JPH0227685A - ガスタービン用イグナイタプラグ - Google Patents

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］ 本発明は、ガスタービンエンジンに使用されるガスター
ビン用イグナイタブラグに係わり、主に地上用発電機の
ガスタービンに使用されるイグナイタプラグの着火性の
向上、絶縁体破損の防止および放電電圧の低減に関する
。

［従来の技術〕 従来、ガスタービンエンジンに使用されるイグナイタ１
ラグＳ（高圧セミ沿面ギャップ型）は、第３図に示す如
く、通常、エンジン内への突出面積低減のため先端部が
径小となっている主体金具１００を備える。この主体金
具１００内に、軸孔２１０に中心電極３００が突き出し
て嵌挿された絶縁体２００を嵌め込み、前記絶縁体２０
０の先端面２２０を主体金具１００の先端面１１０より
突き出し、セミ沿面放電面２３０を形成している。

また、主体金具１００の後端側の径大部には冷却用の通
気孔１２０が形成されている。

［発明が解決しようとする課題］ しかるに、このようなイグナイタプラグＳは、スパーク
の電路長が長いため、放電電圧が１２ｋＶ〜１３ｋＶと
高く、また、絶縁体の先端面が主体金具の先端面より突
出しているため、燃焼炎により絶縁体が熱的衝撃を受け
て破損する場合が多かった。

本発明の目的は、放電電圧の低下が図れ、且つ、着火性
を低下させることなく絶縁体の破損を防いだイグナイタ
ブラグの提供にある。

［３題を解決するための手段］ 上記目的を達成するため、本発明は、先端部が径小とさ
れ、先端内周が内方に突出され、前記径小部に内外を連
通ずる通気孔が設けられた筒状主体金具と、先端面が前
記主体金具の先端面より０゜２　ｍ　ｍ〜０．８ｍｍ引
っ込んで前記主体金具に嵌め込まれた軸孔付き絶縁体と
、先端部が前記主体金具の先端面より突き出して前記絶
縁体の軸孔に嵌挿された中心電極とからなり、前記主体
金具の先端部と中心電極の先端部との間に、前記絶縁体
の先端面に沿った沿面放電間隙と、中心電極の先端部と
主体金具の先端内周の内方への突出面との間の気中放電
間隙とからなるセミ沿面放電間隙を形成した構成を採用
した。

［作用および発明の効果］ 本発明のガスタービン用イグナイタブラグは、次の作用
および効果を有する。

絶縁体の先端面が主体金具の先端面より０．２ｍｍ〜０
．８ｍｍ引っ込んで嵌め込まれている。

これによりスパークの電路長が短くなり、放電電圧が低
減できるが、こうすると炎が主体金具内に入り込み消炎
作用により着火性が悪くなる。

このため主体金具は、先端部が径小とされ、先端内周が
内方に突出され、前記径小部に内外を連通ずる通気孔を
設けている。これにより、主体金具内周と絶縁体との隙
間が軸方向に短縮でき、冷却用の二次空気の通気抵抗が
低減されるので通過速度が増大し、スパーク時の着火火
炎を主体金具から燃焼室内に噴き出させ、着火性が向上
できる。

且つ、絶縁体の先端面が主体金具の先端面より引っ込ん
で嵌め込まれているため、さらに冷却用の二次空気の通
過速度が増大することによって、冷却空気層が強化され
るため、絶縁体の先端は燃焼中の火炎に直接晒されるこ
とがなく、従って絶縁体先端の熱的破損を防止する。

数値限定はこの間隔がＱ、２ｍｍ未満であると放電電圧
の低減効果に乏しく、０．８ｍｍを越えるとスパーク時
の火炎の噴き出し量が小さく着火性が低下することによ
る。

［実施例］ 次ぎに本発明を第１図および第２図に示す一実施例に基
づき説明する。

本発明のガスタービン用イグナイタプラグＧは、筒状主
体金具１と、絶縁体２と、中心電極３とからなりガスタ
ービンエンジンの燃焼チャンバー９０に装着されている
。

主体金具１は、インコネル製の耐熱性金属で形成され、
先端部がテーパ面１１を介し径小とされ、後端部には六
角部１４が形成されている。主体金具１の先端部の先端
内周は略直角に曲げられ、内方に突出面１２として突出
されている。この突出面１２と前記中心電極３の先端部
３１との間に１゜８ｍｍの気中放電間隙が形成され、主
体金具１の先端部と中心電極３の先端部３１との間には
前記絶縁体２の先端面２１に沿った沿面放電間隙が形成
され、全体でセミ沿面放電間隙３２となっている。主体
金具１の先端部の後端には冷却用の二次空気の通気孔１
３が形成されている。六角部１４によりイグナイタブラ
グＧは前記燃焼チャンバ−９０の外壁取付は部９１に螺
着される。

絶縁体２は、アルミナの焼結体からなり、中心に軸孔２
２が形成され、前記中心電極３が嵌め込まれている。先
端は径小の脚長部２３となり後端はコルゲーション２４
となっている。絶縁体２の脚長部２３の先端部２１は、
前記主体金具１の先端面１５から０．５ｍｍ引っ込んで
配設され、中央まで沿面放電面となっている０脚長部２
３の後端はテーパ面２５となり板パツキン２６を挟んで
前記主体金具１と当接している。絶縁体２の脚長部２３
の外周と主体金具１の内周との間隙は先端に行くほど広
く形成されている。

中心環Ｉｉ３は、ニッケル合金で形成され、先端部３１
が前記主体金具１の先端面１５より突き出して嵌挿され
ている。また後端は高圧電源と接続される端子部３３と
なっている。

燃焼チャンバー９０は、外壁９２と、燃料噴射ノズル９
３と、複数の空気孔９４とからなる。

燃料噴射ノズル９３は、微粒化した燃料９２１を噴射し
、空気孔９４は、断熱圧縮された圧縮空気９３１を供給
する。燃料９２１への点火は、ガスタービンエンジンの
始動時にイグナイタプラグＧに最大２０ｋＶ、１〜・２
ジユールの蓄積エネルギーを持った点火電源から、高エ
ネルギーの火花を毎秒２〜５回飛ばして行っている。こ
の点火の際に、プラグＧの通気孔１３にプラグ先端の冷
却用の風速２・−３ｍ　／　ｓの二次空気９５が送り込
まれる９点火により発生する高圧燃焼ガス９６によりタ
ービンが駆動される。

本発明のガスタービン用イグナイタプラグＧは、次の作
用および発明の効果を有する。

■絶縁体２は、先端面２１が主体金具１の先端面１５よ
り０．５ｍｍ引っ込んで嵌め込まれているのでスパーク
の電路長が短くなり、放電電圧が１０ｋＶ以下に低減で
きる。

■主体金具１の先端部の先端内周は略直角に曲げられ内
方に突出面１２として突出されている。この突出面１２
と前記中心電極３の先端部３１との間に１．８ｍｍの気
中放電間隙が形成され、主体金具１の先端部と中心環ｆ
ｆ１３の先端部３１との間には前記絶縁体２の先端面２
１に沿った沿面放電間隙が形成されている。また主体金
具１の先端部の後端には冷却用の二次空気９５の通気孔
１３が形成されている。このため、冷却用二次空気９５
が主体金具１内周と脚長部２３との間隙を通過する風圧
により、スパークによって発生する火炎が主体金具１後
端に入り込み難く、火炎が主体金具１の先端面１５より
外方に広がるので点火の際の着火性が向上する。

■絶縁体２の先端部２１が主体金具１の先端面より引っ
込んでいるため、また絶縁体２の先端部と主体金具１内
周との間隙を通過する風圧による冷却空気層により、絶
縁体２先端の熱衝撃的破損を防止する。

■主体金具１の先端部が径小とされているため、先端部
のガスタービンエンジン内への突出面積が少なくなり先
端部の加熱が防止できる。

本発明は上記実施例以外に次の実施態様を含む。

ａ、ガスタービンに使用する燃料９２１は、プロパン、
ブタン、メタン、天然ガス、水素、揮発油、灯油、軽油
、ディーゼル油、重油、アルコール、メタノールなどを
使用しても良い。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本発明のガスタービン用イグナイ
タブラグの一実施例を示す。 第１図はその一部断面図、第２図はガスタービン用イグ
ナイタプラグを燃焼チャンバーに装着した状態を示す断
面図である。 第３図は従来のガスタービン用イグナイタブラグの断面
図である。 図中　１・・・筒状主体金具　訃・・絶縁体　３・・・
中心環４ｆｉ　　１２・・・突出面　１３・・・通気孔
　１５・・・先端面　２１・・・先端面　２２・・・軸
孔　３１・・・先端部３２・・・セミ沿面放電間隙　Ｇ
・・・ガスタービン用イグナイタブラグ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）先端部が径小とされ、先端内周が内方に突出され、
   前記径小部に内外を連通する通気孔が設けられた筒状主
   体金具と、 先端面が前記主体金具の先端面より０．２ｍｍ〜０．８
   ｍｍ引っ込んで前記主体金具に嵌め込まれた軸孔付き絶
   縁体と、 先端部が前記主体金具の先端面より突き出して前記絶縁
   体の軸孔に嵌挿された中心電極とからなり、 前記主体金具の先端部と中心電極の先端部との間に、前
   記絶縁体の先端部に沿った沿面放電間隙と、中心電極の
   先端部と主体金具の先端内周の内方への突出面との間の
   気中放電間隙とからなるセミ沿面放電間隙を形成したガ
   スタービン用イグナイタプラグ。