(57)【要約】【課題】従来の問題点を改善する噴射システムおよび取り付け方法を提供する。【解決手段】噴射システムをターボジェットの燃焼チャンバ底部に取り付けるシステム。このシステムは、チャンバ底部に溶接されるデフレクタを備える。デフレクタは、ターボジェットの前部に向けられる保持肩部を形成している縁部を有する環状部を備え、噴射システムは、カラーを備え、カラーに、ターボジェットの後部に向けられる保持肩部が形成され、デフレクタの保持肩部を押圧する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ターボジェットの燃焼チャンバ底部に噴射システムを取り付ける取り付けシステムであって、該取り付けシステムが、チャンバの底部に溶接されるデフレクタを備え、
デフレクタが、ターボジェットの前部に向けられる保持肩部を形成している端部を有する環状部を備え、
噴射システムが、ターボジェットの後部に向けられる保持肩部が形成され、デフレクタの保持肩部を押圧するカラーを備える、取り付けシステム。
【請求項２】
デフレクタが、保持溝を備え、保持リングが、保持溝に挿入されるリムを備える、請求項１に記載の取り付けシステム。
【請求項３】
保持リングおよびデフレクタが、１回の同じ溶接作業において溶接される、請求項１または２に記載の取り付けシステム。
【請求項４】
噴射システムが、シーム溶接部によって保持リングに取り付けられる、請求項３に記載の取り付けシステム。
【請求項５】
保持リングが、分割リングである、請求項３または４に記載の取り付けシステム。
【請求項６】
噴射システムのカラーも、ターボジェットの前部に向けられる第２の肩部を備え、保持リングが、噴射システムの第２の肩部を固定するようになる第２のリムを備える、請求項１または２に記載の取り付けシステム。
【請求項７】
保持リングが、分割されまたは２つの半リングで形成される内側リングと、内側リングを取り囲む締め付けリングからなる、請求項６に記載の取り付けシステム。
【請求項８】
内側リングが、円すい形の座面を有する、請求項７に記載の取り付けシステム。
【請求項９】
ターボジェットの後部に向けられる噴射システムの第１の肩部、および、ターボジェットの前部に向けられる噴射システムの第２の肩部が、噴射システムの一部を構成しているボウルのカラーに形成される、請求項６から８のいずれか一項に記載の取り付けシステム。
【請求項１０】
請求項１から９のいずれか一項に記載の取り付けシステムに装着される、燃焼チャンバ。
【請求項１１】
請求項１０に記載の燃焼チャンバを備える、ターボ機械。
【請求項１２】
ターボジェットの燃焼チャンバ底部に取り付けシステムを取り付ける方法であって、
ターボジェットの前部に向けられる保持肩部を形成している縁部を有する環状部を備えるデフレクタが、燃焼チャンバの底部の孔に挿入され、
保持リングが、ターボジェットの前部を介してデフレクタに取り付けられ、
デフレクタが、燃焼チャンバの底部に溶接されると同時に、保持リングが、デフレクタに溶接され、
ターボジェットの前部を介して、噴射システムが、デフレクタに挿入され、噴射システムが、デフレクタの保持肩部を押圧するようになるターボジェットの後部に向けられる肩部を備え、
シーム溶接部によって噴射システムが保持リングに溶接される、方法。
【請求項１３】
ターボジェットの燃焼チャンバ底部に噴射システムを取り付ける方法であって、
ターボジェットの前部に向けられる保持肩部を形成している縁部を有する環状部を備えるデフレクタが、燃焼チャンバの底部の孔に挿入され、デフレクタが、保持溝を備え、
デフレクタが、燃焼チャンバの底部に溶接され、
ターボジェットの前部を介して、噴射システムが、デフレクタに挿入され、噴射システムが、デフレクタの保持肩部を押圧するようになるターボジェットの後部に向けられる第１の肩部、およびターボジェットの前部に向けられる第２の肩部を備え、
デフレクタの保持溝にリム自体を収容するようになる第１のリム、および噴射システムの第２の肩部を固定するようになる第２のリムを備える、保持リングが搭載され、
保持リングおよび締め付けリング間にシーム溶接部を作成することによって、噴射システムがデフレクタに取り付けられる、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、噴射システムをターボジェットの燃焼チャンバ底部に取り付けるシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ターボジェットの燃焼チャンバは、燃焼チャンバ底部を画定するために、環状の底部を介して、上流側端部で連結される内壁および外壁を備える。燃焼チャンバ底部の周縁にわたって均一に配置される噴射システムは、燃焼ガスを提供するために燃焼する空気と燃料との混合物を供給する。
【０００３】
各噴射システムは、空気および燃料が中で混合するベンチュリを備える。ボウルは、ベンチュリの下流側に設置され、ベンチュリから出る空気／燃料混合物の噴流を分散する機能を有する。さらに、デフレクタは、燃焼チャンバの炎からチャンバの底部を保護する。
【０００４】
知られている実施形態（米国特許第４５８４８３４号明細書）において、噴射システムは、下流側から、すなわちターボジェットの後部を介して搭載される。このタイプのシステムにおいて、噴射システムは、直接に、または中間部を介して、チャンバの底部に溶接され、デフレクタおよびボウルが噴射システムに溶接される。噴射システムおよびボウルの間にある溶接部が破断すると、ボウルは、燃焼チャンバおよびエンジンの下流側部分、特に高圧タービンに衝撃を与え、エンジンが爆発することになる可能性がある。同様に、噴射システムおよびデフレクタの間にある溶接部が破断すると、最初は、デフレクタがボウルによって保持されるが、ボウルに及ぼされる付加的な力によって、最終的には噴射システムおよびボウルの間にある溶接部もまた破断することとなるため、上述の結果として、２つの部分が、同時に燃焼チャンバおよびエンジンの下流側部分に投入される。
【特許文献１】米国特許第４５８４８３４号明細書
【特許文献２】米国特許第６５０２４００号明細書
【特許文献３】米国特許第４２１６６５２号明細書
【特許文献４】米国特許第６２１２８７０号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
さらに、溶接部が破断するリスクに加えて、保守または交換を行うために噴射システムを解体することは、容易ではない。具体的には、この作業は、同時に３つの溶接部を取り除くことを必要とし、このことは厄介であって、一部、通常は噴射システム自体を極めて頻繁に犠牲にする必要がある。本発明の目的は、これらの問題点を改善する噴射システムおよび取り付け方法である。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
これらの目的は、ターボジェットの前部に向けられる保持肩部を形成している縁部を有する環状部をデフレクタが備えること、および、ターボジェットの後部に向けられる保持肩部が形成され、デフレクタの保持肩部を押圧するカラーを噴射システムが備えることによって達成される。
【０００７】
一実施形態において、デフレクタは、保持溝を備え、保持リングは、保持溝に挿入されるリムを備える。
【０００８】
これらの特徴によって、デフレクタは、やはりチャンバの底部の下流側部分を介して搭載されるが、デフレクタの保持溝に挿入された保持リングのリムによって機械的に保持される。したがって、チャンバの底部およびデフレクタ間の溶接部が、たとえ破断しても、デフレクタが、燃焼チャンバに吸い込まれる可能性はない。
【０００９】
さらに、噴射システムのボウルは、ターボジェットの前部を介して搭載される。ターボジェットの燃焼チャンバに吸い込まれる可能性もまたないように、噴射システムの保持肩部は機械的に取り付ける。
【００１０】
有利なことに、デフレクタおよび保持リングは、１回の同じ溶接作業において溶接される。
【００１１】
噴射システムは、シーム溶接部によって保持リングに取り付けられる。
【００１２】
噴射システムの保持肩部によって力が支えられるので、これらのシーム溶接部は、機械的強度を与えない。したがって、シーム溶接部は、破断する可能性が低く、たとえ破断しても、噴射システムは、チャンバの底部の前方で同様に保持される。
【００１３】
特定の実施形態において、保持リングは、分割リングである。
【００１４】
別の実施形態において、噴射システムのカラーも、ターボジェットの前部に向けられる肩部を備え、保持リングは、噴射システムの第２のリムを固定するようになる第２のリムを備える。
【００１５】
特定の実施形態において、保持リングは、分割されているかまたは２つの半リング形状の内側リングと、内側リングを取り囲む締め付けリングとから成る。
【００１６】
有利なことに、軸方向クリアランスを取り除くために、分割リングは、円すい形の座面を有する。
【００１７】
内側リングは、スポット溶接部によって締め付けリングに取り付けられる。
【００１８】
また有利なことに、ターボジェットの前部に向けられる第１の肩部、およびターボジェットの後部に向けられる第２の肩部が、噴射システムの一部を構成しているボウルのカラーに形成される。
【００１９】
噴射システムをターボジェットの燃焼チャンバ底部に取り付ける方法によれば、
ターボジェットの前部に向けられる保持肩部を形成する縁部を有する環状部を備えているデフレクタが、チャンバ底部の孔に挿入され、
保持リングが、ターボジェットの前部を介してデフレクタに搭載され、
デフレクタが、チャンバ底部に溶接されると同時に、保持リングは、デフレクタ上へ溶接され、
噴射システムが、ターボジェットの前部を介してデフレクタに挿入され、この噴射システムは、デフレクタの保持肩部を押圧するようになるターボジェットの後部に向けられる肩部を備え、
噴射システムが、シーム溶接によって保持リングに溶接される。
【００２０】
この方法の変形によれば、
ターボジェットの前部に向けられる保持肩部を形成している縁部を有する環状部を備えるデフレクタが、チャンバの底部の孔に挿入され、このデフレクタは、保持溝を備え、
デフレクタが、チャンバの底部に溶接され、
ターボジェットの前部を介して、噴射システムがデフレクタに挿入され、噴射システムは、デフレクタの保持肩部を押圧するようになるターボジェットの後部に向けられる第１の肩部、および、ターボジェットの前部に向けられる第２の肩部を備え、
デフレクタの保持溝にリム自体を収容するようになる第１のリム、および、噴射システムの第２の肩部を固定するようになる第２のリムを備える保持リングが、搭載され、
保持リングおよび締め付けリング間のシーム溶接部を作成することによって、噴射システムが、デフレクタに取り付けられる。
【００２１】
本発明の他の特徴および利点は、添付の図を参照しつつ例として示される例示的実施形態に関する以下の説明を読むことにより、明らかになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
図１において、噴射システムは全体として参照符号２によって示され、リング４と、スワラ要素６と、ベンチュリ８と、ボウル１０とからなる固定部で構成される。スワラ要素６およびボウル１０は、中間リング１２を介して互いに連結される。スライド式のクロスメンバー１４は、リング４上をスライドするように搭載される。スワラ要素は、噴射システムの長手方向軸ＹＹを中心として空気を回転させる機能を持つ２つのブレード段を備える。ボウル１０は、ベンチュリ８から出る空気と燃料の混合物の噴流を分散させる機能を持つフレア形状部１６を備える。
【００２３】
デフレクタ２０は、チャンバの底部２２に搭載される。チャンバの底部自体は、２つのクランプ帯２４および２６を備える。クランプ帯２４は、外側チャンバ壁部（図示せず）に連結され、内側クランプ帯２６は、内側チャンバ壁部に連結され、これもまた図示されていない。複数の、一般的に１３個から３２個の、均一に角配置される噴射システムが、チャンバの底部２２に搭載される（１つの噴射システムのみ図１に示されている）。
【００２４】
デフレクタ２０は、プレート３０およびチャンバの底部に溶接される環状部３２を備える。プレート３０の機能は、噴射システム２の周囲に設置されるチャンバの底部の部分を、燃焼チャンバからの炎から保護することである。環状部３２は、チャンバの底部に形成される孔３３に挿入される。孔は、チャンバの底部の下流側にある壁を押圧する肩部１００を備える。内部では、環状部３２が、ボウル１０の円筒状部３８がそれ自体を収容するボア３６を備える。さらに、デフレクタの環状部３２は、保持溝４０を備える。デフレクタの環状部３２の縁部４２は、保持肩部を形成する。ボウル１０の円筒状部３８は、保持肩部４６を備えるより大きな直径を持つカラー４４によって延ばされ、保持肩部４６は、ターボジェットの後部へ向けられ、デフレクタの保持肩部４２を押圧する。分割保持リング５０は、デフレクタ２０の保持溝４０に挿入されるリム５２を備える。たとえば３つまたは４つ（図２を参照）のシーム溶接部５４が、ボウル１０のカラー４４および保持リング５０の間を連結する。
【００２５】
噴射システムは、チャンバの底部に以下の通りに搭載される。最初に、デフレクタ２０が、チャンバの底部の中に作られるオリフィス３３に挿入され、ついで分割保持リング５０が、デフレクタに取り付けられるので、リム５２が、デフレクタの環状の保持溝４０内にリム自体を収容するようになる。ついで、単一の溶接作業を経て、これらの２つの部分が、共にチャンバの底部２２に組立てられる。ついで、矢印５６（図１）によって概略的に示されるように、噴射システムが、ターボジェットの前部を介して搭載されるので、ボウルの円筒状部３８が、デフレクタのボア３６内部に搭載されるようになる。この位置において、ボウルの部分４４に形成された肩部４６は、保持肩部を形成する環状部３２の縁部４２を押圧する。有利なことに、部分４４の前端部は、分割リング５０の前端部と同じ高さであるため、これらの２つの部分を共に固定状態で取り付けるシーム溶接部５４を作成することが出来る。
【００２６】
理解されるように、本実施形態においては、デフレクタ２０は、分割リング５０のリム５２によって機械的に保持される。このように、たとえデフレクタをチャンバの底部２２に連結する溶接部が破断しても、チャンバの底部が、ターボジェットの前部に吸い込まれる可能性はない。さらにまた、噴射システム２および特にボウル１０は、ターボジェットの前部を介して搭載され、デフレクタ４２の肩部を付き合わせるボウルのカラー４４の肩部４６によって機械的に保持される。したがって、スポット溶接部５４は、機械的強度を与えず、単に分割リング５０に対して噴射システム２が回転することを防ぐ機能を有する。
【００２７】
さらにまた、たとえば欠陥のある噴射システムを交換することが要求されると、噴射システムの分解作業がより容易になる。具体的には、シーム溶接部５４を研削するだけでよく、それによって噴射システムを緩め、矢印５６（図１）の方向と反対の方向に噴射システムを動かすことによって、噴射システムを取り除くことが可能となる。チャンバの底部のデフレクタの溶接部およびデフレクタの分割リングの溶接部は、接触しない。同様に、噴射システムをボア３６に挿入して、新規のシーム溶接部５４を作成するだけでよいため、新規の噴射システムは、極めて簡単に設置される。このように、部品が、燃焼チャンバおよびエンジン、特に高圧タービンの下流側部分に引き寄せられるリスクを避ける一方で、他方では、欠陥のある噴射システムをずっと容易に交換可能にすることによって、保守および修理作業がより容易となるため、この装置は、多くの利点を備えるものである。
【００２８】
図３は、図１および図２の取り付けシステムの変形実施形態を示す。
【００２９】
図１および図２の実施形態において、説明されているように、機械的に保持されるため、溶接部が破断するとき、噴射システムのデフレクタもボウルもどちらとも、ターボジェットの後部の方へ引き寄せられる可能性はない。しかしながら、力が逆方向に、すなわち図１の矢印５６の方向と反対の方向に、噴射システムに及ぼされると、力が、シーム溶接部によって受けられ、ついでシーム溶接部が破断する可能性がある。噴射器が、スライド式のクロスメンバーに載置されるとき、噴射器の押さえ材となる可能性があるため、このタイプの力が発生する可能性がある。状況によっては、スポット溶接部によって受けられる力によって、溶接部が破断することもありえるだろう。この場合、ボウルは、チャンバの底部２２から分離した状態になる。噴射システムが、噴射器および圧力によって保持されるため、この状況では、ボウルがターボジェットの後部の方へ引かれる逆の状況よりも問題がほとんど起こらない。しかしながら、この欠点を防止するために、噴射システム、特に噴射システムの一部を形成するボウルが、シーム溶接部に及ぼされているいかなる力をも伴わずに、両方向に機械的に保持される、図３および図４において示される本発明の実施形態が提示される。
【００３０】
この実施形態において、デフレクタ２０の形状は同一である。一方、保持リングの構成は異なる。保持リング６０は、内側リング６２および締め付けリング６４からなる。上記の実施形態または他の実施形態において、内側リングが２つの半リングから成るように、内側リングが分割されてもよい。上述のように、内側リングは、リム自体をデフレクタの溝４０に収容するようになるリム５２と、さらに、ボウルの円筒状部３８の端部に設置されるカラー４４を固定するようになる第２のリム６６を含む。したがって、カラー４４が、両方向に固定される。ターボジェットの後部に向かって、上述のように、デフレクタ２０の環状部の縁部４２によってカラーが固定される。他の方向に、すなわちターボジェットの前部に向かって、内側リング６２の第２のリム６６によってカラーが固定される。分割リングまたは２つの半リングが広がらないように、締め付けリング６４が、内側リング６２を取り囲む。シーム溶接部５４が、締め付けリング６４および内側リング６２を固定状態に取り付ける。しかし、この実施形態においては、前述の実施形態とは異なり、シーム溶接部５４は、いかなる機械荷重をも支えない。リム５２および６６のみによって、噴射システムは、両方向に動くのを防止される。しかしながら、図４から分かるように、回転防止手段を備えることが必要である。特に、図１および図２の実施形態において、回転防止機能は、スポット溶接部５４自体によって設けられるが、本発明の実施形態においてはもはやその状況ではない。このような理由（図４）によって、デフレクタは、たとえばほぼ長方形の断面を持つラグ７０を備え、ラグは、ボウル１０のカラー４４において形成される、同じ形状および同じ断面を持つ対応する切欠き部７２に、ラグ自体を収容するようになる。このことにより、上述されているように、底部壁にそれ自体が溶接されるデフレクタに対してボウルが回転するのを防ぐ。
【００３１】
図５は、一方では図１および図２の、そして他方では図３および図４の、第１の実施形態の特徴および第２の実施形態の特徴を組み合わせた、本発明の第３の実施形態を示す。この実施形態において、溶接することによって、および、デフレクタ２０の環状部３２に形成される円形溝１４０に入るリム１５２を備える溶接された分割リング１５０によって機械的によっての両方で、デフレクタ２０がチャンバの底部２２に取り付けられる。この実施形態は、図１および図２の実施形態と類似している。さらにまた、デフレクタの環状部は、保持リング１６０のリムのうちの１つを受けるように構成される第２の円形溝１５８を備える。図３および図４を参照しつつ以上に記述されてきたように、保持リングは、内側リング１６２、および内側リング１６２を取り囲む締め付けリング１６４からなる。
【００３２】
上述のように、内側リング１６２は、分割リング、または２つの半リングで構成されてもよい。内側リングは、第１のリム１６６および第２のリム１６８を備える。内側リングは、軸方向クリアランスを取り除くことができる円すい形の座面を有する。分割リングまたは２つの半リングを開口させる傾向のある軸方向の力は、締め付けリング１６４によって支持される。シーム溶接部１５４は、内側リング１６２および締め付けリング１６４の間を連結する。これらのシーム溶接部は、機械的に作用されない。
【００３３】
この実施形態はまた、座面が円すい形でない場合でも作用する。したがって、製作公差によるわずかな軸方向クリアランスが残存する。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明による噴射システムの第１の実施形態の断面図である。
【図２】図１の拡大詳細図である。
【図３】本発明の取り付けシステムの第２の実施形態の半断面図である。
【図４】図３の噴射システムのデフレクタに搭載されるボウルの斜視図である。
【図５】本発明の取り付けシステムの第３の実施形態の断面図である。
【符号の説明】
【００３５】
２  噴射システム
４  リング
６  スワラ
８  ベンチュリ
１０  ボウル
１２  中間リング
１４  クロスメンバー
１６  フレア形状部
２０  デフレクタ
２２  チャンバの底部
２４、２６  クランプ帯
３０  プレート
３２  環状部
３３  孔
３６  ボア
３８  円筒状部
４０  保持溝
４２  縁部
４４  カラー
４６  保持肩部
５０、６０、１５０  保持リング
５２、６６、１５２、１６６、１６８  リム
５４  シーム溶接部
５６  矢印
６２、１６２  内側リング
６４、１６４  外側リング
７０  ラグ
７２  切欠き部
１４０、１５８  円形溝
【図１】
2006343092.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【外国語明細書】
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2006343092.tif 000009
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