JP3711028B2 - Gas turbine engine with foreign matter removal structure - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、主として、ヘリコプターのような航空機の動力源や発電機の駆動源等として用いられるガスタービンエンジンであって、エンジン内部に侵入した異物を簡単な構成で容易に捕集して除去することのできる異物除去構造を備えたものに関する。
【0002】
【従来の技術】
上述のような用途に用いらるガスタービンエンジンでは、砂、小石、金属片または小枝などの異物が吸入空気中に含まれた状態でエンジン内部に侵入し易く、これらの異物がエンジンの圧縮翼やタービン翼に衝突すると、その衝突時に受ける衝撃によるダメージでエンジンが損傷するおそれがある。特に、衝撃に対して脆いセラミック製のタービン翼を備えたエンジンでは、従来において問題とならなかった微細な異物によっても損傷を受けて故障発生の原因となる。すなわち、セラミック製のタービン翼を備えたエンジンでは、吸入空気中に含まれる異物だけでなく、内部で発生する切削粉やカーボンの塊といった異物も損傷の原因となる。
【0003】
そこで、従来では、吸入した空気を、旋回させたり、曲がった通路を通過させたのちに、エンジン内部に導入するようにして、空気よりも重い異物を遠心力で空気流路から外れる方向に導出させて除去し、空気のみをエンジン内部に吸入するIPS(inlet particle separator)が広く採用されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の異物除去手段(IPS)では、重量の小さい異物がエンジン内部に進入するのを阻止することが難しいとともに、一旦エンジン内部に侵入した異物についてはこれを除去することができない。また、IPS等の従来の手段では、捕集した異物を、定期点検時などにおいてエンジンを分解するまで取り出すことができない。
【0005】
そこで、本発明は、前記従来の課題に鑑みてなされたもので、異物除去構造を、エンジンに既存の部品を利用して、コンパクトかつ安価に設けることができるとともに、捕集した異物を任意に取り出すことができるガスタービンエンジンを提供することを目的とするものでる。
【0006】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本発明の第1構成に係るガスタービンエンジンは、ガスタービンエンジンにおける遠心圧縮機のディフューザの下流に、前記ディフューザからの空気を径方向の外向きから軸方向の後ろ向きを経て径方向の内向きに変向させる湾曲通路が形成され、前記湾曲通路における径方向外周部に、空気中の異物を進入させて前記湾曲通路外へ導出する捕集口が形成されている。
【0007】
この構成によれば、ディフューザから吐出される空気は、旋回成分を有して流動しているので、この空気中に含まれる異物には、空気の旋回による遠心力と湾曲通路の曲がりに抗して流動しようとする慣性力とが作用する。そのため、空気は湾曲通路に沿って強制的に流動していくのに対し、空気よりも重い異物は、大きな遠心力および慣性力が作用することから、湾曲通路から外れて捕集口内に進入して空気から除去される。一般に、遠心圧縮機の下流の湾曲通路は、曲がり角度が比較的大きいので、異物をこれに作用する慣性力によって捕集する効果が極めて大きく、小さな異物であってもほぼ確実に捕集することができる。また、この異物除去構造は、異物除去のために流路を特別に大きく曲げて形成する従来の異物除去手段とは異なり、既存の湾曲通路を利用して、この湾曲通路における径方向外周部に捕集口を設けるだけでよいので、コンパクトに構成できるとともに、コストアップを招くこともない。
【0008】
本発明の第2構成に係るガスタービンエンジンは、ガスタービンエンジンにおける燃焼器が、燃焼室を形成する内筒と、この内筒の外周部および頂部を覆う外筒と、前記内筒と外筒との間に形成されて圧縮機からの空気を前記内筒内の燃焼ガスの流れ方向と逆方向に導入する導入通路とを有しており、前記外筒における頂壁と周壁との境界部に、空気中の異物を進入させて、前記導入通路外へ導出する捕集口が形成されている。
【0009】
この構成によれば、導入通路を流動中の圧縮空気は、旋回成分を有しているので、この圧縮空気中に含まれている異物には、旋回による遠心力と、外筒の頂壁によって直角に変向されることにより生じる慣性力とが作用する。そのため、異物は、圧縮空気から分離して捕集口内に進入して捕集される。また、この異物除去構造は、圧縮空気の流路を特別に大きく曲げることなく、既存の導入通路を利用して、この導入通路の突き当たり箇所の外側にあたる前記境界部に捕集口を設けるだけでよいので、コンパクトに構成できるとともに、コストアップを招くこともない。
【0012】
前記第1および第2構成において、前記捕集口はエンジンの軸心と同心の環状に形成されていることが好ましく、これにより、異物を空気通路の全周において捕集できる。
【0013】
また、前記第1および第2構成において、前記捕集された異物をエンジン外へ取り出す取出口と、この取出口を開閉するプラグとを備えていることが好ましい。これにより、捕集した異物を、エンジンを分解することなく、プラグによって取出口を開放するだけで外部に排出することができる。
【0014】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施形態について図面を参照しながら詳述する。
図1は、本発明の第1実施形態に係る異物除去構造を備えたガスタービンエンジンの概略構成を示す縦断面図である。
【0015】
このガスタービンエンジンは、空気吸入口INから空気Aを吸入して圧縮する2段の遠心圧縮機1と、圧縮された空気Aに燃料を供給して燃焼させる燃焼器4と、燃焼ガスGで駆動されるタービン7とを有している。前記圧縮機1およびタービン7はハウジング13内に収納され、燃焼器4はハウジング13に突出して取り付けられている。燃焼器4の燃焼室Cで発生した燃焼ガスGは、スクロール9を介してタービン7に導かれてタービン7を回転させ、このタービン7に回転軸10で連結されている2段の遠心圧縮機1と、発電機またはヘリコプターロータのような回転負荷Lとを駆動する。
【0016】
燃焼器4は、単缶型(多缶型でもよい)であって、タービン7のほぼ径方向に突出して設けられている。この燃焼器4は、燃焼室Cを形成する内筒8と、この内筒8の外周部8aおよび頂部8bを覆う外筒11とを有し、内筒8と外筒11との間に、圧縮機1からの圧縮空気CAを内筒8内の燃焼ガスGの流れ方向と逆方向に導入する導入通路12が形成されている。圧縮機1から供給された圧縮空気CAは、導入通路12内を燃焼器4の先端側に向かって流れ、燃焼器4の中心側に向かって変向されて内筒8内に入り、内筒8内で燃料ノズルから供給された燃料と混合されて燃焼して燃焼ガスGとなったのち、燃焼器4の基端側に向かって流れる。遠心圧縮機1を構成する2つの圧縮段2,3は、回転するインペラロータ2a,3aと、その下流側でハウジング13に固定されて空気Aの旋回を抑制し、動圧を静圧に転換して静圧を上昇させるディフューザ2b,3bとを備えている。
【0017】
1段目の圧縮段2の吐出口2ex、つまりディフューザ2bの下流端と、2段目の圧縮段3の吸入口3in、つまりインペラロータ3aの吸入端との間には、前記ディフューザ2bからの空気Aをガスタービンエンジンの径方向の外向きから径方向の内向きへUターンさせるように変向させる湾曲通路14が形成されている。
【0018】
図1のII部の拡大図である図2に示すように、前記湾曲通路14の径方向外周部を形成するエンジンハウジング13には、空気A中の異物Eを進入させて湾曲通路14外へ導出する捕集口17が、回転軸10(図1)の軸心、つまりガスタービンエンジンの軸心25と同心の環状に形成されており、その捕集口17の奥部には異物Eの捕集室18が設けられている。さらに、捕集室18には、外部に連通するねじ孔からなる取出口19が形成されており、その取出口19にはボルトからなるプラグ20が着脱自在に螺着されている。このプラグ20の着脱により開閉される取出口19は、周方向に複数個形成してもよいし、図1に示すように環状の捕集室18の下部に1つだけ設けてもよい。
【0019】
一般に、ディフューザ2bから吐出される空気Aは、旋回成分を有して流動しているので、この空気A中に異物Eが含まれていると、この異物Eには、空気Aの旋回による遠心力と湾曲通路14に沿った曲がりによる慣性力とが作用する。そのため、空気Aよりも重い異物Eは、湾曲通路14から径方向外方に外れて、図2の捕集口17内に進入し、捕集室18内に貯留される。
【0020】
前記の異物除去構造では、湾曲通路14の曲がり角度がほぼ180°と大きいので、慣性力によって異物Eを捕集する効果が極めて大きく、小さな異物Eであってもほぼ確実に捕集室18内に捕集することができる。また、この異物除去構造は、流路を特別に大きく曲げる従来の異物除去手段とは異なり、既存の湾曲通路14を利用して、この湾曲通路14における径方向外周部に捕集口17を有する捕集室18を設けるだけでよいので、コンパクトに構成できるとともに、コストアップを招くこともない。
【0021】
また、捕集室18内に貯留されている異物Eは、エンジンの停止時に図1に示す下方のプラグ20を取り外せば、取出口19から外部に自然落下させて排出することができる他に、エンジンの駆動中においては、上方のプラグ20を取り外しても、空気圧によって取出口19に向け吹き飛ばして外部に排出することができる。なお、取出口19は、プラグ20に代えて、電磁弁などで自動的に開閉できるようにすれば、エンジンの運転中においても容易に開放して異物を排出できる。
【0022】
図3は図1のIII 部の拡大図であって、2段目の圧縮段3の吐出口3exに、前記ディフューザ3bからの空気Aをガスタービンエンジンの径方向の外向きからエンジンの軸方向の後ろ向き(図の右方)へ変向させる湾曲通路21が形成されている。
【0023】
前記湾曲通路21の径方向外周部を形成するエンジンハウジング13には、空気A中の異物Eを進入させて湾曲通路21外へ導出する捕集口22が、回転軸10(図1)の軸心25と同心の環状に形成されており、その捕集口22の奥部には異物Eの捕集室23が設けられている。さらに、捕集室23には、外部に連通するねじ孔からなる取出口24が形成されており、その取出口24にはボルトからなるプラグ27が着脱自在に螺着されている。このプラグ27の着脱により開閉される取出口24は、周方向に複数個形成してもよいし、図1に示すように環状の捕集室23における下部に1つだけ設けてもよい。
【0024】
この異物除去構造においても、図2の構造とほぼ同様の効果を得ることができる。すなわち、空気A中に含まれている異物Eは、空気Aの旋回による遠心力と湾曲通路21に沿った曲がりによる慣性力とを受けて、湾曲通路21から径方向外方に外れて捕集口22内に進入し、捕集室23内に貯留される。この異物除去構造においても、湾曲通路21の曲がり角度がほぼ90°と比較的大きいので、慣性力によって異物Eを捕集する効果が大きく、小さな異物Eであってもほぼ確実に捕集室23内に捕集することができる。
【0025】
図4は、本発明の第1実施形態に係る変形例の異物除去構造を示す。この異物除去構造は、図1に示す2段の遠心圧縮機1を備えたガスタービンエンジンに適用したものであり、図2の捕集室18に代えて、2段の圧縮段2,3の間に形成されている既存の密閉空間を捕集室28として利用している。この捕集室28はエンジンの軸心25(図1)と同心の環状の空間になっている。湾曲通路14の径方向外周部には、空気A中の異物Eを進入させて湾曲通路14外へ導出する捕集口29を有して捕集室28に連通する捕集通路30が、回転軸10の軸心25(図1)と同心の環状に形成されている。この捕集通路30と捕集室28との間には、外部に連通するねじ孔からなる取出口31が形成されており、その取出口31にはボルトからなるプラグ32が着脱自在に螺着されている。取出口31は、周方向に複数個形成してもよいし、環状の捕集室28における下部に1つだけ設けてもよい。
【0026】
この異物除去構造は、図2とほぼ同様の構成になっているので、図2の構造で説明したと同様に作用する。すなわち、空気A中に含まれている異物Eは、空気Aの旋回による遠心力と湾曲通路14の曲がりによる慣性力とを受けて、湾曲通路14から径方向外方に外れて捕集口29内に進入したのち、捕集通路30を通って捕集室28内に貯留される。
【0027】
また、この異物除去構造は、既存の湾曲通路14と遠心圧縮機1の両圧縮段2,3間の密閉空間とを利用して、この湾曲通路14の径方向外周部に捕集口29と捕集通路30とを設けるだけでよいので、コンパクトに構成できるとともに、コストアップを招くこともない。また、捕集室28内に貯留されている異物Eは、エンジンの停止時に下方のプラグ(図示せず)を取り外すか、エンジンの駆動中において何れかのプラグ32を取り外せば、空気圧によって取出口31から外部に排出することができる。なお、この異物除去構造は、容積の大きい捕集室28を備えているので、貯留中の異物Eの排出頻度を少なくできる利点もある。
【0028】
図5は、本発明の第2実施形態に係る異物除去構造を備えたガスタービンエンジンの要部構成を示す縦断面図である。この異物除去構造は、図1に示したガスタービンエンジンの燃焼器4に設けるものであり、図1と同一または同等のものには同一の符号を付してある。図1の燃焼器4の内筒8の頂部8bには、燃料ノズル13を取り囲むようにしてスワーラ34が装着されており、遠心圧縮機1からの圧縮空気CAは、導入通路12を経てその一部が内筒8の燃焼用または希釈用の空気孔33から燃焼室C内に流入し、他の一部が導入通路12からUターンし、スワーラ34を通ることによって旋回しながら燃焼室C内に流入する。
【0029】
この実施形態の異物除去構造は、外筒11の頂壁37と周壁38との境界部に、圧縮空気CA中に含まれる異物Eを進入させて導入通路12外へ導出する捕集口39が形成され、捕集口39の奥部にあたる周壁38に捕集室40が設けられた構成になっている。さらに、捕集室40には、下方外部に連通するねじ孔からなる取出口41が形成されており、その取出口41にはボルトからなるプラグ42が着脱自在に螺着されている。
【0030】
一般に、導入通路12を流動中の圧縮空気CAは、圧縮機1によって付加された旋回成分を有しているので、この圧縮空気CA中に異物Eが含まれていると、この異物Eには、旋回による遠心力と、外筒11の頂壁37によって直角に変更されることにより生じる慣性力とが作用する。そのため、圧縮空気CAよりも重い異物Eは、圧縮空気CAから分離して捕集口39内に進入し、捕集室40内に貯留される。
【0031】
前記の異物除去構造では、異物Eに作用する慣性力および旋回力が共に大きいので、小さな異物Eであってもほぼ確実に捕集口39から導入通路12外へ導出して捕集室40内に捕集することができる。また、この異物除去構造は、流路を特別に大きく曲げる従来の異物除去手段とは異なり、既存の導入通路12を利用して、この導入通路12の突き当たり箇所の外側にあたる前記境界部に、捕集口39を有する捕集室40を設けるだけでよいので、コンパクトに構成できるとともに、コストアップを招くこともない。
【0032】
捕集室40内に貯留されている異物Eは、エンジンの停止時または駆動時にプラグ42を取り外せば、取出口41から外部に排出することができる。また、エンジン停止時には、頂壁37を取り外して異物Eを除去することも容易である。なお、この異物除去構造では、二点鎖線で示すように、頂壁37の下面における捕集口39の径方向内側に、断面湾曲形状の凹んだガイド凹所43を形成すれば、圧縮空気CA中の異物Eを円滑に捕集口39内に導くことができる。
【0033】
図6は、本発明に含まれない参考例に係る異物除去構造を備えたガスタービンエンジンの概略構成を示す一部破断した側面図である。まず、このガスタービンエンジンの構成について簡単に説明する。
【0034】
このガスタービンエンジンは、軸流圧縮機44で空気Aを圧縮して燃焼器47に導くとともに、ガス燃料または液体燃料を、燃焼器47に噴射して燃焼させ、その高温高圧の燃焼ガスGによりタービン48を駆動する構成になっている。軸流圧縮機44は、回転軸49の外周に取り付けられた複数個の動翼50と、この軸流圧縮機44の空気通路67の外周壁を形成する圧縮機シュラウド51の内周面に複数段に配置された静翼52との組み合わせにより、吸気ダクト53から吸入した空気Aを圧縮して、その圧縮空気CAを、環状に形成された車室54に送給する。
【0035】
燃焼器47は、環状の車室54に、その周方向に沿って複数個(例えば6個)が等間隔に配置されており、車室54に送給された圧縮空気CAが、矢印a,bで示すように、ほぼ円筒形の外筒56を通って、ほぼ円筒形の内筒57内の燃焼室58に導かれる。一方、燃焼器47には,燃料ノズル59から燃料Fが燃焼室58内に噴射され、この燃料Fが圧縮空気CAと混合されて燃焼し、その高温高圧の燃焼ガスGが内筒57の下流側に接続された移送ダクト60を通ってタービン48に送られる。
【0036】
図7は、図6のVII 部の拡大図であって、前記ガスタービンエンジンの異物除去構造を示す。この異物除去構造は、軸流圧縮機44における最終段の動翼50の後方近傍箇所で、圧縮機シュラウド51に、空気A中の異物Eを進入させて空気通路67外へ導出する捕集口61が、回転軸49の軸心、つまりガスタービンエンジンの軸心25(図6)と同心の環状に形成されており、その捕集口61の奥部に異物Eの捕集室62が設けられている。さらに、捕集室62には、外部に連通するねじ孔からなる取出口63が形成されており、その取出口63にはボルトからなるプラグ64が着脱自在に螺着されている。このプラグ64の着脱により開閉される取出口63は、周方向に複数個形成してもよいし、図6に示すように環状の捕集室62における下部に1つだけ設けてもよい。
【0037】
軸流圧縮機44では、空気Aに動翼50によって旋回が与えられるので、この空気A中に異物Eが含まれていると、この異物Eには、旋回による遠心力が作用する。そのため、空気Aは空気通路67に沿いながら流動していくが、空気Aよりも重い異物Eは、比較的大きな遠心力が作用することから、空気通路67から径方向外方へ外れて捕集口61内に進入し、捕集室62内に貯留される。
【0038】
また、この異物除去構造は、既存の圧縮機シュラウド51の一部に捕集口61を有する捕集室62を設けるだけでよいので、コンパクトに構成できるとともに、コストアップを招くこともない。
【0039】
さらに、捕集室62内に貯留されている異物Eは、エンジンの停止時に図6に示す下方のプラグ64を取り外せば、取出口63から外部に自然落下させて排出することができるほかに、エンジンの駆動中において何れかのプラグ54を取り外せば、空気圧によって取出口63に向け吹き飛ばして外部に排出することもできる。
【0040】
【発明の効果】
以上のように、本発明のガスタービンエンジンによれば、遠心圧縮機のディフューザの下流に接続されている既存の湾曲通路、燃焼器に既存の外筒あるいは軸流圧縮機に既存の圧縮機シュラウドに、空気中に含まれて空気よりも重い異物を旋回力と慣性力とを利用して進入させる捕集口を設けた構成としたので、ガスタービンエンジンに既存の部品を利用したコンパクトな異物除去構造を安価に構成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施形態に係る異物除去構造を備えたガスタービンエンジンの概略構成を示す縦断面図である。
【図2】図1のII部の拡大図である。
【図3】図1のIII 部の拡大図である。
【図4】同上の実施形態に係る変形例の異物除去構造を備えたガスタービンエンジンの要部構成を示す縦断面図である。
【図5】本発明の第2実施形態に係る異物除去構造を備えたガスタービンエンジンの要部構成を示す縦断面図である。
【図6】 本発明に含まれない参考例に係る異物除去構造を備えたガスタービンエンジンの概略構成を示す一部破断した側面図である。
【図7】図6のVII 部の拡大図である。
【符号の説明】
1…遠心圧縮機、2b,3b…ディフューザ、4,47,58…燃焼器、8…内筒、11…外筒、12…導入通路、14,21…湾曲通路、17,22,29、39,61…捕集口、19,24,41,63…取出口、20,27,42,64…プラグ、25…軸心、37…頂壁、38…周壁、44…軸流圧縮機、51…圧縮機シュラウド、58…燃焼室、67…空気通路、A…空気、E…異物、C…燃焼室。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention is a gas turbine engine mainly used as a power source of an aircraft such as a helicopter, a drive source of a generator, and the like, and easily collects and removes foreign matter that has entered the engine with a simple configuration. It is related with the thing provided with the foreign substance removal structure which can do.
[0002]
[Prior art]
In a gas turbine engine used for the above-described applications, foreign matters such as sand, pebbles, metal pieces or twigs are likely to enter the engine in a state where they are contained in the intake air. If it collides with a turbine blade, the engine may be damaged due to damage caused by the impact received during the collision. In particular, in an engine having ceramic turbine blades that are brittle against impacts, even fine foreign matters that have not been a problem in the past are damaged and cause failure. That is, in an engine equipped with ceramic turbine blades, not only foreign matters contained in the intake air but also foreign matters such as cutting powder and carbon lump generated inside cause damage.
[0003]
Therefore, conventionally, the inhaled air is swirled or passed through a curved passage, and then introduced into the engine so that foreign matter heavier than air is led out in the direction away from the air flow path by centrifugal force. IPS (inlet particle separator) that removes the air and sucks only air into the engine is widely used.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, with the conventional foreign matter removing means (IPS), it is difficult to prevent foreign matter having a small weight from entering the engine, and it is impossible to remove foreign matter that has once entered the engine. Further, with a conventional means such as IPS, the collected foreign matter cannot be taken out until the engine is disassembled at the time of periodic inspection.
[0005]
Therefore, the present invention has been made in view of the above-described conventional problems, and a foreign matter removal structure can be provided in a compact and inexpensive manner using existing parts in the engine, and the collected foreign matter can be arbitrarily selected. An object of the present invention is to provide a gas turbine engine that can be taken out.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a gas turbine engine according to a first configuration of the present invention is configured such that the air from the diffuser is directed downstream in the axial direction from the radially outward to the downstream of the diffuser of the centrifugal compressor in the gas turbine engine. curved path to be diverted radially inward through is formed, radially outer peripheral portion of the curved path, the collection port to derive the said curved path outside by entering the foreign matter in the air is formed .
[0007]
According to this configuration, since the air discharged from the diffuser flows with a swirling component, the foreign matter contained in the air resists the centrifugal force due to the swirling of air and the bending of the curved passage. And inertial force to flow. For this reason, air forcibly flows along the curved passage, whereas foreign substances heavier than air act from large centrifugal force and inertial force, so that they come out of the curved passage and enter the collection port. Removed from the air. In general, the curved passage downstream of the centrifugal compressor has a relatively large bending angle, so that the effect of collecting foreign matter by the inertial force acting on it is extremely large, and even small foreign matter is almost certainly collected. Can do. Further, this foreign matter removing structure is different from the conventional foreign matter removing means in which the flow path is bent to be particularly large for removing the foreign matter, and the existing curved passage is used to form the outer circumferential portion of the curved passage. Since it is only necessary to provide a collection port, it can be made compact and does not cause an increase in cost.
[0008]
A gas turbine engine according to a second configuration of the present invention includes an inner cylinder in which a combustor in the gas turbine engine forms a combustion chamber, an outer cylinder that covers an outer peripheral portion and a top part of the inner cylinder, and the inner cylinder and the outer cylinder. Between the top wall and the peripheral wall of the outer cylinder, and an introduction passage that introduces air from the compressor in a direction opposite to the flow direction of the combustion gas in the inner cylinder. In addition, a collection port for allowing foreign matter in the air to enter and leading out of the introduction passage is formed.
[0009]
According to this configuration, since the compressed air flowing through the introduction passage has a swirling component, foreign matter contained in the compressed air is caused by centrifugal force due to swirling and the top wall of the outer cylinder. Inertial force generated by turning to a right angle acts. Therefore, the foreign matter is separated from the compressed air and enters the collection port and is collected. In addition, this foreign matter removing structure can be provided by using an existing introduction passage without bending the compressed air flow path to a large extent, and merely providing a collection port at the boundary portion outside the abutting portion of the introduction passage. Since it is good, it can be configured compactly and does not cause an increase in cost.
[0012]
In the first and second configurations, the collection port is preferably formed in an annular shape that is concentric with the shaft center of the engine, whereby foreign objects can be collected over the entire circumference of the air passage.
[0013]
In the first and second configurations, it is preferable that an outlet for taking out the collected foreign matter to the outside of the engine and a plug for opening and closing the outlet are provided. As a result, the collected foreign matter can be discharged to the outside simply by opening the outlet with the plug without disassembling the engine.
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a schematic configuration of a gas turbine engine provided with a foreign matter removing structure according to a first embodiment of the present invention.
[0015]
This gas turbine engine includes a two-stage
[0016]
The combustor 4 is a single can type (may be a multi-can type), and is provided so as to protrude in a substantially radial direction of the
[0017]
Between the discharge port 2ex of the
[0018]
As shown in FIG. 2, which is an enlarged view of a portion II in FIG. 1, foreign matter E in the air A is caused to enter the
[0019]
In general, the air A discharged from the
[0020]
In the foreign matter removing structure, since the bending angle of the
[0021]
In addition, the foreign matter E stored in the
[0022]
FIG. 3 is an enlarged view of a portion III in FIG. 1, and the air A from the
[0023]
The
[0024]
In this foreign matter removing structure, substantially the same effect as the structure of FIG. 2 can be obtained. That is, the foreign matter E contained in the air A receives the centrifugal force due to the swirling of the air A and the inertial force due to the bending along the
[0025]
FIG. 4 shows a foreign matter removal structure according to a modification of the first embodiment of the present invention. This foreign matter removing structure is applied to a gas turbine engine equipped with the two-stage
[0026]
Since this foreign matter removing structure has substantially the same structure as that shown in FIG. 2, it operates in the same manner as described with reference to the structure shown in FIG. That is, the foreign substance E contained in the air A receives the centrifugal force due to the swirling of the air A and the inertial force due to the bending of the
[0027]
In addition, this foreign matter removing structure uses an existing
[0028]
FIG. 5 is a longitudinal cross-sectional view showing a main configuration of a gas turbine engine having a foreign matter removing structure according to a second embodiment of the present invention. This foreign matter removing structure is provided in the combustor 4 of the gas turbine engine shown in FIG. 1, and the same or equivalent parts as those in FIG. A
[0029]
In the foreign matter removing structure of this embodiment, the
[0030]
In general, the compressed air CA flowing in the
[0031]
In the foreign matter removing structure, since both the inertial force and the turning force acting on the foreign matter E are large, even the small foreign matter E is almost certainly led out of the
[0032]
The foreign matter E stored in the
[0033]
FIG. 6 is a partially broken side view showing a schematic configuration of a gas turbine engine including a foreign matter removing structure according to a reference example not included in the present invention. First, the configuration of this gas turbine engine will be briefly described.
[0034]
This gas turbine engine compresses air A with an
[0035]
A plurality of (for example, six)
[0036]
FIG. 7 is an enlarged view of a portion VII in FIG. 6 and shows the foreign matter removing structure of the gas turbine engine. This foreign matter removing structure is a collection port through which foreign matter E in the air A enters the
[0037]
In the
[0038]
In addition, this foreign matter removing structure is only required to provide the
[0039]
Furthermore, the foreign matter E stored in the
[0040]
【The invention's effect】
As described above, according to the gas turbine engine of the present invention, the existing curved passage connected downstream of the diffuser of the centrifugal compressor, the existing outer cylinder in the combustor, or the existing compressor shroud in the axial compressor In addition, because it has a configuration that has a collection port that allows foreign matter contained in the air to enter using the turning force and inertial force, it is a compact foreign matter that uses existing parts in the gas turbine engine. The removal structure can be configured at low cost.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a schematic configuration of a gas turbine engine provided with a foreign matter removing structure according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an enlarged view of a portion II in FIG.
FIG. 3 is an enlarged view of part III in FIG.
FIG. 4 is a longitudinal sectional view showing a main configuration of a gas turbine engine provided with a foreign matter removing structure according to a modification according to the embodiment;
FIG. 5 is a longitudinal sectional view showing a main configuration of a gas turbine engine provided with a foreign matter removing structure according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a partially cutaway side view showing a schematic configuration of a gas turbine engine having a foreign matter removing structure according to a reference example not included in the present invention.
7 is an enlarged view of a portion VII in FIG. 6. FIG.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記湾曲通路における径方向外周部に、空気中の異物を進入させて前記湾曲通路外へ導出する捕集口が形成されているガスタービンエンジン。Downstream of the diffuser of a centrifugal compressor in a gas turbine engine, a curved path to be deflected inwardly air in the radial direction from the outward axial direction in the radial direction through the backward from the diffuser is formed,
A gas turbine engine in which a collection port through which foreign matter in the air enters and leads out of the curved passage is formed in a radially outer peripheral portion of the curved passage .
前記外筒における頂壁と周壁との境界部に、空気中の異物を進入させて、前記導入通路外へ導出する捕集口が形成されているガスタービンエンジン。A combustor in a gas turbine engine is formed between an inner cylinder that forms a combustion chamber, an outer cylinder that covers an outer peripheral portion and a top part of the inner cylinder, and the inner cylinder and the outer cylinder. An introduction passage for introducing the combustion gas in the inner cylinder in a direction opposite to the flow direction;
A gas turbine engine in which a foreign substance in the air is allowed to enter a boundary portion between a top wall and a peripheral wall of the outer cylinder and led out of the introduction passage.
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