JP2003161167A - ブリードデフレクタ - Google Patents

ブリードデフレクタ

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ガスタービンエンジン内で使用する改良され
たブリードデフレクタを提供する。 【解決手段】 ブリードデフレクタは、エンジンからの
抽気を受容する吸入部２２と、ファンダクト３０内へ抽
気を排出する孔あき天板４４と、ファンダクト３０の内
壁の上方に孔あき天板４４を位置決めし、混合用空気が
孔あき天板４４の底部に流れるのを許容する空気力学的
に成形されたストラットとから構成される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はガスタービンエンジ
ン内で使用されるブリードデフレクタ（抽気偏向装置)
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】現在の高圧コンプレッサの抽気つまりブ
リードエアを排出させるための設計というのは、高温の
エンジンの抽気をファンダクトに送る管状あるいはベー
ン状のデフレクタつまり偏向装置より構成されている。
この種の装置では、内側および外側のファンダクトの壁
面に抽気のプルームが当たりこれらの温度限界を超える
ことが原因で構造上の問題へと発展することがしばしば
ある。典型的な抽気の放出空気は最高で８００°F（約
４２６．７℃）から１０００°F（約５３７．８℃）で
ある一方、ファンエアは最高で２４０°F（約１１５．
６℃）までである。ダクト材料の温度限界は約３００°
F（約１４８．９℃）から３５０°F（約１７６．７℃）
までである。
【０００３】従来、ガスタービンエンジン内での高速の
ガス流れのためのサイレンサーが提案されている。この
種のサイレンサーの一つがＢｒｙｃｅに付与された米国
特許第４，５３７，２７７号に開示されている。その中
で開示されているように、Ｂｒｙｃｅのサイレンサー
は、流路と、この流路の終わり部分にあるドーム型の孔
あき板を含んでいる。板の孔あき部分が板の全面に分布
されて流路からのガスを複数の発散噴射として方向付け
するようにし、これにより人間の聴覚が相対的に鈍い可
聴スペクトルの範囲内において強度が最大となる周波数
でノイズが生成される。サイレンサーのドーム型の板部
分はバイパスダクトの内壁と面一に取り付けられる。
【０００４】面一の排出口を利用した装置では、装置か
らの熱い排気の流れを希釈させるために冷たいファンエ
アが排出口の下流部に直ちに流れないことから、内側の
ダクトの壁面が燃焼することが見知されている。
【０００５】内側のダクトの壁面が燃焼する問題を解消
するブリードデフレクタを開発する研究が種々行われて
いる。その種の研究の１つを図１および図２に例示し
た。このブリードデフレクタでは、空気力学的に成形さ
れたデフレクタ１０は、抽気の排気を２つの横方向のプ
ルーム１４と１６に分離する排出口１２を、その側壁内
に有している。排出口１２のそれぞれは、噴流を所望の
方向に向けるために曲げられた、離散した孔を有してい
る。しかしながらこのデフレクタは、ブリードデフレク
タ外へ十分な流れを噴射することが可能でなく、有効に
機能しなかった。よって、ガスタービンエンジンのコン
プレッサからの抽気を十分に排出することができるブリ
ードデフレクタが必要とされている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
はガスタービンエンジン内で使用される、改良されたブ
リードデフレクタを提供することである。本発明の更な
る目的はファンダクト内で壁が燃焼するのを実質的にな
くすことができるブリードデフレクタを提供することで
ある。これらの目的は本発明のブリードデフレクタによ
り達成される。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、ブリー
ドデフレクタは、概略的には、抽気を受容する吸入部
（吸気部）と、抽気をダクト内へ放出する排出部（排気
部）と、排出部をダクトの内壁（内側壁面）の上方に位
置決めし且つ吸入部と排出部との間に排出用の線状の流
路を生成するための手段と、を有して構成される。
【０００８】本発明によるブリードデフレクタのその他
の詳細は、その他の目的や利点と同様に、以下の詳しい
説明および図面に説明されており、また添付図面におい
て同様な参照符号は同様な構成要素を示している。
【０００９】
【発明の実施の形態】図３から図７を参照して、本発明
によるブリードデフレクタ２０が例示されている。ブリ
ードデフレクタ２０は、ガスタービンエンジンのコンプ
レッサステージ（図示せず）からの抽気を受容、つまり
受け入れるための吸入部２２を有している。ブリードデ
フレクタ２０はさらに、排出部２４、およびこの排出部
２４をファンダクト３０の内壁２８上に位置決めするた
めの位置決め部材２６を有している。
【００１０】位置決め部材２６は、抗力を最小に抑える
ように空気力学的つまり空力的に形作られ、つまり成形
されており、排出部２４の下方に位置するエンジンファ
ン（図示せず）が生成する最大量の混合用空気ないし希
釈用空気の通過が可能となる。この構造により、エンジ
ンが低出力および高出力で運転している際、あるいはブ
リード弁（図示せず）が漏洩した場合において、熱いブ
リードガスがダクトの内壁２８と接触することがなくな
る。
【００１１】図３から図５で明らかなように、位置決め
部材２６は、前縁３２、後縁３４、および、前縁３２と
後縁３４との間にそれぞれ延在する弓形に成形された非
線形の側面３６および３８を有するストラット（支柱）
から構成される。さらに、位置決め部材２６は排出部２
４から出るプルーム（柱状の噴流）２７が内壁２８と接
しない十分な高さｈを有している。
【００１２】排出部２４は、位置決め部材２６の上方端
部と一体に作られあるいはこれに接合された、ベース部
４０を含んでいる。ベース部４０は、ダクト３０内の空
気の流れをさらに改善するために、その底部表面４２に
沿って弓形に湾曲している。
【００１３】排出部２４はドーム形状ないしドーム型の
孔あき天板（多孔トッププレート）４４をさらに含んで
なり、この孔を通して抽気がダクト３０内へ排出され
る。孔あき天板４４は複数の分離した孔４６を含んでい
る。孔４６のそれぞれは、抽気排気がファンダクト３０
の外壁４８と接触するのを防止するように寸法付けられ
ている。つまり、各孔４６は、例えばその直径を適宜な
大きさとすることで孔４６から排出されるプルームの径
および速度を調節し、抽気排気であるプルームが外壁４
８に接触することがないような大きさに作られている。
さらに、孔４６のそれぞれは、孔あき天板４４の表面に
垂直ではない。孔４６のそれぞれは、エンジンの前方あ
るいは後方から見た場合に、円周方向において排気プル
ーム２７の転向を高めるために曲げられている（つまり
所定の角度ないし方向に向けられている）。図６、７に
示したように、側面３６と側面３８の内側形状は、孔４
６の全てに抽気が送られるようなものである。
【００１４】孔あき天板４４は、抽気が吸入部２２から
排出部２４へと移動する際に抽気を拡散するために有用
であることが知得されている。孔あき天板４４はまた、
最適な形状と大きさのプルームが生成される領域に熱い
ブリード排気ガスを散布する。この孔あき天板４４は吸
入部２２と実質的に軸方向において整列つまり位置合わ
せされている。
【００１５】本発明のブリードデフレクタは、複合材料
製のナセルにおいては特に有用性がある。これは、この
種のナセルは金属性のナセルよりもずっと容易に燃焼す
ることによる。本発明のブリードデフレクタは、コンプ
レッサの抽気の排気温度が極めて高いアイドルタイムの
間において特に有用である。
【００１６】本発明によれば、上述の目的、手段、およ
び利点を完全に満足させる、ガスタービンエンジン用の
ブリードデフレクタが提供されることは明らかである。
なお、上記では、本発明をその特定の実施形態の内容に
ついて説明したが、上記説明から、当業者にはその他の
変更、代替え、および変形は自明である。よって、本発
明は、添付の特許請求の範囲内におけるこれらの変更、
代替え、および変形を包含するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来技術のブリードデフレクタの斜視図であ
る。
【図２】ファンダクト内に位置決めされた従来技術のブ
リードデフレクタを示すファンダクトの断面図である。
【図３】本発明によるブリードデフレクタの斜視図であ
る。
【図４】ファンダクト内に設けられた図２のブリードデ
フレクタの平面図である。
【図５】本発明のブリードデフレクタを示すファンダク
トの断面図である。
【図６】ブリードデフレクタの一方の側面から他方の側
面に延在する面に沿った、図３のブリードデフレクタの
断面図である。
【図７】ブリードデフレクタの前縁からブリードデフレ
クタの後縁へと伸びる面に沿った、図３のブリードデフ
レクタの断面図である。
【符号の説明】
２０ ブリードデフレクタ ２２ 吸入部 ２４ 排出部 ２６ 位置決め部材 ２８ 内壁 ３０ ファンダクト ４０ ベース部 ４４ 天板 ４６ 孔 ４８ 外壁
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジョン ピー．ニッカネン アメリカ合衆国，コネチカット 06107, ウエスト ハートフォード，セルデン ヒ ル ドライブ 47 (72)発明者 エドワード エフ．ミグリアロ アメリカ合衆国，コネチカット 06010, ブリストル，ナンバー２，サウス ストリ ート 260 (72)発明者 スティーブン エイチ．ザイスマン アメリカ合衆国，コネチカット 06231, ヘブロン，オールド ダニエルズ レーン 65 (72)発明者 トーマス ビー．エイビス アメリカ合衆国，コネチカット 06040, マンチェスター，アパートメント 608, パイン ストリート 185

Claims (14)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ガスタービンエンジン用のブリードデフ
    レクタであって、 前記エンジンからの抽気を受容するための吸入部と、 抽気をダクト内へ放出する排出手段と、 前記排出手段を前記ダクトの内壁の上方に位置決めし且
    つ前記吸入部と前記排出手段との間に流路を生成するた
    めの手段とを有してなり、および前記排出手段が前記位
    置決め手段の上端に配置されている、ことを特徴とする
    ブリードデフレクタ。
  2. 【請求項２】 前記位置決め手段が、抗力を最小に抑え
    且つ前記排出手段の下方に最大量の混合用空気を提供す
    るための手段を有してなる、ことを特徴とする請求項１
    記載のブリードデフレクタ。
  3. 【請求項３】 前記抗力を最小に抑え且つ混合用空気を
    提供するための手段が、前記吸入部と前記排出手段との
    間に延在する、空気力学的に形作られたストラットを有
    してなる、ことを特徴とする請求項２記載のブリードデ
    フレクタ。
  4. 【請求項４】 前記排出手段が、前記抽気の放出を前記
    ダクトの内壁から立ち上げられた複数の分離したプルー
    ムに分けるための手段を有してなる、ことを特徴とする
    請求項１記載のブリードデフレクタ。
  5. 【請求項５】 前記抽気の放出を分けるための手段が、
    複数の開口を有する孔あき天板を有してなる、ことを特
    徴とする請求項４記載のブリードデフレクタ。
  6. 【請求項６】 前記開口のそれぞれが前記抽気の転向を
    高めて前記プルームを形成するために曲げられている、
    ことを特徴とする請求項５記載のブリードデフレクタ。
  7. 【請求項７】 前記開口のそれぞれが、前記排出手段か
    ら出る前記抽気が前記ダクトの外側および前記内壁に衝
    突すること、あるいはこれらを燃焼させることを防止す
    る大きさに作られている、ことを特徴とする請求項５記
    載のブリードデフレクタ。
  8. 【請求項８】 ガスタービンエンジン用のブリードデフ
    レクタであって、 前記エンジンの一部からの抽気を受容するための吸入部
    を有してなり、 ダクト内に前記抽気を放出するための孔あき天板を有し
    てなり、 前記孔あき天板は前記吸入部と実質的に軸方向において
    整列されており、および前記孔あき天板を前記ダクトの
    内壁の上方で位置決めするために前記吸入部と連結され
    たストラットを有してなる、ことを特徴とするブリード
    デフレクタ。
  9. 【請求項９】 前記天板がドーム形状である、ことを特
    徴とする請求項８記載のブリードデフレクタ。
  10. 【請求項１０】 前記天板が複数の孔を有し、また前記
    孔のそれぞれが前記ダクト内において少なくとも１つの
    排気プルームを作り出すために曲げられている、ことを
    特徴とする請求項８記載のブリードデフレクタ。
  11. 【請求項１１】 前記孔のそれぞれが、前記少なくとも
    １つのプルームが前記ダクトの外壁に接することを防止
    する大きさに作られている、ことを特徴とする請求項８
    記載のブリードデフレクタ。
  12. 【請求項１２】 前記ストラットは前記孔あき天板を前
    記内壁より上方の高さに位置決めしており、これにより
    混合空気が前記孔あき天板の下方を流れることができ
    る、ことを特徴とする請求項８記載のブリードデフレク
    タ。
  13. 【請求項１３】 前記ストラットが前縁、後縁、および
    前記前縁と前記後縁との間に延在する空気力学的に形作
    られた２つの側面を有する、ことを特徴とする請求項８
    記載のブリードデフレクタ。
  14. 【請求項１４】 前記側面のそれぞれが非線形である、
    ことを特徴とする請求項１３記載のブリードデフレク
    タ。
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