JPH08261414A - Fuel injector - Google Patents

Fuel injector

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JPH08261414A
JPH08261414A JP6302795A JP6302795A JPH08261414A JP H08261414 A JPH08261414 A JP H08261414A JP 6302795 A JP6302795 A JP 6302795A JP 6302795 A JP6302795 A JP 6302795A JP H08261414 A JPH08261414 A JP H08261414A
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JP
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fuel
nozzle body
fuel injection
slope
injection device
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Isamu Suzuki
勇 鈴木
Yasuo Okamoto
安夫 岡本
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Toshiba Corp
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Toshiba Corp
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Abstract

PURPOSE: To obtain fuel injector which can facilitate efficient atomization of fuel and vaporization thereof and can mix the fuel with air more uniformly. CONSTITUTION: A fuel jetting part 4 is provided inside a tubular nozzle body 2 of which one end side is made an inlet part 3 for introducing air. The other end side of the nozzle body 2 is made an outlet part 5 for injecting a mixture of fuel (b) and air (a). The fuel jetting part 4 has a fuel jetting port 7 provided in the nozzle body and jetting the fuel toward the outlet part side and a slope 9 guiding the fuel jetted from the fuel jetting port in the direction intersecting the axis of the nozzle body. A flat plane part 10 for forming a thin film which extends to the outlet part 5 side of the nozzle body and is parallel to the axis of the nozzle body continues to the top part of the slope 9.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明はガスタービンエンジンや
産業用ガスタービンの燃焼器における燃料噴射装置に関
する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a fuel injection device in a combustor of a gas turbine engine or an industrial gas turbine.

【0002】[0002]

【従来の技術】例えば、ガスタービンやコンバインドサ
イクル発電プラントには、ガスタービン燃焼器が複数台
組み込まれており、このガスタービン燃焼器には燃料噴
射装置が設けられている。この燃料噴射装置から噴射し
た燃料が燃焼器で燃焼し、燃焼ガスはガスタービンに案
内されてガスタービンを駆動させるようになっている。
2. Description of the Related Art For example, a plurality of gas turbine combustors are incorporated in a gas turbine or a combined cycle power plant, and a fuel injection device is provided in the gas turbine combustor. The fuel injected from this fuel injection device burns in the combustor, and the combustion gas is guided to the gas turbine to drive the gas turbine.

【0003】この種のガスタービンプラントでは、ター
ビン入口温度を上昇させるとタービン熱効率が向上する
ため、タービン入口温度すなわちガスタービン燃焼器の
出口温度の上昇が図られている。
In this type of gas turbine plant, since the turbine thermal efficiency is improved by increasing the turbine inlet temperature, the turbine inlet temperature, that is, the outlet temperature of the gas turbine combustor is increased.

【0004】ところで、ガスタービン燃焼器ではNOx
発生が問題となるが、その主な原因は、拡散燃焼のよう
にガスタービン燃焼器内における燃料噴射装置から噴射
した燃料が大きな粒径のまま、燃焼室内に噴霧すること
による、燃焼ガスの局所的な高温化が挙げられる。NO
x発生量は、ガスタービン燃焼器の燃焼域の燃焼ガス温
度に依存し、燃料が多いほど多量に発生する。
In a gas turbine combustor, NOx is used.
The main cause of this is the local combustion gas, which is caused by the fact that the fuel injected from the fuel injection device in the gas turbine combustor is sprayed into the combustion chamber with a large particle size as in diffusion combustion. There is a typical increase in temperature. NO
The x generation amount depends on the combustion gas temperature in the combustion region of the gas turbine combustor, and the larger the amount of fuel, the larger the amount of x generated.

【0005】ガスタービン燃焼器でNOxの発生を低く
抑える手段として従来、燃料と空気を予め燃料稀薄状態
で混合して燃焼させる稀薄予混合燃焼方式が知られてい
る。この予混合燃焼方式のガスタービン燃焼器は、メイ
ン燃料の予混合化に加えてパイロット燃料も一部予混合
化することにより、NOx発生量の多く拡散燃焼を減少
させ、低NOxを図っている。
As a means for suppressing the generation of NOx in a gas turbine combustor to a low level, a lean premixed combustion system in which fuel and air are mixed in advance in a lean fuel state and burned is known. This premixed combustion type gas turbine combustor reduces predominant mixing of main fuel as well as partial premixing of pilot fuel to reduce diffusion combustion with a large amount of NOx generation and to achieve low NOx. .

【0006】近年のガスタービンプラントにおいては、
ガスタービンの一層の高効率化を図るため、ガスタービ
ン燃焼器での燃焼ガス温度の高温化が模索されており、
この燃焼ガス温度の高温化に伴って低NOx化への要求
がより一層高まりつつある。低NOx化の目標値を達成
するためには、NOx発生量の多い拡散燃焼を少なくし
て、残りをNOxが殆ど生じない予混合稀薄燃焼させる
ため、燃料の充分な微粒化および蒸発を促進する燃料噴
射装置の開発が要求されている。
In recent gas turbine plants,
In order to further improve the efficiency of the gas turbine, it is sought to raise the combustion gas temperature in the gas turbine combustor.
With the increase in the combustion gas temperature, the demand for low NOx is further increasing. In order to achieve the target value for reducing NOx, diffusion combustion that produces a large amount of NOx is reduced, and the rest is premixed lean combustion that produces almost no NOx, thus promoting sufficient atomization and evaporation of fuel. Development of a fuel injection device is required.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】従来の燃料噴射装置で
は、燃料を充分に微粒化し、さらに燃料を稀薄混合させ
るためには、比較的多量の空気を流す設計構造であるた
め、燃料噴射装置が大型化し、効率よく燃料の微粒化お
よび蒸発の促進を行うことが困難となる問題があった。
In the conventional fuel injection device, the fuel injection device has a design structure in which a relatively large amount of air is allowed to flow in order to sufficiently atomize the fuel and further dilute the fuel. There is a problem in that it becomes large in size and it is difficult to efficiently atomize the fuel and promote evaporation.

【0008】本発明はこのような事情を考慮してなされ
たもので、効率よく燃料の微粒子化を促進できるととも
に、燃料の蒸発を促進することができ、かつ燃料と空気
とをより一層均一に混合することができ、結果として低
NOx化の促進が有効に図れ、しかも安定した燃焼を確
保することができる燃料噴射装置を提供することを目的
とする。
The present invention has been made in consideration of the above circumstances, and can efficiently promote atomization of the fuel, promote evaporation of the fuel, and make the fuel and the air more uniform. It is an object of the present invention to provide a fuel injection device that can be mixed, effectively promote the reduction of NOx, and ensure stable combustion.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めに、請求項1記載の発明は、一端側を空気導入用の入
口部とした筒状のノズル体の内部に燃料の噴出し部を設
けるとともに、このノズル体の他端側を燃料と空気との
混合燃料を噴射する出口部とした燃料噴射装置であっ
て、前記燃料の噴出し部は、前記ノズル体内に設けられ
燃料を前記出口部側に向って噴出する燃料噴出し口と、
この燃料噴出し口から噴出される燃料を前記ノズル体の
軸心に対して交差する方向に案内する斜面とを有するも
のとし、この斜面の頂部には前記ノズル体の出口部側に
亘り、そのノズル体の軸心と平行な平坦な薄膜形成用平
面部を連続させたことを特徴とする。
In order to achieve the above-mentioned object, the invention according to claim 1 is to inject a fuel into a cylindrical nozzle body having one end as an inlet for introducing air. And a fuel injection device in which the other end side of the nozzle body is an outlet portion for injecting a mixed fuel of fuel and air, wherein the fuel ejection portion is provided in the nozzle body and A fuel spout that spouts toward the outlet side,
And a slope for guiding the fuel injected from the fuel injection port in a direction intersecting with the axis of the nozzle body, and the top of the slope extends over the outlet side of the nozzle body, It is characterized in that a flat thin film forming plane portion parallel to the axis of the nozzle body is continuous.

【0010】請求項2記載の発明は、請求項1記載の燃
料噴射装置において、斜面の表面両側に、その斜面の頂
部側に向って次第に幅広となる立上り壁からなる案内壁
を設けたことを特徴とする。
According to a second aspect of the present invention, in the fuel injection device according to the first aspect, guide walls are provided on both sides of the slope, the guide walls being rising walls that gradually become wider toward the top of the slope. Characterize.

【0011】請求項3記載の発明は、請求項1記載の燃
料噴射装置において、燃料噴出し口と斜面との間に一定
の間隔をあける溝を設けたことを特徴とする。
According to a third aspect of the present invention, in the fuel injection device according to the first aspect, a groove is provided between the fuel injection port and the slope to form a constant space.

【0012】請求項4記載の発明は、請求項1記載の燃
料噴射装置において、斜面はノズル体の軸心に対して5
度以上の角度で交差していることを特徴とする。
According to a fourth aspect of the invention, in the fuel injection device according to the first aspect, the slope is 5 with respect to the axis of the nozzle body.
It is characterized by intersecting at an angle of more than a degree.

【0013】請求項5記載の発明は、請求項1記載の燃
料噴射装置において、斜面の途中からこれよりもノズル
体軸心との交差角度が小さい第二段の斜面を設けたこと
を特徴とする。
According to a fifth aspect of the present invention, in the fuel injection device according to the first aspect, a second step slope having a smaller angle of intersection with the nozzle body axis than the middle of the slope is provided. To do.

【0014】請求項6記載の発明は、請求項1から5ま
でに記載の燃料噴射装置において、ノズル体の周壁内面
を平坦面とし、またはノズル体内に軸方向に沿って平板
を挿入し、この平坦面または平板の表面を燃料の薄膜形
成用平面部とするとともに、前記平坦面を構成する前記
ノズル体の周壁または前記平板に燃料噴出し口、溝、斜
面および案内壁を設けたこと特徴とする。
According to a sixth aspect of the present invention, in the fuel injection device according to the first to fifth aspects, the inner surface of the peripheral wall of the nozzle body is a flat surface, or a flat plate is inserted in the nozzle body along the axial direction. A flat surface or the surface of a flat plate is used as a flat portion for forming a fuel thin film, and a fuel jet port, a groove, a slope and a guide wall are provided on the peripheral wall or the flat plate of the nozzle body that constitutes the flat surface. To do.

【0015】請求項7記載の発明は、請求項6記載の燃
料噴射装置において、同一の薄膜形成用平面部を構成す
るノズル体の周壁または平板に、燃料噴出し口、溝、斜
面または案内壁を、複数配設し、または複数の平板をノ
ズル体の径方向に沿って平行に配設してその各々に燃料
噴出し口、溝、斜面または案内溝を設けたことを特徴と
する。
According to a seventh aspect of the present invention, in the fuel injection device according to the sixth aspect, the fuel injection port, the groove, the slope or the guide wall is provided on the peripheral wall or the flat plate of the nozzle body forming the same flat portion for thin film formation. Or a plurality of flat plates are arranged in parallel along the radial direction of the nozzle body, and each of them is provided with a fuel injection port, a groove, a slope or a guide groove.

【0016】請求項8記載の発明は、請求項1から7ま
でに記載の燃料噴射装置において、平板の入口部側端部
の断面形状を円弧状とし、または前記平板の厚さを出口
部側に向って次第に小さくして出口部先端の厚さを最小
にし、または薄膜形成用平面部の全ての位置での混合燃
料の速度が一定となるように前記平板の出口部側にノズ
ル体軸方向に沿って断面が変化する突起物を設けたこと
を特徴とする。
According to an eighth aspect of the present invention, in the fuel injection device according to the first to seventh aspects, the cross-sectional shape of the end portion of the flat plate on the inlet side is arcuate, or the thickness of the flat plate is on the outlet side. Toward the outlet of the flat plate so that the velocity of the mixed fuel is constant at all positions of the flat surface for thin film formation by making the thickness of the tip of the outlet as small as possible. It is characterized in that a protrusion whose cross-section changes along is provided.

【0017】[0017]

【作用】本発明に係る燃料噴射装置によると、燃料は燃
料噴出し口から斜面に向けて噴き出すため、斜面におい
て燃料が衝突し、分散する。
According to the fuel injection device of the present invention, the fuel is ejected from the fuel ejection port toward the slope, so that the fuel collides and is dispersed on the slope.

【0018】さらに、斜面と平面部と接する位置で燃料
は空気との剪断作用により微粒化を生じる。この場合、
ノズル体の軸心に対する斜面の交差角度が5度以上であ
ると、より剪断作用が効果的に行われる。
Further, the fuel is atomized by the shearing action with the air at the position where the slope contacts the flat surface. in this case,
When the angle of intersection of the slope with the axis of the nozzle body is 5 degrees or more, the shearing action is more effectively performed.

【0019】また、第二段の斜面を設けた場合には、平
面部への流れが円滑となる。
When the second slope is provided, the flow to the flat surface becomes smooth.

【0020】次に、平面部において、薄膜を形成するこ
とにより、蒸発効果が促進される。
Next, the evaporation effect is promoted by forming a thin film on the flat surface portion.

【0021】さらに、案内壁を設けた場合には斜面にお
いても下流に向けて均一な薄膜が形成される。さらにま
た、出口部においては、空気との剪断作用によりさらな
る微粒化が達成される。
Furthermore, when the guide wall is provided, a uniform thin film is formed downstream even on the slope. Furthermore, at the outlet, further atomization is achieved by the shearing action with air.

【0022】また、溝を設けた場合には、燃料噴出し口
から噴出した燃料の斜面への衝突力が増し、分散作用が
さらに促進される。
Further, when the groove is provided, the collision force of the fuel ejected from the fuel ejection port on the slope is increased, and the dispersion action is further promoted.

【0023】さらに、燃料噴出し口、溝、斜面等をノズ
ル体内の各方向に複数設け、また平板の厚さや端部形状
を丸める等の手段により、上記の各作用をより効果的に
行わせることができる。
Furthermore, by providing a plurality of fuel injection ports, grooves, slopes, etc. in each direction in the nozzle body, and by rounding the thickness of the flat plate and the shape of the end portion, each of the above operations can be performed more effectively. be able to.

【0024】このように、複数の作用を組み合せること
により、単一的な作用よりも燃料の微粒化の向上を図る
ことが可能となり、より一層均一な混合が得られ、結果
として、低NOx化を図ることができる。
As described above, by combining a plurality of actions, it is possible to improve atomization of fuel more than a single action, more uniform mixing is obtained, and as a result, low NOx is obtained. Can be realized.

【0025】[0025]

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0026】実施例1(図1および図2) 図1は本実施例による燃料噴射装置の一側方からの軸方
向断面図、図2は図1の直交断面図(図1のA−A線断
面図)である。
Embodiment 1 (FIGS. 1 and 2) FIG. 1 is an axial sectional view from one side of a fuel injection device according to this embodiment, and FIG. 2 is an orthogonal sectional view of FIG. 1 (AA in FIG. 1). It is a line sectional view).

【0027】本実施例の燃料噴射装置1は、筒状のノズ
ル体2の一端側に空気a導入用の入口部3を有する。ノ
ズル体2の内部には燃料bの噴出し部4を有する。ノズ
ル体2の他端側には、燃料bと空気aとの混合燃料cを
噴射する出口部5を有する。
The fuel injection device 1 of this embodiment has an inlet portion 3 for introducing air a at one end of a cylindrical nozzle body 2. The nozzle body 2 has a spout 4 for the fuel b. On the other end side of the nozzle body 2, there is an outlet portion 5 for injecting a mixed fuel c of fuel b and air a.

【0028】燃料bの噴出し部4は、図示しない燃料供
給源からノズル体2内に設けられ燃料bを導く燃料通路
部6と、ノズル体2の軸心と平行な方向に沿い出口部5
側に向って燃料bを噴出する燃料噴出し口7と、この燃
料噴出し口7から溝8を介して一定の間隔で配置され噴
出される燃料をノズル体2の軸心に対して所定角度θで
交差する方向に案内する斜面9とを有する構成となって
いる。
The jet portion 4 of the fuel b is provided with a fuel passage portion 6 provided in the nozzle body 2 from a fuel supply source (not shown) for guiding the fuel b, and an outlet portion 5 along a direction parallel to the axis of the nozzle body 2.
The fuel jet port 7 for jetting the fuel b toward the side, and the fuel jetted from the fuel jet port 7 through the groove 8 at a constant interval and jetted at a predetermined angle with respect to the axial center of the nozzle body 2. and a slope 9 that guides in a direction intersecting at θ.

【0029】この燃料bの噴出し部4の斜面9の頂部9
aからノズル体2の出口部5側に亘り、ノズル体2の軸
心と平行な平坦な薄膜形成用平面部10が設けられてい
る。
The top portion 9 of the slope 9 of the jet portion 4 of this fuel b
A flat thin film forming flat surface portion 10 parallel to the axis of the nozzle body 2 is provided from a to the outlet portion 5 side of the nozzle body 2.

【0030】また、斜面9の表面両側には、頂部側に向
って次第に幅広となる立上り壁からなる案内壁11が設
けられている。
On both sides of the sloped surface 9, guide walls 11 are provided which are rising walls which gradually widen toward the top side.

【0031】なお、斜面9のノズル体2の軸心に対する
交差角度θは、5度以上の角度に設定されている。
The intersection angle θ of the slope 9 with respect to the axis of the nozzle body 2 is set to an angle of 5 degrees or more.

【0032】本実施例では、ノズル体2の周壁2aが平
板状に構成されて、その内面の平坦面が前記の薄膜形成
用平面部10とされている。この周壁2aの内部に燃料
通路部6、燃料噴出し口7、溝8、斜面9および案内壁
11が設けられている。
In the present embodiment, the peripheral wall 2a of the nozzle body 2 is formed in a flat plate shape, and the flat surface of the inner surface thereof is the thin film forming flat surface portion 10. A fuel passage portion 6, a fuel injection port 7, a groove 8, a slope 9 and a guide wall 11 are provided inside the peripheral wall 2a.

【0033】このような構成の本実施例においては、ノ
ズル体2の入口部3から流入して内部空間12を流れる
空気流により噴射燃料が微粒化される。即ち、外部燃料
供給装置から燃料通路部6の端部の供給口13を通って
燃料が導かれ、さらに燃料噴出し口6から燃料が噴き出
される。
In this embodiment having such a structure, the injected fuel is atomized by the airflow flowing from the inlet portion 3 of the nozzle body 2 and flowing in the internal space 12. That is, the fuel is guided from the external fuel supply device through the supply port 13 at the end of the fuel passage portion 6, and the fuel is further ejected from the fuel ejection port 6.

【0034】燃料噴出し口6から噴出した燃料は、下流
の溝8から5度以上の角度を有する斜面9に衝突する。
この斜面9において燃料bが衝突し、分散する。次に、
斜面9と平坦面10とが接する位置で、燃料bは空気a
によって剪断作用を受けて微粒化する。
The fuel jetted from the fuel jet port 6 collides with the slope 9 having an angle of 5 degrees or more from the downstream groove 8.
The fuel b collides with and is dispersed on the slope 9. next,
The fuel b is air a at the position where the slope 9 and the flat surface 10 are in contact with each other.
Is subjected to a shearing action to be atomized.

【0035】さらに、斜面9と接した後部の平面部10
においては、薄膜を形成することにより、蒸発効果を促
進する。さらに、出口部5においては、燃料bが空気a
との剪断作用によりさらなる微粒化を達成する。
Further, the rear flat surface portion 10 in contact with the slope 9 is provided.
In, the evaporation effect is promoted by forming a thin film. Further, at the outlet portion 5, the fuel b is the air a.
Further atomization is achieved by the shearing action of and.

【0036】よって、本実施例によれば、分散、剪断、
蒸発、薄膜化の複数の作用の効果的な組合せにより、燃
料bの微粒化が大幅に促進されるとともに、空気aとの
混合が均一化され、局部燃焼などのない良好な燃焼によ
り低NOx化、効率向上等が図られる。
Therefore, according to this embodiment, dispersion, shearing,
The effective combination of multiple actions of evaporation and thinning greatly promotes atomization of the fuel b, uniformizes the mixing with the air a, and achieves low NOx by good combustion without local combustion. The efficiency can be improved.

【0037】実施例2(図3) 図3は本発明の他の実施例を示している。 Embodiment 2 (FIG. 3) FIG. 3 shows another embodiment of the present invention.

【0038】本実施例では、燃料bの噴出し部4が、ノ
ズル体2内の中心部にその軸心と平行に挿入された平板
14に設けられている。
In this embodiment, the jet portion 4 of the fuel b is provided on the flat plate 14 inserted in the central portion of the nozzle body 2 in parallel with the axis thereof.

【0039】燃料噴出し口6の背側には空気流路15が
設けられ、空気流の入口部3側の端部14aは、空気a
が流れ易くなるように断面円弧状に丸くした構成となっ
ている。
An air passage 15 is provided on the back side of the fuel injection port 6, and an end portion 14a on the air flow inlet 3 side is an air a.
Has a circular arc-shaped cross-section so that it can easily flow.

【0040】そして、斜面(θ角度)9の途中から、さ
らに交差角度が小さい第二段斜面(α角度)9bが形成
されている。
A second step slope (α angle) 9b having a smaller crossing angle is formed in the middle of the slope (θ angle) 9.

【0041】このような実施例2の構成によれば、角度
αの第二段斜面9bにより燃料bの流れがスムーズにな
る。また、空気通路15の形成により、燃料の稀薄化が
推進できるようになる。さらに、平板4の空気入口側の
端面を丸くしたことにより、空気aの流れが、より円滑
に行われる。
According to the structure of the second embodiment, the flow of the fuel b becomes smooth due to the second slope 9b having the angle α. Further, the formation of the air passage 15 makes it possible to promote the lean dilution of the fuel. Further, by rounding the end surface of the flat plate 4 on the air inlet side, the flow of the air a is performed more smoothly.

【0042】実施例3(図4) 図4は本発明の実施例3を示している。 Embodiment 3 (FIG. 4) FIG. 4 shows Embodiment 3 of the present invention.

【0043】本実施例は燃料bの噴出し部4としての噴
出し口7、溝8、斜面9および案内壁11を、同一平板
14の幅方向に複数設けたものである。噴出し部4の構
成は、それぞれ同一である。
In this embodiment, a plurality of ejection ports 7, which are the ejection portions 4 for the fuel b, grooves 8, slopes 9 and guide walls 11 are provided in the width direction of the same flat plate 14. The jet parts 4 have the same configuration.

【0044】このような構成の実施例3によれば、ノズ
ル体2内の空間12を流れる空気aと燃料bとの混合
が、より多くの個所で行われるので、均一化が一層推進
される。
According to the third embodiment having such a configuration, the air a flowing in the space 12 in the nozzle body 2 and the fuel b are mixed at a larger number of points, so that the homogenization is further promoted. .

【0045】実施例4(図5) 図5は本発明の実施例4を示している。 Embodiment 4 (FIG. 5) FIG. 5 shows Embodiment 4 of the present invention.

【0046】本実施例は燃料bの噴出し部4を有する複
数の平板14をノズル体2内に多段式に組合せて設けた
ものである。各構成部分については、実施例1と略同様
である。
In this embodiment, a plurality of flat plates 14 each having a jetting portion 4 for the fuel b are provided in the nozzle body 2 in a multistage combination. Each component is substantially the same as that in the first embodiment.

【0047】このような構成の実施例4によれば、大量
の燃料混合が可能であるため、大型のガスタービン燃焼
器用として好適なものとなる。
According to the fourth embodiment having such a configuration, a large amount of fuel can be mixed, and therefore it is suitable for a large-sized gas turbine combustor.

【0048】実施例5(図6) 図6は本発明の実施例5を示している。 Embodiment 5 (FIG. 6) FIG. 6 shows Embodiment 5 of the present invention.

【0049】本実施例は、実施例4と略同様に平板14
を複数設けたものであるが、平板14の出口部5におけ
る板厚を次第に薄くして出口部5先端の厚さを最小にし
たものである。
In this embodiment, the flat plate 14 is substantially the same as the fourth embodiment.
A plurality of plates are provided, but the plate thickness of the flat plate 14 at the outlet portion 5 is gradually reduced to minimize the thickness of the tip of the outlet portion 5.

【0050】このような構成の実施例5によれば、平板
14の板厚変化および出口部側端部14bの最小化厚に
より、流路断面が下流側で拡大し、蒸発および出口部側
端部での微粒化を促進することができる。
According to the fifth embodiment having such a structure, the cross section of the flow path is expanded on the downstream side due to the change in the plate thickness of the flat plate 14 and the minimized thickness of the outlet side end 14b, and the evaporation and outlet side end It is possible to promote atomization in some parts.

【0051】実施例6(図7) 図7は本発明の実施例6を示している。 Embodiment 6 (FIG. 7) FIG. 7 shows Embodiment 6 of the present invention.

【0052】本実施例は前記実施例4と略同様の構成を
有するが、出口部5側における各平板14間の空間に、
どの面でも混合燃料が一定速度となるように長手方向断
面の変化した突起物17を設けたものである。
This embodiment has substantially the same structure as that of the fourth embodiment, but in the space between the flat plates 14 on the outlet 5 side,
Protrusions 17 whose longitudinal cross section is changed are provided so that the mixed fuel has a constant velocity on any surface.

【0053】このような構成の実施例6の構成によれ
ば、出口部側端部での燃料bの微粒化を促進することが
できる。
According to the structure of the sixth embodiment having such a structure, atomization of the fuel b at the outlet side end can be promoted.

【0054】実施例7(図8) 図8は、本発明の実施例7を示している。 Embodiment 7 (FIG. 8) FIG. 8 shows Embodiment 7 of the present invention.

【0055】本実施例では、燃料bの噴出し部4に溝を
設けず、噴出し口7から直接、斜面9を形成したもので
ある。
In this embodiment, no groove is provided in the jet portion 4 for the fuel b, and the slope 9 is formed directly from the jet port 7.

【0056】なお、本発明はパイロット予混合燃焼部に
おける燃料噴射装置として適用できることは勿論のこ
と、拡散燃焼部の燃料噴射装置としても適用することが
できる。
The present invention can be applied not only to the fuel injection device in the pilot premix combustion section, but also to the fuel injection apparatus in the diffusion combustion section.

【0057】[0057]

【発明の効果】本発明は以上の実施例で詳述したよう
に、燃料は燃料噴出し口から斜面に向けて噴き出すた
め、斜面において燃料が衝突し、分散する。さらに、斜
面と平坦面と接する位置で燃料は空気との剪断作用によ
り微粒化を生じる。この場合、ノズル体の軸心に対する
斜面の交差角度が5度以上であると、より剪断作用が効
果的に行われる。また、第二段の斜面を設けた場合に
は、平坦面への流れが円滑となる。次に、平面部におい
て、薄膜を形成することにより、蒸発効果が促進され
る。
As described in detail in the above embodiments of the present invention, the fuel is ejected from the fuel ejection port toward the slope, so that the fuel collides and is dispersed on the slope. Further, the fuel is atomized by the shearing action with the air at the position where it contacts the slope and the flat surface. In this case, when the angle of intersection of the slope with the axis of the nozzle body is 5 degrees or more, the shearing action is more effectively performed. Further, when the second slope is provided, the flow to the flat surface becomes smooth. Next, the evaporation effect is promoted by forming a thin film on the flat surface portion.

【0058】さらに、案内壁を設けた場合には斜面にお
いても下流に向けて均一な薄膜が形成される。さらにま
た、出口部においては、空気との剪断作用によりさらな
る微粒化が達成される。また、溝を設けた場合には、燃
料噴出し口から噴出した燃料の斜面への衝突力が増し、
分散作用がさらに促進される。さらに、燃料噴出し口、
溝、斜面等をノズル体内の各方向に複数設け、また平板
の厚さや端部形状を丸める等の手段により、上記の各作
用をより効果的に行わせることができる。
Further, when the guide wall is provided, a uniform thin film is formed downstream even on the slope. Furthermore, at the outlet, further atomization is achieved by the shearing action with air. In addition, when the groove is provided, the collision force of the fuel ejected from the fuel ejection port on the slope increases,
The dispersing action is further promoted. In addition, the fuel outlet,
By providing a plurality of grooves, slopes, etc. in each direction in the nozzle body, and by rounding the thickness and the end shape of the flat plate, each of the above operations can be performed more effectively.

【0059】このように、複数の作用を組み合せること
により、単一的な作用よりも燃料の微粒化の向上を図る
ことが可能となり、より一層の均一な混合が得られ、結
果として、低NOx化、効率向上等を図ることができ
る。
As described above, by combining a plurality of actions, it is possible to improve atomization of the fuel more than a single action, more uniform mixing can be obtained, and as a result, low It is possible to achieve NOx conversion and efficiency improvement.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の実施例1を示す断面図。FIG. 1 is a sectional view showing a first embodiment of the present invention.

【図2】図1のA−A線断面図。FIG. 2 is a sectional view taken along line AA of FIG.

【図3】本発明の実施例2を示す断面図。FIG. 3 is a sectional view showing a second embodiment of the present invention.

【図4】本発明の実施例3を示す断面図。FIG. 4 is a sectional view showing a third embodiment of the present invention.

【図5】本発明の実施例4を示す断面図。FIG. 5 is a sectional view showing Embodiment 4 of the present invention.

【図6】本発明の実施例5を示す断面図。FIG. 6 is a cross-sectional view showing a fifth embodiment of the present invention.

【図7】本発明の実施例6を示す断面図。FIG. 7 is a cross-sectional view showing a sixth embodiment of the present invention.

【図8】本発明の実施例7を示す断面図。FIG. 8 is a sectional view showing Embodiment 7 of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 燃料噴射装置 2 ノズル体 3 入口部 4 噴出し部 5 出口部 6 燃料通路部 7 燃料噴出し口 8 溝 9 斜面 9a 頂部 9b 第二段斜面(α角度) 10 薄膜形成用平面部 11 案内壁 12 内部空間 13 供給口 14 平板 14a 端部 14b 出口部側端部 15 空気通路 17 突起物 a 空気 b 燃料 c 混合燃料 1 Fuel Injector 2 Nozzle Body 3 Inlet 4 Outlet 5 Outlet 6 Fuel Passage 7 Fuel Outlet 8 Groove 9 Slope 9a Top 9b Second Stage Slope (α Angle) 10 Thin Film Forming Plane 11 Guide Wall 12 Internal Space 13 Supply Port 14 Flat Plate 14a End 14b Exit Side End 15 Air Passage 17 Protrusion a Air b Fuel c Mixed Fuel

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 一端側を空気導入用の入口部とした筒状
のノズル体の内部に燃料の噴出し部を設けるとともに、
このノズル体の他端側を燃料と空気との混合燃料を噴射
する出口部とした燃料噴射装置であって、前記燃料の噴
出し部は、前記ノズル体内に設けられ燃料を前記出口部
側に向って噴出する燃料噴出し口と、この燃料噴出し口
から噴出される燃料を前記ノズル体の軸心に対して交差
する方向に案内する斜面とを有するものとし、この斜面
の頂部には前記ノズル体の出口部側に亘り、そのノズル
体の軸心と平行な平坦な薄膜形成用平面部を連続させた
ことを特徴とする燃料噴射装置。
1. A fuel jet portion is provided inside a cylindrical nozzle body having one end as an inlet for introducing air, and
A fuel injection device in which the other end side of the nozzle body is an outlet part for injecting a mixed fuel of fuel and air, wherein the fuel jet part is provided in the nozzle body and directs the fuel to the outlet part side. It has a fuel ejection port which ejects toward it, and a slope which guides the fuel ejected from this fuel ejection port in a direction intersecting with the axial center of the nozzle body, and the top of the slope has the above-mentioned A fuel injection device, characterized in that a flat thin-film forming flat portion parallel to the axis of the nozzle body is continuous over the outlet side of the nozzle body.
【請求項2】 請求項1記載の燃料噴射装置において、
斜面の表面両側に、その斜面の頂部側に向って次第に幅
広となる立上り壁からなる案内壁を設けたことを特徴と
する燃料噴射装置。
2. The fuel injection device according to claim 1, wherein
A fuel injection device, characterized in that guide walls are provided on both sides of the slope, the guide walls being rising walls that gradually widen toward the top of the slope.
【請求項3】 請求項1記載の燃料噴射装置において、
燃料噴出し口と斜面との間に一定の間隔をあける溝を設
けたことを特徴とする燃料噴射装置。
3. The fuel injection device according to claim 1, wherein
A fuel injection device characterized in that a groove is formed between the fuel injection port and the slope to form a constant space.
【請求項4】 請求項1記載の燃料噴射装置において、
斜面はノズル体の軸心に対して5度以上の角度で交差し
ていることを特徴とする燃料噴射装置。
4. The fuel injection device according to claim 1, wherein
The fuel injection device characterized in that the sloped surface intersects the axis of the nozzle body at an angle of 5 degrees or more.
【請求項5】 請求項1記載の燃料噴射装置において、
斜面の途中からこれよりもノズル体軸心との交差角度が
小さい第二段の斜面を設けたことを特徴とする燃料噴射
装置。
5. The fuel injection device according to claim 1, wherein
A fuel injection device characterized in that a second-stage slope whose angle of intersection with the nozzle body axis is smaller from the middle of the slope is provided.
【請求項6】 請求項1から5までに記載の燃料噴射装
置において、ノズル体の周壁内面を平坦面とし、または
ノズル体内に軸方向に沿って平板を挿入し、この平坦面
または平板の表面を燃料の薄膜形成用平面部とするとと
もに、前記平坦面を構成する前記ノズル体の周壁または
前記平板に燃料噴出し口、溝、斜面および案内壁を設け
たこと特徴とする燃料噴射装置。
6. The fuel injection device according to claim 1, wherein the inner surface of the peripheral wall of the nozzle body is a flat surface, or a flat plate is inserted in the nozzle body along the axial direction, and the flat surface or the surface of the flat plate. Is a flat portion for forming a thin film of fuel, and a fuel injection port, a groove, a slope and a guide wall are provided on the peripheral wall or the flat plate of the nozzle body forming the flat surface.
【請求項7】 請求項6記載の燃料噴射装置において、
同一の薄膜形成用平面部を構成するノズル体の周壁また
は平板に、燃料噴出し口、溝、斜面または案内壁を、複
数配設し、または複数の平板をノズル体の径方向に沿っ
て平行に配設してその各々に燃料噴出し口、溝、斜面ま
たは案内溝を設けたことを特徴とする燃料噴射装置。
7. The fuel injection device according to claim 6,
Plural fuel injection ports, grooves, slopes or guide walls are arranged on the peripheral wall or flat plate of the nozzle body that constitutes the same flat surface for thin film formation, or plural flat plates are parallel in the radial direction of the nozzle body. And a fuel injection port, a groove, a slope, or a guide groove is provided in each of the fuel injection devices.
【請求項8】 請求項1から7までに記載の燃料噴射装
置において、平板の入口部側端部の断面形状を円弧状と
し、または前記平板の厚さを出口部側に向って次第に小
さくして出口部先端の厚さを最小にし、または薄膜形成
用平面部の全ての位置での混合燃料の速度が一定となる
ように前記平板の出口部側にノズル体軸方向に沿って断
面が変化する突起物を設けたことを特徴とする燃料噴射
装置。
8. The fuel injection device according to claim 1, wherein the cross-sectional shape of the inlet side end of the flat plate is arcuate, or the thickness of the flat plate is gradually reduced toward the outlet side. To minimize the thickness of the tip of the outlet, or to change the cross section along the axial direction of the nozzle body on the outlet side of the flat plate so that the velocity of the mixed fuel is constant at all positions on the flat surface for thin film formation. A fuel injection device, characterized in that it is provided with a protrusion.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009293913A (en) * 2008-06-05 2009-12-17 General Electric Co <Ge> Coanda pilot nozzle for low emission

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