(57)【要約】【課題】ターボファンエンジンの燃料マニホルドにおける共振を抑制する方法及びシステムを提供すること。【解決手段】１又はそれ以上の流量リストリクタ（３０８）を通じてマニホルド（２０８）と流れ連通して結合された１又はそれ以上の閉容積（３０２）を含むマニホルド圧力減衰組立体（３００）が提供される。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
マニホルド圧力減衰組立体（３００）であって、
マニホルド（２０８）と、
１又はそれ以上の流量リストリクタ（３０８）を通じて前記マニホルド（２０８）と流れ連通して結合された１又はそれ以上の閉容積（３０２）と、を備える、マニホルド圧力減衰組立体（３００）。
【請求項２】
前記マニホルド（２０８）が、第１の端部（２１８）と、対向する第２の端部（２２０）と、これらの間に延びる細長ヘッダー（２２２）と、を含み、前記ヘッダー（２２２）が、前記ヘッダー（２２２）によって分配される流体（２２４）の供給源と流れ連通して結合された１又はそれ以上の入口開口（２１４）を含み、前記ヘッダー（２２２）が更に、前記流体（２２４）を１又はそれ以上のそれぞれの負荷（２２６）に分配するよう構成された１又はそれ以上の出口開口（２１６）を含む、請求項１に記載のマニホルド圧力減衰組立体（３００）。
【請求項３】
前記少なくとも１つのそれぞれの負荷（２２６）のうちの少なくとも１つが、前記ヘッダー（２２２）における音圧振動を含む、請求項２に記載のマニホルド圧力減衰組立体（３００）。
【請求項４】
前記閉容積（３０２）が、前記音圧振動を減衰するよう構成される、請求項３に記載のマニホルド圧力減衰組立体（３００）。
【請求項５】
前記１又はそれ以上の流量リストリクタ（３０８）の各流量リストリクタ（３１０,３１２）が、オリフィスプレート及び前記ヘッダー（２２２）の直径よりも小さい直径を有する管体のうちの少なくとも１つを含む、請求項２に記載のマニホルド圧力減衰組立体（３００）。
【請求項６】
前記１又はそれ以上の閉容積（３０２）及び前記１又はそれ以上の流量リストリクタ（３０８）を密閉する隔離体を更に備える、請求項１に記載のマニホルド圧力減衰組立体（３００）。
【請求項７】
前記１又はそれ以上の負荷（２２６）が、１又はそれ以上の燃料ノズル（２０４）を含む、請求項２に記載のマニホルド圧力減衰組立体（３００）。
【請求項８】
マニホルド（２０８）内の圧力変動を減衰させる方法であって、該方法が、１又はそれ以上の流量リストリクタ（３０８）を通じて１又はそれ以上の閉容積（３０２）を前記マニホルド（２０８）と流れ連通して結合するステップを含む、方法。
【請求項９】
前記マニホルド（２０８）が、第１の端部（２１８）と、対向する第２の端部（２２０）と、これらの間に延びる細長ヘッダー（２２２）と、を含み、前記ヘッダー（２２２）が、前記ヘッダー（２２２）によって分配される流体（２２４）の供給源と流れ連通して結合された１又はそれ以上の入口開口（２１４）を含み、
前記方法が更に、前記流体（２２４）を１又はそれ以上のそれぞれの負荷（２２６）に分配するよう構成された１又はそれ以上の出口開口（２１６）と流れ連通して前記ヘッダー（２２２）を結合するステップを含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記方法が、前記１又はそれ以上のそれぞれの負荷（２２６）のうちの少なくとも１つを通じて前記マニホルド（２０８）と流れ連通した前記１又はそれ以上の閉容積（３０２）を用いて、前記ヘッダー（２２２）における音圧振動を低減するステップを更に含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
１又はそれ以上の流量リストリクタ（３０８）を通じて１又はそれ以上の閉容積（３０２）をマニホルド（２０８）と流れ連通して結合するステップが、オリフィスプレート及び前記ヘッダー（２２２）の直径よりも小さい直径を有する管体のうちの少なくとも１つを含む１又はそれ以上の流量リストリクタ（３０８）を通じて、前記１又はそれ以上の閉容積（３０２）を前記マニホルド（２０８）と流れ連通して結合するステップを含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１２】
前記１又はそれ以上の閉容積（３０２）を前記マニホルド（２０８）と流れ連通して結合するステップが、
第１の流量リストリクタ（３１０）を通じて第１の閉容積（３０４）を前記細長ヘッダー（２２２）の第１の端部（２１８）と流れ連通して結合するステップと、
第２の流量リストリクタ（３１２）を通じて第２の閉容積（３０６）を前記細長ヘッダー（２２２）の第２の端部（２２０）と流れ連通して結合するステップと、を含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１３】
前記１又はそれ以上の閉容積（３０２）及び前記１又はそれ以上の流量リストリクタ（３０８）を隔離するステップを更に含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１４】
マニホルド圧力減衰組立体（３００）を備えたターボファンエンジンであって、
前記マニホルド圧力減衰組立体（３００）が、
マニホルド（２０８）と、
１又はそれ以上の流量リストリクタ（３０８）を通じて前記マニホルド（２０８）と流れ連通して結合された１又はそれ以上の閉容積（３０２）と、
を備え
前記マニホルド（２０８）が、第１の端部（２１８）と、対向する第２の端部（２２０）と、これらの間に延びる細長ヘッダー（２２２）と、を含み、前記ヘッダー（２２２）が、該ヘッダー（２２２）によって分配される流体（２２４）の供給源と流れ連通して結合された１又はそれ以上の入口開口（２１４）を含み、前記ヘッダー（２２２）が更に、前記流体（２２４）を１又はそれ以上のそれぞれの燃料ノズル（２０４）に分配するよう構成された１又はそれ以上の出口開口（２１６）を含む、ターボファンエンジン。
【請求項１５】
前記マニホルド圧力減衰組立体（３００）が、前記１又はそれ以上のそれぞれの燃料ノズル（２０４）によって誘起される音圧振動を減衰させるよう構成され、前記音圧振動が、約２５０Ｈｚよりも高い少なくとも１つの周波数を含む、請求項１４に記載のターボファンエンジン。
【請求項１６】
前記１又はそれ以上の流量リストリクタ（３０８）の各流量リストリクタ（３１０,３１２）が、オリフィスプレート及び前記ヘッダー（２２２）の直径よりも小さい直径を有する管体のうちの少なくとも１つを含む、請求項１４に記載のターボファンエンジン。
【請求項１７】
前記１又はそれ以上の閉容積（３０２）が、
第１の流量リストリクタ（３１０）を通じて前記細長ヘッダー（２２２）の第１の端部（２１８）と流れ連通して結合される第１の閉容積（３０４）と、
第２の流量リストリクタ（３１２）を通じて前記細長ヘッダー（２２２）の第２の端部（２２０）と流れ連通して結合される第２の閉容積（３０６）と、
を含む、請求項１４に記載のターボファンエンジン。
【請求項１８】
前記１又はそれ以上の流量リストリクタ（３０８）の各々が、約０．０２インチ〜約０．０７インチの範囲の内径を含む、請求項１７に記載のエンジン。
【請求項１９】
前記１又はそれ以上の流量リストリクタ（３０８）の各々が、約０．０２インチ〜約０．０３インチの範囲の内径を含み、前記１又はそれ以上の閉容積（３０２）の各々が、約０．５インチ3〜約１インチ3の範囲の閉容積（３０４，３０６）を含む、請求項１７に記載のエンジン。
【請求項２０】
前記１又はそれ以上の閉容積（３０２）及び前記１又はそれ以上の流量リストリクタ（３０８）を密閉する隔離体を更に備える、請求項１４に記載のエンジン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示の技術分野は、全体的に、ターボファンエンジンに関し、より詳細には、ターボファンエンジンの燃料マニホルドにおける共振を抑制する方法及びシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
特定の作動条件下では、ターボファンエンジンは、エンジン性能に悪影響を及ぼす恐れのある燃料結合の燃焼器ダイナミックスに関連した燃焼器への高周波燃料流振動を受ける。通常、燃料結合の燃焼器ダイナミックスは、燃焼器吐出圧力、特に接線方向での燃料マニホルドの振動、及び燃料マニホルド内の燃料圧力脈動が互いに共振して不安定なループを形成したときに生じる場合がある。例えば、燃焼器が、主流スプリットが高く燃焼器吐出温度が低い状態で作動しているときには、燃焼器吐出圧力は、音響周波数帯域で大きな振幅を有する場合があり、これは、燃料マニホルドを含むエンジンの振動を引き起こす。接線方向の燃料マニホルドの振動は、大振幅のマニホルド圧力振動を引き起こし、これはまた、燃焼器内への大振幅の燃料流振動を引き起こす。
【０００３】
燃料結合の燃焼器ダイナミックスの作用を軽減する１つの既存の方策は、燃焼器への主燃料流の量を制限して、音響ゾーン内での作動を回避することである。しかしながら、この手法は、エミッション及び燃料消費率（ＳＦＣ）に影響を及ぼし、これによりエンジンの運転効率を低下させる可能性がある。加えて、望ましくない音響を排除するのに好適な運転パラメータの識別は通常、エンジン試験を通じて実験的にマップ化される。典型的には、結果として得られるマップに許容誤差が組み込まれるので、エンジンは、エンジン間振動、動作環境、燃料特性振動などに依然として脆弱なままである。
【０００４】
他の既存の方策は、燃料結合の燃焼器ダイナミックスの作用を軽減するために、燃料マニホルド圧力周波数を能動的に調整する装置又は燃焼プロセスを直接修正する装置を組み込んでいる。しかしながら、このような装置は、エンジン及び関連する航空機の重量及びコストが増大し、更に、エンジン性能に影響を及ぼす可能性がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許第８，８２０，０８６号明細書
【発明の概要】
【０００６】
１つの態様において、マニホルド圧力減衰組立体は、１又はそれ以上の流量リストリクタを通じてマニホルドと流れ連通して結合された１又はそれ以上の閉容積を含む。
【０００７】
別の態様において、マニホルド内の圧力変動を減衰させる方法は、１又はそれ以上の流量リストリクタを通じて１又はそれ以上の閉容積をマニホルドと流れ連通して結合するステップを含む。
【０００８】
更に別の態様において、ターボファンエンジンは、マニホルド圧力減衰組立体を含む。マニホルド圧力減衰組立体は、１又はそれ以上の流量リストリクタを通じてマニホルドと流れ連通して結合された１又はそれ以上の閉容積を含む。マニホルドは、第１の端部と、対向する第２の端部と、これらの間に延びる細長ヘッダーと、を含む。ヘッダーは、該ヘッダーによって分配される流体の供給源と流れ連通して結合された１又はそれ以上の入口開口を含む。ヘッダーは更に、流体を１又はそれ以上のそれぞれの燃料ノズルに分配するよう構成された１又はそれ以上の出口開口を含む。
【０００９】
本開示のこれら及び他の特徴、態様、並びに利点は、図面全体を通じて同様の参照符号が同様の要素を示す添付図面を参照しながら以下の詳細な説明を読むと更に理解できるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】例示的なターボファンエンジンの概略図。
【図２】燃料供給システムの燃料回路の斜視図。
【図３】図３に示す燃料回路のマニホルドの斜視図。
【図４】マニホルド及びマニホルド圧力減衰組立体の概略図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
別途指示されていない限り、本明細書で提供される図面は、本開示の実施形態の特徴を例証するものとする。これらの特徴は、本開示の１又はそれ以上の実施形態を含む幅広い種類のシステムに適用可能であると考えられる。従って、図面は、本明細書で開示される実施形態の実施に必要とされる当業者には公知の従来の全ての特徴を含むことを意図するものではない。
【００１２】
以下の明細書及び請求項において幾つかの用語を参照するが、これらは以下の意味を有すると定義される。
【００１３】
単数形「ａ」、「ａｎ」、及び「ｔｈｅ」は、前後関係から別段の明確な指示がない限り、複数形態を含む。
【００１４】
「任意」又は「場合により」とは、それに続いて記載されている事象又は状況が起こってもよいし起こらなくてもよいことを意味し、その記載はその事象が起こる場合と起こらない場合を含む。
【００１５】
本明細書及び請求項全体を通じてここで使用される近似表現は、関連する基本的機能の変更をもたらすことなく、許容範囲内で変わることのできるあらゆる定量的表現を修飾するのに適用することができる。従って、「約」、「およそ」及び「実質的に」などの１又は複数の用語により修飾される値は、指定される厳密な値に限定されるものではない。少なくとも一部の事例において、近似表現は、値を測定する計器の精度に対応することができる。ここで及び明細書及び請求項全体を通じて、範囲限界は、組み合わせ及び／又は置き換えが可能であり、前後関係又は表現がそうでないことを示していない限り、このような範囲は識別され、本明細書で包含される部分範囲全てを含む。
【００１６】
本明細書で記載されるマニホルド圧力減衰組立体の実施形態は、燃料結合の燃焼器ダイナミックスに関連するターボファンエンジンの燃焼器の燃料マニホルド内での高周波燃料流振動を減衰させるコスト効果の高い方法を提供する。マニホルド圧力減衰組立体は、１又はそれ以上の流量リストリクタを通じてマニホルドと流れ連通して結合された１又はそれ以上の閉容積を含む。１又はそれ以上の閉容積及び１又はそれ以上の流量リストリクタは、以下で更に詳細に説明されるように、マニホルド内の好適な部位にて圧力振動を所望の周波数帯域内に減衰させるようなサイズにされてマニホルド上に位置付けられるので、マニホルド圧力減衰組立体は、どのような種類の追加の制御又は調節も必要とせずに受動的に作動する。マニホルド圧力減衰組立体の要素が簡潔で比較的小さなサイズであることで、この組立体は、様々なエンジン燃料マニホルドに、及び供給源から１又はそれ以上の負荷に流体を供給するのに関連する他のマニホルドに組み込むのに好適なものとなる。マニホルド圧力減衰組立体をターボファンエンジンの燃料マニホルドに組み込むことにより、エンジンの作動は、高周波の燃料結合の燃焼器ダイナミックスを排除することに伴う作動上の制限が比較的無く、これによりエンジンコントローラソフトウェアによる燃料結合音響を管理する必要性を軽減し、更にエンジンの運転効率を向上させることが可能となる。このことは、燃焼器、エンジン振動及び燃料マニホルドによって形成される不安定ループを遮断することによって達成される。
【００１７】
図１は、例示的なガスタービンエンジン１００の概略図である。ガスタービンエンジン１００は、互いに軸方向に流れ連通して配列された、ファンシステム１０２、コアシステム１０４、及び排気システム１０６を含む。コアシステム１０４は、圧縮機組立体１０８、燃焼組立体１１０、高圧タービン組立体１１２、及び低圧タービン組立体１１４を含む。作動中、空気は、圧縮機組立体１０８に配向されて空気が圧縮され、次いで燃焼組立体１１０に配向される。燃焼組立体１１０内では、圧縮空気が燃料と混合され、点火されて燃焼ガスを発生し、該燃焼ガスは、その後、高圧タービン組立体１１２及び低圧タービン組立体１１４に配向されて、排気システム１０６を介して周囲空気に排出される。他の実施形態では、ガスタービンエンジン１００は、何らかの好適な方式で構成された、あらゆる好適なファンシステム、コアシステム、及び／又は排気システムを含むことができる。
【００１８】
図２は、燃焼組立体１１０の燃料供給システム２００の斜視図である。燃料供給システム２００は、燃料制御バルブ２０２、燃料ノズル２０４、及び少なくとも１つのノズル２０４と流れ連通して制御バルブ２０２を結合する燃料導管の機構２０６を含む。制御バルブ２０２はまた、燃料供給源（図示せず）に流れ連通して結合される。他の実施形態において、燃料供給システム２００は、あらゆる好適な方式で構成することができる。
【００１９】
燃料導管機構２０６は、マニホルド２０８、複数のマニホルド入口導管２１０、及び複数のマニホルド出口導管２１２を含む。例示的な実施形態において、各マニホルド出口導管２１２は、対応する１つのノズル２０４に流れ連通して結合するよう構成される。燃料供給源からの燃料は、マニホルド入口導管２１０、マニホルド２０８、及びマニホルド出口導管２１２を介してノズル２０４に送られる。種々の実施形態において、燃料導管機構２０６は、何れかの好適な燃料流を供給するのに何れかの好適な材料から製造され且つあらゆる好適な方式で配列されたあらゆる好適な数の導管及びマニホルドを有することができる。或いは、本明細書で記載される導管機構２０６、詳細にはマニホルド２０８は、ターボファンエンジン１００において燃料供給以外の用途でも好適とすることができる。
【００２０】
図３は、１つの実施形態におけるマニホルド２０８の斜視図であり、図４は、マニホルド２０８の概略図である。マニホルド２０８は、第１の端部２１８、反対側の第２の端部２２０、及びこれらの間に延びる細長ヘッダー２２２を含む。１つの実施形態において、マニホルド２０８は弓形の形状にされ、ヘッダー２２２は、マニホルド入口導管２１０に流れ連通して結合するよう構成された入口開口２１４と、マニホルド出口導管２１２に流れ連通して結合するよう構成された複数の出口開口２１６とを含む。
【００２１】
図３を参照すると、マニホルド圧力減衰組立体３００は、１又はそれ以上の流量リストリクタ３０８を通じてマニホルド２０８と流れ連通して結合された１又はそれ以上の閉容積３０２を含む。種々の態様において、マニホルド圧力減衰組立体３００は、限定ではないが必要に応じて、マニホルド２０８のヘッダー２２２上の何れかの部位にて結合されたあらゆる数の閉容積を含む。１つの実施形態において、１又はそれ以上の閉容積及び１又はそれ以上の流量リストリクタ３０８は、約２５０Ｈｚよりも高い振動周波数によって特徴付けられるマニホルド２０８内の圧力振動を減衰するよう構成される。何れかの特定の理論に縛られるものではないが、燃料結合の燃焼器ダイナミックスに関連する圧力振動は通常、約２５０Ｈｚを上回る振動周波数を含む。別の実施形態において、マニホルド圧力減衰組立体３００は、燃料ノズル２０４への燃料流を妨げることなく約２５０Ｈｚよりも高い周波数のマニホルド２０８内の圧力振動を減衰するよう構成される。
【００２２】
種々の態様において、マニホルド圧力減衰組立体３００の種々の要素は、既知の方法を用いて、約２５０Ｈｚよりも高い振動周波数によって特徴付けられるマニホルド２０８内の圧力振動を減衰するようなサイズ及び位置付けにすることができる。何れかの特定の理論に縛られるものではないが、マニホルド圧力減衰組立体３００の設計は、限定ではないが、燃焼器音響の周波数及び振幅；共振周波数のようなマニホルドの振動特性；容積、断面積及び／又は長さのようなマニホルドの寸法；マニホルド入口導管及び／又はマニホルド出口導管の断面積；燃料圧力及び／又は流量；及び周囲温度を含む、圧縮機組立体１０８及び／又は燃焼組立体１１０の特性による影響を受ける可能性がある。
【００２３】
種々の実施形態において、マニホルド圧力減衰組立体３００を特徴付ける１又はそれ以上の要因は、燃料流を妨げることなくマニホルド２０８内の圧力振動の減衰を可能にするように調節することができる。このような操作に好適なマニホルド圧力減衰組立体３００を特徴付ける要因の非限定的な実施例は、マニホルドと流れ連通して結合された閉容積３０２の数；マニホルド２０８のヘッダー２２２上の閉容積３０２の位置；ヘッダー２２２と流れ連通して結合された閉容積３０２の内部容積；流量リストリクタ３０８の長さ；及び流量リストリクタ３０８の内径を含む。
【００２４】
種々の実施形態において、閉容積の数は、少なくとも１つ、少なくとも２つ、少なくとも３つ、少なくとも４つ、少なくとも５つ、少なくとも６つ、少なくとも７つ、及び少なくとも８つである。１つの実施形態において、閉容積の数は１つである。１つの例示的な実施形態において、マニホルド圧力減衰組立体３００は、図３に例示するように２つの閉容積３０４を含む。
【００２５】
閉容積の何れかは、限定ではなくマニホルド２０８のヘッダー２２２上の何れかの位置に配置することができる。何れかの特定の理論に縛られるものではないが、１又はそれ以上の閉容積は、約２５０Ｈｚを超える圧力変動によって特徴付けられるヘッダー２２２の領域の近傍、及び／又は約２５０Ｈｚを超える圧力変動の形成の一因となると考えられる領域の近傍に位置している。１つの態様において、マニホルド圧力減衰組立体３００は、ヘッダー２２２の両端部にて閉容積３０４を含む。この態様において、マニホルド圧力減衰組立体３００は、第１の流量リストリクタ３１０を通って第１の端部２１８にてマニホルド２０８と流れ連通して結合された第１の閉容積３０４を含む。同様に、この態様において、マニホルド圧力減衰組立体３００は更に、第２の流量リストリクタ３１２を通って第２の端部２２０にてマニホルド２０８と流れ連通して結合された第２の閉容積３０４を含む。
【００２６】
何れかの閉容積３０２の内部容積量は、限定ではなく約２５０Ｈｚよりも高い音響振動を減衰させるのに好適な何れかの容積量とすることができる。１つの態様において、何れかの閉容積３０２の内部容積量は、燃焼組立体１１０内の利用可能なスペース内に収まるように選択することができる。例示的な態様において、マニホルド圧力減衰組立体３００の各閉容積３０２の内部容積量は、約０．５インチ3（約８．２ｃｍ3）〜約１インチ3（約１６．４ｃｍ3）の範囲である。種々の態様において、閉容積３０２は、限定ではなく、立方体、球体、円筒体、及び限定なしに他の好適な形状を含む、あらゆる形状を有することができる。他の種々の態様において、閉容積３０２は、コーキングを抑制するための隔離体を備えることができる。
【００２７】
流量リストリクタ３０８は、ヘッダー２２２に閉容積３０２を結合するのに好適な、該ヘッダー２２２の対応する内径よりも小さい内径によって特徴付けられる何れかの導管を含む。何れかの特定の理論に縛られるものではないが、閉容積３０２及び流量リストリクタ３０８が協働して、Ｈｅｌｍｈｏｌｔｚ共振ダンパーとして機能し、これは、閉容積３０２内の流体の圧縮膨張と結合された流量リストリクタ３０８内の流体慣性によって誘起されるインピーダンスが組み合わされて、ヘッダー２２２内の圧力振動を減衰させる。
【００２８】
種々の態様において、流量リストリクタ３０８の長さ及び内径は、限定なしにヘッダー２２２内の圧力振動を減衰させるのに好適な何れかのサイズにすることができる。好適な流量リストリクタ３０８の非限定的な実施例は、ヘッダー２２２の直径よりも小さな直径を有する管体、オリフィスプレート、及びこれらの何れかの組み合わせを含む。１つの例示的な実施形態において、流量リストリクタ３０８は、約０．０２インチ（０．０５１ｃｍ）〜約０．０３インチ（０．０７６ｃｍ）の範囲の内径を有する管体である。
【００２９】
種々の実施形態において、マニホルド圧力減衰組立体３００は、限定ではないが、ターボファンエンジン１００内の燃焼組立体１０８の燃料供給システム２００を含む、限定なしにマニホルド２０８を有する何らかの流体供給システムに組み込むことができる。図４は、マニホルド２０８のヘッダー２２２と流れ連通して結合されたマニホルド圧力減衰組立体４００の概略図である。この実施形態において、マニホルド２０８のヘッダー２２２は、該ヘッダー２２２によって分配される流体２２４の供給源と流れ連通して結合された１又はそれ以上の入口開口２１４を含む。流体２２４の好適な供給源の非限定的な実施例は、燃料タンクを含む。ヘッダー２２２は更に、該ヘッダー２２２からの流体を１又はそれ以上のそれぞれの負荷２２６に分配するよう構成された１又はそれ以上の出力開口２１６を含む。好適な負荷２２６の非限定的な実施例は、燃料ノズルを含む。
【００３０】
種々の追加の実施形態において、マニホルド圧力減衰組立体３００は、マニホルド内の圧力変動を減衰させる方法において用いることができる。１つの実施形態において、本方法は、本明細書で上記に記載されたように、１又はそれ以上の流量リストリクタを通じて１又はそれ以上の閉容積をマニホルドと流れ連通して結合するステップを含む。１つの例示的な実施形態において、１又はそれ以上の閉容積をマニホルドと流れ連通して結合するステップは、本明細書で上記に記載されたように、第１の流量リストリクタを通じて第１の閉容積を細長ヘッダーの第１の端部と流れ連通して結合するステップと、第２の流量リストリクタを通じて第２の閉容積を細長ヘッダーの第２の端部と流れ連通して結合するステップと、を含む。１つの態様において、本方法は更に、コーキングを防ぐために１又はそれ以上の閉容積及び／又は１又はそれ以上の流量リストリクタを隔離するステップを含む。
【００３１】
マニホルド圧力減衰システムの例示的な実施形態について上記で詳細に説明した。マニホルド圧力減衰システム、及びかかるシステム及び構成要素装置を作動させる方法は、本明細書で記載される特定の実施形態に限定されず、むしろ、システムの構成要素及び／又は方法のステップは、本明細書で説明された他の構成要素及びステップと独立して別個に利用することができる。例えば、本方法はまた、マニホルドを用いて１又はそれ以上の流体源から１又はそれ以上の負荷への流体の伝送を必要とする他のシステムと組み合わせて用いることができ、本明細書で記載されるシステム及び方法での実施することに限定されない。むしろ、例示的な実施形態は、マニホルド圧力減衰システムを受け入れて許容するように現在構成されている他の多くの機械的用途に関して実施及び利用することができる。
【００３２】
本発明の種々の実施形態の特定の特徴は一部の図面で示され、他の図面では示されない場合があるが、これは便宜上のことに過ぎない。本開示の原理によれば、図面の何れかの特徴は、他の何れかの図面のあらゆる特徴と組み合わせて言及し及び／又は特許請求することができる。
【００３３】
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、更に、本発明を当業者が実施及び利用することを可能にする。本開示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、又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。
【００３４】
最後に、代表的な実施態様を以下に示す。
［実施態様１］
マニホルド圧力減衰組立体であって、
マニホルドと、
１又はそれ以上の流量リストリクタを通じて上記マニホルドと流れ連通して結合された１又はそれ以上の閉容積と、を備える、マニホルド圧力減衰組立体。
［実施態様２］
上記マニホルドが、第１の端部と、対向する第２の端部と、これらの間に延びる細長ヘッダーと、を含み、上記ヘッダーが、上記ヘッダーによって分配される流体の供給源と流れ連通して結合された１又はそれ以上の入口開口を含み、上記ヘッダーが更に、上記流体を１又はそれ以上のそれぞれの負荷に分配するよう構成された１又はそれ以上の出口開口を含む、実施態様１に記載のマニホルド圧力減衰組立体。
［実施態様３］
上記少なくとも１つのそれぞれの負荷のうちの少なくとも１つが、上記ヘッダーにおける音圧振動を含む、実施態様２に記載のマニホルド圧力減衰組立体。
［実施態様４］
上記閉容積が、上記音圧振動を減衰するよう構成される、実施態様３に記載のマニホルド圧力減衰組立体。
［実施態様５］
上記１又はそれ以上の流量リストリクタの各流量リストリクタが、オリフィスプレート及び上記ヘッダーの直径よりも小さい直径を有する管体のうちの少なくとも１つを含む、実施態様２に記載のマニホルド圧力減衰組立体。
［実施態様６］
上記１又はそれ以上の閉容積及び上記１又はそれ以上の流量リストリクタを密閉する隔離体を更に備える、実施態様１に記載のマニホルド圧力減衰組立体。
［実施態様７］
上記１又はそれ以上の負荷が、１又はそれ以上の燃料ノズルを含む、実施態様２に記載のマニホルド圧力減衰組立体。
［実施態様８］
マニホルド内の圧力変動を減衰させる方法であって、該方法が、１又はそれ以上の流量リストリクタを通じて１又はそれ以上の閉容積を上記マニホルドと流れ連通して結合するステップを含む、方法。
［実施態様９］
上記マニホルドが、第１の端部と、対向する第２の端部と、これらの間に延びる細長ヘッダーと、を含み、上記ヘッダーが、上記ヘッダーによって分配される流体の供給源と流れ連通して結合された１又はそれ以上の入口開口を含み、
上記方法が更に、上記流体を１又はそれ以上のそれぞれの負荷に分配するよう構成された１又はそれ以上の出口開口と流れ連通して上記ヘッダーを結合するステップを含む、実施態様８に記載の方法。
［実施態様１０］
上記方法が、上記１又はそれ以上のそれぞれの負荷のうちの少なくとも１つを通じて上記マニホルドと流れ連通した上記１又はそれ以上の閉容積を用いて、上記ヘッダーにおける音圧振動を低減するステップを更に含む、実施態様９に記載の方法。
［実施態様１１］
１又はそれ以上の流量リストリクタを通じて１又はそれ以上の閉容積をマニホルドと流れ連通して結合するステップが、オリフィスプレート及び上記ヘッダーの直径よりも小さい直径を有する管体のうちの少なくとも１つを含む１又はそれ以上の流量リストリクタを通じて、上記１又はそれ以上の閉容積を上記マニホルドと流れ連通して結合するステップを含む、実施態様９に記載の方法。
［実施態様１２］
上記１又はそれ以上の閉容積を上記マニホルドと流れ連通して結合するステップが、
第１の流量リストリクタを通じて第１の閉容積を上記細長ヘッダーの第１の端部と流れ連通して結合するステップと、
第２の流量リストリクタを通じて第２の閉容積を上記細長ヘッダーの第２の端部と流れ連通して結合するステップと、を含む、実施態様９に記載の方法。
［実施態様１３］
上記１又はそれ以上の閉容積及び上記１又はそれ以上の流量リストリクタを隔離するステップを更に含む、実施態様８に記載の方法。
［実施態様１４］
マニホルド圧力減衰組立体を備えたターボファンエンジンであって、
上記マニホルド圧力減衰組立体が、
マニホルドと、
１又はそれ以上の流量リストリクタを通じて上記マニホルドと流れ連通して結合された１又はそれ以上の閉容積と、
を備え
上記マニホルドが、第１の端部と、対向する第２の端部と、これらの間に延びる細長ヘッダーと、を含み、上記ヘッダーが、該ヘッダーによって分配される流体の供給源と流れ連通して結合された１又はそれ以上の入口開口を含み、上記ヘッダーが更に、上記流体を１又はそれ以上のそれぞれの燃料ノズルに分配するよう構成された１又はそれ以上の出口開口を含む、ターボファンエンジン。
［実施態様１５］
上記マニホルド圧力減衰組立体が、上記１又はそれ以上のそれぞれの燃料ノズルによって誘起される音圧振動を減衰させるよう構成され、上記音圧振動が、約２５０Ｈｚよりも高い少なくとも１つの周波数を含む、実施態様１４に記載のターボファンエンジン。
［実施態様１６］
上記１又はそれ以上の流量リストリクタの各流量リストリクタが、オリフィスプレート及び上記ヘッダーの直径よりも小さい直径を有する管体のうちの少なくとも１つを含む、実施態様１４に記載のターボファンエンジン。
［実施態様１７］
上記１又はそれ以上の閉容積が、
第１の流量リストリクタを通じて上記細長ヘッダーの第１の端部と流れ連通して結合される第１の閉容積と、
第２の流量リストリクタを通じて上記細長ヘッダーの第２の端部と流れ連通して結合される第２の閉容積と、
を含む、実施態様１４に記載のターボファンエンジン。
［実施態様１８］
上記１又はそれ以上の流量リストリクタの各々が、約０．０２インチ〜約０．０７インチの範囲の内径を含む、実施態様１７に記載のエンジン。
［実施態様１９］
上記１又はそれ以上の流量リストリクタの各々が、約０．０２インチ〜約０．０３インチの範囲の内径を含み、上記１又はそれ以上の閉容積の各々が、約０．５インチ３〜約１インチ３の範囲の閉容積を含む、実施態様１７に記載のエンジン。
［実施態様２０］
上記１又はそれ以上の閉容積及び上記１又はそれ以上の流量リストリクタを密閉する隔離体を更に備える、実施態様１４に記載のエンジン。
【符号の説明】
【００３５】
１００  ガスタービンエンジン
１０２  ファンシステム
１０４  コアシステム
１０６  排気システム
１０８  圧縮機組立体
１１０  燃焼組立体
１１２  高圧タービン組立体
１１４  低圧タービン組立体
２００  燃料供給システム
２０２  燃料制御バルブ
２０４  燃料ノズル
２０６  燃料導管機構
２０８  マニホルド
２１０  複数のマニホルド入口導管
２１２  複数のマニホルド出口導管
２１４  入口開口
２１６  出口開口
２１８  マニホルドの第１の端部
２２０  マニホルドの第２の端部
２２２  マニホルドのヘッダー
２２４  流体供給源
２２６  １又はそれ以上の負荷
３００  マニホルド圧力減衰組立体
３０２  １又はそれ以上の閉容積
３０４  第１の閉容積
３０６  第２の閉容積
３０８  １又はそれ以上の流量リストリクタ
３１０  第１の流量リストリクタ
３１２  第２の流量リストリクタ
【図１】
2017101828.tif 000003
【図２】
2017101828.tif 000004
【図３】
2017101828.tif 000005
【図４】
2017101828.tif 000006
【手続補正書】
【提出日】平成29年1月16日(2017.1.16)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
マニホルド圧力減衰組立体（３００）であって、
マニホルド（２０８）と、
１又はそれ以上の流量リストリクタ（３０８）を通じて前記マニホルド（２０８）と流れ連通して結合された１又はそれ以上の閉容積（３０２）と、を備える、マニホルド圧力減衰組立体（３００）。
【請求項２】
前記マニホルド（２０８）が、第１の端部（２１８）と、対向する第２の端部（２２０）と、これらの間に延びる細長ヘッダー（２２２）と、を含み、前記ヘッダー（２２２）が、前記ヘッダー（２２２）によって分配される流体（２２４）の供給源と流れ連通して結合された１又はそれ以上の入口開口（２１４）を含み、前記ヘッダー（２２２）が更に、前記流体（２２４）を１又はそれ以上のそれぞれの負荷（２２６）に分配するよう構成された１又はそれ以上の出口開口（２１６）を含む、請求項１に記載のマニホルド圧力減衰組立体（３００）。
【請求項３】
前記少なくとも１つのそれぞれの負荷（２２６）のうちの少なくとも１つが、前記ヘッダー（２２２）における音圧振動を含み、
前記閉容積（３０２）が、前記音圧振動を減衰するよう構成される、請求項２に記載のマニホルド圧力減衰組立体（３００）。
【請求項４】
前記１又はそれ以上の流量リストリクタ（３０８）の各流量リストリクタ（３１０,３１２）が、オリフィスプレート及び前記ヘッダー（２２２）の直径よりも小さい直径を有する管体のうちの少なくとも１つを含む、請求項２に記載のマニホルド圧力減衰組立体（３００）。
【請求項５】
前記１又はそれ以上の負荷（２２６）が、１又はそれ以上の燃料ノズル（２０４）を含む、請求項２に記載のマニホルド圧力減衰組立体（３００）。
【請求項６】
前記１又はそれ以上の閉容積（３０２）及び前記１又はそれ以上の流量リストリクタ（３０８）を密閉する隔離体を更に備える、請求項１乃至５のいずれかに記載のマニホルド圧力減衰組立体（３００）。
【請求項７】
マニホルド（２０８）内の圧力変動を減衰させる方法であって、該方法が、１又はそれ以上の流量リストリクタ（３０８）を通じて１又はそれ以上の閉容積（３０２）を前記マニホルド（２０８）と流れ連通して結合するステップを含む、方法。
【請求項８】
前記マニホルド（２０８）が、第１の端部（２１８）と、対向する第２の端部（２２０）と、これらの間に延びる細長ヘッダー（２２２）と、を含み、前記ヘッダー（２２２）が、前記ヘッダー（２２２）によって分配される流体（２２４）の供給源と流れ連通して結合された１又はそれ以上の入口開口（２１４）を含み、
前記方法が更に、前記流体（２２４）を１又はそれ以上のそれぞれの負荷（２２６）に分配するよう構成された１又はそれ以上の出口開口（２１６）と流れ連通して前記ヘッダー（２２２）を結合するステップを含む、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記方法が、前記１又はそれ以上のそれぞれの負荷（２２６）のうちの少なくとも１つを通じて前記マニホルド（２０８）と流れ連通した前記１又はそれ以上の閉容積（３０２）を用いて、前記ヘッダー（２２２）における音圧振動を低減するステップを更に含み、
１又はそれ以上の流量リストリクタ（３０８）を通じて１又はそれ以上の閉容積（３０２）をマニホルド（２０８）と流れ連通して結合するステップが、オリフィスプレート及び前記ヘッダー（２２２）の直径よりも小さい直径を有する管体のうちの少なくとも１つを含む１又はそれ以上の流量リストリクタ（３０８）を通じて、前記１又はそれ以上の閉容積（３０２）を前記マニホルド（２０８）と流れ連通して結合するステップを含み、
前記１又はそれ以上の閉容積（３０２）を前記マニホルド（２０８）と流れ連通して結合するステップが、
第１の流量リストリクタ（３１０）を通じて第１の閉容積（３０４）を前記細長ヘッダー（２２２）の第１の端部（２１８）と流れ連通して結合するステップと、
第２の流量リストリクタ（３１２）を通じて第２の閉容積（３０６）を前記細長ヘッダー（２２２）の第２の端部（２２０）と流れ連通して結合するステップと、を含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
マニホルド圧力減衰組立体（３００）を備えたターボファンエンジンであって、
前記マニホルド圧力減衰組立体（３００）が、
マニホルド（２０８）と、
１又はそれ以上の流量リストリクタ（３０８）を通じて前記マニホルド（２０８）と流れ連通して結合された１又はそれ以上の閉容積（３０２）と、
を備え
前記マニホルド（２０８）が、第１の端部（２１８）と、対向する第２の端部（２２０）と、これらの間に延びる細長ヘッダー（２２２）と、を含み、前記ヘッダー（２２２）が、該ヘッダー（２２２）によって分配される流体（２２４）の供給源と流れ連通して結合された１又はそれ以上の入口開口（２１４）を含み、前記ヘッダー（２２２）が更に、前記流体（２２４）を１又はそれ以上のそれぞれの燃料ノズル（２０４）に分配するよう構成された１又はそれ以上の出口開口（２１６）を含む、ターボファンエンジン。
【請求項１１】
前記マニホルド圧力減衰組立体（３００）が、前記１又はそれ以上のそれぞれの燃料ノズル（２０４）によって誘起される音圧振動を減衰させるよう構成され、前記音圧振動が、約２５０Ｈｚよりも高い少なくとも１つの周波数を含み、
前記１又はそれ以上の流量リストリクタ（３０８）の各流量リストリクタ（３１０,３１２）が、オリフィスプレート及び前記ヘッダー（２２２）の直径よりも小さい直径を有する管体のうちの少なくとも１つをみ、
前記１又はそれ以上の閉容積（３０２）が、
第１の流量リストリクタ（３１０）を通じて前記細長ヘッダー（２２２）の第１の端部（２１８）と流れ連通して結合される第１の閉容積（３０４）と、
第２の流量リストリクタ（３１２）を通じて前記細長ヘッダー（２２２）の第２の端部（２２０）と流れ連通して結合される第２の閉容積（３０６）と、
を含み、
前記１又はそれ以上の流量リストリクタ（３０８）の各々が、約０．０２インチ〜約０．０７インチの範囲の内径を含み、
前記１又はそれ以上の流量リストリクタ（３０８）の各々が、約０．０２インチ〜約０．０３インチの範囲の内径を含み、前記１又はそれ以上の閉容積（３０２）の各々が、約０．５インチ３〜約１インチ３の範囲の閉容積（３０４，３０６）を含み、
前記１又はそれ以上の閉容積（３０２）及び前記１又はそれ以上の流量リストリクタ（３０８）を密閉する隔離体を更に備える、請求項１０に記載のエンジン。
【外国語明細書】
2017101828000001.pdf