特許 5762048 ロータ冷却空気供給管

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5762048

(24)【登録日】2015年6月19日

(45)【発行日】2015年8月12日

(54)【発明の名称】ロータ冷却空気供給管

(51)【国際特許分類】

   F02C 7/18 20060101AFI20150723BHJP

   F16L 27/12 20060101ALI20150723BHJP

   F01D 5/18 20060101ALI20150723BHJP

【ＦＩ】

   F02C7/18 A

   F02C7/18 Z

   F16L27/12 B

   F01D5/18

   F02C7/18 E

【請求項の数】7

【全頁数】16

(21)【出願番号】特願2011-40587(P2011-40587)

(22)【出願日】2011年2月25日

(65)【公開番号】特開2012-177334(P2012-177334A)

(43)【公開日】2012年9月13日

【審査請求日】2013年10月29日

【前置審査】

(73)【特許権者】

【識別番号】514030104

【氏名又は名称】三菱日立パワーシステムズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100112737

【弁理士】

【氏名又は名称】藤田 考晴

(74)【代理人】

【識別番号】100118913

【弁理士】

【氏名又は名称】上田 邦生

(72)【発明者】

【氏名】手塚 宣和

(72)【発明者】

【氏名】小田 祐揮

【審査官】 佐藤 健一

(56)【参考文献】

【文献】 特開平１１−０３６８８９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００５／００５０９０１（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 実開平０２−１１４２８２（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 実公平０２−０２４８９５（ＪＰ，Ｙ２）

【文献】 特開平０７−０４２５４８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０００−２７４２３６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１０−２８８２９１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６２−１５５３７３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ０２Ｃ ７／１８

Ｆ０１Ｄ ５／１８

Ｆ１６Ｌ ２７／１２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

車室を貫通して車室内に延びる配管の下流端に設けられたフランジに結合される第１のフランジと、
中間軸カバーを貫通して車室内に延びる配管の上流端に設けられたフランジに結合される第２のフランジと、
これら第１のフランジと第２のフランジとの間に、板厚方向に多層構造とされ、軸方向に伸縮可能とされたベローズ形伸縮管と、
前記第１のフランジの半径方向内側に嵌入されて前記第１のフランジに接合された第１の管状部材と、
前記第１の管状部材の半径方向外側に嵌合されて接合された第２の管状部材と、
前記第２のフランジの半径方向内側に嵌入されて前記第２のフランジに接合された第４の管状部材と、
前記第４の管状部材の半径方向外側に嵌合されて接合された第３の管状部材とを備え、
前記ベローズ形伸縮管は、一端が前記第２の管状部材の半径方向外側に嵌合されて接合され、他端が前記第３の管状部材の半径方向外側に嵌合されて接合され、
前記ベローズ形伸縮管の半径方向外側に設けられたインターロックホースと、
前記第２の管状部材の半径方向外側に嵌合された第５の管状部材と、
前記第５の管状部材の半径方向外側に嵌合された第９の管状部材と、
前記第３の管状部材の半径方向外側に嵌合された第７の管状部材と、
前記第７の管状部材の半径方向外側に嵌合された第１０の管状部材とをさらに備え、
前記インターロックホースは、一端が前記第５の管状部材と前記第９の管状部材とに挟み込まれて溶接接合され、他端が前記第７の管状部材と前記第１０の管状部材とに挟み込まれて溶接接合され、
前記第１の管状部材と前記第２の管状部材と前記第５の管状部材と前記第９の管状部材とは、前記軸方向に垂直である１つの平面に交差し、
前記第４の管状部材と前記第３の管状部材と前記第７の管状部材と前記第１０の管状部材とは、前記軸方向に垂直である他の１つの平面に交差していることを特徴とするロータ冷却空気供給管。

【請求項2】

前記ベローズ形伸縮管の半径方向外側で、かつ、前記インターロックホースの半径方向内側に、ブレードホースが設けられていることを特徴とする請求項１に記載のロータ冷却空気供給管。

【請求項3】

半径方向において最も外側に位置する前記ベローズ形伸縮管の外周面と、前記ブレードホースの内周面とが、接していることを特徴とする請求項２に記載のロータ冷却空気供給管。

【請求項4】

前記ベローズ形伸縮管の半径方向内側に、フローガイドとして機能する管状部材が設けられていることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載のロータ冷却空気供給管。

【請求項5】

車室を貫通して車室内に延びる配管の下流端に設けられたフランジに結合される第１のフランジと、
中間軸カバーを貫通して車室内に延びる配管の上流端に設けられたフランジに結合される第２のフランジと、
これら第１のフランジと第２のフランジとの間に、板厚方向に多層構造とされ、軸方向に伸縮可能とされたベローズ形伸縮管と、
前記第１のフランジの半径方向内側に嵌入されて前記第１のフランジに接合された第１の管状部材と、
前記第１の管状部材の半径方向外側に嵌合されて接合された第２の管状部材と、
前記第２のフランジの半径方向内側に嵌入されて前記第２のフランジに接合された第４の管状部材と、
前記第４の管状部材の半径方向外側に嵌合されて接合された第３の管状部材と、を備え、
前記ベローズ形伸縮管は、一端が前記第２の管状部材の半径方向外側に嵌合されて接合され、他端が前記第３の管状部材の半径方向外側に嵌合されて接合され、
前記ベローズ形伸縮管の半径方向外側に設けられたインターロックホースと、
前記第２の管状部材の半径方向外側に嵌合された第５の管状部材と、
前記第５の管状部材の半径方向外側に嵌合された第９の管状部材と、
前記第３の管状部材の半径方向外側に嵌合された第７の管状部材と、
前記第７の管状部材の半径方向外側に嵌合された第１０の管状部材とをさらに備え、
前記インターロックホースは、一端が前記第５の管状部材と前記第９の管状部材とに挟み込まれて溶接接合され、他端が前記第７の管状部材と前記第１０の管状部材に挟み込まれて溶接接合され、
前記第５の管状部材の前記インターロックホースに嵌入されている部分と前記第７の管状部材の前記インターロックホースに嵌入されている部分とは、前記インターロックホースの奥に向かって細くなっている部分が形成され、
前記第１の管状部材と前記第２の管状部材と前記第５の管状部材と前記第９の管状部材とは、前記軸方向に垂直である１つの平面に交差し、
前記第４の管状部材と前記第３の管状部材と前記第７の管状部材と前記第１０の管状部材とは、前記軸方向に垂直である他の１つの平面に交差していることを特徴とするロータ冷却空気供給管。

【請求項6】

前記ベローズ形伸縮管は、振動した場合、板厚方向に重なり合った薄板同士が擦れ合うように、前記板厚方向に多層構造とされていることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載のロータ冷却空気供給管。

【請求項7】

請求項１から６のいずれか一項に記載のロータ冷却空気供給管を具備していることを特徴とするガスタービン。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、車室内に配置されて、圧縮機から吐出され、所定の温度にまで冷却された高圧空気を、ロータおよび動翼に導くロータ冷却空気供給管に関するものである。

【背景技術】

【0002】

車室内に配置されて、圧縮機から吐出され、所定の温度にまで冷却された（高圧）空気を、ロータおよび動翼に導くロータ冷却空気供給管としては、例えば、特許文献１の図１において符号２６が付された「高圧空気導入管」が知られている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開平１１−３６８８９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

さて、ロータ冷却空気供給管に要求される主な機能（性能）は、以下の四つである。
まず一つ目は、「気密性」である。これは、ロータ冷却空気供給管が配置されている車室内の空気、すなわち、所定の温度にまで冷却される前の温度の高い空気が、ロータ冷却空気供給管内に流入し、ロータ冷却空気供給管内を通過する、所定の温度にまで冷却された温度の低い空気と混ざり合い、ロータ冷却空気供給管内を通過する空気の温度を上昇させないようにするために必要な機能である。

【0005】

二つ目は、軸方向（長手方向）への「伸縮性」である。これは、ロータ冷却空気供給管の一端（上流端）が車室に固定（拘束）され、ロータ冷却空気供給管の他端（下流端）が中間軸カバーに固定（拘束）されるため、車室と中間軸カバーとの間に生じる熱伸び差を吸収するために必要な機能である。

【0006】

三つ目は、「剛性」である。これは、ロータ冷却空気供給管が車室内、すなわち、圧縮機から燃焼器に向かう流れの速い空気中に置かれるため、ロータ冷却空気供給管が空気流によって大きく撓んだり、振動しないようにするために必要な機能である。

【0007】

四つ目は、「減衰性」である。これは、ロータ冷却空気供給管が車室内、すなわち、圧縮機から燃焼器に向かう流れの速い空気中に置かれるため、ロータ冷却空気供給管は空気流によって撓んだり、振動したりするが、これら撓みや振動が減衰されずにそのまま繰り返しロータ冷却空気供給管に加わると、ロータ冷却空気供給管に亀裂が入ったり、折損するおそれがあるので、これら撓みや振動を減衰させて、ロータ冷却空気供給管に亀裂が入ったり、折損しないようにするために必要な機能である。

【0008】

しかしながら、従来のロータ冷却空気供給管には、上記四つすべての機能を満足するものがなかった。そこで、上記四つすべての機能を満足するロータ冷却空気供給管の開発が求められていた。

【0009】

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、気密性、伸縮性、剛性、減衰性のすべての機能を備えたロータ冷却空気供給管を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0010】

本発明は、上記課題を解決するため、以下の手段を採用した。
本発明に係るロータ冷却空気供給管は、車室を貫通して車室内に延びる配管の下流端に設けられたフランジに結合される第１のフランジと、中間軸カバーを貫通して車室内に延びる配管の上流端に設けられたフランジに結合される第２のフランジと、を備え、これら第１のフランジと第２のフランジとの間に、板厚方向に多層構造とされ、軸方向に伸縮可能とされたベローズ形伸縮管が設けられている。

【0011】

本発明に係るロータ冷却空気供給管によれば、ベローズ形伸縮管により、管内空間と管外空間とが完全に分離され、上記機能のうちの「気密性」が確保されることになる。
また、ベローズ形伸縮管は、軸方向に伸縮可能とされており、上記機能のうちの「伸縮性」が確保されることになる。
さらに、ベローズ形伸縮管は、必要なばね定数を有するようにベローズのピッチ、板厚、山数、山高さが決められており、上記機能のうちの「剛性」が確保されることになる。
さらにまた、ベローズ形伸縮管は、板厚方向に多層構造とされ、空気流によって撓んだり、振動した場合、板厚方向に重なり合った薄板同士が擦れ合って、これら撓みや振動が減衰され、上記機能のうちの「減衰性」が確保されることになる。
これにより、気密性、伸縮性、剛性、減衰性のすべての機能を備えたロータ冷却空気供給管を提供することができる。
本発明に係るロータ冷却空気供給管は、前記第１のフランジの半径方向内側に嵌入されて前記第１のフランジに接合された第１の管状部材と、前記第１の管状部材の半径方向外側に嵌合されて接合された第２の管状部材と、前記第２のフランジの半径方向内側に嵌入されて前記第２のフランジに接合された第４の管状部材と、前記第４の管状部材の半径方向外側に嵌合されて接合された第３の管状部材とを備え、前記ベローズ形伸縮管は、一端が前記第２の管状部材の半径方向外側に嵌合されて接合され、他端が前記第３の管状部材の半径方向外側に嵌合されて接合され、前記ベローズ形伸縮管の半径方向外側に設けられたインターロックホースと、前記第２の管状部材の半径方向外側に嵌合された第５の管状部材と、前記第５の管状部材の半径方向外側に嵌合された第９の管状部材と、前記第３の管状部材の半径方向外側に嵌合された第７の管状部材と、前記第７の管状部材の半径方向外側に嵌合された第１０の管状部材と、をさらに備え、前記インターロックホースは、一端が前記第５の管状部材と前記第９の管状部材とに挟み込まれて溶接接合され、他端が前記第７の管状部材と前記第１０の管状部材とに挟み込まれて溶接接合されている。前記第１の管状部材と前記第２の管状部材と前記第５の管状部材と前記第９の管状部材とは、前記軸方向に垂直である１つの平面に交差し、前記第４の管状部材と前記第３の管状部材と前記第７の管状部材と前記第１０の管状部材とは、前記軸方向に垂直である他の１つの平面に交差していることを特徴としている。
本発明に係るロータ冷却空気供給管によれば、ベローズ形伸縮管の両端をそれぞれ強固に第１のフランジおよび第２のフランジに接合させることができ、第１のフランジまたは第２のフランジにベローズ形伸縮管の両端がそれぞれ直接に接合されるものに比較して、ベローズ形伸縮管と第１のフランジまたは第２のフランジとの間の接合部の剛性と気密性とをより確実に確保することができる。

【0012】

上記ロータ冷却空気供給管において、前記ベローズ形伸縮管の半径方向外側に、ブレードホースが設けられているとさらに好適である。

【0013】

このようなロータ冷却空気供給管によれば、ブレードホースは、当該ブレードホースを構成する、例えば、ステンレス線またはステンレス製の薄板同士の間隔が広がったり狭くなったりすることにより、軸方向に伸縮可能とされており、上記機能のうちの「伸縮性」が確保されることになる。
また、ブレードホースは、例えば、ステンレス線やステンレス製の薄板が網代編み（あじろあみ）とされたものや、ステンレス製の薄板がヘール巻きされた（螺旋状に巻かれた）ものとされており、上記機能のうちの「剛性」が確保されることになる。
さらに、ブレードホースは、例えば、ステンレス線やステンレス製の薄板が網代編み（あじろあみ）とされたものや、ステンレス製の薄板がヘール巻きされた（螺旋状に巻かれた）ものとされ、空気流によって撓んだり、振動した場合、ベローズとブレードホースとが互いに擦れ合って、これら撓みや振動が減衰され、上記機能のうちの「減衰性」が確保されることになる。
これにより、上記機能のうちの「伸縮性」を阻害することなく、上記機能のうちの「剛性」および「減衰性」を向上させることができる。

【0014】

上記ロータ冷却空気供給管において、前記ベローズ形伸縮管の半径方向外側に、インターロックホースが設けられているとさらに好適である。

【0015】

このようなロータ冷却空気供給管によれば、インターロックホースは、ステンレス製の薄板が断面視コ字状になるようにして組み合わせられるとともに螺旋状構造とされ、ステンレス製の薄板同士の間隔が広がったり狭くなったりすることにより、軸方向に伸縮可能とされており、上記機能のうちの「伸縮性」が確保されることになる。
また、インターロックホースは、ステンレス製の薄板が断面視コ字状になるようにして組み合わせられるとともに螺旋状構造とされており、上記機能のうちの「剛性」が確保されることになる。
さらに、インターロックホースは、ステンレス製の薄板が断面視コ字状になるようにして組み合わせられるとともに螺旋状構造とされ、空気流によって撓んだり、振動した場合、ステンレス製の薄板同士が擦れ合って、これら撓みや振動が減衰され、上記機能のうちの「減衰性」が確保されることになる。
これにより、上記機能のうちの「伸縮性」を阻害することなく、上記機能のうちの「剛性」および「減衰性」を向上させることができる。
本発明に係るロータ冷却空気供給管は、車室を貫通して車室内に延びる配管の下流端に設けられたフランジに結合される第１のフランジと、中間軸カバーを貫通して車室内に延びる配管の上流端に設けられたフランジに結合される第２のフランジと、これら第１のフランジと第２のフランジとの間に、板厚方向に多層構造とされ、軸方向に伸縮可能とされたベローズ形伸縮管と、前記第１のフランジの半径方向内側に嵌入されて前記第１のフランジに接合された第１の管状部材と、前記第１の管状部材の半径方向外側に嵌合されて接合された第２の管状部材と、前記第２のフランジの半径方向内側に嵌入されて前記第２のフランジに接合された第４の管状部材と、前記第４の管状部材の半径方向外側に嵌合されて接合された第３の管状部材と、を備え、前記ベローズ形伸縮管は、一端が前記第２の管状部材の半径方向外側に嵌合されて接合され、他端が前記第３の管状部材の半径方向外側に嵌合されて接合され、前記ベローズ形伸縮管の半径方向外側に設けられたインターロックホースと、前記第２の管状部材の半径方向外側に嵌合された第５の管状部材と、前記第５の管状部材の半径方向外側に嵌合された第９の管状部材と、前記第３の管状部材の半径方向外側に嵌合された第７の管状部材と、前記第７の管状部材の半径方向外側に嵌合された第１０の管状部材とをさらに備え、前記インターロックホースは、一端が前記第５の管状部材と前記第９の管状部材とに挟み込まれて溶接接合され、他端が前記第７の管状部材と前記第１０の管状部材に挟み込まれて溶接接合され、前記第５の管状部材の前記インターロックホースに嵌入されている部分と前記第７の管状部材の前記インターロックホースに嵌入されている部分とは、前記インターロックホースの奥に向かって細くなっている部分が形成され、前記第１の管状部材と前記第２の管状部材と前記第５の管状部材と前記第９の管状部材とは、前記軸方向に垂直である１つの平面に交差し、前記第４の管状部材と前記第３の管状部材と前記第７の管状部材と前記第１０の管状部材とは、前記軸方向に垂直である他の１つの平面に交差している。
このようなロータ冷却空気供給管によれば、インターロックホースがらせん状に構成されている場合でも、インターロックホースの両端に第１、２内側管状部材を容易にそれぞれ嵌入させることができ、インターロックホースの両端を第１のフランジと第２のフランジとそれぞれ容易に接合することができます。

【0016】

上記ロータ冷却空気供給管において、前記ベローズ形伸縮管の半径方向外側で、かつ、前記インターロックホースの半径方向内側に、ブレードホースが設けられているとさらに好適である。

【0017】

このようなロータ冷却空気供給管によれば、ブレードホースは、当該ブレードホースを構成する、例えば、ステンレス線またはステンレス製の薄板同士の間隔が広がったり狭くなったりすることにより、軸方向に伸縮可能とされており、上記機能のうちの「伸縮性」が確保されることになる。
また、ブレードホースは、例えば、ステンレス線やステンレス製の薄板が網代編み（あじろあみ）とされたものや、ステンレス製の薄板がヘール巻きされた（螺旋状に巻かれた）ものとされており、上記機能のうちの「剛性」が確保されることになる。
さらに、ブレードホースは、例えば、ステンレス線やステンレス製の薄板が網代編み（あじろあみ）とされたものや、ステンレス製の薄板がヘール巻きされた（螺旋状に巻かれた）ものとされ、空気流によって撓んだり、振動した場合、ベローズとブレードホースとが互いに擦れ合って、これら撓みや振動が減衰され、上記機能のうちの「減衰性」が確保されることになる。
これにより、上記機能のうちの「伸縮性」を阻害することなく、上記機能のうちの「剛性」および「減衰性」をさらに向上させることができる。

【0018】

上記ロータ冷却空気供給管において、半径方向において最も外側に位置する前記ベローズ形伸縮管の外周面と、前記ブレードホースの内周面とが、接しているとさらに好適である。

【0019】

このようなロータ冷却空気供給管によれば、空気流によって撓んだり、振動した場合、半径方向において最も外側に位置するベローズ形伸縮管の外周面と、ブレードホースの内周面とが擦れ合って、これら撓みや振動が減衰されることになるので、上記機能のうちの「減衰性」をさらに向上させることができる。

【0020】

上記ロータ冷却空気供給管において、前記ベローズ形伸縮管の半径方向内側に、フローガイドとして機能する管状部材が設けられているとさらに好適である。

【0021】

このようなロータ冷却空気供給管によれば、当該ロータ冷却空気供給管内の流路（管路）抵抗を減少させることができ、当該ロータ冷却空気供給管内を流れる冷却空気の流れを整えて乱れのない流れにすること（整流）することができる。

【0022】

本発明に係るガスタービンは、上記いずれかのロータ冷却空気供給管を具備している。

【0023】

本発明に係るガスタービンによれば、気密性、伸縮性、剛性、減衰性のすべての機能を備えたロータ冷却空気供給管を具備していることになる。
これにより、ロータ冷却空気供給管を介してロータおよび動翼に導く冷却空気の総量を低減させることができ、当該ガスタービンの性能を向上させることができる。

【発明の効果】

【0024】

本発明によれば、気密性、伸縮性、剛性、減衰性のすべての機能を備えたロータ冷却空気供給管を提供することができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【0025】

【図1】本発明の第１実施形態に係るロータ冷却空気供給管を側方から見た図であって、上半部は断面図、下半部は側面図である。

【図2】図１に実線で示す円内を拡大して示した図である。

【図3】本発明の第２実施形態に係るロータ冷却空気供給管を側方から見た図であって、上半部は断面図、下半部は側面図である。

【図4】図３に実線で示す円内を拡大して示した図である。

【図5】本発明の第３実施形態に係るロータ冷却空気供給管を側方から見た図であって、上半部は断面図、下半部は側面図である。

【図6】図５に実線で示す円内を拡大して示した図である。

【図7】本発明の第４実施形態に係るロータ冷却空気供給管を側方から見た図であって、上半部は断面図、下半部は側面図である。

【図8】図７に実線で示す円内を拡大して示した図である。

【図9】本発明の第５実施形態に係るロータ冷却空気供給管を側方から見た図であって、上半部は断面図、下半部は側面図である。

【図10】図９に実線で示す円内を拡大して示した図である。

【発明を実施するための形態】

【0026】

〔第１実施形態〕
以下、本発明の第１実施形態に係るロータ冷却空気供給管について、図１および図２を参照しながら説明する。
図１は本実施形態に係るロータ冷却空気供給管を側方から見た図であって、上半部は断面図、下半部は側面図、図２は図１に実線で示す円内を拡大して示した図である。

【0027】

図１または図２の少なくともいずれかに示すように、本実施形態に係るロータ冷却空気供給管１０は、第１のフランジ１１と、第１の管状部材１２と、第２の管状部材１３と、ベローズ形伸縮管１４と、第３の管状部材１５と、第４の管状部材１６と、第２のフランジ１７とを備えている。
第１のフランジ１１は、車室（図示せず）を貫通して車室内に延びる配管（図示せず）の下流端に設けられたフランジ（図示せず）と、図示しないボルトおよびナットを介して結合される環状の部材であり、板厚方向（図１において左右方向）に貫通してボルトの軸部を受け入れる貫通穴（図示せず）が、周方向に沿って複数設けられている。

【0028】

第１の管状部材１２は、一端（上流端）が第１のフランジ１１の内側（半径方向内側）に嵌入されて溶接接合され、他端（下流端）が第２の管状部材１３の内側（半径方向内側）に嵌入されて溶接接合された管状（筒状）の部材である。
第２の管状部材１３は、一端（上流端）が第１の管状部材１２の外側（半径方向外側）に嵌合されて溶接接合され、他端（下流端）がベローズ形伸縮管１４の内側（半径方向内側）に嵌入されて溶接接合された管状（筒状）の部材である。

【0029】

ベローズ形伸縮管１４は、板厚方向に三層構造とされ、軸方向（長手方向）に伸縮可能とされた管状（筒状）の部材であり、その一端（上流端）は第２の管状部材１３の外側（半径方向外側）に嵌合されて溶接接合され、その他端（下流端）は第３の管状部材１５の外側（半径方向外側）に嵌合されて溶接接合されている。
第３の管状部材１５は、一端（上流端）がベローズ形伸縮管１４の内側（半径方向内側）に嵌入されて溶接接合され、他端（下流端）が第４の管状部材１６の外側（半径方向外側）に嵌合されて溶接接合された管状（筒状）の部材である。

【0030】

第４の管状部材１６は、一端（上流端）が第３の管状部材１５の内側（半径方向内側）に嵌入されて溶接接合され、他端（下流端）が第２のフランジ１７の内側（半径方向内側）に嵌入されて溶接接合された管状（筒状）の部材である。
第２のフランジ１７は、中間軸カバー（図示せず）を貫通して車室内に延びる配管（図示せず）の上流端に設けられたフランジ（図示せず）と、図示しないボルトおよびナットを介して結合される環状の部材であり、板厚方向（図１において左右方向）に貫通してボルトの軸部を受け入れる貫通穴（図示せず）が、周方向に沿って複数設けられている。

【0031】

ここで、第１のフランジ１１と第１の管状部材１２とは、第１のフランジ１１の端面と第１の管状部材１２の外周面との間に形成される溶接部２１、および第１のフランジ１１の内周面と第１の管状部材１２の端面との間に形成される溶接部２２により接合されている。
また、第１の管状部材１２と第２の管状部材１３とは、第１の管状部材１２の端面と第２の管状部材１３の内周面との間に形成される溶接部２３、および第１の管状部材１２の外周面と第２の管状部材１３の端面との間に形成される溶接部２４により接合されている。
さらに、第２の管状部材１３とベローズ形伸縮管１４とは、第２の管状部材１３の外周面とベローズ形伸縮管１４の端面との間に形成される溶接部（図示せず）により接合されている。

【0032】

さらにまた、ベローズ形伸縮管１４と第３の管状部材１５とは、ベローズ形伸縮管１４の端面と第３の管状部材１５の外周面との間に形成される溶接部２５により接合されている。
さらにまた、第３の管状部材１５と第４の管状部材１６とは、第３の管状部材１５の端面と第４の管状部材１６との間に形成される溶接部２６、および第３の管状部材１５の内周面と第４の管状部材１６の端面との間に形成される溶接部２７により接合されている。
さらにまた、第４の管状部材１６と第２のフランジ１７とは、第４の管状部材１６の端面と第２のフランジ１７の内周面との間に形成される溶接部２８、および第４の管状部材１６の外周面と第２のフランジ１７の端面との間に形成される溶接部２９により接合されている。

【0033】

本実施形態に係るロータ冷却空気供給管１０によれば、ベローズ形伸縮管１４により、管内空間と管外空間とが完全に分離され、「気密性」が確保されることになる。
また、ベローズ形伸縮管１４は、軸方向に伸縮可能とされており、「伸縮性」が確保されることになる。
さらに、ベローズ形伸縮管１４は、必要なばね定数を有するようにベローズのピッチ、板厚、山数、山高さが決められており、「剛性」が確保されることになる。
さらにまた、ベローズ形伸縮管１４は、板厚方向に三層構造とされ、空気流によって撓んだり、振動した場合、板厚方向に重なり合った薄板同士が擦れ合って、これら撓みや振動が減衰され、「減衰性」が確保されることになる。
これにより、気密性、伸縮性、剛性、減衰性のすべての機能を備えたロータ冷却空気供給管１０を提供することができる。

【0034】

〔第２実施形態〕
本発明の第２実施形態に係るロータ冷却空気供給管について、図３および図４を参照しながら説明する。
図３は本実施形態に係るロータ冷却空気供給管を側方から見た図であって、上半部は断面図、下半部は側面図、図４は図３に実線で示す円内を拡大して示した図である。

【0035】

図３または図４の少なくともいずれかに示すように、本実施形態に係るロータ冷却空気供給管３０は、第５の管状部材３１、第６の管状部材３２、線状ブレードホース３３、第７の管状部材３４、第８の管状部材３５をさらに備えているという点で上述した第１実施形態のものと異なる。その他の構成要素については上述した第１実施形態のものと同じであるので、ここではそれら構成要素についての説明は省略する。
なお、上述した第１実施形態と同一の部材には同一の符号を付している。

【0036】

第５の管状部材３１は、全体が第２の管状部材１３の外側（半径方向外側）に嵌合され、一端（上流端）が第２の管状部材１３の外周面に溶接接合された管状（筒状）の部材である。
第６の管状部材３２は、全体が第５の管状部材３１の外側（半径方向外側）に嵌合され、一端（上流端）が第５の管状部材３１の外周面に溶接接合された管状（筒状）の部材である。

【0037】

線状ブレードホース３３は、多数のステンレス線（図示せず）が網代編み（あじろあみ）とされた管状（筒状）の部材であり、その一端（上流端）は第５の管状部材３１と第６の管状部材３２との間に挟み込まれて溶接接合され、その他端（下流端）は第７の管状部材３４と第８の管状部材３５との間に挟み込まれて溶接接合されている。

【0038】

第７の管状部材３４は、全体が第３の管状部材１５の外側（半径方向外側）に嵌合され、一端（下流端）が第３の管状部材１５の外周面に溶接接合された管状（筒状）の部材である。
第８の管状部材３５は、全体が第７の管状部材３４の外側（半径方向外側）に嵌合され、一端（下流端）が第７の管状部材３４の外周面に溶接接合された管状（筒状）の部材である。

【0039】

ここで、第２の管状部材１３と第５の管状部材３１とは、第２の管状部材１３の外周面と第５の管状部材３１の端面との間に形成される溶接部４１により接合されている。
また、第５の管状部材３１と線状ブレードホース３３と第６の管状部材３２とは、第５の管状部材３１の外周面と線状ブレードホース３３の端面と第６の管状部材３２の端面との間に形成される溶接部４２により接合されている。

【0040】

さらに、第３の管状部材１５と第７の管状部材３４とは、第３の管状部材１５の外周面と第７の管状部材３４の端面との間に形成される溶接部４３により接合されている。
また、第７の管状部材３４と線状ブレードホース３３と第８の管状部材３５とは、第７の管状部材３４の外周面と線状ブレードホース３３の端面と第８の管状部材３５の端面との間に形成される溶接部４４により接合されている。

【0041】

本実施形態に係るロータ冷却空気供給管３０によれば、線状ブレードホース３３は、当該ブレードホース３３を構成するステンレス線同士の間隔が広がったり狭くなったりすることにより、軸方向に伸縮可能とされており、「伸縮性」が確保されることになる。
また、線状ブレードホース３３は、ステンレス線が網代編み（あじろあみ）とされたものであり、「剛性」が確保されることになる。
さらに、線状ブレードホース３３は、ステンレス線が網代編み（あじろあみ）とされたものとされ、空気流によって撓んだり、振動した場合、ステンレス線同士が擦れ合って、これら撓みや振動が減衰され、「減衰性」が確保されることになる。
これにより、「伸縮性」を阻害することなく、「剛性」および「減衰性」を向上させることができる。
その他の作用効果は、上述した第１実施形態のものと同じであるので、ここではその説明を省略する。

【0042】

〔第３実施形態〕
本発明の第３実施形態に係るロータ冷却空気供給管について、図５および図６を参照しながら説明する。
図５は本実施形態に係るロータ冷却空気供給管を側方から見た図であって、上半部は断面図、下半部は側面図、図６は図５に実線で示す円内を拡大して示した図である。

【0043】

図５または図６の少なくともいずれかに示すように、本実施形態に係るロータ冷却空気供給管５０は、第６の管状部材３２、線状ブレードホース３３、第８の管状部材３５の代わりに、第９の管状部材５１、インターロックホース５２、第１０の管状部材５３を備えているという点で上述した第２実施形態のものと異なる。その他の構成要素については上述した第２実施形態のものと同じであるので、ここではそれら構成要素についての説明は省略する。
なお、上述した第２実施形態と同一の部材には同一の符号を付している。

【0044】

第９の管状部材５１は、全体が第５の管状部材３１の外側（半径方向外側）に嵌合され、一端（上流端）が第５の管状部材３１の外周面に溶接接合された管状（筒状）の部材である。
第１０の管状部材５３は、全体が第７の管状部材３４の外側（半径方向外側）に嵌合され、一端（下流端）が第７の管状部材３４の外周面に溶接接合された管状（筒状）の部材である。

【0045】

インターロックホース５２は、ステンレス製の薄板が断面視コ字状になるようにして組み合わせられるとともに螺旋状構造とされた管状（筒状）の部材であり、その一端（上流端）は第５の管状部材３１と第９の管状部材５１との間に挟み込まれて溶接接合され、その他端（下流端）は第７の管状部材３４と第１０の管状部材５３との間に挟み込まれて溶接接合されている。

【0046】

ここで、第５の管状部材３１とインターロックホース５２とは、第５の管状部材３１の外周面とインターロックホース５２の端面と形成される溶接部６１により接合されている。
また、インターロックホース５２と第９の管状部材５１とは、インターロックホース５２の外周面と第９の管状部材５１の端面と形成される溶接部６２により接合されている。

【0047】

さらに、第７の管状部材３４とインターロックホース５２とは、第７の管状部材３４の外周面とインターロックホース５２の端面と形成される溶接部６３により接合されている。
さらにまた、インターロックホース５２と第１０の管状部材５３とは、インターロックホース５２の外周面と第１０の管状部材５３の端面と形成される溶接部６４により接合されている。

【0048】

本実施形態に係るロータ冷却空気供給管５０によれば、インターロックホース５２は、ステンレス製の薄板が断面視コ字状になるようにして組み合わせられるとともに螺旋状構造とされ、ステンレス製の薄板同士の間隔が広がったり狭くなったりすることにより、軸方向に伸縮可能とされており、「伸縮性」が確保されることになる。
また、インターロックホース５２は、ステンレス製の薄板が断面視コ字状になるようにして組み合わせられるとともに螺旋状構造とされており、「剛性」が確保されることになる。
さらに、インターロックホース５２は、ステンレス製の薄板が断面視コ字状になるようにして組み合わせられるとともに螺旋状構造とされ、空気流によって撓んだり、振動した場合、ステンレス製の薄板同士が擦れ合って、これら撓みや振動が減衰され、「減衰性」が確保されることになる。
これにより、「伸縮性」を阻害することなく、「剛性」および「減衰性」を向上させることができる。
その他の作用効果は、上述した第２実施形態のものと同じであるので、ここではその説明を省略する。

【0049】

〔第４実施形態〕
本発明の第４実施形態に係るロータ冷却空気供給管について、図７および図８を参照しながら説明する。
図７は本実施形態に係るロータ冷却空気供給管を側方から見た図であって、上半部は断面図、下半部は側面図、図８は図７に実線で示す円内を拡大して示した図である。

【0050】

図７または図８の少なくともいずれかに示すように、本実施形態に係るロータ冷却空気供給管７０は、第３実施形態のところで説明した第９の管状部材５１、インターロックホース５２、第１０の管状部材５３をさらに備えているという点で上述した第２実施形態のものと異なる。その他の構成要素については上述した第２実施形態のものと同じであるので、ここではそれら構成要素についての説明は省略する。
なお、上述した第２実施形態と同一の部材には同一の符号を付している。

【0051】

本実施形態に係るロータ冷却空気供給管７０によれば、インターロックホース５２は、ステンレス製の薄板が断面視コ字状になるようにして組み合わせられるとともに螺旋状構造とされ、ステンレス製の薄板同士の間隔が広がったり狭くなったりすることにより、軸方向に伸縮可能とされており、「伸縮性」が確保されることになる。
また、インターロックホース５２は、ステンレス製の薄板が断面視コ字状になるようにして組み合わせられるとともに螺旋状構造とされており、「剛性」が確保されることになる。
さらに、インターロックホース５２は、ステンレス製の薄板が断面視コ字状になるようにして組み合わせられるとともに螺旋状構造とされ、空気流によって撓んだり、振動した場合、ステンレス製の薄板同士が擦れ合って、これら撓みや振動が減衰され、「減衰性」が確保されることになる。
これにより、「伸縮性」を阻害することなく、「剛性」および「減衰性」を向上させることができる。
その他の作用効果は、上述した第２実施形態のものと同じであるので、ここではその説明を省略する。

【0052】

〔第５実施形態〕
本発明の第５実施形態に係るロータ冷却空気供給管について、図９および図１０を参照しながら説明する。
図９は本実施形態に係るロータ冷却空気供給管を側方から見た図であって、上半部は断面図、下半部は側面図、図１０は図９に実線で示す円内を拡大して示した図である。

【0053】

図９または図１０の少なくともいずれかに示すように、本実施形態に係るロータ冷却空気供給管９０は、第１の管状部材１２の代わりに、第１１の管状部材９１を備えているという点で上述した第４実施形態のものと異なる。その他の構成要素については上述した第４実施形態のものと同じであるので、ここではそれら構成要素についての説明は省略する。
なお、上述した第４実施形態と同一の部材には同一の符号を付している。

【0054】

第１１の管状部材９１は、一端（上流端）が第１のフランジ１１の内側（半径方向内側）に嵌入されて溶接接合され、他端（下流端）が第３の管状部材１５の内側（半径方向内側）に位置して第４の管状部材１６の端面近傍まで延びる管状（筒状）の部材である。

【0055】

ここで、第１のフランジ１１と第１１の管状部材９１とは、第１のフランジ１１の端面と第１１の管状部材９１の外周面との間に形成される溶接部２１、および第１のフランジ１１の内周面と第１１の管状部材９１の端面との間に形成される溶接部２２により接合されている。
また、第１１の管状部材９１と第２の管状部材１３とは、第１１の管状部材９１の外周面と第２の管状部材１３の端面との間に形成される溶接部２４により接合され、第１１の管状部材９１の他端は、軸方向および径方向に対してフリーな状態（第３の管状部材１５および第４の管状部材１６に対して接続されていない状態）になっている。

【0056】

本実施形態に係るロータ冷却空気供給管９０によれば、ベローズ形伸縮管１４の半径方向内側に、フローガイドとして機能する第１１の管状部材９１が設けられているので、当該ロータ冷却空気供給管９０内の流路（管路）抵抗を減少させることができ、当該ロータ冷却空気供給管９０内を流れる冷却空気の流れを整えて乱れのない流れにすること（整流）することができる。
その他の作用効果は、上述した第４実施形態のものと同じであるので、ここではその説明を省略する。
また、上述した実施形態に係るロータ冷却空気供給管のいずれかを具備したガスタービン（図示せず）によれば、ロータ冷却空気供給管を介してロータ（図示せず）および動翼（図示せず）に導く冷却空気の総量を低減させることができ、当該ガスタービンの性能を向上させることができる。

【0057】

なお、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、適宜必要に応じて変形・変更実施可能である。
例えば、第１実施形態から第３実施形態のところで説明した第１の管状部材１２の代わりに、第４実施形態のところで説明した第１１の管状部材９１を設けるようにしてもよい。

【0058】

また、上述した実施形態では、ベローズ形伸縮管１４として、板厚方向に三層構造とされたものを一具体例として挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、二層構造とされたもの、あるいは四層構造以上とされたものであってもよい。

【0059】

さらに、上述した実施形態では、ブレードホースとして、多数のステンレス線（図示せず）が網代編み（あじろあみ）とされた線状ブレードホース３３を一具体例として挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、一本のステンレス製の薄板（図示せず）がヘール巻きされた（螺旋状に巻かれた）ものや、多数のステンレス製の薄板（図示せず）が網代編み（あじろあみ）とされたものであってもよい。

【0060】

さらに、半径方向において最も外側に位置するベローズ形伸縮管１４の外周面と、ブレードホースの内周面とが、接しているとさらに好適である。
このように構成すると、空気流によって撓んだり、振動した場合、半径方向において最も外側に位置するベローズ形伸縮管１４の外周面と、ブレードホースの内周面とが擦れ合って、これら撓みや振動が減衰されることになるので、「減衰性」をさらに向上させることができる。

【符号の説明】

【0061】

１０ ロータ冷却空気供給管
１１ 第１のフランジ
１４ ベローズ形伸縮管
１７ 第２のフランジ
３０ ロータ冷却空気供給管
３３ 線状ブレードホース（ブレードホース）
５０ ロータ冷却空気供給管
５２ インターロックホース
７０ ロータ冷却空気供給管
９０ ロータ冷却空気供給管
９１ 第１１の管状部材

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】