(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ファン部（１１２）と、前記ファン部（１１２）の下流においてガス発生器（１０）を含むコアエンジン（１１８）と、
前記ガス発生器（１０）の下流において少なくとも１つの列をなす低圧タービン動翼（１２２）を有する低圧タービン（１２０）とからなり、
前記低圧タービン（１２０）は、低圧軸（１３２）により、前記ファン部（１１２）内において少なくとも１つの列をなす周方向に離間するファン動翼（１３０）に駆動的に取り付けられ、
前記ガス発生器（１０）は、出口（２２）から軸方向に離間し、かつ上流側に配置される入口（２０）を含み、
コア組立体（１５）は、外側本体（１４）内に配置される内側本体（１２）を含み、前記内側および外側本体（１２、１４）は、前記入口（２０）から前記出口（２２）まで延在し、
前記内側および外側本体（１２、１４）は、それぞれ偏倚した内側および外側軸（１６、１８）を有し、
前記内側および外側本体（１２、１４）の少なくとも一方は、前記内側および外側軸（１６、１８）の対応する一方のまわりにおいて回転可能とされ、
前記内側および外側本体（１２、１４）は、それぞれ前記内側および外側軸（１６、１８）のまわりにおいて螺旋状をなす互いにかみ合う内側および外側螺旋ブレード（１７、２７）を有し、
前記内側および外側螺旋ブレード（１７、２７）は、それぞれ半径方向外方および内方に延在し、
前記内側螺旋ブレード（１７）が、前記内側本体の内側ハブ（５１）から半径方向外向きに延びており、
前記コア組立体（１５）は、前記入口（２０）と前記出口（２２）との間において延在する連続的な下流方向の流れの関係にある第１、第２および第３の区画（２４、２６、２８）を有し、
前記内側および外側螺旋ブレード（１７、２７）は、それぞれ前記第１、第２および第３の区画（２４、２６、２８）内において、第１、第２および第３のねじれ勾配（３４、３６、３８）を有し、
前記第１のねじれ勾配（３４）は、前記第２のねじれ勾配（３６）より小さく、前記第３のねじれ勾配（３８）は、前記第２のねじれ勾配（３６）より小さく、
燃焼部（４０）は、前記第２の区画（２６）から軸方向下流に前記第３の区画（２８）の少なくとも一部分（４２）にわたって延在する航空機用ガスタービンエンジン（１００）。
【請求項２】
さらに、前記第１の区画（２４）内の前記内側螺旋ブレード（１７）が、ガス発生器の運転時に前記第１の区画（２４）内において給気（５０）を捕捉するための複数の旋曲（４３）を有する請求項１に記載の航空機用ガスタービンエンジン（１００）。
【請求項３】
さらに、前記旋曲（４３）は、前記給気（５０）を機械的に捕捉する、請求項２に記載の航空機用ガスタービンエンジン（１００）。
【請求項４】
さらに、前記旋曲（４３）は、前記給気（５０）を動的に捕捉する、請求項２に記載の航空機用ガスタービンエンジン（１００）。
【請求項５】
さらに、前記外側本体（１４）は、前記外側軸（１８）のまわりにおいて回転可能とされ、前記内側本体（１２）は、前記内側軸（１６）のまわりにおいて回転可能とされる請求項１に記載の航空機用ガスタービンエンジン（１００）。
【請求項６】
さらに、前記内側および外側本体（１２、１４）は、固定歯車比で互いに連動せしめられる請求項４に記載の航空機用ガスタービンエンジン（１００）。
【請求項７】
さらに、前記外側本体（１４）は、前記外側軸（１８）のまわりにおいて回転可能に固定され、前記内側本体（１２）は、前記外側軸（１８）のまわりにおいて周回する請求項１に記載の航空機用ガスタービンエンジン（１００）。
【請求項８】
さらに、前記第１の区画内の前記内側螺旋ブレードは、ガス発生器の運転時に前記第１の区画内において給気を捕捉する複数の旋曲を有する請求項７に記載の航空機用ガスタービンエンジン（１００）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般にターボ機械およびガス発生器に関し、特に軸流容積式ガス発生器に関する。
【背景技術】
【０００２】
ガス発生器は、ターボファン用コアエンジンや、下流方向の流れの関係において圧縮部と燃焼部とタービン部とを有するその他のガスタービンエンジン等のガスタービンエンジンにおいて用いられる。ガス発生器の機能は、高エネルギーの流体を供給することであり、この流体は、次に、さまざまな用途の動力供給に利用されうる。軸流ガス発生器は、多くのターボ機械の用途において特に有用である。ターボ機械を基本とするガス発生器は、高比エネルギー排気流（単位質量毎のエネルギー）、所定の前面面積に対する高質量流量、連続的な略定常な流体の流れ、幅広い範囲の動作条件にわたる合理的な熱効率等の望ましい属性が組み合わさっていることが大きな理由となって、幅広い範囲の用途において用いられている。
【特許文献１】米国特許出願公開第２００４／０００５２３５Ａ１号公報
【特許文献２】米国特許出願公開第２００５／００８９４１４Ａ１号公報
【特許文献３】米国特許出願公開第２００５／０１６９７８９Ａ１号公報
【特許文献４】米国特許出願公開第２００５／０２２３７３４Ａ１号公報
【特許文献５】米国特許出願公開第２００５／０２２６７５８Ａ１号公報
【特許文献６】米国特許第４，１４４，００１号公報
【特許文献７】米国特許第４，１７９，２５０号公報
【特許文献８】米国特許第４，５００，２５９号公報
【特許文献９】米国特許第４，８０２，８２７号公報
【特許文献１０】米国特許第４，８６３，３５７号公報
【特許文献１１】米国特許第５，０１７，０８７号公報
【特許文献１２】米国特許第５，１９５，８８２号公報
【特許文献１３】米国特許第５，６０５，１２４号公報
【特許文献１４】米国特許第５，９６０，７１１号公報
【特許文献１５】米国特許第６，１５５，８０７号公報
【特許文献１６】米国特許第６，２１７，３０４号公報
【特許文献１７】米国特許第６，３３２，２７１号公報
【特許文献１８】米国特許第６，６５１，４３３号公報
【特許文献１９】米国特許第６，７０５，８４９号公報
【特許文献２０】米国特許第６，９０５，３１９号公報
【特許文献２１】米国再発行特許第３０，４００号公報
【特許文献２２】ヨーロッパ特許第０  ３０２  ８７７Ｂ１号公報
【特許文献２３】ヨーロッパ特許第０  ６２７  ０４１Ｂ１号公報
【特許文献２４】ヨーロッパ特許第０  ８０５  ７４３Ｂ１号公報
【特許文献２５】ヨーロッパ特許第１  １３２  ６１８Ａ２号公報
【特許文献２６】ヨーロッパ特許第１  ５００  ８１９Ａ２号公報
【非特許文献１】“Quinodos - Screw Compressor”, Measurement of Screw Rotors on Leitz Coordinate Measuring Machines, Leitz, M41-155-QNT-001, www.leitz-metrology.com, 1 page.
【非特許文献２】“CASHFLO for Compressed Air”, The History of Screw Compressors, Cashflo Limited, Test, 10/29/2005, http://www.cashflo.co.uk/Screw.html, 2 pages.
【非特許文献３】“SITIS Archives - Topic Details”, Archives Topic List, SBIR/STTR Interactive Topic Information System (SITIS), http://www.dodsbir.net/sitis/archives_display_topic.asp?Bookmark=27896, 10/27/2005, 3 pages.
【非特許文献４】“Prospects For Energy Conversion Efficiency Improvements By The Use Of Twin Screw Two-Phase Expanders, I K Smith, and N Stosic, Centre for Positive Displacement Compressor Technology, School of Engineering, City University, London, EC1V 0HB, U.K., 8 pages.
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ガスタービン製造元の目標は、軽量かつ高効率のガス発生器を得ることである。また他の目標は、ガス発生器の部品点数を可能な限り少なくして、ガス発生器の製造と据付けと修復とオーバホールと交換との費用を削減することである。したがって、ガス発生器のこれらの全ての特徴を向上させるガス発生器を得ることが望ましい。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
容積式軸流ガス発生器等の軸流容積式エンジンは、出口から軸方向に離間し、かつ上流側に配置される入口を含む。それぞれ偏倚する内側および外側軸を有する内側および外側本体は、前記入口から前記出口まで延在する。いずれかまたは両方の本体は、回転可能とされうる。ガス発生器の１つの実施形態において、内側本体は、外側本体内において内側軸のまわりで回転しうる。外側本体は、回転可能に固定されるか、または外側軸のまわりで回転可能とされうる。前記内側および外側本体は、それぞれ内側および外側軸のまわりにおいて螺旋状をなす互いにかみ合う内側および外側螺旋ブレードを有する。これらの内側および外側螺旋ブレードは、それぞれ半径方向外方および内方に延在する。
【０００５】
これらの螺旋ブレードは、それぞれ第１、第２および第３の区画において第１、第２および第３のねじれ勾配を有する。ねじれ勾配は、軸に沿った単位距離毎の螺旋要素の断面の回転量として定義される。第１のねじれ勾配は、第２のねじれ勾配より小さく、第３のねじれ勾配は、第２のねじれ勾配より小さい。燃焼部は、第１の区間の端部から軸方向下流に第２の区間を通って第３の区間の少なくとも一部分まで延在する。定容燃焼が、第２の区間において起こる。
【０００６】
第１の区間内における第１および第２の螺旋ブレードは、ガス発生器の運転時に第１の区間内において給気を捕捉することができるだけの十分な個数の旋曲を有する。ガス発生器の１つの実施形態において、旋曲数は、給気を機械的に捕捉することができるだけの十分な個数とされる。ガス発生器のまた他の実施形態において、旋曲数は、給気を動的に捕捉することができるだけの十分な個数とされる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
図１に、ここではガス発生器１０を用いてエンジン１００のファン部内におけるファン１０８を駆動する仕事を生じしめるタービンに動力が供給されるガスタービンエンジン１００に用いられるガス発生器１０として示される軸流容積式エンジン８の例証的な実施形態が示されている。ガス発生器１０は、船舶用推進駆動装置および発電機または航空機用ノズルまたはファン等の動力消費装置を直接駆動するのに用いられうる。図１に示されるガスタービンエンジン１００の例証的な実施形態は、ファン部１１２の下流においてガス発生器１０を含むコアエンジン１１８を有する航空機用ガスタービンエンジンである。燃焼ガスは、ガス発生器１０から、列状の低圧タービン動翼１２２を有する低圧タービン（ＬＰＴ）１２０内へと排出される。これらの低圧タービン動翼１２２は、低圧軸１３２により、ファン部１１２内のファン１０８の列状の周方向に離間するファン動翼１３０に駆動的に取り付けられて、エンジン中心線１３６のまわりに境界線を描く低圧スプール１３４を形成する。ガス発生器１０は、地上産業用および船舶用ガスタービンエンジンを含むが、これらに制限されないその他の用途に用いられうる。
【０００８】
図２〜５を参照すると、ガス発生器１０は、入口２０から出口２２まで延在する内側および外側本体１２、１４を含むコア組立体１５を含む。内側本体１２は、外側本体１４の空洞部１９内に配置される。内側および外側本体１２、１４は、それぞれ内側および外側軸１６、１８を有する。コア組立体１５は、連続的な下流方向の流れの関係にある第１、第２および第３の区画２４、２６、２８を有する。燃焼部４０は、第１の区画２４の端部から軸方向下流に第２の区画２６を通って第３の区画２８の少なくとも一部分まで延在する。ここでは、第１の区画２４の端部から軸方向下流に、膨張燃焼部４２により示される第３の区画２８の一部分にわたって延在する燃焼部４０が図示されている。コア組立体１５は、入口２０と出口２２とを介して連続的な流れを有する。
【０００９】
個別の給気５０は、第１の区画２４内において、該第１の区画２４により捕捉される。給気５０の圧縮は、給気５０が第１の区画２４から第２の区画２６へと通過するときに起こる。このため、全給気５０は、それぞれ第１および第２の区画２４および２６のいずれにあるっても圧縮を受ける。燃焼は、全給気５０が第１の区画２４を通過して第２の区画２６内に入った後に、第２の区画２６内において開始され、この第２の区画２６内における燃焼は、定容燃焼である。燃焼は、膨張部であり、よって燃焼済みおよび燃焼中の給気５０からエネルギーを抽出して、それぞれ第１および第２の区画２４、２６に動力を供給する第３の区画２８内まで、かつ該第３の区画を少なくとも部分的に通って継続する。燃焼は、第３の区画２８全体を通って継続しうる。給気５０の膨張は、給気５０が第２の区画２６から第３の区画２８へと通過するときに起こる。このため、全給気５０は、第２および第３の区画２６および２８のいずれにあっても膨張を受ける。
【００１０】
第２および第３の区画２６、２８間において燃焼が起こるマロウサイクルは、等エンタルピー膨張をもたらして、第２の区画２６内のみにおいて燃焼を有するガス発生器と比較すると、より良好なガス発生効率を達成する。このマロウサイクルエンジンは、ブレイトンサイクルエンジンより高い熱効率と、ブレイトンサイクルエンジンより高い正味仕事能力とを有する。いずれかまたは両方の本体が回転可能とされ得、両方の本体が回転可能である場合は、これらは、同じ周方向に時計回りまたは反時計回りに、固定関係によって定められる異なる回転速度で回転する。ガス発生器の１つの実施形態において、内側本体１２は、外側本体１４内において内側軸１６のまわりで回転可能とされ、外側本体１４は、回転可能に固定されるか、または外側軸１８のまわりにおいて回転可能とされうる。
【００１１】
内側および外側本体１２、１４は、それぞれ内側および外側軸１６、１８のまわりにおいて螺旋状をなすかみ合った内側および外側螺旋要素を有する。これらの要素は、それぞれ内側および外側螺旋面２１および２３を有する内側および外側螺旋ブレード１７および２７である。内側螺旋ブレード１７は、内側本体１２の中空内側ハブ５１から半径方向外方に延在し、外側螺旋ブレード２７は、外側本体１４の外側シェル５３から半径方向内方に延在する。内側螺旋ブレード１７に沿った内側螺旋縁部４７は、外側螺旋ブレード２７の外側螺旋面２３に、両者が互いに対して回転するときに、密封的に係合する。外側螺旋ブレード２７に沿った外側螺旋縁部４８は、内側螺旋ブレード１７の内側螺旋面２１に、両者が互いに対して回転するときに、密封的に係合する。
【００１２】
図４に、内側および外側本体１２、１４の縦断面図が示されている。図６には、内側および外側本体１２、１４の軸方向断面図が示されている。内側本体１２は、ここでは、２個の内側螺旋ブレード１７に対応する２個の内側本体ローブ６０を有するものとして示されており、その結果として、フットボール形またはとがった楕円形の内側本体断面６９になっている。外側本体１４は、３個の外側螺旋ブレード２７（図３および４に図示）に対応する３個の外側本体ローブ６４を有する。図６には、内側および外側本体１２および１４間の３個の密封点６２が図示されているが、内側および外側螺旋ブレード１７および２７間において内側および外側本体１２、１４の長さに沿って連続的な密封部が存在することに注意されたい。
【００１３】
内側および外側本体１２、１４のまた他の構成が、図７〜１０の断面図に示されている。内側本体１２は、ここでは、３個の内側螺旋ブレード１７に対応する３個の内側本体ローブ６０を有するものとして図示されており、その結果として、図７に示されるように、三角形の内側本体断面６８となっている。外側本体１４は、２個の外側螺旋ブレード２７に対応する２個の外側本体ローブ６４を有する。一般に、内側本体１２がＮ個のローブを有する場合は、外側本体１４は、Ｎ±１個のローブを有する。図７には、内側および外側本体１２および１４間における５個の密封点６２が図示されているが、内側および外側螺旋ブレード１７および２７間において内側および外側本体１２、１４の長さに沿って連続的な密封部が存在することに注意されたい。
【００１４】
図５を参照すると、螺旋要素は、それぞれ第１、第２および第３の区画２４、２６、２８において、一定の第１、第２および第３のねじれ勾配３４、３６、３８を有する。ねじれ勾配Ａは、螺旋要素の断面４１（それぞれ図６および７に図示される楕円形または三角形の内側本体断面６９および６８等）の、図５に示される内側軸１６等の軸に沿った距離毎の回転量として定義される。図５には、内側本体断面４１の３６０度の回転が図示されている。ねじれ勾配Ａは、さらにまた、３６０度または２πラジアンを、図５に示されるように、内側または外側螺旋ブレード１７または２７等の螺旋要素の同じ内側または外側螺旋縁部４７および４８に沿った２個の隣接する山頂４４間における軸方向距離ＣＤで割った値でもある。軸方向距離ＣＤは、螺旋の１個の完全な旋曲４３の距離である。
【００１５】
各々の区画における内側要素のねじれ勾配Ａは、外側要素のねじれ勾配Ａとは異なる。内側本体１２のねじれ勾配Ａに対する外側本体１４のねじれ勾配Ａの比は、外側本体１４上の外側螺旋ブレード２７の個数に対する内側本体１２上の内側螺旋ブレード１７の個数の比に等しい。第１のねじれ勾配３４は、第２のねじれ勾配３６より小さく、第３のねじれ勾配３８は、第２のねじれ勾配３６より小さい。螺旋要素をつる巻角の観点から説明することもできる。ねじをピッチとピッチ角との観点から説明する場合と略同じように、螺旋要素は、それぞれ第１、第２および第３の区画２４、２６、２８内において、一定の第１、第２および第３のねじれ勾配３４、３６、３８に対応する一定の第１、第２および第３のつる巻角を有する。
【００１６】
再び図３〜５を参照すると、第１の区画２４における内側螺旋ブレード１７は、ガス発生器の動作時に第１の区画２４内において給気５０を捕捉することができるだけの十分な個数の旋曲４３を有する。捕捉された給気５０は、容積圧縮を可能にして、下流において生じしめられるより高い圧力が空気または給気を押し戻して入口２０から押し出すことができないようにする。ガス発生器の１つの実施形態において、第１の区画２４内における旋曲数４３は、給気５０を機械的に捕捉することができるだけの十分な個数とされる。ガス発生器１０のまた他の実施形態では、第１の区画２４内における旋曲数４３は、給気５０を動的に捕捉することができるだけの十分な個数とされる。機械的に捕捉するとは、給気５０が給気５０の上流端部５２において入口２０から封鎖されることによって捕捉された後に、給気５０の下流端部５４において第２の区画２６内へと通過することを意味する。動的に捕捉するとは、捕捉された給気の下流端部５４は、すでに第２の区画２６内へと通過したかもしれないが、給気の上流端部５２は、まだ完全には封鎖されていないことを意味する。しかし、給気の下流端部５４において第２の区画からの圧力波が入口２０に到達する時点までに、前記本体間における相対的な回転が、捕捉された給気５０を該給気の上流端部５２において封鎖し終える。
【００１７】
固定された外側本体１４の実施形態においては、内側本体１２は、外側軸１８に対してクランク操作されて、該内側本体が内側軸１６のまわりにおいて回転するときに、内側軸１６は、図７〜１０に図示されるように、外側軸１８のまわりにおいて周回するようになっている。内側本体１２は、図では、内側軸１６のまわりにおいて図７の位置から図８の位置へと回転し終えており、内側軸１６は、図では、外側軸１８のまわりにおいて約９０度周回し終えている。内側および外側本体１２、１４は、互いに連動して、図１および４における歯車箱８２内の伝動装置により図示されるように常に互いに対して固定比で回転するようになっている。
【００１８】
図７の外側本体１４が固定されていなければ、該外側本体は、外側軸１８のまわりにおいて、内側本体１２が内側軸１６のまわりにおいて回転する回転速度の１．５倍の回転速度で回転する。内側本体１２は、内側軸１６のまわりにおいて、自身の周回速度７６を内側本体ローブの個数で割った値に等しい内側本体回転速度７４で回転する。内側ローブの個数は、ブレードの個数に等しい。内側本体１２が自身の周回方向と同じ方向に回転する場合は、２個のローブを有する外側本体の構成が用いられる。内側本体１２が周回方向と逆方向に回転する場合は、４個のローブを有する外側本体の構成が用いられる。
【００１９】
外側本体１４のねじれ勾配は、内側本体１２のねじれ勾配に内側本体ローブの個数Ｎを掛けて外側本体ローブの個数Ｍで割った値に等しい。３個の内側ローブまたは内側螺旋ブレード１７と２個の外側ローブまたは外側螺旋ブレード２７とを有する図７〜１０に示される構成においては、１回分の給気５０を機械的に捕捉するためには、外側本体１４が９００度回転し、かつ内側本体１２が６００度回転することが必要になる。内側本体のねじれ勾配は、第１の区画２４から第２の区画２６へと進むと、実質的に増加する。この軸方向位置は、図２に示されるように圧縮面と呼ばれる。燃焼は、第２の区画２６内において、給気５０の上流端部が前記圧縮面を超えた時点で開始される。各１回分の給気は、個別に燃焼され、内側および外側本体のねじれ勾配が第２の区間２６全体にわたって一定に保たれるため、第２の区間２６内において定容燃焼が行なわれる。
【００２０】
図２〜４を参照すると、第２の区間２６内における定容燃焼に続いて、給気または作動流体は、第２および第３の区間２６および２８間において等エンタルピー膨張燃焼工程にさらされる。第３の区画２８全体を含みうる膨張燃焼部４２内において燃焼が行なわれると、熱が加わる速度と同じ速度で仕事が抽出される。高温かつ高圧の給気の前縁部が膨張面を超えると、給気５０の体積は、軸方向に膨張し、かつ拡大し始める。この膨張により、前記流体からエネルギーが抽出されて、第１の区画２４と第２の区画２６とを駆動し、かつガス発生工程を維持するのに必要な仕事が得られる。膨張の後に、前記流体は、該流体の初期状態と比べて実質的に高い温度および圧力で、後面を横切って下流のプレナム内へと排出される。第２および第３の区画２６および２８間における等エンタルピー膨張に加えて、残りの仕事必要量は、第２および第３の区画間における等エントロピーに近い膨張によって満たされる。図１０に、マロウサイクルとブレイトンサイクルとの比較を示す温度エントロピー線図（Ｔ−Ｓ線図）が示されている。マロウサイクルは、第２および第３の区画２６および２８間において等エンタルピー膨張工程と等エントロピーに近い膨張とを有する軸流容積式エンジン８の熱力学サイクルである。
【００２１】
マロウサイクルでは、仕事は、Ｗｃｍｐとして示されるサイクルの圧縮段階に入力されて圧縮される。マロウサイクルでは、Ｗｃｍｂとして示される仕事が、サイクルの定容燃焼段階に入力されるとともに、Ｑｃｍｂ１として示される熱が初期燃焼のために入力される。マロウサイクルでは、サイクルの膨張段階の第１の部分において、Ｑｃｍｂ２として示される熱が入力されるとともに、Ｗｈとして示される仕事の等エンタルピー抽出が行なわれる。マロウサイクルでは、エンジン８の第３の区画２８内へと至るサイクルの膨張段階の残りの部分において、Ｗａとして示される仕事が断熱的に抽出される。本明細書に示されるマロウサイクルエンジンの例証的な実施形態においては、第１および第２の区画２４、２６は、エンジン８の圧縮器として機能する。本明細書に示されるマロウサイクルエンジンの例証的な実施形態においては、第２および第３の区画２６、２８は、エンジン８のタービンとして機能するとともに、仕事を第１および第２の区画２４、２６の両方に入力する。
【００２２】
マロウサイクルは、合理的な量の等エンタルピー膨張燃焼を起こさせる一方で、図１に示されるような低圧タービンまたは排気ノズル等の下流の構成要素の熱境界条件を維持させる。等エンタルピー膨張時において等エンタルピー膨張工程と追加の熱入力とにより達成される正味仕事利得は、米国特許出願第（代理人整理番号第１７７６６４号）に開示のような、等エンタルピー膨張を有さない定常流容積式エンジンを超える熱効率の向上をもたらす。図１１に示されるように、マロウサイクルエンジンの正味仕事量は、Ｗｍであり、ブレイトンサイクルの正味仕事量は、Ｗｂである。マロウサイクルおよびブレイトンサイクルの正味仕事量は、図１１において定圧線により示されるエンジン８の入口圧力に対するものである。マロウサイクルは、さらにまた、膨張部または第３の区画２８全体にわたる燃焼を含みうる。
【００２３】
この等エンタルピー膨張を有する容積式エンジンまたはガス発生器のための新しい熱力学サイクルは、正味仕事量と熱効率とのいずれの観点からも、等エンタルピー膨張を有さない定常流容積式エンジンまたはガス発生器を超える実質的な性能上の利点をもたらす。等エンタルピー膨張は、排気ガス温度をブレイトン水準まで高める一方で、有意に高められた排気圧力を維持する潜在性をもたらす。等エンタルピー膨張を有するエンジンおよびサイクルは、概念的には、燃焼工程を第３の区画２８の少なくとも一部分にわたって拡大させることにより実施される。正味仕事量をブレイトンサイクルの正味仕事量より増加させることができるため、同じ動力必要量がより小さいエンジンまたはガス発生器を用いて満たされることになり、この組合せは、重さおよび大きさに敏感な用途に特に魅力的なものとなる。
【００２４】
本発明の好適かつ例証的な実施形態と考えられる実施形態を前記に説明したが、本発明のその他の改変形態は、本明細書の教示から、当業者には明らかとなり、したがって、このような全ての改変形態が、添付の特許請求の範囲において、本発明の真の精神および範囲内に含まれるものとして保護されることが望まれる。よって、添付の特許請求の範囲に記載され、かつ弁別されるところの本発明が、特許により保護されることが望まれる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】容積式軸流ガス発生器を有する航空機用ガスタービンエンジンの一例の断面図である。
【図２】図１に示されたガス発生器の膨張部の一部分を通って延在する燃焼部を有する容積式ガス発生器の断面図である。
【図３】図２に示されたガス発生器の内側および外側本体の螺旋部分の部分切取斜視図である。
【図４】図３に示されたガス発生器の内側および外側本体間における伝動装置の断面図である。
【図５】図３に示されたガス発生器の内側および外側本体の螺旋部分の切取斜視図である。
【図６】図４の線６−６における内側および外側本体の断面図である。
【図７】異なる相対角位置における、別の内側および外側本体構成を示す断面図である。
【図８】異なる相対角位置における、別の内側および外側本体構成を示す断面図である。
【図９】異なる相対角位置における、別の内側および外側本体構成を示す断面図である。
【図１０】異なる相対角位置における、別の内側および外側本体構成を示す断面図である。
【図１１】図２に示されたガス発生器のサイクルを示すＴＳ線図の線図である。
【符号の説明】
【００２６】
８  軸流容積式エンジン
１０  ガス発生器
１２  内側本体
１４  外側本体
１５  コア組立体
１６  内側軸
１７  内側螺旋ブレード
１８  外側軸
１９  空洞部
２０  入口
２１  内側螺旋面
２２  出口
２３  外側螺旋面
２４  第１の区画
２６  第２の区画
２７  外側螺旋ブレード
２８  第３の区画
３４  第１のねじれ勾配
３６  第２のねじれ勾配
３８  第３のねじれ勾配
４０  燃焼部
４１  断面
４２  膨張燃焼部
４３  旋曲
４４  ２個の隣接する山頂
４７  内側螺旋縁部
４８  外側螺旋縁部
５０  給気
５１  内側ハブ
５２  上流端部
５３  外側シェル
５４  下流端部
６０  内側本体ローブ
６２  密封点
６４  外側本体ローブ
６８  三角形の内側本体断面
６９  楕円形の内側本体断面
７４  回転速度
７６  周回速度
８２  歯車箱
１００  ガスタービンエンジン
１０８  ファン
１１２  ファン部
１１８  コアエンジン
１２０  低圧タービン（ＬＰＴ）
１２２  低圧タービン動翼
１３０  ファン動翼
１３２  低圧軸
１３４  低圧スプール
１３６  エンジン中心線
Ａ  ねじれ勾配
Ｗ  回転
Ｘ  軸
Ｚ  距離
ＣＤ  軸方向距離
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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