JPH0421054B2 - - Google Patents

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JPH0421054B2
JPH0421054B2 JP58189392A JP18939283A JPH0421054B2 JP H0421054 B2 JPH0421054 B2 JP H0421054B2 JP 58189392 A JP58189392 A JP 58189392A JP 18939283 A JP18939283 A JP 18939283A JP H0421054 B2 JPH0421054 B2 JP H0421054B2
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JP
Japan
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chamber
rotor
cavity
combustor
seal
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JP58189392A
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Danieru Nahori Fuiritsupu
Uiriamu Harisu Robaato
Oogasuto Burisuken Toomasu
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General Electric Co
Original Assignee
General Electric Co
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Publication date
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Publication of JPH0421054B2 publication Critical patent/JPH0421054B2/ja
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D5/00—Blades; Blade-carrying members; Heating, heat-insulating, cooling or antivibration means on the blades or the members
    • F01D5/02—Blade-carrying members, e.g. rotors
    • F01D5/08—Heating, heat-insulating or cooling means
    • F01D5/081—Cooling fluid being directed on the side of the rotor disc or at the roots of the blades
    • F01D5/082—Cooling fluid being directed on the side of the rotor disc or at the roots of the blades on the side of the rotor disc
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C7/00—Features, components parts, details or accessories, not provided for in, or of interest apart form groups F02C1/00 - F02C6/00; Air intakes for jet-propulsion plants
    • F02C7/12—Cooling of plants
    • F02C7/16—Cooling of plants characterised by cooling medium
    • F02C7/18—Cooling of plants characterised by cooling medium the medium being gaseous, e.g. air
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2260/00—Function
    • F05D2260/60—Fluid transfer
    • F05D2260/607—Preventing clogging or obstruction of flow paths by dirt, dust, or foreign particles
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T50/00—Aeronautics or air transport
    • Y02T50/60—Efficient propulsion technologies, e.g. for aircraft

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 発明の背景 本発明はガスタービンエンジン、特にかゝるエ
ンジンに組込む冷却空気回路に関する。
ガスタービンエンジンは内部で燃料を燃焼させ
て航空機などに推進力を与える。燃料の燃焼によ
り、これらのエンジンは極めて高温で作動するこ
とになる。過熱を避けるために、作動中にエンジ
ンの種々の部品を冷却する手段を設けるのが望ま
しい。特に、タービンの回転ブレード（全体とし
てロータと称される）および静止ベーン（全体と
してステータと称される）は燃焼器より下流に位
置し、効率よく機能させるために冷却しなければ
ならない。タービンのブレードおよびベーンに
は、代表的には、数列の穴をあけ、これらの穴を
通して空気を循環させてこの冷却機能を得る。
通常、入口圧縮機またはフアンまたはその両方
によりエンジンの燃焼器に空気を供給する。この
空気の一部を分流し冷却材として用いる。冷却空
気をエンジンのステータ部品に、またエンジンの
ロータとステータ間に形成された内部空腔に直接
流通させることができる。しかし、冷却空気をタ
ービンのブレードに流通させる前に、その冷却空
気を、作動中に非常に高速で回転するエンジンの
ロータ構造体に送らなければならない。
エンジンのロータとステータとの間に流通する
空気の温度が高くなり、タービンブレードの冷却
に用いるのに不適当になることが知られている。
従つて、冷却空気を、エンジンのロータとステー
タ間の空腔の一端に形成されたインデユーサ
（inducer）室を経てエンジンのロータに送るため
の冷却回路が設計されている。インデユーサ室は
空腔の残りの部分からシールで遮蔽されており、
空腔を冷却する空気はこのインデユーサ室をバイ
パスする。従つて、論理上は、タービンのブレー
ド用の冷却空気はエンジンのステータからインデ
ユーサ室を経てロータ構造体に、空腔の残りの部
分に流れる空気の混入なしに、導びかれる。
このような設計の冷却空気回路の効果は、イン
デユーサ室をロータとステータ間の空腔の残りの
部分から仕切るために設けるシールの有効度に依
存する。しかし、従来の設計では、シール有効度
が過渡状態および離陸（take−off）状態中、エ
ンジン内にこのような時に生じる急激な温度変化
のために悪化することを見出した。このような過
渡状態の間良好なロータ・ステータ整合を達成す
るように選択した熱膨脹特性を有する、特別に選
んだ材料で、ロータおよびステータ部品を構成す
るように設計することによつて、この状況を解決
しようとする試みがなされている。このような構
成が、米国特許第3986720号に記載されている。
本発明の目的は、静止エンジン部品と回転エン
ジン部品間に形成されたインデユーサ室を経て冷
却空気を導びき、この際に冷却空気への加温され
た空気の混入を小さくするようにした改良された
空気冷却回路を有するガスタービンエンジン構造
を提供することにある。
本発明の他の目的は、冷却回路のインデユーサ
室に対するより効果的な空気バイパスおよびシー
ル設計を有する冷却回路を提供することにある。
本発明の他の目的および利点は、本発明の原理
を具体的に説明した、図面を参照した以下の説明
から明らかになるであろう。
発明の概要 本発明の１形態においては、ガスタービンエン
ジンの回転部品と静止部品との間に空腔が形成さ
れ、ここに空腔を介して空気が流通する。空腔の
反対端に、空腔に入る空気および空腔から出る空
気の流通を制限する上流シールおよび下流シール
が配置される。エンジンのロータに対し、エンジ
ンの静止部分からロータに両者間の空腔を経て空
気を導びく冷却空気回路が設けられている。ロー
タ空気冷却回路はインデユーサ室を含み、ここで
冷却空気を加速しエンジンロータに送る。インデ
ユーサ室は２つの追加シールにより限定され、こ
れらシールは他の空腔のシールと共に中央インデ
ユーサ室より上流の室および下流の室を限定す
る。バイパス回路が上流室内に流通する空気を直
接下流室に（インデユーサ室をバイパスして）導
びき、従つてインデユーサ室に流れる冷却空気に
はエンジンのロータおよびステータ間に流通する
空気が混入しない。
本発明の他の観点によれば、インデユーサ室構
造を特殊材料製の端部シール支持ブラケツトから
分離して、これによりエンジン作動中にエンジン
内の温度変化によつて溶接継目と関連して惹き起
される問題を、静止部品と回転部品との間の熱膨
脹特性を良好に整合させるよう設計されたシール
を犠牲にすることなく、解決する。
さらに本発明の冷却回路は、上流インデユーサ
室シールの半径の大きさを同タイプの従来のエン
ジンのものより小さくし、かつ上流インデユーサ
室シールをインデユーサ構造体の高熱応答部分か
ら分離して、エンジンの作動中のシール作用を一
層効果的にすると共にその悪化を少なくする。
発明の具体的説明 第１図は本発明を適用できるガスタービンエン
ジンの概略図である。図示のターボフアンエンジ
ン１０はフアンロータ１１とコアエンジンロータ
１２を含む。フアンロータ１１は、デイスク１６
上に一緒に回転するように装着された多数のフア
ンブレード１３および１４と、低圧すなわちフア
ンタービン１７とを含み、フアンタービン１７は
フアンデイスク１６を周知の態様で駆動する。コ
アエンジンロータ１２は圧縮機１８とこの圧縮機
を駆動する高圧タービン１９とを含む。コアエン
ジンは燃焼装置２１も含み、燃焼装置２１は燃料
を空気流と混合し、混合気を燃焼させて熱エネル
ギーを噴射する。
作動時には、空気が、フアンロータ１１を囲む
適当なカウリングまたはナセル２３により形成さ
れた空気入口２２を通つて、ガスタービンエンジ
ン１０に入る。入口２２に入つた空気はフアンブ
レード１３および１４の回転によつて圧縮され、
次いでナセル２３およびエンジンケーシング２６
により形成された環状通路２４と、その境界がエ
ンジンケーシング２６により限定されたコアエン
ジン通路２７と分割される。コアエンジンに入つ
た加圧空気は圧縮機１８によりさらに加圧され、
しかる後燃焼装置２１からの高エネルギー燃料と
共に点火される。この高エネルギーをもつたガス
流は次に高圧タービン１９を通過して圧縮機１８
を駆動し、しかる後フアンタービン１７を通過し
てフアンロータデイスク１６を駆動する。ガスは
次に、当業界で周知の態様で、主ノズル２８から
放出されてエンジンに推進力を与える。環状通路
２４から排出される加圧空気から追加の推進力が
得られる。
次に燃焼装置２１を囲むエンジン部分について
もつと詳しく説明する。第２図に示すように、圧
縮機１８は静止圧縮機ステータベーン２９および
回転ロータブレード３１を有し、これらベーンお
よびブレードが高圧空気を後方に案内ベーン３２
に向つて排出するように働く。CDP（圧縮機排出
圧力）空気の一部は案内ベーン３２の内側と外側
に抜けて、環状区域３３および３４に入り、ここ
で冷却目的に使用される。さらに詳しくは、区域
３３に入つたCDP空気は、静止燃焼装置２１と
コアエンジンロータ１２との間に形成された内部
空腔３６を流れる。この空腔３６を流れる空気の
流れは、空腔３６に入る空気流を制限する上流側
の５つの歯を持つシール３７と、空腔３６を出て
燃焼器２０の排気流に入る空気流を制限する下流
側の４つの歯を持つシール３８とによつて調整さ
れる。ブラケツト３９，４０がシール３７，３８
の静止部分を支持する。これらブラケツトを、ロ
ータ１２とよく整合する熱膨脹特性を有するよう
に設計された材料で形成して、シール内の僅かな
隙間を維持する。空腔３６を通るCDP空気の流
れは、ロータおよびステータの該空腔を限定する
部分を冷却する作用をなす。しかし、この空気は
熱くなるので、冷却材としてさらに使用するには
不適当である。
CDP空気の主要部分は案内ベーン３２から段
付デイフユーザ４６を通過し、燃焼器２０の内部
および周囲に達する。燃焼器２０は外側ライナ４
７および内側ライナ４８を相互間に環状燃焼室を
形成するように配置して構成され、この燃焼室に
は、燃焼器ケース５１を通つて内方に伸びた燃料
ノズル４９により燃料が噴射される。燃焼器２０
の冷却は、デイフエーザ４６から燃焼器外側ライ
ナ４７と燃焼器ケース壁５１間に形成された環状
通路４５に流れる空気流によつて行われる。同様
に燃焼器２０の内側では、内側ライナ４８と燃焼
器ケース内壁５２により環状室５０が形成され、
ここに流れる空気流が燃焼器の当該部分を冷却す
る。ノズル４９からの燃料とデイフユーザ４６か
らの空気との混合、そしてその後の燃焼器２０で
の混合気の燃焼に続いて、高熱ガスは燃焼装置２
１から後方へ１列の円周方向に相隔てゝ配置され
た高圧ノズル５３に流れ、次いでさらに後方へ流
れて高圧タービン１９の１列の円周方向に相隔て
て配置されたタービンブレード５４に衝突する。
燃焼装置２１から出てくる高熱膨脹ガスは高圧
状熱でタービンノズル５３およびタービンブレー
ド５４を通過する。同時に、これら部品の温度を
許容可能な温度レベルに維持するために冷却空気
が流通される。タービンブレード５４用の冷却空
気は燃焼器を取囲む環状室５０から得られる。こ
の空気はコアエンジンロータ１２内の室５５に送
られ、ここから通常のようにタービンブレード５
４中に導びかれる。従つて、冷却空気を室５０か
ら静止燃焼装置２１とコアロータ１２間に形成さ
れた空腔３６を経て（室６２を介して）移送し、
しかもこの冷却空気に、空腔３６に流通する
CDP空気が混ざり合うことがないようにする冷
却空気回路５６を設ける。
第３図に、冷却空気をロータ室５５に移送する
ための従来の空気回路５６′を示す。環状室５０
内からの冷却空気は孔５９，６０を通つてマニホ
ルド５８′に流入する。空気はエキスパンダノズ
ル６１′を通つてマニホルド５８′を出て、２つの
歯を持つインデユーサシール６４′と４つの歯を
持つ空腔シール３８′とにより限定されたインデ
ユーサ室６２′に入る。ノズル６１′は冷却空気を
接線方向にタービンシールデイスク６５′に向つ
て導びく。タービンシールデイスク６５′には、
内部ロータ室５５と連通する孔６７′が環状に配
列されている。このようにして、インデユーサ室
６２′を流れる冷却空気は加速され、その後デイ
スクの孔６７′を通り抜け、ロータの内部室５５
に入り、そこからタービンブレードの冷却用のチ
ヤンネルに送られる。
この従来の設計例では、燃焼装置２１とロータ
コア１２間の内部空腔がインデユーサシール６
４′により２つの室７０′と６２′に分割されてい
る。このシール６４′は、（CDP空気が流通する）
前室７０′からインデユーサ室６２′への空気流を
制限する。CDP空気はマニホルド５８′に設けた
連絡導管７１′を通つて、燃焼器ケース壁５２、
シール支持ブラケツト４０′およびマニホルド５
８′により限定されたポケツト７２′に導びかれ
る。CDP空気は次に４つの歯を持つシール３
８′にあけられた孔７３′を経て、このシールの第
１および第２歯間に排出される。
理論上は、２つの歯を持つインデユーサシール
６４′は、４つの歯を持つシール３８′の第１歯間
ポケツト７４′へのCDP空気の流れを助長し、こ
のポケツトでCDP空気によりシールを空気力学
的に閉塞して、インデユーサ室６２′から空気を
サイホン式に吸い出すシールの寄生流れ条件を減
ずることにより、インデユーサ室６２′を通過す
る環状室５０から孔５９，６０を通り、エキスパ
ンダノズル６１′から噴出する冷却空気がインデ
ユーサ室６２′の空気と混合するを最小限にする。
インデユーサシール６４′がその機能を有効に果
すことができなくなると、室７０′の比較的高温
な空気がこの冷却空気と混つて、冷却空気温度を
上昇させるため、金属温度が上がり、ブレード寿
命が短くなる。離陸中にタービンブレード温度が
上がると得られる推力（スラスト）が小さくな
る。この従来の設計を用いるエンジンにおいて、
過渡的なエンジン動作に起因してインデユーサシ
ール６４′の機能が低下すると、離陸時にタービ
ンブレード温度が25〜35〓上昇し、ブレードサイ
クルが20％、破断寿命が50％減少する。
第４図に明示されるように、本発明による冷却
回路の構成は従来のものと幾つかの点で相違して
いる。外側の１つの歯を持つインデユーサシール
６３および内側の段付の２つの歯も持つインデユ
ーサシール６４が空腔３６を前室７０、中央のイ
ンデユーサ室６２および後室７２に分割する。特
別な形状の連絡マニホルド５８が設けられ、冷却
空気を室５０から高熱応答エキスパンダノズル６
１を経てインデユーサ室６２に導びく。連絡導管
７１は、CDP空気がインデユーサ室６２をバイ
パスして前室７０から後室７２に直接流れるよう
に導びく。
第３図に示した従来の設計とは違つて、マニホ
ルド５８は４つの歯を持つシール３８のブラケツ
ト４０から分離されている。ブラケツト４０をマ
ニホルド５８から分離することにより、これら部
材のそれぞれに異なる材料を使用して、バイメタ
ル溶接継目を用いる必要なしに、エンジンの定常
状態および過渡状態両方の運転中に良好なロー
タ・ステータ整合を達成することができる。従つ
て、熱膨脹特性の差に起因するバイメタル溶接継
目に関連した問題が解消される。
マニホルド５８の内方突出延長部７４は２つの
歯を持つシール６４の静止シート７５を支持す
る。従つて、従来の設計（第３図）と比較して、
このシール６４がエキスパンダノズル６１から分
離されるだけでなく、シール６４の半径も小さ
い。シールのシート７５を高熱応答エキスパンダ
ノズル６１から機械的および熱的に分離したこと
により、ステータ質量および材料特性を選択して
ステータ熱応答整合を一層うまく行うことができ
る。シールの半径を小さくすることにより、定常
状態および過渡状態運転中にシール６４のロータ
側部品が呈する機械的膨脹行程全体が減少する。
これらの特徴がこのシール６４の段付の歯の設計
と相俟つて、シール劣化を減少し、作動時の隙間
を改良し、流れの漏洩面積を減少する。
内側インデユーサシール６４は第１室７０から
バイパス導管７１を通るCDP空気の流れを促進
し、一方外側の１つの歯を持つインデユーサシー
ル６３はインデユーサ室６２と、後方の４つの歯
を持つシール３８の流れ条件を満たさなければな
らない後室７２との間の流れ抵抗を増加する。こ
の外側インデユーサシール６３は、第３図に示し
た従来の設計と較べて、内側インデユーサシール
の背圧を増加させ、シール動作圧力比を減少し、
シール流れ抵抗を増加させる。また、１つの歯を
持つシール６３はそのシート部分が歯部分により
包囲されていて、（他のシールと較べて）逆の構
成になつている。この構成により、外側インデユ
ーサシール６３は、高熱応答ノズル６１に結合さ
れているにもかゝわらず、適正に機能することが
できる。
これらのインデユーサシール６３，６４の効果
は、ステータの膨脹特性をロータの膨脹特性に整
合させる材料でつくつたマニホルド５８を設ける
ことになつて増大される。好適例においては、マ
ニホルド５８をRene'４１またはInconel７１８、
または当業界で周知で市場で入手できるニツケル
をベースとした超合金からつくり、連絡導管７１
の直径を従来の設計における連絡導管７１′の直
径より1.5倍大きい約0.375インチとする。また、
本発明によれば、４つの歯を持つシール３８が
CDP空気が導入される後室７２と直接連通して
いるので、このシール３８の設計が簡単になる。
上述した緒特徴を単一システムに一体化すること
により、ロータ冷却回路の効果が増大し、性能と
タービンブレード寿命が改良される。
本発明をその特定の実施例について説明した
が、本発明の要旨を逸脱せぬ範囲内で種々の変更
や改変を加え得ることが当業者には明らかであろ
う。特許範囲の範囲は本発明のこのような変更例
および改変例のすべてを包括するものと理解すべ
きである。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明が適用されるガスタービンエン
ジンの概略図、第２図は第１図のガスタービンエ
ンジンの一部分の断面図であつて、本発明の１実
施例の細部を示す断面図、第３図は従来のガスタ
ービンエンジンの一部分の断面図、そして第４図
は第２図のガスタービンエンジンの一部の断面図
であつて、本発明に従つて構成したインデユーサ
室構造を詳しく示す断面図である。 主な符号の説明 １０……ターボフアンエンジ
ン、１１……フアンロータ、１２……コアエンジ
ンロータ、１７……フアンタービン、１８……圧
縮機、１９……高圧タービン、２０……燃焼器、
２１……燃焼装置、３６……空腔、３７……上流
側の５つの歯を持つシール、３８……下流側の４
つの歯を持つシール、５２……燃焼ケース壁、５
５……ロータ内部室、５６……冷却空気回路、５
８……マニホルド、６１……エキスパンダノズ
ル、６２……インデユーサ室、６３……１つの歯
を持つインデユーサシール、６４……２つの歯を
持つインデユーサシール、６５……デイスク、６
７……孔、７０……前室、７１……連絡導管、７
２……後室、７４……延長部、７５……シート部
分。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ ロータ組立体、 前記ロータ組立体のまわりに同心配置された環
    状燃焼器ケース、 前記ロータ組立体と前記燃焼器ケースとの間に
    位置し、相互間に空腔を限定する第１および第２
    シール手段、 前記ロータ組立体と前記燃焼器ケースとの間に
    位置し、前記空腔を上流室、中央室および下流室
    に分割する第３および第４シール手段を有し、 前記燃焼器ケースおよび前記ロータ組立体はそ
    れぞれ、前記中央室と連通して該中央室を通る冷
    却気回路を形成する手段を含んでおり、 更に、前記上流室を前記下流室と直接連通させ
    て、前記冷却空気回路をバイパスし、これにより
    前記上流室および下流室に対し前記中央室から流
    入および流出する空気流を制限する直接連通手段
    を有するターボマシン。 ２ 圧縮機が空気を燃焼器に供給し、燃焼器が高
    圧タービンを駆動して圧縮機に動力を与える構成
    のターボマシンにおいて、 圧縮機およびタービンを連結するロータ手段、 前記ロータ手段のまわりに同心配置され、相互
    間に空腔を形成する環状燃焼器ケース、 前記ロータ手段および前記燃焼器ケース間に配
    置され、圧縮機から前記空腔への空気流を制限す
    る第１シール手段、 前記ロータ手段および前記燃焼器ケース間に配
    置され、前記空腔から高圧タービンへの空気流を
    制限する第２シール手段、 前記ロータ手段および前記燃焼器ケース間に配
    置された第３および第４シール手段を有し、 前記空腔は、前記第１および第３シール手段に
    より限定された上流室、前記第３および第４シー
    ル手段により限定された中央室、および前記第２
    および第４シール手段により限定された下流室に
    分割され、 前記燃焼器ケースおよび前記ロータ手段はそれ
    ぞれ、前記中央室と連通して該中央室を通る冷却
    空気回路を形成する連通手段を含んでおり、 更に、前記上流室を前記下流室と直接連通させ
    て、前記冷却空気回路をバイパスし、これにより
    前記上流室および前記下流室に対し前記中央室か
    ら流出および流入する空気流を制限する手段を有
    するターボマシン。 ３ 連絡マニホルド構造体が前記燃焼器ケースの
    前記連通手段と前記直接連通手段とで構成され、
    前記ロータ手段の前記連通手段が環状配列した孔
    よりなる特許請求の範囲第２項記載のターボマシ
    ン。 ４ 前記第１シール手段が段付の５つの歯を持つ
    シールよりなり、前記第２シール手段が段付の４
    つの歯を持つシールよりなり、前記第３シール手
    段が段付の２つの歯を持つシールよりなり、前記
    第４シール手段が１つの歯を持つシールよりなる
    特許請求の範囲第２項記載のターボマシン。 ５ 前記１つの歯を持つシールがシート部分を歯
    部で取囲んで構成された特許請求の範囲第４項記
    載のターボマシン。 ６ 前記連絡マニホルド構造体が、前記中央室と
    連通するエキスパンダノズル手段と、前記第３シ
    ール手段を前記エキスパンダノズル手段から内方
    に離間した位置に支持する手段とを含んでいる特
    許請求の範囲第３項記載のターボマシン。 ７ 前記連絡マニホルド構造体がニツケルをベー
    スとした超合金でつくられている特許請求の範囲
    第６項記載のターボマシン。 ８ 圧縮機が空気を燃焼器に供給し、燃焼器が高
    圧タービンを駆動して圧縮機に動力を与える構成
    のターボマシンにおいて、 圧縮機およびタービンを連結するロータ手段、 前記ロータ手段のまわりに同心配置されて該ロ
    ータ手段との間に空腔を形成して、該空腔を通つ
    て前記圧縮機からの空気を前記燃焼器の排気流に
    流通させる環状燃焼器ケース、 前記ロータ手段および前記燃焼器ケース間に配
    置され、前記圧縮機から前記空腔への空気流を調
    整する第１シール手段、 前記ロータ手段および前記燃焼器ケース間に配
    置され、前記空腔から前記燃焼器の排気流への空
    気流を調整する第２シール手段、および 冷却空気を前記燃焼器ケース内から前記空腔を
    経て前記ロータ手段に移送する手段を有し、 この移送する手段は、前記燃焼器ケースから前
    記空腔内に延在するマニホルドと、前記マニホル
    ドおよび前記ロータ手段間に配置された第３およ
    び第４シール手段とを含み、 前記空腔は、前記第１および第３シール手段に
    より限定された前室、前記第３および第４シール
    手段により限定された中央室、および前記第２お
    よび第４シール手段により限定された後室に分割
    されており、 前記マニホルドが前記前室を前記後室と連通さ
    せるバイアス導管を含んでいる、ことを特徴とす
    るターボマシン。 ９ 前記マニホルドが、前記中央室と連通するエ
    キスパンダノズル手段と、前記第３シール手段を
    前記エキスパンダノズル手段から内方に離間した
    位置に支持する手段を含んでいる特許請求の範囲
    第８項記載のターボマシン。 １０ 前記マニホルドがニツケルをベースとした
    超合金でつくられている特許請求の範囲第８項記
    載のターボマシン。 １１ ロータ組立体と、前記ロータ組立体のまわ
    りに同心配置されて相互間に空腔を形成する環状
    燃焼器ケースと、前記ロータ組立体および燃焼器
    ケース間に配置されて前記空腔に入る空気流を制
    限する第１シールと、前記ロータ組立体および燃
    焼器ケース間に配置されて前記空腔から出る空気
    流を制限する第２シールとを具えるターボマシン
    において、冷却空気を燃焼器ケースからロータ組
    立体に流通させるため、 前記空腔を、前記第１シールと第３シールによ
    り限定される上流室、前記第３シールと第４シー
    ルにより限定される中央室、および前記第２シー
    ルと第４シールにより限定される下流室に分割
    し、 冷却空気を前記燃焼器ケースから前記中央室を
    経て前記ロータ組立体中に導びき、 前記上流室からの空気を、前記中央室をバイパ
    スさせてして前記下流室に導びき、これにより前
    記上流室および下流室に対して前記中央室から流
    出および流入する空気流を制限することを特徴と
    する方法。 １２ 冷却空気を燃焼器ケースから前記空腔の中
    央室中に導びくとともに、前記空腔の上流室から
    の空気前記下流室中に直接導びくための連絡マニ
    ホルドを設け、 冷却空気を前記中央室から前記ロータ組立体中
    に導びくための孔を前記ロータ組立体に設ける特
    許請求の範囲第１１項記載の方法。 １３ 前記連絡マニホルドがニツケルをベースと
    した超合金でつくられている特許請求の範囲第１
    ２項記載の方法。
JP58189392A 1983-02-22 1983-10-12 改良空気冷却回路を備えたガスタ−ビンエンジン Granted JPS59153927A (ja)

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