JP2000074333A - Cooling structure - Google Patents

Cooling structure

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JP2000074333A
JP2000074333A JP10250058A JP25005898A JP2000074333A JP 2000074333 A JP2000074333 A JP 2000074333A JP 10250058 A JP10250058 A JP 10250058A JP 25005898 A JP25005898 A JP 25005898A JP 2000074333 A JP2000074333 A JP 2000074333A
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cooling
cooling gas
cylindrical body
combustion
combustion cylinder
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Kazuo Suzuki
和雄 鈴木
Kazuo Shimodaira
一雄 下平
Tsutomu Wakabayashi
努 若林
Koji Moriya
浩二 守家
Yuji Nakamura
裕司 中村
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Osaka Gas Co Ltd
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National Aerospace Laboratory of Japan
Osaka Gas Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve a cooling performance of a cylinder having a cooling structure. SOLUTION: A plurality of protrusions 38 are provided sprinkled at an interval in a circumferential direction 40 and an axial direction 41 on an outer periphery of a combustion cylinder body 25, and further the protrusions 38 are deviated in a zigzag manner in the directions 40 and 41 of the body 25 and disposed. Cooling gas passages 39 extended obliquely at the respective protrusions 38 so as to approach an axis of the body 25 to be extended along the direction 41 and directed toward a downstream side of a cooling gas flow. Since a surface area of the body 25 is increased by the protrusions 38, a cooling effect of cooling air is improved. Since the protrusions 38 are disposed in the zigzag manner and the passages 39 are respectively provided in the protrusions 38, the cooling air is smoothly introduced into the passage 39. The air passage through the passage 39 flows along an inner periphery of the body 25 to lower a temperature of combustion as brought into contact with the inner periphery.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、高温ガスが接触し
て流れる筒体に好適に適用できる冷却構造に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a cooling structure that can be suitably applied to a cylinder to which a high-temperature gas flows in contact.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の典型的な筒体の冷却構造は、図1
2および図13に示されている。図12に示す筒体の冷
却構造は、筒体本体1の周壁3に周方向9および軸線方
向10に間隔をあけて複数の冷却ガス通路4が形成され
る構成を有している。冷却ガス通路4は、周壁3の冷却
ガスと接触する一方表面5と、周壁3の高温ガスと接触
する他方表面6とを連通しており、軸線方向に平行な冷
却ガス流7の流れ方向下流側(以後、下流側と呼ぶ)に
なるにつれて他方表面6に近接するように傾斜して延び
ている。冷却ガスは、冷却ガス通路4を通って高温ガス
側に流入し、周壁3の他方表面6に沿って下流側に流れ
る。これによって、周壁3を強制冷却するとともに他方
表面6近傍の流れの温度を下げ、周壁3への対流加熱量
を減少させる。
2. Description of the Related Art A typical conventional cooling structure for a cylindrical body is shown in FIG.
2 and FIG. The cooling structure for a cylindrical body shown in FIG. 12 has a configuration in which a plurality of cooling gas passages 4 are formed on the peripheral wall 3 of the cylindrical body 1 at intervals in the circumferential direction 9 and the axial direction 10. The cooling gas passage 4 communicates one surface 5 of the peripheral wall 3 in contact with the cooling gas and the other surface 6 of the peripheral wall 3 in contact with the high-temperature gas, and is located downstream in the flow direction of the cooling gas flow 7 parallel to the axial direction. Side (hereinafter referred to as the downstream side), it is inclined and extends so as to approach the other surface 6. The cooling gas flows into the hot gas side through the cooling gas passage 4 and flows downstream along the other surface 6 of the peripheral wall 3. As a result, the peripheral wall 3 is forcibly cooled, the temperature of the flow near the other surface 6 is lowered, and the amount of convection heating to the peripheral wall 3 is reduced.

【0003】図13に示す筒体の冷却構造は、筒体本体
1の周壁3に周方向9に延びる複数のリング状突起8が
冷却ガス流7の流れ方向に間隔をあけて形成され、リン
グ状突起8の冷却ガス流7の上流側に臨む面に前記冷却
ガス通路4が図12と同様に形成される構成を有してい
る。これによって、冷却ガスが通過する冷却ガス通路4
の長さが長くなり、周壁3に対する強制冷却が強化され
る。
[0003] In the cooling structure for a cylindrical body shown in FIG. 13, a plurality of ring-shaped projections 8 extending in the circumferential direction 9 are formed on the peripheral wall 3 of the cylindrical body 1 at intervals in the flow direction of the cooling gas flow 7. The cooling gas passage 4 is formed on the surface of the projection 8 facing the upstream side of the cooling gas flow 7 in the same manner as in FIG. This allows the cooling gas passage 4 through which the cooling gas passes.
And the forced cooling of the peripheral wall 3 is strengthened.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】前記図12に示す筒体
の冷却構造においては、突起の形成されていない筒体本
体1の表面に冷却ガス通路4が直接形成されるので、冷
却ガスが冷却ガス通路4内に流入しにくく、かつ冷却ガ
ス通路4の長さが突起の存在する場合に比べて短くな
る。したがって、冷却ガスによる冷却効果が充分に発揮
されないという問題がある。また周壁3に直接傾斜した
冷却ガス通路4を形成することは、ドリルなどによる機
械加工では困難であり、放電加工または電解加工などに
よって行う必要があり、製作性が悪いという問題があ
る。
In the cooling structure of the cylindrical body shown in FIG. 12, the cooling gas passage 4 is formed directly on the surface of the cylindrical body 1 where no projection is formed, so that the cooling gas is cooled. It is difficult to flow into the gas passage 4, and the length of the cooling gas passage 4 is shorter than that in the case where the projection exists. Therefore, there is a problem that the cooling effect by the cooling gas is not sufficiently exhibited. In addition, it is difficult to form the cooling gas passage 4 directly inclined on the peripheral wall 3 by machining with a drill or the like, and it is necessary to perform the machining by electric discharge machining or electrolytic machining, and there is a problem that productivity is poor.

【0005】前記図13に示す筒体の冷却構造において
は、冷却ガス流7の上流側における筒体本体1のリング
状突起8によって冷却ガスの下流側への流れが遮られる
ので、冷却ガス流7の下流側のリング状突起8に形成さ
れた冷却ガス通路4内に冷却ガスが流入しにくくなる。
したがって、ガスによる冷却効果が充分に発揮されない
という問題がある。またリング状突起8の形成によって
筒体の重量が増加するという問題がある。さらに、筒体
本体1の局所的に温度の高い部分を充分に冷却すること
ができないという問題がある。
In the cylindrical cooling structure shown in FIG. 13, the flow of the cooling gas to the downstream side is blocked by the ring-shaped projections 8 of the cylindrical body 1 on the upstream side of the cooling gas flow 7, so that the cooling gas flow It becomes difficult for the cooling gas to flow into the cooling gas passage 4 formed in the ring-shaped projection 8 on the downstream side of 7.
Therefore, there is a problem that the cooling effect by the gas is not sufficiently exhibited. Further, there is a problem that the weight of the cylindrical body increases due to the formation of the ring-shaped projections 8. Further, there is a problem that a locally high temperature portion of the cylindrical body 1 cannot be sufficiently cooled.

【0006】本発明の目的は、冷却性能が良好で、かつ
局所的冷却強化が可能であり、さらに製作性の良好な冷
却構造を提供することである。
An object of the present invention is to provide a cooling structure having good cooling performance, capable of locally enhancing cooling, and having good manufacturability.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明は、高温ガスが筒
体本体の内周面または外周面のいずれか一方に接触して
流れ、筒体本体のいずれか他方の表面に沿って冷却ガス
が供給される冷却構造において、筒体本体の前記他方の
表面に周方向および軸線方向に間隔をあけて複数の突起
が点在して設けられ、さらに各突起は筒体本体の周方向
および軸線方向にずらして配置され、各突起には、筒体
本体の軸線方向に沿って延び、かつ冷却ガス流の下流側
に向かうにつれて筒体本体の軸線に近付くように傾斜し
て延びる冷却ガス通路が形成されることを特徴とする冷
却構造である。
SUMMARY OF THE INVENTION According to the present invention, a high-temperature gas flows in contact with one of an inner peripheral surface and an outer peripheral surface of a cylindrical body, and a cooling gas flows along one of the other surfaces of the cylindrical body. In the cooling structure, a plurality of projections are provided on the other surface of the cylindrical body at intervals in the circumferential direction and the axial direction, and each projection is provided in the circumferential direction and the axial direction of the cylindrical body. In each projection, a cooling gas passage extending along the axial direction of the cylindrical body and extending obliquely so as to approach the axis of the cylindrical body toward the downstream side of the cooling gas flow is provided at each projection. A cooling structure characterized by being formed.

【0008】本発明に従えば、筒体本体の冷却ガスが供
給される表面には周方向および軸線方向に間隔をあけて
複数の突起が点在して設けられるので、筒体本体の表面
積が増大して冷却効果を高めることができる。また前記
突起は、筒体本体の周方向および軸線方向にずらして配
置されるので、筒体本体の軸線方向に流れる冷却ガス流
は流れ方向下流側に円滑に流れ、下流側の突起に向かっ
て流れる冷却ガス流が上流側の突起によって妨げられる
ことはない。これによって、突起による冷却効果を高め
ることができる。また各突起には、筒体本体の軸線方向
に沿って延び、かつ冷却ガス流の下流側に向かうにつれ
て筒体本体の軸線に近付くように傾斜して延びる冷却ガ
ス通路が形成されるので、冷却ガス通路の長さを突起の
ないときよりも長くすることができる。これによって、
筒体に対する冷却ガスによる強制対流冷却効果を高める
ことができる。また筒体本体の高温ガスと接触する表面
に傾斜して冷却ガス通路から冷却ガスが吹込まれるの
で、冷却ガスが高温ガス接触面に沿って流れる。これに
よって、高温ガス接触面近傍の高温ガス流の温度が低下
し、筒体本体への対流加熱量を減少させる。この結果、
筒体に対する冷却ガスの冷却効果を高めることができ
る。
According to the present invention, since a plurality of projections are provided on the surface of the cylinder body to which the cooling gas is supplied at intervals in the circumferential direction and the axial direction, the surface area of the cylinder body is reduced. It can increase the cooling effect. In addition, since the protrusions are arranged so as to be shifted in the circumferential direction and the axial direction of the cylindrical body, the cooling gas flow flowing in the axial direction of the cylindrical body smoothly flows downstream in the flow direction, and flows toward the downstream protrusion. The flowing cooling gas flow is not obstructed by the upstream projection. Thereby, the cooling effect by the projections can be enhanced. In addition, a cooling gas passage extending along the axial direction of the cylindrical body and extending obliquely toward the axis of the cylindrical body toward the downstream side of the cooling gas flow is formed in each projection, so that cooling is performed. The length of the gas passage can be made longer than when there is no protrusion. by this,
The forced convection cooling effect of the cooling gas on the cylinder can be enhanced. Further, since the cooling gas is blown from the cooling gas passage obliquely to the surface of the cylindrical body that comes into contact with the high-temperature gas, the cooling gas flows along the high-temperature gas contact surface. As a result, the temperature of the high-temperature gas flow near the high-temperature gas contact surface decreases, and the amount of convection heating to the cylindrical body is reduced. As a result,
The cooling effect of the cooling gas on the cylindrical body can be enhanced.

【0009】また本発明の前記突起は、冷却ガス流の上
流側に臨み、冷却ガス流の下流側になるにつれて半径方
向外方になるように傾斜する第1傾斜面と、第1傾斜面
の冷却ガス流の下流側の端部に連なり、冷却ガス流の下
流側になるにつれて半径方向内方になるように傾斜する
第2傾斜面とを有し、冷却ガス通路は、第1傾斜面に臨
んで設けられることを特徴とする。
The projection of the present invention faces the upstream side of the cooling gas flow, and is inclined radially outward toward the downstream side of the cooling gas flow. A second inclined surface connected to a downstream end of the cooling gas flow and inclined so as to be radially inward toward the downstream side of the cooling gas flow, wherein the cooling gas passage is formed on the first inclined surface; It is characterized by being provided facing.

【0010】本発明に従えば、前記突起の第1傾斜面は
冷却ガス流の上流側に臨み、冷却ガス流の下流側になる
につれて半径方向外方になるように傾斜しており、さら
に冷却ガス通路は第1傾斜面に臨んで設けられるので、
冷却ガスは第1傾斜面に衝突した後、冷却ガス通路内に
円滑に流入する。これによって、筒体に対する冷却ガス
の冷却効果を高めることができる。
According to the present invention, the first inclined surface of the projection faces the upstream side of the cooling gas flow, and is inclined so as to be radially outward toward the downstream side of the cooling gas flow. Since the gas passage is provided facing the first inclined surface,
After colliding with the first inclined surface, the cooling gas smoothly flows into the cooling gas passage. Thereby, the cooling effect of the cooling gas on the cylindrical body can be enhanced.

【0011】また本発明の前記第1傾斜面47は平面で
あって、冷却ガス通路の軸線39aは、第1傾斜面47
に垂直であることを特徴とする。
The first inclined surface 47 of the present invention is a flat surface, and the axis 39a of the cooling gas passage is the first inclined surface 47.
Characterized by being perpendicular to.

【0012】本発明に従えば、第1傾斜面は平面であっ
て、冷却ガス通路の軸線は第1傾斜面に垂直であるの
で、冷却ガス通路をドリルなどの機械加工によって容易
に形成することができる。これによって、冷却ガス通路
の製作性が向上する。
According to the present invention, since the first inclined surface is a plane and the axis of the cooling gas passage is perpendicular to the first inclined surface, the cooling gas passage can be easily formed by machining such as a drill. Can be. Thereby, the manufacturability of the cooling gas passage is improved.

【0013】また本発明の前記筒体本体の温度の高い部
分には、突起が残余の温度の低い部分よりも単位面積当
りの分布密度を大きくして設けられることを特徴とす
る。
[0013] Further, the present invention is characterized in that projections are provided at a higher temperature portion of the cylinder body at a higher distribution density per unit area than at the remaining lower temperature portions.

【0014】本発明に従えば、筒体本体の温度の高い部
分には突起が残余の部分よりも高密度に設けられるの
で、局所的な高熱部分を有する筒体に対しても温度上昇
を効果的に抑制することができる。これによって、筒体
の耐用寿命を延長することができる。
According to the present invention, since the projections are provided at a higher temperature portion of the cylinder body at a higher density than at the remaining portions, the temperature rise is effectively exerted even on a cylinder having a locally high heat portion. Can be suppressed. Thereby, the useful life of the cylindrical body can be extended.

【0015】また本発明の前記冷却ガス通路は、筒体本
体の軸線を含む仮想平面に対して交差する軸線を有する
ことを特徴とする。
Further, the cooling gas passage of the present invention is characterized in that the cooling gas passage has an axis crossing an imaginary plane including the axis of the cylindrical body.

【0016】本発明に従えば、冷却ガス通路は筒体本体
の軸線を含む仮想平面に対して交差する軸線を有するの
で、筒体本体に流れる高温ガスが旋回流であっても、旋
回流の旋回方向に沿うように前記軸線を交差させれば、
冷却ガス通路から吹込まれて筒体本体に沿って流れる冷
却ガス流が旋回流によって乱される不具合を防止するこ
とができる。
According to the present invention, since the cooling gas passage has an axis that intersects with an imaginary plane including the axis of the cylindrical body, even if the high-temperature gas flowing through the cylindrical body is a swirl flow, If the axes are crossed along the turning direction,
The problem that the cooling gas flow blown from the cooling gas passage and flowing along the cylinder body is disturbed by the swirling flow can be prevented.

【0017】また本発明は、燃料ガスを噴出する主ノズ
ル孔およびパイロットノズル孔を有するノズル体と、ノ
ズル体を外囲して設けられ、内流路を規定する内筒体で
あって、ノズル体と内筒体との間には内流路に連なる導
入流路が規定されており、さらに内筒体の周壁にガス導
入孔が主ノズル孔に対向して前記導入流路を挟んで形成
される内筒体と、内筒体の半径方向外方に間隔をあけて
設けられ、外流路を規定する外筒体と、外筒体の半径方
向外方に間隔をあけて設けられる燃焼筒であって、燃焼
筒本体の外周面に周方向および軸線方向に間隔をあけて
複数の突起が点在して設けられ、さらに前記突起は燃焼
筒本体の周方向および軸線方向にずらして配置され、各
突起には燃焼筒本体の軸線方向に延び、かつ冷却ガス流
の下流側に向かうにつれて燃焼筒本体の軸線に近付くよ
うに傾斜して延びる冷却ガス通路が形成される燃焼筒と
を含むことを特徴とするバーナ装置である。
The present invention also provides a nozzle body having a main nozzle hole and a pilot nozzle hole for ejecting a fuel gas, and an inner cylinder body provided around the nozzle body and defining an internal flow path. An introduction flow path connected to the inner flow path is defined between the body and the inner cylinder, and a gas introduction hole is formed in the peripheral wall of the inner cylinder so as to face the main nozzle hole and sandwich the introduction flow path. Inner cylinder, and an outer cylinder that is provided at an interval radially outward of the inner cylinder and defines an outer flow path, and a combustion cylinder that is provided at an interval radially outward of the outer cylinder. A plurality of projections are provided on the outer peripheral surface of the combustion cylinder main body at intervals in the circumferential direction and the axial direction, and the projections are further displaced in the circumferential direction and the axial direction of the combustion cylinder main body. , Each protrusion extends in the axial direction of the combustion cylinder main body, and goes downstream of the cooling gas flow A burner apparatus which comprises a combustion tube that brought by extending obliquely so as to approach the axis of the combustion liner body cooling gas passage is formed.

【0018】本発明に従えば、バーナ装置には燃焼筒が
設けられており、燃焼筒は燃焼筒本体に配置された複数
の突起と、突起に形成される冷却ガス通路とからなる冷
却構造を備えているので、高負荷で燃焼が行われても燃
焼筒の熱損傷を防止することができ、バーナ装置全体の
耐用寿命を高めることができる。
According to the present invention, the burner device is provided with a combustion cylinder, and the combustion cylinder has a cooling structure including a plurality of projections arranged on the combustion cylinder main body and a cooling gas passage formed in the projection. Since it is provided, even if combustion is performed under a high load, it is possible to prevent thermal damage to the combustion cylinder, and it is possible to increase the useful life of the entire burner device.

【0019】[0019]

【発明の実施の形態】図1は本発明の実施の一形態であ
る冷却構造を備える燃焼筒の主要部の構成を簡略化して
示す斜視図であり、図2は図1に示す燃焼筒を備えるバ
ーナ装置の主要部の構成を簡略化して示す断面図であ
り、図3は図2に示すバーナ装置の全体構成を簡略化し
て示す断面図である。バーナ装置11は、ディフューザ
12を備え、このディフューザ12に円筒状の保持ケー
ス14がフランジ15を介して取付けられている。保持
ケース14内には、燃焼ケース16が配設されており、
燃焼ケース16内には燃焼筒24が配設されている。燃
焼ケース16の一端部はディフューザ12に装着されて
いる。ディフューザ12には空気流路18が形成され、
この空気流路18を介して燃焼用空気(以後、空気と略
称する)が燃焼ケース16の一端部に供給される。
FIG. 1 is a perspective view showing a simplified structure of a main part of a combustion cylinder having a cooling structure according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a perspective view showing the combustion cylinder shown in FIG. FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating a simplified configuration of a main part of a burner device provided, and FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating a simplified overall configuration of the burner device illustrated in FIG. 2. The burner device 11 includes a diffuser 12, and a cylindrical holding case 14 is attached to the diffuser 12 via a flange 15. A combustion case 16 is provided in the holding case 14,
A combustion cylinder 24 is provided in the combustion case 16. One end of the combustion case 16 is attached to the diffuser 12. An air passage 18 is formed in the diffuser 12,
Combustion air (hereinafter abbreviated as air) is supplied to one end of the combustion case 16 through the air passage 18.

【0020】ディフューザ12には、取付支持ブロック
26が装着され、取付支持ブロック26に外ガス送給管
28の一端部が装着されている。外ガス送給管28の他
端部には、ノズル体30が装着されている。ノズル体3
0は、内部に空間32が形成され、この内部空間32を
軸線方向に貫通して仕切スリーブ34が装着されてい
る。前記内部空間32は、仕切スリーブ34によって内
側の第1空間32aと、その外側の第2空間32bとに
仕切られている。外ガス送給管28の他端部は、ノズル
体30の第2空間32bに連通されている。外ガス送給
管28の内側には内ガス送給管36が配設され、その一
端部が取付支持ブロック26に装着され、その他端部が
ノズル体30に装着されている。内ガス送給管36は、
ノズル体30の第1空間32aに連通されている。内ガ
ス送給管36および外ガス送給管28には、燃料ガスを
供給するためのガス供給手段(図示せず)が接続されて
いる。燃料ガスとしては、たとえば都市ガスを好適に用
いることができる。
A mounting support block 26 is mounted on the diffuser 12, and one end of an outer gas supply pipe 28 is mounted on the mounting support block 26. A nozzle body 30 is attached to the other end of the outer gas supply pipe 28. Nozzle body 3
0, a space 32 is formed inside, and a partition sleeve 34 is mounted through the inner space 32 in the axial direction. The inner space 32 is partitioned by a partition sleeve 34 into an inner first space 32a and an outer second space 32b. The other end of the outer gas supply pipe 28 communicates with the second space 32b of the nozzle body 30. An inner gas supply pipe 36 is provided inside the outer gas supply pipe 28, and one end of the inner gas supply pipe 36 is attached to the mounting support block 26, and the other end is attached to the nozzle body 30. The inner gas supply pipe 36 is
The nozzle body 30 communicates with the first space 32a. Gas supply means (not shown) for supplying fuel gas is connected to the inner gas supply pipe 36 and the outer gas supply pipe 28. As the fuel gas, for example, city gas can be suitably used.

【0021】ノズル体30の外側には内筒体20が装着
されている。内筒体20は、ステンレス鋼製の略円筒状
部材であり、その内部空間は内流路55を規定する。内
筒体20の一端部における周壁の内周面には、周方向に
間隔をあけて半径方向内方に突出する内突起44が一体
的に設けられている。内筒体20は複数個(本実施の形
態では8個)の内突起44を介してノズル体30に同軸
に支持されている。
The inner cylindrical body 20 is mounted outside the nozzle body 30. The inner cylindrical body 20 is a substantially cylindrical member made of stainless steel, and its internal space defines an inner flow path 55. At one end of the inner cylindrical body 20, an inner projection 44 that protrudes inward in the radial direction with an interval in the circumferential direction is integrally provided on the inner peripheral surface of the peripheral wall. The inner cylindrical body 20 is coaxially supported by the nozzle body 30 via a plurality of (eight in the present embodiment) inner projections 44.

【0022】ノズル体30は、先端部を燃料ガス流れ方
向下流側(以後、下流側と呼ぶ)に向けて取付けられて
いる。内筒体20とノズル体30との間には内流路55
に連なる導入流路(図示せず)が規定されている。空気
流路18からの空気は、導入流路を通過して内筒体20
内の内流路55に導かれる。ノズル体30の先端部と内
筒体20との間には、旋回羽根を有するインナスワラ4
6が配設されている。したがって、導入流路を通過して
流れる空気はこのインナスワラ46によって旋回流と成
り、旋回流の状態で内流路55内を下流側に流れる。
The nozzle body 30 is mounted such that the tip is directed to the downstream side in the fuel gas flow direction (hereinafter referred to as the downstream side). An inner flow path 55 is provided between the inner cylinder 20 and the nozzle body 30.
An introduction flow path (not shown) is defined. The air from the air passage 18 passes through the introduction passage and passes through the inner cylinder 20.
To the inner flow path 55. An inner swirler 4 having swirling vanes is provided between the tip of the nozzle body 30 and the inner cylindrical body 20.
6 are provided. Therefore, the air flowing through the introduction flow path is swirled by the inner swirler 46 and flows downstream in the inner flow path 55 in a swirling flow state.

【0023】内筒体20の半径方向外方には間隔をあけ
て外筒体22が装着されている。外筒体22は、ステン
レス鋼製の略円筒状部材であり、内筒体20との間に外
流路57を規定する。外筒体22の一端部の内周面に
は、アウタスワラ50が一体的に設けられており、外筒
体22はアウタスワラ50を介して内筒体20の外周面
に同軸に装着されている。アウタスワラ50は、インナ
スワラ46と同様に旋回羽根から構成される。このよう
にアウタスワラ50が設けられているので、外流路57
に導かれる空気は、アウタスワラ50の作用によって旋
回流と成り、旋回流の状態で外流路57を下流側に流れ
る。外筒体22の一端部には、半径方向外方に突出する
環状フランジ52が一体的に設けられ、この環状フラン
ジ52の先端部に燃焼筒24の燃焼筒本体25の一端部
が取付けられている。燃焼筒本体25は内筒体20およ
び外筒体22に同軸に配設され、燃焼ケース16との間
には略環状の空間61が存在する。
An outer cylindrical body 22 is mounted radially outward of the inner cylindrical body 20 at an interval. The outer cylinder 22 is a substantially cylindrical member made of stainless steel, and defines an outer channel 57 between the outer cylinder 22 and the inner cylinder 20. An outer swirler 50 is integrally provided on the inner peripheral surface at one end of the outer cylinder 22, and the outer cylinder 22 is coaxially mounted on the outer peripheral surface of the inner cylinder 20 via the outer swirler 50. The outer swirler 50 is composed of swirling blades like the inner swirler 46. Since the outer swirler 50 is provided in this manner, the outer channel 57
Is turned into a swirling flow by the action of the outer swirler 50, and flows downstream in the external flow path 57 in a swirling flow state. An annular flange 52 protruding outward in the radial direction is integrally provided at one end of the outer cylinder 22, and one end of the combustion cylinder main body 25 of the combustion cylinder 24 is attached to a tip of the annular flange 52. I have. The combustion cylinder main body 25 is disposed coaxially with the inner cylinder 20 and the outer cylinder 22, and a substantially annular space 61 exists between the combustion cylinder 16 and the combustion case 16.

【0024】ノズル体30の先端部には周方向に間隔を
あけて複数個(本実施の形態では8個)のパイロットノ
ズル孔56が形成され、これらパイロットノズル孔56
がノズル体30の第1空間32aに連通されている。ま
たノズル体30の中間部には略半径方向に延びる主ノズ
ル孔58が周方向に間隔をあけて複数個(本実施の形態
では8個)形成されている。これら主ノズル孔58は、
ノズル体30の第2空間32bに連通されている。さら
に主ノズル孔58の各々に対応して、内筒体20の内突
起44の傾斜部にはガス導入孔60が内筒体20の周壁
を貫通して形成され、主ノズル孔58とガス導入孔60
とが導入流路を挟んで相互に対向して配置されている。
A plurality of (eight in the present embodiment) pilot nozzle holes 56 are formed at the tip end of the nozzle body 30 at intervals in the circumferential direction.
Is communicated with the first space 32 a of the nozzle body 30. A plurality (eight in the present embodiment) of main nozzle holes 58 extending in a substantially radial direction are formed at an intermediate portion of the nozzle body 30 at intervals in a circumferential direction. These main nozzle holes 58
The nozzle body 30 communicates with the second space 32b. Further, corresponding to each of the main nozzle holes 58, a gas introduction hole 60 is formed in the inclined portion of the inner projection 44 of the inner cylinder body 20 so as to penetrate the peripheral wall of the inner cylinder body 20, and the main nozzle hole 58 and the gas introduction hole are formed. Hole 60
Are arranged so as to face each other with the introduction channel interposed therebetween.

【0025】主ノズル孔58およびガス導入孔60の軸
線は、内筒体20の軸線を含む仮想平面内に存在し、か
つ仮想平面内における共通の一直線上に存在する。前記
ガス導入孔60の内径は、主ノズル孔58の内径と実質
上等しくまたはこれよりも大きく設定することが望まし
い。これによって、主ノズル孔58から噴出された燃料
ガスはガス導入孔60に流入しやすくなる。
The axes of the main nozzle hole 58 and the gas introduction hole 60 are present in a virtual plane including the axis of the inner cylinder 20, and are present on a common straight line in the virtual plane. It is desirable that the inner diameter of the gas introduction hole 60 is set substantially equal to or larger than the inner diameter of the main nozzle hole 58. This makes it easier for the fuel gas ejected from the main nozzle hole 58 to flow into the gas introduction hole 60.

【0026】このように構成されているので、内ガス送
給管36を介して供給される燃料ガスは、ノズル体30
の第1空間32aに送給され、パイロットノズル孔56
を介して噴出される。内筒体20は、内流路55を規定
し、この内流路55の一端部、すなわち上流側部はノズ
ル体30と内筒体20との間に延びて前記導入流路を形
成する。空気流路18を流れる空気の一部は、前記導入
流路を通過して下流側の内流路55に流入する。パイロ
ットノズル孔56から噴出される燃料ガスは、インナス
ワラ46によって旋回流を形成している空気流に向けて
噴出され、旋回流の作用によって実質上均一に混合され
て希薄な混合ガスとなる。
With this configuration, the fuel gas supplied through the internal gas supply pipe 36 is supplied to the nozzle 30
Of the pilot nozzle hole 56
Is squirted through. The inner cylindrical body 20 defines an inner flow path 55, and one end of the inner flow path 55, that is, the upstream side, extends between the nozzle body 30 and the inner cylindrical body 20 to form the introduction flow path. Part of the air flowing through the air flow path 18 passes through the introduction flow path and flows into the downstream inner flow path 55. The fuel gas ejected from the pilot nozzle hole 56 is ejected by the inner swirler 46 toward an airflow forming a swirling flow, and is substantially uniformly mixed by the action of the swirling flow to become a lean mixed gas.

【0027】外ガス送給管28を介して供給される燃料
ガスは、ノズル体30の第1空間32bに供給され、主
ノズル孔58から噴出される。空気流路18を流れる空
気の一部は、アウタスワラ50を介して外流路57に流
入して下流側に流れる。主ノズル孔58から噴出される
燃料ガスは、後述するように導入流路内を通って内流路
55内に、または導入流路を横断してガス導入孔60を
介して外流路57に噴出される。外流路57に噴出され
た燃料ガスは、アウタスワラ50によって旋回流を形成
している空気流に向けて噴出され、旋回流の作用によっ
て均一に混合されて希薄な混合ガスとなる。
The fuel gas supplied through the external gas supply pipe 28 is supplied to the first space 32b of the nozzle body 30 and is ejected from the main nozzle hole 58. Part of the air flowing through the air flow path 18 flows into the outer flow path 57 via the outer swirler 50 and flows downstream. The fuel gas ejected from the main nozzle hole 58 is ejected into the inner passage 55 through the introduction passage as described later or into the outer passage 57 through the gas introduction hole 60 across the introduction passage. Is done. The fuel gas ejected to the outer flow path 57 is ejected by the outer swirler 50 toward the airflow forming the swirling flow, and is uniformly mixed by the action of the swirling flow to become a lean mixed gas.

【0028】空気流路18を介して流れる空気の残部
は、燃焼筒24と燃焼ケース16との間の空間61を通
過して流れる。燃焼筒24の燃焼筒本体25には、図1
に示すように周方向40および軸線方向41に間隔をあ
けて複数の突起38が点在して設けられており、各突起
38には冷却ガス通路39が形成されている。これら突
起38および冷却ガス通路39は、第1冷却構造65を
構成する。空間61を介して流れる空気は、各冷却ガス
通路39を通過して燃焼筒本体25内に導入される。燃
焼筒本体25には希釈孔63が設けられており、空間6
1を流れる空気が希釈孔63を通過して燃焼筒24内に
導入される。導入された空気は、燃焼ガスの温度を異常
に上昇しないように低下させるとともに、未燃焼の燃料
ガスを燃焼させる。したがって、希釈孔63は燃焼空気
孔とも呼ばれる。
The remainder of the air flowing through the air passage 18 flows through a space 61 between the combustion tube 24 and the combustion case 16. The combustion cylinder main body 25 of the combustion cylinder 24 has a structure shown in FIG.
As shown in FIG. 3, a plurality of projections 38 are provided at intervals in the circumferential direction 40 and the axial direction 41, and a cooling gas passage 39 is formed in each projection 38. The projection 38 and the cooling gas passage 39 constitute a first cooling structure 65. The air flowing through the space 61 passes through each cooling gas passage 39 and is introduced into the combustion cylinder main body 25. The combustion cylinder main body 25 is provided with a dilution hole 63, and the space 6
1 flows through the dilution hole 63 and is introduced into the combustion cylinder 24. The introduced air lowers the temperature of the combustion gas so as not to abnormally increase, and burns the unburned fuel gas. Therefore, the dilution hole 63 is also called a combustion air hole.

【0029】本実施の形態では、内流路55を流れる混
合ガスのガス濃度は外流路57を流れる混合ガスのガス
濃度よりも濃くなるように設定されている。そして、こ
のことに関連して混合ガスを点火するための点火プラグ
68が内流路55内に突出して設けられている。点火プ
ラグ68は、その基部が保持ケース14に装着され、そ
の先端部が燃焼ケース16、燃焼筒24、外筒体22お
よび内筒体20を貫通して内流路55内に突出してい
る。点火プラグ68の先端点火部は、内流路55を流れ
る混合ガスに向けて火花を発生し、この火花によって内
流路55の混合ガスが点火燃焼される。さらに内流路5
5において発生した燃焼ガスの火炎が外流路57を流れ
る混合ガスに伝播され、この火炎の伝播によって外流路
57の混合ガスが燃焼される。
In this embodiment, the gas concentration of the mixed gas flowing through the inner passage 55 is set to be higher than the gas concentration of the mixed gas flowing through the outer passage 57. In connection with this, an ignition plug 68 for igniting the mixed gas is provided to protrude into the inner channel 55. The base of the spark plug 68 is attached to the holding case 14, and the tip of the spark plug 68 projects through the combustion case 16, the combustion cylinder 24, the outer cylinder 22, and the inner cylinder 20 into the inner channel 55. The tip ignition portion of the ignition plug 68 generates a spark toward the mixed gas flowing through the inner flow path 55, and the mixed gas in the inner flow path 55 is ignited and burned by the spark. Furthermore, the inner channel 5
The flame of the combustion gas generated in 5 is propagated to the mixed gas flowing through the outer flow path 57, and the mixed gas in the outer flow path 57 is burned by the propagation of the flame.

【0030】前記導入流路を規定するノズル体30と内
筒体20との間隙は、内筒体20と外筒体22との間隙
よりも小さく設定されている。したがって内流路55に
流入する空気は前記間隙において絞られる。しかしなが
ら、その後、下流側において内流路の断面積が大きく増
大しているので、内流路55を流れる空気流の流速は比
較的遅い。これに対して外流路57を流れる空気流の流
速は比較的速くなる。
The gap between the nozzle body 30 and the inner cylinder 20 that defines the introduction flow path is set smaller than the gap between the inner cylinder 20 and the outer cylinder 22. Therefore, the air flowing into the inner passage 55 is restricted in the gap. However, since the cross-sectional area of the inner flow path has increased greatly on the downstream side, the flow velocity of the airflow flowing through the inner flow path 55 is relatively slow. On the other hand, the flow velocity of the airflow flowing through the outer flow path 57 is relatively high.

【0031】燃焼筒24の燃焼筒本体25の先端部に
は、さらに筒状の導出筒70が設けられている。導出筒
70は、下流側に延び、その先端部は先細に形成されて
いる。導出筒70の先端部は、燃焼ケース16の先端部
に装着された支持プレート74によって支持されてい
る。燃焼筒24から導出筒70の一端部に導かれた燃焼
ガスは、導出筒70内を通って先細の先端部に集められ
て下流側に流れる。導出筒70の先端側にはガスタービ
ン72が配設されており、燃焼筒24内で燃焼された燃
焼ガスは、導出筒70を通過してガスタービン72に送
給される。このようなバーナ装置11は、ガスタービン
72の翼に対して周方向に間隔をあけて複数基、たとえ
ば6基配設される。ガスタービン72は、各バーナ装置
11からの燃焼ガスによって回転駆動される。
At the end of the combustion cylinder main body 25 of the combustion cylinder 24, a cylindrical lead-out cylinder 70 is further provided. The lead-out cylinder 70 extends to the downstream side, and its tip is tapered. The leading end of the lead-out cylinder 70 is supported by a support plate 74 attached to the leading end of the combustion case 16. The combustion gas guided from the combustion cylinder 24 to one end of the discharge cylinder 70 passes through the discharge cylinder 70, is collected at the tapered tip, and flows downstream. A gas turbine 72 is disposed on the tip end side of the lead-out tube 70, and the combustion gas burned in the combustion tube 24 is supplied to the gas turbine 72 through the lead-out tube 70. A plurality of, for example, six such burner devices 11 are arranged at intervals in the circumferential direction with respect to the blades of the gas turbine 72. The gas turbine 72 is driven to rotate by the combustion gas from each burner device 11.

【0032】このようなバーナ装置11では、点火時パ
イロットノズル孔56から燃料を噴出し、導入流路から
流入した空気と混合して内流路55内で混合ガスを生成
し、点火プラグ68によって混合ガスに点火する。点火
後、主ノズル孔58から燃料ガスを外流路57内に流入
するように噴出し、外流路57を流れる空気と混合して
混合ガスを生成し、内流路55からの火炎によって外流
路57の混合ガスを燃焼させる。外流路57において混
合ガスが燃焼を開始すると、パイロットノズル孔56に
供給される燃料ガスの供給を停止する。
In such a burner device 11, fuel is ejected from the pilot nozzle hole 56 at the time of ignition, mixed with air introduced from the introduction flow passage to generate a mixed gas in the inner flow passage 55, and is generated by the ignition plug 68. Ignite the gas mixture. After ignition, the fuel gas is ejected from the main nozzle hole 58 so as to flow into the outer flow path 57, mixed with the air flowing through the outer flow path 57 to generate a mixed gas, and the flame from the inner flow path 55 causes the outer flow path 57. Is burned. When the mixed gas starts burning in the outer passage 57, the supply of the fuel gas supplied to the pilot nozzle hole 56 is stopped.

【0033】このような燃焼状態において、主ノズル孔
58に供給する燃料ガスの供給量を少なくすると、主ノ
ズル孔58から噴出される燃料ガスの噴出速度が遅くな
り、導入流路を流れる空気流の作用を大きく受け、燃料
ガスは空気流とともに内流路55に向かって流れるよう
になる。これによって、燃料ガスの供給量の少ない低負
荷のときでも、混合ガスは空気量の少ない内流路55に
おいて安定して燃焼する。
In such a combustion state, if the supply amount of the fuel gas supplied to the main nozzle hole 58 is reduced, the ejection speed of the fuel gas ejected from the main nozzle hole 58 is reduced, and the air flow flowing through the introduction flow path is reduced. , The fuel gas flows toward the inner passage 55 together with the air flow. Thus, even when the fuel gas supply amount is small and the load is low, the mixed gas is stably burned in the inner flow passage 55 having a small air amount.

【0034】これに対して、主ノズル孔58に供給する
燃料ガスの供給量を多くすると、主ノズル孔58から噴
出される燃料ガスの噴出速度は速くなり、燃料ガスは導
入流路を流れる空気流の作用に打勝って、導入流路を横
断してガス導入孔60に導入される。ガス導入孔60に
導入された燃料ガスは、外流路57に噴出し、外流路を
流れる空気と混合して混合ガスを生成する。これによっ
て、燃料ガスの供給量の多い高負荷のとき、混合ガスは
空気量の多い外流路において安定して燃焼する。
On the other hand, when the supply amount of the fuel gas supplied to the main nozzle hole 58 is increased, the ejection speed of the fuel gas ejected from the main nozzle hole 58 is increased, and the fuel gas is supplied to the air flowing through the introduction passage. It overcomes the action of the flow and is introduced into the gas introduction hole 60 across the introduction flow path. The fuel gas introduced into the gas introduction hole 60 is jetted into the outer flow path 57 and mixed with air flowing through the outer flow path to generate a mixed gas. Thus, when the load of the fuel gas is large and the load is high, the mixed gas is stably burned in the outer passage having a large amount of air.

【0035】前述のように、燃焼筒24の燃焼筒本体2
5には、第1冷却構造65が形成されており、周方向4
0および軸線方向41に間隔をあけて複数の突起38が
点在して設けられ、各突起38には冷却ガス通路39が
形成されている。各突起38は、図4の周方向展開図に
示すように燃焼筒本体25の周方向40および軸線方向
41に千鳥状にずらした状態で配置されている。また各
突起38は、図5および図6に示すように山形であり、
冷却ガス流である冷却空気流の流れ方向43に連なる第
1および第2傾斜面47,48を有する。冷却空気流の
流れ方向43は、燃焼筒本体25の軸線25aと平行で
ある。
As described above, the combustion cylinder main body 2 of the combustion cylinder 24
5, a first cooling structure 65 is formed, and
A plurality of projections 38 are provided at intervals in the 0 and axial directions 41, and a cooling gas passage 39 is formed in each projection 38. The projections 38 are arranged in a staggered manner in the circumferential direction 40 and the axial direction 41 of the combustion cylinder main body 25 as shown in a circumferential development view of FIG. Each projection 38 has a chevron shape as shown in FIGS.
It has first and second inclined surfaces 47 and 48 connected to the flow direction 43 of the cooling air flow as the cooling gas flow. The flow direction 43 of the cooling air flow is parallel to the axis 25 a of the combustion cylinder main body 25.

【0036】第1傾斜面47は、平面であり、冷却空気
流の流れ方向43上流側(以後、上流側と呼ぶ)に臨
み、冷却空気流の下流側になるにつれて半径方向外方に
なるように傾斜する。第2傾斜面48は、平面であり、
第1傾斜面47の冷却空気流の下流側の端部に連なり、
冷却空気流の下流側になるにつれて半径方向内方になる
ように傾斜する。前記冷却ガス通路39は、各突起38
の第1傾斜面47に開口しており、第1傾斜面47から
燃焼筒本体25の軸線25aに沿って延び、かつ冷却空
気流の下流側に向かうにつれて燃焼筒本体25の軸線2
5aに近付くように傾斜して延びる。また冷却ガス通路
39は、突起38の第1傾斜面47と燃焼筒本体25の
内周面とを連通する。さらに冷却ガス通路39の軸線3
9aは、図7に示すように燃焼筒本体25の軸線25a
を含む仮想平面49に対して平行である。
The first inclined surface 47 is a flat surface, faces the upstream side (hereinafter referred to as the upstream side) 43 in the cooling air flow direction, and becomes radially outward toward the downstream side of the cooling air flow. Incline. The second inclined surface 48 is a plane,
Connecting to the downstream end of the cooling airflow of the first inclined surface 47,
It inclines so that it may become radially inward toward the downstream of the cooling air flow. The cooling gas passage 39 is provided with each projection 38.
Of the combustion cylinder main body 25 extends from the first inclined plane 47 along the axis 25a of the combustion cylinder main body 25 and toward the downstream side of the cooling air flow.
It extends obliquely so as to approach 5a. The cooling gas passage 39 communicates the first inclined surface 47 of the projection 38 with the inner peripheral surface of the combustion cylinder main body 25. Furthermore, the axis 3 of the cooling gas passage 39
9a is an axis 25a of the combustion cylinder main body 25 as shown in FIG.
Are parallel to the virtual plane 49 including.

【0037】図5および図6における突起38および冷
却ガス通路39の寸法は、バーナ装置11の仕様に応じ
て、たとえば表1のように設定される。冷却ガス通路3
9の軸線39aと第1傾斜面47との成す角度βについ
ては、ほぼ90度に設定されることが好ましい。この理
由については後述する。冷却空気は、各突起38の第1
傾斜面47に衝突し、第1傾斜面47に開口している冷
却ガス通路39内に流入して燃焼筒本体25内に導入さ
れる。
The dimensions of the projection 38 and the cooling gas passage 39 in FIGS. 5 and 6 are set according to the specifications of the burner device 11, for example, as shown in Table 1. Cooling gas passage 3
It is preferable that the angle β between the nine axis 39a and the first inclined surface 47 is set to approximately 90 degrees. The reason will be described later. The cooling air is supplied to the first
It collides with the inclined surface 47, flows into the cooling gas passage 39 opened on the first inclined surface 47, and is introduced into the combustion cylinder main body 25.

【0038】[0038]

【表1】 [Table 1]

【0039】このように、燃焼筒本体25に複数の突起
38が点在して設けられているので、燃焼筒本体25の
冷却面の表面積が増大し、冷却空気による冷却効果を高
めることができる。また各突起38は燃焼筒本体25の
周方向40および軸線方向41に千鳥状にずらした状態
で配置されているので、冷却空気流が上流側から下流側
に円滑に流れ、上流側の突起38によって下流側の突起
38に向かう冷却空気流が妨げられることはない。また
冷却空気流の上流側に臨む第1傾斜面47に冷却ガス通
路39が開口しているので、冷却空気が冷却ガス通路3
9内に円滑に流入する。
As described above, since the plurality of projections 38 are provided on the combustion cylinder main body 25 in a dotted manner, the surface area of the cooling surface of the combustion cylinder main body 25 increases, and the cooling effect by the cooling air can be enhanced. . Since the projections 38 are arranged in a staggered manner in the circumferential direction 40 and the axial direction 41 of the combustion cylinder main body 25, the cooling air flow smoothly flows from the upstream side to the downstream side, and the upstream side projections 38 The cooling air flow toward the downstream protrusion 38 is not hindered. Further, since the cooling gas passage 39 is opened on the first inclined surface 47 facing the upstream side of the cooling air flow, the cooling air flows through the cooling gas passage 3.
9 smoothly flows.

【0040】また各突起38には傾斜して延びる冷却ガ
ス通路39が形成されるので、冷却ガス通路の長さを突
起のないときよりも長くすることができる。これによっ
て燃焼筒24に対する冷却空気による強制対流冷却効果
を高めることができる。また燃焼筒本体25内に傾斜し
た冷却ガス通路39から冷却空気が吹込まれるので、導
入された冷却空気は燃焼筒本体25の内周面に沿って流
れる層状の空気層を形成する。これによって、燃焼筒本
体25の内周面近傍の燃焼ガスの温度が低下し、燃焼筒
本体25への対流加熱量を減少させる。この結果、燃焼
筒24に対する冷却空気の冷却効果を高めることができ
る。このように、第1冷却構造65は燃焼筒本体25の
外周面全域を均等に冷却することができるので、高負荷
で燃焼が行われても燃焼筒24の熱損傷を防止すること
ができ、燃焼筒24を備えるバーナ装置11全体の耐用
寿命を延長することができる。
Further, since the cooling gas passages 39 which extend obliquely are formed in each projection 38, the length of the cooling gas passage can be made longer than when there is no projection. Thereby, the forced convection cooling effect of the cooling air on the combustion cylinder 24 can be enhanced. Since cooling air is blown from the cooling gas passage 39 inclined into the combustion cylinder main body 25, the introduced cooling air forms a layered air layer flowing along the inner peripheral surface of the combustion cylinder main body 25. Thereby, the temperature of the combustion gas near the inner peripheral surface of the combustion cylinder main body 25 decreases, and the amount of convection heating to the combustion cylinder main body 25 decreases. As a result, the cooling effect of the cooling air on the combustion cylinder 24 can be enhanced. As described above, since the first cooling structure 65 can uniformly cool the entire outer peripheral surface of the combustion cylinder main body 25, it is possible to prevent thermal damage to the combustion cylinder 24 even when combustion is performed under a high load. The useful life of the entire burner device 11 including the combustion tube 24 can be extended.

【0041】図8は、突起および冷却ガス通路の製作方
法を説明するための斜視図である。突起38および冷却
ガス通路39は、次のようにして製作される。(1)燃
焼筒本体25の外周面に周方向に延びるリング状突起7
6を溶接接合する。(2)リング状突起76を切削加工
によって周方向に分断する。分断箇所は、図8中に斜線
で示す部分であり、残存する突起38が燃焼筒本体25
の周方向40および軸線方向41に千鳥状にずらして配
置されるように選ばれる。(3)各突起38の第1傾斜
面47にドリル加工によって冷却ガス通路39を形成す
る。
FIG. 8 is a perspective view for explaining a method of manufacturing the projection and the cooling gas passage. The projection 38 and the cooling gas passage 39 are manufactured as follows. (1) A ring-shaped projection 7 extending in the circumferential direction on the outer peripheral surface of the combustion cylinder main body 25
6 is welded. (2) The ring-shaped projection 76 is divided in the circumferential direction by cutting. The divided portion is a portion shown by oblique lines in FIG.
Are arranged so as to be staggered in the circumferential direction 40 and the axial direction 41. (3) The cooling gas passage 39 is formed in the first inclined surface 47 of each projection 38 by drilling.

【0042】ドリル加工の加工性は、加工面に対してド
リルを垂直に設定するとき最も良好であるので、冷却ガ
ス通路39はその軸線39aが第1傾斜面47にほぼ垂
直になるように形成される。前記角度βがほぼ90度に
設定されるのは、この理由によるものである。
Since the workability of the drilling process is best when the drill is set perpendicular to the processing surface, the cooling gas passage 39 is formed so that its axis 39a is substantially perpendicular to the first inclined surface 47. Is done. It is for this reason that the angle β is set to approximately 90 degrees.

【0043】これによって、突起38および冷却ガス通
路39を良好な寸法精度で、かつ効率的に形成すること
ができる。またリング状突起76を切削加工して、突起
38を形成するので、燃焼筒24の軽量化を図ることが
できる。したがって、第1冷却構造65の製作性を向上
することができる。
Thus, the projections 38 and the cooling gas passages 39 can be efficiently formed with good dimensional accuracy. Further, since the ring-shaped projection 76 is cut to form the projection 38, the weight of the combustion cylinder 24 can be reduced. Therefore, the manufacturability of the first cooling structure 65 can be improved.

【0044】図9は、燃焼筒本体の希釈孔付近の冷却構
造を簡略化して示す斜視図である。前述のように希釈孔
63から導入された空気は、未燃焼の燃料ガスが存在す
るとその燃料ガスを燃焼させるので、希釈孔63の下流
側における燃焼筒本体25の周壁は他の部分よりも高温
になることがある。このため希釈孔63の下流側の冷却
構造は、突起38の単位面積当りの分布密度が残余の温
度の低い部分よりも大きくなるように構成される。この
ような高密度冷却構造は、第2冷却構造66と呼ばれ
る。希釈孔63の下流側に設けられる第2冷却構造66
においては、高温領域に対応して各突起38が下流側に
向かうほど先細状になるように扇形に配置される。第2
冷却構造66の製作は第1冷却構造65と同様の方法で
行われる。このように、第2冷却構造66は、局所的な
高温部分の冷却を強化することができるので、高負荷で
燃焼が行われても燃焼筒本体25の局所的な熱損傷を防
止することができる。これによって、燃焼筒24を備え
るバーナ装置11全体の耐用寿命を向上することができ
る。燃焼筒本体25における他の高温部分としては、点
火プラグ68周辺などがあり、同様に第2冷却構造66
を設けることができる。
FIG. 9 is a simplified perspective view showing a cooling structure near the dilution hole of the combustion cylinder main body. As described above, the air introduced from the dilution hole 63 burns the unburned fuel gas when the fuel gas is present, so that the peripheral wall of the combustion cylinder main body 25 downstream of the dilution hole 63 has a higher temperature than other parts. It may be. For this reason, the cooling structure on the downstream side of the dilution hole 63 is configured such that the distribution density per unit area of the projection 38 is larger than that of the remaining low temperature portion. Such a high-density cooling structure is called a second cooling structure 66. Second cooling structure 66 provided downstream of dilution hole 63
, Each of the projections 38 is arranged in a fan shape so as to be tapered toward the downstream side corresponding to the high temperature region. Second
The manufacturing of the cooling structure 66 is performed in the same manner as the first cooling structure 65. As described above, since the second cooling structure 66 can enhance the cooling of the local high-temperature portion, it is possible to prevent local thermal damage to the combustion cylinder main body 25 even when combustion is performed under a high load. it can. Thereby, the useful life of the entire burner device 11 including the combustion tube 24 can be improved. Other high-temperature portions in the combustion cylinder main body 25 include the vicinity of the ignition plug 68 and the like.
Can be provided.

【0045】本実施の形態では、前述のように冷却ガス
通路39の軸線39aは燃焼筒本体25の軸線24aを
含む仮想平面49に対して平行に形成されている。しか
しながら、冷却ガス通路39の軸線39aを図10に示
すように燃焼筒本体25の軸線25aを含む仮想平面4
9に対して交差するように形成してもよい。この交差角
度は、冷却ガス通路39から吹込まれる冷却空気が燃焼
筒本体25内の燃焼ガスの旋回方向に沿うように選ばれ
ることが好ましい。これによって、冷却空気の燃焼筒本
体25の内周面に沿う流れが燃焼ガスの旋回流によって
乱される不具合を回避することができる。
In this embodiment, the axis 39a of the cooling gas passage 39 is formed parallel to the virtual plane 49 including the axis 24a of the combustion cylinder main body 25 as described above. However, as shown in FIG. 10, the axis 39a of the cooling gas passage 39 is aligned with the virtual plane 4 including the axis 25a of the combustion cylinder main body 25.
9 may be formed so as to intersect. This crossing angle is preferably selected so that the cooling air blown from the cooling gas passage 39 follows the turning direction of the combustion gas in the combustion cylinder main body 25. Accordingly, it is possible to avoid a problem that the flow of the cooling air along the inner peripheral surface of the combustion cylinder main body 25 is disturbed by the swirling flow of the combustion gas.

【0046】本実施の形態では、突起38は第1および
第2傾斜面47,48を有し、冷却ガス通路39は第1
傾斜面47に臨んで設けられるように構成されているけ
れども、この構成に限定されるものではなく、バーナ装
置11の仕様に応じて突起38の形状を他の形状に形成
してもよく、冷却ガス通路の位置を他の位置に形成して
もよい。また第1傾斜面は平面でなくてもよく、冷却ガ
ス通路39の軸線は第1傾斜面47に対して垂直でなく
てもよい。さらに、燃焼筒本体25に局所的な高温部分
が存在しないときには、突起38の分布密度を大きくし
た第2冷却構造66を設けなくてもよい。
In this embodiment, the projection 38 has first and second inclined surfaces 47 and 48, and the cooling gas passage 39 is provided with the first and second inclined surfaces 47 and 48.
Although it is configured to be provided facing the inclined surface 47, the present invention is not limited to this configuration, and the shape of the projection 38 may be formed in another shape according to the specification of the burner device 11. The position of the gas passage may be formed at another position. Further, the first inclined surface need not be a flat surface, and the axis of the cooling gas passage 39 may not be perpendicular to the first inclined surface 47. Further, when there is no local high-temperature portion in the combustion cylinder main body 25, the second cooling structure 66 in which the distribution density of the projections 38 is increased may not be provided.

【0047】図11は、本発明の他の実施の形態である
冷却構造を備える燃焼筒の構成を簡略化して示す斜視図
である。本実施の形態の燃焼筒77は、燃焼筒本体82
と、ブンゼン式バーナ78の下流側に設けられる第1冷
却構造80と、第1冷却構造80の中間域に設けられる
複数の燃焼空気孔79と、各燃焼空気孔79の下流側に
設けられる第2冷却構造81とを含む。第1冷却構造8
0は、前記図1に示す第1冷却構造65と同様に突起3
8を周方向および軸線方向に間隔をあけて、かつ千鳥状
にずらして配置して構成される。また各突起38には、
冷却ガス通路39が形成されている。燃焼空気孔79は
周方向に等間隔をあけて、たとえば6個形成される。第
2冷却構造81は前記突起38を、たとえば10個扇形
に高密度に配置して構成される。燃焼筒本体82内の燃
焼ガスは導出筒70を介してガスタービン72に導かれ
る。燃焼筒77はこのように構成されているので、燃焼
空気孔79の下流側で未燃焼ガスが燃焼して燃焼筒本体
82に局所的な温度上昇が生じても、第2冷却構造81
によって効果的に冷却することができる。また第1冷却
構造80によって燃焼筒本体82を均一に冷却すること
ができる。これによって、燃焼筒77の耐用寿命の延長
を実現することができる。
FIG. 11 is a simplified perspective view showing the structure of a combustion cylinder having a cooling structure according to another embodiment of the present invention. The combustion cylinder 77 of the present embodiment includes a combustion cylinder main body 82.
A first cooling structure 80 provided downstream of the Bunsen burner 78, a plurality of combustion air holes 79 provided in an intermediate region of the first cooling structure 80, and a first cooling structure 80 provided downstream of each combustion air hole 79. 2 cooling structure 81. First cooling structure 8
0 is the projection 3 as in the first cooling structure 65 shown in FIG.
8 are arranged at intervals in the circumferential direction and axial direction, and are arranged in a staggered manner. Each projection 38 has
A cooling gas passage 39 is formed. For example, six combustion air holes 79 are formed at equal intervals in the circumferential direction. The second cooling structure 81 is configured by arranging the protrusions 38 in, for example, ten fan-shapes at high density. The combustion gas in the combustion cylinder main body 82 is guided to the gas turbine 72 via the outlet cylinder 70. Since the combustion cylinder 77 is configured as described above, even if the unburned gas burns downstream of the combustion air hole 79 and a local temperature rise occurs in the combustion cylinder main body 82, the second cooling structure 81
Can be cooled effectively. Further, the combustion cylinder main body 82 can be uniformly cooled by the first cooling structure 80. Thus, the useful life of the combustion cylinder 77 can be extended.

【0048】以上述べたように本発明の冷却構造を備え
る筒体は、バーナ装置の燃焼筒として好適に用いること
ができる。しかしながら、本発明の用途はバーナ装置の
燃焼筒に限定されるものではなく、高温ガスと接触する
全ての筒体、たとえば高温ガスが内周面または外周面の
いずれか一方に接触して流れる筒体に対して好適に適用
することができる。
As described above, the cylinder provided with the cooling structure of the present invention can be suitably used as a combustion cylinder of a burner device. However, the application of the present invention is not limited to the combustion cylinder of the burner device, and all cylinders that come into contact with the high-temperature gas, for example, the cylinder in which the high-temperature gas flows in contact with either the inner peripheral surface or the outer peripheral surface. It can be suitably applied to the body.

【0049】(実施例1)本発明の第1冷却構造を備え
る筒体の冷却性能を確認するために、実施例として図2
〜図3に示すバーナ装置11に図1に示す第1冷却構造
65を備える燃焼筒24を装着して燃焼中の燃焼筒本体
25の温度測定を行った。温度測定は複数箇所で行っ
た。バーナ装置11の各部材の寸法は表2に示す通りで
あり、突起38および冷却ガス通路39の寸法は、前記
表1に示す通りであった。冷却ガス通路39の軸線39
aと第1傾斜面47との成す角度βは90度であった。
燃焼筒本体25に形成された突起個数800個の内訳
は、周方向:90個(ただし、点火プラグ68の設けら
れている部分は80個)、軸線方向:9組であった。
(Example 1) In order to confirm the cooling performance of a cylinder having the first cooling structure of the present invention, FIG.
The combustion cylinder 24 having the first cooling structure 65 shown in FIG. 1 was attached to the burner device 11 shown in FIG. 3 to measure the temperature of the combustion cylinder main body 25 during combustion. Temperature measurement was performed at a plurality of locations. The dimensions of each member of the burner device 11 were as shown in Table 2, and the dimensions of the projection 38 and the cooling gas passage 39 were as shown in Table 1 above. Axis 39 of cooling gas passage 39
The angle β formed between a and the first inclined surface 47 was 90 degrees.
The details of 800 protrusions formed on the combustion cylinder main body 25 were 90 in the circumferential direction (however, the portion provided with the spark plug 68 was 80) and 9 in the axial direction.

【0050】これに対して比較例として、燃焼筒本体に
突起を形成しないで直接冷却ガス通路を穿孔した第1冷
却構造を備える燃焼筒を実施例と同じバーナ装置11に
装着して燃焼中の燃焼筒本体の温度測定を行った。冷却
ガス通路の個数、配置などその他の構成は実施例と全く
同一であった。燃焼条件は実施例および比較例とも表3
の通りであった。
On the other hand, as a comparative example, a combustion cylinder having a first cooling structure in which a cooling gas passage is directly formed without forming a projection on the combustion cylinder main body is mounted on the same burner device 11 as in the embodiment, and the combustion cylinder during combustion is operated. The temperature of the combustion cylinder body was measured. Other configurations such as the number and arrangement of the cooling gas passages were exactly the same as those of the embodiment. Combustion conditions are shown in Table 3 for both Examples and Comparative Examples.
It was as follows.

【0051】[0051]

【表2】 [Table 2]

【0052】[0052]

【表3】 [Table 3]

【0053】その結果、燃焼ガスの平均温度は950℃
であり、実施例の燃焼筒本体25の温度は最高温度:6
28℃、平均温度:520℃であった。これに対して、
同一条件で比較例の燃焼筒本体の温度は最高温度:73
6℃、平均温度:625℃であった。したがって、本発
明の第1冷却構造65を備える燃焼筒の冷却性能は、比
較例に比べて良好であることが判る。
As a result, the average temperature of the combustion gas was 950 ° C.
The temperature of the combustion cylinder main body 25 in the embodiment is the maximum temperature: 6
28 ° C, average temperature: 520 ° C. On the contrary,
Under the same conditions, the temperature of the combustion cylinder body of the comparative example was the highest temperature: 73
6 ° C, average temperature: 625 ° C. Therefore, it can be seen that the cooling performance of the combustion cylinder provided with the first cooling structure 65 of the present invention is better than that of the comparative example.

【0054】(実施例2)本発明の第2冷却構造を備え
る筒体の局所冷却性能を確認するために、実施例として
実施例1に示すバーナ装置11に図9に示す第2冷却構
造66を備える燃焼筒24を装着して燃焼中の燃焼筒本
体25の温度測定を行った。温度測定は複数箇所で行っ
た。第2冷却構造66は、各希釈孔63の下流側に設け
られた。第2冷却構造66は、突起38を10個扇状に
高密度に配置して構成した。これに対して、比較例とし
て、突起を形成しないで直接冷却ガス通路を穿孔した第
2冷却構造を備える燃焼筒を実施例1に示すバーナ装置
11に装着して燃焼中の燃焼筒本体の温度測定を行っ
た。冷却ガス通路の個数、配置および分布密度などその
他の構成は実施例と同一であった。燃焼条件は実施例お
よび比較例とも表3の通りであった。
(Embodiment 2) In order to confirm the local cooling performance of the cylindrical body having the second cooling structure of the present invention, the burner device 11 shown in Embodiment 1 is used as an embodiment and the second cooling structure 66 shown in FIG. The temperature of the combustion cylinder main body 25 during combustion was measured by mounting the combustion cylinder 24 having Temperature measurement was performed at a plurality of locations. The second cooling structure 66 is provided downstream of each dilution hole 63. The second cooling structure 66 is configured by arranging ten protrusions 38 in a fan shape at a high density. On the other hand, as a comparative example, a combustion cylinder having a second cooling structure in which a cooling gas passage is directly perforated without forming a projection is mounted on the burner device 11 shown in the first embodiment, and the temperature of the combustion cylinder body during combustion is increased. A measurement was made. Other configurations such as the number, arrangement and distribution density of the cooling gas passages were the same as those of the embodiment. The combustion conditions were as shown in Table 3 for both the example and the comparative example.

【0055】その結果、燃焼ガスの平均温度は950℃
であり、実施例における希釈孔63の下流側の温度は5
68℃であった。これに対して、同一条件で比較例にお
ける希釈孔63の下流側の温度は775℃であった。し
たがって本発明の第2冷却構造66を備える燃焼筒の局
所冷却性能は、比較例に比べて優れていることが判る。
As a result, the average temperature of the combustion gas was 950 ° C.
In the embodiment, the temperature downstream of the dilution hole 63 is 5
68 ° C. On the other hand, the temperature downstream of the dilution hole 63 in the comparative example was 775 ° C. under the same conditions. Therefore, it can be seen that the local cooling performance of the combustion cylinder provided with the second cooling structure 66 of the present invention is superior to the comparative example.

【0056】[0056]

【発明の効果】請求項1記載の本発明によれば、筒体本
体の冷却ガスが供給される表面には周方向および軸線方
向に間隔をあけて複数の突起が点在して設けられるの
で、筒体本体の表面積が増大して冷却効果を高めること
ができる。また前記突起は、筒体本体の周方向および軸
線方向にずらして配置されるので、筒体本体の軸線方向
に流れる冷却ガス流は流れ方向下流側に円滑に流れ、下
流側の突起に向かって流れる冷却ガス流が上流側の突起
によって妨げられることはない。これによって、突起に
よる冷却効果を高めることができる。また各突起には、
筒体本体の軸線方向に沿って延び、かつ冷却ガス流の下
流側に向かうにつれて筒体本体の軸線に近付くように傾
斜して延びる冷却ガス通路が形成されるので、冷却ガス
通路の長さを突起のないときよりも長くすることができ
る。これによって、筒体に対する冷却ガスによる強制対
流冷却効果を高めることができる。また筒体本体の高温
ガスと接触する表面に傾斜して冷却ガス通路から冷却ガ
スが吹込まれるので、冷却ガスが高温ガス接触面に沿っ
て流れる。これによって、高温ガス接触面近傍の高温ガ
ス流の温度が低下し、筒体本体への対流加熱量を減少さ
せる。この結果、筒体に対する冷却ガスの冷却効果を高
めることができる。
According to the first aspect of the present invention, a plurality of projections are provided on the surface of the cylindrical body to which the cooling gas is supplied at intervals in the circumferential direction and the axial direction. In addition, the surface area of the cylindrical body is increased, and the cooling effect can be enhanced. In addition, since the protrusions are arranged so as to be shifted in the circumferential direction and the axial direction of the cylindrical body, the cooling gas flow flowing in the axial direction of the cylindrical body smoothly flows downstream in the flow direction, and flows toward the downstream protrusion. The flowing cooling gas flow is not obstructed by the upstream projection. Thereby, the cooling effect by the projections can be enhanced. Also, on each projection,
Since the cooling gas passage extending along the axial direction of the cylindrical body and extending obliquely toward the axis of the cylindrical body toward the downstream side of the cooling gas flow is formed, the length of the cooling gas passage is reduced. It can be longer than when there is no projection. Thereby, the forced convection cooling effect of the cooling gas on the cylindrical body can be enhanced. Further, since the cooling gas is blown from the cooling gas passage obliquely to the surface of the cylindrical body that comes into contact with the high-temperature gas, the cooling gas flows along the high-temperature gas contact surface. As a result, the temperature of the high-temperature gas flow near the high-temperature gas contact surface decreases, and the amount of convection heating to the cylindrical body is reduced. As a result, the cooling effect of the cooling gas on the cylinder can be enhanced.

【0057】請求項2記載の本発明によれば、前記突起
の第1傾斜面は冷却ガス流の上流側に臨み、冷却ガス流
の下流側になるにつれて半径方向外方になるように傾斜
しており、さらに冷却ガス通路は第1傾斜面に臨んで設
けられるので、冷却ガスは第1傾斜面に衝突した後、冷
却ガス通路内に円滑に流入する。これによって、筒体に
対する冷却ガスの冷却効果を高めることができる。
According to the second aspect of the present invention, the first inclined surface of the projection faces the upstream side of the cooling gas flow and is inclined so as to be radially outward toward the downstream side of the cooling gas flow. Further, since the cooling gas passage is provided facing the first inclined surface, the cooling gas smoothly flows into the cooling gas passage after colliding with the first inclined surface. Thereby, the cooling effect of the cooling gas on the cylindrical body can be enhanced.

【0058】請求項3記載の本発明によれば、第1傾斜
面は平面であって、冷却ガス通路の軸線は第1傾斜面に
垂直であるので、冷却ガス通路をドリルなどの機械加工
によって容易に形成することができる。これによって、
冷却ガス通路の製作性が向上する。
According to the third aspect of the present invention, since the first inclined surface is a plane and the axis of the cooling gas passage is perpendicular to the first inclined surface, the cooling gas passage is formed by machining such as a drill. It can be easily formed. by this,
The productivity of the cooling gas passage is improved.

【0059】請求項4記載の本発明によれば、筒体本体
の温度の高い部分には突起が残余の部分よりも高密度に
設けられるので、局所的な高熱部分を有する筒体に対し
ても温度上昇を効果的に抑制することができる。これに
よって、筒体の耐用寿命を延長することができる。
According to the fourth aspect of the present invention, since the projections are provided at a higher temperature portion of the cylinder main body at a higher density than the remaining portions, the projections are provided with respect to the cylinder having a locally high heat portion. Can also effectively suppress a rise in temperature. Thereby, the useful life of the cylindrical body can be extended.

【0060】請求項5記載の本発明によれば、冷却ガス
通路は筒体本体の軸線を含む仮想平面に対して交差する
軸線を有するので、筒体本体に流れる高温ガスが旋回流
であっても、旋回流の旋回方向に沿うように前記軸線を
交差させれば、冷却ガス通路から吹込まれて筒体本体に
沿って流れる冷却ガス流が旋回流によって乱される不具
合を防止することができる。
According to the fifth aspect of the present invention, since the cooling gas passage has an axis that intersects with an imaginary plane including the axis of the cylindrical body, the high-temperature gas flowing through the cylindrical body has a swirling flow. However, if the axes intersect with each other along the swirling direction of the swirling flow, it is possible to prevent the cooling gas flow blown from the cooling gas passage and flowing along the cylindrical body from being disturbed by the swirling flow. .

【0061】請求項6記載の本発明によれば、バーナ装
置には燃焼筒が設けられており、燃焼筒は燃焼筒本体に
配置された複数の突起と、突起に形成される冷却ガス通
路とからなる冷却構造を備えているので、高負荷で燃焼
が行われても燃焼筒の熱損傷を防止することができ、バ
ーナ装置全体の耐用寿命を高めることができる。
According to the sixth aspect of the present invention, the burner device is provided with a combustion cylinder, and the combustion cylinder includes a plurality of projections disposed on the combustion cylinder main body, and a cooling gas passage formed in the projection. Therefore, even if combustion is performed under a high load, heat damage to the combustion cylinder can be prevented, and the useful life of the entire burner device can be increased.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施の一形態である冷却構造を備える
燃焼筒の主要部の構成を簡略化して示す斜視図である。
FIG. 1 is a simplified perspective view showing a configuration of a main part of a combustion cylinder having a cooling structure according to an embodiment of the present invention.

【図2】図1に示す燃焼筒を備えるバーナ装置の主要部
の構成を簡略化して示す断面図である。
FIG. 2 is a simplified cross-sectional view showing a configuration of a main part of a burner device including the combustion cylinder shown in FIG.

【図3】図2に示すバーナ装置の全体構成を簡略化して
示す断面図である。
FIG. 3 is a simplified cross-sectional view showing the entire configuration of the burner device shown in FIG. 2;

【図4】燃焼筒の外周から見た周方向展開図である。FIG. 4 is a development in a circumferential direction as viewed from the outer periphery of a combustion cylinder.

【図5】図1の切断面線V−Vから見た断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view taken along the line VV of FIG. 1;

【図6】図1のVI−VIから見た側面図である。FIG. 6 is a side view as viewed from VI-VI in FIG. 1;

【図7】冷却ガス通路の軸線と燃焼筒本体の軸線との関
係を示す平面図である。
FIG. 7 is a plan view showing a relationship between an axis of a cooling gas passage and an axis of a combustion cylinder main body.

【図8】突起および冷却ガス通路の製作方法を説明する
ための斜視図である。
FIG. 8 is a perspective view for explaining a method of manufacturing a projection and a cooling gas passage.

【図9】燃焼筒本体の希釈孔付近の冷却構造を簡略化し
て示す斜視図である。
FIG. 9 is a simplified perspective view showing a cooling structure near a dilution hole of a combustion cylinder main body.

【図10】冷却ガス通路の軸線と燃焼筒本体の軸線との
他の関係を示す平面図である。
FIG. 10 is a plan view showing another relationship between the axis of the cooling gas passage and the axis of the combustion cylinder main body.

【図11】本発明の他の実施の形態である冷却構造を備
える燃焼筒の構成を簡略化して示す斜視図である。
FIG. 11 is a simplified perspective view showing a configuration of a combustion cylinder having a cooling structure according to another embodiment of the present invention.

【図12】従来の典型的な筒体の冷却構造の構成を簡略
化して示す斜視図である。
FIG. 12 is a simplified perspective view showing the configuration of a conventional typical cooling structure for a cylindrical body.

【図13】従来の典型的な他の筒体の冷却構造の構成を
簡略化して示す斜視図である。
FIG. 13 is a simplified perspective view showing the configuration of another conventional cooling structure for a cylindrical body.

【符号の説明】 11 バーナ装置 20 内筒体 22 外筒体 24 燃焼筒 25 燃焼筒本体 30 ノズル体 38 突起 39 冷却ガス通路 58 主ノズル孔 60 ガス導入孔 63 希釈孔 65 第1冷却構造 66 第2冷却構造 68 点火プラグ 70 導出筒[Description of Signs] 11 Burner device 20 Inner cylinder 22 Outer cylinder 24 Combustion cylinder 25 Combustion cylinder main body 30 Nozzle body 38 Projection 39 Cooling gas passage 58 Main nozzle hole 60 Gas introduction hole 63 Dilution hole 65 First cooling structure 66 First 2 cooling structure 68 Spark plug 70 Outer cylinder

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 下平 一雄 東京都調布市深大寺東町7丁目44番地1 科学技術庁航空宇宙技術研究所内 (72)発明者 若林 努 大阪府大阪市中央区平野町四丁目1番2号 大阪瓦斯株式会社内 (72)発明者 守家 浩二 大阪府大阪市中央区平野町四丁目1番2号 大阪瓦斯株式会社内 (72)発明者 中村 裕司 大阪府大阪市中央区平野町四丁目1番2号 大阪瓦斯株式会社内 Fターム(参考) 3K017 AA07 AA10 AB05 AB07 AD03 AD10 AD11 AD13 DF04 DF07 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Kazuo Shimohira 7-44-1 Jindaiji Higashicho, Chofu City, Tokyo Inside the Aerospace Research Institute of Science and Technology Agency (72) Inventor Tsutomu Wakabayashi 4-chome Hiranocho, Chuo-ku, Osaka-shi, Osaka No. 1-2 in Osaka Gas Co., Ltd. (72) Koji Moriya Inventor Koji Morino 4-1-2 in Hirano-cho, Chuo-ku, Osaka-shi, Osaka (72) Inventor Yuji Nakamura Hirano-cho, Chuo-ku, Osaka-shi, Osaka 4-chome 1-2 F-term in Osaka Gas Co., Ltd. (reference) 3K017 AA07 AA10 AB05 AB07 AD03 AD10 AD11 AD13 DF04 DF07

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 高温ガスが筒体本体の内周面または外周
面のいずれか一方に接触して流れ、筒体本体のいずれか
他方の表面に沿って冷却ガスが供給される冷却構造にお
いて、 筒体本体の前記他方の表面に周方向および軸線方向に間
隔をあけて複数の突起が点在して設けられ、さらに各突
起は筒体本体の周方向および軸線方向にずらして配置さ
れ、 各突起には、筒体本体の軸線方向に沿って延び、かつ冷
却ガス流の下流側に向かうにつれて筒体本体の軸線に近
付くように傾斜して延びる冷却ガス通路が形成されるこ
とを特徴とする冷却構造。
1. A cooling structure in which a high-temperature gas flows in contact with one of an inner peripheral surface and an outer peripheral surface of a cylindrical main body, and a cooling gas is supplied along the other surface of the cylindrical main body. A plurality of projections are provided on the other surface of the cylindrical body at intervals in the circumferential direction and the axial direction, and the projections are further shifted in the circumferential direction and the axial direction of the cylindrical body. The projection is formed with a cooling gas passage extending along the axial direction of the cylindrical body and extending obliquely toward the axis of the cylindrical body toward the downstream side of the cooling gas flow. Cooling structure.
【請求項2】 前記突起は、冷却ガス流の上流側に臨
み、冷却ガス流の下流側になるにつれて半径方向外方に
なるように傾斜する第1傾斜面と、 第1傾斜面の冷却ガス流の下流側の端部に連なり、冷却
ガス流の下流側になるにつれて半径方向内方になるよう
に傾斜する第2傾斜面とを有し、 冷却ガス通路は、第1傾斜面に臨んで設けられることを
特徴とする請求項1記載の冷却構造。
2. A first inclined surface facing the upstream side of the cooling gas flow and inclining so as to be radially outward toward the downstream side of the cooling gas flow, and a cooling gas on the first inclined surface. A second inclined surface connected to the downstream end of the flow and inclined so as to be radially inward toward the downstream side of the cooling gas flow, wherein the cooling gas passage faces the first inclined surface. The cooling structure according to claim 1, wherein the cooling structure is provided.
【請求項3】 前記第1傾斜面47は平面であって、 冷却ガス通路の軸線39aは、第1傾斜面47に垂直で
あることを特徴とする請求項1または2記載の冷却構
造。
3. The cooling structure according to claim 1, wherein the first inclined surface is a flat surface, and the axis 39a of the cooling gas passage is perpendicular to the first inclined surface.
【請求項4】 前記筒体本体の温度の高い部分には、突
起が残余の温度の低い部分よりも単位面積当りの分布密
度を大きくして設けられることを特徴とする請求項1〜
3のいずれかに記載の冷却構造。
4. The high-temperature portion of the cylindrical body is provided with protrusions having a higher distribution density per unit area than the remaining low-temperature portion.
3. The cooling structure according to any one of 3.
【請求項5】 前記冷却ガス通路は、筒体本体の軸線を
含む仮想平面に対して交差する軸線を有することを特徴
とする請求項1〜4のいずれかに記載の冷却構造。
5. The cooling structure according to claim 1, wherein the cooling gas passage has an axis that intersects an imaginary plane including an axis of the cylindrical body.
【請求項6】 燃料ガスを噴出する主ノズル孔およびパ
イロットノズル孔を有するノズル体と、 ノズル体を外囲して設けられ、内流路を規定する内筒体
であって、ノズル体と内筒体との間には内流路に連なる
導入流路が規定されており、さらに内筒体の周壁にガス
導入孔が主ノズル孔に対向して前記導入流路を挟んで形
成される内筒体と、 内筒体の半径方向外方に間隔をあけて設けられ、外流路
を規定する外筒体と、外筒体の半径方向外方に間隔をあ
けて設けられる燃焼筒であって、燃焼筒本体の外周面に
周方向および軸線方向に間隔をあけて複数の突起が点在
して設けられ、さらに前記突起は燃焼筒本体の周方向お
よび軸線方向にずらして配置され、各突起には燃焼筒本
体の軸線方向に延び、かつ冷却ガス流の下流側に向かう
につれて燃焼筒本体の軸線に近付くように傾斜して延び
る冷却ガス通路が形成される燃焼筒とを含むことを特徴
とするバーナ装置。
6. A nozzle body having a main nozzle hole and a pilot nozzle hole for ejecting a fuel gas, and an inner cylinder body provided surrounding the nozzle body and defining an inner flow path, wherein the nozzle body and An introduction flow path connected to the inner flow path is defined between the inner flow path and the cylindrical body, and further, a gas introduction hole is formed in the peripheral wall of the inner cylinder body so as to face the main nozzle hole and sandwich the introduction flow path. A cylindrical body, and an outer cylindrical body that is provided at an interval radially outward of the inner cylindrical body and that defines an outer flow path; and a combustion cylinder that is provided at an outer radial interval of the outer cylindrical body. A plurality of projections are provided on the outer peripheral surface of the combustion cylinder main body at intervals in the circumferential direction and the axial direction, and the projections are further displaced in the circumferential direction and the axial direction of the combustion cylinder main body; The combustion extends in the axial direction of the combustion cylinder body and goes downstream of the cooling gas flow. Burner apparatus which comprises a combustion cylinder cooling gas passage extending obliquely so as to approach the axis of the body is formed.
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