JP2593596B2 - ガスタービンエンジン燃焼器用のドームアセンブリ - Google Patents

ガスタービンエンジン燃焼器用のドームアセンブリ

Info

Publication number
JP2593596B2
JP2593596B2 JP3211307A JP21130791A JP2593596B2 JP 2593596 B2 JP2593596 B2 JP 2593596B2 JP 3211307 A JP3211307 A JP 3211307A JP 21130791 A JP21130791 A JP 21130791A JP 2593596 B2 JP2593596 B2 JP 2593596B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
dome
baffle
dome assembly
mounting ring
outlet cone
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP3211307A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH04227413A (ja
Inventor
ステファン・ジョン・ハウエル
スチーブン・ミロ・トボーグ
グラント・アーサー・アルバート
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
General Electric Co
Original Assignee
General Electric Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by General Electric Co filed Critical General Electric Co
Publication of JPH04227413A publication Critical patent/JPH04227413A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2593596B2 publication Critical patent/JP2593596B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23R—GENERATING COMBUSTION PRODUCTS OF HIGH PRESSURE OR HIGH VELOCITY, e.g. GAS-TURBINE COMBUSTION CHAMBERS
    • F23R3/00—Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel
    • F23R3/28—Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel characterised by the fuel supply
    • F23R3/283—Attaching or cooling of fuel injecting means including supports for fuel injectors, stems, or lances

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
  • Spray-Type Burners (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、一般にガスタービン
エンジン燃焼器に関し、特に、改良した燃焼器ドームア
センブリに関する。
【０００２】
【従来の技術】通常のガスタービンエンジン燃焼器は、
半径方向に離間した外側および内側燃焼器ライナーを、
上流端でドームアセンブリにより連接した構成になって
いる。ドームアセンブリは複数の気化器（キャブレタ）
を円周方向に間隔をあけて含み、各気化器は、燃料を供
給する燃料噴射器と、旋回空気を生成する空気スワラと
を含み、これにより空気を燃料と混合して、燃料／空気
混合気を生成し、両ライナー間の燃焼器に送り出す。通
常、燃料／空気混合気を燃焼させて、燃焼ガスを発生
し、燃焼ガスは燃焼器内を下流に流れ、燃焼器の下流端
に適当に接合された通常のタービンノズルに流れ込む。
タービンノズルのすぐ下流には、通常の高圧タービンが
位置し、高圧タービンは燃焼ガスからエネルギーを抽出
して、燃焼器の上流に配置された圧縮機に動力を供給す
る。圧縮機は圧縮空気を空気スワラに供給する。
【０００３】燃焼器の性能を考察する上での重要な要因
の一つに周知のパターン係数（ｐａｔｔｅｒｎ ｆａｃ
ｔｏｒ）があり、これはタービンノズルへの温度分布を
表わす無次元の係数である。パターン係数は、（燃焼器
出口での燃焼ガスの最高温度−その平均温度）を（平均
出口温度−燃焼器への入口での圧縮空気の温度）で割っ
た商と定義される。パターン係数は、燃焼器出口からタ
ービンノズルが受けとる燃焼ガスの温度の相対的均一性
を表わし、理想的なパターン係数０は温度が均一なこと
を示す。
【０００４】ある従来のガスタービンエンジン燃焼器で
は、ガスタービンエンジンからの動力出力を増大するた
めに、燃焼器出口温度を高くするのが望ましい。出力を
増大した燃焼器のパターン係数は元の燃焼器と同じであ
るが、最高燃焼器出口温度の上昇はタービン寿命の減少
につながる恐れがある。したがって、パターン係数を減
少させるように元の燃焼器を改変することが、タービン
寿命を改善するのに望ましい。
【０００５】したがって、ドーム高さ約１．５インチ
（約４ｃｍ）の上記燃焼器のためには、ドーム高さ約
２．５インチ（約６ｃｍ）のエンジンからの、比較的低
いパターン係数を有することが知られている従来の空気
スワラを縮小した。元の燃焼器からの空気スワラおよび
代替空気スワラとして使用すべき空気スワラは、両方と
も通常の二重反転空気スワラであり、前者の一次ベンチ
ュリスロート径は後者の約２／３であった。しかし、パ
ターン係数の低い空気スワラを単に縮小しても、元の製
造公差がすでに最小約１ミルであるので、元の燃焼器で
と同様の低いパターン係数にはならないことを、解析に
より確認した。元の燃焼器の寸法が比較的小さいことか
ら見て、製造公差が、燃焼器およびタービンの寿命を改
善するために必要な比較的低いパターン係数を実現する
ことの妨げとなった。元の燃焼器は特定の、すなわち第
１基準パターン係数を有し、そして大きい寸法で使用す
る場合にはもっと小さい、すなわち第２基準パターン係
数を有する代替空気スワラでも、小さい燃焼器寸法で著
しく減少したパターン係数を実現することはできなっか
った。
【０００６】ガスタービンエンジン燃焼器の設計上のも
う一つの重要な考察事項は、寿命に限りのある部品の保
守作業性である。たとえば、ドームアセンブリは、空気
スワラから延在する通常のバッフルを含み、このバッフ
ルは燃焼器ドームから離間して相互間に、少なくともバ
ッフル自身を冷却するために圧縮機空気を案内するチャ
ンネルを画定する。バッフルは、空気スワラのすぐ下流
で生じる燃焼に対する熱シールドを形成し、ドームを保
護する。したがって、バッフルは、定期的に交換する必
要のある寿命に限りのある部品の１つである。
【０００７】バッフルは、代表的にはドームに溶接およ
び／またはろう付けされるので、大抵は、定期的な保守
間隔でドームアセンブリ全体を交換するか、ほとんどを
分解する作業が必要である。このようなバッフル交換作
業は比較的経費がかかり、かなり長い時間を要する。
【０００８】
【発明の目的】したがって、この発明の目的は、ガスタ
ービンエンジン燃焼器用の新規な改良されたドームアセ
ンブリを提供することにある。
【０００９】この発明の別の目的は、比較的低いパター
ン係数を得るのに有効なドームアセンブリを提供するこ
とにある。
【００１０】この発明の他の目的は、比較的小さな燃焼
器において比較的低いパターン係数を得るのに有効なド
ームアセンブリを提供することにある。
【００１１】この発明のさらに他の目的は、個別に交換
可能なバッフルを有するドームアセンブリを提供するこ
とにある。
【００１２】
【発明の概要】この発明のガスタービンエンジン燃焼器
用のドームアセンブリは、ドームアイレットを有する環
状ドームと、アイレットのまわりでドームに固着された
装着リングと、装着リングに固着されたバッフルと、装
着リングに固着された気化器とを備える。気化器は装着
リングに、燃料／空気混合気を上記装着リングを通して
上記バッフルと所定の関係にて供給し、パターン係数を
制御するように、取り付けられている。
【００１３】この発明を特徴付けると考えられる新規な
特徴は、特許請求の範囲に記載した通りである。この発
明の目的、構成および効果をさらに明瞭にするために、
以下に好適な実施例を添付の図面を参照しながら詳しく
説明する。
【００１４】
【具体的な構成】図１は従来のガスタービンエンジン燃
焼器の１例を示す中心線方向断面図である。燃焼器１０
は、燃焼器１０自身およびガスタービンエンジンの長さ
方向中心軸線１６のまわりに同軸に配置された、１対の
通常の気膜冷却式の半径方向外側および内側環状ライナ
ー１２および１４を含む。ライナー１２および１４は互
いに離間して相互間に通常の燃焼領域１８を画定する。
燃焼器１０は、その上流端に、通常のドームアセンブリ
２０を含み、その環状ドームプレート２２は中心軸線１
６のまわりに同軸に配置され、ライナー１２および１４
の上流端に通常通りに固着されている。ドームアセンブ
リ２０には、図２にも示すように、複数の通常の気化器
（キャブレタ）２４が円周方向に間隔をあけて配置され
ている。各気化器２４は、長さ方向中心軸線２８を有す
る通常の二重反転式空気旋回器（スワラ）２６を含む。
気化器２４は、中心軸線２８と同軸に配置された通常の
燃料噴射器（インジェクタ）３０も含む。
【００１５】燃焼器１０は、その後端に環状出口３２を
含み、通常のタービンノズル３４に通常通りに連結され
ている。ノズル３４には、複数のノズルベーン３６が円
周方向に間隔をあけて配置されている。ノズル３４の下
流には、複数のブレード４０が円周方向に間隔をあけて
配置された通常の高圧タービン（ＨＰＴ）３８が配置さ
れている。
【００１６】運転時には、通常通り、燃料４２を噴射器
３０を通して送り、噴射器３０からスワラ２６に吐出
し、そこで、通常の圧縮機（図示せず）から燃焼器１０
に通常通りに供給される圧縮空気４４の一部と混合す
る。スワラ２６は、燃料４２と空気４４とを混合して燃
料／空気混合気４６を生成する作用をなす。混合気４６
を燃焼領域１８に送り出し、そこで外側ライナー１２に
配置された通常の点火器４８により通常通りに点火す
る。こうして発生した燃焼ガス５０を燃焼領域１８から
燃焼器出口３２、タービンノズル３４、そしてＨＰＴ４
０へと導き、ＨＰＴ４０により燃焼ガスからエネルギー
を抽出して、燃焼器１０より上流に配置された圧縮機に
動力を供給する。
【００１７】発明の背景の項で説明したように、この従
来例での燃焼器１０は、燃焼器１０のドーム高さＨ1 が
約１．５インチ（約４ｃｍ）で、それに対応してスワラ
２６の一次ベンチュリ直径Ｄ1 も小さい、特定の用途に
現在採用されている設計の例である。元来の気化器２４
は、燃焼器１０およびＨＰＴ３８に特定のパワーレベル
にふさわしい適切な性能と寿命を与えるように設計され
ている。しかし、エンジンからもっと大きな出力パワー
を取り出すために燃焼器１０を含めてエンジンの性能を
向上させると、燃焼ガスからもっと大きなエネルギーを
得るために出口３２での燃焼ガス５０の温度Ｔ4 もそれ
に応じて上昇する。｛最高出口温度Ｔ4 −平均出口温度
Ｔ4 ｝／｛平均出口温度Ｔ4 −燃焼器入口温度Ｔ3 （圧
縮空気４４の温度で示される）｝として定義される燃焼
器１０と関連したパターン係数は、特定の値を有し、こ
れをここでは第１基準パターン係数という。燃焼器出口
温度Ｔ4 が上昇しても、パターン係数は実質的に同じま
まであるが、その出口温度Ｔ4 の上昇の結果として、た
とえば、ライナー１２、１４およびタービン３８の寿命
が減少する。
【００１８】図３は図１に示した従来の気化器２４の拡
大図である。ドーム２２は、環状アイレット開口５４を
画定する環状ドームアイレット５２を含む。通常のバッ
フル５６がアイレット５２に、その開口５４を介して、
仮付け溶接やろう付けにより通常通りに固着されてい
る。スワラ２６は、直径Ｄ1 を有する一次ベンチュリを
画定する隔壁５８、複数の円周方向に間隔をあけて配置
された後部スワールベーン６０、および環状出口コーン
６２を、すべて一緒に形成した一体の鋳造体として含
む。出口コーン６２には、図２にも示すように、３つの
装着タブ６４が円周方向に間隔をあけて配置され、これ
らをドーム２２に溶接部６４ｂで溶接して、出口コーン
６２をドーム２２およびバッフル５６に対して支持す
る。
【００１９】スワラ２６はさらに、燃料噴射器３０を摺
動自在に支持するための通常のフェルール６６と、複数
の円周方向に間隔をあけて配置した前部スワールベーン
６８と、これに取り付けた環状半径方向フランジ７０と
を含む。半径方向フランジ７０は、通常のタブ７２によ
り隔壁５８に半径方向摺動自在に取り付けられている。
【００２０】出口コーン６２に設けた流れ面７４は、図
３に示すような断面において、中心軸線２８に対して鋭
角の円すい角Ｃ1 で配置された直線に大体沿って傾斜し
ている。流れ面７４には、断面において流れ面７４に大
体等しい半径Ｒ1 を有する２つの環状凹所７６が軸線方
向に間隔をあけて設けられている。出口コーン６２に含
まれる半径方向に延在する平坦な後面７８も流れ面７４
の一部を形成する。ドーム２２のアイレット５２、バッ
フル５６およびコーン後面７８は半径方向軸線８０に大
体平行に並んで、大体平坦なドーム２２を形成してい
る。
【００２１】図３に示す従来のドームアセンブリ２０
は、比較的狭い吐出し噴射コーン形状の燃料／空気混合
気４６を燃焼領域１８に供給する作用をなす。これは、
当初の設計には満足な性能を発揮するが、前述した出口
温度Ｔ4 が上昇した燃焼器１０には不適当であることを
確かめた。この従来のドームアセンブリ２０では、ドー
ム２２付近に燃焼ガス５０の再循環領域が生じ、これが
パターン係数および燃焼器寿命に悪影響を与えるからで
ある。
【００２２】図４に第２の従来のドームアセンブリ８２
を示す。このドームアセンブリ８２は、図１に示した燃
焼器１０に関する第１基準パターン係数より小さい、比
較的小さいパターン係数−−ここでは第２基準パターン
係数という−−を有することが知られている。第２のド
ームアセンブリ８２は、図１に示した燃焼器１０に関す
る値よりいずれも大きい、約２．５インチ（約６ｃｍ）
のドーム高さＨ2 と対応する一次ベンチュリ直径Ｄ2 を
有する現存の燃焼器設計から得た。したがって、図１に
示した燃焼器１０に直接入れ替えて用いるには、第２の
ドームアセンブリ８２を縮小した。
【００２３】図４に示した第２のドームアセンブリ８２
は、図１に示した特定の寸法の燃焼器１０に用いるため
に縮小したモデルで、図１および図３に示した気化器２
４と大体同様の気化器２４ｂを含む。図３に示した気化
器２４と図４に示した気化器２４ｂとの間の同様の構成
要素には、符号ｂを付してあり、フェルール６６ｂ、前
部スワールベーン６８ｂ、隔壁５８ｂ、後部スワールベ
ーン６０ｂ、ドーム２２ｂ、ドームアイレット５２ｂ、
ドームアイレット開口５４ｂおよびバッフル５６ｂが含
まれる。しかし、この実施例では、図３に示した鋳造し
た比較的大きな出口コーン６２の代わりに、図４に示す
後部スワールベーン６０ｂを大体Ｌ形の環状出口部材８
４に固着している。
【００２４】出口部材８４を、環状Ｌ形装着ブッシング
８８に円周方向に間隔をあけた４か所８６で仮付け溶接
し、一方ブッシング８８をドームアイレット５２ｂに溶
接および／またはろう付けする。部材８４と８８の嵌合
面は、両者間での漏れを少なくするために機械加工した
表面である。バッフル５６ｂをアイレット開口５４にて
ブッシング８８とドームアイレット５２ｂとの間にはさ
み、そこに仮付け溶接およびろう付けする。隔壁５８
ｂ、出口部材８４およびブッシング８８それぞれの後端
を９０ａ、９０ｂおよび９０ｃで示す。後端９０ｂおよ
び９０ｃは大体バッフル５６ｂと同じ円弧上にあり、一
方後端９０ａはその上流に配置されている。バッフル５
６ｂの下流端も断面においてまっすぐで、中心軸線２８
に対して鋭角Ｃ2 で傾斜している。
【００２５】図４に示した第２のドームアセンブリ８２
は、製造公差および組立公差をもって作製し、組み立て
た構造体である。ドーム高さＨ1 を有する図１の燃焼器
１０に用いるのに必要な比較的小さな寸法の場合、製造
公差および組立公差は比較的大きく、使用するいくつか
の気化器２４ｂにかなりのばらつきが生まれる。その結
果、燃焼器１０のパターン係数は、気化器２４ｂを使用
するように作製した場合、当初の燃焼器１０の第１基準
パターン係数より小さくならず、燃焼器１０およびター
ビン３８の寿命を満足なものとするには不適当である。
【００２６】図５および図６に、この発明の１実施例に
よるドームアセンブリ９４を示す。この実施例のドーム
アセンブリ９４は、図１に示したドーム高さＨ1 を有す
る以前からの燃焼器１０に用いる寸法としてある。ドー
ムアセンブリ９４は、図６に詳しく示すように、エンジ
ン中心軸線１６のまわりに同軸に配置された環状ドーム
９６と、複数の円周方向に間隔をあけて配置された環状
ドームアイレット９８を含む。ドームアセンブリ９４
は、複数の環状装着リング１００も含み、各装着リング
１００はドーム９６の対応するドームアイレット９８
に、たとえば溶接またはろう付けにより固着されてい
る。装着リング１００の中心アパーチャ１０２は、中心
軸線１０４のまわりに、各ドームアイレット９８と同軸
に心合せされている。図７にも示すように、複数のバッ
フル１０６がそれぞれアイレット９８に配置されてい
る。各バッフル１０６は、アパーチャ１０２内を上流に
延在し、装着リング１００に固着された管状装着部分１
０８と、装着リング１００から下流に延在するフレア部
分１１０とを含む。
【００２７】ドームアセンブリ９４は、複数の気化器
（キャブレタ）１１２も含み、各気化器１１２は対応す
る装着リング１００に固着され、燃料／空気混合気４６
をアパーチャ１０２を通して、以下に説明するように比
較的小さいパターン係数を得るよう、バッフルフレア部
分１１０に対して所定の関係にて供給する。
【００２８】各気化器１１２は、長さ方向中心軸線１０
４のまわりに対称に配置された環状出口コーン１１６を
有する空気スワラ１１４を含む。出口コーン１１６は、
バッフル装着部分１０８に向かい合う半径方向外側表面
１１８と、半径方向内向きの環状流れ表面１２０とを含
み、内面１２０は空気４４の一部をそれに沿って、そし
て下流へバッフルフレア部分１１０に沿って導く作用を
なす。さらに詳しくは、流れ表面１２０に沿って流れる
空気４４は燃料噴射器３０から供給される燃料４２と混
ざり合い、そしてその燃料／空気混合気４６は半径方向
外向きに分散し、バッフルフレア部分１１０に沿って流
れる。
【００２９】図８にさらに詳しく示すように、装着リン
グ１００は、環状の半径方向外向きに延在する半径方向
フランジ１２２を含み、この半径方向フランジ１２２
は、ドームアイレット９８のまわりでドーム９６に溶接
またはろう付けなどにより固着されている。リング１０
０は、半径方向フランジ１２２から下流に延在し、それ
と一体の環状の軸線方向フランジ１２４も含み、この軸
線方向フランジ１２４はドームアイレット開口１２６を
貫通する。軸線方向フランジ１２４の半径方向外側表面
１２８は、開口１２６でドームアイレット９８に当接
し、また半径方向内側表面１０２ｂは中心アパーチャ１
０２を画定する。ドームアイレット９８は、環状の半径
方向側面１３０およびアイレット開口１２６を画定する
環状の軸線方向内面１２６ｂを含む。
【００３０】バッフル装着部分１０８は、装着リング内
面１０２ｂに固着された環状の半径方向外側表面１３２
と、出口コーンの外側表面１１８に向かい合った半径方
向内側表面１３４とを含み、内側表面１３４はスワラ１
１４をセンタリングし、空気流の漏れを防止するパイロ
ット表面を与える。
【００３１】好適な実施例では、装着リング１００は、
リングの半径方向フランジ１２２と軸線方向フランジ１
２４との接合部で半径方向外向きに延在する環状凹所１
３６も含み、またバッフル装着部分１０８の上流端１３
８はすえ込みにより曲げられて凹所１３６に傾斜して半
径方向外向きに進入し、バッフル１０６を装着リング１
００に取り付ける手段の１つを形成する。この配置か
ら、この発明にしたがって、組立、分解が容易であり、
バッフルフレア部分１１０の出口コーン１１６に対する
配向が適切になるなどの、顕著な効果が得られる。これ
らについては後述する。
【００３２】図９および図１０にバッフル１０６を装着
リング１００に組み付けるのに用いる組立ピン又は装着
ピン１４０の例を示す。組立時には、装着リングの軸線
方向フランジ１２４をドーム９６の上流側からドームア
イレット９８に挿入し、リングの半径方向フランジ１２
２を通常通りに、ドーム９６に溶接またはろう付け１４
２により固着する。好ましくは、装着リングの半径方向
フランジ１２２は環状の上流向きの平坦な軸線方向基準
面１４４を含む。またバッフルフレア部分１１０は所定
の基準点１４６を有し、この基準点１４６は、図９に示
す実施例では、基準円である。
【００３３】ピン１４０は第１部分１４８および第２部
分１５０を含み、第１部分は、その外径Ｄ3 がバッフル
装着部分１０８の内径にほぼ等しく、第１部分１４８が
装着部分１０８内を摺動することができる。ピンの第２
部分１５０は第１部分１４８につながっており、その外
径Ｄ4 が直径Ｄ3 より所定の値だけ大きく、第１基準点
１４６と接触する第２基準点１５２、図示例では基準円
を与える。
【００３４】３つのアームを有する位置決めブラケット
１５４をピンの第１部分１４８に、たとえばボルト１５
６を両者にねじ込むことにより着脱自在に取り付ける。
ブラケット１５４を軸線方向基準面１４４に押し当て、
第１部分１４８がバッフル１０６を貫通している装着用
ピン１４０にボルト締めする。第１部分１４８は所定の
軸線方向長さＬ1 を有するので、バッフルの基準点１４
６がピンの基準点１５２に接触し、こうしてバッフル基
準点１４６を軸線方向基準面１４４に対して所定の長さ
Ｌ1 に位置決めする。環状チューブの支持リング１５８
をドーム９６とバッフル１０６との間に一時的に配置し
て、組立中にバッフルフレア部分１１０を支持するとと
もに、ドーム９６とバッフル１０６との間に、バッフル
１０６を通常通り冷却するための最小のクリアランスを
確実に維持する。
【００３５】図９とともに図１０に示すように、３本ア
ームのブラケット１５４には３つのアクセス開口１６０
が等間隔に設けられ、ドーム９６の上流側からバッフル
装着部分１０８の上流端１３８にアクセスできる。組立
時には、バッフル装着部分１０８の上流端１３８は最
初、凹所１３６の上に延びる変形されていない円筒部材
１３８ｂである。バッフル基準点１４６をピン基準点１
５２に対して維持し、つぎに装着部分１３８ｂを装着リ
ング１００に複数（好適例では３か所）の間隔をあけた
仮付け溶接１６２により固着する。仮付け溶接１６２
は、バッフル１０６を軸線方向基準面１４４に対して所
定の軸線方向関係Ｌ1 に固定する。
【００３６】つぎに、ボルト１５６をブラケット１５４
およびピン１４０から抜き、つぎにこれらすべてをドー
ム９６から支持リング１５８と共に取り外す。つぎに、
装着部分１３８ｂを仮付け溶接１６２間で通常の技術で
曲げるかすえ込みし、図９および図１０に示すように凹
所１３６内に押し広げる。
【００３７】図８に明示したように、凹所１３６の一部
は、装着リング１００の軸線方向フランジ内面１０２ｂ
の半径方向内方かつ後方へ傾斜した部分１３６ｂで画定
され、バッフル１０６の装着部分の上流端１３８は、上
記凹所傾斜部分１３６ｂに平行にかつそこに接触するよ
うに傾斜させる。凹所１３６の傾斜部分１３６ｂは、装
着部分の上流端１３８をそこに対してすえ込みする際の
好都合な金敷となり、またすえ込みした上流端１３８は
バッフル１０６を装着リング１００に固着するのを助け
る。上流端１３８は３か所１６２で仮付け溶接されてい
るので、上流端１３８のすえ込み部分は仮付け溶接１６
２の間にだけ形成され、凹所１３６のまわりで円周方向
に間隔をあけて配置される。
【００３８】バッフル１０６を交換する保守作業の間、
まず最初スワラ１１４を装着リング１００から取り外
し、こうしてバッフルの装着部分の上流端１３８に簡単
にアクセスできる状態とする。つぎに、３か所の仮付け
溶接１６２を、通常の手段、たとえば研削などにより除
去し、上流端１３８を通常の手段ですえ込み除去し、バ
ッフル１０６を装着リング１００から取り外す。つぎ
に、交換用バッフル１０６を装着リング１００に挿入
し、前述した通りに組み立てる。このようにして、個々
のバッフル１０６を比較的簡単に取り替えることがで
き、実質的な分解作業が必要なく、またバッフルにドー
ム９６の上流側からアクセスすることが通常不可能な通
常の燃焼器の場合に必要な、ドーム９６全体の交換も必
要がない。取り外したスワラ１１４はこの後、再度取り
付けて、その正規の寿命の残りの期間再使用することが
できる。
【００３９】再び図８に戻ると、スワラの出口コーン１
１６はさらに、環状の半径方向外向きに延在する半径方
向フランジ１６４を含み、この半径方向フランジ１６４
の下流向き軸線方向基準面１６６はコーン流れ表面１２
０に対して軸線方向に所定通りに位置し、たとえば、コ
ーン流れ表面１２０の後端が軸線方向長さＬ2 に配置さ
れている。特に、バッフル基準点１４６およびコーン流
れ表面１２０は、リングの軸線方向基準面１４４に対し
て、軸線方向に所定通りに、それぞれ軸線方向長さＬ1
およびＬ2 に配置されている。流れ表面１２０および半
径方向フランジ１６４を含む出口コーン１１６は、好ま
しくは、単一の一体の部材であり、したがって、流れ表
面１２０はコーン軸線方向基準面１６６に対して簡単に
軸線方向に所定通りに配置することができるので、コー
ン１１６を装着リング１２２に組み立てるとき、所定の
軸線方向関係を維持することができ、こうして軸線方向
組立累積公差（従来技術で代表的に見られるように複数
の構成要素の組立により生じる）を、なくさないにして
も、減らすことができる。
【００４０】このようにして、流れ表面１２０の所定の
空間配置をすべてのスワラ１１４について正確に維持し
て、より均一な一定のパターン係数を得ることができ
る。図４に示す従来の低いパターン係数の気化器２４ｂ
を縮小する場合、製造公差と累積公差が比較的大きくな
り、このため、ドームアセンブリ構成要素の空間的配置
にばらつきを生じ、これが流れの変化につながり、その
結果、比較的大きなパターン係数となる。
【００４１】この発明の好適な実施例では、装着リング
１００の軸線方向フランジの内面１３２が半径方向基準
面（１３２）を画定し、これを用いて、バッフル１０６
およびコーン流れ表面１２０を半径方向に所定の関係に
位置させることができる。リングの軸線方向フランジ１
２４およびバッフルの装着部分１０８のそれぞれの半径
方向厚さは、バッフル基準点１４６およびコーン流れ表
面１２０をリングの半径方向基準面１３２に対して半径
方向に所定通りに位置させるように、予め定める。装着
リング１００をドームアイレット９８に固着するので、
リング１００、アイレット９８およびバッフル１０６の
それぞれの半径方向および軸線方向寸法は、装着リング
の半径方向基準面１３２および軸線方向基準面１４４を
ドームアイレット９８に対して所定通りに位置させるよ
うに、予め選ぶことができる。
【００４２】バッフル１０６および流れ表面１２０を所
定通りに位置させるために基準面を与えることのほか
に、装着リングの軸線方向基準面１４４はコーンの軸線
方向基準面１６６に接触する。これらの表面は、好適な
実施例では、機械加工面として、バッフルの装着部分１
０８および出口コーン１１６間での空気４４の漏れを少
なくするよう両面間にシールを形成する。このことが望
ましいのは、両部材間での空気４４の漏れを制御しない
と、小さな燃焼器１０のプロファイルおよびパターン係
数が影響を受けるからである。
【００４３】たとえば、図８に示すように、コーン流れ
表面１２０は、後端に配置されたまっすぐな第１部分１
６８と、第１部分１６８から上流に延在する凸状第２部
分１７０とを含む、図示の通りの軸線方向横断面を持つ
のが好ましい。出口コーン１２０は長さ方向中心軸線１
０４のまわりに同軸に配置された環状部材であるので、
まっすぐな第１部分１６８は、中心線１０４のまわりに
回転させたまっすぐな円すいの一部を画定する。第２部
分１７０も中心線１０４のまわりに環状であるが、図８
に示すように、中心線１０４を軸線方向および半径方向
に通る平面における断面で凸状である。
【００４４】空気スワラ１１４はさらに、中心線１０４
のまわりに同軸に配置された環状隔壁１７２を含み、隔
壁１７２の軸線方向に延在する後方部分１７４は、出口
コーン１１６から半径方向内方へ離れて、相互間に旋回
空気４４を案内する後方ベンチュリチャンネル１７６を
画定する。一方、コーン流れ表面１７０も、第２部分１
７０から上流に延在し、隔壁１７２の後方部分１７４に
向かい合う、大体軸線方向へ延在するまっすぐな第３部
分１７８を含む。コーン流れ表面１７０の第２部分１７
０および第３部分１７８は接合点１８０でつながり、後
方チャンネル１７６内に最小流れ面積を与える後方ベン
チュリスロート１８２を画定する。隔壁後方部分１７４
は後端１８４を有し、ベンチュリスロート１８２をその
後端１８４より上流に配置するのが好ましい。別の実施
例では、後方ベンチュリスロート１８２を後端１８４に
配置することもできる。
【００４５】隔壁後方部分１７４はその断面において、
まっすぐな半径方向外側表面１８６および凸状の半径方
向内側表面１８８を有し、凸面１８８は最小流れ面積を
与える前方スロート１９２を有する前方ベンチュリ１９
０を画定する。前方ベンチュリ１９０は、後方ベンチュ
リチャンネル１７６より半径方向内方に配置され、それ
から隔壁後方部分１７４により隔たれている。
【００４６】隔壁１７２はさらに、出口コーン１１６か
ら軸線方向上流に離れた半径方向外方へ延在する前方部
分１９４を含む。そして空気スワラ１１４にはさらに、
複数の後方スワールベーン１９６が円周方向に間隔をあ
けて配置され、これらのベーン１９６は隔壁の前方部分
１９４と出口コーンの半径方向フランジ１６４とを固定
的に連接しており、空気４４を後方ベンチュリチャンネ
ル１７６に旋回させるように、前方部分１９４及び半径
方向フランジ１６４と一体形成されている。
【００４７】図６に示すように、スワラ１１４にはさら
に、複数の前方スワールベーン１９８が円周方向に間隔
をあけて配置され、これらのベーン１９８は隔壁前方部
分１９４に摺動自在に連接され、空気４４を前方ベンチ
ュリ１９０に旋回させる。
【００４８】さらに詳しく説明すると、前方スワールベ
ーン１９８は、上流側で通常の管状フェルール２００
に、また下流側で通常の管状支持プレート２０２に通常
の手段で固着されている。好適な実施例では、フェルー
ル２００、前方スワールベーン１９８および支持プレー
ト２０２は単一の部材をなし、鋳造できる。支持プレー
ト２０２は、通常のタブ２０４により隔壁前方部分１９
４に対して摺動自在な係合関係に保持されているので、
支持プレート２０２は中心線１０４に対して半径方向に
移動できる。このことは、スワラ１１４と燃料噴射器３
０との間の半径方向の熱膨張・収縮を吸収するのに有効
である。噴射器３０はフェルール２００に通常の手段で
摺動自在に配置され、同様に熱膨張差による軸線方向の
動きを吸収する。
【００４９】周知のように、前方スワールベーン１９８
は、空気４４を第１方向に旋回させるように通常通りに
配置し、また後方スワールベーン１９６は、空気４４を
第１方向とは反対の第２方向に旋回させるように通常通
りに配置する。運転中に燃料噴射器３０から吐出される
燃料４２を前方ベンチュリ１９０に噴射し、ここで前方
スワールベーン１９８により旋回している空気４４と混
合する。この燃料４２と前方スワールベーン１９８から
の旋回空気４４との初期混合気は、前方ベンチュリ１９
０から後方へ吐出され、ここで後方スワールベーン１９
６により旋回させられ、後方ベンチュリチャンネル１７
６を通ってくる空気４４と混合し、燃料／空気混合気４
６を形成する。燃料／空気混合気４６は、前方スワラ１
９８および後方スワラ１９６の遠心作用により半径方向
外方へ広げられ、流れ表面１２０およびバッフルフレア
部分１１０に沿って比較的広い吐出し噴射角度で流れ
る。
【００５０】図８にさらに詳しく示すように、流れ表面
１２０の凸状第２部分１７０は所定の半径Ｒ2 を有し、
鋭角Ａにわたって延び、コアンダ力により、後方ベンチ
ュリチャンネル１７６を通して案内される旋回空気４４
を半径方向外方へ曲げる。コアンダ効果は周知であり、
凸状部分１７０の半径Ｒ2 および角度Ａを空気４４のコ
アンダ湾曲流れを達成するように予め選択することがで
きる。凸状第２部分１７０には、２つの円周方向に延在
する大体Ｖ形の凹所２０６を軸線方向に間隔をあけて設
けるのが好ましい。これらの凹所２０６が流れ安定性を
与え、空気４４および燃料／空気混合気４６を凸状第２
部分１７０、第１部分１６８およびバッフルフレア部分
１１０に沿って半径方向外向きに曲げるのを促進する、
ことを確かめた。好適な実施例では、凹所２０６または
段部を深さ約１０ミルとし、後方段部を流れ表面の第１
部分１６８との接合部に配置し、また前方段部を凸状部
分１７０の大体中間に位置させる。凸状部分１７０にお
ける凹所２０６の相対的位置は、個別の例について解析
と実験に基づいて、出口コーン流れ表面１２０に沿って
の空気４４と燃料／空気混合気４６への湾曲力およびコ
アンダ効果を高めるように、予め選択する。したがっ
て、鋭角Ａは、付着した流れを維持しながら、９０°近
くまで増加できるが、好適な実施例では、約７０°であ
る。
【００５１】まっすぐな円すい状流れ表面第１部分１６
８は、そこへの流れ付着を維持し、流れを安定化する目
的で設けるのが好ましい。また、好適な実施例では、第
１部分１６８をバッフルフレア部分１１０と同延に並べ
て、流れ安定性を高めるとともに、燃料／空気混合気４
６の比較的広い吐出し噴射角度を維持する。
【００５２】好適な実施例では、流れ表面第１部分１６
８およびバッフルフレア部分１１０は、まっすぐな円す
いの一部を形成し、中心軸線１０４に対して後方へ鋭角
Ａにて傾斜しており、比較的広い吐出し噴射角度を得る
とともに、比較的低いパターン係数を維持する。好適な
実施例では、出口コーン１１６およびバッフル１０６は
別々の部材であるので、両者を適当に組み合わせなけれ
ばならないが、流れ表面第１部分１６８とバッフルフレ
ア部分１１０とはノッチ２０８で離間している。
【００５３】具体的には、バッフルフレア部分１１０は
円弧状移行部分２１０によりバッフル装着部分１０８に
接合している。バッフル１０６を出口コーン１１６の隣
に位置させると、円弧状移行部分２１０がノッチ２０８
を形成する。別の実施例では、ノッチ２０８をなくし
て、第１部分１６８からフレア部分１１０まで実質的に
連続な流れ表面を形成することができる。また他の実施
例では、流れ表面第１部分１６８の傾斜を、フレア部分
１１０と同延にする代わりに、フレア部分１１０と浅く
交差する関係に配置でき、こうするには、第１部分１６
８に関する角度Ａの値を減少させればよい。このような
フレア部分１１０に対する第１部分１６８の浅い交差ま
たは同延関係は、流れの付着を維持するのに好適であ
る。
【００５４】前述した通りのドームアセンブリ９４にお
いては、寿命の限られた部品の交換のための組立および
分解両方についての作業しやすさが改善されており、ま
た製造公差および累積公差が減少し、パターン係数のば
らつきにつながる流れの変動が減少する。その結果、図
５に示す燃焼器に極めて低いパターン係数が得られ、そ
のパターン係数は、ドームアセンブリ９４以外は同じ、
図１に示す燃焼器についての第１基準パターン係数より
著しく小さい。パターン係数は第２基準パターン係数よ
りも低い。
【００５５】作業のしやすさの改善とパターン係数の減
少は、この発明による改良ドームアセンブリ９４から得
られる２つの相関した効果である。バッフルフレア部分
１１０および流れ表面１２０両方を装着リング１００の
軸線方向基準面１４４に対して位置決めして、両者間の
空間関係を改善するのが好ましい。好ましくは、軸線方
向基準面１４４は機械加工面であるので、これは通常の
ドームの通常の板金表面より正確な基準面を与える。
【００５６】さらに、装着リング１００の軸線方向基準
面１４４および出口コーン１１６の軸線方向基準面１６
６は機械加工面であるので、これらの表面は効果的なシ
ールを形成し、外面１１８と内面１３４との間での空気
４４の漏れを少なくする。小さな燃焼器で過剰な漏れが
ある場合には、ノッチ２０８を通しての漏れが、パター
ン係数に影響する恐れがあるからである。
【００５７】上述したように、装着リング１００は、別
々の構成要素の空間的位置を制御する正確な基準部材と
なるとともに、ドーム全体を交換する必要なく、あるい
は実質的な分解作業なしに、個々のバッフル１０６の比
較的簡単な交換を可能にする。さらに具体的には、たと
えば図６および図８に示すように、スワラ１１４を装着
リング１００に複数の円周方向に離間した仮付け溶接部
２１２により固着する。これらの溶接部２１２は、必要
な時にはいつでもスワラ１１４を取り外すために、比較
的簡単に削り取ることができる。つぎに、バッフル装着
部分１０８に、前述したように、ドーム９６の上流側か
らアクセスし、そして、バッフル１０６を前述したよう
に、比較的簡単に取り外し、交換する。つぎに、交換し
たバッフル１０６を軸線方向基準面１４４に対して比較
的簡単に位置決めする。このことは、装着リング１００
に再び組み立てる場合に、スワラ１１４の流れ表面１２
０についても同様である。
【００５８】この発明によるドームアセンブリ９４の上
述した利点の結果として、燃焼器１０の始動能力、燃焼
安定性、シェル耐久性、耐炭素およびコークス性も良好
になり、実際に作製し、試験した例では組立公差の累積
の影響を受けない。
【００５９】また、前述したように、コアンダ効果を利
用することにより、流れ表面１２０に沿って空気４４を
最大に湾曲させることができる。また、好適な実施例で
は、接合点１８０を隔壁後端１８４の上流に配置するこ
とにより、前方ベンチュリ１９０を通して流れる燃料／
空気混合気４６と後方ベンチュリチャンネル１７６から
の空気４４との混合を、流れが凸状第２部分１７０に沿
って曲がり始めるのより遅くする。このようにするの
は、混合が起こると、流れが曲がり始め、曲がり続ける
能力が低下するからである。
【００６０】好適な実施例によるスワラ１１４はこうし
て、燃料／空気混合気４６の吐出し噴射を燃料噴射器３
０の性能とは実質的に無関係にする。燃料噴射器３０か
らの燃料４２の比較的狭い噴射角度を、出口コーン１２
０およびバッフルフレア部分１１０では比較的広い噴霧
化スプレーに変えることができる。従って、燃料噴射器
３０を、図６に示すように、フェルール２００の後端か
ら僅かに上流に所定の量だけ後退させることができ、こ
うして噴射器の消耗を減らすか防ぐことができ、また同
時に、噴射器から噴射される燃料４２の前方ベンチュリ
１９０への衝突（燃焼器の運転中にベンチュリ１９０へ
炭素を堆積する原因となる）を減らすことができる。
【００６１】さらに、バッフルフレア部分１１０の面に
付着流れを維持することにより、バッフル温度を低くす
るとともに燃焼器ライナーの熱負荷を減らし、燃焼器の
寿命を改善する。
【００６２】さらにまた、スワラ１１４からの噴射吐出
しが比較的広いので、ドーム９６の円周まわりに使用す
る気化器１１２の数を少なくすることができる。
【００６３】以上、この発明の好適な実施例と考えられ
るものを説明したが、当業者には、他の変更例も以上の
教示から明らかであり、したがって、このような変更例
もすべてこの発明の要旨の範囲内に入るものとする。た
とえば、上記とは異なるタイプのスワラを使用すること
ができ、具体的には、半径方向スワールベーンの代わり
に軸線方向スワールベーンを用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来のガスタービンエンジン燃焼器アセンブリ
および隣接構造の中心線に沿った断面図である。
【図２】図１の２−２線方向に見た燃焼器のドームアセ
ンブリの下流向き正面図である。
【図３】図１に示した従来のドームアセンブリの中心線
に沿った拡大断面図である。
【図４】図１に示した燃焼器に適用する寸法とした従来
のドームアセンブリの別の実施例を示す中心線に沿った
拡大断面図である。
【図５】図１に示した燃焼器に適用するこの発明の１実
施例によるドームアセンブリの中心線に沿った断面図で
ある。
【図６】図５に示したドームアセンブリの中心線に沿っ
た拡大断面図である。
【図７】図６の７−７線方向にかつ上流向きに見たドー
ムアセンブリの端面図である。
【図８】図６に示したドームアセンブリの半径方向内方
部分の中心線に沿った拡大断面図である。
【図９】図６に示したドームアセンブリの中心線に沿っ
た断面図で、バッフルをドームに組みつけるための装着
用ピンを示す。
【図１０】図９の１０−１０線方向にかつ下流向きに見
たドームアセンブリの端面図である。
【符号の説明】
１０ 燃焼器 １２、１４ 環状ライナー １６ 長さ方向中心軸線 １８ 燃焼領域 ２０ ドームアセンブリ ２６ スワラ ３０ 燃料噴射器 ４４ 空気 ９４ ドームアセンブリ ９６ ドーム ９８ ドームアイレット １００ 装着リング １０２ 中心アパーチャ １０４ 中心軸線 １０６ バッフル １０８ バッフルの管状装着部分 １１０ バッフルのフレア部分 １１２ 気化器 １１４ スワラ １１６ 出口コーン １２０ 流れ表面 １２２ 半径方向フランジ １２４ 軸線方向フランジ １２６ 開口 １３６ 環状凹所 １３８ 上流端 １４０ 組立ピン １４６ 基準点 １４８ ピンの第１部分 １５０ ピンの第２部分 １５２ 基準点 １５４ ブラケット １６２ 仮付け溶接 １６４ 出口コーンの半径方向フランジ １６８ 流れ表面の第１部分 １７０ 流れ表面の凸状第２部分 １７２ 隔壁 １７４ 後方部分 １７６ 後方ベンチュリチャンネル １７８ 流れ表面の第３部分 １８０ 接合点 １８２ ベンチュリスロート １８４ 後端 １９０ 前方ベンチュリ １９２ 前方スロート １９４ 隔壁の前方部分 １９６ 後方スワールベーン １９８ 前方スワールベーン ２００ フェルール ２０２ 支持プレート ２０６ 凹所 ２０８ ノッチ ２１０ 円弧状移行部分
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 グラント・アーサー・アルバート アメリカ合衆国、イリノイ州、オーク・ パーク、アパートメント・３・イー、ワ シントン・ボウルバード、302番 (56)参考文献 特公 昭61−61015（ＪＰ，Ｂ２) 米国特許4180974（ＵＳ，Ａ)

Claims (29)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 少なくとも１つのドームアイレット（９
    ８）を有している環状ドーム（９６）と、 該ドームに固着されていると共に、半径方向内側表面
    （１０２ｂ）を有している装着リング（１００）であっ
    て、前記半径方向内側表面は、前記ドームアイレットと
    同軸に心合わせされた中心アパーチャ（１０２）を画定
    している、装着リング（１００）と、 該装着リングの中心アパーチャ内を上流に延在している
    と共に前記装着リングの半径方向内側表面（１０２ｂ）
    に固着されている管状装着部分（１０８）と、前記装着
    リングから下流に延在しているフレア部分（１１０）と
    を有しているバッフル（１０６）と、 環状出口コーン（１１６）を有している空気スワラ（１
    １４）を含んでいる気化器（１１２）であって、前記出
    口コーンは、前記バッフルの装着部分（１０８）に向か
    い合って設けられている半径方向外側表面（１１８）
    と、半径方向外向きに延在している環状の半径方向フラ
    ンジ（１６４）と、空気を当該流れ表面に沿って且つ下
    流に前記バッフルのフレア部分に沿って案内するように
    半径方向内側に向いている環状流れ表面（１８０）とを
    有している、気化器（１１２）とを備えており、 前記スワラの出口コーンの半径方向フランジ（１６４）
    は、燃料／空気混合気を前記中心アパーチャ（１０２）
    を通して前記バッフルのフレア部分（１１０）と所定の
    関係で供給するように前記装着リングに固着されている
    と共に該装着リングから取り外し可能であり、前記バッ
    フルの装着部分（１０８）は、前記気化器が前記装着リ
    ングから取り外されたときに前記ドームの上流側からア
    クセス可能であるように、前記装着リングの中心アパー
    チャ（１０２）内を上流に延在しているガスタービンエ
    ンジン燃焼器用のドームアセンブリ。
  2. 【請求項２】 前記ドームアイレットは、半径方向側面
    と、アイレット開口を画定している軸線方向内側表面と
    を含んでおり、 前記装着リングは、半径方向外向きに延在している環状
    の半径方向フランジであって、前記ドームアイレットの
    周りで前記ドームに固着されている環状の半径方向フラ
    ンジと、該半径方向フランジから下流に且つ前記ドーム
    のアイレット開口を貫通して延在している環状の軸線方
    向フランジとを更に含んでおり、該軸線方向フランジ
    は、前記中心アパーチャを画定している前記装着リング
    の半径方向内側表面を有しており、 前記バッフルの装着部分は、前記装着リングの半径方向
    内側表面に固着されている環状の半径方向外側表面を有
    していると共に、前記出口コーンの外側表面に向かい合
    って設けられている半径方向内側表面を更に有している
    請求項１に記載のドームアセンブリ。
  3. 【請求項３】 前記装着リングは、前記装着リングの半
    径方向フランジと軸線方向フランジとの接合部で半径方
    向外向きに延在している環状の凹部を更に含んでおり、
    前記バッフルの装着部分は、前記バッフルを前記装着リ
    ングに接合するように前記凹部内へ半径方向外向きに傾
    斜した上流端を有している請求項２に記載のドームアセ
    ンブリ。
  4. 【請求項４】 前記バッフルの装着部分の上流端を前記
    凹部に接合しており、円周方向に離間している複数の溶
    接部を更に含んでいる請求項３に記載のドームアセンブ
    リ。
  5. 【請求項５】 前記凹部は、半径方向外向きに且つ後方
    に傾斜した前記装着リングの半径方向フランジの内側表
    面の傾斜部により部分的に画定されており、前記バッフ
    ルの装着部分の上流端は、前記凹部の傾斜部と平行に傾
    斜している請求項３に記載のドームアセンブリ。
  6. 【請求項６】 前記バッフルの装着部分の上流端は、前
    記凹部の周りで円周方向に離間した複数の位置でのみ該
    凹部に平行に傾斜している請求項５に記載のドームアセ
    ンブリ。
  7. 【請求項７】 前記バッフルの装着部分の上流端を前記
    凹部に接合しており、円周方向に離間している複数の溶
    接部を更に含んでいる請求項６に記載のドームアセンブ
    リ。
  8. 【請求項８】 前記装着リングの半径方向フランジは、
    上流に向いている環状の軸線方向基準面を含んでおり、 前記スワラの出口コーンの半径方向フランジは、前記出
    口コーンの流れ表面に対して所定通りに配置されている
    下流に向いた軸線方向基準面を有しており、前記バッフ
    ルは、所定の基準点を含んでおり、 該バッフルの基準点及び前記コーンの流れ表面は、前記
    装着リングの軸線方向基準面に対して軸線方向に所定通
    りに設けられている請求項２に記載のドームアセンブ
    リ。
  9. 【請求項９】 前記装着リングの半径方向内側表面は、
    半径方向基準面を画定しており、 前記バッフルの基準点及び前記出口コーンの流れ表面
    は、前記装着リングの半径方向基準面に対して半径方向
    に所定通りに設けられている請求項８に記載のドームア
    センブリ。
  10. 【請求項１０】 前記装着リングの半径方向基準面及び
    軸線方向基準面は、前記ドームアイレットに対して所定
    通りに配置されている請求項９に記載のドームアセンブ
    リ。
  11. 【請求項１１】 前記装着リングの軸線方向基準面は、
    前記バッフルの装着部分と前記出口コーンとの間の空気
    の漏れを減少させるシールを形成するように前記出口コ
    ーンの軸線方向基準面と接触している請求項９に記載の
    ドームアセンブリ。
  12. 【請求項１２】 前記出口コーンの流れ表面は、軸線方
    向横断面を有しており、該軸線方向横断面は、 その後端に設けられているまっすぐな第１の部分と、 該第１の部分から上流に延在している凸状の第２の部分
    とを含んでいる請求項２に記載のドームアセンブリ。
  13. 【請求項１３】 前記空気スワラは、軸線方向に延在し
    ている後方部分を有している環状隔壁を更に含んでお
    り、前記後方部分は、旋回した空気を案内する後方ベン
    チュリチャンネルを該後方部分と前記出口コーンとの間
    に画定するように前記出口コーンから半径方向内向きに
    離間しており、 前記出口コーンの流れ表面は、前記第２の部分から上流
    に延在していると共に前記隔壁の後方部分に向かい合っ
    ている第３の部分を更に含んでいる請求項１２に記載の
    ドームアセンブリ。
  14. 【請求項１４】 前記隔壁の後方部分は、後端を含んで
    おり、 前記出口コーンの流れ表面の第２の部分及び第３の部分
    は、接合点で接合されており、前記後方チャンネル内に
    最小流れ面積を有している後方ベンチュリスロートを前
    記隔壁の後方部分と共に画定している請求項１３に記載
    のドームアセンブリ。
  15. 【請求項１５】 前記後方ベンチュリスロートは、前記
    隔壁の後方部分の後端に設けられている請求項１４に記
    載のドームアセンブリ。
  16. 【請求項１６】 前記後方ベンチュリスロートは、前記
    隔壁の後方部分の後端より上流に設けられている請求項
    １４に記載のドームアセンブリ。
  17. 【請求項１７】 前記隔壁の後方部分は横断面におい
    て、まっすぐな半径方向外側表面と、凸状の半径方向内
    側表面とを有しており、該凸状の表面は、最小流れ面積
    の前方スロートを有している前方ベンチュリを画定して
    いる請求項１４に記載のドームアセンブリ。
  18. 【請求項１８】 前記隔壁は、半径方向外向きに延在し
    ている前方部分であって、前記出口コーンから離間して
    いる前方部分を更に含んでおり、前記空気スワラは、円
    周方向に離間している複数の後方スワールベーンであっ
    て、空気を前記後方ベンチュリチャンネルに旋回させる
    ように前記隔壁の前方部分と前記出口コーンとを固定し
    て接合している複数の後方スワールベーンを更に含んで
    いる請求項１７に記載のドームアセンブリ。
  19. 【請求項１９】 前記空気スワラは、円周方向に離間し
    ている複数の前方スワールベーンであって、空気を前記
    前方ベンチュリに旋回させるように前記隔壁の前方部分
    に摺動自在に接合されている複数の前方スワールベーン
    を更に含んでいる請求項１８に記載のドームアセンブ
    リ。
  20. 【請求項２０】 前記前方スワールベーンは、空気を第
    １の方向に旋回させるように配置されており、前記後方
    スワールベーンは、空気を前記第１の方向とは反対の第
    ２の方向に旋回させるように配置されている請求項１９
    に記載のドームアセンブリ。
  21. 【請求項２１】 前記空気スワラの前記出口コーン、隔
    壁及び後方スワールベーンは、互いに一体形成されてお
    り、前記スワラは、前記装着リングから取り外し可能で
    ある請求項１８に記載のドームアセンブリ。
  22. 【請求項２２】 前記出口コーンの流れ表面の第２の部
    分は、前記旋回した空気の方向をコアンダ力により前記
    後方ベンチュリチャンネルから半径方向外向きに変える
    のに適当な所定の半径を有している請求項１４に記載の
    ドームアセンブリ。
  23. 【請求項２３】 前記出口コーンの流れ表面の第２の部
    分は、円周方向に延在している全体的にＶ形の凹部を含
    んでいる請求項２２に記載のドームアセンブリ。
  24. 【請求項２４】 前記出口コーンの流れ表面の第２の部
    分は、軸線方向に離間して円周方向に延在している全体
    的にＶ形の２つの凹部を含んでいる請求項２２に記載の
    ドームアセンブリ。
  25. 【請求項２５】 前記出口コーンの流れ表面の第１の部
    分は、前記バッフルのフレア部分と同延に並んでいる請
    求項２４に記載のドームアセンブリ。
  26. 【請求項２６】 前記出口コーンの流れ表面の第１の部
    分は、前記バッフルのフレア部分から離れている請求項
    ２５に記載のドームアセンブリ。
  27. 【請求項２７】 前記バッフルのフレア部分は、前記バ
    ッフルの装着部分に円弧状移行部分により接合されてお
    り、該円弧状移行部分は、前記出口コーンの流れ表面の
    第１の部分と前記バッフルのフレア部分との間にノッチ
    を形成している請求項２５に記載のドームアセンブリ。
  28. 【請求項２８】 前記出口コーンの流れ表面の第１の部
    分及び前記バッフルのフレア部分は、まっすぐな円すい
    の一部を形成していると共に、前記出口コーンの中心軸
    線に対して後方へ鋭角にて傾斜している請求項２５に記
    載のドームアセンブリ。
  29. 【請求項２９】 前記鋭角は、約７０°である請求項２
    ８に記載のドームアセンブリ。
JP3211307A 1990-08-02 1991-07-30 ガスタービンエンジン燃焼器用のドームアセンブリ Expired - Fee Related JP2593596B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US562,282 1990-08-02
US07/562,282 US5117637A (en) 1990-08-02 1990-08-02 Combustor dome assembly

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH04227413A JPH04227413A (ja) 1992-08-17
JP2593596B2 true JP2593596B2 (ja) 1997-03-26

Family

ID=24245611

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP3211307A Expired - Fee Related JP2593596B2 (ja) 1990-08-02 1991-07-30 ガスタービンエンジン燃焼器用のドームアセンブリ

Country Status (6)

Country Link
US (1) US5117637A (ja)
EP (1) EP0469899B1 (ja)
JP (1) JP2593596B2 (ja)
AU (1) AU639647B2 (ja)
CA (1) CA2046796C (ja)
DE (1) DE69102597D1 (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004232638A (ja) * 2003-01-28 2004-08-19 General Electric Co <Ge> 燃焼器ドーム組立体の一部を交換する方法
KR20230043023A (ko) * 2021-09-23 2023-03-30 제네럴 일렉트릭 컴퍼니 부유식 1차 베인 선회기

Families Citing this family (88)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5142871A (en) * 1991-01-22 1992-09-01 General Electric Company Combustor dome plate support having uniform thickness arcuate apex with circumferentially spaced coolant apertures
FR2679010B1 (fr) * 1991-07-10 1993-09-24 Snecma Chambre de combustion de turbomachine a bols de prevaporisation demontables.
US5255508A (en) * 1991-11-01 1993-10-26 United Technologies Corporation Fuel nozzle assembly and method for making the assembly
US5239832A (en) * 1991-12-26 1993-08-31 General Electric Company Birdstrike resistant swirler support for combustion chamber dome
EP0564181B1 (en) * 1992-03-30 1996-11-20 General Electric Company Combustor dome construction
US5321951A (en) * 1992-03-30 1994-06-21 General Electric Company Integral combustor splash plate and sleeve
US5394688A (en) * 1993-10-27 1995-03-07 Westinghouse Electric Corporation Gas turbine combustor swirl vane arrangement
DE69506308T2 (de) * 1994-04-20 1999-08-26 Rolls-Royce Plc Brennstoffeinspritzdüse für Gasturbinentriebwerke
US5419115A (en) * 1994-04-29 1995-05-30 United Technologies Corporation Bulkhead and fuel nozzle guide assembly for an annular combustion chamber
DE4444961A1 (de) * 1994-12-16 1996-06-20 Mtu Muenchen Gmbh Einrichtung zur Kühlung insbesondere der Rückwand des Flammrohrs einer Brennkammer für Gasturbinentriebwerke
TW362128B (en) * 1997-09-30 1999-06-21 Westinghouse Electric Corp Ultra-low NOx combustor
US20020027138A1 (en) * 1999-02-01 2002-03-07 Yukihiro Hyobu Magnetic secured container closure with release by movement of magnetic member
US6279323B1 (en) * 1999-11-01 2001-08-28 General Electric Company Low emissions combustor
US6453671B1 (en) * 2000-01-13 2002-09-24 General Electric Company Combustor swirler assembly
US6314739B1 (en) * 2000-01-13 2001-11-13 General Electric Company Brazeless combustor dome assembly
US6735950B1 (en) 2000-03-31 2004-05-18 General Electric Company Combustor dome plate and method of making the same
US6427435B1 (en) * 2000-05-20 2002-08-06 General Electric Company Retainer segment for swirler assembly
US6415610B1 (en) 2000-08-18 2002-07-09 Siemens Westinghouse Power Corporation Apparatus and method for replacement of combustor basket swirlers
US6442940B1 (en) 2001-04-27 2002-09-03 General Electric Company Gas-turbine air-swirler attached to dome and combustor in single brazing operation
US6487861B1 (en) * 2001-06-05 2002-12-03 General Electric Company Combustor for gas turbine engines with low air flow swirlers
US6546733B2 (en) 2001-06-28 2003-04-15 General Electric Company Methods and systems for cooling gas turbine engine combustors
FR2827367B1 (fr) * 2001-07-16 2003-10-17 Snecma Moteurs Systeme d'injection aeromecanique a vrille primaire anti-retour
US6820424B2 (en) 2001-09-12 2004-11-23 Allison Advanced Development Company Combustor module
US6904676B2 (en) 2002-12-04 2005-06-14 General Electric Company Methods for replacing a portion of a combustor liner
US6932093B2 (en) * 2003-02-24 2005-08-23 General Electric Company Methods and apparatus for washing gas turbine engine combustors
US6952927B2 (en) * 2003-05-29 2005-10-11 General Electric Company Multiport dome baffle
US7065955B2 (en) * 2003-06-18 2006-06-27 General Electric Company Methods and apparatus for injecting cleaning fluids into combustors
US7104066B2 (en) * 2003-08-19 2006-09-12 General Electric Company Combuster swirler assembly
US7310952B2 (en) * 2003-10-17 2007-12-25 General Electric Company Methods and apparatus for attaching swirlers to gas turbine engine combustors
US7308794B2 (en) 2004-08-27 2007-12-18 Pratt & Whitney Canada Corp. Combustor and method of improving manufacturing accuracy thereof
US7246494B2 (en) * 2004-09-29 2007-07-24 General Electric Company Methods and apparatus for fabricating gas turbine engine combustors
US7131273B2 (en) * 2004-12-17 2006-11-07 General Electric Company Gas turbine engine carburetor with flat retainer connecting primary and secondary swirlers
US7308793B2 (en) * 2005-01-07 2007-12-18 Power Systems Mfg., Llc Apparatus and method for reducing carbon monoxide emissions
US7673460B2 (en) * 2005-06-07 2010-03-09 Snecma System of attaching an injection system to a turbojet combustion chamber base
FR2886714B1 (fr) * 2005-06-07 2007-09-07 Snecma Moteurs Sa Systeme d'injection anti-rotatif pour turbo-reacteur
US7739873B2 (en) * 2005-10-24 2010-06-22 General Electric Company Gas turbine engine combustor hot streak control
FR2897923B1 (fr) * 2006-02-27 2008-06-06 Snecma Sa Chambre de combustion annulaire a fond amovible
US7617689B2 (en) * 2006-03-02 2009-11-17 Honeywell International Inc. Combustor dome assembly including retaining ring
US7721548B2 (en) * 2006-11-17 2010-05-25 Pratt & Whitney Canada Corp. Combustor liner and heat shield assembly
US7681398B2 (en) * 2006-11-17 2010-03-23 Pratt & Whitney Canada Corp. Combustor liner and heat shield assembly
US7748221B2 (en) * 2006-11-17 2010-07-06 Pratt & Whitney Canada Corp. Combustor heat shield with variable cooling
US8171736B2 (en) * 2007-01-30 2012-05-08 Pratt & Whitney Canada Corp. Combustor with chamfered dome
US20090111063A1 (en) * 2007-10-29 2009-04-30 General Electric Company Lean premixed, radial inflow, multi-annular staged nozzle, can-annular, dual-fuel combustor
WO2009126534A1 (en) * 2008-04-11 2009-10-15 General Electric Company Combustor component and method of manufacture
US8061142B2 (en) * 2008-04-11 2011-11-22 General Electric Company Mixer for a combustor
FR2932251B1 (fr) * 2008-06-10 2011-09-16 Snecma Chambre de combustion de moteur a turbine a gaz comportant des deflecteurs en cmc
FR2935465B1 (fr) * 2008-08-29 2013-09-20 Snecma Fixation d'un deflecteur en cmc sur un fond de chambre par pincage a l'aide d'un support metallique.
US9464808B2 (en) * 2008-11-05 2016-10-11 Parker-Hannifin Corporation Nozzle tip assembly with secondary retention device
US9127842B2 (en) * 2009-05-27 2015-09-08 Siemens Aktiengesellschaft Burner, operating method and assembly method
US8215115B2 (en) * 2009-09-28 2012-07-10 Hamilton Sundstrand Corporation Combustor interface sealing arrangement
US8375548B2 (en) 2009-10-07 2013-02-19 Pratt & Whitney Canada Corp. Fuel nozzle and method of repair
FR2952698B1 (fr) * 2009-11-17 2013-09-20 Snecma Chambre de combustion avec bougie d'allumage ventilee
DE102009054669A1 (de) * 2009-12-15 2011-06-16 Man Diesel & Turbo Se Brenner für eine Turbine
US8381526B2 (en) * 2010-02-15 2013-02-26 General Electric Company Systems and methods of providing high pressure air to a head end of a combustor
FR2964177B1 (fr) * 2010-08-27 2012-08-24 Snecma Chambre de combustion de moteur d?aeronef et procede de fixation d?un systeme d?injection dans une chambre de combustion de moteur d?aeronef
US9038393B2 (en) 2010-08-27 2015-05-26 Siemens Energy, Inc. Fuel gas cooling system for combustion basket spring clip seal support
US9151171B2 (en) 2010-08-27 2015-10-06 Siemens Energy, Inc. Stepped inlet ring for a transition downstream from combustor basket in a combustion turbine engine
US8919132B2 (en) 2011-05-18 2014-12-30 Solar Turbines Inc. Method of operating a gas turbine engine
US8893500B2 (en) 2011-05-18 2014-11-25 Solar Turbines Inc. Lean direct fuel injector
US8726669B2 (en) * 2011-06-30 2014-05-20 General Electric Company Combustor dome with combined deflector/mixer retainer
US9182124B2 (en) 2011-12-15 2015-11-10 Solar Turbines Incorporated Gas turbine and fuel injector for the same
US10378775B2 (en) 2012-03-23 2019-08-13 Pratt & Whitney Canada Corp. Combustor heat shield
US8695352B2 (en) 2012-07-12 2014-04-15 Solar Turbines Inc. Baffle assembly for bleed air system of gas turbine engine
US9726777B2 (en) * 2013-01-23 2017-08-08 United Technologies Corporation Capacitive probe fabricating from spray deposition
CA2931246C (en) 2013-11-27 2019-09-24 General Electric Company Fuel nozzle with fluid lock and purge apparatus
EP3087322B1 (en) 2013-12-23 2019-04-03 General Electric Company Fuel nozzle with flexible support structures
FR3015579B1 (fr) * 2013-12-23 2019-04-26 Safran Aircraft Engines Nez d'injecteur comprenant une semelle de maitien logee dans une partie fixe de systeme d'injection
EP3087321B1 (en) 2013-12-23 2020-03-25 General Electric Company Fuel nozzle structure for air-assisted fuel injection
US10156189B2 (en) 2014-01-28 2018-12-18 Pratt & Whitney Canada Corp. Combustor igniter assembly
US10317085B2 (en) * 2016-02-25 2019-06-11 General Electric Company Combustor assembly
US10495310B2 (en) * 2016-09-30 2019-12-03 General Electric Company Combustor heat shield and attachment features
US10393381B2 (en) 2017-01-27 2019-08-27 General Electric Company Unitary flow path structure
US10253643B2 (en) 2017-02-07 2019-04-09 General Electric Company Airfoil fluid curtain to mitigate or prevent flow path leakage
US10385709B2 (en) 2017-02-23 2019-08-20 General Electric Company Methods and features for positioning a flow path assembly within a gas turbine engine
US10247019B2 (en) 2017-02-23 2019-04-02 General Electric Company Methods and features for positioning a flow path inner boundary within a flow path assembly
US10253641B2 (en) 2017-02-23 2019-04-09 General Electric Company Methods and assemblies for attaching airfoils within a flow path
US10385731B2 (en) 2017-06-12 2019-08-20 General Electric Company CTE matching hanger support for CMC structures
DE102018106051A1 (de) * 2018-03-15 2019-09-19 Rolls-Royce Deutschland Ltd & Co Kg Brennkammerbaugruppe mit Brennerdichtung und Düse sowie einer Leitströmungserzeugungseinrichtung
FR3082284B1 (fr) * 2018-06-07 2020-12-11 Safran Aircraft Engines Chambre de combustion pour une turbomachine
CN109185924B (zh) * 2018-08-03 2023-09-12 新奥能源动力科技（上海）有限公司 燃烧室的头部装置、燃烧室及燃气轮机
CN109185923B (zh) * 2018-08-03 2023-09-12 新奥能源动力科技（上海）有限公司 一种燃烧室头部装置、燃烧室及燃气轮机
US11280492B2 (en) * 2018-08-23 2022-03-22 General Electric Company Combustor assembly for a turbo machine
CN111649354B (zh) * 2020-06-15 2022-03-29 江苏科技大学 一种三旋流分级旋流器及其燃烧室
CN111649353B (zh) * 2020-06-15 2022-03-25 江苏科技大学 一种预燃级直接喷射主燃级预混预蒸发的三旋流燃烧室
US11428160B2 (en) 2020-12-31 2022-08-30 General Electric Company Gas turbine engine with interdigitated turbine and gear assembly
CN113137629B (zh) * 2021-04-19 2022-11-04 中国航发湖南动力机械研究所 双级整体式涡流器及火焰筒头部结构
DE102022202936A1 (de) 2022-03-24 2023-09-28 Rolls-Royce Deutschland Ltd & Co Kg Düsenbaugruppe mit gegen eine Einströmung von Luft abgedichtetem zentralen Kraftstoffrohr
DE102022202937A1 (de) 2022-03-24 2023-09-28 Rolls-Royce Deutschland Ltd & Co Kg Düsenbaugruppe mit zentraler Kraftstoffzufuhr und wenigstens zwei Luftkanälen

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3589127A (en) * 1969-02-04 1971-06-29 Gen Electric Combustion apparatus
US3899884A (en) * 1970-12-02 1975-08-19 Gen Electric Combustor systems
FR2193141B1 (ja) * 1972-07-18 1975-09-05 Snecma
FR2235274B1 (ja) * 1973-06-28 1976-09-17 Snecma
US3834159A (en) * 1973-08-03 1974-09-10 Gen Electric Combustion apparatus
US3946552A (en) * 1973-09-10 1976-03-30 General Electric Company Fuel injection apparatus
US3853273A (en) * 1973-10-01 1974-12-10 Gen Electric Axial swirler central injection carburetor
FR2312654A1 (fr) * 1975-05-28 1976-12-24 Snecma Perfectionnements aux chambres de combustion pour moteurs a turbine a gaz
US4198815A (en) * 1975-12-24 1980-04-22 General Electric Company Central injection fuel carburetor
US4180974A (en) * 1977-10-31 1980-01-01 General Electric Company Combustor dome sleeve
GB2134243A (en) * 1983-01-27 1984-08-08 Rolls Royce Combustion equipment for a gas turbine engine
US4870818A (en) * 1986-04-18 1989-10-03 United Technologies Corporation Fuel nozzle guide structure and retainer for a gas turbine engine
CA1306873C (en) * 1987-04-27 1992-09-01 Jack R. Taylor Low coke fuel injector for a gas turbine engine
US4843825A (en) * 1988-05-16 1989-07-04 United Technologies Corporation Combustor dome heat shield
US4934145A (en) * 1988-10-12 1990-06-19 United Technologies Corporation Combustor bulkhead heat shield assembly
FR2639095B1 (fr) * 1988-11-17 1990-12-21 Snecma Chambre de combustion de turbomachine a bols de prevaporisation montes flottants

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004232638A (ja) * 2003-01-28 2004-08-19 General Electric Co <Ge> 燃焼器ドーム組立体の一部を交換する方法
JP4520751B2 (ja) * 2003-01-28 2010-08-11 ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ 燃焼器ドーム組立体の一部を交換する方法
KR20230043023A (ko) * 2021-09-23 2023-03-30 제네럴 일렉트릭 컴퍼니 부유식 1차 베인 선회기
KR102587366B1 (ko) 2021-09-23 2023-10-10 제네럴 일렉트릭 컴퍼니 부유식 1차 베인 선회기

Also Published As

Publication number Publication date
EP0469899A1 (en) 1992-02-05
DE69102597D1 (de) 1994-07-28
CA2046796C (en) 2003-04-08
AU7940291A (en) 1992-02-06
US5117637A (en) 1992-06-02
CA2046796A1 (en) 1992-02-03
JPH04227413A (ja) 1992-08-17
EP0469899B1 (en) 1994-06-22
AU639647B2 (en) 1993-07-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2593596B2 (ja) ガスタービンエンジン燃焼器用のドームアセンブリ
US6314739B1 (en) Brazeless combustor dome assembly
US6546732B1 (en) Methods and apparatus for cooling gas turbine engine combustors
US6442940B1 (en) Gas-turbine air-swirler attached to dome and combustor in single brazing operation
EP2282119B1 (en) Combustion liner cap assembly for combustion dynamics reduction
JP3323570B2 (ja) 燃焼ライナキャップアセンブリ
JP4675071B2 (ja) 改良型デフレクタプレートを有するガスタービンエンジンの燃焼器ドーム組立体
JP4993365B2 (ja) ガスタービンエンジン燃焼器を冷却するための装置
EP1258681B1 (en) Methods and apparatus for cooling gas turbine engine combustors
US5117624A (en) Fuel injector nozzle support
US20020083711A1 (en) Combustion cap with integral air diffuser and related method
GB2252152A (en) Combustor dome of a gas turbine engine
US7131273B2 (en) Gas turbine engine carburetor with flat retainer connecting primary and secondary swirlers
JPH0529802B2 (ja)
JP5002121B2 (ja) ガスタービンエンジンの燃焼器を冷却するための方法及び装置
JPH04227415A (ja) ガスタービン用の可動燃焼装置とその用法
US20100242484A1 (en) Apparatus and method for cooling gas turbine engine combustors
JP4520751B2 (ja) 燃焼器ドーム組立体の一部を交換する方法

Legal Events

Date Code Title Description
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 19961022

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees