(57)【要約】      （修正有）【課題】空気力学的に固定された燃料噴射器を有する燃焼器予混合器を提供する。【解決手段】第１の端部と第２の端部（２１０）と、これらの間に配置されたねじ面（２１２）とを有する外側ジャケット（２０６）を有する少なくとも１つの燃料噴射器（２０４）を有するターボ機械用の予混合燃料ノズルアセンブリが開示される。第１の端部は円筒状シール面（２４０）を有し、第２の端部は少なくとも１つのレンチポケット（２６０）を有する。開口部（２３０）と第１の端部（２３２）と第２の端部（２３４）と、これらの間に配置されたねじ面（２３６）とを有する環状ハブ（１３０）は、燃料噴射器を少なくとも部分的に収容するように構成され、第１の端部の周りに円錐台座（２４４）を有する。燃料噴射器の円筒状シール面は、燃料噴射器が開口部内にねじ込まれる際に、環状ハブの円錐台座に接触するときにハーメチックシールを形成するように内側にスエージする。【選択図】図４
2019035401.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ターボ機械（１０）用の予混合燃料ノズルアセンブリ（１００）であって、
第１の端部（２０８）および第２の端部（２１０）を有し、前記第１の端部（２０８）と前記第２の端部（２１０）との間にねじ面（２１２）が配置された外側ジャケット（２０６）を含む少なくとも１つの燃料噴射器（２０４）であって、前記第１の端部（２０８）は円筒状シール面（２４０）を含み、前記第２の端部（２１０）は少なくとも１つのレンチポケット（２６０）を含む、少なくとも１つの燃料噴射器（２０４）と、
第１の端部（２３２）および第２の端部（２３４）を有し、前記第１の端部（２３２）と前記第２の端部（２３４）との間にねじ面（２３６）が配置された開口部（２３０）を含む環状ハブ（１３０）であって、前記開口部（２３０）は前記燃料噴射器（２０４）を少なくとも部分的に収容するように構成され、前記第１の端部（２３２）の周りに円錐台座（２４４）をさらに含む環状ハブ（１３０）と、を含み、
前記燃料噴射器（２０４）の前記円筒状シール面（２４０）は、前記燃料噴射器（２０４）が前記開口部（２３０）内にねじ込まれる際に、前記環状ハブ（１３０）の前記円錐台座（２４４）に接触するときにハーメチックシールを形成するように、内側にスエージする、燃料ノズルアセンブリ（１００）。
【請求項２】
前記少なくとも１つのレンチポケット（２６０）は、凹状円筒形ボア、凹状楕円形ボア、凹状角形ボア、およびこれらの組み合わせを含む、請求項１に記載の燃料ノズルアセンブリ（１００）。
【請求項３】
前記燃料噴射器（２０４）は、霧化液体燃料噴射器、プレーンジェット液体燃料噴射器、単純オリフィス液体燃料噴射器、およびこれらの組み合わせを含む、請求項１に記載の燃料ノズルアセンブリ（１００）。
【請求項４】
前記開口部（２３０）は、液体燃料流路（２０２）と連通している、請求項１に記載の燃料ノズルアセンブリ（１００）。
【請求項５】
前記液体燃料流路（２０２）は、内部に燃料プレナム（２３８）を含む、請求項４に記載の燃料ノズルアセンブリ（１００）。
【請求項６】
前記液体燃料流路（２０２）と前記液体燃料噴射器（２０４）との間に断熱部（２４８）が配置される、請求項５に記載の燃料ノズルアセンブリ（１００）。
【請求項７】
前記外側ジャケット（２０６）は、
前記第１の端部（２０８）と前記第２の端部（２１０）との間の内部流路（２１４）と、
前記第２の端部（２１０）の周りに配置され、前記内部流路（２１４）よりも狭いオリフィス（２１６）と、
を含む、請求項１に記載の燃料ノズルアセンブリ（１００）。
【請求項８】
ターボ機械（１０）であって、
圧縮機と、
前記圧縮機と連通し、少なくとも１つの予混合燃料ノズルアセンブリ（１００）を含む燃焼器（２０）と、を含み、前記少なくとも１つの予混合燃料ノズルアセンブリ（１００）は、
第１の端部（２０８）および第２の端部（２１０）を有し、前記第１の端部（２０８）と前記第２の端部（２１０）との間にねじ面（２１２）が配置された外側ジャケット（２０６）を含む少なくとも１つの燃料噴射器（２０４）であって、前記第１の端部（２０８）は円筒状シール面（２４０）を含み、前記第２の端部（２１０）は少なくとも１つのレンチポケット（２６０）を含む、少なくとも１つの燃料噴射器（２０４）と、
第１の端部（２３２）および第２の端部（２３４）を有し、前記第１の端部（２３２）と前記第２の端部（２３４）との間にねじ面（２３６）が配置された開口部（２３０）を含む環状ハブ（１３０）であって、前記開口部（２３０）は前記燃料噴射器（２０４）を少なくとも部分的に収容するように構成され、前記第１の端部（２３２）の周りに円錐台座（２４４）をさらに含む環状ハブ（１３０）と、を含み、
前記燃料噴射器（２０４）の前記円筒状シール面（２４０）は、前記燃料噴射器（２０４）が前記開口部（２３０）内にねじ込まれる際に、前記環状ハブ（１３０）の前記円錐台座（２４４）に接触するときにハーメチックシールを形成するように、内側にスエージする、ターボ機械（１０）。
【請求項９】
前記少なくとも１つのレンチポケット（２６０）は、凹状円筒形ボア、凹状楕円形ボア、凹状角形ボア、およびこれらの組み合わせを含む、請求項８に記載のターボ機械（１０）。
【請求項１０】
前記燃料噴射器（２０４）は、霧化液体燃料噴射器、プレーンジェット液体燃料噴射器、単純オリフィス液体燃料噴射器、およびこれらの組み合わせを含む、請求項９に記載のターボ機械（１０）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、一般にターボ機械に関し、より詳細には、空気力学的に固定された燃料噴射器を有する燃焼器予混合器に関する。
【背景技術】
【０００２】
ガスタービンは、一般に、１つまたは複数の燃焼器で燃料空気混合物を燃焼させて、タービンを通過する高エネルギーの燃焼ガスを生成し、それによりタービンロータシャフトを回転させることによって動作する。ロータシャフトの回転エネルギーは、ロータシャフトに結合された発電機を介して電気エネルギーに変換することができる。各燃焼器は、一般に、窒素酸化物（ＮＯｘ）の排出を低く保つ手段として燃料と空気の予混合を使用して、燃焼ゾーンの上流で燃料と空気の供給を行う燃料ノズルを含む。
【０００３】
天然ガスなどの気体燃料は、発電に使用されるガスタービンエンジンにおいて可燃性流体として使用されることが多い。場合によっては、燃焼システムが、留出オイルなどの液体燃料を燃焼させることができることが望ましい場合がある。典型的な構成では、液体燃料噴射は、燃料ノズルの中心本体内に延在するカートリッジを介して提供することができる。典型的な液体カートリッジは、カートリッジ内に形成された霧化ノズルを有しており、ノズルのメンテナンス（例えば、清掃）および交換を非現実的で困難なものにする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許出願公開第２０１６／０２８１９８９号明細書
【発明の概要】
【０００５】
本開示の態様および利点は、以下の説明に一部が記載されるか、またはその説明から明らかにすることができ、あるいは本開示の実施を通じて理解することができる。
【０００６】
例示的な実施形態は、第１の端部および第２の端部と、第１の端部と第２の端部との間に配置されたねじ面と、を有する外側ジャケットを有する少なくとも１つの燃料噴射器を有するターボ機械用の予混合燃料ノズルアセンブリであってもよい。第１の端部は円筒状シール面を有し、第２の端部は少なくとも１つのレンチポケットを有する。環状ハブは、第１の端部および第２の端部と、第１の端部と第２の端部との間に配置されたねじ面と、を有する開口部を有するものとして開示され、開口部は燃料噴射器を少なくとも部分的に収容するように構成され、環状ハブは第１の端部の周りに円錐台座をさらに有する。燃料噴射器の円筒状シール面は、燃料噴射器が開口部内にねじ込まれる際に、環状ハブの円錐台座に接触するときにハーメチックシールを形成するように、内側にスエージする。
【０００７】
別の実施形態は、圧縮機と、圧縮機と連通する燃焼器と、を有するターボ機械であってもよく、燃焼器は、上述のような少なくとも１つの予混合燃料ノズルアセンブリを有する。
【０００８】
本開示のこれらおよび他の特徴、態様および利点は、以下の説明および添付の特許請求の範囲を参照して、よりよく理解されよう。添付の図面は、本明細書に組み込まれて、本明細書の一部を構成し、本開示の実施形態を例示し、説明と共に本開示の原理を説明するのに役立つ。
【０００９】
完全かつ可能な開示は、その最良の形態を含み、当業者に向けられて、本明細書に記載されており、それは以下の添付の図面を参照している。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】ガスタービンなどの例示的なターボ機械の概略図である。
【図２】例示的な実施形態の態様による予混合器燃料ノズルアセンブリを有する燃焼器の側面図である。
【図３】例示的な実施形態の態様による予混合器ノズルアセンブリの概略図である。
【図４】液体燃料噴射器マニホールドアセンブリ内の例示的な予混合器ノズルアセンブリの断面図である。
【図５】例示的な液体燃料噴射器の斜視図である。
【図６】例示的な液体燃料噴射器の側面図である。
【図７】液体燃料噴射器を取り外すために使用される例示的なツールの斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本明細書および図面における符号の反復使用は、本開示の同じまたは類似の特徴もしくは要素を表すことを意図している。
【００１２】
本発明の実施形態を示すために、ここで詳細に参照を行うが、それの１つまたは複数の実施例を添付の図面に示す。詳細な説明では、図面中の特徴を参照するために数字および文字による符号を用いる。図面および説明の中で同じまたは類似の記号は、本発明の同じまたは類似の部品を参照するために使用されている。本明細書で使用する場合、「第１の」、「第２の」、および「第３の」という用語は、ある構成要素を別の構成要素から区別するために交換可能に使用することができ、個々の構成要素の位置または重要性を示すことを意図するものではない。「上流」および「下流」という用語は、流体経路における流体の流れについての相対的方向を示す。例えば、「上流」は流体が流れてくる方向を指し、「下流」は流体が流れていく方向を指す。「半径方向」という用語は、特定の構成要素の軸方向中心線に実質的に垂直な相対方向を指し、「軸方向」という用語は、特定の構成要素の軸方向中心線に実質的に平行な相対方向を指す。
【００１３】
各実施例は本発明の説明のために提供するものであって、本発明を限定するものではない。実際、本発明の範囲または趣旨を逸脱せずに、修正および変更が本発明において可能であることは、当業者にとって明らかであろう。例えば、一実施形態の一部として図示または説明された特徴を別の実施形態で使用し、さらに別の実施形態を得ることができる。したがって、本発明は、添付の特許請求の範囲およびそれらの均等物の範囲内にあるそのような修正および変更を包含することが意図されている。本発明の例示的な実施形態は、例示の目的で産業用ガスタービンの文脈で一般的に説明されるが、本発明の実施形態は、特許請求の範囲に具体的に記載していない限り、航空派生タービン、船舶用ガスタービンおよび航空機エンジンタービンを含むが、これらに限定されない任意のターボ機械に適用できることを、当業者は容易に理解するであろう。
【００１４】
従来のガスタービン液体燃料システムは、ノズルがエンドカバーに固定された後に一般的に組み立てられ、噴射器が後端部で自由に動くことを可能にする、独立した後装式液体噴射器設計を使用する。この動きのために、部品は通常動作状態の間に摩耗しやすく、燃焼間隔に達する前に故障を引き起こす可能性がある。
【００１５】
本明細書で開示される液体燃料噴射器は、燃料ノズルハブの周りの半径方向位置に、または燃料ノズルの端部の軸方向位置に設置することができ、それにより従来の後装式設計を回避することができる。噴射器は、特定のサービスツールを使用してアセンブリにねじ込むことができる。噴射器は、噴射器が内部で加圧されると、噴射器壁がプレスされてシールを支持するように、金属と金属との間のシールを有することができる。液体燃料噴射器または液体燃料回路がサービスを必要とする場合に、噴射器はサービスツールで取り外され、交換することができるか、または、燃料ノズルをその上位レベルアセンブリから取り外さずに、流路のいかなる詰まりもなく回路を清掃することができる。液体燃料噴射器とハブとの間のねじ式結合は、特定のツール機能と組み合わされて、ヘッドエンド全体を分解することなく噴射器を取り外すことができる。図３に描かれている二重燃料ノズルの設計は、動作中の摩耗および燃料漏れの危険性が少ないだけでなく、単純化された上部レベルアセンブリを有する完全に一体化されたガス燃料および液体燃料の分配システムを示している。
【００１６】
ここで図面を参照すると、同じ符号は同様の構成要素を指しており、図１は、本発明の様々な実施形態を組み込むことができるガスタービンなどのターボ機械１０の一例を示している。全ての図において一貫した方向が、円周方向９０、下流軸方向９２、上流軸方向９３、および半径方向９４として定義される。図示するように、ターボ機械１０は、一般に、圧縮機部１２を有し、圧縮機部１２は、ターボ機械１０の上流端部に配置された入口１４と、圧縮機部１２を少なくとも部分的に取り囲むケーシング１６と、を有する。ターボ機械１０はさらに、圧縮機部１２の下流に少なくとも１つの燃焼器２０を有する燃焼部１８と、燃焼部１８を少なくとも部分的に囲む圧縮機吐出ケーシング２１と、燃焼部１８の下流に位置するタービン部２２と、をさらに含む。図示するように、燃焼部１８は、複数の燃焼器２０を含むことができる。シャフト２４は、ターボ機械１０を軸方向に貫通して延在する。
【００１７】
動作中には、空気２６は、圧縮機部１２の入口１４に引き込まれ、次第に圧縮されて圧縮空気２８を燃焼部１８に提供する。圧縮空気２８は、燃焼部１８に流入し、燃焼器２０内の燃料と混合されて可燃混合気を形成する。可燃混合気は、燃焼器２０で燃焼され、それにより燃焼器２０からタービンノズル３４の第１段３２を横切ってタービン部２２に流れる高温ガス３０を発生させる。タービン部は、一般に、タービンノズル３４の隣接列によって軸方向に分離された１つまたは複数の列のロータブレード３６を含む。ロータブレード３６は、ロータディスクを介してロータシャフト２４に結合される。タービンケーシング３８は、ロータブレード３６およびタービンノズル３４を少なくとも部分的に包む。ロータブレード３６の列の各々またはいくつかは、タービンケーシング３８内に配置されるシュラウドブロックアセンブリ４０によって円周方向に取り囲まれてもよい。高温ガス３０は、タービン部２２を流れる際に急速に膨張する。熱および／または運動エネルギーが高温ガス３０からロータブレード３６の各段に伝達され、それによりシャフト２４が回転して機械的仕事が生じる。シャフト２４は、発電機（図示せず）などの負荷に結合されて電気を発生させることができる。加えて、または代わりに、シャフト２４を使用して、ターボ機械の圧縮機部１２を駆動することができる。
【００１８】
図２は、例示的な実施形態の態様による少なくとも１つの予混合燃料ノズル１００を備えた予混合器燃料ヘッドアセンブリ５２を有する例示的な燃焼器２０の側面図である。図２に示すように、燃料ヘッドアセンブリ５２は、燃料と空気の予混合が予混合チャンバ１５０内で予混合燃料ノズル１００によって実行される場所である。図３は、本明細書で説明される予混合燃料ノズル１００の一例を示す。予混合燃料ノズル１００は、燃焼器２０などと共に使用することができる。燃焼器２０は、任意の数の予混合燃料ノズル１００を任意の構成で使用することができる。予混合燃料ノズル１００は、外側環状シュラウド１１０を含むことができる。外側環状シュラウド１１０は、その上流端で空気入口１２０から延在してもよく、その下流端で燃焼ゾーン５３の周りで終わってもよい。外側環状シュラウド１１０は、内側環状壁またはハブ１３０を取り囲んでもよい。ハブ１３０は、その上流端でガス燃料ノズルフランジ１４０から延在してもよく、外側環状シュラウド１１０の端部の上流で終わってもよい。外側環状シュラウド１１０およびハブ１３０は、それらの間に予混合チャンバ１５０を画定することができる。予混合チャンバ１５０は、圧縮機１２または他の場所からの圧縮空気２８（図１および図２を参照）の流れと連通することができる。いくつかのスワーラベーン１６０もまた、ハブ１３０から外側環状シュラウド１１０に、または外側環状シュラウド１１０の周りに延在することができる。スワーラベーン１６０は、任意の適切なサイズ、形状、または構成を有することができる。スワーラベーン１６０の周りにいくつかの燃料噴射ポート１７０を配置することができる。燃料噴射ポート１７０は、燃料１７２の流れと連通することができる。噴射ポート１７０を有するスワーラベーン１６０は、燃料／空気混合および予混合火炎安定化を提供する。この例では、燃料１７２の流れは天然ガスの流れであってもよい。他のタイプの燃料をここで使用することができる。圧縮空気２８の流れおよび燃料１７２の流れは、予混合チャンバ１５０およびスワーラベーン１６０内で混合し始め、燃焼ゾーン５３に流入することができる。ここで、他の構成要素および他の構成も使用可能である。
【００１９】
予混合燃料ノズル１００はまた、異なる種類の流体の流れのための個別の環状流路を画定するいくつかの同心管を含むことができる。同心管は、任意の適切なサイズ、形状、または構成を有することができる。天然ガスなどの一次燃料の流れのためのガス流路１８０は、ガス燃料ノズルフランジ１４０からスワーラベーン１６０の周りの燃料噴射ポート１７０まで延在することができる。使用時には、予混合燃料ノズル１００は、ガス流路１８０およびスワーラベーン１６０の燃料噴射ポート１７０を介して天然ガスなどの燃料１７２の流れを、圧縮機１２からまたは空気入口１２０を介して圧縮空気２８の流れと混合する。この流れは、スワーラベーン１６０の下流でかき混ぜられ、予混合チャンバ１５０内で混合されてから、燃焼ゾーン５３内で点火される。
【００２０】
予混合燃料ノズル１００はまた、液体燃料システム２００を含むことができる。液体燃料システム２００は、留出物、バイオディーゼル、エタノールなどの二次燃料の流れを提供することができる。液体燃料システム２００は、液体燃料流路２０２を含むことができる。液体燃料流路２０２は、ガス燃料ノズルフランジ１４０から、半径方向または軸方向に配置されたいくつかの液体燃料噴射器２０４まで延在することができる。液体燃料噴射器２０４は、図示するように単一の平面内に整列されてもよく、および／または噴射器２０４が互い違いに配置されてもよい。任意の数の液体燃料噴射器２０４を使用することができる。いくつかの例では、液体燃料噴射器２０４は、霧化液体燃料噴射器、プレーンジェット噴射器、および／または単純オリフィス噴射器であってもよい。他のタイプの燃料噴射器を本明細書で使用することができる。本明細書では、液体燃料噴射器の任意のタイプまたは組み合わせを使用することができる。
【００２１】
図４〜図６に示すように、液体燃料噴射器２０４は、霧化液体燃料噴射器であってもよい。例えば、液体燃料噴射器２０４の各々は、第１の端部２０８と第２の端部２１０とを有し、それらの間にねじ面２１２が配置された外側ジャケット２０６を含むことができる。外側ジャケット２０６は、第１の端部２０８と第２の端部２１０との間に内部流路２１４を含むことができる。内部流路２１４は、第２の端部２１０の周りに配置されたオリフィス２１６と連通してもよい。いくつかの例では、オリフィス２１６は、内部流路２１４より狭くてもよい。
【００２２】
スワーラ２１８は、内部流路２１４内に配置されてもよい。スワーラ２１８は、上部フランジ２２２に通じる下部ステム２２０を含むことができる。上部フランジ２２２は、内部に配置されたいくつかのスロット２２４を含むことができる。いくつかの例では、スロット２２４は角度が付けられている。任意の数のスロット２２４を使用することができる。さらに、いくつかの支柱２２６が、下部フランジ２２０から内部流路２１４の表面まで延在することができる。いくつかの例では、内部流路２１４内に形成されたリップ２２８は、支柱２２６に当接するか、または支柱２２６と嵌合するように構成されてもよい。任意のタイプのスワーラを本明細書で使用することができる。
【００２３】
ハブ１３０は、第１の端部２３２と第２の端部２３４とを有し、その間にねじ面２３６が配置された開口部２３０を含むことができる。開口部２３０は、その中に液体燃料噴射器２０４を少なくとも部分的に収容するように構成することができる。開口部２３０は、液体燃料流路２０２と連通してもよい。場合によっては、液体燃料流路２０２は燃料プレナム２３８を含むことができる。
【００２４】
したがって、液体燃料の流れは、液体燃料流路２０２を流れることができる。液体燃料は、内側スワーラ２１８の上部フランジ２２２のスロット２２４を流れるときに加速されてもよい。次に、その流れは、狭いオリフィス２１６を通過する際に加速され、圧縮空気２８の流れと混合するために予混合チャンバ１５０に入るときに霧化されて霧化された噴霧２５４となり得る。いくつかの例では、予混合燃料ノズル１００全体の空気力学を損なわないように、あるいはガス燃料／空気混合気プロファイルを歪ませることによってガス燃料を操作するときの操作性および／または排出コンプライアンスを損なわないように、液体燃料噴射器２０４は、スワーラベーン１６０の下流でハブ１３０の周りに取り付けられてもよい。さらに、少なくとも１つのレンチポケット２６０が液体燃料噴射器２０４の外側ジャケット２０６の第２の端部２１０に配置され、液体燃料噴射器マニホールドアセンブリ２５２内の液体燃料噴射器２０４の取り付けおよび取り外しを可能にする。レンチポケット２６０は、予混合チャンバ１５０内の予混合燃料の流れの乱れを最小にするように配置され成形される。レンチポケット２６０は、液体燃料噴射器２０４の外側ジャケット２０６に構成することができる。レンチポケット２６０は、予混合チャンバ１５０と流体連通し、予混合燃料の流路と接触してもよい。レンチポケット２６０は、一般に、予混合燃料と接触する外側ジャケット２０６の面で窪んでおり、円筒形ボアとして成形することができ、それによって再循環ゾーンを最小限に抑え、保炎を防止することができる。レンチポケット２６０のサイズ、位置および数は、液体燃料噴射器２０４の幾何学的制約内で変えることができる。また、レンチポケット２６０の形状は、例えば、凹状円筒形ボア、凹状楕円形ボア、凹状角形ボア、およびこれらの混合物を使用することができる。レンチポケット２６０の円筒形ボアは、予混合燃料流路と接触する外側ジャケット２０６の面と同一平面にあり、有意な前方または後方の段差が生じない程度に十分に小さい。この段差は、一般に０．００５インチ未満であり得る。
【００２５】
一実施形態では、４つの小さい円筒形レンチポケット２６０が、液体燃料噴射器２０４の外側ジャケット２０６の面に等距離の環状パターンで機械加工される。環状構成により、噴射器オリフィス２１６を幾何学的に干渉することなく燃料噴射器２０４の中心に配置することができる。「ペグ」を特徴とするスパナレンチなどの、ツール２４９（図７を参照）を設けて、レンチポケット２６０とインターロックし、液体燃料噴射器２０４の回転を可能にし、それにより噴射器ねじ面２１２を環状ハブ１３０のねじ面２３６に係合させ、適切なトルク仕様に締め付けることができる。液体燃料噴射器２０４の取り外しは、レンチポケット２６０によっても可能である。
【００２６】
液体燃料噴射器２０４を環状ハブ１３０に取り付けて取り外すための、アレンスタイルなどの典型的な「六角ナット」レンチングは、十分なレンチアクセスのためにはあまりに大きなクリアランスを必要とし、許容できない再循環ゾーンをもたらすこともある。他のスタイルのレンチ機構は、オリフィス２１６の挙動を妨害して、許容できない噴霧品質および／または許容できない再循環ゾーンサイズをもたらす。
【００２７】
液体燃料噴射器２０４とハブ１３０との間に適切なハーメチックシールが確実に形成されるように、液体燃料噴射器２０４の第１の端部２０８は円筒状シール面２４０を含むことができ、液体燃料噴射器２０４の第２の端部２１０は座面２４２を含むことができる。開口部２３０は、液体燃料噴射器２０４が開口部２３０内にねじ込まれる際に、液体燃料噴射器２０４の円筒状シール面２４０と嵌合するように構成された、第１の端部２３２の周りの円錐台座２４４を含むことができる。このようにして、円筒状シール面２４０は、液体燃料噴射器２０４が開口部２３０内にねじ込まれる際に、円錐台座２４４に沿って内側にスエージして、それらの間にハーメチックシールを形成する。円筒状シール面２４０および／または円錐台座２４４の長さ、厚さ、および／または角度は変化してもよい。開口部２３０の第２の端部は、液体燃料噴射器２０４が開口部２３０内にねじ込まれる際に、液体燃料噴射器２０４の座面２４２と嵌合するように構成された座面２４６を含むことができる。座面２４２は、円筒状シール面２４０と円錐台座２４４との間の係合量を設定および／または制限することができる。スエージ（ｓｗａｇｅ）という用語は、とりわけ、部品の直径を縮小し、それらの間にシールを形成するように、部品を閉じ込められた空間に押し込むことを意味する。
【００２８】
円筒状シール面２４０および対応する円錐台座２４４は、別個のシール部品を設けることなしに、液体燃料噴射器２０４とハブ１３０との間の適切なハーメチックシールを保証する。シール構成は、燃料がオリフィス２１６を通って流れ、液体燃料噴射器２０４の周りを流れないことを確実にする。本構成は、数百の付加的な高価なシールの必要性を取り除き、ハブ１３０内の液体燃料噴射器２０４のより密着したパッキングを可能にし、その結果、より低い排出物およびより良好な熱保護をもたらす。さらに、液体燃料噴射器２０４とハブ１３０との間のシール接合面は、液体燃料のためのより浄化された流路を提供する。回路をオフにした後に、流路をきれいに洗い流すことができる。本構成はまた、噴射器２０４のハウジングの濡れた壁上の液体燃料２０２と環状ハブ１３０との間に断熱部２４８を提供する。図４に示すように、断熱部２４８は、ねじ面２１２を除いて、シール面２４０が円錐台座２４４に接触しているところではどこでも、噴射器の外側ジャケット２０６の外面と環状ハブ１３０の内面との間の接触を防止する。これは、液体燃料噴射器２０４の濡れた壁面上のコークスの形成を排除するのに役立つ。
【００２９】
本明細書は、本発明を最良の態様を含めて開示するとともに、あらゆる装置またはシステムの製作および使用ならびにあらゆる関連の方法の実行を含む本発明の実施を当業者にとって可能にするために、いくつかの実施例を用いている。本開示の特許可能な範囲は、特許請求の範囲によって定義され、当業者が想到する他の実施例を含むことができる。このような他の実施例は、それらが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、または特許請求の範囲の文言と実質的な差異を有さない等価の構造要素を含む場合、特許請求の範囲内であることを意図している。
［実施態様１］
ターボ機械（１０）用の予混合燃料ノズルアセンブリ（１００）であって、
第１の端部（２０８）および第２の端部（２１０）を有し、前記第１の端部（２０８）と前記第２の端部（２１０）との間にねじ面（２１２）が配置された外側ジャケット（２０６）を含む少なくとも１つの燃料噴射器（２０４）であって、前記第１の端部（２０８）は円筒状シール面（２４０）を含み、前記第２の端部（２１０）は少なくとも１つのレンチポケット（２６０）を含む、少なくとも１つの燃料噴射器（２０４）と、
第１の端部（２３２）および第２の端部（２３４）を有し、前記第１の端部（２３２）と前記第２の端部（２３４）との間にねじ面（２３６）が配置された開口部（２３０）を含む環状ハブ（１３０）であって、前記開口部（２３０）は前記燃料噴射器（２０４）を少なくとも部分的に収容するように構成され、前記第１の端部（２３２）の周りに円錐台座（２４４）をさらに含む環状ハブ（１３０）と、を含み、
前記燃料噴射器（２０４）の前記円筒状シール面（２４０）は、前記燃料噴射器（２０４）が前記開口部（２３０）内にねじ込まれる際に、前記環状ハブ（１３０）の前記円錐台座（２４４）に接触するときにハーメチックシールを形成するように、内側にスエージする、燃料ノズルアセンブリ（１００）。
［実施態様２］
前記少なくとも１つのレンチポケット（２６０）は、凹状円筒形ボア、凹状楕円形ボア、凹状角形ボア、およびこれらの組み合わせを含む、実施態様１に記載の燃料ノズルアセンブリ（１００）。
［実施態様３］
前記燃料噴射器（２０４）は、霧化液体燃料噴射器、プレーンジェット液体燃料噴射器、単純オリフィス液体燃料噴射器、およびこれらの組み合わせを含む、実施態様１に記載の燃料ノズルアセンブリ（１００）。
［実施態様４］
前記開口部（２３０）は、液体燃料流路（２０２）と連通している、実施態様１に記載の燃料ノズルアセンブリ（１００）。
［実施態様５］
前記液体燃料流路（２０２）は、内部に燃料プレナム（２３８）を含む、実施態様４に記載の燃料ノズルアセンブリ（１００）。
［実施態様６］
前記液体燃料流路（２０２）と前記液体燃料噴射器（２０４）との間に断熱部（２４８）が配置される、実施態様５に記載の燃料ノズルアセンブリ（１００）。
［実施態様７］
前記外側ジャケット（２０６）は、
前記第１の端部（２０８）と前記第２の端部（２１０）との間の内部流路（２１４）と、
前記第２の端部（２１０）の周りに配置され、前記内部流路（２１４）よりも狭いオリフィス（２１６）と、
を含む、実施態様１に記載の燃料ノズルアセンブリ（１００）。
［実施態様８］
前記内部流路（２１４）内に配置されたスワーラ（２１８）をさらに含む、実施態様７に記載の燃料ノズルアセンブリ（１００）。
［実施態様９］
前記外側ジャケット（２０６）の前記第２の端部（２１０）は座面（２４２）を含む、実施態様１に記載の燃料ノズルアセンブリ（１００）。
［実施態様１０］
前記開口部（２３０）の前記第２の端部（２３４）は、前記液体燃料噴射器（２０４）が前記開口部（２３０）内にねじ込まれる際に、前記液体燃料噴射器（２０４）の前記座面（２４２）と嵌合するように構成された座面（２４６）を含む、実施態様９に記載の燃料ノズルアセンブリ（１００）。
［実施態様１１］
ターボ機械（１０）であって、
圧縮機と、
前記圧縮機と連通し、少なくとも１つの予混合燃料ノズルアセンブリ（１００）を含む燃焼器（２０）と、を含み、前記少なくとも１つの予混合燃料ノズルアセンブリ（１００）は、
第１の端部（２０８）および第２の端部（２１０）を有し、前記第１の端部（２０８）と前記第２の端部（２１０）との間にねじ面（２１２）が配置された外側ジャケット（２０６）を含む少なくとも１つの燃料噴射器（２０４）であって、前記第１の端部（２０８）は円筒状シール面（２４０）を含み、前記第２の端部（２１０）は少なくとも１つのレンチポケット（２６０）を含む、少なくとも１つの燃料噴射器（２０４）と、
第１の端部（２３２）および第２の端部（２３４）を有し、前記第１の端部（２３２）と前記第２の端部（２３４）との間にねじ面（２３６）が配置された開口部（２３０）を含む環状ハブ（１３０）であって、前記開口部（２３０）は前記燃料噴射器（２０４）を少なくとも部分的に収容するように構成され、前記第１の端部（２３２）の周りに円錐台座（２４４）をさらに含む環状ハブ（１３０）と、を含み、
前記燃料噴射器（２０４）の前記円筒状シール面（２４０）は、前記燃料噴射器（２０４）が前記開口部（２３０）内にねじ込まれる際に、前記円錐台座（２４４）に接触するときにハーメチックシールを形成するように、内側にスエージする、ターボ機械（１０）。
［実施態様１２］
前記少なくとも１つのレンチポケット（２６０）は、凹状円筒形ボア、凹状楕円形ボア、凹状角形ボア、およびこれらの組み合わせを含む、実施態様１１に記載のターボ機械（１０）。
［実施態様１３］
前記燃料噴射器（２０４）は、霧化液体燃料噴射器、プレーンジェット液体燃料噴射器、単純オリフィス液体燃料噴射器、およびこれらの組み合わせを含む、実施態様１１に記載のターボ機械（１０）。
［実施態様１４］
前記開口部（２３０）は、液体燃料流路（２０２）と連通している、実施態様１１に記載のターボ機械（１０）。
［実施態様１５］
前記液体燃料流路（２０２）は、内部に燃料プレナム（２３８）を含む、実施態様１４に記載のターボ機械（１０）。
［実施態様１６］
前記液体燃料流路（２０２）と前記液体燃料噴射器（２０４）との間に断熱部（２４８）が配置される、実施態様１５に記載のターボ機械（１０）。
［実施態様１７］
前記外側ジャケット（２０６）は、
前記第１の端部（２０８）と前記第２の端部（２１０）との間の内部流路（２１４）と、
前記第２の端部（２１０）の周りに配置され、前記内部流路（２１４）よりも狭いオリフィス（２１６）と、
を含む、実施態様１１に記載のターボ機械（１０）。
［実施態様１８］
前記内部流路（２１４）内に配置されたスワーラ（２１８）をさらに含む、実施態様１７に記載のターボ機械（１０）。
［実施態様１９］
前記外側ジャケット（２０６）の前記第２の端部（２１０）は座面（２４２）を含む、実施態様１１に記載のターボ機械（１０）。
［実施態様２０］
前記開口部（２３０）の前記第２の端部（２３４）は、前記液体燃料噴射器（２０４）が前記開口部（２３０）内にねじ込まれる際に、前記液体燃料噴射器（２０４）の前記座面（２４２）と嵌合するように構成された座面（２４６）を含む、実施態様１９に記載のターボ機械（１０）。
【符号の説明】
【００３０】
１０  ターボ機械
１２  圧縮機部、圧縮機
１４  入口
１６  ケーシング
１８  燃焼部
２０  燃焼器
２１  圧縮機吐出ケーシング
２２  タービン部
２４  ロータシャフト
２６  空気
２８  圧縮空気
３０  高温ガス
３２  第１段
３４  タービンノズル
３６  ロータブレード
３８  タービンケーシング
４０  シュラウドブロックアセンブリ
５２  予混合器燃料ヘッドアセンブリ
５３  燃焼ゾーン
９０  円周方向
９２  下流軸方向
９３  上流軸方向
９４  半径方向
１００  予混合燃料ノズル
１１０  外側環状シュラウド
１２０  空気入口
１３０  内側環状壁、環状ハブ
１４０  ガス燃料ノズルフランジ
１５０  予混合チャンバ
１６０  スワーラベーン
１７０  燃料噴射ポート
１７２  燃料
１８０  ガス流路
２００  液体燃料システム
２０２  液体燃料流路、液体燃料
２０４  液体燃料噴射器
２０６  外側ジャケット
２０８  第１の端部
２１０  第２の端部
２１２  噴射器ねじ面
２１４  内部流路
２１６  噴射器オリフィス
２１８  内側スワーラ
２２０  下部ステム、下部フランジ
２２２  上部フランジ
２２４  スロット
２２６  支柱
２２８  リップ
２３０  開口部
２３２  第１の端部
２３４  第２の端部
２３６  ねじ面
２３８  燃料プレナム
２４０  円筒状シール面
２４２  座面
２４４  円錐台座
２４６  座面
２４８  断熱部
２４９  ツール
２５２  液体燃料噴射器マニホールドアセンブリ
２５４  霧化された噴霧
２６０  円筒形レンチポケット
【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】
2019035401.tif 000008
【図７】
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【外国語明細書】
2019035401000001.pdf