(57)【要約】      （修正有）【課題】抽気キャビティ内への漏れ通路および圧力損失を改善したガスタービンエンジン用の圧縮機を提供する。【解決手段】ステータは第１および第２のベーンプラットフォーム２０８、２１０に取り付けられた第１および第２のステータベーン２０２、２０６を含み、ロータは複数のロータブレード２０４を含む。内側ステータケーシング２１２は、第１および第２のベーンプラットフォームを支持し、ステータおよびロータを取り囲む。外側ステータケーシング２１４は内側ステータケーシング２１２を取り囲み、抽気キャビティ２２８はそれらの間に配置される。ディフューザ２１６は、第１及び第２のベーンプラットフォームとの間に配置され、内側ステータケーシングと抽気キャビティとの間を空気が流通する。ディフューザの出口開口２２６は、内側及び外側ステータケーシングから離れた位置で抽気キャビティ内に配置される。【選択図】図２
2017122449.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内側ステータケーシング（２１２）内に配置されたロータおよびステータ、ならびに前記内側ステータケーシング（２１２）の外側に配置された抽気キャビティ（２２８）を含むガスタービンエンジン（１００）用の圧縮機（２００）であって、前記ステータが、前期内側ステータケーシング（２１２）に固定的に結合した複数のステータベーン（２０２、２０６）を含み、前記ロータが前記複数のステータベーン（２０２、２０６）に対して回転するように構成された複数のロータブレード（２０４）を含み、
前記複数のステータベーン（２０２、２０６）のうちの２つの隣接したステータベーン（２０２、２０６）間で前記内側ステータケーシング（２１２）に沿って配置された少なくとも１つのディフューザ（２１６）であって、
環状前方壁（２２０）および環状後方壁（２２２）を備える環状リング（２１６）であって、前記環状前方壁（２２０）および前記環状後方壁（２２２）がそれぞれ前記環状リング（２１６）の内周から前記環状リング（２１６）の外周まで半径方向に延在し、前記環状前方壁（２２０）と前記環状後方壁（２２２）との間の厚さを有する環状リング（２１６）と、
前記内側ステータケーシング（２１２）内に配置された入口開口（２２４）、および前記内側ステータケーシング（２１２）から離れた位置で前記抽気キャビティ（２２８）内に配置された出口開口（２２６）を備える少なくとも１つの空気通路（２３０）であって、前記ロータと前記抽気キャビティ（２２８）との間を空気が連通することができるように構成された少なくとも１つの空気通路（２３０）と
を含む少なくとも１つのディフューザ（２１６）
を備える圧縮機（２００）。
【請求項２】
前記少なくとも１つのディフューザ（２１６）の前記空気通路（２３０）が、前記入口開口（２２４）より前記出口開口（２２６）での広さほうが広い、請求項１記載の圧縮機（２００）。
【請求項３】
前記空気通路（２３０）が、前記出口開口（２２６）近くで円錐台形の形状を含む、請求項２記載の圧縮機（２００）。
【請求項４】
前記空気通路（２３０）が、前記入口開口（２２４）において湾曲した形状を含み、前記湾曲した形状が、前記内側ステータケーシング（２１２）の前記内部から前記出口開口（２２６）に向かって延在する、請求項２記載の圧縮機（２００）。
【請求項５】
前記少なくとも１つの空気通路（２３０）の前記湾曲した形状が、前記環状リング（２１６）の後方より前方で大きな曲率半径を含む、請求項４記載の圧縮機（２００）。
【請求項６】
前記環状リング（２１６）が外周部を備え、前記少なくとも１つの空気通路（２３０）が、前記環状リング（２１６）の前記外周部全体にわたって均等に分布した複数の空気通路（２３０）を備える、請求項１記載の圧縮機（２００）。
【請求項７】
前記環状リング（２１６）が、単一の一体のリングとして形成される、請求項６記載の圧縮機（２００）。
【請求項８】
前記環状リング（２１６）がさらに、前記２つの隣接したステータベーン（２０２、２０６）のうちの前方ステータベーン（２０２）と固定的に結合するための前方取付部（２２０）、および前記２つの隣接したステータベーン（２０２、２０６）のうちの後方ステータベーン（２０６）と固定的に結合するための第１の後方取付部（２２２）を備える、請求項６記載の圧縮機（２００）。
【請求項９】
前記環状リング（２１６）がさらに、前記内側ステータケーシング（２１２）と固定的に結合するための第２の後方取付部（２５２）を備え、前記第１の後方取付部（２２２）および前記第２の後方取付部（２５２）が、前記内側ステータケーシング（２１２）と前記環状リング（２１６）の前記出口開口（２２６）との間に配置される、請求項８記載の圧縮機（２００）。
【請求項１０】
前記内側ステータケーシング（２１２）および前記抽気キャビティ（２２８）を取り囲む外側ステータケーシング（２１４）をさらに含み、かつ前記外側ステータケーシング（２１４）に結合した配管システム（２６０）をさらに含む、請求項１記載の圧縮機（２００）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示の分野は全般的にガスタービンエンジンに関し、より詳細には、ガスタービンエンジンの圧縮機から空気を取り出すことに関する。
【背景技術】
【０００２】
ガスタービンエンジンは通常、燃焼器に高圧空気を供給する多段軸流高圧圧縮機を含む。圧縮機は多数の段を含む。各段は、ステータと呼ばれる静止構成部品、およびシステムに仕事を加えるロータと呼ばれる回転構成部品より構成される。段間の圧縮された空気の一部分は、タービンセクションの冷却、機体の加圧、防氷、および他の用途のために取り出すことができる。空気が圧縮機の各段を通って流れるときに、通常、多くのロータブレードが高速回転して空気に仕事を加えるため、いくつかの段の後で圧縮機から空気を取り出す、または抽出することが望ましい。
【０００３】
少量の空気は、圧縮機ケーシングシステム内の抽気スロット開口を通して取り出すことができる。いくつかの知られている抽気スロットは２つの片持ちのケースの組立体を含み、これらは、合体するように接合されて、多数の抽気スロット開口を有するセグメント化された環状リングを生成する。しかしながら、これらの２つのケースの間の接合部には、抽気スロット開口を通る空気流の漏れ通路が生じ、それによって、抽気キャビティ内の下流で回復することができる圧力に損失が生じる。さらに、通常、複雑で激しい熱力学環境での高温、高圧となるガスタービンエンジンの作動中、知られている抽気スロット組立体の個々の片は、互いに対して動くことが知られている。このような動きは、抽気キャビティ内への漏れ通路および圧力損失をさらに生じさせ、望ましくない。さらに、いくつかの知られている抽気スロットの形状では、それらの長さに沿って滞留域が生じ、そこでは、空気は著しく低速度で抽気スロットを通って流れ、それによってさらに望ましくない圧力損失が生じる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許第８９３５９２６号公報
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００５】
一実施形態では、ガスタービンエンジン用の圧縮機はステータおよびロータを含む。ステータは第１のステータベーンおよび第２のステータベーンを含む。第１のステータベーンは第１のベーンプラットフォームに取り付けられ、第２のステータベーンは第２のベーンプラットフォームに取り付けられる。ロータは、ステータベーンに対して回転するように構成された複数のロータブレードを含む。圧縮機はさらに、第１のベーンプラットフォームおよび第２のベーンプラットフォームを支持する内側ステータケーシング、および内側ステータケーシングを取り囲む外側ステータケーシングを含む。内側ステータケーシングは、その中にステータおよびロータを取り囲む。抽気キャビティは、内側ステータケーシングと外側ステータケーシングとの間に配置され、少なくとも１つのディフューザが、第１のベーンプラットフォームと第２のベーンプラットフォームとの間に配置される。ディフューザは、入口開口、出口開口、および入口開口と出口開口との間の空気通路を含む。ディフューザは、内側ステータケーシングの内部と抽気キャビティとの間を空気が連通することができるように構成され、出口開口は、内側ステータケーシングおよび外側ステータケーシングから離れた位置で抽気キャビティ内に配置される。
【０００６】
別の実施形態では、ステータケーシングに接続された複数のベーンプラットフォームに取り付けられた複数のステータベーンを含むガスタービンエンジン用の多段圧縮機を製作するための方法は、ステータケーシングを内側部および外側部に構成するステップと、一体の環状リング内に少なくとも１つの空気流スロットを形成するステップであって、少なくとも１つの空気流スロットが、一体の環状リングの内周から一体の環状リングの外周まで半径方向に延在する、ステップと、一体の環状リングの内周が、複数のベーンプラットフォームの長手方向と軸方向で実質的に一致するように、複数のベーンプラットフォームのうちの２つの隣接するベーンプラットフォームの間に一体の環状リングを配置するステップとを含む。
【０００７】
さらに別の実施形態では、航空機エンジンの圧縮機用のディフューザは、環状前方壁および環状後方壁を有する環状の一体の本体を含む。環状前方壁および環状後方壁はそれぞれ、環状の一体の本体の内周から環状の一体の本体の外周まで半径方向に延在する。環状の一体の本体は、環状前方壁と環状後方壁との間の厚さを有し、環状前方壁と環状後方壁との間で環状の一体の本体内に半径方向に配置された複数の滑らかな空気通路を含む。複数の滑らかな空気通路は、環状の一体の本体の内周と外周との間を空気が連通することができるように構成される。複数の滑らかな空気通路のそれぞれは、内周から外周まで徐々に拡がる内側断面積を含む。
【０００８】
本開示のこれらのおよび他の特徴、態様、および利点は、図面全体を通して同様な符号が同様な部品を表している添付の図面を参照して以下の詳細な説明を読めば、よりよく理解できるであろう。図１−２は、本明細書で説明する方法およびシステムの例示的な実施形態の図である。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】ガスタービンエンジンの概略断面図である。
【図２】図１に示すガスタービンエンジンで使用することができる多段圧縮機の側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
様々な実施形態の特定の特徴は、いくつかの図面には示され、他の図面には示されないことがあるが、これは単に便宜上のことである。任意の図面の任意の特徴は、任意の他の図面の任意の特徴と組み合せて参照および／または特許請求することができる。
【００１１】
本明細書で提供する図面は、別に指摘されない限り、本開示の実施形態の特徴を示すことを意図している。これらの特徴は、本開示の１つまたは複数の実施形態を備える広範なシステムにおいて適用可能であると考えられる。したがって、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、当業者が知っている従来の特徴のすべてを含めることは意図していない。
【００１２】
以下の明細書および特許請求の範囲において、いくつかの用語に言及するが、それらの用語は、以下の意味を有すると定義するものとする。
【００１３】
単数形「１つ（ａ）」、「１つ（ａｎ）」、および「その（ｔｈｅ）」は、文脈においてそうではないと明示しない限り、複数を参照していることを含む。
【００１４】
「任意の」または「任意には」という用語は、その用語に続いて記述された事象または状況は起こっても起こらなくてもよく、この記述は、この事象が起こる場合と起こらない場合とを含むことを意味する。
【００１５】
本明細書および特許請求の範囲を通じてここで用いる近似表現は、関連する基本的機能に変化を生じさせることなく変化することが許容される任意の量的表示を修飾するために適用することができる。したがって、「約」、「ほぼ」、および「実質的に」などの用語で修飾された値は、その特定された正確な値には限定されない。少なくともいくつかの場合には、近似表現はその値を測定するための機器の精度に対応することがある。ここで、および本明細書および特許請求の範囲を通して、範囲の限定は、組み合せることができ、かつ／または交換することができ、このような範囲は、文脈または用語がそうでないことを示さない限り、そこに含まれるすべての部分範囲として特定され、かつすべての部分範囲を含む。
【００１６】
以下の詳細な説明は、例として本開示の実施形態を示しており、限定するためのものではない。本開示は、ガスタービンエンジンの抽気キャビティ内に入る空気流の圧力回復を増大させることに一般的に適用することを企図されている。
【００１７】
以下の説明は添付の図面を参照し、これらの図面では、そうではないことを示してなければ、異なる図面での同じ符号は同様な要素を表す。
【００１８】
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、ガス発生器またはコアエンジン１０２を含み、コアエンジン１０２は、コアエンジンシャフト１１２の周りを回転するコアエンジンロータ１１０上を軸方向直列流れ関係で、高圧圧縮機（ＨＰＣ：ｈｉｇｈ  ｐｒｅｓｓｕｒｅ  ｃｏｍｐｒｅｓｓｏｒ）１０４、燃焼器組立体１０６、および高圧タービン（ＨＰＴ：ｈｉｇｈ  ｐｒｅｓｓｕｒｅ  ｔｕｒｂｉｎｅ）１０８を含む。ガスタービンエンジン１００はまた、パワーエンジンシャフト１２２によってエンジンロータ１２０上を軸流関係で配置された、低圧圧縮機１１４およびファン１１６、ならびに低圧タービン１１８を含む。
【００１９】
作動時、空気は中心軸１２４に沿って流れ、圧縮された空気は高圧圧縮機１０４に供給される。次いで、高圧に圧縮された空気は燃焼器組立体１０６に供給される。燃焼器組立体１０６からの排出ガス流はタービン１０８を駆動し、タービン１０８はエンジンロータ１２０を、さらに低圧圧縮機１１４およびファン１１６を駆動する。ガスタービンエンジン１００はまた、低圧圧縮機１１４およびファン１１６用のコンテインメントケース１２６を含む。
【００２０】
さらに、示されていない追加および／または異なる要素が、図１に示された要素に含まれる、または結合する場合があり、かつ／または、図示された特定の要素がない場合がある。いくつかの例では、図示の要素によって与えられる機能を図示した数の構成部品より少ない数で実行する場合があり、または、単一の要素ですら実行する場合がある。
【００２１】
図２は、ガスタービンエンジン１００（図１に示す）で使用することができる多段圧縮機２００の側面図である。圧縮機２００は多段開放型圧縮機システムであり、通常、ステータと呼ばれる複数の静止構成部品、および通常、ロータと呼ばれる複数の回転構成部品を含んで、仕事を圧縮機システムに加える。エンジンの作動中、空気は、圧縮機２００の前方部から後方部へ長手方向に流れる。空気は、圧縮機２００の各段で圧縮され、圧縮された空気は燃焼器１０６の入口に向かう。
【００２２】
圧縮機２００は、ロータブレード２０４の前方に第１のステータベーン２０２、およびロータブレード２０４の後方に第２のステータベーン２０６を含む。第１のステータベーン２０２は第１のベーンプラットフォーム２０８に固定的に取り付けられ、第２のステータベーン２０６は第２のベーンプラットフォーム２１０に固定的に取り付けられる。第１のベーンプラットフォーム２０８は下部ステータケーシング２１２と結合するように構成され、第２のベーンプラットフォーム２１０は圧縮機２００の上部ステータケーシング２１４と結合するように構成される。例示的な実施形態では、第１のベーンプラットフォーム２０８は下部ステータケーシング２１２に固定的に取り付けられ、第２のベーンプラットフォーム２１０は上部ステータケーシング２１４に固定的に取り付けられる。この説明のために、用語「下部」および「上部」は、図２に関して参照するために使用されており、限定することを意味するものではない。例えば、下部ステータケーシング２１２は、上部ステータケーシング２１４に対して「内側ケーシング」と考えることができ、上部ステータケーシング２１４は、圧縮機２００の全体の環状設計の「外側ケーシング」と考えることができる。
【００２３】
環状リングまたはディフューザ２１６は、第１のステータベーン２０２と第２のステータベーン２０６との間に配置され、リング前方部２２０とリング後方部２２２との間に配置された空気流スロットまたはスロート２１８を含む。空気流スロット２１８は、流路入口２２４、および抽気キャビティ２２８と連通する流路出口２２６を含む。空気通路２３０は、流路入口２２４と流路出口２２６との間に形成される。
【００２４】
リング前方部２２０が流路入口２２４に出会って、そこから離れるように延在する場所で、空気流スロット２１８がリング前方部２２０に凸形状２３２を含むように、空気流スロット２１８は流路入口２２４から滑らかに湾曲する。同様に、リング後方部２２２が流路入口２２４に出会って、そこから離れるように延在する場所で、空気流スロット２１８はリング後方部２２２に凹形状２３４を含む。例示的な実施形態では、空気流スロット２１８が流路入口２２４から離れて流路出口２２６に向かって延在する場所で、空気流スロット２１８は内部に円錐台形の形状を含み、その結果、流路出口２２６の内側は流路入口２２４の内側より広い。
【００２５】
例示的な実施形態では、環状リング２１６は、半径方向に配置されて環状リング２１６の周りに均等に分布した複数の空気流スロット２１８を含む。一実施形態では、環状リング２１６は単一の一体のリングより製作され、空気通路２３０は、流路入口２２４から流路出口２２６まで内側は滑らかであり、接続して合体したセグメント片の継手によって完全になる。この有利な構造により、環状リング２１６の全体構造は剛性が高く、空気通路２３０に沿う漏れ通路が除去される。実施形態の一態様では、流路入口２２４および流路出口２２６は、環状リング２１６の内周および外周（個別には符号を付けていない）を画定する。
【００２６】
例示的な実施形態では、環状リング２１６のリング前方部２２０は、第１のベーンプラットフォーム２０８の第１の端部２３８と結合するように構成された前方開口２３６を含む。第１のベーンプラットフォーム２０８の第２の端部２４０は、第１の端部２３８の反対側にあり、上部ステータケーシング２１４の開口２４２と結合するように構成される。環状リング２１６はさらに、第２のベーンプラットフォーム２１０の第１の端部２４６と結合するように構成された後方開口２４４を含む。第２のベーンプラットフォーム２１０の第２の端部２４８は、下部ステータケーシング２１２の開口２５０と結合するように構成される。この例示的な実施形態では、環状リング２１６の後方壁２５２は、抽気キャビティ２２８内で下部ステータケーシング２１２の取付部２５４に固定的に取り付けられている。例示的な実施形態では、空気流スロット２１８は、流路出口２２６が、下部ステータケーシング２１２および取付部２５４の最大寸法（符号なし）を超えて抽気キャビティ２２８内に延在するのに十分な長さがあり、その結果、流路出口２２６を出る空気は、抽気キャビティ２２８に入る前に下部ステータケーシング２１２の切れ目にぶつからない。
【００２７】
作動時、空気は、主空気流路２５６内の第１のステータベーン２０２、ロータブレード２０４、および第２のステータベーン２０６を通って流れる。環状リング２１６は、主空気流路２５６のうちのいくらかを個々の抽気流路２５８に沿って空気通路２３０を通して抽気キャビティ２２８内に導く。空気が主空気流路２５６から抽気流路２５８内に移行するときに空気の流れはほとんど９０度転向するが、そのときの圧力損失を最小にするように、リング前方部２２０の凸形状２３２は、凸形状２３２が主空気流路２５６に出会う位置から、空気通路２３０が抽気流路２５８を含む位置まで滑らかに丸みを帯びている。例示的な作動では、空気は主空気流路２５６に沿ってマッハ０．５で流れる場合があるが、抽気流路２５８に沿って流れる空気は減速されてマッハ０．２で流れることができる。
【００２８】
この例示的な実施形態では、流路入口２２４の周りの凸形状２３２と凹形状２３４との相互関係は「スクープ」として働いて、主空気流路２５６から抽気流路２５８をすくい取る。この例示的な実施形態では、凸形状２３２の曲率半径は、凹形状２３４の曲率半径より大きく、空気流スロット２１８の「スクープ」機能を向上させる。この形状のため、抽気流路２５８が空気通路２３０内に深くまで延在する前に、凸形状２３２を通る空気流は減速し始め、それによって、環状リング２１６が、主空気流路２５６のより大きな部分を抽気流路２５８に向かって、より容易に、かつ都合よく転向させることを可能にする。
【００２９】
この例示的な実施形態では、空気速度を丸みのある凸形状２３２の後で減速でき、空気通路２３０を通る抽気流路２５８の滞留域を最小にするように、流路入口２２４は、リング前方部２２０からリング後方部２２２に滑らかに丸みを帯びた輪郭となっている。主空気流路２５６および抽気流路２５８に沿って圧縮機２００の構成部品が湾曲した丸みを帯びた構造であることはまた、１つの段から別の段への流れる空気の連続性がなくなることを軽減し、それによって、各通路に沿う圧力損失を最小にする。
【００３０】
抽気流路２５８の滞留域は、ベーン付き通路２３０のスロート面積としても知られている半径方向開口のサイズを制御することによって最小にされる。空気流路２５８に沿う通路２３０の面積を大きくすることによって、この例示的な実施形態では、空気の減速をより良く制御することができ、したがって、通路２３０を通る空気の速度を落とし、それによって、抽気流路が抽気キャビティ２２８内に合流するとき、抽気流路に沿う圧力損失を小さくすることができる。さらに、空気通路２３０の滑らかで完全に一体の内部は、漏れ通路をなくし、構造の剛性を改善し、それによって、抽気キャビティ２２８内への圧力供給をさらに改善する。
【００３１】
作動中、空気は高温で変わりやすい熱環境にある圧縮機２００を通って流れる。空気は、圧縮機２００の回転構成部品（例えば、ロータブレード２０４）によってすばやく転向し、構造的に方向を向け直さなければ剥離する傾向がある。例えば、従来、抽気キャビティ２２８内への圧力および性能の損失を避けるために構造ベーンが使用されているが、本明細書の実施形態の有利な形状によって、空気通路２３０の内部に構造ベーンをさらに追加する必要なく、空気通路２３０は、空気をより確実に環状リング２１６を通して流すことができる。本明細書の実施形態によれば、従来の抽気スロットでは形成されるであろう再循環バブルは最小になり、ロータブレード２０４を第１のステータベーン２０２および第２のステータベーン２０６により接近した間隔で配置することができ、それによって、圧縮機２００の全体設計構造をより小さくすることが可能となる。
【００３２】
この例示的な実施形態では、軸流圧縮機構成に対しては、空気の流れは、主空気流路２５６から環状リング２１６を通って抽気流路２５８へほとんど９０度転向する。代替の実施形態では、半径流または遠心圧縮機構成に対しては、空気は、主空気流路２５６から９０度より大きな角度で転換し、空気流スロット２１８の円錐台形の形状はさらに丸くなって角状になる。この代替の実施形態では、環状リングは、２つの隣接したステータベーンプラットフォーム間、例えば、第１のベーンプラットフォーム２０８と第２のベーンプラットフォーム２１０との間に固定的に結合される必要はなく、その代わりに、内側ケーシング２１２の隣接した部分の間に直接、固定的に結合される。
【００３３】
再び図２を参照すると、配管システム２６０は、上部ステータケーシング２１４の開口２６２において、上部ステータケーシング２１４と結合される。配管システム２６０によって、タービン冷却のために、抽気キャビティ２２８と高圧タービン、例えば、図１の高圧タービン１０８との間が連通することができる。オリフィス板２６４は、開口２６２に近接して配管システム２６０内に配置され、それによって、抽気キャビティ２２８から高圧タービン１０８に連通する空気の圧力量を制御することができる。抽気キャビティ２２８内の利用可能な圧力の増大を実現させることによって、高圧タービン１０８への流量レベルを管理するために、空気通路２３０はより小さなオリフィス板の使用を可能にする。したがって、高圧タービン用に追加の圧力を望むならば、空気通路２３０はさらに、高圧タービン１０８に利用できる圧力にさらに上昇させることができる。
【００３４】
作動時、主空気流路２５６から抽気キャビティ２２８内に取り出された空気は、タービン冷却、高温のキャビティのパージ、タービンクリアランス制御、および航空機の加圧など多様な用途に使用することができる。したがって、取り出された空気の利用性は、抽気キャビティ２２８内で始めに生じる空気圧力量によって影響される。抽気キャビティ２２８内で高い圧力を実現すれば、具体的には、全体エンジン設計および認証に関して、有利にも、より大きな融通性をもつことができる。
【００３５】
例えば、抽気キャビティ２２８内の圧力が制限される場合、認証のためのエンジン試験プロセスでは通常、試験することが望まれる様々な構造設計の選択肢のそれぞれに対して、エンジン（例えば、図１のガスタービンエンジン１００）の解体および再組立が必要となる。エンジンの実際の運転は、エンジンの設計段階では完全に予測することが難しい著しく複雑な熱的および機械的な一組の物理現象を伴うので、この解体／再組立プロセスがたびたび必要となる。様々に設計した構成の試行錯誤は、製造する製品に採用する最適設計を選択したことを実証するために必要である。
【００３６】
抽気キャビティ２２８内に取り出された空気を冷却目的に使用する例では、抽気キャビティ２２８の圧力を上げることによって、オリフィス板２６４をより小さな構造設計にして抽気キャビティ２２８から配管システム２６０を通る空気流量を維持することができる。これに代えて、全体エンジン設計の試験／認証プロセスでは、オリフィス板２６４は調節可能とすることができ、試験間でエンジン全体を解体または垂直分解する必要なく、エンジン設計者は、抽気キャビティ２２８から配管システム２６０内に空気が通って連通する開口２６２の有効サイズを変更することができる。エンジンの解体／分解は複雑であり時間の要するプロセスであるが、調節可能なオリフィス板の開口サイズの変更はより迅速かつ容易に行うことができる。
【００３７】
圧縮機２００および環状リング２１６を都合良く設計して抽気キャビティ２２８内の圧力を上げることによって、エンジンシステム全体のより良い制御を実現することができる。試験間でエンジン全体の分解の必要なしに、同一の圧縮機の構造設計を使用しながら圧縮機の下流において多様で異なる設計変更の選択肢を実行し、試験することができる。試験および認証プロセスでこのように融通性が増大することにより、エンジン構造設計を最適化するコストおよび効率を著しく改善することができる。
【００３８】
前述の詳細な説明は、例として本開示の実施形態を示しており、限定するためのものではない。本開示は、様々な目的で、多段圧縮機の段間で空気を抽出する、または取り出すために一般的に適用されることを企図する。本明細書で説明した方法およびシステムを、既存の航空機エンジンの設計および構造に組み入れることができることがさらに企図されている。
【００３９】
特に詳細に説明した上記の実施形態は単なる例、または可能な実施形態であり、多くの他の組合せ、追加、または代替を含むことができることを理解されたい。図示した装置は、本明細書で説明した特定の実施形態に限定されるものではなく、むしろ、それぞれの構成部品は、本明細書で説明した他の構成部品とは独立に、かつ別々に利用することができる。各システム構成部品はまた、他のシステム構成部品と組み合せて使用することができる。
【００４０】
本明細書および特許請求の範囲を通じてここで用いる近似表現は、関連する基本的機能に変化を生じさせることなく変化することが許容される任意の量的表示を修飾するために適用することができる。したがって、「約」および「実質的に」などの用語で修飾された値は、その特定された正確な値には限定されない。少なくともいくつかの場合には、近似表現はその値を測定するための機器の精度に対応することがある。ここで、および本明細書および特許請求の範囲を通して、範囲の限定は、組み合せることができ、かつ／または交換することができる、このような範囲は、文脈または用語がそうでないことを示さない限り、そこに含まれるすべての部分範囲として特定され、かつすべての部分範囲を含む。
【００４１】
本開示を様々な特定の実施形態によって説明したが、本開示は、特許請求の範囲の精神および範囲内で修正して実行することができることを認識されよう。
【００４２】
本明細書では、最良の態様を含む例を用いて本開示を説明し、また、任意の装置またはシステムの作製および使用、ならびに任意の組み入れられた方法の実施を含め、当業者が本開示を実施できるように説明している。本開示の特許性を有する範囲は、特許請求の範囲によって規定され、当業者が想到する他の例を含むことができる。このような他の例は、特許請求の範囲の文言と相違ない構成要素を有する場合、または特許請求の範囲の文言と実質的に相違ない等価の構成要素を含む場合、特許請求の範囲内であることを意図されている。
【符号の説明】
【００４３】
１００  ガスタービンエンジン
１０２  コアエンジン
１０４  高圧圧縮機
１０６  燃焼器組立体
１０８  高圧タービン
１１０  コアエンジンロータ
１１２  コアエンジンシャフト
１１４  低圧圧縮機
１１６  ファン
１１８  低圧タービン
１２０  エンジンロータ
１２２  パワーエンジンシャフト
１２４  中心軸
１２６  コンテインメントケース
２００  圧縮機
２０２  第１のステータベーン
２０４  ロータブレード
２０６  第２のステータベーン
２０８  第１のベーンプラットフォーム
２１０  第２のベーンプラットフォーム
２１２  下部ステータケーシング
２１４  上部ステータケーシング
２１６  環状リング
２１８  空気流スロット
２２０  リング前方部
２２２  リング後方部
２２４  流路入口
２２６  流路出口
２２８  抽気キャビティ
２３０  空気通路
２３２  凸形状
２３４  凹形状
２３６  前方開口
２３８  第１の端部
２４０  第２の端部
２４２  開口
２４４  後方開口
２４６  第１の端部
２４８  第２の端部
２５０  開口
２５２  後方壁
２５４  取付部
２５６  主空気流路
２５８  抽気流路
２６０  配管システム
２６２  開口
２６４  オリフィス板
【図１】
2017122449.tif 000003
【図２】
2017122449.tif 000004
【外国語明細書】
2017122449000001.pdf