(57)【要約】【課題】流量調整プレートを保持し、さらにタービンエンジン構成要素を支持する軽量の装置ならびに該プレートの取付方法を提供する。【解決手段】タービンエンジン１０の後縁ボックス３２は、該ボックス３２に亘って圧力差を発生させてこのボックス３２を支持する流量調整プレート６２を用いる。流量調整プレート６２により、後縁ボックス３２の前方から後方にかけて圧力低下が発生し、その結果、フレームホルダ４３の表面に冷却空気の膜が生じる。流量調整プレート６２を収容するスロット６６、７２が、後縁ボックス３２に形成された波形４０に設けられる。このプレート６２がスロット６６、７２に挿入された状態では、空気流がエンジン１０を通ると、その結果、力が流量調整プレート６２に加えられる。これにより、流量調整プレート６２が、安定支持される。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
キャビティを画定するように離れて配置された第１の側面及び第２の側面を具備し、第１の側面が第１のスロットを備えるとともに第２の側面が第２のスロットを備える後縁ボックスと、
上記第１のスロット及び上記第２のスロットに配置され、かつ上記第１の側面と上記第２の側面との間に延びている流量調整プレートと、を備えることを特徴とするタービンエンジン。
【請求項２】
上記流量調整プレートは、上記第１のスロット及び上記第２のスロット内に該プレートを保持するように、上記後縁ボックスに加わる荷重に対してある角度をなすことを特徴とする請求項１に記載のタービンエンジン。
【請求項３】
上記第１のスロットは、上記第１の側面に形成された波形内に画定され、上記第２のスロットは、上記第２の側面に形成された波形内に画定されることを特徴とする請求項１に記載のタービンエンジン。
【請求項４】
上記流量調整プレートは、上記後縁ボックスに構造的な支持を与えることを特徴とする請求項１に記載のタービンエンジン。
【請求項５】
上記流量調整プレートは、両側の端部と、上記第１のスロット及び上記第２のスロットに嵌合するように該端部の各々に形成されるフック部分と、を備えることを特徴とする請求項１に記載のタービンエンジン。
【請求項６】
上記後縁ボックスは、上記流量調整プレートの第１の側面により低い圧力を有し、該プレートの第２の側面により高い圧力を有することを特徴とする請求項１に記載のタービンエンジン。
【請求項７】
上記後縁ボックス及び上記流量調整プレートは、金属薄板から形成されることを特徴とする請求項１に記載のタービンエンジン。
【請求項８】
上記後縁ボックスは、上記第１の側面と上記第２の側面との間に配置され、かつ上記流量調整プレートから離れて配置されたフレームホルダを備えることを特徴とする請求項１に記載のタービンエンジン。
【請求項９】
キャビティを画定するように互いに離れて配置され、かつ第１のスロットを備える第１の側面及び第２のスロットを備える第２の側面と、
上記第１のスロット及び上記第２のスロットに配置され、かつ上記第１の側面と上記第２の側面との間に延びている流量調整プレートと、
上記第１の側面と上記第２の側面との間に配置され、かつ上記流量調整プレートから離れて配置されたフレームホルダと、を備えることを特徴とする後縁ボックス。
【請求項１０】
上記流量調整プレートは、上記第１のスロット及び上記第２のスロット内に該プレートを保持するように、上記後縁ボックスに加わる荷重に対してある角度をなすことを特徴とする請求項９に記載の後縁ボックス。
【請求項１１】
上記第１のスロットは、上記第１の側面に形成された波形内に画定され、上記第２のスロットは、上記第２の側面に形成された波形内に画定されることを特徴とする請求項９に記載の後縁ボックス。
【請求項１２】
上記流量調整プレートは、両側の端部と、上記第１のスロット及び上記第２のスロットに嵌合するように該端部の各々に形成されるフック部分と、を備えることを特徴とする請求項９に記載の後縁ボックス。
【請求項１３】
上記流量調整プレートは、第１の圧力を有する第１の側面と、この第１の圧力より大きい圧力を有する第２の側面と、を備え、上記フレームホルダは、該プレートの第１の側面から離れて配置されることを特徴とする請求項９に記載の後縁ボックス。
【請求項１４】
タービンエンジン内に流量調整プレートを取り付ける方法であって、
ａ）第１のフックを有する第１の端部及びこの第１の端部に対向するとともに第２のフックを有する第２の端部を備える流量調整プレートを提供するステップと、
ｂ）構成要素の第１の壁部のスロットに上記第１のフックを挿入するステップと、
ｃ）該構成要素の第２の壁部のスロットに上記第２のフックを挿入するステップと、を備えることを特徴とする取付方法。
【請求項１５】
さらに、
ｄ）上記流量調整プレートに、該プレートの脱落を防止する方向に荷重をかけるステップを備えることを特徴とする請求項１４に記載の取付方法。
【請求項１６】
上記流量調整プレートとの間に囲まれた空間を画定するように該プレートから離して、上記第１の壁部及び上記第２の壁部にフレームホルダを取り付けるステップを備えることを特徴とする請求項１４に記載の取付方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タービンエンジン内に流量調整プレートを支持し、かつ保持する構成に関し、特にファスナを追加する必要なしに後縁ボックス内に流量調整プレートを保持することに関する。
【背景技術】
【０００２】
タービンエンジンは、エンジン後方の排気ノズルの前方に配置されるアフターバーナ即ちオグメンタを有することができる。アフターバーナにより、タービンエンジンからの使用されていない酸素が、２次燃焼を得るために用いられる。２次燃焼によって、タービンエンジンの付加的なスラストがもたらされる。アフターバーナは、使用されていない酸素と混合する燃料を噴射する燃料噴射バーを収容する後縁ボックスを有する。流量調整プレートは、後縁ボックスの前方から該ボックスの後方のフレームホルダに向けて圧力低下を発生させるように、このボックス内に収容される。この圧力低下によって、フレームホルダのコーティングされた表面に生じる冷却空気の膜をもたらす空気流が発生する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
タービンエンジンは、多くの場合、特別な条件を満たす必要がある。１つの特別な条件は、全ての接触面が、主要な構成要素に対して内側になっていなければならない。この条件により、ファスナ及び他の構造部品を一体化することが困難である。その結果、流量調整プレートを支持する後縁ボックスの後方にファスナ用の小さな空間が必要となる。
【０００４】
さらに、タービンエンジン及びアフターバーナは、該エンジン及びアフターバーナ構成要素の高い摩耗を引き起こす大きな振動の影響を受けやすい。
【０００５】
流量調整プレートを保持し、さらにタービンエンジン構成要素を支持するより軽量の装置が必要である。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
タービンエンジンのアフターバーナは、該バーナの構成要素を収容する後縁ボックスを有する。各後縁ボックスは、フレームホルダが配置される該ボックスの前方から後方にかけて圧力低下を発生させるように流量調整プレートを用いる。この圧力低下によって、フレームホルダの表面に冷却空気の膜が生じるように、該ホルダの外側に流れる正圧が発生する。
【０００７】
流量調整プレートを収容するスロットが、後縁ボックス内に形成された波形（ｃｏｒｒｕｇａｔｉｏｎ）に設けられる。流量調整プレートの端部は、スロットの位置に対応するフックを有する。フックは、流量調整プレートを保持するようにスロット内に配置される。これらのフックが所定の位置に配置された状態では、空気流が後縁ボックスを通る結果、力が流量調整プレートに加えられる。
【０００８】
流量調整プレートは、フックに圧力を与えてスロット内に該プレートを保持するように、後縁ボックスにかけられた荷重に対してある角度をなす。また、流量調整プレートは、後縁ボックスの壁部を補強し、かつこの壁部を接続することによって、該ボックスを構造的に支持する。
【０００９】
従って、本発明の実施例の後縁ボックスによって、流量調整プレートが保持されて該ボックスが補強され、さらに流量調整プレートのファスナを用いる必要性が解消される。
【００１０】
本発明の他の特徴は、添付の図面及び以下の説明から理解することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
図１は、タービンエンジン１０の概略図である。空気が、ファン１２によってタービンエンジン１０に取り込まれ、低圧圧縮機１４ならびに高圧圧縮機１６を通って流れる。燃料が酸素と混合して、燃焼器２０内で燃焼する。燃焼器２０からの排気流が、排気ノズル２６を経てエンジン１０を出るのに先立って、高圧タービン２２及び低圧タービン２４を通って流れる。実施例のエンジン１０は、アフターバーナ３０を備える。タービン排気ケース２８は、アフターバーナ３０を収容するために、排気ノズル２６の前方かつ低圧タービン２４の後方に配置される。
【００１２】
図２を参照すると、エンジン１０の内部を前方に見ているアフターバーナ３０の端面図が示されている。アフターバーナ３０の後縁３１が、該バーナ３０の後部に位置し、また該バーナ３０の前縁３３が、このバーナ３０の前方のエッジに位置している。空気は、この前縁３３からアフターバーナ３０に流入して後縁３１から出る。アフターバーナ３０は、内周側のケース３７を支持するように、外周側のケース３５とこの内周側のケース３７との間に配置されたベーン５０を備える。アフターバーナ３０は、アフターバーナ構成要素を収容する後縁ボックス３２を有する。後縁ボックス３２は、ベーン５０と同様に外周側のケース３５と内周側のケース３７との間に配置される。後縁ボックス３２は、内周側のケース３７の周囲に放射状に配置される。後縁ボックス３２は、エンジンの軸Ａの周囲及び外周側のケース３５の周囲に対称的に配置されるとともに、ベーン５０に挿入される。
【００１３】
図３は、一つの後縁ボックス３２の内側の図を示している。アフターバーナ噴射バー（図示せず）が、後縁ボックス３２内に収容されて、２次燃焼用の余剰の酸素と混合する燃料を供給する。冷却用の穴５８は、酸素を後縁ボックス３２に入れることを可能にするために、該ボックス３２の第１の壁部４２及び第２の壁部４４に設けられる。２次燃焼からの排気流が、後縁ボックス３２のフレームホルダ４３の排気孔５４を通って該ボックス３２を出る。排気流は、矢印Ｆで示される。２次燃焼によって、タービンエンジン１０に付加的なスラストが供給される。１次燃焼及び２次燃焼からの排気流が、排気ノズル２６（図１に図示）を通ってタービンエンジン１０を出る。
【００１４】
実施例の後縁ボックス３２は、金属薄板から形成されている。薄板は、後縁ボックス３２の第１の壁部４２及び第２の壁部４４の内側に波形（ｃｏｒｒｕｇａｔｉｏｎ）４０を設けるように形成される。第１の壁部４２及び第２の壁部４４は、後縁ボックス３２の両側に位置する。後縁ボックス３２の組み立て状態では、各々の側面からの波形４０は互いに向かい合い、かつ外周側のケースエッジ３９から内周側のケースエッジ４１へと横方向に連続する。波形４０は、第１の壁部４２及び第２の壁部４４とともに一体化して形成されてもよく、或いは、第１の壁部４２ならびに第２の壁部４４に取り付けられる薄板からなる別部品であってもよい。
【００１５】
流量調整プレート６２が、第１の壁部４２の波形４０のスロット６６及び、第２の壁部４４の波形４０のスロット７２に挿入される。組み立て状態では、流量調整プレート６２は、フレームホルダ４３とほぼ平行になる。流量調整プレート６２及びフレームホルダ４３の排気孔５４によって、排気ガスを後縁ボックス３２から出すことができる。フレームホルダ４３は、後縁ボックス３２の後縁に壁部を形成している。フレームホルダ４３は、後縁ボックス３２を通って流れる空気の割合を調整することによって燃焼を助け、これにより、所望の２次燃焼がもたらされる。
【００１６】
図４は、この図を明確にするためにフレームホルダ４３を削除した後縁ボックス３２の端面図である。フレームホルダ４３用のファスナ６０が、図示されている。流量調整プレート６２が、後縁ボックス３２の後部に配置される。流量調整プレート６２によって、圧力低下が、後縁ボックス３２の前方から該ボックス３２の後方にかけて発生する。所望の圧力低下は、所望の圧力において空気流Ｆを調整する排気孔５４の大きさを変更することによって発生する。さらに、排気孔５４の数が、所望の圧力低下をもたらす必要な空気流を与えるように決定される。流量調整プレート６２は、フレームホルダ４３（図５に図示）に亘って正圧が常に存在するように、流量を調整する。フレームホルダ４３の外側に流れる正圧が、流量調整プレート６２によって発生した圧力低下の結果生じる。フレームホルダ４３上の正圧によって、該ホルダ４３のコーティングされたエッジ６４に冷却膜がもたらされる。
【００１７】
流量調整プレート６２の一部分が、第１の壁部４２の波形４０ならびに第２の壁部４２の波形４０を示すために削除されている。スロット６６、７２は、流量調整プレート６２を収容するために、波形４０の真直な面４６に形成される。
【００１８】
図５は、後縁ボックス３２を通る断面を、外周側のケース３５から内周側のケース３７に向かう方向に見た断面図を示している。波形４０によって、後縁ボックス３２を構造的に支持するように、該ボックス３２の壁部が補強される。波形４０は、後縁ボックス３２の第１の側面４２及び第２の側面４４から延びているほぼ真直な面４６を有する。第１の側面４２の波形４０は、流量調整プレート６２の第１の端部６８を収容するために、真直な面４６に配置されたスロット６６を有する。また、この流量調整プレート６２は、第２の端部７０を有する。流量調整プレート６２の第２の端部７０は、後縁ボックス３２の第２の側面４４の波形４０の真直な面４６の内側に配置されたスロット７２内に収容される。第１の端部６８及び第２の端部７０は、スロット６６、７２内に収容されるフック７４を有する。これらの端部６８、７０がスロット６６、７２内に収容された状態では、矢印Ｆで示される空気流がエンジン１０を通ると、その結果、力が流量調整プレート６２に加えられる。空気流Ｆによって加えられた力が、第１の壁部４２及び第２の壁部４４に外側に作用する。この外側に加えられた力によって、スロット６６、７２と流量調整プレート６２の第１の端部６８及び第２の端部７０との間が締まりばめする。この締まりばめにより、流量調整プレート６２が、波形４０に堅固に固定される。
【００１９】
波形４０の傾斜した面４６により、流量調整プレート６２は、後縁ボックス３２にかけられた荷重Ｌに対してある角度をなす。後縁ボックス３２の荷重Ｌによって、スロット６６、７２内に流量調整プレート６２を保持するように、該プレート６２のフック７４に圧力が生じる。また、流量調整プレート６２は、第２の側面４４及び第１の側面４２を補強し、かつこれらの側面４２、４４を互いに接続することによって、後縁ボックス３２を構造的に支持する。
【００２０】
本発明における好ましい実施例が開示されたが、当業者であれば、特定の変更が本発明の範囲内であることを理解されよう。故に、添付の特許請求の範囲が、本発明の真の範囲及び内容を決定するために検討されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】アフターバーナを備えるタービンエンジンの概略図。
【図２】本発明による後縁ボックスを示すアフターバーナの端面図。
【図３】本発明の後縁ボックスの内側の図。
【図４】本発明の後縁ボックスの端面図。
【図５】本発明の一実施例の後縁ボックスの断面図。
【符号の説明】
【００２２】
３２…後縁ボックス
３９…外周側のケースエッジ
４０…波形
４１…内周側のケースエッジ
４２…第１の壁部
４３…フレームホルダ
４４…第２の壁部
４６…面
５４…排気孔
５８…冷却用の穴
６２…流量調整プレート
６８…第１の端部
７０…第２の端部
７２…スロット
７４…フック
【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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