(57)【要約】  ガスタービンエンジン用の汚れ分離装置組立体は、圧縮機吐出空気と流れ連通し、入口、出口及び少なくとも１つの通気口を各々に配置した複数の通路を有するサイクロン式加速装置と、該通路の各々に沿って配置されて入口と出口との間に接線方向に転回する複数の転回ベーンと、を備え、加速装置の通路が第１の断面積から第２の断面積まで減少して、転回ベーンにより圧縮冷却空気の螺旋状スワールが誘起され、加速装置の通路における少なくとも１つの通気口が、スワールしている圧縮冷却空気から分離された塵埃を排出するようにする。【選択図】      図１
2016516932.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガスタービンエンジン（１０）用の汚れ分離装置組立体であって、
圧縮機吐出空気と流れ連通し、入口（８２）、出口（８４）及び少なくとも１つの通気口（８６，８７，８８）を各々に配置した複数の通路（８１）を有するサイクロン式加速装置（８０）と、
前記通路（８１）の各々に沿って配置され、前記入口（８２）と前記出口（８４）との間に接線方向に転回する複数の転回ベーン（８９，９１）と、
を備え、前記加速装置の通路（８１）が第１の断面積から第２の断面積まで減少して、前記転回ベーン（８９，９１）により圧縮冷却空気の螺旋状スワールが誘起され、前記加速装置（８０）の通路（８１）における少なくとも１つの通気口（８６，８７，８８）が、前記スワールしている圧縮冷却空気から分離された塵埃を排出するようにする、汚れ分離装置組立体。
【請求項２】
タービンブレードの冷却のために清浄な空気が提供される、請求項１に記載の汚れ分離装置組立体。
【請求項３】
前記通気口（８６，８７，８８）が、前記通路（８１）の各々上に配置される、請求項１に記載の汚れ分離装置組立体。
【請求項４】
前記加速装置（８０）の上流側にあり、前記圧縮冷却空気において転回を生成する第１段デフレクタ（６２）を更に備える、請求項１に記載の汚れ分離装置組立体。
【請求項５】
前記加速装置（８０）が、内面に沿って複数の螺旋ベーン（１８９，１９１）を含む、請求項１に記載の汚れ分離装置組立体。
【請求項６】
前記螺旋ベーン（１８９，１９１）間に延びる少なくとも１つの中心本体（１９０）を更に備える、請求項５に記載の汚れ分離装置組立体。
【請求項７】
前記少なくとも１つの中心本体（１９０）が、複数のセグメントから形成される、請求項６に記載の汚れ分離装置組立体。
【請求項８】
ガスタービンエンジン（１０）用の汚れ分離装置であって、
タービンフレームに配置された冷却空気流路と、
前記フレーム部に配置され、前記冷却空気流路と流体連通した加速装置（８０）と、
前記冷却空気流路と前記加速装置（８０）との間の冷却空気アパーチャにわたって延び、前記冷却空気のダクトから前記加速装置まで通過する冷却空気の蛇行経路を生成するデフレクタ（６２）と、
を備え、前記加速装置（８０）が、第１の断面積の入口（８２）と、より小さい第２の断面積の出口（８４）と、複数の転回ベーン（８９，９１）とを含む加速装置通路（８１）を有し、前記加速装置通路（８１）が、前記通路から粒子状物質を除去するための少なくとも１つの通気口（８６，８７，８８）を含む、汚れ分離装置。
【請求項９】
前記加速装置（８０）が、タービンロータシールの半径方向内側又は外側に配置されている、請求項８に記載の汚れ分離装置。
【請求項１０】
前記通気口（８６，８７，８８）が、ロータシールキャビティ（７６）と流れ連通している、請求項８に記載の汚れ分離装置。
【請求項１１】
前記通気口（８６，８７，８８）を通って外側ロータキャビティシールに向かって汚れが通過する、請求項１０に記載の汚れ分離装置。
【請求項１２】
前記通気口（８６，８７，８８）が、前記加速装置（８０）の前方又はフロート状領域のうちの一方に配置される、請求項８に記載の汚れ分離装置。
【請求項１３】
複数の通気口（８６，８７，８８）を更に備える、請求項８に記載の汚れ分離装置。
【請求項１４】
前記転回ベーン（８９，９１）が、サイクロンスワールを生成する、請求項８に記載の汚れ分離装置。
【請求項１５】
シールアーム（５３）を更に備える、請求項８に記載の汚れ分離装置。
【請求項１６】
前記シールアーム（５３）に少なくとも１つの流れアパーチャを含む、請求項８に記載の汚れ分離装置。
【請求項１７】
前記少なくとも１つのアパーチャが、前記加速装置（８０）と軸方向に整列している、請求項１６に記載の汚れ分離装置。
【請求項１８】
ガスタービンエンジン（１０）用の２段粒子分離装置であって、
実質的に環状の流路を定める、燃焼器壁及び燃焼器内側ライナシェルと、
前記実質的に環状の流路内に配置され、加速装置入口（８２）の上にあるデフレクタ（６２）と、
前記入口（８２）と出口（８４）とを有し、該入口における大きな断面から前記出口における小さな断面まで変化する加速装置（８０）と、
を備え、前記加速装置が、少なくとも１つの通気口（８６，８７，８８）が貫通した外面を有する、２段粒子分離装置。
【請求項１９】
前記環状の流路が高圧圧縮機と流体連通している、請求項１８に記載の２段粒子分離装置。
【請求項２０】
前記分離装置が、前記高圧圧縮機からブリード空気を受け取る、請求項１９に記載の２段粒子分離装置。
【請求項２１】
前記加速装置（８０）の出口（８４）が、タービンロータディスクに向けて冷却空気を配向する、請求項１８に記載の２段粒子分離装置。
【請求項２２】
前記冷却空気が、ブレードタービン内の少なくとも１つのアパーチャを通過する、請求項２１に記載の２段粒子分離装置。
【請求項２３】
前記出口（８４）の前で冷却空気流のスワールを抑制するための少なくとも１つのベーンを更に備える、請求項１８に記載の２段粒子分離装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、全体的に、ガスタービンエンジンに関する。より具体的には、限定ではないが、本発明は、塵埃、汚れ又は他の粒子状物質が冷却空気流路においてタービンを通過すること、並びにロータ冷却空気と共にタービンロータに流入することを抑制する汚れ分離加速装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
典型的なガスタービンエンジンは一般に、前端と後端とを有し、これらの間にエンジンの複数のコア又は推進構成要素が軸方向に位置付けられている。空気入口すなわち吸気口は、エンジンの前端に位置する。吸気口の後に、後端に向かって順番に、ファン、圧縮機、燃焼室、及びタービンが続く。例えば、低圧及び高圧圧縮機並びに高圧及び低圧タービンなど、追加の構成要素もエンジンに含めることができることは当業者であれば容易に理解されるであろう。しかしながら、これは網羅的な記載ではない。
【０００３】
圧縮機及びタービンは、一般に、軸方向に多段でスタックされた翼形部の列を含む。各段は、円周方向に離間したステータベーンの列と、タービンエンジンの中心シャフト又は軸線の周りに回転するロータブレードの列とを含む。多段低圧タービンが多段高圧タービンの後に続き、該低圧タービンは通常、飛行時に航空機に動力を供給する典型的なターボファン航空機エンジン構成において圧縮機から上流側に配置されたファンに第２のシャフトにより接合される。
【０００４】
ステータは、円周方向端部にて当接されてガスタービンエンジンの軸線の周りに完全なリングを形成する複数のノズルセグメントにより形成される。各ノズルセグメントは、内側バンドと外側バンドとの間に延びる１又はそれ以上のベーンを備えることができる。
【０００５】
典型的なガスタービンエンジンは、高温の燃焼ガスからのエネルギー抽出を最大限にするように高圧タービン及び低圧タービンを利用する。タービンセクションは通常、エンジンの中心長手方向軸線に沿って軸方向に配置された内部シャフトを有する。ブレードは、ロータ上に円周方向に分散配置され、内部シャフトの回転を引き起こす。内部シャフトは、ロータ及び空気圧縮機に接続され、タービンが空気圧縮機に回転入力を提供して圧縮機ブレードを駆動するようになる。燃焼ガスがタービン段を通って下流側に流れると、そこからエネルギーが抽出されて、燃焼ガスの圧力が低下する。
【０００６】
作動時には、空気は、圧縮機において加圧され、燃焼器内で燃料と混合されて高温の燃焼ガスを発生し、該燃焼ガスは、タービン段を通って下流側に流れる。これらのタービン段は、燃焼ガスからエネルギーを取り出す。最初に、高圧タービンが燃焼器から高温の燃焼ガスを受け取り、該高圧タービンは、支持ロータディスクから半径方向外向きに延びる高圧タービンロータブレードの列を通って下流側に燃焼ガスを配向するステータノズル組立体を含む。ステータノズルは、隣接する下流側タービンブレードにおけるエネルギーの抽出を最大限にするように、高温の燃焼ガスを転回させる。２段タービンにおいて、第２段タービンステータノズル組立体は、第１段ブレードの下流側に位置付けられ、その後に第２の支持ロータディスクから半径方向外向きに延びる第２段ロータブレードの列が続く。タービンは、燃焼ガスエネルギーを機械エネルギーに変換する。
【０００７】
冷却されたタービンブレードの塵埃蓄積及び閉塞によって、先端クリアランスの増大及び翼形部損傷による翼形部の耐久性の低下、並びにある程度の早期の性能劣化が生じる。この低下は、塵埃が多い環境、又は砂漠又は乾燥地域のような多量の砂を含む環境において特に顕著である。
【０００８】
飛行している操縦士又はタービン技術を利用している操作者は、従来、空気中の多量の粒子状塵埃又は汚れに起因した早期のエンジン劣化又は損傷を経験している。この結果、通常の保守整備間隔よりも早期のエンジン停止期間となる。
【０００９】
タービンブレードの耐久性を改善することによりこれら及び他の欠点を克服することが望ましいことになる。また、世界中のこれらの汚れの多い地域での運転に起因して短縮される可能性があるエンジンの作動寿命を延ばすことが望ましいことになる。更に、タービン冷却空気供給システム又はブレード冷却回路に侵入する汚れ又は塵埃の量を低減して、ブレード冷却回路が汚れで閉塞される可能性が低くなり、ブレードの過熱、ブレード損傷、及び最終的にエンジンの劣化を避けるようにすることが望ましいことになる。
【００１０】
ガスタービンエンジンに伴うこれら及び他の欠点を克服すること、より具体的には、ガスタービンエンジン内のロータ冷却回路内に塵埃及び汚れが侵入するのを抑制することが望ましいことになる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】米国特許第６，３０８，５１１号明細書
【発明の概要】
【００１２】
ガスタービンエンジン用の汚れ分離装置組立体は、圧縮機吐出空気と流れ連通し、入口、出口及び少なくとも１つの通気口を各々に配置した複数の通路を有するサイクロン式加速装置と、該通路の各々に沿って配置されて入口と出口との間に接線方向に転回する複数の転回ベーンと、を備え、加速装置の通路が第１の断面積から第２の断面積まで減少して、転回ベーンにより圧縮冷却空気の螺旋状スワールが誘起され、加速装置の通路における少なくとも１つの通気口が、スワールしている圧縮冷却空気から分離された塵埃を排出するようにする。一部の実施形態による加速装置通路は、転回ベーンを含むことができる。加えて、加速装置通路は更に、通路内に配置された中心本体を含むことができる。
【００１３】
本実施形態の一部の態様によれば、加速装置は、第２段分離を定める。加速装置の上流側に配置されたデフレクタは、第１の段を定めることができる。
【００１４】
上記で概説した特徴の全ては、単に例証として理解すべきであり、汚れ分離タービン加速装置の更に多くの特徴及び対象物が、本明細書の開示から得ることができる。従って、この発明の概要の非限定的な解釈は、本明細書、請求項、これらと共に含まれる図面全体をより詳細に読むことなく理解されるはずである。
【００１５】
本発明の上述した及び他の特徴及び利点、並びにこれらを実現する方法は、添付図面と共に以下の実施形態の説明を参照することによって明らかになり、ガスタービンエンジン用の２段塵埃分離装置がより良好に理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】例示的なガスタービンエンジンの側断面図。
【図２】２段分離装置を含む燃焼器をとの相互連結部のタービンの側断面図。
【図３】加速装置の側断面図。
【図４】複数の加速装置通路の配置断面図。
【図５】例示的な加速装置通路への入口の断面図。
【図６】例示的な加速装置通路からの排出口の断面図。
【図７】入口における代替の加速装置の断面図。
【図８】排出口における代替の加速装置の断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
次に、その１つ又はそれ以上の実施例が図面に示されている提示された実施形態について詳細に説明する。各実施例は、説明の目的で提供され、本開示の実施形態を限定するものではない。実際に、本開示の範囲又は技術的思想から逸脱することなく、種々の修正形態及び変形形態を本実施形態において実施できることは、当業者であれば理解されるであろう。例えば、１つの実施形態の一部として例示され又は説明される特徴は、別の実施形態と共に使用して更に別の実施形態を得ることができる。従って、本発明は、このような修正形態及び変形形態を添付の請求項及びその均等物の範囲内にあるものとして保護することが意図される。
【００１８】
図１〜８を参照すると、サイクロン式加速装置を含む２段汚れ分離装置を備えたガスタービンエンジンの種々の実施形態が示されている。一部の実施形態によれば、蛇行経路を空気が辿るようにして、この蛇行経路から運動量によって粒子が運ばれるように第１段構造が設けられた２段分離装置が教示される。第２段構造は、空気のサイクロン又は回転流を生成して、冷却空気がロータ冷却空気キャビティに侵入する前に汚れを流体流れから分離する加速装置を含む。
【００１９】
本明細書で使用される用語「軸方向」及び「軸方向に」とは、エンジンの長手方向軸線に沿った寸法を意味する。「軸方向」及び「軸方向に」と併せて使用される用語「前方」とは、エンジン入口に向かう方向に移動していること、又はある構成要素が別の構成要素と比較してエンジン入口により近接していることを意味する。「軸方向」又は「軸方向に」と併せて使用される用語「後方」とは、エンジンの排気ノズルに向かう方向に移動していること、又はある構成要素が別の構成要素と比較してエンジンの排気ノズルにより近接していることを意味する。
【００２０】
本明細書で使用される用語「半径方向」及び「半径方向に」とは、エンジンの長手方向軸線とエンジン外周との間に延びる寸法を意味する。単独で又は用語「半径方向」又は「半径方向に」と併せて使用される用語「近位方向」又は「近位方向に」とは、中心長手方向軸線に向かう方向に移動していること、又はある構成要素が別の構成要素と比較して中心長手方向軸線により近接していることを意味する。単独で又は用語「半径方向」又は「半径方向に」と併せて使用される用語「遠位方向」又は「遠位方向に」とは、エンジン外周に向かう方向に移動していること、又はある構成要素が別の構成要素と比較してエンジン外周により近接していることを意味する。本明細書で使用される用語「横方向」又は「横方向に」とは、軸方向及び半径方向の両方に対して垂直な寸法を意味する。
【００２１】
最初に図１を参照すると、ガスタービンエンジン１０の概略側断面図が示される。ガスタービンエンジンの機能は、高温高圧の燃焼ガスからエネルギーを抽出し、このエネルギーを仕事を行うための機械エネルギーに変換することである。ガスタービンエンジン１０は、エンジン入口端部１２を有し、ここで空気は、圧縮機１４、燃焼器１６及び多段高圧タービン２０によりほぼ定められるコア又はプロパルサー１３に流入する。全体として、プロパルサー１３は、作動中の動力を提供する。ガスタービン１０は、航空機、発電、産業、船舶又は同様のものに使用することができる。
【００２２】
作動時には、空気は、エンジン１０の空気入口端部１２を通って流入し、少なくとも１つの圧縮段を通って移動して、ここで空気の圧力が増大して、燃焼器１６に配向される。圧縮空気は、燃料と混合されて燃焼して高温の燃焼ガスを提供し、該燃焼ガスは、高圧タービン２０に向けて燃焼器１６から流出する。高圧タービン２０において、高温の燃焼ガスからエネルギーが抽出されてタービンブレードの回転を引き起こし、その結果、シャフト２４の回転が生じる。シャフト２４は、エンジンの前面に向けて通過して、タービン設計に応じて、１又はそれ以上の圧縮機段１４、ターボファン１８、又は入口ファンブレードの回転を継続させる。ターボファン１８は、シャフト２８により低圧タービン２１に接続され、タービンエンジン１０に対して推力をもたらす。また、低圧タービン２１を利用して更にエネルギーを抽出し、別の圧縮機段に動力を供給することができる。
【００２３】
また、低圧タービン２１を利用して更にエネルギーを抽出し、別の圧縮機段に動力を供給することができる。この側断面図において、燃焼器１６は、圧縮された空気流３４が燃焼器１６内に入り、燃焼器１６内で燃料と混合して点火することを可能にする複数のアパーチャ３２を有する燃焼器内壁３０を備えて図示されている。次いで、高温の燃焼ガスが、燃焼器１６から高圧タービン２０に移動する。タービン２０は、半径方向内側プラットフォーム４２と半径方向外側プラットフォーム４４との間に延びるベーン４０を有するノズル３８を含む。ベーン４０は、翼形部形状を有し、下流側のロータ組立体からのエネルギー抽出を最大限にするように、高温の燃焼ガスを接線方向及び／又は円周方向に転回させる。ロータ組立体５０は、ロータディスク５２と、該ロータディスク５２から半径方向外向きに延びるロータブレード５４とを含む。ノズル３８を通過する燃焼ガスから抽出されるエネルギーにより、ロータブレード５４が回転する。ロータ組立体５０の下流側では、追加のノズル及びタービンが、高圧タービン２０及び／又は低圧タービン２１の追加の段を定めることができる。
【００２４】
一般に、ガスタービンエンジン１０内での冷却空気の一部を理解するために、圧縮機１４は、圧縮空気を生成し、その一部が冷却目的で「ブリード（抽気）」される。冷却空気は、燃焼器シェルアニュラス（環状空間）６０を通り、回転シールディスク５３を通過して内側ロータキャビティ５１に入る。次いで、冷却空気は、ロータディスク５２と係合してロータ内に圧送され、その後ロータブレード５４に送給される。次に、冷却空気は、ブレード５４の内部を冷却した後、ブレード５４から燃焼ガス流路内に流出する。
【００２５】
以上のことを理解した上で、ここで冷却空気の流路についてより具体的に検討する。燃焼器の半径方向内向きに配置されるのは、燃焼器シェルアニュラス６０である。圧縮機吐出又はブリード空気は、このアニュラス６０を通って移動する。このアニュラス内では、圧縮された冷却空気の流れ経路が転回するようにデフレクタ６２が配置される。デフレクタ６２は、単体構造でエンジン軸線２６（図１）の周りを円周方向に３６０度延びることができ、或いは、２又はそれ以上の円周方向に延びるセグメントを用いてエンジンを囲むことができる。デフレクタ６２は、第１の壁６４と、少なくとも１つの第２の壁６６とを含む。図示の断面図において、第１の壁６４及び第２の壁６６は、フレーム部材７４と共にほぼ三角形状を定める。第１の壁６４は、壁６４及び壁６６から離れるような角度が付けられた一次デフレクタ６３を含む。一次デフレクタは、圧縮された空気流が流路転回部６９に入る前に壁６４から及び壁６６から離れるように移動させる。デフレクタ６２はまた、空気流を転回部６９から離れるように曲げて、粒子状物質を圧縮された空気流から分離させるのを更に支援する。更に、第２の壁６６は、１又はそれ以上のアパーチャ６８を含む。第１の壁６４及び第２の壁６６は、単一片の材料から形成することができ、或いは、例えば溶接又はろう付けされる別個の部品から形成されてもよい。圧縮機吐出空気が第１の壁６４の傍を通過し、第１の壁６４と第２の壁６６の接合部付近で転回する。この転回部６９は、少なくとも１つの転回とすることができ、或いは、１つよりも多い転回であってもよい。各転回は、例えば、少なくとも９０度とすることができる。少なくとも１つの転回の後で、圧縮機吐出空気経路６９は、アパーチャ６８を貫通して通る。
【００２６】
デフレクタ６２により、燃焼器シェルアニュラス６０を通って移動する圧縮空気が、最大１８０度転回してアパーチャ６８を通過することによって蛇行経路を辿るようになる。この蛇行した空気経路６９を生成することによる運動量によって、汚れ粒子の吐出空気がデフレクタ６２を越えて蛇行経路６９から外に直線的に運ばれて、部材７０を通過する。部材７０のアパーチャ７２は、粒子状物質が冷却空気の経路から直線的に離れて移動し続けることを可能とする。粒子状物質は、燃焼器内壁３０におけるアパーチャ３２を通って移動することができる。運動量により粒子が部材７０を通過し又は燃焼器内に運ばれるので、このデフレクタ６２及び蛇行した空気経路６９は、粒子状物質分離装置の第１段を定める。
【００２７】
空気がアニュラス６０を通過して、デフレクタ６２の周りで転回すると、タービンロータブレードの冷却空気は、フレーム部材７４を貫通する開口を通ってキャビティ７６に流入する。キャビティ７６は、エンジン１０の周りに配置された複数の通路８１を有する加速装置８０内へ狭窄している。加速装置通路８１は、圧縮機吐出空気をロータ組立体５０に向けて配向し、ロータディスク５２及びブレード５４を冷却する。加速装置通路８１における圧縮機吐出空気に関して、ここで、２段分離装置のこの第２の部分の詳細な断面図を示した図３について検討する。加速装置８０及びより具体的には加速装置通路８１は、圧縮機吐出空気を接線方向に転回させて空気スワールを引き起こすことにより第２段の分離を提供する。この流路６９における残留する汚れは、ロータディスク５２に向かって軸方向に移動するときに、軸方向に延びる軸線の周りで回転する。図３に示すように、キャビティ７６から加速装置８０に向けて断面積が減少する。各加速装置通路８１は、第１の断面積の入口８２と、入口８２の下流側にある排出口又は出口８４とを含む。出口８４は、入口８２よりも小さい断面積を有する。入口及び出口８２，８４は、同様の形状とすることができ、或いは、異なる断面形状とすることができる。入口８２と出口８４との間の経路に沿って、加速装置８０の壁は、複数のスリット、通気口、又は開口８６，８７及び８８を有する。残留する汚れが圧縮機吐出空気６９内で加速装置８０に向かって運ばれると、空気は、入口部分８２に流入し、回転し始める。この回転中、接線方向の力により、粒子状物質が加速装置通路８１の外壁に運ばれる。汚れ又は塵埃粒子が通気口８６にて外壁に沿って通過すると、粒子は、これらの通気口８６、８７及び８８を通って放出されて加速装置通路８１から流出するが、残留する清浄な空気は、加速装置通路８１を通って出口８４に向かって移動し続ける。通気口８６、８７及び８８は、様々な形状及びサイズをとることができ、空気からの適切な放出をもたらすようなサイズにすることができる。追加の設計考慮事項として、加速装置８０前後の空気圧力及び加速装置８０を通る空気速度を含むことができる。圧縮機吐出空気６９が加速装置通路８１内でスワールしたときの通気口８６、８７及び８８を通過する汚れ粒子Ｄが示される。
【００２８】
ここで図４を参照すると、円周方向配置が加速装置８０の上面図が直線的に示されている。図の左側において、各通路８１が入口８２を有する入口８２により、空気流が軸方向に移動するようになる。圧縮された冷却空気が加速装置通路８１を通過し続けると、空気は、出口８４に向かって接線方向に転回する。上記で考察したように、入口８２の断面積は、出口８４の断面積よりも大きく、これにより各加速装置通路８１を通過する圧縮機吐出空気６９の速度が増大する。
【００２９】
加速装置の入口端部８２においてベーン８９が転回している。断面が示されていることに起因して、図には２つのベーン８９のみがある。図５を参照すると、４つのベーン８９が示されている。しかしながら、様々な数のベーンを利用することができる。加えて、ベーン８９は、圧縮機吐出空気の循環的回転を誘起するために直線状とすることができ、或いは、ブレードが、加速装置通路８１を通過して説明される回転を誘起するために湾曲することができる。ベーン８９は、加速装置通路８１の軸方向又は流れ方向に沿った同等の位置にて示されている。しかしながら、ベーン８９は、空気回転の任意選択的特性を提供することが望ましい場合には、互いにオフセットすることができる。更に図４及び５を参照すると、入口８２の断面形状は長円である。しかしながら、別の断面形状を利用することができ、よって入口８２の開示の実施形態は限定ではない。
【００３０】
引き続き図４を参照すると、加速装置通路８１を通って軸方向に移動すると、入口ベーン８９の下流側には、第１及び第２の通気口８６，８７がある。これらは、図３に対する参照として破線で示されている。通気口の形状は、様々な幾何形状とすることができ、図示の例示的な概略形状は、限定とみなすべきではない。
【００３１】
通気口８６、８７及び８８は、フレーム部材７４及び隣接するシール支持構造体７５（図３）を貫通して上方に延びる。フレーム部材７４及び隣接するシール支持構造体７５を貫通するこの通路によって、汚れ粒子が外側ラビリンスシール５４（図２）に向かってエンジンコア１３（図１）から外向きに移動できるようになる。
【００３２】
ベーン８９の下流側には、通気口８６，８７の下流側で圧縮機吐出空気のスワールを継続させる追加の転回ベーン９１がある。ベーン９１は、下流側の通気口８８に向けた空気の回転を継続させるのを助け、該下流側の通気口８８により、加速装置通路８１を通過する圧縮機吐出空気から汚れ、塵埃又は粒子状物質が更に除去される。通気口８８を越えて移動する残留空気は、スワールが抑制されていても、又はされていなくてもよく、加速装置の出口８４までロータ５２及び内側ロータキャビティ５１（図２）を冷却し続ける。このようなスワール抑制は、冷却空気のスワールを低減するために反対向きにされた追加のベーンを使用することで生じさせることができる。加えて、図２を再度参照すると、空気は、加速装置通路８１の出口８４を通過し、シールアーム５３を通過して、ロータキャビティ５１に流入し、ロータ５２を冷却しなければならない。シールアーム５３は、加速装置８０からアーム５３を通ってロータキャビティ５１に入る空気の通過を可能にするために、複数の孔を含むことができる。
【００３３】
ここで図６を参照すると、加速装置８０の断面図が示される。この断面図は、図４に示した切断線６において示されている。この位置は、上述した循環的な空気運動を誘起するベーン９１の直ぐ前にある。図６には４つのベーン９１が図示されているが、様々な数を利用することができ、接線方向にオフセットすることができ、或いは、図示のように接線方向に整列することができる。加えて、代替の実施形態は、ベーン８９，９１のペアが加速装置通路８１の流れ方向に沿って螺旋状になった連続する転回ベーンを形成できるような構造体を含むことができる。図６には通気口８８も示されている。
【００３４】
ここで図７及び８を参照すると、中心本体を有する代替の加速装置の通路が描かれている。最初に図７を参照すると、加速装置の通路１８１の断面図が描かれている。図示の実施形態は、直線状の表面又は弓形に曲がった表面を有することができる転回ベーン１８９を含む。この実施形態によれば、中心本体１９０は、ベーン１８９の半径方向内側縁部に配置することができる。従って、中心本体１９０は、通路１８１内に懸架され、流れ経路方向の何らかの距離に延在している。中心本体１９０は、入口１８２での通路１８１の形状に対応して、入口１８２において全体的に長円である。上述の実施形態と同様に、この入口形状は変えることができ、従って、中心本体１９０の形状も変化することができる。しかしながら、中心本体の断面形状は、必ずしも入口１８２の断面形状と一致する必要はないことを理解されたい。
【００３５】
ここで図８を参照すると、加速装置通路の出口１８４における加速装置通路１８１の断面図が示されている。中心本体１９０は、この場合も同様に、ベーン１９１間に延びるように示され、入口１８２（図７）における断面よりも小さな断面である。これは、一つには、出口における断面積が小さいことに起因する。図示のように、中心本体１９０は、入口１８２における断面積よりも小さい断面積を出口１８４において有する。加えて、出口１８４における中心本体１９０の断面形状は、出口１８４の断面形状に近似しているが、本形状が異なっていてもよいことは、本開示の範囲内に十分ある。
【００３６】
中心本体１９０は、ベーン１８９，１９１の間に延びることができる。加えて、中心本体は、ブレード１８９，１９１間に延びる単一部分ではなく、複数のセグメントに分割することができる。
【００３７】
本発明の複数の実施形態を本明細書で説明し例示してきたが、当業者であれば、本明細書で記載される機能を実施し及び／又は本明細書で記載される結果及び／又は利点のうちの１又はそれ以上を得るために他の様々な手段及び／又は構造が想定され、このような変形及び／又は修正形態の各々は、本明細書で記載される本発明の実施形態の範囲内にあるとみなされる。より一般的には、本明細書で記載される全てのパラメータ、寸法、材料、及び構成は例証を意味しており、実際のパラメータ、寸法、材料、及び構成は、本発明の教示が利用される１又は複数の特定の用途によって決まることになることは当業者には容易に理解されるであろう。当業者であれば、単に通常の実験を利用して本明細書に記載される本発明の特定の実施形態に対する多くの均等物を認識又は確認することができるであろう。従って、上記の実施形態は単に例証として提示されており、本発明の実施形態は、添付の特許請求の範囲及びその均等物の範囲内で、具体的に記載され特許請求されたものとは別の方法で実施できることを理解すべきである。本開示の発明の実施形態は、本明細書に記載される個々の特徴、システム、製品、材料、キット及び／又は方法に向けられている。これに加えて、このような特徴、システム、製品、材料、キット及び／又は方法が互いに矛盾していない場合、２つ以上のこのような特徴、システム、製品、材料、キット及び／又は方法の何れかの組み合わせは、本開示の発明の範囲内に含まれる。
【００３８】
最良の形態を含む実施例を用いて実施形態を開示し、更に、あらゆる当業者があらゆるデバイス又はシステムを実施及び利用すること及びあらゆる包含の方法を実施することを含む、本発明の装置及び／又は方法を実施することを可能にする。これらの実施例は、網羅的なものではなく、或いは、開示された厳密なステップ及び／又は形態に本開示を限定することを意図するものではなく、上述の教示に照らして多くの修正形態及び変形形態が実施可能である。本明細書で記載される特徴要素は、どのようにも組み合わせることができる。本明細書で記載される方法のステップは、物理的に実施可能なあらゆる順序で実施することができる。
【００３９】
本明細書で定義され使用される全ての定義は、辞書の定義、引用により組み込まれる文献における定義、及び／又は定義される用語の通常の意味に対して規定していると理解すべきである。本明細書及び特許請求の範囲において使用される不定冠詞「ａ」及び「ａｎ」は、明示的にそうでないことを示していない限り、「少なくとも１つ」を意味するものと理解されたい。本明細書及び特許請求の範囲において使用される表現「及び／又は」は、そのように結合された要素の「何れか又は両方」、すなわちある場合では結合的に存在し、他の場合では選言的に存在する要素を意味するものと理解すべきである。
【００４０】
また、そうでないと明確に示されていない限り、１つよりも多いステップ又は行為を含む請求項に記載される何れの方法においても、本方法のステップ又は行為の順番は、方法のステップ又は行為が記載される順番に必ずしも限定されない点を理解されたい。
【００４１】
請求項並びに上述の明細書において、「備える」、「含む」、「担持する」、「有する」、「包含する」、「伴う」、「保持する」、「〜から構成される」などの全ての移行句は、オープンエンドであり、すなわちこれらを含むが限定されないことを意味するものと理解すべきである。「〜からなる」、「〜から基本的になる」という移行句のみが、それぞれクローズド又はセミクローズドの移行句とすべきである。
【符号の説明】
【００４２】
１０  ガスタービンエンジン
１２  エンジン入口端部
１３  プロパルサー
１４  圧縮機
１６  燃焼器
１８  ターボファン
２０  高圧タービン
２１  低圧タービン
２４  シャフト
２８  シャフト
３０  ロータブレード
【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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【図７】
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【図８】
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【国際調査報告】
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