(57)【要約】【課題】  本発明は、ガスタービンエンジンにおける厚膜被覆型燃焼器ライナを提供する。【解決手段】  燃焼器ライナ（２４、２６）は、冷却ナゲット（３０）において互いに接合されたパネル（２８）を含み、冷却ナゲット（３０）は、ブリッジ（３２）と該ブリッジから延びるリップ（３４）とを備える。リップ（３４）は、出口（３８）で終わるスロット（３６）を形成する。断熱皮膜（４２）は、パネル（２８）及びリップ（３４）の内部側表面を呼び厚さで被覆する。リップ（３４）は、スロット出口（３８）における末端部を有し、この末端部は、スロットの後方における皮膜からほぼ皮膜呼び厚さよりも小さい間隔を置いて配置される。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
リップ（３４）を有する一体形ブリッジ（３２）を備えた冷却ナゲット（３０）において互いに接合された前部及び後部パネル（２８）であって、前記リップが、該前部パネルから後方に延びかつ該後部パネルから間隔を置いて配置されて、出口（３８）で終わるスロット（３６）を形成する前部及び後部パネル（２８）と、
前記パネル（２８）及びリップ（３４）の内部側表面を呼び厚さで被覆する断熱皮膜（４２）と、を含み、
前記リップ（３４）が、前記スロット出口（３８）における末端部を有し、前記末端部が、前記スロットの後方における皮膜（４２）からほぼ皮膜呼び厚さよりも小さい間隔を置いて配置されている、
燃焼器ライナ（２４、２６）。
【請求項２】
前記スロット（３６）が、前記スロット出口（３８）における高さを有し、前記皮膜が、前記スロット高さのほぼ半分と同じ厚さである、請求項１記載のライナ。
【請求項３】
前記リップ（３４）が、前記スロット出口（３８）における厚さを有し、前記皮膜が、前記リップ厚さよりも厚い、請求項２記載のライナ。
【請求項４】
前記冷却ナゲット（３０）が、前記スロット（３６）と流れ連通して配置されてそれを通して冷却空気を流すようになった開口入口（４０）の列を含み、
前記ナゲット入口（４０）が、前記皮膜（４２）位置におけるスロット出口（３８）に比較してより小さい総流れ面積を有する、
請求項３記載のライナ。
【請求項５】
前記後部パネル（２８）が、前記ナゲット（３０）の後方における厚さを有し、前記皮膜が、ほぼ前記パネル厚さと同じ厚さであり、
前記スロット（３６）が、約２．８の軸方向長さ対高さ比を有し、前記皮膜が、前記ナゲット上のリップ（３４）よりも厚くかつ前記スロット出口（３８）の後方において前記スロット高さのほぼ半分と同じ厚さである、請求項４記載のライナ。
【請求項６】
前記ナゲット入口が、前記ブリッジ（３２）を貫通して軸方向に延び、前記皮膜（４２）が、前記後部パネル上で斜面として始まる、請求項５記載のライナ。
【請求項７】
前記皮膜斜面が、前記スロット出口（３８）に隣接して始まり、約４５度の浅い角度で傾斜し、かつほぼ皮膜呼び厚さよりも小さい前記リップ末端部との間の間隔で終わる、請求項６記載のライナ。
【請求項８】
前記ナゲット入口（４０）が、前記前部パネルのリップ（３４）と対向する前記後部パネル（２８）を貫通して横方向に延び、前記皮膜（４２）が、前記後部パネル上で鈍段部として始まる、請求項５記載のライナ。
【請求項９】
前記皮膜段部が、前記スロット出口から後方に間隔を置いて配置され、かつほぼ皮膜呼び厚さよりも小さい前記リップ末端部からの間隔を置いて配置されている、請求項８記載のライナ。
【請求項１０】
対応する環状の冷却ナゲット（３０）において順次互いに接合された複数の環状のパネル（２８）と、
前記ブリッジ（３２）を貫通して配置されて、前記スロット出口（３８）に隣接して断熱皮膜（４２）を開始する浅い斜面上に該スロット出口（３８）から冷却空気を吐出するようになった軸方向入口（４０）を含む１つの冷却ナゲットと、
前記ブリッジ（３２）の後方において前記リップ（３４）に対向して配置されて、前記リップに対して冷却空気を衝突させて前記スロット出口の後方において断熱皮膜を開始する鈍段部上に該スロット出口から吐出するようになった横方向入口（４０）を含む別の冷却ナゲット（３０）と、
をさらに含む、請求項５記載のライナ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、総括的にはガスタービンエンジンに関し、より具体的にはエンジンにおける燃焼器ライナに関する。
【背景技術】
【０００２】
ガスタービンエンジンでは、空気は、圧縮機内で加圧され、燃焼器内で燃料と混合され燃焼される。燃焼ガスは、高圧タービンを通って流れ、高圧タービンが燃焼ガスからエネルギーを取り出して圧縮機に動力を供給する。低圧タービンが高圧タービンに続き、ガスから付加的なエネルギーを取り出して、典型的な航空機用ターボファン型ガスタービンエンジン用途において上流ファンに動力を供給する。船舶及び産業用途では、低圧タービンは、代わりに出力シャフトに動力を供給する。
【０００３】
典型的な燃焼器は、その上流端部において環状のドームによって互いに接合されてその半径方向間に環状の燃焼室を形成するようになった半径方向外側及び内側ライナを含む。ドームは、対応する燃料及び空気の混合気を導入する対応する燃料噴射器及び空気スワーラを有する気化器を含み、混合気は点火されて、燃焼室内で燃焼ガスを発生する。
【０００４】
エンジンの効率は燃焼ガスの温度に直接関係し、その温度は、燃焼器及び該燃焼器の下流の高温構成部品の適切な寿命を達成するために適当に制限される。最先端技術の高い耐熱能力の超合金は、最新の燃焼器ライナには普通であり、また一般的にその内部側表面を断熱皮膜（ＴＢＣ）で被覆することによって高温ガスから保護される。従来型の断熱皮膜は、直接高温燃焼ガスに面する燃焼器の露出した内部側表面に対する断熱材を形成するセラミック材料である。
【０００５】
燃焼器ライナは、圧縮機により供給される加圧空気によってさらに冷却される。燃焼器ライナに対して様々な冷却構成が設けられ、典型的にはその内部側表面に沿って断熱皮膜上にフィルム冷却を行う。
【０００６】
１つの典型的な燃焼器設計では、冷却ナゲット又はリングにより、環状のライナパネルを互いに接合して、ライナの全周に沿ってフィルム冷却空気を導入するようにする。典型的な冷却ナゲットは、前部パネルの後端部を次のすなわち後部パネルの前端部に接合する半径方向ブリッジを含む。リップが、前部パネルの後端部から軸方向下流方向すなわち後方に延びかつ次のパネルの前端部すなわち上流端部上に張り出して、ライナの周りで円周方向に延びる冷却スロットを形成する。
【０００７】
冷却ナゲットは、圧縮機から加圧空気を受ける開口入口の列を含む。冷却空気は、ナゲットスロットを通って流れてその後端部における環状の出口から流出する。
【０００８】
断熱皮膜は、その組立て後にライナに施工される。複数のパネルは、最初にその間の対応する冷却ナゲットを用いて端部を突き合わせて軸方向に接合される。断熱皮膜は、従来通りの方法で燃焼器ライナの内部側表面全体にわたって比較的薄く、例えば約０．４ｍｍの一様な厚さで溶射される。ナゲットリップは次の隣接すなわち後部パネル上に張り出しているので、リップ自体の内部側表面は断熱皮膜で被覆されるが、スロット自体の内部は、リップによって保護され、断熱皮膜によって被覆されない。
【０００９】
しかしながら、断熱皮膜は、燃焼ガスに面するその内部側表面に沿ってパネルからパネルへと実質的に連続しており、冷却空気は、冷却ナゲット自体を通して導入され、冷却ナゲットを高温燃焼ガスからさらに保護する。ナゲットから吐出された冷却空気は、パネルの内部側表面上の断熱皮膜に沿って下流方向に流れて、燃焼器ライナを高温燃焼ガスから断熱しかつ断熱皮膜と協働してライナの超合金基体金属の保護を高めるようにする連続した冷却空気フィルムを形成する。
【００１０】
エンジン効率は燃焼ガスの温度を高くすることによって増大させることができるが、燃焼ライナを一定の空気流量で冷却する能力には限界がある。さらに、ＮＯｘ排気エミッションを低減するためには、燃焼器ライナに供給される利用可能冷却空気を減少させることが望ましい。
【００１１】
従来型の断熱皮膜の厚さを増大させることは可能ではあるが、そのようなより厚膜の皮膜は、冷却ナゲットの適切な性能を阻害しかつその冷却効果を低下させるおそれがある。例えば、冷却ナゲットの入口開口は、一般的に冷却ナゲットを通して流される冷却空気の流量を計量又は制御する大きさにされる。スロット出口は、ナゲットから冷却空気を妨げられることなく吐出することを保証するように流れ面積が適当により大きくなっている。
【００１２】
冷却ナゲットの大きさを制限して燃焼器の大きさ及び重量を制限するようにするのが好ましいので、より厚い断熱皮膜をライナに導入することは、必然的にナゲットからの流れ吐出量を阻害することになる。このような一様な厚さの断熱皮膜を燃焼器ライナに導入しない場合、燃焼器ライナは、高温燃焼ガスから一様には保護されないことになる。
【特許文献１】特開平１０−０５４２０２号公報
【特許文献２】特開２００３−０２１９０５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
従って、その上により厚膜の断熱皮膜を有し、冷却ナゲットの性能を阻害せずに燃焼器ライナの断熱保護を高めることを享受するような改良型の燃焼器ライナを得ることが望まれる。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
燃焼器ライナは、ブリッジと該ブリッジから延びるリップとを備えた冷却ナゲットにおいて互いに接合されたパネルを含む。リップは、出口で終わるスロットを形成する。断熱皮膜は、パネルの内部側表面及びリップを呼び厚さで被覆する。リップは、スロット出口における末端部を有し、この末端部は、スロットの後方における皮膜からほぼ皮膜呼び厚さよりも小さい間隔を置いて配置される。
【００１５】
本発明を、好ましくかつ例示的な実施形態により、その更なる目的及び利点と共に、添付の図面と関連してなされる以下の詳細な説明においてより具体的に説明する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
図１に示すのは、縦方向すなわち軸方向中心軸線１２に関して軸対称であるアニュラ型燃焼器１０である。燃焼器は、作動時に空気１４を加圧するように構成された多段軸流圧縮機（図示せず）を有するガスタービンエンジンに適当に取付けられる。気化器１６の列が、燃料１８を燃焼器内に導入し、燃料は点火されて高温燃焼ガス２０を発生し、高温燃焼ガスは燃焼器を通って下流方向に流れる。
【００１７】
高圧タービンのタービンノズル２２が、燃焼器の出口端部に配置されて燃焼ガスを受け、燃焼ガスは、高圧タービンロータブレード（図示せず）の列を通して向け直され、ロータブレードがディスク及びシャフトを回転させて上流の圧縮機に動力を供給する。一般的には低圧タービン（図示せず）を用いて付加的なエネルギーを取り出して、典型的なターボファン型航空機用ガスタービンエンジン用途において上流ファンに動力を供給し、或いは典型的な船舶及び産業用途において出力シャフトに動力を供給する。
【００１８】
図１に示す例示的な燃焼器１０は、環状の半径方向外側ライナ２４と、該半径方向外側ライナ２４から半径方向内側に間隔を置いて配置された環状の半径方向内側ライナ２６とを含み、それらライナ間に、燃焼ガス２０がそれを通って流れる環状の燃焼室を形成する。２つのライナ２４、２６の上流端部は、環状のドームによって互いに接合され、環状のドーム内に気化器１６が適当に取付けられるる。
【００１９】
２つのライナ２４、２６は、それぞれ凹面形及び凸面形である内部側表面を有し、それらの表面は、燃焼ガス２０に直接面しかつ同じ様に構成されている。従って、外側ライナ２４についての以下の説明は、これらのライナが形成する燃焼室に対して両ライナの対向する半径方向外側及び内側位置を認識した上で、内側ライナ２６にも同様に当てはまる。
【００２０】
図２には、外側ライナ２４の一部がより詳細に示されており、またこれは外側ライナに対して逆さまになっていることを除いては、図１に示した内側ライナ２６も表す。ライナは各々、一体形の冷却ナゲット３０において軸方向に互いに接合された複数の環状のセグメント又はリングパネル２８を含む。個々のパネル２８は、特定の燃焼器設計に合わせて従来通りに構成された薄い円筒形又は円錐形のリングである。冷却ナゲット３０自体は、局所的に拡大された領域であり、その領域において軸方向に隣接するパネル２８が一体形に接合されて、圧縮機から受けた冷却空気１４を２つのライナ２４、２６の内部側表面に沿ってフィルム冷却空気として導入して高温燃焼ガスの境界となるようにする。
【００２１】
図２に示すように、各冷却ナゲット３０は、パネルの前部パネルの下流端部すなわち後端部を次の隣接する下流すなわち後部パネルの上流端部すなわち前端部に一体形に接合する半径方向に延びるブリッジ３２を含む。パネル２８は、従来型のものであり、また軸方向に端部を突き合わせて接合されており、あらゆる２つの隣接するパネルを本明細書では前部及び後部パネルとして記載し、これを燃焼器の上流前端部から燃焼器の下流後端部まで順次繰り返している。
【００２２】
軸方向リップ３４が、ブリッジにおいて前部パネルの末端部から後方に延びかつ次のすなわち後部パネルの基端部から内部側に間隔を置いて配置されて、該後部パネルとの半径方向間にその後端部において出口３８を有するスロット３６を形成する。
【００２３】
図３及び図４は、軸方向に隣接するパネル２８を互いに一体形に接合するのに用いることができる冷却ナゲット３０の２つの形態をより詳細に示す。パネル２８は完全なリングであるので、対応する冷却ナゲット３０自体も完全なリングであって、ブリッジ３２及びリップ３４は両方ともがナゲット全体の周りで円周方向に延び、かつナゲット出口３８が、環状スロット３６の後端部において完全な環状空間となる。
【００２４】
図２に示す各ナゲットは、圧縮機から冷却空気１４を受けるための開口入口４０の列を含み、冷却空気は、次いで対応するナゲットスロット３６を通って流れて、連続する冷却空気の環状のフィルムとして環状の出口３８から吐出され、次いでパネルの内部側表面に沿って下流方向に流れる。隣接するパネル間に設けられたナゲットの各々において再導入され又は再活性化される適当な冷却空気フィルムの強度を保証するように、個々のパネル２８の軸方向長さが選択される。
【００２５】
図２〜図４に示すように、パネル２８の各々は、高温燃焼ガスに面する内部側表面を含み、この内部側表面は、パネルの大半部分に沿って、対応するリップ３４に沿って、かつスロット出口３８の後方において、呼び厚さすなわち一様な厚さＡを有する断熱皮膜４２で被覆される。断熱皮膜は、任意の従来型の組成を有することができ、一般的には従来型の溶射溶着法で従来型のノズル４４によって溶射されたイットリア安定化ジルコニアのようなセラミック材料である。溶射材料は、一般的に適当な厚さが得られるまで燃焼器ライナ上に層として溶着される。
【００２６】
本明細書の背景技術の項で指摘したように、図１に示す外側及び内側ライナ２４、２６のような燃焼器ライナは、一般的に皮膜が比較的薄い状態で断熱皮膜を用いて被覆するのが普通である。しかしながら、より厚い断熱皮膜を燃焼器ライナ上に施工することは、図３及び図４に示す２つの好ましい実施形態に従って後述するようにしない限り、冷却ナゲットの機能を阻害しがちになる可能性がある。
【００２７】
両方の実施形態では、対応するリップ３４は、スロット出口３８における末端部を有し、この末端部が、スロットの後方における皮膜４２からほぼ皮膜の呼び厚さＡよりも小さい該皮膜４２との間の横方向間隔Ｂで間隔を置いて配置される。例えば、断熱皮膜４２は、約１．１ｍｍの呼び厚さＡで比較的厚く施工することができる。ナゲットリップと下流の皮膜との間の横方向間隔Ｂは、ほぼその呼び厚さよりも小さく、例えば約０．８ｍｍとすることができる。
【００２８】
燃焼器ライナ２４、２６を完全に保護するためには、断熱皮膜４２は、その厚さにかかわらず、比較的一様な厚さでその内部側表面全体にわたって施工されるべきである。しかしながら、断熱皮膜の厚さを増大させる場合、断熱皮膜の断熱性能を損なわずに冷却ナゲットを阻害するのを防止するように、その構成を調整する必要がある。
【００２９】
断熱皮膜４２の厚さＡが増すにつれて、皮膜とナゲットリップ３４の末端部との間の横方向間隔Ｂを協働させて、冷却スロットからの吐出流を阻害するのを防止しなければならない。ナゲット又はスロット入口４０の列は、隣接する断熱皮膜位置における環状スロット出口３８の流れ面積よりも小さいことが好ましい総流れ面積を有する。
【００３０】
このように、スロット入口４０は、スロット３６を通る冷却空気の流量を計量又は制御する大きさにされ、スロット出口面積は、妨げられることのない吐出流量を保証するように適当に、例えば約１０％だけ大きい。従って、スロット入口４０は、スロットを通る入口流量を正確に計量することができ、スロット出口と下流の断熱皮膜との間の横方向間隔Ｂとは、ナゲットの適当な冷却性能を保証するのに充分な大きさである。
【００３１】
従って、断熱皮膜が全くない冷却ナゲット自体の内部を除いては、スロット出口において断熱皮膜の適当な移行部を備えた状態で、断熱皮膜は、パネルの内部側表面全体にわたって実質的に一様に所望の呼び厚さＡで比較的厚く施工されることができる。
【００３２】
エンジンの設計及び図１に示す特定の燃焼器構成の設計では、外側及び内側ライナ２４、２６の幾何学形状が調整される。それに応じて、個々の冷却ナゲット３０自体の幾何学形状又は構成もまた燃焼器設計によって調整され、従って決定される。断熱皮膜は、燃焼器構成が決定された後に施工され、従って燃焼器の性能に悪影響を及ぼさずに、すなわち特に冷却ナゲットによって形成された接合部においてパネル自体を断熱する能力に悪影響を及ぼさずに、冷却ナゲットの現用の構成と協働して機能するものでなくてはならない。
【００３３】
例えば、図３に示すように、ナゲットスロット３６は、スロット出口３８における半径方向すなわち横方向高さＣを含む一定の幾何学形状を有し、この高さＣは、一般的にスロット自体の軸方向範囲にわたって一様である。これに対して、断熱皮膜は、比較的厚く、スロット高さＣのほぼ半分である厚さＡを有する。
【００３４】
例示的な構成では、スロット高さＣは約２．３ｍｍであり、また皮膜厚さＡは約１．１ｍｍである。皮膜の厚さＡは、スロット高さＣの約４０％〜約６０％の範囲とすることができ、スロット出口からの吐出流を過度に阻害すること或いは皮膜の断熱作用を過度に低下させることもない。
【００３５】
図３に示すように、パネル２８は、比較的薄くかつ局所的に拡大した冷却ナゲット３０の後方において実質的に一様な厚さＤを有する。例示的なパネル厚さＤは約１．２７ｍｍであり、また皮膜４２は、ほぼパネル厚さと同じ厚さとすることができる。従来型の断熱皮膜は下にある基体又はパネルよりも実質的に薄いのに対して、断熱皮膜４２は、比較的厚く施工することができ、パネル自体の呼び厚さＤに近づけることが可能である。
【００３６】
図３に示す張り出し部すなわちリップ３４の具体的な実施形態は、スロット出口３８において厚さＥまで減少するテーパを含み、また断熱皮膜４２は、リップ厚さＥよりも厚い。例示的な実施形態では、リップ厚さＥは、約０．８ｍｍであり、また皮膜の厚さＡはこれより僅かに大きい。
【００３７】
また、図３に示す冷却ナゲットスロット３６は、スロットの高さＣについての約２．８である長さ対高さ比を生じる軸方向長さＦを有する。冷却ナゲットに対するこの長いアスペクト比もまた、燃焼器の性能を最大にするように該燃焼器の幾何学形状によって決定され、また断熱皮膜４２は、その末端部において断熱皮膜によって被覆されたリップ３４よりも厚いのが好ましい。また、皮膜４２は、先に指摘したようにスロット高さＣのほぼ半分と同じ厚さである。
【００３８】
従って、対応する前部及び後部パネル２８を互いに接合する冷却ナゲットの好ましくかつ決定した幾何学形状にもかかわらず、断熱皮膜４２は、妨げられることのないスロット出口を保証しながら比較的厚くパネル上に施工することができ、スロット出口におけるリップの末端部は、下流の皮膜からほぼ皮膜の呼び厚さよりも小さい間隔を置いて配置された状態になる。
【００３９】
図１に示す２つのライナは、軸方向に隣接するパネルにおいて普通に構成された冷却ナゲットを備えた類似の構成を有することに注目されたい。しかしながら、冷却ナゲット自体は、従来型の構成において異なるその入口４０の配向を有する。例えば、冷却ナゲット入口４０は、冷却空気フィルムを形成するのに効果があるように軸方向に配向することができ、或いは張り出したリップ自体のインピンジメント冷却を強めるように半径方向に配向することができる。
【００４０】
図３は、図２に示すライナの上流端部に示した第１の冷却ナゲットをより詳細に示す。ナゲット入口４０は、リップの対向表面の方向に僅かに傾いた状態でブリッジ３２を貫通して軸方向に延びる。このようにして、冷却空気１４は、軸方向下流方向にリップをかすめる噴流としてブリッジを貫通して軸方向に向けられて、環状の出口３８を通って吐出されるようになる。これに対応して、断熱皮膜４２は、次のすなわち後部パネル上で皮膜の前端縁における傾斜した斜面で開始すなわち始まり、この斜面は、その厚さが皮膜の呼び厚さまで増大している。
【００４１】
断熱皮膜４２の前端縁斜面は、浅く、約４５度の傾斜角Ｇを有し、この傾斜角Ｇは該傾斜角に対してより小さくまたより大きく適度に変えることができる。斜面が浅過ぎる場合には、冷却ナゲットから下流の断熱皮膜の厚さが、その呼び厚さ値Ａ以下になり、耐熱性が相当して局所的に低下することになる。前端縁斜面が鈍（ブラント（ｂｌｕｎｔ））過ぎる場合には、冷却スロットから吐出される冷却空気の望ましくない停滞が生じる可能性がある。
【００４２】
冷却ナゲットの後方における断熱皮膜の浅い開始斜面は、スロット出口３８に直ぐ隣接して開始し、ほぼ皮膜呼び厚さＡよりも小さいリップ末端部との間の間隔で終わるのが好ましい。このようにして、皮膜斜面は、スロット出口において直ちに始まり、厚さが断熱皮膜の所望の呼び厚さＡにまで急速に増大し、その全てがスロット出口からの適度に短い距離の範囲内にあって、スロットを通して吐出されるフィルム冷却空気とスロットからすぐ下流に断熱皮膜を導入することとの協働によりスロット出口におけるパネルの熱的保護を最大にする。
【００４３】
図４は、図２に示す第２の列の冷却ナゲットの拡大図を示す。この構成では、ナゲット入口４０は、前部パネルの協働するリップ３４と対向して冷却ナゲットを形成する後部パネル２８の前端部を貫通して横方向すなわちほぼ垂直方向に延びる。この構成では、冷却空気１４は、対向するリップ３４に向かって半径方向内向きに向けられて、リップの内表面をインピンジメント冷却して熱伝達冷却を高めるようにする。
【００４４】
これに対応して、断熱皮膜４２は、後部パネル上で該皮膜の前端縁における鈍（ブラント）段部で始まるすなわち開始する。この鈍段部は、約９０度よりも僅かに小さいことが好ましくまた約８５度まで下げることができる対応する傾斜角Ｇを有する。
【００４５】
図３の実施形態における浅い斜面は約４５度の傾斜角Ｇを有しているのに対して、図４の実施形態における鈍段部は、この好ましい実施形態では約８５度のほとんど垂直な傾斜角を有する。図３の浅い斜面は、軸方向入口穴４０と協働するのに対して、図４の鈍段部は、横方向に配向した入口穴４０と協働し、この入口穴４０は、リップをインピンジメント冷却した後に、下流方向に開始断熱皮膜上に使用済みインピンジメント空気を横方向すなわち軸方向に吐出する。
【００４６】
図４の実施形態では、前端縁の皮膜段部は、スロット出口３８から後方に適当な軸方向間隔Ｈだけ間隔を置いて配置されるのが好ましい。具体的には、前端縁段部は、リップ３４の末端部からほぼ断熱皮膜の呼び厚さＡよりも小さい間隔を置いて配置されることが好ましい。例えば、間隔Ｈは、皮膜の１．１ｍｍの呼び厚さよりも僅かに小さい約０．８ｍｍとすることができる。
【００４７】
このようにして、スロット出口において皮膜４２の前端縁が鈍いにもかかわらず、リップの末端部と皮膜の鈍い前端縁との間の横方向間隔Ｂは、冷却ナゲットスロット３６からの使用済みインピンジメント空気の流れを妨げないで、比較的小さく、ほぼ皮膜の呼び厚さＡよりも小さい状態に保つことができる。ナゲット入口４０は、その総流れ面積がリップと鈍い皮膜前端縁との間の出口流れ面積よりも小さい状態で、その計量能力を保持する。
【００４８】
図３及び図４はまた、断熱皮膜材料４２を燃焼器ライナパネルの内部側表面上に空気プラズマ溶射をするための従来型の溶射ノズル４４を用いる好ましい方法を概略的に示す。図３では、ノズル４４は、その中に断熱皮膜が蓄積するのを防いでナゲットスロット３６の内部表面を陰にして保護するためのマスクとしてナゲットリップ３４自体を用いるように適当に配向されている。それに対応して、リップ自体が陰にして保護することにより、スロット出口に断熱皮膜の浅い前端縁斜面を形成することが可能になる。
【００４９】
図４では、ノズル４４をナゲットリップ３４に対して一層垂直に配向して、リップ末端部の僅かに後方で開始する断熱皮膜の鈍い前端縁段部を形成するようにすることができる。
【００５０】
図３及び図４に示す両方の構成では、ライナパネルの内部側表面全面にわたって層として断熱皮膜を形成するように、溶射ノズル４４を適当に軸方向に移動させて、内部側表面上に所望の比較的一様でかつ厚い皮膜が得られる。
【００５１】
図１に示すように、各外側及び内側燃焼器ライナ２４、２６の環状のパネル２８は、対応する環状の冷却ナゲット３０において順次軸方向に互いに接合される。図３に示すような冷却ナゲット３０の１つは、ブリッジ３２を貫通する軸方向入口４０を含み、この軸方向入口４０は、スロット出口を通して軸方向に、次にスロット出口３８に隣接して断熱皮膜４２を開始する浅い前端縁斜面上に冷却空気を吐出することができる。
【００５２】
冷却ナゲット３０の別の１つは、ブリッジ３２の後方においてかつリップ３４と対向する、図４に示すような横方向すなわち垂直方向の入口４０を含むことができる。この構成では、垂直方向入口４０は、リップ３２に対して衝突する状態に冷却空気を向け、また使用済みインピンジメント空気は、スロット出口３８の後方において断熱皮膜４２を開始する鈍い前端縁段部上に該スロット出口から軸方向に吐出される。
【００５３】
図３及び図４に例示する２つの構成は、冷却ナゲットの特定の構成と厚く施工した断熱皮膜との間の協働作用を高めるることができる。この２つの構成における皮膜は、同じ呼び厚さ値を有するが、ブリッジ３２を軸方向に貫通するか又は張り出したリップに対向するパネルを横方向に貫通するかのいずれかのナゲット入口４０の配向に応じてスロット出口において異なった開始をする。
【００５４】
断熱皮膜は、それぞれの冷却ナゲットに近接して配置され、冷却ナゲット自体の適当な流量性能を阻害しないでより厚い皮膜による熱的保護の増強を維持する。両方の構成で、ナゲット入口４０は、ナゲットから下流の厚い断熱皮膜によって損なわれずに、ナゲットを通る入口流量の計量を行う。
【００５５】
スロット出口の後方における断熱皮膜の特別に構成した前端縁は、ナゲットから吐出される冷却空気の流れが停滞するのを低減するか又は排除して、下流の断熱皮膜自体全体にわたって効果的なフィルム冷却を形成するようにする。また、冷却ナゲットと下流パネルにおける断熱皮膜の開始との間の直後の移行部において、完全厚さの断熱皮膜が僅かに途切れることにより、ライナの冷却効力を低下させることはない。
【００５６】
燃焼ライナの冷却性能は、その任意の特定の位置における最小の冷却性能と変わりないことに注目されたい。図３及び図４に示すスロット出口における一様でない断熱皮膜の形態をした２つの移行部構成は、より厚く施工した断熱皮膜と同じ程度のライナの適当な熱的保護を維持する。
【００５７】
従って、対応する冷却ナゲットと協働する厚さを増大した断熱皮膜を備えるように構成された外側燃焼器ライナ及び内側燃焼器ライナ全体は、熱的保護を高めることを享受し、それによって、燃焼ガスの温度を対応して上昇させることを可能にして作動効率を向上させかつＮＯｘエミッションを低減するようにするか、又はさもなければ等しい性能を得るのにフィルム冷却空気を減少させるようにする。
【００５８】
本明細書では本発明の好ましくかつ例示的な実施形態であると考えるものをこれまで説明してきたが、当業者には本明細書の教示から本発明の別の変更形態が明らかになるはずであり、なお、特許請求の範囲に記載された符号は、理解容易のためであってなんら発明の技術的範囲を実施例に限縮するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】ガスタービンエンジンにおける例示的なアニュラ型燃焼器の一部の軸方向断面図。
【図２】ほぼ線２−２に沿って取った図１に示す外側燃焼器ライナの一部の軸方向断面斜視図。
【図３】１つの実施形態による、図２に示す冷却ナゲットの１つの拡大軸方向断面図。
【図４】別の実施形態による、図２のライナ内の別の冷却ナゲットの軸方向断面図。
【符号の説明】
【００６０】
１４  冷却空気
２４  外側ライナ
２６  内側ライナ
２８  パネル
３０  冷却ナゲット
３２  ブリッジ
３４  リップ
３６  環状のスロット
３８  ナゲット出口
４０  ナゲット入口
４２  断熱皮膜
【図１】
2005098687.tif 000003
【図２】
2005098687.tif 000004
【図３】
2005098687.tif 000005
【図４】
2005098687.tif 000006