(57)【要約】【課題】タービンエンジン用の燃焼器アセンブリを提供する。【解決手段】燃焼器アセンブリ（１００）は、一般に、環状ドーム及びライナを備える。ライナは、燃焼室を少なくとも部分的に画成し、環状ドームによって画成されたスロットに受け入れられる前方端部を備えている。取付けアセンブリ（１４４）が、ライナの前方端部を環状ドームに取り付ける。取付けアセンブリ（１４４）は、スロットと環状ドームの前方端部とを貫いて延在するピン（１６２）を備える。取付けアセンブリ（１４４）は、ライナの前方端部の開口に配置されるグロメット（１７２）をさらに備える。グロメット（１７２）も、ガスタービンエンジンの作動時にライナを保護するためにピン（１６２）の周囲に配置される。【選択図】図１
2017049001.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガスタービンエンジンの燃焼器アセンブリ（１００）であって、
スロットを画成する囲み表面を備える環状ドームと、
燃焼室を少なくとも部分的に画成するライナであって、後方端部と前方端部との間に延在しており、前方端部が環状ドームのスロット内に受け入れられるライナと、
スロットとライナの前方端部の開口とを貫いて延在するピン（１６２）を備える取付けアセンブリ（１４４）であって、ピン（１６２）の周囲においてライナの前方端部の開口に位置してライナを保護するグロメット（１７２）をさらに備える取付けアセンブリ（１４４）と
を備える燃焼器アセンブリ（１００）。
【請求項２】
環状ドームがベース板及びヨークを備え、ベース板及びヨークが互いに実質的に平行に延在しており、ドームの囲み表面が、ベース板とヨークとの間にスロットを画成するようにベース板の表面及びヨークの表面を含む、請求項１に記載の燃焼器アセンブリ（１００）。
【請求項３】
取付けアセンブリ（１４４）のピン（１６２）が、環状ドームのヨーク、ライナの前方端部及び環状ドームのベース板を貫いて延在する、請求項２に記載の燃焼器アセンブリ（１００）。
【請求項４】
取付けアセンブリ（１４４）がブシュ（１６４）をさらに備えており、ブシュ（１６４）が、スロットにおいてピン（１６２）の周囲に配置され、グロメット（１７２）が、ブシュ（１６４）の周囲に配置され、ブシュ（１６４）に沿って滑動するように構成されている、請求項２に記載の燃焼器アセンブリ（１００）。
【請求項５】
ライナが外側ライナであり、環状ドーム（１１８）が外側環状ドームである、請求項１に記載の燃焼器アセンブリ（１００）。
【請求項６】
ライナが内側ライナであり、環状ドームが内側環状ドームである、請求項１に記載の燃焼器アセンブリ（１００）。
【請求項７】
ライナがセラミックマトリックス複合材料で構成され、環状ドームが金属材料で構成されている、請求項１に記載の燃焼器アセンブリ（１００）。
【請求項８】
グロメット（１７２）が、ライナの内面に隣接して位置する内側カラー（１８０）と、ライナの外面に隣接して位置する外側カラー（１７６）とを備える、請求項１に記載の燃焼器アセンブリ（１００）。
【請求項９】
グロメット（１７２）が本体（１８４）をさらに備えており、内側カラー（１８０）又は外側カラー（１７６）の少なくとも一方がかしめによって本体（１８４）に取り付けられる、請求項８に記載の燃焼器アセンブリ（１００）。
【請求項１０】
取付けアセンブリ（１４４）が軸方向及び半径方向を画成しており、グロメット（１７２）が内面（１８６）と外面（１８８）とを画成する本体（１８４）を備えていて、グロメット（１７２）が、軸方向の一端に位置する上部（１９０）と、軸方向の他端に位置する下部（１９２）とをさらに備えており、本体（１８４）の内面（１８６）が、上部（１９０）及び下部（１９２）において、略半径方向に沿って外側にテーパがつけられている、請求項１に記載の燃焼器アセンブリ（１００）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本主題は、広くには、ガスタービンエンジンに関し、より詳しくは、ガスタービンエンジン用の燃焼器アセンブリに関する。
【背景技術】
【０００２】
ガスタービンエンジンは、一般に、互いに流体連通して配置されたファン及びコアを備える。さらに、一般的なガスタービンエンジンのコアは、連続する流れの順序にて、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備える。作動時に、空気が、ファンから圧縮機セクションの吸気口へともたらされ、圧縮機セクションにおいて、１つ以上の軸流圧縮機が、空気を燃焼セクションへと達するまで徐々に圧縮する。燃料が圧縮された空気と混合され、燃焼セクションにおいて燃やされて、燃焼ガスをもたらす。燃焼ガスは、燃焼セクションからタービンセクションへと送られる。タービンセクションを通過する燃焼ガスの流れが、タービンセクションを駆動し、次いで排気セクションを通って、例えば大気へと送られる。
【０００３】
より最近では、セラミックマトリックス複合（ＣＭＣ）材料などの非伝統的な高温材料が、ガスタービンエンジンにおける構造的な構成部品として使用されている。例えば、比較的極端な温度に耐えるというＣＭＣ材料の能力に鑑みて、ガスタービンエンジンの燃焼セクションにおける構成部品をＣＭＣ材料で置き換えることに、特段の関心が存在する。より詳しくは、ガスタービンエンジンの内側ライナ及び外側ライナが、より一般的に、ＣＭＣ材料で形成されている。
【０００４】
しかしながら、特定のガスタービンエンジンは、ガスタービンエンジンに取り入れられたＣＭＣ材料の特定の機械的特性に対応する問題を抱えている。例えば、ＣＭＣ材料は、伝統的な金属材料とは異なる熱膨張係数を有する。そのような機械的特性の相違により、外側ライナを外側金属ドームに取り付けること、及び内側ライナを内側金属ドームに取り付けることが、難しくなる可能性がある。外側金属ドームに対する外側ライナの或る程度の半径方向の移動、及び内側金属ドームに対する内側ライナの或る程度の半径方向の移動を可能にする取り付け機構が、用意されている。しかしながら、そのような取り付け機構は、一方又は両方の構成部品を早期に摩耗させる可能性があり、さらには／或いは一方又は両方の構成部品に不都合に大きい応力を作用させる可能性がある。
【０００５】
したがって、外側ライナを外側ドームに取り付け、さらには／或いは内側ライナを内側ドームに取り付けるための取り付け機構であって、そのような構成部品の１つ以上を早期に摩耗させてしまうことがない取り付け機構が、有用であると考えられる。さらに、外側ライナを外側ドームに取り付け、さらには／或いは内側ライナを内側ドームに取り付けるための取り付け機構であって、構成部品の１つ以上に不都合に大きい応力を作用させることがない取り付け機構が、きわめて有益であると考えられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】米国特許第８８３４０５６号明細書
【発明の概要】
【０００７】
本発明の態様及び利点は、一部は以下の説明において述べられ、或いは明細書から自明であってよく、もしくは本発明の実施を通じて習得可能であってよい。
【０００８】
本開示の１つの典型的な実施形態では、ガスタービンエンジン用の燃焼器アセンブリが提供される。燃焼器アセンブリは、スロットを画成する囲み表面を備える環状ドームと、燃焼室を少なくとも部分的に画成するライナとを備える。ライナは、後方端部と前方端部との間に延在する。ライナの前方端部は、環状ドームのスロットに受け入れられる。燃焼器アセンブリは、スロットとライナの前方端部の開口とを貫いて延在するピンを備える取付けアセンブリをさらに備える。取付けアセンブリは、ピンの周囲でライナの前方端部の開口に位置してライナを保護するグロメットをさらに備える。
【０００９】
本開示の別の典型的な実施形態では、ライナの前方端部を環状ドームへと環状ドームのスロットにおいて取り付けるための取付けアセンブリが提供される。取付けアセンブリは、ピンと、ピンの周囲に位置するブシュと、ブシュの周囲に位置し、ブシュに沿って滑動可能である金属グロメットとを備える。グロメットは、本体と、内側カラーと、外側カラーとを備える。金属グロメットは、内側カラーがライナの内面に隣接して位置し、外側カラーがライナの外面に隣接して位置するように、ライナの前方端部の開口内に配置されるように構成される。
【００１０】
本開示のさらに別の典型的な実施形態では、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、シャフトを介して圧縮機セクションに機械的に結合したタービンセクションと、圧縮機セクションとタービンセクションとの間に配置された燃焼器アセンブリとを備える。燃焼器アセンブリは、スロットを画成する囲み表面を備える環状ドームと、燃焼室を少なくとも部分的に画成するライナとを備える。ライナは、後方端部と前方端部との間に延在しており、ライナの前方端部は、環状ドームのスロット内に受け入れられる。燃焼器アセンブリは、スロットとライナの前方端部の開口とを貫いて延在するピンを備える取付けアセンブリをさらに備える。取付けアセンブリは、ピンの周囲でライナの前方端部の開口に位置してライナを保護するグロメットをさらに備える。
【００１１】
本発明のこれらの特徴、態様、及び利点、並びに他の特徴、態様、及び利点が、以下の説明及び添付の特許請求の範囲を参照して、よりよく理解されるであろう。本明細書に取り入れられて本明細書の一部を構成する添付の図面は、本発明の実施形態を示しており、明細書と協働して本発明の原理を説明する役に立つ。
【００１２】
当業者へと向けられた本発明の最良の態様を含む本発明の充分かつ本発明を実施可能にする開示が、添付の図面を参照して、明細書において説明される。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本主題の種々の実施形態による典型的なガスタービンエンジンの概略の断面図である。
【図２】本開示の典型的な実施形態による燃焼器アセンブリの概略の断面図である。
【図３】外側ライナの前方端部が外側環状ドームに取り付けられる図２の典型的な燃焼器アセンブリの取り付け点の拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
次に、本発明の現在の実施形態（その１つ以上の例が、添付の図面に示されている）を、詳細に説明する。詳細な説明においては、数字及び文字による記号表示を、図中の各特徴を指して使用する。図面及び説明における類似又は同様の記号表示は、本発明の類似又は同様の部分を指して用いられている。本明細書において使用されるとき、用語「第１」、「第２」、及び「第３」は、或る構成要素を別の構成要素から区別するために入れ換え可能に使用することができ、個々の構成要素の場所又は重要性を意味するものではない。用語「上流」及び「下流」は、流路における流体の流れに対する相対的な方向を指す。例えば、「上流」は、流体が流れてくる方向を指し、「下流」は、流体が流れていく方向を指す。
【００１５】
次に図面を参照すると、同一の数字は、図面の全体を通して、同じ構成要素を示しており、図１が、本開示の典型的な実施形態によるガスタービンエンジンの概略の断面図である。より詳しくは、図１の実施形態に関して、ガスタービンエンジンは、本明細書において「ターボファンエンジン１０」と称される高バイパスのターボファンジェットエンジン１０である。図１に示されるとおり、ターボファンエンジン１０は、軸方向Ａ（参照のために示されている長手方向の中心線１２に平行に延在している）と、半径方向Ｒとを画成する。一般に、ターボファン１０は、ファン部分１４と、ファン部分１４から下流に配置されたコアタービンエンジン１６とを備えている。
【００１６】
図示の典型的なコアタービンエンジン１６は、一般に、環状の吸気口２０を画成する実質的に管状の外ケーシング１８を備えている。外ケーシング１８は、連続する流れの関係にて、ブースタ又は低圧（ＬＰ）圧縮機２２と高圧（ＨＰ）圧縮機２４とを備える圧縮機セクション、燃焼セクション２６、高圧（ＨＰ）タービン２８と低圧（ＬＰ）タービン３０とを備えるタービンセクション、並びにジェット排気ノズル部分３２を囲んでいる。高圧（ＨＰ）シャフト又はスプール３４が、ＨＰタービン２８をＨＰ圧縮機２４へと駆動可能に接続する。低圧（ＬＰ）シャフト又はスプール３６が、ＬＰタービン３０をＬＰ圧縮機２２へと駆動可能に接続する。
【００１７】
図示の実施形態に関して、ファン部分１４は、複数のファンブレード４０を互いに間隔を空けた様相でディスク４２に結合させて有している可変ピッチファン３８を備える。図示のとおり、ファンブレード４０は、略半径方向Ｒに沿ってディスク４２から外方向に延在している。各々のファンブレード４０は、ファンブレード４０がファンブレード４０のピッチを一斉にまとめて変化させるように構成された適切な駆動部材４４へと作動可能に結合させられているおかげで、ピッチ軸Ｐを中心にしてディスク４２に対して回転可能である。ファンブレード４０、ディスク４２、及び駆動部材４４は、動力ギアボックス４６を横切るＬＰシャフト３６によって長手軸１２を中心にして一緒に回転可能である。動力ギアボックス４６は、ＬＰシャフト３６の回転速度をより効率的なファンの回転速度へと減速するための複数の歯車を備える。
【００１８】
図１の典型的な実施形態をさらに参照すると、ディスク４２は、複数のファンブレード４０を通過する気流を促進するように空気力学的に輪郭付けられた回転可能な前部ナセル４８によって覆われている。さらに、典型的なファン部分１４は、ファン３８及び／又はコアタービンエンジン１６の少なくとも一部分の周囲を囲む環状のファンケーシング又は外側ナセル５０を備える。ナセル５０が、複数の周方向に間隔を空けつつ位置する出口案内羽根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されてよいことを、理解すべきである。さらに、ナセル５０の下流部分５４は、コアタービンエンジン１６の外側部分を覆って延在し、コアタービンエンジン１６の外側部分との間にバイパス気流の通路５６を画成することができる。
【００１９】
ターボファンエンジン１０の作動時に、空気５８が、ナセル５０及び／又はファン部分１４の関連の吸気口６０を通ってターボファン１０に進入する。空気５８がファンブレード４０を通り過ぎるとき、矢印６２によって示されるとおりの空気５８の第１の部分は、バイパス気流の通路５６へと導かれ、或いは送られ、矢印６４によって示されるとおりの空気５８の第２の部分は、ＬＰ圧縮機２２へと導かれ、或いは送られる。空気の第１の部分６２と空気の第２の部分６４との間の比は、一般に、バイパス比として知られている。次いで、空気の第２の部分６４の圧力が、高圧（ＨＰ）圧縮機２４を通って燃焼セクション２６へと送られるにつれて高められ、燃焼セクション２６において燃料と混合されて燃やされ、燃焼ガス６６をもたらす。
【００２０】
燃焼ガス６６は、ＨＰタービン２８を通って送られ、ＨＰタービン２８において、燃焼ガス６６からの熱及び／又は運動エネルギの一部が、外ケーシング１８に結合したＨＰタービンステータ翼６８とＨＰシャフト又はスプール３４に結合したＨＰタービンロータブレード７０とからなる順次の段によって抽出され、ＨＰシャフト又はスプール３４を回転させ、したがってＨＰ圧縮機２４の作動を維持する。その後に、燃焼ガス６６は、ＬＰタービン３０を通って送られ、ＬＰタービン３０において、熱及び運動エネルギの第２の部分が、外ケーシング１８に結合したＬＰタービンステータ翼７２とＬＰシャフト又はスプール３６に結合したＬＰタービンロータブレード７４とからなる順次の段によって燃焼ガス６６から抽出され、ＬＰシャフト又はスプール３６を回転させ、したがってＬＰ圧縮機２２の作動及び／又はファン３８の回転を維持する。
【００２１】
その後に、燃焼ガス６６は、コアタービンエンジン１６のジェット排気ノズル部分３２を通って送られ、推進用の推力をもたらす。同時に、空気の第１の部分６２の圧力が、空気の第１の部分６２がターボファン１０のファンノズル排気セクション７６から排気されてやはり推進用の推力をもたらす前に、バイパス気流の通路５６を通って送られるときに大幅に高められる。ＨＰタービン２８、ＬＰタービン３０、及びジェット排気ノズル部分３２が、燃焼ガス６６をコアタービンエンジン１６を通って送るための高温ガスの経路７８を少なくとも部分的に画成する。
【００２２】
しかしながら、図１に示した典型的なターボファンエンジン１０が、あくまでも例示にすぎず、他の典型的な実施形態では、ターボファンエンジン１０が任意の他の適切な構成を有してよいことを、理解すべきである。
【００２３】
次に図２を参照すると、本開示の典型的な実施形態による燃焼器アセンブリ１００の拡大断面図が提示されている。例えば、図２の燃焼器アセンブリ１００は、図１の典型的なターボファンエンジン１０の燃焼セクション２６に配置されてよい。より詳しくは、図２は、図２の典型的な燃焼器アセンブリ１００の側面断面図を示している。
【００２４】
図示のとおり、燃焼器アセンブリ１００は、一般に、略軸方向Ａ1に沿って後方端部１０４と前方端部１０６との間に延在する内側ライナ１０２と、やはり略軸方向Ａ1に沿って後方端部１１０と前方端部１１２との間に延在する外側ライナ１０８とを備える。内側及び外側ライナ１０２、１０８が協働して、両者の間に燃焼室１１４を少なくとも部分的に画成する。内側及び外側ライナ１０２、１０８は、それぞれが環状ドームに取り付けられる。より詳しくは、燃焼器アセンブリ１００は、内側ライナ１０２の前方端部１０６に取り付けられる内側環状ドーム１１６と、外側ライナ１０８の前方端部１１２に取り付けられる外側環状ドーム１１８とを備える。さらに詳しく後述されるように、内側及び外側環状ドーム１１６、１１８の各々は、内側ライナ１０２の前方端部１０６及び外側ライナ１０８の前方端部１１２をそれぞれ受け入れるためのスロット１２２を画成する囲み表面１２０を備える。
【００２５】
燃焼器アセンブリ１００は、外側ドーム１１８の内側において周方向に沿って間隔を空けつつ位置した複数の燃料空気ミキサ１２４をさらに備える。より詳しくは、複数の燃料空気ミキサ１２４は、半径方向Ｒ1において外側ドーム１１８と内側ドーム１１６との間に配置される。ターボファンエンジン１０の圧縮機セクションからの圧縮された空気が、燃料空気ミキサ１２４へと流れ、或いは燃料空気ミキサ１２４を通って流れ、ここで圧縮された空気が燃料と混合されて燃やされ、燃焼室１１４において燃焼ガス６６を生じさせる。内側及び外側ドーム１１６、１１８は、燃料空気ミキサ１２４へと入り、或いは燃料空気ミキサ１２４を通過する圧縮機セクションからの圧縮された空気のそのような流れをもたらすうえで、助けとなるように構成される。例えば、外側ドーム１１８は、前方端部１２８に外側カウル１２６を備え、内側ドーム１１６は、同様に、前方端部１３２に内側カウル１３０を備える。外側カウル１２６及び内側カウル１３０は、燃料空気ミキサ１２４のうちの１つ以上へと入り、或いは燃料空気ミキサ１２４のうちの１つ以上を通過する圧縮機セクションからの圧縮された空気の流れの案内を助けることができる。
【００２６】
さらに、内側及び外側ドーム１１６、１１８の各々は、ターボファンエンジン１０における燃焼器アセンブリ１００の取り付けを助けるように構成された取り付け部を備える。例えば、外側ドーム１１８は、燃焼器の外ケーシング１３６に取り付けられるように構成された取り付け延長部１３４を備え、内側ドーム１１６は、ターボファンエンジン１０内の環状の支持部材１４０に取り付けられるように構成された同様の取り付け延長部１３８を備える。特定の典型的な実施形態では、内側ドーム１１６を、単一の環状の構成部品として一体的に形成することができ、外側ドーム１１８も、同様に、単一の環状の構成部品として一体的に形成することができる。しかしながら、他の典型的な実施形態では、内側ドーム１１６及び／又は外側ドーム１１８を、代案として、任意の適切なやり方で接合される１つ以上の構成部品によって形成してもよいことを、理解すべきである。例えば、外側ドーム１１８に関して、特定の典型的な実施形態では、外側カウル１２６を、外側ドーム１１８とは別に形成し、例えば溶接プロセスを使用して外側ドーム１１８の前方端部１２８に取り付けることができる。同様に、取り付け延長部１３４を、外側ドーム１１８とは別に形成し、例えば溶接プロセスを使用して外側ドーム１１８の前方端部１２８に取り付けてもよい。これに加え、或いはこれに代えて、内側ドーム１１６は、同様の構成を有することができる。
【００２７】
さらに図２を参照すると、典型的な燃焼器アセンブリ１００は、図示の燃料空気ミキサ１２４の周囲に位置する熱シールド１４２をさらに備える。典型的な熱シールド１４２は、図示の実施形態に関して、外側ドーム１１８及び内側ドーム１１６に取り付けられ、外側ドーム１１８及び内側ドーム１１６の間に延在する。熱シールド１４２は、ターボファンエンジン１０の特定の構成部品を燃焼室１１４の比較的極端な温度から保護するように構成される。
【００２８】
図示の実施形態では、内側ライナ１０２及び外側ライナ１０８の各々は、高温性能及び低い延性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（ＣＭＣ）材料で形成される。そのようなライナ１０２、１０８に利用される典型的なＣＭＣ材料として、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、並びにこれらの組合せを挙げることができる。サファイア及び炭化ケイ素などのモノフィラメントを含む酸化安定補強繊維（例えば、ＴｅｘｔｒｏｎのＳＣＳ−６）、並びに炭化ケイ素（例えば、Ｎｉｐｐｏｎ  ＣａｒｂｏｎのＮＩＣＡＬＯＮ（登録商標）、Ｕｂｅ  ＩｎｄｕｓｔｒｉｅｓのＴＹＲＡＮＮＯ（登録商標）、及びＤｏｗ  ＣｏｒｎｉｎｇのＳＹＬＲＡＭＩＣ（登録商標））、アルミノケイ酸塩（例えば、Ｎｅｘｔｅｌの４４０及び４８０）、並びにチョップドウィスカー及び繊維（例えば、Ｎｅｘｔｅｌの４４０及びＳＡＦＦＩＬ（登録商標））を含み、さらに随意によりセラミック粒子（例えば、Ｓｉ、Ａｌ、Ｚｒ、Ｙ、及びこれらの組合せの酸化物）及び無機フィラー（例えば、パイロフィライト、ウォラストナイト、マイカ、タルク、カイアナイト、及びモンモリロナイト）を含むロービング及びヤーンなど、セラミック繊維をマトリックスに埋め込むことができる。ＣＭＣ材料は、約１０００〜１２００°Ｆの温度において約１．３×１０-6ｉｎ／ｉｎ／°Ｆ〜約３．５×１０-6ｉｎ／ｉｎ／°Ｆの範囲の熱膨張係数を有することができる。
【００２９】
対照的に、内側ドーム１１６及び外側ドーム１１８は、ニッケル基超合金（約１０００〜１２００°Ｆの温度において約８．３〜８．５×１０-6ｉｎ／ｉｎ／°Ｆの熱膨張係数を有する）又はコバルト基超合金（約１０００〜１２００°Ｆの温度において約７．８〜８．１×１０-6ｉｎ／ｉｎ／°Ｆの熱膨張係数を有する）などの金属で形成されてよい。このように、内側及び外側ライナ１０２、１０８は、燃焼室１１４に生じる極端な温度環境により上手く対処することが可能でありうる。しかしながら、内側及び外側ライナ１０２、１０８を内側及び外側環状ドーム１１６、１１８に取り付けることが、構成部品の機械的特性の相違に起因して問題を生じさせる可能性がある。したがって、後述されるように、複数の特別に設計された取付けアセンブリ１４４が、外側ライナ１０８の前方端部１１２を外側環状ドーム１１８に取り付け、内側ライナ１０２の前方端部１０６を内側ドーム１１６に取り付けるために利用される。取付けアセンブリ１４４は、半径方向Ｒ1に沿った内側及び外側ドーム１１６、１１８並びに内側及び外側ライナ１０２、１０８の間の相対的な熱膨張を受け入れるように構成される。
【００３０】
さらに図２を参照すると、内側ライナ１０２の後方端部１０４及び外側ライナ１０８の後方端部１１０に、燃焼器アセンブリ１００は、内側ピストンリング１４６及び外側ピストンリング１４８をそれぞれ備えている。内側ピストンリング１４６は、内部ケーシング（図示の実施形態では、環状の支持部材１４０である）から延在している内部ケーシングに取り付けられた内側ピストンリングホルダ１５０に取り付けられている。同様に、外側ピストンリング１４８は、外ケーシング（図示の実施形態では、燃焼器の外ケーシング１３６及びタービン外ケーシング１５４を含んでいる）から延在している外ケーシングに取り付けられた外側ピストンリングホルダ１５２に取り付けられている。内側ピストンリングホルダ１５０及び外側ピストンリングホルダ１５２は、略軸方向Ａ1に沿い、さらには略半径方向Ｒ1に沿った内側ライナ１０２及び外側ライナ１０８の膨張を受け入れるように構成される。
【００３１】
さらに詳しく後述されるように、上述の構成は、ターボファンエンジン１０の作動時に、ＣＭＣ材料でそれぞれ形成された内側及び外側ライナ１０２、１０８、並びに金属材料でそれぞれ形成された内側及び外側ドーム１１６、１１８の相対的な熱膨張を許容することができる。
【００３２】
さらに図２を参照すると、上述のように、燃焼ガス６６は、燃焼室１１４からターボファンエンジン１０のタービンセクションへと、ターボファンエンジン１０のタービンセクションを通って流れ、そこで燃焼ガス６６からの熱及び／又は運動エネルギの一部が、タービンステータ翼とタービンロータブレードとからなる順次の段によって抽出される。第１段のタービンブレード１５６が、図３において燃焼器アセンブリ１００の後部に概略的に示されている。
【００３３】
ここで図３を参照すると、外側ライナ１０８の前方端部１１２が外側環状ドーム１１８のスロット１２２において外側環状ドーム１１８に取り付けられる取り付け点の概略の拡大断面図が示されている。
【００３４】
上述のように、外側ライナ１０８と外側ドーム１１８との間、並びに内側ライナ１０２と内側ドーム１１６との間の相対の熱膨張を許容するために、複数の取付けアセンブリ１４４が、外側ライナ１０８を外側ドーム１１８に取り付け、内側ライナ１０２を内側ドーム１１６に取り付けるために使用される。より詳しくは、取付けアセンブリ１４４は、外側ライナ１０８の前方端部１１２を外側ドーム１１８のスロット１２２において外側環状ドーム１１８に取り付け、内側ライナ１０２の前方端部１０６を内側環状ドーム１１６のスロット１２２において内側環状ドーム１１６に取り付ける（図２を参照）。
【００３５】
図３に示されている外側ライナ１０８の前方端部１１２及び外側環状ドーム１１８を特に参照すると、外側ドーム１１８は、ベース板１５８とヨーク１６０とを備えている。ベース板１５８及びヨーク１６０の各々は、互いに実質的に平行に、図示の実施形態ではターボファンエンジン１０の軸方向Ａ1に実質的に平行な方向に延在している（図２も参照のこと）。とりわけ、外側環状ドーム１１８の囲み表面１２０が、ベース板１５８とヨーク１６０との間にスロット１２２を画成するように、ベース板１５８の表面及びヨーク１６０の表面を含んでいる。さらに、特定の典型的な実施形態では、ヨーク１６０は、ベース板１５８を追跡して外側ドーム１１８と一緒に周方向に延在することができる。そのような構成において、スロット１２２を、環状スロットと考えることができる。しかしながら、他の実施形態では、ヨーク１６０は、複数の周方向に間隔を空けて位置するタブを備えてもよく、ヨーク１６０の個々のタブの各々が、ベース板１５８とともにスロット１２２の個々の分割された一部分を画成する。
【００３６】
さらに、図示の典型的な取付けアセンブリ１４４は、外側ドーム１１８のヨーク１６０、（スロット１２２内に位置した）外側ライナ１０８の前方端部１１２、及び外側ドーム１１８のベース板１５８を貫いて延在している。より詳しくは、図示の実施形態に関して、取付けアセンブリ１４４は、ピン１６２及びブシュ１６４を備える。ピン１６２は、頭部１６６及び軸部１６８を備えており、軸部１６８が、ヨーク１６０、（スロット１２２内に位置した）外側ライナ１０８の前方端部１１２、及びベース板１５８を貫いて延在している。ナット１７０が、ピン１６２の軸部１６８の遠位端に取り付けられる。特定の典型的な実施形態では、ピン１６２をボルトとして構成することができ、取付けアセンブリ１４４を締めるために、ナット１７０を（例えば、軸部１６８の遠位端に位置する）ピン１６２のねじ山付きの部分に回転可能に係合させることができる。しかしながら、代案として、他の典型的な実施形態では、ピン１６２及びナット１７０が、任意の他の適切な構成を有することができる。例えば、他の典型的な実施形態では、ピン１６２が、実質的に平滑な円柱形を画成する軸部１６８を備えることができ、ナット１７０を、クリップとして構成することができる。
【００３７】
さらに、ブシュ１６４は、通常は円筒形であり、スロット１２２においてピン１６２の軸部１６８の周囲に配置される。図示の実施形態では、ブシュ１６４は、ピン１６２上でナット１７０を締めることによってヨーク１６０とベース板１５８との間で圧縮される。さらに、図示の実施形態では、取付けアセンブリ１４４は、ブシュ１６４及びピン１６２の周囲に配置された金属グロメット１７２を備える。グロメット１７２は、外側ライナ１０８の前方端部１１２内の開口１７４に配置される。グロメット１７２は、外側ライナ１０８の外側表面１７８に隣接して位置する外側カラー１７６と、外側ライナ１０８の内側表面１８２に隣接して位置する内側カラー１８０とを備える。グロメット１７２は、本体１８４をさらに備える。図示の実施形態では、内側カラー１８０又は外側カラー１７６の少なくとも一方は、かしめによって本体１８４に取り付けられる。より詳しくは、図示の実施形態では、外側カラー１７６が、かしめによってグロメット１７２の本体１８４に取り付けられる。例えば、本体１８４及び内側カラー１８０を、例えば鋳造によって一体に形成し、外側ライナ１０８の前方端部１１２内の開口１７４に配置することができる。次いで、グロメット１７２の外側カラー１７６を、外側ライナ１０８の外側表面１７８に隣接してグロメット１７２の本体１８４上に配置し、グロメット１７２の外側カラー１７６をグロメット１７２の本体１８４へとかしめることができる。しかしながら、他の実施形態では、グロメット１７２を任意の他の適切なやり方で形成でき、任意の他の適切なやり方で外側ライナ１０８の前方端部１１２内の開口１７４に配置できることを、理解すべきである。例えば、他の典型的な実施形態では、内側カラー１８０を、例えばかしめによってグロメット１７２の本体１８４に取り付けてもよい。さらに、また別の実施形態では、内側カラー１８０又は外側カラー１７６の少なくとも一方を、上記に加え、或いは上記に代えて、任意の他の適切なやり方でグロメット１７２の本体１８４に取り付けることができる。例えば、他の実施形態では、内側カラー１８０又は外側カラー１７６の少なくとも一方を、グロメット１７２の本体１８４へと溶接することができ、或いはグロメット１７２の本体１８４に回転可能に係合させることができる。本明細書において使用されるとき、用語「かしめ」が、金型を用い、物品を金型へと押し込むことによって物品の寸法を変化させる鍛造プロセスを広く指すことを、理解すべきである。
【００３８】
さらに図３を参照すると、図示のとおり、典型的な取付けアセンブリ１４４は、軸方向Ａ2及び半径方向Ｒ2を画成する。加えて、グロメット１７２の本体１８４が、内面１８６及び外面１８８を画成する。図示のとおり、内面１８６は、半径方向Ｒ2において外面１８８の内側に位置する。さらに、グロメット１７２は、上部１９０及び下部１９２を備える。上部１９０は、軸方向Ａ2におけるグロメット１７２の一端に位置し、下部１９２は、軸方向Ａ2におけるグロメット１７２の他端に位置する。図示の実施形態では、本体１８４の内面１８６は、上部１９０及び下部１９２において略半径方向Ｒ2に沿って外側にテーパがつけられている。より詳しくは、図示の実施形態では、グロメット１７２の内面１８６の少なくとも略上部３分の１が、略半径方向Ｒ2に沿って外側へとテーパ状であり、グロメット１７２の内面１８６の少なくとも略下部３分の１が、略半径方向Ｒ2に沿って外側へと同様にテーパ状である。しかしながら、他の典型的な実施形態では、内面１８６の少なくとも略上部４分の１及び下部４分の１が、略半径方向Ｒ2に沿って外側へとテーパ状であってよく、或いは内面１８６の少なくとも略上部５分の１及び下部５分の１が、略半径方向Ｒ2に沿って外側へとテーパ状であってよい。
【００３９】
金属グロメット１７２は、外側ライナ１０８が外側ドーム１１８に対して略半径方向Ｒ1に沿って内側及び外側へと移動するときの外側ライナ１０８の前方端部１１２の摩耗の量を減らすことができる。さらに、グロメット１７２の本体１８４の内面１８６の上部１９０及び下部１９２をテーパ状にすることで、外側環状ドーム１１８に対する外側ライナ１０８のわずかな回転を、取付けアセンブリ１４４又は外側ライナ１０８の前方端部に比較的大きな集中力（一方又は他方の構成部品を破損させかねない）を加えることなく、許容することができる。
【００４０】
さらに図３を参照すると、図示の典型的な燃焼器アセンブリ１００は、外側ライナ１０８の前方端部１１２とスロット１２２を画成する外側環状ドーム１１８の囲み表面１２０との間のすき間１９４をさらに画成する。燃焼器アセンブリ１００を、ターボファンエンジン１０の軸方向Ａ1に沿ったすき間１９４の長さが、所定の量の気流の燃焼室１１４への通過だけを許すように、設計することができる。しかしながら、他の典型的な実施形態では、キャップ又は他の適切な構造を、図３に示した取り付け点を封止するために、スロット１２２において外側ライナ１０８の前方端部１１２と囲み表面１２０との間に配置できることを、理解すべきである。そのような構成は、外側ライナ１０８の前方端部１１２の周囲で燃焼室１１４への気流が許されないことを、保証することができる。
【００４１】
さらに、図２を再び参照すると、内側ライナ１０２の前方端部１０６を、外側ライナ１０８の前方端部１１２が外側ドーム１１８に取り付けられるやり方と実質的に同じやり方で、内側ドーム１１６に取り付けることができることを、理解すべきである。より詳しくは、内側ライナ１０２の前方端部１０６を内側環状ドーム１１６に取り付ける取付けアセンブリ１４４を、外側ライナ１０８の前方端部１１２を外側環状ドーム１１８に取り付ける取付けアセンブリ１４４と実質的に同じやり方で構成することができる。例えば、内側ライナ１０２の前方端部１０６を内側環状ドーム１１６に取り付ける取付けアセンブリ１４４も、ピンと、ピンの周囲に位置するブシュと、内側ライナ１０２の前方端部１０６に画成された開口内に位置する金属グロメットとを備えることができる。そのようなグロメットは、内側環状ドーム１１６の内面に隣接して位置する内側カラーと、内側環状ドーム１１６の外面に隣接して位置する外側カラーとを備えることができる。さらに、グロメットは、内面及び外面を備えることができ、内面が上部及び下部において外側にテーパがつけられている。そのようなグロメットは、内側ライナ１０２の前方端部１０６が内側環状ドーム１１６に対して熱的に膨張するとき（及び、ライナ１０２の前方端部１０６が略半径方向Ｒ1にブシュに沿って内側及び外側へと滑動するとき）の内側ライナ１０２の前方端部１０６の損傷を、やはり防止することができる。
【００４２】
本明細書においては、本発明を最良の態様を含めて開示するとともに、あらゆる装置又はシステムの製作及び使用並びにあらゆる関連の方法の実行を含む本発明の実施を当業者にとって可能にするために、いくつかの実施例を使用している。本発明の特許可能な技術的範囲は、特許請求の範囲によって定められ、当業者にとって想到される他の実施例も含むことができる。そのような他の実施例は、それらが特許請求の範囲の文言から相違しない構造要素を有しており、或いは特許請求の範囲の文言から実質的には相違しない同等の構造要素を含むならば、特許請求の範囲の技術的範囲に包含される。
［実施態様１］
ガスタービンエンジンの燃焼器アセンブリ（１００）であって、
スロットを画成する囲み表面を備える環状ドームと、
燃焼室を少なくとも部分的に画成するライナであって、後方端部と前方端部との間に延在しており、前方端部が環状ドームのスロット内に受け入れられるライナと、
スロットとライナの前方端部の開口とを貫いて延在するピン（１６２）を備える取付けアセンブリ（１４４）であって、ピン（１６２）の周囲においてライナの前方端部の開口に位置してライナを保護するグロメット（１７２）をさらに備える取付けアセンブリ（１４４）と
を備える燃焼器アセンブリ（１００）。
［実施態様２］
環状ドームは、ベース板及びヨークを備え、ベース板及びヨークは、互いに実質的に平行に延在しており、ドームの囲み表面は、ベース板とヨークとの間にスロットを画成するようにベース板の表面及びヨークの表面を含む、実施態様１に記載の燃焼器アセンブリ（１００）。
［実施態様３］
取付けアセンブリ（１４４）のピン（１６２）は、環状ドームのヨーク、ライナの前方端部、及び環状ドームのベース板を貫いて延在する、実施態様２に記載の燃焼器アセンブリ（１００）。
［実施態様４］
取付けアセンブリ（１４４）は、ブシュ（１６４）をさらに備え、ブシュ（１６４）は、スロットにおいてピン（１６２）の周囲に配置され、グロメット（１７２）は、ブシュ（１６４）の周囲に配置され、ブシュ（１６４）に沿って滑動するように構成されている、実施態様２に記載の燃焼器アセンブリ（１００）。
［実施態様５］
ライナは、外側ライナであり、環状ドーム（１１８）は、外側環状ドームである、実施態様１に記載の燃焼器アセンブリ（１００）。
［実施態様６］
ライナは、内側ライナであり、環状ドームは、内側環状ドームである、実施態様１に記載の燃焼器アセンブリ（１００）。
［実施態様７］
ライナは、セラミックマトリックス複合材料で構成され、環状ドームは、金属材料で構成されている、実施態様１に記載の燃焼器アセンブリ（１００）。
［実施態様８］
グロメット（１７２）は、ライナの内面に隣接して位置する内側カラー（１８０）と、ライナの外面に隣接して位置する外側カラー（１７６）とを備える、実施態様１に記載の燃焼器アセンブリ（１００）。
［実施態様９］
グロメット（１７２）は、本体（１８４）をさらに備え、内側カラー（１８０）又は外側カラー（１７６）の少なくとも一方が、かしめによって本体（１８４）に取り付けられる、実施態様８に記載の燃焼器アセンブリ（１００）。
［実施態様１０］
取付けアセンブリ（１４４）は、軸方向及び半径方向を画成しており、グロメット（１７２）は、内面（１８６）と外面（１８８）とを画成する本体（１８４）を備え、グロメット（１７２）は、軸方向の一端に位置する上部（１９０）と、軸方向の他端に位置する下部（１９２）とをさらに備え、本体（１８４）の内面（１８６）は、上部（１９０）及び下部（１９２）において、略半径方向に沿って外側にテーパがつけられている、実施態様１に記載の燃焼器アセンブリ（１００）。
［実施態様１１］
ライナの前方端部を環状ドームへと、該環状ドームのスロットにおいて取り付けるための取付けアセンブリ（１４４）であって、
ピン（１６２）と、
ピン（１６２）の周囲に位置するブシュ（１６４）と、
ブシュ（１６４）の周囲に位置し、ブシュ（１６４）に沿って滑動可能であり、本体（１８４）と、内側カラー（１８０）と、外側カラー（１７６）とを備えており、内側カラー（１８０）がライナの内面に隣接して位置し、外側カラー（１７６）がライナの外面に隣接して位置するように、ライナの前方端部の開口内に配置されるように構成された金属グロメット（１７２）と
を備える取付けアセンブリ（１４４）。
［実施態様１２］
当該取付けアセンブリ（１４４）は、軸方向及び半径方向を画成しており、グロメット（１７２）は、内面（１８６）と外面（１８８）とを画成する本体（１８４）を備え、グロメット（１７２）は、軸方向の一端に位置する上部（１９０）と、軸方向の他端に位置する下部（１９２）とをさらに備え、本体（１８４）の内面（１８６）は、上部（１９０）及び下部（１９２）において、略半径方向に沿って外側にテーパがつけられている、実施態様１１に記載の取付けアセンブリ（１４４）。
［実施態様１３］
グロメット（１７２）の内面（１８６）の少なくとも上部５分の１が、略半径方向に沿って外側へとテーパ状であり、グロメット（１７２）の内面（１８６）の少なくとも下部５分の１も、略半径方向に沿って外側にテーパがつけられている、実施態様１２に記載の取付けアセンブリ（１４４）。
［実施態様１４］
グロメット（１７２）は、本体（１８４）をさらに備え、内側カラー（１８０）又は外側カラー（１７６）の少なくとも一方が、かしめによって本体（１８４）に取り付けられる、実施態様１１に記載の取付けアセンブリ（１４４）。
［実施態様１５］
圧縮機セクションと、
シャフトを介して圧縮機セクションに機械的に結合したタービンセクションと、
圧縮機セクションとタービンセクションとの間に配置された燃焼器アセンブリ（１００）と
を備えており、
燃焼器アセンブリ（１００）は、
スロットを画成する囲み表面を備える環状ドームと、
燃焼室を少なくとも部分的に画成するライナであって、後方端部と前方端部との間に延在しており、前方端部が環状ドーム（１１８）のスロット内に受け入れられるライナと、
スロットとライナの前方端部の開口とを貫いて延在するピン（１６２）を備える取付けアセンブリ（１４４）であって、ピン（１６２）の周囲においてライナの前方端部の開口に位置してライナを保護するグロメット（１７２）をさらに備える取付けアセンブリ（１４４）と
を備える、ガスタービンエンジン。
［実施態様１６］
環状ドームは、ベース板及びヨークを備え、ベース板及びヨークは、互いに実質的に平行に延在しており、ドーム（１１８）の囲み表面は、ベース板とヨークとの間にスロットを画成するようにベース板の表面及びヨークの表面を含む、実施態様１５に記載のガスタービンエンジン。
［実施態様１７］
取付けアセンブリ（１４４）のピン（１６２）は、環状ドームのヨーク、ライナの前方端部、及び環状ドームのベース板を貫いて延在する、実施態様１６に記載のガスタービンエンジン。
［実施態様１８］
取付けアセンブリ（１４４）は、ブシュ（１６４）をさらに備え、ブシュ（１６４）は、スロットにおいてピン（１６２）の周囲に配置され、グロメット（１７２）は、ブシュ（１６４）の周囲に配置され、ブシュ（１６４）に沿って滑動するように構成されている、実施態様１５に記載のガスタービンエンジン。
［実施態様１９］
グロメット（１７２）は、ライナの内面に隣接して位置する内側カラー（１８０）と、ライナの外面に隣接して位置する外側カラー（１７６）とを備える、実施態様１５に記載のガスタービンエンジン。
［実施態様２０］
取付けアセンブリ（１４４）は、軸方向及び半径方向を画成しており、グロメット（１７２）は、内面（１８６）と外面（１８８）とを画成する本体（１８４）を備え、グロメット（１７２）は、軸方向の一端に位置する上部（１９０）と、軸方向の他端に位置する下部（１９２）とをさらに備え、本体（１８４）の内面（１８６）は、上部（１９０）及び下部（１９２）において、略半径方向に沿って外側にテーパがつけられている、実施態様１５に記載のガスタービンエンジン。
【符号の説明】
【００４３】
１０  ターボファンジェットエンジン
１２  長手方向の中心線、長手軸
１４  ファン部分
１６  コアタービンエンジン
１８  外ケーシング
２０  吸気口
２２  低圧（ＬＰ）圧縮機
２４  高圧（ＨＰ）圧縮機
２６  燃焼セクション
２８  高圧（ＨＰ）タービン
３０  低圧（ＬＰ）タービン
３２  ジェット排気ノズル部分
３４  高圧（ＨＰ）シャフト又はスプール
３６  低圧（ＬＰ）シャフト又はスプール
３８  可変ピッチファン
４０  ファンブレード
４２  ディスク
４４  駆動部材
４６  動力ギアボックス
４８  前部ナセル
５０  ファンケーシング又は外側ナセル
５２  出口案内羽根
５４  下流部分
５６  バイパス気流の通路
５８  空気
６０  吸気口
６２  空気の第１の部分、矢印
６４  空気の第２の部分、矢印
６６  燃焼ガス
６８  ＨＰタービンステータ翼
７０  ＨＰタービンロータブレード
７２  ＬＰタービンステータ翼
７４  ＬＰ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  高温ガスの経路
１００  燃焼器アセンブリ
１０２  内側ライナ
１０４  内側ライナの後方端部
１０６  内側ライナの前方端部
１０８  外側ライナ
１１０  外側ライナの後方端部
１１２  外側ライナの前方端部
１１４  燃焼室
１１６  内側環状ドーム
１１８  外側環状ドーム
１２０  囲み表面
１２２  環状スロット
１２４  燃料空気ミキサ
１２６  外側ドームの外側カウル
１２８  外側ドームの前方端部
１３０  内側ドームの内側カウル
１３２  内側ドームの前方端部
１３４  取り付け延長部、外側ドーム
１３６  燃焼器の外ケーシング
１３８  取り付け延長部、内側ドーム
１４０  環状の支持部材
１４２  熱シールド
１４４  取付けアセンブリ
１４６  内側ピストンリング
１４８  外側ピストンリング
１５０  内側ピストンリングホルダ
１５２  外側ピストンリングホルダ
１５４  タービン外ケーシング
１５６  タービンブレード
１５８  ベース板
１６０  ヨーク
１６２  ピン
１６４  ブシュ
１６６  頭部
１６８  軸部
１７０  ナット
１７２  金属グロメット
１７４  開口
１７６  外側カラー
１７８  ライナの外面表面
１８０  内側カラー
１８２  ライナの内側表面
１８４  本体
１８６  内面
１８８  外面
１９０  上部
１９２  下部
１９４  すき間
【図１】
2017049001.tif 000003
【図２】
2017049001.tif 000004
【図３】
2017049001.tif 000005
【外国語明細書】
2017049001000001.pdf