(57)【要約】【課題】より効果的に燃焼振動を低減することができる燃焼器を提供する。【解決手段】空気と燃料とが内部で燃焼可能な燃焼領域を有する燃焼筒２と、円筒状に形成され燃焼筒２と同軸に設けられる内側流路１１と該内側流路１１に周方向に所定間隔をあけて複数設けられる内側スワラーベーン１２とを有する内側スワラー９と、内側スワラー９の外側に円筒状に形成され燃焼筒２と同軸に設けられる外側流路１３と該外側流路１３に周方向に所定間隔をあけて複数設けられる外側スワラーベーン１４とを有する外側スワラー１０と、内側流路１１又は外側流路１３における燃焼領域への出口端部において周方向に対して非対称な位置に複数設けられると共に燃焼筒２内の火炎形状を径方向に対してアンバランスにする火炎アンバランス手段３０とを備えることを特徴とする。【選択図】図１
2008096066.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気と燃料とが内部で燃焼可能な燃焼領域を有する燃焼筒と、
円筒状に形成され前記燃焼筒と同軸に設けられる内側流路と、該内側流路に周方向に所定間隔をあけて複数設けられる内側スワラーベーンとを有する内側スワラーと、
前記内側スワラーの外側に円筒状に形成され前記燃焼筒と同軸に設けられる外側流路と、該外側流路に周方向に所定間隔をあけて複数設けられる外側スワラーベーンとを有する外側スワラーと、
前記内側流路又は前記外側流路における前記燃焼領域への出口端部において周方向に対して非対称な位置に複数設けられると共に前記燃焼筒内の火炎形状を径方向に対してアンバランスにする火炎アンバランス手段とを備えることを特徴とする、
燃焼器。
【請求項２】
基端が前記出口端部に固定され先端が前記内側流路又は前記外側流路の中心側に突出する円環状の保炎ツバを備え、
前記火炎アンバランス手段は、前記保炎ツバに設けられる切り欠きにより形成されることを特徴とする、
請求項１に記載の燃焼器。
【請求項３】
前記火炎アンバランス手段は、前記内側流路又は前記外側流路の壁面に突出して設けられる中間保炎部により形成されることを特徴とする、
請求項１に記載の燃焼器。
【請求項４】
前記火炎アンバランス手段は、前記内側流路及び前記外側流路に１個ずつ設けられ、周方向に１２０度離間する位置に設定されることを特徴とする、
請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の燃焼器。
【請求項５】
前記火炎アンバランス手段は、前記内側流路又は前記外側流路に奇数個設けられることを特徴とする、
請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の燃焼器。
【請求項６】
前記内側スワラーベーン又は前記外側スワラーベーンの少なくともいずれか一方における前記空気の流動方向に対する上流側端部に該流動方向に沿って設けられる流路板を備えることを特徴とする、
請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の燃焼器。
【請求項７】
前記内側スワラーベーン又は前記外側スワラーベーンにおける前記空気の流動方向に対する上流側端部に該流動方向に沿って複数設けられ、該流動方向に対する長さが不等長である流路板を備えることを特徴とする、
請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の燃焼器。
【請求項８】
空気と燃料とが内部で燃焼可能な燃焼領域を有する燃焼筒と、
円筒状に形成され前記燃焼筒と同軸に設けられる内側流路と、該内側流路に周方向に所定間隔をあけて複数設けられる内側スワラーベーンとを有する内側スワラーと、
前記内側スワラーの外側に円筒状に形成され前記燃焼筒と同軸に設けられる外側流路と、該外側流路に周方向に所定間隔をあけて複数設けられる外側スワラーベーンとを有する外側スワラーと、
前記内側スワラーベーン又は前記外側スワラーベーンの少なくともいずれか一方における前記空気の流動方向に対する上流側端部に該流動方向に沿って設けられる流路板とを備えることを特徴とする、
燃焼器。
【請求項９】
前記流路板は、複数設けられ前記空気の流動方向に対する長さが不等長であることを特徴とする、
請求項８に記載の燃焼器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃焼器に関し、特に、高圧力比のガスタービンに適用して好適な燃焼器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ガスタービンは、圧縮機と燃焼器とタービンにより構成されており、空気取入口から取り込まれた空気が圧縮機によって圧縮されることで高温・高圧の圧縮空気となり、燃焼器にて、この圧縮空気に対して燃料を供給して燃焼させ、高温・高圧の燃焼ガスがタービンを駆動し、このタービンにロータを介して連結された発電機を駆動する。この場合、タービンは、車室内に複数の静翼及び動翼が交互に配設されて構成されており、燃焼ガスがこの複数の静翼及び動翼に供給され、この燃焼ガスより動翼を駆動することで発電機の連結される出力軸を回転駆動している。そして、タービンを駆動した燃焼ガスは、排気車室のディフューザにより動圧が静圧に変換されてから大気に放出される。
【０００３】
ここで、このような従来のガスタービン用の燃焼器では、燃焼の際、ある条件によっては、燃焼器の燃焼筒の断面方向について、非常に高い周波数の燃焼振動が発生することがある。そして、この燃焼筒内の振動モードは、非常に複雑なものであり燃焼条件によって異なる。
【０００４】
このような燃焼振動の低減に関する技術として、例えば、特許文献１に記載された低ＮＯｘ燃焼器では、ダクト内に配置され空気に旋回を与えるスワラーと燃料を旋回空気中に噴射する複数の燃料インジェクタとを有するプレミキサと、複数のプレミキサが連接される燃焼室を備え、燃料インジェクタを燃焼室から異なる軸線方向距離で軸線方向に多段階に設けることで、燃焼火炎の動的圧力振幅を低減し、燃焼器不安定性を軽減している。
【０００５】
【特許文献１】特開平１０−３１８５４１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述した特許文献１に記載されている低ＮＯｘ燃焼器では、燃焼器の軸方向モードの低減ということに主眼をおいており、例えば、図８に示すような燃焼筒の断面内での圧力変動モード（図中、外周が燃焼筒の壁面、直径線が節、＋−のマークが位相関係を示す。）の振動を低減できる可能性は未知数であり、このため、さらなる効果的な燃焼振動の抑制が望まれていた。
【０００７】
そこで本発明は、より効果的に燃焼振動を低減することができる燃焼器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、請求項１に係る発明による燃焼器は、空気と燃料とが内部で燃焼可能な燃焼領域を有する燃焼筒と、円筒状に形成され前記燃焼筒と同軸に設けられる内側流路と、該内側流路に周方向に所定間隔をあけて複数設けられる内側スワラーベーンとを有する内側スワラーと、前記内側スワラーの外側に円筒状に形成され前記燃焼筒と同軸に設けられる外側流路と、該外側流路に周方向に所定間隔をあけて複数設けられる外側スワラーベーンとを有する外側スワラーと、前記内側流路又は前記外側流路における前記燃焼領域への出口端部において周方向に対して非対称な位置に複数設けられると共に前記燃焼筒内の火炎形状を径方向に対してアンバランスにする火炎アンバランス手段とを備えることを特徴とする。
【０００９】
請求項２に係る発明による燃焼器では、基端が前記出口端部に固定され先端が前記内側流路又は前記外側流路の中心側に突出する円環状の保炎ツバを備え、前記火炎アンバランス手段は、前記保炎ツバに設けられる切り欠きにより形成されることを特徴とする。
【００１０】
請求項３に係る発明による燃焼器では、前記火炎アンバランス手段は、前記内側流路又は前記外側流路の壁面に突出して設けられる中間保炎部により形成されることを特徴とする。
【００１１】
請求項４に係る発明による燃焼器では、前記火炎アンバランス手段は、前記内側流路及び前記外側流路に１個ずつ設けられ、周方向に１２０度離間する位置に設定されることを特徴とする。
【００１２】
請求項５に係る発明による燃焼器では、前記火炎アンバランス手段は、前記内側流路又は前記外側流路に奇数個設けられることを特徴とする。
【００１３】
請求項６に係る発明による燃焼器では、前記内側スワラーベーン又は前記外側スワラーベーンの少なくともいずれか一方における前記空気の流動方向に対する上流側端部に該流動方向に沿って設けられる流路板を備えることを特徴とする。
【００１４】
請求項７に係る発明による燃焼器では、前記内側スワラーベーン又は前記外側スワラーベーンにおける前記空気の流動方向に対する上流側端部に該流動方向に沿って複数設けられ、該流動方向に対する長さが不等長である流路板を備えることを特徴とする。
【００１５】
上記目的を達成するために、請求項８に係る発明による燃焼器は、空気と燃料とが内部で燃焼可能な燃焼領域を有する燃焼筒と、円筒状に形成され前記燃焼筒と同軸に設けられる内側流路と、該内側流路に周方向に所定間隔をあけて複数設けられる内側スワラーベーンとを有する内側スワラーと、前記内側スワラーの外側に円筒状に形成され前記燃焼筒と同軸に設けられる外側流路と、該外側流路に周方向に所定間隔をあけて複数設けられる外側スワラーベーンとを有する外側スワラーと、前記内側スワラーベーン又は前記外側スワラーベーンの少なくともいずれか一方における前記空気の流動方向に対する上流側端部に該流動方向に沿って設けられる流路板とを備えることを特徴とする。
【００１６】
上記目的を達成するために、請求項９に係る発明による燃焼器は、前記流路板は、複数設けられ前記空気の流動方向に対する長さが不等長であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
請求項１の発明の燃焼器によれば、内側流路又は外側流路の燃焼領域への出口端部において燃焼筒内の火炎形状を径方向に対してアンバランスにする火炎アンバランス手段を設けたことから、この火炎アンバランス手段において、火炎形状が径方向に対してアンバランスになり、火炎アンバランス手段が設けられている部分の流路内気柱の固有振動数が変化し、この周方向に対して固有振動数が異なる流路の存在が減衰作用としてはたらき、燃焼筒の高周波数の断面内振動モードの発生が抑制される。また、火炎アンバランス手段において、火炎が周方向に対して固定され、火炎の回転が防止されるので、火炎の回転に起因した回転振動モードの発生を抑制することができる。さらに、火炎アンバランス手段が周方向に対して非対称な位置に設けられることで、燃焼筒内における火炎形状の周方向対称性が崩れるので、断面内振動モードの発生自体を抑制することができる。この結果、より効果的に燃焼振動を低減することができる。
【００１８】
請求項２の発明の燃焼器によれば、火炎アンバランス手段を保炎ツバの切り欠きにより形成することから、火炎アンバランス手段ではこの切り欠きの部分において火炎の保炎性が低下するので、この火炎アンバランス手段において、燃焼筒内の火炎形状を径方向に対してアンバランスにすることができる。
【００１９】
請求項３の発明の燃焼器によれば、火炎アンバランス手段を中間保炎部により形成したことから、火炎アンバランス手段ではこの中間保炎部において火炎の保炎性が向上するので、この火炎アンバランス手段において、燃焼筒内の火炎形状を径方向に対してアンバランスにすることができる。
【００２０】
請求項４の発明の燃焼器によれば、火炎アンバランス手段を内側流路及び外側流路に１個ずつ設け、この２つの火炎アンバランス手段が周方向に１２０度離間する位置に設定されることから、火炎形状の周方向対称性を崩す効果をより一層高めることができる。
【００２１】
請求項５の発明の燃焼器によれば、火炎アンバランス手段を内側流路又は外側流路に奇数個設けることから、奇数個の火炎アンバランス手段により火炎形状の周方向対称性を効果的に崩すことができる。
【００２２】
請求項６の発明の燃焼器によれば、内側スワラーベーン又は外側スワラーベーンの少なくともいずれか一方における空気の流動方向に対する上流側端部に該流動方向に沿って設けられる流路板を備えることから、内側流路と外側流路との関係において固有振動数が異なる流路の存在が減衰作用としてはたらき、燃焼筒の高周波数の断面内振動モードの発生が抑制される。この結果、より効果的に燃焼振動を低減することができる。
【００２３】
請求項７の発明の燃焼器によれば、内側スワラーベーン又は外側スワラーベーンにおける空気の流動方向に対する上流側端部に該流動方向に沿って複数設けられ、該流動方向に対する長さが不等長である流路板を備えることから、周方向に対して固有振動数が異なる流路の存在が減衰作用としてはたらき、燃焼筒の高周波数の断面内振動モードの発生が抑制される。また、長さが異なる流路のバリエーションが増えることで、音響的な減衰効果が大きくすることができる。この結果、より効果的に燃焼振動を低減することができる。
【００２４】
請求項８の発明の燃焼器によれば、内側スワラーベーン又は外側スワラーベーンの少なくともいずれか一方における空気の流動方向に対する上流側端部に該流動方向に沿って設けられる流路板を備えることから、内側流路と外側流路との関係において固有振動数が異なる流路の存在が減衰作用としてはたらき、燃焼筒の高周波数の断面内振動モードの発生が抑制される。この結果、より効果的に燃焼振動を低減することができる。
【００２５】
請求項９の発明の燃焼器によれば、内側スワラーベーン又は外側スワラーベーンにおける空気の流動方向に対する上流側端部に該流動方向に沿って複数設けられ、該流動方向に対する長さが不等長である流路板を備えることから、周方向に対して固有振動数が異なる流路の存在が減衰作用としてはたらき、燃焼筒の高周波数の断面内振動モードの発生が抑制される。また、長さが異なる流路のバリエーションが増えることで、音響的な減衰効果が大きくすることができる。この結果、より効果的に燃焼振動を低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下に、本発明に係る燃焼器の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施例における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、或いは実質的に同一のものが含まれる。
【実施例１】
【００２７】
図１は、本発明の実施例１に係る燃焼器の概略構成を示す模式的断面図（図２に示すＸ−Ｘ断面）、図２は、本発明の実施例１に係る燃焼器を示す正面図、図３は、本発明の実施例１に係る燃焼器が適用されるガスタービンの概略構成図である。
【００２８】
図３に示すように、本発明に係る燃焼器１を備える実施例１のガスタービン５０は、タービン５２の周方向に複数の燃焼器１が配置され、該複数の燃焼器１で圧縮空気に燃料を供給して燃焼し、発生した燃焼ガスをタービンの静翼６１及び動翼６２に供給することで回転動力を得るものである。
【００２９】
ガスタービン５０は、圧縮機５１と燃焼器１とタービン５２と排気室５３により構成され、このタービン５２にロータ（タービン軸）５４を介して図示しない発電機が連結されている。この圧縮機５１は、空気を取り込む空気取入口５５を有し、圧縮機車室５６内に複数の静翼５７と動翼５８が交互に配設されてなり、その外側に抽気マニホールド５９が設けられている。燃焼器１は、圧縮機５１で圧縮された圧縮空気に対して燃料を供給し、バーナで点火することで燃焼可能となっている。タービン５２は、タービン車室６０内に複数の静翼６１と動翼６２が交互に配設されている。排気室５３は、タービン５２に連続する排気ディフューザ６３を有している。また、圧縮機５１、燃焼器１、タービン５２、排気室５３の中心部を貫通するようにロータ５４が位置しており、圧縮機５１側の端部が軸受部６４により回転自在に支持される一方、排気室５３側の端部が軸受部６５により回転自在に支持されている。そして、このロータ５４に複数のディスクプレートが固定され、各動翼５８、６２が連結されると共に、圧縮機５１側の端部に図示しない発電機の駆動軸が連結されている。
【００３０】
従って、圧縮機５１の空気取入口５５から取り込まれた空気が、複数の静翼５７と動翼５８を通過して圧縮されることで高温・高圧の圧縮空気となり、燃焼器１にて、この圧縮空気に対して所定の燃料が供給されることで燃焼する。そして、この燃焼器１で生成された作動流体である高温・高圧の燃焼ガスが、タービン５２を構成する複数の静翼６１と動翼６２を通過することでロータ５４を駆動回転し、このロータ５４に連結された発電機を駆動する一方、排気ガスは排気室５３の排気ディフューザ６３で動圧が静圧に変換されてから大気に放出される。
【００３１】
上述した燃焼器１は、さらに具体的には、圧縮機５１の出口部後方であってタービン５２の入口部前方に配置される。また、この燃焼器１は、タービン５２の周方向、すなわち、環状に組み立てられる複数の静翼６１の周方向に沿って環状に複数配置される。
【００３２】
各燃焼器１は、図１に示すように、燃焼用空気と燃料とが燃焼可能な燃焼領域を有する燃焼筒２と、燃焼筒２に接続される内筒としてのスワラー支持筒３と、スワラー支持筒３の内側に設けられる二重スワラー４とを有する。
【００３３】
燃焼筒２は、円筒状に形成され、内側に燃焼用空気と燃料とが燃焼可能な燃焼領域が形成される。そして、燃焼筒２は、一端部がタービン５２の第１段目の静翼６１（図３参照）に接続される。スワラー支持筒３は、円筒状に形成され、燃焼筒２と同軸に設けられる。スワラー支持筒３は、接続リング５を介して一端部が燃焼筒２の他端部に接続される。スワラー支持筒３の他端部側には、一端面が閉鎖された円筒状のトップハット６がスワラー支持筒３に対して軸方向に間隔をあけて設けられている。トップハット６は、圧縮機５１の圧縮機車室５６（図３参照）に固定されると共に燃焼筒２及びスワラー支持筒３との間に燃焼用空気流路７を画成する。そして、スワラー支持筒３は、このトップハット６に複数のサポート部材８を介して支持されている。
【００３４】
二重スワラー４は、このスワラー支持筒３の内部に設けられる。二重スワラー４は、内側スワラー９と、この内側スワラー９の外側に設けられる外側スワラー１０を有している。そして、この内側スワラー９は、燃焼用空気が通過可能な円筒状に形成される内側流路１１と、この内側流路１１に設けられる複数の内側スワラーベーン１２を有し、外側スワラー１０は、燃焼用空気が通過可能な円筒状に形成される外側流路１３と、この外側流路１３に設けられる複数の外側スワラーベーン１４を有する。
【００３５】
具体的には、内側流路１１及び外側流路１３は、このスワラー支持筒３と同軸に設けられる円筒状の内側基盤１５と、スワラー支持筒３と内側基盤１５との間このスワラー支持筒３と同軸に設けられる円筒状の中間基盤１６により形成される。すなわち、スワラー支持筒３、内側基盤１５及び中間基盤１６は、燃焼筒２の空気の流動方向上流側にこの燃焼筒２と同軸に設けられる。スワラー支持筒３、内側基盤１５及び中間基盤１６は、それぞれ径方向に対して所定の間隔をあけて配置される。
【００３６】
内側基盤１５は、円筒状に形成され基端部がトップハット６の内面に固定される一方、先端部１５ａが閉鎖されている。この内側基盤１５の外周面には周方向に所定の間隔をあけて複数の内側スワラーベーン１２が設けられる。そして、中間基盤１６は、この複数の内側スワラーベーン１２を介して内側基盤１５に連結されている。これにより、内側流路１１は、内側基盤１５と中間基盤１６とによりスワラー支持筒３と同軸、すなわち、燃焼筒２と同軸な円筒状の流路として画成される。そして、内側流路１１は、一端部が入口端部１１ａとして上述の燃焼用空気流路７に連通すると共に他端部が出口端部１１ｂとして上述の燃焼筒２の内部に連通することで、圧縮機５１で圧縮された燃焼用空気が入口端部１１ａから出口端部１１ｂ方向に通過可能である。複数の内側スワラーベーン１２は、この内側流路１１の周方向に対して所定間隔をあけて配置されることになる。また、複数の内側スワラーベーン１２は、隣接する内側スワラーベーン１２との間に内側部分流路１１ｃを各々画成する。
【００３７】
また、中間基盤１６の外周面には周方向に所定の間隔をあけて複数の外側スワラーベーン１４が設けられる。そして、中間基盤１６は、この複数の外側スワラーベーン１４を介して上述のスワラー支持筒３に連結されている。これにより、外側流路１３は、中間基盤１６とスワラー支持筒３によりこのスワラー支持筒３と同軸、すなわち、燃焼筒２と同軸な円筒状の流路として画成される。そして、外側流路１３は、一端部が入口端部１３ａとして上述の燃焼用空気流路７に連通すると共に他端部が出口端部１３ｂとして上述の燃焼筒２の内部に連通することで、圧縮機５１で圧縮された燃焼用空気が入口端部１３ａから出口端部１３ｂ方向に通過可能である。複数の外側スワラーベーン１４は、この外側流路１３の周方向に対して所定間隔をあけて配置されることになる。また、複数の外側スワラーベーン１４は、隣接する外側スワラーベーン１４との間に外側部分流路１３ｃを各々画成する。
【００３８】
また、中間基盤１６は、一端部が開放されると共に他端部に円環状の先端部１６ａが形成され、この先端部１６ａが内側基盤１５の先端部１５ａと軸方向に対して面一となるように配置されている。さらに、スワラー支持筒３は、上述したように一端部が開放されると共に他端部に円環状の先端部３ａが形成され、この先端部３ａも内側基盤１５の先端部１５ａと軸方向に対して面一となるように配置されている。つまり、スワラー支持筒３の先端部３ａ、内側基盤１５の先端部１５ａ、中間基盤１６の先端部１６ａ、内側流路１１の出口端部１１ｂ及び外側流路１３の出口端部１３ｂは、燃焼筒２の軸方向に対してすべて面一となり、燃焼筒２の軸線を基準として径方向に対してほぼ対称な形状になっている。
【００３９】
複数の内側スワラーベーン１２及び外側スワラーベーン１４は、それぞれ内側流路１１、外側流路１３内の空気の流動方向（燃焼筒２の軸線方向）に沿うように延設される。さらに、複数の内側スワラーベーン１２及び外側スワラーベーン１４は、それぞれ内側流路１１、外側流路１３を通過する燃焼用空気を旋回させて旋回気流を形成可能である。
【００４０】
すなわち、燃焼用空気流路７を流動してきた燃焼用空気は、トップハット６の内面に衝突して折り返し、入口端部１１ａ及び入口端部１３ａを介して内側流路１１及び外側流路１３に分かれて導入されこの内側流路１１及び外側流路１３を通過し、内側スワラーベーン１２及び外側スワラーベーン１４により旋回されて、出口端部１１ｂ及び出口端部１３ｂから旋回気流として各々吹き出される。
【００４１】
この複数の内側スワラーベーン１２及び外側スワラーベーン１４には、各々その側面に燃料噴射口１７が複数形成されている。燃料噴射口１７は、外側スワラーベーン１４よりも内側スワラーベーン１２の方が多く形成されている。本図では、１つの内側スワラーベーン１２には、両側面に３つずつ燃料噴射口１７が形成するのに対して、外側スワラーベーン１４には両側面に２つずつとしている。各燃料噴射口１７は、内側基盤１５や中間基盤１６の壁面内などを通過する燃料供給系統に接続される。
【００４２】
そして、各燃料噴射口１７には、この燃料供給系統を介して燃料が供給され、この供給された燃料は、この燃料噴射口１７から内側流路１１、外側流路１３を通過する燃焼用空気に向けて噴射される。このとき、燃料噴射口１７から噴射される燃料は、この燃料噴射口１７が内側スワラーベーン１２、外側スワラーベーン１４の側面に形成されていることから、内側流路１１、外側流路１３を通過する燃焼用空気と交差する方向に噴射される。これにより、燃料及び燃焼用空気が出口端部１１ｂ及び出口端部１３ｂから吹き出すまでの間に、この燃料と燃焼用空気との予混合が促進され、均一な予混合気となり旋回気流として吹き出されるため、燃焼筒２内で安定して燃焼することができ、ＮＯｘの発生を抑制することができる。
【００４３】
また、燃料噴射口１７の個数が内側スワラーベーン１２の方が多くなっていることから、内側流路１１を通過する燃焼用空気に対する燃料噴射量の方が外側流路１３を通過する燃焼用空気に対する燃料噴射量よりも多くなっている。本実施例では、内側流路１１を通過する燃焼用空気と燃料との予混合気が燃料過濃状態（リッチ状態）、外側流路１３を通過する燃焼用空気と燃料との予混合気が燃料希釈状態（リーン状態）となるようにしている。これにより、燃焼筒２内の内側スワラー９側のリッチ状態の予混合気が燃焼した際の火炎は酸素が不足していることから、火炎面温度の低下を図ることができ、この結果、内側スワラー９側でのＮＯｘの発生を低減することができる。また、燃焼筒２内の外側スワラー１０側のリーン状態の予混合気が燃焼した際の火炎は燃料が少なく燃料ガス温度が低いため、ＮＯｘの発生が少ない。このように、この燃焼器１ではリーン領域とリッチ領域で燃焼を行うため、全体として、ＮＯｘの発生を低減することができる。
【００４４】
なお、本実施例の燃焼器１は、燃焼筒２の周方向に沿う複数個所（本実施例では３つ、図１参照）に円筒状のスクープ１９を設けている。このスクープ１９は、燃焼筒２の内部空間と燃焼用空気流路７とを連通している。これにより、燃焼用空気流路７内の比較的低温な燃焼用空気が各スクープ１９を介して燃焼筒２内の軸線方向に向けて供給される。このため、リッチ燃焼している比較的高温な領域の温度がこの低温な燃焼用空気により一気に温度低下し、ＮＯｘの生成を抑制することができ、さらに、リッチ状態の予混合気が燃焼した後に残留する未燃燃料を再燃焼することができる。また、スワラー支持筒３の先端部３ａの下流側には渦防止リング１８がこのスワラー支持筒３と連続的に設けられている。渦防止リング１８は、下流側に向かって内径が大きくなるような曲面状の傾斜面を有しており、これにより火炎のよどみや渦巻きを防止している。
【００４５】
ところで、通常、このような燃焼器では、燃焼の際、ある条件によっては、燃焼器の燃焼筒の断面方向について、例えば、図８に示すような圧力変動モード（外周が燃焼筒の壁面、直径線が節、＋−のマークが位相関係を示す。）の非常に高い周波数の燃焼振動が発生するおそれがあり、これにより、装置が損傷してしまうおそれがある。
【００４６】
そこで、本実施例の燃焼器１では、図１又は図２に示すように、燃焼筒２内の火炎形状を径方向に対してアンバランスにする火炎アンバランス手段として内火炎アンバランス部３０及び外火炎アンバランス部３３を適切な位置に設けることでより効果的な燃焼振動の低減を図っている。
【００４７】
具体的には、燃焼器１は、内側流路１１の出口端部１１ｂに沿って設けられる円環状の内保炎ツバ３１と、外側流路１３の出口端部１３ｂに沿って設けられる円環状の外保炎ツバ３４を備える。内保炎ツバ３１は、内側流路１１の燃焼領域への出口端部１１ｂにて、基端が内側基盤１５の先端部１５ａに固定されると共に先端が内側流路１１の中心側に突出する。外保炎ツバ３４は、外側流路１３の燃焼領域への出口端部１３ｂにて、基端が中間基盤１６の先端部１６ａに固定されると共に先端が外側流路１３の中心側に突出する。この内保炎ツバ３１、外保炎ツバ３４は、それぞれ内側流路１１、外側流路１３に突出することで、この部分に小さな火炎の渦をつくり低流速域を形成する。この結果、火炎形状に対応する既燃ガス領域Ａ（図１参照）を内保炎ツバ３１、外保炎ツバ３４の位置まで保持することができ、火炎の保炎性を向上することができる。なおここで、内保炎ツバ３１、外保炎ツバ３４の先端が内側流路１１、外側流路１３の中心側に突出するというのは、要するに、内側流路１１、外側流路１３から各々吹き出される旋回気流に向かって突出するということである。
【００４８】
そして、上記の内火炎アンバランス部３０及び外火炎アンバランス部３３は、この内保炎ツバ３１、外保炎ツバ３４にそれぞれ切り欠き３２、３５を１つずつ形成することで、内側流路１１側と外側流路１３側に１つずつ設けられる。すなわち、この内火炎アンバランス部３０及び外火炎アンバランス部３３では、内保炎ツバ３１、外保炎ツバ３４に切り欠き３２、３５を設けることで、この切り欠き３２、３５の部分において火炎の保炎性が低下することから、既燃ガス領域Ａ（図１参照）が下流側に後退し、予混合気領域Ｂ（図１参照）が延びた状態になる。すると、内火炎アンバランス部３０及び外火炎アンバランス部３３において、燃焼筒２内の火炎形状が径方向に対してアンバランスになる。
【００４９】
このように、内火炎アンバランス部３０及び外火炎アンバランス部３３において、火炎形状が径方向に対してアンバランスになると、この部分での火炎面の軸方向の長さが変化し、燃料噴射口１７から火炎面までの長さが変化する。この結果、内火炎アンバランス部３０及び外火炎アンバランス部３３が設けられている内側部分流路１１ｃ、外側部分流路１３ｃ内の気柱の固有振動数が変化し、このため、周方向に対して固有振動数が異なる内側部分流路１１ｃ、外側部分流路１３ｃの存在が減衰作用としてはたらき、燃焼筒２の高周波数の断面内振動モードの発生が抑制される。したがって、燃焼振動を低く抑えることができる。
【００５０】
また、内火炎アンバランス部３０及び外火炎アンバランス部３３において、火炎が周方向に対して固定されることから火炎の回転が防止され、例えば、図８のＴＹＰＥ１やＴＹＰＥ２で示したような断面内振動モードにおいて、「＋」と「−」が反転することで生じる火炎の回転に起因した回転振動モードの発生を抑制することができる。
【００５１】
ここで、内火炎アンバランス部３０及び外火炎アンバランス部３３は、周方向に対して非対称な位置に設けられる。周方向に対して非対称な位置とは、燃焼筒２の断面が偶数個に均等分割されるようなＴＹＰＥ１やＴＹＰＥ２の振動モード（図８参照）における直径線（位相が反転する節）が引けないような位置であり、ここでは、内火炎アンバランス部３０と外火炎アンバランス部３３とが周方向に重ならず、スワラー支持筒３の軸線上の径方向中心に対して点対称とならない位置に設定している。さらに具体的には、本実施例のように、内火炎アンバランス部３０と外火炎アンバランス部３３との合計が偶数個である場合、切り欠き３２の中心と切り欠き３５の中心とが径方向中心に対してなす角度θが次式（１）を満たすような位置であり、さらに言えば、本実施例のように内火炎アンバランス部３０と外火炎アンバランス部３３との合計が２個である場合には、θ＝１２０度とするのが最も好ましい。すなわち、本実施例では、内火炎アンバランス部３０の切り欠き３２と外火炎アンバランス部３３の切り欠き３５とは周方向に１２０度離間する位置に設定される。
θ＝３６０／２ｎ−１    （ｎ＝２、３・・・）  ・・・（１）
【００５２】
上記のように内火炎アンバランス部３０及び外火炎アンバランス部３３が周方向に対して非対称な位置に設けられることで、燃焼筒２内における火炎形状の周方向対称性が崩れることから、燃焼筒２の断面が偶数個に均等分割されるようなＴＹＰＥ１やＴＹＰＥ２の振動モード（図８参照）の「＋」「−」の関係が崩され、このタイプの振動モードの発生自体が抑制される。さらに、内火炎アンバランス部３０及び外火炎アンバランス部３３が角度θ＝１２０度にとなるような位置に設定されることで、火炎形状の周方向対称性を崩す効果がより一層高まる。なお、切り欠き３２、３５を設ける部分の比率は、円環状の出口端部１１ｂ、１３ｂの１２分の１周から４分の１周の間とするのが好ましい。
【００５３】
以上で説明した本発明の実施例１に係る燃焼器１によれば、燃焼用空気と燃料とが内部で燃焼可能な燃焼領域を有する燃焼筒２と、円筒状に形成され燃焼筒２と同軸に設けられる内側流路１１と、この内側流路１１に周方向に所定間隔をあけて複数設けられる内側スワラーベーン１２とを有する内側スワラー９と、内側スワラー９の外側に円筒状に形成され燃焼筒２と同軸に設けられる外側流路１３と、この外側流路１３に周方向に所定間隔をあけて複数設けられる外側スワラーベーン１４とを有する外側スワラー１０と、内側流路１１及び外側流路１３における燃焼領域への出口端部１１ｂ、１３ｂにおいて周方向に対して非対称な位置に複数設けられると共に燃焼筒２内の火炎形状を径方向に対してアンバランスにする内火炎アンバランス部３０及び外火炎アンバランス部３３とを備える。
【００５４】
したがって、内側流路１１及び外側流路１３の出口端部１１ｂ、１３ｂにおいて燃焼筒２内の火炎形状を径方向に対してアンバランスにする内火炎アンバランス部３０及び外火炎アンバランス部３３を設けたことから、この内火炎アンバランス部３０及び外火炎アンバランス部３３において、火炎形状が径方向に対してアンバランスになり、内火炎アンバランス部３０及び外火炎アンバランス部３３が設けられている内側部分流路１１ｃ、外側部分流路１３ｃ内の気柱の固有振動数が変化する。これにより、周方向に対して固有振動数が異なる内側部分流路１１ｃ、外側部分流路１３ｃの存在が減衰作用としてはたらき、燃焼筒２の高周波数の断面内振動モードの発生が抑制される。また、内火炎アンバランス部３０及び外火炎アンバランス部３３において、火炎が周方向に対して固定され、火炎の回転が防止されるので、火炎の回転に起因した回転振動モードの発生を抑制することができる。さらに、内火炎アンバランス部３０及び外火炎アンバランス部３３が周方向に対して非対称な位置に設けられることで、燃焼筒２内における火炎形状の周方向対称性が崩れるので、燃焼筒２の断面が偶数個に均等分割されるようなＴＹＰＥ１やＴＹＰＥ２の振動モード（図８参照）の「＋」「−」の関係が崩され、このタイプの振動モードの発生自体を抑制することができる。この結果、より効果的に燃焼振動を低減することができる。
【００５５】
さらに、以上で説明した本発明の実施例１に係る燃焼器１によれば、基端が出口端部１１ｂ、１３ｂに固定され先端が内側流路１１、外側流路１３の中心側に突出する円環状の内保炎ツバ３１及び外保炎ツバ３４を備え、内火炎アンバランス部３０及び外火炎アンバランス部３３は、内保炎ツバ３１、外保炎ツバ３４に設けられる切り欠き３２、３５により形成される。したがって、この内火炎アンバランス部３０及び外火炎アンバランス部３３では、内保炎ツバ３１、外保炎ツバ３４に切り欠き３２、３５を設けることで、この切り欠き３２、３５の部分において火炎の保炎性が低下するので、内火炎アンバランス部３０及び外火炎アンバランス部３３において、燃焼筒２内の火炎形状を径方向に対してアンバランスにすることができる。
【００５６】
さらに、以上で説明した本発明の実施例１に係る燃焼器１によれば、内火炎アンバランス部３０は内側流路１１に１つ設けられ、外火炎アンバランス部３３は外側流路１３に１つ設けられ、この内火炎アンバランス部３０と外火炎アンバランス部３３とが径方向中心に対してなす角度θが１２０度に設定、すなわち、周方向に１２０度離間する位置に設定される。したがって、内火炎アンバランス部３０及び外火炎アンバランス部３３が角度θ＝１２０度にとなるような位置に設定されることで、火炎形状の周方向対称性を崩す効果をより一層高めることができる。
【実施例２】
【００５７】
図４は、本発明の実施例２に係る燃焼器の概略構成を示す模式的断面図、図５は、本発明の実施例２に係る燃焼器を示す正面図である。実施例２に係る燃焼器２０１は、実施例１に係る燃焼器１と略同様の構成であるが、火炎アンバランス手段の形状と位置が実施例１に係る燃焼器１とは異なる。その他、実施例１と共通する構成、作用、効果については、重複した説明はできるだけ省略するとともに、同一の符号を付す。
【００５８】
本実施例の燃焼器２０１では、図４、図５に示すように、３つの火炎アンバランス手段として第１火炎アンバランス部２３６、第２火炎アンバランス部２３７及び第３火炎アンバランス部２３８が設けられる。本実施例では、第１火炎アンバランス部２３６、第２火炎アンバランス部２３７及び第３火炎アンバランス部２３８は、３つすべてが内側流路１１に設けられる。そして、第１火炎アンバランス部２３６、第２火炎アンバランス部２３７及び第３火炎アンバランス部２３８は、内側流路１１の壁面、ここでは中間基盤１６の内周面に内側流路１１側に突出して設けられる中間保炎部２３６ａ、２３７ａ、２３８ａにより形成される。
【００５９】
そして、上記の第１火炎アンバランス部２３６、第２火炎アンバランス部２３７及び第３火炎アンバランス部２３８では、この中間保炎部２３６ａ、２３７ａ、２３８ａにより火炎の保炎性が向上することから、この第１火炎アンバランス部２３６、第２火炎アンバランス部２３７及び第３火炎アンバランス部２３８において、既燃ガス領域Ａ（図４参照）が中間保炎部２３６ａ、２３７ａ、２３８ａ側に広がり、予混合気領域Ｂ（図４参照）が小さくなる。すると、第１火炎アンバランス部２３６、第２火炎アンバランス部２３７及び第３火炎アンバランス部２３８において、燃焼筒２内の火炎形状が径方向に対してアンバランスになる。
【００６０】
このように、第１火炎アンバランス部２３６、第２火炎アンバランス部２３７及び第３火炎アンバランス部２３８において、火炎形状が径方向に対してアンバランスになると、この第１火炎アンバランス部２３６、第２火炎アンバランス部２３７及び第３火炎アンバランス部２３８が設けられている内側部分流路１１ｃ、外側部分流路１３ｃ内の気柱の固有振動数が変化し、このため、周方向に対して固有振動数が異なる内側部分流路１１ｃ、外側部分流路１３ｃの存在が減衰作用としてはたらき、燃焼筒２の高周波数の断面内振動モードの発生が抑制される。また、第１火炎アンバランス部２３６、第２火炎アンバランス部２３７及び第３火炎アンバランス部２３８において、火炎が周方向に対して固定されることから火炎の回転が防止され、火炎の回転に起因した回転振動モードの発生を抑制することができる。
【００６１】
ここで、第１火炎アンバランス部２３６、第２火炎アンバランス部２３７及び第３火炎アンバランス部２３８は、周方向に対して非対称な位置に設けられる。周方向に対して非対称な位置とは、燃焼筒２の断面が偶数個に均等分割されるようなＴＹＰＥ１やＴＹＰＥ２の振動モード（図８参照）における直径線（位相が反転する節）が引けないような位置であり、ここでは、第１火炎アンバランス部２３６、第２火炎アンバランス部２３７及び第３火炎アンバランス部２３８とが周方向に重ならず、スワラー支持筒３の軸線上の径方向中心に対して点対称とならない位置に設定している。さらに具体的には、本実施例のように、本発明の火炎アンバランス手段を内側流路１１に奇数個、すなわち、第１火炎アンバランス部２３６、第２火炎アンバランス部２３７及び第３火炎アンバランス部２３８の３つ設けることで周方向に対して非対称な位置に設けられることになる。本実施例では、中間保炎部２３６ａの中心と中間保炎部２３７ａの中心とが径方向中心に対してなす角度、中間保炎部２３７ａの中心と中間保炎部２３８ａの中心とが径方向中心に対してなす角度、中間保炎部２３８ａの中心と中間保炎部２３６ａの中心とが径方向中心に対してなす角度は１２０度となっている。
【００６２】
上記のように第１火炎アンバランス部２３６、第２火炎アンバランス部２３７及び第３火炎アンバランス部２３８が合わせて奇数個形成され、周方向に対して非対称な位置に設けられることで、燃焼筒２内における火炎形状の周方向対称性が崩れることから、燃焼筒２の断面が偶数個に均等分割されるようなＴＹＰＥ１やＴＹＰＥ２の振動モード（図８参照）の「＋」「−」の関係が崩され、このタイプの振動モードの発生自体が抑制される。
【００６３】
以上で説明した本発明の実施例２に係る燃焼器２０１によれば、内側流路１１の空気の出口端部１１ｂにおいて周方向に対して非対称な位置に複数設けられると共に燃焼筒２内の火炎形状を径方向に対してアンバランスにする第１火炎アンバランス部２３６、第２火炎アンバランス部２３７及び第３火炎アンバランス部２３８とを備える。したがって、この第１火炎アンバランス部２３６、第２火炎アンバランス部２３７及び第３火炎アンバランス部２３８において、火炎形状が径方向に対してアンバランスになり、第１火炎アンバランス部２３６、第２火炎アンバランス部２３７及び第３火炎アンバランス部２３８が設けられている内側部分流路１１ｃ内の気柱の固有振動数が変化する。これにより、周方向に対して固有振動数が異なる内側部分流路１１ｃの存在が減衰作用としてはたらき、燃焼筒２の高周波数の断面内振動モードの発生が抑制される。また、第１火炎アンバランス部２３６、第２火炎アンバランス部２３７及び第３火炎アンバランス部２３８において、火炎が周方向に対して固定され、火炎の回転が防止されるので、火炎の回転に起因した回転振動モードの発生を抑制することができる。さらに、第１火炎アンバランス部２３６、第２火炎アンバランス部２３７及び第３火炎アンバランス部２３８が周方向に対して非対称な位置に設けられることで、燃焼筒２内における火炎形状の周方向対称性が崩れるので、燃焼筒２の断面が偶数個に均等分割されるようなＴＹＰＥ１やＴＹＰＥ２の振動モード（図８参照）の「＋」「−」の関係が崩され、このタイプの振動モードの発生自体を抑制することができる。この結果、より効果的に燃焼振動を低減することができる。
【００６４】
さらに、以上で説明した本発明の実施例２に係る燃焼器２０１によれば、第１火炎アンバランス部２３６、第２火炎アンバランス部２３７及び第３火炎アンバランス部２３８は、内側流路１１の壁面に突出して設けられる中間保炎部２３６ａ、２３７ａ、２３８ａにより形成される。したがって、この第１火炎アンバランス部２３６、第２火炎アンバランス部２３７及び第３火炎アンバランス部２３８では、内側流路１１の壁面に中間保炎部２３６ａ、２３７ａ、２３８ａを設けることで、この中間保炎部２３６ａ、２３７ａ、２３８ａにおいて火炎の保炎性が向上するので、第１火炎アンバランス部２３６、第２火炎アンバランス部２３７及び第３火炎アンバランス部２３８において、燃焼筒２内の火炎形状を径方向に対してアンバランスにすることができる。
【００６５】
さらに、以上で説明した本発明の実施例２に係る燃焼器２０１によれば、内側流路１１に奇数個（３個）の第１火炎アンバランス部２３６、第２火炎アンバランス部２３７及び第３火炎アンバランス部２３８が設けられる。したがって、３個の第１火炎アンバランス部２３６、第２火炎アンバランス部２３７及び第３火炎アンバランス部２３８によって、火炎形状の周方向対称性を効果的に崩すことができる。
【実施例３】
【００６６】
図６は、本発明の実施例３に係る燃焼器の内側部分流路を示す平面図である。実施例３に係る燃焼器３０１は、実施例１に係る燃焼器１と略同様の構成であるが、内側流路に流路板を追加している点で実施例１に係る燃焼器１とは異なる。その他、実施例１と共通する構成、作用、効果については、重複した説明はできるだけ省略するとともに、同一の符号を付す。
【００６７】
本実施例の燃焼器３０１では、図６に示すように、複数の内側スワラーベーン１２における燃焼用空気の流動方向に対する上流側端部にそれぞれ流路板３３９が設けられる。各流路板３３９は、燃焼用空気の流動方向に沿って設けられると共に流動方向に対する長さＬ１が等しく形成されている。そして、複数の外側スワラーベーン１４の上流側端部には、この流路板３３９は設けられていない。すなわち、内側流路１１における内側部分流路１１ｃの長さと、外側流路１３における外側部分流路１３ｃの長さとが異なっている。
【００６８】
このように、内側スワラーベーン１２に流路板３３９を設ける一方、外側スワラーベーン１４に流路板３３９を設けない構成とすることで、内側部分流路１１ｃの長さと、外側部分流路１３ｃの長さとが異なるので、内側部分流路１１ｃの気柱の固有振動数と外側部分流路１３ｃ内の気柱の固有振動数とが異なるようになる。このため、内側流路１１と外側流路１３との関係において固有振動数が異なる内側部分流路１１ｃ、外側部分流路１３ｃの存在が減衰作用としてはたらく。
【００６９】
以上で説明した本発明の実施例３に係る燃焼器３０１によれば、内側スワラーベーン１２における燃焼用空気の流動方向に対する上流側端部にこの流動方向に沿って設けられる流路板３３９を備える。したがって、内側流路１１と外側流路１３との関係において固有振動数が異なる内側部分流路１１ｃ、外側部分流路１３ｃの存在が減衰作用としてはたらき、燃焼筒２の高周波数の断面内振動モードの発生が抑制される。この結果、より効果的に燃焼振動を低減することができる。
【実施例４】
【００７０】
図７は、本発明の実施例４に係る燃焼器の内側部分流路を示す平面図である。実施例４に係る燃焼器４０１は、実施例３に係る燃焼器３０１と略同様の構成であるが、流路板の長さが不等長である点で実施例３に係る燃焼器３０１とは異なる。その他、実施例３と共通する構成、作用、効果については、重複した説明はできるだけ省略するとともに、同一の符号を付す。
【００７１】
本実施例の燃焼器４０１では、図７に示すように、流路板４４０の長さＬ２、流路板４４１の長さＬ３、流路板４４２の長さＬ４をそれぞれランダムに異なる長さに設定している。このように、流路板４４０、流路板４４１、流路板４４２の長さを不等長に設定することで、内側部分流路１１ｃの長さがそれぞれ異なる長さになり、内側部分流路１１ｃ内の気柱の固有振動数が周方向に対してそれぞれ異なるようになる。このため、周方向に対して固有振動数が異なる内側部分流路１１ｃの存在が減衰作用としてはたらく。また、長さが異なる内側部分流路１１ｃのバリエーションが増えることで、音響的な減衰効果が大きくなる。
【００７２】
以上で説明した本発明の実施例４に係る燃焼器４０１によれば、内側スワラーベーン１２における燃焼用空気の流動方向に対する上流側端部にこの流動方向に沿って設けられ、さらに、流動方向に対する長さが不等長である複数の流路板４４０、４４１、４４２を備える。したがって、周方向に対して固有振動数が異なる内側部分流路１１ｃの存在が減衰作用としてはたらき、燃焼筒２の高周波数の断面内振動モードの発生が抑制される。また、長さが異なる内側部分流路１１ｃのバリエーションが増えることで、音響的な減衰効果が大きくすることができる。この結果、より効果的に燃焼振動を低減することができる。
【００７３】
なお、上述した本発明の実施例に係る燃焼器は、上述した実施例に限定されず、特許請求の範囲に記載された範囲で種々の変更が可能である。以上の説明では、燃料噴射口１７は、内側スワラーベーン１２、外側スワラーベーン１４の側面に設けるものとして説明したが、下流側端部や上流側端部に設けてもよい。また、内側スワラーベーン１２、外側スワラーベーン１４に燃料噴射口１７を設ける代わりに、燃流噴射手段を内側基盤１５や中間基盤１６に設けるようにしてもよい。
【００７４】
以上の説明では、内保炎ツバ３１は、内側流路１１の出口端部１１ｂにて、基端が内側基盤１５の先端部１５ａに固定されると共に先端が内側流路１１に突出するものとして説明したが、基端が中間基盤１６の先端部１６ａに固定されてもよい。同様に、外保炎ツバ３４は、基端がスワラー支持筒３の先端部３ａに固定されてもよい。また、中間保炎部２３６ａ、２３７ａ、２３８ａは、中間基盤１６の内周面に設けるものとして説明したが、内側基盤１５の外周面に設けるようにしてもよい。
【００７５】
また以上の説明では、火炎アンバランス手段は、切り欠き３２、３５や中間保炎部２３６ａ、２３７ａ、２３８ａにより形成されるものとして説明したが、例えば、所定位置の内側部分流路１１ｃ、外側部分流路１３ｃをプレートにより完全に塞ぐことで形成してもよいし、中間基盤１６の内周面に凹部を設けることで形成してもよい。
【００７６】
また、以上の実施例１の説明では、３つの内側部分流路１１ｃ、外側部分流路１３ｃにわたって各々１つの火炎アンバランス手段を設けるものとして説明したが、１つの内側部分流路１１ｃ、外側部分流路１３ｃに対して１つの火炎アンバランス手段を設けるようにしてもよい。同様に、実施例２の説明では、１つの内側部分流路１１ｃに対して１つの火炎アンバランス手段を設けるものとして説明したが、３つの内側部分流路１１ｃにわたって１つの火炎アンバランス手段を設けるようにしてもよい。
【００７７】
また、以上の実施例１の説明では、火炎アンバランス手段は内側流路１１及び外側流路１３に１個ずつ設けるものとして説明したが、２つとも内側流路１１に設けてもよい。同様に、実施例２の説明では、火炎アンバランス手段は３つとも内側流路１１に設けるものとして説明したが、内側流路１１と外側流路１３にあわせて３つ設けてもよいし、もっと多く設けてもよい。
【００７８】
また、以上の実施例３、４の説明では、流路板３３９、４４０、４４１、４４２は内側スワラーベーン１２とは別体に設けるものとして説明したが、内側スワラーベーン１２と一体に成形してもよい。また、流路板３３９、４４０、４４１、４４２は、火炎アンバランス手段を備える燃焼器に追加するものとして説明したが、火炎アンバランス手段を備えない燃焼器に適用してもよいし、実施例１、２と実施例３、４を組み合わせてもよい。
【００７９】
また、以上の実施例３の説明では、流路板３３９を内側スワラーベーン１２の上流側端部に設けるものとして説明したが、外側スワラーベーン１４の上流側端部に設けてもよい。この場合、内側スワラーベーン１２の上流側端部には流路板３３９を設けない構成とするとよい。ただし、以上の説明では、内側スワラーベーン１２に流路板３３９を設ける一方、外側スワラーベーン１４に流路板３３９を設けない構成とすることで、内側部分流路１１ｃの長さと外側部分流路１３ｃの長さとが異なる長さとなるようにしたが、要するに、少なくとも内側部分流路１１ｃの長さと外側部分流路１３ｃの長さとが異なる長さとなればよく、例えば、内側スワラーベーン１２に設けた流路板とは異なる長さの流路板を各外側スワラーベーン１４にも設けることで、内側部分流路１１ｃの長さと外側部分流路１３ｃの長さとが異なる長さとなるようにしてもよい。
【００８０】
また、以上の実施例４の説明では、流路板４４０、４４１、４４２を内側スワラーベーン１２の上流側端部に設けるものとして説明したが、外側スワラーベーン１４の上流側端部に設けてもよいし両方に設けてもよい。流路板４４０、４４１、４４２の長さをそれぞれランダムに異なる長さに設定するものとして説明したが、例えば、サインカーブのように規則的に長さを異ならせてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００８１】
本発明に係る燃焼器は、より効果的に燃焼振動を低減するものであり、種々のガスタービンに適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８２】
【図１】本発明の実施例１に係る燃焼器の概略構成を示す模式的断面図である。
【図２】本発明の実施例１に係る燃焼器を示す正面図である。
【図３】本発明の実施例１に係る燃焼器が適用されるガスタービンの概略構成図である。
【図４】本発明の実施例２に係る燃焼器の概略構成を示す模式的断面図である。
【図５】本発明の実施例２に係る燃焼器を示す正面図である。
【図６】本発明の実施例３に係る燃焼器の内側部分流路を示す平面図である。
【図７】本発明の実施例４に係る燃焼器の内側部分流路を示す平面図である。
【図８】従来の燃焼器における燃焼筒の断面内での圧力変動モードの一例を示した図である。
【符号の説明】
【００８３】
１、２０１、３０１、４０１    燃焼器
２    燃焼筒
３    スワラー支持筒（内筒）
４    二重スワラー
６    トップハット
７    燃焼用空気流路
９    内側スワラー
１０    外側スワラー
１１    内側流路
１１ａ、１３ａ    入口端部
１１ｂ、１３ｂ    出口端部
１１ｃ    内側部分流路
１２    内側スワラーベーン
１３    外側流路
１３ｃ    外側部分流路
１４    外側スワラーベーン
１５    内側基盤
１６    中間基盤
１７    燃料噴射口
３０    内火炎アンバランス部（火炎アンバランス手段）
３１    内保炎ツバ
３２    切り欠き
３３    外火炎アンバランス部（火炎アンバランス手段）
３４    外保炎ツバ
５０    ガスタービン
５１    圧縮機
５２    タービン
２３６    第１火炎アンバランス部（火炎アンバランス手段）
２３６ａ、２３７ａ、２３８ａ    中間保炎部
２３７    第２火炎アンバランス部（火炎アンバランス手段）
２３８    第３火炎アンバランス部（火炎アンバランス手段）
３３９、４４０、４４１、４４２    流路板
Ａ    既燃ガス領域（燃焼領域）
Ｂ    予混合気領域（燃焼領域）
【図１】
2008096066.tif 000003
【図２】
2008096066.tif 000004
【図３】
2008096066.tif 000005
【図４】
2008096066.tif 000006
【図５】
2008096066.tif 000007
【図６】
2008096066.tif 000008
【図７】
2008096066.tif 000009
【図８】
2008096066.tif 000010