(57)【要約】【課題】ディフューザおよびガイドベーンアセンブリのベーン、フランジ、およびシェルフなどの部品の価格が高い問題、および供給の問題に対する、簡単で満足のいく経済的な解決方法を提供する。【解決手段】航空機のターボジェットエンジンまたはターボプロップエンジン用のディフューザ／ガイドベーンアセンブリ１０であって、ディフューザ１２が、ブレード２６によって結合される環状フランジ２２、２４を含み、ガイドベーンアセンブリ１４が、ベーン３２によって結合される円筒シェルフ２８、３０を含み、環状フランジおよび円筒シェルフは、ろう付けによりベーン２６、３２が組み立てられる金属板から形成される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ターボ機械内の環状燃焼室に給気するためのディフューザ／ガイドベーンアセンブリであって、該ディフューザ／ガイドベーンアセンブリが、ほぼ螺旋状に傾斜したベーンにより結合される２個の環状フランジを有する径方向のディフューザと、ディフューザの出口に配置され、かつほぼ径方向のベーンにより結合される２個の円筒シェルフを含む環状のガイドベーンアセンブリとを備え、ディフューザの環状フランジとガイドベーンアセンブリの円筒シェルフとは、ろう付けによりベーンが固定される金属板から形成される、ディフューザ／ガイドベーンアセンブリ。
【請求項２】
ディフューザおよびガイドベーンアセンブリの金属板は、ベーンの端がはめ込まれかつろう付けされる開口部を含む、請求項１に記載のディフューザ／ガイドベーンアセンブリ。
【請求項３】
ベーンの端が、ベーンの端の全周でフランジの開口部およびシェルフの開口部にろう付けされる、請求項２に記載のディフューザ／ガイドベーンアセンブリ。
【請求項４】
金属板の開口部が、レーザカットにより形成される、請求項２または３に記載のディフューザ／ガイドベーンアセンブリ。
【請求項５】
ディフューザの環状フランジの径方向内側の端が、環状壁に結合され、該環状壁が、固定リムを備え、ディフューザのベーンの径方向内側にある、請求項１から４のいずれか一項に記載のディフューザ／ガイドベーンアセンブリ。
【請求項６】
ディフューザの環状フランジが、ＴＩＧ溶接により環状壁に固定される、請求項５に記載のディフューザ／ガイドベーンアセンブリ。
【請求項７】
ディフューザの径方向のフランジが、ガイドベーンアセンブリの円筒シェルフに、フランジの端およびシェルフの端にＴＩＧ溶接により固定される環状接続部品によって結合される、請求項１から６のいずれか一項に記載のディフューザ／ガイドベーンアセンブリ。
【請求項８】
ベーンが、ＥＣＭ加工により製造される、請求項１から７のいずれか一項に記載のディフューザ／ガイドベーンアセンブリ。
【請求項９】
請求項１から８のいずれか一項に記載のディフューザ／ガイドベーンアセンブリを含むことを特徴とする、航空機のターボジェットエンジンまたはターボプロップエンジン等のターボ機械。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、航空機のターボジェットエンジンまたはターボプロップエンジン等のターボ機械の環状燃焼室に給気するためのディフューザ／ガイドベーンアセンブリに関する。
【背景技術】
【０００２】
幾つかの構成において、ターボ機械における供給圧縮機の最終段は、径方向の環状ディフューザにより出口が囲まれる遠心段である。このディフューザは、環状燃焼室を供給する環状円筒形のガイドベーンアセンブリに出口で接続される。
【０００３】
径方向のディフューザおよび円筒形のガイドベーンアセンブリの製造は、幾つかの問題を提起する。これは、既に提案されている解決方法では、ディフューザ／ガイドベーンアセンブリの少なくとも一部が、バルク材料から切り出され、他の部分が、鋳造または溶接により製造されて、第１の部分またはケーシングにボルト締めにより固定されるからである。
【０００４】
ディフューザおよびガイドベーンアセンブリのベーン、フランジ、およびシェルフは厚みが薄いので、バルク材料からの切り出しによりこれら部品を製造することは非常に難しく、そのため、製造廃棄率が高くなることがあり、また、これらの製造を行える企業または個人は非常に少ない。その結果、これら部品の価格は高く、供給の問題の可能性がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、特に、この問題に対して簡単で満足のいく経済的な解決方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
このため、本発明は、ターボ機械内の環状燃焼室に給気するためのディフューザ／ガイドベーンアセンブリを提案し、このディフューザ／ガイドベーンアセンブリは、ほぼ螺旋状に傾斜したベーンにより結合される２個の環状フランジを含む径方向のディフューザと、このディフューザの出口に配置されて、ほぼ径方向のベーンにより結合される２個の円筒シェルフを有する環状円筒形のガイドベーンアセンブリとを備え、ディフューザの環状フランジとガイドベーンアセンブリの円筒シェルフとは、ろう付けによりベーンが固定される金属板から形成される。
【０００７】
この結果、製造の簡単さおよびコストの観点からも、著しい利点が得られる。ディフューザのフランジとガイドベーンアセンブリのシェルフとに金属板を使用することで、複雑な加工作業と大規模な材料供給とを回避することができ、また、全質量が低減され、全体価格は、現行技術によって製造される同じディフューザ／ガイドベーンアセンブリの全体価格より少なくとも３０％未満になる。
【０００８】
本発明の別の特徴によれば、ディフューザおよびガイドベーンアセンブリの金属板は、ベーンの端がはめ込まれかつろう付けされる開口部を含む。
【０００９】
有利には、ベーンの端が、ディフューザのフランジの開口部にその全周でろう付けされる。
【００１０】
本発明の好適な実施形態では、金属板の開口部がレーザカットにより形成される。
【００１１】
ディフューザの環状フランジの径方向内側の端は、固定リムを備え、ディフューザのベーンの径方向内側にある環状壁に結合されるので、それらは、フランジに形成された開口部へのベーン端のろう付けに支障をきたさない。
【００１２】
ディフューザのベーンとガイドベーンアセンブリのベーンは、ＥＣＭ電気化学加工で製造可能である。
【００１３】
本発明は、添付図面を参照しながら例としてなされた以下の説明を読めば、いっそう理解され、本発明の他の特徴、細部、およびその利点が、より明らかになるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
添付図面に示したディフューザ／ガイドベーンアセンブリ１０は、環状円筒形のガイドベーンアセンブリ１４に出口で接続される径方向の環状ディフューザ１２を含み、このディフューザ／ガイドベーンアセンブリは、航空機のターボジェットエンジンまたはターボプロップエンジン等のターボ機械の圧縮機の最終遠心段１６の出口に取り付けられるように構成されており、ディフューザ１２の入口１８は、遠心段１６の出口と径方向に一直線にそろえられ、ガイドベーンアセンブリ１４の出口は、当業者がよく知っている方法で環状燃焼室２０に空気を供給する。
【００１５】
本発明によれば、ディフューザ１２は、上流側の環状フランジ２２と下流側の環状フランジ２４とを有し、これらは平行であって、圧縮機の回転軸を中心として環状に延びると共に、圧縮機の回転軸を中心としてほぼ螺旋状の向きを有するベーン２６により互いに結合されている。
【００１６】
ガイドベーンアセンブリ１４は、それぞれ外側の円筒シェルフ２８と内側の円筒シェルフ３０との２個のシェルフを含み、これらシェルフは、同軸で互いに内部に配置されて、ほぼ径方向のベーン３２により結合される。
【００１７】
ディフューザの環状フランジ２２、２４と、ガイドベーンアセンブリの円筒シェルフ２８、３０は、ベーン２６、３２の端がそれぞれろう付けにより固定される金属板から形成される。
【００１８】
このため、ディフューザの環状フランジ２２、２４は、ベーン２６の上流側端の形状をもつ開口部３４を有し、これらの開口部は、レーザカットにより形成される。同様に、ガイドベーンアセンブリの円筒シェルフ２８、３０は、レーザカットにより形成される開口部３６を含み、この開口部は、ベーン３２の径方向外側の縁および径方向内側の縁の形状を有している。
【００１９】
これにより、ベーン２６、３２の端を開口部３４、３６にはめ込み、その全周でろう付けにより組み立てることができ、ベーンの縁は、環状フランジ２２、２４もしくはシェルフ２８、３０の外面からそれぞれわずかに突出するか、または、環状フランジ２２、２４もしくはシェルフ２８、３０の外面とちょうど同じ高さにすることができる。
【００２０】
図１に示したように、ディフューザの上流側の環状フランジ２２は、環状結合部品４０によりガイドベーンアセンブリの外側円筒シェルフ２８に接続可能であり、ディフューザの下流側の環状フランジ２４は、環状結合部品４２によりガイドベーンアセンブリの内側円筒シェルフに接続可能であって、これらの結合部品４０、４２は、金属板製であり、環状フランジの端とシェルフの端とにＴＩＧ（タングステン不活性ガス）溶接により固定される。
【００２１】
環状フランジ２２、２４の径方向内側の端は、同じくＴＩＧ溶接により上流側の環状壁４４と下流側の環状壁４６とにそれぞれ接合される。環状壁４４、４６は、それらの自由端に、ＴＩＧ溶接により固定される固定リム４８、５０を備えている。
【００２２】
ディフューザのベーン２６が、それらの全周の長さにわって環状フランジ２２、２４に適切に固定されるように、環状の壁４４、４６は、従来技術の場合に一般的に行われていたように、ベーンの下縁の外側ではなくベーン２６の下縁の内側で径方向に、それぞれ環状フランジ２２、２４に接続される。
【００２３】
ベーンを全周の長さにわたって溶接することにより、より良好な機械な完全性を保証し、ろう付け接続部の適切な検査を可能にする。
【００２４】
ディフューザの環状フランジとガイドベーンアセンブリのシェルフとを形成するのに金属板を使用することで、比較的大きな質量における節約が得られ、ディフューザ／ガイドベーンアセンブリ１０の製造を大幅に簡素化し、そのコストが少なくとも３０％下がる。しかも、それによって、従来技術で遭遇していたあらゆる供給の困難性、およびサプライヤを探す困難性が回避される。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明によるディフューザ／ガイドベーンアセンブリを概略的に示す軸方向片側断面図である。
【図２】このディフューザ／ガイドベーンアセンブリの概略的な斜視図である。
【図３】このディフューザ／ガイドベーンアセンブリの概略的な斜視図である。
【図４】このディフューザ／ガイドベーンアセンブリの分解斜視図である。
【符号の説明】
【００２６】
１０  ディフューザ／ガイドベーンアセンブリ
１２  ディフューザ
１４  ガイドベーンアセンブリ
２２、２４  環状フランジ
２６、３２  ベーン
２８、３０  円筒シェルフ
３４、３６  開口部
４０、４２  環状接続部品
４４、４６  環状壁
４８、５０  固定リム
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【外国語明細書】
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