JPH02267352A - ターボジェットエンジンの高温流路の熱遮蔽ジャケット - Google Patents
ターボジェットエンジンの高温流路の熱遮蔽ジャケットInfo
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- JPH02267352A JPH02267352A JP2056287A JP5628790A JPH02267352A JP H02267352 A JPH02267352 A JP H02267352A JP 2056287 A JP2056287 A JP 2056287A JP 5628790 A JP5628790 A JP 5628790A JP H02267352 A JPH02267352 A JP H02267352A
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02K—JET-PROPULSION PLANTS
- F02K1/00—Plants characterised by the form or arrangement of the jet pipe or nozzle; Jet pipes or nozzles peculiar thereto
- F02K1/78—Other construction of jet pipes
- F02K1/82—Jet pipe walls, e.g. liners
- F02K1/822—Heat insulating structures or liners, cooling arrangements, e.g. post combustion liners; Infrared radiation suppressors
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23R—GENERATING COMBUSTION PRODUCTS OF HIGH PRESSURE OR HIGH VELOCITY, e.g. GAS-TURBINE COMBUSTION CHAMBERS
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-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- F23R2900/00012—Details of sealing devices
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
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- Furnace Housings, Linings, Walls, And Ceilings (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は航空機用タービンエンジンに係わり、より特定
的には、アフタバーナ流路又はタービンの下流の高温流
体が流れる流路部分とジェッＩ・ノズルとの間のトラン
ジション流路の中に配置され、あるいはタービンエンジ
ンの主燃焼室の壁にも配置される熱遮蔽ジャケットに係
わる。
的には、アフタバーナ流路又はタービンの下流の高温流
体が流れる流路部分とジェッＩ・ノズルとの間のトラン
ジション流路の中に配置され、あるいはタービンエンジ
ンの主燃焼室の壁にも配置される熱遮蔽ジャケットに係
わる。
前述のごとき種々のタービンエンジン部分に、複数のタ
イル状部材からなる熱遮蔽ジャケットを具備することは
良く知られている。タイル状部材の側縁同士を突き合わ
せて又は重ね合わせて連結することによりリングを形成
し、更にこれらのりングを上流から下流へかけて端を突
き合わせながら配置することによって１つの熱遮蔽用円
筒構造体を形成し、これを保護すべき流路の中に配置し
て、該構造体と保護すべき流路との間に該構造体の内部
を流れる空気流より低温の加圧空気流が流れるようにす
るのである。このような構造体は著しい高温に耐えるこ
とができる材料で形成される。
イル状部材からなる熱遮蔽ジャケットを具備することは
良く知られている。タイル状部材の側縁同士を突き合わ
せて又は重ね合わせて連結することによりリングを形成
し、更にこれらのりングを上流から下流へかけて端を突
き合わせながら配置することによって１つの熱遮蔽用円
筒構造体を形成し、これを保護すべき流路の中に配置し
て、該構造体と保護すべき流路との間に該構造体の内部
を流れる空気流より低温の加圧空気流が流れるようにす
るのである。このような構造体は著しい高温に耐えるこ
とができる材料で形成される。
例えば、仏国特許出ａＦＲ−＾２５６７２５０号には、
低温壁を構成する複数のタイル状部材を高温構造壁土に
配置した燃焼室構造が開示されている。これらのタイル
状部材は上流端部が前記高温壁の溝と係合し、下流端部
が前記高温壁の第２円形溝と係合する折曲部分を内側に
有する。この構造体は、下流部分の円環を介して保持さ
れる。
低温壁を構成する複数のタイル状部材を高温構造壁土に
配置した燃焼室構造が開示されている。これらのタイル
状部材は上流端部が前記高温壁の溝と係合し、下流端部
が前記高温壁の第２円形溝と係合する折曲部分を内側に
有する。この構造体は、下流部分の円環を介して保持さ
れる。
米国特許出願ＵＳ−＾４６１４０８２号には、これと類
似した別のタイプの構造体が開示されている。この場合
も、タイル状部材は溝と係合する係止手段を有するが、
その保持は径方向ピンを介して実施される。
似した別のタイプの構造体が開示されている。この場合
も、タイル状部材は溝と係合する係止手段を有するが、
その保持は径方向ピンを介して実施される。
米国特許比１’ＪｉＵｓ−八４４８０４３６号には、消
及びさねを介して円形状に連結された複数のパネルから
なる燃焼室用熱遮蔽ジャケットが開示されている。
及びさねを介して円形状に連結された複数のパネルから
なる燃焼室用熱遮蔽ジャケットが開示されている。
パネルは下流部及び下流部を備え、これらの消が低温壁
のフック状のさねと協働し、この低温壁上なパネルが滑
動するようになっている。
のフック状のさねと協働し、この低温壁上なパネルが滑
動するようになっている。
このジャケットも、燃焼室内に二重壁を設け、２つの壁
の間に換気流を流して外壁を冷却できるようにするため
のものである。
の間に換気流を流して外壁を冷却できるようにするため
のものである。
本発明の目的はこのタイプの熱遮蔽ジャケラ１〜の構造
を簡略化することにあり、そのために、あらゆる作動温
度で効果を発揮できるように十分に大きい剛性を有し且
つ製造及び組立てが簡単なｍ−壁の熱遮蔽ジャケットを
提供する。本発明の熱遮蔽ジャケットではタイル状部材
を被覆する手段は使用されず、熱遮蔽ジャケットの高温
内壁を冷却する壁面フィルムが形成される。
を簡略化することにあり、そのために、あらゆる作動温
度で効果を発揮できるように十分に大きい剛性を有し且
つ製造及び組立てが簡単なｍ−壁の熱遮蔽ジャケットを
提供する。本発明の熱遮蔽ジャケットではタイル状部材
を被覆する手段は使用されず、熱遮蔽ジャケットの高温
内壁を冷却する壁面フィルムが形成される。
本発明の熱遮蔽ジャケットは、各タイル状部材が円筒体
の一部分を構成するような形状のパネルからなり、この
パネルが上流端部及び下流端部に突起を有し、これらの
突起が径方向から見て外側に突出し且つ円形に配置され
た時に補剤部分を構成することになり、前記上流突起が
上流径方向面に気密的固定用オス部材を有し、このオス
部材が隣接上流タイル状部材の下流突起の下流径方向面
に具備された相補的形態の気密的固定用メス部材と係合
するようになっている。
の一部分を構成するような形状のパネルからなり、この
パネルが上流端部及び下流端部に突起を有し、これらの
突起が径方向から見て外側に突出し且つ円形に配置され
た時に補剤部分を構成することになり、前記上流突起が
上流径方向面に気密的固定用オス部材を有し、このオス
部材が隣接上流タイル状部材の下流突起の下流径方向面
に具備された相補的形態の気密的固定用メス部材と係合
するようになっている。
第１実施例では、前記気密的固定用オス部材が上流突起
の上流面に担持された円形リム状の上流隆起からなり、
このリムが隣接上流タイル状部材の下流突起の下流面に
設けられた環状溝と係合する。
の上流面に担持された円形リム状の上流隆起からなり、
このリムが隣接上流タイル状部材の下流突起の下流面に
設けられた環状溝と係合する。
第２実施例では、気密的固定用オス部材が上流突起の環
状溝に取付けられた金属パツキンからなり、このパツキ
ンが隣接上流タイル状部材の下流突起の下流面の環状溝
と係合する。
状溝に取付けられた金属パツキンからなり、このパツキ
ンが隣接上流タイル状部材の下流突起の下流面の環状溝
と係合する。
本発明の他の特徴は、添付図面に基づく以下の非限定的
実施例の説明から明らかにされよう。
実施例の説明から明らかにされよう。
第１図は本発明のタイル状部材１を３つ連結したアセン
ブリを長手方向断面図で示している。これらのタイル状
部材は円筒体の一部分を構成する形状のパネル１３から
なり、側方縁１０が互いに平行であって、タイル状部材
を配置する流路の軸線に対して長手方向に延びる。
ブリを長手方向断面図で示している。これらのタイル状
部材は円筒体の一部分を構成する形状のパネル１３から
なり、側方縁１０が互いに平行であって、タイル状部材
を配置する流路の軸線に対して長手方向に延びる。
上流縁及び下流縁も互いに平行であり、パネルの凸面上
に夫々上流突起１１及び下流突起１２を有する。これら
の突起１１及び１２は部分的環状形態を有し、そのため
タイル状部材を突合わせてリング状に組立てると、突起
１１及び１２によってジャケットの環状補剛部分が構成
されることになる。
に夫々上流突起１１及び下流突起１２を有する。これら
の突起１１及び１２は部分的環状形態を有し、そのため
タイル状部材を突合わせてリング状に組立てると、突起
１１及び１２によってジャケットの環状補剛部分が構成
されることになる。
１つのリングを構成する複数のタイル状部材を突合わせ
状態で組立てることができるように、第１実施例（第１
図、第２図及び第４図参照）では、タイル状部材の側方
縁に沿って上流突起１１の底部に、パネル１３の凸状外
側面と正接する長手方向溝１１１を形成し得る。側縁同
士を突合わせて配置した２つの隣接タイル状部材の前記
溝には、下流側から９と母田ミ； 第５図に示した第２
実施例では、各タイル状部材の２つの側方縁に、パネル
１３の全長にわたって延びる連結溝１３０を形成する。
状態で組立てることができるように、第１実施例（第１
図、第２図及び第４図参照）では、タイル状部材の側方
縁に沿って上流突起１１の底部に、パネル１３の凸状外
側面と正接する長手方向溝１１１を形成し得る。側縁同
士を突合わせて配置した２つの隣接タイル状部材の前記
溝には、下流側から９と母田ミ； 第５図に示した第２
実施例では、各タイル状部材の２つの側方縁に、パネル
１３の全長にわたって延びる連結溝１３０を形成する。
この場合も、実施例１のバーより長い組立てバーによっ
て、隣接し合う２つのタイル状部材の間の長手方向の気
密性を確保することができる。
て、隣接し合う２つのタイル状部材の間の長手方向の気
密性を確保することができる。
このように複数のタイル状部材をつなげて形成した各リ
ングを上流及び下流の隣接リングと気密的に組立てるこ
とができるように、各タイル状部材は突起１１の上流面
に組立て手段を備える。この組立て手段は、第１実施例
（第２図参照）では、突起１１の上流面に担持され且つ
タイル状部材全体と一体的に形成された円形リム１１０
からなる。リム１１０はその前の上流タイル状部材の下
流突起１２の下流面に設けられた環状溝１２０と係合す
る。
ングを上流及び下流の隣接リングと気密的に組立てるこ
とができるように、各タイル状部材は突起１１の上流面
に組立て手段を備える。この組立て手段は、第１実施例
（第２図参照）では、突起１１の上流面に担持され且つ
タイル状部材全体と一体的に形成された円形リム１１０
からなる。リム１１０はその前の上流タイル状部材の下
流突起１２の下流面に設けられた環状溝１２０と係合す
る。
この実施例は、タイル状部材の製造材料が成形によって
得られるセラミックであれば容易に実施できる。セラミ
ックは、熱遮蔽ジャケットに使用し得るタイル状部材の
製造に適した典型的材料である。
得られるセラミックであれば容易に実施できる。セラミ
ックは、熱遮蔽ジャケットに使用し得るタイル状部材の
製造に適した典型的材料である。
但し、タイル状部材の製造には別のタイプの材料、例え
ば炭素マトリックスを炭素繊維で強化したような複合材
料も使用し得る。この種の材料を使用する場合には、第
２実施例（第３図）の方法で気密性を確保するのが好ま
しい。即ち、気密的固定手段として、例えば耐熱性超合
金のような金属のパツキン１１０′を使用し、これを上
流突起１１の環状溝内にあとから取付けるか、又は複合
パネルの製造時に挿入によって形成する。
ば炭素マトリックスを炭素繊維で強化したような複合材
料も使用し得る。この種の材料を使用する場合には、第
２実施例（第３図）の方法で気密性を確保するのが好ま
しい。即ち、気密的固定手段として、例えば耐熱性超合
金のような金属のパツキン１１０′を使用し、これを上
流突起１１の環状溝内にあとから取付けるか、又は複合
パネルの製造時に挿入によって形成する。
第１図〜第６図に示した実施例では、各タイル状部材の
パネルの上流内側環状縁が斜角面１３１を有し、各タイ
ル状部材の下流突起１２に上流斜角面１３１と同じ傾斜
を有する一連の長手方向孔１２２が設けられている。こ
れらの孔１２２は、上流側で、下流突起１２の上流にあ
る径方向から見て外側のパネルの壁に連通し、且つ前記
下流突起１２を貫通しているため、下流の隣接タイル状
部材の内側部分の斜角面に空気を吹込んで、隣接タイル
状部材の前記壁の内側を冷却する壁面フィルムを形成す
ることができる。
パネルの上流内側環状縁が斜角面１３１を有し、各タイ
ル状部材の下流突起１２に上流斜角面１３１と同じ傾斜
を有する一連の長手方向孔１２２が設けられている。こ
れらの孔１２２は、上流側で、下流突起１２の上流にあ
る径方向から見て外側のパネルの壁に連通し、且つ前記
下流突起１２を貫通しているため、下流の隣接タイル状
部材の内側部分の斜角面に空気を吹込んで、隣接タイル
状部材の前記壁の内側を冷却する壁面フィルムを形成す
ることができる。
タイル状部材１と熱遮蔽ジャケットが存在する流路のケ
ーシング２との間に位置する通路内で補剤部分１２が構
成するダイアフラムの効果も、各タイル状部材の内壁を
冷却すべくタイル状部材１とケーシング２どの間で採取
した比敦的冷たい空気を孔１２２に送り込むのに寄与す
る。
ーシング２との間に位置する通路内で補剤部分１２が構
成するダイアフラムの効果も、各タイル状部材の内壁を
冷却すべくタイル状部材１とケーシング２どの間で採取
した比敦的冷たい空気を孔１２２に送り込むのに寄与す
る。
本発明のタイル状部材は更に、各タイル状部材の下流環
状突起の円形外側縁部に、各タイル状部材をターボジェ
ットエンジンのケーシングに固定するためのネジ２０を
受容するのに適したネジ山付き挿入口１２１を備える。
状突起の円形外側縁部に、各タイル状部材をターボジェ
ットエンジンのケーシングに固定するためのネジ２０を
受容するのに適したネジ山付き挿入口１２１を備える。
この挿入口は、タイル状部材の製造材料、即ちセラミッ
ク又は炭素−炭素複合材料の別に係わりなく具備する。
ク又は炭素−炭素複合材料の別に係わりなく具備する。
このようなアセンブリの組立て／分解は極めて簡単であ
る。組立ての場合は、先ず台の上でタイル状部材を突合
わせるように接近させ、且つ使用するタイル状部材のタ
イプに応じて講１１１又は１３０内にバー３を配置し、
次いでこれらバーの端部を折曲ることによって完全なリ
ングを組立てる。
る。組立ての場合は、先ず台の上でタイル状部材を突合
わせるように接近させ、且つ使用するタイル状部材のタ
イプに応じて講１１１又は１３０内にバー３を配置し、
次いでこれらバーの端部を折曲ることによって完全なリ
ングを組立てる。
その後、このようにして組立てたく但しタイル状部材は
互いに固定されていない）リングを、第７図及び第８図
に示すタイプの締め環１４によって締付ける。この締め
環は一点で互いに枢着された２つの半円周の形状を有し
、枢着部分の真向かいに、これら２つの半円周を連結す
るためのネジとちょうナツトとを備える。
互いに固定されていない）リングを、第７図及び第８図
に示すタイプの締め環１４によって締付ける。この締め
環は一点で互いに枢着された２つの半円周の形状を有し
、枢着部分の真向かいに、これら２つの半円周を連結す
るためのネジとちょうナツトとを備える。
前記締め環は、組立て又は分解を流路の上流側から行う
のか又は下流側から行うのかによって、パネルの上流部
分１１又は下流部分１２に配置し得る。
のか又は下流側から行うのかによって、パネルの上流部
分１１又は下流部分１２に配置し得る。
下流に配置する場合には、この締め環に切欠き１４０を
設ける。これは、固定ボルトを挿入できるように挿入口
１２１部分を開けておくためである。
設ける。これは、固定ボルトを挿入できるように挿入口
１２１部分を開けておくためである。
このようにして組立て且つ締め環１４で保持したリング
をターボジェットエンジンの流路内に配置する。次いで
、ボルト２０を挿入口１２１にネジ止めし、その後締め
環１４を除去する。
をターボジェットエンジンの流路内に配置する。次いで
、ボルト２０を挿入口１２１にネジ止めし、その後締め
環１４を除去する。
このようにして総てのリングを次々に突合わせながら配
置する。この場合各リングは、タイル状部材が三点形に
配置されるように、先行リングに対してタイル状部材の
幅の半分だけずれるように配置する。分解の場合は以上
の操作を逆の手順で行う。
置する。この場合各リングは、タイル状部材が三点形に
配置されるように、先行リングに対してタイル状部材の
幅の半分だけずれるように配置する。分解の場合は以上
の操作を逆の手順で行う。
本発明は、組立て／分解を流路の上流側又は下流側から
別個に行うことができるため保守操作がより迅速に行わ
れるという利点を有する。
別個に行うことができるため保守操作がより迅速に行わ
れるという利点を有する。
また、タイル状部材が総て同一であるため相互交換が可
能であり、従って貯蔵数を多くする必要がないため貯蔵
費用が節減される。
能であり、従って貯蔵数を多くする必要がないため貯蔵
費用が節減される。
第１図は本発明のタイル状部材からなる熱遮蔽ジャケッ
トの長手方向断面図、第２図は本発明の気密的固定手段
の第１実施例を示す詳細説明図、第３図は気密的固定用
手段の第２実施例の説明図、第４図は本発明の第１実施
例に従ってバーにより突合わせ状態に組立てられる実施
例２の気密的固定手段を備えた２つのタイル状部材の斜
視図、第５区は本発明の第２実施例に従ってバーを配置
したタイル状部材の長手方向断面図、第６図は組立て後
にケーシングに固定した熱遮蔽ジャケットの内側部分の
一部を示す斜視図、第７図及び第８図は本発明のタイル
状部材で構成したリングの締め環を示す説明図である。 ｌ・・・・・・タイル状部材、１１・・・・・・上流突
起、１２・・・・・・下流突起。
トの長手方向断面図、第２図は本発明の気密的固定手段
の第１実施例を示す詳細説明図、第３図は気密的固定用
手段の第２実施例の説明図、第４図は本発明の第１実施
例に従ってバーにより突合わせ状態に組立てられる実施
例２の気密的固定手段を備えた２つのタイル状部材の斜
視図、第５区は本発明の第２実施例に従ってバーを配置
したタイル状部材の長手方向断面図、第６図は組立て後
にケーシングに固定した熱遮蔽ジャケットの内側部分の
一部を示す斜視図、第７図及び第８図は本発明のタイル
状部材で構成したリングの締め環を示す説明図である。 ｌ・・・・・・タイル状部材、１１・・・・・・上流突
起、１２・・・・・・下流突起。
Claims (8)
- （１）ターボジェットエンジンのトランジション流路又
はアフタバーナ流路の熱遮蔽ジャケットであつて、複数
のタイル状部材を側縁同士を突合わせた状態で配置して
リングを形成し且つこれらのリングを上流から下流に向
かって端部同士を突合わせた状態で配置したものからな
り、各タイル状部材が円筒体の一部分を構成するような
形状のパネルからなり、このパネルが上流端部及び下流
端部に突起を有し、これらの突起が径方向から見て外側
に突出し且つ円形に配置されて環状補剛部分を構成し、
前記上流突起が上流径方向面に気密的固定用オス部材を
有し、このオス部材が隣接上流タイル状部材の下流突起
の下流径方向面に具備された相補的形態の気密的固定用
メス部材と係合するようになっていることを特徴とする
熱遮蔽ジャケット。 - （２）気密的固定用オス部材が上流突起の環状溝に取付
けられた金属パッキンからなり、このパッキンが隣接上
流タイル状部材の下流突起の下流面の環状溝と係合する
ようになっていることを特徴とする請求項１に記載の熱
遮蔽ジャケット。 - （３）気密的固定用オス部材が上流突起の上流面に担持
された円形リム状の上流隆起からなり、このリムが隣接
上流タイル状部材の下流突起の下流面の環状溝と係合す
るようになっていることを特徴とする請求項１に記載の
熱遮蔽ジャケット。 - （４）各タイル状部材の２つの側縁が連結用中間バーを
受容すべく上流から下流まで延びる長手方向溝を含み、
前記バーが直角に折曲げられた端部を含み、２つの隣接
タイル状部材の前記溝内に配置された後でもう一方の端
部も折曲げられるようになっていることを特徴とする請
求項１から３のいずれか一項に記載の熱遮蔽ジャケット
。 - （５）各タイル状部材のパネルの上流内側環状縁が斜角
面を有し、各タイル状部材の下流突起に前記上流斜角面
と同じ傾斜を有する一連の長手方向孔が設けられており
、これらの孔が、上流側で、下流突起の上流にある径方
向から見て外側のパネルの壁に連通し且つ前記下流突起
を貫通しており、そのため下流隣接タイル状部材の内側
部分の斜角面に空気を吹込んで、隣接する前記壁の内側
を冷却する壁面フィルムを形成することができるように
なっていることを特徴とする請求項１から４のいずれか
一項に記載の熱遮蔽ジャケット。 - （６）各タイル状部材の下流環状突起が円形外側縁部に
、各タイル状部材をターボジェットエンジンのケーシン
グに固定するためのネジを受容するのに適したネジ山付
き挿入口を備えていることを特徴とする請求項１から５
のいずれか一項に記載の熱遮蔽ジャケット。 - （７）各タイル状部材がセラミック材料で製造されてい
ることを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記
載の熱遮蔽ジャケット。 - （８）各タイル状部材が炭素マトリックスを炭素繊維で
強化した複合材料で製造されていることを特徴とする請
求項１から６のいずれか一項に記載の熱遮蔽ジャケット
。
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