JPS63150430A

JPS63150430A - ガスタ−ビンエンジンの複式燃料噴射ノズル

Info

Publication number: JPS63150430A
Application number: JP29848086A
Authority: JP
Inventors: Toshio Kamimura; 敏夫神村
Original assignee: Teijin Seiki Co Ltd
Current assignee: Nabtesco Corp
Priority date: 1986-12-15
Filing date: 1986-12-15
Publication date: 1988-06-23
Anticipated expiration: 2010-07-05
Also published as: JPH0762522B2

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】この発明は、ガスタービンエンジンの複式燃料噴射ノズ
ルに関する。

えＸ立且遣従来、ガスタービンエンジンの複式燃料噴射ノズルとし
ては、例えば第８図に示すようなものが知られている。

このものは、ノズルボディ　−と、このノズルボディ　
１内に収納されたノズルチップ２と、ノズルチップ２よ
り後方側のノズルボディ　１内に収納されたブロック３
と、を備えている。前記ノズルチップ２は一次燃料を旋
回させながら燃焼室４に噴射する一次渦巻室５および該
一次渦巻室５に一次燃料を導く一次通路６を有する一次
チツブ７と、二次燃料を旋回させながら燃焼室４に噴射
する二次渦巻室８および該二次渦巻室８に二次燃料を導
く二次通路９を有する二次チップ１０と、から構成され
、また、前記ブロック３は前記一次通路６、二次通路９
にそれぞれ接続された一次、二次供給路１１．１２を有
している。そして、前記一次通路８、二次通路９は一次
渦巻室５、二次渦巻室８に均一に燃料を供給するため等
角度離れて複数本設けられているが、これら複数の二次
通路６．二次通路９に一次、二次燃料を分配供給するた
めに、一次供給路１１、二次供給路１２をブロック　３
の前面近傍に設けた環状溝１３．１４にそれぞれ連通さ
せている。

が　　　　　　　−　　　　　。　　占しかしながら、
前述したようなガスタービンエンジンの複式燃料噴射ノ
ズルにあっては、ブロック　３の前面近傍に環状溝１３
．１４を形成しているが、これら環状溝！３．１４間に
はシールのためにある程度の間隔を設けなければならな
い、このため、一次通路８に接続される環状溝１３の直
径は小さくならざるを得す、この結果、この環状溝１３
に一次通路８を介して接続される一次渦巻室５の直径も
小さなものとなってしまう、このように、一次渦巻室５
の直径が小さいと、一次燃料の噴射角を大きくできず、
噴射時における一次燃料の放射方向分力が小さくなるた
め、一次燃料が小流量となったとき、例えばアイドリン
グ時に霧化しなくなり、エンジン停止が発生するのであ
る。このようなエンジン停止を防止するには、低速回転
時においても一次燃料の供給量を所定量に維持すればよ
いが、このようにすると燃費が悪くなるという問題点が
ある。さらに、近年、燃料として安価な重質油を使用す
ることも考えられているが、このような重質油は霧化し
にくいので、重質油でも容易に霧化させることのできる
噴射ノズルが要望されている。

一このような問題点および要望は、ノズルボディと、ノズ
ルボディ内に収納され、一次燃料を旋回させながら燃焼
室に噴射する一次渦巻室および一次渦巻室を囲み二次燃
料を旋回させながら前記燃焼室に噴射する二次渦巻室を
有するとともに、一次、二次燃料を前記一次、二次渦巻
室にそれぞれ導く一次、二次通路を有するノズルチップ
と、ノズルチップより後方側のノズルボディ内に収納さ
れ、前記一次、二次通路にそれぞれ接続された一次、二
次供給路を有する供給ブロックと、を備えたガスタービ
ンエンジンの複式燃料噴射ノズルにおいて、前記ノズル
チップの後面に開口した一次、二次通路の接続ポートお
よび供給ブロックの前面に開口した一次、二次供給路の
接続ポートを略同一円上に互いに所定角度離して配置す
るとともに、ノズルチップと供給ブロックとの相対回転
を阻止する回転阻止手段を設けたガスタービンエンジン
の複式燃料噴射ノズルにより解決することができる。

１月この発明においては、一次、二次通路の接続ポートおよ
び一次、二次供給路の接続ポートを略同一円上に互いに
所定角度離して配置しているので、一次渦巻室の直径を
大径である二次渦巻室の直径程度まで大きくすることが
でき、一次燃料の噴射角を大きくすることができる。こ
のため、一次渦巻室内において一次燃料の旋回エネルギ
ーが持続し、噴射時の放射方向分力が大きくなる。これ
により、一次燃料が小流量であっても容易に霧化し、燃
費が向上するとともに、一次燃料が重質油でも容易に霧
化させることができる。なお、ノズルチップおよび供給
ブロックが相対回転すると、一次通路と二次供給路とが
、また、二次通路と一次供給路とが接続するお、それが
あるため、この発明ではノズルチップと供給ブロックと
の相対回転を回転阻止手段によって阻止している。

支１１以下、この発明の一実施例を図面に基づいて説明する。

第１図において、２１はガスタービンエンジンの複式燃
料噴射ノズルであり、この噴射ノズル２１はサポート２
２を有する。２３はサポート２２内に挿入されたノズル
ケースであり、このノズルケース２３はフランジ部２４
と円筒部２５とを有する。２６はポートブロックであり
、このポートブロック２６内には軽油１重油等の燃料が
送り込まれる燃料通路２７が形成されている。前述した
サポート２２．ノズルケース２３、ポートブロック２Ｂ
は全体としてノズルボディ２Ｂを構成する。２９はサポ
ート２２とノズルケース２３との間に介装された断熱材
であり、この断熱材２８のフランジ部３０、前記サポー
ト２２．ノズルケース２３のフランジ部２４およびポー
トブロック２６は複数のポルト３１により共線めされて
互いに連結されている。前記ノズルボディ２８内でその
先端部にはノズルチップ４２が収納され、この、／プル
チップ４２は一次チツブ４３と、この一次チツブ４３の
直前に配置された二次チップ４４と、からなる、前記一
次チツブ４３は、第１．２．３図に示すように、前端に
向かうに従い先細りとなった略円錐状の一次渦巻室４５
を有、するとともに、その後面に該一次渦巻室４５に対
する接線に沿って延在する一対の一次通路としての旋回
通路４Ｂを有する。前記旋回通路４Ｂは互いに　１８０
度離６てとともに、その内端側が一次渦巻室４５に開口
している。一方、前記二次チップ４４は、第１．４．５
図に示すように、一次チツブ４３との間に一次渦巻室４
５を囲む二次渦巻室４９を有するとともに、その後面に
二次渦巻室４９に対する接線に沿って延在する一対の旋
回通路５０を有する。この結果、これら旋回通路４１１
．５０を通じて一次、二次渦巻室４５．４９に導かれた
一次。

二次燃料は接線方向の分力を有しているので、一次、二
次渦巻室４５．４９内で旋回するとともに、一次、二次
渦巻室４５．４９の先端にそれぞれ設けられた一次、二
次噴射口４７．５１から燃焼室４Ｂに向かって噴射され
る。また、前記一次チツブ４３には一端が一次チツブ４
３の後面に開口し他端が前記旋回通路５０の外端に接続
された一対の通路５２が形成されている。前述した旋回
通路５０、通路５２は全体として二次通路５３を構成す
る。そして、前記旋回通路４Ｂの外端および通路５２の
一端は後述する一次、二次供給路に接続される接続ポー
）５４．５５となり、これら接続ポート５４．５５は略
同一円上に交互に配置され、互いに９０度だけ離れてい
る。前記ノズルチップ４２の後方のノズルボディ２８内
には、第Ｉ。

６．７図に示す供給ブロック８１が収納され、この供給
ブロック８１には一端が供給ブロック８１の外周に他端
が供給ブロックθｌの前端に開口した一次供給路８２が
形成され、この一次供給路６２の他端が前記接続ポート
５４に接続される接続ポート８３となる。そして、これ
ら接続ポー）８３は接続ポート５４と同数、即ち一対形
成されるとともに、接続ポート５４と略同−の円上に１
８０度離６て配置される。

また、供給ブロックθ１には一端が供給ブロック８１の
後面に他端が供給ブロック８１の前面に開口する二次供
給路８４が形成され、この二次供給路８４の他端は前記
接続ポート５５に接続される接続ポートθ５となる。そ
して、これら接続ポート８５は接続ポート５５と同様、
即ち一対形成されるとともに、接続ポート８３と略同−
の円上に互いに１８０度離６て配置される。そして、こ
れら接続ポートθ３．８５は接続ポート５４．５５と同
様に交互に位置し互いに９０度離れている。第１〜７図
において、７！は一次チツブ４３に形成された貫通孔７
２．二次チップ４４に形成されたピン穴７３および供給
ブロック８１に形成されたピン穴７４に挿入された回転
阻止手段としてのピンであり、このビン７１はノズルチ
ップ４２と供給プロ・ンク８１との相対回転を阻止し、
接続ポート５４と接続ポート８５とが接続したり、また
、接続ポート５５と接続ポー）８３とが接続するような
事態を防止する。再び、第１図においてｊ供給ブロック
ｅｔより後方側のノズルボデ４２８内には内部に貫通し
た供給路７Ｂが形成されたシールロッド７７が収納され
、この供給路７ｅ内にはこの供給路７８に波大した燃料
の流量を制御するメータリングバルブ７８が収納されて
いる。７９はポートブロック２８とシールロッド７７と
の間に介装されたスプリングであり、このスプリング７
９はシールロッド７７を前方に向かつて付勢し、シール
ロッド７７と供給ブロック８１と、および供給ブロック
８１と一次チツブ４３と、さらに、一次チツブ４３と二
次チップ４４とを互いに当接させてこれらの間からの燃
料漏れを防止している。そして、前記燃料通路２７から
スプリング７９が゛設装置されたスプリング室８０に流
入した燃料は一次供給路８２に、また供給路７Ｂを介し
て二次供給路８４に分配供給される。上述したメータリ
ングバルブ７８は、シールロッド７７に設けたポート８
１のエツジに着座可能なポール状の弁本体８２と、シー
ルロッドア７内に摺動可能に支持され弁本体８２を受け
る受は体８３と、前記供給ブロックθ１に当接している
カラー８４と、カラー８４と受は体８３との間に介装さ
れ弁本体８２を受は体８３を介してポート８１に向かつ
て付勢する設定スプリング８５と、から構成されている
。そして、受は体８３とカラー８４の周面には燃料通路
としてのスリ７）８１３．８７が設けられている。

次に、この発明の一実施例の作用について説明する。

ガスタービンエンジンの作動中には、一次燃料が一次供
給路６２、旋回通路４Ｂを通じて一次渦巻室４５に供給
され、また、二次燃料が二次供給路６４、二次通路５３
を通じて二次渦巻室４９に供給され、この結果、一次、
二次燃料はこれら一次渦巻で？室４５、二次渦巻室４８内において旋回するとともに、
−法要射口４７、二次噴射口５１から燃焼室４８に所定
の拡散形態をもって噴射される。この際、これら一次、
二次燃料の燃焼に必要なエアはエア通路８８から供給さ
れる０次に、エンジンの回転数を低下させて１例えばア
イドリングを行なう場合には、一次渦巻室４５に供給さ
れる一次燃料の量が少なくなるので、一次渦巻室４５内
での旋回エネルギーが低くなるが、この発明においては
、一次渦巻室４５の直径を二次渦巻室４９と同程度の大
径にすることができ、この結果、一次燃料の噴射角を大
きくできるので、前記旋回エネルギーを大きな値で持続
させることができる。これにより、噴射時における一次
燃料の放射方向分力が大きくなり、容易に一次燃料を霧
化させることができる。この結果、一次燃料の流量が低
下してもエンジン停止が発生するようなことはない、さ
らに、一次、二次燃料が重質油でも前述と同様に容易に
霧化させることができるので、燃料に安価な重質油を使
用することができる。

なお、前述の実施例においては、ピン７１によってノズ
ルチップ４２と供給ブロックθｌとの相対回転を阻止し
たが、この発明においては、ノズルチップに突起あるい
は凹みを形成し、一方、供給ブロックに前記突起あるい
は凹みに嵌合する凹みあるいは突起を形成して相対回転
を阻止するようにしてもよく、また、ノズルケース内面
に軸方向溝を形成し、ノズルチップ、供給ブロック外周
にこの軸方向溝に嵌合する突条を形成して相対回転を阻
止するようにしてもよい。

１１立皇１以上説明したように、この発明によれば、燃料が小流量
となっても、また１重質油であっても該燃料を容易に霧
化させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す断面図、第２図は一
次チツブの平面図、第３図は第２図のＩ−１矢視断面図
、第４図は二次チップの平面図、第５図は第４図の■−
■矢視断面図、第６図は供給ブロックの底面図、第７図
は第６図のｍ−■矢視断面図、第８図は従来の燃料噴射
ノズルを示す断面図である。２８・・・ノズルボディ　　４２・・・ノズルチップ４
５・・・一次渦巻室　　　４Ｂ・・・一次通路４８・・
・燃焼室　　　　　４３・・・二次渦巻室５３・・・二
次通路　　　　５４．５５・・・接続ポート６１・・・
供給ブロック　　Ｂ２・・・一次供給路８３、Ｂ５・・
・接続ポート８４・・・二次供給路７１・・・回転阻止
手段特許出願人　　　帝人製機株式会社代理人　弁理士　多　１）敏　雄第１図ＧＩ４−−−−二；’ＲＩ’ｌＪｈ”ｊ；Ｉｔ’　　”
（１−回に廻土寺役第２図　　　第３図第年図　　　第ち図Ｊ第６図　　　第７図６”＞、６５−・−＃Ｆ続、！、−Ｊ第８図

Claims

【特許請求の範囲】ノズルボディと、ノズルボディ内に収納され、一次燃料を旋回させながら燃焼室に噴射する一次渦
巻室および一次渦巻室を囲み二次燃料を旋回させながら
前記燃焼室に噴射する二次渦巻室を有するとともに、一
次、二次燃料を前記一次、二次渦巻室にそれぞれ導く一
次、二次通路を有するノズルチップと、ノズルチップよ
り後方側のノズルボディ内に収納され、前記一次、二次
通路にそれぞれ接続された一次、二次供給路を有する供
給ブロックと、を備えたガスタービンエンジンの複式燃
料噴射ノズルにおいて、前記ノズルチップの後面に開口
した一次、二次通路の接続ポートおよび供給ブロックの
前面に開口した一次、二次供給路の接続ポートを略同一
円上に互いに所定角度離して配置するとともに、ノズル
チップと供給ブロックとの相対回転を阻止する回転阻止
手段を設けたことを特徴とするガスタービンエンジンの
複式燃料噴射ノズル。