(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸線を中心とする管状をなして、前記軸線の延びる前記軸線方向の第一の端部側から内側に燃料ガスが導入される燃料送給チューブと、
前記軸線方向の第二の端部側で前記燃料送給チューブに接続される上流支持プレートと、
前記上流支持プレートよりも前記軸線方向の第二の端部側に配置され、前記上流支持プレートとともに内側にプレナムを画成する下流支持プレートと、
前記軸線方向に延在して前記上流支持プレート及び前記下流支持プレートに支持されるように設けられて、前記軸線方向の第一の端部側から空気が導入される複数の予混合チューブと、を備え、
複数の前記予混合チューブは、
前記燃料送給チューブの前記第二の他端から前記プレナム内に導入された前記燃料ガスが流通経路によらず圧力損失が均一となるように、前記軸線方向から見た際に、前記プレナムの前記軸線と直交する断面領域が前記軸線を中心として複数の仮想正三角形を敷き詰めるように区画された場合に、前記軸線上を除いた位置、かつ、前記仮想正三角形の頂点の位置に配置され、
前記プレナムに位置する部分に、該予混合チューブを内外に貫通する燃料導入孔が形成され、
前記燃料導入孔を介して前記プレナムから前記予混合チューブ内に供給された前記燃料ガスが、該予混合チューブ内で前記空気と混合された後、該予混合チューブの前記軸線方向の第二の端部側から噴射される燃料噴射器。
【請求項２】
複数の前記仮想正三角形は、前記軸線上に頂点が配置された状態で敷き詰められている請求項１に記載の燃料噴射器。
【請求項３】
複数の前記仮想正三角形は、前記軸線上に重心が配置された状態で敷き詰められている請求項１に記載の燃料噴射器。
【請求項４】
複数の前記予混合チューブは、前記仮想正三角形の重心にも配置されている請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の燃料噴射器。
【請求項５】
前記仮想正三角形の重心に配置され、前記プレナムで前記燃料ガスの流れの抵抗となる圧損体を備える請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の燃料噴射器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料噴射器に関する。
【背景技術】
【０００２】
ガスタービン等では燃料ガスを燃焼器等に供給する際に、燃料噴射器によって空気と燃料ガスとを予め均一に混合させて霧状にして噴射している。
【０００３】
このような燃料噴射器として、例えば特許文献１には、円筒状をなして内部にプレナムを形成し、下流側に向かって拡径するよう形成された内部バッフルを有する燃料噴射器が開示されている。
【０００４】
この燃料噴射器は、上流側チューブ支持部と下流側チューブ支持部とが外側壁によって連結されて形成され、内部の空間をプレナムとする燃料噴射器本体を備えている。この燃料噴射器は、内部のプレナムを径方向に横断するように径方向外側向かって広がる内部バッフルが燃料噴射器本体内に配置されている。この燃料噴射器は、燃料噴射器本体の上流側に燃料送給チューブが接続されている。この燃料噴射器には、上流側チューブ支持部、内部バッフル、及び下流側チューブ支持部を貫通して固定される予混合チューブが複数設けられている。予混合チューブは、燃料ガスを導入するための燃料噴射孔をプレナム内の内部バッフルよりも上流側に配置している。
【０００５】
このような構成の燃料噴射器では、燃料ガスが燃料送給チューブからプレナムに導入される。プレナムに導入された燃料ガスは、内部バッフルの下流側の面に沿って径方向外側に向かって進み外側壁付近まで到達する。その後、外側壁付近まで到達した燃料ガスは、内部バッフルの上流側の面に沿って径方向内側に向かって進みながら、径方向外側に配置された予混合チューブの燃料噴射孔に流入する。燃料噴射口から予混合チューブ内に流入した燃料ガスは、空気と混合されて予混合チューブ下流側に向かって噴射される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１１−６９６０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、燃料噴射器では、燃料ガスがプレナムを径方向に進む際に隣接する予混合チューブの間を流れることで圧力損失を受ける。
しかしながら、周方向及び径方向に近接する予混合チューブ同士の距離にずれがある場合、燃料ガスの流れる流通経路によって予混合チューブから受ける圧力損失に差が生じる。これにより、予混合チューブに流入させる燃料ガスの供給量に差が生じて、燃料ガスを予混合チューブで均一に混合して噴射させることが難しいという問題がある。
【０００８】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、均一に混合された燃料ガスを容易に噴射することが可能な燃料噴射器を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明は以下の手段を提案している。
本発明の第一の態様における燃料噴射器は、軸線を中心とする管状をなして、前記軸線の延びる前記軸線方向の第一の端部側から内側に燃料ガスが導入される燃料送給チューブと、前記軸線方向の第二の端部側で前記燃料送給チューブに接続される上流支持プレートと、前記上流支持プレートよりも前記軸線方向の第二の端部側に配置され、前記上流支持プレートとともに内側にプレナムを画成する下流支持プレートと、前記軸線方向に延在して前記上流支持プレート及び前記下流支持プレートに支持されるように設けられて、前記軸線方向の第一の端部側から空気が導入される複数の予混合チューブと、を備え、複数の前記予混合チューブは、前記燃料送給チューブの前記第二の他端から前記プレナム内に導入された前記燃料ガスが流通経路によらず圧力損失が均一となるように、前記軸線方向から見た際に、前記プレナムの前記軸線と直交する断面領域が前記軸線を中心として複数の仮想正三角形を敷き詰めるように区画された場合に、前記軸線上を除いた位置、かつ、前記仮想正三角形の頂点の位置に配置され、前記プレナムに位置する部分に、該予混合チューブを内外に貫通する燃料導入孔が形成され、前記燃料導入孔を介して前記プレナムから前記予混合チューブ内に供給された前記燃料ガスが、該予混合チューブ内で前記空気と混合された後、該予混合チューブの前記軸線方向の第二の端部側から噴射される。
【００１０】
このような構成によれば、隣接する予混合チューブ同士の距離をどの位置においても同じとなるように配置することができる。したがって、仮想正三角形の重心から仮想正三角形の外側に向かって燃料ガスが流れる際に、燃料ガスが予混合チューブから受ける圧力損失は、重心から外側に向かう三方向の内どの方向の流通経路を流れても一定となる。つまり、複数の仮想正三角形がプレナムの断面領域に敷き詰められているために、軸線から径方向外側まで燃料ガスが流れた場合に、予混合チューブから燃料ガスが受ける圧力損失はどのような流通経路をたどって流れたとしても均一にすることができる。その結果、燃料送給チューブから供給された燃料ガスのプレナムでの流通経路に関わらず、燃料ガスに生じる圧力損失を一定とすることができる。したがって、燃料導入孔から予混合チューブ内に供給される燃料ガスの供給量を、配置されている予混合チューブの位置に関わらず一定とすることができる。そのため、複数の予混合チューブで混合される空気と燃料ガスとの混合比を一定にすることができる。
【００１１】
また、上記燃料噴射器では、複数の前記仮想正三角形は、前記軸線上に頂点が配置された状態で敷き詰められていてもよい。
【００１２】
また、上記燃料噴射器では、複数の前記仮想正三角形は、前記軸線上に重心が配置された状態で敷き詰められていてもよい。
【００１３】
また、上記燃料噴射器では、複数の前記予混合チューブは、前記仮想正三角形の重心にも配置されていてもよい。
【００１４】
このような構成によれば、プレナムに配置する予混合チューブの数の増加に伴って燃料ガスの流通経路の数が増加しても、燃料ガスが予混合チューブから受ける圧力損失を均一にすることができる。
【００１５】
また、上記燃料噴射器では、前記仮想正三角形の重心に配置され、前記プレナムで前記燃料ガスの流れの抵抗となる圧損体を備えていてもよい。
【００１６】
このような構成によれば、予混合チューブの数によらずに、燃料ガスが受ける圧力損失はどのような流通経路をたどって流れたとしても均一にすることができる。その結果、燃料送給チューブから供給された燃料ガスのプレナムでの流通経路に関わらず、燃料ガスに生じる圧力損失を一定とすることができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、プレナム内の燃料ガスの流通経路に関わらず、燃料ガスの圧力損失を一定にし、均一に混合された燃料ガスを容易に噴射することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の第一実施形態における燃料噴射器を説明する縦断面図である。
【図２】本発明の第一実施形態に係る燃料噴射器を説明する図１におけるＩＩ−ＩＩにおける横断面図である。
【図３】本発明の第二実施形態に係る燃料噴射器を説明する図１のＩＩ−ＩＩにおける横断面図に相当する図である。
【図４】本発明の第三実施形態に係る燃料噴射器を説明する図１のＩＩ−ＩＩにおける横断面図に相当する図である。
【図５】本発明の第四実施形態に係る燃料噴射器を説明する図１のＩＩ−ＩＩにおける横断面図に相当する図である。
【図６】本発明の変形例に係る燃料噴射器を説明する図１のＩＩ−ＩＩにおける横断面図に相当する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
《第一実施形態》
以下、本発明に係る第一実施形態について図１及び図２を参照して説明する。
本発明の第一実施形態に係る燃料噴射器１０では、燃料送給チューブ１１によって、軸線Ｏの延びる軸線Ｏ方向の第一の端部側から燃料ガスＦが導入される。燃料噴射器１０は、導入された燃料ガスＦを予混合チューブ１６で空気Ａと混合した後に、軸線Ｏ方向の第二の端部側に向かって噴射させて排出する。
【００２０】
本実施形態では、軸線Ｏ方向の第一の端部側を燃料ガスＦが導入されてくる上流側（図１紙面左側）、軸線Ｏ方向の第二の端部側を燃料ガスＦが噴射される下流側（図１紙面右側）とする。即ち、本実施形態の燃料噴射器１０では、燃料ガスＦ及び空気Ａが上流側から下流側に向かって流通している。
【００２１】
本実施形態の燃料噴射器１０は、図１に示すように、燃料送給チューブ１１に接続される上流支持プレート１２と、上流支持プレート１２の下流側に配置される下流支持プレート１３と、上流支持プレート１２及び下流支持プレート１３と連結して内部にプレナムＰを画成する外側壁１４と、上流支持プレート１２及び下流支持プレート１３に支持される複数の予混合チューブ１６と、プレナムＰ内に設けられ内部バッフル１５とを備えている。
【００２２】
燃料送給チューブ１１は、軸線Ｏ方向の上流側から供給されてくる燃料ガスＦをプレナムＰまで流通させている。燃料送給チューブ１１は、軸線Ｏを中心とする管状をなして延びている。燃料送給チューブ１１は、下流側で上流支持プレート１２と接続されている。
【００２３】
本実施形態の上流支持プレート１２は、軸線Ｏを中心とする円板状をなしており、中心に円形状の貫通孔が形成されている。この貫通孔は、燃料送給チューブ１１の外径と同じ径で形成されている。上流支持プレート１２は、この貫通孔に燃料送給チューブ１１の端部が下流側に飛び出すように挿入された状態で、燃料送給チューブ１１と接続されている。上流支持プレート１２には、複数の予混合チューブ１６を挿通させて支持するための複数の貫通孔が形成されている。
【００２４】
本実施形態の下流支持プレート１３は、上流支持プレート１２と同じ外径をなし、軸線Ｏを中心として円板状に形成されている。下流支持プレート１３は、外側壁１４を介して上流支持プレート１２と連結されることで、上流支持プレート１２とともに内側に空間であるプレナムＰを画成している。下流支持プレート１３には、複数の予混合チューブ１６を挿通させて支持するための複数の貫通孔が、上流支持プレート１２に形成された貫通孔と対応する位置に形成されている。
【００２５】
外側壁１４は、上流支持プレート１２及び下流支持プレート１３の外周を接続している。本実施形態の外側壁１４は、上流支持プレート１２及び下流支持プレート１３の外径と同じ大きさの内径で形成された円筒状をなしている。外側壁１４は、軸線Ｏ方向の上流側の端部で上流支持プレート１２と接続されている。外側壁１４は、軸線Ｏ方向の下流側の端部で下流支持プレート１３と接続されている。したがって、外側壁１４によって接続された上流支持プレート１２と下流支持プレート１３との内側に、画成された空間としてプレナムＰが設けられている。
【００２６】
内部バッフル１５は、プレナムＰで燃料送給チューブ１１から供給された燃料ガスＦを下流側に向かうにしたがって径方向外側に向かって流すとともに、外側壁１４付近まで流された燃料ガスＦを下流側に向かうにしたがって径方向の内側に戻すように対流させて流す。本実施形態の内部バッフル１５は、プレナムＰで燃料送給チューブ１１に接続されている。内部バッフル１５は、燃料送給チューブ１１の軸線Ｏ方向の下流側の端部に接続される円筒部１５１と、軸線Ｏ方向の下流側で円筒部１５１に接続されて下流側に向かうにしたがって漸次拡径する拡径部１５２とを有する。
【００２７】
円筒部１５１は、軸線Ｏ方向の上流側が燃料送給チューブ１１の下流側の端部に接続されている。円筒部１５１は、燃料送給チューブ１１の外径と同じ外径で形成された円筒状をなしている。
【００２８】
拡径部１５２は、円筒部１５１との接続部分では円筒部１５１と同じ外径で形成され、下流側に向かうにしたがって徐々に外径が大きくなるよう形成されている。拡径部１５２は、下流側の端部の外径が外側壁１４の内周面よりも小さく形成されている。
【００２９】
予混合チューブ１６は、軸線Ｏ方向に延在する円筒状の形状を有する管材である。予混合チューブ１６には、軸線Ｏ方向の上流側から空気Ａが導入され、下流側から空気Ａと燃料ガスＦとが混合された気体が排出される。予混合チューブ１６は、軸線Ｏ方向の上流側の端部が上流支持プレート１２によって支持され、軸線Ｏ方向の下流側の端部が下流支持プレート１３によって支持される。
【００３０】
具体的には、本実施形態の予混合チューブ１６は、軸線Ｏ方向の上流側の端部が上流支持プレート１２から軸線Ｏ方向の上流側に突出せずに面一となるように固定されている。予混合チューブ１６は、軸線Ｏ方向の下流側の端部が下流支持プレート１３から軸線Ｏ方向の下流側に突出せずに面一となるように固定されている。予混合チューブ１６には、軸線Ｏ方向と直交する径方向に向かって予混合チューブ１６を内外に貫通する燃料導入孔１６１が、プレナムＰに位置する部分に形成されている。
【００３１】
また、予混合チューブ１６は、上流支持プレート１２及び下流支持プレート１３に対して複数設けられている。複数の予混合チューブ１６は、互いに同じ断面形状及び同じ長さとなるように形成されている。複数の予混合チューブ１６は、図２に示すように、軸線Ｏ方向から見た際に、軸線Ｏと直交するプレナムＰの断面領域が軸線Ｏを中心として複数の仮想正三角形Ｔ１を敷き詰めるように区画された場合に、軸線Ｏ上を除いた位置、かつ、仮想正三角形Ｔ１の頂点の位置に配置されている。本実施形態の仮想正三角形Ｔ１は、軸線Ｏと直交するプレナムＰの断面領域である仮想の平面上で、軸線Ｏを中心として放射状に広がるように複数配置される正三角形である。仮想正三角形Ｔ１における一辺の長さは、予混合チューブ１６を配置する軸線Ｏから距離や近接する予混合チューブ１６同士の距離から定められる。本実施形態では、辺の長さが同じ同形状の仮想正三角形Ｔ１がプレナムＰの断面領域に敷き詰められている。複数の仮想正三角形Ｔ１は、プレナムＰの断面領域に対して軸線Ｏ上に頂点が配置された状態で敷き詰められている。即ち、本実施形態では、複数の仮想正三角形Ｔ１のうちプレナムＰの断面領域の中心に配置された仮想正三角形Ｔ１の頂点の一つが、軸線Ｏと重なる位置に配置されている。
【００３２】
複数の予混合チューブ１６は、仮想正三角形Ｔ１の頂点に配置されることにより、軸線Ｏ以外の位置に、軸線Ｏを中心に径方向外側に向かうに連れて放射状をなして徐々に数が増加するように配置されている。
【００３３】
燃料導入孔１６１は、プレナムＰで燃料ガスＦを予混合チューブ１６内に流入させる貫通孔である。燃料導入孔１６１は、円形状の断面形状をなしており、予混合チューブ１６を径方向に貫通している。燃料導入孔１６１は、プレナムＰの内部バッフル１５の拡径部１５２が配置された位置よりも軸線Ｏ方向の上流側に形成されている。燃料導入孔１６１は、複数の予混合チューブ１６の配置位置に関わらず、プレナムＰに対して全ての予混合チューブ１６で軸線Ｏ方向の同じ位置に配置されている。
【００３４】
次に、上記第一実施形態の燃料噴射器１０の作用について説明する。
第一実施形態では、燃料送給チューブ１１を介して、軸線Ｏ方向の上流側から燃料ガスＦがプレナムＰに導入される。導入された燃料ガスＦは、内部バッフル１５の拡径部１５２の下流側を向く面に沿って、拡径部１５２と下流支持プレート１３との間を径方向外側に向けて流れる。即ち、燃料ガスＦは、軸線Ｏ方向から見た際に、プレナムＰの軸線Ｏと直交する断面領域において、隣接する予混合チューブ１６の間を抜けるように径方向外側に向かって軸線Ｏから放射状に広がるように流れる。
【００３５】
燃料ガスＦは、径方向外側の外側壁１４の内周面付近まで流れると、拡径部１５２を回り込むように方向転換して、軸線Ｏ方向の下流側から上流側に向かって流れ、拡径部１５２の上流側を向く面に沿って、上流支持プレート１２と拡径部１５２との間を径方向内側に向けて流れる。径方向内側に向かって流れる燃料ガスＦは、最も径方向外側に配置された予混合チューブ１６から、燃料導入孔１６１を介して予混合チューブ１６内に順次取り込まれる。燃料ガスＦが流入した予混合チューブ１６内では、軸線Ｏ方向の上流側から導入される空気Ａと燃料ガスＦとが混合され、軸線Ｏ方向の下流側から噴射して排出される。
【００３６】
上記のような燃料噴射器１０によれば、仮想正三角形Ｔ１の頂点が軸線Ｏ上に配置された状態で、軸線Ｏを中心としてプレナムＰの断面領域に敷き詰められた複数の仮想正三角形Ｔ１の頂点に、予混合チューブ１６が配置されている。即ち、隣接する予混合チューブ１６同士の距離をどの位置においても同じとなるように配置することができる。したがって、仮想正三角形Ｔ１の重心から仮想正三角形Ｔ１の外側に向かって燃料ガスＦが流れる際に、燃料ガスＦが予混合チューブ１６から受ける圧力損失は、重心から外側に向かう三方向の内どの方向の流通経路を流れても一定となる。つまり、仮想正三角形Ｔ１の頂点が軸線Ｏと重なるように、複数の仮想正三角形Ｔ１がプレナムＰの断面領域に敷き詰められているために、軸線Ｏから径方向外側の外側壁１４の内周面付近まで燃料ガスＦが流れた場合に、予混合チューブ１６から燃料ガスＦが受ける圧力損失はどのような流通経路をたどって流れたとしても均一にすることができる。その結果、燃料送給チューブ１１から供給された燃料ガスＦのプレナムＰでの流通経路に関わらず、燃料ガスＦに生じる圧力損失を一定とすることができる。したがって、燃料導入孔１６１から予混合チューブ１６内に供給される燃料ガスＦの供給量を、配置されている予混合チューブ１６の位置に関わらず一定とすることができる。そのため、予混合チューブ１６によって空気Ａと燃料ガスＦを均一に混合させることができる。これにより、均一に混合された燃料ガスＦを容易に噴射することができる。
【００３７】
また、均一に混合された燃料ガスＦを噴射できることで、複数の予混合チューブ１６の軸線Ｏ方向の下流側の噴出口での燃焼温度をそれぞれ同程度の温度とすることができる。したがって、同程度の燃焼温度の予混合チューブ１６を仮想正三角形Ｔ１によって等間隔で配置することで、燃焼器全体での燃焼温度を均一にすることができる。
【００３８】
《第二実施形態》
次に、図３を参照して第二実施形態の燃料噴射器２０について説明する。
第二実施形態においては第一実施形態と同様の構成要素には同一の符号を付して詳細な説明を省略する。この第二実施形態の燃料噴射器２０は、複数の仮想正三角形のプレナムＰの断面における位置が第一実施形態と相違する。
【００３９】
第二実施形態の軸線Ｏと直交するプレナムＰの断面領域では、複数の仮想正三角形Ｔ２は、軸線Ｏ上に重心が配置された状態で敷き詰められている。即ち、本実施形態では、図３に示すように、複数の仮想正三角形Ｔ２のうちプレナムＰの断面領域の中心に配置された仮想正三角形Ｔ２の重心が、軸線Ｏと重なる位置に配置されている。仮想正三角形Ｔ２における一辺の長さは、第一実施形態と同様の長さに形成されている。
【００４０】
上記のような燃料噴射器２０によれば、仮想正三角形Ｔ２の重心が軸線Ｏ上に配置された状態で、軸線Ｏを中心としてプレナムＰの断面領域に敷き詰められた複数の仮想正三角形Ｔ２の頂点に、予混合チューブ１６が配置されている。仮想正三角形Ｔ２の重心が軸線Ｏと重なるように、複数の仮想正三角形Ｔ２がプレナムＰの断面領域に敷き詰められているために、第一実施形態と同様に、軸線Ｏから径方向外側の外側壁１４の内周面付近まで流れた場合に、予混合チューブ１６から燃料ガスＦが受ける圧力損失はどのような流通経路をたどって流れたとしても均一にすることができる。その結果、燃料送給チューブ１１から供給された燃料ガスＦのプレナムＰでの流通経路に関わらず、燃料ガスＦに生じる圧力損失を一定とすることができる。したがって、燃料導入孔１６１から予混合チューブ１６内に供給される燃料ガスＦの供給量を、配置されている予混合チューブ１６の位置に関わらず一定とすることができる。そのため、予混合チューブ１６によって空気Ａと燃料ガスＦを均一に混合させることができる。これにより、均一に混合された燃料ガスＦを容易に噴射することができる。その結果、第一実施形態と同様に、複数の予混合チューブ１６の軸線Ｏ方向の下流側の噴出口での燃焼温度をそれぞれ同程度の温度とし、燃焼器全体での燃焼温度を均一にすることができる。
【００４１】
《第三実施形態》
次に、図４を参照して第三実施形態の燃料噴射器３０について説明する。
第三実施形態においては第一実施形態及び第二実施形態と同様の構成要素には同一の符号を付して詳細な説明を省略する。この第三実施形態の燃料噴射器３０は、仮想正三角形の重心にも予混合チューブ１６が配置されている点が第一実施形態と相違する。
【００４２】
第三実施形態の軸線Ｏと直交するプレナムＰの断面領域では、図４に示すように、複数の予混合チューブ１６は、軸線Ｏ上を除いた仮想正三角形Ｔ３の頂点だけでなく重心にも配置されている。第三実施形態の仮想正三角形Ｔ３は、第一実施形態と同様に、複数の仮想正三角形Ｔ３のうちプレナムＰの断面領域の中心に配置された仮想正三角形Ｔ３の頂点の一つが、軸線Ｏと重なる位置に配置されている。したがって、第三実施形態では、複数の仮想正三角形Ｔ３の重心のうち、プレナムＰの断面領域の中心に配置されて、軸線Ｏと重なる重心以外の他の複数の仮想正三角形Ｔ３の重心に予混合チューブ１６が配置されている。
【００４３】
上記のような燃料噴射器３０によれば、仮想正三角形Ｔ３の三つの頂点と重心とに配置された予混合チューブ１６同士の距離を等しくすることができる。また、隣接する仮想正三角形Ｔ３においても予混合チューブ１６同士の距離を等しくすることができるため、隣接する予混合チューブ１６同士の距離を第一実施形態での隣接する予混合チューブ１６同士の距離よりも小さくして、どの位置においても同じとなるように配置することができる。したがって、プレナムＰに配置する予混合チューブ１６の数の増加に伴って燃料ガスＦの流通経路の数が増加しても、燃料ガスＦが予混合チューブ１６から受ける圧力損失を均一にすることができる。その結果、第一実施形態や第二実施形態と同様に、複数の予混合チューブ１６の軸線Ｏ方向の下流側の噴出口での燃焼温度をそれぞれ同程度の温度とし、燃焼器全体での燃焼温度を均一にすることができる。
【００４４】
《第四実施形態》
次に、図５を参照して第四実施形態の燃料噴射器４０について説明する。
第四実施形態においては第一実施形態から第三実施形態と同様の構成要素には同一の符号を付して詳細な説明を省略する。この第四実施形態の燃料噴射器４０は、圧損体１７を備えている点が第一実施形態から第三実施形態と相違する。
【００４５】
第四実施形態の燃料噴射器４０は、仮想正三角形Ｔ４の重心に配置されてプレナムＰで燃料ガスＦの流れの抵抗となり、燃料ガスＦに圧力損失を生じさせる圧損体１７を備える。なお、第四実施形態の仮想正三角形Ｔ４は、第一実施形態と同様に、複数の仮想正三角形Ｔ４のうちプレナムＰの断面領域の中心に配置された仮想正三角形Ｔ４の頂点の一つが、軸線Ｏと重なる位置に配置されている。
【００４６】
本実施形態の圧損体１７は、予混合チューブ１６と同じ外径形状をなす中実の棒状部材である。即ち、圧損体１７は、圧力損失を生じさせることが目的であるため、内部に燃料ガスＦは供給されていない。圧損体１７は、一つの仮想正三角形Ｔ４に対して重心に一つ配置されている。
【００４７】
上記のような燃料噴射器４０によれば、圧損体１７を用いることで、予混合チューブ１６の数を増加させずに、燃料ガスＦが受ける圧力損失を調整することができる。また、予混合チューブ１６の数によらずに、燃料ガスＦが受ける圧力損失はどのような流通経路をたどって流れたとしても均一にすることができる。その結果、燃料送給チューブ１１から供給された燃料ガスＦのプレナムＰでの流通経路に関わらず、燃料ガスＦに生じる圧力損失を一定とすることができる。そのため、予混合チューブ１６によって空気Ａと燃料ガスＦを均一に混合させることができる。これにより、均一に混合された燃料ガスＦを容易に噴射することができる。その結果、第一実施形態から第三実施形態と同様に、複数の予混合チューブ１６の軸線Ｏ方向の下流側の噴出口での燃焼温度をそれぞれ同程度の温度とし、燃焼器全体での燃焼温度を均一にすることができる。
【００４８】
また、予混合チューブ１６の代わりに圧損体１７を用いることで、圧損体１７によってプレナムＰを流れる燃料ガスＦの流量が少なくなくすることができる。
【００４９】
《第四実施形態の変形例》
上記実施形態では、仮想正三角形Ｔ５を第一実施形態や第三実施形態と同様に、複数の仮想正三角形Ｔ５のうちプレナムＰの断面領域の中心に配置された仮想正三角形Ｔ５の頂点の一つが、軸線Ｏと重なる位置に配置したが、これに限られるものではない。例えば、変形例として、図６に示すように、複数の仮想正三角形Ｔ５のうちプレナムＰの断面領域の中心に配置された仮想正三角形Ｔ５の重心が、軸線Ｏと重なる位置に配置されていてもよい。この場合、圧損体１７は、重心が軸線Ｏと重なるように、プレナムＰの断面領域の中心に配置された仮想正三角形Ｔ５以外の仮想正三角形Ｔ５の重心に配置される。
このような構成としても、第四実施形態と同様に、圧損体１７を効果的に用いることができる。
【００５０】
以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述したが、各実施形態における各構成及びそれらの組み合わせ等は一例であり、本発明の趣旨から逸脱しない範囲内で、構成の付加、省略、置換、およびその他の変更が可能である。また、本発明は実施形態によって限定されることはなく、特許請求の範囲によってのみ限定される。
【００５１】
なお、仮想正三角形Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４、Ｔ５は、本実施形態のように同じ大きさで形成されていることに限定されるものではない。例えば、プレナムＰの断面領域の中心付近には、本実施形態の仮想正三角形Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４、Ｔ５よりの一辺の長さの長い仮想正三角形を配置し、その周りに本実施形態と同様の形状の仮想正三角形Ｔ５を配置することで、プレナムＰの断面領域に対して敷き詰められていてもよい。
【００５２】
また、上流支持プレート１２や下流支持プレート１３によって画成されるプレナムＰは、本実施形態のような形状の空間に限定されるものではなく、任意の形状に形成すれば良い。例えば、内部バッフル１５を用いずに、上流支持プレート１２を軸線Ｏ方向の下流側に向かうにしたがって徐々に下流支持プレート１３の外径と同じ大きさとなるように拡径するような形状としてプレナムＰを画成してもよい。
【符号の説明】
【００５３】
Ｏ…軸線  Ｆ…燃料ガス  Ａ…空気  １０、２０、３０、４０、５０…燃料噴射器  １１…燃料送給チューブ  １２…上流支持プレート  １３…下流支持プレート  １４…外側壁  P…プレナム  １５…内部バッフル  １５１…円筒部  １５２…拡径部  １６…予混合チューブ  １６１…燃料導入孔  Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４，Ｔ５…仮想正三角形  １７…圧損体
【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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