密封构件的制作方法

本发明涉及一种密封构件。

本申请基于2014年9月26日申请的日本特愿2014-196772号而主张优先权，在此援引其内容。

背景技术：

在燃气涡轮中，利用燃烧器将被压缩机加压后的空气与燃料混合而产高温的流体即燃烧气体，并导入到交替配设有静叶以及动叶的涡轮的燃烧气体流路内。在燃气涡轮中，利用在燃烧气体流路内流通的燃烧气体使动叶以及转子旋转。由此，燃气涡轮将燃烧气体的能量转换成旋转能量，并从发电机取得电力。

在燃烧器的尾筒与涡轮的第一级静叶的护罩之间，为了防止因热膨胀引起的接触而设有间隙。为了防止涡轮壳体内的冷却空气从该间隙向燃烧气体流路侧泄漏而设有密封构件。

作为这样的密封构件，例如在专利文献1中公开有尾筒密封件。该尾筒密封件配置在尾筒的凸缘部与静叶护罩之间。各凸缘部分别向与燃烧气体流路分离的方向延伸。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2006-105076号公报

技术实现要素：

发明要解决的课题

然而，由于尾筒密封件暴露于高温的燃烧气体，因此，需要利用冷却空气进行冷却。另一方面，在尾筒密封件中，有时因与相邻的静叶之间的热膨胀差而使尾筒密封件与静叶接触，从而堵塞设于尾筒密封件的冷却流路。

本发明提供一种即便在这样的情况下也不会堵塞冷却流路、能够稳定地进行冷却的密封构件。

解决方案

为了解决上述课题，本发明提出了以下的方案。

本发明的第一方案中的密封构件设置在燃烧器与静叶之间，且将所述燃烧器与所述静叶之间密封，所述燃烧器配置在转子轴的周围，所述静叶配置在轴向下游侧且划定供燃烧气体流动的燃烧气体流路的一部分，其中，所述密封构件形成有：端面，其与所述静叶的朝向所述轴向上游侧的侧端面对置并朝向所述轴向下游侧；冷却流路，其从开口排出冷却空气，所述开口以所述转子轴为基准沿周向并列地在所述端面设有多个；以及间隙形成部，其比形成有所述开口的端面朝所述轴向下游侧突出。

根据这样的结构，通过设置从端面突出的间隙形成部，即便端面与侧端面接近，也能够防止开口被堵塞。具体来说，间隙形成部比形成有开口的端面朝轴向下游侧突出。因此，即便端面与侧端面的间隔变窄，在堵塞开口之前间隙形成部与侧端面接触。由此，能够稳定地确保开口的下游侧的空间，即便端面与侧端面的间隔变窄，也能够使必要的冷却空气稳定地从开口持续排出。因此，能够防止开口被堵塞，使冷却空气在冷却流路中稳定地流通。

本发明的第二方案中的密封构件在第一方案的基础上，也可以是，所述密封构件配置在所述燃烧气体流路的外侧。

根据这样的结构，能够抑制密封构件本身与在燃烧气体流路中流通的高温的燃烧气体直接接触。因此，密封构件仅暴露于燃烧气体的一部分，能够抑制密封构件本身成为非常高的温度。因此，能够抑制为了冷却密封构件而在冷却流路中流通的冷却空气的流量。

本发明的第三方案中的密封构件在第一方案或第二方案的基础上，也可以是，所述冷却流路形成在包含与所述静叶的朝向所述轴向上游侧的前缘部在所述轴向上游侧对置的位置在内的所述周向的固定区域内。

根据这样的结构，流入燃烧气体流路的燃烧气体与静叶发生碰撞。因此，即便在因前缘部附近的燃烧气体的卷入而加热了密封构件的情况下，也能够利用与静叶的前缘部对置的冷却流路，有效地冷却包含在轴向上与静叶的前缘部对应的位置在内的固定区域。其结果是，能够进一步抑制为了冷却密封构件而在冷却流路中流通的冷却空气的流量。

本发明的第四方案中的密封构件在第一方案至第三方案中的任一方案的基础上，也可以是，所述间隙形成部配置为与所述开口在所述周向上邻接。

根据这样的结构，能够在靠近开口的位置处使间隙形成部与端面接触。因此，能够利用间隙形成部高精度地确保开口的下游侧的空间。因此，能够高精度地防止开口被堵塞，使冷却空气更加稳定地在冷却流路中流通。

本发明的第五方案中的密封构件在第一方案至第四方案中的任一方案的基础上，也可以是，在与所述开口邻接的区域内，形成有以所述转子轴为基准而沿径向凹陷的狭缝。

根据这样的结构，能够利用狭缝来降低密封构件的弯曲刚性。其结果是，密封构件本身容易发生挠曲，能够吸收因周向的热应力的分布而在密封构件的内部产生的变形。由此，能够抑制密封构件的变形，能够减少因冷却而产生的温度差的影响。

本发明的第六方案中的密封构件在第五方案的基础上，也可以是，所述密封构件具备：第一卡合部，其在所述轴向上游侧与所述燃烧器连接；以及第二卡合部，其在所述轴向下游侧与从所述静叶的所述侧端面朝所述轴向上游侧延伸的环状的突出部连接，所述第二卡合部具有在与所述突出部之间形成的环状的密封面，所述狭缝从所述燃烧气体流路侧沿径向凹陷，所述狭缝的相对于所述燃烧气体流路形成于外侧的端部配置在比形成有所述密封面的位置靠近所述燃烧气体流路侧的位置。

根据这样的结构，狭缝的相对于燃烧气体流路形成于外侧的端部的位置成为比密封面靠近燃烧气体流路侧的位置。因此，能够维持密封面与突出部之间被密封的状态而形成狭缝。因此，能够在确保密封性的状态下形成狭缝，能够抑制密封构件的变形。

发明效果

根据本发明的密封构件，能够不堵塞开口而使冷却空气流通，能够稳定地对密封构件持续进行冷却。

附图说明

图1是本发明的第一实施方式中的燃气涡轮的主要部位的剖切侧面。

图2是本发明的第一实施方式中的燃气涡轮的主要部位剖视图。

图3是对本发明的第一实施方式中的密封构件进行说明的主要部位放大图。

图4是对本发明的第一实施方式中的从轴向下游侧观察到的密封构件进行说明的主要部位放大图。

图5是对本发明的第一实施方式中的开口的位置进行说明的简要图。

图6是对图4中的vi-vi剖面进行说明的剖视图。

图7是对图4中的vii-vii剖面进行说明的剖视图。

图8是本发明的第一实施方式中的密封构件的变形例。

图9是对图8中的viii-viii剖面进行说明的剖视图。

图10是本发明的第二实施方式中的密封构件周围的主要部位放大图。

图11是从图10中的燃烧气体流路侧沿径向观察到的密封构件的俯视图。

图12是本发明的第二实施方式中的密封构件的变形例。

图13是对图12中的xi-xi剖面进行说明的剖视图。

具体实施方式

(第一实施方式)

以下，参照图1至图9来说明本发明的第一实施方式。

如图1所示，燃气涡轮1具备：对外部气体进行压缩而生成压缩空气a的压缩机10；将燃料与压缩空气a混合并使其燃烧而生成燃烧气体g的多个燃烧器20；利用燃烧气体g来驱动的涡轮30；以及配置在燃烧器20与涡轮30之间的密封构件7。

涡轮30具备壳体31、以及在该壳体31内以转子轴ar为中心进行旋转的涡轮转子33。该涡轮转子33例如与借助该涡轮转子33的旋转而发电的发电机(未图示)连接。

压缩机10相对于涡轮30配置在转子轴ar的一方侧。涡轮30的壳体31以转子轴ar为中心呈圆筒状。在压缩机10中，将压缩空气a的一部分作为冷却空气而供给至涡轮30、燃烧器20。被压缩机10加压后的压缩空气a暂时积存于壳体31内的空间。多个燃烧器20在相对于转子轴ar的周向dc上彼此隔开间隔地安装于该壳体31。

在此，将转子轴ar延伸的方向设为轴向da。将在轴向da上相对于燃烧器20配置有涡轮30的一侧设为下游侧，将其相反侧设为上游侧。

仅将以转子轴ar为基准的周向dc设为周向dc，仅将以该转子轴ar为基准的径向dr设为径向dr。

将径向dr上远离轴线ac的一侧设为径向dr外侧，将其相反侧设为径向dr内侧。

需要说明的是，本实施方式中的燃烧器20的轴线ac是在与燃烧器20的尾筒21延伸的方向交叉的各剖面中穿过重心位置的线。

涡轮转子33具有转子主体34和多个动叶列35。转子主体34以转子轴ar为中心沿轴向da延伸。多个动叶列35在轴向da上并排地安装于转子主体34。

如图2所示，各动叶列35均具有相对于转子轴ar在周向dc上并排地安装于转子轴ar的多个动叶36。动叶36具有动叶主体37、叶根平台38以及叶根39。动叶主体37沿径向dr延伸。叶根平台38设置于该动叶主体37的径向dr内侧。叶根39设置于该叶根平台38的径向dr内侧。动叶36通过将该叶根39埋入转子主体34而固定于转子主体34。

在多个动叶列35的各上游侧配置有静叶列40。各静叶列40均由多个静叶41在周向dc并排构成。各静叶41均具有静叶主体42、外侧护罩43以及内侧护罩45。静叶主体42沿径向dr外侧延伸。外侧护罩43设于静叶主体42的径向dr外侧。内侧护罩45设于静叶主体42的径向dr内侧。

构成静叶列40中的、配置于最靠轴向da上游侧的第一静叶列40a的第一静叶41a经由密封构件7与后述的燃烧器20的尾筒21连接。

如图2所示，在动叶列35以及静叶列40的径向dr外侧且壳体31的径向dr内侧，以转子轴ar为中心而配置有圆筒状的叶环50。该叶环50固定于壳体31。静叶41的外侧护罩43与叶环50通过隔热环52而连结。

在轴向da上相邻的静叶列40的外侧护罩43彼此之间，配置有以转子轴ar为中心而沿周向dc并排的多个分割环60。沿周向dc并排的多个分割环60呈环状。在多个分割环60的径向dr内侧配置有动叶列35。沿周向dc并排的多个分割环60均通过隔热环52而与叶环50连结。

在涡轮30的壳体31内形成有供燃烧气体g流动的燃烧气体流路pg。燃烧气体流路pg在转子主体34的周围被划定成环状。燃烧气体流路pg通过构成静叶列40的多个静叶41的内侧护罩45和外侧护罩43、以及构成其下游侧的动叶列35的多个动叶36的叶根平台38和与叶根平台38对置的分割环60进行划定。

燃烧器20具备尾筒21和燃料供给器22。尾筒21向涡轮30输送高温高压的燃烧气体g。燃料供给器22向该尾筒21内供给燃料以及压缩空气a。

燃料供给器22在内部形成火焰。燃料供给器22具有呈以轴线ac为中心的筒状的内筒22a。

尾筒21与内筒22a连接。尾筒21将由内筒22a生成的高温高压的燃烧气体g供给至涡轮30。尾筒21呈筒状。具体来说，尾筒21的轴向da下游侧的出口开口呈大致四边形。如图3所示，尾筒21具有在轴向da下游侧从外周面突出的出口凸缘210。

如图3所示，在第一静叶41a的内侧护罩45以及外侧护罩43上形成有护罩主体44和侧壁46。护罩主体44具有面向燃烧气体流路pg的气体通道面441。侧壁46与气体通道面441交叉，且从燃烧气体流路pg朝径向dr内侧或径向dr外侧延伸。在该侧壁46上，形成有从朝向轴向da上游侧的侧端面461向轴向da上游侧延伸的突出部424。

突出部424形成在侧端面461的从气体通道面441朝径向dr内侧或径向dr外侧分离的位置。突出部424形成为以转子轴ar为中心的圆弧状。

出口凸缘210以覆盖该尾筒21的出口开口的周围的方式呈大致四边环状。出口凸缘210从尾筒21的外周面朝向燃烧气体流路pg的外侧突出。出口凸缘210具有一对周向凸缘部210a和一对径向凸缘部(未图示)。

一对周向凸缘部210a分别从尾筒21的外周面中的沿周向dc延伸的外周面朝从燃烧气体流路pg向外侧分离的方向突出。一对周向凸缘部210a隔着出口开口而在径向dr上相互对置。

如图3所示，在尾筒21中，轴向da下游侧的后端部211朝向比出口凸缘210靠轴向da下游侧的方向延伸。该后端部211形成为，朝向轴向da下游侧的面相对于第一静叶41a的侧端面461在轴向da上隔开间隙进行对置。

密封构件7是在燃烧器20与配置于燃烧器20的轴向da下游侧且面向燃烧气体流路pg的第一静叶列40a之间配置的尾筒密封件。密封构件7将燃烧器20的尾筒21的出口凸缘210与第一静叶列40a的第一静叶41a的内侧护罩45以及外侧护罩43之间密封。在本实施方式中，密封构件7被划分为内侧密封构件7a和外侧密封构件7b。内侧密封构件7a以及外侧密封构件7b分别沿着大致四边环状的出口凸缘210中的径向dr内侧或径向dr外侧的周向凸缘部210a进行配置。内侧密封构件7a与径向dr内侧的周向凸缘部210a卡合且与第一静叶41a的内侧护罩45卡合。外侧密封构件7b与径向dr外侧的周向凸缘部210a卡合且与第一静叶41a的外侧护罩43卡合。

需要说明的是，径向dr内侧的内侧密封构件7a和径向dr外侧的外侧密封构件7b以尾筒21的轴线ac为基准而呈大致对称的形状。因此，以下，主要以与径向dr内侧的内侧护罩45卡合的密封构件7(内侧密封构件7a)为代表例进行说明，但也同样能够应用于外侧密封构件7b。

以下，将在此说明的名称、附图标记作为“密封构件7”进行说明。

本实施方式中的密封构件7配置在供燃烧气体g流通的燃烧气体流路pg的外侧(径向dr内侧)。如图3所示，密封构件7配置于在尾筒21与第一静叶41a的内侧护罩45之间的间隙中形成的腔室c。在此，本实施方式中的腔室c是面向燃烧气体流路pg的尾筒21与第一静叶41a之间的空间。腔室c形成在比尾筒21的内周面以及第一静叶41a的气体通道面441靠径向dr内侧的位置。腔室c是比尾筒21的后端部211靠径向dr内侧且由出口凸缘210和侧端面461在轴向da上夹持的空间。

在从轴向da方向的下游侧观察的情况下，密封构件7形成为以转子轴ar为中心的环状。本实施方式的密封构件7在包含轴线ac而沿径向dr扩展的横截面中，具有主体部70、第一凸部71、第二凸部72、第三凸部73以及第四凸部74。主体部70沿径向dr延伸。第一凸部71从主体部70的径向dr外侧的端部朝轴向da下游侧突出。第二凸部72在与第一凸部71分离的位置处从主体部70朝轴向da下游侧突出。第三凸部73从主体部70的径向dr内侧的端部朝轴向da上游侧突出。第四凸部74从第三凸部73的轴向da上游侧的端部朝向径向dr外侧突出。本实施方式的密封构件7形成有冷却流路80和狭缝83(图4)。冷却流路80从开口80a排出冷却空气。狭缝83从朝向燃烧气体流路pg侧的面朝径向dr内侧凹陷。

本实施方式的主体部70的包含轴线ac而沿径向dr扩展的横截面呈在径向dr上较长的大致长方形。在主体部70形成有沿径向延伸的冷却流路80(802)。在径向内侧的端面形成有向壳体31内的空间开口的流入口80b。

第一凸部71从主体部70的径向dr外侧的端部朝向轴向da下游侧的侧端面461突出。本实施方式的第一凸部71的包含轴线ac而沿径向dr扩展的横截面呈在轴向da上较长的大致长方体形状。第一凸部71形成为以转子轴ar为中心的环状。第一凸部71形成在由尾筒21的后端部211的第一端面101和突出部424沿轴向da夹持而成的空间内。在第一凸部71中，形成有与侧端面461对置地朝向轴向da下游侧的端面71a。在第一凸部71中，沿着轴向da形成有冷却流路80(801)。冷却流路80(801)在周向上的固定区域内隔开规定的间隔而排列有多个。在端面71a上，形成有多个与冷却流路80(轴向流路801)连通且呈圆形状的开口80a。另一方面，冷却流路80(轴向流路801)在轴向da上游侧与形成于主体部70的冷却流路80(径向流路802)连通。在第一凸部71的轴向da下游端，形成有比端面71a朝轴向da下游侧突出的间隙形成部71b。

本实施方式的端面71a是第一凸部71的与主体部70相反一侧的端部即轴向da下游侧的端部的面。本实施方式的端面71a形成为相对于侧端面461在轴向da上游侧隔开间隙进行对置。

第二凸部72在相对于第一凸部71朝径向dr内侧分离的位置从主体部70朝向轴向da下游侧突出。第二凸部72的包含轴线ac而沿径向dr扩展的横截面呈轴向da上较长的大致长方体形状。第二凸部72形成为以转子轴ar为中心的环状。第二凸部72与第一凸部71之间形成有供突出部424沿轴向da嵌入的凹状的槽。在本实施方式的第二凸部72上固定有接触密封构件721。

接触密封构件721为金属板，且固定于第二凸部72的朝向第一凸部71侧的面。接触密封构件721与突出部424之间具有形成为环状的第一密封面721a。

第一密封面721a与突出部424的朝向径向dr内侧的面接触。本实施方式的第一密封面721a是接触密封构件721的朝向径向dr外侧即第一凸部71侧的面。

第三凸部73从主体部70的径向dr内侧的端部朝向与第一凸部71相反一侧的轴向da上游侧突出。本实施方式的第三凸部73的包含轴线ac而沿径向dr扩展的横截面呈轴向da上较长的大致长方体形状。第三凸部73形成在比周向凸缘部210a靠径向dr内侧的位置。

第四凸部74从第三凸部73的轴向da上游侧的端部朝向尾筒21的外周面突出。第四凸部74的包含轴线ac而沿径向dr扩展的横截面呈径向dr上较长的大致长方体形状。第四凸部74在比周向凸缘部210a靠轴向da上游侧的位置从第三凸部73突出。

需要说明的是，在主体部70的朝向轴向da上游侧的面上，形成有与周向凸缘部210a的朝向轴向da下游侧的面接触的第二密封面70a。即，周向凸缘部210a的朝向轴向da下游侧的面受到壳体31内的压缩空气a的压力与燃烧气体流路pg侧的压力的差压而被按压于轴向da下游侧的主体部70的朝向轴向da上游侧的面。换句话说，在燃气涡轮1的通常运转中，在主体部70的朝向轴向da上游侧的面上，始终形成有与周向凸缘部210a的朝向轴向da下游侧的面接触而被密封的第二密封面70a。

如图4所示，本实施方式的开口80a在端面71a的规定区域的范围内沿周向dc彼此隔开间隔地形成有多个。如图5所示，开口80a相对于静叶主体42的朝向轴向da上游侧的区域即前缘部421，形成在包含前缘部421的轴向da上游侧的位置在内的、端面71a的周向dc的一定区域。即，本实施方式的开口80a以周向dc的位置与形成有静叶主体42的前缘部421的位置对应的方式形成在前缘部421的轴向da上游侧。换句话说，具备开口80a的冷却流路80以与形成有静叶主体42的前缘部421的位置对应的轴向da上游侧的位置为中心，沿着轴向da在周向上排列有多个。然而，排列冷却流路80的范围不限于周向上的一定范围的局部区域，且无需配置在第一凸部71的周向的全长范围内。

间隙形成部71b配置为相对于形成有开口80a的端面71a在周向dc上邻接。间隙形成部71b从端面71a朝向轴向da下游侧的侧端面461突出。本实施方式的间隙形成部71b形成为，从周向dc的外侧夹住形成有开口80a的端面71a的规定区域。

如上所述，冷却流路80从涡轮30的壳体31内的空间获取压缩空气a作为冷却空气并使其在流路内流通，并从开口80a朝向侧端面461喷出。本实施方式的冷却流路80呈剖面圆形状。冷却流路80贯穿主体部70以及第一凸部71的内部而形成有多个。具体来说，如图6所示，本实施方式的冷却流路80具有轴向流路801和径向流路802。轴向流路801从开口80a朝向轴向da上游侧形成。径向流路802形成为在轴向流路801的轴向da上游侧连通而朝向径向dr内侧。

如图4所示，狭缝83从主体部70以及第一凸部71的燃烧气体流路pg侧的面即朝向径向dr外侧的面朝向径向dr内侧凹陷。狭缝83在与同开口80a相连的轴向流路801相邻的区域内，与开口80a在周向dc上分离地形成有多个。

本实施方式的狭缝83以将形成有开口80a的端面71a沿轴向da分割的方式形成为细长的槽状。本实施方式的狭缝83配置为，相对于燃烧气体流路pg而形成于外侧的切入端部即狭缝底部83a的位置处于如下的位置：即，与第二凸部72的形成有第一密封面721a的位置以及主体部70的形成有第二密封面70a的径向dr上的最靠内侧的位置相比，靠近燃烧气体流路pg侧。

如图7所示，本实施方式的狭缝83以狭缝底部83a的位置与第一密封面721a的朝向径向dr外侧的面以及第二密封面70a的径向dr上的最靠内侧的位置相比而形成于径向dr外侧的位置的方式，从主体部70以及第一凸部71的燃烧气体流路pg侧的面朝向径向dr的内侧方向凹陷。

本实施方式的密封构件7具备：在轴向da上游侧与燃烧器20的尾筒21连接的第一卡合部81；以及在轴向da下游侧与第一静叶41a的内侧护罩45连接的第二卡合部82。

第一卡合部81以避免壳体31内的压缩空气a从出口凸缘210与密封构件7之间向燃烧气体流路pg侧泄漏的方式进行密封。本实施方式的第一卡合部81由主体部70、第三凸部73以及第四凸部74构成。

本实施方式的第一卡合部81构成为，使周向凸缘部210a从径向dr嵌入到由主体部70的朝向轴向da上游侧的面、第三凸部73的朝向径向dr外侧的面以及第四凸部74的第二密封面70a形成的槽部。其结果是，周向凸缘部210a的朝向轴向da下游侧的面与主体部70的朝向轴向da上游侧的面相接触的面形成第二密封面70a。

第二卡合部82将突出部424和密封构件7卡合并密封为，壳体31内的压缩空气a不会从突出部424与密封构件7之间向燃烧气体流路pg侧泄漏。本实施方式的第二卡合部82由主体部70、第一凸部71以及第二凸部72构成。

具体来说，本实施方式的第二卡合部82是由主体部70的朝向轴向da下游侧的面、第一凸部71的朝向径向dr内侧的面、以及第二凸部72的第一密封面721a形成的槽部。在本实施方式中，突出部424从轴向da下游侧朝向上游侧嵌入到作为第二卡合部82的槽部。在该情况下，第一密封面721a与突出部424的朝向径向dr内侧的面接触。利用第一卡合部81以及第二卡合部82，使密封构件7与尾筒21的出口凸缘210以及内侧护罩45的突出部424卡合。由此，维持密封构件7与出口凸缘210之间的密封性。

接下来，对上述燃气涡轮1的作用进行说明。

根据本实施方式的燃气涡轮1，来自压缩机10的压缩空气a进入涡轮30的壳体31内的空间并向燃烧器20内供给。在燃烧器20中，使从外部供给的燃料与该压缩空气a一起在内筒22a内燃烧而生成燃烧气体g。燃烧气体g经由尾筒21流入涡轮30的燃烧气体流路pg。该燃烧气体g在通过燃烧气体流路pg的过程中，与动叶主体37接触而使涡轮转子33绕转子轴ar旋转。

在燃烧气体流路pg中流动的燃烧气体g的一部分从尾筒21流入燃烧气体流路pg。此时，燃烧气体g通过与静叶主体42的前缘部421发生碰撞，一部分燃烧气体g从在尾筒21的后端部211与内侧护罩45之间形成的间隙被卷入而流入腔室c内。因此，密封构件7的主体部70以及第一凸部71的朝向燃烧气体流路pg侧的面、即包含与静叶主体42的前缘部421的轴向da上游侧的位置对置的第一凸部71的端面71a在内的周向的一定区域暴露在高温的燃烧气体g中。

在燃气涡轮1的通常运转时，壳体31内的压力高于与燃烧气体流路pg连通的腔室c内的压力。因此，由于压缩空气a与燃烧气体g的差压而将出口凸缘210按压于轴向da下游侧的密封构件7，使密封构件7经由第一卡合部81而与出口凸缘210卡合。

密封构件7经由第二卡合部82而与突出部424卡合。设于第二凸部72的接触密封构件721的第一密封面721a被按压于突出部424的朝向径向dr内侧的面。由此，第一密封面721a与突出部424的朝向径向dr内侧的面之间被密封。

在该状态下，从压缩机10进入壳体31内的压缩空气a的一部分通过流入密封构件7的冷却流路80而将密封构件7本身冷却。

具体来说，壳体31内的压缩空气a从流入口80b流入轴向流路801，并在径向流路802中流通而从开口80a向腔室c内喷出。由此来冷却暴露于燃烧气体g的主体部70以及第一凸部71。

根据上述的密封构件7，通过设置有从端面71a突出的间隙形成部71b，即便端面71a与内侧护罩45的侧端面461接近，也能够防止堵塞开口80a。具体来说，由于尾筒21、内侧护罩45以及密封构件7的热膨胀的不同，内侧护罩45与密封构件7可能沿轴向da接近，导致密封构件7的端面71a与内侧护罩45的侧端面461的间隔变窄。其结果是，有可能因端面71a与侧端面461接触而堵塞设于端面71a的开口80a。

然而，在本实施方式中，间隙形成部71b比形成有开口80a的端面71a朝轴向da下游侧突出。因此，即便第一凸部71的端面71a与内侧护罩45的侧端面461的间隔变窄，在堵塞开口80a之前，间隙形成部71b先与侧端面461接触。由此，能够稳定地确保开口80a的前方(轴向da下游侧)的空间，即便端面71a与侧端面461的间隔变窄，也能够将所需的冷却空气稳定地从开口80a持续排出。

即，间隙形成部71b起到开口80a在轴向da上的限位器的作用。因此，在配置有开口80a的端面71a与侧端面461之间可靠地形成一定的间隙。因此，通过设置间隙形成部71b而防止堵塞开口80a。因此，能够使作为冷却空气的压缩空气a在轴向流路801、径向流路802中稳定地流通。由此，能够稳定且持续地冷却密封构件7。

通过将密封构件7相对于燃烧气体流路pg而配置在径向dr外侧，能够避免密封构件7本身与在燃烧气体流路pg中流通的高温的燃烧气体g直接接触。因此，仅暴露于从尾筒21的后端部211与内侧护罩45的端面71a之间的间隙流入的一部分燃烧气体g，其结果是，能够抑制密封构件7本身成为高温。

设于端面71a的开口80a的周向dc的位置以与形成有静叶主体42的前缘部421的位置对应的方式形成在前缘部421的轴向da上游侧。因此，能够有效地冷却因与静叶主体42的前缘部421碰撞的燃烧气体g的卷入而成为高温的密封构件7。

具体来说，由于燃烧气体g与前缘部421碰撞，由此在前缘部421的轴向da上游侧的附近，由于燃烧气体g的卷入而使燃烧气体g容易从尾筒21的后端部211与内侧护罩45的端面71a之间的间隙流入腔室c。因此，在前缘部421的轴向da上游侧附近，由于燃烧气体g的卷入而导致主体部70以及第一凸部71局部成为高温。

因此，无需在第一凸部71的周向dc的全长范围内配置冷却流路80，而是在与前缘部421对应的轴向da上游侧的位置附近局部地设置冷却流路80，并且在冷却流路80的轴向da下游侧的末端设置开口80a。因此，能够向主体部70以及第一凸部71中成为高温的部分有效地供给冷却空气来冷却密封构件7。即，将密封构件7配置在比燃烧气体流路pg靠外侧的位置，且将冷却流路80在周向dc上局部配置即可。因此，作为密封构件7整体而能够进一步抑制冷却空气的流量。由此，能够减少用作冷却空气的压缩空气a的流量，能够进一步抑制燃气涡轮1的性能下降。

通过以从周向dc的外侧夹住形成有开口80a的端面71a的规定区域的方式形成间隙形成部71b，从而能够与间隙形成部71b接近地配置开口80a。因此，能够利用间隙形成部71b高精度地确保开口80a的前方的空间。因此，能够防止堵塞开口80a，能够使作为冷却空气的压缩空气a更加稳定地在轴向流路801、径向流路802中流通。由此，能够更加稳定且持续地冷却密封构件7。

压缩空气a在轴向流路801、径向流路802中流通而将主体部70、第一凸部71在周向dc上局部冷却。其结果是，在主体部70、第一凸部71的内部的形成有冷却流路80的部分与其周边沿周向dc产生温度分布。因此，在密封构件7的内部沿周向dc产生热应力的分布，由于热膨胀差而发生变形。

此外，由于在主体部70以及第一凸部71形成沿径向dr凹陷的狭缝83，由此能够降低主体部70以及第一凸部71的刚性。其结果是，密封构件7本身容易发生挠曲，能够吸收因周向dc的热应力的分布而在主体部70以及第一凸部71的内部发生的变形。

狭缝底部83a配置在比形成于主体部70的第二密封面70a的径向dr内侧端(出口凸缘210的径向dr内侧端)靠近燃烧气体流路pg侧的一侧，且配置在比配置于第一凸部71的接触密封构件721的第一密封面721a靠近燃烧气体流路pg侧的一侧。因此，能够在维持由第一密封面721a以及第二密封面70a进行密封的状态下形成狭缝83。

需要说明的是，上述的说明中，主要以与径向dr内侧的内侧护罩45卡合的内侧密封构件7a为中心进行了说明，但相对于与径向dr外侧的外侧护罩卡合的外侧密封构件7b，同样能够适用。

(第一实施方式的变形例)

本变形例与第一实施方式相比，密封构件7的间隙形成部周围的构造不同。其他结构与第一实施方式相同。以下，参照图8以及图9，限定于与第一实施方式不同的构造而对本变形例进行说明。需要说明的是，图8是以包含狭缝83的面沿周向观察密封构件7的剖视图，示出图9中的ix-ix剖面。图9示出图8中的viii-viii剖面。以下说明的密封构件7是以内侧密封构件7a为对象的说明，但针对外侧密封构件7b也能够应用同样的方法。

本变形例所示的密封构件7与第一实施方式同样地配置于燃烧气体流路pg的外侧。密封构件7配置于在尾筒21与第一静叶41a的内侧护罩45之间的间隙中形成的腔室c。

如图8所示，本变形例中的密封构件7的间隙形成部71c形成在第一凸部71的轴向da的下游端且朝向轴向da下游侧的端面71a。间隙形成部71c形成于比端面71a上的开口80a靠径向dr内侧的位置。间隙形成部71c从端面71a向轴向da下游侧突出。间隙形成部71c与端面71a一体地形成。间隙形成部71c沿周向dc延伸。

如图9所示，间隙形成部71c相对于形成于端面71a的冷却流路80的开口80a而形成在径向dr内侧。需要说明的是，冷却流路80与第一实施方式同样地无需配置在周向dc的整个区域内，在周向dc上局部配置即可。冷却流路80配置在包含相对于静叶主体42的前缘部421在轴向da上游侧对置的位置在内的周向dc的一定区域内的想法与第一实施方式相同。

间隙形成部71c在第一凸部71的轴向da下游侧的端面71a上，可以像本变形例那样设置在周向dc的整个区域内，也可以局部地设置在周向dc的一部分区域内。需要说明的是，在本变形例中，在主体部70以及第一凸部71上沿周向dc隔开恒定的间隔地形成有狭缝83这一点与第一实施方式相同。

根据本变形例，即便在因尾筒21、内侧护罩45以及密封构件7的热膨胀的不同而使内侧护罩45与密封构件7沿轴向da接近的情况下，在端面71a与内侧护罩45的侧端面461接触之前，间隙形成部71c的轴向da下游侧的端面先与侧端面461接触。因此，在开口80a的前方(轴向下游侧)可靠地形成间隙，不会堵塞开口80a。即，间隙形成部71c起到用于防止开口80a在轴向da上的堵塞的限位器的作用。

(第二实施方式)

以下，参照图10来说明本发明的第二实施方式。

第二实施方式与第一实施方式相比，将密封构件面向燃烧气体流路pg配置而改变了包含间隙形成部的密封构件的构造这一点不同。图10是本实施方式中的密封构件周围的主要部位放大图。

需要说明的是，针对与第一实施方式共用的结构标注相同的附图标记，并省略详细说明。与第一实施方式同样，以下在第二实施方式中也针对与径向dr内侧的内侧护罩45卡合的密封构件9(内侧密封构件9a)进行说明，但关于与径向dr外侧的外侧护罩43卡合的密封构件9(外侧密封构件9b)，也能够应用同样的方法。

在图10中，密封构件9由主体部90、第一凸部91、第二凸部92、第三凸部93以及第四凸部94形成的构造与第一实施方式中的密封构件7相同。但是，在第二实施方式的情况下，密封构件9配置在尾筒21与内侧护罩45之间。密封构件9的第一凸部91面向燃烧气体流路pg而形成燃烧气体流路pg的一部分。因此，第一凸部91的面向燃烧气体流路pg的外表面(气体通道面911)暴露在高温的燃烧气体g中。

在密封构件9的第一凸部91中排列有沿轴向da延伸的冷却流路100。但是，第二实施方式的冷却流路100与第一实施方式不同，是在第一凸部91的周向dc的整面范围内沿周向dc隔开规定的间隔进行配置。在第一凸部91的轴向da下游侧的端面91a形成有与冷却流路100连接的开口100a。需要说明的是，用作冷却空气的压缩空气a从壳体31内的空间被供给至在密封构件9的主体部90的径向dr内侧端形成的流入口100b，流入口100b与冷却流路100连通的方式与第一实施方式相同。

在第一凸部91的轴向da下游侧的端面91a形成有从端面91a朝轴向da下游侧突出的间隙形成部91b。间隙形成部91b在周向dc上隔开间隔地相邻，并与端面91a形成为一体。间隙形成部91b的朝向轴向da下游侧的端面与在轴向da下游侧隔开间隙地相邻的第一静叶41a的侧壁46所形成的侧端面461相面对。

图11是从燃烧气体流路pg侧沿径向dr观察图10中的密封构件9的俯视图。冷却流路100沿密封构件9的第一凸部91的轴向da延伸。冷却流路100在周向dc上隔开规定的间隔而排列。在冷却流路100的轴向da下游侧的端面91a形成有开口100a。相对于排列有开口100a的端面91a而在周向dc上相邻地形成有间隙形成部91b。间隙形成部91b相对于端面91a朝轴向da下游侧突出。图11所示的例子中，在周向dc上相邻的冷却流路100之间分别设有间隙形成部91b。此外，图11所示的例子中，以沿周向dc夹住一个冷却流路100的方式分别相邻地设有间隙形成部91b。然而，图11所示的例子中，也可以相对于多个冷却流路100以及开口100a在周向dc上设置一个间隙形成部91c。

第二实施方式的情况为，在第一凸部91的周向dc的整个区域内配置冷却流路100，因此，周向dc的温度分布幅度没有第一实施方式那么大。因此，在第二实施方式的密封构件9的情况下，也可以不向主体部90以及第一凸部91设置吸收周向dc的热应力的狭缝83。

根据第二实施方式的构造，与第一实施方式同样，即便在因尾筒21、内侧护罩45以及密封构件9的热膨胀的不同而使内侧护罩45和密封构件9在轴向da上接近的情况下，在端面91a与内侧护罩45的侧端面461接触之前，间隙形成部91b的轴向da下游侧的端面先与侧端面461接触。因此，在开口100a的前方(轴向da下游侧)形成有间隙，不会堵塞开口100a。即，间隙形成部91b起到开口100a在轴向da上的限位器的作用，因此，在配置有开口100a的端面91a与侧端面461之间可靠地形成有一定间隙。

(第二实施方式的变形例)

本变形例示出应用于第二实施方式的密封构件的变形例。第二实施方式的变形例的密封构件的间隙形成部周围的构造是与第一实施方式的变形例基本上相同的构造。使用图12以及图13对第二实施方式的变形例的密封构件9进行说明，但在本变形例中，以下也针对内侧密封构件9a进行说明。关于外侧密封构件9b，也能够应用同样的方法。需要说明的是，图12示出密封构件9的从周向dc观察到的剖面，图13示出从轴向da下游侧观察上游侧的端面91a的剖面(图12的x-x剖面)。

本变形例中的密封构件9与第二实施方式同样地配置在尾筒21与内侧护罩45之间。密封构件9的第一凸部91面向燃烧气体流路pg而形成燃烧气体流路pg的一部分。因此，第一凸部91的面向燃烧气体流路pg的外表面(气体通道面911)暴露在高温的燃烧气体g中。

如图12所示，本变形例所示的密封构件9的间隙形成部91c在第一凸部91的轴向da下游侧的端面91a形成于比开口100a靠径向dr内侧的位置处。间隙形成部91c从端面91a朝轴向da下游侧突出，在周向dc上与端面91a一体地形成，且沿周向dc延伸。

但是，第二实施方式的变形例所示的密封构件9相对于第一实施方式的变形例所示的密封构件7的不同之处在于，冷却流路的配置不同以及未设置狭缝。即，如上所述，本变形例的冷却流路100在第一凸部91的周向dc的整个区域内形成有多个。另一方面，第一实施方式的变形例的情况为，在周向dc的一部分区域内局部地配置有冷却流路100。如图13所示，在第一实施方式的变形例的情况下，为了吸收密封构件7的周向dc的热应力而设有狭缝83，但在本变形例的情况下，由于周向dc的温度分布小，因此，无需设置狭缝83。

根据本变形例的构造，与其他实施方式同样地，间隙形成部91c的轴向da下游侧的端面与对置的侧端面461最先发生接触。因此，在开口100a的前方(轴向da下游侧)形成有间隙，不会堵塞开口100a。即，间隙形成部91c起到开口100a在轴向da上的限位器的作用，因此，在配置有开口100a的端面91a与侧端面461之间可靠地形成一定间隙。

以上，参照附图对本发明的实施方式进行了详述，但各实施方式中的各结构及其组合等仅是一例，在不脱离本发明的主旨的范围内，能够进行结构的附加、省略、置换以及其他变更。另外，本发明并非由实施方式来限定，仅通过权利要求书进行限定。

需要说明的是，间隙形成部71b、71c、91b、91c并不限于如本实施方式那样相对于开口80a、100a在周向dc上相邻配置的形状。间隙形成部71b、71c、91b、91c只要能够在设有开口80a、100a的端面71a、91a与内侧护罩45的侧端面461之间形成空间以避免堵塞开口80a、100a即可。

在本实施方式中，在周向dc上并排形成的开口80a、100a由相同的形状形成，但不限于此。开口80a、100a在周向dc上形成任意的形状即可。例如，也可以是，将在前缘部421的轴向da上游侧形成的开口80a、100a形成得较大，将在前缘部421的轴向da上游侧以外的位置形成的开口80a、100a形成得较小。

工业实用性

根据上述密封构件，能够不堵塞开口而使冷却空气流通，能够稳定且持续地冷却密封构件。

附图标记说明：

1燃气涡轮

a压缩空气

10压缩机

20燃烧器

ac轴线

da轴向

21尾筒

210出口凸缘

210a周向凸缘部

211后端部

22燃料供给器

22a内筒

30涡轮

dc周向

dr径向

31壳体

ar转子轴

33涡轮转子

34转子主体

35动叶列

36动叶

37动叶主体

38叶根平台

39叶根

40静叶列

41静叶

42静叶主体

43外侧护罩

45内侧护罩

40a第一静叶列

41a第一静叶

421前缘部

44护罩主体

441气体通道面

46侧壁

461侧端面

424突出部

50叶环

52隔热环

60分割环

g燃烧气体

pg燃烧气体流路

7、9密封构件

c腔室

70、90主体部

71、91第一凸部

71a、91a端面

71b、71c、91b、91c间隙形成部

72、92第二凸部

721、921接触密封构件

721a第一密封面

73、93第三凸部

74、94第四凸部

70a、90a第二密封面

80、100冷却流路

80a、100a开口

801轴向流路

802径向流路

80b、100b流入口

81第一卡合部

82第二卡合部

83狭缝

83a狭缝底部

权利要求书(按照条约第19条的修改)

1.(修改后)一种密封构件，其设置在燃烧器与静叶之间，且将所述燃烧器与所述静叶之间密封，所述燃烧器配置在转子轴的周围，所述静叶配置在轴向下游侧且划定供燃烧气体流动的燃烧气体流路的一部分，其中，

所述密封构件形成有：

端面，其与所述静叶的朝向所述轴向上游侧的侧端面对置并朝向所述轴向下游侧；

冷却流路，其从开口朝向所述侧端面排出冷却空气，所述开口以所述转子轴为基准沿周向并列地在所述端面设有多个；以及

间隙形成部，其比形成有所述开口的端面朝所述轴向下游侧突出。

2.(修改后)根据权利要求1所述的密封构件，其中，

所述密封构件配置在比所述燃烧气体流路靠外侧的位置。

3.根据权利要求1或2所述的密封构件，其中，

所述冷却流路形成在包含与所述静叶的朝向所述轴向上游侧的前缘部在所述轴向上游侧对置的位置在内的所述周向的固定区域内。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的密封构件，其中，

所述间隙形成部配置为与所述开口在所述周向上邻接。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的密封构件，其中，

在与所述开口邻接的区域内，形成有以所述转子轴为基准而沿径向凹陷的狭缝。

6.根据权利要求5所述的密封构件，其中，

所述密封构件具备：

第一卡合部，其在所述轴向上游侧与所述燃烧器连接；以及

第二卡合部，其在所述轴向下游侧与从所述静叶的所述侧端面朝所述轴向上游侧延伸的环状的突出部连接，

所述第二卡合部具有在与所述突出部之间形成的环状的密封面，

所述狭缝从所述燃烧气体流路侧沿径向凹陷，

所述狭缝的相对于所述燃烧气体流路形成于外侧的端部配置在比形成有所述密封面的位置靠近所述燃烧气体流路侧的位置。