JP4484874B2 - ロータリインジェクタ - Google Patents
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Description
図9、10、11a、11bを参照すると、ロータリインジェクタ10.1は複数のアーム48を含み、それぞれのアーム48には、その後縁56に切り込まれた3つのランド52とその先端54上に1つのランド52が組み込まれている。アーム48は、回転の軸50のまわりに回転するように適合された、ディスク100に接続されている。ディスク100には、その源46から液体燃料22を入れるためのポート102が設けられている。
中心シャフト130には、さらに6組の円筒形溝168.1、168.2、168.3、168.4、168.5、168.6をその上に設けてあり、それらは中心シャフト130内のそれぞれの流体通路170に動作可能に結合されており、これらの流体通路が、それぞれの制御バルブ172.1、172.2、172.3、172.4、172.5、172.6を介して、それぞれの導管174.1、174.2、174.3、174.4、174.5、174.6によって、液体燃料22の源46から供給を受ける。
作動に際しては、タービンエンジン12の燃焼器およびタービンから出る排出ガス30は、ロータリインジェクタ10.3のアーム184と衝突して、ロータリインジェクタ10.3をその回転の軸50のまわりに回転させる。その源46からの液体燃料22は、制御バルブ172.1、172.2、172.3、172.4、172.5、172.6および関連する導管174.1、174.2、174.3、174.4、174.5、174.6および関連する流体通路170を介して、中心シャフト130の外側の対応する円筒形溝168.1、168.2、168.3、168.4、168.5、168.6に供給される。液体燃料22は、そこから、中心シャフト130のまわりの、それに結合されたスリーブ167における、対応するオリフィス178.1、178.2、178.3、178.4、178.5、178.6を介して、ロータリインジェクタ10.3のディスク126の内径177内の対応する円筒形溝176.1、176.2、176.3、176.4、176.5、176.6中に噴霧される。
前述の詳細な説明においては、特定の実施態様について詳細に記述し、添付の図面に示したが、当業者であれば、本開示の全体的な教示に照らして、それらの詳細に対して様々な修正形態および代替形態が考えられることを認識するであろう。したがって、開示した特定の配設は、説明の目的だけのものであり、本発明の範囲を限定するものではなく、本発明の範囲は、添付のクレームとそのすべての均等物の全幅が与えられるべきである。
Claims (35)
- ロータリインジェクタであって、
a.回転の軸のまわりに回転するように適合された少なくとも1つのアームであって、前記アームは前記回転の軸に対して半径方向に延びるとともに、アームを横断して流れるように適合された第1の流体の流れの中で回転するように適合され、さらに、アームは複数のランドを含み、前記複数のランドは、前記第1の流体の流れが、前記複数のランドを横断して流れることが可能であるとともに、前記複数のランドの少なくとも2つが、前記回転の軸から異なる距離に位置するように適合されている、前記少なくとも1つのアーム;および
b.前記複数のランドのそれぞれに位置する少なくとも1つのポートであって、関連する流体通路によって第2の流体の源に動作可能に結合されている前記少なくとも1つのポートを含む、前記ロータリインジェクタ。 - 少なくとも1つのアームが回転の軸のまわりに自由に回転するように適合されている、請求項1に記載のロータリインジェクタ。
- 少なくとも1つのアームが、回転の軸のまわりに駆動されるように適合されている、請求項1に記載のロータリインジェクタ。
- 第1の流体がガス状酸化剤を含み、第2の流体が液体燃料を含む、請求項1に記載のロータリインジェクタ。
- 複数のランドの少なくとも1つが、少なくとも1つのアームにおける段の表面を形成する、請求項1に記載のロータリインジェクタ。
- 少なくとも1つの段が、回転の方向に対して、アームの後縁に位置する、請求項5に記載のロータリインジェクタ。
- 第2の流体の源と少なくとも1つのポートとの間に位置する回転流体トラップをさらに含む、請求項1に記載のロータリインジェクタ。
- 関連する流体通路が、ポートの少なくとも2つをマニホールドに接続する、複数の関連する流体通路を含み、前記ポートの少なくとも2つが、少なくとも1つのアームの異なるランド上に位置する、請求項1に記載のロータリインジェクタ。
- 少なくとも1つのアームが、回転の方向に対して前縁および後縁を有する空気力学的断面形状を含む、請求項1に記載のロータリインジェクタ。
- 第2の流体内に第1の流体を噴射する方法であって:
a.第1の流体を複数のポートに配給し、前記複数のポートを対応する複数のランド上に配置するとともに、前記複数のランドの少なくとも2つを、回転の軸から異なる半径方向距離に配置すること;
b.前記第2の流体を複数のランドのそれぞれを横断して流すこと;
c.前記複数のポートおよび前記対応する複数のランドを、前記回転の軸のまわりに回転させ、それによって前記複数の第1のポートから前記第1の流体を前記第2の流体中に噴射させること;および
d.前記第1の流体と、前記複数の第1のポートの外部の前記第2の流体との相互作用に応答して、前記第1の流体を霧化することによって、霧化された第1の流体を生成することを含む、前記方法。 - 回転する流体トラップを使用して複数のポートの少なくとも1つにおいて、第1の流体の源の第1の圧力を、前記第1の流体の第2の圧力から遮断することをさらに含む、請求項10に記載の第2の流体内に第1の流体を噴射する方法。
- 流体トラップを、複数のポートおよび対応する複数のランドと同期して回転の軸のまわりに回転させる、請求項11に記載の第2の流体内に第1の流体を噴射する方法。
- 複数のポートおよび対応する複数のランドを回転させる動作が、アームと第2の流体の相互作用に応答性を有する、請求項10に記載の第2の流体内に第1の流体を噴射する方法。
- 霧化した第1の流体を第2の流体と混合させて、その結果として得られるそれらの混合物を燃焼させることをさらに含む、請求項10に記載の第2の流体内に第1の流体を噴射する方法。
- ロータリインジェクタであって、
a.回転の軸のまわりに回転するように適合され、前記回転の軸に対して半径方向に延びるとともに、アーム自体を横断して流れるように適合された第1の流体の流れの中で回転するように適合された、少なくとも1つのアームであって、さらにランドを含み、前記ランドは、前記少なくとも1つのアームの後縁中に切り込まれている、前記少なくとも1つのアーム;および
b.前記ランド上に位置する少なくとも1つのポートであって、それ自体が関連する流体通路によって第2の流体の源に動作可能に結合されているとともに、前記ランドとそれ自体が、前記ランドから半径方向に増大する方向に前記第2の流体を噴射するように適合されている、前記1つのポートを含む、前記ロータリインジェクタ。 - 少なくとも1つのアームの後縁が、ランドに隣接するライザ面を含み、該ライザ面は前記後縁に切り込まれており、前記ランドが、少なくとも1つのポートと前記ライザ面との間に位置する溝を含む、請求項15に記載のロータリインジェクタ。
- 少なくとも1つのアームの後縁が、ランドに隣接するライザ面を含み、該ライザ面は前記後縁に切り込まれており、少なくとも1つのポートが前記ランド上で前記ライザ面から十分な距離に位置して、それによって第2の流体が前記少なくとも1つのポートから噴射されるときに、前記少なくとも1つのポートから出るときに、第2の流体が前記ランドと前記ライザ面とから離れるようにされている、請求項15に記載のロータリインジェクタ。
- 少なくとも1つのアームが回転の軸のまわりに自由に回転するように適合されている、請求項15に記載のロータリインジェクタ。
- 少なくとも1つのアームが、回転の軸のまわりに駆動されるように適合されている、請求項15に記載のロータリインジェクタ。
- 第1の流体がガス状酸化剤を含み、第2の流体が液体燃料を含む、請求項15に記載のロータリインジェクタ。
- 第2の流体の源と少なくとも1つのポートとの間に位置する回転流体トラップをさらに含む、請求項15に記載のロータリインジェクタ。
- 少なくとも1つのアームが、回転の方向に対して前縁および後縁を有する空気力学的断面形状を含む、請求項15に記載のロータリインジェクタ。
- ロータリインジェクタであって、
a.回転の軸のまわりに回転するように適合された少なくとも1つのアームであって、前記アームは前記回転の軸に対して半径方向に延びるとともに、アームを横断して流れるように適合された第1の流体の流れの中で回転するように適合された、前記少なくとも1つのアーム;および
b.前記少なくとも1つのアームの後縁上に位置する少なくとも1つのポートを含み、前記少なくとも1つのアームは、前記少なくとも1つのポートと前記少なくとも1つのポートから半径方向に増大する方向の前記後縁の部分との間の前記後縁上に位置する溝を含むとともに、前記少なくとも1つのポートは関連する流体通路によって第2流体の源に動作可能に結合されている、前記ロータリインジェクタ。 - 少なくとも1つのアームが回転の軸のまわりに自由に回転するように適合されている、請求項23に記載のロータリインジェクタ。
- 少なくとも1つのアームが、回転の軸のまわりに駆動されるように適合されている、請求項23に記載のロータリインジェクタ。
- 第1の流体がガス状酸化剤を含み、第2の流体が液体燃料を含む、請求項23に記載のロータリインジェクタ。
- 第2の流体の源と少なくとも1つのポートとの間に位置する回転流体トラップをさらに含む、請求項23に記載のロータリインジェクタ。
- 少なくとも1つのアームが、回転の方向に対して前縁および後縁を有する空気力学的断面形状を含む、請求項23に記載のロータリインジェクタ。
- 第2の流体内に第1の流体を噴射する方法であって:
a.第1の流体を、アームの後縁上に位置するポートに配給すること;
b.前記ポートからの第1の流体が、前記ポートから半径方向に増大する方向に後縁に沿って流れるのを防止するために、該後縁にランドを切り込み該ポートを該ランド上に位置させる、もしくは該ポートと該ポートから半径方向に増大する方向に位置する該後縁の部分との間に溝を設けることで、該ポートに近接する前記アームの後縁を適合させること;
c.前記第2の流体を前記ポートを横切って流すこと;
d.前記アームを前記回転の軸のまわりに回転させ、それによって前記ポートから前記第1の流体を前記第2の流体中に噴射させること;および
e.前記第1の流体と、前記複数の第1のポート外部の前記第2の流体との相互作用に応答して、前記第1の流体を霧化することによって、霧化された第1の流体を生成することを含む、前記方法。 - 後縁を適合させる動作が、該後縁にランドを切り込むことを含み、ポートは前記ランド上に位置している、請求項29に記載の第2の流体に第1の流体を噴射する方法。
- 後縁を適合させる動作が、ポートと該ポートから半径方向に増大する方向に位置する前記後縁の部分との間に位置する溝を設けることを含む、請求項29に記載の第2の流体に第1の流体を噴射する方法。
- 回転する流体トラップを使用して、第1の流体の源の第1の圧力を、ポートにおける前記第1の流体の第2の圧力から遮断することをさらに含む、請求項29に記載の第2の流体に第1の流体を噴射する方法。
- 流体トラップを、ポートと同期して回転の軸のまわりに回転させる、請求項32に記載の第2の流体に第1の流体を噴射する方法。
- ポートを回転させる動作が、アームと第2の流体の相互作用に応答性を有する、請求項29に記載の第2の流体に第1の流体を噴射する方法。
- 霧化した第1の流体を第2の流体と混合させて、その結果として得られるそれらの混合物を燃焼させることをさらに含む、請求項29に記載の第2の流体に第1の流体を噴射する方法。
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