(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気流ストリームを規定するケーシング（１）のライニング（１０）を通じて、航空機エンジンのコンプレッサから空気を流出させるためのシステムであって、ライニングとともに複数の空洞（１１、１２）を規定するケーシングの外壁（９）を貫通し、ライニングを通じて流出した空気が通るオリフィス（２０，２１）と、オリフィスの周囲で外壁に接続される流出ダクト（５、６）とを備えており、２つの空洞が流出空気を運び、前記流出ダクト（５、６）は、対を成すオリフィスの周囲で、開口部（７、８）を介して延在し、対を成すそれぞれのオリフィスは、流出空気が通る前記対応する２つの空洞に通じており、前記ライニング（１０）は、空気が通る２つの空洞をそれぞれ規定する２つの立設部（１６、１７）の前方に位置された１つのスリット（１３）を備え、前記空洞には、前記２つの立設部をそれぞれ貫通するように空気入口オリフィス（１８、１９）が穿孔されていることを特徴とするシステム。
【請求項２】
前記オリフィス（２０、２１）は、コンプレッサの接線方向に延ばされた細長形状であり、コンプレッサの長手方向に列を成して配置されていることを特徴とする請求項１に記載の空気流出システム。
【請求項３】
前記開口部（７、８）は、外壁に向かって広がっており、略正方形の断面を有するベル形状を成していることを特徴とする請求項２に記載の空気流出システム。
【請求項４】
ケーシングの相対する位置に２つのダクト（５、６）が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の空気流出システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コンプレッサから空気を流出するためのシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
航空機エンジンは、混合燃料の配合において使用される空気を圧縮するガスタービンを備えている。圧縮空気の一部は、機内の加圧、氷結防止、エンジンタービン冷却のためのエンジンタービンへの通気を含む様々な目的のために、コンプレッサから流出される。
【０００３】
圧縮空気は、特に、アッセンブリに剛性をもたせる外壁と空気流ストリームを規定する内側ライニングとから成るステータケーシングを通じて流出される。内側ライニングは、基本的に、互いに組み立てられる複数の環状セグメントから成り、セグメントの一部は、固定されたコンプレッサブレードを支持し、これらのセグメントと互い違いにある残りのセングメントは、ロータの移動ブレードの前方に配置されている。このライニングには複数のオリフィスが穿孔されており、これらのオリフィスを通じて空気流の一部がライニング内に流入するようになっている。流出量が多い場合には、これらのオリフィスが１つの完全な円形スリットに取って代えられても良い。オリフィスは、外壁とケーシングの内側ライニングとの間に形成された空洞と連通している。したがって、この空洞と連通する複数のオリフィスを外壁に穿孔するだけで、空洞内に流れた空気を流出させて、望ましい場所へと通じる空気の流路を確保することができる。
【０００４】
しかしながら、時として、多量の空気が流出される場合に問題が生じる。空気の流速に限界があるため、この流れに沿う全ての位置で、流出のために利用できる断面寸法を大きくするだけで、流量が増大する可能性がある。この要件は、ケーシングの外壁および内側ライニングを貫通するオリフィスのサイズおよび排気ダクトのサイズを大きくすることによって、部分的に満たされ得る。しかしながら、外壁と内側ライニングとの間に位置し且つ流出する空気がエンジンの接線方向で通過して外側オリフィス下に集まる中間の空洞のサイズを大きくすることはできない。これは、他の要因が課される内側ライニングおよび外壁の形状によって環状の空洞の断面積が決まってしまうからである。
【０００５】
したがって、必要な空気流量を得ることができないほど流出空洞の断面積が小さいことも頻繁に起きる。また、他の原因等により空洞が仕切られている場合、流出空気の便が良い流路として空洞が適していない場合もあり得る。このような問題に対する従来の解決策は、今までのところ、マニホールドと称される円形チューブを空洞の周囲に配置することであった。マニホールドの役割は、最終的な流出ダクトに向かって集まる環状空気流にとって十分な断面積を与えることにより、この空洞に取って代わることであった。このとき、空気は、空洞を通じてほぼ径方向に通過し、マニホールドの内部に通じる十分な数のオリフィス群を通過する。しかしながら、マニホールドは、製造および設置が比較的高価であり、周囲を取り囲むケーシングが大き過ぎて、収容することができないことも度々であった。特許ＦＲ２６１６８９０Ａに記載された同様な設計は、マニホールドを多数の別個のダクトに取って代えることによって構成されていた。この場合、各ダクトは、ケーシングの外壁を貫通するオリフィスのうちの１つに接続されている。特許ＵＳ５３５１４７８に示される他のデザインは、先のデザインと、単一の流出ダクトを有するデザインとの折衷的なデザインである。この場合、空気が空洞内で接線方向に移動することを規制するために、４つの流出ダクトを外壁の周囲に交差するように配置することが示唆されている。
【０００６】
このように、従来技術では、流出オリフィスの数を増やすことによって、空洞内における接線方向の移動を思い通りに低減することができ、それによって、断面積や空洞構造によって空気流が妨げられないようにすることができる。しかしながら、オリフィスを取り囲むマニホールドや多数の別個の流出ダクトによって課される設計上の制約に起因して分流が過度になると、分流が問題視される場合もある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、外壁と内側ライニングとを備え且つその本体内での空気流量が接線方向で限られているケーシングを通じて圧縮空気を流出することができるようにするとともに、過度の分流を回避し、ケーシングの周囲の流出装置を単純且つコンパクトにすることである。接線方向での分流は、システムを有利に単純化する接線方向および長手方向の分流の組み合わせに取って代えられる。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
したがって、本発明は、空気流ストリームを規定するケーシングのライニングを通じて、航空機エンジンのコンプレッサから空気を流出させるためのシステムであって、ライニングとともに複数の空洞を規定するケーシングの外壁を貫通し、ライニングを通じて流出した空気が通るオリフィスと、オリフィスの周囲で外壁に接続される前記流出ダクトとを備えており、２つの空洞が流出空気を運び、流出ダクトは、対を成すオリフィスの周囲で、開口部を介して延び、対を成すそれぞれのオリフィスは、流出空気が通る前記対応する２つの空洞に通じていることを特徴とするシステムに関するものである。一般に、ケーシングには、相対する位置に２つのダクトが設けられている。最後に、ライニングは、空気が通る２つの空洞を規定する立設部の前方に位置された１つのスリットを備え、前記空洞内には、入口オリフィスが穿孔されていることが有益である。すなわち、コンプレッサの特定の場所から流出する空気は、２つの空洞内で均一の状態となり、乱流を生じることなくダクト内で混合される。
【０００９】
以下、図面を参照しながら、本発明のこれらの態様やその他について、より詳細に説明する。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図１は、圧縮空気流ストリーム３によって同軸ロータ２から分離されたコンプレッサケーシング１を示している。圧縮空気は、共通に使用される２つのダクト５、６を通じて、コンプレッサから流出される。ダクト５、６は、例えば航空機の機内を加圧するために一般に使用されるものであり、２つの相対する開口部７、８を介してケーシング１に接続されている。ダクト５、６は互いに全く接合されない。あるいは、ダクト５、６が互いに接合される場合には、その接合部は、ケーシング１から離間して位置される。
【００１１】
以下の説明は、開口部８の領域および開口部７の領域のいずれにも同様に適用できるが、開口部７についてのみ説明する。図２に示されるように、ケーシング１は、外壁９と、空洞を挟んで外壁から離間されたライニング１０とから成る。図面には２つの空洞が示されており、これらの空洞には参照符号１１、１２が付されている。開口部７は外壁９に固定されている。一方、ライニング１０は空気流３を規定している。ライニング１０は、流れに沿って通過する圧縮空気を流出させるオリフィス、この場合には、１つの円形スリット１３を備えている。スリット１３は、整流リング１４とシェルリング１５との間に形成されている。これらのリング１４、１５は、ライニング１０の一部を形成するとともに、参照符号１６、１７がそれぞれ付され且つ略径方向に立ち上がってスリット１３の後側で延在する立設部を介して、外壁９に接続されている。空洞１１は立設部１６の後側に延在しており、空洞１２は立設部１７の後側に延在している。
【００１２】
立設部１６、１７には、空洞１１、１２に共通のスリット１３内に捕捉された圧縮空気が流入可能なオリフィス１８、１９が穿孔されている。空気は空洞１１、１２を通り抜け、そのうちの半分は、外壁９を貫通するオリフィス２０、２１を通じて開口部７に達し、他の半分は、開口部８へと導かれる。
【００１３】
文献ＵＳ５３５１４７８Ａに記載された設計では、例えば９０度に均等に配分された十分大きな断面を有する対応する数のオリフィスを介して、４つの流出ダクトが空洞１１と連通している。この場合、オリフィスは、異なってグループ化されており、コンプレッサの長手方向に方向付けられたオリフィス２１とオリフィス２０とをそれぞれが備えた２つの列において、各列は、開口部７、８の一方によって取り囲まれている。オリフィス２０、２１の領域は、マニホールドが設けられた領域と同じであっても良い。長円形又は矩形のオリフィス２０、２１がコンプレッサの接線方向に延びるように設けられ、これによって、矩形（ほぼ正方形）の移行断面を有する開口部７、８を使用できるようにしても良い。そして、この場合、開口部７、８は、その断面を次第に変化させて略ベル形状にすることにより、僅かな断面でダクト５、６に接続されても良い。
【００１４】
複数の流出ダクト５、６を使用すると、空洞１１、１２を接線方向に流れて開口部７、８に達する空気流量を減らすことができ、また、２つの空洞１１、１２間で流出流量を共有すれば、この接線方向の流れを更に低減することができる。したがって、空洞１１、１２の断面寸法が非常に小さくても、流出流量は制限されることはない。この発明の他の主な利点は、先のデザインの流出ダクトの半分を排除することができる十分な大きさの開口部下で、オリフィス２０、２１が隣接して対を成してグループ化されるという点である。
【００１５】
図３は、外壁９を貫通し且つオリフィス２１の線上に配置された他のオリフィス２２をも示している。すなわち、オリフィス２２は、オリフィス２１と同じ空洞１２に通じている。オリフィス２２は、スリット１３を通じて流出して空洞１２内に達する圧縮空気の均衡化という他の使用のための流出オリフィスである。したがって、他の特定の目的（この場合、機内）で使用される空気源のために空洞１１、１２を協働させることは、他の目的のために使用される別個の空気流を供給するためにこれらの空洞を使用することを妨げない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のレイアウトを示す概略図である。
【図２】流出方法の詳細を示す図である。
【図３】流出ダクトのオリフィスのレイアウトを示す図である。
【符号の説明】
１  コンプレッサケーシング
２  同軸ロータ
３  圧縮空気流
５、６  ダクト
７、８  開口部
９  外壁
１０  ライニング
１１、１２  空洞
１３  円形スリット
１４  整流リング
１５  シェルリング
１６、１７  立設部
１８、１９、２０、２１  オリフィス
【図１】
0004066417.tif 000002
【図２】
0004066417.tif 000003
【図３】
0004066417.tif 000004