(57)【要約】      （修正有）【課題】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。【解決手段】燃焼器アセンブリ１００は、燃焼室１１４を少なくとも部分的に画成するライナであって、略軸方向に沿って後方端部と前方端部との間に延在するライナ１０２、１０８を含み、ライナ１０２、１０８の前端を受容するためのスロット１２２を画成する囲み表面を含む環状ドーム１１６、１１８を備える。キャップは、ライナの前方端部に配置されるとともに、環状ドームの囲み表面によって画成されるスロット１２２内に少なくとも部分的に配置される。キャップは、環状ドーム１１６、１１８の囲み表面とライナ１０２、１０８の前方端部の少なくとも一方と接触するように構成された表面を含む。このような構成は、構成要素間の相対的な熱膨張にも関わらず、ライナ１０２、１０８の前方端部と環状ドーム１１６、１１８との間に実質的に気密なシールを形成することができる。【選択図】図２
2017049000.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸方向を画成するガスタービンエンジン用の燃焼器アセンブリ（１００）であって、
燃焼室（１１４）を少なくとも部分的に画成するライナであって、略軸方向に沿って後方端部と前方端部との間に延在するライナと、
ライナの前方端部を受容するためのスロット（１２２）を画成する囲み表面（１２０）を含む環状ドームと、
ライナの前方端部に配置されるとともに、環状ドームの囲み表面（１２０）によって画成されるスロット（１２２）内に少なくとも部分的に配置されるキャップであって、環状ドームの囲み表面（１２０）又はライナの前方端部の少なくとも一方と接触するように構成された表面を含むキャップ（１７８）と
を備える、燃焼器アセンブリ（１００）。
【請求項２】
キャップ（１７８）がライナの前方端部上に配置され、キャップ（１７８）の表面が、環状ドームの囲み表面（１２０）に接触するように構成された端面（１９０）である、請求項１に記載の燃焼器アセンブリ（１００）。
【請求項３】
弾性部材（１９４）が、キャップ（１７８）とライナの前方端部との間に画成されるギャップ中に配置され、弾性部材（１９４）が、キャップ（１７８）及びライナの前方端部の間を封止するように構成され、弾性部材（１９４）が、さらにキャップ（１７８）の端面（１９０）を環状ドームの囲み表面（１２０）に押圧してキャップ（１７８）と囲み表面（１２０）の間を封止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４】
弾性部材（１９４）が、シリコーンコアを含むロープシールである、請求項３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（１０８）であり、環状ドームが、外側環状ドーム（１１８）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（１０２）であり、環状ドームが、内側環状ドーム（１１６）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からなる、請求項１に記載の燃焼器アセンブリ（１００）。
【請求項８】
環状ドームがベースプレート（１６２）及びヨーク（１６４）を含み、ベースプレート（１６２）及びヨーク（１６４）が互いに実質的に平行に延在し、ドームの囲み表面（１２０）がベースプレート（１６２）の表面とヨーク（１６４）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９】
さらに、環状ドームのヨーク（１６４）と、ライナの前方端部と、環状ドームのベースプレート（１６２）とを通って延在する取付アセンブリ（１４４）を含み、取付アセンブリ（１４４）が、ライナを環状ドームに取り付ける、請求項８に記載の燃焼器アセンブリ（１００）。
【請求項１０】
取付アセンブリ（１４４）が、ピン（１６６）とブッシング（１６８）とを含み、ピン（１６６）が、ヨークと、ライナの前方端部と、ベースプレートとを通って延在しており、ブッシング（１６８）が、スロット（１２２）内のピン（１６６）の周りに配置され、ヨークとベースプレートとの間に押圧されている、請求項９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、一般に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とコアとを備えている。さらに、ガスタービンエンジンのコアは、一般に、流れの順に、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。作動時に、空気がファンから圧縮機セクションの吸気口に提供され、ここで１つ以上の軸流圧縮機は、空気を燃焼セクションに達するまで加圧する。燃料は、圧縮空気と混合され、燃焼セクション内で燃焼して燃焼ガスを供給する。燃焼ガスは、燃焼セクションからタービンセクションに送られる。タービンセクションを通る燃焼ガスの流れは、タービンセクションを駆動し、次に、排気セクションを経由して、例えば大気に送られる。
【０００３】
より一般的には、セラミックマトリックス複合（ＣＭＣ）材料のような非伝統的な高温材料は、ガスタービンエンジン内の構成要素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ＣＭＣ材料の機能を考慮すると、ガスタービンエンジンの燃焼セクション内の構成要素をＣＭＣ材料に置き換えることに特に関心が高まっている。より具体的には、ガスタービンエンジンの内側ライナ及び外側ライナは、より一般的にＣＭＣ材料で形成されている。
【０００４】
しかし、特定のガスタービンエンジンは、組み込まれたＣＭＣ材料の特定の機械的特性への適応に問題点があった。例えば、ＣＭＣ材料は、従来の金属材料とは異なる熱膨張係数を有する。したがって、ＣＭＣ材料を従来の金属材料に結合することは問題となり得る。例えば、内側ライナと外側ライナとを、それぞれ金属製の内側ドーム構造体と金属製の外側ドーム構造体とに取り付ける際には、特別な配慮を払う必要がある。
【０００５】
また、ＣＭＣ材料で形成された内側ライナ及び外側ライナを有する特定のガスタービンエンジンは、１つ以上の接続ポイント、例えば、内側ライナと内側ドーム構造体との間及び、外側ライナと外側ドーム構造体との間を通過して、内側ライナ及び外側ライナにより少なくとも部分的に画成される燃焼室内に流入する高圧空気の量を制限することが、困難である。
【０００６】
したがって、気流の量を制御しながらＣＭＣライナが取付点で各金属ドーム構造体に取り付けられるのを可能にする１つ以上の特徴を有する燃焼器アセンブリが有用である。より具体的には、気流の量を制御しながらＣＭＣライナを取付点で各金属ドーム構造体に取り付けることを可能にし、また相対的熱膨張を可能にする１つ以上の特徴を有する燃焼器アセンブリは、特に有益である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】米国特許第８８３４０５６号明細書
【発明の概要】
【０００８】
本発明の態様及び利点は、以下で一部が記述され、又は、記述から明らかになり、或いは本発明の実施を通して知ることができる。
【０００９】
本開示の例示的な一実施形態では、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、軸方向を画成し、燃焼室を少なくとも部分的に画成するライナを備えている。ライナは、略軸方向に沿って後方端部と前方端部との間に延在する。燃焼器アセンブリはまた、ライナの前方端部を受容するためのスロットを画成する囲み表面を含む環状ドームを含む。燃焼器アセンブリはまた、ライナの前方端部に配置され、環状ドームの囲み表面によって画成されるスロット内に少なくとも部分的に配置されるキャップを備えている。キャップは、環状ドームの囲み表面又はライナの前方端部の少なくとも一方と接触するように構成された表面を含む。
【００１０】
本開示の別の例示的な実施形態では、ガスタービンエンジン燃焼器アセンブリのライナ用のキャップアセンブリを提供する。キャップアセンブリは、第１のアームと実質的に平行に延在する第１のアーム及び第２のアームを含む。第１及び第２のアームは、ライナの前方端部を受容するための開口を共に画成する。キャップアセンブリはまた、第１及び第２のアーム間に延在しており、内側面及び外側面を画成する基部を備えている。キャップアセンブリはまた、キャップアセンブリがライナの前方端部上に配置される場合、ライナの前方端部から基部を離して押して、基部及びライナの前方端部の間を封止するために、基部の内側面に隣接して配置される弾性部材を含む。
【００１１】
本開示のさらに別の例示的な実施形態では、軸方向を画成するガスタービンエンジンを提供する。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連結され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含む。燃焼器アセンブリは、燃焼室を少なくとも部分的に画成するライナであって、概して軸方向に沿って後方端部と前方端部との間に延在するライナを含む。燃焼器アセンブリはまた、ライナの前方端部を受容するためのスロットを画成する囲み表面を含む環状ドームを含む。燃焼器アセンブリはまた、ライナの前方端部に配置され、環状ドームの囲み表面によって画成されるスロット内に少なくとも部分的に配置されるキャップを備えている。キャップは、環状ドームの囲み表面又はライナの前方端部の少なくとも一方と接触するように構成された表面を含む。
【００１２】
本発明の上記その他特徴、態様及び利点は、以下の説明及び添付の特許請求を参照することでよりよく理解される。添付の図面は、本明細書に組み込まれ、本明細書の一部を構成しており、本発明の実施形態を例示し、説明と共に、本発明の原理を説明するのに役立つ。
【００１３】
本発明の完全かつ可能な開示は、当業者にとってその最良の態様を含み、添付の図面を参照して本明細書に記載されている。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本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である。
【図２】本開示の例示的な実施形態による燃焼器アセンブリの斜視断面図である。
【図３】図２の例示的な燃焼器アセンブリの概略断面図である。
【図４】図２の例示的な燃焼器アセンブリの取付点の拡大断面図であり、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ている。
【図５】本開示の別の例示的な実施形態による燃焼器アセンブリの取付点の拡大断面図であり、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ている。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明の実施形態を示すために、ここで詳細に参照を行うが、それの１つ以上の実施例を添付の図面に示す。詳細な説明は、図面の特徴を参照するために、数字及び文字の符号を用いる。図面及び説明の同様の又は類似の符号は、本発明の同様の又は類似の部材を指すために用いている。本明細書において、用語は、「第１の」、「第２の」、及び「第３の」という用語は、１つの構成要素と別の構成要素とを区別するために交換可能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示すことを意図しない。「上流」及び「下流」という用語は、流体経路における流体の流れについての相対的方向を示す。たとえば、「上流」は流体がそこから流れる方向を示し、「下流」は流体がそこへ流れる方向を示す。
【００１６】
ここで図面を参照する。図面を通して同一の符号は同じ要素を示す。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。より具体的には、図１の実施形態では、ガスタービンエンジンは、高バイパス・ターボファンジェットエンジン１０で、本明細書中では「ターボファンエンジン１０」と称する。図１に示すように、ターボファンエンジン１０は、軸方向Ａ（参考のために設けられた長手方向中心線１２と平行に延在する）及び半径方向Ｒを画成する。一般的にターボファン１０は、ファン部１４及びファン部１４の下流側に配置されたコアタービンエンジン１６を備えている。
【００１７】
一般的に示された例示的なコアタービンエンジン１６は、環状吸気口２０を画成する実質的に筒型の外部ケーシング１８を含む。外部ケーシング１８は、直列のフロー関係で、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と、燃焼セクション２６と、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と、ジェット排気ノズル部３２とを収容する。高圧（ＨＰ）シャフトすなわちスプール３４は、ＨＰタービン２８をＨＰ圧縮機２４に駆動連結する。低圧（ＬＰ）シャフトすなわちスプール３６は、ＬＰタービン３０をＬＰ圧縮機２２に駆動連結する。
【００１８】
図示された実施形態では、ファン部１４は、間隔を空けてディスク４２に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を備えている。図示されているように、ファンブレード４０は、ディスク４２から概して半径方向Ｒに沿って外向きに延在する。適切な作動部材４４に、ファンブレード４０が作動可能に結合されていることにより、各ファンブレード４０は、ピッチ軸Ｐを中心としてディスク４２に対して回転可能である。作動部材４４は、ファンブレード４０のピッチを、まとめて同時に変化させるように構成されている。ファンブレード４０、ディスク４２、及び作動部材４４は、動力ギヤボックス４６の向こう側のＬＰシャフト３６によって長手軸１２を中心として共に回転可能である。動力ギヤボックス４６は、ＬＰシャフト３６の回転速度をより効率的な回転ファン速度に減少させる複数のギヤを備えている。
【００１９】
さらに図１の例示的な実施形態を参照すると、ディスク４２は、複数のファンブレード４０を通る気流を促すために空気力学的に曲線を付けられた回転可能なフロントナセル４８によって覆われている。加えて、例示的なファン部１４は、ファン３８及び／又はコアタービンエンジン１６の少なくとも一部の周囲を取り囲む環状ファンケーシングすなわち外側ナセル５０含む。ナセル５０は、複数の周方向に間隔を置いて配置された出口案内翼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もよいことを理解されたい。また、ナセル５０の下流部５４は、コアタービンエンジン１６の外側部分上に延在して、間にバイパス気流通路５６を形成している。
【００２０】
ターボファンエンジン１０の作動中、大量の空気５８が、ナセル５０及び／又はファン部１４の関連する吸気口６０を通ってターボファン１０に入る。大量の空気５８がファンブレード４０を通過すると、矢印６２で示す空気５８の第１の部分がバイパス気流通路５６に向けられ又は送られ、矢印６４で示す空気５８の第２の部分がＬＰ圧縮機２２に向けられる又は送られる。空気の第１の部分６２と空気の第２の部分６４との比は、バイパス比として知られている。空気の第２の部分６４の圧力は、その後高圧（ＨＰ）圧縮機２４を通って燃焼セクション２６に送られるにつれて増加し、そこで燃料と混合されかつ燃焼されて燃焼ガス６６を供給する。
【００２１】
燃焼ガス６６はＨＰタービン２８を経由し、ここで燃焼ガス６６からの熱及び／又は運動エネルギーの一部が、外部ケーシング１８に連結されるＨＰタービン静翼６８とＨＰシャフトすなわちスプール３４に連結されるＨＰタービン動翼７０の連続する段階を介して抽出され、したがってＨＰシャフトすなわちスプール３４を回転させ、それによりＨＰ圧縮機２４の作動を支援する。燃焼ガス６６はＬＰタービン３０を経由し、ここで熱及び／又は運動エネルギーの第２の部分が、外部ケーシング１８に連結されるＬＰタービン静翼７２とＬＰシャフトすなわちスプール３６に連結されるＬＰタービン動翼７４の連続する段階を介して燃焼ガス６６から抽出され、したがってＬＰシャフトすなわちスプール３６を回転させ、それによりＬＰ圧縮機２２の作動及び／又はファン３８の回転を支援する。
【００２２】
燃焼ガス６６は、次に、コアタービンエンジン１６のジェット排気ノズル部３２を経由して推進力を提供する。同時に、空気６２の第１の部分は、ターボファン１０のファンノズル排気セクション７６から排出される前にバイパス気流通路５６を経由するため、空気６２の第１の部分の圧力が実質的に増加し、さらに推進力を提供する。ＨＰタービン２８、ＬＰタービン３０、及びジェット排気ノズル部３２は、コアタービンエンジン１６を介して燃焼ガス６６を経由するための高温ガス経路７８を少なくとも部分的に画成する。
【００２３】
図２及び図３を参照して、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の拡大断面図が提供される。より具体的には、図２は燃焼器アセンブリ１００の斜視断面図であり、これは本開示の例示的な実施形態によって図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内に配置されてもよく、図３は、図２の例示的な燃焼器アセンブリ１００の垂直断面図を示している。なお、図２は、明確にするために取り外した外側燃焼器ケーシング１３６を有する燃焼器アセンブリ１００の斜視断面図である。
【００２４】
図示されているように、燃焼器アセンブリ１００は、一般的に、略軸方向Ａに沿って後方端部１０４及び前方端部１０６の間に延在する内側ライナ１０２と、さらに略軸方向Ａに沿って同様に後方端部１１０及び前方端部１１２の間に延在する外側ライナ１０８とを備えている。内側ライナ及び外側ライナ１０２、１０８は、少なくとも部分的に、それらの間に燃焼室１１４を共に画成する。内側ライナ及び外側ライナ１０２、１０８は、それぞれ環状ドームに取り付けられている。より具体的には、燃焼器アセンブリ１００は、内側ライナ１０２の前方端部１０６に取り付けられた内側環状ドーム１１６と外側ライナ１０８の前方端部１１２に取り付けられた外側環状ドーム１１８とを備えている。以下でより詳細に説明するように、内側及び外側環状ドーム１１６、１１８は、それぞれ内側ライナ及び外側ライナ１０２、１０８の前方端部１０６、１１２を受容するためのスロット１２２を画成する囲み表面１２０を有している。
【００２５】
燃焼器アセンブリ１００は、さらに外側ドーム１１８内に周方向Ｃに沿って間隔をおいて配置された複数の燃料空気ミキサ１２６（図３）を備えている。より具体的には、複数の燃料空気ミキサ１２６は、半径方向Ｒに沿って外側ドーム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空気は、燃料空気ミキサ１２６の中へ流入する又は通って流れ、ここで加圧空気は燃料と混合されかつ点火されて燃焼室１１４内で燃焼ガス６６を生成する。内側及び外側ドーム１１６、１１８は、圧縮機セクションから燃料空気ミキサ１２６の中へ流入する又は通るような圧縮空気の流れを提供するのを支援するように構成されている。例えば、外側ドーム１１８は、前方端部１２８において外側カウル１２６を有しており、内側ドーム１１６も同様に、前方端部１３２において内側カウル１３０を備えている。外側カウル１２６及び内側カウル１３０は、圧縮機セクション２６から１つ以上の燃料空気ミキサ１２６へ流入する又は通る圧縮空気の流れを方向付けるのを支援できる。
【００２６】
また、内側及び外側ドーム１１６、１１８は、ターボファンエンジン１０内への燃焼器アセンブリ１００の取り付けの支援をするように構成された取付部分をそれぞれ含む。例えば、外側ドーム１１８は、外側燃焼器ケーシング１３６（図３）に取り付けられるように構成された取付延長部１３４を備えており、内側ドーム１１６は、ターボファンエンジン１０内で環状支持部材１４０（図３）に取り付けるように構成された同様の取付延長部１３８を備えている。いくつかの例示的な実施形態では、内側ドーム１１６は、単一環状構成要素として一体的に形成されてもよく、同様に、外側ドーム１１８は、単一環状構成要素として一体的に形成されてもよい。しかしながら他の例示的な実施形態では、内側ドーム１１６及び／又は外側ドーム１１８は、代替的に、任意の適切な方法で結合された１つ以上の構成要素によって形成されてもよいことを理解されたい。例えば、外側ドーム１１８を参照すると、いくつかの例示的実施形態では、外側カウル１２６は、外側ドーム１１８と別体に形成され、例えば溶接法を用いて外側ドーム１１８の前方端部１２８に取り付けることができる。同様に、取付延長部１３４も外側ドーム１１８と別体に形成され、例えば溶接法を用いて外側ドーム１１８の前方端部１２８に取り付けることができる。さらに又は代替的に、内側ドーム１１６は、同様の構成を有していてもよい。
【００２７】
続けて図２及び図３を参照すると、例示的な燃焼器アセンブリ１００はさらに、燃料空気ミキサ１２４の周りに置かれ周方向に配置された複数の熱シールド１４２を有している。図示の実施形態で、熱シールド１４２は、外側ドーム１１８及び内側ドーム１１６に取り付けられており、それらの間に延在する。熱シールド１４２は、燃焼室１１４の比較的極端な温度からターボファンエンジン１０の特定の構成要素を保護するように構成されている。
【００２８】
図示の実施形態では、内側ライナ１０２及び外側ライナ１０８は、それぞれ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（ＣＭＣ）材料からなる。このようなライナ１０２、１０８用に利用される例示的なＣＭＣ材料は、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それらの組合せを含むことができる。炭化ケイ素（例えば、日本カーボン（株）のＮＩＣＡＬＯＮ（登録商標）、宇部興産（株）のＴＹＲＡＮＮＯ（登録商標）及びＤｏｗ  Ｃｏｒｎｉｎｇ社のＳＹＬＲＡＭＩＣ（登録商標））、アルミノケイ酸塩（例えば、Ｎｅｘｔｅｌの４４０及び４８０）、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））、また必要に応じてセラミック粒子（例えば、Ｓｉ、Ａｌ、Ｚｒ、Ｙの酸化物及びこれらの組合せ）及び無機繊維（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、カイヤ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と同様に、サファイア及び炭化ケイ素（例えば、テクストロン社のＳＣＳ−６）などのモノフィラメントを含む酸化安定性強化繊維のようにセラミック繊維がマトリックス内に組み込まれていてもよい。ＣＭＣ材料は、約１０００〜１２００°Ｆの温度において、約１．３×１０-6インチ／インチ／°Ｆ〜約３．５×１０-6インチ／インチ／°Ｆの範囲の熱膨張係数を有していてもよい。
【００２９】
一方、内側カウル１３０及び外側カウル１２６を含む内側ドーム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８．３〜８．５×１０-6インチ／インチ／°Ｆの熱膨張係数を有する）又はコバルト基超合金などの金属で形成してもよい（約１０００〜１２００°Ｆの温度において約７．８〜８．１×１０-6インチ／インチ／°Ｆの熱膨張係数を有する）。したがって、内側ライナ及び外側ライナ１０２、１０８は、燃焼室１１４に与えられる極端な温度環境により良く対処できる。しかしながら、内側及び外側ライナ１０２、１０８をそれぞれ内側及び外側ドーム１１６、１１８に取り付けることは、構成要素の異なる機械的特性に起因する問題を示す。したがって、以下に説明するように、複数の特別に設計された取付アセンブリ１４４は、外側ライナ１０８の前方端部１１２を外側ドーム１１８に取り付けるのと同様に、内側ライナ１０２の前方端部１０６を内側ドーム１１６に取り付けるのに利用されている。取付アセンブリ１４４は、半径方向Ｒに沿って内側及び外側ドーム１１６、１１８と内側ライナ及び外側ライナ１０２、１０８との間の相対的な熱膨張に適応するように構成されている。
【００３０】
特に図３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において、燃焼器アセンブリ１００は、それぞれ内側ピストンリング１４６及び外側ピストンリング１４８を備えている。内側ピストンリング１４６は、内部ケーシングから延在して内部ケーシング（図示されている実施形態では環状支持部材１４０）に取り付けられる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、外側ケーシングから延在して外部ケーシング（図示されている実施形態では外側燃焼器ケーシング１３６及び外側タービンケーシング１５４を含む）に取り付けられる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、ほぼ半径方向Ｒに沿うだけでなく略軸方向Ａに沿う内側ライナ１０２及び外側ライナ１０８の膨張に適応するように構成されている。
【００３１】
以下でより詳細に説明するように、上記の構成によりＣＭＣ材料で形成される内側ライナ及び外側ライナ１０２、１０８と金属材料で形成される内側及び外側ドーム１１６、１１８との相対的な熱膨張が可能になり、同時に圧縮機セクション２６からの比較的高圧の圧縮空気の、比較的低圧の燃焼室１１４内への流れを制御する。より具体的には、このような構成は、外側ライナ１０８と外側燃焼器ケーシング１３６との間に画成される高圧プレナム１５６内の比較的高圧の圧縮空気の、比較的低圧の燃焼室１１４への流れと、内側ライナ１０２から半径方向に内側に配置された内側通路１５８における比較的高い圧力の圧縮空気の、比較的低圧の燃焼室１１４内への流れとを制御することができる。
【００３２】
特に図３を参照し、上述したように、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の中へ流入しかつタービンセクションを通って流れ、ここで燃焼ガス６６からの熱及び／又は運動エネルギーの一部が、タービン静翼とタービン動翼の連続する段階を介して抽出される。ステージ１、タービンブレード１６０が、図３に概略的に示され、燃焼器アセンブリ１００の後方にある。
【００３３】
ここで特に図４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に取り付けられる取付点の拡大断面図が示され、図３の円４−４に沿ったものである。
【００３４】
上述したように、外側ライナ１０８及び外側ドーム１１８の相対的な熱膨張を可能にするために、取付アセンブリ１４４が、内側及び外側環状ドーム１１６、１１８の囲み表面１２０によって画成されるスロット１２２を通って延設されている。より具体的には、図４に示す外側ライナ１０８の外側ドーム１１８と前方端部１１２を特に参照すると、外側ドーム１１８はベースプレート１６２とヨーク１６４とを備えている。ベースプレート１６２及びヨーク１６４は、それぞれ互いに実質的に平行に延在しており、これは、図示の実施形態ではターボファンエンジン１０の軸方向Ａに実質的に平行な方向である。さらに、いくつかの実施形態では、ヨーク１６４は、ベースプレート１６２に沿って、外側ドーム１１８と共に周方向に延在してもよい。このような構成では、スロット１２２は、環状スロットと考えることができる。しかし、他の実施形態では、ヨーク１６４は、複数の周方向に間隔を置いて配置されたタブ（図２参照）を含むことができ、ヨーク１６４の個々のタブの各々は、ベースプレート１６２とスロット１２２の個々の区分化された部分を画成している。
【００３５】
図示の典型的な取付アセンブリ１４４は、外側ドーム１１８のヨーク１６４を通り、外側ライナ１０８の前方端部１１２（外側ドーム１１８によって画成されるスロット１２２内に配置された）を通り、さらに外側ドーム１１８のベースプレート１６２を通って延在する。図示の実施形態では、取付アセンブリ１４４は、ピン１６６とブッシング１６８とを含む。ピン１６６はヘッド１７０及び本体１７２を含み、本体１７２はヨーク１６４、外側ライナ１０８の前方端部１１２（スロット１２２内に位置した）、及びベースプレート１６２を通って延在する。ナット１７４がピン１６６の本体１７２の先端部に取り付けられている。いくつかの例示的な実施形態では、ピン１６６は、ボルトとして構成することができ、ナット１７４は、取付アセンブリ１４４を締め付けるためのピン１６６に回転可能に係合してもよい。しかしながら、代わりに他の例示的な実施形態では、ピン１６６及びナット１７４は、任意の他の適切な構成を有することができる。例えば、他の例示的な実施形態では、ピン１６６は、実質的に滑らかな円筒形の形状を画成する本体１７２を含んでいてもよく、ナット１７４は、クリップとして構成することができる。
【００３６】
さらに、ブッシング１６８は、ほぼ円筒形の形状であり、スロット１２２内のピン１６６の本体１７２の周りに配置される。ブッシング１６８は、ヨーク１６４とベースプレート１６２との間に圧接されている。また、図示される実施形態の場合、取付アセンブリ１４４は、外側ライナ１０８の前方端部１１２に画成される開口部内のブッシング１６８の周囲に配置されたグロメット金具１７６を備えている。外側ライナ１０８が外側ドーム１１８に対してほぼ半径方向Ｒに沿って内向き及び外向きに移動するため、グロメット金具１７６は、外側ライナ１０８の前方端部１１２上の摩耗量を低減できる。より具体的には、グロメット金具１７６は、取付アセンブリ１４４が通って延在する外側ライナにおける開口１７７の周囲の摩耗量を低減することができる。
【００３７】
さらに図４を参照すると、例示的な燃焼器アセンブリ１００はさらに、外側ライナ１０８の前方端部１１２に位置するキャップ１７８を備えている。より具体的には、図示される実施形態の場合、キャップ１７８は、外側ライナ１０８の前方端部１１２の上に、かつ少なくとも部分的に外側ドーム１１８のスロット１２２内に配置される。キャップ１７８は一般的に、第１のアーム１８０及び第２のアーム１８２を備えており、第２のアーム１８２は第１のアーム１８０と実質的に平行に延在する。第１及び第２のアーム１８０、１８２は、外側ライナ１０８の前方端部１１２を受容するための開口部１８４を共に画成する。キャップ１７８はまた、第１及び第２のアーム１８０、１８２との間に延在し、内側面１８８及び外側面又は端面１９０を画成する基部１８６を備えている。第１のアーム１８０、第２のアーム１８２、及び基部１８６は、図示されている実施形態ではすべて金属材料で一体的に形成されている。例えば、第１のアーム１８０、第２のアーム１８２、及び基部１８６は、鋳造法を用いて形成してもよく、又は代わりに開口部１８４は、押出法を用いて第１及び第２のアーム１８０、１８２との間に形成してもよい。しかしながら代わりに、キャップ１７８は、例えば溶接法を用いて接合された個々のアーム及び基部構成要素で形成してもよい。また、いくつかの実施形態では、キャップ１７８は、単一環状構成要素であってもよく、或いは代わりにキャップ１７８は、外側ライナ１０８の前方端部１１２上に周方向に配置された複数の構成要素で形成してもよい。さらに、他の実施形態では、キャップ１７８は、適当なＣＭＣ材料で部分的に又は完全に形成することができる。
【００３８】
さらに図示されている実施形態を参照すると、キャップ１７８の第１及び第２のアーム１８０、１８２は、取付アセンブリ１４４を越えて延在している。したがって、第１のアーム１８０及び第２のアーム１８２は、外側ライナ１０８の前方端部１１２を外側ドーム１１８に取り付ける１つ以上の取付アセンブリ１４４の少なくとも一部を受けるための１つ以上の開口部をそれぞれ画成することができる。例えば、図示された第１及び第２のアーム１８０、１８２は、各取付アセンブリ１４４のグロメット金具１７６、ブッシング１６８、及びピン１６６が通って延在するのを可能にする１つ以上の開口部をそれぞれ画成することができる。
【００３９】
図示される典型的な実施形態では、キャップ１７８の基部１８６及び外側ライナ１０８の前方端部１１２は、弾性部材１９４を中に配置した状態で間にギャップ１９２を画成する（すなわち、基部１８６の内側面１８８と外側ライナ１０８の前方端部１１２に隣接する）。弾性部材１９４の目的は２つある。先ず、弾性部材１９４は、キャップ１７８の基部１８６の内側面１８８と外側ライナ１０８の前方端部１１２との間を封止するように構成される。次に、弾性部材１９４は、キャップ１７８の端面１９０が外側ドーム１１８の囲み表面１２０に対して押圧されるように、ライナ１０８の前方端部１１２からキャップ１７８の基部１８６を離して押圧するように構成されている。結果的に、このような構成によって、キャップ１７８は、外側ライナ１０８の前方端部１１２と外側ドーム１１８の間に実質的に気密に封止することができる。
【００４０】
ある例示的な実施形態では、弾性部材１９４は、シリコーンコアを有するブレーデッドロープシールなどのロープシールであってもよい。しかし代わりに他の例示的な実施形態では、任意の他の適切な弾性部材１９４が、キャップ１７８の基部１８６をライナの前方端部から離して押圧し、キャップ１７８の基部１８６の内側面１８８とライナ１０８の前方端部１１２との間を封止するために設けられていてもよい。例えば、他の例示的な実施形態では、弾性部材１９４はＷ字形シール、ワイヤシール、又は任意の他の適切なシールであってもよい。
【００４１】
さらに図３を再び参照すると、内側ライナ１０２の前方端部１０６は、外側ライナ１０８の前方端部１１２が外側ドーム１１８に取り付けられているのと実質的に同じように、内側ドーム１１６に取り付けることができることを理解されたい。例えば、キャップ（外側ライナ１０８の前方端部１１２上に配置されるキャップ１７８と同様）は、内側ライナ１０２の前方端部１０６の上に少なくとも部分的に、かつ内側ドーム１１６のスロット１２２内に配置することができる。このようなキャップの端面と内側ドーム１１６の囲み表面１２０との間が気密に封止されるように、このようなキャップの端面は、内側ドーム１１６の囲み表面１２０と接触してもよい。さらに、このようなキャップは、適当な弾性部材１９４が中に配置された状態で、内側面と内側ライナ１０２の前方端部１０６との間にギャップ（キャップ１７８の内側面１８８と外側ライナ１０８の前方端部１１２との間に画成されるギャップ１９２と同様）を画成してもよい。
【００４２】
内側ライナ又は外側ライナ上に配置されるキャップを有する本発明のアセンブリの例示的な実施形態による燃焼器は、比較的高圧のプレナム又は比較的高圧の内側通路から内側ライナ又は外側ライナと内側又は外側ドームとの間の取付点を通って燃焼室内に流入する気流を制御することができる。さらに、そのような燃焼器アセンブリは、内側又は外側ライナ及び内側又は外側ドームとの間の相対的な熱膨張に適応しながら、比較的高圧プレナム又は比較的高圧の内側通路から内側ライナ又は外側ライナと内側又は外側ドームとの間の取付点を通って燃焼室内に流入する気流を制御することができる。
【００４３】
図５を参照して説明する。図５は、本開示の別の例示的な実施形態による燃焼器アセンブリ１００の拡大断面図である。より具体的には、図５は、外側ライナ１０８の前方端部１１２が外側環状ドーム１１８に取り付けられる取付点の拡大断面図である。図５の例示的な燃焼器アセンブリ１００は、図２・図４を参照して説明した例示的な燃焼器アセンブリ１００と実質的に同様に構成されてもよい。したがって、同一又は類似の番号は同一又は類似の構成要素を指す。
【００４４】
図示されているように、外側ライナ１０８の前方端部１１２は、外側環状ドーム１１８の囲み表面１２０によって画成されるスロット１２２内に配置される。取付アセンブリ１４４は、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。加えて、図５に示された例示的な燃焼器アセンブリ１００は、外側ライナ１０８の前方端部１１２において環状ドーム１１８の囲み表面１２０によって画成されるスロット１２２内に少なくとも部分的に配置されるキャップ１７８’を備えている。図示されている例示的なキャップ１７８’は、ライナ１０８の前方端部１１２及び内側面１８８’の反対側に配置された端面１９０’に接触するように構成された内側面１８８’を画成する。端面１９０’は切り欠き１９６を画成する。弾性部材１９４は、切り欠き１９６内でキャップ１７８’の端面１９０’に隣接して配置される。キャップ１７８’及び弾性部材１９４は、キャップ１７８’の端面１９０’と環状ドーム１１８の囲み表面１２０との間と、キャップ１７８’の内側面１８８’とライナ１０８の前方端部１１２との間を封止するように構成されている。より具体的には、弾性部材１９４は、環状ドーム１１８の囲み表面１２０とキャップ１７８’の端面１９０’との間を封止するように構成され、また、キャップ１７８’の内側面１８８’が外側ライナ１０８の前方端部１１２に接触するような、キャップ１７８’を外側ライナ１０８の前方端部１１２に対して押圧するように構成されている。外側環状ドーム１１８は半径方向に沿って外側ライナ１０８に比べて熱的に膨張するため、このような構成により、示されている例示的な燃焼器アセンブリ１００が、外側環状ドーム１１８と外側ライナ１０８との間の取付点を通る気流を制御することが可能になる。
【００４５】
この明細書は、本発明を開示するために実施例を用いており、最良の形態を含んでいる。また、いかなる当業者も本発明を実施することができるように実施例を用いており、任意のデバイス又はシステムを製作し使用し、任意の組み込まれた方法を実行することを含んでいる。本発明の特許可能な範囲は、特許請求の範囲によって定義され、当業者が想到するその他の実施例を含むことができる。このような他の実施例が請求項の字義通りの文言と異ならない構造要素を含む場合、又は、それらが請求項の字義通りの文言と実質的な差異がない等価な構造要素を含む場合には、このような他の実施例は特許請求の範囲内であることを意図している。
【符号の説明】
【００４６】
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
１４  ファン部
１６  コアタービンエンジン
１８  外部ケーシング
２０  吸気口
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
３８  ファン
４０  ブレード
４２  ディスク
４４  作動部材
４６  動力ギヤボックス
４８  ナセル
５０  ファンケーシング又はナセル
５２  出口案内翼
５４  下流部
５６  バイパス気流通路
５８  空気
６０  吸気口
６２  空気の第１の部分
６４  空気の第２の部分
６６  燃焼ガス
６８  静翼
７０  タービン動翼
７２  静翼
７４  タービン動翼
７６  ファンノズル排気セクション
７８  高温ガス経路
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  外側ダムの外側カウル
１２８  外側ダムの前方端部
１３０  内側ダムの内側カウル
１３２  内側ダムの前方端部
１３４  取付延長部、外側ダム
１３６  外側燃焼器ケーシング
１３８  取付延長部、内側ダム
１４０  環状支持部材
１４２  熱シールド
１４４  取付アセンブリ
１４６  内側ピストンリング
１４８  外側ピストンリング
１５０  内側ホルダ
１５２  外側ホルダ
１５４  外側タービンケーシング
１５６  高圧プレナム
１５８  内側通路
１６０  タービン動翼
１６２  ベースプレート
１６４  ヨーク
１６６  ピン
１６８  ブッシング
１７０  ヘッド
１７２  本体
１７４  ナット
１７６  グロメット
１７８  キャップ
１８０  第１のアーム
１８２  第２のアーム
１８４  開口部
１８６  基部
１８８  内側面
１９０  端面
１９２  ギャップ
１９４  弾性部材
１９６  切り欠き
【図１】
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【図２】
2017049000.tif 000004
【図３】
2017049000.tif 000005
【図４】
2017049000.tif 000006
【図５】
2017049000.tif 000007
【外国語明細書】
2017049000000001.pdf