JP2000054853A - 燃焼室内に燃料及び／又は水を選択的に導入するための装置 - Google Patents
燃焼室内に燃料及び／又は水を選択的に導入するための装置Info
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- F23K5/147—Valves
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- F16K11/02—Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves with all movable sealing faces moving as one unit
- F16K11/06—Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves with all movable sealing faces moving as one unit comprising only sliding valves, i.e. sliding closure elements
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 可動部分の数を著しく減少することにある。
【解決手段】 燃焼室内に燃料及び／又は水を選択的に
導入する装置が、弁部材を有し、該弁部材により、燃料
用の燃料供給導路及び水用の水供給導路が燃焼室に案内
された共通の燃焼室供給導路に選択的に接続可能である
か、又は、燃料及び水供給導路が供給導路系の洗浄のた
めに互いに接続可能であるか、又は、燃料及び水供給導
路が個々に遮断可能である。弁部材が、少なくとも５つ
の種々の弁位置に切換え可能なコンビネーション弁を有
し、第１弁位置で燃料供給導路のみが燃焼室供給導路に
接続され、第２弁位置で水供給導路のみが燃焼室供給導
路に接続され、第３弁位置で燃料及び水供給導路が同時
に燃焼室供給導路に接続され、第４弁位置で燃料及び水
供給導路が互いに接続されて燃焼室供給導路から分離さ
れ、かつ、第５弁位置で燃料及び水供給導路が個々に遮
断される。
導入する装置が、弁部材を有し、該弁部材により、燃料
用の燃料供給導路及び水用の水供給導路が燃焼室に案内
された共通の燃焼室供給導路に選択的に接続可能である
か、又は、燃料及び水供給導路が供給導路系の洗浄のた
めに互いに接続可能であるか、又は、燃料及び水供給導
路が個々に遮断可能である。弁部材が、少なくとも５つ
の種々の弁位置に切換え可能なコンビネーション弁を有
し、第１弁位置で燃料供給導路のみが燃焼室供給導路に
接続され、第２弁位置で水供給導路のみが燃焼室供給導
路に接続され、第３弁位置で燃料及び水供給導路が同時
に燃焼室供給導路に接続され、第４弁位置で燃料及び水
供給導路が互いに接続されて燃焼室供給導路から分離さ
れ、かつ、第５弁位置で燃料及び水供給導路が個々に遮
断される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、燃焼技術の分野に
関する。
関する。
【０００２】本発明は、燃焼室、特にガスタービンの燃
焼室内に燃料及び／又は水を選択的に導入するための装
置であって、該装置が弁部材を有していて、該弁部材に
よって、燃料用の燃料供給導路及び水用の水供給導路が
燃焼室に案内された共通の燃焼室供給導路に選択的に接
続可能であるか、又は、燃料供給導路及び水供給導路が
供給導路系を洗浄するために互いに接続可能であるか、
又は、燃料供給導路及び水供給導路が個々に遮断可能で
ある形式のものに関する。
焼室内に燃料及び／又は水を選択的に導入するための装
置であって、該装置が弁部材を有していて、該弁部材に
よって、燃料用の燃料供給導路及び水用の水供給導路が
燃焼室に案内された共通の燃焼室供給導路に選択的に接
続可能であるか、又は、燃料供給導路及び水供給導路が
供給導路系を洗浄するために互いに接続可能であるか、
又は、燃料供給導路及び水供給導路が個々に遮断可能で
ある形式のものに関する。
【０００３】
【従来の技術】例えば電気的なエネルギを発生させるた
めに複合サイクル・発電所等において使用されるような
ガスタービンにおいては、有利な排ガス値（低・ＮＯ
ｘ）を得るために益々、所属の燃焼室内に燃料（例えば
ナフサ）と一緒に水を噴射し、これにより燃焼室内の温
度を低下させかつこのようにして不都合な窒素酸化物の
発生を阻止もしくは困難にしている。
めに複合サイクル・発電所等において使用されるような
ガスタービンにおいては、有利な排ガス値（低・ＮＯ
ｘ）を得るために益々、所属の燃焼室内に燃料（例えば
ナフサ）と一緒に水を噴射し、これにより燃焼室内の温
度を低下させかつこのようにして不都合な窒素酸化物の
発生を阻止もしくは困難にしている。
【０００４】例えば本願出願人によって製作されるよう
な大型のガスタービン（例えば型式ＧＴ１３Ｅ２）にお
いては、燃焼のために大抵大きな環状の燃焼室が使用さ
れ、この燃焼室内では、個々に制御可能な多数のバーナ
が（環状に）配置されている。この場合、バーナに燃料
及び水を供給するために、それぞれ交換可能なバーナラ
ンスが設けられていて、このバーナランス内部では燃料
及び水しかも場合によってはパイロットガスが外部から
バーナに向けて案内される。この場合燃料及び水は、別
個の導路内で案内されかつ別個に噴射されるか、又は、
ランスの入口で既に混合されてエマルジョンを形成し、
次いでこのエマルジョンは共通の導路内で継続案内され
る（本願出願人のドイツ国特許公開第４４０１０９７号
明細書参照）。
な大型のガスタービン（例えば型式ＧＴ１３Ｅ２）にお
いては、燃焼のために大抵大きな環状の燃焼室が使用さ
れ、この燃焼室内では、個々に制御可能な多数のバーナ
が（環状に）配置されている。この場合、バーナに燃料
及び水を供給するために、それぞれ交換可能なバーナラ
ンスが設けられていて、このバーナランス内部では燃料
及び水しかも場合によってはパイロットガスが外部から
バーナに向けて案内される。この場合燃料及び水は、別
個の導路内で案内されかつ別個に噴射されるか、又は、
ランスの入口で既に混合されてエマルジョンを形成し、
次いでこのエマルジョンは共通の導路内で継続案内され
る（本願出願人のドイツ国特許公開第４４０１０９７号
明細書参照）。
【０００５】いずれの場合でもバーナランスは、入口側
でそれぞれ別個の供給弁を介して燃料供給導路及び水供
給導路に接続されていて、この燃料供給導路及び水供給
導路は、全てのランスに媒体を供給するために環状にラ
ンス入口（ランスヘッド）に沿って案内されている。供
給弁は、個々のバーナの作動及び遮断を可能しかつ同時
に燃料対水の混合比を制御できる。
でそれぞれ別個の供給弁を介して燃料供給導路及び水供
給導路に接続されていて、この燃料供給導路及び水供給
導路は、全てのランスに媒体を供給するために環状にラ
ンス入口（ランスヘッド）に沿って案内されている。供
給弁は、個々のバーナの作動及び遮断を可能しかつ同時
に燃料対水の混合比を制御できる。
【０００６】前記両供給導路を互いに接続する別の弁
は、水供給導路からの水による燃料供給導路の洗浄を可
能にする。付加的に燃料環状導路に排気弁が設けられて
いて、この排気弁を介して、燃料で環状導路を充填する
際に系内を占める空気（又は水）が漏出される。
は、水供給導路からの水による燃料供給導路の洗浄を可
能にする。付加的に燃料環状導路に排気弁が設けられて
いて、この排気弁を介して、燃料で環状導路を充填する
際に系内を占める空気（又は水）が漏出される。
【０００７】従ってこのような燃料分配系は、バーナも
しくはランスの数の複数倍になる多数の弁を有してい
る。前記弁のそれぞれは可動部分を有しているので、弁
の数に伴って設備費用以外に特に故障頻度及び保守費用
が増大する。更に、弁の個々の制御のために複雑な配線
及び制御ロジックが必要である。
しくはランスの数の複数倍になる多数の弁を有してい
る。前記弁のそれぞれは可動部分を有しているので、弁
の数に伴って設備費用以外に特に故障頻度及び保守費用
が増大する。更に、弁の個々の制御のために複雑な配線
及び制御ロジックが必要である。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】従って本発明の課題
は、冒頭に述べた形式の装置を改良して、従来の装置の
欠点が回避されかつ特に確実性が高められかつ制御が単
純化されるようにすることにある。
は、冒頭に述べた形式の装置を改良して、従来の装置の
欠点が回避されかつ特に確実性が高められかつ制御が単
純化されるようにすることにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】前記課題は本発明によれ
ば、弁部材が、少なくとも５つの種々の弁位置に切換え
可能なコンビネーション弁を有しており、第１の弁位置
で燃料供給導路のみが燃焼室供給導路に接続され、第２
の弁位置で水供給導路のみが燃焼室供給導路に接続さ
れ、第３の弁位置で燃料供給導路及び水供給導路が同時
に燃焼室供給導路に接続され、第４の弁位置で燃料供給
導路及び水供給導路が互いに接続されて燃焼室供給導路
から分離され、かつ、第５の弁位置で燃料供給導路及び
水供給導路が個々に遮断されていることによって、解決
された。
ば、弁部材が、少なくとも５つの種々の弁位置に切換え
可能なコンビネーション弁を有しており、第１の弁位置
で燃料供給導路のみが燃焼室供給導路に接続され、第２
の弁位置で水供給導路のみが燃焼室供給導路に接続さ
れ、第３の弁位置で燃料供給導路及び水供給導路が同時
に燃焼室供給導路に接続され、第４の弁位置で燃料供給
導路及び水供給導路が互いに接続されて燃焼室供給導路
から分離され、かつ、第５の弁位置で燃料供給導路及び
水供給導路が個々に遮断されていることによって、解決
された。
【００１０】
【発明の効果】本発明の要旨は、全ての所要の弁機能
が、種々の弁位置に切換え可能な単一のコンビネーショ
ン弁によって満たされるということにある。このような
コンビネーション弁は１つだけの可動部分によって実現
されるので、多数のバーナもしくはバーナランスの場合
でも可動部分の数が著しく減少されひいては故障頻度も
著しく減少される。
が、種々の弁位置に切換え可能な単一のコンビネーショ
ン弁によって満たされるということにある。このような
コンビネーション弁は１つだけの可動部分によって実現
されるので、多数のバーナもしくはバーナランスの場合
でも可動部分の数が著しく減少されひいては故障頻度も
著しく減少される。
【００１１】本発明による装置では、第３の弁位置で燃
料供給導路及び水供給導路が同時に燃焼室供給導路に接
続されるので、燃料及び水は燃焼室に案内される。第３
の弁位置が固定された場合には、燃料と水の混合比が調
節され、この混合比は、少なくとも１つの供給導路内に
別の弁が組み込まれることによって、変えることができ
る。別の弁の使用を回避しかつ本発明によって得られる
利点を完全に維持するために、本発明の有利な構成によ
れば、第３の弁位置において弁位置を変えることによっ
て燃料と水の混合比が調節可能である。これによって、
同じコンビネーション弁によって燃料と水の混合比を調
節することができる。
料供給導路及び水供給導路が同時に燃焼室供給導路に接
続されるので、燃料及び水は燃焼室に案内される。第３
の弁位置が固定された場合には、燃料と水の混合比が調
節され、この混合比は、少なくとも１つの供給導路内に
別の弁が組み込まれることによって、変えることができ
る。別の弁の使用を回避しかつ本発明によって得られる
利点を完全に維持するために、本発明の有利な構成によ
れば、第３の弁位置において弁位置を変えることによっ
て燃料と水の混合比が調節可能である。これによって、
同じコンビネーション弁によって燃料と水の混合比を調
節することができる。
【００１２】本発明による装置の別の有利な構成では、
第６の弁位置が設けられていて、この弁位置では、水供
給導路が遮断されかつ同時に燃料供給導路が排気部に接
続される。これによって、付加的な可動部分もしくは弁
を用いずに、燃料供給導路を排気しかつ本来の作動開始
前に燃料で充填することができる。
第６の弁位置が設けられていて、この弁位置では、水供
給導路が遮断されかつ同時に燃料供給導路が排気部に接
続される。これによって、付加的な可動部分もしくは弁
を用いずに、燃料供給導路を排気しかつ本来の作動開始
前に燃料で充填することができる。
【００１３】本発明の別の有利な構成では、コンビネー
ション弁が回動弁として構成されており、各弁位置が回
動弁の所定の回動角度に対応しており、コンビネーショ
ン弁が、弁孔内で縦軸線を中心として回動可能に配置さ
れた弁ピストンを有しており、該弁ピストンにおいて回
転軸線に沿って相前後して、回転軸線を中心として回動
可能なそれぞれ１つの弁チャンバを形成する切欠きもし
くはフライス加工部が配置されており、燃焼室供給導
路、燃料供給導路及び水供給導路がそれぞれ１つの弁チ
ャンバの高さで弁孔に接続されている。回動弁の単一の
可動部分は回転ピストンである。回転ピストンの特別な
構成によって、弁の極めて単純な構造及び高い機能確実
性が得られる。
ション弁が回動弁として構成されており、各弁位置が回
動弁の所定の回動角度に対応しており、コンビネーショ
ン弁が、弁孔内で縦軸線を中心として回動可能に配置さ
れた弁ピストンを有しており、該弁ピストンにおいて回
転軸線に沿って相前後して、回転軸線を中心として回動
可能なそれぞれ１つの弁チャンバを形成する切欠きもし
くはフライス加工部が配置されており、燃焼室供給導
路、燃料供給導路及び水供給導路がそれぞれ１つの弁チ
ャンバの高さで弁孔に接続されている。回動弁の単一の
可動部分は回転ピストンである。回転ピストンの特別な
構成によって、弁の極めて単純な構造及び高い機能確実
性が得られる。
【００１４】特に有利には、本発明の別の有利な構成で
は、弁ピストンが、半円形の横断面を有するそれぞれ１
つの弁チャンバを形成する２つの切欠きもしくはフライ
ス加工部を有しており、両弁チャンバが回転軸線に関連
して１８０度だけ回動して配置されており、燃料供給導
路及び水供給導路が、互いに平行にしかも回転軸線の方
向で相前後して弁孔に連通しており、この場合、燃料供
給導路は弁ピストンの適当な回動位置で第１の弁チャン
バに連通しかつ水供給導路は弁ピストンの適当な回動位
置で第２の弁チャンバに連通しており、第１の弁チャン
バの領域で弁孔から燃料供給導路に対して横方向に第１
の燃焼室排出部が分岐しており、第２の弁チャンバの領
域で弁孔から第１の燃焼室排出部とは反対方向に第２の
燃焼室排出部が分岐しており、両燃焼室排出部が燃焼室
供給導路に接続されており、第２の弁チャンバの領域で
弁孔から第２の燃焼室排出部とは反対方向に、接続導路
を介して燃料供給導路の分岐部に接続されている別の排
出部が分岐している。
は、弁ピストンが、半円形の横断面を有するそれぞれ１
つの弁チャンバを形成する２つの切欠きもしくはフライ
ス加工部を有しており、両弁チャンバが回転軸線に関連
して１８０度だけ回動して配置されており、燃料供給導
路及び水供給導路が、互いに平行にしかも回転軸線の方
向で相前後して弁孔に連通しており、この場合、燃料供
給導路は弁ピストンの適当な回動位置で第１の弁チャン
バに連通しかつ水供給導路は弁ピストンの適当な回動位
置で第２の弁チャンバに連通しており、第１の弁チャン
バの領域で弁孔から燃料供給導路に対して横方向に第１
の燃焼室排出部が分岐しており、第２の弁チャンバの領
域で弁孔から第１の燃焼室排出部とは反対方向に第２の
燃焼室排出部が分岐しており、両燃焼室排出部が燃焼室
供給導路に接続されており、第２の弁チャンバの領域で
弁孔から第２の燃焼室排出部とは反対方向に、接続導路
を介して燃料供給導路の分岐部に接続されている別の排
出部が分岐している。
【００１５】基本的には、回動弁を操作するために異な
る駆動装置が使用される。この場合、個々の回動位置も
しくは弁位置は適当な掛止機構によって規定される。し
かしながら本発明の別の有利な構成によるように、コン
ビネーション弁もしくは回動弁を操作するためにステッ
ピングモータが設けられ、このステッピングモータによ
って同時に弁が回動されかつ予め規定された回動位置が
確実に制御できると、特に簡単でしかも有利である。
る駆動装置が使用される。この場合、個々の回動位置も
しくは弁位置は適当な掛止機構によって規定される。し
かしながら本発明の別の有利な構成によるように、コン
ビネーション弁もしくは回動弁を操作するためにステッ
ピングモータが設けられ、このステッピングモータによ
って同時に弁が回動されかつ予め規定された回動位置が
確実に制御できると、特に簡単でしかも有利である。
【００１６】更に特にスペースを節減するために、本発
明の有利な構成では、燃焼室供給導路がバーナランス内
部で燃焼室内に案内され、バーナランスが燃焼室とは反
対側の端部でランスヘッドを有し、コンビネーション弁
がランスヘッド内に収容されている。
明の有利な構成では、燃焼室供給導路がバーナランス内
部で燃焼室内に案内され、バーナランスが燃焼室とは反
対側の端部でランスヘッドを有し、コンビネーション弁
がランスヘッド内に収容されている。
【００１７】別の有利な構成は、その他の請求項に記載
されている。
されている。
【００１８】
【発明の実施の形態】第１図では、バーナランスのラン
スヘッド内に収容された本発明によるコンビネーション
弁の有利な実施例を簡単な斜視図で図示している。バー
ナランス１０は、ランス軸線２３に沿って燃焼室の外部
に位置するランスヘッド１１から燃焼室内に配置された
バーナ（燃焼室及びバーナは第１図では図示せず）内に
まで延びている。流動性の燃料（オイルもしくはナフ
サ）は、燃料供給導路１８によりバーナランス１０に案
内される。これに対応して水は水供給導路１９により案
内される。
スヘッド内に収容された本発明によるコンビネーション
弁の有利な実施例を簡単な斜視図で図示している。バー
ナランス１０は、ランス軸線２３に沿って燃焼室の外部
に位置するランスヘッド１１から燃焼室内に配置された
バーナ（燃焼室及びバーナは第１図では図示せず）内に
まで延びている。流動性の燃料（オイルもしくはナフ
サ）は、燃料供給導路１８によりバーナランス１０に案
内される。これに対応して水は水供給導路１９により案
内される。
【００１９】燃料及び／又は水は、ランスヘッド１１内
に収容されたコンビネーション弁１２によって弁位置に
応じて選択的に燃焼室供給導路１７内に案内され、この
燃焼室供給導路は、バーナランス１０内でランス軸線２
３に対して平行に（図示しない）ランス先端に向けて延
びている。弁領域における流体流の方向は矢印で示され
ている。コンビネーション弁１２内の、弁機能にとって
重要な導路接続部は、第１図では図面明瞭化のために図
示していないが、これについては第２図概略図に関連し
て以下に詳述する。
に収容されたコンビネーション弁１２によって弁位置に
応じて選択的に燃焼室供給導路１７内に案内され、この
燃焼室供給導路は、バーナランス１０内でランス軸線２
３に対して平行に（図示しない）ランス先端に向けて延
びている。弁領域における流体流の方向は矢印で示され
ている。コンビネーション弁１２内の、弁機能にとって
重要な導路接続部は、第１図では図面明瞭化のために図
示していないが、これについては第２図概略図に関連し
て以下に詳述する。
【００２０】コンビネーション弁１２の機能にとって円
筒状の弁ピストン１４が重要であり、この弁ピストンは
（ランス軸線２３を中心として）回動可能にランスヘッ
ド１１の対応する弁孔１３内に配置されている。弁孔１
３内で弁ピストン１４をシールするために、シール手
段、例えばＯ・リング等を設けることができる。しか
し、このようなシール手段の図示は図面明瞭化のために
省略する。
筒状の弁ピストン１４が重要であり、この弁ピストンは
（ランス軸線２３を中心として）回動可能にランスヘッ
ド１１の対応する弁孔１３内に配置されている。弁孔１
３内で弁ピストン１４をシールするために、シール手
段、例えばＯ・リング等を設けることができる。しか
し、このようなシール手段の図示は図面明瞭化のために
省略する。
【００２１】弁ピストン１４内には回転軸線に沿って連
続的に、回転軸線２３を中心として回動可能な半円形横
断面のそれぞれ１つの弁チャンバ１５，１６を形成する
切欠きもしくはフライス加工部が配置されている。両弁
チャンバ１５，１６は、回転軸線２３に関連して１８０
度だけ回動して配置されている。
続的に、回転軸線２３を中心として回動可能な半円形横
断面のそれぞれ１つの弁チャンバ１５，１６を形成する
切欠きもしくはフライス加工部が配置されている。両弁
チャンバ１５，１６は、回転軸線２３に関連して１８０
度だけ回動して配置されている。
【００２２】燃料供給導路１８及び水供給導路１９は、
互いに平行にしかも回転軸線２３の方向で相前後して弁
孔１４に連通していて、この場合、燃料供給導路１８は
（第１図で図示のような）弁ピストン１４の適当な回動
位置で第１の弁チャンバ１５に連通し、水供給導路１９
は（第１図の図示とは反対側の）弁ピストン１４の適当
な回動位置で第２の弁チャンバ１６に連通している。
互いに平行にしかも回転軸線２３の方向で相前後して弁
孔１４に連通していて、この場合、燃料供給導路１８は
（第１図で図示のような）弁ピストン１４の適当な回動
位置で第１の弁チャンバ１５に連通し、水供給導路１９
は（第１図の図示とは反対側の）弁ピストン１４の適当
な回動位置で第２の弁チャンバ１６に連通している。
【００２３】燃焼室供給導路１７は、両弁チャンバ１
５，１６の高さで弁孔１３に接続されている。弁ピスト
ン１４は、回転軸線２３を中心として３６０度だけ種々
の弁位置に回動できる。弁ピストンを操作するために、
回転軸線２３内を占めるステッピングモータ２０が設け
られていて、このステッピングモータは、制御回路２１
を介して制御されかつ信号導路２２を介して制御信号を
得る。
５，１６の高さで弁孔１３に接続されている。弁ピスト
ン１４は、回転軸線２３を中心として３６０度だけ種々
の弁位置に回動できる。弁ピストンを操作するために、
回転軸線２３内を占めるステッピングモータ２０が設け
られていて、このステッピングモータは、制御回路２１
を介して制御されかつ信号導路２２を介して制御信号を
得る。
【００２４】コンビネーション弁１２内の、弁機能にと
って重要な導路接続部（第１図では図示せず）は、第２
図の概略的な斜視図から明らかである。第２図の下側の
（前方）部分は、弁チャンバ１５を通る中央平面におけ
る第１図のランスヘッド１１の横断面を図示している。
第２図の上側の（後方）部分は、第２の弁チャンバ１６
を通る中央平面における第１図のランスヘッド１１の横
断面を図示している。
って重要な導路接続部（第１図では図示せず）は、第２
図の概略的な斜視図から明らかである。第２図の下側の
（前方）部分は、弁チャンバ１５を通る中央平面におけ
る第１図のランスヘッド１１の横断面を図示している。
第２図の上側の（後方）部分は、第２の弁チャンバ１６
を通る中央平面における第１図のランスヘッド１１の横
断面を図示している。
【００２５】燃料供給導路１８は、右側から案内されて
弁孔１３もしくは第１の弁チャンバ１５に連通してい
る。燃料供給導路の後方で延びる水供給導路１９は、第
２の弁チャンバ１６の領域で弁孔１３に連通している
が、第２図で図示の弁位置では（ハッチングされた）弁
ピストン１４によって閉鎖されている。
弁孔１３もしくは第１の弁チャンバ１５に連通してい
る。燃料供給導路の後方で延びる水供給導路１９は、第
２の弁チャンバ１６の領域で弁孔１３に連通している
が、第２図で図示の弁位置では（ハッチングされた）弁
ピストン１４によって閉鎖されている。
【００２６】燃料供給導路１８に対して横方向で、第１
の弁チャンバ１５の領域で弁孔１３から上向きに第１の
燃焼室排出部２５が分岐していて、この燃焼室排出部
は、バーナに案内された（鎖線で図示の）燃焼室供給導
路１７に接続されている。第１の燃焼室排出部２５は多
少左向きにずらされて配置されているので、第１の燃焼
室排出部２５は、第１の弁チャンバ１５の底部が垂直に
位置しかつ第１の弁チャンバ１５が燃料供給導路１８に
向けて開かれている弁位置で、弁ピストン１４によって
閉鎖されている。
の弁チャンバ１５の領域で弁孔１３から上向きに第１の
燃焼室排出部２５が分岐していて、この燃焼室排出部
は、バーナに案内された（鎖線で図示の）燃焼室供給導
路１７に接続されている。第１の燃焼室排出部２５は多
少左向きにずらされて配置されているので、第１の燃焼
室排出部２５は、第１の弁チャンバ１５の底部が垂直に
位置しかつ第１の弁チャンバ１５が燃料供給導路１８に
向けて開かれている弁位置で、弁ピストン１４によって
閉鎖されている。
【００２７】更に、燃料供給導路１８に対して横方向で
弁孔１３から下向きに排気部２４が分岐している。排気
部２４は多少左向きにずらされて配置されているので、
排気部２４は、第１の弁チャンバ１５の底部が垂直に位
置しかつ第１の弁チャンバ１５が燃料供給導路１８に向
けて開かれている弁位置で、弁ピストン１４によって閉
鎖されている。
弁孔１３から下向きに排気部２４が分岐している。排気
部２４は多少左向きにずらされて配置されているので、
排気部２４は、第１の弁チャンバ１５の底部が垂直に位
置しかつ第１の弁チャンバ１５が燃料供給導路１８に向
けて開かれている弁位置で、弁ピストン１４によって閉
鎖されている。
【００２８】水供給導路１９に対して横方向で、第２の
弁チャンバ１６の領域で弁孔１３から下向きに第２の燃
焼室排出部２６が分岐していて、この燃焼室排出部は同
様に燃焼室供給導路１７に接続されている。第２の燃焼
室排出部２６は同様に多少左向きにずらされて配置され
ているので、第２の燃焼室排出部２６は、第２の弁チャ
ンバ１６の底部が垂直に位置しかつ第２の弁チャンバ１
６が水供給導路１９に向けて開かれている弁位置で、弁
ピストン１４によって閉鎖されている。
弁チャンバ１６の領域で弁孔１３から下向きに第２の燃
焼室排出部２６が分岐していて、この燃焼室排出部は同
様に燃焼室供給導路１７に接続されている。第２の燃焼
室排出部２６は同様に多少左向きにずらされて配置され
ているので、第２の燃焼室排出部２６は、第２の弁チャ
ンバ１６の底部が垂直に位置しかつ第２の弁チャンバ１
６が水供給導路１９に向けて開かれている弁位置で、弁
ピストン１４によって閉鎖されている。
【００２９】更に、水供給導路１９に対して横方向で、
第２の弁チャンバ１６の領域で弁孔１３から上向きに排
出部２９が分岐していて、この排出部２９は、（鎖線で
図示の）接続導路２８を介して燃料供給導路１８からの
分岐部２７に接続されている。排出部２９は多少右向き
にずらされて配置されているので、排出部２９は、第２
の弁チャンバ１６の底部が垂直に位置しかつ水供給導路
１９が閉鎖されている弁位置で、同様に弁ピストン１４
によって閉鎖されている。
第２の弁チャンバ１６の領域で弁孔１３から上向きに排
出部２９が分岐していて、この排出部２９は、（鎖線で
図示の）接続導路２８を介して燃料供給導路１８からの
分岐部２７に接続されている。排出部２９は多少右向き
にずらされて配置されているので、排出部２９は、第２
の弁チャンバ１６の底部が垂直に位置しかつ水供給導路
１９が閉鎖されている弁位置で、同様に弁ピストン１４
によって閉鎖されている。
【００３０】コンビネーション弁１２の既述の構成によ
って、適当な弁位置（回動位置）によりバーナランスの
ための全ての所要の弁機能を実現できる。種々の弁位置
は第３図乃至第８図で図示されていて、関連する弁機能
は以下に詳述する。
って、適当な弁位置（回動位置）によりバーナランスの
ための全ての所要の弁機能を実現できる。種々の弁位置
は第３図乃至第８図で図示されていて、関連する弁機能
は以下に詳述する。
【００３１】第２図の弁位置に相応する第３図で図示の
弁位置では、燃料供給導路１８は第１の弁チャンバ１５
を介して完全に燃焼室供給導路１７に接続されている。
これに対して水供給導路１９は閉鎖されている。同じこ
とは、排出部２９もしくは接続導路２８にも該当する。
つまりこの弁位置では、流動性の燃料だけが燃焼室に噴
射される。
弁位置では、燃料供給導路１８は第１の弁チャンバ１５
を介して完全に燃焼室供給導路１７に接続されている。
これに対して水供給導路１９は閉鎖されている。同じこ
とは、排出部２９もしくは接続導路２８にも該当する。
つまりこの弁位置では、流動性の燃料だけが燃焼室に噴
射される。
【００３２】第３図の弁位置から弁ピストンを逆時計回
り方向に４５度だけ回動することにより得られる、第４
図で図示の弁位置では、排気部２４もしくは排出部２９
は接続導路２８に対して閉鎖される。これに対して燃料
供給導路１８並びに水供給導路１９は部分的に開放され
る。つまり、燃料並びに水は弁チャンバ１５，１６を介
して燃焼室供給導路１７内に流入する。この場合燃料対
水の混合比は、弁ピストン１４の微調節に応じて規定さ
れる。
り方向に４５度だけ回動することにより得られる、第４
図で図示の弁位置では、排気部２４もしくは排出部２９
は接続導路２８に対して閉鎖される。これに対して燃料
供給導路１８並びに水供給導路１９は部分的に開放され
る。つまり、燃料並びに水は弁チャンバ１５，１６を介
して燃焼室供給導路１７内に流入する。この場合燃料対
水の混合比は、弁ピストン１４の微調節に応じて規定さ
れる。
【００３３】第４図で図示の位置では、燃料及び水は同
じ割合で燃焼室供給導路内に流入する。これに対して弁
ピストンが時計回り方向に回動した場合には、水供給導
路１９の通路が著しく絞られるのに対して、燃料供給導
路１８の通路は著しく開放される。これによって、燃料
／水・混合物の燃料分が高められる。逆時計回り方向で
弁ピストン１４を調節した場合には、混合比は逆の関係
で変化する。この場合混合比は、ステッピングモータ２
０による精密な調節性によって正確に調節することがで
きる。
じ割合で燃焼室供給導路内に流入する。これに対して弁
ピストンが時計回り方向に回動した場合には、水供給導
路１９の通路が著しく絞られるのに対して、燃料供給導
路１８の通路は著しく開放される。これによって、燃料
／水・混合物の燃料分が高められる。逆時計回り方向で
弁ピストン１４を調節した場合には、混合比は逆の関係
で変化する。この場合混合比は、ステッピングモータ２
０による精密な調節性によって正確に調節することがで
きる。
【００３４】第３図による弁位置から弁ピストン１４を
時計回り方向に４５度だけ回動することによって得られ
る、第５図で図示の弁位置では、水供供給導路１９及び
排出部２９は閉鎖されている。同様に、燃料供給導路１
８と第１の燃焼室排出部２５及び排気部２４との接続も
中断されている。この弁位置はバーナ遮断時に該当す
る。つまり、燃焼室供給導路１７、燃料供給導路１８及
び水供給導路１９自体は中断もしくは閉鎖されている。
時計回り方向に４５度だけ回動することによって得られ
る、第５図で図示の弁位置では、水供供給導路１９及び
排出部２９は閉鎖されている。同様に、燃料供給導路１
８と第１の燃焼室排出部２５及び排気部２４との接続も
中断されている。この弁位置はバーナ遮断時に該当す
る。つまり、燃焼室供給導路１７、燃料供給導路１８及
び水供給導路１９自体は中断もしくは閉鎖されている。
【００３５】第４図の弁位置から弁ピストン１４を逆時
計回り方向に４５度だけ回動することにより得られる、
第６図で図示の弁位置では、水供供給導路１９は第２の
弁チャンバ１６を介して燃焼室供給導路１７に完全に接
続されている。その他の全ての接続部は遮断されてい
る。この弁位置では、燃料の残滓を除去するために、バ
ーナランス１０はバーナ側の排出部まで水で洗浄され
る。
計回り方向に４５度だけ回動することにより得られる、
第６図で図示の弁位置では、水供供給導路１９は第２の
弁チャンバ１６を介して燃焼室供給導路１７に完全に接
続されている。その他の全ての接続部は遮断されてい
る。この弁位置では、燃料の残滓を除去するために、バ
ーナランス１０はバーナ側の排出部まで水で洗浄され
る。
【００３６】第３図の弁位置から弁ピストン１４を１８
０度だけ回動することにより得られる、第７図で図示の
弁位置では、燃焼室供給導路１７は閉鎖されている。こ
れに対して水供給導路１９は、排出部２９及び接続導路
２８を介して燃料供給導路１８に接続されている。この
弁位置では（環状の）燃料供給導路１８は後ろ向きに水
供給導路１９からの水によって洗浄されて浄化される。
０度だけ回動することにより得られる、第７図で図示の
弁位置では、燃焼室供給導路１７は閉鎖されている。こ
れに対して水供給導路１９は、排出部２９及び接続導路
２８を介して燃料供給導路１８に接続されている。この
弁位置では（環状の）燃料供給導路１８は後ろ向きに水
供給導路１９からの水によって洗浄されて浄化される。
【００３７】第６図の弁位置から弁ピストン１４を１８
０度だけ回動することにより得られる、第８図で図示の
弁位置では、燃焼室供給導路１７及び水供給導路１９は
閉鎖されているのに対して、燃料供給導路１８は第１の
弁チャンバ１５を介して排気部２４に接続されている。
この弁位置では、燃料供給導路１８は燃料で充填されか
つ同時に排気できるので、燃料分配系は作動開始時に既
に完全に燃料で充填されている。
０度だけ回動することにより得られる、第８図で図示の
弁位置では、燃焼室供給導路１７及び水供給導路１９は
閉鎖されているのに対して、燃料供給導路１８は第１の
弁チャンバ１５を介して排気部２４に接続されている。
この弁位置では、燃料供給導路１８は燃料で充填されか
つ同時に排気できるので、燃料分配系は作動開始時に既
に完全に燃料で充填されている。
【００３８】全体として本発明により、以下の利点を有
する、燃焼室内に燃料及び／又は水を選択的に導入する
ための装置が得られる。つまり、１つだけの可動部分
（弁ピストン）を有するコンビネーション弁によって、
少なくとも６つの種々の弁位置に基づき装置作動のため
に重要な６つの種々の弁機能を簡単にしかも作動上安全
に確実に実現できる。
する、燃焼室内に燃料及び／又は水を選択的に導入する
ための装置が得られる。つまり、１つだけの可動部分
（弁ピストン）を有するコンビネーション弁によって、
少なくとも６つの種々の弁位置に基づき装置作動のため
に重要な６つの種々の弁機能を簡単にしかも作動上安全
に確実に実現できる。
【００３９】正確に位置決めする弁駆動装置（ステッピ
ングモータ）によって、１つの弁位置で同時に燃料対水
の混合比の調節を行うことができる。
ングモータ）によって、１つの弁位置で同時に燃料対水
の混合比の調節を行うことができる。
【００４０】混合比調節を前記形式でバーナもしくはバ
ーナランス毎個々に行うことができる。
ーナランス毎個々に行うことができる。
【００４１】駆動装置を備えたコンビネーション弁を簡
単にしかもスペースを節約してバーナランスのヘッド内
に直接組み込むことができる。
単にしかもスペースを節約してバーナランスのヘッド内
に直接組み込むことができる。
【図１】図面明瞭化の理由からコンビネーション弁内部
の個々の導路接続部を省いて図示した、ランスヘッド内
に収容された本発明によるコンビネーション弁の有利な
実施例の簡単な斜視図。
の個々の導路接続部を省いて図示した、ランスヘッド内
に収容された本発明によるコンビネーション弁の有利な
実施例の簡単な斜視図。
【図２】両弁チャンバの中央平面の横断面図で、弁に属
する種々の導路接続部を示した概略的な斜視図。
する種々の導路接続部を示した概略的な斜視図。
【図３】異なる機能を満たす６つの種々の弁位置の１つ
を示した、第２図の相応する図。
を示した、第２図の相応する図。
【図４】異なる機能を満たす６つの種々の弁位置の１つ
を示した、第２図の相応する図。
を示した、第２図の相応する図。
【図５】異なる機能を満たす６つの種々の弁位置の１つ
を示した、第２図の相応する図。
を示した、第２図の相応する図。
【図６】異なる機能を満たす６つの種々の弁位置の１つ
を示した、第２図の相応する図。
を示した、第２図の相応する図。
【図７】異なる機能を満たす６つの種々の弁位置の１つ
を示した、第２図の相応する図。
を示した、第２図の相応する図。
【図８】異なる機能を満たす６つの種々の弁位置の１つ
を示した、第２図の相応する図。
を示した、第２図の相応する図。
１０ バーナランス １１ ランスヘッド １２ コンビネーション弁 １３ 弁孔 １４ 弁ピストン １５，１６ 弁チャンバ １７ 燃焼室供給導路 １８ 燃料供給導路 １９ 水供給導路 ２０ ステッピングモータ ２１ 制御回路 ２２ 信号導路 ２３ ランス軸線又は回転軸線 ２４ 排気部 ２５，２６ 燃焼室排出部 ２７ 分岐部（燃料供給導路） ２８ 接続導路 ２９ 排出部（接続導路）
Claims (10)
- 【請求項１】 燃焼室、特にガスタービンの燃焼室内に
燃料及び／又は水を選択的に導入するための装置であっ
て、該装置が弁部材を有していて、該弁部材によって、
燃料用の燃料供給導路（１８）及び水用の水供給導路
（１９）が燃焼室に案内された共通の燃焼室供給導路
（１７）に選択的に接続可能であるか、又は、燃料供給
導路（１８）及び水供給導路（１９）が供給導路系を洗
浄するために互いに接続可能であるか、又は、燃料供給
導路（１８）及び水供給導路（１９）が個々に遮断可能
である形式のものにおいて、前記弁部材が、少なくとも
５つの種々の弁位置に切換え可能なコンビネーション弁
（１２）を有しており、第１の弁位置で燃料供給導路
（１８）のみが燃焼室供給導路（１７）に接続され、第
２の弁位置で水供給導路（１９）のみが燃焼室供給導路
（１７）に接続され、第３の弁位置で燃料供給導路（１
８）及び水供給導路（１９）が同時に燃焼室供給導路
（１７）に接続され、第４の弁位置で燃料供給導路（１
８）及び水供給導路（１９）が互いに接続されて燃焼室
供給導路（１７）から分離され、かつ、第５の弁位置で
燃料供給導路（１８）及び水供給導路（１９）が個々に
遮断されるようになっていることを特徴とする、燃焼室
内に燃料及び／又は水を選択的に導入するための装置。 - 【請求項２】 第３の弁位置において、弁位置を変える
ことによって水と燃料との混合比が調節可能である、請
求項１記載の装置。 - 【請求項３】 第６の弁位置が設けられていて、該弁位
置において、水供給導路（１９）が遮断されかつ同時に
燃料供給導路（１８）が排気部（２４）に接続されるよ
うになっている、請求項２記載の装置。 - 【請求項４】 コンビネーション弁（１２）が回動弁と
して構成されており、各弁位置が回動弁の所定の回動角
度に対応している、請求項１から３までのいずれか１項
記載の装置。 - 【請求項５】 コンビネーション弁が、弁孔（１３）内
で縦軸線を中心として回動可能に配置された弁ピストン
（１４）を有しており、該弁ピストン（１４）において
回転軸線に沿って相前後して、回転軸線を中心として回
動可能なそれぞれ１つの弁チャンバ（１５，１６）を形
成する切欠きもしくはフライス加工部が配置されてお
り、燃焼室供給導路（１７）、燃料供給導路（１８）及
び水供給導路（１９）がそれぞれ１つの弁チャンバ（１
５，１６）の高さで弁孔（１３）に接続されている、請
求項４記載の装置。 - 【請求項６】 弁ピストン（１４）が、半円形の横断面
を有するそれぞれ１つの弁チャンバ（１５，１６）を形
成する２つの切欠きもしくはフライス加工部を有してお
り、両弁チャンバ（１５，１６）が回転軸線に関連して
１８０度だけ回動して配置されており、燃料供給導路
（１８）及び水供給導路（１９）が、互いに平行にしか
も回転軸線の方向で相前後して弁孔（１３）に連通して
おり、この場合、燃料供給導路（１８）は弁ピストン
（１４）の適当な回動位置で第１の弁チャンバ（１５）
に連通しかつ水供給導路（１９）は弁ピストン（１４）
の適当な回動位置で第２の弁チャンバ（１６）に連通し
ており、第１の弁チャンバ（１５）の領域で弁孔（１
３）から燃料供給導路（１８）に対して横方向に第１の
燃焼室排出部（２５）が分岐しており、第２の弁チャン
バ（１６）の領域で弁孔（１３）から第１の燃焼室排出
部（２５）とは反対方向に第２の燃焼室排出部（２６）
が分岐しており、両燃焼室排出部（２５，２６）が燃焼
室供給導路（１７）に接続されており、第２の弁チャン
バ（１６）の領域で弁孔（１３）から第２の燃焼室排出
部（２５）とは反対方向に、接続導路（２８）を介して
燃料供給導路（１８）の分岐部（２７）に接続されてい
る別の排出部（２９）が分岐している、請求項５記載の
装置。 - 【請求項７】 第１の弁チャンバ（１５）の領域で弁孔
（１３）から第１の燃焼室排出部（２５）とは反対方向
に排気部（２４）が分岐している、請求項６記載の装
置。 - 【請求項８】 コンビネーション弁（１２）もしくは回
動弁を操作するために、ステッピングモータ（２０）が
設けられている、請求項４から７までのいずれか１項記
載の装置。 - 【請求項９】 燃焼室供給導路（１７）がバーナランス
（１０）内部で燃焼室内に案内されており、バーナラン
ス（１０）が燃焼室とは反対側の端部でランスヘッド
（１１）を有しており、コンビネーション弁（１２）が
ランスヘッド（１１）内に収容されている、請求項１か
ら８までのいずれか１項記載の装置。 - 【請求項１０】 コンビネーション弁（１２）が回動弁
として構成されており、回動弁の回転軸線がバーナラン
ス（１０）のランス軸線（２３）に対して平行に位置し
ている、請求項９記載の装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP98810488.1 | 1998-05-25 | ||
| EP98810488A EP0961079B1 (de) | 1998-05-25 | 1998-05-25 | Anordnung zum wahlweisen Einleiten von Brennstoff und/oder Wasser in eine Brennkammer |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000054853A true JP2000054853A (ja) | 2000-02-22 |
Family
ID=8236109
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11141897A Pending JP2000054853A (ja) | 1998-05-25 | 1999-05-21 | 燃焼室内に燃料及び／又は水を選択的に導入するための装置 |
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| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6289668B1 (ja) |
| EP (1) | EP0961079B1 (ja) |
| JP (1) | JP2000054853A (ja) |
| CN (1) | CN1113161C (ja) |
| DE (1) | DE59806050D1 (ja) |
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| DE102017108907A1 (de) | 2016-05-02 | 2017-11-02 | Ge Energy Products France Snc | Mehrwegeventil |
| KR101857971B1 (ko) * | 2017-11-08 | 2018-05-15 | 주식회사 인큐스 | 오토밸브를 이용한 음식물 쓰레기 처리 장치 |
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1998
- 1998-05-25 EP EP98810488A patent/EP0961079B1/de not_active Expired - Lifetime
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-
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- 1999-05-25 CN CN99107041A patent/CN1113161C/zh not_active Expired - Fee Related
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|---|---|
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| CN1113161C (zh) | 2003-07-02 |
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| EP0961079A1 (de) | 1999-12-01 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A521 | Written amendment |
Effective date: 20031222 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20040224 |