(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガスタービンエンジン用のアセンブリであって、
第１の径方向壁を含む第１のモジュールと、
第２の径方向壁を含む第２のモジュールであって、前記第２の径方向壁の面が前記第１の径方向壁の面に対向するように接合部に沿って前記第１のモジュールと相互接続された第２のモジュールと、
前記第１の径方向壁と前記第２の径方向壁とによって部分的に画成されたキャビティと、
前記キャビティに近接して配置されたシールアセンブリと、
を備え、
前記シールアセンブリは、
シール支持リングであって、裏当てリング部と第１のシールランドとを含み、前記裏当てリングが、前記第１の径方向壁および前記第２の径方向壁の一方に固定され、前記第１のシールランドが、前記第１の径方向壁および前記第２の径方向壁の他方に向かって前記キャビティ内に軸方向に延びる、シール支持リングと、
固定端と自由端とを含み、前記自由端が前記第１のシールランドの内側面に接触する、第１の指状シールと、
前記第１の径方向壁と前記第２の径方向壁との間の前記キャビティ内に固定された第２の指状シールと
を備える、アセンブリ。
【請求項２】
前記第１の指状シールの固定端は、前記第１のモジュールを通って全体として軸方向に延びるフェアリングの外側面に固定されている、請求項１に記載のアセンブリ。
【請求項３】
前記第２の指状シールの固定端は、前記裏当てリングと、前記第１の径方向壁および前記第２の径方向壁の前記一方との間に固定されている、請求項１に記載のアセンブリ。
【請求項４】
前記第１の径方向壁および前記第２の径方向壁の前記他方の径方向の面が、前記第２の指状シールの自由端のための第２のシールランドとして機能する、請求項１に記載のアセンブリ。
【請求項５】
前記シール支持リングの前記裏当てリング部と、前記第１の径方向壁の面および前記第２の径方向壁の面の前記一方との間で固定された固定端を有する熱シールド要素をさらに含む、請求項１に記載のアセンブリ。
【請求項６】
前記熱シールド要素の反射部は、前記第１のモジュールとフェアリング外側プラットフォームとの間の見通し線内に保持される、請求項５に記載のアセンブリ。
【請求項７】
前記第１のモジュールは外側ケース部を備え、前記第２のモジュールは外側ケース部を備える、請求項１に記載のアセンブリ。
【請求項８】
前記第１のモジュールは、タービン排気ケース（ＴＥＣ）アセンブリである、請求項１に記載のアセンブリ。
【請求項９】
前記第２のモジュールは、パワータービンモジュールである、請求項１に記載のアセンブリ。
【請求項１０】
ガスタービンエンジン用のタービンアセンブリであって、
第１の径方向壁を有する第１の外側ケース部を含むタービン排気ケースアセンブリと、
第２の径方向壁を有する第２の外側ケース部を含む第２のモジュールであって、前記第１の径方向壁の面が前記第２の径方向壁の面と対向するように前記第２の外側ケース部が前記第１のケース部と相互接続された、第２のモジュールと、
前記第１の径方向壁に取り付けられた裏当てリング部、および前記第１の径方向壁から離れて延びる第１のシールランドを含むシール支持リングと、
固定端と自由端を含み、前記自由端は前記第１のシールランドの内側面に接触する第１の指状シールと、
前記第１の径方向壁と前記第２の径方向壁との間に固定された第２の指状シールと
を備える、タービンアセンブリ。
【請求項１１】
前記第２の外側ケース部の上流端は、前記第１の外側ケース部の下流端に接続されている、請求項１０に記載のアセンブリ。
【請求項１２】
前記第１の指状シールの固定端は、前記第１の径方向外側ケーシング部の径方向内側に配置されたフェアリングプラットフォームの外側面に固定されている、請求項１０に記載のアセンブリ。
【請求項１３】
前記第１のモジュールと前記裏当てリング部との間に固定された第１の端部を有する熱シールド要素をさらに備える、請求項１２に記載のアセンブリ。
【請求項１４】
前記熱シールド要素の反射部は、前記フェアリングプラットフォームと前記第１の外側ケース部との間の見通し線内に保持される、請求項１３に記載のアセンブリ。
【請求項１５】
前記第２の指状シールの固定端は、前記裏当て部と前記第１の径方向壁との間に固定される、請求項１０に記載のアセンブリ。
【請求項１６】
前記第２の径方向の面は、前記第２の指状シールの自由端のためのシールランドとして機能する、請求項１０に記載のアセンブリ。
【請求項１７】
ガスタービンエンジン用のシール支持体であって、前記シール支持体は、
タービン排気ケース（ＴＥＣ）アセンブリのフェアリングキャビティに隣接した第１の指状シールの自由端を支持するための手段と、
前記ＴＥＣアセンブリの外側ケースに前記シール支持体を固定するための手段と
を備え、
第２の指状シールの固定端も前記固定するための手段によって前記ＴＥＣアセンブリの前記外側ケースに固定されている、
シール支持体。
【請求項１８】
前記固定するための手段は、裏当てリング部を備える、請求項１７に記載のシール支持体。
【請求項１９】
前記第１の指状シールは、ＴＥＣアセンブリを通って全体として軸方向に延在するフェアリングアセンブリの外側面に取り付けられるように適応する固定シール端部を有する、請求項１７に記載のシール支持体。
【請求項２０】
前記第２のシールの自由端は、漏出ガス流が前記外側ケースに接触するのを防止するように適応される、請求項１７に記載のシール支持体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
記載された主題は、ガスタービンエンジン、より具体的には、ガスタービンエンジンモジュール間のキャビティを密閉することに関する。
【背景技術】
【０００２】
ガスタービンエンジンは、連続的な流れを含むブレイトンサイクルに従って動作する。圧縮機セクションは周囲空気流を加圧し、燃料が加えられ、混合物は中央の燃焼器セクション内で燃焼される。燃焼生成物は、１つまたは複数の中央に搭載されたシャフトを回転させるために、ブレードを備えるロータが燃焼生成物からの熱エネルギーを機械エネルギーに変換するタービンセクションを介して膨張する。一方、シャフトは前方の圧縮機セクションを駆動し、このようにしてサイクルを続行する。ガスタービンエンジンはコンパクトで強力な動力装置であり、航空機、重量機器、船舶、電気発電機に動力を供給するために適している。発電用途では、燃焼生成物は発電機に取り付けられた別個のパワータービンを駆動することもできる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
組み立てを容易にするためガスタービンエンジンは、典型的にはモジュールと呼ばれるセクションに設計される。各セクションは、さまざまな構成要素から構成されている。次にモジュールは、エンジンとして一体に組み立てられる。ガスタービンエンジンのガス主流路からのガス流を吸い込んでしまうことに対してモジュールをシールするため、典型的には、Ｗシール、フェザーシール、および／またはドッグボーンシールがモジュールとの間で使用されている。しかし、これらのシールは、堅固な接触インタフェースを利用するため、シールを達成するにはモジュールに比較的大きな負荷を与えてしまう。さらに、例えばモジュールが一緒に接合されエンジンとして組み立てられる間に、シールが破損することもあり得る。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
ガスタービンエンジン用アセンブリは、第１のモジュールと、第２のモジュールと、キャビティと、キャビティに近接して配置されるシールアセンブリとを含む。第２のモジュールは、第２の径方向壁の面が第１の径方向壁の面に対向するように、接合部に沿って第１のモジュールと相互接続される。キャビティは、第１および第２の径方向壁によって部分的に画成される。シールアセンブリは、シール支持リングと第１の指状シールとを備える。シール支持リングは、裏当てリング部と第１シールランドとを含む。裏当てリングは第１の径方向壁および第２の径方向壁の一方に固定され、第１のシールランドは、第１および第２の径方向壁の他方に向かってキャビティ内へ軸方向に延びる。第１の指状シールは、第１シールランドの内側面に接触する自由端を含む。第２の指状シールは、第１の径方向壁および第２の径方向壁の間でキャビティ内に固定される。
【０００５】
ガスタービンエンジン用タービンアセンブリは、第１の外側ケース部を備えるタービン排気ケース（ＴＥＣ）アセンブリと、第１の外側ケース部に相互接続される第２の外側ケース部を含む第２のタービンモジュールとを含む。第２の外側ケース部は、第１の径方向壁の面が第２の径方向壁の面と対向するように第１の外側ケース部と相互接続される。シール支持リングは、第１の径方向壁に取り付けられた裏当てリング部を含む。第１のシールランド。第１の指状シールは、第１の径方向壁から離れて延びる第１のシールランドの内側面に接触する自由端を含む。第２の指状シールは、第１の径方向壁および第２の径方向壁の間に固定される。
【０００６】
ガスタービンエンジン用アセンブリは、第１の径方向外側ケーシング部と、第１のケーシング部に接続された第２の径方向外側ケーシング部と、シール支持リングと、第１の指状シールと、第２の指状シールとを含む。環状キャビティは、第１および第２の径方向外側ケーシング部の間に形成される。シール支持リングは、第１の径方向外側ケーシングの径方向壁に取り付けられた裏当てリング部と、第１のモジュールから離れてキャビティ内に軸方向に延びるシールランドとを有している。第１の指状シールは、第１のシールランドに接触する自由端を有している。第２の指状シールは、環状キャビティの径方向外側部をシールするように構成されている。
【０００７】
ガスタービンエンジン用シール支持体は、タービン排気ケース（ＴＥＣ）アセンブリのフェアリングキャビティに近接する第１の指状シールの自由端を支持するための手段を備えている。さらに、シール支持体は、ＴＥＣアセンブリの外側ケースにシール支持体を固定するための手段を備えている。第２の指状シールの固定端も固定手段によってＴＥＣアセンブリの外側ケースに固定されている。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】例示的なガスタービンエンジンを示す概略図である。
【図２】第１のモジュールと、第２のモジュールとを含むエンジンアセンブリ、および共に配置されたシールアセンブリの第１の例示的な実施形態を示す断面図である。
【図３Ａ】シールアセンブリの第１の例示的な実施形態を示す図２の一部拡大断面図である。
【図３Ｂ】シールアセンブリの第１の例示的な実施形態を等角で示す図である。
【図４】図３Ａの一部詳細断面図である。
【図５】第１のモジュール、第２のモジュール、および共に配置されたシールアセンブリの第２の例示的な実施形態を含むエンジンアセンブリの断面図である。
【図６Ａ】シールアセンブリの第２の例示的な実施形態を示す図５の一部拡大断面図である。
【図６Ｂ】シールアセンブリの第２の例示的な実施形態を示す等角図である。
【図７】図６Ａの一部詳細断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
例示的な産業用ガスタービンエンジン１０は、図１に示すように、中心長手方向軸または軸方向エンジン中心軸１２の周方向に配置されている。エンジン１０は、前方から後方へと系列順に、低圧および高圧圧縮機セクション１６および１８、中央の燃焼器セクション２０、ならびに高圧および低圧タービンセクション２２および２４を含む。幾つかの実施例では、フリータービンセクション２６は、低圧タービン２４の後方に配置される。産業用ガスタービンエンジンに関連して図示されているが、本願は、ファンまたはギア駆動ファンを有するエアロエンジン、および図示されるものより多くの、またはより少ないセクションを有するエンジンにも及ぶ。
【００１０】
ガスタービンの分野では良く知られているように、入ってくる周囲空気３０は、圧縮機１６および１８で加圧空気３２となる。燃料は燃焼器セクション２０で加圧空気３２と混合され、ここで燃料は燃焼して燃焼ガス３４を生成し、これがタービンセクション２２と２４およびパワータービン２６を通って流れる間に膨張する。タービンセクション２２と２４は、高圧および低圧ロータシャフト３６、３８のそれぞれを駆動し、シャフトは燃焼生成物に応じて回転し、このようにして取り付けられた圧縮機セクション１８、１６を回転させる。自由タービンセクション２６は、例えば発電機、ポンプ、またはギアボックスを駆動することができる（図示せず）。タービンアセンブリ４０は、タービン排気ケース（ＴＥＣ）アセンブリ４２も含む。図１に示すように、ＴＥＣアセンブリ４２は低圧タービンセクション２４とパワータービン２６との間に軸方向に配置することができる。ＴＥＣアセンブリ４２は、以下により詳細に記載される。
【００１１】
図１では、産業用ガスタービンエンジンの様々なセクションおよび基本的な動作の基本的な理解と概要が提供されることが理解される。本出願が航空宇宙用途を含むガスタービンエンジンの全てのタイプに適用可能であることは、当業者にとって明らかになるであろう。
【００１２】
図２は、タービンアセンブリ４０を示しており、作動ガス流３４、第１のタービンモジュール４２、第２のタービンモジュール４４、モジュール固定具４５、フレーム４６、フェアリングアセンブリ４８、ステータベーン５０、ガス主流路５１、ロータブレード５２、第１の外側ケース５４、第２の外側ケース５６、フレーム内側ハブ５８、フレームストラット６０、フェアリング外側プラットフォーム６２、フェアリング内側プラットフォーム６４、フェアリングストラットライナー６６、熱シールドアセンブリ７０、熱シールド要素７２Ａ、７２Ｂ、７２Ｃ、環状キャビティ７４、およびシールアセンブリ７６を示している。
【００１３】
図２は、固定具４５によって相互接続される第１のモジュール４２および第２のモジュール４４を含むタービンアセンブリ４０を示す。ガスタービンエンジンは、概して組み立ておよび設計を容易にするためモジュールに分割される。第１のモジュール４２および第２のモジュール４４のようなモジュールが別々に組み立てられ、その後、図１のガスタービンエンジン１０用として図示される様々なエンジン部分を作製するために、エンジンとして共に結合される。
【００１４】
説明を簡単にするため、この特定の実施例は、第１のタービンモジュールであるタービン排気ケース（ＴＥＣ）アセンブリ４２を参照して説明する。しかし、第１のモジュールは、圧縮機セクション１６、１８またはタービンセクション２２、２４のようなガスタービンエンジン１０の任意の適切なモジュールを含み得ることが理解されるであろう。同様に、第２のモジュール４４は、ＴＥＣアセンブリ４２の下流に固定されるモジュールであってもよい。
【００１５】
他の構成要素の中でＴＥＣアセンブリ４２は、フレーム４６と、フェアリングアセンブリ４８とを含む。さらに第２のモジュール４４は、ステータベーン５０およびロータブレード５２などの構成要素を収容している。ＴＥＣアセンブリ４２は、モジュール４２と４４が第１と第２の径方向外側ケース５４、５６のそれぞれに沿って当接するように第２のモジュール４４に接続されている。ＴＥＣアセンブリ４２および第２のモジュール４４は、ベーン５０およびブレード５２がガス主流路５１に沿って流れる燃焼ガスの方向３４に対してフレーム４６およびフェアリング４８の下流に配置されるように接続されている。
【００１６】
この例示的な実施形態において、フレーム４６は外側ケース部５４と内側ハブ５８とを含み、これらの間で径方向に延在する周方向に分散された複数のストラット６０を備えている。ストラット６０が１つのみ図２に示されている。組み立てに際しては、フェアリングアセンブリ４８は、ガス主流路５１を画定するためにフレーム４６の環状面に固定される。この実施例では、フェアリングアセンブリ４８は、フェアリング外側プラットフォーム６２、フェアリング内側プラットフォーム６４、およびストラットライナー６６のような個々のフェアリング要素を含む。フェアリング外側プラットフォーム６２および径方向内側プラットフォーム６４はそれぞれ、概して円錐形状を有しており、外側ケース５４および内側ハブ５８の環状面の上に保持されている。径方向内側プラットフォーム６４は、ストラットライナー６６によって径方向外側プラットホーム６２から離間している。ストラットライナー６６はストラット６０の環状面上に配置されるように適合され、ストラットは径方向内側プラットフォーム６２と径方向外側プラットフォーム６０との間で径方向に延在している。
【００１７】
フェアリングアセンブリ４８は、作動流体がフレーム４６と直接接触することを阻止しながら更なる熱制御を提供し、熱シールドアセンブリ７０はフェアリングアセンブリ４８とフレーム４６との間の見通し線（ｌｉｎｅ  ｏｆ  ｓｉｇｈｔ）内に配置することができる。熱シールド要素７２Ａ、７２Ｂ、７２ＣはＴＥＣアセンブリ４２の種々の部分に固定されることによりフェアリングアセンブリ４８から放出される熱放射によって引き起こされるフレーム４６の加熱を低減する。
【００１８】
ＴＥＣアセンブリ４２および第２のモジュール４４の中および周りの環状キャビティは、ガス主流路５１からの燃焼または作動ガスの侵入に対してシールすることができる。このようなキャビティの１つは、ＴＥＣアセンブリ４２と第２のモジュール４４との間の接合部に近接して配置される環状キャビティ７４である。手段の一実施例としては、ＴＥＣアセンブリ４２と第２のモジュール４４との間に画定されるキャビティ７４の近接に配置されたシールアセンブリ７６を含む。図３〜図５は、キャビティ７４およびモジュール４２、４４間の接合部に近接して配置されたシールアセンブリ７６の詳細な図である。
【００１９】
図３Ａは、キャビティ７４内に配置されたシールアセンブリ７６を備えるタービンアセンブリ４０の一部を示す詳細な断面図であり、図３Ｂは斜視図である。また、図３Ａおよび図３Ｂには作動ガス流３４、第１のタービンモジュール４２、第２のタービンモジュール４４、モジュール固定具４５、フレーム４６、フェアリングアセンブリ４８、ステータベーン５０、ガス主流路５１、第１の外側ケース５４、第２の外側ケース５６、フェアリング外側プラットフォーム６２、熱シールド要素７２Ａ、支持リング７８、第１の指状シール８０、第２の指状シール８２、スナップ８３、シール裏当て部８４、シールリング固定具８５、フェアリングキャビティ９１Ａ、９１Ｂ、第１のモジュールの径方向壁面８６、第１のシールランド８８、第１の指状シール自由端８９、第１のシールランドの内側面９０、第１の指状シール固定端９２、環状キャビティ径方向外側部９４、第２の指状シール自由端９５、第２のモジュールの径方向壁面９７、第２の指状シール固定端９８、および熱シールド固定端９９を示している。
【００２０】
図２に示すように、ＴＥＣアセンブリ４２は外側ケース部５４を備え、かつ第２のモジュール４２は外側ケース部５６を備えている。この具体的な実施例では、ＴＥＣアセンブリ４２は、タービン排気ケース（ＴＥＣ）アセンブリを有するタービンモジュール（例えば図１の低圧タービンモジュール２４）である。ここでは、第２のモジュール４４は、パワータービンモジュール（例えば図１におけるパワータービンモジュール２６）である。
【００２１】
シールアセンブリ７６は、シール支持リング７８、第１の指状シール８０、および第２の指状シール８２を含む。図３Ａおよび図３Ｂに示すように、外側ケース５４は、ＴＥＣアセンブリ４２と第２のモジュール４４との間の接合部に沿って外側ケース５６の嵌合部と締りばめの状態になるスナップ８３を含むことができる。前述したように、第１および第２の指状シール８０、８２を支持するために、シール支持リング７８は、ＴＥＣアセンブリ４２と第２のモジュール４４との間でスナップ８３の径方向内側に装着される。
【００２２】
キャビティ７４は、ＴＥＣアセンブリ４２と第２のモジュール４４との間の接合部に沿って形成され、外側キャビティ部９４を含む。シールアセンブリ７６は、フェアリング径方向外側プラットホーム６２からキャビティ７４を分離する。シールリング固定具８５は、ＴＥＣアセンブリ４２にシール支持リング７６と第２の指状シール８２の双方を装着するためにキャビテイ７４内に配置される。シール支持リング７６および第２の指状シール８２は、ガス主流路５１から漏れる漏出気流Ｌの全量を減少させるように協働し、特に径方向外側キャビティ部９４に到達し得る漏出流Ｌを制限する。
【００２３】
支持リング７８は、ＴＥＣアセンブリ４２の径方向壁面８６に固定される裏当て部８４を含む。第１のシールランド８８は、ＴＥＣアセンブリ４２から離れてキャビティ７４内で軸方向に延びている。図３Ｂに示すように、シール支持リング７８は、一体に設けられた全体としてＬ字状の単一のリングを含むことができる。シール支持リング７８の外周は、外側ケース５４、５６のものと同様とすることができる。他の実施形態では、シール支持リング７８は、周方向に分散され、および／またはＴＥＣアセンブリ４２ではなく第２のモジュール４４に取り付けられた複数のリングセグメントを含んでもよい。
【００２４】
第１の指状シール８０は、第１のシールランド８８の内側面９０に接触するように適合する自由端８９を有している。これによって、漏出流Ｌの実質的な部分をフェアリングキャビティ９１Ａ、９１Ｂから離してフェアリング外側プラットフォーム６２の外側に近接するキャビティ７４の方向に向け直す。特定の実施形態では、第１の指状シール８０の固定端９２は、径方向外側プラットフォーム６２のガスが対向する面とは反対側に配置されたフランジまたは他の突起のようなフェアリングアセンブリ４８の外側部分に取り外し可能に固定できる。
【００２５】
第２の指状シール８２は、外側ケース部５４、５６の過熱を阻止するために環状キャビティ７４の径方向外側部９４を径方向にシールするように適合できる。一方向の外側ケース部５４、５６は、ガス主流路５１からの漏出流Ｌの吸込みにより加熱され得る。第２の指状シール８２は、漏出流Ｌの吸込みに対して外側キャビティ部９４の更なるシールの提供を支援する。特定の実施形態においては、第２の指状シール８２の自由端９５は、第２のモジュール４４に向かって部分的に延在している。第２のモジュール４４の径方向壁面９７（キャビティ７４の壁）は、第２の指状シール８２の自由端９５のためのシールランドとして機能するように適合されている。特定の実施形態では、第２の指状シール８２の固定端９８は、支持リング裏当て部８４およびＴＥＣアセンブリの径方向壁８６に固定できる。この構成では、第２の指状シール８２は、追加の取り付け具を用いることなくキャビティ７４内に配置することができ、これにより、製造および組み立てを簡素化することが可能となる。
【００２６】
動作において、漏出ガス流Ｌはエンジンのガス主流路５１から径方向外側プラットフォーム６２の後方を通過し、フェアリングアセンブリ４８とフレーム４６（ここでは外側ケース５４）との間の空間に向かって流れる傾向がある。シールアセンブリ７６は、フェアリングキャビティ９１Ａ、９１Ｂから離れて漏出ガス流Ｌを向けるために２段階で機能し、その後、外側キャビティ部９４をシールする。これによりＴＥＣアセンブリ４２と第２のモジュール４４との間の接合部が保護される。第１の指状シール８０は、フェアリングアセンブリ４８とフレーム４６との間のフェアリングキャビティ９１Ａ、９１Ｂへの漏出流Ｌの吸込みを減少させる。キャビティ７４に向かって向け直された漏出流Ｌの大部分は、第２の指状シール８２によって外側キャビティ部９４およびスナップ８３に到達しないよう阻止される。
【００２７】
図２〜図３Ｂでは、シールアセンブリ７６はエンジンのガス主流路５１およびフェアリングアセンブリ４８の径方向外側に配置されるものとして示されかつ説明されている。しかし、特定の代替的な実施形態では、シールアセンブリ７６の実施形態はエンジンのガス主流路５１の径方向内側に配置できる。
【００２８】
図２に関して説明したように、シール支持アセンブリ７６は必要に応じて熱シールド７０を含むことができる。特定の実施形態においては、熱シールド７０は、複数の熱シールド要素７２Ａ、７２Ｂ、７２Ｃを含む。ここで、熱シールド要素７２Ａの一部は、ＴＥＣアセンブリ４２Ａ（具体的には外側ケース部５４）と径方向外側プラットフォーム６２との間に位置させるか保持することができる。この実施例では、熱シールド要素７２Ａの第１の端部９９は、シールリング固定具８５によって、一般的にＴＥＣアセンブリの径方向壁面８６と、シール支持リング７８の裏当て部８４と、に固定することができる。これによって熱シールド要素７６の制御された熱膨張を可能にし、これにより要素７２Ａの少なくとも反射部は、フレーム４６とフェアリングアセンブリ４８との間の見通し線に保持されるようになる。
【００２９】
図４は、第２のモジュールの径方向壁面９７に向かって部分的に延びる第１のシールランド８８を示す図３Ａの詳細図である。シール支持リング７８の第１のシールランド８８は、第２のモジュール４４に向かってキャビティ７４内に延びている。図４に示すように、シールランド８８は、キャビティ７４に流れ込む漏出流に対して利用可能な流れ面積を減少させる。このようにして、漏出流Ｌの一部のみが第２の指状シール８２に達し、これにより外側キャビティ部９４およびスナップ８３が保護される。
【００３０】
この例示的な実施形態において、シール支持アセンブリは、第１のモジュールと第２のモジュールとの間の接合部に近接して配置されている。シール支持アセンブリは、第１のモジュールに取り付けられた裏当てリングを備えるシール支持リングと、第２のモジュールに向かって接合部を横切って部分的に延びるシールランドとを含む。シール支持リングは、第１の指状シールのための第１のシールランドを含み、裏当てリングは第２の指状シールの固定端を保持している。また、裏当てリングは、必要に応じて第１のモジュールの放射熱を低減するために使用される熱シールド要素の固定端を固定するために使用できる。シール支持アセンブリは単一部品であるので、設置損傷の可能性が低減または排除される。更に、シール支持アセンブリは、容易に修理または交換できる。
【００３１】
図２〜図４を参照すると、シール支持リング７８は、キャビティ７４に近接する位置で第１の指状シール８０の自由端８９のためのシール面を提供するだけでなく、同時にキャビティ７４内の位置で第２の指状シール８２を固定することができる装置の一例である。上述したように、第１の指状シール８０は、第１のガスタービンモジュール４２を通って全体として軸方向に延びるフェアリングアセンブリ４８に取り付けられるように適合する固定シール端部９２を有している。同様にシール支持リング７８は、リング７８を第１の外側ケース５４の第１の径方向壁面９４に取り付けるための裏当て部８４を含むことができる。また、第１のシールランド８８は、第２の外側ケース５６に向かって軸方向に延びるように適合されている。また、第２の指状シール８２の自由端９５は、漏出ガス流Ｌが外側キャビティ部９４およびスナップ８３に径方向から流入することを阻止するように適合させることができる。シール支持リング７８とその周辺部位に対する可能な追加や変更に係る他の実施例についても説明されている。
【００３２】
図５〜図７は、タービンモジュール間の接合部をシールするための代替的な実施形態を説明している。図５は、図２と比較しながらアセンブリ１４０の図を示している。さらに図５は、作動ガス流１３４、第１のタービンモジュール１４２、第２のタービンモジュール１４４、モジュール固定具１４５、フレーム１４６、フェアリングアセンブリ１４８、ステータベーン１５０、ガス主流路１５１、ロータブレード１５２、第１の外側ケース１５４、第２の外側ケース１５６、フレーム内側ハブ１５８、フレームストラット１６０、フェアリング外側プラットフォーム１６２、フェアリング内側プラットフォーム１６４、フェアリングストラットライナー１６６、熱シールドアセンブリ１７０、熱シールド要素１７２Ａ、１７２Ｂ、１７２Ｃ、環状キャビティ１７４、およびシールアセンブリ１７６を示している。
【００３３】
この代替的な実施形態では、シール支持アセンブリ１７６は、ＴＥＣアセンブリ１４２と第２のモジュール１４４との間に画定される環状キャビティ１７４の近傍でシール支持アセンブリ７６に取って代わる。図２でも同様にして、ＴＥＣアセンブリ１４２は外側ケース部１５４を備え、第２のモジュール１４４は外側ケース部１５６を備える。ＴＥＣアセンブリ１４２はタービンモジュール（例えば、図１における低圧タービン２４）でありうる。第２のモジュール１４４は、パワータービンモジュール（例えば、図１におけるパワータービンモジュール２６）でありうる。
【００３４】
図６Ａはキャビティ１７４内に配置されたシールアセンブリ１７６の詳細図を示しており、図６Ｂはキャビティ１７４内に配置されたシールアセンブリ１７６の斜視図である。また、図６Ａおよび図６Ｂには、作動ガス流１３４、第１のタービンモジュール１４２、第２のタービンモジュール１４４、モジュール固定具１４５、フレーム１４６、フェアリングアセンブリ１４８、ステータベーン１５０、ガス主流路１５１、第１の外側ケース１５４、第２の外側ケース１５６、フェアリング外側プラットフォーム１６２、熱シールド要素１７２Ａ、シール支持リング１７８、第１の指状シール１８０、スナップ１８３、裏当て部１８４、径方向壁面１８６、流れ阻止部１８８、指状シール自由端１８９、流れ阻止部内側面１９０、フェアリングキャビティ１９１Ａ、１９１Ｂ、第１の指状シール固定端１９２、環状キャビティ径方向外側部１９４、凹部１９６、第２のモジュール径方向壁面１９７、熱シールド固定端１９９、およびギャップ２０２が示されている。
【００３５】
図６Ａおよび図６Ｂは、シールアセンブリ１７６を備えるアセンブリ１４０の断面を示しているが、このアセンブリはシール支持リング１７８および第１の指状シール１８０を含むことができる。フレーム１４６、フェアリングアセンブリ１４８およびベーン１５０に加えて、アセンブリ１４０は、キャビティ１７４、固定具１７５、およびスナップ１８３を含む。シール支持リング１７８は、ＴＥＣアセンブリの外側ケース１５４に取り付けられる。シール支持リング１７８は、裏当て部１８４および流れ阻止アーム１８８を含む。この実施例では、シール支持リング１７８は、シール支持体および流れ阻止部の組み合わせとすることが可能である。
【００３６】
図２〜図３Ｂと同様に、裏当て部１８４はＴＥＣアセンブリ１４２の径方向壁面１８６に固定される。シールランドの代わりに、シール支持体１７８は、第２のモジュール１４４に形成された凹部に向いたキャビティ１７４を通って軸方向に延びることができる流れ阻止アーム１８８を含んでいる。第１の指状シールは、漏出流Ｌがフェアリングキャビティ１９１Ａ、１９１Ｂに入り込むのを減少させるため、流れ阻止アーム１８８の内側面１９０に接触するように適合した自由端１８９を含む。流れ阻止アーム１８８は、漏出流Ｌを減少させながらその多くをキャビティ１７４から離して向け直すことにより、第２の指状シールの必要性を排除する。
【００３７】
流れ阻止アーム１８８は、裏当て部１８４から遠位の流れ阻止突起１９５を含み、この突起は第２のモジュール１４４の外側ケース１５６に形成された凹部１９６内で軸方向に延びている。突起１９５および凹部１９６は、流れ阻止部１８８と凹部１９６の壁面との間で流れ阻止ギャップ２０２を形成する。流れ阻止部１８８は、キャビティ１７４の外側部１９４への漏出ガスの流れ方向を変更するよう適合されている。図７に示すように、漏出空気Ｌの曲がりくねった流路を生じさせるように、流れ阻止ギャップ２０２は、エンジンの中心軸１２（図１に示す）に対して全体として軸方向部分２０４Ａと径方向部分２０４Ｒとの両方を含み得る。この結果および類似の配置によって、稼働摩耗および設置損傷の可能性を低減または排除することができる。
【００３８】
特定の実施形態では、流れ阻止アーム１８８は、第１の熱状態と第２の熱状態との間の範囲内で動作することが可能である。漏出流量Ｌの熱効果によって、流れ阻止アーム１８８は凹部１９６に対して軸方向に膨張し、収縮することにより、阻止ギャップ２０２の相対的な寸法が決定される。第１の熱状態では、アーム１８８の熱収縮に起因してより大きな阻止ギャップ２０２が生じる。これは、低いエンジン温度（例えば、コールドソークまたはアイドル状態）で、キャビティの外側部１９４のパージを可能にする。流れ阻止アーム１８８と周囲の構成要素は漏出流Ｌ（または他の高温作動ガスおよび燃焼生成物）に晒されるため、アーム１８８は軸方向に熱膨張し、流れ阻害突起１９５は、凹部１９６の１つまたは複数の壁面と近接するようになる。このようにして第２の熱状態では、これが阻止ギャップ２０２の１つまたは複数の寸法をゼロに向けて効果的に減少させ、上述の曲がりくねった経路を生じさせて、阻止アーム１８８および突起１９５を封止フランジとして作用させることが可能となる。
【００３９】
ＴＥＣアセンブリ１４２に装着されるように示されているが、流れ阻止アーム１８８は、ＴＥＣアセンブリ１４２の凹部と整合するために代替的に第２のモジュール１４４から延在することも可能である。
【００４０】
第１の指状シール１８０は、ＴＥＣアセンブリ１４２を通って全体として軸方向に延在してガス主流路１５１を画定するフェアリングアセンブリ１４８に取り外し可能に固定できる。図２〜図４に類似して、熱シールド要素１７２Ａは、さらにＴＥＣアセンブリ４２の外側ケース５４に取り外し可能に固定される固定端１９９を含むことができる。熱シールド要素１７２Ａは、通常、固定端１９９を介して支持リング裏当て部１８４に沿って固定できる。このようにして熱シールド要素１７２Ａの一部は、ＴＥＣアセンブリ１４２のフレーム１４６とフェアリングアセンブリ１４８（ガス主流路１５１を画定する）との間の見通し線内に保持され得る。従って、熱シールド要素１７２Ａの自由端は、周囲のフェアリング構成要素の熱成長に伴ってキャビティ１９１Ａ、１９１Ｂの内部で自由に膨張および収縮することができる。
【００４１】
図７は、第２のモジュール外側ケース１５６の凹部１９６内に延びる流れ阻止部１８８を示す。流れ阻止部１８８およびキャビティ１７４に加えて、アセンブリ１４０は、軸方向部分２０４Ａと径方向部分２０４Ｒを備えたギャップ２０２を含む。第２のモジュール１４４の第２の外側ケース１５６は、径方向内側壁面２０８を含んでいる。
【００４２】
流れ阻止部１８８は、ギャップ２０２に沿って第２のモジュール４４と整合する。図７に示すように、ギャップ２０２はキャビティ１７４に入る漏出流Ｌのための曲がりくねった経路を形成する。ギャップ２０２は、漏出流Ｌをガスタービンエンジン１０（図１に示す）の中心軸１２に対して軸方向部分２０４Ａと同様に径方向部分２０４Ｒを通って方向を変更させる。従って、図４に示すように、漏出流Ｌはギャップ２０２を通過してキャビティ１７４に到達するために複数回に亘って流れ方向を変更しなければならない。流れ阻止部１８８の内側面１９０は、第２のモジュール径方向内側壁面２１２から距離Ｓだけ径方向にオフセットすることができる。このようにして、コーナー２０８を通過する漏出流Ｌは阻止アーム１８８に向けて、かつ径方向ギャップ部２０４Ｒから離れてそれる。
【００４３】
シール支持リング１７８は、漏出流がキャビティ１７４に入るのを妨ぐことができると同時に、第１の指状シール１８０の自由端１８９をキャビティ１７４に近接する位置で支持することもできる装置の例示的な一例である。流れ阻止部１８８は、キャビティ１７４に入る漏出流Ｌの方向を変化させるギャップを形成するために凹部１９６内に延びている。ここでは完全なリングとして示されているが、シール支持リングは代替的に周方向に分散した複数のシール支持リングセグメントに分割できることを理解されたい。支持リング１７８および周囲の領域に対する可能な追加や変更されている他の実施例も説明されている。
【００４４】
本発明は、例示的な実施形態（複数可）について説明したが、本発明の範囲から逸脱することなく、様々な変更を行うことができると共に、均等物がそれらの構成要素に置き換えられ得ることは当業者には理解されよう。さらに、その本質的な範囲から逸脱することなく、本発明の教示に対して特定の状況または材料を適合させて多くの修正を施してもよい。従って、本発明は開示された特定の実施形態（複数可）に限定されることなく、添付の特許請求の範囲内に属する全ての実施形態を包含することが意図されている。
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７】
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