(57)【要約】【課題】摩耗を低減することができる、レゾネータを有する燃料ノズルアセンブリを提供する。【解決手段】管束燃料ノズルアセンブリは、燃料プレナムおよび空気プレナムを含む。複数の混合管は、燃料プレナムおよび空気プレナムを通って延びる。少なくとも１つのレゾネータが、複数の混合管のうちの少なくとも１つを囲む空気プレナム内に配置されている。【選択図】図３
2018040560.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
径方向に延びる前方プレート（１０４）、前記前方プレート（１０４）から軸線方向に離間して径方向に延びる後方プレート（１０６）、前記前方プレート（１０４）と前記後方プレート（１０６）との間で軸線方向に延びる外側スリーブ、および前記前方プレート（１０４）と前記後方プレート（１０６）と前記外側スリーブ（１０８）とで画定された燃料プレナム（１１０）を備える燃料プレナム本体（１０２）と、
前記後方プレート（１０６）から軸線方向に離間しているキャッププレート（１１２）であって、前記後方プレート（１０６）と前記キャッププレート（１１２）との間に空気プレナム（１１１）が画定されたキャッププレート（１１２）と、
前記燃料プレナム本体（１０２）を通って延びる複数の混合管（１１８）であって、前記混合管（１１８）の各々が、空気入口（１２０）と、前記燃料プレナム（１１０）と流体連通する燃料ポート（１３０）と、前記後方プレート（１０６）の下流にある出口（１２４）とを含む、複数の混合管（１１８）と、
前記後方プレート（１０６）と、前記複数の混合管（１１８）のうち少なくとも１つの混合管（１１８）を囲む前記キャッププレート（１１２）との間に配置された少なくとも１つのレゾネータ（１５０）であって、径方向に延びる第１側壁（１５２）、前記第１側壁（１５２）から軸線方向に離間しており、径方向に延びる第２側壁（１５４）、前記第１側壁（１５２）と前記第２側壁（１５４）との間で軸線方向に延びる外壁（１５６）、および前記第１側壁（１５２）と前記第２側壁（１５４）と前記外壁（１５６）とによって画定されたレゾネータ室（１５８）を含む少なくとも１つのレゾネータ（１５０）、前記空気プレナム（１１１）と流体連通している前記レゾネータ室（１５８）への少なくとも１つの入口（１６０）を備える少なくとも１つのレゾネータ（１５０）とを備える管束燃料ノズルアセンブリ（１００）であって、
前記少なくとも１つのレゾネータ（１５０）によって囲まれた前記少なくとも１つの混合管（１１８）が、前記レゾネータ室（１５８）と流体連通する開口部（１３２）を含む、管束燃料ノズルアセンブリ（１００）。
【請求項２】
前記少なくとも１つのレゾネータ（１５０）が、前記複数の混合管（１１８）と同じ数のレゾネータ（１５０）を備え、前記複数の混合管（１１８）のうちの単一の混合管（１１８）が各レゾネータ（１５０）を通って延び、各混合管（１１８）が、前記レゾネータ（１５０）のうちの単一のレゾネータ（１５０）を通って延び、前記複数の混合管（１１８）の各々が、前記各レゾネータ（１５０）の前記第１側壁（１５２）および前記第２側壁（１５４）に封止固定された外面（１３８）をさらに有し、前記複数の混合管（１１８）の各々の前記開口部（１３２）が、前記各レゾネータ（１５０）の前記第１側壁（１５２）と前記第２側壁（１５４）との間の前記混合管（１１８）の前記外面（１３８）に配置されている、請求項１に記載の管束燃料ノズルアセンブリ（１００）。
【請求項３】
前記少なくとも１つのレゾネータ（１５０）が、前記混合管（１１８）よりも少ないレゾネータ（１５０）を含み、前記複数の混合管（１１８）が、第１組の混合管（１１８）と第２組の混合管（１１８）とを含み、前記第１組の混合管（１１８）のうちの単一の混合管（１１８）が各レゾネータ（１５０）を通って延び、前記第１組の混合管（１１８）の各々が前記レゾネータ（１５０）のうちの単一のレゾネータ（１５０）を通って延び、前記第１組の混合管（１１８）の各々が、それぞれのレゾネータ（１５０）の前記第１側壁（１５２）および前記第２側壁（１５４）に封止固定された外面（１３８）をさらに有し、前記第１組の混合管（１１８）の各々の前記開口部（１３２）が、前記それぞれのレゾネータ（１５０）の前記第１側壁（１５２）と前記第２側壁（１５４）との間の前記外面（１３８）に配置され、前記第２組の混合管（１１８）のいずれもレゾネータ（１５０）を通って延びていない、請求項１に記載の管束燃料ノズルアセンブリ（１００）。
【請求項４】
前記少なくとも１つのレゾネータ（１５０）が、混合管（１１８）よりも少ないレゾネータ（１５０）を含み、２以上の混合管（１１８）が各レゾネータ（１５０）を通って延び、各混合管（１１８）が前記レゾネータ（１５０）のうち単一のレゾネータ（１５０）を通って延び、各混合管（１１８）が、前記それぞれのレゾネータ（１５０）の前記第１側壁（１５２）および前記第２側壁（１５４）に封止固定された外面（１３８）をさらに有し、各混合管（１１８）の前記開口部（１３２）が、前記それぞれのレゾネータ（１５０）の前記第１側壁（１５２）と前記第２側壁（１５４）との間で前記混合管（１１８）の前記外面（１３８）に配置されている、請求項１に記載の管束燃料ノズルアセンブリ（１００）。
【請求項５】
前記少なくとも１つのレゾネータ（１５０）が、前記混合管（１１８）よりも少ないレゾネータ（１５０）を含み、２以上の混合管（１１８）が各レゾネータ（１５０）を通って延び、前記複数の混合管（１１８）が、第１組の混合管（１１８）と第２組の混合管（１１８）とを含み、前記第１組の混合管（１１８）の各々が前記レゾネータ（１５０）のうちの単一のレゾネータ（１５０）を通って延び、前記第１組の混合管（１１８）の各々が、前記それぞれのレゾネータ（１５０）の前記第１側壁（１５２）および前記第２側壁（１５４）に封止固定された外面（１３８）をさらに有し、前記第１組の混合管（１１８）の各々の前記開口部（１３２）が、前記それぞれのレゾネータ（１５０）の前記第１側壁（１５２）と前記第２側壁（１５４）との間の前記外面（１３８）に配置され、前記第２組の混合管（１１８）のいずれもレゾネータ（１５０）を通って延びていない、請求項１に記載の管束燃料ノズルアセンブリ（１００）。
【請求項６】
前記少なくとも１つのレゾネータ（１５０）が、単一のレゾネータ（１５０）を含み、前記複数の混合管（１１８）が前記単一のレゾネータ（１５０）を通って延び、前記複数の混合管（１１８）の各々が、前記レゾネータ（１５０）の前記第１側壁（１５２）および前記第２側壁（１５４）に封止固定された外面（１３８）をさらに有し、各混合管（１１８）の前記開口部（１３２）が、前記レゾネータ（１５０）の前記レゾネータ室（１５８）内で前記混合管（１１８）の前記外面（１３８）に配置されている、請求項１に記載の管束燃料ノズルアセンブリ（１００）。
【請求項７】
外側ケーシング（３２）に結合された端部カバー（３６）と、
前記外側ケーシング（３２）内に配置され、前記端部カバー（３６）に結合された管束燃料ノズルアセンブリ（１００）であって、
径方向に延びる前方プレート（１０４）、前記前方プレート（１０４）から軸線方向に離間して径方向に延びる後方プレート（１０６）、前記前方プレート（１０４）と前記後方プレート（１０６）との間で軸線方向に延びる外側スリーブ（１０８）、および前記前方プレート（１０４）と前記後方プレート（１０６）と前記外側スリーブ（１０８）とで画定された燃料プレナム（１１０）を備える燃料プレナム本体（１０２）と、
前記後方プレート（１０６）から軸線方向に離間しているキャッププレート（１１２）、および前記後方プレート（１０６）と前記キャッププレート（１１２）との間に画定された空気プレナム（１１１）と、
前記燃料プレナム本体（１０２）を通って延びる複数の混合管（１１８）であって、前記混合管（１１８）の各々が、空気入口（１２０）と、前記燃料プレナム（１１０）と流体連通する燃料ポート（１３０）と、前記後方プレート（１０６）の下流にある出口（１２４）とを含む、複数の混合管（１１８）と、
前記複数の混合管（１１８）のうち少なくとも１つの混合管（１１８）を囲む前記後方プレート（１０６）と前記キャッププレート（１１２）との間に配置された少なくとも１つのレゾネータ（１５０）であって、径方向に延びる第１側壁（１５２）、前記第１側壁（１５２）から軸線方向に離間しており、径方向に延びる第２側壁（１５４）、前記第１側壁（１５２）と前記第２側壁（１５４）との間で軸線方向に延びる外壁（１５６）、前記第１側壁（１５２）と前記第２側壁（１５４）と前記外壁（１５６）とによって画定されたレゾネータ室（１５８）、および前記空気プレナム（１１１）と流体連通している前記レゾネータ室（１５８）への少なくとも１つの入口（１６０）を備える少なくとも１つのレゾネータ（１５０）とを備える管束燃料ノズルアセンブリ（１００）とを備える燃焼器（１６）であって、
前記少なくとも１つのレゾネータ（１５０）によって囲まれた前記少なくとも１つの混合管（１１８）が、前記レゾネータ室（１５８）と流体連通する開口部（１３２）を含む、燃焼器（１６）。
【請求項８】
前記少なくとも１つのレゾネータ（１５０）が、前記複数の混合管（１１８）と同じ数のレゾネータ（１５０）を備え、前記複数の混合管（１１８）のうちの単一の混合管（１１８）が各レゾネータ（１５０）を通って延び、前記複数の混合管（１１８）の各々が、前記各レゾネータ（１５０）の前記第１側壁（１５２）および前記第２側壁（１５４）に封止固定された外面（１３８）をさらに有し、前記複数の混合管（１１８）の各々の前記開口部（１３２）が、前記各レゾネータ（１５０）の前記第１側壁（１５２）と前記第２側壁（１５４）との間の前記混合管（１１８）の前記外面（１３８）に配置されている、請求項７に記載の燃焼器（１６）。
【請求項９】
前記少なくとも１つのレゾネータ（１５０）が、前記混合管（１１８）よりも少ないレゾネータ（１５０）を含み、２以上の混合管（１１８）が各レゾネータ（１５０）を通って延び、前記複数の混合管（１１８）が、第１組の混合管（１１８）と第２組の混合管（１１８）とを含み、前記第１組の混合管（１１８）の各々が前記レゾネータ（１５０）のうちの単一のレゾネータを通って延び、前記第１組の混合管（１１８）の各々が、前記それぞれのレゾネータ（１５０）の前記第１側壁（１５２）および前記第２側壁（１５４）に封止固定された外面（１３８）をさらに有し、前記第１組の混合管（１１８）の各々の前記開口部（１３２）が、前記それぞれのレゾネータの前記第１側壁（１５２）と前記第２側壁（１５４）との間の前記外面（１３８）に配置され、前記第２組の混合管（１１８）のいずれもレゾネータ（１５０）を通って延びていない、請求項７に記載の燃焼器。
【請求項１０】
圧縮機（１４）と、タービン（１８）と、前記圧縮機（１４）の下流で、前記タービン（１８）の上流に配置された燃焼器（１６）とを備えるガスタービン（１０）であって、前記燃焼器（１６）が、
外側ケーシング（３２）に結合された端部カバー（３６）と、
前記外側ケーシング（３２）内に配置され、前記端部カバー（３６）に結合された管束燃料ノズルアセンブリ（１００）であって、
径方向に延びる前方プレート（１０４）、前記前方プレート（１０４）から軸線方向に離間して径方向に延びる後方プレート（１０６）、前記前方プレート（１０４）と前記後方プレート（１０６）との間で軸線方向に延びる外側スリーブ（１０８）、および前記前方プレート（１０４）と前記後方プレート（１０６）と前記外側スリーブ（１０８）とで画定された燃料プレナム（１１０）を備える燃料プレナム本体（１０２）と、
前記後方プレート（１０６）から軸線方向に離間しているキャッププレート（１１２）であって、前記後方プレート（１０６）と前記キャッププレート（１１２）との間に空気プレナム（１１１）が画定されたキャッププレート（１１２）と
前記燃料プレナム本体（１０２）を通って延びる複数の混合管（１１８）であって、前記混合管（１１８）の各々が、空気入口（１２０）と、前記後方プレート（１０６）の下流にある出口（１２４）と、前記燃料プレナム（１１０）と流体連通する燃料ポート（１３０）とを含む複数の混合管（１１８）と、
前記複数の混合管（１１８）のうち少なくとも１つの混合管（１１８）を囲む前記後方プレート（１０６）と前記キャッププレート（１１２）との間に配置された少なくとも１つのレゾネータ（１５０）であって、径方向に延びる第１側壁（１５２）、前記第１側壁（１５２）から軸線方向に離間しており、径方向に延びる第２側壁（１５４）、前記第１側壁（１５２）と前記第２側壁（１５４）との間で軸線方向に延びる外壁（１５６）、前記第１側壁（１５２）と前記第２側壁（１５４）と前記外壁（１５６）とによって画定されたレゾネータ室（１５８）、および前記空気プレナム（１１１）と流体連通している前記レゾネータ室（１５８）への少なくとも１つの入口（１６０）を備える少なくとも１つのレゾネータ（１５０）とを備える管束燃料ノズルアセンブリ（１００）とを備え、
前記少なくとも１つのレゾネータ（１５０）によって囲まれた前記少なくとも１つの混合管（１１８）が、前記レゾネータ室（１５８）と流体連通する開口部（１３２）を含む、ガスタービン（１０）。
【請求項１１】
前記少なくとも１つのレゾネータ（１５０）が、前記複数の混合管（１１８）と同じ数のレゾネータ（１５０）を備え、前記複数の混合管（１１８）のうちの単一の混合管（１１８）が各レゾネータ（１５０）を通って延び、前記複数の混合管（１１８）の各々が、前記各レゾネータ（１５０）の前記第１側壁（１５２）および前記第２側壁（１５４）に封止固定された外面（１３８）をさらに有し、前記複数の混合管（１１８）の各々の前記開口部（１３２）が、前記各レゾネータ（１５０）の前記第１側壁（１５２）と前記第２側壁（１５４）との間の前記混合管（１１８）の前記外面（１３８）に配置されている、請求項１０に記載のガスタービン（１０）。
【請求項１２】
前記少なくとも１つのレゾネータが、前記混合管（１１８）よりも少ないレゾネータ（１５０）を含み、前記複数の混合管（１１８）が、第１組の混合管（１１８）と第２組の混合管（１１８）とを含み、前記第１組の混合管（１１８）のうち単一の混合管が各レゾネータを通って延び、前記第１組の混合管（１１８）の各々が、前記それぞれのレゾネータ（１５０）の前記第１側壁（１５２）および前記第２側壁（１５４）に封止固定された外面（１３８）をさらに有し、前記第１組の混合管（１１８）の各々の前記開口部（１３２）が、前記それぞれのレゾネータ（１５０）の前記第１側壁（１５２）と前記第２側壁（１５４）との間の前記外面（１３８）に配置され、前記第２組の混合管（１１８）のいずれもレゾネータ（１５０）を通って延びていない、請求項１０に記載のガスタービン。
【請求項１３】
前記少なくとも１つのレゾネータ（１５０）が、混合管（１１８）よりも少ないレゾネータ（１５０）を含み、２以上の混合管（１１８）が各レゾネータを通って延び、各混合管が前記レゾネータ（１５０）のうち単一のレゾネータを通って延び、各混合管（１１８）が、前記それぞれのレゾネータ（１５０）の前記第１側壁（１５２）および前記第２側壁（１５４）に封止固定された外面（１３８）をさらに有し、各混合管（１１８）の前記開口部（１３２）が、前記それぞれのレゾネータ（１５０）の前記第１側壁（１５２）と前記第２側壁（１５４）との間で前記混合管の前記外面（１３８）に配置されている、請求項１０に記載のガスタービン。
【請求項１４】
前記少なくとも１つのレゾネータ（１５０）が、前記混合管（１１８）よりも少ないレゾネータ（１５０）を含み、２以上の混合管（１１８）が各レゾネータを通って延び、前記複数の混合管（１１８）が、第１組の混合管（１１８）と第２組の混合管（１１８）とを含み、前記第１組の混合管（１１８）の各々が前記レゾネータのうちの単一のレゾネータを通って延び、前記第１組の混合管（１１８）の各々が、前記それぞれのレゾネータ（１５０）の前記第１側壁（１５２）および前記第２側壁（１５４）に封止固定された外面（１３８）をさらに有し、前記第１組の混合管（１１８）の各々の前記開口部（１３２）が、前記それぞれのレゾネータ（１５０）の前記第１側壁（１５２）と前記第２側壁（１５４）との間の前記外面（１３８）に配置され、前記第２組の混合管（１１８）のいずれもレゾネータ（１５０）を通って延びていない、請求項１０に記載のガスタービン。
【請求項１５】
前記少なくとも１つのレゾネータ（１５０）が、単一のレゾネータ（１５０）を含み、前記複数の混合管（１１８）が前記単一のレゾネータ（１５０）を通って延び、前記複数の混合管（１１８）の各々が、前記レゾネータ（１５０）の前記第１側壁（１５２）および前記第２側壁（１５４）に封止固定された外面（１３８）をさらに有し、各混合管（１１８）の前記開口部（１３２）が、前記レゾネータ室（１５８）内で前記混合管（１１８）の前記外面（１３８）に配置されている、請求項１０に記載のガスタービン（１０）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概してガスタービン燃焼器用の管束型の燃料ノズルアセンブリに関する。より詳細には、本発明は、高周波ダイナミクスレゾネータが組み込まれた管束型の燃料ノズルアセンブリに関する。
【背景技術】
【０００２】
ガスタービンエンジン用の特定の燃焼システムは、気体燃料を、燃焼ゾーンより上流の圧縮空気と予混合するための管束型の燃料ノズルを有する燃焼器を用いる。管束型の燃料ノズルアセンブリは、一般に、前方プレート、後方プレートおよび外側スリーブによって少なくとも部分的に画定された燃料プレナム本体を通って延びる複数の管を含む。圧縮空気は各管の入口部分に流入する。燃料プレナムからの燃料は、各管に注入され、各管において、燃料が燃焼ゾーンに送られる前に、燃料が圧縮空気と予混合される。
【０００３】
各管の下流側端部すなわち先端部が拘束されていない一方、各管の一部は、後方プレートにしっかりと連結されてもよい。すなわち、各管が後方プレートから片持ち状態にある。各管の下流端部すなわち先端部は、キャッププレートに画定された対応する管開口部を通って延びる。このキャッププレートは、燃料プレナム本体の後方プレートから軸線方向に離間され、燃焼室に近接して配置されている。円周方向に連続する径方向の隙間が、各管の先端部における外面と、キャッププレートの対応する管開口部との間に画定されており、圧縮空気等の冷却流体が、管の周りを燃焼室に向かって流れることを可能にし、それによって、先端部を冷却する。運転中、燃焼ダイナミクスは、様々な構成部品の振動を引き起こし、構成部品間に望ましくない衝突を招き、構成部品の摩耗の増大を招き、例えば、各管の先端部が隙間内で振動し、個々の管とキャッププレートとの間に望ましくない接触を招く可能性がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許９３８８９８５号明細書報
【発明の概要】
【０００５】
態様および利点は、以下の説明に記載されているか、以下の説明から明らかになり得るか、または実践により学び得る。
【０００６】
本開示の一実施形態は、管束燃料ノズルアセンブリである。燃料ノズルアセンブリは、燃料プレナム本体を含み、燃料プレナム本体は、径方向に延びる前方プレートと、前方プレートから軸線方向に離間して、径方向に延びる後方プレートと、前方プレートと後方プレートとの間で軸線方向に延びる外側スリーブと、前方プレート、後方プレート、および外側スリーブによって画定された燃料プレナムとを含む。また、燃料ノズルアセンブリは、後方プレートから軸線方向に離間されたキャッププレートであって、後方プレートとキャッププレートとの間に空気プレナムが画定されたキャッププレートを含む。燃料ノズルアセンブリはさらに、燃料プレナム本体を通って延びる複数の混合管を含む。混合管の各々は、空気入口と、燃料プレナムと流体連通する燃料ポートと、後方プレートの下流にある出口とを含む。燃料ノズルアセンブリはまた、複数の混合管のうち少なくとも１つの混合管を囲む、後方プレートとキャッププレートとの間に配置された少なくとも１つのレゾネータを含む。少なくとも１つのレゾネータは、レゾネータ室が第１側壁、第２側壁、および外壁によって画定されるように、径方向に延びる第１側壁と、第１側壁から軸線方向に離間しており、径方向に延びる第２側壁と、第１側壁と第２側壁との間で軸線方向に延びる外壁とを含む。レゾネータ室への少なくとも１つの入口は、空気プレナムと流体連通している。少なくとも１つのレゾネータによって囲まれた少なくとも１つの混合管は、レゾネータ室と流体連通する開口部を含む。
【０００７】
本開示の別の実施形態は、燃焼器である。燃焼器は、外側ケーシングに結合された端部カバーと、外側ケーシング内に配置され、端部カバーに結合された管束燃料ノズルアセンブリとを含む。燃料ノズルアセンブリは、燃料プレナム本体を含み、燃料プレナム本体は、径方向に延びる前方プレートと、前方プレートから軸線方向に離間して、径方向に延びる後方プレートと、前方プレートと後方プレートとの間で軸線方向に延びる外側スリーブと、前方プレート、後方プレート、および外側スリーブによって画定された燃料プレナムとを含む。また、燃料ノズルアセンブリは、後方プレートから軸線方向に離間されたキャッププレートであって、後方プレートとキャッププレートとの間に空気プレナムが画定されたキャッププレートを含む。燃料ノズルアセンブリはさらに、燃料プレナム本体を通って延びる複数の混合管を含む。混合管の各々は、空気入口と、燃料プレナムと流体連通する燃料ポートと、後方プレートの下流にある出口とを含む。燃料ノズルアセンブリはまた、複数の混合管のうち少なくとも１つの混合管を囲む、後方プレートとキャッププレートとの間に配置された少なくとも１つのレゾネータを含む。少なくとも１つのレゾネータは、レゾネータ室が第１側壁、第２側壁、および外壁によって画定されるように、径方向に延びる第１側壁と、第１側壁から軸線方向に離間しており、径方向に延びる第２側壁と、第１側壁と第２側壁との間で軸線方向に延びる外壁とを含み、かつ空気プレナムと流体連通しているレゾネータ室内への少なくとも１つの入口を含む。また、少なくとも１つのレゾネータによって囲まれた少なくとも１つの混合管は、レゾネータ室と流体連通する開口部を含む。
【０００８】
本開示の別の実施形態は、圧縮機と、タービンと、圧縮機の下流で、タービンの上流に配置された燃焼器とを含むガスタービンである。燃焼器は、外側ケーシングに結合された端部カバーと、外側ケーシング内に配置され、端部カバーに結合された管束燃料ノズルアセンブリとを含む。管束燃料ノズルアセンブリは、燃料プレナム本体を含み、燃料プレナム本体は、径方向に延びる前方プレート、前方プレートから軸線方向に離間して径方向に延びる後方プレート、前方プレートと後方プレートとの間で軸線方向に延びる外側スリーブ、および前方プレートと後方プレートと外側スリーブとによって画定された燃料プレナムを含む。また、燃料ノズルアセンブリは、後方プレートから軸線方向に離間されたキャッププレートであって、後方プレートとキャッププレートとの間に空気プレナムが画定されたキャッププレートを含む。燃料ノズルアセンブリはさらに、燃料プレナム本体を通って延びる複数の混合管を含む。混合管の各々は、空気入口と、後方プレートの下流の出口と、燃料プレナムと流体連通する燃料ポートとを含む。燃料ノズルアセンブリはまた、複数の混合管のうち少なくとも１つの混合管を囲む、後方プレートとキャッププレートとの間に配置された少なくとも１つのレゾネータを含む。少なくとも１つのレゾネータは、径方向に延びる第１側壁、第１側壁から軸線方向に離間しており、径方向に延びる第２側壁、第１側壁と第２側壁との間で軸線方向に延びる外壁、第１側壁と第２側壁と外壁とによって画定されたレゾネータ室、および空気プレナムと流体連通しているレゾネータ室内への少なくとも１つの入口を含む。また、少なくとも１つのレゾネータによって囲まれた少なくとも１つの混合管は、レゾネータ室と流体連通する開口部を含む。
【０００９】
当業者であれば、本明細書を検討すれば、このような実施形態の特徴および態様等をよりよく理解するであろう。
【００１０】
当業者を対象とする、最良の形態を含む様々な実施形態の完全かつ実施可能な開示は、添付の図面の参照を含む、本明細書の残りの部分において、より詳細に説明される。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本開示の様々な実施形態を組み込むことができる例示的なガスタービンの機能ブロック図である。
【図２】本開示の様々な実施形態を組み込むことができる例示的な燃焼器の単純化した断面側面図である。
【図３】本開示の少なくとも１つの実施形態による、図２に示される例示的な管束型の燃料ノズルアセンブリの一部の断面側面図である。
【図４】本開示の少なくとも１つの実施形態による、図２に示される例示的な管束型の燃料ノズルアセンブリの一部の断面側面図である。
【図５】本開示の少なくとも１つの実施形態による、図３および図４に示される例示的な管束型の燃料ノズルアセンブリの一部の断面側面図である。
【図６】本開示の少なくとも１つの実施形態による、図２に示される例示的な管束型の燃料ノズルアセンブリの一部の断面側面図である。
【図７】本開示の少なくとも１つの実施形態による、図２に示される例示的な管束型の燃料ノズルアセンブリの一部の断面側面図である。
【図８】本開示の少なくとも１つの実施形態による、図６および図７に示される例示的な管束型の燃料ノズルアセンブリの一部の断面側面図である。
【図９】本開示の少なくとも１つの実施形態による、図２に示される例示的な管束型の燃料ノズルアセンブリの一部の断面側面図である。そして
【図１０】本開示の少なくとも１つの実施形態による、図９に示される例示的な管束型の燃料ノズルアセンブリの一部の断面側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本開示の実施形態を詳細に参照するが、その１つまたは複数の例を添付図面に示す。詳細な説明では、図面内の特徴部を示すために数字および文字の符号を使用する。図面および明細書における類似のまたは同一の符号は、本開示の類似のまたは同一の部分を指すために使用されている。
【００１３】
本明細書において、「第１」、「第２」、および「第３」という用語は、１つの構成部品と別の構成部品とを区別するために交換可能に用いることができ、個々の構成部品の位置または重要性を示すことを意図しない。「上流」および「下流」という用語は、流体経路における流体流れに対する相対的方向を指す。例えば、「上流」は流体が流れる元に向かう方向を指し、「下流」は流体が流れる先に向かう方向を指す。「径方向」という用語は、特定の構成部品の軸中心線に実質的に垂直な相対的な方向を指し、「軸線方向」という用語は、特定の構成部品の軸線方向中心線に実質的に平行および／または同軸に整列する相対的な方向を指し、「周方向」という用語は、特定の構成部品の軸中心線の周りに延びる相対的な方向を指す。
【００１４】
本明細書で用いる用語は、特定の実施形態を説明することだけを目的とし、限定することを目的とするものではない。本明細書で使用する場合、単数の表現は、文脈が明らかにそうでないことを示さない限り、複数も含むことを意図する。「備える、含む、有する」という用語は、本明細書で使用される場合、記載された特徴、整数、ステップ、動作、要素、および／または構成部品が存在することを特定するが、１以上の他の特徴、整数、ステップ、動作、要素、部品、および／またはそれらのグループが存在すること、または追加されることを排除するものではないことが、さらに理解されるであろう。
【００１５】
各実施形態は説明のために提供されるものであり、限定するものではない。実際、当業者には、本開示の範囲または趣旨から逸脱することなく修正形態および変形形態を形成できることが明らかであろう。例えば、一実施形態の一部として図示または説明される特徴を別の実施形態で使用して、さらなる実施形態をもたらすこともできる。したがって、本開示は、特許請求の範囲およびそれらの等価物の範囲に入るこのような修正形態および変形形態を包括することが意図されている。例えば、高周波ダイナミクスレゾネータは、レゾネータ室および／または混合管開口部の寸法を変化させること等により、一定の周波数または周波数範囲の振動を減衰させるように調整することができる。さらに、一例として、２以上のレゾネータを使用することができ、２以上のレゾネータは、すべて同じ周波数範囲に調整してもよいし、異なるレゾネータは異なる周波数範囲で減衰させるように調整してもよい。２以上の管束型の燃料ノズルを有する燃焼缶では、異なる周波数範囲を減衰させるように調整されたレゾネータを使用して、第１燃料ノズルおよび第２燃料ノズルからのダイナミクスを軽減することができる。代替的に、または付加的に、複数の燃焼缶を有する燃焼システムでは、第１燃焼器の管束型の燃料ノズルには、第１周波数範囲に調整されたレゾネータが設けられ、第２燃焼器の管束型の燃料ノズルには、第１周波数範囲とは異なる第２周波数範囲に調整されたレゾネータが設けられている。
【００１６】
本開示の例示的実施形態は、説明のために、概して陸上発電用ガスタービン燃焼器の燃料ノズルアセンブリとの関連で説明されるが、当業者であれば、本開示の実施形態がターボ機械用の任意のスタイルまたはタイプの燃焼器に適用可能であり、請求項に具体的に記載されていない限り、陸上発電用ガスタービンの燃焼器または燃焼システムに限定されないことは容易に理解するであろう。
【００１７】
ここで図面を参照すると、図１は、例示的なガスタービン１０の概略図を示す。図示されているように、ガスタービン１０は、概して、入口セクション１２、入口セクション１２の下流に配置された圧縮機１４、圧縮機１４の下流に配置された少なくとも１つの燃焼器１６、燃焼器１６の下流に配置されたタービン１８、およびタービン１８の下流に配置された排気セクション２０を含む。さらに、ガスタービン１０は、圧縮機１４をタービン１８に結合する１以上のシャフト２２を含んでもよい。
【００１８】
運転中、空気２４は入口セクション１２を通って圧縮機１４内に流れ、圧縮機１４で空気２４が次第に圧縮され、これにより圧縮空気２６が燃焼器１６に供給される。圧縮空気２６の少なくとも一部は、燃焼器１６内で燃料２８と混合され、燃焼されて燃焼ガス３０を生成する。燃焼ガス３０は、燃焼器１６からタービン１８内に流れ、（運動および／または熱）エネルギーが燃焼ガス３０からロータブレード（不図示）に伝達され、シャフト２２を回転させる。その後、機械的回転エネルギーが圧縮機１４への動力の供給、および／または発電等の様々な目的のために使用されてもよい。タービン１８を出る燃焼ガス３０は、その後、排気セクション２０を通ってガスタービン１０から排気されてもよい。
【００１９】
図２に示すように、燃焼器１６は、圧縮機吐出ケーシング等の外側ケーシング３２によって少なくとも部分的に囲まれていてもよい。外側ケーシング３２は、燃焼器１６の様々な構成部品を少なくとも部分的に囲む高圧プレナム３４を少なくとも部分的に画定してもよい。高圧プレナム３４は圧縮機１４（図１）から圧縮空気２６を受けるために、圧縮機１４と流体連通していてもよい。端部カバー３６は、外側ケーシング３２に結合されていてもよい。特定の実施形態では、外側ケーシング３２および端部カバー３６は、燃焼器１６のヘッドエンド容積部すなわちヘッドエンド部３８を少なくとも部分的に画定してもよい。
【００２０】
特定の実施形態では、ヘッドエンド部３８は、高圧プレナム３４および／または圧縮機１４と流体連通している。１以上のライナまたはダクト４０は燃料−空気混合物を燃焼させるための燃焼室すなわち燃焼ゾーン４２を少なくとも部分的に画定してもよく、および／または、燃焼ガス３０をタービン１８への入口に向けて方向付けるために、燃焼器を通る高温ガス経路４４を少なくとも部分的に画定してもよい。
【００２１】
様々な実施形態において、燃焼器１６は、少なくとも１つの管束型の燃料ノズルアセンブリ１００を含む。図２に示すように、燃料ノズルアセンブリ１００は、外側ケーシング３２内で、端部カバー３６の下流側および／または燃焼器１６の軸線方向中心線４６に対して、端部カバー３６から離間して配置され、かつ燃焼室４２の上流側に配置されている。特定の実施形態では、燃料ノズルアセンブリ１００は、１以上の流体導管５０を介してガス燃料供給装置４８と流体連通している。特定の実施形態では、流体導管５０は、一端で、端部カバー３６に流体的に結合され、および／または端部カバー３６に連結されていてもよい。燃料ノズルアセンブリ１００および／または流体導管は、端部カバー３６以外の構造（例えば、外側ケーシング３２）に取り付けられてもよいことを理解されたい。
【００２２】
図３は、本開示の少なくとも１つの実施形態による、図２に示される例示的な燃料ノズルアセンブリ１００の一部の断面側面図を提供する。燃焼器１６の様々な実施形態は、燃料ノズルアセンブリ１００の異なる構成を含むことができ、特許請求の範囲において別段の指定がない限り、特定の構成に限定されない。例えば、図２に示す特定の構成では、燃料ノズルアセンブリ１００は、中心線４６の周りに環状に配置された複数のくさび形燃料ノズルセグメントを含む。いくつかの実施形態では、燃料ノズルアセンブリ１００は、中心線４６を中心とする円形の燃料ノズルセグメントをさらに含んでもよい。特定の実施形態では、燃料ノズルアセンブリ１００は、中心燃料ノズル５０を中心とする環形すなわち燃料ノズル通路を形成してもよい。
【００２３】
少なくとも１つの実施形態では、図３に示すように、燃料ノズルアセンブリ１００および／または各燃料ノズルセグメントは、前方プレート、すなわち上流プレート１０４を有する燃料プレナム本体１０２と、前方プレート１０４から軸線方向に離間した後方プレート１０６と、前方プレート１０４と後方プレート１０６との間で軸線方向に延びる外側バンドすなわち外側スリーブ１０８とを含む。燃料プレナム１１０が、燃料プレナム本体１０２内に画定されている。特定の実施形態では、前方プレート１０４、後方プレート１０６および外側スリーブ１０８は、燃料プレナム１１０を少なくとも部分的に画定してもよい。特定の実施形態では、流体導管５０は、前方プレート１０４を通って延びて、燃料プレナム１１０に燃料を提供してもよい。様々な実施形態において、燃料ノズルアセンブリ１００は、後方プレート１０６から軸線方向に離間して配置されたキャッププレート１１２を含む。空気プレナム１１１が、後方プレート１０６とキャッププレート１１２との間に画定されている。キャッププレート１１２の高温側１１４は、概して、燃焼室４２に隣接して、または燃焼室４２の近傍に配置されている。
【００２４】
図３に示すように、燃料ノズルアセンブリ１００は、複数の管１１８を含む管束１１６を含む。各管１１８は、前方プレート１０４、燃料プレナム１１０、空気プレナム１１１、後方プレート１０６、およびキャッププレート１１２を通って延びる。管１１８は、後方プレート１０６に対して固定的に連結され、および／または後方プレート１０６に対してシールを形成する。例えば、管１１８は、溶接、ろう付け、または他の方法で後方プレート１０６に連結することができる。各管１１８は、それぞれの管１１８の上流端部１２２に画定された空気入口１２０と、それぞれの管１１８の下流端部１２６に画定された出口１２４とを有する。下流端部１２６は、キャッププレート１１２に形成された対応する管開口部（不図示）を通って延び、管開口部は、管１１８の外面と、対応する管開口部の内面との間の円周方向に連続する径方向の隙間を画定するような大きさに設定されている。円周方向に連続する径方向の隙間により、圧縮空気２６が空気プレナム１１１から燃焼室４２に向かって管の周りを流れることができ、それによって管１１８の下流端部１２６が冷却される。
【００２５】
各管１１８は、燃料ノズルアセンブリ１００を通るそれぞれの予混合流路１２８を画定する。予混合流路１２８は、気体燃料２８が、燃料ノズルの下流に画定された燃焼ゾーン４２内に導かれる前に、混合管１１８内で、気体燃料２８（図１）を圧縮空気２６（図１）と予混合するためのものである。特定の実施形態では、複数の管１１８のうち、１以上の管１１８は、それぞれの管１１８に画定された１以上の燃料ポート１３０を介して燃料プレナム１１０と流体連通する。
【００２６】
上述したように、管１１８の下流端部はキャッププレート１１２に取り付けられていないので、管１１８は「片持ち」と説明することができる。燃料ノズルアセンブリの運転中、燃焼ダイナミクスは、燃焼器１６の様々な部品の振動を引き起こし、それによって、部品が互いに衝突する可能性がある。例えば、片持ち管１１８、特に各管１１８の下流端部１２６は、それぞれの管１１８の中心線に対して径方向に移動して、管１１８と、キャッププレート１１２の対応する管開口部との間の接触をもたらす。別の例として、燃料ノズルアセンブリ１００は、燃焼器１６のライナすなわちヘッドエンド３８に衝突する場合がある。このような衝突は、衝突の物理的な力および／または燃焼器１６の上流構成部品の熱負荷の増大に起因して、様々な部品に望ましくない摩耗を引き起こす場合がある。例えば、管１１８のキャッププレート１１２への衝突がキャッププレート１１２の熱負荷を増加させるように、燃焼ガス３０（図１）は、各管１１８の下流端部１２６の温度を上昇させる。
【００２７】
本開示の様々な実施形態では、図３に示すように、燃料ノズルアセンブリ１００は、後方プレート１０６とキャッププレート１１２との間に配置された１以上のレゾネータ１５０を含む。いくつかの例示的な実施形態では、１以上のレゾネータ１５０は、キャッププレート１１２から軸線方向に離間して、混合管出口の上流に配置され、レゾネータ１５０が燃焼ゾーン４２からの熱にさらされることを回避するか、または最小化する。いくつかの実施形態では、例えば図３に示すように、レゾネータ１５０の数は管１１８の数に等しく、管１１８とレゾネータ１５０との間には１対１の対応がある。言い換えれば、各管１１８は、単一のレゾネータ１５０を通り、単一のレゾネータ１５０によって囲まれており、各レゾネータ１５０は、レゾネータ１５０を通って延びる単一の管のみを有する。本明細書で開示される他の実施形態では、管１１８とレゾネータ１５０との間の対応関係は変化し得る。いくつかの実施形態では、例えば図４に示すように、管１１８よりも少ないレゾネータ１５０が存在し、各レゾネータ１５０は、レゾネータ１５０を通って延びる単一の管１１８のみを有してもよく、いくつかの管１１８はレゾネータ１５０を通って延びていなくてもよい。さらに、図４に示すように、すべての管が対応するレゾネータを有していないいくつかの実施形態では、レゾネータ１５０を通っておらず、レゾネータ１５０によって囲まれていない管１１８のサブセットには、２以上の束１１６からの管１１８が含まれ得る。
【００２８】
いくつかの例示的な実施形態では、図５に示すように、レゾネータ１５０は、第１側壁１５２および第２側壁１５４、ならびに外壁１５６を含む。レゾネータ壁１５２，１５４，１５６は、レゾネータ室１５８を画定する。図５に示すようないくつかの実施形態では、単一の管１１８がレゾネータ１５０を通る。また、図５に示されているように、管１１８がレゾネータ１５０を通る場合、ろう付けまたは溶接等によって、混合管１１８の外面１３８を第１側壁１５２および第２側壁１５４に封止固定することができる。他の実施形態では、混合管１１８およびレゾネータ１５０は、例えば、付加製造によって、一体的な部品として形成してもよい。混合管１１８がレゾネータ１５０を通るいくつかの実施形態では、混合管１１８は、レゾネータ室１５８と流体連通する１以上の開口部１３２を含むことができる。通常、このような場合には、管開口部１３２は、レゾネータ１５０の圧力入口１６０の中心線に対して概してオフセットされてもよく、またはいくつかの実施形態では、管開口部１３２は圧力入口１６０と位置合わせされていてもよい。開口部１３２と、レゾネータ室１５８の容積との相対的寸法および位置は、燃焼器１６内で対処すべき特定の周波数に少なくとも部分的に基づいて指定されてもよい。例えば、開口部１３２は、混合管１１８の壁に対して垂直であるように図示されているが、開口部１３２は、斜めおよび／またはテーパー状であってもよい。別の例として、側壁１５２、１５４の形状は、例えば隣接する管１１８間の所与のクリアランス内に所望のレゾネータ室１５８の容積を、提供するために、凹状、凸状等であってもよい。圧力入口１６０は、圧縮空気２６がレゾネータ室１５８に入ることを許容し、混合管１１８内の燃料／空気混合物に対して正の圧力を提供して、燃焼ゾーン４２の上流の管１１８から燃料／空気混合物が漏れることを回避するか最小限にする。したがって、圧力入口１６０の大きさは、最小に維持するのが好ましく、例えば過剰な量の空気をレゾネータに導入することなく、レゾネータ室１５８を加圧するのに十分なだけの大きさであることが好ましい。過剰な空気は、レゾネータ室１５８から混合管１１８に浸透する場合がある。それにもかかわらず、乱流強度が増大した結果として、混合管１１８に浸透する一定の量の追加の空気が混合を改善する場合がある。図示された実施形態では、圧力入口１６０が外壁１５６に示されているが、本主題の範囲内で、外壁１５６に加えて、または外壁１５６の代わりに、側壁１５２、１５４に圧力入口を形成することも可能である
例えば、図６に示すように、本開示の様々な実施形態では、燃料ノズルアセンブリ１００は、管１１８よりも少ないレゾネータ１５０を含み、２以上の管１１８が、各レゾネータ１５０を通って延び、各管１１８が、複数のレゾネータ１５０のうちの単一のレゾネータ１５０を通り、この単一のレゾネータ１５０によって囲まれている。いくつかの実施形態では、例えば図７に示すように、管１１８よりも少ないレゾネータ１５０が存在し、いくつかの管１１８はレゾネータ１５０を通って延びていなくてもよい。さらに、図７に示すように、管の一部が対応するレゾネータを有していないいくつかの実施形態では、レゾネータ１５０を通って延びておらず、レゾネータ１５０によって囲まれていない管１１８のサブセットは、単一の束１１６からの管１１８を含むことができる一方、他の束１１６からの管１１８のすべては、レゾネータ１５０を通って延び、レゾネータ１５０によって囲まれている。
【００２９】
図８は、図６または図７に示す例示的な燃料ノズルアセンブリ１００の一部の断面側面図を提供する。特に、図８は、そのような実施形態で使用することができる例示的なレゾネータ１５０の図を提供する。いくつかの実施形態では、レゾネータ１５０は、レゾネータ１５０を通る２以上の混合管１１８を有することができ、レゾネータを通る各混合管１１８は、各混合管１１８の１以上の開口部１３２を介してレゾネータ室１５８と流体連通していてもよい。通常、図６および図７に示すような実施形態では、２以上の混合管１１８が各レゾネータ１５０を通るが、ノズル内の混合管１１８のすべてが、同じレゾネータ１５０を通るわけではない。例えば、図６に示すようないくつかの実施形態では、第１組の混合管が１つのレゾネータ１５０を通り、第２組の混合管が別のレゾネータ１５０を通ってもよい。あるいは、図７に示すように、いくつかの実施形態では、第１組の混合管１１８がレゾネータ１５０を通り、第２組の混合管１１８は通らなくてもよい。図８にも示されているように、レゾネータ１５０は、第１側壁１５２および第２側壁１５４、ならびに外壁１５６を含む。レゾネータ壁１５２、１５４、１５６は、レゾネータ室１５８を画定し、レゾネータ１５０を通る各管１１８は、ろう付けまたは溶接等によって第１側壁１５２および第２側壁１５４に封止固定された混合管１１８の外面１３８を有してもよい。
【００３０】
本開示のいくつかの実施形態では、例えば図９および図１０に示すように、単一のレゾネータ１５０を設けることができる。さらに、２以上の管１１８が各レゾネータ１５０を通る実施形態、特に、例えば図９および図１０のようにノズル毎に１つのレゾネータ１５０のみ存在する場合、燃料ノズルアセンブリ１００のすべての管１１８は、そのレゾネータ１５０を通り、そのレゾネータ１５０によって囲まれていてもよい。
【００３１】
本明細書に図示され、説明された様々な実施形態は、既存の燃料ノズルアセンブリに比べて様々な技術的利点を提供する。例えば、レゾネータ１５０は、片持ち管１１８内の音響振動を減衰させ、減衰によって、それぞれの管１１８と後方プレート１０６との間に形成される継ぎ目における管の摩耗が低減し、それによって燃料プレナム１１０からの燃料漏れの可能性を低減し、および／または、燃焼器１６の運転中に管１１８がキャッププレート１１２に対して振動することを防止し、それにより管の寿命を向上させる。さらに、管開口部１３２とレゾネータ室１５８の容積との間の比は、特定のガスタービンの燃焼ダイナミクスまたは機械的振動に応じて変更することができる。いくつかの実施形態では様々なサイズの複数のレゾネータ１５０を設けてもよく、例えば１つの燃料ノズルセグメント内のレゾネータ１５０は、１つの周波数範囲を減衰させるようなサイズにすることができ、隣接する燃料ノズルセグメント内のレゾネータ１５０は、別の周波数範囲を減衰させるようなサイズにすることができる。
【００３２】
本明細書は、最良の態様を含めて本発明を開示すると共に、任意の装置またはシステムを製造および使用すること、ならびに任意の組み込まれた方法を実行することを含む、本発明を実施することがいかなる当業者にも可能となるように、例を用いている。本発明の特許可能な範囲は、特許請求の範囲によって規定され、当業者が思い付く他の例を含むことができる。そのような他の例は、特許請求の範囲の文言と異ならない構造要素を含む場合、あるいは特許請求の範囲の文言との実質的な相違がない同等の構造要素を含む場合、特許請求の範囲内にあるものとする。
［実施態様１］
径方向に延びる前方プレート（１０４）、前記前方プレート（１０４）から軸線方向に離間して径方向に延びる後方プレート（１０６）、前記前方プレート（１０４）と前記後方プレート（１０６）との間で軸線方向に延びる外側スリーブ、および前記前方プレート（１０４）と前記後方プレート（１０６）と前記外側スリーブ（１０８）とで画定された燃料プレナム（１１０）を備える燃料プレナム本体（１０２）と、
前記後方プレート（１０６）から軸線方向に離間しているキャッププレート（１１２）であって、前記後方プレート（１０６）と前記キャッププレート（１１２）との間に空気プレナム（１１１）が画定されたキャッププレート（１１２）と、
前記燃料プレナム本体（１０２）を通って延びる複数の混合管（１１８）であって、前記混合管（１１８）の各々が、空気入口（１２０）と、前記燃料プレナム（１１０）と流体連通する燃料ポート（１３０）と、前記後方プレート（１０６）の下流にある出口（１２４）とを含む、複数の混合管（１１８）と、
前記後方プレート（１０６）と、前記複数の混合管（１１８）のうち少なくとも１つの混合管（１１８）を囲む前記キャッププレート（１１２）との間に配置された少なくとも１つのレゾネータ（１５０）であって、径方向に延びる第１側壁（１５２）、前記第１側壁（１５２）から軸線方向に離間しており、径方向に延びる第２側壁（１５４）、前記第１側壁（１５２）と前記第２側壁（１５４）との間で軸線方向に延びる外壁（１５６）、および前記第１側壁（１５２）と前記第２側壁（１５４）と前記外壁（１５６）とによって画定されたレゾネータ室（１５８）を含む少なくとも１つのレゾネータ（１５０）、前記空気プレナム（１１１）と流体連通している前記レゾネータ室（１５８）への少なくとも１つの入口（１６０）を備える少なくとも１つのレゾネータ（１５０）とを備える管束燃料ノズルアセンブリ（１００）であって、
前記少なくとも１つのレゾネータ（１５０）によって囲まれた前記少なくとも１つの混合管（１１８）が、前記レゾネータ室（１５８）と流体連通する開口部（１３２）を含む、管束燃料ノズルアセンブリ（１００）。
［実施態様２］
前記少なくとも１つのレゾネータ（１５０）が、前記複数の混合管（１１８）と同じ数のレゾネータ（１５０）を備え、前記複数の混合管（１１８）のうちの単一の混合管（１１８）が各レゾネータ（１５０）を通って延び、各混合管（１１８）が、前記レゾネータ（１５０）のうちの単一のレゾネータ（１５０）を通って延び、前記複数の混合管（１１８）の各々が、前記各レゾネータ（１５０）の前記第１側壁（１５２）および前記第２側壁（１５４）に封止固定された外面（１３８）をさらに有し、前記複数の混合管（１１８）の各々の前記開口部（１３２）が、前記各レゾネータ（１５０）の前記第１側壁（１５２）と前記第２側壁（１５４）との間の前記混合管（１１８）の前記外面（１３８）に配置されている、実施態様１に記載の管束燃料ノズルアセンブリ（１００）。
［実施態様３］
前記少なくとも１つのレゾネータ（１５０）が、前記混合管（１１８）よりも少ないレゾネータ（１５０）を含み、前記複数の混合管（１１８）が、第１組の混合管（１１８）と第２組の混合管（１１８）とを含み、前記第１組の混合管（１１８）のうちの単一の混合管（１１８）が各レゾネータ（１５０）を通って延び、前記第１組の混合管（１１８）の各々が前記レゾネータ（１５０）のうちの単一のレゾネータ（１５０）を通って延び、前記第１組の混合管（１１８）の各々が、それぞれのレゾネータ（１５０）の前記第１側壁（１５２）および前記第２側壁（１５４）に封止固定された外面（１３８）をさらに有し、前記第１組の混合管（１１８）の各々の前記開口部（１３２）が、前記それぞれのレゾネータ（１５０）の前記第１側壁（１５２）と前記第２側壁（１５４）との間の前記外面（１３８）に配置され、前記第２組の混合管（１１８）のいずれもレゾネータ（１５０）を通って延びていない、実施態様１に記載の管束燃料ノズルアセンブリ（１００）。
［実施態様４］
前記少なくとも１つのレゾネータ（１５０）が、混合管（１１８）よりも少ないレゾネータ（１５０）を含み、２以上の混合管（１１８）が各レゾネータ（１５０）を通って延び、各混合管（１１８）が前記レゾネータ（１５０）のうち単一のレゾネータ（１５０）を通って延び、各混合管（１１８）が、前記それぞれのレゾネータ（１５０）の前記第１側壁（１５２）および前記第２側壁（１５４）に封止固定された外面（１３８）をさらに有し、各混合管（１１８）の前記開口部（１３２）が、前記それぞれのレゾネータ（１５０）の前記第１側壁（１５２）と前記第２側壁（１５４）との間で前記混合管（１１８）の前記外面（１３８）に配置されている、実施態様１に記載の管束燃料ノズルアセンブリ（１００）。
［実施態様５］
前記少なくとも１つのレゾネータ（１５０）が、前記混合管（１１８）よりも少ないレゾネータ（１５０）を含み、２以上の混合管（１１８）が各レゾネータ（１５０）を通って延び、前記複数の混合管（１１８）が、第１組の混合管（１１８）と第２組の混合管（１１８）とを含み、前記第１組の混合管（１１８）の各々が前記レゾネータ（１５０）のうちの単一のレゾネータ（１５０）を通って延び、前記第１組の混合管（１１８）の各々が、前記それぞれのレゾネータ（１５０）の前記第１側壁（１５２）および前記第２側壁（１５４）に封止固定された外面（１３８）をさらに有し、前記第１組の混合管（１１８）の各々の前記開口部（１３２）が、前記それぞれのレゾネータ（１５０）の前記第１側壁（１５２）と前記第２側壁（１５４）との間の前記外面（１３８）に配置され、前記第２組の混合管（１１８）のいずれもレゾネータ（１５０）を通って延びていない、実施態様１に記載の管束燃料ノズルアセンブリ（１００）。
［実施態様６］
前記少なくとも１つのレゾネータ（１５０）が、単一のレゾネータ（１５０）を含み、前記複数の混合管（１１８）が前記単一のレゾネータ（１５０）を通って延び、前記複数の混合管（１１８）の各々が、前記レゾネータ（１５０）の前記第１側壁（１５２）および前記第２側壁（１５４）に封止固定された外面（１３８）をさらに有し、各混合管（１１８）の前記開口部（１３２）が、前記レゾネータ（１５０）の前記レゾネータ室（１５８）内で前記混合管（１１８）の前記外面（１３８）に配置されている、実施態様１に記載の管束燃料ノズルアセンブリ（１００）。
［実施態様７］
外側ケーシング（３２）に結合された端部カバー（３６）と、
前記外側ケーシング（３２）内に配置され、前記端部カバー（３６）に結合された管束燃料ノズルアセンブリ（１００）であって、
径方向に延びる前方プレート（１０４）、前記前方プレート（１０４）から軸線方向に離間して径方向に延びる後方プレート（１０６）、前記前方プレート（１０４）と前記後方プレート（１０６）との間で軸線方向に延びる外側スリーブ（１０８）、および前記前方プレート（１０４）と前記後方プレート（１０６）と前記外側スリーブ（１０８）とで画定された燃料プレナム（１１０）を備える燃料プレナム本体（１０２）と、
前記後方プレート（１０６）から軸線方向に離間しているキャッププレート（１１２）、および前記後方プレート（１０６）と前記キャッププレート（１１２）との間に画定された空気プレナム（１１１）と、
前記燃料プレナム本体（１０２）を通って延びる複数の混合管（１１８）であって、前記混合管（１１８）の各々が、空気入口（１２０）と、前記燃料プレナム（１１０）と流体連通する燃料ポート（１３０）と、前記後方プレート（１０６）の下流にある出口（１２４）とを含む、複数の混合管（１１８）と、
前記複数の混合管（１１８）のうち少なくとも１つの混合管（１１８）を囲む前記後方プレート（１０６）と前記キャッププレート（１１２）との間に配置された少なくとも１つのレゾネータ（１５０）であって、径方向に延びる第１側壁（１５２）、前記第１側壁（１５２）から軸線方向に離間しており、径方向に延びる第２側壁（１５４）、前記第１側壁（１５２）と前記第２側壁（１５４）との間で軸線方向に延びる外壁（１５６）、前記第１側壁（１５２）と前記第２側壁（１５４）と前記外壁（１５６）とによって画定されたレゾネータ室（１５８）、および前記空気プレナム（１１１）と流体連通している前記レゾネータ室（１５８）への少なくとも１つの入口（１６０）を備える少なくとも１つのレゾネータ（１５０）とを備える管束燃料ノズルアセンブリ（１００）とを備える燃焼器（１６）であって、
前記少なくとも１つのレゾネータ（１５０）によって囲まれた前記少なくとも１つの混合管（１１８）が、前記レゾネータ室（１５８）と流体連通する開口部（１３２）を含む、燃焼器（１６）。
［実施態様８］
前記少なくとも１つのレゾネータ（１５０）が、前記複数の混合管（１１８）と同じ数のレゾネータ（１５０）を備え、前記複数の混合管（１１８）のうちの単一の混合管（１１８）が各レゾネータ（１５０）を通って延び、前記複数の混合管（１１８）の各々が、前記各レゾネータ（１５０）の前記第１側壁（１５２）および前記第２側壁（１５４）に封止固定された外面（１３８）をさらに有し、前記複数の混合管（１１８）の各々の前記開口部（１３２）が、前記各レゾネータ（１５０）の前記第１側壁（１５２）と前記第２側壁（１５４）との間の前記混合管（１１８）の前記外面（１３８）に配置されている、実施態様７に記載の燃焼器（１６）。
［実施態様９］
前記少なくとも１つのレゾネータ（１５０）が、前記混合管（１１８）よりも少ないレゾネータ（１５０）を含み、前記複数の混合管（１１８）が、第１組の混合管（１１８）と第２組の混合管（１１８）とを含み、前記第１組の混合管（１１８）のうち単一の混合管（１１８）が各レゾネータ（１５０）を通って延び、前記第１組の混合管（１１８）の各々が、前記それぞれのレゾネータ（１５０）の前記第１側壁（１５２）および前記第２側壁（１５４）に封止固定された外面（１３８）をさらに有し、前記第１組の混合管（１１８）の各々の前記開口部（１３２）が、前記それぞれのレゾネータ（１５０）の前記第１側壁（１５２）と前記第２側壁（１５４）との間の前記外面（１３８）に配置され、前記第２組の混合管（１１８）のいずれもレゾネータ（１５０）を通って延びていない、実施態様７に記載の燃焼器（１６）。
［実施態様１０］
前記少なくとも１つのレゾネータ（１５０）が、混合管（１１８）よりも少ないレゾネータ（１５０）を含み、２以上の混合管（１１８）が各レゾネータ（１５０）を通って延び、各混合管（１１８）が前記レゾネータ（１５０）のうち単一のレゾネータ（１５０）を通って延び、各混合管（１１８）が、前記それぞれのレゾネータ（１５０）の前記第１側壁（１５２）および前記第２側壁（１５４）に封止固定された外面（１３８）をさらに有し、各混合管（１１８）の前記開口部（１３２）が、前記それぞれのレゾネータ（１５０）の前記第１側壁（１５２）と前記第２側壁（１５４）との間で前記混合管（１１８）の前記外面（１３８）に配置されている、実施態様７に記載の燃焼器（１６）。
［実施態様１１］
前記少なくとも１つのレゾネータ（１５０）が、前記混合管（１１８）よりも少ないレゾネータ（１５０）を含み、２以上の混合管（１１８）が各レゾネータ（１５０）を通って延び、前記複数の混合管（１１８）が、第１組の混合管（１１８）と第２組の混合管（１１８）とを含み、前記第１組の混合管（１１８）の各々が前記レゾネータ（１５０）のうちの単一のレゾネータ（１５０）を通って延び、前記第１組の混合管（１１８）の各々が、前記それぞれのレゾネータ（１５０）の前記第１側壁（１５２）および前記第２側壁（１５４）に封止固定された外面（１３８）をさらに有し、前記第１組の混合管（１１８）の各々の前記開口部（１３２）が、前記それぞれのレゾネータ（１５０）の前記第１側壁（１５２）と前記第２側壁（１５４）との間の前記外面（１３８）に配置され、前記第２組の混合管（１１８）のいずれもレゾネータ（１５０）を通って延びていない、実施態様７に記載の燃焼器（１６）。
［実施態様１２］
前記少なくとも１つのレゾネータ（１５０）が、単一のレゾネータ（１５０）を含み、前記複数の混合管（１１８）が前記単一のレゾネータ（１５０）を通って延び、前記複数の混合管（１１８）の各々が、前記レゾネータ（１５０）の前記第１側壁（１５２）および前記第２側壁（１５４）に封止固定された外面（１３８）をさらに有し、各混合管（１１８）の前記開口部（１３２）が、前記レゾネータ室（１５８）内で前記混合管（１１８）の前記外面（１３８）に配置されている、実施態様７に記載の燃焼器（１６）。
［実施態様１３］
圧縮機（１４）と、タービン（１８）と、前記圧縮機（１４）の下流で、前記タービン（１８）の上流に配置された燃焼器（１６）とを備えるガスタービン（１０）であって、前記燃焼器（１６）が、
外側ケーシング（３２）に結合された端部カバー（３６）と、
前記外側ケーシング（３２）内に配置され、前記端部カバー（３６）に結合された管束燃料ノズルアセンブリ（１００）であって、
径方向に延びる前方プレート（１０４）、前記前方プレート（１０４）から軸線方向に離間して径方向に延びる後方プレート（１０６）、前記前方プレート（１０４）と前記後方プレート（１０６）との間で軸線方向に延びる外側スリーブ（１０８）、および前記前方プレート（１０４）と前記後方プレート（１０６）と前記外側スリーブ（１０８）とで画定された燃料プレナム（１１０）を備える燃料プレナム本体（１０２）と、
前記後方プレート（１０６）から軸線方向に離間しているキャッププレート（１１２）であって、前記後方プレート（１０６）と前記キャッププレート（１１２）との間に空気プレナム（１１１）が画定されたキャッププレート（１１２）と
前記燃料プレナム本体（１０２）を通って延びる複数の混合管（１１８）であって、前記混合管（１１８）の各々が、空気入口（１２０）と、前記後方プレート（１０６）の下流にある出口（１２４）と、前記燃料プレナム（１１０）と流体連通する燃料ポート（１３０）とを含む複数の混合管（１１８）と、
前記複数の混合管（１１８）のうち少なくとも１つの混合管（１１８）を囲む前記後方プレート（１０６）と前記キャッププレート（１１２）との間に配置された少なくとも１つのレゾネータ（１５０）であって、径方向に延びる第１側壁（１５２）、前記第１側壁（１５２）から軸線方向に離間しており、径方向に延びる第２側壁（１５４）、前記第１側壁（１５２）と前記第２側壁（１５４）との間で軸線方向に延びる外壁（１５６）、前記第１側壁（１５２）と前記第２側壁（１５４）と前記外壁（１５６）とによって画定されたレゾネータ室（１５８）、および前記空気プレナム（１１１）と流体連通している前記レゾネータ室（１５８）への少なくとも１つの入口（１６０）を備える少なくとも１つのレゾネータ（１５０）とを備える管束燃料ノズルアセンブリ（１００）とを備え、
前記少なくとも１つのレゾネータ（１５０）によって囲まれた前記少なくとも１つの混合管（１１８）が、前記レゾネータ室（１５８）と流体連通する開口部（１３２）を含む、ガスタービン（１０）。
［実施態様１４］
前記少なくとも１つのレゾネータ（１５０）が、前記複数の混合管（１１８）と同じ数のレゾネータ（１５０）を備え、前記複数の混合管（１１８）のうちの単一の混合管（１１８）が各レゾネータ（１５０）を通って延び、前記複数の混合管（１１８）の各々が、前記各レゾネータ（１５０）の前記第１側壁（１５２）および前記第２側壁（１５４）に封止固定された外面（１３８）をさらに有し、前記複数の混合管（１１８）の各々の前記開口部（１３２）が、前記各レゾネータ（１５０）の前記第１側壁（１５２）と前記第２側壁（１５４）との間の前記混合管（１１８）の前記外面（１３８）に配置されている、実施態様１３に記載のガスタービン（１０）。
［実施態様１５］
前記少なくとも１つのレゾネータ（１５０）が、前記混合管（１１８）よりも少ないレゾネータ（１５０）を含み、前記複数の混合管（１１８）が、第１組の混合管（１１８）と第２組の混合管（１１８）とを含み、前記第１組の混合管（１１８）のうち単一の混合管（１１８）が各レゾネータ（１５０）を通って延び、前記第１組の混合管（１１８）の各々が、前記それぞれのレゾネータ（１５０）の前記第１側壁（１５２）および前記第２側壁（１５４）に封止固定された外面（１３８）をさらに有し、前記第１組の混合管（１１８）の各々の前記開口部（１３２）が、前記それぞれのレゾネータ（１５０）の前記第１側壁（１５２）と前記第２側壁（１５４）との間の前記外面（１３８）に配置され、前記第２組の混合管（１１８）のいずれもレゾネータ（１５０）を通って延びていない、実施態様１３に記載のガスタービン（１０）。
［実施態様１６］
前記少なくとも１つのレゾネータ（１５０）が、混合管（１１８）よりも少ないレゾネータ（１５０）を含み、２以上の混合管（１１８）が各レゾネータ（１５０）を通って延び、各混合管（１１８）が前記レゾネータ（１５０）のうち単一のレゾネータ（１５０）を通って延び、各混合管（１１８）が、前記それぞれのレゾネータ（１５０）の前記第１側壁（１５２）および前記第２側壁（１５４）に封止固定された外面（１３８）をさらに有し、各混合管（１１８）の前記開口部（１３２）が、前記それぞれのレゾネータ（１５０）の前記第１側壁（１５２）と前記第２側壁（１５４）との間で前記混合管（１１８）の前記外面（１３８）に配置されている、実施態様１３に記載のガスタービン（１０）。
［実施態様１７］
前記少なくとも１つのレゾネータ（１５０）が、前記混合管（１１８）よりも少ないレゾネータ（１５０）を含み、２以上の混合管（１１８）が各レゾネータ（１５０）を通って延び、前記複数の混合管（１１８）が、第１組の混合管（１１８）と第２組の混合管（１１８）とを含み、前記第１組の混合管（１１８）の各々が前記レゾネータ（１５０）のうちの単一のレゾネータ（１５０）を通って延び、前記第１組の混合管（１１８）の各々が、前記それぞれのレゾネータ（１５０）の前記第１側壁（１５２）および前記第２側壁（１５４）に封止固定された外面（１３８）をさらに有し、前記第１組の混合管（１１８）の各々の前記開口部（１３２）が、前記それぞれのレゾネータ（１５０）の前記第１側壁（１５２）と前記第２側壁（１５４）との間の前記外面（１３８）に配置され、前記第２組の混合管（１１８）のいずれもレゾネータ（１５０）を通って延びていない、実施態様１３に記載のガスタービン（１０）。
［実施態様１８］
前記少なくとも１つのレゾネータ（１５０）が、単一のレゾネータ（１５０）を含み、前記複数の混合管（１１８）が前記単一のレゾネータ（１５０）を通って延び、前記複数の混合管（１１８）の各々が、前記レゾネータ（１５０）の前記第１側壁（１５２）および前記第２側壁（１５４）に封止固定された外面（１３８）をさらに有し、各混合管（１１８）の前記開口部（１３２）が、前記レゾネータ室（１５８）内で前記混合管（１１８）の前記外面（１３８）に配置されている、実施態様１３に記載のガスタービン（１０）。
【符号の説明】
【００３３】
１０  ガスタービン
１２  入口セクション
１４  圧縮機
１６  燃焼器
１８  タービン
２０  排気セクション
２２  シャフト
２４  空気
２６  圧縮空気
２８  燃料
３０  燃焼ガス
３２  外側ケーシング
３４  高圧プレナム
３６  端部カバー
３８  ヘッドエンド部
４０  ライナ／ダクト
４２  燃焼ゾーン
４４  高温ガス経路
４６  中心線
４８  ガス燃料供給装置
５０  流体導管
５１〜９９  使用せず
１００  管束燃料ノズルアセンブリ
１０２  燃料プレナム本体
１０４  前方プレート
１０６  後方プレート
１０８  外側バンド／シュラウド
１１０  燃料プレナム
１１１  空気プレナム
１１２  キャッププレート
１１４  高温側
１１６  管束
１１８  管
１２０  入口
１２２  上流側端部
１２４  出口
１２６  下流側端部
１２８  予混合流路
１３０  燃料ポート
１３２  管開口部
１３８  外壁−管
１５０  レゾネータ
１５２  第１側壁
１５４  第２側壁
１５６  外壁
１５８  レゾネータ室
１６０  レゾネータ入口
【図１】
2018040560.tif 000003
【図２】
2018040560.tif 000004
【図３】
2018040560.tif 000005
【図４】
2018040560.tif 000006
【図５】
2018040560.tif 000007
【図６】
2018040560.tif 000008
【図７】
2018040560.tif 000009
【図８】
2018040560.tif 000010
【図９】
2018040560.tif 000011
【図１０】
2018040560.tif 000012
【外国語明細書】
2018040560000001.pdf