JP2002168134A - プレートフィン及びそれを用いた燃焼器 - Google Patents
プレートフィン及びそれを用いた燃焼器Info
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- JP2002168134A JP2002168134A JP2000368839A JP2000368839A JP2002168134A JP 2002168134 A JP2002168134 A JP 2002168134A JP 2000368839 A JP2000368839 A JP 2000368839A JP 2000368839 A JP2000368839 A JP 2000368839A JP 2002168134 A JP2002168134 A JP 2002168134A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 燃焼室の内面への冷却空気の貼り付き性を高
めて、良好なフィルム冷却性を確保する。 【解決手段】 冷却空気取入孔３５と冷却空気流出孔３
４ａとに連通し、冷却空気取入孔３５から取り入れた冷
却空気が冷却空気流出孔３４ａへ向かって流されること
により対流冷却が行われる溝部３４と連通する噴出孔３
６を内面側に形成する。噴出孔３６から冷却空気の一部
を内面から噴出させることにより、上流側の冷却空気流
出孔３４ａから流出して内面に沿って流れて空気フィル
ムを形成する冷却空気に、内面に沿う渦を生じさせ、渦
によって内面に貼り付くように空気フィルムを流し、フ
ィルム冷却を向上させる。
めて、良好なフィルム冷却性を確保する。 【解決手段】 冷却空気取入孔３５と冷却空気流出孔３
４ａとに連通し、冷却空気取入孔３５から取り入れた冷
却空気が冷却空気流出孔３４ａへ向かって流されること
により対流冷却が行われる溝部３４と連通する噴出孔３
６を内面側に形成する。噴出孔３６から冷却空気の一部
を内面から噴出させることにより、上流側の冷却空気流
出孔３４ａから流出して内面に沿って流れて空気フィル
ムを形成する冷却空気に、内面に沿う渦を生じさせ、渦
によって内面に貼り付くように空気フィルムを流し、フ
ィルム冷却を向上させる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ガスタービン燃焼
器等の燃焼室を構成するプレートフィン及びそれを用い
た燃焼器に関するものである。
器等の燃焼室を構成するプレートフィン及びそれを用い
た燃焼器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】一般に、ガスタービンは、圧縮機、燃焼
器及びタービンを主な構成要素としており、圧縮機とタ
ービンとは互いに主軸で直結されている。圧縮機の吐出
口には燃焼器が接続されており、圧縮機から吐出された
作動流体は、燃焼器によって所定のタービン入口温度ま
で加熱される。タービンに供給された高温高圧の作動流
体は、ケーシング内において静翼及び主軸側に取り付け
られた動翼の間を通過して膨張し、これにより主軸が回
転して出力が得られる。ガスタービンの場合、圧縮機の
消費動力を引いた軸出力が得られるので、主軸の他端に
発電器などを接続することで駆動源として利用すること
ができる。
器及びタービンを主な構成要素としており、圧縮機とタ
ービンとは互いに主軸で直結されている。圧縮機の吐出
口には燃焼器が接続されており、圧縮機から吐出された
作動流体は、燃焼器によって所定のタービン入口温度ま
で加熱される。タービンに供給された高温高圧の作動流
体は、ケーシング内において静翼及び主軸側に取り付け
られた動翼の間を通過して膨張し、これにより主軸が回
転して出力が得られる。ガスタービンの場合、圧縮機の
消費動力を引いた軸出力が得られるので、主軸の他端に
発電器などを接続することで駆動源として利用すること
ができる。
【０００３】ここで、ガスタービン燃焼器の概略構造を
説明する。図１２において、符号１０は、燃焼器であ
る。この燃焼器１０は、内筒１１の軸中心に沿って予混
合ノズル１２を設置したものである。予混合ノズル１２
は、中央部にパイロットバーナ１３が配置され、このパ
イロットバーナ１３の周囲を取り囲むようにして、複数
のメインバーナ１が等ピッチで配設されている。従っ
て、パイロットバーナ１３の中心軸は、内筒１１の中心
軸と一致してる。
説明する。図１２において、符号１０は、燃焼器であ
る。この燃焼器１０は、内筒１１の軸中心に沿って予混
合ノズル１２を設置したものである。予混合ノズル１２
は、中央部にパイロットバーナ１３が配置され、このパ
イロットバーナ１３の周囲を取り囲むようにして、複数
のメインバーナ１が等ピッチで配設されている。従っ
て、パイロットバーナ１３の中心軸は、内筒１１の中心
軸と一致してる。
【０００４】予混合ノズル１２のパイロットバーナ１３
は、パイロット燃料管１４と、パイロットスワーラ１５
とを具備して構成されている。パイロット燃料管１４
は、一端が図示略の燃料供給源に接続され、他端が内筒
１１により形成された燃焼器１０の燃焼室１０ａに開口
するパイロット燃料ノズル１４ａとなっている。また、
パイロットスワーラ１５は、パイロット燃料管１４の外
周部に設けられて通過する空気流に旋回を与えるもので
ある。このパイロットバーナ１３では、パイロット燃料
ノズル１４ａから供給されるパイロット燃料が、旋回流
となった空気流を燃焼空気として、燃焼室１０ａ内で燃
焼する。こうして形成されたパイロットバーナ１３の火
炎は、後述するメインバーナ１の火種として用いられ
る。
は、パイロット燃料管１４と、パイロットスワーラ１５
とを具備して構成されている。パイロット燃料管１４
は、一端が図示略の燃料供給源に接続され、他端が内筒
１１により形成された燃焼器１０の燃焼室１０ａに開口
するパイロット燃料ノズル１４ａとなっている。また、
パイロットスワーラ１５は、パイロット燃料管１４の外
周部に設けられて通過する空気流に旋回を与えるもので
ある。このパイロットバーナ１３では、パイロット燃料
ノズル１４ａから供給されるパイロット燃料が、旋回流
となった空気流を燃焼空気として、燃焼室１０ａ内で燃
焼する。こうして形成されたパイロットバーナ１３の火
炎は、後述するメインバーナ１の火種として用いられ
る。
【０００５】このような予混合ノズル１２のメインバー
ナ１は、図示略の燃料供給源に接続されたメイン燃料供
給管２と、該メイン燃料供給管２の外周部を通過する空
気流に旋回を与えるメインスワーラ５とを具備して構成
される。このメインバーナ１は、メイン燃料供給管２を
通って導入された燃料を燃料噴出口から空気流中に噴出
させ、燃料と空気流とを予混合して予混合気を形成す
る。この予混合気は、各メインバーナ１から旋回流とな
ってパイロットバーナ１３の周囲に流出し、前述したパ
イロットバーナ１３の火炎を火種として燃焼する。
ナ１は、図示略の燃料供給源に接続されたメイン燃料供
給管２と、該メイン燃料供給管２の外周部を通過する空
気流に旋回を与えるメインスワーラ５とを具備して構成
される。このメインバーナ１は、メイン燃料供給管２を
通って導入された燃料を燃料噴出口から空気流中に噴出
させ、燃料と空気流とを予混合して予混合気を形成す
る。この予混合気は、各メインバーナ１から旋回流とな
ってパイロットバーナ１３の周囲に流出し、前述したパ
イロットバーナ１３の火炎を火種として燃焼する。
【０００６】上記の燃焼器１０の燃焼室１０ａを形成す
る内筒１１としては、図１３及び図１４に示すように、
フィルム冷却を行うためのプレートフィン２１が用いら
れている。このプレートフィン２１は、燃焼室１０ａの
内面を構成するフィンリング２２と、燃焼室１０ａの外
面を構成する外面板２３とが僅かに隙間をあけて積層さ
れた構造とされている。
る内筒１１としては、図１３及び図１４に示すように、
フィルム冷却を行うためのプレートフィン２１が用いら
れている。このプレートフィン２１は、燃焼室１０ａの
内面を構成するフィンリング２２と、燃焼室１０ａの外
面を構成する外面板２３とが僅かに隙間をあけて積層さ
れた構造とされている。
【０００７】フィンリング２２には、外面板２３との対
向面側に、軸方向へ沿う複数の溝部２４が並列に形成さ
れており、予混合ノズル１２が設けられた上流側と反す
る下流側端部が開口されている。また、外面板２３に
は、フィンリング２２の溝部２４の閉鎖された上流側の
端部とそれぞれ連通する冷却空気取入孔２５が形成され
ており、燃焼室１０ａの外周側の空気が、冷却空気取入
孔２５から溝部２４内に冷却空気として流れ込むように
なっている。
向面側に、軸方向へ沿う複数の溝部２４が並列に形成さ
れており、予混合ノズル１２が設けられた上流側と反す
る下流側端部が開口されている。また、外面板２３に
は、フィンリング２２の溝部２４の閉鎖された上流側の
端部とそれぞれ連通する冷却空気取入孔２５が形成され
ており、燃焼室１０ａの外周側の空気が、冷却空気取入
孔２５から溝部２４内に冷却空気として流れ込むように
なっている。
【０００８】そして、上記プレートフィン２１によって
燃焼室１０ａが構成された燃焼器１０によれば、燃焼時
に、冷却空気が外面板２３の冷却空気取入孔２５からフ
ィンリング２２の溝部２４内に流れ込み、この溝部２４
内を流れた後、この溝部２４の端部からなる冷却空気流
出孔２６から燃焼室１０ａ内へ流出し、下流側のプレー
トフィン２１の内面に沿う空気フィルムを形成する。つ
まり、溝部２４内を流れる際に、内筒１１を対流冷却
し、その後、プレートフィン２１の内面に沿う空気フィ
ルムが形成されてフィルム冷却され、燃焼室１０ａを構
成する内筒１１の焼損が防止されるようになっている。
燃焼室１０ａが構成された燃焼器１０によれば、燃焼時
に、冷却空気が外面板２３の冷却空気取入孔２５からフ
ィンリング２２の溝部２４内に流れ込み、この溝部２４
内を流れた後、この溝部２４の端部からなる冷却空気流
出孔２６から燃焼室１０ａ内へ流出し、下流側のプレー
トフィン２１の内面に沿う空気フィルムを形成する。つ
まり、溝部２４内を流れる際に、内筒１１を対流冷却
し、その後、プレートフィン２１の内面に沿う空気フィ
ルムが形成されてフィルム冷却され、燃焼室１０ａを構
成する内筒１１の焼損が防止されるようになっている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】このように、燃焼室１
０ａを構成する内筒１１として、上記プレートフィン２
１を用いることにより、対流冷却及びフィルム冷却によ
って内筒１１の焼損が防止されるようになっているが、
近年では、燃焼性能向上に伴い燃焼温度も高くなりつつ
あり、冷却のために多くの空気が必要となり、燃焼用空
気が制限されて、低ＮＯｘ化に限界が生じていた。この
ため、圧損を大きくすることなくさらに冷却性能が向上
されたプレートフィンが要求されているのが現状であっ
た。
０ａを構成する内筒１１として、上記プレートフィン２
１を用いることにより、対流冷却及びフィルム冷却によ
って内筒１１の焼損が防止されるようになっているが、
近年では、燃焼性能向上に伴い燃焼温度も高くなりつつ
あり、冷却のために多くの空気が必要となり、燃焼用空
気が制限されて、低ＮＯｘ化に限界が生じていた。この
ため、圧損を大きくすることなくさらに冷却性能が向上
されたプレートフィンが要求されているのが現状であっ
た。
【００１０】この発明は、上記事情に鑑みてなされたも
ので、燃焼室の内面への冷却空気の貼り付き性を高め
て、良好なフィルム冷却性を得ることができ、燃焼用空
気の制限をなくして低公害の燃焼が可能なプレートフィ
ン及びそれを用いた燃焼器を提供することを目的として
いる。
ので、燃焼室の内面への冷却空気の貼り付き性を高め
て、良好なフィルム冷却性を得ることができ、燃焼用空
気の制限をなくして低公害の燃焼が可能なプレートフィ
ン及びそれを用いた燃焼器を提供することを目的として
いる。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１記載のプレートフィンは、燃焼器の燃焼室
を形成し、冷却空気取入孔から外周側の冷却空気を取り
入れて冷却空気流出孔から燃焼室の内面に沿って送り込
んで空気フィルムを形成することによりフィルム冷却を
行うプレートフィンであって、内面側には、前記冷却空
気流出孔から流出されて内面に沿って流れる空気フィル
ムに、内面に沿う渦を生じさせる渦発生手段が設けられ
ていることを特徴としている。
に、請求項１記載のプレートフィンは、燃焼器の燃焼室
を形成し、冷却空気取入孔から外周側の冷却空気を取り
入れて冷却空気流出孔から燃焼室の内面に沿って送り込
んで空気フィルムを形成することによりフィルム冷却を
行うプレートフィンであって、内面側には、前記冷却空
気流出孔から流出されて内面に沿って流れる空気フィル
ムに、内面に沿う渦を生じさせる渦発生手段が設けられ
ていることを特徴としている。
【００１２】つまり、冷却空気流出孔から流出して内面
に沿って流れる空気フィルムに、渦発生手段によって内
面に沿う渦が形成され、この渦が内面に貼り付くように
流れることとなり、これにより、プレートフィンの冷却
効率を大幅に向上させることができる。つまり、冷却空
気の使用量を増加させることなく、良好なフィルム冷却
を行うことができ、近年の燃焼性能の向上に伴う燃焼温
度の上昇に対応することができ、これにより、燃焼用空
気の制限をなくし、良好な低ＮＯx化を実現させること
ができる。
に沿って流れる空気フィルムに、渦発生手段によって内
面に沿う渦が形成され、この渦が内面に貼り付くように
流れることとなり、これにより、プレートフィンの冷却
効率を大幅に向上させることができる。つまり、冷却空
気の使用量を増加させることなく、良好なフィルム冷却
を行うことができ、近年の燃焼性能の向上に伴う燃焼温
度の上昇に対応することができ、これにより、燃焼用空
気の制限をなくし、良好な低ＮＯx化を実現させること
ができる。
【００１３】請求項２記載のプレートフィンは、請求項
１記載のプレートフィンにおいて、前記冷却空気取入孔
と前記冷却空気流出孔とに連通し、前記冷却空気取入孔
から取り入れた冷却空気が前記冷却空気流出孔へ向かっ
て流されることにより対流冷却が行われる冷却流路を有
することを特徴としている。
１記載のプレートフィンにおいて、前記冷却空気取入孔
と前記冷却空気流出孔とに連通し、前記冷却空気取入孔
から取り入れた冷却空気が前記冷却空気流出孔へ向かっ
て流されることにより対流冷却が行われる冷却流路を有
することを特徴としている。
【００１４】すなわち、フィルム冷却とともに、冷却流
路へ冷却空気が流されて対流冷却が行われるので、さら
なる冷却効率の向上を図ることができ、極めて冷却性に
優れたプレートフィンとすることができる。
路へ冷却空気が流されて対流冷却が行われるので、さら
なる冷却効率の向上を図ることができ、極めて冷却性に
優れたプレートフィンとすることができる。
【００１５】請求項３記載のプレートフィンは、請求項
１または請求項２記載のプレートフィンにおいて、前記
渦発生手段が、前記冷却空気取入孔から取り入れられる
冷却空気の一部を内面から噴出させる噴出孔を有し、該
噴出孔から冷却空気の一部が噴出されることにより前記
空気フィルムに渦が形成されることを特徴としている。
１または請求項２記載のプレートフィンにおいて、前記
渦発生手段が、前記冷却空気取入孔から取り入れられる
冷却空気の一部を内面から噴出させる噴出孔を有し、該
噴出孔から冷却空気の一部が噴出されることにより前記
空気フィルムに渦が形成されることを特徴としている。
【００１６】このように、噴出孔から噴出する一部の冷
却空気によって空気フィルムに内面に沿う渦を発生させ
て内面に貼り付けた状態に流すことができる。つまり、
容易な手段によって空気フィルムに渦を発生させて貼り
付き性を向上させて低コストにて冷却効率を向上させる
ことができる。
却空気によって空気フィルムに内面に沿う渦を発生させ
て内面に貼り付けた状態に流すことができる。つまり、
容易な手段によって空気フィルムに渦を発生させて貼り
付き性を向上させて低コストにて冷却効率を向上させる
ことができる。
【００１７】請求項４記載のプレートフィンは、請求項
１または請求項２記載のプレートフィンにおいて、前記
渦発生手段が、内面に設けられた突起部からなり、該突
起部によって内面に沿って流れる前記空気フィルムに渦
が形成されることを特徴としている。
１または請求項２記載のプレートフィンにおいて、前記
渦発生手段が、内面に設けられた突起部からなり、該突
起部によって内面に沿って流れる前記空気フィルムに渦
が形成されることを特徴としている。
【００１８】つまり、空気フィルムに、突起部によって
内面に沿う渦を発生させて内面に貼り付けた状態に流す
ことができる。つまり、容易な手段によって空気フィル
ムに渦を発生させて貼り付き性を向上させて低コストに
て冷却効率を向上させることができる。
内面に沿う渦を発生させて内面に貼り付けた状態に流す
ことができる。つまり、容易な手段によって空気フィル
ムに渦を発生させて貼り付き性を向上させて低コストに
て冷却効率を向上させることができる。
【００１９】請求項５記載のプレートフィンを用いた燃
焼器は、中心に配置されたパイロットバーナの周囲に複
数のメインバーナが配置されたバーナと、このバーナか
らの燃焼ガスが送り込まれる筒状の燃焼室とを有する燃
焼器であって、前記燃焼室が請求項１〜４のいずれか１
項記載のプレートフィンを筒状に形成してなることを特
徴としている。
焼器は、中心に配置されたパイロットバーナの周囲に複
数のメインバーナが配置されたバーナと、このバーナか
らの燃焼ガスが送り込まれる筒状の燃焼室とを有する燃
焼器であって、前記燃焼室が請求項１〜４のいずれか１
項記載のプレートフィンを筒状に形成してなることを特
徴としている。
【００２０】このように、優れた冷却効率を有するプレ
ートフィンによって燃焼室が形成されているので、良好
な冷却効果が得られた燃焼器とすることができる。
ートフィンによって燃焼室が形成されているので、良好
な冷却効果が得られた燃焼器とすることができる。
【００２１】請求項６記載のプレートフィンを用いた燃
焼器は、中心に配置されたパイロットバーナの周囲に複
数のメインバーナが配置されたバーナと、このバーナか
らの燃焼ガスが送り込まれる筒状の燃焼室とを有する燃
焼器であって、前記燃焼室の下流側が請求項３記載のプ
レートフィンを筒状に形成し、上流側が請求項４記載の
プレートフィンを筒状に形成してなることを特徴として
いる。
焼器は、中心に配置されたパイロットバーナの周囲に複
数のメインバーナが配置されたバーナと、このバーナか
らの燃焼ガスが送り込まれる筒状の燃焼室とを有する燃
焼器であって、前記燃焼室の下流側が請求項３記載のプ
レートフィンを筒状に形成し、上流側が請求項４記載の
プレートフィンを筒状に形成してなることを特徴として
いる。
【００２２】すなわち、優れた冷却効率を有するプレー
トフィンによって燃焼室が形成されているので、良好な
冷却効果が得られた燃焼器とすることができ、しかも、
上流側が突起部による渦発生手段が設けられたプレート
フィンから形成され、下流側が噴出孔から冷却空気の一
部を噴出させる渦発生手段が設けられたプレートフィン
から形成されているので、下流側にて、噴出孔から噴出
させる冷却空気によって燃焼ガスを希釈することがで
き、燃焼器の下流側に設けられるタービン等を保護する
ことができる。
トフィンによって燃焼室が形成されているので、良好な
冷却効果が得られた燃焼器とすることができ、しかも、
上流側が突起部による渦発生手段が設けられたプレート
フィンから形成され、下流側が噴出孔から冷却空気の一
部を噴出させる渦発生手段が設けられたプレートフィン
から形成されているので、下流側にて、噴出孔から噴出
させる冷却空気によって燃焼ガスを希釈することがで
き、燃焼器の下流側に設けられるタービン等を保護する
ことができる。
【００２３】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態例のプレ
ートフィン及びそれを用いた燃焼器を図面を参照して説
明する。図１〜図３において、符号３１は、本実施形態
例の燃焼器１０の内筒１１に用いられるプレートフィン
である。このプレートフィン３１は、内筒１１によって
形成された燃焼室１０ａの内面を構成するフィンリング
３２と、燃焼室１０ａの外面を構成する外面板３３とが
隙間をあけて積層された構造とされている。
ートフィン及びそれを用いた燃焼器を図面を参照して説
明する。図１〜図３において、符号３１は、本実施形態
例の燃焼器１０の内筒１１に用いられるプレートフィン
である。このプレートフィン３１は、内筒１１によって
形成された燃焼室１０ａの内面を構成するフィンリング
３２と、燃焼室１０ａの外面を構成する外面板３３とが
隙間をあけて積層された構造とされている。
【００２４】フィンリング３２には、外面板３３との対
向面側に、軸方向へ沿う複数の溝部（冷却流路）３４が
並列に形成されており、予混合ノズル１２が設けられた
上流側と反する下流側端部の開口部が冷却空気流出孔３
４ａとされている。また、外面板３３には、フィンリン
グ３２の溝部３４の閉鎖された上流側の端部とそれぞれ
連通する冷却空気取入孔３５が形成されており、内筒１
１の外周側の空気が、冷却空気として冷却空気取入孔３
５から溝部３４内に流れ込むようになっている。
向面側に、軸方向へ沿う複数の溝部（冷却流路）３４が
並列に形成されており、予混合ノズル１２が設けられた
上流側と反する下流側端部の開口部が冷却空気流出孔３
４ａとされている。また、外面板３３には、フィンリン
グ３２の溝部３４の閉鎖された上流側の端部とそれぞれ
連通する冷却空気取入孔３５が形成されており、内筒１
１の外周側の空気が、冷却空気として冷却空気取入孔３
５から溝部３４内に流れ込むようになっている。
【００２５】また、フィンリング３２には、内面におけ
る溝部３４の底部位置に、軸方向へ間隔をあけて燃焼室
１０ａ内と連通する噴出孔（渦発生手段）３６が形成さ
れている。つまり、これら噴出孔３６が、上流側のプレ
ートフィン３１の溝部３４の軸方向延長線上に形成され
ている。なお、隣り合う溝部３４の配設位置に形成され
た噴出孔３６は、それぞれ軸方向へずらされている。
る溝部３４の底部位置に、軸方向へ間隔をあけて燃焼室
１０ａ内と連通する噴出孔（渦発生手段）３６が形成さ
れている。つまり、これら噴出孔３６が、上流側のプレ
ートフィン３１の溝部３４の軸方向延長線上に形成され
ている。なお、隣り合う溝部３４の配設位置に形成され
た噴出孔３６は、それぞれ軸方向へずらされている。
【００２６】そして、上記プレートフィン３１によって
燃焼室１０ａが形成された燃焼器１０によれば、燃焼時
に、空気が外面板３３の冷却空気取入孔３５から冷却空
気としてフィンリング３２の溝部３４内に流れ込み、こ
の溝部３４内を流れた後、この溝部３４の端部からなる
冷却空気流出孔３４ａから燃焼室１０ａ内へ流出し、下
流側のプレートフィン３１の内周面に沿う空気フィルム
を形成する。つまり、溝部３４内を流れる際に、内筒１
１が対流冷却され、その後、プレートフィン３１の内周
面に沿う空気フィルムを形成してフィルム冷却され、燃
焼室１０ａを構成する内筒１１の焼損が防止される。
燃焼室１０ａが形成された燃焼器１０によれば、燃焼時
に、空気が外面板３３の冷却空気取入孔３５から冷却空
気としてフィンリング３２の溝部３４内に流れ込み、こ
の溝部３４内を流れた後、この溝部３４の端部からなる
冷却空気流出孔３４ａから燃焼室１０ａ内へ流出し、下
流側のプレートフィン３１の内周面に沿う空気フィルム
を形成する。つまり、溝部３４内を流れる際に、内筒１
１が対流冷却され、その後、プレートフィン３１の内周
面に沿う空気フィルムを形成してフィルム冷却され、燃
焼室１０ａを構成する内筒１１の焼損が防止される。
【００２７】ここで、上記プレートフィン３１には、そ
の内面に渦発生手段として噴出孔３６が形成されている
ので、冷却空気取入孔３５から溝部２４内に流れ込んだ
冷却空気の一部が噴出孔３６から燃焼室１０ａの内面か
ら噴出する。これにより、上流側のプレートフィン３１
のフィンリング３２の冷却空気流出孔３４ａから流出し
て下流側のフィンリング３２の内面に沿って流れて空気
フィルムを形成する冷却空気に、噴出孔３６から噴出す
る冷却空気によって、図４及び図５に示すような、内面
に沿う縦渦が形成され、これにより、この空気フィルム
は、フィンリング３２の内面に貼り付くように流れるこ
ととなり、プレートフィン３１の冷却効率が向上され
る。
の内面に渦発生手段として噴出孔３６が形成されている
ので、冷却空気取入孔３５から溝部２４内に流れ込んだ
冷却空気の一部が噴出孔３６から燃焼室１０ａの内面か
ら噴出する。これにより、上流側のプレートフィン３１
のフィンリング３２の冷却空気流出孔３４ａから流出し
て下流側のフィンリング３２の内面に沿って流れて空気
フィルムを形成する冷却空気に、噴出孔３６から噴出す
る冷却空気によって、図４及び図５に示すような、内面
に沿う縦渦が形成され、これにより、この空気フィルム
は、フィンリング３２の内面に貼り付くように流れるこ
ととなり、プレートフィン３１の冷却効率が向上され
る。
【００２８】このように、上記のプレートフィン３１に
よれば、冷却空気流出孔３４ａから流出して内面に沿っ
て流れる空気フィルムに、噴出孔３６から冷却空気の一
部を噴出させることにより内面に沿う渦を発生させる渦
形成手段が設けられているので、空気フィルムは渦を形
成して内面に貼り付くように流れることとなり、これに
より、プレートフィン３１の冷却効率を大幅に向上させ
ることができる。つまり、容易な手段によって空気フィ
ルムに渦を発生させて内面への貼り付き性を向上させて
低コストにて冷却効率を向上させることができる。
よれば、冷却空気流出孔３４ａから流出して内面に沿っ
て流れる空気フィルムに、噴出孔３６から冷却空気の一
部を噴出させることにより内面に沿う渦を発生させる渦
形成手段が設けられているので、空気フィルムは渦を形
成して内面に貼り付くように流れることとなり、これに
より、プレートフィン３１の冷却効率を大幅に向上させ
ることができる。つまり、容易な手段によって空気フィ
ルムに渦を発生させて内面への貼り付き性を向上させて
低コストにて冷却効率を向上させることができる。
【００２９】すなわち、冷却空気の使用量を増加させる
ことなく、良好なフィルム冷却を行うことができ、近年
の燃焼性能の向上に伴う燃焼温度の上昇に対応すること
ができ、これにより、燃焼用空気の制限をなくし、良好
な低ＮＯx化を実現させることができる。
ことなく、良好なフィルム冷却を行うことができ、近年
の燃焼性能の向上に伴う燃焼温度の上昇に対応すること
ができ、これにより、燃焼用空気の制限をなくし、良好
な低ＮＯx化を実現させることができる。
【００３０】また、フィルム冷却とともに、溝部３４か
らなる冷却流路へ冷却空気が流されて対流冷却が行われ
るので、さらなる冷却効率の向上を図ることができ、極
めて冷却性に優れたプレートフィン３１とすることがで
きる。そして、上記のプレートフィン３１を用いた燃焼
器１０によれば、優れた冷却効率を有するプレートフィ
ン３１によって燃焼室１０ａが形成されているので、良
好な冷却効果が得られた燃焼器とすることができる。
らなる冷却流路へ冷却空気が流されて対流冷却が行われ
るので、さらなる冷却効率の向上を図ることができ、極
めて冷却性に優れたプレートフィン３１とすることがで
きる。そして、上記のプレートフィン３１を用いた燃焼
器１０によれば、優れた冷却効率を有するプレートフィ
ン３１によって燃焼室１０ａが形成されているので、良
好な冷却効果が得られた燃焼器とすることができる。
【００３１】図６〜図８に示すものは、他の構造のプレ
ートフィン３１を示すものである。このプレートフィン
３１には、内面における溝部３４の底部位置に、渦発生
手段として軸方向へ間隔をあけて側面視三角形状の突起
部３７が形成されている。つまり、これら突起部３７
が、上流側のプレートフィン３１の溝部３４の軸方向の
延長線上に形成されている。なお、隣り合う溝部３４の
配設位置に形成された突起部３７は、それぞれ軸方向へ
ずらされている。
ートフィン３１を示すものである。このプレートフィン
３１には、内面における溝部３４の底部位置に、渦発生
手段として軸方向へ間隔をあけて側面視三角形状の突起
部３７が形成されている。つまり、これら突起部３７
が、上流側のプレートフィン３１の溝部３４の軸方向の
延長線上に形成されている。なお、隣り合う溝部３４の
配設位置に形成された突起部３７は、それぞれ軸方向へ
ずらされている。
【００３２】そして、このように、フィンリング３２の
内面に突起部３７が形成されたプレートフィン３１によ
れば、上流側のプレートフィン３１のフィンリング３２
の溝部３４の端部からなる冷却空気流出孔３４ａから流
出して下流側のフィンリング３２の内面に沿って流れて
空気フィルムを形成する冷却空気が突起部３７に到達す
ると、この冷却空気には、突起部３７によって、図９及
び図１０に示すような、内面に沿う縦渦が形成され、こ
れにより、この空気フィルムは、フィンリング３２の内
面に貼り付くように流れることとなり、プレートフィン
３１の冷却効率が向上される。
内面に突起部３７が形成されたプレートフィン３１によ
れば、上流側のプレートフィン３１のフィンリング３２
の溝部３４の端部からなる冷却空気流出孔３４ａから流
出して下流側のフィンリング３２の内面に沿って流れて
空気フィルムを形成する冷却空気が突起部３７に到達す
ると、この冷却空気には、突起部３７によって、図９及
び図１０に示すような、内面に沿う縦渦が形成され、こ
れにより、この空気フィルムは、フィンリング３２の内
面に貼り付くように流れることとなり、プレートフィン
３１の冷却効率が向上される。
【００３３】このように、このプレートフィン３１によ
れば、空気フィルムに、突起部３７からなる渦発生手段
によって内面に沿う渦を発生させて内面に貼り付けた状
態に流すことができる。つまり、容易な手段によって空
気フィルムに渦を発生させて内面への貼り付き性を向上
させて低コストにて冷却効率を向上させることができ、
また、このプレートフィン３１を用いた燃焼器によれ
ば、優れた冷却効率を有するプレートフィン３１によっ
て燃焼室１０ａが形成されているので、良好な冷却効果
が得られた燃焼器とすることができる。
れば、空気フィルムに、突起部３７からなる渦発生手段
によって内面に沿う渦を発生させて内面に貼り付けた状
態に流すことができる。つまり、容易な手段によって空
気フィルムに渦を発生させて内面への貼り付き性を向上
させて低コストにて冷却効率を向上させることができ、
また、このプレートフィン３１を用いた燃焼器によれ
ば、優れた冷却効率を有するプレートフィン３１によっ
て燃焼室１０ａが形成されているので、良好な冷却効果
が得られた燃焼器とすることができる。
【００３４】なお、図１１に示すように、噴出孔３６が
形成されたフィンリング３２及び突起部３７が形成され
たフィンリング３２を組み合わせても良く、特に、上流
側を突起部３７が形成されたフィンリング３２とし、下
流側を噴出孔３６が形成されたフィンリング３２とする
ことにより、下流側において、噴出孔３６から噴出させ
る冷却空気によって燃焼ガスを希釈することができ、燃
焼器１０の下流側に設けられるタービン等を保護するこ
とができる。
形成されたフィンリング３２及び突起部３７が形成され
たフィンリング３２を組み合わせても良く、特に、上流
側を突起部３７が形成されたフィンリング３２とし、下
流側を噴出孔３６が形成されたフィンリング３２とする
ことにより、下流側において、噴出孔３６から噴出させ
る冷却空気によって燃焼ガスを希釈することができ、燃
焼器１０の下流側に設けられるタービン等を保護するこ
とができる。
【００３５】
【発明の効果】以上、説明したように、本発明のプレー
トフィン及びそれを用いた燃焼器によれば、下記の効果
を得ることができる。請求項１記載のプレートフィンに
よれば、冷却空気流出孔から流出して内面に沿って流れ
る空気フィルムに、渦発生手段によって内面に沿う渦が
形成され、この渦が内面に貼り付くように流れることと
なり、これにより、プレートフィンの冷却効率を大幅に
向上させることができる。つまり、冷却空気の使用量を
増加させることなく、良好なフィルム冷却を行うことが
でき、近年の燃焼性能の向上に伴う燃焼温度の上昇に対
応することができ、これにより、燃焼用空気の制限をな
くし、良好な低ＮＯx化を実現させることができる。
トフィン及びそれを用いた燃焼器によれば、下記の効果
を得ることができる。請求項１記載のプレートフィンに
よれば、冷却空気流出孔から流出して内面に沿って流れ
る空気フィルムに、渦発生手段によって内面に沿う渦が
形成され、この渦が内面に貼り付くように流れることと
なり、これにより、プレートフィンの冷却効率を大幅に
向上させることができる。つまり、冷却空気の使用量を
増加させることなく、良好なフィルム冷却を行うことが
でき、近年の燃焼性能の向上に伴う燃焼温度の上昇に対
応することができ、これにより、燃焼用空気の制限をな
くし、良好な低ＮＯx化を実現させることができる。
【００３６】請求項２記載のプレートフィンによれば、
フィルム冷却とともに、冷却流路へ冷却空気が流されて
対流冷却が行われるので、さらなる冷却効率の向上を図
ることができ、極めて冷却性に優れたプレートフィンと
することができる。
フィルム冷却とともに、冷却流路へ冷却空気が流されて
対流冷却が行われるので、さらなる冷却効率の向上を図
ることができ、極めて冷却性に優れたプレートフィンと
することができる。
【００３７】請求項３記載のプレートフィンによれば、
噴出孔から噴出する一部の冷却空気によって空気フィル
ムに内面に沿う渦を発生させて内面に貼り付けた状態に
流すことができる。つまり、容易な手段によって空気フ
ィルムに渦を発生させて貼り付き性を向上させて低コス
トにて冷却効率を向上させることができる。
噴出孔から噴出する一部の冷却空気によって空気フィル
ムに内面に沿う渦を発生させて内面に貼り付けた状態に
流すことができる。つまり、容易な手段によって空気フ
ィルムに渦を発生させて貼り付き性を向上させて低コス
トにて冷却効率を向上させることができる。
【００３８】請求項４記載のプレートフィンによれば、
空気フィルムに、突起部によって内面に沿う渦を発生さ
せて内面に貼り付けた状態に流すことができる。つま
り、容易な手段によって空気フィルムに渦を発生させて
貼り付き性を向上させて低コストにて冷却効率を向上さ
せることができる。
空気フィルムに、突起部によって内面に沿う渦を発生さ
せて内面に貼り付けた状態に流すことができる。つま
り、容易な手段によって空気フィルムに渦を発生させて
貼り付き性を向上させて低コストにて冷却効率を向上さ
せることができる。
【００３９】請求項５記載のプレートフィンを用いた燃
焼器によれば、優れた冷却効率を有するプレートフィン
によって燃焼室が形成されているので、良好な冷却効果
が得られた燃焼器とすることができる。
焼器によれば、優れた冷却効率を有するプレートフィン
によって燃焼室が形成されているので、良好な冷却効果
が得られた燃焼器とすることができる。
【００４０】請求項６記載のプレートフィンを用いた燃
焼器によれば、優れた冷却効率を有するプレートフィン
によって燃焼室が形成されているので、良好な冷却効果
が得られた燃焼器とすることができ、しかも、上流側が
突起部による渦発生手段が設けられたプレートフィンか
ら形成され、下流側が噴出孔から冷却空気の一部を噴出
させる渦発生手段が設けられたプレートフィンから形成
されているので、下流側にて、噴出孔から噴出させる冷
却空気によって燃焼ガスを希釈することができ、燃焼器
の下流側に設けられるタービン等を保護することができ
る。
焼器によれば、優れた冷却効率を有するプレートフィン
によって燃焼室が形成されているので、良好な冷却効果
が得られた燃焼器とすることができ、しかも、上流側が
突起部による渦発生手段が設けられたプレートフィンか
ら形成され、下流側が噴出孔から冷却空気の一部を噴出
させる渦発生手段が設けられたプレートフィンから形成
されているので、下流側にて、噴出孔から噴出させる冷
却空気によって燃焼ガスを希釈することができ、燃焼器
の下流側に設けられるタービン等を保護することができ
る。
【図１】 本発明の実施の形態例のプレートフィンの構
成及び構造を説明するプレートフィンの内周面側からみ
た斜視図である。
成及び構造を説明するプレートフィンの内周面側からみ
た斜視図である。
【図２】 本発明の実施の形態のプレートフィンの構成
及び構造を説明するプレートフィンの側断面図である。
及び構造を説明するプレートフィンの側断面図である。
【図３】 本発明の実施の形態のプレートフィンの構成
及び構造を説明するプレートフィンの横断面図である。
及び構造を説明するプレートフィンの横断面図である。
【図４】 本発明の実施の形態のプレートフィンの構成
及び構造を説明するプレートフィンの一部の横断面図で
ある。
及び構造を説明するプレートフィンの一部の横断面図で
ある。
【図５】 本発明の実施の形態例のプレートフィンの構
成及び構造を説明するプレートフィンの一部の内周面側
からみた斜視図である。
成及び構造を説明するプレートフィンの一部の内周面側
からみた斜視図である。
【図６】 本発明の他の実施の形態例のプレートフィン
の構成及び構造を説明するプレートフィンの内周面側か
らみた斜視図である。
の構成及び構造を説明するプレートフィンの内周面側か
らみた斜視図である。
【図７】 本発明の他の実施の形態のプレートフィンの
構成及び構造を説明するプレートフィンの側断面図であ
る。
構成及び構造を説明するプレートフィンの側断面図であ
る。
【図８】 本発明の他の実施の形態のプレートフィンの
構成及び構造を説明するプレートフィンの横断面図であ
る。
構成及び構造を説明するプレートフィンの横断面図であ
る。
【図９】 本発明の他の実施の形態のプレートフィンの
構成及び構造を説明するプレートフィンの一部の横断面
図である。
構成及び構造を説明するプレートフィンの一部の横断面
図である。
【図１０】 本発明の他の実施の形態例のプレートフィ
ンの構成及び構造を説明するプレートフィンの一部の内
周面側からみた斜視図である。
ンの構成及び構造を説明するプレートフィンの一部の内
周面側からみた斜視図である。
【図１１】 本発明のさらに他の実施の形態例のプレー
トフィンの構成及び構造を説明するプレートフィンの内
周面側からみた斜視図である。
トフィンの構成及び構造を説明するプレートフィンの内
周面側からみた斜視図である。
【図１２】 燃焼器の構成及び構造を説明する燃焼器の
一部の概略側断面図及び横断面図である。
一部の概略側断面図及び横断面図である。
【図１３】 従来のプレートフィンの構成及び構造を説
明するプレートフィンの一部を破断視した斜視図であ
る。
明するプレートフィンの一部を破断視した斜視図であ
る。
【図１４】 従来のプレートフィンの構成及び構造を説
明するプレートフィンの断面図である。
明するプレートフィンの断面図である。
【符号の説明】 １ メインバーナ １０ 燃焼器 １０ａ 燃焼室 １３ パイロットバーナ ３１ プレートフィン ３４ 溝部（冷却流路） ３４ａ 冷却空気流出孔 ３５ 冷却空気取入孔 ３６ 噴出孔（渦発生手段） ３７ 突起部（渦発生手段）
Claims (6)
- 【請求項１】 燃焼器の燃焼室を形成し、冷却空気取入
孔から外周側の冷却空気を取り入れて冷却空気流出孔か
ら燃焼室の内面に沿って送り込んで空気フィルムを形成
することによりフィルム冷却を行うプレートフィンであ
って、 内面側には、前記冷却空気流出孔から流出されて内面に
沿って流れる空気フィルムに、内面に沿う渦を生じさせ
る渦発生手段が設けられていることを特徴とするプレー
トフィン。 - 【請求項２】 前記冷却空気取入孔と前記冷却空気流出
孔とに連通し、前記冷却空気取入孔から取り入れた冷却
空気が前記冷却空気流出孔へ向かって流されることによ
り対流冷却が行われる冷却流路を有することを特徴とす
る請求項１記載のプレートフィン。 - 【請求項３】 前記渦発生手段は、前記冷却空気取入孔
から取り入れられる冷却空気の一部を内面から噴出させ
る噴出孔を有し、該噴出孔から冷却空気の一部が噴出さ
れることにより前記空気フィルムに渦が形成されること
を特徴とする請求項１または請求項２記載のプレートフ
ィン。 - 【請求項４】 前記渦発生手段は、内面に設けられた突
起部からなり、該突起部によって内面に沿って流れる前
記空気フィルムに渦が形成されることを特徴とする請求
項１または請求項２記載のプレートフィン。 - 【請求項５】 中心に配置されたパイロットバーナの周
囲に複数のメインバーナが配置されたバーナと、このバ
ーナからの燃焼ガスが送り込まれる筒状の燃焼室とを有
する燃焼器であって、 前記燃焼室が請求項１〜４のいずれか１項記載のプレー
トフィンを筒状に形成してなることを特徴とするプレー
トフィンを用いた燃焼器。 - 【請求項６】 中心に配置されたパイロットバーナの周
囲に複数のメインバーナが配置されたバーナと、このバ
ーナからの燃焼ガスが送り込まれる筒状の燃焼室とを有
する燃焼器であって、 前記燃焼室の下流側が請求項３記載のプレートフィンを
筒状に形成し、上流側が請求項４記載のプレートフィン
を筒状に形成してなることを特徴とするプレートフィン
を用いた燃焼器。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000368839A JP2002168134A (ja) | 2000-12-04 | 2000-12-04 | プレートフィン及びそれを用いた燃焼器 |
| CA002364238A CA2364238A1 (en) | 2000-12-04 | 2001-11-30 | Plate fin and combustor using the plate fin |
| US09/996,913 US20020066273A1 (en) | 2000-12-04 | 2001-11-30 | Plate fin and combustor using the plate fin |
| EP01128757A EP1211463A3 (en) | 2000-12-04 | 2001-12-03 | Plate fin and combustor using the plate fin |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000368839A JP2002168134A (ja) | 2000-12-04 | 2000-12-04 | プレートフィン及びそれを用いた燃焼器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002168134A true JP2002168134A (ja) | 2002-06-14 |
Family
ID=18838981
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000368839A Withdrawn JP2002168134A (ja) | 2000-12-04 | 2000-12-04 | プレートフィン及びそれを用いた燃焼器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002168134A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010209912A (ja) * | 2009-03-10 | 2010-09-24 | General Electric Co <Ge> | 燃焼器ライナ冷却システム |
| JP2013068348A (ja) * | 2011-09-22 | 2013-04-18 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | ガスタービン燃焼器 |
| KR101425178B1 (ko) * | 2007-04-12 | 2014-08-01 | 쌩-고벵 이조베르 | 내부 연소 버너 |
-
2000
- 2000-12-04 JP JP2000368839A patent/JP2002168134A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101425178B1 (ko) * | 2007-04-12 | 2014-08-01 | 쌩-고벵 이조베르 | 내부 연소 버너 |
| JP2010209912A (ja) * | 2009-03-10 | 2010-09-24 | General Electric Co <Ge> | 燃焼器ライナ冷却システム |
| JP2013068348A (ja) * | 2011-09-22 | 2013-04-18 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | ガスタービン燃焼器 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20080205 |