(57)【要約】      （修正有）【課題】ガスタービンエンジンの燃焼器のための点火装置を提供する。【解決手段】ガスタービンエンジンは、圧縮機セクションとタービンセクションとの間に離間して配置された燃焼セクションを含む。燃焼セクションは、燃焼室を定め、燃焼室への開口を定める燃焼器部材を含む。取付組立体１２０は、開口１１８の周りに延び又は開口１１８に隣接して位置付けられる。点火装置１１４は、取付組立体１２０のフェルール１２２を通って延び、開口１１８に近接して位置付けられた遠位端１１６を含む。点火装置１１４は、複数のチャンネル１３８を定め、各チャンネル１３８が第１の端部１４０と第２の端部１４２との間に延びている。第１の端部１４０は、第２の端部１４２に対して点火装置１１４の遠位端１１６から離れて位置付けられ、第２の端部１４２は、遠位端１１６から離間した終端部である。【選択図】図３
2017090038.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガスタービンエンジンであって、
圧縮機セクションと、
前記圧縮機セクションの下流側に位置するタービンセクションと、
前記圧縮機セクションと前記タービンセクションとの間に配置され、燃焼室（８８）を定める燃焼セクション（２６）と、
を備え、前記燃焼セクション（２６）が、
前記燃焼室（８８）への開口（１１８）を定める燃焼器部材と、
前記燃焼器部材によって定められる前記開口（１１８）の周りに延び且つ該開口（１１８）に隣接して位置付けられ、フェルール（１２２）を含む取付組立体（１２０）と、
前記フェルール（１２２）を通って延び、前記燃焼器部材における前記開口（１１８）に近接して位置付けられた遠位端（１１６）を含む点火装置（１１４）と、
を含み、
前記点火装置（１１４）が複数のチャンネル（１３８）を定め、前記チャンネル（１３８）が各々、第１の端部（１４０）と第２の端部（１４２）との間に延びており、前記第１の端部（１４０）が、前記第２の端部（１４２）に対して前記点火装置（１１４）の遠位端（１１６）から離れて位置付けられ、前記第２の端部（１４２）が、前記点火装置（１１４）の遠位端（１１６）から離間した終端部である、ガスタービンエンジン。
【請求項２】
前記点火装置（１１４）が更に、前記チャンネル（１３８）の各々の第２の端部（１４２）と前記点火装置（１１４）の遠位端（１１６）との間に前記チャンネル（１３８）を通る空気流を撹乱するための攪拌部（１４４）を含む、請求項１に記載のガスタービンエンジン。
【請求項３】
前記点火装置（１１４）が、該点火装置（１１４）の遠位端（１１６）の周りに前記燃焼器部材と環状開口（１４６）を定める、請求項１に記載のガスタービンエンジン。
【請求項４】
ガスタービンエンジンの燃焼セクション（２６）のための点火装置（１１４）であって、
前記燃焼セクション（２６）が、開口（１１８）を定める燃焼器ライナと、該燃焼器ライナによって定められる前記開口（１１８）の周りに延び且つ該開口（１１８）に隣接する取付組立体（１２０）とを含み、前記取付組立体（１２０）がフェルール（１２２）を含み、
前記点火装置（１１４）が、前記点火装置（１１４）の遠位端（１１６）を含む先端を備え、前記先端は、前記点火装置（１１４）が燃焼組立体に設置されたときに、前記フェルール（１２２）を通って前記燃焼器ライナの開口（１１８）内に少なくとも部分的に延びるように構成されており、前記先端が複数のチャンネル（１３８）を定める外部面（１３６）を定め、前記チャンネル（１３８）の各々が、第１の端部（１４０）と第２の端部（１４２）との間に延びており、前記第１の端部（１４０）が、前記第２の端部（１４２）に対して前記点火装置（１１４）の遠位端（１１６）から離れて位置付けられ、前記第２の端部（１４２）が、前記点火装置（１１４）の遠位端（１１６）から離間している、点火装置（１１４）。
【請求項５】
前記チャンネル（１３８）の各々の第２の端部（１４２）と前記遠位端（１１６）との間に前記チャンネル（１３８）を通る冷却空気流を撹乱させるための攪拌部（１４４）を更に備える、請求項４に記載の点火装置（１１４）。
【請求項６】
前記攪拌部（１４４）が、前記チャンネル（１３８）の各々の第２の端部（１４２）と前記点火装置（１１４）の遠位端（１１６）との間で前記点火装置（１１４）の円周廻りに延びる、請求項５に記載の点火装置（１１４）。
【請求項７】
前記攪拌部（１４４）が、前記点火装置（１１４）の軸方向（Ａ2）に沿って少なくとも約０．０２インチの寸法を定める、請求項５に記載の点火装置（１１４）。
【請求項８】
前記複数のチャンネル（１３８）の各々が、前記点火装置（１１４）の軸方向（Ａ2）に沿ってほぼ延びる、請求項４に記載の点火装置（１１４）。
【請求項９】
前記複数のチャンネル（１３８）が、前記点火装置（１１４）の円周方向（Ｃ２）に沿って均等に離間して配置される、請求項４に記載の点火装置（１１４）。
【請求項１０】
前記チャンネル（１３８）の各々が、約０．０２インチ〜約０．２インチの幅を定める、請求項４に記載の点火装置（１１４）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の主題は、全体的に、ガスタービンエンジンの燃焼器のための点火装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ガスタービンエンジンは一般にコアを含み、ガスタービンエンジンのコアは、一般に、直列流れ順序で、圧縮機セクション、燃焼セクション、タービンセクション、及び排気セクションを含む。圧縮空気の流れは、圧縮機セクションから燃焼セクションに提供され、ここで圧縮空気は燃料と混合されて点火され、燃焼ガスを発生する。燃焼ガスは、タービンセクションを通って流れてコアを駆動する。点火装置は、燃焼セクション内に設けられ、燃焼セクション内でケーシングに取り付けられ、例えば、燃焼室を少なくとも部分的に定める燃焼器ライナに延び、又は燃焼ライナを通って延びる。特定のガスタービンエンジンは、燃焼ライナ用のセラミックマトリックス複合材（ＣＭＣ）のような従来とは異なる高温材料を利用している。このようなＣＭＣ材料は、一般に、燃焼室内の過酷な温度に良好に耐えることができる。しかしながら、かかるＣＭＣ材料は、他の金属構成要素（燃焼セクション内のケーシングなど）とは異なる熱膨張係数を示す。
【０００３】
従って、点火装置は、取付組立体を用いて燃焼ライナに移動可能に取り付けることができる。取付組立体は、燃焼ライナに対する点火装置の移動を可能にすることができる。しかしながら、このような取付組立体は通常、点火装置の端部の周りに空隙を残し、点火装置が燃焼ライナに対して移動するのに十分な空間を提供する。かかる空隙は、燃焼室内の燃焼ガスの吸込みを生じやすく、場合によっては、このような過度に充満した燃焼ガスに晒される構成要素の温度を安全な運転レベルを超えて上昇させる可能性がある。
【０００４】
従って、点火装置の先端を囲む空隙における燃焼ガスのかかる吸込みを最小限にできる点火装置が有用となる。より詳細には、点火装置の先端を囲む空隙における燃焼ガスのかかる吸込みを最小限にすると共に、点火装置の先端の温度を所望の閾値を下回って維持することができる点火装置が特に有利となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許第４，７６８，４７７号明細書
【発明の概要】
【０００６】
本発明の態様及び利点は、その一部を以下の説明に記載しており、又はこの説明から明らかにすることができ、或いは本発明を実施することにより理解することができる。
【０００７】
本開示の例示的な実施形態において、ガスタービンエンジンが提供される。ガスタービンエンジンは、圧縮機セクションと、該圧縮機セクションの下流側に位置するタービンセクションと、圧縮機セクション及びタービンセクション間に配置される燃焼セクションと、を含む。燃焼セクションは、燃焼室を定め、燃焼室への開口を定める燃焼器部材を含む。燃焼セクションは更に、燃焼器部材によって定められる開口の周りに延び又は開口に隣接して位置付けられる取付組立体を含む。取付組立体はフェルールを含む。燃焼セクションは更に、フェルールを通って延び、燃焼器部材における開口に近接して位置付けられた遠位端を有する点火装置を含む。点火装置は、複数のチャンネルを定め、各チャンネルは、第１の端部と第２の端部との間に延び、第１の端部は、第２の端部に対して点火装置の遠位端から離れて位置付けられ、第２の端部は、点火装置の遠位端から離間した終端部である。
【０００８】
本開示の別の例示的な実施形態において、ガスタービンエンジンの燃焼セクションのための点火装置が提供される。取付組立体はフェルールを含む。点火装置は、該点火装置の遠位端を有する先端を含む。先端は、点火装置が燃焼組立体に設置されたときに、フェルールを通って燃焼器ライナの開口内に少なくとも部分的に延びるように構成される。先端は外部面を定め、該外部面は、複数のチャンネルを定める。各チャンネルは、各チャンネルは、第１の端部と第２の端部との間に延び、該第１の端部は、第２の端部に対して点火装置の遠位端から離れて位置付けられ、該第２の端部は、点火装置の遠位端から離間して配置される。
【０００９】
本発明のこれら及び他の特徴、態様、並びに利点は、以下の説明及び添付の請求項を参照するとより理解できるであろう。本明細書に組み込まれ且つその一部を構成する添付図面は、本発明の実施形態を例証しており、本明細書と共に本発明の原理を説明する役割を果たす。
【００１０】
添付図を参照した本明細書において、当業者に対してなしたその最良の形態を含む本発明の完全且つ有効な開示を説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の主題の種々の実施形態による例示的なガスタービンエンジンの概略断面図。
【図２】図１の例示的なガスタービンエンジンの燃焼セクションの概略断面図。
【図３】図２の例示的な燃焼セクションの点火装置の端部の拡大概略断面図。
【図４】図２の例示的な燃焼セクションの点火装置の拡大側面図。
【図５】図２の例示的な燃焼セクションの点火装置の拡大概略端面図。
【図６】通過する空気の流れを描いた、図２の例示的な燃焼セクションの点火装置のチャンネルの拡大概略断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
ここで、その１つ又はそれ以上の実施例が添付図面に例示されている本発明の実施形態について詳細に説明する。詳細な説明では、図面中の特徴部を示すために参照符号及び文字表示を使用している。本発明の同様の又は類似の要素を示すために、図面及び説明において同様の又は類似の記号表示を使用している。本明細書で使用される用語「第１」、「第２」、及び「第３」は、ある構成要素を別の構成要素と区別するために同義的に用いることができ、個々の構成要素の位置又は重要性を意味することを意図したものではない。用語「上流」及び「下流」は、流体通路における流体流れに対する相対的方向を指す。例えば、「上流」は、流体がそこから流れる方向を指し、「下流」は流体がそこに向けて流れ込む方向を指す。
【００１３】
次に、複数の図全体を通して様々な参照符号が同様の要素を表す図面を参照すると、図１は、本開示の例示的な実施形態によるガスタービンエンジンの概略断面図である。より詳細には、図１の実施形態において、ガスタービンエンジンは、本明細書で「ターボファンエンジン１０」と呼ばれる、高バイパスターボファンジェットエンジン１０である。図１に示すように、ターボファンエンジン１０は、軸方向Ａ（基準として提供される長手方向中心線１２に平行に延びる）と、半径方向Ｒとを定める。一般に、ターボファン１０は、ファンセクション１４と、該ファンセクション１４から下流側に配置されるコアタービンエンジン１６と、を含む。
【００１４】
図示の例示的なコアタービンエンジン１６は、一般に、環状入口２０を定める実質的に管状の外側ケーシング１８を含む。外側ケーシング１８は、直列流れ関係で、ブースタ又は低圧（ＬＰ）圧縮機２２及び高圧（ＨＰ）圧縮機２４を含む圧縮機セクション、燃焼セクション２６、高圧（ＨＰ）タービン２８及び低圧（ＬＰ）タービン３０を含むタービンセクション、並びにジェット排気ノズルセクション３２を収容する。高圧（ＨＰ）シャフト又はスプール３４は、ＨＰタービン２８をＨＰ圧縮機２４に駆動可能に接続する。低圧（ＬＰ）シャフト又はスプール３６は、ＬＰタービン３０をＬＰ圧縮機２２に駆動可能に接続する。圧縮機セクション、燃焼セクション２６、タービンセクション、及びノズルセクション３２を共に、コア空気流路３７を定める。
【００１５】
図示の実施形態において、ファンセクション１４は、ディスク４２に離間した状態で結合された複数のファンブレード４０を有する可変ピッチファン３８を含む。図示のように、ファンブレード４０は、半径方向Ｒにほぼ沿ってディスク４２から外側に延びる。各ファンブレード４０は、ファンブレード４０のピッチを一体となって全体的に変更するよう構成された好適な作動部材４４にファンブレード４０が動作可能に結合されたことにより、ディスク４２に対してピッチ軸Ｐの周りに回転可能である。ファンブレード４０、ディスク４２、及び作動部材４４は、出力ギアボックス４６にわたってＬＰシャフト３６により長手方向軸線１２の周りで共に回転可能である。出力ギアボックス４６は、ＬＰシャフト３６に対するファン３８の回転速度をより効率的なファン回転速度に調整するための複数のギアを含む。
【００１６】
図１の例示的な実施形態を更に参照すると、ディスク４２は、複数のファンブレード４０を通る空気流を促進するような空力的輪郭形状にされた回転可能前方ハブ４８によって覆われる。加えて、例示的なファンセクション１４は、ファン３８及び／又はコアタービンエンジン１６の少なくとも一部を円周方向に囲む環状ファンケーシング又は外側ナセル５０を含む。ナセル５０は、複数の円周方向に離間して配置された出口ガイドベーン５２によってコアタービンエンジン１６に対して支持されるように構成することができる点は理解されたい。更に、ナセル５０の下流側セクション５４は、コアタービンエンジン１６の外側部分の上に延びて、これらの間にバイパス空気流通路５６を定めるようにすることができる。
【００１７】
ターボファンエンジン１０の作動中、所定容積の空気５８が、ナセル５０及び／又はファンセクション１４の関連する入口６０を通ってターボファン１０に流入する。所定容積の空気５８がファンブレード４０を通過すると、矢印６２で示される空気５８の第１の部分は、バイパス空気流通路５６内に配向又は送られ、矢印６４で示される空気５８の第２の部分は、コア空気流路３７内に、又はより具体的にはＬＰ圧縮機２２内に配向又は送られる。空気の第１の部分６２と空気の第２の部分６４の比は、バイパス比として一般的に知られている。次いで、空気の第２の部分６４は、高圧（ＨＰ）圧縮機２４を通って燃焼器セクション１６内に送られるときにその圧力が増大し、ここで燃料と混合されて燃焼し、燃焼ガス６６を提供する。
【００１８】
燃焼ガス６６は、ＨＰタービン２８を通って送られ、ここで、外側ケーシング１８に結合されたＨＰタービンステータベーン６８とＨＰシャフト又はスプール３４に結合されたＨＰタービンロータブレード７０との連続する段を介して燃焼ガス６６から熱及び／又は運動エネルギーの一部が取り出され、このようにしてＨＰシャフト又はスプール３４が回転を生じて、これによりＨＰ圧縮機２４の作動が維持される。次いで、燃焼ガス６６は、ＬＰタービン３０を通って送られ、ここで、外側ケーシング１８に結合されたＬＰタービンステータベーン７２とＬＰシャフト又はスプール３６に結合されたＬＰタービンロータブレード７４との連続する段を介して、燃焼ガス６６から熱及び運動エネルギーの第２の部分が取り出され、このようにしてＬＰシャフト又はスプール３６が回転を生じて、これによりＬＰ圧縮機２２の作動及び／又はファン３８の回転が維持される。
【００１９】
燃焼ガス６６は、その後、コアタービンエンジン１６のジェット排気ノズルセクション３２を通って送られて、推進力を提供する。同時に、空気の第１の部分６２は、ターボファン１０のファンノズル排気セクション７６から排気される前にバイパス空気流通路５６を通って送られるときに、その圧力が実質的に増大し、これもまた推進力を提供する。ＨＰタービン２８、ＬＰタービン３０、及びジェット排気ノズルセクション３２は、コアタービンエンジン１６を通って燃焼ガス６６を送るための高温ガス経路７８を少なくとも部分的に定める。
【００２０】
しかしながら、図１に示した例示的なターボファンエンジン１０は例証に過ぎず、他の例示的な実施形態では、ターボファンエンジン１０は、他のあらゆる好適な構成を有することができることを理解されたい。また、更に他の例示的な実施形態において、本開示の態様は、他の何れかの好適なガスタービンエンジンに組み込むことができることを理解されたい。例えば、他の例示的な実施形態において、本開示の態様は、例えば、ターボシャフトエンジン、ターボプロップエンジン、ターボコアエンジン、ターボジェットエンジン、その他に組み込むことができる。
【００２１】
ここで図２を参照すると、図１の例示的なターボファンエンジン１０の燃焼セクション２６の概略断面図が示される。燃焼セクション２６は一般に、タービンセクション又はより詳細にはＨＰタービン２８に放出される燃焼ガスを発生する燃焼器８０を含む。図示のように、燃焼器８０は、外側ライナ８２、内側ライナ８４、及びドーム８６を含み、外側ライナ８２、内側ライナ８４、及びドーム８６が共に燃焼室８８を定める。加えて、ディフューザ９０は、燃焼室８８の上流側に位置付けられる。ディフューザ９０は、圧縮機セクションから空気流を受け取り、かかる圧縮された空気の流れを燃焼器８０に提供する。より詳細には、図示の実施形態において、ディフューザ９０は、圧縮された空気の流れを燃料／空気ミキサ９２の単一の円周方向列に提供する。従って、図示の例示的な燃焼器ドーム８６は、単一の環状ドームとして構成され、燃料／空気ミキサ９２の単一の円周方向列は、かかるドーム８６に形成された開口内に設けられる。しかしながら、他の実施形態では、複数の環状ドームを利用することができる。
【００２２】
燃料ノズル（図示せず）は、種々のエンジン作動状態における燃焼器８０の所望の性能に応じて燃料を燃料／空気ミキサ９２に提供する。また、図示の実施形態では、外側環状カウル９４及び内側環状カウル９６が燃焼室８８の上流側に配置され、空気流を燃料／空気ミキサ９２に配向するようにする点に留意されたい。外側及び内側環状カウル９４，９６はまた、外側ライナ８２及び外側ケーシング１００間に定められた外側通路９８並びに内側ライナ８４及び内側ケーシング１０４間に定められた内側通路１０２にディフューザ９０から空気の流れの一部を配向することができる。加えて、図示の実施形態において、内側支持コーン１０６は更に、複数のボルト１１０及びナット１１２を用いてノズル支持体１０８に接続されるように図示されている。しかしながら、他の例示的な燃焼セクションは、他の何れかの好適な構成を含むことができる。
【００２３】
外側及び内側ライナ８２，８４のような燃焼器８０の特定の構成要素は、耐高温性能を有する非金属材料であるセラミックマトリックス複合材（ＣＭＣ）から形成することができる点は理解されるであろう。このようなライナで利用される例示的な複合材料には、炭化ケイ素、ケイ素、シリカ又はアルミナマトリックス材料、及びこれらの組み合わせが挙げられる。通常、セラミック繊維は、サファイア及び炭化ケイ素のような単繊維を含む酸化安定化強化繊維、並びに炭化ケイ素、アルミナシリケート、及びチョップドウィスカ及び繊維を含むロービング及びヤーン、及び任意選択的にセラミック粒子（例えば、Ｓｉ、Ａｌ、Ｚｒ、Ｙ及びこれらの組み合わせの酸化物）及び無機フィラーなどのマトリックス内に埋め込まれる。ＣＭＣ材料は、およそ１０００〜１２００°Ｆの温度範囲において、約１．３×１０-6インチ／インチ／°Ｆ〜３．５×１０-6インチ／インチ／°Ｆの熱膨張係数を有することができる。
【００２４】
対照的に、外側ケーシング３０、内側ケーシング３１、及び燃焼セクション２６の他の支持部材のような燃焼器８０／燃焼セクション２６の他の構成要素は、ニッケル基超合金（およそ１０００〜１２００°Ｆの温度範囲において、約８．３〜８．６×１０-6インチ／インチ／°Ｆの熱膨張係数を有することができる）又はコバルト基超合金（およそ１０００〜１２００°Ｆの温度範囲において、約９．２〜９．４×１０-6インチ／インチ／°Ｆの熱膨張係数を有することができる）のような金属から形成することができる。従って、外側及び内側ライナ８２，８４は、燃焼室８８において示される過酷な温度環境に良好に対処することができるが、このような構成要素は、熱膨張係数の不整合に起因して、燃焼セクションの金属構成要素とは異なって膨張する可能性がある。
【００２５】
更に図２を参照すると、点火装置１１４は、燃焼室８８に供給される燃料／空気混合気を点火するために設けられる。図示の例示的な点火装置１１４は、実質的に固定状態で燃焼器８０の外側ケーシング１００に取り付けられる。加えて、点火装置１１４は、軸方向Ａ2にほぼ沿って延びて、燃焼室８８の燃焼器部材における開口に近接して位置付けられる遠位端１１６を定める。より詳細には、遠位端１１６は、燃焼室８８に対して燃焼器８０の外側ライナ８２によって定められる開口１１８に近接して位置付けられる。留意すべきこととして、燃焼器８０の外側ライナ８２及び燃焼器８０の外側ケーシング１００が異なる材料で形成された場合、点火装置１１４の遠位端１１６は、燃焼器８０の外側ライナ８２に対して移動可能であることが必要となる場合がある。従って、取付組立体１２０は、点火装置１１４を燃焼器８０の外側ライナ８２に装着するために設けられる。
【００２６】
ここで更に図３を参照すると、図２に示した例示的な点火装置１１４、取付組立体１２０、及び燃焼器８０の外側ライナ８２の拡大断面図が示される。図示のように、例示的な取付組立体１２０は、外側ライナ８２によって定められる開口１１８の周りに延び、又は開口に隣接して位置付けられる。取付組立体１２０は一般に、フェルール１２２、キャップ１２４、及びインピンジメントバッフル１２６を含む。図示の例示的なフェルール１２２は一般に、外側広がり部分１２８と、点火装置１１４の周りに延び／点火装置１１４を囲んで接触している、又は点火装置１１４に直近に位置付けられている接触部分１３０と、キャップ１２４に取り付けられた取付部分１３２と、を含む。フェルール１２２の取付部分１３２は、キャップ１２４に移動可能に取り付けることができ、キャップ１２４は、外側ライナ８２によって定められる開口１１８の周りに固定して取り付けることができる。従って、キャップ１２４及びフェルール１２２の構成は、外側ライナ８２が延びる方向に平行な方向で外側ライナ８２に対する点火装置１１４の移動を可能にすることができる。
【００２７】
加えて、図示の実施形態において、点火装置１１４は、フェルール１２２を通って延びて、遠位端１１６が、燃焼器８０の外側ライナ８２によって定められる開口１１８に近接して位置付けられる。本明細書で使用される「開口１１８に近接して位置付けられる」とは、点火装置１１４の遠位端１１６が、外側ライナ８２によって定められる開口１１８を通って延びて、外側ライナ８２によって定められる開口１１８に位置付けられ、又は燃焼室８８に対して外側ライナ８２によって定められる開口１１８の僅かに外側に位置付けられることを意味する。留意すべきことには、外側ライナ８２によって定められる開口１１８に近接した遠位端１１６の位置は、外側ライナ８２及び／又は外側ケーシング１００の相対的に熱膨張に起因して少なくとも部分的に変わることができる。従って、取付組立体１２０は、点火装置１１４の遠位端１１６の変化する位置に対応することができる。より具体的には、点火装置１１４は、フェルール１２２を通って滑動可能に受けられ、これにより点火装置１１４はまた、外側ライナ８２が延びる方向に垂直な方向で外側ライナ８２に対する移動を可能にすることができる。
【００２８】
次に図４を参照すると、点火装置１１４の一部の側面図が示され、点火装置１１４は一般に先端１３４を含み、該先端１３４は、遠位端１１６を有し、点火装置１１４が燃焼セクション２６に設置されたときにフェルール１２２を通って延びる点火装置１１４の部分である。先端１３４は一般に、複数の溝又はチャンネル１３８が定められた外部又は外側面１３６を含む。各チャンネル１３８は、一般に、第１の端部１４０と第２の端部１４２との間に延びる。第１の端部１４０は、第２の端部１４２に対して点火装置１１４の遠位端１１６から離れて位置付けられ、第２の端部１４２は、点火装置１１４の遠位端１１６から離間した終端部として構成される（チャンネル１３８が点火装置１１４の遠位端１１６に到達する前に終端するようにする）。従って、図示の実施形態において、各チャンネル１３８は、ほぼ第１の端部１４０から点火装置１１４の遠位端１１６に向かって第２の端部１４２に延びる。より詳細には、図示の実施形態では、複数のチャンネル１３８の各々は、ほぼ点火装置１１４の軸方向Ａ2に沿って点火装置１１４の遠位端１１６に向かって延び、点火装置１１４の円周方向Ｃ（図５を参照）にほぼ沿って均等に離間して配置される。
【００２９】
複数のチャンネル１３８の各々は、チャンネル幅Ｗ1を定め、点火装置１１４は更に、隔幅Ｗ2を定める。チャンネル幅Ｗ1は、点火装置１１４の円周方向Ｃにほぼ沿ったチャンネル１３８の幅として定義され、隔幅Ｗ2は、円周方向Ｃに沿った隣接するチャンネル１３８間の距離として定義される。図示の実施形態において、複数のチャンネル１３８の各々は、約０．０２インチ〜約０．２インチのチャンネル幅Ｗ1を定める。例えば、特定の例示的な実施形態において、複数のチャンネル１３８の各々は、約０．０２５インチ〜約０．１５インチ又は約０．０３インチ〜約０．１インチのチャンネル幅Ｗ1を定めることができる。更に、図示の実施形態において、隣接する各チャンネル１３８間の隔幅Ｗ2は、チャンネル幅Ｗ1と実質的に同じとすることができる。しかしながら、他の例示的な実施形態において、隔幅Ｗ2は、チャンネル幅Ｗ1よりも大きく、又はより小さくてもよい。
【００３０】
更に図面を参照すると、上述のように、各チャンネル１３８の第２の端部１４２は、点火装置１１４の遠位端１１６から離間した終端部である。従って、点火装置１１４は更に、チャンネル１３８の各々の第２の端部１４２と点火装置１１４の遠位端１１６との間に配置された攪拌部１４４を含む。以下でより詳細に説明するように、攪拌部１４４は、複数のチャンネル１３８の各々を通る空気流が点火装置１１４の遠位端１１６に到達する前にかかる空気流を撹乱するよう構成される。更に、図示の実施形態において、攪拌部１４４は、複数のチャンネル１３８の各々の第２の端部１４２と点火装置１１４の遠位端１１６との間で点火装置１１４の円周廻りに延びる。点火装置１１４の攪拌部１４４は、点火装置１１４の軸方向Ａ2に沿って少なくとも約０．０２インチの寸法を定めることができる。例えば、点火装置１１４の攪拌部１４４は、点火装置１１４の軸方向Ａ2に沿って約０．０２インチ〜約０．２インチ、約０．０２５インチ〜約０．１５インチ、又は約０．０３インチ〜約０．１インチの寸法を定めることができる。
【００３１】
留意すべきことには、ここで図５を概略的に参照すると、外側ケーシング８２において開口１１８に近接した点火装置１１４の概略端面図が示され、点火装置１１４は、該点火装置１１４の遠位端１１６の周りに燃焼器８０の外側ライナ８２と環状ギャップ１４６を定める。図示のように、環状ギャップ１４６は、点火装置１１４の遠位端１１６の周りに円周方向Ｃに沿って延びる。環状ギャップ１４６は、例えば、熱膨張係数の不整合に起因したターボファンエンジン１０の作動中の燃焼器８０の外側ライナ８２に対する点火装置１１４の予想量の移動を可能にすることができる。
【００３２】
更に、図３及び４を再度参照すると、図示の実施形態において、複数のチャンネル１３８の第１の端部１４０は、燃焼器８０の外側ライナ８２に対してフェルール１２２の外側に、又はより具体的には、外側ライナ８２及び燃焼室８８に対してフェルール１２２の接触部分１３０の外側に位置付けられる。作動中、複数のチャンネル１３８は、安全作動温度内に点火装置１１４を維持するよう作動する。更に、ここで図６を参照すると、点火装置１１４の先端１３４の外側面１３６に定められる複数のチャンネル１３８のうちの１つを通過する空気流の拡大断面図が示され、複数のチャンネル１３８はまた、点火装置１１４の遠位端１１６に近接した構成要素を安全作動温度内に維持するよう作動する。例示的な点火装置１１４のチャンネル１３８は、例えば外側通路９８から第１の端部１４０にて冷却空気の流れを受け入れ、かかる冷却空気の流れをそれぞれのチャンネル１３８を通じて第２の端部１４２に提供する。チャンネル１３８の第１の端部１４０と第２の端部１４２との間で点火装置１１４の外側面１３６に隣接してフェルール１２２の接触部分１３０を位置付けることによって、空気流がチャンネル１３８を通って確実に配向されるようになる。図６に示すように、冷却空気の流れがそれぞれのチャンネル１３８の第２の端部１４２に到達すると、冷却空気の流れは、点火装置１１４の攪拌部１４４によって撹乱されて、点火装置１１４から外側燃焼器ライナ８２と点火装置１１４によって定められる環状ギャップ１４６に半径方向外向きに延びる乱流を生成する。冷却空気の撹乱された流れは、燃焼室８８から外側燃焼器ライナ８２と点火装置１１４によって定められる環状ギャップ１４６内への高温燃焼ガスの吸込みを阻止又は最小限にする働きをする。より詳細には、撹乱された流れは、環状ギャップ１４６内に外側に延び、吸い込まれる燃焼ガスのための空間が無いか、又はその量が最小限であるようになる。
【００３３】
従って、本開示の１又はそれ以上の実施形態による複数のチャンネルを定める点火装置を有するガスタービンエンジンは、点火装置及び隣接する構成要素によって定められる環状ギャップ内に吸い込まれる燃焼ガスを阻止又はその量を最小限にすることより、例えば、点火装置を外側燃焼器ライナに取り付ける取付組立体並びに外側燃焼器ライナ自体の温度を低下させることができる。
【００３４】
しかしながら、図２〜図６に示す例示的な実施形態は、例証として提示されている点は理解されたい。他の例示的な実施形態において、ターボファンエンジン１０、及び具体的には点火装置１１４は、他の何れかの好適な構成を有することができる。例えば、他の例示的な実施形態において、外側ライナ８２は、好適な金属材料のような何れかの好適な材料から形成することができる。加えて、他の例示的な実施形態において、複数のチャンネル１３８は、点火装置１１４の軸方向Ａ2にほぼ沿って延びるのではなく、他の何れかの好適な方向に延びることができる。例えば、他の例示的な実施形態において、複数のチャンネル１３８のうちの１又はそれ以上は、点火装置１１４の外側面１３６の周りに延びる略螺旋形状を定めることができる。加えて、又は代替として、複数のチャンネル１３８のうちの１又はそれ以上は、依然として線形に延びることができるが、かかるチャンネルは、点火装置１１４の軸方向Ａ2に対して角度を定めることができる。更に、図示の実施形態において、複数のチャンネル１３８は、点火装置１１４の円周方向に沿って実質的に均等に離間して配置されるが、他の例示的な実施形態において、複数のチャンネル１３８は、他の何れかの好適な不均等な間隔を定めることができる。例えば、他の例示的な実施形態において、複数のチャンネル１３８は、燃焼器８０の上流側部分に位置付けられた点火装置１１４の側部に沿って互いにより近接して離間して配置することができる。
【００３５】
更に、点火装置１１４は、開口１１８及び外側ライナ８２に近接した遠位端１１６の位置を有するように示されているが、燃焼セクションは、点火装置１１４の遠位端１１６が開口を定める他の何れかの好適な燃焼部材を通って燃焼室８８に延びるように構成することができる点を理解されたい。例えば、燃焼セクション２６は、外側ライナ８２の内側に位置付けられた１又はそれ以上の構造部材を含むことができ、点火装置１１４の遠位端１１６の位置がかかる開口に近接している。
【００３６】
本明細書は、最良の形態を含む実施例を用いて本発明を開示し、また、あらゆる当業者が、あらゆるデバイス又はシステムを実施及び利用すること並びにあらゆる組み込み方法を実施することを含む本発明を実施することを可能にする。本発明の特許保護される範囲は、請求項によって定義され、当業者であれば想起される他の実施例を含むことができる。このような他の実施例は、請求項の文言と差違のない構造要素を有する場合、或いは、請求項の文言と僅かな差違を有する均等な構造要素を含む場合には、本発明の範囲内にあるものとする。
【符号の説明】
【００３７】
１０  ターボファンジェットエンジン
１２  長手方向又は軸方向中心線
１４  ファンセクション
１６  コアタービンエンジン
１８  外側ケーシング
２０  入口
２２  低圧圧縮機
２４  高圧圧縮機
２６  燃焼セクション
２８  高圧タービン
３０  低圧タービン
３２  ジェット排気セクション
３４  高圧シャフト／スプール
３６  低圧シャフト／スプール
３７  コア空気流路
３８  ファン
４０  ブレード
４２  ディスク
４４  作動部材
４６  出力ギアボックス
４８  ナセル
５０  ファンケーシング又はナセル
５２  出口ガイドベーン
５４  下流側セクション
５６  バイパス空気流通路
５８  空気
６０  入口
６２  空気の第１の部分
６４  空気の第２の部分
６６  燃焼ガス
６８  ステータベーン
７０  タービンロータブレード
７２  ステータベーン
７４  タービンロータブレード
７６  ファンノズル排気セクション
７８  高温ガス経路
８０  燃焼器
８２  外側ライナ
８４  内側ライナ
８６  ドーム
８８  燃焼室
９０  ディフューザ
９２  燃料／空気混合気
９４  外側カウル
９６  内側カウル
９８  外側通路
１００  外側ケーシング
１０２  内側通路
１０４  内側ケーシング
１０６  内側支持コーン
１０８  ノズル支持体
１１０  ボルト
１１２  ナット
１１４  点火装置
１１６  遠位端
１１８  開口
１２０  取付組立体
１２２  フェルール
１２４  キャップ
１２６  インピンジメントバッフル
１２８  外側広がり部分
１３０  接触部分
１３２  取付部分
１３４  先端
１３６  外側面
１３８  チャンネル
１４０  第１の端部
１４２  第２の端部
１４４  攪拌部
１４６  環状ギャップ
【図１】
2017090038.tif 000003
【図２】
2017090038.tif 000004
【図３】
2017090038.tif 000005
【図４】
2017090038.tif 000006
【図５】
2017090038.tif 000007
【図６】
2017090038.tif 000008
【外国語明細書】
2017090038000001.pdf