JP2017142244A - タービンエンジン構成要素を検査するための光学装置およびサイトチューブ - Google Patents
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Abstract
【課題】タービンエンジン構成要素を検査するための光学装置およびサイトチューブを提供すること。
【解決手段】タービン内部構成要素の内部に配置されている遠位端および外部に配置されている近位端を介してガスタービンエンジンの内部と光学的に連通するように構成されており、第1の縦壁によって画定されている光学サイトチューブと、縦壁に隣接する、光学サイトチューブの遠位端にある少なくとも1つのレンズと、少なくとも遠位端に隣接する位置において光学サイトチューブを冷却するためにタービンの外部の位置から冷媒を流すための、縦壁内の少なくとも1つの長手方向冷却溝とを有する、ガスタービンエンジンの外部ケーシング内の開口を通じた挿入、および上昇した温度におけるタービン内部構成要素の検査のための装置。
【選択図】図1
【解決手段】タービン内部構成要素の内部に配置されている遠位端および外部に配置されている近位端を介してガスタービンエンジンの内部と光学的に連通するように構成されており、第1の縦壁によって画定されている光学サイトチューブと、縦壁に隣接する、光学サイトチューブの遠位端にある少なくとも1つのレンズと、少なくとも遠位端に隣接する位置において光学サイトチューブを冷却するためにタービンの外部の位置から冷媒を流すための、縦壁内の少なくとも1つの長手方向冷却溝とを有する、ガスタービンエンジンの外部ケーシング内の開口を通じた挿入、および上昇した温度におけるタービン内部構成要素の検査のための装置。
【選択図】図1
Description
本発明は、タービンエンジン構成要素を検査するための光学装置およびサイトチューブに関する。
タービンエンジン、特にガスまたは燃焼タービンエンジンは、エンジンを通じて複数のタービンブレードへと通過する燃焼ガスの流れからエネルギーを取り出す回転エンジンである。ガスタービンエンジンは、陸上および海上での移動ならびに発電に使用されているが、最も一般的には、ヘリコプタを含む航空機のような航空用途に使用される。航空機において、ガスタービンエンジンは、航空機の推進に使用される。地上用途において、タービンエンジンは、発電に使用されることが多い。
航空機のためのガスタービンエンジンは、エンジン効率を最大化するために高温で動作するように設計されている。高圧タービン内の温度は約1000℃〜2000℃であり、圧縮機からの流体は約500℃〜760℃である。ガスおよび蒸気タービンの内部構成要素、たとえば、蒸気タービンブレードは通常、タービン停止中に、タービン外殻内の開口を通じてボアスコープを挿入し、所望の検査視野を獲得するためにボアスコープのビデオヘッドを関節運動させることによって、視覚的に検査される。一般的に、現行のボアスコープ検査機器は約50℃の温度限界を有するため、停止後および検査前には待機期間が必要である。この温度限界の結果として、タービンがその通常動作温度から冷却するまで、ガスおよび蒸気タービンの検査は実施することができない。
一態様において、本発明は、ガスタービンエンジンの外部ケーシング内の開口を通じた挿入、および上昇した温度におけるタービン内部構成要素の検査のための装置に関する。装置は、タービン内部構成要素の内部に配置されている遠位端および外部に配置されている近位端を介してガスタービンエンジンの内部と光学的に連通するように構成されており、第1の縦壁によって画定されている光学サイトチューブと、縦壁に隣接する、光学サイトチューブの遠位端にある少なくとも1つのレンズと、少なくとも遠位端に隣接する位置において光学サイトチューブを冷却するためにタービンの外部の位置から冷媒を流すための、縦壁内の少なくとも1つの長手方向冷却溝とを含む。
別の態様において、本発明は、ガスタービンエンジンの内部構成要素を検視するための光学サイトチューブであって、第1の長い円筒壁と、第1の長い円筒壁の遠位端にある少なくとも1つのレンズと、少なくとも遠位端に隣接する位置において光学サイトチューブを冷却するためにタービンの外部の位置から冷媒を流すための、第1の長い円筒壁内の少なくとも1つの長手方向冷却溝とを含む、光学サイトチューブに関する。
本明細書において説明されている様々な態様は、ボアスコープアセンブリのような光学サイトチューブを有する光イメージングシステム、および、タービンエンジンが操作されている間にタービンエンジンの内部構成要素を検査するための方法に関する。動作しているガスタービン内の翼および燃焼器のような高温ガス経路内部構成要素をモニタリグおよびイメージングするための光学機器を設置することは、相対的に容易なまたは単純な作業ではない。現在、剛性光学機器は、光ファイバよりも高いイメージング忠実度で光を伝送し、したがって、剛性光学機器は、赤外線(IR)カメラのようなイメージングデバイスを配置することができる好都合な位置へと画像を中継するために、ガスタービンの内部に位置することができる。しかしながら、固定光プローブを用いてその内部をイメージングするためには、エンジンは停止されなければならない。本明細書において説明されている様々な態様は、タービンエンジンが動作している間に、プローブを遠隔して動かすことによって高温ガス経路の種々の領域を検視することができるような、光学サイトチューブを有する光イメージングシステムに関する。本明細書において説明されている様々な態様は、試験の効率を改善し、より多くの領域が検視されることを可能にする。さらに、本明細書において説明されている様々な態様は、ガスタービンエンジン内の回転タービンブレードのセットの上にあるシュラウドを検視するのに特に有用であり得る。
例示を目的として、本発明は、航空機ガスタービンエンジンに関して説明される。しかしながら、本発明はそのようには限定されず、他の移動体用途、ならびに、非移動体産業、商業、および住居用途のような、非航空機用途において一般的な適用性を有することができることは理解されよう。図1は、本明細書において説明されている光イメージングシステムが動作することができる航空機のための従来のガスタービンエンジン10の概略断面図である。エンジン10は、概して長手方向に延伸する軸、または、前方14から機尾16まで延伸する中心線12を有する。エンジン10は、下流直列流れ関係で、ファン20を含むファン区画18と、ブースタまたは低圧(LP)圧縮機24および高圧(HP)圧縮機26を含む圧縮機区画22と、燃焼器30を含む燃焼区画28と、HPタービン34およびLPタービン36を含むタービン区画32と、排出区画38とを含む。
ファン区画18は、ファン20を包囲するファンケーシング40を含む。ファン20は、中心線12を中心として半径方向に配置されている複数のファンブレード42を含む。
HP圧縮機26、燃焼器30、およびHPタービン34は、燃焼ガスを生成するエンジン10のコア44を形成する。コア44は、ファンケーシング40と結合することができるコアケーシング46によって包囲されている。
エンジン10の中心線12を中心として同軸上に配置されているHPシャフトまたはスプール48が、HPタービン34をHP圧縮機26に駆動接続する。より直径の大きい環状HPスプール48内で、エンジン10の中心線12を中心として同軸上に配置されているLPシャフトまたはスプール50が、LPタービン36をLP圧縮機24およびファン20に駆動接続する。
LP圧縮機24およびHP圧縮機26はそれぞれ、複数の圧縮機段52、54を含み、その中で、段を通過する流体の流れを圧縮または加圧するために、圧縮機ブレード56、58のセットが、対応する圧縮機静翼60、62(ノズルとも呼ばれる)のセットに対して回転する。単一の圧縮段52、54の中に、複数の圧縮機ブレード56、58がリング状に設けられ、ブレードプラットフォームからブレード先端へと中心線12に対して半径方向外向きに延伸することができ、一方で、対応する圧縮機静翼60、62は、回転ブレード56、58の下流に、当該回転ブレードに隣接して位置付けられる。図1に示すブレード、翼、および圧縮機段の数は、例示のみを目的として選択されており、他の数が可能であることに留意されたい。
HPタービン34およびLPタービン36はそれぞれ、複数のタービン段64、66を含み、その中で、段を通過する流体の流れからエネルギーを取り出すために、タービンブレード68、70のセットが、対応するタービン静翼72、74(ノズルとも呼ばれる)のセットに対して回転する。単一のタービン段64、66の中に、複数のタービンブレード68、70がリング状に設けられ、ブレードプラットフォームからブレード先端へと中心線12に対して半径方向外向きに延伸することができ、一方で、対応するタービン静翼72、74は、回転ブレード68、70の上流に、当該回転ブレードに隣接して位置付けられる。図1に示すブレード、翼、およびタービン段の数は、例示のみを目的として選択されており、他の数が可能であることに留意されたい。
動作時、回転ファン20は、LP圧縮機24に周囲空気を供給し、LP圧縮機24はその後、加圧周囲空気をHP圧縮機26に供給し、HP圧縮機26は周囲空気をさらに加圧する。HP圧縮機26からの加圧空気は燃焼器30内で燃料と混合されて点火され、それによって、燃焼ガスが生成される。HPタービン34によってこれらのガスからいくらかの仕事が取り出され、これがHP圧縮機26を駆動する。燃焼ガスはLPタービン36内へと放出され、LPタービン36がさらなる仕事を取り出してLP圧縮機24を駆動し、排出ガスが、最終的に排出区画38を介してエンジン10から放出される。LPタービン36の駆動は、LPスプール50を駆動して、ファン20およびLP圧縮機24を回転させる。
ファン20によって供給される周囲空気のいくらかは、エンジンコア44を迂回し、エンジン10の部分、特に高温部分の冷却、および/または、航空機の他の態様の冷却もしくは動力供給に使用することができる。タービンエンジンの文脈において、エンジンの高温部分とは通常、燃焼器30の下流、特にタービン区画32であり、HPタービン34が、燃焼区画28のすぐ下流にあるため、最も高温の部分である。冷媒の他の供給源は、限定ではないが、LP圧縮機24またはHP圧縮機26から放出される流体を含み得る。
図2は、コアケーシング46(図1に示す)が、エンジン10の外部113および内部115を画定する放射状壁110を含むことができることをより明瞭に示している。少なくとも1つの開口部111が、放射状壁110の一部分に形成され得、好ましくは、ロータを中心として回転するように構成されているエンジンの内部115に位置するタービンブレード68、70のセット(図1に示す)に近接して位置する。ロータは、限定ではないが、HPスプール48(図1に示す)およびLPスプール(図1に示す)を含む、エンジンの任意の回転部分であってもよい。光イメージングシステム100は、エンジン10が動作している間に、ガスタービンエンジン10の内部115の少なくとも一部分をイメージングするように構成されている。
光イメージングシステム100の実施形態は、ハウジング106と、ハウジング106内に位置するカメラ108と、光学サイトチューブ118とを含むことができる。光学サイトチューブ118は、ハウジング108から延伸し、受像デバイス114を固定して保持することができる。光イメージングシステム100は、ガスタービンエンジンの内部115の中で光学サイトチューブ118を操作するように構成されている少なくとも1つのメカニズム104を含むことができる。ハウジング106は、タービンエンジンの放射状壁110への取り付けのために含まれ、そのために構成されている。光イメージングシステム100は、ガスタービンエンジン10の内側にあるときを含め、受像デバイス114を方向に関して制御するために操作することができる。
光イメージングシステム100は、ハウジング106と結合することができ、光学サイトチューブ118が、開口部111を通じてガスタービンエンジンの内部115へと長手方向軸112に沿って動く、すなわち、トラバース123するよう推進するように構成することができる少なくとも1つのメカニズム104を含むことができる。さらに、推進メカニズム104は、ヨー125を誘起するように長手方向軸112を中心として光学サイトチューブ118を回転させるように構成することができる。推進メカニズム104は、シャフトを回転および並進させるのに有用な1つまたは複数のモータを含むことができる。たとえば、図示されているように、推進メカニズム104は、並進モータ122と回転モータ124の両方を含むことができる。推進メカニズム104は、限定ではないが、1つまたは複数の永久磁石ステッパモータ、ハイブリッド同期ステッパモータ、可変リラクタンスステッパモータ、Lavet型ステッパモータ、ACモータ、DCモータ、ギアボックスなど、およびそれらの組み合わせを含む、長手方向軸112に沿ってタービンエンジンの内部115の空洞へと光学サイトチューブ118を推進または操作するのに有用な任意のデバイスから形成されてもよい。
受像デバイス114の方向に関する制御は、ガスタービンエンジン10の外部のコントローラ102によって可能にされる。したがって、受像デバイス114は、ガスタービンエンジン10の内部の選択される1つまたは複数の構成要素を、ガスタービンエンジン10の外部から検視することができるように、方向に関して制御される。光イメージングシステム100の部分は、限定ではないが、光学サイトチューブ118の長さの相当部分に沿って、特に受像デバイス114の周囲に冷媒を流すことを含む手段によって、冷却することができる。
図2に示すように、ハウジング106は、長手方向軸112に沿った推進メカニズム104への結合を介して、放射状壁110に間接的に取り付けられる。すなわち、推進メカニズム104は、タービンエンジンの外部113において放射状壁110に直接的に取り付けられ、ハウジング106は、長手方向軸112に沿ってトラバース123およびヨーイング125することができるシャフトを介して開口部111を通じて推進メカニズムに結合される。ハウジング106は、任意の公知の取り付け方法を通じて放射状壁110に取り付けることができ、放射状壁110への直接的な取り付け、および、それによってハウジング106が、放射状壁110に取り付けられている追加の構成要素に結合される間接的な取り付けを含むことができる。ハウジング106は、限定ではないが、ステンレス鋼、アルミニウム、チタンなどを含む、ガスタービンエンジンと関連付けられる高い温度および圧力から、収容されるカメラ108を保護するのに適した任意の材料から作成されてもよい。
ハウジング106内に含まれているとき、カメラ108は、受像デバイス114の視野128内に位置付けられているタービンエンジンの1つまたは複数の構成要素のイメージングデータに応答する。カメラ108は、タービンエンジンの空洞または内部115の中の表面の温度を検知するように構成されている。カメラ108は、限定ではないが、赤外線カメラ、可視光カメラ、高温計、マルチスペクトルカメラ、ハイパースペクトルカメラ、電荷結合素子、アクティブピクセルセンサ、相補型金属酸化膜半導体(CMOS)センサなどを含む、表面温度に関連する画像データを記録するための任意のデバイスであってもよい。
光学サイトチューブ118は、タービン内部構成要素の内部115に配置されている遠位端および外部113に配置されている近位端を介して、ガスタービンエンジンの内部115と光学的に連通するように構成されている。光学サイトチューブ118の部分は、案内管116、130のうちの1つまたは複数の中にあり得る。ボアスコープとしても参照され得る光学サイトチューブ118は、ハウジング106からタービンエンジンの内部115に向かって、放射状壁110に垂直な長手方向軸112に沿って延伸する。光学サイトチューブ118は、光学サイトチューブ118の端部にある受像デバイス114からハウジング106の中のカメラ108への光連通の導管をもたらす。光学サイトチューブ118は、限定ではないが、空き空間、1つまたは複数のレンズ、光ファイバケーブルおよびそれらの組み合わせを含む、光データの伝送に使用される任意の構成要素を含むことができる。
光学サイトチューブ118の遠位端に位置する受像デバイス114は、入来する光データを、長手方向軸112に沿って中継するために方向転換することができる。図2に示すように、受像デバイスは、カメラ108が実質的に長手方向軸112に垂直に画像を検視することを可能にするために、長手方向に垂直な軸126に沿った視野128からの像を中継する。受像デバイス114は、長手方向軸112に沿ってカメラ108へと伝送するために、任意の適切な視野128および軸からの像を中継するように構成することができる。受像デバイス114は、限定ではないが、ミラー、光ファイバ、レンズおよびそれらの組み合わせを含む、光学像の方向転換のために知られている任意の光学素子を含むことができる。
光学サイトチューブ118と同心である、1つまたは複数の案内管116、130が、光学サイトチューブ118を保護し、その操作を支援することができる。可動案内管116は、長手方向軸112に沿ってカメラハウジング106とともにトラバースおよび回転することができる。固定または静止案内管130は、タービンエンジンの壁に固定することができ、ここで、壁は、限定ではないが、タービン段の翼を形成する放射状壁を含む、タービンエンジン内の任意の内部構造であってもよい。
光学サイトチューブ118またはボアスコープが所望の位置およびヨー角まで操作されると、このプローブ光学機器は、カメラ108がシュラウド120の表面をイメージングすることを可能にする。有利には、トラバースおよびヨーイングしている推進メカニズム104に取り付けられており、光学サイトチューブ118に結合されているカメラ108は、ガスタービンエンジンが動作している間にシュラウド120がイメージングされることを可能にする。光学サイトチューブは案内管116、130とともに、下記にさらに説明するように、空気を冷却およびパージするための、光学素子および通路を有する複数の管および導管を含むことができる。
光学技法を使用してガスタービンエンジン内の高温ガス経路構成要素の表面温度を測定するには、ガスタービン環境内の高温ガスへ曝露されることから汚染されることになる、レンズのような光学構成要素のその場での清浄化を必要とする。したがって、レンズ、ミラーまたはそれらの組み合わせを含み得る光学サイトチューブ218の遠位部分は、清浄な空気またはガスによってパージされる必要がある。また、いくつかの事例において、レンズは、反射防止(AR)コーティングによって被覆されており、ARコーティングは、ガスタービンエンジン内の高温ガス経路環境の温度よりも低いものであり得る、構造上または動作上の温度限界を有し得る。したがって、レンズはARコーティングへの損傷を回避するために冷却され得る。1つまたは複数の入口ノズル236が、光学サイトチューブ218へと清浄な空気またはガスを注入することができる。
ここで図3Aを参照すると、ガスタービンエンジンの外部ケーシング内の開口を通じた挿入のための装置300の断面図が示されている。装置300は、光学サイトチューブ302を含み、その遠位端303は、タービン内部構成要素の内部に配置されており、近位端305は、タービン内部構成要素の外部に配置されている。光学サイトチューブ302は、光学サイトチューブ302の長さを延長する縦壁318によって画定される。縦壁318は、限定ではないが、長い円筒体を含む、光学サイトチューブを形成するのに有用な任意の幾何形状に形成することができる。装置300は、光学サイトチューブ302の遠位端303に少なくとも1つのレンズ310を含むが、追加のレンズ308が、光学サイトチューブ302の範囲にわたって離間された構成で配置されてもよい。
縦壁318内の少なくとも1つの長手方向冷却溝316が、タービンの外部の位置からの冷媒304の流れが、光学サイトチューブ302の遠位端303に隣接する位置において光学サイトチューブ302を冷却することを可能にする。すなわち、1つまたは複数の入口ノズル306が、光学サイトチューブ302に、空気のような冷媒304を供給する。図3A、図3Bおよび図3Cに示すように、レンズ308、310は縦壁318に完全には接せず、それゆえ、レンズ308、310は、光学サイトチューブ302の縦壁318内の長手方向冷却溝316と対応する溝を含む。冷媒304は、光学サイトチューブ302の、縦壁318内の1つまたは複数の長手方向冷却溝316に沿った範囲に沿って流れ、光学サイトチューブ302の端部構成要素312と遠位レンズ310との間の1つまたは複数の開口を通じて、光学サイトチューブ302の遠位端303においてパージする。
1つまたは複数の案内管314A、B、およびCが、光学サイトチューブ302の部分と同心に位置整合され得る。外側案内管314Aは、光学サイトチューブ302の遠位端303の手前で終端する。したがって、高温ガス経路に小径の孔が存在する応用形態について、装置300は、光イメージングシステムが、上昇した温度においてタービン内部構成要素を検査することを可能にする。
図4Aは、本明細書において説明されている様々な態様による光学サイトチューブ402を有する光イメージングシステムの装置400を示す断面図である。装置400は図3Aに示されているものと同様であり、それゆえ、同様の部分は100を加算した同様の参照符号で識別され、別途言及しない限り、第1の装置の同様の部分の記述は、第2の装置に当てはまることは理解されたい。
光学サイトチューブ402は、2つの同心の縦壁、すなわち、内側縦壁418Aおよび外側縦壁418Bを、互いに離間した関係で含む。内側縦壁418Aと外側縦壁418Bとの間の空洞が、長手方向冷却溝416を画定する。長手方向冷却溝416は、冷媒404を、外部供給源に接続されている入口ノズル406から、遠位レンズ410に隣接する縦壁418A内の複数の孔420へと方向付ける。冷媒404は、複数の孔から遠位レンズ410に向かって流れる。
図5Aは、本明細書において説明されている様々な態様による光学サイトチューブ502を有する光イメージングシステムの別の装置500を示す断面図である。装置500は図4Aに示されているものと同様であり、それゆえ、同様の部分は100を加算した同様の参照符号で識別され、別途言及しない限り、第1の装置の同様の部分の記述は、第2の装置に当てはまることは理解されたい。
冷媒504は、光学サイトチューブ502の遠位端503に最も近い案内管514に入る。冷媒504は、案内管514内の1つまたは複数の冷却溝522を通じて流れる。光学サイトチューブ502は、案内管514内の冷却溝522の一部分の上に重なる複数の長手方向冷却溝516AおよびBを含む。冷媒504は、冷却溝522から長手方向冷却溝516AおよびBを通じて流れる。冷媒504は、縦壁518Aの端部構成要素512にある複数の孔520を通じてパージされる。光学サイトチューブ502の遠位端503に隣接する複数の孔520は、レンズ510をパージするために、冷媒504を、長手方向溝516AおよびBから、光学サイトチューブ502の遠位端503にあるレンズ510に向けて方向付ける。
限定ではないが、複数の孔520と複数の長手方向溝516との間に1対1の関係がある構成、または、複数の孔520と複数の長手方向溝516との間に多対1の関係がある構成を含む、光学サイトチューブ502の遠位端503に隣接して空気をパージするのに有用な、任意の数の孔520および長手方向溝516があってもよい。
加えて、光学サイトチューブ402、502の遠位端403、503にあるレンズ410、510に隣接する縦壁418、518内の複数の孔420、520は、限定ではないが、光学サイトチューブ504の遠位端503にあるレンズ510に実質的に垂直な方向に冷媒504を方向付ける構成、光学サイトチューブ504の遠位端503にあるレンズ510を横切って冷媒を方向付ける構成、および、それらの組み合わせを含む、レンズ410、510をパージおよび冷却するための空気を方向付けるのに有用な任意の構成を含むことができる。
上述した実施形態の利益は、光学システムの前端付近に案内管を位置付けることを含まない、光イメージングシステムを含む。結果としてもたらされる光イメージングシステムは、より直径の大きい案内管とは対照的に、光学サイトチューブの直径のみによって制約される。したがって、小径の孔が高温ガス経路に存在する事例について、ガスタービンエンジンの外部ケーシング内の開口を通じた挿入のための、上述した装置を実装している光イメージングシステムを使用することができる。
本明細書は、最良の形態を含む本発明を開示し、また当業者が、任意のデバイスまたはシステムを作成および使用すること、ならびに任意の組み込まれた方法を使用することを含め、発明を実践することを可能にするために、実施例を使用している。本発明の特許可能な範囲は特許請求の範囲によって画定され、当業者が着想する他の実施例を含んでもよい。そのような他の実施例は、それらが特許請求の範囲の文言と異ならない構造要素を有する場合に、またはそれらが特許請求の範囲の文言との十分な差違を有しない等価な構造要素を含む場合に、特許請求の範囲内に入ることが意図される。
最後に、代表的な実施態様を以下に示す。
[実施態様1]
タービンエンジン(10)の外部ケーシング内の開口を通じた挿入、および上昇した温度におけるタービン内部構成要素の検査のための装置(300、400、500)であって、
タービン内部構成要素の内部(115)に配置されている遠位端(303、403、503)および外部(113)に配置されている近位端(305、405、505)を介して、ガスタービンエンジン(10)の内部(115)と光学的に連通するように構成されており、第1の縦壁(318、418A、418B、518A、518B)によって画定される光学サイトチューブ(118、302、402、502)と、
縦壁(318、418A、418B、518A、518B)に隣接する、光学サイトチューブ(118、302、402、502)の遠位端(303、403、503)にある少なくとも1つのレンズ(310、410、510)と、
少なくとも遠位端(303、403、503)に隣接する位置において光学サイトチューブ(118、302、402、502)を冷却するために、タービン(10)の外部の位置から冷媒(304、404、504)を流すための、縦壁(318、418A、418B、518A、518B)内の少なくとも1つの長手方向冷却溝(316、416、516A、516B)と
を備える、装置(300、400、500)。
[実施態様2]
レンズ(310、410、510)をパージするために、冷媒(304、404、504)を少なくとも1つの溝(316、416、516A、516B)からレンズ(310、410、510)に向けて方向付けるための、レンズ(310、410、510)に隣接する、縦壁(318、418A、418B、518A、518B)内の複数の孔(420、520)をさらに備える、実施態様1記載の装置(300、400、500)。
[実施態様3]
複数の長手方向冷却溝(316、416、516A、516B)を備える、実施態様1記載の装置(300、400、500)。
[実施態様4]
少なくとも1つのレンズ(310、410、510)内の複数の溝(316、416、516A、516B)を備える、実施態様1記載の装置(300、400、500)。
[実施態様5]
第1の縦壁(418A、518A、)と同心の第2の縦壁(418B、518B)をさらに備える、実施態様1記載の装置(300、400、500)。
[実施態様6]
少なくとも1つの長手方向冷却溝(316、416、516A、516B)は、第1の縦壁(418A、518A)および第2の縦壁(418B、518B)内に組み込まれている複数の長手方向冷却溝(316、416、516A、516B)である、実施態様5記載の装置(300、400、500)。
[実施態様7]
装置(300、400、500)は、光学サイトチューブ(118、302、402、502)の遠位端(303、403、503)にある少なくとも1つのレンズ(310、410、510)をパージするために、冷媒(304、404、504)を、少なくとも1つの溝(316、416、516A、516B)から、光学サイトチューブ(118、302、402、502)の遠位端(303、403、503)にある少なくとも1つのレンズ(310、410、510)に向けて方向付けるための、光学サイトチューブ(118、302、402、502)の遠位端(303、403、503)にある少なくとも1つのレンズ(310、410、510)に隣接する第1の縦壁(318、418A、418B、518A、518B)内の複数の孔(420、520)をさらに備え、縦壁(318、418A、418B、518A、518B)内の複数の孔(420、520)と、複数の長手方向溝(316、416、516A、516B)との間には1対1の関係がある、実施態様6記載の装置(300、400、500)。
[実施態様8]
冷媒(304、404、504)を、少なくとも1つの溝(316、416、516A、516B)から、光学チューブ(118、302、402、502)の遠位端(303、403、503)にある少なくとも1つのレンズ(310、410、510)に実質的に垂直に方向付けるための、光学サイトチューブ(118、302、402、502)の遠位端(303、403、503)にある少なくとも1つのレンズ(310、410、510)に隣接する第1の縦壁(318、418A、418B、518A、518B)内の複数の孔(420、520)をさらに備える、実施態様1記載の装置(300、400、500)。
[実施態様9]
冷媒(304、404、504)を供給するために光学サイトチューブ(118、302、402、502)に取り外し可能に固定される入口ノズル(306、406、506)をさらに含む、実施態様1記載の装置(300、400、500)。
[実施態様10]
光学サイトチューブ(118、302、402、502)の範囲にわたって離間された構成で配置されている複数のレンズ(308、408、508)をさらに含む、実施態様1記載の装置(300、400、500)。
[実施態様11]
タービンエンジン(10)の内部構成要素を検視するための光学サイトチューブ(118、302、402、502)であって、
第1の長い壁(318、418A、418B、518A、518B)と、
第1の長い壁(318、418A、418B、518A、518B)の遠位端(303、403、503)にある少なくとも1つのレンズ(310、410、510)と、
少なくとも遠位端(303、403、503)に隣接する位置において光学サイトチューブ(118、302、402、502)を冷却するために、タービン(10)の外部の位置から冷媒(304、404、504)を流すための、第1の長い壁(318、418A、418B、518A、518B)内の少なくとも1つの長手方向冷却溝(316、416、516A、516B)と
を備える、光学サイトチューブ(118、302、402、502)。
[実施態様12]
少なくとも1つのレンズ(310、410、510)をパージするために、冷媒(304、404、504)を少なくとも1つの長手方向冷却溝(316、416、516A、516B)から少なくとも1つのレンズ(310、410、510)に向けて方向付けるための、少なくとも1つのレンズ(310、410、510)に隣接する、第1の長い壁(318、418A、418B、518A、518B)内の複数の孔(420、520)をさらに備える、実施態様11記載の光学サイトチューブ(118、302、402、502)。
[実施態様13]
複数の長手方向冷却溝(316、416、516A、516B)を備える、実施態様11記載の光学サイトチューブ(118、302、402、502)。
[実施態様14]
少なくとも1つのレンズ(310、410、510)内の複数の溝(316、416、516A、516B)を備える、実施態様11記載の光学サイトチューブ(118、302、402、502)。
[実施態様15]
第1の長い壁(418A、418B、518A、518B)と同心の第2の長い壁(418A、418B、518A、518B)をさらに備える、実施態様11記載の光学サイトチューブ(118、302、402、502)。
[実施態様16]
少なくとも1つの長手方向冷却溝(316、416、516A、516B)は、第1の長い壁(318、418A、418B、518A、518B)および第2の長い壁(318、418A、418B、518A、518B)内に組み込まれている複数の長手方向冷却溝(316、416、516A、516B)である、実施態様15記載の光学サイトチューブ(118、302、402、502)。
[実施態様17]
装置(300、400、500)は、光学サイトチューブ(118、302、402、502)の遠位端(303、403、503)にある少なくとも1つのレンズ(310、410、510)をパージするために、冷媒(304、404、504)を、少なくとも1つの溝(316、416、516A、516B)から、光学サイトチューブ(118、302、402、502)の遠位端(303、403、503)にある少なくとも1つのレンズ(310、410、510)に向けて方向付けるための、光学サイトチューブ(118、302、402、502)の遠位端(303、403、503)にある少なくとも1つのレンズ(310、410、510)に隣接する第1の長い壁(318、418A、418B、518A、518B)内の複数の孔(420、520)をさらに備え、第1の長い壁(318、418A、418B、518A、518B)内の複数の孔(420、520)と、複数の長手方向溝(316、416、516A、516B)との間には1対1の関係がある、実施態様16記載の光学サイトチューブ(118、302、402、502)。
[実施態様18]
冷媒(304、404、504)を、少なくとも1つの溝(316、416、516A、516B)から、光学チューブ(118、302、402、502)の遠位端(303、403、503)にある少なくとも1つのレンズ(310、410、510)に実質的に垂直に方向付けるための、光学サイトチューブ(118、302、402、502)の遠位端(303、403、503)にある少なくとも1つのレンズ(310、410、510)に隣接する第1の長い壁(318、418A、418B、518A、518B)内の複数の孔(420、520)をさらに備える、実施態様17記載の光学サイトチューブ(118、302、402、502)。
[実施態様19]
冷媒(303、403、503)を供給するための入口ノズル(306、406、506)を取り外し可能に固定するための接続部をさらに含む、実施態様11記載の光学サイトチューブ(118、302、402、502)。
[実施態様20]
光学サイトチューブ(118、302、402、502)の範囲にわたって離間された構成で配置されている複数のレンズ(308、408、508)をさらに含む、実施態様11記載の光学サイトチューブ(118、302、402、502)。
[実施態様1]
タービンエンジン(10)の外部ケーシング内の開口を通じた挿入、および上昇した温度におけるタービン内部構成要素の検査のための装置(300、400、500)であって、
タービン内部構成要素の内部(115)に配置されている遠位端(303、403、503)および外部(113)に配置されている近位端(305、405、505)を介して、ガスタービンエンジン(10)の内部(115)と光学的に連通するように構成されており、第1の縦壁(318、418A、418B、518A、518B)によって画定される光学サイトチューブ(118、302、402、502)と、
縦壁(318、418A、418B、518A、518B)に隣接する、光学サイトチューブ(118、302、402、502)の遠位端(303、403、503)にある少なくとも1つのレンズ(310、410、510)と、
少なくとも遠位端(303、403、503)に隣接する位置において光学サイトチューブ(118、302、402、502)を冷却するために、タービン(10)の外部の位置から冷媒(304、404、504)を流すための、縦壁(318、418A、418B、518A、518B)内の少なくとも1つの長手方向冷却溝(316、416、516A、516B)と
を備える、装置(300、400、500)。
[実施態様2]
レンズ(310、410、510)をパージするために、冷媒(304、404、504)を少なくとも1つの溝(316、416、516A、516B)からレンズ(310、410、510)に向けて方向付けるための、レンズ(310、410、510)に隣接する、縦壁(318、418A、418B、518A、518B)内の複数の孔(420、520)をさらに備える、実施態様1記載の装置(300、400、500)。
[実施態様3]
複数の長手方向冷却溝(316、416、516A、516B)を備える、実施態様1記載の装置(300、400、500)。
[実施態様4]
少なくとも1つのレンズ(310、410、510)内の複数の溝(316、416、516A、516B)を備える、実施態様1記載の装置(300、400、500)。
[実施態様5]
第1の縦壁(418A、518A、)と同心の第2の縦壁(418B、518B)をさらに備える、実施態様1記載の装置(300、400、500)。
[実施態様6]
少なくとも1つの長手方向冷却溝(316、416、516A、516B)は、第1の縦壁(418A、518A)および第2の縦壁(418B、518B)内に組み込まれている複数の長手方向冷却溝(316、416、516A、516B)である、実施態様5記載の装置(300、400、500)。
[実施態様7]
装置(300、400、500)は、光学サイトチューブ(118、302、402、502)の遠位端(303、403、503)にある少なくとも1つのレンズ(310、410、510)をパージするために、冷媒(304、404、504)を、少なくとも1つの溝(316、416、516A、516B)から、光学サイトチューブ(118、302、402、502)の遠位端(303、403、503)にある少なくとも1つのレンズ(310、410、510)に向けて方向付けるための、光学サイトチューブ(118、302、402、502)の遠位端(303、403、503)にある少なくとも1つのレンズ(310、410、510)に隣接する第1の縦壁(318、418A、418B、518A、518B)内の複数の孔(420、520)をさらに備え、縦壁(318、418A、418B、518A、518B)内の複数の孔(420、520)と、複数の長手方向溝(316、416、516A、516B)との間には1対1の関係がある、実施態様6記載の装置(300、400、500)。
[実施態様8]
冷媒(304、404、504)を、少なくとも1つの溝(316、416、516A、516B)から、光学チューブ(118、302、402、502)の遠位端(303、403、503)にある少なくとも1つのレンズ(310、410、510)に実質的に垂直に方向付けるための、光学サイトチューブ(118、302、402、502)の遠位端(303、403、503)にある少なくとも1つのレンズ(310、410、510)に隣接する第1の縦壁(318、418A、418B、518A、518B)内の複数の孔(420、520)をさらに備える、実施態様1記載の装置(300、400、500)。
[実施態様9]
冷媒(304、404、504)を供給するために光学サイトチューブ(118、302、402、502)に取り外し可能に固定される入口ノズル(306、406、506)をさらに含む、実施態様1記載の装置(300、400、500)。
[実施態様10]
光学サイトチューブ(118、302、402、502)の範囲にわたって離間された構成で配置されている複数のレンズ(308、408、508)をさらに含む、実施態様1記載の装置(300、400、500)。
[実施態様11]
タービンエンジン(10)の内部構成要素を検視するための光学サイトチューブ(118、302、402、502)であって、
第1の長い壁(318、418A、418B、518A、518B)と、
第1の長い壁(318、418A、418B、518A、518B)の遠位端(303、403、503)にある少なくとも1つのレンズ(310、410、510)と、
少なくとも遠位端(303、403、503)に隣接する位置において光学サイトチューブ(118、302、402、502)を冷却するために、タービン(10)の外部の位置から冷媒(304、404、504)を流すための、第1の長い壁(318、418A、418B、518A、518B)内の少なくとも1つの長手方向冷却溝(316、416、516A、516B)と
を備える、光学サイトチューブ(118、302、402、502)。
[実施態様12]
少なくとも1つのレンズ(310、410、510)をパージするために、冷媒(304、404、504)を少なくとも1つの長手方向冷却溝(316、416、516A、516B)から少なくとも1つのレンズ(310、410、510)に向けて方向付けるための、少なくとも1つのレンズ(310、410、510)に隣接する、第1の長い壁(318、418A、418B、518A、518B)内の複数の孔(420、520)をさらに備える、実施態様11記載の光学サイトチューブ(118、302、402、502)。
[実施態様13]
複数の長手方向冷却溝(316、416、516A、516B)を備える、実施態様11記載の光学サイトチューブ(118、302、402、502)。
[実施態様14]
少なくとも1つのレンズ(310、410、510)内の複数の溝(316、416、516A、516B)を備える、実施態様11記載の光学サイトチューブ(118、302、402、502)。
[実施態様15]
第1の長い壁(418A、418B、518A、518B)と同心の第2の長い壁(418A、418B、518A、518B)をさらに備える、実施態様11記載の光学サイトチューブ(118、302、402、502)。
[実施態様16]
少なくとも1つの長手方向冷却溝(316、416、516A、516B)は、第1の長い壁(318、418A、418B、518A、518B)および第2の長い壁(318、418A、418B、518A、518B)内に組み込まれている複数の長手方向冷却溝(316、416、516A、516B)である、実施態様15記載の光学サイトチューブ(118、302、402、502)。
[実施態様17]
装置(300、400、500)は、光学サイトチューブ(118、302、402、502)の遠位端(303、403、503)にある少なくとも1つのレンズ(310、410、510)をパージするために、冷媒(304、404、504)を、少なくとも1つの溝(316、416、516A、516B)から、光学サイトチューブ(118、302、402、502)の遠位端(303、403、503)にある少なくとも1つのレンズ(310、410、510)に向けて方向付けるための、光学サイトチューブ(118、302、402、502)の遠位端(303、403、503)にある少なくとも1つのレンズ(310、410、510)に隣接する第1の長い壁(318、418A、418B、518A、518B)内の複数の孔(420、520)をさらに備え、第1の長い壁(318、418A、418B、518A、518B)内の複数の孔(420、520)と、複数の長手方向溝(316、416、516A、516B)との間には1対1の関係がある、実施態様16記載の光学サイトチューブ(118、302、402、502)。
[実施態様18]
冷媒(304、404、504)を、少なくとも1つの溝(316、416、516A、516B)から、光学チューブ(118、302、402、502)の遠位端(303、403、503)にある少なくとも1つのレンズ(310、410、510)に実質的に垂直に方向付けるための、光学サイトチューブ(118、302、402、502)の遠位端(303、403、503)にある少なくとも1つのレンズ(310、410、510)に隣接する第1の長い壁(318、418A、418B、518A、518B)内の複数の孔(420、520)をさらに備える、実施態様17記載の光学サイトチューブ(118、302、402、502)。
[実施態様19]
冷媒(303、403、503)を供給するための入口ノズル(306、406、506)を取り外し可能に固定するための接続部をさらに含む、実施態様11記載の光学サイトチューブ(118、302、402、502)。
[実施態様20]
光学サイトチューブ(118、302、402、502)の範囲にわたって離間された構成で配置されている複数のレンズ(308、408、508)をさらに含む、実施態様11記載の光学サイトチューブ(118、302、402、502)。
10 ガスタービンエンジン
12 中心線
14 前方
16 機尾
18 ファン区画
20 ファン
22 圧縮機区画
24 LPC
26 HPC
28 燃焼区画
30 燃焼器
32 タービン区画
34 HPT
36 LPT
38 排出区画
40 ファンケーシング
42 ファンブレード
44 コア
46 コアケーシング
48 HPスプール
50 LPスプール
52 LPC段
54 HPC段
56 LPCブレード
58 HPCブレード
60 LPC翼
62 HPC翼
64 HPT段
66 LPT段
68 HPTブレード
70 LPTブレード
72 HPT翼
74 LPT翼
100 光イメージングシステム
102 コントローラ
104 「推進」メカニズム
106 カメラハウジング
108 カメラ
110 タービンエンジンの放射状壁
111 開口部
112 長手方向軸
113 エンジンの外部
114 受像デバイス
115 エンジンの内部
116 可動案内管
118 光学サイトチューブ
120 タービンの壁(シュラウド)
122 並進モータ
123 並進
124 回転モータ
125 ヨー
126 長手方向に垂直な軸
128 視野
130 静止案内管
300 装置
302 光学サイトチューブ
303 遠位端
304 冷媒
305 近位端
306 入口ノズル
308 レンズ
310 遠位レンズ
312 端部構成要素
314A 案内管
314B 案内管
314C 案内管
316 長手方向冷却溝
318 縦壁
400 装置
402 光学サイトチューブ
403 遠位端
404 冷媒
405 近位端
406 入口ノズル
408 レンズ
410 遠位レンズ
412 端部構成要素
414A 案内管
414B 案内管
414C 案内管
416 長手方向冷却溝
418A 縦壁
418B 縦壁
420 孔
500 装置
502 光学サイトチューブ
503 遠位端
504 冷媒
505 近位端
506 入口ノズル
508 レンズ
510 遠位レンズ
512 端部構成要素
514 案内管
516A 長手方向冷却溝
516B 長手方向冷却溝
518A 縦壁
518B 縦壁
520 孔
522 案内管冷却溝
12 中心線
14 前方
16 機尾
18 ファン区画
20 ファン
22 圧縮機区画
24 LPC
26 HPC
28 燃焼区画
30 燃焼器
32 タービン区画
34 HPT
36 LPT
38 排出区画
40 ファンケーシング
42 ファンブレード
44 コア
46 コアケーシング
48 HPスプール
50 LPスプール
52 LPC段
54 HPC段
56 LPCブレード
58 HPCブレード
60 LPC翼
62 HPC翼
64 HPT段
66 LPT段
68 HPTブレード
70 LPTブレード
72 HPT翼
74 LPT翼
100 光イメージングシステム
102 コントローラ
104 「推進」メカニズム
106 カメラハウジング
108 カメラ
110 タービンエンジンの放射状壁
111 開口部
112 長手方向軸
113 エンジンの外部
114 受像デバイス
115 エンジンの内部
116 可動案内管
118 光学サイトチューブ
120 タービンの壁(シュラウド)
122 並進モータ
123 並進
124 回転モータ
125 ヨー
126 長手方向に垂直な軸
128 視野
130 静止案内管
300 装置
302 光学サイトチューブ
303 遠位端
304 冷媒
305 近位端
306 入口ノズル
308 レンズ
310 遠位レンズ
312 端部構成要素
314A 案内管
314B 案内管
314C 案内管
316 長手方向冷却溝
318 縦壁
400 装置
402 光学サイトチューブ
403 遠位端
404 冷媒
405 近位端
406 入口ノズル
408 レンズ
410 遠位レンズ
412 端部構成要素
414A 案内管
414B 案内管
414C 案内管
416 長手方向冷却溝
418A 縦壁
418B 縦壁
420 孔
500 装置
502 光学サイトチューブ
503 遠位端
504 冷媒
505 近位端
506 入口ノズル
508 レンズ
510 遠位レンズ
512 端部構成要素
514 案内管
516A 長手方向冷却溝
516B 長手方向冷却溝
518A 縦壁
518B 縦壁
520 孔
522 案内管冷却溝
Claims (10)
- タービンエンジン(10)の外部ケーシング内の開口を通じた挿入、および上昇した温度におけるタービン内部構成要素の検査のための装置(300、400、500)であって、
前記タービン内部構成要素の内部(115)に配置されている遠位端(303、403、503)および外部(113)に配置されている近位端(305、405、505)を介して、ガスタービンエンジン(10)の内部(115)と光学的に連通するように構成されており、第1の縦壁(318、418A、418B、518A、518B)によって画定される光学サイトチューブ(118、302、402、502)と、
前記縦壁(318、418A、418B、518A、518B)に隣接する、前記光学サイトチューブ(118、302、402、502)の前記遠位端(303、403、503)にある少なくとも1つのレンズ(310、410、510)と、
少なくとも前記遠位端(303、403、503)に隣接する位置において前記光学サイトチューブ(118、302、402、502)を冷却するために、前記タービン(10)の外部の位置から冷媒(304、404、504)を流すための、前記縦壁(318、418A、418B、518A、518B)内の少なくとも1つの長手方向冷却溝(316、416、516A、516B)と
を備える、装置(300、400、500)。 - 前記レンズ(310、410、510)をパージするために、前記冷媒(304、404、504)を前記少なくとも1つの溝(316、416、516A、516B)から前記レンズ(310、410、510)に向けて方向付けるための、前記レンズ(310、410、510)に隣接する、前記縦壁(318、418A、418B、518A、518B)内の複数の孔(420、520)をさらに備える、請求項1記載の装置(300、400、500)。
- 複数の長手方向冷却溝(316、416、516A、516B)を備える、請求項1記載の装置(300、400、500)。
- 前記少なくとも1つのレンズ(310、410、510)内の複数の溝(316、416、516A、516B)を備える、請求項1記載の装置(300、400、500)。
- 前記第1の縦壁(418A、518A)と同心の第2の縦壁(418B、518B)をさらに備える、請求項1記載の装置(300、400、500)。
- 前記少なくとも1つの長手方向冷却溝(316、416、516A、516B)は、前記第1の縦壁(418A、518A)および前記第2の縦壁(418B、518B)内に組み込まれている複数の長手方向冷却溝(516A、516B)である、請求項5記載の装置(300、400、500)。
- 前記装置(300、400、500)は、前記光学サイトチューブ(118、302、402、502)の前記遠位端(303、403、503)にある前記少なくとも1つのレンズ(310、410、510)をパージするために、前記冷媒(304、404、504)を、前記少なくとも1つの溝(316、416、516A、516B)から、前記光学サイトチューブ(118、302、402、502)の前記遠位端(303、403、503)にある前記少なくとも1つのレンズ(310、410、510)に向けて方向付けるための、前記光学サイトチューブ(118、302、402、502)の前記遠位端(303、403、503)にある前記少なくとも1つのレンズ(310、410、510)に隣接する前記第1の縦壁(318、418A、418B、518A、518B)内の複数の孔(420、520)をさらに備え、前記縦壁(318、418A、418B、518A、518B)内の前記複数の孔(420、520)と、前記複数の長手方向溝(316、416、516A、516B)との間には1対1の関係がある、請求項6記載の装置(300、400、500)。
- 冷媒(304、404、504)を、前記少なくとも1つの溝(316、416、516A、516B)から、前記光学チューブ(118、302、402、502)の前記遠位端(303、403、503)にある前記少なくとも1つのレンズ(310、410、510)に実質的に垂直に方向付けるための、前記光学サイトチューブ(118、302、402、502)の前記遠位端(303、403、503)にある前記少なくとも1つのレンズ(310、410、510)に隣接する前記第1の縦壁(318、418A、418B、518A、518B)内の複数の孔(420、520)をさらに備える、請求項1記載の装置(300、400、500)。
- 前記冷媒(304、404、504)を供給するために前記光学サイトチューブ(118、302、402、502)に取り外し可能に固定される入口ノズル(306、406、506)をさらに含む、請求項1記載の装置(300、400、500)。
- 前記光学サイトチューブ(118、302、402、502)の範囲にわたって離間された構成で配置されている複数のレンズ(308、408、508)をさらに含む、請求項1記載の装置(300、400、500)。
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