JP2675361B2 - ガスタービン機関及びガスタービン機関用の支持構造体 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 関連出願との関係 この出願は同日に出願された係属中の米国特許出願番
号第117,183号（1987年11月５日）と関連を有する。こ
の発明は下流側の部材を冷却する為の冷却空気を吐出す
る手段を含む枠構造に関する。

発明の背景 この発明は全般的に側路空気通路及びタービン吐出通
路を構成する全体的に同心の円筒形ケーシングを持つ形
式のガスタービン機関と、タービン吐出通路の下流側に
配置される支持構造とに関する。

ガスタービン・ジェット・エンジンの１形式として、
ターボファンがあり、これは「バイパス」エンジンと呼
ばれることがある。こう云う機関は環状側路空気通路又
は単に側路ダクトと呼ばれるものを、内側ライナとジェ
ット・エンジンのケーシングの間に持っている。低圧圧
縮機からの吐出空気が、側路ダクト空気と、高圧圧縮
機、燃焼器及び少なくとも１つのタービンを含むガス発
生器との間で分割されるのが典型的である。高温のター
ビン吐出ガス及び低温の側路空気が、混合器と呼ばれる
環状装置により、タービンの下流側で一緒にされ又は混
合される。上に述べたことの他に、ジェット・エンジン
では、典型的にはアフタバーナと呼ばれる推力増強手段
を使うことが知られている。即ち、燃料／空気混合物が
燃焼室及びタービンを通過した後、利用し得る酸素の全
部が消費されていないので、高温のタービン吐出ガスに
は、幾分か余分の推力を発生する余地がある。従って、
更に多くの燃料を追加すると共に、アフタバーナで富化
した燃料／ガス混合物を点火する手段を設けることによ
り、余分の推力を実現することが出来る。

一層高級な機関はタービン入口温度が一層高い為、タ
ービン出口に於ける下流側の温度も一層高くなり、これ
は現在のある機関のタービン入口温度に近付くことがあ
る。従って、高温排気通路にある他の装置と共に、構造
的な枠部材の冷却を改善すること、並びにアフタバーナ
・エンジンの場合は、逆火が起る傾向を下げる様な環境
を設けることが重要である。逆火は、アフタバーナの火
炎の前端が保炎器に於ける設計された場所を通越して、
上流側に移動することである。この逆火の傾向は、火炎
器の入口温度が自動点火レベルに接近してそれを通越す
時に強くなることがあり、従って、排気温度が高いこと
は、保炎器の耐久力の問題となるだけでなく、逆火によ
る動作上の制限にもなる。最後に、こう云う問題を取上
げる時、アフタバーナのディフューザ部分を閉塞したり
或いは流れを乱すことによって、余分の圧力損失を生ず
ると、機関の全体的な性能が低下するので、こう云う圧
力損失を生じないことが重要である。

従って、この発明の１つの目的は、ガスタービン機関
に対する改良された支持構造を提供することによって、
機関の性能を高める裏付けとすることである。

この発明の別の目的は、支持構造の冷却を改善するこ
とである。

この発明の別の目的は、支持構造より下流側の機関の
部品の冷却を改善することである。

この発明の別の目的は、アフタバーナの入口ディフュ
ーザの性能を高める為の改良された支持構造を提供する
ことである。

この発明の別の目的は、アフタバーナを持つ機関で、
下流側の保炎器の動作能力を改善することである。

この発明の別の目的は、下流側の部品の赤外線によっ
て検出される可能性を少なくする為に、下流側の部品に
対する冷却空気の源を提供することである。

発明の要約 同心の側路空気通路及びタービン吐出ガス通路を構成
する全体的に円筒形のケーシングを持つ形式のガスター
ビン機関に対する支持構造を説明する。この支持構造は
内側及び外側リングを半径方向に伸びる中空支柱によっ
て接続して構成される。構造的な各々の支柱が中空保護
整形体の中に封入されている。この整形体はタービン吐
出通路に冷却空気を吐出して、機関の効率を更に高くす
る手段を持っている。

この発明の実施例では、各々の整形体はその後縁に吐
出シュートが形成されており、吐出シュートは全体的に
整形体に対して垂直である。支持構造がタービン吐出通
路内に取付けられ、各々の整形体には、側路通路内に取
付けられていて、各々の整形体の中空内部と流体が連通
する少なくとも１つの空気スクープにより、その中空内
室に低圧圧縮機の吐出空気又は側路空気を供給する。こ
の為、冷却空気が各々の整形体の中空内部に送込まれ、
シュートから排出される。シュートは環状の配列になっ
ており、こうして冷却空気の通路と整合させることの出
来る機関の下流側の部品に対し、冷却空気の環状の層流
を供給する。更に、支持構造を機関のディフューザ部分
に配置することが出来、吐出シュートを使うことによっ
て、拡散速度を制御し、これによってディフューザの性
能を改善することが出来る。吐出シュートの環状配列の
出口平面の静圧を低くすることによって、支柱の冷却空
気入口に対する差圧を高くすることによって冷却の流れ
を強めることにより、冷却作用がよくなる。下流側のア
フタバーナ部品の耐久力が、冷却空気が局部的に限られ
ることによってよくなり、逆火及び自動点火が起る傾向
が低下する。

この発明に特有と考えられる新規な特徴は特許請求の
範囲に記載してあるが、この発明の好ましい実施例、及
びその他の目的並びに利点は、以下図面について詳しく
説明する所から明らかになろう。

発明の詳しい説明 第１図はガスタービン機関11の断面図である。機関11
は側路又はターボファン・エンジンと呼ばれる形式の軸
流機関であるが、この発明がこの他の形式の機関にも用
いることが出来ることは云うまでもない。機関11が空気
取入口13及び排出出口15を持ち、こうして機関の中の全
体的な流れの方向を定める。取入口13が、機関の前端に
ある普通の低圧圧縮機（LPC）17を収容している。LPC
17の下流側で、機関11が、半径方向内側のケーシング19
及びそれを取巻く外側ケーシング21を含む全体的に円筒
形の２つのケーシングに分割されている。LPC吐出流の
一部分が環状側路空気通路又はダクト23に差向けられ
る。内側ケーシング19が普通のガス発生器25を持ってい
る。これは直列に接続された高圧圧縮機（HPC）27、燃
焼器29、高圧タービン（HPT）30及び低圧タービン（LP
T）31を含む。HPT 30がHPC 27を駆動し、これに対し
てLPT 31が同軸の第１及び第２の軸32,34を介してLPC
17を駆動する。燃料が燃料管33を介して燃焼器29に供
給される。ケーシング19より下流側の容積はタービン吐
出通路又は出口35と見なすことが出来る。

この発明の１実施例による環状支持構造又は単に支持
体と呼ぶ構造37が、タービン出口35に位置ぎめされてお
り、これを他の図面について詳しく説明する。普通の設
計の外側支持部材39が側路ダクト23内に位置ぎめされ
る。普通の混合器41が、環状形又はひまわり（半径方向
ローブ）形であってよいが、側路ダクト23とタービン出
口35の間に設けられ、低温のLPC吐出空気を高温のター
ビン吐出ガスと混合する。図示の実施例では、機関11が
普通のアフタバーナ151を持っている。このアフタバー
ナは、アフタバーナ151に燃料を供給する複数個のアフ
タバーナ燃料管43を有する。少なくとも１つの環状保炎
器45がアフタバーナ燃料管43より下流側に配置される。
支持体37を別とすると、機関11の残りの部分は普通のも
のであり、調節自在の排気ノズル51と、タービン出口35
及びアフタバーナ151内に配置されたセンタボディ53と
を含む。

次に第２図についてこの発明の実施例を説明する。第
２図は主に支持体37を示しており、この図は、第１図の
線２−２で示す様に、アフタバーナ151から機関11を上
流側に見た図である。支持体37が、半径方向内側のリン
グ61及び半径方向外側のリング65を、その間を伸びる複
数個の半径方向部材又は整形体67で接続して構成され
る。内側リング61が普通の後側機関支承ケーシング71
（第１図）を支持し、これに対して外側リング65がケー
シング19を支持する。支持体37がLPT 31より下流側
で、タービン出口35内に配置される。各々の整形体67が
ウィング又は混合シュート75を持っている。このシュー
トを以下詳しく説明する。

第３図は支持体37の一部分の側面断面図であり、特に
１つの整形体67を示している。整形体67の一部分を切欠
いて、種々の流体流路を示してある。整形体67はLPT 3
1のガス吐出部と整合しており、タービン出口35内に位
置ぎめされている。内側ケーシング19及び外側ケーシン
グ21が環状側路ダクト23を構成することが示されてい
る。整形体67自体は、その構造が十分理解される様に、
第３図、第4A図、第5A及び第5B図について更に説明す
る。整形体がエーロフォイルの形をした外面81を持ち、
それが支持体37の内側及び外側リング61,65の間を半径
方向に伸びる。第4A図に一番よく示されているが、各々
の整形体67は半径方向内側のスカート部83と半径方向外
側のスカート部85を持っていてよく、これらが整形体を
内側及び外側リング61,65に夫々結合する構造になる。

第３図、第4A図及び第4B図と共に第5A図及び第5B図を
見れば、整形体67が中空内室89を持つことが一番よく判
る。室89が整形体の前縁91から後縁93まで、整形体の軸
方向の幅全体にわたって伸びている。構造用の中空内側
部材又は支柱95が室89内に位置ぎめされ、リング61,65
に取付けられて、構造支持体となる。支柱95が内側流路
97を持ち、その中を冷却空気（実線の矢印で示す）を普
通の様に通して、後側支承部71の様な機関の内側部品へ
送ることが出来る。この流路97は潤滑用配管（図面に示
してない）に対する流路としても用いることが出来、こ
れによっても冷却空気流の利点が得られる。

整形体67の室89が１対のじゃま板を持ち、これらのじ
ゃま板が冷却空気を整形体67の前縁91から後縁93へ差向
ける。整形体を通る流体の流れの方向に対し、上流側の
じゃま板101の後に下流側のじゃま板103が続く。上流側
のじゃま板101が整形体67の半径方向外側の縁から途中
まで整形体の中に伸び、これに対して下流側のじゃま板
103が整形体67の半径方向内側の縁から途中まで整形体
の中に伸び、第３図に一番よく示されている様に、整形
体67の内部で、整形体67の前縁91から後縁93まで曲りく
ねった流路を作る。この曲りくねった流路は、整形体67
内部の３回パス冷却通路と見なすことが出来る。第３図
と共に第4B図を見ればはっきり判る様に、冷却用の流れ
の比較的小さい部分が、流線形部材の後縁から複数個の
空気分流孔107を介して排出され、整形体67の中を冷却
空気が流れて、それを冷却する様に保証する。

各々の整形体67には下流側の方向に冷却空気を吐出す
る手段が形成されている。この手段は、前に第4A図及び
第4B図について述べたシュート75を含んでおり、これが
第5A図及び第5B図に更に詳しく示されている。第5A図
は、図面を見易くする為に、半径方向外側のスカート部
85を除いた整形体67の平面図である。更に具体的に云う
と、第5B図をも参照して説明すれば、シュート75は、円
周方向に見た幅寸法が、半径方向に見たその高さ寸法よ
りも大幅に大きい。シュート75は整形体67の一部分とし
ての三角翼の形をしている。シュート75は整形体67に対
して全体的に垂直に形成された冷却空気の吐出部であ
る。シュート75の横方向の後縁が半径方向の軸線に対し
て全体的に垂直に整合していることが好ましく、隣合っ
たシュート75の後縁が１つの軸方向平面、即ち、共通の
円周に沿って配置されている。この配置は、LPT 31か
らのガス流の吐出旋回角を釣合わせる為に、整形体67自
体が機関の軸方向中心に対して典型的には傾いているに
も拘らず、後で説明する様な冷却空気の好ましい環体を
得るのに役立つ。

シュート75には、整形体67から一番遠く離れている横
方向外側の１対の円形流路111、整形体67に一番接近し
た横方向内側の１対の細長い流路113、及び外側及び内
側の流路111,113の間にある１対の中間の細長い流路115
を含む複数個の流路を形成することが出来る。第１の１
対の分割壁119が外側流路111をそれに隣接した中間流路
115から隔て、第２の一対の分割壁121が内側流路113を
それに隣接した中間流路115から隔てる。整形体67に設
けられた上流側の１組の孔131が整形体の内室89と１対
の外側流路111の間で流体を連通させる。整形体67の中
流の１組の孔133が、整形体の内室89と１対の中間流路1
15の間で流体を連通させる。整形体67にある下流側の１
組の孔135が、整形体の内室89と１対の内側流路113の間
で流体を連通させる。上流側の孔131は上流側のじゃま
板101より上流側にあり、中流の孔133は上流側及び下流
側のじゃま板101,103の間にある。下流側の孔135は下流
側のじゃま板103の下流側にある。

上に述べた配置は、流体の最適の流れ及び流体の最適
の流れの分割を作り出すと共に、これから説明する様
に、支持部材の下流側に環状の流れパターンを確実に発
生するものである。第5B図はシュート75の出口側の端の
輪郭を示しており、対の流路111,113,115を示してい
る。具体的に云うと、孔131,133,135及び流路111,115,1
13は、シュート75の後縁に対する空気流を計量して送込
んで、隣接したシュート75と共に、冷却空気の環体を発
生する為に、その幅に沿って全体的に一様に空気を吐出
することを保証する様な寸法である。好ましい実施例の
シュート75を示したが、空気が一様に吐出される様にす
るこの他の構成を用いてもよい。

第３図に戻って説明すると、空気スクープ141が側路
ダクト23内に位置ぎめされ、LPC吐出空気の一部分を取
出して、それを整形体67に送出す。好ましい実施例で
は、整形体67毎に１つの空気スクープを設けることが出
来る。スクープ141が高圧室145と流れが連通していて、
これに空気を供給し、この高圧室が、流れを示す白抜き
の矢印で表わす様に、整形体の内室89と流れが連通し
て、それに空気を供給する。この後、冷却空気が整形体
67の前縁91から、この前縁に沿って半径方向内向きに流
れ、上流側のじゃま板101に沿って半径方向上向きに流
れ、その後下流側のじゃま板103に沿って３回パス流路
で後縁93まで流れ、最後に後縁の空気分流孔107及びシ
ュート75から、これから説明する下流側の部材を冷却す
る様に吐出される。

各々の整形体67がそれ自身の空気スクープを持つこと
は必要ではない。従って、整形体67よりも少ない数のス
クープ141を用いてもよく、高圧室145は、隣接する整形
体67又は全ての整形体67に空気を供給することが出来る
様な範囲まで、円周方向に高圧室を延長してもよい。更
に、支柱95の内側流路97に対する冷却空気が、支持体37
の円周に沿って配置されたこの他の適当な手段又は同様
なスクープ（図面に示してない）から取出されることに
注意されたい。整形体67の内室89に対する空気流は、整
形体67の前縁91及び後縁93の間で独立に分割して、前に
述べた３回パス流路に代る構成として、前縁の冷却空気
が支持体37の半径方向の内側部分から外へ送出される様
にしてもよいことを承知されたい。

第２図、第4B図、第5B図を参照すれば、支持体37及び
それに取付けられた吐出シュート75からの冷却空気の吐
出パターンは、主に環状空気の層状の環体又はリングの
形であることは明らかである。各々の整形体67が前に述
べた様なシュート75を備えていて、シュート75が円周方
向の両方向に伸びて、シュート75の夫々半分が、隣合っ
た整形体67の間の距離の約1/3にわたって伸びる様にす
れば、こう云うことが保証される。即ち、隣合った整形
体67の間の距離の約2/3が、隣合ったシュートの部分に
よって占められ、これに対して距離の1/3が開放してい
る。

この発明の１つの目的として、シュート75から出て来
る空気を使って、航空機用機関内の下流側の部材を冷却
する。この発明の別の目的として、シュート75から出て
来る空気を使って、アフタバーナ151に於ける逆火の惧
れを少なくする。第１図に戻って説明すると、機関のア
フタバーナ151は一般的に燃焼ライナ153を持っている。
アフタバーナの燃料手段43から送出された燃料が、ター
ビン吐出ガス及びLPC吐出空気と、支持体37の直ぐ下流
側の領域内で混合される。保炎器45は環状構造であっ
て、アフタバーナの燃料が点火してアフタバーナの炎が
安定にとゞまる様にするのに十分な位に低速のポケット
を作る。然し、タービンの入口温度が一層高い為に、タ
ービンの排気温度が上昇すると、逆火の余裕、又は炎が
適当に下流側にとゞまる傾向が現象する。保炎器の入口
領域に於ける温度が増加する傾向を持つと、燃料／ガス
混合物の点火が、保炎器45より前側の領域へと上流側へ
移動する傾向を持ち、そこで保炎器45を傷める惧れがあ
る。更に、タービン吐出温度が上昇するにつれて、自己
点火又は自発燃焼を起す傾向が強まる。

この発明の１実施例では、支持体37には、シュート75
からの冷却空気を、前に述べた様に下流側に向って環状
の流れパターンで吐出する手段が設けられている。シュ
ート75は、保炎器45と整合したタービン吐出ガスの流線
に沿って、冷却空気の環体を形成する様に、整形体67上
に半径方向に位置ぎめされている。これによって保炎器
45の近辺に於ける空気の温度が低下し、その為逆火の余
裕が増加し、炎の先頭が望ましくない程保炎器45に接近
するのを防止する。この発明のこの実施例は、下流側の
部材をも冷却する。例えば、保炎器45を冷却するが、こ
れは、それが一層低い温度で動作する為に、その耐久力
を延ばす。

従って、支持体37の下流側に冷却空気の流れを作っ
て、下流側部材の領域に於けるガスの温度を下げると共
に、下流側の部材を冷却することが、この発明のこの実
施例の重要な一部分である。後の場合、温度が一層低い
ことによって、逆火の余裕が増加し、自己点火の惧れが
少なくなる。

下流側の部材は上に述べた様に、冷却空気の環状の流
れパターンと整合して、冷却効果を最大にするのが望ま
しいこと、従って、下流側の部材が、その半径方向の位
置に関する限り、支持部材の吐出シュートとも整合する
ことに注意されたい。途中シュート75から出て行く冷却
空気は、保炎器の入口と整合した幅の狭い環状区域で層
状である。１実施例では、この整合により、アフタバー
ナの保炎器の入口ガス温度が80゜F程度低下した。

勿論、その耐久力が温度上昇の影響を受ける様な機関
の他の支持部材等の様に、この他の下流側の部材（保炎
器以外の）を冷却することも出来る。赤外線（IR）検出
による傷み易さを低下させる為に、ある下流側部材の温
度を下げることが出来ることも、この発明のこの実施例
の一部分である。

機関11がディフューザ175（第３図）をも持ち、これ
はLPT 31から保炎器45まで伸びる流路である。タービ
ン吐出ガスは比較的高速であるから、アフタバーナ151
内で適正な燃焼が出来る様にする為には、この速度をデ
ィフューザによって下げなければならない。他の場合に
は、アフタバーナに於ける炎の不安定性を招く様な流速
を下げる為に、流れを減速することが出来る様にするの
は、このディフューザ175に於てゞある。その壁に於け
る望ましくない流れの剥離を下げる為に、この拡散は比
較的低い割合で行なわなければならない。整形体67がデ
ィフューザ175内に配置されており、それらが発散して
から収斂する形を持つエーロフォイル形部材である為、
それが拡散の割合に影響を与える。整形体67の後縁部
分、即ち収斂部分が、その収斂する形の為に、局部的な
拡散の割合を高める。然し、整形体67の後縁部分に取付
けたシュート75を使うことにより、流れを遮る面積を増
やし、こうして他の場合に起る様な拡散の場合の局部的
な増加を打消し、こうして拡散の割合を制御する。更
に、シュート75が分流器として作用して、ディフューザ
の全体的なリカバリーを改善する。この分流器、即ち、
シュート75がディフューザの等価壁角を減少し、こうし
てディフューザの性能を改善する。云い換えれば、典型
的なディフューザは相隔たる第１及び第２の壁を持ち、
各々の壁が予め選ばれた角度で発散する。壁の間に分流
器を利用することにより、２つの流路が作られ、各々の
流路の等価壁角は、分流器の壁角がゼロである為に、予
め選ばれた角度よりも小さい。この様に壁角を減少する
ことが、拡散の割合を低下させるので望ましい。更に、
シュート75からの吐出流が、普通のひまわり形混合器の
基準に従って、ディフューザからの流れを更に流線形に
する。

この発明のディフューザの分流作用、拡散の割合の制
御及びシュートの閉塞作用と云う利点は、第6A図、第6B
図及び第6C図を参照すれば、更によく理解されよう。第
6A図は典型的なディフューザの形、即ち、ディフューザ
175を示しており、典型的なエーロフォイル形の支柱を
追加してある。拡散の割合（又はガスの減速度）は、支
柱を挿入したことを別とすれば、比較的一様であること
が容易に理解されよう。支柱を追加したことにより、局
部的なガス流の閉塞が起り、従って支持構造の最大の厚
さ（即ち、軸方向の部位ｃ）の点まで、拡散の割合が減
少する。厚さが最大である点ｃから支柱の後縁ｄまでの
支柱部分では、面積変化が急に大きくなることが判る。
この様な局部的に高い拡散の割合は、流れの剥離を促進
する惧れがあり、従って圧力損失が増加する為に、性能
の低下を招く。流れの面積が、発散する内側及び外側の
壁の為、並びに更に断面積が第6A図の上側の図に示す様
に、支柱の間で半径方向に減少する為に、流れの面積が
２方向に発散する。

第6B図に示すこの発明で提案する形の場合、シュート
75を追加したことにより、ｃ及びｄの間の領域で、シュ
ート75の軸方向に形がきめられた阻止作用により、局部
的な過大な拡散を実質的になくすことが出来る。更に、
シュート75からの冷却用の流れを導入することにより、
シュート75の下流側の領域が埋められ、こうしてシュー
ト75を空気力学的に流線形にする。即ち、シュートの吐
出平面に於ける流れの面積の突然の増加は、この領域を
埋める冷却空気の吐出によって実効的にゼロにすること
が出来る。この様な冷却空気を導入することは、第6B図
に破線で示す様に、延長したシュート75を設けることゝ
類似している。

従って、シュート75を追加したことが、ディフューザ
の分流作用（第6B図の流れ１及び２）を行ない、シュー
ト75の物理的な形が支持体37の後側部分に於ける過大な
拡散の割合を低下させることが理解されよう。このこと
が第6C図に例示されている。第6C図は、整形体／支柱を
持つ場合及び持たない場合の第6A図のディフューザ175
の軸方向の距離に対する流れの面積を示している。支柱
がない場合、点ａ及びｅの間では拡散の割合は線形にな
る。支柱があると、拡散の割合は、前縁及び後縁に対応
する点ｂ及びｄの間で影響を受ける。支柱にシュート75
を追加すると、第6B図に示す構造になり、拡散の割合は
第6C図に示す様に制御される。この為、第6C図に示す様
に、点ｃ及びｄの間で過大な拡散の割合が避けられる。

これによって、シュート75に要求される様な追加の流
線形構造（例えば第6B図の破線）が避けられる。こう云
う構造を使えば、他の流れが存在しない場合、軸方向に
於けるディフューザの長さが長くなる。こうすることに
より、シュート75は、比較的低温の圧縮機の吐出空気を
タービンの吐出ガスと組合せるひまわり形混合器と似た
ものになる。

以上の説明から、機関の空冷の後側支持部材が、その
中に支持部材を配置したディフューザの空気力学的な性
能を改善すると共に、空冷によって耐久力が増す様にな
ることにより、機関の性能を高めることが可能になった
ことが理解されよう。更に、支持部材を通る空気流を利
用して、下流側の部材と共に下流側のガスを選択的に冷
却して、下流側の部材の耐久力を高め、そのIR分布を低
下させ、更にアフタバーナの逆火の余裕を増加する。

この発明の好ましい実施例と考えられるものを説明し
たが、当業者にはこの他の変更が考えられよう。この様
な全ての変更は、この発明の範囲内に含まれることを承
知されたい。

【図面の簡単な説明】

第１図はガスタービン機関の側面断面図で、主な構成部
分を示す。 第２図はアフタバーナの入口部分から上流側に機関の中
を見た支持構造の端面図、 第３図はこの発明の１実施例による支持構造の支柱及び
整形体の一部分を切欠いた断面図、 第4A図及び第4B図はその前側及び後側近くで見た支柱及
び整形体の図、 第5A図及び第5B図は上部を取除いた支柱及び整形体の平
面図並びに整形体の吐出シュートの一部分の端面図、 第6A図乃至第6C図はこの発明の１実施例によるディフュ
ーザ内の流れの様子を示すグラフである。 主な符号の説明 19,21:ケーシング 23:側路ダクト 35:タービン吐出通路 61:内側リング 65:外側リング 67:整形体 75:吐出シュート 89:中空内室 95:支柱 141:空気スクープ

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】同心の側路空気通路とタービン吐出通路と
   を画定している全体的に円筒形のケーシングを有してい
   る形式のガスタービン機関であって、 該ガスタービン機関は、前記タービン吐出通路内に設け
   られている支持体を備えており、 該支持体は、半径方向に伸びている複数の部材により連
   結されている外側リングと内側リングとを含んでおり、
   前記半径方向に伸びている部材は、タービンの吐出ガス
   のための流れ流路を画定している部材の間に配置されて
   いると共に、前記半径方向に伸びている部材の各々は、
   中空内室を含んでおり、 前記ガスタービン機関は、 前記半径方向に伸びている部材の各々の前記中空内室へ
   ある供給量の冷却空気を送り出す手段と、 機関の下流側の部材を冷却するために、前記流れ流路を
   画定している部材から且つ該部材の間に隔設されている
   環体へのみ前記半径方向に伸びている部材からの冷却空
   気を吐出する手段とを備えているガスタービン機関。
2. 【請求項２】冷却空気側路通路とタービン吐出通路とを
   画定している全体的に円筒形のケーシングを有している
   形式のガスタービン機関用の支持構造体であって、 中空内室を有していると共に、タービンの吐出ガスのた
   めの流れ流路を画定している部材の間に配置可能である
   整形体と、 該整形体に形成されていると共に該整形体に対して全体
   的に垂直に設けられている吐出シュートであって、該吐
   出シュートは、前記流れ流路を画定している部材から且
   つ該部材の間に隔設されており、前記内室と流体が連通
   している、吐出シュートとを備えたガスタービン機関用
   の支持構造体。
3. 【請求項３】同心の側路空気通路とタービン吐出通路と
   を画定している全体的に円筒形のケーシングを有してい
   る形式のガスタービン機関用の支持構造体であって、 半径方向に伸びている複数の部材により連結されている
   外側リング及び内側リングであって、前記半径方向に伸
   びている部材は、タービンの吐出ガスのための流れ流路
   を画定している部材の間に配置可能である、外側リング
   及び内側リングと、 前記半径方向に伸びている部材の各々に形成されている
   と共に該半径方向に伸びている部材の各々に対して全体
   的に垂直に設けられており、前記支持構造体を通る拡散
   流量を制御するウィング部材であって、前記流れ流路を
   画定している部材から且つ該部材の間に隔設されている
   ウィング部材とを備えたガスタービン機関用の支持構造
   体。
4. 【請求項４】環状外側ケーシングと、 該環状外側ケーシングと当該環状内側ケーシングとの間
   に側路ダクトを画定するように前記外側ケーシングから
   半径方向内側に隔たっている環状内側ケーシングと、 前記外側ケーシング内に且つ前記内側ケーシングより上
   流側に設けられている圧縮機と、 前記内側ケーシング内に且つ前記圧縮機より下流側に設
   けられているガス発生器であって、前記圧縮機は、前記
   側路ダクト及び前記ガス発生器の両方と流れが連通して
   いる、ガス発生器と、 前記内側ケーシングの後端に設けられていると共に前記
   ガス発生器と流れが連通しており、前記ガス発生器の回
   転子要素を支持する環状支持体とを備えており、 該環状支持体は、 外側リングと、 該外側リングから半径方向内側に隔たっている内側リン
   グであって、前記外側リングと該内側リングとの間に設
   けられており、前記ガス発生器から吐出されたガスを拡
   散させるディフューザを画定している内側リングと、 該内側リングと前記外側リングとの間を伸びており、円
   周方向に相隔たっている複数の支柱と、 前記内側リングと前記外側リングとの間を伸びている複
   数の中空整形体であって、該整形体の各々は、該整形体
   の各々と前記支柱のそれぞれ１つの支柱との間に室を画
   定するように、該それぞれ１つの支柱の周りに隔たって
   おり、前記室は、前記側路ダクトと流れが連通してい
   る、複数の中空整形体と、 該整形体の前記室からの空気を下流側の方向に吐出する
   手段とを含んでいるガスタービン機関。
5. 【請求項５】燃焼ガスを吐出するガス発生器と、 保炎器と、燃料管とを含んでおり、前記燃焼ガスを受け
   取るアフタバーナと、 前記保炎器及び燃料管の上流側に設けられており、前記
   燃焼ガス及び前記保炎器を冷却して前記アフタバーナに
   おける逆火を防止するように、前記燃焼ガス内に冷却空
   気を層状の環体として吐出する手段とを備えたガスター
   ビン機関。