(57)【要約】  本発明は、ポッドの軸(Ｌ−Ｌ)を中心に横断面環状の形状を有し、内側フェアリング(10)の後部分(10R)の内側に、ファン・ダクト通路(13)から出てくる冷気流(9)と外側で接触し、上記の冷気流(9)から引き出される冷却用空気流(29)と密に接触して配置されている予冷却器(30)に関する。【選択図】    図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
−  長手方向軸(Ｌ−Ｌ)を有し、前に空気入口(２)を、後に空気出口(３)を備えた中空ナセル(１)と、
−  このナセル(１)の軸方向に位置する中央熱気流(７)の発生器(６)と、
−  上記の中央発生器(６)の前方、上記のナセル(１)内に軸方向に位置し、上記のタービン・エンジン用の冷気流(９)を発生させるファン(８)と、
−  上記のナセル(１)の内側に保持されている外側フェアリング(４)と上記の中央発生器(６)を囲む内側フェアリング(10)とであって、これら内外のフェアリングはそれらの間に上記の冷気流(９)用の、横断面環状のファン・ダクト(13)を形成し、上記の内側フェアリング(10)が上記の中央発生器(６)と共に、この中央発生器(６)を囲み、上記の熱気流(７)の周辺に少なくとも１つの後方オリフィス(15)を備えた、横断面環状の中間室(12)を形成するものと、
−  上記の中央発生器(６)から流出する熱気流(23)用の入口と、上記の冷気流(９)を用いて生じた、冷却された熱気流用の出口とを備えた予冷却器とからなり、
−  上記の予冷却器(30)が、上記の内側フェアリング(10)の後部分(10R)と熱接触して上記の中間室(12)内に配置され、それ自体と上記の中央発生器(６)との間に中間通路(26)を形成し、
−  上記の予冷却器(30)の前方に、上記の内側フェアリング(10)を通過し、上記の冷気流から、この予冷却器(30)に侵入する熱気流(20)を少なくとも部分的に冷却できる冷却用空気流(29)を導出する少なくとも１つの空気入口(27)があることを
特徴とする航空機用のバイパス・タービン・エンジン。
【請求項２】
上記の空気入口(27)に制御可能な遮断装置(28)が装着されていることを特徴とする請求項１に記載のタービン・エンジン。
【請求項３】
上記の中間室(12)内で、上記の空気入口(27)の後方に向け、上記の長手方向軸を中心に上記の冷気流(９)から流出する冷却用空気流(29)を回転させる手段があることを特徴とする請求項１または２に記載のタービン・エンジン。
【請求項４】
上記の予冷却器(30)と上記の中間通路(26)が横断面環状の形状を有し、上記の長手方向軸(Ｌ−Ｌ)を中心に上記の内側フェアリング(10)の上記の後部分(10R)の周囲全体に亘って延びることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のタービン・エンジン。
【請求項５】
上記の内側フェアリング(10)が、少なくともその後部分(10R)では、環状間隙の形態の空間(37)により相互から分離されている内壁(35)と外壁(36)とからなり、上記の予冷却器(30)がこの空間(37)に配置されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のタービン・エンジン。
【請求項６】
−  熱気流(20)用入口(31)に連結され、上記の環状空間(37)の少なくともほぼ全長に上記の熱気を分配できる分配管(41)と、
−  冷却された熱気流(23)用出口(32)に連結され、上記の環状空間(37)の少なくともほぼ全長に亘って、冷却された熱気を集めることのできる収集管(43)とからなることを特徴とする請求項５に記載のタービン・エンジン。
【請求項７】
上記の分配管(41)と収集管(43)との間では、上記の予冷却器(30)は、熱気を案内するための複数個の曲がったダクト(40)を備え、これらのダクト(40)はナセルの長手方向軸(Ｌ−Ｌ)に対し横断方向であり、上記の環状空間(37)の長さに亘って分布されていることを特徴とする請求項６に記載のタービン・エンジン。
【請求項８】
上記のダクト(40)が、上記の内壁(35)および外壁(36)に固定された、内側フェアリング(10)の後部分(10R)を補強する枠(38、39)により形成されていることを特徴とする請求項７に記載のタービン・エンジン。
【請求項９】
上記の予冷却器(30)に平行に取り付けられ、熱気流(20)の入口(31)と冷却された熱気流(23)の出口(32)とを連結するバイパス・ダクト(33)を備えることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載のタービン・エンジン。
【請求項１０】
上記のバイパス・ダクト(33)が制御可能なバルブ(34)を備えることを特徴とする請求項９に記載のタービン・エンジン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、予冷却器を備えたバイパス・タービン・エンジンに関する。
【背景技術】
【０００２】
航空機では、操縦室および客室の空調あるいは航空機の幾つかの部分の除氷のようなある種の作用を行なうため熱気を得る必要があることはよく知られている。
【０００３】
上記の熱気は航空機のタービン・エンジンから採られ、使用できる前にかなり冷却されなければならないことも既知である。このため、熱交換器が設けられており、これは一般に予冷却器として知られていて、この予冷却器では、タービン・エンジンの中央発生器から流出する熱気は、ファン・ダクト、即ち、タービン・エンジンの冷気流から流出する冷気により冷却される。上記の予冷却器は一般にファン・ダクト内に収容されており、これにより、タービン・エンジンの冷気流に空力乱れを生じる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
更には、タービン・エンジンの冷気流から流出し、中央発生器から流出する熱気流を冷却するのに用いられる冷気は加熱された冷気流を生じ、この加熱された冷気流はタービン・エンジンの外側に排出されなければならず、このため航空機の抗力を増加する。
【０００５】
本発明の目的は従来例の短所を解消することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
このため、本発明によれば、航空機用のバイパス・タービン・エンジンは、
−  長手方向軸を有し、前に空気入口を、後に空気出口を備えた中空ナセルと、
−  このナセルの軸方向に位置する中央熱気流発生器と、
−  上記の中央発生器の前方、上記のナセル内に軸方向に位置し、上記のタービン・エンジン用の冷気流を発生させるファンと、
−  上記のナセルの内側に保持されている外側フェアリングと上記の中央発生器を囲む内側フェアリングとであって、これら内外のフェアリングはそれらの間に上記の冷気流用の、横断面環状のファン・ダクトを形成し、上記の内側フェアリングは上記の中央発生器と共に、この中央発生器を囲み、上記の熱気流の周辺に少なくとも１つの後方オリフィスを備えた、横断面環状の中間室を形成するものと、
−  上記の中央発生器から流出する熱気流用の入口と、上記の冷気流を用いて生じた、冷却された熱気流用の出口とを備えた予冷却器とからなり、
−  上記の予冷却器が、上記の内側フェアリングの後方部分と熱接触して上記の中間室内に配置され、それ自体と上記の中央発生器との間に中間通路を形成し、
−  上記の予冷却器の前方に、上記の内側フェアリングを通過し、上記の冷気流から、この予冷却器に侵入する熱気流を少なくとも部分的に冷却できる冷却用空気流を導出する少なくとも1つの空気入口があることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
よって、本発明によれば、予冷却器は上記の内側フェアリングの後部に収容されているので、この予冷却器によるファン・ダクトでの空力的障害を回避することができる。加えて、上記の予冷却器が、外側では、ファン・ダクトから出て行き、上記の内側フェアリングの後方部分に吹き付ける冷気流を、内側では、上記の冷気流から上記の空気入口により導出され、この空気入口から上記の後方オリフィスまで上記の中間通路を通過し、この後方オリフィスを通って中間室から排出される冷却用空気流を使用するので、加熱された冷気を排出することによる短所が回避される。
【０００８】
上記の空気入口には制御可能な遮断装置を備えるのが好ましい。よって、飛行条件が、冷却された熱気流の所望の温度が予冷却器の外側に作用する冷気流のみを用いて得ることができるような場合では、上記の空気入口は閉じられ、上記の冷気流から冷却用の空気流は導出されない。
【０００９】
内側フェアリングの周囲に複数個の空気入口を分布させることができるが、１つだけの空気入口を用いるのが好ましく、これを、上記の中間室内で、上記の長手方向軸を中心に冷却用空気流を回転させる手段と連携させる。
【００１０】
上記の予冷却器を流通する熱気と、これの上外側に吹き付ける冷気流と、中間通路を通過する冷却用空気流との間の熱交換用に十分な領域を得るため、上記の予冷却器と上記の中間通路が横断面環状の形状を有し、上記の長手方向軸を中心に、内側フェアリングの後部分の内周全体に亘って延びるようになされているのが好ましい。
【００１１】
本発明の好ましい実施例では、上記の内側フェアリングが、少なくともその後部分で、２重壁、即ち、環状間隙の形態の空間により相互から分離されている内壁と外壁とからなり、上記の予冷却器はこの空間に配置されている。
【００１２】
このため、上記の予冷却器は、
−  熱気流用入口に連結され、上記の環状空間の(ナセルの長手方向軸に平行な)少なくともほぼ全長に上記の熱気を分配できる分配管と、
−  冷却された熱気流用出口に連結され、上記の環状空間の少なくともほぼ全長に亘って、冷却された熱気を集めることのできる収集管とからなる。
【００１３】
(熱気の冷却を最適にするように内側フェアリングの後部分の内周に位置する)上記の分配管と収集管との間では、上記の予冷却器は、熱気を案内するための複数個の曲がったダクトを備え、これらのダクトはナセルの長手方向軸に対し横断方向に、上記の環状空間の長さに亘って分布されているのが好ましい。
【００１４】
上記のダクトは、上記の内外壁に固定された、内側フェアリングを補強する枠により形成されるのが望ましい。
【００１５】
望ましくは、冷却された熱気を更により微細にそして簡単に調節するため、ダクトは上記の予冷却器に平行に取り付けられ、その熱気入口と冷却された熱気出口とを連結し、制御可能なバルブを備えるのが好ましい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
添付図面の図により、本発明がどのように実施されるかが簡単に理解される。これらの図中、同一符号は同一要素を示す。
図１、２および３の各々により示されているバイパス・タービン・エンジンは、長手方向軸Ｌ−Ｌを有し、前に、空気入口２を、後ろに空気出口３を備えた中空ナセル１からなる。この中空ナセル１は、フェアリング４を内側に保持し、このフェアリング４は、好ましくは、上記のタービン・エンジンの内側ノイズを軽減するのを意図した音響軽減被覆(コーティング)５で少なくとも部分的に被覆されるのが好ましい。
【００１７】
上記の中空ナセル１の内側には、
−  既知の方法で、低圧圧縮器、高圧圧縮器、燃焼室、低圧タービンおよび高圧タービンとからなり、上記のタービン・エンジンの軸方向の熱気流７を発生させる中央熱気流発生器６と、
−  上記の中央熱気流発生器6の軸方向前方に位置し、上記タービン・エンジンの環状冷気流を発生するファン８と、
−  上記の中央発生器６を囲み、それ自体とこの発生器のケーシング11との間に、この発生器を囲む、横断面環状の中間室12を形成する内側フェアリング10が位置し、この内側フェアリングの後部分10Rが上記の熱気流７用の噴射管16の外壁を形成する。
【００１８】
上記の内側フェアリング10と、これの外側のフェアリング４とは、それらの間に、上記の中央発生器６を囲む、横断面環状のファン・ダクト13を形成し、これを冷気流９が通過する。
【００１９】
内側フェアリング10と中央発生器６との間では、その前に、環状空気入口スロット(孔)14が、その後ろには、環状空気排出スロット15が形成されている。こうして、中間室12の前スロット14の所で、冷気流９から流出した換気流ｆが吹き抜け、その後、後スロット15の所で、上記の熱気流７と上記の冷気流９との境界で排出され、この換気流ｆが中央発生器６の温度を調節するのに使用される。
【００２０】
更にまた、通常の方法で、ナセル１は、サスペンション・パイロン18を介して(一部が描写されている)航空機の翼17により支持されている。
【００２１】
図１に示されている既知のタービン・エンジンには、予冷却器19が設けられており、これは冷気流9内のファン・ダクト13の上方部に位置する。この予冷器９には、その上に熱気制御弁22が在るダクト21を介して中央発生器６からの、熱気流20が供給される。上記の予冷却器19により発生された、冷却された熱気23は、上記のサスペンション・パイロン18を貫通し、調整弁25が装着されているダクト24を介して使用者装置(図示略)に送られる。
【００２２】
よって、既知のレイアウトでは、冷気流の幾らかは予冷却器19から流出して熱気流20を冷却し、冷却された熱気流23を発生し、この結果上記予冷却器は、上記の冷気流の流出部分に対応する加熱された冷気流(図示略)を形成する。この加熱された冷気流は図１には図示されていない、いずれかの既知の方法で外側に排出されて、一般に抗力を増加させる。
【００２３】
よって、ファン・ダクト13内の予冷却器19の存在と、加熱された冷気の排出とが、図１に示された既知のエンジンの性能を阻害することが容易に理解される。
【００２４】
図２に描写されている本発明によるナセル１.１には、図１に関し記載されている要素２から18および20から25の全てが見られる。
【００２５】
然し、このナセル１.１では、予冷却器19が予冷却器30と換わっており、この予冷却器30は、フェアリング10の後部分10Rと熱接触して中間室内に位置している。この予冷却器30は、軸Ｌ−Ｌを中心に横断面環状の形状をし、上記の後部分10Rの全周囲に亘って延びており、加えて、それ自体と中央発生器6との間に軸Ｌ−Ｌを中心とする横断面環状の中間通路26を形成する。この中間通路26は上記の環状空気排出スロット15を介して後ろに開口している。
【００２６】
更に、図２のナセル１.１では、予冷却器30の前方には、遮断手段28を備え、上記のフェアリング10を通過する空気入口27が在る。この空気入口27は、開いている時は、上記の冷気流9から冷却用空気流29を導出できる。
【００２７】
よって、外側では、上記の予冷却器30は、ファン・ダクト13を出て行き、内側フェアリング10の後部分10R上を吹き流れる冷気流9によって冷却され、内側では、空気入口27が開いていると、中間通路26を通過し、スロット15を介して出てゆく冷却用空気流29により更に冷却される。
【００２８】
上記の予冷却器30は、熱気流20を供給するダクト21と連結された入口31と、冷却された熱気23を運ぶダクト24と連結された出口32とを有する。
【００２９】
図２の全ての要素を示す図３は、更に、本発明によるナセル１.２にバイパス・ダクト33の存在を示す。このバイパス・ダクト33は上記の予冷却器30と平行に取り付けられており、その入口31とその出口32とを連結し、バルブ34が設けられている。よって、必要なら、熱気は、上記の予冷却器30をバイパス(迂回)して、入口31から出口32まで直接通らせることもできる。
【００３０】
図４は(作動手段の無い)シャター28を備えた空気入口27の実施例を描写する。発生器6のケーシング11上の室12には、冷却用空気流29を軸Ｌ−Ｌを中心に回転させる翼29Aが配置されている。
【００３１】
図５から図１１までに示されている予冷却器30の実施例は、内側フェアリング10の上記の後部分10Rに構造上組み込まれる。
【００３２】
図５から図７までに見られるように、上記の後部分10Rは内壁35と外壁36とからなり、これらは平行で、環状間隙の形態の空間37により相互から離れている。この空間には、上記の内壁35と外壁36とに固定され、空間37を細分する曲がったダクト40を形成する枠38(図６）あるいは枠39(図７)とが位置する。これらのダクト40はナセルの軸Ｌ−Ｌに対し横断方向であり、上記の後部分10Rに沿って分布されている。
【００３３】
更にまた、上記の予冷却器30(図８参照)は、
−  熱気入口31に連結され、後部分10R全体に沿ってこれに対し横断方向に上記の空間37(よって、ダクト40内に)上記の熱気(矢印42参照)を分配できる分配管41と、
−  冷却された熱気の出口32に連結され、上記の後部分10Rに沿い、上記のダクト40を通って上記の空間37を通過する上記の空気(矢印44参照)を集めることのできる収集管43とからなる。
【００３４】
図８から図１1に示されているように、上記の管41と43との横断面は前から後方に減少し、これらの管にそれぞれ設けられている分配オリフィス45と収集オリフィス46についてはその逆である。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】既知のバイパス・タービン・エンジンを示す略軸方向断面図である。
【図２】本発明によるタービン・エンジンの別の実施形状を示す図１に類似の図である。
【図３】本発明によるタービン・エンジンの異なる別の実施形状を示す図１に類似の図である。
【図４】ファン・ダクトの冷気入口の部分斜視図である。
【図５】図２および図３のエンジンの熱気流を囲む内側フェアリングの略長手方向半断面図である。
【図６】図５のフェアリングの構造を、拡大縮尺で示す図である。
【図７】図５のフェアリングの構造を、拡大縮尺で示す図である。
【図８】上記の内側フェアリングを示す、後ろからの外側斜視図である。
【図９】上記の内側フェアリングの外側正面図である。
【図１０】図８のＸ−Ｘに沿う部分横断面図である。
【図１１】図８のXI−XIに沿う部分横断面図である。
【符号の説明】
【００３６】
１…中空ナセル、２…空気入口、３…空気出口、４…外側フェアリング、６…中央発生器、７…熱気流、８…ファン、９…冷気流、10…内側フェアリング(10R…後部分)、12…中間室、13…ファン・ダクト、15…後方オリフィス、20…予冷却器に侵入する熱気流、23…中央発生器からの熱気流、26…中間通路、27…空気入口、28…遮断装置、29…冷却用空気流、30…予冷却器、31…熱気流用入口、32…熱気流用出口、33…バイパス・ダクト、34…バルブ、35…内壁、36…外壁、37…環状空間、38・39…枠、40…ダクト、41…分配管、43…収集管、Ｌ−Ｌ…長手方向軸。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【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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【国際調査報告】
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2009523947.tif 000015
2009523947.tif 000016
2009523947.tif 000017
2009523947.tif 000018
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