側の端部に尾筒接続部１５４を有する。尾筒接続部１５４は、軸回り方向に複数並んで配置される。尾筒接続部１５４は、尾筒１２ａ側に形成された冷却流路（図示せず）に排気配管８２を介して連通する尾筒側連通孔１５４ａと、バイパス流路１６８（後述する）が接続するバイパス接続孔１５４ｂと、冷却流路６０を冷却した後の冷却媒体Ｐを第２連通流路１７２に集合させ、尾筒側連通孔１５４ａに接続する排出流路１５４ｃと、を有する。

【0098】

バイパス流路１６８は、第１実施形態と同様に、前述した冷却媒体循環機構８０から冷却媒体Ｐを受け入れるバイパス入口管６８ａと、円筒部１５１の軸線方向の上流側で軸回り方向に環状に配置され、尾筒接続部１５４に冷却媒体Ｐを供給するバイパス接続管１６８ｂと、バイパス接続管１６８ｂの熱伸びを吸収する熱伸び吸収部１６８ｃと、バイパス接続管１６８ｂと尾筒接続部１５４に形成されたバイパス接続孔１５４ｂを連結する入口接続管１６８ｄと、から形成されている。バイパス接続管１６８ｂは、上流側内側隔壁部１５３の軸線方向上流端の側面１５３ｅから軸線方向に離間して配置されている。従って、バイパス流路１６８を流れる冷却媒体Ｐの流れが、翼環部本体１５０ａの温度分布に影響を与えるおそれはない。バイパス流路の詳細構造は、第１実施形態と同様であり、詳細な説明は省略する。

【0099】

本実施形態の翼環部１５０の製造過程を以下に説明する。まず、翼環部本体１５０ａを鋳造又は板金等により製作する。この工程において、翼環部本体１５０ａを構成する円筒部１５１及び上流側内側隔壁部１５３は、各冷却流路が接続する軸線方向の末端に配置する連通流路１７０が機械加工で形成される。すなわち、第１連通流路１７１及び第２連通流路１７２並びに折り返し流路（折り返し連通流路１７５）を形成する軸回り方向に延びる環状溝部を加工する。環状溝部は、円筒部１５１の軸線方向上流端又は軸線方向下流端から軸線方向の下流側又は上流側に凹む溝状に機械加工で形成される。更に、第３連通流路１７３を形成する軸回り方向に延びる環状溝部を上流側内側隔壁部１５３の隔壁溝部１５３ａに機械加工で形成する。第３連通流路１７３の溝部は、隔壁溝部１５３ａの軸回り方向に沿って底面１５３ｃから径方向内側に凹む凹部として形成される。次に、第１冷却流路１６１及び第３流路１７３を穿孔による機械加工で形成する。第１冷却流路１６１は、第１連通流路１７１側から折り返し流路１６５（折り返し連通流路１７５）側に向け穿孔加工する。第３冷却流路１７３は、第１連通流路１７１側から第３連通流路１７３側に向け穿孔加工する。次に、第２冷却流路１６２を、２段階の穿孔による機械加工で形成する。すなわち、図８において、第１段階で折り返し流路１６５又は折り返し連通流路１７５から軸線方向の上流側のＱ点に向けて穿孔による機械加工で第２冷却流路１６２ａを形成する。次に、第２段階として、第２連通流路１７２側から軸線方向の下流側のＱ点に向け機械加工により穿孔加工する。Ｑ点に達したところで、第２冷却流路１６２ａ、１６２ｂが合体し、第２冷却流路１６２の全体流路が形成される。次に、第１閉塞部材（蓋板１７１ａ）及び第２閉塞部材（尾筒接続部１５４）並びに蓋板１６５ａ又は蓋板１７５ａを翼環部本体１５０ａに溶接加工で取付けて、閉じられた流路である第１連通流路１７１及び第２連通流路１７２並びに折り返し流路１６５又は折り返し連通流路１７５を形成する。次に、翼環部本体１５０ａに固定された尾筒接続部１５４上にバイパス流路１６８を取り付ける。この製作工程により、翼環部１５０の組立が完了する。

【0100】

以上のように、本実施形態に係る翼環部１５０は、軸回り方向に並ぶ複数の冷却流路１６０を、径方向に３段以上に配置することができる。これにより、翼環部１５０が径方向に亘って効率的に冷却されるため、翼環部１５０の径方向に温度分布が形成されることをより効率的に抑制できる。

【0101】

また、本実施形態に係る翼環部１５０は、ガスタービン１００の起動時においては、翼環部本体１５０ａを迂回して、バイパス流路１６８を介して尾筒１２ａ側に冷却媒体Ｐを効率的に流すことができる。そのため、翼環部本体１５０ａの温度分布に影響せずに運転でき、ガスタービン１００の起動時間の短縮が図れる。また、バイパス接続管１６８ｂは、熱伸び吸収部１６８ｃを備えるため、バイパス接続管１６８ｂに生ずる熱応力を抑制できる。

【0102】

＜第３実施形態＞
続いて、第３実施形態を説明する。図１２は、第３実施形態に係る翼環部２５０の一部の例を示す断面図である。図１３は、翼環部２５０の一例を示す斜視図である。第３実施形態では、翼環部２５０の一部の構成が第２実施形態とは異なるため、第２実施形態との相違点を中心に説明する。なお、第２実施形態に係る翼環部１５０と同一の構成要素には同一の符号を付し、説明を省略又は簡略化する。

【0103】

本実施形態に係る翼環部２５０は、図１２及び図１３に示すように、翼環部本体２５０ａと、尾筒接続部２５４（第２閉塞部材）と、バイパス流路２６８を有する。更に、翼環部本体２５０ａは、円筒部２５１と、下流側内側隔壁部２５２と、上流側内側隔壁部２５３と、第１閉塞部材２５１ｃと、を有する。本実施形態では、翼環部本体２５０ａの円筒部２５１又は上流側内側隔壁部２５３に対して、径方向の第１連通流路２７１に対応した位置に、閉塞部材２５１ｃが、ボルト等の固定部材ＢＴによって軸線方向の上流側から着脱可能に固定された構成となっている。また、尾筒接続部２５４（第２閉塞部材）は、円筒部２５１の軸線方向の上流側に突出した端部に接続されているが、円筒部２５１との接続が、閉塞部材２５１ｃと同様に、ボルト等の固定部材ＢＴによって軸線方向の上流側から着脱可能に構成されている。

【0104】

翼環部本体２５０ａの冷却流路２６０は、第２実施形態と同様に、第１冷却流路２６１と、第２冷却流路２６２と、第３冷却流路２６３と、折り返し流路２６５（折り返し連通流路２７５）と、を有する。本実施形態において、第２冷却流路２６２は、第２実施形態と同様に、折り返し流路２６５（折り返し連通流路２７５）に接続される上流側流路２６２ａと、流路開口（第２開口）２５１ｅを介して第２連通流路２７２に接続される下流側流路２６２ｂと、を有する。上流側流路２６２ａは、折り返し流路２６５（折り返し連通流路２７５）との接続部分である流路開口（第１開口）２５１ｄから軸線方向の上流側に向かって、径方向の内側に傾いた状態で直線状に延びている。更に、上流側流路２６２ａは、中間点であるＱ点で延伸する方向を変えて径方向外側に屈折して折れ曲がり、下流側流路２６２ｂに接続する。下流側流路２６２ｂは、軸線方向の上流側に更に延び、流路開口２５１ｅを介して第２連通流路２７２に接続する。すなわち、第２冷却流路２６２は、中間点Ｑで径方向の外側に屈折する折れ曲がり流路を形成する。つまり、流路開口２５１ｄの中心は、流路開口２５１ｅの中心より径方向外側に形成される。また、流路開口２５１ｅの中心は、折り返し流路２６５（折り返し連通流路２７５）の径方向内側の底面２６５ｂより径方向内側に形成されてもよい。この構成では、円筒部２５１において、第１実施形態の第２冷却流路６２より更に径方向の内側に流路を形成することが可能となり、円筒部２５１の内周面２５１ｂ近傍の冷却が一層強化される。また、第２冷却流路２６２は、流路開口２５１ｄから流路開口２５１ｅまで、直線状に形成された流路であってもよい。このような構成とすれば、折れ曲がり流路よりメンテナンスは容易であり、加工も容易になる。また、翼環部本体２５０ａの連通流路２７０は、第１連通流路２７１と、第２連通流路２７２と、第３連通流路２７３と、を有する。

【0105】

また、翼環部本体２５０の第１連通流路２７１は、円筒部２５１又は上流側内側隔壁部２５３の軸線方向の上流側の端部２５３ｅにおいて、軸線方向の上流側に向かって開口する第１溝部２５７として、軸回り方向に環状の溝状に形成されている。第２連通流路２７２は、円筒部２５１の軸線方向の上流側の端部である本体上流側端面２５１ｆにおいて、軸線方向の上流側に向かって開口する第２溝部２５８として、軸回り方向に環状の溝状に形成されている。第１溝部２５７は、第１閉塞部材２５１ｃによって閉塞され、第１溝部２５７との間に環状の第１連通流路２７１を形成する。同様に、第２溝部２５８は、尾筒接続部２５４（第２閉塞部材）によって閉塞され、第２溝部２５８との間に環状の第２連通流路２７２を形成する。

【0106】

また、本実施形態における尾筒接続部２５４と、バイパス流路２６８の構成は、第２実施形態と同様である。なお、尾筒接続部２５４は着脱可能な構造とするため、尾筒接続部２５４に接続するバイパス流路２６８も着脱可能な構造としている。すなわち、バイパス流路２６８を構成するバイパス入口管６８ａと、バイパス接続管２６８ｂと、熱伸び吸収部２６８ｃと、入口接続管２６８ｄも、分解容易な構造で、着脱可能な構造である。また、バイパス接続管２６８ｂは、上流側内側隔壁部２５３の軸線方向上流端の側面２５３ｅから軸線方向に離間して配置されている。従って、バイパス流路２６８を流れる冷却媒体Ｐの流れが、翼環部本体２５０ａの温度分布に影響を与えるおそれはない。その他の構造は、第２実施形態と同様である。

【0107】

図１４は、本実施形態における翼環部の製作工程のフローチャートを示す。まず、鋳造又は板金等により、翼環部本体２５０ａを製作する（Ｓ１）。この工程において、翼環部本体２５０ａを構成する円筒部２５１及び上流側内側隔壁部２５３は、各冷却流路が接続する軸線方向の末端に配置する連通流路２７０が機械加工で形成される。具体的には、第１連通流路２７１を形成する第１溝部２５７と、第２連通流路２７２を形成する第２溝部２５８を機械加工で形成する。第１溝部２５７及び第２溝部２５８は、上流側内側隔壁部２５３の軸線方向上流端である側面２５３ｅ又は円筒部２５１の軸線方向の上流端の本体上流側端面２５１ｆから軸線方向下流側に凹む凹部であり、軸回り方向に延びる環状の溝状に機械加工で形成される。また、第３連通流路２７３は、上流側内側隔壁部２５３の径方向の外表面側の隔壁溝部２５３ａの底面２５３ｃから径方向内側に凹む凹部であり、軸回り方向に延びる環状の溝状に機械加工で形成される。折り返し流路２６５又は折り返し連通流路２７５は、円筒部２５１の軸線方向の下流側端面の外表面側から軸線方向上流側に向かって凹む凹部であって、機械加工により軸回り方向に延びる環状溝として形成される。

【0108】

次に、第１冷却流路２６１及び第３冷却流路２６３を穿孔による機械加工で形成する（Ｓ２）。第１冷却流路２６１は、第１溝部２５７側から折り返し連通流路２７５側に向け穿孔加工される。第３冷却流路２６３は、第１溝部２７１側から第３連通流路２７３側に向け穿孔加工される。また、上流側内側隔壁部２５３の軸線方向下流側に形成される取込流路６６は、下流側内側隔壁部２５２側から第３連通流路２７３に向けて穿孔加工により形成される。

【0109】

次に、第２冷却流路２６２を、２段階の穿孔による機械加工で形成する（Ｓ３）。すなわち、図１２において、第１段階で折り返し流路２６５又は折り返し連通流路２７５から軸線方向の上流側のＱ点に向けて穿孔による機械加工で第２冷却流路２６２ａを形成する。次に、第２段階として、第２溝部２５８側から軸線方向の下流側のＱ点に向け穿孔加工する。Ｑ点に達したところで、第２冷却流路２６２ａ、２６２ｂが合体し、第２冷却流路２６２の全体流路が形成される。この段階で、各冷却流路及び各冷却流路を接続するキャビティ（連通流路）が形成される。

【0110】

次に、第１閉塞部材２５１ｃを第１溝部２５７に取付けて、第１連通流路２７１を形成する（Ｓ４）。すなわち、第１閉塞部材２５１ｃが、第１連通流路２７１を形成する第１溝部２５７の位置に着脱可能にボルト締結され、第１溝部２５７を閉塞する。更に、各連通流路を形成するキャビティの蓋板２７３ａ、２６５ａ、２７５ａ等を翼環部本体２５０ａに溶接加工で取り付ける。これにより、閉じた第１連通流路２７１及び第３連通流路２７３並びに折り返し連通流路２７５が形成される。

【0111】

次に、第２閉塞部材（尾筒接続部２５４）を第２溝部２５８に取付けて、第２連通流路２７２を形成する（Ｓ５）。すなわち、尾筒接続部２５４を、翼環部本体２５０ａの円筒部２５１に形成された第２溝部２５８の位置に対して着脱可能にボルト締結にて取付け、第２溝部２５８を閉塞する。これにより、閉じた第２連通流路２７２が形成される。

【0112】

次に、翼環部本体２５０ａに固定された尾筒接続部２５４上にバイパス流路２６８を取り付ける。この製作工程により、翼環部２５０の組立が完了する。

【0113】

なお、本実施形態の翼環部２５０は、着脱可能に取り付けられ尾筒接続部２５４（第２閉塞部材）及びバイパス流路２６８並びに第１閉塞部材２５１ｃを取り外すことで、第１溝部２５７及び第２溝部２５８が容易に解放される。従って、第１連通流路２７１側から第１冷却流路２６１及び第３冷却流路２６３の内部点検が可能になる。また、第２連通流路２７２側から第２冷却流路２６２の内部点検が可能になる。すなわち、第１閉塞部材及び第２閉塞部材を着脱可能な構造としているので、ガスタービンのメンテナンスの際は、全ての冷却流路２６０（第１冷却流路２６１、第２冷却流路２６２、第３冷却流路２６３）の内部点検が容易になる。

【0114】

このように、本実施形態では、尾筒接続部２５４（第２閉塞部材）及び第１閉塞部材２５１ｃを翼環部本体２５０ａに締結することで容易に翼環部本体２５０ａを形成することができる。また、ガスタービンのメンテナンス等の際には、尾筒接続部２５４及びバイパス流路２６８並びに第１閉塞部材２５１ｃを翼環部本体２５０ａから取り外すことにより、第１溝部２５７及び第２溝部２５８を外部に容易に露出させることができる。このため、全ての冷却流路２６０（第１冷却流路２６１、第２冷却流路２６２、第３冷却流路２６３）の内部点検が可能となり、メンテナンス作業が容易になる。

【符号の説明】

【0115】

１１ 圧縮機
１２ 燃焼器
１２ａ 尾筒
１３ タービン
１４ 車室
２０ 吸気室
２１ 圧縮機車室
２２ 入口案内翼
２３，２７ 静翼
２４，２８ 動翼
２５ 抽気室
２６ タービン車室
２９ 排気車室
３０ 排気室
３１ 排気ディフューザ
３２ ロータ
３３，３４ 軸受部
３５，３６，３７ 脚部
４２ａ 上流側外側隔壁部
４２ｂ 下流側外側隔壁部
５０，１５０，２５０ 翼環部
５０ａ、１５０ａ、２５０ａ 翼環部本体
５１，１５１、２５１ 円筒部
５１ａ、１５１ａ、２５１ａ 円筒部外周面
５１ｂ、１５１ｂ、２５１ｂ 円筒部内周面
５１ｄ、１５１ｄ、２５１ｄ 流路開口（第１開口）
５１ｅ、１５１ｅ、２５１ｅ 流路開口（第２開口）
５２，１５２、２５２ 下流側内側隔壁部
５３，１５３、２５３ 上流側内側隔壁部
５４, １５４，２５４ 尾筒接続部（第２閉塞部材）
５４ａ、１５４ａ，２５４ａ 尾筒側連通孔
５４ｂ, １５４ｂ，２５４ｂ バイパス接続孔
５４ｃ、１５４ｃ、２５４ｃ 排出流路
５５、１５５、２５５ キャビティ供給流路
６０，１６０、２６０ 冷却流路
６１，１６１、２６１ 第１冷却流路
６２，１６２、２６２ 第２冷却流路
６５，１６５、２６５ 折り返し流路
６５ｂ、１６５ｂ、２６５ｂ 底面
６６ 取込流路
６８、１６８、２６８ バイパス流路
６８ａ バイパス入口管
６８ｂ、１６８ｂ、２６８ｂ バイパス接続管
６８ｃ、１６８ｃ、２６８ｃ 熱伸び吸収部
６８ｄ、１６８ｄ、２６８ｄ 入口接続管
７０，１７０、２７０ 連通流路
７１，１７１，２７１ 第１連通流路
７２，１７２，２７２ 第２連通流路
７５、１７５、２７５ 折り返し連通流路
８０ 冷却媒体循環機構
８１ 供給配管
８２ 排出配管
８３ バイパス配管
８４ クーラー
８５ コンプレッサー
８６ 三方弁
１００ ガスタービン
１６２ａ 上流側流路
１６２ｂ 下流側流路
１６３ 第３冷却流路
１７３ 第３連通流路
２５１ｃ 第１閉塞部材
２５７ 第１溝部
２５８ 第２溝部
Ｃ 回転軸
Ｇ 燃焼ガス
Ｌ１，Ｌ２ 仮想直線
Ｐ 冷却媒体

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】