JP2009057980A

JP2009057980A - ガスタービン

Info

Publication number: JP2009057980A
Application number: JP2008315078A
Authority: JP
Inventors: Hideyuki Uechi; 英之上地; Hideaki Sugishita; 秀昭椙下
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 2008-12-10
Filing date: 2008-12-10
Publication date: 2009-03-19
Anticipated expiration: 2024-10-08
Also published as: JP4764474B2

Abstract

【課題】静翼列の周方向における燃焼ガスの圧力の不均一性に起因する，燃焼器の尾筒と静翼シュラウドとの間の間隙の部分の焼損を効果的に防止するための技術を提供する。
【解決手段】本発明によるガスタービンは，燃焼ガス３ａを尾筒４から噴出する燃焼器３と，尾筒４から燃焼ガス３ａが供給されるタービンとを備えている。タービンは，静翼５と，尾筒４の下流側に位置し，且つ，静翼５を支持する静翼シュラウド６とを含む。尾筒４の下流側の端部４ａには，静翼シュラウド６の上流側の端部６ａに向かって冷却空気１３を噴出する開口４ｃが設けられている。尾筒４の下流側の端部４ａから静翼シュラウド６の上流側の端部６ａに向かって冷却空気１３を噴出することにより，尾筒４と静翼シュラウド６との間隙への燃焼ガス３ａの侵入が有効に防がれる。
【選択図】図６

Description

本発明は，ガスタービンに関し，特に，燃焼器の尾翼と静翼シュラウドとの接合部の構
造の改良に関する。

ガスタービンの燃焼器の尾筒の後端（下流側の端）と，タービンの第１段静翼の静翼シ
ュラウドとの間には，熱膨張を逃がすための間隙が設けられる。

しかし，この間隙は，燃焼ガスがガス流路から漏れ出す経路にもなり得る。燃焼ガスが
ガス流路から漏れ出すとガスタービンの焼損を招くため，燃焼ガスのガス流路からの漏洩
は，防止されなくてはならない。

一般的なガスタービンでは，燃焼ガスのガス流路からの漏洩を防止するために，下記の
２つの手法が採用される。一つは，車室内の圧縮空気の圧力（即ち，ガス流路の外側の圧
力）をガス流路の圧力よりも高くすることである。車室内の圧力をガス流路の圧力よりも
高くすることにより，燃料ガスがガス流路から漏れ出すことを抑制することができる。も
う一つの手法は，間隙にシールを設けることである。間隙にシールを設けることにより，
燃焼ガスが漏れ出す経路が狭く，燃焼ガスの漏洩を抑制することができる。間隙にシール
を設けることは，圧縮空気がガス流路に流れ込む量を減少させるためにも重要である。シ
ールを設けずに間隙をそのままにしておくと，多くの圧縮空気がガス流路に流れ込む。こ
れは，ガスタービンの性能を低下させるため好ましくない。これらの手法の両方が採用さ
れるガスタービンでは，シールと尾筒との隙間，及びシールと静翼シュラウドとの間の隙
間から，圧縮空気が微小にガス流路に流出する状態が維持され，これにより，燃焼ガスの
ガス流路からの漏洩が防がれている。

間隙に設けられるシールの構造としては，大きく分けて２種類の構造が知られている。
１つは，シールが燃焼ガスの流路に面する構造である（特開２０００−２５７８６２号公
報の図１，特開２００１−２８９００３号公報の図１（Ｃ）を参照）。図１は，特開２０
０１−２８９００３号公報に開示されているシールの構造を示している。図１の構造では
，尾筒１０１の後端と，静翼１０２を支持する静翼シュラウド１０３との間の間隙にシー
ル１０４が設けられている。燃焼ガス１０５は，尾筒１０１の後端から静翼１０２に噴出
される。

もう一つは，ガス流路から離れた位置にシールを設ける構造である（特開２００１−２
８９００３号公報の図１（Ａ），（Ｂ）を参照）。図２Ａ，図２Ｂは，特開２００１−２
８９００３号公報に開示されているシールの構造を示している。図２Ａの構造では，尾筒
１０１の後端部１０１ｂが，シール１０４が接続されるフランジ１０１ａよりも下流側に
延伸されている。このような構造は，シール１０４が燃焼ガス１０５に直接に曝されるこ
とを防ぐ。図２Ｂに示されているように，静翼シュラウド１０３の前端部１０３ｂが，シ
ール１０４が接続されるフランジ１０３ａよりも上流側に延伸されることも，シール１０
４が燃焼ガス１０５に直接に曝されることを防ぐために有効である。

図１の構造と比較したときの図２Ａ，図２Ｂの構造の利点は，シールを冷却する冷却空
気の量が少なくてよいことである。図１の構造は，シール１０４が高温の燃焼ガス１０５
に直接に曝されるために多くの冷却空気１０４ａをシール１０４に供給してシール１０４
を冷却する必要がある。シール１０４を冷却する冷却空気１０４ａの増大は，圧縮機によ
って生成された圧縮空気のより多くの部分を冷却空気１０４ａに割り当てる必要性を生じ
させ，圧縮機の負担を増大させる。これは，ガスタービンの性能を低下させるため好まし
くない。図２Ａ，図２Ｂの構造では，シール１０４が高温の燃焼ガス１０５に直接に曝さ
れないから，冷却空気１０４ａは少なくてよい。これは，ガスタービンの性能の向上のた
めに好ましい。

しかしながら，従来に提案されている構造は，燃焼器の尾筒１０１と静翼シュラウド１
０３との間の間隙の部分を燃焼ガスから保護するためには完全でない。これは，静翼列の
周方向における，燃焼ガスの圧力が均一でないからである。図３，図４は，燃焼ガスの圧
力の不均一性を説明するための図である。燃焼ガス１０５が静翼１０２に吹き付けられる
と，図３に示されているように，静翼１０２の前縁の近傍には，圧力が高い淀み点１０２
ａが現れる。言い換えれば，図４に示されているように，燃焼ガス１０５の圧力は，淀み
点１０２ａの近傍で高く，隣接する静翼１０２の淀み点１０２ａの中間の位置において低
くなる。このような圧力分布は，淀み点１０２ａの近傍において燃焼ガス１０５が尾筒の
後端と静翼シュラウドの前端の間に流れ込み，淀み点１０２ａの中間の位置において圧縮
空気が噴き出すような流れを発生させる。これは，燃焼器の尾筒の後端と静翼シュラウド
の前端との間の間隙の部分に焼損を発生させる原因となりうる。

燃焼ガスの圧力の不近一性は，特に，図２Ａ，図２Ｂに示されているようなガス流路か
ら離れた位置にシールを設ける構造において問題である。上述された燃焼ガスの圧力の不
近一性は，燃焼器の尾筒と静翼シュラウドとの間のキャビティ（即ち，尾筒と，シールと
，静翼シュラウドに囲まれた空間）への燃焼ガスの侵入を招く。これは，キャビティにお
ける焼損，特に，シールの損傷を招く。シールの損傷を防ぐためには，シールに冷却空気
を多く供給することも可能であるが，これは，ガス流路から離れた位置にシールを設ける
ことの利点を失わせる。

したがって，静翼列の周方向における燃焼ガスの圧力の不均一性に起因する，燃焼器の
尾筒の後端と静翼シュラウドの前端との間の間隙の部分の焼損を効果的に防止するための
技術が提供されることは，極めて有益である。
特開２００１−２８９００３号公報特開２００１−２８９００３号公報

本発明の目的は，静翼列の周方向における燃焼ガスの圧力の不均一性に起因する，燃焼
器の尾筒と静翼シュラウドとの間の間隙の部分の焼損を効果的に防止するための技術を提
供することにある。

上記の目的を達成するために，本発明は，以下に述べられる手段を採用する。その手段
を構成する技術的事項の記述には，［特許請求の範囲］の記載と［発明を実施するための
最良の形態］の記載との対応関係を明らかにするために，［発明を実施するための最良の
形態］で使用される番号・符号が付加されている。但し，付加された番号・符号は，［特
許請求の範囲］に記載されている発明の技術的範囲の解釈に用いてはならない。

一の観点において，本発明によるガスタービンは，燃焼ガス（３ａ）を尾筒（４）から
噴出する燃焼器（３）と，尾筒（４）から燃焼ガス（３ａ）が供給されるタービン（５〜
７）とを備えている。タービン（５〜７）は，静翼（５）と，尾筒（４）の下流側に位置
し，且つ，静翼（５）を支持する静翼シュラウド（６）とを含む。尾筒（４）の下流側の
端部（４ａ）には，静翼シュラウド（６）の上流側の端部（６ａ）に向かって冷却空気（
１３）を噴出する少なくとも一の開口（４ｃ）が設けられている。尾筒（４）の下流側の
端部（４ａ）から静翼シュラウド（６）の上流側の端部（６ａ）に向かって冷却空気（１
３）を噴出することにより，尾筒（４）と静翼シュラウド（６）との間隙への燃焼ガス（
３ａ）の侵入が有効に防がれる。尾筒（４）の端部（４ａ）に冷却空気を供給することは
，元来，当該端部（４ａ）の冷却に必要なものであるから，冷却空気（１３）を噴出させ
ても，圧縮機（１）によって生成される圧縮空気（１ａ）を追加的に消費することはない
。これは，圧縮空気（１ａ）の消費量の増加によってガスタービンの性能を低下させない
ために好適である。

尾筒（４）の下流側の端部（４ａ）から静翼シュラウド（６）の上流側の端部（６ａ）
に向かって冷却空気（１３）を噴出する代わりに，又は，それに加えて，静翼シュラウド
（６）の上流側の端部（６ａ）から尾筒（４）の下流側の端部（４ａ）に冷却空気（１４
）を噴出することも可能である。この場合，静翼シュラウド（６）の上流側の端部（６ａ
）には，尾筒（４）の下流側の端部（４ａ）に向かって冷却空気（１４）を噴出する少な
くとも一の開口（６ｃ）が設けられる。

尾筒（４）の下流側の端部（４ａ）と静翼シュラウド（６）の上流側の端部（６ａ）と
の間の間隙に流れ込む冷却空気（１３，１４）の流量は，静翼（５）が並ぶ方向において
不均一であることが好適である。より具体的には，尾翼（４），及び／又は静翼シュラウ
ド（６）の開口（４ｃ，６ｃ）は，当該間隙の静翼（５）の前縁の淀み点（１５）の上流
の位置に流れ込む冷却空気の流量が，前記間隙の淀み点（１５）の上流から離れた位置に
流れ込む冷却空気の流量よりも多くなるように形成されていることが好適である。

これを実現するためには，淀み点（１５）の上流における尾筒（４）の開口（４ｃ）の
密度が，淀み点（１５）から離れた位置における尾筒（４）の開口（４ｃ）の密度よりも
大きいことが好適である。また，淀み点（１５）の上流の位置に設けられた尾筒（４）の
開口（４ｃ）の面積が，淀み点（１５）から離れた位置に設けられた尾筒（４）の開口（
４ｃ）の面積よりも大きいことが好適である。

この場合，尾筒（４）の温度を均一化するためには，燃焼器（３）及び静翼（５）は，
淀み点（１５）の上流の位置における尾筒（４）の温度が，他の部分よりも高いように構
成されることが好適である。より具体的には，燃焼器（３）は，淀み点（１５）の上流に
対応する位置に燃焼ノズル（１９）を具備することが好適である。

冷却空気（１３，１４）の貫通力を高め，燃焼ガス（３ａ）の侵入を抑制するためには
，冷却空気（１３，１４）を尾筒（４）又は静翼シュラウド（６）の開口（４ｃ，６ｂ）
に供給する冷却空気通路（４ｂ，６ｂ）は，開口（４ｃ，６ｂ）に向かって先細な形状を
有することが好ましい。

尾筒（４）の開口（４ｃ）のうち，静翼（５）の前縁の淀み点（１５）の上流の位置に
設けられたものを第１開口（４ｃ−１）と，淀み点（１５）の中間の位置に設けられた第
２開口（４ｃ−２）と定義し，更に，尾筒（４）の第１開口（４ｃ−１）に冷却空気を供
給する冷却空気通路を第１冷却空気通路（４ｂ−１）と，第２開口（４ｃ−２）に冷却空
気を供給する冷却空気通路を第２冷却空気通路（４ｂ−２）と定義したとき，第１冷却空
気通路（４ｂ−１）の下流側の端部は，尾筒（４）の燃焼ガス（３ａ）が流れる面の側に
傾けられ，第２冷却空気通路（４ｂ−２）の下流側の端部は，尾筒（４）の燃焼ガス（３
ａ）が流れる面と反対の側に傾けられることが好適である。

同様の技術は，静翼シュラウド（６）に適用されることが可能である。静翼（５）の前
縁の淀み点（１５）の上流の位置に設けられた第１開口に冷却空気を供給する第１冷却空
気通路の下流側の端部は，静翼シュラウド（６）の燃焼ガス（３ａ）が流れる面の側に傾
けられ，淀み点（１５）の中間の位置に設けられた第２開口に冷却空気を供給する第２冷
却空気通路の下流側の端部は，静翼シュラウド（６）の前記面と反対の側に傾けられるこ
とが好適である。

尾筒（４）又は静翼シュラウド（６）に設けられる開口（４ｃ，６ｃ）は，静翼（５）
が並ぶ方向に長いスリットとして形成されていることも好適である。この場合，冷却空気
を開口（４ｃ，６ｃ）に供給する冷却空気通路（４ｂ，６ｂ）は，開口（４ｃ，６ｃ）に
向かって先細な形状を有することが好適である。また，静翼（５）の前縁の淀み点（１５
）の上流の位置における前記スリットの幅は，淀み点（１５）の上流の位置から離れた位
置におけるスリットの幅よりも広いことが好適である。この場合でも，燃焼器（３）及び
静翼（５）は，淀み点（１５）の上流の位置における尾筒（４）の温度が，他の部分より
も高いように構成されることが好適である。具体的には，燃焼器（３）が淀み点（１５）
の上流に対応する位置に燃焼ノズル（１９）を具備することが好適である。
ガスタービン。

この場合，静翼（５）の前縁の淀み点（１５）の上流の位置の開口（４ｃ，６ｃ）に冷
却空気を供給する冷却空気通路（４ｂ，６ｂ）の断面は，その下流側の端部が前記燃焼ガ
ス（３ａ）が流れる側に傾けられた形状を有し，淀み点（１５）の上流から離れた位置の
開口（４ｃ，６ｃ）に冷却空気を供給する冷却空気通路（４ｂ，６ｂ）の断面は，燃焼ガ
ス（３ａ）が流れる側と反対の側に傾けられた形状を有することが好適である。

また，淀み点（１５）の中間の位置に設けられた第２開口（４ｃ−３）に通じる第２冷
却空気通路（４ｂ−３）に，冷却空気に乱流を起こさせる乱流生成手段（１６）が形成さ
れることも好適である。乱流生成手段（１６）に加え，淀み点（１５）の上流の位置に設
けられた第１開口（４ｃ−４）に冷却空気を供給する第１冷却空気通路（４ｂ−４）に，
冷却空気に乱流を起こさせる他の乱流生成手段（１７）が形成され得る。この場合，第２
冷却空気通路（４ｂ−３）に設けられた乱流生成手段（１６）は，第１冷却空気通路（４
ｂ−４）に設けられた他の乱流生成手段（１６）よりも尾筒（４）の冷却効果が高くなる
ように形成されることが好適である。

冷却空気を噴出する開口（４ｃ，６ｃ）が，静翼（５）が並ぶ方向に長いスリット状に
形成されている場合も同様である。開口（４ｃ，６ｃ）に冷却空気を供給するスリット状
の冷却空気通路（４ｂ，６ｂ）には，冷却空気に乱流を起こさせる乱流生成手段（１８）
が設けられ得る。この場合，乱流生成手段（１８）は，静翼（５）の前縁の淀み点（１５
）の上流から離れた位置における尾筒（４）の冷却効果が，淀み点（１５）の上流の位置
における尾筒（４）の冷却効果よりも大きくなるように形成されることが好ましい。より
具体的には，乱流生成手段（１８）としては，冷却空気通路（４ｂ，６ｂ）を横断するよ
うに設けられた複数のピンフィン（１８）が使用され得る。この場合，ピンフィン（１８
）は，静翼（５）の前縁の淀み点（１５）の上流から離れた位置におけるピンフィン（１
８）の密度が，淀み点（１５）の上流の位置におけるピンフィン（１８）の密度よりも高
くなるように形成されることが好ましい。

以上のような，尾筒（４）と静翼シュラウド（６）との接合部の構造は，尾筒（４）と
静翼シュラウド（６）との間隙に設けられた尾筒シール（１１）が，燃焼ガス（３ａ）の
流路から離れるように支持される構造のガスタービンに特に好適である。

本発明によれば，静翼列の周方向における燃焼ガスの圧力の不均一性に起因する，燃焼
器の尾筒と静翼シュラウドとの間の間隙の部分の焼損を効果的に防止することができる。

（実施の第１形態）
本発明の実施の一形態のガスタービン１０は，図５に示されているように，圧縮空気１
ａを生成する圧縮機１（一部のみ図示）と，生成された圧縮空気１ａが供給される車室２
とを備えている。車室２の内部には，燃焼ガス３ａを生成する燃焼器３が設けられている
。燃焼器３の後端には，尾筒４が設けられている。ガスタービン１０のタービンは，その
尾筒４の下流側に設けられている。より具体的には，尾筒４の下流側には，第１段の静翼
５と，静翼５を支持する静翼シュラウド６とが設けられている。静翼５の下流には，動翼
７が設けられている。燃焼ガス３ａは，尾筒４を介して静翼５に導入され，静翼５によっ
て方向が変えられて動翼７に噴射される。

図６は，燃焼器３の尾筒４と，静翼シュラウド６との接合部の拡大図である。燃焼器３
の尾筒４には，燃焼ガス３ａが流れるガス流路と反対の側にフランジ８が接合されている
。同様に，静翼シュラウド６には，燃焼ガス３ａが流れるガス流路と反対の側にフランジ
９が設けられている。フランジ８，９の間に尾筒シール１１が介設され，尾筒シール１１
によって尾筒４と静翼シュラウド６とが連結される。

尾筒４は，尾筒シール１１が直接に燃焼ガス３ａに曝されないように，その後端部４ａ
が，フランジ８よりも下流側に延伸するような構造を有している。後端部４ａは，燃焼ガ
ス３ａが尾筒シール１１に直接に曝されることを防ぐ。

既述のように，このような構造では，燃焼ガス３ａの圧力の不均一性に起因して，尾筒
４と静翼シュラウド６との間の間隙，特に，尾筒４と静翼シュラウド６との間に形成され
るキャビティ１２に燃焼ガス３ａが侵入し得ることが問題である；ここで，キャビティ１
２とは，尾筒４と静翼シュラウド６と尾筒シール１１によって囲まれた空間のことである
。

尾筒４と静翼シュラウド６との間の間隙に燃焼ガス３ａが侵入することを防止するため
に，本実施の形態では，尾筒４の後端部４ａに，冷却空気１３を静翼シュラウド６の前端
部６ａに向かって噴射する開口４ｃが設けられる。冷却空気１３を噴射するために，冷却
空気通路４ｂが，静翼シュラウド６の前端部６ａに対向して位置する開口４ｃに通じるよ
うに形成される。開口４ｃから噴出された冷却空気１３は，シール空気として機能し，従
って，燃焼ガス３ａの尾筒４と静翼シュラウド６との間の間隙への侵入が防止される。

尾筒４の後端部４ａに冷却空気を供給することは，元来，後端部４ａの冷却に必要なも
のであるから，冷却空気１３を静翼シュラウド６に向かって噴出させても，追加的に圧縮
空気１ａを消費することはない。これは，圧縮空気１ａの消費量の増加によってガスター
ビン１０の性能を低下させないために好適である。

（実施の第２形態）
冷却空気の噴出は，静翼シュラウド６の前端部６ａから行なわれてもよい。実施の第２
形態では，図７に示されているように，静翼シュラウド６の前端部６ａに，開口６ｃに通
じる冷却空気通路６ｂが設けられ，開口６ｃから尾筒４の後端部４ａに向かって冷却空気
１４が噴出される。噴出された冷却空気１４は，シール空気として機能し，従って，燃焼
ガス３ａの尾筒４と静翼シュラウド６との間の間隙への侵入が防止される。

（実施の第３形態）
冷却空気の噴出は，尾筒４と静翼シュラウド６の両方から行なわれてもよい。実施の第
３形態では，図８に示されているように，尾筒４の後端部４ａと静翼シュラウド６の前端
部６ａとの両方に開口が設けられることも好適である；図８では，尾筒４の後端部４ａに
設けられた開口は，符号４ｃによって参照され，静翼シュラウド６の前端部６ａに設けら
れた開口は，符号６ｃによって参照されている。この場合，開口４ｃと開口６ｃとは，交
互に配置されることが好ましい。

（実施の第４形態）
尾筒４と静翼シュラウド６との間隙への燃焼ガス３ａの侵入を，より少ない冷却空気の
噴出で防止することは，圧縮空気１ａの消費量を低減させるために重要である。このため
には，冷却空気の周方向の噴出量を，燃焼ガス３ａの圧力の分布に併せて不均一にすれば
よい。より具体的には，間隙のうち燃焼ガス３ａの侵入が起こりやすい位置，即ち，静翼
５の前縁の淀み点の上流において相対的に多くの冷却空気を噴出させ，淀み点から離れて
いる部分に相対的に少ない冷却空気を噴出させればよい。

実施の第４形態では，冷却空気の噴出量を燃焼ガス３ａの圧力の分布に併せて週方向に
不均一にすることによって，冷却空気を有効に利用する技術が提供される。

図９を参照して，実施の第４形態では，冷却空気の噴出量の分布が尾筒４の開口４ｃの
密度によって制御される；ここで開口４ｃの密度とは，単位面積あたりの開口４ｃの個数
をいう。より具体的には，実施の第４形態では，尾筒４の後端部４ａから冷却空気１３を
噴出する開口４ｃの密度が，静翼５の前縁の淀み点１５の上流の位置において高く，淀み
点１５から離れた位置において低い。このような開口４ｃの配置は，静翼５の前縁の淀み
点１５の上流の位置に相対的に多くの冷却空気を噴出させ，淀み点１５の近傍における間
隙に侵入する方向への燃焼ガス３ａの流れをより少ない冷却空気で有効に遮断することを
可能にする。

静翼シュラウド６の前端部６ａから冷却空気１４を噴出させる構成（図７），及び，尾
筒４と静翼シュラウド６の両方から冷却空気を噴出させる構成（図８）でも同様に，開口
の密度によって冷却空気の噴出量の分布が制御され得る。静翼シュラウド６の前端部６ａ
から冷却空気１４が噴出される場合，静翼シュラウド６の前端部６ａから冷却空気１４を
噴出する開口６ｃの密度は，静翼５の前縁の淀み点１５の上流において高く，淀み点１５
から離れた位置において低いことが好適である。また，尾筒４と静翼シュラウド６の両方
から冷却空気が噴出される場合には，尾筒４の開口４ｃ及び静翼シュラウド６の開口６ｃ
の密度は，静翼５の前縁の淀み点１５の上流において高く，淀み点１５から相対的に離れ
た位置において低いことが好適である。

（実施の第５形態）
冷却空気の噴出量は，冷却空気を噴出する開口の大きさによっても制御され得る。冷却
空気を噴出する開口を，静翼５の前縁の淀み点１５の上流の位置において大きくし，淀み
点１５から相対的に離れた位置において小さくすることにより，同様の効果が得られる。

具体的には，実施の第５形態では，図１０に示されているように，尾筒４の開口４ｃの
周方向（静翼５が並ぶ方向）の幅が，静翼５の前縁の淀み点１５の上流の位置において広
く，淀み点１５から相対的に離れた位置において狭い。開口４ｃの大きさをこのように定
めることにより，静翼５の前縁の淀み点に近い部分に相対的に多くの冷却空気を噴出させ
，淀み点１５の近傍における間隙に侵入する方向への燃焼ガス３ａの流れをより少ない冷
却空気で有効に遮断することができる。

同様の技術は，静翼シュラウド６の前端部６ａから冷却空気１４を噴出させる構成（図
７），及び，尾筒４と静翼シュラウド６の両方から冷却空気を噴出させる構成（図８）で
も採用可能である。

（実施の第６形態）
実施の第６形態でも，実施の第５形態と同様に，冷却空気の噴出量が，冷却空気を噴出
する開口の大きさによって制御される。ただし，実施の第６形態では，図１１に示されて
いるように，冷却空気の噴出量は，半径方向（静翼５が並ぶ方向及び燃焼ガス３ａが流れ
る方向の両方に垂直な方向）の尾筒４の開口４ｃの幅によって制御される。本実施の形態
では，半径方向の尾筒４の開口４ｃの幅が，静翼５の前縁の淀み点１５の上流の位置にお
いて大きく，淀み点１５から相対的に離れた位置において小さい。開口４ｃの大きさをこ
のように定めることにより，静翼５の前縁の淀み点に近い部分に相対的に多くの冷却空気
を噴出させ，淀み点１５の近傍における間隙に侵入する方向への燃焼ガス３ａの流れをよ
り少ない冷却空気で有効に遮断することができる。

静翼シュラウド６の前端部６ａから冷却空気１４を噴出させる構成（図７），及び，尾
筒４と静翼シュラウド６の両方から冷却空気を噴出させる構成（図８）でも同様に，開口
の大きさによって冷却空気の噴出量の分布が制御され得る。開口の大きさは，周方向にお
ける幅で調節されることが可能であり，半径方向における幅で調節されることも可能であ
る。

（実施の第７形態）
燃焼ガス３ａが尾筒４と静翼シュラウド６との間隙に侵入することを防ぐためには，冷
却空気が尾筒４の後端部４ａから静翼シュラウド６の前端部６ａに（又は，静翼シュラウ
ド６の前端部６ａから尾筒４の後端部４ａに）確実に到達していることが重要である。実
施の第７形態では，冷却空気の貫通力を高めることにより、燃焼ガス３ａの侵入を防止す
る構造が提供される。

より具体的には，実施の第７形態では，図１２に示されているように，尾筒４の冷却空
気通路４ｂの形状が開口４ｃの近傍で絞られ，噴出する冷却空気１３の速度が高められて
いる。言い換えれば，冷却空気通路４ｂが下流側に先細に形成されている。このような冷
却空気通路４ｂの形状は，冷却空気１３の尾筒４から静翼シュラウド６への貫通力を増大
させ，燃焼ガス３ａの間隙への侵入を一層効果的に防止する。

同様の技術は，静翼シュラウド６にも適用可能である。静翼シュラウド６の冷却空気通
路６ｂが開口６ｃの近傍で絞られることは（即ち，冷却空気通路６ｂが上流側に先細に形
成されることは），燃焼ガス３ａの間隙への侵入を防止するために効果的である。

（実施の第８形態）
背景技術において説明されているように，尾筒４と静翼シュラウド６との間隙では，静
翼５の前縁の淀み点１５の近傍において燃焼ガス３ａが間隙に侵入し、隣接する２つの淀
み点１５の中間の位置において圧縮空気が間隙から流出するような流れが発生しやすい。
実施の第８形態では、このような流れの発生を抑制する構造が提供される。

図１３Ａ〜図１３Ｄは，実施の第８形態における尾筒４と静翼シュラウド６との接合部
の構造を示す概念図である；図１３Ａは，尾筒４，静翼５，及び静翼シュラウド６を燃焼
ガス３ａが流れる側からみた図であり，図１３Ｂは，図１３ＡのＡ−Ａ’断面の断面図で
あり，図１３Ｃは，図１３ＡのＢ−Ｂ’断面の断面図であり，図１３Ｄは，静翼５，及び
静翼シュラウド６を上流側からみた図である。図１３Ａ〜図１３Ｄにおいて，冷却空気通
路４ｂのうち，静翼５の前縁の淀み点１５の上流に位置する冷却空気通路（断面Ａ−Ａ’
が符号４ｂ−１で参照され，隣接する２つの淀み点１５の中間の位置の冷却空気通路が符
号４ｂ−２で参照されている。また，図１３Ｂにおいて，冷却空気通路４ｂ−１の開口が
符号４ｃ−１で参照され，開口４ｃ−１から噴出される冷却空気は符号１３−１で参照さ
れている。加えて，図１３Ｃにおいて，冷却空気通路４ｂ−２の開口が符号４ｃ−２で参
照され，開口４ｃ−２から噴出される冷却空気は符号１３−２で参照されている。

本実施の形態では，図１３Ｂに示されているように，静翼５の前縁の淀み点１５の上流
に位置する冷却空気通路４ｂ−１の先端部は，開口４ｃ−１の近傍において燃焼ガス３ａ
が流れる側に傾けられる。これにより，静翼５の前縁の淀み点１５の上流では冷却空気１
３−１が，燃焼ガス３ａの流路の側に向けて噴出される。

一方，図１３Ｃに示されているように，静翼５の前縁の淀み点１５から離れて位置する
冷却空気通路４ｂ−２の先端部は，その開口４ｃ−１の近傍において燃焼ガス３ａが流れ
る側と反対の側に傾けられる。これにより，静翼５の前縁の淀み点１５から離れた位置で
は冷却空気１３−２が，燃焼ガス３ａの流路と反対側に向けて噴出される。

冷却空気通路４ｂがこのような形状に形成されていることにより，図１３Ｄに示されて
いるように，静翼５の前縁の淀み点１５の近傍において燃焼ガス３ａが間隙に侵入し、淀
み点１５の中間の位置において圧縮空気が間隙から流出するような流れがキャンセルされ
る。これは，燃焼ガス３ａの間隙への侵入を防止するために有効である。

同様の技術は，静翼シュラウド６の冷却空気通路６ｂにも適用可能である。この場合，
静翼５の前縁の淀み点１５の上流の位置に冷却空気１４を噴出する冷却空気通路６ｂの先
端部は，その開口６ｃの近傍において燃焼ガス３ａが流れる側に傾けられ，静翼５の前縁
の淀み点１５の中間の位置に冷却空気１４を噴出する冷却空気通路６ｂの先端部は，その
開口６ｃの近傍において燃焼ガス３ａの流路と反対側に向けて傾けられる。このような冷
却空気通路６ｂの構造は，燃焼ガス３ａの間隙への侵入を防止するために効果的である。

（実施の第９形態）
図１４Ａ，図１４Ｂは，本発明の実施の第９形態における尾筒４と静翼シュラウド６と
の接合部の構造を示す概念図である；図１４Ａは，尾筒４と静翼シュラウド６とを燃焼ガ
ス３ａが流れる側からみた図であり，図１４Ｂは，尾筒４を下流側からみた図である。

実施の第９形態では，図１４Ａに示されているように，尾筒４から冷却空気１３を噴出
する開口４ｃが，周方向に延伸するようにスリット状に形成される。これに伴い，冷却空
気通路４ｂも，周方向に延伸するようにスリット状に形成される。このような開口４ｃの
形状は，冷却空気１３を膜状に噴出させ，燃焼ガス３ａの間隙への侵入をより均一に抑制
することを可能にする。

同様の技術は，静翼シュラウド６にも適用可能である。この場合，静翼シュラウド６か
ら冷却空気１４を噴出する開口６ｃが，周方向に延伸するようにスリット状に形成される
。このような開口６ｃの形状は，冷却空気１４を膜状に噴出させ，燃焼ガス３ａの間隙へ
の侵入をより均一に抑制することを可能にする。

（実施の第１０形態）
実施の第７形態に記載されているように，冷却空気通路４ｂの形状は開口４ｃの近傍で
絞られることが好適である。実施の第１０形態では，図１５Ａ，図１５Ｂに示されている
ように，開口４ｃがスリット状に形成され，且つ，冷却空気通路４ｂの形状は開口４ｃの
近傍において絞られている。このような冷却空気通路４ｂの形状は，冷却空気１３の貫通
力を高めながら燃焼ガス３ａの間隙への侵入を均一に抑制するために好適である。

同様の技術は，静翼シュラウド６にも適用可能である。この場合，静翼シュラウド６か
ら冷却空気１４を噴出する開口６ｃが，周方向に延伸するようにスリット状に形成される
。加えて，冷却空気通路６ｂの形状は開口６ｃの近傍において絞られている。このような
冷却空気通路４ｂの形状は，冷却空気１４の貫通力を高めながら燃焼ガス３ａの間隙への
侵入を均一に抑制するために好適である。

（実施の第１１形態）
実施の第４〜第６形態に記載されているように，静翼５の前縁の淀み点１５の上流の位
置に相対的に多くの冷却空気を噴出させ，淀み点１５から離れている部分に相対的に少な
い冷却空気を噴出させることは，少ない冷却空気で燃焼ガス３ａの間隙への侵入を抑制す
るために有効である。

実施の第１１形態では，このような冷却空気の分布を開口がスリット状に形成された構
造において実現するための構造が提供される。図１６に示されているように，実施の第１
１形態では，半径方向における開口４ｃの幅が，静翼５の前縁の淀み点１５の上流の位置
において広く，淀み点１５から離れている部分において狭くされる。これにより，好適な
冷却空気の分布が実現され，燃焼ガス３ａの間隙への侵入を有効に抑制することができる
。

同様の技術は，静翼シュラウド６にも適用可能である。この場合，静翼シュラウド６か
ら冷却空気１４を噴出する開口６ｃが，周方向に延伸するようにスリット状に形成される
。半径方向における開口６ｃの幅が，静翼５の前縁の淀み点１５の上流の位置において広
く，淀み点１５から離れている部分において狭くされる。これにより，好適な冷却空気の
分布が実現され，燃焼ガス３ａの間隙への侵入を有効に抑制することができる。

（実施の第１２形態）
実施の第８形態に記載されているように，燃焼ガス３ａの侵入を抑制するためには，静
翼５の前縁の淀み点１５の近傍において燃焼ガス３ａが間隙に侵入し、淀み点１５の中間
の位置において圧縮空気が間隙から流出するような流れをキャンセルすることが有効であ
る。このためには，冷却空気１３を静翼５の前縁の淀み点１５の上流においては，燃焼ガ
ス３ａの流路の側に傾けて噴射し，隣接する淀み点１５の中間の位置においては，冷却空
気１３を燃焼ガス３ａの流路と反対の側に傾けて噴射することが有効である。

実施の第１２形態では，冷却空気１３の好適な方向への噴射を，開口がスリット状に形
成された構造において実現するための構造が提供される。図１７Ａ〜図１７Ｃは，実施の
第１２形態における尾筒４の後端部４ａの構造を示す概念図である；詳細には，図１７Ａ
は，尾筒４を下流側からみた図であり，図１７Ｂは，Ｃ−Ｃ’断面（淀み点１５の上流に
位置する断面）における尾筒４の後端部４ａの断面図であり，図１７Ｃは，Ｄ−Ｄ’断面
（隣接する２つの淀み点１５の中間に位置する断面）における尾筒４の後端部４ａの断面
図である。

実施の第１２形態では，図１７Ａに示されているように，尾筒４の開口４ｃが波状に形
成され，これにより冷却空気１３が好適な方向に噴射される。詳細には，図１７Ｂに示さ
れているように，淀み点１５の上流に位置するＣ−Ｃ’断面では，冷却空気通路４ｂの先
端部は，開口４ｃの近傍において燃焼ガス３ａが流れる側に傾けられる。これにより，静
翼５の前縁の淀み点１５の上流では冷却空気１３が，燃焼ガス３ａの流路の側に向けて噴
出される。

一方，図１７Ｃに示されているように，静翼５の前縁の淀み点１５の中間に位置するＤ
−Ｄ’断面では，冷却空気通路４ｂの先端部は，開口４ｃの近傍において燃焼ガス３ａが
流れる側と反対の側に傾けられる。これにより，静翼５の前縁の淀み点１５から離れた位
置では冷却空気１３が，燃焼ガス３ａの流路と反対側に向けて噴出される。

冷却空気通路４ｂがこのような形状に形成されていることにより，静翼５の前縁の淀み
点１５の近傍において燃焼ガス３ａが間隙に侵入し、淀み点１５の中間の位置において圧
縮空気が間隙から流出するような流れがキャンセルされる。これは，燃焼ガス３ａの間隙
への侵入を防止するために有効である。

同様の技術は，静翼シュラウド６の冷却空気通路６ｂにも適用可能である。この場合，
淀み点１５の上流の位置では，冷却空気通路６ｂの先端部は，開口６ｃの近傍において燃
焼ガス３ａが流れる側に傾けられる。更に，静翼５の前縁の淀み点１５の中間の位置では
，冷却空気通路６ｂの先端部は，開口６ｃの近傍において燃焼ガス３ａが流れる側と反対
の側に傾けられる。このような冷却空気通路６ｂの構造は，燃焼ガス３ａの間隙への侵入
を防止するために有効である。

（実施の第１３形態）
実施の第１０形態〜第１２形態に説明されている技術は，組み合わされて実施されるこ
とが可能である。実施の第１３形態では，実施の第１０形態〜第１２形態の技術の組み合
わせを実現する構造が提供される。

図１８Ａ〜図１８Ｃは，実施の第１３形態における尾筒４の後端部４ａの構造を示す概
念図である；詳細には，図１８Ａは，尾筒４を下流側からみた図であり，図１８Ｂは，Ｃ
−Ｃ’断面（淀み点１５の上流に位置する断面）における尾筒４の後端部４ａの断面図で
あり，図１８Ｃは，Ｄ−Ｄ’断面（隣接する２つの淀み点１５の中間に位置する断面）に
おける尾筒４の後端部４ａの断面図である。

実施の第１３形態では，図１８Ｂ，図１８Ｃに示されているように，開口４ｃがスリッ
ト状に形成され，且つ，冷却空気通路４ｂの形状は開口４ｃの近傍において絞られている
。

更に，図１８Ａに示されているように，半径方向における開口４ｃの幅が，静翼５の前
縁の淀み点１５の上流の位置において広く，淀み点１５から離れている部分において狭く
される。

加えて，図１８Ｂに示されているように，淀み点１５の上流に位置するＣ−Ｃ’断面で
は，冷却空気通路４ｂの先端部は，開口４ｃの近傍において燃焼ガス３ａが流れる側に傾
けられる。これにより，静翼５の前縁の淀み点１５の上流では冷却空気１３が，燃焼ガス
３ａの流路の側に向けて噴出される。

一方，図１８Ｃに示されているように，静翼５の前縁の淀み点１５の中間に位置するＤ
−Ｄ’断面では，冷却空気通路４ｂの先端部は，開口４ｃの近傍において燃焼ガス３ａが
流れる側と反対の側に傾けられる。これにより，静翼５の前縁の淀み点１５から離れた位
置では冷却空気１３が，燃焼ガス３ａの流路と反対側に向けて噴出される。

冷却空気通路４ｂがこのような形状に形成されていることは，燃焼ガス３ａの間隙への
侵入を防止するために有効である。同様の技術は，静翼シュラウド６にも適用可能である
ことは，当業者には自明的である。

（実施の第１４形態）
実施の第４〜第６形態に既述されているように，淀み点１５の上流の位置に相対的に多
くの冷却空気を噴出し，淀み点１５の中間の位置に相対的に少ない冷却空気を噴出させる
ことは，尾筒４と静翼シュラウド６との間の間隙への燃焼ガス３ａの侵入を少ない冷却空
気で抑制するために効果的である。

しかしながら，冷却空気の噴出量が不均一であると，尾筒４の冷却空気通路４ｂ（又は
静翼シュラウド６の冷却空気通路６ｂ）を流れる冷却空気の流量が不均一になり，従って
，尾筒４（又は静翼シュラウド６）の温度が不均一になる。より具体的には，淀み点１５
の上流の位置における尾筒４の温度が低くなり，且つ，淀み点１５の中間の位置における
尾筒４の温度が高くなる。これは，尾筒４（又は静翼シュラウド６）に熱応力を発生させ
るため好ましくない。

冷却空気の噴出量の不均一性に起因する尾筒４の温度の不均一性を解消するためには，
淀み点１５の中間の位置における尾筒４の冷却効果を淀み点１５の上流の位置における尾
筒４の冷却効果よりも相対的に高めることが効果的である。実施の第１４形態では，淀み
点１５の中間の位置における尾筒４の冷却効果を淀み点１５の上流の位置における尾筒４
の冷却効果よりも相対的に高める技術が提供される。

図１９Ａ，図１９Ｂは，実施の第１４形態における尾筒４及び静翼シュラウド６の接合
部の構造を具体的に示す概念図である；図１９Ａは，接合部を燃焼ガス３ａの流路の側か
らみた図であり，図１９Ｂは，淀み点１５の中間の位置に冷却空気１３を噴出する冷却空
気通路（符号４ｂ−３で参照される）の構造を示す断面図である。

本実施の形態では，尾筒４の後端部４ａから冷却空気１３を噴出する開口４ｃの密度が
，静翼５の前縁の淀み点１５の上流の位置において高く，淀み点１５の中間の位置におい
て低い。既述のように，このような開口４ｃの配置は，燃焼ガス３ａの侵入を抑制するも
のの，尾筒４の温度の不均一性を招く。

尾筒４の温度の不均一性を解消するために，本実施の形態では，淀み点１５の中間に位
置する冷却空気通路４ｂ−３に，乱流生成手段として機能する突起１６が設けられる。突
起１６は，冷却空気通路４ｂ−３の内部で冷却空気に乱流を発生させ，冷却空気による尾
筒４の冷却効果を向上する。突起１６を設けることにより，淀み点１５の中間の位置にお
ける尾筒４の温度が低下され，尾筒４の温度の均一性が向上される。

図１９Ｃに示されているように，淀み点１５の上流に冷却空気１３を噴出する冷却空気
通路（符号４ｂ−４で参照される）にも，乱流生成手段として機能する突起１７が設けら
れることも可能である。冷却空気通路４ｂ−４にも突起１７を設けることは，少ない冷却
空気で尾筒４を冷却するために効果的である。

突起１７が冷却空気通路４ｂ−４に設けられる場合，その突起１７の高さｈ_２は，淀み
点１５の中間に位置する冷却空気通路４ｂ−３に設けられる突起１６の高さｈ_１よりも低
くされる。このような構成は，淀み点１５の中間の位置における尾筒４の冷却効果を淀み
点１５の上流の位置における尾筒４の冷却効果よりも相対的に高め，尾筒４の温度の均一
化に有効である。

ただし，本発明は，冷却空気通路４ｂ−４に突起１７が設けられる構成に限定されない
ことに留意されるべきである。冷却空気通路４ｂ−４に突起１７が設けられない構成も，
淀み点１５の中間の位置における尾筒４の冷却効果を，淀み点１５の上流の位置における
尾筒４の冷却効果より高くし，尾筒４の温度を均一化するために有効である。

同様の技術は，尾筒４の開口４ｃの大きさによって冷却空気の噴出量が制御される構成
（実施の第５形態，第６形態）にも適用可能である。この場合にも，淀み点１５の中間の
位置に冷却空気を噴出する冷却空気通路４ｂには，相対的に高い突起が設けられ，淀み点
１５の上流の位置に冷却空気を噴出する冷却空気通路４ｂには，相対的に低い突起が設け
られる。淀み点１５の上流の位置に冷却空気を噴出する冷却空気通路４ｂには突起が設け
られないことも可能である。

加えて，同様の技術は，静翼シュラウド６の冷却空気通路６ｂにも適用可能である。こ
の場合，淀み点１５の中間の位置に冷却空気を噴出する冷却空気通路６ｂには，相対的に
高い突起が設けられ，淀み点１５の上流の位置に冷却空気を噴出する冷却空気通路６ｂに
は，相対的に低い突起が設けられる。淀み点１５の上流の位置に冷却空気を噴出する冷却
空気通路６ｂには突起が設けられないことも可能である。

（実施の第１５形態）
実施の第１４形態に記載されているように，尾筒４の温度の不均一性を解消するために
は，淀み点１５の中間の位置における尾筒４の冷却効果を淀み点１５の上流の位置におけ
る尾筒４の冷却効果よりも相対的に高めることが効果的である。実施の第１５形態では，
実施の第１４形態とは異なるアプローチによって淀み点１５の中間の位置における尾筒４
の冷却効果が淀み点１５の上流の位置における尾筒４の冷却効果よりも相対的に高められ
る。

より具体的には，実施の第１５形態では，図２０Ａ，図２０Ｂに示されているように，
淀み点１５の中間に位置する冷却空気通路４ｂ−３に設けられる突起１６の密度が，淀み
点１５の上流に位置する冷却空気通路４ｂ−４に設けられる突起１７の密度よりも高くさ
れる；突起の密度とは，冷却空気通路の内面の単位面積当たりに設けられた突起の個数を
いう。突起の密度をこのように定めることにより，淀み点１５の中間の位置における尾筒
４の冷却効果が淀み点１５の上流の位置における尾筒４の冷却効果よりも相対的に高めら
れ，尾筒４の温度がより均一にされる。

同様の技術は，尾筒４の開口４ｃの大きさによって冷却空気の噴出量が制御される構成
（実施の第５形態，第６形態）にも適用可能である。この場合にも，淀み点１５の中間の
位置に冷却空気を噴出する冷却空気通路４ｂに設けられる突起の密度が，淀み点１５の上
流の位置に冷却空気を噴出する冷却空気通路４ｂに設けられる突起の密度よりも相対的に
高められる。

加えて，同様の技術は，静翼シュラウド６の冷却空気通路６ｂにも適用可能である。こ
の場合，淀み点１５の中間の位置に冷却空気を噴出する冷却空気通路６ｂに設けられる突
起の密度が，淀み点１５の上流の位置に冷却空気を噴出する冷却空気通路６ｂに設けられ
る突起の密度よりも相対的に高められる。これにより，静翼シュラウド６の温度がより均
一にされる。

（実施の第１６形態）
実施の第１１形態に記述されているように，冷却空気の噴出量を不均一にすることは，
尾筒４の開口４ｃがスリット状に形成された構造においても有効である。実施の第１１形
態では，半径方向における開口４ｃの幅が，静翼５の前縁の淀み点１５の上流の位置にお
いて広く，淀み点１５から離れている部分において狭くされる。

しかしながら，実施の第１４形態，及び第１５形態に説明されているように，冷却空気
の噴出量を不均一にすること尾筒４の温度を不均一にする。実施の第１６形態では，尾筒
４の開口４ｃがスリット状に形成された構造が採用されている場合に，冷却空気の噴出量
の分布によって生じる尾筒４の温度の不均一性を解消するための構造が提供される。

図２１Ａ〜図２１Ｃは，実施の第１６形態における尾筒４と静翼シュラウド６との接合
部の構造を示す概略図である；図２１Ａは，接合部を燃焼ガス３ａの流路の側からみた図
であり，図２１Ｂは，尾筒４の後端部４ａを，下流側からみた図であり，図２１Ｃは，図
２１ＢのＥ−Ｅ’断面における尾筒４の後端部４ａの構造を示す断面図である。

本実施の形態では，図２１Ｂに示されているように，半径方向における開口４ｃの幅が
，静翼５の前縁の淀み点１５の上流の位置において広く，淀み点１５から離れている部分
において狭くされる。既述のように，このような開口４ｃの形状は，燃焼ガス３ａの侵入
を抑制するものの，尾筒４の温度の不均一性を招く。

尾筒４の温度の不均一性を解消するために，本実施の形態では，冷却空気通路４ｂに，
それを横断するように設けられたピンフィン１８が設けられる。ピンフィン１８は，冷却
空気に乱流を発生させる乱流生成手段として機能する。ピンフィン１８は，その密度が不
均一にされる。より具体的には，ピンフィン１８の密度は，淀み点１５の中間の位置にお
いて相対的に高く，淀み点１５の上流の位置において相対的に低くされる。このようなピ
ンフィン１８の配置は，淀み点１５の中間の位置における尾筒４の冷却効果を淀み点１５
の上流の位置における尾筒４の冷却効果よりも相対的に高め，尾筒４の温度の均一化に有
効である。

同様の技術は，静翼シュラウド６の冷却空気通路６ｂにも適用可能である。この場合，
冷却空気通路６ｂに乱流生成手段として機能するピンフィンが設けられ，そのピンフィン
の密度は，淀み点１５の中間の位置において相対的に高く，淀み点１５の上流の位置にお
いて相対的に低くされる。このようなピンフィンの配置は，静翼シュラウド６の温度の均
一化に有効である。

（実施の第１７形態）
実施の第１４形態〜第１６形態に記載されているように，冷却空気の噴出量の不均一性
は，尾筒４の温度の不均一性を招き，熱応力の発生の原因となる。実施の第１７形態では
，実施の第１４形態〜第１６形態とは異なるアプローチによって尾筒４の温度の均一性が
向上される。

図２２Ａ，図２２Ｂは，実施の第１７形態における尾筒４と静翼シュラウド６との接合
部の構造を示す概念図である；図２２Ａは，接合部を燃焼ガス３ａの流路の側からみた図
であり，図２２Ｂは，尾筒４の後端部４ａを，下流側からみた図である。本実施の形態で
は，２枚の静翼５が，尾筒４の縦壁面４ｄ（半径方向に平行な面）の下流に位置しており
，もう１つの静翼５が，尾筒４の中央部の下流に位置している。本実施の形態では，燃焼
器３は，尾筒４の中央部が周辺部よりも高温になるような形態で燃焼ガス３ａを生成する
。尾筒４の縦壁面の下流に位置する静翼は，以下，静翼５−１，５−２と記載され，尾筒
４の中央部の下流に位置する静翼は，以下，静翼５−３と記載される。

図２２Ａに示されているように，実施の第１７形態では，尾筒４の後端部４ａから冷却
空気１３を噴出する開口４ｃの密度（即ち，冷却空気通路４ｂの密度）が，中央部に位置
する静翼５−３の前縁の淀み点１５の上流の位置において高く，静翼５−３の淀み点１５
から離れた位置において低い。このような開口４ｃの配置は，静翼５−３の淀み点１５の
上流の位置に相対的に多くの冷却空気を噴出させ，静翼５−３の淀み点１５の近傍におけ
る間隙に侵入する方向への燃焼ガス３ａの流れを有効に遮断することを可能にする。

加えて，本実施の形態では，図２２Ｂに示されているように，尾筒４の高温部分（即ち
，尾筒４の中央部）が，静翼５−３の前縁の淀み点１５の上流に位置している。既述のよ
うに，静翼５−３の淀み点１５の上流には多くの冷却空気通路４ｂが設けられているから
，尾筒４の後端面４ａのうちの高温部分に対向する位置には多くの冷却空気が供給され，
高温部分に対向する位置が効果的に冷却される。これにより，尾筒４の温度の均一性が向
上される。

同様の技術が尾筒４の開口４ｃの大きさによって冷却空気の噴出量が制御される構成（
実施の第５形態，第６形態）にも適用可能であることは当業者には自明的である。静翼５
の前縁の淀み点１５の上流には相対的に大きい開口４ｃが設けられ，淀み点１５の上流に
多くの冷却空気が噴出される。その一方で，尾筒４の高温部分が静翼５の前縁の淀み点１
５の上流に位置するように，尾筒４及び静翼５の位置が調節される。これにより，尾筒４
の温度の均一性が向上される。

また，同様の技術は，尾筒４の開口４ｃがスリット状に形成されている場合にも適用可
能である（実施の第１１形態参照）。この場合，開口４ｃの半径方向における開口４ｃの
幅が，静翼５の前縁の淀み点１５の上流の位置において広く，淀み点１５から離れている
部分において狭くされる。これにより，淀み点１５の上流に多くの冷却空気が噴出される
。その一方で，尾筒４の高温部分が静翼５の前縁の淀み点１５の上流に位置するように，
尾筒４及び静翼５の位置が調節される。これにより，尾筒４の温度の均一性が向上される
。

更に，同様の技術は，冷却空気を噴出する開口が静翼シュラウド６に設けられている構
造でも適用可能である。冷却空気を噴出する開口の密度，又は大きさが，静翼５の前縁の
淀み点１５の上流に多くの冷却空気が噴出されるように調節され，更に，尾筒４の高温部
分が静翼５の前縁の淀み点１５の上流に位置するように，尾筒４及び静翼５の位置が調節
される。これにより，静翼シュラウド６の温度の均一性が向上される。

（実施の第１８形態）
実施の第１７形態に記述されているように，静翼５の前縁の淀み点１５の上流に多くの
冷却空気が噴出される構造が採用される場合には，尾筒４の高温部分が淀み点１５の上流
に位置することが好適である。実施の第１８形態では，尾筒４の高温部分を淀み点１５の
上流に位置させるための燃焼器３の構造が提供される。

より具体的には，本実施の形態では，図２３に示されているように，尾筒４の後端部４
ａから冷却空気１３を噴出する開口４ｃの密度（即ち，冷却空気通路４ｂの密度）が，静
翼５の前縁の淀み点１５の上流の位置において高く，淀み点１５の中間の位置において低
い。加えて，燃焼器３の燃料ノズル１９が，静翼５の前縁の淀み点１５の上流に対応する
位置に設けられる。

このような構造は，尾筒４の温度の均一性を有効に向上させる。尾筒４の温度は燃料ノ
ズル１９の下流において高くなる。従って，燃焼器３の燃料ノズル１９を静翼５の前縁の
淀み点１５の上流に対応する位置に設けることにより，尾筒４の高温部分が淀み点１５の
上流に位置することになる。加えて，既述のように，静翼５の淀み点１５の上流には多く
の冷却空気通路４ｂが設けられているから，尾筒４の後端部４ａの高温部分に対向する位
置には多くの冷却空気が供給される。これにより，尾筒４の高温部分に対向する部分が，
効果的に冷却され，尾筒４の温度の均一性が向上される。

同様の技術が尾筒４の開口４ｃの大きさによって冷却空気の噴出量が制御される構成（
実施の第５形態，第６形態）にも適用可能であることは当業者には自明的である。加えて
，同様の技術が冷却空気を噴出する開口が静翼シュラウド６に設けられている構造でも適
用可能であることは，当業者には自明的である。

図１は，従来のガスタービンにおける，尾筒と静翼シュラウドとの接合部の構造を示す断面図である。図２Ａは，従来のガスタービンにおける，尾筒と静翼シュラウドとの接合部の他の構造を示す断面図である。図２Ｂは，従来のガスタービンにおける，尾筒と静翼シュラウドとの接合部の更に他の構造を示す断面図である。図３は，従来のガスタービンにおける，尾筒と静翼シュラウドとの接合部の構造を燃焼ガスが流れる側から見た図である。図４は，燃焼ガスが尾筒と静翼シュラウドとの間隙に侵入し，圧縮空気が当該間隙から流れ出す様子を示す斜視図である。図５は，本発明によるガスタービンの構造を示す断面図である。図６は，本発明の実施の第１形態のガスタービンにおける，尾筒と静翼シュラウドとの接合部の構造を示す断面図である。図７は，実施の第２形態における，尾筒と静翼シュラウドとの接合部の構造を示す断面図である。図８は，実施の第３形態における，燃焼ガスが流れる側から見たときの尾筒と静翼シュラウドとの接合部の構造を示す図である。図９は，実施の第４形態における，燃焼ガスが流れる側から見たときの尾筒と静翼シュラウドとの接合部の構造を示す図である。図１０は，実施の第５形態における，燃焼ガスが流れる側から見たときの尾筒と静翼シュラウドとの接合部の構造を示す図である。図１１は，実施の第６形態における，下流側から見たときの尾筒の後端部の構造を示す図である。図１２は，実施の第７形態における，燃焼ガスが流れる側から見たときの尾筒と静翼シュラウドとの接合部の構造を示す図である。図１３Ａは，実施の第８形態における，燃焼ガスが流れる側からみたときの尾筒と静翼シュラウドとの接合部の構造を示す図である。図１３Ｂは，図１３ＡのＡ−Ａ’断面の断面図である。図１３Ｃは，図１３ＡのＢ−Ｂ’断面の断面図である。図１３Ｄは，静翼，及び静翼シュラウドを上流側からみた図であり，実施の第８形態の構造が燃焼ガスの侵入を抑制する作用を説明する図である。図１４Ａは，実施の第９形態における，燃焼ガスが流れる側から見たときのガスタービンの尾筒と静翼シュラウドとの接合部の構造を示す図である。図１４Ｂは，実施の第９形態における，下流側から見たときの尾筒の後端部の構造を示す図である。図１５Ａは，実施の第１０形態における，下流側から見たときのガスタービンの尾筒の後端部の構造を示す図である。図１５Ｂは，実施の第１０形態における，尾筒の後端部の構造を示す断面図である。図１６は，実施の第１１形態における，下流側から見たときの尾筒の後端部の構造を示す図である。図１７Ａは，実施の第１２形態における，下流側から見たときの尾筒の後端部の構造を示す図である。図１７Ｂは，図１７ＡのＣ−Ｃ’断面（淀み点１５の上流に位置する断面）における尾筒の後端部の構造を示す断面図である。図１７Ｃは，図１７ＡのＤ−Ｄ’断面（隣接する２つの淀み点１５の中間に位置する断面）における尾筒の後端部の構造を示す断面図である。図１８Ａは，実施の第１３形態における，下流側から見たときの尾筒の後端部の構造を示す図である。図１８Ｂは，図１８ＡのＣ−Ｃ’断面（淀み点１５の上流に位置する断面）における尾筒の後端部の構造を示す断面図である。図１８Ｃは，図１８ＡのＤ−Ｄ’断面（隣接する２つの淀み点１５の中間に位置する断面）における尾筒の後端部の構造を示す断面図である。図１９Ａは，実施の第１４形態における，燃焼ガスが流れる側から見たときの尾筒及び静翼シュラウドの接合部の構造を示す図である。図１９Ｂは，実施の第１４形態における，淀み点の中間の位置に冷却空気を噴出する冷却空気通路の構造を示す断面図である。図１９Ｃは，実施の第１４形態における，淀み点の上流の位置に冷却空気を噴出する冷却空気通路の構造を示す断面図である。図２０Ａは，実施の第１５形態における，淀み点の中間の位置に冷却空気を噴出する冷却空気通路の構造を示す断面図である。図２０Ｂは，実施の第１５形態における，淀み点の上流の位置に冷却空気を噴出する冷却空気通路の構造を示す断面図である。図２１Ａは，実施の第１６形態における，燃焼ガスが流れる側から見たときの尾筒及び静翼シュラウドの接合部の構造を示す図である。図２１Ｂは，実施の第１６形態における，下流側から見たときの尾筒の後端部の構造を示す図である。図２１Ｃは，実施の第１６形態における，冷却空気通路内のピンフィンの配置を示す図である。図２２Ａは，実施の第１７形態における，燃焼ガスが流れる側から見たときの尾筒及び静翼シュラウドの接合部の構造を示す図である。図２２Ｂは，実施の第１７形態における，下流側から見たときの尾筒の後端部の構造を示す図である。図２３は，実施の第１８形態における，燃焼器３の構造を示す概念図である。

符号の説明

１：圧縮機
１ａ：圧縮空気
２：車室
３：燃焼器
３ａ：燃焼ガス
４：尾筒
４ａ：後端部
４ｂ：冷却空気通路
４ｃ：開口
５：静翼
６：静翼シュラウド
６ａ：前端部
６ｂ：冷却空気通路
６ｃ：開口
７：動翼
８，９：フランジ
１０：ガスタービン
１１：尾筒シール
１２：キャビティ
１３，１４：冷却空気
１５：淀み点
１６，１７：突起
１８：ピンフィン
１９：燃料ノズル
１０１：尾筒
１０１ａ：フランジ
１０１ｂ：後端部
１０２静翼
１０３：静翼シュラウド
１０３ａ：フランジ
１０３ｂ：前端部
１０４：シール
１０４ａ：冷却空気
１０５：燃焼ガス

Claims

燃焼ガスを尾筒から噴出する燃焼器と，
前記尾筒から前記燃焼ガスが供給されるタービン
とを備え，
前記タービンは，
静翼と，
前記尾筒の下流側に位置し，且つ，前記静翼を支持する静翼シュラウド
とを含み，
前記尾筒の下流側の端部には，前記静翼シュラウドの上流側の端部に向かって冷却空気
を噴出する少なくとも一の開口が設けられている
ガスタービン。
請求項１に記載のガスタービンであって，
前記静翼シュラウドの上流側の端部には，前記尾筒の下流側の端部に向かって冷却空気
を噴出する少なくとも一の開口が設けられている
ガスタービン。
尾筒を含む燃焼器と，
タービン
とを備え，
前記タービンは，
静翼と，
前記尾筒の下流側に位置し，且つ，前記静翼を支持する静翼シュラウド
とを含み，
前記静翼シュラウドの上流側の端部には，前記尾筒の下流側の端部に向かって冷却空気
を噴出する少なくとも一の開口が設けられている
ガスタービン。
請求項１乃至請求項３の何れかに記載のガスタービンであって，
前記尾筒の下流側の端部と前記静翼シュラウドの上流側の端部との間の間隙に流れ込む
前記冷却空気の流量は，前記静翼が並ぶ方向において不均一である
ガスタービン。
請求項１乃至請求項３の何れかに記載のガスタービンであって，
前記開口は，前記間隙の前記静翼の前縁の淀み点の上流の位置に流れ込む前記冷却空気
の流量が，前記間隙の前記淀み点の上流から離れた位置に流れ込む前記冷却空気の流量よ
りも多くなるように形成されている
ガスタービン。
請求項５に記載のガスタービンであって，
前記淀み点の上流における前記尾筒の前記開口の密度が，前記淀み点から離れた位置に
おける前記尾筒の前記開口の密度よりも大きい
ガスタービン。
請求項５に記載のガスタービンであって，
前記淀み点の上流の位置に設けられた前記尾筒の前記開口の面積が，前記淀み点から離
れた位置に設けられた前記尾筒の前記開口の面積よりも大きい
ガスタービン。
請求項５に記載のガスタービンであって，
前記燃焼器及び前記静翼は，前記淀み点の上流の位置における前記尾筒の温度が，他の
部分よりも高いように構成された
ガスタービン。
請求項８に記載のガスタービンにおいて，
前記燃焼器は，前記淀み点の上流に対応する位置に燃焼ノズルを具備する
ガスタービン。
請求項１乃至請求項３の何れかに記載のガスタービンであって，
前記冷却空気を前記開口に供給する冷却空気通路は，前記開口に向かって先細な形状を
有する
ガスタービン。
請求項１に記載のガスタービンであって，
前記少なくとも一の開口は，
前記静翼の前縁の淀み点の上流の位置に設けられた第１開口と，
前記淀み点の中間の位置に設けられた第２開口
とを含み，
前記尾筒には，前記第１開口に前記冷却空気を供給する第１冷却空気通路と，前記第２
開口に前記冷却空気を供給する第２冷却空気通路とが形成され，
前記第１冷却空気通路の下流側の端部は，前記尾筒の前記燃焼ガスが流れる面の側に傾
けられ，
前記第２冷却空気通路の下流側の端部は，前記尾筒の前記面と反対の側に傾けられた
ガスタービン。
請求項３に記載のガスタービンであって，
前記少なくとも一の開口は，
前記静翼の前縁の淀み点の上流の位置に設けられた第１開口と，
前記淀み点の中間の位置に設けられた第２開口
とを含み，
前記静翼シュラウドには，前記第１開口に前記冷却空気を供給する第１冷却空気通路と
，前記第２開口に前記冷却空気を供給する第２冷却空気通路とが形成され，
前記第１冷却空気通路の下流側の端部は，前記静翼シュラウドの前記燃焼ガスが流れる
面の側に傾けられ，
前記第２冷却空気通路の下流側の端部は，前記静翼シュラウドの前記面と反対の側に傾
けられた
ガスタービン。
請求項１又は請求項３に記載のガスタービンであって，
前記少なくとも一の開口は，前記静翼が並ぶ方向に長いスリットとして形成されている
ガスタービン。
請求項１３に記載のガスタービンであって，
前記冷却空気を前記開口に供給する冷却空気通路は，前記開口に向かって先細な形状を
有する
ガスタービン。
請求項１３に記載のガスタービンであって，
前記静翼の前縁の淀み点の上流の位置における前記スリットの幅は，前記淀み点の上流
の位置から離れた位置における前記スリットの幅よりも広い
ガスタービン。
請求項１５に記載のガスタービンであって，
前記燃焼器及び前記静翼は，前記淀み点の上流の位置における前記尾筒の温度が，他の
部分よりも高いように構成された
ガスタービン。
請求項１６に記載のガスタービンにおいて，
前記燃焼器は，前記淀み点の上流に対応する位置に燃焼ノズルを具備する
ガスタービン。
請求項１に記載のガスタービンであって，
前記少なくとも一の開口は，前記静翼が並ぶ方向に長いスリット状に形成され，
前記尾筒には，前記開口に前記冷却空気を供給するスリット状の冷却空気通路が形成さ
れ，
前記静翼の前縁の淀み点の上流の位置における前記冷却空気通路の断面は，下流側の端
部が前記尾筒の前記燃焼ガスが流れる面の側に傾けられた形状を有し，
前記淀み点の上流から離れた位置における前記冷却空気通路の断面は，下流側の端部が
前記尾筒の前記面と反対の側に傾けられた形状を有する
ガスタービン。
請求項３に記載のガスタービンであって，
前記少なくとも一の開口は，前記静翼が並ぶ方向に長いスリット状に形成され，
前記静翼シュラウドには，前記開口に前記冷却空気を供給するスリット状の冷却空気通
路が形成され，
前記静翼の前縁の淀み点の上流の位置における前記冷却空気通路の断面は，下流側の端
部が，前記静翼シュラウドの前記燃焼ガスが流れる面の側に傾けられた形状を有し，
前記淀み点の上流から離れた位置における前記冷却空気通路の断面は，下流側の端部が
，前記静翼シュラウドの前記面と反対の側に傾けられた形状を有する
ガスタービン。
請求項１に記載のガスタービンであって，
前記少なくとも一の開口は，
前記静翼の前縁の淀み点の上流の位置に設けられた第１開口と，
前記淀み点の中間の位置に設けられた第２開口
とを含み，
前記尾筒には，前記第１開口に前記冷却空気を供給する第１冷却空気通路と，前記第２
開口に前記冷却空気を供給する第２冷却空気通路とが形成され，
前記第２冷却空気通路には，前記冷却空気に乱流を起こさせる乱流生成手段が形成され
ている
ガスタービン。
請求項３に記載のガスタービンであって，
前記少なくとも一の開口は，
前記静翼の前縁の淀み点の上流の位置に設けられた第１開口と，
前記淀み点の中間の位置に設けられた第２開口
とを含み，
前記静翼シュラウドには，前記第１開口に前記冷却空気を供給する第１冷却空気通路と
，前記第２開口に前記冷却空気を供給する第２冷却空気通路とが形成され，
前記第２冷却空気通路には，前記冷却空気に乱流を起こさせる乱流生成手段が形成され
ている
ガスタービン。
請求項２０又は請求項２１に記載のガスタービンであって，
前記第１冷却空気通路には，前記冷却空気に乱流を起こさせる他の乱流生成手段が形成
され，
前記第２冷却空気通路に設けられた前記乱流生成手段は，前記第１冷却空気通路に設け
られた前記他の乱流生成手段よりも前記尾筒の冷却効果が高くなるように形成された
ガスタービン。
請求項２２に記載のガスタービンであって，
前記第２冷却空気通路に設けられた前記乱流生成手段は，前記第２冷却空気通路に突出
する第１突起を含み，
前記第１冷却空気通路に設けられた前記他の乱流生成手段は，前記第１冷却空気通路に
突出する第２突起を含み，
前記第１突起の高さは，前記第２突起の高さよりも高い
ガスタービン。
請求項２２に記載のガスタービンであって，
前記第２冷却空気通路に設けられた前記乱流生成手段は，前記第２冷却空気通路に突出
する第１突起を含み，
前記第１冷却空気通路に設けられた前記他の乱流生成手段は，前記第１冷却空気通路に
突出する第２突起を含み，
前記第１突起が設けられる密度は，前記第２突起が設けられる密度よりも大きい
ガスタービン。
請求項１に記載のガスタービンであって，
前記少なくとも一の開口は，前記静翼が並ぶ方向に長いスリット状に形成され，
前記尾筒には，前記開口に前記冷却空気を供給するスリット状の冷却空気通路が形成さ
れ，
前記冷却空気通路には，前記冷却空気に乱流を起こさせる乱流生成手段が設けられ，
前記乱流生成手段は，前記静翼の前縁の淀み点の上流から離れた位置における前記尾筒
の冷却効果が，前記淀み点の上流の位置における前記尾筒の冷却効果よりも大きくなるよ
うに形成された
ガスタービン。
請求項３に記載のガスタービンであって，
前記少なくとも一の開口は，前記静翼が並ぶ方向に長いスリット状に形成され，
前記静翼シュラウドには，前記開口に前記冷却空気を供給するスリット状の冷却空気通
路が形成され，
前記冷却空気通路には，前記冷却空気に乱流を起こさせる乱流生成手段が設けられ，
前記乱流生成手段は，前記静翼の前縁の淀み点の上流から離れた位置における前記尾筒
の冷却効果が，前記淀み点の上流の位置における前記尾筒の冷却効果よりも大きくなるよ
うに形成された
ガスタービン。
請求項２５又は請求項２６に記載のガスタービンであって，
前記乱流生成手段は，前記冷却空気通路を横断するように設けられた複数のピンフィン
を含み，
前記ピンフィンは，前記静翼の前縁の淀み点の上流から離れた位置における前記ピンフ
ィンの密度が，前記淀み点の上流の位置における前記ピンフィンの密度よりも高くなるよ
うに形成された
ガスタービン。
請求項１乃至請求項２７に記載のガスタービンであって，
更に，前記尾筒と前記静翼シュラウドとの間隙に設けられた尾筒シールを備え，
前記尾筒及び前記静翼シュラウドには，前記尾筒シールを前記燃焼ガスの流路から離れ
るように支持するフランジが設けられた
ガスタービン。