JP2847045B2 - ダブルヘッド燃焼室の離陸噴射装置における燃料供給及び冷却方法並びに装置 - Google Patents

ダブルヘッド燃焼室の離陸噴射装置における燃料供給及び冷却方法並びに装置

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JP2847045B2
JP2847045B2 JP7156065A JP15606595A JP2847045B2 JP 2847045 B2 JP2847045 B2 JP 2847045B2 JP 7156065 A JP7156065 A JP 7156065A JP 15606595 A JP15606595 A JP 15606595A JP 2847045 B2 JP2847045 B2 JP 2847045B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、タービンエンジンのダ
ブルヘッド燃焼室の二重噴射装置のうちの離陸噴射装置
であって、燃料噴射ノズルをもつ離陸噴射装置の燃料供
給及び冷却方法並びに装置に関する。
【0002】
【従来の技術】現代のターボジェットエンジンにおいて
は一般的に、パイロットヘッドすなわちアイドリングヘ
ッド用の第1の供給部と離陸ヘッド用の第2の供給部と
を含む二重噴射装置により燃料が供給されるダブルヘッ
ド燃焼室が設けられる。
【0003】ダブルヘッド燃焼室において、アイドリン
グヘッドにはタービンエンジンの回転数の大小にかかわ
らず常時燃料が供給される。一方、離陸ヘッドには、最
高回転数のほぼ20%に対応する決められた最低回転数
を上回る回転数のときのみ燃料が供給される。従って、
アイドリング時には、燃料回路のコーキングにかかわる
問題及び燃料蒸気による栓の形成にかかわる問題が生じ
ないようにするため、離陸噴射装置、特に燃料噴射ノズ
ルを含む噴射装置の出口を正しい方法で冷却する必要が
ある。
【0004】ターボジェットエンジンCFM56−5B
では、アイドリング噴射装置に供給される燃料の流量を
離陸噴射装置内で循環させる、離陸ヘッドの冷却方法が
すでに採用された。しかしながら同システムは複雑であ
る。というのは、同システムの技術によると二つの供給
部と三つの燃料循環管、すなわちアイドリング噴射装置
に供給される燃料が中心に向かって循環する管であっ
て、離陸噴射装置の端部まで延長している第1の管と、
離陸噴射装置の端部をアイドリング噴射装置に接続する
管であってアイドリング噴射装置供給燃料が中心に向か
って循環する管であるところの第1の管に同軸な第2の
管と、前記二つの管の中心に置かれ離陸噴射装置供給燃
料が中心に向かって循環する第3の管とが必要となるか
らである。更に、同システムにおいては、ターボジェッ
トエンジンの回転数に応じて燃料を二つの回路間に分配
する外部補完装置を設ける必要がある。
【0005】FR−2 441 725号では、一つだ
けの燃料取入れ口を含み、各分岐管路がアイドリング噴
射ノズルに直接接続されている二重噴射装置であって、
噴射装置の頭部にある調整装置によって制御される逆止
弁によって燃料の一部が離陸噴射装置のノズル側に分岐
され、前記調整装置が外部装置により制御されていると
ころの二重噴射装置について説明している。同出願中に
は、比較的低温の燃料により弁棒とその周囲部分とが冷
却されるとの記載はあるが、FR−2 441725号
で提案されている装置では、離陸噴射装置をその端部ま
で冷却することは不可能である。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、アイ
ドリング回転数域においてより少ない燃料循環管路数で
離陸噴射装置の効果的な冷却が可能な前記のような方法
及び装置を提案することである。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、前述の
目的は、タービンエンジンのダブルヘッド燃焼室に備え
られた二重噴射装置の離陸噴射装置における燃料供給及
び冷却方法であって、タービンエンジンの回転数にかか
わらず二重噴射装置に供給される燃料の全流量の少なく
とも一部を離陸噴射装置の内部で循環させること、並び
に、離陸ヘッドの使用回転数域では、燃料の流量に応じ
て自動的かつ選択的に動作する弁手段により、流量の一
部から燃料を取り込んで離陸噴射装置に供給すると共に
離陸噴射装置の内部を通過した余剰燃料を排出する方法
によって達成される。
【0008】本発明による方法の好ましい特徴によれ
ば、タービンエンジンの回転数が離陸ヘッドの最低使用
回転数よりも低いときは全流量をアイドリング噴射装置
に送り、離陸ヘッドの使用回転数域においては全流量を
アイドリング噴射装置と離陸噴射装置とに配分するのが
よい。
【0009】本発明によれば、前述の目的は、タービン
エンジンのダブルヘッド燃焼室に備えられた二重噴射装
置における燃料噴射ノズル付き離陸噴射装置の燃料供給
及び冷却装置であって、タービンエンジンの回転数にか
かわらず二重噴射装置に供給される燃料の全流量の少な
くとも一部を離陸噴射装置の内部に設けられた室に送り
込むための第1の管路と、離陸ヘッドの使用回転数域に
おいて第1の管路から離陸噴射装置の噴射ノズルに燃料
を供給するための弁手段と、室の内部を通過した余剰燃
料を排出するための第2の管路とを備えており、第1の
管路から離陸噴射装置の燃料噴射ノズルに燃料を供給す
る手段は、第1の管路の開口部に配設されており、離陸
噴射装置の燃料噴射ノズルを塞ぐアイドリング位置と該
噴射ノズルが開放される離陸位置との二つの両端位置を
とることが可能な可動弁と、タービンエンジンの回転数
が離陸ヘッドの最低使用回転数よりも低いとき、弁をア
イドリング位置に復帰させるべく第1の管路及び室間の
圧力に抵抗するように働く可撓手段とを含んでおり、弁
が、少なくともアイドリング位置で第1の管路を室に接
続する第1のオリフィス列を含んでいる燃料供給及び冷
却装置によって達成される。
【0010】本発明による装置の好ましい特徴によれ
ば、第1のオリフィス列は、弁が離陸位置にあるとき、
離陸噴射装置の内部に形成された肩部によって塞がれる
のがよい。
【0011】本発明による装置の好ましい第一の実施態
様によれば、第2の管路が室を通過した燃料を二重噴射
装置の外部に排出し、アイドリング噴射装置は独自の燃
料供給回路をもつ。
【0012】本発明による装置の好ましい第二の実施態
様によれば、弁は、第1の管路を室に常時連通させる第
2のオリフィス列を含み、室を通過した燃料が第2の管
路を通ってアイドリング噴射装置の方に排出される。
【0013】本発明のその他の長所と特徴とは、例とし
て示し添付図面を参照して行う以下の説明から明らかに
なろう。
【0014】
【実施例】図1は、好ましい実施様態によるタービンエ
ンジンのダブルヘッド環状燃焼室への供給用の噴射装置
であって、タービンエンジン外部カバーへの固定用のヘ
ッド2と、ヘッド2から離れたところに位置する離陸噴
射装置3と、ヘッド2と離陸噴射装置3との中間の距離
のところに配設されたアイドリング噴射装置4とを含む
装置を示す。離陸噴射装置3はその端部に、内部室6を
囲み周囲壁7に環状列の燃料噴射ノズル8を含む離陸ノ
ズル5を含む。
【0015】アイドリング噴射装置4も又その端部に、
燃料噴射ノズル9aを含むアイドリングノズル9を含
む。
【0016】部品番号10は、離陸噴射装置3とアイド
リング噴射装置4とに供給を行うための燃料の全流量Q
の頭部の取り入れ区域を示す。
【0017】第1の管路11は区域10を離陸ノズル5
の室6に接続している。第1の管路11の内側に配設さ
れている第2の管路12は、室6を、ヘッド2内に配設
され第3の管路14によりアイドリングノズル9のオリ
フィス9aに接続している第2の室13に接続されてい
る。
【0018】離陸ノズル5の内部室6内にある第2の管
路12の端部15は、径方向壁17によって第1の管路
11の口が塞がれている環状弁16を支持している。同
弁16は端部15に滑動可能に取り付けられており、ば
ね18により第2の管路の内壁に接続されている。径方
向壁17は第1の軸方向オリフィス列19と第2の軸方
向オリフィス列20とを含む。オリフィス19及び20
は離陸ノズル5の軸21を中心とする円周上に分布し、
オリフィス19はオリフィス20よりも軸21から離れ
ている。
【0019】第1の管路11に燃料が流れていないとき
には、ばね18により弁16の径方向壁17が第2の管
路12の端部15に押し付けられる。図2に例示するよ
うないわゆるアイドリング位置においては、径方向壁1
7の外周面によって離陸ノズル5の燃料噴射オリフィス
8が塞がれている。ばね18の復元力は、燃料の全流量
Qが燃焼室の離陸ヘッドの最低使用回転数に相当する流
量Qo未満のとき、弁16がアイドリング位置に留まる
ように計算される。
【0020】アイドリング回転時、取入れ区域10に入
れ込まれた全燃料Qは第1の管路11内を循環し、弁1
6の軸方向オリフィス19及び20を横断し離陸ノズル
5の内部室6内に入り、次に第2の管路12、第2の室
13、第3の管路14を経て最終的にアイドリング噴射
装置4に燃料を供給する。このようにしてアイドリング
回転時、全燃料Qが離陸噴射装置3の内部室6内で循環
するので、離陸噴射装置を効果的に冷却することが可能
となる。このように管路11及び12内を低温燃料が循
環するため、離陸噴射装置3のコーキングが防止され
る。
【0021】弁16のオリフィス19及び20により、
径方向壁17の二つの面に圧力差dPが生じるが、同圧
力差dPは図5に示す曲線のような燃料の全流量Qの変
化によって変化する。
【0022】燃料の全流量Qが、離陸ヘッドの最低使用
回転数に相当する流量Qoを上回った時には、圧力差d
Pは、ばね18の力に対抗するように弁16にはたら
き、弁16を距離do分だけ下流側に移動する。図3に
例示するようないわゆる離陸位置においては、弁16は
離陸ノズル5の停止用環状肩22に当たった状態であ
り、前記肩22は弁16の第1のオリフィス列19と対
向するように内部室6内に形成されており、燃料噴射オ
リフィス8が径方向壁17から上流側に外れた状態でオ
リフィス19は塞がれている。
【0023】この形態においては、第1の管路11によ
ってもたらされる全燃料Qの第1の部分Q1は、離陸ノ
ズル5の燃料噴射オリフィス8により燃焼室内に噴射さ
れ、燃料の第2の部分Q2は弁16の第2の軸方向オリ
フィス列20を横切って第2の管路12、第2の室1
3、第3の管路14を経てアイドリング噴射装置4の方
向に向けられる。
【0024】図5は、供給圧力に応じた最低流量Qoを
超えたところでの離陸噴射装置3とアイドリング噴射装
置4との燃料配分を示す図である。回転数上昇時に流量
Qが最低流量Qoを若干上回ると、弁16は下流側に移
動する。反対に、回転数下降時に流量Qが切り換わり流
量Qoを若干下回ると、弁16は上流側に移動する。こ
れは、弁16の最極端位置においては、アイドリング時
に径方向壁17が第2の管路12の前面に当たること
と、離陸回転時に環状肩22に当たることとによる。こ
の配設により、最底流量Qoに対応する切り換わり回転
数前後での弁16のチャタリングを防止することが可能
である。
【0025】弁16の最大移動量doを小さくすること
も可能である。移動量が1mm、アイドリングヘッドへ
の燃料配分が40%、切換り流量が37kg/hのと
き、離陸噴射装置3の種々のオリフィス8、9a、1
9、20の数Nと直径Dは以下のようにすることができ
る。
【0026】離陸ノズル5の噴射オリフィス8:数N=
6、直径D=0.5mm弁16のオリフィス19:N=
10、D=0.6mmアイドリングノズル9のオリフィ
ス9a:N=12、D=0.5mm前記に説明した発明
の好ましい実施様態においては、二重噴射装置1は区域
10に燃料供給部を1つしか含まない。
【0027】しかしながら、図7、図8及び図9に示す
ように二つの噴射装置に個別に供給すること、すなわち
アイドリング噴射装置4への直接供給部と離陸噴射装置
3への直接供給部とをもつことが可能である。アイドリ
ング噴射装置4は外部分配器から第3の管路14により
直接供給を受ける。離陸噴射装置3は第1の管路11に
より直接供給を受ける。従って、弁16は1オリフィス
列19しか含まず、又、離陸回転時、同オリフィス列は
環状肩22により塞がれる。第2の管路12はアイドリ
ング回転時、離陸ノズル5の内部室6を通過する燃料を
外部に排出するが、これにより離陸噴射装置3の冷却が
可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】タービンエンジンのダブルヘッド燃焼室に装備
が可能な二重噴射装置であって、本発明の好ましい実施
様態による装置を具備した二重噴射装置の断面図であ
る。
【図2】タービンエンジンのアイドリング回転作動時の
離陸噴射装置の大寸法断面図である。
【図3】離陸回転速度運転時の離陸噴射装置の断面図で
ある。
【図4】図1〜図3の離陸ヘッドに装備される弁の斜視
図である。
【図5】本発明による装置を具備した二重噴射装置に供
給される燃料の全流量Qに応じて弁に働く圧力差dPを
示す曲線である。
【図6】弁に働く圧力差dPに応じた弁の移動量を示す
曲線である。
【図7】本発明の実施例の変形による、アイドリング回
転時における燃料の循環の原理を示す図である。
【図8】同一実施例の変形による、離陸回転時における
燃料の循環の原理を示す図である。
【図9】図7及び図8に例示する変形例において使用さ
れる弁の斜視図である。
【符号の説明】
1 二重噴射装置 3 離陸噴射装置 4 アイドリング噴射装置 6 内部室 8 燃料噴射ノズル 11 第1の管路 12 第2の管路 16 弁 18 ばね
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ミシエル・アンドレ・アルベール・デゾ ウルテイ フランス国、77240・ベール・サン・ド ウニ、リユ・ドウ・ラ・ピエール・デコ ーレ、2 (72)発明者 ドウニ・サンデリス フランス国、77370・ナンジス、ア・デ ユボワ、1 (72)発明者 ピエール・シユロエル フランス国、91800・ブルノイ、アレ・ デ・ダイム、14 (56)参考文献 特表 平8−502122(JP,A) 国際公開94/8179(WO,A1) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) F23R 3/28 F23R 3/34 F02C 7/232

Claims (8)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 タービンエンジンのダブルヘッド燃焼室
    に備えられた二重噴射装置(1)の離陸噴射装置(3)
    における燃料供給及び冷却方法であって、 前記タービンエンジンの回転数にかかわらず二重噴射装
    置(1)に供給される燃料の全流量(Q)の少なくとも
    一部を離陸噴射装置(3)の内部で循環させること、並
    びに、離陸ヘッドの使用回転数域では、前記燃料の流量
    に応じて自動的かつ選択的に動作する弁手段(16、1
    7、18)により、前記流量の一部から燃料を取り込ん
    で離陸噴射装置(3)に供給すると共に該離陸噴射装置
    の内部を通過した余剰燃料を排出することを特徴とする
    方法。
  2. 【請求項2】 前記タービンエンジンの回転数が離陸ヘ
    ッドの最低使用回転数よりも低いときは前記全流量
    (Q)をアイドリング噴射装置(4)に送り、離陸ヘッ
    ドの使用回転数域においては該全流量(Q)をアイドリ
    ング噴射装置(4)と離陸噴射装置(3)とに配分する
    ことを特徴とする請求項1に記載の方法。
  3. 【請求項3】 タービンエンジンのダブルヘッド燃焼室
    に備えられた二重噴射装置(1)における燃料噴射ノズ
    ル(8)付き離陸噴射装置(3)の燃料供給及び冷却装
    置であって、 前記タービンエンジンの回転数にかかわらず二重噴射装
    置(1)に供給される燃料の全流量(Q)の少なくとも
    一部を離陸噴射装置(3)の内部に設けられた室(6)
    に送り込むための第1の管路(11)と、離陸ヘッドの
    使用回転数域において第1の管路(11)から離陸噴射
    装置(3)の噴射ノズル(8)に燃料を供給するための
    弁手段(16、17、18)と、室(6)の内部を通過
    した余剰燃料を排出するための第2の管路(12)とを
    備えており、 前記第1の管路から離陸噴射装置(3)の燃料噴射ノズ
    ル(8)に燃料を供給する手段(16、17、18)
    は、第1の管路(11)の開口部に配設されており、離
    陸噴射装置(3)の燃料噴射ノズル(8)を塞ぐアイド
    リング位置と該噴射ノズルが開放される離陸位置との二
    つの両端位置をとることが可能な可動弁(16)と、前
    記タービンエンジンの回転数が離陸ヘッド(3)の最低
    使用回転数よりも低いとき、弁(16)をアイドリング
    位置に復帰させるべく第1の管路(11)及び室(6)
    間の圧力に抵抗するように働く可撓手段(18)とを含
    んでおり、 前記弁(16)が、少なくともアイドリング位置で第1
    の管路(11)を室(6)に接続する第1のオリフィス
    列(19)を含んでいることを特徴とする燃料供給及び
    冷却装置。
  4. 【請求項4】 前記第1のオリフィス列(19)は、前
    記弁(16)が離陸位置にあるとき、離陸噴射装置
    (3)の内部に形成された肩部(22)によって塞がれ
    ることを特徴とする請求項3に記載の装置。
  5. 【請求項5】 前記第2の管路(12)が室(6)を通
    過した燃料を二重噴射装置(1)の外部に排出し、アイ
    ドリング噴射装置(4)は独自の燃料供給回路(14)
    をもつことを特徴とする請求項4に記載の装置。
  6. 【請求項6】 前記弁(16)は、第1の管路(11)
    を室(6)に常時連通させる第2のオリフィス列(2
    0)を含むことを特徴とする請求項3又は4に記載の装
    置。
  7. 【請求項7】 前記室(6)を通過した燃料が第2の管
    路(12)を通ってアイドリング噴射装置(4)の方に
    排出されることを特徴とする請求項6に記載の装置。
  8. 【請求項8】 前記第1の管路(11)及び第2の管路
    (12)が少なくとも離陸噴射装置(3)の近傍で同軸
    であり、第1の管路(11)が第2の管路(12)を取
    り囲んでいることを特徴とする請求項3から7のいずれ
    か一項に記載の装置。
JP7156065A 1994-06-22 1995-06-22 ダブルヘッド燃焼室の離陸噴射装置における燃料供給及び冷却方法並びに装置 Expired - Lifetime JP2847045B2 (ja)

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FR9407623 1994-06-22

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