(57)【要約】ガスタービン（１０）エンジンの燃焼器（１６）は、２つの交差する燃焼器壁部（３３／３２，３３’／３２’，３３”／３２”）間のコーナ（２４）のすぐ上流の燃焼器壁（２２）に複数の冷却開口（３４）を有する板金製の燃焼器壁を含む。
2008512597.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内周側の逆流式アニュラ型燃焼器ライナと、
外周側の逆流式アニュラ型板金製燃焼器ライナと、
を備えるガスタービンエンジン用燃焼器であって、
前記外周側のライナは、燃焼器内の燃焼ガスの向きを燃焼器出口方向に変えるように適合された長い出口ダクト部と、不連続点で互いに交わる少なくとも2つのなだらかに連続した壁部と、を含み、前記2つのなだらかに連続した壁部は、前記不連続点に対して上流側の壁と下流側の壁を提供し、かつ、前記不連続点で、それらの壁の間に鈍角の内角を形成し、前記上流側の壁は前記不連続点の直近に複数の開口を有し、前記開口は、前記外周側のライナを取り囲む加圧空気を、前記外周側のライナを通って前記下流壁に沿って供給するように構成されていることを特徴とするガスタービンエンジン用燃焼器。
【請求項２】
前記不連続点は、シャープなコーナを提供することを特徴とする請求項１に記載の燃焼器。
【請求項３】
前記燃焼器は、２つの不連続点によって各々分けられた、３つのなだらかに連続した壁部を含むことを特徴とする請求項１に記載の燃焼器。
【請求項４】
前記燃焼器は、３つの不連続点によって各々分けられた、４つのなだらかに連続した壁部を含むことを特徴とする請求項１に記載の燃焼器。
【請求項５】
前記少なくとも2つのなだらかに連続した壁部は、前記長い出口ダクト部の大部分を含むことを特徴とする請求項１に記載の燃焼器。
【請求項６】
前記冷却開口は、前記下流壁と実質的に平行な角度で冷却空気が前記燃焼器に入るように適合された角度で形成されていることを特徴とする請求項１に記載の燃焼器。
【請求項７】
前記コーナを、燃焼室内の予測される局所的高温領域に対応する、前記燃焼器壁の所定の位置に位置づけることによって、前記領域を冷却するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の燃焼器。
【請求項８】
前記少なくとも2つのなだらかに連続した壁部は、燃焼器軸に対して回転させた表面を備えることを特徴とする請求項１に記載の燃焼器。
【請求項９】
前記少なくとも2つのなだらかに連続した壁部の少なくとも1つは、切頭円錐形であることを特徴とする請求項８に記載の燃焼器。
【請求項１０】
前記少なくとも2つのなだらかに連続した壁部は、全て切頭円錐形であることを特徴とする請求項９に記載の燃焼器。
【請求項１１】
前記少なくとも2つのなだらかに連続した壁部の少なくとも1つは、平面的で、かつ前記燃焼器軸に対してほぼ垂直であることを特徴とする請求項９に記載の燃焼器。
【請求項１２】
前記燃焼器の長い出口ダクト部の外周側の壁に少なくとも1つのコーナを有する板金製の逆流式アニュラ型燃焼器壁を備えるガスタービン燃焼器であって、前記長い出口ダクト部は、そのダクト部を通る燃焼ガス流の主方向を実質的に逆にするように構成されており、前記コーナは、前記長い出口ダクトの交差する壁部間の角度を規定し、前記コーナの上流の前記壁部は、その壁部の前記コーナのすぐ上流に複数の冷却開口を有し、前記冷却開口は、前記燃焼器の外側からその開口を通って入る冷却空気流を方向付けるように構成されており、かつ、前記コーナの下流の前記壁部の内側表面に隣接する
ことを特徴とするガスタービン燃焼器。
【請求項１３】
前記角度は、鈍角であることを特徴とする請求項１２に記載のガスタービン燃焼器。
【請求項１４】
前記燃焼器は、２つのコーナによって各々分けられた３つの壁部を含むことを特徴とする請求項１２に記載のガスタービン燃焼器。
【請求項１５】
前記燃焼器は、３つのコーナによって各々分けられた４つの壁部を含むことを特徴とする請求項１２に記載のガスタービン燃焼器。
【請求項１６】
前記壁部は、前記長い出口ダクト部の大部分を構成することを特徴とする請求項１２に記載のガスタービン燃焼器。
【請求項１７】
前記冷却開口は、前記冷却空気流が前記コーナの下流の壁部に実質的に平行な角度で前記燃焼器に入るように形成された角度で、前記コーナの上流の壁部に形成されることを特徴とする請求項１２に記載のガスタービン燃焼器。
【請求項１８】
ガスタービンエンジンの逆流式アニュラ型燃焼器の長い出口ダクトを冷却する方法であって、
前記長い出口ダクトの板金製の壁の内側表面に隣接した、予測される局所的高温領域を少なくとも1つ決定するステップと、
板金製の壁を備える長い出口ダクトを設けるステップと、
前記局所的高温領域のすぐ上流の前記板金製の壁に頂点を形成するステップであって、前記板金製の壁の大部分を構成する一体的に形成された複数の平面的な壁部の間に形成され、これらの壁部が前記頂点で互いに接してそれら壁部間に内角を形成するように、前記頂点を形成するステップと、
冷却空気が前記局所的高温領域内のコーナの下流の前記燃焼器壁の内側表面を冷却するように、前記頂点のすぐ上流の前記長い出口ダクト壁に形成された開口を通る前記冷却空気を方向付けるステップと、
を備えることを特徴とする方法。
【請求項１９】
ガスタービンエンジンのアニュラ型逆流式燃焼器を形成する方法であって、
長い出口ダクト壁を有するアニュラ型逆流式燃焼器の初期設計を決定するステップと、
前記長い出口ダクト壁の内側表面に隣接する予測される局所的高温領域を少なくとも１つ決定するステップと、
前記アニュラ型逆流式燃焼器の少なくとも前記長い出口ダクト壁を板金から形成するステップと、
を備え、
前記長い出口ダクト壁を形成するステップは、
前記局所的高温領域のすぐ上流の前記長い出口ダクト壁に少なくとも１つの頂点を形成するステップであって、前記長い出口ダクト壁の上流部と下流部との間に内角を形成する前記頂点を形成するステップと、
前記頂点のすぐ上流の前記長いダクト壁を通して冷却空気開口を作成するステップであって、前記燃焼器の外側からその開口を通って入る冷却空気を方向付けるように構成され、かつ、前記局所的高温領域内の前記長い出口ダクト壁の前記下流部に隣接する冷却空気開口を作成するステップと、
を含む、
ことを特徴とするガスタービンエンジンのアニュラ型逆流式燃焼器を形成する方法。
【請求項２０】
冷却空気用開口を作成する前記ステップは、前記長い出口ダクト壁の下流部と実質的に平行な方向で、前記長い出口ダクト壁の上流部内に前記冷却空気開口を形成するステップをさらに備えることを特徴とする請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
前記長い出口ダクト壁の前記上流部および下流部は、燃焼器軸に対して回転した面によって形成されるなだらかな表面を形成することを特徴とする請求項１９に記載の方法。
【請求項２２】
前記上流部および下流部の少なくとも１つは、切頭円錐形であることを特徴とする請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】
前記上流部および下流部の１つは、平面的、かつ、前記燃焼器軸に対して実質的に垂直であることを特徴とする請求項２１に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般的にガスタービンエンジンの燃焼器に関し、より詳細には、低コストの燃焼器の構成に関する。
【背景技術】
【０００２】
ガスタービンの板金製燃焼器壁の冷却は、通常、燃焼器壁の孔を通して冷却空気を導いて、エフュージョン冷却および／またはフィルム冷却を行うことによって達成する。これらの孔は、燃焼器の周りに位置した機械加工冷却リングとして設けられる場合もあり、板金ライナにエフュージョン冷却孔として設けられる場合もある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、費用および費用対効果の両方を改善するための機会が絶えず模索されている。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の1つの態様によって、改良されたガスタービン燃焼器壁を提供する。
【０００５】
本発明によって提供されるガスタービンエンジン用燃焼器は、内周側の逆流式アニュラ型燃焼器ライナと、外周側の逆流式アニュラ型板金製燃焼器ライナと、を備え、外周側のライナは、燃焼器内の燃焼ガスの向きを燃焼器の出口方向に変えるように適合された長い出口ダクト部と、互いに不連続点で交わる少なくとも２つのなだらかに連続した壁部と、を含み、２つのなだらかに連続した壁部は、不連続点に対して上流の壁と下流の壁とを提供し、かつ、不連続点で、その壁部の間に鈍角の内角を形成し、上流の壁は、その壁の不連続点の直近に形成された複数の開口を有し、その開口は、外周側のライナを取り囲む加圧空気を、外周側のライナを通して下流壁に沿って供給するように構成されている。
【０００６】
本発明によって提供されるガスタービン燃焼器は、燃焼器の長い出口ダクト部の外周側の壁に少なくとも１つのコーナを有する板金製の逆流式アニュラ型燃焼器壁を備え、長い出口ダクト部は、そのダクト部を通る燃焼ガス流の主方向を実質的に逆にするように構成されており、コーナは、長い出口ダクトの交差する壁部の間の角度を規定し、コーナの上流の壁部は、コーナのすぐ上流に形成された複数の冷却開口を有し、冷却開口は、燃焼器の外部からその冷却開口を通して入る冷却空気流を方向付けるように構成され、かつ、コーナの下流の壁部の内側表面に隣接している。
【０００７】
本発明によって、ガスタービンエンジンの逆流式アニュラ型燃焼器の長い出口ダクトを冷却する方法も提供される。その方法は以下のステップを備えている。すなわち、長い出口ダクトの板金製の壁の内側表面に隣接する予測される局所的高温領域を少なくとも１つ決定するステップと、板金製の壁を含む長い出口ダクトを設けるステップと、局所的高温領域のすぐ上流の板金製の壁に頂点を形成するステップであって、板金製の壁の大部分を構成する一体的に形成された複数の平面的な壁部の間に形成され、これらの壁部が頂点で互いに接して、その壁部間に内角を形成するように、前記頂点を形成するステップと、局所的高温領域内のコーナの下流の燃焼器壁の内側表面を冷却するように、頂点のすぐ上流の長い出口ダクト壁に形成された開口を通る冷却空気を方向付けるステップと、を備える。
【０００８】
本発明によって、ガスタービンエンジンのアニュラ型逆流式燃焼器を形成する方法も提供される。その方法は、次のステップを備える。すなわち、長い出口ダクト壁を有するアニュラ型逆流式燃焼器の初期設計を決定するステップと、長い出口ダクト壁の内側表面に隣接した予測される局所的高温領域を少なくとも１つ決定するステップと、アニュラ型逆流式燃焼器の少なくとも長い出口ダクト壁を板金で形成するステップと、を備える。また、長い出口ダクト壁を形成するステップは、局所的高温領域のすぐ上流の長い出口ダクト壁に、長い出口ダクト壁の上流部と下流部との間に内角を形成する頂点を少なくとも１つ形成するステップと、頂点のすぐ上流の長いダクト壁を通して冷却空気開口を作成するステップであって、燃焼器の外側からその開口を通って入る冷却空気流を方向付けるように構成され、かつ、局所的高温領域内の長い出口ダクト壁の下流部に隣接する冷却空気開口を作成するステップと、を含む。
【０００９】
本発明のこれらの態様および他の態様については、以下の詳細な記述と図面からさらに詳細が明らかになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
図１は、好ましくは亜音速飛行に使用される型のガスタービンエンジン１０を示している。ガスタービンエンジン１０は、一般的に、直列の流れの関係として、外気を推進するファン１２と、空気を加圧する多段圧縮機１４と、逆流式アニュラ型燃焼器１６と、を備え、この燃焼器１６において、圧縮された空気に燃料を混ぜて点火し、高温の燃焼ガスの環状流を生成する。その後、燃焼器１６によって、その燃焼ガスの向きを、燃焼ガスからエネルギーを取り出すタービン部１８の方に変える。
【００１１】
図２を参照すると、一実施形態においては、燃焼器１６は、一般的に燃焼器ライナ１７を備え、燃焼器ライナ１７は、内周側のライナ部２１と外周側のライナ部２２とを有し、両ライナ部の間に燃焼器室２３を形成する。外周側のライナ２２は、長い出口ダクト部２６を含み、内周側のライナ部２１は、小さい出口ダクト部２６Ａを含み、両ダクト部は、下流のタービン段と連通するように適合された燃焼器出口２７に続く。エアプレナム２０は、燃焼器ライナ１７を取り囲み、ガスタービンエンジン１０の圧縮機部１４から圧縮空気を受け取る。燃焼器ライナ１７は、単層の板金で提供される。少なくとも１つの燃料ノズル２５は、燃焼室２３と連通する。使用の際、プレナム２０からの圧縮空気は、複数の孔（詳細は後述）を通って燃焼室に入り、ノズル２５を通して噴射された燃料が供給かつ点火される。燃焼室２３内の高温の燃焼ガスは、次に、前方に向けられ、燃焼器の長い出口ダクト部２６を通り、長い出口ダクト部２６は、そのガス流の向きを後部の高圧タービン（図示せず）の方向に変える。
【００１２】
外周側のライナ２２の冷却は、外側を取り囲んでいるエアプレナム２０と燃焼器ライナ１７内に形成された燃焼室２３との間を連通させる複数の冷却開口３４によって非独占的に提供される。
【００１３】
燃焼器壁２２は、例えば図２の符号２８、３０で表した部分等の角度を有する部分の不連続つまり比較的「シャープ」な交差によって規定される、複数の「コーナ」つまり頂点２５を有する。コーナ２４は、例えば図２の符号３２，３３で表した内側の壁表面等の切頭円錐形の表面の間に、各々、鈍角の内角ＡＡ，ＢＢ，ＣＣを形成する。鈍角の内角ＡＡ，ＢＢ，ＣＣは、約１００度から約１７０度の間の角度であると好ましく、約１３０度から約１５０度の間の角度であると、より好ましい。燃焼器の所定の「ホットスポット」、すなわち、好ましくないほど高温な局所領域、に対応して、コーナ２４の特定の位置が選択される。詳細には、コーナ２４は、そのような局所的高温領域のすぐ上流に位置することが好ましい。燃焼器壁２２に形成されたコーナつまり頂点２４が作り出した比較的シャープなベンド部は、燃焼室２３内の冷却を最大限にするのを促す役割をする。燃焼室２３内の高温の燃焼ガス流は、逆流式燃焼室の出口ダクト部を通して流れるに従って、その方向を逆にされる。コーナ２４は、ガス流の向きを比較的シャープに変えようとする。従って、高温のガス流は、コーナのすぐ下流の燃焼壁の内側表面に衝突する傾向があり、結果として、この領域は、その箇所で方向を大きく変えられる高温のガス流による「衝突」を受ける。従って、冷却開口３４を用いてより温度の低い冷却空気ジェットを注入して、同じ領域を冷却することによって（詳細は後述）、燃焼ガス流全体としての冷却を最大化する。コーナ２４とそれに関連する冷却開口３４を、燃焼器壁の長い出口ダクト部の幾つかの箇所に置くことによって、燃焼器壁の内側表面に冷却フィルムを提供し、安定させる。
【００１４】
複数の冷却開口３４は、各コーナ２４のすぐ上流の燃焼器壁に、局所的に隣接して形成される。冷却開口３４は、ライナを冷却することによって上述のホットスポットを軽減するために、プレナム２０からの冷却空気を、ライナを通って、その後、コーナ２４の下流の平らなまたは（場合によっては）切頭円錐形の表面(すなわち、表面３２）に隣接し、かつ、その表面にほぼ平行に案内するよう適合されている。冷却開口３４は、任意の適切な手段によって設けてもよいが、レーザドリルによって設けることが好ましい。冷却開口３４は、コーナ２４の下流の壁部に平行に延びるように形成することが好ましい。しかしながら、この平行な開口の構成からのわずかな角度のずれが、製造上の理由で必要な場合もあることは理解されるべきである。ただし、平行からの角度のずれは、６度を超えないことが好ましい。レーザドリルを採用する場合、板金製の壁に冷却開口を切り取るために使用するレーザビームは、下流の壁表面に傷をつける可能性、または傷跡を残す可能性がある。従って、平行からのこのようなわずかな角度のずれは、長い出口ダクト壁への損傷を避けるために望ましいともいえる。
【００１５】
燃焼器壁２２は、ライナ表面域の全体に亘る複数の小さいエフュージョン冷却孔等、追加の冷却手段を含んでもよい。エフュージョン冷却孔を設ける場合には、エフュージョン冷却によって与えられた壁の内側面に沿った冷却フィルムをさらに安定させるような位置となるように、コーナ２４の位置を選択してもよく、それによって、本発明の孔３４は、フィルム冷却流を回復または蘇らせてライナの冷却効果を向上させる。
【００１６】
図３を参照すると、別の実施形態が示されている。その実施形態においては、図２の実施形態と同様の機能を有する要素は、同じ参照番号に１００を足した数で表されている。この実施形態においては、長い出口ダクト部１２６は、２つのコーナ１２４を含む。コーナ１２４の各々は、コーナ１２４のすぐ上流に形成された複数の冷却開口１３４を有する。壁部１２８，１３０は、互いに角度を有して、表面１３２と表面１３３との間に鈍角を形成している。
【００１７】
冷却開口３４，１３４は、冷却開口を通る冷却空気が、内側表面に実質的に沿って内側表面に平行なフィルムとして案内されるように、コーナ２４，１２４の下流の壁部に対してほぼ平行に整列していることが好ましい。コーナ２４，１２４の両側の表面（すなわち、表面３２，３３，１３２，１３３）は、燃焼器軸（図示しないが、通常は図１の点線で表されたエンジン軸と一致する）を中心として回転させた単純で単一（すなわち線形）の面であるという意味において、「平ら」または「なだらか」であることが好ましい。しかしながら、コーナの両側の壁表面が曲面を含むことも可能である。ただし、平らな壁のほうが、一般的に費用および時間効率がよいので、可能であれば、平らな壁を製造することが好ましい。図２のコーナ２４の両側の表面は、全て切頭円錐形である。図３のコーナ１２４の両側の表面は、切頭円錐形または完全に平面的であるかいずれかである。どちらの場合においても、コーナ２４、１２４の両側の表面は、外周側のライナ２２の長い出口ダクト部２６の全ての部分でないとしても、大部分を構成することが好ましい。コーナ２４、１２４の両側の表面は、ベンド、段、ねじれ等の表面の不連続点がないという意味において、「連続」であることが好ましい。任意の数（すなわち１つまたは複数）のコーナを、必要に応じて設けることができる。本明細書では、用語「シャープ」は、１つの形成した表面域から別の表面域への連続していない（または不連続な）遷移を広く指す。このような「シャープ」なコーナは、これを製造する際に必要なまたは実用上のある曲率半径を有することを、当業者は当然理解されるであろう。ただし、この曲率半径は比較的小さいことが好ましい。なぜならば、曲率半径が大きくなると、上流表面域と下流表面域との間のコーナ部の長さが長くなり、その結果、ベンド部の大部分がそのコーナ部の上流に形成された冷却空気開口からの冷却効果をあまり受けない領域に置かれる傾向がある。これによって、燃焼室内のホットスポットを低減せずに、 その形成を助長する可能性がある。
【００１８】
複数の冷却開口３４が、３つの実質的に平行な開口の複数の組として表されているが、開口の数、相対的な角度、および大きさ、について任意の構成を採用してもよいことは理解されるべきである。しかしながら、開口は、燃焼器壁に形成された各コーナのすぐ上流に組にして集められることが好ましい。
【００１９】
上の記述は、例示のためのものであり、開示された本発明の範囲を逸脱することなしに記載された実施形態を変更してもよいことを、当業者は認めるであろう。また、本開示を検討することにより、他の変更形態も当業者には明らかであり、そのような変更形態は請求項の範囲内にあるものとする。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】ガスタービンエンジンの概略部分断面図である。
【図２】本発明の１態様による、長い出口ダクトを有する逆流式アニュラ型燃焼器の部分断面図である。
【図３】本発明の別の態様による、逆流式アニュラ型燃焼器の部分断面図である。
【図１】
2008512597.tif 000003
【図２】
2008512597.tif 000004
【図３】
2008512597.tif 000005
【手続補正書】
【提出日】平成18年7月10日(2006.7.10)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
図３を参照すると、別の実施形態が示されている。その実施形態においては、図２の実施形態と同様の機能を有する要素は、同じ参照番号に１００を足した数で表されている。この実施形態においては、長い出口ダクト部１２６は、２つのコーナ１２４を含む。コーナ１２４の各々は、コーナ１２４のすぐ上流に形成された複数の冷却開口１３４を有する。壁部１２８，１３０は、互いに角度を有して、表面１３２と表面１３３との間に鈍角を形成している。第２のつまり下流側のコーナ１２４（つまり燃焼器出口に近い方）の下流側の壁面３２は、燃焼器中心軸ひいては図１に点線で示すエンジン長手方向軸に対し略直角となっている。
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内周側の逆流式アニュラ型燃焼器ライナと、
外周側の逆流式アニュラ型板金製燃焼器ライナと、
を備えるガスタービンエンジン用燃焼器であって、
前記外周側のライナは、燃焼器内の燃焼ガスの向きを燃焼器出口方向に変えるように適合された長い出口ダクト部と、この板金製燃焼器ライナのベンド部からなる不連続点で互いに交わる少なくとも2つのなだらかに連続した壁部と、を含み、前記2つのなだらかに連続した壁部は、前記不連続点に対して上流側の壁と下流側の壁を提供し、かつ、前記不連続点で、それらの壁の間に鈍角の内角を形成し、前記上流側の壁は前記不連続点の直近に複数の開口を有し、前記開口は、前記外周側のライナを取り囲む加圧空気を、前記外周側のライナを通って前記下流壁に沿って供給するように構成されていることを特徴とするガスタービンエンジン用燃焼器。
【請求項２】
前記不連続点は、シャープなコーナを提供することを特徴とする請求項１に記載の燃焼器。
【請求項３】
前記燃焼器は、２つの不連続点によって各々分けられた、３つのなだらかに連続した壁部を含むことを特徴とする請求項１に記載の燃焼器。
【請求項４】
前記燃焼器は、３つの不連続点によって各々分けられた、４つのなだらかに連続した壁部を含むことを特徴とする請求項１に記載の燃焼器。
【請求項５】
前記少なくとも2つのなだらかに連続した壁部は、前記長い出口ダクト部の大部分を含むことを特徴とする請求項１に記載の燃焼器。
【請求項６】
前記冷却開口は、前記下流壁と実質的に平行な角度で冷却空気が前記燃焼器に入るように適合された角度で形成されていることを特徴とする請求項１に記載の燃焼器。
【請求項７】
前記外周側ライナは、前記不連続点の上流側に少なくとも一つの第２の不連続点を有し、前記上流側の壁は前記不連続点と前記第２の不連続点との間でほぼ直線的に延び、第２の複数の開口が前記第２の不連続点の上流側でかつ直近に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の燃焼器。
【請求項８】
前記少なくとも2つのなだらかに連続した壁部は、燃焼器軸に対して回転させた表面を備えることを特徴とする請求項１に記載の燃焼器。
【請求項９】
前記少なくとも2つのなだらかに連続した壁部の少なくとも1つは、切頭円錐形であることを特徴とする請求項８に記載の燃焼器。
【請求項１０】
前記少なくとも2つのなだらかに連続した壁部は、全て切頭円錐形であることを特徴とする請求項９に記載の燃焼器。
【請求項１１】
前記少なくとも2つのなだらかに連続した壁部の少なくとも1つは、平面的で、かつ前記燃焼器軸に対してほぼ垂直であることを特徴とする請求項９に記載の燃焼器。
【請求項１２】
前記燃焼器の長い出口ダクト部の外周側の壁にベンド部からなる少なくとも1つのコーナを有する板金製の逆流式アニュラ型燃焼器壁を備えるガスタービン燃焼器であって、前記長い出口ダクト部は、そのダクト部を通る燃焼ガス流の主方向を実質的に逆にするように構成されており、前記コーナは、前記長い出口ダクトの交差する壁部間の角度を規定し、前記コーナの上流の前記壁部は、その壁部の前記コーナのすぐ上流に複数の冷却開口を有し、前記冷却開口は、前記燃焼器の外側からその開口を通って入る冷却空気流を方向付けるように構成されており、かつ、前記コーナの下流の前記壁部の内側表面に隣接する
ことを特徴とするガスタービン燃焼器。
【請求項１３】
前記角度は、鈍角であることを特徴とする請求項１２に記載のガスタービン燃焼器。
【請求項１４】
前記燃焼器は、２つのコーナによって各々分けられた３つの壁部を含むことを特徴とする請求項１２に記載のガスタービン燃焼器。
【請求項１５】
前記燃焼器は、３つのコーナによって各々分けられた４つの壁部を含むことを特徴とする請求項１２に記載のガスタービン燃焼器。
【請求項１６】
前記壁部は、前記長い出口ダクト部の大部分を構成することを特徴とする請求項１２に記載のガスタービン燃焼器。
【請求項１７】
前記冷却開口は、前記冷却空気流が前記コーナの下流の壁部に実質的に平行な角度で前記燃焼器に入るように形成された角度で、前記コーナの上流の壁部に形成されることを特徴とする請求項１２に記載のガスタービン燃焼器。
【請求項１８】
前記長い出口ダクト部は、前記コーナの上流側に少なくとも一つの第２のコーナを有し、前記上流側の壁部は前記コーナと前記第２のコーナとの間でほぼ直線的に延び、第２の複数の冷却開口が前記第２のコーナの上流側でかつ直近に設けられていることを特徴とする請求項１２に記載のガスタービン燃焼器。
【請求項１９】
ガスタービンエンジンの逆流式アニュラ型燃焼器の長い出口ダクトを冷却する方法であって、
前記長い出口ダクトの板金製の壁の内側表面に隣接した、予測される局所的高温領域を少なくとも1つ決定するステップと、
板金製の壁を備える長い出口ダクトを設けるステップと、
前記局所的高温領域のすぐ上流の前記板金製の壁に頂点を形成するステップであって、前記板金製の壁の大部分を構成する一体的に形成された複数の平面的な壁部の間に形成され、これらの壁部が前記頂点で互いに接してそれら壁部間に内角を形成するように、前記頂点を形成するステップと、
冷却空気が前記局所的高温領域内のコーナの下流の前記燃焼器壁の内側表面を冷却するように、前記頂点のすぐ上流の前記長い出口ダクト壁に形成された開口を通る前記冷却空気を方向付けるステップと、
を備えることを特徴とする方法。
【請求項２０】
ガスタービンエンジンのアニュラ型逆流式燃焼器を形成する方法であって、
長い出口ダクト壁を有するアニュラ型逆流式燃焼器の初期設計を提供するステップと、
前記長い出口ダクト壁の内側表面に隣接する予測される局所的高温領域を少なくとも１つ決定するステップと、
前記アニュラ型逆流式燃焼器の少なくとも前記長い出口ダクト壁を板金から形成するステップと、
を備え、
前記長い出口ダクト壁を形成するステップは、
前記局所的高温領域のすぐ上流の前記長い出口ダクト壁に少なくとも１つの頂点を形成するステップであって、前記長い出口ダクト壁の上流部と下流部との間に内角を形成する前記頂点を形成するステップと、
前記頂点のすぐ上流の前記長いダクト壁を通して冷却空気開口を作成するステップであって、前記燃焼器の外側からその開口を通って入る冷却空気を方向付けるように構成され、かつ、前記局所的高温領域内の前記長い出口ダクト壁の前記下流部に隣接する冷却空気開口を作成するステップと、
を含む、
ことを特徴とするガスタービンエンジンのアニュラ型逆流式燃焼器を形成する方法。
【請求項２１】
冷却空気用開口を作成する前記ステップは、前記長い出口ダクト壁の下流部と実質的に平行な方向で、前記長い出口ダクト壁の上流部内に前記冷却空気開口を形成するステップをさらに備えることを特徴とする請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
前記長い出口ダクト壁の前記上流部および下流部は、燃焼器軸に対して回転した面によって形成されるなだらかな表面を形成することを特徴とする請求項２０に記載の方法。
【請求項２３】
前記上流部および下流部の少なくとも１つは、切頭円錐形であることを特徴とする請求項２２に記載の方法。
【請求項２４】
前記上流部および下流部の少なくとも１つは、平面的、かつ、前記燃焼器軸に対して実質的に垂直であることを特徴とする請求項２２に記載の方法。
【請求項２５】
前記形成ステップは、前記長い出口ダクト壁の前記頂点の上流側に少なくとも一つの第２の頂点を形成すること、および、この第２の頂点のすぐ上流に前記長い出口ダクト壁を貫通して冷却空気開口を作成すること、をさらに含むことを特徴とする請求項２０に記載の方法。
【国際調査報告】
2008512597.tif 000006
2008512597.tif 000007