JP2003227311A - ガスタービンの高圧及び低圧ターボエキスパンダを分離するための構造体 - Google Patents

ガスタービンの高圧及び低圧ターボエキスパンダを分離するための構造体

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、ガスタービンの高圧及び低圧ター
ボエキスパンダを分離するための構造体に関する。 【解決手段】 該構造体は、冷却空気の流れを供給する
機能を有するダイアフラム（３１）と、該ダイアフラム
（３１）に固定され、その中にターボ圧縮機（１１）か
ら抽気されその後ターボエキスパンダの高温区域に送給
される冷却空気が吹き込まれる間隙（５２）を形成する
対をなす成形プレート（５０’、５０”）と、高圧（１
２）及び低圧（１３）ターボエキスパンダを分離しかつ
間隙（５２）から得られた冷却空気を受けて分配するよ
うに設計されている、成形プレート（５０’、５０”）
により支持されたシールリング（６０）とを含む。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ガスタービンの高
圧及び低圧ターボエキスパンダを分離するための構造体
に関する。
【０００２】具体的には、本発明は、多段式軸流ガスタ
ービンの高圧及び低圧ターボエキスパンダを分離するた
めの構造体に関する。
【０００３】「ガスタービン」と言う用語は、燃焼過程
から直接得たガスを用いて出力軸に機械的動力を供給す
る、ガスのエンタルピーを有用な仕事に変換する回転熱
機関全体を表わす。
【０００４】
【従来の技術】従って、通常、タービンは、その中で外
部から吸い込んだ空気が加圧される１つ又はそれ以上の
圧縮機又はターボ圧縮機を含む。
【０００５】多数のインジェクタが、燃料を供給し、該
燃料は空気と混合されて、燃焼させるための燃料空気混
合気を形成する。
【０００６】軸流圧縮機は、正しくはいわゆるタービン
すなわちターボエキスパンダにより駆動され、該ターボ
エキスパンダは、燃焼チャンバ内で燃焼したガスのエン
タルピーを変換することによってユーザに機械的エネル
ギーを供給する。
【０００７】ターボエキスパンダ、ターボ圧縮機、燃焼
チャンバ（すなわち加熱装置）、機械的エネルギーの出
力軸、制御装置及び始動装置は、ガスタービン機械の不
可欠な構成部品を形成する。
【０００８】ガスタービンの作動に関しては、流体が吸
入ダクトの組を通して圧縮機に流入することが知られて
いる。
【０００９】これらの流路内では、ガスは、低圧かつ低
温であるという特徴があるが、圧縮機を通過するとガス
は圧縮されてその温度が上昇する。
【００１０】次にガスは、燃焼（すなわち加熱）チャン
バに流入し、そこでその温度が更に高められる。
【００１１】ガス温度を高めるのに必要とされる熱は、
インジェクタにより加熱チャンバ中に導入される液体燃
料を燃焼させることによって供給される。
【００１２】点火は、機械が始動されるとき、点火プラ
グにより行なわれる。
【００１３】燃焼チャンバの出口において、高圧かつ高
温のガスは、適当なダクトを通過し、タービンに到達し
て、そこでガスは圧縮機内及び加熱（燃焼）チャンバ内
で蓄積されたエネルギーの一部を放出し、その後排出ダ
クトを通して外部に流出する。
【００１４】ガスによってタービンに伝えられる仕事量
は、圧縮機中でガスが吸収した仕事量よりも大きいの
で、ある一定量のエネルギーは機械の軸内に残り、付属
装置により及び可動機械部品の消極的抵抗により吸収さ
れた仕事量を差し引いた後のこの仕事量が、機械の有用
な仕事量を構成する。
【００１５】高出力を発生するように設計されたタービ
ンは、一般的に複数段を備えて構成され、ガスにより生
成されるエネルギーの有用な仕事への変換効率を最適化
する。
【００１６】ターボ圧縮機及びターボエキスパンダの各
段は、ガスの圧力、温度及び速度のある一定の条件で作
動するように設計される。
【００１７】熱力学の技術から、所定のタービンから最
大の効率を得るためには、構成部品に用いることができ
る材料との適合性を条件として、ガス温度は、できるだ
け高くしなければならないということも知られている。
【００１８】従って、運転状態は、特に厳しいので、タ
ービン構成部品の一部の区域で急速な劣化を引き起こす
可能性がある。
【００１９】タービンの正常運転状態では、それ自体が
問題である保守のための機械の停止に加えて、構成部品
の破損によって引き起こされる損傷は、重大な結果を招
く可能性がある。
【００２０】従って、タービンの設計では、危険な温度
上昇を防止するために臨界的な区域には冷却装置が設け
られる。
【００２１】例えば、空気は、この目的で圧縮機の適当
な段から抽気されダクト装置を介してターボエキスパン
ダの段の臨界的な区域中に吹き込まれることができる。
【００２２】設計者が直面する別の問題は、ターボエキ
スパンダ内及びターボ圧縮機内の両方で、段の作動環境
を分離する問題である。
【００２３】例えば、ターボエキスパンダでは、効果的
な分離装置を設けて高圧段を低圧段から分離しなければ
ならない。
【００２４】前述の問題を解決するために、高圧及び低
圧で作動するターボエキスパンダの間にシールドを形成
する方法が知られており、これらのシールドは、環境を
分離するだけでなく、タービンの特に高温の区域に冷却
空気を送給するための流路を提供する機能も有する。
【００２５】従来技術によるガスタービンは、本明細書
に添付する図１に概略的に示す高圧ターボエキスパンダ
ＡＰ及び低圧ターボエキスパンダＢＰを有する。
【００２６】異なる圧力で作動するターボエキスパンダ
は、凸状表面を有し、その外周及び内周に沿って固定さ
れた円形リングの形状に作られた対をなす凸面形プレー
ト２及び３により分離されている。
【００２７】これらの凸面形プレート２及び３は、それ
らの間にダクト４を形成するように間隔を置いて配置さ
れ固定され、ダクト４は、該ダクト４内の中央位置に形
成された出口５の組を通して高圧ターボエキスパンダに
向けて低温の空気を運ぶようになっている。
【００２８】説明した従来技術による分離装置は、冷却
空気の出口のための区域を高圧ロータディスク６の近傍
にのみ有しており、段の他の臨界的な区域には有してい
ない。
【００２９】更に、２つの凸面形プレート２及び３は、
それらが２つのターボエキスパンダの間に遷移要素７を
用いることを必要とするので、高圧及び低圧ロータを互
いに近接して配置するのを妨げ、結果として圧力低下従
ってタービンの効率低下を生じるという、全体としての
寸法に関して欠点を有している。
【００３０】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上述
の欠点を解消した、ガスタービンの高圧及び低圧ターボ
エキスパンダを分離するための構造体を提供することで
ある。
【００３１】本発明の別の目的は、高圧及び低圧ホイー
ルハウジング並びに高圧ロータディスクロッドのよう
な、ガスタービンの内部の高温区域に向けて冷却空気を
導くことができる分離用構造体を提案することである。
【００３２】タービンに関連する別の問題は、高圧環境
と低圧環境との間の漏洩による損失にある。
【００３３】これらの損失は、排気ガスの運動エネルギ
ー、ダクト内の摩擦、風損等のような他の特性損失ほど
重要ではないが、タービンの最適運転状態からの逸脱を
もたらす効率の低下を含む。
【００３４】本発明の更に別の目的は、高圧及び低圧環
境を分離するシールリングのための支持体を提供するこ
とである。
【００３５】
【課題を解決するための手段】本発明によるこれら及び
他の目的は、請求項１に開示したような、ガスタービン
の高圧及び低圧ターボエキスパンダを分離するための構
造体により達成される。
【００３６】本発明による分離用構造体の別の特徴は、
その後の請求項に特定されている。
【００３７】本発明による高圧及び低圧ターボエキスパ
ンダを分離するための構造体は、ターボ圧縮機の段から
抽気された冷却空気を受けるためのダイアフラムと、該
ダイアフラムに１端でボルト止めされた対をなす成形プ
レートと、該成形プレートの他端にボルト止めされ該プ
レートにより支持されたシールリングとを含む。
【００３８】構造体は、高圧及び低圧段の間の分離を行
い、成形プレート間の空間により形成される間隙によ
り、冷却空気がダイアフラムを通してターボエキスパン
ダの高温区域に運ばれるのを可能にする。
【００３９】本発明のさらなる特徴は、実例により与え
られかつ制限する意図ではない、添付する概略図を参照
してなされる本発明の１つの実施形態の以下の説明によ
り一層明確になるであろう。
【００４０】
【発明の実施の形態】図２に示すように、タービン１０
は、ターボ圧縮機１１と、段１２’を備える高圧ターボ
エキスパンダ１２と、１３’及び１３”と番号を付けた
２つの段を備える低圧ターボエキスパンダ１３とを含ん
でおり、「段」と言う用語はロータ及びステータの組立
体を表わす。
【００４１】ターボ圧縮機１１及び高圧ターボエキスパ
ンダ１２は、第１シャフトに取り付けられ、一方、低圧
ターボエキスパンダ１３の２つの段１３’、１３”は、
第１シャフト（シャフトは図示せず）から分離された第
２シャフトに取り付けられる。
【００４２】両方のシャフトは、タービン１０の固定部
分すなわちステータを形成するケーシング２４の内部で
軸線２３の周りを異なる速度で回転可能である。
【００４３】多段構成のタービンにおいては、ガスは、
かなりの高温かつ高圧で高圧ターボエキスパンダ内にお
いて処理されそこで第１の膨張を行うので、この構成に
より効率を最適化することが可能になる。
【００４４】続いて、低圧ターボエキスパンダにおい
て、ガスは、前段よりも低い温度と圧力で第２の膨張を
行う。
【００４５】高圧段１２’におけるガスの膨張から得ら
れるエネルギーは、ターボ圧縮機１１を駆動するのに用
いられ、一方、低圧段１３’及び１３”は、実際に有用
な仕事を供給する段である。
【００４６】高圧ターボエキスパンダ１２の段１２’
は、継手１７により固定された複数の高圧ロータブレー
ド１８を支持するディスク１６を含む。
【００４７】回転軸線２３の近傍に設置された中心ロッ
ド２２は、ディスク１６をターボ圧縮機１１のロータと
接触した状態に維持するのに用いられる。
【００４８】低圧ターボエキスパンダ１３の段１３’及
び１３”の各々は、継手２０により固定された複数の低
圧ロータブレード２１を支持するディスク１９を含む。
【００４９】高圧ターボエキスパンダ１２の段１２’及
び低圧ターボエキスパンダ１３の第１段１３’のロータ
翼配列は、固定ダクトすなわちステータ流路１４により
分離された回転ダクトを形成する。
【００５０】高圧及び低圧ターボエキスパンダ１２及び
１３は、ステータ流路１４の背後に同軸にかつ該ステ―
タ流路の下方に配置されたダイアフラム３１を含む分離
用構造体により互いに分離される。
【００５１】ダイアフラム３１は、ターボ圧縮機１１の
適当に選定された段から抽気された冷却空気を高圧及び
低圧ターボエキスパンダ１２及び１３の高温区域に向け
て図２の矢印Ｆで示す方向に送給する機能を有する。
【００５２】分離用構造体３０はまた、ダイアフラム３
１に固定されその中に冷却空気が吹き込まれる間隙５２
を形成する対をなす成形プレート５０’及び５０”と、
高圧ターボエキスパンダ１２及び低圧ターボエキスパン
ダ１３の作動環境を分離し、かつ間隙５２から冷却空気
を受けて該冷却空気をロッド２２と高圧ロータディスク
１６との間の空間から成る臨界温度の区域に向けて分配
するように設計されている、成形プレート５０’及び５
０”により支持されたシールリング６０とを含む。
【００５３】図３から図１０までを参照すると、ダイア
フラム３１は、ステータ流路１４に面するその表面上
に、冷却空気を注入するための複数の半径方向孔３２を
有する環状の本体３１’を含む。
【００５４】本体３１’を貫通するように設けられた半
径方向孔３２の各々は、ステータのノズル１５の列に前
記ダイアフラムを固定するようにされ、該ステータのノ
ズル１５の列は、固定リング３８’により所定の位置に
保持されたブッシュ３８により閉じられる。
【００５５】上述のブッシュ３８は、ノズルを貫通する
冷却ダクトを受けて、ブッシュ内の孔によりこれらのダ
クトを高圧及び低圧出口ダクト３３及び３４と連通させ
る。
【００５６】必要に応じて、１つ又はそれ以上の制御計
装端子をそれらの端部３２”を通して半径方向孔３２の
一部に挿入することも可能である。
【００５７】ダイアフラム３１の本体３１’は、分離用
構造体３０を正しく位置決めするための、ノズル１５内
に形成された対応する突出部分２５に当接するように設
計された円周ストッパ３１”を含む。
【００５８】従って、ダイアフラム３１は、高圧ロータ
ブレード１８をディスク１６に接続する継手１７に向け
られた複数の高圧出口ダクト３３と、低圧ロータブレー
ド２１をディスク１９に接続する継手２０に向けられた
複数の低圧出口ダクト３４とを含む。
【００５９】これらの高圧及び低圧出口ダクト３３及び
３４の各々は、ダイアフラム３１内の異なる半径方向孔
３２から始まり、それらの半径方向孔３２により送り出
された冷却空気の流れを選ばれた危険区域に向かう方向
に運ぶ。
【００６０】具体的には、高圧出口ダクト３３は、水平
方向の形状にされるが、低圧出口ダクト３４は、傾斜し
た形状にされる。
【００６１】図５、図７及び図９により明確に示すよう
に、高圧出口ダクト３３及び低圧出口ダクト３４はま
た、冷却空気の流れを危険区域に向け、該危険区域に達
することができるように導くために、ロータの回転軸線
２３と一致するダイアフラム３１の長手方向軸線に対し
ても斜めになっている。
【００６２】設けられる高圧出口ダクト３３の数は、低
圧出口ダクト３４の数の２倍であり、ダクトは、２つの
高圧出口ダクト３３毎に１つの低圧ダクト３４がくる規
則正しい交互パターンで配置される。
【００６３】好ましい実施形態において、円周ストッパ
３１”において測定されて４７７．８８mmの最大直径Ｄ
を有するダイアフラム３１には、４８個の半径方向孔３
２、従って３２個の高圧出口ダクト３３及び１６個の低
圧出口ダクト３４が設けられる。
【００６４】ダイアフラム３１は、冷却空気の流れを間
隙５２に向けて導くために、低圧出口ダクト３４に接続
された少なくとも１つの接続流路３５を有する。
【００６５】ダイアフラム３１の本体３１’に組み込ま
れ中心軸線２３に向かって延びる内側リング３６を半径
方向に貫通する６つの接続流路３５があるのが好まし
い。
【００６６】接続流路３５は、リング３６の円周に沿っ
て一様でない間隔で配置される。
【００６７】図１１及び図１２を更に参照すると、成形
プレート５０’及び５０”の各々は、同一の曲率の凸面
５１を有する円形リングの形態に作られる。
【００６８】前記成形プレート５０’及び５０”は、分
離用構造体３０がその間に取り付けられる、前記高圧段
１２’のロータディスク１６及び低圧段１３’のロータ
ディスク１９の輪郭を沿うように、凸面５１が高圧ター
ボエキスパンダ１２に面する状態で半径方向に配置され
る。
【００６９】具体的には、プレート５０’は高圧ターボ
エキスパンダ１２に面し、一方、成形プレート５０”は
低圧ターボエキスパンダ１３に面する。
【００７０】本発明の１つの実施形態において、凸面５
１は、２３mmの曲率半径Ｒを有し、４７７．８mmの最大
直径Ｄを有するダイアフラム３１に固定された４１７mm
の外径Ｄ’を有する成形プレート５０’及び５０”内に
形成され。
【００７１】ダイアフラム３１の内側リング３６には、
ダイアフラム３１の長手方向軸線に平行に配置された複
数の固定孔３７が設けられ、それを通して成形プレート
５０’及び５０”がダイアフラム３１にボルト止めされ
る。
【００７２】この目的のために、成形プレート５０’及
び５０”は、前記孔３７に一致するようにそれらの外周
の近傍に形成された孔３７’を備える。
【００７３】同様に、シールリングを成形プレート５
０’及び５０”の内周の近傍に固定することができるよ
うに、シールリング６０は、シールリング６０の上面か
ら半径方向外向きに延びる円周端縁６１を有しており、
この円周端縁は、その軸線がシールリング６０の長手方
向軸線に平行である複数の、好ましくは数が６個の固定
孔６２が穿孔される。
【００７４】成形プレート５０’及び５０”には、プレ
ートの内周の近傍に配置されシールリング６０に設けら
れた固定孔６２と一致する、適当に間隔を置いて配置さ
れた孔６２’が設けられる。
【００７５】また、円周端縁６１には、間隙５２から空
気を受け、該空気を環状のロッド２２の近傍に送給する
ように設計された、複数の、好ましくは数が１２個の通
風ダクト６３が半径方向に穿孔される。
【００７６】円周端縁６１はまた、その中に設けられた
孔６３’を有しており、これらの孔は空気の通過に利用
されるダクトの数を必要な場合に増やすように設計され
ている。
【００７７】これらのねじが切られた半径方向孔６３’
は、通常はねじ付きプラグ（図示せず）により閉じられ
ている。
【００７８】従って、圧力及び温度状態に基づいて適当
に選定されたターボ圧縮機の１つの段から抽気された空
気は、危険温度にある高圧及び低圧ターボエキスパンダ
の区域に到達する。
【００７９】本発明の好ましい実施形態において、ター
ボ圧縮機の抽気段は、１１段構成のターボ圧縮機の第７
段である。
【００８０】成形プレート５０’及び５０”に対して選
ばれた輪郭は、振動現象を制限してシールリングを正確
に位置決めすることを保証するように、分離用構造体３
０の剛性の特性が増大されるのを可能にする。
【００８１】成形プレート５０’及び５０”の構成は、
２つのロータ（異なる速度で回転しかつ異なる圧力及び
温度状態で作動する）が互いに近接して取り付けられる
ことを可能にし、従って遷移要素７を不要にすることが
可能になり、同時に圧力損失を最小にするのを助ける。
【００８２】上述の説明は、本発明による、ガスタービ
ンの高圧及び低圧ターボエキスパンダを分離するための
構造体の特徴を明確に表わし、またその利点も明らかに
している。
【００８３】最後に、本発明による分離用構造体は、数
多くの他の方法で変更することができることは明らかで
ある。
【００８４】特許請求の範囲に表わされる参照符号は、
本発明の技術的範囲を狭めるためではなくそれらを容易
に理解するためのものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】 従来タイプのガスタービンの部分概略図。
【図２】 本発明による分離用構造体を含むガスタービ
ンの部分概略図。
【図３】 本発明による分離用構造体の断面図。
【図４】 分離用構造体の要素の側面図。
【図５】 図４の詳細図。
【図６】 図５の線ＶＩ―ＶＩで切断した部分断面図。
【図７】 図４の異なる詳細図。
【図８】 図７の線ＶＩＩＩ―ＶＩＩＩで切断した部分
断面図。
【図９】 図４の別の詳細図。
【図１０】 図９の線Ｘ−Ｘで切断した部分断面図。
【図１１】 本発明による分離用構造体の要素の正面
図。
【図１２】 図１１の線ＸＩＩ―ＸＩＩで切断した断面
図。
【図１３】 本発明による分離用構造体の別の要素の正
面図。
【図１４】 図１３の線ＸＩＶ―ＸＩＶで切断した断面
図。
【符号の説明】
１０ タービン １１ ターボ圧縮機 １２ 高圧ターボエキスパンダ １２’ 高圧ターボエキスパンダの段 １３ 低圧ターボエキスパンダ １３’ 低圧ターボエキスパンダの第１段 １４ ステータ流路 １５ ノズル １６ 高圧ロータディスク １８ 高圧ロータブレード １９ 低圧ロータディスク ２１ 低圧ロータブレード ２２ 中心ロッド ２４ ケーシング ３０ 分離用構造体 ３１ ダイアフラム ５０’、５０” 成形プレート ５２ 間隙 ６０ シールリング
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ０１Ｄ 11/04 Ｆ０１Ｄ 11/04 Ｆ０２Ｃ 7/18 Ｆ０２Ｃ 7/18 Ａ Ｆ１６Ｊ 3/02 Ｆ１６Ｊ 3/02 Ｂ Ｃ Ｆターム(参考） 3G002 HA07 HA10 HA11 HA18 3J045 AA09 AA10 AA14 AA20 CA03 CA10 CA17 EA10

Claims (16)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ガスタービンの高圧及び低圧ターボエキ
    スパンダを分離するための構造体であって、 高圧ターボエキスパンダ（１２）の段（１２’）と低圧
    ターボエキスパンダ（１３）の第１段（１３’）との間
    のステ―タ流路（１４）の背後に同軸に配置され、冷却
    空気の流れを前記高圧及び低圧ターボエキスパンダ（１
    ２、１３）の高温区域に向かって送給する機能を有する
    ダイアフラム（３１）と、 該ダイアフラム（３１）に固定され、前記冷却空気が吹
    き込まれる間隙（５２）を形成する対をなす成形プレー
    ト（５０’、５０”）と、 前記高圧ターボエキスパンダ（１２）を前記低圧ターボ
    エキスパンダ（１３）から分離しかつ前記間隙（５２）
    から得られる前記冷却空気を受けて分配するように設計
    されている、前記成形プレート（５０’、５０”）によ
    り支持されたシールリング（６０）と、を含むことを特
    徴とする構造体。
  2. 【請求項２】 前記ダイアフラム（３１）は、前記冷却
    空気を注入するための複数の半径方向貫通孔（３２）を
    有する環状の本体（３１’）を含むことを特徴とする、
    請求項１に記載の分離用構造体。
  3. 【請求項３】 前記半径方向孔（３２）の各々は、前記
    ダイアフラムをブッシュ（３８）によりステータノズル
    （１５）列に固定するために用いられ、前記ブッシュの
    各々は、固定リング（３８’）により所定の位置に保持
    されることを特徴とする、請求項２に記載の分離用構造
    体。
  4. 【請求項４】 前記ダイアフラム（３１）は、前記高圧
    ターボエキスパンダ（１２）の段（１２’）の高圧ロー
    タブレード（１８）をディスク（１６）に接続する継手
    （１７）に向けられた複数の高圧出口ダクト（３３）を
    更に含むことを特徴とする、請求項３に記載の分離用構
    造体。
  5. 【請求項５】 前記ダイアフラム（３１）は、前記低圧
    ターボエキスパンダ（１３）の第１段（１３’）の低圧
    ロータブレード（２１）をディスク（１９）に接続する
    継手（２０）に向けられた複数の低圧出口ダクト（３
    ４）を更に含むことを特徴とする、請求項４に記載の分
    離用構造体。
  6. 【請求項６】 前記高圧及び低圧出口ダクト（３３、３
    ４）の各々は、前記ダイアフラム（３１）内の異なる半
    径方向孔（３２）から始まることを特徴とする、請求項
    ５に記載の分離用構造体。
  7. 【請求項７】 前記高圧出口ダクト（３３）の数は、前
    記低圧ダクトの数の２倍であり、該ダクトは、２つの高
    圧出口ダクト（３３）毎に１つの低圧出口ダクト（３
    ３）がくるという規則正しい交互パターンで配置される
    ことを特徴とする、請求項６に記載の分離用構造体。
  8. 【請求項８】 前記ダイアフラム（３１）は、４７７．
    ８mmの最大外径（Ｄ）を有しており、４８個の半径方向
    孔（３２）を有することを特徴とする、請求項７に記載
    の分離用構造体。
  9. 【請求項９】 前記ダイアフラム（３１）はまた、前記
    冷却空気を分配するための前記間隙（５２）を備える少
    なくとも１つの接続流路（３５）を有することを特徴と
    する、請求項７に記載の分離用構造体。
  10. 【請求項１０】 ６つの接続流路（３５）が形成され、
    該６つの接続流路は、同じ数の低圧出口ダクト（３４）
    から始まることを特徴とする、請求項９に記載の分離用
    構造体。
  11. 【請求項１１】 前記成形プレート（５０’、５０”）
    は、該成形プレート（５０’、５０”）がその間に取り
    付けられる、それぞれ前記高圧及び低圧段（１２’、１
    ３’）のロータディスク（１６、１９）の輪郭を沿うよ
    うに、前記高圧ターボエキスパンダ（１２）に面する円
    周方向の凸面（５１）を有する円形リングの形状に作ら
    れていることを特徴とする、請求項５に記載の分離用構
    造体。
  12. 【請求項１２】 前記凸面（５１）は、２３mmの曲率半
    径を有し、４７７．８mmの最大直径（Ｄ）を有するダイ
    アフラム（３１）に固定された、４１７mmの外径
    （Ｄ’）を有する成形プレート（５０’、５０”）内に
    形成されていることを特徴とする、請求項１１に記載の
    分離用構造体。
  13. 【請求項１３】 前記ダイアフラム（３１）は、その下
    方部分に該ダイアフラム（３１）の長手方向軸線に向か
    って半径方向に延びる内側リング（３６）を組み込ま
    れ、該内側リング（３６）には、複数のプレート固定孔
    （３７）が設けられ、該プレート固定孔を通して前記成
    形プレート（５０’、５０”）がその外周の近傍で前記
    ダイアフラム（３１）にボルト止めされることを特徴と
    する、請求項２に記載の分離用構造体。
  14. 【請求項１４】 前記シールリング（６０）は、その上
    面から半径方向外向きに延びる円周端縁（６１）を有し
    ており、該端縁には、前記ダイアフラム（３１）の長手
    方向軸線に平行に配置された、前記成形プレート（５
    ０’、５０”）に固定するための複数の長手方向孔（６
    ２）が設けられていることを特徴とする、請求項１に記
    載の分離用構造体。
  15. 【請求項１５】 前記シールリング（６０）の前記円周
    端縁（６１）には、前記間隙（５２）から前記空気を受
    けて該空気を前記高圧ターボエキスパンダ（１２）の段
    （１２’）のディスク（１６）と前記ターボ圧縮機（１
    １）のロータとの間の接触を維持する中心ロッド（２
    ２）の近傍に送給するように設計された、複数の通風ダ
    クト（６３）が半径方向に穿孔されていることを特徴と
    する、請求項１４に記載の分離用構造体。
  16. 【請求項１６】 １２個の通風ダクト（６３）が、前記
    シールリング（６０）を貫通して設けられていることを
    特徴とする、請求項１５に記載の分離用構造体。
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