JP3692145B2 - 浮出したリップを有する隔壁ライナ - Google Patents

Description

技術分野
本発明は、ガスタービンエンジンの燃焼機のための隔壁ライナに関し、特にライナ上の円錐状のリップに関する。
従来の技術
燃料ノズルは、ガスタービンエンジンの燃焼機の上流端に配置されている。燃焼機の上流端では、隔壁と隔壁ライナに対して燃料ノズルの位置を保持するために燃料ノズルガイドが必要とされる。ＧＢ−Ａ−２ ２４７ ５２２では、上流端を形成する隔壁を有する環状のガスタービン燃焼機が開示されている。複数の平らな隔壁ライナセクションが隔壁の燃焼機側を覆っている。各セクションは、燃料ノズル挿入のための開口部を有する。
隔壁がガスタービン軸に対して傾いた壁面を有する環状燃焼機では、隔壁は円錐状の表面を有している。隔壁ライナも同様の形状である。
燃料ノズルガイドは、通常、燃料ノズル保持器と噛み合うように回転する。これらの部材は、隔壁ライナの燃焼機側からねじで取り付けられている。ライナと燃料ノズルガイドとの作用面が平面であることによって、ガイドは回転可能であり、どの位置にでも固定可能である。回転の途中で、ガイドをどの位置ででも停止させて固定することができるので、組み立ては容易となる。また、上記２つのはめあい部品の表面が平面であることにより、接触平面での滑動が全方向で可能となる。
本発明の概要
ガスタービンエンジンの燃焼機の端部は、燃焼機の上流端を形成する円錐台の隔壁を有する。隔壁の燃焼機側を覆っている隔壁ライナは、複数のセクションまたはセグメントによって構成されることが望ましい。各ライナセクションは、隔壁とともに、燃料ノズルの挿入のための開口部を有する。上記のように隔壁が円錐台形であるので、このライナセグメントの燃焼機側の開口部に隣接する面も、本質的に湾曲している。本発明によると、各セグメントは、開口部に隣接する部分に突出した平面を有し、燃料ノズルガイドは、その突出した平面と接合接触しながら回転可能となっている。
【図面の簡単な説明】
図１は、ガスタービンエンジンの燃焼機の断面図である。
図２は、ノズルガイドとセグメント化された隔壁ライナの分解説明図である。
図３は、隔壁の部分説明図である。
図４は、他の設計態様の分解説明図である。
好適実施例の説明
図１は、環状燃焼機１０とガスタービンエンジンの中心線１２を示している。円錐状の隔壁１４は、支持構造物１６及び１８に支持されている。１６個のガスタービンノズル開口部２０は、隔壁の周辺部に設けられている。
複数の燃料ノズル２２がこれらの開口部内に設置されている。これらのノズルは、低温での燃焼を可能にするために燃料と空気を予め混合する、低ＮＯ_Xタイプであることが望ましい。各開口部には、燃料ノズルガイド２４があり、燃料ノズルガイド保持器２６によって軸方向に固定されている。かぎ形ワッシャ２８は、燃料ノズルガイド保持器の設置後の回転を防止する。
燃料ノズルガイド２４及び保持器２６は、かぎ形ワッシャ２８、隔壁１４及び隔壁ライナ３０を間に挟むように固定される。ガイドとライナ部との間での接触３２は十分に保持されており、その間で空気が実質的に流通不能となっている。同様に、かぎ形ワッシャ２８の両面での接触も十分に保持されており、ワッシャを空気が実質的に流通不能となっている。
冷却空気流３４は、隔壁の複数の開口部３６を通り、隔壁ライナ３０に衝突する。この空気流は、燃料ノズル２２の位置とは逆の方向にライナの後面を流れる。
外部シェル３８と内部シェル４０は燃焼機の境界を決定しており、燃焼機の上端では、その外部シェル及び内部シェルに複数の浮動壁ライナパネル４２がボルトで取り付けられている。フェアリング４４は、隣接するシェルとライナパネル４２との間に挟まれている。この構成は、複数のスタッド及びボルト４６によって取り外し可能に固定されている。
シェルに向かって流れて隔壁と隔壁ライナの間を通過する冷却空気流は、角部４８に向かって流れて、そこで方向を変え、隔壁ライナに沿って方向５０に誘導される。内部シェルと外部シェル間を通過する冷却流５２は、ライナ４２に突き当たる。その空気流の一部は、空気流５４として角部４８に向かって流れる。ここでも、フェアリング４４がその空気流を燃料ノズルの方へ屈折させる。隔壁ライナを冷却する空気流５０の方向は、燃焼機内で望まれる再循環するタイプの流れ５６を妨げない方向となっている。
図２を参照すると、隔壁ライナ３０は、複数のセクション６０を有し、各セクションは２つのセグメント６２に分割されている。燃料ノズルガイド２４を挿入するために、各セクションの中央部には開口部２０が設けられている。燃料ノズルガイドの突出したフランジ６６は径方向外向きに伸びており、ライナ６０に隣接して接合接触する側は平面を有している。隔壁ライナ３０の表面６８は、円錐状の表面を覆っているために湾曲している。
開口部に隣接して、燃焼機側が平面７２となっている浮出したリップ７０が設けられている。この平面は、無孔性であり、燃料ノズルガイドをトレッド７４上で回転させて燃料ノズルガイド保持器（図示省略）とはめ合わせる際に、フランジ６６の下部面と相互に作用する。この相互作用により、ライナと燃料ノズルガイドとの間にエアシールが形成される。この構成は、内側から外側への冷却流、つまり、ノズル部からシェルに向かって流れる隔壁ライナの冷却流が望ましくない場合に効率的である。
図３は、隔壁１４の一部を示している。この隔壁は、図１に示すように隔壁をシェル３８にボルトで取り付けるためのボルト穴７８を備える曲がったフランジ７６を外側端に有する。また、この隔壁の開口端８２の上流側の周囲に浮出したリップ８０を設けてもよい。このリップを設けると、図１の２６のような燃料ノズルガイド保持器と相互に作用するための平面８４が提供される。この保持器は、設置時には回転を要しないが、隔壁ライナとのはめあいのためにここで設けられた平面によって、保持器の製造は容易かつ単純になる。
図４は、図２に類似した図であるが、ライナの表面に沿って内側から外側へ冷却空気流が流れることが望まれる燃焼機用のものである。突出した平面上のスロット８６と燃料ノズルガイドの孔８８によって、冷却空気流が流通可能となっている。この空気流は、隔壁ライナセグメントの表面に沿って誘導される。
これらの開口部は等間隔で配置されておらず、大きさも不揃いである。冷却が必要な面積が広い区域９０では、より大きな空気流開口部が望まれる。
従って、ノズルガイドと隔壁ライナのはめあい面との間には十分なシール状態が保たれて、かつ、相互作用が起こる平面に沿って全ての方向での自由移動が可能となっている。また、このことによって、燃料ノズルガイドは、組立作業中にどの位置にも回転可能となっている。

Claims (4)

1. 環状のガスタービンエンジン燃焼機（１０）の隔壁ライナ（３０）であって、前記燃焼機は、該燃焼機の上流端を形成する隔壁（１４）を有し、
   前記隔壁の燃焼機側を覆う複数の隔壁ライナセグメント（６０）を有し、
   前記セグメントは、燃料ノズルの挿入のための開口部（２０）をそれぞれ有する隔壁ライナにおいて、
   前記隔壁（１４）は、円錐台状であり、
   前記各セグメント（６２）は、円錐の一部であり、従って燃焼機側に対向する面が湾曲面（６８）となっており、前記各セグメントは、前記開口部（２０）に隣接する部分に突出平面（７２）を有し、
   これにより、前記開口部内に設置された燃料ノズルガイドが前記突出平面と接触しながら回転可能となっていることを特徴とする隔壁ライナ。
2. 前記各セグメントの前記開口部（２０）は、前記セグメント（６２）の端部に設けられており、前記突出平面（７２）は実質的に半円であることを特徴とする請求項１記載の隔壁ライナ。
3. 前記燃焼機は、前記開口部内にはめ込まれるノズルガイド（２４）を有し、前記ノズルガイドは、径方向に伸びるフランジを有し、
   前記突出平面（７２）は無孔性であり、前記燃料ノズルガイドの前記フランジと接触（３２）しており、前記接触によってエアシールが形成されることを特徴とする請求項１記載の隔壁ライナ。
4. 前記突出平面（７２）は、複数のスロット（８６）を有し、前記スロットを通過して前記隔壁ライナの表面に沿って空気流が流通可能となっていることを特徴とする請求項１又は２又は３に記載の隔壁ライナ。

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