可変ステータベーン段から空気を抽気するための装置を備えた軸流圧縮機
【課題】高圧圧縮機から高圧加圧空気を抽出する抽気を、ＶＳＶ段間から行う抽気装置を提供する。
【解決手段】圧縮機ブレード１８のブレード列を担持する回転可能な圧縮機スプール１２と、圧縮機ブレードを囲み圧縮機流路の境界部を形成するライナ組立体２０を担持するケーシング２２と、ブレード列と軸方向に交互する軸方向に離間したステータベーン２４のステータ列の少なくとも幾つかは可変であり、そのステータベーンが、トラニオン２６Ａ上に取り付けられて枢動可能になっている。第１の抽気スロット４６が、可変ステータ列の軸方向に隣接するステータ列の間でライナ組立体を貫通し、ケーシングによって形成された第１の流路が、第１の抽気スロット及びケーシングの外部と連通している。
【解決手段】圧縮機ブレード１８のブレード列を担持する回転可能な圧縮機スプール１２と、圧縮機ブレードを囲み圧縮機流路の境界部を形成するライナ組立体２０を担持するケーシング２２と、ブレード列と軸方向に交互する軸方向に離間したステータベーン２４のステータ列の少なくとも幾つかは可変であり、そのステータベーンが、トラニオン２６Ａ上に取り付けられて枢動可能になっている。第１の抽気スロット４６が、可変ステータ列の軸方向に隣接するステータ列の間でライナ組立体を貫通し、ケーシングによって形成された第１の流路が、第１の抽気スロット及びケーシングの外部と連通している。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、総括的にはガスタービンエンジンにおける熱力学に関し、より具体的には、このようなエンジンにおいてブリード（抽気）空気を抽出するための装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ガスタービンエンジンは、直列流れ関係で高圧圧縮機、燃焼器及び高圧タービンを有するターボ機械コアを含む。このコアは、推進ガスの一次流れを発生させるように公知の方法で作動可能である。典型的なターボファンエンジンは、コア排出ガスによって駆動される低圧タービンを付加し、この低圧タービンは、シャフトを介してファンロータを駆動して推進ガスのバイパス流れを発生させる。高バイパスエンジンの場合では、このバイパス流が総エンジンスラストの大部分を構成する。
【０００３】
このようなエンジンにおける典型的な軸流高圧圧縮機は、複数の段を含む。各段は、回転翼形部すなわちブレードの列と、固定翼形部すなわちベーンの列とを有する。ベーンは、上流側のブレード列から流出した空気流を転回させた後に下流側のブレード列に流入させる働きをする。ベーンの１つ又はそれ以上の列をその入射角が作動中に変更できるように構成することは公知である。これらは、可変ステータベーン又は単に「ＶＳＶ」と呼ばれている。このＶＳＶにより、圧縮機を通る流れの流量調整が可能になり、その結果、圧縮機はブリード弁のような他の機構によって発生する損失がない状態で様々な流量で効率的に作動することができるようになる。多くの圧縮機において高い全圧力比及び段数に起因して、多くのＶＳＶ段が存在することが多い。
【０００４】
高圧圧縮機から高圧加圧空気を抽出することは知られている。これはブリード（抽気）空気と呼ばれており、エンジン又は航空機の防氷、境界層制御装置、航空機環境制御システムなどの目的で使用することができる。最適なエンジン性能のために、抽気は、ユーザが必要とする最低の供給圧力を提供する段で行わなければならない。しかしながら、従来技術では、供給源は、ＶＳＶ段から空気を抽出することが構造上の困難であることに起因して、最終ＶＳＶ段の後方の段に限定されている。従って、唯一好都合に利用できるブリード供給源は、望ましくい高圧になっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許第７，６２４，５８１号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従って、ＶＳＶ段から空気を抽気可能にする圧縮機に対する必要性がある。
【０００７】
この必要性は、ＶＳＶ段間で空気を抽気する圧縮機抽気装置を提供し且つ圧縮機ケーシングの外部の構造体から離れて空気を抽出するための通路を形成した本発明によって対処される。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の１つの態様によると、圧縮機装置は、中心軸線の周りで回転するように取り付けられ且つ翼形部形圧縮機ブレードの環状アレイを各々が備えた複数の軸方向に離間したブレード列を担持する圧縮機スプールと、圧縮機ブレードを囲み、且つ圧縮機を貫通する一次ガス流路の境界部を形成したライナ組立体を担持するケーシングと、ライナ組立体によって担持され且つ各々が翼形部形ステータベーンの環状アレイを含む複数の軸方向に離間したステータ列と、を含み、ステータ列はブレード列と軸方向に交互配置され、ステータ列の少なくとも幾つかの軸方向に隣接する列が可変ステータ列であり、ステータベーンがケーシングを貫通するトラニオン上に取り付けられて、ケーシングに対して枢動可能になっており、本圧縮機装置が更に、ケーシングの外側でトラニオンの各々に結合されたアクチュエータアームと、可変ステータ列の軸方向に隣接する第１及び第２の列間でライナ組立体を貫通する少なくとも１つの第１の抽気スロットと、ケーシングによって形成され且つ少なくとも１つの第１の抽気スロット及びケーシングの外部と連通している第１の流路と、を含む。
【０００９】
本発明は、添付図面の図と共に以下の説明を参照することによって最もよく理解することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の１つの態様に従って構成されたガスタービンエンジンの高圧圧縮機の半断面図。
【図２】図１の一部分の拡大図。
【図３】本発明の１つの態様に従って構成されたガスタービンエンジンの別の高圧圧縮機の半断面図。
【図４】本発明の１つの態様に従って構成されたガスタービンエンジンの更に別の高圧圧縮機の半断面図。
【図５】任意選択のダクト及びスリーブを示す、図４の一部分の拡大図。
【図６】図４の圧縮機の一部分の斜視図。
【図７】図６の線７−７に沿った断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
種々の図を通して同じ参照符号が同じ要素を示す図面を参照すると、図１は、上述のガスタービンエンジンの一部である高圧圧縮機１０の一部分を示している。圧縮機１０は、中心軸線「Ａ」の周りで回転するように取り付けられた軸方向に細長い環状スプール１２を含む。環状スプール１２は、複数のより小さい構成要素から構築することができる。これによれば、スプール１２は、１つ又はそれ以上のドラム部分１４と、複数の環状ディスク１６を含み、これら全てが一体として共に回転する。スプール１２は半断面で示しているが、このスプール１２は回転体であることは理解されるであろう。スプール１２の外周部で複数のブレード列が担持される。各ブレード列は、スプール１２から半径方向外向きに延びた環状アレイの翼形部形圧縮機ブレード１８を含む。環状ライナ組立体２０が圧縮機ブレード１８を密接に囲み、圧縮機１０を通る一次ガス流路の半径方向外側境界部を形成する。ライナ組立体２０は、複数のより小さい構成要素から構成され、その一部を以下でより詳細に説明する。環状ケーシング２２は、ライナ組立体２０を囲み、該ライナ組立体２０に構造的支持を与える。ライナ組立体２０によって幾つかのステータ列が担持される。各ステータ列は、ライナ組立体２０から半径方向内向きに延びた環状アレイの翼形部形ステータベーン２４を含む。ステータ列は、軸方向にブレード列と交互配置される。各ブレード列及び軸方向下流ステータ列は、圧縮機１０の「段」を構成する。作動時には、圧縮機１０は、（図の左側から）空気を吸込み、この空気を図の右側に向かって軸方向下流側に圧送する時に加圧する。各段は、空気の増分的圧力上昇をもたらし、最終段の出口にて最高圧力になる。
【００１２】
図示の実施例では、圧縮機１０の段の一部だけが示されている。図示の前方及び後方の段は、本発明にとって重要なものではない。図示の段は、「Ｓ１」から［Ｓ７］まで順次的に表記されている。これらの個数は、参照を容易にするために使用されているに過ぎず、圧縮機１０全体における実際の段数に必ずしも対応していない。図の左側（圧縮機１０の入口端部に向かって）に示されるＳ１からＳ４までの４つの段には、可変ステータベーンすなわち略して「ＶＳＶ」が組み込まれており、これらの段のステータベーン２４は、その入射角が作動中に変更できる（すなわち、これらのステータベーン２４は、破線で示した半径方向軸線の周りで枢動することができる）ように構成されている。図の右側（圧縮機の出口端部に向かって）の残りの段には、ＶＳＶが組み込まれていない。本発明の原理は一般に、段の総数に関係なく、或いは幾つの段がＶＳＶを含んでいるかに関係なく、ＶＳＶの２つ又はそれ以上の軸方向に隣接する段を有するあらゆる軸流圧縮機に適用可能である。ＶＳＶにより、公知の方法で圧縮機１０を通る流れの流量調整が可能になり、その結果、圧縮機１０は、高及び低質量流量の両方で効率的に作動することができる。Ｓ１からＳ４までの各段のステータベーン２４は、対応するトラニオン（全体的に「２６」と称され、それぞれ２６Ａから２６Ｄで表記されている）を有しており、このトラニオンはライナ組立体２０及びケーシング２２を貫通して半径方向外向きに延びている。各トラニオン２６Ａ〜２６Ｄの遠位端部には、アクチュエータアーム（全体的に「２８」と称され、それぞれ２８Ａから２８Ｄで表記されている）が取り付けられている。個々の段におけるアクチュエータアーム２８Ａ〜２８Ｄの全ては、リング３０（全体的に「３０」と称され、それぞれ３０Ａから３０Ｄで表記されている）によって一体的に結合されている。これにより、エンジンの長手方向軸線Ａの周りのリング３０Ａ〜３０Ｄの回転により、特定のリング３０Ａ〜３０Ｄに結合されたアクチュエータアーム２８の全てを一体となって移動させ、その結果としてトラニオン２６Ａ〜２６Ｄの全てをその取り付けステータベーンと共に一体となって枢動させる。
【００１３】
この特定の実施例では、個々のスロットの環状アレイを含むことができる後方抽気スロット３２は、段Ｓ６の後方のライナ組立体２０を貫通している。後方抽気スロット３２は、ライナ組立体２０とケーシング２２との間に形成された後方プレナム３６と連通している。ケーシング２２における１つ又はそれ以上の抽出ポート３８は、後方プレナム３６から空気を抽出するための場所を提供する。使用時には、後方抽出ポート３８は、ケーシング２２（図示せず）の外部にある適切な配管又はダクトに結合されることになる。
【００１４】
個々のスロットの環状アレイを含むことができる中央抽気スロット４０は、段Ｓ３の後方のライナ組立体２０を貫通している。中央抽気スロット４０は、ライナ組立体２０とケーシング２２との間に形成され且つ後方プレナム３６から隔離された中央プレナム４２と連通している。ケーシング２２における１つ又はそれ以上の中央抽出ポート４４は、中央プレナム４２から空気を抽出するための場所を提供する。使用時には、この抽出ポート４４は、ケーシング２２（図示せず）の外部にある適切な配管又はダクトに結合されることになる。
【００１５】
個々のスロットの環状アレイを含むことができる前方抽気スロット４６は、段Ｓ１の後方のライナ組立体２０を貫通している。前方抽気スロット４６は、ライナ組立体２０とケーシング２２との間に形成され且つ後方プレナム３６及び中央プレナム４２から隔離された前方プレナム４８と連通している。ケーシング２２内における１つ又はそれ以上の前方抽出ポート５０は、前方プレナム４８から空気を抽出する場所を提供する。使用時には、この抽出ポート５０は、ケーシング２２（図示せず）の外部にある適切な配管又はダクトに結合されることになる。
【００１６】
図２は、段Ｓ１と段Ｓ２との間で空気を抽気するために使用される構造体をより詳細に示している。環状シュラウド５２は、上述のように圧縮機ブレード１８を囲む。シュラウド５２は、リング内に配置された複数のセグメントで構成されて完全な３６０度の組立体を形成することができる。シュラウドセグメントは、前方レール５４及び後方レール５６を含み、これらをライナ組立体２０の隣接する部分のスロット内に取り付けることができる。上述の前方抽気スロット４６は、シュラウド５２内に形成され且つ前方プレナム４８と連通している。この特定の実施例では、前方抽気スロット４６は、前方レール５４とシュラウド５２のほぼテーパ状の円筒形中央部分５８との間に配置される。典型的な構造体は、セグメントのリングから構成されるライナ組立体２０と、２つのセクションで形成され割線フランジ６０にて一体的にボルト締めされたケーシング２２とを有することになる。これらの構成要素間の接合部にて漏洩を防止するために、第３のプレナム４８内にダクト６２を位置付けることができる。１つの実施例として、ダクト６２は、シュラウド５２と抽出ポート５０との間に流路を形成した前方壁６４及び後方壁６４を有することができる。ダクト６２は、完全な環状形状に組み立てられた２つ又はそれ以上のアーチ形セグメントで作ることができる。
【００１７】
前方プレナム４８は、ＶＳＶを有する２つの段間で軸方向に位置している。段Ｓ１から空気を抽気し且つ該空気を前方プレナム４８から抽出するのに十分な空間を提供するために、ＶＳＶの動作ハードウェアは、従来技術の実施におけるものとは異なって位置付けられる。具体的には、段Ｓ１のアクチュエータアーム２８Ｂは軸方向前方に延びているが、段Ｓ２のアクチュエータアーム２８Ｃは軸方向後方に延びている。本明細書で使用する場合に、「軸方向に」という用語は、図１に示した長手方向軸線Ａと平行な方向を意味している。これにより、ケーシング２２の外側寄りに図２において破線で示された開放空隙「Ｖ」が形成され、これは従来技術構成においては存在しない。開放空隙「Ｖ」により、外部配管又はダクト（図示せず）を抽出ポート５０に接続することが可能になる。
【００１８】
作動時には、段Ｓ１、Ｓ３、及びＳ６から空気を抽気して、空気流を３つの個別の圧力で供給することができる。可能な限り多量のブリード空気が最低可能圧力（すなわち、可能な最前方の段）で抽出されて、効率及び燃料消費率（「ＳＦＣ」）に与える影響を最小限にするようになる。従来技術の抽気構成とは対照的に、このような圧力がＶＳＶ段の場所で見られるということにも拘わらず、所望の圧力で空気を抽出することができる。
【００１９】
ケーシング及びライナが単一壁に組み込まれる圧縮機１１０において同様の空気抽気構成を実装することができる。例えば、図３は、スプール１１２、圧縮機ブレード１１８、及びステータベーン１２４を有する圧縮機の一部分を示している。環状ケーシング１２２は、圧縮機ブレード１１８を囲み、ステータベーン用のマウントとして、及び圧縮機ブレード１１８のシュラウドとしての両方の役割を果たす。事実上、環状ケーシング１２２は、１つの一体形ユニットとして上述のケーシング及びライナ組立体を含む。ステータベーン１２４の一部は可変角度（すなわち、ＶＳＶ）であり、それぞれアクチュエータアーム１２８Ａ〜１２８Ｄに結合されたトラニオン１２６Ａ〜１２６Ｄ及びリング１３０を含む。説明の目的で、２つの軸方向に隣接する段のステータベーン１２４を説明する。Ｓ１´で表記された１つの段は、トラニオン１２６Ａ、アクチュエータアーム１２８Ａ、及びリング１３０Ａを含む。段Ｓ１´のすぐ下流に位置する段Ｓ２´は、トラニオン１２６Ｂ、アクチュエータアーム１２８Ｂ、及びリング１３０Ｂを含む。アクチュエータアーム１２８Ａは、軸方向前方に延び、アクチュエータアーム１２８Ｂは、軸方向後方に延びて、破線で示した「空隙」を形成する。抽気スロット１４６は、ケーシング１２２を貫通して形成され、プレナム１４８と連通している。空間Ｖ´が存在することに起因して、プレナム１４８は、適切な配管又はダクトワーク（図示せず）と結合することができる。
【００２０】
図４は、圧縮機から空気を抽気するための代替の構成を示している。この図は、上述のガスタービンエンジンの一部であり且つその全体的な構成が圧縮機１０に類似している高圧圧縮機２１０の一部分を示しており、圧縮機１０と同の構成要素を省略して説明する。圧縮機２１０は、圧縮機ブレード２１８のブレード列を備えた環状スプール２１２を含む。環状ライナ組立体２２０は、圧縮機ブレード２１８を緊密に囲み、圧縮機２１０を貫通する一次ガス流路の半径方向外側境界部を形成する。ライナ組立体２２０は、複数のより小さい構成要素から構成され、その一部を以下でより詳細に説明する。環状ケーシング２２２は、ライナ組立体２２０を囲み、ステータベーン２２４の複数のステータ列を有する。
【００２１】
この図示の実施例では、「Ｓ１´´」から「Ｓ６´´」で表記された圧縮機２１０の段の一部のみを示している。上述のように、これらの個数は、参照を容易にするために使用されているに過ぎず、圧縮機１０全体における実際の段数に必ずしも対応していない。図示の第１の３つの段（すなわち、Ｓ１´´〜Ｓ３´´）は、上述のように可変ステータベーンを組み込んでいる。各段Ｓ１´´からＳ３´´までのベーン２２４は、対応するトラニオン（それぞれ２２６Ａから２２６Ｃで表記されている）を有しており、このトラニオンはライナ組立体２２０及びケーシング２２２を貫通して半径方向外向きに延びている。トラニオン２２６Ａ〜２２６Ｃの作動ハードウェアは図示していない。
【００２２】
個々のスロットの環状アレイを含むことができる後方抽気スロット２３２は、段Ｓ５´´の後方のライナ組立体２２０を貫通している。後方抽気スロット２３２は、ライナ組立体２２０とケーシング２２２との間に形成された後方プレナム２３６と連通している。ケーシング２２２における１つ又はそれ以上の後方抽出ポート２３８は、後方プレナム２３６から空気を抽出するための場所を提供する。使用時には、後方抽出ポート２３８は、ケーシング２２２の外部にある適切な配管又はダクト（図示せず）に結合されることになる。
【００２３】
個々のスロットの環状アレイを含むことができる中央抽気スロット２４０は、段Ｓ２´´の後方のライナ組立体２２０を貫通している。中央抽気スロット２４０は、ライナ組立体２２０とケーシング２２２との間に形成され且つ後方プレナム２３６から隔離された中央プレナム２４２と連通している。ケーシング２２２における１つ又はそれ以上の中央抽出ポート２４４は、中央プレナム２４２から空気を抽出するための場所を提供する。使用時には、中央抽出ポート２４４は、ケーシング２２２の外部にある適切な配管又はダクト（図示せず）に結合されることになる。
【００２４】
個々のスロットの環状アレイを含むことができる前方抽気スロット２４６は、段Ｓ１´´の後方のライナ組立体２２０を貫通している。前方抽気スロット２４６は、ライナ組立体２２０とケーシング２２２との間に形成され且つ後方プレナム２３６及び中央プレナム２４２から隔離された前方プレナム２４８と連通している。ケーシング２２２における１つ又はそれ以上の前方抽出ポート２５０は、前方プレナム２４８から空気を抽気する場所を提供する。使用時には、この前方抽出ポート２５０は、ケーシング２２２の外部にある適切な配管又はダクトに結合されることになる。
【００２５】
図５は、段Ｓ１から空気を抽気するために使用される構造体をより詳細に示している。上述のように、環状シュラウド２５２は、圧縮機ブレード２１８を囲む。シュラウド２５２は、リング内に配置された複数のセグメントから構成されて完全な３６０度組立体を形成することができる。シュラウドセグメントは、前方レール２５４及び後方レール２５６を含み、これらをライナ組立体２２０の周囲部分のスロット内に取り付けることができる。上述の前方抽気スロット２４６は、シュラウド２５２内に形成され且つ前方プレナム２４８と連通している。この特定の実施例では、前方抽気スロット２４６は、前方レール２５４とシュラウド２５２のほぼテーパ状の円筒形中央部分２５８との間に配置される。
【００２６】
トラニオン２２６Ｃを受けるブッシュ２６０は、ケーシング２２２の一部である環状壁様ボス２６２を貫通している。段Ｓ５を越えてブリード空気を通過させるために、ボス２６２は、アパーチャ２６４の近くのその周辺部周りの複数の場所で貫通される。図６において、アパーチャ２６４と、該アパーチャを越えて延びているトラニオンとを見ることができる。任意選択的に、トラニオン２２６Ｃは、隣接するトラニオン２２６間の横方向の空間を増大させ、これによりアパーチャ２６４を通してより多くの流れを可能にするために、図７に見られるように、軸方向よりも円周方向においてより小さい軸方向に細長い非円形状を有することができる。任意選択的に、トラニオン２２６とケーシング２２２との間のブリード空気の漏洩を防止するために、アパーチャ２６４において半径方向に延びるトラニオン２２６を囲むように中空スリーブ２６５を位置付けることができる。
【００２７】
前方プレナム２４８を通る漏洩を防止するために、様々な手段を用いることができる。上述のように、典型的な構成は、セグメントのリングから構成されるライナ組立体２２０と、２つのセクションで形成されて割線フランジ２５９にて一体的にボルト締めされたケーシング２２２とを有することになる。これらの構成要素間の接合部にて漏洩を防止するために、前方プレナム２４８内に環状前方ダクト２６６及び後方ダクト２６８を位置付けることができる。前方ダクト２６６は、Ｌ字形状断面を備えたアーチ形外側壁２７０及び内側壁２７２を含む。内側壁２７０及び外側壁２７２は全体として、シュラウド２５２とボス２６２の前面２７４との間に流路を形成する。後方ダクト２６８は、ほぼＵ字形状断面を備えた外側壁２７６と、ある角度をなして後方及び半径方向外向きに延びたほぼ線形断面を備えた内側壁２７８とを含む。内側壁２７８及び外側壁２７６は全体として、ボス２６２の後方面２８０とケーシング２２２の内側表面２８２との間に流路を形成する。前方ダクト２６６及び後方ダクト２６８の両方は、完全な環状形状として組み立てられた２つ又はそれ以上のアーチ形セグメントから作ることができる。
【００２８】
上述の抽気構成は、あらゆる所望の抽気位置において必要に応じて組み合わせ及び／又は適合させることができる。特定の圧縮機は、ＶＳＶ段又は非ＶＳＶ段の何れかの内部に１つ又は複数の抽気位置を有することができる。可変段の後方に抽気ポートを配置することにより、圧縮機長さが維持され且つＶＳＶの複雑さを最小限になると共に、キャビティから直接抽気することにより抽気システム／漏洩損失が減少する。従来技術の抽気構成とは対照的に、圧縮機内部の軸方向位置に関係なく、所望の圧力で空気を抽出することができる。本明細書で説明した抽気構成は、エンジンＳＦＣの大幅な低減をもたらすことができると思われる。
【００２９】
以上の説明は、ガスタービンエンジン圧縮機における抽気構成について述べてきた。本発明の特定の実施形態を説明してきたが、本発明の技術的思想及び範囲から逸脱することなく種々の修正形態を実施できることは、当業者であれば理解されるであろう。従って、本発明は、上述の説明によって限定されると見なすべきではなく、添付の請求項の範囲によってのみ限定される。
【符号の説明】
【００３０】
１０ 圧縮機
１２ スプール
１４ ドラム部分
１６ ディスク
１８ 圧縮機ブレード
２０ ライナ組立体
２２ ケーシング
２４ ステータベーン
２６ トラニオン
２８ アクチュエータアーム
３０ リング
３２ 後方抽気スロット
３６ 後方プレナム
３８ 後方抽出ポート
４０ 中央抽気スロット
４２ 中央プレナム
４４ 中央抽出ポート
４６ 前方抽気スロット
４８ 前方プレナム
５０ 前方抽出ポート
５２ シュラウド
５４ 前方レール
５６ 後方レール
５８ 中央部分
６０ 割線フランジ
６２ ダクト
６４ 前方壁
６６ 後方壁
１１０ 圧縮機
１１２ スプール
１１８ 圧縮機ブレード
１２２ ケーシング
１２４ ステータベーン
１２６ トラニオン
１２８ アクチュエータアーム
１３０ リング
１４６ 抽気スロット
２１０ 圧縮機
２１２ スプール
２１８ ブレード
２２０ ライナ組立体
２２２ ケーシング
２２６ トラニオン
２３２ 後方抽気スロット
２３６ 後方プレナム
２３８ 後方抽出ポート
２４０ 中央抽気スロット
２４２ 中央プレナム
２４４ 中央抽出ポート
２４６ 前方抽気スロット
２４８ 前方プレナム
２５０ 前方抽出ポート
２５２ シュラウド
２５４ 前方レール
２５６ 後方レール
２５８ 中央部分
２６０ ブッシュ
２６２ ボス
２６４ アパーチャ
２６５ スリーブ
２６６ 前方ダクト
２６８ 後方ダクト
２７０ 外側壁
２７２ 内側壁
２７４ 前面
２７６ 内側壁
２７８ 外側壁
２８０ 後面
２８２ 内面
【技術分野】
【０００１】
本発明は、総括的にはガスタービンエンジンにおける熱力学に関し、より具体的には、このようなエンジンにおいてブリード（抽気）空気を抽出するための装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ガスタービンエンジンは、直列流れ関係で高圧圧縮機、燃焼器及び高圧タービンを有するターボ機械コアを含む。このコアは、推進ガスの一次流れを発生させるように公知の方法で作動可能である。典型的なターボファンエンジンは、コア排出ガスによって駆動される低圧タービンを付加し、この低圧タービンは、シャフトを介してファンロータを駆動して推進ガスのバイパス流れを発生させる。高バイパスエンジンの場合では、このバイパス流が総エンジンスラストの大部分を構成する。
【０００３】
このようなエンジンにおける典型的な軸流高圧圧縮機は、複数の段を含む。各段は、回転翼形部すなわちブレードの列と、固定翼形部すなわちベーンの列とを有する。ベーンは、上流側のブレード列から流出した空気流を転回させた後に下流側のブレード列に流入させる働きをする。ベーンの１つ又はそれ以上の列をその入射角が作動中に変更できるように構成することは公知である。これらは、可変ステータベーン又は単に「ＶＳＶ」と呼ばれている。このＶＳＶにより、圧縮機を通る流れの流量調整が可能になり、その結果、圧縮機はブリード弁のような他の機構によって発生する損失がない状態で様々な流量で効率的に作動することができるようになる。多くの圧縮機において高い全圧力比及び段数に起因して、多くのＶＳＶ段が存在することが多い。
【０００４】
高圧圧縮機から高圧加圧空気を抽出することは知られている。これはブリード（抽気）空気と呼ばれており、エンジン又は航空機の防氷、境界層制御装置、航空機環境制御システムなどの目的で使用することができる。最適なエンジン性能のために、抽気は、ユーザが必要とする最低の供給圧力を提供する段で行わなければならない。しかしながら、従来技術では、供給源は、ＶＳＶ段から空気を抽出することが構造上の困難であることに起因して、最終ＶＳＶ段の後方の段に限定されている。従って、唯一好都合に利用できるブリード供給源は、望ましくい高圧になっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許第７，６２４，５８１号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従って、ＶＳＶ段から空気を抽気可能にする圧縮機に対する必要性がある。
【０００７】
この必要性は、ＶＳＶ段間で空気を抽気する圧縮機抽気装置を提供し且つ圧縮機ケーシングの外部の構造体から離れて空気を抽出するための通路を形成した本発明によって対処される。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の１つの態様によると、圧縮機装置は、中心軸線の周りで回転するように取り付けられ且つ翼形部形圧縮機ブレードの環状アレイを各々が備えた複数の軸方向に離間したブレード列を担持する圧縮機スプールと、圧縮機ブレードを囲み、且つ圧縮機を貫通する一次ガス流路の境界部を形成したライナ組立体を担持するケーシングと、ライナ組立体によって担持され且つ各々が翼形部形ステータベーンの環状アレイを含む複数の軸方向に離間したステータ列と、を含み、ステータ列はブレード列と軸方向に交互配置され、ステータ列の少なくとも幾つかの軸方向に隣接する列が可変ステータ列であり、ステータベーンがケーシングを貫通するトラニオン上に取り付けられて、ケーシングに対して枢動可能になっており、本圧縮機装置が更に、ケーシングの外側でトラニオンの各々に結合されたアクチュエータアームと、可変ステータ列の軸方向に隣接する第１及び第２の列間でライナ組立体を貫通する少なくとも１つの第１の抽気スロットと、ケーシングによって形成され且つ少なくとも１つの第１の抽気スロット及びケーシングの外部と連通している第１の流路と、を含む。
【０００９】
本発明は、添付図面の図と共に以下の説明を参照することによって最もよく理解することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の１つの態様に従って構成されたガスタービンエンジンの高圧圧縮機の半断面図。
【図２】図１の一部分の拡大図。
【図３】本発明の１つの態様に従って構成されたガスタービンエンジンの別の高圧圧縮機の半断面図。
【図４】本発明の１つの態様に従って構成されたガスタービンエンジンの更に別の高圧圧縮機の半断面図。
【図５】任意選択のダクト及びスリーブを示す、図４の一部分の拡大図。
【図６】図４の圧縮機の一部分の斜視図。
【図７】図６の線７−７に沿った断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
種々の図を通して同じ参照符号が同じ要素を示す図面を参照すると、図１は、上述のガスタービンエンジンの一部である高圧圧縮機１０の一部分を示している。圧縮機１０は、中心軸線「Ａ」の周りで回転するように取り付けられた軸方向に細長い環状スプール１２を含む。環状スプール１２は、複数のより小さい構成要素から構築することができる。これによれば、スプール１２は、１つ又はそれ以上のドラム部分１４と、複数の環状ディスク１６を含み、これら全てが一体として共に回転する。スプール１２は半断面で示しているが、このスプール１２は回転体であることは理解されるであろう。スプール１２の外周部で複数のブレード列が担持される。各ブレード列は、スプール１２から半径方向外向きに延びた環状アレイの翼形部形圧縮機ブレード１８を含む。環状ライナ組立体２０が圧縮機ブレード１８を密接に囲み、圧縮機１０を通る一次ガス流路の半径方向外側境界部を形成する。ライナ組立体２０は、複数のより小さい構成要素から構成され、その一部を以下でより詳細に説明する。環状ケーシング２２は、ライナ組立体２０を囲み、該ライナ組立体２０に構造的支持を与える。ライナ組立体２０によって幾つかのステータ列が担持される。各ステータ列は、ライナ組立体２０から半径方向内向きに延びた環状アレイの翼形部形ステータベーン２４を含む。ステータ列は、軸方向にブレード列と交互配置される。各ブレード列及び軸方向下流ステータ列は、圧縮機１０の「段」を構成する。作動時には、圧縮機１０は、（図の左側から）空気を吸込み、この空気を図の右側に向かって軸方向下流側に圧送する時に加圧する。各段は、空気の増分的圧力上昇をもたらし、最終段の出口にて最高圧力になる。
【００１２】
図示の実施例では、圧縮機１０の段の一部だけが示されている。図示の前方及び後方の段は、本発明にとって重要なものではない。図示の段は、「Ｓ１」から［Ｓ７］まで順次的に表記されている。これらの個数は、参照を容易にするために使用されているに過ぎず、圧縮機１０全体における実際の段数に必ずしも対応していない。図の左側（圧縮機１０の入口端部に向かって）に示されるＳ１からＳ４までの４つの段には、可変ステータベーンすなわち略して「ＶＳＶ」が組み込まれており、これらの段のステータベーン２４は、その入射角が作動中に変更できる（すなわち、これらのステータベーン２４は、破線で示した半径方向軸線の周りで枢動することができる）ように構成されている。図の右側（圧縮機の出口端部に向かって）の残りの段には、ＶＳＶが組み込まれていない。本発明の原理は一般に、段の総数に関係なく、或いは幾つの段がＶＳＶを含んでいるかに関係なく、ＶＳＶの２つ又はそれ以上の軸方向に隣接する段を有するあらゆる軸流圧縮機に適用可能である。ＶＳＶにより、公知の方法で圧縮機１０を通る流れの流量調整が可能になり、その結果、圧縮機１０は、高及び低質量流量の両方で効率的に作動することができる。Ｓ１からＳ４までの各段のステータベーン２４は、対応するトラニオン（全体的に「２６」と称され、それぞれ２６Ａから２６Ｄで表記されている）を有しており、このトラニオンはライナ組立体２０及びケーシング２２を貫通して半径方向外向きに延びている。各トラニオン２６Ａ〜２６Ｄの遠位端部には、アクチュエータアーム（全体的に「２８」と称され、それぞれ２８Ａから２８Ｄで表記されている）が取り付けられている。個々の段におけるアクチュエータアーム２８Ａ〜２８Ｄの全ては、リング３０（全体的に「３０」と称され、それぞれ３０Ａから３０Ｄで表記されている）によって一体的に結合されている。これにより、エンジンの長手方向軸線Ａの周りのリング３０Ａ〜３０Ｄの回転により、特定のリング３０Ａ〜３０Ｄに結合されたアクチュエータアーム２８の全てを一体となって移動させ、その結果としてトラニオン２６Ａ〜２６Ｄの全てをその取り付けステータベーンと共に一体となって枢動させる。
【００１３】
この特定の実施例では、個々のスロットの環状アレイを含むことができる後方抽気スロット３２は、段Ｓ６の後方のライナ組立体２０を貫通している。後方抽気スロット３２は、ライナ組立体２０とケーシング２２との間に形成された後方プレナム３６と連通している。ケーシング２２における１つ又はそれ以上の抽出ポート３８は、後方プレナム３６から空気を抽出するための場所を提供する。使用時には、後方抽出ポート３８は、ケーシング２２（図示せず）の外部にある適切な配管又はダクトに結合されることになる。
【００１４】
個々のスロットの環状アレイを含むことができる中央抽気スロット４０は、段Ｓ３の後方のライナ組立体２０を貫通している。中央抽気スロット４０は、ライナ組立体２０とケーシング２２との間に形成され且つ後方プレナム３６から隔離された中央プレナム４２と連通している。ケーシング２２における１つ又はそれ以上の中央抽出ポート４４は、中央プレナム４２から空気を抽出するための場所を提供する。使用時には、この抽出ポート４４は、ケーシング２２（図示せず）の外部にある適切な配管又はダクトに結合されることになる。
【００１５】
個々のスロットの環状アレイを含むことができる前方抽気スロット４６は、段Ｓ１の後方のライナ組立体２０を貫通している。前方抽気スロット４６は、ライナ組立体２０とケーシング２２との間に形成され且つ後方プレナム３６及び中央プレナム４２から隔離された前方プレナム４８と連通している。ケーシング２２内における１つ又はそれ以上の前方抽出ポート５０は、前方プレナム４８から空気を抽出する場所を提供する。使用時には、この抽出ポート５０は、ケーシング２２（図示せず）の外部にある適切な配管又はダクトに結合されることになる。
【００１６】
図２は、段Ｓ１と段Ｓ２との間で空気を抽気するために使用される構造体をより詳細に示している。環状シュラウド５２は、上述のように圧縮機ブレード１８を囲む。シュラウド５２は、リング内に配置された複数のセグメントで構成されて完全な３６０度の組立体を形成することができる。シュラウドセグメントは、前方レール５４及び後方レール５６を含み、これらをライナ組立体２０の隣接する部分のスロット内に取り付けることができる。上述の前方抽気スロット４６は、シュラウド５２内に形成され且つ前方プレナム４８と連通している。この特定の実施例では、前方抽気スロット４６は、前方レール５４とシュラウド５２のほぼテーパ状の円筒形中央部分５８との間に配置される。典型的な構造体は、セグメントのリングから構成されるライナ組立体２０と、２つのセクションで形成され割線フランジ６０にて一体的にボルト締めされたケーシング２２とを有することになる。これらの構成要素間の接合部にて漏洩を防止するために、第３のプレナム４８内にダクト６２を位置付けることができる。１つの実施例として、ダクト６２は、シュラウド５２と抽出ポート５０との間に流路を形成した前方壁６４及び後方壁６４を有することができる。ダクト６２は、完全な環状形状に組み立てられた２つ又はそれ以上のアーチ形セグメントで作ることができる。
【００１７】
前方プレナム４８は、ＶＳＶを有する２つの段間で軸方向に位置している。段Ｓ１から空気を抽気し且つ該空気を前方プレナム４８から抽出するのに十分な空間を提供するために、ＶＳＶの動作ハードウェアは、従来技術の実施におけるものとは異なって位置付けられる。具体的には、段Ｓ１のアクチュエータアーム２８Ｂは軸方向前方に延びているが、段Ｓ２のアクチュエータアーム２８Ｃは軸方向後方に延びている。本明細書で使用する場合に、「軸方向に」という用語は、図１に示した長手方向軸線Ａと平行な方向を意味している。これにより、ケーシング２２の外側寄りに図２において破線で示された開放空隙「Ｖ」が形成され、これは従来技術構成においては存在しない。開放空隙「Ｖ」により、外部配管又はダクト（図示せず）を抽出ポート５０に接続することが可能になる。
【００１８】
作動時には、段Ｓ１、Ｓ３、及びＳ６から空気を抽気して、空気流を３つの個別の圧力で供給することができる。可能な限り多量のブリード空気が最低可能圧力（すなわち、可能な最前方の段）で抽出されて、効率及び燃料消費率（「ＳＦＣ」）に与える影響を最小限にするようになる。従来技術の抽気構成とは対照的に、このような圧力がＶＳＶ段の場所で見られるということにも拘わらず、所望の圧力で空気を抽出することができる。
【００１９】
ケーシング及びライナが単一壁に組み込まれる圧縮機１１０において同様の空気抽気構成を実装することができる。例えば、図３は、スプール１１２、圧縮機ブレード１１８、及びステータベーン１２４を有する圧縮機の一部分を示している。環状ケーシング１２２は、圧縮機ブレード１１８を囲み、ステータベーン用のマウントとして、及び圧縮機ブレード１１８のシュラウドとしての両方の役割を果たす。事実上、環状ケーシング１２２は、１つの一体形ユニットとして上述のケーシング及びライナ組立体を含む。ステータベーン１２４の一部は可変角度（すなわち、ＶＳＶ）であり、それぞれアクチュエータアーム１２８Ａ〜１２８Ｄに結合されたトラニオン１２６Ａ〜１２６Ｄ及びリング１３０を含む。説明の目的で、２つの軸方向に隣接する段のステータベーン１２４を説明する。Ｓ１´で表記された１つの段は、トラニオン１２６Ａ、アクチュエータアーム１２８Ａ、及びリング１３０Ａを含む。段Ｓ１´のすぐ下流に位置する段Ｓ２´は、トラニオン１２６Ｂ、アクチュエータアーム１２８Ｂ、及びリング１３０Ｂを含む。アクチュエータアーム１２８Ａは、軸方向前方に延び、アクチュエータアーム１２８Ｂは、軸方向後方に延びて、破線で示した「空隙」を形成する。抽気スロット１４６は、ケーシング１２２を貫通して形成され、プレナム１４８と連通している。空間Ｖ´が存在することに起因して、プレナム１４８は、適切な配管又はダクトワーク（図示せず）と結合することができる。
【００２０】
図４は、圧縮機から空気を抽気するための代替の構成を示している。この図は、上述のガスタービンエンジンの一部であり且つその全体的な構成が圧縮機１０に類似している高圧圧縮機２１０の一部分を示しており、圧縮機１０と同の構成要素を省略して説明する。圧縮機２１０は、圧縮機ブレード２１８のブレード列を備えた環状スプール２１２を含む。環状ライナ組立体２２０は、圧縮機ブレード２１８を緊密に囲み、圧縮機２１０を貫通する一次ガス流路の半径方向外側境界部を形成する。ライナ組立体２２０は、複数のより小さい構成要素から構成され、その一部を以下でより詳細に説明する。環状ケーシング２２２は、ライナ組立体２２０を囲み、ステータベーン２２４の複数のステータ列を有する。
【００２１】
この図示の実施例では、「Ｓ１´´」から「Ｓ６´´」で表記された圧縮機２１０の段の一部のみを示している。上述のように、これらの個数は、参照を容易にするために使用されているに過ぎず、圧縮機１０全体における実際の段数に必ずしも対応していない。図示の第１の３つの段（すなわち、Ｓ１´´〜Ｓ３´´）は、上述のように可変ステータベーンを組み込んでいる。各段Ｓ１´´からＳ３´´までのベーン２２４は、対応するトラニオン（それぞれ２２６Ａから２２６Ｃで表記されている）を有しており、このトラニオンはライナ組立体２２０及びケーシング２２２を貫通して半径方向外向きに延びている。トラニオン２２６Ａ〜２２６Ｃの作動ハードウェアは図示していない。
【００２２】
個々のスロットの環状アレイを含むことができる後方抽気スロット２３２は、段Ｓ５´´の後方のライナ組立体２２０を貫通している。後方抽気スロット２３２は、ライナ組立体２２０とケーシング２２２との間に形成された後方プレナム２３６と連通している。ケーシング２２２における１つ又はそれ以上の後方抽出ポート２３８は、後方プレナム２３６から空気を抽出するための場所を提供する。使用時には、後方抽出ポート２３８は、ケーシング２２２の外部にある適切な配管又はダクト（図示せず）に結合されることになる。
【００２３】
個々のスロットの環状アレイを含むことができる中央抽気スロット２４０は、段Ｓ２´´の後方のライナ組立体２２０を貫通している。中央抽気スロット２４０は、ライナ組立体２２０とケーシング２２２との間に形成され且つ後方プレナム２３６から隔離された中央プレナム２４２と連通している。ケーシング２２２における１つ又はそれ以上の中央抽出ポート２４４は、中央プレナム２４２から空気を抽出するための場所を提供する。使用時には、中央抽出ポート２４４は、ケーシング２２２の外部にある適切な配管又はダクト（図示せず）に結合されることになる。
【００２４】
個々のスロットの環状アレイを含むことができる前方抽気スロット２４６は、段Ｓ１´´の後方のライナ組立体２２０を貫通している。前方抽気スロット２４６は、ライナ組立体２２０とケーシング２２２との間に形成され且つ後方プレナム２３６及び中央プレナム２４２から隔離された前方プレナム２４８と連通している。ケーシング２２２における１つ又はそれ以上の前方抽出ポート２５０は、前方プレナム２４８から空気を抽気する場所を提供する。使用時には、この前方抽出ポート２５０は、ケーシング２２２の外部にある適切な配管又はダクトに結合されることになる。
【００２５】
図５は、段Ｓ１から空気を抽気するために使用される構造体をより詳細に示している。上述のように、環状シュラウド２５２は、圧縮機ブレード２１８を囲む。シュラウド２５２は、リング内に配置された複数のセグメントから構成されて完全な３６０度組立体を形成することができる。シュラウドセグメントは、前方レール２５４及び後方レール２５６を含み、これらをライナ組立体２２０の周囲部分のスロット内に取り付けることができる。上述の前方抽気スロット２４６は、シュラウド２５２内に形成され且つ前方プレナム２４８と連通している。この特定の実施例では、前方抽気スロット２４６は、前方レール２５４とシュラウド２５２のほぼテーパ状の円筒形中央部分２５８との間に配置される。
【００２６】
トラニオン２２６Ｃを受けるブッシュ２６０は、ケーシング２２２の一部である環状壁様ボス２６２を貫通している。段Ｓ５を越えてブリード空気を通過させるために、ボス２６２は、アパーチャ２６４の近くのその周辺部周りの複数の場所で貫通される。図６において、アパーチャ２６４と、該アパーチャを越えて延びているトラニオンとを見ることができる。任意選択的に、トラニオン２２６Ｃは、隣接するトラニオン２２６間の横方向の空間を増大させ、これによりアパーチャ２６４を通してより多くの流れを可能にするために、図７に見られるように、軸方向よりも円周方向においてより小さい軸方向に細長い非円形状を有することができる。任意選択的に、トラニオン２２６とケーシング２２２との間のブリード空気の漏洩を防止するために、アパーチャ２６４において半径方向に延びるトラニオン２２６を囲むように中空スリーブ２６５を位置付けることができる。
【００２７】
前方プレナム２４８を通る漏洩を防止するために、様々な手段を用いることができる。上述のように、典型的な構成は、セグメントのリングから構成されるライナ組立体２２０と、２つのセクションで形成されて割線フランジ２５９にて一体的にボルト締めされたケーシング２２２とを有することになる。これらの構成要素間の接合部にて漏洩を防止するために、前方プレナム２４８内に環状前方ダクト２６６及び後方ダクト２６８を位置付けることができる。前方ダクト２６６は、Ｌ字形状断面を備えたアーチ形外側壁２７０及び内側壁２７２を含む。内側壁２７０及び外側壁２７２は全体として、シュラウド２５２とボス２６２の前面２７４との間に流路を形成する。後方ダクト２６８は、ほぼＵ字形状断面を備えた外側壁２７６と、ある角度をなして後方及び半径方向外向きに延びたほぼ線形断面を備えた内側壁２７８とを含む。内側壁２７８及び外側壁２７６は全体として、ボス２６２の後方面２８０とケーシング２２２の内側表面２８２との間に流路を形成する。前方ダクト２６６及び後方ダクト２６８の両方は、完全な環状形状として組み立てられた２つ又はそれ以上のアーチ形セグメントから作ることができる。
【００２８】
上述の抽気構成は、あらゆる所望の抽気位置において必要に応じて組み合わせ及び／又は適合させることができる。特定の圧縮機は、ＶＳＶ段又は非ＶＳＶ段の何れかの内部に１つ又は複数の抽気位置を有することができる。可変段の後方に抽気ポートを配置することにより、圧縮機長さが維持され且つＶＳＶの複雑さを最小限になると共に、キャビティから直接抽気することにより抽気システム／漏洩損失が減少する。従来技術の抽気構成とは対照的に、圧縮機内部の軸方向位置に関係なく、所望の圧力で空気を抽出することができる。本明細書で説明した抽気構成は、エンジンＳＦＣの大幅な低減をもたらすことができると思われる。
【００２９】
以上の説明は、ガスタービンエンジン圧縮機における抽気構成について述べてきた。本発明の特定の実施形態を説明してきたが、本発明の技術的思想及び範囲から逸脱することなく種々の修正形態を実施できることは、当業者であれば理解されるであろう。従って、本発明は、上述の説明によって限定されると見なすべきではなく、添付の請求項の範囲によってのみ限定される。
【符号の説明】
【００３０】
１０ 圧縮機
１２ スプール
１４ ドラム部分
１６ ディスク
１８ 圧縮機ブレード
２０ ライナ組立体
２２ ケーシング
２４ ステータベーン
２６ トラニオン
２８ アクチュエータアーム
３０ リング
３２ 後方抽気スロット
３６ 後方プレナム
３８ 後方抽出ポート
４０ 中央抽気スロット
４２ 中央プレナム
４４ 中央抽出ポート
４６ 前方抽気スロット
４８ 前方プレナム
５０ 前方抽出ポート
５２ シュラウド
５４ 前方レール
５６ 後方レール
５８ 中央部分
６０ 割線フランジ
６２ ダクト
６４ 前方壁
６６ 後方壁
１１０ 圧縮機
１１２ スプール
１１８ 圧縮機ブレード
１２２ ケーシング
１２４ ステータベーン
１２６ トラニオン
１２８ アクチュエータアーム
１３０ リング
１４６ 抽気スロット
２１０ 圧縮機
２１２ スプール
２１８ ブレード
２２０ ライナ組立体
２２２ ケーシング
２２６ トラニオン
２３２ 後方抽気スロット
２３６ 後方プレナム
２３８ 後方抽出ポート
２４０ 中央抽気スロット
２４２ 中央プレナム
２４４ 中央抽出ポート
２４６ 前方抽気スロット
２４８ 前方プレナム
２５０ 前方抽出ポート
２５２ シュラウド
２５４ 前方レール
２５６ 後方レール
２５８ 中央部分
２６０ ブッシュ
２６２ ボス
２６４ アパーチャ
２６５ スリーブ
２６６ 前方ダクト
２６８ 後方ダクト
２７０ 外側壁
２７２ 内側壁
２７４ 前面
２７６ 内側壁
２７８ 外側壁
２８０ 後面
２８２ 内面
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機装置であって、
中心軸線の周りで回転するように取り付けられ且つ翼形部形圧縮機ブレード（１８、１１８、２１８）の環状アレイを各々が備えた複数の軸方向に離間したブレード列を担持する圧縮機スプール（１２、１１２、２１２）と、
前記圧縮機ブレード（１８、１１８、２１８）を囲み、且つ前記圧縮機を貫通する一次ガス流路の境界部を形成したライナ組立体（２０、２２０）を担持するケーシング（２２、１２２、２２２）と、
前記ライナ組立体（２０、２２０）によって担持され且つ各々が翼形部形ステータベーン（２４、１２４、２２４）の環状アレイを含む複数の軸方向に離間したステータ列と、
を備え、
前記ステータ列が前記ブレード列と軸方向に交互配置され、前記ステータ列の少なくとも幾つかの軸方向に隣接する列が可変ステータ列であり、該ステータ列のステータベーン（２４、１２４、２２４）が前記ケーシング（２２、１２２、２２２）を貫通するトラニオン（２６、１２６、２２６）上に取り付けられて、前記ケーシング（２２、１２２、２２２）に対して枢動可能になっており、
前記圧縮機装置が更に、
前記ケーシング（２２、１２２、２２２）の外側で前記トラニオン（２６、１２６、２２６）の各々に結合されたアクチュエータアーム（２８、１２８）と、
前記可変ステータ列の軸方向に隣接する第１及び第２の列の間で前記ライナ組立体（２０、２２０）を貫通する少なくとも１つの第１の抽気スロット（４６、１４６、２４６）と、
前記ケーシング（２２、１２２、２２２）によって形成され且つ前記少なくとも１つの第１の抽気スロット（４６、１４６、２４６）及び前記ケーシング（２２、１２２、２２２）の外部と連通している第１の流路と、
を備える装置。
【請求項２】
前記第１の可変ステータ列のアクチュエータアーム（２８、１２８）が、軸方向前方に延び、前記第２の可変ステータ列のアクチュエータアーム（２８、１２８）が軸方向後方に延びて、前記ケーシング（２２、１２２、２２２）の外部において前記少なくとも１つの第１の抽気スロット（４６、１４６、２４６）とほぼ軸方向に整列した開放空隙を形成するようになっている、請求項１記載の装置。
【請求項３】
前記ケーシング（２２、１２２、２２２）が、前記第１の流路と流れ連通した状態で前記ケーシング（２２、１２２、２２２）の外部表面にて形成され且つ前記開放空隙の前方及び後方境界部内に軸方向に位置付けられた少なくとも１つの第１の抽出ポート（５０、２５０）を含む、請求項２記載の装置。
【請求項４】
前記ライナ組立体（２０、２２０）が、前記ケーシング（２２、１２２、２２２）の他の部分から半径方向に離間されて、これらの間に前記第１の流路の境界部を形成する第１の開放プレナム（４８、１４８、２４８）を形成するようになる、請求項１記載の装置。
【請求項５】
前記ライナが、前記ブレード列の１つを囲む環状シュラウド（５２、２５２）を担持し、前記少なくとも１つの第１の抽気スロット（４６、１４６、２４６）が、前記シュラウド（５２、２５２）を貫通する、請求項４記載の装置。
【請求項６】
前記第１のプレナム（４８、１４８、２４８）内に配置された離間した前方及び後方壁を有する環状ダクト（６２）を更に備える、請求項４記載の装置。
【請求項７】
前記可変ステータ列全ての軸方向下流側で前記ライナ組立体（２０、２２０）を貫通する少なくとも１つの付加的な抽気スロット（３２、４０、２３２、２４０）と、
前記少なくとも１つの付加的な抽気スロット（３２、４０、２３２、２４０）及び前記ケーシング（２２、１２２、２２２）の外部表面に配置された少なくとも１つの付加的な抽出ポート（３８、４４、２３８、２４４）と連通するケーシング（２２、１２２、２２２）によって形成され、且つ前記第１の流路から隔離されている第２の流路と、
を更に備える、請求項１記載の装置。
【請求項８】
前記トラニオン（２６、１２６、２２６）が、前記ライナ組立体（２０、２２０）と前記ケーシング（２２、１２２、２２２）の他の部分との間でほぼ半径方向に延びた環状ボス（２６２）内に取り付けられ、
前記少なくとも１つの第１の抽気スロット（４６、１４６、２４６）が、前記ボス（２６２）のうちの選択されたボスの軸方向前方に位置付けられ、
前記選択されたボス（２６２）には少なくとも１つのアパーチャ（２６４）が形成され、前記トラニオン（２６、１２６、２２６）の幾つかが前記少なくとも１つのアパーチャ（２６４）を越えて半径方向に延びるようになり、
前記第１の流路が、前記選択されたボス（２６２）において前記少なくとも１つのアパーチャ（２６４）を貫通し且つ前記選択されたボス（２６２）の軸方向後方に延びている、請求項４記載の装置。
【請求項９】
前記第１の抽気スロット（４６、１４６、２４６）と前記選択されたボス（２６２）の前方面との間に配置された離間した内側及び外側壁を有する前方ダクト（２６６）と、
前記選択されたボス（２６２）の後方面と前記ケーシング（２２、１２２、２２２）の内部表面との間に配置された離間した内側及び外側壁を有する後方ダクト（２６８）と、を更に備える、請求項８記載の装置。
【請求項１０】
前記少なくとも１つのアパーチャ（２６４）を越えて延びた少なくとも前記トラニオン（２６、１２６、２２６）が、軸方向よりも円周方向においてより狭い非円形断面形状を有する、請求項８記載の装置。
【請求項１１】
前記少なくとも１つのアパーチャ（２６４）を越えて延びた前記トラニオン（２６、１２６、２２６）の各々をスリーブ（２６５）が囲む、請求項８記載の装置。
【請求項１】
圧縮機装置であって、
中心軸線の周りで回転するように取り付けられ且つ翼形部形圧縮機ブレード（１８、１１８、２１８）の環状アレイを各々が備えた複数の軸方向に離間したブレード列を担持する圧縮機スプール（１２、１１２、２１２）と、
前記圧縮機ブレード（１８、１１８、２１８）を囲み、且つ前記圧縮機を貫通する一次ガス流路の境界部を形成したライナ組立体（２０、２２０）を担持するケーシング（２２、１２２、２２２）と、
前記ライナ組立体（２０、２２０）によって担持され且つ各々が翼形部形ステータベーン（２４、１２４、２２４）の環状アレイを含む複数の軸方向に離間したステータ列と、
を備え、
前記ステータ列が前記ブレード列と軸方向に交互配置され、前記ステータ列の少なくとも幾つかの軸方向に隣接する列が可変ステータ列であり、該ステータ列のステータベーン（２４、１２４、２２４）が前記ケーシング（２２、１２２、２２２）を貫通するトラニオン（２６、１２６、２２６）上に取り付けられて、前記ケーシング（２２、１２２、２２２）に対して枢動可能になっており、
前記圧縮機装置が更に、
前記ケーシング（２２、１２２、２２２）の外側で前記トラニオン（２６、１２６、２２６）の各々に結合されたアクチュエータアーム（２８、１２８）と、
前記可変ステータ列の軸方向に隣接する第１及び第２の列の間で前記ライナ組立体（２０、２２０）を貫通する少なくとも１つの第１の抽気スロット（４６、１４６、２４６）と、
前記ケーシング（２２、１２２、２２２）によって形成され且つ前記少なくとも１つの第１の抽気スロット（４６、１４６、２４６）及び前記ケーシング（２２、１２２、２２２）の外部と連通している第１の流路と、
を備える装置。
【請求項２】
前記第１の可変ステータ列のアクチュエータアーム（２８、１２８）が、軸方向前方に延び、前記第２の可変ステータ列のアクチュエータアーム（２８、１２８）が軸方向後方に延びて、前記ケーシング（２２、１２２、２２２）の外部において前記少なくとも１つの第１の抽気スロット（４６、１４６、２４６）とほぼ軸方向に整列した開放空隙を形成するようになっている、請求項１記載の装置。
【請求項３】
前記ケーシング（２２、１２２、２２２）が、前記第１の流路と流れ連通した状態で前記ケーシング（２２、１２２、２２２）の外部表面にて形成され且つ前記開放空隙の前方及び後方境界部内に軸方向に位置付けられた少なくとも１つの第１の抽出ポート（５０、２５０）を含む、請求項２記載の装置。
【請求項４】
前記ライナ組立体（２０、２２０）が、前記ケーシング（２２、１２２、２２２）の他の部分から半径方向に離間されて、これらの間に前記第１の流路の境界部を形成する第１の開放プレナム（４８、１４８、２４８）を形成するようになる、請求項１記載の装置。
【請求項５】
前記ライナが、前記ブレード列の１つを囲む環状シュラウド（５２、２５２）を担持し、前記少なくとも１つの第１の抽気スロット（４６、１４６、２４６）が、前記シュラウド（５２、２５２）を貫通する、請求項４記載の装置。
【請求項６】
前記第１のプレナム（４８、１４８、２４８）内に配置された離間した前方及び後方壁を有する環状ダクト（６２）を更に備える、請求項４記載の装置。
【請求項７】
前記可変ステータ列全ての軸方向下流側で前記ライナ組立体（２０、２２０）を貫通する少なくとも１つの付加的な抽気スロット（３２、４０、２３２、２４０）と、
前記少なくとも１つの付加的な抽気スロット（３２、４０、２３２、２４０）及び前記ケーシング（２２、１２２、２２２）の外部表面に配置された少なくとも１つの付加的な抽出ポート（３８、４４、２３８、２４４）と連通するケーシング（２２、１２２、２２２）によって形成され、且つ前記第１の流路から隔離されている第２の流路と、
を更に備える、請求項１記載の装置。
【請求項８】
前記トラニオン（２６、１２６、２２６）が、前記ライナ組立体（２０、２２０）と前記ケーシング（２２、１２２、２２２）の他の部分との間でほぼ半径方向に延びた環状ボス（２６２）内に取り付けられ、
前記少なくとも１つの第１の抽気スロット（４６、１４６、２４６）が、前記ボス（２６２）のうちの選択されたボスの軸方向前方に位置付けられ、
前記選択されたボス（２６２）には少なくとも１つのアパーチャ（２６４）が形成され、前記トラニオン（２６、１２６、２２６）の幾つかが前記少なくとも１つのアパーチャ（２６４）を越えて半径方向に延びるようになり、
前記第１の流路が、前記選択されたボス（２６２）において前記少なくとも１つのアパーチャ（２６４）を貫通し且つ前記選択されたボス（２６２）の軸方向後方に延びている、請求項４記載の装置。
【請求項９】
前記第１の抽気スロット（４６、１４６、２４６）と前記選択されたボス（２６２）の前方面との間に配置された離間した内側及び外側壁を有する前方ダクト（２６６）と、
前記選択されたボス（２６２）の後方面と前記ケーシング（２２、１２２、２２２）の内部表面との間に配置された離間した内側及び外側壁を有する後方ダクト（２６８）と、を更に備える、請求項８記載の装置。
【請求項１０】
前記少なくとも１つのアパーチャ（２６４）を越えて延びた少なくとも前記トラニオン（２６、１２６、２２６）が、軸方向よりも円周方向においてより狭い非円形断面形状を有する、請求項８記載の装置。
【請求項１１】
前記少なくとも１つのアパーチャ（２６４）を越えて延びた前記トラニオン（２６、１２６、２２６）の各々をスリーブ（２６５）が囲む、請求項８記載の装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１２−２３３４７６（Ｐ２０１２−２３３４７６Ａ）
【公開日】平成２４年１１月２９日（２０１２．１１．２９）
【国際特許分類】
【外国語出願】
【出願番号】特願２０１２−９８２９３（Ｐ２０１２−９８２９３）
【出願日】平成２４年４月２４日（２０１２．４．２４）
【出願人】（３９００４１５４２）ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ (6,332)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１１月２９日（２０１２．１１．２９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−９８２９３（Ｐ２０１２−９８２９３）
【出願日】平成２４年４月２４日（２０１２．４．２４）
【出願人】（３９００４１５４２）ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ (6,332)
【Ｆターム（参考）】
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