(57)【要約】【課題】大型化を防ぎながら、燃焼振動を効果的に吸収できる航空機用のアニュラ型ガスタービン燃焼器を提供する。【解決手段】航空機用のアニュラ型ガスタービン燃焼器は、燃料噴射装置配置空間において燃料噴射装置の径方向に前記燃料噴射装置と並んで配置され、共振室を有する複数のレゾネータを備える。前記燃焼室と前記燃料噴射装置配置空間とを区分けするバルクヘッドは、前記複数のレゾネータの前記共振室と前記燃焼室との間に配置された複数の開口を有する。前記共振室は、前記開口により前記燃焼室に連通している。前記共振室の少なくとも一部は、前記燃料噴射装置の軸線方向から見て前記アウターライナの最大外径部よりも径方向内側に配置されている。【選択図】図３
2020056542.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
環状のインナーライナ及びアウターライナにより囲まれる環状の燃焼室と、
前記燃焼室の上流側の燃料噴射装置配置空間において前記燃焼室に沿って環状に並べられ、前記燃焼室に燃料を噴射する複数の燃料噴射装置と、
前記燃焼室と前記燃料噴射装置配置空間とを区分けし、前記燃料噴射装置を前記燃焼室に露出させる貫通孔を有するバルクヘッドと、
前記燃料噴射装置配置空間において前記燃料噴射装置の径方向に前記燃料噴射装置と並んで配置され、共振室を有する複数のレゾネータと、を備え、
前記バルクヘッドは、前記共振室と前記燃焼室との間に配置された複数の開口を有し、前記共振室は、前記開口により前記燃焼室に連通しており、
前記共振室の少なくとも一部は、前記燃料噴射装置の軸線方向から見て前記アウターライナの最大外径部よりも径方向内側に配置されている、航空機用のアニュラ型ガスタービン燃焼器。
【請求項２】
前記レゾネータの少なくとも一部は、前記バルクヘッドと一体に形成されている、請求項１に記載の航空機用のアニュラ型ガスタービン燃焼器。
【請求項３】
前記バルクヘッドは、前記燃焼室と前記燃料噴射装置配置空間とを区分けする隔壁本体部と、前記隔壁本体部から前記燃料噴射装置配置空間側に突出した突出壁部と、を有し、
前記レゾネータは、前記隔壁本体部と、前記突出壁部と、前記隔壁本体部及び前記突出壁部により囲まれる空間を前記燃料噴射装置配置空間側から覆う蓋部とで構成され、
前記共振室は、前記隔壁本体部、前記突出壁部及び前記蓋部により画定され、前記開口は、前記隔壁本体部に形成されて前記共振室に連通している、請求項２に記載の航空機用のアニュラ型ガスタービン燃焼器。
【請求項４】
前記レゾネータは、前記共振室を画定する容器部と、前記共振室に連通するポート部を画定して前記容器部から突出する筒部とを有し、
前記レゾネータの前記筒部は、前記バルクヘッドの前記開口に挿入されており、
前記共振室は、前記開口に配置された前記ポート部を介して前記燃焼室に連通している、請求項１に記載の航空機用のアニュラ型ガスタービン燃焼器。
【請求項５】
燃焼器ケーシングと、前記燃焼器ケーシングに対して前記燃料噴射装置を固定するステムと、を更に備え、
前記レゾネータは、前記軸線方向において、前記バルクヘッドと前記ステムとの間に配置されている、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の航空機用のアニュラ型ガスタービン燃焼器。
【請求項６】
前記レゾネータは、前記燃料噴射装置から前記径方向の外側に前記隙間をあけて配置されている、請求項１乃至５のいずれか１項に記載の航空機用のアニュラ型ガスタービン燃焼器。
【請求項７】
前記燃料噴射装置は、その外周部に設けられ、前記径方向の外側から空気を取り入れるスワーラを有し、
前記レゾネータは、前記スワーラとの間で前記隙間を挟むように配置されている、請求項６に記載の航空機用のアニュラ型ガスタービン燃焼器。
【請求項８】
前記複数のレゾネータは、環状に互いに間隔をあけて並んだ前記燃料噴射装置同士の間の空間に配置されたレゾネータを含む、請求項１乃至７のいずれか１項に記載の航空機用のアニュラ型ガスタービン燃焼器。
【請求項９】
前記複数のレゾネータは、前記燃料噴射装置の軸線方向から見て、前記インナーライナ及び前記アウターライナの少なくとも一方の上流端に沿って配置されたレゾネータを含む、請求項１乃至８のいずれか１項に記載の航空機用のアニュラ型ガスタービン燃焼器。
【請求項１０】
前記複数のレゾネータは、前記共振室の容積を互いに異ならせたレゾネータを含む、請求項１乃至９のいずれか１項に記載の航空機用のアニュラ型ガスタービン燃焼器。
【請求項１１】
前記バルクヘッドを前記燃焼室側から覆うヒートシールドを更に備え、
前記バルクヘッドは、前記ヒートシールド側に突出し且つ前記開口が形成された突起部を有し、
前記ヒートシールドは、前記バルクヘッドの前記突起部が嵌合する露出孔を有する、請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の航空機用のアニュラ型ガスタービン燃焼器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、環状のインナーライナ及びアウターライナにより囲まれる環状の燃焼室を備え、航空機に適用されるアニュラ型ガスタービン燃焼器に関する。
【背景技術】
【０００２】
ガスタービン燃焼器では、燃焼室内の火炎伝播により燃焼振動が発生する場合がある。その燃焼振動が大きいと、燃焼器の構成部品や周辺部品の耐久性に悪影響を及ぼす共に音響ノイズも大きくなる。そのため、共振による振動吸収効果を利用したレゾネータを設けた燃焼器が種々提案されている。特許文献１の燃焼器では、燃料噴射装置の上流側のディフューザの近傍にヘルムホルツ共鳴器（レゾネータ）が設けられている。特許文献２の燃焼器では、燃焼室の径方向外側に共振管（レゾネータ）が設けられている。これら燃焼器は、環状のインナーライナ及びアウターライナにより囲まれる環状の燃焼室を備えたアニュラ型燃焼器であり、カン型燃焼器に比べて小型化に有利とされている。特に、航空機用エンジンでは、小型化及び軽量化が要求されるため、アニュラ型燃焼器が用いられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１７−７２３５９号公報
【特許文献２】特表２０１２−５１４１７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、特許文献１の構成では、共鳴器が燃焼室から上流側に遠く離れた位置に設けられるため、燃焼室の燃焼振動が共鳴器に到達する前に燃料噴射装置等に伝達されてしまい、振動吸収効果が十分でない。特許文献２の構成では、燃焼室から径方向外方に共振管が突出するため、燃焼器が大型化されてしまう。また、小型化が要求される航空機用アニュラ型の燃焼器では、レゾネータのための特別な占有空間を設けることは現実的ではない。
【０００５】
そこで本発明は、大型化を防ぎながら、燃焼振動を効果的に吸収できる航空機用のアニュラ型ガスタービン燃焼器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様に係る航空機用のアニュラ型ガスタービン燃焼器は、環状のインナーライナ及びアウターライナにより囲まれる環状の燃焼室と、前記燃焼室の上流側の燃料噴射装置配置空間において前記燃焼室に沿って環状に並べられ、前記燃焼室に燃料を噴射する複数の燃料噴射装置と、前記燃焼室と前記燃料噴射装置配置空間とを区分けし、前記燃料噴射装置を前記燃焼室に露出させる貫通孔を有するバルクヘッドと、前記燃料噴射装置配置空間において前記燃料噴射装置の径方向に前記燃料噴射装置と並んで配置され、共振室を有する複数のレゾネータと、を備え、前記バルクヘッドは、前記複数のレゾネータの前記共振室と前記燃焼室との間に配置された複数の開口を有し、前記共振室は、前記開口により前記燃焼室に連通しており、前記共振室の少なくとも一部は、前記燃料噴射装置の軸線方向から見て前記アウターライナの最大外径部よりも径方向内側に配置されている。
【０００７】
前記構成によれば、レゾネータが燃焼室に近接配置され、燃焼室で生じる燃焼振動がレゾネータの共振室に伝わるため、燃焼振動が効果的に吸収され、燃焼器が大きく振動することを抑制できる。また、レゾネータの共振室は、燃料噴射装置配置空間において燃料噴射装置の径方向に燃料噴射装置と並んで配置され、燃焼室の軸線方向から見てアウターライナの最外径部よりも径方向内側に配置されるため、燃焼器の大型化も防止できる。
【０００８】
前記レゾネータの少なくとも一部は、前記バルクヘッドと一体に形成された構成としてもよい。
【０００９】
前記構成によれば、バルクヘッド自体がレゾネータの一部をなすため、部品点数の増加を抑制しながら好適に燃焼振動を吸収できる。
【００１０】
前記バルクヘッドは、前記燃焼室と前記燃料噴射装置配置空間とを区分けする隔壁本体部と、前記隔壁本体部から前記燃料噴射装置配置空間側に突出した突出壁部と、を有し、前記レゾネータは、前記隔壁本体部と、前記突出壁部と、前記隔壁本体部及び前記突出壁部により囲まれる空間を前記燃料噴射装置配置空間側から覆う蓋部とで構成され、前記共振室は、前記隔壁本体部、前記突出壁部及び前記蓋部により画定され、前記開口は、前記隔壁本体部に形成されて前記共振室に連通している構成としてもよい。
【００１１】
前記構成によれば、レゾネータの少なくとも一部をバルクヘッドと一体にした構成を簡素に形成することができる。なお、蓋部は、バルクヘッドと別体でも一体でもよい。
【００１２】
前記レゾネータは、前記共振室を画定する容器部と、前記共振室に連通するポート部を画定して前記容器部から突出する筒部とを有し、前記レゾネータの前記筒部は、前記バルクヘッドの前記開口に挿入されており、前記共振室は、前記開口に配置された前記ポート部を介して前記燃焼室に連通している構成としてもよい。
【００１３】
前記構成によれば、レゾネータがバルクヘッドとは別体であるため、レゾネータの設計自由度を高めることができる。
【００１４】
燃焼器ケーシングと、前記燃焼器ケーシングに対して前記燃料噴射装置を固定するステムと、を更に備え、前記レゾネータは、前記軸線方向において、前記バルクヘッドと前記ステムとの間に配置されている構成としてもよい。
【００１５】
前記構成によれば、燃料噴射装置の軸線方向において燃焼器の大型化を防止できる。
【００１６】
前記レゾネータは、前記燃料噴射装置から前記径方向の外側に前記隙間をあけて配置されている構成としてもよい。
【００１７】
前記構成によれば、レゾネータが燃料噴射装置から離間して配置されるので、レゾネータの配置自由度を高めることができる。
【００１８】
前記燃料噴射装置は、その外周部に設けられ、前記径方向の外側から空気を取り入れるスワーラを有し、前記レゾネータは、前記スワーラとの間で前記隙間を挟むように配置されている構成としてもよい。
【００１９】
前記構成によれば、レゾネータを燃料噴射装置の径方向に燃料噴射装置と並んで配置しても、燃料噴射装置に径方向外側から空気を取り入れることが可能となる。
【００２０】
前記複数のレゾネータは、環状に互いに間隔をあけて並んだ前記燃料噴射装置同士の間の空間に配置されたレゾネータを含む構成としてもよい。
【００２１】
前記構成によれば、隣接する燃料噴射装置同士で挟まれた空間を有効利用してレゾネータが配置されるので、燃焼器の大型化を好適に防止できる。
【００２２】
前記複数のレゾネータは、前記燃料噴射装置の軸線方向から見て、前記インナーライナ及び前記アウターライナの少なくとも一方の上流端に沿って配置されたレゾネータを含む構成としてもよい。
【００２３】
前記構成によれば、インナーライナの外周面の近傍やアウターライナの内周面の近傍で生じた振動を好適に抑制できる。
【００２４】
前記複数のレゾネータは、前記共振室の容積を互いに異ならせたレゾネータを含む構成としてもよい。
【００２５】
前記構成によれば、燃焼室で発生する燃焼振動のうち互いに異なる複数の振動周波数成分を好適に吸収できる。
【００２６】
前記バルクヘッドを前記燃焼室側から覆うヒートシールドを更に備え、前記バルクヘッドは、前記ヒートシールド側に突出し且つ前記開口が形成された突起部を有し、前記ヒートシールドは、前記バルクヘッドの前記突起部が嵌合する露出孔を有する構成としてもよい。
【００２７】
前記構成によれば、ヒートシールドによりレゾネータの共振室内の空気温度が燃焼器入口温度と近い温度に保たれるため、レゾネータの振動吸収性能が温度変化による影響を受け難く、設計通りの振動吸収性能を発揮できる。また、バルクヘッドの突起部をヒートシールドの露出孔に嵌合させることで、ヒートシールドを設けた構成においても、ヒートシールドを介して燃焼室の燃焼振動を共振室に好適に導くことができる。
【００２８】
前記複数のレゾネータは、前記バルクヘッドの外周縁に沿って配置されている構成としてもよい。
【００２９】
前記構成によれば、レゾネータを極力多く配置することができる。
【発明の効果】
【００３０】
本発明によれば、大型化を防ぎながら、燃焼振動を効果的に吸収できる航空機用のアニュラ型ガスタービン燃焼器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】実施形態に係るアニュラ型ガスタービン燃焼器の軸線方向の下流側から見た概略断面図である。
【図２】図１に示す燃焼器のII−II線断面図である。
【図３】図２に示す燃焼器の要部拡大図である。
【図４】図３に示す燃焼器のバルクヘッド及びレゾネータを軸線方向の下流側から見た図面である。
【図５】図３に示すレゾネータの第１変形例を模式的に示す断面図である。
【図６】（Ａ）はレゾネータの第２変形例、（Ｂ）はレゾネータの第３変形例を模式的に示す断面図である。
【図７】（Ａ）はレゾネータの第４変形例、（Ｂ）はレゾネータの第５変形例を模式的に示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
以下、図面を参照して実施形態を説明する。
【００３３】
図１は、実施形態に係るアニュラ型ガスタービン燃焼器１の軸線方向の下流側から見た概略図である。燃焼器１は、航空機エンジンとして用いられるガスタービンの燃焼器である。燃焼器１は、圧縮機（図示せず）から供給された圧縮空気と燃料を混合して混合気を生成し、その混合気を燃焼させることで、高温高圧の燃焼ガスを発生させる。その発生した燃焼ガスは、タービン（図示せず）に供給されて当該タービンを駆動する。
【００３４】
燃焼器１は、ガスタービンの軸心Ｃを囲む環状に形成されたアニュラ型である。燃焼器１は、燃焼器ケーシング２を備える。燃焼器ケーシング２は、環状のアウタケーシング３と、アウタケーシング３の内側に同心状に配置された環状のインナケーシング４とを有する。アウタケーシング３及びインナケーシング４により環状の内部空間が形成されている。燃焼器ケーシング２の環状の内部空間には、燃焼器ケーシング２と同心円状に燃焼筒５が配置されている。燃焼筒５は、環状のアウターライナ６と、アウターライナ６の内側に同心円状に配置された環状のインナーライナ７とを有する。アウターライナ６及びインナーライナ７により囲まれる環状の空間が燃焼室８として利用される。
【００３５】
燃焼室８の上流側の燃料噴射装置配置空間９には、燃焼室８に燃料を噴射する複数の燃料噴射装置１０が燃焼室８に沿って環状に配置されている。複数の燃料噴射装置１０は、燃焼筒５と同心の仮想円上において周方向に等間隔に並んでいる。燃焼筒５には、ガスタービンの始動時に燃焼室８に着火用の火花を発生させる点火栓１１が設けられている。
【００３６】
図２は、図１に示す燃焼器１のII−II線断面図である。図２において、点火栓１１側がガスタービンの径方向外側、軸心Ｃ側がガスタービンの径方向内側、ディフューザ１２側が上流側、燃焼室８の出口側が下流側である。図２に示すように、燃焼器ケーシング２の上流側部分には、圧縮機（図示せず）で生成した圧縮空気を燃焼器ケーシング２に取り入れるディフューザ１２が設けられている。燃焼器ケーシング２に取り入れられた圧縮空気は、燃料噴射装置１０に供給されると共に、燃焼筒５に形成された複数の空気孔（図示せず）から燃焼筒５内の燃焼室８に供給される。
【００３７】
燃料噴射装置１０は、燃焼器ケーシング２に固定されたステム１３により支持されている。燃料噴射装置１０は、パイロット燃料噴射部１４と、パイロット燃料噴射部１４の外周を囲んで配置されたメイン燃料噴射部１５とを備える。パイロット燃料噴射部１４は拡散燃焼を発生させ、メイン燃料噴射部１５は希薄燃焼を発生させる。パイロット燃料噴射部１４及びメイン燃料噴射部１５には、ステム１３内に形成された燃料流路Ｆ１，Ｆ２を介してそれぞれ液体の燃料が供給される。燃焼筒５の上流側には、ディフューザ１２から供給される圧縮空気を整流して燃焼器ケーシング２と燃焼筒５との間の空間に案内するカウル１６が設けられている。
【００３８】
図３は、図２に示す燃焼器１の要部拡大図である。図３に示すように、燃料噴射装置１０は、燃料噴射装置１０の軸線Ｘ上に配置されたパイロット燃料噴射部１４と、パイロット燃料噴射部１４を径方向外側から囲むように配置されたメイン燃料噴射部１５とを備える。なお、燃料噴射装置１０の構成は、特に限定されず、図３に示された構成は一例に過ぎない。
【００３９】
パイロット燃料噴射部１４は、パイロット燃料供給ノズル１７、筒状のパイロットシュラウド１８、及び、環状のパイロット空気流路１９を備える。パイロット燃料供給ノズル１７は、燃料流路Ｆ１から供給された燃料を噴射する。パイロットシュラウド１８は、パイロット燃料供給ノズル１７の径方向外側に離間して配置され、パイロット燃料供給ノズル１７よりも軸線Ｘ方向の下流側に突出している。パイロット空気流路１９は、パイロット燃料供給ノズル１７とパイロットシュラウド１８との間に設けられ、パイロット燃料供給ノズル１７の下流側に向けて旋回流が流れる。なお、図３の例では、パイロット空気流路１９は同心円状に２つ設けられている。
【００４０】
パイロット空気流路１９の入口は、燃料噴射装置配置空間９に開口し、ディフューザ１２（図２参照）から供給された圧縮空気を取り込む。パイロット空気流路１９の入口には、圧縮空気を軸線Ｘ回りに旋回させるパイロットスワーラ２０が設けられている。パイロット燃料供給ノズル１７から噴射された燃料と、パイロット空気流路１９を通過する圧縮空気とは、パイロットシュラウド１８で囲まれた空間を通って燃焼室８に供給されて拡散燃焼する。
【００４１】
メイン燃料噴射部１５は、筒状の内側メインシュラウド２１、筒状の外側メインシュラウド２２、環状のメイン空気流路２３、及び、メイン燃料供給ノズル２４を備える。外側メインシュラウド２２は、内側メインシュラウド２１の径方向外側に離間して配置されている。メイン空気流路２３は、内側メインシュラウド２１と外側メインシュラウド２２との間に形成されている。メイン燃料供給ノズル２４は、燃料流路Ｆ２から供給される燃料をメイン空気流路２３に噴射する。メイン空気流路２３では、予混合気が生成され、その予混合気が旋回流にて燃焼室８に供給される。
【００４２】
メイン空気流路２３は、外側メイン空気流路２３Ａと、外側メイン空気流路２３Ａの径方向内側に設けられた内側メイン空気流路２３Ｂと、外側メイン空気流路２３Ａ及び内側メイン空気流路２３Ｂが合流して燃焼室８に連通する合流メイン空気流路２３Ｃとを含む。外側メイン空気流路２３Ａの入口は、径方向外方に向けて開口している。外側メイン空気流路２３Ａの入口には、圧縮空気を軸線Ｘ回りに旋回させる外側メインスワーラ２５が設けられている。内側メイン空気流路２３Ｂの入口は、軸線Ｘ方向の上流側に向けて開口している。内側メイン空気流路２３Ｂの入口には、圧縮空気を軸線Ｘ回りに旋回させる内側メインスワーラ２６が設けられている。
【００４３】
外側メインスワーラ２５は、燃料噴射装置１０の全てのスワーラ２０，２５，２６のうち径方向の最も外側に配置されたメイン燃料噴射部１５のスワーラである。外側メインスワーラ２５は、例えば、径方向外側から径方向内側に向けて圧縮空気を取り込むラジアルスワーラであるが、ラジアルスワーラでなくてもよい。外側メイン空気流路２３Ａ及び内側メイン空気流路２３Ｂが夫々取り込んだ圧縮空気は、合流メイン空気流路２３Ｃで合流して燃焼室８に噴射される。メイン燃料供給ノズル２４がメイン空気流路２３に噴射した燃料は、圧縮空気と十分に予混合されてから燃焼室８に供給されて希薄燃焼する。
【００４４】
燃焼室８と燃料噴射装置配置空間９との間には、バルクヘッド２７が配置されている。即ち、バルクヘッド２７は、燃焼室８と燃料噴射装置配置空間９とを区分けする。バルクヘッド２７は、燃料噴射装置１０を燃焼室８に露出させる貫通孔Ｈ１を有する。バルクヘッド２７の貫通孔Ｈ１には、燃料噴射装置１０の下流端部が挿入されている。具体的には、バルクヘッド２７の貫通孔Ｈ１には、燃料噴射装置１０の外側メインシュラウド２２が内嵌されている。バルクヘッド２７の外周部はアウターライナ６の上流端６ａに固定され、バルクヘッド２７の内周部はインナーライナ７の上流端７ａに固定されている。
【００４５】
燃料噴射装置配置空間９には、燃料噴射装置１０の径方向に燃料噴射装置１０と並んで複数のレゾネータ３０が配置されている。レゾネータ３０は、燃料噴射装置１０の軸線Ｘ方向から見て、アウターライナ６の最大外径部（最も外径が大きい部分）よりも径方向内側に配置され、インナーライナ７の最小内径部（最も内径が小さい部分）よりも径方向外側に配置された共振室Ｓを有する。例えば、レゾネータ３０は、アウターライナ６の外周面の上流端６ａを一定径で上流側に延長した仮想円筒面Ｖ１の内径側に配置され、インナーライナ７の内周面の上流端７ａを一定径で上流側に延長した仮想円筒面Ｖ２の外径側に配置されている。なお、アウターライナ６の外周面の上流端６ａは、アウターライナ６の外周面のうち、燃焼室８の上流端と軸線Ｘ方向の位置が同じとなる部位である。また、インナーライナ７の内周面の上流端７ａは、インナーライナ７の内周面のうち、燃焼室８の上流端と軸線Ｘ方向の位置が同じとなる部位である。
【００４６】
レゾネータ３０は、バルクヘッド２７とは別体としてもよいが、本実施形態ではバルクヘッド２７と一体化されている。具体的には、バルクヘッド２７は、燃焼室８と燃料噴射装置配置空間９とを区分けする隔壁本体部２７ａと、隔壁本体部２７ａから燃料噴射装置配置空間９側に突出した突出壁部２７ｂと、を有する。レゾネータ３０は、隔壁本体部２７ａと、突出壁部２７ｂと、隔壁本体部２７ａ及び突出壁部２７ｂにより囲まれる空間を燃料噴射装置配置空間９側から覆う蓋部３１とで構成されている。即ち、共振室Ｓは、隔壁本体部２７ａ、突出壁部２７ｂ及び蓋部３１により画定されている。
【００４７】
なお、本実施形態では、蓋部３１は、バルクヘッド２７とは別体であり、突出壁部２７ｂに交換可能に取り付けられる構成としたが、蓋部３１はバルクヘッド２７と一体であってもよい。また、本実施形態の共振室Ｓは、開口２７ｃのみで外部に開放されており、蓋部３１及び突出壁部２７ｂには開口が存在しないが、蓋部３１又は突出壁部２７ｂに小さな冷却孔を設けてもよい。
【００４８】
バルクヘッド２７の隔壁本体部２７ａには、共振室Ｓの各々と燃焼室８との間に配置された開口２７ｃが形成されている。開口２７ｃは、軸線Ｘ方向から見て共振室Ｓよりも小さい。共振室Ｓは、開口２７ｃを介して燃焼室８に連通している。これにより、燃焼室８で生じた燃焼振動は、開口２７ｃを介して共振室Ｓに伝わり、当該燃焼振動が吸収される。
【００４９】
このように、バルクヘッド２７自体がレゾネータ３０の一部をなす構成とすることで、部品点数の増加を抑制しながら好適に燃焼振動を吸収できる。
【００５０】
レゾネータ３０は、軸線Ｘ方向において、バルクヘッド２７とステム１３との間に配置されている（図２参照）。即ち、レゾネータ３０の軸線Ｘ方向の位置は、燃料噴射装置１０の軸線Ｘ方向の位置と重なっている。これにより、燃料噴射装置１０の軸線Ｘ方向において燃焼器１の大型化が防止される。
【００５１】
レゾネータ３０は、燃料噴射装置１０の径方向において燃料噴射装置１０の外側に隙間をあけて配置されている。即ち、レゾネータ３０は、燃料噴射装置１０から離間して配置されている。具体的には、レゾネータ３０は、外側メインスワーラ２５との間で径方向に隙間を挟むように配置されている。これにより、レゾネータ３０を燃料噴射装置１０の径方向に燃料噴射装置１０と並んで配置しても、燃料噴射装置１０に径方向外側から空気を取り入れることが可能となる。
【００５２】
図４は、図３に示す燃焼器１のバルクヘッド２７及びレゾネータ３０を軸線Ｘ方向の下流側から見た図面である。図４に示すように、燃焼器１の複数のレゾネータ３０は、環状に互いに間隔をあけて並んだ燃料噴射装置１０同士の間の空間に配置された複数のレゾネータ３０Ａを含む。複数のレゾネータ３０Ａは、バルクヘッド２７の径方向に並設されている。例えば、レゾネータ３０Ａは、燃料噴射装置１０同士の間の空間において複数列（図４では２列）配置されている。これにより、隣接する燃料噴射装置１０同士で挟まれた空間を有効利用してレゾネータ３０Ａが配置され、燃焼器１の大型化が防止される。なお、燃料噴射装置１０同士の間の空間において、レゾネータ３０Ａは１列で配置されてもよい。
【００５３】
燃焼器１の複数のレゾネータ３０は、燃料噴射装置１０の軸線Ｘ方向から見て、アウターライナ６の上流端６ａに沿って配置されたレゾネータ３０Ｂと、インナーライナ７の上流端７ａに沿って配置されたレゾネータ３０Ｃとを更に含む。これによれば、アウターライナ６の内周面の近傍やインナーライナ７の外周面の近傍で生じた振動が好適に抑制される。なお、図４では、レゾネータ３０Ｂ及びレゾネータ３０Ｃは、バルクヘッド２７の周方向において部分的に設けられているが、全体的にバルクヘッド２７の周方向の全体に並設されてもよい。また、レゾネータ３０Ｂ及びレゾネータ３０Ｃとの何れか一方または両方は無くてもよい。
【００５４】
複数のレゾネータ３０は、共振室Ｓの容積を互いに異ならせたレゾネータを含む。例えば、共振室Ｓの容積が互いに同一のレゾネータと、共振室Ｓの容積が互いに異なるレゾネータとが混在している。これにより、燃焼室８で発生する燃焼振動のうち互いに異なる複数の振動周波数成分が好適に吸収されることになる。なお、共振室Ｓの形状は特に限定はなく、例えば、直方体形状や円筒形状、円錐形状などであってもよい。
【００５５】
図３に示すように、バルクヘッド２７は、燃焼室８側からヒートシールド３２により覆われている。燃料噴射装置１０の軸線Ｘ方向から見て、ヒートシールド３２の外形は、バルクヘッド２７の外形と略同一である。ヒートシールド３２は、バルクヘッド２７の貫通孔Ｈ１と合致する貫通孔Ｈ２を有する。即ち、燃料噴射装置１０は、バルクヘッド２７の貫通孔Ｈ１及びヒートシールド３２の貫通孔Ｈ２を介して燃焼室８に露出する。
【００５６】
バルクヘッド２７は、前述した開口２７ｃを含み且つヒートシールド３２側に突出した突起部２７ｄを有する。即ち、突起部２７ｄの燃焼室８側の端面において、開口２７ｃが燃焼室８に向けて開放されている。ヒートシールド３２は、バルクヘッド２７の突起部２７ｄが嵌合する露出孔３２ａを有する。これにより、バルクヘッド２７がヒートシールド３２により覆われていても、燃焼室８が開口２７ｃを介して共振室Ｓに連通する。なお、バルクヘッド２７の突起部２７ｄは、ヒートシールド３２の露出孔３２ａに固定されていても、固定されていなくてもよい。突起部２７ｄがヒートシールド３２に固定される場合には、溶接、ロウ付け、ボルト止め等の方法で固定し得る。
【００５７】
ヒートシールド３２によりレゾネータ３０の共振室Ｓ内の空気温度が燃焼器１の入口温度と近い温度に保たれるため、レゾネータ３０の振動吸収性能が温度変化による影響を受け難く、設計通りの振動吸収性能が発揮され易い。また、バルクヘッド２７の突起部２７ｄをヒートシールド３２の露出孔３２ａに嵌合させることで、ヒートシールド３２を設けた構成においても、ヒートシールド３２を介して燃焼室８の燃焼振動が共振室Ｓに好適に導かれる。なお、突起部２７ｄを設けずに、ヒートシールド３２の露出孔３２ａにてバルクヘッド２７の開口２７ｃを燃焼室８に露出させる構成としてもよい。
【００５８】
以上に説明した構成によれば、レゾネータ３０が燃焼室８に近接配置され、燃焼室８で生じる燃焼振動が開口２７ｃを介してレゾネータ３０の共振室Ｓに伝わるため、燃焼振動が効果的に吸収され、燃焼器１が大きく振動することを抑制できる。また、レゾネータ３０の共振室Ｓは、燃料噴射装置配置空間９において燃料噴射装置１０の径方向に燃料噴射装置１０と並んで配置され、軸線Ｘ方向から見てアウターライナ６の上流端６ａの径方向内側に配置されるため、燃焼器１の大型化も防止できる。
【００５９】
図５は、図３に示すレゾネータ１３０の第１変形例を模式的に示す断面図である。図５に示すように、第１変形例のレゾネータ１３０は、バルクヘッド１２７とは別体である。レゾネータ１３０は、共振室Ｓを画定する容器部１３０ａと、共振室Ｓに連通するポート部１３０ｃを画定して容器部１３０ａから突出する筒部１３０ｂとを有する。レゾネータ１３０の筒部１３０ｂは、バルクヘッド１２７の開口１２７ｃ及びヒートシールド３２の露出孔３２ａに挿入されている。なお、レゾネータ１３０の筒部１３０ｂは、ヒートシールド３２の露出孔３２ａに固定されていても、固定されていなくてもよい。筒部１３０ｂがヒートシールド３２に固定される場合には、溶接、ロウ付け、ボルト止め等の方法で固定し得る。
【００６０】
レゾネータ１３０の共振室Ｓは、バルクヘッド１２７の開口１２７ｃに配置されたポート部１３０ｃを介して燃焼室８に連通している。レゾネータ１３０がバルクヘッド１２７とは別体であるため、レゾネータ１３０の設計自由度を高めることができる。なお、レゾネータ１３０の筒部１３０ｂは、バルクヘッド１２７の開口１２７ｃに挿入されて且つヒートシールド３２の露出孔３２ａに挿入されない構成としてもよい。
【００６１】
図６（Ａ）（Ｂ）及び図７（Ａ）（Ｂ）はレゾネータの第２〜５変形例を模式的に示す断面図である。なお、第２〜５変形例のレゾネータは、第１変形例のようにバルクヘッドとは別体とした例であるが、第１実施形態のようにバルクヘッドと一体にしてもよい。
図６（Ａ）に示すように、第２変形例のレゾネータ２３０では、共振室Ｓを画定する容器部２３０ａと、共振室Ｓに連通するポート部２３０ｃを画定して容器部２３０ａから突出する筒部２３０ｂとが、燃料噴射装置１０の軸線Ｘ方向（図３参照）の位置において互いに重なっている。より具体的には、ポート部２３０ｃの軸線方向の位置において、ポート部２３０ｃが共振室Ｓと重なっており、ポート部２３０ｃが遠回りして（共振室Ｓを迂回して）共振室Ｓに連通している。この構成によれば、ポート部２３０ｃの長さを変えることにより、振動吸収する周波数を変えることができる。
【００６２】
図６（Ｂ）に示すように、第３変形例のレゾネータ３３０も、基本的には第２変形例と同様であるが、容器部３３０ａに接続された筒部３３０ｂの容器部３３０ａ側の端部がテーパ状になっており、ポート部３３０ｃが共振室Ｓ側において共振室Ｓに向かうように傾斜している。この構成によっても、ポート部３３０ｃの長さを変えることにより、振動吸収する周波数を変えることができると共に、図６（Ａ）の例に比べてレゾネータ３３０の外形を小さくできる。
図７（Ａ）に示す第４変形例では、第１変形例のレゾネータ１３０と第２変形例のレゾネータ２３０とが、燃料噴射装置１０の軸線Ｘ方向（図３参照）に二段重ねされている。図７（Ｂ）に示す第５変形例も同様に、第１変形例のレゾネータ１３０と第３変形例のレゾネータ３３０とが、燃料噴射装置１０の軸線Ｘ方向（図３参照）に二段重ねされている。これらの構成によれば、径方向の大型化を伴うことなく、レゾネータを多く配置することができる。
【００６３】
なお、本発明は前述した実施形態に限定されるものではなく、その構成を変更、追加、又は削除することができる。例えば、前記した実施形態では、共振室Ｓの全体が、軸線Ｘ方向から見てアウターライナ６の最大外径部又は仮想円筒面Ｖ１の内径側に配置されているが、共振室Ｓの一部のみが軸線Ｘ方向から見てアウターライナ６の最大外径部又は仮想円筒面Ｖ１の内径側に配置された構成としてもよい。また、前記した実施形態では、共振室Ｓの全体が、軸線Ｘ方向から見てインナーライナ７の最小内径部又は仮想円筒面Ｖ２の外径側に配置されているが、共振室Ｓの一部のみが軸線Ｘ方向から見てインナーライナ７の最小内径部又は仮想円筒面Ｖ２の外径側に配置された構成としてもよい。また、レゾネータ３０，１３０は、その外形をカウル１６（図２参照）のような形状にし、カウル１６を廃止してレゾネータ３０，１３０自体をカウルとして機能させてもよい。
【符号の説明】
【００６４】
１  アニュラ型ガスタービン燃焼器
６  アウターライナ
６ａ  上流端
７  インナーライナ
７ａ  上流端
８  燃焼室
９  燃料噴射装置配置空間
１０  燃料噴射装置
１３  ステム
２５  外側メインスワーラ
２７，１２７  バルクヘッド
２７ａ  隔壁本体部
２７ｂ  突出壁部
２７ｃ，１２７ｃ  開口
２７ｄ  突起部
３０，１３０  レゾネータ
３１  蓋部
３２  ヒートシールド
３２ａ  露出孔
Ｈ１  貫通孔
Ｈ２  貫通孔
Ｓ  共振室
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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