JP2019190281A - 圧縮機ディフューザ、ガスタービン - Google Patents

Abstract

【課題】圧縮空気の一部を抽気する際の圧力損失を抑え、作動効率を高める。【解決手段】圧縮機ディフューザ５は、空気を圧縮して圧縮空気を生成する圧縮機１と前記圧縮空気で燃料を燃焼させて燃焼ガスを生成し、前記燃焼ガスをタービンに供給する燃焼筒２１とに接続される。圧縮機ディフューザ５は、一端が圧縮機１の円環状の出口１６における周方向の一部に接続され、他端が前記燃焼筒２１の給気口２４に接続される第一ディフューザ５１と、第一ディフューザ５１の一端が接続された部位とは前記周方向で異なる位置で圧縮機１の出口１６に接続され、第一ディフューザ５１の外部に前記圧縮空気を導く第二ディフューザ５２と、を備える。【選択図】図２

Description

本発明は、圧縮機ディフューザ、ガスタービンに関する。

一般的に、ガスタービンは、外気を圧縮して圧縮空気を生成する圧縮機と、燃料を圧縮空気中で燃焼させることで高温及び高圧の燃焼ガスを生成する燃焼器と、燃焼ガスによって回転駆動されるタービンと、を備えている。

ガスタービンでは、圧縮機により圧縮された圧縮空気を、燃焼器において回転軸の周りに複数配置された各燃焼筒に供給している。また、圧縮機の出口側には、一般に、圧縮空気の動圧を静圧に変換するためのディフューザ（圧縮機ディフューザ）が設けられている。ディフューザは、車室側に向かって流路断面積が徐々に拡大するように形成され、燃焼器に流れ込む圧縮空気の動圧を静圧に変換する。

ところで、このようなガスタービンにおいては、特許文献１のように、車室を介さずに燃焼筒に圧縮空気を直接供給する構造がある。特許文献１のガスタービンでは、圧縮機の出口と燃焼筒の入口とを直接繋ぐディフューザに抽気部が設けられている。抽気部は、ディフューザの側面を貫通する穴として形成されている。この抽気部である穴により、ディフューザを介して圧縮機から燃焼筒に送られる圧縮空気の一部が、車室内に取り出されている。車室内に取り出された圧縮空気は、燃焼筒を冷却するとともに、冷却装置で冷却され、タービン静翼、タービン動翼、及びタービン軸等の冷却に用いられる。

特開２０１７−１９８０７７号公報

しかしながら、特許文献１に開示されたような構成においては、ディフューザの側面に形成された穴を通して、ディフューザ内を流れる圧縮空気の一部を取り出す。このため、ディフューザ内における圧縮空気の流れ方向に対し、穴を通した圧縮空気の抽気方向は交差した方向となり、また、ディフューザの壁面に設けた穴からの抽気ではディフューザ内外の圧力差から、圧力損失が大きい。このような圧力損失は、ガスタービンの作動効率低下の要因となる。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、圧縮空気の一部を抽気する際の圧力損失を抑えることが可能な圧縮機ディフューザ、ガスタービンを提供することを目的とする。

本発明は、上記課題を解決するため、以下の手段を採用する。
本発明の第一態様に係る圧縮機ディフューザは、空気を圧縮して圧縮空気を生成する圧縮機と前記圧縮空気内で燃料を燃焼させて燃焼ガスを生成し、前記燃焼ガスをタービンに供給する燃焼筒とに接続される圧縮機ディフューザであって、一端が前記圧縮機の円環状の出口における周方向の一部に接続され、他端が前記燃焼筒の給気口に接続される第一ディフューザと、前記第一ディフューザの一端が接続された部位とは前記周方向で異なる位置で前記圧縮機の前記出口に接続され、前記第一ディフューザの外部に前記圧縮空気を導く第二ディフューザと、を備える。

このような構成とすることで、第二ディフューザにより、圧縮機の出口から圧縮空気の一部が直接抽気され、第一ディフューザの外に圧縮空気が導かれる。この際、第二ディフューザでは、圧縮機の出口から流れてきた圧縮空気が、流れ方向を変更されることなく流れる。また、第二ディフューザは流路面積が拡大する形状を採ることにより圧力回復も行える。したがって、圧縮空気を抽気する際の圧力損失を抑えることができる。

また、本発明の第二態様に係る圧縮機ディフューザでは、第一態様において、前記第一ディフューザは、前記周方向に間隔をあけて複数配置され、前記第二ディフューザは、前記周方向で互いに隣り合う前記第一ディフューザ同士の間に配置されていてもよい。

このような構成とすることで、第一ディフューザと第二ディフューザとを周方向で交互に配置することができる。これにより、周方向で互いに隣り合う第一ディフューザ同士の間に第二ディフューザを配置することができる。したがって、このような圧縮機ディフューザを備えるガスタービンにおいて、限られた空間内で、第二ディフューザを効率良く配置することができる。

また、本発明の第三態様に係る圧縮機ディフューザでは、第一態様又は第二態様において、前記第一ディフューザ及び前記第二ディフューザと、前記圧縮機の前記出口とを接続し、少なくとも周方向で互いに隣り合う前記第一ディフューザと前記第二ディフューザとに跨がるよう周方向に連続する流路形成部をさらに備えていてもよい。

このような構成とすることで、圧縮空気の出口から流れ出た圧縮空気は、流路形成部を経て、第一ディフューザと第二ディフューザとに分岐する。つまり、圧縮機の出口から流れ出た圧縮空気が流路形成部内を一度流れることで、圧縮機空気の流速が低減される。その結果、圧縮機の出口に第一ディフューザ及び第二ディフューザを直接繋いだ場合に比べて、第一ディフューザ及び第二ディフューザに圧縮空気が流入する際の圧力損失が抑えられる。

また、本発明の第四態様に係るガスタービンは、空気を圧縮して圧縮空気を生成し、円環状の出口から前記圧縮空気を送り出す圧縮機と、前記圧縮空気内で燃料を燃焼させて燃焼ガスを生成し、前記燃焼ガスをタービンに供給する燃焼筒と、前記燃焼ガスにより回転駆動される動翼を有したタービンと、前記圧縮機と前記燃焼筒との間に設けられた、第一態様から第三態様のいずれか一つの圧縮機ディフューザと、を備える。

本発明によれば、圧縮空気の一部を抽気する際の圧力損失を抑えることが可能となる。

本発明の第一実施形態におけるガスタービンの概略構成図である。 本発明の第一実施形態におけるガスタービンの燃焼器周辺の拡大断面図である。 本発明の第一実施形態におけるガスタービンに設けられた圧縮機ディフューザの概略形状を示す斜視図である。 本発明の第一実施形態における圧縮機ディフューザを径方向外側からみた図である。 本発明の第二実施形態におけるガスタービンの燃焼器周辺の拡大断面図である。 本発明の第二実施形態における圧縮機ディフューザを径方向外側からみた図である。 本発明の第二実施形態の変形例における圧縮機ディフューザを径方向外側からみた図である。

《第一実施形態》
本発明の第一実施形態のガスタービン１０について図面を参照して詳細に説明する。図１に示すように、本実施形態のガスタービン１０は、圧縮機１と、燃焼器２と、タービン３と、を備えている。ガスタービン１０は、圧縮機１、燃焼器２、及びタービン３の中心部に、回転軸であるタービン軸（回転軸）４が貫通するように配置されている。圧縮機１、燃焼器２、及びタービン３は、タービン軸４の軸線Ｃに沿い、空気の流れの上流側から下流側に向かって順に並設されている。

なお、以下の説明において、タービン軸方向Ｄａとは軸線Ｃに平行であってタービン軸４の延びている方向である。タービン周方向Ｄｃとは軸線Ｃを中心としたタービン軸４の回転する方向である。タービン径方向Ｄｒとは軸線Ｃを中心として延びる放射方向であって、軸線Ｃに直交する方向をいう。

圧縮機１は、空気を圧縮して圧縮空気を生成している。圧縮機１は、空気を取り込む空気取入口１１を有した円筒形状の圧縮機ケーシング１２内に圧縮機静翼１３及び圧縮機動翼１４が設けられている。圧縮機静翼１３は、圧縮機ケーシング１２に取り付けられてタービン周方向Ｄｃに複数並設されている。また、圧縮機動翼１４は、タービン軸４に取り付けられてタービン周方向Ｄｃに複数並設されている。これら圧縮機静翼１３と圧縮機動翼１４とは、タービン軸方向Ｄａに交互に並んで設けられている。

圧縮機１の出口１６は、タービン軸４を中心とした円環状に形成されている。また、圧縮機１の出口１６は空気を圧縮するために圧縮機１の入口１５に比較して小さく形成されている。

燃焼器２は、圧縮機１で圧縮された圧縮空気と燃料とによって、高温及び高圧の燃焼ガスを生成している。燃焼器２は、図２に示すように、複数の燃焼筒２１と、燃料噴出器２２と、を有する。

燃焼筒２１は、圧縮空気と燃料を混合して燃焼させている。燃焼筒２１は、内部に空間として燃焼器車室Ｒを形成する円筒形状の燃焼器ケーシング２３内に配置されている。燃焼筒２１は、タービン軸４を中心としたタービン周方向Ｄｃに間隔をあけて複数並設されている。また、燃焼筒２１は、圧縮機１に対し、後述する燃焼器ディフューザ５１を介して接続されている。この燃焼筒２１は、その中心軸がタービン軸方向Ｄａに沿って配置されている。燃焼筒２１では、筒体の開口部である給気口２４が形成されている。燃焼筒２１は、圧縮機１の出口１６側に給気口２４を向けて配置されている。

燃料噴出器２２は、燃焼筒２１内に燃料及び圧縮空気を噴出している。燃料噴出器２２は、噴出した燃料を拡散燃焼させるパイロットバーナ２５と、噴出した燃料を予混合燃焼させる複数のメインバーナ２６と、を備えている。

パイロットバーナ２５は、円筒状の燃焼筒２１の中心軸上に配置されている。パイロットバーナ２５は、不図示の燃料供給源から燃料（ガス燃料）が供給されている。パイロットバーナ２５は、燃焼筒２１内に圧縮空気と共に燃料を噴出する。この燃料は、燃焼筒２１内で拡散燃焼する。

複数のメインバーナ２６は、パイロットバーナ２５の外周側を囲むよう、燃焼筒２１の中心軸を中心として、タービン周方向Ｄｃに並んで配置されている。メインバーナ２６内では、燃料と圧縮空気とが混合され、予混合気体が生成される。各メインバーナ２６は、この予混合気体を燃焼筒２１内に噴射する。この予混合気体は、燃焼筒２１内で予混合燃焼する。燃料の燃焼で生成された高温高圧の燃焼ガスは、タービン３に送られる。

ガスタービン１０は、図２に示すように、タービン軸４の外周に、タービン周方向Ｄｃに沿ってリング形状をなす中間軸カバー２９を有している。燃焼器ケーシング２３の内周面と中間軸カバー２９の外周面とによって、複数の燃焼筒２１の外側の空間である燃焼器車室Ｒが区画される。

タービン３は、燃焼筒２１で生成された燃焼ガスにより生じる回転動力によって駆動される。タービン３は、図１に示すように、円筒形状のタービンケーシング３１内にタービン静翼３２及びタービン動翼（動翼）３３が設けられている。タービン静翼３２は、タービンケーシング３１に取り付けられてタービン周方向Ｄｃに複数並設されている。また、タービン動翼３３は、タービン軸４に取り付けられてタービン周方向Ｄｃに複数並設されている。これらタービン静翼３２とタービン動翼３３とは、タービン軸方向Ｄａに交互に並んで設けられている。また、タービンケーシング３１の後側には、タービン軸４を回転駆動した後の排気ガスを外部に排出する排気室３４が設けられている。

タービン軸４は、複数の軸受部によって軸線Ｃを中心として回転自在に支持されている。本実施形態のタービン軸４は、圧縮機１側の端部が軸受部４１により支持され、排気室３４側の端部が軸受部４２により支持されている。タービン軸４は、図には明示しないが、圧縮機１側の端部が発電機の駆動軸が連結されている。

図２に示すように、圧縮機１の出口１６には、圧縮機ディフューザ５が接続されている。圧縮機ディフューザ５は、図３に示すように、圧縮機１と各燃焼筒２１との間に設けられる燃焼器ディフューザ（第一ディフューザ）５１と、圧縮機１の出口１６から圧縮空気を抽気する抽気ディフューザ（第二ディフューザ）５２と、を備えている。

図２及び図３に示すように、燃焼器ディフューザ５１は、タービン軸４の周りに複数配置された各燃焼筒２１と圧縮機１の出口１６とを繋いでいる。ここで、燃焼器ディフューザ５１は、タービン軸４を中心としたタービン周方向Ｄｃに間隔をあけて複数並設された各燃焼筒２１に対応して、タービン軸方向Ｄａにおいて圧縮機１側にそれぞれ別々に設けられている。すなわち、燃焼器ディフューザ５１は、タービン軸４を中心としたタービン周方向Ｄｃに間隔をあけて複数並設されている。燃焼器ディフューザ５１は、圧縮機１から燃焼器車室Ｒを介さず、燃焼筒２１に圧縮空気を直接導いている。

燃焼器ディフューザ５１は、筒状に形成されている。燃焼器ディフューザ５１は、一端５１１から他端５１２に向かってタービン軸方向Ｄａに沿って延びている。燃焼器ディフューザ５１は、タービン径方向Ｄｒにおける断面の通路断面積が一端５１１から他端５１２に向けて漸次大きくなるように形成されている。すなわち、本実施形態の燃焼器ディフューザ５１は、圧縮機１が生成する圧縮空気の動圧を静圧に変換して燃焼器２の燃焼筒２１に供給する。

燃焼器ディフューザ５１は、一端５１１が圧縮機１における出口１６に接続されている。各燃焼器ディフューザ５１の一端５１１は、円環状の出口１６に対し、タービン周方向Ｄｃに間隔をあけて接続されている。燃焼器ディフューザ５１の一端５１１は、圧縮機１の出口１６におけるタービン径方向Ｄｒの形状に合うように、タービン軸４を中心とする二重円弧部を含む扇状の開口形状に形成されている。燃焼器ディフューザ５１の他端５１２は、一つの燃焼筒２１の給気口２４に接続されている。燃焼器ディフューザ５１の他端５１２は、燃焼筒２１の筒型に一致するような開口形状に形成されている。このように、燃焼器ディフューザ５１は、圧縮機１及び燃焼筒２１に繋がれることで、燃焼器車室Ｒに通すことなく、圧縮機１からの圧縮空気を燃焼筒２１に直接導く空気通路をなしている。

図３及び図４に示すように、抽気ディフューザ５２は、タービン周方向Ｄｃで互いに隣り合う燃焼器ディフューザ５１同士の間で、出口１６に接続されている。各抽気ディフューザ５２の一端５２１は、圧縮機１における出口１６に接続されている。各抽気ディフューザ５２は、圧縮機１の出口１６において燃焼器ディフューザ５１の一端５１１が接続された部位とはタービン周方向Ｄｃで異なる位置に接続されている。抽気ディフューザ５２の一端５２１は、圧縮機１の出口１６の形状に合うように、タービン軸４を中心とする二重円弧部を含む扇状の開口形状に形成されている。抽気ディフューザ５２は、筒状をなしている。抽気ディフューザ５２は、一端５２１から他端５２２に向かってタービン軸方向Ｄａに延びている。抽気ディフューザ５２のタービン軸方向Ｄａの寸法は、燃焼器ディフューザ５１よりも短く形成されている。抽気ディフューザ５２の他端５２２は、燃焼器車室Ｒ内で開口している。抽気ディフューザ５２は、タービン径方向Ｄｒおよびタービン周方向Ｄｃにおける断面の通路断面積が一端５２１から他端５２２に向けて漸次大きくなるように形成されている。このような抽気ディフューザ５２により、圧縮機１の出口から吐出される圧縮空気の一部が、燃焼器ケーシング２３内の燃焼器車室Ｒに供給される。

図２に示すように、この抽気ディフューザ５２に関連し、中間軸カバー２９には、圧縮空気通路２９１が形成されている。圧縮空気通路２９１は、例えば、タービン静翼３２、タービン動翼３３等に繋がっている。圧縮空気通路２９１を通った圧縮空気は、タービン静翼３２やタービン動翼３３、タービン軸４等の冷却に利用される。ここで、本実施形態において、圧縮空気通路２９１を通った圧縮空気によって冷却する対象は、上記以外であってもよい。

図１に示すように、ガスタービン１０は、冷却部６を備えている。冷却部６は、燃焼器車室Ｒから抽気した圧縮空気を冷却している。冷却部６は、冷却ライン６１と、冷却器６２と、を備えている。

冷却ライン６１の第一端６１１は、燃焼器ケーシング２３に接続され、燃焼器車室Ｒに連通している。冷却ライン６１の第二端６１２は、中間軸カバー２９に接続され、圧縮空気通路２９１に連通している。この冷却ライン６１は、燃焼器車室Ｒの圧縮空気を冷却空気として、燃焼器車室Ｒ内に導く。冷却器６２は、冷却ライン６１の途中に設けられ、冷却ライン６１を流れる圧縮空気を冷却して圧縮空気通路２９１内に送る。本実施形態の冷却器６２は、例えば、ＴＣＡクーラ等の熱交換器である。

このようなガスタービン１０は、圧縮機１の空気取入口１１から取り込まれた空気が、複数の圧縮機静翼１３と圧縮機動翼１４とを通過して圧縮されることで高温及び高圧の圧縮空気となる。この圧縮空気は、圧縮機１の出口１６から燃焼器ディフューザ５１に流入する。燃焼器ディフューザ５１に流入した圧縮空気は、各燃焼筒２１のメインバーナ２６に直接供給される。メインバーナ２６に供給された圧縮空気は、燃料と混合されて噴出され、予混合気の旋回流となる。

パイロットバーナ２５では、混合された圧縮空気及び燃料が図示しない種火により着火されて燃焼し、燃焼ガスとなって燃焼筒２１内に噴出される。このとき、燃焼ガスの一部が燃焼筒２１内に火炎を伴って周囲に拡散するように噴出されることで、各メインバーナ２６から燃焼筒２１内に流れ込んだ予混合気に着火されて燃焼する。すなわち、パイロットバーナ２５から噴射されたパイロット燃料による拡散火炎により、メインバーナ２６からの希薄予混合燃料の安定燃焼を行うための保炎を行うことができる。

燃焼筒２１において燃料が混合されて燃焼されることで高温及び高圧の燃焼ガスが生成される。そして、この燃焼ガスがタービン３のタービン静翼３２とタービン動翼３３とを通過することでタービン軸４が回転駆動される。回転駆動されたタービン軸４に連結された発電機に回転動力を付与することで発電を行う。タービン軸４を回転駆動した後の排気ガスは、排気室３４を経て排気ガスとして大気に放出される。

また、圧縮機１の出口１６から吐出された圧縮空気の一部は、燃焼器ディフューザ５１の隣に配置された抽気ディフューザ５２から燃焼器車室Ｒに流入する。燃焼器車室Ｒに流入した圧縮空気によって燃焼筒２１が冷却される。また、抽気ディフューザ５２から燃焼器車室Ｒに流入した圧縮空気の一部は、冷却ライン６１を流れて冷却器６２で冷却される。冷却部６で冷却された後、圧縮空気通路２９１に供給される。この冷却された圧縮空気により、タービン静翼３２やタービン動翼３３、タービン軸４などが冷却される。

上記のような圧縮機ディフューザ５、及びガスタービン１０によれば、圧縮機１の出口１６において、燃焼器ディフューザ５１の一端５１１が接続された部位とはタービン周方向Ｄｃで異なる位置に抽気ディフューザ５２が接続される。この抽気ディフューザ５２により、圧縮機１の出口１６から圧縮空気の一部を直接抽気し、燃焼筒２１の外部の燃焼器車室Ｒに圧縮空気が導かれる。この際、抽気ディフューザ５２では、圧縮機１の出口１６から流れてきた圧縮空気が、流れ方向を変更されることなく流れる。したがって、圧縮空気を抽気する際の圧力損失を抑えることができる。更に、この抽気ディフューザ５２は流路面積が拡大する形状を採ることで、抽気された圧縮空気の圧力回復もできる。これにより、圧縮機１から燃焼筒２１に送られる圧縮空気の一部を抽気する際の圧力損失が抑えられ、ガスタービン１０の作動効率を高めることが可能となる。

また、抽気ディフューザ５２は、タービン周方向Ｄｃで互いに隣り合う燃焼器ディフューザ５１同士の間で、圧縮機１の出口１６に接続されている。このような構成とすることで、燃焼器ディフューザ５１と抽気ディフューザ５２とをタービン周方向Ｄｃで交互に配置することができる。これにより、タービン周方向Ｄｃで互いに隣り合う燃焼筒２１及び燃焼器ディフューザ５１同士の間に抽気ディフューザ５２を配置される。したがって、このような圧縮機ディフューザ５を備えるガスタービン１０において、燃焼器車室Ｒの限られた空間内で、抽気ディフューザ５２を効率良く配置することができる。

《第二実施形態》
次に、本発明のガスタービンの第二実施形態について説明する。第二実施形態で示すガスタービン１０の圧縮機ディフューザ５Ｂは、流路形成部５５を備えている。したがって、第二実施形態の説明においては、第一実施形態と同一部分に同一符号を付して説明するとともに重複説明を省略する。つまり、第一実施形態で説明した構成と共通するガスタービン１０の構成については、その説明を省略する。

図５及び図６に示すように、圧縮機１の出口１６に接続された圧縮機ディフューザ５Ｂは、燃焼器ディフューザ５１及び抽気ディフューザ５２に加えて、流路形成部５５を備えている。流路形成部５５は、円環状をなしている。流路形成部５５は、燃焼器ディフューザ５１及び抽気ディフューザ５２と、圧縮機１の出口１６と、の間に設けられている。流路形成部５５の第一端５５１が圧縮機１の出口１６に接続されている。流路形成部５５の第二端５５２は、複数の燃焼器ディフューザ５１の一端５１１、及び複数の抽気ディフューザ５２の一端５２１に接続されている。

流路形成部５５は、第一端５５１から第二端５５２に向かって、タービン径方向Ｄｒにおける断面の通路断面積が漸次大きくなるように、タービン軸方向Ｄａに延びている。流路形成部５５は、円環状の出口１６に連続する円環状の流路５５３を内部に形成する。このような流路形成部５５の流路５５３は、タービン周方向Ｄｃで互いに隣り合う燃焼器ディフューザ５１と抽気ディフューザ５２とに跨がるようタービン周方向Ｄｃに連続（連通）している。

このようにして、燃焼器ディフューザ５１は、一端５１１が流路形成部５５を介して圧縮機１における出口１６に接続されている。抽気ディフューザ５２は、一端５２１が流路形成部５５を介して圧縮機１における出口１６に接続されている。

このようなガスタービン１０は、圧縮機１の空気取入口１１から取り込まれた空気が、複数の圧縮機静翼１３と圧縮機動翼１４とを通過して圧縮されることで高温及び高圧の圧縮空気となる。この圧縮空気は、圧縮機１の出口１６から流路形成部５５を介して燃焼器ディフューザ５１に流入する。その際、圧縮機１の出口１６から吐出された圧縮空気の一部は、流路形成部５５を介して抽気ディフューザ５２から燃焼器車室Ｒに流入する。すなわち、圧縮機１の出口１６から吐出された圧縮空気は、流路形成部５５において、燃焼器ディフューザ５１と抽気ディフューザ５２とに分岐するように流れている。

上記のような圧縮機ディフューザ５Ｂ、及びガスタービン１０によれば、流路形成部５５は、燃焼器ディフューザ５１と抽気ディフューザ５２とに跨がるように設けられている。そのため、圧縮空気の出口１６から流れ出た圧縮空気の全ては、円環状の流路形成部５５内を流れる。圧縮空気は、流路形成部５５の出口で燃焼器ディフューザ５１と抽気ディフューザ５２とに分岐する。圧縮機１の出口１６から流れ出た圧縮空気が流路形成部５５内を一度流れることで、圧縮機空気の流速が低減される。その結果、圧縮機１の出口１６に燃焼器ディフューザ５１及び抽気ディフューザ５２を直接繋いだ場合に比べて、燃焼器ディフューザ５１及び抽気ディフューザ５２に圧縮空気が流入する際の圧力損失が抑えられる。したがって、ガスタービン１０の作動効率を高めることが可能となる。

また、流路形成部５５の出口において、燃焼器ディフューザ５１の一端５１１が接続された部位とはタービン周方向Ｄｃで異なる位置に抽気ディフューザ５２が接続されている。この抽気ディフューザ５２により、圧縮空気の一部が直接抽気される。したがって、このような圧縮機ディフューザ５を備えるガスタービン１０において、燃焼器車室Ｒの限られた空間内で、抽気ディフューザ５２を効率良く配置することができる。

（第二実施形態の変形例）
なお、上記第二実施形態において、図７に示すように、流路形成部５５は、内部に形成された流路５５３をタービン周方向Ｄｃで複数に仕切るように、複数の仕切板５７を備えていてもよい。例えば、複数の仕切板５７は、燃焼器ディフューザ５１に繋がる燃焼器流路部５５４と、抽気ディフューザ５２に繋がる抽気流路部５５５とに流路形成部５５内の流路５５３を区画していていてもよい。

以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述したが、各実施形態における各構成及びそれらの組み合わせ等は一例であり、本発明の趣旨から逸脱しない範囲内で、構成の付加、省略、置換、及びその他の変更が可能である。また、本発明は実施形態によって限定されることはなく、特許請求の範囲によってのみ限定される。

例えば、抽気ディフューザ５２の形状については、何ら限定するものではなく、適宜変更することが可能である。また、抽気ディフューザ５２で抽気した圧縮空気によって冷却する対象は、タービン静翼３２やタービン動翼３３、タービン軸４に限らず、パイロットバーナ２５等、他の部位であってもよい。

また、上記実施形態では、抽気ディフューザ５２で抽気した圧縮空気を、冷却部６の冷却器６２で冷却するようにしたが、圧縮空気を昇圧圧縮機に流入させて、昇圧させるようにしてもよい。

１ 圧縮機
１１ 空気取入口
１２ 圧縮機ケーシング
１３ 圧縮機静翼
１４ 圧縮機動翼
１５ 入口
１６ 出口
２ 燃焼器
２１ 燃焼筒
２２ 燃料噴出器
２３ 燃焼器ケーシング
２４ 給気口
２５ パイロットバーナ
２６ メインバーナ
２９ 中間軸カバー
２９１ 圧縮空気通路
３ タービン
３１ タービンケーシング
３２ タービン静翼
３３ タービン動翼
３４ 排気室
４ タービン軸
４１ 軸受部
４２ 軸受部
５、５Ｂ 圧縮機ディフューザ
５１ 燃焼器ディフューザ（第一ディフューザ）
５１１ 一端
５１２ 他端
５２ 抽気ディフューザ（第二ディフューザ）
５２１ 一端
５２２ 他端
５５ 流路形成部
５５１ 第一端
５５２ 第二端
５５３ 流路
５５４ 燃焼器流路部
５５５ 抽気流路部
５７ 仕切板
６ 冷却部
１０ ガスタービン
６１ 冷却ライン
６１１ 第一端
６１２ 第二端
６２ 冷却器
Ｃ 軸線
Ｄａ タービン軸方向
Ｄｃ タービン周方向
Ｄｒ タービン径方向
Ｒ 燃焼器車室

Claims (4)

1. 空気を圧縮して圧縮空気を生成する圧縮機と前記圧縮空気で燃料を燃焼させて燃焼ガスを生成し、前記燃焼ガスをタービンに供給する燃焼筒とに接続される圧縮機ディフューザであって、
   一端が前記圧縮機の円環状の出口における周方向の一部に接続され、他端が前記燃焼筒の給気口に接続される第一ディフューザと、
   前記第一ディフューザの一端が接続された部位とは前記周方向で異なる位置で前記圧縮機の前記出口に接続され、前記第一ディフューザの外部に前記圧縮空気を導く第二ディフューザと、を備える圧縮機ディフューザ。
2. 前記第一ディフューザは、前記周方向に間隔をあけて複数配置され、
   前記第二ディフューザは、前記周方向で互いに隣り合う前記第一ディフューザ同士の間に配置されている請求項１に記載の圧縮機ディフューザ。
3. 前記第一ディフューザ及び前記第二ディフューザと、前記圧縮機の前記出口とを接続し、少なくとも周方向で互いに隣り合う前記第一ディフューザと前記第二ディフューザとに跨がるよう周方向に連続する流路形成部をさらに備える請求項１または請求項２に記載の圧縮機ディフューザ。
4. 空気を圧縮して圧縮空気を生成し、円環状の出口から前記圧縮空気を送り出す圧縮機と、
   前記圧縮空気内で燃料を燃焼させて燃焼ガスを生成し、前記燃焼ガスをタービンに供給する燃焼筒と、
   前記燃焼ガスにより回転駆動される動翼を有したタービンと、
   前記圧縮機と前記燃焼筒との間に設けられた、請求項１から３の何れか一項に記載の圧縮機ディフューザと、を備えるガスタービン。

Images