特許 5968475 ダンピングクランプを備えたガスタービン

(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】5968475

(24)【登録日】2016年7月15日

(45)【発行日】2016年8月10日

(54)【発明の名称】ダンピングクランプを備えたガスタービン

(51)【国際特許分類】

   F01D 5/08 20060101AFI20160728BHJP

   F01D 25/00 20060101ALI20160728BHJP

   F01D 25/12 20060101ALI20160728BHJP

   F02C 7/18 20060101ALI20160728BHJP

【ＦＩ】

   F01D5/08

   F01D25/00 F

   F01D25/12 E

   F02C7/18 E

【請求項の数】20

【全頁数】23

(21)【出願番号】特願2015-4766(P2015-4766)

(22)【出願日】2015年1月14日

(65)【公開番号】特開2015-132265(P2015-132265A)

(43)【公開日】2015年7月23日

【審査請求日】2015年1月14日

(31)【優先権主張番号】10-2014-0005045

(32)【優先日】2014年1月15日

(33)【優先権主張国】KR

(73)【特許権者】

【識別番号】507002918

【氏名又は名称】ドゥサン ヘヴィー インダストリーズ アンド コンストラクション カンパニー リミテッド

(74)【代理人】

【識別番号】110000877

【氏名又は名称】龍華国際特許業務法人

(72)【発明者】

【氏名】ジュン、サン チュル

【審査官】 佐藤 健一

(56)【参考文献】

【文献】 特表２０１０−５２０９６８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第０７６７７０４８（ＵＳ，Ｂ１）

【文献】 特表２０１０−５２０９６７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−００３４９４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２０１０−５２０９６９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−１７４５２８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２００４−５１４８４１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第０５３２７７１９（ＵＳ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ０１Ｄ ５／０２、０６、０８

Ｆ０１Ｄ ２５／００、１２、１６

Ｆ０２Ｃ ７／００、０６、１８

Ｆ１６Ｃ ３／１０

ＤＷＰＩ（Ｔｈｏｍｓｏｎ Ｉｎｎｏｖａｔｉｏｎ）

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数のロータブレード、および前記複数のロータブレードが外周面に配列される複数のロータディスクを含むロータ部と、
前記複数のロータディスクを貫通して前記ロータ部の中心軸に沿って延び、前記複数のロータディスクを締結するタイボルトと、
前記タイボルトが挿通された内部空間が流路として冷却空気を流動させる冷却空気パイプと、
前記流路に配置され、前記タイボルトを前記冷却空気パイプに対して支持すると共に、通過する前記冷却空気を回転によって加圧するクランピング部材と
を備えるガスタービン。

【請求項2】

前記ロータ部は、圧縮機ロータディスクを含む圧縮機ロータ部と、タービンロータディスクを含むタービンロータ部と、前記圧縮機ロータ部と前記タービンロータ部とを連結させる中空シャフトとを含み、
前記冷却空気パイプは、前記圧縮機ロータディスクから前記中空シャフトを経て前記タービンロータディスクまで延び、
前記クランピング部材は、前記中空シャフトに対応する中心軸方向の位置に配置される請求項１に記載のガスタービン。

【請求項3】

前記クランピング部材は、
前記タイボルトの外周面に密着して配置される内部リングと、
前記冷却空気パイプの内周面に密着して配置される外部リングと、
一端は前記内部リングに連結され、他端は前記外部リングに連結される複数の支持アームとを含み、
前記複数の支持アームは、インペラ形状を有するように構成される請求項１または請求項２に記載のガスタービン。

【請求項4】

前記支持アームの前縁部または後縁部のうちの少なくとも１つは、直線状に構成され、
前記直線状の前縁部または後縁部の延長線は、前記タイボルトの中心軸を通る直線で、前記中心軸に垂直な直線と一定の交差角を形成する請求項３に記載のガスタービン。

【請求項5】

前記支持アームの前縁部または後縁部のうちの少なくとも１つは、曲線状に構成され、
前記支持アームの前縁部または後縁部の一端と他端を通過する延長線は、前記タイボルトの中心軸を通る直線で、前記中心軸に垂直な直線と一定の交差角を形成する請求項３に記載のガスタービン。

【請求項6】

前記内部リングの前記中心軸方向の位置と前記外部リングの前記中心軸方向の位置が同一であるか、異なる請求項３に記載のガスタービン。

【請求項7】

前記内部リングは、前記中心軸方向に進行しながら内径が漸進的に縮径する形状を有するように構成され、
前記タイボルトは、前記内部リングの漸進的に縮径する形状に対応する形状を有するストッパを備える請求項４に記載のガスタービン。

【請求項8】

前記内部リングは、前記中心軸方向に進行しながら内径が段差を形成して縮径する形状を有するように構成され、
前記タイボルトは、前記内部リングの段差に対応する形状を有するストッパを備える請求項４に記載のガスタービン。

【請求項9】

前記クランピング部材は、前記内部リングの内周面から内側に向かって突出して延びる少なくとも１つのストッパ突起をさらに含み、
前記タイボルトは、前記ストッパ突起に対応する位置に備えられる溝部を備える請求項４に記載のガスタービン。

【請求項10】

複数のロータブレード、および前記複数のロータブレードが外周面に配列される複数のロータディスクを含むロータ部と、
前記複数のロータディスクを貫通して前記ロータ部の中心軸に沿って延び、前記複数のロータディスクを締結するタイボルトと、
前記タイボルトが挿通された内部空間が第１流路として冷却空気を流動させる第１冷却空気パイプと、
前記第１冷却空気パイプが挿通された内部空間が第２流路として冷却空気を流動させる第２冷却空気パイプと、
前記第１流路に配置され、前記タイボルトを前記第１冷却空気パイプに対して支持すると共に、通過する前記冷却空気を回転によって加圧する第１クランピング部材と、
前記第２流路に配置され、前記第１冷却空気パイプを前記第２冷却空気パイプに対して支持すると共に、通過する前記冷却空気を回転によって加圧する第２クランピング部材とを備えるガスタービン。

【請求項11】

前記ロータ部は、圧縮機ロータディスクを含む圧縮機ロータ部と、タービンロータディスクを含むタービンロータ部と、前記圧縮機ロータ部と前記タービンロータ部とを強制連結させる中空シャフトとを含み、
前記第１冷却空気パイプと前記第２冷却空気パイプは、前記圧縮機ロータディスクから前記中空シャフトを経て前記タービンロータディスクまで延び、
前記第１クランピング部材と前記第２クランピング部材は、前記中空シャフトに対応する中心軸方向の位置に配置される請求項１０に記載のガスタービン。

【請求項12】

前記圧縮機ロータ部は、複数の前記圧縮機ロータディスクを含み、前記タービンロータ部は、複数の前記タービンロータディスクを含み、
前記冷却空気は、前記圧縮機ロータ部によって加圧される空気の一部が前記圧縮機ロータディスクから抽気され、前記第１冷却空気パイプおよび前記第２冷却空気パイプを介して前記タービンロータディスクに加圧されて伝達される請求項１１に記載のガスタービン。

【請求項13】

前記第１冷却空気パイプを通過する冷却空気と前記第２冷却空気パイプを通過する冷却空気は、前記圧縮機ロータディスクから抽気され、前記タービンロータディスクに加圧されて伝達され、
前記第１冷却空気パイプを通過する冷却空気と前記第２冷却空気パイプを通過する冷却空気は、それぞれ抽気位置が互いに異なる請求項１１または請求項１２に記載のガスタービン。

【請求項14】

前記第１冷却空気パイプを通過する冷却空気は、前記圧縮機ロータ部の第１抽気位置から抽気された空気であり、前記第２冷却空気パイプを通過する冷却空気は、前記圧縮機ロータ部の第２抽気位置から抽気された空気であり、
前記第１抽気位置は、前記第２抽気位置よりも上流である請求項１３に記載のガスタービン。

【請求項15】

前記第１クランピング部材は、前記第２クランピング部材より前記圧縮機ロータ部により近接した中心軸方向の位置に配置される請求項１１に記載のガスタービン。

【請求項16】

前記第１クランピング部材は、
前記タイボルトの外周面に密着して配置される第１内部リングと、
前記第１冷却空気パイプの内周面に密着して配置される第１外部リングと、
一端は前記第１内部リングに連結され、他端は前記第１外部リングに連結される複数の第１支持アームとを含み、
前記第２クランピング部材は、
前記第１冷却空気パイプの外周面に密着して配置される第２内部リングと、
前記第２冷却空気パイプの内周面に密着して配置される第２外部リングと、
一端は前記第２内部リングに連結され、他端は前記第２外部リングに連結される複数の第２支持アームとを含み、
前記第１支持アームおよび第２支持アームは、インペラ形状を有するように構成される請求項１０から請求項１５のいずれか１項に記載のガスタービン。

【請求項17】

前記第１クランピング部材と前記第２クランピング部材の冷却空気の送風容量が互いに異なる請求項１６に記載のガスタービン。

【請求項18】

前記第１クランピング部材の第１支持アームの個数と、前記第２クランピング部材の第２支持アームの個数とが互いに異なる請求項１７に記載のガスタービン。

【請求項19】

前記第１クランピング部材の第１支持アームの半径方向の長さと、前記第２クランピング部材の第２支持アームの半径方向の長さとが互いに異なる請求項１７に記載のガスタービン。

【請求項20】

前記第１クランピング部材の第１支持アームの中心軸方向の幅と、前記第２クランピング部材の第２支持アームの中心軸方向の幅とが互いに異なる請求項１７に記載のガスタービン。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ガスタービンに関するものであって、より詳細には、複数の圧縮機ロータおよび複数のタービンロータがタイボルト（ｔｉｅ−ｖｏｌｔ）によって互いに締結され、このようなタイボルトの周りに冷却空気流路が形成されているガスタービンに関するものである。

【背景技術】

【0002】

一般的に、ガスタービンは、圧縮機で高圧に圧縮された空気に燃料を混合させた後、燃焼させて生成される高温、高圧の燃焼ガスを、タービンで膨脹させながら熱エネルギーを力学的エネルギーに変換する内燃機関の一種で、圧縮機とタービンはロータ部から回転力を得る。

【0003】

一方、このような圧縮機ロータ部とタービンロータ部を構成するために、外周面に複数の圧縮機ブレードが配列される複数の圧縮機ロータディスクを一体に回動させるように相互間を連結させ、同様に、外周面に複数のタービンブレードが配列される複数のタービンロータディスクを一体に回動するように相互間を連結させ、これらの圧縮機ロータディスクとタービンロータディスクの中心部を貫通して延びるタイボルトを用いて圧縮機ロータディスクとタービンロータディスクとを締結する構成が広く知られている。

【0004】

しかし、最近、ガスタービンの大型化および高効率化の傾向に伴い、ガスタービンの全長が増加し、それによってタービンの圧縮機ロータ部およびタービンロータ部と共に高速で回転するタイボルトの回転支持が容易でないという問題が発生した。

【0005】

特に、ガスタービンの中心軸方向に圧縮機ロータ部とタービンロータ部との間の空間、すなわち、外周面の周りに燃焼器が放射状に配置される空間に対しては、回転するタイボルトの支持手段を設けるのが容易でないという問題があった。

【0006】

これに関連し、米国特許公開公報ＵＳ２０１００１６６５５９Ａ１には、図１に示されているように、複数の圧縮機ロータディスク２１を備えた圧縮機ロータ部２と、複数のタービンロータディスク３１を備えたタービンロータ部３を貫通して延びる単一タイボルト５、および圧縮機側ロータ締結部材６とタービン側ロータ締結部材７とを用いてこれらの圧縮機ロータ部２とタービンロータ部３とを互いに締結し、圧縮機ロータ部２とタービンロータ部３とを強制連結させる中空シャフト４の内部に備えられる支持ホイール４１を介してタイボルト５を支持する方式のロータ組立体１が提案されているが、圧縮機ロータ部２から抽気された低温の空気をタービンロータ部３に抽気して、高温部のタービンロータ部３の冷却空気として活用するための流路を前記支持ホイール４１に構成しにくいという問題がある。

【0007】

一方、図２（ａ）に示されているように、米国特許公報ＵＳ８５０６２３９Ｂ２には、図１に示された構成と類似の方式で、複数の圧縮機ブレード２２が外周面に配列される複数の圧縮機ロータディスク２１圧縮機ロータ部２を貫通するタイボルト５を用いて圧縮機ロータ部２とタービンロータ部（図示せず）とを締結するが、圧縮機ロータ部２の互いに異なる位置の貫通ホール２３から伝達された冷却空気の流路Ｆ１、Ｆ２をタイボルト５の周りに構成するために、２つの冷却空気パイプＰ１、Ｐ２がタイボルト５の周りに配置され、タイボルト５を支持するために、２つのクランピング部材８がタイボルト５の外周面および内部冷却空気パイプＰ１の外周面にそれぞれ備えられる構成が提案されている。

【0008】

図２（ｂ）に示されているように、これらのクランピング部材８は、円筒状の支持リング８１と、支持リング８１から延びて形成される複数の支持アーム８２と、内部パイプＰ１の内周面または外部パイプＰ２の内周面に接触する支持面８３とを備えるように構成されており、前記複数の支持アーム８２の間には、冷却空気の流路Ｆ１、Ｆ２を構成するリセス８４が形成される。

【0009】

しかし、このような方式のクランピング部材８は、複数の支持アーム８２の剛性を維持するために、支持アーム８２の幅または厚さが大きくならなければならなかったり、支持アーム８２の個数が増えるしかなく、これは、直接的にそれぞれの冷却空気パイプＰ１、Ｐ２の内部に備えられる冷却空気流路Ｆ１、Ｆ２の構成を阻害する要素として作用する。

【0010】

すなわち、クランピング部材８は、冷却空気流路Ｆ１、Ｆ２の内部に配置され、タイボルトとクランピング部材は高速で回転するため、一定の幅を有する支持アーム８２は冷却空気の流れの阻害要素として作用するしかない。

【0011】

また、相対的に圧力の低い前段部位の圧縮機ロータ部から抽気された低温、低圧の空気を、別の加圧手段なしに、冷却空気としてタービンロータ部に伝達しにくいという問題がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0012】

【特許文献1】米国特許公開公報ＵＳ２０１００１６６５５９Ａ１

【特許文献2】米国特許公報ＵＳ８５０６２３９Ｂ２

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0013】

タイボルトの外周面に形成される冷却空気流路内に配置されるクランピング部材を備えたガスタービンであって、前記タイボルトを支持して振動を効果的に減衰させると同時に、低温、低圧側圧縮機部から抽気された冷却空気を、クランピング部材を用いて加圧後、タービン部に伝達することにより、全体効率を高めることができるガスタービンを提供することを目的とする。

【0014】

互いに送風容量が同一または異なる複数のクランピング部材を用いて、低温、低圧側圧縮機部から抽気された空気により高温のタービン部を冷却することにより、冷却性能およびエンジンの全体効率が向上したガスタービン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】

【0015】

本発明の一態様にかかるガスタービンは、複数のロータブレード、および複数のロータブレードが外周面に配列される複数のロータディスクを含むロータ部と、複数のロータディスクを貫通してロータ部の中心軸に沿って延び、複数のロータディスクを締結するタイボルトと、タイボルトが挿通された内部空間が流路として冷却空気を流動させる冷却空気パイプと、流路に配置され、タイボルトを冷却空気パイプに対して支持すると共に、通過する冷却空気を回転によって加圧するクランピング部材とを備える。

【0016】

また、ロータ部は、圧縮機ロータディスクを含む圧縮機ロータ部と、タービンロータディスクを含むタービンロータ部と、圧縮機ロータ部とタービンロータ部とを連結させる中空シャフトとを含み、冷却空気パイプは、圧縮機ロータディスクから中空シャフトを経てタービンロータディスクまで延び、クランピング部材は、中空シャフトに対応する中心軸方向の位置に配置される。

【0017】

また、クランピング部材は、タイボルトの外周面に密着して配置される内部リングと、冷却空気パイプの内周面に密着して配置される外部リングと、一端は内部リングに連結され、他端は外部リングに連結される複数の支持アームとを含み、複数の支持アームは、インペラ形状を有するように構成される。

【0018】

また、支持アームの前縁部または後縁部のうちの少なくとも１つは、直線状に構成され、直線状の前縁部または後縁部の延長線は、タイボルトの中心軸を通る直線で、中心軸に垂直な直線と一定の交差角を形成する。

【0019】

また、支持アームの前縁部または後縁部のうちの少なくとも１つは、曲線状に構成され、支持アームの前縁部または後縁部の一端と他端を通過する延長線は、タイボルトの中心軸を通る直線で、中心軸に垂直な直線と一定の交差角を形成する。

【0020】

また、内部リングの中心軸方向の位置と外部リングの中心軸方向の位置が同一であるか、異なる。

【0021】

また、内部リングは、中心軸方向に進行しながら内径が漸進的に縮径する形状を有するように構成され、タイボルトは、内部リングの漸進的に縮径する形状に対応する形状を有するストッパを備える。

【0022】

また、内部リングは、中心軸方向に進行しながら内径が段差を形成して縮径する形状を有するように構成され、タイボルトは、内部リングの段差に対応する形状を有するストッパを備える。

【0023】

また、クランピング部材は、内部リングの内周面から内側に向かって突出して延びる少なくとも１つのストッパ突起をさらに含み、タイボルトは、ストッパ突起に対応する位置に備えられる溝部を備える。

【0024】

一方、本発明の一態様にかかるガスタービンは、複数のロータブレード、および複数のロータブレードが外周面に配列される複数のロータディスクを含むロータ部と、複数のロータディスクを貫通してロータ部の中心軸に沿って延び、複数のロータディスクを締結するタイボルトと、タイボルトが挿通された内部空間が第１流路として冷却空気を流動させる第１冷却空気パイプと、第１冷却空気パイプが挿通された内部空間が第２流路として冷却空気を流動させる第２冷却空気パイプと、第１流路に配置され、タイボルトを第１冷却空気パイプに対して支持すると共に、通過する冷却空気を回転によって加圧する第１クランピング部材と、第２流路に配置され、第１冷却空気パイプを第２冷却空気パイプに対して支持すると共に、通過する冷却空気を回転によって加圧する第２クランピング部材とを備える。

【0025】

また、ロータ部は、圧縮機ロータディスクを含む圧縮機ロータ部と、タービンロータディスクを含むタービンロータ部と、圧縮機ロータ部とタービンロータ部とを強制連結させる中空シャフトとを含み、第１冷却空気パイプと第２冷却空気パイプは、圧縮機ロータディスクから中空シャフトを経てタービンロータディスクまで延び、第１クランピング部材と第２クランピング部材は、中空シャフトに対応する中心軸方向の位置に配置される。

【0026】

また、圧縮機ロータ部は、複数の圧縮機ロータディスクを含み、タービンロータ部は、複数のタービンロータディスクを含み、冷却空気は、圧縮機ロータ部によって加圧される空気の一部が圧縮機ロータディスクから抽気され、第１冷却空気パイプおよび第２冷却空気パイプを介してタービンロータディスクに加圧されて伝達される。

【0027】

また、第１冷却空気パイプを通過する冷却空気と第２冷却空気パイプを通過する冷却空気は、圧縮機ロータディスクから抽気され、タービンロータディスクに加圧されて伝達され、第１冷却空気パイプを通過する冷却空気と第２冷却空気パイプを通過する冷却空気は、それぞれ抽気位置が互いに異なる。

【0028】

また、第１冷却空気パイプを通過する冷却空気は、圧縮機ロータ部の第１抽気位置から抽気された空気であり、第２冷却空気パイプを通過する冷却空気は、圧縮機ロータ部の第２抽気位置から抽気された空気であり、第１抽気位置は、第２抽気位置よりも上流である。

【0029】

また、第１クランピング部材は、第２クランピング部材より圧縮機ロータ部により近接した中心軸方向の位置に配置される。

【0030】

また、第１クランピング部材は、タイボルトの外周面に密着して配置される第１内部リングと、第１冷却空気パイプの内周面に密着して配置される第１外部リングと、一端は第１内部リングに連結され、他端は第１外部リングに連結される複数の第１支持アームとを含み、第２クランピング部材は、第１冷却空気パイプの外周面に密着して配置される第２内部リングと、第２冷却空気パイプの内周面に密着して配置される第２外部リングと、一端は第２内部リングに連結され、他端は第２外部リングに連結される複数の第２支持アームとを含み、第１支持アームおよび第２支持アームは、インペラ形状を有するように構成される。

【0031】

また、第１クランピング部材と第２クランピング部材の冷却空気の送風容量が互いに異なる。

【0032】

また、第１クランピング部材の第１支持アームの個数と、第２クランピング部材の第２支持アームの個数とが互いに異なる。

【0033】

また、第１クランピング部材の第１支持アームの半径方向の長さと、第２クランピング部材の第２支持アームの半径方向の長さとが互いに異なる。

【0034】

また、第１クランピング部材の第１支持アームの中心軸方向の幅と、第２クランピング部材の第２支持アームの中心軸方向の幅とが互いに異なる。

【発明の効果】

【0035】

本発明の一態様にかかるガスタービンは、タイボルトの外周面に形成される冷却空気流路内に配置されるクランピング部材であって、前記タイボルトを支持して振動を効果的に減衰させると同時に、圧縮機部から抽気された冷却空気を、クランピング部材を用いて加圧後、タービン部に伝達することにより、全体効率を高めることができる効果を有する。

【0036】

また、本発明の一態様にかかるガスタービンは、互いに送風容量が同一または異なる複数のクランピング部材を用いて、低圧側圧縮機部から抽気された空気により高温のタービン部を冷却することにより、全体効率を高めることができる効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【0037】

【図1】従来技術にかかるロータ組立体の断面図である。

【図2】従来技術にかかるクランピング部材を説明するための断面図および斜視図である。

【図3】本発明の第１実施形態にかかるロータ組立体およびクランピング部材を説明するための断面図である。

【図4】本発明の一実施形態にかかるクランピング部材の正面図である。

【図5】本発明の一実施形態にかかるクランピング部材の斜視図である。

【図6】本発明の第２実施形態にかかるクランピング部材の正面図である。

【図7】本発明の第２実施形態にかかるクランピング部材の斜視図である。

【図8】本発明の第３実施形態にかかるクランピング部材の断面図である。

【図9】本発明の第４実施形態にかかるクランピング部材およびタイボルトの断面図である。

【図10】本発明の第５実施形態にかかるクランピング部材の正面図および断面図である。

【図11】本発明の第６実施形態にかかるクランピング部材の正面図である。

【図12】本発明の一態様にかかるクランピング部材が２以上適用されたロータ組立体を説明するための断面図である。

【図13】本発明の一態様にかかるクランピング部材が２以上適用されたロータ組立体を説明するための断面図である。

【図14】本発明の一態様にかかるクランピング部材が２以上適用されたロータ組立体を説明するための断面図である。

【図15】本発明の一態様により互いに異なる送風容量を有するクランピング部材が適用された構成を説明するための正面図である。

【図16】本発明の一態様により互いに異なる送風容量を有するクランピング部材が適用された構成を説明するための正面図である。

【図17】本発明の一態様により互いに異なる送風容量を有するクランピング部材が適用された構成を説明するための正面図である。

【発明を実施するための形態】

【0038】

本発明の実施のための具体的な実施形態を、添付した図面を参照して説明する。

【0039】

本発明は、多様な変更を加えることができ、様々な実施形態を有することができるが、特定の実施形態を図面に例示して詳細に説明する。これは、本発明を特定の実施形態に対して限定しようとする意図ではなく、本発明の思想および技術範囲に含まれるすべての変更、均等物または代替物を含むと理解できる。

【0040】

本発明の一態様を説明するにあたり、第１、第２などの用語は、多様な構成要素を説明するのに使用できるが、前記構成要素は前記用語によって限定されない。前記用語は、１つの構成要素を他の構成要素から区別する目的でのみ使用される。例えば、本発明の権利範囲を逸脱しない範囲内で第１構成要素は第２構成要素と名づけられてよく、類似して、第２構成要素も第１構成要素と名づけられてよい。

【0041】

ある構成要素が他の構成要素に連結または接続されていると言及される場合は、その他の構成要素に直接的に連結または接続されていてもよいが、中間に別の構成要素が存在してもよいと理解できる。反面、ある構成要素が他の構成要素に直接連結または直接接続されていると言及された場合は、中間に別の構成要素が存在しないと理解できる。

【0042】

本明細書で使用した用語は、単に特定の実施形態を説明するために用いられたもので、本発明を限定しようとする意図ではない。単数の表現は、文脈上明らかに異なって意味しない限り、複数の表現を含むことができる。

【0043】

本明細書において、含む、または備えるなどの用語は、明細書上に記載された特徴、数字、段階、動作、構成要素、部品またはこれらを組み合わせたものが存在することを指定しようとするものであり、１つまたはそれ以上の他の特徴や数字、段階、動作、構成要素、部品またはこれらを組み合わせたものの存在または付加の可能性を予め排除しないと理解できる。

【0044】

また、別途に定義されない限り、技術的または科学的な用語を含む本明細書で使用されるすべての用語は、本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者によって一般的に理解されるものと同一の意味を有することができる。一般的に使用される辞書に定義されているような用語は、関連技術の文脈上有する意味と一致する意味を有すると解釈され得、本明細書で明らかに定義しない限り、理想的または過度に形式的な意味で解釈されない。

【0045】

また、以下の実施形態は、当業界における平均的な知識を有する者により明確に説明するために提供されるものであり、図面における要素の形状および大きさなどは、より明確な説明のために誇張されることがある。

【0046】

図３は、本発明の第１実施形態にかかるロータ組立体およびクランピング部材を説明するための断面図であり、図４および図５は、本発明の第１実施形態にかかるクランピング部材の正面図および斜視図である。

【0047】

まず、図３を参照すれば、本実施形態にかかるガスタービンは、複数のロータブレード、および前記複数のロータブレードが外周面に配列される複数のロータディスクを含むロータ部と、前記複数のロータディスクを貫通して前記ロータ部の中心軸に沿って延び、前記複数のロータディスクを締結するタイボルト１５０と、前記タイボルト１５０が貫通して通過するように配置され、前記タイボルト１５０と共に、内部空間に冷却空気が流動する環状冷却空気流路を形成する冷却空気パイプＰと、前記環状冷却空気流路に配置され、前記タイボルト１５０を前記冷却空気パイプに対して支持するクランピング部材１８０とを含むように構成される。

【0048】

前記ロータ部は、後述の燃焼器に供給される空気を圧縮する圧縮機ロータ部１２０と、燃焼器（図示せず）によって生成される高温、高圧の燃焼ガスが通過しながら回転するタービンロータ部（図示せず）とを含む。

【0049】

前記圧縮機ロータ部１２０は、好ましくは、軸流型圧縮機として構成され、ディスク形状で一側面と他側面がカップリングで連結されて一体に回転する複数の圧縮機ロータディスク１２１と、前記圧縮機ロータディスク１２１の外周面に一定の間隔で配列される圧縮機ブレード１２２とを含むように構成され、外部から流入した空気を高圧に圧縮して、圧縮された空気を燃焼器に伝達する役割を果たす。隣接する圧縮機ブレード１２２の間には圧縮機ベーン（図示せず）が交互に配置され、圧縮機ブレード１２２と圧縮機ベーンとが対をなして１つの段（ｓｔａｇｅ）を形成する。

【0050】

前記燃焼器（図示せず）は、前述の圧縮機ロータ部１２０によって圧縮された空気と燃料とを混合して、高温、高圧の燃焼ガスを発生する役割を果たすように、前記圧縮機ロータ部１２０の後段に配置され、ロータ組立体の中心軸Ｃの周りに等間隔に配置される複数の燃焼器部材から構成される。

【0051】

前記タービンロータ部（図示せず）は、前述の燃焼器によって燃焼された高温、高圧の燃焼ガスによって回転するように構成され、圧縮機ロータ部１２０と類似して、ディスク形状で一側面と他側面がカップリングで連結されて一体に回転する複数のタービンロータディスクと、前記タービンロータディスクの外周面に一定の間隔で配列される複数のタービンブレードとを含む。

【0052】

このようなタービンロータ部は、前述の圧縮機ロータ部１２０と一体に回転するように構成され、タービンロータ部と圧縮機ロータ部１２０との連結のための部材として、図３に示されているような中空シャフト１４０が備えられる。前述の燃焼器は、前記中空シャフト１４０の外周面に等間隔に配置されるように構成される。

【0053】

前記タイボルト１５０は、前記複数の圧縮機ロータディスク１２１と前記複数のタービンロータディスクを貫通して、前記圧縮機ロータ部１２０および前記タービンロータ部の中心軸に沿って延び、これらの圧縮機ロータディスク１２１とタービンロータディスクの組立体に軸方向の圧縮力を加えてこれらを締結させる役割を果たす。

【0054】

前記冷却空気パイプは、前述の圧縮機ロータ部１２０によって圧縮された空気の一部を圧縮機ロータディスク１２１から抽気して、前述のタービンロータ部を冷却するための冷却空気として活用するために、圧縮機ロータ部１２０とタービンロータ部との間を流体連結させ、圧縮機ロータディスクから前記中空シャフト１４０を経て前記タービンロータディスクまで延びる冷却空気流路Ｆが内部に形成されるように構成される。

【0055】

より詳細には、冷却空気パイプＰの内部に前記タイボルト１５０が貫通して通過するように構成されることで、タイボルト１５０と共に、内部空間に前記冷却空気の流動する環状の冷却空気流路Ｆが形成される。図３に示されているように、圧縮機ロータディスク１２１から抽気された圧縮空気は、圧縮機ロータディスク１２１に形成された貫通ホール１２３を通過して、環状の冷却空気流路が形成された冷却空気パイプＰの内部に伝達され、最終的にタービンロータ部に伝達される。

【0056】

前記クランピング部材１８０は、前記冷却空気パイプとタイボルト１５０によって形成される冷却空気流路Ｆに配置され、前記タイボルト１５０を前記冷却空気パイプＰに対して支持する役割を果たす。

【0057】

すなわち、図３に示されているように、環状の冷却空気流路Ｆを形成するために、タイボルト１５０の外周面と冷却空気パイプＰの内周面とは一定の間隔で離隔しなければならない。したがって、ロータ部の高速回転時に一体に回転するタイボルト１５０を、冷却空気パイプＰの内部空間で、特に前述の中空シャフト１４０に対応する部分を支持するための手段が必ず必要であり、本実施形態にかかるクランピング部材１８０は、前記冷却空気流路Ｆに配置され、タイボルト１５０の外周面を冷却空気パイプＰの内周面に対して支持し、タイボルト１５０の回転時に発生する振動を効果的に吸収する役割を果たすように構成される。

【0058】

さらに、本実施形態にかかるクランピング部材１８０は、前記冷却空気が通過して流動するように構成され、特に、同時にロータ組立体の作動時、すなわち、クランピング部材１８０の回転時、その回転によって通過する冷却空気が加圧されるように構成される。

【0059】

前述の冷却空気の加圧の効果を達成するために、本発明の第１実施形態にかかるクランピング部材１８０は、円筒形状を有し、前記タイボルト１５０の外周面に密着して配置される内部リング１８１と、円筒形状を有し、前記冷却空気パイプＰの内周面に密着して配置される外部リング１８２と、一端は前記内部リング１８１に連結され、他端は前記外部リング１８２に連結される複数の支持アーム１８３とを含むが、貫通して通過する冷却空気の加圧のために、前記複数の支持アーム１８３は、インペラ形状を有するように構成される。

【0060】

また、振動吸収効果を極大化するために、図４および図５に示されているように、前記支持アーム１８３の前縁部または後縁部のうちの少なくとも１つは、直線状に構成するが、前記直線状の前縁部または後縁部の延長線Ｌ２は、前記タイボルトの中心軸を通る直線で、前記中心軸に垂直な直線Ｌ１と一定の交差角ａが形成されるように配置されてよい。

【0061】

すなわち、支持アーム１８３の直線状の前縁部または後縁部が半径方向に対して一定の角度で傾斜した状態を維持するように構成することで、クランピング部材１８０が比較的狭い幅を有する冷却空気流路Ｆに配置されても、中心軸Ｃに垂直な方向に発生する振動吸収のための支持アーム１８３のスプリング機能を極大化できる。

【0062】

このようなクランピング部材１８０の内部リング１８１、外部リング１８２、および支持アーム１８３は、一定の剛性を有し、高温に耐えられるように、一定の厚さを有する金属材質で形成されることが好ましく、支持アーム１８３の一端部と他端部はそれぞれ、内部リング１８１の外周面１８１ｂと外部リング１８２の内周面１８２ａに溶接などの方式で強固に固定される。

【0063】

図６および図７は、本発明の第２実施形態にかかるクランピング部材２８０の正面図および斜視図である。

【0064】

図６および図７を参照すれば、本発明の第２実施形態にかかるクランピング部材２８０の支持アーム２８３の前縁部または後縁部のうちの少なくとも１つは、曲線状に構成され、支持アーム２８３の一端と他端を通過する延長線Ｌ２は、前記タイボルト１５０の中心軸を通る直線で、前記中心軸に垂直な直線Ｌ１と一定の交差角ａが形成されるように構成されてよい。

【0065】

このように、支持アーム２８３の前縁部または後縁部が内部リング２８１と外部リング２８２との間で曲線形状を取るように構成することで、第１実施形態のクランピング部材１８０と同様に、中心軸Ｃに垂直な方向に発生する振動吸収のための支持アーム２８３のスプリング機能を極大化できる。

【0066】

また、図６および図７に示されているように、振動吸収のための支持アーム２８３のスプリング機能を高めるために、前述の第１実施形態と類似して、支持アーム２８３の前縁部または後縁部の一端と他端を通過する延長線Ｌ２は、前記タイボルトの中心軸を通る直線で、前記中心軸に垂直な直線Ｌ１と一定の交差角ａが形成されるように構成可能であり、追加的に前記交差角ａの調節および支持アーム２８３の個数の調節、前縁部と後縁部との間の距離の調節、支持アーム２８３の厚さの調節による振動吸収効果を最適化させることができ、このような追加的な調節構成も本発明の範囲に属することは当然のことと見なす。

【0067】

図８は、本発明の第３実施形態にかかるクランピング部材を説明するための断面図である。

【0068】

本発明の第３実施形態にかかるクランピング部材は、図８（ａ）に示されているように、クランピング部材１８０の内部リング１８１と外部リング１８２が中心軸Ｃを基準として軸方向の相対位置が同一に構成されるか、図８（ｂ）に示されているように、クランピング部材１８０−１の内部リング１８１−１と外部リング１８２−１の軸方向の相対位置が異なるように構成されてよい。

【0069】

図８（ｂ）に示された実施形態は、図８（ａ）に示された実施形態より、内部リング１８１−１と外部リング１８２−１との間の幅が狭く、支持アーム１８３−１がスプリング機能を十分に達成できない場合に好ましく、図示のように、内部リング１８１−１と外部リング１８２−１の軸心軸Ｃの位置がずれるようにすることで、振動吸収効果を極大化できる効果を有する。

【0070】

一方、図８（ａ）および図８（ｂ）には、内部リング１８１、１８１−１と外部リング１８２、１８２−１の中心軸Ｃ方向の幅が互いに同一に示されているが、本発明はこれに限定されるものではなく、内部リング１８１、１８１−１と外部リング１８２、１８２−１の中心軸Ｃ方向の幅が異なるように構成される実施形態も本発明の範囲に属することは当然のことと見なす。

【0071】

図９は、本発明の第４実施形態にかかるクランピング部材およびタイボルトの断面図である。

【0072】

図９を参照すれば、本発明の第４実施形態にかかるクランピング部材180-2の内部リング１８１−２は、中心軸Ｃ方向に進行しながら内径が変化する形状を有するように構成され、より詳細には、図９（ａ）に示されているように、内部リング１８１−２が中心軸Ｃ方向に進行しながら内径が漸進的に縮径する形状を有するか、図９（ｂ）に示されているように、内部リング１８１−２が中心軸Ｃ方向に進行しながら内径が段差を形成して縮径する形状を有するように構成されてよい。

【0073】

この場合に、本実施形態にかかるタイボルト１５０は、クランピング部材180-2の内部リング１８１−２に対応する位置に、図９（ａ）に示されているように、前記内部リング１８１−２の漸進的に縮径する形状に対応する傾斜部１５１を有するストッパを備えるか、図９（ｂ）に示されているように、前記内部リング１８１−２の段差形状に対応する段差１５２を有するストッパを備えることができる。

【0074】

前述のように、本実施形態にかかるクランピング部材180-2は、冷却空気を流動方向Ｆに加圧する役割を果たすため、クランピング部材180-2は流動方向Ｆと反対方向Ｆ'の力を受けることになる。

【0075】

したがって、図示のように、クランピング部材180-2の内部リング１８１−２を流動方向Ｆに進行しながら内径が縮径する形状を有するようにし、外径の形状が前記内部リング１８１−２の形状に対応するように構成されるストッパがタイボルト１５０に備えられるようにすることで、タイボルト１５０の回転時にもクランピング部材180-2が定位置に強固に固定される効果を有する。

【0076】

一方、図９（ａ）および図９（ｂ）には、外部リング１８２−２が中心軸Ｃ方向に進行しながら一定の内径および外径を有するものとして示されているが、本実施形態にかかるクランピング部材を定位置に固定するための手段として、前述の内部リング１８１−２の構成と類似して、外部リング１８２−２の外径が中心軸方向に進行しながら変化する形状を有するようにする構成も本発明の範囲に含まれる。この場合に、外部リング１８２−２の外径の形状に対応するように、外部リング１８２−２に接触する冷却空気パイプの内径の形状も類似して構成されることが好ましい。

【0077】

図１０は、本発明の第５実施形態にかかるクランピング部材の正面図および断面図であって、クランピング部材の他の固定手段を説明するための図である。

【0078】

図１０を参照すれば、本発明の第５実施形態にかかるクランピング部材１８０は、内部リング１８１の内周面から内側に向かって突出して延びる少なくとも１つのストッパ突起１５３を含むように構成され、タイボルトは、前記ストッパ突起１５３に対応する位置に溝部（図示せず）を備えることができる。

【0079】

このような比較的単純な構成により、クランピング部材１８０をタイボルトに強固に定位置に固定することができ、タイボルトの回転時にもクランピング部材１８０が離脱することを容易に防止することができる。

【0080】

図１０（ａ）および図１０（ｂ）には、２つのストッパ突起１５３が備えられ、これらの突出長さおよび中心軸方向の長さが互いに異なる構成が示されているが、本発明はこれに限定されるものではなく、他の形態のストッパ突起の構成も本発明の範囲に属することは当然のことと見なす。

【0081】

一方、図示のように、前記ストッパ突起１５３の先端と後端は、傾斜面１５４に構成され、前記溝部への挿入が容易にガイドできる。

【0082】

図示しないが、前述の構成と類似して、クランピング部材１８０の外部リング１８２の外周面に、外側に向かって突出して延びる少なくとも１つのストッパ突起が備えられるようにし、ストッパ突起１５３に対応する位置に少なくとも１つの溝部が冷却空気パイプに備えられるようにすることで、クランピング部材１８０を定位置に固定するように構成してもよいことはいうまでもない。

【0083】

図１１は、本発明の第６実施形態にかかるクランピング部材の正面図であって、クランピング部材とタイボルトとの間のスリップを防止するための構成を説明するための図である。

【0084】

図１１を参照すれば、本発明の第６実施形態にかかるクランピング部材１８０−３、１８０−４は、中心軸Ｃに垂直な方向に断面が多角形状を有する内部リング１８１−３、１８１−４を含み、タイボルトは、前記内部リングに対応する部分の断面が前記内部リング１８１−３、１８１−４と同一の多角形状に構成される。

【0085】

前述のように、本実施形態にかかるクランピング部材１８０−３、１８０−４は冷却空気を流動方向に加圧する役割を果たすため、クランピング部材１８０−３、１８０−４は流動方向と反対方向の力を受けることになり、同時に冷却空気を加圧する負荷が発生して、クランピング部材１８０−３、１８０−４の内部リング１８１−３、１８１−４とタイボルトの外周面との間にはスリップが発生する可能性がある。

【0086】

したがって、本実施形態にかかるクランピング部材１８０−３、１８０−４の内部リング１８１−３、１８１−４が中心軸Ｃに垂直な方向に多角形状の断面を有するようにし、タイボルトは、内部リングに対応する部分の断面が前記内部リング１８１−３、１８１−４と同一の多角形状を有するように構成することで、クランピング部材１８０−３、１８０−４の内部リング１８１−３、１８１−４とタイボルトの外周面との間のスリップを防止することができる。

【0087】

図１１（ａ）には、四角形状の断面を有する内部リング１８１−３が示されており、図１１（ｂ）には、六角形状の断面を有する内部リング１８１−４が示されているが、本発明はこれに限定されるものではなく、他の形状の断面を有する内部リングおよびこれに対応する断面形状を有するタイボルトは本発明の範囲に属することは当然である。

【0088】

一方、他の実施形態として示された内部リング１８１−３、１８１−４の断面形状と類似して、クランピング部材１８０−３、１８０−４の外部リング１８２−３、１８２−４の断面形状を多角形状に構成し、対応する位置の冷却空気パイプの内周面の形状も多角形状に構成してもよい。

【0089】

図１２〜図１４は、本実施形態にかかるクランピング部材が２つ以上適用されたロータ組立体を説明するための断面図である。

【0090】

下記の実施形態にかかる構成において上述した実施形態と重複する部分および同様に適用される構成に関する説明は省略する。

【0091】

まず、図１２および図１３を参照すれば、本実施形態にかかるガスタービンは、タイボルト１５０が貫通して通過するように配置され、前記タイボルト１５０と共に、内部空間に冷却空気が流動する第１環状冷却空気流路Ｆ１を形成する第１冷却空気パイプＰ１と、前記第１冷却空気パイプＰ１が貫通して通過するように配置され、前記第１冷却空気パイプＰ１と共に、内部空間に冷却空気が流動する第２環状冷却空気流路Ｆ２を形成する第２冷却空気パイプＰ２と、前記第１環状冷却空気流路Ｆ１に配置され、前記タイボルト１５０を前記第１冷却空気パイプＰ１に対して支持する第１クランピング部材３８０と、前記第２環状冷却空気流路Ｆ２に配置され、前記第１冷却空気パイプＰ１を前記第２冷却空気パイプＰ２に対して支持する第２クランピング部材４８０とを含み、前記第１クランピング部材３８０および前記第２クランピング部材４８０の回転によって前記冷却空気が加圧されるように構成される。

【0092】

図１２および図１３に示された実施形態は、互いに異なる位置の圧縮機ロータディスク１２１から抽気された冷却空気を、二重の冷却空気パイプＰ１、Ｐ２およびタイボルト１５０を用いて別個の冷却空気流路Ｆ１、Ｆ２を形成するための構成に相当する。

【0093】

すなわち、圧縮機ロータ部１２０によって加圧される空気の一部が前記圧縮機ロータディスク１２１から抽気され、前記第１冷却空気パイプＰ１および前記第２冷却空気パイプＰ２を介して前記タービンロータディスクに加圧されて伝達されるように構成するが、前記第１冷却空気パイプＰ１を通過する冷却空気と前記第２冷却空気パイプＰ２を通過する冷却空気は、それぞれ互いに異なる位置の圧縮機ロータディスク１２１から抽気された後、第１クランピング部材３８０と第２クランピング部材４８０で加圧され、前記タービンロータディスクに伝達されるように構成するのである。

【0094】

この場合に、抽気された冷却空気の漏洩および混合防止のために、中心軸Ｃに近接して配置される第１冷却空気パイプＰ１は、圧縮機部の圧縮機ブレード１２２によって圧縮される空気の流動方向により上流に配置される圧縮機ロータディスク１２１の貫通ホール１２３に接続されるように構成し、第１冷却空気パイプＰ１の外側に備えられる第２冷却空気パイプＰ２は、下流に配置される圧縮機ロータディスク１２１の貫通ホール１２３に接続するように構成して、第１冷却空気パイプＰ１を通過する冷却空気は、上流に相当する第１抽気位置から抽気された空気であり、第２冷却空気パイプＰ２を通過する冷却空気は、第１抽気位置より下流の第２抽気位置から抽気された空気となるようにすることが好ましい。

【0095】

このように、圧縮機ロータディスクから抽気された冷却空気がそれぞれのクランピング部材３８０、４８０を通りながら圧縮されると、タービン部に供給される冷却空気を互いに異なる位置のタービンロータディスクにそれぞれ供給することができ、これと共に、抽気位置をより前段に移動可能にすることで、低温、低圧の圧縮空気を冷却空気として活用が可能で、タービンの冷却性能およびガスタービンの全体効率を向上させることができる。

【0096】

一方、タイボルト１５０を第１冷却空気パイプＰ１に対して支持する第１クランピング部材３８０、および第１冷却空気パイプＰ１を前記第２冷却空気パイプＰ２に対して支持する第２クランピング部材４８０は、前述の中空シャフトに対応する部分を支持するために、中空シャフトに対応する位置に配置される。

【0097】

ただし、これらの第１クランピング部材３８０および第２クランピング部材４８０は、中空シャフトに対応する位置内で互いに同一または異なる軸方向の位置に配置されてよい。

【0098】

すなわち、図１２に示されているように、相対的に低い圧力の冷却空気を加圧し、第２冷却空気流路Ｆ２より相対的に長い第１冷却空気流路Ｆ１に配置される第１クランピング部材３８０は、第２クランピング部材４８０よりも上流側に、詳細には、前記圧縮機ロータ部１２０により近接した中心軸Ｃ方向の位置に配置されるように構成されてよい。

【0099】

一方、振動吸収およびダンピング特性を改善するために、図１３に示されているように、第１クランピング部材３８０と前記第２クランピング部材４８０を同一の中心軸Ｃ方向の位置に配置させてもよい。この場合には、第１冷却空気流路Ｆ１内の冷却空気の圧力および第１冷却空気流路Ｆ１の長さを考慮して、第１クランピング部材３８０の送風容量を、第２クランピング部材４８０の送風容量よりも高く設定することが好ましい。

【0100】

第１クランピング部材３８０の送風容量と、第２クランピング部材４８０の送風容量とを互いに異なるように設定する構成については、図１５以下を参照して後述する。

【0101】

図１４には、３つのクランピング部材が適用された構成が示されている。

【0102】

図１４を参照すれば、本実施形態にかかるガスタービンは、第１環状冷却空気流路Ｆ１に配置され、タイボルト１５０を第１冷却空気パイプＰ１に対して支持する第３クランピング部材５８０をさらに含み、前記第３クランピング部材５８０は、前記第１クランピング部材３８０に対して中心軸Ｃ方向に後方に配置されるように構成される。

【0103】

すなわち、前述のように、相対的に低い圧力の冷却空気を加圧し、第２冷却空気流路Ｆ２より相対的に長い第１冷却空気流路Ｆ１に配置される第１クランピング部材３８０の下流側（図１４の右側）での冷却空気の圧力損失を補償するために、第１クランピング部材３８０の第１冷却空気流路Ｆ１の下流側に第３クランピング部材５８０が追加的に備えられるように構成されるのである。

【0104】

また、第３クランピング部材５８０が追加されるようにすることで、タイボルト１５０の振動吸収およびダンピング特性も改善できることはいうまでもない。

【0105】

図１５および図１６は、本実施形態により互いに異なる送風容量を有するクランピング部材がそれぞれ適用された構成を説明するための正面図である。

【0106】

まず、図１５を参照すれば、第１クランピング部材３８０−１は、前記タイボルトの外周面に密着して配置される第１内部リング３８１−１と、前記第１冷却空気パイプの内周面に密着して配置される第１外部リング３８２−１と、一端は前記第１内部リング３８１−１に連結され、他端は前記第１外部リング３８２−１に連結される複数の第１支持アーム３８３−１とを含み、前記第２クランピング部材４８０−１は、前記第１冷却空気パイプの外周面に密着して配置される第２内部リング４８１−１と、前記第２冷却空気パイプの内周面に密着して配置される第２外部リング４８２−１と、一端は前記第２内部リング４８１−１に連結され、他端は前記第２外部リング４８２−１に連結される複数の第２支持アーム４８３−１とを含むが、前記第１支持アーム３８３−１および第２支持アーム４８３−１は、前記冷却空気の加圧のために、インペラ形状を有するように構成される。

【0107】

この時、前記第１クランピング部材３８０−１と前記第２クランピング部材４８０−１の冷却空気の送風容量が互いに同一であるか、互いに異なるように設定されてよい。

【0108】

前記第１クランピング部材３８０−１と前記第２クランピング部材４８０−１の冷却空気の送風容量が互いに異なるように設定するために、前記第１クランピング部材３８０−１の第１支持アーム３８３−１の半径方向の長さと、前記第２クランピング部材４８０−１の第２支持アーム４８３−１の半径方向の長さとを互いに異なるように構成するか、前記第１クランピング部材３８０−１の第１支持アーム３８３−１の個数と、前記第２クランピング部材４８０−１の第２支持アーム４８３−１の個数とを互いに異なるように構成することができる。

【0109】

図１５には、第１クランピング部材３８０−１の第１支持アーム３８３−１の半径方向の長さと、前記第２クランピング部材４８０−１の第２支持アーム４８３−１の半径方向の長さとが互いに異なるように構成する実施形態が示されている。

【0110】

すなわち、図１５に示されているように、第１内部リング３８１−１と第１外部リング３８２−１との間に備えられる第１支持アーム３８３−１の長さＢ_１と、第２内部リング４８１−１と第２外部リング４８２−１との間に備えられる第２支持アーム４８３−１の長さＢ_２とを互いに異なるように設定することで、第１クランピング部材３８０−１と第２クランピング部材４８０−１の送風容量を互いに異なるように構成することができる。

【0111】

図１５に示された実施形態では、第２支持アーム４８３−１の長さＢ_２が、第１支持アーム３８３−１の長さＢ_１よりも大きいものとして構成されているが、これとは逆に、第１支持アーム３８３−１の長さＢ_１が、第２支持アーム４８３−１の長さＢ_２よりも大きくなるように構成することも可能である。

【0112】

図１６には、第１クランピング部材３８０−２の第１支持アーム３８３−２の個数と、第２クランピング部材４８０−２の第２支持アーム４８３−２の個数とを互いに異なるように構成する実施形態が示されている。

【0113】

すなわち、図１６に示されているように、第１内部リング３８１−２と第１外部リング３８２−２との間に備えられる第１支持アーム３８３−２の個数と、第２内部リング４８１−２と第２外部リング４８２−２との間に備えられる第２支持アーム４８３−２の個数とを互いに異なるように設定することで、第１クランピング部材３８０−２と第２クランピング部材４８０−２の送風容量を互いに異なるように構成することができる。

【0114】

図１６に示された実施形態では、第１支持アーム３８３−２の個数が、第２支持アーム４８３−２の個数よりも多いものとして構成されているが、これとは逆に、第２支持アーム４８３−２の個数が、第１支持アーム３８３−２の個数よりも多くなるように構成することも可能である。

【0115】

すなわち、第１クランピング部材３８０−２と第２クランピング部材４８０−２にそれぞれ要求される送風容量によって、第１支持アーム３８３−２の個数および第２支持アーム４８３−２の個数を別個に調整する構成が可能であり、これは同時に、支持アーム３８３−２、４８３−２のスプリング効果の変化も併せて調節できる効果を有する。

【0116】

一方、図１７には、第１クランピング部材３８０−３と第２クランピング部材４８０−３の冷却空気の送風容量を互いに異なるように設定するための構成として、第１クランピング部材３８０−３と第２クランピング部材４８０−３の中心軸Ｃ方向の幅を互いに異なるように構成する実施形態が示されている。

【0117】

すなわち、図１７に示されているように、第１クランピング部材３８０−３の中心軸Ｃ方向の幅Ｄ_１と、第２クランピング部材４８０−３の中心軸Ｃ方向の幅Ｄ_２とを互いに異なるように、より詳細には、第１内部リング３８１−３と第１外部リング３８２−３との間に備えられる第１支持アーム３８３−３の中心軸Ｃ方向の幅Ｄ_１と、第２内部リング４８１−３と第２外部リング４８２−３との間に備えられる第２支持アーム４８３−３の中心軸Ｃ方向の幅Ｄ_２とを互いに異なるように設定することで、第１クランピング部材３８０−３と第２クランピング部材４８０−３の送風容量を互いに異なるように構成することができる。

【0118】

図１７に示された実施形態では、第１支持アーム３８３−３の中心軸Ｃ方向の幅Ｄ_１が、第２支持アーム４８３−３の中心軸Ｃ方向の幅Ｄ_２よりも大きいものとして構成されているが、これとは逆に、第２支持アーム４８３−３の中心軸Ｃ方向の幅Ｄ_２が、第１支持アーム３８３−３の中心軸Ｃ方向の幅Ｄ_１よりも大きくなるように構成することも可能であり、これは本発明の範囲に属することは当然のことと見なす。

【0119】

このように、上述した本発明の技術的構成は、本発明の属する技術分野における当業者が本発明の技術的思想や必須的特徴を変更することなく、他の具体的な形態で実施可能であることを理解することができる。

【0120】

そのため、以上に述べた実施形態はすべての面で例示的なものであり、限定的ではないと理解されなければならず、本発明の範囲は、上述の詳細な説明よりは後述の特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲の意味および範囲、そしてその等価的概念から導出されるすべての変更または変形された形態が本発明の範囲に含まれると解釈されなければならない。

【符号の説明】

【0121】

２ 圧縮機ロータ部、３ タービンロータ部、４ 中空シャフト、５ タイボルト、６ 圧縮機側ロータ締結部材、７ タービン側ロータ締結部材、８ クランピング部材、２１ 圧縮機ロータディスク、２２ 圧縮機ブレード、２３ 貫通ホール、３１ タービンロータディスク、４１ 支持ホイール、８１ 支持リング、８２ 支持アーム、８３ 支持面、８４ リセス、１２０ 圧縮機ロータ部、１２１ 圧縮機ロータディスク、１２２ 圧縮機ブレード、１２３ 貫通ホール、１４０ 中空シャフト、１５０ タイボルト、１５１ 傾斜部、１５２ 段差、１５３ ストッパ突起、１５４ 傾斜面、１８０ クランピング部材、１８１ 内部リング、１８２ 外部リング、１８３ 支持アーム、２８０ クランピング部材、２８１ 内部リング、２８２ 外部リング、２８３ 支持アーム、３８０ 第１クランピング部材、４８０ 第２クランピング部材、５８０ 第３クランピング部材

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】