(57)【要約】【課題】  燃焼器用の燃料ノズルの提供。【解決手段】  燃料ノズル（１０）は、先端部（１６）と管部（１４）とを含む。第１の端部（４２）で先端部（１６）と連結した管部（１４）は、管軸線（２４）を有し先端部（１６）と連結した外管（２２）と、外管（２２）の内部に少なくとも部分的に配置され先端部（１６）と連結した内管（２０）とを含む。内管（２０）は、燃料ノズル（１０）内の応力を低減し得る１以上の可撓性部分を含む。燃料ノズル（１０）は、先端部（１６）と、基部（１２）と、それらの間に配置され第１の端部（４２）で先端部（１６）に連結し第２の端部（４４）で基部（１２）に連結した管部（１４）とを含む。１以上のリブ（５８）が、外管（２２）上に配置されかつ外管（２２）の外面（６０）から半径方向外向きに延びる。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃焼器用の燃料ノズル（１０）であって、
先端部（１６）セクションと、
前記先端部（１６）セクションに連結した第１の端部（４２）を有する管セクション（１４）と、
を含み、前記管セクション（１４）が、
管軸線（２４）を有しかつ前記先端部（１６）セクションに連結した外管（２２）と、
前記外管（２２）の内部に少なくとも部分的に配置されかつ前記先端部（１６）セクションに連結した内管（２０）と、を含み、
前記内管（２０）が、燃料ノズル（１０）内の応力を減少させるようになった１以上の可撓性部分を有する、
燃料ノズル（１０）。
【請求項２】
前記１以上の可撓性部分が、ベローズ（３４）を含む、請求項１記載の燃料ノズル（１０）。
【請求項３】
前記１以上の可撓性部分が、その各端部で内管（２０）部分に連結している、請求項１記載の燃料ノズル（１０）。
【請求項４】
前記外管（２２）が、外管（２２）の外面（６０）から半径方向外向きに延びる１以上のリブ（５８）を含む、請求項１記載の燃料ノズル（１０）。
【請求項５】
前記１以上のリブ（５８）が、前記管セクション（１４）の固有振動数を偏移させることができる、請求項４記載の燃料ノズル（１０）。
【請求項６】
前記１以上のリブ（５８）が、前記外管（２２）の基部（１２）端部に配置される、請求項４記載の燃料ノズル（１０）。
【請求項７】
燃焼器用の燃料ノズル（１０）であって、
先端部（１６）セクションと、
基部（１２）セクションと、
前記先端部（１６）セクションと基部（１２）セクションの間に配置されかつ第１の端部（４２）で先端部（１６）セクションに連結しているとともに第２の端部（４４）で基部（１２）セクションに連結した管セクション（１４）と、
を含み、前記管セクション（１４）が、
管軸線（２４）を有する外管（２２）と、
前記外管（２２）の内部に少なくとも部分的に配置されかつ前記先端部（１６）セクションに連結した内管（２０）と、
前記外管（２２）と動作可能な連動状態で配置されかつ外管（２２）の外面（６０）から半径方向外向きに延びる１以上のリブ（５８）と、を含む、
燃料ノズル（１０）。
【請求項８】
前記１以上のリブ（５８）が、前記管セクション（１４）の固有振動数を偏移させることができる、請求項７記載の燃料ノズル（１０）。
【請求項９】
前記１以上のリブ（５８）が、前記外管（２２）の基部（１２）端部に配置される、請求項７記載の燃料ノズル（１０）。
【請求項１０】
前記外管（２２）が、前記管軸線（２４）の周りで前記内管（２０）と同心である、請求項７記載の燃料ノズル（１０）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃焼器に関する。より具体的には、本発明は、燃焼器燃料ノズルの送油管及び送水管に関する。
【背景技術】
【０００２】
ガスタービンの燃焼器は一般的に、燃料が送給され燃焼器の燃焼領域に燃料を噴射する１以上の燃料ノズルを含む。水及び燃料は、それぞれ送水管及び送油管から燃焼ゾーンに噴射されることが多い。多くのノズルの構成において、送油管は、送水管の内部に設置され、送水管及び送油管は共に先端部に連結される。燃焼ダイナミックス及び送油管と送水管の間の熱負荷差のため、燃焼器作動時に送油管と送水管の間に偏心が生じる。さらに、送油管は、燃焼器作動時に振動周波数によって影響を受けて、送油管上に高い振動応力が生じ、そのため送油管の磨耗を増大させかつ送油管の有効寿命を低下させることが多い。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００３】
燃焼器用の燃料ノズルは、先端部セクションと管セクションとを含む。内部で第１の端部が先端部セクションと連結する管セクションは、管軸線を有しかつ先端部セクションに連結した外管と、外管の内部に少なくとも部分的に配置されかつ先端部セクションに連結した内管とを含む。内管は、本燃料ノズル内での応力を低減することができる１以上の可撓性部分を含む。
【０００４】
燃料ノズルの第２の実施形態は、先端部セクションと、基部セクションと、先端部セクションと基部セクションの間に配置されかつ第１の端部で先端部セクションに連結しているとともに第２の端部で基部セクションに連結した管セクションとを含む。管セクションは、管軸線を有する外管と、外管の内部に少なくとも部分的に配置されかつ先端部セクションに連結した内管とを含む。１以上のリブが、外管上に配置されかつ外管の外面から半径方向外向きに延びる。
【０００５】
これらの及びその他の利点及び特徴は、図面と関連させてなした以下の説明から一層明らかになるであろう。
【０００６】
本発明と見なされる主題は、本明細書と共に提出した特許請求の範囲において具体的に指摘しかつ明確に特許請求している。本発明の前述の及びその他の目的、特徴及び利点は、添付図面と関連させてなした以下の詳細な説明から明らかとなる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】燃焼器用の燃料ノズルの実施形態の側面図。
【図２】図１の燃料ノズルの断面図。
【図３】ベローズを含む、図１の燃料ノズルの部分断面図。
【図４】図１の燃料ノズルの先端部セクションの部分断面図。
【図５】複数のリブを含む、図１の燃料ノズルの部分断面図。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
詳細な説明では、図面を参照して実施例によって、本発明の実施形態を利点及び特徴と共に説明する。
【０００９】
図１に示すのは、改良型の燃料ノズル１０の実施形態である。この燃料ノズル１０は、基部１２と基部１２から先端部１６まで延びる管セクション１４とを含む。図２に示すように、幾つかの実施形態では、基部１２は、それを通して管セクション１４が挿入されかつ燃料源（図示せず）に連結して管セクション１４に燃料を供給するボア１８を含む。管セクション１４は、送水管２２内に配置された送油管２０を含む。図２に示す実施形態では、送油管２０及び送水管２２は各々、円形断面を有するが、燃焼器の作動要件に応じて利用することができる長円形を含むその他の断面も、本発明の技術的範囲内で考えられる。幾つかの実施形態では、送油管２０は、管軸線２４の周りで送水管２２と同心である。管セクションはさらに、送水管２２に対して同心の又は同心でない所望の半径方向位置に送油管２０を保持する１以上のスペーサ２６を含むことができる。スペーサ２６は、図２の実施形態におけるようにその断面を完全な環状とすることができ、或いはそれに代えて、送油管２０と送水管２２との間に配置されたセグメントで製作しまた貫通孔（図示せず）又はその他の手段で構成して、送水管２２内の水の流れがスペーサ２６の第１の側面からスペーサ２６の第２の側面に流れるのを可能にすることができる。スペーサ２６は、例えばロウ付けによって送油管２０及び送水管２２のいずれか又は両方に連結することができる。
【００１０】
図３に示すように、送油管２０は、１以上の可撓性部分、すなわちこの実施形態ではベローズ３４によって連結された少なくとも第１の送油管部分３０及び第２の送油管部分３２を含む。ベローズ３４は、外径３８及び内径４０を有する１以上の回旋部３６を含みかつ第１の端部４２で第１の送油管部分３０に連結しているとともに第２の端部４４で第２の送油管部分３２に連結する。ベローズ３４は、例えばロウ付けによって第１の送油管部分３０及び第２の送油管部分３２に連結することができ、或いは幾つかの実施形態では、第１の送油管部分３０及び第２の送油管部分３２のいずれか又は両方と一体形に形成することができる。図３に示す実施形態は、単一のベローズ３４を有する送油管２０を含むが、これ以外のベローズ３４の数量、例えば２つ又は３つのベローズ３４も、本発明の技術的範囲内で考えられる。
【００１１】
図４に示すように、先端部１６は、管セクション１４の一方の端部に連結し、送油管２０と同心でありかつ送油管２０を液体燃料スワーラ４８に連結する環状の管アダプタ４６を含むことができる。送油管２０と管アダプタ４６との間の連結及び管アダプタ４６と液体燃料スワーラ４８との間の連結は、ロウ付けによって達成することができる。液体燃料スワーラ４８と同心になっているのは、空気−燃料スワーラ５０であり、この空気−燃料スワーラ５０は、一方の端部で送水管２２に連結しているとともにスワーラランド部５２で液体燃料スワーラ４８に連結している。最終的に、空気−燃料スワーラ４８から半径方向外側寄りに配置されかつ例えばロウ付けによってノズルランド部５６において空気−燃料スワーラ４８に取付けられたシュラウド５４を含むことができる。ベローズ３４により、燃焼器の作動時に送油管２０が送水管２２及び先端部１６に対して熱膨張及び熱収縮することが可能になり、それにより、送油管２０及び送水管２２と先端部１６との間の応力を減少させまたノズル１０の有効寿命を延ばすことが可能になる。
【００１２】
図５に示すように、幾つかの実施形態では、送水管２２は、送水管２２の外面６０から外向きに延びる複数のリブ５８を含む。リブ５８は、幾つかの実施形態では約３５０Ｈｚである、燃焼器の振動周波数から離れるように送水管２２の固有振動数を偏移させるように構成されかつ設置される。図５に示すリブ５８は、送水管２２の基部端部６２に設置される。この実施形態のリブ５８は、ほぼ管軸線２４に沿って整列しておりかつ送水管２２の外面６０からほぼ半径方向に延びる。さらに、図５に示すリブ５８は、リブ５８の軸方向長さ６４がリブ先端部６８における軸方向長さ６４よりもリブ基部６６においてより長くなるようにテーパしている。図５に示すリブ５８の位置、配置及び構成は、単なる例示的なものに過ぎず、送水管２２の固有振動数を偏移させるようなリブ５８のその他の位置、配置及び構成も、本発明の技術的範囲内で考えられる。
【００１３】
限られた数の実施形態のみに関して本発明を詳細に説明してきたが、本発明が、そのような開示した実施形態に限定されるものではないことは容易に解る筈である。むしろ、本発明は、今まで説明していないが本発明の技術思想及び技術的範囲に相応するあらゆる数の変形形態、変更形態、置換形態、或いは均等な構成を組込むように修正することができる。さらに、本発明の様々な実施形態について説明してきたが、本発明の態様は説明した実施形態の幾つかだけを含むことができることを理解されたい。従って、本発明は、前記の説明によって限定されるものと見なすべきではなく、特許請求の範囲の技術的範囲によってのみ限定される。
【符号の説明】
【００１４】
１０  燃料ノズル
１２  基部
１４  管セクション
１６  先端部
１８  ボア
２０  送油管
２２  送水管
２４  管軸線
２６  スペーサ
３０  第１の送油管部分
３２  第２の送油管部分
３４  ベローズ
３６  回旋部
３８  外径
４０  内径
４２  第１の端部
４４  第２の端部
４６  管アダプタ
４８  燃料スワーラ
５０  空気−燃料スワーラ
５２  スワーラランド部
５４  シュラウド
５６  ノズルランド部
５８  リブ
６０  外面
６２  基部端部
６４  軸方向長さ
６６  リブ基部
６８  リブ先端部
【図１】
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【図２】
2009204302.tif 000004
【図３】
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【図４】
2009204302.tif 000006
【図５】
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