JP5142202B2 - 二重インジェクタ式燃料インジェクタシステム - Google Patents

Description

本発明は、ターボ機械の燃焼室へと燃料を注入するための燃料インジェクタシステムに関し、そのようなシステムが取り付けられたターボ機械の燃焼室に関する。本発明は、航空用または地上用にかかわらず、あらゆる種類のターボ機械に適しており、とりわけ航空機のターボジェットに関する。

ターボジェットの燃焼室は、通常は環状の形状であって、ターボジェットの回転子の回転軸に一致する軸Ｘに中心を有する。ターボジェットの燃焼室は、軸Ｘを中心として同軸に配置された２つの環状の壁（または、シュラウド）を、上記燃焼室の上流領域において上記環状の壁の間に配置された燃焼室端壁とともに備える。ここで、用語「上流」および「下流」は、燃焼室を通過するガスの通常の流れの方向を基準に定義される。燃焼室の上記環状の壁および端壁が、燃焼室の燃焼囲いを定めている。

燃焼室へと燃料を注入するための複数のインジェクタシステムが、燃焼室の端壁に取り付けられて、軸Ｘを中心として規則的に分布している。最も一般的なインジェクタシステムは、ただ１つの燃料インジェクタを備える。インジェクタシステムが１つだけ取り付けられている燃焼室の設計（すなわち、形状、構造、素材の選択、）は、今日では広く習得されており、以下で従来からの設計の燃焼室について述べる。

従来からの設計の燃焼室においては、それぞれのインジェクタシステムが、インジェクタシステムの固定および配置を目的としてインジェクタシステムの取り付けが比較的簡単であるように燃焼室の端壁に設けられた１つのオリフィスに、固定および配置される。さらに、燃焼の際に、燃焼室からの出口における温度分布が、ターボジェットの運転速度にかかわらず、依然として軸Ｘを中心とする所定の直径の円に中心を有する。このような温度分布は、ターボジェットにおいて燃焼室の下流に位置する部位の設計を単純化している。

しかしながら、インジェクタを１つだけ有するインジェクタシステムにおいては、空気／燃料混合物の濃さを、ターボジェットの運転速度に応じて制御することが困難であり、すなわちターボジェットがアイドリング速度で運転しているのか、あるいは全速で運転しているのかに応じて制御することが困難である。この結果、或る速度においては、燃焼が汚染ガス（特には窒素酸化物、すなわち「ＮＯｘ」）の排出を伴い、これらのガスは、健康および環境にとって危険である。

汚染ガスの排出を抑えるために、２重インジェクタの燃料インジェクタシステムが開発されている。２つのインジェクタが、一方がターボジェットのアイドリング速度に最適化され、他方が全速に最適化されている２つの燃焼ゾーンを生み出すように機能する。

ＦＲ２７０６０２１が、複数の二重インジェクタ式インジェクタシステムが取り付けられてなるターボジェット用の環状の燃焼室を記載している。燃焼室が、軸Ｘに中心を有し、インジェクタシステムが、軸Ｘを中心として分布しており、各システムが、軸Ｘに対して半径方向に順に配置された２つのインジェクタを備える。このようにして、Ｎ個のインジェクタシステムが取り付けられた燃焼室において、第１列のＮ個のインジェクタが、軸Ｘを中心とする直径ｄの円に配置され、第２列のＮ個のインジェクタが、軸Ｘを中心とするｄよりも大きい直径Ｄの円に配置される。

ＦＲ２７０６０２１の二重インジェクタ式インジェクタシステムは、汚染をあまり引き起こさないという利点を提供するが、それぞれのインジェクタを燃焼室の端壁に配置して固定しなければならないため、取り付けが難しいという欠点を抱えている。さらに、燃焼室の設計が、上述の従来からの設計に比べ、より複雑であり、あまり習得されていない（このため、特には燃焼室の特定の構成要素について、高温に対する良好な耐性および適切な寿命の確保が難しくなる）。最後に、燃焼の際に、燃焼室からの出口における温度分布が、ターボジェットの運転速度に応じて大いに変動し、特には分布が軸Ｘを中心とする所定の直径の円に中心を有さなくなる。これは、ターボジェットにおいて燃焼室の下流に位置する部位の設計を複雑にする。
仏国特許出願公開第２７０６０２１号明細書

本発明の目的は、汚染が少なく、従来からの設計の燃焼室において使用することができ、すなわち通常はインジェクタを１つしか持たないインジェクタシステムが取り付けられている燃焼室において使用することができる燃料インジェクタシステムを提案することにある。

この目的は、ターボ機械の燃焼室へと燃料を注入するための燃料インジェクタシステムであって、第１の燃料の噴霧を注入すべくインジェクタシステムの中央に配置された第１の燃料インジェクタ、および第１の燃料の噴霧の周囲におおむね環状の形状の第２の燃料の噴霧を注入すべく第１のインジェクタを囲んでいる第２の燃料インジェクタと、ならびにそれぞれ第１および第２のインジェクタに、それぞれ第１および第２の空気／燃料混合物を形成する形式で組み合わせられた第１および第２の空気進入通路を備え、第１および第２のインジェクタの間に開く出口オリフィスを第１および第２の空気／燃料混合物のそれぞれの燃焼領域の間に分離空気膜を生成する形式で有する空気進入ダクトをさらに備える燃料インジェクタシステムによって達成される。

このように、本発明のインジェクタシステムは、２つのインジェクタを備えることで、空気／燃料混合物の濃さをターボジェットの運転速度に合わせて調節することを可能にし、汚染ガスの排出を抑えるように機能する。

さらに、第２のインジェクタが第１のインジェクタの周囲に位置するため、この種のシステムを、従来からの設計の燃焼室、特にはそれぞれのインジェクタシステムのためのオリフィスが１つだけ燃焼室端壁を貫いて形成されている燃焼室に合わせて構成することができる。

第２のインジェクタは、第１の実施形態においては、第１のインジェクタを囲む円形の注入溝を呈しており、第２の実施形態においては、第１のインジェクタの周囲の円に配置された複数の注入オリフィスを呈している。

特定の実施形態においては、第１のインジェクタ、第１の空気進入通路、および第２のインジェクタが、第２の空気進入通路を含む第２のアセンブリに取り付けられるように設計された第１のアセンブリの一部を形成しており、上記第２のアセンブリが、上記燃焼室に取り付けられるように設計されている。

このようなシステムによれば、最初に第２のアセンブリを、インジェクタに妨げられることなく燃焼室の端壁へと配置して取り付け、次いで第１のアセンブリを第２のアセンブリに取り付けることができる。このようにして、第２のアセンブリが、第１のアセンブリを取り付けるためのガイドとして機能する。

第１および第２のインジェクタ相対位置が、おおむね第１のアセンブリの形状によって与えられ、したがって取り付けの際の調節が不要であることを理解すべきである。

特定の実施形態においては、第２のアセンブリが、第１のインジェクタの注入の軸Ｉを中心として半径方向に移動する能力を保ちつつ燃焼室の端壁に取り付けられ、かつ第１のアセンブリに対して中心を合わせたままで、第１のアセンブリに対して上記軸に沿って移動することができる。

本発明およびその利点を、本発明のインジェクタシステムの例についての以下の詳細な説明を検討することによって、よりよく理解できる。説明においては、添付の図面を参照する。

図１の典型的な燃焼室１０は、ターボジェットの内部に位置した状態に示されている。燃焼室１０は、環状であり、ターボジェットの回転の軸でもある軸Ｘに中心を有する。この燃焼室は、実質的に軸Ｘに沿って向けられるがゆえに、アキシャル（ａｘｉａｌ）と呼ばれる。

本発明は、他の種類のターボ機械および他の形式の燃焼室にも適用可能であり、特には戻りを有する燃焼室、すなわち一部分が実質的にターボジェットの回転の軸に対して半径方向に向けられる曲がった燃焼室を有するいわゆるラジアル（ｒａｄｉａｌ）燃焼室に適用可能である。

燃焼室１０は、それぞれ内壁１２および外壁１４であるが、２つの環状の壁（または、シュラウド）を有する。これらの壁１２および１４は、互いに離間して、軸Ｘを中心として同軸に位置する。壁１２および１４は、両者の間に配置された燃焼室端壁１６によって、燃焼室１０の上流領域において互いに接続されている。壁１２、１４および端壁１６が、これらに間に燃焼室１０の燃焼用の囲いを定めている。

燃焼室端壁１６は、回転軸Ｘを中心として規則的に分布した複数の開口１８を呈している。さらに燃焼室１０は、燃焼の際に達する高温から端壁１６を保護するために、デフレクタ１９を開口１８の周囲において燃焼室端壁１６に取り付けて有する。

各開口１８の内側に、本発明の燃料インジェクタシステム２０が取り付けられている。システム２０が、図２および３に詳しく示されている。

燃焼室１０が従来からの設計の燃焼室であり、すなわちその全体形状、その構造、などが、それぞれインジェクタを１つしか持たないインジェクタシステムが装着されてなる燃焼室のものと同等であることを、理解すべきである。当然ながら、燃焼室１０は、インジェクタシステム２０の特有の特徴を考慮に入れるべく設計され、特には開口１８が、従来からのインジェクタシステム２０の直径よりも大きな直径であるインジェクタシステム２０の寸法に合わせた寸法の開口である。

それぞれのインジェクタシステム２０は、その中心に、注入軸Ｉに沿って燃料を注入するように機能する第１の燃料インジェクタ２２（「パイロット」インジェクタとしても知られる）を備える。インジェクタシステム２０は、第１のインジェクタ２２の周囲に、第１の空気進入通路２４、空気進入ダクト２６、第２の燃料インジェクタ２８、および第２の空気進入通路３０を、この順番に有する。

インジェクタシステム２０は、実質的に軸Ｉを中心とする回転体であり、インジェクタシステム２０を構成する各要素が、おおむね環状の形状であって、軸Ｉを中心にして同軸に配置される。

この例では、第１および第２の空気進入通路２４および３０が空気渦生成器であり、すなわち環状の通路が、そこを通過する空気に（軸Ｉを中心とする）回転運動を付与するように機能する。進入通路２４および３０を通過する圧縮空気は、ターボジェットのディフューザ１７（図１を参照）から由来する。

第１および第２のインジェクタ２２および２８には、それぞれの供給パイプ（または、マニホールド）３２および３８によって燃料が供給される。この例では、第２のインジェクタ２８に、ただ１つのパイプ３８によって供給が行われている。代案として、インジェクタ２８の円周の異なる点へと接続される複数のパイプによって、第２のインジェクタ２８へと供給を行ってもよい。

第１および第２のインジェクタ２２および２８へと、同一の燃料を供給することができ、あるいは異なる燃料を供給してもよい。特には、水素の使用に特有の配置構成を、第２のインジェクタ２８について実装することができる。

第１のインジェクタ２２は、軸Ｉに中心を有する注入オリフィス２３を介して、インジェクタシステム２０の中心へと燃料の第１の噴霧４２（図３を参照）を注入するように機能する。燃料の噴霧４２は、おおむね円錐の形状であって、軸Ｉに中心を有する。

第２のインジェクタ２８は、環状の形状であり、軸Ｉに中心を有する円形の注入溝２９を介して燃料の第２の噴霧４８を注入できるようにしている（図３を参照）。この燃料の第２の噴霧４８は、おおむね環状の形状であり、実質的に軸Ｉに中心を有し、第１の噴霧４２を囲んでいる。

インジェクタ２２および２８によって発せられた燃料が、空気進入通路２４および３０から来る空気と混ぜ合わせられる。これらの通路２４および３０は、それぞれ注入オリフィス２３および注入溝２９の上流においてインジェクタ２２および２８の周囲に位置する。

一実施形態においては、第２のインジェクタ２８も、燃料の噴霧４８へと（軸Ｉを中心とする）回転運動を付与するように構成されている。そのような状況においては、流入通路３０から来る空気の回転運動が、燃料の噴霧４８に対して同じ方向（共回転）であっても、あるいは反対の方向（逆回転）であってもよい。

第１の空気進入通路２４は、おおむね環状の形状であって、軸Ｉに中心を有する内壁４３および外壁４４の間に定められている。

内壁４３が、第１のインジェクタ２２を囲んでいる。

外壁４４は、下流側において、末広がりの壁４５、すなわちボウル６１と称され、第１の空気／燃料混合物の流れの方向において（すなわち、上流側から下流側へと進むにつれて）大きくなる断面を呈しているおおむね円錐台形状のダクトを定める壁によって延びている。

空気進入ダクト２６は、一方の側の壁４４および４５と他方の側の壁４６との間に定められ、壁４６が、壁４４および４５を囲んでいる。放射状の構造アーム４７が、壁４４および４６を互いに接続して、互いに離間した状態に保っている。空気進入ダクト２６および第１の空気進入通路２４へと空気が上手く供給されるように保証するため、インジェクタシステム２０は、ダクト２６および通路２４の上流に凹所４９を呈している。図示の例では、この凹所が、実質的にダクト２６の外径に対応する外径の円柱形である。第１のインジェクタ２２のための供給ダクト３２だけが、凹所４９を通過している。

空気進入ダクト２６は、末広がりの壁４５の下流側の端部付近を貫通する第１の一連の出口オリフィス６２を含み、これらのオリフィス６２が、（第１のインジェクタ２２の下流において）第１のインジェクタ２２を中心とする円に配置される。さらに、空気進入ダクト２６は、上記第１の一連のオリフィス６２の上流において末広がりの壁４５を貫通している第２の一連の出口オリフィス６３を含み、これらのオリフィス６３が、（第１のインジェクタの下流において）第１のインジェクタを中心とする円に配置される。好都合には、オリフィス６２および６３が、第１のインジェクタ２２を中心として規則的に分布している。

第２のインジェクタ２８は、壁４６の周囲に配置される。

第１のインジェクタ２２、空気進入通路２４、ボウル６１、ダクト２６、および第２のインジェクタ２８は、すべて外壁５０によって定められる第１のアセンブリ５１に一体化されている。この壁５０は、壁４６と協働して第２のインジェクタ２８のためのハウジングの画定に貢献し、壁４４、４５および４６と協働してダクト２６の画定に貢献するように、壁４５および４６の下流側の端部へと接続されている。

第１のアセンブリ５１は、第２のアセンブリ５２によって囲まれている。これらのアセンブリ５１および５２が、燃焼室１０の端壁１６に順に取り付けられ、すなわちアセンブリ５２が、最初に端壁の開口１８の内側に取り付けられ、次いでアセンブリ５１が、アセンブリ５２の内側に取り付けられる。

第２のアセンブリ５２は、内壁５３および外壁５４という２つの環状の壁を有し、これらの壁が互いに離間して、間に第２の空気進入通路３０を定めている。外壁５４および内壁５３は、アセンブリ５１のアセンブリ５２への取り付けを妨げることがないよう上流に向かって広がっており、この取り付けは、アセンブリ５２の後方から（すなわち、上流側から下流側へと）行われる。

外壁５４は、下流側において、円筒形の壁５５によって延び、次いで末広がりの壁５６によって延びている。

円筒形の壁５５が、外壁５０と協働して、燃料の噴霧４８が注入される環状のチャネル５７を形成している。このチャネル５７は、第２の空気進入通路３０を下流方向に延ばすように位置する。

壁４５と同様、末広がりの壁５６が、ボウル７１と称される下流側に向かって広がった円錐台形状のダクトを形成している。この末広がりの壁５６は、この末広がりの壁５６の下流側の端部の付近を貫く一連のオリフィス７２を有し、これらのオリフィスが、第２のインジェクタ２８の下流において、第２のインジェクタ２８の周囲の円に配置される。

図１のインジェクタシステム２８の構造が明確に理解されたので、次に、このようなシステムの機能および利点を説明する。

最初に、用語「アイドリング」モジュールまたは「パイロット」モジュールが、第１の燃料インジェクタ２２および第１の空気進入通路２４を含むアセンブリを指して使用される一方で、用語「全開」モジュールが、第２の燃料インジェクタ２８および第２の空気進入通路３０を含むアセンブリを指して使用される。これらのモジュールが、上述のアセンブリ５１および５２に相当するわけではないことを理解すべきである。また、モジュールが、注入の軸Ｉを中心として同軸に配置されることを理解すべきである。

同じやり方で、供給ダクト３２および第１のインジェクタ２２を含み、注入オリフィス２３を介してインジェクタシステムの中央へと開いている「アイドリング」回路、ならびに供給ダクト３８および第２のインジェクタ２８を含み、注入溝２９を介してインジェクタシステムの外周へと開いている「全開」回路という２つの燃料回路が定義される。

アイドリングモジュールおよび全開モジュールの動作の制御、特にはこれら２つのモジュールの間での燃料の分配をターボジェットの運転速度に応じて変化させるやり方が、エンジンのすべての運転範囲にわたって有毒ガスの排出が抑えられるような形式で定められる。

エンジンの始動または再始動の場合には（すなわち、点火および火炎伝搬の段階においては）、両方のモジュールを使用することができる。

回転の立ち上げの段階および低速においては、アイドリングモジュールが単独で動作する。全開時の推力の１０％から３０％の推力に相当する速度よりも高い速度においては、両方のモジュールが、有毒ガスの排出を抑えるべく適切に分配された燃料にて動作する。

次に、図３を参照して、アイドリングモジュールを通過する空気および燃料の流れを説明する。

第１のインジェクタ２２が、第１の燃料の噴霧４２を注入する。第１の空気進入通路２６が、注入された燃料を受け取り、燃料の霧化および混合に貢献する空気の乱流を生成する。

旋回成分を有する空気膜ｆ２が、空気進入ダクト２６の第２の一連のオリフィス６３によって生成される。この空気膜ｆ２は、以下の機能を有する。すなわち、末広がりの壁４５を炭化物の付着の恐れから保護し、第１の空気進入通路２４によって生成される渦のすりこぎ運動（このような運動は、燃焼の不安定を生じさせる可能性がある）を制御し、逆火の恐れをなくすために、アイドリングモジュールの逆流領域の軸方向の位置を制御し、インジェクタ２２の端部における熱の伝達を抑えて、インジェクタ２２の先端における燃料回路への炭化物の付着の恐れを小さくし、アイドリング速度から全開速度への移行の際の、アイドリングモジュールから全開モジュールへの火炎の伝搬を改善する。

空気膜ｆ１が、空気進入ダクト２６の第１の一連のオリフィス６２によって生成される。この空気膜ｆ１は、以下の機能を有する。すなわち、第１のインジェクタ２２から由来する燃料の噴霧４２の半径方向の広がりを制御するとともに、第２の空気進入通路３０から来る空気を絶縁することで、アイドリング時にＣＯ／ＣＨｘの形成を抑えるために充分なレベルに濃さを維持するように機能し、２つのモジュールの間の燃焼の不安定を減衰させる。第１の一連のオリフィス６２が、すべて同じ大きさであってよく、あるいはアイドリング速度における性能（第１の空気／燃料混合物の燃焼領域を絶縁する必要がある）と運転性（火炎の伝搬を保証するアイドリング領域と全開領域との間の互いの連絡によって向上する）との間の妥協を改善するために、（セクタごとに）さまざまな大きさであってよいことを、理解すべきである。

他の空気膜を、他の一連のオリフィスによって生成することができ、特には空気進入ダクト２６の端部に設けられて図３において破線で示されている一連のオリフィス７３および７４によって生成できることを、理解すべきである。これらの一連のオリフィス７３および７４は、冷却用の空気膜を生成し、特にはオリフィス７３からの空気膜が、ボウル６１の下流側の縁を冷却するように機能する。

次に、全開モジュールを通過する空気および燃料の流れを説明する。

第２の燃料の噴霧４８を、図に示されているように円形の溝２９を介して注入でき、あるいは第１のインジェクタ２２の周囲の円に分布した複数のオリフィスを介して注入できることを、思い出すべきである。また、燃料の噴霧４８を、第２の空気進入通路３０から来る旋回流に対して共回転または逆回転の形式で注入することが可能である。第２の空気進入通路３０の軸方向‐半径方向の傾きが、速度場によって燃料の進入および均一な混合が促進されてなる空気流を届けるように機能し、チャネル５７における第２の空気／燃料の混同動作を実行可能にしている。ボウル７１が、燃焼室の端壁１６に取り付けられており、一連のオリフィス７２の上流において、壁５４に滴る燃料を回収してチャネル５７において実行される混合の質を改善するための１つ以上の他の一連のオリフィス（図示せず）によって貫かれている。

一連のオリフィス７２から由来する空気膜ｆ３が、第２の空気／燃料混合物の半径方向の広がりを制御するように機能して、燃焼室の壁との相互作用（そのような相互作用は、高温に耐えるという燃焼室の壁の安定性にとって有害である）を制限するように機能する。オリフィス７２が、すべて同じ大きさであってよく、あるいは燃焼室の壁へと向かう第２の空気／燃料混合物の広がりの制御と、特には点火段階における隣接の全開モジュール間の火炎の伝搬の増進とに同時に機能するよう、（セクタごとに）さまざまな大きさであってよいことを理解すべきである。

図４の図が、図１から３のインジェクタシステムによって生成される種々の緒流れの領域を示している。すなわち、アイドリングモジュールが、注入の軸Ｉの周囲に位置する逆流領域Ａを生成している。この逆流領域の特徴（体積、平均の流れ通過時間、濃さ）は、ボウル６１の大きさおよびアイドリングモジュールの空気の流量によって決定される。これらの特徴が、再点火、安定性、およびアイドリング時の排出物に関して、燃焼室の性能を決定する。

全開モジュールの一部を形成している第２の空気進入通路３０が、空気供給ダクト２６の第１の一連の出口オリフィス６２から由来する空気膜ｆ１によって逆流領域Ａから絶縁されている流れの領域Ｂに直接の乱流を生成し、この空気膜ｆ１が、領域ＡおよびＢの間のせん断、したがって混合を制限している。さらに、全開モジュールのボウル７１に一連のオリフィス７２が存在することで、流れの領域Ｂからのガスの燃焼室１０の壁との相互作用が防止される。全開モジュールは、燃焼室の端壁においてインジェクタシステムの間でそれぞれのインジェクタシステム２０の両側に位置する逆流領域Ｃを生成する。これらの逆流領域Ｃによって、全開モジュールは、アイドリング速度と全開速度との間の移行に関して大きな調節の自由をもたらす幅広い安定範囲を提供する。アイドリングの流れおよび全開の流れが、燃焼室の下流の部分のＤで表わされている領域において混ざり合うことを理解すべきである。

アイドリング速度においては、アイドリングモジュール、したがって逆流領域Ａのみが燃料を有する。燃焼領域の安定性に関する寸法の制約ゆえ、減速アバットメント（ｄｅｃｅｌｅｒａｔｉｏｎ ａｂｕｔｍｅｎｔ）に相当する所与の燃料流量において、国際民間航空機関（ＩＡＣＯ）のアイドリング速度（推力の７％）に達するとすぐに、運転が濃い燃焼の形式であることが必要とされる。逆流領域Ａのすぐ下流に混合領域Ｄが存在することで、注入システムの燃焼領域が、過濃燃焼急速冷却希薄（ＲＱＬ）型の燃焼領域となる。したがって、ＮＯｘの生成が、大量のＮＯｘの形成につながる可能性を持つには十分に厳しいアイドリング時の熱力学的特性を有するエンジン（例えば、ＴＰ４００型のターボプロップ）においてさえも、依然として少ないままである。

全開の運転においては、アイドリングモジュールおよび全開モジュールの両者に燃料が、燃料の分配のやり方を希薄燃焼（すなわち、各モジュールからのＮＯｘまたは排気煙の生成が少ない燃焼）を達成するような形式で選択しつつ供給される。

本発明のインジェクタシステムの例が装備された燃焼室の例を示しており、ターボジェットの回転の軸を含む平面における軸の片側の断面である。 図１のインジェクタシステムを単独で、斜視および第１のインジェクタの注入の軸を含む平面における軸方向の断面を示す。 図１のインジェクタシステムを単独で、第１のインジェクタの注入の軸を含む平面における軸方向の断面を示す。 第１のインジェクタの注入の軸を含む平面における軸の片側の断面詳細図であり、図１に示した注入システムおよび燃焼室の一部分を示す。図４においては、インジェクタシステムを通過する種々の流体の流れの領域を見て取ることができる。

符号の説明

１０ 燃焼室
１２、１４ 燃焼室の環状の壁
１６ 燃焼室の端壁
１７ ディフューザ
１８ 端壁の開口
１９ デフレクタ
２０ インジェクタシステム
２２ 第１の燃料インジェクタ
２３ 注入オリフィス
２４ 第１の空気進入通路
２６ 空気進入ダクト
２８ 第２の燃料インジェクタ
２９ 注入溝
３０ 第２の空気進入通路
３２、３８ 供給パイプ
４２ 燃料の第１の噴霧
４３、５３ 内壁
４４、５４ 外壁
４５、５６ 末広がりの壁
４６、５０ 壁
４７ 構造アーム
４８ 燃料の第２の噴霧
４９ 凹所
５１ 第１のアセンブリ
５２ 第２のアセンブリ
５５ 円筒形の壁
５７ チャネル
６１、７１ ボウル
６２、６３ 出口オリフィス
７２、７３、７４ オリフィス
ｆ１、ｆ２、ｆ３ 空気膜

Claims (10)

1. ターボ機械の燃焼室へと燃料を注入するため、
   第１の燃料の噴霧（４２）を注入すべくインジェクタシステム（２０）の中央に配置された第１の燃料インジェクタ（２２）、および第１の燃料の噴霧の周囲におおむね環状の形状の第２の燃料の噴霧（４８）を注入すべく第１のインジェクタを囲んでいる第２の燃料インジェクタ（２８）と、
   それぞれ第１および第２のインジェクタ（２２、２８）に、それぞれ第１および第２の空気／燃料混合物を形成する形式で組み合わせられた第１および第２の空気進入通路（２４、３０）と、
   を備える燃料インジェクタシステムであって、
   第１および第２のインジェクタの間に開く出口オリフィス（６２）を第１および第２の空気／燃料混合物のそれぞれの燃焼領域の間に分離空気膜（ｆ１）を生成する形式で有する空気進入ダクト（２６）をさらに備えており、
   第１の空気進入通路（２４）が、２つの環状の壁、すなわち内壁（４３）および外壁（４４）の間に定められ、外壁（４４）が、末広がりの壁（４５）によって下流へと延びており、
   前記空気進入ダクト（２６）が、前記末広がりの壁（４５）の下流側の端部の付近を貫く第１の一連の出口オリフィス（６２）を含み、前記オリフィスが、第１のインジェクタ（２２）の周囲の円に配置されることを特徴とする、前記燃料インジェクタシステム。
2. 第２のインジェクタ（２８）が、第１のインジェクタを囲む円形の注入溝（２９）を呈している、請求項１に記載の燃料インジェクタシステム。
3. 第２のインジェクタが、第１のインジェクタの周囲の円に配置された複数の注入オリフィスを呈している、請求項１に記載の燃料インジェクタシステム。
4. 第１のインジェクタ（２２）、第１の空気進入通路（２４）、および第２のインジェクタ（２８）が、第２の空気進入通路（３０）を含む第２のアセンブリ（５２）に取り付けられるように設計された第１のアセンブリ（５１）の一部を形成しており、前記第２のアセンブリ（５２）が、前記燃焼室（１０）に取り付けられるように設計されている、請求項１から３のいずれか一項に記載のインジェクタシステム。
5. 第１のインジェクタ（２２）の周囲に、第１の空気進入通路（２４）、空気進入ダクト（２６）、第２のインジェクタ（２８）、および第２の空気進入通路（３０）をこの順序で備える、請求項１から４のいずれか一項に記載のインジェクタシステム。
6. 前記空気進入ダクト（２６）が、前記第１の一連の出口オリフィス（６２）の上流において前記末広がりの壁（４５）を貫く第２の一連の出口オリフィス（６３）を含み、前記オリフィスが、第１のインジェクタ（２２）の周囲の円に配置される、請求項１から５のいずれか一項に記載のインジェクタシステム。
7. 第２の空気進入通路（３０）が、２つの環状の壁、すなわち内壁（５３）および外壁（５４）の間に定められ、外壁（５４）が、末広がりの壁（５６）によって下流へと延びており、前記末広がりの壁が、下流側の端部の付近において、第２のインジェクタ（２８）の周囲の円に配置された一連のオリフィス（７２）によって貫かれている、請求項１から６のいずれか一項に記載のインジェクタシステム。
8. 請求項１から７のいずれか一項に記載のインジェクタシステム（２０）が取り付けられている、ターボ機械の燃焼室。
9. 互いに離間して位置する内側および外側の環状壁（１２、１４）、
   燃焼室の上流領域において前記環状の壁の間に配置された燃焼室端壁（１６）と、ならびに、第１のインジェクタ（２２）、第１の空気進入通路（２４）、および第２のインジェクタ（２８）が、第２の空気進入通路（３０）を含む第２のアセンブリ（５２）に取り付けられるように設計された第１のアセンブリ（５１）の一部を形成しており、前記第２のアセンブリ（５２）が、燃焼室の端壁（１６）に固定されてなるインジェクタシステム（２０）とを備える、請求項８に記載のターボ機械の燃焼室。
10. 請求項８または９に記載の、燃焼室を含むターボ機械。

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