(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸方向両端の同軸に位置合わせされた入口（２６）及び出口（２８）、並びに前記出口から間隔を置いて配置された取付けフランジ（３６）を備える細長いミキサチューブ（２２）と、
前記取付けフランジ及びチューブ出口の間で前記チューブの周囲に密封状態で結合された中空の遮熱シールド（２４）と、
を含み、
前記取付けフランジ（３６）は、前記遮熱シールド（２４）と流れ連通して配置されて前記遮熱シールド中に冷却空気を導く流入ポート（５０）の列を備え、
前記ミキサチューブ（２２）は、前記遮熱シールド（２４）と流れ連通して配置されて前記チューブの前記出口の上流で前記チューブ中に前記冷却空気を排出する排出ポート（５２）の列を備える
ことを特徴とする燃焼器ドームモジュール（２０）。
【請求項２】
前記遮熱シールド（２４）は、前記チューブの前記出口（２８）において前記チューブの周囲に密封状態で結合されたシールドプレート（５４）と、
前記シールドプレート（５４）の周辺部に一体に結合され、前記取付けフランジ（３６）に密封状態で結合された境界部（５６）と、
前記境界部（５６）から内方に延び、前記シールドプレート（５４）から間隔を置いて配置されて前記シールドプレートを衝突冷却するように前記流入ポート（５０）からの前記冷却空気を導く衝突バッフル（５８）と、
を含むことを特徴とする請求項１に記載のモジュール。
【請求項３】
前記ミキサチューブ（２２）は、前記入口（２６）及び取付けフランジ（３６）の間に配置されて保持ナット（４６）を受入れる雄ねじ（４４）をさらに含むことを特徴とする請求項２に記載のモジュール。
【請求項４】
前記ミキサチューブ（２２）は、前記ねじ（４４）と取付けフランジ（３６）の間に延び、前記流入ポート（５０）と流れ連通して配置されて前記冷却空気をその中に導く対応する流入チャネル（６６）を画定するように円周方向に間隔を置いて配置された、複数のリブ（６４）をさらに含むことを特徴とする請求項３に記載のモジュール。
【請求項５】
前記保持ナット（４６）は前記チューブの雄ねじ（４４）と噛合う雌ねじ（４８）を備えており、前記チューブリブ（６４）を取囲み前記流入チャネルと流れ連通して配置されて前記冷却空気を前記流入チャネルに導く孔のあるスリーブ（６８）をさらに含むことを特徴とする請求項４に記載のモジュール。
【請求項６】
前記シールドプレート（５４）及び境界部（５６）の両方は、前記チューブ出口端及び取付けフランジ（３６）にそれぞれろう付けされ、前記衝突バッフルがすべり継手でチューブを取囲むことを特徴とする請求項２に記載のモジュール。
【請求項７】
前記チューブ（２２）は、前記排出ポート（５２）を除いて前記取付けフランジ（３６）及び出口の間で軸方向に連続していることを特徴とする請求項６に記載のモジュール。
【請求項８】
前記チューブ（２２）は、前記チューブの周囲に円周方向にかつ前記排出ポート（５２）を通って延びて前記チューブ出口端を前記取付けフランジから軸方向に切離すスリット（７６）をさらに含むことを特徴とする請求項６に記載のモジュール。
【請求項９】
請求項８に記載の前記ミキサチューブを製作する方法であって、
前記チューブ出口端の周囲に一部を残して前記スリット（７６）を切込む段階と、前記遮熱シールド（２４）を前記チューブにろう付けする段階と、
前記排出ポート（５２）を前記スリット（７６）にドリル加工して、前記チューブ出口端を前記取付けフランジから切離す段階と、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項１０】
前記取付けフランジ（３６）を一方の側に位置させた状態で、中に前記チューブ出口端を支持する穴のあるドームプレート（４０）と、前記プレートの反対の側で前記チューブを取囲み燃焼器ドーム（１６）を構成する保持ナット（４６）との組合せであることを特徴とする請求項２に記載のモジュール。
【請求項１１】
前記チューブ（２２）は、前記チューブ入口端を自由に懸垂させた状態で、前記ドームプレート（４０）により片持ち支持されることを特徴とする請求項１０に記載のドーム。
【請求項１２】
同延の平面内で半径方向及び円周方向の両方向に隣接する対応する遮熱シールド（２４）を持つ複数の前記モジュール（２０）をさらに含むことを特徴とする請求項１１に記載のドーム。
【請求項１３】
前記ミキサチューブ（２２）の対応する入口の中心に吊下され、燃料（３２）を前記チューブ内に噴射し、そこを通って流れ前記チューブ出口（２８）から排出される空気（３４）と混合する複数の燃料噴射器（３０）をさらに含むことを特徴とする請求項１２に記載のドーム。
【請求項１４】
前記遮熱シールド（２４）の後方で前記ドームプレート（４０）を取囲む複数のパイロット燃料噴射器（３０Ｐ）をさらに含むことを特徴とする請求項１３に記載のドーム。
【請求項１５】
燃焼器ドーム（１６）に結合されて燃焼室（１８）を画定する半径方向外側及び内側燃焼ライナ（１４ａ及び１４ｂ）を含み、
前記ドーム（１６）は、各々がそれぞれの出口端に密封状態で結合されて隣接するタイル状組立体を形成している中空の遮熱シールド（２４）を有する細長いミキサチューブ（２２）のモジュール式配列を備え、さらに
前記チューブ（２２）のそれぞれの入口端に吊下されている複数の１次燃料噴射器（３０）と、
前記外側ライナ（１４ａ）の位置で前記ドーム（１６）を取囲む複数のパイロット燃料噴射器（３０Ｐ）と、
を含み、
前記ドーム（１６）が、
中に前記チューブ出口端を支持する穴のあるドームプレート（４０）をさらに含み、前記チューブ（２２）の各々が、前記ドームプレートの一方の側に位置する一体の取付けフランジ（３６）と、
その反対の側に位置し前記チューブが前記ドームプレートにより片持ち支持された状態で、各チューブを前記ドームプレートに固定する保持ナット（４６）と
を含む
ことを特徴とする低ＮＯｘ燃焼器（１０）。
【請求項１６】
前記遮熱シールド（２４）の各々が、
前記チューブの前記出口（２８）において前記チューブの周囲に密封状態で結合されたシールドプレート（５４）と、
前記シールドプレート（５４）の周辺部に一体に結合され、前記取付けフランジ（３６）に密封状態で結合された境界部（５６）と、
前記境界部（５６）から内方に延び、前記シールドプレート（５４）から間隔を置いて配置されて前記シールドプレートを衝突冷却するように前記冷却空気を導く衝突バッフル（５８）と、
を含むことを特徴とする請求項１５に記載の燃焼器。
【請求項１７】
前記取付けフランジ（３６）が、前記遮熱シールド（２４）と流れ連通して配置されて前記冷却空気を前記衝突バッフルに導く流入ポート（５０）の列を備え、
前記ミキサチューブ（２２）が、前記遮熱シールド（２４）と流れ連通して配置されて前記チューブの出口の上流で前記チューブ中に前記冷却空気を排出する排出ポート（５２）の列を備える、
ことを特徴とする請求項１６に記載の燃焼器。
【請求項１８】
前記シールドプレート（５４）及び境界部（５６）の両方が、前記チューブ出口端及び取付けフランジ（３６）にそれぞれろう付けされ、前記衝突バッフルがすべり継手で前記チューブを取囲むことを特徴とする請求項１７に記載の燃焼器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は一般的にガスタービンエンジンに関し、より具体的には、その燃焼器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般的なガスタービンエンジン燃焼器は、前端で環状ドームに結合された半径方向外側及び内側環状燃焼ライナを備えている。燃焼器ドームは、燃焼して高温の燃焼ガスを発生する燃料及び空気の混合気を燃焼器に噴射する複数のキャブレタを備えている。不完全燃焼は、未燃焼炭化水素や窒素酸化物（ＮＯｘ）を含む好ましくない排気エミッションを生じる。
【０００３】
従って、ガスタービン燃焼器の技術では、好ましくないエミッションを減少させながらエンジンの性能を最大にしようとして種々の効果を示す基本的な燃焼器及び複数の個々のキャブレタの構成が色々と開発されている。
【０００４】
一般的なキャブレタは、中心でそれに噴射される燃料の周りで圧縮機排出空気を旋回させる１つまたはそれ以上の列の開口またはベーンを含む空気スワーラを備えている。一般的な燃料噴射器は、スワーラと協働して燃料を微細に霧化させ進行中の燃焼に適した燃料と空気の混合気を作り出すように構成されている。
【０００５】
しかしながら、利用できる燃焼器内の軸方向空間あるいは外包には、特に寸法と重量が重要な設計目的である航空機用エンジン分野おいては、全体の寸法、重量及び価格を制限の範囲内に保つための設計上の制約がある。従って、燃焼に先立って噴射された燃料を空気と完全に混合する能力は、利用できる軸長によって制約を受ける。
【０００６】
政府によって定められている環境基準では、特にＮＯｘレベルを含めた好ましくない排気エミッションの許容レベルが次第に規制されてきている。しかしながら、このことは、燃焼行程中のＮＯｘ及び炭化水素エミッションが異なる温度において異なる状態で起こり、燃焼ガスの燃焼器内での滞留時間に影響を受けるため、非常に困難である。
【０００７】
高速民間輸送（ＨＳＣＴ）用航空機エンジンの最近の開発計画には、排気エミッション特にＮＯｘレベルをさらに低減させるために、燃焼に先立ち囲われた通路において燃料と空気を事前に混合することを基本とする新しい型の燃焼器が含まれている。この新しい燃焼器についての２つの最近の米国出願には、１９９９年９月１７日に同日出願された出願番号第０９／３９８，５５７号、及び第０９／３９８，５５９号がある。
【０００８】
これらの型の燃焼器は、リーンプレミックス加圧（ＬＰＰ）燃焼器として構成され、その上流の入口端で燃料を受入れ燃焼室中に排出する前にほぼ軸方向全長にわたって事前混合するためにそれぞれのチューブの中で空気と混合する細長い集成ミキサ火炎ホルダ（ＩＭＦＨ）のミキサチューブを備えている。そして、一列のパイロット燃料噴射器が、１次燃料噴射器と協働するように燃焼器を取囲み、高速民間輸送（ＨＳＣＴ）用航空機エンジン分野においてＮＯｘエミッションを実質的に減少させながらアイドリングから最大出力まで好適な燃焼器性能を提供する。
【０００９】
しかしながら、ミキサチューブは比較的長くその両端で支持されていることから、運転中に外部温度に実質的な差を持ちやすい。チューブの出口端はドームのケーシングにより支持され、その下流で生成される高温燃焼ガスに直接に曝される。そして、チューブの入口端は比較的低温の前方支持板中に支持される。
【００１０】
開発された燃焼器においては、ミキサチューブの配列は共通の遮熱シールドセグメントにろう付けされている。そして、燃焼器ドーム内の実質的な温度差によって、チューブのろう付けは異なる膨張と収縮のもとで傾いたり反ったりして疲労寿命が短かくなりがちである。個々のミキサチューブを取り替えるには、遮熱シールドセグメント全てを対応するミキサチューブ配列と共に取外し、続いて個々のチューブの修理または取り替えをすることが必要である。これは比較的複雑な保守作業であり、費用がかさむ。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
従って、燃焼器の寿命を延ばし保守の複雑さと費用を削減できるミキサチューブの新しい構成を持つ改善されたＬＰＰ燃焼器を提供することが望まれる。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
燃焼器ドームモジュールはその出口の周囲に密封状態で結合された中空の遮熱シールドを持つミキサチューブを備えている。次いで、モジュールは配列して組み立てられて燃焼器ドームを構成し、各モジュールは個別に取外し可能である。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明を、好ましい例示的な実施形態により、その目的及び利点と併せて、添付の図面を参照しながら、以下の詳細な説明によって具体的に説明する。
【００１４】
図１に示されるのは、本発明の例示的実施形態によるＬＰＰ低ＮＯｘ燃焼器１０である。燃焼器はガスタービンエンジンの軸方向中心軸線１２について線対称であり、ガスタービンエンジン内にあって対応するタービンの諸段(図示せず）に動力を与え飛行中の航空機を推進する。
【００１５】
燃焼器は、環状の燃焼器ドーム１６に適切に結合している半径方向外側及び内側燃焼ライナ１４ａ，１４ｂを備えている。ライナとドームは協働して中心軸線１２の周囲に環状燃焼室１８を画定している。
【００１６】
本発明によれば、ドーム１６はモジュール式であり個々のドームモジュール２０の配列を備えている。各モジュールは、その遠位端に密封状態で固定結合されている、対応する一体の遮熱シールド２４を持つ軸方向に細長いミキサチューブ２２を備えている。図２にさらに示すように、個々の遮熱シールド２４は、燃焼室１８に面してタイルを貼った形態で同延あるいは共通の平面上で半径方向及び円周方向の両方向に互いに接して並んでいる。タイル状遮熱シールドは燃焼室の前方端を画定し運転中ドームモジュールを燃焼熱から保護する。
【００１７】
ドームモジュール２０の１つが、図３にドーム組立体中に取付けられた状態でさらに詳細に、また図４に分離された分解図で示されている。ミキサチューブ２２は軸方向に細長く、チューブの近位前端の入口２６とチューブの遠位後端の出口２８との間で延びている。チューブ入口及び出口は、チューブ自体の両端開口端によって構成され、図示されている例示的な円筒チューブ形状において互いに同軸に位置合わせされている。
【００１８】
図１及び図３に示すように、複数の１次あるいは主燃料噴射器３０が幾つかの共通の燃料ステムの１つから延び、対応するチューブのそれぞれの入口端に吊下されてチューブ内に燃料３２を噴射する。チューブ入口２６はまた、加圧空気３４をエンジンの圧縮機(図示せず）から受入れ、この空気はそれぞれのチューブ内で燃料と予混合（プレミックス）され燃料空気混合気を形成し燃焼室で燃焼される。
【００１９】
主燃料噴射器３０は、図１に示すように遮熱シールド２４後方のドームを取囲む複数のパイロット燃料噴射器３０Ｐと協働する。パイロット燃料噴射器３０Ｐは、外側ライナ１４ａの前端で燃料及び空気のパイロット混合気を導入し、ミキサチューブ２２によって供給される燃料及び空気の主供給源と協働する。
【００２０】
ミキサチューブを通して導かれる燃料及び空気は、充分混合され、予熱及び気化をされており、燃焼室に改善された燃料及び空気の混合気を供給し好ましくない排気エミッションを減少させる。
【００２１】
個々のチューブの長さは、自己発火することなく燃料及び空気の予混合を最大化するように選択されている。このようにして、燃料及び空気は、燃焼室に放出される前に、個々のチューブの中で完全に混合され気化され、かつその中で予熱されることができる。個々のチューブから放出される混合気は、燃焼器内で点火され、対応する遮熱シールドから後方に延びる火炎を発生させる。従って、個々のチューブは、運転している燃焼器内のＮＯｘエミッションの減少を含む改良された性能を提供することから、集成ミキサ火炎ホルダ（ＩＭＦＨ）と呼ぶことができる。
【００２２】
例えば図３に示すミキサチューブのモジュール式配列は、隣接するドームモジュールによる妨げなしに個々のドームモジュールの取付け取外しを可能にする。このことは、遮熱シールド２４が取付けフランジとチューブ出口の間でチューブ周囲に密封状態で結合される状態で、チューブ出口から前方に間隔を置いて配置された一体に半径方向に延びる取付けフランジ３６を組込むことによって可能になる。
【００２３】
図１及び図３に示すように、燃焼器ドームはさらに、後端を持ちそこから半径方向内側に一体に延びている、チューブ出口端のそれぞれを支持するための対応する開口を有する穴のあるドーム後方支持プレート４０を持つ環状のドームケーシング３８を外側半径に備えている。ドームケーシング及びプレートは完全な環状であることが好ましいが、複数の円周方向に相接するアーチ形状のセグメントで形成してもよい。
【００２４】
個々のミキサチューブをドームプレート内に保持するために、図３及び図４に示すように、各チューブは、チューブ入口２６と取付けフランジ３６の間に軸方向に配置された雄ねじ４４を備えていることが好ましい。管状の保持ナット４６はチューブの雄ねじ４４に噛合う寸法になっている雌ねじ４８を備えている。
【００２５】
このようにして、個々のチューブ２２の入口端をドームプレート４０の対応する開口内に、取付けフランジ３６がドームプレートとその一端に接するまで簡単に挿入することができる。対応する保持ナット４６は、チューブがドームプレートを貫通して挿入されているときに、チューブ入口端に組付けられる。
【００２６】
個々のナット４６は、図３に示すようにドームプレート４０の裏側にナットの遠位端が接するまでチューブ雄ねじに噛合わせて回転され、個々のチューブをドームプレートに固定することができる。ナット４６は、鋸歯状または溝付き状の近位端を備え、対応する工具を、ナットを正しい位置に固定するために、あるいは後に保守休止中ナットを外すために使用することができる。このようにして、個々のミキサチューブは、その後方端でドームプレートのみに全て支持され、対応するナット４６及び協働する取付けフランジ３６によって正しい位置に固定される。
【００２７】
各ドームモジュール２０は、このようにして後部ドームプレート４０上に、対応するミキサチューブ２２をその出口端でドームプレート４０により片持ち支持し、その入口端は他の支持なしで自由に懸垂させて、支持される。
【００２８】
図５に示すように、個々の遮熱シールド２４は、閉じた箱状の全般的形体をして中空になっている。このようにして、圧縮空気３４の一部が、その中に導入されて運転中個々の遮熱シールドを冷却することができる。これは、軸方向に取付けフランジ３６を貫通して延び、遮熱シールドの内側と流れ連通して配置され遮熱シールド中に冷却空気３４を導入する円周方向に間隔を置いて配置された流入ポート５０の列を設けることによって達成される。
【００２９】
ミキサチューブは、遮熱シールド２４の内側と流れ連通して配置されて使用済み冷却空気をチューブの出口２８の上流でチューブ２２自体の中に排出する円周方向に間隔を置いて配置された半径方向の排出ポート５２の列を対応して備えている。このようにして、遮熱シールドの冷却に使用された空気は、個々のミキサチューブの中に再導入されて、チューブ出口から排出される前に燃料及び空気の混合気と混合される。このことが、使用済み冷却空気を直接燃焼器内に排出するのに比べて、ＮＯｘ及び炭化水素のエミッションを減少させる。
【００３０】
図５は遮熱シールド２４の好ましい実施形態を示す。遮熱シールドは、チューブの出口２８においてミキサチューブ２２の周囲に密封状態で結合される中央ボアを持つ孔のないシールドプレート５４を備えている。遮熱シールドは、隣接する遮熱シールドと半径方向にも円周方向にも相接するような四辺形の箱であることが好ましい。遮熱シールドは、遮蔽シールドプレート５４の周辺部と一体に結合され、取付けフランジ３６まで延び、取付けフランジ３６に密封状態で結合された外側壁あるいは境界部５６を備えている。
【００３１】
孔のある衝突バッフル５８は、境界部５６から内方に延び遮蔽シールドプレート５４から間隔を置いて配置され、冷却空気３４を流入ポート５０から導いて遮蔽シールドプレートの裏側に衝突させてその冷却を行なう。衝突バッフル５８には、図６により詳細に示してあり、冷却空気の噴流を生成しシールドプレート５４の裏側に衝突冷却をもたらす寸法にあけれた複数の孔がそれを貫通して設けられている。
【００３２】
図５に示すように、シールドプレート５４はチューブ出口２８と同一平面に配置されるのが好ましく、境界部５６は前方に延びて取付けフランジ３６の周辺部に係合する。衝突バッフル５８は、シールドプレート５４と取付けフランジ３６との間で軸方向に間隔を置いて配置されて、衝突バッフルの前方の入口小室あるいはプレナム６０と、バッフル及びシールドプレートの間の出口小室あるいはプレナム６２とを画定する。入口プレナム６０は、幾つかの流入ポート５０から冷却空気３４を受入れ、衝突バッフルに供給しシールドプレートを内部冷却する。出口プレナム６２の内部の使用済の衝突冷却空気は、ミキサチューブ中まで延びている多数の排出ポート５２を通して排出される。
【００３３】
図３に当初示しているように、ミキサチューブ２２は重量を軽減するために薄い壁厚の円筒チューブであることが好ましい。チューブは、保持ナット４６と噛合う雄ねじ４４を設けるために必要に応じて局部的に厚くされる。ナットが取付けフランジ３６をドームプレート４０に対して締付ける作用をするので、図５により詳細に示すように、チューブ２２は雄ねじ４４及び取付けフランジ３６の間で軸方向に延びている複数の軸方向リブ６４を備えるのが好ましい。
【００３４】
リブ６４は、円周方向に互いに間隔を置いて配置され、流入ポート５０と流れ連通して配置されて、流入ポート５０に冷却空気を導く対応する流入トラフまたはチャネル６６を画定している。リブ６４は、ねじ及び取付けフランジ３６の間で薄い壁のミキサチューブの構造補強を提供し、ナットが適切なトルクで締付けられたときのチューブの好ましくない変形を防止する。そして、リブはまた、リブ相互の間に流入チャネル６６を画定し、取付けフランジ３６を貫通して冷却空気を流し冷却空気を遮熱シールド内に供給する。
【００３５】
図３及び図４に示すように、保持ナット４６は、その雌ねじ４８から後方に延び、ドームプレートに対して締付けられたときにドームプレート４０の前側に接する孔のある後部スリーブ６８を備えている。ナットをミキサチューブに組付けたときに、スリーブ６８はチューブリブ６４を取囲み、従ってスリーブは流入チャネル６６と流れ連通して配置されて冷却空気を流入チャネル６６に導く入口孔７０を備えている。
【００３６】
図３及び図５は、ＮＯｘエミッションを増加させる好ましくない漏洩を生じないで、保持ナット４６を貫通して遮熱シールド２４中に冷却空気３４を導き遮熱シールド２４を冷却する好ましい流れ通路を示す。より具体的には、シールドプレート５４と境界部５６の両方は、対応する全周辺部のろう付け継手７２でチューブ出口端と取付けフランジにろう付けされるのが好ましい。ろう付け継手７２は、遮熱シールドをミキサチューブに密封しそこからの好ましくない冷却空気の漏洩を防止し、また遮熱シールドからの圧力と熱荷重を吸収する。それ故に、遮熱シールドはその中を導かれる冷却空気によって内部冷却される。また、遮熱シールドは、シールドプレート５４の露出面上に通常のセラミック断熱皮膜（ＴＢＣ）７４を施すことによってさらに保護することができる。
【００３７】
しかしながら、こうして実質的な温度勾配が、運転中に加熱せられるシールドプレート５４からそれを通して冷却空気が導かれる取付けフランジ３６までの間に生じる。遮熱シールド内の熱ひずみ及び応力を減少させるために、衝突バッフル５８は、チューブとの間の小さな半径方向の隙間によって構成される軸方向すべり継手でチューブを取囲む。このようにして、衝突バッフルは、チューブの出口端に取り付けられておらず、遮熱シールドが運転中に膨張及び収縮をしても拘束されることはない。
【００３８】
図５に示す好ましい実施形態では、ミキサチューブ２２は、排出ポート５２を除いて、取付けフランジ３６と出口２８との間で軸方向に連続している。このように、遮熱シールドを貫通する内側ボアは、使用済の衝突冷却空気を出口２８から排出される前にミキサチューブ中に導く排出ポート５２を例外として、チューブ出口端によって完全に閉ざされている。
【００３９】
しかしながら、空気はミキサチューブ２２の外側上に導かれ、燃料及び空気の混合気はチューブを通して導かれるので、チューブ自体は実質的な冷却を受けるが、その両端の間の温度勾配を生じやすい。２つのろう付け継手７２が形成されているチューブ出口２８と取付けフランジ３６との間で実質的な温度勾配が存在する。
【００４０】
これらのろう付け継手７２の実用寿命をさらに増大させるために、図７に示す別の実施形態に示すように、チューブは円周方向の隙間あるいはスリット７６を備えることが好ましい。スリット７６はチューブ出口端の周囲に円周方向にかつ排出ポート５２を通って延びて、チューブ出口端を取付けフランジ３６から軸方向に切離すあるいは分離する。こうして分離された出口端は、固くろう付けされたシールドプレート５４に固着したままである。このようにして、比較的低温のチューブ出口端が切離されて、さもなくばろう付け継手７２に負荷がかかってその有効疲労寿命に悪影響を及ぼすであろう遮熱シールドの熱膨張の拘束を防止する。
【００４１】
図７はまた、当初はチューブ出口端の周囲にスリット７６を不完全に切込んで少なくとも1つの結合するつながりを残して、部分的に切離された出口端の完全分離を防ぐことによって、ミキサチューブを遮熱シールド２４と連結状態に保つ好ましい方法を図示している。そうすれば遮熱シールド２４を従来の方式でミキサチューブにろう付けし、取付けフランジ及びチューブ出口の２箇所のろう付け継手７２を形成することができる。
【００４２】
スリット７６は当初その他には孔のない出口端に形成され、それに続いて排出ポート５２がこの予め切込まれているスリットにドリル加工され、こうしてチューブ出口端を取付けフランジから完全に切離しあるいは軸方向に分離させる。排出ポート５２を完全に補完するには、通常の放電加工（ＥＤＭ）で孔あけ加工を行なうことができ、排出ポートの１つは当初残っていたつながりのところにわたって直接形成され、これが最後にチューブ出口を取付けフランジから切離す。このようにして、切離されたチューブ出口はシールドプレート５４に固着したまま残るが、ミキサチューブ自体から軸方向に分離される。スリット７６は排出ポート５２を補い、その合計流れ面積は使用済みの衝突冷却空気を切離されたミキサチューブ内に排出するのに十分なように寸法を定めることができる。
【００４３】
図２に示す通り、個々の燃焼器ドームモジュールは、半径方向及び円周方向に積重ねられて、多数の燃料噴射位置のうちの対応する複数位置を備える燃焼器ドーム全体を構成し、噴射燃料を均一に分散して排気エミッションを減少させることができる。個々の燃焼器ドームモジュールは、全く同一のミキサチューブ２２及び保持ナット４６を備え、図２に示すように、その対応する遮熱シールド２４はドーム内で必要とされる半径方向及び円周方向位置に適合する形状に製作されることができる。
【００４４】
モジュールはエンジン中心軸線から半径方向に積重ねられているので、対応する遮熱シールドはドームの半径の広がりにつれて円周方向の幅が大きくなる。それにも拘らず、各燃焼器ドームモジュールの基本的デザインは同一であり、隣接するモジュールからの妨げなく各個々のモジュールの組付け及び取外しを可能にしている。
【００４５】
このように、モジュール式燃焼器ドームは、対応する遮熱シールドを一体にタイル状にされて燃焼室に面する実質的に連続する集合的遮熱シールドを提供するように構成されている。図２に示すように、個々のモジュールはそれぞれの単一の遮熱シールド及びチューブを備えることができる。代わりに、望むならば、多数のチューブを組みにまとめて共通の遮熱シールドと共に用いることもできる。
【００４６】
個々の遮熱シールドは対応するドームモジュールを保護し、内部冷却され、使用済の衝突冷却空気は対応するチューブ出口から排出される前に燃料及び空気の混合気中に再度導入される。このようにして、使用済の冷却空気がチューブ出口と遮熱シールドの間から排出または漏洩することはなく、低いＮＯｘエミッションが保証される。
【００４７】
ドームモジュールはドーム後方支持プレートに単に片持ち支持され対応する保持ナット４６によってそこに保持される。ろう付けは、個々の遮熱シールドの選ばれた部分に限定して使用され、遮熱シールドを対応するチューブ出口端に対して封止して遮熱シールドの効果的な冷却をもたらす。
【００４８】
本明細書では本発明の好ましい例示的な実施形態と思料するものについて説明してきたが、本発明のその他の変形形態は本明細書の教示内容から当業者には自明であり、従って本発明の技術思想及び技術的範囲に属するかかる変形形態すべてが添付の特許請求の範囲で保護されることを望むものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の例示的実施形態による低ＮＯｘ燃焼器の軸方向断面図。
【図２】  図１に示すモジュール式燃焼器ドームの一部の線２−２による後方から前方を見た半径方向端面図。
【図３】  本発明の例示的実施形態による図１に示す燃焼器ドームモジュールの１つの拡大部分断面側面図。
【図４】  図３に示す燃焼器ドームモジュールの分解斜視図。
【図５】  図４に示すドームモジュールの出口端の拡大部分断面斜視図。
【図６】  図５における線６−６による遮熱シールドの部分の半径方向断面図。
【図７】  図５に示すドームモジュールの例示的な製作方法の概略図。
【符号の説明】
１０  燃焼器
１２  中心軸線
１４ａ  外側燃焼ライナ
１４ｂ  内側燃焼ライナ
１６  燃焼器ドーム
１８  燃焼室
２０  ドームモジュール
２２  ミキサチューブ
２４  遮熱シールド
３０  主燃料噴射器
３０Ｐ  パイロット燃料噴射器
３２  燃料
３４  加圧空気
３８  ドームケーシング
４０  ドーム後方支持プレート
４６  保持ナット
【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】
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【図７】
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