(57)【要約】【課題】  改善された圧縮機安定抽気装置を提供する。【解決手段】  保守可能な圧縮機抽気装置（２２）を備える軸流回転機械が提供される。この軸流回転機械は、作動媒体用の一次流路（１６）、作動媒体用の二次流路（１８）、一次流路（１６）に流れる作動媒体の抽気部分を二次流路（１８）に供給可能とする抽気装置（２２）、抽気装置（２２）の径方向内側に設けられた抽気装置用の支持構造体（３２）、および抽気装置（２２）に接近するためのパネルを有する。上記パネルは、抽気装置（２２）の径方向外側に配置される。また、これらのパネルは、二次流路（１８）の内側流路壁を構成する。【選択図】  図１
2004169700.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
作動媒体用の一次流路と、
前記作動媒体用の二次流路と、
前記一次流路に流れる作動媒体の抽気部分を前記二次流路に供給可能とする抽気装置と、
前記抽気装置の径方向内側に設けられた該抽気装置用の支持構造体と、
前記抽気装置の径方向外側に設けられており、かつ該抽気装置に接近するためのアクセスパネルと、を有することを特徴とする軸流回転機械。
【請求項２】
前記一次流路に接続された抽気通路をさらに有し、
前記抽気装置は、第１の位置で前記抽気通路を閉じるとともに第２の位置で該抽気通路を開くための弁を含むことを特徴とする請求項１記載の軸流回転機械。
【請求項３】
前記抽気装置は、前記弁を作動させるリンク装置と、該リンク装置を作動させるアクチュエータと、をさらに含むことを特徴とする請求項２記載の軸流回転機械。
【請求項４】
前記抽気通路は、第１の接触面と、第２の接触面と、を有し、前記弁は、前記第１の接触面に着座する第１のシールと、前記第２の接触面に着座する第２のシールと、を含むことを特徴とする請求項２記載の軸流回転機械。
【請求項５】
前記弁は、前記第１のシールが巻き上がるのを防ぐように該第１のシールの側面を充分に覆う第１の延長リップ部と、前記第２のシールが巻き上がるのを防ぐように該第２のシールの側面を充分に覆う第２の延長リップ部と、をさらに有し、前記第１および第２の延長リップ部の各々の接触面は、耐摩耗性を有するように硬化肉盛されており、前記通路の各々の接触面は、硬化肉盛されているとともに潤滑材料で含浸されていることを特徴とする請求項４記載の軸流回転機械。
【請求項６】
前記アクセスパネルは、前記作動媒体の抽気部分の少なくとも一部を前記二次流路に供給可能とする少なくとも１つのポートを有することを特徴とする請求項１記載の軸流回転機械。
【請求項７】
前記アクセスパネルの後方端部から離間された端部を有し、かつ該アクセスパネルの後方端部と共にスロットを形成するケースをさらに含み、前記スロットは、前記作動媒体の抽気部分の少なくとも一部を前記二次流路に供給可能としていることを特徴とする請求項６記載の軸流回転機械。
【請求項８】
前記支持構造体は、低圧圧縮機支持ケースを含み、前記機械は、ガスタービンエンジンであることを特徴とする請求項１記載の軸流回転機械。
【請求項９】
作動媒体を一次流路から二次流路に供給可能とする抽気通路を開閉するガスタービンエンジン用の抽気装置であって、この抽気装置は、
前記抽気通路が閉じている第１の位置と、前記抽気通路が開いている第２の位置と、の間で移動可能な抽気弁と、
前記抽気弁を前記第１の位置と前記第２の位置との間で移動させるとともに、支持構造体によって支持されている作動手段と、を有し、
前記弁と前記作動手段とは、前記支持構造体の径方向外側に配置されていることを特徴とするガスタービンエンジン用の抽気装置。
【請求項１０】
前記作動手段は、少なくとも１つのリンク機構とベルクランクとを含み、前記少なくとも１つのリンク機構は、少なくとも１つの支持ブラケットによって前記支持構造体に固定されていることを特徴とする請求項９記載のガスタービンエンジン用の抽気装置。
【請求項１１】
前記抽気弁は、該抽気弁が閉位置にあるときに前記抽気通路の第１の接触面と接触する第１のシールと、前記第１のシールが巻き上がるのを防ぐように該第１のシールの側面を覆う第１の延長リップ部と、前記抽気弁が閉位置にあるときに前記抽気通路の第２の接触面と接触する第２のシールと、前記第２のシールが巻き上がるのを防ぐように該第２のシールの側面を覆う第２の延長リップ部と、を有することを特徴とする請求項９記載のガスタービンエンジン用の抽気装置。
【請求項１２】
前記支持構造体に固定された取外し可能なアクセスパネルを含み、該アクセスパネルは、作動媒体の一部を前記二次流路に供給可能とする複数のポートを含むことを特徴とする請求項９記載のガスタービンエンジン用の抽気装置。
【請求項１３】
前記アクセスパネルは、スロットを形成するように隣接する構造体の隣接端部から離間されており、前記スロットを通して作動媒体を前記二次流路に供給することができることを特徴とする請求項１２記載のガスタービンエンジン用の抽気装置。
【請求項１４】
前記作動手段は、定負荷の抽気弁アクチュエータを含むことを特徴とする請求項９記載のガスタービンエンジン用の抽気装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガスタービンエンジンなどの軸流回転機械で使用される保守可能な圧縮機安定抽気装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
軸流ガスタービンエンジンは、圧縮部、燃焼部、およびタービン部を含み、これらのエンジン部分を通って作動媒体ガス用の流路が延びている。多くのエンジンは、一次流路と二次流路とを有する。また、一次流路から二次流路に作動媒体ガスを抽気する機構が設けられている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
従来技術のガスタービンエンジンにおける難点の１つは、少なくとも構造的な一体性を損なうことなく、保守のために作動媒体ガス抽気装置の支持構造体を通って抽気装置に接近することができないことである。このため、このような抽気装置の保守は、多大な費用とかなりの休止時間を要していた。
【０００４】
従って、本発明の目的は、改善された圧縮機安定抽気装置を提供することである。
【０００５】
本発明の他の目的は、保守がより容易な上述の抽気装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述の目的は、本発明の圧縮機安定抽気装置によって達成される。
【０００７】
本発明では、圧縮機抽気装置を備える軸流回転機械が提供される。この軸流回転機械は、作動媒体用の一次流路、作動媒体用の二次流路、一次流路に流れる作動媒体の抽気部分を二次流路に供給可能とする抽気装置、抽気装置の径方向内側に設けられた抽気装置用の支持構造体、および抽気装置に接近するためのパネルを有する。上記のパネルは、抽気装置の径方向外側に配置される。これらのパネルは、二次流路の内側流路壁も構成している。
【０００８】
本発明の保守可能な圧縮機安定抽気装置の他の詳細、目的、および付随する利点は、以下の最良の形態および添付図面に示されている。図面では、対応部および相当部には、同一番号を付している。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
図１を参照すると、軸流回転機械、すなわちガスタービンエンジン１０が示されている。ガスタービンエンジン１０は、ファン１２と圧縮気段１４とを有する。ファン１２は、一次流路１６と二次流路１８とを有するガスタービンエンジン１０内に作動媒体ガスを取り入れる。エンジン１０は、作動媒体の一部を一次流路１６から二次流路１８に抽気する抽気通路２０をさらに含む。エンジン１０には抽気装置２２が設けられており、この抽気装置２２は、作動媒体の抽気部分が一次流路１６から二次流路１８に流れるように抽気通路２０を開くとともに、二次流路１８に作動媒体を抽気すべきでない場合には抽気通路２０を閉じた状態に保持する。
【００１０】
次に、図２〜図６を参照すると、抽気装置２２は、抽気弁２４を含み、この抽気弁は、図２に示す閉位置から図３に示す部分的な開位置、そして図４に示す全開位置へと移動するようにアクチュエータ２６によって作動される。アクチュエータ２６は、調整および再調整（公差や機構の摩耗を保証するためにアクチュエータのストローク位置を調整および再調整）する必要がない定負荷（ｃｏｎｓｔａｎｔ  ｌｏａｄ）の抽気弁アクチュエータであることが好ましい。抽気弁２４は、リンク機構２８とベルクランク３０とを含むリンク装置によってアクチュエータ２６に接続されている。抽気の指令が閉のときには、弁２４は、抽気通路２０に接触して（ｂｏｔｔｏｍ  ｏｕｔ）通路をしっかりと塞ぐ。この閉位置に基づいて開位置および部分的な開位置が計算され、制御ロジックによって設定される。
【００１１】
リンク装置は、抽気装置２２の径方向内側に位置する低圧圧縮機支持ケース３２に連結かつ支持されている。リンク装置は、支持ブラケット３４、締結具３６、およびナット３８によってケース３２に連結されている。支持ブラケット３４とリンク機構２８とは、締結具４０とナット４２などの当該技術で周知の適切な手段によって互いに連結可能である。
【００１２】
弁２４は、閉位置において抽気通路２０の第１の接触面４６に接触する第１のシール４４と、抽気通路２０の第２の接触面５０に接触する第２のシール４８と、を備える。弁２４は、さらに延長リップ部５２，５４を備えており、これらのリップ部５２，５４は、第１のシール４４と第２のシール４８の側面をそれぞれ覆っている。第１の延長リップ部５２は、第１のシール４４が巻き上がるのを防ぐように第１のシール４４の側面を充分に覆っている。また、第２の延長リップ部５４は、第２のシール４８が巻き上がるのを防ぐように第２のシール４８の側面を充分に覆っている。シール４４，４８の巻上げを防ぐことは、抽気流れの変化、および弁が部分的に開いた状態で作動している場合における周方向での均一性の変化を回避する観点から重要である。延長リップ部５２，５４は、シール４４，４８が完全に押しつぶされるのを防ぐ。これにより、シール４４，４８は、“Ｏリング”のように機能して効果的に封止を行う。
【００１３】
リップ部５２，５４の接触面５６，５８は、耐摩耗性を有するようにそれぞれ硬化肉盛されている。同様に、接触面４６，５０も硬化肉盛されている。また、シール４４，４８の摩耗を防ぐために、接触面４６，５０をテフロン（登録商標）などの潤滑材料によって含浸することが望ましい。面４６，５０，５６，５８を硬化肉盛する技術の１つがＡＭＳ（米国軍用規格）仕様書２４８２Ａに示されている。この仕様書で説明されている技術を使用して、テフロン含浸コーティング、または共に溶着されたテフロン−酸化アルミニウムコーティングを面４６，５０，５６，５８に形成することができる。また、硬化かつ陽極酸化された酸化アルミニウムコーティングを面４６，５０，５６，５８に形成することもできる。シール４４，４８は、当該技術で周知の適切な材料で形成可能である。
【００１４】
弁２４、リンク機構２８、ベルクランク３０、および支持ブラケット３４に接近するために取外し可能なアクセスパネル６０が設けられている。アクセスパネル６０は、１つまたはそれ以上の取外し可能な締結具６２によって低圧圧縮機支持ケース３２に固定することができるとともに、図２に示すように抽気装置２２の径方向外側に設けられている。また、パネル６０は、二次流路１８の内側流路壁を構成する。アクセスパネル６０は、少なくとも１つのポート６４、好ましくは複数のポート６４を有し、これらのポート６４によって、一次流路から抽気された作動媒体が二次流路に供給可能となっている。図５，図６は、パネル６０が取り外された状態における弁２４、支持構造体３４、リンク機構２８、およびベルクランク３０への接近経路を示している。
【００１５】
続いて、図２を参照すると、パネル６０の後方端部６８と中間圧縮機ケース７０との間にスロット６６が形成されている。このスロット６６も、一次流路１６から抽気された作動媒体を二次流路に供給可能とする。
【００１６】
低圧圧縮機支持ケース３２の外径に抽気装置２２および抽気弁２４を組み込むことによって、抽気装置や弁の構成要素の保守がより容易に実行可能となる。これらの構成要素は、エンジンの作動時において、非常に多くの動作、すなわち圧縮機の安定性を維持するための抽気弁２４の開閉によって摩耗する。本発明の抽気装置により、翼上から接近し、かつエンジンを分解せずにリンク機構２８、ベルクランク３０、支持ブラケット３２、ダンパ７２、およびシール４４，４８などの部品を交換することが可能となる。抽気要素への接近は、単に中間ケース７０の後部から各々のパネル６０を取り外すことによって可能となる。
【００１７】
本発明によって上述した目的、手段、および利点を完全に満たす保守可能な圧縮機安定抽気装置が提供されることが明らかである。本発明を具体的な実施例に関連して説明したが、当業者には上述の説明から他の代替物、改良および変更が明らかとなるであろう。従って、請求項の範囲内であるこのような代替物、改良および変更も本発明に含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明に係る圧縮機抽気装置を含むジェットエンジンの一部を示す説明図である。
【図２】本発明に係る圧縮機抽気装置の拡大説明図である。
【図３】本発明に係る圧縮機抽気装置の部分的な開位置を示す説明図である。
【図４】本発明に係る圧縮機抽気装置の全開位置を示す説明図である。
【図５】本発明に係る抽気装置の弁機構用のアクチュエータを示す図１のエンジン部分の側面図である。
【図６】アクセスパネルの１つを取り除いた図１のエンジン部分の斜視図である。
【符号の説明】
【００１９】
１２…ファン
１４…圧縮機段
１６…一次流路
１８…二次流路
２０…抽気通路
２２…抽気装置
３２…低圧圧縮機支持ケース
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2004169700.tif 000006
【図５】
2004169700.tif 000007
【図６】
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