JPH04325724A - ドレン装置付き燃料制御弁 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はガスタービンエンジンの
燃料ノズルの燃料をドレンする装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の代表的な燃料制御弁装置は、図４
に示されるように、燃料制御弁（０１）の他に燃料遮断
弁（０２）、フローデバイダ（０３）および２個のドレ
ン弁（０４ａ），（０４ｂ）によって構成される。図４
（ａ）はプライマリ燃料ノズル（０５ａ）のみから燃料
を噴霧しているアイドル運転状態を示す。図４（ｂ）は
、プライマリ燃料ノズル（０５ａ）から燃料が噴霧され
るとともに、高圧燃料がフローデバイダ（０３）で分流
され、セカンダリ燃料ノズル（０５ｂ）からも噴霧され
る高出力運転状態を示す。（０６）はオリフィスである
。図４（ｃ）は燃料遮断弁（電磁弁）（０２）によって
燃料の供給を遮断したときの状態を示す。図４（ｃ）の
状態で燃焼が止まりエンジンが惰性で回転している間に
、燃焼器室の圧縮空気（０７）で燃料ノズル（０５ａ）
，（０５ｂ）および燃料マニホールド内の余剰燃料を逆
流させ、ドレン弁を開いて燃料を排出する。なお、余剰
燃料をドレンさせる目的は、エンジン停止後、燃料ノズ
ルから余剰燃料が滴下して後燃えを起こしたり、燃料が
炭化してノズルを詰まらせたりすることを防ぐためであ
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】前記従来燃料制御装置
には、次のような解決すべき課題があった。 １）燃料制御弁の他に電磁式燃料遮断弁およびドレン弁
が必要で、システムが複雑であった。 ２）ガスタービンエンジンでは、通常、始動用プライマ
リ燃料ノズルと高出力用のセカンダリ燃料ノズルを有す
るが、各々の系統にドレン弁が必要で、更にシステムが
複雑となっていた。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記従来の課
題を解決するために、入力軸を兼ねるローラと、同ロー
ラに外接し互いに直径の異なる複数の遊星ローラと、同
遊星ローラすべてに外接するとともに軸方向に所定の幅
を有するリングと、同リングの外周にその内周を一部接
して嵌り合い上記入力軸を兼ねるローラと同心でかつ液
密のハウジングと、同ハウジングの内周の互いに異なる
円周方向位置にそれぞれ開口し上記リングによって遮蔽
できる流体入口ならびに第１、第２および第３の流体出
口とを具備し、上記第２および第３の流体出口が閉じら
れ上記流体入口が上記第１の流体出口に連通する状態と
、上記第３の流体出口が閉じられ上記流体入口が上記第
１および第２の流体出口に連通する状態と、上記流体入
口が閉じられ上記第１および第２の流体出口が上記第３
の流体出口に連通する状態とに、上記入力軸の回転によ
って切替えることができることを特徴とするドレン装置
付き燃料制御弁を提案するものである。

【０００５】

【作用】本発明は上記構成を有し、エンジンのアイドル
運転時には、流体入口と第１の流体出口を連通させて、
流体入口に接続された例えば燃料ポンプから、第１の流
体出口に接続された例えばプライマリ燃料ノズルに、燃
料を供給する。またエンジンの高出力運転時には、第２
の流体出口も流体入口と連通させて、第２の流体出口に
接続された例えばセカンダリ燃料ノズルにも、燃料を送
給する。更にエンジン停止時には、流体入口を閉じ３つ
の流体出口を連通させて、燃料ノズル内に残留している
燃料を第３の流体出口からパージする。

【０００６】

【実施例】図１は本発明の一実施例を示す横断面図であ
って、図１（ａ）はエンジンのアイドル運転時の状態、
図１（ｂ）はエンジンの高出力運転時の状態、図１（ｃ
）はエンジンを停止する時の状態をそれぞれ示す。 これらの図において、（１）は入力ローラ、（２ａ）は
オーバーサイズ遊星ローラ、（２ｂ）はアンダサイズ遊
星ローラ、（３）はリング、（４）はハウジング、（５
）は流体入口、（６ａ）は第１の流体出口、（６ｂ）は
第２の流体出口、（６ｃ）は第３の流体出口、（９ａ）
はプライマリ燃料ノズル、（９ｂ）はセカンダリ燃料ノ
ズル、（１５）は燃料ポンプからの加圧燃料、（１６）
は燃焼器内の加圧空気、（１７）はドレン燃料をそれぞ
れ示す。

【０００７】本実施例では、入力軸を兼ねるローラ（１
）に外接し、互いに直径の異なる６個の遊星ローラ（オ
ーバサイズ遊星ローラ（２ａ）、アンダーサイズ遊星ロ
ーラ（２ｂ））と、それら遊星ローラ（２ａ），（２ｂ
）すべてに外接するとともに軸方向に所定の幅を有する
リング（３）と、同リング（３）の外周にその内周を一
部接して嵌り合い上記入力軸を兼ねるローラ（１）と同
心でかつ液密のハウジング（４）とが設けられている。 そして、そのハウジング（４）の内周の互いに異なる円
周方向位置に、いずれも上記リング（３）の所定の幅に
よって遮蔽可能な、流体入口（５）と第１の流体出口（
６ａ）と第２の流体出口（６ｂ）と第３の流体出口（６
ｃ）が、それぞれ開口している。上記流体入口（５）に
は燃料ポンプから加圧燃料が導入される。上記第１の流
体出口（６ａ）はエンジンの燃焼器のプライマリ燃料ノ
ズル（９ａ）に導かれる。また上記第２の流体出口（６
ｂ）はエンジンの燃焼器のセカンダリ燃料ノズル（９ｂ
）に導かれる。そして、上記第３の流体出口（６ｃ）は
、エンジン停止時の余剰燃料を排出するための燃料出口
である。

【０００８】図１（ａ）はエンジンのアイドル運転時の
状態を示す。この状態では、流体入口（５）と第１の流
体出口（６ａ）は開口していて、燃料ポンプから導かれ
た燃料がプライマリ燃料ノズル（９ａ）に流入するが、
第２、第３の流体出口（６ｂ），（６ｃ）は遮蔽されて
おり、燃料はセカンダリ燃料ノズル（９ｂ）およびドレ
ンに流出することはない。次に図１（ｂ）はエンジンの
高出力運転時の状態を示す。この状態では、流体入口（
５）と第１、第２の流体出口（６ａ），（６ｂ）が開口
し、燃料ポンプから導かれた燃料がプライマリ燃料ノズ
ル（９ａ）とセカンダリ燃料ノズル（９ｂ）に流入する
が、第３の流体出口（６ｃ）は遮蔽されており、燃料は
ドレンに流出することはない。また図１（ｃ）はエンジ
ンを停止する時の状態を示す。この状態では、流体（５
）入口は遮蔽され、燃料ポンプから導かれる加圧燃料が
遮断されて燃焼も停止する。第１、第２および第３の流
体出口（６ａ），（６ｂ），（６ｃ）は開口している。 この時、エンジンは惰性によって回転を持続しているか
ら、プライマリ燃料ノズル（９ａ）およびセカンダリ燃
料ノズル（９ｂ）に残留する燃料は、燃焼器内の空気圧
力により逆流して、第１および第２の流体出口（６ａ）
，（６ｂ）から第３の流体出口（６ｃ）に向かって排出
され、ドレンパージが完了する。図１（ａ），（ｂ），
（ｃ）の状態は、エンジンコントローラにより入力軸（
１）の回転位置を調整して制御される。なお、第１、第
２の流体出口（６ａ），（６ｂ）は、入力軸（１）の回
転位置によりオリフィスの開口面積を調整して、燃料流
量を制御する役割も兼ね備えている。

【０００９】図２は本発明をガスタービンエンジンの燃
料制御弁に適用した一実施態様を示す外観斜視図、図３
は同じく断面図である。これらの図において、（１）は
入力ローラ（入力軸）、（２）は遊星ローラ、（３）は
リング、（４）はハウジング、（７）は燃料の入口、（
８ａ）はプライマリ燃料の出口、（８ｂ）はセカンダリ
燃料の出口、（８ｃ）は燃料のドレン出口、（１１）は
ステッピングモータ、（１２）はシールリング、（１３
）はストッパーピン、（１４）はストッパープレート、
（１８）はエンジンコントローラからの信号をそれぞれ
示す。

【００１０】本実施態様では、ステッピングモータ（１
１）で駆動される入力ローラ（１）と、同入力ローラ（
１）に外接し、相互に直径の異なる６個の遊星ローラ（
２）と、同遊星ローラ（２）すべてに外接するとともに
軸方向に所定の幅を有するリング（３）と、同リング（
３）の外周にその内周を一部接して嵌り合い、上記入力
ローラ（１）と同心で、かつシールリング（１２）によ
り液密にされたハウジング（４）とが設けられている。 そして、そのハウジング（４）の内周の互いに異なる円
周方向位置に、いずれも上記リング（３）の所定の幅に
よって遮蔽可能な、燃料の入口（７）と、プライマリ燃
料の出口（８ａ）とセカンダリ燃料の出口（８ｂ）と燃
料ドレン出口（８ｃ）が設けられている。遊星ローラ（
２）の１個に同心に嵌合するピン（１３）は、エンジン
の停止状態（図３）でストッパプレート（１４）に接触
し、正確な位置ぎめができるようになっている。

【００１１】

【発明の効果】本発明の適用により従来の燃料制御装置
の次の欠点を解決できる。 １）従来は燃料制御弁の他に電磁式燃料遮断弁およびド
レン弁が必要で、システムが複雑であったが、本発明に
よれば、燃料制御弁のみでパージドレン機能が実現でき
る。 ２）ガスタービンエンジンでは、通常、始動用プライマ
リ燃料ノズルと高出力用のセカンダリ燃料ノズルを有し
、従来は各々の系統にドレン弁が必要であったが、本発
明によれば単一の燃料制御弁でパージドレン機能が実現
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明の一実施例の機能を説明する断面
図である。

【図２】図２は本発明の一実施態様を示す外観斜視図で
ある。

【図３】図３は上記実施態様を示す断面図である。

【図４】図４は従来の燃料制御弁のドレン装置の機能を
説明する図である。

【符号の説明】

（０１）　　　　燃料制御弁 （０２）　　　　燃料遮断弁 （０３）　　　　フローデバイダ （０４ａ）　　プライマリドレン弁 （０４ｂ）　　セカンダリドレン弁 （０５ａ）　　　　プライマリ燃料ノズル（０５ｂ）　
　　　セカンダリ燃料ノズル（０６）　　　　オリフィ
ス （０７）　　　　圧縮空気 （１）　　　　　　入力ローラ（入力軸）（２）　　　
　　　遊星ローラ （２ａ）　　　　オーバーサイズ遊星ローラ（２ｂ）　
　　　アンダサイズ遊星ローラ（３）　　　　　　リン
グ （４）　　　　　　ハウジング （５）　　　　　　流体入口 （６ａ）　　　　第１の流体出口 （６ｂ）　　　　第２の流体出口 （６ｃ）　　　　第３の流体出口 （７）　　　　　　燃料の入口 （８ａ）　　　　プライマリ燃料の出口（８ｂ）　　　
　セカンダリ燃料の出口（８ｃ）　　　　燃料のドレン
出口 （９ａ）　　　　プライマリ燃料ノズル（９ｂ）　　　
　セカンダリ燃料ノズル（１１）　　　　ステッピング
モータ （１２）　　　　シールリング （１３）　　　　ストッパーピン （１４）　　　　ストッパープレート （１５）　　　　燃料ポンプからの加圧燃料（１６）　
　　　燃焼器内の加圧空気 （１７）　　　　ドレン燃料

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　入力軸を兼ねるローラと、同ローラに
   外接し互いに直径の異なる複数の遊星ローラと、同遊星
   ローラすべてに外接するとともに軸方向に所定の幅を有
   するリングと、同リングの外周にその内周を一部接して
   嵌り合い上記入力軸を兼ねるローラと同心でかつ液密の
   ハウジングと、同ハウジングの内周の互いに異なる円周
   方向位置にそれぞれ開口し上記リングによって遮蔽でき
   る流体入口ならびに第１、第２および第３の流体出口と
   を具備し、上記第２および第３の流体出口が閉じられ上
   記流体入口が上記第１の流体出口に連通する状態と、上
   記第３の流体出口が閉じられ上記流体入口が上記第１お
   よび第２の流体出口に連通する状態と、上記流体入口が
   閉じられ上記第１および第２の流体出口が上記第３の流
   体出口に連通する状態とに、上記入力軸の回転によって
   切替えることができることを特徴とするドレン装置付き
   燃料制御弁。