(57)【要約】  環状燃焼室（１０）は、軸線（Ｘ）の周りで同軸である第１の環状壁（１２）及び第２の環状壁（１３）と、第１の壁（１２）及び第２の壁（１３）を共に接続する室端壁（１４）と、複数の噴射器（１６）と、を有しており、第１の壁（１２）は、噴射器（１６）から下流に第１の空気供給孔（１８）を具備しており、燃焼室（１０）は、該噴射器（１６）の少なくとも第１のものについて、第１の噴射器をそれらの最も近い噴射器として共有する第１の孔（１８）の内の少なくとも３つは、第１の噴射器（１６）から等距離（Ｄ）に位置することを特徴とする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸線（Ｘ）の周りで同軸である、第１の環状壁（１２、１１２）及び第２の環状壁（１３、１１３）と、前記第１の環状壁（１２、１１２）及び第２の環状壁（１３、１１３）を共に接続する室端壁（１４、１１４）と、複数の噴射器（１６、１１６）と、を有する環状燃焼室（１０、１１０）であって、
前記第１の環状壁（１２、１１２）は、前記噴射器（１６、１１６）から下流に複数の第１の供給孔（１８、１１８）を具備する、環状燃焼室（１０、１１０）において、
該噴射器（１６、１１６）の内の少なくとも１つの第１の噴射器に関して、前記第１の噴射器（１６、１１６）をそれらの最も近い噴射器として共有する、前記複数の第１の供給孔（１８、１１８）の少なくとも３つは、前記第１の噴射器（１６、１１６）からの等距離（Ｄ）に位置することを特徴とする環状燃焼室（１０、１１０）。
【請求項２】
前記第１の噴射器（１１６）は、前記第１の環状壁（１１２）に設置される、ことを特徴とする請求項１に記載の燃焼室（１１０）。
【請求項３】
前記第１の噴射器をそれらの最も近い噴射器としての共有する、前記複数の第１の供給孔（１８）の少なくとも４つは、その噴射器（１６）から等距離（Ｄ）に位置する、ことを特徴とする請求項１又は２に記載の燃焼室（１０）。
【請求項４】
同じ最も近い前記噴射器（１６）を共有する、全ての前記複数の第１の供給孔（１８）が、その噴射器から等距離（Ｄ）に位置する、ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の燃焼室（１０）。
【請求項５】
前記第２の環状壁（１３）は、前記噴射器（１６）から下流に複数の第２の空気供給孔（１９）を具備しており、更に、
前記同じ最も近い噴射器（１６）を共有する、前記複数の第２の空気供給孔（１９）、好適には全ての前記複数の第２の空気供給孔（１６）は、その噴射器から等距離（Ｄ）に位置する、ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の燃焼室（１０）。
【請求項６】
前記同じ最も近い噴射器（１６）を共有する、前記複数の第１の供給孔（１８）及び前記複数の第２の空気供給孔（１９）は、その噴射器から等距離（Ｄ）に位置する、ことを特徴とする請求項５に記載の燃焼室（１０）。
【請求項７】
前記複数の第１の供給孔（１８）及び／又は前記複数の第２の空気供給孔（１９）の全ては、それらに対して最も近い、前記噴射器（１６）から等距離にそれぞれ位置する、ことを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の燃焼室（１０）。
【請求項８】
前記複数の第１の供給孔（１８）及び／又は前記複数の第２の空気供給孔（１９）は、前記それぞれの最も近い噴射器を中心とする円弧に配置される、ことを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の燃焼室（１０）。
【請求項９】
前記第１の環状壁（１２）は、半径方向外壁であり、そして前記第２の環状壁（１４）は、半径方向内壁である、ことを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の燃焼室（１０）。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか一項に記載の燃焼室（１０）を具備する、ことを特徴とするタービンエンジン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、環状燃焼室に関し、より詳細には、軸線の周りで同軸の第１の環状壁及び第２の環状壁と、第１及び第２の壁を共に接続する室端壁と、複数の噴射器と、を有する環状燃焼室であって、第１の壁は、噴射器の下流に第１の空気供給孔を具備する、環状燃焼室に関するものである。該燃焼室は、タービンエンジン燃焼室としてもよい。
【背景技術】
【０００２】
このタイプの燃焼室は、ある特許文献から公知であり（例えば、特許文献１参照。）、この特許文献は、一次供給孔を閉鎖するための部材の軸方向位置を修正するように作用する、ギロチン装置を開示する。従って、空気供給通路と室端壁との間の距離は、燃焼室の動作中に制御可能であり、従って、殆ど汚染を生じない燃焼室を提供することを可能にする。
【０００３】
しかしながら、その様なシステムは複雑であり、燃焼室からの出口における温度場にわたる良好な制御を提供しない。しかしながら、その温度場は、燃焼室を出る燃焼ガスが該室に隣接するタービンを損傷しないことを確保するために非常に重要である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】欧州特許第５６９３００号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従って、新規なタイプの燃焼室の必要性が存在する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の目的は、該噴射器の内の少なくとも第１のものについて、第１の孔の最も近い噴射器としての第１の噴射器を共有する第１の孔の内の少なくとも３つ、及び好適には少なくとも４つが、第１の噴射器から等距離に位置することにより達成される。
【０００７】
少なくとも３つ又は４つの第１の孔が、該３つ又は４つの第１の孔に最も近い噴射器、即ち第１の噴射器、から等距離に位置するので、該第１の孔は、第１の噴射器を中心とする円弧上に配置される。円弧は、半径方向の図において厳密に凸である、曲線であり、更に具体的には、曲線は、第１の噴射器に向かって面するその凹側を有する。換言すれば、半径方向の投影において、曲線は、厳密に凸である表面を画定しており、その際噴射器は、該表面の内側に位置する。凸面は、凸面に存在する任意の２点に関して、これらの２点を共に接続する直線部分が該凸面の内側に全て存在するような表面であることが想起されるべきである。更に、もし表面を画定する曲線が任意の直線部分を含まない場合に、表面は厳密に凸である。
【０００８】
従って、室端壁に対する第１の孔の位置を決定して更に第１の孔を整列させることにより構成される、通常のアプローチ（検討案）とは異なり、本開示は、第１の孔の位置を、該孔に最も近い噴射器に対して決定することを提案する。これにより、燃焼室内の流れ及び温度場にわたってより良好な制御を可能にする。
【０００９】
第１の噴射器、及び好適には全ての噴射器は、室端壁又は環状壁の１つ、特には第１の壁、に設置されてもよい。
【００１０】
「燃焼室の軸線」という用語は、その対称軸線（又は準対称軸線）を指定するように使用される。軸方向は、燃焼室の軸線の方向に対応し、半径方向は、燃焼室の軸線に垂直で且つその軸線と交差する方向である。同様に、軸方向平面は、燃焼室の軸線を含む平面であり、半径方向平面は、その軸線に垂直な平面である。円周は、半径方向平面に存在していて且つ燃焼室の軸線に存在するその中心を有する、円として理解されるべきである。接線又は円周方向は、円周に接する方向であり、接線又は円周方向は、燃焼室の軸線に垂直であるが、しかし接線又は円周方向は、軸線に交差しない。
【００１１】
幾つかの実施の形態において、第１の孔は、一次孔であってもよく、即ち、例えば、圧縮機から来る新鮮な空気を導入して、噴射器と該孔との間に火炎を固定するための区域を画定して、火炎が安定することを確保し更に良好な燃焼を確保するように乱流を使用するように構成された孔、であってもよい。この区域は、「一次」区域と呼ばれる。
【００１２】
幾つかの実施の形態において、第１の孔は、噴射器の火炎から下流の所定の距離において、希釈孔、即ち、例えば圧縮機から来る新鮮な空気を、燃焼室の中心部内に導入するように構成された孔であってもよい。
【００１３】
幾つかの実施の形態において、同じ最も近い噴射器を共有する第１の孔の全ては、その噴射器から等距離に位置する。従って、燃焼室全体にわたって、第１の孔は、最も近い噴射器からのそれらの距離の関数として配置されており、それにより再循環区域及び従って燃焼室内の温度場を制御することを可能にする。
【００１４】
幾つかの実施の形態において、第２の壁は、噴射器から下流に第２の空気供給孔を具備する。第２の孔は、第１の孔と同様な状態で又は異なる状態で配置されてもよい。
【００１５】
幾つかの実施の形態において、同じ最も近い噴射器を共有する、第２の孔、好適には第２の孔の全ては、噴射器から等距離に位置する。従って、第２の孔の配置は、室端壁に対してではなく、それぞれ第２の孔に最も近い噴射器に対して同様に決定可能である。更に、第２の孔の位置は、第１の孔の位置とは無関係に決定されてもよい。
【００１６】
幾つかの実施の形態において、同じ最も近い噴射器を共有する、第１の孔及び第２の孔は、その噴射器から等距離に位置する。これにより、半径方向に均一な温度場を得ることが可能になる。
【００１７】
幾つかの実施の形態において、第１及び／又は第２の孔の全ては、第１及び／又は第２の孔に最も近い噴射器から等距離にそれぞれ位置する。これらの構成により、温度場は、燃焼室の軸線の周りで軸対称性を提示する。従って、制御するには、より安定し且つより容易である。
【００１８】
幾つかの実施の形態において、第１の孔及び／又は第２の孔は、それぞれの最も近い噴射器を中心とする円弧に配置される。
【００１９】
幾つかの実施の形態において、第１の壁は、半径方向の外壁であり、更に第２の壁は、半径方向の内壁である。反対もまた可能である。
【００２０】
本開示はまた、上記で説明したような環状燃焼室を具備する、タービンエンジンに関する。
【００２１】
本発明及びその利点は、非限定的な例として与えられる本発明の実施の形態の以下の詳細な説明を読むことにより、より良く理解可能である。この説明は、添付図面を参照する。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】図１は、燃焼室の一区画の長手方向断面を示す。
【図２】図２は、図１の第１の方向ＩＩにおいて見られる、第１の実施の形態における第１の壁の一部の半径方向図である。
【図３】図３は、燃焼室の一区画の長手方向断面を示す図である。
【図４】図４は、図３の方向ＩＶにおいて見られる、第２の実施の形態における第１の壁の一部の半径方向図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
図１は、航空機タービンエンジンの燃焼室１０の一区画の長手方向断面を示す。燃焼室１０は、長手方向軸線Ｘを有する環状である。燃焼室１０は、この例において半径方向外壁であって且つ軸線Ｘの周りで実質的に環状である、第１の壁１２と、この例において半径方向内壁であって且つ軸線Ｘの周りで実質的に環状である、第２の壁１３と、第１の壁１２の端部と第２の壁１３に面する端部とを共に接続して燃焼室１０の上流端部を閉鎖する、室端壁１４と、により画定される。この例において、室端壁１４は環状である。
【００２４】
環状燃焼室１０はまた、燃料を燃焼室１０内に噴射する複数の燃料噴射器１６を有する。噴射器１６は、長手方向軸線Ｘの周りに分布する。本実施の形態において、噴射器は、室端壁１４を通るように配置される。各噴射器１６は、噴射方向Ｉを画定する。
【００２５】
空気は、第１の一次孔１８を介して、選択可能に第１の希釈孔２０を介して、及び冷却孔（図示せず）を介して、室端壁１４を通り燃焼室１０内に流入しており、これらの孔の全ては、第１の壁１２に設けられており、更にまた、第２の一次孔１９を介して、選択可能に第２の希釈孔２１を介して、及び冷却孔（図示せず）を介して流入しており、これらの孔の全ては、第２の壁１３に設けられる。言い換えれば、第１の壁１２は、第１の一次孔１８により及び選択可能に第１の希釈孔２０により形成される、第１の孔を有する。第２の壁１３は、第２の一次孔１９により及び選択可能に第２の希釈孔２１により形成される、第２の孔を有する。
【００２６】
図２に示す第１の実施の形態において、少なくとも１つの第１の噴射器１６について、第１の孔１８の最も近い噴射器として第１の噴射器１６を共有する、第１の孔１８の内の少なくとも３つ、及び好適には少なくとも４つは、半径方向の図において厳密に凸である、曲線Ｃに沿って位置しており、曲線Ｃの凹部側は、第１の噴射器１６に向かって面する。これらの第１の孔１８は、特に、周方向においてお互いに隣接する、連続する孔であってもよい。より正確には、図は、この例において第１の一次孔１８である、６つの第１の孔１８を示しており、第１の一次孔１８は、厳密に凸の曲線Ｃに沿って配置される。この例において、曲線Ｃは、具体的には、第１の噴射器１６に及び一般的には該第１の噴射器１６の噴射点Ａに中心を有する、円弧である。従って、同じ最も近い噴射器、即ち第１の噴射器１６、を共有する、第１の孔１８は、前記噴射器から等しい距離Ｄに位置する。
【００２７】
これらの構成により、火炎２４は、再循環区域２６により安定化されており、浮遊する燃料２２を供給される。
【００２８】
図１及び図２に見られるように、室端壁の向きに関して、噴射方向Iは、燃焼室の軸線Ｘと同一平面上にある。
【００２９】
図３及び図４は、第２の実施の形態において、図１及び図２の図とそれぞれ類似する図である。これらの図において、第１の実施の形態の要素に対応する又は同一である、要素には、数字百で異なる、同一符号が付されており、更に対応する又は同一である要素は、再度説明されない。
【００３０】
第２の実施の形態において、噴射器１１６は、室端壁１１４に配置されない。具体的には、噴射器１１６は、第１の壁１１２に配置される。噴射器１１６はまた、室端壁１１４から下流に位置する。更に、図３に示されるように、室端壁の向きに関して、噴射方向Ｉは、燃焼室の軸線Ｘと同一平面上にはない。従って、噴射方向Ｉは、軸線Ｘの周りで周方向において非ゼロ成分を有する。更に、噴射方向Ｉは、室端壁１１４の方向に向って軸方向成分を有する。
【００３１】
第２の実施の形態の燃焼室において、流れは、矢印で表される。空気は、圧縮機の出口１３０から出て、噴射器１１６を介して、第１の一次孔１１８を介して、第２の一次孔１１９を介して、第１の希釈孔１２０を介して、第２の希釈孔１２１を介して燃焼室１１０内に入る。燃焼ガスは、タービンの入口１３２に向って排出される。
【００３２】
この実施の形態において、更に図４に示すように、少なくとも１つの第１の噴射器１１６について、第１の噴射器１１６をそれらの最も近い噴射器として共有する、第１の孔１１８の少なくとも３つ、及び好適には少なくとも４つが、半径方向の図において厳密に凸である、曲線Ｃに沿って位置しており、曲線Ｃの凹側は、第１の噴射器に向って面する。より詳細には、図は、この例において第１の一次孔１１８である、６つの第１の孔１１８を示しており、前記第１の一次孔１１８の内の４つは、厳密に凸の曲線Ｃに沿って配置される。図４の底部右角に示される３つの第１の孔１１８は、整列しており、従って３つの第１の孔１１８の３つの全ては、単一の厳密に凸の曲線上に位置することができない。
【００３３】
これらの構成により、供給（この例において、第１の孔１１８）の配置は、第１の孔が、燃焼室１１０内において発生する物理的現象と調和する状態で配置される状態で最適化される。従って、噴射器１１６の軸線のずれた向きにも係わらず、火炎１２４は、再循環区域１２６により安定化されて、更に浮遊する燃料１２２を供給される。第１の噴射器１１６に向かって面するその凹状側を有する、図４の曲線Ｃ等の、厳密に凸の曲線に沿って一次孔１１８を配置することは、再循環区域１２６を停止させるように作用し、更に燃焼ガスの良好な再循環を提供し、そして燃焼室１１０内の温度場をより均一にする。
【００３４】
記載された実施の形態は、第１の壁１２、１１２において第１の孔１８、１１８を有する、単一の噴射器１６、１１６に関連して説明されるが、同様の例は、第２の壁内における第２の孔の分布を説明することができる。上述したように、最も近い噴射器１６、１１６を共有する第２の孔１９、１１９は全て、噴射器から等距離に位置することができる。この距離は、第１の孔１８、１１８と噴射器１６、１１６との間の距離Ｄと異なってもよいし、あるいは図１に示すように同じでもよい。また、第１及び／又は第２の孔とそれらのそれぞれの最も近い噴射器との間の距離は、１つの噴射器から別の噴射器へ変化してもよく、又はそれは、全ての噴射器に対して同一であってもよい。また、第１及び／又は第２の孔とそれらのそれぞれの最も近い噴射器との間の距離が、孔の種類に応じて変化しても良いこと、例えば距離が第１の一次孔１８、１１８と、しかしながら同じ最も近い噴射器１６、１１６を共有する第１の希釈孔２０、１２０と、に関して異なってもよい、こともまた理解可能である。
【００３５】
第１の実施の形態における第１の孔１８の配置は、図１に示されるタイプの燃焼室を参照して説明されており、更に第２の実施の形態における第１の孔１１８の配置については、図３に示されるタイプの燃焼室を参照して説明されるが、第１の実施の形態は、環状壁の１つに位置する噴射器を有する、図３に示されるタイプの燃焼室に適用可能であり、更に第２の実施の形態は、室端壁に位置する噴射器を有する図１に示されるタイプの燃焼室に適用可能である。
【００３６】
本発明は、特定の実施の形態を参照して説明されたが、変更は、特許請求の範囲によって規定される本発明の一般的な範囲から逸脱することなく、これらの実施の形態に実施されてもよい。特には、図示及び／又は言及された様々な実施の形態の個々の特徴は、別の実施の形態において組み合わされてもよい。従って、説明及び図面は、限定的な意味ではなく例示的な意味として考慮されるべきである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【手続補正書】
【提出日】平成30年6月6日(2018.6.6)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸線（Ｘ）の周りで同軸である、第１の環状壁（１２、１１２）及び第２の環状壁（１３、１１３）と、前記第１の環状壁（１２、１１２）及び第２の環状壁（１３、１１３）を共に接続する室端壁（１４、１１４）と、複数の噴射器（１６、１１６）と、を有する環状燃焼室（１０、１１０）であって、
前記第１の環状壁（１２、１１２）は、前記噴射器（１６、１１６）から下流に複数の第１の供給孔（１８、１１８）を具備する、環状燃焼室（１０、１１０）において、
該噴射器（１６、１１６）の内の少なくとも１つの第１の噴射器に関して、前記第１の噴射器（１６、１１６）をそれらの最も近い噴射器として共有する、前記複数の第１の供給孔（１８、１１８）の少なくとも３つは、前記第１の噴射器（１６、１１６）からの等距離（Ｄ）に位置することを特徴とする環状燃焼室（１０、１１０）。
【請求項２】
前記第１の噴射器（１１６）は、前記第１の環状壁（１１２）に設置される、ことを特徴とする請求項１に記載の燃焼室（１１０）。
【請求項３】
前記第１の噴射器をそれらの最も近い噴射器としての共有する、前記複数の第１の供給孔（１８）の少なくとも４つは、その噴射器（１６）から等距離（Ｄ）に位置する、ことを特徴とする請求項１又は２に記載の燃焼室（１０）。
【請求項４】
同じ最も近い前記噴射器（１６）を共有する、全ての前記複数の第１の供給孔（１８）が、その噴射器から等距離（Ｄ）に位置する、ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の燃焼室（１０）。
【請求項５】
前記第２の環状壁（１３）は、前記噴射器（１６）から下流に複数の第２の空気供給孔（１９）を具備しており、更に、
前記同じ最も近い噴射器（１６）を共有する、前記複数の第２の空気供給孔（１９）、好適には全ての前記複数の第２の空気供給孔（１９）は、その噴射器から等距離（Ｄ）に位置する、ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の燃焼室（１０）。
【請求項６】
前記同じ最も近い噴射器（１６）を共有する、前記複数の第１の供給孔（１８）及び前記複数の第２の空気供給孔（１９）は、その噴射器から等距離（Ｄ）に位置する、ことを特徴とする請求項５に記載の燃焼室（１０）。
【請求項７】
前記複数の第１の供給孔（１８）及び／又は前記複数の第２の空気供給孔（１９）の全ては、それらに対して最も近い、前記噴射器（１６）から等距離にそれぞれ位置する、ことを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の燃焼室（１０）。
【請求項８】
前記複数の第１の供給孔（１８）及び／又は前記複数の第２の空気供給孔（１９）は、前記それぞれの最も近い噴射器を中心とする円弧に配置される、ことを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の燃焼室（１０）。
【請求項９】
前記第１の環状壁（１２）は、半径方向外壁であり、そして前記第２の環状壁（１４）は、半径方向内壁である、ことを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の燃焼室（１０）。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか一項に記載の燃焼室（１０）を具備する、ことを特徴とするタービンエンジン。
【国際調査報告】
2018534518.tif 000007
2018534518.tif 000008
2018534518.tif 000009
2018534518.tif 000010