JP7419002B2 - ストラットカバー、排気車室およびガスタービン - Google Patents

Description

本開示は、ガスタービンのストラットカバー、上記ストラットカバーを備える排気車室およびガスタービンに関する。

ガスタービンは、圧縮空気および燃料を用いて高温高圧の燃焼ガスを発生させる燃焼器と、上記燃焼ガスにより回転駆動して回転動力を生み出すタービンと、タービンを回転駆動させた燃焼ガスが送られる排気車室と、を備えている（例えば、特許文献１参照）。タービンを回転駆動させた燃焼ガスは、排気車室のディフューザ流路において静圧に変換される。上記ディフューザ流路は、筒状の外側ディフューザと、外側ディフューザの内側に設けられた筒状の内側ディフューザと、により画定されている。

特許文献１では、ストラットは、排気車室の外形を形成する車室壁と、ロータを支持する軸受部を内部に収容するベアリングケースと、に連結されている。上記車室壁は、外側ディフューザの外側に設けられ、上記ベアリングケースは、内側ディフューザの内側に設けられる。このため、ストラットは、ディフューザ流路を横断するように配置される。

特許文献１では、ストラットカバーは、ストラットを覆うとともに、ストラットとの間に冷却空気の流路を形成する。上記ストラットカバーは、その外端が外側ディフューザに連結され、その内端が内側ディフューザに連結されている。ストラットカバーの外端や内端は、その外形を大きく膨出させたフレア形状を有している。また、ストラットカバーなどの排気室の構成部品は、板金溶接により製作されている。

特開２０１３－５７３０２号公報

外側ディフューザや内側ディフューザは、ディフューザ流路を燃焼ガスが流動することで振動し、外側ディフューザと内側ディフューザとを連結するストラットカバーには振動により応力（振動応力）が発生する。また、ストラットカバーに燃焼ガスが衝突することにより応力（衝撃応力）が発生する。
近年、ガスタービンの高出力化に伴い、ディフューザ流路を流れる燃焼ガスの温度が高温となることがある。外側ディフューザや内側ディフューザ、ストラットカバーも、燃焼ガスから熱が伝達されて高温となることがある。このような高温環境下においては、ストラットカバーに発生する応力による高サイクル疲労によって、ストラットカバーが破損や損傷するリスクが高まる。
特許文献１に記載のストラットカバーは、外端から内端までに亘りその厚さが均一であるため、フレア形状部に応力が集中し、上記応力による高サイクル疲労によって、ストラットカバーが破損や損傷する虞がある。

上述した事情に鑑みて、本開示の少なくとも一実施形態の目的は、高サイクル疲労強度を向上させることができるガスタービンのストラットカバーを提供することにある。

本開示にかかるガスタービンのストラットカバーは、
中空部を有する筒状板金部材と、
上記筒状板金部材の軸方向における一端に接続され、上記筒状板金部材から上記軸方向に離れるにつれて上記筒状板金部材の中心軸からの距離が増加する外表面を有する湾曲部を含むフレア部材と、
を備え、
上記フレア部材は、少なくとも上記湾曲部において、上記筒状板金部材の最小厚みよりも大きな厚さを有する。

本開示にかかるガスタービンの排気車室は、
筒状の車室壁と、
上記車室壁の径方向内側に配置される筒状の外側ディフューザと、
上記外側ディフューザの径方向内側に配置されて上記外側ディフューザとの間にディフューザ流路を形成する内側ディフューザと、
上述したストラットカバーと、
を備え、
上記ストラットカバーの上記フレア部材は、
上記外側ディフューザに連結される外側フレア部材と、
上記内側ディフューザに連結される内側フレア部材と、
を含む。

本開示にかかるガスタービンは、上述した排気車室を備える。

本開示の少なくとも一実施形態によれば、高サイクル疲労強度を向上させることができるガスタービンのストラットカバーが提供される。

一実施形態にかかるガスタービンの概略構成図である。 一実施形態にかかる排気車室の軸線を含む概略断面図である。 一実施形態にかかる排気車室を軸方向から視た状態を示す概略図である。 一実施形態にかかるストラットカバーの概略分解斜視図である。 一実施形態にかかるストラットカバーの中心軸を含む概略断面図である。 一実施形態にかかるストラットカバーの中心軸を含む概略断面図である。 一実施形態にかかるストラットカバーを説明するための説明図である。 一実施形態にかかるストラットカバーのフレア部材を中心軸の延在する方向から視た状態を示す概略図である。 一実施形態におけるフレア部材の中空部の長軸に沿った断面を示す概略断面図である。 一実施形態におけるフレア部材の中空部の短軸に沿った断面を示す概略断面図である。

以下、添付図面を参照して本開示の幾つかの実施形態について説明する。ただし、実施形態として記載されている又は図面に示されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、本開示の範囲をこれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
例えば、「ある方向に」、「ある方向に沿って」、「平行」、「直交」、「中心」、「同心」或いは「同軸」等の相対的或いは絶対的な配置を表す表現は、厳密にそのような配置を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の角度や距離をもって相対的に変位している状態も表すものとする。
例えば、「同一」、「等しい」及び「均質」等の物事が等しい状態であることを表す表現は、厳密に等しい状態を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の差が存在している状態も表すものとする。
例えば、四角形状や円筒形状等の形状を表す表現は、幾何学的に厳密な意味での四角形状や円筒形状等の形状を表すのみならず、同じ効果が得られる範囲で、凹凸部や面取り部等を含む形状も表すものとする。
一方、一の構成要素を「備える」、「含む」、又は、「有する」という表現は、他の構成要素の存在を除外する排他的な表現ではない。
なお、同様の構成については同じ符号を付し説明を省略することがある。

（ガスタービン）
図１は、一実施形態にかかるガスタービンの概略構成図である。
幾つかの実施形態にかかるガスタービン１は、図１に示されるように、圧縮空気を生成するための圧縮機１１と、上記圧縮空気および燃料を用いて燃焼ガスを発生させるための燃焼器１２と、上記燃焼ガスにより回転駆動されるように構成されたタービン１３と、タービン１３を回転駆動させた燃焼ガスが送られる排気車室３と、を備える。なお、発電用のガスタービン１の場合、タービン１３には不図示の発電機が連結される。

圧縮機１１は、圧縮機車室１４側に固定された複数の静翼１５と、静翼１５に対して交互に配列されるようにロータ１６に植設された複数の動翼１７と、を含む。
圧縮機１１には、空気取入口１８から取り込まれた空気が送られるようになっており、圧縮機１１に送られた空気は、複数の静翼１５及び複数の動翼１７を通過して圧縮されることで高温高圧の圧縮空気となる。

燃焼器１２は、燃料と、圧縮機１１で生成された圧縮空気とが供給されるようになっており、該燃焼器１２において燃料が燃焼され、タービン１３の作動流体である燃焼ガスが生成される。図１に示される実施形態では、ガスタービン１は、ケーシング２０内にロータ１６を中心として周方向に沿って複数配置された燃焼器１２を有する。

タービン１３は、タービン車室２１によって形成される燃焼ガス通路２２を有し、該燃焼ガス通路２２に設けられる複数の静翼２３及び動翼２４を含む。タービン１３の静翼２３及び動翼２４は、燃焼ガスの流れ方向における燃焼器１２の下流側に設けられている。
静翼２３はタービン車室２１側に固定されており、ロータ１６の周方向に沿って配列される複数の静翼２３が静翼列を構成している。また、動翼２４はロータ１６に植設されており、ロータ１６の周方向に沿って配列される複数の動翼２４が動翼列を構成している。静翼列と動翼列とは、ロータ１６の軸方向において交互に配列されている。
タービン１３では、燃焼ガス通路２２に流れ込んだ燃焼器１２からの燃焼ガスが複数の静翼２３及び複数の動翼２４を通過することでロータ１６が回転駆動され、これにより、ロータ１６に連結された発電機が駆動されて電力が生成されるようになっている。タービン１３を駆動した後の燃焼ガスは、排気車室３を介して外部へ排出される。

（排気車室）
図２は、一実施形態にかかる排気車室の軸線を含む概略断面図である。図３は、一実施形態にかかる排気車室を軸方向から視た状態を示す概略図である。
幾つかの実施形態にかかる排気車室３は、図１に示されるように、燃焼ガスの流れ方向におけるタービン１３の静翼２３及び動翼２４の下流側に設けられている。以下、燃焼ガスの流れ方向における上流側（図２中左側）を単に上流側と、燃焼ガスの流れ方向における下流側（図２中右側）を単に下流側と言うことがある。

排気車室３は、図２に示されるように、ロータ１６の軸方向（ロータ１６の中心軸ＣＡが延在する方向、図２中左右方向）に沿って延在する筒状の車室壁３１と、該車室壁３１の径方向内側に配置されるベアリングケース３２と、車室壁３１とベアリングケース３２とを連結する少なくとも一つのストラット４と、該ストラット４の外表面４１を覆う少なくとも一つのストラットカバー５と、を備える。
また、排気車室３は、上記車室壁３１の径方向内側に配置される筒状の外側ディフューザ３３と、該外側ディフューザ３３の径方向内側に配置されて外側ディフューザ３３との間にディフューザ流路３４を形成する筒状の内側ディフューザ３５と、内側ディフューザ３５とベアリングケース３２との間に設けられる隔壁３６と、をさらに備える。外側ディフューザ３３、内側ディフューザ３５および隔壁３６の夫々は、ロータ１６の軸方向に沿って延在している。また、上記ストラットカバー５は、外側ディフューザ３３と内側ディフューザ３５とを連結している。

図示される実施形態では、車室壁３１及びベアリングケース３２の夫々は、上記中心軸ＣＡを中心とする円筒状に形成されている。車室壁３１は、排気車室３の外形を形成する外壁面３１１を有している。ベアリングケース３２は、軸受部３７を収容するとともに、軸受部３７を回転不能に支持している。軸受部３７は、上述したロータ１６を回転可能に支持している。

ディフューザ流路３４は、タービン１３の最終段動翼２４Ａを通過した燃焼ガスが送られるようになっており、下流側に向かうにつれて断面積が徐々に拡大する環状に形成されている。ディフューザ流路３４に送られた燃焼ガスは、その流れが減速されて燃焼ガスが有する運動エネルギーが圧力へと変換（静圧回復）される。
図示される実施形態では、外側ディフューザ３３及び内側ディフューザ３５の夫々は、上記中心軸ＣＡを中心とする円筒状に形成されている。外側ディフューザ３３は、下流側に向かうにつれて徐々に中心軸ＣＡからの距離が大きくなる内壁面３３１を有している。内側ディフューザ３５は、中心軸ＣＡからの距離が均一な外壁面３５１を有している。ディフューザ流路３４は、外側ディフューザ３３の内壁面３３１と内側ディフューザ３５の外壁面３５１とにより形成され、下流側に向かうにつれて徐々に径方向外側に拡がる形状を有している。

少なくとも一つのストラット４は、図２、３に示されるように、長さ方向の一端４２が車室壁３１に固定され、長さ方向の他端４３がベアリングケース３２に固定されている。ベアリングケース３２は、ストラット４を介して車室壁３１に支持されている。
図示される実施形態では、図３に示されるように、ストラット４は、ベアリングケース３２の接線方向に沿って延在している。つまり、ストラット４は、他端４３から径方向外側に向かうにつれて周方向の一方側に向かって延在している。ストラットカバー５は、ストラット４の延在方向（ベアリングケース３２の接線方向）に沿って延在している。なお、他の幾つかの実施形態では、ストラット４及びストラットカバー５の夫々は、径方向に沿って延在していてもよい。
図示される実施形態では、少なくとも一つのストラット４は、周方向に沿って互いに離れて配置された複数（図中六つ）のストラット４を含む。また、少なくとも一つのストラットカバー５は、周方向に沿って互いに離れて配置された複数（図中六つ）のストラットカバー５を含む。

ストラット４は、外側ディフューザ３３及び内側ディフューザ３５の夫々を貫通し、ディフューザ流路３４を横断するように配置される。外側ディフューザ３３には、径方向における内外を連結する連通孔３３２が形成され、該連通孔３３２にストラット４が挿通している。内側ディフューザ３５には、径方向における内外を連通する連通孔３５２が形成され、該連通孔３５２にストラット４が挿通している。

図示される実施形態では、排気車室３の内部に冷却空気を流すことにより、排気車室３の内部に設けられた構成部品（例えば、外側ディフューザ３３、内側ディフューザ３５、ストラット４及びストラットカバー５など）を冷却している。

図２に示される実施形態では、車室壁３１には、外部から冷却空気を取り込むための取込口３１２が形成されている。取込口３１２は、車室壁３１の径方向内外を貫通している。外側ディフューザ３３は、車室壁３１に対して径方向内側に離隔して設けられ、外側ディフューザ３３と車室壁３１との間に第１冷却通路３８Ａが形成されている。ストラットカバー５は、その内表面５１がストラット４の外表面４１に対して離隔して設けられ、ストラットカバー５とストラット４との間に第２冷却通路３８Ｂが形成されている。内側ディフューザ３５は、隔壁３６に対して径方向外側に離隔して設けられ、内側ディフューザ３５と隔壁３６との間に第３冷却通路３８Ｃが形成されている。

第１冷却通路３８Ａは、取込口３１２と連通しており、取込口３１２から導入された冷却空気が流通可能に構成されている。第２冷却通路３８Ｂは、上述した連通孔３３２を介して第１冷却通路３８Ａと連通しており、上記冷却空気が流通可能に構成されている。第３冷却通路３８Ｃは、上述した連通孔３５２を介して第２冷却通路３８Ｂと連通しており、上記冷却通路が流通可能に構成されている。

取込口３１２から排気車室３の内部に導入された冷却空気は、第１冷却通路３８Ａ、第２冷却通路３８Ｂ、第３冷却通路３８Ｃをこの順に流れて、これらの冷却通路３８Ａ、３８Ｂ、３８Ｃに面する構成部品（例えば、外側ディフューザ３３、内側ディフューザ３５、ストラット４及びストラットカバー５など）を冷却し、上記構成部品の高温化を抑制している。

図示される実施形態では、内側ディフューザ３５には、冷却空気をディフューザ流路３４に排出するための排出口３５３が形成されている。排出口３５３は、内側ディフューザ３５の径方向内外を貫通し、ディフューザ流路３４の上流側のディフューザ入口部３４Ａと、第３冷却通路３８Ｃとを連通している。ディフューザ入口部３４Ａは、タービン１３の最終段動翼２４Ａに隣接しているので、ディフューザ入口部３４Ａにおける燃焼ガスの圧力は、静圧に比べて負圧になっている。排気車室３の外部の外気と上記負圧との圧力差により外気が上述した冷却空気として取込口３１２から導入され、冷却通路３８Ａ、３８Ｂ、３８Ｃを通過後に、排出口３５３から排出される。

（ストラットカバー）
図４は、一実施形態にかかるストラットカバーの概略分解斜視図である。図５及び図６は、一実施形態にかかるストラットカバーの中心軸を含む概略断面図である。図７は、一実施形態にかかるストラットカバーを説明するための説明図である。図５～７の夫々は、図２中のＡ部を拡大して示している。
幾つかの実施形態にかかるストラットカバー５は、例えば図２に示されるように、中空部６１を有する筒状板金部材６と、筒状板金部材６の軸方向（筒状板金部材６の中心軸ＣＢが延在する方向）における一端６２に接続され、筒状板金部材６から上記軸方向に離れるにつれて筒状板金部材６の中心軸ＣＢからの距離が増加する外表面７１１を有する湾曲部７１を含むフレア部材７と、を備える。

筒状板金部材６は、筒状板金部材６の軸方向に沿って延在する筒状に形成され、その形状が板金加工により形成されている。つまり、筒状板金部材６は板金部品である。筒状板金部材６は、板金加工により形成されているので、その厚さを薄いものにすることができる。筒状板金部材６の中空部６１は、筒状板金部材６の内表面６５により画定される。

図示される実施形態では、フレア部材７は、例えば図２に示されるように、上記湾曲部７１と、筒状板金部材６の一端６２に接続される接続端７０と、湾曲部７１を挟んで接続端７０とは反対側に位置するフランジ部７３と、湾曲部７１と接続端７０との間において中心軸ＣＢに沿って延在する筒状部７２と、を含む。フランジ部７３は、外側ディフューザ３３および内側ディフューザ３５のうちの何れか一方に連結される。また、フレア部材７は、中空部７６を有する筒状に形成されている。

図示される実施形態では、例えば図２に示されるように、筒状板金部材６の一端６２とフレア部材７の接続端７０とが突き合わされて溶接により接合されることで、筒状板金部材６とフレア部材７とが固定されている。また、外側ディフューザ３３および内側ディフューザ３５の何れか一方に、フレア部材７のフランジ部７３が重ね合わされて溶接により接合されることで、外側ディフューザ３３又は内側ディフューザ３５にフレア部材７が固定されている。

図示される実施形態では、例えば図２に示されるように、上述したフレア部材７は、接続端７０が筒状板金部材６の上端６３に接続され、フランジ部７３が外側ディフューザ３３に連結される外側フレア部材７Ａと、接続端７０が筒状板金部材６の下端６４に接続され、フランジ部７３が内側ディフューザ３５に連結される内側フレア部材７Ｂと、を含んでいる。つまり、上述したストラットカバー５は、筒状板金部材６と、外側フレア部材７Ａと、内側フレア部材７Ｂと、を含み、これらの構成部材が互いに接続されることで、その形状が形成されている。

図示される実施形態では、例えば図２に示されるように、外側フレア部材７Ａのフランジ部７３は、外側ディフューザ３３の内壁面３３１に沿って直線状に延在し、内表面７３２が上記内壁面３３１に当接している。また、内側フレア部材７Ｂのフランジ部７３は、内側ディフューザ３５の外壁面３５１に沿って直線状に延在し、内表面７３２が上記外壁面３５１に当接している。

筒状板金部材６の中空部６１およびフレア部材７の中空部７６の夫々には、上述したストラット４が挿通され、挿通されたストラット４との間に上述した第２冷却通路３８Ｂが形成されるようになっている。

幾つかの実施形態にかかるストラットカバー５は、例えば図５～７に示されるように、中空部６１を有する上述した筒状板金部材６と、筒状板金部材６の軸方向における一端６２に接続され、筒状板金部材６から上記軸方向に離れるにつれて筒状板金部材６の中心軸ＣＢからの距離が増加する外表面７１１を有する湾曲部７１を含む上述したフレア部材７と、を備える。フレア部材７は、少なくとも湾曲部７１において、筒状板金部材６の最小厚みＴＣよりも大きな厚さを有する。

図５に示される実施形態では、フレア部材７は、湾曲部７１、接続端７０およびフランジ部７３の夫々において、筒状板金部材６の最小厚みＴＣよりも大きな厚さを有する。図５に示されるフレア部材７は、湾曲部７１、接続端７０およびフランジ部７３の夫々が互いに均一の厚みを有しているので、板金加工によりその形状を形成することが容易である。なお、該フレア部材７は、鋳造加工による形成が容易であるため、鋳造加工によりその形状を形成してもよい。

図６に示される実施形態では、フレア部材７は、接続端７０が筒状板金部材６の最小厚みＴＣと同じ最小厚みを有し、湾曲部７１およびフランジ部７３の夫々において、筒状板金部材６の最小厚みＴＣよりも大きな厚さを有する。図６に示されるフレア部材７は、湾曲部７１、接続端７０およびフランジ部７３において、その厚さが不均一であるため、板金加工によりその形状を形成することが困難である。該フレア部材７は、鋳造加工による形成が容易であるため、鋳造加工によりその形状を形成してもよい。

上記の構成によれば、ストラットカバー５は、中空部６１を有する筒状板金部材６と、フレア部材７と、を備える。フレア部材７は、少なくとも湾曲部７１において、筒状板金部材６の最小厚みＴＣよりも大きな厚さを有する。この場合には、フレア部材７の湾曲部７１を厚いものとすることで、湾曲部７１に生じる応力を低減させることができる。湾曲部７１に生じる応力を低減させることで、ストラットカバー５の高サイクル疲労強度を向上させることができる。
また、上記の構成によれば、筒状板金部材６は、鋳造により形成された鋳造部品に比べて、肉厚を薄くできる。筒状板金部材６は、肉厚を薄くすることで、その外表面６６（図５、６参照）を筒状板金部材６の中心軸ＣＢに寄せることができるため、ディフューザ流路３４の流路断面積の縮小を抑制することができる。ディフューザ流路３４の流路断面積の縮小を抑制することで、ガスタービン１の性能低下を抑制することができる。

幾つかの実施形態では、図７に示されるように、上述したフレア部材７の湾曲部７１の内表面７１２は、筒状板金部材６の内表面６５に対して筒状板金部材６の中心軸ＣＢ側に突出している。図７に示されるように、フレア部材７の湾曲部７１における筒状板金部材６の内表面６５に対して筒状板金部材６の中心軸ＣＢ側に突出した部分を厚肉部７４とする。湾曲部７１の上記厚肉部７４を含む部分は、筒状板金部材６の最小厚みＴＣよりも大きな厚さを有する。

上記の構成によれば、フレア部材７の湾曲部７１の内表面７１２は、筒状板金部材６の内表面６５に対して中心軸ＣＢ側に突出しているので、湾曲部７１の外表面７１１が中心軸ＣＢから離れてディフューザ流路３４の流路断面積が縮小することを抑制しつつ、湾曲部７１の厚さを厚いものとすることができる。

幾つかの実施形態では、図７に示されるように、上述したフレア部材７の湾曲部７１は、中心軸ＣＢに沿った断面において、筒状板金部材６の内表面６５に対して筒状板金部材６の中心軸ＣＢ側に突出している厚肉部７４を含み、該厚肉部７４の内表面７４１が、凸状に湾曲している。

上記の構成によれば、フレア部材７の厚肉部７４の内表面７４１が凸状に湾曲しているので、厚肉部７４において肉厚が過度に厚くなることを抑制することができる。厚肉部７４において肉厚が過度に厚くなることを抑制することで、厚肉部７４の第２冷却通路３８Ｂに面する内表面７４１と、内表面７４１に対して厚さ方向の反対側に位置する外表面７１１と、の間の温度差により生じる熱応力を低減することができる。フレア部材７に生じる熱応力を低減させることで、ストラットカバー５の高サイクル疲労強度を向上させることができる。

また、上記の構成によれば、フレア部材７の厚肉部７４の内表面７４１が凸状に湾曲しているので、内表面７４１の形状変化が緩やかであるため、フレア部材７における応力集中を緩和することができる。フレア部材７における応力集中を緩和することで、ストラットカバー５の高サイクル疲労強度を向上させることができる。

幾つかの実施形成では、図７に示されるように、上述したフレア部材７は、上述した湾曲部７１と、上述した接続端７０と、湾曲部７１と接続端７０との間において中心軸ＣＢに沿って延在する上述した筒状部７２と、を含む。筒状部７２の内表面７２１は、筒状板金部材６から筒状板金部材６の軸方向に離れるにつれて筒状板金部材６の中心軸ＣＢからの距離が減少する面７２２を含む。図７に示される実施形態では、面７２２は凹状に湾曲している。後述する図９、１０に示される実施形態では、面７２２はテーパ状に形成されている。この場合には、筒状板金部材６の内表面６５と湾曲部７１の内表面７１２との間に位置する、筒状部７２の内表面７２１（面７２２）の形状変化が緩やかであるため、フレア部材７における応力集中を緩和することができる。フレア部材７における応力集中を緩和することで、ストラットカバー５の高サイクル疲労強度を向上させることができる。

幾つかの実施形態では、図７に示されるように、上述したフレア部材７は、上述した湾曲部７１と、筒状板金部材６に接続される接続端７０と、湾曲部７１を挟んで接続端７０とは反対側に位置するフランジ部７３と、を含む。上述したフレア部材７は、図７に示されるように、中心軸ＣＢに沿った断面において、フランジ部７３の外周縁領域７３１におけるフランジ部７３の内表面７３２の接線ＴＬを挟んで筒状板金部材６とは反対側に膨出している。図７に示されるように、フレア部材７における接線ＴＬを挟んで筒状板金部材６とは反対側に膨出している部分を膨出部７５とする。図示される実施形態では、湾曲部７１およびフランジ部７３の夫々が膨出部７５の一部を含んでいる。フレア部材７の上記膨出部７５を含む部分は、筒状板金部材６の最小厚みＴＣやフランジ部７３の外周縁領域７３１の厚みＴＦよりも大きな厚さを有する。

上記の構成によれば、フレア部材７は、中心軸ＣＢに沿った断面において、接線ＴＬを挟んで筒状板金部材６とは反対側に膨出しているので、フレア部材７の外表面（湾曲部７１の外表面７１１やフランジ部７３の外表面７３３）が接線ＴＬから離れてディフューザ流路３４の流路断面積が縮小するのを抑制しつつ、フレア部材７の膨出部７５を含む部分における厚さを厚いものとすることができる。

幾つかの実施形態では、図７に示されるように、上述したフレア部材７は、中心軸ＣＢに沿った断面において、接線ＴＬを挟んで筒状板金部材とは反対側に膨出している膨出部７５の内表面７５１が、凸状に湾曲している。

上記の構成によれば、フレア部材７の膨出部７５の内表面７５１が凸状に湾曲しているので、膨出部７５において肉厚が過度に厚くなることを抑制することができる。膨出部７５において肉厚が過度に厚くなることを抑制することで、膨出部７５の冷却通路（例えば、第１冷却通路３８Ａなど）に面する内表面７５１と、内表面７５１に対して厚さ方向の反対側に位置する外表面（例えば、外表面７１１、７３３など）と、の間の温度差により生じる熱応力を低減することができる。フレア部材７に生じる熱応力を低減させることで、ストラットカバー５の高サイクル疲労強度を向上させることができる。

また、上記の構成によれば、フレア部材７の膨出部７５の内表面７５１が凸状に湾曲しているので、内表面７５１の形状変化が緩やかであるため、フレア部材７における応力集中を緩和することができる。フレア部材７における応力集中を緩和することで、ストラットカバー５の高サイクル疲労強度を向上させることができる。

図８は、一実施形態にかかるストラットカバーのフレア部材を中心軸の延在する方向から視た状態を示す概略図である。図９は、一実施形態におけるフレア部材の中空部の長軸に沿った断面を示す概略断面図である。図１０は、一実施形態におけるフレア部材の中空部の短軸に沿った断面を示す概略断面図である。
幾つかの実施形態では、例えば図９、１０に示されるように、上述したフレア部材７は、上述した湾曲部７１と、筒状板金部材６に接続される上述した接続端７０と、湾曲部７１を挟んで接続端７０とは反対側に位置する上述したフランジ部７３と、を含む。上述したフレア部材７は、フランジ部７３の外表面７３３の接線方向と中心軸ＣＢとが第１角度αをなす第１領域ＡＲ１（図８参照）と、中心軸ＣＢを挟んで第１領域ＡＲ１に対向する位置に設けられ、フランジ部７３の外表面７３３の接線方向と中心軸ＣＢとが第１角度αよりも大きい第２角度β（図８参照）をなすとともに、第１領域ＡＲ１に比べて湾曲部７１の厚さが小さい第２領域ＡＲ２と、を含む。

図８に示されるように、中心軸ＣＢに直交する断面において、上述した中空部６１は、短軸ＭＡと、短軸ＭＡよりも大寸法である長軸ＬＡとを有している。
フレア部材７の領域ＡＲ３と領域ＡＲ４とが、中空部６１の長軸ＬＡに沿った方向（図８中左右方向）において、中心軸ＣＢを挟んで互いに対向している。領域ＡＲ３は、長軸ＬＡに沿った方向の一方側（図８、９中左側）に位置しており、領域ＡＲ４は、長軸ＬＡに沿った方向の他方側（図８、９中右側）に位置している。
また、フレア部材７の領域ＡＲ５と領域ＡＲ６とが、中空部６１の短軸ＭＡに沿った方向（図８中上下方向）において、中心軸ＣＢを挟んで互いに対向している。領域ＡＲ５は、短軸ＭＡに沿った方向の一方側（図８中上側、図１０中左側）に位置しており、領域ＡＲ６は、短軸ＭＡに沿った方向の他方側（図８中下側、図１０中右側）に位置している。

以下、例えば図９、１０に示されるように、第１領域ＡＲ１における湾曲部７１を湾曲部７１Ａと、第２領域ＡＲ２における湾曲部７１を湾曲部７１Ｂとすることがある。
図示される実施形態では、図８、９に示されるように、上述した第１領域ＡＲ１は、領域ＡＲ３を含み、上述した第２領域ＡＲ２は、領域ＡＲ４を含む。
図９に示されるように、領域ＡＲ４において、フランジ部７３の外表面７３３の接線方向と中心軸ＣＢとがなす角度β１（第２角度β）は、領域ＡＲ３において、フランジ部７３の外表面７３３の接線方向と中心軸ＣＢとがなす角度α１（第１角度α）よりも大きい。また、領域ＡＲ３における湾曲部７１（７１Ａ）の厚さＴ３は、領域ＡＲ４における湾曲部７１（７１Ｂ）の厚さＴ４よりも厚くなっている。

図示される実施形態では、図８、１０に示されるように、上述した第１領域ＡＲ１は、領域ＡＲ５を含み、上述した第２領域ＡＲ２は、領域ＡＲ６を含む。
図１０に示されるように、領域ＡＲ６において、フランジ部７３の外表面７３３の接線方向と中心軸ＣＢとがなす角度β２（第２角度β）は、領域ＡＲ５において、フランジ部７３の外表面７３３の接線方向と中心軸ＣＢとがなす角度α２（第１角度α）よりも大きい。また、領域ＡＲ５における湾曲部７１（７１Ａ）の厚さＴ５は、領域ＡＲ６における湾曲部７１（７１Ｂ）の厚さＴ６よりも厚くなっている。

上記の構成によれば、第２領域ＡＲ２は、第１領域ＡＲ１に比べて、フランジ部７３の外表面７３３の接線方向と中心軸ＣＢとがなす角度が大きい。このため、第２領域ＡＲ２における湾曲部７１（７１Ｂ）は、第１領域ＡＲ１における湾曲部７１（７１Ａ）に比べて、緩やかに湾曲しており、湾曲部７１に生じる応力が小さいため、湾曲部７１の厚さを薄くすることができる。よって、第１領域ＡＲ１と第２領域ＡＲ２とにおいて、上記角度（第１角度α、第２角度β）に応じて湾曲部７１の厚さを大小させることで、ディフューザ流路３４の流路断面積が縮小するのを抑制しつつ、第１領域ＡＲ１および第２領域ＡＲ２の夫々における湾曲部７１の厚さを適切な厚さにすることができる。湾曲部７１の厚さを適切な厚さにすることで、湾曲部７１に生じる応力（振動応力や熱応力など）を低減させることができるため、ストラットカバー５の高サイクル疲労強度を向上させることができる。

幾つかの実施形態では、図９に示されるように、上述したフレア部材７の第１領域ＡＲ１（領域ＡＲ３）と第２領域ＡＲ２（領域ＡＲ４）とが、中空部６１の長軸ＬＡに沿った方向（図８中左右方向）において、中心軸ＣＢを挟んで互いに対向している。図９に示されるように、領域ＡＲ３における湾曲部７１の肉厚Ｔ３は、領域ＡＲ４における湾曲部７１の肉厚Ｔ４よりも厚くなっている。

上記の構成によれば、フレア部材７は、長軸ＬＡに沿った方向の一方側に第１領域ＡＲ１（領域ＡＲ３）が設けられ、長軸ＬＡに沿った方向の他方側に第２領域ＡＲ２（領域ＡＲ４）が設けられる。つまり、長軸ＬＡに沿った方向の他方側に位置する領域ＡＲ４では、長軸ＬＡに沿った方向の一方側に位置する領域ＡＲ３に比べて、フランジ部７３の外表面７３３の接線方向と中心軸ＣＢとがなす角度が大きいので、領域ＡＲ４の湾曲部７１Ｂに生じる応力が小さく、領域ＡＲ４の湾曲部７１Ｂの厚さを薄くすることができる。よって、上記の構成によれば、長軸ＬＡに沿った方向の一方側に位置する領域ＡＲ３および長軸ＬＡに沿った方向の他方側に位置する領域ＡＲ４の夫々における湾曲部７１の厚さを適切な厚さにすることができる。

幾つかの実施形態では、例えば図２に示されるように、フレア部材７は、長軸ＬＡに沿った方向の一方側（領域ＡＲ３が位置する側）が前縁として、ディフューザ流路３４における上流側に配置され、長軸ＬＡに沿った方向の他方側（領域ＡＲ４が位置する側）が後縁として、ディフューザ流路３４における下流側に配置される。この場合には、領域ＡＲ３における湾曲部７１Ａは、領域ＡＲ４における湾曲部７１Ｂに比べて、ディフューザ流路３４を流れる燃焼ガスの衝突頻度が高く、領域ＡＲ３の湾曲部７１Ａに作用する力は大きなものとなる。しかしながら、領域ＡＲ３の湾曲部７１Ａは、領域ＡＲ４の湾曲部７１Ｂに比べて厚さが厚いため、領域ＡＲ３の湾曲部７１Ａに生じる応力を低減させることができ、ひいてはストラットカバー５の高サイクル疲労強度を向上させることができる。

幾つかの実施形態では、図１０に示されるように、上述したフレア部材７の第１領域ＡＲ１（領域ＡＲ５）と第２領域ＡＲ２（領域ＡＲ６）とが、中空部６１の短軸ＭＡに沿った方向（図８中上下方向）において、中心軸ＣＢを挟んで互いに対向している。図１０に示されるように、領域ＡＲ５における湾曲部７１の肉厚Ｔ５は、領域ＡＲ６における湾曲部７１の肉厚Ｔ６よりも厚くなっている。

上記の構成によれば、フレア部材７は、短軸ＭＡに沿った方向の一方側に第１領域ＡＲ１（領域ＡＲ５）が設けられ、短軸ＭＡに沿った方向の他方側に第２領域ＡＲ２（領域ＡＲ６）が設けられる。つまり、短軸ＭＡに沿った方向の他方側に位置する領域ＡＲ６では、短軸ＭＡに沿った方向の一方側に位置する領域ＡＲ５に比べて、フランジ部７３の外表面７３３の接線方向と中心軸ＣＢとがなす角度が大きいので、領域ＡＲ６の湾曲部７１Ｂに生じる応力が小さく、領域ＡＲ６の湾曲部７１Ｂの厚さを薄くすることができる。よって、上記の構成によれば、短軸ＭＡに沿った方向の一方側に位置する領域ＡＲ５および短軸ＭＡに沿った方向の他方側に位置する領域ＡＲ６の夫々における湾曲部７１の厚さを適切な厚さにすることができる。
また、上記の構成によれば、図３に示されるような、ストラットカバー５が接線方向に沿って延在している場合において、外側ディフューザ３３に対して好適に連結させることができる。

幾つかの実施形態では、上述したフレア部材７は、上述した湾曲部７１と、筒状板金部材６に接続される上述した接続端７０と、湾曲部７１と接続端７０との間において中心軸ＣＢに沿って延在する上述した筒状部７２と、を含む。フレア部材７は、図８に示されるような、中心軸ＣＢに直交する断面において、中心軸ＣＢから長軸ＬＡに沿った方向に伸ばした直線ＬＡ１と交差する第３領域ＢＲ１と、中心軸ＣＢに直交する断面において、中心軸ＣＢから短軸ＭＡに沿った方向に伸ばした直線ＭＡ１と交差するとともに、第３領域ＢＲ１に比べて筒状部７２の厚さが薄い第４領域ＢＲ２と、を含む。図示される実施形態では、第３領域ＢＲ１と第４領域ＢＲ２との間において、各領域における筒状部７２の最大厚み同士を比較しているが、他の幾つかの実施形態では、各領域における筒状部７２の最小厚み同士を比較してもよいし、平均値や中央値を比較してもよい。

上記の構成によれば、ディフューザ流路３４を流れる燃焼ガスは、排気車室３の軸方向（ロータ１６の軸方向）に沿った速度成分だけでなく、周方向に沿って旋回する速度成分を有するので、燃焼ガスがストラットカバー５に衝突すると、衝突力はストラットカバー５がねじれるように作用する。このため、フレア部材７の長軸端、すなわち第３領域ＢＲ１には、フレア部材７の短軸端、すなわち第４領域ＢＲ２に比べて、大きな力が作用する。第３領域ＢＲ１における筒状部７２の厚さＴＴ１を、第４領域ＢＲ２における筒状部７２の厚さＴＴ２よりも厚くすることで、第３領域ＢＲ１に生じる応力を低減させることができ、ひいてはストラットカバーの高サイクル疲労強度を向上させることができる。

幾つかの実施形態では、例えば図８～１０に示されるように、上述した筒状部７２は、中心軸ＣＢに向かって突出するとともに、中心軸ＣＢ回りに周方向に沿って延在する内周リブ７７を含んでいる。図示される実施形態では、内周リブ７７は全周に亘り延在している。上記の構成によれば、フレア部材７は、内周リブ７７を設けることにより、剛性や強度を向上させることができ、その分だけ筒状部７２の厚さを薄くすることができる。

幾つかの実施形態では、上述したフレア部材７は、鋳造により形成された鋳造部品である。ここで、例えば図５に示されるような、板金加工により形成された板金部品であるフレア部材７は、その厚肉化が困難であるため、湾曲部７１に生じる応力を低減させるために、湾曲部７１の外表面７１１の曲率半径Ｒ１を大きなものとする必要がある。これに対して、例えば図６に示されるような、鋳造部品であるフレア部材７（７Ａ）は、その厚肉化が容易であるため、湾曲部７１の厚さＴ２を図５に示される湾曲部７１の厚さＴ１よりも厚くすることができるとともに、湾曲部７１の外表面７１１の曲率半径Ｒ２を上記曲率半径Ｒ１よりも小さくできる。湾曲部７１の外表面７１１の曲率半径Ｒ２を小さくすることで、ディフューザ流路３４の流路断面積の縮小を効果的に抑制することができる。

上記の構成によれば、フレア部材７は、鋳造部品であるので、板金加工により形成された板金部品に比べて、厚肉化が容易である。また、鋳造部品であるフレア部材７は、板金部品に比べて、湾曲部の外表面の曲率半径を小さくできるので、ディフューザ流路の流路断面積の縮小を効果的に抑制することができる。なお、外側フレア部材７Ａおよび内側フレア部材７Ｂの内の何れか一方を鋳造部品とし、他方を板金部品としてもよい。

幾つかの実施形態にかかるガスタービン１の排気車室３は、図２に示されるように、上述した筒状の車室壁３１と、車室壁３１の径方向内側に配置される筒状の外側ディフューザ３３と、外側ディフューザ３３の径方向内側に配置されて外側ディフューザ３３との間にディフューザ流路３４を形成する内側ディフューザ３５と、上述したストラットカバー５と、を備える。上述したストラットカバー５のフレア部材７は、外側ディフューザ３３に連結される外側フレア部材７Ａと、内側ディフューザ３５に連結される内側フレア部材７Ｂと、を含む。

上記の構成によれば、ストラットカバー５のフレア部材７は、外側ディフューザ３３に連結される外側フレア部材７Ａと、内側ディフューザ３５に連結される内側フレア部材７Ｂと、を含んでいる。外側フレア部材７Ａ及び内側フレア部材７Ｂの夫々は、少なくとも湾曲部７１において、筒状板金部材６の最小厚みよりも大きな厚さを有するので、湾曲部７１に生じる応力を低減させることができ、ひいてはストラットカバー５の高サイクル疲労強度を向上させることができる。

幾つかの実施形態では、上述した外側フレア部材７Ａは、図２に示されるように、排気車室３の軸線ＥＡに沿った断面において、上述した内側フレア部材７Ｂに比べて、少なくとも中心軸ＣＢよりもディフューザ流路３４の上流側に位置する湾曲部７１の厚さが厚い。

上記の構成によれば、ディフューザ流路３４は、外側フレア部材７Ａが位置している排気車室３における外周側（径方向外側）が、内側フレア部材７Ｂが位置している内周側（径方向内側）に比べて、高温となっており、且つ燃焼ガスの流速が高速となっている。このため、外側フレア部材７Ａには、内側フレア部材７Ｂに比べて、大きな力が作用する。外側フレア部材７Ａは、内側フレア部材７Ｂに比べて、中心軸ＣＢよりもディフューザ流路３４の上流側に位置する湾曲部７１の厚さを厚くすることで、上記湾曲部７１に生じる応力を低減させることができ、ひいてはストラットカバー５の高サイクル疲労強度を向上させることができる。

幾つかの実施形態では、上述した外側ディフューザ３３及び内側ディフューザ３５の少なくとも一方は、板金部品である。

上記の構成によれば、外側ディフューザ３３及び内側ディフューザ３５の少なくとも一方は、板金部品であるので、その厚さを薄くすることができ、ひいてはディフューザ流路３４の流路断面積の縮小を抑制することができる。また、外側ディフューザ３３及び内側ディフューザ３５の少なくとも一方は、板金部品であるので、ディフューザ流路３４を流れる燃焼ガスにより大きく振動し、ストラットカバー５のフレア部材７に振動応力を生じさせる。フレア部材７の湾曲部７１を厚いものとすることで、湾曲部７１に生じる振動応力を低減させ、ストラットカバー５の高サイクル疲労強度を向上させることができる。

幾つかの実施形態にかかるガスタービン１は、図１に示されるように、上述した排気車室３を備える。上記の構成によれば、ガスタービン１の排気車室３は、上述したストラットカバー５を備える。この場合には、ディフューザ流路３４の流路断面積の縮小を抑制することができるので、ガスタービン１の性能低下を抑制することができる。また、ストラットカバー５の高サイクル疲労強度を向上させることができるので、ガスタービン１の長期間運転に対する信頼性を向上させることができる。

本開示は上述した実施形態に限定されることはなく、上述した実施形態に変形を加えた形態や、これらの形態を適宜組み合わせた形態も含む。

上述した幾つかの実施形態に記載の内容は、例えば以下のように把握されるものである。

１）本開示の少なくとも一実施形態にかかるガスタービン（１）のストラットカバー（５）は、
中空部（６１）を有する筒状板金部材（６）と、
上記筒状板金部材（６）の軸方向における一端（６２）に接続され、上記筒状板金部材（６）から上記軸方向に離れるにつれて上記筒状板金部材（６）の中心軸（ＣＢ）からの距離が増加する外表面（７１１）を有する湾曲部（７１）を含むフレア部材（７）と、
を備え、
上記フレア部材（７）は、少なくとも上記湾曲部（７１）において、上記筒状板金部材（６）の最小厚み（ＴＣ）よりも大きな厚さを有する。

上記１）の構成によれば、ストラットカバーは、中空部を有する筒状板金部材と、フレア部材と、を備える。フレア部材は、少なくとも湾曲部において、筒状板金部材の最小厚みよりも大きな厚さを有する。この場合には、フレア部材の湾曲部を厚いものとすることで、湾曲部に生じる応力を低減させることができる。湾曲部に生じる応力を低減させることで、ストラットカバーの高サイクル疲労強度を向上させることができる。
また、上記１）の構成によれば、上記筒状板金部材は、鋳造により形成された鋳造部品に比べて、肉厚を薄くできる。上記筒状板金部材は、肉厚を薄くすることで、その外表面を筒状板金部材の中心軸に寄せることができるため、ディフューザ流路（３４）の流路断面積の縮小を抑制することができる。ディフューザ流路の流路断面積の縮小を抑制することで、ガスタービンの性能低下を抑制することができる。

２）幾つかの実施形態では、上記１）に記載のストラットカバー（５）であって、
上記フレア部材（７）の上記湾曲部（７１）の内表面（７１２）は、上記筒状板金部材（６）の内表面（６５）に対して上記中心軸（ＣＢ）側に突出している。

上記２）の構成によれば、フレア部材の湾曲部の内表面は、筒状板金部材の内表面に対して中心軸側に突出しているので、湾曲部の外表面（７１１）が中心軸から離れてディフューザ流路（３４）の流路断面積が縮小することを抑制しつつ、湾曲部の厚さを厚いものとすることができる。

３）幾つかの実施形態では、上記１）又は２）に記載のストラットカバー（５）であって、
上記フレア部材（７）は、
上記筒状板金部材（６）に接続される接続端（７０）と、
上記湾曲部（７１）を挟んで上記接続端（７０）とは反対側に位置するフランジ部（７３）と、
を含み、
上記フレア部材（７）は、上記中心軸（ＣＢ）に沿った断面において、上記フランジ部（７３）の外周縁領域（７３１）における上記フランジ部（７３）の内表面（７３２）の接線（ＴＬ）を挟んで上記筒状板金部材（６）とは反対側に膨出している。

上記３）の構成によれば、フレア部材は、中心軸に沿った断面において、上記接線を挟んで筒状板金部材とは反対側に膨出しているので、フレア部材の外表面（湾曲部７１の外表面７１１やフランジ部７３の外表面７３３）が接線から離れてディフューザ流路（３４）の流路断面積が縮小するのを抑制しつつ、フレア部材の膨出部（７５）を含む部分における厚さを厚いものとすることができる。

４）幾つかの実施形態では、上記３）に記載のストラットカバー（５）であって、
上記フレア部材（７）は、上記中心軸（ＣＢ）に沿った断面において、上記接線（ＴＬ）を挟んで上記筒状板金部材（６）とは反対側に膨出している膨出部（７５）の内表面（７５１）が、凸状に湾曲している。

上記４）の構成によれば、フレア部材の膨出部の内表面が凸状に湾曲しているので、膨出部において肉厚が過度に厚くなることを抑制することができる。膨出部において肉厚が過度に厚くなることを抑制することで、膨出部の冷却通路（例えば、第１冷却通路３８Ａなど）に面する内表面と、内表面に対して厚さ方向の反対側に位置する外表面（例えば、外表面７１１、７３３など）と、の間の温度差により生じる熱応力を低減することができる。フレア部材に生じる熱応力を低減させることで、ストラットカバーの高サイクル疲労強度を向上させることができる。

また、上記の構成によれば、フレア部材の膨出部の内表面が凸状に湾曲しているので、内表面の形状変化が緩やかであり、フレア部材における応力集中を緩和することができる。フレア部材における応力集中を緩和することで、ストラットカバーの高サイクル疲労強度を向上させることができる。

５）幾つかの実施形態では、上記１）～４）の何れかに記載のストラットカバー（５）であって、
上記フレア部材（７）は、
上記筒状板金部材（６）に接続される接続端（７０）と、
上記湾曲部（７１）を挟んで上記接続端（７０）とは反対側に位置するフランジ部（７３）と、
を含み、
上記フレア部材（７）は、
上記フランジ部（７３）の外表面（７３３）の接線方向と上記中心軸（ＣＢ）とが第１角度（α、例えばα１やα２）をなす第１領域（ＡＲ１、例えば図９中のＡＲ３や図１０中のＡＲ５）と、
上記中心軸（ＣＢ）を挟んで上記第１領域（ＡＲ１）に対向する位置に設けられ、上記フランジ部（７３）の外表面（７３３）の接線方向と上記中心軸（ＣＢ）とが上記第１角度（α）よりも大きい第２角度（β、例えばβ１やβ２）をなすとともに、上記第１領域（ＡＲ１）に比べて上記湾曲部（７１）の厚さが小さい第２領域（ＡＲ２、例えば図９中のＡＲ４や図１０中のＡＲ６）と、
を含む。

上記５）の構成によれば、第２領域は、第１領域に比べて、フランジ部の外表面の接線方向と中心軸とがなす角度が大きい。このため、第２領域における湾曲部（７１Ｂ）は、第１領域における湾曲部（７１Ａ）に比べて、緩やかに湾曲しており、湾曲部（７１Ｂ）に生じる応力が小さいため、湾曲部（７１Ｂ）の厚さを薄くすることができる。よって、第１領域と第２領域とにおいて、上記角度（第１角度α、第２角度β）に応じて湾曲部の厚さを大小させることで、ディフューザ流路（３４）の流路断面積が縮小するのを抑制しつつ、第１領域および第２領域の夫々における湾曲部の厚さを適切な厚さにすることができる。湾曲部の厚さを適切な厚さにすることで、湾曲部に生じる振動応力および熱応力を低減させることができるため、ストラットカバーの高サイクル疲労強度を向上させることができる。

６）幾つかの実施形態では、上記５）に記載のストラットカバー（５）であって、
上記中心軸（ＣＢ）に直交する断面内において、上記中空部（６１）は、短軸（ＭＡ）と上記短軸（ＭＡ）よりも大寸法である長軸（ＬＡ）とを有し、
上記フレア部材（７）の上記第１領域（領域ＡＲ３）と上記第２領域（領域ＡＲ４）とが、上記中空部（６１）の上記長軸（ＬＡ）に沿った方向において、上記中心軸（ＣＢ）を挟んで互いに対向する。

上記６）の構成によれば、フレア部材は、上記長軸に沿った方向の一方側に第１領域が設けられ、上記長軸に沿った方向の他方側に第２領域が設けられる。つまり、上記長軸に沿った方向の他方側に位置する領域（第２領域）では、上記長軸に沿った方向の一方側に位置する領域（第１領域）に比べて、フランジ部（７３）の外表面（７３３）の接線方向と中心軸とがなす角度が大きいので、上記領域の湾曲部（７１Ｂ）に生じる応力が小さく、上記領域の湾曲部の厚さを薄くすることができる。よって、上記の構成によれば、上記長軸に沿った方向の一方側に位置する領域（第１領域）および上記長軸に沿った方向の他方側に位置する領域（第２領域）の夫々における湾曲部（７１）の厚さを適切な厚さにすることができる。

７）幾つかの実施形態では、上記５）に記載のストラットカバー（５）であって、
上記中心軸（ＣＢ）に直交する断面内において、上記中空部（６１）は、短軸（ＭＡ）と上記短軸（ＭＡ）よりも大寸法である長軸（ＬＡ）とを有し、
上記フレア部材（７）の上記第１領域（領域ＡＲ５）と上記第２領域（領域ＡＲ６）とが、上記中空部（６１）の上記短軸（ＭＡ）に沿った方向において、上記中心軸（ＣＢ）を挟んで互いに対向する。

上記７）の構成によれば、フレア部材は、上記短軸に沿った方向の一方側に第１領域が設けられ、上記短軸に沿った方向の他方側に第２領域が設けられる。つまり、上記短軸に沿った方向の他方側に位置する領域（第２領域）では、上記短軸に沿った方向の一方側に位置する（第１領域）に比べて、フランジ部（７３）の外表面（７３３）の接線方向と中心軸とがなす角度が大きいので、上記領域の湾曲部（７１Ｂ）に生じる応力が小さく、上記領域の湾曲部の厚さを薄くすることができる。よって、上記の構成によれば、上記短軸に沿った方向の一方側に位置する領域（第１領域）および上記短軸に沿った方向の他方側に位置する領域（第２領域）の夫々における湾曲部の厚さを適切な厚さにすることができる。

８）幾つかの実施形態では、上記１）～４）の何れかに記載のストラットカバー（５）であって、
上記フレア部材（７）は、
上記筒状板金部材（６）に接続される接続端（７０）と、
上記湾曲部（７１）と上記接続端（７０）との間において上記中心軸（ＣＢ）に沿って延在する筒状部（７２）と、
を含み、
上記中心軸（ＣＢ）に直交する断面内において、上記中空部（６１）は、短軸（ＭＡ）と上記短軸（ＭＡ）よりも大寸法である長軸（ＬＡ）とを有し、
上記フレア部材（７）は、
上記中心軸（ＣＢ）に直交する断面において、上記中心軸（ＣＢ）から上記長軸（ＬＡ）に沿った方向に延ばした直線（ＬＡ１）と交差する第３領域（ＢＲ１）と、
上記中心軸（ＣＢ）に直交する断面において、上記中心軸（ＣＢ）から上記短軸（ＭＡ）に沿った方向に延ばした直線（ＭＡ１）と交差するとともに、上記第３領域（ＢＲ１）に比べて上記筒状部（７２）の厚さが薄い第４領域（ＢＲ２）と、
を含む。

上記８）の構成によれば、ディフューザ流路を流れる燃焼ガスは、排気車室の軸方向に沿った速度成分だけでなく、周方向に沿って旋回する速度成分を有するので、燃焼ガスがストラットカバーに衝突すると、衝突力はストラットカバーがねじれるように作用する。このため、フレア部材の長軸端、すなわち上記第３領域は、フレア部材の短軸端、すなわち上記第４領域に比べて、大きな力が作用する。上記第３領域における筒状部の厚さ（ＴＴ１）を、上記第４領域における筒状部の厚さ（ＴＴ２）よりも厚くすることで、上記第３領域に生じる応力を低減させることができ、ひいてはストラットカバーの高サイクル疲労強度を向上させることができる。

９）幾つかの実施形態では、上記１）～８）の何れかに記載のストラットカバー（５）であって、
上記フレア部材（７）は、鋳造により形成された鋳造部品である。

上記９）の構成によれば、フレア部材は、鋳造部品であるので、板金加工により形成された板金部品に比べて、厚肉化が容易である。また、鋳造部品であるフレア部材は、板金部品に比べて、湾曲部の外表面の曲率半径を小さくできるので、ディフューザ流路（３４）の流路断面積の縮小を効果的に抑制することができる。

１０）本開示の少なくとも一実施形態にかかるガスタービン（１）の排気車室（３）は、
筒状の車室壁（３１）と、
上記車室壁（３１）の径方向内側に配置される筒状の外側ディフューザ（３３）と、
上記外側ディフューザ（３３）の径方向内側に配置されて上記外側ディフューザ（３３）との間にディフューザ流路（３４）を形成する内側ディフューザ（３５）と、
上記１）～９）の何れか１項に記載のストラットカバー（５）と、
を備え、
上記ストラットカバー（５）の上記フレア部材（７）は、
上記外側ディフューザ（３３）に連結される外側フレア部材（７Ａ）と、
上記内側ディフューザ（３５）に連結される内側フレア部材（７Ｂ）と、
を含む。

上記１０）の構成によれば、ストラットカバーのフレア部材は、外側ディフューザに連結される外側フレア部材と、内側ディフューザに連結される内側フレア部材と、を含んでいる。外側フレア部材及び内側フレア部材の夫々は、少なくとも湾曲部において、筒状板金部材の最小厚みよりも大きな厚さを有するので、湾曲部に生じる応力を低減させることができ、ひいてはストラットカバーの高サイクル疲労強度を向上させることができる。

１１）幾つかの実施形態では、上記１０）に記載の排気車室（３）であって、
上記外側フレア部材（７Ａ）は、上記排気車室（３）の軸線（ＥＡ）に沿った断面において、上記内側フレア部材（７Ｂ）に比べて、少なくとも上記中心軸（ＣＢ）よりも上記ディフューザ流路（３４）の上流側に位置する上記湾曲部（７１）の厚さが厚い。

上記１１）の構成によれば、ディフューザ流路は、外側フレア部材が位置している排気車室における外周側が、内側フレア部材が位置している内周側に比べて高温となっており、外側フレア部材には、内側フレア部材に比べて、大きな力が作用する。外側フレア部材は、内側フレア部材に比べて、中心軸よりもディフューザ流路の上流側に位置する湾曲部の厚さを厚くすることで、上記湾曲部に生じる応力を低減させることができ、ひいてはストラットカバーの高サイクル疲労強度を向上させることができる。

１２）幾つかの実施形態では、上記１０）又は１１）に記載の排気車室（３）であって、
上記外側ディフューザ（３３）及び上記内側ディフューザ（３５）の少なくとも一方は、板金部品である。

上記１２）の構成によれば、外側ディフューザ及び内側ディフューザの少なくとも一方は、板金部品であるので、その厚さを薄くすることができ、ひいてはディフューザ流路の流路断面積の縮小を抑制することができる。また、外側ディフューザ及び内側ディフューザの少なくとも一方は、板金部品であるので、ディフューザ流路を流れる燃焼ガスにより大きく振動し、ストラットカバーのフレア部材に振動応力を生じさせる。フレア部材の湾曲部を厚いものとすることで、湾曲部に生じる振動応力を低減させ、ストラットカバーの高サイクル疲労強度を向上させることができる。

１３）本開示の少なくとも一実施形態にかかるガスタービン（１）は、
上記１０）～１２）の何れか１項に記載の排気車室（３）を備える。

上記１３）の構成によれば、ガスタービンの排気車室は、上述したストラットカバー（５）を備える。この場合には、ディフューザ流路（３４）の流路断面積の縮小を抑制することができるので、ガスタービンの性能低下を抑制することができる。また、ストラットカバーの高サイクル疲労強度を向上させることができるので、ガスタービンの長期間運転に対する信頼性を向上させることができる。

１ ガスタービン
３ 排気車室
３１ 車室壁
３２ ベアリングケース
３３ 外側ディフューザ
３４ ディフューザ流路
３４Ａ ディフューザ入口部
３５ 内側ディフューザ
３６ 隔壁
３７ 軸受部
３８Ａ，３８Ｂ，３８Ｃ 冷却通路
４ ストラット
４１ 外表面
５ ストラットカバー
６ 筒状板金部材
６１ 中空部
６２ 一端
６３ 上端
６４ 下端
７ フレア部材
７Ａ 外側フレア部材
７Ｂ 内側フレア部材
７０ 接続端
７１ 湾曲部
７２ 筒状部
７３ フランジ部
７４ 厚肉部
７５ 膨出部
７６ 中空部
７７ 内周リブ
１１ 圧縮機
１２ 燃焼器
１３ タービン
１４ 圧縮機車室
１５，２３ 静翼
１６ ロータ
１７，２４ 動翼
１８ 空気取入口
２１ タービン車室
２２ 燃焼ガス通路
２４Ａ 最終段動翼
ＡＲ１ 第１領域
ＡＲ２ 第２領域
ＡＲ３～ＡＲ６ 領域
ＢＲ１ 第３領域
ＢＲ２ 第４領域
ＣＡ ロータの中心軸
ＣＢ 筒状板金部材の中心軸
ＥＡ 軸線
ＬＡ 長軸
ＬＡ１，ＭＡ１ 直線
ＭＡ 短軸
Ｒ１，Ｒ２ 曲率半径
ＴＣ 最小厚み
ＴＦ 厚み
ＴＬ 接線

Claims (9)

1. 中空部を有する筒状板金部材と、
   前記筒状板金部材の軸方向における一端に接続され、前記筒状板金部材から前記軸方向に離れるにつれて前記筒状板金部材の中心軸からの距離が増加する外表面を有する湾曲部を含むフレア部材と、
   を備え、
   前記フレア部材は、少なくとも前記湾曲部において、前記筒状板金部材の最小厚みよりも大きな厚さを有し、
   前記フレア部材の前記湾曲部の内表面は、前記筒状板金部材の内表面に対して前記中心軸側に突出し、
   前記フレア部材は、
   前記筒状板金部材に接続される接続端と、
   前記湾曲部を挟んで前記接続端とは反対側に位置するフランジ部と、
   を含み、
   前記フレア部材は、前記中心軸に沿った断面において、前記フランジ部の外周縁領域における前記フランジ部の内表面の接線を挟んで前記筒状板金部材とは反対側に膨出している膨出部をさらに含み、
   前記外周縁領域は前記接線を含む平坦面で形成され、該平坦面はガスタービンの排気車室においてディフューザ流路を形成する外側ディフューザ又は内側ディフューザの対向面に重ね合わされて接合され、
   前記膨出部は、前記外周縁領域の前記平坦面の内側端より前記中心軸側に設けられている
   ガスタービンのストラットカバー。
2. 前記中心軸に沿った断面において、前記膨出部の内表面が凸状に湾曲している
   請求項１に記載のストラットカバー。
3. 中空部を有する筒状板金部材と、
   前記筒状板金部材の軸方向における一端に接続され、前記筒状板金部材から前記軸方向に離れるにつれて前記筒状板金部材の中心軸からの距離が増加する外表面を有する湾曲部を含むフレア部材と、
   を備え、
   前記フレア部材は、少なくとも前記湾曲部において、前記筒状板金部材の最小厚みよりも大きな厚さを有し、
   前記フレア部材は、
   前記筒状板金部材に接続される接続端と、
   前記湾曲部と前記接続端との間において前記中心軸に沿って延在する筒状部と、
   を含み、
   前記中心軸に直交する断面内において、前記中空部は、短軸と前記短軸よりも大寸法である長軸とを有し、
   前記フレア部材は、
   前記中心軸に直交する断面において、前記中心軸から前記長軸に沿った方向に延ばした直線と交差する第３領域と、
   前記中心軸に直交する断面において、前記中心軸から前記短軸に沿った方向に延ばした直線と交差するとともに、前記第３領域に比べて前記筒状部の厚さが薄い第４領域と、
   を含み、
   前記フレア部材はガスタービンの排気車室に形成されるディフューザ流路に配置されると共に、前記長軸は前記排気車室の軸線に沿って延在する
   ストラットカバー。
4. 前記筒状部は、前記中心軸に向かって突出するとともに、前記中心軸回りに周方向に沿って延在する内周リブを含んでいる
   請求項３に記載のストラットカバー。
5. 前記フレア部材は、鋳造により形成された鋳造部品である
   請求項１乃至４の何れか１項に記載のストラットカバー。
6. 筒状の車室壁と、
   前記車室壁の径方向内側に配置される筒状の外側ディフューザと、
   前記外側ディフューザの径方向内側に配置されて前記外側ディフューザとの間にディフューザ流路を形成する内側ディフューザと、
   請求項１乃至５の何れか１項に記載のストラットカバーと、
   を備え、
   前記ストラットカバーの前記フレア部材は、
   前記外側ディフューザに連結される外側フレア部材と、
   前記内側ディフューザに連結される内側フレア部材と、
   を含む
   ガスタービンの排気車室。
7. 前記外側フレア部材は、前記排気車室の軸線に沿った断面において、前記内側フレア部材に比べて、少なくとも前記中心軸よりも前記ディフューザ流路の上流側に位置する前記湾曲部の厚さが厚い
   請求項６に記載の排気車室。
8. 前記外側ディフューザ及び前記内側ディフューザの少なくとも一方は、板金部品である
   請求項６又は７に記載に排気車室。
9. 請求項６乃至８の何れか１項に記載の排気車室を備えるガスタービン。

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