JPH01117941A - ガスタービンエンジンの燃焼器 - Google Patents

ガスタービンエンジンの燃焼器

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JPH01117941A JP63193322A JP19332288A JPH01117941A JP H01117941 A JPH01117941 A JP H01117941A JP 63193322 A JP63193322 A JP 63193322A JP 19332288 A JP19332288 A JP 19332288A JP H01117941 A JPH01117941 A JP H01117941A
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    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23R—GENERATING COMBUSTION PRODUCTS OF HIGH PRESSURE OR HIGH VELOCITY, e.g. GAS-TURBINE COMBUSTION CHAMBERS
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    • F23R3/02—Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel characterised by the air-flow or gas-flow configuration
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    • F23R3/10—Air inlet arrangements for primary air
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2260/00—Function
    • F05B2260/20—Heat transfer, e.g. cooling
    • F05B2260/201—Heat transfer, e.g. cooling by impingement of a fluid

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野コ この発明は、ガスタービンエンジンの燃焼器の内張り構
造に関するものである。
［従来の技術及び問題点］ ガスタービンエンジンの燃焼器においては、最少の容積
で燃料を燃焼させる必要がある。このため、燃焼器及び
その周辺の熱負荷は非常に大きなものとなる。従って、
燃焼器においては、燃焼器及びその周辺を熱から保護す
ることが必要となる。
通常、燃焼器には、燃焼器の構造壁を保護するために熱
シールドが設けられる。この熱シールドは、外気への熱
放散によって冷却されるのが一般的となっている。しか
し乍ら、従来この種の熱シール゛ドにおいては、熱放散
が充分に行なわれない結果、極部的に熱シールドが過熱
状態となって酸化、クラック発生、高い熱応力の集中等
が起こっている。
これを解消するために、アメリカ特許４．３０２．９４
１には、過熱状態となり易いフローディングシールドパ
ネルの部分に冷却空気を吹付けるとともに、冷却空気を
対流させることによって冷却効率を高めることが提案さ
れている。また、ドーム部近傍の熱シールドを冷却空気
の吹付は及び対流により冷却することも従来より知られ
ている。
しかし乍ら、従来の技術においては対流する冷却空気が
ドーム部の熱シールド端部では、シールド壁面に対して
ほぼ平行に流れるようになっており、冷却するシールド
壁面より離れる方向に流れる傾向がある。この部分にお
いてシールドが過熱状態となるのを防止することは、困
難なものとなっている。また、従来の技術においては、
冷却空気が高温に加熱されるため、空気の吹付けによる
冷却効果が期待出来ないものとなっている。
そこで、本発明の目的は、従来の技術を解消して、燃焼
器における熱シールドの冷却を効果的に行い得るように
した、内張り構造を提供することにある。
［発明の構成］ 上記及び上記以外を目的を達成するために、本発明の第
一の構成によれば燃焼空間と、該燃焼空間を吸気室と燃
焼室に分割するドーム壁と、燃焼。
空間の構造壁の内側に僅かな空隙を介して配設され前記
構造壁との間に構造壁に沿った第一の空気通路を形成す
る構造壁熱シールドパネルと、前記第一の空気通路に冷
却空気を導入する手段とを有するガスタービンエンジン
の燃焼器において、前記ドーム壁の燃焼室内により僅か
に離間して配設されドーム壁に沿って第二の空気通路を
形成するドーム熱シールドを設け、前記ドーム壁に多数
の孔を形成して、前記ドーム熱シールドに向けて前記第
二の空気通路を導入するとともに、前記ドーム熱シール
ドの外側端部が構造壁熱シールド側端部と近接してオー
バーラツプして配設されており、前記第一の空気通路は
前記ドーム壁によって遮断されるとともに、前記第二の
空気通路の外側端部に連通しており、前記第一の空気通
路に流通する空気の一部が反転し、前記第二の空気通路
に流通する空気とともに前記外側端部に導き、前記ドー
ム熱シールドの外端部を冷却するようにした燃焼器の内
張り構造が提供される。
なお、前記ドーム熱シールドは、前記構造壁より遠い側
の端部においてドーム壁に取付けられる。
［実施例］ 以下に、本発明の好適実施例によるガスタービンエンジ
ンの燃焼器の内張り構造を添付図面を参照して説明する
。
図において、１０は、ガスタービンエンジンの燃焼器を
示しており、この燃焼器は、燃焼空間１４を規定する燃
焼空間構造壁Ｉ２を有している。
ドーム壁１６は、燃焼空間１４を吸気室１８と燃焼室２
０に分割している。
燃焼室２０には燃料インジェクタ２２が設けられており
、燃料はこのインジェクタを介して燃焼室内に噴射され
る。このインジェクタ２２の周囲には、吸気通路２４が
形成されており、吸気室１８に導入された吸入空気は、
この吸気通路を介して燃焼室２０に導入される。燃焼室
２０に導入された吸入空気は、インジェクタ２２より噴
射される燃料と混合されて混合気を形成する。従って、
燃焼室２０内の燃料は、吸入空気の流れに沿って燃焼す
る。燃焼によって構造壁１２とドーム壁１６には強い側
対と対流が作用する。そこで、構造壁１２及びドーム壁
１６を保護するために、各種の熱シールドパネルが用い
られる。
燃焼室２０内の構造壁１２には、複数の熱シールド２６
が設けられている。各熱シールド２６は、冷却空気導入
孔２８を介して流入する空気によって冷却される。この
時、冷却空気導入孔２８の軸線は、熱シールド２６の面
に対して略直交する向きとなっているので、この導入口
を介して導入される冷却空気は、シールドの対向面に衝
突した後、シールドと構造壁１２間の空間を通って流れ
る。
この時、部分３０に流通する空気は下流側に流れ、部分
３２に流通する空気は上流側に流れる。なお、構造壁１
２に形成する冷却空気導入孔２８の数は、シールド２６
の冷却に充分な量の空気量が導入可能な通路面積を得る
数とするとともに、燃焼室の周方向に分離して、各部が
均一に冷却出来るようにする。同様に、ドーム壁１６に
は、多数の冷却空気導入孔３４が形成される。このドー
ム壁１６に離接して、熱シールド３６が設けられており
、この熱シールドのドーム壁１６対向面は、冷却空気導
入孔３４の軸線に対して略直交する面となっている。な
お、この熱シールド３６は、ドーム壁１６の中央開口部
に沿って形成する筒部によって中央部が支持され、外周
部は支持されない構造となっている。
冷却空気導入口３４から導入された冷却空気は、シール
ド３６に衝突した後、矢印４０で示すように放射方向外
向きに流れる。この冷却空気の対流によって、シールド
３６が更に冷却される。
熱シールド３６の外周縁部には、熱シールド２６をオー
バーラツプするリップ部４２が形成されている。通常、
このリップ部４２への空気の流通量が不足がちとなり、
充分な冷却効率は得られないものとなっているが、本実
施例においては、ドーム部１６の部分４４が、冷却空気
の流れをこのリップ部４２に向けて偏向し、更に部分３
２に流通する空気の作用によって、リップ部４２に向か
って流れ、リップ部を冷却する。更に、部分３２に流通
する冷却空気も、空気流４０によって偏向されてリップ
部４２を冷却する。
上記のように、本実施例においては、単にドーム壁１６
の外周縁部４４の肉厚を大きくするのみで、複雑な構造
をとらずにドーム壁１６及びシールド３６を充分に冷却
することが出来る。また、この外周縁部４４の肉厚増加
によって、ドーム壁と構造壁の熱応力を増大することが
出来る。
従って、上記の構成によれば、ドーム部シールドの外周
縁のリップ部を効果的に冷却し得るものとなる。
【図面の簡単な説明】
図は、本発明の好適実施例による燃焼器の構成を示す断
面図である。 １０・・・燃焼器 １２・・・構造壁 １４・・・燃焼空間 １６・・・ドーム壁 １８・・・吸気室 ２０・・・燃焼室 ２２・・・燃料インジェクタ ２４・・・吸気通路 ２６・・・熱シールド ２８・・・冷却空気導入孔 ３４・・・冷却空気導入孔 ３６・・・熱シールド ４２・・・リップ部

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）燃焼空間と、該燃焼空間を吸気室と燃焼室に分割
    するドーム壁と、燃焼空間の構造壁の内側に僅かな空隙
    を介して配設され前記構造壁との間に構造壁に沿つた第
    一の空気通路を形成する構造壁熱シールドパネルと、前
    記第一の空気通路に冷却空気を導入する手段とを有する
    ガスタービンエンジンの燃焼器において、前記ドーム壁
    の燃焼室内により僅かに離間して配設されたドーム壁に
    沿つて第二の空気通路を形成するドーム熱シールドを設
    け、前記ドーム壁に多数の孔を形成して、前記ドーム熱
    シールドに向けて前記第二の空気通路を導入するととも
    に、前記ドーム熱シールドの外側端部が構造壁熱シール
    ドのドーム側端部と近接してオーバーラップして配設さ
    れており、前記第一の空気通路は前記ドーム壁によつて
    遮断されるとともに、前記第二の空気通路の外側端部に
    連通しており、前記第一の空気通路に流通する空気の一
    部が反転し、前記第二の空気通路に流通する空気ととも
    に前記外側端部に導き、前記ドーム熱シールドの外端部
    を冷却するようにした燃焼器の内張り構造。
  2. （２）前記ドーム熱シールドは、前記構造壁より遠い側
    の端部においてドーム壁に取付けられていることを特徴
    とする請求項第１記載の燃焼器の内張り構造。
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