(57)【要約】  遠心圧縮機（１８）用のディフューザ（４２）は、環状のディフューザハウジング（２０）を備え、これは、ハウジング（２０）を通る複数のディフューザ流路（２２）を有する。各流路（２２）は、喉部（２８）と、上流拡散部（１０２）および下流拡散部（１０４）を有する拡散区画（９９）とを含む。拡散流路中心線（１０８）は、喉部（２８）および上流拡散部（１０２）を通って下流に延びる直線部（１２０）と、中心線直線部（１２０）から、下流拡散部（１０４）を通って下流に延びる拡散流路中心線（１０８）の湾曲部（１２２）とを有する。ディフューザ流路（２２）は、湾曲部（１２２）に沿って下流に、非直線的、より具体的には曲線的に変化する相当円錐角（ＣＡ２）を有することができる。下流拡散部（１０４）は、広がっていてもよい。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
遠心圧縮機（１８）用のディフューザ（４２）であって、
環状のディフューザハウジング（２０）と、
前記ハウジング（２０）を通って延び、前記ハウジング（２０）の外周（２６）の周囲で離間された複数のディフューザ流路（２２）であって、
前記各流路（２２）は、喉部（２８）、および前記喉部（２８）の下流の拡散区画（９９）と、
前記拡散区画（９９）の上流および下流拡散部（１０２、１０４）とを含み、
前記各流路（２２）は、拡散流路中心線（１０８）であって、
前記拡散流路中心線（１０８）は、前記各ディフューザ流路（２２）の前記喉部（２８）および前記上流拡散部（１０２）を通って下流に延びる、中心線直線部（１２０）を含み、
前記拡散流路中心線（１０８）は、前記中心線直線部（１２０）から、前記下流拡散部（１０４）を通って下流に延びる、前記拡散流路中心線（１０８）の湾曲部（１２２）を含む、拡散流路中心線（１０８）をさらに含む、
複数のディフューザ流路（２２）とを備える、
ディフューザ。
【請求項２】
前記流路（２２）の半径方向内側の入口部（２４）で互いに交差し、前記ディフューザ（４２）の外見上羽根のない環状入口（２７）を画定する、隣接する前記流路（２２）であって、
前記各流路（２２）が、前記入口部（２４）の１つの下流にあり、かつこれと一体化した前記喉部（２８）、ならびに前記各流路（２２）の前記入口部（２４）および前記喉部（２８）を通って下流に延びる、前記中心線直線部（１２０）を含む、隣接する流路（２２）をさらに備える、請求項１に記載のディフューザ（４２）。
【請求項３】
前記ディフューザ流路（２２）の前記下流拡散部（１０４）を通り、前記湾曲部（１２２）に沿って下流に非直線的に変化する相当円錐角（ＣＡ２）を有する、前記各ディフューザ流路（２２）をさらに備える、請求項１に記載のディフューザ（４２）。
【請求項４】
前記ディフューザ流路（２２）の前記下流拡散部（１０４）を通り、前記拡散流路中心線（１０８）の前記湾曲部（１２２）に沿って下流に湾曲すなわち曲線的に変化する相当円錐角（ＣＡ２）を有する、前記各ディフューザ流路（２２）をさらに備える、請求項１に記載のディフューザ（４２）。
【請求項５】
軸線方向に離間された平坦な前面および後面、すなわち前側（１０６）および後側（１０７）を含む、前記各ディフューザ流路（２２）の前記下流拡散部（１０４）をさらに備える、請求項１に記載のディフューザ（４２）。
【請求項６】
前記流路（２２）の半径方向内側の入口部（２４）で互いに交差し、前記ディフューザ（４２）の外見上羽根のない環状入口（２７）を画定する、隣接する前記各流路（２２）であって、
前記各流路（２２）が、前記入口部（２４）の１つの下流にあり、かつこれと一体化した前記喉部（２８）、ならびに前記各流路（２２）の前記入口部（２４）および前記喉部（２８）を通って下流に延びる、前記中心線直線部（１２０）を含む、隣接する流路（２２）をさらに備える、請求項５に記載のディフューザ（４２）。
【請求項７】
前記ディフューザ流路（２２）の前記下流拡散部（１０４）を通り、前記拡散流路中心線（１０８）の前記湾曲部（１２２）に沿って下流に非直線的に変化する相当円錐角（ＣＡ２）を有する、前記各ディフューザ流路（２２）をさらに備える、請求項６に記載のディフューザ（４２）。
【請求項８】
前記ディフューザ流路（２２）の前記下流拡散部（１０４）を通り、前記拡散流路中心線（１０８）の前記湾曲部（１２２）に沿って下流に湾曲すなわち曲線的に変化する相当円錐角（ＣＡ２）を有する、前記各ディフューザ流路（２２）をさらに備える、請求項７に記載のディフューザ（４２）。
【請求項９】
周方向に広がり、かつ周方向（Ｃ）へ湾曲する前記各ディフューザ流路（２２）の前記下流拡散部（１０４）であって、
前記下流拡散部（１０４）が、複合曲面でありかつ複合角の、周方向に離間された第１の側面（１１６）および第２の側面（１１７）であって、
前記第１の側面（１１６）および前記第２の側面（１１７）が、互いに離れて広がり、
前記第１の側面（１１６）および前記第２の側面（１１７）が、前記拡散流路中心線（１０８）の前記直線部（１２０）に対して湾曲し、かつ前記第１の側面（１１６）および前記第２の側面（１１７）が、前記拡散流路中心線（１０８）の前記湾曲部（１２２）と平行に湾曲する、第１の側面（１１６）および第２の側面（１１７）を含む、
下流拡散部（１０４）をさらに備える、請求項８に記載のディフューザ（４２）。
【請求項１０】
周方向に広がり、かつ周方向（Ｃ）へ湾曲する前記各ディフューザ流路（２２）の前記下流拡散部（１０４）であって、
前記下流拡散部（１０４）が、複合曲面でありかつ複合角の、周方向に離間された第１の側面（１１６）および第２の側面（１１７）であって、
前記第１の側面（１１６）および前記第２の側面（１１７）が、互いに離れて広がる、第１の側面（１１６）および第２の側面（１１７）を含む、
下流拡散部（１０４）をさらに備える、請求項１に記載のディフューザ（４２）。
【請求項１１】
前記拡散流路中心線（１０８）の前記直線部（１２０）に対して湾曲する、前記第１の側面（１１６）および前記第２の側面（１１７）、ならびに前記拡散流路中心線（１０８）の前記湾曲部（１２２）と平行に湾曲する、前記第１の側面（１１６）および前記第２の側面（１１７）をさらに備える、請求項１０に記載のディフューザ（４２）。
【請求項１２】
軸線方向に離間された平坦な前面および後面、すなわち前側（１０６）および後側（１０７）を含む、前記各ディフューザ流路（２２）の前記下流拡散部（１０４）をさらに備える、請求項１１に記載のディフューザ（４２）。
【請求項１３】
前記流路（２２）の半径方向内側の入口部（２４）で互いに交差し、前記ディフューザ（４２）の外見上羽根のない環状入口（２７）を画定する、隣接する前記各流路（２２）であって、
前記各流路（２２）が、前記入口部（２４）の１つの下流にあり、かつこれと一体化した前記喉部（２８）、ならびに前記各流路（２２）の前記入口部（２４）および前記喉部（２８）を通って下流に延びる、前記中心線直線部（１２０）を含む、隣接する流路（２２）をさらに備える、請求項１２に記載のディフューザ（４２）。
【請求項１４】
前記ディフューザ流路（２２）の前記下流拡散部（１０４）を通り、前記拡散流路中心線（１０８）の前記湾曲部（１２２）に沿って下流に非直線的に変化する相当円錐角（ＣＡ２）を有する、前記各ディフューザ流路（２２）をさらに備える、請求項１３に記載のディフューザ（４２）。
【請求項１５】
前記ディフューザ流路（２２）の前記下流拡散部（１０４）を通り、前記拡散流路中心線（１０８）の前記湾曲部（１２２）に沿って下流に湾曲すなわち曲線的に変化する相当円錐角（ＣＡ２）を有する、前記各ディフューザ流路（２２）をさらに備える、請求項１４に記載のディフューザ（４２）。
【請求項１６】
下流への流れの関係性において、高圧遠心圧縮機（１８）、燃焼器（５２）、および前記高圧遠心圧縮機（１８）に駆動可能に結合された高圧タービン（１６）を含む、高圧ロータ（１２）であって、
前記遠心圧縮機（１８）は、環状の遠心圧縮機インペラ（３２）と、
前記インペラ（３２）を環状に囲むディフューザ（４２）と、
前記ディフューザ（４２）のハウジング（２０）を通って延び、前記ハウジング（２０）の外周（２６）の周囲で離間された複数のディフューザ流路（２２）であって、
前記各流路（２２）は、喉部（２８）、および前記喉部（２８）の下流の拡散区画（９９）と、前記拡散区画（９９）の上流拡散部（１０２）および下流拡散部（１０４）とを含み、
前記各流路（２２）は、拡散流路中心線（１０８）をさらに含み、
前記拡散流路中心線（１０８）は、前記各ディフューザ流路（２２）の前記喉部（２８）、および前記上流拡散部（１０２）を通って下流に延びる、中心線直線部（１２０）を含み、
前記拡散流路中心線（１０８）は、前記中心線直線部（１２０）から、前記下流拡散部（１０４）を通って下流に延びる、前記拡散流路中心線（１０８）の湾曲部（１２２）を含む、拡散流路中心線（１０８）を含む、
複数のディフューザ流路（２２）とを含む、
遠心圧縮機（１８）を含む、高圧ロータ（１２）を備える、
高圧ガス発生器（１０）。
【請求項１７】
前記流路（２２）の半径方向内側の入口部（２４）で互いに交差し、前記ディフューザ（４２）の外見上羽根のない環状入口（２７）を画定する、隣接する前記流路（２２）であって、
前記各流路（２２）が、前記入口部（２４）の１つの下流にあり、かつこれと一体化した前記喉部（２８）、ならびに前記各流路（２２）の前記入口部（２４）、および前記喉部（２８）を通って下流に延びる前記中心線直線部（１２０）を含む、隣接する流路（２２）をさらに備える、請求項１６に記載の高圧ガス発生器（１０）。
【請求項１８】
前記ディフューザ流路（２２）の前記下流拡散部（１０４）を通り、前記拡散流路中心線（１０８）の前記湾曲部（１２２）に沿って下流に非直線的に変化する相当円錐角（ＣＡ２）を有する、前記各ディフューザ流路（２２）をさらに備える、請求項１６に記載の高圧ガス発生器（１０）。
【請求項１９】
前記ディフューザ流路（２２）の前記下流拡散部（１０４）を通り、前記拡散流路中心線（１０８）の前記湾曲部（１２２）に沿って下流に湾曲すなわち曲線的に変化する相当円錐角（ＣＡ２）を有する、前記各ディフューザ流路（２２）をさらに備える、請求項１６に記載の高圧ガス発生器（１０）。
【請求項２０】
軸線方向に離間された平坦な前面および後面、すなわち前側（１０６）および後側（１０７）を含む、前記各ディフューザ流路（２２）の前記下流拡散部（１０４）をさらに備える、請求項１６に記載の高圧ガス発生器（１０）。
【請求項２１】
前記流路（２２）の半径方向内側の入口部（２４）で互いに交差し、前記ディフューザ（４２）の外見上羽根のない環状入口（２７）を画定する、隣接する前記流路（２２）であって、
前記各流路（２２）が、前記入口部（２４）の１つの下流にあり、かつこれと一体化した前記喉部（２８）、ならびに前記各流路（２２）の前記入口部（２４）、および前記喉部（２８）を通って下流に延びる前記中心線直線部（１２０）を含む、隣接する流路（２２）をさらに備える、請求項２０に記載の高圧ガス発生器（１０）。
【請求項２２】
周方向に広がり、かつ周方向（Ｃ）へ湾曲する前記各ディフューザ流路（２２）の前記下流拡散部（１０４）であって、
前記下流拡散部（１０４）が、複合曲面でありかつ複合角の、周方向に離間された第１の側面（１１６）および第２の側面（１１７）であって、
前記第１の側面（１１６）および前記第２の側面（１１７）が、互いに離れて広がる、第１の側面（１１６）および第２の側面（１１７）を含む、
下流拡散部（１０４）をさらに備える、請求項１６に記載の高圧ガス発生器（１０）。
【請求項２３】
前記拡散流路中心線（１０８）の前記直線部（１２０）に対して湾曲する、前記第１の側面（１１６）および前記第２の側面（１１７）、ならびに前記拡散流路中心線（１０８）の前記湾曲部（１２２）と平行に湾曲する、前記第１の側面（１１６）および前記第２の側面（１１７）をさらに備える、請求項２２に記載の高圧ガス発生器（１０）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガスタービンエンジン遠心圧縮機のディフューザ流路に関する。
【背景技術】
【０００２】
ガスタービンエンジン遠心圧縮機は、回転するインペラを備え、これは、その中を通る空気の運動エネルギーを、加速することによって増加させるように配置される。ディフューザは通常、インペラの直下流に、インペラを囲んで配置される。ディフューザは、インペラから出る空気流の速度を減少させ、静圧を増加させるようにそのエネルギーを変換することによって、空気を加圧するように動作する。
【０００３】
従来技術のディフューザは通常、周方向に離間された複数の流路を有しており、これはインペラを囲む環状の空間に収束する。これらの流路は、インペラから出た流れを拡散するために、インペラの下流の領域に広がる。このようなディフューザの１つは、１９７７年６月７日にＡ．Ｃ．Ｂｒｙａｎｓが発行し、この特許の譲受人に譲渡された米国特許第４０２７９９７号明細書に開示されている。本特許のディフューザ流路は、インペラから出る比較的流速の速い空気に最小限の損失で対応するように、最初に円形の断面を想定し、その後、損失を最小限に抑えるために、徐々にほぼ長方形の出口に合流する。各流路は、入口端近くの喉部の円形の断面から、出口端のほぼ長方形の断面へと徐々に合流し、出口端は、２つの平坦な対向する平行面と、２つの平坦な対抗する湾曲面とによって画定され、ディフューザ出口で鋭利な後縁を生成する。ディフューザ出口のこのほぼ長方形の形状によって、ディフューザ出口と流体連通する環状の燃焼室への流量分布が最適化される。
【０００４】
１９８６年３月１８日にＡ．Ｃ．Ｂｒｙａｎｓが発行し、この特許の譲受人に譲渡された米国特許第４５７６５５０号明細書におけるディフューザは、各流路が四角形の断面を有する喉部を含むことを開示しており、これは、２つのほぼ平行な直線的な側壁と、２つのほぼ弓型の対向する側壁とを含み、環状入口の長さを削減することによって、圧力損失を低減するのに効果的である。ディフューザ流路の直線性および規則性により、単一の工具を用いて環状板を放電フライス加工することによって、精密な許容差でディフューザを製作することが可能になる。これにより、ディフューザ同士の均一性および一貫性が保証される。米国特許第４５７６５５０号明細書は、参照として本明細書に組み込まれる。
【０００５】
本発明者は、このようなディフューザの設計は、最適な面積比よりも大きい面積比で後縁の妨害物を削減するか、あるいは後縁の妨害物が大きいために、燃焼器に入る前に渦流を除去する下流の構成部品の性能を損なうかのいずれかであることに気付いた。
【０００６】
したがって、空力性能を向上させ、エンジン全体の半径方向のエンベロープを減少させる、ディフューザの設計および形状の進歩に対する需要が引き続き存在する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】米国特許出願公開第２００２／１４６３２０号明細書
【発明の概要】
【０００８】
遠心圧縮機用のディフューザは、環状のディフューザハウジング、およびハウジングを通って延び、ハウジングの外周の周囲で離間された複数のディフューザ流路を備える。各流路は、喉部と、喉部の下流の拡散区画とを含む。拡散区画は、上流拡散部および下流拡散部を含む。各流路は、拡散流路中心線をさらに含み、これは、各ディフューザ流路の喉部および上流拡散部を通って下流に延びる中心線直線部と、中心線直線部から、下流拡散部を通って下流に延びる拡散流路中心線の湾曲部とを有する。
【０００９】
隣接する流路は、半径方向内側の流路の入口部で互いに交差することができ、ディフューザの外見上羽根のない環状入口を画定する。各流路は、入口部の１つの下流にあり、かつこれと一体化した喉部、ならびに各流路の入口部および喉部を通って下流に延びる、中心線直線部を含むことができる。
【００１０】
各ディフューザ流路は、ディフューザ流路の下流拡散部を通り、拡散流路中心線の湾曲部に沿って下流に非直線的に変化する相当円錐角を有することができる。相当円錐角は、ディフューザ流路の下流拡散部を通り、湾曲すなわち曲線的に、拡散流路中心線の湾曲部に沿って下流に変化する。
【００１１】
各ディフューザ流路の下流拡散部は、軸線方向に離間された平坦な前面および後面、すなわち前側および後側を含むことができる。
【００１２】
各ディフューザ流路の下流拡散部は、周方向に広がり、かつ周方向に湾曲し、複合曲面でありかつ複合角の、周方向に離間された第１の側面および第２の側面を含むことができる。第１の側面および第２の側面は、互いに離れて広がることができる。第１の側面および第２の側面は、拡散流路中心線の直線部に対して湾曲し、かつ第１の側面および第２の側面は、拡散流路中心線の湾曲部と平行に湾曲する。
【００１３】
ディフューザは、高圧ガス発生器に組み込むことができ、高圧ガス発生器は、下流への流れの関係性において、高圧遠心圧縮機、燃焼器、および高圧遠心圧縮機に駆動可能に結合された高圧タービンを含む、高圧ロータを有する。遠心圧縮機は、ディフューザによって環状に囲まれる、環状の遠心圧縮機ディフューザインペラを含む。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】ガスタービンエンジン遠心圧縮機、および湾曲したディフューザ流路排気部を有するディフューザ流路を伴う、ディフューザの断面図である。
【図２】図１の２―２に沿った、遠心圧縮機およびディフューザの断面図である。
【図３】図２に示すディフューザ流路の斜視図である。
【図４】図３に示す、ディフューザ流路および中心線の断面図である。
【図５】図３に示すディフューザ流路の例示的な相当円錐角（ＣＡ１）を、真っ直ぐなディフューザ流路排気部を有する例示的なディフューザ流路の相当円錐角と比較したグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
図１は、ガスタービンエンジン８の高圧ガス発生器１０の、ガスタービンエンジン高圧遠心圧縮機１８を示す。高圧遠心圧縮機１８は、高圧圧縮機１４の最後の圧縮機段である。高圧ガス発生器１０は、高圧ロータ１２を有し、これは下流に直列する関係性、すなわち流れの関係性において、高圧圧縮機１４、燃焼器５２、および高圧タービン１６を備える。ロータ１２は、この図には示されていないエンジンフレームの軸受によって、エンジン軸線２５の周囲で回転可能に支持される。
【００１６】
ここに示す高圧圧縮機１４の例示的な実施形態は、環状の遠心圧縮機インペラ３２を有する遠心圧縮機１８が後に続く、５段軸流圧縮機３０を含む。出口ガイドベーン４０は、５段軸流圧縮機３０と、単段遠心圧縮機１８との間に配置される。圧縮機吐出圧（ＣＤＰ）空気７６は、インペラ３２から出て、インペラ３２を環状に囲むディフューザ４２を通過し、その後、渦流減少カスケード４４を通って、燃焼器５２内の燃焼室４５に入る。燃焼室４５は、環状の半径方向外側燃焼器ケーシング４６および半径方向内側燃焼器ケーシング４７に囲まれている。空気７６は、通常は複数の燃料ノズル４８によって供給される燃料と混合され、環状の半径方向外側燃焼ライナ７２および内側燃焼ライナ７３で区切られた、環状の燃焼ゾーン５０で点火され燃やされる。
【００１７】
燃焼により、高圧タービン１６を通って流れる高温燃焼ガス５４が生成されて、高圧ロータ１２を回転させ、従来知られているように、低圧タービン７８でさらに仕事を取り出し、最後に排出するために引き続き下流に流れる。本明細書に記載されている例示的な実施形態では、高圧タービン１６は、下流に直列する流れの関係性において、第１段ディスク６０、および第２段ディスク６２をそれぞれ有する、第１の高圧タービン段５５、および第２の高圧タービン段５６を含む。高圧ロータ１２の高圧軸６４は、高圧タービン１６を回転可能な駆動係合でインペラ３２に結合する。第１段ノズル６６は、第１の高圧タービン段５５の直上流にあり、第２段ノズル６８は、第２の高圧タービン段５６の直上流にある。
【００１８】
図１を参照すると、圧縮機吐出圧（ＣＤＰ）空気７６は、遠心圧縮機１８のインペラ３２から吐出されて、燃焼器５２での燃料の燃焼に使用され、かつ高温燃焼ガス５４にさらされるタービン１６の構成部品、すなわち第１段ノズル６６、第１段シュラウド７１、および第１段ディスク６０の冷却に使用される。圧縮機１４は、図１および図２により詳細に示すように、前方ケーシング１１０、および後方ケーシング１１４を備える。前方ケーシング１１０は通常、軸流圧縮機３０を囲み、後方ケーシング１１４は通常、遠心圧縮機１８を囲んで、遠心圧縮機１８の直下流のディフューザ４２を支持する。圧縮機吐出圧（ＣＤＰ）空気７６は、遠心圧縮機１８のインペラ３２から、直接ディフューザ４２の中に吐出される。
【００１９】
図１および図２を参照すると、インペラ３２は、ロータディスク部８２から半径方向に延びる、複数の遠心圧縮機ブレード８４を備える。圧縮機ブレード８４に対向して軸線方向前方に、環状のブレード先端シュラウド９０がある。シュラウド９０は、圧縮機ブレード８４のブレード先端８６に隣接し、ブレード先端間隙８０を画定する。本明細書に開示するディフューザ４２は、米国特許第４５７６５５０号明細書に開示されたディフューザに類似し、多くの特徴を共有している。
【００２０】
図１および図２を参照すると、ディフューザ４２は、環状のディフューザハウジング２０を備え、これを通って半径方向に延びる、接線方向に配置された複数のディフューザ流路２２を有する。ディフューザベーン２３は、ディフューザ４２の前方壁１０１と後方壁１００との間で軸線方向に延びている。ディフューザベーン２３は、隣接するディフューザ流路２２同士の間で周方向に延びている。図２および図３を参照すると、ディフューザ流路２２は、ハウジング２０の外周２６の周囲で離間された複数の中心線２１に沿って配置される。ディフューザ流路２２は、周方向に離間されたディフューザベーン２３によって、部分的に画定されて周方向に区切られている。隣接する流路２２は、ディフューザ４２の外見上羽根のない環状入口２７を画定する、半径方向内側の、流路２２の入口部２４で互いに交差する。各流路２２は、入口部２４の下流にあってこれと一体化している、喉部２８をさらに含む。喉部２８は、第１の四角形の断面３１を有し、これは、流路を画定し、２つの対向するほぼ平行な直線的な側壁３３および３４、ならびに２つのほぼ弓型の対向する側壁３６および３８を含む（図３を参照）。
【００２１】
図３および図４を参照すると、各流路２２は、喉部２８の直下流の拡散区画９９をさらに含む。拡散区画９９は、２つ以上の拡散部を含む。本明細書に示す例示的なディフューザ流路２２は、喉部２８の直下流の、第１および第２の、または上流および下流の拡散部１０２、１０４を有する。例示的な下流拡散部１０４は湾曲しており、軸線方向に離間された、平坦な前面および後面、すなわち前側１０６および後側１０７を有する。下流の前側１０６および後側１０７は、本明細書に示すように平行であってもよい。
【００２２】
各流路２２は、前方壁１０１と後方壁１００との間に等距離で配置された拡散流路中心線１０８、ならびに拡散流路中心線１０８に垂直な平面１０３に隣接するディフューザベーン２３をさらに含む。拡散流路中心線１０８は、入口部２４を通って下流に延びる中心線直線部１２０、喉部２８、および各ディフューザ流路２２の上流拡散部１０２を含む。拡散流路中心線１０８の湾曲部１２２は、中心線直線部１２０から、各ディフューザ流路２２の湾曲した下流拡散部１０４を通って下流に延びる。
【００２３】
拡散流路中心線１０８の湾曲部１２２は平坦であり、エンジン軸線２５に垂直な平面１２３を画定する。各ディフューザ流路２２の入口部２４、喉部２８、および上流拡散部１０２は、真っ直ぐである。各ディフューザ流路２２の下流拡散部１０４は、周方向に広がり、かつ周方向Ｃへ湾曲している。下流拡散部１０４は、複合曲面でありかつ複合角の、周方向に離間された第１の側面１１６および第２の側面１１７を含む。第１の側面１１６および第２の側面１１７は、互いに離れて広がっており、好ましくは、ほぼ周方向Ｃに、互いに直線的に離れて広がることができる。
【００２４】
第１の側面１１６および第２の側面１１７はまた、拡散流路中心線１０８の湾曲部１２２と同様に、したがって湾曲部１２２と平行に、中心線直線部１２０から、同一の周方向Ｃに、同一の角度（可変角度ＶＡ）で周方向に湾曲する。第１の側面１１６および第２の側面１１７は、拡散流路中心線１０８の直線部１２０に対して湾曲している。第１の側面１１６および第２の側面１１７は、円形であって、直線部１２０に対する中心線に外接することが好ましい。第１の側面１１６および第２の側面１１７の円形の特徴は、図３に示すように、拡散流路中心線１０８に垂直な断面積Ａの、周方向に離間された円形の第１の縁部および第２の縁部に見ることができる。
【００２５】
図３および図４を参照すると、拡散流路中心線１０８の湾曲部１２２の接線Ｔは、中心線直線部１２０に対して可変角度ＶＡで変化する。可変角度ＶＡは、例えば、図４に示すように、中心線直線部１２０に対して、下流方向ＤＤへ２〜１０度の範囲で変化し得る。従来のディフューザは、完全に真っ直ぐなディフューザ流路、および完全に直線的な拡散流路中心線を有する。図５に、本明細書に開示する、湾曲部１２２を有するディフューザ４２の、ディフューザ流路２２用の相当円錐角ＣＡ２と比較した、完全に真っ直ぐなディフューザ流路および中心線を有する、例示的な従来のディフューザ用の例示的な相当円錐角ＣＡ１を示す。両方のディフューザ流路２２の中心線直線部１２０に対する相当円錐角は、直線的すなわち真っ直ぐな拡散流路中心線１０８に沿って直線的に変化する。
【００２６】
本明細書に開示する、ディフューザ流路２２の湾曲部１２２に対する相当円錐角は、非直線的に変化し、拡散流路中心線１０８に沿って湾曲すなわち曲線的に変化するものとして示される。本明細書に開示する、ディフューザ流路２２の湾曲した下流拡散部１０４の相当円錐角は、図５に示すように曲線的に変化させることができ、拡散流路中心線１０８の湾曲部１２２、およびディフューザ流路２２の湾曲した下流拡散部１０４の湾曲を修正することによって調整可能である。これにより、性能（静圧上昇）の向上、およびディフューザ４２の直径を小さくすることが可能になる。
【００２７】
相当円錐角は、以下のように計算することができる。
【００２８】
Ｄｈ＝ｓｑｒｔ（４※Ａ／２／ｐｉ）。ここでＤｈは水力直径、Ａは（図３に示すような）ディフューザ流路２２の断面積である。
【００２９】
ｄＤｈは、ディフューザ流路２２の１つの部分から次の部分までの、水力直径の変化である。
【００３０】
ｄＬは、（図３に示すような）ディフューザ流路２２の１つの部分から次の部分までの、拡散流路中心線１０８に沿った長さＬの変化である。
【００３１】
相当円錐角＝ａｒｃｔａｎ（ｄＤｈ／ｄＬ）。
【００３２】
本発明の好ましいと考えられる例示的な実施形態について、本明細書で述べてきたが、本明細書の教示から、本発明の他の修正が当業者には明らかであり、したがって、このような修正は全て、本発明の真の精神および範囲内に含まれるものとして、添付の特許請求の範囲で保証されることが望ましい。したがって、以下の特許請求の範囲で定義され区別された本発明は、特許権により保証されることが望ましい。
【符号の説明】
【００３３】
８  ガスタービンエンジン
１０  高圧ガス発生器
１２  高圧ロータ
１４  高圧圧縮機
１６  高圧タービン
１８  ガスタービンエンジン高圧遠心圧縮機、遠心圧縮機
２０  ディフューザハウジング
２１  中心線
２２  ディフューザ流路
２３  ディフューザベーン
２４  入口部
２５  エンジン軸線
２６  外周
２７  環状入口
２８  喉部
３０  軸流圧縮機
３１  第１の四角形の断面
３２  遠心圧縮機インペラ
３３、３４  直線的な側壁
３６、３８  弓型の側壁
４０  出口ガイドベーン
４２  ディフューザ
４４  渦流減少カスケード
４５  燃焼室
４６  環状の半径方向外側燃焼器ケーシング
４７  環状の半径方向内側燃焼器ケーシング
４８  燃料ノズル
５０  燃焼ゾーン
５２  燃焼器
５４  高温燃焼ガス
５５  第１の高圧タービン段
５６  第２の高圧タービン段
６０  第１段ディスク
６２  第２段ディスク
６４  高圧軸
６６  第１段ノズル
６８  第２段ノズル
７１  第１段シュラウド
７２  環状の半径方向外側燃焼ライナ
７３  環状の半径方向内側燃焼ライナ
７６  圧縮機吐出圧（ＣＤＰ）空気
７８  低圧タービン
８０  ブレード先端間隙
８２  ロータディスク部
８４  遠心圧縮機ブレード
８６  ブレード先端
９０  シュラウド
９９  拡散区画
１００  後方壁
１０１  前方壁
１０２  上流拡散部
１０３  平面
１０４  下流拡散部
１０６  前側
１０７  後側
１０８  拡散流路中心線
１１０  前方ケーシング
１１４  後方ケーシング
１１６  第１の側面
１１７  第２の側面
１２０  中心線直線部
１２２  湾曲部
１２３  平面
Ａ  断面積
Ｃ  周方向
ＣＡ１、ＣＡ２  相当円錐角
ＤＤ  下流方向
ｄＬ  長さＬの変化
Ｔ  接線
ＶＡ  可変角度
【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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【国際調査報告】
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