JPH0622123Y2 - ガスタービンエンジンのダクト構造 - Google Patents
ガスタービンエンジンのダクト構造Info
- Publication number
- JPH0622123Y2 JPH0622123Y2 JP14963888U JP14963888U JPH0622123Y2 JP H0622123 Y2 JPH0622123 Y2 JP H0622123Y2 JP 14963888 U JP14963888 U JP 14963888U JP 14963888 U JP14963888 U JP 14963888U JP H0622123 Y2 JPH0622123 Y2 JP H0622123Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- inner cylinder
- turbine
- partition plate
- duct
- compressor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Landscapes
- Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は２軸式ガスタービンエンジンのコンプレッサタ
ービンとパワータービンとの間のダクトを形成するダク
ト構造に関する。
ービンとパワータービンとの間のダクトを形成するダク
ト構造に関する。
車両用２軸式ガスタービンエンジンは、コンプレッサ
と、燃焼器と、タービンと、熱交換器とを含み、タービ
ンはコンプレッサと同軸のコンプレッサタービンと、出
力を取り出すためのパワータービンとの２段構造になっ
ている。コンプレッサは吸入空気を圧縮して燃焼器へ送
り、燃焼器は燃料を圧縮空気の中で燃焼させて燃焼ガス
を生成する。燃焼ガスはコンプレッサタービンを通って
パワータービンへ供給され、これらのタービンを駆動し
た後で排出される。
と、燃焼器と、タービンと、熱交換器とを含み、タービ
ンはコンプレッサと同軸のコンプレッサタービンと、出
力を取り出すためのパワータービンとの２段構造になっ
ている。コンプレッサは吸入空気を圧縮して燃焼器へ送
り、燃焼器は燃料を圧縮空気の中で燃焼させて燃焼ガス
を生成する。燃焼ガスはコンプレッサタービンを通って
パワータービンへ供給され、これらのタービンを駆動し
た後で排出される。
燃焼ガスをコンプレッサタービンからパワータービンへ
流すために、コンプレッサタービンとパワータービンと
の間に同心円状の内筒と外筒からなるダクトが設けられ
ている（例えば、実開昭61-17402号公報及び実開昭61-2
3439号公報参照）。そして、可変翼ノズルがこのダクト
内に配置され、出力の調整ができるようになっている。
流すために、コンプレッサタービンとパワータービンと
の間に同心円状の内筒と外筒からなるダクトが設けられ
ている（例えば、実開昭61-17402号公報及び実開昭61-2
3439号公報参照）。そして、可変翼ノズルがこのダクト
内に配置され、出力の調整ができるようになっている。
〔考案が解決しようとする課題〕 このような２軸式ガスタービンエンジンでは、コンプレ
ッサタービンとパワータービンとの間のダクトは内筒と
外筒との間に環状の通路を形成し、可変翼ノズルの各翼
は環状のダクト通路内に放射状に、且つ半径方向の軸線
の回りで回動可能に配置される。各翼の上端部は外筒に
対して、また下端部は内筒に対してわずかの隙間を開け
て配置され、各翼が回動しても外筒及び内筒に接触しな
いようになっている。
ッサタービンとパワータービンとの間のダクトは内筒と
外筒との間に環状の通路を形成し、可変翼ノズルの各翼
は環状のダクト通路内に放射状に、且つ半径方向の軸線
の回りで回動可能に配置される。各翼の上端部は外筒に
対して、また下端部は内筒に対してわずかの隙間を開け
て配置され、各翼が回動しても外筒及び内筒に接触しな
いようになっている。
しかし、エンジン急加速時にダクト内を高温の燃焼ガス
が流れると、可変翼ノズル、外筒、及び内筒がそれぞれ
に熱膨張し、可変翼ノズルと外筒との間の隙間、及び可
変翼ノズルと内筒との間の隙間が小さくなる。特に、外
筒と内筒では内筒の方が温度及び圧力差の影響を受けや
すく、内筒の方が大きく熱膨張し、外筒と内筒との間の
寸法がつまる傾向になる。そのため、可変翼ノズルが内
筒に接触しやすくなり、可変翼ノズルの回動が妨げられ
るという問題点が発生する。
が流れると、可変翼ノズル、外筒、及び内筒がそれぞれ
に熱膨張し、可変翼ノズルと外筒との間の隙間、及び可
変翼ノズルと内筒との間の隙間が小さくなる。特に、外
筒と内筒では内筒の方が温度及び圧力差の影響を受けや
すく、内筒の方が大きく熱膨張し、外筒と内筒との間の
寸法がつまる傾向になる。そのため、可変翼ノズルが内
筒に接触しやすくなり、可変翼ノズルの回動が妨げられ
るという問題点が発生する。
本考案によるガスタービンエンジンのダクト構造は、コ
ンプレッサタービンとパワータービンとの間に同心円状
の内筒と外筒からなるダクトを設け、該ダクト内に可変
翼ノズルを配置したガスタービンエンジンにおいて、前
記内筒のパワータービン側の端部に圧力仕切り板を固定
するとともに、該仕切り板を貫通する小孔を設けたこと
を特徴とするものである。
ンプレッサタービンとパワータービンとの間に同心円状
の内筒と外筒からなるダクトを設け、該ダクト内に可変
翼ノズルを配置したガスタービンエンジンにおいて、前
記内筒のパワータービン側の端部に圧力仕切り板を固定
するとともに、該仕切り板を貫通する小孔を設けたこと
を特徴とするものである。
エンジン急加速時には、環状のダクト内通路を高温の燃
焼ガスが流れるため内筒は熱膨張する。しかし、内筒端
部には圧力仕切り板が固定されているので内筒端部での
熱膨張による変形が圧力仕切り板の剛性により阻止され
る。このため、エンジン急加速時等においても、可変翼
ノズルと内筒との間には適度な間隙が維持され、可変翼
ノズルの作動が妨げられない。
焼ガスが流れるため内筒は熱膨張する。しかし、内筒端
部には圧力仕切り板が固定されているので内筒端部での
熱膨張による変形が圧力仕切り板の剛性により阻止され
る。このため、エンジン急加速時等においても、可変翼
ノズルと内筒との間には適度な間隙が維持され、可変翼
ノズルの作動が妨げられない。
また、内筒が高温になると、内筒と圧力仕切り板とで囲
まれた空間では内部のガスの熱膨張ににより圧力が上昇
するが、圧力仕切り板には小孔が設けられており、熱膨
張したガスはこの小孔を介してパワータービン側に逃げ
るため内筒内部の圧力上昇は適度に調整される。従っ
て、高温時に内筒内の圧力が過度に上昇して内筒や圧力
仕切り板に過大な応力が生じることが防止される。
まれた空間では内部のガスの熱膨張ににより圧力が上昇
するが、圧力仕切り板には小孔が設けられており、熱膨
張したガスはこの小孔を介してパワータービン側に逃げ
るため内筒内部の圧力上昇は適度に調整される。従っ
て、高温時に内筒内の圧力が過度に上昇して内筒や圧力
仕切り板に過大な応力が生じることが防止される。
以下本考案の実施例について図面を参照して説明する。
第４図を参照すると、車両用２軸式ガスタービンエンジ
ン１０は、吸入空気を圧縮するコンプレッサ１２と、燃
焼器１４と、コンプレッサタービン１６と、パワーター
ビン１８と、燃焼器１４に燃料を供給する燃料供給装置
２０と、熱交換器２２とからなる。コンプレッサ１２の
インペラはタービン軸２４によってコンプレッサタービ
ン１６と同軸上に取りつけられる。パワータービン１８
はタービン軸２４とは別の出力タービン軸２６に連結さ
れる。よって、コンプレッサ１２によって圧縮された空
気は燃焼室１４で燃料供給装置２０から供給された燃料
と混合され、混合気が燃焼して高温の燃焼ガスになる。
この燃焼ガスがコンプレッサタービン１６及びパワータ
ービン１８を通り、出力タービン軸２４からエンジンの
出力が取り出される。
ン１０は、吸入空気を圧縮するコンプレッサ１２と、燃
焼器１４と、コンプレッサタービン１６と、パワーター
ビン１８と、燃焼器１４に燃料を供給する燃料供給装置
２０と、熱交換器２２とからなる。コンプレッサ１２の
インペラはタービン軸２４によってコンプレッサタービ
ン１６と同軸上に取りつけられる。パワータービン１８
はタービン軸２４とは別の出力タービン軸２６に連結さ
れる。よって、コンプレッサ１２によって圧縮された空
気は燃焼室１４で燃料供給装置２０から供給された燃料
と混合され、混合気が燃焼して高温の燃焼ガスになる。
この燃焼ガスがコンプレッサタービン１６及びパワータ
ービン１８を通り、出力タービン軸２４からエンジンの
出力が取り出される。
第１図を参照すると、コンプレッサタービン１６の周辺
部に燃焼器１４から通じる燃焼ガスの入口３０が形成さ
れる。コンプレッサタービン１６とパワータービン１８
とはほぼ同一軸線上に配置され、これらのコンプレッサ
タービン１６とパワータービン１８との間に同心円状の
内筒３２と外筒３４からなるダクト３６が形成される。
内筒３２と外筒３４はそれぞれ複数の環状部材を軸線方
向に結合して構成される。内筒３２について見れば、内
筒３２はコンプレッサタービン１６側に位置する環状部
材３２ａ、中間に位置する環状部材３２ｂ，３２ｃ、及
びパワータービン１８側に位置する環状部材３２ｄを含
み、これらはボルト３８で一体化される。
部に燃焼器１４から通じる燃焼ガスの入口３０が形成さ
れる。コンプレッサタービン１６とパワータービン１８
とはほぼ同一軸線上に配置され、これらのコンプレッサ
タービン１６とパワータービン１８との間に同心円状の
内筒３２と外筒３４からなるダクト３６が形成される。
内筒３２と外筒３４はそれぞれ複数の環状部材を軸線方
向に結合して構成される。内筒３２について見れば、内
筒３２はコンプレッサタービン１６側に位置する環状部
材３２ａ、中間に位置する環状部材３２ｂ，３２ｃ、及
びパワータービン１８側に位置する環状部材３２ｄを含
み、これらはボルト３８で一体化される。
パワータービン１８側の環状部材３２ｄはカップ形状に
形成され、その底部壁３２ｅが内筒３２の中間位置を遮
断するようになっている。同環状部材３２ｄの口部のフ
ランジ３２ｆ即ち内筒３２のパワータービン１８側の端
部には、圧力仕切り板４０がパワータービン１８と対面
してボルト４２によって取りつけられる。圧力仕切り板
４０の中心部には圧力仕切り板を貫通する小孔４６が設
けられている。すなわち、内筒３２はその両端をそれぞ
れ底部壁３２ｅと圧力仕切り板４０とで仕切られてお
り、内部に形成された室４４は小孔４６を介してパワー
タービン１８側の空間に連通している。なお、第３図に
示すように、圧力仕切り板４０を溶接によって内筒３２
に取りつけることもできる。
形成され、その底部壁３２ｅが内筒３２の中間位置を遮
断するようになっている。同環状部材３２ｄの口部のフ
ランジ３２ｆ即ち内筒３２のパワータービン１８側の端
部には、圧力仕切り板４０がパワータービン１８と対面
してボルト４２によって取りつけられる。圧力仕切り板
４０の中心部には圧力仕切り板を貫通する小孔４６が設
けられている。すなわち、内筒３２はその両端をそれぞ
れ底部壁３２ｅと圧力仕切り板４０とで仕切られてお
り、内部に形成された室４４は小孔４６を介してパワー
タービン１８側の空間に連通している。なお、第３図に
示すように、圧力仕切り板４０を溶接によって内筒３２
に取りつけることもできる。
第１図及び第２図を参照すると、ダクト３６内には可変
翼ノズル４８が放射状に配置される。可変翼ノズル４８
の各翼はステム５０に取りつけられ、ステム５０が密封
状に外筒３４の外部に延び、コントロールアーム５２に
固定される。従って、可変翼ノズル４８の各翼はコント
ロールアーム５２によって回動せしめられることができ
る。
翼ノズル４８が放射状に配置される。可変翼ノズル４８
の各翼はステム５０に取りつけられ、ステム５０が密封
状に外筒３４の外部に延び、コントロールアーム５２に
固定される。従って、可変翼ノズル４８の各翼はコント
ロールアーム５２によって回動せしめられることができ
る。
上記構成において、燃焼ガスが燃焼器１４から燃焼ガス
の入口３０に供給され、コンプレッサタービン１６を駆
動した後、ダクト３６を通ってパワータービン１８に供
給され、最終的に排気管（図示せず）から排出する。
の入口３０に供給され、コンプレッサタービン１６を駆
動した後、ダクト３６を通ってパワータービン１８に供
給され、最終的に排気管（図示せず）から排出する。
燃焼ガスの通過により可変翼ノズル４８、外筒３４、及
び内筒３２はそれぞれに熱膨張する。
び内筒３２はそれぞれに熱膨張する。
エンジン急加速時等にはダクト３６を通る燃焼ガスの温
度が高くなり、内筒３２の温度も上昇する。このため、
内筒３２も熱膨張するが、内筒３２のパワータービン１
８側の端部にはフランジ３２ｆを介して圧力仕切り板４
０が固定されており剛性が高くなっているので、内筒３
２のパワータービン１８側端部の熱膨張による変形は最
小限に抑えられる。従って、内筒３２が高温になっても
可変翼ノズル４８と内筒３２との間には適度な間隙が維
持されるので可変翼ノズル４８の回動が妨げられること
がない。また、内筒３２が高温になると、内筒３２と圧
力仕切り板４０とで囲まれた空間４４では内部のガスの
熱膨張ににより圧力が上昇するが、圧力仕切り板には小
孔４６が設けられており、熱膨張したガスはこの小孔４
６を介してパワータービン１８側に逃げるため内筒内部
の圧力上昇は適度に調整される。このため、高温時に内
筒内の圧力が過度に上昇して内筒や圧力仕切り板等の部
材に過大な応力が生じることが防止される。さらに、圧
力仕切り板４０は内筒３２よりも熱膨張率の小さい材料
で形成され、内筒３２が熱膨張しようとするのを妨げる
ようになっている。例えば、内筒３２は鉄、ニッケル、
クロム系の耐熱合金鋼で作られ、圧力仕切り板４０は高
クロム系耐熱ステンレス鋼で作られる。
度が高くなり、内筒３２の温度も上昇する。このため、
内筒３２も熱膨張するが、内筒３２のパワータービン１
８側の端部にはフランジ３２ｆを介して圧力仕切り板４
０が固定されており剛性が高くなっているので、内筒３
２のパワータービン１８側端部の熱膨張による変形は最
小限に抑えられる。従って、内筒３２が高温になっても
可変翼ノズル４８と内筒３２との間には適度な間隙が維
持されるので可変翼ノズル４８の回動が妨げられること
がない。また、内筒３２が高温になると、内筒３２と圧
力仕切り板４０とで囲まれた空間４４では内部のガスの
熱膨張ににより圧力が上昇するが、圧力仕切り板には小
孔４６が設けられており、熱膨張したガスはこの小孔４
６を介してパワータービン１８側に逃げるため内筒内部
の圧力上昇は適度に調整される。このため、高温時に内
筒内の圧力が過度に上昇して内筒や圧力仕切り板等の部
材に過大な応力が生じることが防止される。さらに、圧
力仕切り板４０は内筒３２よりも熱膨張率の小さい材料
で形成され、内筒３２が熱膨張しようとするのを妨げる
ようになっている。例えば、内筒３２は鉄、ニッケル、
クロム系の耐熱合金鋼で作られ、圧力仕切り板４０は高
クロム系耐熱ステンレス鋼で作られる。
以上説明したように、本考案によれば、コンプレッサタ
ービンとパワータービンとの間に同心円状の内筒と外筒
からなるダクトを設け、該ダクト内に可変翼ノズルを配
置し、前記内筒のパワータービン側の端部に圧力仕切り
板を固定し、内筒端部の熱膨張による変形を抑制するこ
とにより熱膨張により内筒端部が可変翼ノズルと接触す
ることを防止できる。また、圧力仕切り板に小孔を設け
て内部の圧力を逃がすようにしたことにより、圧力仕切
り板を設けたために高温時に内筒内部の圧力が上昇して
部材に過大な応力を及ぼすことが防止される。その結
果、可変翼ノズルと内筒との間の隙間を予め大きく設定
する必要がなくなり、隙間からのガス洩れを最小限にし
て可変翼ノズルの制御性及び効率の向上が得られ、エン
ジンの性能の向上を図ることができる。また、可変翼ノ
ズルの焼き付きがなくなり、エンジン加速時の出力応答
性がよくなり、可変翼作動のためのリンク系及びアクチ
ュエータの負荷が小さくなる。
ービンとパワータービンとの間に同心円状の内筒と外筒
からなるダクトを設け、該ダクト内に可変翼ノズルを配
置し、前記内筒のパワータービン側の端部に圧力仕切り
板を固定し、内筒端部の熱膨張による変形を抑制するこ
とにより熱膨張により内筒端部が可変翼ノズルと接触す
ることを防止できる。また、圧力仕切り板に小孔を設け
て内部の圧力を逃がすようにしたことにより、圧力仕切
り板を設けたために高温時に内筒内部の圧力が上昇して
部材に過大な応力を及ぼすことが防止される。その結
果、可変翼ノズルと内筒との間の隙間を予め大きく設定
する必要がなくなり、隙間からのガス洩れを最小限にし
て可変翼ノズルの制御性及び効率の向上が得られ、エン
ジンの性能の向上を図ることができる。また、可変翼ノ
ズルの焼き付きがなくなり、エンジン加速時の出力応答
性がよくなり、可変翼作動のためのリンク系及びアクチ
ュエータの負荷が小さくなる。
第１図は本考案によるガスタービンエンジンのタービン
の部分の断面図、第２図は第１図の線II−IIに沿った断
面図、第３図は圧力仕切り板を溶接した例を示す図、第
４図はガスタービンエンジンの概略構成図である。 １６…コンプレッサタービン、 １８…パワータービン、 ３２…内筒、３４…外筒、 ３６…ダクト、４０…圧力仕切り板、 ４８…可変翼ノズル。
の部分の断面図、第２図は第１図の線II−IIに沿った断
面図、第３図は圧力仕切り板を溶接した例を示す図、第
４図はガスタービンエンジンの概略構成図である。 １６…コンプレッサタービン、 １８…パワータービン、 ３２…内筒、３４…外筒、 ３６…ダクト、４０…圧力仕切り板、 ４８…可変翼ノズル。
Claims (1)
- 【請求項１】コンプレッサタービンとパワータービンと
の間に同心円状の内筒と外筒からなるダクトを設け、該
ダクト内に可変翼ノズルを配置したガスタービンエンジ
ンにおいて、前記内筒のパワータービン側の端部に圧力
仕切り板を固定するとともに、該仕切り板を貫通する小
孔を設けたことを特徴とするガスタービンエンジンのダ
クト構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14963888U JPH0622123Y2 (ja) | 1988-11-18 | 1988-11-18 | ガスタービンエンジンのダクト構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14963888U JPH0622123Y2 (ja) | 1988-11-18 | 1988-11-18 | ガスタービンエンジンのダクト構造 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0272332U JPH0272332U (ja) | 1990-06-01 |
| JPH0622123Y2 true JPH0622123Y2 (ja) | 1994-06-08 |
Family
ID=31422051
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14963888U Expired - Lifetime JPH0622123Y2 (ja) | 1988-11-18 | 1988-11-18 | ガスタービンエンジンのダクト構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0622123Y2 (ja) |
-
1988
- 1988-11-18 JP JP14963888U patent/JPH0622123Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0272332U (ja) | 1990-06-01 |
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