(57)【要約】      （修正有）【課題】複数の燃料カートリッジに接続するチューブを簡単に設置および交換することを可能にする燃料分配装置および方法を提供する。【解決手段】軸が定められている燃料分配装置１は、１つの入口１１、２１と複数の出口１２、１３、１４、１５、２２、２３、２４、２５、２６とを有する燃料用分配経路を収容する本体１０、２０を備え、入口１１、２１は本体１０、２０の外面上の分配経路の入口ブランチの端部に位置し、複数の出口１２、１３、１４、１５、２２、２３、２４、２５、２６は、本体１０、２０の外面上の、分配経路の対応する複数の出口ブランチの端部に位置し、入口ブランチおよび出口ブランチは分配空間に流体接続され、出口ブランチは径方向に配置される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸が定められている燃料分配装置（１）であって、１つの入口（１１；２１）と複数の出口（１２、１３、１４、１５；２２、２３、２４、２５、２６）とを有する燃料用分配経路を収容する本体（１０；２０）を備え、
前記入口（１１；２１）は、前記本体（１０；２０）の外面上の、前記分配経路の入口ブランチ（１７；２７）の端部に位置し、
前記複数の出口（１２、１３、１４、１５；２２、２３、２４、２５、２６）は、前記本体（１０；２０）の外面上の、前記分配経路の対応する複数の出口ブランチ（１８Ａ、１８Ｂ、１８Ｃ、１８Ｄ；２８Ａ、２８Ｂ、２８Ｃ、２８Ｄ、２８Ｅ）の端部に位置し、
前記入口ブランチ（１７；２７）および前記出口ブランチ（１８Ａ、１８Ｂ、１８Ｃ、１８Ｄ；２８Ａ、２８Ｂ、２８Ｃ、２８Ｄ、２８Ｅ）は、分配空間（１００、２００）に流体接続され、
前記出口ブランチ（１８Ａ、１８Ｂ、１８Ｃ、１８Ｄ；２８Ａ、２８Ｂ、２８Ｃ、２８Ｄ、２８Ｅ）は、径方向に配置される、燃料分配装置（１）。
【請求項２】
前記入口ブランチ（２７）は径方向に配置される、請求項１記載の燃料分配装置。
【請求項３】
前記分配空間（２００）はリング導管である、請求項１または２記載の燃料分配装置。
【請求項４】
前記入口ブランチ（１７）は軸方向に配置される、請求項１乃至３のいずれか１項記載の燃料分配装置。
【請求項５】
前記分配空間（１００）は円筒形の空洞である、請求項１乃至４のいずれか１項記載の燃料分配装置。
【請求項６】
−  第１の燃料用分配経路を収容する第１の本体（１０）であって、前記第１の分配経路は１つの入口（１１）と複数の出口（１２、１３、１４、１５）とを有する、第１の本体（１０）と、
−  第２の燃料用分配経路を収容する第２の本体（２０）であって、前記第２の分配経路は１つの入口（２１）と複数の出口（２２、２３、２４、２５、２６）とを有する、第２の本体（２０）と
を備え、
前記第１の分配経路と前記第２の分配経路は分離しており、
前記第１の本体（１０）と前記第２の本体（２０）とは、軸方向に整合されている、
請求項１乃至５のいずれか１項記載の燃料分配装置。
【請求項７】
固定用プレート（３０）をさらに備え、
前記第１の本体（１０）および前記第２の本体（２０）と、前記固定用プレート（３０）とは、軸方向に整合されている、請求項６記載の燃料分配装置。
【請求項８】
前記第１の本体（１０）は、軸方向に配置された入口ブランチ（１７）を有し、
前記第２の本体（２０）は、径方向に配置された入口ブランチ（２７）を有し、
前記第１の本体（１０）は、径方向に配置された出口ブランチ（１８Ａ、１８Ｂ、１８Ｃ、１８Ｄ）を有し、
前記第２の本体（２０）は、径方向に配置された出口ブランチ（２８Ａ、２８Ｂ、２８Ｃ、２８Ｄ、２８Ｅ）を有する
請求項６または７記載の燃料分配装置。
【請求項９】
請求項１乃至８のいずれか１項記載の燃料分配装置を１つまたは複数備えるガスタービンエンジン。
【請求項１０】
エンドカバープレートを有する燃焼室を備え、前記燃料分配装置は、好ましくは１つまたは２つまたは３つまたは４つまたは５つ以上の取り付けコラムを介して前記エンドカバープレートに取り付けられる、請求項９記載のガスタービンエンジン。
【請求項１１】
燃焼室のカバープレートに燃料分配装置を取り付ける方法であって、前記燃料分配装置は装置の軸を有するとともに、前記カバープレートはプレートの軸およびいくつかの受入れ要素を有し、前記方法は、
−  複数の燃料チューブの自由端が軸方向に配置されるとともに前記カバープレートの前記受入れ要素と整合されるように、前記燃料チューブが前記燃料分配装置に取り付けられるステップと、
−  前記燃料分配装置が、前記装置の軸と前記プレートの軸とが一致するように前記カバープレートに整合されるステップと、
−  前記燃料分配装置が、軸方向に従って前記カバープレートに向かって平行移動させられるステップと、
−  前記燃料チューブの前記自由端が、前記カバープレートに固定されるステップと
を含む方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書中に開示される主題の実施形態は、燃料分配装置、燃料分配装置を備えたガスタービンエンジン、および燃料分配装置を取り付ける方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ガスタービンエンジンは、１つまたは複数の燃焼室を備える。
【０００３】
一般に、ガスタービンエンジンは１つまたは複数の燃料分配装置を備え、各燃料分配装置は対応するチューブを通じて複数の燃料カートリッジに燃料を送り込むように設計されている。しばしば、燃料カートリッジのセットが燃焼室のカバープレート（すなわち、燃焼室の後端にかぶさる要素）に取りけられ、燃料分配装置はカバープレートに連結されている。これは、チューブのもつれをもたらし、それによって設置および（必要な場合）交換が難しくなる。この状況は、互いから分離している燃料メイン回路および燃料パイロット回路が存在するときにさらに悪化する。エンジンが小さくなるほど、全ての必要なチューブを装着するのが難しくなる。
【０００４】
したがって、燃料分配装置を複数の燃料カートリッジに接続するチューブを簡単に設置および交換することを可能にする解決策が必要とされている。
【０００５】
さらに、燃料分配装置は、小型であるべきである。
【０００６】
好ましくは、燃料分配装置は、互いから分離している燃料メイン回路および燃料パイロット回路へ燃料を分配することが可能であるべきである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】欧州特許出願公開第２６１３０３９号明細書
【発明の概要】
【０００８】
本発明の第１の態様は、燃料分配装置である。
【０００９】
概して、燃料分配装置は軸を有するとともに、燃料用分配経路を収容する本体を備えており、分配経路は１つの入口と複数の出口とを有し、入口は本体の外面上の分配経路の入口ブランチの端部に位置し、複数の出口は、本体の外面上の、分配経路の対応する複数の出口ブランチの端部に位置し、入口ブランチおよび出口ブランチは分配空間に流体接続され、出口ブランチは径方向に配置される。
【００１０】
本発明の第２の態様は、ガスタービンエンジンである。
【００１１】
概して、ガスタービンエンジンは、上記に概説されたような１つまたは複数の燃料分配装置を備える。
【００１２】
本発明の第３の態様は、取り付け方法である。
【００１３】
概して、燃焼室のカバープレートに燃料分配装置を取り付ける方法であって、燃料分配装置は装置の軸を有するとともに、カバープレートはプレートの軸およびいくつかの受入れ要素を有し、方法は、
−  複数の燃料チューブが、燃料チューブの自由端が軸方向に配置されるとともにカバープレートの受入れ要素と整合されるように燃料分配装置に取り付けられるステップと、
−  燃料分配装置が、装置の軸とプレートの軸とが一致するようにカバープレートに整合されるステップと、
−  燃料分配装置が、軸方向に従ってカバープレートに向かって平行移動させられるステップと、
−  燃料チューブの自由端が、カバープレートに固定されるステップと
を含む。
【００１４】
本明細書に組み込まれ明細書の一部を構成する添付図面は、本発明の例示的な各実施形態を示し、詳細な説明と共にこれらの実施形態を説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明による燃料分配装置の実施形態の斜視図である。
【図２】図１の装置の側面図である。
【図３】図１の装置の上面図である。
【図４】図１の装置の第１の横断面図である。
【図５】図１の装置の第２の横断面図である。
【図６】燃料チューブのセットを取り付けた図１の装置の斜視図である。
【図７】ガスタービンエンジンの燃焼室のカバープレートに取り付けられた図１の装置の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下の例示的実施形態の説明は、添付図面を参照する。
【００１７】
以下の説明は、本発明を限定しない。むしろ、本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲によって定められる。
【００１８】
本明細書全体を通じて「一実施形態」または「実施形態」の参照は、実施形態に関連して説明される特定の特徴、構造、または特性が、開示される主題の少なくとも一実施形態に含まれることを意味する。したがって、本明細書全体を通じて様々な箇所における「一実施形態では」または「実施形態では」という句の出現は、必ずしも同じ実施形態を指すものではない。さらに、特定の特徴、構造、または特性は、１つまたは複数の実施形態における任意の適切なやり方で組み合わせることができる。
【００１９】
図に示された本実施形態の燃料分配装置１は、
−  第１の燃料用分配経路（特に、ガスタービンエンジンの燃焼室のパイロット供給の燃料）を収容する第１の本体１０と、
−  第２の燃料用分配経路（特に、ガスタービンエンジンの燃焼室のメイン供給の燃料）を収容する第２の本体２０と、
−  固定用プレート３０と
を備える。
【００２０】
代替実施形態は、例えば最小１つから例えば最大４つの異なる個数の本体を備えることができる。
【００２１】
本実施形態では、プレート３０と本体２０と本体１０とは、単一の部品を形成する。代替実施形態は異なる構成を有することができ、例えば、例えば溶接によって例えば共に隣接または接合している２つまたは３つの別個の部品が存在してもよい。
【００２２】
装置１では、プレート３０に直交しかつ２つの本体の一方または両方、特に本体１０（より詳細にはその入口１１およびその入口ブランチ１７およびその分配空間１００の軸）の中心にある軸が定められ、この軸は、詳細にはその内部構造（例えばその分配空間２００）を考えた場合に、本体２０のやはり中心にある。したがって、本実施形態では、第１の本体１０および第２の本体２０、ならびにある程度まで固定用プレート３０は、軸方向に一直線上に揃えられる。
【００２３】
第１の分配経路は、詳細には接続フランジを有する１つの入口１１と、詳細には接続ナットを有する複数の出口１２、１３、１４、１５（本実施形態では４つの出口）とを有する。入口および出口は、概念的に本体１０の外面上にあり、いずれにしても、本実施形態では、この表面を越えて入口および出口を延ばす要素がある（これは、入口１１について特に明らかである）。入口１１は、分配経路の入口ブランチ１７（図４は、破線の白い円周として概略的に示された入口ブランチ１７の横断面を含み、これは図４の面に直交するものである）の端部に位置し、複数の出口１２、１３、１４、１５は、分配経路の対応する複数の出口ブランチ１８Ａ、１８Ｂ、１８Ｃ、１８Ｄ（図４参照）の端部に位置する。入口ブランチ１７および出口ブランチ１８Ａ、１８Ｂ、１８Ｃ、１８Ｄは、分配空間１００（図４参照）に流体接続される。
【００２４】
第２の分配経路は、詳細には接続フランジを有する１つの入口２１と、詳細には接続ナットを有する複数の出口２２、２３、２４、２５、２６（本実施形態では５つの出口）とを有する。入口および出口は、概念的に本体２０の外面にあり、いずれにしても、本実施形態では、この表面を越えて入口および出口を延ばす要素がある（これは、入口２１について特に明らかである）。入口２１は、分配経路の入口ブランチ２７（図５参照）の端部に位置し、複数の出口２２、２３、２４、２５、２６（図５参照）は、分配経路の対応する複数の出口ブランチ２８Ａ、２８Ｂ、２８Ｃ、２８Ｄ、２８Ｅの端部に位置する。入口ブランチ２７および出口ブランチ２８Ａ、２８Ｂ、２８Ｃ、２８Ｄ、２８Ｅは、分配空間２００に流体接続される（図５参照）。
【００２５】
図の実施形態では、５つの燃料カートリッジがあり、それらの全てがメイン回路燃料入口を有するが、それらのうち４つだけがパイロット回路燃料入口を有し、出口２６はメイン回路に連結された中央燃料カートリッジのためであることに留意されたい。したがって、概して、分配装置の第１の本体の出口の個数は、分配装置の第２の本体の出口の個数と異なっていてよい。
【００２６】
第１の分配経路（要素１７、１８Ａ、１８Ｂ、１８Ｃ、１８Ｄ、１００の組み合わせ）および第２の分配経路（要素２７、２８Ａ、２８Ｂ、２８Ｃ、２８Ｄ、２８Ｅ、２００の組み合わせ）は分離され、すなわち、それらは、互いの間で連通していない。
【００２７】
第１の分配経路を考えると、入口ブランチ１７は軸方向に配置され、出口ブランチ１８Ａ、１８Ｂ、１８Ｃ、１８Ｄは径方向に配置され、分配空間１００は円筒形の空洞である（その直径は小さく、中くらいに、または大きくすることができる）。
【００２８】
第２の分配経路を考えると、入口ブランチ２７は径方向に配置され、出口ブランチ２８Ａ、２８Ｂ、２８Ｃ、２８Ｄ、２８Ｅは径方向に配置され、分配空間２００はリング導管である。
【００２９】
第１の代替実施形態によれば、両本体１０および２０の入口ブランチは、軸方向かつ同軸とすることができる。
【００３０】
第２の代替実施形態によれば、両本体１０および２０の入口ブランチは、軸方向かつ平行とすることができ、この場合、本体２０の入口ブランチは、本体１０の分配経路と連通することなく本体１０を通過する。
【００３１】
プレート３０は、対応する複数のボルトを受け入れるための複数の接続穴（本実施形態では４つの穴）を有する。
【００３２】
図７は、ガスタービンエンジンの燃焼室のエンドカバープレート７０１を示しており、この図も、エンドカバープレート７０１にそれぞれその内側面および外側面で取り付けられた対応する燃料カートリッジに連結され同軸にある一対の燃料ノズル７０４および７０５を示しており、このカバープレートが燃焼室の後端にかぶさるように働くことを思い出すことに価値がある。燃料分配装置１は、燃焼室の内部燃料ノズル７０４および７０５（および他の３つのカートリッジおよび連結されたノズルは図に示されていない）に連結され同軸にある外部燃料カートリッジに（チューブを通じて）燃料を送り込むように設計され、エンドカバープレート７０１に取り付けられる。燃料分配装置１は、好ましくは１つまたは２つまたは３つまたは４つまたは５つ以上の取り付けコラムを介してエンドカバープレート７０１に取り付けられ、特に、固定用プレート３０は、（固定用プレートが４つの接続穴を有する場合でも、２つの穴が１つのコラムに対して使用されるので）３つのコラムを介してエンドカバープレート７０１に取り付けられ、第１のコラム７０２および第２のコラム７０３だけが図７に示されている。
【００３３】
典型的には、ガスタービンエンジンには２つ以上の燃料分配装置があり、しばしば、ガスタービンエンジンの燃焼室ごとに燃料分配装置がある。
【００３４】
図６は、燃料を送り込むためのチューブのセットを有する燃料分配装置１を示し、通常、そのような燃料チューブは金属材料製であり、チューブ６１２は出口１２に流体接続される、チューブ６１３は出口１３に流体接続され、チューブ６１４は出口１４に流体接続され、チューブ６１５は出口１５に流体接続され、チューブ６２２は出口２２に流体接続され、チューブ６２３は出口２３に流体接続され、チューブ６２４は出口２４に流体接続され、チューブ６２５は出口２５に流体接続され、チューブ６２６は出口２６に流体接続される。そのようなチューブのセットは、チューブのもつれのように見えるかもしれないが、実際には非常に整然としており、チューブの設置および（必要な場合）チューブの交換を容易にする。チューブ６１２〜６２６の自由端は、互いに平行かつ燃料分配装置１の軸に平行であることに留意されたい。
【００３５】
図６から明らかであるように、分配装置１とエンドカバープレート７０１の両方は、それ自体の軸を有する。
【００３６】
カバープレート７０１は、燃料チューブの自由端を受け入れるように構成された複数の受入れ要素を備える。
【００３７】
燃料分配装置１をカバープレート７０１に取り付けることは、次の通りに行われ得る。
【００３８】
−  複数の燃料チューブが、燃料チューブの自由端が軸方向に配置されるとともにカバープレートの受入れ要素と整合されるように燃料分配装置に取り付けられ、
−  燃料分配装置が、装置の軸とプレートの軸とが一致するようにエンドカバープレートに整合され、
−  燃料分配装置が、軸方向に従ってエンドカバープレートに向かって平行移動させられ、
−  燃料チューブの自由端が、エンドカバープレートに固定される。
【００３９】
取り付けを完成するために、装置１の固定用プレート３０は、取り付けコラム（例えば、図７のコラム７０２および７０３を参照）によってエンドカバープレート７０１に固定される。
【００４０】
このようにして、基本的に、チューブは、取り付け中に曲げられる必要がない。
【符号の説明】
【００４１】
１  燃料分配装置、分配装置、装置
１０  第１の本体、本体
１１  入口
１２  出口
１３  出口
１４  出口
１５  出口
１７  入口ブランチ、ブランチ
１８Ａ  出口ブランチ
１８Ｂ  出口ブランチ
１８Ｃ  出口ブランチ
１８Ｄ  出口ブランチ
２０  第２の本体、本体
２１  入口
２２  出口
２３  出口
２４  出口
２５  出口
２６  出口
２７  入口ブランチ
２８Ａ  出口ブランチ
２８Ｂ  出口ブランチ
２８Ｃ  出口ブランチ
２８Ｄ  出口ブランチ
２８Ｅ  出口ブランチ
３０  固定用プレート、プレート
１００  分配空間
２００  分配空間
６１２  チューブ
６１３  チューブ
６１４  チューブ
６１５  チューブ
６２２  チューブ
６２３  チューブ
６２４  チューブ
６２５  チューブ
６２６  チューブ
７０１  カバープレート、エンドカバープレート
７０２  第１のコラム
７０３  第２のコラム
７０４  燃料ノズル、内部燃料ノズル
７０５  燃料ノズル、内部燃料ノズル
【図１】
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【図２】
2020172929.tif 000004
【図３】
2020172929.tif 000005
【図４】
2020172929.tif 000006
【図５】
2020172929.tif 000007
【図６】
2020172929.tif 000008
【図７】
2020172929.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】令和2年6月23日(2020.6.23)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
１つの軸が定められている燃料分配装置（１）であって、
第１の燃料用分配経路を収容する第１の本体（１０）と、
第２の燃料用分配経路を収容する第２の本体（２０）と、を備え、
前記第１の燃料用分配経路は、入口ブランチ（１７）と、前記軸の径方向に延びる複数の出口ブランチ（１８Ａ、１８Ｂ、１８Ｃ、１８Ｄ）と、当該入口ブランチ（１７）と当該複数の出口ブランチ（１８Ａ、１８Ｂ、１８Ｃ、１８Ｄ）に流体接続される第１の分配空間（１００）と、を有し、
前記第１の燃料用分配経路の前記入口ブランチ（１７）が、前記第１の本体（１０）の外表面側に１つの入口（１１）を有し、
前記第１の燃料用分配経路の前記複数の出口ブランチ（１８Ａ、１８Ｂ、１８Ｃ、１８Ｄ）のそれぞれが、前記第１の本体（１０）の外表面側に出口（１２、１３、１４、１５）、を有し、
前記第２の燃料用分配経路は、前記径方向に延びる入口ブランチ（２７）と、前記径方向に延びる複数の出口ブランチ（２８Ａ、２８Ｂ、２８Ｃ、２８Ｄ、２８Ｅ）と、当該入口ブランチ（２７）と、当該複数の出口ブランチ（２８Ａ、２８Ｂ、２８Ｃ、２８Ｄ、２８Ｅ）に流体接続される第２の分配空間（２００）と、を有し、
前記第２の燃料用分配経路の前記入口ブランチ（２７）が、前記第２の本体（２０）の外表面側に１つの入口（２１）を有し、
前記第２の燃料用分配経路の前記複数の出口ブランチ（２８Ａ、２８Ｂ、２８Ｃ、２８Ｄ、２８Ｅ）のそれぞれが、前記第２の本体（２０）の外表面側に出口（２２、２３、２４、２５、２６）を有し、
前記第１の燃料用分配経路と前記第２の燃料用分配経路は分離しており、
前記第１の本体（１０）と前記第２の本体（２０）は前記軸に対して軸方向に整合している、
燃料分配装置。
【請求項２】
前記第２の分配空間（２００）はリング導管である、請求項１記載の燃料分配装置。
【請求項３】
前記第１の燃料用分配経路の前記入口ブランチ（１７）は前記軸方向に延びる、請求項１または２記載の燃料分配装置。
【請求項４】
前記第１の分配空間（１００）は円筒形の空洞である、請求項１から３のいずれか１項記載の燃料分配装置。
【請求項５】
前記軸と実質的に直交する方向に延びる固定用プレート（３０）をさらに備え、
前記第１の本体（１０）および前記第２の本体（２０）と、前記固定用プレート（３０）とは、前記軸方向に整合されている、請求項１から４のいずれか１項記載の燃料分配装置。
【請求項６】
前記第１の燃料用分配経路の前記複数の出口ブランチ（１８Ａ、１８Ｂ、１８Ｃ、１８Ｄ）は、前記軸方向に実質的に垂直な第１の平面を含むように延びる、請求項１から５のいずれか１項記載の燃料分配装置。
【請求項７】
前記第２の燃料用分配経路の前記複数の出口ブランチ（２８Ａ、２８Ｂ、２８Ｃ、２８Ｄ、２８Ｅ）は、前記軸方向に実質的に垂直な第２の平面を含むように延びる請求項１から６のいずれか１項記載の燃料分配装置。
【請求項８】
前記第１の分配空間（１００）と前記第２の分配空間（１００）が前記軸上に位置合わせされる請求項１から７のいずれか１項記載の燃料分配装置。
【請求項９】
請求項１から８のいずれか１項記載の燃料分配装置を１つまたは複数備えるガスタービンエンジン。
【請求項１０】
エンドカバープレートを有する燃焼室を備え、前記燃料分配装置は、１つ以上の取り付けコラムを介して前記エンドカバープレートに取り付けられる、請求項９記載のガスタービンエンジン。