特許ウォッチ

公開番号2025162896
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-10-28
出願番号2024066395
出願日2024-04-16
発明の名称ガスタービンエンジン
出願人川崎重工業株式会社
代理人個人,個人
主分類F02C 7/14 20060101AFI20251021BHJP(燃焼機関;熱ガスまたは燃焼生成物を利用する機関設備)
要約【課題】ガスタービンエンジンの姿勢の変化に対応して、被冷却流体に対する冷却性能の低下を軽減できる。
【解決手段】ガスタービンエンジン100は、回転軸Xを囲むケーシング6と、作動流体を封入し、液相の作動流体の少なくとも一部を気体に変化させる蒸発部310,320と、気相の作動流体を液体に変化させる凝縮部313,323と、を含む第1ヒートパイプ31及び第2ヒートパイプ32と、被冷却流体が流入し、第1ヒートパイプ31の蒸発部310に被冷却流体を熱的に接触させる第1熱交換器41と、被冷却流体が流入し、第2ヒートパイプ32の蒸発部320に被冷却流体を熱的に接触させる第2熱交換器42と、を備え、第1ヒートパイプ31及び第2ヒートパイプ32は、ケーシング6に設けられ、回転軸Xを中心とした周方向の異なる位置に配置されている。
【選択図】図2

特許請求の範囲【請求項１】
回転軸を囲むケーシングと、
作動流体を封入し、液相の前記作動流体の少なくとも一部を気体に変化させる蒸発部と、気相の前記作動流体を液体に変化させる凝縮部と、を含む第１ヒートパイプ及び第２ヒートパイプと、
被冷却流体が流入し、前記第１ヒートパイプの前記蒸発部に前記被冷却流体を熱的に接触させる第１熱交換器と、
被冷却流体が流入し、前記第２ヒートパイプの前記蒸発部に前記被冷却流体を熱的に接触させる第２熱交換器と、を備え、
前記第１ヒートパイプ及び前記第２ヒートパイプは、前記ケーシングに設けられ、前記回転軸を中心とした周方向の異なる位置に配置されているガスタービンエンジン。
続きを表示（約 1,000 文字）【請求項２】
請求項１に記載のガスタービンエンジンにおいて、
前記第１ヒートパイプ及び前記第２ヒートパイプは、前記ケーシングの外周面に配置されているガスタービンエンジン。
【請求項３】
請求項１に記載のガスタービンエンジンにおいて、
前記第１ヒートパイプ及び前記第２ヒートパイプは、前記ケーシングに一体化されているガスタービンエンジン。
【請求項４】
請求項２又は３に記載のガスタービンエンジンにおいて、
前記第１ヒートパイプ及び前記第２ヒートパイプは、前記ケーシングに沿って湾曲した偏平形状であるガスタービンエンジン。
【請求項５】
請求項３に記載のガスタービンエンジンにおいて、
前記ケーシングは、円筒状の壁部を含み、
前記第１ヒートパイプ及び前記第２ヒートパイプは、前記壁部の内部に埋め込まれているガスタービンエンジン。
【請求項６】
請求項１に記載のガスタービンエンジンにおいて、
前記第１熱交換器及び前記第２熱交換器は、前記周方向において前記第１ヒートパイプと前記第２ヒートパイプとの間に位置するガスタービンエンジン。
【請求項７】
請求項１に記載のガスタービンエンジンにおいて、
前記第１熱交換器は、前記第１ヒートパイプよりも前記回転軸を中心とした径方向の内側に位置するガスタービンエンジン。
【請求項８】
請求項１に記載のガスタービンエンジンにおいて、
前記第１ヒートパイプが前記第２ヒートパイプよりも重力方向の上方に位置するように前記ガスタービンエンジンを置いたとき、前記第１熱交換器及び前記第２熱交換器は、前記第１ヒートパイプよりも低く且つ前記第２ヒートパイプよりも高い位置にあるガスタービンエンジン。
【請求項９】
請求項１に記載のガスタービンエンジンにおいて、
前記第１ヒートパイプ及び前記第２ヒートパイプを含む複数のヒートパイプを備え、
前記複数のヒートパイプは、前記周方向において、前記回転軸を中心とした中心角度が等間隔となるように配置されているガスタービンエンジン。
【請求項１０】
請求項１に記載のガスタービンエンジンにおいて、
前記第１ヒートパイプの前記蒸発部及び前記第２ヒートパイプの前記蒸発部は、それぞれ、前記回転軸に沿って並んで配置された第１蒸発部及び第２蒸発部を含むガスタービンエンジン。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
ここに開示された技術は、ガスタービンエンジンに関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
従来より、航空機等の動力源として用いられるガスタービンエンジンが知られている。例えば、特許文献１に開示されたガスタービンエンジンは、ガスタービンエンジンの部品に供給されるオイルを冷却する冷却装置を備えている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１８－１８９０９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、前述のようなガスタービンエンジンでは、冷却装置は、熱交換器を含む。熱交換器は、流入したオイル等の被冷却流体を冷媒と熱的に接触させて被冷却流体を冷却する。冷媒は、例えば、蒸発器及び凝縮器を含む冷媒回路を循環する。冷媒は、蒸発器により液相から気相に変化し、凝縮器により気相から液相に変化する。つまり、熱交換器は、被冷却流体を蒸発器に熱的に接触させて被冷却流体の熱を冷媒に与えて被冷却流体を冷却する。
【０００５】
ここで、ガスタービンエンジンを航空機に搭載する場合、飛行中の航空機の姿勢は変化するため、ガスタービンエンジンの姿勢も変化する。ガスタービンエンジンの姿勢によっては、液相の冷媒は、重力の影響を受けて蒸発器に流入し難くなる虞がある。このとき、被冷却流体は、蒸発器において冷媒と熱交換され難くなって、被冷却流体に対する冷却性能が低下する。
【０００６】
ここに開示された技術は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、ガスタービンエンジンの姿勢の変化に対応して、被冷却流体に対する冷却性能の低下を軽減することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
ここに開示されたガスタービンエンジンは、回転軸を囲むケーシングと、作動流体を封入し、液相の前記作動流体の少なくとも一部を気体に変化させる蒸発部と、気相の前記作動流体を液体に変化させる凝縮部と、を含む第１ヒートパイプ及び第２ヒートパイプと、被冷却流体が流入し、前記第１ヒートパイプの前記蒸発部に前記被冷却流体を熱的に接触させる第１熱交換器と、被冷却流体が流入し、前記第２ヒートパイプの前記蒸発部に前記被冷却流体を熱的に接触させる第２熱交換器と、を備え、前記第１ヒートパイプ及び前記第２ヒートパイプは、前記ケーシングに設けられ、前記回転軸を中心とした周方向の異なる位置に配置されている。
【発明の効果】
【０００８】
前記ガスタービンエンジンによれば、ガスタービンエンジンの姿勢の変化に対応して、被冷却流体に対する冷却性能の低下を軽減できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
図１は、実施形態に係るガスタービンエンジンを示す概略断面図である。
図２は、ガスタービンエンジンの前方から見た正面図である。
図３は、ガスタービンエンジンの側方から見た側面図である。
図４は、図２のIV-IV線の断面図である。
図５は、航空機の上下姿勢が通常の姿勢であるときのエンジンの状態を示す概略側面図である。
図６は、航空機の上下姿勢が上下逆転の姿勢であるときのエンジンの状態を示す概略側面図である。
図７は、航空機の傾斜姿勢が通常の姿勢であるときのエンジンの状態を示す概略側面図である。
図８は、航空機の傾斜姿勢が水平面に対して傾斜している姿勢であるときのエンジンの状態を示す概略側面図である。
図９は、変形例１に係るガスタービンエンジンの側方から見た側面図である。
図１０は、変形例２に係るガスタービンエンジンの前方から見た正面図である。
図１１は、図１０のXI-XI線の断面図である。
図１２は、変形例２に係るガスタービンエンジンの側方から見た側面図である。
図１３は、被冷却流体の流路を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、例示的な実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１は、実施形態に係るガスタービンエンジン１００を示す概略断面図である。以下、ガスタービンエンジン１００を単にエンジン１００とも称する。エンジン１００は、航空機用の２軸式のターボファンエンジンである。但し、エンジン１００の形式及び用途は特に限定されない。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許