JP2000517391A - タービンエンジンのための閉ループ空冷システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 開示した方法及び装置はタービンエンジンを閉ループで空気冷却する。その方法及び装置は、加圧空気をタービン構成要素の冷却に用いるためガスタービンエンジンの圧縮器から抽気する。圧縮された空気はタービンの種々の縦続段を流れる。各段において、圧縮された空気の一部が圧縮器へ戻され、そこで有用な仕事が回復される。

Description

【発明の詳細な説明】 タービンエンジンのための閉ループ空冷システム 発明の分野 本発明はタービンエンジンに用いる冷却システムに関し、さらに詳細には、空 気を冷媒として燃焼サイクルに使用した後ガスタービンエンジンの圧縮サイクル に戻すための閉ループ冷却システムに関する。 発明の背景 現在のガスタービンエンジンは燃焼器のピーク温度が３０００°Ｆに近く、し かもタービンエンジンの構成材料である合金の融点は２２００°乃至２４００° Ｆの範囲にある。従って、タービンエンジン構成要素を充分に冷却する必要があ る。開ループ及び閉ループ冷却システムは共にタービンエンジンの冷却需要を満 たすために開発されている。 これらの両システムは共に冷媒として加圧空気を使用する。高圧空気は低圧空 気と比べて良好な熱伝達特性有するだけでなくタービン構成要素の漏気またはフ ィルム冷却を可能にする。開ループ冷却システムでは、使用済みの冷却空気が冷 却された構成要素を通って高温ガス通路に入る。冷却用空気がかかる構成要素を 通過するためには、その圧力を高温ガス通路内の圧力を克服するに充分な値にし なければならない。加えて、漏洩分を補充するための加圧も必要である。このよ うにすると、冷却用空気は、高温ガスの構成要素への侵入を阻止しながらその構 成要素から逃げることができる。周囲の圧力を克服する必要があるため、燃焼器 に近い構成要素はより高い圧力及び温度に露され、高圧の冷却用空気を必要とす る。一方、燃焼器から離れた構成要素は低い圧力でよい。 通常の空冷システムにおける加圧空気の必要条件は、圧縮段から空気を抽気し 、その空気をタービン段へ供給することによって満足される。使用済みの冷却用 空気は、タービンの主要なガス流と結合されて排気システムを介しタービンから 出ていく。熱力学的損失を最小限に抑えるため、開ループ冷却システムは空気を 可能な限り低い圧縮点から取り出す。かかる開ループシステムを用いるタービン の 一例は、Scalzo et al.，A New 150MW High Efficiency Heavy-Duty Combustion Turbine，A SME Paper No．88-G-162（1988）に記載されている。重要なことは 、開ループ空冷システムでは、使用済み冷却用空気がガス通路へ抽気され、排気 ガスと共にタービンエンジンから出ていくことである。かかる設計は、使用済み 冷却用空気による主要ガス流の稀釈化により燃焼プロセスで加熱された状態より も行える有用な仕事が少ないため、効率が悪い。 外部の圧縮器を用いて、冷媒を循環させ所望の熱伝達特性を得るに必要な圧力 を発生させる閉ループ冷却システムが提案されている。かかるシステムでは、空 気は冷却を行った後タービンから取り出され、燃焼器に直接注入される前に再び 圧縮される。しかしながら、このタイプの閉ループ冷却システムは高価な外部圧 縮器を必要とする。本発明者等は、外部の圧縮器を不要にすることができればよ り大きな効率が得られることを発見した。 かくして、外部圧縮器を必要とせずに、加圧空気を冷却に使用した後回収する タービンエンジン用閉ループ冷却システムに対する需要が存在する。 発明の概要 本発明は、圧縮器から加圧空気を抽気してタービンへ送ることにより各タービ ン段を閉ループで空冷して上記需要を充足させる。加圧空気は、各タービン段か ら熱を除去した後取り出され、所定の温度に冷却される。次いで、加圧空気の第 １の部分がタービンの次段へ送られ、第２の部分が再び圧縮器へ戻される。この 方式を各タービン段について繰り返す。 図面の簡単な説明 本発明は、好ましい実施例の以下の詳細な説明を添付図面に関連して読めばよ りよく理解できる。本発明を説明するため、添付図面は現在において好ましいと 理解される実施例を示すが、本発明は開示した特定の方法及びその実施例に限定 されるものではない。 図１は、本発明による閉ループシステムを用いたガスタービンエンジンの略図 である。 図２は、タービンエンジンのタービン段を介する冷却回路の断面図である。 図３は、圧縮段へ使用済み冷却用空気を注入する注入通路を示す断面図である 。好ましい実施例の詳細な説明 明細書全体を通して同一数字は同一構成要素を示す添付図面を参照して、図１ は本発明による閉ループ冷却システムを用いるタービンエンジン１０の一例を示 す。ここで重要なことは、本発明は任意の数の圧縮段及びタービン段を備えたタ ービンエンジン１０に利用できることである。しかしながら、図示のため、図１ は１６個の圧縮段２３と４個のタービン段３３を備えたタービンエンジン１０に 本発明が適用される態様を示す。簡潔を期して、各圧縮段及びタービン段を図１ において１組の点線で示す。図２及び３によく示すように、各圧縮段及びタービ ン段３３は１組の静翼２１，３１及び動翼２２，３２を有する。 全ての従来型タービンエンジンにおけると同様に、空気は図１に示すタービン エンジン１０を軸方向に流れる。最初、空気は圧縮器２０の複数段を流れ、各段 が空気を次々に圧縮する。最終圧縮段２３の後で、空気は圧縮器の排出点に到達 する。そこで、加圧空気は燃焼器４０に入り、燃料と混合する。空気と燃料の混 合物は点火されると、タービン３０の複数段を通して外方に膨脹する。タービン ３０を介して膨脹する高温ガスは、ガス通路内の構成要素（例えば、静翼及び動 翼）に強烈な熱を発生させる。 本発明の１つの特徴は、圧縮器２０から冷却用空気を燃焼器４０に到達する前 に抽気し、タービン３０の構成要素を冷却した後、圧縮器２０へ戻すことにより 高い効率を有する冷却システムが実現できることである。現在において好ましい 実施例では、空気は圧縮器２０からその排出点、即ち燃焼器４０へ入る直前で抽 気する。圧縮器から排出される空気は冷却に使用する前にタービンエンジン１０ から取り出し、冷却して濾過する。その後、タービンエンジン１０へ戻してター ビン３０の４つの段の各々を縦続的に通過させる。タービン３０の各段を縦続的 に通過する際、空気は各段の構成要素から熱を除去し、そこから出るが、加圧空 気はタービン３０の次段へ送られる前にもう１度冷却する。加圧空気の一部を各 段から出た後圧縮器２０へ戻し、加圧空気の別の部分を次段へ送る。タービン３ ０の縦続する各段では、圧力と温度が各段内で低下するため前段よりも低い圧力 を要求する。空気圧力の回復、従って効率を最大限にするため、タービン３０の 次段へ流入する空気の圧力需要を実質的に必要とされる最小限の圧力が得られる ように調整する。余剰の加圧空気は圧縮器２０へ戻され、そこで有用なエネルギ ーが回収される。 本発明のさらに詳細な点につき、タービンエンジン１０の実施例を以下に説明 する。それらの詳細な点は例示の目的のためのみであり、本発明は他のタービン エンジンにも同様に利用可能である。従って、温度、圧力、段等に関する全ての 言及は特定のタービンエンジンの使用に応じて変更される。 叙上のように、図１に示すタービンエンジン１０は１６個の圧縮段２３を有す る。現在において好ましい実施例において、吸入空気は１６個の圧縮段通過によ り圧縮された後その一部が線２８で示す圧縮器の排出点において抽気される。こ の加圧空気は，所定の圧力（例えば、３５０ＰＳＩ）及び所定の温度（例えば， １０００°Ｆ）を有する。加熱空気は冷却能力を向上させるため冷却器４４ａへ 送られる。冷却器４４ａを用いずにタービンの第１段を冷却することも可能であ る。しかしながら、後続の冷却器４４は必要である。冷却器４４ａを出る空気は 、タービン構成要素を満足に冷却するように設定された所望の温度、例えば約３ ００°Ｆを有する。同様に、タービンを冷却する各縦続段において、空気は同じ ように冷却器４４を通される。冷却器４４は空気−空気、空気−蒸気または空気 −水のような当該技術分野においてよく知られたタイプのものである。従って、 かかる冷却器４４の詳細については、簡潔と平明さを期するためこの記載から省 略する。 第１の冷却器４４ａから出た空気はライン３７を介してタービン３０の第１段 へ送られ、そこで図２に示すタービン冷却回路に入る。タービン３０の図示の断 面は４個のタービン段３３を備えている。冷却用空気は冷却器を通った後、導管 ３７ａを介してまずタービン３０の第１段に入る。冷却用空気はその後、空気入 口を通ってマニフォルド３６へ入り、マニフォルド内を流れて第１段の構成要素 、例えば静翼３１に入る。タービン構成要素の熱は、衝突冷却または内部対流冷 却のようなよく知られた方式により除去される。ここで重要なことは、空気がそ れらの構成要素に入り、そこから出た後、再びマニフォルド３６を通り、導管３ ８ａと連通する空気出口を介して排出されることである。空気はタービン３０の 第１段から出た後、次段で利用される前に、冷却器４４ｂに流入する。 加圧空気が冷却器４４を出ると、その一部は引き続きタービン３０の次段へ流 入する。しかしながら、本発明によると、後続の各段は前段からの加圧空気を必 ずしも全て必要とする訳ではない。かくして、空気の一部は分岐されて圧縮器２ ０へ戻る。圧縮器２０への空気の分岐は制御弁４２により調整される。 現在において好ましい実施例において、制御弁４２は圧力感知型または温度感 知型である。圧力感知型の場合、制御弁４２は次のタービン段３３の圧力が所定 のレベルに維持されるように調整する。残りの空気は制御弁４２を経て圧縮器２ ０へ戻される。従って、制御弁４２は周囲温度及び圧力変化のような変動する周 囲条件に正しく反応することによりタービン冷却回路に必要な圧力が維持される ようにする。 別例として、制御弁４２は温度感知型である。この場合、タービンの次段３３ に埋め込まれた熱電対（図示せず）が制御弁へ温度情報を与える。その結果、制 御弁４２は温度情報に応答して圧力を調整することにより予めセットした温度が 維持されるようにする。 叙上のように、タービン３０の各縦続段は前段に比べてより少ない圧力を必要 とする。その結果、圧縮器２０へ戻る空気の圧力は連続的に減少するため、圧縮 器２０のそれぞれ異なる段へ注入する必要がある。例えば、制御弁４２ｂを介し て圧縮器へ戻る空気の圧力は約２００ＰＳＩであるが、制御弁４２ｃを介して圧 縮器２０へ戻る空気の圧力は約１２５ＰＳＩであり、制御弁４２ｄを介して戻る 空気の圧力は約７５ＰＳＩである。従って、図１に最もよく示すように、タービ ン３０の第１段からの戻り空気は圧縮器２０の第１４段へ、タービン３０の第２ 段の空気は圧縮器２０の第１１段へ、タービン３０の第３段の空気は圧縮器２０ の第８段へ流入する。 図３は、戻り空気を圧縮器２０へ注入する回路の現在において好ましいと思わ れる実施例を示す。図示のごとく、マニフォルド２４が圧縮器２０を取り囲む。 戻り空気は、導管２６に接続された空気入口を介してマニフォルド２４に流入す る。例えば、導管２６ａはタービン３０の第３段から圧縮器２０の第８段へ空気 流を運ぶ。注入段の選択は、戻り空気の圧力がそれが注入される圧縮器２０の段 の圧力にほぼ相当するように選択される。戻り空気はその後、圧縮器２０の空気 流通路に結合されてタービンサイクルが完了する。 本発明は、その精神または本質的特徴から逸脱することなくそれ以外の特定の 構成で実現することが可能である。例えば、同様な方式を用いて図に示す静翼で なくて動翼を冷却することも可能である。従って、本発明の技術的範囲について は上記説明でなくて後記の請求範囲を参照されたい。

【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項 【提出日】平成１０年３月２６日（１９９８．３．２６） 【補正内容】 明細書 タービンエンジンのための閉ループ空冷システム 発明の分野 本発明はタービンエンジンに用いる冷却システムに関し、さらに詳細には、空 気を冷媒として燃焼サイクルに使用した後ガスタービンエンジンの圧縮サイクル に戻すための閉ループ冷却システムに関する。 発明の背景 現在のガスタービンエンジンは燃焼器のピーク温度が１６４９℃（３０００° Ｆ）に近く、しかもタービンエンジンの構成材料である合金の融点は１２０４乃 至１３１５℃（ ２２００°乃至２４００°Ｆ）の範囲にある。従って、タービン エンジン構成要素を充分に冷却する必要がある。開ループ及び閉ループ冷却シス テムは共にタービンエンジンの冷却需要を満たすために開発されている。 これらの両システムは共に冷媒として加圧空気を使用する。高圧空気は低圧空 気と比べて良好な熱伝達特性有するだけでなくタービン構成要素の漏気またはフ ィルム冷却を可能にする。開ループ冷却システムでは、使用済みの冷却空気が冷 却された構成要素を通って高温ガス通路に入る。冷却用空気がかかる構成要素を 通過するためには、その圧力を高温ガス通路内の圧力を克服するに充分な値にし なければならない。加えて、漏洩分を補充するための加圧も必要である。このよ うにすると、冷却用空気は、高温ガスの構成要素への侵入を阻止しながらその構 成要素から逃げることができる。周囲の圧力を克服する必要があるため、燃焼器 に近い構成要素はより高い圧力及び温度に露され、高圧の冷却用空気を必要とす る。一方、燃焼器から離れた構成要素は低い圧力でよい。 通常の空冷システムにおける加圧空気の必要条件は、圧縮段から空気を抽気し 、その空気をタービン段へ供給することによって満足される。使用済みの冷却用 空気は、タービンの主要なガス流と結合されて排気システムを介しタービンから 出ていく。熱力学的損失を最小限に抑えるため、開ループ冷却システムは空気を 可能な限り低い圧縮点から取り出す。かかる開ループシステムを用いるタービン の 一例は、Scalzo et al.，A New 150MW Iligh Efficiency Heavy-Duty Combustio n Turbine，ASME Paper No．88-G-162（1988）に記載されている。重要なことは 、開ループ空冷システムでは、使用済み冷却用空気がガス通路へ抽気され、排気 ガスと共にタービンエンジンから出ていくことである。かかる設計は、使用済み 冷却用空気による主要ガス流の稀釈化により燃焼プロセスで加熱された状態より も行える有用な仕事が少ないため、効率が悪い。 外部の圧縮器を用いて、冷媒を循環させ所望の熱伝達特性を得るに必要な圧力 を発生させる閉ループ冷却システムが提案されている。かかるシステムでは、空 気は冷却を行った後タービンから取り出され、燃焼器に直接注入される前に再び 圧縮される。しかしながら、このタイプの閉ループ冷却システムは高価な外部圧 縮器を必要とする。本発明者等は、外部の圧縮器を不要にすることができればよ り大きな効率が得られることを発見した。 米国特許第２、９４０、２５７号は、圧縮器からの加圧空気をタービン構成要 素へ冷却用として送った後圧縮器の入口へ戻す冷却システムを開示している。こ のシステムは全ての運転条件に適したものでなくタービンの種々の部分の変動す る冷却需要を満たすことができない。 かくして、外部圧縮器を必要とせずに、加圧空気を冷却に使用した後回収する タービンエンジン用閉ループ冷却システムに対する需要が存在する。 ように調整する。余剰の加圧空気は圧縮器２０へ戻され、そこで有用なエネルギ ーが回収される。 本発明のさらに詳細な点につき、タービンエンジン１０の実施例を以下に説明 する。それらの詳細な点は例示の目的のためのみであり、本発明は他のタービン エンジンにも同様に利用可能である。従って、温度、圧力、段等に関する全ての 言及は特定のタービンエンジンの使用に応じて変更される。 叙上のように、図１に示すタービンエンジン１０は１６個の圧縮段２３を有す る。現在において好ましい実施例において、吸入空気は１６個の圧縮段通過によ り圧縮された後その一部が線２８で示す圧縮器の排出点において抽気される。こ の加圧空気は，所定の圧力（例えば、２４１３ｋＰａ（３５０ＰＳＩ）及び所定 の温度（例えば，５３７℃（１０００°Ｆ）を有する。加熱空気は冷却能力を向 上させるため冷却器４４ａへ送られる。冷却器４４ａを用いずにタービンの第１ 段を冷却することも可能である。しかしながら、後続の冷却器４４は必要である 。冷却器４４ａを出る空気は、タービン構成要素を満足に冷却するように設定さ れた所望の温度、例えば約１４９℃（３００°Ｆ）を有する。同様に、タービン を冷却する各縦続段において、空気は同じように冷却器４４を通される。冷却器 ４４は空気−空気、空気−蒸気または空気−水のような当該技術分野においてよ く知られたタイプのものである。従って、かかる冷却器４４の詳細にっいては、 簡潔と平明さを期するためこの記載から省略する。 第１の冷却器４４ａから出た空気はライン３７を介してタービン３０の第１段 へ送られ、そこで図２に示すタービン冷却回路に入る。タービン３０の図示の断 面は４個のタービン段３３を備えている。冷却用空気は冷却器を通った後、導管 ３７ａを介してまずタービン３０の第１段に入る。冷却用空気はその後、空気入 口を通ってマニフォルド３６へ入り、マニフォルド内を流れて第１段の構成要素 、例えば静翼３１に入る。タービン構成要素の熱は、衝突冷却または内部対流冷 却のようなよく知られた方式により除去される。ここで重要なことは、空気がそ れらの構成要素に入り、そこから出た後、再びマニフォルド３６を通り、導管３ ８ａと連通する空気出口を介して排出されることである。空気はタービン３０の 第１段から出た後、次段で利用される前に、冷却器４４ｂに流入する。請求の範囲 １．多段圧縮器（２０）及びタービン（３０）を有するタービンエンジン（１ ０）のタービン冷却装置であって、 圧縮器（２０）の第１段（２３ｃ）とタービン（３０）の間で両者と連通し加 圧空気を圧縮器（２０）からタービン（３０）へ抽気する第１の手段と、 タービン（３０）と圧縮器（２０）の間で両者と連通し前記加圧空気の少なく とも一部を圧縮器（２０）の第２段（２６ｂ）へ戻す第２の手段とよりなるター ビン冷却装置。 ２．圧縮器（２０）とタービン（３０）の間に位置して加圧空気を所定の温度 に冷却する第３の手段（４４ａ）をさらに含む請求項１の装置。 ３．前記タービン（３０）は少なくとも２個のタービン段（３３）を有し、さ らに前記少なくとも２個のタービン段（３３）の間で両者と連通し前記少なくと も２個のタービン段（３３）のうち１つから第２のものへ前記加圧空気の少なく とも一部を送る第４の手段をさらに含む請求項１に記載の装置。 ４．前記第４の手段内に配置した冷却手段（４４ｂ）をさらに含む請求項３の 装置。 ５．前記冷却手段は、空気−空気型（４４）、空気−蒸気型（４４）及び空気 −水型（４４）冷却器の１つよりなる請求項４の装置。 ６．前記加圧空気の第２の部分が圧縮器（２０）へ戻るように加圧空気を配分 する制御弁（４２ｂ）をさらに含む請求項３の装置。 ７．圧縮器（２０）と冷却回路を有するタービン（３０）とを備えたガスター ビン（１０）のタービン用閉ループ冷却装置であって、 圧縮器（２０）が発生する加圧空気と連通する第１の圧縮器冷却用空気出口と 、 タービン（３０）内の冷却回路と連通する第１のタービン冷却回路入口（３７ ａ）と、 前記第１の圧縮器冷却空気出口と前記第１のタービン冷却回路入口との間で両 者と連通して加圧空気が圧縮器（２０）からタービン（３０）へ供給されるよう にする第１の導管（２８）と、 タービン（３０）内冷却回路と連通する第１のタービン冷却回路出口（３８ａ ）と、 圧縮器（２０）内の加圧空気と連通する第１の圧縮器戻り空気入口（２６ｃ） と、 前記第１のタービン冷却回路出口と前記第１のタービン冷却回路入口との間で 両者と連通して前記加圧空気の少なくとも第１の部分がタービン（３０）から圧 縮器（２０）へ戻るようにする第２の導管（３８）とよりなるタービン用閉ルー プ冷却装置。 ８．前記第１の導管に沿って設けられ前記加圧空気がタービン（３０）内冷却 回路へ入る前に所定の温度に冷却されるようにする冷却器（４４）をさらに含む 請求項７の装置。 ９．前記冷却器（４４）は、空気−空気型（４４）、空気−蒸気型（４４）及 び空気−水型（４４）冷却器の１つよりなる請求項８の装置。 １０．タービン（３０）は各段が冷却回路を有する少なくとも２個の段を備え 、前記第１のタービン冷却回路出口はタービン（３０）の１つの段に結合され、 さらに、 タービン（３０）の別の段の冷却回路と連通する第２のタービン冷却回路入口 と、 前記第１のタービン冷却回路出口と前記第２のタービン冷却回路入口との間に 結合されて加圧空気の第２の部分がタービン（３０）の前記１つの段から出てタ ービン（３０）の別の段へ流入するようにした導管とを含む請求項６の装置。 １１．タービン（３０）の前記１つの段と別の段の間に位置して加圧空気の前 記一部がタービン（３０）の前記別の段へ流入する前に所定の温度に冷却される ようにする第２の冷却器（４４）をさらに含む請求項１０の装置。 １２．前記タービン（３）と圧縮器（２０）の間に位置して前記第１の部分と 第２の部分の量が調整されるようにする制御弁（４２ｂ）をさらに含む請求項７ の装置。 １３．少なくとも２個の圧縮器段（２３）と少なくとも２個のタービン段（３ ３）を有し、各タービン段（３３）が複数の静翼を備えたガスタービンエンジン （１０）の各タービン段（３３）の複数の静翼を閉ループ空気冷却する方法であ って、 タービン冷却用として加圧空気を１つの圧縮器段（２３）から抽気し、 前記加圧空気を１つのタービン段（３３）の複数の静翼へ送り、 前記加圧空気を静翼から熱を除去した後複数の静翼から取り出し、 前記加圧空気の第１の部分をタービン段（３３）の別の段の複数の静翼へ送り 、 前記加圧空気の第２の部分を圧縮器（２０）の別の圧縮器段へ戻すステップよ りなる方法。 １４．加圧空気を前記抽気ステップの後所定の温度に冷却するステップをさら に含む請求項１３の方法。 １５．加圧空気を送る前記手段は導管よりなる請求項１３の方法。 １６．前記冷却手段は、空気−空気型（４４）、空気−蒸気型（４４）及び空 気−水型（４４）冷却器の１つよりなる請求項１５の装置。 １７．前記抽気手段は圧縮器（２０）の排出端に結合されたマニフォルドより なる請求項１６の装置。 １８．少なくとも２個の圧縮器段と少なくとも２個のタービン段を有し、各タ ービン段が複数の静翼を備えたガスタービンエンジンの各タービン段の複数の静 翼を閉ループ空気冷却する方法であって、 加圧空気を１つの圧縮器段から少なくとも２個のタービン段の１つの複数の静 翼へ抽気し、 前記加圧空気を静翼から熱を除去した後複数の静翼から取り出し、 前記加圧空気を実質的に所定の温度に冷却し、 前記加圧空気の第１の部分を少なくとも２個のタービン段の別の段の複数の静 翼へ送り、 前記加圧空気の第２の部分を少なくとも２個の圧縮器段の別の段の圧縮器へ戻 すステップよりなる方法。 １９．少なくとも２個の圧縮器段（２３）と少なくとも２個のタービン段（３ ３）を有し、各タービン段（３３）が複数の静翼を備えたガスタービンエンジン （１０）の各タービン段（３３）の複数の静翼を閉ループ空気冷却する方法であ って、 加圧空気を１つの圧縮器段（２３）から少なくとも２個のタービン段（３３） の１つの複数の静翼へ抽気し、 前記加圧空気を静翼から熱を除去した後複数の静翼から取り出し、 前記加圧空気を実質的に所定の温度に冷却し、 前記加圧空気の第１の部分を少なくとも２個のタービン段（３３）の別の段の 複数の静翼へ送り、 前記加圧空気の第２の部分を圧縮器（２０）の加圧空気流へ前記少なくとも２ 個の圧縮器段のうちの別の段のところで戻すステップよりなる方法。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．圧縮器及びタービンを有するタービンエンジンのタービン冷却装置であっ て、 圧縮器とタービンの間で両者と連通し加圧空気を圧縮器からタービンへ抽気す る第１の手段と、 タービンと圧縮器の間で両者と連通し前記加圧空気の少なくとも一部を圧縮器 へ戻す第２の手段とよりなるタービン冷却装置。 ２．圧縮器とタービンの間に位置して加圧空気を所定の温度に冷却する第３の 手段をさらに含む請求項１の装置。 ３．前記タービンは少なくとも２個のタービン段を有し、さらに前記少なくと も２個のタービン段の間で両者と連通し前記少なくとも２個のタービン段のうち １つから第２のものへ前記加圧空気の少なくとも一部を送る第４の手段をさらに 含む請求項１に記載の装置。 ４．前記第４の手段内に配置した冷却手段をさらに含む請求項３の装置。 ５．前記冷却手段は、空気−空気型、空気−蒸気型及び空気−水型冷却器の１ つよりなる請求項４の装置。 ６．前記加圧空気の第２の部分が圧縮器へ戻るように加圧空気を配分する制御 弁をさらに含む請求項３の装置。 ７．圧縮器と冷却回路を有するタービンとを備えたガスタービンのタービン用 閉ループ冷却装置であって、 圧縮器が発生する加圧空気と連通する第１の圧縮器冷却用空気出口と、 タービン内の冷却回路と連通する第１のタービン冷却回路入口と、 前記第１の圧縮器冷却空気出口と前記第１のタービン冷却回路入口との間で両 者と連通して加圧空気が圧縮器からタービンへ供給されるようにする第１の導管 と、 タービン内冷却回路と連通する第１のタービン冷却回路出口と、 圧縮器内の加圧空気と連通する第１の圧縮器戻り空気入口と、 前記第１のタービン冷却回路出口と前記第１のタービン冷却回路入口との間で 両者と連通して前記加圧空気の少なくとも第１の部分がタービンから圧縮器へ戻 るようにする第２の導管とよりなるタービン用閉ループ冷却装置。 ８．前記第１の導管に沿って設けられ前記加圧空気がタービン内冷却回路へ入 る前に所定の温度に冷却されるようにする冷却器をさらに含む請求項７の装置。 ９．前記冷却器は、空気−空気型、空気−蒸気型及び空気−水型冷却器の１つ よりなる請求項８の装置。 １０．タービンは各段が冷却回路を有する少なくとも２個の段を備え、前記第 １のタービン冷却回路出口はタービンの１つの段に結合され、さらに、 タービンの別の段の冷却回路と連通する第２のタービン冷却回路入口と、 前記第１のタービン冷却回路出口と前記第２のタービン冷却回路入口との間に 結合されて加圧空気の第２の部分がタービンの前記１つの段から出てタービンの 別の段へ流入するようにした導管とを含む請求項６の装置。 １１．タービンの前記１つの段と別の段の間に位置して加圧空気の前記一部が タービンの前記別の段へ流入する前に所定の温度に冷却されるようにする第２の 冷却器をさらに含む請求項１０の装置。 １２．前記タービンと圧縮器の間に位置して前記第１の部分と第２の部分の量 が調整されるようにする制御弁をさらに含む請求項７の装置。 １３．少なくとも２個の圧縮器段と少なくとも２個のタービン段を有し、各タ ービン段が複数の静翼を備えたガスタービンエンジンの各タービン段の複数の静 翼を閉ループ空気冷却する方法であって、 タービン冷却用として加圧空気を１つの圧縮器段から抽気し、 前記加圧空気を１つのタービン段の複数の静翼へ送り、 前記加圧空気を静翼から熱を除去した後複数の静翼から取り出し、 前記加圧空気の第１の部分をタービン段の別の段の複数の静翼へ送り、 前記加圧空気の第２の部分を圧縮器の別の圧縮器段へ戻すステップよりなる方 法。 １４．加圧空気を前記抽気ステップの後所定の温度に冷却するステップをさら に含む請求項１３の方法。 １５．加圧空気を送る前記手段は導管よりなる請求項１３の方法。 １６．前記冷却手段は、空気−空気型、空気−蒸気型及び空気−水型冷却器の １つよりなる請求項１５の装置。 １７．前記抽気手段は圧縮器の排出端に結合されたマニフォルドよりなる請求 項１６の装置。 １８．少なくとも２個の圧縮器段と少なくとも２個のタービン段を有し、各タ ービン段が複数の静翼を備えたガスタービンエンジンの各タービン段の複数の静 翼を閉ループ空気冷却する方法であって、 加圧空気を１つの圧縮器段から少なくとも２個のタービン段の１つの複数の静 翼へ抽気し、 前記加圧空気を静翼から熱を除去した後複数の静翼から取り出し、 前記加圧空気を実質的に所定の温度に冷却し、 前記加圧空気の第１の部分を少なくとも２個のタービン段の別の段の複数の静 翼へ送り、 前記加圧空気の第２の部分を少なくとも２個の圧縮器段の別の段の圧縮器へ戻 すステップよりなる方法。