(57)【要約】      （修正有）【課題】タービンエンジン燃焼器の液体燃料通路内のコーキングを実質的に低減又は排除すること。【解決手段】ガス燃料噴射装置６１内に配置される液体燃料カートリッジ７０は、先端部分９２、９９において第１のポートに延びる液体燃料通路１１２と、先端部分９２、９９において第２のポート９４に延びる選択可能流路１１４を含む。選択可能流路１１４は、先端部分９２、９９まで液体燃料通路１１２を囲み、該選択可能流路１１４は、ガス燃料流及び空気流を選択的に受けるように構成され、選択可能流路１１４は、液体燃料通路１１２を通って流れる液体燃料を冷却してコーキングを低減するよう構成される流れ温度を有する。【選択図】図１４
2011027402.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）燃料噴射装置であって、
（ａ１）液体燃料ポート（１２８）に通じる液体燃料通路（１１２）と、
（ａ２）ガス燃料ポート（９４、９８）に通じるガス燃料流路（１１４）と
を備える燃料噴射装置と、
（ｂ）前記液体燃料通路（１１２）を通じて液体燃料（１５）が流れている間、空気流を前記ガス燃料流路（１１４）に供給するよう構成された空気圧縮機（３５）と、
（ｃ）前記空気流を冷却するよう構成された熱交換器（３７）と
を備えるシステム（１０）。
【請求項２】
前記空気流が、前記液体燃料通路（１１２）を通って流れる前記液体燃料（１５）を熱的に隔離してコーキングを低減するよう構成される温度まで冷却される、請求項１記載のシステム（１０）。
【請求項３】
前記温度が２８０°Ｆよりも少なくとも低い、請求項２記載のシステム（１０）。
【請求項４】
前記燃料噴射装置（６１、７０）が、ガス燃料モード、液体燃料モード、及びガス燃料モードと液体燃料モードとを切り替える移行モードを含み、前記ガス燃料モードが、前記ガス燃料流路（１１４）を通るガス燃料（１４）流と、前記液体燃料通路（１１２）を通る空気流とを供給し、前記液体燃料モードが、前記液体燃料通路（１１２）を通る液体燃料（１５）流と、前記ガス燃料流路（１１４）を通る空気流とを供給する、請求項１記載のシステム（１０）。
【請求項５】
前記移行モードが、前記ガス燃料流路（１１４）を通って前記ガス燃料（１４）流と前記空気流とを切り替え、前記ガス燃料（１４）流及び前記空気流の両方が、前記液体燃料通路（１１２）を通って流れ、コーキングを低減する、請求項４記載のシステム（１０）。
【請求項６】
前記液体燃料通路（１１２）及び前記ガス燃料流路（１１４）が互いに同心であり、前記液体燃料ポート（１２８）及びガス燃料ポート（９４、９８）が共に前記燃料噴射装置（６１、７０）の先端部（９２、９９）に配置される、請求項１記載のシステム（１０）。
【請求項７】
前記燃料噴射装置（６１、７０）の周りに配置される予混合管（５２）を備え、該予混合管（５２）が、別の空気流を受けるように構成された穿孔環状壁（７４）を含む、請求項１記載のシステム（１０）。
【請求項８】
前記ガス燃料ポート（９４、９８）が、前記空気流を配向して、前記液体燃料通路（１１２）からの前記液体燃料（１５）出力を噴霧化するよう構成される、請求項１記載のシステム（１０）。
【請求項９】
前記空気流が、規制排気生成物のエミッションを低減するよう構成される温度まで冷却される、請求項１記載のシステム（１０）。
【請求項１０】
前記燃料噴射装置（６１、７０）を有するタービンエンジン（１０）を備える、請求項１記載のシステム（１０）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガスタービンエンジンに関し、より具体的には燃料ノズルに関する。
【背景技術】
【０００２】
ガスタービンエンジンは、１以上の燃焼器を含み、該燃焼器が加圧空気を受け取って燃焼し、高温の燃焼ガスを生成する。例えば、ガスタービンエンジンは、回転軸の周りに円周方向に位置付けられた複数の燃焼器を含むことができる。燃焼器は、燃焼器のベースに位置付けられた燃料噴射装置を介して液体燃料、ガス燃料、又は２つの燃料の組み合わせを噴射することができる。残念なことに、燃焼に伴う高温に起因して、液体燃料は、燃料噴射装置から出る前にコーキングを生じる可能性がある。コーキングは、燃料が分解し始めて、カーボン粒子を形成する状態である。これらの粒子は、液体燃料噴射装置の内壁部に付着する場合がある。時間が経過すると、粒子は、壁部から離れ、液体燃料噴射装置の先端を塞ぎ、これにより液体燃料の流れを阻止する場合がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】米国特許第７１１７６７５号明細書
【発明の概要】
【０００４】
本願出願当初の特許請求の範囲に記載された発明の幾つかの実施形態について要約する。これらの実施形態は、特許請求の範囲に記載された発明の技術的範囲を限定するものではなく、本発明の可能な形態を簡単にまとめたものである。実際、本発明は、以下に記載する実施形態と同様のものだけでなく、異なる様々な実施形態を包含する。
【０００５】
第１の実施形態において、システムは、液体燃料ポートに通じる液体燃料通路と、ガス燃料ポートに通じるガス燃料流路とを含む噴射装置を備える。システムはまた、液体燃料通路を通じて液体燃料が流れている間、空気流をガス燃料流路に供給するよう構成された空気圧縮機を備える。更に、本システムは、空気流を冷却するよう構成された熱交換器を備える。
【０００６】
第２の実施形態において、システムは、先端部分において第１のポートに延びる液体燃料通路を含む燃料噴射装置を備える。燃料噴射装置はまた、先端部分において第２のポートに延びる選択可能流路を含む。選択可能流路は、先端部分まで液体燃料通路を囲み、該選択可能流路は、ガス燃料流及び空気流を選択的に受けるように構成され、選択可能流路は、液体燃料通路を通って流れる液体燃料を冷却してコーキングを低減するよう構成される流れ温度を有する。
【０００７】
第３の実施形態において、システムは、第１のポートに延びる液体燃料通路を含む燃料噴射装置を備える。燃料噴射装置はまた、第２のポートに延びる選択可能流路を含む。選択可能流路は、ガス燃料モード中にガス燃料流を、液体燃料モード中に空気流を選択的に受けるように構成され、第２のポートは、液体燃料モード中に空気流を配向して第１のポートから液体燃料流を噴霧化するよう構成される。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の特定の実施形態による、液体燃料噴射装置内のコーキングを低減するよう燃料ノズルが構成された、燃焼器に結合される燃料ノズルを有するタービンシステムのブロック図。
【図２】本発明の特定の実施形態による、図１に示すようなタービンシステムの切り欠き側面図。
【図３】本発明の特定の実施形態による、燃料ノズルが燃焼器の端部カバーに結合された、図１に示すような燃焼器の切り欠き側面図。
【図４】本発明の特定の実施形態による、予混合管のセットを備えた燃料ノズルの斜視図。
【図５】本発明の特定の実施形態による、図４に示す燃料ノズルの切り欠き斜視図。
【図６】本発明の特定の実施形態による、図４に示す燃料ノズルの分解斜視図。
【図７】本発明の特定の実施形態による、図４に示す燃料ノズルの側断面図。
【図８】本発明の特定の実施形態による、図７に示す予混合管の側面図。
【図９】本発明の特定の実施形態による、図８の線９−９に沿った予混合管の側断面図。
【図１０】本発明の特定の実施形態による、図８の線１０−１０に沿った予混合管の側断面図。
【図１１】本発明の特定の実施形態による、図８の線１１−１１に沿った予混合管の側断面図。
【図１２】本発明の特定の実施形態による、図７に示すガス燃料噴射装置内に配置される液体燃料カートリッジの斜視図。
【図１３】本発明の特定の実施形態による、図１２のガス燃料噴射装置内に配置された液体燃料カートリッジの上面図。
【図１４】本発明の特定の実施形態による、図１３の線１４−１４に沿ったガス燃料噴射装置内に配置された液体燃料カートリッジの側断面図。
【図１５】本発明の特定の実施形態による、図１４の線１５−１５に沿ったガス燃料噴射装置内に配置された液体燃料カートリッジの詳細な側断面図。
【図１６】本発明の特定の実施形態による、図１３の線１６−１６に沿ったガス燃料噴射装置内に配置された液体燃料カートリッジの側断面図。
【図１７】本発明の特定の実施形態による、図１２に示す液体燃料カートリッジの先端部の斜視図。
【図１８】本発明の特定の実施形態による、端部カバー内に配置される、図７に示すガス燃料噴射装置の側断面図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明の上記その他の特徴、態様及び利点については、図面と併せて以下の詳細な説明を参照することによって理解を深めることができるであろう。図面を通して、同様の部材には同様の符号を付した。
【００１０】
以下、本発明の１以上の特定の実施形態について説明する。これらの実施形態を簡潔に説明するため、現実の実施に際してのあらゆる特徴について本明細書に記載しないこともある。実施化に向けての開発に際して、あらゆるエンジニアリング又は設計プロジェクトの場合と同様に、実施毎に異なる開発者の特定の目標（システム及び業務に関連した制約に従うことなど）を達成すべく、実施に特有の多くの決定を行う必要があることは明らかであろう。さらに、かかる開発努力は複雑で時間を要することもあるが、本明細書の開示内容に接した当業者にとっては日常的な設計、組立及び製造にすぎないことも明らかである。
【００１１】
本発明の様々な実施形態の構成要素について紹介する際、単数形で記載したものは、その構成要素が１以上存在することを意味する。「含む」、「備える」及び「有する」という用語は内包的なものであり、記載した構成要素以外の追加の要素が存在していてもよいことを意味する。
【００１２】
本発明の実施形態は、液体燃料通路を冷却空気及び／又はガス燃料で囲み、高温燃焼ガスからの隔離を形成することによって、液体燃料通路内のコーキングを実質的に低減又は排除することができる。具体的には、タービンシステムは、ガス燃料噴射装置内に配置された液体燃料カートリッジを有する燃料ノズルを含むことができる。液体燃料カートリッジ及び、ガス燃料噴射装置は、液体及び／又はガス燃料を予混合管内に噴射し、次いで、燃焼前に空気と混合させるよう構成することができる。ガス燃料運転の期間中に、タービンシステムは、ガス燃料噴射装置内の選択可能流路を通ってガス燃料を流すことができる。液体燃料カートリッジは選択可能流路内に実質的に配置することができるので、ガス燃料の流れが液体燃料カートリッジを隔離する働きをし、これにより実質的にコーキングを低減又は排除することができる。液体燃料運転の期間中に、タービンシステムは、冷却空気を熱交換器から選択可能流路に流し、液体燃料カートリッジを燃焼ガスから隔離することができる。この構成において、冷却空気は、液体燃料カートリッジ内の液体燃料のコーキングを実質的に低減又は排除し、これにより液体燃料の予混合管への流れが阻止される可能性を低減することができる。加えて、冷却空気は、液体燃料カートリッジから出てくる液体燃料の流路に沿って配向され、これにより霧化を向上させることができる。更に、冷却空気は、燃焼反応の温度を低下させることができる。温度低下は、複雑で高価な水噴射システムを利用することなく、排気エミッションを通常レベルを下回って減少させる役割を果たすことができる。特定の実施形態において、液体燃料カートリッジは、燃料ノズルから容易に取り外し可能にすることができる。このような実施形態は、メンテナンスコストを低減し、特定の液体燃料向けに構成された特徴を有する液体燃料カートリッジの選択を可能にすることができる。
【００１３】
次に、図面に移り、最初に図１を参照すると、ガスタービンシステム１０の１つの実施形態のブロック図が示されている。図は、燃料ノズル１２、ガス燃料供給部１４、液体燃料供給部１５、及び燃焼器１６を含む。図示のように、ガス燃料供給部１４は、天然ガスなどのガス燃料をタービンシステム１０に送り、ノズル１２を介して燃焼器１６に流入させる。同様に、液体燃料供給部１５は、灯油又はディーゼル燃料などの液体燃料をタービンシステム１０に送ることができる。タービンシステム１０は、液体燃料モード、ガス燃料モード、又は組み合わせモード（例えば、液体／ガス移行モード）で作動することができる。以下で検討するように、燃料ノズル１２は、液体燃料噴射装置内のコーキングを実質的に低減又は排除しながら、燃料を噴射し加圧空気と混合するよう構成される。燃焼器１６は、燃料空気混合気を点火して燃焼させ、次いで、高温加圧排気ガスをタービン１８に移行させる。排気ガスは、タービン１８においてタービンブレードを通り、これによりタービン１８を回転駆動させる。結果として、タービン１８のブレードとシャフト１９との間の結合がシャフト１９の回転を引き起こすことになり、該シャフトもまた、図示のようにタービンシステム１０全体を通じて複数の構成要素に結合される。最終的には、燃焼プロセスの排気は、排気出口２０を介してタービンシステム１０から出ることができる。
【００１４】
タービンシステム１０の１つの実施形態において、圧縮機ベーン又はブレードは、圧縮機２２の構成要素として含まれる。圧縮機２２内のブレードは、シャフト１９に結合することができ、シャフト１９がタービン１８により回転するよう駆動されるにつれて回転することになる。圧縮機２２は、吸気口２４を介してタービンシステム１０に空気を取り込むことができる。更に、シャフト１９は負荷２６に結合することができ、負荷２６は、シャフト１９の回転により駆動することができる。理解されるように、負荷２６は、発電プラント又は外部機械的負荷などのタービンシステム１０の回転出力を介して動力を発生することができる何れかの好適な装置とすることができる。例えば、負荷２６は、発電機、航空機のプロペラ、及びその他を含むことができる。吸気口２４は、冷気吸気口などの好適な機構を介してタービンシステム１０に空気３０を引き込み、その後、燃料ノズル１２を介して、ガス燃料供給部１４及び／又は液体燃料供給部１５と空気３０とを混合する。以下で詳細に検討するように、タービンシステム１０により取り込まれた空気３０は、圧縮機２２内でブレードを回転させることによって送給され、加圧空気に圧縮することができる。次いで、加圧空気は、矢印３２で示すように、燃料ノズル１２内に送給することができる。次に、燃料ノズル１２は、参照符号３４で示すように加圧空気及び燃料を混合し、燃焼（例えば燃料をより完全燃焼させる燃焼）に好適な混合比をもたらし、燃料を無駄にしないよう、又は過剰なエミッションを生じないようにすることができる。タービンシステム１０の１つの実施形態は、液体燃料噴射装置内のコーキングを実質的に低減又は排除し、これにより燃焼ゾーンへの液体燃料の適切な流れを確立するよう、燃料ノズル１２内の特定の構造体及び構成要素を含む。
【００１５】
以下で詳細に検討するように、タービンシステム１０が液体燃料モードで運転している期間中、空気は、燃料ノズル１２内の液体燃料噴射装置を通過し、コーキングを阻止することができる。コーキングは、燃料が分解し始めて、カーボン粒子を形成する状態である。これらの粒子は、液体燃料噴射装置の内壁部に付着する場合がある。時間が経過すると、粒子は、壁部から離れ、液体燃料噴射装置の先端を塞ぐ可能性がある。コーキングは、液体燃料噴射装置内の燃料を燃料のコーキング温度を下回る温度で維持することによって実質的に低減又は排除することができる。具体的には、燃料ノズル１２は、燃料のコーキング温度を下回る温度で液体燃料噴射装置に沿って空気を流すよう構成することができる。特定の構成において、圧縮機２２の中間段からの空気の一部は、２次圧縮機３５に分岐され、空気圧力を高めることができる。次に、空気は、熱交換器３７を通過し、液体燃料のコーキング温度を下回るレベルまで空気温度を低下させることができる。例えば、圧縮機２２の中間段からの空気は、約３００から７００、３５０から６５０、４００から６００、或いはおよそ５００°Ｆとすることができる。更に、圧縮機３５内の圧縮は、空気温度を約５００から１０００、６００から９００、７００から８００、或いは約７５０°Ｆまで上昇させることができる。コーキングが生じる温度は燃料に応じて変化する。しかしながら、典型的な石油系液体燃料では、燃料が耐コークス剤で処理されていないか、又は酸素が除去されていない場合、コーキングは、約２８０°Ｆの温度で生じ始める可能性がある。別の実施例では、石油系液体燃料は、約２８０、３８０、４８０、５８０、６８０、又は７８０°Ｆよりも高い温度でコーキングする可能性がある。従って、熱交換器３７は、圧縮機３５からの空気の温度を液体燃料のコーキング温度よりも低い温度にまで低下させるよう構成することができる。このようにして、液体燃料噴射装置内のコーキングを有意に低減又は排除することができる。代替の実施形態において、圧縮機２２からの空気は、燃料ノズル１２に流れる前に、熱交換器３７に直接送ることができる。加えて、燃料ノズル１２は、ガス燃料運転の期間中にガス燃料を噴射するのに使用される同じ通路を通って冷却空気が流れるように構成することができる。この構成では、ガス／空気通路の１つのセットだけを液体燃料噴射装置に隣接して利用することができる。このような構成は、燃料ノズル構造に伴う製造コストを低減することができる。更に、液体燃料及びガス燃料の両方が燃料ノズル１２を通って噴射される移行期間中、液体燃料に隣接するガス燃料の流れはまた、コーキング低減の働きをし、これにより冷却空気流の噴射を未然に防ぐことができる。
【００１６】
図２は、タービンシステム１０の１つの実施形態の切り欠き側面図を示す。図示のように、本実施形態は、燃焼器１６の環状アレイ（例えば、６、８、１０、又は１２個の燃焼器１６）に結合された圧縮機２２を含む。各燃焼器１６は、少なくとも１つの燃料ノズル１２（例えば、５、１０、１５、２０、２５、又はそれ以上）を含み、該ノズルは、空気燃料混合気を各燃焼器１６内に位置する燃焼ゾーンに送給する。燃焼器１６内の空気燃料混合気の燃焼は、排気ガスが排気出口２０に向かって通るときにタービン１８内のベーン又はブレードを回転させることになる。以下で詳細に検討するように、燃料ノズル１２の特定の実施形態は、液体燃料噴射装置内のコーキングを低減し、これにより燃焼ゾーンへの実質的に無制限の液体燃料の流れを可能にする様々な固有の特徴部を含む。
【００１７】
図２に示すように、燃焼器１６の１つの実施形態の詳細図が図３に示されている。図において、燃料ノズル１２は、燃焼器１６のベース又はヘッド端部３９にて端部カバー３８に取り付けられる。加圧空気及び燃料は、端部カバー３８を通って燃料ノズル１２に配向され、該ノズルは、空気燃料混合気を燃焼器１６に分配する。燃料ノズル１２は、燃焼器１６の下流側端部から上流側端部（例えば、ヘッド端部３９）まで燃焼器１６の付近及び燃焼器１６を部分的に通る流路を介して圧縮機２２からの加圧空気を受け取る。詳細には、タービンシステム１０は、燃焼器１６のライナ４２及び流れスリーブ４４を囲むケーシング４０を含む。加圧空気は、流れスリーブ４４に到達するまでケーシング４０と燃焼器１６との間を通過する。加圧空気は、流れスリーブ４４に到達すると、流れスリーブ４４内の穿孔を通過し、流れスリーブ４４とライナ４２間の中空環状スペースに流入し、ヘッド端部３９に向けて上流側に流れる。このようにして、加圧空気は、燃焼のために燃料と混合される前に、燃焼器１６を効果的に冷却する。加圧空気は、ヘッド端部３９に到達すると、燃料ノズル１２に流入して燃料と混合される。その結果、燃料ノズル１２は、加圧空気燃料混合気を燃焼器１６に分配することができ、ここで混合気の燃焼が発生する。結果として得られる排気ガスは、トランジションピース４８を通ってタービン１８に流れ、シャフト１９と共にタービン１８のブレードを回転させる。一般に、空気燃料混合気は、燃焼器１６内の燃料ノズル１２の下流側で燃焼する。空気と燃料ストリームとの混合は、燃料加熱値、流量、及び温度など、各ストリームの特性に依存することができる。詳細には、加圧空気はおよそ６５０〜９００°Ｆの温度とすることができ、燃料はおよそ７０〜５００°Ｆとすることができる。以下で詳細に検討するように、燃料ノズル１２は、液体燃料流を冷却空気及び／又はガス燃料と離隔することによってコーキングを実質的に低減又は排除するよう構成された種々の特徴部を含む。
【００１８】
図４は、図３の燃焼器１６で使用できる燃料ノズル１２の斜視図を示している。燃料ノズル１２は、複数の予混合管５２を備えた小型ノズルキャップ５０を含む。第１のウィンドウ５４は、小型ノズルキャップ５０の円周周りに位置付けられ、キャップ５０の下流側部分５５付近で該キャップ５０への空気流を促進することができる。第２のウィンドウ５６もまた、端部カバー３８に近接し小型ノズルキャップ５０の円周周りに配置され、キャップの上流側部分５７付近での付加的な空気流を可能にすることができる。しかしながら、以下で更に詳細に検討するように、燃料ノズル１２は、両方のウィンドウ５４及び５６から予混合管５２への空気流を下流側部分５５よりも上流側部分５７にて更に多くの量を配向するよう構成することができる。第１のウィンドウ５４及び第２のウィンドウ５６の数は、小型ノズルキャップ５０への所望の空気流に基づいて変えることができる。例えば、第１及び第２のウィンドウ５４及び５６は各々、小型ノズルキャップ５０の円周周りに分配された約２、４、６、８、１０、１２、１４、１６、１８、又は２０個のウィンドウのセットを含み、本実施形態では１０個のウィンドウを有する。しかしながら、これらのウィンドウのサイズ及び形状は、特定の燃焼器１６の設計配慮に適合するよう構成することができる。小型ノズルキャップ５０は、端部カバー３８に固定され、完全な燃料ノズル組立体１２を形成することができる。
【００１９】
以下で詳細に検討するように、燃料及び空気は、燃焼器１６への噴射の前に圧力振動を低減するようにして予混合管５２内で混合することができる。ウィンドウ５４及び５６からの空気は、予混合管５２に流入し、端部カバー３８を通って流れる燃料と混合することができる。燃料及び空気は、予混合管５２の長さに沿って移動するときに混合することができる。例えば、各予混合管５２は、スワールを引き起こすための長さが伸びて角度が付けられた穿孔、及び／又は穿孔セクションから下流側にある非穿孔セクションを含むことができる。これらの特徴部は、燃料及び空気の滞留時間を実質的に延長させ、予混合管５２内の圧力振動を減衰させることができる。管体５２から出ると、燃料空気混合気は、点火され、タービン１８に動力を供給する高温ガスを発生することができる。
【００２０】
図５は、図４に示す燃料ノズル１２の断面図を表す。この断面は、小型ノズルキャップ５０内の予混合管５２を示している。図５で分かるように、各予混合管５２は、管５２の長手方向軸線に沿って複数の穿孔５８を包含する。これらの穿孔５８は、ウィンドウ５４及び５６から予混合管５２に空気を配向する。穿孔の数及び各穿孔のサイズは、各予混合管５２への所望の空気流に基づいて変わる可能性がある。燃料は、端部カバー３８を通って噴射され、穿孔５８を通じて流入する空気と混合することができる。この場合も同様に、穿孔５８の位置、向き、及び全体的な配列は、燃料及び空気の滞留時間を実質的に延長し、圧力振動を減衰させ、これにより燃料ノズル１２から下流側の燃焼器１６内で生じる燃焼プロセスの振動を実質的に低減するよう構成することができる。例えば、穿孔５８の割合は、各予混合管５２の下流側部分５５よりも上流側部分５７においてより大きくすることができる。穿孔５８を通って更に上流側５７に流入する空気は、予混合管５２を通ってより長い距離を移動し、穿孔５８を通って更に下流側５５に流入する空気は、予混合管５２を通ってより短い距離を移動する。特定の実施形態において、穿孔５８は、予混合管５２の上流側部分５７において相対的に大きなサイズにされ、下流側部分５５において相対的に小さなサイズにすることができる。例えば、上流側部分５７のより大きな穿孔５８は、予混合管５２の上流側部分５７を通って流入する空気流れのより大きな割合をもたらすことになり、その結果、予混合管５２においてより大きな滞留時間を生じることになる。幾つかの実施形態では、穿孔５８は、スワールを引き起こすような角度にされて、予混合管５２を通る空気及び燃料の流れにおいて混合を向上させ、滞留時間を延長し、更に圧力振動を減衰させるようにすることができる。最終的に、空気及び燃料の流れにおける圧力振動の実質的な減衰の後で、予混合管５２は、燃料空気混合気を燃焼器１６に噴射して燃焼させる。
【００２１】
図６は、図４に描かれた燃料ノズル１２の分解図である。本図は更に、小型ノズルキャップ５０内の予混合管５２の構成を示している。図６はまた、第１のウィンドウ５４及び第２のウィンドウ５６の別の斜視図を示している。加えて、本図は、各予混合管５２のベースへの燃料供給のための経路及び構造を例示している。
【００２２】
タービンエンジンは、液体燃料、ガス燃料、又はこの２つの組み合わせで運転することができる。図６に示した燃料ノズル１２は、予混合管５２内への液体及びガス燃料の流れ両方を可能にする。しかしながら、他の実施形態は、液体燃料又はガス燃料単独で運転するよう構成することができる。ガス燃料は、ガス噴射装置プレート６０を通って予混合管５２に流入することができる。このプレート６０は、図示するように、複数のコーン形ガス燃料噴射装置６１を包含し、ガスを予混合管５２に供給する。ガスは、端部カバー３８を通ってガス噴射装置プレート６０に供給することができる。端部カバー３８は、ガス燃料供給部１４からガス噴射装置プレート６０にガスを配向する複数のギャラリー（例えば、環状又は弓形凹部）を含むことができる。図示の実施形態は、３つのギャラリー６２、例えば、第１のギャラリー６４、第２のギャラリー６６、及び第３のギャラリー６８を含む。第２のギャラリー６６及び第３のギャラリー６８は、複数のセクションに分割される。しかしながら、代替の実施形態では、連続した環状ギャラリー６６及び６８を利用してもよい。ギャラリーの数は、燃料ノズル１２の構成に基づいて変わる可能性がある。本図で分かるように、ガス燃料噴射装置６１は、中央噴射装置６１を囲む２つの同心円状に配列される。この構成において、第１のギャラリー６４は、中央噴射装置６１にガスを供給することができ、第２のギャラリー６６は、中央噴射装置６１の内側円にガスを供給することができ、第３のギャラリー６８は、中央噴射装置６１の外側円にガスを供給することができる。このようにして、ガス燃料は、各予混合管５２に供給することができる。
【００２３】
液体燃料は、複数の液体噴霧スティック又は液体燃料カートリッジ７０を通って予混合管５２に供給することができる。各液体燃料カートリッジ７０は、端部カバー３８及びガス噴射装置プレート６０を通過することができる。以下で詳細に検討するように、各液体燃料カートリッジ７０の先端は、各ガス燃料噴射装置６１内に位置付けることができる。この構成において、液体及びガス燃料の両方が予混合管５２に流入することができる。例えば、液体燃料カートリッジ７０は、噴霧液体燃料を各予混合管５２に噴射することができる。この噴霧液体は、予混合管５２内で噴射ガス及び空気と混合することができる。次に、混合気は、燃料ノズル１２から出ると点火することができる。以下で詳細に検討するように、液体燃料カートリッジ７０を通って流れる液体燃料は、ガス燃料噴射装置６１を通って流れる熱交換器３７からのガス燃料及び／又は冷却空気によって、高温燃焼ガスから隔離することができる。この構成は、液体燃料カートリッジ７０を用いてコーキングを実質的に低減又は排除し、これにより予混合管５２への液体燃料の流れを維持することができる。
【００２４】
図７は、図４に描いた燃料ノズル１２の断面図を示している。上記で検討するように、空気は、第１のウィンドウ５４及び第２のウィンドウ５６を通って小型ノズルキャップ５０に流入することができる。本図は、ウィンドウ５４及び５６を通って穿孔５８に向かい、該穿孔５８を通って予混合管５２に沿った縦方向への空気の経路を示している。第１のウィンドウ５４は、小型ノズルキャップ５０の下流側部分５５に空気を配向し、上流側部分５７にて予混合管５２内に空気が移行する前に冷却を可能にする。換言すると、空気流は、穿孔５８を通って予混合管５２内に移行する前に、下流側部分５５から上流側部分５７に上流方向５９で予混合管５２の外部に沿って進む。このようにして、空気流５９は、燃料ノズル１２、詳細には予混合管５２を実質的に冷却し、燃焼器１６での燃焼の高温生成物に最も近い下流側部分５５でより効果的である。第２のウィンドウ５６は、予混合管５２の上流側部分５７において、予混合管５２内への空気流を穿孔５８により近接し又は直接的に可能にする。図７では、第１のウィンドウ５４及び第２のウィンドウ５６の２つだけが示されている。しかしながら、図４で最も分かるように、これらのウィンドウ５４及び５６は、小型ノズルキャップ５０の外周全体に沿って配列してもよい。
【００２５】
第１のウィンドウ５４に流入する空気は、ガイド又は冷却プレート７２により小型ノズルキャップ５０の下流側部分５５に配向することができる。図７で分かるように、燃料ノズル１２は、第１のウィンドウ５４からの空気流を燃料ノズル１２の長手方向軸線と交差及び平行して分配し、例えば、予混合管５２の全てについて交差方向と、穿孔５８に向かう上流方向５９の縦方向に空気流を分布させる。ウィンドウ５４からの空気流５９は、最終的には、予混合管５２内の穿孔５８を通過するときに、ウィンドウ５６からの空気流と混合する。上述のように、ウィンドウ５４からの空気流５９は、下流側部分５５において燃料ノズル１２を実質的に冷却する。従って、下流側部分５５近くの高温燃焼生成物に起因して、第１のウィンドウ５４からの空気流５９は、第２のウィンドウ５６からの空気流よりも高温になる。
【００２６】
本実施形態における第１のウィンドウ５４は、第２のウィンドウ５６の約２倍大きい。この構成は、小型ノズルキャップ５０の背面が十分に冷却されると同時に、予混合管５２に流入する空気の温度を低下させることを確保することができる。しかしながら、ウィンドウサイズの比は、燃料ノズル１２の特定の設計配慮に基づいて変えることができる。更に、他の実施形態では、ウィンドウの追加セットを利用することができる。
【００２７】
組み合わされた空気流は、管５２の穿孔セクション７４に沿って位置付けられた穿孔５８（矢印で図示される）を通って予混合管５２に入る。上記で検討したように、燃料噴射装置は、ガス燃料、液体燃料、又はこれらの組み合わせを予混合管５２に噴射することができる。図７に示す構成は、ガス及び液体燃料の両方を噴射する。ガスは、端部カバー３８における噴射装置プレート６０の直ぐ下に位置付けられたギャラリー６２により供給することができる。この実施形態では、図６に提示したのと同じ３つのギャラリー構成が利用される。第１のギャラリー６４は、中央予混合管５２の下に位置付けられる。第２のギャラリー６６は、同軸又は同心配列で第１のギャラリー６４を囲み、次の外側予混合管５２にガスを供給する。第３のギャラリー６８は、同軸又は同心配列で第２のギャラリー６６を囲み、外側予混合管５２にガスを供給する。ガスは、ガス燃料噴射装置６１を通じて予混合管５２に噴射することができる。同様に、液体燃料カートリッジ７０により液体を噴射することができる。液体燃料カートリッジ７０は、噴霧又は液体燃料液滴の形成を誘起するのに十分な圧力で液体燃料を噴射することができる。液体燃料は、予混合管５２の穿孔セクション７４内でガス燃料及び空気と組み合わせることができる。燃料と空気の付加的な混合は、穿孔セクション７４から下流側にある非穿孔セクション７６において継続することができる。
【００２８】
これら２つのセクション７４及び７６の組み合わせは、燃焼前に燃料及び空気の十分が混合を行うのを確保することができる。例えば、非穿孔セクション７６は、空気流５９を更に上流側の上流側部分５７に流し、これにより予混合管５２を通過する全ての空気流の流路及び滞留時間を増大させる。上流側部分５７では、下流側ウィンドウ５４及び上流側ウィンドウ５６の両方からの空気流は、穿孔セクション７４の穿孔５８を通過し、次いで、燃焼器１６に流出するまで予混合管５２を通って下流方向６３に移動する。この場合も同様に、非穿孔セクション７６は本質的に、空気流が予混合管５２に流入するのを阻止し、上流側の穿孔セクション７４内の穿孔５８に空気流を誘導するので、非穿孔セクション７６における穿孔の排除は、予混合管５２における滞留時間を増大させるよう構成される。更に、穿孔５８を上流側に位置決めすることにより、更に上流側部分５７の燃料空気混合が向上し、これにより燃焼器１６への噴射前に燃料及び空気を混合させる時間がより長くなる。同様に、穿孔５８の上流側に位置決めすることにより、穿孔により交差方向の流れが生成されて混合が強化され、より長い滞留時間が圧力を安定させるので、流体流（空気流、ガス流、及び液体燃料流）における圧力振動が実質的に低減される。
【００２９】
ギャラリー６２を通って流れるガス燃料はまた、液体燃料カートリッジ７０を隔離し、コーキングの可能性を低減するのに十分な低い温度に液体燃料温度を確実に維持する働きをすることができる。コーキングは、燃料が分解し始めて、カーボン粒子を形成する状態である。これらの粒子は、液体燃料カートリッジ７０の内壁部に付着する場合がある。時間が経過すると、粒子は、壁部から離れ、液体燃料カートリッジ７０の先端を塞ぐ可能性がある。コーキングが生じる温度は燃料に応じて変化する。しかしながら、典型的な液体燃料では、コーキングは、約２００、２２０、２４０、２６０、２８０、又は３００°Ｆよりも高い温度で生じる場合がある。図７で分かるように、液体燃料カートリッジ７０は、ギャラリー６２及びガス燃料噴射装置６１内に配置される。従って、液体燃料カートリッジ７０は、流動ガスにより完全に囲むことができる。同様に、タービンシステム１０が液体燃料モードで運転しているときには、タービンシステム１０は、熱交換器３７からギャラリー６２に冷却空気を供給し、これにより隔離空気流で液体燃料カートリッジ７０を囲むことができる。ガス燃料及び／又は空気は、液体燃料カートリッジ７０内の液体燃料を低温に保持し、コーキングの可能性を低減する働きをすることができる。
【００３０】
燃料及び空気が予混合管５２において適切に混合された後、混合気は点火され、各予混合管５２の下流側部分５５から下流側に火炎７８を生じることができる。上記で検討したように、火炎７８は、小型ノズルキャップ５０の下流側部分５５に比較的近接した位置にあるので、燃料ノズル１２を加熱する。従って、既に検討したように、第１のウィンドウ５４からの空気は、小型ノズルキャップ５０の下流側部分５５を通って流れ、燃料ノズル１２のキャップ５０を実質的に冷却する。
【００３１】
作動時の予混合管５２の数は、所望のタービンシステム出力に基づいて変えることができる。例えば、通常運転中、小型ノズルキャップ５０内のあらゆる予混合管５２は、特定のタービン出力レベルに対して燃料及び空気の十分な混合をもたらすよう作動することができる。しかしながら、タービンシステム１０がターンダウン運転モードに入った場合、機能する予混合管５２の数は減少する場合がある。タービンエンジンがターンダウン又は低出力運転に入ると、燃焼器１６への燃料流は、火炎７８が消失するポイントまで減少する可能性がある。同様に、低負荷条件では、火炎７８の温度が低下する可能性があり、結果として、窒素酸化物（ＮＯｘ）及び一酸化炭素（ＣＯ）からなるエミッションが増大することになる。火炎７８を維持し、タービンシステム１０が許容可能なエミッション限度内で確実に運転するために、燃料ノズル１２内で作動する予混合管５２の数を低減することができる。例えば、外側液体燃料カートリッジ７０への燃料流を遮断することによって、予混合管５２の外側リングを非作動にすることができる。同様に、第３のギャラリー６８へのガス燃料の流れを遮断することができる。このようにして、作動時の予混合管５２の数を低減することができる。結果として、残りの予混合管５２が発生する火炎７８は、火炎が消失せず、エミッションレベルが許容可能なパラメータ内に確実にあるようにするのに十分な温度に維持することができる。
【００３２】
加えて、各小型ノズルキャップ５０内の予混合管５２の数は、タービンシステム１０の設計配慮に基づいて変えることができる。例えば、より大形のタービンシステム１０は、各燃料ノズル１２内により多くの予混合管５２を利用することができる。予混合管５２の数は変えることができるが、小型ノズルキャップ５０のサイズ及び形状は、各用途に対して同じであってもよい。換言すると、高い燃料流量を用いるタービンシステム１０は、より高密度の予混合管５２を備えた小型ノズルキャップ５０を利用することができる。このようにして、ほとんどのタービンシステム１０に共通の小型ノズルキャップ５０を用いることができると共に、各キャップ５０内の予混合管５２の数を変えることができるので、タービンシステム１０の構成コストを低減することができる。この製造方法は、各用途において固有の燃料ノズル１２を設計するよりも安価にすることができる。
【００３３】
図８は、図４の燃料ノズル１２で使用できる予混合管５２の側面図である。図８で分かるように、予混合管５２は、穿孔セクション７４及び非穿孔セクション７６に分割される。図示の実施形態において、穿孔セクション７４は、非穿孔セクション７６の上流側に位置付けられる。この構成において、穿孔５８に流れる空気は、燃料噴射装置（図示せず）を介して予混合管５２のベースを通り流入する燃料と混合することができる。次に、混合燃料及び空気は、非穿孔部分７６に移動することができ、ここで付加的な混合を行うことができる。
【００３４】
空気及び燃料圧力は通常、ガスタービンエンジン内で変動する。これらの変動は、特定の周波数で燃焼器振動を引き起こす可能性がある。この周波数が、タービンエンジン内の部品又はサブシステムの固有周波数に一致する場合、当該部品又はエンジン全体に対する損傷を生じる可能性がある。燃焼器１６の混合部分内での空気及び燃料の滞留時間が長くなると、燃焼器による振動を低減することができる。例えば、空気圧力が時間と共に変動する場合、より長い燃料液滴滞留時間により、空気圧力変動を平均化可能にすることができる。具体的には、液滴が、燃焼前に空気圧変動の少なくとも１つの完全サイクルを受ける場合、当該液滴の混合比は、燃料ストリームにおける他の液滴と実質的に同様とすることができる。実質的に一定の混合比を維持することで、燃焼器による振動を低減することができる。
【００３５】
燃焼器１６の混合部分の長さを延ばすことにより、滞留時間を延長することができる。本発明の実施形態において、燃焼器１６の混合部分は、予混合管５２に相当する。従って、予混合管５２が長いほど、空気及び燃料双方についての滞留時間が長くなる。例えば、各管５２の直径に対する長さの比は、約５から２０、１０から１５、又は約１０とすることができる。
【００３６】
非穿孔セクション７６は、追加の空気を燃料と混合可能にすることなく、予混合管５２の長さを延長する役割を果たすことができる。この構成において、空気が穿孔５８を通じて噴射された後に空気及び燃料が継続して混合され、従って、燃焼器による振動を低減することができる。特定の実施形態において、非穿孔セクション７６の長さに対する穿孔セクション７４の長さは、約２、２．５、３、３．５、４、４．５、５、５．５、６、６．５、７、７．５、８、８．５、９、９．５、又は１０よりも少なくとも大きくすることができる。１つの実施形態において、穿孔セクション７４の長さは、予混合管５２の長さの約８０％（例えば、８インチ）とすることができ、非穿孔セクション７６の長さは、予混合管５２の長さの約２０％（例えば、２インチ）とすることができる。しかしながら、これらのセクション７４及び７６間の長さの比又は割合は、流量又は他の設計配慮（例えば、所望の混合及び／又は所望の作動性）に応じて変わる可能性がある。
【００３７】
滞留時間はまた、予混合管５２を通る流体流れ（例えば、燃料液滴）の有効経路長を延長することによって延ばすことができる。具体的には、空気は、スワール運動において予混合管５２に噴射することができる。このスワール運動は、液滴の予混合管５２を通る非線形経路（例えば、不規則経路又は螺旋経路）に沿った移動を引き起こし、これにより的的経路長を効果的に延長することができる。スワールの量は、所望の滞留時間に基づいて変えることができる。
【００３８】
半径方向流入スワールはまた、液体燃料液滴を予混合管５２の内側壁に接触させない役割を果たすことができる。液滴が壁に付着した場合、長い時間期間の間管５２内に留まり、燃焼を遅延させる可能性がある。従って、液滴が予混合管５２から適切に流出するのが確保されると、タービンシステム１０の効率を向上させることができる。
【００３９】
加えて、予混合管５２内の空気をスワールさせることにより、液体燃料液滴の噴霧化を改善することができる。スワール空気は、液滴形成を強化し、該液滴を予混合管５２全体にわたりほぼ均一に分散させることができる。結果として、タービンシステム１０の効率を更に向上させることができる。
【００４０】
上記で検討したように、空気は、穿孔５８を通って予混合管５２に流入することができる。これらの穿孔５８は、予混合管５２の長さに沿った異なる軸方向位置で一連の同心円状に配列することができる。特定の実施形態において、各同心円は、２４個の穿孔を有することができ、ここで各穿孔の直径は約０．０５インチである。穿孔５８の数及びサイズは変わる可能性がある。例えば、予混合管５２は、空気の進入及び混合を強化するよう構成された大きな涙滴状穿孔７７を含むことができる。加えて、中間のサイズのスロット穿孔７９を予混合管５２の下流側端部に向けて配置し、高度なスワールを生成することができる。穿孔５８は、予混合管５２の長手方向軸線に垂直な平面に沿って角度を付けることができる。角度付き穿孔５８はスワールを含むことができ、その大きさは、各穿孔５８の角度に依存することができる。
【００４１】
図９、１０、及び１１は、図８の線９−９、１０−１０、及び１１−１１に沿った、管５２の長さに沿う異なる軸方向位置での穿孔５８の角度方向を詳細に示す予混合管５２の簡易断面図である。例えば、穿孔５８と半径方向軸線８１との間の角度８０が図９に示されている。同様に、穿孔５８と半径方向軸線８３との間の角度８２が図１０に示されている。角度８０及び８２は、約０から９０度、０から６０度、０から４５度、０から３０度、又は０から１５度の範囲とすることができる。別の実施形態では、角度８０及び８２は、約５、１０、１５、１０、２５、３０、３５、４０、又は４５度、或いはこれらの間の何れかの角度とすることができる。
【００４２】
特定の実施形態において、穿孔５８の角度は、線９−９、１０−１０、及び１１−１１で表される各軸方向位置、並びに管５２の長さに沿った他の軸方向位置において同じとすることができる。しかしながら、図示の実施形態では、穿孔５８の角度は、管５２の長さに沿って変わることができる。例えば、角度は、漸次的に増加し、減少し、方向を交互にし、又はこれらの組み合わせにすることができる。例えば、図９に示す穿孔５８の角度８０は、図１０に示す穿孔５８の角度８２よりも大きい。従って、図９の穿孔５８により誘起されるスワールの角度は、図１０の穿孔５８により誘起されるスワールの角度よりも大きくすることができる。
【００４３】
スワールの角度は、予混合管５２の穿孔部分７４の長さに沿って変わることができる。図８に示す予混合管５２は、穿孔セクション７４の下側部分にスワールが無く、中間部分においては中程度の量のスワール、及び上側部分には多量のスワールを有する。これらの程度のスワールは、図１１、１０、及び９それぞれで見ることができる。この実施形態において、スワールの程度は、燃料が予混合管５２を通って下流側方向に流れるにつれて増大する。
【００４４】
他の実施形態では、スワールの程度は、予混合管５２の長さに沿って減少することができる。更なる実施形態では、予混合管５２の一部は、空気を一方向にスワールことができ、他の部分は、空気を実質的に反対方向にスワールすることができる。同様に、スワールの程度及び方向は共に、予混合管５２の長さに沿って変わることができる。
【００４５】
更に別の実施形態では、空気は、半径方向及び軸方向の両方に配向することができる。例えば、穿孔５８は、予混合管５２内で合成角を形成することができる。換言すると、穿孔５８は、半径方向及び軸方向の両方に角度をつけることができる。例えば、軸方向の角度（例えば、穿孔５８と長手方向軸線８４との間の角度）は、約０から９０度、０から６０度、０から４５度、０から３０度、又は０から１５度の範囲とすることができる。別の実施例では、軸方向角度は、約５、１０、１５、１０、２５、３０、３５、４０、又は４５度、或いはこれらの間の何れかの角度とすることができる。合成角穿孔５８は、空気が予混合管５２の長手方向軸線に垂直な平面でスワールし且つ軸方向に流れるよう誘起することができる。空気は、燃料流れ方向の下流又は上流の何れかに配向することができる。下流側の流れは噴霧化を改善することができ、上流側の流れは、燃料及び空気の良好な混合を可能にすることができる。空気流の軸方向成分の大きさ及び方向は、予混合管５２の長さに沿った軸方向位置に基づいて変えることができる。
【００４６】
図１２は、ガス燃料噴射装置６１内に配置された液体燃料カートリッジ７０の斜視図である。上記で検討したように、液体燃料カートリッジ７０／ガス燃料噴射装置６１組立体は、それぞれの予混合管５２内に配置され、燃焼のために液体／ガス燃料をもたらすよう構成される。ガス燃料噴射装置６１は、ベース８６、フランジ８８、及び円錐形本体９０を含む。ベース８６は、燃料供給部１４及び／又は１５それぞれから液体及び／又はガス燃料を受け取るよう構成される。フランジ８８は、ガス燃料噴射装置６１を端部カバー８８に固定するよう構成され、ガス燃料噴射装置６１とそれぞれのギャラリー６２との間にシールを形成する。本体９０は、空気及び燃料噴射用の種々のポートを有する先端部分９２を含む。例えば、特定の実施形態は、液体燃料噴射用の第１のポートと、第１のポートの周りに配置され且つガス燃料及び／又は空気を噴射するよう構成された第２のポートと、第１及び第２のポートから半径方向にオフセットし且つガス燃料及び／又は空気を噴射するよう構成された第３のポートと、を含むことができる。図示のように、先端９２は、第２の又は中央ガス／空気ポート９４、圧縮機空気ポート９６、及び第３の又は半径方向ガス／空気ポート９８を含む。図示の実施形態は、８つの圧縮機空気ポート９６を含む。代替の実施形態は、これよりも多いか又は少ないポート９６を含むことができる。例えば、特定の実施形態は、１２、１４、１６、１８、又はそれ以上の圧縮機空気ポート９６を含むことができる。以下で詳細に検討するように、本体９０は、圧縮機２２からの空気を受け取り、該空気をポート９６に配向するよう構成された通路を含む。ポート９６を通って流れる空気は、予混合管５２内の穿孔５８を通過する空気と組み合わされ、噴射ガス及び／又は噴射燃料と混合することができる。圧縮機空気ポート９６からの空気は、長手方向軸線８４に実質的に沿って噴射されるので、該空気は、実質的に下流方向６３の流れを確立することができる。
【００４７】
ポート９４及び９８は、予混合管５２へのガス燃料及び／又は空気を供給するよう構成される。以下で詳細に検討するように、選択可能流路は、ポート９４及び９８に延びる。選択可能流路は、タービンシステム１０がガス燃料モードで運転しているときにはガス燃料をポート９４及び９８に送り、タービンシステム１０が液体燃料モードで運転しているときには空気をポート９４及び９８に送り、タービンシステム１０が移行モードで運転しているときには空気及びガス燃料の組み合わせをポート９４及び９８に送るよう構成される。上記で検討したように、空気は、圧縮機３５及び熱交換器３７を介して選択可能流路に供給することができる。選択可能流路を通るガス燃料及び／又は空気の流れは、液体燃料カートリッジ７０内の液体燃料を高温燃焼ガスから隔離する働きをすることができる。加えて、液体燃料運転の期間中に中央ポートを通る空気の流れは、液体燃料カートリッジ７０から出てくる液体燃料の噴霧化を強化する働きをすることができる。具体的には、液体燃料と周囲の高圧空気との間の相互作用により、液体を液滴に細分化することができる。更に、空気からのエネルギーの一部は、液体燃料に伝達され、液滴速度を増大させることができる。液滴速度は空気流量と相関性があるので、この噴霧化構成は、タービンシステム１０が液体燃料流量とは無関係に液滴速度を変えることができるようにする。従って、ある範囲のタービン運転条件全体を通じて適正な噴霧化を達成することができる。加えて、液体燃料カートリッジの先端９９は、円周方向に間隔を置いて配置された長手方向溝１０を含むことができ、該溝は、ポート９４を通る空気の流れを配向し、これにより液体燃料の液滴噴霧化を強化する。
【００４８】
図１３は、ガス燃料噴射装置６１内に配置された液体燃料カートリッジ７０の上面図である。図示のように、圧縮機空気ポート９６は、中央ガス／空気ポート９４から半径方向にオフセットされ、第１の円周方向配列で先端９２の周りに間隔を置いて配置される。半径方向ガス／空気ポート９８はまた、中央ガス／空気ポート９４から半径方向にオフセットされ、第２の円周方向配列で先端９２の周りに間隔を置いて配置される。本実施形態は、８つのガス／空気ポート９８を含み、各々が圧縮機空気ポート９６間のほぼ中間に円周方向に位置付けられる。代替の実施形態は、これよりも多いか又は少ないポート９６を含むことができる。例えば、特定の実施形態は、１２、１４、１６、１８又はそれ以上のガス／空気ポート９８を含むことができる。加えて、別の実施形態では、圧縮機空気ポート９６及び／又は半径方向ガス／空気ポート９８の円周配列は変えることができる。更に、液体燃料カートリッジ７０の外径１０２は、中央ガス／空気ポート９４の内径１０４よりも小さい。液体燃料カートリッジ７０は、ポート９４内に実質的に中心があるので、液体燃料カートリッジ７０とポート９４との間にギャップ１０６（例えば、環状スペース）が設定される。熱交換器３７からの空気及び／又はポート９４に流れるガス燃料は、該ギャップ１０６を通ってガス燃料噴射装置６１から出ることができる。理解されるように、ギャップ１０６の幅は、中央ポート９４を通って流れる空気及び／又はガス燃料の流量及び／又は速度に影響を及ぼすことができる。従って、ガス燃料及び／又は空気の特性は、ポート９４の直径１０４及び／又は液体燃料カートリッジ７０の直径１０２を変えることによって調整することができる。例えば、液体燃料カートリッジ７０は、カートリッジ７０のセットから選択することができ、各々が異なる直径１０２を有し、特定の液体燃料（例えば、特性の粘性を有する液体燃料）に効果的な噴霧化を行う適正な空気流をもたらす。
【００４９】
同様に、溝１００の数及び／又は構成は、所望の空気及び／又はガス燃料流れ特性に基づいて調整することができる。例えば、液体燃料運転の期間中に中央ポート９４を通って流れる空気の量は、溝の数を変えることによって調整することができる。本実施形態では４つの溝１００が含まれるが、代替の実施形態においては、より多くの又はより少ない溝１００を利用することができる。例えば、特定の実施形態は、６、８、１０、１２又はそれ以上の溝１００を含むことができる。加えて、代替の実施形態において、溝１００の半径方向寸法１０８及び／又は円周方向寸法１１０は、予混合管５２へのガス燃料及び／又は空気の所望の流れを確立するために変えることができる。特定の実施形態において、特定の液体燃料カートリッジ７０は、各々が異なる数及び／又は構成の溝１００を有する液体燃料カートリッジのセットから選択することができる。
【００５０】
図１４は、図１３の線１４−１４に沿った、ガス燃料噴射装置６１内に配置される液体燃料カートリッジ７０の側断面図である。図示のように、液体燃料カートリッジ７０は、液体燃料を先端９９に流すよう構成された液体燃料通路１１２を含む。以下で詳細に検討するように、先端９９は、予混合管５２に液体燃料を供給するよう構成された液体燃料ポートを含む。ガス燃料噴射装置６１は、一連の中間流路１１６に空気及び／又はガス燃料を流すよう構成された選択可能流路１１４を含む。中間流路１１６は各々、予混合管５２にガス燃料及び／又は空気を供給するよう構成されたそれぞれのポート９８に延びる。加えて、選択可能流路１１４は、中央ポート９４（例えば、環状スペース又はギャップ１０６）に延びて、液体燃料運転の期間中には液体燃料流に噴霧化空気を供給し、ガス燃料運転の期間中には予混合管５２にガス燃料を供給する。従って、選択可能流路１１４からの噴霧化空気及び／又はガス燃料の流れは、ポート９８と中央ポート９４（例えば、ギャップ１０６）との間で分割される。図示のように、各中間流路１１６は、長手方向軸線８４に対してある角度１１８に向けられる。角度１１８は、燃料及び空気の適切な混合を促進する流れパターンを予混合管５２内に確立するよう特に構成することができる。例えば、角度１１８は、およそ０から９０、１０から８０、２０から７０、３０から６０、４０から５０の愛大、又は約４５度とすることができる。更なる実施形態では、角度１１８は、約６０度よりも大きくすることができる。更に、各中間流路１１６の直径１１９は、予混合管５２へのガス燃料及び／又は空気の所望の流量を確立するよう構成することができる。加えて、中間流路１１６の直径１１９を調整し、中央ポート９４からのガス燃料及び／又は空気流を変えることができる。例えば、直径１１９を減少させることにより、半径方向ポート９８を通る流れを制限し、中央ポート９４を通る流れを増大させることができる。本実施形態では、直径１１９は、中央ガス／空気ポート９４の直径１０４の約５０％である。更なる実施形態では、直径１１９は、中央ポート９４の直径１０４のおよそ１０％、２０％、３０％、４０％、５０％、６０％、７０％、８０％、９０％、１００％、又はそれ以上よりも大きくすることができる。
【００５１】
図示のように、液体燃料通路１１２は、選択可能流路１１４内に配置される。加えて、液体燃料カートリッジ７０の先端９９は、ガス燃料噴射装置６１の中央ポート９４内に配置される。この構成において、カートリッジ７０内の液体燃料は、液体燃料カートリッジ７０の先端９９までガス燃料及び／又は空気により囲まれる。この構成は、高温燃焼ガスと液体燃料との間に効果的な熱的隔離（すなわち、熱分離又は冷却）をもたらし、これによりコーキングを実質的に低減又は排除することができる。例えば、液体燃料運転の期間中、熱交換器３７からの冷却空気は、選択可能流路１１４を通って流れて、中央ポート９４（例えば、環状スペース又はギャップ１０６）から流出し、これにより熱的に隔離する空気で液体燃料を囲むことができる。同様に、移行期間中、ガス燃料及び／又は空気は、熱的隔離をもたらすことができる。例えば、タービンシステム１０が液体燃料モードで運転しており、ガス燃料モードへの移行が望ましい場合、ガス燃料の流量が漸次的に増大される間、選択可能流路１１４を通る空気流を低減することができる。この期間中、ガス燃料と空気の組み合わせにより、コーキングを実質的に低減又は排除するのに十分な熱的隔離を液体燃料にもたらすことができる。所望のガス燃料流量が達成され、選択可能流路１１４を通る空気流が終了されると、液体流量は、液体流が終了するまで漸次的に減少させることができる。液体燃料流の低減期間中、ガス燃料は、液体燃料のコーキングを実質的に低減又は排除するのに効果的な熱的隔離をもたらすことができる。反対に、タービンシステム１０がガス燃料モードで運転しており、液体燃料への移行が望ましい場合、液体燃料通路１１２を通る液体燃料の流量は、液体燃料が所望の流量で流れるまで漸次的に増大させることができる。この期間中、ガス燃料は隔離をもたらすことができる。所望の液体流量が達成されると、ガス燃料流量は減少することができ、他方、選択可能流路１１４を通る空気流は、ガス燃料流が終了するまで増大する。空気の流れは、ガス燃料を選択可能流路１１４及び中間流路１１６から実質的にパージする働きをすることができる。この移行期間中、ガス燃料及び空気の組み合わせは、液体燃料を高温燃焼ガスから熱的に隔離する働きをすることができる。従って、選択可能流路１１４は、タービンシステムの各段階の間に液体燃料に効果的な熱的隔離をもたらし、これによりコーキングを実質的に低減又は排除することができる。
【００５２】
更に、液体燃料運転中に熱交換器３７から供給される冷却空気流は、エミッションを低減する働きをすることができる。特定の構成において、冷却空気流は、高価で複雑な水噴射システムを利用することなく、規制限度を下回るレベルにまで排出ガスのエミッションを低減することができる。特定のタービンシステム１０は、液体燃料運転の期間中、排気エミッションの中でも特に、硫黄酸化物（ＳＯｘ）、窒素酸化物（ＮＯｘ）、及び／又は一酸化炭素（ＣＯ）のエミッションを低減するよう水噴射システムを作動させることができる。水噴射システムは通常、燃料ノズル１２を介して燃焼器１６内に水を噴射し、燃焼温度を低下させることができる。温度の低下により、規制される排気ガスのエミッションを低減することができる。しかしながら、水噴射システムは通常、タービンシステム１０に水を送給するために種々のポンプ、バルブ、制御装置、及びマニホルドを利用する。このような構成は一般に、生成及び維持するのが複雑且つ高価である。加えて、タービンシステム１０に大量に水を供給することで、稼働コストが増大する可能性がある。
【００５３】
本実施形態は、熱交換器３７から冷却空気流を噴射することによって、燃焼温度を低下させることができる。上記で検討したように、熱交換器３７からの空気の温度は、液体燃料のコーキング温度（例えば、約２８０°Ｆ）よりも低くすることができる。この冷却空気の噴射は、水噴射システムを使用することなく、燃焼プロセスの温度を低下させ、排気エミッションを規制限度未満に低減されるようにすることができる。更に、この付加的な空気は、希薄燃料／空気混合気をもたらすことができる。理解されるように、混合気がより希薄であるほど、理想（すなわち、理論混合）空燃比と比べてより低温の燃焼生成物をもたらすことができる。希薄混合比と冷却空気の噴射とを組み合わせることで、燃焼温度を低下させ、エミッションを低減し、これにより水噴射システムの使用を排除することができる。
【００５４】
図１５は、図１４の線１５−１５でとったガス燃料噴射装置６１内に配置された液体燃料カートリッジ７０の詳細な側断面図である。図示のように、液体燃料通路１１２は、収束セクション１２０（すなわち、下流方向６３に対して収束する）と燃料分布ノード１２２とを含む。液体燃料通路１１２の直径１２４は、燃料分布ノード１２２の直径１２６よりも大きい。従って、理解されるように、液体燃料通路１１２を通って流れる燃料の速度は、収束セクション１２０全体を通じて増大し、これにより噴霧化のためのより高速な燃料を燃料分布ノード１２２に供給することができる。本実施形態では、液体燃料通路１１２の直径１２４は、燃料分布ノード１２２の直径１２６のほぼ２倍の大きさである。代替の実施形態では、直径１２６に対する直径１２４の比は、約１、１．２、１．４、１．６、１．８、２．２、２．４、２．６、２．８、３、又はそれ以上とすることができる。特定の実施形態において、直径１２６に対する直径１２４の特定の比は、様々な比を有するカートリッジ７０のセットから選択することができる。このようにして、適切な液体燃料カートリッジ７０を選択し、液体燃料供給源１５により供給される特定の液体燃料の特性（例えば、粘性）に基づいて分布ノード１２２内で所望の液体燃料速度を達成することができる。
【００５５】
燃料分布ノード１２２は、液体燃料を液体燃料カートリッジ７０の先端９９内の第１の又は液体燃料ポート１２８に流す。本実施形態は、下流方向６３に分散する４つの液体燃料ポート１２８を含む。しかしながら、代替の実施形態は、これよりも多い又は少ない液体燃料ポート１２８を含むことができる。例えば、特定の実施形態は、６、７、８、９、１０、又はそれ以上の液体燃料ポート１２８を含むことができる。特定の実施形態において、特定の数の液体燃料ポート１２８を有する液体燃料カートリッジ７０は、様々な数の液体燃料ポート１２８を有するカートリッジ７０のセットから選択され、これにより所与の燃料に対する適正な液体燃料流を確立することができる。別の実施形態では、液体燃料ポート１２８は、液体燃料にスワールを与えるよう構成された螺旋パターンを形成することができる。図示のように、各液体燃料ポート１２８の出口は、それぞれの溝１００に隣接して配置される。この構成において、タービンシステム１０が液体燃料モードで運転しているときには、溝１００に沿った空気流は、液体燃料ポート１２８に隣接した低圧領域を確立し、これにより液体燃料速度を増大させ、液体燃料液滴の噴霧化を強化することができる。代替の実施形態において、液体燃料ポート１２８は、溝１００から円周方向でオフセットすることができる。別の実施形態では、液体燃料ポート１２８は、長手方向軸線８４と実質的に整列し、実質的に下流方向６３で先端９９から液体燃料液滴を放出するよう構成することができる。代替の実施形態は、螺旋パターンを形成する溝１００を利用することができ、該パターンは、溝１００に沿った空気流及び液体燃料にスワールを与えるよう構成される。
【００５６】
各液体燃料ポート１２８は、液体燃料供給源１５により供給される燃料に基づいて特定の用途に合わせて構成することができる。具体的には、各液体燃料ポート１２８の直径１３０は、予混合管５２への液体燃料の所望の流量を確立するよう特に構成することができる。本実施形態では、各液体燃料ポート１２８の直径１３０は、液体燃料分布ノード１２２の直径１２６のほぼ２５％である。代替の実施形態では、液体燃料ポート１２８の直径１３０は変わることができる。例えば、直径１３０は、液体燃料分布ノード１２２の直径１２６のおよそ１０％、１５％、２０％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、又はそれ以上よりも大きくすることができる。更に、各液体燃料ポート１２８は、長手方向軸線８４に対して角度１３２に向けることができる。本実施形態では、液体燃料ポート１２８の角度はおよそ１２度である。代替の実施形態では、より大きな又はより小さな角度１３２に向けられた液体燃料ポート１２８を利用することができる。例えば、特定の実施形態は、およそ０から９０、１０から８０、２０から７０、３０から６０、４０から５０の間、又は約４５度の角度１３２を含むことができる。別の実施例では、角度１３２は、およそ０、６、１２、１８、２４、又は３０度とすることができる。角度１３２は、予混合管５２内の液体燃料液滴の適正な噴霧化を達成するよう特に構成することができる。特定の実施形態において、液体燃料カートリッジ７０は、各々が異なる角度１３２に向けられた液体燃料ポート１２８を利用する液体燃料カートリッジ７０のセットから選択することができる。このようにして、適切な液体燃料カートリッジ７０は、液体燃料供給部１５により供給される液体燃料の特性に基づいて、所望の噴霧化パターンを得るよう選択することができる。
【００５７】
加えて、液体燃料カートリッジ７０の先端９９は、ガス燃料噴射装置６１の先端９２の下流側端部を軸方向に越える距離１３４を延びることができる。本実施形態では、距離１３４は、液体燃料ポート１２８の直径１３０にほぼ等しい。更なる実施形態では、距離１３４は、直径１３０よりも大きいか、又は小さくてもよい。例えば、距離１３４は、液体燃料ポート１２８の直径１３０の約０．２５、０．５、０．７５、１．２５、１．５、１．７５、２、又はそれ以上の倍数よりも大きくすることができる。代替の実施形態において、先端９９は、先端９２と実質的に同一平面上にあることができる。別の実施形態では、先端９９は、中央ポート９４内の凹所に配置することができる。ガス燃料噴射装置６１の先端９２に対する液体燃料カートリッジ７０の先端９９の位置は、予混合管５２内の液体燃料液滴の噴霧化に影響を及ぼす場合がある。従って、液体燃料カートリッジ７０の長さは、先端９９と先端９２との間の所望のオフセット１３４を得るよう選択することができる。
【００５８】
液体燃料カートリッジ７０は、特定の燃料に適切な噴霧化を得るよう選択することができる。具体的には、液体燃料カートリッジ７０は、特定サイズの液体燃料液滴を生成するよう構成することができる。理解されるように、より小さな液体燃料液滴は大きな表面積を与え、結果としてより完全な燃焼反応をもたらす。従って、液体燃料カートリッジ７０は、およそ５０ミクロンよりも小さな直径を有する液体燃料液滴を供給するよう構成することができる。例えば、液体燃料カートリッジ７０は、約１５、２０、２５、３０、３５、４０、４５、又は５０ミクロンよりも小さな直径を有する液滴を生成することができる。このような構成は、燃焼プロセスを向上させ、効率の向上及びエミッション低減をもたらすことができる。同様に、液体燃料カートリッジ７０からの噴霧パターンは、下流方向６３に特定の発散角度を有する実質的に円錐形状に限定することができる。具体的には、発散角は、予混合管５２内の液体燃料液滴の噴霧を維持するよう構成することができる。例えば、噴霧コーンは、およそ０°から４０°、５°から３５°、１０°から３０°、１５°から２５°の間、又は約２０°の角度に限定することができる。このようにして、燃料液滴は、燃料及び空気の適正な混合が達成できるように予混合管５２に留まることができる。上記で検討したように、噴霧化に影響を及ぼす可能性がある液体燃料カートリッジ７０及び／又はガス燃料噴射装置６１の特性には、液体燃料カートリッジ７０と中央ポート９４との間のギャップ１０６、溝１００の数、溝１００の半径方向寸法１０８、溝１００の円周方向寸法１１０、液体燃料通路１１２の直径１２４に対する分布ノード１２２の直径１２６、液体燃料ポート１２８の数、各液体燃料ポート１２８の直径１３０、各液体燃料ポート１２８の角度１３２、及び先端９２を越える先端９９の下流側距離１３４が含まれる。これらの特性は、適切な噴霧化を得るように特に選択することができる。加えて、液体燃料カートリッジ７０は、１以上の異なる特性を各々が有するカートリッジ７０のセットから選択することができる。このようにして、タービンシステム１０は、特定の燃料用に容易に構成又は再構成することができる。
【００５９】
図１６は、図１３の線１６−１６に沿ったガス燃料噴射装置６１内に配置される液体燃料カートリッジ７０の側断面図である。この断面は、実質的に下流方向６３で本体９０の上流部分の入口１３８から圧縮機空気ポート９６に空気を送る圧縮機空気通路１３６を示している。具体的には、図５で最もよく示されるように、圧縮機２２からの空気は、第２のウィンドウ５６を通って入口１３８に配向される。理解されるように、入口１３８の数は、ガス燃料噴射装置６１の本体９０内の圧縮機空気ポート９６の数に相当することができる。圧縮機空気通路１３６は、長手方向軸線８４に対して角度１４０に向けることができる。本実施形態では、角度１４０はおよそ５°とすることができる。代替の実施形態ではより大きな又はより小さな角度１４０を含むことができる。例えば、特定の実施形態は、およそ０°から２０°、２°から１８°、４°から１６°、６°から１４°、８°から１２°の間、又は約１０°の角度を含むことができる。長手方向軸線８４に対する圧縮機空気通路１３６の角度１４０は、タービンシステム１０が液体燃料モードで運転しているときに液体燃料液滴の噴霧化に影響を及ぼす可能性がある。同様に、角度１４０は、ガス燃料運転の期間中に予混合管５２を通るガス燃料の流れに影響を及ぼす可能性がある。上記で検討したように、ポート９６の数は、特定のタービンシステム用途に合わせて構成することができる。
【００６０】
図１７は、液体燃料カートリッジ７０の先端９９の斜視図である。上記で検討したように、先端９９は、円周方向寸法１１０を有する長手方向溝１００を含む。本図で最もよく示されるように、液体燃料ポート１２８は、溝１００に隣接して終端する。この構成は、溝１００に沿った空気の流れに起因して、ポート１２８に隣接する低圧領域を確立することによって、噴霧化の強化をもたらすことができる。低圧領域は、ポート１２８から液体燃料の出口速度を増大させ、これにより液滴サイズの低減及び液滴速度の増大を確立する働きをすることができる。代替の実施形態において、液体燃料ポート１２８は、先端９９の端部キャップ１４２で終端することができる。この構成は、実質的に下流方向６３に液滴を放出することができる。
【００６１】
図１８は、端部カバー３８（図３から７を参照）内に配置されたガス燃料噴射装置６１の側断面図である。図示のように、ガス燃料噴射装置６１は、ファスナー１４４をガス燃料噴射装置６１のベース部分８６に固定することによって、端部カバー３８に結合される。ファスナー１４４は、ガス燃料噴射装置６１の下流方向６３の移動を阻止し、フランジ８８は、ガス燃料噴射装置６１の上流方向６１の移動を阻止する。特定の実施形態において、ファスナー１４４及びベース部分８６は嵌合ネジを含むことができる。液体燃料カートリッジ７０は、ボルト１４６により端部カバー３８に固定される。特定の実施形態において、１、２、３、４、５、６、７、８、又はそれ以上のボルト１４６は、液体燃料カートリッジ７０を端部カバー３８に固定することができる。しかしながら、液体燃料カートリッジ７０は、ガス燃料噴射装置６１に直接結合されない。この構成では、液体燃料カートリッジ７０は、ボルト１４６を係合解除することにより端部カバー３８から取り外すことができる。従って、液体燃料カートリッジ７０を容易に交換することができ、燃料ノズルメンテナンスを可能にし、所与の用途に合わせて特に構成された液体燃料カートリッジ７０をタービンシステム１０にもたらすことができる。例えば、上述の液体燃料カートリッジ７０の特性は、液体燃料供給部１５により供給される液体燃料のタイプに基づいて選択することができる。従って、タービンシステム１０の運転は、燃料ノズル１２の広範囲な再構成を必要とすることなく、特定の燃料に合うよう調整することができる。
【００６２】
加えて、各ギャラリー６２は、ガス燃料運転の期間中にガス燃料を選択可能流路１１４に供給し、液体燃料運転の期間中には冷却空気を供給し、或いは、移行期間中にはガスと空気の組み合わせを供給するよう構成することができる。例えば、液体燃料供給部１４からのガス燃料及び熱交換器３７からの空気の両方は、１以上のバルブを通じてギャラリー６２に送ることができる。これらのバルブは、タービンシステム１０の特定の運転モードに基づいてギャラリー６２への空気及び／又はガス燃料の適正な流れを与えるよう調整することができる。ガス燃料及び／又は冷却空気は、各ギャラリー６２を通ってそれぞれの選択可能流路１１４に流れることができる。このようにして、液体燃料通路１１２を通って流れる液体燃料は、ガス燃料及び／又は冷却空気を囲むことにより高温燃焼ガスから隔離され、これにより液体燃料通路１１２内のコーキングを実質的に低減又は排除することができる。
【００６３】
本明細書では、本発明を最良の形態を含めて開示するとともに、装置又はシステムの製造・使用及び方法の実施を始め、本発明を当業者が実施できるようにするため、例を用いて説明してきた。本発明の特許性を有する範囲は、特許請求の範囲によって規定され、当業者に自明な他の例も包含する。かかる他の例は、特許請求の範囲の文言上の差のない構成要素を有しているか、或いは特許請求の範囲の文言と実質的な差のない均等な構成要素を有していれば、特許請求の範囲に記載された技術的範囲に属する。
【符号の説明】
【００６４】
１０  ガスタービンシステム
１２  燃料ノズル
１４  ガス燃料供給部
１５  液体燃料供給部
１６  燃焼器
１８  タービン
１９  シャフト
２０  排気出口
２２  圧縮機
２４  吸気口
２６  負荷
３０  空気
３２  加圧空気
３４  燃料／空気混合気
３５  ２次圧縮機
３７  熱交換器
３８  端部カバー
３９  燃焼器のヘッド端部
４０  ケーシング
４２  ライナ
４４  流れスリーブ
４８  トランジションピース
５０  小型ノズルキャップ
５２  予混合管
５４  第１のウィンドウ
５５  小型ノズルキャップの下流側部分
５６  第２のウィンドウ
５７  小型ノズルキャップの上流部分
５８  予混合管内の穿孔
５９  上流方向
６０  ガス噴射装置プレート
６１  ガス燃料噴射装置
６２  端部カバー内のギャラリー
６３  下流方向
６４  端部カバー内の第１のギャラリー
６６  端部カバー内の第２のギャラリー
６８  端部カバー内の第３のギャラリー
７０  液体燃料カートリッジ
７２  冷却プレート
７４  予混合管の穿孔セクション
７６  予混合管の非穿孔セクション
７７  涙滴形穿孔
７８  火炎
７９  スロット形穿孔
８０  穿孔及び半径方向軸線間の角度
８１  半径方向軸線
８２  穿孔及び半径方向軸線間の角度
８３  半径方向軸線
８４  長手方向軸線
８６  ガス燃料噴射装置のベース
８８  ガス燃料噴射装置のフランジ
９０  ガス燃料噴射装置の本体
９２  本体の先端部
９４  中央ガス／空気ポート
９６  圧縮機空気ポート
９８  半径方向ガス／空気ポート
９９  液体燃料カートリッジの先端
１００  長手方向溝
１０２  液体燃料カートリッジの外側直径
１０４  中央ガス／空気ポートの内径
１０６  液体燃料カートリッジ及び中央ガス／空気ポート間のギャップ
１０８  長手方向溝の半径方向寸法
１１０  長手方向溝の円周方向寸法
１１２  液体燃料通路
１１４  選択可能流路
１１６  中間流路
１１８  中間流路及び長手方向軸線間の角度
１１９  直径ｏｆ中間流路
１２０  液体燃料通路の収束セクション
１２２  燃料分布ノード
１２４  液体燃料通路の直径
１２６  燃料分布ノードの直径
１２８  液体燃料ポート
１３０  液体燃料ポートの直径
１３２  液体燃料ポート及び長手方向軸線間の角度
１３４  液体燃料カートリッジ及び本体の先端部間の距離
１３６  圧縮機空気通路
１３８  圧縮機空気入口
１４０  圧縮機空気通路及び長手方向軸線間の角度
１４２  液体燃料カートリッジの先端の端部キャップ
１４４  ファスナー
１４６  ボルト
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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