JP2019002376A - ガスタービンエンジン - Google Patents

Abstract

【課題】ストラットの内部を軸受用の給油路および排油路が通過する構造のガスタービンエンジンにおいて、軸受室からの排油性を向上させる。【解決手段】内筒（１５）と外筒（１７）との間に形成された環状の排気通路（１７）を有する排気ディフューザ（１１）と、前記内筒（１５）の径方向内側に形成されて、タービンのロータ（９）を支持する軸受（１９）を収容する軸受室（２３）と、前記排気通路（１７）を横断する複数の中空ストラット（２１）と、ストラット（２１）の内部を通って延び、前記軸受室（２３）に供給されるオイルを導入する導油路（３３）と、ストラット（２１）の内部を通って延び、前記軸受室（２３）の底面に開口した排油入口（４１ａ）からオイルを排出する排油路（４１）とを備えるガスタービンエンジンにおいて、前記導油路（３３）を通ったオイルの一部を前記排油入口（４１ａ）に向けて吐出する吐出油路（５１）を設ける。【選択図】図２

Description

本発明は、ガスタービンエンジン、特にはガスタービンエンジンにおける排油構造に関する。

ガスタービンエンジンにおける、タービンからの排気を排出する排気ディフューザの構造として、板状の外筒および内筒からなる二重構造が一般的に採用されている。排気ディフューザを形成する外筒と内筒とは、径方向に延びる支柱であるストラットによって連結されている（例えば、特許文献１）。

さらに、上述のようなストラットを有するガスタービンエンジンでは、排気ディフューザの内径側に位置するロータ支持用軸受のためのオイルの通路（給油路および排油路）を、ストラットの内部空間を通過させて延設している。このようにして、ガスタービンエンジン内の空間を有効に利用して、ガスタービンエンジン全体の小型化が図られている。

特開２０１５−２００２１１号公報

しかし、排気ディフューザを貫通して設けられるストラットは、排気の圧力損失をもたらす部材であるので、ガスタービンエンジンの効率を改善するためにはできるだけ細く形成することが望ましい。そのためには、ストラットの内部を通過する給油路および排油路の小径化が必要となる。他方、排油路を単に小径化した場合、軸受室からの排油性が低下することになる。

本発明の目的は、上記の課題を解決するために、ストラットの内部空間を軸受用の給油路および排油路が通過する構造のガスタービンエンジンにおいて、軸受室からの排油性を向上させることにより排油路の小径化を可能とし、これによってストラットを小型化してガスタービンエンジンの効率を向上させることにある。

前記した目的を達成するために、本発明に係るガスタービンエンジンは、
タービンの下流端に接続された排気ディフューザであって、内筒と、この内筒との間に環状の排気通路が形成される外筒とを有する排気ディフューザと、
前記内筒の径方向内側に形成されて、前記タービンのロータを回転自在に支持する軸受を収容する軸受室と、
前記排気通路を横断して延びる複数の中空のストラットであって、前記内筒と前記外筒とを連結するストラットと、
複数の前記ストラットのうちの１つのストラットの内部を通って延び、前記軸受室に供給されるオイルを導入する導油路と、
複数の前記ストラットのうちの１つのストラットの内部を通って延び、前記軸受室の底面に開口した排油入口からオイルを排出する排油路と、
前記導油路を通ったオイルの一部を前記排油入口に向けて吐出する吐出油路と、
を備えている。

この構成によれば、吐出油路から排油路内へオイルを吐出することにより、排油路の排油入口部分においてエジェクタ効果が生じ、軸受室からの排油性が向上する。すなわち、吐出油路を設けたことにより、排油性を低下させることなく排油路を小径化することが可能になるので、ストラットを小型化することができる。したがって、排気通路における圧力損失が低減され、ガスタービンエンジンの効率が向上する。

本発明の一実施形態において、前記吐出油路が、前記軸受室内から前記排油入口に向けてオイルを吐出するものであってもよい。この構成によれば、吐出油路から排油入口へのオイル吐出が、排油入口により近い位置からなされるので、排油性がさらに向上する。

本発明の一実施形態において、前記吐出油路が、前記導油路の前記ストラットの径方向内側の位置から分岐して延びていてもよい。この構成によれば、ストラットの径方向内側という、軸受室により近い位置から吐出油路を分岐させるので、給排油構造全体の複雑化、大型化を抑制しながら排油性を向上させることができる。

本発明の一実施形態において、前記導油路から分岐して延び、前記ロータの上方から前記軸受室にオイルを供給する上方給油路と、前記導油路から分岐して延び、前記ロータの下方から前記軸受室にオイルを供給する下方給油路とを備えていてもよい。この構成によれば、上方、下方それぞれに設けられた給油路によって、軸受室に対して周方向に均等な給油を行うことができる。しかも、これらの給油路と吐出油路とを独立した経路として設けることにより、周方向の均等な給油と排油性の向上を両立することができる。

本発明の一実施形態において、前記ロータの後端位置が前記導油路の軸心方向位置よりも前方であり、前記吐出油路が、前記導油路の軸心に沿って延びていてもよい。この構成によれば、導油路から吐出油路へかけての構造を簡素化できる。

本発明の一実施形態において、前記導油路、前記吐出油路および前記排油路が、それぞれ鉛直方向に延び、かつ互いに同心状に配置されていてもよい。この構成によれば、導油路から吐出油路を介した排油路へのオイル吐出を、重力を利用して効率的に行うことができるとともに、より高いエジェクタ効果を得ることができる。

本発明の一実施形態において、前記ロータの後端位置が前記導油路の軸心方向位置よりも後方であり、前記吐出油路が、前記ロータを迂回して延びていてもよい。この構成によれば、従来からロータの後端位置が導油路の軸心方向位置よりも後方に位置する構造を有するガスタービンエンジンにおいて、従来の構造の変更を抑制しながら吐出油路を設けて排油性を向上させることができる。

本発明の一実施形態において、前記ロータの後端を覆うロータカバーが設けられており、前記吐出油路の少なくとも一部が、前記ロータカバーの内部に形成されていてもよい。この構成によれば、ロータカバーを備える構造を有するガスタービンエンジンにおいて、ロータカバーを利用して吐出油路を設けることにより、構成部品の増加を抑制しながら排油性を向上させることができる。

本発明の一実施形態において、前記導油路から分岐して延び、前記ロータの上方からオイルを前記軸受室に供給する上方給油路と、前記導油路から分岐して延び、前記ロータの下方からオイルを前記軸受室に供給する下方給油路とを備え、前記吐出油路が、前記下方給油路から分岐して設けられていてもよい。この構成によれば、下方給油路を備えるガスタービンエンジンにおいて、下方給油路を利用して吐出油路へオイルを導くことにより、給排油構造全体の複雑化、大型化を抑制しながら排油性を向上させることができる。

本発明の一実施形態において、前記吐出油路の下流端部に、オイルを加速させる加速部が形成されていてもよい。具体的には、例えば、前記加速部が、上流側から下流側へ向かって次第に縮径する形状を有していてもよく、あるいは、前記加速部が、その流路断面積が当該加速部の上流側の流路断面積よりも小さく、かつ、その断面の流路周長が、当該加速部の上流側の流路周長よりも長く形成されていてもよい。吐出油路をこのように形成することによって、より高いエジェクタ効果を得ることができ、排油性がさらに向上する。

本発明の一実施形態において、前記排油路の上流端部にスロート部が形成されていてもよい。排油路をこのように形成することによって、より高いエジェクタ効果を得ることができ、排油性がさらに向上する。

以上のように、本発明に係るガスタービンエンジンによれば、ストラットの内部空間を軸受用の給油路および排油路が通過する構造を有するガスタービンエンジンにおいて、排油性を向上させることにより排油路の小径化が可能となり、これによってストラットを小型化してガスタービンエンジンの効率を向上させることができる。

本発明の第１実施形態に係るガスタービンエンジンを示す部分破断側面図である。 図１のガスタービンエンジンの排気ディフューザの周辺部分を拡大して示す断面図である。 図２のガスタービンエンジンに設けられた吐出油路の一変形例を模式的に示す断面図である。 図２のガスタービンエンジンに設けられた吐出油路の他の変形例を模式的に示す正面図である。 図２のガスタービンエンジンに設けられた吐出油路および排油路を模式的に示す断面図である。 図５の吐出油路の加速部の一変形例を模式的に示す断面図である。 図５の吐出油路の加速部の他の変形例を模式的に示す断面図である。 図２のガスタービンエンジンに設けられた吐出油路および排油路の変形例を模式的に示す断面図である。 本発明の第２実施形態に係るガスタービンエンジンの排気ディフューザの周辺部分を拡大して示す断面図である。 本発明の第３実施形態に係るガスタービンエンジンの排気ディフューザの周辺部分を拡大して示す断面図である。 図１０のガスタービンエンジンの一変形例を模式的に示す断面図である。

以下、本発明に係る実施形態を図面に従って説明するが、本発明はこの実施形態に限定されるものではない。

図１は、本発明の第１実施形態に係るガスタービンエンジン（以下、単にガスタービンと称する。）の一部を破断した側面図である。ガスタービン１は、空気Ａを圧縮機３で圧縮して燃焼器５に導き、燃料Ｆを燃焼器５内に噴射して圧縮空気Ａと共に燃焼させ、得られた高温高圧の燃焼ガスＧによりタービン７を回転駆動する。タービン７は、ロータ９を介して連結された、例えば発電機のような負荷（図示せず。）を駆動する。なお、以下の説明において、ガスタービン１の軸心方向における圧縮機３側を「前側」と呼び、タービン７側を「後側」と呼ぶ。また、単に「軸心」と表した場合、ガスタービンの軸心Ｃ１を意味する。また、単に「径方向」、「周方向」と表した場合、ガスタービンおよびこれと同心状に配置された部材の径方向を意味する。

タービン７の出口には、タービン７からの排気ガスＥＧを外部に排出する排気ディフューザ１１が接続されている。排気ディフューザ１１は、互いに同心状に配置された外筒１３および内筒１５によって構成されている。すなわち、外筒１３と内筒１５との間の環状空間が、排気ガスＥＧが通過する排気通路１７を形成している。外筒１３および内筒１５は、それぞれ、例えば耐熱性に優れた金属材料からなる型成形品であるが、外筒１３および内筒１５を上記金属材料からなる板状の素材から形成してもよい。排気ディフューザ１１の径方向内側において、ロータ９が軸受１９によって回転自在に支持されている。

図２に示すように、外筒１３と内筒１５とは、ストラット２１によって連結されている。ストラット２１は排気ディフューザ１１の周方向に複数設けられている。ストラット２１は、排気通路１７を横断して延びる。図示の例では、ストラット２１は排気ディフューザ１１の径方向に沿って延びている。もっとも、ストラット２１は、排気ディフューザ１１の径方向に対して傾斜して延びていてもよい。各ストラット２１は中空の部材として形成されている。

排気ディフューザ１１を形成する内筒１５の径方向内側に、軸受１９を収容する軸受室２３が形成されている。軸受室２３はほぼ有底円筒状の軸受ハウジング２５内の空間として形成されている。図示の例では、軸受ハウジング２５は、ほぼ筒状の軸受サポート２７と、円板状の後部壁２９とによって構成されている。軸受サポート２７は、内筒１５の内周面に固定されている。軸受サポート２７の内周面に軸受１９が固定されている。つまり、軸受１９は軸受サポート２７を介して内筒１５に支持されている。後部壁２９は、軸受サポート２７の後端に連結されて軸受室２３の後部を閉塞している。軸受室２３の前端側には、ロータ９の外周面と軸受サポート２７との間の隙間を摺動可能にシールする環状のシール部材３１が設けられている。シール部材３１は軸受サポート２７の前端部に連結されている。

以下、軸受室２３内に供給されるオイルＯＬの給油構造および排油構造について説明する。軸受室２３へ給油する給油系統は、ガスタービン１のハウジングＨの外方からオイルＯＬを軸受サポート２７に導く導油路３３と、導油路３３から分岐して延び、オイルＯＬを軸受室２３に供給する給油路３５とを有する。導油路３３は、複数のストラット２１のうちの１つのストラット２１の内部を通って延びる。なお、以下の説明では、導油路３３が通るストラット２１を、便宜上、「導油用ストラット２１Ａ」と称する場合がある。

具体的には、導油路３３の、複数のストラット２１のうちの１つのストラット２１の内部を通る部分は、パイプ状の導油管３７によって形成されている。また、軸受ハウジング２５の外周壁の、ストラット２１の内径側に位置する部分には、導油路３３の最下流部となる導油穴３９が形成されている。導油穴３９は、軸受サポート２７の外周面から径方向内側に向けて凹状に形成されている。この導油穴３９に導油管３７の下流端部（すなわち内径側端部）が接続されている。このようにして、軸受サポート２７の前記導油穴３９が導油路３３の最下流部分を形成している。

軸受室２３から排油する排油系統は、軸受室２３から軸受室２３内のオイルＯＬをガスタービン１のハウジングＨの外方へ排出する排油路４１を有する。排油路４１は、パイプ状の排油管４３で形成されている。排油路４１は、その排油入口４１ａが軸受室２３の底面４５に開口するように設置されている。より具体的には、軸受ハウジング２５の下方部分の内周部に、軸受室２３の底面４５が形成されている。図示の例では、底面４５は、軸受１９側から排油路４１側へ（図示の例では後方へ）向かってやや下方に傾斜する平坦面として形成されている。もっとも、底面４５は平坦面でなくともよい。

本実施形態では、重力を利用して排油を行う方式を採用しており、排油のためのポンプのような駆動装置は設けていない。もっとも、排油系統に排油のためのポンプのような駆動装置を設けてもよい。排油路４１は、複数のストラット２１のうちの１つのストラット２１の内部を通るように延設されている。なお、以下の説明では、排油路４１が通るストラット２１を、便宜上、「排油用ストラット２１Ｂ」と称する場合がある。

本実施形態では、さらに、給油系統と排油系統との間に、導油路３３を通ったオイルＯＬの一部を排油入口４１ａに向けて吐出する吐出油路５１が設けられている。図示の例では、吐出油路５１は、パイプ状の吐出管５３によって形成されている。吐出油路５１は、導油路３３における導油用ストラット２１Ａの径方向内側の位置から分岐して延びている。また、本実施形態では、吐出油路５１は、軸受室２３内から排油入口４１ａに向けてオイルＯＬを吐出するように配置されている。すなわち、吐出油路５１の少なくとも吐出口５１ａが軸受室２３内に配置されている。

図示の例では、ロータ９は、その後端の位置が、導油路３３の軸心Ｃ１方向位置よりも前方となるように設置されている。吐出油路５１は、導油路３３の軸心Ｃ２に沿って延びるように配置されている。吐出油路５１の下流端の開口である吐出口５１ａは、ロータ９よりも下方に位置している。より具体的には、吐出口５１ａは、シール部材３１の摺動面の最下部Ｂよりも下方であって排油入口４１ａの上方に位置している。シール部材３１の摺動面の最下部Ｂの位置（鉛直方向位置）は、軸受室２３内に滞留するオイルＯＬの油面の上限位置となる。

本実施形態では、導油路３３および吐出油路５１はいずれも鉛直方向に延びている。吐出油路５１を形成する吐出管５３は、導油穴３９の下流端から分岐して設けられており（つまり、導油穴３９の下流端に接続されており）、かつ、吐出油路５１は導油路３３と同心状に配置されている。このように構成することにより、導油路３３から吐出油路５１へかけての構造を簡素化できる。さらに、排油管４３も、鉛直方向に延びており、かつ、導油路３３および吐出油路５１と同心状に配置されている。すなわち、吐出油路５１の吐出口５１ａと排油路４１の排油入口４１ａとは、同一の軸心Ｃ２を有するように配置されている。

なお、ロータ９の後端の位置が、導油路３３の軸心Ｃ１方向位置よりも後方に位置している場合には、吐出油路５１は、ロータ９を迂回した状態で吐出口５１ａが排油入口４１ａの上方に位置するように設けられてもよい。その場合、例えば、図３に示すように、吐出油路５１がロータ９を軸心Ｃ１方向に迂回するように、つまりロータ９の後端よりもさらに後方を通過するように設けられていてもよい。あるいは、図４に示すように、吐出油路５１がロータ９を径方向に迂回するように設けられてもよい。図示の例では、吐出油路５１がロータ９の外周面の形状に沿って湾曲するように（Ｃ字状に）迂回している。もっとも、吐出油路５１がロータ９を径方向に迂回する態様はこの例に限定されない。

図５に示すように、本実施形態では、吐出油路５１の下流端部に、オイルＯＬを加速させる加速部５５が形成されている。図示の例では、加速部５５は、上流側から下流側へ向かって次第に縮径する形状を有している。もっとも、加速部５５の態様は、吐出口５１ａに向けてオイルＯＬを加速させることが可能であれば同図の例に限定されない。例えば、加速部５５は、その流路断面積が当該加速部５５の上流側の流路断面積よりも小さく、かつ、その断面の流路周長が、当該加速部５５の上流側の流路周長よりも長く形成されていてもよい。より具体的には、加速部５５は、例えば、図６に示すように、複数の貫通孔を有していてもよく、図７に示すように、断面が花弁形状を有していてもよい。

このように吐出油路５１の下流端部に加速部５５を設けることにより、排油路４１の排油入口４１ａ部分において高いエジェクタ効果が生じ、軸受室２３からの排油性が向上する。

さらに、本実施形態では、排油路４１の上流端部にスロート部５７が形成されている。すなわち、排油路４１の上流端部において、流路断面積が、排油入口４１ａからスロート部５７に向かって次第に縮小し、スロート部５７からその下流側に向かって拡大している。このように排油路４１の上流端部にスロート部５７を設けることにより、高いエジェクタ効果を得ることができ、排油性がさらに向上する。

もっとも、吐出油路５１の下流端部に加速部５５を設けることは必須ではない。図８に示すように、吐出油路５１の下流端部が吐出油路５１の他の部分と同一の形状、寸法を有していてもよい。すなわち、吐出油路５１の吐出口５１ａが単なる孔または開口として形成されていてよい。また、排油路４１の上流端部にスロート部５７を設けることは必須ではない。加速部５５およびスロート部５７を省略しても、吐出口５１ａからオイルＯＬが排油路４１の排油入口４１ａに向けて吐出されることにより、排油路４１の排油入口４１ａ部分においてエジェクタ効果が生じ、軸受室２３からの排油性が向上する。なお、図８には、吐出油路５１に加速部を設けず、かつ排油路４１にスロート部を設けない例を示したが、これらのいずれか一方のみを省略してもよい。

また、上述のように、吐出油路５１の吐出口５１ａと排油路４１の排油入口４１ａとを、同一の軸心を有するように配置していることによっても、高いエジェクタ効果を得ることができる。もっとも、吐出油路５１はオイルＯＬを排油入口４１ａに向けて吐出するように配置されていればよく、吐出油路５１の吐出口５１ａが排油位置口と同一の軸心を有するように配置されていることは必須ではない。

さらに、上述のように、吐出油路５１の吐出口５１ａを、排油路４１内に入り込まない範囲で排油入口４１ａの近傍に配置することによって高いエジェクタ効果を得るために、吐出油路５１の吐出口５１ａは、軸受室２３内に配置されていることが好ましく、ロータ９よりも下方に配置されていることがより好ましく、シール部材３１の摺動面の最下部よりも下方に配置されていることがさらに好ましい。もっとも、吐出油路５１の吐出口５１ａの位置はこれらに限定されない。例えば、吐出口５１ａは軸受室２３よりも上方に位置してもよいし、軸受室２３よりも下方、すなわち排油入口４１ａよりも下方に位置してもよい。

以上説明した第１実施形態に係るガスタービン１によれば、図２に示す吐出油路５１から排油路４１内へオイルＯＬを吐出することにより、排油路４１の排油入口４１ａ部分においてエジェクタ効果が生じ、軸受室２３からの排油性が向上する。すなわち、吐出油路５１を設けたことにより、排油性を低下させることなく排油路４１を小径化することが可能になるので、ストラット２１を小型化することができる。したがって、排気通路１７における圧力損失が低減され、ガスタービン１の効率が向上する。

図９に、本発明の第２実施形態に係るガスタービン１を示す。このガスタービン１では、排気ディフューザ１１およびストラット２１を含むガスタービン１としての基本構成および吐出油路５１を備える点において第１実施形態と共通するが、主に、吐出油路５１を含む給油系統および排油系統の具体的な構成が第１実施形態と異なる。以下、主として第１実施形態と異なる点について説明し、共通する点については説明を省略する。

具体的には、本実施形態では、ロータ９の後端位置が導油管３７の軸心Ｃ１方向位置よりも後方であり、吐出油路５１が、ロータ９を迂回して延びている。より具体的には、吐出油路５１の少なくとも一部は、ロータ９の後端を覆うロータカバー６１の内部に形成されている。図示の例では、軸受ハウジング２５を形成する後部壁２９がロータカバー６１として用いられている。すなわち、この例では、吐出油路５１はロータ９を軸心Ｃ１方向に迂回して延びている。

図示の例では、吐出油路５１は、導油路３３の下流端部から後方に分岐した分岐部５１ｂと、分岐部５１ｂの後端から、軸受ハウジング２５の後部壁２９内を下方に延びる中間部５１ｃと、中間部５１ｃの下流端（すなわち下方端）から前方、すなわち軸受１９側に向けて軸受ハウジング２５の外周壁内を延びる下流部５１ｄと、下流部から下方へ延び、最下端に吐出口５１ａが形成された吐出部５１ｅとを有する。

本実施形態においても、吐出油路５１の下流端部には、オイルＯＬを加速させる加速部５５が形成されている。また、排油路４１の上流端部にはスロート部５７が形成されている。もっとも、第１実施形態について説明したように、本実施形態においても、吐出油路５１における加速部５５および／または排油路４１におけるスロート部５７は省略してよい。

本実施形態に係るガスタービン１によっても、第１実施形態と同様、吐出油路５１から排油路４１内へオイルＯＬを吐出することにより、排油路４１の排油入口４１ａ部分においてエジェクタ効果が生じ、軸受室２３からの排油性が向上する。その結果、排油路４１の小径化およびストラット２１の小型化が可能となることにより、ガスタービン１の効率が向上する。さらに、本実施形態に係るガスタービン１によれば、従来からロータ９の後端位置が導油路３３の軸心方向位置よりも後方に位置する構造を有するガスタービンエンジンにおいて、従来の構造の変更を抑制しながら吐出油路５１を設けて排油性を向上させることができる。特には、ロータカバー６１を備える構造を有するガスタービン１において、ロータカバー６１を利用して吐出油路５１を設けることにより、構成部品の増加を抑制しながら排油性を向上させることができる。

図１０に、本発明の第３実施形態に係るガスタービン１を示す。このガスタービン１では、排気ディフューザ１１およびストラット２１を含むガスタービン１としての基本構成および吐出油路５１を備える点において第１実施形態と共通するが、主に、吐出油路５１を含む給油系統および排油系統の具体的な構成が第１実施形態と異なる。以下、主として第１実施形態と異なる点について説明し、共通する点については説明を省略する。

具体的には、本実施形態に係るガスタービン１では、給油系統が、前記給油路（主給油路）３５のほかに、導油路３３から分岐して延び、ロータ９の上方から軸受室２３にオイルＯＬを供給する上方給油路６３と、導油路３３から分岐して延び、ロータ９の下方から軸受室２３にオイルＯＬを供給する下方給油路６５とを備えている。さらに、吐出油路５１は下方給油路６５から分岐して設けられている。

下方給油路６５は、導油路３３の下流端部から後方に分岐した後、ロータ９を迂回するように延びて、ロータ９の下方であって軸受ハウジング２５の内方の位置から軸受１９にオイルＯＬを供給する。より具体的には、下方給油路６５は、導油路３３の下流端部から後方に分岐した分岐部６５ａと、分岐部６５ａの後端から、軸受ハウジング２５の後部壁２９内を下方に延びる中間部６５ｂと、中間部６５ｂの下流端（すなわち下方端）から前方、すなわち軸受１９に向けて軸受ハウジング２５の外周壁内を延びる下流部６５ｃとを有する。吐出油路５１は、下方給油路６５の下流部６５ｃの途中から下方に分岐している。また、図示の例では、第２上方給油路６３は、中間部の途中から前方に分岐して設けられている。

本実施形態においても、吐出油路５１の下流端部には、オイルＯＬを加速させる加速部５５が形成されている。また、排油路４１の上流端部にはスロート部５７が形成されている。もっとも、第１実施形態について説明したように、本実施形態においても、吐出油路５１における加速部５５および／または排油路４１におけるスロート部５７は省略してよい。

本実施形態に係るガスタービン１によっても、第１実施形態と同様、吐出油路５１から排油路４１内へオイルＯＬを吐出することにより、排油路４１の排油入口４１ａ部分においてエジェクタ効果が生じ、軸受室２３からの排油性が向上する。その結果、排油路４１の小径化およびストラット２１の小型化が可能となることにより、ガスタービン１の効率が向上する。本実施形態によれば、さらに、ガスタービン１の給油系統が上方給油路６３と下方給油路６５を有することによって、軸受１９に対して周方向に均一に給油を行うことができる。また、吐出油路５１を下方給油路６５から分岐して設けることにより、下方給油路６５を利用して吐出油路５１へオイルＯＬを導くことにより、給排油構造全体の複雑化、大型化を抑制しながら排油性を向上させることができる。

もっとも、ガスタービン１の給油系統が上方給油路６３と下方給油路６５を有する場合であっても、図１１に本実施形態の変形例として示すように、吐出油路５１を導油路３３から分岐させてもよい。すなわち、この例では、吐出油路５１が上方給油路６３および下方給油路６５のいずれとも共有部分を有しない別経路として設けられている。図示の例では、吐出油路５１は、導油路３３から分岐した後、ロータ９を軸心Ｃ１方向に迂回するように形成されている。もっとも、吐出油路５１を上方給油路６３および下方給油路６５のいずれとも別経路として設ける態様はこの例に限定されない。この構成によれば、上方、下方それぞれに設けられた給油路６３，６５によって、軸受室２３に対して周方向に均等な給油を行うことができる。しかも、これらの給油路６３，６５と吐出油路５１とを独立した経路として設けることにより、周方向の均等な給油と排油性の向上を両立することができる。

また、同図の例では、導油路３３から吐出油路５１への分岐点（接続点）を、導油路３３から上方給油路６３および下方給油路６５への分岐点よりも上流側としている。この構成により、吐出油路５１を設けても、より確実に周方向の均等な給油を実現できる。もっとも、導油路３３から各油路への分岐点の位置関係はこの例に限定されない。

なお、第１実施形態および第２実施形態では、軸受１９として滑り軸受１９を使用しているが、軸受１９は転がり軸受であってもよい。第３実施形態では軸受１９として転がり軸受を使用しているが、軸受１９は滑り軸受であってもよい。また、いずれの実施形態においても１つの軸受１９を使用しているが、複数の軸受を使用してもよく、その場合、すべての軸受１９を滑り軸受および転がり軸受の一方のみとしてもよく、これらを組み合わせて使用してもよい。

また、代表して図２を参照すると、上記いずれの実施形態においても、導油用ストラット２１Ａと、排油用ストラット２１Ｂとは、軸受室２３の径方向外側における、周方向の互いに対向する位置に設けられている。より具体的には、導油用ストラット２１は鉛直方向上方に延び、排油用ストラット２１は鉛直方向下方に延びている。このように構成することにより、重力を利用して効率的に給油および排油を行うことができる。もっとも、給油用ストラット２１Ａおよび排油用ストラット２１Ｂの配置はこれらの例に限定されない。具体的には、例えば、排気ディフューザ１１における、軸受室２３の軸心Ｃ１方向位置よりも下流側に位置するストラット２１を給油用ストラットおよび排油用ストラットとして利用してもよい。また、必ずしも給油用ストラットと排油用ストラットが異なるストラット２１でなくともよく、例えば、鉛直方向下方に延びる１つのストラット２１を給油用および排油用の共通のストラットとして利用してもよい。

以上のとおり、図面を参照しながら本発明の好適な実施形態を説明したが、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で、種々の追加、変更または削除が可能である。したがって、そのようなものも本発明の範囲内に含まれる。

１ ガスタービンエンジン
７ タービン
９ ロータ
１１ 排気ディフューザ
１３ 外筒
１５ 内筒
１７ 排気通路
１９ 軸受
２１ ストラット
２３ 軸受室
３３ 導油路
４１ 排油路
４１ａ 排油入口
４５ 軸受室の底面
５１ 吐出油路
６３ 上方給油路
６５ 下方給油路
ＯＬ オイル

Claims (13)

1. タービンの下流端に接続された排気ディフューザであって、内筒と、この内筒との間に環状の排気通路が形成される外筒とを有する排気ディフューザと、
   前記内筒の径方向内側に形成されて、前記タービンのロータを回転自在に支持する軸受を収容する軸受室と、
   前記排気通路を横断して延びる複数の中空のストラットであって、前記内筒と前記外筒とを連結するストラットと、
   複数の前記ストラットのうちの１つのストラットの内部を通って延び、前記軸受室に供給されるオイルを導入する導油路と、
   複数の前記ストラットのうちの１つのストラットの内部を通って延び、前記軸受室の底面に開口した排油入口からオイルを排出する排油路と、
   前記導油路を通ったオイルの一部を前記排油入口に向けて吐出する吐出油路と、
   を備えるガスタービンエンジン。
2. 請求項１に記載のガスタービンエンジンにおいて、前記吐出油路が、前記軸受室内から前記排油入口に向けてオイルを吐出するガスタービンエンジン。
3. 請求項１または２に記載のガスタービンエンジンにおいて、前記吐出油路が、前記導油路の前記ストラットの径方向内側の位置から分岐して延びているガスタービンエンジン。
4. 請求項３に記載のガスタービンエンジンにおいて、
   前記導油路から分岐して延び、前記ロータの上方から前記軸受室にオイルを供給する上方給油路と、
   前記導油路から分岐して延び、前記ロータの下方から前記軸受室にオイルを供給する下方給油路と、
   を備えるガスタービンエンジン。
5. 請求項３または４に記載のガスタービンエンジンにおいて、前記ロータの後端位置が前記導油路の軸心方向位置よりも前方であり、前記吐出油路が、前記導油路の軸心に沿って延びるガスタービンエンジン。
6. 請求項５に記載のガスタービンエンジンにおいて、前記導油路、前記吐出油路および前記排油路が、それぞれ鉛直方向に延び、かつ互いに同心状に配置されているガスタービンエンジン。
7. 請求項３または４に記載のガスタービンエンジンにおいて、前記ロータの後端位置が前記導油路の軸心方向位置よりも後方であり、前記吐出油路が、前記ロータを迂回して延びるガスタービンエンジン。
8. 請求項７に記載のガスタービンエンジンにおいて、前記ロータの後端を覆うロータカバーが設けられており、前記吐出油路の少なくとも一部が、前記ロータカバーの内部に形成されているガスタービンエンジン。
9. 請求項１または２に記載のガスタービンエンジンにおいて、
   前記導油路から分岐して延び、前記ロータの上方からオイルを前記軸受室に供給する上方給油路と、
   前記導油路から分岐して延び、前記ロータの下方からオイルを前記軸受室に供給する下方給油路と、
   を備え、
   前記吐出油路が、前記下方給油路から分岐して設けられている、
   ガスタービンエンジン。
10. 請求項１から９のいずれか一項に記載のガスタービンエンジンにおいて、前記吐出油路の下流端部に、オイルを加速させる加速部が形成されているガスタービンエンジン。
11. 請求項１０に記載のガスタービンエンジンにおいて、前記加速部が、上流側から下流側へ向かって次第に縮径する形状を有するガスタービンエンジン。
12. 請求項１０に記載のガスタービンエンジンにおいて、前記加速部が、その流路断面積が当該加速部の上流側の流路断面積よりも小さく、かつ、その断面の流路周長が、当該加速部の上流側の流路周長よりも長く形成されているガスタービンエンジン。
13. 請求項１から１２のいずれか一項に記載のガスタービンエンジンにおいて、前記排油路の上流端部にスロート部が形成されているガスタービンエンジン。

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