JPH1162625A - ガスタービンエンジン - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】タービン段からコンプレッサ段への断熱性に優
れたガスタービンエンジンを提供する。 【解決手段】ラジアルコンプレッサインペラ１２と、ロ
ータ外径が背板外径より大きいラジアルタービンロータ
１１とが背板合わせの状態でシャフト１３に設けられ、
これらタービンロータ１１とコンプレッサインペラ１２
との間にバックプレート４３が設けられたガスタービン
エンジン１であり、バックプレート４３のタービン側で
あって、タービンロータの背板外径縁１１ｂとロータ外
径縁１１ａとの間の位置に、バックプレート４３のター
ビン側の表面と背板の背面縁との間隙４７に対して同等
以上の深さを有する環状溝４６が形成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ガスタービンエン
ジンに関し、特にタービン段からコンプレッサ段への断
熱構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のガスタービンエンジンとしては、
例えば特開平２−２３８，１３２号公報に開示されたも
のが知られている。図７はこのガスタービンエンジンの
主要縦断面図、図８は燃焼器３とレキュペレータ（回収
熱交換器）５とのプレナムチャンバ２７への取付構造を
示す分解斜視図である。

【０００３】この種のガスタービンエンジン１は、コン
プレッサ２、燃焼器３、タービン４およびレキュペレー
タ５の基本コンポーネントから成り立っている。

【０００４】概略を説明すると、まず燃焼器３の端部に
取り付けられたキャップ３５には、燃料噴射弁６と点火
栓７とが取り付けられており、後述するコンプレッサ２
からの圧縮空気と燃料噴射弁６から噴射された燃料との
混合気を点火栓７で燃焼させる。この燃焼器３から流出
した燃焼ガスは、図中矢印で示されるように、プレナム
チャンバ２７と断熱材３３とで画成された流路２８を通
り、さらにタービンハウジング外周壁３４との間で渦巻
き状に画成された流路２９を通ってタービンロータ１１
に導かれる。そして、このタービンロータ１１で膨張
し、当該タービンロータ１１に回転力を付与する。な
お、断熱材３３は、フランジ２２側に接合して設けられ
ており、タービンロータ１１に導かれる燃焼ガスを断熱
する。

【０００５】一方、トランスミッションなどの負荷に連
結されるシャフト１３（連結端を１４で示す。）は、一
対の軸受１５で支持されており、このシャフト１３に
は、燃焼器３からの高温ガスによって駆動される上記タ
ービンロータ１１と、吸入空気を加圧して燃焼器３へ圧
送する遠心式コンプレッサインペラ１２とが、背板合わ
せの状態で連結されている。

【０００６】また、図８にも示すようにレキュペレータ
５は燃焼器３に対して並列に配置されており、プレナム
チャンバ２７に形成された接合フランジ２７Ａにディフ
ューザ２５の接合フランジ２５Ａが接合され、当該ディ
フューザ２５の他方の接合フランジ２５Ｂにレキュペレ
ータ５が接合されている。これにより、これら燃焼器３
とレキュペレータ５とを共に覆うチャンバ２１が形成さ
れ、コンプレッサ２から吐出した低温圧縮空気は、図中
矢印で示されるように、フランジ２２に形成された環状
流路２３を通ってチャンバ２１内に流入し、さらにこの
チャンバ２１内を通ってレキュペレータ５に導かれるこ
とになる。

【０００７】上述したタービン４から排出された高温排
気ガスは、タービンハウジング２６からディフューザ２
５を介してレキュペレータ５に流入する。このレキュペ
レータ５は、タービン４から排出される排気ガスの流れ
方向に沿って配置され、当該レキュペレータ５には、タ
ービン４から送られる高温排気ガスを通過させるための
流路（図示せず）がシャフト１３の回転方向に形成され
ている。また、レキュペレータ５には、上述したコンプ
レッサ２から送られる低温圧縮空気を通過させる流路
が、排気ガス流路に対して伝熱壁を介して平行に対向す
るように形成されており、コンプレッサ２からの低温圧
縮空気に排気ガスの熱を吸収し、高温となった圧縮空気
を燃焼器３に送り込むことで、燃料消費率を減らすよう
になっている。

【０００８】レキュペレータ５には、チャンバ２１内に
開口する流入口５Ａが形成されており、この流入口５Ａ
からレキュペレータ５内に流入した低温圧縮空気は、こ
こで高温の排気ガスから熱を吸収する。このようにして
レキュペレータ５を通って加熱された圧縮空気は、ヘッ
ダ５Ｃで曲げられたのち接合フランジ５Ｂを介して燃焼
器３に流入する。

【０００９】なお、ガスタービンエンジンに用いられる
レキュペレータ５としては、本例で示した対向式レキュ
ペレータの他、排気ガスと低温圧縮空気とが互いに直交
して交差する直交流式レキュペレータなどが知られてい
る。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来のガスタービンエンジンにあっては、タービン
段の燃焼ガスの熱の一部が、背板合わせとなっているコ
ンプレッサ段に伝わり、これがコンプレッサ段における
圧縮行程にある吸入空気に伝わって当該コンプレッサの
圧縮効率を低下させるという問題があった。

【００１１】本発明は、このような従来技術の問題点に
鑑みてなされたものであり、タービン段からコンプレッ
サ段への断熱性に優れたガスタービンエンジンを提供す
ることを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１記載のガスタービンエンジンは、ラジアル
コンプレッサインペラと、ロータ外径が背板外径より大
きいラジアルタービンロータとが背板合わせの状態でシ
ャフトに設けられ、これらタービンロータとコンプレッ
サインペラとの間にバックプレートが設けられたガスタ
ービンエンジンにおいて、前記バックプレートのタービ
ン側であって前記タービンロータの背板外径縁とロータ
外径縁との間の位置に、前記バックプレートのタービン
側の表面と前記背板の背面縁との間隙に対して同等以上
の深さを有する環状溝が形成されていることを特徴とす
る。

【００１３】バックプレートのタービン側の表面と前記
背板の背面縁との間隙に存在する燃焼ガスは、シャフト
に近いほど周方向速度が遅く、背板外径縁より外周では
タービンロータの回転速度に近い周方向速度を有する。
したがって、背板外径縁より外周においては、当該間隙
内の燃焼ガスからバックプレートへの局所熱伝導率が、
内周に比べて格段に大きくなる。

【００１４】ここで、バックプレートとタービン背板と
の間隙寸法を大きくすれば、当該間隙内に存在する燃焼
ガスの回転速度は小さくなるものの、こうするとコンプ
レッサインペラの出口部とタービンロータの入口部との
圧力差によって、コンプレッサインペラとバックプレー
トとの間隙と、タービンロータとバックプレートとの間
隙との間にガス漏れが発生し易くなり、ガスタービンの
性能が悪化する。

【００１５】そこで、請求項１記載のガスタービンエン
ジンでは、バックプレートのタービン側であってタービ
ンロータの背板外径縁とロータ外径縁との間の位置に矩
形断面の環状溝を形成することにより、換言すれば、バ
ックプレートとタービン背板との間隙に存在する燃焼ガ
スの周方向速度が最も速く、局所熱伝導率が高くなる領
域のみ、その間隙を広げることにより、その領域の燃焼
ガスの周方向速度を遅くし、これによりタービン段から
バックプレートを介してコンプレッサ段へ流入する熱量
を低減することができる。

【００１６】また、請求項１記載のガスタービンエンジ
ンでは、環状溝の深さをバックプレートのタービン側の
表面と背板の背面縁との間隙に対して同等以上の深さと
しているので、環状溝内の燃焼ガスがタービンロータ側
の燃焼ガスに連れ廻りしようとしても、環状溝内の燃焼
ガスの周方向速度は環状溝外の速度よりも十分遅くな
り、その結果、燃焼ガスからバックプレートへの熱伝達
率が減少する。

【００１７】また、請求項１記載のガスタービンエンジ
ンでは、バックプレートに環状溝が形成されているの
で、当該環状溝によって燃焼ガスの熱が通過する面積が
必然的に減少することになり、これによってもバックプ
レートからコンプレッサディフューザプレートへ流入す
る熱量をさらに低減することもできる。

【００１８】請求項２記載のガスタービンエンジンは、
前記環状溝は閉じられた環状の溝であって、断面形状が
矩形であることを特徴とする。

【００１９】これに対して、請求項３記載のガスタービ
ンエンジンは、前記環状溝は開かれた環状の溝であっ
て、当該溝のない部分が、ロータ回転軸を中心として燃
焼器からの流入方向を０°とし、ロータの回転方向を正
方向としたときの、１８０°〜３６０°の間にあること
を特徴とする。

【００２０】この請求項３記載のガスタービンエンジン
では、環状溝が開かれた溝であるため、溝内の燃焼ガス
の大部分は周方向に回転することができない。したがっ
て、燃焼ガスからバックプレートへの熱伝達率をさらに
小さくすることができる。また、燃焼器からロータ回転
方向へ０°〜１８０°の間、すなわち燃焼ガスが高温お
よび高速である領域を避け、１８０°〜３６０°の間に
溝のない部分が形成されているので、溝のない部分から
バックプレートへ流入する熱量を最小限に抑えることが
できる。

【００２１】請求項４記載のガスタービンエンジンは、
前記環状溝の断面形状が、外周でロータ背板とバックプ
レートタービン側との間隙と同等以上の深さとなり、内
周で０となる三角形であることを特徴とする。

【００２２】環状溝の断面形状を矩形とすると、タービ
ンノズルからタービンロータへ流入する燃焼ガスの一部
がバックプレートとタービン背板との間隙に漏れやすく
なるが、請求項４記載のガスタービンエンジンでは断面
形状を三角形としているので、その漏れ量を最小限に抑
えることができる。また、断面形状を三角形とする際
に、外周側を深くしているので、高温となる外周側の断
熱効果を大きく設定することができる。

【００２３】請求項５記載のガスタービンエンジンは、
前記環状溝が、前記バックプレートの半径方向に複数設
けられていることを特徴とする。

【００２４】環状溝の断面形状を矩形とすると、タービ
ンノズルからタービンロータへ流入する燃焼ガスの一部
がバックプレートとタービン背板との間隙に漏れやすく
なるが、請求項５記載のガスタービンエンジンでは複数
の環状溝を半径方向に設けているので、ラビリンス効果
によりその漏れ量を最小限に抑えることができる。

【００２５】請求項６記載のガスタービンエンジンは、
前記環状溝に断熱材が埋設されていることを特徴とす
る。

【００２６】環状溝の断面形状を矩形とすると、タービ
ンノズルからタービンロータへ流入する燃焼ガスの一部
がバックプレートとタービン背板との間隙に漏れやすく
なるが、請求項６記載のガスタービンエンジンでは環状
溝に断熱材が埋設されているので、溝がない場合と同じ
漏れ量となる。また、最も高温となる領域にのみ高価な
断熱材を設けることで、コストダウンも図ることができ
る。

【００２７】

【発明の効果】請求項１および２記載のガスタービンエ
ンジンによれば、局所熱伝導率が高くなる領域のみその
間隙を広げ、その領域の燃焼ガスの周方向速度を遅くす
るので、燃焼ガスの漏れ量が増加することなく、タービ
ン段からバックプレートを介してコンプレッサ段へ流入
する熱量を低減することができる。また、環状溝内の燃
焼ガスの周方向速度は環状溝外の速度よりも十分遅くな
り、しかも環状溝によって燃焼ガスの熱が通過する面積
が必然的に減少することになるので、これによっても燃
焼ガスからバックプレートへの熱伝達率が減少する。

【００２８】請求項３記載のガスタービンエンジンによ
れば、溝内の燃焼ガスの大部分は周方向に回転できない
ので、燃焼ガスからバックプレートへの熱伝達率をさら
に小さくすることができる。また、燃焼ガスが高温およ
び高速である領域を避けた位置に溝のない部分が形成さ
れているので、溝のない部分からバックプレートへ流入
する熱量を最小限に抑えることができる。

【００２９】請求項４〜６記載のガスタービンエンジン
によれば、バックプレートとタービン背板との間隙への
燃焼ガスの漏れ量を最小限に抑えることができる。

【００３０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。第１実施形態 図１は本発明のガスタービンエンジンの第１実施形態を
示す、図７のＸ部に相当する要部断面図である。以下の
実施形態において、図１〜図６を参照して説明する部分
以外の主要コンポーネント等の構成については、便宜的
に図７および図８を参照して説明する。

【００３１】本実施形態のガスタービンエンジン１は、
図７に示すようにコンプレッサ２、燃焼器３、タービン
４およびレキュペレータ５の基本コンポーネントから成
り立っており、コンプレッサ２からの圧縮空気と燃料噴
射弁６から噴射された燃料との混合気を点火栓７で燃焼
させ、この燃焼ガスをタービン４に送り込んでタービン
ロータ１１を回転させ、これをシャフト１３から外部へ
出力する。なお、レキュペレータ５は、燃焼ガスの廃熱
を利用して圧縮吸入空気を加熱し、燃焼器３における燃
焼効率を高めるためのコンポーネントである。

【００３２】図１にも示されるように、タービン４のラ
ジアルタービンロータ１１とコンプレッサ２のコンプレ
ッサインペラ１２とは、これら背板合わせとした状態で
シャフト１３に装着されている。タービンロータ１１は
タービン背板１１１とロータ１１２とからなり、コンプ
レッサインペラ１２はコンプレッサ背板１２１とインペ
ラ１２２とからなる。

【００３３】また、タービン４を構成するタービンノズ
ルプレート４０が、タービンロータ１１の背面側に設け
られており、図２のＡ−Ａ断面である図３にも示される
ように、当該タービンノズルプレート４０にはタービン
４の静翼を構成する複数の翼４０ａが形成されている。
この複数の翼４０ａの間が燃焼ガスの流路４０ｂとな
り、これによりタービンロータ１１に回転力が付与され
る。

【００３４】一方、コンプレッサ２を構成するコンプレ
ッサディフューザプレート４１が、コンプレッサインペ
ラ１２の背面に設けられており、図示は省略するが、当
該コンプレッサディフューザプレート４１にはコンプレ
ッサ２の静翼を構成する複数の翼が形成されている。こ
の複数の翼の間が増速及び圧縮後の吸入空気の流路とな
り、コンプレッサインペラ１２の回転により増速及び圧
縮された空気は当該コンプレッサディフューザプレート
４１で運動エネルギーが圧力に変換される。

【００３５】さらに本実施形態では、上述したタービン
ノズルプレート４０とコンプレッサディフューザプレー
ト４１との間に断熱構造部材４２が介装され、図示しな
いボルトで締結されている。

【００３６】タービンロータ１１とコンプレッサインペ
ラ１２との間には、バックプレート４３が設けられてお
り、本実施形態ではコンプレッサディフューザプレート
４１に一体化されている。これにより、このバックプレ
ート４３とタービン背板１１１との間に空間４４が形成
され、バックプレート４３とコンプレッサ背板１２１と
の間に空間４５が形成される。

【００３７】特に本実施形態では、バックプレート４３
のタービンロータ１１側の面に、矩形の断面形状を持つ
環状溝４６が全周にわたって設けられている。この環状
溝４６は、その半径方向の位置が、ロータ１１２の外径
縁１１ａからタービン背板１１１の外径縁１１ｂの間と
され、深さ４９は、空間４４の軸方向長さ４７より大き
くされている。

【００３８】次に作用を説明する。このような背板合わ
せのガスタービンエンジン１においては、タービン４の
熱がコンプレッサ２へ流入し易く、吸入空気が圧縮行程
の途中で加熱され、コンプレッサ２の性能が低下すると
いった問題がある。

【００３９】しかしながら、本実施形態では、バックプ
レート４３のタービンロータ１１側の面に、環状溝４６
が全周にわたって設けられており、当該環状溝４６の半
径方向位置は、ロータ１１２の外径縁１１ａからタービ
ン背板１１１の外径縁１１ｂの間とされている。

【００４０】ここで、燃焼器３からタービンノズルプレ
ート４０に導かれた燃焼ガスの一部が空間４４内へ流入
するが、この燃焼ガスは、バックプレート内径縁４８か
らタービン背板１１１の外径縁１１ｂまでの間では、タ
ービンロータ１１の回転速度の約１／２の周方向速度を
有するのに対し、タービン背板１１１の外径縁１１ｂよ
り外周では、タービンロータ１１の回転速度に近い周方
向速度を有することになる。したがって、タービン背板
１１１の外径縁１１ｂより外周では、空間４４内の燃焼
ガスからバックプレート４３へ伝わる局所熱伝達率が、
内周よりも２倍以上高くなる。

【００４１】尤も、空間４４の軸方向長さ４７をバック
プレート内径縁４８から外径縁までわたって大きくする
と、空間４４の燃焼ガスの回転速度は小さくなるが、こ
うするとコンプレッサインペラ１２の出口５０とタービ
ンロータ１１の入口５１との圧力差に応じた方向に、空
間４４と４５とを結ぶ漏れ流れが発生し易くなり、ガス
タービン４の性能が悪化する。

【００４２】そこで本実施形態では、環状溝４６を形成
することにより、ロータ１１１の外径縁１１ａからター
ビン背板１１２の外径縁１１ｂの間の流路部分のみ、そ
の間隙を広げ、最も周速が速く高温ガスの流れと直接対
向する部位でバックプレート４３へ流入する熱量を低減
する。

【００４３】この場合、環状溝４６内の燃焼ガスもター
ビンロータ１１側の燃焼ガスに引きずられて回転する
が、環状溝４６の深さ４９を空間４４の軸方向長さ４７
より大きくとることにより、環状溝４６内の周方向速度
は溝４６の外の速度の半分程度となる。よって、環状溝
４６がない場合に比較し、空間４４の燃焼ガスからバッ
クプレート４３への熱伝達率が減少し、バックプレート
４４の温度を下げることができる。その結果、空間４５
を介して、コンプレッサインペラ１２に流入する熱量が
低減され、コンプレッサインペラ１２の温度を下げるこ
とにより、コンプレッサインペラ１２を通過中の空気６
３への加熱量が低減され、コンプレッサ効率が向上する
ことになる。

【００４４】さらに、コンプレッサインペラ１２の温度
を下げることは、材料の強度を上げることにもなり、イ
ンペラの設計自由度を広げることができる。

【００４５】また、環状溝４６を形成することによっ
て、熱通過面積が減少することにもなるので、バックプ
レート４３からコンプレッサディフューザプレート４１
へ流入する熱量がさらに低減され、圧縮中の空気６４へ
の加熱量が低減されることにより、コンプレッサ効率が
向上する。

【００４６】第２実施形態 図２は本発明のガスタービンエンジンの第２実施形態を
示す要部断面図、図３は図２のＡ−Ａ線に沿う断面図で
ある。

【００４７】本実施形態では、バックプレート４３上の
環状溝４６が、全周ではなく、開いた状態となってお
り、かつ図３に示すように環状溝４６がない部分４６１
の周方向位置が、ロータ回転軸を中心として燃焼器３か
らの流入方向を０°とし、ロータの回転方向を正方向と
したときに、１８０°〜３６０°の間にある。

【００４８】環状溝４６の周方向範囲を全周としないこ
とにより、環状溝４６内の燃焼ガスの大部分は周方向に
回転することができなくなり、これにより燃焼ガスから
バックプレート４３への熱伝達率をさらに下げることが
できる。

【００４９】また、空間４４の燃焼ガスにひきずられて
環状溝４６内の燃焼ガスの一部も回転するが、環状溝４
６の深さをロータ背板１１１とバックプレート４３との
間隙以上とすることにより、バックプレート４３近傍の
ガス層は回転しなくなる。

【００５０】また、ノズル出口部５１の燃焼ガスの温度
分布、速度分布は、燃焼器３からの流入方向を０°と
し、タービンロータ１１の回転方向を正方向としたと
き、ノズル翼間４０ｂの流れ方向とプレナム内流れ方向
が比較的近くなり、ノズル翼間４０ｂに流入し易い０°
〜１８０°の範囲で、燃焼ガス温度が高く、燃焼ガス速
度が速くなる。しかしながら、本実施形態では、環状溝
４６のない部分４６１を、０°〜１８０°の範囲を避け
て１８０°〜３６０°の範囲に設定しているので、環状
溝４６のない部分４６１からバックプレート４３に流入
する熱量が最小限に抑えられ、バックプレート４３の温
度を下げることができる。

【００５１】第３実施形態 図４は本発明のガスタービンエンジンの第３実施形態を
示す要部断面図であり、本実施形態では、同図に示すよ
うに環状溝４６の断面形状を、溝の外径側５６でロータ
背板１１１とバックプレート４３との間隙と同等以上の
深さ、溝の内径側５７の深さを０とする三角形とされて
いる。この場合の環状溝４６の円周方向については、上
述した第１実施形態のように閉じた状態でも、第２実施
形態のように開いた状態の何れでも良い。

【００５２】第１および第２実施形態のように断面矩形
の環状溝４６を設けると、ノズル６６からロータ１１２
へ流入する燃焼ガスの一部が空間４４へ流入し易くな
り、タービン性能にとってわずかなマイナスとなるが、
環状溝４６を矩形断面から三角形断面とすることによ
り、その量を減少することができる。

【００５３】また、外径側５６は内径側５７よりも空間
４４の燃焼ガスの周速度および温度が高いので、三角形
断面とする場合には、外径側を深くした溝の方が断熱効
果が大きい。

【００５４】第４実施形態 図５は本発明のガスタービンエンジンの第４実施形態を
示す要部断面図であり、本実施形態では、上述した環状
溝４６が、バックプレート４３の半径方向に複数設けら
れた環状溝４６ａ，４６ｂからなる。この場合の環状溝
４６の円周方向については、上述した第１実施形態のよ
うに閉じた状態でも、第２実施形態のように開いた状態
の何れでも良い。また、環状溝４６の断面形状は矩形で
も三角形でも良い。

【００５５】既述したように、第１および第２実施形態
のように断面矩形の環状溝４６を設けると、ノズル６６
からロータ１１２へ流入する燃焼ガスの一部が空間４４
へ流入し易くなり、タービン性能にとってわずかなマイ
ナスとなるが、環状溝を複数段４６ａ，４６ｂとするこ
とにより、ラビリンス効果が生じ、その漏れ量を減少さ
せることができる。

【００５６】また、環状溝４６ａ，４６ｂの１つ１つの
半径方向の幅が小さくなるため、それぞれの環状溝４６
ａ，４６ｂの中の半径方向の２次流れを抑制することが
でき、これにより熱伝達率を低減することができる。

【００５７】第５実施形態 図６は本発明のガスタービンエンジンの第５実施形態を
示す要部断面図であり、第１実施形態と同様の環状溝４
６に断熱材６１が挿入され埋設されている。

【００５８】第１および第２実施形態のように断面矩形
の環状溝４６を設けると、ノズル６６からロータ１１２
へ流入する燃焼ガスの一部が空間４４へ流入し易くな
り、タービン性能にとってわずかなマイナスとなるが、
環状溝４６に断熱材６１を設けることにより、その漏れ
量が環状溝４６がない場合と同等になる。

【００５９】しかも、高価な断熱材６１をバックプレー
ト４３上で最も効果的な位置に限定して使用することに
なり、結果的にコストダウンを図ることができる。

【００６０】なお、以上説明した実施形態は、本発明の
理解を容易にするために記載されたものであって、本発
明を限定するために記載されたものではない。したがっ
て、上記の実施形態に開示された各要素は、本発明の技
術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨
である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のガスタービンエンジンの第１実施形態
を示す要部断面図（図７のＸ部相当図）である。

【図２】本発明のガスタービンエンジンの第２実施形態
を示す要部断面図（図７のＸ部相当図）である。

【図３】図２のＡ−Ａ線に沿う断面図である。

【図４】本発明のガスタービンエンジンの第３実施形態
を示す要部断面図（図７のＸ部相当図）である。

【図５】本発明のガスタービンエンジンの第４実施形態
を示す要部断面図（図７のＸ部相当図）である。

【図６】本発明のガスタービンエンジンの第５実施形態
を示す要部断面図（図７のＸ部相当図）である。

【図７】従来のガスタービンエンジンを示す断面図であ
る。

【図８】従来のガスタービンエンジンを示す分解斜視図
である。

【符号の説明】

１…ガスタービンエンジン ２…コンプレッサ ３…燃焼器 ４…タービン ５…レキュペレータ ６…燃料噴射弁 ７…点火栓 １１…タービンロータ １１ａ…ロータ外径縁 １１ｂ…背板外径縁 １１１…タービン背板 １１２…ロータ １２…コンプレッサインペラ １２１…コンプレッサ背板 １２２…インペラ １３…シャフト ４０…タービンノズルプレート ４０ａ…翼 ４０ｂ…流路 ４１…コンプレッサディフューザプレート ４２…断熱構造部材 ４３…バックプレート ４４…空間（間隙） ４５…空間（間隙） ４６，４６ａ，４６ｂ…環状溝 ６１…断熱材

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ラジアルコンプレッサインペラと、ロータ
   外径が背板外径より大きいラジアルタービンロータとが
   背板合わせの状態でシャフトに設けられ、これらタービ
   ンロータとコンプレッサインペラとの間にバックプレー
   トが設けられたガスタービンエンジンにおいて、 前記バックプレートのタービン側であって前記タービン
   ロータの背板外径縁とロータ外径縁との間の位置に、前
   記バックプレートのタービン側の表面と前記背板の背面
   縁との間隙に対して同等以上の深さを有する環状溝が形
   成されていることを特徴とするガスタービンエンジン。
2. 【請求項２】前記環状溝は閉じられた環状の溝であっ
   て、断面形状が矩形であることを特徴とする請求項１記
   載のガスタービンエンジン。
3. 【請求項３】前記環状溝は開かれた環状の溝であって、
   当該溝のない部分が、ロータ回転軸を中心として燃焼器
   からの流入方向を０°とし、ロータの回転方向を正方向
   としたときの、１８０°〜３６０°の間にあることを特
   徴とする請求項１に記載のガスタービンエンジン。
4. 【請求項４】前記環状溝の断面形状が、外周でロータ背
   板とバックプレートタービン側との間隙と同等以上の深
   さとなり、内周で０となる三角形であることを特徴とす
   る請求項１または３記載のガスタービンエンジン。
5. 【請求項５】前記環状溝が、前記バックプレートの半径
   方向に複数設けられていることを特徴とする請求項１〜
   ４の何れかに記載のガスタービンエンジン。
6. 【請求項６】前記環状溝に断熱材が埋設されていること
   を特徴とする請求項１〜７の何れかに記載のガスタービ
   ンエンジン。