JPH0639909B2 - 高圧圧縮機を備えたガスタービンジェット推進装置 - Google Patents

高圧圧縮機を備えたガスタービンジェット推進装置

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JPH0639909B2
JPH0639909B2 JP62287216A JP28721687A JPH0639909B2 JP H0639909 B2 JPH0639909 B2 JP H0639909B2 JP 62287216 A JP62287216 A JP 62287216A JP 28721687 A JP28721687 A JP 28721687A JP H0639909 B2 JPH0639909 B2 JP H0639909B2
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ヨセフ・ヴォルムス
ハンス−ジィルゲン・シュミュール
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、高圧圧縮機を備え、該高圧圧縮機のロータ
が、本質的に中空軸として形成されており、該中空軸
が、高圧圧縮機の最後のタービン羽根車円板の後ろにお
いて、円錐形先細りの断面図を有し、且つ低圧圧縮機か
ら空気を供給することによって高圧圧縮機を冷却する装
置を備えたガスタービンジェット推進装置に関する。
〔従来の技術〕
ガスタービンジェット推進装置の軸方向断面図を示す商
社スネクマーエス・シー・エヌ（ＳＮＥＣＭＡ−ＳＣ
Ｎ）の案内書シー・エフ・エム（ＣＦＭ）2074/11/84か
ら、低圧圧縮機から分枝され、且つ高圧圧縮機円板と低
圧圧縮機タービン軸の間の隙間に沿って導かれる空気流
れによって、圧縮機の冷却がおこなわれ、前記空気流
が、流れを下って、タービンマウンティング室(Turbine
lagerk ammer)を冷却する、この種の高圧圧縮機が知ら
れている。
〔発明が解決しようとする問題点〕
しかしながら、その圧縮機の場合、圧縮機円板の半径方
向外側領域に対する冷却効果が少ない。そのために、特
に最近の高圧圧縮機のエンジンの最後の圧縮機段の円板
において、大きな半径方向の温度勾配のために、構成部
材の応力が、円板が、外側で暖かい圧縮機主流により洗
われ、且つ、内側で冷却空気により洗われることによっ
て生じる大きな応力となる。
このことからと、遠心力により制限される応力によっ
て、圧縮機円板には、強く応力が加えられるので、高圧
圧縮機の最後の段が、耐熱性ニッケル合金により作られ
ている。しかしながら、これは、ニッケル合金の大きな
密度のために、圧縮機が高重量を有するという欠点を有
する。
本発明の課題は、熱的に高い応力が加えられる圧縮機構
成部材の外側領域も冷却することが出来、その結果、熱
的応力の減少を可能とし、且つ構成部材を、軽金属材料
により作ることを可能とした装置を作ることである。
〔問題点を解決するための手段〕
上記課題の解決は、本発明にしたがって、 a) 円錐形熱シールド４が、中空軸１の円錐形先細りの
部分の半径方向外側において、最後の圧縮機段のロータ
円板３に固定されていると共に下流において中空軸１に
固定されていること、 b) 中空軸１には、下流にある熱シールド固定部13の近
くに、周方向に分配された複数の半径方向穴５が備えら
れており、該穴を通して低圧圧縮機から来る冷却空気を
環状中空室６に流入させることが出来ること、 c) 最後の高圧圧縮機のロータ円板３には、その外周辺
近くに、中空室６内の冷却空気が通る複数の軸方向穴７
が備えられていること、 d) 環状熱シールド４が、最後方の圧縮機翼８の全ての
翼足部領域15をおおい、半径方向外側へ翼８の足部迄達
していること の組み合わせによって達成される。
〔作 用〕
熱シールドの長所は、最後の圧縮機円板及び円錐形中空
軸が、流れてくる熱い圧縮機ガスによるあまりにも強度
の熱負荷から防護されることにある。この構成部材を冷
却するために、さらに、循環する冷却空気流が、中空軸
と熱シールドの間の環状中空室を通して導かれ、次いで
冷却空気流は入口と出口の間の半径の違いによって生じ
る半径方向外側への遠心力により、二つの最後の圧縮機
円板間の空間に供給される。
有利な本発明の形成においては、熱シールドが内方へ湾
曲して形成されており、その結果遠心力の応力に対して
熱シールドをささえることが可能である。さらに、環状
中空室内に、熱シールドの半径方向外側よりもいっそう
僅かな圧力が支配するので、この圧力差が遠心力の応力
に抗する。
別の本発明の有利な形成においては、円錐形に形成され
た中空軸の部分の外側に、多数の軸方向にはしる、周方
向に分配された翼状リブが設けられている。それによっ
て、冷却空気の循環が促進される。さらに、増大された
中空軸の表面によって冷却作用が高められる。
合目的的に、供給作用を高めるために、リブが周方向に
湾曲されており、その結果、十分な超過圧力を有する空
気が中空室を去ることが出来る。
他の本発明の有利な形成は、ロータ円板の近くにある中
空軸の部分のみが環状熱シールドにより取り巻かれてい
ることにある。これによって、このロータ円板上の温度
勾配が減少され、また熱シールドは、燃焼器ケーシング
に固定された周パッキング用すべり面を備えることが出
来る。それであるから、中空軸と燃焼器ケーシング間の
中空部分に熱ガスが入り込み、その領域の温度を許容で
きないほど高めることが阻止される。
〔実施例〕
図面に示された実施例につき、さらに詳しく説明する。
図において、第１図は本発明の熱シールドを備える後方
の高圧圧縮器部分と、高圧圧縮器タービンに至る中空軸
の軸方向断面図であり、第２図は本発明の複数のリブを
備えた同様な装置であり、第３図は複数のリブを有する
円錐形の中空軸の模式的な軸の図であり、第４図は前方
の中空軸領域に制限された熱シールドを備えた装置であ
る。
第１図示のように、高圧圧縮機２の最後のロータ円板３
に、最初は円錐形に先細りになっており、次いで円筒状
にはしる中空軸１が固定されている。そして、中空軸１
は、流れを下って、図示されていない高圧タービンと接
続されている。最後方のロータ円板３の圧縮機翼８の後
方に、図示されていない燃焼器に属する内側ケーシング
11が設けられている。半径方向内側に、図示されていな
い低圧圧縮機を同様に図示されていない低圧タービンと
接続する軸16がある。熱シールド４は、それが圧縮機翼
８の足部領域迄達するように、ロータ円板３の半径方向
外周辺に固定されており、そのようにして、ロータ円板
３が、後方から完全に高圧圧縮機２の流れる熱ガス流か
ら防護されている。下流の方において、熱シールド４
は、中空軸１の円筒状部分に固定されている。後方の熱
シールド固定部13の近くにおいて、中空軸１には、環状
中空室６内の冷却空気の入口の役目をする周方向に分配
された複数の穴５が設けられている。最後方のロータ円
板３の外周辺近くに、中空室６を最後の二つのロータ円
板３，14間の空間と連絡する、周方向に分配された複数
の軸方向の穴７が設けられている。この穴は、中空室６
を最後の二つのロータ円板３，14間の空間と連絡するも
のである。
第２図示のように、中空軸１の円錐形に先細りの部分に
は、外側に複数の翼状のリブ９が備えられている。その
場合、第３図示のように、リブ９は周方向に湾曲してい
る。
第４図は、熱シールド４が中空軸１の前方部分とロータ
円板３の外側部分のみをおおっている実施例を示す。そ
の場合、熱シールド４上に内側ケーシング11に固定され
る周パッキング12用のすべり面10が設けられている。
軸１には、周方向に分配された複数の穴5aが備えられて
おり、この穴は、中空軸１と熱シールド４間にある環状
中空室６を中空軸１の内側にある空間と連絡している。
軸方向の穴７を介して、中空室６は、複数のロータ円板
３，14間の空間と連絡されている。
〔発明の効果〕
以上のように本発明によれば、熱的に高い応力が加えら
れる圧縮機構成部材の外側領域も冷却することが出来、
その結果、熱的応力の減少が可能であり、且つ構成部材
を軽金属材料により作ることが可能となるものである。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の熱シールドを備える後方の高圧圧縮機
部分と、高圧圧縮機タービンに至る中空軸の軸方向断面
図、第２図は本発明の複数のリブを備えた同様な装置を
示す図、第３図は複数のリブを有する円錐形の中空軸の
模式的な軸の図、第４図は前方の中空軸領域に制限され
た熱シールドを備えた装置を示す図である。 １……中空軸、２……高圧圧縮機、３……ロータ円板、
４……熱シールド、５……穴、5a……穴、６……環状中
空室、７……穴、８……圧縮機翼、９……リブ、10……
すべり面、11……内側ケーシング、12……周パッキン
グ、13……熱シールド固定部、14……ロータ円板、15…
…翼足部領域、16……軸。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ハンス−ジィルゲン・シュミュール ドイツ連邦共和国 8031 ヴェルスジー ブリッケンウェグ ５エー (56)参考文献 特開 昭62−206295（ＪＰ，Ａ)

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】高圧圧縮機を備え、該高圧圧縮機のロータ
    は、本質的に中空軸として形成されており、該中空軸
    は、高圧圧縮機の最後のタービン羽根車円板の後ろにお
    いて、円錐形先細りの部分を有し、且つ低圧圧縮機から
    空気を供給することによって高圧圧縮機を冷却する装置
    を備える、ガスタービンジェット推進装置において、 a) 円錐形熱シールド４が、中空軸１の円錐形先細りの
    部分の半径方向外側において、最後の圧縮機段のロータ
    円板３に固定されていると共に下流において中空軸１に
    固定されており、 b) 中空軸１には、下流にある熱シールド固定部13の近
    くに、周方向に分配された複数の半径方向穴５が備えら
    れており、該穴を通して低圧圧縮機から来る冷却空気を
    環状中空室６に流入させることが出来、 c) 最後の高圧圧縮機のロータ円板３には、その外周辺
    近くに、中空室６内の冷却空気が通る複数の軸方向穴７
    が備えられており、 d) 環状熱シールド４が、最後方の圧縮機翼８の全ての
    翼足部領域15をおおい、半径方向外側へ翼８の足部迄達
    していることを特徴とする、高圧圧縮機を備えたガスタ
    ービンジェット推進装置。
  2. 【請求項２】熱シールド４が内方へ湾曲していることを
    特徴とする特許請求の範囲第１項に記載のガスタービン
    ジェット推進装置。
  3. 【請求項３】中空軸１の円錐形に形成された部分の外側
    に、多数の、軸方向にはしる、周方向に分配された翼状
    リブ９が受けられていることを特徴とする特許請求の範
    囲第１項及び第２項のいずれかに記載のガスタービンジ
    ェット推進装置。
  4. 【請求項４】複数のリブ９が、周方向に湾曲しているこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第３項に記載のガスター
    ビンジェット推進装置。
  5. 【請求項５】ロータ円板３の近くにある中空軸１の部分
    のみが、環状熱シールド４により取り巻かれていること
    を特徴とする特許請求の範囲第１項ないし第２項のいず
    れかに記載のガスタービンジェット推進装置。
  6. 【請求項６】熱シールド４には内側ケーシング11に固定
    された周パッキング12が滑動するすべり面10が備えられ
    ていることを特徴とする特許請求の範囲第５項に記載の
    ガスタービンジェット推進装置。
JP62287216A 1986-11-14 1987-11-12 高圧圧縮機を備えたガスタービンジェット推進装置 Expired - Lifetime JPH0639909B2 (ja)

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DE3638961.7 1986-11-14
DE19863638961 DE3638961A1 (de) 1986-11-14 1986-11-14 Gasturbinentriebwerk mit einem hochdruckverdichter

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Publication Number Publication Date
JPS63134823A JPS63134823A (ja) 1988-06-07
JPH0639909B2 true JPH0639909B2 (ja) 1994-05-25

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