JP2572555Y2 - 耐熱テールコーン構造 - Google Patents

耐熱テールコーン構造

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JP2572555Y2
JP2572555Y2 JP1993061245U JP6124593U JP2572555Y2 JP 2572555 Y2 JP2572555 Y2 JP 2572555Y2 JP 1993061245 U JP1993061245 U JP 1993061245U JP 6124593 U JP6124593 U JP 6124593U JP 2572555 Y2 JP2572555 Y2 JP 2572555Y2
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邦彦 上田
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石川島播磨重工業株式会社
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Description

【考案の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本考案は耐熱テールコーン構造に
関するものである。
【0002】
【従来の技術】ガスタービンエンジンでは、燃焼ガスの
下流方向へ直径が漸減する略回転放物体形状をなすテー
ルコーンをタービンフレームの後端部に設け、タービン
出口において燃焼ガス流の境界層に剥離が発生しないよ
うにしている。
【0003】図5および図6は従来のテールコーンの一
例の概略を示すもので、1は外側ダクト2にストラット
3を介して支持されているタービンフレームであり、該
タービンフレーム1の後端部には円環状のフランジ4が
設けられ、該フランジ4には周方向へ所定の間隔を置い
て5箇所にボルト孔5が穿設されている。
【0004】6はテールコーンであり、該テールコーン
6は前記フランジ4と略同形でボルト孔5と同ピッチに
配設されたボルト孔7を有するフランジ8を一方の端面
に備え、且つ他方端部側へ向かって直径が漸減する略回
転放物体形状を有している。
【0005】テールコーン6のフランジ8をタービンフ
レーム1の後端部のフランジ4に各ボルト孔5,7が合
致するよう当接させ、各ボルト孔5,7にボルト9を挿
通し、該ボルト9に螺合したナット10を締め込むこと
によりテールコーン6をタービンフレーム1の後端部に
取付けている。
【0006】
【考案が解決しようとする課題】しかしながら、ガスタ
ービンの高性能化を図るために燃焼ガス温度を上昇させ
るとテールコーン6が耐熱許容温度を越えることが懸念
される。
【0007】本考案は、前述の実情に鑑み、テールコー
ンを確実に冷却できるようにすることを目的としてなし
たものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
、本考案の請求項1に記載した耐熱テールコーン構造
は、一端にフランジを有し且つ他端へ向かって直径が
漸減して他端が閉塞した略回転放物体状をなす中空構造
の外部テールコーン本体と、一端から他端へ向かって直
径が漸減する略回転放物体状をなす中空構造の内部テー
ルコーン本体とを備え、前記外部テールコーン本体と内
部テールコーン本体とを外部テールコーン本体の直径漸
減部の内側部と内部テールコーン本体の直径漸減部の外
側部との間に冷却空気流路が形成されるように配設し、
前記内部テールコーン本体の他端に軸線方向に延び且つ
内部テールコーン本体の内側部から前記冷却空気流路へ
連通する空気流入孔を設け、前記外部テールコーン本体
の一端に径方向に延び且つ冷却空気流路から外部テール
コーン本体の外部へ連通する空気流出孔を設けている。
【0009】また、本考案の請求項2に記載した耐熱テ
ールコーン構造では、一端にフランジを有し且つ他端へ
向かって直径が漸減して他端が閉塞した略回転放物体状
をなす中空構造の外部テールコーン本体と、一端から他
端へ向かって直径が漸減する略回転放物体状をなす中空
構造の内部テールコーン本体とを備え、前記外部テール
コーン本体と内部テールコーン本体とを外部テールコー
ン本体の直径漸減部の内側部と内部テールコーン本体の
直径漸減部の外側部との間に冷却空気流路が形成される
ように配設し、前記内部テールコーン本体の他端に軸線
方向に延び且つ内部テールコーン本体の内側部から前記
冷却空気流路へ連通する空気流入孔を設け、前記外部テ
ールコーン本体内部に、外部テールコーン本体の他端部
からテールコーン取付フランジ面中心点に向かって延び
且つ前記内部テールコーン本体の空気流入孔内縁に間隙
を隔てて挿入される筒状の隔壁を設け、前記外部テール
コーン本体の一端に径方向に延び且つ冷却空気流路から
外部テールコーン本体の外部へ連通する空気流出孔を設
けている。
【0010】
【作用】本考案の請求項1及び請求項2に記載した耐熱
テールコーン構造のいずれにおいても、内部テールコー
ン本体の内側に導入した冷却用の空気が、内部テールコ
ーン本体の他端の空気流入孔を経て、内部テールコーン
本体と外部テールコーン本体との間の冷却空気流路を流
通し、更に、外部テールコーン本体の一端の空気流出孔
から外部テールコーン本体の外部へ流出して、内部テー
ルコーン本体と外部テールコーン本体とを効率よく冷却
する。
【0011】また、本考案の請求項2に記載した耐熱テ
ールコーン構造においては、外部テールコーン本体の他
端内部に設けられ且つ内部テールコーン本体の空気流入
孔内縁に間隙を隔てて挿入された筒状の隔壁によって、
内部テールコーン本体の内側から冷却空気流路への空気
の流入量の変化を抑制する。
【0012】
【0013】
【0014】
【0015】
【実施例】以下、本考案の実施例を図面を参照しつつ説
明する。
【0016】図1並びに図2は本考案の請求項1に記載
した耐熱テールコーン構造の一実施例を示すものであ
り、図中、図5並びに図6と同じものには同じ符号を付
すことにより説明を省略する。
【0017】本実施例のテールコーン11は、タービン
フレーム1後端面のフランジ4と略同形でボルト孔5と
同ピッチに配設されたボルト孔7を有するフランジ12
を一方の端面に備え、且つ他方端部側へ向かって直径が
漸減する略回転放物体状をなす中空構造の外部テールコ
ーン本体13と、前記フランジ12の内周に接続した一
端から他端へ向かって直径が漸減する略回転放物体状を
なす中空構造の内部テールコーン本体14とを備え、前
記外部テールコーン本体13と内部テールコーン本体1
4とは、外部テールコーン本体13の直径漸減部の内側
部と内部テールコーン本体14の直径漸減部の外側部と
の間に冷却空気流路15が形成されるように配設されて
いる。
【0018】そして、前記内部テールコーン本体14の
他端部側に内部テールコーン本体14の内側部から前記
冷却空気流路15へ連通する空気流入孔16を設け、前
記外部テールコーン本体13のフランジ12近傍の所定
位置に冷却空気流路15から外部テールコーン本体13
の外部へ連通する複数の空気流出孔17を周方向へ所定
のピッチをおいて配設している。
【0019】図示していないコンプレッサから抽気した
冷却用の空気を内部テールコーン本体14の内側に導入
すると、該空気は空気流入孔16を経て冷却空気流路1
5を通り空気流出孔17から外部テールコーン本体13
の外部へ流出し、この間に内外部両テールコーン本体1
3,14との間で熱交換を行ない内外部両テールコーン
本体13,14を冷却してテールコーン11が耐熱許容
温度を越えるのを抑制する。
【0020】本実施例においては、外部テールコーン本
体13と内部テールコーン本体14との間に冷却空気流
路15を設け、該冷却空気流路15へコンプレッサから
抽気した冷却用の空気を導入し得るよう構成したので、
テールコーン11構成部材を積極的に冷却することが可
能となり、燃焼ガス温度を上昇させてガスタービンの高
性能化を図ることができる。
【0021】図3並びに図4は本考案の請求項2に記載
した耐熱テールコーン構造の一実施例を示すものであ
り、図中、図5並びに図6と同じものには同じ符号を付
すことにより説明を省略する。
【0022】本実施例のテールコーン18は、タービン
フレーム1後端面のフランジ4と略同形でボルト孔5と
同ピッチに配設されたボルト孔7を有するフランジ19
を一方の端面に備え、且つ他方端部側へ向かって直径が
漸減する略回転放物体状をなす中空構造の外部テールコ
ーン本体20と、前記フランジ19の内周に接続した一
端から他端へ向かって直径が漸減する略回転放物体状を
なす中空構造の内部テールコーン本体21とを備え、前
記外部テールコーン本体20と内部テールコーン本体2
1とは、外部テールコーン本体20の直径漸減部の内側
部と内部テールコーン本体21の直径漸減部の外側部と
の間に冷却空気流路22が形成されるように配設されて
いる。
【0023】そして、前記内部テールコーン本体21の
他端部に、軸線方向に延び且つ内部テールコーン本体2
1の内側部から前記冷却空気流路22へ連通する空気流
入孔25を設け、外部テールコーン本体20の内部に、
外部テールコーン本体20の他端部からテールコーン取
付フランジ面中心点23に向かって延びる筒状の隔壁2
8を、該隔壁28の外周面27と空気流入孔25の内縁
24との間に間隙26が形成されるように設けている。
空気流入孔25の断面は、内縁24がテールコーン取付
フランジ面中心点23から後方へ向って放射状に延びる
仮想線に沿う形状に、また、隔壁28の断面形状も、テ
ールコーン取付フランジ面中心点23から後方へ向って
放射状に延びる仮想線に沿う形状に形成されている。
【0024】また、前記外部テールコーン本体20のフ
ランジ19近傍の所定位置に冷却空気流路22から外部
テールコーン本体20の外部へ連通する複数の空気流出
孔29を周方向へ所定のピッチをおいて配設している。
【0025】図示していないコンプレッサから抽気した
冷却用の空気を内部テールコーン本体21の内側に導入
すると、該空気は、空気流入孔25の内縁24と隔壁2
8の外周面27との間に形成される間隙26を経て冷却
空気流路22を通り空気流出孔29から外部テールコー
ン本体20の外部へ流出し、この間に内外部両テールコ
ーン本体20,21との間で熱交換を行ない内外部両テ
ールコーン本体20,21を冷却してテールコーン18
が耐熱許容温度を越えるのを抑制する。
【0026】また、外部テールコーン本体20は内部テ
ールコーン本体21に比べて入熱が大きいので、内部テ
ールコーン本体21に比べると膨張し易いが、外部テー
ルコーン本体20の膨張に起因して外部テールコーン本
体20内部に設けた隔壁28の外周面27が内部テール
コーン本体21の空気流入孔25の内縁24に対して相
対的に移動しても、隔壁28の外周面27と空気流入孔
25の内縁24との間の間隙26は殆ど変化しない。
【0027】本実施例においては、外部テールコーン本
体20と内部テールコーン本体21との間に冷却空気流
路22を設け、該冷却空気流路22へコンプレッサから
抽気した冷却用の空気を導入し得るよう構成したので、
テールコーン18構成部材を積極的に冷却することが可
能となり、燃焼ガス温度を上昇させてガスタービンの高
性能化を図ることができる。
【0028】また、冷却空気量は流路の抵抗により変化
するが冷却空気路22に比べて隔壁28と空気流入孔
25との間の間隙26のほうが圧力損失係数が大きいの
で、該間隙26の大きさにより冷却空気流量が決まる。
内外部両テールコーン本体20,21に熱膨張差が生じ
ても、間隙26が殆ど変化しないので、該間隙26を経
て冷却空気流路22へ流入する空気の流入量に顕著な変
化が見られず、エンジン全体における二次空気のバラン
スを設計条件と同一に保持することがで、エンジンを
安定した状態で作動させることができる。
【0029】
【考案の効果】本考案の耐熱テールコーン構造によれ
ば、下記のごとき種々の優れた効果を奏し得る。
【0030】I)本考案の請求項1及び請求項2に記載
したいずれの耐熱テールコーン構造においても、テール
コーンを構成する各部材を積極的に冷却することができ
るので、燃焼ガス温度を上昇させてガスタービンエンジ
ンの高性能化を図ることが可能となる。
【0031】II)本考案の請求項2に記載した耐熱テ
ールコーン構造においては、外部テールコーン本体と内
部テールコーン本体との間に膨張差が生じても冷却空気
流路へ流入する空気の流入量が変化しないので、エンジ
ンを安定した状態で作動させ得る。そのため、二次空気
のバランスが厳格に要求されるエンジンに適している。
【図面の簡単な説明】
【図1】本考案の請求項1に記載した耐熱テールコーン
構造の一実施例を表す断面図である。
【図2】図1のII−II矢視図である。
【図3】本考案の請求項2に記載した耐熱テールコーン
構造の一実施例を表す断面図である。
【図4】図3のIV−IV矢視図である。
【図5】従来のテールコーンの一例の概略を表す断面図
である。
【図6】図5のVI−VI矢視図である。
【符号の説明】
12 フランジ 13 外部テールコーン本体 14 内部テールコーン本体 15 冷却空気流路 16 空気流入孔 17 空気流出孔 19 フランジ 20 外部テールコーン本体 21 内部テールコーン本体 22 冷却空気流路 23 テールコーン取付フランジ面中心点 24 内縁 25 空気流入孔26 間隙 27 外周面 28 隔壁 29 空気流出孔

Claims (2)

    (57)【実用新案登録請求の範囲】
  1. 【請求項1】 一端にフランジを有し且つ他端へ向かっ
    て直径が漸減して他端が閉塞した略回転放物体状をなす
    中空構造の外部テールコーン本体と、一端から他端へ向
    かって直径が漸減する略回転放物体状をなす中空構造の
    内部テールコーン本体とを備え、前記外部テールコーン
    本体と内部テールコーン本体とを外部テールコーン本体
    の直径漸減部の内側部と内部テールコーン本体の直径漸
    減部の外側部との間に冷却空気流路が形成されるように
    配設し、前記内部テールコーン本体の他端に軸線方向に
    延び且つ内部テールコーン本体の内側部から前記冷却空
    気流路へ連通する空気流入孔を設け、前記外部テールコ
    ーン本体の一端に径方向に延び且つ冷却空気流路から外
    部テールコーン本体の外部へ連通する空気流出孔を設け
    たことを特徴とする耐熱テールコーン構造。
  2. 【請求項2】 一端にフランジを有し且つ他端へ向かっ
    て直径が漸減して他端が閉塞した略回転放物体状をなす
    中空構造の外部テールコーン本体と、一端から他端へ向
    かって直径が漸減する略回転放物体状をなす中空構造の
    内部テールコーン本体とを備え、前記外部テールコーン
    本体と内部テールコーン本体とを外部テールコーン本体
    の直径漸減部の内側部と内部テールコーン本体の直径漸
    減部の外側部との間に冷却空気流路が形成されるように
    配設し、前記内部テールコーン本体の他端に軸線方向に
    延び且つ内部テールコーン本体の内側部から前記冷却空
    気流路へ連通する空気流入孔を設け、前記外部テールコ
    ーン本体内部に、外部テールコーン本体の他端部から
    ールコーン取付フランジ面中心点に向かって延び且つ前
    記内部テールコーン本体の空気流入孔内縁に間隙を隔て
    て挿入される筒状の隔壁を設け、前記外部テールコーン
    本体の一端に径方向に延び且つ冷却空気流路から外部テ
    ールコーン本体の外部へ連通する空気流出孔を設けたこ
    とを特徴とする耐熱テールコーン構造。
JP1993061245U 1993-11-15 1993-11-15 耐熱テールコーン構造 Expired - Fee Related JP2572555Y2 (ja)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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US3693880A (en) 1970-11-02 1972-09-26 Us Navy Infrared suppressor means

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