(57)【要約】  ガスタービンエンジン用の各種アクセサリ（ＡＧＢ）３０に対して力を伝達するために使用されるギアを収容するハウジングまたはボックスは、冷却を必要とする。本発明は、アクセサリ２０内側のいかなる冷却流をも必要とせずに、アクセサリ２０の外側から冷却を提供する。この機構は、アクセサリギアボックス内側面およびアクセサリの外側面を有する筒状の冷却ジャケットとしてアクセサリギアボックス（ＡＧＢ）３０を用いることによって得られる。冷却剤は、アクセサリギアボックス３０の入口から、冷却ジャケットを通り、アクセサリギアボックス３０の出口へと流れる。それから、冷却剤は、他の熱交換器やシステムの構成要素へと送られる。これによって、アクセサリ２０内における、内部の冷却剤／潤滑油用通路の必要性がなくなる。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
アクセサリギアボックスがハウジングを形成する内側壁面を有し、このハウジング内に、上記内側壁面の半径方向内側にある外側壁面を有するアクセサリが配置されてなるアクセサリギアボックスの冷却システムであって、
上記アクセサリギアボックスの内側壁面と上記アクセサリの外側壁面との間に配置された少なくとも１つの冷却剤流体通路を含むとともに、この冷却剤流体通路が、少なくとも１つの入口から少なくとも１つの出口へと延在しており、上記入口および上記出口が冷却剤流体回路と接続することを特徴とするガスタービンエンジンのアクセサリギアボックスの冷却システム。
【請求項２】
上記アクセサリおよび上記ハウジングが、環状の断面を有することを特徴とする請求項１に記載のガスタービンエンジンのアクセサリギアボックスの冷却システム。
【請求項３】
上記冷却剤流体通路が、上記アクセサリギアボックスの内側壁面と上記アクセサリの外側壁面との間に延在する、空間的に離れた一対のシールによって、軸方向に少なくとも部分的に範囲を限定されることを特徴とする請求項１に記載のガスタービンエンジンのアクセサリギアボックスの冷却システム。
【請求項４】
上記アクセサリギアボックスの内側壁面および上記アクセサリの外側壁面が、上記冷却剤流体通路を画定することを特徴とする請求項１に記載のガスタービンエンジンのアクセサリギアボックスの冷却システム。
【請求項５】
上記冷却剤流体が、上記アクセサリを冷却するように、上記アクセサリの外側表面に直接接触することを特徴とする請求項４に記載のガスタービンエンジンのアクセサリギアボックスの冷却システム。
【請求項６】
上記冷却剤流体がオイルであり、上記冷却剤流体回路が、エンジン内の主ベアリングキャビティの少なくとも１つに接続する主オイル回路を備えることを特徴とする請求項１に記載のガスタービンエンジンのアクセサリギアボックスの冷却システム。
【請求項７】
上記アクセサリが、上記アクセサリギアボックスの内側壁面によって、実質的に囲まれていることを特徴とする請求項１に記載のガスタービンエンジンのアクセサリギアボックスの冷却システム。
【請求項８】
上記アクセサリが、上記アクセサリギアボックスの内側壁面によって、シール状態に受容されていることを特徴とする請求項１に記載のガスタービンエンジンのアクセサリギアボックスの冷却システム。
【請求項９】
アクセサリの外側にエンジンオイル回路からのオイルを循環させるステップと、
エンジンの他の部分の少なくとも１つに、冷却および潤滑の少なくとも一方を与えるように、エンジン内にオイルを循環させるステップと、
を含むことを特徴とするガスタービンエンジンアクセサリの冷却方法。
【請求項１０】
上記エンジンオイル回路からアクセサリ外側にエンジンオイルを循環させるステップが、上記エンジンオイルと上記アクセサリ外側表面との間で熱交換するように、オイル入口通路とオイル出口通路との間でエンジンオイルを循環させるステップを含むことを特徴とする請求項９に記載のガスタービンエンジンアクセサリの冷却方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般的な冷却装置および冷却方法に関し、より詳しくは、ガスタービンエンジンのアクセサリギアボックス内に用いられるアクセサリ（補機）用の冷却装置およびアクセサリの冷却方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
通常、ガスタービンエンジンは、アクセサリギアボックス（ＡＧＢ）と呼ばれるケーシングに接続した、機械的に駆動される各種アクセサリを備えている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
幾つかのアクセサリは、作動中に高熱が生じるので、従って、これらのアクセサリは冷却を必要とする。通常、アクセサリギアボックス中のオイルが、アクセサリ、特にスタータ／発電機を冷却するために用いられる。オイル通路は、スタータ／発電機内に設けられ、オイルとスタータ／発電機の内部部品との間で熱交換が行われる。このような構成は、従来の多くの設計において使用されている。しかしながら、このような構成は、アクセサリギアボックスと電気デバイスとの間にオイル用連結器を必要とし、さらに電気デバイス内にオイル用の内部通路を必要とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の第１の面は、ガスタービンエンジンのアクセサリギアボックス（ＡＧＢ）用の冷却システムに関し、アクセサリギアボックスは、ハウジングを形成する内側壁面を有し、このハウジング内に、上記内側壁面の半径方向内側にある外側壁面を有するアクセサリが配置されており、冷却システムが、アクセサリギアボックスの内側壁面とアクセサリの外側壁面との間に配置された少なくとも１つの冷却剤流体通路を備えるとともに、この冷却剤流体通路は、少なくとも１つの入口から少なくとも１つの出口まで延在しており、入口および出口が、冷却剤流体回路と連通している。
【０００５】
本発明の他の面は、アクセサリの外部にエンジンオイル回路からエンジンオイルを循環させるステップと、冷却および潤滑の少なくとも一方を他のエンジン部品の少なくとも１つに与えるように、エンジン内にオイルを循環させるステップと、を含むガスタービンエンジン用アクセサリの冷却方法に関する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
図１は、好ましくは音速以下で飛行するために設けられる種類のガスタービンエンジン１０を例示しており、このようなガスタービンエンジン１０は、通常、一連に流れるように、周囲の空気を推進させるファン１２と、この空気を圧縮するための複数段の圧縮機１４と、この圧縮した空気を燃料と混合して着火し、高温の燃焼ガスの環状流を生成する燃焼器１６と、このような燃焼ガスからエネルギを抽出するタービン部１８と、を備える。
【０００７】
図２は、アクセサリギアボックス（ＡＧＢ）３０内に取り付けられた、スタータ、発電機またはスタータ／発電機などのアクセサリ、つまりガスタービンに設けられた他の装置２０を概略的に示す。アクセサリ２０は、アクセサリギアボックス３０のハウジング３２内に部分的に埋め込まれており、従って、ハウジング３２内にアクセサリの容量の相当な部分、好ましくは半分以上が埋め込まれている。アクセサリギアボックス３０のハウジング３２は、内側壁面３４によって概ね内側が形成される。このような内側壁面３４は、アクセサリ２０の外側壁面２２をシール状態に受けるような形状をなし、かつ構成されることが望ましい。
【０００８】
環状のオイル通路３６は、アクセサリギアボックス３０の内側壁面３４とアクセサリ２０の外側壁面２２との間に設けられる。図２に例示された実施例は、アクセサリギアボックス３０の内側壁面３４に配置されたオイル通路３６を示す。さらに、図３に示されるように、オイル通路３６は、アクセサリ２０の外側壁面２２内において形成されることもあり、図４に示されるように、オイル通路３６は、内側壁面３４と外側壁面２２の両方を組み合わせた凹部によって形成されることも可能であり、もしくは単純に、アクセサリギアボックス内で、かつ好ましくは内側壁面３４に隣接して形成される内部空間によって、オイル通路３６を設けてもよい。シーリングを確実にするように、対向したＯリングシール４０が、両端に設けられる。
【０００９】
従って、本発明の装置は、アクセサリ２０の周囲に冷却ジャケットを形成し、アクセサリ２０内のオイル用内部通路などの付加的な冷却手段を必要とせずに、熱交換を可能とする。
【００１０】
オイルは、ガスタービンのオイルシステム（図示せず）によって、望ましくはアクセサリギアボックス３０の内側壁面３４に配置された少なくとも１つのオイル入口通路４２から、環状のオイル通路３６へと供給される。同様に、オイルは、アクセサリギアボックス３０の内側壁面３４に配置されたオイル出口通路４４の少なくとも１つを通って、環状のオイル通路３６から出て、オイルシステムに戻る。これらのオイル入口通路４２およびオイル出口通路４４は、環状のオイル通路３６の各領域において一定のオイル流を生じさせるように構成および配置されることが望ましい。好ましくは、このような流れによって、十分に所望の冷却をアクセサリ２０に提供する。
【００１１】
図５は、ガスタービンエンジン１０の例示的なオイル回路の全体の例を概略的に示している。オイルは、タンク５０から汲み上げられ、フィルタ部５２へと送られる。熱交換器５４は、オイルを冷却する。少なくともオイルの一部は、好ましくは上述したように、アクセサリ２０の冷却用にアクセサリ２０に供給される。それから、オイルは、エンジン１０のベアリングキャビティ（軸受間隙）、特にエンジン１０の各種ベアリングを循環する。次に、オイルは、タンク５０に戻る前に、アクセサリギアボックス３０に供給される。
【００１２】
上述した詳細な説明は、例示のみを目的とし、当業者であれば、本発明の範囲から逸脱することなく変更することが可能であることが理解されよう。例えば、本発明は単一の環状オイル通路３６に限定されない。２またはそれ以上のオイル通路が使用でき、供給源と並列または直列に接続することができる。環状のオイル通路３６の形状は、所望するいずれの形状でもよく、単に環状通路でなく、らせん形状や、トリップストリップなどの他の冷却促進形状を含むことができる。オイルは、発明に用いた好ましい冷媒であるが、いずれの適宜な冷却用流体を用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】アクセサリギアボックスが配置される通常の環境を例示するための、一般的なガスタービンエンジンを概略的に示す図。
【図２】本発明の機構を組み込んだアクセサリギアボックスのハウジング内に配置されたアクセサリの概略的な断面図。
【図３】図２と同様に、本発明の変形例を示す図。
【図４】図２および図３と同様に、本発明の他の変形例を示している図。
【図５】ガスタービンエンジンの冷却用オイルの進路を例示する表。
【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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【国際調査報告】
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