(57)【要約】【課題】ガスタービンエンジンの抽気流用の消音装置を提供する。【解決手段】ガスタービンエンジンの消音装置は、第１の導管と流れが連通するように連結された第１のディフューザーを含む。第１のディフューザーは、第１の流体の流れを排気する。この装置はさらに、第１のディフューザーに隣接して配置された第２のディフューザーを含む。第２のディフューザーは、第２の導管と流れが連通するように連結されている。第２のディフューザーは、第２の流体の流れを排気する。この装置は、第１のディフューザーおよび第２のディフューザーを少なくとも部分的に囲む第３のディフューザーも含む。第３のディフューザーは、第１のディフューザーおよび第２のディフューザーと流れが連通するように連結されている。第３のディフューザーは、孔を有する本体を含み、第３の流体の流れを排気する。第３の流体の流れは、第１の流体の流れおよび第２の流体の流れの少なくとも一方を含む。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つの流体の流れを排気するための消音装置（２１４；３００）であって、
第１の導管（２０２）と流れが連通するように連結され、複数の孔（２３２）を含む本体（２３０）を備え、前記第１の導管（２０２）の内部の第１の流体の流れ（２０４）を排気するように構成されている第１のディフューザー（２２４）と、
前記第１のディフューザー（２２４）に隣接して配置され、第２の導管（２０６）と流れが連通するように連結され、複数の孔（２４０）を含む本体（２３８）を備え、前記第２の導管（２０６）の内部の第２の流体の流れ（２０８）を排気するように構成されている第２のディフューザー（２２６）と、
前記第１のディフューザー（２２４）および前記第２のディフューザー（２２６）を少なくとも部分的に囲み、前記第１のディフューザー（２２４）および前記第２のディフューザー（２２６）と流れが連通するように連結され、複数の孔（２４８）を含む本体（２４６）を備え、前記第１のディフューザー（２２４）から排気された前記第１の流体の流れ（２０４）および前記第２のディフューザー（２２６）から排気された前記第２の流体の流れ（２０８）の少なくとも一方を含む第３の流体の流れ（２４４）を排気するように構成されている第３のディフューザー（２２８）と
を備える消音装置（２１４；３００）。
【請求項２】
前記第２のディフューザー（２２６）の前記本体（２３８）はさらに、前記第１のディフューザー（２２４）に隣接して同軸状に配置された実質的に円環体形状を備える、請求項１記載の消音装置（２１４；３００）。
【請求項３】
前記第１のディフューザー（２２４）は、前記第１の流体の流れ（２０４）が前記第２の流体の流れ（２０８）に対して半径方向外側に排気されるように、前記第２のディフューザー（２２６）を通って延びる、請求項１記載の消音装置（２１４；３００）。
【請求項４】
前記第２のディフューザー（２２６）の前記複数の孔（２４０）は、前記第１のディフューザー（２２４）から少なくとも部分的に離れる方向に前記第２の流体の流れ（２０８）を向けるように構成されている、請求項１記載の消音装置（２１４；３００）。
【請求項５】
前記第１のディフューザー（２２４）の前記複数の孔（２３２）は、前記第２のディフューザー（２２６）から少なくとも部分的に離れる方向に前記第１の流体の流れ（２０４）を向けるように構成されている、請求項１記載の消音装置（２１４；３００）。
【請求項６】
前記第１のディフューザー（２２４）および前記第２のディフューザー（２２６）は、前記第３のディフューザー（２２８）の内部で排気する前に前記第１の流体の流れ（２０４）および前記第２の流体の流れ（２０８）の分離を維持するように構成されている、請求項１記載の消音装置（２１４；３００）。
【請求項７】
前記第１のディフューザー（２２４）および前記第２のディフューザー（２２６）は一体である、請求項１記載の消音装置（２１４；３００）。
【請求項８】
前記第１のディフューザー（２２４）の前記本体（２３０）および前記第２のディフューザー（２２６）の前記本体（２３８）の少なくとも一方はさらに、実質的に円錐台形状を備える、請求項１記載の消音装置（２１４；３００）。
【請求項９】
前記第３のディフューザー（２２８）の前記本体（２４６）はさらに、実質的に円筒形状を備える、請求項１記載の消音装置（２１４；３００）。
【請求項１０】
前記第１の流体の流れ（２０４）および前記第２の流体の流れ（２０８）は異なる圧力である、請求項１記載の消音装置（２１４；３００）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示の分野は概して、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における複数の抽気流用の消音装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
少なくともいくつかの公知のガスタービンエンジンは、種々の要求のために、コンプレッサーから高圧の空気を抽出または抽気する抽気システムを含んでいる。抽気は、燃焼特性のようなエンジンの運転性を管理するため、並びに、タービンを冷却するため、ベアリングサンプを加圧するため、および／または航空機環境を制御するために使用される。コンプレッサーの特定の部分または段に位置する複数の抽気ポートを使用して、空気がコンプレッサーから抽気システム内へ採取される。しかし、コンプレッサーは、燃焼工程や過剰の抽気を作り出すことを含むエンジンの要求に必要なものよりも多い空気を圧送することができる。
【０００３】
少なくともいくつかの公知のガスタービンエンジンにおいて、コンプレッサーからの過剰な抽気は、抽気システムを通るように送られ、バイパス流内へ排気される。コンプレッサーからの抽気の圧力および温度はとても高い場合があるので、バイパス流における消音装置は、過剰な抽気を放出することから生じる騒音を低減するために必要とされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許第９１０９４６７号公報
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００５】
１つの見方では、ガスタービンエンジンにおける少なくとも１つの流体の流れを排気するための消音装置が提供される。その装置は、第１の導管と流れが連通するように連結された第１のディフューザーを含んでいる。第１のディフューザーは、複数の孔を含む本体を含み、第１の導管内部の第１の流体の流れを排気するように構成されている。その装置はさらに、第１のディフューザーに隣接して配置された第２のディフューザーを含んでいる。第２のディフューザーは、第２の導管と流れが連通するように連結されている。第２のディフューザーは、複数の孔を含む本体を含み、第２の導管内部の第２の流体の流れを排気するように構成されている。その装置は、第１のディフューザーおよび第２のディフューザーを少なくとも部分的に囲む第３のディフューザーも含んでいる。第３のディフューザーは、第１のディフューザーおよび第２のディフューザーと流れが連通するように連結されている。第３のディフューザーは、複数の孔を含む本体を含み、第３の流体の流れを排気するように構成されている。第３の流体の流れは、第１のディフューザーから排気された第１の流体の流れおよび第２のディフューザーから排気された第２の流体の流れの少なくとも一方を含んでいる。
【０００６】
別の見方では、ガスタービンエンジンにおける多段コンプレッサーから抽気を排気するための抽気システムが提供される。そのシステムは、コンプレッサーの第１の抽気位置と流れが連通するように連結された第１の導管を含み、第１の流体の流れが第１の導管内で方向付けられるようになっている。そのシステムはさらに、第１の導管と流れが連通するように連結された第１のディフューザーを含んでいる。第１のディフューザーは、複数の孔を含む本体を含み、第１の流体の流れを排気するように構成されている。そのシステムは、コンプレッサーの第２の抽気位置と流れが連通するように連結された第２の導管も含み、第２の流体の流れが第２の導管内で方向付けられるようになっている。追加的に、そのシステムは、第１のディフューザーに隣接して配置された第２のディフューザーを含んでいる。第２のディフューザーは、第２の導管と流れが連通するように連結されている。第２のディフューザーは、複数の孔を含む本体を含み、第２の導管内部の第２の流体の流れを排気するように構成されている。さらに、そのシステムは、バイパスダクト内部に配置されるとともに第１のディフューザーおよび第２のディフューザーを少なくとも部分的に囲む第３のディフューザーを含んでいる。第３のディフューザーは、第１のディフューザーおよび第２のディフューザーと流れが連通するように連結されている。第３のディフューザーは、複数の孔を含む本体を含み、第３の流体の流れをバイパスダクト内部のバイパス流内に排気するように構成されている。第３の流体の流れは、第１のディフューザーから排気された第１の流体の流れおよび第２のディフューザーから排気された第２の流体の流れの少なくとも一方を含んでいる。
【０００７】
さらなる別の見方では、ターボファンエンジンはコアエンジンを含み、コアエンジンは、多段コンプレッサーと、コアエンジン内で生成されるガスによって駆動される出力タービンにより動力が供給されるファンと、コアエンジンおよびファンを少なくとも部分的に囲むバイパスダクトとを含んでいる。ターボファンエンジンは、多段コンプレッサーからバイパスダクトへ抽気を排気するための抽気システムを含んでいる。抽気システムは、コンプレッサーの第１の抽気位置と流れが連通するように連結された第１の導管を含み、第１の流体の流れが第１の導管内で方向付けられるようになっている。そのシステムは、コンプレッサーの第２の抽気位置と流れが連通するように連結された第２の導管も含み、第２の流体の流れが第２の導管内で方向付けられるようになっている。そのシステムはさらに、第１の導管と流れが連通するように連結された第１のディフューザーを含んでいる。第１のディフューザーは、複数の孔を含む本体を含み、第１の流体の流れを排気するように構成されている。追加的に、そのシステムは、第１のディフューザーに隣接して配置された第２のディフューザーを含んでいる。第２のディフューザーは、第２の導管と流れが連通するように連結されている。第２のディフューザーは、複数の孔を含む本体を含み、第２の導管内部の第２の流体の流れを排気するように構成されている。さらに、そのシステムは、バイパスダクト内部に配置されるとともに第１のディフューザーおよび第２のディフューザーを少なくとも部分的に囲む第３のディフューザーを含んでいる。第３のディフューザーは、第１のディフューザーおよび第２のディフューザーと流れが連通するように連結されている。第３のディフューザーは、複数の孔を含む本体を含み、第３の流体の流れをバイパスダクト内部のバイパス流内に排気するように構成されている。第３の流体の流れは、第１のディフューザーから排気された第１の流体の流れおよび第２のディフューザーから排気された第２の流体の流れの少なくとも一方を含んでいる。
【０００８】
本開示のこれらおよび他の特徴、見方および利点は、図面を通して同様の符号が同様の部分を表す添付の図面を参照して以下の詳細な説明を読むと、より良く理解するようになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本開示の例示的な実施形態に従った例示的なガスタービンエンジンの模式図である。
【図２】図１に示された例示的なコンプレッサーの抽気システムの模式的な側面図である。
【図３】図２に示された抽気システムから分離された例示的な消音装置の斜視図である。
【図４】図３に示された消音装置の断面図である。
【図５】図２に示された抽気システムから分離された消音装置の別の実施形態の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
別途指摘しない限り、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図解することを意味している。これらの特徴は、本開示の１つまたは複数の実施形態を含むシステムの広範な変形例に適用可能であると信じられる。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なるように、当業者によって知られる全ての従来の特徴を含むことを意味しているわけではない。
【００１１】
以下の明細書および特許請求の範囲では、以下の意味を有するように定義されたいくつかの用語を参照する。
【００１２】
単数の形態「ある」（「ａ」、「ａｎ」）および「その」（「ｔｈｅ」）は、文脈が別途明確に指摘しない限り、複数の言及を含む。
【００１３】
「任意の」または「任意に」は、続いて記載される結果または状況が起こる場合もあるし、または、起こらない場合もあることと、その結果が起こる場合および起こらない場合をその記載が含むこととを意味する。
【００１４】
明細書および特許請求の範囲を通じて本明細書で使用される近似の語句は、関連する基本機能を変更する結果をもたらさずに許容される範囲で変化させることができる量的な表現を修正するために適用することができる。そのため、「約」、「およそ」、および「実質的に」のような用語によって修正された値は、特定された正確な値に限定されない。少なくともいくつかの例では、近似の語句は、値を測定するための機器の精度に対応することができる。ここで、明細書および特許請求の範囲を通じて、範囲の限定は組み合わせてもおよび／または相互に交換してもよく、文脈または語句が別途意味しない限り、そのような範囲は、その中に全ての下位の範囲を認めるとともに含む。
【００１５】
本明細書に記載される消音装置の実施形態は、ガスタービンエンジンの多段コンプレッサーから複数の抽気の吹出し口を排気するコスト効率の良い方法を提供する。特に、本明細書に記載される消音装置および消音システムは、バイパスダクト内の単一の位置で複数の抽気の吹出し口を排気させる。消音装置および消音システムは、バイパスダクト内部に配置された３つの同軸状のディフューザーを含んでいる。そのディフューザーは、排気された抽気内で高い圧力損失および望ましい流れ特性を引き起こすように構成されている。第１のディフューザーは第１のコンプレッサーの段から抽気を排気し、第２のディフューザーは第２のコンプレッサーの段から抽気を排気する。第３のディフューザーは、第１のディフューザーおよび第２のディフューザーを囲み、さらに抽気の流れをバイパスダクト内へ排気する。本明細書に記載される消音装置は、限定はしないが、ガスタービンエンジン内部において抽気を排気する際の騒音を低減することと、エンジン特性を維持または改善しながらシステム全体の重量を低減することと、バイパスダクト内部においてバイパス空気の流れの抗力を低減することと、ガスタービンエンジンの部品費用を低減することとを含む利点を提供する。
【００１６】
図１は、例示的なガスタービンエンジン１００の模式図である。ガスタービンエンジン１００は、高圧コンプレッサー１０４を含むガスジェネレーターすなわちコアエンジン１０２と、燃焼器アセンブリー１０６と、コアエンジン軸１１２の周りに回転するコアエンジンローター１１０上で軸方向の連続的な流れ関係の高圧タービン１０８とを含んでいる。ガスタービンエンジン１００は、低圧コンプレッサーすなわちファン１１４と、出力エンジン軸１２０の周りに回転する出力エンジンローター１１８上で軸方向の流れ関係に配置された低圧タービン１１６とも含んでいる。
【００１７】
運転中、空気が中心軸１２２に沿って流れ、圧縮された空気が高圧コンプレッサー１０４に供給される。高圧に圧縮された空気は燃焼器アセンブリー１０６に送られる。燃焼器アセンブリー１０６からの排出ガスの流れ（図示せず）はタービン１０８および１１６を駆動し、タービン１１６は、軸１２０経由でファンすなわち低圧コンプレッサー１１４を駆動する。ガスタービンエンジン１００は、バイパス流１２８を含むバイパスダクト１２６を備えたファンすなわち低圧閉じ込めケース１２４も含んでいる。様々な運転条件で、高圧コンプレッサー１０４からの圧縮された空気の一部が、第１のコンプレッサーの抽気位置１３０および／または第２のコンプレッサーの抽気位置１３２から採取される。この抽気は、コンプレッサーの抽気システム１３４を通って導かれ、バイパス流１２８内へ排気することができる。
【００１８】
図２は、ガスタービンエンジン１００（図１に示される）と共に使用できる抽気システム１３４の模式的な側面図である。その例示的な実施形態では、第１の抽気導管２０２は、第１のコンプレッサーの抽気位置１３０において高圧コンプレッサー１０４と流れが連通するように連結され、第１の空気流２０４が第１の導管２０２内部で方向付けられるようになっている。追加的に、第２の抽気導管２０６は、第２のコンプレッサーの抽気位置１３２において高圧コンプレッサー１０４と流れが連通するように連結され、第２の空気流２０８が第２の導管２０６内部で方向付けられるようになっている。第１の導管２０２を通る第１の空気流２０４は第１の抽気弁２１０によって選択的に制御され、第２の導管２０６を通る第２の空気流２０８は第２の抽気弁２１２によって選択的に制御される。運転中、第１の抽気弁２１０および第２の抽気弁２１２はそれぞれ、高圧コンプレッサー１０４からの第１の空気流２０４および第２の空気流２０８を制御し、始動状態中およびスロットルの開度が大きい状態中等におけるガスタービンエンジン１００（図１に示される）の運転性および特性を改善する。コンプレッサー１０４からの第１の空気流２０４および第２の空気流２０８は、限定はしないが、内部エンジンの冷却と、氷結防止と、機室与圧とのような他の領域で使用するために方向付けられてもよく、または、コンプレッサー１０４からの第１の空気流２０４および第２の空気流２０８は、バイパスダクト１２６内へ排気してもよい。例えば、第１の空気流２０４は、遷移状態中にコンプレッサー１０４の１１番目の段から採取され、第２の空気流２０８は、エンジンの始動状態中およびエンジン作動時のスロットルの開度が大きい状態中にコンプレッサー１０４の７番目の段から採取される。代替的な実施形態では、空気の流れをコンプレッサー１０４の任意の段の位置から採取してもよい。
【００１９】
高圧コンプレッサー１０４から採取された第１の空気流２０４および第２の空気流２０８は高圧および高温を有し、例えば、抽気の圧力はおよそ１３７５キロパスカル（ｋＰａ）より大きくてもよく、抽気の温度はおよそ５３８℃より大きくてもよい。そのような高圧の空気を直接バイパスダクト１２６内へ排気することは、運転中のエンジンにおいて多くの場合に音響制限を超える大きな量の騒音を生じることが知られている。例示的な実施形態では、抽気システム１３４は、排気された第１の空気流２０４および第２の空気流２０８の騒音の低減を促進するために、消音装置２１４を含んでいる。消音装置２１４は、バイパスダクト１２６内部の単一の排気位置２１６で第１の空気流２０４および第２の空気流２０８の速度を低減するように構成されている。
【００２０】
例示的な実施形態では、消音装置２１４は、第１の空気流２０４および第２の空気流２０８の少なくとも一方を排気するように構成されている。第１の空気流２０４は、第２の空気流２０８とは異なる温度および圧力であり、例えば、コンプレッサーの異なる段から採取される。抽気システム１３４は、第１の空気流２０４および第２の空気流２０８の分離を維持して、第１の導管２０２または第２の導管２０６の内部において圧力の高い方の流れが圧力の低い方の流れを塞がないようにおよび／または低い方の流れに逆圧をかけないように構成されている。消音装置２１４は、第１の導管２０２と流れが連通するように連結され、第２の導管２０６と流れが連通するように連結されている。第１の空気流２０４および第２の空気流２０８が分離して混合しないように、第１の導管２０２は第１の空気流２０４を維持し、第２の導管２０６は第２の空気流２０８を維持する。第１の空気流２０４または第２の空気流２０８のようにただ１つの抽気流が存在する場合、第１の抽気弁２１０および第２の抽気弁２１２はそれぞれ、第１の導管２０２または第２の導管２０６の内部において、圧力の高い方の流れが圧力の低い方の流れを塞がないようにおよび／または圧力の低い方の流れに逆圧をかけないようにする。代替的な実施形態では、第１の空気流２０４および第２の空気流２０８は実質的に同様の温度および圧力である。
【００２１】
第１の導管２０２および第２の導管２０６はそれぞれ、加圧された第１の空気流２０４および第２の空気流２０８からの負荷応力を低減する実質的に円形の導管である。追加的に、第１の導管２０２および第２の導管２０６は、比較的高温および高圧の第１の空気流２０４および第２の空気流２０８に耐えることができる金属から作られている。代替的な実施形態では、第１の導管２０２および第２の導管２０６は、抽気システム１３４を本明細書に記載されるように運転させることができる任意の他の材料から作られている。さらに、第１の導管２０２および第２の導管２０６は、第１の空気流２０４および第２の空気流２０８が単一の位置２１６で排気されるような位置２１８で、共に連結されている。位置２１８において、加圧された第１の空気流２０４および第２の空気流２０８からの負荷応力を低減するように円形の断面が保持されるように、第２の導管２０６は、第１の導管２０２に隣接して同軸状に配置されている（図４に示され、以下で検討される）。
【００２２】
以下でより詳細に説明される消音装置２１４は、バイパスダクト１２６の内部において第１の空気流２０４および第２の空気流２０８が単一の排気流２２０としてバイパス流１２８内へ吐出されて、より高圧の排気流２２０およびより低圧のバイパス流１２８を混合することによって生じる騒音の低減を促進するように、第１の導管２０２および第２の導管２０６と流れが連通している。
【００２３】
図３は、抽気システム１３４（図２に示される）と共に使用することができる例示的な消音装置２１４の斜視図である。図４は、例示的な消音装置２１４の断面図である。例示的な実施形態では、消音装置２１４は、内側の第１のディフューザー２２４と、内側の第２のディフューザー２２６と、第１のディフューザー２２４および第２のディフューザー２２６を囲む外側の第３のディフューザー２２８とを含んでいる。第１のディフューザー２２４は、第１の導管２０２と流れが連通するように第１の空気流２０４の下流に連結されている。追加的に、第１の空気流２０４が第３のディフューザー２２８の内部２３６へ排気されるように、第１のディフューザー２２４は、実質的に円錐台形状を有する本体２３０と、複数の孔２３２とを有している。第１の空気流の排気２３４は、第１の空気流２０４よりも低圧である。孔２３２は、第２のディフューザー２２６から離れる方向に第１の空気流の排気２３４を向けるように本体２３０に位置し、第２の導管２０６の内部において圧力の高い方の流れが圧力の低い方の流れを塞がないようにおよび／または圧力の低い方の流れに逆圧をかけないようにする。
【００２４】
第２のディフューザー２２６は、第２の導管２０６と流れが連通するように第２の空気流２０８の下流に連結されている。追加的に、第２の空気流２０８が第３のディフューザー２２８の内部２３６へ排気されるように、第２のディフューザー２２６は、実質的に円環体形状を有し第１のディフューザー２２４に隣接するように同軸状に配置された本体２３８と、複数の孔２４０とを有している。第２の空気流の排気２４２は、第２の空気流２０８よりも低圧である。孔２４０は、第１のディフューザー２２４から離れる方向に第２の空気流の排気２４２を向けるように本体２３８に位置し、第１の導管２０２の内部において圧力の高い方の流れが圧力の低い方の流れを塞がないようにおよび／または圧力の低い方の流れに逆圧をかけないようにする。
【００２５】
例示的な実施形態では、第１のディフューザー２２４および第２のディフューザー２２６は、第３のディフューザー２２８の内部２３６へ排気されるまで、第１の空気流２０４および第２の空気流２０８の分離を維持する。内部２３６へ一旦排気されると、第１の空気流の排気２３４および第２の空気流の排気２４２は混合および結合して、第１の空気流の排気２３４および第２の空気流の排気２４２を含む第３の空気流２４４を形成することができる。例示的な実施形態では、第１のディフューザー２２４が第２のディフューザー２２６を通って延び、第１のディフューザー２２４からの第１の空気流の排気２３４が第３のディフューザー２２８の内部２３６の内部において第２のディフューザー２２６から第２の空気流の排気２４２に対して半径方向外側に排気されて、圧力の高い方の流れが圧力の低い方の流れを塞ぐことおよび／または圧力の低い方の流れに逆圧をかけることを低減するようになっている。追加的に、例示的な実施形態では、第１のディフューザー２２４および第２のディフューザー２２６は一体である。代替的な実施形態では、第１のディフューザー２２４および第２のディフューザー２２６は、共に連結される別々の部材である。
【００２６】
第３のディフューザー２２８は、バイパスダクト１２６の内部に配置され、第１の空気流の排気２３４の下流で第１のディフューザー２２４と流れが連通するように連結され、第２の空気流の排気２４２の下流で第２のディフューザー２２６と流れが連通するように連結されている。追加的に、第３のディフューザー２２８は、第１のディフューザー２２４および第２のディフューザー２２６を実質的に囲むように、内部２３６を有し実質的に円筒形状を有する本体２４６を含んでいる。さらに、第３のディフューザー２２８は、内部２３６の内部における第３の空気流２４４がバイパスダクト１２６の内部でバイパス流１２８内へ排気されるように（図２に示されている）、複数の孔２４８を含んでいる。排気流２２０は、バイパス流１２８へ流入するときの排気流２２０からの騒音が低減されるように、第３の空気流２４４よりも低圧である。
【００２７】
例示的な実施形態では、消音装置２１４は、バイパスダクト１２６の内部の単一の位置２１６において、２つの抽気流、第１の空気流２０４および第２の空気流２０８を排気する。単一の位置２１６において複数の抽気流を排気することは、各抽気流に対する個々の消音装置の必要性を低減し、これによりエンジンの重量を低減する。代替的な実施形態では、消音装置２１４は、限定はしないが、３つの抽気流、４つの抽気流、および５つの抽気流のような任意の数の抽気流を排気してもよい。
【００２８】
図５は、抽気システム１３４（図２に示される）と共に使用することができる別の例示的な消音装置３００の斜視図である。図２および図５を参照すると、消音装置３００の例示的な実施形態は、ここで記載されるようなものを除き、上述した実施形態と実質的に同一である。例えば、消音装置３００は、前述の実施形態に関して前述したように、第１の導管３０４と流れが連通するように連結された第１のディフューザー３０２と、第２の導管３０８と流れが連通するように連結された第２のディフューザー３０６と、第１のディフューザー３０２および第２のディフューザー３０６を囲む第３のディフューザー３１０とを含んでいる。しかし、この例示的な実施形態では、第１のディフューザー３０２は第２のディフューザー３０６に隣接して配置されている。
【００２９】
例示的な実施形態では、第１のディフューザー３０２は、複数の孔３１４を有し実質的に円錐台形状を有する本体３１２を含み、第２のディフューザーは、複数の孔３１８を有し実質的に円錐台形状を有する本体３１６を含んでいる。運転中、第１のディフューザー３０２および第２のディフューザー３０６は抽気流の分離を維持し、第１の導管３０４または第２の導管３０８の内部において圧力の高い方の流れが圧力の低い方の流れを塞がないようにおよび／または圧力の低い方の流れに逆圧をかけないようにする。
【００３０】
消音装置の上述した実施形態は、ガスタービンエンジンの多段コンプレッサーから複数の抽気の吹出し口を排気するコスト効率の良い方法を提供する。特に、本明細書に記載される消音装置および消音システムは、バイパスダクト内の単一の位置で複数の抽気の吹出し口を排気させる。その消音装置および消音システムは、バイパスダクト内部に配置された３つの同軸状のディフューザーを含んでいる。そのディフューザーは、排気された抽気内で高い圧力損失および望ましい流れ特性を引き起こすように構成されている。第１のディフューザーは第１のコンプレッサーの段から抽気を排気し、第２のディフューザーは第２のコンプレッサーの段から抽気を排気する。第３のディフューザーは、第１のディフューザーおよび第２のディフューザーを囲み、さらに抽気の流れをバイパスダクト内へ排気する。
【００３１】
本明細書で記載された方法、システム、および装置の例示的な技術的効果は、（ａ）ガスタービンエンジンの内部で抽気を排気する際の騒音を低減することと、（ｂ）エンジン特性を維持または改善しながらシステム全体の重量を低減することと、（ｃ）バイパスダクトの内部においてバイパス空気の流れの抗力を低減することと、（ｄ）ガスタービンエンジンの部品費用を低減することとのうちの少なくとも１つを含む。
【００３２】
方法、システム、および消音装置用の装置の例示的な実施形態は、本明細書に記載された特定の実施形態に限定されず、むしろそのシステムの構成要素および／またはその方法のステップは、本明細書に記載された他の構成要素および／またはステップと独立におよび別々に使用してもよい。例えば、その方法、システム、および装置は、空気流の騒音を低減する必要のある他のシステムおよび関連する方法と組み合わせて使用してもよく、本明細書に記載されたシステムおよび方法のみとの実施に限定するものではない。むしろ、その例示的な実施形態は、空気流の騒音を低減することから利益を得ることのできる多くの他の用途、機器、およびシステムと組み合わせて実行および使用することができる。
【００３３】
本開示の様々の実施形態の特定の特徴がいくつかの図面に示され、他の図面には示されていない場合があるが、これは便宜上であるに過ぎない。本開示の原理に従って、ある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わせて参照および／または特許請求することができる。
【００３４】
この記載は、例を用いてベストモードを含む実施形態を開示し、任意の装置またはシステムを作り使用することと、任意の組み合わせた方法を実施することとを含む実施形態の実行を当業者に可能にもさせる。本開示の特許可能な範囲は、特許請求の範囲によって定義され、当業者が思い浮かぶ他の例を含むことができる。そのような他の例は、特許請求の範囲の文言上の言い回しと異ならない構成要素を有するならば、または、特許請求の範囲の文言上の言い回しとわずかに異なる等価な構成要素を含むならば、特許請求の範囲内にあることを意図している。
【００３５】
最後に、代表的な実施態様を以下に示す。
［実施態様１］
少なくとも１つの流体の流れを排気するための消音装置（２１４；３００）であって、
第１の導管（２０２）と流れが連通するように連結され、複数の孔（２３２）を含む本体（２３０）を備え、前記第１の導管（２０２）の内部の第１の流体の流れ（２０４）を排気するように構成されている第１のディフューザー（２２４）と、
前記第１のディフューザー（２２４）に隣接して配置され、第２の導管（２０６）と流れが連通するように連結され、複数の孔（２４０）を含む本体（２３８）を備え、前記第２の導管（２０６）の内部の第２の流体の流れ（２０８）を排気するように構成されている第２のディフューザー（２２６）と、
前記第１のディフューザー（２２４）および前記第２のディフューザー（２２６）を少なくとも部分的に囲み、前記第１のディフューザー（２２４）および前記第２のディフューザー（２２６）と流れが連通するように連結され、複数の孔（２４８）を含む本体（２４６）を備え、前記第１のディフューザー（２２４）から排気された前記第１の流体の流れ（２０４）および前記第２のディフューザー（２２６）から排気された前記第２の流体の流れ（２０８）の少なくとも一方を含む第３の流体の流れ（２４４）を排気するように構成されている第３のディフューザー（２２８）と
を備える消音装置（２１４；３００）。
［実施態様２］
前記第２のディフューザー（２２６）の前記本体（２３８）はさらに、前記第１のディフューザー（２２４）に隣接して同軸状に配置された実質的に円環体形状を備える、実施態様１に記載の装置（２１４；３００）。
［実施態様３］
前記第１のディフューザー（２２４）は、前記第１の流体の流れ（２０４）が前記第２の流体の流れ（２０８）に対して半径方向外側に排気されるように、前記第２のディフューザー（２２６）を通って延びる、実施態様１に記載の装置（２１４；３００）。
［実施態様４］
前記第２のディフューザー（２２６）の前記複数の孔（２４０）は、前記第１のディフューザー（２２４）から少なくとも部分的に離れる方向に前記第２の流体の流れ（２０８）を向けるように構成されている、実施態様１に記載の装置（２１４；３００）。
［実施態様５］
前記第１のディフューザー（２２４）の前記複数の孔（２３２）は、前記第２のディフューザー（２２６）から少なくとも部分的に離れる方向に前記第１の流体の流れ（２０４）を向けるように構成されている、実施態様１に記載の装置（２１４；３００）。
［実施態様６］
前記第１のディフューザー（２２４）および前記第２のディフューザー（２２６）は、前記第３のディフューザー（２２８）の内部で排気する前に前記第１の流体の流れ（２０４）および前記第２の流体の流れ（２０８）の分離を維持するように構成されている、実施態様１に記載の装置（２１４；３００）。
［実施態様７］
前記第１のディフューザー（２２４）および前記第２のディフューザー（２２６）は一体である、実施態様１に記載の装置（２１４；３００）。
［実施態様８］
前記第１のディフューザー（２２４）の前記本体（２３０）および前記第２のディフューザー（２２６）の前記本体（２３８）の少なくとも一方はさらに、実質的に円錐台形状を備える、実施態様１に記載の装置（２１４；３００）。
［実施態様９］
前記第３のディフューザー（２２８）の前記本体（２４６）はさらに、実質的に円筒形状を備える、実施態様１に記載の装置（２１４；３００）。
［実施態様１０］
ガスタービンエンジン（１００）の多段コンプレッサー（１０４）からの抽気を排気するための抽気システム（１３４）であって
前記コンプレッサー（１０４）の第１の抽気位置（１３０）と流れが連通するように連結された第１の導管（２０２）であって、前記第１の導管（２０２）の内部で第１の流体の流れ（２０４）が方向付けられるようになっている第１の導管（２０２）と、
前記第１の導管（２０２）と流れが連通するように連結され、複数の孔（２３２）を含む本体（２３０）を備え、前記第１の流体の流れ（２０４）を排気するように構成されている第１のディフューザー（２２４）と、
前記コンプレッサー（１０４）の第２の抽気位置（１３２）と流れが連通するように連結された第２の導管（２０６）であって、前記第２の導管（２０６）の内部で第２の流体の流れ（２０８）が方向付けられるようになっている第２の導管（２０６）と、
前記第１のディフューザー（２２４）に隣接して配置され、前記第２の導管（２０６）と流れが連通するように連結され、複数の孔（２４０）を含む本体（２３８）を備え、前記第２の導管（２０６）の内部の前記第２の流体の流れ（２０８）を排気するように構成されている第２のディフューザー（２２６）と、
バイパスダクト（１２６）の内部に配置されるとともに前記第１のディフューザー（２２４）および前記第２のディフューザー（２２６）を少なくとも部分的に囲み、前記第１のディフューザー（２２４）および前記第２のディフューザー（２２６）と流れが連通するように連結され、複数の孔（２４８）を含む本体（２４６）を備え、前記第１のディフューザー（２２４）から排気された前記第１の流体の流れ（２０４）および前記第２のディフューザー（２２６）から排気された前記第２の流体の流れ（２０８）の少なくとも一方を含む第３の流体の流れ（２４４）を前記バイパスダクト（１２６）の内部のバイパス流（１２８）内へ排気するように構成されている第３のディフューザー（２２８）と
を備えるシステム（１３４）。
［実施態様１１］
前記第２のディフューザー（２２６）の前記本体（２３８）はさらに、前記第１のディフューザー（２２４）に隣接して同軸状に配置された実質的に円環体形状を備える、実施態様１０に記載のシステム（１３４）。
［実施態様１２］
前記第２の導管（２０６）の少なくとも一部は、前記第１の導管（２０２）に隣接して同軸状に配置されている、実施態様１０に記載のシステム（１３４）。
［実施態様１３］
前記第１の導管（２０２）および前記第２の導管（２０６）は、前記第１の流体の流れ（２０４）および前記第２の流体の流れ（２０８）の分離を維持するように構成されている、実施態様１０に記載のシステム（１３４）。
［実施態様１４］
前記第３のディフューザー（２２８）の前記本体（２４６）はさらに、実質的に円筒形状を備える、実施態様１０に記載のシステム（１３４）。
［実施態様１５］
前記第１のディフューザー（２２４）の前記本体（２３０）および前記第２のディフューザー（２２６）の前記本体（２３８）の少なくとも一方はさらに、実質的に円錐台形状を備える、実施態様１０に記載のシステム（１３４）。
［実施態様１６］
前記第２の導管（２０６）は、前記コンプレッサー（１０４）の複数の抽気位置と流れが連通するように連結された複数の導管を備え、各導管の内部で流体の流れが方向付けられるようになっており、前記第２のディフューザー（２２６）は複数のディフューザーを備え、各ディフューザーは、前記対応する導管と流れが連通するように連結され、流体の流れが前記対応する導管内に排気されるようになっている、実施態様１０に記載のシステム（１３４）。
［実施態様１７］
多段コンプレッサー（１０４）を備えるコアエンジン（１０２）と、
前記コアエンジン（１０２）内で生成されるガスによって駆動される出力タービン（１１６）によって動力が供給されるファン（１１４）と、
前記コアエンジン（１０２）および前記ファン（１１４）を少なくとも部分的に囲むバイパスダクト（１２６）と、
前記多段コンプレッサー（１０４）から前記バイパスダクト（１２６）へ抽気を排気するための抽気システム（１３４）と
を備え、
前記抽気システム（１３４）は、
前記コンプレッサー（１０４）の第１の抽気位置（１３０）と流れが連通するように連結された第１の導管（２０２）であって、前記第１の導管（２０２）の内部で第１の流体の流れ（２０４）が方向付けられるようになっている第１の導管（２０２）と、
前記コンプレッサー（１０４）の第２の抽気位置（１３２）と流れが連通するように連結された第２の導管（２０６）であって、前記第２の導管（２０６）の内部で第２の流体の流れ（２０８）が方向付けられるようになっている第２の導管（２０６）と、
前記第１の導管（２０２）と流れが連通するように連結され、複数の孔（２３２）を含む本体（２３０）を備え、前記第１の流体の流れ（２０４）を排気するように構成されている第１のディフューザー（２２４）と、
前記第１のディフューザー（２２４）に隣接して配置され、前記第２の導管（２０６）と流れが連通するように連結され、複数の孔（２４０）を含む本体（２３８）を備え、前記第２の導管（２０６）の内部の前記第２の流体の流れ（２０８）を排気するように構成されている第２のディフューザー（２２６）と、
前記バイパスダクト（１２６）の内部に配置されるとともに前記第１のディフューザー（２２４）および前記第２のディフューザー（２２６）を少なくとも部分的に囲み、前記第１のディフューザー（２２４）および前記第２のディフューザー（２２６）と流れが連通するように連結され、複数の孔（２４８）を含む本体（２４６）を備え、前記第１のディフューザー（２２４）から排気された前記第１の流体の流れ（２０４）および前記第２のディフューザー（２２６）から排気された前記第２の流体の流れ（２０８）の少なくとも一方を含む第３の流体の流れ（２４４）を前記バイパスダクト（１２６）の内部のバイパス流（１２８）内へ排気するように構成されている第３のディフューザー（２２８）と
を備えるターボファンエンジン。
［実施態様１８］
前記第２のディフューザー（２２６）の前記本体（２３８）はさらに、前記第１のディフューザー（２２４）に隣接して同軸状に配置された実質的に円環体形状を備える、実施態様１７に記載のエンジン。
［実施態様１９］
前記第１のディフューザー（２２４）の前記本体（２３０）および前記第２のディフューザー（２２６）の前記本体（２３８）の少なくとも一方はさらに、実質的に円錐台形状を備える、実施態様１７に記載のエンジン。
［実施態様２０］
前記第１の流体の流れ（２０４）および前記第２の流体の流れ（２０８）は異なる圧力である、実施態様１７に記載のエンジン。
【符号の説明】
【００３６】
１００  ガスタービンエンジン
１０２  コアエンジン
１０４  高圧コンプレッサー
１０６  燃焼器アセンブリー
１０８  高圧タービン
１１０  コアエンジンローター
１１２  コアエンジン軸
１１４  低圧コンプレッサー
１１６  低圧タービン
１１８  出力エンジンローター
１２０  出力エンジン軸
１２２  中心軸
１２４  ファン閉じ込めケース
１２６  バイパスダクト
１２８  バイパス流
１３０  第１のコンプレッサーの抽気位置
１３２  第２のコンプレッサーの抽気位置
１３４  抽気システム
２０２  第１の導管
２０４  第１の空気流
２０６  第２の導管
２０８  第２の空気流
２１０  第１の抽気弁
２１２  第２の抽気弁
２１４  消音装置
２１６  排気位置
２１８  位置
２２０  排気流
２２４  第１のディフューザー
２２６  第２のディフューザー
２２８  第３のディフューザー
２３０  本体
２３２  孔
２３４  第１の空気流の排気
２３６  内部
２３８  本体
２４０  孔
２４２  第２の空気流の排気
２４４  第３の空気流
２４６  本体
２４８  孔
３００  消音装置
３０２  第１のディフューザー
３０４  第１の導管
３０６  第２のディフューザー
３０８  第２の導管
３１０  第３のディフューザー
３１２  本体
３１４  孔
３１６  本体
３１８  孔
【図１】
2017115879.tif 000003
【図２】
2017115879.tif 000004
【図３】
2017115879.tif 000005
【図４】
2017115879.tif 000006
【図５】
2017115879.tif 000007
【外国語明細書】
2017115879000001.pdf