JP4381276B2 - ガスタービン - Google Patents

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２００１−２８９００３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２００１−２８９００３号公報の図１（Ａ），（Ｂ）を参照）。図２Ａ，図２Ｂは，特開２００１−２８９００３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１０４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１０３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１０２ａ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（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。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（３ａ）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。

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（４ｂ−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（１８）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１ａ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１２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。

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１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。

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１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。

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１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１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１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２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２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３形態）
実施の第３形態でも，実施の第２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３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４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４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４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５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５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５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１３−１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６形態）
図１４Ａ，図１４Ｂは，本発明の実施の第６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６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７形態）
実施の第４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７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８形態）
実施の第１〜第３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８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８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９形態）
実施の第５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９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９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９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１０形態）
実施の第７形態〜第９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１０形態では，実施の第７形態〜第９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１０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１０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１１形態）
実施の第１〜第３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１１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１１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２形態，第３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１２形態）
実施の第１１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１２形態では，実施の第１１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１２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２形態，第３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１３形態）
実施の第８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８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１１形態，及び第１２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と尾筒４の温度が不均一になる。実施の第１３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１３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１４形態）
実施の第１１形態〜第１３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１４形態では，実施の第１１形態〜第１３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１４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１４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２形態，第３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。

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８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１５形態）
実施の第１４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１５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，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２形態，第３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１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１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１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２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３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１３Ａは，実施の第５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６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１５Ａは，実施の第７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７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８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１０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１１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１１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１１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１２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１２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１３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２１Ｃは，実施の第１３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２２Ｂは，実施の第１４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１５形態における，燃焼器３の構造を示す概念図である。

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 (16)

1. 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，
   前記尾筒と前記静翼シュラウドとの間に尾筒シールが設けられ，
   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、
   前記フランジと前記尾筒シールとは、それらによって囲まれるキャビティが形成されるように接合され、
   前記尾筒の下流側の端部には，前記燃焼ガスの前記キャビティへの侵入を防ぐように，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複数の開口が設けられ、
   前記静翼の前縁の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。
2. 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複数の開口が設けられ、
   前記静翼の前縁の淀み点の上流における前記静翼シュラウド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静翼シュラウドの前記開口の密度よりも大きい
   ガスタービン。
3. 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，
   前記尾筒と前記静翼シュラウドとの間に尾筒シールが設けられ，
   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、
   前記フランジと前記尾筒シールとは、それらによって囲まれるキャビティが形成されるように接合され、
   前記静翼シュラウドの上流側の端部には，前記燃焼ガスの前記キャビティへの侵入を防ぐように，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複数の開口が設けられ、
   前記静翼の前縁の淀み点の上流における前記静翼シュラウド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静翼シュラウドの前記開口の密度よりも大きい
   ガスタービン。
4. 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，
   前記尾筒と前記静翼シュラウドとの間に尾筒シールが設けられ，
   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，
   前記フランジと前記尾筒シールとは，それらによって囲まれるキャビティが形成されるように接合され，
   前記尾筒の下流側の端部には，前記燃焼ガスの前記キャビティへの侵入を防ぐように，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，
   前記静翼の前縁の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。
5. 請求項４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，
   前記静翼の前縁の淀み点の上流の位置に設けられた前記静翼シュラウド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静翼シュラウドの前記開口の面積よりも大きい
   ガスタービン。
6. 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，
   前記尾筒と前記静翼シュラウドとの間に尾筒シールが設けられ，
   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、
   前記フランジと前記尾筒シールとは、それらによって囲まれるキャビティが形成されるように接合され、
   前記静翼シュラウドの上流側の端部には，前記燃焼ガスの前記キャビティへの侵入を防ぐように，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、
   前記静翼の前縁の淀み点の上流の位置に設けられた前記静翼シュラウド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静翼シュラウドの前記開口の面積よりも大きい
   ガスタービン。
7. 請求項１乃至請求項６の何れかに記載のガスタービンにおいて，
   前記燃焼器は，前記静翼の前縁の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。
8. 請求項１乃至請求項６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。
9. 請求項４又は６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。
10. 請求項９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。
11. 請求項９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。
12. 請求項１又は４に記載のガスタービンであって，
    前記尾筒の前記開口は，
    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。
13. 請求項３又は６に記載のガスタービンであって，
    前記静翼シュラウドの前記開口は，
    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。
14. 請求項１２又は１３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。
15. 請求項１４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。
16. 請求項１４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。

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