JPH08232685A - ガスタービンエンジンの燃焼室の炎管後壁を冷却する装置 - Google Patents
ガスタービンエンジンの燃焼室の炎管後壁を冷却する装置Info
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- JPH08232685A JPH08232685A JP7325666A JP32566695A JPH08232685A JP H08232685 A JPH08232685 A JP H08232685A JP 7325666 A JP7325666 A JP 7325666A JP 32566695 A JP32566695 A JP 32566695A JP H08232685 A JPH08232685 A JP H08232685A
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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
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- 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
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- F05B2260/20—Heat transfer, e.g. cooling
- F05B2260/201—Heat transfer, e.g. cooling by impingement of a fluid
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は、ガスタービンエンジンの燃焼室の
炎管後壁を冷却する装置であって、前記後壁には少なく
とも一つのバーナが設けられ、前記バーナは、一つの燃
料ノズル及び少なくとも一つの、前記燃料ノズルと同軸
に配置された燃焼空気を供給するための渦装置を有し、
前記後壁は、圧縮機から取り出され、燃焼室の前端に供
給される圧縮空気によって冷却されるように構成されて
いる前記炎管の後壁の冷却装置を提供することである。 【解決手段】 本発明の装置において、前記後壁(5)
には、少なくとも一つの壁冷却用に供給される圧縮空気
用のダクト状冷却空気供給装置(16)が形成されてお
り、前記冷却空気供給装置(16)はその出口側でバー
ナ(6)において炎管(4)とつながっており、前記冷
却空気供給装置(16)から出る圧縮空気は一次ゾーン
(P)において燃焼を始める。冷却空気供給装置(1
6、16′)は、その出口側で、少なくとも一つの渦装
置(10、11)のダクト(12、13)の空気入口に
連絡している。
炎管後壁を冷却する装置であって、前記後壁には少なく
とも一つのバーナが設けられ、前記バーナは、一つの燃
料ノズル及び少なくとも一つの、前記燃料ノズルと同軸
に配置された燃焼空気を供給するための渦装置を有し、
前記後壁は、圧縮機から取り出され、燃焼室の前端に供
給される圧縮空気によって冷却されるように構成されて
いる前記炎管の後壁の冷却装置を提供することである。 【解決手段】 本発明の装置において、前記後壁(5)
には、少なくとも一つの壁冷却用に供給される圧縮空気
用のダクト状冷却空気供給装置(16)が形成されてお
り、前記冷却空気供給装置(16)はその出口側でバー
ナ(6)において炎管(4)とつながっており、前記冷
却空気供給装置(16)から出る圧縮空気は一次ゾーン
(P)において燃焼を始める。冷却空気供給装置(1
6、16′)は、その出口側で、少なくとも一つの渦装
置(10、11)のダクト(12、13)の空気入口に
連絡している。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ガスタービンエン
ジンの燃焼室の炎管後壁を冷却する装置に関し、特にガ
スタービンエンジンの燃焼室の炎管後壁を冷却する装置
であって、前記後壁には少なくとも一つのバーナが設け
られ、前記バーナは、一つの燃料ノズル及び少なくとも
一つの、前記燃料ノズルと同軸に配置された燃焼空気を
供給するための渦装置を有し、前記後壁は、圧縮機から
取り出され、燃焼室の前端に供給される圧縮空気によっ
て冷却されるように構成されている前記炎管後壁を冷却
する装置に関する。
ジンの燃焼室の炎管後壁を冷却する装置に関し、特にガ
スタービンエンジンの燃焼室の炎管後壁を冷却する装置
であって、前記後壁には少なくとも一つのバーナが設け
られ、前記バーナは、一つの燃料ノズル及び少なくとも
一つの、前記燃料ノズルと同軸に配置された燃焼空気を
供給するための渦装置を有し、前記後壁は、圧縮機から
取り出され、燃焼室の前端に供給される圧縮空気によっ
て冷却されるように構成されている前記炎管後壁を冷却
する装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来技術である、ドイツ特許公開DE-OS
4110507 の図6に示されているバーナは、燃焼室の一次
ゾーンに一様に分布せしめられた霧状の部分的に気化し
ている燃料を含む回転渦が生ぜしめられるように、供給
される燃料に対して周方向に旋回する燃焼空気を供給す
ることにより働くように構成されている。この燃焼は炎
管後壁の下流側ですぐにおこり、その結果後壁並びにそ
れに含まれるバーナの部分が極めて高い熱負荷がかか
る。熱安定性のため後壁は冷却しなければならない。炎
管後壁を冷却するため、所謂「衝撃冷却」の利用が既に
知られている(ドイツ特許公開DE-OS 3328682 )。更に
ドイツ公開DE-OS 3815382 から、後壁を二重壁に、対流
により冷却されるように構成し、その場合において後壁
の上流側にある壁部分に両壁部分の間に空気を供給する
ための局部的に分散配置された複数の開口を設けること
が知られている。これらの既知の衝撃冷却と対流による
冷却の場合、消費される冷却空気は炎管内にその管壁に
沿って下流の方へつづく冷却膜の形態で入れられる。こ
のように冷却空気が反応ゾーンの方へ局部的に流れ去る
箇所において、また燃焼室の負荷の状態及び温度に応じ
て、使用される冷却空気は優勢に燃焼に加担せず、また
は部分的に加担するだけであるので、一様な燃焼は可能
ではない。供給された燃料の、又は供給された冷却空気
の現存する残りの部分から局部的に空気の豊富な燃料−
空気混合物又は空気の乏しい燃料−空気混合物が生じ、
局部的に、また時として一緒に燃焼する。これによって
局部的な熱的過負荷が燃焼室の前端乃至は後壁に生ず
る。またこのため多量の有害物質(C,C0, CxHy)の放出
が予想される。
4110507 の図6に示されているバーナは、燃焼室の一次
ゾーンに一様に分布せしめられた霧状の部分的に気化し
ている燃料を含む回転渦が生ぜしめられるように、供給
される燃料に対して周方向に旋回する燃焼空気を供給す
ることにより働くように構成されている。この燃焼は炎
管後壁の下流側ですぐにおこり、その結果後壁並びにそ
れに含まれるバーナの部分が極めて高い熱負荷がかか
る。熱安定性のため後壁は冷却しなければならない。炎
管後壁を冷却するため、所謂「衝撃冷却」の利用が既に
知られている(ドイツ特許公開DE-OS 3328682 )。更に
ドイツ公開DE-OS 3815382 から、後壁を二重壁に、対流
により冷却されるように構成し、その場合において後壁
の上流側にある壁部分に両壁部分の間に空気を供給する
ための局部的に分散配置された複数の開口を設けること
が知られている。これらの既知の衝撃冷却と対流による
冷却の場合、消費される冷却空気は炎管内にその管壁に
沿って下流の方へつづく冷却膜の形態で入れられる。こ
のように冷却空気が反応ゾーンの方へ局部的に流れ去る
箇所において、また燃焼室の負荷の状態及び温度に応じ
て、使用される冷却空気は優勢に燃焼に加担せず、また
は部分的に加担するだけであるので、一様な燃焼は可能
ではない。供給された燃料の、又は供給された冷却空気
の現存する残りの部分から局部的に空気の豊富な燃料−
空気混合物又は空気の乏しい燃料−空気混合物が生じ、
局部的に、また時として一緒に燃焼する。これによって
局部的な熱的過負荷が燃焼室の前端乃至は後壁に生ず
る。またこのため多量の有害物質(C,C0, CxHy)の放出
が予想される。
【0003】上記の幾つかの観点から見て、炎の根部の
領域が一次ゾーンにおける一様な、安定した燃焼を可能
にするように使用された空気を利用することはできな
い。また、最大に均一な燃焼のために、冷却空気を圧縮
機の空気から得るようにして、極力少ない冷却空気量で
済ませることが試みられる。このような少ない冷却空気
量は高能率の冷却のためにはしばしば十分とは言えな
い。
領域が一次ゾーンにおける一様な、安定した燃焼を可能
にするように使用された空気を利用することはできな
い。また、最大に均一な燃焼のために、冷却空気を圧縮
機の空気から得るようにして、極力少ない冷却空気量で
済ませることが試みられる。このような少ない冷却空気
量は高能率の冷却のためにはしばしば十分とは言えな
い。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、一次
ゾーンにおいて常に一様な安定した燃焼が行われている
とき、格別の燃焼過程の損失なしに炎管の後壁並びにバ
ーナの部分の高率の冷却が可能である上記の技術のバー
ナを冷却するための装置を提供することである。
ゾーンにおいて常に一様な安定した燃焼が行われている
とき、格別の燃焼過程の損失なしに炎管の後壁並びにバ
ーナの部分の高率の冷却が可能である上記の技術のバー
ナを冷却するための装置を提供することである。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は上記の課題を解
決するもので、「ガスタービンエンジンの燃焼室の炎管
(4)後壁(5)を冷却する装置であって、前記後壁
(5)には少なくとも一つのバーナ(6)が設けられ、
前記バーナは、一つの燃料ノズル(9)及び少なくとも
一つの、前記燃料ノズル(9)と同軸に配置された燃焼
空気を供給するための渦装置(10、11)を有し、前
記後壁(5)は、圧縮機から取り出され、燃焼室の前端
に供給される圧縮空気によって冷却されるように構成さ
れており、前記後壁(5)には、少なくとも一つの壁冷
却用に供給される圧縮空気用のダクト状冷却空気供給装
置(16)が形成されており、前記冷却空気供給装置
(16)はその出口側でバーナ(6)において炎管
(4)とつながっており、前記冷却空気供給装置(1
6)から出る圧縮空気は一次ゾーン(P)内で既に火炎
の根部に接して燃焼するように構成されていることを特
徴とするガスタービンエンジンの燃焼室の炎管後壁を冷
却する装置。」を要旨とする。
決するもので、「ガスタービンエンジンの燃焼室の炎管
(4)後壁(5)を冷却する装置であって、前記後壁
(5)には少なくとも一つのバーナ(6)が設けられ、
前記バーナは、一つの燃料ノズル(9)及び少なくとも
一つの、前記燃料ノズル(9)と同軸に配置された燃焼
空気を供給するための渦装置(10、11)を有し、前
記後壁(5)は、圧縮機から取り出され、燃焼室の前端
に供給される圧縮空気によって冷却されるように構成さ
れており、前記後壁(5)には、少なくとも一つの壁冷
却用に供給される圧縮空気用のダクト状冷却空気供給装
置(16)が形成されており、前記冷却空気供給装置
(16)はその出口側でバーナ(6)において炎管
(4)とつながっており、前記冷却空気供給装置(1
6)から出る圧縮空気は一次ゾーン(P)内で既に火炎
の根部に接して燃焼するように構成されていることを特
徴とするガスタービンエンジンの燃焼室の炎管後壁を冷
却する装置。」を要旨とする。
【0006】本発明によれば、比較的多くの冷却空気量
を高能率の冷却のために用意することができる。冷却空
気量は燃焼のために供給する一次空気の必要に本質的に
或いは完全に合わせることが可能である。使用される冷
却空気が完全にそして的確に一次燃焼用プロセス空気と
して供給されるので、炎管の後壁又は燃焼室のヘッド部
の冷却は実際何ら不等質性を生ぜしめることはない。上
記の再生冷却法の技術によって燃焼プロセスは一様で且
つ安定した燃焼のために最適化せしめられる。これは特
に二つの一次ゾーンにおいて調節可能な極端に異なる燃
焼の種類に対しても当てはまる。前記燃焼の種類の一つ
は、空気の豊富な燃料−空気混合物の利用の下での所謂
「冷温(kalte) 」又は「穏やかな(milde) 」燃焼であ
る。その場合、燃焼室は所謂「消火限界(Arm-Verloesch
-Grenze 」で操作される。前記燃焼の種類の他の一つ
は、一次燃焼に燃料は豊富であるが、空気は乏しい燃料
−空気混合物を利用して行われる「豊富な(fetter)」一
次ゾーンにおける「過熱(Heisse)」燃焼である。
を高能率の冷却のために用意することができる。冷却空
気量は燃焼のために供給する一次空気の必要に本質的に
或いは完全に合わせることが可能である。使用される冷
却空気が完全にそして的確に一次燃焼用プロセス空気と
して供給されるので、炎管の後壁又は燃焼室のヘッド部
の冷却は実際何ら不等質性を生ぜしめることはない。上
記の再生冷却法の技術によって燃焼プロセスは一様で且
つ安定した燃焼のために最適化せしめられる。これは特
に二つの一次ゾーンにおいて調節可能な極端に異なる燃
焼の種類に対しても当てはまる。前記燃焼の種類の一つ
は、空気の豊富な燃料−空気混合物の利用の下での所謂
「冷温(kalte) 」又は「穏やかな(milde) 」燃焼であ
る。その場合、燃焼室は所謂「消火限界(Arm-Verloesch
-Grenze 」で操作される。前記燃焼の種類の他の一つ
は、一次燃焼に燃料は豊富であるが、空気は乏しい燃料
−空気混合物を利用して行われる「豊富な(fetter)」一
次ゾーンにおける「過熱(Heisse)」燃焼である。
【0007】前者の場合、例えば消火の危険の少ない、
改良されたバーナ又はノズルの安定性が得られ、それに
よって壁を冷却する結果熱せられた圧縮空気によって既
に(バーナの出口又は後壁の上流側における)炎の根部
において必要とされる高い燃焼温度が保持される。
改良されたバーナ又はノズルの安定性が得られ、それに
よって壁を冷却する結果熱せられた圧縮空気によって既
に(バーナの出口又は後壁の上流側における)炎の根部
において必要とされる高い燃焼温度が保持される。
【0008】後者の場合、比較的高い燃焼温度が申し分
のないように抑制される。
のないように抑制される。
【0009】適当な冷間法(対流乃至衝撃冷却)を利用
することにより、一様な温度分布が炎管後壁又は燃焼室
の前端(Kopfende)の後ろ側において可能にされる。場合
によっては、燃焼の結果生ずる、後壁における局部的に
異なる温度負荷及び温度分布は、局部的に該温度負荷及
び温度分布に関して調製されたダクトの構造、ダクトの
走り具合、空気力学的「邪魔板」又は、冷却空気供給装
置上乃至その内側に設けられた、熱伝達を局部的に高め
るけば状部(Noppen)及びウェブによって、一様に減じら
れた壁温度となるように補整される。衝撃冷却の場合、
後壁の局部的に異なる温度負荷は、相当の後壁の衝撃冷
却穴の周方向に分散配置する間隔と数によって一様に減
じられた壁温度となるように制御される。
することにより、一様な温度分布が炎管後壁又は燃焼室
の前端(Kopfende)の後ろ側において可能にされる。場合
によっては、燃焼の結果生ずる、後壁における局部的に
異なる温度負荷及び温度分布は、局部的に該温度負荷及
び温度分布に関して調製されたダクトの構造、ダクトの
走り具合、空気力学的「邪魔板」又は、冷却空気供給装
置上乃至その内側に設けられた、熱伝達を局部的に高め
るけば状部(Noppen)及びウェブによって、一様に減じら
れた壁温度となるように補整される。衝撃冷却の場合、
後壁の局部的に異なる温度負荷は、相当の後壁の衝撃冷
却穴の周方向に分散配置する間隔と数によって一様に減
じられた壁温度となるように制御される。
【0010】上記した冷却装置は、本発明の構成要素で
もある。
もある。
【0011】例えば請求項17及び/又は18に記載の
技術のバーナを備える装置の場合、例えば次の通りであ
る。
技術のバーナを備える装置の場合、例えば次の通りであ
る。
【0012】比較的大きな冷却空気と燃焼空気が必要と
されるとき、本質的に二つの軸方向に間隔をおいて並ぶ
渦装置に冷却空気供給装置から出る冷却空気が燃焼空気
として供給される。
されるとき、本質的に二つの軸方向に間隔をおいて並ぶ
渦装置に冷却空気供給装置から出る冷却空気が燃焼空気
として供給される。
【0013】比較的少ない空気量の場合、例えば、衝撃
冷却装置(請求項5)を利用して、専ら、燃焼空間の近
くに位置する渦装置に冷却空気供給装置からでる冷却空
気が燃焼空気として供給される。その場合、バーナの燃
焼空間に近い部分並びに「第2の」渦発生装置を同様に
冷却することができる。第1の渦発生装置を介して、必
要に応じて、更に、渦ダクトを相応に制御することによ
って、燃焼空気(「冷間」又は「穏やかな」燃焼)の付
加的な量又はそれに比して少ない燃焼空気の量を、零の
方に(「過熱」燃焼、「豊富な」一次ゾーン)調製する
ことができる。
冷却装置(請求項5)を利用して、専ら、燃焼空間の近
くに位置する渦装置に冷却空気供給装置からでる冷却空
気が燃焼空気として供給される。その場合、バーナの燃
焼空間に近い部分並びに「第2の」渦発生装置を同様に
冷却することができる。第1の渦発生装置を介して、必
要に応じて、更に、渦ダクトを相応に制御することによ
って、燃焼空気(「冷間」又は「穏やかな」燃焼)の付
加的な量又はそれに比して少ない燃焼空気の量を、零の
方に(「過熱」燃焼、「豊富な」一次ゾーン)調製する
ことができる。
【0014】このような極力有害物質の少ない燃焼のた
めの渦装置による燃焼空気の調整は、それ自体既知であ
り(ドイツ特許公開DE-OS 41 10 507 、DE-OS 42 28 81
6 、DE-OS 42 28 817)、又これの三つの既知の技術の一
つによる前記調整を本発明の実施のための基礎として利
用することができる。
めの渦装置による燃焼空気の調整は、それ自体既知であ
り(ドイツ特許公開DE-OS 41 10 507 、DE-OS 42 28 81
6 、DE-OS 42 28 817)、又これの三つの既知の技術の一
つによる前記調整を本発明の実施のための基礎として利
用することができる。
【0015】
【発明の実施の形態】図1及び図2について説明する
と、ガスタービンエンジンの長手方向中心線から距離を
おいて該中心線と同軸に配置された環状の燃焼室の上流
側先端部にある冷却装置が示されている。前記燃焼室の
前方ノーズドーム(Abschlusshaube)1はその上流側先端
部に環状空間2を形成しており、該環状空間は、軸方向
下流側が省略図示された炎管4内の燃焼空間3から炎管
4の後壁5によって並びにバーナ6によって遮蔽されて
いる。環状燃焼室の場合、環状空間2の内部に優先的
に、複数の前記バーナ6が周方向に一様な距離をおいて
分配配置されている。前記バーナは炎管4の環状後壁5
に取り付けられている。
と、ガスタービンエンジンの長手方向中心線から距離を
おいて該中心線と同軸に配置された環状の燃焼室の上流
側先端部にある冷却装置が示されている。前記燃焼室の
前方ノーズドーム(Abschlusshaube)1はその上流側先端
部に環状空間2を形成しており、該環状空間は、軸方向
下流側が省略図示された炎管4内の燃焼空間3から炎管
4の後壁5によって並びにバーナ6によって遮蔽されて
いる。環状燃焼室の場合、環状空間2の内部に優先的
に、複数の前記バーナ6が周方向に一様な距離をおいて
分配配置されている。前記バーナは炎管4の環状後壁5
に取り付けられている。
【0016】ノーズドーム1は、ほぼ後壁5の半径方向
外側部分の高さで、燃焼室の環状外側ケーシングの軸方
向壁部分7(図1)乃至軸方向壁部分7′(図2)に続
いている。軸方向壁部材7及び7′は、炎管4と共に、
夫々、外側の環状ダクト8及び8′を形成する。
外側部分の高さで、燃焼室の環状外側ケーシングの軸方
向壁部分7(図1)乃至軸方向壁部分7′(図2)に続
いている。軸方向壁部材7及び7′は、炎管4と共に、
夫々、外側の環状ダクト8及び8′を形成する。
【0017】各バーナ6は、幾つかの環状又はスリーブ
型構成要素からなり、またここでは、例えば、バーナ6
と燃料ノズル9の共通の中心線Aと同軸に配置された、
二つの軸方向に距離をおいて位置する環状渦装置10、
11を含む。尚、以下本明細書において、夫々第1渦装
置10及び第2渦装置11と称す。第1及び第2の渦装
置10、11は各々燃焼空気(矢印F又はF′の方向で
示す。)を燃焼室の一次ゾーンPに供給するダクト12
又は13を有する。ダクト12、13は共通のバーナ及
びノズル中心線Aに関して軸方向に位置ずれした横方向
の面に、一様な周方向の距離で接線方向に形成されてい
る。ダクト12、13は、第1及び第2渦装置10、1
1の楔型部分又は羽根型部分の間の環状の範囲に形成さ
れている。第1及び第2の渦装置10、11は燃焼空気
に周方向に回転する渦運動をさせ、燃焼空気は最初バー
ナの筒状内側ダクト14及び筒状外側ダクト15の中を
流れる(夫々、矢印F及びF′で示す)。燃焼室の一次
ゾーンPにおいて、前記渦流は、第1及び第2の渦装置
10乃至11における相対的なダクトの配置と位置を経
て、同回転方向又は逆向きの回転をする燃料の蓄積され
た回転渦W1乃至W2を燃焼のために形成する。
型構成要素からなり、またここでは、例えば、バーナ6
と燃料ノズル9の共通の中心線Aと同軸に配置された、
二つの軸方向に距離をおいて位置する環状渦装置10、
11を含む。尚、以下本明細書において、夫々第1渦装
置10及び第2渦装置11と称す。第1及び第2の渦装
置10、11は各々燃焼空気(矢印F又はF′の方向で
示す。)を燃焼室の一次ゾーンPに供給するダクト12
又は13を有する。ダクト12、13は共通のバーナ及
びノズル中心線Aに関して軸方向に位置ずれした横方向
の面に、一様な周方向の距離で接線方向に形成されてい
る。ダクト12、13は、第1及び第2渦装置10、1
1の楔型部分又は羽根型部分の間の環状の範囲に形成さ
れている。第1及び第2の渦装置10、11は燃焼空気
に周方向に回転する渦運動をさせ、燃焼空気は最初バー
ナの筒状内側ダクト14及び筒状外側ダクト15の中を
流れる(夫々、矢印F及びF′で示す)。燃焼室の一次
ゾーンPにおいて、前記渦流は、第1及び第2の渦装置
10乃至11における相対的なダクトの配置と位置を経
て、同回転方向又は逆向きの回転をする燃料の蓄積され
た回転渦W1乃至W2を燃焼のために形成する。
【0018】前記環状燃焼室の前端において、燃焼室の
環状空間2には、ガスタービンエンジンの圧縮機から取
り出され、図示しない軸方向ディフューザを通して供給
された圧縮空気Dによってエネルギーが与えられる。こ
の圧縮空気Dの一部分は矢印D1の方向に一次空気又は
燃焼空気として第1の渦装置10の総てのダクト12の
半径方向外側空気入口に供給される。供給された圧縮空
気の残りの部分D2は、先ず後壁5を冷却するために利
用される空気流D3と残余の又は二次流D4に分割され
る。ここで、後者は燃焼室の当該外側の環状ダクト8乃
至8′の中を下流の方へ流れ去る。残余の又は二次流D
4は、例えば混合空気として、及び燃焼室出口の前の温
度プロフィルを冷却するために乃至は比較的抑制するた
めに(Vergleichmaessigung) 炎管に供給される。
環状空間2には、ガスタービンエンジンの圧縮機から取
り出され、図示しない軸方向ディフューザを通して供給
された圧縮空気Dによってエネルギーが与えられる。こ
の圧縮空気Dの一部分は矢印D1の方向に一次空気又は
燃焼空気として第1の渦装置10の総てのダクト12の
半径方向外側空気入口に供給される。供給された圧縮空
気の残りの部分D2は、先ず後壁5を冷却するために利
用される空気流D3と残余の又は二次流D4に分割され
る。ここで、後者は燃焼室の当該外側の環状ダクト8乃
至8′の中を下流の方へ流れ去る。残余の又は二次流D
4は、例えば混合空気として、及び燃焼室出口の前の温
度プロフィルを冷却するために乃至は比較的抑制するた
めに(Vergleichmaessigung) 炎管に供給される。
【0019】ウエブ状の軸方向に間隔を置かれている二
つの壁部分T1及びT2の間で、後壁5(図1)は例え
ば環状空気供給装置16を形成する。この場合、冷却空
気供給装置16は、後壁5の半径方向外側の軸方向に湾
曲した移行部分Uから始まっており、その場合において
環状ダクト8の上流側の部分からの冷却空気(部分流D
3)のための当該「空気取り入れ手段」は環状スロット
17であり、この環状スロットを通り、ノズル状狭窄部
Eを通り抜けた後、必要とされる冷却空気は、矢印で示
すように、環状冷却空気供給装置16を通って流れる。
出口側で乃至は半径方向内側で、冷却空気供給装置16
は、第2の渦装置11のダクト13の半径方向外側の空
気入口に連絡する。図1に示すように、冷却が行われた
後、下流側で、冷却空気は軸方向ダクト18を通って或
いは場合により軸方向に貫流可能な穴を通って先ず後壁
5の上流側に伸びる、第2の渦装置11のダクト13の
全ての入口に連絡しているバーナの外側環状空間19に
導かれる。環状空間19はスリーブ状覆い部分20によ
って形成されている。破線で示すように覆い部分20と
環状空間19は後壁5の更に上流側に軸方向に延長し
て、第1の渦装置10(破線の矢印参照)に、冷却空気
供給装置16から出る冷却空気により、それを燃焼空気
として利用するとき、エネルギーを与えることができる
ように構成することができる。後者の場合、比較的大き
な容積の冷却空気を最初は冷却のために使用し、次いで
一次空気として燃焼用に使用することができる。その場
合、必要な冷却効率と必要な全ての一次空気の要件を確
保するために、対流冷却装置の全ての入口部面積と貫流
部面積を比較的大きな冷却空気量に合わせて設計するよ
うに配慮しなければならない。
つの壁部分T1及びT2の間で、後壁5(図1)は例え
ば環状空気供給装置16を形成する。この場合、冷却空
気供給装置16は、後壁5の半径方向外側の軸方向に湾
曲した移行部分Uから始まっており、その場合において
環状ダクト8の上流側の部分からの冷却空気(部分流D
3)のための当該「空気取り入れ手段」は環状スロット
17であり、この環状スロットを通り、ノズル状狭窄部
Eを通り抜けた後、必要とされる冷却空気は、矢印で示
すように、環状冷却空気供給装置16を通って流れる。
出口側で乃至は半径方向内側で、冷却空気供給装置16
は、第2の渦装置11のダクト13の半径方向外側の空
気入口に連絡する。図1に示すように、冷却が行われた
後、下流側で、冷却空気は軸方向ダクト18を通って或
いは場合により軸方向に貫流可能な穴を通って先ず後壁
5の上流側に伸びる、第2の渦装置11のダクト13の
全ての入口に連絡しているバーナの外側環状空間19に
導かれる。環状空間19はスリーブ状覆い部分20によ
って形成されている。破線で示すように覆い部分20と
環状空間19は後壁5の更に上流側に軸方向に延長し
て、第1の渦装置10(破線の矢印参照)に、冷却空気
供給装置16から出る冷却空気により、それを燃焼空気
として利用するとき、エネルギーを与えることができる
ように構成することができる。後者の場合、比較的大き
な容積の冷却空気を最初は冷却のために使用し、次いで
一次空気として燃焼用に使用することができる。その場
合、必要な冷却効率と必要な全ての一次空気の要件を確
保するために、対流冷却装置の全ての入口部面積と貫流
部面積を比較的大きな冷却空気量に合わせて設計するよ
うに配慮しなければならない。
【0020】炎管4後壁5に設けられた環状冷却空気供
給装置16がほぼ半径方向外側の周面U′のレベルのと
ころ(破線で示す輪郭)で終わっているときは、例え
ば、入ってくる圧縮空気Dの一部分を環状空間2を通し
て冷却空気供給装置16に供給するように、後壁5の上
流側壁分T1の箇所Stに位置して後壁5の上流側に位
置する壁部分T1に軸方向通路、穴又はスリットを設け
ることができる。
給装置16がほぼ半径方向外側の周面U′のレベルのと
ころ(破線で示す輪郭)で終わっているときは、例え
ば、入ってくる圧縮空気Dの一部分を環状空間2を通し
て冷却空気供給装置16に供給するように、後壁5の上
流側壁分T1の箇所Stに位置して後壁5の上流側に位
置する壁部分T1に軸方向通路、穴又はスリットを設け
ることができる。
【0021】更に図1について説明すると、本発明の別
の実施形態において、燃焼室の環状ダクト8の上流側端
部を冷却する目的で、部分空気流D3′を、入ってくる
圧縮空気D2から転じてSt′の箇所において冷却空気
供給装置16に半径方向口部又は穴を通して送ることが
できる。
の実施形態において、燃焼室の環状ダクト8の上流側端
部を冷却する目的で、部分空気流D3′を、入ってくる
圧縮空気D2から転じてSt′の箇所において冷却空気
供給装置16に半径方向口部又は穴を通して送ることが
できる。
【0022】バーナ6において第1及び第2の渦装置1
0及び11の接線方向のダクト12及び13は半径方向
壁20によって互いに隔てられている。壁20はダクト
12の出口とダクト13の出口の間を、半径方向及び軸
方向に湾曲したスリーブ21が内方へ連続している。第
1の渦装置10のダクト12の出口の下流で、スリーブ
21は、ベンチュリ管のような筒状内側ダクト14の壁
を形成している。即ち、それは流れ方向に、内側ダクト
14の壁が収斂し、そして発散する筒状内側ダクト14
の壁を形成している。スリーブ21によって形成された
この壁の上に微細な霧にされた燃料Bがフレア形コーン
の形に燃料ノズル9を通して上流側地点Bにおいて噴射
される。更に下流において前記壁の上に霧にされた燃料
が膜FBの形で被着する。スリーブ21の下流側の最も
端において燃料は形成された剪断流の進路においてB′
のように分離し、回転渦W1か,W2内に取り込まれ、
霧と部分的な蒸気の形で均一に分散される。
0及び11の接線方向のダクト12及び13は半径方向
壁20によって互いに隔てられている。壁20はダクト
12の出口とダクト13の出口の間を、半径方向及び軸
方向に湾曲したスリーブ21が内方へ連続している。第
1の渦装置10のダクト12の出口の下流で、スリーブ
21は、ベンチュリ管のような筒状内側ダクト14の壁
を形成している。即ち、それは流れ方向に、内側ダクト
14の壁が収斂し、そして発散する筒状内側ダクト14
の壁を形成している。スリーブ21によって形成された
この壁の上に微細な霧にされた燃料Bがフレア形コーン
の形に燃料ノズル9を通して上流側地点Bにおいて噴射
される。更に下流において前記壁の上に霧にされた燃料
が膜FBの形で被着する。スリーブ21の下流側の最も
端において燃料は形成された剪断流の進路においてB′
のように分離し、回転渦W1か,W2内に取り込まれ、
霧と部分的な蒸気の形で均一に分散される。
【0023】バーナ6の環状ダクト15は壁20の部分
及び一方の側のスリーブ21の外側周面並びに第2の渦
装置11の出口側周囲部分及びダクト13を含む環状構
成要素22の収斂しそして発散している曲面状の内側壁
部分によって形成される。この環状構成要素22は後板
5の内側リングにバーナ6を固定するために使用され
る。この内側リングは、バーナ6に対して半径方向内側
の地点において冷却空気供給装置16を密封し、ここで
は、例えば、二つの壁部材T1及びT2用の軸方向に一
定の幅を持った保持体を形成している。燃料ノズル9は
支持スリーブ23によって保持され、該支持スリーブは
次いでバーナ6のハウジング内の上流側地点において周
方向スロット24内に前記支持スリーブの半径方向フラ
ンジによって締結される。
及び一方の側のスリーブ21の外側周面並びに第2の渦
装置11の出口側周囲部分及びダクト13を含む環状構
成要素22の収斂しそして発散している曲面状の内側壁
部分によって形成される。この環状構成要素22は後板
5の内側リングにバーナ6を固定するために使用され
る。この内側リングは、バーナ6に対して半径方向内側
の地点において冷却空気供給装置16を密封し、ここで
は、例えば、二つの壁部材T1及びT2用の軸方向に一
定の幅を持った保持体を形成している。燃料ノズル9は
支持スリーブ23によって保持され、該支持スリーブは
次いでバーナ6のハウジング内の上流側地点において周
方向スロット24内に前記支持スリーブの半径方向フラ
ンジによって締結される。
【0024】本質的に同一の構成要素と機能(燃焼室、
バーナ、燃料ノズル)を使用しているもので図2に示す
ものは、図1に示したものとは、燃焼室の後壁5を冷却
するために所謂「衝撃冷却装置」が設けられている点が
異なる。この衝撃冷却装置には空気部分D5から冷却空
気が供給される。この冷却空気は燃焼室の前端の環状空
間2に供給される圧縮空気Dから取り出される。このた
め、上流側の壁部材T1には、下流側に位置し、且つ後
壁5の、燃焼空間3に隣接する壁部分T2に高エネルギ
ーの冷却空気流L′が衝突するように、複数の軸方向の
穴、孔Lが設けられている。半径方向内側に位置する、
バーナ6を取り巻く側に、燃焼室の一次ゾーンP(図
1)における燃焼のために、使用済の冷却空気は環状空
間16′から軸方向ダクト18乃至穴乃至スロットを介
してバーナ6の半径方向外側環状空間19に流出する。
また第2の渦装置11には燃焼空気が供給され、該渦装
置11は出口側でバーナ6の環状ダクト15を介して燃
焼空間3乃至一次ゾーンPと連絡している。図1に示す
様に図2においては第1の渦装置10に環状空間2に供
給された圧縮空気Dの一部分D1が燃焼空気として供給
される。また、図2に示す衝撃冷却装置において、第1
及び第2の渦装置10乃至11に衝撃冷却装置から排出
された冷却空気を燃焼空気として供給することができる
ように、図1に示すように上流の方に環状空間19を延
長することができる。
バーナ、燃料ノズル)を使用しているもので図2に示す
ものは、図1に示したものとは、燃焼室の後壁5を冷却
するために所謂「衝撃冷却装置」が設けられている点が
異なる。この衝撃冷却装置には空気部分D5から冷却空
気が供給される。この冷却空気は燃焼室の前端の環状空
間2に供給される圧縮空気Dから取り出される。このた
め、上流側の壁部材T1には、下流側に位置し、且つ後
壁5の、燃焼空間3に隣接する壁部分T2に高エネルギ
ーの冷却空気流L′が衝突するように、複数の軸方向の
穴、孔Lが設けられている。半径方向内側に位置する、
バーナ6を取り巻く側に、燃焼室の一次ゾーンP(図
1)における燃焼のために、使用済の冷却空気は環状空
間16′から軸方向ダクト18乃至穴乃至スロットを介
してバーナ6の半径方向外側環状空間19に流出する。
また第2の渦装置11には燃焼空気が供給され、該渦装
置11は出口側でバーナ6の環状ダクト15を介して燃
焼空間3乃至一次ゾーンPと連絡している。図1に示す
様に図2においては第1の渦装置10に環状空間2に供
給された圧縮空気Dの一部分D1が燃焼空気として供給
される。また、図2に示す衝撃冷却装置において、第1
及び第2の渦装置10乃至11に衝撃冷却装置から排出
された冷却空気を燃焼空気として供給することができる
ように、図1に示すように上流の方に環状空間19を延
長することができる。
【0025】図2に示すような後壁用の実際同一の衝撃
冷却を利用するが、図3のものは図1,2のものと基本
的に、炎管4の後壁5を冷却した後冷却空気は、「バー
ナの口」に周囲に一様に分配された軸方向開口乃至穴2
5を介して矢印F″で示す燃焼空気として炎管4の燃焼
空間3に供給される点が異なる。この燃焼空気F″の部
分は、「炎の根部」乃至炎区域の始点が後壁5に対して
軸方向に下流側に移動せしめられるように優勢な回転渦
流W1,W2に対して穴25から吹き出される。これに
よって後壁5及びバーナ6の部分の熱負荷が軽減され
る。同時に、穴25によって既に炎の根部において一様
な、安定した燃焼が一次ゾーンP内で行われることが達
成される。
冷却を利用するが、図3のものは図1,2のものと基本
的に、炎管4の後壁5を冷却した後冷却空気は、「バー
ナの口」に周囲に一様に分配された軸方向開口乃至穴2
5を介して矢印F″で示す燃焼空気として炎管4の燃焼
空間3に供給される点が異なる。この燃焼空気F″の部
分は、「炎の根部」乃至炎区域の始点が後壁5に対して
軸方向に下流側に移動せしめられるように優勢な回転渦
流W1,W2に対して穴25から吹き出される。これに
よって後壁5及びバーナ6の部分の熱負荷が軽減され
る。同時に、穴25によって既に炎の根部において一様
な、安定した燃焼が一次ゾーンP内で行われることが達
成される。
【0026】第2の壁部分T2の穴25又は開口部の利
用は図示の軸方向の配置に制限されるものではない。例
えば、バーナ又はノズルの軸線Aに対して傾斜した、周
方向に対して接線方向の配置で、穴を供給すべき燃焼空
気用の渦発生装置に形成することができる。
用は図示の軸方向の配置に制限されるものではない。例
えば、バーナ又はノズルの軸線Aに対して傾斜した、周
方向に対して接線方向の配置で、穴を供給すべき燃焼空
気用の渦発生装置に形成することができる。
【0027】図3に示すように衝撃冷却装置の環状空間
16′は、後壁5の両壁部分T1,T2及びバーナ6の
環状構成要素22の半径方向外側の周囲部分を備える。
環状空間16′は、半径方向内側で両壁部分T1,T2
の間のスペーサ26によって閉じられている。ここにお
いて、バーナ6は環状構成要素22の周方向及び軸方向
の凹所を介して後壁5に固定されている。それ故、第2
の壁部分T2の軸方向穴25から流れ去る前に、穴25
を含む「バーナの口部」及び環状構成要素22の対流冷
却が行われる。
16′は、後壁5の両壁部分T1,T2及びバーナ6の
環状構成要素22の半径方向外側の周囲部分を備える。
環状空間16′は、半径方向内側で両壁部分T1,T2
の間のスペーサ26によって閉じられている。ここにお
いて、バーナ6は環状構成要素22の周方向及び軸方向
の凹所を介して後壁5に固定されている。それ故、第2
の壁部分T2の軸方向穴25から流れ去る前に、穴25
を含む「バーナの口部」及び環状構成要素22の対流冷
却が行われる。
【0028】例えば、図1の対流冷却の領域において後
壁5の両壁部分T1,T2の間の冷却空気供給装置16
は、周方向に分配された複数の室又はダクト乃至冷却ダ
クトにより形成することができる。前記冷却ダクトは、
両壁部分T1,T2の一つに設けられたスペーサウエブ
により形成することができる。冷却の必要に応じて、ま
た局部的に利用できる冷却媒体の流れにより、より大き
な熱伝達面のゾーン及び/又は局部的に異なる冷却媒体
滞留時間のゾーンを作りだすことができる。局部的に大
きくされた熱伝達面は例えば表面をざらざらにすること
により、突出部、ウエブ、又はけば状部により冷却媒体
で濡れた内面、特に第2の即ち下流側の壁面T2に形成
することができる。局部的な蓄積またはスペーシング(A
bstandsdichte)に応じて、前記した手段により、冷却空
気流の局部的滞留時間に影響を及ぼし、且つ該滞留時間
を変えることができる。後記目的のため、さらに「スポ
イラー」様の金属板のような所謂「流体邪魔板」を当該
冷却空気通路に取り付けることができる。
壁5の両壁部分T1,T2の間の冷却空気供給装置16
は、周方向に分配された複数の室又はダクト乃至冷却ダ
クトにより形成することができる。前記冷却ダクトは、
両壁部分T1,T2の一つに設けられたスペーサウエブ
により形成することができる。冷却の必要に応じて、ま
た局部的に利用できる冷却媒体の流れにより、より大き
な熱伝達面のゾーン及び/又は局部的に異なる冷却媒体
滞留時間のゾーンを作りだすことができる。局部的に大
きくされた熱伝達面は例えば表面をざらざらにすること
により、突出部、ウエブ、又はけば状部により冷却媒体
で濡れた内面、特に第2の即ち下流側の壁面T2に形成
することができる。局部的な蓄積またはスペーシング(A
bstandsdichte)に応じて、前記した手段により、冷却空
気流の局部的滞留時間に影響を及ぼし、且つ該滞留時間
を変えることができる。後記目的のため、さらに「スポ
イラー」様の金属板のような所謂「流体邪魔板」を当該
冷却空気通路に取り付けることができる。
【0029】図2に示すように冷却空気供給装置16′
の出口部分に、炎管4の後壁5に設けた開口乃至穴25
並びに少なくとも一つの第2の渦装置11のダクト13
の入口側を接続することができる。このために、前記ダ
クト18並びに半径方向に外側の環状空間19(図2)
を利用することができる。
の出口部分に、炎管4の後壁5に設けた開口乃至穴25
並びに少なくとも一つの第2の渦装置11のダクト13
の入口側を接続することができる。このために、前記ダ
クト18並びに半径方向に外側の環状空間19(図2)
を利用することができる。
【0030】本発明は、全くの筒形燃焼室または複合環
状−筒形燃焼室の場合にも有利に適用することができ
る。何れの場合においても、ほぼ筒状の炎管は、蓋状又
は円板状の後壁を備え、該後壁に前記技術のバーナを設
けることができる。
状−筒形燃焼室の場合にも有利に適用することができ
る。何れの場合においても、ほぼ筒状の炎管は、蓋状又
は円板状の後壁を備え、該後壁に前記技術のバーナを設
けることができる。
【0031】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、一次ゾー
ンにおいて常に一様な安定した燃焼が行われていると
き、格別の燃焼過程の損失なしに炎管の後壁並びにバー
ナの部分の高率の冷却が可能である。
ンにおいて常に一様な安定した燃焼が行われていると
き、格別の燃焼過程の損失なしに炎管の後壁並びにバー
ナの部分の高率の冷却が可能である。
【図1】渦装置及び燃料ノズルを含むバーナを備える環
状燃焼室の先端部の炎管後壁の対流冷却装置を備える装
置の、入口側及び燃焼空間側が切欠図示された燃焼室部
分の本質的に上半部の中央縦断面図である。
状燃焼室の先端部の炎管後壁の対流冷却装置を備える装
置の、入口側及び燃焼空間側が切欠図示された燃焼室部
分の本質的に上半部の中央縦断面図である。
【図2】図1の装置に対応するもので、入口側及び燃料
室側が切欠図示された、渦装置及び燃料ノズルを含むバ
ーナと、図1のものと本質的に異なる衝撃冷却装置とし
ての冷却装置の構成を備える燃焼室部分の本質的に下半
部の図である。
室側が切欠図示された、渦装置及び燃料ノズルを含むバ
ーナと、図1のものと本質的に異なる衝撃冷却装置とし
ての冷却装置の構成を備える燃焼室部分の本質的に下半
部の図である。
【図3】図2の装置に対応するもので、冷却装置から出
る冷却空気が、燃焼空気部分としてバーナに向けられ、
炎管内で優勢な回転渦流れの方へ軸方向に吹き出される
点で本質的に図1及び図2のものと異なる、同様に衝撃
冷却装置を備える燃焼室の下半部の図である。
る冷却空気が、燃焼空気部分としてバーナに向けられ、
炎管内で優勢な回転渦流れの方へ軸方向に吹き出される
点で本質的に図1及び図2のものと異なる、同様に衝撃
冷却装置を備える燃焼室の下半部の図である。
1 ノーズドーム 2 環状空間 3 燃焼空間 4 炎管 5 後壁 6 バーナ 7,7′ 燃焼室の環状外側ケーシングの軸方向壁部分 8,8′ 環状ダクト 9 燃料ノズル 10,11 渦装置 12,13 ダクト 14 筒状内側ダクト 15 筒状外側ダクト 16 環状空気供給装置 16′環状空間 17 環状スロット 18 軸方向ダクト 19 外側環状空間 20 スリーブ状覆い部分 21 スリーブ 22 環状構成要素 23 支持スリーブ 24 周方向スリット 25 軸方向開口乃至穴 26 スペーサ W1,W2 回転渦 D 圧縮空気 D1 一次空気流 D2 圧縮空気の残りの部分 D3 後壁冷却用の空気流 D3′部分空気流 D4 二次空気流 D5 空気部分 T1,T2 壁部分 U 後壁5の半径方向外側の軸方向に湾曲した移行部分 E ノズル状狭窄部 FB 燃料膜 B,B′燃料 L 軸方向穴乃至孔 L′ 高エネルギーの冷却空気流 P 燃焼室の一次ゾーン
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 391028384 DACHAUER STRASSE 665, 80995 MUENCHEN,GERMAN Y (72)発明者 ニコラオス・ザルザリス ドイツ連邦共和国 85221 ダッチャウ, クランケンハウスストラッセ 23エー (72)発明者 ギンター・マイキス ドイツ連邦共和国 85757 カールスフェ ルド,アム アンゲル 7
Claims (24)
- 【請求項1】 ガスタービンエンジンの燃焼室の炎管
(4)後壁(5)を冷却する装置であって、前記後壁
(5)には少なくとも一つのバーナ(6)が設けられ、
前記バーナは、一つの燃料ノズル(9)及び少なくとも
一つの、前記燃料ノズル(9)と同軸に配置された燃焼
空気を供給するための渦装置(10、11)を有し、前
記後壁(5)は、圧縮機から取り出され、燃焼室の前端
に供給される圧縮空気によって冷却されるように構成さ
れており、前記後壁(5)には、少なくとも一つの壁冷
却用に供給される圧縮空気用のダクト状冷却空気供給装
置(16)が形成されており、前記冷却空気供給装置
(16)はその出口側でバーナ(6)において炎管
(4)とつながっており、前記冷却空気供給装置(1
6)から出る圧縮空気は一次ゾーン(P)内で既に火炎
の根部に接して燃焼するように構成されていることを特
徴とするガスタービンエンジンの燃焼室の炎管後壁を冷
却する装置。 - 【請求項2】 冷却空気供給装置(16、16′)の出
口側が少なくとも一つの渦装置(10、11)のダクト
(12、13)の空気入口につながっていることを特徴
とする請求項1に記載の装置。 - 【請求項3】 冷却空気供給装置(16、16′)が後
壁(5)の二つの軸方向に間隔を置く壁部材(T1、T
2)の間に形成されていることを特徴とする請求項1又
は2に記載の装置。 - 【請求項4】 冷却空気供給装置(16、16′)が環
状に形成されていることを特徴とする請求項1乃至3の
何れか一項に記載の装置。 - 【請求項5】 冷却空気供給装置が幾つかの周方向に分
配配置された冷却ダクトにより形成されていることを特
徴とする請求項1乃至3の何れか一項に記載の装置。 - 【請求項6】 後壁(5)の上流側にある壁部材(T
1)は燃焼空間(3)に隣接する下流側にある壁部材
(T2)に突き当たる冷却空気噴流(L′)を作り出す
軸方向穴(L)を備え、前記穴(L)は後壁(5)の上
流側で圧縮空気(D)で加圧された燃焼室の空間(2)
と連絡していることを特徴とする請求項1乃至5の何れ
か一項に記載の装置。 - 【請求項7】 二つの壁部材の間の冷却空気供給装置が
周方向に分配配置された複数の室に分割されていること
を特徴とする請求項6に記載の装置。 - 【請求項8】 冷却空気供給装置の冷却ダクト又は室が
後壁(5)の二つの壁部材(T1、T2)の間のスペー
サウェブ(Abstandsstegen)によって形成され、前記スペ
ーサウェブは、その下流側で燃焼空間(3)に隣接する
壁部材(T2)に堅固に連結されていることを特徴とす
る請求項5又は7に記載の装置。 - 【請求項9】 炎管後壁(5)の半径方向外側の周囲又
は半径方向外側の軸方向移行部分(U)に、圧縮機の前
端の空間(2)を介して圧縮空気によって加圧される空
気取り入れ装置が設けられており、該空気取り入れ装置
は、冷却空気供給装置(16)につながっていることを
特徴とする請求項1乃至5項及び7項又は8項の何れか
一項に記載の装置。 - 【請求項10】 空気取り入れ装置(17)が軸方向又
は半径方向の配列(St、St′)でスロットの形状に
又は若干の周方向に分配された口部又は穴に形成されて
いることを特徴とする請求項9に記載の装置。 - 【請求項11】 後壁(5)の外側の軸方向移行部分
(U)が、燃焼室のケーシング(7)と炎管(4)の間
の環状ダクト(8)の上流側端部と半径方向外側(S
t′)の又は軸方向後方の空気取り入れ装置(17)を
介して連絡する炎管(4)のそばの冷却空気供給装置
(16)の軸方向延長部を形成することを特徴とする請
求項9又は10に記載の装置。 - 【請求項12】 空気取り入れ装置は冷却空気ダクト
(16)の上流側の箇所においてノズル型ダクト狭窄部
(E)を備えることを特徴とする請求項1乃至11の何
れか一項に記載の装置。 - 【請求項13】 冷却空気供給装置(16、16′)の
半径方向内側にある出口が環状空間(19)を介して渦
装置(11、10)のダクト(13、12)の空気入口
につながっていることを特徴とする請求項1乃至12の
何れか一項に記載の装置。 - 【請求項14】 炎管(4)後壁(5)の上流側壁部材
(T1)が環状空間(19)を介して少なくとも一つの
渦装置(11、10)の空気入口に連絡している半径方
向内方の側の軸方向ダクト又は軸方向環状ダクト(1
8)を有し、前記環状空間(19)はバーナ(6)上に
設けられたスリーブ状の覆い(20)によって形成され
ていることを特徴とする請求項13に記載の装置。 - 【請求項15】 少なくとも一つの渦装置(10、1
1)が、その内側環状周辺部においてバーナ(6)の円
筒状の又は環状の渦空間(14、15)に通じている燃
焼空気用の幾つかの周方向に一様に分配された接線方向
貫流ダクト(12、13)を有する環状体からなること
を特徴とする請求項1乃至14の何れか一項に記載の装
置。 - 【請求項16】 バーナ(6)は該バーナ又はノズルの
軸線(A)に対して同軸に配置されたスリーブ(21)
を備え、該スリーブには軸方向に燃焼空間(3)の入口
の前に、供給された燃料(B)の一部分が膜状に(F
B)被着していることを特徴とする請求項1乃至15の
何れか一項に記載の装置。 - 【請求項17】 第1及び第2の渦装置(10、11)
の少なくとも一つが軸方向に距離をおいて配置され、二
つの渦装置の接線方向貫流ダクト(12、13)は壁
(20)によって互いに分離され、該壁は、渦装置(1
0、11)の出口の間で半径方向及び軸方向に湾曲した
スリーブ(21)に移行しており、且つバーナ又はノズ
ルの軸線(A)に対して同軸にバーナ(6)に設けられ
ていることを特徴とする請求項1乃至16の何れか一項
に記載の装置。 - 【請求項18】 炎管(4)後壁(5)内の冷却空気供
給装置(16、16′)が、半径方向内方の出口側で環
状空間(19)を介して少なくとも第2の渦装置(1
1)の貫流ダクト(13)の入口側につながっており、
前記渦装置は後壁(5)に軸方向に隣接してバーナ
(6)に設けられていることを特徴とする請求項13又
は17に記載の装置。 - 【請求項19】 冷却空気供給装置(16′)の下流側
部分がバーナ(6)において一様に周方向に分配され
た、後壁(5)の開口(25)を介して直接に燃焼空間
(3)の一次ゾーン(P)に連絡していることを特徴と
する請求項1に記載の方法。 - 【請求項20】 冷却空気供給装置(16′)の下流側
部分には後壁(5)の二重壁衝撃冷却装置(L、L′)
から予熱された冷却空気が供給され、該冷却空気は一次
燃焼空気として利用されることを特徴とする請求項19
に記載の装置。 - 【請求項21】 冷却空気供給装置(16′)の下流部
分がバーナ(6)の環状移行部(22)の空白部の中に
突出しており、開口(25)が、燃焼空間(3)を直接
に局部的に制限するバーナ(6)の後壁(5)の壁部分
(T2)に設けられていることを特徴とする請求項19
又は20に記載の装置。 - 【請求項22】 第1の渦装置(10)のダクト(1
2)の貫流横断面積を、ダクト(12)内にプロフィル
またはフィンガーを軸方向に移動可能に差し込むことに
よって調節することができることを特徴とする請求項1
7又は18に記載の装置。 - 【請求項23】 開口(25)が、燃焼空気を一次ゾー
ン(P)に供給するための独立の渦流発生装置を構成す
ることを特徴とする請求項19に記載の装置。 - 【請求項24】 後壁(5)の開口部(25)並びに少
なくとも第2の渦装置(11)の貫流ダクト(13)の
入口端部が冷却空気供給装置(16′)の外側端部に連
結されていることを特徴とする請求項18乃至21及び
23の何れか一項に記載の装置。
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