本發(fā)明涉及例如對(duì)從燃?xì)廨啓C(jī)排出的廢氣進(jìn)行處理的排氣裝置以及該燃?xì)廨啓C(jī)。

背景技術(shù)：

例如，通常的燃?xì)廨啓C(jī)由壓縮機(jī)、燃燒器以及渦輪構(gòu)成。壓縮機(jī)通過(guò)對(duì)從空氣取入口獲取到的空氣進(jìn)行壓縮而形成高溫高壓的壓縮空氣。燃燒器通過(guò)向該壓縮空氣供給燃料并使其燃燒而獲得高溫高壓的燃燒氣體。渦輪被該燃燒氣體驅(qū)動(dòng)，從而驅(qū)動(dòng)在同軸上連結(jié)的發(fā)電機(jī)。

在該燃?xì)廨啓C(jī)中，在渦輪的下游側(cè)設(shè)置有排氣裝置。渦輪構(gòu)成為，在渦輪機(jī)室內(nèi)沿燃燒氣體的流動(dòng)方向交替地配設(shè)有多個(gè)靜葉和多個(gè)動(dòng)葉。在該渦輪機(jī)室的下游側(cè)經(jīng)由排氣機(jī)室而配沒有排氣室。該排氣室具有支承于排氣機(jī)室的排氣擴(kuò)散器。排氣擴(kuò)散器構(gòu)成為，呈圓筒形狀的外側(cè)擴(kuò)散器與內(nèi)側(cè)擴(kuò)散器通過(guò)支柱罩而連結(jié)。支柱的一端部與支承轉(zhuǎn)子的軸承連結(jié)，另一端部與排氣機(jī)室連結(jié)。而且，通過(guò)將來(lái)自外部的冷卻空氣導(dǎo)入到支柱與支柱罩之間而將排氣擴(kuò)散器冷卻。

在專利文獻(xiàn)1中公開了一種透口板，該透口板設(shè)置在用于供給從冷卻部的引導(dǎo)管送出的冷卻流體的排氣擴(kuò)散器冷卻裝置的入口，且將排氣擴(kuò)散器冷卻裝置的冷卻流體的通路區(qū)分為冷卻排氣擴(kuò)散器的非加熱部和冷卻臺(tái)階部外殼的加熱部。該透口板以遮擋輻射熱量為目的進(jìn)行設(shè)置，以解決冷卻流體受到來(lái)自排氣擴(kuò)散器側(cè)的熱輻射而過(guò)熱、從而使臺(tái)階部外殼的冷卻變得不充分的情況，供給到排氣擴(kuò)散器的冷卻流體的一部分透過(guò)透口板而向冷卻排氣擴(kuò)散器的非加熱部供給，在將排氣擴(kuò)散器冷卻之后向外部排出。

在專利文獻(xiàn)2中公開了如下的第二冷卻系統(tǒng)：在內(nèi)周側(cè)外殼的外周側(cè)設(shè)置隔壁，并在內(nèi)周側(cè)外殼與隔壁之間形成空氣腔室。

在先技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：日本特開平06-173712號(hào)公報(bào)

專利文獻(xiàn)2：日本特開2005-083199號(hào)公報(bào)

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

發(fā)明要解決的課題

在如上述那樣的現(xiàn)有的排氣擴(kuò)散器中，通過(guò)將來(lái)自外部的冷卻空氣導(dǎo)入到支柱與支柱罩之間來(lái)冷卻排氣擴(kuò)散器。然而，近年來(lái)謀求燃?xì)廨啓C(jī)的高輸出化，由此廢氣溫度上升，因此，需要排氣擴(kuò)散器的進(jìn)一步冷卻。在該情況下，考慮增加來(lái)自外部的向支柱與支柱罩之間導(dǎo)入的冷卻空氣量。但是，由于冷卻排氣擴(kuò)散器后的空氣向廢氣流路排出，因此，存在廢氣溫下降而導(dǎo)致渦輪效率下降這樣的問題。

專利文獻(xiàn)1所公開的透口板具有使冷卻流體通過(guò)的構(gòu)造，在透口板與外側(cè)擴(kuò)散器之間形成的通路冷卻效率差且不能說(shuō)是冷卻性能好。另外，專利文獻(xiàn)2所公開的空氣腔室未設(shè)置于外側(cè)擴(kuò)散器。當(dāng)向該專利文獻(xiàn)2所公開的外側(cè)擴(kuò)散器安裝專利文獻(xiàn)1所公開的空氣腔室時(shí)，在外側(cè)擴(kuò)散器上施加了載荷，難以實(shí)現(xiàn)載荷的支承方法。

本發(fā)明用于解決上述課題，其目的在于，提供一種能夠高效地冷卻排氣擴(kuò)散器的排氣裝置以及燃?xì)廨啓C(jī)。

解決方案

用于實(shí)現(xiàn)上述目的本發(fā)明的一方式的排氣裝置的特征在于，具有：機(jī)室，其形成為環(huán)狀；外側(cè)擴(kuò)散器，其形成為環(huán)狀且支承于所述機(jī)室的徑向內(nèi)側(cè)；內(nèi)側(cè)擴(kuò)散器，其形成為環(huán)狀且配置于所述外側(cè)擴(kuò)散器的徑向內(nèi)側(cè)，從而在所述內(nèi)側(cè)擴(kuò)散器與所述外側(cè)擴(kuò)散器之間形成廢氣流路；支柱罩體，其形成為筒形狀，且長(zhǎng)邊方向的一端部與所述外側(cè)擴(kuò)散器連結(jié)，另一端部與所述內(nèi)側(cè)擴(kuò)散器連結(jié)；冷卻空氣導(dǎo)入部，其設(shè)置在所述機(jī)室中的比所述支柱罩體靠所述廢氣流路的上游側(cè)或下游側(cè)的位置；分隔構(gòu)件，其以覆蓋所述外側(cè)擴(kuò)散器的徑向外側(cè)的方式形成為環(huán)狀，并支承于所述機(jī)室；以及冷卻空氣流路，其設(shè)置在所述外側(cè)擴(kuò)散器與所述分隔構(gòu)件之間，且形成為將從所述冷卻空氣導(dǎo)入部導(dǎo)入的冷卻空氣向所述支柱罩體內(nèi)側(cè)的支柱罩體流路引導(dǎo)。

由此，通過(guò)在外側(cè)擴(kuò)散器的外側(cè)設(shè)置新的分隔構(gòu)件而能夠形成流路面積比以往構(gòu)造窄的冷卻空氣流路，因此，能夠提高外側(cè)擴(kuò)散器的冷卻性能。另外，由于從機(jī)室側(cè)支承分隔構(gòu)件，所以安裝構(gòu)造變得簡(jiǎn)單，能夠提高維護(hù)性。

在本發(fā)明的一方式的排氣裝置中，其特征在于，所述分隔構(gòu)件將軸向的一端部設(shè)為前端未固定的自由端，另一端部具備固定于所述機(jī)室的固定端，且所述分隔構(gòu)件在軸向上呈環(huán)狀配置，所述冷卻空氣流路配置為形成從所述自由端朝向所述固定端的流路。

由此，從冷卻空氣導(dǎo)入部供給的冷卻空氣的全部流量在以分隔構(gòu)件的自由端折回并朝向固定端的冷卻空氣流路內(nèi)流動(dòng)，因此，促進(jìn)了外側(cè)擴(kuò)散器的冷卻，冷卻空氣向支柱罩體流路的流入變得順暢。

在本發(fā)明的一方式的排氣裝置中，其特征在于，所述外側(cè)擴(kuò)散器在軸向的一端部經(jīng)由沿周向呈環(huán)狀配置的支承構(gòu)件而支承于所述機(jī)室，所述分隔構(gòu)件相對(duì)于所述支承構(gòu)件而配置在徑向內(nèi)側(cè)。

由此，能夠在支承外側(cè)擴(kuò)散器的支承構(gòu)件的徑向內(nèi)側(cè)配置分隔構(gòu)件，因此，能夠使分隔構(gòu)件在不發(fā)生干涉的范圍內(nèi)接近于外側(cè)擴(kuò)散器，能夠?qū)⒗鋮s空氣流路的流路剖面面積形成得較窄，外側(cè)擴(kuò)散器的冷卻得到強(qiáng)化。

在本發(fā)明的一方式的排氣裝置中，其特征在于，所述支承構(gòu)件由沿周向隔開間隙而分割為多個(gè)的分割片形成，所述分割片被安裝為，從軸向觀察時(shí)，在沿周向配置的所述支柱罩體之間配置有至少一處以上的所述間隙。

由此，從冷卻空氣導(dǎo)入部供給的冷卻空氣穿過(guò)支承構(gòu)件的間隙，從而促進(jìn)了冷卻空氣沿周向的分散。

在本發(fā)明的一方式的排氣裝置中，其特征在于，所述分割片在周向上相鄰配置，所述分割片的軸向的一端固定于所述機(jī)室且另一端固定于所述外側(cè)擴(kuò)散器的徑向外側(cè)的壁面，所述分割片配置為，相鄰的所述分割片之間的間隙在軸向上形成恒定寬度。

由此，在周向的分割片之間形成均勻的間隙，因此，在冷卻空氣流路中流動(dòng)的冷卻空氣的流量在周向上實(shí)現(xiàn)均勻化。

在本發(fā)明的一方式的排氣裝置中，其特征在于，所述分隔構(gòu)件在周向上分割為多個(gè)，在被分割的分隔構(gòu)件片的周向兩端具備密封部。

由此，分隔構(gòu)件片的兩端被密封構(gòu)件密封，因此，進(jìn)入冷卻空氣流路的冷卻空氣從自由端側(cè)向冷卻空氣流路流入而不會(huì)抄近路，所以，周向的冷卻空氣的流動(dòng)實(shí)現(xiàn)均勻化。另外，能夠局部地進(jìn)行分隔構(gòu)件片的拆卸，維護(hù)性提高。

在本發(fā)明的一方式的排氣裝置中，其特征在于，所述冷卻空氣流路設(shè)置于所述支柱罩體與所述外側(cè)擴(kuò)散器之間的連結(jié)部的外側(cè)。

由此，雖然在支柱罩體與外側(cè)擴(kuò)散器之間的連結(jié)部集中有廢氣的熱應(yīng)力，但是在冷卻空氣穿過(guò)冷卻空氣流路時(shí)將該連結(jié)部冷卻，因此，能夠減少作用于支柱罩體與外側(cè)擴(kuò)散器之間的連結(jié)部的熱應(yīng)力。

在本發(fā)明的一方式的排氣裝置中，其特征在于，所述冷卻空氣導(dǎo)入部與所述分隔構(gòu)件的徑向外側(cè)對(duì)置而設(shè)置。

由此，從冷卻空氣導(dǎo)入部導(dǎo)入到機(jī)室的內(nèi)部的冷卻空氣在穿過(guò)支承構(gòu)件以及分隔構(gòu)件的過(guò)程中沿周向?qū)崿F(xiàn)均勻化，并穿過(guò)冷卻空氣流路向支柱罩體的內(nèi)部引導(dǎo)，從而能夠利用冷卻空氣沿周向均勻地冷卻外側(cè)擴(kuò)散器。

在本發(fā)明的一方式的排氣裝置中，其特征在于，在所述機(jī)室與所述分隔構(gòu)件之間設(shè)置有呈環(huán)狀的空間部，所述冷卻空氣導(dǎo)入部與所述空間部連通，冷卻空氣流路的一端部與所述空間部連通，另一端部與所述支柱罩體的內(nèi)部連通。

由此，從冷卻空氣導(dǎo)入部導(dǎo)入到機(jī)室的內(nèi)部的冷卻空氣經(jīng)由具有恒定容積的空間部而進(jìn)入到冷卻空氣流路，空間部起到緩沖罐的作用，冷卻空氣在空間部沿周向?qū)崿F(xiàn)均勻化之后向冷卻空氣流路流入，從而能夠利用冷卻空氣沿周向均勻地冷卻外側(cè)擴(kuò)散器。

在本發(fā)明的一方式的排氣裝置中，其特征在于，所述冷卻空氣導(dǎo)入部沿周向以規(guī)定間隔設(shè)置有多個(gè)。

由此，能夠向機(jī)室的內(nèi)部沿周向均勻地導(dǎo)入冷卻空氣。

另外，本發(fā)明的一方式的燃?xì)廨啓C(jī)的特征在于，具有：壓縮機(jī)，其對(duì)空氣進(jìn)行壓縮；燃燒器，其將燃料與所述壓縮機(jī)壓縮后的壓縮空氣混合而進(jìn)行燃燒；渦輪，其利用所述燃燒器生成的燃燒氣體來(lái)獲得旋轉(zhuǎn)動(dòng)力；以及所述排氣裝置，其對(duì)從所述渦輪排出的排氣進(jìn)行處理。

由此，能夠以較少的流量來(lái)高效地冷卻外側(cè)擴(kuò)散器，能夠抑制冷卻空氣量的增加，因此，能夠抑制在廢氣流路中排出的冷卻空氣量增加，能夠防止廢氣溫度的下降而維持渦輪效率。

發(fā)明效果

根據(jù)本發(fā)明的至少一方式的排氣裝置以及燃?xì)廨啓C(jī)，在由機(jī)室支承的分隔構(gòu)件與外側(cè)擴(kuò)散器的徑向的外表面之間設(shè)置有具有小流路面積且將冷卻空氣導(dǎo)入到支柱罩體的內(nèi)部的冷卻空氣流路，因此，冷卻空氣流路內(nèi)的冷卻空氣的流速增加，外側(cè)擴(kuò)散器的冷卻性能提高。另外，能夠以較少的流量高效地冷卻外側(cè)擴(kuò)散器，能夠提高發(fā)電效率。此外，由于分隔構(gòu)件是由機(jī)室支承的構(gòu)造，因此，能夠簡(jiǎn)化構(gòu)造且提高維護(hù)性。

附圖說(shuō)明

圖1是表示第一實(shí)施方式的排氣裝置的剖視圖。

圖2是表示排氣裝置的圖1的ii-ii剖視圖。

圖3是表示排氣裝置中的第二冷卻路徑的剖視圖。

圖4是表示燃?xì)廨啓C(jī)的整體結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)圖。

圖5是表示第二實(shí)施方式的排氣裝置的剖視圖。

圖6是表示第三實(shí)施方式的排氣裝置的主要部位的剖視圖。

圖7是表示第四實(shí)施方式的排氣裝置的主要部位的剖視圖。

具體實(shí)施方式

以下參照附圖，詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的排氣裝置以及燃?xì)廨啓C(jī)的優(yōu)選實(shí)施方式。需要說(shuō)明的是，并不通過(guò)該實(shí)施方式來(lái)限定本發(fā)明，另外，在具有多個(gè)實(shí)施方式的情況下，也包括組合各實(shí)施方式而構(gòu)成的情況。

[第一實(shí)施方式]

圖4是表示第一實(shí)施方式的燃?xì)廨啓C(jī)的整體結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)圖。

在第一實(shí)施方式中，如圖4所示，燃?xì)廨啓C(jī)10由壓縮機(jī)11、燃燒器12以及渦輪13構(gòu)成。該燃?xì)廨啓C(jī)10在轉(zhuǎn)子(旋轉(zhuǎn)軸)32的外側(cè)沿著軸心c的方向(以下稱為軸向)配置有壓縮機(jī)11和渦輪13，并且，在壓縮機(jī)11與渦輪13之間配置有多個(gè)燃燒器12。而且，燃?xì)廨啓C(jī)10在同軸上連結(jié)有未圖示的發(fā)電機(jī)(電動(dòng)機(jī))而能夠發(fā)電。

壓縮機(jī)11具有獲取空氣的空氣取入口20，在壓縮機(jī)機(jī)室21內(nèi)配設(shè)有入口引導(dǎo)葉片(igv：inletguidevane)22，并且，多個(gè)靜葉23與多個(gè)動(dòng)葉24沿空氣的流動(dòng)方向(軸心c方向)交替地配設(shè)。該壓縮機(jī)11通過(guò)對(duì)從空氣取入口20獲取到的空氣進(jìn)行壓縮而生成高溫高壓的壓縮空氣，并將該壓縮空氣供給至燃燒器12。壓縮機(jī)11能夠借助在同軸上連結(jié)的電動(dòng)機(jī)而起動(dòng)。

燃燒器12被供給燃料和由壓縮機(jī)11壓縮且積存于渦輪機(jī)室26的高溫高壓的壓縮空氣并使它們?nèi)紵?，由此生成燃燒氣體。渦輪13在渦輪機(jī)室26內(nèi)沿燃燒氣體的流動(dòng)方向(軸向)交替地配設(shè)有多個(gè)靜葉27和多個(gè)動(dòng)葉28。而且，在該渦輪機(jī)室26的下游側(cè)經(jīng)由排氣機(jī)室29而配設(shè)有排氣室30。該排氣室30具有與渦輪13連結(jié)的排氣擴(kuò)散器31。渦輪13由來(lái)自燃燒器12的燃燒氣體進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，從而能夠驅(qū)動(dòng)在同軸上連結(jié)的發(fā)電機(jī)。

壓縮機(jī)11、燃燒器12以及渦輪13在內(nèi)部配置有以貫穿排氣室30的中心部的方式沿著軸向的轉(zhuǎn)子32。轉(zhuǎn)子32的壓縮機(jī)11側(cè)的端部被軸承部33支承為旋轉(zhuǎn)自如，并且，排氣室30側(cè)的端部被軸承部34支承為旋轉(zhuǎn)自如。而且，轉(zhuǎn)子32在壓縮機(jī)11中重疊地固定了多個(gè)裝配有各動(dòng)葉24的盤構(gòu)件。另外，轉(zhuǎn)子32在渦輪13中重疊地固定了多個(gè)裝配有各動(dòng)葉28的盤構(gòu)件。而且，轉(zhuǎn)子32在空氣取入口20側(cè)的端部與發(fā)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)軸連結(jié)。

而且，在該燃?xì)廨啓C(jī)10中，壓縮機(jī)11的壓縮機(jī)機(jī)室21被腿部35支承，渦輪13的渦輪機(jī)室26被腿部36支承，排氣室30被腿部37支承。

因此，在壓縮機(jī)11中，從空氣取入口20獲取到的空氣通過(guò)入口引導(dǎo)葉片22、多個(gè)靜葉23以及動(dòng)葉24而被壓縮，由此成為高溫高壓的壓縮空氣。在燃燒器12中，向該壓縮空氣供給規(guī)定的燃料并使其燃燒。在渦輪13中，由燃燒器12生成的高溫高壓的燃燒氣體通過(guò)渦輪13中的多個(gè)靜葉27和動(dòng)葉28而驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子32進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，從而驅(qū)動(dòng)與該轉(zhuǎn)子32連結(jié)的發(fā)電機(jī)。而且，驅(qū)動(dòng)渦輪13后的燃燒氣體作為廢氣釋放到大氣中。

在這樣構(gòu)成的燃?xì)廨啓C(jī)10中設(shè)置有對(duì)從渦輪13排出的廢氣進(jìn)行處理的排氣裝置。圖1是表示第一實(shí)施方式的排氣裝置的剖視圖，圖2是表示排氣裝置的圖1的ii-ii剖視圖，圖3是表示排氣裝置中的第二冷卻路徑的剖視圖。需要說(shuō)明的是，在以下的說(shuō)明中，轉(zhuǎn)子32的軸心方向是軸向，且成為燃燒氣體(廢氣)g的流動(dòng)方向。另外，將燃燒氣體(廢氣)g的流動(dòng)方向的上游側(cè)稱為前側(cè)(前方)，將燃燒氣體(廢氣)g的流動(dòng)方向的下游側(cè)稱為后側(cè)(后方)。

如圖1以及圖2所示，渦輪機(jī)室26呈圓筒形狀(環(huán)狀)，且多個(gè)靜葉27和動(dòng)葉28沿著軸向交替地配設(shè)，在燃燒氣體g的流動(dòng)方向的下游側(cè)配置有排氣機(jī)室29，且利用緊固螺栓41而連結(jié)。排氣機(jī)室29呈圓筒形狀，在燃燒氣體g的流動(dòng)方向的下游側(cè)配置有排氣室30。該排氣室30呈圓筒形狀(環(huán)狀)。而且，排氣機(jī)室29與排氣室30通過(guò)能夠吸收熱延伸的排氣室支承件42而連結(jié)。

排氣機(jī)室29在其內(nèi)側(cè)配置有呈圓筒形狀的排氣擴(kuò)散器31。該排氣擴(kuò)散器31通過(guò)支柱罩體(支柱罩)45連結(jié)呈圓筒形狀(環(huán)狀)的外側(cè)擴(kuò)散器43和內(nèi)側(cè)擴(kuò)散器44而構(gòu)成。該支柱罩體45呈圓筒形狀或者橢圓筒形狀等的中空構(gòu)造，沿著周向而相對(duì)于徑向傾斜規(guī)定角度，且在排氣擴(kuò)散器31的周向上隔開均等的間隔而設(shè)置有多個(gè)(在本實(shí)施方式中為6個(gè))。排氣擴(kuò)散器31通過(guò)在外側(cè)擴(kuò)散器43的徑向內(nèi)側(cè)配置內(nèi)側(cè)擴(kuò)散器44，從而在內(nèi)外的擴(kuò)散器43、44之間形成供廢氣(燃燒氣體)g流動(dòng)的廢氣流路f。

需要說(shuō)明的是，轉(zhuǎn)子32被軸承部34支承為旋轉(zhuǎn)自如，軸承部34由排氣機(jī)室29經(jīng)由支柱47而被支承。在支柱罩體45的內(nèi)部配設(shè)有支柱47。在支柱罩體45與支柱47之間，形成有供冷卻空氣a流動(dòng)的支柱罩體流路65，該支柱罩體流路65用于冷卻支柱47。

如圖2所示，排氣擴(kuò)散器31的外側(cè)擴(kuò)散器43的軸向的前方側(cè)的前端部43c向渦輪機(jī)室26側(cè)延伸出，且與葉環(huán)48抵接。在排氣機(jī)室29與比排氣機(jī)室29靠徑向內(nèi)側(cè)配置的外側(cè)擴(kuò)散器43之間，設(shè)置有在徑向上呈環(huán)狀的氣體密封件49。另外，外側(cè)擴(kuò)散器43與支柱罩體45以及內(nèi)側(cè)擴(kuò)散器44結(jié)合而形成為一體，在比支柱47靠軸向的后方側(cè)的后端部43d，由排氣機(jī)室29借助擴(kuò)散器支承件(支承構(gòu)件)50而被支承。因此，在靠近作為載荷的支承點(diǎn)的后端部43d的支柱罩體45的軸向下游側(cè)的連結(jié)部45b附近，施加有較大的彎曲載荷，產(chǎn)生更高的熱應(yīng)力，該連結(jié)部45b為外側(cè)擴(kuò)散器43與支柱罩體45之間的連結(jié)部45b。

擴(kuò)散器支承件50呈長(zhǎng)條形狀，且沿著軸向延伸設(shè)置，并且在周向上隔開規(guī)定的間隔而配設(shè)為環(huán)狀。如圖3所示，擴(kuò)散器支承件50通過(guò)在周向上分割為多個(gè)支承件分割片50a而設(shè)置。各支承件分割片50a的一端部與排氣機(jī)室29緊固，另一端部與外側(cè)擴(kuò)散器43緊固。支承件分割片50a以與在周向上相鄰配置的支承件分割片50a之間形成寬度在軸向上恒定的間隙s2的方式固定于排氣機(jī)室29。排氣機(jī)室29設(shè)置為從外側(cè)覆蓋擴(kuò)散器支承件50，在排氣機(jī)室29的后端部與外側(cè)擴(kuò)散器43的后端部之間設(shè)置有氣體密封件51。氣體密封件49、51將由排氣機(jī)室29和外側(cè)擴(kuò)散器43包圍的環(huán)狀空間與在軸向上游側(cè)或下游側(cè)相鄰的葉環(huán)48以及排氣室30之間密封，以遮擋軸向的燃燒氣體或者冷卻空氣的流動(dòng)。

在排氣機(jī)室29的與軸向的支柱47對(duì)應(yīng)的位置處，沿周向隔開規(guī)定間隔地設(shè)置有多個(gè)第一冷卻空氣導(dǎo)入口61。該多個(gè)第一冷卻空氣導(dǎo)入口61能夠?qū)⑼獠康睦鋮s空氣a導(dǎo)入到支柱罩體45與支柱47之間的支柱罩體流路65。另外，在排氣機(jī)室29的比支柱47(支柱罩體45)靠廢氣流路f的下游側(cè)的位置處，沿周向隔開規(guī)定間隔地設(shè)置有第二冷卻空氣導(dǎo)入口(冷卻空氣導(dǎo)入部)62。該多個(gè)第二冷卻空氣導(dǎo)入口62是以外側(cè)擴(kuò)散器43的冷卻為目的而導(dǎo)入外部的冷卻空氣a的開口。冷卻空氣a在后述的冷卻空氣流路63中將外側(cè)擴(kuò)散器43冷卻之后向支柱罩體流路65供給，與從第一冷卻空氣導(dǎo)入口61供給的冷卻空氣a的流動(dòng)合流而將支柱47冷卻之后，向燃燒氣體流路f排出。

另外，在外側(cè)擴(kuò)散器43的徑向外側(cè)設(shè)置有呈環(huán)狀且具有比第二冷卻空氣導(dǎo)入口62小的流路面積的冷卻空氣流路63，該冷卻空氣流路63將從該第二冷卻空氣導(dǎo)入口62導(dǎo)入的冷卻空氣a導(dǎo)入到支柱罩體45與支柱47之間的支柱罩體流路65。

冷卻空氣流路63配置為將形成為環(huán)狀的分隔構(gòu)件64的軸向的后方側(cè)的一端部設(shè)為前端未固定的自由端，將軸向的前方側(cè)設(shè)為固定端，使分隔構(gòu)件64固定于朝向排氣機(jī)室29的軸向的后方側(cè)的面，并在外側(cè)擴(kuò)散器43的徑向外側(cè)覆蓋外側(cè)擴(kuò)散器43，由此形成冷卻空氣流路63。即，分隔構(gòu)件64呈直徑比外側(cè)擴(kuò)散器43大的圓筒形狀，軸向上的前方側(cè)的端部(一端部)通過(guò)焊接而固定于排氣機(jī)室29，在軸向上的后方側(cè)的端部(另一端部)的自由端與外側(cè)擴(kuò)散器43側(cè)的后端部43d之間設(shè)置有間隙s1。因此，冷卻空氣流路63形成于分隔構(gòu)件64與外側(cè)擴(kuò)散器43的徑向外側(cè)面之間、以及從外側(cè)擴(kuò)散器43朝軸向的前方側(cè)延伸的支柱罩體45與外側(cè)擴(kuò)散器43之間的連結(jié)部45b的外側(cè)。

如圖2所示，分隔構(gòu)件64被水平凸緣部64a分割為兩個(gè)分隔構(gòu)件片這兩部分(上半分隔構(gòu)件片64b、下半分隔構(gòu)件片64c)，且繞轉(zhuǎn)子32配置為環(huán)狀。在水平凸緣部64a借助緊固螺栓64d(未圖示)而緊固上半分隔構(gòu)件片64b和下半分隔構(gòu)件片64c。在水平凸緣部64a配置有密封構(gòu)件64e(未圖示)，從而防止在分隔構(gòu)件64的外表面沿軸向流動(dòng)的冷卻空氣a從水平凸緣部64a泄漏而抄近路到冷卻空氣流路63。需要說(shuō)明的是，分隔構(gòu)件64不局限于分割為兩部分，也可以為分割為三部分以上。

需要說(shuō)明的是，在燃?xì)廨啓C(jī)的起動(dòng)時(shí)，排氣機(jī)室29與外側(cè)擴(kuò)散器43之間的溫差擴(kuò)大，有可能使固定于排氣機(jī)室29的分隔構(gòu)件64與外側(cè)擴(kuò)散器43在徑向上接近而發(fā)生干涉。因此，以即便在最接近的情況下也能夠維持最小間隙的方式進(jìn)行包含外側(cè)擴(kuò)散器43的排氣擴(kuò)散器31的安裝。即，在安裝時(shí)調(diào)整分隔構(gòu)件64與外側(cè)擴(kuò)散器43的徑向的間隙，決定冷卻空氣流路63的間隙，以使得在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)能夠維持最小間隙。換句話說(shuō)，由于將冷卻空氣流路63設(shè)定為在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)能夠維持狹窄的流路剖面面積，因此，在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，在冷卻空氣流路63內(nèi)流動(dòng)的冷卻空氣a(a1)的流速變快，冷卻空氣a對(duì)外側(cè)擴(kuò)散器43冷卻的冷卻性能提高。

支柱罩體45設(shè)置有排氣擴(kuò)散器31中的徑向外側(cè)的端部擴(kuò)徑而向外側(cè)彎曲的凸緣部45a。另一方面，外側(cè)擴(kuò)散器43在與支柱罩體45連結(jié)的位置處形成有開口部43a。支柱罩體45的凸緣部45a以重疊的方式緊貼于外側(cè)擴(kuò)散器43的開口部43a的周圍，且通過(guò)焊接而與外側(cè)擴(kuò)散器43的開口部43a的周圍連結(jié)。外側(cè)擴(kuò)散器43的后端部43d經(jīng)由多個(gè)擴(kuò)散器支承件50支承于排氣機(jī)室29，且外側(cè)擴(kuò)散器43經(jīng)由多個(gè)支柱罩體45而與內(nèi)側(cè)擴(kuò)散器44連結(jié)。因此，在支柱罩體45的凸緣部45a與外側(cè)擴(kuò)散器43的開口部43a之間的連結(jié)部45b作用有彎曲載荷。另外，外側(cè)擴(kuò)散器43被在廢氣流路f中流動(dòng)的高溫的廢氣g加熱，從而尤其在支柱罩體45的凸緣部45a與外側(cè)擴(kuò)散器43的開口部43a之間的連結(jié)部45b作用有熱應(yīng)力。對(duì)此，在本實(shí)施方式中，改善了在冷卻空氣流路63中流動(dòng)的冷卻空氣a1的冷卻性能，并通過(guò)冷卻外側(cè)擴(kuò)散器43、支柱罩體45與外側(cè)擴(kuò)散器43之間的連結(jié)部45b而減少了熱應(yīng)力。

另外，排氣機(jī)室29在徑向內(nèi)側(cè)配置外側(cè)擴(kuò)散器43，并且在外側(cè)擴(kuò)散器43的徑向外側(cè)配置分隔構(gòu)件64，由此在排氣機(jī)室29與分隔構(gòu)件64之間設(shè)置有呈環(huán)狀的空間部r。在該情況下，在該空間部r配置有將排氣機(jī)室29與外側(cè)擴(kuò)散器43連結(jié)的多個(gè)擴(kuò)散器支承件50，分隔構(gòu)件64配置于各擴(kuò)散器支承件50的徑向內(nèi)側(cè)。而且，第二冷卻空氣導(dǎo)入口62與分隔構(gòu)件64的徑向外側(cè)對(duì)置而設(shè)置。因此，第二冷卻空氣導(dǎo)入口62與空間部r連通，冷卻空氣流路63的一端部與該空間部r連通，另一端部與支柱罩體流路65連通。

即，分隔構(gòu)件64配置于外側(cè)擴(kuò)散器43的徑向外側(cè)，軸向前方側(cè)的前端部(固定端)固定于排氣機(jī)室29，在軸向后方側(cè)的后端部(自由端)側(cè)設(shè)置有間隙s1。換句話說(shuō)，第二冷卻空氣導(dǎo)入口62相對(duì)于分隔構(gòu)件64而位于軸向前方側(cè)，間隙s位于分隔構(gòu)件64的軸向后方側(cè)，因此，形成連續(xù)地經(jīng)由第二冷卻空氣導(dǎo)入口62、空間部r、間隙s1、冷卻空氣流路63、支柱罩體45的呈反s字形狀的流路。另外，冷卻空氣流路63的通路剖面面積比空間部r的通路剖面面積小，因此，該冷卻空氣流路63作為收縮部而發(fā)揮功能，使冷卻空氣a1的流速上升。

需要說(shuō)明的是，如圖2所示，排氣機(jī)室29和外側(cè)擴(kuò)散器43具有分割為上下兩部分的構(gòu)造，且通過(guò)在水平凸緣部29a、43b被螺栓緊固而呈圓筒形狀。因此，分隔構(gòu)件64也同樣地具有分割為上下兩部分的構(gòu)造，且通過(guò)在水平凸緣部64a被螺栓緊固而呈圓筒形狀。

在排氣擴(kuò)散器31內(nèi)，在最終級(jí)的動(dòng)葉28的軸向下游側(cè)附近成為最大的負(fù)壓。在支柱罩體流路65內(nèi)流動(dòng)的冷卻空氣a將支柱47冷卻之后，從內(nèi)側(cè)擴(kuò)散器44的軸向上游端向最終級(jí)的動(dòng)葉28附近的排氣擴(kuò)散器31內(nèi)排出。因此，在支柱罩體流路65的內(nèi)部作用有負(fù)壓，在各冷卻空氣導(dǎo)入口61、62作用有吸引力。這樣，外部的空氣借助吸引力從第一冷卻空氣導(dǎo)入口61向支柱罩體45與支柱47之間的空間導(dǎo)入。另外，同樣地，外部的空氣借助吸引力從第二冷卻空氣導(dǎo)入口62穿過(guò)冷卻空氣流路63而向支柱罩體流路65導(dǎo)入。

即，如圖3所示，向第二冷卻空氣導(dǎo)入口62作用吸引力時(shí)，外部的冷卻空氣a被從第二冷卻空氣導(dǎo)入口62吸入到空間部r，并穿過(guò)各擴(kuò)散器支承件50的支承件分割片50a間的間隙s2而到達(dá)分隔構(gòu)件64。該冷卻空氣a在到達(dá)分隔構(gòu)件64之后，在該分隔構(gòu)件64的引導(dǎo)下朝軸向后方流動(dòng)，并穿過(guò)間隙s1流向冷卻空氣流路63。換句話說(shuō)，冷卻空氣a在空間部r朝軸向后方流動(dòng)，并以反轉(zhuǎn)180度而折回的方式朝軸向前方流動(dòng)而到達(dá)冷卻空氣流路63。因此，能夠利用在冷卻空氣流路63中流動(dòng)的冷卻空氣a1來(lái)冷卻外側(cè)擴(kuò)散器43，并且能夠冷卻外側(cè)擴(kuò)散器43與支柱罩體45之間的連結(jié)部45b。

另外，如上所述，分隔構(gòu)件64以在與外側(cè)擴(kuò)散器43之間能夠在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)確保最小間隙的方式被安裝。因此，在通常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，當(dāng)冷卻空氣a1穿過(guò)冷卻空氣流路63時(shí)，與空間部r和擴(kuò)散器支承件50的附近相比，流速上升。其結(jié)果是，冷卻空氣a1的每單位時(shí)間的流量增加，促進(jìn)了外側(cè)擴(kuò)散器43的外表面的冷卻。因此，與以往相比，能夠較少的冷卻空氣a1的流量來(lái)高效地冷卻外側(cè)擴(kuò)散器43與支柱罩體45之間的連結(jié)部45b。

以往，僅利用從第一冷卻空氣導(dǎo)入口61導(dǎo)入的冷卻空氣a對(duì)排氣擴(kuò)散器31進(jìn)行了冷卻，但在本實(shí)施方式中，從第二冷卻空氣導(dǎo)入口62導(dǎo)入從第一冷卻空氣導(dǎo)入口61導(dǎo)入的冷卻空氣a的一部分，利用該一部分的冷卻空氣a進(jìn)一步對(duì)排氣擴(kuò)散器31進(jìn)行冷卻。從第二冷卻空氣導(dǎo)入口62導(dǎo)入的冷卻空氣a雖然與從第一冷卻空氣導(dǎo)入口61導(dǎo)入的冷卻空氣a相比為少量，但在穿過(guò)冷卻空氣流路63時(shí)流速上升，因此，能夠高效地冷卻外側(cè)擴(kuò)散器43與支柱罩體45之間的連結(jié)部45b。

這樣，第一實(shí)施方式的排氣裝置具備排氣機(jī)室29，并利用支承于排氣機(jī)室29的徑向內(nèi)側(cè)的外側(cè)擴(kuò)散器43和配置于外側(cè)擴(kuò)散器43的徑向內(nèi)側(cè)的內(nèi)側(cè)擴(kuò)散器44來(lái)形成廢氣流路f。另外，支柱罩體45的一端部與外側(cè)擴(kuò)散器43連結(jié)，另一端部與內(nèi)側(cè)擴(kuò)散器44連結(jié)。另外，排氣機(jī)室29具備：在比支柱罩體45靠廢氣流路f的下游側(cè)設(shè)置的第二冷卻空氣導(dǎo)入口62；以及以覆蓋外側(cè)擴(kuò)散器43的徑向外側(cè)的方式形成為環(huán)狀且支承于排氣機(jī)室29的分隔構(gòu)件64。此外，排氣機(jī)室29設(shè)置有冷卻空氣流路63，該冷卻空氣流路63設(shè)置在外側(cè)擴(kuò)散器43與分隔構(gòu)件64之間，且形成為將從第二冷卻空氣導(dǎo)入部62導(dǎo)入的冷卻空氣a向所述支柱罩體45的內(nèi)側(cè)的支柱罩體流路65引導(dǎo)。

因此，從第二冷卻空氣導(dǎo)入口62導(dǎo)入到排氣機(jī)室29的內(nèi)部的冷卻空氣a穿過(guò)冷卻空氣流路63而被引導(dǎo)至支柱罩體45的內(nèi)部。此時(shí)，為了在與外側(cè)擴(kuò)散器43之間形成冷卻空氣流路63，將以從徑向外側(cè)覆蓋外側(cè)擴(kuò)散器43的方式形成為環(huán)狀的分隔構(gòu)件64固定于排氣機(jī)室29。在將分隔構(gòu)件64安裝于排氣機(jī)室時(shí)將其固定于排氣機(jī)室29，以使得在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)能夠在與外側(cè)擴(kuò)散器之間維持不發(fā)生干涉的最小間隙。其結(jié)果是，在冷卻空氣a1穿過(guò)冷卻空氣流路63時(shí)，能夠以比以往少的流量高效地冷卻外側(cè)擴(kuò)散器43，能夠抑制冷卻空氣量的增加。另外，由于將形成冷卻空氣流路63的分隔構(gòu)件64直接固定于排氣機(jī)室29而非安裝于外側(cè)擴(kuò)散器43，因此，減少了向外側(cè)擴(kuò)散器43施加的載荷。此外能夠簡(jiǎn)化構(gòu)造，因此維護(hù)性也提高。

在第一實(shí)施方式的排氣裝置中，分隔構(gòu)件64將軸向的一端部設(shè)為前端未固定的自由端，且具備另一端部固定于排氣機(jī)室29的固定端，并且沿軸向呈環(huán)狀配置。其結(jié)果是，冷卻空氣流路63配置為形成從自由端朝向固定端的流路。因此，形成使導(dǎo)入的冷卻空氣的全部量在分隔構(gòu)件的自由端折回并朝向固定端的冷卻空氣a1的流動(dòng)，因此，促進(jìn)了外側(cè)擴(kuò)散器的冷卻，使冷卻空氣向支柱罩體流路的流入變得順暢。

在第一實(shí)施方式的排氣裝置中，外側(cè)擴(kuò)散器43在軸向的一端部經(jīng)由沿周向呈環(huán)狀配置的擴(kuò)散器支承件50(支承構(gòu)件)而支承于排氣機(jī)室29，分隔構(gòu)件29配置于擴(kuò)散器支承件50的徑向內(nèi)側(cè)。因此，能夠在支承外側(cè)擴(kuò)散器43的擴(kuò)散器支承件50的徑向內(nèi)側(cè)配置分隔構(gòu)件64，因此，能夠使分隔構(gòu)件64接近于外側(cè)擴(kuò)散器43而將冷卻空氣流路63的流路剖面面積形成得較窄，由此冷卻空氣的流速上升，外側(cè)擴(kuò)散器43的冷卻得到強(qiáng)化。

在第一實(shí)施方式的排氣裝置中，擴(kuò)散器支承件50由沿周向隔開間隙地分割為多個(gè)的分割片50a形成，分割片50a被安裝為，從軸向觀察時(shí)，在沿周向配置的支柱罩體45之間配置有至少一處以上的間隙s2。因此，從第二冷卻空氣導(dǎo)入部62供給的冷卻空氣a穿過(guò)擴(kuò)散器支承件50的分割片50a之間的間隙s2，由此促進(jìn)了冷卻空氣a沿周向的分散。

在第一實(shí)施方式的排氣裝置中，擴(kuò)散器支承件50的分割片50a沿周向相鄰地配置，且配置為軸向的一端固定于排氣機(jī)室29，另一端固定于外側(cè)擴(kuò)散器43的徑向外側(cè)的壁面，相鄰的分割片50a之間的間隙沿軸向形成恒定寬度。因此，在周向的分割片50a之間形成均勻的間隙s2，因此，在冷卻空氣流路63中流動(dòng)的冷卻空氣a的流量在周向上實(shí)現(xiàn)均勻化。

在第一實(shí)施方式的排氣裝置中，分隔構(gòu)件64沿周向被分割為多個(gè)，在被分割的分隔構(gòu)件片64b、64c的周向兩端具備密封部64e。因此，分隔構(gòu)件片64b、64c的兩端被密封構(gòu)件密封，因此，向冷卻空氣流路63流入的冷卻空氣a1從自由端側(cè)流入到冷卻空氣流路63而不會(huì)抄近路，周向的冷卻空氣的流動(dòng)實(shí)現(xiàn)均勻化。另外，能夠局部地進(jìn)行分隔構(gòu)件片64b、64c的拆卸，維護(hù)性提高。

在第一實(shí)施方式的排氣裝置中，支柱罩體45具備將另一端部擴(kuò)徑而向外側(cè)彎曲的凸緣部45a，凸緣部45a與形成于外側(cè)擴(kuò)散器43的開口部43a的周圍連結(jié)。另外，冷卻空氣流路63設(shè)置于支柱罩體45與外側(cè)擴(kuò)散器43之間的連結(jié)部45b的外側(cè)。因此，雖然在支柱罩體45與外側(cè)擴(kuò)散器43之間的連結(jié)部45b集中廢氣g所產(chǎn)生的熱應(yīng)力，但在冷卻空氣a1穿過(guò)冷卻空氣流路63時(shí)將該連結(jié)部45b冷卻，因此，能夠減少作用于支柱罩體45與外側(cè)擴(kuò)散器43之間的連結(jié)部45b的熱應(yīng)力。

在第一實(shí)施方式的排氣裝置中，將第二冷卻空氣導(dǎo)入口62與分隔構(gòu)件64的徑向外側(cè)對(duì)置地設(shè)置。因此，從第二冷卻空氣導(dǎo)入口62導(dǎo)入到排氣機(jī)室29的內(nèi)部的冷卻空氣a1碰到分隔構(gòu)件64而改變流動(dòng)方向，由此在周向上實(shí)現(xiàn)均勻化。此外，冷卻空氣a1穿過(guò)冷卻空氣流路63被引導(dǎo)到支柱罩體45的內(nèi)部，能夠利用冷卻空氣a1而在周向上均勻地冷卻外側(cè)擴(kuò)散器43。

在第一實(shí)施方式的排氣裝置中，在排氣機(jī)室29與分隔構(gòu)件64之間設(shè)置有呈環(huán)狀的空間部r，第二冷卻空氣導(dǎo)入口62與空間部r連通，冷卻空氣流路63的一端部與空間部r連通，另一端部與支柱罩體45的內(nèi)部連通。因此，從第二冷卻空氣導(dǎo)入口62導(dǎo)入到排氣機(jī)室29的內(nèi)部的冷卻空氣a經(jīng)由空間部r而進(jìn)入冷卻空氣流路63，因此，冷卻空氣a在空間部r沿周向?qū)崿F(xiàn)均勻化。該氣流流入到冷卻空氣流路63，能夠利用冷卻空氣a1而在周向上均勻地冷卻外側(cè)擴(kuò)散器43。

在第一實(shí)施方式的排氣裝置中，沿周向隔開規(guī)定間隔地設(shè)置有多個(gè)第二冷卻空氣導(dǎo)入口62。因此，能夠沿周向均勻地向排氣機(jī)室29的內(nèi)部導(dǎo)入冷卻空氣a。

在第一實(shí)施方式的燃?xì)廨啓C(jī)中設(shè)置有對(duì)空氣進(jìn)行壓縮的壓縮機(jī)11；使燃料與壓縮機(jī)11壓縮后的壓縮空氣混合而進(jìn)行燃燒的燃燒器12；利用燃燒器12生成的燃燒氣體獲得旋轉(zhuǎn)動(dòng)力的渦輪13；以及對(duì)從渦輪13排出的廢氣進(jìn)行處理的排氣裝置。因此，能夠利用排氣裝置以較少的流量來(lái)高效地冷卻外側(cè)擴(kuò)散器43，能夠抑制冷卻空氣量的增加，因此，能夠抑制向廢氣流路f排出的冷卻空氣量的增加，能夠防止廢氣溫度的降低而維持渦輪效率。

[第二實(shí)施方式]

圖5是表示第二實(shí)施方式的排氣裝置的剖視圖。需要說(shuō)明的是，針對(duì)具有與上述實(shí)施方式同樣的功能的構(gòu)件標(biāo)注相同的附圖標(biāo)記，并省略詳細(xì)的說(shuō)明。

在第二實(shí)施方式的排氣裝置中，如圖5所示，排氣機(jī)室29在其內(nèi)側(cè)配置有呈圓筒形狀的排氣擴(kuò)散器31。通過(guò)支柱罩體45連結(jié)外側(cè)擴(kuò)散器43和內(nèi)側(cè)擴(kuò)散器44而構(gòu)成該排氣擴(kuò)散器31。排氣擴(kuò)散器31通過(guò)在外側(cè)擴(kuò)散器43的徑向內(nèi)側(cè)配置內(nèi)側(cè)擴(kuò)散器44而形成廢氣流路f。支柱罩體45在內(nèi)部配設(shè)有支柱47。

外側(cè)擴(kuò)散器43的軸向前方的前端部向渦輪機(jī)室26側(cè)延伸出，且外側(cè)擴(kuò)散器43由排氣機(jī)室29借助擴(kuò)散器支承件(支承構(gòu)件)71而被支承。外側(cè)擴(kuò)散器43的軸向后方的后端部向排氣室(省略圖示)側(cè)延伸出。排氣機(jī)室29設(shè)置為從外側(cè)覆蓋擴(kuò)散器支承件71，在排氣機(jī)室29的軸向前端部與比排氣機(jī)室29靠徑向內(nèi)側(cè)配置的外側(cè)擴(kuò)散器43的軸向的前端部之間，沿徑向設(shè)置有氣體密封件72。

需要說(shuō)明的是，本實(shí)施方式與第一實(shí)施方式的不同之處在于，支柱罩體45、內(nèi)側(cè)擴(kuò)散器44以及外側(cè)擴(kuò)散器43通過(guò)焊接而形成為一體，外側(cè)擴(kuò)散器43的前端部43c由排氣機(jī)室29借助擴(kuò)散器支承件71進(jìn)行支承。

因此，在本實(shí)施方式中，在接近作為載荷的支承點(diǎn)的前端部43c的支柱罩體45的軸向上游側(cè)的連結(jié)部45b附近，施加有較大的彎曲載荷，產(chǎn)生較高的熱應(yīng)力，該連結(jié)部45b為外側(cè)擴(kuò)散器43與支柱罩體45之間的連結(jié)部45b。

在排氣機(jī)室29的比支柱47(支柱罩體45)靠廢氣流路f的上游側(cè)的位置處，沿周向隔開規(guī)定間隔地設(shè)置有多個(gè)第二冷卻空氣導(dǎo)入口(冷卻空氣導(dǎo)入部)73。該多個(gè)第二冷卻空氣導(dǎo)入口73能夠?qū)⑼獠康睦鋮s空氣a穿過(guò)外側(cè)擴(kuò)散器43的外側(cè)而向支柱罩體45與支柱47之間的支柱罩體流路65導(dǎo)入。

設(shè)置于外側(cè)擴(kuò)散器43的冷卻空氣流路74通過(guò)將形成為環(huán)狀的分隔構(gòu)件75配置在外側(cè)擴(kuò)散器43的徑向外側(cè)而形成。該分隔構(gòu)件75呈直徑比外側(cè)擴(kuò)散器43大的圓筒形狀，軸向上的后端部即固定端(另一端部)通過(guò)焊接而固定于排氣機(jī)室29，在軸向上的前端部即自由端(一端部)側(cè)設(shè)置有間隙s1。因此，冷卻空氣流路74借助該分隔構(gòu)件75而設(shè)置于外側(cè)擴(kuò)散器43的外側(cè)、和支柱罩體45與外側(cè)擴(kuò)散器43之間的連結(jié)部45b的外側(cè)。

另外，排氣機(jī)室29在徑向內(nèi)側(cè)配置外側(cè)擴(kuò)散器43，且在外側(cè)擴(kuò)散器43的徑向外側(cè)配置分隔構(gòu)件75，因此，在排氣機(jī)室29與分隔構(gòu)件75之間設(shè)置有呈環(huán)狀的空間部r。在該情況下，在該空間部r配置有將排氣機(jī)室29與外側(cè)擴(kuò)散器43連結(jié)的多個(gè)擴(kuò)散器支承件71，分隔構(gòu)件75配置在各擴(kuò)散器支承件71的徑向內(nèi)側(cè)。而且，第二冷卻空氣導(dǎo)入口73與分隔構(gòu)件75的徑向外側(cè)對(duì)置而設(shè)置。

因此，當(dāng)向支柱罩體流路65作用負(fù)壓時(shí)，在第二冷卻空氣導(dǎo)入口73作用有吸引力。因此，外部的空氣從第二冷卻空氣導(dǎo)入口73穿過(guò)冷卻空氣流路74而導(dǎo)入到支柱罩體45與支柱47之間的支柱罩體流路65。

即，當(dāng)在第二冷卻空氣導(dǎo)入口73作用有吸引力時(shí)，外部的冷卻空氣a從第二冷卻空氣導(dǎo)入口73吸入到空間部r，并穿過(guò)各擴(kuò)散器支承件71之間而到達(dá)分隔構(gòu)件75。該冷卻空氣a在到達(dá)分隔構(gòu)件75之后，在該分隔構(gòu)件75的引導(dǎo)下朝軸向的前方流動(dòng)，并穿過(guò)間隙s1而流向冷卻空氣流路74。換句話說(shuō)，冷卻空氣a在空間部r朝前方流動(dòng)，以反轉(zhuǎn)180度而折回的方式朝軸向的后方流動(dòng)而達(dá)到冷卻空氣流路74。因此，能夠利用在冷卻空氣流路74中流動(dòng)的冷卻空氣a1來(lái)冷卻外側(cè)擴(kuò)散器43，并且，能夠冷卻熱應(yīng)力較大的外側(cè)擴(kuò)散器43與支柱罩體45之間的軸向上游側(cè)的連結(jié)部45b附近。

另外，對(duì)于冷卻空氣流路74，在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)能夠在分隔構(gòu)件75與外側(cè)擴(kuò)散器43之間確保最小間隙的方式將分隔構(gòu)件75安裝于排氣機(jī)室29，因此，冷卻空氣a1在冷卻空氣流路74內(nèi)的流速比以往快。因此，促進(jìn)了外側(cè)擴(kuò)散器74的外表面上的冷卻，能夠利用比以往少的冷卻空氣a而高效地冷卻外側(cè)擴(kuò)散器43與支柱罩體45之間的連結(jié)部。另外，由于將形成冷卻空氣流路74的分隔構(gòu)件74直接固定于排氣機(jī)室29而未安裝于外側(cè)擴(kuò)散器43，因此，減少了向外側(cè)擴(kuò)散器43施加的載荷。此外，簡(jiǎn)化了構(gòu)造，因此維護(hù)性也提高。

[第三實(shí)施方式]

圖6是表示第三實(shí)施方式的排氣裝置的主要部位的剖視圖。需要說(shuō)明的是，針對(duì)具有與上述實(shí)施方式同樣的功能的構(gòu)件標(biāo)注相同的附圖標(biāo)記，并省略詳細(xì)的說(shuō)明。

在第三實(shí)施方式的排氣裝置中，如圖6所示，在排氣機(jī)室29的比支柱罩體45靠廢氣流路f的下游側(cè)的位置處，沿周向隔開規(guī)定間隔地設(shè)置有多個(gè)第二冷卻空氣導(dǎo)入口81。該多個(gè)第二冷卻空氣導(dǎo)入口81與空間部r連通，該空間部r位于比擴(kuò)散器支承件50靠徑向內(nèi)側(cè)且比分隔構(gòu)件64靠徑向外側(cè)的位置。需要說(shuō)明的是，冷卻空氣流路63、分隔構(gòu)件64的結(jié)構(gòu)與第一實(shí)施方式相同。

這樣，在第三實(shí)施方式中，在排氣機(jī)室29中的比支柱罩體45靠廢氣流路f的上游側(cè)的位置設(shè)置有第二冷卻空氣導(dǎo)入口81。另外，固定于排氣機(jī)室29的分隔構(gòu)件64在外側(cè)擴(kuò)散器43的徑向外側(cè)呈環(huán)狀地配置，在排氣機(jī)室29與外側(cè)擴(kuò)散器43的外表面之間形成有冷卻空氣流路63。冷卻空氣流路63的上游側(cè)與空間部r連通，下游側(cè)與支柱罩體流路65連通。

因此，能夠?qū)⑼獠康睦鋮s空氣a在不被擴(kuò)散器支承件50妨礙的狀態(tài)下導(dǎo)入到空間部r，能夠利用比以往少的流量的冷卻空氣a而高效地冷卻外側(cè)擴(kuò)散器43。

[第四實(shí)施方式]

圖7是表示第四實(shí)施方式的排氣裝置的主要部位的剖視圖。需要說(shuō)明的是，針對(duì)具有與上述實(shí)施方式同樣的功能的構(gòu)件標(biāo)注相同的附圖標(biāo)記，并省略詳細(xì)的說(shuō)明。

在第四實(shí)施方式的排氣裝置中，如圖7所示，排氣機(jī)室29在其內(nèi)側(cè)配置有呈圓筒形狀的排氣擴(kuò)散器31。通過(guò)支柱罩體45連結(jié)外側(cè)擴(kuò)散器43和內(nèi)側(cè)擴(kuò)散器44而構(gòu)成該排氣擴(kuò)散器31。外側(cè)擴(kuò)散器43的后端部與排氣機(jī)室29的支承構(gòu)件91連結(jié)。

排氣機(jī)室29在支承構(gòu)件91中的比支柱罩體45靠廢氣流路f的下游側(cè)的位置處，沿周向隔開規(guī)定間隔地設(shè)置有多個(gè)第二冷卻空氣導(dǎo)入口(冷卻空氣導(dǎo)入部)92。需要說(shuō)明的是，也可以將排氣機(jī)室29和支承構(gòu)件91一體地形成，在排氣機(jī)室29形成第二冷卻空氣導(dǎo)入口92。該多個(gè)第二冷卻空氣導(dǎo)入口92能夠?qū)⑼獠康睦鋮s空氣a穿過(guò)外側(cè)擴(kuò)散器43的外側(cè)而向支柱罩體45與支柱47之間的支柱罩體流路65導(dǎo)入。另外，在固定于排氣機(jī)室29且在外側(cè)擴(kuò)散器43的徑向外側(cè)呈環(huán)狀而配置的分隔構(gòu)件64與外側(cè)擴(kuò)散器43之間設(shè)置有冷卻空氣流路93。因此，從第二冷卻空氣導(dǎo)入口92導(dǎo)入的冷卻空氣a暫時(shí)流入到由排氣機(jī)室29和分隔構(gòu)件64包圍的空間部r，并在冷卻空氣流路93中流動(dòng)而導(dǎo)入到支柱罩體流路65。

因此，冷卻空氣流路93的上游側(cè)的構(gòu)造變得簡(jiǎn)單，到達(dá)冷卻空氣流路93的路徑的壓力損失得以減少，此外，能夠利用在冷卻空氣流路93中流動(dòng)的冷卻空氣a來(lái)冷卻外側(cè)擴(kuò)散器43，并且，能夠冷卻外側(cè)擴(kuò)散器43與支柱罩體45之間的連結(jié)部。

附圖標(biāo)記說(shuō)明：

11壓縮機(jī)；

12燃燒器；

13渦輪；

29排氣機(jī)室；

29a、43a、64a水平凸緣部；

30排氣室；

31排氣擴(kuò)散器；

32轉(zhuǎn)子(旋轉(zhuǎn)軸)；

43外側(cè)擴(kuò)散器；

43b水平凸緣部；

43c前端部；

43d后端部；

44內(nèi)側(cè)擴(kuò)散器；

45支柱罩體；

45a凸緣部；

45b連結(jié)部；

47支柱

50、71擴(kuò)散器支承件(支承構(gòu)件)；

50a支承件分割片；

61第一冷卻空氣導(dǎo)入口；

62、73、81、92第二冷卻空氣導(dǎo)入口(冷卻空氣導(dǎo)入部)；

63、74、93冷卻空氣流路；

64、75、94分隔構(gòu)件；

64b、64c分隔構(gòu)件片

64e密封部；

65支柱罩體流路；

g廢氣(燃燒氣體)；

f廢氣流路；

r空間部；

s1、s2間隙。