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Title:
VALVE FOR AN AIRCRAFT TURBINE ENGINE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2024/100348
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a valve (100) for an aircraft turbine engine, comprising a seat (111) defining an air inlet (113), a shutter (120) movable relative to the seat (111) between a closed position, in which the shutter (120) at least partially closes the air inlet (113), and an open position in which the shutter (120) closes the air inlet (113) less than in the closed position, a frame (112) fixed relative to the seat (111), the frame (112) defining a housing (114) and a recovery chamber (116) in communication with each other, and a plug (140) located in the housing (114), the plug (140) being meltable and configured to, in the solid state, maintain the shutter (120) in a first position among the closed position and the open position, and in the molten state, flow into the recovery chamber (116).

Inventors:
LE NORMAND KEVIN (FR)
LOVAL SÉBASTIEN (FR)
GENSOUS THOMAS (FR)
Application Number:
PCT/FR2023/051738
Publication Date:
May 16, 2024
Filing Date:
November 06, 2023
Export Citation:
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Assignee:
SAFRAN AIRCRAFT ENGINES (FR)
International Classes:
F01D17/14; F01D5/08; F01D19/02; F01D21/12; F01D25/08; F01D25/12
Domestic Patent References:
WO2019115939A12019-06-20
Foreign References:
US3108434A1963-10-29
DE102010020800A12011-11-24
FR3095831A12020-11-13
US2028149A1936-01-21
FR2667354A11992-04-03
FR3095831A12020-11-13
Attorney, Agent or Firm:
VERRUE, Jacques et al. (FR)
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Claims:
REVENDICATIONS

[Revendication 1] Clapet (100) pour turbomachine d'aéronef, comprenant un siège (111) définissant une arrivée d'air (113), un obturateur (120) mobile par rapport au siège (111) entre une position d'obturation, dans laquelle l'obturateur (120) obture au moins en partie l'arrivée d'air (113), et une position d'ouverture dans laquelle l'obturateur (120) obture moins l'arrivée d'air (113) que dans la position d'obturation, un châssis (112) fixe par rapport au siège (111), le châssis (112) définissant un logement (114) et une chambre de récupération (116) en communication l'un avec l'autre, et un bouchon (140) situé dans le logement (114), le bouchon (140) étant fusible et configuré pour, à l'état solide, maintenir l'obturateur (120) dans une première position parmi la position d'obturation et la position d'ouverture, et à l'état fondu, s'écouler vers la chambre de récupération (116).

[Revendication 2] Clapet selon la revendication 1, dans lequel une cloison sépare la chambre de récupération (116) de l'arrivée d'air (113).

[Revendication 3] Clapet selon la revendication 1 ou 2, dans lequel le logement (114) fait saillie vers l'opposé de l'arrivée d'air (113).

[Revendication 4] Clapet selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel une paroi du châssis (112) est localement affinée au niveau du logement (114).

[Revendication 5] Clapet selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel le logement (114) est défini entre le châssis (112) et l'obturateur (120).

[Revendication 6] Clapet selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel, dans la deuxième position, l'obturateur (120) se loge au moins en partie dans le logement (114).

[Revendication 7] Clapet selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, dans lequel, dans la deuxième position, une face de l'obturateur (120) à l'opposé de l'arrivée d'air (113) est plaquée contre le châssis (112).

[Revendication 8] Clapet selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, dans lequel l'obturateur (120) est mobile en translation entre la position d'obturation et la position d'ouverture, et/ou l'obturateur (120) est monté entre le châssis (112) et le siège (111). [Revendication 9] Clapet selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, dans lequel le châssis (112) et/ou le siège (111) définissent une sortie d'air (112a), et dans la position d'ouverture, la sortie d'air (112a) communique avec l'arrivée d'air (113). [Revendication 10] Turbine d'aéronef (60), comprenant un clapet (100) selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, optionnellement dans laquelle la turbine comprend une veine (5) annulaire d'écoulement d'air chaud et une cavité sous veine (68) coaxiale à ladite veine, le clapet (100) étant prévu sur un dispositif de ventilation débouchant dans la cavité sous veine (68), le logement (114) donnant dans la cavité sous veine (68).

Description:
Clapet pour turbomachine d'aéronef

Domaine technique

[0001] Le présent exposé concerne le domaine des turbomachines d'aéronef, et plus particulièrement un clapet pour turbomachine d'aéronef. Un tel clapet peut être utilisé pour réguler la ventilation dans la turbomachine.

Technique antérieure

[0002] Dans les turbomachines d'aéronef, on utilise parfois des circuits d'air secondaires permettant d'assurer des débits de ventilation nécessaires dans certaines régions des turbomachines. Certains de ces circuits d'air secondaires peuvent n'être nécessaires qu'en cas de dysfonctionnement et non en fonctionnement nominal de la turbomachine. Inversement, ils peuvent être utiles en fonctionnement nominal mais doivent être coupés en cas de dysfonctionnement.

[0003] Dans ce contexte, la Demanderesse a mis au point un dispositif de ventilation amélioré de module de turbomachine pour aéronef qui fait l'objet de la demande de brevet FR 3 095 831 Al. Ce dispositif comprend un volet obturant retenu par un moyen de verrouillage fusible.

[0004] Ce dispositif apporte toute satisfaction dans sa fonction de régulation des circuits d'air secondaires. Toutefois, lorsque le moyen de verrouillage fond, il est évacué dans la turbomachine, ce qui n'est pas souhaitable pour plusieurs raisons.

[0005] L'invention vise à remédier au moins en partie à ces inconvénients.

Exposé de l'invention

[0006] A cet effet, le présent exposé concerne un clapet pour turbomachine d'aéronef, comprenant un siège définissant une arrivée d'air, un obturateur mobile par rapport au siège entre une position d'obturation, dans laquelle l'obturateur obture au moins en partie l'arrivée d'air, et une position d'ouverture dans laquelle l'obturateur obture moins l'arrivée d'air que dans la position d'obturation, un châssis fixe par rapport au siège, le châssis définissant un logement et une chambre de récupération en communication l'un avec l'autre, et un bouchon situé dans le logement, le bouchon étant fusible et configuré pour, à l'état solide, maintenir l'obturateur dans une première position parmi la position d'obturation et la position d'ouverture, et à l'état fondu, s'écouler vers la chambre de récupération.

[0007] Lorsque le bouchon fond, il s'écoule au moins en partie vers la chambre de récupération. Ce faisant, le bouchon libère de l'espace dans le logement et n'est plus en mesure de maintenir l'obturateur dans la première position, ce qui permet à l'obturateur de passer dans la deuxième position.

[0008] Ainsi, lorsque la température augmente à proximité du bouchon, l'obturateur peut passer automatiquement dans la deuxième position, que ce soit la position d'ouverture de sorte que le clapet fournisse un surcroît d'air de refroidissement, ou au contraire la position d'obturation de sorte que le clapet empêche d'alimenter en oxygène un début d'incendie, par exemple.

[0009] Grâce au fait que le clapet comprend un châssis définissant un logement et une chambre de récupération, le bouchon fondu est récupéré et ne se perd pas dans des parties non souhaitées de la turbomachine, ce qui augmente la fiabilité de la turbomachine.

[0010] Dans la position d'obturation, l'obturateur peut obturer partiellement ou totalement l'arrivée d'air. Dans la position d'ouverture, l'obturateur peut être en retrait par rapport au siège, de façon à moins obturer l'arrivée d'air.

[0011] Outre les caractéristiques qui viennent d’être mentionnées, le procédé proposé peut présenter une ou plusieurs des caractéristiques parmi les suivantes, considérées isolément ou selon des combinaisons techniquement possibles:

- une cloison sépare la chambre de récupération de l'arrivée d'air ;

- le logement fait saillie vers l'opposé de l'arrivée d'air ;

- une paroi du châssis est localement affinée au niveau du logement ;

- le clapet comprend en outre un élément élastique configuré pour rappeler l'obturateur vers une deuxième position parmi la position d'obturation et la position d'ouverture ;

- le logement est défini entre le châssis et l'obturateur ;

- dans la deuxième position, l'obturateur se loge au moins en partie dans le logement ; - dans la deuxième position, une face de l'obturateur à l'opposé de l'arrivée d'air est plaquée contre le châssis ;

- l'obturateur est mobile en translation entre la position d'obturation et la position d'ouverture ;

- l'obturateur est monté entre le châssis et le siège ;

- le châssis et/ou le siège définissent une sortie d'air, et dans la position d'ouverture, la sortie d'air communique avec l'arrivée d'air.

[0012] Le présent exposé concerne également une turbine d'aéronef, comprenant un clapet tel que précédemment décrit.

[0013] La turbine d'aéronef peut comprendre une veine annulaire d'écoulement d'air chaud et une cavité sous veine coaxiale à ladite veine, le clapet étant prévu sur un dispositif de ventilation débouchant dans la cavité sous veine. Par ailleurs, le logement peut donner dans la cavité sous veine.

Brève description des dessins

[0014] D’autres caractéristiques et avantages de l’objet du présent exposé ressortiront de la description suivante de modes de réalisation, donnés à titre d’exemples non limitatifs, en référence aux figures annexées.

[0015] La figure 1 est une vue schématique en coupe longitudinale d'une turbomachine.

[0016] La figure 2 est une vue schématique en coupe longitudinale et partielle d'une turbine basse pression de la turbomachine de la figure 1.

[0017] La figure 3 est une vue en coupe longitudinale d'un clapet selon un premier mode de réalisation, en position d'obturation.

[0018] La figure 4 est une vue de face du siège du clapet selon le premier mode de réalisation, dans la direction IV-IV de la figure 3.

[0019] La figure 5 est une vue en coupe longitudinale du clapet selon le premier mode de réalisation, en position d'ouverture.

[0020] La figure 6 est une vue en coupe longitudinale d'un clapet selon un deuxième mode de réalisation, en position d'obturation.

[0021] La figure 7 est une vue en demi-coupe longitudinale d'un clapet selon un troisième mode de réalisation, en position d'obturation.

Description détaillée [0022] Un premier mode de réalisation du présent exposé va être présenté en référence aux figures 1 à 5.

[0023] Les termes « amont » et « aval » sont par la suite définis par rapport au sens d'écoulement des gaz au travers de la turbomachine, indiqué par la flèche G sur les figures 1 et 2.

[0024] La figure 1 illustre une turbomachine 1 à double flux comprenant de manière connue d'amont en aval successivement au moins une soufflante 10, une partie moteur comprenant successivement au moins un étage de compresseur basse pression 20, de compresseur haute pression 30, une chambre de combustion 40, au moins un étage de turbine haute pression 50 et de turbine basse pression 60. Dans la partie moteur, les gaz s'écoulent le long d'une veine 5 d'écoulement d'air chaud, annulaire, dans laquelle les aubages des compresseurs et turbines s'étendent.

[0025] Des rotors, tournant autour de l’axe principal X de la turbomachine 1 et pouvant être couplés entre eux par différents systèmes de transmission et d’engrenages, correspondent à ces différents éléments.

[0026] De manière connue en soi, une fraction d'air est prélevée sur le compresseur haute pression 30 et est acheminée par l'intermédiaire d'un conduit 32 de circulation d'air de refroidissement en vue de refroidir des zones plus chaudes de la turbomachine 1, notamment la turbine haute pression 50 et la turbine basse pression 60.

[0027] La figure 2 est un agrandissement d'une zone de la turbomachine 1, illustrant de manière simplifiée la partie amont de la turbine basse pression 60, la turbine haute pression 50 n'étant pas représentée.

[0028] La turbine basse pression 60 ici illustrée comprend une pluralité d'étages 61, 62 de turbine. Un premier étage 61 ainsi que les étages 62 situés en aval de celui-ci comprennent respectivement un ensemble de distributeurs fixes 70 et 65. Chaque étage 61, 62 comprend en outre un disque 63 mobile sur lequel est monté un ensemble d'aubes 64 entraînées en rotation par le disque 63 mobile. Le premier étage 61 de la turbine basse pression 60 comprend au moins une aube 64 mobile, ainsi qu'au moins un distributeur 70 creux, dans lequel circule de l'air de refroidissement. Dans l'exemple illustré sur la figure 2, le distributeur 70 forme une seule pièce avec un carter 66 de la turbine et est creux pour laisser passer de l'air de refroidissement en provenance du conduit 32 de refroidissement. Cet air de refroidissement sort par l'intermédiaire d'un dispositif d'injection 80 associé au distributeur 70, comprenant une pluralité d'injecteurs. Les étages 62 suivants, situés en aval de la turbine basse pression 60, comprennent chacun au moins une aube 64 mobile et un distributeur 65 se présentant sous la forme d'un aubage fixe. Le disque 63 mobile est solidaire en rotation d'un arbre basse pression 102 s'étendant selon l'axe X-X, tandis que chaque distributeur 65 est relié au carter 66. Chaque étage 61, 62 de turbine comprend en outre un anneau de turbine 67 situé en regard des aubes 64 mobiles, et qui est solidaire du carter 66.

[0029] La turbomachine 1 comprend un dispositif de refroidissement permettant d'acheminer la fraction d'air prélevée sur le compresseur haute pression 30 vers au moins un étage de la turbine basse pression 60. Dans le présent mode de réalisation, la fraction d'air de refroidissement prélevée est distribuée au niveau d'un étage amont de la turbine basse pression 60. La turbine basse pression 60 est ainsi refroidie. Cependant, l'invention n'est pas limitée à ce mode de réalisation, la fraction d'air prélevée pouvant être également distribuée à d'autres étages de la turbine basse pression 60 et/ou à la turbine haute pression 50.

[0030] Dans le mode de réalisation illustré sur la figure 2, la fraction d'air prélevée dans le compresseur haute pression 30 s'écoule dans le conduit 32 de refroidissement, puis dans le distributeur 70 creux. La direction de circulation de la fraction d'air au travers du distributeur creux 70 est illustrée par les flèches 71. La fraction d'air est ensuite injectée via le dispositif d'injection 80 dans une cavité sous veine 68, coaxiale à la veine 5 d'écoulement d'air chaud. L'air distribué permet notamment de refroidir les disques 63 des turbines, comme l'illustrent les flèches 75.

[0031] L'air de refroidissement injecté par le dispositif d'injection 80 permet par ailleurs la purge de l'air chaud présent dans la turbine basse pression 60, assurant ainsi le refroidissement de celle-ci. Plus précisément, l'air de refroidissement, prélevé dans le compresseur haute pression et acheminé jusqu'à la cavité sous veine 68, constitue une barrière de pression, ou purge, empêchant l'air chaud provenant de la chambre de combustion et s'écoulant dans la veine 5 principale de circulation d'air des turbines, c'est-à-dire dans la veine primaire de circulation d'air de la turbomachine 1, de pénétrer dans la cavité sous veine 68. La purge de l'air chaud de la turbine basse pression 60 est ici symbolisée par la flèche 76. Les risques de surchauffe des disques 63 des turbines sont ainsi limités. En particulier, en empêchant l'air de la veine 5 d'entrer dans la cavité sous veine 68, cette cavité sous veine 68 est moins chaude que la veine 5, et les disques 63 de la turbine peuvent donc résister à des efforts centrifuges plus élevés et être dimensionnés pour des contraintes limites moins élevées.

[0032] De manière connue, un ou plusieurs conduits 32 de circulation d'air de refroidissement prélèvent chacun une fraction d'air de refroidissement d'un flux d'air circulant dans le compresseur haute pression 30, et acheminent la fraction d'air prélevée au niveau d'au moins un étage de la turbine basse pression 60.

[0033] Un dysfonctionnement du refroidissement de la turbine 60 peut avoir plusieurs causes. Une cause du dysfonctionnement du refroidissement peut être le dysfonctionnement d'un conduit 32, par exemple la rupture ou l'obturation accidentelle d'un des conduits 32 de circulation d'air. Une autre cause de ce dysfonctionnement peut résulter de l'usure excessive ou de la rupture d'un ou plusieurs joints d'étanchéité, ou joint dynamique de la turbine basse pression 60. Un dysfonctionnement du refroidissement de la turbine 60 résulte à titre d'exemple d'une défaillance d'un joint labyrinthe 69 assurant l'isolation en pression de la cavité sous veine 68 de la turbine basse pression 60.

[0034] Le dispositif d'injection 80 comporte une pluralité de premiers injecteurs 81, et au moins un, de préférence plusieurs clapets 100, répartis sur une paroi P du distributeur 70 autour de l'axe X. La présence des premiers injecteurs 81 est optionnelle, le dispositif d'injection 80 pouvant ne comprendre que des clapets 100. Afin de simplifier la description de ce mode de réalisation, un seul premier injecteur 81 et un seul clapet 100 sont représentés sur la figure 2. Par ailleurs, bien que le mode de réalisation soit décrit en référence à la turbine basse pression 60, un ou plusieurs clapets 100 pourrait également être prévu à d'autres endroits de la turbomachine 1, tels que la turbine haute pression 50.

[0035] En tout état de cause, le clapet 100 est prévu sur un dispositif de ventilation, ici le dispositif d'injection 80, débouchant dans la cavité sous veine 68.

[0036] Le premier injecteur 81 est un orifice réalisé dans la paroi P du distributeur 70, permettant d'injecter en permanence, c'est-à-dire de manière continue lorsque la turbomachine est en fonctionnement, un premier débit d'air de refroidissement dans la cavité sous veine 68. Ce premier débit permet d'assurer le refroidissement, plus précisément la purge 76 et le maintien en température de la turbine basse pression 60 dans des conditions de fonctionnement nominal de celle-ci, c'est-à-dire en l'absence d'un des dysfonctionnements mentionnés ci-dessus. Les dimensions de l'orifice sont déterminées de manière à ce que le premier débit soit par exemple compris entre 270 et 310 g/s. Dans certaines applications où les températures en jeu sont plus basses, un tel refroidissement par un premier débit n'est pas nécessaire en conditions de fonctionnement nominales. Dans ce cas, seuls les clapets 100 sont nécessaires.

[0037] Comme illustré sur la figure 3, dans le premier mode de réalisation, le clapet 100 comprend une partie fixe 110 et un obturateur 120. La partie fixe 110 comprend un siège 111 et un châssis 112 fixe par rapport au siège 111. Le siège 111 définit une arrivée d'air 113, par exemple en communication fluidique avec le conduit 32.

[0038] Le siège 111 peut avoir une forme cylindrique d'axe A dont une majeure partie est disposée d'un côté de la paroi P opposé à la cavité sous veine 68. Toutefois, une extrémité 111a du siège 111 peut être insérée dans un orifice de la paroi P et faire saillie à l'intérieur de la cavité sous veine 68. On notera que le siège 111 peut être fixé à la paroi P par exemple par soudage ou brasage, typiquement au niveau de son extrémité 111a. Par ailleurs, l'extrémité 111a peut être filetée.

[0039] Selon un exemple, une portion du châssis 112, comprenant un taraudage, est alors vissée sur l'extrémité 111a. Le pas de vis peut être auto- freinant. Le châssis 112 est disposé de l'autre côté de la paroi P que le siège

111, c'est-à-dire dans la cavité sous veine 68. Le châssis 112 présente ainsi une forme générale de disque, vu de face. L'assemblage du siège 111 et du châssis 112 forme une cavité interne I.

[0040] Le châssis 112 comprend au moins une sortie d'air 112a, de préférence une pluralité de sorties d'air 112a (deux sont visibles sur la figure 3) réparties circonférentiellement autour de l'axe A sur une face latérale du châssis

112, mettant en communication fluidique la cavité interne I du clapet 100 avec la cavité sous veine 68. [0041] Par ailleurs, le châssis 112 définit un logement 114 et une chambre de récupération 116, en communication fluidique l'un avec l'autre. Le logement 114 peut faire saillie du châssis 112 dans une direction opposée à l'arrivée d'air 113, c'est-à-dire en l'espèce vers la cavité sous veine 68. Le logement 114 donne donc dans la cavité sous veine 68. De ce fait, le logement 114, qui reçoit le bouchon 140 décrit ultérieurement, est plus sensible à la température dans la cavité sous veine 68. De plus, le logement 114 n'est pas refroidi excessivement par les éventuelles fuites en provenance de l'arrivée d'air 113.

[0042] En outre, comme illustré, la paroi du châssis 112 peut être localement affinée au niveau du logement 114. Cela facilite la conduction thermique au niveau du logement 114 et contribue également à rendre le logement 114 plus sensible à la température dans la cavité sous veine 68.

[0043] La chambre de récupération 116 est en communication fluidique avec le logement 114 mais isolée d'une part de l'arrivée d'air 113, d'autre part des sorties d'air 112a. Dans ce mode de réalisation, la chambre de récupération 116 est une partie de la cavité interne I qui se trouve entre l'obturateur 120 et le châssis 112. Une paroi 117, ici annulaire, fait saillie du châssis 112 en direction de l'arrivée d'air 113, la paroi 117 formant cloison pour séparer la chambre de récupération 116 de l'arrivée d'air 113 et, en l'occurrence, de la sortie d'air 112a.

[0044] L'obturateur 120 est mobile par rapport au siège 111. L'obturateur 120 peut être disposé au moins en partie dans la cavité interne I, entre le siège

111 et le châssis 112. Plus précisément, l'obturateur 120 comprend un organe de fermeture 121 disposé entièrement dans la cavité interne I, et une tige de guidage 122 s'étendant depuis une face aval de l'organe de fermeture 121 et disposée en partie dans le logement 114, au moins dans la position d'ouverture qui sera décrite ultérieurement. Dans ce mode de réalisation, l'obturateur 120 présente ainsi la forme d'un piston apte à se déplacer par translation le long de l'axe A.

[0045] Ainsi, plus généralement, le logement 114 est défini entre le châssis

112 et l'obturateur 120.

[0046] Par ailleurs, l'obturateur 120 peut comprendre un guide 124. En l'espèce, le guide 124 fait saillie de l'organe de fermeture 121 en direction du châssis 112. Le guide 124 peut assurer un rôle de guidage de l'obturateur 120, ici en coopérant avec la paroi 117 de façon à former une glissière. En l'espèce, le guide 124 est sensiblement coaxial à la paroi 117. Le jeu entre la paroi 117 et le guide 124 permet de prendre en compte la dilatation différentielle de l'obturateur 120 et du châssis 112, sans entraver leur mouvement relatif. Par ailleurs, le guide 124 peut définir, en coopération avec la paroi 117, une cloison de la chambre de récupération 116, en l'espèce par un chevauchement entre la paroi 117 et le guide 124 dans la direction de l'axe A.

[0047] Dans la position d'obturation représentée sur la figure 3, l'obturateur 120 obture au moins en partie l'arrivée d'air 113. En l'espèce, l'obturateur 120 est positionné le long de l'axe A de telle sorte que l'organe de fermeture 121 soit en contact avec une paroi du siège 111. Ainsi, l'air de refroidissement entrant par l'arrivée d'air 113 en amont de l'organe de fermeture 121, c'est-à- dire à gauche de l'organe de fermeture 121 sur la figure 3, ne peut accéder à la partie de la cavité interne I située en aval de l'organe de fermeture 121, et par conséquent aux sorties d'air 112a.

[0048] L'obturateur 120 est maintenu dans cette position d'obturation (correspondant à une première position dans ce mode de réalisation) par un bouchon 140 situé dans le logement 114. A l'état solide, le bouchon 140 forme une entretoise entre l'obturateur 120, par exemple la tige de guidage 122, et le châssis 112 de façon à empêcher tout mouvement de l'obturateur 120 vers le châssis 112.

[0049] Le bouchon 140 est fait d'un matériau fusible, notamment fusible à certaines températures de fonctionnement ou dysfonctionnement de la turbine basse pression 60. Le bouchon 140 peut être fait d'un matériau eutectique.

[0050] Le bouchon 140 peut avoir une forme annulaire, par exemple en cylindre creux, pour faciliter sa fusion.

[0051] Le siège 111 comprend en outre une paroi amont 130, fixée par soudage ou brasage, par exemple, à une paroi interne du siège 111. La paroi amont 130 est ici une rondelle dont une vue de face selon l'axe A est représentée sur la figure 4. La rondelle comprend un contour 135 fixé sur la paroi interne du siège 111, et une partie centrale 133, typiquement circulaire, reliée au contour 135 par au moins un bras 132, ici deux. Entre le contour 135, les bras 132 et la partie centrale 133, sont formées une ou plusieurs ouvertures 131 définissant l'arrivée d'air 113. Les ouvertures 131 permettent en effet le passage de la fraction 71 de l'air de refroidissement circulant dans le distributeur creux 70, jusqu'à l'intérieur de la cavité interne I du clapet 100, dans la portion de ladite cavité interne I située en amont de l'obturateur 120.

[0052] Un élément élastique 150 tel qu'un ressort de rappel peut être disposé dans la cavité interne I pour rappeler l'obturateur 120 vers une deuxième position, à savoir ici une position d'ouverture. Dans cet exemple, l'élément élastique 150 est positionné en amont de l'organe de fermeture 121 et monté en compression entre la partie centrale 133 de la paroi amont 130 et la face amont de l'organe de fermeture 121. A cet effet, la partie centrale 133 de la paroi amont 130 comprend de préférence un sillon 134 circulaire, configuré pour recevoir une extrémité de l'élément élastique 150 afin de maintenir ce dernier.

[0053] On comprend ainsi que le bouchon 140 est suffisamment incompressible pour résister à la force exercée par l'élément élastique 150 sur l'obturateur 120, ainsi qu'à la force exercée par la pression de l'air de refroidissement en amont dudit obturateur 120. En condition de fonctionnement nominal, l'obturateur 120 est ainsi maintenu en position d'obturation par le bouchon 140 à l'état solide.

[0054] En cas d'élévation de la température dans la cavité sous veine 68 due à une anomalie, le bouchon 140 fond au moins partiellement. La partie fondue du bouchon 140 s'écoule alors vers la chambre de récupération 116, par exemple par une ou plusieurs rainures 123 prévues dans l'obturateur 120, en l'espèce dans la tige de guidage 122. Cet écoulement peut être facilité par le fait qu'en configuration d'utilisation, la chambre de rétention 116 se situe plus bas que le logement 114, de sorte que le bouchon fondu peut s'écouler de manière gravitaire du logement 114 à la chambre de rétention 116.

[0055] Le bouchon 140, qui a donc partiellement ou totalement disparu du logement 114, libère donc un espace que peut prendre l'obturateur 120, et particulièrement la tige de guidage 112, par exemple sous l'effet de la force exercée par l'élément élastique 150 et/ou la pression de l'air au niveau de l'arrivée d'air 113. L'obturateur 120 se déplace alors en translation le long de l'axe A vers le châssis 112, ce qui permet son passage dans une deuxième position, en l'occurrence une position d'ouverture représentée sur la figure 5, et le maintien dans cette position.

[0056] Ainsi, dans cette deuxième position, comme il ressort de la figure 5, l'obturateur 120 se loge au moins en partie dans le logement 114. [0057] Dans cette position d'ouverture, l'organe de fermeture 121 n'est plus en contact étanche avec le siège 111, de telle sorte que les parties amont et aval de la cavité interne I sont en communication. Par conséquent, l'air de refroidissement présent initialement en amont de l'organe de fermeture 121 peut s'écouler jusqu'aux sorties d'air 112a, et être ainsi injecté dans la cavité sous veine 68. En d'autres termes, dans la position d'ouverture, l'obturateur 120 obture moins l'arrivée d'air 113 que dans la position d'obturation, et par ailleurs, les sorties d'air 112a communiquent avec l'arrivée d'air 113.

[0058] La deuxième position peut être telle qu'une face de l'obturateur 120 à l'opposé de l'arrivée d'air 113 est plaquée contre le châssis. Ainsi, on évite que de l'air ne s'engouffre en aval de l'obturateur et ne risque de repousser l'obturateur 120 vers l'arrivée d'air 113. L'obturateur 120 reste donc, de manière fiable, dans la deuxième position.

[0059] Ainsi, lorsqu'un des dysfonctionnements mentionnés ci-dessus se produit, la température au sein de la cavité sous veine 68 augmente et atteint des valeurs supérieures aux températures représentatives d'un fonctionnement nominal. Lorsque la température au sein de la cavité sous veine 68 atteint une valeur seuil de fusion du bouchon 140, le clapet 100 s'ouvre. Un débit d'air de refroidissement supplémentaire, par exemple compris entre 80 et 90 g/s peut alors être injecté dans la cavité sous veine 68 par l'intermédiaire du clapet 100, en plus du premier débit injecté par le premier injecteur 81.

[0060] La somme des premier et deuxième débits est supérieure aux plages de débits représentatives d'un fonctionnement nominal, et permet de couvrir les cas de dysfonctionnements, caractérisés par une augmentation de la température dans la turbine. Ainsi, il est possible d'accentuer le refroidissement des disques 63, avant que ces éléments ne se trouvent détériorés par une augmentation excessive de la température. En particulier, l'injection du débit d'air de refroidissement supplémentaire permet d'augmenter le débit de purge 76, et ainsi d'empêcher l'air chaud de la veine de pénétrer dans la cavité sous veine 68.

[0061] Lors d'un retour en conditions de fonctionnement nominales, il est possible de réutiliser le clapet 100, notamment dévissant le châssis 112 et en en ôtant l'obturateur 120. Le bouchon fondu 140a peut être retiré de la chambre de récupération 116 et un nouveau bouchon 140 peut être placé dans le logement 114. Ensuite, l'obturateur 120 peut être à nouveau placé en position d'obturation en comprimant l'élément élastique 150.

[0062] Les figures 6 et 7 présentent le clapet dans d'autres modes de réalisation. Sur ces figures, les éléments correspondant ou identiques à ceux du premier mode de réalisation recevront le même signe de référence et ne seront pas décrits à nouveau.

[0063] Le clapet 100 selon le deuxième mode de réalisation, illustré sur la figure 6, est similaire à celui du premier mode de réalisation. Au lieu d'un ressort hélicoïdal, l'élément élastique 150 est ici formé par un ressort à lames.

[0064] Par ailleurs, le logement 114 et la chambre de récupération 116 communiquent par une gouttière 118 ménagée dans le châssis 112. Ainsi, la tige de guidage 122 peut être dépourvue des rainures 123 mentionnées précédemment. La gouttière 118 peut déboucher sur une paroi inférieure du logement 114, comme illustré.

[0065] Par ailleurs, à la place de la paroi annulaire 117 décrite pour le premier mode de réalisation, le châssis du clapet 100 selon le deuxième mode de réalisation comprend un insert 117a. L'insert 117a, logé dans le reste du châssis 112, définit un passage pour la tige de guidage 122. La tige de guidage 122 s'engage dans ledit passage quelle que soit la position de l'obturateur 120. Cela permet au logement 114 d'être dimensionné indépendamment de la tige de guidage 122, car le logement 114 n'a plus le rôle de guidage qu'il avait dans le premier mode de réalisation.

[0066] En outre, l'insert 117a forme une cloison séparant la chambre de récupération 116 de l'arrivée d'air 113. Dans ce mode de réalisation, la chambre de récupération est formée entre le châssis 112 et l'insert 117a, par exemple par un évidemment dans la partie inférieure de l'insert 117a.

[0067] Ainsi, la présence d'un guide 124 comme celui du premier mode de réalisation n'est pas utile. De ce fait, les formes respectives de l'obturateur 120 et de l'insert 117a du châssis sont telles que dans la deuxième position, l'obturateur 120 est plaqué contre le châssis 112, ici contre l'insert 117a.

[0068] La figure 6 fait apparaître le fait que les sorties d'air 112a peuvent être prévues sous forme de conduits transversaux, ici radiaux, débouchant sur la cavité interne I.

[0069] Le clapet 100 selon le troisième mode de réalisation, illustré sur la figure 7, est similaire à celui du deuxième mode de réalisation. Comme indiqué précédemment, il ne comprend pas d'élément élastique 150, seule la pression de l'air provenant de l'arrivée d'air 113 étant utilisée pour faire passer l'obturateur 120 à la position d'ouverture. De ce fait, la paroi amont 130 décrite précédemment peut également être omise.

[0070] Afin de maximiser la force exercée par l'air provenant de l'arrivée d'air 113 sur l'obturateur 120, la face amont de l'obturateur peut comprendre une partie centrale 121a transversale à la direction d'injection de l'air par l'arrivée d'air 113. Autour, les parties de l'organe de fermeture 121 configurées pour venir en contact avec le siège 111 peuvent conserver des formes correspondantes, par exemple, en l'occurrence, sensiblement coniques.

[0071] En plus de la sortie d'air 112a, on note la présence d'un ou plusieurs évents 112b, prévu sur le châssis 112 en aval de la sortie d'air 112a, afin d'équilibrer les pressions entre la cavité interne I et la cavité sous veine 68. Lorsque l'obturateur 120 passe en position d'ouverture, cet évent 112b peut être obturé par l'obturateur 120, par exemple une partie de l'obturateur semblable au guide 124 précédemment décrit, afin d'éviter que de l'air ne s'engouffre en aval de l'obturateur 120 par cet évent 112b et ne risque de repousser l'obturateur 120 vers l'arrivée d'air 113.

[0072] Bien que la présente description se réfère à des exemples de réalisation spécifiques, des modifications peuvent être apportées à ces exemples sans sortir de la portée générale de l’invention. Par exemple, comme mentionné précédemment, la première position et la deuxième position de l'obturateur peuvent être interchangées. Typiquement, un obturateur peut être maintenu dans la position d'ouverture par le bouchon à l'état solide, par exemple en prévoyant des fenêtres dans une partie centrale de l'obturateur pour le passage de l'air, et dans la position d'obturation, lesdites fenêtres pourraient être obturées suite au mouvement de l'obturateur.

[0073] Plus généralement, des caractéristiques individuelles des différents modes de réalisation illustrés ou mentionnés peuvent être combinées dans des modes de réalisation additionnels. Par conséquent, la description et les dessins doivent être considérés dans un sens illustratif plutôt que restrictif.