(57)【要約】  流れ移送装置は、一次ガス流路（Ｐ）と連通した第１の供給プレナム（９２）と、第１の供給プレナム（９２）からの第１の流体流れを加速し該第１の流体流れを接線方向速度でロータ（１２８）に向けて放出する第１のインデューサ（１４８Ａ）と、一次ガス流路（Ｐ）と連通した第２の供給プレナム（９６）と、第２の供給プレナム（９６）からの第２の流体流れを接線方向速度でロータ（１２８）に向けて加速する第２のインデューサ（１４８Ｂ）と、一次ガス流路（Ｐ）から第２の供給プレナム（９６）への第２の流体流れを許容又は遮断するよう動作する冷却調整バルブ（９８）と、を含む。バルブ（９８）は、一次ガス流路（Ｐ）内に配置された流れ制御構造体（１０８，１１０）と、一次ガス流路（Ｐ）を定めるケーシング（７６）の半径方向外部の位置まで延びるバルブ作動構造体（１１２）と、を含む。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガスタービンエンジンの一次ガス流路（Ｐ）からタービンロータ（１２８）に冷却流を移送する調整流移送装置であって、
前記一次ガス流路（Ｐ）と連通した第１の供給プレナム（９２）と、前記第１の供給プレナム（９２）から受け取った第１の流体流れを加速し且つ前記第１の流体流れを接線方向速度成分で前記ロータ（１２８）に向けて放出するよう各々構成された複数の第１のインデューサ（１４８Ａ）と、
前記一次ガス流路（Ｐ）と連通した第２の供給プレナム（９６）と、前記第２の供給プレナム（９６）から受け取った第２の流体流れを接線方向速度成分で前記ロータ（１２８）に向けて加速するよう各々構成された複数の第２のインデューサ（１４８Ｂ）と、
前記一次ガス流路（Ｐ）から前記第２の供給プレナム（９６）への前記第２の流体流れを選択的に許容又は遮断するよう動作する冷却調整バルブ（９８）と、
を備え、
前記冷却調整バルブ（９８）が、前記一次ガス流路（Ｐ）内に配置された流れ制御構造体（１０８，１１０）と、該流れ制御構造体（１０８，１１０）から、前記一次ガス流路（Ｐ）を定めるケーシング（７６）の半径方向外部の位置まで延びるバルブ作動構造体（１１２）と、を含む、装置。
【請求項２】
前記第１の供給プレナム（９２）が、内側燃焼器ライナ（８６）と環状の内側ノズル支持体（８４）との間の環状スペースによってその一部が定められる、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記第２の供給プレナム（９６）が、前記第１の供給プレナム（９２）の軸方向の直ぐ上流側に配置される、請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記第２のインデューサ（１４８Ｂ）の各々が、前記第１の供給プレナム（９２）内に配置された軸方向に延びる移送管体（１５４）によって前記第２の供給プレナム（９６）に接続される、請求項１に記載の装置。
【請求項５】
前記流れ制御構造体（１０８，１１０）が、
円筒ボア（１０６）及び該ボア（１０６）と連通するよう貫通して形成されたウィンドウ（１１０）を有するバルブ本体（１００）と、
前記ボア（１０６）内に受けられ、前記ウィンドウ（１１０）及び前記ボア（１０６）間の流れを遮断する閉鎖位置と、前記ウィンドウ（１１０）及び前記ボア（１０６）間の流れを許容する開放位置との間で並進可能なピストン（１０８）と、
を含む、請求項１に記載の装置。
【請求項６】
前記バルブ本体（１００）内に作動ロッド（１１２）が配置され、該作動ロッド（１１２）が、前記ピストン（１０８）に接続された下端部（１１４）と、前記ケーシング（７６）の外部に延びる上端部（１１６）とを有する、請求項５に記載の装置。
【請求項７】
前記ケーシング（７６）の外部に配置され、前記作動ロッド（１１２）の上端部に結合されたアクチュエータ（１１３）を更に備える、請求項５に記載の装置。
【請求項８】
前記流れ制御構造体（１０８，１１０）が、
円筒ボア（２０６）及び該ボア（２０６）と連通するよう貫通して形成されたウィンドウ（２１０）を有するバルブ本体（２００）と、
前記ボア（２０６）内に受けられ、前記ウィンドウ（２１０）及び前記ボア（２０６）間の流れを遮断する閉鎖位置と、前記ウィンドウ（２１０）及び前記ボア（２０６）間の流れを許容する開放位置との間で回転可能なプラグ（２０８）と、
を含む、請求項１に記載の装置。
【請求項９】
前記冷却調整バルブ（９８）が、前記第２の供給プレナム（９６）のカラーハウジング（１０２）から前記ケーシング（７６）まで半径方向に延びる略円筒バルブ本体（１００）を含み、該バルブ本体（１００）が、前記カラーハウジング（１０２）に対して半径方向に移動可能である、請求項１に記載の装置。
【請求項１０】
前記バルブ本体（１００）の内側端部を囲むカラーハウジング（１０２）内にリング様カラー（１２２）が配置される、請求項９に記載の装置。
【請求項１１】
少なくとも２つの異なる作動状態を有するガスタービンエンジンの一次ガス流路（Ｐ）からタービンロータ（１２８）に冷却流を移送する方法であって、
前記エンジン作動の全ての状態の間では、第１の流体流れを前記一次ガス流路（Ｐ）から第１の供給プレナム（９２）を通って複数の第１のインデューサ（１４８Ａ）に流すステップを含み、
前記第１のインデューサ（１４８Ａ）の各々は、前記第１の流体流れを加速して該第１の流体流れを接線方向速度成分で前記タービンロータ（１２８）に向けて放出するよう構成されており、
前記方法が更に、
前記作動状態の全てではなく一部の間では、第２の流体流れを前記一次ガス流路（Ｐ）から冷却調整バルブ（９８）及び第２の供給プレナム（９６）を通って複数の第２のインデューサ（１４８Ｂ）に流すステップを含み、
前記第２のインデューサ（１４８Ｂ）の各々は、前記第２の流体流れを加速して該第２の流体流れを接線方向速度成分で前記タービンロータ（１２８）に向けて放出するよう構成されており、前記冷却調整バルブ（９８）が、前記一次ガス流路（Ｐ）内に配置された流れ制御構造体（１０８，１１０）と、該流れ制御構造体（１０８，１１０）から、前記一次ガス流路（Ｐ）を定めるケーシング（７６）の半径方向外部の位置まで延びるバルブ作動構造体（１１２）と、を含む、方法。
【請求項１２】
前記第１の供給プレナム（９２）が、内側燃焼器ライナ（８６）と環状の内側ノズル支持体（８４）との間の環状スペースによってその一部が定められる、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記第２の供給プレナム（９６）が、前記第１の供給プレナム（９２）の軸方向の直ぐ上流側に配置される、請求項１１に記載の方法。
【請求項１４】
前記第２の流体流れは、前記第１の供給プレナム（９２）内に配置された軸方向に延びる移送管体（１５４）によって、前記第２の供給プレナム（９６）から前記第２のインデューサ（１４８Ｂ）の各々に移送される、請求項１１に記載の方法。
【請求項１５】
前記流れ制御構造体（１０８，１１０）が、
円筒ボア（１０６）及び該ボア（１０６）と連通するよう貫通して形成されたウィンドウ（１１０）を有するバルブ本体（１００）と、
前記ボア（１０６）内に受けられ、前記ウィンドウ（１１０）及び前記ボア（１０６）間の流れを遮断する閉鎖位置と、前記ウィンドウ（１１０）及び前記ボア（１０６）間の流れを許容する開放位置との間で並進可能なピストン（１０８）と、
を含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１６】
前記バルブ本体（１００）内に作動ロッド（１１２）が配置され、該作動ロッド（１１２）が、前記ピストン（１０８）に接続された下端部（１１４）と、前記ケーシング（７６）の外部に延びる上端部（１１６）とを有する、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記ケーシング（７６）の外部に配置され、前記作動ロッド（１１２）の上端部に結合されたアクチュエータ（１１３）を更に備える、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記流れ制御構造体（１０８，１１０）が、
円筒ボア（２０６）及び該ボア（２０６）と連通するよう貫通して形成されたウィンドウ（２１０）を有するバルブ本体（２００）と、
前記ボア（２０６）内に受けられ、前記ウィンドウ（２１０）及び前記ボア（２０６）間の流れを遮断する閉鎖位置と、前記ウィンドウ（２１０）及び前記ボア（２０６）間の流れを許容する開放位置との間で回転可能なプラグ（２０８）と、
を含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１９】
前記冷却調整バルブ（９８）が、前記第２の供給プレナム（９６）のカラーハウジング（１０２）から前記ケーシング（７６）まで半径方向に延びる略円筒バルブ本体（１００）を含み、該バルブ本体（１００）が、前記カラーハウジング（１０２）に対して半径方向に移動可能である、請求項１１に記載の方法。
【請求項２０】
前記バルブ本体（１００）の内側端部（１０４）を囲むカラーハウジング（１０２）内にリング様カラー（１２２）が配置される、請求項１１に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、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内のタービン翼形部に冷却空気を提供する方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ガスタービンエンジンでは、高温ガスは、燃焼器から流出して、タービンにより利用されて機械的エネルギーに変換される。この機械的エネルギーは、上流側の高圧圧縮機を駆動する。タービンは、タービンロータにより担持されるブレードの複数の列を含み、固定ノズルの列と交互になっている。タービンブレード及びノズルは、腐食性の高温燃焼ガスの流れに曝される。これらの「高温セクション」の構成部品は通常、圧縮機から抽出（ブリード）された空気又は圧縮機吐出空気のような比較的低温の冷却剤の流れによって冷却される。このようにしてサイクルから抽出された空気の使用は、熱力学サイクルの負担となり、燃料消費率（「ＳＦＣ」）が増加し、一般的には可能な場合には回避されるか、又は最小限にされる。
【０００３】
公知のタイプのタービン冷却システムの１つは、インデューサを用いて、圧縮機吐出空気を収集してこれを加速し、接線方向に転回させてタービンロータに送給するようにしている。通常、タービン冷却システムは、離陸又は初期上昇などの高出力運転中に生じることになる最大冷却要求に対応するよう物理的に構成される。これは、巡航又は降下などの他の運転状態時には過度の冷却能力をもたらすことになる。これらの状態における冷却要求は遙かに少なく、実際にエンジン運転の大部分の時間を占める。
【０００４】
他の運転状態時のタービン冷却流を調整する試みがなされてきた。これらの試みは通常、望ましくない故障モードを生じやすいエンジンケースの外部の配管、又はエンジン内の高温環境において良好な運転状態を維持するのが困難な内部作動バルブを必要とする。
【０００５】
従って、堅牢で経済的な方法で翼形部に冷却を提供する改善された冷却システムに対する必要性がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】米国特許第５，５７５，６１６号明細書
【発明の概要】
【０００７】
この必要性は、インデューサのアレイによって動力が供給される回転タービンブレードへの冷却流を調整するよう作動するタービン冷却システムを提供する本発明によって対処される。エンジン運転中、インデューサの一部は、一定流量の冷却空気を受け取り、他のインデューサは、選択的に遮断可能なバルブ付き流路を通じて送給される。
【０００８】
本発明の１つの態様によれば、ガスタービンエンジンの一次ガス流路からタービンロータに冷却流を移送する調整流移送装置が提供され、該装置は、一次ガス流路と連通した第１の供給プレナムと、第１の供給プレナムから受け取った第１の流体流れを加速し且つ第１の流体流れを接線方向速度成分でロータに向けて放出するよう各々構成された複数の第１のインデューサと、一次ガス流路と連通した第２の供給プレナムと、第２の供給プレナムから受け取った第２の流体流れを接線方向速度成分でロータに向けて加速するよう各々構成された複数の第２のインデューサと、一次ガス流路から第２の供給プレナムへの第２の流体流れを選択的に許容又は遮断するよう動作する冷却調整バルブと、を備え、冷却調整バルブは、一次ガス流路内に配置された流れ制御構造体と、該流れ制御構造体から、一次ガス流路を定めるケーシングの半径方向外部の位置まで延びるバルブ作動構造体と、を含む。
【０００９】
本発明の別の態様によれば、少なくとも２つの異なる作動状態を有するガスタービンエンジンの一次ガス流路からタービンロータに冷却流を移送する方法が提供される。本方法は、エンジン作動の全ての状態の間では、第１の流体流れを一次ガス流路から第１の供給プレナムを通って複数の第１のインデューサに流すステップを含み、第１のインデューサの各々は、第１の流体流れを加速して該第１の流体流れを接線方向速度成分でタービンロータに向けて放出するよう構成されており、本方法が更に、作動状態の全てではなく一部の間では、第２の流体流れを一次ガス流路から冷却調整バルブ及び第２の供給プレナムを通って複数の第２のインデューサに流すステップを含み、第２のインデューサの各々は、第２の流体流れを加速して該第２の流体流れを接線方向速度成分でタービンロータに向けて放出するよう構成されており、冷却調整バルブが、一次ガス流路内に配置された流れ制御構造体と、該流れ制御構造体から、一次ガス流路を定めるケーシングの半径方向外部の位置まで延びるバルブ作動構造体と、を含む。
【００１０】
本発明は、添付図面と共に以下の説明を参照することで最もよく理解することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】例示的なガスタービンエンジンの断面図。
【図２】本発明の１つの態様に従って構成されたタービン冷却システムを示す、図１のエンジンの一部の片側断面図。
【図３】図２のタービン冷却システムの一部の斜視図。
【図４】閉鎖位置にある冷却調整バルブの断面図。
【図５】開放位置にある冷却調整バルブの断面図。
【図６】代替の冷却調整バルブを組み込んだタービン冷却システムの一部の断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明は、インデューサのアレイによって動力が供給される回転タービンブレードへの冷却流を調整するためのシステムを提供する。エンジン運転中、インデューサの一部は、一定流量の冷却空気を受け取り、他のインデューサは、選択的に遮断可能なバルブ付き流路を通じて動力が供給される。
【００１３】
ここで種々の図全体を通して同一の参照符号が同じ要素を表す図面を参照すると、図１は、長手方向軸線１１を有する例示的なガスタービンエンジン組立体１０を示す。ガスタービンエンジン組立体１０は、ファン組立体１２と、コアガスタービンエンジン１３とを含む。コアガスタービンエンジン１３は、高圧圧縮機１４と、燃焼器１６と、高圧タービン１８とを含む。例示の実施形態において、ガスタービンエンジン組立体１０はまた、低圧タービン２０、多段ブースタ圧縮機３２、及びブースタ３２を実質的に囲むスプリッタ３４を含む。
【００１４】
ファン組立体１２は、ロータディスク２６から半径方向外向きに延びるファンブレード２４のアレイを含み、その前方部分が流線型スピナ２５によって密閉される。ガスタービンエンジン組立体１０は、吸気側２８と排気側３０とを有する。ファン組立体１２、ブースタ３２、及びタービン２０は、第１のロータシャフト２１により共に結合され、圧縮機１４及びタービン１８は、第２のロータシャフト２２により共に結合される。
【００１５】
作動時には、空気がファン組立体１２を通って流れ、この空気流の第１の部分５０は、ブースタ３２を通って送られる。ブースタ３２から吐出される圧縮空気は、圧縮機１４を通って送られ、ここで空気流は、更に圧縮されて燃焼器１６に送給される。燃焼器１６からの高温の燃焼生成物（図１には示さず）は、タービン１８，２０を駆動するのに利用され、タービン２０は、シャフト２１によってファン組立体１２及びブースタ３２を駆動するのに利用される。ガスタービンエンジン組立体１０は、設計作動条件と設計外作動条件との間のある範囲の作動条件で作動可能である。
【００１６】
ファン組立体１２から吐出される空気流の第２の部分５２は、バイパスダクト４０を通って送られ、ファン組立体１２からの空気流の一部をコアガスタービンエンジン１３の周りにバイパスさせる。より具体的には、バイパスダクト４０は、ファンケーシング又はシュラウド３６とスプリッタ３４との間に延びる。従って、ファン組立体１２からの空気流の第１の部分５０は、上述のようにブースタ３２を通り、次に圧縮機１４内に送られ、ファン組立体１２からの空気流の第２の部分５２は、バイパスダクト４０を通って送られて、例えば航空機の推力を提供する。スプリッタ３４は、流入する空気流を第１及び第２の部分５０及び５２それぞれに分割する。ガスタービンエンジン組立体１０はまた、ファン組立体１２に対する構造上の支持を与えるファンフレーム組立体６０を含み、該ファン組立体１２をコアガスタービンエンジン１３に結合するのにも利用される。
【００１７】
ファンフレーム組立体６０は、半径方向外側取付けフランジと半径方向内側取付けフランジとの間で実質的に半径方向に延び、且つバイパスダクト４０内で円周方向に間隔を置いて配置された複数の出口ガイドベーン７０を含む。ファンフレーム組立体６０はまた、半径方向外側取付けフランジと半径方向内側取付けフランジとの間に結合された複数のストラットを含むことができる。１つの実施形態では、ファンフレーム組立体６０は、フランジが出口ガイドベーン７０及びストラットに結合される弓形セグメントの形態で作製される。１つの実施形態では、出口ガイドベーン及びストラットは、バイパスダクト４０内で同軸に結合される。任意選択的に、出口ガイドベーン７０は、バイパスダクト４０内でストラットから下流側で結合することができる。
【００１８】
ファンフレーム組立体６０は、ガスタービンエンジン組立体１０内で様々な構成部品の向きを維持するのを可能にするのに使用される、ガスタービンエンジン組立体１０の様々なフレーム及び支持組立体の１つである。より具体的には、このようなフレーム及び支持組立体は、固定構成部品を相互接続し、ロータ軸受支持を提供する。ファンフレーム組立体６０は、バイパスダクト４０内でファン組立体１２から下流側で結合され、出口ガイドベーン７０及びストラットは、ファン組立体１２の出口の周りに円周方向に間隔を置いて配置され、且つファン組立体１２から放出される空気流路を横切って延びるようになる。
【００１９】
例示のエンジン１０は、高バイパスターボファンエンジンであるが、本明細書で記載される原理は、ターボプロップ、ターボジェット、及びターボファンエンジン、並びに他の移動体又は定置用途で使用されるタービンエンジンにも等しく適用することができる。
【００２０】
本明細書で使用される場合、用語「軸方向」又は「長手方向」は長手方向軸線１１に平行な方向を指し、「半径方向」は、軸方向に垂直な方向を指し、「接線方向」又は「円周方向」は、軸方向及び接線方向に相互に垂直な方向を指す（図３において矢印「Ａ」、「Ｒ」及び「Ｔ」を参照）点に留意されたい。本明細書で使用される場合、用語「前方」又は「前部」は、エンジン１０を通過する空気流の相対的に上流側にある位置を指し、用語「後方」又は「後部」は、エンジンを通過する又はエンジンの周囲を通る空気流の相対的に下流側にある位置を指す。この流れの方向は、図１において矢印「Ｆ」で示される。これらの方向に関する用語は、本明細書において単に便宜上使用されるにすぎず、本明細書で記載される構造体の特定の向きは必須ではない。
【００２１】
図２は、燃焼器１６と該燃焼器１６を直近で囲むエンジン構造体とを詳細に示している。環状ディフューザ７２は、高圧圧縮機１４の後方に配置され、圧縮機吐出空気を燃焼器１６に送る役割を果たす。ディフューザ７２の外側アーム７４は、燃焼器ケーシング７６に接続され、該燃焼器ケーシング７６は、環状タービンケーシング７８に接続される。
【００２２】
ディフューザ７２の内側アーム８０は、環状燃焼器支持体８２に接続され、該支持体８２は、前方内側ノズル支持体８４と呼ばれる環状構造体に接続される。燃焼器１６は、環状内側及び外側ライナ８６，８８と、前端において環状ドーム構造体９０とを含む。ドーム構造体９０はまた、燃焼器ケーシング７６に接続される。全体として、ディフューザ７２、ドーム構造体９０、内側ライナ８６、及び外側ライナ８８は、「Ｐ」で表記された一次ガス流路を定める。
【００２３】
全体として、燃焼器支持体８２、内側ライナ８６、及び内側ノズル支持体８４は、燃焼器１６の半径方向内寄りに配置された第１の供給プレナム９２を定める。第１の供給プレナム９２は、燃焼器支持体８２（図３において最も良好に見える）に形成された通路９４のアレイを通じて一次ガス流路Ｐに開放されている。
【００２４】
燃焼器支持体８２はまた、第１の供給プレナム９２の軸方向前方に配置された環状の第２の供給プレナム９６を定める。
【００２５】
一次ガス流路Ｐ及び第２の供給プレナム９６と連通した１又はそれ以上の冷却調整バルブ９８が設けられる。冷却調整バルブ９８の全ては同一の構造であることを理解した上で、図２には１つの冷却調整バルブ９８が図示されている。
【００２６】
冷却調整バルブ９８は、一次ガス流路Ｐ内に配置された流れ制御構造体と、流れ制御構造体から燃焼器ケーシング７６の外部に延びるバルブ作動構造体とを組み込む。本明細書で使用される場合、用語「流れ制御構造体」は、流体流路を実際に定めて、当該流路を通る流れを許容又は遮断するのに使用される冷却調整バルブ９８の要素を指す。本明細書で使用される場合、用語「バルブ作動構造体」は、流れ制御構造体を物理的に作動させるのに使用される冷却調整バルブの要素を指す。
【００２７】
例示の実施例（図２、４及び５を参照）において、冷却調整バルブ９８は、第２の供給プレナム９６のカラーハウジング１０２から燃焼器ケーシング７６まで延びる略円筒のバルブ本体１００を含む。バルブ本体１００の半径方向内側端部１０４は、ピストン１０８を受ける円筒ボア１０６を組み込んでいる。１又はそれ以上のウィンドウ１１０は半径方向内側端部１０４を通ってボア１０６と連通して形成される。ピストン１０８は、ウィンドウ１１０とボア１０６との間の流れを遮断する閉鎖位置（図４）と、ウィドウ１１０からボア１０６及びひいては第２の供給プレナム９６への流れを許容する開放位置（図５）との間で移動可能である。ピストン１０８、ボア１０６、及びウィンドウ１１０は、全体として、例示の冷却調整バルブ９８のための「流れ制御構造体」を定める。
【００２８】
作動ロッド１１２は、バルブ本体１００内に配置され、ピストン１０８に接続された下端部１１４と、燃焼器ケーシング７６の外に延びて、例示のロッド端部軸受のような好適なコネクタ１１８で終端した上端部１１６とを有する。作動ロッド１１２は、ピストン１０８と一体化することができる。作動ロッド１１２は、２つのバルブ位置間で作動ロッド１１２を移動させるよう動作する好適なアクチュエータ（例えば、機械式、電気式、空気圧式又は油圧式、符号１１３で概略的に示される）に接続される。作動ロッド１１２は、冷却調整バルブ９８の「バルブ作動構造」を定める。冷却調整バルブ９８は、中間位置に移動できる「調整」タイプのものであってもよいが、２つの位置、すなわち完全開放位置と完全閉鎖位置のみを用いたバルブは、ガスタービンエンジンの動作環境において良好な信頼性を提供すると考えられる。
【００２９】
バルブ本体１００の半径方向外側端部は、例えば、ネジ付きファスナー（図示せず）を用いて燃焼器ケーシング７６に固定されるフランジ１２０を含む。バルブ本体１００の半径方向内側端部は、カラーハウジング１０２内に受けられる。リング様カラー１２２は、内側端部１００を囲むカラーハウジング１０２内に配置され、例えば、例示のピストンリング１２４を用いて内側端部１００及びカラーカラーハウジング１０２にシールされる。これは、バルブ本体１００と燃焼器支持体８２の半径方向の相対移動を可能にして、これによりエンジン運転中の不均等な熱成長に対処しながら空気シールを提供する。
【００３０】
上述の線形作動バルブ９８は、特定の望ましい特性を有する。詳細には、線形作動バルブ９８は、良好なシール特性を示し、アクチュエータ１１３が故障した場合、優性を占める流体圧力がバルブ９８を開放させる傾向となり、冷却空気の供給が確保される。他のタイプのバルブも用いることができる。例えば、図６は、略円筒形のバルブ本体２００を含む、代替の冷却調整バルブ１９８を示している。バルブ本体２００の半径方向内側端部２０４は、プラグ２０８を受ける円筒ボア２０６を組み込んでいる。ウィンドウ２１０は、半径方向内側端部２０４を通ってボア２０６と連通して形成される。プラグ２０８は、略「Ｄ」字形の断面であり、ウィンドウ２１０とボア２０６との間の流れを遮断する閉鎖位置と、ウィドウ２１０からボア２０６及びそこから第２の供給プレナム９６への流れを許容する開放位置との間で回転可能である。プラグ２０８、ボア２０６、及びウィンドウ２１０は、全体として、例示の冷却調整バルブ１９８のための「冷却調整構造体」を定める。作動ロッド２１２は、バルブ本体２００内に配置され、プラグ２０８に接続された下端部２１４と、燃焼器ケーシング７６の外に延びて、例示のクランクアームのような好適なコネクタ２１８で終端した上端部２１６とを有する。コネクタ２１８は、２つのバルブ位置間で作動ロッド２１２を移動させるよう動作する好適なアクチュエータ（例えば、機械式、電気式、空気圧式又は油圧式、図示せず）に接続される。作動ロッド１１２は、冷却調整バルブ９８の「バルブ作動構造」を定める。
【００３１】
再度図２を参照すると、固定翼形ノズル翼形部又はベーンの列を含むタービンノズルは、燃焼器１６の下流側端部に配置され、前方内側ノズル支持体８４により物理的に支持される。
【００３２】
翼形のタービンブレード１３０の列を保持する回転ディスク１２８を備えたタービンロータは、タービンノズル翼形部１２６の直ぐ下流側に配置される。各タービンブレード１３０は、ダブテール１３２、シャンク１３４、及び翼形部１３６を含む。翼形部１３６の内部スペース１３８は、中空であり、例えば、冷却空気の有効性を改善するために形成されたタービュレータのような様々な構造体を備えた平行半径方向又は蛇行チャンネルを含む、幾つかの公知の冷却構成のうちの何れかを含むことができる。翼形部内部スペース１３８からの使用済みの冷却空気は、後縁スロット１４０のような通路を通って排出することができる。冷却空気は、ダブテール１３２及びシャンク１３４を通って翼形部１３６内に延びる１又はそれ以上の送給チャンネル１４２を通じて翼形部１３６に送給される。
【００３３】
環状回転シール部材１４４は、ディスク１２８の前面に装着され、冷却入口孔１４６のアレイが形成されている。ディスク１２８と組み合わせて、環状回転シール部材１４４は、冷却入口孔１４６からタービンブレード１３０まで冷却空気の流路を定める。
【００３４】
内側ノズル支持体８４は、複数のインデューサ１４８Ａ，１４８Ｂを組み込んでいる。インデューサ１４８Ａ，１４８Ｂは、ロータに対して実質的に接線方向に空気流を送り、且つシール部材１４４の接線方向速度に実質的に等しい速度まで加速するような形状、サイズ、及び位置付けにされた個別の導管である。
【００３５】
インデューサの一部は、本明細書では「非調整インデューサ」と呼ばれ、符号「１４８Ａ」で示される。非調整インデューサは、第１の供給プレナム９２と直接連通した上流側端部１５０Ａと、回転シール部材１４４の直ぐ上流側に位置付けられる下流側端部１５２Ａとを有する。ディフューザ７２から通路９４及び第１の供給プレナム９２を通って非調整インデューサ１４８Ａまでの空気流路は、図２において矢印「Ｕ」で示される。
【００３６】
インデューサの一部は、本明細書では「調整インデューサ」と呼ばれ、符号「１４８Ｂ」で示される。各調整インデューサ１４８Ｂは、軸方向に延びる移送管体１５４を通じて第２の供給プレナム９６と連通した上流側端部１５０Ｂと、回転シール部材１４４の直ぐ上流側に位置付けられる下流側端部１５２Ｂとを有する。ディフューザ７２から冷却調整バルブ９８及び第２の供給プレナム９６を通って調整インデューサ１４８Ｂまでの空気流路は、図２において矢印「Ｍ」で示される。
【００３７】
１又は複数の冷却調整バルブ９８が開放されると、流路Ｍは、一次ガス流路Ｐから調整インデューサ１４８Ｂに空気を供給する。１又は複数の冷却調整バルブ９８が閉鎖されると、空気流は調整インデューサ１４８Ｂに供給されない。
【００３８】
冷却システムは、特定のエンジンに対して、離陸時のような最も要求が厳しい、すなわち「最悪」のエンジン作動条件の際には、全てのタービン冷却及びパージ流要件は、インデューサ１４８Ａ及び１４８Ｂが全て流れ状態であるときに適合するように実装される。このことは、シール流、漏洩率、及び冷却孔のサイズ決定、並びにシステムのバルブ、プレナム、及び通路のサイズ決定といった考慮事項を伴う。
【００３９】
高高度巡航のような要求が少ない、すなわちより一般的なエンジン作動条件の際には、全てのタービン冷却及びパージ流は、非調整インデューサ１４８Ａだけが流れ状態であるときに適合するように、幾つかの非調整インデューサ１４８Ａが選択される。調整インデューサ１４８Ｂは、より大きな冷却流量が必要とされるときに作動する。この調整インデューサ１４８Ｂを通る流れは、パージ流、ディスク及び他のハードウェア温度及びブレード金属温度並びに逆流マージンの設計要件に適合するのに必要とされる以上の過度のキャビティパージ流及びタービンブレード冷却空気が存在するときには閉鎖される。例えば、図２において符号１５６で概略的に示される公知のタイプの全自動デジタルエンジン制御（「ＦＡＤＥＣ」）のようなエンジン制御装置は、適切なセンサに結合することができ、必要に応じて冷却調整バルブ９８を開放するようアクチュエータ１１３に命令することができる。
【００４０】
上述のシステムの利点は、燃料消費量が低減され、エンジン性能が改善されると共に、必要に応じて十分な冷却を提供することである。
【００４１】
以上、ガスタービンエンジンにおけるタービン冷却システム及びその作動方法について説明してきた。本明細書（何れかの添付の特許請求の範囲、要約書、及び図面を含む）で開示される特徴の全て、及び／又はそのように開示された何れかの方法又はプロセスのステップの全ては、このような特徴及び／又はステップの少なくとも一部が互いに排他的である組み合わせを除いて、あらゆる組み合わせで結合することができる。
【００４２】
本明細書（何れかの添付の特許請求の範囲、要約書、及び図面を含む）で開示される各特徴は、明示的に別途規定のない限り、同じ、等価の又は同様の目的を提供する代替の特徴で置き換えることができる。従って、明示的に別途規定のない限り、開示される各特徴は、一般的な一連の等価又は同様の特徴のうちの１つの実施例に過ぎない。
【００４３】
本発明は、上述の１又は複数の実施形態の詳細事項に限定されない。本発明は、本明細書（何れかの添付の特許請求の範囲、要約書、及び図面を含む）で開示される特徴のうちの何れかの新規の特徴又は何れかの新規の組み合わせ、又はこのように開示される何れかの方法又はプロセスのステップのうちの何れかの新規のステップ又は何れかの新規の組み合わせに拡張することができる。
【符号の説明】
【００４４】
１０  ガスタービンエンジン組立体
１１  長手方向軸線
１２  ファン組立体
１３  コアガスタービンエンジン
１４  高圧圧縮機
１６  燃焼器
１８  高圧タービン
２０  低圧タービン
２１  第１のロータシャフト
２２  第２のロータシャフト
２４  ファンブレード
２５  流線型スピナ
２６  ロータディスク
２８  吸気側
３０  排気側
３２  多段ブースタ圧縮機
３４  スプリッタ
３６  ファンケーシング又はシュラウド
４０  バイパスダクト
５０  空気流の第１の部分
５２  空気流の第２の部分
６０  ファンフレーム組立体
７０  出口ガイドベーン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【国際調査報告】
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