JPS6215736B2 - - Google Patents
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- JPS6215736B2 JPS6215736B2 JP57023489A JP2348982A JPS6215736B2 JP S6215736 B2 JPS6215736 B2 JP S6215736B2 JP 57023489 A JP57023489 A JP 57023489A JP 2348982 A JP2348982 A JP 2348982A JP S6215736 B2 JPS6215736 B2 JP S6215736B2
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- JP
- Japan
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- tubular member
- catalyst
- annular
- gas
- mixed gas
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Links
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims description 48
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims description 23
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims description 18
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 12
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- 238000002347 injection Methods 0.000 claims description 4
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims description 4
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 claims description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 2
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- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23C—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN A CARRIER GAS OR AIR
- F23C13/00—Apparatus in which combustion takes place in the presence of catalytic material
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23R—GENERATING COMBUSTION PRODUCTS OF HIGH PRESSURE OR HIGH VELOCITY, e.g. GAS-TURBINE COMBUSTION CHAMBERS
- F23R3/00—Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel
- F23R3/40—Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel characterised by the use of catalytic means
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Exhaust Gas After Treatment (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、高速で流れる助燃性気体媒質内に噴
射される燃料の点火装置、特に航空機用ターボジ
エツトエンジンの２次燃焼装置に係る。
射される燃料の点火装置、特に航空機用ターボジ
エツトエンジンの２次燃焼装置に係る。
気体の流れの中に置かれた囲障を有しており、
点火プラグの如き点火手段を備えた２次燃焼装置
がフランス国特許第2351258号に開示されてお
り、この２次燃焼装置の特徴は、前記囲障が、こ
の囲障内で点火される混合気体を入口の格子又は
孔あき板を通じて受容することと、前記囲障の中
に備えられた管路の上流端で燃料ジエツトを受容
し、この燃料ジエツトを、前記管路が前記上流端
で取入れられる気体と共に前記点火手段の上流で
前記囲障内に排出することである。この２次燃焼
装置においては、２次燃焼装置が一度点火された
後では、点火プラグの如き点火手段を使用する必
要はなく、その結果、２次燃焼装置の囲障内は燃
焼状態を維持し得る。
点火プラグの如き点火手段を備えた２次燃焼装置
がフランス国特許第2351258号に開示されてお
り、この２次燃焼装置の特徴は、前記囲障が、こ
の囲障内で点火される混合気体を入口の格子又は
孔あき板を通じて受容することと、前記囲障の中
に備えられた管路の上流端で燃料ジエツトを受容
し、この燃料ジエツトを、前記管路が前記上流端
で取入れられる気体と共に前記点火手段の上流で
前記囲障内に排出することである。この２次燃焼
装置においては、２次燃焼装置が一度点火された
後では、点火プラグの如き点火手段を使用する必
要はなく、その結果、２次燃焼装置の囲障内は燃
焼状態を維持し得る。
本発明の目的は、前述の２次燃焼装置の改良に
係り、特に高温状態における２次燃焼装置の機能
を改善することにある。
係り、特に高温状態における２次燃焼装置の機能
を改善することにある。
本発明の前記目的は、高速で流れる気体の中に
配置されると共に長手方向軸線が前記気体の流れ
る方向にほぼ沿つて配向されており、一端で前記
流れる気体を受容する第１の管状部材と、この第
１の管状部材の中に、前記軸線とほぼ同軸に配置
されており、前記第１の管状部材との間に環状流
路を規定する第２の管状部材と、前記第１の管状
部材の一端に近傍に設けられており、前記流れる
気体の中に燃料を霧化及び混合すると共にこの混
合された気体を前記環状流路に配向し、加えて前
記第２の管状部材の中に燃料を配向する噴射手段
と、外周縁が前記第１の管状部材の内面に連結さ
れていると共に内周縁が前記第２の管状部材の外
面に面しており、前記混合された気体を点火せし
めるための環状の触媒部材と、前記噴射手段と前
記触媒部材との間において前記第１の管状部材に
固定されており、前記環状流路を流れる前記混合
された気体を点火せしめる点火手段と、前記触媒
部材の一端面を被覆するための耐火材料製の第１
の環状格子板と、前記触媒部材の他端面を被覆す
るための耐火材料製の第２の環状格子板と、前記
第１の管状部材及び前記触媒部材の間に配設され
ており、前記外周縁を被覆するための耐火材料製
の筒状部材とからなることを特徴とする航空機用
ターボジエツトエンジンの２次燃焼装置によつて
達成される。
配置されると共に長手方向軸線が前記気体の流れ
る方向にほぼ沿つて配向されており、一端で前記
流れる気体を受容する第１の管状部材と、この第
１の管状部材の中に、前記軸線とほぼ同軸に配置
されており、前記第１の管状部材との間に環状流
路を規定する第２の管状部材と、前記第１の管状
部材の一端に近傍に設けられており、前記流れる
気体の中に燃料を霧化及び混合すると共にこの混
合された気体を前記環状流路に配向し、加えて前
記第２の管状部材の中に燃料を配向する噴射手段
と、外周縁が前記第１の管状部材の内面に連結さ
れていると共に内周縁が前記第２の管状部材の外
面に面しており、前記混合された気体を点火せし
めるための環状の触媒部材と、前記噴射手段と前
記触媒部材との間において前記第１の管状部材に
固定されており、前記環状流路を流れる前記混合
された気体を点火せしめる点火手段と、前記触媒
部材の一端面を被覆するための耐火材料製の第１
の環状格子板と、前記触媒部材の他端面を被覆す
るための耐火材料製の第２の環状格子板と、前記
第１の管状部材及び前記触媒部材の間に配設され
ており、前記外周縁を被覆するための耐火材料製
の筒状部材とからなることを特徴とする航空機用
ターボジエツトエンジンの２次燃焼装置によつて
達成される。
本発明によれば、混合された気体を点火せしめ
るための触媒部材が、混合された気体の流れる環
状流路中に設けられているが故に、触媒部材が高
温の時に点火手段に代わつて混合された気体を点
火せしめ、従つて混合された気体の点火について
の信頼度を増加し得ると共に点火手段用のエネル
ギを節約し得る。加えて、触媒部材が、耐火材料
製の第１及び第２の環状格子板、及び耐火材料製
の筒状部材に被覆されているが故に、混合された
気体が触媒部材内で燃焼する時の発熱量に関して
触媒部材内から外部への放散を阻止し得、従つて
触媒部材内の温度を高く維持し得る。
るための触媒部材が、混合された気体の流れる環
状流路中に設けられているが故に、触媒部材が高
温の時に点火手段に代わつて混合された気体を点
火せしめ、従つて混合された気体の点火について
の信頼度を増加し得ると共に点火手段用のエネル
ギを節約し得る。加えて、触媒部材が、耐火材料
製の第１及び第２の環状格子板、及び耐火材料製
の筒状部材に被覆されているが故に、混合された
気体が触媒部材内で燃焼する時の発熱量に関して
触媒部材内から外部への放散を阻止し得、従つて
触媒部材内の温度を高く維持し得る。
本発明の２次燃焼装置において、触媒手段は、
この触媒手段の外周部に設けられると共に触媒手
段の径方向外側に向かつて開口しており、前記軸
線方向に貫通した溝部を有しており、点火手段
は、前記溝部に対向した位置において第１の管状
部材に固定されていてもよい。
この触媒手段の外周部に設けられると共に触媒手
段の径方向外側に向かつて開口しており、前記軸
線方向に貫通した溝部を有しており、点火手段
は、前記溝部に対向した位置において第１の管状
部材に固定されていてもよい。
例として、以下に添付図面を参照して本発明の
二つの具体例を説明する。
二つの具体例を説明する。
第１図は本発明の２次燃焼装置の第１の具体例
の軸方向断面図を表わしており、この装置は、航
空機用ターボジエツトエンジンの２次燃焼チヤン
ネル内に取付けられ得る。
の軸方向断面図を表わしており、この装置は、航
空機用ターボジエツトエンジンの２次燃焼チヤン
ネル内に取付けられ得る。
第１図において、両端が開口した第１の管状部
材１は中央部において一定の直径を有し、その上
流部１ａにおいては中央部よりもやや大きい直径
を有しており、噴射手段としての燃料管２及びア
ンビル３に対向して配置されている。管状部材１
の上流端１ａには格子４が嵌合しており、格子４
はそのフランジ４ａで、適当な手段、例えばリベ
ツト５によつて前記上流部１ａの壁に固定されて
いる。格子４の穿孔の大きさは矢印ｆの向きに筒
状部材１の内部に入る混合気の流量を規定するよ
うに決定される。金属製の第２の管状部材として
の管路６は、管状部材１の内部にこれと同軸に配
置され、管路６の上流端６ａは格子４の中央の孔
を貫通しており、格子４は管路６を支持してい
る。
材１は中央部において一定の直径を有し、その上
流部１ａにおいては中央部よりもやや大きい直径
を有しており、噴射手段としての燃料管２及びア
ンビル３に対向して配置されている。管状部材１
の上流端１ａには格子４が嵌合しており、格子４
はそのフランジ４ａで、適当な手段、例えばリベ
ツト５によつて前記上流部１ａの壁に固定されて
いる。格子４の穿孔の大きさは矢印ｆの向きに筒
状部材１の内部に入る混合気の流量を規定するよ
うに決定される。金属製の第２の管状部材として
の管路６は、管状部材１の内部にこれと同軸に配
置され、管路６の上流端６ａは格子４の中央の孔
を貫通しており、格子４は管路６を支持してい
る。
点火手段としての電気点火プラグ７がその作用
端７ａで管状部材１の側壁の中央部に設けられた
孔１ｂを貫通して管状部材１の内部に嵌合されて
おり、点火プラグ７と管状部材１の気密性はスリ
ーブ８によつて確保されている。
端７ａで管状部材１の側壁の中央部に設けられた
孔１ｂを貫通して管状部材１の内部に嵌合されて
おり、点火プラグ７と管状部材１の気密性はスリ
ーブ８によつて確保されている。
点火用の触媒部材９は格子状又は海綿状金属、
特に白金海綿からなり、管路６の下流端６ｂと点
火プラグ７の作用端７ａとの間において管路６の
外面を取り囲むように、管状部材１の中に配置さ
れている。この触媒部材９の上流側端と下流側端
には、触媒部材９を挟むように耐火材料製の環状
格子板１０ａ，１０ｂが配置されている。また、
耐火材料製の二分割筒状部材１１ａ，１１ｂが筒
状部材１と触媒部材９の間に配設されており、こ
の二分割筒状部材１１ａ，１１ｂはまた触媒部材
９の外周縁を被覆していると共に管状部材１の内
面にほぼ内接している。こうして、二つの環状格
子板１０ａ，１０ｂの間において、管状部材１の
内面及び管路６の外面は、耐火材料で覆われてい
る。触媒部材９、環状格子板１０ａ，１０ｂ及び
二分割筒状部材１１ａ，１１ｂからなるアセンブ
リは、触媒部材９の機能が低下した時この触媒部
材９の交換を容易にするように、管状部材１の開
口した下流端を介して容易に取り出され得るよう
に、管状部材１と管路６との間にある環状流路と
しての環状空間において管状部材１の内面に対し
てゆるやかなすり合せによつて嵌合されることが
好ましい。また、前記アセンブリを管状部材１に
係止するための係止手段（図示せず）が備えられ
てもよく、この係止手段は、例えば管状部材１内
に設けられた溝の中に収納可能であり、環状格子
板１０ａの上流側における環状クリツプ及び環状
格子板１０ｂの下流側における環状クリツプから
構成されてもよい。
特に白金海綿からなり、管路６の下流端６ｂと点
火プラグ７の作用端７ａとの間において管路６の
外面を取り囲むように、管状部材１の中に配置さ
れている。この触媒部材９の上流側端と下流側端
には、触媒部材９を挟むように耐火材料製の環状
格子板１０ａ，１０ｂが配置されている。また、
耐火材料製の二分割筒状部材１１ａ，１１ｂが筒
状部材１と触媒部材９の間に配設されており、こ
の二分割筒状部材１１ａ，１１ｂはまた触媒部材
９の外周縁を被覆していると共に管状部材１の内
面にほぼ内接している。こうして、二つの環状格
子板１０ａ，１０ｂの間において、管状部材１の
内面及び管路６の外面は、耐火材料で覆われてい
る。触媒部材９、環状格子板１０ａ，１０ｂ及び
二分割筒状部材１１ａ，１１ｂからなるアセンブ
リは、触媒部材９の機能が低下した時この触媒部
材９の交換を容易にするように、管状部材１の開
口した下流端を介して容易に取り出され得るよう
に、管状部材１と管路６との間にある環状流路と
しての環状空間において管状部材１の内面に対し
てゆるやかなすり合せによつて嵌合されることが
好ましい。また、前記アセンブリを管状部材１に
係止するための係止手段（図示せず）が備えられ
てもよく、この係止手段は、例えば管状部材１内
に設けられた溝の中に収納可能であり、環状格子
板１０ａの上流側における環状クリツプ及び環状
格子板１０ｂの下流側における環状クリツプから
構成されてもよい。
第１図に示された本発明の２次燃焼装置は次の
方法で機能する。即ち、燃料管２が、その上流側
に設けられた開孔２ａを介してアンビル３上に燃
料噴射し、燃料を霧状にする。このようにして霧
化された燃料は矢印ｆによつて示される向きにタ
ービン（図示せず）から来る高温気体流と混合さ
れ、この燃焼用の混合気は格子４の穿孔を通過し
て管状部材１内に入る。同時に、燃料管２の下流
側に設けられた開孔２ｂが管路６中に燃料を噴射
する。ターボジエツトの始動期間中、電気点火プ
ラグ７は給電されて、管状部材１と管路６との間
に形成される環状空間中に存在する混合気を点火
せしめる。燃焼用の混合気はこのとき環状格子板
１０ａと、触媒部材９と、環状格子板１０ｂとを
通過し、それから管状部材１の開口した下流端か
ら排出され、管状部材１の下流端６ｂの位置にお
いて、燃焼している混合気によつて管路６の下流
端６ｂから出る燃料を点火せしめる。
方法で機能する。即ち、燃料管２が、その上流側
に設けられた開孔２ａを介してアンビル３上に燃
料噴射し、燃料を霧状にする。このようにして霧
化された燃料は矢印ｆによつて示される向きにタ
ービン（図示せず）から来る高温気体流と混合さ
れ、この燃焼用の混合気は格子４の穿孔を通過し
て管状部材１内に入る。同時に、燃料管２の下流
側に設けられた開孔２ｂが管路６中に燃料を噴射
する。ターボジエツトの始動期間中、電気点火プ
ラグ７は給電されて、管状部材１と管路６との間
に形成される環状空間中に存在する混合気を点火
せしめる。燃焼用の混合気はこのとき環状格子板
１０ａと、触媒部材９と、環状格子板１０ｂとを
通過し、それから管状部材１の開口した下流端か
ら排出され、管状部材１の下流端６ｂの位置にお
いて、燃焼している混合気によつて管路６の下流
端６ｂから出る燃料を点火せしめる。
このターボジエツトの始動期間中は、触媒部材
９の触媒作用はその低い温度のゆえに実用上機能
を発揮しない。しかしながら、触媒部材９の温度
は、触媒部材９を通過する時に燃焼する混合気と
の熱交換によつて次第に高くなる。
９の触媒作用はその低い温度のゆえに実用上機能
を発揮しない。しかしながら、触媒部材９の温度
は、触媒部材９を通過する時に燃焼する混合気と
の熱交換によつて次第に高くなる。
触媒部材９が350℃程度の温度に達した時、触
媒部材９は点火要素として作用し、その結果電気
点火プラグ７への給電を停止しても、混合気の燃
焼を維持できる。
媒部材９は点火要素として作用し、その結果電気
点火プラグ７への給電を停止しても、混合気の燃
焼を維持できる。
第２図及び第３図には、本発明の第２の具体例
が示されており、第１図の第１の具体例に対応す
る手段を示すために同じ参照番号を用いており、
この第２の具体例は、触媒部材９が、管状部材１
中に嵌入されている電気点火プラグの作用端７ａ
の位置において、これと対向して管状部材１内に
配置されているということにおいてのみ、第１図
に示された第１の具体例と異なつている。即ち、
触媒手段９は、触媒手段９の外周部に設けられる
と共に触媒手段の径方向外側に向かつて開口して
おり、軸方向に貫通した溝部を有しており、電気
点火プラグの作用端７ａは、前記溝部に対向した
位置で管状部材１に固定されている。
が示されており、第１図の第１の具体例に対応す
る手段を示すために同じ参照番号を用いており、
この第２の具体例は、触媒部材９が、管状部材１
中に嵌入されている電気点火プラグの作用端７ａ
の位置において、これと対向して管状部材１内に
配置されているということにおいてのみ、第１図
に示された第１の具体例と異なつている。即ち、
触媒手段９は、触媒手段９の外周部に設けられる
と共に触媒手段の径方向外側に向かつて開口して
おり、軸方向に貫通した溝部を有しており、電気
点火プラグの作用端７ａは、前記溝部に対向した
位置で管状部材１に固定されている。
従つて、電気点火プラグ７が給電され、且つ触
媒部材９が混合気を点火せしめるのに十分な温度
に高められている際、電気点火プラグ７と触媒部
材９は双方共、管状部材１と管路６との間の環状
空間を通過する混合気に対して並列的に作用し、
一方、同じ条件で、第１図の第１の具体例におい
ては、電気点火プラグ７と触媒部材９とは混合気
に対して直列的に作用している。
媒部材９が混合気を点火せしめるのに十分な温度
に高められている際、電気点火プラグ７と触媒部
材９は双方共、管状部材１と管路６との間の環状
空間を通過する混合気に対して並列的に作用し、
一方、同じ条件で、第１図の第１の具体例におい
ては、電気点火プラグ７と触媒部材９とは混合気
に対して直列的に作用している。
本発明は先に説明した具体例に限定されるもの
ではなく、本発明はそのすべての変更例を含むも
のである。
ではなく、本発明はそのすべての変更例を含むも
のである。
本発明によれば、混合された気体を点火するた
めの触媒部材が、混合された気体の流れる環状流
路内に設けられているが故に、触媒部材の高温の
時に点火手段に代わつて混合された気体を点火せ
しめ、従つて混合された気体の点火についての信
頼度を増加し得ると共に点火手段用のエネルギを
節約し得る。加えて、触媒部材が、耐火材料製の
第１及び第２の環状格子板、及び耐火材料製の筒
状部材に被覆されているが故に、混合された気体
が触媒部材内で燃焼する時の発熱量に関して触媒
部材内から外部への放散を阻止し得、従つて触媒
部材内の温度を高く維持し得る。
めの触媒部材が、混合された気体の流れる環状流
路内に設けられているが故に、触媒部材の高温の
時に点火手段に代わつて混合された気体を点火せ
しめ、従つて混合された気体の点火についての信
頼度を増加し得ると共に点火手段用のエネルギを
節約し得る。加えて、触媒部材が、耐火材料製の
第１及び第２の環状格子板、及び耐火材料製の筒
状部材に被覆されているが故に、混合された気体
が触媒部材内で燃焼する時の発熱量に関して触媒
部材内から外部への放散を阻止し得、従つて触媒
部材内の温度を高く維持し得る。
第１図は本発明の第１の具体例の軸方向断面
図、第２図は本発明の第２の具体例の軸方向断面
図、第３図は第２図の−に沿う断面図であ
る。 １……管状部材、６……管路、７……電気点火
プラグ、７ａ……作用端、９……触媒部材、１０
ａ，１０ｂ……環状格子板、１１ａ，１１ｂ……
二分割筒状部材。
図、第２図は本発明の第２の具体例の軸方向断面
図、第３図は第２図の−に沿う断面図であ
る。 １……管状部材、６……管路、７……電気点火
プラグ、７ａ……作用端、９……触媒部材、１０
ａ，１０ｂ……環状格子板、１１ａ，１１ｂ……
二分割筒状部材。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 高速で流れる気体の中に配置されると共に長
手方向軸線が前記気体の流れる方向にほぼ沿つて
配向されており、一端で前記流れる気体を受容す
る第１の管状部材と、この第１の管状部材の中
に、前記軸線とほぼ同軸に配置されており、前記
第１の管状部材との間に環状流路を規定する第２
の管状部材と、前記第１の管状部材の一端の近傍
に設けられており、前記流れる気体の中に燃料を
霧化及び混合すると共にこの混合された気体を前
記環状流路に配向し、加えて前記第２の管状部材
の中に燃料を配向する噴射手段と、外周縁が前記
第１の管状部材の内面に連結されていると共に内
周縁が前記第２の管状部材の外面に面しており、
前記混合された気体を点火せしめるための環状の
触媒部材と、前記噴射手段と前記触媒部材との間
において前記第１の管状部材に固定されており、
前記環状流路を流れる前記混合された気体を点火
せしめる点火手段と、前記触媒部材の一端面を被
覆するための耐火材料製の第１の環状格子板と、
前記触媒部材の他端面を被覆するための耐火材料
製の第２の環状格子板と、前記第１の管状部材及
び前記触媒部材の間に配設されており、前記外周
縁を被覆するための耐火材料製の筒状部材とから
なることを特徴とする航空機用ターボジエツトエ
ンジンの２次燃焼装置。 ２ 前記触媒手段が、前記触媒手段の外周部に設
けられると共に前記触媒手段の径方向外側に向か
つて開口しており、前記軸線方向に貫通した溝部
を有しており、前記点火手段が、前記溝部に対向
した位置において前記第１の管状部材に固定され
ていることを特徴とする特許請求の範囲第１項に
記載の装置。
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8103046A FR2500064B2 (fr) | 1981-02-17 | 1981-02-17 | Dispositif d'allumage de carburant injecte dans un milieu gazeux en ecoulement rapide |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57153929A JPS57153929A (en) | 1982-09-22 |
| JPS6215736B2 true JPS6215736B2 (ja) | 1987-04-09 |
Family
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Patent Citations (3)
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