KR20170102561A - 연소기용 냉각 패널, 이것을 구비하는 트랜지션 피스 및 연소기, 및 연소기를 구비하는 가스 터빈 - Google Patents

Abstract

연소기용 냉각 패널(31)에는, 냉각 매체가 흐르는 제 1 유로(61) 및 제 2 유로(81)가 형성되어 있다. 제 2 유로(81)는, 제 1 유로(61)의 길이 방향의 단부 영역(63)에 대하여, 단부 영역(63)의 연재 방향(De)에 대해 교차하는 둘레 방향(Dc)으로 이격되며 또한 연재 방향(De)으로 연장되어 연재 방향(De)으로 단부 영역(63)과 오버랩되는 오버랩 영역(82)과, 연재 방향(De)으로 단부 영역(63)과 오버랩되지 않는 비오버랩 영역(83)을 갖는다. 제 2 유로(81)에는, 둘레 방향(Dc)으로 단부 영역(63)에 접근하는 측으로 굽혀져 있는 굽힘부(84)가 형성되어 있다.

Description

연소기용 냉각 패널, 이것을 구비하는 트랜지션 피스 및 연소기, 및 연소기를 구비하는 가스 터빈

본 발명은, 연소 가스가 흐르는 유로를 획정하는 연소기용 냉각 패널, 이것을 구비하는 트랜지션 피스 및 연소기, 및 연소기를 구비하는 가스 터빈에 관한 것이다.

본원은 2015년 2월 24일에 일본에 출원된 일본 특허 출원 제 2015-033560호에 근거하여 우선권을 주장하며, 이 내용을 여기에 원용한다.

가스 터빈의 연소기는, 연소 가스의 유로를 획정하는 트랜지션 피스와, 이 트랜지션 피스 내에 공기와 함께 연료를 공급하는 연료 공급기를 구비하고 있다. 트랜지션 피스 내에서는, 연료가 연소되는 동시에, 연료의 연소로 생성된 연소 가스가 흐른다. 이 때문에, 트랜지션 피스의 내면은 극히 고온의 연소 가스에 노출된다.

그래서, 예컨대, 이하의 특허문헌 1에 개시되어 있는 연소기에는, 연소 가스의 유로를 획정하는 연소통의 내면과 외면 사이에 복수의 냉각 유로가 형성되어 있다. 각 냉각 유로에는 연소통의 외측에 존재하는 압축 공기가 냉각 매체로서 흐른다.

일본 특허 공개 제 2012-077660 호 공보

트랜지션 피스를 형성하는 연소기용 냉각 패널은 내구성 등의 관점에서 그 전체를 일정한 온도 이하로 유지할 필요가 있다. 그래서, 연소기용 냉각 패널 중에 단면적이 큰 냉각 유로를 다수 형성하거나, 냉각 유로의 수를 많이 형성하면, 연소기용 냉각 패널의 전체를 일정한 온도 이하로 유지할 수 있다. 한편, 운용 비용면 등의 관점에서, 연소기용 냉각 패널의 냉각 유로를 흐르는 냉각 매체의 유량을 가능한 한 줄이는 것도 요구된다.

그래서, 본 발명은 내구성을 유지하면서 냉각 매체의 유량을 억제할 수 있는 연소기용 냉각 패널, 이것을 구비하는 트랜지션 피스 및 연소기, 및 연소기를 구비하는 가스 터빈을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위한 발명에 따른 제 1 태양으로서의 연소기용 냉각 패널은, 연소기의 축선이 연장되는 축 방향의 상류측으로부터 하류측으로 연소 가스가 흐르는 연소 가스 유로의 주위를 획정하는 연소기용 냉각 패널에 있어서, 상기 연소 가스에 접촉할 수 있는 내면과, 상기 내면과 상반되는 측을 향하는 외면과, 상기 내면과 상기 외면 사이를 상기 내면 및 상기 외면을 따른 방향으로 연장되고, 상기 내면으로부터 상기 외면을 향하는 두께 방향에 있어서의 상기 내면으로부터의 거리가 일정하며, 냉각 매체가 흐르는 제 1 유로 및 제 2 유로가 형성되고, 상기 제 2 유로는, 상기 제 1 유로의 길이 방향에 있어서의 단부를 포함하는 단부 영역에 대하여, 상기 단부 영역의 연재(延在) 방향에 대해 교차하는 교차 방향으로 이격되며 또한 상기 연재 방향 성분을 갖는 방향으로 연장되어 상기 연재 방향으로 상기 단부 영역과 오버랩되는 오버랩 영역과, 상기 연재 방향으로 상기 단부 영역과 오버랩되지 않는 비오버랩 영역을 갖고, 상기 교차 방향으로 상기 단부 영역에 접근하는 측으로 굽혀져 있는 굽힘부가 형성되어 있다.

해당 연소기용 냉각 패널에서는 제 1 유로와 제 2 유로가 연재 방향으로 일부 오버랩되어 있다. 이 때문에, 해당 연소기용 냉각 패널에서는 연재 방향으로 제 1 유로와 제 2 유로 사이에 무유로 영역이 형성되지 않는다.

또한, 해당 연소기용 냉각 패널에서는, 제 2 유로 내에 굽힘부를 형성하고 있으므로, 제 2 유로의 오버랩 영역에 대하여, 이 제 2 유로의 비오버랩 영역의 교차 방향에 있어서의 레이아웃의 자유도를 높일 수 있다. 게다가, 해당 연소기용 냉각 패널에서는, 굽힘부가 교차 방향으로 제 1 유로의 단부 영역에 접근하는 측으로 굽혀져 있으므로, 제 2 유로의 오버랩 영역이 제 1 유로의 단부 영역과 교차 방향으로 다른 위치에 존재하지만, 제 2 유로의 비오버랩 영역의 적어도 일부이며 연재 방향으로 제 1 유로의 단부 영역을 연장한 연장 영역 상, 또는 이 연장 영역의 부근을 냉각할 수 있다.

또한, 해당 연소기용 냉각 패널에서는, 내면으로부터 제 1 유로까지의 거리가 일정하며, 내면으로부터 제 2 유로까지의 거리가 일정하다. 이 때문에, 제 1 유로를 흐르는 냉각 매체에 의한 내면의 냉각 효과를 거의 일정하게 할 수 있는 동시에, 제 2 유로를 흐르는 냉매에 의한 내면의 냉각 효과를 거의 일정하게 할 수 있다. 또한, 여기에서의 거리가 일정이란, 엄밀하게 일정의 의미가 아니라, 이 거리가 제작 오차의 범위 내에 들어가 있는 것을 의미한다.

따라서, 해당 연소기용 냉각 패널에서는, 연소기용 냉각 패널 중에서 냉각 불충분한 부분을 작게 할 수 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 발명에 따른 제 2 태양으로서의 연소기용 냉각 패널은, 상기 제 1 태양의 상기 연소기용 냉각 패널에 있어서, 2매의 판을 가지며, 2매의 상기 판 중 제 1 판에만 상기 제 1 유로 및 상기 제 2 유로를 형성하는 홈이 형성되며, 2매의 상기 판 중 제 2 판은 상기 제 1 판의 상기 홈의 개구를 폐색하도록 상기 제 1 판에 접합되어 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 발명에 따른 제 3 태양으로서의 연소기용 냉각 패널은, 상기 제 1 태양 또는 제 2 태양의 상기 연소기용 냉각 패널에 있어서, 상기 제 1 유로 및 상기 제 2 유로는 상기 외면에서 개구되는 하나뿐인 입구와, 상기 내면에서 개구되는 하나뿐인 출구를 갖는다.

상기 목적을 달성하기 위한 발명에 따른 제 4 태양으로서의 연소기용 냉각 패널은, 상기 제 3 태양의 상기 연소기용 냉각 패널에 있어서, 상기 제 1 유로가 복수 형성되고, 상기 제 2 유로가 복수 형성되며, 상기 제 1 유로에 있어서의 상기 입구에 대해 상기 제 1 유로에 있어서의 상기 출구가 존재하는 측은 복수의 상기 제 1 유로에서 상호 동일하고, 상기 제 2 유로에 있어서의 상기 입구에 대해 상기 제 2 유로에 있어서의 상기 출구가 존재하는 측은 복수의 상기 제 2 유로에서 상호 동일하며, 또한 상기 제 1 유로에 있어서의 상기 입구에 대해 상기 제 1 유로에 있어서의 상기 출구가 존재하는 측과 동일하다.

상기 목적을 달성하기 위한 발명에 따른 제 5 태양으로서의 연소기용 냉각 패널은, 상기 제 3 태양 또는 제 4 태양의 상기 연소기용 냉각 패널에 있어서, 상기 제 1 유로의 상기 단부 영역 내에 상기 입구와 상기 출구 중 한쪽이 형성되고, 상기 제 2 유로의 상기 오버랩 영역 내에 상기 입구와 상기 출구 중 다른쪽이 형성되어 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 발명에 따른 제 6 태양으로서의 연소기용 냉각 패널은, 상기 제 1 태양 내지 제 5 태양 중 어느 하나의 상기 연소기용 냉각 패널에 있어서, 상기 제 1 유로의 단면적은 일정하며, 상기 제 2 유로의 단면적은 일정하다.

상기 목적을 달성하기 위한 발명에 따른 제 7 태양으로서의 연소기용 냉각 패널은, 상기 제 1 태양 내지 제 6 태양 중 어느 하나의 상기 연소기용 냉각 패널에 있어서, 상기 굽힘부는 상기 제 2 유로의 상기 비오버랩 영역 내에 형성되어 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 발명에 따른 제 8 태양으로서의 연소기용 냉각 패널은, 상기 제 1 태양 내지 제 7 태양 중 어느 하나의 상기 연소기용 냉각 패널에 있어서, 상기 제 2 유로는, 상기 비오버랩 영역 내이며 또한 상기 굽힘부인 제 1 굽힘부를 기준으로 하여 상기 오버랩 영역과 반대측의 영역 내에, 상기 제 1 굽힘부의 굽힘과는 역측으로 굽혀져 있는 제 2 굽힘부가 형성되어 있다.

해당 연소기용 냉각 패널에서는, 제 2 유로의 비오버랩 영역에 2개의 굽힘부를 형성하고 있으므로, 제 2 유로의 오버랩 영역에 대하여, 이 제 2 유로의 비오버랩 영역의 교차 방향에 있어서의 레이아웃의 자유도를 보다 높일 수 있다. 따라서, 해당 연소기용 냉각 패널에서는, 연소기용 냉각 패널 중에서 냉각 불충분한 부분을 보다 작게 할 수 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 발명에 따른 제 9 태양으로서의 연소기용 냉각 패널은, 상기 제 8 태양의 상기 연소기용 냉각 패널에 있어서, 상기 제 2 유로의 상기 비오버랩 영역 내이며 또한 상기 제 2 굽힘부를 기준으로 하여 상기 오버랩 영역과 반대측의 영역은, 상기 연재 방향으로 연장되어 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 발명에 따른 제 10 태양으로서의 연소기용 냉각 패널은, 상기 제 9 태양의 상기 연소기용 냉각 패널에 있어서, 상기 제 2 유로의 상기 비오버랩 영역 내이며 또한 상기 제 2 굽힘부를 기준으로 하여 상기 오버랩 영역과 반대측의 상기 영역은, 상기 제 1 유로의 상기 단부 영역을 상기 연재 방향으로 연장한 연장 영역 상에 위치한다.

해당 연소기용 냉각 패널에서는, 제 2 유로의 오버랩 영역이 제 1 유로의 단부 영역과 교차 방향으로 다른 위치에 존재하지만, 제 2 유로의 비오버랩 영역의 일부이며 연재 방향으로 제 1 유로의 단부 영역을 연장한 연장 영역 상을 냉각할 수 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 발명에 따른 제 11 태양으로서의 연소기용 냉각 패널은, 상기 제 1 태양 내지 제 10 태양 중 어느 하나의 상기 연소기용 냉각 패널에 있어서, 상기 제 1 유로는, 상기 단부 영역에 연결되며 또한 상기 제 2 유로의 상기 오버랩 영역과는 상기 연재 방향으로 오버랩되지 않는 비오버랩 영역을 갖고, 상기 제 1 유로에는, 상기 교차 방향으로 상기 제 2 유로의 상기 오버랩 영역에 접근하는 측으로 굽혀져 있는 굽힘부가 형성되어 있다.

해당 트랜지션 피스에서는, 제 1 유로에서 제 2 유로의 오버랩 영역과 오버랩되어 있는 영역에 대하여, 제 1 유로의 비오버랩 영역의 교차 방향에 있어서의 레이아웃의 자유도를 높일 수 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 발명에 따른 제 12(a) 태양으로서의 연소기용 냉각 패널은, 상기 제 11 태양의 상기 연소기용 냉각 패널에 있어서, 상기 제 1 유로는, 상기 제 1 유로의 상기 비오버랩 영역 내이며 또한 상기 굽힘부인 제 1 굽힘부를 기준으로 하여 상기 단부 영역과 반대측의 영역 내에, 상기 제 1 유로의 상기 제 1 굽힘부의 굽힘과는 역측으로 굽혀져 있는 제 2 굽힘부가 형성되어 있다.

해당 트랜지션 피스에서는, 제 1 유로에서 제 2 유로의 오버랩 영역과 오버랩되어 있는 영역에 대하여, 제 1 유로의 비오버랩 영역의 교차 방향에 있어서의 레이아웃의 자유도를 보다 높일 수 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 발명에 따른 제 12(b) 태양으로서의 연소기용 냉각 패널은, 상기 제 12(a) 태양의 상기 연소기용 냉각 패널에 있어서, 상기 제 1 유로의 상기 비오버랩 영역 내이며 또한 상기 제 1 유로의 상기 제 2 굽힘부를 기준으로 하여 상기 단부 영역과 반대측의 영역은, 상기 연재 방향으로 연장되어 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 발명에 따른 제 12 태양으로서의 연소기용 냉각 패널은, 상기 제 11 태양의 상기 연소기용 냉각 패널에 있어서, 상기 제 1 유로는, 상기 제 1 유로의 상기 비오버랩 영역 내이며 또한 상기 굽힘부인 제 1 굽힘부를 기준으로 하여 상기 단부 영역과 반대측의 영역 내에, 상기 제 1 유로의 상기 제 1 굽힘부의 굽힘과는 역측으로 굽혀져 있는 제 2 굽힘부가 형성되고, 상기 제 1 유로의 상기 비오버랩 영역 내이며 또한 상기 제 1 유로의 상기 제 2 굽힘부를 기준으로 하여 상기 단부 영역과 반대측의 영역은, 상기 연재 방향으로 연장되어 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 발명에 따른 제 12(c) 태양으로서의 연소기용 냉각 패널은, 상기 제 12(b) 태양 또는 제 12 태양의 상기 연소기용 냉각 패널에 있어서, 상기 제 1 유로의 상기 비오버랩 영역 내이며 또한 상기 제 1 유로의 상기 제 2 굽힘부를 기준으로 하여 상기 단부 영역과 반대측의 상기 영역은, 상기 제 2 유로의 상기 오버랩 영역을 상기 연재 방향으로 연장한 연장 영역 상에 위치해도 좋다.

상기 목적을 달성하기 위한 발명에 따른 제 13 태양으로서의 연소기용 냉각 패널은, 이상 중 어느 하나의 태양의 상기 연소기용 냉각 패널에 있어서, 상기 교차 방향으로 나열되는 복수의 상기 제 1 유로와, 상기 교차 방향으로 나열되는 복수의 상기 제 2 유로와, 상기 연재 방향으로 상기 제 2 유로와 오버랩되는 제 3 유로가 형성되고, 복수의 상기 제 1 유로 중 상기 교차 방향으로 인접한 한쌍의 제 1 유로 사이에는, 적어도 하나의 상기 제 2 유로의 상기 오버랩 영역이 위치하는 동시에, 상기 제 2 유로의 상기 오버랩 영역과 상기 연재 방향으로 오버랩되는 상기 제 3 유로의 오버랩 영역이 위치한다.

해당 연소기용 냉각 패널에서는, 제 1 유로의 수에 대하여, 연재 방향으로 제 1 유로와 부분적으로 오버랩되는 제 2 유로 및 제 3 유로의 총 수를 많게 할 수 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 발명에 따른 제 14 태양으로서의 연소기용 냉각 패널은, 이상 중 어느 하나의 태양의 상기 연소기용 냉각 패널에 있어서, 상기 제 2 유로의 상기 비오버랩 영역은 상기 제 2 유로의 상기 오버랩 영역에 대해 상기 하류측에 형성되어 있다.

연소기용 냉각 패널 내에서는, 상류측의 부분보다 하류측의 부분이 가열되기 쉽다. 이 때문에, 제 3 유로가 형성되어 있는 연소기용 냉각 패널에서는, 제 1 유로에 대해 하류측에 위치하고 있는 제 2 유로 및 제 3 유로에서, 제 1 유로가 존재하는 영역에 대해 하류측의 가열되기 쉬운 영역을, 제 1 유로가 존재하는 영역보다 냉각할 수 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 발명에 따른 제 15 태양으로서의 연소기용 냉각 패널은, 이상 중 어느 하나의 태양의 상기 연소기용 냉각 패널에 있어서, 상기 연재 방향은 상기 축 방향이다.

상기 목적을 달성하기 위한 발명에 따른 제 16 태양으로서의 연소기용 냉각 패널은, 이상 중 어느 하나의 태양의 상기 연소기용 냉각 패널에 있어서, 상기 연재 방향으로 연장되는 용접부를 갖고, 상기 제 2 유로의 상기 오버랩 영역은 상기 제 1 유로의 상기 단부 영역을 기준으로 하여 상기 용접부와 반대측에 위치하며, 상기 제 2 유로의 상기 굽힘부는 상기 용접부에 접근하는 측으로 굽혀져 있다.

해당 연소기용 냉각 패널에서는, 제 2 유로의 오버랩 영역이 제 1 유로의 단부 영역을 기준으로 하여 용접부와 반대측에 위치해도, 제 2 유로의 비오버랩 영역에서 용접부의 부근을 냉각할 수 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 발명에 따른 제 17 태양으로서의 연소기용 냉각 패널은, 상기 제 16 태양의 상기 연소기용 냉각 패널에 있어서, 상기 교차 방향에 있어서의 상기 제 1 유로 및 상기 제 2 유로와 상기 용접부와의 사이에는, 상기 연재 방향으로 연장되며 상기 냉각 매체가 흐르는 측단 유로가 형성되어 있다.

해당 연소기용 냉각 패널에서는, 용접부를 따른 영역을 냉각할 수 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 발명에 따른 제 18 태양으로서의 연소기용 냉각 패널은, 상기 제 17 태양의 상기 연소기용 냉각 패널에 있어서, 상기 측단 유로의 단면적은 상기 제 1 유로의 단면적 및 상기 제 2 유로의 단면적보다 크다.

해당 연소기용 냉각 패널에서는, 용접부를 따른 영역을 보다 냉각할 수 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 발명에 따른 제 19 태양으로서의 트랜지션 피스는 이상 중 어느 하나의 상기 연소기용 냉각 패널을 구비한다.

여기서, 상기 트랜지션 피스는 하나 이상의 상기 연소용 냉각 패널을 구비하고, 하나 이상의 상기 연소기용 냉각 패널의 가장자리 상호가 접합되어 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 발명에 따른 제 20 태양으로서의 연소기는, 이상 중 어느 하나의 상기 연소기용 냉각 패널과, 상기 연소기용 냉각 패널의 상기 내면의 측에, 상기 연소기용 냉각 패널의 상기 상류측으로부터 상기 하류측을 향하여 연료를 분사하는 버너를 구비한다.

상기 목적을 달성하기 위한 발명에 따른 제 21 태양으로서의 가스 터빈은, 상기 연소기와, 상기 연소기로부터의 상기 연소 가스로 구동하는 터빈을 구비한다.

본 발명에 따른 일 태양에서는, 연소기용 냉각 패널의 내구성을 유지하면서, 연소기용 냉각 패널의 냉각 유로를 흐르는 냉각 매체의 유량을 억제할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 제 1 실시형태에 있어서의 가스 터빈의 구성을 도시하는 모식도,
도 2는 본 발명에 따른 제 1 실시형태에 있어서의 가스 터빈의 연소기 주위의 단면도,
도 3은 본 발명에 따른 제 1 실시형태에 있어서의 트랜지션 피스의 사시도,
도 4는 본 발명에 따른 제 1 실시형태에 있어서의 트랜지션 피스의 모식적인 전개도,
도 5는 본 발명에 따른 제 1 실시형태에 있어서의 트랜지션 피스의 요부 단면도,
도 6은 제 1 비교예에 있어서의 트랜지션 피스의 모식적인 전개도,
도 7은 제 2 비교예에 있어서의 트랜지션 피스의 모식적인 전개도,
도 8은 본 발명에 따른 제 2 실시형태에 있어서의 트랜지션 피스의 모식적인 전개도,
도 9는 본 발명에 따른 제 2 실시형태에 있어서의 트랜지션 피스의 요부 단면도,
도 10은 본 발명에 따른 제 3 실시형태에 있어서의 트랜지션 피스의 모식적인 전개도,
도 11은 본 발명에 따른 제 1 실시형태의 변형예에 있어서의 트랜지션 피스의 모식적인 요부 전개도.

이하, 본 발명의 각종 실시형태에 대해, 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

「가스 터빈의 실시형태」

본 실시형태의 가스 터빈은, 도 1에 도시하는 바와 같이, 외기(Ao)를 압축하여 압축 공기(A)를 생성하는 압축기(1)와, 연료(F)를 압축 공기(A) 중에서 연소시켜 연소 가스(G)를 생성하는 복수의 연소기(4)와, 연소 가스(G)에 의해 구동하는 터빈(5)을 구비하고 있다.

압축기(1)는, 회전축선(Ar)을 중심으로 하여 회전하는 압축기 로터(2)와, 압축기 로터(2)를 회전 가능하게 덮는 압축기 차실(3)을 갖는다. 터빈(5)은, 회전축선(Ar)을 중심으로 하여 회전하는 터빈 로터(6)와, 터빈 로터(6)를 회전 가능하게 덮는 터빈 차실(7)을 갖는다. 압축기 로터(2)의 회전축선(Ar)과 터빈 로터(6)의 회전축선(Ar)은 동일 직선 상에 위치하고 있다. 압축기 로터(2)와 터빈 로터(6)는 서로 연결되어 가스 터빈 로터(8)를 이루고 있다. 또한, 압축기 차실(3)과 터빈 차실(7)은 서로 연결되어 가스 터빈 차실(9)을 이루고 있다.

가스 터빈 로터(8)에는, 예컨대, 발전기(GEN)의 로터가 연결되어 있다. 복수의 연소기(4)는 회전축선(Ar)을 중심으로 하여 둘레 방향으로 나열되고, 가스 터빈 차실(9)에 수납되며, 이 가스 터빈 차실(9)에 고정되어 있다.

연소기(4)는, 도 2에 도시하는 바와 같이, 내부에서 연료(F)가 연소되며, 이 연료(F)의 연소의 결과 생성되는 연소 가스(G)를 터빈(5)의 연소 가스 유로로 이송하는 트랜지션 피스(20)와, 트랜지션 피스(20) 내에 연료(F) 및 공기(A)를 이송하는 연료 공급기(10)를 갖는다. 각 연소기(4)는, 가스 터빈 차실(9) 내로서, 압축기(1)에서 압축된 압축 공기(A)가 떠도는 공간 내에 배치되어 있다.

연료 공급기(10)는, 연료(F) 및 공기(A)를 분출하는 복수의 버너(11)와, 복수의 버너(11)를 보지하는 버너 보지통(12)을 구비하고 있다. 복수의 버너(11)는 모두 연소기 축선(Ac)과 평행하게 버너 보지통(12)에 의해 지지되어 있다. 또한, 복수의 버너(11)는 모두 연소기 축선(Ac)이 연장되는 축 방향(Da)의 일방측으로부터 타방측을 향하여 연료(F)를 분출한다. 트랜지션 피스(20)는 축 방향(Da)으로 연장되는 통 형상을 이루고, 연소 가스(G)가 흐르는 연소 가스 유로(21)의 주위를 획정한다. 이 트랜지션 피스(20)는 연소기 축선(Ac) 주위에 형성되어 있다. 연소 가스 유로(21)는 축 방향(Da)의 일방측으로부터 타방측을 향함에 따라서 점차 좁아져 있다. 따라서, 트랜지션 피스(20)의 연소기 축선(Ac)에 수직인 단면에서의 단면적은 축 방향(Da)의 일방측으로부터 타방측을 향함에 따라서 점차 작아져 있다. 또한, 이하에서는, 축 방향(Da)의 상기 일방측을 상류측(Su), 축 방향(Da)의 상기 타방측을 하류측(Sd)으로 한다. 또한, 연소 가스 유로(21)의 둘레 방향, 환언하면 연소기 축선(Ac)에 대한 둘레 방향을 간단히 둘레 방향(Dc)으로 한다.

또한, 트랜지션 피스(20)란, 연소기(4)의 연소 가스 유로(21)를 획정하는 부재의 일 예이다. 이 트랜지션 피스(20)는 미통 또는 연소통으로 불리는 것이 있다. 트랜지션 피스(20)는 후술하는 바와 같이 연소기용 냉각 패널을 구비한다. 따라서, 이 연소기용 냉각 패널도 연소기(4)의 연소 가스 유로(21)를 획정하는 부재이다. 이 때문에, 미통 또는 연소통은 연소기용 냉각 패널(31)을 구비하고 있다고도 말할 수 있다.

또한, 연소기(4)에서 연소기용 냉각 패널을 구비하는 부재는 트랜지션 피스(20)에 한정되지 않으며, 연소기(4)의 연소 가스 유로(21)를 획정하는 부재이면 좋다. 예컨대, 트랜지션 피스(20)의 연소 가스 유로(21)의 상류측에 배치되는 부재인 내통이 연소 가스 유로(21)를 획정하는 부재이면, 연소기용 냉각 패널을 구비하고 있어도 좋다.

「연소기용 냉각 패널의 제 1 실시형태」

제 1 실시형태의 연소기용 냉각 패널을 구비하는 트랜지션 피스에 대하여, 도 3 내지 도 7을 참조하여 설명한다.

본 실시형태의 트랜지션 피스(20)는, 도 3에 도시하는 바와 같이, 동체부(30)와, 이 동체부(30)의 하류측(Sd)에 접합되어 있는 출구 플랜지부(37)를 갖는다.

출구 플랜지부(37)는, 통 형상을 이루며, 연소 가스 유로(21)의 일부를 획정하는 통(38)과, 통(38)의 하류단에 형성되어 있는 플랜지(39)를 갖는다. 플랜지(39)는, 도 2에 도시하는 바와 같이, 트랜지션 피스(20)를 터빈(5)의 제 1 단 정익(5s1)에 접속하기 위한 것이다. 통(38)과 플랜지(39)는, 예컨대, 주조 등에 의해 일체 성형되며, 출구 플랜지부(37)를 이룬다. 통(38)의 내면에는, 도시되지 않은 차열 코팅(Thermal Barrier Coating: TBC) 층이 실시되어 있다.

동체부(30)는, 복수의 연소기용 냉각 패널(31)을 만곡시키고, 만곡시킨 복수의 연소기용 냉각 패널(31)을 둘레 방향(Dc)으로 나열하며, 각 연소기용 냉각 패널(31)의 둘레 방향(Dc)의 단부 상호를 용접으로 접합하여 통 형상으로 형성한 것이다. 또한, 도 3에 도시하는 예에서는, 2매의 연소기용 냉각 패널(31)을 둘레 방향(Dc)으로 나열한 것이지만, 예컨대, 3매 이상, 예컨대, 4매의 연소기용 냉각 패널(31)을 둘레 방향(Dc)으로 나열한 것이어도 좋다. 또한, 1매의 연소기용 냉각 패널(31)을 통 형상으로 만곡시키고, 1매의 연소기용 냉각 패널(31)의 단부 상호를 용접으로 접합한 것이어도 좋다.

연소기용 냉각 패널(31)은 도 5에 도시하는 바와 같이 외측판(32)과 내측판(33)을 갖는다. 외측판(32)에서 상반되는 방향을 향하고 있는 한쌍의 면 중 한쪽의 면이 외면(32o)을 이루며, 다른쪽의 면이 접합면(32c)을 이룬다. 또한, 내측판(33)에서 상반되는 방향을 향하고 있는 한쌍의 면 중 한쪽의 면이 접합면(33c)을 이루며, 다른쪽의 면이 내면(33i)을 이룬다. 외측판(32)의 접합면(32c)에는, 외면(32o)측으로 오목한 복수의 장홈(32g)이 형성되어 있다. 한편, 내측판(33)에는, 외측판(32)에 있어서의 장홈(32g)에 상당하는 홈은 형성되어 있지 않다. 외측판(32)과 내측판(33)은 서로의 접합면(32c, 33c) 상호가 납땜 등으로 접합되어, 연소기용 냉각 패널(31)을 형성한다. 외측판(32)과 내측판(33)의 접합에 의해, 외측판(32)에 형성되어 있는 복수의 장홈(32g)의 개구가 내측판(33)에 의해 폐색되며, 복수의 장홈(32g) 내가 각각 냉각 유로(35)가 된다.

복수의 연소기용 냉각 패널(31)은 각각 내측판(33)의 내면(33i)이 트랜지션 피스(20)의 내주측을 향하고, 외측판(32)의 외면(32o)이 트랜지션 피스(20)의 외주측을 향하며, 또한 냉각 유로(35)의 길이 방향이 트랜지션 피스(20)의 축 방향(Da)이 되도록 배치된다. 그리고, 복수의 연소기용 냉각 패널(31)은, 전술한 바와 같이 둘레 방향(Dc)의 단부 상호가 접합된다. 전술한 바와 같이, 복수의 연소기용 냉각 패널(31)의 접합에 의해 통이 형성된다. 이 통의 내면, 즉, 내측판(33)의 내면(33i)에는, 차열 코팅층(34)이 실시된다. 따라서, 외측판(32)의 외면(32o)은 트랜지션 피스(20)의 외면(31o)이 되고, 차열 코팅층(34)의 표면은 트랜지션 피스(20)의 내면(31i)이 된다. 또한, 냉각 유로(35)는 트랜지션 피스(20)의 내면(31i) 및 외면(31o)을 따른 방향으로 연장되어 있게 된다.

트랜지션 피스(20)에는, 그 외면(31o)으로부터 냉각 유로(35)에 연통하는 입구(35i)가 형성되어 있다. 또한, 트랜지션 피스(20)에는, 그 내면(31i)으로부터 냉각 유로(35)에 연통하는 출구(35o)가 형성되어 있다. 입구(35i)는 냉각 유로(35)의 길이 방향에 있어서의 양단 중 한쪽의 단부에 형성되며, 출구(35o)는 냉각 유로(35)의 다른쪽의 단부에 형성되어 있다. 즉, 본 실시형태의 냉각 유로(35)는 하나뿐인 입구(35i)와 하나뿐인 출구(35o)를 갖는다.

복수의 냉각 유로(35)는, 연소기용 냉각 패널(31)의 두께 방향(Dt)에 있어서의 내면(33i)으로부터의 거리(T)가, 냉각 유로(35)가 연장되어 있는 방향의 어느 위치라도 동일하다. 환언하면, 복수의 냉각 유로(35)는 두께 방향(Dt)에 있어서의 내면(33i)으로부터의 거리(T)가 일정하다. 또한, 연소기용 냉각 패널(31)의 두께 방향(Dt)이란, 이 연소기용 냉각 패널(31)의 내면(33i)으로부터 외면(32o)을 향하는 방향이다. 또한, 내면(33i)으로부터의 거리(T)란, 내면(33i)으로부터의 최단 거리이다. 또한, 거리(T)가 일정이란, 엄밀하게 일정의 의미가 아니며, 이 거리(T)가 제작 오차의 범위 내에 들어가 있는 것을 의미한다. 여기에서의 제작 오차의 범위란, 구체적으로, 연소기용 냉각 패널(31)의 판 두께의 0.1배의 치수 범위와 장홈(32g)의 홈 깊이의 0.3배의 치수 범위 중 큰 쪽의 범위이다.

또한, 복수의 냉각 유로(35)의 단면적은, 각각의 입구(35i) 및 출구(35o)를 제외하고, 냉각 유로(35)가 연장되고 있는 방향의 어느 위치라도 동일하다. 환언하면, 복수의 냉각 유로(35)의 단면적은 일정하다. 또한, 단면적이 일정이란, 엄밀하게 일정의 의미가 아니라, 이 단면적이 제작 오차의 범위 내에 들어가 있는 것을 의미한다.

전술한 바와 같이, 연소기(4)는, 가스 터빈 차실(9) 내로서, 압축기(1)에서 압축된 압축 공기(A)가 떠도는 공간 내에 배치되어 있다. 이 때문에, 가스 터빈 차실(9) 내의 압축 공기(A)는 냉각 매체로서, 트랜지션 피스(20)의 외면(31o)에 형성되어 있는 입구(35i)로부터 냉각 유로(35)에 유입된다. 이 압축 공기(A)는, 이 냉각 유로(35)로부터 출구(35o)를 지나, 트랜지션 피스(20)의 내측에 형성되어 있는 연소 가스 유로(21)로 유출된다.

다음에, 도 4를 이용하여, 트랜지션 피스(20) 내에 있어서의 복수의 냉각 유로(35)의 배치에 대해 설명한다. 또한, 도 4는 트랜지션 피스(20)에 있어서의 동체부(30)의 외측판(32)을 평면 상에 전개하고, 이것을 트랜지션 피스(20)의 내측에서 본 모식적인 전개도이다.

트랜지션 피스(20)를 구성하는 복수의 연소기용 냉각 패널(31) 상호의 용접부(29)는 연소기 축선(Ac)을 포함하는 가상 평면과 동체부(30)의 교선 상에 형성되어 있다. 이 때문에, 이 용접부(29)는 실질적으로 축 방향(Da)으로 연장되어 있다. 용접부(29)는, 1매의 연소기용 냉각 패널(31)에 주목한 경우, 이 연소기용 냉각 패널(31)에서 둘레 방향(Dc)으로 서로 대향하는 한쌍의 변을 따라서 형성되어 있다. 이 때문에, 1매의 연소기용 냉각 패널(31)에는, 용접부(29)로서, 둘레 방향(Dc)으로 서로 이격되어 있는 제 1 용접부(29a)와 제 2 용접부(29b)가 형성되어 있다.

각 연소기용 냉각 패널(31)에는, 전술한 바와 같이, 복수의 냉각 유로(35)가 형성되어 있다. 복수의 냉각 유로(35)의 길이 방향은 모두 용접부(29)의 연재 방향(De)에 실질적으로 일치하고 있다. 복수의 냉각 유로(35)로서는, A 유로군(40)을 구성하는 복수의 절곡 A 유로(41) 및 하나 이상의 선형 A 유로(51)와, B 유로군(60)을 구성하는 복수의 선형 B 유로(61)와, C 유로군(80)을 구성하는 복수의 절곡 C 유로(81) 및 하나 이상의 선형 C 유로(91)가 있다.

B 유로군(60)을 구성하는 복수의 선형 B 유로(제 1 유로)(61)는 모두 직선 형상의 유로이며, 자신의 연재 방향(De)(=길이 방향)이 용접부(29)의 연재 방향(De)과 실질적으로 일치하고 있다. 복수의 선형 B 유로(61)는 둘레 방향(Dc)으로 서로 이격되며, 연재 방향(De)으로 서로 오버랩되어 있다. 선형 B 유로(61)의 연재 방향(De)(=길이 방향)의 양단 중 한쪽의 단부인 제 1 단부(35f)은 다른쪽의 단부인 제 2 단부(35s)에 대해 상류측(Su)에 위치하고 있다. 선형 B 유로(61)의 제 1 단부(35f)에는 이 선형 B 유로(61)의 출구(35o)가 형성되어 있다. 또한, 선형 B 유로(61)의 제 2 단부(35s)에는 이 선형 B 유로(61)의 입구(35i)가 형성되어 있다. 선형 B 유로(제 1 유로)(61)에 있어서의 입구(35i)에 대해 이 선형 B 유로(61)에 있어서의 출구(35o)가 존재하는 측은 복수의 선형 B 유로(제 1 유로)(61)에서 상호 동일하며, 모두 상류측(Su)이다.

C 유로군(80)을 구성하는 복수의 절곡 C 유로(81) 및 하나 이상의 선형 C 유로(91)는 자신의 길이 방향이 실질적으로 용접부(29)의 연재 방향(De)과 실질적으로 일치하고 있다. 복수의 절곡 C 유로(81) 및 하나 이상의 선형 C 유로(91)는 둘레 방향(Dc)(=교차 방향)으로 서로 이격되며, 길이 방향으로 서로 오버랩되어 있다.

복수의 절곡 C 유로(제 2 유로)(81)는, 선형 B 유로(61)의 제 2 단부(35s)를 포함하는 제 2 단부 영역(63)에 대하여, 선형 B 유로(61)의 연재 방향(De)으로 오버랩되는 오버랩 영역(82)과, 선형 B 유로(61)의 연재 방향(De)으로 제 2 단부 영역(63)과 오버랩되지 않는 비오버랩 영역(83)을 갖는다. 오버랩 영역(82)은 절곡 C 유로(81)의 제 1 단부(35f)를 포함하고, 선형 B 유로(61)의 연재 방향(De)에 대해 교차하는 둘레 방향(Dc)(=교차 방향)으로 이격되며 또한 선형 B 유로(61)의 연재 방향(De)으로 연장되어 있다. 절곡 C 유로(81)의 비오버랩 영역(83)에는, 둘레 방향(Dc)으로 선형 B 유로(61)의 제 2 단부 영역(63)에 접근하는 측으로 굽혀져 있는 제 1 굽힘부(84)와, 제 1 굽힘부(84)에 대해 하류측(Sd)이며 제 1 굽힘부(84)의 굽힘과는 역측으로 굽혀져 있는 제 2 굽힘부(85)가 형성되어 있다. 이 때문에, 절곡 C 유로(81)의 비오버랩 영역(83)은, 제 1 굽힘부(84) 및 제 2 굽힘부(85) 이외에, 제 1 굽힘부(84)와 제 2 굽힘부(85) 사이의 경사선 형상 영역(86)과, 제 2 굽힘부(85)로부터 절곡 C 유로(81)의 제 2 단부(도시 생략)까지의 선형 영역(87)을 갖는다. 경사선 형상 영역(86) 내의 절곡 C 유로(81)는, 오버랩 영역(82) 내의 절곡 C 유로(81)에 대하여, 선형 B 유로(61)의 제 2 단부 영역(63)에 접근하는 측에 90° 미만의 각도를 이루고 있다. 선형 영역(87) 내의 절곡 C 유로(81)는, 경사선 형상 영역(86) 내의 절곡 C 유로(81)에 대하여, 제 1 굽힘부(84)의 굽힘 각도와 동일한 각도를 이루고 있다. 다만, 제 2 굽힘부(85)의 굽힘은, 전술한 바와 같이, 제 1 굽힘부(84)의 굽힘과는 반대측으로 굽혀져 있다. 이 때문에, 선형 영역(87) 내의 절곡 C 유로(81)의 연재 방향(De)은 오버랩 영역(82) 내의 절곡 C 유로(81)의 연재 방향(De), 선형 B 유로(61)의 연재 방향(De), 및 용접부(29)의 연재 방향(De)과 실질적으로 일치한다. 또한, 선형 영역(87) 내의 절곡 C 유로(81)는 선형 B 유로(61)를 그 연재 방향(De)으로 연장시킨 연장 영역 상에 위치하고 있다.

복수의 절곡 C 유로(81) 중 둘레 방향(Dc)에 있어서의 제 1 용접부(29a) 근처의 복수의 절곡 C 유로(81)는 모두 이 절곡 C 유로(81)의 오버랩 영역(82)에 대하여, 이 절곡 C 유로(81)의 선형 영역(87)이 둘레 방향(Dc)에 있어서의 제 1 용접부(29a)측에 위치하고 있다. 따라서, 둘레 방향(Dc)에 있어서의 제 1 용접부(29a) 근처의 복수의 절곡 C 유로(81)의 제 1 굽힘부(84)는 제 1 용접부(29a)에 접근하는 측으로 굽혀져 있다. 한편, 복수의 절곡 C 유로(81) 중 둘레 방향(Dc)에 있어서의 제 2 용접부(29b) 근처의 복수의 절곡 C 유로(81)는 모두 이 절곡 C 유로(81)의 오버랩 영역(82)에 대하여, 이 절곡 C 유로(81)의 선형 영역(87)이 둘레 방향(Dc)에 있어서의 제 2 용접부(29b)측에 위치하고 있다. 따라서, 둘레 방향(Dc)에 있어서의 제 2 용접부(29b) 근처의 복수의 절곡 C 유로(81)의 제 1 굽힘부(84)는 제 2 용접부(29b)에 접근하는 측으로 굽혀져 있다.

이 절곡 C 유로(81)의 길이 방향은 절곡 C 유로(81)의 선형 영역(87)의 연재 방향(De), 및 절곡 C 유로(81)의 오버랩 영역(82)의 연재 방향(De)과 일치한다. 이 절곡 C 유로(81)의 제 1 단부(35f)에는, 이 절곡 C 유로(81)의 출구(35o)가 형성되어 있다. 또한, 절곡 C 유로(81)의 제 2 단부(도시 생략)에는, 이 절곡 C 유로(81)의 입구(도시 생략)가 형성되어 있다. 절곡 C 유로(제 2 유로)(81)에 있어서의 입구에 대해 이 절곡 C 유로(81)에 있어서의 출구(35o)가 존재하는 측은 복수의 절곡 C 유로(제 2 유로)(81)에서 상호 동일하며, 모두 상류측(Su)이다.

선형 C 유로(제 3 유로)(91)는 직선 형상의 유로이며, 선형 B 유로(61)의 연재 방향(De)으로 연장되어 있다. 따라서, 선형 C 유로(91)의 연재 방향(De)(=길이 방향)은 선형 B 유로(61)의 연재 방향(De), 절곡 C 유로(81)에 있어서의 오버랩 영역(82)의 연재 방향(De), 절곡 C 유로(81)에 있어서의 선형 영역(87)의 연재 방향(De), 및 용접부(29)의 연재 방향(De)과 실질적으로 일치한다. 전술한 바와 같이, 이 선형 C 유로(91)는 이 선형 C 유로(91)의 길이 방향(=연재 방향(De))으로 복수의 절곡 C 유로(81)와 서로 오버랩되어 있다. 이 때문에, 선형 C 유로(91)는, 절곡 C 유로(81)와 마찬가지로, 선형 B 유로(61)의 연재 방향(De)으로, 선형 B 유로(61)의 제 2 단부 영역(63)과 오버랩되는 오버랩 영역(92)과, 선형 B 유로(61)의 제 2 단부 영역(63)과 오버랩되지 않는 비오버랩 영역(93)을 갖는다. 이 선형 C 유로(91)의 제 1 단부(35f)에는, 이 선형 C 유로(91)의 출구(35o)가 형성되어 있다. 또한, 선형 C 유로(91)의 제 2 단부(도시 생략)에는, 이 선형 C 유로(91)의 입구(도시 생략)가 형성되어 있다. 선형 C 유로(제 3 유로)(91)에 있어서의 입구에 대해 이 선형 C 유로(91)에 있어서의 출구(35o)가 존재하는 측은 복수의 선형 C 유로(제 2 유로)(91)에서 상호 동일하며, 모두 상류측(Su)이다.

본 실시형태에서는, 둘레 방향(Dc)으로 나열되는 복수의 선형 B 유로(61) 중 둘레 방향(Dc)으로 인접한 적어도 어느 한쌍의 선형 B 유로(제 1 유로)(61)의 사이에, 적어도 하나의 절곡 C 유로(제 2 유로)(81)의 오버랩 영역(82) 및 적어도 하나의 선형 C 유로(제 3 유로)(91)의 오버랩 영역(92)이 둘레 방향(Dc)으로 간격을 두고 위치한다. 이 때문에, 본 실시형태에서, B 유로군(60)을 구성하는 유로의 수보다 C 유로군(80)을 구성하는 유로의 수가 많아진다.

전술한 제 1 용접부(29a) 근처의 복수의 절곡 C 유로(81)는, 본 실시형태의 경우, 선형 C 유로(91)를 기준으로 하여, 제 1 용접부(29a)측에 위치하는 복수의 절곡 C 유로(81)이다. 또한, 전술한 제 2 용접부(29b) 근처의 복수의 절곡 C 유로(81)는, 본 실시형태의 경우, 선형 C 유로(91)를 기준으로 하여, 제 2 용접부(29b)측에 위치하는 복수의 절곡 C 유로(81)이다.

A 유로군(40)을 구성하는 복수의 절곡 A 유로(41) 및 하나 이상의 선형 A 유로(51)는 자신의 길이 방향이 실질적으로 용접부(29)의 연재 방향(De)과 실질적으로 일치하고 있다. 복수의 절곡 A 유로(41) 및 하나 이상의 선형 A 유로(51)는 둘레 방향(Dc)으로 서로 이격되며, 길이 방향으로 서로 오버랩되어 있다.

복수의 절곡 A 유로(41)는, 선형 B 유로(61)의 제 1 단부(35f)를 포함하는 제 1 단부 영역(62)에 대하여, 선형 B 유로(61)의 연재 방향(De)으로 오버랩되는 오버랩 영역(42)과, 선형 B 유로(61)의 연재 방향(De)으로 제 1 단부 영역(62)과 오버랩되지 않는 비오버랩 영역(43)을 갖는다. 오버랩 영역(42)은 절곡 A 유로(41)의 제 2 단부(35s)를 포함하고, 선형 B 유로(61)의 연재 방향(De)에 대해 교차하는 둘레 방향(Dc)(교차 방향)으로 이격되며 또한 선형 B 유로(61)의 연재 방향(De)으로 연장되어 있다. 절곡 A 유로(41)의 비오버랩 영역(43)에는, 둘레 방향(Dc)으로 선형 B 유로(61)의 제 1 단부 영역(62)에 접근하는 측으로 굽혀져 있는 제 1 굽힘부(44)와, 제 1 굽힘부(44)에 대해 상류측(Su)이며 제 1 굽힘부(44)의 굽힘과는 역측으로 굽혀져 있는 제 2 굽힘부(45)가 형성되어 있다. 이 때문에, 절곡 A 유로(41)의 비오버랩 영역(43)은, 제 1 굽힘부(44) 및 제 2 굽힘부(45) 이외에, 제 1 굽힘부(44)와 제 2 굽힘부(45) 사이의 경사선 형상 영역(46)과, 제 2 굽힘부(45)로부터 절곡 A 유로(41)의 제 1 단부(도시 생략)까지의 선형 영역(47)을 갖는다. 경사선 형상 영역(46) 내의 절곡 A 유로(41)는, 오버랩 영역(42) 내의 절곡 A 유로(41)에 대하여, 선형 B 유로(61)의 제 1 단부 영역(62)에 접근하는 측으로 90° 미만의 각도를 이루고 있다. 선형 영역(47) 내의 절곡 A 유로(41)는, 경사선 형상 영역(46) 내의 절곡 A 유로(41)에 대하여, 제 1 굽힘부(44)의 굽힘 각도와 동일한 각도를 이루고 있다. 다만, 제 2 굽힘부(45)의 굽힘은, 전술한 바와 같이, 제 1 굽힘부(44)의 굽힘과는 반대측으로 굽혀져 있다. 이 때문에, 선형 영역(47) 내의 절곡 A 유로(41)의 연재 방향(De)은 오버랩 영역(42) 내의 절곡 A 유로(41)의 연재 방향(De), 선형 B 유로(61)의 연재 방향(De), 및 용접부(29)의 연재 방향(De)과 실질적으로 일치한다. 또한, 선형 영역(47) 내의 절곡 A 유로(41)는 선형 B 유로(61)를 그 연재 방향(De)으로 연장한 연장 영역 상에 위치하고 있다.

복수의 절곡 A 유로(41) 중 둘레 방향(Dc)에 있어서의 제 1 용접부(29a) 근처의 복수의 절곡 A 유로(41)는 모두 이 절곡 A 유로(41)의 오버랩 영역(42)에 대하여, 이 절곡 A 유로(41)의 선형 영역(47)이 둘레 방향(Dc)에 있어서의 제 1 용접부(29a)측에 위치하고 있다. 따라서, 둘레 방향(Dc)에 있어서의 제 1 용접부(29a) 근처의 복수의 절곡 A 유로(41)의 제 1 굽힘부(44)는 제 1 용접부(29a)에 접근하는 측으로 굽혀져 있다. 한편, 복수의 절곡 A 유로(41) 중 둘레 방향(Dc)에 있어서의 제 2 용접부(29b) 근처의 복수의 절곡 A 유로(41)는 모두 이 절곡 A 유로(41)의 오버랩 영역(42)에 대하여, 이 절곡 A 유로(41)의 선형 영역(47)이 둘레 방향(Dc)에 있어서의 제 2 용접부(29b)측에 위치하고 있다. 따라서, 둘레 방향(Dc)에 있어서의 제 2 용접부(29b) 근처의 복수의 절곡 A 유로(41)의 제 1 굽힘부(44)는 제 2 용접부(29b)에 접근하는 측으로 굽혀져 있다.

이 절곡 A 유로(41)의 길이 방향은 이 절곡 A 유로(41)에 있어서의 선형 영역(47)의 연재 방향(De), 및 절곡 A 유로(41)에 있어서의 오버랩 영역(42)의 연재 방향(De)과 일치한다. 이 절곡 A 유로(41)의 제 1 단부(도시 생략)에는, 이 절곡 A 유로(41)의 출구(도시 생략)가 형성되어 있다. 또한, 절곡 A 유로(41)의 제 2 단부(35s)에는, 이 절곡 A 유로(41)의 입구(35i)가 형성되어 있다.

선형 A 유로(51)는 직선 형상의 유로이며, 선형 B 유로(61)의 연재 방향(De)으로 연장되어 있다. 따라서, 선형 A 유로(51)의 연재 방향(De)(=길이 방향)은 선형 B 유로(61)의 연재 방향(De), 절곡 A 유로(41)에 있어서의 오버랩 영역(42)의 연재 방향(De), 절곡 A 유로(41)에 있어서의 선형 영역(47)의 연재 방향(De), 및 용접부(29)의 연재 방향(De)과 일치한다. 전술한 바와 같이, 선형 A 유로(51)는 이 선형 A 유로(51)의 길이 방향(=연재 방향(De))으로 복수의 절곡 A 유로(41)와 서로 오버랩되어 있다. 이 때문에, 선형 A 유로(51)는, 절곡 A 유로(41)와 마찬가지로, 선형 B 유로(61)의 연재 방향(De)으로, 선형 B 유로(61)의 제 1 단부 영역(62)과 오버랩되는 오버랩 영역(52)과, 선형 B 유로(61)의 제 1 단부 영역(62)과 오버랩되지 않는 비오버랩 영역(53)을 갖는다. 이 선형 A 유로(51)의 제 1 단부(도시 생략)에는 이 선형 A 유로(51)의 출구(도시 생략)가 형성되어 있다. 또한, 이 선형 A 유로(51)의 제 2 단부(35s)에는 이 선형 A 유로(51)의 입구(35i)가 형성되어 있다.

본 실시형태에서는, 둘레 방향(Dc)으로 나열되는 복수의 선형 B 유로(61) 중 둘레 방향(Dc)으로 인접한 적어도 어느 한쌍의 선형 B 유로(61)의 사이에, 적어도 하나의 절곡 A 유로(41)의 오버랩 영역(42) 및 적어도 하나의 선형 A 유로(51)의 오버랩 영역(52)이 둘레 방향(Dc)으로 간격을 두고 위치한다.

전술한 제 1 용접부(29a) 근처의 복수의 절곡 A 유로(41)는, 본 실시형태의 경우, 선형 A 유로(51)를 기준으로 하여 제 1 용접부(29a)측에 위치하는 복수의 절곡 A 유로(41)이다. 또한, 전술한 제 2 용접부(29b) 근처의 복수의 절곡 A 유로(41)는, 본 실시형태의 경우, 선형 A 유로(51)를 기준으로 하여 제 2 용접부(29b)측에 위치하는 복수의 절곡 A 유로(41)이다.

다음에, 본 실시형태의 트랜지션 피스(20)의 작용 및 효과를 설명하기 전에, 트랜지션 피스에 관한 2개의 비교예에 대해 설명한다.

우선, 도 6을 이용하여, 제 1 비교예에 대해 설명한다.

제 1 비교예의 트랜지션 피스(20x)에는, 복수의 선형 A 유로(51x)를 갖는 A 유로군(40x)과, 복수의 선형 B 유로(61x)를 갖는 B 유로군(60x)과, 복수의 선형 C 유로(91x)를 갖는 C 유로군(80x)이 형성되어 있다.

선형 A 유로(51x), 선형 B 유로(61x) 및 선형 C 유로(91x)는 모두 직선 형상의 유로이며, 용접부(29)의 연재 방향(De)으로 연장되어 있다. 따라서, 선형 A 유로(51x), 선형 B 유로(61x) 및 선형 C 유로(91x)의 연재 방향(De)은 모두 용접부(29)의 연재 방향(De)과 실질적으로 일치한다.

복수의 선형 A 유로(51x)는 둘레 방향(Dc)으로 서로 이격되며, 연재 방향(De)으로 서로 오버랩되어 있다. 또한, 복수의 선형 B 유로(61x)는 둘레 방향(Dc)으로 서로 이격되며, 연재 방향(De)으로 서로 오버랩되어 있다. 또한, 복수의 선형 C 유로(91x)는 둘레 방향(Dc)으로 서로 이격되며, 연재 방향(De)으로 서로 오버랩되어 있다.

복수의 선형 B 유로(61x)는 어느 선형 A 유로(51x)에 대해서도 연재 방향(De)으로 이격되어 있다. 이 때문에, 복수의 선형 B 유로(61x)와 복수의 선형 A 유로(51x)는 연재 방향(De)으로 오버랩되어 있지 않다. 따라서, B 유로군(60x)과 A 유로군(40x)의 사이에는 유로가 존재하지 않는 무유로 영역(28x)이 존재한다. 이 무유로 영역(28x)은 B 유로군(60x)과 A 유로군(40x) 사이에서 연재 방향(De)에 대해 교차하는 둘레 방향(Dc)으로 넓어져 있다.

복수의 선형 C 유로(91x)는 어느 선형 B 유로(61x)에 대해서도 연재 방향(De)으로 이격되어 있다. 이 때문에, 복수의 선형 C 유로(91x)와 복수의 선형 B 유로(61x)는 연재 방향(De)으로 오버랩되어 있지 않다. 따라서, C 유로군(80x)과 B 유로군(60x) 사이에는 유로가 존재하지 않는 무유로 영역(28x)이 존재한다. 이 무유로 영역(28x)은 C 유로군(80x)과 B 유로군(60x) 사이에서 연재 방향(De)에 대해 교차하는 둘레 방향(Dc)으로 넓어져 있다.

이와 같이, 제 1 비교예의 트랜지션 피스(20x)에서는, A 유로군(40x)과 B 유로군(60x)의 사이, 및 B 유로군(60x)과 C 유로군(80x)의 사이에 무유로 영역(28x)이 존재한다. 이 때문에, 제 1 비교예의 트랜지션 피스(20x)에서는, 이 무유로 영역(28x)에 대한 냉각이 불충분해질 우려가 있다.

다음에, 도 7을 이용하여, 제 2 비교예에 대해 설명한다.

제 2 비교예의 트랜지션 피스(20y)에도, 복수의 선형 A 유로(51y)를 갖는 A 유로군(40y)과, 복수의 선형 B 유로(61y)를 갖는 B 유로군(60y)과, 복수의 선형 C 유로(91y)를 갖는 C 유로군(80y)이 형성되어 있다.

선형 A 유로(51y), 선형 B 유로(61y) 및 선형 C 유로(91y)는 모두 직선 형상의 유로이며, 용접부(29)의 연재 방향(De)으로 연장되어 있다. 따라서, 선형 A 유로(51), 선형 B 유로(61) 및 선형 C 유로(91)의 연재 방향(De)은 모두 용접부(29)의 연재 방향(De)과 실질적으로 일치한다.

복수의 선형 A 유로(51y)는 둘레 방향(Dc)으로 서로 이격되며, 연재 방향(De)으로 서로 오버랩되어 있다. 또한, 복수의 선형 B 유로(61y)는 둘레 방향(Dc)으로 서로 이격되며, 연재 방향(De)으로 서로 오버랩되어 있다. 또한, 복수의 선형 C 유로(91y)는 둘레 방향(Dc)으로 서로 이격되며, 연재 방향(De)으로 서로 오버랩되어 있다.

둘레 방향(Dc)에서, 복수의 선형 B 유로(61y)의 각각은 복수의 선형 A 유로(51y)의 어느 것에 대해서도 다른 위치에 배치되어 있다. 복수의 선형 A 유로(51y)의 제 2 단부(35s)를 포함하는 제 2 단부 영역(53y)에 대하여, 복수의 선형 B 유로(61y)의 제 1 단부(35f)를 포함하는 제 1 단부 영역(62y)이 연재 방향(De)으로 오버랩되어 있다. 즉, 이 제 2 비교예에서는, 복수의 선형 A 유로(51y) 중 둘레 방향(Dc)으로 인접한 한쌍의 선형 A 유로(51y)의 사이에, 하나의 선형 B 유로(61y)의 제 1 단부 영역(62y)이 배치되어 있다.

둘레 방향(Dc)에서, 복수의 선형 C 유로(91y)의 각각은 복수의 선형 B 유로(61y)의 어느 것에 대해서도 다른 위치에 배치되어 있다. 복수의 선형 B 유로(61y)의 제 2 단부(35s)를 포함하는 제 2 단부 영역(63y)에 대하여, 복수의 선형 C 유로(91y)의 제 1 단부(35f)를 포함하는 제 1 단부 영역(92y)이 연재 방향(De)으로 오버랩되어 있다. 즉, 이 제 2 비교예에서는, 복수의 선형 B 유로(61y) 중 둘레 방향(Dc)으로 인접한 한쌍의 선형 B 유로(61y)의 사이에, 하나의 선형 C 유로(91y)의 제 1 단부 영역(92y)이 배치되어 있다.

이와 같이, 제 2 비교예에서는, 복수의 선형 A 유로(51y)와 복수의 선형 B 유로(61y)가 부분적으로 연재 방향(De)으로 오버랩되어 있다. 이 때문에, A 유로군(40y)과 B 유로군(60y) 사이에, 제 1 비교예와 같은 무유로 영역(28x)이 형성되지 않는다. 또한, 제 2 비교예에서는, 복수의 선형 B 유로(61y)와 복수의 선형 C 유로(91y)가 부분적으로 연재 방향(De)으로 오버랩되어 있다. 이 때문에, B 유로군(60y)과 C 유로군(80y) 사이에도, 제 1 비교예와 같은 무유로 영역(28x)이 형성되지 않는다.

그렇지만, 만일, 복수의 선형 B 유로(61y) 중 둘레 방향(Dc)으로 가장 용접부(29)에 가까운 선형 B 유로(61ya)를 가능한 한 용접부(29)에 접근시켰다고 한다. 이 경우, 복수의 선형 A 유로(51) 중 둘레 방향(Dc)으로 용접부(29)에 가장 가까운 선형 A 유로(51ya)는 둘레 방향(Dc)으로 이 선형 B 유로(61ya)보다 용접부(29)로부터 먼 위치에 위치하게 된다. 이 때문에, 용접부(29)를 사이에 두고 둘레 방향(Dc)으로 인접한 2개의 선형 A 유로(51ya) 사이 중에서, 선형 B 유로(61)와 오버랩되지 않은 부분 상호 간에 비교적으로 넓은 무유로 영역(28y)이 형성된다.

또한, 만일, 복수의 선형 B 유로(61y) 중 둘레 방향(Dc)으로 가장 용접부(29)에 가까운 선형 B 유로(61ya)를 가능한 한 용접부(29)에 접근시켰다고 한다. 이 경우, 복수의 선형 C 유로(91y) 중 둘레 방향(Dc)으로 가장 가까운 선형 C 유로(91ya)는 둘레 방향(Dc)으로 이 선형 B 유로(61ya)보다 용접부(29)로부터 먼 위치에 위치하게 된다. 이 때문에, 용접부(29)를 사이에 두고 둘레 방향(Dc)으로 인접한 2개의 선형 C 유로(91ya) 사이 중에서, 선형 B 유로(61)와 오버랩되지 않은 부분 상호 간에 비교적으로 넓은 무유로 영역(28y)이 형성된다.

이와 같이, 제 2 비교예에서는, 용접부(29)를 따른 일부의 영역이지만, 무유로 영역(28y)이 형성된다. 이 때문에, 제 2 비교예의 트랜지션 피스(20y)에서는, 이 무유로 영역(28y)에 대한 냉각이 불충분해질 우려가 있다.

다음에, 본 실시형태의 트랜지션 피스(20)의 작용 효과에 대해 설명한다.

트랜지션 피스(20) 내에는, 연료 공급기의 복수의 버너(11)로부터 압축 공기(A)와 함께 연료(F)가 분사된다. 연료(F)는 이 압축 공기(A) 중에서 연소된다. 이 연료(F)의 연소에 의해 고온의 연소 가스(G)가 생성된다. 연소 가스(G)는 트랜지션 피스(20) 내를 하류측(Sd)으로 흐르고, 터빈(5)의 연소 가스 유로 내로 유입된다.

연료(F)의 연소는 하류측(Sd)을 향함을 따라서 진행된다. 이 때문에, 트랜지션 피스(20) 내의 연소 가스 유로(21)에서는 상류측(Su)보다 하류측(Sd)이 고온이 된다. 따라서, 트랜지션 피스(20)는 상류측(Su)보다 하류측(Sd)이 고온의 가스에 노출된다. 또한, 전술한 바와 같이, 트랜지션 피스(20) 내의 연소 가스 유로(21)는 상류측(Su)으로부터 하류측(Sd)을 향함에 따라서 점차 좁아져 있다. 이 때문에, 연소 가스 유로(21) 내에서는, 상류측(Su)보다 하류측(Sd)이 가스 유속이 높아진다. 따라서, 트랜지션 피스(20)는 상류측(Su)보다 하류측(Sd)이 가스와의 열전달율이 높아진다.

이상과 같이, 트랜지션 피스(20)는 상류측(Su)보다 하류측(Sd)이 고온의 가스에 노출될 뿐만 아니라, 상류측(Su)보다 하류측(Sd)이 가스와의 열전달율이 높아지기 때문에, 상류측(Su)보다 하류측(Sd)이 가열되기 쉽다.

본 실시형태의 복수의 냉각 유로(35)는 모두 이 냉각 유로(35) 중의 하류단인 제 2 단부(35s)에 입구(35i)가 형성되며, 이 냉각 유로(35)의 상류단인 제 1 단부(35f)에 출구(35o)가 형성되어 있다. 이 때문에, 본 실시형태의 복수의 냉각 유로(35) 내에서는, 냉각 매체로서의 압축 공기가 하류측(Sd)으로부터 상류측(Su)을 향하여 흐른다. 따라서, 본 실시형태에서는, 트랜지션 피스(20) 중에서 가열되기 쉬운 하류측(Sd)의 부분을 효율적으로 냉각할 수 있다.

또한, 본 실시형태의 트랜지션 피스(20)에서는, A 유로군(40)을 구성하는 복수의 절곡 A 유로(41) 및 하나 이상의 선형 A 유로(51)와 B 유로군(60)을 구성하는 복수의 선형 B 유로(61)가 연재 방향(De)으로 부분적으로 오버랩되어 있다. 나아가, 본 실시형태의 트랜지션 피스(20)에서는, B 유로군(60)을 구성하는 복수의 선형 B 유로(61)와 C 유로군(80)을 구성하는 복수의 절곡 C 유로(81) 및 하나 이상의 선형 C 유로(91)가 연재 방향(De)으로 부분적으로 오버랩되어 있다. 이 때문에, 본 실시형태의 트랜지션 피스(20)에서는, 제 1 비교예의 같이, 각각의 유로군의 상호 간에 둘레 방향(Dc)으로 넓어지는 무유로 영역(28x)이 형성되지 않는다.

또한, 본 실시형태의 트랜지션 피스(20)에서는, 절곡 A 유로(41)에 제 1 굽힘부(44)와 제 2 굽힘부(45)를 마련하고, 이 절곡 A 유로(41)의 오버랩 영역(42)에 대하여, 이 절곡 A 유로(41)의 선형 영역(47)을 둘레 방향(Dc)으로 하나의 선형 B 유로(61)에 접근시키고 있다. 보다 정확하게는, 하나의 선형 B 유로(61)를 그 연재 방향(De)으로 연장한 연장 영역 상에 절곡 A 유로(41)의 선형 영역(47)이 위치하고 있다. 이 때문에, 만일, 복수의 선형 B 유로(61) 중 둘레 방향(Dc)으로 가장 용접부(29)에 가까운 선형 B 유로(61)를 가능한 한 용접부(29)에 접근시켜도, 이 선형 B 유로(61)를 그 연재 방향(De)으로 연장한 연장 영역 상에 절곡 A 유로(41)의 선형 영역(47)이 위치하게 된다. 따라서, 이 절곡 A 유로(41) 중에서, 선형 B 유로(61)와 오버랩되지 않은 선형 영역(47)도, 선형 B 유로(61)와 마찬가지로, 용접부(29)에 가능한 한 접근하게 된다. 나아가, 본 실시형태의 트랜지션 피스(20)에서는, 절곡 C 유로(81)(제 2 유로)에 제 1 굽힘부(84)와 제 2 굽힘부(85)를 마련하고, 이 절곡 C 유로(81)의 오버랩 영역(82)에 대하여, 이 절곡 C 유로(81)의 선형 영역(87)을 둘레 방향(Dc)으로 하나의 선형 B 유로(61)(제 1 유로)에 접근시키고 있다. 보다 정확하게는, 하나의 선형 B 유로(61)를 그 연재 방향(De)으로 연장한 연장 영역 상에 절곡 C 유로(81)의 선형 영역(87)이 위치하고 있다. 이 때문에, 만일, 복수의 선형 B 유로(61) 중 둘레 방향(Dc)으로 가장 용접부(29)에 가까운 선형 B 유로(61)을 가능한 한 용접부(29)에 접근시켜도, 이 선형 B 유로(61)를 그 연재 방향(De)으로 연장한 연장 영역 상에 절곡 C 유로(81)의 선형 영역(87)이 위치하게 된다. 따라서, 이 선형 C 유로(91) 중에서, 선형 B 유로(61)와 오버랩되지 않은 선형 영역(87)도, 선형 B 유로(61)와 마찬가지로, 용접부(29)에 가능한 한 접근하게 된다.

이상과 같이, 본 실시형태에서는, 복수의 냉각 유로(35) 중 일부의 냉각 유로(35)에 대해 굽힘부를 마련하는 것에 의해, 제 1 및 제 2 비교예에 대해서 각별 유로의 수를 증가시키는 일 없이, 냉각이 불충분한 부분을 없애거나 또는 작게 할 수 있다. 나아가, 본 실시형태에서는, 복수의 냉각 유로(35)에 있어서의 내면(33i)으로부터의 거리(T)가 일정하기 때문에, 복수의 냉각 유로(35)를 흐르는 압축 공기에 의해, 내면(33i)을 거의 균등하게 냉각할 수 있다. 따라서, 본 실시형태에서는, 트랜지션 피스(20)의 내구성을 유지하면서, 트랜지션 피스(20)의 유로에 공급하는 압축 공기의 유량을 억제할 수 있다.

또한, 본 실시형태에서는, B 유로군(60)을 구성하는 유로의 수보다 C 유로군(80)을 구성하는 유로의 수가 많다. 이 때문에, 열적 환경이 심한 하류측(Sd)의 영역을 상류측(Su)의 영역보다 냉각시킬 수 있다. 이와 같이, B 유로군(60)을 구성하는 유로의 수보다 C 유로군(80)을 구성하는 유로의 수를 많게 할 수 있는 것은 C 유로군(80)을 구성하는 절곡 C 유로(81)에 굽힘부(84, 85)가 마련되어, 이 절곡 C 유로(81)의 선형 영역(87)에 관한 둘레 방향(Dc)의 위치를 적절히 변경할 수 있기 때문이다.

또한, 본 실시형태에서는, B 유로군(60)을 구성하는 유로의 수보다 A 유로군(40)을 구성하는 유로의 수가 많다. 전술한 바와 같이, 트랜지션 피스는 기본적으로 상류측(Su)보다 하류측(Sd)이 열적 환경이 심하다. 그렇지만, 트랜지션 피스의 형상이나, 트랜지션 피스의 주위에 마련되어 있는 부대물 등의 관계로부터, 트랜지션 피스의 상류측(Su)의 영역 중에서 부분적으로 열적 환경이 심한 영역이 존재하는 경우도 있다. 이러한 상류측(Su)의 영역에 대해서는, 본 실시형태와 같이, B 유로군(60)을 구성하는 유로의 수보다 B 유로군(60)에 비해 상류측(Su)에 배치되어 있는 A 유로군(40)을 구성하는 유로의 수를 많게 하는 것이 바람직하다.

또한, 본 실시형태에서는, A 유로군(40)을 구성하는 유로의 수 및 C 유로군(80)을 구성하는 유로의 수를 B 유로군(60)을 구성하는 유로의 수보다 많게 하고 있다. 그렇지만, A 유로군(40)이 배치되어 있는 영역이나 C 유로군(80)이 배치되어 있는 영역의 열적 환경이 그다지 심하지 않은 경우에는, A 유로군(40)을 구성하는 유로의 수 및 C 유로군(80)을 구성하는 유로의 수를 B 유로군(60)을 구성하는 유로의 수보다 많게 할 필요는 없다. 이 경우, 예컨대, 둘레 방향(Dc)으로 인접한 한쌍의 선형 B 유로(61)의 사이에 배치되어 있는 절곡 C 유로(81)와 선형 C 유로(91) 중 어느 하나를 생략해도 좋다. 마찬가지로, 둘레 방향(Dc)으로 인접한 한쌍의 선형 B 유로(61)의 사이에 배치되어 있는 절곡 A 유로(41)와 선형 A 유로(51) 중 어느 한쪽을 생략해도 좋다.

「연소기용 냉각 패널의 제 2 실시형태」

제 2 실시형태의 연소기용 냉각 패널을 구비하는 트랜지션 피스에 대하여, 도 8 및 도 9를 참조하여 설명한다.

도 8에 도시하는 바와 같이, 본 실시형태의 트랜지션 피스(20a)를 구성하는 연소기용 냉각 패널(31)에도, 제 1 실시형태와 마찬가지로 복수의 냉각 유로(35)가 형성되어 있다. 복수의 냉각 유로(35)의 길이 방향은 모두 용접부(29)의 연재 방향(De)에 실질적으로 일치하고 있다. 복수의 냉각 유로(35)로서는, A 유로군(40a)을 구성하는 복수의 선형 A 유로(51)와, B 유로군(60a)을 구성하는 복수의 절곡 B 유로(71)와, C 유로군(80a)을 구성하는 복수의 절곡 C 유로(81)가 있다. 또한, 본 실시형태에서는, 복수의 냉각 유로(35)로서, 용접부(29)를 따라서 형성되어 있는 복수의 측단 유로(99)가 있다.

A 유로군(40a)을 구성하는 복수의 선형 A 유로(51)는 모두 직선 형상의 유로이며, 자신의 연재 방향(De)(=길이 방향)이 용접부(29)의 연재 방향(De)과 실질적으로 일치하고 있다. 복수의 선형 A 유로(51)는 둘레 방향(Dc)으로 서로 이격되며, 연재 방향(De)으로 서로 오버랩되어 있다. 선형 A 유로(51)의 연재 방향(De)(=길이 방향)의 양단 중 상류측(Su)의 제 1 단부(35f)에는 이 선형 A 유로(51)의 출구(35o)가 형성되며, 하류측(Sd)의 제 2 단부(35s)에는 이 선형 A 유로(51)의 입구(35i)가 형성되어 있다.

B 유로군(60a)을 구성하는 복수의 절곡 B 유로(71)는 자신의 길이 방향이 실질적으로 용접부(29)의 연재 방향(De)과 실질적으로 일치하고 있다. 복수의 절곡 B 유로(71)는 둘레 방향(Dc)으로 서로 이격되며, 길이 방향으로 서로 오버랩되어 있다.

절곡 B 유로(71)(제 1 유로)는 제 1 실시형태에 있어서의 절곡 C 유로(81)와 동일 형상을 이루고 있다. 즉, 이 절곡 B 유로(71)는, 선형 A 유로(51)의 오버랩 영역(52)에 대하여, 선형 A 유로(51)의 연재 방향(De)으로 선형 A 유로(51)의 오버랩 영역(52)과 오버랩되는 오버랩 영역(72)과, 선형 A 유로(51)의 연재 방향(De)으로 선형 A 유로(51)의 오버랩 영역(52)과 오버랩되지 않는 비오버랩 영역(79)을 갖는다. 오버랩 영역(72)은 절곡 B 유로(71)의 제 1 단부(35f)를 포함하고, 선형 A 유로(51)의 연재 방향(De)에 대해 교차하는 둘레 방향(Dc)(교차 방향)으로 이격되며 또한 선형 A 유로(51)의 연재 방향(De)으로 연장되어 있다. 절곡 B 유로(71)의 비오버랩 영역(79)에는, 둘레 방향(Dc)으로 선형 A 유로(51)의 오버랩 영역(52)에 접근하는 측으로 굽혀져 있는 제 1 굽힘부(74)와, 제 1 굽힘부(74)에 대해 하류측(Sd)이며 제 1 굽힘부(74)의 굽힘과는 역측으로 굽혀져 있는 제 2 굽힘부(75)가 형성되어 있다. 이 때문에, 절곡 B 유로(71)의 비오버랩 영역(79)은, 제 1 굽힘부(74) 및 제 2 굽힘부(75) 이외에, 제 1 굽힘부(74)와 제 2 굽힘부(75) 사이의 경사선 형상 영역(76)과, 제 2 굽힘부(75)로부터 절곡 B 유로(71)의 제 2 단부(35s)까지의 선형 영역(77)을 갖는다. 이 절곡 B 유로(71)의 선형 영역(77)의 연재 방향(De)은 이 절곡 B 유로(71)의 오버랩 영역(72)의 연재 방향(De), 선형 A 유로(51)의 연재 방향(De), 및 용접부(29)의 연재 방향(De)과 실질적으로 일치한다. 또한, 절곡 B 유로(71)의 선형 영역(77)은 하나의 선형 A 유로(51)를 그 연재 방향(De)으로 연장한 연장 영역 상에 위치하고 있다.

복수의 절곡 B 유로(71) 중 둘레 방향(Dc)에 있어서의 제 1 용접부(29a) 근처의 복수의 절곡 B 유로(71)는 모두 이 절곡 B 유로(71)의 오버랩 영역(72)에 대하여, 이 절곡 B 유로(71)의 선형 영역(77)이 둘레 방향(Dc)에 있어서의 제 1 용접부(29a)측에 위치하고 있다. 따라서, 둘레 방향(Dc)에 있어서의 제 1 용접부(29a) 근처의 복수의 절곡 B 유로(71)의 제 1 굽힘부(74)는 제 1 용접부(29a)에 접근하는 측으로 굽혀져 있다. 한편, 복수의 절곡 B 유로(71) 중 둘레 방향(Dc)에 있어서의 제 2 용접부(29b) 근처의 복수의 절곡 B 유로(71)는 모두 이 절곡 B 유로(71)의 오버랩 영역(72)에 대하여, 이 절곡 B 유로(71)의 선형 영역(77)이 둘레 방향(Dc)에 있어서의 제 2 용접부(29b)측에 위치하고 있다. 따라서, 둘레 방향(Dc)에 있어서의 제 2 용접부(29b) 근처의 복수의 절곡 B 유로(71)의 제 1 굽힘부(74)는 제 2 용접부(29b)에 접근하는 측으로 굽혀져 있다.

이 절곡 B 유로(71)의 길이 방향은 이 절곡 B 유로(71)의 선형 영역(77)의 연재 방향(De), 및 이 절곡 B 유로(71)의 오버랩 영역(72)의 연재 방향(De)과 일치한다. 이 절곡 B 유로(71)의 제 1 단부(35f)에는 이 절곡 B 유로(71)의 출구(35o)가 형성되어 있다. 또한, 절곡 B 유로(71)의 제 2 단부(35s)에는 이 절곡 B 유로(71)의 입구(35i)가 형성되어 있다.

본 실시형태에서는, 둘레 방향(Dc)으로 나열되는 복수의 선형 A 유로(51) 중 둘레 방향(Dc)으로 인접한 적어도 어느 한쌍의 선형 A 유로(51)의 사이에, 복수의 절곡 B 유로(71)의 오버랩 영역(72)이 둘레 방향(Dc)으로 간격을 두고 위치한다. 이 때문에, 본 실시형태에서, A 유로군(40a)을 구성하는 유로의 수보다 B 유로군(60a)을 구성하는 유로의 수가 많아진다.

C 유로군(80a)을 구성하는 복수의 절곡 C 유로(81)는 자신의 길이 방향이 실질적으로 용접부(29)의 연재 방향(De)과 실질적으로 일치하고 있다. 복수의 절곡 C 유로(81)는 둘레 방향(Dc)으로 서로 이격되며, 길이 방향으로 서로 오버랩되어 있다.

절곡 C 유로(81)(제 2 유로)는 제 1 실시형태에 있어서의 절곡 C 유로(81)와 동일 형상을 이루고 있다. 즉, 이 절곡 C 유로(81)는, 절곡 B 유로(71)의 제 2 단부 영역(73)에 대하여, 절곡 B 유로(71)의 제 2 단부 영역(73)의 연재 방향(De)으로 이 제 2 단부 영역(73)과 오버랩되는 오버랩 영역(82)과, 절곡 B 유로(71)의 제 2 단부 영역(73)의 연재 방향(De)으로 이 제 2 단부 영역(73)과 오버랩되지 않는 비오버랩 영역(83)을 갖는다. 오버랩 영역(82)은 절곡 C 유로(81)의 제 1 단부(35f)를 포함하고, 절곡 B 유로(71)의 제 2 단부 영역(73)의 연재 방향(De)에 대해 교차하는 둘레 방향(Dc)(교차 방향)으로 이격되며 또한 절곡 B 유로(71)의 제 2 단부 영역(73)의 연재 방향(De)으로 연장되어 있다. 절곡 C 유로(81)의 비오버랩 영역(83)에는, 둘레 방향(Dc)으로 절곡 B 유로(71)의 제 2 단부 영역(73)에 접근하는 측으로 굽혀져 있는 제 1 굽힘부(84)와, 제 1 굽힘부(84)에 대해 하류측(Sd)이며 제 1 굽힘부(84)의 굽힘과는 역측으로 굽혀져 있는 제 2 굽힘부(85)가 형성되어 있다. 이 때문에, 절곡 C 유로(81)의 비오버랩 영역(83)은, 제 1 굽힘부(84) 및 제 2 굽힘부(85) 이외에, 제 1 굽힘부(84)와 제 2 굽힘부(85) 사이의 경사선 형상 영역(86)과, 제 2 굽힘부(85)로부터 절곡 B 유로(71)의 제 2 단부(도시 생략)까지의 선형 영역(87)을 갖는다. 이 절곡 C 유로(81)에 있어서의 선형 영역(87)의 연재 방향(De)은 이 절곡 C 유로(81)에 있어서의 오버랩 영역(82)의 연재 방향(De), 절곡 B 유로(71)의 선형 영역(77)의 연재 방향(De), 및 용접부(29)의 연재 방향(De)과 실질적으로 일치한다. 또한, 절곡 C 유로(81)(제 2 유로)의 선형 영역(87)은 하나의 절곡 B 유로(71)의 선형 영역(77)을 그 연재 방향(De)으로 연장한 연장 영역 상에 위치하고 있다. 또한, 절곡 C 유로(81)(제 2 유로)의 오버랩 영역(82)은 절곡 B 유로(71)(제 1 유로)의 오버랩 영역(72)을 그 연재 방향(De)으로 연장한 연장 영역 상에 위치하고 있다.

복수의 절곡 C 유로(81) 중 둘레 방향(Dc)에 있어서의 제 1 용접부(29a) 근처의 복수의 절곡 C 유로(81)은 모두 이 절곡 C 유로(81)의 오버랩 영역(82)에 대하여, 이 절곡 C 유로(81)의 선형 영역(87)이 둘레 방향(Dc)에 있어서의 제 1 용접부(29a)측에 위치하고 있다. 따라서, 둘레 방향(Dc)에 있어서의 제 1 용접부(29a) 근처의 복수의 절곡 C 유로(81)의 제 1 굽힘부(84)는 제 1 용접부(29a)에 접근하는 측으로 굽혀져 있다. 한편, 복수의 절곡 C 유로(81) 중 둘레 방향(Dc)에 있어서의 제 2 용접부(29b) 근처의 복수의 절곡 C 유로(81)는 모두 이 절곡 C 유로(81)의 오버랩 영역(82)에 대하여, 이 절곡 C 유로(81)의 선형 영역(87)이 둘레 방향(Dc)에 있어서의 제 2 용접부(29b)측에 위치하고 있다. 따라서, 둘레 방향(Dc)에 있어서의 제 2 용접부(29b) 근처의 복수의 절곡 C 유로(81)의 제 1 굽힘부(84)는 제 2 용접부(29b)에 접근하는 측으로 굽혀져 있다.

이 절곡 C 유로(81)의 길이 방향은 이 절곡 C 유로(81)의 선형 영역(87)의 연재 방향(De), 및 이 절곡 C 유로(81)의 오버랩 영역(82)의 연재 방향(De)과 일치한다. 이 절곡 C 유로(81)의 제 1 단부(35f)에는 이 절곡 C 유로(81)의 출구(35o)가 형성되어 있다. 또한, 절곡 C 유로(81)의 제 2 단부(도시 생략)에는 이 절곡 C 유로(81)의 입구(도시 생략)가 형성되어 있다.

본 실시형태에서는, 둘레 방향(Dc)으로 나열되는 복수의 절곡 B 유로(71)(제 1 유로) 중 둘레 방향(Dc)으로 인접한 적어도 어느 한쌍의 절곡 B 유로(71)의 제 2 단부 영역(73)의 사이에, 복수의 절곡 C 유로(81)(복수의 절곡 C 유로(81) 중 어느 하나의 유로가 제 3 유로, 나머지의 유로가 제 2 유로)의 오버랩 영역(82)이 둘레 방향(Dc)으로 간격을 두고 위치한다. 이 때문에, 본 실시형태에서, B 유로군(60a)을 구성하는 유로의 수보다 C 유로군(80a)을 구성하는 유로의 수가 많아진다.

또한, 본 실시형태에서는, 절곡 B 유로(71)(제 1 유로)에서, 절곡 C 유로(81)(제 2 유로)의 오버랩 영역(82)과 오버랩되지 않은 A 유로군측의 영역은, 절곡 C 유로(81)(제 2 유로)에 대해 비오버랩 영역(78)이 된다. 본 실시형태의 절곡 B 유로(71)(제 1 유로)는 이 비오버랩 영역(78)에 제 1 굽힘부(74) 및 제 2 굽힘부(75)가 형성되어 있다.

복수의 측단 유로(99)는 모두 직선 형상의 유로이며, 자신의 연재 방향(De)(=길이 방향)이 용접부(29)의 연재 방향(De)과 실질적으로 일치하고 있다. 복수의 측단 유로(99)는 연재 방향(De)으로 나열되어 있다. 이 연재 방향(De)으로 나열되어 있는 복수의 측단 유로(99)는 A 유로군(40a), B 유로군(60a) 및 C 유로군(80a)과 용접부(29)와의 사이에 형성되어 있다. 측단 유로(99)의 제 1 단부(35f)에는 이 측단 유로(99)의 출구(35o)가 형성되어 있다. 또한, 측단 유로(99)의 제 2 단부(35s)에는 이 측단 유로(99)의 입구(35i)가 형성되어 있다.

도 9에 도시하는 바와 같이, 둘레 방향(Dc)으로 인접한 2개의 냉각 유로(35) 중 용접부(29)가 사이에 배치되어 있는 2개의 냉각 유로(35)의 간격은, 다른 2개의 냉각 유로(35)의 간격보다 넓어진다. 이 때문에, 용접부(29)가 사이에 배치되어 있는 2개의 냉각 유로(35)의 상호 간에 있어서의 단위 둘레 방향(Dc) 길이 당의 압축 공기에 의한 냉각 능력이 저하된다.

그래서, 본 실시형태에서는, 둘레 방향(Dc)으로 용접부(29)에 가장 가까운 냉각 유로(35)인 측단 유로(99)의 통로 단면적(S2)을, 이 측단 유로(99)에 둘레 방향(Dc)으로 인접한 다른 냉각 유로(35)의 통로 단면적(S1)보다 크게 하고 있다. 또한, 본 실시형태에서는, 도 8에 도시하는 바와 같이, 측단 유로(99)의 통로 길이를, 이 측단 유로(99)에 둘레 방향(Dc)으로 인접한 다른 냉각 유로(35)의 통로 길이보다 짧게 하고 있다. 따라서, 본 실시형태에서는, 측단 유로(99)의 냉각 능력이 높아져, 용접부(29)가 사이에 배치되어 있는 2개의 측단 유로(99)의 상호 간을 다른 2개의 냉각 유로(35) 상호 간과 동등하게 냉각할 수 있다.

또한, 도 9에 도시하는 예에서는, 측단 유로(99)의 통로 단면적(S2)을, 이 측단 유로(99)에 둘레 방향(Dc)으로 인접한 다른 냉각 유로(35)의 통로 단면적(S1)보다 크게 하는 방법으로서, 측단 유로(99)의 둘레 방향(Dc)의 폭 치수를 크게 하는 방법을 채용하고 있다. 그렇지만, 측단 유로(99)의 통로 단면적(S2)을, 이 측단 유로(99)에 둘레 방향(Dc)으로 인접한 다른 냉각 유로(35)의 통로 단면적(S1)보다 크게 하는 방법으로서, 측단 유로(99)에 있어서의 연소기용 냉각 패널(31)의 두께 방향의 길이 치수인 높이 치수를 크게 하는 방법을 채용해도 좋다.

또한, 본 실시형태의 트랜지션 피스(20a)에서는, A 유로군(40a)을 구성하는 복수의 선형 A 유로(51)와 B 유로군(60a)을 구성하는 복수의 절곡 B 유로(71)가 연재 방향(De)으로 부분적으로 오버랩되어 있다. 나아가, 본 실시형태의 트랜지션 피스(20a)에서는, B 유로군(60a)을 구성하는 복수의 절곡 B 유로(71)와 C 유로군(80a)을 구성하는 복수의 절곡 C 유로(81)가 연재 방향(De)으로 부분적으로 오버랩되어 있다. 따라서, 본 실시형태의 트랜지션 피스(20a)에서도, 제 1 실시형태와 마찬가지로, 전술의 제 1 비교예와 같이, 각각의 유로군의 상호 간에 둘레 방향(Dc)으로 넓어지는 무유로 영역(28x)이 형성되지 않는다.

또한, 본 실시형태의 트랜지션 피스(20a)에서는, 제 1 실시형태와 달리, A 유로군(40a)을 구성하는 선형 A 유로(51)가 직선 형상이지만, B 유로군(60a)을 구성하는 절곡 B 유로(71)에 제 1 굽힘부(74)와 제 2 굽힘부(75)를 마련하고, 이 절곡 B 유로(71)의 오버랩 영역(72)에 대하여, 이 절곡 B 유로(71)의 선형 영역(77)을 둘레 방향(Dc)으로 하나의 선형 A 유로(51)에 접근시키고 있다. 보다 정확하게는, 하나의 선형 A 유로(51)를 그 연재 방향(De)으로 연장한 연장 영역 상에 절곡 B 유로(71)의 선형 영역(77)이 위치하고 있다. 이 때문에, 만일, 복수의 선형 A 유로(51) 중 둘레 방향(Dc)으로 가장 용접부(29)에 가까운 선형 A 유로(51)를 가능한 한 용접부(29)에 접근시켜도, 이 선형 A 유로(51)를 그 연재 방향(De)으로 연장한 연장 영역 상에 절곡 B 유로(71)의 선형 영역(77)이 위치하게 된다. 나아가, 본 실시형태의 트랜지션 피스(20a)에서는, 제 1 실시형태와 마찬가지로, 절곡 C 유로(81)(제 2 유로)에 제 1 굽힘부(84)와 제 2 굽힘부(85)를 마련하고, 이 절곡 C 유로(81)의 오버랩 영역(82)에 대하여, 이 절곡 C 유로(81)의 선형 영역(87)을 둘레 방향(Dc)으로 하나의 절곡 B 유로(71)(제 1 유로)의 선형 영역(77)에 접근시키고 있다. 이 때문에, 만일, 복수의 절곡 B 유로(71) 중 둘레 방향(Dc)으로 가장 용접부(29)에 가까운 절곡 B 유로(71)를 가능한 한 용접부(29)에 접근시켜도, 이 절곡 B 유로(71)의 선형 영역(77)을 그 연재 방향(De)으로 연장한 연장 영역 상에 절곡 C 유로(81)의 선형 영역(87)이 위치하게 된다. 따라서, 이 절곡 C 유로(81) 중에서 절곡 B 유로(71)와 오버랩되지 않은 선형 영역(87)도, 절곡 B 유로(71)의 선형 영역(77)과 마찬가지로, 용접부(29)에 가능한 한 접근하게 된다.

이상과 같이, 본 실시형태에서도, 복수의 냉각 유로(35) 중 일부의 냉각 유로(35)에 대해 굽힘부를 마련하는 것에 의해, 제 1 및 제 2 비교예에 대해 각별 유로의 수를 증가시키는 일 없이, 냉각이 불충분한 부분을 없애거나 또는 작게 할 수 있다. 따라서, 본 실시형태에서도, 트랜지션 피스(20a)의 내구성을 유지하면서, 트랜지션 피스(20a)의 유로에 공급하는 압축 공기의 유량을 억제할 수 있다.

또한, 본 실시형태에서는, A 유로군(40a)을 구성하는 유로의 수보다 이 A 유로군(40a)에 대해 하류측(Sd)에 배치되어 있는 B 유로군(60a)을 구성하는 유로의 수가 많다. 나아가, 본 실시형태에서는, B 유로군(60a)을 구성하는 유로의 수보다 이 B 유로군(60a)에 대해 하류측(Sd)에 배치되어 있는 C 유로군(80a)을 구성하는 유로의 수가 많다. 이 때문에, 열적 환경이 심한 하류측(Sd)의 영역을 상류측(Su)의 영역보다 냉각할 수 있다.

또한, 본 실시형태에서, A 유로군(40a)이 배치되어 있는 영역에 비해 B 유로군(60a)이 배치되어 있는 영역의 열적 환경이 그다지 심하지 않은 경우에는, B 유로군(60a)을 구성하는 유로의 수를 A 유로군(40a)을 구성하는 유로의 수보다 많게 할 필요는 없다. 마찬가지로, B 유로군(60a)이 배치되어 있는 영역에 비해 C 유로군(80a)이 배치되어 있는 영역의 열적 환경이 그다지 심하지 않은 경우에는, C 유로군(80a)을 구성하는 유로의 수를 B 유로군(60a)을 구성하는 유로의 수보다 많게 할 필요는 없다.

「연소기용 냉각 패널의 제 3 실시형태」

제 3 실시형태의 연소기용 냉각 패널을 구비하는 트랜지션 피스에 대하여, 도 10을 참조하여 설명한다.

본 실시형태의 트랜지션 피스(20b)를 구성하는 연소기용 냉각 패널(31)에도, 제 1 실시형태 및 제 2 실시형태와 마찬가지로, 복수의 냉각 유로(35)가 형성되어 있다. 복수의 냉각 유로(35)의 길이 방향은 모두 용접부(29)의 연재 방향(De)에 실질적으로 일치하고 있다. 복수의 냉각 유로(35)로서는, 제 1 실시형태와 마찬가지로, A 유로군(40)을 구성하는 복수의 절곡 A 유로(41) 및 하나 이상의 선형 A 유로(51)와, B 유로군(60)을 구성하는 복수의 선형 B 유로(61)와, C 유로군(80b)을 구성하는 복수의 절곡 C 유로(81b) 및 하나 이상의 선형 C 유로(91)가 있다.

본 실시형태의 A 유로군(40)을 구성하는 유로는 제 1 실시형태의 A 유로군(40)을 구성하는 유로와 동일하다. 또한, 본 실시형태의 B 유로군(60)을 구성하는 유로는 제 1 실시형태의 B 유로군(60)을 구성하는 유로와 동일하다. 그렇지만, 본 실시형태의 C 유로군(80b)을 구성하는 유로 중 절곡 C 유로(81b)는 제 1 실시형태의 절곡 C 유로(81)와는 다르다. 그래서, 이하에서는, 본 실시형태의 절곡 C 유로(81b)에 대해 상세하게 설명한다.

본 실시형태의 절곡 C 유로(81b)(제 2 유로)는, 제 1 실시형태의 절곡 C 유로(81)와 마찬가지로, 선형 B 유로(61)의 제 2 단부 영역(63)에 대하여, 선형 B 유로(61)의 연재 방향(De)으로 제 2 단부 영역(63)과 오버랩되는 오버랩 영역(82)과, 선형 B 유로(61)의 연재 방향(De)으로 제 2 단부 영역(63)과 오버랩되지 않는 비오버랩 영역(83b)을 갖는다. 오버랩 영역(82)은 절곡 C 유로(81)의 제 1 단부(35f)를 포함하고, 선형 B 유로(61)의 연재 방향(De)에 대해 교차하는 둘레 방향(Dc)(교차 방향)으로 이격되며 또한 선형 B 유로(61)의 연재 방향(De)으로 연장되어 있다. 절곡 C 유로(81)의 비오버랩 영역(83b)에는, 둘레 방향(Dc)으로 선형 B 유로(61)의 제 2 단부 영역(63)에 접근하는 측으로 굽혀져 있는 굽힘부(84b)가 형성되어 있다. 다만, 본 실시형태의 절곡 C 유로(81b)의 비오버랩 영역(83b)에는, 제 1 실시형태와 달리, 하나의 굽힘부(84b)만이 형성되어 있다. 이 때문에, 절곡 C 유로(81b)의 비오버랩 영역(83b)은, 하나의 굽힘부(84b) 이외에, 이 굽힘부(84b)로부터 절곡 C 유로(81b)의 제 2 단부(도시 생략)까지의 경사선 형상 영역(86b)을 갖고, 제 1 실시형태에 있어서의 선형 영역(87)을 가지고 있지 않다. 본 실시형태의 절곡 C 유로(81b)의 경사선 형상 영역(86b)도, 제 1 실시형태와 마찬가지로, 이 절곡 C 유로(81b)의 오버랩 영역(82)에 대하여, 선형 B 유로(61)의 제 2 단부 영역(63)에 접근하는 측으로 90° 미만의 각도를 이루고 있다.

이와 같이, 본 실시형태의 트랜지션 피스(20b)에서는, 절곡 C 유로(81b)(제 2 유로)에 하나의 굽힘부(84b)만을 마련하고, 이 절곡 C 유로(81b)의 오버랩 영역(82)에 대하여, 이 절곡 C 유로(81b)의 경사선 형상 영역(86b)을 둘레 방향(Dc)으로 하나의 선형 B 유로(61)(제 1 유로)에 접근시키고 있다. 따라서, 본 실시형태에서도, 만일, 복수의 선형 B 유로(61) 중 둘레 방향(Dc)으로 가장 용접부(29)에 가까운 선형 B 유로(61)를 가능한 한 용접부(29)에 접근시켜도, 절곡 C 유로(81b) 중에서 선형 B 유로(61)와 오버랩되지 않은 경사선 형상 영역(86b)을 오버랩 영역(82)보다 용접부(29)에 접근시킬 수 있다.

또한, 본 실시형태에서도, 절곡 C 유로(81b)(제 2 유로)에 굽힘부(84b)를 마련하고 있으므로, 제 1 실시형태와 마찬가지의 이유로, B 유로군(60)을 구성하는 유로의 수보다 C 유로군(80b)를 구성하는 유로의 수를 많게 할 수 있다.

이 때문에, 본 실시형태도, 제 1 실시형태와 마찬가지로, 전술의 제 1 및 제 2 비교예에 비해 각별 유로의 수를 증가시키는 일 없이, 냉각이 불충분한 부분을 작게 할 수 있다.

따라서, 이상의 각 실시형태에 있어서의 각 절곡 유로에는 2개의 굽힘부를 마련하지 않아도 좋고, 하나의 굽힘부만을 마련해도 좋다. 다만, 각 절곡 유로에 하나의 굽힘부만을 마련한 경우, 각 절곡 유로의 2개의 굽힘부를 마련한 경우보다 비오버랩 영역의 배치의 자유도가 저하된다. 이 때문에, 각 절곡 유로에 하나의 굽힘부만을 마련한 경우, 각 절곡 유로의 2개의 굽힘부를 마련한 경우와 비교하여, 냉각이 불충분한 부분을 작게 할 수 없다.

또한, 본 실시형태 및 제 1 실시형태의 트랜지션 피스(20b, 20)에는, 제 2 실시형태의 트랜지션 피스(20a)에 있어서의 측단 유로(99)가 형성되어 있지 않다. 그렇지만, 본 실시형태 및 제 1 실시형태의 트랜지션 피스(20b, 20)에도, 제 2 실시형태의 트랜지션 피스(20a)에 있어서의 측단 유로(99)와 마찬가지의 측단 유로를 형성해도 좋다.

「각종 변형예」

이상의 각 실시형태에서, 동체부(30)의 모든 냉각 유로(35)는, 냉각 유로(35)의 하류단인 제 2 단부(35s)에 입구(35i)가 형성되고, 냉각 유로(35)의 상류단인 제 1 단부(35f)에 출구(35o)가 형성되어 있다. 그렇지만, 동체부(30)의 형상이나, 동체부(30)의 주위에 마련되어 있는 부대물 등의 관계로부터, 동체부(30)의 일부의 냉각 유로(35)에 관해서는, 이 냉각 유로(35)의 제 1 단부(35f)에 입구를 형성하고, 동일 냉각 유로(35)의 제 2 단부(35s)에 출구를 형성해도 좋다. 특히, B 유로군(60)이나 C 유로군(80)에 대해 상류측(Su)에 배치되며, B 유로군(60)이나 C 유로군(80)이 배치되어 있는 영역보다 열적 환경이 심하지 않은 영역에 배치되어 있는 A 유로군(40)을 구성하는 유로에 관해서는, 이 유로의 제 1 단부(35f)에 입구를 형성하고, 동일 유로의 제 2 단부(35s)에 출구를 형성해도 좋다.

이상의 각 실시형태의 트랜지션 피스의 동체부(30)는 모두 복수의 연소기용 냉각 패널(31)을 서로 용접으로 접합한 것이다. 그렇지만, 용접부(29)가 없는 동체부에 대해 본 발명을 적용해도 좋다. 즉, 용접부(29)가 없는 동체부에 대하여, 오버랩 영역과 비오버랩 영역을 갖고, 비오버랩 영역에 굽힘부가 마련되어 있는 유로를 형성해도 좋다.

이상의 실시형태에서는, 복수의 냉각 유로(35) 중 제 1 유로에 대하여, 복수의 냉각 유로(35) 중 제 2 유로가, 제 1 유로의 연재 방향으로 오버랩되는 오버랩 영역과, 연재 방향으로 제 1 유로와 오버랩되지 않는 비오버랩 영역을 갖고, 비오버랩 영역에만 굽힘부가 형성되어 있다.

그렇지만, 제 2 유로의 오버랩 영역 내이며 또한 비오버랩 영역측의 부분에 제 1 굽힘부를 형성하고, 제 2 유로의 비오버랩 영역 내에 제 2 굽힘부를 형성해도 좋다. 구체적으로, 관련된 태양에 대하여, 제 1 실시형태에 있어서의 트랜지션 피스(20)의 변형예로서, 도 11을 이용하여 설명한다.

C 유로군(80)을 구성하는 복수의 절곡 C 유로(제 2 유로)(81x)는, 선형 B 유로(61)(제 1 유로)의 제 2 단부(35s)를 포함하는 제 2 단부 영역(63)에 대하여, 선형 B 유로(61)의 연재 방향(De)으로 오버랩되는 오버랩 영역(82x)과, 선형 B 유로(61)의 연재 방향(De)으로 제 2 단부 영역(63)과 오버랩되지 않는 비오버랩 영역(83x)을 갖는다. 오버랩 영역(82x)은 절곡 C 유로(81)의 제 1 단부(35f)를 포함하고, 선형 B 유로(61)의 연재 방향(De)에 대해 교차하는 둘레 방향(Dc)(=교차 방향)으로 이격되며 또한 선형 B 유로(61)의 연재 방향(De) 성분을 포함하는 방향으로 연장되어 있다. 이 오버랩 영역(82x) 내이며 또한 비오버랩 영역(83x)측의 부분에는, 둘레 방향(Dc)으로 선형 B 유로(61)의 제 2 단부 영역(63)에 접근하는 측으로 굽혀져 있는 제 1 굽힘부(84x)가 형성되어 있다. 또한, 비오버랩 영역(83x) 내에는, 제 1 굽힘부(84)에 대해 하류측(Sd)에서 제 1 굽힘부(84x)의 굽힘과는 역측으로 굽혀져 있는 제 2 굽힘부(85)가 형성되어 있다.

이와 같이, 제 1 굽힘부(84x)는 오버랩 영역(83x) 내에 형성해도, 기본적으로, 제 1 실시형태와 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다.

이상의 각 실시형태는, 냉각 매체로서, 압축 공기(A)를 이용하는 예이다. 그렇지만, 냉각 매체로서, 예컨대, 증기를 이용해도 좋다. 이 경우, 냉각 유로(35)의 입구(35i) 및 출구(35o)의 각각을 트랜지션 피스(20)의 외면(31o)에 형성하게 된다. 또한, 압축 공기(A)를 냉각 매체로서 이용하는 경우에도, 트랜지션 피스(20)를 클로즈드 공랭하는 경우에는, 냉각 유로(35)의 입구(35i) 및 출구(35o)의 각각을 트랜지션 피스(20)의 외면(31o)에 형성하게 된다.

이상의 각 실시형태에서, 동체부(30)는 외측판(32)과 내측판(33)을 갖는 합판으로 형성된 연소기용 냉각 패널(31)로 형성되어 있다. 그렇지만, 동체부는 합판으로 형성하지 않으며, 단판으로 형성해도 좋다.

이상의 각 실시형태에서, 모든 냉각 유로(35)는 단면적이 축 방향(Da)의 어느 위치에서도 동일하다. 그렇지만, 어느 냉각 유로(35)는 축 방향(Da)의 위치 변화에 수반하여 단면적이 변화되어도 좋다.

산업상의 이용 가능성

본 발명에 따른 일 태양에서는, 연소기용 냉각 패널의 내구성을 유지하면서, 연소기용 냉각 패널의 냉각 유로를 흐르는 냉각 매체의 유량을 억제할 수 있다.

1: 압축기, 4: 연소기, 5: 터빈, 8: 가스 터빈 로터, 9: 가스 터빈 차실
10: 연료 공급기, 20, 20a, 20b: 트랜지션 피스(미통, 연소통), 21: 연소 가스 유로, 29: 용접부, 29a: 제 1 용접부, 29b: 제 2 용접부, 30: 동체부, 31: 연소기용 냉각 패널, 31i: 내면.31o: 외면, 32: 외측판, 33: 내측판, 34: 차열 코팅층, 35: 냉각 유로, 35i: 입구, 35o: 출구, 35f: 제 1 단부, 35s: 제 2 단부, 40, 40a: A 유로군, 41: 절곡 A 유로, 42: 오버랩 영역, 43: 비오버랩 영역, 44: 제 1 굽힘부, 45: 제 2 굽힘부, 46: 경사선 형상 영역, 47: 선형 영역, 51: 선형 A 유로, 52: 오버랩 영역, 53: 비오버랩 영역, 60, 60a: B 유로군, 61: 선형 B 유로(제 1 유로), 62: 제 1 단부 영역, 63: 제 2 단부 영역(또는, 간단히 단부 영역), 71: 절곡 B 유로(제 1 유로), 72: 오버랩 영역, 78, 79: 비오버랩 영역, 74: 제 1 굽힘부, 75: 제 2 굽힘부, 76: 경사선 형상 영역, 77: 선형 영역, 80, 80a, 80b: C 유로군, 81, 81b, 81x: 절곡 C 유로(제 2 유로), 82, 82x: 오버랩 영역, 83, 83b, 83x: 비오버랩 영역, 84, 84x: 제 1 굽힘부(또는, 간단히 굽힘부), 84b: 굽힘부, 85: 제 2 굽힘부, 86, 86b: 경사선 형상 영역, 87: 선형 영역, 91: 선형 C 유로(제 3 유로), 92: 제 1 단부 영역, 93: 제 2 단부 영역, 99: 측단 유로

Claims (21)

1. 연소기의 축선이 연장되는 축 방향의 상류측으로부터 하류측으로 연소 가스가 흐르는 연소 가스 유로의 주위를 획정하는 연소기용 냉각 패널에 있어서,
   상기 연소 가스에 접촉할 수 있는 내면과,
   상기 내면과 상반되는 측을 향하는 외면과,
   상기 내면과 상기 외면 사이를 상기 내면 및 상기 외면을 따른 방향으로 연장되고, 상기 내면으로부터 상기 외면을 향하는 두께 방향에 있어서의 상기 내면으로부터의 거리가 일정하며, 냉각 매체가 흐르는 제 1 유로 및 제 2 유로가 형성되고,
   상기 제 2 유로는, 상기 제 1 유로의 길이 방향에 있어서의 단부를 포함하는 단부 영역에 대하여, 상기 단부 영역의 연재 방향에 대해 교차하는 교차 방향으로 이격되며 또한 상기 연재 방향 성분을 갖는 방향으로 연장되어 상기 연재 방향으로 상기 단부 영역과 오버랩되는 오버랩 영역과, 상기 연재 방향으로 상기 단부 영역과 오버랩되지 않는 비오버랩 영역을 갖고, 상기 교차 방향으로 상기 단부 영역에 접근하는 측으로 굽혀져 있는 굽힘부가 형성되며, 상기 비오버랩 영역은 상기 굽힘부를 기준으로 하여 상기 오버랩 영역과 반대측으로 연장되어 있는
   연소기용 냉각 패널.
2. 제 1 항에 있어서,
   2매의 판을 갖고,
   2매의 상기 판 중 제 1 판에만, 상기 제 1 유로 및 상기 제 2 유로를 형성하는 홈이 형성되며,
   2매의 상기 판 중 제 2 판은 상기 제 1 판의 상기 홈의 개구를 폐색하도록 상기 제 1 판에 접합되어 있는
   연소기용 냉각 패널.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 제 1 유로 및 상기 제 2 유로는 상기 외면에서 개구되는 하나뿐인 입구와, 상기 내면에서 개구되는 하나뿐인 출구를 갖는
   연소기용 냉각 패널.
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 제 1 유로가 복수 형성되고,
   상기 제 2 유로가 복수 형성되며,
   상기 제 1 유로에 있어서의 상기 입구에 대해 상기 제 1 유로에 있어서의 상기 출구가 존재하는 측은 복수의 상기 제 1 유로에서 상호 동일하고,
   상기 제 2 유로에 있어서의 상기 입구에 대해 상기 제 2 유로에 있어서의 상기 출구가 존재하는 측은, 복수의 상기 제 2 유로에서 상호 동일하며, 또한 상기 제 1 유로에 있어서의 상기 입구에 대해 상기 제 1 유로에 있어서의 상기 출구가 존재하는 측과 동일한
   연소기 냉각 패널.
5. 제 3 항 또는 제 4 항에 있어서,
   상기 제 1 유로의 상기 단부 영역 내에 상기 입구와 상기 출구 중 한쪽이 형성되고,
   상기 제 2 유로의 상기 오버랩 영역 내에 상기 입구와 상기 출구 중 다른쪽이 형성되어 있는
   연소기용 냉각 패널.
6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 제 1 유로의 단면적은 일정하고,
   상기 제 2 유로의 단면적은 일정한
   연소기용 냉각 패널.
7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 굽힘부는 상기 제 2 유로의 상기 비오버랩 영역 내에 형성되어 있는
   연소기용 냉각 패널.
8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 제 2 유로는, 상기 비오버랩 영역 내이며 또한 상기 굽힘부인 제 1 굽힘부를 기준으로 하여 상기 오버랩 영역과 반대측의 영역 내에, 상기 제 1 굽힘부의 굽힘과는 역측으로 굽혀져 있는 제 2 굽힘부가 형성되어 있는
   연소기용 냉각 패널.
9. 제 8 항에 있어서,
   상기 제 2 유로의 상기 비오버랩 영역 내이며 또한 상기 제 2 굽힘부를 기준으로 하여 상기 오버랩 영역과 반대측의 영역은, 상기 연재 방향으로 연장되어 있는
   연소기용 냉각 패널.
10. 제 9 항에 있어서,
    상기 제 2 유로의 상기 비오버랩 영역 내이며 또한 상기 제 2 굽힘부를 기준으로 하여 상기 오버랩 영역과 반대측의 상기 영역은, 상기 제 1 유로의 상기 단부 영역을 상기 연재 방향으로 연장한 연장 영역 상에 위치하는
    연소기용 냉각 패널.
11. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 유로는, 상기 단부 영역에 연결되며 또한 상기 제 2 유로의 상기 오버랩 영역과는 상기 연재 방향으로 오버랩되지 않는 비오버랩 영역을 갖고, 상기 제 1 유로에는, 상기 교차 방향으로 상기 제 2 유로의 상기 오버랩 영역에 접근하는 측으로 굽혀져 있는 굽힘부가 형성되어 있는
    연소기용 냉각 패널.
12. 제 11 항에 있어서,
    상기 제 1 유로는, 상기 제 1 유로의 상기 비오버랩 영역 내이며 또한 상기 굽힘부인 제 1 굽힘부를 기준으로 하여 상기 단부 영역과 반대측의 영역 내에, 상기 제 1 유로의 상기 제 1 굽힘부의 굽힘과는 역측으로 굽혀져 있는 제 2 굽힘부가 형성되고,
    상기 제 1 유로의 상기 비오버랩 영역 내이며 또한 상기 제 1 유로의 상기 제 2 굽힘부를 기준으로 하여 상기 단부 영역과 반대측의 영역은, 상기 연재 방향으로 연장되어 있는
    연소기용 냉각 패널.
13. 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 교차 방향으로 나열되는 복수의 상기 제 1 유로와, 상기 교차 방향으로 나열되는 복수의 상기 제 2 유로와, 상기 연재 방향으로 상기 제 2 유로와 오버랩되는 제 3 유로가 형성되고,
    복수의 상기 제 1 유로 중 상기 교차 방향으로 인접한 한쌍의 제 1 유로 사이에는, 적어도 하나의 상기 제 2 유로의 상기 오버랩 영역이 위치하는 동시에, 상기 제 2 유로의 상기 오버랩 영역과 상기 연재 방향으로 오버랩되는 상기 제 3 유로의 오버랩 영역이 위치하는
    연소기용 냉각 패널.
14. 제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 2 유로의 상기 비오버랩 영역은 상기 제 2 유로의 상기 오버랩 영역에 대해 상기 하류측에 형성되어 있는
    연소기용 냉각 패널.
15. 제 1 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 연재 방향은 상기 축 방향인
    연소기용 냉각 패널.
16. 제 1 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 연재 방향으로 연장되는 용접부를 갖고,
    상기 제 2 유로의 상기 오버랩 영역은 상기 제 1 유로의 상기 단부 영역을 기준으로 하여 상기 용접부와 반대측에 위치하며,
    상기 제 2 유로의 상기 굽힘부는 상기 용접부에 접근하는 측으로 굽혀져 있는
    연소기용 냉각 패널.
17. 제 16 항에 있어서,
    상기 교차 방향에 있어서의 상기 제 1 유로 및 상기 제 2 유로와 상기 용접부와의 사이에는, 상기 연재 방향으로 연장되며 상기 냉각 매체가 흐르는 측단 유로가 형성되어 있는
    연소기용 냉각 패널.
18. 제 17 항에 있어서,
    상기 측단 유로의 단면적은 상기 제 1 유로의 단면적 및 상기 제 2 유로의 단면적보다 큰
    연소기용 냉각 패널.
19. 제 1 항 내지 제 18 항 중 어느 한 항에 기재된 연소기용 냉각 패널을 구비하는
    트랜지션 피스.
20. 제 1 항 내지 제 18 항 중 어느 한 항에 기재된 연소기용 냉각 패널과,
    상기 연소기용 냉각 패널의 상기 내면의 측에, 상기 연소기용 냉각 패널의 상기 상류측으로부터 상기 하류측을 향하여 연료를 분사하는 버너를 구비하는
    연소기.
21. 제 20 항에 기재된 연소기와,
    상기 연소기로부터의 상기 연소 가스로 구동하는 터빈을 구비하는
    가스 터빈.

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