(57)【要約】【課題】ターボ機械の環状の燃焼室であって、端壁と、燃焼室（１）の上流端（Ｍ）に位置する端壁から燃焼室（１）の下流端（Ｖ）に位置する燃焼ガスの流れを吐き出すためのオリフィスまで長手方向に延びている側壁（３）とを有し、側壁（３）が、燃焼ガスの流れを希釈するための空気を取り入れるための少なくとも１列の開口（３０）を含む燃焼室に関する。【解決手段】少なくとも１つの希釈用開口（３０）が、燃焼室（１）の内側に向かって突き出す上流縁、および燃焼室（１）の外側に向かって突き出すとともに、壁（３）を横切って延びる平面に関して上流縁と非対称である下流縁を有し、開口（３０）の穴が、壁（３）に対して斜めの方向に向けられた軸を有し、この方向が、内側（１）に向かって向けられ、かつ燃焼室の下流端（Ｖ）に向かって向けられている。【選択図】図６
2007271256.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ターボ機械の環状の燃焼室であって、
燃焼室の延伸の長手軸を横切って延びる端壁、および燃焼室の上流端に位置した端壁から燃焼室の下流端に位置した燃焼ガスの流れを吐き出すためのオリフィスまで長手方向に延びている側壁を有し、
側壁が、燃焼ガスの流れを希釈するための空気を取り入れるための少なくとも１列の開口を含み、
少なくとも１つの希釈用開口が、燃焼室の内側に向かって突き出す上流縁、および燃焼室の外側に向かって突き出すとともに、壁を横切って延びる平面に関して上流縁と非対称である下流縁を有し、開口の穴が、壁に対して或る角度で斜めの方向に向けられる軸を有し、この方向が、燃焼室の内側に向かって向けられ、かつ燃焼室の下流端に向かって向けられる、燃焼室。
【請求項２】
下流縁が、上流縁よりも少なく突き出す、請求項１に記載の燃焼室。
【請求項３】
上流縁が、側壁に対して斜めの方向に曲げられ、燃焼室の内側および下流端へと向けられる、請求項１または２に記載の燃焼室。
【請求項４】
下流縁が、側壁に対して斜めの方向に曲げられ、燃焼室の外側および上流端へと向けられる、請求項１から３の一項に記載の燃焼室。
【請求項５】
開口の内径が、実質的に円柱形の壁を有する、請求項１から４の一項に記載の燃焼室。
【請求項６】
開口が、側壁の表面において楕円形の断面を有する、請求項１から５の一項に記載の燃焼室。
【請求項７】
開口の楕円形の断面が、上流端から下流端へと向かう燃焼室の長手方向に向けられた主軸を有する、請求項６に記載の燃焼室。
【請求項８】
開口の楕円の主軸が、実質的に横方向に向けられる、請求項６に記載の燃焼室。
【請求項９】
開口の突き出す縁が、横方向に延びて平らに消え去っている、請求項１から８の一項に記載の燃焼室。
【請求項１０】
突き出す上流縁の突き出しが、上流端から下流端に向かって次第に減少している、請求項１から９の一項に記載の燃焼室。
【請求項１１】
少なくとも１つの突き出す縁が、アーチの形状を有する、請求項１から１０の一項に記載の燃焼室。
【請求項１２】
上流縁が、燃焼室の内側および下流端に向かって突き出すアーチを形成している、請求項１から１１の一項に記載の燃焼室。
【請求項１３】
下流縁が、燃焼室の外側および上流端に向かって突き出すアーチを形成している、請求項１から１２のいずれか一項に記載の燃焼室。
【請求項１４】
開口のアーチが、横方向に引き延ばされている、請求項１２または１３に記載の燃焼室。
【請求項１５】
さらに側壁が、冷却空気の通過のための複数の孔を含む、請求項１から１４の一項に記載の燃焼室。
【請求項１６】
冷却用の孔が、希釈用開口の縁の周囲の領域に形成されている、請求項１５に記載の燃焼室。
【請求項１７】
冷却用の孔が、希釈用開口の下流側の外周の周囲に形成されている、請求項１５または１６に記載の燃焼室。
【請求項１８】
開口の周囲において、冷却用の孔の密度が、燃焼室の側壁の残りの部分よりも大である、請求項１５から１７の一項に記載の燃焼室。
【請求項１９】
冷却用の孔が、側壁の表面に対して斜めに向けられる、請求項１６から１８の一項に記載の燃焼室。
【請求項２０】
冷却用の孔が、燃焼室の外側から内側へと向かう空気の通過に従うとき、上流端から下流端へと向かう方向に斜めに向けられる、請求項１９に記載の燃焼室。
【請求項２１】
請求項１から２０の一項に記載の燃焼室を有する、ターボ機械。
【請求項２２】
請求項１から２０の一項に記載の燃焼室を形成するための側壁部材であって、
壁の内側に向かって突き出す上流縁と、燃焼室の外側に向かって突き出すとともに、壁を横切って延びる平面に関して上流縁と非対称である下流縁と、を有する少なくとも１つの希釈用開口を含み、
開口の穴が、壁に対して斜めの軸を有し、この軸が、内側に向かって向けられ、かつ下流端に向かって向けられる、側壁部材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タービンエンジンの燃焼室の分野に関し、さらに具体的には、火炎筒の壁面または任意の燃焼室壁部材に形成される希釈空気取り入れ口および冷却空気通過孔の構成に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１Ｂが、本出願人名義の欧州特許出願公開第０７４３４９０号明細書に記載されているような従来技術によるターボ機械の燃焼室１の軸断面図を示している。
【０００３】
燃焼室１が、火炎筒（本明細書ではターボ機械の軸Ｘ−Ｘと平行である燃焼室の長手軸方向Ｌ−Ｌに延びている）を構成している２つの同心の筒状の側壁３によって形成されている。燃焼室は、一端すなわち上流端Ｍにおいて、燃料インジェクタ６および酸化剤空気導入口７が配置される環状の端壁４によって閉じられており、燃料および酸化剤の燃焼によって、燃焼ガスの流れが生成される。燃焼室は、他端すなわち下流端Ｖにおいて、ターボ機械の回転しているガスタービンに向けて燃焼ガスの流れＧを吐き出すための環状のオリフィス５を終端としている。
【０００４】
図１Ｂに示されるように、希釈用開口８または穴が、燃焼室１の下流端Ｖに向かって伝搬する燃焼ガスの流れＧに外気の流れＡを追加して混ぜ合わせることができるよう、燃焼室１の側壁３に形成されている。この追加の外気Ａは、燃焼ガスＧを希釈し、その温度を低下させ、壁面を冷却し、気体混合物中の空気の割合を増加させるべく機能する。これは、気体混合物Ｇの燃焼を（特には、着火時に初期の濃すぎる混合物の燃焼を燃焼室の広がりの全体にわたって引き延ばすことによって）改善するという目的をともない、未燃焼の残留物を燃焼させるとともに、ＮＯｘ（窒素酸化物）の排出を少なくするために、酸化剤空気／燃料混合物の化学量論比を最適にする試みにおいて行われる。
【０００５】
側壁３を貫いている希釈空気取り入れ口８は、燃焼室１の端壁Ｍとオリフィス５との間の中央の軸位置において、筒状の壁の外周に沿って配置されている。
【０００６】
希釈用開口８を形成するために、様々な技法が従来技術において知られている。
【０００７】
図１Ａおよび図１Ｃに示されるように、「角縁穴」として知られている希釈用開口８’が存在している。この開口８’は、真っ直ぐな縁を燃焼室１の壁３に直角に有する円柱形の穴を、単に通常どおりに（ドリルで、あるいはポンチでの切断によって）穿孔することによって得られる。開口８’を、レーザによって製作することも可能である。
【０００８】
真っ直ぐな縁を有するこれら従来技術による希釈用開口８’は、希釈用の空気流Ｄを良好に取り入れることができず、あまり効率がよくないという欠点を抱えている。燃焼室１の周囲のバイパスダクト２を流れ、燃焼室の側壁３に沿って通過する圧縮された外気の流れＡが、開口８’の軸Ｔ−Ｔに沿って進むために直角Ｄで急激に向きを変える。
【０００９】
図１Ｂおよび図１Ｄに示されるように、希釈用開口８を生成するために他の知られている技法が存在しており、そこでは開口８が、クレーター状の形状をもたらす「湾曲縁」を有し、すなわち燃焼室１の内側に向かって曲げられて、或る程度の曲率を守っている縁（「半径を有する（ｒａｄｉｕｓｅｄ）」領域または丸い領域を有する縁）を有する。
【特許文献１】欧州特許出願公開第０７４３４９０号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
「湾曲縁」を備えるこれらの希釈用開口８は、燃焼ガスＧの流れの衝突にさらされるという欠点を有し、燃焼ガスＧの長手方向の流れが燃焼室１の内側に対して横方向に突き出す縁８の尾根に衝突することによって生じる渦Ｓゆえ、特には開口の下流の後流の領域において、開口８の縁によって形成される「クレーター」の尾根に、高温点が生じ、さらに場合によっては焼き焦げ領域が生じる。
【００１１】
さらには、比較的大きな寸法を有する希釈用開口８’（一般に、希釈穴／すき間として知られている）の他にも、燃焼室１の壁３は、きわめて小さな寸法の孔９を含む。これらの微細孔は、これらの金属壁３の全体にわたって分布しており、好ましくは希釈用開口８’の近辺に集中している。これらの孔（一般に、衝突穴として知られている）は、燃焼室１内の燃焼ガスＧのきわめて高い温度（１０００℃超）に耐えることができるように側壁３の金属体を冷却することを主たる機能とする空気の微細流を射出すべく機能する。本明細書において、ここでは冷却孔と称されるこれら冷却空気の射出のための微細孔と、ここでは希釈用開口と称される比較的大きい希釈空気の取り入れ口との間の区別に、留意しなければならない。
【００１２】
「湾曲縁」を備える希釈用開口８’の他の欠点は、折り曲げられた縁の曲率ゆえ、開口８のすぐ近くに冷却孔を空けることができず、具体的には、効果的な冷却を必要とすると考えられる高温点または焼け焦げの形成にさらされる領域に、冷却孔を空けることができない。希釈用開口の縁の変形が、縁に悪影響を及ぼすことなく孔を縁へと近付けることを妨げている。
【００１３】
本発明の目的は、現在の解決策の欠点を克服し、燃焼室の熱機械的完全性および寿命にとって不利である乱流および高温点の形成を可能な限り防止しつつ、空気流の取り入れを最適にするための希釈用開口を備える燃焼室を製造することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
この目的を達成するため、本発明は、ターボ機械の環状の燃焼室であって、燃焼室の延伸の長手軸を横切って延びている端壁、および燃焼室の上流端に位置した端壁から燃焼室の下流端に位置した燃焼ガスの流れを吐き出すためのオリフィスまで長手方向に延びている側壁を有し、側壁が、燃焼ガスの流れを希釈するための空気を取り入れるための少なくとも１列の開口を含み、際立った特徴として、少なくとも１つの希釈用開口が、燃焼室の内側に向かって突き出す上流縁、および壁を横切って延びる平面に関して上流縁と非対称である下流縁を有し、開口の穴が、壁に対して斜めの方向に向けられた軸を有し、この方向が、燃焼室の内側に向かって向けられ、かつ燃焼室の下流端に向かって向けられている燃焼室に関する。
【００１５】
一実施形態によれば、下流縁が、燃焼室の外側に向かって突き出す。
【００１６】
好ましくは、下流縁の突き出しが、上流縁の突き出しよりも少ない。
【００１７】
他の実施形態によれば、下流縁が、実質的に直線的である。
【００１８】
１つの好都合な特徴によれば、上流縁が、側壁に対して斜めの方向に曲げられ、燃焼室の内側および下流端へと向けられている。
【００１９】
他の好都合な特徴によれば、下流縁が、側壁に対して斜めの方向に曲げられ、燃焼室の外側および上流端へと向けられている。
【００２０】
開口の内径は、実質的に円柱形の壁を有することができる。
【００２１】
開口は、一般的には、側壁の表面において楕円形の断面を有する。
【００２２】
特には、開口の楕円形の断面は、上流端から下流端へと向かう燃焼室の長手方向に向けられた主軸を有することができる。
【００２３】
あるいは、開口の楕円の主軸を、実質的に横方向に向けることができる。
【００２４】
好都合には、開口の突き出す縁が、横方向に延びて平らに消え去っており、さらには／あるいは突き出す上流縁の突き出しが、上流端から下流端に向かって次第に減少している。
【００２５】
好ましくは、少なくとも１つの突き出す縁が、アーチの形状を有する。
【００２６】
特には、上流縁が、燃焼室の内側および下流端に向かって突き出すアーチを形成しており、さらに／または下流縁が、燃焼室の外側および上流端に向かって突き出すアーチを形成している。
【００２７】
好都合には、開口のアーチが、横方向に引き延ばされている。
【００２８】
さらには、本発明によれば、側壁が、冷却空気の通過のための複数の孔を含む。
【００２９】
好都合には、冷却用の孔は、少なくとも１つの縁に形成され、かつ／または希釈用開口の縁の周囲の領域に形成される。
【００３０】
特には、冷却用の孔を、希釈用開口の下流側の外周の周囲に形成することができる。
【００３１】
好都合には、開口の周囲において、冷却用の孔の密度が、燃焼室の側壁の残りの部分よりも大きくされる。
【００３２】
好ましくは、冷却用の孔が、側壁の表面に対して斜めに向けられており、特には冷却用の孔が、燃焼室の外側から内側へと向かう空気の通過に従うとき、上流端から下流端へと向かう方向に斜めに向けられている。
【００３３】
本発明は、このような燃焼室を備えるターボ機械にも適用される。
【００３４】
さらに本発明は、このような燃焼室を形成するための側壁部材に関し、壁部材が、壁の内側に向かって突き出す上流縁と、壁を横切って延びる平面に関して上流縁と非対称である下流縁と、を有する少なくとも１つの希釈用開口を含み、開口の穴が、壁に対して斜めの軸を有していて、この軸が、内側へと向けられ、かつ下流端へと向けられている。
【００３５】
本発明はまた、上流に位置するガス燃焼領域と、下流に位置する燃焼ガス排出オリフィスとを有するターボ機械の燃焼室の側壁部材に関することができ、側壁が、燃焼ガスの流れを希釈するための空気を取り入れるための開口を含み、壁部材が、壁の内側に向かって突き出す上流縁と、壁を横切って延びる平面に関して上流縁と非対称である下流縁とを有する少なくとも１つの希釈用開口を含み、開口の穴が、壁に対して斜めの軸を有していて、この軸が、内側へと向けられ、かつ下流端へと向けられている。
【００３６】
本発明の他の際立つ特徴および利点が、あくまで本発明を限定するものではない例として添付の図面を参照しつつ提示される本明細書の残りの部分から、はっきりと明らかになるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３７】
図２、図３、および図４の図は、本発明による燃焼室１の側壁部材３の希釈空気取り入れ口１０、２０、３０の３つの実施形態を示しており、これら３つの実施形態の図は、希釈用開口が非対称な縁１１／１２、２１／２２、および３１／３２を有する旨を示している。さらに正確には、従来技術と異なり、開口の上流縁１１／２１／３１と下流縁１２／２２／３２とが、側壁３を横断して延びる平面Ｔ−Ｔに関して対称ではない。
【００３８】
燃焼室の側壁は、金属材料から形成され、特には燃焼室の内側に広がるきわめて高い温度（特には、１０００℃超）におけるクリープおよび酸化に耐えることができる耐熱金属の合金から形成される。例として、本明細書に示した壁部材を、ニッケル系合金（特には、Ｈａｓｔｅｌｌｏｙ（登録商標）Ｘなど、ニッケル、クロム、および鉄からなり、ニッケルが主成分である合金）またはコバルト系合金（特には、ＨＡ１８８など、コバルト、クロム、ニッケル、およびタングステンを組み合わせてなり、コバルトが主成分である合金）からなる金属薄板を積層および型抜きすることによって製造することができる。
【００３９】
一般に、本発明によって燃焼室の壁３に設けられる希釈用開口１０、２０、３０は、燃焼室１の内側に向かって突き出す上流縁１１、２１、または３１、および燃焼室１の内側に向かって突き出してはいない下流縁１２、２２、または３２を含む。上流縁１１、２１、または３１の突き出しは、好ましくは壁３に対して斜めＨ−Ｈに向けられており、上流縁１１、２１、または３１が、燃焼室の内側１に向けられ、かつ下流端Ｖに向けられた斜めの方向Ｈ−Ｈに折り曲げられており、方向Ｈ−Ｈが燃焼室１の長手平面Ｌ−Ｌに実質的に内接している。
【００４０】
開口１０、２０、３０の下流縁１２、２２、３２の形状については、図に示されるように、多数の変種の実施形態が可能であってよい。
【００４１】
図２に概略的に示されている第１の実施形態によれば、開口１０の下流側の外周１２が、角形の縁を有し、すなわち側壁３の連続に内接した突き出しのない真っ直ぐな縁１２（平坦な縁または直線的な縁）を有する。
【００４２】
図３に概略的に示されている第２の実施形態によれば、開口２０が、燃焼室１の外側に向かってわずかに突き出す下流縁２２を有し、下流縁２２（外側に向かって曲げられる）の突き出しが、上流縁２１（内側に向かって曲げられる）の突き出しよりも小さい。
【００４３】
図４に概略的に示されている第３の実施形態によれば、開口３０が、燃焼室１の外側に向かって突き出す下流縁３２を有し、ここでは下流縁３２が、内側１に向かって突き出す上流縁３１と同程度に、外側に向かって突き出す。この場合には、開口の縁３１および３２が、壁３を横断して延びる平面Ｔ−Ｔに関しては対称でないにもかかわらず、開口３０の中心点Ｏに関して対称であってよい。
【００４４】
外側に向かって突き出す下流縁２２または３２を有する本発明による開口の１つの利点は、燃焼室１の壁３の外側に沿って通過する外気の流れＡを捕まえて偏向させることができ、したがって燃焼室１への外気の取り入れの流れＤを強調できる点にある。外側へと向かう下流縁２２または３２の突き出しの程度に応じて、この強調は、より大きな程度になり、あるいはより少ない程度になる。
【００４５】
一方で、他の代案の実施形態（図示せず）においては、下流縁が、燃焼室の内側に向かってわずかに突き出し、上流縁よりも小さく内側に向かって突き出してもよい。下流縁の突き出しが、上流縁の突き出しよりも小さいため、下流縁が燃焼室の内側に顕著な尾根を形成することがもはやなく、燃焼ガスの流れの衝突にさらされることがもはやない。
【００４６】
このように、動作の際に、壁の開口が、燃焼ガスの流れの方向に斜めに向けられた上流縁を有する。上流縁の燃焼室の内側への曲げおよび突き出しの程度は、従来技術の「湾曲縁」を備える穴よりも小さい。本発明によれば、ガスの流れが、（従来技術の場合のように）直角の入射にて「湾曲縁」にぶつかるのではなく、希釈用開口の上流縁に対して斜めの入射にて到達する。
【００４７】
これにより、燃焼ガスの流れに対する開口の縁の暴露が少なくなり、したがって開口の縁の温度上昇が小さくなる。
【００４８】
さらに、上流縁が、燃焼室の内側へと斜めの方向に突き出すため、開口の下流の流れにおいて、燃焼ガスの流れの乱流が抑制される。
【００４９】
この効果は、下流縁が上流縁と対称には燃焼室の内側に突き出していないため、開口の上流縁および下流縁における渦の形成が抑制されるという事実によって補強される。
【００５０】
全体として、下流縁１２、２２、または３２が、上流縁１１、２１、または３１の突き出しに比べて目立たないため、本発明による開口１０、２０、３０の利点は、下流縁１２、２２、３２における乱流の形成の可能性の低減、および開口の後流の高温点の発生の防止にある。
【００５１】
開口の方向Ｈ−Ｈは、好都合には、燃焼室１の内側１および下流端Ｖに向かって斜めに向けられており、内側および下流端へと向けられた希釈空気の取り入れの流れＤを得ることができるようにしている。これは、２つの利点を提供する。
【００５２】
燃焼室１の壁３の外側に沿って通過する外気の流れＡが、（直角の取り入れ口に比べて）比較的小さく偏向させられ、わずかに角度αで分岐して取り入れの流れＤを形成する。外気Ａが、流れＤとして燃焼室１に進入すべく、開口１０、２０、３０へと容易に殺到できる。
【００５３】
燃焼室１へと取り入れられた希釈空気の流れＤに、燃焼室１内を長手方向Ｌ−Ｌに伝搬する燃焼ガス流Ｇとの収束が存在し、これが乱流の発生を少なくするとともに、外気の流れＤと燃焼ガスの流れＧとの混合を最適化する。
【００５４】
本発明の他の利点は、冷却空気の流れＲを射出するための微細孔１９、２９、３９を、開口１０、２０、３０の縁のすぐ近くの領域に設置できる点にある。詳しくは、そのような孔１９を、下流縁において希釈用開口１０の可能な限り近くに空けることができる。これにより、高温点の形成に最もさらされ、あるいは焼け焦げにさえさらされる領域について、効果的な冷却が可能になる。壁の冷却Ｒの効果が向上することで、燃焼室１の寿命を延ばすことが可能になり、保守の頻度を減らすことができる。
【００５５】
図５の図が、希釈用開口１０が、燃焼室の内側に向かって突き出す上流縁１１を含む一方で、下流縁１２が燃焼室の内側に向かっても、外側に向かっても突き出していない本発明の第１の実施形態に従って形成された希釈用開口１０の形状を、様々な眺めの角度から示している。
【００５６】
燃焼室の内側の視点５Ａから、開口１０は、突き出す上流縁と、直線状あるいは後退している下流縁とを有し、すなわち開口１０の下流側の壁１２が、開口１０の縁まで平坦である。開口の下流縁１２における壁が、好ましくは平面的であり、さらに一般的には、直線状である。外側の視点５Ｂから、開口１０は、凹の上流縁１１および角状または滑らかな下流縁１２を有する。
【００５７】
このように、下流縁１２が、下流縁１２を直接囲んでいる壁３の隣接領域に対して、実質的に突き出しておらず、一般的には、上流縁１１の尾根よりも突き出していない。
【００５８】
開口１０の上流縁１１は、燃焼室の内側に向かって突き出しており、壁３の内側の曲げられた壁部分または湾曲した壁部分を形成している。好ましくは、上流縁１２の壁部分が、燃焼室の壁３の表面に対して斜めの方向Ｈ−Ｈに曲げられている。上流縁１２の曲げられた壁部分は、好ましくは、燃焼室の内側および下流端に向けられた鋭角（９０°未満のα）で斜めに延びている。
【００５９】
希釈用開口１０は、アーチ１３または「丸いほほ（ｒｏｕｎｄｅｄ  ｃｈｅｅｋ）」形式の屋根窓１３の形態の上流縁１１を有し、すなわち横方向の縁１５が壁３の平面に融合するまで次第に平滑化されている湾曲円弧の丸天井１３の形態を有する。上流縁１１によって形成されたアーチ状の丸天井１３は、壁３に対して斜めであって、燃焼室の内側および下流端へと向けられている母線Ｈ−Ｈを有する。開口１０の穴は、燃焼室の壁３に対して内側および下流端に向かって斜めに向けられている。開口１０の下流縁１２、すなわち開口１０の下流側に位置する全周の約半分は、内側にも、外側にも突き出しを有さない。
【００６０】
好都合なことに、このような希釈用開口１０の形状は、冷却空気の通過のための微細孔１９を、開口１０の周囲かつ開口１０の縁１２の直前に設置できるようにする。詳しくは、冷却用の孔１９（一般に、衝突穴として知られている）を、高温点の形成または焼け焦げに最もさらされる下流縁１２のすぐ周囲のあたりに空けることができる。
【００６１】
開口の向きが斜めであることから、この開口が、自身の長手方向の寸法Ｌ−Ｌよりも小さい横寸法（幅）を有し、したがって壁３の表面において楕円形を有するオリフィスを有することができることが、図５Ｂから明らかである。
【００６２】
代案として、希釈用開口の穴の内径自体に、特には主軸を横方向に向けて有する楕円形の断面を持たせることが可能である。結果として、開口のオリフィスが、壁３の表面において長手寸法と同じ幅の横寸法を有することができ、さらには長手寸法よりも広い横寸法を有することができる。
【００６３】
これにより、外気の流れの取り入れを壁の大きな幅にわたって互い違いに配置することができ、より広範囲にわたる冷却流を形成することが可能になる。
【００６４】
図６の図は、本発明の第３の実施形態に従って形成された希釈用開口３０の形状を、様々な眺めの角度から示している。
【００６５】
希釈用開口３０は、燃焼室の内側１に向かって斜めに曲げられたアーチまたは「丸いほほ」形式の屋根窓の形態の上流縁３１を有し、この縁に、同様にアーチまたは「丸いほほを持つ屋根窓」の形態であるが、燃焼室１の外側に向かって斜めに曲げられている下流縁３２が隣接している。
【００６６】
視点６Ｄに示されるように、まさに上流縁３１と同様の下流縁３２が、横方向の縁３４が壁３の平面に融合するまで次第に平滑化されている湾曲円弧の形状を有する。
【００６７】
上流縁によって形成された内側向きの丸天井３１、および下流縁によって形成された外側向きの丸天井３２は、視点６Ａおよび視点６Ｃに示されるように、軸Ｈ−Ｈに対して平行な母線を有することができる。あるいは、丸天井が、平行でない母線（図示せず）に従ってもよい。
【００６８】
これにより、旋回角（好ましくは９０°未満の角度β）で下流端Ｖに向かって内側１へと突き出す上流縁３１と、同様に旋回角βで上流端Ｍに向かって外側へと突き出す下流端３２とを有する開口がもたらされる。その結果、開口３０は、上流縁３１および下流縁３２が壁３に直交する横断面Ｔ−Ｔに関して非対称であるが、対称の中心Ｏを有する。
【００６９】
角度βは鋭角である。角度βは、約２０°〜６０°であってもよく、好ましくは３０°および５０°の間であってもよ、典型的には約４０°〜４５°であってもよい。
【００７０】
好ましくは、このような開口形状が、金型による型押しによって得られる。
【００７１】
視点６Ｃおよび視点６Ｄに示されるように、開口３０が円形断面の円柱内径に基づく場合、壁３の表面に形成されるオリフィスは、主軸が方向Ｌ−Ｌに長手方向に配向した楕円形の断面を有する。
【００７２】
好ましくは、図７および図８の図に示されるように、開口３０の穴の内径が、主軸Ｅを横方向に配置した楕円形の断面を有する。これにより、壁３の表面において、長手方向の寸法Ｌ−Ｌと同じ幅であり、さらには長手方向の寸法Ｌ−Ｌよりも幅広い横寸法Ｅを有するオリフィス３０を得ることができる。
【００７３】
燃焼室１の外側かつ上流端Ｍに向かって突き出す下流縁によって形成された丸天井のアーチ３２は、好都合なことに、ひしゃくまたはおけの様相で、壁３の外側を壁３に沿って流れる外気の流れＡを捕まえることができるようにする。したがって、燃焼室１の周囲を上流端から下流端へと向かって流れる外気の流れＡを、容易かつ実質的に圧力の損失を伴うことなく（圧力低下なしで）、燃焼室１の内側に向かって偏向させることができ、外気の流れＡの取り入れを促進することができる。
【００７４】
他方で、壁３の内側１に位置するオリフィスの出口においては、取り入れられた外気の流れＤが、壁３に沿って移動できると同時に、壁３を冷却して壁３を燃焼ガスの流れＧから好都合に絶縁する層流を形成できる。取り入れられた外気の流れＤが、上流縁３１の丸天井によって好都合に偏向させられ、さらに燃焼ガスの流れＧの衝突にさらされる。
【００７５】
好都合なことに、図８の図に示されるように、内側に向かって突き出す上流縁３１と外側に向かって突き出す下流縁３２とを備えるこのような希釈用開口３０が、冷却空気の射出のための微細孔３９（一般に、衝突穴として知られている）を希釈用開口３０の縁のすぐ近くに空けることができるようにしている。冷却孔３５および３６を、特には下流縁３２の外周のすぐ近く、または上流縁３１の外周のすぐ近くに空けることができる。
【００７６】
冷却空気の通過のための穴３５、３６、３９は、ミリメートルまたはサブミリメートル程度の寸法（特には、１０分の１ミリメートルから数ミリメートル程度、典型的には、１／２ｍｍ〜２ｍｍ）を有する。冷却孔は、好ましくは、内側１かつ燃焼室１の下流端Ｖへと向いた斜めの方向Ｉ−Ｉに空けられている。図２、図３、図４に示されるように、微細孔Ｒの斜めの角度γは、希釈用開口Ｄの斜めの角度βと異なっていても、希釈用開口Ｄの斜めの角度βと同程度の大きさであってもよい。
【００７７】
冷却孔の角度γは、数度から数十度程度であってよく、角度γは、通常は、壁の法線Ｔ−Ｔに対して６０°未満である。
【００７８】
冷却孔１９、２９、３５、３６、３９は、好都合には、適切な波長、エネルギー、および断面のレーザービームでの通例の技法に従い、レーザービーム細工を使用して空けることができる。これらの孔の主たる機能は、対流によって熱を取り除くことができるよう、壁を空気透過性にすることにある。
【００７９】
このように、上流縁１１、２１、３１を内向きに突き出す平滑化アーチの形態で有し、さらに外向きに突き出す下流縁１２、２２、３２を有する希釈用開口１０、２０、３０を、高温点または局所的な焼け焦げを有しがちであった領域において、開口１０、２０、３０の縁のすぐ近くに配置された複数の冷却用の微細孔３５、３６によって囲むことができる。
【００８０】
本発明は、本発明による燃焼室１を含むターボ機械にも適用される。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１Ａ】対称的な縁を備える、従来技術による希釈用空気の取り入れ口の種々の構成を断面で示す。
【図１Ｂ】ターボ機械の軸に沿った軸断面について見たターボ機械の燃焼室を示す。
【図１Ｃ】対称的な縁を備える、従来技術による希釈用空気の取り入れ口の種々の構成を断面で示す。
【図１Ｄ】対称的な縁を備える、従来技術による希釈用空気の取り入れ口の種々の構成を断面で示す。
【図２】非対称な縁（突き出す上流縁、角形の下流縁）を備える、本発明による希釈用開口の第１の実施形態の長手断面の概略図である。
【図３】内側に向かって強く突き出す上流縁と外側に向かってなだらかに突き出す下流縁とを備える、本発明による希釈用開口の第２の実施形態の概略の断面図である。
【図４】内側に向かって突き出す上流縁と、同様であるが外側に向かって突き出す下流縁とを備える、本発明による希釈用開口の第３の実施形態の概略の断面図である。
【図５】本発明の第１の実施形態による希釈用開口の形状の例を種々の眺めの角度から示す（内側の視点５Ａ、外側の視点５Ｂ、横からの視点５Ｃ、および浅い角度からの視点５Ｄ）。
【図６】内側に向かって突き出す上流縁と外側に向かって突き出す下流縁とを備える、本発明の第３の実施形態による希釈用開口を有する燃焼室の壁を種々の視点から示す。
【図７】内側に向かって突き出す上流縁と外側に向かって突き出す下流縁とを備える、本発明の第３の実施形態による希釈用開口を有する燃焼室の壁の長手軸に沿った内側の視点（７Ａ）および浅い角度の外側の視点（７Ｂ）を示し、開口が横方向に広がる楕円の形状を有する。
【図８】複数の希釈用空気取り入れ口と、開口の周囲に配置された多数の冷却空気射出孔とが設けられている、本発明による燃焼室の壁の外側の全体図および詳細図を示す。
【図９】本発明による燃焼室を含むターボ機械を示す。
【符号の説明】
【００８２】
１  燃焼室
３  側壁部材
１０、２０、３０  希釈用開口
１１、２１、３１  上流縁
１２、２２、３２  下流縁
１３  丸天井
１９  微細孔
１９、２９、３５、３６、３９  冷却孔
３１  内側向きの丸天井
３４  横方向の縁
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図１Ｃ】
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【図１Ｄ】
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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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【図８】
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【図９】
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【外国語明細書】
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