DE112020005627T5

DE112020005627T5 - Verbrenner und gasturbine

Info

Publication number: DE112020005627T5
Application number: DE112020005627.9T
Authority: DE
Inventors: Shinji Fujita; Hikaru Kurosaki; Yuta ISHII
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Engine and Turbocharger Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Engine and Turbocharger Ltd
Priority date: 2020-02-19
Filing date: 2020-02-19
Publication date: 2022-09-08
Also published as: WO2021166092A1; JPWO2021166092A1; JP7455949B2; CN115135931A; US20230349556A1

Abstract

Ein Verbrenner beinhaltet: einen Verbrennungszylinder; und ein Verbrennungskammer-Bildungselement, das so angeordnet ist, dass es zumindest teilweise in den Verbrennungszylinder eingesetzt ist und eine Verbrennungskammer mit dem Verbrennungszylinder bildet. Ein Radialrichtungsspalt zum Einführen von Filmluft ist zwischen dem Verbrennungszylinder und dem Verbrennungskammer-Bildungselement gebildet. Eine Gasturbine beinhaltet einen Verbrenner; einen Verdichter zum Erzeugen von Druckluft; und eine Turbine, die dazu konfiguriert ist, durch Verbrennungsgas aus dem Verbrenner drehangetrieben zu werden.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Offenbarung betrifft einen Verbrenner und eine Gasturbine.
STAND DER TECHNIK
Kleine Gasturbinen, die auch als Mikrogasturbinen bekannt sind, können für verschiedene Verwendungen verwendet werden, wie etwa private Stromgeneratoren in Geschäften, Krankenhäusern und dergleichen, Reichweitenverlängerer von Elektrofahrzeugen und transportierbare Leistungen. Für einen Verbrenner, der in einer Gasturbine verwendet wird, sind verschiedene Konfigurationen bekannt. Zum Beispiel offenbaren die Patentdokumente 1 bis 3 einen Verbrenner, der so konfiguriert ist, dass er einen Verbrennungszylinder (Auskleidung) unter Verwendung eines Federelements elastisch stützt, um die Festigkeit zu verbessern und Schwingungen von Teilen zu unterdrücken.
Zitierliste
Patentliteratur

Patentdokument 1: JPH8-7246U (Gebrauchsmuster)
Patentdokument 2: JPH9-280564A
Patentdokument 3: JPH8-312961A

ZUSAMMENFASSUNG
Zu lösende Aufgabe
Um NOx und CO zu unterdrücken, ist es indessen notwendig, die Temperatur des Verbrennungsbereichs (z.B. der Innenseite der Verbrennungskammer) des Verbrenners zu erhöhen. Die Teile, die den Verbrennungsbereich (z.B. den Verbrennungszylinder) bilden, weisen jedoch möglicherweise keine ausreichende Hitzebeständigkeit auf. Daher ist es wünschenswert, die Teile im Bereich zu kühlen, in dem die Temperatur wahrscheinlich ansteigt (z.B. wo das Verbrennungskammer-Bildungselement in den Verbrennungszylinder eingesetzt ist).
In dieser Hinsicht offenbart keines der Patentdokumente 1 bis 3 eine solche Konfiguration. Darüber hinaus sind die in den Patentdokumenten 1 bis 3 offenbarten Verbrenner alle keramische Verbrenner. Ein keramisches Material weist üblicherweise eine höhere Hitzebeständigkeit auf als ein Metallmaterial.
Im Hinblick auf das Vorstehende ist es eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung, einen Verbrenner und eine Gasturbine bereitzustellen, die in der Lage ist, die Kühlleistung in einem Bereich sicherzustellen, in dem die Temperatur wahrscheinlich ansteigt.
Lösung der Aufgaben
Ein Verbrenner gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung beinhaltet: einen Verbrennungszylinder; und ein Verbrennungskammer-Bildungselement, das so angeordnet ist, dass es zumindest teilweise in den Verbrennungszylinder eingesetzt ist und eine Verbrennungskammer mit dem Verbrennungszylinder bildet. Ein Radialrichtungsspalt zum Einführen von Filmluft ist zwischen dem Verbrennungszylinder und dem Verbrennungskammer-Bildungselement gebildet.
Ein Verbrenner gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung beinhaltet: einen Verbrennungszylinder; ein Verbrennungskammer-Bildungselement, das so angeordnet ist, dass es zumindest teilweise in den Verbrennungszylinder eingesetzt ist und eine Verbrennungskammer mit dem Verbrennungszylinder bildet; ein Gehäuse, in das der Verbrennungszylinder eingesetzt ist, wobei das Gehäuse so konfiguriert ist, dass es einen Außenumfang des Verbrennungszylinders abdeckt; und ein Rückhalteelement zum elastischen Rückhalten eines Spitzenendes des Verbrennungszylinders am Gehäuse. Das Gehäuse beinhaltet einen nach innen gerichteten Flansch zum Halten des Spitzenendes des Verbrennungszylinders. Der nach innen gerichtete Flansch weist eine abgeschrägte Fläche an einem stromaufwärtsseitigen Endabschnitt an einer Innenseite in der Radialrichtung auf.
Eine Gasturbine gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung beinhaltet: den Verbrenner gemäß einem der Vorstehenden; einen Verdichter zum Erzeugen von Druckluft; und eine Turbine, die dazu konfiguriert ist, durch Verbrennungsgas aus dem Verbrenner drehangetrieben zu werden.
Vorteilhafte Effekte
Gemäß der vorliegenden Offenbarung ist es möglich, einen Verbrenner und eine Gasturbine bereitzustellen, die in der Lage ist, die Kühlleistung in einem Bereich sicherzustellen, in dem die Temperatur wahrscheinlich ansteigt.
Figurenliste

1 ist ein Diagramm, das eine Gesamtkonfiguration einer Stromerzeugungsvorrichtung zeigt, die eine Gasturbine gemäß einer Ausführungsform enthält.
2 ist ein schematisches Diagramm, das einen Querschnitt entlang der Achse AX eines Verbrennungszylinders einer Brennkammer gemäß einer Ausführungsform zeigt.
3 ist ein schematisches Diagramm, das eine Querschnittspfeilansicht entlang der Linie V-V in 2 zeigt.
4 ist eine vergrößerte schematische Ansicht, die die Nähe des Vormischrohrs in 2 zeigt.
5 ist eine vergrößerte schematische Ansicht entsprechend 2, die die Nähe eines Federabschnitts gemäß einer Ausführungsform zeigt.
6 ist eine perspektivische Ansicht, die den in 5 abgebildeten Federabschnitt schematisch zeigt.
7A ist eine planare Ansicht, die den in 5 abgebildeten Federabschnitt schematisch zeigt.
7B ist ein schematisches Diagramm, das eine Querschnittspfeilansicht entlang der Linie A-A in 7A zeigt.
8 ist eine vergrößerte Ansicht, die die Nähe des in 5 abgebildeten Federabschnitts in einem Querschnitt entlang der radialen Richtung schematisch zeigt.
9 ist eine vergrößerte schematische Ansicht, die die Nähe eines Federabschnitts gemäß einer Ausführungsform zeigt.
10 ist eine perspektivische Ansicht, die den in 9 abgebildeten Federabschnitt schematisch zeigt.
11A ist eine Vorderansicht, die den in 9 abgebildeten Federabschnitt schematisch zeigt.
11B ist eine planare Ansicht, die den in 9 abgebildeten Federabschnitt schematisch zeigt.
11C ist eine Seitenansicht, die eine Querschnittspfeilansicht entlang der Linie A-A in 11B schematisch zeigt.
12 ist eine vergrößerte Ansicht, die die Nähe des in 9 abgebildeten Federabschnitts in einem Querschnitt entlang der radialen Richtung schematisch zeigt.
13 ist eine vergrößerte perspektivische Ansicht, die einen Verbrennungszylinder einschließlich eines Federabschnitts gemäß einer Ausführungsform schematisch zeigt.
14 ist eine vergrößerte schematische Querschnittsansicht, die die Nähe des in 13 abgebildeten Federabschnitts zeigt.
15 ist eine vergrößerte Ansicht, die die Nähe des in 13 abgebildeten Federabschnitts in einem Querschnitt entlang der radialen Richtung schematisch zeigt.
16 ist eine vergrößerte Ansicht, die die Nähe eines Federabschnitts gemäß einem Vergleichsbeispiel in einem Querschnitt entlang der Achse AX des Verbrennungszylinders schematisch zeigt.
17 ist eine vergrößerte Ansicht, die die Nähe des in 13 abgebildeten Federabschnitts in einem Querschnitt entlang der Achse AX des Verbrennungszylinders schematisch zeigt.
18 ist eine erweiterte Ansicht, die einen Teil eines Verbrennungszylinders einschließlich eines Federabschnitts gemäß einer Ausführungsform schematisch zeigt.
19 ist eine erweiterte Ansicht, die einen Teil eines Verbrennungszylinders einschließlich eines Federabschnitts gemäß einer Ausführungsform schematisch zeigt.
20 ist eine vergrößerte Ansicht, die die Nähe eines Federabschnitts gemäß einer Ausführungsform in einem Querschnitt entlang der Achse AX des Verbrennungszylinders zeigt.
21 ist eine vergrößerte Ansicht, die die Nähe eines Federabschnitts gemäß einer Ausführungsform in einem Querschnitt entlang der Achse AX des Verbrennungszylinders zeigt.
22 ist eine vergrößerte schematische Ansicht, die die Nähe eines Federabschnitts gemäß einer Ausführungsform zeigt.
23 ist eine schematische Querschnittsansicht, die den in 22 abgebildeten Federabschnitt entlang der radialen Richtung zeigt.
24 ist eine vergrößerte schematische Ansicht entsprechend 2, die die Nähe eines Rückhalteelements gemäß einer Ausführungsform zeigt.
25 ist eine vergrößerte schematische Ansicht entsprechend 2, die die Nähe eines Rückhalteelements gemäß einer Ausführungsform zeigt.
26 ist eine vergrößerte schematische Ansicht entsprechend 2, die die Nähe eines Rückhalteelements gemäß einer Ausführungsform zeigt.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nun im Detail unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Es ist jedoch beabsichtigt, dass, sofern nicht besonders identifiziert, Abmessungen, Materialien, Formen, relative Positionen und dergleichen von Komponenten, die in den Ausführungsformen beschrieben sind, lediglich als veranschaulichend interpretiert werden und nicht dazu gedacht sind, den Umfang der vorliegenden Erfindung zu beschränken.
Zum Beispiel soll ein Ausdruck einer relativen oder absoluten Anordnung, wie etwa „in einer Richtung“, „entlang einer Richtung“, „parallel“, „orthogonal“, „zentriert“, „konzentrisch“ und „koaxial“ nicht so ausgelegt werden, dass er nur die Anordnung in einem strengen wörtlichen Sinn angibt, sondern enthält auch einen Zustand, in dem die Anordnung relativ um eine Toleranz oder um einen Winkel oder einen Abstand verschoben ist, wodurch es möglich ist, die gleiche Funktion zu erreichen.
Zum Beispiel soll ein Ausdruck eines gleichen Zustands, wie etwa „identisch“, „gleich“ und „uniform“ nicht so ausgelegt werden, dass er nur den Zustand angibt, in dem das Merkmal streng gleich ist, sondern enthält auch einen Zustand, in dem es eine Toleranz oder einen Unterschied gibt, der immer noch die gleiche Funktion erreichen kann.
Ferner soll zum Beispiel ein Ausdruck einer Form, wie etwa einer rechteckigen Form oder einer zylindrischen Form, nicht nur als die geometrisch strenge Form ausgelegt werden, sondern enthält auch eine Form mit Unebenheiten oder abgeschrägten Ecken innerhalb des Bereichs, in dem die gleiche Wirkung erreicht werden kann.
Andererseits ist ein Ausdruck, wie etwa „umfassen“, „enthalten“, „aufweisen“, „bestehen aus“ und „bilden“ nicht dazu gedacht, dass er andere Komponenten ausschließt.
(Gesamtkonfiguration)
1 ist ein Diagramm, das eine Gesamtkonfiguration einer Stromerzeugungsvorrichtung 1 zeigt, die eine Gasturbine 2 gemäß einer Ausführungsform enthält. Wie in 1 abgebildet, enthält die Stromerzeugungsvorrichtung 1 eine Gasturbine 2, einen Generator 7 und einen Wärmetauscher 9.
Die Stromerzeugungsvorrichtung 1 wird zum Beispiel in einem Reichweitenverlängerer eines Automobils oder einer transportierbaren Leistungsquelle verwendet. Die Gasturbine 2 beinhaltet einen Verdichter 3 zum Erzeugen von Druckluft, einen Verbrenner 10 zum Erzeugen von Verbrennungsgas aus der Druckluft und dem Brennstoff und eine Turbine 5, die dazu konfiguriert ist, durch Verbrennungsgas drehangetrieben zu werden. Die Gasturbine 2 kann eine Mikrogasturbine oder eine Gasturbine sein, die an einem Automobil montiert werden soll.
Der Verdichter 3 ist über eine Drehwelle 8A mit der Turbine 5 verbunden. Der Verdichter 3 wird durch Rotationsenergie der Turbine 5 drehangetrieben, um Druckluft zu erzeugen. Die durch den Verdichter 3 erzeugte Druckluft wird dem Verbrenner 10 über einen Wärmetauscher 9 zugeführt. Gemäß einigen Ausführungsformen wird ein Teil der durch den Verdichter 3 erzeugten Druckluft dem Verbrenner 10 nicht über den Wärmetauscher 9 zugeführt, was später im Detail beschrieben wird. Der Verdichter 3 kann beispielsweise ein Zentrifugalverdichter sein.
Der Verbrenner 10 gemäß einigen Ausführungsformen wird mit Brennstoff und der durch den Verdichter 3 erzeugten und durch den Wärmetauscher 9 erwärmten Druckluft versorgt, und der Verbrenner 10 verbrennt den Brennstoff, um Verbrennungsgas zu erzeugen, das als ein Arbeitsfluid der Turbine 5 dient. Das Verbrennungsgas wird zu der Turbine 5 in einer letzteren Stufe aus dem Verbrenner 10 geschickt.
Die Turbine 5 gemäß einigen Ausführungsformen beinhaltet beispielsweise ein Radialturbinenrad oder ein Mischflussturbinenrad und wird durch Verbrennungsgas angetrieben, das durch den Verbrenner 10 erzeugt wird. Die Turbine 5 ist über eine Drehwelle 8B mit dem Generator 7 verbunden. Das heißt, der Generator 7 ist dazu konfiguriert, unter Verwendung von Rotationsenergie der Turbine 5 Leistung zu erzeugen.
Das aus der Turbine 5 abgegebene Verbrennungsgas wird dem Wärmetauscher 9 zugeführt. Der Wärmetauscher 9 ist dazu konfiguriert, Wärme zwischen aus der Turbine 5 abgegebenem Verbrennungsgas und aus dem Verdichter 3 zugeführter Druckluft auszutauschen. Das heißt, am Wärmetauscher 9 wird aus dem Verdichter 3 zugeführte Druckluft durch aus der Turbine 5 abgegebenes Verbrennungsgas erwärmt.
In einigen Ausführungsformen beinhaltet die Gasturbine 2 ein Kühlluftrohr 47 zum Zuführen von Kühlluft zum Kühlen einer Zündkerze 41 (siehe unten beschriebene 4) des Verbrenners 10. Das Kühlluftrohr 47 ist dazu konfiguriert, in der Lage zu sein, dem Verbrenner 10 Druckluft aus dem Verdichter 3 zuzuführen, ohne den Wärmetauscher 9 zu passieren. Alternativ kann das Kühlluftrohr 47 dazu konfiguriert sein, in der Lage zu sein, dem Verbrenner 10 Druckluft zuzuführen, nachdem sie den Wärmetauscher 9 passiert hat und durch diesen erwärmt wurde.
Druckluft (Kühlluft) aus dem durch das Kühlluftrohr 47 strömenden Verdichter 3 kühlt die Zündkerze 41 im Prozess des Ausströmens in den Verbrennungszylinder 11, wie in der unten beschriebenen 2 dargestellt. Dementsprechend ist es möglich, negative Auswirkungen von Wärme der Flamme im Inneren des Verbrennungszylinders 11 auf die Zündkerze 41 zu unterdrücken.
(Verbrenner 10)
2 ist eine schematische Ansicht, die einen Querschnitt entlang der Achse AX des Verbrennungszylinders 11 des Verbrenners 10 gemäß einer Ausführungsform zeigt. 3 ist eine schematische Ansicht, die eine Querschnittspfeilansicht entlang der Linie V-V in 2 zeigt. 4 ist eine vergrößerte schematische Ansicht, die die Nähe des Vormischrohrs 20 in 2 zeigt.
Der Verbrenner 10 gemäß einigen Ausführungsformen beinhaltet, wie in 2 bis 4 zum Beispiel dargestellt, einen Verbrennungszylinder 11 mit einer zylindrischen Form, ein Vormischrohr 20, das an der stromaufwärtigen Seite in der axialen Richtung des Verbrennungszylinders 11 angeordnet ist, eine erste Brennstoffdüse 31, eine zweite Brennstoffdüse 35 und eine Zündkerze 41. Der Verbrenner 10 gemäß einigen Ausführungsformen beinhaltet ein Gehäuse 70, innerhalb dessen das Vormischrohr 20 angeordnet ist, und ein Gehäuse 80, das der äußeren Umfangsfläche des Verbrennungszylinders 11 über einen Spalt zugewandt ist.
In der folgenden Beschreibung wird die Richtung entlang der Achse AX des Verbrennungszylinders 11 als die axiale Richtung des Verbrennungszylinders 11 oder als lediglich die axiale Richtung bezeichnet. Die Umfangsrichtung des Verbrennungszylinders 11 wird als lediglich die Umfangsrichtung bezeichnet. Die radiale Richtung des Verbrennungszylinders 11 wird als lediglich die radiale Richtung bezeichnet. Ferner wird von der axialen Richtung die stromaufwärtige Seite entlang der Strömungsrichtung von Verbrennungsgas als die stromaufwärtige Seite in der axialen Richtung bezeichnet. Ähnlich wird von der axialen Richtung die stromabwärtige Seite entlang der Strömungsrichtung von Verbrennungsgas als die stromabwärtige Seite in der axialen Richtung bezeichnet.
(Verbrennungszylinder 11)
Wie oben beschrieben, weist der Verbrennungszylinder 11 gemäß einigen Ausführungsformen eine zylindrische Form auf und weist Öffnungen an beiden Enden in der axialen Richtung auf. Die stromabwärtige Seite des Verbrennungszylinders 11 ist mit der Turbine 5 verbunden. Druckluft ist in der Lage, zwischen dem Verbrennungszylinder 11 und dem Gehäuse 80 hindurchzuströmen, wie unten beschrieben.
Der Verbrennungszylinder 11 gemäß einigen Ausführungsformen weist, wie beispielsweise in 2 dargestellt, einen Endabschnitt 11a an der stromabwärtigen Seite in der axialen Richtung auf, der durch einen nach innen gerichteten Flansch 90 über ein Rückhalteelement 130 gehalten wird. Der Verbrennungszylinder 11 gemäß einigen Ausführungsformen ist am Gehäuse 80 an einer Position an der stromaufwärtigen Seite in der axialen Richtung fixiert. Das Gehäuse 80 ist ein rohrförmiges Element, das den nach innen gerichteten Flansch 90 enthält und der äußeren Umfangsfläche 11c des Verbrennungszylinders 11 über einen Spalt zugewandt ist. Der Verbrennungszylinder 11 gemäß einigen Ausführungsformen ist so konfiguriert, dass er einen Außenwandabschnitt 28 über einen Federabschnitt 100 elastisch hält. Der Federabschnitt 100 und das Rückhalteelement 130 werden später im Detail beschrieben.
(Vormischrohr 20)
In einigen Ausführungsformen ist das Vormischrohr 20 an der stromaufwärtigen Seite in der axialen Richtung des Verbrennungszylinders 11 wie oben beschrieben angeordnet. Das Vormischrohr 20 gemäß einigen Ausführungsformen umfasst, wie beispielsweise in 4 dargestellt, einen Spiralströmungsdurchgang 23, der sich in der Umfangsrichtung des Verbrennungszylinders 11 erstreckt, und einen axialen Strömungsdurchgang 25, der sich in der axialen Richtung des Verbrennungszylinders 11 erstreckt und den Spiralströmungsdurchgang 23 und das Innere des Verbrennungszylinders 11 verbindet.
Ferner umfasst das Vormischrohr 20 gemäß einigen Ausführungsformen einen tangentialen Strömungsdurchgang 21, der mit einem Endabschnitt 23a an der stromaufwärtigen Seite in der Umfangsrichtung des Spiralströmungsdurchgangs 23 verbunden ist und sich in der Richtung der Tangente der Spirale am Endabschnitt 23a erstreckt. Hierin ist die Richtung der Tangente der Spirale die Verlängerungsrichtung der Tangente zu der Linie AXs, die durch die Mitte Cs des Strömungsdurchgangsquerschnitts des Spiralströmungsdurchgangs 23 entlang der radialen Richtung des Verbrennungszylinders 11 verläuft. Die Mitte Cs des Strömungsdurchgangsquerschnitts ist der Schwerpunkt im Strömungsdurchgangsquerschnitt.
In einigen Ausführungsformen, wie beispielsweise in 3 abgebildet, ist das Einlassende des Vormischrohrs 20, das heißt, der Einlassendabschnitt 21a an der stromaufwärtigen Seite des tangentialen Strömungsdurchgangs 21, in einem Bereich 70b gegenüber einem Bereich 70a angeordnet, wo ein Lufteinlassabschnitt 71, der unten beschrieben ist, über der Achse AX des Innenbereichs des unten beschriebenen Gehäuses 70 positioniert ist. Der Spiralströmungsdurchgang 23 ist derart ausgebildet, dass die Fläche des Strömungsdurchgangsquerschnitts entlang der radialen Richtung des Verbrennungszylinders 11 von der stromaufwärtigen Seite zu der stromabwärtigen Seite in der Umfangsrichtung allmählich abnimmt.
In einigen Ausführungsformen, wie beispielsweise in 4 abgebildet, ist der axiale Strömungsdurchgang 25 ein Strömungsdurchgang, der zu einer ringförmigen Form entlang der Umfangsrichtung ausgebildet ist. Der Endabschnitt 25a an der stromaufwärtigen Seite in der axialen Richtung des axialen Strömungsdurchgangs 25 ist mit einem Öffnungsabschnitt 23b verbunden, der eine ringförmige Öffnung auf der Wandfläche an der stromabwärtigen Seite des Spiralströmungsdurchgangs 23 in der axialen Richtung aufweist. Der Endabschnitt 25b an der stromabwärtigen Seite des axialen Strömungsdurchgangs 25 in der axialen Richtung ist ein Öffnungsabschnitt, der eine ringförmige Öffnung aufweist und in einem Bereich an der stromaufwärtigen Seite des Verbrennungszylinders 11 in der axialen Richtung angeordnet ist.
In einigen Ausführungsformen, wie beispielsweise in 4 abgebildet, ist der axiale Strömungsdurchgang 25 ein Strömungsdurchgang, der durch einen Spalt zwischen einem äußeren Wandabschnitt 28 und einem inneren Wandabschnitt 24 ausgebildet ist. Der äußere Wandabschnitt 28 und der innere Wandabschnitt 24 weisen eine rohrförmige Form an der Außenseite in der Radialrichtung auf, die im Durchmesser zu der stromabwärtigen Seite in der axialen Richtung hin zunimmt. Der innere Wandabschnitt 24 ist an der Innenseite des äußeren Wandabschnitts 28 in der radialen Richtung angeordnet. Hierin können von den äußeren Wandabschnitt 28 und dem inneren Wandabschnitt 24 nur der äußere Wandabschnitt 28 eine Form aufweisen, die im Durchmesser zu der stromabwärtigen Seite in der axialen Richtung hin zunimmt. Der Endabschnitt an der stromabwärtigen Seite des äußeren Wandabschnitts 28 ist so positioniert, dass er einen Spalt von der inneren Umfangsfläche 11d des Verbrennungszylinders 11 in der radialen Richtung aufweist.
In einigen Ausführungsformen, wie beispielsweise in 4 abgebildet, weist das Vormischrohr 20 einen inneren Wandabschnitt 24 auf, der sich in der axialen Richtung in einem Bereich an der Innenseite des Spiralströmungsdurchgangs 23 in der radialen Richtung erstreckt. Der innere Wandabschnitt 24 ist mit einer Wandfläche verbunden, die den Spiralströmungsdurchgang 23 bildet. In einigen Ausführungsformen wird der innere Bereich des inneren Wandabschnitts 24 auch als ein Mittelbereich 24a bezeichnet. In einigen Ausführungsformen sind eine Zündkerze 41, ein Kühlluftdurchgang 43 und die zweite Brennstoffdüse 35 im Mittelbereich 24a angeordnet.
(Zündkerze 41, Kühlluftdurchgang 43, und die zweite Brennstoffdüse 35)
In einigen Ausführungsformen, wie beispielsweise in 4 dargestellt, ist die Zündkerze 41 eine Zündkerze, die im Mittelbereich 24a angeordnet ist, zum Zünden eines Luft-Brennstoff-Gemischs aus Brennstoff und Luft, die vom Vormischrohr 20 in den Verbrennungszylinder 11 zugeführt wird. In einigen Ausführungsformen ist die Zündkerze 41 im Mittelbereich 24a an einem Endabschnitt an der stromabwärtigen Seite des inneren Wandabschnitts 24 in axialer Richtung angeordnet. Der Kühlluftdurchgang 43 ist ein Luftdurchgang, der an der Seite der Zündkerze 41 im Mittelbereich 24a angeordnet ist, und Kühlluft zum Kühlen der Zündkerze 41 strömt durch den Kühlluftdurchgang 43.
In einigen Ausführungsformen kann die zweite Brennstoffdüse 35 zum Zuführen von Brennstoff zum Inneren des Verbrennungszylinders 11 im Mittelbereich 24a vorgesehen sein. Durch Zuführen von Brennstoff zum Inneren des Verbrennungszylinders 11 von der zweiten Brennstoffdüse 35 bei Zündung mit der Zündkerze 41 ist es möglich, die Konzentration von Brennstoff in der Nähe der Zündkerze 41 zu erhöhen, wodurch die Zündleistung verbessert wird. Darüber hinaus ist, wie beispielsweise in 2 und 4 dargestellt, ein Brennstoffzufuhrrohr 37 zum Zuführen von Brennstoff zur zweiten Brennstoffdüse 35 mit der zweiten Brennstoffdüse 35 verbunden.
(Führungselement 51)
In einigen Ausführungsformen, wie beispielsweise in 4 abgebildet, ist ein Führungselement 51 zum Gleichrichten der Strömung von Luft, die in den Spiralströmungsdurchgang 23 strömt, an der stromaufwärtigen Seite des Spiralströmungsdurchgangs 23 in der Umfangsrichtung vorgesehen. Das Führungselement ist in der Nähe eines Einlassendabschnitts 21a an der stromaufwärtigen Seite des tangentialen Strömungsdurchgangs 21 angeordnet. Das Führungselement 51 ist ein kurzrohrartiges Element einer Glockenmündungsform mit einer inneren Umfangsfläche, deren Radius zu der stromaufwärtigen Seite hin zunimmt.
Mit dem Führungselement 51 ist es möglich, eine Differenz in der Strömungsrate von Druckluft, die durch den Spiralströmungsdurchgang 23 strömt, an unterschiedlichen Positionen im Strömungsdurchgangsquerschnitt entlang der radialen Richtung des Verbrennungszylinders 11 zu unterdrücken. Dementsprechend ist es möglich, eine Differenz im Mischzustand von Brennstoff und Luft im Spiralströmungsdurchgang 23 an unterschiedlichen Positionen des Strömungsdurchgangsquerschnitts zu unterdrücken.
(Erste Brennstoffdüse 31)
In einigen Ausführungsformen ist die erste Brennstoffdüse 31 an der stromaufwärtigen Seite, in der Umfangsrichtung, des Spiralströmungsdurchgangs 23 angeordnet. Die erste Brennstoffdüse 31 gemäß einigen Ausführungsformen weist ein Einspritzloch 31a zum Einspritzen von Brennstoff in den Spiralströmungsdurchgang 23 auf. In einigen Ausführungsformen, wie beispielsweise in 2 bis 4 abgebildet, weist die erste Brennstoffdüse 31 nur ein einziges Einspritzloch 31a auf. Das Einspritzloch 31a ist an einer Position angeordnet, die in der axialen Richtung mit einem Bereich überlappt, in dem der Spiralströmungsdurchgang 23 existiert. Die Konfiguration der ersten Brennstoffdüse 31 ist nicht auf das Vorstehende beschränkt, und es können mehrere Einspritzlöcher 31a vorgesehen sein.
(Gehäuse 70)
In einigen Ausführungsformen, wie beispielsweise in 2 und 3 abgebildet, beinhaltet der Verbrenner 10 ein Gehäuse 70 zum Aufnehmen des Vormischrohrs 20 im Inneren. Das Gehäuse 70 weist einen Lufteinlassabschnitt 71, durch den Druckluft aus dem Verdichter 3 in das Gehäuse 70 zugeführt wird, einen Seitenwandabschnitt 73, der das Vormischrohr 20 von der Außenseite in der radialen Richtung des Verbrennungszylinders 11 abdeckt und den Lufteinlassabschnitt 71 teilweise davon ausgebildet aufweist, und ein Paar von Wandabschnitten 75, die das Vormischrohr 20 von den Außenseiten in der axialen Richtung des Verbrennungszylinders 11 abdecken, auf.
Wie in 2 abgebildet, ist ein Öffnungsabschnitt 75a auf dem Wandabschnitt 75 an der stromabwärtigen Seite in der axialen Richtung des Paars von Wandabschnitten 75 ausgebildet. In einigen Ausführungsformen stehen der innere Bereich des Gehäuses 70 und der innere Bereich des Verbrennungszylinders 11 über den Öffnungsabschnitt 75a in Verbindung. Ferner stehen der innere Bereich des Gehäuses 70 und der Bereich, der von der inneren Umfangsfläche 80a des Gehäuses 80 und der äußeren Umfangsfläche 11c des Verbrennungszylinders 11 umgeben ist, über den Öffnungsabschnitt 75a in Verbindung. In einigen Ausführungsformen, wie beispielsweise in 2 und 4 abgebildet, ist der äußere Wandabschnitt 28 so angeordnet, dass er vom Öffnungsabschnitt 75a zur stromabwärtigen Seite in der axialen Richtung vorsteht.
(Überblick über den Strom von Druckluft, Luft-Brennstoff-Gemisch und Verbrennungsgas)
Als Nächstes wird der Strom von Druckluft, Luft-Brennstoff-Gemisch und Verbrennungsgas im Verbrenner 10 gemäß einigen Ausführungsformen beschrieben. Die aus dem Verdichter 3 zugeführte und am Wärmetauscher 9 erwärmte Druckluft strömt vom Lufteinlassabschnitt 71 in das Gehäuse 70, wie durch Pfeil a1 in 2 angegeben. Die in das Innere des Gehäuses 70 strömende Druckluft strömt hauptsächlich zwischen dem Vormischrohr 20 und dem Paar von Wandabschnitten 75, wie durch Pfeile a2, a3 in 2 angegeben.
Wie in 2 dargestellt, wird Druckluft, die zwischen dem Vormischrohr 20 und dem Wandabschnitt 75 an der stromabwärtigen Seite in der axialen Richtung strömt, in einen Strom, der zu einem Bereich strömt, der von der inneren Umfangsfläche 80a des Gehäuses 80 und der äußeren Umfangsfläche 11c des Verbrennungszylinders 11, wie durch Pfeile a4, a7 angegeben, umgeben ist, einen Strom, der in einen Bereich strömt, der von der inneren Umfangsfläche 11d des Verbrennungszylinders 11 und der äußeren Umfangsfläche des äußeren Wandabschnitts 28, wie durch Pfeile a5, a8 angegeben, umgeben ist, und einen Strom, der zur Einlassseite des Vormischrohrs 20, wie durch Pfeile a6, a9, a10 angegeben, strömt, unterteilt. Ferner strömt Druckluft, die zwischen dem Vormischrohr 20 und dem Wandabschnitt 75 an der stromaufwärtigen Seite in der axialen Richtung strömt, zur Einlassseite des Vormischrohrs 20, wie durch Pfeile a2, an, a12 angegeben.
Wie in 2 bis 14 abgebildet, strömt Druckluft, die zur Einlassseite des Vormischrohrs 20 strömt, vom Einlass 51a an der stromaufwärtigen Seite des Führungselements 51 in den tangentialen Strömungsdurchgang 21 des Vormischrohrs 20, wie durch Pfeile a10, a12 angegeben, und strömt vom Ringspalt zwischen der äußeren Umfangsfläche 51b des Führungselements 51 und der inneren Umfangsfläche 21b des tangentialen Strömungsdurchgangs 21 in den tangentialen Strömungsdurchgang 21, wie durch Pfeile a9, an angegeben. Der Brennstoff, der vom Einspritzloch 31a der ersten Brennstoffdüse 31 eingespritzt wird, und die Druckluft, die in das Vormischrohr 20 strömt, werden innerhalb des Vormischrohrs 20, hauptsächlich innerhalb des Spiralströmungsdurchgangs 23, vorgemischt und werden zu einem Luft-Brennstoff-Gemisch.
Das Luft-Brennstoff-Gemisch, das durch den Spiralströmungsdurchgang 23 strömt, strömt entlang der inneren Umfangsfläche des äußeren Wandabschnitts 28 über den axialen Strömungsdurchgang 25 (siehe 4), wie durch Pfeil g1 in 2 angegeben. Ein Teil des Luft-Brennstoff-Gemischs bildet einen Zirkulationsstrom, wie durch Pfeil g5 angegeben, und der Rest bildet einen Zirkulationsstrom, der in den Verbrennungszylinder 11 strömt, wie durch Pfeil g2 angegeben. Das Luft-Brennstoff-Gemisch wird durch die Zündkerze 41 an einem Endabschnitt an der stromabwärtigen Seite des inneren Wandabschnitts 24 in der axialen Richtung gezündet, wird zu Verbrennungsgas und strömt in Richtung der stromabwärtigen Seite in der axialen Richtung des Verbrennungszylinders 11, wie durch Pfeil g3 angegeben. Dann wird das Verbrennungsgas aus dem Verbrennungszylinder 11 abgegeben und strömt in die Turbine 5, wie durch Pfeil g4 angegeben. Im Bereich 11r, in dem ein Zirkulationsstrom des Luft-Brennstoff-Gemischs erzeugt wird, der durch Pfeil g5 angegeben ist, ist die Strömungsgeschwindigkeit des Luft-Brennstoff-Gemischs relativ niedrig, und somit ist es möglich, einen Zustand sicherzustellen, der für einen Flammenerhalt geeignet ist.
(Strom von Druckluft zwischen dem Verbrennungszylinder 11 und dem Gehäuse 80)
Wie oben beschrieben, ist in einigen Ausführungsformen Druckluft, die über das Gehäuse 70 zugeführt wird, in der Lage, in den Raum zwischen der äußeren Umfangsfläche 11c des Verbrennungszylinders 11 und der inneren Umfangsfläche 80a des Gehäuses 80 zu strömen, wie durch Pfeile a4, a7 in 2 angegeben. Wenn die Druckluft zwischen der äußeren Umfangsfläche 11c des Verbrennungszylinders 11 und der inneren Umfangsfläche 80a des Gehäuses 80 zur stromabwärtigen Seite in der axialen Richtung strömt, wie durch Pfeil a13 angegeben, ist es möglich, den Verbrennungszylinder 11 mit der Druckluft zu kühlen.
In einigen Ausführungsformen weist der Verbrennungszylinder 11 mehrere Öffnungsabschnitte 13 auf. Mit der obigen Konfiguration ist es in einem Fall, in dem Druckluft (Kühlluft) in den Raum zwischen dem Gehäuse 80 und dem Verbrennungszylinder 11 strömt, möglich, Luft über die mehreren Öffnungsabschnitte 13 aus dem Raum, wie durch Pfeil a14 in 2 angegeben, in den Verbrennungszylinder 11 zuzuführen. Dementsprechend ist es möglich, die Temperatur im Inneren des Verbrennungszylinders 11 so aufrechtzuerhalten, dass sie im Bereich an der stromaufwärtigen Seite, in der axialen Richtung, der mehreren Öffnungsabschnitte 13 höher ist als im Bereich an der stromabwärtigen Seite, in der axialen Richtung, der mehreren Öffnungsabschnitte 13. Somit ist es möglich, den Verbrennungszustand im Bereich an der stromaufwärtigen Seite, in der axialen Richtung, der mehreren Öffnungsabschnitte 13 zu stabilisieren und die Temperatur von Verbrennungsgas im Bereich an der stromabwärtigen Seite, in der axialen Richtung, der mehreren Öffnungsabschnitte 13 zu unterdrücken.
(Ausschnitt 15 an der stromabwärtigen Seite in der axialen Richtung des Verbrennungszylinders 11)
In dem Verbrenner 10 gemäß einigen Ausführungsformen, wie in 2 dargestellt, weist der Verbrennungszylinder 11 mehrere Ausschnitte 15 auf, die so ausgebildet sind, dass sie sich in der axialen Richtung vom Endabschnitt 11a an der stromabwärtigen Seite, in der axialen Richtung, des Verbrennungszylinders 11, entlang der Umfangsrichtung in Intervallen erstrecken. Ferner ist der nach innen gerichtete Flansch 90 so konfiguriert, dass er den Endabschnitt 11a an der stromabwärtigen Seite in der axialen Richtung des Verbrennungszylinders 11 von der Außenseite in der Radialrichtung des Verbrennungszylinders 11 drückt und hält. In dem Verbrenner 10 gemäß einigen Ausführungsformen ist jeder der unterteilten zylindrischen Abschnitte 17 an der stromabwärtigen Seite in der axialen Richtung des Verbrennungszylinders 11, die durch die Ausschnitte 15 in Intervallen in der Umfangsrichtung unterteilt sind, in der Lage, den Endabschnitt 11a in der radialen Richtung getrennt von den anderen unterteilten zylindrischen Abschnitten 17 zu bewegen.
Somit wird, wenn der Verbrennungszylinder 11 durch den nach innen gerichteten Flansch 90 gehalten wird, der Endabschnitt 11a in der radialen Richtung gegen die elastische Kraft des unterteilten zylindrischen Abschnitts 17 nach innen bewegt, und dadurch drückt der unterteilte zylindrische Abschnitt 17 den nach innen gerichteten Flansch 90 in der radialen Richtung mit der elastischen Kraft nach außen. Dementsprechend ist es möglich, den Endabschnitt 11a an der stromabwärtigen Seite in der axialen Richtung des Verbrennungszylinders 11 mit dem nach innen gerichteten Flansch 90 zu halten. Da es ferner möglich ist, den Verbrennungszylinder 11 mit dem nach innen gerichteten Flansch 90 unter Verwendung der elastischen Kraft des Verbrennungszylinders 11 (unterteilten zylindrischen Abschnitts 17) zu halten, ist es möglich, Schwingungen des Verbrennungszylinders 11 bei der Verbrennung zu unterdrücken und die Haltbarkeit des Verbrennungszylinders 11 zu verbessern.
(Federabschnitt 100)
Als nächstes wird unter Bezugnahme auf 5 bis 23 der Federabschnitt 100 gemäß einigen Ausführungsformen beschrieben. Im nachstehend beschriebenen Beispiel ist der äußere Wandabschnitt 28 des Vormischrohrs 20 ein Verbrennungskammer-Bildungselement. Dennoch ist in der vorliegenden Offenbarung das Verbrennungskammer-Bildungselement nicht auf den äußeren Wandabschnitt 28 beschränkt. Das Verbrennungskammer-Bildungselement kann ein Element sein, das so angeordnet ist, dass zumindest ein Teil des Verbrennungskammer-Bildungselements in den Verbrennungszylinder 11 eingesetzt ist, und das eine Verbrennungskammer innerhalb des Verbrenners 10 mit dem Verbrennungszylinder 11 bildet.
5 ist eine vergrößerte schematische Ansicht entsprechend 2, die die Nähe eines Federabschnitts 100 (100A) gemäß einer Ausführungsform zeigt. 6 ist eine perspektivische Ansicht, die den in 5 abgebildeten Federabschnitt 100 (100A) schematisch zeigt. 7A ist eine planare Ansicht, die den in 5 abgebildeten Federabschnitt 100 (100A) schematisch zeigt. 7B ist eine Seitenansicht, die eine Querschnittspfeilansicht entlang der Linie A-A in 7A schematisch zeigt. 8 ist eine vergrößerte Ansicht der Nähe des in 5 abgebildeten Federabschnitts 100 (100A), die einen Querschnitt entlang der radialen Richtung schematisch zeigt.
9 ist eine vergrößerte schematische Ansicht, die die Nähe eines Federabschnitts 100 (100B) gemäß einer Ausführungsform zeigt. 10 ist eine perspektivische Ansicht, die den in 9 abgebildeten Federabschnitt 100 (100B) schematisch zeigt. 11-A ist eine Vorderansicht, die den in 9 abgebildeten Federabschnitt 100 (100B) schematisch zeigt. 11B ist eine planare Ansicht, die den in 9 abgebildeten Federabschnitt 100 (100B) schematisch zeigt. 11C ist eine Seitenansicht, die eine Querschnittspfeilansicht entlang der Linie A-A in 11B schematisch zeigt. 12 ist eine vergrößerte Ansicht der Nähe des in 9 abgebildeten Federabschnitts 100 (100B), die einen Querschnitt entlang der radialen Richtung schematisch zeigt.
13 ist eine vergrößerte schematische perspektivische Ansicht eines Verbrennungszylinders 11 einschließlich eines Federabschnitts 100, 101 (101A) gemäß einer Ausführungsform. 14 ist eine vergrößerte schematische Querschnittsansicht, die die Nähe des in 13 abgebildeten Federabschnitts 100, 101 (101A) zeigt. 15 ist eine vergrößerte Ansicht, die die Nähe des in 13 abgebildeten Federabschnitts 100, 101 (100A) in einem Querschnitt entlang der radialen Richtung schematisch zeigt. 16 ist eine vergrößerte Ansicht, die die Nähe eines Federabschnitts 120, 121 (121A) gemäß einem Vergleichsbeispiel in einem Querschnitt entlang der Achse AX des Verbrennungszylinders 11 schematisch zeigt. 17 ist eine vergrößerte Ansicht, die die Nähe des in 13 abgebildeten Federabschnitts 100, 101 (101A) in einem Querschnitt entlang der Achse AX des Verbrennungszylinders 11 schematisch zeigt.
18 ist eine erweiterte Ansicht, die einen Teil eines Verbrennungszylinders 11 einschließlich eines Federabschnitts 100, 101 (101B) gemäß einer Ausführungsform schematisch zeigt. 19 ist eine erweiterte Ansicht, die einen Teil eines Verbrennungszylinders 11 einschließlich eines Federabschnitts 100, 101 (101) gemäß einer Ausführungsform schematisch zeigt.
20 ist eine vergrößerte Ansicht, die die Nähe eines Federabschnitts 100, 101 (101A, 101B, 101C) gemäß einer Ausführungsform in einem Querschnitt entlang der Achse AX des Verbrennungszylinders 11 zeigt. 21 ist eine vergrößerte Ansicht, die die Nähe eines Federabschnitts 100, 101 (101A, 101B, 101C) gemäß einer Ausführungsform zeigt, die einen Querschnitt entlang der Achse AX des Verbrennungszylinders schematisch zeigt.
22 ist eine vergrößerte schematische Ansicht, die die Nähe eines Federabschnitts 100, 101 (101A, 101B) gemäß einer Ausführungsform zeigt. 23 ist eine schematische Ansicht, die einen Querschnitt entlang der radialen Richtung des in 22 abgebildeten Federabschnitts 100, 101 (101A, 101B) zeigt.
In dem Verbrenner 10 gemäß einigen Ausführungsformen, wie in 5, 8, 9, 12, 15 und 17 bis 22 abgebildet, ist ein Radialrichtungsspalt 140 zum Aufnehmen von Filmluft zwischen dem Verbrennungszylinder 11 und dem Verbrennungskammer-Bildungselement (äußerer Wandabschnitt 28) gebildet. Die Filmluft ist Luft, die in einer Filmform entlang des Radialrichtungsspalts 140 an der stromabwärtigen Seite des durch Pfeile a5, a8 in 2 angegebenen Stroms von Druckluft strömt. Es ist möglich, die innere Fläche des Verbrennungszylinders 11 mit solcher Filmluft zu kühlen.
Der Verbrenner 10 gemäß einigen Ausführungsformen enthält, wie zum Beispiel in 5, 8, 9, 12, 13, 15 und 17 bis 22 abgebildet, mindestens einen Federabschnitt 100 zum elastischen Stützen des Verbrennungskammer-Bildungselements (äußerer Wandabschnitt 28), so dass er in der Lage ist, in der radialen Richtung in Bezug auf den Verbrennungszylinder 11 innerhalb des Bereichs des Radialrichtungsspalts 140 verschoben zu werden. Der mindestens eine Federabschnitt 100 kann mehrere Federabschnitte 100 enthalten, wie beispielsweise in 8, 12, 15, 18 und 19 abgebildet. In diesem Fall wird das Verbrennungskammer-Bildungselement durch mehrere Federabschnitte 100 gehalten, und dadurch ist es möglich, das Verbrennungskammer-Bildungselement (äußerer Wandabschnitt 28) in Bezug auf den Verbrennungszylinder 11 stabil zu halten.
Der mindestens eine Federabschnitt 100 kann ein einziger Federabschnitt sein. In diesem Fall ist es jedoch notwendig, einen Kontaktabschnitt getrennt vom Federabschnitt 100 an einer anderen Position vorzusehen und das Verbrennungskammer-Bildungselement (äußerer Wandabschnitt 28) in Bezug auf den Verbrennungszylinder 11 mit dem Federabschnitt 100 und dem Kontaktabschnitt zu stützen. Der Federabschnitt 100 kann eine gekrümmte Form aufweisen, wie beispielsweise in 5 bis 12 abgebildet.
Mit der obigen Konfiguration wird das Verbrennungskammer-Bildungselement (äußerer Wandabschnitt 28) durch mindestens einen Federabschnitt 100 elastisch gestützt und ist in der Lage, in der radialen Richtung innerhalb des Bereichs des Radialrichtungsspalts 140 zum Aufnehmen von Filmluft verschoben zu werden. Schwingungen des Verbrenners 10 werden durch eine solche elastische Stützung unterdrückt, und Geräusche des Verbrenners 10 werden reduziert, indem Stöße vom Verbrennungskammer-Bildungselement (äußerer Wandabschnitt) 28 vom Verbrennungszylinder 11 aufgrund von Schwingungen reduziert werden.
Der Federabschnitt 100 kann, wie beispielsweise in 5 bis 12, 21 und 22 abgebildet, ein Federelement 100A, 100B mit einem ersten Ende, das an der Innenfläche des Verbrennungszylinders 11 befestigt ist, und einem zweiten Ende sein, das so angeordnet ist, dass es mit dem Verbrennungskammer-Bildungselement (äußerer Wandabschnitt 28) in Kontakt kommt, und konfiguriert ist, um das Verbrennungskammer-Bildungselement (äußerer Wandabschnitt 28) in der radialen Richtung in Bezug auf den Verbrennungszylinder 11 nach innen vorzuspannen. In den obigen Diagrammen zeigt die grafische Darstellung P die Position an, die durch Punktschweißen zu fixieren ist.
Der Federabschnitt 100 kann eine Konfiguration aufweisen, die der obigen entgegengesetzt ist. Das heißt, der Federabschnitt 100 kann ein Federelement 100A, 100B mit einem ersten Ende, das an der Außenfläche des Verbrennungskammer-Bildungselements (äußerer Wandabschnitt 28) befestigt ist, und einem zweiten Ende sein, das so angeordnet ist, dass es mit der Innenfläche des Verbrennungszylinders 11 in Kontakt kommt, und konfiguriert ist, um das Verbrennungskammer-Bildungselement (äußerer Wandabschnitt 28) in der radialen Richtung in Bezug auf den Verbrennungszylinder 11 nach innen vorzuspannen.
Wie oben beschrieben, kann der Federabschnitt 100 ein Federelement 100A, 100B mit einem ersten Ende, das an einem des Verbrennungszylinders 11 oder des Verbrennungskammer-Bildungselements (äußerer Wandabschnitt 28) befestigt ist, und einem zweiten Ende sein, das so angeordnet ist, dass es mit dem anderen in Kontakt kommt, und konfiguriert ist, um das Verbrennungskammer-Bildungselement (äußerer Wandabschnitt 28) in der radialen Richtung in Bezug auf den Verbrennungszylinder 11 nach innen vorzuspannen. Mit der obigen Konfiguration ist es möglich, das Verbrennungskammer-Bildungselement (äußerer Wandabschnitt 28) in Bezug auf den Verbrennungszylinder 11 mit einer Vorspannkraft des Federabschnitts 100 zu stützen und Schwingungen und Geräusche zu unterdrücken.
Der Federabschnitt 100 kann, wie beispielsweise in 5 abgebildet, ein festes Ende aufweisen, das an der Innenfläche des Verbrennungszylinders 11 an einer Position außerhalb des Axialrichtungsbereichs des Radialrichtungsspalts 140 befestigt ist. Der Federabschnitt 100 kann eine Konfiguration aufweisen, die der obigen entgegengesetzt ist. Das heißt, der Federabschnitt 100 kann ein festes Ende aufweisen, das an der Außenfläche des Verbrennungskammer-Bildungselements (äußerer Wandabschnitt 28) an einer Position außerhalb des Axialrichtungsbereichs des Radialrichtungsspalts 140 befestigt ist.
Mit der obigen Konfiguration ist es im Vergleich zu einer Konfiguration, in der das feste Ende des Federabschnitts 100 an einer Position innerhalb des Axialrichtungsbereichs des Radialrichtungsspalts 140 befestigt ist, möglich, den Radialrichtungsspalt 140 effektiv zu nutzen und einen Verschiebungsbetrag des Federabschnitts 100 sicherzustellen. In diesem Fall ist es möglich, Vibration effektiv mit dem Federabschnitt 100 zu unterdrücken, selbst in einem Fall, in dem der Radialrichtungsspalt 140 begrenzt ist, um zu verhindern, dass die Strömungsrate von Filmluft übermäßig wird.
Der Federabschnitt 100 kann, wie beispielsweise in 5 abgebildet, eine Form enthalten, die in der Radialrichtung zu der stromabwärtigen Seite hin nach innen gekrümmt ist. Mit der obigen Konfiguration ist es weniger wahrscheinlich, dass der Federabschnitt 100 hängenbleibt, wenn das Verbrennungskammer-Bildungselement (äußerer Wandabschnitt 28) von der stromaufwärtigen Seite in den Verbrennungszylinder 11 eingesetzt und mit diesem zusammengebaut wird, und somit wird die Zusammenbauleistung verbessert.
Der Federabschnitt 100 kann, wie beispielsweise in 6 bis 8 abgebildet, einen ersten Abschnitt, der außerhalb des axialen Bereichs des Radialrichtungsspalts 140 zwischen der Innenfläche des Verbrennungszylinders 11 und dem Verbrennungskammer-Bildungselement (äußerer Wandabschnitt 28) positioniert ist, und einen zweiten Abschnitt, der eine schmalere Umfangsrichtungsbreite als der erste Abschnitt aufweist und innerhalb des Radialrichtungsspalts 140 positioniert ist, enthalten. Mit der obigen Konfiguration wird die Umfangsrichtungsbreite des Federabschnitts 100 innerhalb des Radialrichtungsspalts 140 reduziert, und somit ist es möglich, ein Behindern des Stroms von Filmluft durch den Federabschnitt 100 innerhalb des Radialrichtungsspalts zu reduzieren.
Der Federabschnitt 100 kann innerhalb des Radialrichtungsspalts 140 angeordnet sein, wie beispielsweise in 9 bis 12 abgebildet, und ein festes Ende und einen Verlängerungsabschnitt enthalten, der sich in der Umfangsrichtung vom festen Ende erstreckt und in der Lage ist, in der radialen Richtung verschoben zu werden. Mit der obigen Konfiguration wird im Vergleich zu einem Fall, in dem sich der Federabschnitt 100 entlang der Strömungsrichtung (axialen Richtung) von Filmluft erstreckt, die Projektionsfläche des Federabschnitts 100 in Bezug auf die Strömungsrichtung der Filmluft reduziert. In diesem Fall ist der Druckverlust klein, und somit ist es möglich, ein Behindern der Filmluft durch den Federabschnitt 100 zu reduzieren. Da der Druckverlust klein ist, ist es ferner möglich, die Begrenzung der Anzahl von Federabschnitten 100, die vorgesehen werden können, zu entspannen. Infolgedessen ist es möglich, eine größere Anzahl von Federabschnitten 100 vorzusehen und ein stabiles Rückhalten zu realisieren.
Der Federabschnitt 100 kann, wie beispielsweise in 9, 10, 11A, 11B und 11C abgebildet, eine gekrümmte Form aufweisen, die sich vom anderen mit einem Abstand in der axialen Richtung vom Kontaktabschnitt zum die Verbrennungskammer bildenden Element (äußeren Wandabschnitt 28) in einem Querschnitt, der entlang der axialen Richtung des Verbrennungszylinders 11 genommen ist, weg erstreckt. Ferner kann der Federabschnitt 100 eine Konfiguration aufweisen, die der obigen entgegengesetzt ist. Das heißt, der Federabschnitt 100 kann eine gekrümmte Form aufweisen, die sich vom anderen mit einem Abstand in der axialen Richtung vom Kontaktabschnitt zum Verbrennungszylinder 11 in einem Querschnitt, der entlang der axialen Richtung des Verbrennungszylinders 11 genommen ist, weg erstreckt. Mit der obigen Konfiguration ist es im Vergleich zu einem Fall, in dem der Federabschnitt 100 einen Kontakt in einer Ebene herstellt, möglich, ein Behindern des Stroms von Filmluft durch den Federabschnitt 100 zu reduzieren.
In einigen Ausführungsformen, wie beispielsweise in 13 bis 15 und 17 bis 21 abgebildet, kann der Verbrennungszylinder 11 mindestens einen Klickabschnitt 101 (101A, 101B, 101C) enthalten, der durch einen Schlitz 110 (110A, 110B) gebildet ist, und der Federabschnitt 100 kann der Klickabschnitt 101 (101A, 101B, 101C) sein. Zum Beispiel, wie in 14, 18 und 19 abgebildet, kann das Spitzenende des Klickabschnitts 101 (101A, 101B, 101C) eine Bogenform, eine V-Form oder eine rechteckige Form aufweisen.
Mit der obigen Konfiguration ist es möglich, das Verbrennungskammer-Bildungselement (äußerer Wandabschnitt 28) am Verbrennungszylinder 11 mit dem Federabschnitt 100 elastisch zu stützen und Schwingungen und Geräusche zu unterdrücken. Ferner ist es möglich, den Federabschnitt 100 durch Verarbeiten des Verbrennungszylinders 11 selbst zu bilden, und somit ist es möglich, eine Erhöhung der Anzahl von Teilen zu unterdrücken. Der Klickabschnitt 101 wird zum Beispiel durch Bilden eines Schlitzes 110 durch Blechverarbeitung und dann Biegen der Spitzenendeseite eines Bereichs, dessen Außenumfang vom Schlitz 110 umgeben ist, in der radialen Richtung nach innen gebildet.
Der Klickabschnitt 101 (101A, 101B, 101C) kann zum Beispiel so angeordnet sein, dass er sich mit der axialen Richtung schneidet, wie in 13 bis 15 abgebildet, und 17 bis 21. Zum Beispiel, wie in 14 abgebildet, kann der Federabschnitt 100 der Klickabschnitt 101 (101A) mit einer länglichen Länge in der Umfangsrichtung des Verbrennungszylinders 11 sein.
Ferner kann zum Beispiel, wie in 18 abgebildet, der Federabschnitt 100 ein Klickabschnitt 101 (101B) mit einer länglichen Länge in einer Richtung sein, die sich mit der Umfangsrichtung und der axialen Richtung des Verbrennungszylinders 11 schneidet. In diesem Fall sind im Vergleich zu einem Fall, in dem der Klickabschnitt 101 (101B) eine längliche Form entlang der Umfangsrichtung oder der axialen Richtung des Verbrennungszylinders 11 aufweist, die Beschränkungen hinsichtlich der Konstruktion (z.B. die Anzahl, Festigkeit, Steifigkeit der Federabschnitte 100 usw.) entspannt. Zum Beispiel, wie in 19 abgebildet, kann der Federabschnitt 100 ein Klickabschnitt 101 (101C) sein, der auf dem Verbrennungszylinder 11 in einer Spiralform gebildet ist. In diesem Fall sind im Vergleich zu einem Fall, in dem der Klickabschnitt 101 (101C) eine längliche Form entlang der Umfangsrichtung oder der axialen Richtung des Verbrennungszylinders 11 aufweist, die Beschränkungen hinsichtlich der Konstruktion (z.B. die Anzahl, Festigkeit, Steifigkeit der Federabschnitte 100 usw.) entspannt.
In 16, 17, 20 und 21 gibt der Pfeil a15 einen Strom von Luft an, der zwischen dem Verbrennungszylinder 11 und dem Gehäuse 80 strömt, und der Pfeil a16 gibt den Strom von Luft an, der zwischen dem Verbrennungszylinder 11 und dem Verbrennungskammer-Bildungselement (äußerer Wandabschnitt 28) strömt. Hier strömt am Federabschnitt 120,121 (121A) gemäß einem Vergleichsbeispiel, das in 16 abgebildet ist, wie durch den Pfeil a17 angegeben, Luft von der Außenseite zur Innenseite des Verbrennungszylinders 11, und dadurch werden die Innenluft und die Außenluft des Verbrennungszylinders 11 (Luftströmungen, die durch Pfeil a15 und Pfeil a16 angegeben sind) gemischt. Dies liegt daran, dass der Klickabschnitt 121 (121A) entlang der axialen Richtung angeordnet ist.
Im Gegensatz dazu ist mit der Konfiguration gemäß der obigen Ausführungsform der Klickabschnitt 101 (101A, 101B, 101C) so angeordnet, dass er sich mit der axialen Richtung schneidet. Somit ist es im Vergleich zu einem Fall, in dem der Klickabschnitt 101 (101A, 101B, 101C) entlang der Strömungsrichtung von Luft (axialen Richtung) angeordnet ist, möglich, ein Mischen der Innenluft und der Außenluft des Verbrennungszylinders 11 aufgrund eines Einströmens von Luft von der Außenseite zur Innenseite des Verbrennungszylinders 11 über den Schlitz 110 (110A, 110B, 110C), der den Klickabschnitt 101 (101A, 101B, 101C) bildet, zu unterdrücken.
Beispielsweise kann, wie in 18 und 19 abgebildet, der mindestens eine Klickabschnitt 101 mehrere Klickabschnitte 101 (101B, 101C) enthalten, die mit dem Verbrennungskammer-Bildungselement (äußerer Wandabschnitt 28) an voneinander verschiedenen Umfangsrichtungspositionen in Kontakt sind. Die Klicklänge des Klickabschnitts 101 (101B, 101C) kann länger als die Umfangsrichtungsteilung der Kontaktpositionen (erster Kontaktabschnitte 102) der Klickabschnitte 101 (101B, 101C) benachbart zueinander in der Umfangsrichtung sein. Mit der obigen Konfiguration ist selbst dann, wenn die Umfangsrichtungsteilung verengt wird, um die Anzahl von Klickabschnitten 101 (101B, 101C) zu erhöhen, die Klicklänge jedes Klickabschnitts 101 (101B, 101C) lang, und somit ist es möglich, den Spielraum zum Einstellen der Federkonstante sicherzustellen.
Der Klickabschnitt 101 kann, wie beispielsweise in den 13 bis 15 und den 17 bis 21 abgebildet, den ersten Kontaktabschnitt 102 enthalten, der so angeordnet ist, dass er in der radialen Richtung des Verbrennungszylinders 11 nach innen vorsteht und mit dem Verbrennungskammer-Bildungselement (äußerer Wandabschnitt 28) in Kontakt steht. Der erste Kontaktabschnitt 102 kann durch Prägeverarbeitung gebildet werden. Ferner kann der erste Kontaktabschnitt 102 in einem Spitzen-Endbereich (Spitzen-Endseite der Zwischenposition) des Klickabschnitts 101 angeordnet sein.
Der Schlitz 110 (110B, 110C) kann, wie beispielsweise in den 20 und 21 abgebildet, einen schrägen Abschnitt enthalten, der eine schräge Form in Bezug auf die Dickenrichtung des Verbrennungszylinders 11 in einem Querschnitt entlang der axialen Richtung aufweist. Der Schlitz 110 kann den schrägen Abschnitt an jedem Ende wie der in 20 abgebildete Schlitz 110 (110B) aufweisen oder kann den schrägen Abschnitt an nur einem Ende wie der in 21 abgebildete Schlitz 110 (110C) aufweisen.
Mit der obigen Konfiguration kann infolge dessen, dass der erste Kontaktabschnitt 102 in einem Zustand, in dem das Verbrennungskammer-Bildungselement (äußerer Wandabschnitt 28) eingesetzt ist, in der radialen Richtung nach außen gedrückt wird, der Federabschnitt 100 in der radialen Richtung nach außen vorstehen. Hierbei weist der schräge Abschnitt des Schlitzes 110 (110B, 110C) eine schräge Form in Bezug auf die Dickenrichtung des Verbrennungszylinders 11 auf, und somit ist es möglich, ein Auftreten eines Behinderns oder Mischens der Luftströmung aufgrund einer Bildung einer Stufe in der Nähe des Schlitzes 110 (110B, 110C) zu reduzieren. Ferner ist der Spalt, der durch den Schlitz 110 (110B, 110C) in einem Zustand gebildet wird, in dem das Verbrennungskammer-Bildungselement (äußerer Wandabschnitt 28) eingesetzt ist, klein, und somit ist es möglich, ein Einströmen von Luft zur Innenseite des Verbrennungszylinders 11 durch den Schlitz 110 (110B, 110C) zu unterdrücken.
Der Federabschnitt 100 (100A, 100B) kann, wie beispielsweise in 23 abgebildet, ein Bimetall enthalten, das mindestens zwei Materialien mit unterschiedlichen linearen Ausdehnungskoeffizienten enthält. Das Bimetall des Federabschnitts 100 (100A, 100B) ist so konfiguriert, dass der lineare Ausdehnungskoeffizient an der Außenseite in der radialen Richtung des Verbrennungszylinders 11 höher ist als der lineare Ausdehnungskoeffizient an der Innenseite in der radialen Richtung des Verbrennungszylinders 11. Das Bimetall kann plattierter Stahl sein. In 23 kann plattierter Stahl beispielsweise SUS 304 am Radialrichtungsaußenabschnitt 100a (linearer Ausdehnungskoeffizient ist hoch) und SUS 310 am Radialrichtungsinnenabschnitt 100b (linearer Ausdehnungskoeffizient ist niedrig) sein. Neben dem Federelement 100A, 100B kann der Klickabschnitt 101 auch ein Bimetall enthalten.
Die Temperatur des Verbrennungszylinders 11 steigt während des Betriebs und nimmt nach dem Abschalten ab. Somit nimmt die thermische Belastung des Federabschnitts 100 unter einer hohen Temperatur zu, und wenn die Temperatur danach abnimmt, kann sich die Reaktionskraft aufgrund von Kriechentspannung abbauen. In dieser Hinsicht ist es mit dem Federabschnitt 100 (100A, 100B), der ein Bimetall wie oben beschrieben enthält, möglich, eine Reaktionskraft aufzubringen, so dass die Belastung zum Zeitpunkt der Montage, wenn die Temperatur niedrig ist, maximal ist, und eine thermische Verformung am Federabschnitt 100 (100A, 100B) zu bewirken, um eine Vorspannkraft zu reduzieren, die das Verbrennungskammer-Bildungselement (äußerer Wandabschnitt 28) während des Betriebs, wenn die Temperatur hoch ist, in der radialen Richtung in Bezug auf den Verbrennungszylinder 11 nach innen vorspannt (siehe 22). In 22 zeigt die unterbrochene Linie einen Zustand nach dem Auftreten einer thermischen Verformung. Dennoch soll die unterbrochene Linie eine Reduzierung der Vorspannkraft aufgrund einer thermischen Verformung beschreiben und zeigt nicht, dass der Federabschnitt 100 nicht in Kontakt mit dem Verbrennungskammer-Bildungselement (äußerer Wandabschnitt 28) ist. Dementsprechend wird die Belastung unter einer hohen Temperatur reduziert, und es ist möglich, das Risiko eines Auftretens von Kriechentspannung zu reduzieren.
Der Verbrennungszylinder 11 kann, wie beispielsweise in 13 bis 15 abgebildet, den zweiten Kontaktabschnitt 103 enthalten, der so angeordnet ist, dass er in der radialen Richtung des Verbrennungszylinders 11 an einer solchen Position nach innen vorsteht, dass der zweite Kontaktabschnitt 103 in der Lage ist, mit dem Verbrennungskammer-Bildungselement (äußerer Wandabschnitt 28) in Kontakt zu kommen. Der zweite Kontaktabschnitt 103 ist konfiguriert, mit dem Verbrennungskammer-Bildungselement (äußerer Wandabschnitt 28) in Kontakt zu kommen, wenn sich das Verbrennungskammer-Bildungselement (äußerer Wandabschnitt 28) aufgrund einer Temperaturerhöhung in einem Betriebszustand thermisch ausdehnt.
Mit der obigen Konfiguration ist es möglich, das Verbrennungskammer-Bildungselement (äußerer Wandabschnitt 28) am Verbrennungszylinder 11 mit dem zweiten Kontaktabschnitt 103 zu halten, und es ist möglich, die Position so zu begrenzen, dass der Radialrichtungsspalt 140 zwischen dem Verbrennungszylinder 11 und dem Verbrennungskammer-Bildungselement (äußerer Wandabschnitt 28) aufrechterhalten wird. Eine solche Retention ist auch in einem Fall wirksam, in dem der Federabschnitt 100 (100A, 100B), der ein Bimetall enthält, eine thermische Verformung erfährt, oder die Reaktionskraft des Federabschnitts 100 (100A, 100B) unzureichend ist (z.B. wenn sich die Reaktionskraft aufgrund des Auftretens von Kriechentspannung abbaut).
(Rückhalteelement 130)
Als nächstes wird unter Bezugnahme auf 24 bis 26 das Rückhalteelement 130 gemäß einigen Ausführungsformen im Detail beschrieben.
24 ist eine vergrößerte schematische Ansicht entsprechend 2, die die Nähe eines Rückhalteelements 130 (130A) gemäß einer Ausführungsform zeigt. 25 ist eine vergrößerte schematische Ansicht entsprechend 2, die die Nähe eines Rückhalteelements 130 (130B) gemäß einer Ausführungsform zeigt. 26 ist eine vergrößerte schematische Ansicht entsprechend 2, die die Nähe eines Rückhalteelements 130 (130C) gemäß einer Ausführungsform zeigt.
Der Verbrenner 10 gemäß einigen Ausführungsformen beinhaltet ein Gehäuse 80, in das ein Verbrennungszylinder 11 eingesetzt ist und das so konfiguriert ist, dass es den Außenumfang des Verbrennungszylinders 11 abdeckt, und ein Rückhalteelement 130 zum elastischen Rückhalten des Spitzenendes des Verbrennungszylinders 11 an einem nach innen gerichteten Flansch 90 des Gehäuses 80. Mit der obigen Konfiguration ist es möglich, das Spitzenende des Verbrennungszylinders 11 am Gehäuse 80 in einem Zustand elastisch zu halten, in dem der Verbrennungszylinder 11 eingesetzt ist, und es ist möglich, Schwingungen und Geräusche zu unterdrücken.
Das Rückhalteelement 130 kann wie das in 24 dargestellte Rückhalteelement 130 (130A) zum Beispiel ein O-Ring sein, der am Spitzenende des Verbrennungszylinders 11 angeordnet ist und so konfiguriert ist, dass er sich elastisch verformt, wenn der Verbrennungszylinder 11 in den nach innen gerichteten Flansch 90 des Gehäuses 80 eingesetzt ist, wie durch die unterbrochene Linie angezeigt. Das Rückhalteelement 130 kann wie das in 25 dargestellte Rückhalteelement 130 (130B) zum Beispiel ein C-Ring sein, der am Spitzenende des Verbrennungszylinders 11 angeordnet ist und so konfiguriert ist, dass er sich elastisch verformt, wenn der Verbrennungszylinder 11 in den nach innen gerichteten Flansch 90 des Gehäuses 80 eingesetzt ist, wie durch die unterbrochene Linie angezeigt.
Der O-Ring und der C-Ring sind so konfiguriert, dass sie sich entlang der Umfangsrichtung erstrecken. Der O-Ring oder der C-Ring ist vorzugsweise aus einem thermisch beständigen Material oder einem wärmeisolierenden Material gebildet, um eine Verschlechterung unter der Hochtemperaturumgebung des Verbrennungszylinders 11 zu verhindern. Das Rückhalteelement 130 kann so konfiguriert sein, dass es den auf dem Kontaktabschnitt zwischen dem nach innen gerichteten Flansch 90 des Gehäuses 80 und dem Verbrennungszylinder 11 gebildeten Spalt schließt. Ein vorstehender Abschnitt 11b zum Halten des Rückhalteelements 130 (130A, 130B) kann am stromabwärtsseitigen Endabschnitt, d. h. der Spitzenendseite, des Verbrennungszylinders 11 angeordnet sein.
In einigen Ausführungsformen, wie beispielsweise in 26 abgebildet, beinhaltet das Spitzenende des Verbrennungszylinders 11 einen Umkehrabschnitt 130C, und das Rückhalteelement 130 kann der Umkehrabschnitt 130C sein, der so konfiguriert ist, dass er sich elastisch verformt, wenn der Verbrennungszylinder 11 in das Gehäuse 80 eingesetzt ist. Mit der obigen Konfiguration ist es möglich, den am Kontaktabschnitt zwischen dem Gehäuse 80 und dem Verbrennungszylinder 11 gebildeten Spalt mit dem Rückhalteelement 130 (130C) zu schließen.
In einigen Ausführungsformen, wie beispielsweise in 24 bis 26 abgebildet, kann das Gehäuse 80 einen nach innen gerichteten Flansch 90 zum Halten des Spitzenendes des Verbrennungszylinders 11 enthalten, und der nach innen gerichtete Flansch 90 kann eine abgeschrägte Fläche 90a am stromaufwärtsseitigen Endabschnitt an der Innenseite in der Radialrichtung aufweisen. In einigen Ausführungsformen, wie beispielsweise in 24 bis 26 abgebildet, kann das Gehäuse 80 einen nach innen gerichteten Flansch 90 zum Halten des Spitzenendes des Verbrennungszylinders 11 enthalten Mit der obigen Konfiguration, wenn der Verbrennungszylinder 11 eingesetzt ist, verformt sich das Rückhalteelement 130 elastisch in einer glatten Weise durch Kontakt mit der abgeschrägten Fläche 90a. Somit wird die Zusammenbauleistung verbessert.
In einigen Ausführungsformen weist der Verbrennungszylinder 11 mindestens einen Öffnungsabschnitt 13 auf, der an einer Position stromabwärts des Verbrennungskammer-Bildungselements (äußeren Wandabschnitts 28) und stromaufwärts des Rückhalteelements 130 ausgebildet ist. Mit der obigen Konfiguration ist es möglich, die Luft außerhalb des Verbrennungszylinders 11 über den Öffnungsabschnitt 13 in den Verbrennungszylinder 11 einzuführen.
Die vorliegende Offenbarung ist nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsformen beschränkt und kann eine Ausführungsform, die eine der obigen Ausführungsformen modifiziert, oder eine Ausführungsform, die die obigen Änderungen geeignet kombiniert, beinhalten.
(Schlussfolgerung)
Die in den obigen jeweiligen Ausführungsformen beschriebenen Inhalte können beispielsweise wie folgt verstanden werden.
(1) Ein Verbrenner (10) gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung beinhaltet: einen Verbrennungszylinder (11); und ein Verbrennungskammer-Bildungselement (z. B. äußerer Wandabschnitt 28), das so angeordnet ist, dass es zumindest teilweise in den Verbrennungszylinder eingesetzt ist und eine Verbrennungskammer mit dem Verbrennungszylinder (11) bildet. Ein Radialrichtungsspalt (140) zum Einführen von Filmluft ist zwischen dem Verbrennungszylinder (11) und dem Verbrennungskammer-Bildungselement gebildet.
Um NOx und CO zu unterdrücken, ist es notwendig, die Temperatur des Verbrennungsbereichs (z.B. innerhalb der Verbrennungskammer) zu erhöhen. Die Teile, die den Verbrennungsbereich (z.B. den Verbrennungszylinder (11)) bilden, weisen jedoch möglicherweise keine ausreichende Hitzebeständigkeit auf. Daher ist es wünschenswert, die Teile im Bereich zu kühlen, in dem die Temperatur wahrscheinlich ansteigt (z.B. wo das Verbrennungskammer-Bildungselement in den Verbrennungszylinder (11) eingesetzt ist). In dieser Hinsicht ist es mit der obigen Konfiguration (1) möglich, die Innenfläche des Verbrennungszylinders (11) mit Filmluft im Radialrichtungsspalt (140) zwischen dem Verbrennungszylinder (11) und dem Verbrennungskammer-Bildungselement zu kühlen.
(2) In einigen Ausführungsformen enthält in der obigen Konfiguration (1) der Verbrenner (10) mindestens einen Federabschnitt (100) zum elastischen Stützen des Verbrennungskammer-Bildungselements (z.B. äußerer Wandabschnitt 28), so dass das Verbrennungskammer-Bildungselement in der Lage ist, in einer radialen Richtung relativ zu dem Verbrennungszylinder (11) innerhalb eines Bereichs des Radialrichtungsspalts (140) verschoben zu werden.
Mit der obigen Konfiguration (2) wird das Verbrennungskammer-Bildungselement (z.B. äußerer Wandabschnitt 28) durch mindestens einen Federabschnitt 100 elastisch gestützt und ist in der Lage, in der radialen Richtung innerhalb des Bereichs des Radialrichtungsspalts 140 zum Aufnehmen von Filmluft verschoben zu werden. Schwingungen des Verbrenners (10) werden durch eine solche elastische Stützung unterdrückt, und Geräusche des Verbrenners (11) werden reduziert, indem Stöße vom Verbrennungskammer-Bildungselement vom Verbrennungszylinder (11) aufgrund von Schwingungen reduziert werden.
(3) In einigen Ausführungsformen enthält in der obigen Konfiguration (2) der mindestens eine Federabschnitt (100) ein Federelement (100A, 100B) mit einem ersten Ende, das an einem des Verbrennungszylinders (11) oder des Verbrennungskammer-Bildungselements (z.B. äußerer Wandabschnitt 28) befestigt ist, und einem zweiten Ende, das so angeordnet ist, dass es mit dem anderen des Verbrennungszylinders (11) oder des Verbrennungskammer-Bildungselements in Kontakt steht, wobei das Federelement (100A, 100B) konfiguriert ist, um das Verbrennungskammer-Bildungselement in der radialen Richtung in Bezug auf den Verbrennungszylinder (11) nach innen vorzuspannen.
Mit der obigen Konfiguration (3) ist es möglich, das Verbrennungskammer-Bildungselement (z.B. äußerer Wandabschnitt 28) in Bezug auf den Verbrennungszylinder (11) mit einer Vorspannkraft des Federabschnitts (100) elastisch zu halten und Schwingungen und Geräusche zu unterdrücken.
(4) In einigen Ausführungsformen weist in der obigen Konfiguration (2) oder (3) der Federabschnitt (100) ein festes Ende auf, das an einer Innenfläche des Verbrennungszylinders (11) oder einer Außenfläche des Verbrennungskammer-Bildungselements (z.B. äußerer Wandabschnitt 28) an einer Position außerhalb eines Axialrichtungsbereichs des Radialrichtungsspalts (140) befestigt ist.
Mit der obigen Konfiguration (4) ist es im Vergleich zu einer Konfiguration, in der das feste Ende des Federabschnitts (100) an einer Position innerhalb des Axialrichtungsbereichs des Radialrichtungsspalts (140) befestigt ist, möglich, den Radialrichtungsspalt (140) effektiv zu nutzen und einen Verschiebungsbetrag des Federabschnitts (100) sicherzustellen. In diesem Fall ist es möglich, Vibration effektiv mit dem Federabschnitt (100) zu unterdrücken, selbst in einem Fall, in dem der Radialrichtungsspalt (140) begrenzt ist, um zu verhindern, dass die Strömungsrate von Filmluft übermäßig wird.
(5) In einigen Ausführungsformen weist in irgendeiner der obigen Konfigurationen (2) bis (4) der Federabschnitt (100) eine Form auf, die in der Radialrichtung zu einer stromabwärtigen Seite hin nach innen gekrümmt ist.
Mit der obigen Konfiguration (5) ist es weniger wahrscheinlich, dass der Federabschnitt (100) hängenbleibt, wenn das Verbrennungskammer-Bildungselement (z. B. äußerer Wandabschnitt 28) zur Montage von der stromaufwärtigen Seite in den Verbrennungszylinder (11) eingesetzt wird, und somit wird die Zusammenbauleistung verbessert.
(6) In einigen Ausführungsformen umfasst in irgendeiner der obigen Konfigurationen (2) bis (5) der Federabschnitt (100): einen ersten Abschnitt, der außerhalb eines Axialrichtungsbereichs des Radialrichtungsspalts (140) zwischen einer Innenfläche des Verbrennungszylinders (11) und einer Außenfläche des Verbrennungskammer-Bildungselements (z. B. äußerer Wandabschnitt 28) positioniert ist; und einen zweiten Abschnitt, der eine Umfangsrichtungsbreite aufweist, die schmaler als die des ersten Abschnitts ist, wobei der zweite Abschnitt innerhalb des Radialrichtungsspalts (140) positioniert ist.
Mit der obigen Konfiguration (6) wird die Umfangsrichtungsbreite des Federabschnitts (100) innerhalb des Radialrichtungsspalts (140) reduziert, und somit ist es möglich, ein Behindern des Stroms von Filmluft durch den Federabschnitt (100) innerhalb des Radialrichtungsspalts (140) zu reduzieren.
(7) In einigen Ausführungsformen ist in der obigen Konfiguration (2) oder (3) der Federabschnitt (100) innerhalb des Radialrichtungsspalts (140) angeordnet und enthält ein festes Ende und einen Verlängerungsabschnitt, der sich in einer Umfangsrichtung vom festen Ende erstreckt und der in der Lage ist, in der radialen Richtung verschoben zu werden.
Mit der obigen Konfiguration (7) wird im Vergleich zu einem Fall, in dem sich der Federabschnitt (100) entlang der Strömungsrichtung (axialen Richtung) von Filmluft erstreckt, die Projektionsfläche des Federabschnitts (100) in Bezug auf die Strömungsrichtung der Filmluft reduziert. In diesem Fall ist der Druckverlust klein, und somit ist es möglich, ein Behindern der Filmluft durch den Federabschnitt (100) zu reduzieren. Da der Druckverlust klein ist, ist es ferner möglich, die Begrenzung der Anzahl von Federabschnitten (100), die vorgesehen werden können, zu entspannen. Infolgedessen ist es möglich, eine größere Anzahl von Federabschnitten (100) vorzusehen und ein stabiles Rückhalten zu realisieren.
(8) In einigen Ausführungsformen weist in einer der obigen Konfigurationen (2) bis (7) der Federabschnitt (100) in einem Querschnitt, der entlang einer axialen Richtung des Verbrennungszylinders (11) genommen ist, eine gekrümmte Form auf, die sich vom anderen des Verbrennungszylinders (11) oder des die Verbrennungskammer bildenden Elements (z. B. äußerer Wandabschnitt 28) mit einem Abstand von einem Kontaktabschnitt zum Verbrennungszylinder oder dem die Verbrennungskammer bildenden Element in der axialen Richtung weg erstreckt.
Mit der obigen Konfiguration (8) ist es im Vergleich zu einem Fall, in dem der Federabschnitt (100) einen Kontakt in einer Ebene herstellt, möglich, ein Behindern des Stroms von Filmluft durch den Federabschnitt (100) zu reduzieren.
(9) In einigen Ausführungsformen enthält in der obigen Konfiguration (2) der Verbrennungszylinder (11) mindestens einen Klickabschnitt (101), der durch einen Schlitz (110) gebildet ist, und der Federabschnitt (100) enthält den Klickabschnitt (101).
Mit der obigen Konfiguration (9) ist es möglich, das Verbrennungskammer-Bildungselement (z.B. äußerer Wandabschnitt 28) in Bezug auf den Verbrennungszylinder 11 mit dem Federabschnitt (100) elastisch zu stützen und Schwingungen und Geräusche zu unterdrücken. Ferner ist es möglich, den Federabschnitt (100) durch Verarbeiten des Verbrennungszylinders (11) selbst zu bilden, und somit ist es möglich, eine Erhöhung der Anzahl von Teilen zu unterdrücken.
(10) In einigen Ausführungsformen ist in der obigen Konfiguration (2) oder (9) der Klickabschnitt (101) so angeordnet, dass er sich mit einer axialen Richtung schneidet.
Mit der obigen Konfiguration (10) ist der Klickabschnitt (101) so angeordnet, dass er sich mit der axialen Richtung schneidet. Somit ist es im Vergleich zu einem Fall, in dem der Klickabschnitt (101) entlang der Strömungsrichtung von Luft (axialen Richtung) angeordnet ist, möglich, ein Mischen der Innenluft und der Außenluft des Verbrennungszylinders 11 aufgrund eines Einströmens von Luft von der Außenseite zur Innenseite des Verbrennungszylinders 11 über den Schlitz (110), der den Klickabschnitt (101) bildet, zu unterdrücken.
(11) In einigen Ausführungsformen enthält in der obigen Konfiguration (9) oder (10) der mindestens eine Klickabschnitt (101) mehrere Klickabschnitte, die mit dem die Verbrennungskammer bildenden Element (z. B. dem äußeren Wandabschnitt 28) an voneinander verschiedenen Umfangsrichtungspositionen in Kontakt kommen, und die Klickabschnitte (101) weisen eine Klicklänge auf, die länger als ein Umfangsrichtungsabstand von Kontaktpositionen der Klickabschnitte (101) benachbart zueinander in einer Umfangsrichtung ist.
Mit der obigen Konfiguration (11) ist selbst dann, wenn die Umfangsrichtungsteilung verengt wird, um die Anzahl von Klickabschnitten (101) zu erhöhen, die Klicklänge jedes Klickabschnitts (101) lang, und somit ist es möglich, den Spielraum zum Einstellen der Federkonstante sicherzustellen.
(12) In einigen Ausführungsformen enthält in einer der obigen Konfigurationen (9) bis (11) der Klickabschnitt (101) einen ersten Kontaktabschnitt (102), der so angeordnet ist, dass er in der radialen Richtung des Verbrennungszylinders (11) nach innen vorsteht und mit dem Verbrennungskammer-Bildungselement (z. B. dem äußeren Wandabschnitt 28) in Kontakt steht, und der Schlitz (110) enthält einen schrägen Abschnitt, der in einem Querschnitt, der entlang einer axialen Richtung genommen ist, eine schräge Form in Bezug auf eine Dickenrichtung des Verbrennungszylinders (11) aufweist.
Mit der obigen Konfiguration (12) kann infolge dessen, dass der erste Kontaktabschnitt (102) in einem Zustand, in dem das Verbrennungskammer-Bildungselement (z. B. der äußere Wandabschnitt 28) eingesetzt ist, in der radialen Richtung nach außen gedrückt wird, der Federabschnitt (100) in der radialen Richtung nach außen vorstehen. Hierbei weist der schräge Abschnitt des Schlitzes (110) eine schräge Form in Bezug auf die Dickenrichtung des Verbrennungszylinders (11) auf, und somit ist es möglich, ein Auftreten eines Behinderns oder Mischens der Luftströmung aufgrund einer Bildung einer Stufe in der Nähe des Schlitzes (110) zu reduzieren. Ferner ist der Spalt, der durch den Schlitz (110) in einem Zustand gebildet wird, in dem das Verbrennungskammer-Bildungselement eingesetzt ist, klein, und somit ist es möglich, ein Einströmen von Luft in die Innenseite des Verbrennungszylinders (11) durch den Schlitz (110) zu unterdrücken.
(13) In einigen Ausführungsformen enthält in einer der obigen Konfigurationen (2) bis (12) der Federabschnitt (100) ein Bimetall, das mindestens zwei Materialien mit unterschiedlichen linearen Ausdehnungskoeffizienten enthält. Das Bimetall weist an einer Außenseite in der radialen Richtung des Verbrennungszylinders (11) einen größeren linearen Ausdehnungskoeffizienten auf als an einer Innenseite in der radialen Richtung des Verbrennungszylinders (11).
Die Temperatur des Verbrennungszylinders (11) steigt während des Betriebs und nimmt nach dem Abschalten ab. Somit nimmt die thermische Belastung des Federabschnitts (100) unter einer hohen Temperatur zu, und wenn die Temperatur danach abnimmt, kann sich die Reaktionskraft aufgrund von Kriechentspannung abbauen. In dieser Hinsicht ist es mit der obigen Konfiguration (13) möglich, eine Reaktionskraft aufzubringen, so dass die Belastung zum Zeitpunkt der Montage, wenn die Temperatur niedrig ist, maximal ist, und eine thermische Verformung am Federabschnitt (100) zu bewirken, um eine Vorspannkraft zu reduzieren, die das Verbrennungskammer-Bildungselement (z. B. äußerer Wandabschnitt 28) während des Betriebs, wenn die Temperatur hoch ist, in der radialen Richtung in Bezug auf den Verbrennungszylinder (11) nach innen vorspannt. Dementsprechend wird die Belastung unter einer hohen Temperatur reduziert, und es ist möglich, das Risiko eines Auftretens von Kriechentspannung zu reduzieren.
(14) In einigen Ausführungsformen enthält der Verbrennungszylinder (11) in einer der obigen Konfigurationen (2) bis (13) einen zweiten Kontaktabschnitt (103), der in der radialen Richtung des Verbrennungszylinders (11) nach innen vorsteht und an einer Position angeordnet ist, an der der zweite Kontaktabschnitt (103) in der Lage ist, mit dem Verbrennungskammer-Bildungselement (z. B. äußerer Wandabschnitt 28) in Kontakt zu kommen, und der zweite Kontaktabschnitt (103) ist konfiguriert, mit dem Verbrennungskammer-Bildungselement in Kontakt zu kommen, wenn sich das Verbrennungskammer-Bildungselement aufgrund einer Temperaturerhöhung in einem Betriebszustand thermisch ausdehnt.
Mit der obigen Konfiguration (14) ist es möglich, das Verbrennungskammer-Bildungselement (z. B. äußerer Wandabschnitt 28) am Verbrennungszylinder (11) mit dem zweiten Kontaktabschnitt (103) zu halten, und es ist möglich, die Position so zu begrenzen, dass der Radialrichtungsspalt (140) zwischen dem Verbrennungszylinder (11) und dem Verbrennungskammer-Bildungselement aufrechterhalten wird. Eine solche Retention ist auch in einem Fall wirksam, in dem der Federabschnitt (100), der ein Bimetall enthält, eine thermische Verformung erfährt, oder die Reaktionskraft des Federabschnitts (100) unzureichend ist (z.B. wenn sich die Reaktionskraft aufgrund des Auftretens von Kriechentspannung abbaut).
(15) In einigen Ausführungsformen beinhaltet in einer der obigen Konfigurationen (1) bis (14) der Verbrenner (10): ein Gehäuse (80), in das der Verbrennungszylinder (11) eingesetzt ist, wobei das Gehäuse so konfiguriert ist, dass es einen Außenumfang des Verbrennungszylinders (11) abdeckt; und ein Rückhalteelement (130) zum elastischen Halten eines Spitzenendes des Verbrennungszylinders (11) am Gehäuse (80).
Mit der obigen Konfiguration (15) ist es möglich, das Spitzenende des Verbrennungszylinders (11) am Gehäuse (80) in einem Zustand elastisch zu halten, in dem der Verbrennungszylinder (11) eingesetzt ist, und es ist möglich, Schwingungen und Geräusche zu unterdrücken.
(16) In einigen Ausführungsformen beinhaltet in der obigen Konfiguration (15) das Spitzenende des Verbrennungszylinders (11) einen Umkehrabschnitt (130C), und das Rückhalteelement (130) beinhaltet den Umkehrabschnitt (130C), der so konfiguriert ist, dass er sich elastisch verformt, wenn der Verbrennungszylinder (11) in das Gehäuse (90) eingesetzt ist.
Mit der obigen Konfiguration (16) ist es möglich, den am Kontaktabschnitt zwischen dem Gehäuse (80) und dem Verbrennungszylinder (11) gebildeten Spalt mit dem Rückhalteelement (130) zu schließen.
(17) In einigen Ausführungsformen beinhaltet in der obigen Konfiguration (15) oder (16) das Gehäuse (80) einen nach innen gerichteten Flansch (90) zum Rückhalten des Spitzenendes des Verbrennungszylinders (11), und der nach innen gerichtete Flansch (90) weist eine abgeschrägte Fläche (90a) an einem stromaufwärtsseitigen Endabschnitt an einer Innenseite in der Radialrichtung auf.
Mit der obigen Konfiguration (17), wenn der Verbrennungszylinder (11) eingesetzt ist, verformt sich das Rückhalteelement (130) elastisch in einer glatten Weise durch Kontakt mit der abgeschrägten Fläche 90a. Somit wird die Zusammenbauleistung verbessert.
(18) In einigen Ausführungsformen weist in einer der obigen Konfigurationen (1) bis (17) der Verbrennungszylinder (11) mindestens einen Öffnungsabschnitt (13) auf, der an einer Position stromabwärts des Verbrennungskammer-Bildungselements (z. B. äußeren Wandabschnitts 28) ausgebildet ist.
Mit der obigen Konfiguration (18) ist es möglich, die Luft außerhalb des Verbrennungszylinders (11) über den Öffnungsabschnitt (13) in den Verbrennungszylinder (11) einzuführen.
(19) Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung beinhaltet ein Verbrenner (10): einen Verbrennungszylinder (11); ein Verbrennungskammer-Bildungselement (z. B. äußerer Wandabschnitt 28), das so angeordnet ist, dass es zumindest teilweise in den Verbrennungszylinder (11) eingesetzt ist und eine Verbrennungskammer mit dem Verbrennungszylinder (11) bildet; ein Gehäuse (80), in das der Verbrennungszylinder (11) eingesetzt ist, wobei das Gehäuse so konfiguriert ist, dass es einen Außenumfang des Verbrennungszylinders (11) abdeckt; und ein Rückhalteelement (130) zum elastischen Rückhalten eines Spitzenendes des Verbrennungszylinders (11) am Gehäuse (80). Das Gehäuse (80) beinhaltet einen nach innen gerichteten Flansch (90) zum Rückhalten des Spitzenendes des Verbrennungszylinders (11), und der nach innen gerichtete Flansch (90) weist eine abgeschrägte Fläche (90a) an einem stromaufwärtsseitigen Endabschnitt an einer Innenseite in der Radialrichtung (140) auf.
Mit der obigen Konfiguration (19) ist es möglich, das Spitzenende des Verbrennungszylinders (11) am Gehäuse (80) in einem Zustand elastisch zu halten, in dem der Verbrennungszylinder (11) eingesetzt ist, und es ist möglich, Schwingungen und Geräusche zu unterdrücken. Darüber hinaus, wenn der Verbrennungszylinder (11) eingesetzt ist, verformt sich das Rückhalteelement (130) elastisch in einer glatten Weise durch Kontakt mit der abgeschrägten Fläche (90a). Somit wird die Zusammenbauleistung verbessert.
(20) Eine Gasturbine gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung beinhaltet: den Verbrenner (10) gemäß einem der Vorstehenden (1) bis (19); einen Verdichter (3) zum Erzeugen von Druckluft; und eine Turbine (5), die dazu konfiguriert ist, durch Verbrennungsgas aus dem Verbrenner (10) drehangetrieben zu werden.
Mit der vorstehenden Konfiguration (20) ist es möglich, eine Gasturbine (2) bereitzustellen, die für Automobile geeignet ist.
Bezugszeichenliste

1: Stromerzeugungsvorrichtung
2: Gasturbine
3: Verdichter
5: Turbine
7: Generator
8A, 8B: Drehwelle
9: Wärmetauscher
10: Verbrenner
11: Verbrennungszylinder
11a, 23a, 25a, 25b: Endabschnitt
11b: Vorstehender Abschnitt
11c, 51b: Äußere Umfangsfläche
11d, 21b, 801a: Innere Umfangsfläche
11r, 70a, 70b: Bereich
13, 23b, 75a: Öffnungsabschnitt
15: Ausschnitt
20: Vormischrohr
21: Tangentialer Strömungsdurchgang
21a: Einlassendabschnitt
23: Spiralströmungsdurchgang
24: Innerer Wandabschnitt
24a: Mittelbereich
25: Axialer Strömungsdurchgang
28: Äußerer Wandabschnitt (Verbrennungskammer-Bildungselement)
31: Erste Brennstoffdüse
31a: Einspritzloch
35: Zweite Brennstoffdüse
37: Brennstoffzufuhrrohr
41: Zündkerze
43: Kühlluftdurchgang
47: Kühlluftrohr
51: Führungselement
51a: Einlass
70, 80: Gehäuse
71: Lufteinlassabschnitt
73: Seitlicher Wandabschnitt
75: Wandabschnitt
90: Nach innen gerichteter Flansch
90a: Abgeschrägte Fläche
100,120: Federabschnitt
100a: Radialrichtungsaußenabschnitt
100b: Radialrichtungsinnenabschnitt
101, 121: Klickabschnitt
102: Erster Kontaktabschnitt
103: Zweiter Kontaktabschnitt
110: Schlitz
120: Federabschnitt
130: Rückhalteelement
140: Radialrichtungsspalt

Claims

Verbrenner, umfassend: einen Verbrennungszylinder; und ein Verbrennungskammer-Bildungselement, das so angeordnet ist, dass es zumindest teilweise in den Verbrennungszylinder eingesetzt ist und eine Verbrennungskammer mit dem Verbrennungszylinder bildet, wobei ein Radialrichtungsspalt zum Einführen von Filmluft zwischen dem Verbrennungszylinder und dem Verbrennungskammer-Bildungselement gebildet ist.
Verbrenner nach Anspruch 1, umfassend: mindestens einen Federabschnitt zum elastischen Stützen des Verbrennungskammer-Bildungselements, so dass das Verbrennungskammer-Bildungselement in der Lage ist, in einer radialen Richtung relativ zu dem Verbrennungszylinder innerhalb eines Bereichs des Radialrichtungsspalts verschoben zu werden.
Verbrenner nach Anspruch 2, wobei der mindestens eine Federabschnitt ein Federelement mit einem ersten Ende, das an einem des Verbrennungszylinders oder des Verbrennungskammer-Bildungselements befestigt ist, und einem zweiten Ende, das so angeordnet ist, dass es mit dem anderen des Verbrennungszylinders oder des Verbrennungskammer-Bildungselements in Kontakt steht, umfasst, wobei das Federelement konfiguriert ist, um das Verbrennungskammer-Bildungselement in der radialen Richtung in Bezug auf den Verbrennungszylinder nach innen vorzuspannen.
Verbrenner nach Anspruch 2 oder 3, wobei der Federabschnitt ein festes Ende aufweist, das an einer Innenfläche des Verbrennungszylinders oder einer Außenfläche des Verbrennungskammer-Bildungselements an einer Position außerhalb eines Axialrichtungsbereichs des Radialrichtungsspalts befestigt ist.
Verbrenner nach einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei der Federabschnitt eine Form aufweist, die in der Radialrichtung zu einer stromabwärtigen Seite hin nach innen gekrümmt ist.
Verbrenner nach einem der Ansprüche 2 bis 5, wobei der Federabschnitt enthält: einen ersten Abschnitt, der außerhalb eines Axialrichtungsbereichs des Radialrichtungsspalts zwischen einer Innenfläche des Verbrennungszylinders und einer Außenfläche des Verbrennungskammer-Bildungselements positioniert ist; und einen zweiten Abschnitt, der eine Umfangsrichtungsbreite aufweist, die schmaler als die des ersten Abschnitts ist, wobei der zweite Abschnitt innerhalb des Radialrichtungsspalts positioniert ist.
Verbrenner nach Anspruch 2 oder 3, wobei der Federabschnitt innerhalb des Radialrichtungsspalts angeordnet ist und ein festes Ende und einen Verlängerungsabschnitt enthält, der sich in einer Umfangsrichtung vom festen Ende erstreckt und der in der Lage ist, in der radialen Richtung verschoben zu werden.
Verbrenner nach einem der Ansprüche 2 bis 7, wobei der Federabschnitt in einem Querschnitt, der entlang einer axialen Richtung des Verbrennungszylinders genommen ist, eine gekrümmte Form aufweist, die sich vom anderen des Verbrennungszylinders oder des die Verbrennungskammer bildenden Elements mit einem Abstand von einem Kontaktabschnitt zum Verbrennungszylinder oder dem die Verbrennungskammer bildenden Element in der axialen Richtung weg erstreckt.
Verbrenner nach Anspruch 2, wobei der Verbrennungszylinder mindestens einen Klickabschnitt enthält, der durch einen Schlitz gebildet ist, und wobei der Federabschnitt den Klickabschnitt umfasst.
Verbrenner nach Anspruch 2 oder 9, wobei der Klickabschnitt so angeordnet ist, dass er sich mit einer axialen Richtung schneidet.
Verbrenner nach Anspruch 9 oder 10, wobei der mindestens eine Klickabschnitt mehrere Klickabschnitte umfasst, die mit dem Verbrennungskammer-Bildungselement an voneinander verschiedenen Umfangsrichtungspositionen in Kontakt kommen, und wobei die Klickabschnitte eine Klicklänge aufweisen, die länger als eine Umfangsrichtungsteilung von Kontaktpositionen der Klickabschnitte benachbart zueinander in einer Umfangsrichtung ist.
Verbrenner nach einem der Ansprüche 9 bis 11, wobei der Klickabschnitt einen ersten Kontaktabschnitt enthält, der so angeordnet ist, dass er in der radialen Richtung des Verbrennungszylinders nach innen vorsteht und mit dem Verbrennungskammer-Bildungselement in Kontakt steht, und wobei der Schlitz einen schrägen Abschnitt enthält, der in einem Querschnitt, der entlang einer axialen Richtung genommen ist, eine schräge Form in Bezug auf eine Dickenrichtung des Verbrennungszylinders aufweist.
Verbrenner nach einem der Ansprüche 2 bis 12, wobei der Federabschnitt ein Bimetall enthält, das mindestens zwei Materialien mit unterschiedlichen linearen Ausdehnungskoeffizienten umfasst, und wobei das Bimetall an einer Außenseite in der radialen Richtung des Verbrennungszylinders einen größeren linearen Ausdehnungskoeffizienten aufweist als an einer Innenseite in der radialen Richtung des Verbrennungszylinders.
Verbrenner nach einem der Ansprüche 2 bis 13, wobei der Verbrennungszylinder einen zweiten Kontaktabschnitt enthält, der in der radialen Richtung des Verbrennungszylinders nach innen vorsteht und an einer Position angeordnet ist, an der der zweite Kontaktabschnitt in der Lage ist, mit dem Verbrennungskammer-Bildungselement in Kontakt zu kommen, und wobei der zweite Kontaktabschnitt konfiguriert ist, mit dem Verbrennungskammer-Bildungselement in Kontakt zu kommen, wenn sich das Verbrennungskammer-Bildungselement aufgrund einer Temperaturerhöhung in einem Betriebszustand thermisch ausdehnt.
Verbrenner nach einem der Ansprüche 1 bis 14, umfassend: ein Gehäuse, in das der Verbrennungszylinder eingesetzt ist, wobei das Gehäuse so konfiguriert ist, dass es einen Außenumfang des Verbrennungszylinders abdeckt; und ein Rückhalteelement zum elastischen Rückhalten eines Spitzenendes des Verbrennungszylinders am Gehäuse.
Verbrennungszylinder nach Anspruch 15, wobei das Spitzenende des Verbrennungszylinders einen Umkehrabschnitt enthält, und wobei das Rückhalteelement den Umkehrabschnitt umfasst, der so konfiguriert ist, dass er sich elastisch verformt, wenn der Verbrennungszylinder in das Gehäuse eingesetzt ist.
Verbrennungszylinder nach Anspruch 15 oder 16, wobei das Gehäuse einen nach innen gerichteten Flansch zum Rückhalten des Spitzenendes des Verbrennungszylinders enthält, und wobei der nach innen gerichtete Flansch eine abgeschrägte Fläche an einem stromaufwärtsseitigen Endabschnitt an einer Innenseite in der Radialrichtung aufweist.
Verbrenner nach einem der Ansprüche 1 bis 17, wobei der Verbrennungszylinder mindestens einen Öffnungsabschnitt aufweist, der an einer Position stromabwärts des Verbrennungskammer-Bildungselements ausgebildet ist.
Verbrenner, umfassend: einen Verbrennungszylinder; ein Verbrennungskammer-Bildungselement, das so angeordnet ist, dass es zumindest teilweise in den Verbrennungszylinder eingesetzt ist und eine Verbrennungskammer mit dem Verbrennungszylinder bildet; ein Gehäuse, in das der Verbrennungszylinder eingesetzt ist, wobei das Gehäuse so konfiguriert ist, dass es einen Außenumfang des Verbrennungszylinders abdeckt; und ein Rückhalteelement zum elastischen Halten eines Spitzenendes des Verbrennungszylinders am Gehäuse, wobei das Gehäuse einen nach innen gerichteten Flansch zum Halten des Spitzenendes des Verbrennungszylinders enthält, und wobei der nach innen gerichtete Flansch eine abgeschrägte Fläche an einem stromaufwärtsseitigen Endabschnitt an einer Innenseite in der Radialrichtung aufweist.
Gasturbine, umfassend: den Verbrenner nach einem der Ansprüche 1 bis 19; einen Verdichter zum Erzeugen von Druckluft; und eine Turbine, die dazu konfiguriert ist, durch Verbrennungsgas aus dem Verbrenner drehangetrieben zu werden.