JPS61182402A

JPS61182402A - タ−ビンエンジン

Info

Publication number: JPS61182402A
Application number: JP60289564A
Authority: JP
Inventors: デビツド・シイ・トーマン; ラツセル・シイ・パーキイ; ジエームズ・エム・イーストマン
Original assignee: Allied Corp
Current assignee: Honeywell International Inc
Priority date: 1984-12-24
Filing date: 1985-12-24
Publication date: 1986-08-15
Also published as: CA1220727A; EP0188724A1; US4632635A

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。

Description

【発明の詳細な説明】〔利用分野〕本発明は、タービンの各羽根の先端部とエンジン・ハウ
ジングの間の間隙を、タービンの運転パラメータが変化
している間は、設定された限度内に維持するための制御
器に関するものである。

〔従来技術〕

高性能航空＠全動かすために現在効率が最高でるる動力
源は、ガスタービンエンジンで６る。その工うなタービ
ンエンジンに高温高圧で運転するから、タービン羽根や
ハウジングの工つな個々の部品は、同じ割合で常に膨張
するわけではない。

現在のタービン先端部の間隙は、タービンの１分間当り
の回転数と航空機の飛行姿勢を基にして、空ｆｉ１５Ｔ
ｌ用いてタービン・ハウジングを冷却することに工９間
隙を狭くするという、開ループ法にＬ９積極的に制御さ
れる。この種の制御は、圧力および温度の変化の結果と
して起る広範囲なエンジン試験および測定を基にしてい
る。その工うな測定を行う最も一般的な方法はレーザ光
ビームと、光ファイバと、タービン・ハウジング内部に
配ｔされるプリズムとを用いて行われる。そのプリズム
はタービン・ハウジング内部に配置されて、レーザ光ビ
ームをスロット状の穴を通して羽根の先端部上に放射す
る。羽根とハウジングの間の間隙が変化すると、レーザ
ビームの投写され友イメージが変化する。その変化は光
ファイバ金伝ってコンピュータへ送られる。そのコンピ
ュータにおいては、間隙を設定されている限度に戻すｔ
めに必要な空気の量を決定するために計算が行われる。

しかし、この方法は、たかだか、間隙金限られ几ｖｉ度
で制御できるだけでるる。というのは、名目上は同じで
るる部品を用いたとしても、同じ条件で製作されｔ全て
のエンジンが同じ性能全発揮しないからでるる。

ガスタービンエンジンの燃料消費効率を高くするための
有効な方法は、羽根の先端部間隙の閉ループ能動制御を
使用することでるる。羽根の先端部間隙全一層正確に制
御することにより、エフ狭い平均間Ｉ！ｌヲ維持できる
。最近の大型ターボファンエンジンでは、間隙が０．０
３８０広くなるたびは、燃料消費料が１％増加すると見
積られている。

タービン・チャンバの運転温度が高く、かつタービン羽
根の先端部にエリタービン・ハウジングが摩滅させられ
ることがｔｌにあるから、各エンジンの笑際の間隙全連
続して検出することは困難でめった。

レーザによる間隙測足法は定期飛行用には適当ではない
。というのは、レーザ元装置が汚染に弱く、摩滅を補償
できず、重量が大で、コストが比較的高いからでるる。

米国特許第３，７５４，４３３号明細書には、ハウジン
グへの圧縮機羽根の先端部の接近を検出する装置が開示
されている。その装置は基準圧力と、圧縮機からオリフ
ィスを通る空気流が圧縮機の羽根にＬｖ中断されること
により発生される平均圧力との差に応答する。この種の
装置は、タービン羽根間隙の検出には満足できるもので
はない。というのは、高温度と、タービン・チャンバか
ら出る動作流体中に存在する燃焼生成物が、圧力差の発
生に用いられるオリフィスに悪影響を及ぼすからである
。

〔発明の概要〕

本発明においては、第１の流体源からの流体圧Ｐ＋であ
る第１の流体（圧縮空気）が、第１の上流側オリフィス
と第１の下流側オリフィスを有する第１の導管と、第２
の上流側オリフィスと第２の下流側オリフィスを有し、
第１の導管に平行な第２の導管とを流れて、流体圧Ｐ３
にあるタービン・チャンバの中に入る。第１の導管内に
おいては、空気は第１の下流側オリフィスを通ってター
ビン自チャンバに直接入り、第２の導管においては、空
気は第２の下流側オリフィスを通ってタービン拳ハウジ
ングのくぼみに入る。タービン羽根の先端部が第１の下
流側オリフィスの近くを通る時は、流体の流れは一時的
に中断されるか、制限されて第１の導管内に流体圧Ｐ２
’　ｋ生ずる。この流体圧Ｐ２’はタービン羽根の先端
部とタービン番ハウジングの間の間隙に左右される。く
ぼみの友めは、第２の下流側オリフィスｔ−流れる流体
は、タービン羽根の先端部の間隙に工９はとんど制限さ
れない。したがって、第２の導管内の圧力Ｐ２にタービ
ン羽根の間隙にほとんど影響されないが、圧力Ｐ２に影
響を及ぼす他の要因には感する。第１と第２の導管に連
結されているセンサは圧力差（Ｐ２Ｐ２’）に応じて運
転信号を発生する。第１の上流側オリフィスに組合され
、第１の導管に連結された弁が運転信号に応答して、第
１の導管内を流れる流体の流れを制御し、運転信号を零
にすることにより、流体圧Ｐ２′が第２の導管内の圧力
Ｐ２に等しくされる工うにする。圧力Ｐ２′がＰ２に等
しいと、弁位ＩＪＩｔに羽根の先端部と・・ウジングの
壁の間の間隙ケ示す。第１の導管からのオリフィスへの
入口全光ｍ９にし、かつタービン・ハウシングと同一レ
ベルでそれに垂＠な１つすぐなのと部全設けることにエ
フ、羽根の先端部によるハウシング内面の摩滅が、羽根
の間隙と流体圧Ｐ２′の関係に影響を及ばずことがなく
なる。温度、圧力お工ひエンジン速度によりひき起され
る膨張率が異なることにエフ起ることがめる、羽根の先
端部とタービン・ハウジングの間の間隙の変化に１９、
流体圧Ｐ２′が変化する。それにエフ生ずる圧力差（Ｐ
２　　Ｐ２′）の変化をセンサが測距して運転信号を発
生する。その運転信号は弁に作用して、その弁を流れる
第１の流体の流れを変え、導管内の圧力Ｐ　２　ｔ　Ｐ
　２’の間の元の平衡をとり戻す。それにエフ行われる
弁の動きは間隙の変化全反映し、タービン・ハウジング
を冷却する第２の流体の流れを変える。第２の流体の流
れの変化にタービン・ハウジングに作用して、タービン
・ハウジングの冷却を増してそのタービン・ハウジング
を収縮させるか、タービン・ハウジングの冷却を減じて
タービン−ハウジングが膨張できるようにして希望の間
隙に復旧させる。このようにして、希望の間隙を運転条
件の変化に対して制御でき、燃料効率をタービンエンジ
ンに対しで予測され７？−［に維持する。

平均間隙が制御されるようは、タービン・ハウジングの
周囲のいくつかの点において間ＰＪヲ検出することが通
常望ましい。ある場合にげ、第２の流体源からの空気流
を、ターピ／・）・ウジングの角度セグメントの膨張お
よび収縮を独立に制御するために流すことができ、それ
によりそれらのセグメントの間隙を独立に制御する。も
ちろん、これにＬ９平均間隙に近くでき、効率を一層高
くできる。

本発明の有利な効果は、タービン羽根の先端部とエンジ
ン・ハウジングの間の間隙金、変化する温度、回転速度
および圧力の下におけるタービンの運転範囲にわたって
選択も・工び維持できることで心る。

不発明の目的は、種々の運転温度、回転速度および運転
圧力でタービン羽根とノ・クジングの寸法が変化しても
、タービン羽根の先端部と７１ウジ／グの間の間隙を定
められている値に保つ制御器を有するタービンエンジン
を得ることでるる。

本発明の別の目的は、エンジンに取付けられている取付
具の内部に装着され、第１の流体全エンジンの運転チャ
ンバまで流すノズルを有する制御器を備えるタービンエ
ンジン金得ることである。

そのノズルはチャンバ内の温度変化全補償することに裏
ジ、ノズルにエフ支持されるチャンノ（の内壁と同一レ
ベルとなる工うに延びるプローズとノズルの間のシール
が確保される。

〔実施例〕

以下、図面全参照して本発明の詳細な説明する。

タービンエンジン８はハウジング１０全有する。

このハウジングの内部にはチャンバ１２が設けられる。

ハウジング１０’（＋−囲むマニホルド１４が一連の開
口部１６．１６’・・・１６Ｎを有する。それらの開口
部はマニホルド１４の内径上に配置されて、冷却空気を
ハウジング１０の８縁部に吹きつけるようにされている
。マニホルド１４は、流体源、丁なわち、ファンｔｉｔ
は低圧圧縮空気源へ導管１８を介して連結される。場合
に応じて、流体七一層一様に分配するためは、導管１８
にマニホルド１４に１個所以上で連結することができる
。

ハウジング内で軸受（図示せず）に工９叉待されている
軸２Ｇがチャンバ１２の中を延びる。この軸に固定され
ているハブ２２に複数の羽根２４゜２４′・・・２４Ｎ
が取付けられる。燃焼ガスが羽根２４　、２４’・・・
２４’　？通って動くにつれて、軸２０にチャンバ１２
の中で回転させられる。各羽根２４の先端部２６とチャ
ンバ１２の壁２８の間に間１！１ｉｒＸｊが設けられる
。ハウジング１０と、軸２０と、ハブ２２と、羽根２４
．２４’　ｅｅａ２４Ｎが加熱されて、チャンバ１２の
中を流れる燃焼ガスの高い圧力にさらされると、タービ
ンエンジンは膨張する。ハブ２２と羽根２４　、２４’
　　・・・２４’がハウジング１０工り先に膨張するも
のとすると、間ｙｆｉｘがなくなって各羽根２４の先端
部２６が壁２８に接触し、その先端部２６またに壁２８
が摩ｖ、テぜられることがめる。後で膨張速度が安定し
ｆＣ９、低下すると、その摩滅にエフタービンエンジン
の効率を低下させることがめる。ハウジング１０がハブ
２２および羽根２４工９先に膨張するものとすると、間
隙Ｘが広くなるから、この鳩舎もタービンエンジン８の
効率が低下することになる。

ハウシング１０とタービン羽根２４　、２４’　−・２
４Ｎおよびハブ２２の膨張および収縮の速度を一致させ
て、希望の間隙Ｘを維持する定めは、本発明に従って作
った制御器３０をタービンニンジン８の之めに設けた。

この制御器３０はハウジング３２を有する。このハウジ
ングの内部に設けられたチャンバ３４が４管３５に工９
圧力ＰＩの流体源へ連結される。

チャ／バ３４ｉ第１と第２の出口ポート３８．４０’ｉ
肩する。チャンバ３４から第１の出口ポート３８を通る
流体の流れは、制限オリフィス４２，４４．４６に工９
制御される。制限オリフィス４２は連続流が４管４８の
中にηすれる工うにする。オリフィス４４．４１１１７
寸法が順次に大さく作られ、通常は閉じられている。そ
れらのオリフィス４４．４６は、電子制御器（ＥＣＵ）
５４から与えられる入力によるソレノイド５０．５２の
附勢で、開くことができる。導管４８の中の流体の圧力
はＰ２テろッて、ノズルすなわちオリフィス５６．５６
／・・・５６”（通ってタービンエンジン８のチャンバ
１２の中に自由に流れる。

チャンバ３４の中に設けられている弁５８の軸６０は、
ハウジング３２で保持される。その軸６゜の上に設けら
れているカム部材６４の表面６２が第２の出口ポート４
０の面４１に対して動いて、チャンバ３４から導管６６
への流体の流れを制御する。導ｖ６６はノズルすなわち
オリフィス５６．５６′・・・５６Ｎｔ−介して、チャ
ンバ３４をチャンバ１２に連結する。導管６６内の流体
の圧力は、ノズル５６　、５６’　・・・５６Ｎ　に対
する羽根２４゜２４′・・ψ　２４”　の関係に裏って
、Ｐ２′である。

軸６０に連結されている蝶形弁６８は導管１８の中に延
びている。その導管１８を介して、ファン′ｔなわち低
圧圧縮空気源はマニホルド１４に通じる。

ハウジング３２内のセンサ７２の第１の開口部７４が導
管４８に連結されて、圧力がＰ２でめる流体を含む基準
チャンバ７６全形成する。チャンバ７６の中に設けられ
ているベローズ７８が閉端部８０と開端部８２全有する
。開端部８２にハウジング３２にと９つけられて運転チ
ャンバ８４を形成する。この運転チャンバは第２の開口
部８６を通じて導管６６に連結される。ピン９０により
ハウジング３４に枢着されているレバー８８は、その第
１の端部９２がベローズγ８の閉端部８゜に連結され、
その第２の端部９４が動力チャンバ９６の中へ延びる。

シール９８が、チャンバ７６と９６の間のピン９０の枢
着に起因する連通全阻止する。

ハウジング３２の穴１０２　の中に動力ピストン１００
が設けられている。その動力ピストン１ｏ。

の第１の面１０４は、壁１０８に１って第２の面１０６
　から分離されている。ピストン１０ｏｈリンク磯構ｉ
ｉｏ　ｖｉ−介して軸６０全動がし、カム部材８２ｔ−
第２の出口ポート４０の面に対して位置決めする。

穴１０２は、第１と第２の開［コ部１１２，１１４に工
９流体源（タービンを動作させる高圧燃料源）へ連結さ
れる。開口部１１４　は開口部１１２　エフ小さいから
、チャンバ１１６への流体の流れは、チャンバ１１８へ
の流れ、Ｃ９長い時間を要する。

流体を流体源へ戻す定めは、チャンバ１１６はオリフィ
ス１２２に１９導管１２０　に連結される。

レバー８８の第２の端部９４が、流体がオリフィス１２
２　を通って導管１２０へ戻る速さを制御する。

ノズルすなわちオリフィス５６．５６’・・・５６Ｎは
同一であるから、ノズル５６についてだけ詳しく説明す
ることにする。

各ノズルすなわちオリフィス５６はハウジング１２４　
を有し、このハウジングの第１のポート１２８　が導管
４８に連結され、第２のポート１３０が専宙６６に連結
さｎる。タービンエンジン８のハウジング１０にバヨネ
ット型連ｋｉ部材１３４にニジ連結されているハウシン
グ１２４が、セラミックヘッド１３２　のためのＫｙ、
付Ａを形成する。セラミックヘッド１３２は分割環連結
部材１３６ｔ−介してハウジング１２４へ連結爆才する
。その分割環連結部材１３６はクローズド溶接されてか
らハウジング１２４　に溶接される。第１の環状空洞部
１２６の中に設けられているばね１４０がセラミックヘ
ッド１３２を押して分割環連結部材１３６に接触させて
シール１３８　を形成する。

ベローズ１４２　げ、その第１の端部がセラミックヘッ
ド１３２に連結され、その第２の端部がボー４１３０　
　’ｅ囲んでいるハウジング１２４　に連結される。第
１の環状空洞部１２６　の内部で、ベローズ１４２の内
部は第２の空洞部１４４　全形成する。ベローズ１４２
およびばね１４０の弾力に１９、セラミックヘッド１３
２とハウジング１２４が高温ガスにさらされｔ時は、セ
ラミックヘット１３２　とハウジング１２４のｗ張率に
多少の違いがあっても、シール１３８が破壊されないＬ
うにできろ。

セラミックヘッド１３２は、面１５２から面１５４まで
延びる複数の穴１４６，１４８，１５０　　全有する。

面１５４（霊ハウジング１０の内壁２８と路面でめる。

穴１４６と　１５０は同等のものでろって、第１の空洞
部１２６　をタービンハウジング１０内のチャンバ１２
に連結する。穴１４６゜１５０　の中にそれぞれ設けら
れている制限要素１５６．１５８　が、第１の空洞部１
２６　から流れる流体の速さを制限する。穴１４６，１
５０のうち、制限要素１５５，１５８　と面１５４　の
間の部分１６０１１６２が、壁２８に隣接してくぼみを
形成し、その中を通る流体の流れが羽根２６．２６’・
・・２６Ｎの先端部２４．２４’・・・２４Ｎの動きに
より大きな影響を受けｆｉｔ、ｎ裏うにし、かつチャン
バすなわち空洞１２６　内の流体圧Ｐ２が、圧力Ｐ＋と
Ｐ３が一足である限り、はぼ一定のレベルを保つように
する。

動作時にｅユ、＠２０の回転とともに羽根２４゜２４′
・・・２４Ｎがチャンバ１２の中で動く。ファンすなわ
ち低圧圧縮空気源からの低圧空気が導管１８會ｍってマ
ニホルド１４へ流れる。マニホルド１４ＶＣ入った空気
ニ、）・ウシング１０の開口部１６．１６’　　＠”　
１６Ｎを通って周囲の環境へ出る。

それと同時は、圧力がＰｌでるる流体源からの空気がチ
ャンバ３４に入る。制限オリフィス４２の寸法に依存す
る速さでポート３８を流れる空気は導管４Ｂの中に入っ
て、その中に流体圧Ｐ！を生ずる。導管４８の中の空気
すなわち流体は、センサ７２内のチャンバ７６と、ノズ
ルすなわちオリフィス５６　、５６’・・・５６Ｎ内の
環状空洞部１２６の中に同時に送られる。その流体は制
限要素１５６．１５８．１５６’、　１５８’　、・・
・１５６’　。

１５８Ｎの所１通ってくぼみ１８０，１６２．１６０’
。

１６２’　、１６Ｇ’　、１６２Ｎの中に入る。それら
のくぼみの寸法は十分に大きいから、流体圧Ｐ２はチャ
ンバ１２内の羽根２４　、２４’　−−−２４の先端部
の動きにより大きな影響を受けることはない。

羽根２４．２４’・・・２４Ｎの先端部とハウジング１
０の壁２８との間の間隙は、タービンエンジンの効率全
制御する。カム面と面４４の間の間隙が羽根２４．２４
’　・・・２４Ｎの先端部と壁２８の間の間隙を示す。

羽根２４　、２４’・・・２４’　の先端部がノズルす
なわちオリフィス５６．５６’・・・５６”の面１５４
の所を通ると、穴１４８，１４８’・・・１４８Ｎ　か
らの流体の流れが変えられて流体圧Ｐ２′を生ずる。こ
の流体圧Ｐｇ’　Ｕセンサ７２のチャンバ７６へ伝えら
れる。流体圧の差Ｐｇ−Ｐ、′がベローズ７８に作用し
てレバー８８に入力を与える。そのレバーは、その端部
９４全オリフイス１２２　に対して位置決めし、シ友が
ってチャンバ１１６からの流れを制限して、その内部に
動ｆ’ｌｌ：流体圧Ｐｏ　を生じさせる。流体圧Ｐｏは
面１０４に作用し、流体圧Ｐｓがピストン１００　の面
１０５に作用してリンクＲ１１１０に入力を与え、軸６
０ｋＰｚ　＝　Ｐ２’となる位置へ回転させる。その位
置は、羽根２４　、２４’・・・２４Ｎの先端部と壁２
８の間の間隙Ｘを示す。

温度、圧力、または軸２０の毎分の回転数のような運転
パラメータが変化して、羽根２４．２４’・・・２４Ｎ
の先端部と而１５４，１５４’　　・・・１５４Ｎの間
の関係ｆなわち間隙が変化したとすると、導管６６の中
の流体圧Ｐ２　　も変化する。Ｐ２′の値は、複数のノ
ズルすなわちオリフィス５６　、５６’−−−５６Ｎ　
にエフ決定されるから、面１５４，１５４’・・・１５
４Ｎにおける平均間隙Ｘ’を表す。流体圧Ｐ２’の変化
はチャンバ８４へ伝、ｔられて、ベローズ７８に加えら
れる差圧を変化させる。ベローズ８０に加えられる新し
い圧力差Ｐ２　　Ｐ２’　　はレベー８８へ入力を与え
、端部９４をノズルすなわちオリフィス１２２　に対し
て動かし、したがってチャンバ１１６内の圧力を変えて
、チャンバ１１８内の供給流体とチャンバ１１６内の変
化した供給流体との間の変化した圧力差により、ピスト
ン１００を動かす。ピストン１００　　に作用して、そ
れを動かす変えられた圧力差によりピストン１００が動
かされ、カム面６２と面４１の関係が変えられて、チャ
ンバ３４からの流体が対応する異なる速さで導管６６の
中に流れこむようは、軸６０奮新しい位置へ回す入力ｉ
　１Ｊンク機構１１０へ与える。軸６０が回転すると、
導管６６の中の流体の流れが変化して、Ｐ２’＝Ｐ２と
いう平衡が回復されるまで圧力差Ｐ　２−　ｈ’　ｋ減
少させる。軸６０の新しい位置は平均間隙Ｘを表す。

リンク機構１１０が軸６０を動かすと、蝶形弁６８も動
かされて、導管１８の中の流体の流れ関％’ｒ変える。

マニホルド１４への流体の流れが変るとハウジング１０
ｉ−ＩＩ遅く反応し、流体圧Ｐｘ’が流体圧Ｐ２Ｉと平
衡状態に保たれているから、面１５４．１５４’・・・
１５４Ｎと羽根２４．２４・・・２４Ｎの間の希望の間
！！１１？回復し、軸６０の位置（１央際の間隙を絶え
ず反映する。

ハウジング１０の壁２８は羽根２４．２４’・・・２４
Ｎの先端部２６に裏りろる限られ几量だけはｌ＃滅させ
られてもいい工うに設計されているが、費用のかかるエ
ンジン再調整全ひんばんに行うことが避けられるのでめ
れば、実際の摩擦は、異常事態の揚＠を除き、避けるべ
きでるる。

ハウジング１０の冷却に対するタービン羽根の間隙Ｘの
応答は比較的遅いから、るる運転条件、たとえば加速力
を調整する場合においては広い間隙設定金利用せねばな
らない。その時には、間隙の過渡的な速い変化が起り得
る。Ｐ２を高くすることにエフ、ンレノイド弁５０．５
２に裏って制限オリフィス４４と４６を開くには平衡圧
力Ｐ２′をそれに応じて高くする必要がある。その結果
として弁５８が大きく開くと異常間隙信号が送られ、そ
の信号に１９ハウジング１０の冷却が増大する。

したがって、調整の友めに狭い間隙が選択される。

１個ま几はそれ以上のオリフィス４２，４４筐７’Ｃに
４６を適切に選択することにＬす、最も狭く調整され九
間隙設定に対しても羽根がこすれることがないように４
種類の間隙設定を利用できる。それらの変化する運転条
件の下において希望の最適間隙が得られ、タービンエン
ジン８の最高の運転効率が保たれる。

チャンバ３４からの流体がチャンバ１２まで流レルノズ
ルすなわちオリスイス５６．５６’・・・５６’の数は
、平均間隙七維持丁べき希望の確度に従って変えること
ができる。軸が丸くない、すなわち偏心している場合に
は、ノズル５６　、５６’・・・５６Ｎｋ別々の制御器
３０に連結して、ハウジング１０の各セグメントの友め
に間隙を独立して維持する工うに使用できる。

ある状況の下においては、羽根２４，２ギ　・・・２４
Ｎの先端部とハウジング１０の壁２８の間の間１！ｌｔ
−オペレータに視覚的に表示することが望ましいことが
ある。第２図の実施例に示すようは、レオスタットのよ
うな指示器７０が軸６０に取付けられて、第２の出口ポ
ート４０の面４１に対する表面６２の間隙関係に対応す
る運転信号ｋ　ＥＣＵ３４へ与える。そうすると、この
ＥＣＵ　Ｈ入力全ゲージ５５へ与え、それにエフゲージ
５５は指針５７全零点５９に対して動かす。その指針５
７が１つの向きに動くものとすると、間＠は希望の値よ
り広くなって効率が低下するが、指針５Ｔが別の同きへ
動くとｒｋｉｊ原は希望の値より狭くなって、羽根２４
．２４’　　・・・２４’　　の先端部とハウジング１
０の４２８の内面とがこすれ合うことが起ることかめる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は、ローター羽根の先端部とタービン・ハウシン
グの開音希望の間隙に保つ次めに本発明に従って作られ
た制御器に連ＩＭ嘔れているタービンエンジンの運転チ
ャンバの断面図、第２図１１Ｅ１図の制御器用の光学的
表示器を示す。３０・・・・制御器、３２．１２４−−拳・ハウジング
、３４．７６・Φ・−チャンバ、３８゜４０・ゆ・・出
口ポート、４２．４４．４６・晦・・制限オリフィス、
５０．５２・・・壷ンレノイド、５４・・・・電子制御
器（ＥＣＵ）、５６・・・・ノズル、５８・・・・弁、
６０・・φ・軸、６４・・・・カム、６８・・・・蝶形
弁、Ｔ２・・・・センサ、？８，１４２・・・・ベロー
ズ、８４・・・・運転チャンバ、９６・・・・勤カテヤ
ンバ、１２６，１４４　　Φ・１１ｅ空洞部。特許出願人　　アライド・コーポレーション代理人　山
川政樹（はη為２名）ＦＩＧ、１ＦＩＧ、２

Claims

【特許請求の範囲】

（１）内部にチャンバを有するエンジン・ハウジングと
、そのエンジン・ハウジング内に配置されて前記チャン
バ内へ延びる軸と、この軸に取付けられ、前記チャンバ
内で回転できる複数の羽根とを有し、それらの各羽根の
先端部がエンジン・ハウジングに近接する位置まで延び
て、その先端部とエンジン・ハウジングの間に希望の間
隙を形成し、その間隙は温度、圧力、エンジン速度を含
むエンジン運転パラメータにより影響されるタービンエ
ンジンにおいて、流体圧力が（Ｐ＿１）である第１の流体源と、第１と第
２の出口ポートおよび前記第１の流体源に連結される供
給チャンバを有する弁ハウジングと、前記第１の出口ポートに連結される第１の空洞部と前記
第２の出口ポートに連結される第２の空洞部とを含むと
ともに、前記第１の空洞部をエンジン・ハウジングの前
記チャンバ内のくぼみに連結する第１の開口部と、前記
第２の空洞部をエンジン・ハウジングの前記チャンバに
直結する第２の開口部とを有するヘッドを備えるノズル
と、前記供給チャンバ内に配置され、前記第２の出口ポ
ートを通って前記第２の空洞部へ流れる前記第１の流体
の流れを制御するために、前記第２の出口ポートに対し
て動くことができる弁と、流体圧差応答手段とを備え、前記第１の出口ポートは前記供給チャンバから
の前記第１の流体の流れを制限して、前記第１の空洞部
へ通じさせられた流体中に流体圧力（Ｐ＿２）を生じさ
せ、前記第１の流体は前記第１の空洞部から前記第１の
くぼみへ常に流れ、前記羽根の各先端部は前記開口部からの前記第１の流体
の流れを制限して前記第２の空洞部中に流体圧力（Ｐ＿
２′）を生じ、その流体圧力（Ｐ＿２′）は前記羽根の
先端部と前記エンジン・ハウジングの間の間隙および前
記第２の出口ポートに対する前記弁の位置に直接依存し
、前記流体圧差応答手段は前記第１の空洞部と前記第２の
空洞部内の流体圧力の差（Ｐ＿２−Ｐ＿２′）に応答し
て運転信号を発生し、前記弁は流体圧力Ｐ＿２′が変化するにつれて生ずる前
記運転信号の変化に応答して動き、前記第２の出口ポー
トを通る前記第１の流体の流れを変えて、流体圧力（Ｐ
＿２′）が流体圧力（Ｐ＿２）に等しくなるようにして
前記流体圧力差（Ｐ＿２−Ｐ＿２′）をほぼ零にし、前
記弁は前記エンジン・ハウジングを囲んでいるマニホル
ドへの第２の流体の流れを制御し、前記第２の流体に前
記エンジン・ハウジングを冷却することにより前記エン
ジンパラメータの影響を打消して、前記希望の間隙を再
び設定することを特徴とするタービンエンジン。
（２）特許請求の範囲第１項記載のタービンエンジンに
おいて、前記第１の出口ポートは、制限を変えてタービ
ンエンジンの運転入力に対応する流体圧力の値を変える
手段を含むことを特徴とするタービンエンジン。
（３）特許請求の範囲第２項記載のタービンエンジンに
おいて、前記流体圧差応答手段は、前記第１の空洞部中の流体圧力（Ｐ＿２）を受けるため
に連結される第１の開口部と、前記第２の空洞部中の流
体圧力（Ｐ＿２′）を受けるために連結される第２の開
口部を含む空洞部を有するセンサと、前記第１の開口部
を前記第２の開口部から分離するためにセンサ・ハウジ
ング内に設けられる壁手段と、前記弁手段へ動きを伝えるためにその壁手段へ連結され
る出力部材とを含むことを特徴とするタービンエンジン。
（４）特許請求の範囲第３項記載のタービンエンジンに
おいて、前記弁は前記弁ハウジング内に保持されるシリ
ンダを含み、このシリンダの面が前記第２の出口ポート
に対して動いて、その第２の出口ポートを通って前記第
２の空洞部へ流れる前記第１の流体の流れを制限するこ
とを特徴とするタービンエンジン。
（５）特許請求の範囲第４項記載のタービンエンジンに
おいて、前記弁は前記弁ハウジングの穴の中に設けられ
、かつ前記シリンダに連結されるプッシュロッドを有す
る動力ピストンを更に含み、この動力ピストンは前記シ
リンダを動力室と制御室に分割し、その動力室と制御室
は前記タービンエンジンの運転燃料源に連結され、前記
弁ハウジングは制御ポートを有し、前記運転燃料は前記
制御ポートを通って前記運転燃料源へ戻され、前記セン
サからの前記出力部材は前記制御ポートを通る運転燃料
の流れを、前記壁手段を横切る圧力差（Ｐ＿２−Ｐ＿２
′）の関数として制御することを特徴とするタービンエ
ンジン。
（６）特許請求の範囲第５項記載のタービンエンジンに
おいて、前記弁は前記シリンダ上のカム面を更に含み、
前記ピストンからの前記入力は前記シリンダを回転させ
て前記カム面と第２の出口ポートの間の関係を変え、そ
の第２の出口ポートにおける流れ制限を変えることを特
徴とするタービンエンジン。
（７）特許請求の範囲第１項記載のタービンエンジンに
おいて、前記エンジン・ハウジングに固定される複数の
ノズルを更に含み、それら複数の各ノズルは、圧力差（
Ｐ＿２−Ｐ＿２′）に応答する前記手段に供給される流
体圧力（Ｐ＿２′）の入力を与えて前記運転信号を発生
し、それら複数のノズルは、平均圧力（Ｐ＿２′）が前
記運転信号の発生における要因として用いられることを
特徴とするタービンエンジン。
（８）特許請求の範囲第１項記載のタービンエンジンに
おいて、前記弁は、前記シリンダの動きに応答して前記
タービンエンジンのための主制御器を構成する指示手段
を含み、この指示手段は前記羽根の先端部とエンジン・
ハウジングの現在の間隙を指示することを特徴とするタ
ービンエンジン。
（９）特許請求の範囲第８項記載のタービンエンジンに
おいて、前記指示手段は現在の間隙の視覚的表示器を更
に含むことを特徴とするタービンエンジン。