特許 7543323 ガスタービンエンジンの燃焼器構成要素のための軸方向保持アセンブリ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-08-23

(45)【発行日】2024-09-02

(54)【発明の名称】ガスタービンエンジンの燃焼器構成要素のための軸方向保持アセンブリ

(51)【国際特許分類】

   F23R 3/60 20060101AFI20240826BHJP

   F01D 25/28 20060101ALI20240826BHJP

【ＦＩ】

F23R3/60

F01D25/28 D

【請求項の数】 20

(21)【出願番号】P 2021578127

(86)(22)【出願日】2020-07-01

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2022-09-22

(86)【国際出願番号】 US2020040484

(87)【国際公開番号】W WO2021011195

(87)【国際公開日】2021-01-21

【審査請求日】2023-06-23

(31)【優先権主張番号】16/514,296

(32)【優先日】2019-07-17

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(73)【特許権者】

【識別番号】515322297

【氏名又は名称】ゼネラル エレクトリック テクノロジー ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング

【氏名又は名称原語表記】Ｇｅｎｅｒａｌ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ＧｍｂＨ

【住所又は居所原語表記】Ｂｒｏｗｎ Ｂｏｖｅｒｉ Ｓｔｒａｓｓｅ ８， ５４００ Ｂａｄｅｎ， Ｓｗｉｔｚｅｒｌａｎｄ

(74)【代理人】

【識別番号】100105588

【弁理士】

【氏名又は名称】小倉 博

(74)【代理人】

【識別番号】100129779

【弁理士】

【氏名又は名称】黒川 俊久

(74)【代理人】

【識別番号】100151286

【弁理士】

【氏名又は名称】澤木 亮一

(72)【発明者】

【氏名】ハンソン、ステュアート クレイグ

(72)【発明者】

【氏名】モーグル ２世、トーマス アラン

【審査官】松浦 久夫

(56)【参考文献】

【文献】特開昭５７－０１４１２７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０８－２１０６４２（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許第０３９９０２３１（ＵＳ，Ａ）

【文献】特開２０１９－００２６７４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ２３Ｒ ３／６０

Ｆ０１Ｄ ２５／２８

Ｆ０２Ｃ ７／２０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ガスタービンエンジン（１０）の燃焼器構成要素のための軸方向保持アセンブリ（１００）であって、前記軸方向保持アセンブリ（１００）は、
燃焼器（１４）の前方端部（２７）と前記燃焼器（１４）の後方端部（２９）との間に延びる軸方向中心線（２８）を画定する前記燃焼器（１４）であって、前記燃焼器（１４）は、前記軸方向中心線（２８）から直交して外側に延びる半径方向（３０）をさらに画定し、前記燃焼器（１４）はライナ（３８）およびケーシング（５８）を含み、前記ケーシング（５８）は、前記軸方向中心線（２８）に沿って前記ライナ（３８）から離間したフランジ（７０）を含む、前記燃焼器（１４）と、
前記フランジ（７０）に取り外し可能に結合された第１の端部（１１４）と、前記ケーシング（５８）から前記半径方向内側に位置する第２の端部（１１６）と、を有する取り付けプレート（１０６）と、
前記ライナ（３８）に取り外し可能に結合されたクランプ（１０８）と、
前記軸方向中心線（２８）に沿った前記ライナ（３８）と前記ケーシング（５８）との間の相対的な動きを低減するために、前記取り付けプレート（１０６）の前記第２の端部（１１６）および前記クランプ（１０８）に結合されたタイロッド（１１０）と
を備える、軸方向保持アセンブリ（１００）。

【請求項2】

前記タイロッド（１１０）が、前記半径方向（３０）において前記ライナ（３８）と前記ケーシング（５８）との間に配置される、請求項１に記載の軸方向保持アセンブリ（１００）。

【請求項3】

前記タイロッド（１１０）が、前記取り付けプレート（１０６）の前記第２の端部（１１６）に調整可能に結合される、請求項１に記載の軸方向保持アセンブリ（１００）。

【請求項4】

前記取り付けプレート（１０６）の第１の側面（１１８）または第２の側面（１２０）の一方で前記タイロッド（１１０）と螺合する第１の締結具（１２８）と、
前記取り付けプレート（１０６）の前記第１の側面（１１８）または前記第２の側面（１２０）の他方で前記タイロッド（１１０）と螺合する第２の締結具（１３０）と、
をさらに備え、
前記タイロッド（１１０）に対する前記第１の締結具（１２８）および前記第２の締結具（１３０）の動きが、前記軸方向中心線（２８）に沿って前記取り付けプレート（１０６）と前記クランプ（１０８）との間の距離を調整する、
請求項３に記載の軸方向保持アセンブリ（１００）。

【請求項5】

前記取り付けプレート（１０６）の前記第２の端部（１１６）が、細長いスロット（１４４）を画定し、前記タイロッド（１１０）は、前記細長いスロット（１４４）を通って延びる、請求項１に記載の軸方向保持アセンブリ（１００）。

【請求項6】

前記クランプ（１０８）が、
第１の壁（１３８）と、前記第１の壁（１３８）から前記半径方向（３０）に離間した第２の壁（１４０）と、を有するクランプフレーム（１３２）と、
前記第１の壁（１３８）と前記第２の壁（１４０）との間に配置されたクランププレート（１３４）と、
前記第１の壁（１３８）および前記クランププレート（１３４）に螺合するクランプロッド（１３６）と、
を備え、
前記第１の壁（１３８）に対する前記クランプロッド（１３６）の回転が、前記クランププレート（１３４）を前記第１の壁（１３８）と前記第２の壁（１４０）との間で前記半径方向（３０）に移動させる、
請求項１に記載の軸方向保持アセンブリ（１００）。

【請求項7】

前記燃焼器（１４）が、前記ケーシング（５８）に結合されかつ前記ライナ（３８）の周りに少なくとも部分的に円周方向（３２）に配置されたスリーブ（５０）をさらに備え、前記ライナ（３８）および前記スリーブ（５０）は、それらの間に流路（５６）を画定し、
前記ライナ（３８）は、前記ライナ（３８）を通る開口部（７２、１２６、１４８）と、前記ライナ（３８）内の燃焼チャンバ（４６）とを画定し、
前記クランプフレーム（１３２）の前記第１の壁（１３８）は、前記燃焼チャンバ（４６）内に配置され、
前記クランプフレーム（１３２）の前記第２の壁（１４０）は、前記流路（５６）内に配置され、
前記クランプロッド（１３６）は、前記ライナ（３８）によって画定された前記開口部（７２、１２６、１４８）を通って延在する、
請求項６に記載の軸方向保持アセンブリ（１００）。

【請求項8】

前記タイロッド（１１０）が、前記クランププレート（１３４）に結合される、請求項６に記載の軸方向保持アセンブリ（１００）。

【請求項9】

前記クランプフレーム（１３２）が、前記第１の壁（１３８）から前記第２の壁（１４０）まで前記半径方向（３０）に延在する第３の壁（１４２）をさらに含み、前記第３の壁（１４２）は、前記タイロッド（１１０）が延在する細長いスロット（１４４）を画定する、請求項８に記載の軸方向保持アセンブリ（１００）。

【請求項10】

前記クランプロッド（１３６）が、第１の部分（１５０）および第２の部分（１５２）を含み、前記第１の部分（１５０）は、第２の部分（１５２）とは異なる直径を有する、請求項６に記載の軸方向保持アセンブリ（１００）。

【請求項11】

ガスタービンエンジン（１０）が、
燃焼器（１４）の前方端部（２７）と前記燃焼器（１４）の後方端部（２９）との間に延びる軸方向中心線（２８）を画定する前記燃焼器（１４）であって、前記燃焼器（１４）は、前記軸方向中心線（２８）から直交して外側に延びる半径方向（３０）をさらに画定し、前記燃焼器（１４）は、
ライナ（３８）を通る開口部（７２、１２６、１４８）と、前記ライナ（３８）内の燃焼チャンバ（４６）とを画定する前記ライナ（３８）と、
前記ライナ（３８）の周りに少なくとも部分的に円周方向（３２）に配置されたスリーブ（５０）であって、前記スリーブ（５０）および前記ライナ（３８）は、それらの間に流路（５６）を画定する、スリーブ（５０）と、
前記スリーブ（５０）に結合されたケーシング（５８）であって、前記ケーシング（５８）は、前記軸方向中心線（２８）に沿って前記ライナ（３８）から離間したフランジ（７０）を含む、ケーシング（５８）と、
を備える、前記燃焼器（１４）と、
複数の軸方向保持ツール（１０２）であって、各軸方向保持ツール（１０２）は、
前記フランジ（７０）に取り外し可能に結合された第１の端部（１１４）と、前記ケーシング（５８）から前記半径方向内側に位置する第２の端部（１１６）と、を含む取り付けプレート（１０６）と、
前記ライナ（３８）に取り外し可能に結合されたクランプ（１０８）と、
前記半径方向（３０）において前記ライナ（３８）と前記ケーシング（５８）との間に配置されたタイロッド（１１０）であって、前記タイロッド（１１０）は、前記軸方向中心線（２８）に沿った前記ライナ（３８）と前記ケーシング（５８）との間の相対的な動きを低減するために、前記取り付けプレート（１０６）の前記第２の端部（１１６）および前記クランプ（１０８）に結合されている、タイロッド（１１０）と、
を備える、複数の軸方向保持ツール（１０２）と
を備える、ガスタービンエンジン（１０）。

【請求項12】

前記複数の軸方向保持ツール（１０２）の各々が、前記燃焼器（１４）の周りで互いに円周方向（３２）に離間している、請求項１１に記載のガスタービンエンジン（１０）。

【請求項13】

前記タイロッド（１１０）が、前記半径方向（３０）において前記ライナ（３８）と前記ケーシング（５８）との間に配置される、請求項１１に記載のガスタービンエンジン（１０）。

【請求項14】

前記タイロッド（１１０）が、前記取り付けプレート（１０６）の前記第２の端部（１１６）に調整可能に結合される、請求項１１に記載のガスタービンエンジン（１０）。

【請求項15】

各軸方向保持ツール（１０２）が、
前記取り付けプレート（１０６）の第１の側面（１１８）または第２の側面（１２０）の一方で前記タイロッド（１１０）と螺合する第１の締結具（１２８）と、
前記取り付けプレート（１０６）の前記第１の側面（１１８）または前記第２の側面（１２０）の他方で前記タイロッド（１１０）と螺合する第２の締結具（１３０）と、
をさらに備え、
前記タイロッド（１１０）に対する前記第１の締結具（１２８）および前記第２の締結具（１３０）の動きが、前記軸方向中心線（２８）に沿って前記取り付けプレート（１０６）と前記クランプ（１０８）との間の距離を調整する、
請求項１４に記載のガスタービンエンジン（１０）。

【請求項16】

前記取り付けプレート（１０６）の前記第２の端部（１１６）が、細長いスロット（１４４）を画定し、前記タイロッド（１１０）は、前記細長いスロット（１４４）を通って延びる、請求項１１に記載のガスタービンエンジン（１０）。

【請求項17】

各クランプ（１０８）が、
第１の壁（１３８）と、前記第１の壁（１３８）から前記半径方向（３０）に離間した第２の壁（１４０）と、を有するクランプフレーム（１３２）と、
前記第１の壁（１３８）と前記第２の壁（１４０）との間に配置されたクランププレート（１３４）と、
前記第１の壁（１３８）および前記クランププレート（１３４）に螺合するクランプロッド（１３６）と、
を備え、
前記第１の壁（１３８）に対する前記クランプロッド（１３６）の回転が、前記クランププレート（１３４）を前記第１の壁（１３８）と前記第２の壁（１４０）との間で前記半径方向（３０）に移動させる、
請求項１１に記載のガスタービンエンジン（１０）。

【請求項18】

前記クランプフレーム（１３２）の前記第１の壁（１３８）が、前記燃焼チャンバ（４６）内に配置され、
前記クランプフレーム（１３２）の前記第２の壁（１４０）が、前記流路（５６）内に配置され、
前記クランプロッド（１３６）は、前記ライナ（３８）によって画定された前記開口部（７２、１２６、１４８）を通って延在する、
請求項１７に記載のガスタービンエンジン（１０）。

【請求項19】

前記タイロッド（１１０）が、前記クランププレート（１３４）に結合される、請求項１７に記載のガスタービンエンジン（１０）。

【請求項20】

前記クランプフレーム（１３２）が、前記第１の壁（１３８）から前記第２の壁（１４０）まで前記半径方向（３０）に延在する第３の壁（１４２）をさらに含み、前記第３の壁（１４２）は、前記タイロッド（１１０）が延在する細長いスロット（１４４）を画定する、請求項１９に記載のガスタービンエンジン（１０）。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、概してガスタービンエンジンに関する。より詳細には、本開示は、ガスタービンエンジンの燃焼器構成要素の軸方向の動きを低減または防止するための軸方向保持アセンブリに関する。

【背景技術】

【0002】

ガスタービンエンジンは、一般に、圧縮機と、１つまたは複数の燃焼器と、タービンと、排気セクションとを含む。圧縮機は、ガスタービンエンジンに入る作動流体（例えば、空気）の圧力を徐々に高め、この圧縮された作動流体を燃焼器（複数可）に供給する。圧縮された作動流体および燃料（例えば、天然ガス）は、燃焼器（複数可）内で混合および燃焼して燃焼ガスを生成する。次いで、燃焼ガスは、各燃焼器からタービンに流れ、そこで膨張して仕事を発生させる。例えば、タービンセクションにおける燃焼ガスの膨張は、発電機に接続されたロータシャフトを回転させて、電気を発生させることができる。次いで、燃焼ガスは、排気セクションを介してガスタービンから出る。

【0003】

各燃焼器は、典型的には、ライナ、スリーブ、および燃焼器ケーシングを含む。より具体的には、ライナは、圧縮された作動流体と燃料との混合物が燃焼する燃焼チャンバを画定する。スリーブは、ライナを少なくとも部分的に円周方向に囲む。この点において、スリーブおよびライナは、圧縮空気が燃焼チャンバに入る前に流れることができる流路を画定する。さらに、燃焼器ケーシングは、スリーブに結合され、燃焼チャンバの上流に配置されたチャンバを画定する。１つまたは複数の燃料ノズルは、燃焼器ケーシングによって画定されたチャンバ内に配置され、各燃料ノズルは、燃料を燃焼チャンバに供給する。

【0004】

ガスタービンエンジンを製造するとき、燃焼器の様々な構成要素は、一般に、燃焼器がエンジンに設置される前に予め組み立てられるか、そうでなければ緩く結合される。したがって、予め組み立てられた燃焼器は、一般に、工場内でガスタービンエンジンの最終組み立て位置に輸送されなければならない。しかしながら、予め組み立てられた燃焼器のライナおよびケーシングは、典型的には、燃焼器の軸方向中心線に沿ったそのような構成要素の動きを防止または最小化するように互いに結合されない。このように、燃焼器の燃料ラインは輸送中に損傷する可能性があり、それによって高価で時間のかかる修理を必要とする。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】欧州特許出願公開第３３３００４０号明細書

【発明の概要】

【0006】

本技術の態様および利点は、以下の説明に部分的に記載されるか、または説明から明らかであり得るか、または本技術の実施を通じて学ぶことができる。

【0007】

一態様では、本開示は、ガスタービンエンジンの燃焼器構成要素のための軸方向保持アセンブリに関する。軸方向保持アセンブリは、燃焼器の前方端部と燃焼器の後方端部との間に延びる軸方向中心線を画定する燃焼器を含むことができる。燃焼器は、軸方向中心線から直交して外側に延びる半径方向をさらに画定することができる。燃焼器は、ライナおよびケーシングを含むことができ、ケーシングは、軸方向中心線に沿ってライナから離間したフランジを含む。さらに、軸方向保持アセンブリは、フランジに取り外し可能に結合された第１の端部と、ケーシングから半径方向内側に配置された第２の端部とを有する取り付けプレートを含むことができる。さらに、軸方向保持アセンブリは、ライナに取り外し可能に結合されたクランプを含むことができる。さらに、軸方向保持アセンブリは、軸方向中心線に沿ったライナとケーシングとの間の相対的な動きを低減するために、取り付けプレートの第２の端部およびクランプに結合されたタイロッドを含むことができる。

【0008】

別の態様では、本開示は、ガスタービンエンジンに関する。ガスタービンエンジンは、燃焼器の前方端部と燃焼器の後方端部との間に延びる軸方向中心線を画定する燃焼器を含むことができる。燃焼器は、軸方向中心線から直交して外側に延びる半径方向をさらに画定することができる。燃焼器は、ライナを通る開口部と、ライナ内の燃焼チャンバとを画定するライナを含むことができる。さらに、燃焼器は、ライナの周りに少なくとも部分的に円周方向に配置されたスリーブを含むことができ、スリーブとライナとは、それらの間に流路を画定する。さらに、燃焼器は、スリーブに結合されたケーシングを含むことができ、ケーシングは、軸方向中心線に沿ってライナから離間したフランジを含む。ガスタービンエンジンはまた、複数の軸方向保持ツールを含むことができる。各軸方向保持ツールは、フランジに取り外し可能に結合された第１の端部と、ケーシングから半径方向内側に配置された第２の端部とを含む取り付けプレートを含むことができる。各軸方向保持ツールはまた、ライナに取り外し可能に結合されたクランプを含むことができる。さらに、各軸方向保持ツールは、半径方向においてライナとケーシングとの間に配置されたタイロッドを含むことができる。したがって、タイロッドは、軸方向中心線に沿ったライナとケーシングとの間の相対的な動きを低減するために、取り付けプレートの第２の端部およびクランプに結合され得る。

【0009】

本技術のこれらの特徴、態様、および利点、ならびに他の特徴、態様、および利点は、以下の説明および添付の特許請求の範囲を参照して、よりよく理解されよう。添付の図面は、本明細書に組み込まれ、本明細書の一部を構成するものであるが、本技術の実施形態を例示し、明細書における説明と併せて本技術の原理を説明するのに役立つ。

【0010】

様々な実施形態を実施する最良の形態を含む、本技術の完全かつ可能な開示が、添付の図面を参照して本明細書に記載されている。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】本開示の態様によるガスタービンエンジンの一実施形態の概略図である。

【図2】本開示の態様によるガスタービンエンジンの燃焼器の断面側面図である。

【図3】本開示の態様によるガスタービンエンジンの燃焼器構成要素のための軸方向保持アセンブリの一実施形態の上面図であり、特に、燃焼器のライナと燃焼器のケーシングとを結合する複数の軸方向保持ツールを示す。

【図4】概ね線４－４に沿って取られた図３に示す軸方向保持ツールの１つの断面図である。

【図5】図４に示す軸方向保持ツールの斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

本明細書および図面における符号の反復使用は、本技術の同じまたは類似の特徴もしくは要素を表すことを意図している。

【0013】

以下で、本技術の実施形態を詳しく参照するが、その１つまたは複数の例が、添付の図面に示されている。詳細な説明では、図面中の特徴を参照するために数字および文字による符号を用いる。図面および説明の同様のまたは類似の符号は、本技術の同様のまたは類似の部品を参照するために使用されている。本明細書において、「第１の」、「第２の」、および「第３の」という用語は、１つの構成要素と別の構成要素とを区別するために交換可能に用いることができ、個々の構成要素の位置または重要性を示すことを意図しない。「上流」および「下流」という用語は、流体経路における流体の流れに対する相対的な方向を指す。例えば、「上流」は流体が流れてくる方向を指し、「下流」は流体が流れていく方向を指す。

【0014】

各例は、本技術の説明のために提供するものであって、本技術を限定するものではない。実際、本技術の範囲または趣旨を逸脱せずに、修正および変更が本発明において可能であることは、当業者にとって明らかであろう。例えば、一実施形態の一部として図示または説明された特徴を別の実施形態で使用し、さらに別の実施形態を得ることができる。したがって、本技術は、添付の特許請求の範囲およびそれらの均等物の範囲に含まれるような修正および変更を包含することが意図されている。

【0015】

一般に、本開示は、ガスタービンエンジンの燃焼器構成要素のための軸方向保持アセンブリに関する。具体的には、いくつかの実施形態では、軸方向保持アセンブリは、（例えば、ガスタービンエンジンに燃焼器を設置するときに）燃焼器の輸送および取り扱い中の燃焼器のライナと燃焼器ケーシングとの間の軸方向の動きを低減または防止するための１つまたは複数の軸方向保持ツールを含むことができる。この点において、各軸方向保持ツールは、燃焼器ケーシングのフランジに取り外し可能に結合された第１の端部を有する取り付けプレートを含むことができる。各取り付けプレートはまた、燃焼器ケーシングから半径方向内側に配置された第２の端部を含むことができる。さらに、各軸方向保持ツールは、ライナに取り外し可能に結合されたクランプを含むことができる。例えば、一実施形態では、クランプ（複数可）は、ライナと、ライナを少なくとも部分的に囲み、かつ燃焼器ケーシングに結合されたスリーブとの間の半径方向の動きを低減または防止することができる。さらに、各軸方向保持ツールは、対応する取り付けプレートの第２の端部および対応するクランプに結合されたタイロッドを含むことができる。したがって、軸方向保持ツール（複数可）は、燃焼器の軸方向中心線に沿ったライナと燃焼器ケーシングとの間の相対的な動きを低減または防止することができる。したがって、軸方向保持アセンブリは、燃焼器の燃料ラインおよび／または他の構成要素に損傷を与えることなく、燃焼器の輸送および取り扱いを可能にする。

【0016】

産業用または陸上用のガスタービンが本明細書に示されて説明されているが、本明細書に示されて説明される本技術は、特許請求の範囲に特に明記されない限り、陸上用および／または産業用ガスタービンに限定されない。例えば、本明細書に記載の技術は、これらに限られるわけではないが、航空ガスタービン（例えば、ターボファンなど）、および海洋ガスタービンなど、任意の種類のターボ機械において使用され得る。

【0017】

ここで図面を参照すると、図１は、本開示の態様によるガスタービンエンジン１０の一実施形態の概略図を示している。図示するように、ガスタービンエンジン１０は、一般に、圧縮機１２と、圧縮機１２の下流に配置された１つまたは複数の燃焼器１４と、燃焼器（複数可）１４の下流に配置されたタービン１６とを含むことができる。さらに、ガスタービンエンジン１０は、圧縮機１２とタービン１６とを結合する１つまたは複数のシャフト１８を含むことができる。

【0018】

ガスタービンエンジン１０の動作中、空気などの作動流体（例えば、矢印２０によって示される）が圧縮機１２に流入することができる。次に、圧縮機１２は、作動流体２０を徐々に圧縮して、加圧作動流体（例えば、矢印２２によって示される）を燃焼器（複数可）１４に供給することができる。加圧された作動流体２２は、燃料（例えば、矢印２４によって示される）と混合し、燃焼器（複数可）１４内で燃焼して燃焼ガス（例えば、矢印２６によって示される）を生成することができる。燃焼ガス２６は燃焼器（複数可）１４からタービン１６に流れ、そこでロータブレード（図示せず）が燃焼ガス２６から運動エネルギーおよび／または熱エネルギーを抽出する。このエネルギー抽出により、シャフト（複数可）１８が回転することができる。シャフト１８の機械的回転エネルギーは、圧縮機１２に動力を供給するため、および／または発電するために使用され得る。その後、燃焼ガス２６は、ガスタービンエンジン１０から排出され得る。

【0019】

図２は、本開示の態様によるガスタービンエンジンの燃焼器１４の一実施形態を示している。図示するように、燃焼器１４は、燃焼器１４の前方端部２７および燃焼器１４の後方端部２９から延びる軸方向中心線２８を画定することができる。さらに、燃焼器１４は、軸方向中心線２８から直交して外側に延びる半径方向３０を画定することができる。さらに、燃焼器１４は、軸方向中心線２８の周りに円周方向に延びる円周方向３２を画定することができる。

【0020】

図示するように、燃焼器１４は、ガスタービンエンジン１０の圧縮機吐出ケーシング３４内に設置されてもよく、そうでなければ少なくとも部分的に収容されてもよい。圧縮機吐出ケーシング３４は、燃焼器１４の様々な構成要素を少なくとも部分的に取り囲む圧力プレナム３６を少なくとも部分的に画定することができる。さらに、圧力プレナム３６は、圧縮機１２（図１）に流体結合されてもよい。したがって、圧力プレナム３６は、そこから圧縮された作動流体２２を受け取り、受け取った圧縮された作動流体２２を燃焼器１４に供給することができる。

【0021】

いくつかの実施形態では、燃焼器１４は、燃焼ライナまたはダクト３８を含むことができる。より具体的には、ライナ３８は、ライナ３８の前方端部４０からライナ３８の後方端部４２まで燃焼器１４の軸方向中心線２８に沿って延在することができる。次いで、後方端部４２は、タービン１６の入口４４に隣接して配置され得る。一実施形態では、前方端部４０は、ほぼ円筒形の断面を有することができ、後方端部４２は、ほぼ長方形の断面を有することができる。さらに、図示するように、ライナ３８は、加圧された作動流体２２と燃料２４（図１）との混合物が燃焼して燃焼ガス２６（図１）を形成する燃焼チャンバまたはゾーン４６を少なくとも部分的に画定することができる。さらに、ライナ３８はまた、燃焼ガス２６をタービン入口４４に向けて導くために、燃焼器１４を通る高温ガス経路４８を少なくとも部分的に画定することができる。いくつかの実施形態では、ライナ３８は、単一の構成要素（ユニボディとして知られている）として形成されてもよい。しかしながら、代替的な実施形態では、ライナ３８は、任意の他の適切な構成を有してもよい。

【0022】

さらに、燃焼器１４は、燃焼器１４の軸方向中心線２８に沿ってスリーブ５０の前方端部５２からスリーブ５０の後方端部５４まで延在する外側スリーブ５０を含むことができる。図示するように、いくつかの実施形態では、スリーブ５０は、ライナ３８を部分的に円周方向に囲むことができる。さらに、スリーブ５０は、ライナ３８から半径方向３０に離間して、それらの間に流路５６を画定することができる。この点において、スリーブ５０は、圧力プレナム３６と流路５６とを流体結合する複数の開口部（図示せず）を画定することができる。したがって、圧縮された作動流体２２は、最終的に燃焼チャンバ４６に送達するために、圧力プレナム３６から流路５６を通って流れることができる。一般に、スリーブ５０は、（例えば、ライナ３８とスリーブ５０との間の温度勾配に起因して）軸方向中心線２８に沿った相対的な動きを可能にするために、ライナ３８に対して拘束されていないか、ライナ３８から切り離されていてもよい。いくつかの実施形態では、スリーブ５０は、単一の構成要素（ユニボディとして知られている）として形成されてもよい。しかしながら、代替的な実施形態では、スリーブ５０は、任意の他の適切な構成を有してもよい。

【0023】

さらに、燃焼器１４は、スリーブ５０の前方端部５２に結合された燃焼器ケーシング５８を含むことができる。具体的には、いくつかの実施形態では、燃焼器ケーシング５８は、燃焼器１４の軸方向中心線２８に沿って、燃焼器ケーシング５８の前方端部６０から燃焼器ケーシング５８の後方端部６２まで延在することができる。さらに、図示するように、燃焼器ケーシング５８は、燃焼器１４のヘッドエンド容積部６４を内部に画定することができる。ヘッドエンド容積部６４は、軸方向中心線２８に沿って燃焼チャンバ４６の上流に配置され得る。この点において、燃料２４を燃焼チャンバ４６に供給するために、１つまたは複数の燃料ノズル６６をヘッドエンド容積部６４内に配置することができる。さらに、エンドカバー６８は、燃焼器ケーシング５８の前方端部６０に結合されてもよい。例えば、一実施形態では、エンドカバー６８は、（例えば、ボルトまたは他の適切な締結具を介して）燃焼器ケーシング５８の取り付けフランジ７０に結合され得る。しかしながら、代替的な実施形態では、燃焼器ケーシング５８は、任意の他の適切な構成を有してもよい。

【0024】

上述した、図１および図２に示すガスタービンエンジン１０の構成は、本主題を例示的な使用分野において配置するためにのみ提供される。したがって、本主題は、ガスタービンエンジン構成の任意の方法に容易に適合可能であり得ることを理解されたい。

【0025】

ここで図３を参照すると、本開示の態様によるガスタービンエンジンの燃焼器構成要素のための軸方向保持アセンブリ１００の一実施形態の概略図が示されている。一般に、軸方向保持アセンブリ１００は、図１および図２を参照して上述したガスタービンエンジン１０を参照して本明細書で説明される。しかしながら、開示されたシステム１００は、一般に、任意の他の適切なエンジン構成を有するガスタービンエンジンと共に使用され得る。

【0026】

図示のように、燃焼器ケーシング５８の取り付けフランジ７０は、複数の取り付け開口部７２を画定することができる。一般に、各取り付け開口部７２は、エンドカバー６８（図２）を燃焼器ケーシング５８の前方端部６０に結合するための適切な締結具（例えば、ボルト）を受け入れることができる。図３に示す実施形態では、取り付けフランジ７０は、１２個の取り付け開口部７２を画定する。さらに、取り付けフランジ７０は、円周方向３２に沿って互いに離間していてもよい（例えば、３０度ごと）。しかしながら、代替的な実施形態では、取り付けフランジ７０は、任意の他の適切な数の取り付け開口部７２を画定することができる。さらに、取り付け開口部７２は、任意の他の適切な方法で取り付けフランジ７０に配置され得る。

【0027】

いくつかの実施形態では、軸方向保持アセンブリ１００は、１つまたは複数の軸方向保持ツール１０２を含むことができる。一般に、燃焼器１４がガスタービンエンジン１０の圧縮機吐出ケーシング３４（図２）に設置される場合、エンドカバー６８および燃料ノズル６６（図２）は、燃焼器１４内に設置されないか、またはそうでなければ存在しない可能性がある。この点において、軸方向保持ツール（複数可）１０２は、燃焼器１４のヘッドエンド容積部６４、燃焼チャンバ４６、および流路５６内に配置され得る。具体的には、以下でより詳細に説明するように、各軸方向保持ツール１０２は、燃焼器ケーシング５８の取り付けフランジ７０およびライナ３８の前方端部４０に結合され得、その結果、そのような燃焼器１４の設置および関連する輸送／取り扱い中に、ツール（複数可）１０２が軸方向中心線２８に沿ってスリーブ／燃焼器ケーシング５０／５８とライナ３８との間の相対的な動きを集合的に低減または防止する。例えば、図示の実施形態では、軸方向保持アセンブリ１００は、２つの軸方向保持ツール１０２を含み、そのようなツール１０２は、円周方向３２に互いに１８０度離間している。しかしながら、代替的な実施形態では、軸方向保持アセンブリ１００は、任意の他の適切な数の軸方向保持ツール１０２を含むことができる。例えば、代替的な一実施形態では、軸方向保持アセンブリ１００は、４つの軸方向保持ツール１０２を含むことができ、そのようなツール１０２は、円周方向３２に互いに９０度離間している。

【0028】

さらに、いくつかの実施形態では、軸方向保持アセンブリ１００は、１つまたは複数のクランプ１０４を含むことができる。一般に、各クランプ１０４は、ライナ３８の前方端部４０とスリーブ５０の前方端部５２との間に結合されて、燃焼器１４の設置、輸送、および取り扱い中のスリーブ／燃焼器ケーシング５０／５８とライナ３８との間の半径方向３０の動きを低減または防止することができる。したがって、一実施形態では、クランプ（複数可）１０４は、ライナ３８を半径方向内側に、スリーブ５０を半径方向外側に押すことによって、そのような半径方向の動きを低減／防止するウェッジクランプであってもよい。さらに、図示の実施形態では、軸方向保持アセンブリ１００は、２つのクランプ１０４を含み、そのようなクランプ１０４は、互いに１８０度離間し、軸方向保持ツール１０２から９０度離間している。しかしながら、代替的な実施形態では、軸方向保持アセンブリ１００は、任意の他の適切な数のクランプ１０４（ゼロクランプ１０４を含む）を含むことができ、および／またはクランプ１０４は、任意の他の適切な構成または位置決めを有することができる。さらに、以下でより詳細に説明するように、各軸方向保持ツール１０２は、ライナ３８とスリーブ５０との間に結合されたクランプを含むことができ、スリーブ／燃焼器ケーシング５０／５８とライナ３８との間の相対的な半径方向の動きをさらに防止することができる。

【0029】

図４および図５は、本開示の態様による軸方向保持ツール１０２の一実施形態の異なる図を示している。具体的には、図４は、燃焼器１４内に設置され、図３の線４－４の周りに全体的に取られた軸方向保持ツール１０２の断面図を示している。さらに、図５は、燃焼器１４から取り外された軸方向保持ツール１０２の斜視図を示している。

【0030】

いくつかの実施形態では、軸方向保持ツール１０２は、一般に、取り付けプレート１０６、クランプ１０８、およびタイロッド１１０を含むことができる。より具体的には、軸方向保持ツール１０２が燃焼器１４内に設置されると、取り付けプレート１０６は、燃焼器ケーシング５８に取り外し可能に結合され得る。さらに、クランプ１０８は、ライナ３８の前方端部４０に取り外し可能に結合され得る。この点において、タイロッド１１０は、取り付けプレート１０６とクランプ１０８とに結合され、それらの間に延びることができる。したがって、タイロッド１１０は、取り付けプレート１０６とクランプ１０８との間の選択された距離（例えば、矢印１１２によって示される）を維持して、軸方向中心線２８に沿ったスリーブ／燃焼器ケーシング５０／５８とライナ３８との間の相対的な動きを低減または防止することができる。

【0031】

図示のように、取り付けプレート１０６は、半径方向３０の第１の端部１１４と第２の端部１１６との間、および軸方向中心線２８に沿って第１の側面１１８と第２の側面１２０との間に延在してもよい。具体的には、いくつかの実施形態では、取り付けプレート１０６の第１の端部１１４は、燃焼器ケーシング５８のフランジ７０に取り外し可能に結合され得る。この点において、第１の端部１１４は、フランジ７０によって画定された取り付け開口部７２のうちの１つと少なくとも部分的に半径方向および円周方向に整列した開口部１２２を画定することができる。したがって、図示のボルトなどの締結具１２４を開口部７２，１２２内に部分的に受け入れて、取り付けプレート１０６を燃焼器ケーシング５８に取り外し可能に結合することができる。さらに、取り付けプレート１０６の第２の端部１１６を、燃焼器ケーシング５８の半径方向内側に（すなわち、燃焼器１４の軸方向中心線２８により近くに）配置することができる。さらに、一実施形態では、第１の端部１１４によって画定される開口部１２２は、細長いスロットに対応することができる。そのような実施形態では、細長いスロットは、燃焼器ケーシング５８に対する取り付けプレート１０６の第２の端部１１６の半径方向位置の調整を可能にすることができ、それによって軸方向保持ツール１０２を異なる燃焼器構成に設置することを可能にする。

【0032】

さらに、取り付けプレート１０６の第２の端部１１６は、タイロッド１１０に結合されてもよい。この点において、第２の端部１１６は、タイロッド１１０を受け入れる開口部１２６を画定してもよい。例えば、一実施形態では、開口部１２６は、細長いスロットに対応することができる。そのような実施形態では、細長いスロットは、取り付けプレート１０６の第２の端部１１６に対するタイロッド１１０の半径方向位置の調整を可能にし、それによって軸方向保持ツール１０２を異なる燃焼器構成に設置することを可能にする。さらに、いくつかの実施形態では、タイロッド１１０はねじ式であってもよい。そのような実施形態では、１つまたは複数の適切な締結具１２８，１３０がタイロッド１１０を取り付けプレート１０６に結合し、それによって取り付けプレート１０６とクランプ１０８との間の距離１１２を設定することができる。一実施形態では、距離１１２は、異なる燃焼器構成に対応するように調整可能であってもよい。例えば、そのような実施形態では、第１の締結具１２８は、（例えば、取り付けプレート１０６の第１の側面１１８に隣接して）取り付けプレート１０６の一方の側でタイロッド１１０と螺合してもよい。さらに、第２の締結具１３０は、（例えば、取り付けプレート１０６の第２の側面１２０に隣接して）取り付けプレート１０６の他方の側でタイロッド１１０と螺合してもよい。したがって、締結具１２８，１３０を回転させて、軸方向中心線２８に沿って取り付けプレート１０６に対してタイロッド１１０を移動させることができ、それによって距離１１２の調整を可能にする。しかしながら、代替的な実施形態では、取り付けプレート１０６は、任意の他の適切な構成を有してもよい。

【0033】

上述のように、軸方向保持ツール１０２は、ライナ３８の前方端部４０に結合されたクランプ１０８を含むことができる。一般に、クランプ１０８は、スリーブ／燃焼器ケーシング５０／５８とライナ３８との間の相対的な半径方向の動きを低減または防止することができる。したがって、いくつかの実施形態では、クランプ１０８は、ライナ３８を半径方向内側に、スリーブ５０を半径方向外側に押すことによって、そのような半径方向の動きを低減／防止することができる。すなわち、クランプ１０８は、ウェッジクランプであってもよい。より具体的には、クランプ１０８は、クランプフレーム１３２、クランププレート１３４、およびクランプロッド１３６を含むことができる。この点において、クランプロッド１３６は、クランプフレーム１３２をスリーブ５０に接触させ、クランププレート１３４をライナ３８に接触させることができる。したがって、クランプフレーム１３２は、スリーブ５０に半径方向外向きの力（すなわち、軸方向中心線２８から離れる方向に向けられた力）を加えることができ、クランププレート１３４は、ライナ３８に半径方向内向きの力（すなわち、軸方向中心線２８に向かう力）を加えることができる。そのような対向する力は、スリーブ／燃焼器ケーシング５０／５８とライナ３８との間の相対的な半径方向の動きを低減または防止することができる。さらに、そのような対向する力はまた、クランプ１０８をライナ３８の前方端部４０に結合するのを助けることができる。

【0034】

いくつかの実施形態では、クランプフレーム１３２は、第１の壁１３８、第２の壁１４０、および第３の壁１４２を含むことができる。より具体的には、第１および第２の壁１３８，１４０は、一般に、ライナ／スリーブ／燃焼器ケーシング３８／５０／５８に平行に向けられてもよい。第３の壁１４２は、第１の壁１３８から第２の壁１４０まで半径方向３０に延びてもよい。したがって、一実施形態では、クランプフレーム１３２は、一般にＵ字形状を有することができる。さらに、第１の壁１３８は、燃焼器１４の燃焼チャンバ４６内に配置されてもよく、第２の壁１４０は、燃焼器１４の流路５６内に配置されてもよい。この点において、第３の壁１４２は、燃焼器１４のヘッドエンド容積部６４内に配置されてもよい。さらに、第３の壁１４２は、ライナ３８の最前面または縁部上に配置され、かつ／またはこれと接触してもよい。しかしながら、代替的な実施形態では、クランプフレーム１３２は、任意の他の適切な構成を有してもよい。

【0035】

いくつかの実施形態では、上述のように、クランプ１０８はクランププレート１３４を含むことができる。より具体的には、クランププレート１３４は、クランプフレーム１３２の第１の壁１３８と第２の壁１４０との間に配置されてもよい。この点において、クランププレート１３４は、クランプフレーム１３２の第１の壁１３８と第２の壁１４０との間で半径方向３０に移動可能であってもよい。以下でより詳細に説明するように、クランププレート１３４は、クランプロッド１３６の回転がクランププレート１３４を第１の壁１３８と第２の壁１４０との間で移動させるように、クランプロッド１３６と螺合してもよい。さらに、クランププレート１３４は、ライナ３８に半径方向内向きの力を加えるのに適したブロックまたはプレートに対応することができる。しかしながら、代替的な実施形態では、クランププレート１３４は、任意の他の適切な構成を有してもよい。

【0036】

さらに、いくつかの実施形態では、クランププレート１３４は、タイロッド１１０がスリーブ／燃焼器ケーシング５０／５８とライナ３８との間に半径方向３０に配置されるように、タイロッド１１０に結合されてもよい。具体的には、一実施形態では、クランプフレーム１３２の第３の壁１４２は、そこを通って延びる細長いスロット１４４を画定してもよい。したがって、タイロッド１１０は、クランププレート１３４に結合するために、取り付けプレート１０６から細長いスロット１４４を通って延びることができる。この点において、細長いスロット１４４は、クランププレート１３４がタイロッド１１０に結合されたときに、クランププレート１３４がクランプフレーム１３２の第１の壁１３８と第２の壁１４０との間で半径方向３０に移動することを可能にすることができる。さらに、一実施形態では、グロメット１４６がクランプフレーム１３２の第３の壁１４２と接触するように、グロメット１４６をクランプフレーム１３２と取り付けプレート１０６との間に配置することができる。しかしながら、代替的な実施形態では、タイロッド１１０は、クランプ１０８の任意の他の適切な構成要素または部分に結合されてもよい。

【0037】

上述のように、クランプロッド１３６は、一般に、クランプフレーム１３２をスリーブ５０に接触させ、クランププレート１３４をライナ３８に接触させることができる。より具体的には、いくつかの実施形態では、クランプロッド１３６は、クランプフレーム１３２の第１の壁１３８を通って延び、これに螺合してもよい。さらに、クランプロッド１３６はまた、ライナ３８の前方端部４０およびクランププレート１３４によって画定された開口部１４８を通って延びることができる。この点において、クランプフレーム１３２に対するクランプロッド１３６の回転は、クランプロッド１３６をクランプフレーム１３２に対して半径方向３０に並進またはその他の方法で移動させることができる。クランプロッド１３６の半径方向の動きは、クランプフレーム１３２の第１の壁１３８と第２の壁１４０との間でクランププレート１３４を半径方向３０に移動させることができる。さらに、一実施形態では、ねじ式ロッド１３６は、クランプフレーム１３２の第１の壁１３８と第２の壁１４０との間に配置された第１の部分１５０と、第１の壁１３８を通って延びる第２の部分１５２とを含んでもよい。そのような実施形態では、クランプロッド１３６がクランプフレーム１３２の第１の壁１３８から外れるのを防止するために、第１の部分１５０は第２の部分１５２よりも大きい直径を有してもよい。さらに、一実施形態では、クランプロッド１３６の容易な回転を可能にするために、ハンドル１５４をねじ式ロッド１３６の半径方向内側端部に結合することができる。

【0038】

一般に、軸方向保持ツール１０２は、燃焼器１４内に設置されて、軸方向中心線２８に沿っておよび／または半径方向３０に、ライナ３８とスリーブ／燃焼ケーシング５０／５８との間の相対的な動きを低減または防止することができる。より具体的には、取り付けプレート１０６の第１の端部１１４は、（例えば、締結具（複数可）１２４を介して）燃焼器ケーシング５８のフランジ７０に取り外し可能に結合され得る。そのような結合の後、取り付けプレート１０６の第２の端部１１６、クランプ１０８、およびタイロッド１１０は、燃焼器ケーシング５８から半径方向内側に配置されてもよい。第１および第２の締結具１２８，１３０は、取り付けプレート１０６とクランプ１０８との間の距離１１２を調整するためにタイロッド１１０に対して回転されてもよい。そのような距離１１２は、クランプロッド１３６を軸方向中心線２８に沿ってライナ３８によって画定された開口部１４８と位置合わせするように調整され得る。その後、クランプロッド１３６をクランプフレーム１３２に対して回転させることにより、クランプロッド１３６は開口部１４８を通って延び、クランププレート１３４に係合することができる。クランプロッド１３６の継続的な回転は、クランプフレーム１３２の第２の壁１４０をスリーブ５０と接触させ、クランププレート１３４をライナ３８と接触させることができる。このような接触により、第２の壁１４０がスリーブ５０に半径方向外向きの力を及ぼし、クランププレート１３４がライナ３８に半径方向内向きの力を及ぼすことができる。しかしながら、代替的な実施形態では、軸方向保持ツール１０２は、任意の他の適切な方法で燃焼器１４内に設置されてもよい。例えば、クランプ１０８は、取り付けプレート１０６が燃焼器ケーシング５８に取り外し可能に結合される前に、ライナ３８とスリーブ５０との間に結合されてもよい。

【0039】

上述のように、軸方向保持アセンブリ１００は、複数の軸方向保持ツール１０２を含むことができる。そのような実施形態では、各軸方向保持ツール１０２は、上述したのと同じ方法であってもよい。さらに、いくつかの実施形態では、軸方向保持アセンブリ１００はまた、１つまたは複数のクランプ１０４を含むことができる。いくつかの実施形態では、クランプ１０４は、軸方向保持ツール（複数可）１０２のクランプ（複数可）１０８と同じまたは同様に構成され得る。このような実施形態では、クランプ１０４は、クランプ（複数可）１０８と同じ方法でライナ３８とスリーブ５０との間に設置され得る。

【0040】

本明細書は、最良の形態を含め、本技術を開示するために、また、任意のデバイスまたはシステムの作製および使用、ならびに任意の組み込まれた方法の実行を含め、当業者が本技術を実施することができるように、例を使用している。本技術の特許可能な範囲は、特許請求の範囲によって規定され、当業者が想到する他の例を含むことができる。そのような他の例は、特許請求の範囲の文言と異ならない構造要素を含む場合、あるいは特許請求の範囲の文言との実質的な相違がない同等の構造要素を含む場合、特許請求の範囲内にあるものとする。

【符号の説明】

【0041】

１０ ガスタービンエンジン
１２ 圧縮機
１４ 燃焼器
１６ タービン
１８ シャフト
２０ 作動流体、矢印
２２ 加圧された作動流体、圧縮された作動流体、矢印
２４ 燃料、矢印
２６ 燃焼ガス、矢印
２７ 前方端部
２８ 軸方向中心線
２９ 後方端部
３０ 半径方向
３２ 円周方向
３４ 圧縮機吐出ケーシング
３６ 圧力プレナム
３８ ライナ、ダクト
４０ 前方端部
４２ 後方端部
４４ タービン入口
４６ 燃焼チャンバ、ゾーン
４８ 高温ガス経路
５０ 外側スリーブ
５２ 前方端部
５４ 後方端部
５６ 流路
５８ 燃焼器ケーシング
６０ 前方端部
６２ 後方端部
６４ ヘッドエンド容積部
６６ 燃料ノズル
６８ エンドカバー
７０ 取り付けフランジ
７２ 取り付け開口部
１００ 軸方向保持アセンブリ、システム
１０２ 軸方向保持ツール
１０４ クランプ、ゼロクランプ
１０６ 取り付けプレート
１０８ クランプ
１１０ タイロッド
１１２ 距離、矢印
１１４ 第１の端部
１１６ 第２の端部
１１８ 第１の側面
１２０ 第２の側面
１２２ 開口部
１２４ 締結具
１２６ 開口部
１２８ 第１の締結具
１３０ 第２の締結具
１３２ クランプフレーム
１３４ クランププレート
１３６ クランプロッド、ねじ式ロッド
１３８ 第１の壁
１４０ 第２の壁
１４２ 第３の壁
１４４ 細長いスロット
１４６ グロメット
１４８ 開口部
１５０ 第１の部分
１５２ 第２の部分
１５４ ハンドル

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】