(57)【要約】  ファン、圧縮機、燃焼室またはタービン等のガスタービン構成要素を外囲するガスタービンケーシングにおいて、第１の内側管（１５）と第２の外側管（１６）とを有する二重壁構造（１４）からなり、前記第１の内側管（１５）と前記第２の外側管（１６）とは、ガスタービンの長手方向の幾何学的中心軸と基本的に一致することを意図される幾何学的長手軸（１７）のまわりにおいて延在し、前記第１の内側管（１５）および前記第２の外側管（１６）は、前記管を半径方向に見たときに互いに重なり合い、間隙（１８）が、前記第１の内側管の外側境界面（１９）と前記第２の外側管の内側境界面（２０）との間において形成され、前記二重壁構造（１４）は、さらにまた、互いに間隔をおいて離間するとともに前記第１の内側管（１５）と前記第２の内側管（１６）との間において半径方向に延在する板の形態をとる複数個の支柱（２１）を有し、前記支柱（２１）は、前記第１の内側管（１５）と前記第２の外側管（１６）とを互いに接続することを特徴とするガスタービンケーシングに関する。【選択図】図４ａ
2008516144.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ファン（１）、圧縮機（２）、燃焼室（３）またはタービン（４）等の少なくとも１個のガスタービン構成要素を外囲するガスタービンケーシングにおいて、第１の内側管（１５）と第２の外側管（１６）とを有する二重壁構造（１４）からなり、前記第１の内側管（１５）と前記第２の外側管（１６）とは、ガスタービン（３０）の長手方向の幾何学的中心軸（５）と基本的に一致することを意図される幾何学的長手軸（１７）のまわりにおいて延在し、前記第１の内側管（１５）および前記第２の外側管（１６）は、前記管を半径方向に見たときに互いに重なり合い、間隙（１８）が、前記第１の内側管の外側境界面（１９）と前記第２の外側管の内側境界面（２０）との間において形成され、前記二重壁構造（１４）は、さらにまた、互いに間隔をおいて離間するとともに前記第１の内側管（１５）と前記第２の内側管（１６）との間において半径方向に延在する板の形態をとる複数個の支柱（２１、２１ｂ、２１ｃ）を有し、前記支柱（２１、２１ｂ、２１ｃ）は、前記第１の内側管（１５）と前記第２の外側管（１６）とを互いに接続することを特徴とするガスタービンケーシング。
【請求項２】
前記第１の内側管（１５）は、円形断面を有することを特徴とする請求項１に記載のケーシング。
【請求項３】
前記第２の外側管（１６）は、円形断面を有することを特徴とする請求項１または２に記載のケーシング。
【請求項４】
前記第１の内側管（１５）と前記第２の外側管（１６）とは、互いに同心的に配置されることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のケーシング。
【請求項５】
前記支柱（２１）は、前記二重壁構造（１４）に沿って周方向に互いに間隔をおいて配置されることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のケーシング。
【請求項６】
１個以上の前記支柱（２１）は、基本的に、前記二重壁構造（１４）の全長にわたって延在することを特徴とする請求項５に記載のケーシング。
【請求項７】
前記支柱（２１ｂ）は、前記二重壁構造（１４）の長手方向の延在範囲にわたって互いに間隔をおいて配置されることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のケーシング。
【請求項８】
１個以上の前記支柱（２１ｂ）は、基本的に、周方向に前記二重壁構造（１４）の延在範囲全体にわたって延在することを特徴とする請求項７に記載のケーシング。
【請求項９】
前記二重壁構造（１４）は、ケーシングの周方向に並んで配置される複数個の接合モジュール（２２）により構成されることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載のケーシング。
【請求項１０】
各々の前記モジュール（２２）は、少なくとも１個の前記支柱（２１）と、前記第１の内側管（１５）の一部分を形成する１個の部分（２３ｂ、２５、２８）および／または前記第２の外側管（１６）の一部分を形成する１個の部分（２３、２４、２７）とを有することを特徴とする請求項９に記載のケーシング。
【請求項１１】
前記モジュール（２２）は、Ｉビーム、Ｈビームおよび／またはＴビームであることを特徴とする請求項９または１０に記載のケーシング。
【請求項１２】
前記モジュール（２２）は、押出し成形により製造されることを特徴とする請求項９乃至１１のいずれかに記載のケーシング。
【請求項１３】
前記モジュール（２２）は、溶接により互いに接合されることを特徴とする請求項９乃至１２のいずれかに記載のケーシング。
【請求項１４】
請求項１乃至１３のいずれかに記載のケーシングを含むガスタービン（３０）。
【請求項１５】
圧縮機（２）と、前記圧縮機を外囲する、請求項１乃至１３のいずれかに記載のケーシングとを含むガスタービン（３０）。
【請求項１６】
請求項１乃至１３のいずれかに記載のケーシングを含むガスタービン（３０）であって、前記ケーシングは、ガスタービンがくびれ部（１０）を有する位置に配置されるガスタービン（３０）。
【請求項１７】
外側シェル（１３）と、前記外側シェル（１３）とガスタービンのロータ軸（５）との間に配置される内側シェル（１１）とを有するガスタービン（３０）において、請求項１乃至１３のいずれかに記載のケーシングが、少なくとも前記内側シェル（１１）の一部分および／または前記外側シェル（１３）の一部分を構成するガスタービン（３０）。
【請求項１８】
ファン（１）、圧縮機（２）、燃焼室（３）またはタービン（４）等のガスタービン構成要素を外囲する、請求項１〜１３のいずれかに記載のガスタービンケーシングを形成させる方法において、複数個のモジュール（２２）が、ケーシングの周方向に並んで互いに接合されて、二重壁構造（１４）が形成されるようになることを特徴とする方法。
【請求項１９】
ガスタービンのファン（１）、圧縮機（２）、燃焼室（３）またはタービン（４）等のガスタービン構成要素を外囲するための、請求項１乃至１３のいずれかに記載のガスタービンケーシングの利用。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１の前提部分にしたがった、ファン、圧縮機、燃焼室またはタービン等のガスタービン構成要素を外囲するガスタービンケーシングと、請求項１８の前提部分にしたがった、ファン、圧縮機、燃焼室またはタービン等のガスタービン構成要素を外囲するガスタービンケーシングを形成させる方法とに関する。
【０００２】
本発明は、特に、ジェットエンジン等の航空エンジンの一部分を構成する、航空機用に用いられるこうしたケーシングに関する。
【背景技術】
【０００３】
航空機用のエンジンを構成するガスタービンは、一般に、ファンと圧縮機と燃焼室とタービンとの主要構成要素からなる。アフタバーナ室は、タービン構成要素の下流に配置されうる。前記エンジンは、さらにまた、前記構成要素を外囲する１個以上のケーシングを含む。このケーシングは、必要な強度を有さなければならない一方で、同時に、構造全体、すなわち該ケーシングを含む構造全体が、可能な限り低い重量を有して、エンジンに可能な限り優れた性能を与えること、すなわちエンジンが自身の重量に対して大きいスラストを達成しうることが望ましい。
【０００４】
以下ではエンジンとも呼ばれる航空機用ガスタービンを主に説明するが、本発明は、発電用の定置ガスタービンにも適用されうることを強調しておかなければならない。
【０００５】
ガスタービンエンジン用ケーシングは、従来技術においては、一般に、エンジンの中心軸に対して同心的に配置される中空円筒体として設計される。このようなケーシングは、回転状態および静止状態のエンジン構成要素のまわりを外囲するシェルを形成する。このような円筒体は、４００〜１８００ｍｍ程度の内径と、３〜１０ｍｍ程度の材料厚さとを有しうる。前記ケーシングは、１個または好ましくは変動する直径を有する複数個のこうした円筒体によって形成され得、これらの円筒体が、互いに結合されて、管の形態をとる連続的なシェルを形成する。
【０００６】
ケーシングの必要な強度を概ね決定する主たる要因のひとつは、エンジンにおいて発生する曲げ応力である。この問題は、特に、エンジンがくびれ部を有しうるある一定のケーシング部分、すなわちケーシングが比較的小さい直径を有する部分において明白である。たとえば、このことは、たとえば中間圧縮段と高圧圧縮段とを有しうる圧縮機を外囲するケーシング部分において認められうる。エンジンの屈曲は、ロータが擦れること、過剰な量の遊びが起こること、または回転軸が折り曲げられること等を意味しうる。ケーシングにおいて前記強度に影響を及ぼすとともに、材料の選択に多大な影響を与えるまた他の問題は、エンジンが動作状態にあるときにケーシングがさらされるのはかなり高い温度である。ガスタービンにおいて、ケーシングは、約２００〜８００°Ｃの範囲の温度に達しうる。
【０００７】
時としてガスタービンエンジンの外側シェルとして用いられるケーシングを、同じ重量に対していくらか大きい曲げ剛さを与えて製造する周知の方法は、ケーシングの外側において方形の格子パターンを形成する外部隆起または畝部を有するケーシングを設計することである。これらの畝部は、基本製作品のケーシングからある材料を切除すること、または基本製作品にある材料を付け加えることのいずれかによって創出されうる。しかし、いずれの場合も、製造工程は、かなり複雑になり、このことは、このようなケーシングが、平面状の外面を有する対応するケーシングより大幅に高価になることを意味する。
【発明の開示】
【０００８】
本発明の目的は、冒頭部分に記載の種類のケーシングにおいて、従来の平面状ケーシングおよび外部畝部を備えるケーシングに代わるものとなり、かつ所定の曲げ剛さおよび／またはねじれ剛さのケーシングに関して、ケーシングが基本的に平面状の外面を有する対応する従来のケーシングより低い重量を有し、同時にケーシングが効果的な冷却機能をもたらす特徴を有するケーシングを提供することにある。
【０００９】
この目的は、請求項１に記載のケーシングにより達成される。
【００１０】
かなり大きい曲げ剛さを有する構造は、ケーシングが、第１の内側管と第２の外側管とを有する二重壁構造からなり、前記第１の内側管と前記第２の外側管とは、ガスタービンの長手方向の幾何学的中心軸と基本的に一致することを意図される幾何学的長手軸のまわりにおいて延在し、前記第１の内側管と前記第２の外側管とが、半径方向に見たときに互いに重なり合い、間隙が、前記第１の内側管の外側境界面と前記第２の外側管の内側境界面との間において形成され、前記二重壁構造は、さらにまた、互いにある間隔で離間するとともに前記第１の内側管と前記第２の外側管との間において半径方向に延在し、かつ前記第１の内側管と前記第２の外側管とを互いに接続する板の形態をとる複数個の支柱を有することによって得られる。
【００１１】
この構造を用いて、所定の大きさのケーシングに関して、より大きい曲げ剛さおよび／またはより低い重量を得ることができる。このような荷重支持構造は、ガスタービンエンジン等のガスタービンにおいて発生する曲げ応力を吸収しうる。このようなケーシングを、ガスタービンがくびれ部を有するガスタービン内の位置において用いることは、特に有利である。ガスタービンエンジンは、しばしば、該エンジンの前部および後部において懸架される。可動構成要素を外囲するエンジンケーシングは、これらの２つの懸架点を接続する。曲げトルクは、これらの懸架点間において最大となる一方で、エンジンは、しばしば、前記懸架点間の実質的に中間位置において最小断面を有する。したがって、曲げ応力は、この領域において重大となり、ケーシングは、前記の擦れ等の問題を回避することができるだけの十分な曲げ剛さを有さなければならない。
【００１２】
本発明にしたがったケーシングは、さらにまた、前記第１の内側管と前記第２の外側管との間において形成される間隙を利用して、ガスタービンのケーシングおよび／またはその他の部分を冷却することを目的として、空気等の冷却媒体の搬送および／または燃料の搬送を行なうことができるという利点を有する。これにより、さらに、対応するガスタービンにおいては冷却を行なわなければ用いることができなかった材料を使用することができる見通しが得られる。
【００１３】
本発明は、さらに、請求項１８に記載の、ファン、圧縮機、燃焼室またはタービン等のガスタービン構成要素を外囲するケーシングを形成させる方法に関する。
【００１４】
本発明のさまざまな実施形態のその他の有利な特徴および機能は、以下の説明と従属請求項とに記載されている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下に、例証として本発明の実施形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
【００１６】
ガスタービンには、しばしば数多くのケーシングまたはシェルが設けられている。いくつかの場合には、２個以上のシェルが、ガスタービンのロータ軸のまわりにおいて互いに同心的に配置される。しかし、これらの従来的に周知の構造に共通する特徴は、別個の各ケーシングが、均一な管またはリングからなることである。図１ａおよび１ｂに、従来技術にしたがったこのようなケーシングの例が示されている。図１ａには、平面状の外面を有する管が示されており、図１ｂには、方形の格子パターンを形成する隆起または畝部を備える対応する管が示されている。
【００１７】
図２に、ガスタービンエンジンの一部分の略図が示されている。このエンジンは、ファン１と、圧縮機２と、１個以上の燃焼室３と、該エンジンのロータ軸と一致する長手中心軸５に沿って配置されるタービン４とからなる。したがって、図示されているエンジンにおけるガスの流れの方向は、図２の左から右である。低圧圧縮機構成要素ともなりうるファン１は、低圧タービン構成要素７の軸６を介して駆動される。エンジンは、図示されている例においては高圧圧縮機であるとともに、軸８を介して高圧タービン構成要素９により駆動される圧縮機２の位置においてくびれ部１０を有する。このことは、圧縮機２を外囲するとともにロータ５に最も接近して配置される内側ケーシング１１が、圧縮機２の下流および上流に配置される対応するケーシング部分１２より小さい直径を有することを意味する。さらに他のケーシング１３が、内側ケーシング１１の外側に配置されて、エンジンは、ロータから異なる距離において２個のシェル１１、１３を有するようになりうる。従来技術によれば、このようなシェル１１、１３は、原則的に、図１ａおよび１ｂに示されるような構成要素によって構成される。
【００１８】
本発明は、前記のシェルに適用して、個別のケーシングが二重壁構造により構成されるようにすることを意図されている。図３および５に、本発明にしたがったケーシングの２つの変形態様が図示されている。内側ケーシング１１または外側ケーシング１３またはいかなるその他の対応するケーシングのいずれにも適用されうる本発明にしたがった二重壁構造１４は、ケーシングを形成する第１の内側管１５と第２の外側管１６とを有する。これらの２本の管１５、１６は、ガスタービンの長手中心軸５と一致することを意図される幾何学的長手軸１７のまわりにおいて延在する。第１の内側管１５と第２の外側管１６とは、半径方向に見たときに互いに重なり合って、間隙１８が、第１の内側管１５の外側境界面１９と第２の外側管１６の内側境界面２０との間において形成される。換言すれば、第１の内側管と第２の外側管とは、これらをケーシングの外側の位置から半径方向にケーシングの中心に向かって見たとき、またはケーシングの内側の位置から半径方向にケーシングの中心から外側に向かって、かつ軸方向に延在する幾何学的長手軸１７に対して垂直に見たときに、互いに重なり合う。この二重壁構造１４は、さらにまた、互いにある間隔をおいて離間するとともに、第１の内側管１５と第２の外側管１６との間において半径方向に延在する複数個の支柱２１を含み、これらの支柱２１は、第１の内側管１５と第２の外側管１６とを互いに接続する。このことは、内側管１５と外側管１６と支柱２１とが、（必要とされる基本構成要素が、たとえば溶接によって接合された後は）別々の基本構成要素に分解され得ない１個の連続的な部品を形成することを意味する。したがって、本発明にしたがったケーシングは、別個のケーシングが互いに外側に配置されるとともにフランジ付きユニオン接続またはボルト等の形態をとる締結具によって互いに結合されるいかなる構造とも混同されてはならない。
【００１９】
管１５、１６は、円形断面を有する場合は、たとえば２００〜１５００ｍｍ程度の直径を有しうる。第１の内側管１５と第２の外側管１６との間において形成される間隙１８の大きさは、二重壁構造１４の大きさを顧慮して選択されるべきであるが、前記管の寸法は、一般に、互いに合致せしめられて、半径方向に前記管間において１〜２００ｍｍ程度、好ましくは２〜５０ｍｍの範囲内の距離が存在するようにされる。
【００２０】
チタンを基本とする材料またはチタンまたはアルミニウムとその他の材料との混合物を用いて、本発明にしたがったケーシングを製造することができ、これらの材料は、好ましくはガスタービンの相対的に低温の構造用に意図されるケーシングに用いられる。ニッケルを基本とする合金およびステンレス鋼は、好ましくは、相対的に高温の構造用に意図されるケーシングを製造するのに用いられる。
【００２１】
第１の内側管１５は、好ましくは円形断面を有し、第２の外側管１６も同様に円形断面を有する。第１の管１５と第２の管１６とは、さらにまた、適切には互いに同心的に配置される。管１５、１６または中空円筒体は、当然ながら、問題の用途によって、いかなる長さとされてもよい。非常に短尺の管は、実質的にリングを形成することになる。前記長さは、しばしば２００〜１０００ｍｍ程度とされる。内側管１５と外側管１６とは、好ましくは、基本的に長手方向に平行に延在する。
【００２２】
基本的に同じ断面形状であるが異なる寸法を有する内側管と外側管とを好ましくは互いに同心的に配置して用いることは有利であるが、本発明の範囲から逸脱することなしに、２本の管に異なる断面形状を有させることも全く可能である。特に、第２の外側管の断面は、数多くの態様でかなり変化せしめられうる。たとえば、同じ断面のある二重壁構造において、内側管は、円形断面を有し得、外側管は、矩形断面を有しうる。さらにまた、内側管と外側管とが異なる中心を有する実施形態が考えられ得、このような場合は、内側管の中心は、ガスタービンの長手中心軸と一致することを意図される幾何学的長手軸と適切に一致する。
【００２３】
本発明にしたがったケーシングに共通の特徴は、これらのケーシングが、第１の内側管１５と第２の外側管１６との間において半径方向に延在する複数個、しばしば５個を超える個数、好ましくは１０個を超える個数の支柱２１を有することである。多くの場合には、５０〜２００個の支柱を用いて、ケーシングを形成させることが望ましい。しかしながら、支柱２１の配置に関しては、２つの主要な原則があり、これらの原則を組み合わせることまたは別々に用いることが可能である。
【００２４】
図３に示される第１の主要な原則によれば、支柱２１は、二重壁構造１４のまわりにおいて周方向に互いに間隔、好ましくは基本的に等間隔をおいて配置される。これは、管１５、１６間における半径方向の主要延在範囲に加えて、適切には板の形態をとる支柱２１は、管１５、１６の長手方向にも主要延在範囲を有することを意味する。図３に示されるように、これらの支柱２１は、好ましくは、基本的に管１５、１６の長手方向の延在範囲に対して平行、すなわち幾何学的長手軸１７に対して平行（したがって多くの場合には基本的にガスタービンのロータ軸に対して平行）に配置されるが、前記支柱は、前記管の長手軸に対して斜め方向にも延在しうる。これらの支柱２１は、適切には、基本的に二重壁構造１２の全長にわたって延在して、ケーシング全体に沿って安定性をもたらす。しかしながら、図３を参照すると、延長されると幾何学的長手軸１７、すなわち換言すればケーシングの中心と交差することになる方向に延在する支柱２１に加えて、半径方向に延在する支柱の定義には、さらにまた、傾斜状の支柱２１が含まれることが意図されている。傾斜状の支柱２１ｃは、図３ｂに示されている。このような傾斜状の支柱２１ｃは、第１の内側管１５と第２の外側管１６との間において延在する方向における該支柱の延長線が、ケーシングの中心と交差しないように整合せしめられる。
【００２５】
図５および６に示される第２の主要な原則によれば、支柱２１ｂは、二重壁構造１４の長手方向の延在範囲にわたって互いに間隔をおいて配置される。図５は、本発明にしたがったこうしたケーシングの部分断面斜視図であり、図６は、自身の長手軸に沿って切断されたケーシングを示す図である。この本発明の変形態様においては、管１５、１６間における半径方向の主要延在範囲に加えて、適切には板として形成される支柱２１ｂは、さらにまた、前記管の接線方向、すなわち換言すれば周方向の主要延在範囲を有する。したがって、この場合は、支柱２１ｂは、二重壁構造１４の周全体にわたって延在し、前記支柱は、好ましくは、基本的に周方向に二重壁構造１４の延在範囲全体にわたって延在するリングの形態をとる。好ましくは互いに等間隔をおいて配置される支柱２１ｂは、しばしば５個を超える個数、好ましくは１０個を超える個数に達するが、支柱２１ｂの個数は、当然ながら、二重壁構造１４の長さに従属する。非常に短尺のケーシングであれば、その場合は、より少数の支柱で十分に２個の管を所望の態様に互いに接続することができる。
【００２６】
前記の２つの主要な原則において、支柱２１、２１ｂの高さは、第１の内側管１５と第２の外側管１６との間において形成される間隙１８に合わせて調節されて、第１の内側管１５と第２の外側管１６とが支柱２１、２１ｂによって接続されうるようにされる。しかし、二重壁構造１４は、必ずしも２本の管と多数の別個の支柱とである必要はない構成要素によって形成され得、その他の組をなす基本材料を用いることも可能であることを強調しておかなければならない。いずれの場合も、前記支柱は、さらにまた、ケーシングの所望の特性によって変動せしめられうる第３の寸法、すなわち厚さを有する。支柱の厚さは、好ましくは、１０分の数ミリメートルから数十ミリメートルまでの範囲、しばしば０．５〜５ｍｍの範囲内とされる。
【００２７】
前記二重壁構造は、前記第１の原則にしたがって配置される第１組の支柱２１と、前記第２の原則にしたがって配置される第２組の支柱２１ｂとからなる。このような組合せにおいて、支柱は、ケーシング内において多数の位置で互いに交差する。（両方の原則が同じ１個の支柱に適用されると、この支柱は、ケーシングに沿ってらせん状に延在することになる。）
【００２８】
本発明にしたがったケーシングを製造する効率的な方法は、図４ａを参照すると、たとえばケーシングの周方向に互いに並んで配置されて互いに接合される多数のモジュール２２により二重壁構造１４を形成させることである。これは、同じ種類のモジュールを互いに直接隣接させて配置して二重壁構造を形成させることによって行なわれうる。さらにまた、図４ｂに示されるように、異なる種類のモジュール２２、２２ｂを用いることも可能である。
【００２９】
本発明のひとつの実施形態によれば、各モジュール２２は、少なくとも１個の前記支柱２１と、前記第１の内側管１５の一部分を形成する部分および／または前記第２の外側管１６の一部分を形成する部分とを有し、前記部分は、図４において、それぞれ２３および２３ｂにより示されている。たとえば、Ｉビーム、Ｈビームおよび／またはＴビームの形態をとるモジュール２２が用いられうる。これらのモジュール２２は、好ましくは押出し成形により製造される。モジュール２２は、さらに、溶接および／またははんだ付けにより互いに適切に接合される。
【００３０】
ファン１、圧縮機２、燃焼室３またはタービン４等のガスタービン構成要素を外囲するこうしたケーシングを形成させるための本発明にしたがった方法は、多数のモジュール２２が、好ましくは溶接により、ケーシングの周方向に並んで互いに接合されて、二重壁構造１４が形成されるようになることを特徴とする。このようにすると、本発明にしたがったケーシングは、たとえば予め製作されたビームを用いることにより、効率的に製造されうる。これらのビームは、押出し成形により製造されて、所要の形状のビームが得られうる。
【００３１】
図４ａ、４ｂおよび４ｃに、異なるモジュール２２を互いに接合することにより本発明にしたがったケーシングが形成されうる方法のいくつかの例が示されている。図４ａにおいて、二重壁構造１４は、内側管１５の一部分または外側管１６の一部分を構成する、接線方向に延在するフランジ部２３または２３ｂと、前記接線方向に延在するフランジに対して交差する方向に延びるとともに、前記管１５、１６間において支柱２１を形成するフランジとを有するＴビームにより形成される。これらのＴビームは、並んで互い違いに配置されて、あるビームでは交差方向のフランジ２１が、内側管１５を形成するフランジ２３ｂから外側管１６の方へと延在し、隣接するビームでは交差方向のフランジ２１が、外側管１６を形成するフランジ２３から内側管１５の方へと延在するようになっている。モジュール２２は、互いに接合されると、必然的に単一の連続的な単位体を形成することになる。
【００３２】
図４ｂにおいて、二重壁構造１４は、管１５、１６間において支柱２１を形成する本体と、それぞれ外側管１６の一部分および内側管１５の一部分を形成する上側フランジ２４および下側フランジ２５とを有する各Ｉビームにより形成される。適切には矩形の断面を有するスペーサー２６が、これらのＩビーム間において周方向に配置されて、フランジ２４、２５が延長されるとともに、支柱２１間において所要の間隔が得られる。
【００３３】
図４ｃにおいて、二重壁構造１４は、並んで配置されるＩビーム２２、または換言すれば水平方向のＨビームにより形成される。各ビーム２２は、上側フランジ２７と、下側フランジ２８と、前記フランジ間に配置される本体２１とを有する。下側フランジ２８は、適切には、上側フランジ２７よりいくらか短尺とされるか、または、これに代わる方法として、内側管１５を形成する下側フランジ２８間の継手と比べて、より幅広の溶接継手等の継手が、外側管１６を形成する上側フランジ２７間において形成される。
【００３４】
前記ビームの寸法は、当然ながら、ケーシングの大きさに合わせて調節されるべきであり、外側管１６は内側管１５の円周より大きい円周を有するため、一般的に言えば、内側管１５を形成する、モジュール２２の接線方向延在部分は、さらに適切には、外側管１６を形成する対応部分より短尺となる。
【００３５】
本発明は、さらにまた、ガスタービン３０、好ましくは航空機用ジェットエンジンを形成するガスタービンであって、圧縮機２と該圧縮機を外囲する本発明にしたがったケーシングとからなるガスタービンに関する。本発明は、さらに、ガスタービンがくびれ部１０を有するガスタービンの位置において配置される本発明にしたがったケーシングを含むガスタービン３０に関する。本発明は、また、外側シェル１３と該外側シェルとガスタービンのロータ軸５との間に配置される内側シェル１１とを有するガスタービン３０であって、該ガスタービンにおいて、本発明にしたがったケーシングが少なくとも内側シェル１１の一部分および／または外側シェル１３の一部分を構成するガスタービン３０に関する。
【００３６】
当然ながら、本発明にしたがった複数個のケーシングまたはケーシング部分を軸方向に連続して配置するとともに互いに軸方向に接合または連結して、ガスタービンの外側または内側壁構造を形成させうることを強調しておかなければならない。さまざまなケーシング部分は、適切にフランジを備えるとともに、ボルト連結によって接続されうる。さらにまた、１個以上の本発明にしたがったケーシング部分を１個以上の従来式ケーシング部分と組み合わせて、ガスタービンの内側または外側壁構造を形成させることも可能である。
【００３７】
本発明は、当然ながら、本発明の基本的な考え方の範囲から逸脱することなしに、数多くの異なる態様で改変され得、本発明は、たとえば、二重壁構造が、何らかの理由により、ケーシングの全周にわたるのではなしに、ケーシングの円周の一部分または分散したいくつかの部分においてのみ用いられる構造も含むことが意図されている。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１ａ】平面状の外面を有する従来技術のガスタービンケーシングの斜視図である。
【図１ｂ】方形の格子パターンを形成する外部畝部を備えた外面を有する従来技術のガスタービンケーシングの斜視図である。
【図２】ガスタービンエンジンの一部分の略断面図である。
【図３】ガスタービン構成要素を外囲する、本発明にしたがったケーシングの部分断面斜視図である。
【図３ｂ】本発明にしたがったケーシングの変形態様を示す、図３に対応する平面図である。
【図４ａ】図３の構成の断面を示す拡大部分図である。
【図４ｂ】図４ａにしたがった構成の変形態様の図である。
【図４ｃ】図４ａにしたがった構成の変形態様の図である。
【図５】ガスタービン構成要素を外囲する、本発明にしたがったケーシングの変形態様の部分断面斜視図である。
【図６】図５の構成の断面部分図である。
【図１ａ】
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【図１ｂ】
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【図２】
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【図３】
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【図３ｂ】
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【図３ｃ】
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【図４ａ】
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【図４ｂ】
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【図４ｃ】
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【図５】
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【図６】
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【国際調査報告】
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