JP6189456B2 - ガスタービンエンジンにおけるプラットフォームの半径方向外側を向く面に溝を含むシールアセンブリ - Google Patents
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Description
この出願は、Ching-Pang Leeによる「SEAL ASSEMBLY INCLUDING GROOVES IN AN INNER SHROUD IN A GUS TURBINE ENGINE」という名称の、2013年1月23日に出願された米国特許出願番号13/747,868(代理人整理番号2012P17912US)の一部継続であり、その全開示はこの引用によって本明細書中に組み込まれる。
12 静止ベーンアセンブリ
14 ベーン
16 環状インナーシュラウド
18 ブレードアセンブリ
20 ブレード
22 ローターディスク構造体
24 タービンローター
26 タービンセクション
28 プラットフォーム
28A 軸方向上流側端部
30 ブレードディスク
34 高温ガス流路
36 ディスクキャビティ
40 第1の面
42 軸方向上流側端部
44 軸方向下流側端部
46 第2の面
48 第3の面
50 シールアセンブリ
52 出口
60 溝
62 スペース
64 入口
66 出口
70 シール構造体
70A 軸方向端部
110 エンジン
112 ベーンアセンブリ
114 上流側ベーン
114A 後縁
116 環状インナーシュラウド
116A 軸方向下流側端部
118 ブレードアセンブリ
120 ブレード
122 ローターディスク構造体
124 タービンローター
126 タービンセクション
126A インレット
126B アウトレット
128 プラットフォーム
130 ブレードディスク
134 高温ガス流路
136 ディスクキャビティ
138 第1の面
140 軸方向上流側端部
142 軸方向下流側端部
144 第2の面
146 第3の面
148 第4の面
150 シールアセンブリ
152 出口
160 溝
162 スペース
164 入口
166 溝出口
170 シール構造体
170A 軸方向端部
200 シールアセンブリ
218 ブレードアセンブリ
228 ブレードプラットフォーム
234 高温ガス流路
260 溝
300 シールアセンブリ
302 第1の溝
304 インナーシュラウド
306 静止ベーンアセンブリ
308 第2の溝
310 プラットフォーム
312 回転ブレードアセンブリ
314 高温ガス流路
316 ディスクキャビティ
Claims (18)
- ディスクキャビティと、ガスタービンエンジンのタービンセクションを通って延びる高温ガス流路との間のシールアセンブリであって、
複数のベーンおよびインナーシュラウドを含む静止ベーンアセンブリと、
前記静止ベーンアセンブリの下流側の回転ブレードアセンブリであって、プラットフォーム上で支持され、かつ、前記ガスタービンエンジンの運転中に、タービンローターおよび前記プラットフォームと共に回転する複数のブレードを含む、回転ブレードアセンブリと、を備え、
前記プラットフォームは、
半径方向外側を向く第1の面と、
半径方向内側を向く第2の面と、
前記タービンセクションの長手方向軸線によって規定される軸方向を向く第3の面と、
前記第3の面内へと延在する複数の溝であって、前記溝は、周方向にコンポーネントを有するスペースが、隣接する溝の間に形成されるように配置され、前記周方向は前記回転ブレードアセンブリの回転方向に対応する、溝と、を備え、
前記ガスタービンエンジンの運転中、前記溝は、前記ディスクキャビティからのパージエアを、このパージエアが前記高温ガス流路を通過する高温ガス流の方向を基準として所望の方向に流れるように、前記高温ガス流路に向って誘導し、
前記溝は、前記プラットフォームの前記第1の面から遠位に置かれたその入口から、前記プラットフォームの前記第1の面に隣接して置かれたその出口へと、前記入口が前記出口よりも幅広であるように先細化されている、シールアセンブリ。 - 前記プラットフォームの前記第3の面は、前記プラットフォームの前記第3の面もまた半径方向を向くように、前記長手方向軸線に対して、ある角度をなして前記プラットフォームの前記第1の面から半径方向内側に延在する、請求項1に記載のシールアセンブリ。
- 前記プラットフォームの前記第3の面は、前記長手方向軸線に対して、30°ないし60°の角度で、前記プラットフォームの前記第1の面から半径方向内側に延在する、請求項2に記載のシールアセンブリ。
- 隣接する溝の入口間の円周方向の間隔は、各対応する溝の側壁の中間点での前記溝の周方向幅よりも小さく、かつ、隣接する溝の出口間の円周方向の間隔は、各対応する溝の前記側壁の中間点での前記溝の前記周方向幅よりも大きい、請求項1に記載のシールアセンブリ。
- 前記溝は、前記プラットフォームの前記第1の面から遠位に置かれたその入口が前記回転ブレードアセンブリの前記回転方向に関して前記プラットフォームの前記第1の面に隣接して置かれたその出口から下流側に配置されるように、前記周方向に、少なくとも傾斜するかあるいは湾曲している、請求項1に記載のシールアセンブリ。
- 前記溝は、前記パージエアの流れの方向が、上流側の前記静止ベーンアセンブリの前記ベーンの少なくとも一つの後縁の出口角度と平行である、前記高温ガス流路を通過する高温ガス流の方向と整列させられるように前記パージエアを案内する、請求項1に記載のシールアセンブリ。
- 前記プラットフォームはさらに、前記第3の面から半径方向内側に延在すると共に隣接する上流側の前記静止ベーンアセンブリに面する、軸方向を向く第4の面を備え、前記溝の入口は前記プラットフォームの前記第4の面に配置され、かつ、前記溝の出口は前記プラットフォームの前記第3の面に配置される、請求項1に記載のシールアセンブリ。
- 前記静止ベーンアセンブリはさらに、前記回転ブレードアセンブリに向かってかつ前記回転ブレードアセンブリの近傍内で前記インナーシュラウドから延在する、軸方向に延在するシール構造体を備える、請求項7に記載のシールアセンブリ。
- 前記インナーシュラウドは、
半径方向外側を向く第1の面と、
半径方向内側を向く第2の面と、
前記インナーシュラウドの前記第2の面内へと延在する複数のベーン溝と、を備え、
前記ベーン溝は、周方向にコンポーネントを有するスペースが、隣接するベーン溝の間に形成されるように配置され、前記ガスタービンエンジンの運転中、前記ベーン溝は、前記ディスクキャビティからの付加的なパージエアを、この付加的なパージエアが前記高温ガス流路を通過する高温ガス流の方向を基準として所望の方向に流れるように、前記高温ガス流路に向って誘導する、請求項1に記載のシールアセンブリ。 - 前記ベーン溝は、前記インナーシュラウドの軸方向端部から遠位に置かれたその入口から、前記インナーシュラウドの前記軸方向端部に隣接して置かれたその出口へと、前記入口が前記出口よりも幅広であるように先細化されている、請求項9に記載のシールアセンブリ。
- 前記ベーン溝は、その入口が前記回転ブレードアセンブリの回転方向に関して、その出口から上流側に配置されるように、少なくとも、前記周方向に傾斜するかあるいは湾曲している、請求項10に記載のシールアセンブリ。
- ディスクキャビティと、ガスタービンエンジンのタービンセクションを通って延びる高温ガス流路との間のシールアセンブリであって、
複数のベーンおよびインナーシュラウドを含む静止ベーンアセンブリと、
前記静止ベーンアセンブリの下流側の回転ブレードアセンブリであって、プラットフォーム上で支持されかつ前記ガスタービンエンジンの運転中にタービンローターおよび前記プラットフォームと共に回転する複数のブレードを含む、回転ブレードアセンブリと、を備え、
前記プラットフォームは、
半径方向外側を向く第1の面と、
半径方向内側を向く第2の面と、
前記タービンセクションの長手方向軸線によって規定される軸方向を向く第3の面であって、前記プラットフォームの前記第3の面は、前記プラットフォームの前記第3の面もまた半径方向を向くように、前記長手方向軸線に対してある角度で前記プラットフォームの前記第1の面から半径方向内側に延在する、第3の面と、
前記第3の面内へと延在する複数の溝であって、前記溝は、周方向にコンポーネントを有するスペースが、隣接する溝の間に形成されるように配置され、前記周方向は前記回転ブレードアセンブリの回転方向に対応し、前記溝は、前記プラットフォームの前記第1の面から遠位に置かれたその入口から、前記プラットフォームの前記第1の面に隣接して置かれたその出口へと、前記入口が前記出口よりも幅広であるように先細化されている、溝と、を備え、
前記ガスタービンエンジンの運転中、前記溝は、前記ディスクキャビティからのパージエアを、このパージエアの流動方向が前記高温ガス流路を通過する高温ガス流の方向と整列させられるように、前記高温ガス流路に向って誘導し、この方向は、上流側の前記静止ベーンアセンブリの前記ベーンの少なくとも一つの後縁の出口角度と平行である、シールアセンブリ。 - 隣接する溝の入口間の円周方向の間隔は、各対応する溝の側壁の中間点での前記溝の周方向幅よりも小さく、かつ、隣接する溝の出口間の円周方向の間隔は、各対応する溝の前記側壁の中間点での前記溝の前記周方向幅よりも大きい、請求項12に記載のシールアセンブリ。
- 前記溝は、前記プラットフォームの前記第1の面から遠位に置かれたその入口が前記回転ブレードアセンブリの前記回転方向に関して前記プラットフォームの前記第1の面に隣接して置かれたその出口から下流側に配置されるように、前記周方向に、少なくとも傾斜するかあるいは湾曲している、請求項13に記載のシールアセンブリ。
- 前記静止ベーンアセンブリは、前記インナーシュラウドから、前記回転ブレードアセンブリに向ってかつ前記回転ブレードアセンブリの近傍内で延在する、軸方向に延在するシール構造体をさらに備える、請求項12に記載のシールアセンブリ。
- 前記インナーシュラウドは、
半径方向外側を向く第1の面と、
半径方向内側を向く第2の面と、
前記インナーシュラウドの前記第2の面内へと延在する複数のベーン溝と、を備え、
前記ベーン溝は、周方向にコンポーネントを有するスペースが、隣接するベーン溝の間に形成されるように配置され、前記ガスタービンエンジンの運転中、前記ベーン溝は、前記ディスクキャビティからの付加的なパージエアを、この付加的なパージエアが前記高温ガス流路を通過する高温ガス流の方向を基準として所望の方向に流れるように、前記高温ガス流路に向って誘導する、請求項12に記載のシールアセンブリ。 - 前記ベーン溝は、前記インナーシュラウドの軸方向端部から遠位に置かれたその入口から、前記インナーシュラウドの前記軸方向端部に隣接して置かれたその出口へと、前記入口が前記出口よりも幅広であるように先細化されている、請求項16に記載のシールアセンブリ。
- 前記ベーン溝は、その入口が前記回転ブレードアセンブリの回転方向に関して、その出口から上流側に配置されるように、少なくとも、周方向に傾斜するかあるいは湾曲している、請求項17に記載のシールアセンブリ。
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