(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ダクト（３）内に取り付けられた１つまたは複数の熱交換器（８）と、
各々の前記熱交換器（８）内の伝熱冷却通路（９）と、
各々の前記熱交換器（８）と一体の可変形状流量制限器（２）と、
前記熱交換器（８）並びに、前記ダクト（３）の境界を形成する内側および外側ケーシング（３６、３４）の一方の間の可変面積（４）と、
前記ダクト（３）内でかつ前記熱交換器（８）に対して軸方向に移動可能で、前記可変面積（４）を開閉するまたは変化させるように動作可能な環状スライド弁（１０２）と
を備える、一体型可変形状流量制限器および熱交換器システム（１）。
【請求項２】
前記内側および外側ケーシング（３６、２４）の一方に取り付けられた前記熱交換器（８）をさらに備える、請求項１記載のシステム（１）。
【請求項３】
長手方向の中心線（１１）の周りを取り囲む環状である前記ダクト（３）、および、前記ダクト（３）の周りに円周方向に分散されている前記熱交換器（８）をさらに備える、請求項２記載のシステム（１）。
【請求項４】
前記熱交換器（８）内に、円周方向に湾曲した伝熱管（６）または静翼をさらに備える、請求項３記載のシステム（１）。
【請求項５】
前記熱交換器（８）内に、半径方向の伝熱管（６）または静翼をさらに備える、請求項３記載のシステム（１）。
【請求項６】
管熱交換器およびフィン熱交換器の環状下流列（１７２）に対して回転可能および／または軸方向に移動可能な管熱交換器およびフィン熱交換器の環状上流列（１７０）を含む前記熱交換器（８）と、
半径方向に延在する上流伝熱管および下流伝熱管（１７４、１７６）をそれぞれ含む前記管熱交換器およびフィン熱交換器の環状上流列および環状下流列（１７０、１７２）と、
前記上流伝熱管および下流伝熱管（１７４、１７６）間の可変面積（４）を開閉するための前記可変形状流量制限器（２）として動作可能な前記管熱交換器およびフィン熱交換器の環状上流列および環状下流列（１７０、１７２）とをさらに備える、請求項１記載のシステム（１）。
【請求項７】
環状で、長手方向の中心線（１１）の周囲を取り囲んでいる前記ダクト（３）をさらに備え、前記管熱交換器およびフィン熱交換器の環状上流列および環状下流列（１７０、１７２）は、前記長手方向の中心線（１１）の周りに配置された環状部分である、請求項６記載のシステム（１）。
【請求項８】
中空静翼（１８２）の環状アレイ（１８０）を含む前記熱交換器（８）と、前記中空静翼（１８２）間の可変面積（４）を開閉するための可変前縁先端（１８４）を含む前記可変形状流量制限器（２）とをさらに備える、請求項１記載のシステム（１）。
【請求項９】
ガスタービンエンジン（１０）であって、
前記ガスタービンエンジン（１０）が周囲を取り囲む長手方向の中心線（１１）と、
軸方向下流側に流れる関係で、ファン組立体（１６）、高圧圧縮器（２０）、燃焼器（２２）、高圧タービン（２４）、および、低圧タービン（２６）が後に続く環状入口（１２）と、
内側ケーシング（３６）から半径方向に離間し、前記内側ケーシング（３６）との間にバイパスダクト（４０）を画定する外側ケーシング（３４）と、
前記高圧圧縮器（２０）、前記燃焼器（２２）、前記高圧タービン（２４）、および、前記低圧タービン（２６）の周りにかつこれらの半径方向外向きに配置された前記バイパスダクト（４０）と、
前記ダクト（４０）内に取り付けられた１つまたは複数の熱交換器（８）、および、前記熱交換器（８）と一体の可変形状流量制限器（２）を含む一体型可変形状流量制限器および熱交換器システム（１）と、
前記熱交換器（８）の各々の中にある伝熱冷却通路（９）とを備える、ガスタービンエンジン（１０）。
【請求項１０】
前記熱交換器（８）並びに、前記バイパスダクト（４０）の境界を形成する内側および外側ケーシング（３６、３４）の一方の間の可変面積（４）と、
前記バイパスダクト（４０）内でかつ前記熱交換器（８）に対して軸方向に移動可能で、前記可変面積（４）を開閉するまたは変化させるように動作可能な環状スライド弁（１０２）とをさらに備える、請求項９記載のガスタービンエンジン（１０）。
【請求項１１】
前記内側および外側ケーシング（３６、２４）の一方に取り付けられた前記熱交換器（８）をさらに備える、請求項１０記載のガスタービンエンジン（１０）。
【請求項１２】
前記ダクト（３）の周りに円周方向に分散されている前記熱交換器（８）と、前記熱交換器（８）内の円周方向に湾曲した伝熱管（６）もしくは円周方向に湾曲した静翼、または、前記熱交換器（８）内の半径方向の伝熱管（６）もしくは半径方向の静翼とをさらに備える、請求項１１記載のガスタービンエンジン（１０）。
【請求項１３】
前記バイパスダクト（４０）内に配置された少なくとも１つのスライド弁組立体（１００）を含む前記可変形状流量制限器（２）と、
前記スライド弁組立体（１００）の１つまたは複数の構成要素（１０２、１２８、１３０）によって担持された前記伝熱冷却通路（９）を含む前記熱交換器（８）とをさらに備える、請求項９記載のガスタービンエンジン（１０）。
【請求項１４】
内側フェアリングおよび外側フェアリング（１２８、１３０）の少なくとも一方、並びに、前記バイパスダクト（４０）内で軸方向に移動可能な環状スライド弁（１０２）を含む前記スライド弁組立体（１００）の構成要素と、
前記内側および外側フェアリング（１２８、１３０）の一方並びに前記スライド弁（１０２）を含む前記可変形状流量制限器（２）と、
前記内側および外側フェアリング（１２８、１３０）の一方に境を接する可変面積（４）と、
前記可変面積（４）を開閉するまたは変化させるように動作可能な前記スライド弁（１０２）とをさらに備える、請求項１３記載のガスタービンエンジン（１０）。
【請求項１５】
前記スライド弁（１０２）および前記内側フェアリング（１２８）間の内側バイパス断面積（１５０）と、
前記スライド弁（１０２）および前記外側フェアリング（１３０）間の外側バイパス断面積（１６０）とを含む前記可変面積（４）をさらに備える、請求項１４記載のガスタービンエンジン（１０）。
【請求項１６】
前記熱交換器（８）並びに、前記バイパスダクト（４０）の境界を形成する内側および外側ケーシング（３６、３４）の一方の間の可変面積（４）と、
前記バイパスダクト（４０）内でかつ前記熱交換器（８）に対して軸方向に移動可能で、前記可変面積（４）を開閉するまたは変化させるように動作可能な環状スライド弁（１０２）とをさらに備える、請求項９記載のガスタービンエンジン（１０）。
【請求項１７】
前記ファン組立体（１６）内の全体的に半径方向外向きに延在するファンブレード（４３０）の長手方向の最も後方の列を含むファン（４２９）と、
軸方向後方に、かつ、ファン（４２９）から下流にファンバイパスダクト（４４７）の長手方向後方の端部（４３９）のファンノズル（４４２）まで延在する、前記バイパスダクト（４４７）と、
前記ファン（４２９）の長手方向後方に前記ファンバイパスダクト（４４７）を横切って半径方向に配置された、中空可変ピッチファン出口案内静翼（４５２）の環状列と、
冷却空気がそこを通過するように動作可能な前記中空可変ピッチファン出口案内静翼（４５２）を含む前記伝熱冷却通路（９）と、
エンジン中心線（４１２）に垂直な旋回軸（４５３）の周りに旋回可能な前記中空可変ピッチファン出口案内静翼（４５２）を含む前記可変形状流量制限器（２）とをさらに備える、請求項９記載のガスタービンエンジン（４１０）。
【請求項１８】
旋回可能である前記可変ピッチファン出口案内静翼（４５２）の静翼前縁または後縁（４５５、４５７）をさらに備える、請求項１７記載のガスタービンエンジン（４１０）。
【請求項１９】
前記ファン組立体（１６）内の全体的に半径方向外向きに延在するファンブレード（４３０）の長手方向の最も後方の列を含むファン（４２９）と、
軸方向後方に、かつ、ファン（４２９）から下流にファンバイパスダクト（４４７）の長手方向後方の端部（４３９）のファンノズル（４４２）まで延在する、前記バイパスダクト（４４７）と、
前記ファンノズル（４４２）内に配置された旋回フラップ（４７３）の円周方向の列を含む前記可変形状流量制限器（２）と、
前記旋回フラップ（４７３）の円周方向の列によって担持される前記伝熱冷却通路（９）とをさらに備える、請求項９記載のガスタービンエンジン（４１０）。
【請求項２０】
熱交換器伝熱管（６）を含む前記伝熱冷却通路（９）をさらに備える、請求項１９記載のガスタービンエンジン（４１０）。
【請求項２１】
軸方向後方かつ前記低圧タービン（２６）の下流の可変面積排気ノズル（２９）と、
前記内側ケーシング（３６）によって半径方向に取り囲まれかつ前記低圧タービン（２６）から下流に延在する排気流路（５５５）と、
前記バイパスダクト（４０）および前記排気流路（５５５）間に全体的に半径方向に、並びに、軸方向後方かつ前記低圧タービン（２６）の下流に配置された可変面積バイパス噴射装置（５５０）と、
前記バイパスダクト（４０）および前記排気流路（５５５）間の前記内側ケーシング（３６）内の１つまたは複数の開口部（５６２）を選択的に覆うように動作可能なスライダ弁（５６０）を含む前記可変面積バイパス噴射装置（５５０）の可変形状流量制限器（２）と、
前記開口部（５６２）の各々の中に配置された１つまたは複数の伝熱管（６）を含む前記伝熱冷却通路（９）とをさらに備える、請求項９記載のガスタービンエンジン（１０）。
【請求項２２】
前記スライダ弁（５６０）が閉じられた位置にある場合、前記伝熱管（６）に直接衝突するように前記バイパスダクト（４０）内のファンバイパス流（４８）の噴射部分（５５３）を向けるように向けられた、前記スライダ弁（５６０）内のインピンジメント孔（５７０）またはスロットをさらに備える、請求項２１記載のガスタービンエンジン（１０）。
【請求項２３】
ガスタービンエンジン（１０）であって、
前記エンジン（１０）が周囲を取り囲む長手方向の中心線（１１）と、
軸方向下流側に流れる関係で、ファン組立体（１６）、高圧圧縮器（２０）、燃焼器（２２）、高圧タービン（２４）、および、低圧タービン（２６）が後に続く環状入口（１２）と、
前記高圧圧縮器（２０）、前記燃焼器（２２）、前記高圧タービン（２４）、および、前記低圧タービン（２６）を含むコアエンジン（４１４）と、
前記コアエンジン（４１４）のコアエンジンダクト（４６６）と、
前記コアエンジンダクト（４６６）を半径方向に横切って延在する中空可変ピッチ静翼（４６２）の円周方向の列と、
冷却流体を通過させるために動作可能である前記中空可変ピッチ静翼（４６２）と、
前記エンジン（１０）の前記高圧圧縮器（２０）内に配置された前記中空可変ピッチ静翼（４６２）の円周方向の列と
を備える、ガスタービンエンジン（１０）。
【請求項２４】
前記エンジン（１０）の前記低圧圧縮器（４２８）内に配置された前記中空可変ピッチ静翼（４６２）の円周方向の列をさらに備える、請求項２３記載のガスタービンエンジン（１０）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、全体的にターボファンガスタービンエンジン内の熱交換器に関し、より具体的にはエンジンのファンバイパスダクト内の熱交換器および流量調整に関する。
【背景技術】
【０００２】
少なくともいくつかの既知の航空機ガスタービンエンジンは、ファン、圧縮器、燃焼器、高圧タービン、低圧タービン、並びに、オーグメンタまたは「アフタバーナ」および排気ノズルを含む。圧縮器、燃焼器、高圧タービン、および低圧タービンは、まとめてコアエンジンまたはエンジンコアと呼ばれる。
【０００３】
ファンに入る空気流は圧縮される。ファンを出る気流は、コアエンジン流と呼ばれる流れの一部が圧縮器内に導かれ、ファンバイパス流と呼ばれる空気流の残りの部分がバイパスダクトまたは圧縮器、燃焼器、高圧タービン、および低圧タービンをバイパスする通路内に導かれるように分割される。圧縮器に入る空気流は、圧縮され、燃焼器に導かれ、燃焼器では、空気流は燃料と混合され、点火され、高圧タービンおよび低圧タービンの両方を駆動するために使用される高温燃焼ガスを生成する。さらに、少なくともいくつかの既知のガスタービンエンジンは、ファンバイパス流の一部を、排気流を形成する低圧タービンを出る空気流と結合する。排気流は、排気ノズルを通って出る前に、オーグメンタ内でさらに加熱されてもよい。
【０００４】
可変サイクルまたは可変バイパスガスタービンエンジンは、ターボジェットの高い推進能力をターボファンエンジンの良好な燃料効率と組み合わせるように設計されている。一般的には、可変サイクルエンジンでは、バイパスされる空気の量は、航空機の速度に適合するように変更される。
【０００５】
バイパス空気は、種々の理由のために種々の装置によって調節または調整されることが多い。オーグメンタに供給されるバイバス空気の量を調整するために、少なくともいくつかのガスタービンエンジンは、弁組立体を含む。より具体的には、いくつかの既知のガスタービンエンジンでは、ファンバイパス流は、航空機の飛行モードの形式に対して要求される特定の排気ライナ圧力比要件に基づいて調整される。
【０００６】
可変サイクルシステムは、超音速での追加の推力を提供するためにオーグメンタ（アフタバーナ）を使用する一般的な軍用エンジンで使用するために検討されている。アフタバーニングターボファンエンジンは、一般的に、エンジンのバイパス空気の一部を取り出し、その空気をエンジンのアフタバーニングセクション内のコアエンジン流内に混合または注入する混合器を利用する。一般的には、乾燥した動作状況では総バイパス流を増加させ、増大した状況ではバイバス流を減少させることが望ましい。乾燥状況下で、目的は特定の燃料消費を改善することであり、増大した状況の間、目的は推力を改善することである。
【０００７】
後方可変面積バイパス噴射装置（後方ＶＡＢＩ）がアフタバーナでバイパス空気を注入するために使用され、前方可変面積バイパス噴射装置（前方ＶＡＢＩ）がファンバイパスダクト内に流れるバイパス空気を噴射または制御するために使用される。このようなＶＡＢＩのいくつかの例は、米国特許第４，０６９，６６１号、米国特許第４，０６４，６９２号、米国特許第４，０７２，００８号、米国特許第４，０１０，６０８号、米国特許第４，０６８，４７１号、および、米国特許第４，１７５，３８４号を含む種々の米国特許に記載されている。
【０００８】
オーグメンタに供給されるバイパス空気の量を調整するために使用されるＶＡＢＩおよび他の形式の弁は、複数の調節可能なもしくは可変のブロッカドア、または、可変静翼を含むことができる。航空機の高バイパスガスタービンエンジンおよびＦＬＡＤＥエンジンのファンダクト内に配置される可変静翼は、は、このような装置の２つの例である。２０１０年７月１０日に発行された「ＦＬＡＤＥ  Ｆａｎ  Ｗｉｔｈ  Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ  Ｉｎｎｅｒ  Ａｎｄ  Ｏｕｔｅｒ  Ａｉｒｆｏｉｌ  Ｓｔａｇｇｅｒ  Ａｎｇｌｅｓ  Ａｔ  Ａ  Ｓｈｒｏｕｄ  Ｔｈｅｒｅｂｅｔｗｅｅｎ」という名称の米国特許第７，７５８，３０３号は、コアエンジンを取り囲むＦＬＡＤＥダクト内に配置される可変ＦＬＡＤＥ入口案内静翼を開示している。１９７８年３月２８日に発行された「Ｍｏｄｕｌａｔｉｎｇ  ｂｙｐａｓｓ  ｖａｒｉａｂｌｅ  ｃｙｃｌｅ  ｔｕｒｂｏｆａｎ  ｅｎｇｉｎｅ」という名称の米国特許第４，０８０，７８５号は、可変面積ファンノズル用のファンバイパスダクトの下流端部のフラップを開示している。２０１０年５月２５日に発行された「Ｆａｎ  ｖａｒｉａｂｌｅ  ａｒｅａ  ｎｏｚｚｌｅ  ｆｏｒ  ａ  ｇａｓ  ｔｕｒｂｉｎｅ  ｅｎｇｉｎｅ  ｆａｎ  ｎａｃｅｌｌｅ  ｗｉｔｈ  ｃａｍ  ｄｒｉｖｅ  ｒｉｎｇ  ａｃｔｕａｔｉｏｎ  ｓｙｓｔｅｍ」という名称の米国特許第７，７２１，５４９号は、ファンノズル出口面積を変化させるフラップ組立体を含むファン可変面積ノズルを開示している。１９８１年１０月６日に発行された「Ｍｅｔｈｏｄ  ａｎｄ  ａｐｐａｒａｔｕｓ  ｆｏｒ  ｉｎｃｒｅａｓｉｎｇ  ｃｏｍｐｒｅｓｓｏｒ  ｉｎｌｅｔ  ｐｒｅｓｓｕｒｅ」という名称の米国特許第４，２９２，８０２号は、バイパス流を選択的に塞ぎ、圧縮器内へ流れる空気の流量および圧力を増加させるためにバイパスダクト内に配置された複数のブロッカドア静翼を開示している。
【０００９】
２つの調整弁が、２００７年５月２５日に出願された「ＭＥＴＨＯＤ  ＡＮＤ  ＡＰＰＡＲＡＴＵＳ  ＦＯＲ  ＲＥＧＵＬＡＴＩＮＧ  ＦＬＵＩＤ  ＦＬＯＷ  ＴＨＲＯＵＧＨ  Ａ  ＴＵＲＢＩＮＥ  ＥＮＧＩＮＥ」という名称の米国特許出願第１１／７５３，９２９号、および、２００７年５月２５日に出願された「ＴＵＲＢＩＮＥ  ＥＮＧＩＮＥ  ＶＡＬＶＥ  ＡＳＳＥＭＢＬＹ  ＡＮＤ  ＭＥＴＨＯＤ  ＯＦ  ＡＳＳＥＭＢＬＩＮＧ  ＴＨＥ  ＳＡＭＥ」という名称の米国特許出願第１１／７５３，９０７号に開示されている。これらの調整弁は、半径方向外側のダクト壁に結合する外側フェアリング、半径方向内側のダクト壁に結合する内側フェアリング、および、移動可能な環状スライド弁を含む。環状スライド弁は、スライド弁およびフェアリング間の少なくとも１つの流路面積を変化させるようにフェアリング間に選択的に配置される。ＶＡＢＩ、可変静翼および他の形式の弁は、本明細書では可変形状流量制限器と呼ばれる。
【００１０】
現代のガスタービンエンジンおよび可変サイクルエンジンは、タービン構成要素および航空電子装置のような高温構成要素のために冷却空気または他の流体を必要とする。ガスタービンエンジンに見られる他の形式の熱交換器は、油、燃料および水を冷却するために使用される。この冷却空気または流体は、エネルギーをエンジンのバイパス内に移動させるために熱交換器を必要とことが多く、熱交換器は、バイパスダクト内に配置されることが多く、または、バイパスダクト空気流を使用する。可変サイクルエンジンは、広い範囲の出力要件にわたって大きい効率および性能の増大を提供することができる。一般に本明細書でバイパス弁と呼ばれるＶＡＢＩおよびブロッカは、ターボファン航空機エンジンのため、これらの利益を利用するために開発されている。
【００１１】
バイパスダクト内の熱交換器およびバイパス弁は、特にこれらが同じ空気を使用する場合、互いに競合することが多い。熱交換器は、空気流を制限し、可変形状エンジン（バイパス弁を使用するエンジン）のエンジン性能の利点を損なう。可変形状は、熱交換器流をそれが最も必要とされるときに制限することが多い。
【００１２】
したがって、ファンバイパス流によって冷却される熱交換器と、ファンバイパス流を調整または制限するバイパス弁とを有するガスタービンエンジンを提供することが望ましい。さらに、熱交換器およびバイパス弁間の性能競合が少ないまたは低減していることが望ましい。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【００１３】
一体型可変形状流量制限器および熱交換器システム（１）は、ダクト（３）内に取り付けられた１つまたは複数の熱交換器（８）と、各々の熱交換器（８）内の伝熱冷却通路（９）と、各々の熱交換器（８）と一体の可変形状流量制限器（２）とを含む。
【００１４】
システムはさらに、熱交換器（８）並びに、ダクト（３）の境界を形成する内側および外側ケーシング（３６、３４）の一方の間の可変面積（４）と、ダクト（３）内でかつ熱交換器（８）に対して軸方向に移動可能で、可変面積（４）を開閉するまたは変化させるように動作可能な環状スライド弁（１０２）とを含むことができる。熱交換器（８）は、内側および外側ケーシング（３６、２４）の一方に取り付けられてもよい。ダクト（３）は、長手方向の中心線（１１）の周りを取り囲む環状であってもよく、熱交換器（８）は、ダクト（３）の周りに円周方向に分散されてもよい。熱交換器（８）は、半径方向の、または円周方向に湾曲した伝熱管（６）または静翼を含むことができる。
【００１５】
熱交換器（８）は、管熱交換器およびフィン熱交換器の環状下流列（１７２）に対して回転可能および／または軸方向に移動可能な管熱交換器およびフィン熱交換器の環状上流列（１７０）を含むことができる。管熱交換器およびフィン熱交換器の環状上流列および環状下流列（１７０、１７２）は、さらに、半径方向に延在する上流伝熱管および下流伝熱管（１７４、１７６）をそれぞれ含む。管熱交換器およびフィン熱交換器の環状上流列および環状下流列（１７０、１７２）は、上流伝熱管および下流伝熱管（１７４、１７６）間の可変面積（４）を開閉するための可変形状流量制限器（２）として動作する。ダクト（３）は、環状で、長手方向の中心線（１１）の周囲を取り囲んでもよく、管熱交換器およびフィン熱交換器の環状上流列および環状下流列（１７０、１７２）は、長手方向の中心線（１１）の周りに配置された環状部分であってもよい。
【００１６】
熱交換器（８）はさらに、中空静翼（１８２）の環状アレイ（１８０）を含むことができ、可変形状流量制限器（２）は、中空静翼（１８２）間の可変面積（４）を開閉するための可変前縁先端（１８４）を含むことができる。
【００１７】
長手方向の中心線（１１）の周囲を取り囲むガスタービンエンジン（１０）は、環状入口（１２）を含み、その後、軸方向下流側に流れる関係で、ファン組立体（１６）、高圧圧縮器（２０）、燃焼器（２２）、高圧タービン（２４）、および、低圧タービン（２６）が続く。内側ケーシング（３６）から半径方向に離間した外側ケーシング（３４）が、内側ケーシング（３６）との間にバイパスダクト（４０）を画定する。バイパスダクト（４０）は、高圧圧縮器（２０）、燃焼器（２２）、高圧タービン（２４）、および、低圧タービン（２６）の周りにかつこれらの半径方向外向きに配置される。一体型可変形状流量制限器および熱交換器システム（１）は、ダクト（４０）内に取り付けられた１つまたは複数の熱交換器（８）、および、熱交換器（８）と一体の可変形状流量制限器（２）を含む。伝熱冷却通路（９）が、熱交換器（８）の各々の中にある。
【００１８】
可変形状流量制限器（２）は、バイパスダクト（４０）内に配置された少なくとも１つのスライド弁組立体（１００）を含むことができ、伝熱冷却通路（９）は、スライド弁組立体（１００）の１つまたは複数の構成要素（１０２、１２８、１３０）によって担持されてもよい。スライド弁組立体（１００）の構成要素は、内側フェアリングおよび外側フェアリング（１２８、１３０）の少なくとも一方、並びに、バイパスダクト（４０）内で軸方向に移動可能な環状スライド弁（１０２）を含むことができる。スライド弁（１０２）は、内側フェアリングおよび外側フェアリング（１２８、１３０）の一方に境を接する可変面積（４）を開閉するまたは変化させるように動作可能である。
【００１９】
可変面積（４）は、スライド弁（１０２）および内側フェアリング（１２８）間の内側バイパス断面積（１５０）、並びに、スライド弁（１０２）および外側フェアリング（１３０）間の外側バイパス断面積（１６０）を含むことができる。バイパスダクト（４０）内でかつ熱交換器（８）に対して軸方向に移動可能な環状スライド弁（１０２）は、熱交換器（８）と、バイパスダクト（４０）の境界を形成する内側ケーシングおよび外側ケーシング（３６、３４）の一方との間の可変面積（４）を開閉するまたは変化させるように動作可能である。
【００２０】
ガスタービンエンジン（４１０）は、全体的に半径方向外向きに延在するファンブレード（４３０）の長手方向に最も後方の列を有するファン（４２９）を有することができ、バイパスダクト（４４７）は、軸方向後方に、かつ、ファン（４２９）から下流にファンバイパスダクト（４４７）の長手方向後方の端部（４３９）のファンノズル（４４２）まで延在する。中空可変ピッチファン出口案内静翼（４５２）の環状列が、ファン（４２９）の長手方向後方にファンバイパスダクト（４４７）を横切って半径方向に配置される。伝熱冷却通路（９）は、冷却空気がそこを通過するように動作可能な中空可変ピッチファン出口案内静翼（４５２）を含み、可変形状流量制限器（２）は、エンジン中心線（４１２）に垂直な旋回軸（４５３）の周りに旋回可能な中空可変ピッチファン出口案内静翼（４５２）を含む。可変ピッチファン出口案内静翼（４５２）の静翼前縁または後縁（４５５、４５７）が旋回可能であってもよい。
【００２１】
ガスタービンエンジン（４１０）は、ファン組立体（１６）内の全体的に半径方向外向きに延在するファンブレード（４３０）の長手方向の最も後方の列を有するファン（４２９）と、軸方向後方に、かつ、ファン（４２９）から下流にファンバイパスダクト（４４７）の長手方向後方の端部（４３９）のファンノズル（４４２）まで延在するバイパスダクト（４４７）と、ファンノズル（４４２）内に配置された旋回フラップ（４７３）の円周方向の列を含む可変形状流量制限器（２）と、旋回フラップ（４７３）の円周方向の列によって担持される伝熱冷却通路（９）とを含むことができる。
【００２２】
ガスタービンエンジン（１０）は、軸方向後方かつ低圧タービン（２６）の下流の可変面積排気ノズル（２９）と、内側ケーシング（３６）によって半径方向に取り囲まれかつ低圧タービン（２６）から下流に延在する排気流路（５５５）と、バイパスダクト（４０）および排気流路（５５５）間に全体的に半径方向に、並びに、軸方向後方かつ低圧タービン（２６）の下流に配置された可変面積バイパス噴射装置（５５０）とを有することができる。可変面積バイパス噴射装置（５５０）の可変形状流量制限器（２）は、バイパスダクト（４０）および排気流路（５５５）間の内側ケーシング（３６）内の１つまたは複数の開口部（５６２）を選択的に覆うように動作可能なスライダ弁（５６０）を含み、伝熱冷却通路（９）は、開口部（５６２）の各々の中に配置された１つまたは複数の伝熱管（６）を含む。スライダ弁（５６０）が閉じられた位置にある場合、伝熱管（６）に直接衝突するようにバイパスダクト（４０）内のファンバイパス流（４８）の噴射部分（５５３）を向けるように、スライダ弁（５６０）内のインピンジメント孔（５７０）またはスロットが向けられてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】制限器が開位置にある、ガスタービンエンジンファンバイパスダクト内の一体型可変形状流量制限器および熱交換器システムを示す軸方向の概略図である。
【図２】制限器が閉位置にある、図１に示すシステムを示す軸方向の概略図である。
【図３】ガスタービンエンジンファンダクト内の分割した一体型可変形状流量制限器および熱交換器システムを示す軸方向断面概略図である。
【図３Ａ】図３に示す分割した一体型可変形状流量制限器および熱交換器システムを示す概略平面図である。
【図４】半径方向の伝熱管または静翼を有する、図４に示す熱交換器を示す軸方向断面概略図である。
【図５】半径方向の伝熱管または静翼を有する、図４に示す熱交換器を示す軸方向断面概略図である。
【図６】図１に示す一体型可変形状流量制限器および熱交換器システムの第１の例示的な実施形態を有する例示的な可変サイクルタービンエンジンを示す軸方向断面概略図である。
【図７】開位置の図６に示す一体型可変形状流量制限器および熱交換器システムを示す拡大した軸方向断面概略図である。
【図８】閉位置の図６に示す一体型可変形状流量制限器および熱交換器システムを示す拡大した軸方向断面概略図である。
【図９】開位置の、互いに回転および／または軸方向に移動することができる上流管およびフィン熱交換器並びに下流管およびフィン熱交換器を含む一体型可変形状流量制限器および熱交換器システムを示す半径方向内向きに見ている平面概略図である。
【図１０】制限器が閉位置にある、図９に示す一体型可変形状流量制限器および熱交換器システムを示す半径方向内向きに見ている平面概略図である。
【図１１】可変前縁先端が開位置にある中空静翼を含む一体型可変形状流量制限器および熱交換器システムを示す半径方向内向きに見ている平面概略図である。
【図１２】制限器が閉位置にある図１１に示す一体型可変形状流量制限器および熱交換器システムを示す半径方向内向きに見ている平面概略図である。
【図１３】一体型可変形状流量制限器および熱交換器システムの他の例示的な実施形態を組み込んだ、可変ピッチファン出口案内静翼を有する一例のハイバイパスターボファンエンジンを示す軸方向断面概略図である。
【図１４】開位置にある図１３に示す静翼を示す半径方向内向きに見ている平面概略図である。
【図１５】閉位置にある図１３に示す静翼を示す半径方向内向きに見ている平面概略図である。
【図１６】一体型可変形状流量制限器および熱交換器システムの他の例示的な実施形態を組み込んだ、旋回フラップを含むファンノズルを有する一例のハイバイパスターボファンエンジンを示す軸方向断面概略図である。
【図１７】後部可変面積バイパス噴射装置（ＶＡＢＩ）内の伝熱管を有する一体型可変形状流量制限器および熱交換器システムを示す軸方向断面概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
長手方向の中心線１１の周囲を取り囲むガスタービンエンジン環状ファンバイパスダクト３内の一体型可変形状流量制限器および熱交換器システム１を、図１および２に示す。内側ケーシング３６から半径方向に離間した外側ケーシング３４は、ファンバイパスダクト３の境界を形成する。図１および２に示す一体型可変形状流量制限器および熱交換器システム１は、可変形状流量制限器２と一体かつ並流関係の熱交換器８を含む。
【００２５】
熱交換器８を、本明細書では内側ケーシング３６に取り付けられているように示しているが、代わりに、外側ケーシング３４に、または、半径方向にケーシング間に取り付けてもよい。可変形状流量制限器２を、図１では開位置で示し、図２では閉位置で示す。流量制限器２を、熱交換器８に対して軸方向に移動可能で、バイパスダクト３内の熱交換器８および外側ケーシング３４間の可変面積４を開閉するまたは変化させるように動作可能な環状スライド弁１０２を含むものとして示す。
【００２６】
ここで示す熱交換器８は、冷却空気を冷却するための空気対空気の熱交換器である。他の形式の空気対流体熱交換器が考えられる。このような空気対流体熱交換器は、油、燃料および水を冷却するために使用される熱変換器を含む。
【００２７】
熱交換器８は、高および低バイパス動作の両方で熱交換器によって冷却されるエンジン構成要素の必要性に合わせた良好な伝熱性能を提供する。高および低バイパス動作は、それぞれ図１および２に示すように開位置および閉位置にある流量制限器２に対応する。熱交換器８はまた、エンジンの低出力かつ高バイパス飛行動作状態の間、バイパスダクト３内のバイパス流５を過度に制限せず、したがって、以前の設計と比較してより大きいバイパス比、より大きい推力、よりよいＳＦＣが可能になる。
【００２８】
熱交換器の効率は、従来技術で行われるように、流量制限装置（すなわち、可変バイパス面積噴射装置または流量制限器）と直列に配置されると変化するであろう。熱交換率は、可変バイパス可変サイクルエンジンで、バイパス比が低い場合は低く、バイパス比が高い場合は高いことが多い。エンジン性能は、高流量での高い圧力損失のため逆の方法で反応する。これは結果として、熱交換器の効率対エンジン性能に関して設計者によって行われるトレードオフを生じる。
【００２９】
エンジンが高出力のとき、ファンバイパス流は制限されることが多い。高出力時、エンジンおよび航空機は最も冷却を必要とし、熱交換器の性能は、低いファンバイパス流のため、低い。低出力時、冷却要件は最小であるが、熱交換器は、バイパス流での大きな抵抗として作用し、エンジン推力および性能を減少させるように作用する。本明細書で開示されるガスタービンエンジン環状ファンバイパスダクト内の一体型可変形状流量制限器および熱交換器システム１は、可変形状流量制限器および熱交換器が、ファンバイパスダクト３内のバイパス流５と並流関係であるため、これらの結果を回避する。
【００３０】
上述した一体型可変形状流量制限器および熱交換器システム１のためにガスタービンエンジン環状ファンバイパスダクト３内で使用することができる４つの熱交換器８および４つの可変形状流量制限器２の例示的な円周方向分布または配置を、図３および３Ａに示す。熱交換器８および可変形状流量制限器２は、環状部分に成形される。環状可変形状流量制限器２の各々は、２つの円周方向に隣接する熱交換器８の間に円周方向に配置される。
【００３１】
熱交換器の２つの例示的な実施形態は、図４に示すような熱交換器８での伝熱に使用される円周方向に湾曲した伝熱管６または静翼、および、図５に示すような半径方向の伝熱管７または静翼を含む。本明細書で示す管は、熱交換器８で使用することができる伝熱冷却通路９の単なる例である。
【００３２】
長手方向の中心線１１を有する例示的な可変サイクルガスタービンエンジン１０を図６および７に示す。エンジン１０は、周囲空気１４を受けるための環状入口１２を含み、その後、軸方向下流側に流れる関係で、ファン組立体１６、高圧圧縮器（ＨＰＣ）２０、燃焼器２２、高圧タービン（ＨＰＴ）２４、低圧タービン（ＬＰＴ）２６、オーグメンタ２８、および、可変面積排気ノズル２９が続く。ＨＰＴ２４は、第１のシャフト３０を介してＨＰＣ２０に動力を供給する。ＬＰＴ２６は、第２のシャフト３２によってファン組立体１６に動力を供給する。エンジン１０はさらに、内側ケーシング３６の前方部分３８を含む内側ケーシング３６から半径方向に離間された外側ケーシング３４を含み、外側ケーシング３４および内側ケーシング３６はこれらの間にバイパスダクト４０を画定する。オーグメンタ２８はライナ４２を含む。
【００３３】
バイパスダクト４０内に配置された少なくとも１つのスライド弁組立体１００は、可変形状流量制限器として機能する。弁組立体１００の１つまたは複数の構成要素は、熱交換器伝熱管６を担持し、したがって、一体型可変形状流量制限器および熱交換器システム１内の熱交換器８として機能する。具体的には、エンジン１０は、ダクト４０内に円周方向に配置された複数の弁組立体１００を含む。より具体的には、弁組立体１００は、バイパスダクト４０の、半径方向内側のバイパスダクト４４および半径方向外側のバイパスダクト４６への分割を促進するように配置される。
【００３４】
エンジン１０の例示的な実施形態では、バイパスダクト４０に入るファンバイパス流４８は、内側空気流５０および外側空気流５２に分割される。弁組立体１００は、内側バイパスダクト４４を介して運ばれる内側空気流５０の量、および、外側バイパスダクト４６を介して運ばれる外側空気流５２の量の調整を容易にする。エンジンおよびその動作は、本発明の譲受人であるＧｅｎｅｒａｌ  Ｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｃｏｍｐａｎｙに譲渡され、参照により本明細書に組み込まれる、２００７年５月２５日に出願されたＤｏｎａｌｄ  Ｍｉｃｈａｅｌ  Ｃｏｒｓｍｅｉｅｒらによる「ＴＵＲＢＩＮＥ  ＥＮＧＩＮＥ  ＶＡＬＶＥ  ＡＳＳＥＭＢＬＹ  ＡＮＤ  ＭＥＴＨＯＤ  ＯＦ  ＡＳＳＥＭＢＬＩＮＧ  ＴＨＥ  ＳＡＭＥ」という名称の米国特許出願第１１／７５３，９０７号により詳細に記載されている。
【００３５】
さらに図７を参照すると、ここで示す弁組立体１００の構成要素は、例示的なクランク組立体２００を介してバイパスダクト４０内に摺動可能に結合される環状スライド弁１０２を含む。スライド弁１０２は、半径方向内側表面１０８および半径方向外側表面１１０を含む。半径方向内側表面１０８は、下流方向または後方で、本明細書では弁ノーズ１１２と呼ぶ弁前方端部から徐々に収束する。半径方向外側表面１１０は、下流方向または後方で、弁ノーズ１１２から徐々に収束する。弁ノーズ１１２は、ファンバイパス流４８の分割を、ファンバイパス流の剥離を低減しつつ促進させるように成形される。
【００３６】
弁組立体１００は、内側フェアリング１２８、および、内側フェアリング１２８から下流に配置された外側フェアリング１３０を含む。外側フェアリング１３０は、半径方向に外側ケーシング３４に近接して配置され、内側フェアリング１２８は、半径方向に内側ケーシング３６に近接して配置される。１つまたは複数のスライド弁１０２、並びに、内側および外側フェアリング１２８、１３０は、熱交換器８を示す熱交換器伝熱管６を担持する。すべての３つの構成要素は、ここでは熱交換器伝熱管６を担持するものとして示されており、したがって、可変形状流量制限器２として機能する。
【００３７】
例示的な実施形態では、外側フェアリング１３０および内側フェアリング１２８は、支柱１５８を介して一体に結合し、外側ケーシング３４および内側ケーシング３６間で共に軸方向に移動する。環状スライド弁１０２は、内側フェアリング１２８および外側フェアリング１３０間に延在する。さらに、例示的な実施形態では、内側フェアリング１２８および外側フェアリング１３０は、内側バイパスダクト４４および外側バイパスダクト４６が各々可変断面積を有するように、各々輪郭が形成される。
【００３８】
内側および外側フェアリング１２８、１３０は、バイパスダクト４０内で実質的に同時にスライドするように動作可能である。弁組立体１００は１つのクランク組立体２００に結合し、クランク組立体２００は、スライド弁１０２、外側フェアリング１３０、内側フェアリング１２８、および、支柱１５８の軸方向の移動を制御する。クランク組立体２００は、第１および第２の作動位置３００、３０２間で、スライド弁１０２、並びに、内側および外側フェアリング１２８、１２０を移動させる。第１および第２の作動位置３００、３０２は、それぞれ図７および図８に示すような、開いたおよび閉じた可変形状流量制限器に対応する。
【００３９】
弁組立体１００が第１の位置３００にある場合、内側バイパス断面積１５０がバルブ１０２および内側フェアリング１２８間に画定され、外側バイパス断面積１６０がバルブ１０２および外側フェアリング１３０間に画定される。バルブ１０２が第１の動作位置にある結果として、実質的にすべてのファンバイパス流４８が、下流の内側バイパスダクト４４および外側バイパスダクト４６内に運ばれる。ファンバイパス流４８は、内側空気流５０および外側空気流５２に分離される。内側空気流５０は内側バイパスダクト４４を通って流れ、外側空気流は外側バイパスダクト４６を通って流れ、内側空気流５０は拡散ライナ４２を介してオーグメンタ２８内に流れる。
【００４０】
弁組立体１００が位置３０４に向かって移動すると、内側バイパス断面積１５０は内側バイパスダクト断面積１５１に減少し、外側バイパスダクト断面積１６０は外側バイパスダクト断面積１６１に減少する。各ダクト４４、４６の断面積１５０、１６０の減少は、ダクト４４、４６を通って運ばれることができる空気流の量を減少させ、ダクト内の面積を閉鎖する。具体的には、弁組立体１００が第２の作動位置３０２にある場合、ファンバイパス流４８のかなりの部分が内側バイパスダクト４４および／または外側バイパスダクト４６に入るのを妨げられる。したがって、ファンバイパス流４８は、例えば航空機の垂直昇降を促進させるロールポストノズルのような他の出口（図示せず）に運ばれてもよい。残りのファンバイパス流４８は、内側空気流５０および外側空気流５２に分割される。内側空気流５０は内側バイパスダクト４４を通って運ばれ、外側空気流５２は外側バイパスダクト４６を通って運ばれる。例示的な実施形態では、内側空気流５０は、拡散ライナ４２を介してオーグメンタ２８内に流れる。
【００４１】
低出力エンジンでは、冷却要件は、内側空気流５０が拡散ライナ４２を介してオーグメンタ２８内に流れるときに熱交換器を通る冷却流５１であるように、最小である。高出力では、エンジン冷却要件は、航空機の離陸および垂直昇降時のような熱交換器を通る冷却流５１であるように、実質的により大きくなる。
【００４２】
ファンバイパスダクト３内に配置された他の例示的な一体型可変形状流量制限器および熱交換器システム１を図９および１０に示す。システムは、互いに軸方向に回転および／または移動することができる管およびフィン熱交換器の環状の上流および下流の列１７０、１７２を含む。管およびフィン熱交換器の環状の上流および下流の列１７０、１７２は、それぞれ、半径方向に延在する上流および下流の伝熱管１７４、１７６を含み、上流および下流の伝熱管１７４、１７６は、上流および下流の伝熱管１７４、１７６間の可変面積４を開閉するための可変形状流量制限器２として機能する。
【００４３】
ここでは平面図に示しているが、管およびフィン熱交換器の上流および下流の列１７０、１７２は、図３に示す図と同様に、長手方向の中心線１１の周りの環状部分に成形される。図９および１０は、それぞれ開位置および閉位置の可変形状流量制限器２を示す。
【００４４】
ファンバイパスダクト３の長手方向中心軸１１の周囲に円周方向に配置された可変前縁先端１８４を有する中空静翼１８２の環状アレイ１８０を含む例示的な一体型可変形状流量制限器および熱交換器システム１を、図１１および１２に示す。前縁先端１８４は、長手方向中心軸１１の周りを回転不可能な中空静翼１８２に対して回転するためにファンバイパスダクト３内に作動的に配置される。前縁先端１８４は、可変面積４を隣接する中空静翼間で開閉するための可変形状流量制限器２として機能する。冷却空気は、熱交換器として機能する中空静翼１８２を通って循環する。可変前縁先端１８４を有する中空静翼１８２は、図３に示す図と同様の、長手方向中心軸１１の周囲の環状部分であってもよい。
【００４５】
エンジン中心線４１２を有しコアエンジン４１４を含む例示的なバイパスターボファンガスタービンエンジン４１０を図１３に示し、コアエンジン４１４は、すべて直列軸流関係で配置された高圧圧縮器４１６、燃焼器４１８、および、高圧タービン４２０を有する。低圧または低出力タービン４２４が、コアエンジン４１４の下流にあり、コアエンジン４１４によって動力を供給され、相互接続された低圧圧縮器４２８およびファン４２９を駆動する。ファン４２９は、全体的に半径方向外向きに延在するファンブレード４３０の長手方向に最も後方の列を含む。
【００４６】
コアエンジン４１４、低圧タービン４２４、および、低圧圧縮器４２８は、長手方向後方にファンブレード４３０の下流に配置されたケーシングまたはコアナセル４３２によって取り囲まれる。コアナセル４３２は、スプリッタ４３４を画定する長手方向前方端部、および、コア排気ノズル４３６を画定する長手方向後方端部を含む。ファンナセル４３８は、ファンブレード４３０を円周方向に取り囲み、コアナセル４３２の少なくとも一部に沿って延在する。ファンナセル４３８は、ファンナセル支柱４４０のような複数の支持部材によって、コアナセル４３２に沿って支持される。ブレードおよび静翼は上反りの翼形状を有し、支柱は有さないことを留意されたい。
【００４７】
ファンナセル４３８は、ファンノズル４４２、全体的に半径方向内向きに面する内側外面４４４、および、全体的に半径方向外向きに面する外側外面４４６を含む。ファンナセル４３８およびコアナセル４３２間に半径方向に配置された環状ファンバイパスダクト４４７は、軸方向後方にまたは下流に、流れスプリッタ４３２からファンノズル４４２まで延在する。ファンノズル４４２は、ファンバイパスダクト４４７の長手方向後方端部４３９に配置される。可変ピッチファン出口案内静翼４５２の環状列は、ファンおよびコアナセル４３８、４３２間に、かつ、流れスプリッタ４３４の長手方向後方に、ファンバイパスダクト４４７を横切って半径方向に配置される。
【００４８】
図１４および１５に示すような可変ピッチファン出口案内静翼４５２は、可変ピッチファン出口案内静翼４５２が熱交換器８として機能するように、中空であり、冷却空気がこれらを通過するように動作可能である。可変ピッチファン出口案内静翼４５２を、ここでは、エンジン中心線４１２に垂直の旋回軸４５３の周りを旋回可能であるものとして示している。代わりに、旋回可能な可変ピッチファン出口案内静翼４５２の静翼前縁４５５もしくは静翼後縁４５７のみを有することによって、または、当業者には既知であるように、静翼の有効な入射角を変化させることによって、静翼ピッチを変化させることができる。したがって、可変ピッチファン出口案内静翼４５２の列は、円周方向に隣接する可変ピッチファン出口案内静翼４５２間の可変面積４を開閉するための可変形状流量制限器２としても機能する。中空可変ピッチファン出口案内静翼４５２の列は、一体型可変形状流量制限器および熱交換器システム１として機能する。図１４および１５は、それぞれ開および閉位置の中空可変ピッチファン出口案内静翼４５２である一体型可変形状流量制限器２を示す。
【００４９】
他の形式の可変ピッチ静翼を、一体型可変形状流量制限器および熱交換器システム１として使用することもできる。例えば、図６に示すエンジン１０の高圧圧縮器２０で使用される可変ピッチ静翼４６２の円周方向の列は、中空で、熱交換器８および可変形状流量制限器２として機能するように構成されてもよい。可変ピッチ静翼４６２は、高圧圧縮器２０を含むコアエンジンのコアエンジンダクト４６６内の高圧圧縮器流路４６４を半径方向に横切って延在する。中空可変ピッチ静翼の円周方向の列は、図１３に示すエンジン１０の低圧圧縮器４２８内で使用されてもよい。可変ピッチ静翼は、中空で、低圧圧縮器４２８内の熱交換器８および可変形状流量制限器２として機能するように構成されてもよい。
【００５０】
可変ピッチファン出口案内静翼なしの、図１３に示すエンジンと同様のエンジン中心線４１２の周囲に配置された例示的なバイパスターボファンガスタービンエンジン４１０を、図１６に示す。ファンナセル４３８が、ファンブレード４３０を円周方向に取り囲み、コアナセル４３２の少なくとも一部に沿って延在する。ファンナセル４３８は、ファンナセル支柱４４０のような複数の支持部材によって、コアナセル４３２の周囲に支持される。
【００５１】
可変面積ファンノズル４４２が、ファンナセル４３８の長手方向後方端部に配置される。ファンナセル４３８は、全体的に半径方向内向きに面する内側外面４４４、および、全体的に半径方向外向きに面する外側外面４４６を有する。ファンナセル４３８および外側外面４４６間に半径方向に配置された環状ファンバイパスダクト４４７は、軸方向後方にまたは下流に、流れスプリッタ４３４からファンノズル４４２まで延在する。
【００５２】
ファンノズル４４２は、ファンナセル４３８またはバイパスダクト４４７の後方端部に配置された旋回フラップ４７３の円周方向の列を含む。１つまたは複数の旋回フラップ４７３は、熱交換器伝熱管６を担持し、したがって熱交換器８として機能する。旋回フラップ４７３は、可変面積ノズル４４２を開閉する可変形状流量制限器２としても機能する。熱交換器伝熱管６および旋回フラップ４７３の組み合わせは、図１６に示すエンジン１０のための一体型可変形状流量制限器および熱交換器システム１として機能する。可変面積ノズル４４２である一体型可変形状流量制限器２を、図１６に、実線で開位置で、仮想線で閉位置でそれぞれ示す。
【００５３】
図６に示すエンジン１０のような可変サイクルエンジン内で使用するために設計された例示的な後方可変面積混合装置または可変面積バイパス噴射装置（ＶＡＢＩ）５５０を、図１７に示す。ここに示す（ＶＡＢＩ）５５０は、バイパスダクト４０から内側ケーシング３６によって半径方向に取り囲まれた排気流路５５５内へのファンバイパス流の噴射部分５５３を、選択的に開閉するおよび／または選択的に流すように設計される。ここに示す（ＶＡＢＩ）５５０は、図６に示すエンジン１０と同様のエンジン内で、低圧タービン（ＬＰＴ）２６およびオーグメンタ２８または可変面積排気ノズル２９間に軸方向に配置されるように設計される。バイパスダクト４０は、外側および内側ケーシング３４、３６間に画定される。
【００５４】
ここに示す（ＶＡＢＩ）５５０は、内側ケーシング３６内の１つまたは複数の開口部５６２を選択的に覆うように動作可能なスライダ弁５６０を含む、依然として他の例示的な一体型可変形状流量制限器および熱交換器システム１である。スライダ弁５６０および開口部５６２は、長手方向の中心線１１の周囲に配置され、長手方向の中心線１１の周囲をファンバイパスダクト４０が取り囲む。一体型可変形状流量制限器および熱交換器システム１はさらに、開口部５６２の各々の中に配置された１つまたは複数の伝熱管６を含む。スライダ弁５６０はさらに、スライダ弁５６０が閉じられた場合、伝熱管６に直接衝突するようにファンバイパス流４８の噴射部分５５３を向けるように向けられたインピンジメント孔５７０（または代わりにスロット）を含む。スライダ弁５６０を、ここでは、インピンジメント孔５７０を通って配置され、かつ、内側ケーシング３６のちょうど外側に半径方向に配置された、軸方向に移動可能な環状スリーブ５７２であるものとして示すが、回転可能であってもよい。
【００５５】
本発明の好適かつ例示的な実施形態と考えられるものを本明細書に記載してきたが、本発明の他の変更が、本明細書の教示から当業者には当然明らかになり、したがって、すべてのこのような変更が、本発明の真の要旨および範囲内に入るものとして、添付の特許請求の範囲内に保護されることが望まれる。したがって、米国の特許証によって保護されることが望まれるものは、以下の特許請求の範囲で定義され区別されるような発明である。
【符号の説明】
【００５６】
１  一体型可変形状流量制限器および熱交換器システム
２  可変形状流量制限器
３  ガスタービンエンジン環状ファンバイパスダクト
４  可変面積
５  バイパス流
６  伝熱管
７  伝熱管
８  熱交換器
９  伝熱冷却通路
１０  エンジン
１１  長手方向の中心線
１２  環状入口
１４  周囲空気
１６  ファン組立体
１７
１８
２０  高圧圧縮器（ＨＰＣ）
２２  燃焼器
２４  高圧タービン（ＨＰＴ）
２６  低圧タービン（ＬＰＴ）
２８  オーグメンタ
２９  可変面積排気ノズル
３０  第１のシャフト
３２  第２のシャフト
３４  外側ケーシング
３６  内側ケーシング
３８  前方部分
４０  バイパスダクト
４２  ライナ
４４  半径方向内側のバイパスダクト
４６  半径方向外側のバイパスダクト
４８  ファンバイパス流
５０  内側空気流
５２  外側空気流
１００  スライド弁組立体
１０２  環状スライド弁
１０８  半径方向内側表面
１１０  半径方向外側表面
１１２  弁ノーズ
１２８  内側フェアリング
１３０  外側フェアリング
１５０  内側バイパス断面積
１５１  内側バイパスダクト断面積
１５８  支柱
１６０  外側バイパス断面積
１６１  外側バイパスダクト断面積
１７０  フィン熱交換器の環状の上流の列
１７２  フィン熱交換器の環状の下流の列
１７４  上流の伝熱管
１７６  下流の伝熱管
１８０  環状アレイ
１８２  中空静翼
１８４  可変前縁先端
２００  クランク組立体
３００  第１の作動位置
３０２  第２の作動位置
３０４  位置
４１０  バイパスターボファンガスタービンエンジン
４１２  エンジン中心線
４１４  コアエンジン
４１６  高圧圧縮器
４１８  燃焼器
４２０  高圧タービン
４２４  低圧または低出力タービン
４２８  低圧圧縮器
４２９  ファン
４３０  ファンブレード
４３２  コアナセル
４３４  スプリッタ
４３６  コア排気ノズル
４３８  ファンナセル
４３９  長手方向後方端部
４４０  ファンナセル支柱
４４２  ファンノズル
４４４  内側外面
４４６  外側外面
４４７  ファンバイパスダクト
４５２  可変ピッチファン出口案内静翼
４５３  旋回軸
４５５  静翼前縁
４５７  静翼後縁
４６２  可変ピッチ静翼
４６４  高圧圧縮器流路
４６６  コアエンジンダクト
４７３  旋回フラップ
５５０  可変面積バイパス噴射装置（ＶＡＢＩ）
５５３  ファンバイパス流の噴射部分
５５５  排気流路
５６０  スライダ弁
５６２  開口部
５７０  インピンジメント孔
５７２  環状スリーブ
【図１】
0005968329.tif 000002
【図２】
0005968329.tif 000003
【図３】
0005968329.tif 000004
【図３Ａ】
0005968329.tif 000005
【図４】
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【図５】
0005968329.tif 000007
【図６】
0005968329.tif 000008
【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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