JPS58185942A - 空気質量流量自己調節式ガスタ−ビン機関 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明はガスタービン機関、特に復熱式ガスタービン
機関の作動に連携した方法及び装置の改善に関する。

衆知のガスタービン機関はその燃料消費量がディーゼル
機関のような往復動ピストン機関に比較すると負荷の高
い部分において多いという問題を有する。最良のピスト
ン機関に等しいかまたはそれ以上の全負荷効率は通常は
浪費される熱量を復熱するために排気熱父換器（蓄熱器
）を装備した時のガスタービン機関によって実現するこ
とができる。その熱量は燃料を燃焼する以前において入
口空気へ伝熱される。そのような機関は復熱式ガスター
ビン機関として一般的に知られているものであって、電
力発生用動力機関として特に適している。

そのような復熱式ガスタービンにおいては、できるたけ
最高のサイクル温度を低い出力動力において維持するた
め部分負荷における効率を良くすることが特に重要であ
る。この効果は負荷のｌ／ペルを変えるようにサイクル
温度を変更するのに加えて及び／または変更する代りに
燃焼用空気の流量を変更（減少）することによって発揮
することができる。これまで使用された特殊な方法は入
口空気を絞るため空気の流入路を部分的に閉塞する翼板
または他の装置に依存していた。このような方法は優れ
た利点を相当大きく相殺する空気力学的損失を導入する
から先天的に非能率な特性を有する。

この発明によって製作されるガスタービン機関は軽減さ
れた機関の負荷と燃料の流量において入口空気の流れを
減少することによって部分負荷における効率を増進する
けれども、絞る方法や装置に必ず伴って庄する容認不能
な空気力学的損失を導入することがない。この発明は更
にガスタービン機関の運転開始時間を短縮する利点を備
えているので、緊急待機用動力に適用するための適合性
を増大する。

ここまで例示して広義的に説明したように、この発明に
よると、出力軸と、それぞれ独立的に回転できる少くと
も２段の段を有する圧縮機と、タービンとから成るガス
タービン機関の燃焼器へ送給する空気の流量を軽減され
た負荷状態の間に最大定格状態における燃焼温度にでき
るだけ近い燃焼温度に維持するように制御する方法は、
第１圧力比において作動する第１圧縮機段へと空気を圧
縮する段階であって、機関の負荷を感知する副段階と、
第１圧縮機段の回転速度を感知した負荷の関数として直
接変更する副段階とを含む空気圧縮段と、第２圧力比に
おいて作動する第２圧縮機段へと空気を更に圧縮する段
階と、更に圧縮された空気を燃焼器へ導入する段階とに
よって構成される。

この方法は成るべく復熱式ガスタービン機関の効率を、
軽減された負荷状態の間に増進するために利用されるこ
とが望ましいが、この機関は更にタービンから出る膨張
した燃焼ガスの熱量を燃焼器へ入る圧縮９気へ伝熱する
ための熱又換手段と、軽減負荷状態の間に燃焼器へ導入
される燃料の流れを減少するための手段とを備えている
ので、上記した燃焼器へ導入する主な流れを変更する手
段には燃焼ガスの温度を定格状態に近い温度に維持する
ため燃焼器へ導入する空気の流量を減少された燃ネ９Ｆ
の流れに応じて調節する副段階が含まれるが、その副段
階は出力軸を低圧圧縮機段の軸とタービンの軸とへ差動
的に連結することによって実施される。

更に本発明によると、燃焼器と、タービン軸を有するタ
ービンと、動力出力軸とを含むガスタービン機関におい
て、軽減負荷状態の間にその作動効率を改善するためガ
スタービン機関の空気の流量を制御する装置は、大気か
らの空気を圧縮するための低圧段と、低圧段からの圧縮
空気を更に圧縮してその更に圧縮された空気を燃焼器へ
送給する高圧段とを含む少くとも２段の段を有する回転
圧縮機と、それぞれ独立的に回転できる高圧段と低圧段
の各回転軸と、タービンと圧縮機の低圧段との各軸を何
れも出力軸へ作動的に連結するだめの差動的連結手段と
を有すると共に、該差動的連結手段は低圧圧縮機段の回
転速度を出力軸によって供給される動力の減少と同時に
減少するための手段を提供するが、史に低圧圧縮機段の
回転速度の減少を予選した値に制限するため差動的連結
手段へ組合せられると共に、出力軸と低圧圧縮機段の回
転軸との双方へ作動的に連結するオーバライド手段をも
備えている。

とのオーバライド手段は全負荷状態で作動中圧縮機の低
圧段と高圧段の突気力学的調和を最適にするように出力
軸と低圧圧縮機段の回転軸との間の差動速度関係を円滑
に且つ選択的に調節するため、成るべくスジラグクラッ
チと伝動手段とを備えていることが望ましい。

更に望ましいことは、差動的連結手段も高圧圧縮横段の
回転軸を低圧圧縮機段の回転軸と出力軸との双方へ作動
的に連結することであるが、この装置には機関が本質的
にゼロ速度ゼロ負荷状態から運転開始に至る間に低圧圧
縮機段の回転軸を高圧圧縮機段の回転軸に対して優先的
に加速するための手段が更に含まれる。

またもつと更に望ましいことは、優先的に加速する手段
に低圧圧ｍ横段の回転軸を回転的に加速するため低圧圧
縮機段の回転軸へ作動的に連結した機関起動手段と、出
力軸へ作動的に連結した制動手段であって、該手段が解
除されるまで出力軸の回転を阻止するための制動手段と
が含まれることであるが、差動的連結手段には出力軸の
回転が阻止され九時、低圧圧縮機段の角速度が高圧圧縮
機段の角速度より高速になるように予選された歯車比を
有する遊星歯車手段が含まれる。

この明＃ｌｆに組合せられてその一部を構成する添付図
は本発明の一実施例を図示したも（２３） のであって、その各図面の解読と相俟って本発明の詳細
な説明する役目を果たすものである。

この発明を実施した復熱式半径流ガスタービン機関は第
１図において記号１ｏにより全般的に指定される。この
機関１０にはタービン軸１４へ連結した半径流タービン
１２と、タービン１２へ燃焼ガスを送給するため付属し
た管路１８を有する燃焼器１６と、記号２゜により全般
的に示しであるが後はどもっと詳しく説明するような圧
縮機ユニットとが含まれる。圧縮機ユニット２０から出
る圧縮空気は熱交換器２４を通過した後管路２２を経て
燃焼器１６へ送給される。タービンの排気は管路２６を
経て復熱可能な熱量を圧縮空気に伝熱するため熱交換器
２４を経由するように送給される。高温燃焼ガスの膨張
によってタービン１２に発生された動力はタービン軸１
４を経て機関の出力軸２８へ究極的に引渡される。半径
流型タービン１２の使用は本発明の（２４） 限定事項として解釈すべきものではなくて、単なる例証
に過ぎない。本発明は軸流タービンの各段や軸流半径流
混合型機械にも利用することができる。

この発明によると、軽減された負荷を発生している間に
ガスタービン機関において空気の主な流量を制御するた
めの装置には独立的に回転できる少くとも２段の直列に
連結した圧縮機段が含まれる。この実施例に示すように
圧縮機ユニット２０には低圧段３０と高圧段３２とが含
まれる。低圧段３ｏは軸方向に向く２つの入口３４．３
Ｂと半径方向に向く１つの出口３８とを有する二重人口
／単一出口式遠心型圧縮機としてこれも図示されている
高圧段３２は低圧段３０からの圧縮空気をその人口４０
へ管路４２を経て受入れると共に、更に付加的に圧縮し
た空気をその出口４１から管路２２へ引渡す。再び繰返
すけれども二重人口／単一出口形式を有する遠心型圧縮
機の使用は単なる例証に過ぎないのであって、本発明を
限定するものとして解釈すべきではない。

重要事項としてこれから更に説明するように、低圧圧縮
機段３０はその回転軸４４へ取付けられるが、高圧圧縮
機段３２は別の回転軸へ取付けられる。高圧圧縮機段が
タービンと同一速度で回転するように設計される時、そ
の高圧圧縮機段をタービン軸へ直接連結することができ
る。図示の実施例において、高圧圧縮機段３２はスリー
ブ４６を介してタービン軸１４へ連結される。低圧圧縮
機段の回転軸４４は中空であって、スリーブ４６との間
に回転可能な遊隙をもつ寸法に形成されているので、何
れも所要の回転を独立的に行うことができる。タービン
軸１４と回転軸４４に対する他の機械的な構成及び配置
も可能であって本発明の範囲内と考えられる。

更に本発明によると、タービンの軸と低圧圧縮機段と出
力軸との何れをも作動的に連結するための差動的連結手
段が提供される。ここで実施されているように、差動的
連結手段には第１図においてそれぞれ記月５２．５４．
５６及び５８によって全般的に示しｆｃような４段を有
する周転回遊星歯車組立体５０が含まれる。段５２は太
陽歯車６０と、リング歯車６２と、歯車回転体６６へ作
動的に結合した１対の遊星歯車６４ａ、６４ｂとを有す
る。

段５４は太陽歯車７０と、リング歯車γ２と、歯車回転
体Ｔ６へ作動的に結合した１対の遊星歯車７４ａ、７４
ｂとを有する。また段５８は太陽歯車８０と、リング歯
車８２と、回転体６６へ作動的に結合した１対の遊星歯
車８４ａ、８４ｂとを有する。

第１図からはっきり判るように、各段５２と５４は減速
段として機能する段５８と直列に連結されているが、段
５４のリング歯車７２は固定される。従って、゛段５４
−・直接連結されている機関出力軸２８は段５２のリン
グ歯車６２へ間接的に連結される。その、−ヒ、段５８
の太陽歯車８０へ直接連結されている低圧圧（２７） 縮機段の回転軸４４もまた各遊星歯車８４＆、８４ｂと
共通回転体６６とを介して段５２の各遊星歯車６４ｍ、
６４ｂへ間接的に連結されることがはっきり見られる。

しかし、回転体６６と太陽歯車８０（従って回転軸４４
）との角速度関係は後はど説明する段５６が介在してい
るために固定されない。そして太陽歯車６０は究極的に
タービン軸１４と高圧圧縮機段の回転スリーブ軸４６と
へ直接連結される。

機関出力軸２８、タービン軸１４（従って高圧圧縮機段
のスリーブ軸４６）、及び低圧圧縮機段の回転軸４４は
段５６の太陽歯車、リング歯車、及び各遊星歯車の互に
異なる一方へそれぞれ連結されているから、各機械的構
成部材の夫々の角速度が衆知の数学的公式によって差動
的に関連づけられることは回転機械業界の専門家にとっ
て容易に理解される事柄である。不発明によって製作さ
れた第１回に示す機関１０は本質的に用力軸定速度機（
２８） 械であるけれども、圧縮機の各段３０．３２のロータは
何れも可変速度を有する。

低圧と高圧の各圧縮む段における冥際の角速度は差動両
車組立体５０に対して選択された配置と幾例学的形態と
に応じて全負荷状態において同一であるかまたは異なる
こともできる。第１図の実施例に示されるように、低圧
圧縮機段３０を低速で運転する方が有オＵに違いないか
ら、圧縮機の２つのロータを全負荷状態において互に及
びタービンのロータに対して最良に調和させることがで
きる。更に第１図には高圧圧縮機段３２とタービン１２
とが同一速度のような形に示されているけれども、高圧
圧縮機段をタービンと同一速度で運転するには及ばない
。

出力軸２８の本質的に一定した速度において負荷、即ち
対抗するトルクが軽減された時、低圧圧縮機段３０は差
動歯車組立体５０に利用した幾何学的歯車比によって決
定される程度にその速度を自動的に低減する。高圧段３
２の速度もある程度変化するけれども、その程度は低圧
段３０より遥かに小さい。下記の説明からはつきりする
ような理由によって、部分負荷状態において作動する高
圧圧縮機段３２の圧力比の値が全負荷状態における圧力
比の値より高くなるような寸法に高圧段３２を形成する
ことが望ましい。使用される遊星作用のもつと詳細な解
説は下記の通りである。

回転軸の速度が一定に保たれている間に負荷が低落する
と、低圧圧縮機段３０へ印加されるトルクも一定した比
率で低減する。それ故にその角速度は次に示す独得な法
則に従って低下する。

記号：　Ｎ＝ＲＰＭ　（毎分回転数） Ｐ−動力 接尾符号；Ｃ２−低圧圧縮機段 ｃ、＝高圧圧縮機段 ０−出力 従って、差動歯車組立体５０は出力軸２８における与え
られた動力出力に対してＮ１と出力が落ちるに従って回
転速度Ｎ、とＮ、は双方とも負荷の関数として減速され
るが、タービン１２と差動歯車組立体の速度／動力関係
との空気力学的調和を双方とも満足するタービン入口温
度はたった１つのみに限られる。

出力軸２８の色々な負荷に対する一定速度の場合の出力
トルクは機関燃料制御器９０によって監視されるように
なっているが、燃焼器１６へ燃料管９２を介して送給さ
れる燃料はその監視の結果に応じて変更される。低減し
た負荷における作動中に燃焼室１６へ流入する燃料の減
少はタービン１２０入口１８の高温を維持するため圧縮
機２０から流入する空（３１） 気の減量と均衡させなくてはならない。この温度は一般
的に定格状態における温度に大体等しいので、この温度
を維持するように制御することは復熱型ガスタービン機
関の高い作動効率を発揮するために最も重要な点である
。

サイクル全体にわたる温度と圧力比は理想的に１つと下
記の落差係数を大体同じ値に維持するように変更される
ので、負荷の低減した場合においてもタービン構成部材
に対する最適作動状態を維持することができる。

ΔＨｉ　ａｅｎ ＣＵＴ）” 但し、ΔＨｉｓｅｎ　　はエンタルピーにおける等エン
トロピー的変化量であ り・ ＵＴはタービンの角速度である。

この発明に対する落差係数は約０．９８から約１，１３
までの範囲である。２つの圧縮機段３０と３２の圧縮機
特性は低圧段３０と高圧（３２） 段３２が最大負荷において同一角速度で運転する必要が
ないので、サイクル全体に対して最適にすることができ
る。典型的復熱機関に対してサイクル圧力比は約４／１
と約１２７１　　の間に選定されるべきである。この圧
力比を２段に分割しても圧縮機２０の各段に広い作動特
性を提供するのみならず、各段毎に優れた効率をも提供
する。

本発明によって製作された記号１０で示すような機関は
現今流行する方法のものより空気の流量を遥かに減らす
ことができる。この発明による流量の減少は動力の減少
を大体において伴うため５０％以下の動力に保つことが
できる。その結果に基く機関性能は全負荷と部分負荷の
双方において本質的に一定した５０％動力以下の特殊燃
料消９１量に低減される結果として、第２図において定
性的に図示したディーゼル効率曲線の特性に近くて而か
も有利に匹敵する独得な燃料消費蓋となるに用達ない。

不変的な周転円遊星歯車列を管制する機械関係の結果と
１−で、極めて低い負荷状態の間に低圧圧縮機段３０の
角速度が容認できない程低下するかも知れないため、燃
焼器１６に至る圧縮空気の流路に正味の流れ抑制現象が
生じて非常に無駄な燃料の流れとか、次の高い負荷状態
へ戻ることが遅延することのような他の作動的問題を引
き起すかも知れない。

本発明はｔｉこの問題を克服することが一つの目的であ
る。

更にこの発明によると、低圧圧縮機段３０の回転速度の
低下を制限するためにオーバライド手段が配設される。

第１図を引続き参照すれば判るように記号１００によっ
て全般的に示すオーバライド手段には出力軸２８と低圧
圧縮機段の回転軸４４との間へ作動的に連結したスプラ
グクラッチ１０２が含まれる。

第１図に示す実施例において、スプラグクラッチ１０２
は軸部分１０４ａと歯車１３０との間へ取付けられるが
、歯車１３０は遊転歯車１０６を介して遊星段５８の歯
車回転体６６と噛合する。軸部分１０４息は歯車１１０
を介して遊星歯車組立体５００段５４の歯車回転体７６
へ従って出力軸２Ｂへ連結される。

スプラグクラッチは一方向のトルクのみを伝動すること
ができる普通に入手可能な一方クラッチである。爪車は
この原理の武骨な異形である。ここでは偏心体（図示せ
ず）が「玉軸受」のような要領に装着される。第３図に
はオーバライド手段１００の結果として出力軸２８と高
圧圧縮機段のスリーブ軸４６と、低圧圧縮機段の回転軸
４４との間に生じなくてはならない速度関係が定性的に
図示されている。

オーバライド手段には更に出力軸２Ｂと低圧圧縮機段の
回転軸４４の間の角速度関係を選択的且つ連続的に調節
するための手段が含まれる。ここで実施したように、可
変速伝動手段１０８が軸部分１０４ｍと１０４ｂとの間
へ作動的に連結される。軸部分１０４ｂは（３５） その代り段５６の歯車回転体１１２へ連結されるが、こ
の回転体１１２は段５６のリング歯車１１６と太陽歯車
１１８の双方と噛合する各遊星歯車１１４ａと１１４ｂ
へ作動的に結合される。段落５８の太陽歯車１１８はリ
ング歯車８２−・直接に（従って低圧圧縮機段の回転軸
４４へ間接的に）連結されるから、回転軸４４の出力軸
２８に対する差動的速度関係と高圧圧縮機段スリーブ軸
４６に対する間接的速度関係とは伝動手段１０８によっ
て変更することができる。従って現在の形態のま壕て圧
縮機の２段３０と３２の間における流体力学的調和を最
適化することができる。

略図的に示す伝動手段１０８は２つの直列に連結した部
分、即ち静水圧式可変の行程一定速度構成部１２０と、
静水圧式固定の行程可変速度構成部１２２とから成る。

この配置を使用すると、回転軸４４とスリーブ軸４６と
の相対的回転速度を円滑に制御することができる。この
各軸４４と４６の相対的回転速（３６） 度を制御するため他の手段を利用することもできるが、
これらの手段は本発明の範囲内に會まれるものと考えら
れる。４！ｒ構成部１２０と１２２として適用できる装
置は回転機械業界の専門家によく知られている。例えば
一定の速度可変行程のポンプモータはノルウェー国オス
ロー市のピルスチカルリーン所在、アンダーソン＆オデ
ガードＡ、、　Ｓ　、社から入手することができる。

オーバライド手段１００として第１図に示した形態は本
発明によって製作された後はど説明するような機関運転
開始装置と連係して使用することができるから特に有利
である。

更に本発明によると、運転開始中に低圧圧縮機段の回転
軸を優先的に加速する手段が提供される。これは作動の
この時期に機関１０を経由する流れを正しい方向へ導く
役目を確実に果たすことができる。若し低圧圧縮機３０
が始動時に静止しｆｃままであるか、または高圧圧縮機
３２及び／ま念はタービン１２よ勺も遅れるとすると、
その運転開始時期の間に直径の大きな半径流タービン１
２が圧縮機として作用することもあυ得るので、機関１
０を流過する流れが容認不能な逆流となって運転開始を
阻止することになる。

ここで実施したようにまた第１図に示すように、優先的
加速手段には軸部分１０４ａと谷歯車１１０及び７６と
を介して出力軸２Ｂへ作動的に連結したブレーキ１２４
のような機関制動手段と、スゲラグクラッチ１３２、各
歯車１２８．１３０、遊星歯車１０６及び回転体６６な
ど（第１図参照）′１に介して低圧圧縮機の回転軸４４
へ作動的に連結した起動器１２６を含む機関起動手段と
が含まれる。

ブレーキ１２４は軸部分１０４ＩＬへ取付けられている
から、運転開始時期の間にスプラグクラッチ１０２も歯
車１３０と軸部分１０４ａとの間の相対的運動ができる
ように作用する。

ブレーキ１２４と起動器１２６を機関１０へオーバライ
ド手段１００を介して作動的に連結する他の配置を可能
とすることは普通の熟練度をもった人なら直ちに考えつ
くＣ−とである。

機関１０に対して目１゛画された起動順序は次の通りで
あるが、色々な構成部分の速度は第４図において基準化
した起動時間の関数として定性的に図示されている。

起動器１２６はスプラグクラッチ１３２と係合するから
、各歯車１２８．１３０と遊星両車段５８とを介して低
圧圧縮機の回転軸４４を駆動する。この時期の間出力軸
２８ｉｉブレーキ１２４によってまだ保持される。軸部
分１０４１はスプラグクラッチ１０２によって静止状態
の１ま保持される。出力軸２８が静止状態にある時、タ
ービン軸１２は選定された爾車比の結果として低圧圧ｍ
機の回転軸４４よりも低速で回転するようになる。

低圧圧縮機の軸４４の予選速度においてブレーキ１２Ｂ
が解除されると、その後出力軸２８、高圧圧縮機のスリ
ーブ軸４８（タービン軸１４と共に）、及び低圧圧縮機
軸４４がこの３軸へ分割されるトルクに応じた速度で回
転するが、そのトルクは各軸の加速度に比する。この各
軸はゼロ負荷における夫々の設計蓮度に達するまで加速
を続行する。第４図の曲線ＡとＢＫ工って示ず実施にお
いては、Ｎ４＝５０％、Ｎ７二６０％、Ｎ、＝１００チ
である。

従って、本発明の優先的加速手段のお蔭で機関の運転を
開始する間に低圧圧縮機段３０において比較的高い回転
速度を達成することができるが、この場合において低圧
圧縮機段３０が高土圧縮機段３２を「過給」するような
作用をするため作動速鼓に達するまでの時間が短縮され
る。

本発明によるガスタービン機関に色々な改変や変更を本
発明の範囲から逸脱することなく実施し得ることは当業
界の人々にとって明らかなことである。

（３９）

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によって製作された復熱式半径流ガスタ
ービン機関を示す略図的説明図である。 第２図は第１図に示すガスタービン機関の性能を他の動
力生成装置に対して期待的に比較して示す定性的性能比
較図表である。 第３図は第１図に示す機関の期待的速度対負荷関係を定
性的に示す図示である。 第４図は第１図に示す機関の運転開始中における色々な
構成部分の期待的速度を定性的に示す図表である。 １０・・・ガスタービン機関、１２・・・タービン、１
４・・タービン軸、　　　１６・・・燃焼器、２０・・
・圧縮機ユニット、２４・・・熱交換器、２８・・出力
軸、　　　　　３０・・・低圧圧縮機段、３２・高圧段
、　　　　　５０・・・遊星歯車組立体、５２．５４，
５６．５８・・・遊星歯車組立体５０の各段、 ６０．７０，８０．１１８・・各段の太陽歯車、（４０
） ６２．７２，８２．１１６・・各段のリング両車、 ６４．７４．８４，１１４・・・各段の遊星歯車、 ９０・機関燃料制御器、 １００・・オーバライド手段、 １０２．１３２・・スゲラグクラッチ、１０８・・・可
変速伝動手段、 １２４・・・ブレーキ、 １２６・・・起動器、 １２８・・・ブレーキ。 代理人　弁理士桑原英明 オー蔓Ｂ目により幼子ｌ１ｌｌＩ後 出力＠荷　− 出力頓撞　□ 蒔団比−

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）出力軸と、独立的に回転できる少くとも２段の段
   を有する圧縮機と、タービンとから成るガスタービン機
   関において、該機関が軽減機関負荷状態にある間の燃焼
   温度を最大定格状態の時の燃焼温度にできるだけ近く維
   持するため、上記機関の燃焼器へ導入する空気の流量を
   制御する方法であって、 （、）　　第１圧力比において作動する第１圧縮機段内
   で空気を圧縮する段階であって、（１）上記機関の負荷
   を感知する副段階と、（１１）上記第１圧縮機段の回転
   速度を上記副段階（１）において感知した負荷の関数と
   して直接変更する副段階と、 から成る圧縮段階と、 （ｂ）　　上記段階（ａ）において圧縮された空気を第
   ２圧力比において作動する第２圧縮機段円で更に圧縮す
   る圧縮段階と、 （ｃ）　　上記段階（ｂ）において更に圧縮された空気
   を上記燃焼器へ導入する段階と、 に工って構成され・る方法。 （２、特許請求の範囲第（１）項記載の方法において、
   上記出力軸は上記機関の全負荷範囲にわたって本質的に
   一定した速度で回転すると共に、上記第１回転速度を変
   更する段には上記第１圧縮機段の上記回転速度を上記タ
   ービンと上記出力軸の回転速度へ差動的に関連づける副
   段階が含まれる方法。 （３）特許請求の範囲第（１）項記載の方法において、
   上記の感知する段階には上記出力軸のトルクを自動的に
   感知すると共に、上記第１圧縮機段の上記回転速度を自
   動的に変更する副段階が含まれる方法。 （４）特許請求の範囲第（２）項記載の方法において、
   上記の差動的に関連づける副段階は上記タービンを上記
   第１圧縮機段へ差動遊星歯車組立体を介して機械的に連
   結することによって実施される方法。 （５）％許請求の範囲第（２）項記載の方法であって、
   更に上記第１圧縮機段における減速を部分的負荷状態の
   間に予選された最小値に制限する段階を含むと共に、上
   記の速度制限段階によって次に続くもつと高い負荷状態
   への増速を容易にする方法。 （６）　　特許請求の範囲第（５）項記載の方法におい
   て、上記第１圧縮機段は上記タービンへ連結した太陽歯
   車と、上記第１圧ｉ機段へ連結した回転子を有する遊星
   歯車と、上記機関出力軸へ作動的に結合したリング歯車
   とを含む１段または数段の差動遊星歯車組立体を介して
   上記タービンへ連結されるが、上記の速度制限段階には
   上記第１圧縮機段と上記出力軸の間の上記差動連結を選
   択的にオーバライドする段階が含まれる方法。 （７）％許請求の範囲第（１）項記載の方法において、
   上記第１圧縮機段の速度を上記の感知した負荷の関数と
   して変更する上記段階には上記第２圧縮機段を過給する
   ため、実質的ゼロ速度とゼロ負荷の状態から起動する間
   に上記第１圧縮機段を上記第２圧縮機段よシも高速度に
   加速する段階が含まれる方法。 （８）特Ｉｆ！ｆＭ求の範囲第（２）項記載の方法にお
   いて、上記の更に圧縮する段階には上記第２圧縮機段を
   上記タービンの速度に直接比例する速度で回転する段階
   が含捷れる方法。 （９）％許請求の範囲第（８）項記載の方法において、
   上記第２圧縮機段は上記タービンと同一速度で回転する
   方法。 （１０）特許請求の範囲第（２）項記載の方法において
   、上記第１圧縮機段と上記第２圧縮機段の各速度も差動
   的に関連づけられるが、この方法には更に全負荷状態に
   おいて上記第１と第２の各圧縮機段は何れもその特定速
   度が最適化するように回転且つ形成される差動関係に上
   記第１段と第２段との差動関係を選択的に調節する段階
   が含まれる方法。 （１１）特許請求の範囲第（２）項記載の方法において
   、上記第１と第２の各圧縮機段は全負荷状態において上
   記第１圧縮機段の速度が上記第２圧縮機段の速度よりも
   低速となるように回転される方法。 （］２、特許請求の範囲第（１）′ｆＪ４記載の方法に
   おいて、上記第１圧縮機段と上記第２圧縮機段との組合
   せに対する総体的圧力比は全負荷において約４／ｌ　ｄ
   ４１２／１までの間である方法。 （１３）％許請求の範囲第（１）項記載の方法において
   、全負荷における上記総体的圧力比は上記第１圧縮機段
   における上記圧力比が上記第２段におけるよシも段階的
   に高くなるように上記第１圧縮機段と上記第２圧縮機段
   の間において分割される方法。 （１４）特許請求の範囲第（１）項記載の方法において
   、上記の更に圧縮する段階には上記第２圧縮機段の寸法
   を部分負荷状態の間の上記第２圧力比の値が全負荷状態
   におけるよりも高い値で作動するように選択する準備段
   階が含まれる方法。 （１５）全負荷状態は言うに及ばず、ある範囲の部分負
   荷状態にわたる動力を生成するためガスタービン機関を
   作動する方法であって、回転圧縮機にて空気を圧縮する
   段階と、高い平均温度の燃焼ガスを生成するため比較的
   狭い燃焼器において上記圧縮空気と燃料とを混合して燃
   焼する段階と、上記燃焼ガスをタービンにおいて膨張さ
   せると共に、本質的に一定した速度で回転するように拘
   束され友出力軸を介して上記機関から動力を引き出す段
   階と、上記燃焼器へ流れる上記燃料の流量を機関負荷の
   関数として絞る段階とを含むガスタービン機関の作動方
   法における改善であって、（ａ）部分負荷状態の範囲に
   わたって上記タービンへ配給される上記燃焼ガスの平均
   温度低下を最小限とする九め機関の負荷と燃料の流量が
   減少するに従って上記圧縮機を経由する空気の流量を関
   連的に減少する段階であって、 （１）上記圧縮段階を高圧段と低圧段とを含む少くとも
   ２段の直列に連結した各段の間に分割する副段階と （１１）上記出力軸の上記減少した負荷を感知する副段
   階と、 （ＩＩ　　上記感知した機関の減少負荷に応じて上記低
   圧段の回転速度を円滑且つ制御可能に減速する副段階と
   、 から成る流量減少段階と、 （ｂ）　　上記低速段の回転速度の上記減速を次のもつ
   と高い負荷状態への増速を容易にするため部分負荷状態
   の間に予選した最小値に制限する段階と、 から成る作動方法の改善。 （１６）全負荷状態は言うに及ばず、ある範囲の部分負
   荷状態にわたる動力を生成するためガスタービン機関を
   作動する方法であって、回転圧縮機において空気を圧縮
   する段階と、高い平均温度の燃焼ガスを生成するため比
   較的狭い燃焼器において上記圧縮空気と燃料とを混合し
   て燃焼する段階と、上記回転圧縮機を駆動するタービン
   において上記燃焼ガスを膨張させる段階と、本質的に一
   定し之速度で回転するように拘束された出方軸を介して
   上記機関から動力を引き出す段階と、上記燃焼室へ流れ
   る上記燃料の流量を機欄負荷の関数として絞る段階とを
   含むガスタービン機関の作動方法における改善であって
   、 （ａ）　　部分負荷状態の範囲にわたって上記タービン
   へ配給される上記燃焼ガスの平均温度の低下を最小限と
   するため機関の負荷と燃料の流量が減少するに従って上
   記圧縮機を経由する空気の流量を関連的に減少する段階
   であって、 （１）上記圧縮段階を高圧段と低圧段とを含む少くとも
   ２段の直列に連結した各段の間に分割すると共に、上記
   タービンと上記低圧段と上記出方軸との各回転速度を差
   動的に連結する副段階と、 （１１）上記出方軸の上記減少し九負荷を感知する副段
   階と、 （１１Ｄ　　上記感知した機関の減少負荷に応じて手記
   低圧段の回転速度を円滑に且つ制御可能に減速する副段
   階と、 から成る流量減少段階と、 （ｂ）　　上記タービンの速度の減少に応じて上記ター
   ビンの圧力比を同時に減少することにより上記タービン
   の落差係数（ΔＨｅ／Ｕｔ２）、但し、ΔＨｅは燃焼ガ
   スの特定エンタルピーにおける等エントロピー的変化、
   Ｕｔはタービンの速度、 を予選範囲以内の値に維持する段階と、から成る作動方
   法の改善。 （１７）特許請求の範囲第（１６）項記載の改善され次
   男法において、上記タービンの上記落差係数の上記予選
   範囲は約０９８から約１．１３Ｊでの範囲である改善さ
   れた方法。 （畑燃焼ガスを生成するため圧縮空気と燃料を導入する
   燃焼器を有する機関と、動力を生成するため上記燃焼ガ
   スを膨張するタービン軸を含むタービンと、上記タービ
   ンから出る膨張した燃焼ガスの熱量を上記燃焼器へ入る
   圧縮空気へ伝熱する熱交換手段と、上記動力を負荷に提
   供するための出刃軸と、小負荷作動の間に上記燃焼器へ
   導入される上記燃料を減少するための手段とを有する復
   熱式ガスタービン機関の効率を小負荷作動の間に増進す
   る方法であって、 （＆）　　別個の軸をそれぞれ有する低圧段と高圧段と
   を直列に連結した別個の２段から成る回転圧縮機段にお
   いて空気を圧縮する段階と、 （ｂ）　　上記燃焼ガスの温度を定格状態の近くに維持
   するため上記燃料の減少された流量に応じて上記空気の
   流量を調節する段階であって、 （１）上記出力軸の負荷の減少を自動的に感知する副段
   階と、 ０１）上記低圧段の回転速度を上記の感知した負荷の減
   少に応じて自動的に減少する副段階と、 から成ると共に、上記各副段階は上記出力軸を上記谷圧
   ｍ機段の上記各軸へそれぞれ差動的に連結することによ
   って実施される流量調節段階と、 から成る効率増進方法。 （１９）燃焼器と、タービン軸を有するタービンと、動
   力出力軸とを備えたガスタービン機関において軽減負荷
   作動に対する空気の流量を制御するための装置であって
   、 （−）　　大気中からの空気を圧縮するための低圧段と
   、該低圧段からの圧１Ｉｉｉ空気を更に圧縮した空気を
   上記燃焼器へ送給するためその圧縮空気を更に圧縮する
   ための高圧段とを含む少くとも２段の段と、それぞれ独
   立的に回転できる上記低圧及び高圧段の各回転軸とを有
   する回転圧縮機と、 （ｂ）　　上記タービン軸と上記低圧圧縮機段の上記回
   転軸とを上記出力軸へ作動的に連結すると共に、上記低
   圧圧縮機段の回転速度（１１） 全上記出力軸によって供給される動力の減少と同時に減
   少する手段を提供する差動的連結手段と、 （ｃ）　　上記低圧圧縮機段の回転速度の上記減少を予
   選された値に制限するため上記差動的連結手段へ組込ま
   れると共に、上記出力軸と上記低圧圧縮機段の上記回転
   軸との間へ作動的に連結されるオーバライド手段、とに
   よって構成される制御装置。 （り）特許請求の範囲第（１９）項記載の装置において
   、上記差動的連結手段には太陽歯車と１対の遊星歯車を
   取付けた回転子と、リング歯車とを有する少くとも１段
   の遊星段を含む周転円形遊星歯車列が含まれるが、上記
   低圧圧縮機段の上記回転軸と上記タービン軸とは上記太
   陽歯車と上記回転子と上記リング歯車との互に異なる一
   方へそれぞれ独立的に且つ作動的に連結される装置。 （２、特許請求の範囲第（２０１項記載の装置において
   、上記周転円形遊星歯車列は、 （１２） （ａ）　　直列に連結された第１と第２の遊星段であっ
   て、上記第２遊星段の上記太陽歯車は上記第１遊星段の
   上記リング歯車へ作動的に連結されると共に、上記第１
   遊星段の上記太陽歯車は上記タービン軸へ作動的に連結
   され、更に上記第２遊星段の上記谷遊星画車を取付けて
   いる上記回転子は上記出力軸へ作動的に連結される第１
   と第２の直列に連結された各遊星段と、 （ｂ）　　直列に連結された第３と第４の遊星段であっ
   て、上記第３遊星段の上記太陽歯車は上記第４遊星段の
   上記リング歯車へ作動的に連結されると共に、上記ｔＪ
   ３遊星段の上記リング歯車は上記第１遊星段の上記各遊
   星歯車を取付けている上記回転子へ作動的に連結され、
   更に一ビ記第４遊星段の上記太陽歯車は上記低圧圧縮機
   段の上記回転軸へ作動的に連結される第３と第４の直列
   に連結された谷遊星段、 とを端えている装置。 （２、特許請求の範囲第（２１）項記載の装置において
   、上記第１遊星段の上記６遊星歯車を取付けている上記
   回転子はまた上記第４遊星段の上記遊星歯車回転体でも
   あるとともに、上記第２遊星段の上記リング歯車は固定
   されている装置。 （２、特許請求の範囲第（２１）項または第（２２１項
   記載の装置において、上記オーバライド手段は上記第２
   遊星段の上記回転子と上記第３遊星段の上記回転子との
   間へ作動的に連結される装置。 （ｕ％許請求の範囲第（］９）項記載の装置において、
   上記オーバライド手段にはスゲラグクラッチが含まれる
   装置。 （２、特許請求の範囲第（１９）項記載の装置において
   、上記オーバライド手段には全負荷作動中において上記
   低圧圧縮機段と上記高圧圧縮機段の間の空気力学的調和
   を最適にするように上記出力軸と上記低圧圧縮機段の上
   記回転軸との間の差動的速度関係を円滑に且つ選択的に
   調節するだめの伝動手段が更に含まれる装置。 （２、特許請求の範囲第（２５）項記載の装置において
   、上記オーバライド手段には少くとも２つの部分を有す
   る回転可能なオーバライド軸が含せれると共に、該オー
   バライド軸の上記各部分の一方は上記出力軸へ作動的に
   連結され、また上記谷部分の他方は上記低圧圧縮機段の
   上記回転軸へ作動的に連結されるが、上記オーバライド
   軸の上記２つの部分は上記伝動手段Ｖこよって互に連結
   される装置。 （２、特許請求の範囲第（２→項記載の装置において、
   上記伝動手段には静水力学的伝動装置が含まれると共に
   、該静水力学的伝動装置は、（ａ）　　上記オーバライ
   ド軸の上記谷部分の一方へ作動的に連結された可変、行
   程一定速度構成部分と、 （ｂ）　　上記可変、行程一定速度構成部分と上記オー
   バライド軸の上記各部分の他方とへ作動的に連結された
   一定、行程−可変速度（１５） 構成部分と、 によって構成される装置。 （頌特許請求の範囲第（１９）項記載の装置において、
   上記差動的連結手段はまた上記高圧圧縮機段の上記回転
   軸を上記低圧圧縮機段の上記回転軸と手記出力軸とへ作
   動的に連結するが、また、本質的にゼロ速度ゼロ負荷状
   態から起動する間に上記低圧圧縮機段の上記回転軸を上
   記高圧圧縮機段の上記回転軸に対して優先的に加速する
   ための手段を更に備えている装置。 （２、特許請求の範囲第（２８）項記載の装置において
   、上記の優先的に加速する手段には上記低圧圧縮機の上
   記回転軸を回転的に加速するため上記低圧圧縮機の上記
   回転軸へ作動的に連結した機関起動手段と、上記出力軸
   へ作動的に連結される制動手段であって該手段が解除さ
   れるまで上記出力軸の回転を明止するための制動手段と
   が含まれるが、また上記差動的連結手段には上記出力軸
   の回転が阻止され（１６） た時上記低圧圧縮機段の角速度が上記高圧圧縮機段の角
   速度より高速とがるように予選された歯車比を有する遊
   星歯車手段が含まれる装置。