(57)【要約】      （修正有）【課題】ガスタービンエンジンのロータとステータとの間の空洞内の過大な振動および乱流によるエンジン性能の悪化を抑制可能なシュラウド・バッフル組立体を提供する。【解決手段】入口案内翼のシュラウド・バッフル組立体のシュラウドは、ガスタービンエンジンの環状の支持部材に結合するように構成された第１の端部と第２の端部を含む。シュラウドはまた、軸方向後方に延在するリップ部とガスタービンエンジンのロータの一組の環状回転歯とシールを形成するように構成されたシール組立体を含む遠位端を含む。シュラウドはさらに、遠位端と第２の端部との間を延在する弧状のシュラウド本体を含む。シュラウド・バッフル組立体はまた、シュラウドの後方側面に結合されたバッフルを含む。バッフルは、後方側面に結合された半径方向外側端部と、軸方向後方に延在するリップ部に結合した半径方向内側端部と、それらの間を延在する弧状のバッフル本体とを含む。【選択図】図１
2017122433.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
中心軸（１２０）、前方端（３０１）に配置されたファン組立体（１１４）、および後方端（３１３）に配置された排気出口（２２０）を含むガスタービンエンジン（１００）用のシュラウド・バッフル組立体（３００）であって、
前記ガスタービンエンジンの環状の支持部材（３０２）に結合するように構成された第１の端部（３０４）と、第２の端部（３２４）と、軸方向後方に延在するリップ部（３１１）を備え、前記ガスタービンエンジンのロータ（２０８）の一組の環状回転歯（３０９）とシールを形成するように構成されたシール組立体（３０８）をさらに備える遠位端（３１０）とを備えるシュラウド（２１６）であって、前記遠位端と前記第２の端部との間を延在する弧状のシュラウド本体（３２２）をさらに備え、前記中心軸の周りを周方向に延在するシュラウド（２１６）と、
前記シュラウドの後方側面（３４７ａ）に結合されたバッフル（３０６）であって、前記後方側面に結合された半径方向外側端部（３５４）と、前記軸方向後方に延在するリップ部に結合した半径方向内側端部（３６２）と、それらの間を延在する弧状のバッフル本体（３５８、３６０、３６３）とを備え、前記中心軸の周りを周方向に延在するバッフル（３０６）と
を備えるシュラウド・バッフル組立体（３００）。
【請求項２】
前記弧状のバッフル本体（３５８、３６０、３６３）が前記ファン組立体（１１４）に対して凹面状である、請求項１記載のシュラウド・バッフル組立体（３００）。
【請求項３】
前記遠位端（３１０）が、前記弧状のシュラウド本体（３２２）の半径方向内側端部（３４７ｃ）から軸方向後方に延在する、請求項１記載のシュラウド・バッフル組立体（３００）。
【請求項４】
前記弧状のシュラウド本体（３２２）が前記ファン組立体（１１４）に対して凹面状である、請求項１記載のシュラウド・バッフル組立体（３００）。
【請求項５】
前記軸方向後方に延在するリップ部（３１１）が、シュラウド面取り部（３１２）および複数のスカロップ（６０２）を備え、前記シュラウド面取り部が、前記ファン組立体（１１４）に対して凹面状の前記軸方向後方に延在するリップ部の半径方向内側表面に形成され、前記複数のスカロップの各スカロップが、前記軸方向後方に延在するリップ部の少なくとも一部分内に延在する切り取りを備え、前記軸方向後方に延在するリップ部および前記複数のスカロップの各スカロップの前記半径方向内側表面が前記シュラウド面取り部を備える、請求項１記載のシュラウド・バッフル組立体（３００）。
【請求項６】
前記シュラウド（２１６）の半径方向外側表面が、前記半径方向外側表面から半径方向外向きに延在する少なくとも１つの入口案内翼（２０４）に係合するように構成される、請求項１記載のシュラウド・バッフル組立体（３００）。
【請求項７】
中心軸（１２０）、前方端（３０１）に配置されたファン組立体（１１４）、および後方端（３１３）に配置された排気出口（２２０）を含むガスタービンエンジン（１００）用の入口案内翼（ＩＧＶ）組立体（９００）であって、
前記ガスタービンエンジンの環状の支持部材（３０２）に結合するように構成された第１の端部（３０４）と、第２の端部（３２４）と、軸方向後方に延在するリップ部（３１１）を備え、前記ガスタービンエンジンのロータ（２０８）の一組の環状回転歯（３０９）とシールを形成するように構成されたシール組立体（３０８）をさらに備える遠位端（３１０）とを備えるシュラウド（２１６）であって、前記遠位端と前記第２の端部との間を延在する弧状のシュラウド本体（３２２）をさらに備え、前記中心軸の周りを周方向に延在するシュラウド（２１６）と、
前記シュラウドの後方側面（３４７ａ）に結合されたバッフル（３０６）であって、前記後方側面に結合された半径方向外側端部（３５４）と、前記軸方向後方に延在するリップ部に結合した半径方向内側端部（３６２）と、それらの間を延在する弧状のバッフル本体（３５８、３６０、３６３）とを備え、前記中心軸の周りを周方向に延在するバッフル（３０６）と、
前記半径方向外側表面に各々が結合された複数のＩＧＶ（２０４）であって、前記半径方向外側表面が、それに前記複数のＩＧＶのうちの少なくとも１つのＩＧＶを係合させるように構成され、前記複数のＩＧＶは前記中心軸の周りに半径方向に配置された、複数のＩＧＶ（２０４）と
を備えるＩＧＶ組立体（９００）。
【請求項８】
前記弧状のバッフル本体（３５８、３６０、３６３）が前記ファン組立体（１１４）に対して凹面状である、請求項７記載のＩＧＶ組立体（９００）。
【請求項９】
前記遠位端（３１０）が、前記弧状のシュラウド本体（３２２）の半径方向内側端部（３４７ｃ）から軸方向後方に延在する、請求項７記載のＩＧＶ組立体（９００）。
【請求項１０】
前記弧状のシュラウド本体（３２２）が前記ファン組立体（１１４）に対して凹面状である、請求項７記載のＩＧＶ組立体（９００）。
【請求項１１】
前記軸方向後方に延在するリップ部（３１１）が、シュラウド面取り部（３１２）および複数のスカロップ（６０２）を備え、前記シュラウド面取り部が、前記ファン組立体（１１４）に対して凹面状である前記軸方向後方に延在するリップ部の半径方向内側表面に形成され、前記複数のスカロップの各スカロップが、前記軸方向後方に延在するリップ部の少なくとも一部分内に延在する切り取りを備え、前記軸方向後方に延在するリップ部および前記複数のスカロップの各スカロップの前記半径方向内側表面が前記シュラウド面取り部を備える、請求項７記載のＩＧＶ組立体（９００）。
【請求項１２】
前記シュラウド（２１６）の半径方向外側表面が、前記半径方向外側表面から半径方向外向きに延在する少なくとも１つの入口案内翼（２０４）に係合するように構成される、請求項１１記載のＩＧＶ組立体（９００）。
【請求項１３】
前記第２の端部（３２４）が、張出し部（３１６）および半径方向外側の後方角部（３２５ａ）を備え、前記張出し部（３１６）が前記半径方向外側の後方角部から軸方向後方に延在する、請求項７記載のＩＧＶ組立体（９００）。
【請求項１４】
中心軸（１２０）、前方端（３０１）に配置されたファン組立体（１１４）、および後方端（３１３）に配置された排気出口（２２０）を含むガスタービンエンジン（１００）であって、
直列流れ関係で連結された圧縮機（１０４）、燃焼器（１０６）、およびタービン（１０８）を備えるコアエンジン（１０２）と、
共通軸（１２２）に一緒に連結されたファン（１１４）およびパワータービン（１１６）を備え、前記コアエンジンと同軸であるパワーエンジン（１１８）と、
前記ガスタービンエンジンの環状の支持部材（３０２）に結合するように構成された第１の端部（３０４）と、第２の端部（３２４）と、軸方向後方に延在するリップ部（３１１）を備え、前記ガスタービンエンジンのロータ（２０８）の一組の環状回転歯（３０９）とシールを形成するように構成されたシール組立体（３０８）をさらに備える遠位端（３１０）とを備えるシュラウド（２１６）であって、前記遠位端と前記第２の端部との間を延在する弧状のシュラウド本体（３２２）をさらに備えるシュラウド（２１６）と、
前記シュラウドの後方側面（３４７ａ）に結合されたバッフル（３０６）であって、前記後方側面に結合された半径方向外側端部（３５４）と、前記軸方向後方に延在するリップ部に結合した半径方向内側端部（３６２）と、それらの間を延在する弧状のバッフル本体（３５８、３６０、３６３）とを備え、前記ガスタービンエンジンの環状空間（２１８）内に後方に延在するバッフルと
を備えるシュラウド・バッフル組立体（３００）と、
複数の入口案内翼（ＩＧＶ）（２０４）であって、前記複数のＩＧＶの各ＩＧＶが、前記半径方向外側表面と前記圧縮機の環状ハウジング（１１３）の半径方向内側表面との間にあってそれらに半径方向に結合され、前記シュラウド、前記バッフル、前記複数のＩＧＶ、および前記環状ハウジングが前記中心軸の周りに周方向に配置された、複数のＩＧＶ（２０４）と
を備えるガスタービンエンジン（１００）。
【請求項１５】
前記弧状のバッフル本体（３５８、３６０、３６３）が前記ファン組立体（１１４）に対して凹面状である、請求項１４記載のガスタービンエンジン（１００）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示の分野は一般に、ガスタービンエンジンに関し、より詳細には、入口案内翼（ＩＧＶ：ｉｎｌｅｔ  ｇｕｉｄｅ  ｖａｎｅ）のシュラウド・バッフル組立体のシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ガスタービンエンジンは典型的には、ロータおよびステータを含む高圧圧縮機（ＨＰＣ：ｈｉｇｈ  ｐｒｅｓｓｕｒｅ  ｃｏｍｐｒｅｓｓｏｒ）を含む。典型的には、ＩＧＶの列とロータの第１段との間の空間を含め、ロータとステータとの間には、空気で満たされた空洞がある。このような空洞を効果的に覆って流れを入れにくくしなければ、空洞内の過大な振動および乱流がエンジン性能の悪化をもたらす場合がある。少なくともいくつかの公知のガスタービンエンジンはシュラウド前方形状に対して厳しい要件を有しているので、空気で満たされた大きな空洞がエンジン性能に悪影響を与えることに対処することは難しい。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００３】
一態様では、ガスタービンエンジン用のシュラウド・バッフル組立体が提供される。ガスタービンエンジンは、中心軸、前方端に配置されたファン組立体、および後方端に配置された排気出口を含む。シュラウド・バッフル組立体はシュラウドを含む。シュラウドは、ガスタービンエンジンの環状の支持部材に結合するように構成された第１の端部、および第２の端部を含む。シュラウドはまた遠位端を含み、遠位端は、軸方向後方に延在するリップ部、およびガスタービンエンジンのロータの一組の環状回転歯とシールを形成するように構成されたシール組立体を含む。シュラウドはさらに、遠位端と第２の端部との間を延在する弧状のシュラウド本体を含む。シュラウドはエンジン軸の周りを周方向に延在する。シュラウド・バッフル組立体はまた、シュラウドの後方側面に結合されたバッフルを含む。バッフルは、後方側面に結合された半径方向外側端部と、軸方向後方に延在するリップ部に結合した半径方向内側端部と、それらの間を延在する弧状のバッフル本体とを含む。バッフルはエンジン軸の周りを周方向に延在する。
【０００４】
別の態様では、ガスタービン用の入口案内翼（ＩＧＶ）組立体が提供される。ガスタービンエンジンは、中心軸、前方端に配置されたファン組立体、および後方端に配置された排気出口を含む。ＩＧＶ組立体は、ガスタービンエンジンの環状の支持部材に結合するように構成された第１の端部と、第２の端部と、軸方向後方に延在するリップ部を含む遠位端とを含むシュラウドを含む。遠位端は、ガスタービンエンジンのロータの一組の環状回転歯とシールを形成するように構成されたシール組立体をさらに含む。シュラウドは、遠位端と第２の端部との間を延在する弧状のシュラウド本体をさらに備え、シュラウドは中心軸の周りを周方向に延在する。ＩＧＶ組立体はまた、シュラウドの後方側面に結合されたバッフルを含む。バッフルは、後方側面に結合された半径方向外側端部と、軸方向後方に延在するリップ部に結合した半径方向内側端部と、それらの間を延在する弧状のバッフル本体とを含み、バッフルは中心軸の周りを周方向に延在する。ＩＧＶ組立体はさらに複数のＩＧＶを含み、複数のＩＧＶの各ＩＧＶは半径方向外側表面に結合され、半径方向外側表面は、それに複数のＩＧＶのうちの少なくとも１つのＩＧＶを係合させるように構成され、複数のＩＧＶは中心軸の周りに半径方向に配置される。
【０００５】
さらに別の態様では、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、中心軸、前方端に配置されたファン組立体、および後方端に配置された排気出口を含む。ガスタービンエンジンはまた、直列流れ関係で連結された圧縮機、燃焼器、およびタービンを含むコアエンジンを含む。ガスタービンエンジンはさらに、共通軸に一緒に連結されたファンおよびパワータービンを備え、コアエンジンと同軸であるパワーエンジンを含む。ガスタービンエンジンはまたシュラウド・バッフル組立体を含む。シュラウド・バッフル組立体はシュラウドを含む。シュラウドは、ガスタービンエンジンの環状の支持部材に結合するように構成された第１の端部、および第２の端部を含む。シュラウドはまた遠位端を含み、遠位端は、軸方向後方に延在するリップ部、およびガスタービンエンジンのロータの一組の環状回転歯とシールを形成するように構成されたシール組立体を含む。シュラウドはさらに、遠位端と第２の端部との間を延在する弧状のシュラウド本体を含む。シュラウド・バッフル組立体はまた、シュラウドの後方側面に結合されたバッフルを含む。バッフルは、後方側面に結合された半径方向外側端部と、軸方向後方に延在するリップ部に結合した半径方向内側端部と、それらの間を延在する弧状のバッフル本体とを含む。バッフルは、ガスタービンエンジンの環状空間内に後方に延在する。ガスタービンエンジンはさらに複数の入口案内翼（ＩＧＶ）を含む。複数のＩＧＶの各ＩＧＶは、半径方向外側表面と圧縮機の環状ハウジングの半径方向内側表面との間にあってそれらに半径方向に結合される。シュラウド、バッフル、複数のＩＧＶ、および環状ハウジングは中心軸の周りに周方向に配置される。
【０００６】
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。
【０００７】
図１〜１４は、本明細書で説明する装置およびシステムの例示的な実施形態を示す。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】例示的なガスタービンエンジンの概略図である。
【図２】図１に示したガスタービンエンジンに使用することができる例示的な高圧圧縮機（ＨＰＣ）の概略図である。
【図３】図２に示したＨＰＣに使用することができるシュラウド・バッフル組立体の例示的な実施形態の概略断面図である。
【図４】図３に示したシュラウド・バッフル組立体に使用することができる例示的な前方シュラウドおよびファンハブフレームの概略断面図である。
【図５Ａ】図３に示したシュラウド・バッフル組立体に使用することができる例示的な前方シュラウドのセクタ部分の前方から後方に見た斜視図である。
【図５Ｂ】図３に示したシュラウド・バッフル組立体に使用することができる例示的なファンハブフレームのセクタ部分の後方から前方に見た斜視図である。
【図６Ａ】図３に示した組立体の例示的なシュラウドとバッフルの部分のセクタ部分の後方から前方に見た斜視図である。
【図６Ｂ】図３に示した組立体の例示的なシュラウドとバッフルの部分の概略断面図である。
【図７】図３に示したシュラウド・バッフル組立体に使用することができる、例示的な、組み立てられた前方シュラウド、シュラウド、およびバッフルのセクタ部分の斜視図である。
【図８】図２に示したＨＰＣに使用することができる例示的なシュラウド・バッフル組立体のセクタ部分の斜視図である。
【図９Ａ】図２に示したＨＰＣに使用することができる、例示的な、ＩＧＶを取り付けたシュラウド・バッフル組立体のセクタ部分の前方から後方に見た斜視図である。
【図９Ｂ】図２に示したＨＰＣに使用することができる、例示的な、ＩＧＶを取り付けたシュラウド・バッフル組立体のセクタ部分の後方から前方に見た斜視図である。
【図１０】図２に示したＨＰＣに使用することができる、ＩＧＶを取り付けたシュラウド・バッフル組立体の例示的な実施形態の概略断面図である。
【図１１】図３に示したシュラウド・バッフル組立体に使用することができる、例示的な、組み立てられた、ＩＧＶを取り付けた前方シュラウド、シュラウド、およびバッフルの前方から後方に見た概略斜視断面図である。
【図１２Ａ】図２に示したＨＰＣとともに使用することができる、例示的な、ＩＧＶを取り付けたシュラウド・バッフル組立体の軸方向後方から前方に見た図である。
【図１２Ｂ】図１２Ａに示した例示的な、ＩＧＶを取り付けたシュラウド・バッフル組立体のセクタの軸方向後方から前方に見た図である。
【図１３】図１２Ａに示した例示的な、ＩＧＶを取り付けたシュラウド・バッフル組立体の後方から前方に見た斜視図である。
【図１４】図１２Ａおよび図１３に示した例示的な、ＩＧＶを取り付けたシュラウド・バッフル組立体で、バッフルを取り付けていない組立体の一部分の側面切断図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
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ていないことがあるが、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。
【００１０】
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。
【００１１】
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。
【００１２】
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。
【００１３】
「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が起こる場合もあり起こらない場合もあるが、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。
【００１４】
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、ならびに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。
【００１５】
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、入口案内翼（ＩＧＶ）のシュラウドとバッフルのための方法およびシステム全般に適用されることを企図している。
【００１６】
本明細書で説明するＩＧＶのシュラウド・バッフル組立体の実施形態は、ＩＧＶの列とＨＰＣロータの第１段との間の空間を含め、ロータとステータとの間のガスタービンエンジン内にある空気で満たされた空洞内の振動および乱流を効果的に低減する。本明細書で説明するＩＧＶシュラウド・バッフル組立体はさらに、公知のシュラウド・バッフル組立体と比べてこのような空洞内の空気を大量に流路から分離することによって、ガスタービンエンジンの性能の改善を達成する。また、本明細書で説明するＩＧＶシュラウド・バッフル組立体は、シュラウド前方形状に対する厳しい要件に適合することを保ちながら、ガスタービンエンジンのこのような性能向上を達成する。
【００１７】
図１は例示的なガスタービンエンジンの概略図である。ガスタービンエンジン１００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）１０４、燃焼器組立体１０６、および高圧タービン（ＨＰＴ：ｈｉｇｈ  ｐｒｅｓｓｕｒｅ  ｔｕｒｂｉｎｅ）１０８を含むガス発生機またはコアエンジン１０２を含む。ＨＰＣ１０４、燃焼器組立体１０６、ＨＰＴ１０８、コアエンジンロータ１１０、およびコアエンジンシャフト１１２は環状ハウジング１１３の内側に配置される。ガスタービンエンジン１００はまた、パワーエンジンロータ１１８上を軸方向流れ関係で配置された低圧圧縮機またはファン１１４、および低圧タービン１１６を含む。
【００１８】
作動時、例示的なガスタービンエンジン１００では、空気は、中心軸１２０に沿って流れ、圧縮された空気がＨＰＣ１０４に供給される。高圧に圧縮された空気は燃焼器組立体１０６に供給される。排出ガスは燃焼器組立体１０６から流れて（図１に示さず）、タービン１０８および１１６を駆動してパワーエンジンシャフト１２２を駆動する。パワーエンジンシャフト１２２は、パワーエンジンロータ１１８、および低圧圧縮機すなわちファン１１４を駆動する。ガスタービンエンジン１００はまた、ファンまたは低圧圧縮機のコンテインメントケース１２４を含む。
【００１９】
図２は、図１に示したガスタービンエンジンに使用することができる例示的なＨＰＣ１０４の概略図である。ＨＰＣ１０４は入口２０２を含む。入口２０２は、ＨＰＣ１０４に入る空気の主流路の出発点である。ＩＧＶ２０４は、タービンを通る質量流量を制御するとともに、ＨＰＣ１０４の入口２０２に入る空気流を定められた角度にさらに向ける。ＨＰＣ１０４はまた、非回転のステータ２０６および回転ロータ２０８を含む。ステータ２０６は、複数のステータ翼２１２が結合されたステータ翼キャリア２１０を含む。ロータ２０８は、それに結合された複数のロータ翼２１４を含む。ＨＰＣ１０４はさらにシュラウド２１６を含む。シュラウド２１６は、入口２０２に近接したロータ２０８の端部に近接したＩＧＶ２０４の端部に結合される。シュラウド２１６がロータ２０８に近接することによって、それらの間に、限定するものではないが、環状すなわち周方向の空気で満たされた空洞２１８を含むガスタービンエンジン１００の環状空間が形成される。ＨＰＣ１０４の代替の実施形態（図２に示さず）では、シュラウド２１６はさらに、シュラウド２１６に結合され、空気で満たされた空洞２１８内にさらに延在するバッフルを含む。空気で満たされた空洞２１８は、シュラウド２１６およびロータ２０８のロータノーズ２１９を境とする環状空間を画定する。ＩＧＶ２０４は、中心軸１２０に対して半径方向外側表面に結合される。シュラウド２１６は、中心軸１２０の周りを周方向に一体として延在して、それにより、空気で満たされた空洞２１８の少なくとも一部分をふさぐ。図示はしていないが、他の代替の実施形態では、シュラウド２１６は、一体の環状体としてではなく、むしろシュラウド２１６のセクタが周方向に組み立てられた複数のセクタとして形成される。
【００２０】
作動時、例示的なＨＰＣでは、入口２０２からの主流路内の空気がＨＰＣ１０４に入ると、主流路内の空気は、ロータ翼２１４およびステータ翼２１２によって出口２２０に向かって加速される。その結果、主流路の直径を狭めることと組み合わさって、高圧に圧縮された空気が出口２２０を通って高速度で燃焼器組立体１０６に向けて噴出される。シュラウド２１６は、空気で満たされた空洞２１８の少なくとも一部分をふさぐことによって、主流路内の振動および乱流から生じるＨＰＣ１０４への望ましくない影響を軽減する。
【００２１】
図３は、図２に示したＨＰＣに使用することができるシュラウド・バッフル組立体の例示的な実施形態の概略断面図である。この例示的な実施形態では、シュラウド・バッフル組立体３００は、ロータ２０８の前方端３０１に近接して配置される。シュラウド・バッフル組立体３００は、限定するものではないが、ファンハブフレーム３０２を含む環状の支持部材、前方シュラウド３０４、シュラウド２１６、およびバッフル３０６を含む。ファンハブフレーム３０２、前方シュラウド３０４、シュラウド２１６、およびバッフル３０６のそれぞれは、中心軸１２０の周りを周方向に一体として延在して、それによって、空気で満たされた空洞２１８の少なくとも一部分をふさぐ。図示されていないが、他の代替の実施形態では、ファンハブフレーム３０２、前方シュラウド３０４、シュラウド２１６、およびバッフル３０６のうちの少なくとも１つは、単一の環状体としてではなく、むしろ周方向すなわち環状に組み立てられた複数のセクタとして形成される。
【００２２】
また、例示的な実施形態では、シュラウド２１６はシール組立体を含み、シール組立体は、限定するものではないが、平坦部分３１０を含むシュラウド２１６の遠位端に、摩擦皮膜３０８を含む。摩擦皮膜３０８は、平坦部分３１０の半径方向内側表面に形成される。摩擦皮膜３０８は、ロータ２０８の一組の環状回転歯３０９とシールを形成するように構成される。平坦部分３１０は、ＨＰＣ１０４（図１および図２には示されているが、図３には示されていない）の後方に突出する。平坦部分３１０はまた、軸方向後方に延在するリップ部３１１を含み、リップ部３１１は、平坦部分３１０の半径方向内側表面に、限定するものではないが、シュラウド・バッフル組立体３００の後方端３１３の方を向くシュラウド面取り部３１２を含む。図示はしていないが、代替の実施形態では、平坦部分３１０にはシュラウド面取り部３１２がない。摩擦皮膜３０８は、限定するものではないが、ＴＥＦＬＯＮ（登録商標）  Ａ１６Ｂ９５を含む材料から形成され、シュラウド・バッフル組立体３００の後方の空気で満たされた空洞２１８と前方空洞３１４との間のシールを容易にする。
【００２３】
さらに、例示的な実施形態では、シュラウド・バッフル組立体３００のシュラウド２１６は前方シュラウド面３１５を含む。シュラウド２１６はまた張出し部を含み、張出し部は、限定するものではないが、半径方向外向きに、かつ後方リップ３１８の後方へ角度を付けられた先細の張出し部３１６を含む。先細の張出し部３１６は、空気で満たされた空洞２１８を、ＩＧＶ（図３に示さず）の後方の後方空洞３２０から分離することを容易にする。シュラウド２１６はさらに、限定するものではないが、丸みのある脚部３２２を含む半径方向内側に延在する弧状の本体を含み、この本体は、平坦部分３１０とシュラウドブロック３２４との間にあってそれらを連結する。シュラウドブロックはまた、半径方向内側の後方角部３２４ａおよび半径方向外側の後方角部３２５ａを含み、先細の張出し部３１６は半径方向外側の後方角部３２５ａから軸方向後方に延在する。丸みのある脚部３２２は、空気で満たされた空洞２１８の方を後方に向く凸側３２６を含む。丸みのある脚部３２２はまた、前方空洞３１４の方を前方に向く凹側３２８を含む。丸みのある脚部３２２の凸側３２６は、シュラウドブロック３２４の後方縁でシュラウドブロック３２４に結合される。丸みのある脚部３２２の凹側３２８は、シュラウドブロック３２４の下側の前方リップ部３３０でシュラウドブロック３２４に結合される。シュラウドブロック３２４は、シュラウド２１６に面するシュラウドブロック３２４の半径方向内側表面に前向きの縁３３２を含む。さらに、例示的な実施形態では、シュラウドブロック３２４、先細の張出し部３１６、丸みのある脚部３２２、および平坦部分３１０は、限定するものではないが、ＡＬ２６１８を含む同じ構造材料から一体的に形成されてシュラウド２１６となる。
【００２４】
さらに、例示的な実施形態では、シュラウド・バッフル組立体３００の前方シュラウド３０４は湾曲した張出し部３３４を含み、張出し部３３４は、半径方向外向きに角度を付けられ、前方上部角部３３７に近接した湾曲した前方リップ部３３６の後方へ向かう。前方シュラウド３０４はまた、ファンハブフレーム３０２に面する前方シュラウド３０４の半径方向内側表面に前方面取り部３３８を含む。さらに、例示的な実施形態では、前方シュラウド３０４は、前方シュラウド３０４がシュラウド２１６に容易に結合するように、シュラウドブロック３２４の前向き縁３３２と入れ子になるアングル部３４０を含む。前方シュラウド３０４はさらに、アングル部３４０から前方シュラウド３０４の後方に突出する平坦な延長部３４２を含む。平坦な底部表面３４３は、平坦な延長部３４２と前方面取り部３３８との間にある。平坦な延長部３４２は、前方シュラウド３０４がシュラウド２１６に容易に結合するように、シュラウドブロック３２４の前方リップ部３３０と入れ子になる後方面取り部３４４を含む。また、例示的な実施形態では、湾曲した張出し部３３４および平坦な延長部３４２は、限定するものではないが、ＡＬ２６１８を含む同じ構造材料から切れ目なく形成されて前方シュラウド３０４となる。前方シュラウド３０４とシュラウド２１６は一緒になって、シュラウド・バッフル組立体３００の中央部３４５を構成する。
【００２５】
さらに、例示的な実施形態では、シュラウド・バッフル組立体３００のファンハブフレーム３０２は、前方シュラウド３０４が載る平坦な台３４６を含む。また、例示的な実施形態では、ファンハブフレーム３０２は、平坦な台３４６と、垂直受け部３５０すなわち前方シュラウドの後方面との間に凹面状の面取り部３４８を含む。平坦な台３４６、凹面状の面取り部３４８、および垂直受け部３５０は一緒になって、ファンハブフレーム３０２が前方シュラウド３０４にさね継ぎ接触部３５２構成で入れ子結合することを容易にする。さらに、例示的な実施形態では、平坦な台３４６および垂直受け部３５０は、ファンハブフレーム３０２のすべての他の部分（図４を参照して下記で説明する）とともに、限定するものではないが、ＴＩ６−４Ｆを含む同じ構造材料から一体的に形成されてファンハブフレーム３０２となる。また、例示的な実施形態では、シュラウド・バッフル組立体３００の中央部３４５は、前方端３４７、後方側面３４７ａ、および遠位端すなわち平坦部分３１０を含む。平坦部分３１０は、丸みのある脚部３２２の半径方向内側端部３４７ｃから延在する。
【００２６】
また、例示的な実施形態では、バッフル３０６は、限定するものではないが、垂直前方部３５４および傾斜交差部３５６を含む第１の端部を含む。バッフル３０６はまた、限定するものではないが、湾曲した頂部３５８および湾曲した後方部３６０を含む弧状の本体を含む。バッフル３０６はさらに、第２の端部３６２を含む。垂直前方部３５４、傾斜交差部３５６、湾曲した頂部３５８、湾曲した後方部３６０、および第２の端部３６２は、限定するものではないが、ＩＮ６２５を含む同じ構造材料から切れ目なく形成されてバッフル３０６となる。湾曲した後方部３６０は後方を向く凸円弧を画定して、その後方表面は空気で満たされた空洞２１８と接触している。同様に、湾曲した頂部３５８は、半径方向外側、すなわちガスタービンエンジン１００（図１に示す）の中心軸１２０から半径方向に離れる方向に向く凸円弧を画定して、半径方向外側を向く外側表面もまた空気で満たされた空洞２１８と接触している。垂直前方部３５４、傾斜交差部３５６、および第２の端部３６２は一緒になって、バッフル３０６がシュラウド２１６に入れ子結合することを容易にする。バッフル３０６の先端３６５は、シュラウド２１６の後方リップ３１８の下側、すなわちガスタービンエンジン１００の中心軸１２０に向かう側の中に入れ子となる。傾斜交差部３５６は、シュラウドブロック３２４に近接するアングル部３４０の部分に沿ってシュラウド２１６のアングル部３４０の後方表面上に入れ子となる。第２の端部３６２は、シュラウド２１６の平坦部分３１０の半径方向内側表面に接触するが、摩擦皮膜３０８の後方境界とは接触しない。バッフル３０６は、シュラウド・バッフル組立体３００の後方部３６３を構成する。
【００２７】
さらに、例示的な実施形態では、少なくとも１つの孔３６４が、バッフル３０６、シュラウド２１６、前方シュラウド３０４、およびファンハブフレーム３０２を結合することを容易にする。孔３６４は、バッフル３０６の垂直前方部３５４を完全に貫通して軸方向に、すなわちガスタービンエンジン１００の中心軸１２０に平行に延在する。孔３６４はまた、シュラウド２１６のシュラウドブロック３２４を完全に貫通して軸方向に延在する。さらに、例示的な実施形態では、孔３６４はまた、前方シュラウド３０４を完全に貫通して軸方向に延在する。さらに、孔３６４は、ファンハブフレーム３０２を完全には貫通しないで部分的にのみ軸方向に延在する。締結具（図７、図９、図１０、図１２、および図１４に示す）をまず、バッフル３０６の孔３６４の中に挿入する。締結具をシュラウド２１６、前方シュラウド３０４、およびファンハブフレーム３０２の順に孔３６４に挿入し続ける。ファンハブフレーム３０２は、シュラウド・バッフル組立体３００の前方部３５１を構成する。
【００２８】
作動時、例示的な実施形態では、前方シュラウド３０４の前方を向く表面は、前方シュラウド３０４がファンハブフレーム３０２の後方を向く表面の相補形状にさね継ぎ接触部３５２構成で結合することを容易にする。同様に、例示的な実施形態の作動時、前方シュラウド３０４の後方を向く表面は、前方シュラウド３０４がシュラウド２１６の前方を向く表面の相補形状に結合することを容易にする。前方シュラウド３０４の後方を向く表面とシュラウド２１６の前方を向く表面との結合は、図６、図７、および図１０を参照してさらに下記で説明する。
【００２９】
図４は、図３に示したシュラウド・バッフル組立体に使用することができる例示的な前方シュラウドおよびファンハブフレームの概略断面図である。前方シュラウド３０４は、図３を参照して示されて上記で説明されたものである。平坦な台３４６、凹面状の面取り部３４８、および垂直受け部３５０に加えて、ファンハブフレーム３０２はまた後方を向く湾曲面４０２を含み、湾曲面４０２は、底部後方角部４０４から半径方向外向きに延在して、湾曲した底部後方さね継ぎ角部４０６において平坦な台３４６に出会う。底部後方角部４０４から底部前方角部４０７まで、四角い切り込み４０８、第１の平坦な底部４１０、第２の平坦な底部４１２、下向きのペグ４１４、幅広の切り込み４１６、および第３の平坦な底部４１８が軸方向に延在する。第１の平坦な底部４１０は、四角い切り込みの面取り部４２０において、四角い切り込み４０８の後方角部に出会う。第１の平坦な底部４１０は、第２の平坦な底部４１２から半径方向外側の有限距離に平坦な表面を画定する。第１の平坦な底部４１０は、第１の底部の湾曲した面取り部４２２において、第２の平坦な底部４１２に出会う。下向きのペグ４１４は、第２の平坦な底部４１２によって画定された表面を超えて、すなわちそこから半径方向内向きに、有限距離だけ半径方向内向きに延在する。下向きのペグ４１４は、第２の底部の湾曲した面取り部４２３において、第２の平坦な底部４１２に出会う。幅広の切り込み４１６は、前方面４２４、後方面４２６、および頂面４２８を含む。後方面４２６は、下向きのペグ４１４から半径方向外向きに延在して頂面４２８に出会い、前方面４２４は頂面４２８から半径方向内向きに延在して、丸みのある角部４３０において、第３の平坦な底部４１８に出会う。第３の平坦な底部４１８は、頂面４２８から半径方向内側の有限距離にあり、四角い切り込み４０８の頂部４３２から半径方向外側の有限距離にある。
【００３０】
また、例示的な実施形態では、ファンハブフレーム３０２はさらに、底部前方角部４０７から頂部前方角部４３６まで半径方向外向きに延在する前方の平坦な前面４３４を含む。前方の平坦な前面は、ファンハブフレーム３０２の後方部を、本開示には関係しないファンハブフレーム３０２の前方部から分ける区切り線を表している。すなわち、これらの部分は、ファンハブフレームのより大きな構造部品の一部であり、前方シュラウド３０４およびファンハブフレーム３０２の後部に結合されないからである。ファンハブフレーム３０２はまた、半径方向外側に面して、頂部前方角部４３６から凸面状の頂部角部４４０まで延在するゆるやかな凹面を画定する最上面４３８を含む。凸面状の頂部角部４４０は、第２の平坦な底部４１２から半径方向のすぐ外側に配置される。凸面状の頂部角部４４０は、凹面状の頂部隅部４４４において第１の平坦な頂部４４２に出会う。第１の平坦な頂部４４２は、凹面状の頂部隅部４４４から、ファンハブフレーム３０２の後方に、頂部後方角部４４６まで軸方向に延在する。第２の平坦な頂部４４８は、第１の平坦な頂部４４２から半径方向内側の有限距離にある軸方向の平坦な表面を画定する。第２の平坦な頂部４４８の前方端は、頂部後方の凹面状の面取り部４５０において第１の平坦な頂部４４２に出会い、また第２の平坦な頂部４４８の後方端は、頂部後方の凸面状の面取り部４５２において垂直受け部３５０に出会う。
【００３１】
作動時、例示的な実施形態では、ファンハブフレーム３０２は、前方シュラウド３０４の前方を向く表面を、ファンハブフレーム３０２の後方を向く表面に結合する。ファンハブフレーム３０２の後方を向く表面は、ファンハブフレーム３０２の第１の平坦な頂部４４２、頂部後方角部４４６、頂部後方の凹面状の面取り部４５０、第２の平坦な頂部４４８、頂部後方の凸面状の面取り部４５２、垂直受け部３５０、凹面状の面取り部３４８、平坦な台３４６、および湾曲した底部後方さね継ぎ角部４０６を含む。ファンハブフレーム３０２の後方を向く表面は一緒になって、ファンハブフレーム３０２が前方シュラウド３０４の前方を向く表面にさね継ぎ接触部３５２構成で入れ子結合することを容易にする。
【００３２】
図５Ａは、図３に示したシュラウド・バッフル組立体に使用することができる例示的な前方シュラウドのセクタ部分の前方から後方に見た斜視図である。図５Ｂは、図３に示したシュラウド・バッフル組立体に使用することができる例示的なファンハブフレームのセクタ部分の後方から前方に見た斜視図である。前方シュラウド３０４は、図３および図４を参照して示されて上記で説明されたものである。例示的な実施形態では、ファンハブフレーム３０２の最上面４３８は、半径方向内向きに中心線５０２の左右に周方向に湾曲する。例示的な実施形態ではまた、図４を参照して示されて上記で説明されたように、最上面４３８は、凸面状の頂部角部４４０から頂部前方角部４３６に半径方向外向きにゆるやかに湾曲する。ファンハブフレーム３０２はまた突起部５０４を含む。突起部５０４は、第１の平坦な頂部４４２、頂部後方角部４４６、頂部後方の凹面状の面取り部４５０、第２の平坦な頂部４４８、頂部後方の凸面状の面取り部４５２、孔３６４、垂直受け部３５０、凹面状の面取り部３４８、さね継ぎ接触部３５２、および平坦な台３４６を含み、これらはすべて図４を参照して示され上記で説明されている。さらに、例示的な実施形態では、突起部５０４の第１の平坦な頂部４４２は、半径方向内向きに中心線５０２の左右の側方に湾曲して、突起部の面取り部５０８において、後方を向く凹面５０６に出会う。さらに、例示的な実施形態では、底部後方縁５０９は、図示していない中心軸１２０の周りを周方向に凹面状に湾曲している。同様に、下向きのペグ４１４によって画定された半径方向内向きの縁は、中心軸１２０の周りを周方向に湾曲している。同様に、半径方向内側の前方角部４０７および丸みのある角部４３０の左右の側方によって画定されたファンハブフレーム３０２の半径方向内側表面は、中心軸１２０の周りを周方向に湾曲している。このように、例示的な実施形態では、前述の２つの半径方向内側表面はまた、幅広の切り込み４１６の頂面４２８によって画定された半径方向内側表面とともに、中心軸１２０の周りを周方向に湾曲している。図５Ａおよび図５Ｂには、前方シュラウド３０４およびファンハブフレーム３０２のさらなる符号付きの要素を示して、図５Ａおよび図５Ｂを図３および図４と相互参照するのを容易にしている。
【００３３】
また、例示的な実施形態では、前方シュラウド３０４の前方部は窪んだ平坦な表面５１０を含む。前方面取り部３３８は、窪んだ平坦な表面５１０の半径方向内側表面を画定し、また、窪んだ平坦な表面が、後部に延在して前方シュラウド３０４の平坦な延長部３４２となる前方シュラウド３０４の半径方向内側表面と出会う位置を定める。さらに、例示的な実施形態では、前方面取り部３３８は、前方シュラウド３０４に向かってＵ字形方向に延在する。窪んだ平坦な表面５１０は、半径方向外側で窪んだ天井部５１２と境を接し、左右で２つの窪んだ壁５１４と弧状の境を接する。窪んだ壁５１４は、２つの湾曲した交差部５１６において、窪んだ天井部５１２の左右に出会う。孔３６４は、窪んだ平坦な表面５１０のほぼ中央で前方シュラウド３０４を貫通している。図５Ａおよび図５Ｂには、前方シュラウド３０４およびファンハブフレーム３０２のさらなる符号付きの要素を示して、図５Ａおよび図５Ｂを図３および図４と相互参照するのを容易にしている。
【００３４】
作動時、例示的な実施形態では、図３および図４を参照して示されて上記で説明されたように、前方シュラウド３０４の前方を向く表面は、前方シュラウド３０４がファンハブフレーム３０２の後方を向く表面の相補形状にさね継ぎ接触部３５２構成で結合することを容易にする。より詳細には、例示的な実施形態では、前方シュラウド３０４とファンハブフレーム３０２との間のさね継ぎ接触部３５２構成（図３および図４を参照して示されて上記で説明された）は、それぞれ、窪んだ平坦な表面５１０の前方を向く表面と垂直受け部３５０後方を向く表面との間でなされる。また、例示的な実施形態では、前方シュラウド３０４とファンハブフレーム３０２との間のさね継ぎ接触部３５２構成は、それぞれ、窪んだ天井部５１２の半径方向内側を向く表面と第２の平坦な頂部４４８の半径方向外側を向く表面との間でなされる。さらに、前方シュラウド３０４とファンハブフレーム３０２との間のさね継ぎ接触部３５２構成は、それぞれ、平坦な底部表面３４３の半径方向内側を向く表面と平坦な台３４６の半径方向外側を向く表面との間でなされる。ファンハブフレーム３０２の表面は一緒になって、ファンハブフレーム３０２が前方シュラウド３０４の表面にさね継ぎ接触部３５２構成で入れ子結合することを容易にする。
【００３５】
また、例示的な実施形態の作動時には、図１２〜１４を参照して示されて下記でさらに説明されるように、ファンハブフレーム３０２の前述の周方向に湾曲した３つの半径方向内側表面は、シュラウド・バッフル組立体３００を中心軸１２０を中心としてＨＰＣ１０４に取り付けることを容易にする。
【００３６】
図６Ａは、図３に示した組立体の例示的なシュラウドとバッフルの部分のセクタ部分の後方から前方に見た斜視図である。図６Ｂは、図３に示した組立体の例示的なシュラウドとバッフルの部分の概略断面図である。シュラウド２１６およびバッフル３０６はそれぞれ、図２および図３を参照して示されて上記で説明されたものである。例示的な実施形態では、シュラウド２１６のセクタはその最後縁に、平坦部分３１０にＵ字形の切り取りを画定するスカロップ６０２を含む。シュラウド面取り部３１２は、スカロップ６０２を通ることも含めて、シュラウド２１６の底部後方縁に沿って連続している。また、例示的な実施形態では、シュラウド２１６のシュラウド面取り部３１２とバッフル３０６の第２の端部３６２との間に隙間６０４がある。したがって、第２の端部３６２に近接するバッフル３０６の半径方向外側表面は、シュラウド面取り部３１２の半径方向内側を向く表面と接触するが、隙間６０４では接触しない。さらに、例示的な実施形態では、シュラウド２１６の平坦部分３１０の半径方向内側表面の摩擦皮膜３０８は、シュラウド面取り部３１２の前方境界を越えて後方方向には延在しない。さらに、例示的な実施形態では、第２の端部３６２は、シュラウド面取り部３１２の後方境界を越えて前方方向に突出しないようになっている。図６Ａおよび図６Ｂには、シュラウド２１６およびバッフル３０６のさらなる符号付きの要素を示して、図６Ａおよび図６Ｂを図２および図３と相互参照するのを容易にしている。
【００３７】
作動時、例示的な実施形態では、バッフル３０６は、限定するものではないが、シュラウド・バッフル組立体３００内で前方および後方方向に交互に曲がるように柔軟な弧状のバッフル３０６を含む。したがって、バッフル３０６の後方表面に前方方向にかかる圧力によって、バッフル３０６が前方方向に動かされることがあり得る。同様に、バッフル３０６の前方表面に後方方向にかかる圧力によって、バッフル３０６が後方方向に動かされることがあり得る。したがって、例示的な実施形態の作動時には、隙間６０４、スカロップ６０２、およびシュラウド面取り部３１２が一緒になって、バッフル３０６の両側の圧力を等しくすることを容易にし、第２の端部３６２の摩擦皮膜３０８との望ましくない接触を防ぐ。
【００３８】
図７は、図３に示したシュラウド・バッフル組立体に使用することができる、例示的な、組み立てられた前方シュラウド、シュラウド、およびバッフルのセクタ部分の斜視図である。前方シュラウド３０４、シュラウド２１６、およびバッフル３０６はそれぞれ、図２〜６を参照して示されて上記で説明されたものである。例示的な実施形態では、前方シュラウド３０４、シュラウド２１６、およびバッフル３０６は、少なくとも１つの締結具７０２で一緒に結合される。また、例示的な実施形態では、ナット７０４は、前方シュラウド３０４、シュラウド２１６、およびバッフル３０６を一緒に結合することを容易にするように締結具７０２に含まれる。さらに、例示的な実施形態では、左のＩＧＶスロット７０６および右のＩＧＶスロット７０８は、前方シュラウド３０４およびシュラウド２１６の半径方向外側表面内に入るが、それらの半径方向内側表面まで完全に貫通して延在してはいない。図示はしていないが、代替の実施形態では、左のＩＧＶスロット７０６および右のＩＧＶスロット７０８は、前方シュラウド３０４およびシュラウド２１６の半径方向外側表面内に入り、それらの半径方向内側表面まで完全に貫通して延在する。左右のＩＧＶスロット（７０６、７０８）はそれぞれ、円筒状の窪み７１０をさらに含む。各円筒状の窪み７１０は、左のＩＧＶスロット７０６および右のＩＧＶスロット７０８が半径方向内向きに延在する深さのうちのある部分だけ、前方シュラウド３０４およびシュラウド２１６の半径方向外側表面から半径方向内向きに延在する。左のＩＧＶスロット７０６、右のＩＧＶスロット７０８、および円筒状の窪み７１０は、前方シュラウド３０４およびシュラウド２１６の半径方向外側表面の中央７１２の左側および右側に横方向に形成される。図示はしていないが、いくつかの代替の実施形態では、円筒状の窪み７１０はない。
【００３９】
作動時、例示的な実施形態では、図９〜１３を参照してさらに示されて下記で説明するように、ＩＧＶの半径方向内側端部は、左のＩＧＶスロット７０６および右のＩＧＶスロット７０８内に挿入されて固定される。また、例示的な実施形態の作動時、締結具７０２は、孔３６４（図７に示さず）の中を、バッフル３０６、シュラウド２１６、前方シュラウド３０４を通り、さらにファンハブフレーム３０２（これも図７に示さず）の中を部分的に通るように後方から前方方向に挿入される。さらに、例示的な実施形態の作動時、バッフル３０６、シュラウド２１６、前方シュラウド３０４、およびファンハブフレーム３０２をナット７０４で容易に結合して固定することが可能である。
【００４０】
図８は、図２に示したＨＰＣに使用することができる例示的なシュラウド・バッフル組立体のセクタ部分の斜視図である。ファンハブフレーム３０２、前方シュラウド３０４、シュラウド２１６、およびバッフル３０６はそれぞれ、図２〜７を参照して示されて上記で説明されたものである。例示的な実施形態では、限定するものではないが、窪んだ天井部５１２および窪んだ壁５１４の表面を含む前方シュラウド３０４の表面は、ファンハブフレーム３０２の突起部５０４の表面に結合される。また、例示的な実施形態では、左のＩＧＶスロット７０６および右のＩＧＶスロット７０８は、前方シュラウド３０４およびシュラウド２１６の半径方向外側表面の中央７１２の左側および右側に横方向に形成される。図示はしていないが、いくつかの代替の実施形態では、前方シュラウド３０４とシュラウド２１６は別々に形成して締結具によって一緒に結合されるのではない。そうではなく、図示はしていないが、いくつかの代替の実施形態では、前方シュラウド３０４とシュラウド２１６は単一体として切れ目なく形成される。前方シュラウド３０４とシュラウド２１６が単一体として形成されるこのような代替の実施形態では、例示的な実施形態に対して上記で説明されたのと同様に、左のＩＧＶスロット７０６および右のＩＧＶスロット７０８はシュラウド・バッフル組立体３００の半径方向外側表面に形成される。例示的な実施形態は、図７を参照して上記で説明されたように実施される。図８には、シュラウド・バッフル組立体３００のさらなる符号付きの要素を示して、図８を前図と相互参照するのを容易にしている。
【００４１】
図９Ａは、図２に示したＨＰＣに使用することができる、例示的な、ＩＧＶを取り付けたシュラウド・バッフル組立体のセクタの前方から後方に見た斜視図である。図９Ｂは、図２に示したＨＰＣに使用することができる、例示的な、ＩＧＶを取り付けたシュラウド・バッフル組立体のセクタの後方から前方に見た斜視図である。ファンハブフレーム３０２、前方シュラウド３０４、シュラウド２１６、およびバッフル３０６はそれぞれ、図２〜７を参照して示されて上記で説明されたものである。例示的な実施形態では、ＩＧＶを取り付けたシュラウド・バッフル組立体９００は、ＩＧＶを取り付けたシュラウド・バッフル組立体９００の１つのセクタ当たり２つのＩＧＶ２０４を含み、これらのそれぞれは基部９０２を含む。２つのＩＧＶ２０４は、前方シュラウド３０４およびシュラウド２１６の半径方向外側表面の左右のＩＧＶスロット（７０６、７０８）から上向きに延在する。各ＩＧＶ２０４の各基部９０２の半径方向内側表面は、限定するものではないが、各円筒状の窪み７１０（図９Ａおよび図９Ｂに示さず）の半径方向外側表面において、前方シュラウド３０４およびシュラウド２１６の半径方向外側表面と接触する。
【００４２】
作動時、例示的な実施形態では、２つのＩＧＶ２０４のそれぞれは、ガスタービンエンジン１００の環状ハウジング１１３（図９Ａに示さず）に近接する半径方向内側表面の取付部品と、前方シュラウド３０４およびシュラウド２１６の半径方向外側表面との間にあり、かつ、それらの間を所定の角度としてそれらに結合される（図１２Ｂを参照してさらに示されて下記で説明される）。
【００４３】
図１０は、図２に示したＨＰＣに使用することができる、ＩＧＶを取り付けたシュラウド・バッフル組立体の例示的な実施形態の概略断面図である。ファンハブフレーム３０２、前方シュラウド３０４、シュラウド２１６、およびバッフル３０６はそれぞれ、図２〜７を参照して示されて上記で説明されたものである。例示的な実施形態では、締結具７０２およびナット７０４によって、バッフル３０６、シュラウド２１６、前方シュラウド３０４、およびファンハブフレーム３０２を一緒に結合させることが容易になる。例示的な実施形態は、前図を参照して説明されたように実施される。
【００４４】
図１１は、図３に示したシュラウド・バッフル組立体に使用することができる、例示的な、組み立てられた、ＩＧＶを取り付けた前方シュラウド、シュラウド、およびバッフルの前方から後方に見た概略斜視断面図である。ファンハブフレーム３０２、前方シュラウド３０４、シュラウド２１６、およびバッフル３０６はそれぞれ、図２〜７を参照して示されて上記で説明されたものである。例示的な実施形態では、ＩＧＶ２０４はＩＧＶ基部のペグ１１０２を含み、ＩＧＶ基部のペグ１１０２は、基部９０２の半径方向内側から半径方向内向きに右のＩＧＶスロット７０８内に延在する。また、例示的な実施形態では、まず、ブッシュ１１０４を右のＩＧＶスロット７０８内に配置してから、ＩＧＶ２０４をその中に挿入する。さらに、例示的な実施形態では、ブッシュ１１０４はブッシュのリップ部１１０６を含み、リップ部１１０６は円筒状の窪み７１０の床部１１０８上を延在する。ブッシュのリップ部１１０６は、基部の底部１１１０が床部１１０８に直接接触するのを防ぐ。図示はしていないが、代替の実施形態では、ブッシュ１１０４は、ブッシュのリップ部１１０６を含まず、基部の底部１１１０を床部１１０８に直接接触させることができる。さらに、例示的な実施形態では、図１１を参照して上記で説明された構造の詳細は、ＩＧＶを取り付けたシュラウド・バッフル組立体９００の左のＩＧＶスロット７０６（図１１に示さず）内にＩＧＶ２０４から下向きに延在するＩＧＶ基部のペグ１１０２にも等しく適用される。
【００４５】
作動時、例示的な実施形態では、ブッシュ１１０４が右のＩＧＶスロット７０８内に挿入されてから、ＩＧＶ基部のペグ１１０２がそこに挿入される。ブッシュのリップ部１１０６がブッシュ１１０４にある場合、基部９０２の基部の底部１１１０は、円筒状の窪み７１０の床部１１０８に直接接触しないようになっている。図１２Ａは、図２に示したＨＰＣとともに使用することができる、例示的な、ＩＧＶを取り付けたシュラウド・バッフル組立体の軸方向後方から前方に見た図である。図１２Ａでは、ファンハブフレーム３０２、前方シュラウド３０４、シュラウド２１６、およびバッフル３０６はそれぞれ、中心軸１２０の周りを周方向に延在する単一の環状体として示されている。環状のファンハブフレーム３０２、前方シュラウド３０４、シュラウド２１６、およびバッフル３０６は一緒になって、環状のシュラウド・バッフル組立体３００を形成する。複数のＩＧＶ２０４を環状のシュラウド・バッフル組立体３００に加えると、ＩＧＶを取り付けた環状のシュラウド・バッフル組立体９００が形成される。ＩＧＶを取り付けたシュラウド・バッフル組立体９００のセクタの構成部品は、前図を参照して示されて上記で説明されたものである。図示はしていないが、他の代替の実施形態では、ファンハブフレーム３０２、前方シュラウド３０４、シュラウド２１６、およびバッフル３０６のうちの少なくとも１つは、単一の環状体として形成されず、むしろ、周方向すなわち環状に組み立てられた複数のセクタとして、限定するものではないが、連結セクタ構成に形成される。また、例示的な実施形態では、ＩＧＶを取り付けたシュラウド・バッフル組立体９００は３０本のＩＧＶ２０４を含む。図示はしていないが、代替の実施形態では、ＩＧＶを取り付けたシュラウド・バッフル組立体９００は他の数のＩＧＶ２０４を含む。また、例示的な実施形態では、ＩＧＶを取り付けたシュラウド・バッフル組立体９００それぞれのＩＧＶ２０４の基部９０２は、上側１２０１から延在する。
【００４６】
また、例示的な実施形態では、ＩＧＶを取り付けた環状のシュラウド・バッフル組立体９００は、いくつかの半径方向寸法によって特徴付けられる。ＩＧＶを取り付けたシュラウド・バッフル組立体９００は、中心軸１２０から、限定するものではないが、摩擦皮膜３０８を含む、底側１２１５、すなわち中心軸１２０に面する表面までの距離によって定められた第１の内半径１２１４を含む。ＩＧＶを取り付けたシュラウド・バッフル組立体９００はまた、中心軸１２０から、先細の張出し部３１６（図１２Ａに示さず）の上部後方縁１２１７までの距離によって定められた第２の内半径１２１６を含む。ＩＧＶを取り付けたシュラウド・バッフル組立体９００はさらに、中心軸１２０から、ファンハブフレーム３０２（図１２Ａに示さず）の頂部前方角部４３６までの距離によって定められた第１の外半径１２１８を含む。さらに、ＩＧＶを取り付けたシュラウド・バッフル組立体９００はまた、中心軸１２０から、ＩＧＶ２０４の外側先端１２２２までの距離によって定められた第２の外半径１２２０を含む。
【００４７】
図１２Ｂは、図１２Ａに示したＩＧＶを取り付けたシュラウド・バッフル組立体のセクタの軸方向、水平方向後方から前方に見た図である。ＩＧＶを取り付けたシュラウド・バッフル組立体９００およびその構成部品は、前図を参照して示されて上記で説明されたものである。例示的な実施形態では、ＩＧＶを取り付けたシュラウド・バッフル組立体９００の各セクタは、中心軸１２０に関して互いに対して所定の第１の角度１２０８（図１２Ａにも示す）で角度を付けた左側１２０２および右側１２０４を含む。また、例示的な実施形態では、第１の角度１２０８は２４°（２４度）である。第１の角度１２０８は、（２×３６０°）÷（ＩＧＶを取り付けたシュラウド・バッフル組立体９００のＩＧＶ２０４の総数）の関係によって決められる。図示はしていないが、他の代替の実施形態では、ＩＧＶを取り付けたシュラウド・バッフル組立体９００は、他の数のＩＧＶ２０４および他の値の第１の角度１２０８を含む。同様に、ＩＧＶを取り付けたシュラウド・バッフル組立体９００それぞれの２つのＩＧＶ２０４のＩＧＶ中心軸１２１０は、中心軸１２０に関して互いに対して所定の第２の角度１２１２で角度が付けられている。
【００４８】
作動時、図１２Ａおよび図１２Ｂに示した例示的な実施形態では、シュラウド・バッフル組立体３００の寸法、およびＩＧＶを取り付けたシュラウド・バッフル組立体９００のＩＧＶ２０４の数を変えることによって、ＩＧＶを取り付けたシュラウド・バッフル組立体９００は、様々な寸法とタイプのガスタービンエンジン１００およびＨＰＣ１０４に使用するように製作および適合させることができる。
【００４９】
図１３は、図１２Ａに示したＩＧＶを取り付けたシュラウド・バッフル組立体の後方から前方に見た斜視図である。ＩＧＶを取り付けたシュラウド・バッフル組立体９００およびその構成部品は、前図を参照して示されて上記で説明されたものである。例示的な実施形態では、ＩＧＶを取り付けたシュラウド・バッフル組立体９００は、図１２Ａを参照して示されて上記で説明されたように、ファンハブフレーム３０２、前方シュラウド３０４、シュラウド２１６、およびバッフル３０６を中心軸１２０の周りを周方向に延在する単一の環状体として含む。ＩＧＶを取り付けたシュラウド・バッフル組立体９００それぞれのバッフル３０６は、ＩＧＶを取り付けたシュラウド・バッフル組立体９００の最も後ろに面する表面を含み、一方、頂部前方角部４３６は、ＩＧＶを取り付けたシュラウド・バッフル組立体９００の最も前に面する点を含む。ＩＧＶを取り付けたシュラウド・バッフル組立体９００の周方向のバッフル３０６は、図３を参照して示されて上記で説明されたように、周方向の空気で満たされた空洞２１８内に延在する。例示的な実施形態は、図１２Ａおよび図１２Ｂを参照して上記で説明されたように実施される。図１３には、ＩＧＶを取り付けたシュラウド・バッフル組立体９００のさらなる符号付きの要素を示して、図１３を前図と相互参照するのを容易にしている。
【００５０】
図１４は、図１２Ａおよび図１３に示した例示的な、ＩＧＶを取り付けたシュラウド・バッフル組立体の一部分の側面切断図である。例示的な実施形態では、取り付けたＩＧＶ２０４およびバッフル３０６は示されていない。バッフルなしのシュラウド・バッフル組立体１４００の構成部品は、前図を参照して示されて上記で説明されたものである。例示的な実施形態では、シュラウド面取り部３１２は、バッフルなしのシュラウド・バッフル組立体１４００の最も後ろに面する表面を含み、一方、頂部前方角部４３６は、バッフルなしのシュラウド・バッフル組立体１４００の最も前に面する表面を含む。例示的な実施形態は、図１２Ａおよび図１２Ｂを参照して上記で説明されたように実施される。図１４には、バッフルなしのシュラウド・バッフル組立体１４００のさらなる符号付きの要素を示して、図１４を前図と相互参照するのを容易にしている。
【００５１】
ＩＧＶシュラウド・バッフル組立体の上記の実施形態は、ＩＧＶとロータ段の第１ロータとの間の空間を含め、ロータ段とステータ段との間のガスタービンエンジン内にある空気で満たされた空洞内の振動および乱流を効果的に低減する。上記のＩＧＶシュラウド・バッフル組立体はさらに、公知のシュラウド・バッフルシステムと比べてこのような空洞内の空気を大量に流路から分離することによって、ガスタービンエンジンの性能の改善を達成する。また、上記のＩＧＶシュラウド・バッフル組立体は、シュラウド前方形状に対する厳しい要件に適合することを保ちながら、ガスタービンエンジンのこのような性能向上を達成する。
【００５２】
ＩＧＶシュラウド・バッフル組立体の例示的なシステムおよび装置を詳細に説明した。示され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。各システムの構成部品はまた、他のシステムの構成部品と組み合せて使用することができる。
【００５３】
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本開示を説明している。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】
【００５４】
１００  ガスタービンエンジン
１０２  コアエンジン
１０４  高圧圧縮機（ＨＰＣ）
１０６  燃焼器組立体
１０８  高圧タービン（ＨＰＴ）
１１０  コアエンジンロータ
１１２  コアエンジンシャフト
１１３  環状ハウジング
１１４  ファン組立体
１１６  低圧タービン、パワータービン
１１８  パワーエンジンロータ、パワーエンジン
１２０  中心軸
１２２  パワーエンジンシャフト、共通軸
１２４  コンテインメントケース
２０２  入口
２０４  入口案内翼（ＩＧＶ）
２０６  ステータ
２０８  ロータ
２１０  ステータ翼キャリア
２１２  ステータ翼
２１４  ロータ翼
２１６  シュラウド
２１８  空気で満たされた空洞、環状空間
２１９  ロータノーズ
２２０  排気出口
３００  シュラウド・バッフル組立体
３０１  前方端
３０２  ファンハブフレーム、支持部材
３０４  前方シュラウド、第１の端部
３０６  バッフル
３０８  摩擦皮膜、シール組立体
３０９  回転歯
３１０  平坦部分、遠位端
３１１  リップ部
３１２  シュラウド面取り部
３１３  後方端
３１４  前方空洞
３１５  前方シュラウド面
３１６  先細の張出し部
３１８  後方リップ
３２０  後方空洞
３２２  丸みのある脚部、弧状のシュラウド本体
３２４  シュラウドブロック、第２の端部
３２４ａ  半径方向内側の後方角部
３２５ａ  半径方向外側の後方角部
３２６  凸側
３２８  凹側
３３０  前方リップ部
３３２  前向きの縁
３３４  湾曲した張出し部
３３６  前方リップ部
３３７  前方上部角部
３３８  前方面取り部
３４０  アングル部
３４２  平坦な延長部
３４３  平坦な底部表面
３４４  後方面取り部
３４５  中央部
３４６  平坦な台
３４７  前方端
３４７ａ  後方側面
３４７ｃ  半径方向内側端部
３４８  凹面状の面取り部
３５０  垂直受け部
３５１  前方部
３５２  さね継ぎ接触部
３５４  垂直前方部、半径方向外側端部
３５６  傾斜交差部
３５８  湾曲した頂部、弧状のバッフル本体
３６０  湾曲した後方部、弧状のバッフル本体
３６２  第２の端部、半径方向内側端部
３６３  後方部、弧状のバッフル本体
３６４  孔
３６５  先端
４０２  後方を向く湾曲面
４０４  底部後方角部
４０６  湾曲した底部後方さね継ぎ角部
４０７  底部前方角部
４０８  四角い切り込み
４１０  第１の平坦な底部
４１２  第２の平坦な底部
４１４  下向きのペグ
４１６  幅広の切り込み
４１８  第３の平坦な底部
４２０  切り込みの面取り部
４２２  第１の底部の湾曲した面取り部
４２３  第２の底部の湾曲した面取り部
４２４  前方面
４２６  後方面
４２８  頂面
４３０  丸みのある角部
４３２  頂部
４３４  前方の平坦な前面
４３６  頂部前方角部
４３８  最上面
４４０  凸面状の頂部角部
４４２  第１の平坦な頂部
４４４  凹面状の頂部隅部
４４６  頂部後方角部
４４８  第２の平坦な頂部
４５０  頂部後方の凹面状の面取り部
４５２  頂部後方の凸面状の面取り部
５０２  中心線
５０４  突起部
５０６  後方を向く凹面
５０８  突起部の面取り部
５０９  底部後方縁
５１０  窪んだ平坦な表面
５１２  窪んだ天井部
５１４  窪んだ壁
５１６  湾曲した交差部
６０２  スカロップ
６０４  隙間
７０２  締結具
７０４  ナット
７０６  左のＩＧＶスロット
７０８  右のＩＧＶスロッ
７１０  円筒状の窪み
７１２  中央
９００  ＩＧＶを取り付けたシュラウド・バッフル組立体、入口案内翼（ＩＧＶ）組立体
９０２  基部
１１０２  ＩＧＶ基部のペグ
１１０４  ブッシュ
１１０６  ブッシュのリップ部
１１０８  床部
１１１０  基部の底部
１２０１  上側
１２０２  左側
１２０４  右側
１２０８  第１の角度
１２１０  ＩＧＶ中心軸
１２１２  第２の角度
１２１４  第１の内半径
１２１５  底側
１２１６  第２の内半径
１２１７  上部後方縁
１２１８  第１の外半径
１２２０  第２の外半径
１２２２  外側先端
１４００  バッフルなしのシュラウド・バッフル組立体
【図１】
2017122433.tif 000003
【図２】
2017122433.tif 000004
【図３】
2017122433.tif 000005
【図４】
2017122433.tif 000006
【図５Ａ】
2017122433.tif 000007
【図５Ｂ】
2017122433.tif 000008
【図６Ａ】
2017122433.tif 000009
【図６Ｂ】
2017122433.tif 000010
【図７】
2017122433.tif 000011
【図８】
2017122433.tif 000012
【図９Ａ】
2017122433.tif 000013
【図９Ｂ】
2017122433.tif 000014
【図１０】
2017122433.tif 000015
【図１１】
2017122433.tif 000016
【図１２Ａ】
2017122433.tif 000017
【図１２Ｂ】
2017122433.tif 000018
【図１３】
2017122433.tif 000019
【図１４】
2017122433.tif 000020
【外国語明細書】
2017122433000001.pdf