JP2017002900A - ガスタービンエンジン用の点火器アセンブリ - Google Patents
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Abstract
【課題】ガスタービンエンジン用の改良された点火システムを提供する。【解決手段】一態様では、本発明の主題は、ガスタービンエンジン用の点火器アセンブリを対象とする。点火器アセンブリは、外側ハウジングと、外側ハウジングを通って径方向に延びる点火器チューブとを含む。点火器チューブは、点火先端と、点火器チューブに連結され、外側ハウジング内に少なくとも部分的に配置されたナットと、外側ハウジングの頂部部分の内側表面とナットとの間を延びる付勢部材とを含む。可撓性シールは、ナットの底部側から径方向内側に延び、保持カラーは、点火先端に近接して点火器チューブに連結される。保持カラーは、ガスタービンエンジン用の燃焼器の外側ライナに接続された装着リングに連結するように構成されている。【選択図】図1
Description
本発明の主題は、一般に、ガスタービンエンジンに関する。より具体的には、本発明の主題は、ターボファンエンジンのガスタービンエンジン部分用の点火器アセンブリに関する。
ターボファンエンジンは、一般に、ファンアセンブリと、コアガスタービンエンジンとを含む。ガスタービンエンジンは、直列流れ配列で、低圧圧縮機、高圧圧縮機、燃焼セクション、高圧タービンおよび低圧タービンを含む。高圧シャフトは、高圧圧縮機を高圧タービンに連結する。低圧シャフトは、高圧シャフト内を同軸に延び、低圧圧縮機を低圧タービンに連結する。ファンアセンブリは、ファンシャフトに連結され、低圧圧縮機の入口の上流に配置された複数のファンブレードを含む。ファンシャフトは、ギアボックスを介して低圧シャフトに連結される。特定の構成では、外側ケーシングまたはナセルは、ファンブレードおよびガスタービンエンジンの少なくとも一部を囲む。バイパス空気通路は、ガスタービンエンジンの外側ケーシングとナセルとの間で画定される。
燃焼セクションは、一般に、環状内側ライナと、内側ライナから径方向に離間した環状外側ライナと、内側および外側ライナの上流または前方端部に連結された燃焼器ドームとを含む。燃料噴射器またはノズルは、ドームを通って延び、燃料空気混合気を内側ライナと外側ライナとの間で画定される燃焼チャンバに供給するように構成されている。外側ケーシングは、周方向に外側ライナを取り囲み、それらの間で外側プレナムまたは通路を少なくとも部分的に画定する。
燃焼セクションはさらに、外側ケーシングに装着または連結された1つ以上の点火器アセンブリを有する点火システムを含む。点火器アセンブリの点火器部分は、外側ケーシングおよび外側プレナムを通ってほぼ径方向に延びる。点火器の点火先端部分は、外側ライナ内で画定された開口部を少なくとも部分的に通って延びる。点火中または再起動中などのガスタービンの運転中、点火器は、エネルギーを供給されて燃焼チャンバ内で燃料空気混合気に点火するように点火先端に火花を供給することができる。
外側ライナおよび/または燃焼チャンバに対する点火先端の径方向および/または軸方向の位置決めは、ガスタービンの運転中に変更することができる。たとえば、外側ケーシングおよび外側ライナならびに/またはG力の変化する熱成長率によって点火先端が非常に高温の燃焼ガスの流れに過度に浸漬することとなり、これにより点火器の望ましくない熱疲労が発生してしまう。加えてまたは代替的に、外側ケーシングおよび外側ライナならびに/またはG力の変化する熱成長率は、点火先端を外側ライナ内で画定された開口部から径方向に上昇させ、これにより燃焼器を点火させる能力に影響を与える可能性がある。それゆえ、ガスタービンエンジン用の改良された点火システムは、ターボファンエンジン産業において有用となるであろう。
本発明の態様および利点は、その一部を以下の説明に記載しており、あるいはその説明から明らかになり、あるいは本発明の実施により学ぶことができる。
一態様では、本発明の主題は、ガスタービンエンジン用のシステムを対象とする。システムは、ガスタービンエンジン用の点火器アセンブリを含む。点火器アセンブリは、外側ハウジングと、外側ハウジングを通って径方向に延びる点火器チューブとを含む。点火器チューブは、点火先端を含む。ナットが点火器チューブに連結され、外側ハウジング内に少なくとも部分的に配置される。付勢部材が、外側ハウジング内の点火器チューブの一部を少なくとも部分的に取り囲む。付勢部材は、外側ハウジングの頂部部分の内側表面とナットとの間を延びる。可撓性シールが、ナットの底部側から径方向内側に延びる。保持カラーが、点火先端に近接して点火器チューブに連結される。保持カラーは、ガスタービンエンジン用の燃焼器の外側ライナに接続された装着リングに連結するように構成されている。
本発明の主題の別の態様は、ガスタービンエンジンの燃焼セクションを対象とする。燃焼セクションは、内側ライナと、内側ライナから径方向に離間する外側ライナとを含む。外側ライナは、その間を径方向に延びる開口部を画定する。燃焼チャンバは、内側ライナと外側ライナとの間で画定される。外側ケーシングは、外側ライナの周囲を周方向に延びる。外側ライナおよび外側ケーシングは、それらの間で外側流路を画定する。外側ケーシングは、外側ライナの開口部と実質的に位置合わせされる開口部を含む。燃焼セクションはさらに、燃料点火器アセンブリを含む。燃料点火器アセンブリは、外側ケーシングに連結される外側ハウジングを備える。点火器チューブは、外側ハウジングおよび外側ケーシングの開口部を通って径方向に延びる。点火器チューブは、外側ライナの開口部を少なくとも部分的に通って延びる点火先端を有する。ナットが点火器チューブに連結され、外側ハウジング内に少なくとも部分的に配置される。付勢部材が、外側ハウジング内の点火器チューブの一部を少なくとも部分的に取り囲む。付勢部材は、外側ハウジングの頂部部分の内側表面とナットとの間を延びる。可撓性シールが、ナットの底部側から外側ケーシングに向かって径方向内側に延びる。保持カラーが、点火先端に近接して点火器チューブに連結される。保持カラーは、外側ライナに固定して接続される装着リングに連結される。
本発明のこれらおよび他の特徴、態様、および利点は、以下の説明および添付の特許請求の範囲を参照することによってよりよく理解されるであろう。添付の図面は、本明細書に組み込まれ、本明細書の一部を構成するものであるが、本発明の実施形態を例示し、また説明とともに本発明の原理を説明する働きをする。
当業者を対象とした、その最良の形態を含む本発明の完全で実施可能な程度の開示が本明細書に記載されており、本明細書は添付の図を参照する。
以下、本発明の本実施形態について詳しく説明するが、その1つ以上の例が、添付の図面に示されている。詳細な説明では、図面中の特徴を参照するために数値および文字による指示が使用されている。図面および説明の中で同じまたは類似の指示は、本発明の同じまたは類似の部品を参照するために使用されている。本明細書で使用する場合、用語「第1の」、「第2の」および「第3の」は、ある構成要素を他の構成要素から区別するために交換可能に使用することができ、個々の構成要素の位置または重要性を意味することは意図されていない。用語「上流」および「下流」は、流体通路内の流体の流れに対する相対的な流れ方向を意味する。たとえば、「上流」は流体がそこから流れる流れ方向を意味し、「下流」は流体がそこに流れる流れ方向を意味する。
各実施例は、本発明の限定ではなくて本発明の説明として示している。実際には、本発明の範囲および精神から逸脱せずに、本発明において修正および変更を加えることができることは、当業者には明らかであろう。たとえば、一実施形態の一部として例示しまたは説明した特徴は、別の実施形態で使用してさらに別の実施形態を生成することができる。したがって、本発明は、そのような修正および変更を添付の特許請求の範囲およびその均等物の範囲内に属するものとして保護することを意図している。
ここで、図面を参照すると、同一の数字は、図を通して同一の要素を示し、図1は、本発明の様々な実施形態を組み込むことができる、本明細書において「ターボファン10」と称される例示的なターボファンジェットエンジン10の概略的な部分側面断面図である。図1に示すように、ターボファン10は、参考のためにその間を延びる長手方向または軸方向中心線軸線12を有する。一般に、ターボファン10は、ファンアセンブリ14と、ファンアセンブリ14の下流に配置されたコアタービンエンジンまたはガスタービンエンジン16を含むことができる。
コアタービンエンジン16は、一般に、環状入口20を画定する実質的に管状の外側ケーシング18を含むことができる。外側ケーシング18は、直列流れ関係で、ブースタまたは低圧(LP)圧縮機22および高圧(HP)圧縮機24を有する圧縮機セクションと、燃焼セクション26と、高圧(HP)タービン28および低圧(LP)タービン30を含むタービンセクションと、ジェット排気ノズルセクション32とを包囲または少なくとも部分的に形成する。高圧(HP)ロータシャフト34は、HPタービン28をHP圧縮機24に駆動可能に接続する。低圧(LP)ロータシャフト36は、LPタービン30をLP圧縮機22に駆動可能に接続する。LPロータシャフト36はまた、ファンアセンブリ14のファンシャフト38に接続されてもよい。特定の実施形態では、図1に示すように、LPロータシャフト36は、減速ギヤ40を介して間接駆動または歯車駆動構成などでファンロータシャフトまたはファンシャフト38に接続することができる。
図1に示すように、ファンアセンブリ14は、ファンシャフト38に連結され、ファンシャフト38から径方向外側に延びる複数のファンブレード42を含む。環状ファンケーシングまたはナセル44は、ファンアセンブリ14および/またはコアタービンエンジン16の少なくとも一部を周方向に取り囲む。ナセル44は、複数の周方向に離間した出口案内ベーンまたはストラット46によってコアタービンエンジン16に対して支持されるように構成することができることを当業者は理解されたい。また、ナセル44の少なくとも一部は、コアタービンエンジン16の外側部分上に延びることでそれらの間でバイパス気流通路48を画定することができる。
ターボファン10の運転中、矢印50で示す大量の空気は、ナセル44および/またはファンアセンブリ14の関連する入口52を通ってターボファン10に流入する。大量の空気50がファンブレード42を通過すると、矢印54で示す空気の第1の部分がバイパス気流通路48内に導かれるかまたは送られ、その一方で矢印56で示す空気の第2の部分がLP圧縮機22内に導かれるかまたは送られる。空気56の第2の部分の圧力がその後、LPおよびHP圧縮機22、24を通って送られるので増加する。空気56の第2の部分はその後、燃焼セクション26内に送られ、そこで燃料と混合されて燃焼し、燃焼ガス58を供給する。
燃焼ガス58は、HPタービン28を通って送られてHPロータシャフト34を回転させ、それによりHP圧縮機24の運転を支持する。燃焼ガス58は次いで、LPタービン30を通って送られてLPロータシャフト36を回転させ、それによりLP圧縮機22の運転および/またはファンシャフト38の回転を支持する。燃焼ガス58は次いで、コアタービンエンジン16のジェット排気ノズルセクション32を通って送られて推進スラストを与える。同時に、ターボファン10のファンノズル排気セクション60から排出される前に空気54の第1の部分がバイパス気流通路48を通って送られると、空気54の第1の部分の圧力が実質的に増加し、推進スラストを与える。
図2は、本発明の様々な実施形態を組み込むことができる、燃焼セクション26の一部の側面断面図である。図2に示すように、燃焼セクション26は、一般に、環状内側ライナ62と、環状外側ライナ64と、内側ライナ62と外側ライナ64それぞれの上流端部68と70との間に延びるドーム状端部66とを有する環状型燃焼器27を含む。内側ライナ62は、外側ライナ64から径方向に離間し、それらの間でほぼ環状の燃焼チャンバ72を画定する。特定の実施形態では、内側ライナ62および/または外側ライナ64は、少なくとも部分的にまたは全体的に金属合金またはセラミックマトリックス複合(CMC)材料から形成することができる。
内側ライナ62および外側ライナ64は、燃焼器または外側ケーシング74内に包囲されている。外側流路76を、外側ケーシング74と外側ライナ64との間で画定することができる。内側ライナ62および外側ライナ64は、ドーム状端部66からタービンノズル78に向かって延びる。燃料噴射器またはノズル80は、ドーム状端部66を少なくとも部分的に通って延び、燃料空気混合気82を燃焼チャンバ72に供給する。
様々な実施形態では、図2に示すように、燃焼セクション26は、燃焼チャンバ72内で燃料空気混合気82を点火する点火システム100を含む。燃料点火システム100は、一般に、コントローラまたは点火源104に電気的/電子的に連結される少なくとも1つの燃料点火器アセンブリ102を含む。点火器アセンブリ102は、外側ケーシング74の外側表面84に接続することができる。
図3は、本発明の例示的な実施形態に係る、図2に示す燃料点火器アセンブリ102を含む燃焼セクション26の一部の拡大断面図である。例示的な実施形態では、図3に示すように、燃料点火器アセンブリ102は、外側ケーシング74および外側流路76内で、および/または外側ケーシング74および外側流路76によって画定された開口部86を通ってほぼ径方向に延びる点火器チューブ106を含む。点火器チューブ106の点火先端または先端部分108は、外側ライナ64内で画定された開口部110を少なくとも部分的に通って延びる。特定の実施形態では、点火先端108は、開口部110に対して、および点火器チューブ106の径方向中心線112に対して同心円状に位置合わせすることができる。
例示的な実施形態では、図3に示すように、燃料点火器アセンブリ102は、外側ハウジングまたは本体114を含む。特定の実施形態では、外側ハウジング114は、外側ハウジング114の頂部部分118に沿って画定された開口部116を含む。開口部116は、点火器チューブ106を受け入れるため、かつ/または点火器チューブ106に中心線12(図1)に対してその中で径方向への移動を可能にするために寸法どりかつ/または成形することができる。点火器チューブ106の一部は、開口部116を通って開口部116から径方向外側に延びることができる。外側ハウジング114は、外側ケーシング74に連結するように構成することができ、開口部86の周囲に少なくとも部分的にシールを形成することができる。たとえば、外側ハウジング114は、ボルト120または他の機械的締結手段を介して外側ケーシング74に連結することができる。特定の実施形態では、外側ハウジング114は、1つ以上の通気ポート122を含むことができる。
環状アダプタまたはスペーサ124は、外側ハウジング114と外側ケーシング74との間に径方向に配置することができる。点火器チューブ106は、スペーサ124を通って径方向に延びる。スペーサ124は、外側ケーシング74内で画定された開口部86を少なくとも部分的に通って外側ライナ64に向かって延びることができる。たとえば、一実施形態では、スペーサ124の一部は、開口部86を通って外側流路76内に延びる。
例示的な実施形態では、ナット126が、点火器チューブ106の周囲を少なくとも部分的に周方向に延びる。ナット126は、外側ハウジング114内で少なくとも部分的に包囲され得る。特定の実施形態では、ナット126は、点火器チューブ106に係合して点火器チューブ106に沿ってナット126の径方向の位置調整を可能にすることができる。ばねまたは付勢部材128は、点火器チューブ106の一部の周囲を周方向に延び、ナット126と外側ハウジング114の内側表面129との間に配置される。一実施形態では、付勢部材128は、コイルばねであってもよい。一実施形態では、付勢部材128は、波形ばねであってもよい。付勢部材128は、一般に、ナット126および/または点火器チューブ106に対して径方向内向きの力を供給し、点火器チューブ106を開口部86および/またはスペーサを通って外側ライナ64に向けて付勢するようになっている。
例示的な実施形態では、点火器アセンブリ102は、これに限定されないが図3に示すベローズシールのような環状の柔軟性または可撓性シール130を含む。可撓性シール130は、点火器チューブ106の一部の周囲を周方向に延び、ナット126とスペーサ124の頂部表面132との間に配置される。可撓性シール130は、そのシール性能を損なうことなく径方向に撓むことになる。可撓性シール130の第1の端部部分134は、ナット126の底部側136と、点火器チューブ106の径方向中心線112にほぼ垂直な方向に点火器チューブ106から外側に延びるランディング表面またはカラー138との間にシールかつ/または配置することができる。カラー138は、点火器チューブ106の一部として形成してもよいし、点火器チューブ106に固定して取り付けてもよい。たとえば、カラー138は、ナット、ワッシャーなどによって形成することができる。
例示的な実施形態では、ナット126は、可撓性シール130の第1の端部部分134に締め付けることができ、これによりナット126とカラー138との間に少なくとも部分的にシールを形成する。可撓性シール130の底部部分140は、スペーサ124の頂部表面132に対しておよび/またはスペーサ124の頂部表面132にシールすることができる。たとえば、底部部分140は、スペーサ124の頂部表面132にろう付け、溶接または他の方法でシールもしくは取り付けることができる。例示的な実施形態では、付勢部材128、ナット126および可撓性シール130は、外側流路76の外側および外側ケーシング74の外側全体に配置される。
例示的な実施形態では、環状スリーブまたは保持カラー142が、点火先端108に近接して点火器チューブ106に固定して接続され、かつ/または点火器チューブ106によって少なくとも部分的に形成される。保持カラー142は、点火器チューブ106の径方向中心線112にほぼ垂直な方向に点火器チューブ106から外側に延びる。点火器アセンブリ102が燃焼器外側ケーシング74に装着されると、保持カラー142は外側ケーシング74の内側表面88および/またはスペーサ124の底部表面144と外側ライナ64の外側表面90との間に配置される。
図4は、図3に示す燃焼セクション26の一部の拡大断面図であり、少なくとも部分的に、点火器チューブ106の点火先端108と、外側ライナ64の一部とを含む。例示的な実施形態では、図4に示すように、保持カラー142は、装着リングまたはフェルール148のポケットまたはスロット146内に装着するために形成かつ/または成形される。装着リング148は、外側ライナ64によって画定された開口部110と同心円状に位置合わせすることができる。装着リング148は、外側ライナ64に固定して接続することができる。たとえば、装着リング148は、外側ライナ64に溶接、ろう付け、ボルト留めまたは他の方法で固定して接続することができる。装着リング148は、ポケット146内で保持カラー142を係止または連結するためのタブ150または他の同様の特徴または装置を含むことができる。たとえば、他の実施形態では、保持カラー142は、ワッシャーおよび/もしくはボルトまたは他の締結具(図示せず)を介してポケット146内で連結されてもよい。
特定の実施形態では、保持カラー142の外側表面152の少なくとも一部は、ポケット146の内側表面154に相補的に成形または形成されてもよい。たとえば、一実施形態では、外側表面152の一部およびポケット146の内側表面154の一部は、ボールおよびソケット型の接合部をそれらの間に形成する球状および/または弓状にすることができ、これによりガスタービンエンジン16の運転中に外側ライナ64と外側ケーシング74との間の相対移動を可能にする。特定の実施形態では、装着リング148は、外側流路と流体連通する1つ以上の冷却空気通路156を含むことができる。
運転中、外側ライナ64は、外側ケーシング74に対して径方向および/または軸方向に移動することができる。この相対移動は、外側ライナ64と外側ケーシング74との間の変化する熱成長率および/またはターボファン10が取り付けられる航空機の離陸、着陸または通常の操作中などのガスタービンエンジン16のG力を含む多数の要因によって引き起こされ得る。装着リング148のポケット146に保持カラー142を係止または保持することにより、外側ライナ64の開口部110内および燃焼チャンバ72に対する点火先端108の径方向の位置決めは、ガスタービンエンジン16の運転の全体にわたって維持することができ、これは点火器チューブ106ひいては点火先端108が、外側ケーシング74に対して移動するにつれて外側ライナ64と径方向および/または軸方向に移動するからである。その結果、燃焼チャンバ72内の燃料空気混合気を点火または再点火するように点火先端108を所望の径方向位置に維持することができる。さらに、点火器チューブ106を外側ライナ64に固定することにより、点火先端108は、燃焼ガス58の流れに過度に浸漬されなくなり、したがって点火器チューブ106、特に点火先端108への熱疲労を低減する。
付勢部材128によって供給される径方向内向きの力は、外側ライナ64と共に移動すると点火器チューブ106を制動し、かつ/または外側ケーシング74に対する外側ライナ64の適切な径方向の位置決めを維持するのに役立つことができる。可撓性シール130は、圧縮空気56の外側流路76からの漏洩を防止することができる。通気ポート122は、外側ハウジング114の内側からの熱の通気を可能にし、これにより付勢部材128、ナット126および/またはばね128の1つ以上の熱疲労を低減することができる。冷却空気通路156は、外側流路76から点火先端108に冷却流を供給し、点火先端108を冷却することができる。
本明細書で説明し図3および図4に示す実施形態は、種々の改良および/または公知のもしくは既存の火花点火システムより優れた技術的利点をもたらす。たとえば、点火先端108は、常に外側ライナ64に対して固定保持され、外側ライナ64に対する点火先端108の相対移動をなくすことができる。特に大型エンジンに対してこの相対移動は、フィールドでの耐久性および維持性の問題を引き起こす可能性がある。本発明の様々な実施形態は、飛行の安全性を向上させ、維持コストおよびオフライン時間を低減することができる。
加えてまたは代替的に、外側ライナから点火先端108までのくぼみをなくすことにより、再点火マージンを向上させることができる。加えてまたは代替的に、点火先端108の燃焼ガスの流れへの浸漬または過度の浸漬は、フィールドでの点火先端108の熱的および/または機械的寿命を向上させる。加えてまたは代替的に、提供された様々な実施形態は、金属と複合マトリックスセラミックライナの両方と互換性がある。加えてまたは代替的に、点火先端108の位置は、公知の点火システムと同様に径方向のクリープの影響を受けないものとすることができる。加えてまたは代替的に、本明細書で提供される点火システム100、特に点火器アセンブリ102は、外側ライナの点火領域内の熱勾配を最小化することができる。
本明細書は、本発明を開示するために実施例を用いており、最良の形態を含んでいる。また、いかなる当業者も本発明を実施することができるように実施例を用いており、任意のデバイスまたはシステムを製作し使用し、任意の組み込まれた方法を実行することを含んでいる。本発明の特許可能な範囲は、特許請求の範囲によって定義され、当業者が想到するその他の実施例を含むことができる。このような他の実施例は、特許請求の範囲の文言との差がない構造要素を含む場合、または特許請求の範囲の文言との実質的な差がない等価の構造要素を含む場合、特許請求の範囲内にある。
本発明は以下の実施態様を含む。
[実施態様1]
ガスタービンエンジン(16)用の点火器アセンブリ(102)であって、
外側ハウジング(114)と、
前記外側ハウジング(114)を通って径方向に延び、点火先端(108)を有する点火器チューブ(106)と、
前記点火器チューブ(106)に連結され、前記外側ハウジング(114)内に少なくとも部分的に配置されるナット(126)と、
前記外側ハウジング(114)内の前記点火器チューブ(106)の一部を少なくとも部分的に取り囲み、前記外側ハウジング(114)の頂部部分(118)の内側表面(129)と前記ナット(126)との間を延びる付勢部材(128)と、
前記ナット(126)の底部側(136)から径方向内側に延びる可撓性シール(130)と、
前記点火先端(108)に近接して前記点火器チューブ(106)に連結される保持カラー(142)であって、前記保持カラー(142)は、前記ガスタービンエンジン(16)用の燃焼器(27)の外側ライナ(64)に接続された装着リング(148)に連結するように構成されている保持カラー(142)と、を備えるガスタービンエンジン(16)用の点火器アセンブリ(102)。
[実施態様2]
前記外側ハウジング(114)が、前記外側ハウジング(114)の頂部部分(118)に沿って配置された開口部(116)を画定し、前記点火器チューブ(106)の一部が、前記開口部(116)を通って径方向に延びる実施態様1に記載の点火器アセンブリ(102)。
[実施態様3]
前記外側ハウジング(114)が、1つ以上の通気ポート(122)を画定する実施態様1に記載の点火器アセンブリ(102)。
[実施態様4]
前記外側ハウジング(114)内の前記点火器チューブ(106)から外側に延びるカラー(138)をさらに備え、前記可撓性シール(130)の第1の端部部分(134)が、前記ナット(126)と前記カラー(138)との間でシールされる実施態様1に記載の点火器アセンブリ(102)。
[実施態様5]
スペーサ(124)をさらに備え、前記点火器チューブ(106)が、前記スペーサ(124)を通って径方向に延び、前記可撓性シール(130)の底部部分(140)が、前記スペーサ(124)の頂部表面(132)に対してシールされる実施態様1に記載の点火器アセンブリ(102)。
[実施態様6]
前記付勢部材(128)が、波形ばねである実施態様1に記載の点火器アセンブリ(102)。
[実施態様7]
前記付勢部材(128)が、コイルばねである実施態様1に記載の点火器アセンブリ(102)。
[実施態様8]
前記ナット(126)が、前記点火器チューブ(106)と係合する実施態様1に記載の点火器アセンブリ(102)。
[実施態様9]
前記保持カラー(142)の外側表面(152)の少なくとも一部が、球状または弓状である実施態様1に記載の点火器アセンブリ(102)。
[実施態様10]
ガスタービンエンジン(16)の燃焼セクション(26)であって、
内側ライナ(62)および前記内側ライナ(62)から径方向に離間し、その間を径方向に延びる開口部(110)を画定する外側ライナ(64)と、
前記内側ライナ(62)と外側ライナ(64)との間で画定された燃焼チャンバ(72)と、
前記外側ライナ(64)の周囲を周方向に延びる外側ケーシング(74)であって、 前記外側ライナ(64)および前記外側ケーシング(74)は、それらの間で外側流路(76)を画定し、前記外側ケーシング(74)は、前記外側ライナ(64)の前記開口部(110)と実質的に位置合わせされた開口部(86)を含む外側ケーシング(74)と、
燃料点火器アセンブリ(102)であって、
前記外側ケーシング(74)に連結された外側ハウジング(114)と、
外側ハウジング(114)および前記外側ケーシング(74)の前記開口部(86)を通って径方向に延び、前記外側ライナ(64)の前記開口部(110)を少なくとも部分的に通って延びる点火先端(108)を有する点火器チューブ(106)と、
前記点火器チューブ(106)に連結され、前記外側ハウジング(114)内に少なくとも部分的に配置されるナット(126)と、
前記外側ハウジング(114)内の前記点火器チューブ(106)の一部を少なくとも部分的に取り囲み、前記外側ハウジング(114)の頂部部分(118)の内側表面(129)と前記ナット(126)との間を延びる付勢部材(128)と、
前記ナット(126)の底部側(136)から前記外側ケーシング(74)に向かって径方向内側に延びる可撓性シール(130)と、
前記点火先端(108)に近接して前記点火器チューブ(106)に連結される保持カラー(142)であって、前記保持カラー(142)は、前記外側ライナ(64)に固定して接続された装着リング(148)に連結される保持カラー(142)とを備える燃料点火器アセンブリ(102)と、を備えるガスタービンエンジン(16)の燃焼セクション(26)。
[実施態様11]
前記外側ハウジング(114)が、前記外側ハウジング(114)の頂部部分(118)に沿って配置された開口部(116)を画定し、前記点火器チューブ(106)の一部が、前記開口部(116)を通って径方向に延びる実施態様10に記載の燃焼セクション(26)。
[実施態様12]
前記外側ハウジング(114)が、1つ以上の通気ポート(122)を画定する実施態様10に記載の燃焼セクション(26)。
[実施態様13]
前記外側ハウジング(114)内の前記点火器チューブ(106)から外側に延びるカラー(138)をさらに備え、前記可撓性シール(130)の第1の端部部分(134)が、前記ナット(126)と前記カラー(138)との間でシールされる実施態様10に記載の燃焼セクション(26)。
[実施態様14]
前記外側ケーシング(74)の前記開口部(86)内に配置されたスペーサ(124)をさらに備え、前記点火器チューブ(106)が、前記スペーサ(124)を通って径方向に延び、前記可撓性シール(130)の底部部分(140)が、前記スペーサ(124)の頂部表面(132)に対してシールされる実施態様10に記載の燃焼セクション(26)。
[実施態様15]
前記付勢部材(128)が、波形ばねである実施態様10に記載の燃焼セクション(26)。
[実施態様16]
前記付勢部材(128)が、コイルばねである実施態様10に記載の燃焼セクション(26)。
[実施態様17]
前記ナット(126)が、前記点火器チューブ(106)と係合する実施態様10に記載の燃焼セクション(26)。
[実施態様18]
前記保持カラー(142)の外側表面(152)の少なくとも一部が、弓状である実施態様10に記載の燃焼セクション(26)。
[実施態様19]
前記装着リング(148)の内側表面(154)の少なくとも一部が、弓状である実施態様18に記載の燃焼セクション(26)。
[実施態様20]
前記装着リング(148)が、前記外側流路(76)と流体連通する1つ以上の冷却空気通路(156)を含む実施態様10に記載の燃焼セクション(26)。ガスタービンエンジン用の点火器アセンブリ。
[実施態様1]
ガスタービンエンジン(16)用の点火器アセンブリ(102)であって、
外側ハウジング(114)と、
前記外側ハウジング(114)を通って径方向に延び、点火先端(108)を有する点火器チューブ(106)と、
前記点火器チューブ(106)に連結され、前記外側ハウジング(114)内に少なくとも部分的に配置されるナット(126)と、
前記外側ハウジング(114)内の前記点火器チューブ(106)の一部を少なくとも部分的に取り囲み、前記外側ハウジング(114)の頂部部分(118)の内側表面(129)と前記ナット(126)との間を延びる付勢部材(128)と、
前記ナット(126)の底部側(136)から径方向内側に延びる可撓性シール(130)と、
前記点火先端(108)に近接して前記点火器チューブ(106)に連結される保持カラー(142)であって、前記保持カラー(142)は、前記ガスタービンエンジン(16)用の燃焼器(27)の外側ライナ(64)に接続された装着リング(148)に連結するように構成されている保持カラー(142)と、を備えるガスタービンエンジン(16)用の点火器アセンブリ(102)。
[実施態様2]
前記外側ハウジング(114)が、前記外側ハウジング(114)の頂部部分(118)に沿って配置された開口部(116)を画定し、前記点火器チューブ(106)の一部が、前記開口部(116)を通って径方向に延びる実施態様1に記載の点火器アセンブリ(102)。
[実施態様3]
前記外側ハウジング(114)が、1つ以上の通気ポート(122)を画定する実施態様1に記載の点火器アセンブリ(102)。
[実施態様4]
前記外側ハウジング(114)内の前記点火器チューブ(106)から外側に延びるカラー(138)をさらに備え、前記可撓性シール(130)の第1の端部部分(134)が、前記ナット(126)と前記カラー(138)との間でシールされる実施態様1に記載の点火器アセンブリ(102)。
[実施態様5]
スペーサ(124)をさらに備え、前記点火器チューブ(106)が、前記スペーサ(124)を通って径方向に延び、前記可撓性シール(130)の底部部分(140)が、前記スペーサ(124)の頂部表面(132)に対してシールされる実施態様1に記載の点火器アセンブリ(102)。
[実施態様6]
前記付勢部材(128)が、波形ばねである実施態様1に記載の点火器アセンブリ(102)。
[実施態様7]
前記付勢部材(128)が、コイルばねである実施態様1に記載の点火器アセンブリ(102)。
[実施態様8]
前記ナット(126)が、前記点火器チューブ(106)と係合する実施態様1に記載の点火器アセンブリ(102)。
[実施態様9]
前記保持カラー(142)の外側表面(152)の少なくとも一部が、球状または弓状である実施態様1に記載の点火器アセンブリ(102)。
[実施態様10]
ガスタービンエンジン(16)の燃焼セクション(26)であって、
内側ライナ(62)および前記内側ライナ(62)から径方向に離間し、その間を径方向に延びる開口部(110)を画定する外側ライナ(64)と、
前記内側ライナ(62)と外側ライナ(64)との間で画定された燃焼チャンバ(72)と、
前記外側ライナ(64)の周囲を周方向に延びる外側ケーシング(74)であって、 前記外側ライナ(64)および前記外側ケーシング(74)は、それらの間で外側流路(76)を画定し、前記外側ケーシング(74)は、前記外側ライナ(64)の前記開口部(110)と実質的に位置合わせされた開口部(86)を含む外側ケーシング(74)と、
燃料点火器アセンブリ(102)であって、
前記外側ケーシング(74)に連結された外側ハウジング(114)と、
外側ハウジング(114)および前記外側ケーシング(74)の前記開口部(86)を通って径方向に延び、前記外側ライナ(64)の前記開口部(110)を少なくとも部分的に通って延びる点火先端(108)を有する点火器チューブ(106)と、
前記点火器チューブ(106)に連結され、前記外側ハウジング(114)内に少なくとも部分的に配置されるナット(126)と、
前記外側ハウジング(114)内の前記点火器チューブ(106)の一部を少なくとも部分的に取り囲み、前記外側ハウジング(114)の頂部部分(118)の内側表面(129)と前記ナット(126)との間を延びる付勢部材(128)と、
前記ナット(126)の底部側(136)から前記外側ケーシング(74)に向かって径方向内側に延びる可撓性シール(130)と、
前記点火先端(108)に近接して前記点火器チューブ(106)に連結される保持カラー(142)であって、前記保持カラー(142)は、前記外側ライナ(64)に固定して接続された装着リング(148)に連結される保持カラー(142)とを備える燃料点火器アセンブリ(102)と、を備えるガスタービンエンジン(16)の燃焼セクション(26)。
[実施態様11]
前記外側ハウジング(114)が、前記外側ハウジング(114)の頂部部分(118)に沿って配置された開口部(116)を画定し、前記点火器チューブ(106)の一部が、前記開口部(116)を通って径方向に延びる実施態様10に記載の燃焼セクション(26)。
[実施態様12]
前記外側ハウジング(114)が、1つ以上の通気ポート(122)を画定する実施態様10に記載の燃焼セクション(26)。
[実施態様13]
前記外側ハウジング(114)内の前記点火器チューブ(106)から外側に延びるカラー(138)をさらに備え、前記可撓性シール(130)の第1の端部部分(134)が、前記ナット(126)と前記カラー(138)との間でシールされる実施態様10に記載の燃焼セクション(26)。
[実施態様14]
前記外側ケーシング(74)の前記開口部(86)内に配置されたスペーサ(124)をさらに備え、前記点火器チューブ(106)が、前記スペーサ(124)を通って径方向に延び、前記可撓性シール(130)の底部部分(140)が、前記スペーサ(124)の頂部表面(132)に対してシールされる実施態様10に記載の燃焼セクション(26)。
[実施態様15]
前記付勢部材(128)が、波形ばねである実施態様10に記載の燃焼セクション(26)。
[実施態様16]
前記付勢部材(128)が、コイルばねである実施態様10に記載の燃焼セクション(26)。
[実施態様17]
前記ナット(126)が、前記点火器チューブ(106)と係合する実施態様10に記載の燃焼セクション(26)。
[実施態様18]
前記保持カラー(142)の外側表面(152)の少なくとも一部が、弓状である実施態様10に記載の燃焼セクション(26)。
[実施態様19]
前記装着リング(148)の内側表面(154)の少なくとも一部が、弓状である実施態様18に記載の燃焼セクション(26)。
[実施態様20]
前記装着リング(148)が、前記外側流路(76)と流体連通する1つ以上の冷却空気通路(156)を含む実施態様10に記載の燃焼セクション(26)。ガスタービンエンジン用の点火器アセンブリ。
10 ターボファンジェットエンジン、ターボファン
12 中心線、軸方向中心線軸線
14 ファンアセンブリ
16 ガスタービンエンジン、コアタービンエンジン
18 外側ケーシング
20 入口
22 低圧圧縮機
24 高圧圧縮機
26 燃焼セクション
27 燃焼器
28 高圧タービン
30 低圧タービン
32 ジェット排気セクション
34 高圧シャフト
36 低圧シャフト
38 ファンスプール/軸
40 減速ギヤ
42 ファンブレード
44 ファンケーシングまたはナセル
46 出口案内ベーン
48 バイパス気流通路
50 空気
52 入口
54 空気の第1の部分
56 空気の第2の部分
58 燃焼ガス
60 ファンノズル排気セクション
62 内側ライナ
64 外側ライナ
66 ドーム状端部
68 上流端部
70 上流端
72 燃焼チャンバ
74 燃焼器、外側ケーシング
76 外側流路
78 タービンノズル
80 燃料噴射器、ノズル
82 燃料空気混合気
84 外側表面
86 開口部
88 内側表面
90 外側表面
100 点火システム
102 燃料点火器アセンブリ
104 コントローラ、点火源
106 点火器チューブ
108 点火先端、先端部分
110 開口部
112 径方向中心線
114 外側ハウジング、本体
116 開口部
118 頂部部分
120 ボルト
122 通気ポート
124 アダプタ、スペーサ
126 ナット
127 内側表面
128 ばね、付勢部材
129 内側表面
130 ベローズシール
132 頂部表面
134 第1の端部部分
136 底部側
138 ランディング表面、カラー
140 底部部分
142 スリーブ、カラー
144 底部表面
146 ポケット、スロット
148 装着リング、フェルール
150 タブ
152 外側表面
154 内側表面
156 冷却空気通路
12 中心線、軸方向中心線軸線
14 ファンアセンブリ
16 ガスタービンエンジン、コアタービンエンジン
18 外側ケーシング
20 入口
22 低圧圧縮機
24 高圧圧縮機
26 燃焼セクション
27 燃焼器
28 高圧タービン
30 低圧タービン
32 ジェット排気セクション
34 高圧シャフト
36 低圧シャフト
38 ファンスプール/軸
40 減速ギヤ
42 ファンブレード
44 ファンケーシングまたはナセル
46 出口案内ベーン
48 バイパス気流通路
50 空気
52 入口
54 空気の第1の部分
56 空気の第2の部分
58 燃焼ガス
60 ファンノズル排気セクション
62 内側ライナ
64 外側ライナ
66 ドーム状端部
68 上流端部
70 上流端
72 燃焼チャンバ
74 燃焼器、外側ケーシング
76 外側流路
78 タービンノズル
80 燃料噴射器、ノズル
82 燃料空気混合気
84 外側表面
86 開口部
88 内側表面
90 外側表面
100 点火システム
102 燃料点火器アセンブリ
104 コントローラ、点火源
106 点火器チューブ
108 点火先端、先端部分
110 開口部
112 径方向中心線
114 外側ハウジング、本体
116 開口部
118 頂部部分
120 ボルト
122 通気ポート
124 アダプタ、スペーサ
126 ナット
127 内側表面
128 ばね、付勢部材
129 内側表面
130 ベローズシール
132 頂部表面
134 第1の端部部分
136 底部側
138 ランディング表面、カラー
140 底部部分
142 スリーブ、カラー
144 底部表面
146 ポケット、スロット
148 装着リング、フェルール
150 タブ
152 外側表面
154 内側表面
156 冷却空気通路
Claims (15)
- ガスタービンエンジン(16)用の点火器アセンブリ(102)であって、
外側ハウジング(114)と、
前記外側ハウジング(114)を通って径方向に延び、点火先端(108)を有する点火器チューブ(106)と、
前記点火器チューブ(106)に連結され、前記外側ハウジング(114)内に少なくとも部分的に配置されるナット(126)と、
前記外側ハウジング(114)内の前記点火器チューブ(106)の一部を少なくとも部分的に取り囲み、前記外側ハウジング(114)の頂部部分(118)の内側表面(129)と前記ナット(126)との間を延びる付勢部材(128)と、
前記ナット(126)の底部側(136)から径方向内側に延びる可撓性シール(130)と、
前記点火先端(108)に近接して前記点火器チューブ(106)に連結される保持カラー(142)であって、前記保持カラー(142)は、前記ガスタービンエンジン(16)用の燃焼器(27)の外側ライナ(64)に接続された装着リング(148)に連結するように構成されている保持カラー(142)と、を備えるガスタービンエンジン(16)用の点火器アセンブリ(102)。 - 前記外側ハウジング(114)が、前記外側ハウジング(114)の頂部部分(118)に沿って配置された開口部(116)を画定し、前記点火器チューブ(106)の一部が、前記開口部(116)を通って径方向に延びる請求項1に記載の点火器アセンブリ(102)。
- 前記外側ハウジング(114)が、1つ以上の通気ポート(122)を画定する請求項1又は2に記載の点火器アセンブリ(102)。
- 前記外側ハウジング(114)内の前記点火器チューブ(106)から外側に延びるカラー(138)をさらに備え、前記可撓性シール(130)の第1の端部部分(134)が、前記ナット(126)と前記カラー(138)との間でシールされる請求項1乃至3のいずれか1項に記載の点火器アセンブリ(102)。
- スペーサ(124)をさらに備え、前記点火器チューブ(106)が、前記スペーサ(124)を通って径方向に延び、前記可撓性シール(130)の底部部分(140)が、前記スペーサ(124)の頂部表面(132)に対してシールされる請求項1乃至4のいずれか1項に記載の点火器アセンブリ(102)。
- 前記付勢部材(128)が、波形ばねである請求項1乃至5のいずれか1項に記載の点火器アセンブリ(102)。
- 前記付勢部材(128)が、コイルばねである請求項1乃至6のいずれか1項に記載の点火器アセンブリ(102)。
- 前記ナット(126)が、前記点火器チューブ(106)と係合する請求項1乃至7のいずれか1項に記載の点火器アセンブリ(102)。
- 前記保持カラー(142)の外側表面(152)の少なくとも一部が、球状または弓状である請求項1乃至8のいずれか1項に記載の点火器アセンブリ(102)。
- ガスタービンエンジン(16)の燃焼セクション(26)であって、
内側ライナ(62)および前記内側ライナ(62)から径方向に離間し、その間を径方向に延びる開口部(110)を画定する外側ライナ(64)と、
前記内側ライナ(62)と外側ライナ(64)との間で画定された燃焼チャンバ(72)と、
前記外側ライナ(64)の周囲を周方向に延びる外側ケーシング(74)であって、 前記外側ライナ(64)および前記外側ケーシング(74)は、それらの間で外側流路(76)を画定し、前記外側ケーシング(74)は、前記外側ライナ(64)の前記開口部(110)と実質的に位置合わせされた開口部(86)を含む外側ケーシング(74)と、
燃料点火器アセンブリ(102)であって、
前記外側ケーシング(74)に連結された外側ハウジング(114)と、
外側ハウジング(114)および前記外側ケーシング(74)の前記開口部(86)を通って径方向に延び、前記外側ライナ(64)の前記開口部(110)を少なくとも部分的に通って延びる点火先端(108)を有する点火器チューブ(106)と、
前記点火器チューブ(106)に連結され、前記外側ハウジング(114)内に少なくとも部分的に配置されるナット(126)と、
前記外側ハウジング(114)内の前記点火器チューブ(106)の一部を少なくとも部分的に取り囲み、前記外側ハウジング(114)の頂部部分(118)の内側表面(129)と前記ナット(126)との間を延びる付勢部材(128)と、
前記ナット(126)の底部側(136)から前記外側ケーシング(74)に向かって径方向内側に延びる可撓性シール(130)と、
前記点火先端(108)に近接して前記点火器チューブ(106)に連結される保持カラー(142)であって、前記保持カラー(142)は、前記外側ライナ(64)に固定して接続された装着リング(148)に連結される保持カラー(142)とを備える燃料点火器アセンブリ(102)と、を備えるガスタービンエンジン(16)の燃焼セクション(26)。 - 前記外側ハウジング(114)が、前記外側ハウジング(114)の頂部部分(118)に沿って配置された開口部(116)を画定し、前記点火器チューブ(106)の一部が、前記開口部(116)を通って径方向に延びる請求項10に記載の燃焼セクション(26)。
- 前記外側ハウジング(114)が、1つ以上の通気ポート(122)を画定する請求項10又は11に記載の燃焼セクション(26)。
- 前記外側ハウジング(114)内の前記点火器チューブ(106)から外側に延びるカラー(138)をさらに備え、前記可撓性シール(130)の第1の端部部分(134)が、前記ナット(126)と前記カラー(138)との間でシールされる請求項10乃至12のいずれか1項に記載の燃焼セクション(26)。
- 前記外側ケーシング(74)の前記開口部(86)内に配置されたスペーサ(124)をさらに備え、前記点火器チューブ(106)が、前記スペーサ(124)を通って径方向に延び、前記可撓性シール(130)の底部部分(140)が、前記スペーサ(124)の頂部表面(132)に対してシールされる請求項10乃至13のいずれか1項に記載の燃焼セクション(26)。
- 前記付勢部材(128)が、波形ばねである請求項10乃至14のいずれか1項に記載の燃焼セクション(26)。
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