JPH0694218A - 燃料噴射弁 - Google Patents

燃料噴射弁

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JPH0694218A
JPH0694218A JP26681892A JP26681892A JPH0694218A JP H0694218 A JPH0694218 A JP H0694218A JP 26681892 A JP26681892 A JP 26681892A JP 26681892 A JP26681892 A JP 26681892A JP H0694218 A JPH0694218 A JP H0694218A
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JP
Japan
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fuel
nozzle
air
ignition
passage
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JP26681892A
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English (en)
Inventor
Masaharu Yasuda
正治 安田
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 中心部に着火燃料ノズルを有する気流微粒化
式燃料噴射弁において、燃焼を改善しカーボンの発生堆
積を防止する。 【構成】 中心部に着火燃料ノズル3dを有し外周部に
気流微粒化式の主燃料ノズル1dが形成された燃料噴射
弁において、主燃料ノズル1dに供給する燃料混合前の
圧縮空気90の流路に開口するように形成した複数個の
ブラスト空気入口3cから着火燃料ノズル3dの外周と
主燃料ノズル1dの内周との間に円形状に配設形成した
複数個のブラスト空気ノズル3bに連通するブラスト空
気通路3aを形成した。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、ガスタービンエンジ
ンまたはジェットエンジンの燃焼装置の燃料噴射弁(ノ
ズル)に関するものである。
【0002】
【従来の技術】図4は従来の中心部にエアブラストを有
する気流微粒化式燃料噴射弁を示す。ノズル本体10の
中心部には、ブラスト空気の入口1r,通路1s及びノ
ズル1tが形成され、外周部には、主燃料旋回ノズル1
3,旋回燃料通路1b,空気旋回ベーン12,混合気通
路1c及び主燃料ノズル1dが形成されている。主燃料
71は、主燃料入口1aから入り、主燃料旋回ノズル1
3で旋回して旋回燃料通路1bを通り、空気旋回ベーン
12から旋回噴出する圧縮空気90により微粒化し混合
して、主燃料ノズル1dから噴出して燃焼する。また、
ブラスト空気90は、入口1rから入り、通路1sを通
り、ブラスト空気ノズル1tから噴出して燃焼を良好に
する。
【0003】図3は、従来の中心部に着火燃料ノズルを
有する気流微粒化式燃料噴射弁を示す。ノズル本体10
の先端中心部には、着火燃料旋回体50を内蔵して着火
燃料ノズルチップ30が装着されている。ノズル本体1
0の中心部には着火燃料通路1gが形成され、着火燃料
旋回体50には着火燃料の通路及び旋回ノズルが形成さ
れ、着火燃料ノズルチップ30の先端中心部には着火燃
料ノズル3dが形成されている。ノズル本体10の外周
部には、主燃料旋回ノズル13,旋回燃料通路1b,空
気旋回ベーン12,混合気通路1c及び主燃料ノズル1
dが形成されている。また、着火燃料ノズルチップ30
には複数個のブラスト空気通路3aが穿孔されており、
そのブラスト空気入口3cは混合気通路1cに開口し、
ブラスト空気ノズル3bはノズル前面に開口している。
主燃料71は主燃料入口1aから入り主燃料旋回ノズル
13で旋回して旋回燃料通路1bを通り、空気旋回ベー
ン12から旋回噴出する圧縮空気90により微粒化し混
合して、主燃料ノズル1dから噴出して燃焼する。着火
燃料72は着火燃料入口1fから入り着火燃料通路1g
を通って、着火燃料旋回体50で旋回させられて着火燃
料ノズル3dから噴出して燃焼する。ブラスト空気は、
入口3cから入り通路3aを通ってノズル3bから噴出
して、ノズル前面の気流の滞留と不完全燃焼を防止す
る。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】従来の燃料噴射弁は上
記のようであり、図4に示すものは、ブラスト空気ノズ
ル1tからノズル前面にブラスト空気を噴出させるの
で、気流の滞留や不完全燃焼は少ない。しかし、図3に
示すものは、ノズル前面中心部に着火燃料ノズルチップ
30を有するので、着火燃料ノズル3dの外周と主燃料
ノズル1dの内周との間の平坦部の前方に気流の滞留域
が生じ、不完全燃焼をしてCO,HC,カーボン等が生
じる。そこで、この不完全燃焼を防止するため、ブラス
ト空気ノズル3bから混合気を噴出させているが、ブラ
スト空気ノズル3bから噴出する混合気には微粒化した
燃料を含み、着火燃料ノズル3dから噴出した燃料と衝
突して燃料粒子が大径化するので、予期した燃焼改善の
効果が得られないというような課題があった。
【0005】この発明は上記課題を解消するためになさ
れたもので、中心部に着火燃料ノズルを有する気流微粒
化式の燃料噴射弁において、完全燃焼をさせ、CO,H
Cの発生を低減し、カーボンの発生堆積を防止すること
を目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】この発明に係る燃料噴射
弁は、主燃料ノズルに通じる主燃料通路に噴出して主燃
料を微粒化する圧縮空気の燃料混合前の流路に開口する
複数個のブラスト空気入口から着火燃料ノズルの外周と
前記主燃料ノズルの内周との間に配設形成した複数個の
ブラスト空気ノズルに連通する複数個のブラスト空気通
路を形成したものである。
【0007】
【作用】この発明における燃料噴射弁に形成されたブラ
スト空気通路は、燃料混合前の圧縮空気をブラスト空気
入口から導入して、ブラスト空気ノズルから噴出させる
が、ブラスト空気ノズルは、着火燃料ノズルの外周と主
燃料ノズルの内周との間に配設形成されているので、気
流の滞留をなくすとともに、ブラスト空気ノズルから噴
出する圧縮空気は燃料を含まないので、着火燃料ノズル
から噴出する燃料を微粒化し混合して燃焼を改善し、C
O,HCの発生やカーボンの発生堆積等を防止する。
【0008】
【実施例】以下、この発明の一実施例を図について説明
する。図1において、10はノズル本体であり、ノズル
本体10の先端部(図の左部)の中心部には、着火燃料
旋回体50を内嵌して着火燃料ノズルチップ30がノズ
ル本体10に螺入して装着されている。着火燃料72の
流路として、ノズル本体10には着火燃料入口1fから
中心部に穿孔した着火燃料通路1gが形成され、着火燃
料旋回体50には複数個の着火燃料通路5a及び着火燃
料旋回ノズル52が形成され、着火燃料ノズルチップ3
0の先端中心部には着火燃料ノズル3dが形成されてい
る。主燃料71の流路として、ノズル本体10には、主
燃料入口1aから円形状に配設形成された主燃料旋回ノ
ズル13を通過して円形状に配設して旋回燃料通路1b
が形成され、旋回燃料通路1bに連通して着火燃料ノズ
ルチップ30の外周面とノズル本体10の内周面との間
に混合気通路1cが形成され、先端外周部には主燃料ノ
ズル1dが形成されている。この主燃料ノズル1dから
噴出燃焼させる主燃料71を微粒化させるために送入す
る高圧の圧縮空気90の流路として、ノズル本体10の
旋回燃料通路1bの外周部に混合気通路1cに向けて旋
回噴出させるように円形状に配設された複数個の空気旋
回ベーン12が形成されている。
【0009】図1に示す燃料噴射弁において、この発明
によるブラスト空気の流路として、着火燃料ノズルチッ
プ30に円形状に配設して6個とか8個とかの複数個の
ブラスト空気通路3aが軸方向に形成されており、ブラ
スト空気通路3aの入口3cは着火燃料ノズルチップ3
0の基端部に開口し、複数個のブラスト空気ノズル3b
は着火燃料ノズルチップ30の先端部に円形状に配設形
成されている。すなわち、6個とか8個とかの複数個の
ブラスト空気ノズル3bは着火燃料ノズル3dの外周と
着火燃料ノズルチップ30の外周(主燃料ノズル1dの
内周)との間のノズル先端の平坦面に開口するように配
設形成されている。
【0010】次に、図1に示す燃料噴射弁の動作につい
て説明する。着火燃料72は、ノズル本体10の着火燃
料入口1fから入って着火燃料通路1gを流れて、着火
燃料旋回体50の外周部の着火燃料通路5aを流れて着
火燃料旋回ノズル52を通過して中心の方へ向けて旋回
噴出し、着火燃料ノズルチップ30の先端中心の着火燃
料ノズル3dから旋回しながら噴出することにより微粒
化して燃焼する。主燃料71は、主燃料入口1aから入
り、円形状に配設形成された主燃料旋回ノズル13の外
周部から入り、これを通過して主燃料旋回ノズル13の
内周部に旋回しながら噴出し、旋回燃料通路1bを流れ
て、混合気通路1cに入る。そのとき、旋回燃料通路1
bの外周部に配設形成された空気旋回ベーン12を通過
して圧縮空気90が圧送入され、圧縮空気90は混合気
通路1cに向けて旋回噴出するので、旋回燃料通路1b
から混合気通路1cに流れる主燃料71は、この空気旋
回ベーン12から旋回噴出する圧縮空気90により攪拌
されて微粒化し、混合気80となって混合気通路1cを
流れ、主燃料ノズル1dから旋回しながら噴出して燃焼
する。
【0011】図1に示す燃料噴射弁において、ノズル先
端面の中心部には着火燃料ノズル3dがあり、外周部に
は主燃料ノズル1dがあるが、ノズル先端面の着火燃料
ノズル3dの外周と主燃料ノズル1dの内周との間は平
坦面となっており、この平坦面の前方には気流が滞留し
て、不完全燃焼が生じ、排ガス中にCO,HC等の有害
物質を生成するのみならず、ノズル先端にカーボンが堆
積して正常な燃料噴霧と燃焼を阻害するなどの問題があ
った。この問題の対策として、従来、図3に示すブラス
ト空気ノズル3bが設けられていたが、前述のように、
燃焼改善の十分な効果が得られなかった。
【0012】そこで、この発明による燃料噴射弁では、
図1に示すように、ブラスト空気の流路として、着火燃
料ノズルチップ30の基端部に開口するブラスト空気入
口3cから、着火燃料ノズルチップ30に円形状に配設
して複数個のブラスト空気通路3aを軸方向に形成し、
着火燃料ノズルチップ30の先端部に複数個のブラスト
空気ノズル3bを円形状に配設形成した。すなわち、複
数個のブラスト空気ノズル3bが着火燃料ノズル3dの
外周と着火燃料ノズルチップ30の外周(主燃料ノズル
1dの内周)との間のノズル先端の平坦面に開口するよ
うに配設形成されている。主燃料入口1aから入って主
燃料旋回ノズル13を通過した主燃料71は旋回しなが
ら旋回燃料通路1bを流れ、空気旋回ベーン12から旋
回して噴出する圧縮空気90によりさらに旋回が強めら
れて微粒化し、混合気通路1cを通過して主燃料ノズル
1dから噴出して燃焼するが、主燃料71は旋回しなが
ら旋回燃料通路1bを流れるので、遠心力により、主燃
料71は旋回燃料通路1bの外周面に沿って流れる。主
燃料71が空気旋回ベーン12から旋回噴出する圧縮空
気90により微粒化され圧縮空気90と混合しても、空
気の数百倍も比重が大きい燃料は、旋回の遠心力によ
り、外周側へ寄る傾向があり、ブラスト空気入口3cが
開口する内周側は燃料が混合していない空気の存在領域
となる。したがって、空気旋回ベーン12から噴出して
燃料混合前の圧縮空気がブラスト空気入口3cから入
り、ブラスト空気通路3aを通ってブラスト空気ノズル
3bから噴出することになる。このように、ブラスト空
気ノズル3bから噴出するのは燃料を殆ど含まない圧縮
空気であるので、着火燃料ノズル3dから噴出した着火
燃料72を微粒化することはあっても、燃料の微粒子を
大径化するようなことなく、酸素を供給して燃焼を加勢
し、不完全燃焼を防止し、CO,HC等の有害物質の生
成やカーボンの堆積を防止する。
【0013】次に、図2に示す第2実施例について説明
する。図2に示す燃料噴射弁においても、着火燃料72
は、ノズル本体10の中心部に形成された着火燃料通路
1gを通り、着火燃料旋回体50を通過して旋回しなが
ら着火燃料ノズル3dから噴出して燃焼する。また、主
燃料71は、旋回燃料通路1bを通り、空気旋回ベーン
12から旋回噴出する圧縮空気90により微粒化されて
混合気となり、混合気通路1cを通って主燃料ノズル1
dから噴出して燃焼する。図2に示す燃料噴射弁におい
ては、着火燃料ノズルチップ30の基端部に、例えば6
個というような複数個のブラスト空気入口3cを放射状
に斜め外方に突出させて形成したことに特徴がある。こ
の蛙の目玉状に突出した形状のブラスト空気入口3cは
空気旋回ベーン12の噴出口に接近して対面するように
形成されている。このブラスト空気入口3cに連通して
ブラスト空気通路3aが形成され、ブラスト空気ノズル
3bが、ノズル前面の着火燃料ノズル3dと主燃料ノズ
ル1dとの間に、図1に示すものと同様に配設形成され
ている。
【0014】図2に示す燃料噴射弁においては、空気旋
回ベーン12から噴出する圧縮空気90の一部が、空気
旋回ベーン12の噴出口に接近対面するブラスト空気入
口3c内に吹き込まれ、ブラスト空気通路3aを通って
ブラスト空気ノズル3bから噴出する。このブラスト空
気ノズル3bから噴出する空気は、空気旋回ベーン12
から噴出する圧縮空気90を空気旋回ベーン12に接近
対面するブラスト空気入口3cにより直接取り入れたも
のであり、燃料を含まない空気であるので、図1につい
ての説明と同様に、着火燃料ノズル3dから噴出した燃
料を微粒化することはあても、燃料の微粒子を大径化す
るようなことなく、酸素を供給して燃焼を加勢し、不完
全燃焼を防止し、CO,HC等の有害物質の生成やカー
ボンの堆積を防止する。なお、図2に示す燃料噴射弁の
ブラスト空気入口3cの突出形状は、空気旋回ベーン1
2から圧縮空気90が旋回噴出するので、その旋回方向
に合わせて円周方向にひねって突出させた形状とするこ
とが望ましい。
【0015】
【発明の効果】以上のように、この発明によれば、ノズ
ル先端の着火燃料ノズルと主燃料ノズルとの間にブラス
ト空気ノズルを形成し、燃料を含まない圧縮空気を噴出
させるようにしたので、ノズルから噴出した燃料を微粒
化し、完全燃焼を促進し、CO,HC等の有害物質の生
成やカーボンの堆積を防止する。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施例による燃料噴射弁の縦断面
図である。
【図2】この発明の他の実施例による燃料噴射弁を示
し、(A)は縦断面図、(B)は横断面図である。
【図3】従来の着火燃料ノズルを有する燃料噴射弁の縦
断面図である。
【図4】従来のブラスト空気ノズルを有する燃料噴射弁
の縦断面図である。
【符号の説明】
10:ノズル本体、1a:主燃料入口、 1b:旋回燃
料通路、 1c:混合気通路、1d:主燃料ノズル、
1f:着火燃料入口、 1g:着火燃料通路、12:空
気旋回ベーン、 13:主燃料旋回ノズル、30:着火
燃料ノズルチップ、3a:ブラスト空気通路、 3b:
ブラスト空気ノズル、3c:ブラスト空気入口、 3
d:着火燃料ノズル、50:着火燃料旋回体、71:主
燃料、 72:着火燃料、80:混合気、90:圧縮空
気。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 中心部に着火燃料ノズルを有し外周部に
    気流微粒化式の主燃料ノズルが形成された燃料噴射弁に
    おいて、前記主燃料ノズルに通じる主燃料通路に噴出し
    て主燃料を微粒化する圧縮空気の燃料混合前の流路に開
    口する複数個のブラスト空気入口から前記着火燃料ノズ
    ルの外周と前記主燃料ノズルの内周との間に配設形成し
    た複数個のブラスト空気ノズルに連通する複数個のブラ
    スト空気通路を形成したことを特徴とする燃料噴射弁。
JP26681892A 1992-09-10 1992-09-10 燃料噴射弁 Withdrawn JPH0694218A (ja)

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