(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃焼チャンバ（４６）と、一体の開口部（３００）を備えるドーム組立体（７０）で周方向に取り囲まれた環状の空気スワール生成器（９０）とを含む燃焼器（１６）を備えるガスタービンエンジン（１０）を作動させる方法であって、
前記燃焼器の空気スワール生成器を通して燃料を前記燃焼チャンバに供給する段階と、
前記ドーム組立体の少なくとも一部分を衝突冷却するために、前記燃焼器のドーム組立体の開口部を通して加圧空気流を向ける段階と、
を含み、
前記燃焼器のドーム組立体（７０）は、一体のフレア状コーン（７８）とデフレクタ（７６）とを含み、加圧空気流を向ける前記段階は、前記フレア状コーンを衝突冷却する段階を更に含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
前記燃焼器のドーム組立体のフレア状コーン（７８）は前記燃焼器の空気スワール生成器（９０）の半径方向外側に位置し、前記燃焼器のデフレクタ（７６）は、該デフレクタが前記フレア状コーンの半径方向外側に位置するように前記フレア状コーンに結合されており、加圧空気流を向ける前記段階は、前記フレア状コーンを衝突冷却するために前記デフレクタを通して加圧空気を向ける段階を更に含むことを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記一体の開口部（３００）は前記デフレクタ（７６）内で前記フレア状コーン（７８）の周りに周方向に延びており、加圧空気流を向ける前記段階は、前記フレア状コーンが周方向に衝突冷却されるように前記デフレクタの開口部を通して加圧空気流を向ける段階を更に含むことを特徴とする、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
加圧空気流を向ける前記段階は、前記ドーム組立体のフレア状コーン（７８）の作動温度を低下させて前記燃焼器（１６）の耐用寿命を延ばすのを助長する段階を更に含むことを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記フレア状コーン（７８）を衝突冷却する段階は、該フレア状コーンを衝突冷却して前記燃焼器のドーム組立体（７０）内の酸化物形成速度を減少させるのを助長する段階を更に含むことを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
ガスタービンエンジン（１０）用の燃焼器（１６）であって、
空気スワール生成器（９０）と、
該空気スワール生成器の周りに周方向に設けられたドーム組立体（７０）と、を備え、
該ドーム組立体は、該ドーム組立体の少なくとも一部分を衝突冷却するために冷却流体を受けるように構成された一体の開口部（３００）と、一体のフレア状コーン（７８）と、デフレクタ（７６）とを備え、
前記フレア状コーンが前記開口部（３００）と流体連通しており、
前記開口部（３００）は、前記デフレクタ（７６）内に定められることを特徴とする燃焼器（１６）。
【請求項７】
ガスタービンエンジン（１０）用の燃焼器（１６）であって、
空気スワール生成器（９０）と、
該空気スワール生成器の周りに周方向に設けられたドーム組立体（７０）と、を備え、
該ドーム組立体は、該ドーム組立体の少なくとも一部分を衝突冷却するために冷却流体を受けるように構成された一体の開口部（３００）を含み、
前記開口部（３００）は、前記空気スワール生成器（９０）の周りに周方向に延びており、前記開口部は更に、前記フレア状コーンを衝突冷却するために前記空気スワール生成器の周りに周方向に冷却流体を排出するように構成されていることを特徴とする燃焼器（１６）。
【請求項８】
ガスタービンエンジン（１０）用の燃焼器（１６）であって、
空気スワール生成器（９０）と、
該空気スワール生成器の周りに周方向に設けられたドーム組立体（７０）と、を備え、
該ドーム組立体は、該ドーム組立体の少なくとも一部分を衝突冷却するために冷却流体を受けるように構成された一体の開口部（３００）を含み、
更に、前記開口部（３００）は、前記ドーム組立体のフレア状コーン（７８）内の酸化物形成速度を減少させるのを助長するように構成されていることを特徴とする燃焼器（１６）。
【請求項９】
環状の空気スワール生成器（９０）及び環状のドーム組立体（７０）を含む燃焼器（１６）を備えるガスタービンエンジン（１０）であって、前記環状のドーム組立体は前記空気スワール生成器の半径方向外側でそれと同心に位置合わせされており、また該ドーム組立体は、前記燃焼器のドーム組立体の少なくとも一部分を衝突冷却するために加圧空気を受けるように構成された一体の開口部（３００）を備え、
前記燃焼器のドーム組立体（７０）は、一体のフレア状コーン（７８）とデフレクタ（７６）とを更に備え、該フレア状コーン及び該デフレクタの少なくとも１つが、前記開口部（３００）を定めることを特徴とするガスタービンエンジン（１０）。
【請求項１０】
前記燃焼器のフレア状コーン（７８）が前記燃焼器のドーム組立体の開口部（３００）と流体連通していることを特徴とする、請求項９に記載のガスタービンエンジン（１０）。
【請求項１１】
前記燃焼器のドーム組立体の開口部（３００）は、前記フレア状コーン（７８）より半径方向外側にあることを特徴とする、請求項９に記載のガスタービンエンジン（１０）。
【請求項１２】
環状の空気スワール生成器（９０）及び環状のドーム組立体（７０）を含む燃焼器（１６）を備えるガスタービンエンジン（１０）であって、前記環状のドーム組立体は前記空気スワール生成器の半径方向外側でそれと同心に位置合わせされており、また該ドーム組立体は、前記燃焼器のドーム組立体の少なくとも一部分を衝突冷却するために加圧空気を受けるように構成された一体の開口部（３００）を備え、
更に、前記燃焼器のドーム組立体の開口部（３００）は、前記燃焼器のドーム組立体を衝突冷却するためにその周りに周方向に加圧空気を排出するように構成されていることを特徴とするガスタービンエンジン（１０）。
【請求項１３】
環状の空気スワール生成器（９０）及び環状のドーム組立体（７０）を含む燃焼器（１６）を備えるガスタービンエンジン（１０）であって、前記環状のドーム組立体は前記空気スワール生成器の半径方向外側でそれと同心に位置合わせされており、また該ドーム組立体は、前記燃焼器のドーム組立体の少なくとも一部分を衝突冷却するために加圧空気を受けるように構成された一体の開口部（３００）を備え、
更に、前記燃焼器のドーム組立体の開口部（３００）は、入口（３０２）と出口（３０４）を備え、前記開口部の出口は前記入口に対して半径方向外側にあることを特徴とするガスタービンエンジン（１０）。
【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、ガスタービンエンジン用の燃焼器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
燃焼器は、ガスタービンエンジンにおいて燃料と空気の混合物を燃焼させるために使用される。公知の燃焼器は、燃焼ゾーンを定める燃焼器ライナに取り付けられた、少なくとも１つのドームを含む。燃料噴射器は、ドームと流体連通するように燃焼器に取り付けられて燃焼ゾーンに燃料を供給する。燃料は、スペクタクルプレートすなわちドームプレートに取り付けられたドーム組立体を通って燃焼器に入る。
【０００３】
ドーム組立体は、ドームプレートに固定されかつフレア状コーンの半径方向内側にある空気スワール生成器を含む。フレア状コーンは空気スワール生成器から拡開し、半径方向外向きに延びており、空気と燃料の混合を助長し、その混合気を半径方向外向きに燃焼ゾーン内に拡がらせる。拡開デフレクタが、フレア状コーンの周りを周方向に、かつ、フレア状コーンから半径方向外向きに延びる。デフレクタは、燃焼ゾーン内で生成される高温の燃焼ガスが、ドームプレートに衝突するのを防ぐ。
【０００４】
作動中、燃焼ゾーンに吐出される燃料は、空気スワール生成器を通って空気と混合し、フレア状コーン及びデフレクタに沿ってフィルムを形成することになる。この燃料混合気は燃焼し、高いガス温度を生じる。高い温度に長期間曝されると、フレア状コーンの酸化物形成速度が増加し、フレア状コーンの溶融又は損傷に至ることになる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
フレア状コーンの作動温度を低下させるのを助けるため、少なくとも幾つかの公知の燃焼器ドーム組立体においては、ドーム組立体の対流冷却のために、フレア状コーンとデフレクタとの間で部分的に周方向に延びるギャップを通して冷却空気を供給する。そのようなドーム組立体は、複雑で多数の部品からなる組立体であり、製造及び組立てるために多数のろう付け作業を必要とする。更に、使用中において、冷却空気が燃焼ガスと混合し、燃焼器のエミッションに悪影響を及ぼすことになる。
【０００６】
多数の部品からなるドーム組立体はまた、保守目的のために分解するのは複雑であるので、少なくとも幾つかの他の公知の燃焼ドーム組立体には単一部品の組立体を含むものがある。これらのドーム組立体は、燃焼器のエミッションを減少させるのを助長するものであるが、このような組立体はドーム組立体に冷却空気を供給しないので、デフレクタ及びフレア状コーンの耐久性に悪影響を与えることになる。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
例示的な実施形態において、ガスタービンエンジンの燃焼器のための単一部品からなるデフレクタ・フレア状コーン組立体が、燃焼器の性能を犠牲にすることなく、費用効果がありかつ信頼できる形で該燃焼器の耐用年数を延ばすのを助ける。コーン組立体は、一体のデフレクタ部分及びフレア状コーン部分を含む。デフレクタ部分は一体の開口部を含み、該開口部は、内部に冷却流体を受けるようにデフレクタ部分を貫通して周方向に延びている。デフレクタの開口部はまた、フレア状コーン部分と周方向に流体連通している。
【０００８】
作動において、デフレクタ開口部を通って供給される冷却流体は、フレア状コーンの一部分を衝突冷却するために使用される。衝突冷却は、フレア状コーンの作動温度を低下させるのを助け、それによって、フレア状コーンの耐用寿命を延ばすのを助長する。更に、フレア状コーンの作動温度が低下するので、フレア状コーンにおける酸化物形成速度もまた減少される。更に、開口部を通って排出される冷却流体はまた、デフレクタを周方向にフィルム冷却するためにも使用される。デフレクタは、冷却流体と燃焼ガスとの間の混合を減少させるのを助長する。その結果、デフレクタ開口部は、燃焼器の性能を犠牲にすることなく、燃焼器の作動温度を低下させるのを助け、燃焼器の性能を向上させ、かつ、燃焼器の耐用寿命を延ばす。
【０００９】
【発明の実施の形態】
図１は、ファン組立体１２、高圧圧縮機１４、及び燃焼器１６を含むガスタービンエンジン１０の概略図である。エンジン１０はまた、高圧タービン１８、低圧タービン２０、及びブースタ２２を含む。ファン組立体１２は、ロータディスク２６から半径方向外向きに延びるファンブレード２４の列を含む。エンジン１０は、吸気側２８及び排気側３０を有する。１つの実施形態において、ガスタービンエンジン１０は、米国オハイオ州シンシナティのＧｅｎｅｒａｌ  Ｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｃｏｍｐａｎｙから商業的に入手できるＧＥ９０型エンジンである。
【００１０】
作動において、空気はファン組立体１２を通って流れ、加圧空気が高圧圧縮機１４に供給される。高度に加圧された空気は、燃焼器１６に送られる。燃焼器１６からの空気流は、タービン１８及び２０を駆動し、タービン２０はファン組立体１２を駆動する。
【００１１】
図２は、ガスタービンエンジン１０（図１に示す）において使用される燃焼器１６の断面図である。図３は、図２に示す領域３に沿った燃焼器１６の拡大図である。燃焼器１６は、環状の外ライナ４０、環状の内ライナ４２、及び、外ライナ４０と内ライナ４２それぞれの間を延びるドーム状端部４４を含む。外ライナ４０及び内ライナ４２は、燃焼チャンバ４６を定める。
【００１２】
燃焼チャンバ４６は、形状がほぼ環状であり、ライナ４０と４２との間に配置される。外ライナ４０及び内ライナ４２は、燃焼器のドーム状端部４４の下流側に配置されたタービンノズル５６まで延びる。例示的な実施形態において、外ライナ４０及び内ライナ４２の各々は、複数のパネル５８を含み、該パネルは、一連の段部６０を含み、該段部の各々は、燃焼器のライナ４０及び４２の区別できる部分を形成する。
【００１３】
外ライナ４０及び内ライナ４２の各々は、それぞれカウル６４及び６６を含む。内側カウル６６及び外側カウル６４は、パネル５８から上流側にあり、開口部６８を定める。より具体的には、外及内ライナのパネル５８は直列に連結され、それぞれカウル６６及び６４から下流側に延びる。
【００１４】
例示的な実施形態では、燃焼器のドーム状端部４４は、単一の環状構成に配置された環状のドーム組立体７０を含む。別の実施形態においては、燃焼器のドーム状端部４４は、二重の環状構成に配置されたドーム組立体７０を含む。更に別の実施形態においては、燃焼器のドーム状端部４４は、三重の環状構成に配置されたドーム組立体７０を含む。燃焼器のドーム組立体７０は、燃焼器１６の前端７２に構造的支持を与え、各々のドーム組立体７０は、ドームプレートすなわちスペクタクルプレート７４、及び、デフレクタ部分７６とフレア状コーン部分７８とを有する一体のデフレクタ・フレア状コーン組立体７５を含む。
【００１５】
燃焼器１６は、燃料源（図示せず）に連結されており、燃焼器のドーム状端部４４を貫通する燃料噴射器８０を介して燃料が供給される。より具体的には、燃料噴射器８０はドーム組立体７０を貫通し、燃焼器の長手方向中心対称軸８２に対してほぼ同心の方向（図示せず）に燃料を吐出する。燃焼器１６はまた、燃料噴射器８０の下流側において燃焼器１６内に延びる燃料点火装置８４を含む。
【００１６】
燃焼器１６はまた、長手方向中心対称軸８２の周りに対称に配置された環状出口コーン９２を有する、環状の空気スワール生成器９０を含む。出口コーン９２は、半径方向外側の面９４と半径方向内向きの流れ面９６とを含む。環状の空気スワール生成器９０は、半径方向外側の面１００と半径方向内向きの流れ面１０２とを含む。出口コーンの流れ面９６及び空気スワール生成器の流れ面１００は、後部ベンチュリ流路１０４を定め、該流路は、該流路を通して、下流側へ空気の一部を導くために使用される。
【００１７】
より具体的には、出口コーン９２は、一体に形成された外向きに延びる半径方向フランジ部分１１０を含む。出口コーンのフランジ部分１１０は、出口コーンの流れ面９６から延びる上流側面１１２と該上流側面にほぼ平行で出口コーンの流れ面９６に対してほぼ垂直な下流側面１１４とを含む。空気スワール生成器９０は、一体に形成された外向きに延びる半径方向フランジ部分１１６を含み、該フランジ部分１１６は、上流側面１１８と該上流側面にほぼ平行で空気スワール生成器の流れ面１０２から延びる下流側面１２０とを含む。空気スワール生成器のフランジ部分の面１１８及び１２０は、出口コーンのフランジ部分の面１１２及び１１４にほぼ平行であり、かつ、空気スワール生成器の流れ面１０２に対してほぼ垂直である。
【００１８】
空気スワール生成器９０はまた、周方向に間隔をおいて配置された複数のスワール生成羽根１３０を含む。より具体的には、複数の後方スワール生成羽根１３２が、後方ベンチュリ流路１０４内で出口コーンのフランジ部分１１０に摺動可能に結合されている。複数の前方スワール生成羽根１３４が、前方ベンチュリ流路１３６内で空気スワール生成器のフランジ部分１１６に摺動可能に結合されている。前方ベンチュリ流路１３６は、空気スワール生成器のフランジ部分１１６と環状の支持プレート１４０の下流側１３８との間に形成されている。前方ベンチュリ流路１３６は、後方ベンチュリ流路１０４に対しほぼ平行であり、長手方向中心対称軸８２に向かって半径方向内向きに延びる。
【００１９】
空気スワール生成器のフランジ部分の面１１８及び１２０は、ほぼ平坦であり、また、空気スワール生成器の流れ面１０２はほぼ凸状であり、前方ベンチュリ１３６を形成している。前方ベンチュリ１３６は、最小流れ面積を定める前方のど部１５０を有する。前方ベンチュリ１３６は、後方ベンチュリ流路１０４から半径方向内方にあり、空気スワール生成器９０によって後方ベンチェリ流路１０４から分離される。
【００２０】
支持プレート１４０は、燃焼器の長手方向中心対称軸８２に対して同心に配置されており、上流側１５２が管状のフェルール１５４に連結されている。燃料噴射器８０は、温度差に基づく軸方向及び半径方向の運動を補償するようにフェルール１５４内に摺動可能に配置される。
【００２１】
ウィッシュボーン継手１６０が、出口コーン９２の後端部１６２において該出口コーン９２内に一体に形成される。より具体的には、ウィッシュボーン継手１６０は、半径方向内側アーム１６４と、半径方向外側アーム１６６と、その間に定められる取付スロット１６８とを含む。半径方向内側アーム１６４は、流れ面９６とスロット１６８との間を延びる。半径方向外側アーム１６６は、内側アーム１６４に対してほぼ平行であり、スロット１６８と出口コーンの下流側面１１４との間を延びる。取付スロット１６８は幅１７０を有し、出口コーンの流れ面９６にほぼ平行である。更に、スロット１６８は、出口コーンの後端部１６２から測定される深さ１７２だけ、出口コーン９２内に延びる。
【００２２】
デフレクタ・フレア状コーン組立体７５は、空気スワール生成器９０に連結される。より具体的には、フレア状コーン部分７８は出口コーン９２に連結され、該出口コーン９２から下流側に延びる。より具体的には、フレア状コーン部分７８は、半径方向内側の流れ面１８２と半径方向外側の面１８４とを含む。フレア状コーン部分７８が出口コーン９２に連結された状態では、半径方向内側流れ面１８２は、出口コーンの流れ面９６に対しほぼ同一平面上になる。より具体的には、フレア状コーンの内側流れ面１８２は拡開状であり、出口コーン９２に隣接する停止面１８５から肘部１８６まで延びる。フレア状コーンの内側流れ面１８２は、肘部１８６からフレア状コーン部分７８の後端１８８まで半径方向外向きに延びる。
【００２３】
フレア状コーンの外側の面１８４は、フレア状コーン部分７８の前縁１９０と肘部１８６との間でフレア状コーンの内側の面１８２に対しほぼ平行である。フレア状コーンの外側の面１８４は拡開状であり、肘部１８６から半径方向外向きに延びており、該外側の面１８４は、該肘部１８６とフレア状コーンの後端１８８との間でフレア状コーンの内側の面１８２にほぼ平行である。位置合わせ用突起１９２が、肘部１８６とフレア状コーンの後縁１８８との間でフレア状コーンの外側の面１８４から半径方向外向きに延びる。位置合わせ用突起１９２は、燃焼器の長手方向中心対称軸８２に対してほぼ垂直な前縁１９４と、突起１９２の頂点１９８から下流側に延びる後縁１９６とを含む。
【００２４】
取付突起２００が、フレア状コーンの停止面１８５から軸方向上流側に距離２０２だけ延びる。突起２００は、停止面１８５と突起２００の交差部で作られる肩部２０６と、フレア状コーンの外側の面１８４から測定される幅２０４を有する。突起の距離２０２及び幅２０４の各々は、出口コーンのスロットの深さ１７２及び幅１７０よりそれぞれ小さい。従って、フレア状コーン部分７８が出口コーン９２に連結された状態では、フレア状コーンの取付突起２００は、出口コーンのスロット１６８内に延びる。より具体的には、フレア状コーンの取付突起２００は出口コーンのスロット１６８内に延びており、出口コーンの後端部１６２はフレア状コーンの停止面１８５に接触し、フレア状コーンの前縁１９０を、出口コーンのスロット１６８の底面２０９からの距離２０８の位置に維持する。従って、キャビティ２１０が、フレア状コーンの取付突起２００と出口コーン９２との間に形成される。
【００２５】
燃焼器のドームプレート７４が、ドーム組立体７０を燃焼器１６内の所定の位置に固定する。より具体的には、燃焼器のドームプレート７４は、外側支持プレート２２０及び内側支持プレート２２２を含む。プレート２２０及び２２２は、パネル５８から上流側にある燃焼器カウル６４及び６６それぞれに連結され、燃焼器のドーム組立体７０を燃焼器１６内に固定する。より具体的には、プレート２２０及び２２２は、プレート２２０及び２２２とフレア状コーン部分７８との間に連結された環状のデフレクタ部分７６に取り付けられる。
【００２６】
デフレクタ部分７６は、燃焼器１６内で生成される高温燃焼ガスが、燃焼器のドームプレート７４に当るのを防いでおり、フランジ部分２３０、弧状部分２３２、及びそれらの間を延びる本体２３４を含む。フランジ部分２３０は、デフレクタ本体２３４から軸方向上流側にデフレクタの前縁２４６まで延び、燃焼器の長手方向中心対称軸８２にほぼ平行である。より具体的には、フランジ部分の前縁２４６は、フレア状コーンの前縁１９４より上流側にある。
【００２７】
デフレクタの弧状部分２３２は、本体２３４から半径方向外向きかつ下流方向にデフレクタの後縁２４２まで延びる。より具体的には、弧状部分２３２は、フレア状コーンの肘部１８６から下流側に延びるフレア状コーン部分７８の方向とほぼ平行の方向に、デフレクタ本体２３４から延びる。更に、デフレクタの弧状部分の後縁２４２は、フレア状コーンの後縁１９６より下流側にある。
【００２８】
デフレクタの本体２３４は、デフレクタ本体２３４の前面２４８からデフレクタ本体２３４の後面２５０まで延びる、ほぼ平坦な内面２４６を有する。デフレクタ本体の面２４６と２５０との間に形成されるコーナ部２５２は丸くされており、後面２５０は、コーナ部２５２とデフレクタ本体２３４から半径方向外向きに延びる後方取付突起２６０との間を延びる。デフレクタの後方突起２６０の下流側面は、フレア状コーンの位置合わせ用突起の前縁１９４に取り付けられており、デフレクタ本体の内面２４６は、フレア状コーンの前縁１９０とフレア状コーンの肘部１８６との間においてフレア状コーンの外側の面１８４に隣接する。
【００２９】
デフレクタ部分７６はまた、半径方向外側の面２７０及び半径方向内側の面２７２を含む。半径方向外側の面２７０及び半径方向内側の面２７２は、デフレクタの前縁２４６から、デフレクタ本体２３４を通ってデフレクタの後縁２４２まで延びる。テープスロット２７４は、デフレクタの外側の面２７０からデフレクタ本体２３４内に深さ２７６だけ半径方向に延び、また、スロット２７４のそれぞれ前縁２８２と後縁２８４との間で測定された幅２８０だけ軸方向に延びる。
【００３０】
開口部３００は、デフレクタ本体２３４を軸方向に貫通する。より具体的には、開口部３００は、デフレクタ本体の前面２４８の入口３０２から、デフレクタの後面２５０の出口３０４まで延びる。開口部入口３０２は、開口部出口３０４に対して半径方向内側にあり、開口部３００が、該開口部を通して冷却流体を低い圧力で排出することを助ける。１つの実施形態においては、冷却流体は圧縮機空気である。
【００３１】
開口部３００は、燃焼器の長手方向中心対称軸８２周りにデフレクタ本体２３４内をほぼ周方向に延び、デフレクタ部分７６を、半径方向外側部分と半径方向内側部分すなわちリガメント部分とに分離する。冷却流体が開口部３００を通して供給されるので、デフレクタのリガメント部分は熱的に遮断される。
【００３２】
燃焼器１６の組立てにおいて、ろう付け用テープがデフレクタのテープスロット内に予め装填され、ろう付け用ロープが空気スワール生成器の出口コーンのウィッシュボーン継手スロット１６８内に予め装填される。そして、デフレクタ・フレア状コーン組立体７５が燃焼器のドームプレート２２０にスタック溶接され、燃焼器のドームプレート２２０と組立体７５を、ろう付け中に適切な軸方向及び周方向位置に保持する。従って、ろう付け用テープとロープが予め装填されているので、単一のろう付け作業により、デフレクタ・フレア状コーン組立体７５を、空気スワール生成器のフレア状コーン７８及び燃焼器のドームプレート２２０に結合することができる。
【００３３】
更に、デフレクタ・フレア状コーン組立体７５が単一部品の組立体であるので、デフレクタ・フレア状コーン組立体７５は、ろう付けの目視検査を行うことを容易にする。より具体的には、デフレクタ・フレア状コーン組立体７５と燃焼器のドームプレート２２０との間に形成されたろう付け接合部３１０を、該接合部３１０の前方側から検査することができる。更に、フレア状コーンのウィッシュボーン継手の内側アーム１６４は、複数のノッチ３１２を含み、該ノッチにより、デフレクタ・フレア状コーン組立体７５と空気スワール生成器の出口コーン９２との間に形成されるろう付け接合部３１４を検査することが可能になる。その結果、修理が必要な場合には、１つの直径位置を機械加工することにより、他の部品に損傷を与えるというリスクなしで、空気スワール生成器９０をデフレクタ・フレア状コーン組立体７５から外すことができる。
【００３４】
作動においては、前方スワール生成羽根１３４は、第１の方向に空気を旋回させ、後方スワール生成羽根１３２は、第１の方向と反対の第２の方向に空気を旋回させる。燃料噴射器８０から吐出された燃料は、空気スワール生成器の前方ベンチュリ１３６内に噴射され、前方スワール生成羽根１３４によって旋回された空気と混合される。この燃料及び空気の最初の混合気は、前方ベンチュリ１３６から後方に吐出され、後方スワール生成羽根１３２を通って旋回された空気と混合される。この燃料／空気混合気は、前方生成羽根１３４と後方スワール生成羽根１３２それぞれによる遠心効果のため、半径方向外向きに広がり、比較的広い吐出噴霧角度で、フレア状コーンの流れ面１８２とデフレクタ弧状部分の流れ面２７２に沿って流れる。
【００３５】
冷却流体は、デフレクタの開口部３００を通ってデフレクタ・フレア状コーン組立体７５に供給される。開口部３００は、連続する冷却流体の流れが、フレア状コーンの部分７８を衝突冷却するために低い圧力で排出するのを可能にする。この低い圧力は、フレア状コーン部分７８の衝突冷却にとって、改良された冷却及び逆流マージンを助長する。更に、冷却流体は、対流熱伝導を高め、フレア状コーン部分７８の作動温度を減少させるのを助ける。作動温度を減少させることは、フレア状コーン部分７８の耐用年数を延ばすことに寄与し、一方、フレア状コーン部分７８の酸化物形成速度を減少させる。
【００３６】
更に、冷却流体がデフレクタ部分７６を通って排出されるので、デフレクタのリガメント部分３０４は熱的に遮断され、空気スワール生成器９０が、燃焼器のドームプレート７４ではなく、デフレクタ・フレア状コーン組立体７５に遠隔的に連結されるのを可能にする。
【００３７】
更に、冷却空気が開口部３００を通して排出されるので、デフレクタの弧状部分２３２は、フィルム冷却される。より具体的には、開口部３００は、デフレクタ弧状部分の内側の面２７２にフィルム冷却を与える。開口部３００はデフレクタ部分７６内で周方向に延びるため、フィルム冷却は、デフレクタの内側の面２７２に沿って、フレア状コーン部分７８の周りを周方向に向けられる。更に、開口部３００が均一な冷却流を可能にするので、デフレクタ・フレア状コーン組立体７５は、冷却流体の燃焼空気との混合を減少させながら、フィルム冷却を最適化することを助け、よって、燃焼器のエミッションに対するフレア冷却の悪影響を減少させるのを助ける。
【００３８】
上述したガスタービンエンジン用の燃焼器システムは、費用効果があり、信頼性がある。この燃焼器システムは、一体の冷却開口部を有する単一部品のディフレクタ・フレア状コーン組立体を含む。開口部を通して供給される冷却流体は、ディフレクタ・フレア状コーン組立体のフレア状コーン部分の衝突冷却、及びディフレクタ・フレア状コーン組立体のデフレクタ部分のフィルム冷却を与える。更に、開口部はディフレクタ部分内を周方向に延びるため、デフレクタ・フレア状コーン組立体の作動温度を減少させるのを助長する冷却流体の均一な流れが周方向に供給される。その結果、デフレクタ・フレア状コーン組立体は、信頼性がありかつ費用効果のある形で、燃焼器の耐用年数を延ばすのを助長する。
【００３９】
本発明を、種々の特定の実施形態に関して説明してきたが、当業者には、本発明を特許請求の範囲の技術思想及び技術的範囲内の変更を加えて実施できることが明らかであろう。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】
【図１】  ガスタービンエンジンの概略図。
【図２】  図１に示すガスタービンエンジンに使用される燃焼器の断面図。
【図３】  領域３に沿った図２に示す燃焼器の拡大図。
【符号の説明】
１６  燃焼器
４０  外ライナ
４２  内ライナ
４６  燃焼チャンバ
６４、６６  カウル
７０  ドーム組立体
７４  ドームプレート
７５  デフレクタ・フレア状コーン組立体
７６  デフレクタ部分
７８  フレア状コーン部分
８０  燃料噴射器
８２  長手方向中心対称軸
９０  空気スワール生成器
３００  開口部
【図１】
0004137502.tif 000002
【図２】
0004137502.tif 000003
【図３】
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