JP2003056358A - 板状体接合方法、接合体、ガスタービン燃焼器用の尾筒、及び、ガスタービン燃焼器 - Google Patents
板状体接合方法、接合体、ガスタービン燃焼器用の尾筒、及び、ガスタービン燃焼器Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 冷却等の諸機能の低下を引き起こすことのな
い板状体接合方法を提供する。 【解決手段】 少なくとも一方の表面に沿って延びる流
路が両表面の間に形成されている少なくとも二つの板状
体を接合する板状体接合方法において、これら板状体を
これら板状体の縁部を突合わせるよう配置し、これら板
状体を前記縁部に沿って接合し、溝をこれら板状体の一
方の表面から前記縁部に沿って形成し、前記溝のための
蓋部を前記溝に沿って取付ける板状体接合方法が提供さ
れる。前記板状体の他方の表面から前記溝の底部までの
距離が前記他方の表面から前記流路までの距離にほぼ等
しいようにすると共に、前記板状体の前記一方の表面か
ら前記蓋部の前記凸部の先端までの距離が、前記板状体
の前記一方の表面から前記流路までの距離にほぼ等しい
ようにするのが好ましい。
い板状体接合方法を提供する。 【解決手段】 少なくとも一方の表面に沿って延びる流
路が両表面の間に形成されている少なくとも二つの板状
体を接合する板状体接合方法において、これら板状体を
これら板状体の縁部を突合わせるよう配置し、これら板
状体を前記縁部に沿って接合し、溝をこれら板状体の一
方の表面から前記縁部に沿って形成し、前記溝のための
蓋部を前記溝に沿って取付ける板状体接合方法が提供さ
れる。前記板状体の他方の表面から前記溝の底部までの
距離が前記他方の表面から前記流路までの距離にほぼ等
しいようにすると共に、前記板状体の前記一方の表面か
ら前記蓋部の前記凸部の先端までの距離が、前記板状体
の前記一方の表面から前記流路までの距離にほぼ等しい
ようにするのが好ましい。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、少なくとも一方の
表面に沿って延びる流路が両表面の間に形成されている
少なくとも二つの板状体を接合する板状体接合方法、な
らびにこの板状体接合方法により接合された接合体、ガ
スタービン燃焼器用の尾筒、およびこの尾筒を備えたガ
スタービン燃焼器に関するものである。
表面に沿って延びる流路が両表面の間に形成されている
少なくとも二つの板状体を接合する板状体接合方法、な
らびにこの板状体接合方法により接合された接合体、ガ
スタービン燃焼器用の尾筒、およびこの尾筒を備えたガ
スタービン燃焼器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】ガスタービン燃焼器、ジェットエンジ
ン、宇宙関連機器などの構成材料として両表面の間にス
トライプ状等の流路が形成されている板状体が使用され
ており、かかる内部の流路に作動流体、例えば空気また
は蒸気を流すことによりガスタービン燃焼器などを冷却
等するようにしている。
ン、宇宙関連機器などの構成材料として両表面の間にス
トライプ状等の流路が形成されている板状体が使用され
ており、かかる内部の流路に作動流体、例えば空気また
は蒸気を流すことによりガスタービン燃焼器などを冷却
等するようにしている。
【０００３】ガスタービン燃焼器の断面図である図２に
示すように、ガスタービン燃焼器２０は、燃料供給部２
１と高温・高圧の燃焼ガスをタービン（図示していな
い）に導く尾筒２２とを備えている。この燃料供給部２
１は、パイロット燃料Ｘ及び空気を供給して拡散火炎を
形成するコーン２３とメイン燃料Ｙ及び空気の予混合気
体を噴出するノズル２４とを備えており、複数のノズル
２４がコーン２３の周囲に略等間隔で配設されたいわゆ
るマルチノズル型である。
示すように、ガスタービン燃焼器２０は、燃料供給部２
１と高温・高圧の燃焼ガスをタービン（図示していな
い）に導く尾筒２２とを備えている。この燃料供給部２
１は、パイロット燃料Ｘ及び空気を供給して拡散火炎を
形成するコーン２３とメイン燃料Ｙ及び空気の予混合気
体を噴出するノズル２４とを備えており、複数のノズル
２４がコーン２３の周囲に略等間隔で配設されたいわゆ
るマルチノズル型である。
【０００４】尾筒２２は少なくとも二つの板状体２５か
ら形成されている。このような板状体２５の拡大断面図
である図３に示すように、板状体２５は、ストライプ状
の溝が形成された一方の壁部２６と平板状の他方の壁部
２７とを溶接等によって積層することにより形成されて
いる。図３から分かるように、この板状体２５の内部に
は板状体の表面に対してほぼ平行に延びるストライプ状
の流路２８が形成されている。従って、この尾筒２２を
構成する板状体の流路２８には作動流体Ｚ、例えば空気
または蒸気が流され、それにより、尾筒２２が冷却され
るようになる。
ら形成されている。このような板状体２５の拡大断面図
である図３に示すように、板状体２５は、ストライプ状
の溝が形成された一方の壁部２６と平板状の他方の壁部
２７とを溶接等によって積層することにより形成されて
いる。図３から分かるように、この板状体２５の内部に
は板状体の表面に対してほぼ平行に延びるストライプ状
の流路２８が形成されている。従って、この尾筒２２を
構成する板状体の流路２８には作動流体Ｚ、例えば空気
または蒸気が流され、それにより、尾筒２２が冷却され
るようになる。
【０００５】燃焼ガスをタービンまで効率的に供給する
ために、尾筒２２は尾筒２２の断面形状が軸方向に漸減
的に変化する三次元的曲面形になるように筒状に形成さ
れている。図４（ａ）および図４（ｂ）は少なくとも二
つの板状体の一般的な接合方法を図示している。これら
図４（ａ）及び（ｂ）に示すように、従来技術において
は、適切な形状に裁断された複数の板状体２５ａ、２５
ｂをこれら板状体の縁部を突合わせるよう配置し、次い
でこれら縁部の少なくとも一方に溶接用の開先を形成
し、溶接、例えばＴＩＧ溶接によって接合することによ
り、尾筒２２が形成されている。
ために、尾筒２２は尾筒２２の断面形状が軸方向に漸減
的に変化する三次元的曲面形になるように筒状に形成さ
れている。図４（ａ）および図４（ｂ）は少なくとも二
つの板状体の一般的な接合方法を図示している。これら
図４（ａ）及び（ｂ）に示すように、従来技術において
は、適切な形状に裁断された複数の板状体２５ａ、２５
ｂをこれら板状体の縁部を突合わせるよう配置し、次い
でこれら縁部の少なくとも一方に溶接用の開先を形成
し、溶接、例えばＴＩＧ溶接によって接合することによ
り、尾筒２２が形成されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
たように尾筒２２を構成する板状体２５は所定の形状に
裁断されているため、図４（ａ）の板状体２５ａのよう
に接合すべき縁部に流路２８ａが開口している場合があ
る。このように縁部に流路２８ａが開口した板状体２５
ａを従来技術の接合方法により接合する場合には、流路
２８ａが例えば溶接金属２９により閉塞され、それによ
り、閉塞した流路２８ａが存在する領域における冷却能
が低下するようになる。
たように尾筒２２を構成する板状体２５は所定の形状に
裁断されているため、図４（ａ）の板状体２５ａのよう
に接合すべき縁部に流路２８ａが開口している場合があ
る。このように縁部に流路２８ａが開口した板状体２５
ａを従来技術の接合方法により接合する場合には、流路
２８ａが例えば溶接金属２９により閉塞され、それによ
り、閉塞した流路２８ａが存在する領域における冷却能
が低下するようになる。
【０００７】さらに、板状体には通常、互いに平行な複
数の流路２８が形成されているので、接合個所において
流路２８が閉塞していない場合でも、隣接する流路２８
の間の距離すなわち配設ピッチが接合部分を挟んで局所
的に大きくなり、その結果、接合部分の冷却能が他の部
分よりも低下する。
数の流路２８が形成されているので、接合個所において
流路２８が閉塞していない場合でも、隣接する流路２８
の間の距離すなわち配設ピッチが接合部分を挟んで局所
的に大きくなり、その結果、接合部分の冷却能が他の部
分よりも低下する。
【０００８】かかる接合方法における欠点は、ガスター
ビン燃焼器２０の尾筒２２以外にも該当するものであ
り、換言すると、かかる欠点は内部に何らかの作動流体
を流通させるための流路を有する板状体全般に該当する
課題である。
ビン燃焼器２０の尾筒２２以外にも該当するものであ
り、換言すると、かかる欠点は内部に何らかの作動流体
を流通させるための流路を有する板状体全般に該当する
課題である。
【０００９】本発明はこれら欠点に鑑みてなされたもの
であり、冷却等の諸機能の低下が生ずることのない、少
なくとも一方の表面に沿って延びる流路が両表面の間に
形成されている少なくとも二つの板状体を接合する板状
体接合方法、ならびにこの板状体接合方法により接合さ
れた接合体、ガスタービン燃焼器用の尾筒、及び、この
尾筒を備えたガスタービン燃焼器を提供することを目的
とする。
であり、冷却等の諸機能の低下が生ずることのない、少
なくとも一方の表面に沿って延びる流路が両表面の間に
形成されている少なくとも二つの板状体を接合する板状
体接合方法、ならびにこの板状体接合方法により接合さ
れた接合体、ガスタービン燃焼器用の尾筒、及び、この
尾筒を備えたガスタービン燃焼器を提供することを目的
とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明に
よれば、少なくとも一方の表面に沿って延びる流路が両
表面の間に形成されている少なくとも二つの板状体を接
合する板状体接合方法において、これら板状体をこれら
板状体の縁部を突合わせるよう配置し、これら板状体を
前記縁部に沿って接合し、溝をこれら板状体の一方の表
面から前記縁部に沿って形成し、前記溝のための蓋部を
前記溝に沿って取付ける板状体接合方法が提供される。
よれば、少なくとも一方の表面に沿って延びる流路が両
表面の間に形成されている少なくとも二つの板状体を接
合する板状体接合方法において、これら板状体をこれら
板状体の縁部を突合わせるよう配置し、これら板状体を
前記縁部に沿って接合し、溝をこれら板状体の一方の表
面から前記縁部に沿って形成し、前記溝のための蓋部を
前記溝に沿って取付ける板状体接合方法が提供される。
【００１１】請求項１に記載の発明によって、接合個所
において直線状の中空部が溝と蓋部とにより形成され
る。さらに接合されるべき縁部に流路が開口している場
合には、この流路が前記中空部に連通するようになる。
従って、かかる中空部を作動流体用流路として使用する
ことにより、当該板状体の縁部に開口した流路が接合部
によって閉塞されること、及び、接合部分における流路
の配設ピッチが大きくなることを妨げることができる。
従って、当該板状体接合方法により形成される接合体に
よって、内部の流路に作動流体、例えば空気を流通させ
ることによる冷却等の諸機能が接合部分において低下す
るのが妨げられる。特に、当該板状体接合方法によりガ
スタービン燃焼器の尾筒を形成する場合には、接合部分
における冷却能が他の部分における冷却能にほぼ等しく
なる。その結果、クラック等の発生が低下し、尾筒の寿
命を延ばすことができる。それゆえ、このような尾筒を
備えたガスタービン燃焼器は、メンテナンスの容易化及
び省力化を図ることができる。
において直線状の中空部が溝と蓋部とにより形成され
る。さらに接合されるべき縁部に流路が開口している場
合には、この流路が前記中空部に連通するようになる。
従って、かかる中空部を作動流体用流路として使用する
ことにより、当該板状体の縁部に開口した流路が接合部
によって閉塞されること、及び、接合部分における流路
の配設ピッチが大きくなることを妨げることができる。
従って、当該板状体接合方法により形成される接合体に
よって、内部の流路に作動流体、例えば空気を流通させ
ることによる冷却等の諸機能が接合部分において低下す
るのが妨げられる。特に、当該板状体接合方法によりガ
スタービン燃焼器の尾筒を形成する場合には、接合部分
における冷却能が他の部分における冷却能にほぼ等しく
なる。その結果、クラック等の発生が低下し、尾筒の寿
命を延ばすことができる。それゆえ、このような尾筒を
備えたガスタービン燃焼器は、メンテナンスの容易化及
び省力化を図ることができる。
【００１２】請求項２に記載の発明によれば、前記板状
体の他方の表面から前記溝の底部までの距離が前記他方
の表面から前記流路までの距離にほぼ等しいようにし
た。請求項２に記載の発明によって、板状体の流路の底
部と接合個所に形成される中空部の底面とを略一致させ
ることができ、その結果、（１）接合個所の強度確保、
（２）接合個所における冷却等の諸機能の確保及び均一
化、（３）流路及び中空部を流通する作動流体のストリ
ームライン化を図ることができる。
体の他方の表面から前記溝の底部までの距離が前記他方
の表面から前記流路までの距離にほぼ等しいようにし
た。請求項２に記載の発明によって、板状体の流路の底
部と接合個所に形成される中空部の底面とを略一致させ
ることができ、その結果、（１）接合個所の強度確保、
（２）接合個所における冷却等の諸機能の確保及び均一
化、（３）流路及び中空部を流通する作動流体のストリ
ームライン化を図ることができる。
【００１３】請求項３に記載の発明によれば、前記板状
体を接合させた後に、前記板状体の前記他方の表面を平
滑化することをさらに含んでもよい。請求項３に記載の
発明によって、これら板状体の他方の面がほぼ同一平面
となる。それゆえ、当該板状体から構成される接合体
（例えばガスタービン燃焼器の尾筒など）において、か
かる製品の機能（例えば燃焼ガスの流通など）に対する
悪影響の発生を妨げることができる。
体を接合させた後に、前記板状体の前記他方の表面を平
滑化することをさらに含んでもよい。請求項３に記載の
発明によって、これら板状体の他方の面がほぼ同一平面
となる。それゆえ、当該板状体から構成される接合体
（例えばガスタービン燃焼器の尾筒など）において、か
かる製品の機能（例えば燃焼ガスの流通など）に対する
悪影響の発生を妨げることができる。
【００１４】請求項４に記載の発明によれば、前記板状
体を接合させる前に、前記板状体の前記縁部に開先を形
成することをさらに含んでもよい。請求項４に記載の発
明によって、溶接によりこれら板状体の縁部を接合する
場合には、溶接作業を容易に行うことができると共に、
溶接精度及び溶接強度を高めることができる。開先はＩ
形、Ｖ形、片刃形などあらゆる形態をとりうる。
体を接合させる前に、前記板状体の前記縁部に開先を形
成することをさらに含んでもよい。請求項４に記載の発
明によって、溶接によりこれら板状体の縁部を接合する
場合には、溶接作業を容易に行うことができると共に、
溶接精度及び溶接強度を高めることができる。開先はＩ
形、Ｖ形、片刃形などあらゆる形態をとりうる。
【００１５】請求項５に記載の発明によれば、前記蓋部
が前記溝の底部に向かって突出する凸部を備えている。
請求項５に記載の発明によって、接合個所の強度を高め
ることができる。また、この蓋部の凸部の高さを調整す
ることにより、板状体の流路を流れる作動流体の流量を
制御することができる。
が前記溝の底部に向かって突出する凸部を備えている。
請求項５に記載の発明によって、接合個所の強度を高め
ることができる。また、この蓋部の凸部の高さを調整す
ることにより、板状体の流路を流れる作動流体の流量を
制御することができる。
【００１６】請求項６に記載の発明によれば、前記板状
体の前記一方の表面から前記蓋部の前記凸部の先端まで
の距離が、前記板状体の前記一方の表面から前記流路ま
での距離にほぼ等しいようにした。請求項６に記載の発
明によって、中空部の上面と板状体の流路の上部とを板
状体面側からみて略同一線上に位置させることができ、
中空部と流路とを流れる作動流体の流量を均一化すると
共に連通部でのストリームライン化を促進することがで
きる。
体の前記一方の表面から前記蓋部の前記凸部の先端まで
の距離が、前記板状体の前記一方の表面から前記流路ま
での距離にほぼ等しいようにした。請求項６に記載の発
明によって、中空部の上面と板状体の流路の上部とを板
状体面側からみて略同一線上に位置させることができ、
中空部と流路とを流れる作動流体の流量を均一化すると
共に連通部でのストリームライン化を促進することがで
きる。
【００１７】請求項７に記載の発明によれば、前記蓋部
が前記板状体の材料と同一の材料から形成されている。
請求項７に記載の発明によって、蓋部と板状体とを同一
の材料から形成することにより、板状体と蓋部との膨張
係数を一致させることができ、その結果、熱サイクル下
において蓋部の脱落、破損等を防止することができる。
が前記板状体の材料と同一の材料から形成されている。
請求項７に記載の発明によって、蓋部と板状体とを同一
の材料から形成することにより、板状体と蓋部との膨張
係数を一致させることができ、その結果、熱サイクル下
において蓋部の脱落、破損等を防止することができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】以下、図面を適宜参照しつつ本発
明の実施形態を詳細に説明する。図１（ａ）から（ｅ）
は本発明の一実施形態に係る接合方法の各工程を示す説
明図であって、両表面の間に流路が形成されている板状
体の断面図である。
明の実施形態を詳細に説明する。図１（ａ）から（ｅ）
は本発明の一実施形態に係る接合方法の各工程を示す説
明図であって、両表面の間に流路が形成されている板状
体の断面図である。
【００１９】図１に示す当該板状体を接合する板状体接
合方法において、図１（ａ）に示すように、内部にスト
ライプ状の流路２ａ、２ｂを有する一対の板状体１ａ、
１ｂの縁部３ａ、３ｂ（流路２ａ、２ｂに対して略平行
であるのが好ましい）を接合する。これら流路２ａ、２
ｂは各板状体１ａ、１ｂの少なくとも一方の表面に沿っ
て板状体１ａ、１ｂの両表面の間に延びている。これら
板状体は上面１５ａ、１５ｂおよび下面１６ａ、１６ｂ
をそれぞれ有している。これら板状体１ａ、１ｂを、こ
れら板状体１ａ、１ｂの縁部３ａ、３ｂを突合わせるよ
うに配置する。
合方法において、図１（ａ）に示すように、内部にスト
ライプ状の流路２ａ、２ｂを有する一対の板状体１ａ、
１ｂの縁部３ａ、３ｂ（流路２ａ、２ｂに対して略平行
であるのが好ましい）を接合する。これら流路２ａ、２
ｂは各板状体１ａ、１ｂの少なくとも一方の表面に沿っ
て板状体１ａ、１ｂの両表面の間に延びている。これら
板状体は上面１５ａ、１５ｂおよび下面１６ａ、１６ｂ
をそれぞれ有している。これら板状体１ａ、１ｂを、こ
れら板状体１ａ、１ｂの縁部３ａ、３ｂを突合わせるよ
うに配置する。
【００２０】次いで、図１（ｂ）に示すように、突合わ
された一対の板状体１ａ、１ｂの縁部３ａ、３ｂ間を適
切な切削工具、例えばグラインダを用いて開先４を形成
する。この開先４はＩ形、Ｖ形、片刃形などあらゆる形
態であってよい。
された一対の板状体１ａ、１ｂの縁部３ａ、３ｂ間を適
切な切削工具、例えばグラインダを用いて開先４を形成
する。この開先４はＩ形、Ｖ形、片刃形などあらゆる形
態であってよい。
【００２１】次いで、一対の板状体１ａ、１ｂを縁部３
ａ、３ｂに沿って接合する。図１（ｂ）に示すように、
この接合工程においては、溶接金属５で開先４を充填し
て溶接することにより、これら板状体１ａ、１ｂを接合
するのが好ましい。溶接作用を利用することにより、比
較的高熱に耐えることのできる接合体を形成することが
できる。この接合工程で用いられる接合方法としては、
特に限定されるものではないが、例えばＴＩＧ溶接、Ｍ
ＩＧ溶接、プラズマ溶接、炭酸ガスアーク溶接、および
ＭＡＧ溶接などの溶接作用、ならびに他の接合作用を採
用できる。
ａ、３ｂに沿って接合する。図１（ｂ）に示すように、
この接合工程においては、溶接金属５で開先４を充填し
て溶接することにより、これら板状体１ａ、１ｂを接合
するのが好ましい。溶接作用を利用することにより、比
較的高熱に耐えることのできる接合体を形成することが
できる。この接合工程で用いられる接合方法としては、
特に限定されるものではないが、例えばＴＩＧ溶接、Ｍ
ＩＧ溶接、プラズマ溶接、炭酸ガスアーク溶接、および
ＭＡＧ溶接などの溶接作用、ならびに他の接合作用を採
用できる。
【００２２】板状体１ａ、１ｂを接合した後に、図１
（ｃ）に示すように、縁部３ａ、３ｂ沿ってこれら板状
体の上面１５ａ、１５ｂから除去加工することにより溝
７を形成する。この除去加工時に溶接金属５（底部を除
く）が部分的に除去される。溝７は開先４を包含しうる
幅を有している。板状体１ａ、１ｂの下面１６ａ、１６
ｂから前記溝７の底部までの距離は下面１６ａ、１６ｂ
から流路２ａ、２ｂまでの距離にほぼ等しくなっている
のが好ましい。これにより、板状体を接合させた接合体
を使用する場合に、接合体の強度が接合箇所において部
分的に低下するのを妨げ、流路による機能、例えば冷却
機能を接合箇所においても確保すると共にこのような機
能を均一化させ、さらに流路及び中空部を流通する作動
流体のストリームライン化を図ることができる。溝７を
形成する手段は、特に限定されるものではないが、グラ
インダ等の一般的な切削・研削手段が採用される。本実
施形態においては断面が矩形の溝７が示されているが、
底部が丸形になっている溝を形成してもよい。この場合
には溝から形成される中空部の形状を流路の形状にさら
に近づけられるので、接合体の強度低下をさらに少なく
することができる。
（ｃ）に示すように、縁部３ａ、３ｂ沿ってこれら板状
体の上面１５ａ、１５ｂから除去加工することにより溝
７を形成する。この除去加工時に溶接金属５（底部を除
く）が部分的に除去される。溝７は開先４を包含しうる
幅を有している。板状体１ａ、１ｂの下面１６ａ、１６
ｂから前記溝７の底部までの距離は下面１６ａ、１６ｂ
から流路２ａ、２ｂまでの距離にほぼ等しくなっている
のが好ましい。これにより、板状体を接合させた接合体
を使用する場合に、接合体の強度が接合箇所において部
分的に低下するのを妨げ、流路による機能、例えば冷却
機能を接合箇所においても確保すると共にこのような機
能を均一化させ、さらに流路及び中空部を流通する作動
流体のストリームライン化を図ることができる。溝７を
形成する手段は、特に限定されるものではないが、グラ
インダ等の一般的な切削・研削手段が採用される。本実
施形態においては断面が矩形の溝７が示されているが、
底部が丸形になっている溝を形成してもよい。この場合
には溝から形成される中空部の形状を流路の形状にさら
に近づけられるので、接合体の強度低下をさらに少なく
することができる。
【００２３】溶接することにより板状体１ａ、１ｂを接
合する場合には、図１（ｂ）に示すように、開先４に充
填された溶接金属５の一部が板状体１ａ、１ｂの下面１
６ａ、１６ｂから突出している。従って、図１（ｃ）に
示すように、この突出部分を削除して、板状体１ａ、１
ｂの下面１６ａ、１６ｂを同一平面にするのが好まし
い。これにより、板状体１ａ、１ｂを接合した接合体を
例えばガスタービン燃焼器の尾筒に使用する場合には、
尾筒内部を通過する燃焼ガスをさらに平滑に流すことが
できる。溶接金属５の突出部分を削除する手段として
は、前記溝形成工程と同様に、グラインダ等の一般的な
切削・研削手段が採用される。なお、この底面平滑化工
程と前記溝形成工程との順序は問わず、両工程を同時に
行うことも可能である。
合する場合には、図１（ｂ）に示すように、開先４に充
填された溶接金属５の一部が板状体１ａ、１ｂの下面１
６ａ、１６ｂから突出している。従って、図１（ｃ）に
示すように、この突出部分を削除して、板状体１ａ、１
ｂの下面１６ａ、１６ｂを同一平面にするのが好まし
い。これにより、板状体１ａ、１ｂを接合した接合体を
例えばガスタービン燃焼器の尾筒に使用する場合には、
尾筒内部を通過する燃焼ガスをさらに平滑に流すことが
できる。溶接金属５の突出部分を削除する手段として
は、前記溝形成工程と同様に、グラインダ等の一般的な
切削・研削手段が採用される。なお、この底面平滑化工
程と前記溝形成工程との順序は問わず、両工程を同時に
行うことも可能である。
【００２４】次いで、溝７の上方に蓋部８を取付ける。
図１（ｄ）に示すように、蓋部８は溝７の開口部を被覆
するのに十分な寸法を有している。本実施形態において
は、蓋部８の端部が板状体１ａ、１ｂの上面１５ａ、１
５ｂに配置されつつ溝７の開口部が閉塞される。次い
で、図１（ｅ）に示すように、蓋部８の端部を板状体１
ａ、１ｂの上面１５ａ、１５ｂに接合する。この接合工
程で用いられる接合方法としては、特に限定されるもの
ではないが、例えばＴＩＧ溶接、ＭＩＧ溶接、プラズマ
溶接、炭酸ガスアーク溶接、およびＭＡＧ溶接などの溶
接作用、ならびに他の接合作用を採用できる。
図１（ｄ）に示すように、蓋部８は溝７の開口部を被覆
するのに十分な寸法を有している。本実施形態において
は、蓋部８の端部が板状体１ａ、１ｂの上面１５ａ、１
５ｂに配置されつつ溝７の開口部が閉塞される。次い
で、図１（ｅ）に示すように、蓋部８の端部を板状体１
ａ、１ｂの上面１５ａ、１５ｂに接合する。この接合工
程で用いられる接合方法としては、特に限定されるもの
ではないが、例えばＴＩＧ溶接、ＭＩＧ溶接、プラズマ
溶接、炭酸ガスアーク溶接、およびＭＡＧ溶接などの溶
接作用、ならびに他の接合作用を採用できる。
【００２５】蓋部８の裏面、すなわち溝７を向いている
面には凸部９が設けられている。この凸部９を溝７の開
口部に進入させつつ蓋部８を溝７に取付け、これにより
中空部１１を形成する。蓋部８を取付けた後において、
板状体１ａ、１ｂの上面１５ａ、１５ｂからこの蓋部８
の凸部９の先端までの距離は、板状体１ａ、１ｂの上面
１５ａ、１５ｂから流路２ａ、２ｂまでの距離にほぼ等
しいようにする。従って、蓋部８の凸部９の先端と流路
２ａ、２ｂの上部とが板状体１ａ、１ｂに対してほぼ平
行な略同一基準面上に位置するようになる。これによ
り、中空部１１及び流路２ａ、２ｂを流れる作動流体の
流量を均一化すると共に連通部でのストリームライン化
を促進することができる。本実施形態においては、溝７
の幅よりも寸法の大きい蓋部を採用しているが、溝７の
幅にほぼ等しい寸法の蓋部を溝７に嵌め込むように取付
けてもよい。この場合には、板状体を接合することによ
り形成される接合体の上面および下面を平滑にすること
ができる。さらに、蓋部を溝７に嵌め込むように取付け
る場合には凸部９が存在していなくてもよく、板状体の
上面１５ａ、１５ｂから蓋部の下面までの距離が上面１
５ａ、１５ｂから流路２ａ、２ｂまでの距離にほぼ等し
いのが好ましい。当然のことながら、蓋部を溝７に嵌め
込むように取付ける場合においても、蓋部の縁部を例え
ば前述した溶接作用などにより溝７の壁部に接合する。
面には凸部９が設けられている。この凸部９を溝７の開
口部に進入させつつ蓋部８を溝７に取付け、これにより
中空部１１を形成する。蓋部８を取付けた後において、
板状体１ａ、１ｂの上面１５ａ、１５ｂからこの蓋部８
の凸部９の先端までの距離は、板状体１ａ、１ｂの上面
１５ａ、１５ｂから流路２ａ、２ｂまでの距離にほぼ等
しいようにする。従って、蓋部８の凸部９の先端と流路
２ａ、２ｂの上部とが板状体１ａ、１ｂに対してほぼ平
行な略同一基準面上に位置するようになる。これによ
り、中空部１１及び流路２ａ、２ｂを流れる作動流体の
流量を均一化すると共に連通部でのストリームライン化
を促進することができる。本実施形態においては、溝７
の幅よりも寸法の大きい蓋部を採用しているが、溝７の
幅にほぼ等しい寸法の蓋部を溝７に嵌め込むように取付
けてもよい。この場合には、板状体を接合することによ
り形成される接合体の上面および下面を平滑にすること
ができる。さらに、蓋部を溝７に嵌め込むように取付け
る場合には凸部９が存在していなくてもよく、板状体の
上面１５ａ、１５ｂから蓋部の下面までの距離が上面１
５ａ、１５ｂから流路２ａ、２ｂまでの距離にほぼ等し
いのが好ましい。当然のことながら、蓋部を溝７に嵌め
込むように取付ける場合においても、蓋部の縁部を例え
ば前述した溶接作用などにより溝７の壁部に接合する。
【００２６】蓋部８の材料としては、板状体１ａ、１ｂ
から構成されるガスタービン燃焼器用の尾筒等の接合体
に要求される強度、耐熱性等を有するものであれば特に
限定されることはなく、例えばステンレス鋼、耐熱鋼等
を採用できる。蓋部８の材料は板状体１ａ、１ｂを構成
する材料と同一の材料であるのが好ましい。これによ
り、熱サイクル下において膨張係数の違いにより、蓋部
８が滑落または破損する可能性を少なくすることができ
る。
から構成されるガスタービン燃焼器用の尾筒等の接合体
に要求される強度、耐熱性等を有するものであれば特に
限定されることはなく、例えばステンレス鋼、耐熱鋼等
を採用できる。蓋部８の材料は板状体１ａ、１ｂを構成
する材料と同一の材料であるのが好ましい。これによ
り、熱サイクル下において膨張係数の違いにより、蓋部
８が滑落または破損する可能性を少なくすることができ
る。
【００２７】前述したように、溝７の底部と蓋部８の凸
部９の先端面との間に中空部１１が形成される。その結
果、中空部１１が流路２ａ、２ｂに対してほぼ平行な流
通経路となる。それゆえ、接合個所において流路の配設
ピッチが狭くなるのが妨げられ、かつ、流路２ａ、２ｂ
が縁部３ａ、３ｂに開口している場合には開口した流路
２ａ、２ｂと中空部１１とが連通し、接合個所において
流路２ａ、２ｂが閉塞するのが妨げられる。
部９の先端面との間に中空部１１が形成される。その結
果、中空部１１が流路２ａ、２ｂに対してほぼ平行な流
通経路となる。それゆえ、接合個所において流路の配設
ピッチが狭くなるのが妨げられ、かつ、流路２ａ、２ｂ
が縁部３ａ、３ｂに開口している場合には開口した流路
２ａ、２ｂと中空部１１とが連通し、接合個所において
流路２ａ、２ｂが閉塞するのが妨げられる。
【００２８】板状体１ａ、１ｂが当該接合方法により接
合されてなる接合体、例えばガスタービン燃焼器用の尾
筒において、流路２ａ、２ｂとともに中空部１１にも空
気、蒸気等の作動流体を流通させることができる。従っ
て、流路２ａ、２ｂの配設ピッチが狭くなること、及
び、流路２ａ、２ｂが閉塞することによる冷却能の低下
が生ずることがない。また、板状体１ａ、１ｂを側面か
ら見て中空部１１と流路２ａ、２ｂとが直線状に連結さ
れるため、接合個所とその他の部分との冷却能の均一化
を促進することができ、さらに流路２ａ、２ｂと中空部
１１とが連通している場合に連通部分での作動流体のス
トリームライン化が促進される。従って、当該接合方法
を用いて当該板状体を接合してなる接合体、例えばガス
タービン燃焼器用の尾筒は、冷却等の諸機能が接合部分
で低下するのを妨げることができる。そのため、この尾
筒を備えたガスタービン燃焼器は、メンテナンスの容易
化及び省力化を図ることができる。
合されてなる接合体、例えばガスタービン燃焼器用の尾
筒において、流路２ａ、２ｂとともに中空部１１にも空
気、蒸気等の作動流体を流通させることができる。従っ
て、流路２ａ、２ｂの配設ピッチが狭くなること、及
び、流路２ａ、２ｂが閉塞することによる冷却能の低下
が生ずることがない。また、板状体１ａ、１ｂを側面か
ら見て中空部１１と流路２ａ、２ｂとが直線状に連結さ
れるため、接合個所とその他の部分との冷却能の均一化
を促進することができ、さらに流路２ａ、２ｂと中空部
１１とが連通している場合に連通部分での作動流体のス
トリームライン化が促進される。従って、当該接合方法
を用いて当該板状体を接合してなる接合体、例えばガス
タービン燃焼器用の尾筒は、冷却等の諸機能が接合部分
で低下するのを妨げることができる。そのため、この尾
筒を備えたガスタービン燃焼器は、メンテナンスの容易
化及び省力化を図ることができる。
【００２９】なお、本発明に基づく少なくとも一方の表
面に沿って延びる流路が両表面の間に形成されている少
なくとも二つの板状体を接合する板状体接合方法は前述
した実施形態に限定されるものではなく、例えば、開先
を形成する工程及び底面を平滑化する工程を省略するこ
ともできる。また、蓋部８が凸部９を備えていなくても
よく、この場合にも接合個所における流路２ａ、２ｂの
閉塞を防止できると共に流路２ａ、２ｂの配設ピッチが
大きくなるのを妨げることができる。さらに、凸部９の
高さについても、板状体１ａ、１ｂの上面１５ａ、１５
ｂから流路２ａ、２ｂまでの長さとほぼ同一にすること
に限定されず、変更可能である。このように凸部９の高
さを調整することで、流路２ａ、２ｂを流れる作動流体
の流量を制御することができる。また凸部９の先端がく
ぼむように形成されていてもよく、この場合には中空部
１１の断面形状を流路の断面形状にさらに近付けられる
ので接合箇所における冷却等の諸機能の確保および均一
化をさらに図ることができる。
面に沿って延びる流路が両表面の間に形成されている少
なくとも二つの板状体を接合する板状体接合方法は前述
した実施形態に限定されるものではなく、例えば、開先
を形成する工程及び底面を平滑化する工程を省略するこ
ともできる。また、蓋部８が凸部９を備えていなくても
よく、この場合にも接合個所における流路２ａ、２ｂの
閉塞を防止できると共に流路２ａ、２ｂの配設ピッチが
大きくなるのを妨げることができる。さらに、凸部９の
高さについても、板状体１ａ、１ｂの上面１５ａ、１５
ｂから流路２ａ、２ｂまでの長さとほぼ同一にすること
に限定されず、変更可能である。このように凸部９の高
さを調整することで、流路２ａ、２ｂを流れる作動流体
の流量を制御することができる。また凸部９の先端がく
ぼむように形成されていてもよく、この場合には中空部
１１の断面形状を流路の断面形状にさらに近付けられる
ので接合箇所における冷却等の諸機能の確保および均一
化をさらに図ることができる。
【００３０】
【発明の効果】各請求項に記載の発明によれば、当該板
状体の内部の流路が接合個所において閉塞されること、
及び、接合部分における流路の配設ピッチが大きくなる
ことを防止することができるという共通の効果を奏しう
る。
状体の内部の流路が接合個所において閉塞されること、
及び、接合部分における流路の配設ピッチが大きくなる
ことを防止することができるという共通の効果を奏しう
る。
【００３１】さらに、請求項２に記載の発明によれば、
接合箇所の強度を確保することができるという効果を奏
しうる。さらに、請求項３に記載の発明によれば、本発
明をガスタービン燃焼器の尾筒に適用する場合に燃焼ガ
スを平滑に流すことができるという効果を奏しうる。さ
らに、請求項４に記載の発明によれば、溶接作業を容易
に行うことができると共に、溶接精度及び溶接強度を高
めることができるという効果を奏しうる。さらに、請求
項５に記載の発明によれば、接合個所の強度を高めると
共に、この蓋部の凸部の高さを調整することで、板状体
の流路を流れる作動流体の流量を制御することができる
という効果を奏しうる。さらに、請求項６に記載の発明
によれば、中空部及び流路を流れる作動流体の流量の均
一化及び連通部でのストリームライン化を促進すること
ができるという効果を奏しうる。さらに、請求項７に記
載の発明によれば、膨張係数を一致させることにより、
熱サイクル下における蓋部の脱落等を防止することがで
きるという効果を奏しうる。
接合箇所の強度を確保することができるという効果を奏
しうる。さらに、請求項３に記載の発明によれば、本発
明をガスタービン燃焼器の尾筒に適用する場合に燃焼ガ
スを平滑に流すことができるという効果を奏しうる。さ
らに、請求項４に記載の発明によれば、溶接作業を容易
に行うことができると共に、溶接精度及び溶接強度を高
めることができるという効果を奏しうる。さらに、請求
項５に記載の発明によれば、接合個所の強度を高めると
共に、この蓋部の凸部の高さを調整することで、板状体
の流路を流れる作動流体の流量を制御することができる
という効果を奏しうる。さらに、請求項６に記載の発明
によれば、中空部及び流路を流れる作動流体の流量の均
一化及び連通部でのストリームライン化を促進すること
ができるという効果を奏しうる。さらに、請求項７に記
載の発明によれば、膨張係数を一致させることにより、
熱サイクル下における蓋部の脱落等を防止することがで
きるという効果を奏しうる。
【図１】（ａ）から（ｅ）は本発明の一実施形態に係る
接合方法を説明する板状体の断面図である。なお、この
断面図の切断面は、流路及び板状体の板面と平行な面で
ある。
接合方法を説明する板状体の断面図である。なお、この
断面図の切断面は、流路及び板状体の板面と平行な面で
ある。
【図２】一般的なガスタービン燃焼器を示す断面図であ
る。
る。
【図３】図２のガスタービン燃焼器の尾筒を構成する板
状体の部分断面図である。
状体の部分断面図である。
【図４】（ａ）は接合対象である一対の板状体の接合前
の状態を示す模式的斜視図で、（ｂ）は（ａ）の板状体
が従来の接合方法により接合された状態を示す断面図
（切断線；（ａ）に示すＡ−Ａ線）である。
の状態を示す模式的斜視図で、（ｂ）は（ａ）の板状体
が従来の接合方法により接合された状態を示す断面図
（切断線；（ａ）に示すＡ−Ａ線）である。
１ａ…板状体
１ｂ…板状体
２ａ…流路
２ｂ…流路
３ａ…縁部
３ｂ…縁部
４…開先
５…溶接金属
７…溝
８…蓋部
９…凸部
１０…溶接金属
１１…中空部
１５ａ…上面
１５ｂ…上面
１６ａ…下面
１６ｂ…下面
Claims (10)
- 【請求項１】 少なくとも一方の表面に沿って延びる流
路が両表面の間に形成されている少なくとも二つの板状
体を接合する板状体接合方法において、 これら板状体をこれら板状体の縁部を突合わせるよう配
置し、 これら板状体を前記縁部に沿って接合し、 溝をこれら板状体の一方の表面から前記縁部に沿って形
成し、 前記溝のための蓋部を前記溝に沿って取付ける板状体接
合方法。 - 【請求項２】 前記板状体の他方の表面から前記溝の底
部までの距離が前記他方の表面から前記流路までの距離
にほぼ等しいようにした請求項１に記載の板状体接合方
法。 - 【請求項３】 前記板状体を接合させた後に、前記板状
体の前記他方の表面を平滑化することをさらに含む請求
項１または２に記載の板状体接合方法。 - 【請求項４】 前記板状体を接合させる前に、前記板状
体の前記縁部に開先を形成することをさらに含む請求項
１から３のいずれか一項に記載の板状体接合方法。 - 【請求項５】 前記蓋部が前記溝の底部に向かって突出
する凸部を備えている請求項１から４のいずれか一項に
記載の板状体接合方法。 - 【請求項６】 前記板状体の前記一方の表面から前記蓋
部の前記凸部の先端までの距離が、前記板状体の前記一
方の表面から前記流路までの距離にほぼ等しいようにし
た請求項５に記載の板状体接合方法。 - 【請求項７】 前記蓋部が前記板状体の材料と同一の材
料から形成されている請求項１から６のいずれか一項に
記載の板状体接合方法。 - 【請求項８】 少なくとも一方の表面に沿って延びる流
路が両表面の間に形成されている少なくとも二つの板状
体が請求項１から７のいずれか一項に記載の板状体接合
方法により接合されることにより形成される接合体。 - 【請求項９】 少なくとも一方の表面に沿って延びる流
路が両表面の間に形成されている少なくとも二つの板状
体が請求項１から７のいずれか一項に記載の板状体接合
方法により接合されることにより形成されるガスタービ
ン燃焼器用の尾筒。 - 【請求項１０】 請求項９に記載の尾筒を備えたガスタ
ービン燃焼器。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001242678A JP3831638B2 (ja) | 2001-08-09 | 2001-08-09 | 板状体接合方法、接合体、ガスタービン燃焼器用の尾筒、及び、ガスタービン燃焼器 |
| EP02755763.6A EP1416135B1 (en) | 2001-08-09 | 2002-08-01 | Plate-like body joining method, joined body, gas turbine burner tail pipe, and gas turbine burner |
| US10/398,201 US6966188B2 (en) | 2001-08-09 | 2002-08-01 | Plate-like body connecting method, connected body, tail pipe for gas turbine combustor, and gas turbine combustor |
| PCT/JP2002/007872 WO2003016695A1 (en) | 2001-08-09 | 2002-08-01 | Plate-like body joining method, joined body, gas turbine burner tail pipe, and gas turbine burner |
| CNB028026276A CN1261677C (zh) | 2001-08-09 | 2002-08-01 | 板状零件连接方法、连接体、燃气轮机燃烧器的尾管，以及燃气轮机燃烧器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001242678A JP3831638B2 (ja) | 2001-08-09 | 2001-08-09 | 板状体接合方法、接合体、ガスタービン燃焼器用の尾筒、及び、ガスタービン燃焼器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003056358A true JP2003056358A (ja) | 2003-02-26 |
| JP3831638B2 JP3831638B2 (ja) | 2006-10-11 |
Family
ID=19072917
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001242678A Expired - Lifetime JP3831638B2 (ja) | 2001-08-09 | 2001-08-09 | 板状体接合方法、接合体、ガスタービン燃焼器用の尾筒、及び、ガスタービン燃焼器 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6966188B2 (ja) |
| EP (1) | EP1416135B1 (ja) |
| JP (1) | JP3831638B2 (ja) |
| CN (1) | CN1261677C (ja) |
| WO (1) | WO2003016695A1 (ja) |
Cited By (4)
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| JP2010180883A (ja) * | 2009-02-06 | 2010-08-19 | General Electric Co <Ge> | 連動保持条片 |
| WO2010125711A1 (ja) * | 2009-04-30 | 2010-11-04 | 三菱重工業株式会社 | 板状体の製造方法、板状体、ガスタービン燃焼器およびガスタービン |
| US9400111B2 (en) | 2014-01-17 | 2016-07-26 | Mitsubishi Hitachi Power Systems, Ltd. | Gas turbine combustor and gas turbine |
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|---|---|---|---|---|
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| EP1672281A1 (de) * | 2004-12-16 | 2006-06-21 | Siemens Aktiengesellschaft | Hitzeschildelement |
| DE102005033992B3 (de) * | 2005-07-21 | 2007-04-19 | Airbus Deutschland Gmbh | Verfahren zum Verbinden von mindestens zwei Flächengebilden, insbesondere von mindestens zwei Metallblechen für eine Leichtbaustruktur sowie Verbindung und Leichtbaustruktur |
| EP2039998A1 (de) * | 2007-09-24 | 2009-03-25 | ALSTOM Technology Ltd | Gasturbine mit geschweissten Brennkammerschalen |
| JP4823186B2 (ja) * | 2007-09-25 | 2011-11-24 | 三菱重工業株式会社 | ガスタービン燃焼器 |
| MY158901A (en) * | 2008-02-20 | 2016-11-30 | General Electric Technology Gmbh | Gas turbine having an annular combustion chamber |
| US20100095525A1 (en) * | 2008-10-22 | 2010-04-22 | Shaw Alan Terence | Gas turbine combustor repair using a make-up ring |
| JP5439041B2 (ja) | 2009-06-02 | 2014-03-12 | 三菱重工業株式会社 | 燃焼器構成部材の製造方法、並びに、燃焼器構成部材、ガスタービン用燃焼器及びガスタービン |
| EP2309099B1 (en) * | 2009-09-30 | 2015-04-29 | Siemens Aktiengesellschaft | Transition duct |
| CN103862146B (zh) * | 2014-03-25 | 2016-02-17 | 东方电气集团东方汽轮机有限公司 | 燃气轮机燃烧器内筒体制造方法及工装 |
| US9915428B2 (en) * | 2014-08-20 | 2018-03-13 | Mitsubishi Hitachi Power Systems, Ltd. | Cylinder of combustor, method of manufacturing of cylinder of combustor, and pressure vessel |
Family Cites Families (30)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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