JP2003247425A - 燃料ノズル、燃焼器およびガスタービン - Google Patents

燃料ノズル、燃焼器およびガスタービン

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JP2003247425A
JP2003247425A JP2002047575A JP2002047575A JP2003247425A JP 2003247425 A JP2003247425 A JP 2003247425A JP 2002047575 A JP2002047575 A JP 2002047575A JP 2002047575 A JP2002047575 A JP 2002047575A JP 2003247425 A JP2003247425 A JP 2003247425A
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fuel nozzle
gas
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JP2002047575A
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Masatoyo Oota
将豊 太田
Shigemi Bandai
重実 萬代
Tatsuo Ishiguro
達男 石黒
Tatsuya Ohira
竜也 大平
Katsunori Tanaka
克則 田中
Koichi Nishida
幸一 西田
Masahiro Kamogawa
正博 鴨川
Teruya Tachibana
輝也 橘
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 煤の発生を防止できる燃料ノズルと、それを
用いスモーク発生を防止し、公害問題も解決できる燃焼
器およびガスタービンを提供する。 【解決手段】 燃料ノズルを、中心に油燃料流路、その
回りにガス燃料流路を二重管状に備え、さらにその外周
を円筒状のカバーで覆いカバーの内側を冷気空気流路、
外側を燃焼用空気流路とし、油燃料流路の先端に油燃料
噴射孔を設けるとともに、ガス燃料流路に冷却空気流路
と連通せず燃焼用空気流路に開口するガス燃料噴射孔を
複数設けた燃料ノズルにおいて、燃料ノズルがその先端
部に油燃料噴射孔を囲み下流側に向けて広がる円錐状壁
部を有し、カバーの最下流側は、冷却空気流路を燃料ノ
ズルの中心側へ向けた内向き流路と内向き流路に連通し
円錐状壁部との間に斜め下流向きで外周側へ向けた外向
き流路に形成し、外向き流路が燃焼用空気流路に開口す
るように形成されてなるように構成した。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、燃焼排ガス中のス
モーク発生を防止するガスタービンの燃料ノズルとそれ
を用いた燃焼器およびガスタービンに関する。
【０００２】
【従来の技術】図１０から図１２に基づき、従来の燃料
ノズルとそれを用いた燃焼器およびガスタービンを説明
する。図１０は一般的なガスタービンの要部の上半分の
縦断面図、図１１は燃料ノズルの従来例の構造を模式的
に示す縦断面図、図１２（ａ）は改良された燃料ノズル
の従来例の構造を模式的に示す縦断面図であり、図１２
（ｂ）は（ａ）中Ｄ−Ｄ矢視図である。
【０００３】図１０に示すように、ガスタービン１００
の車室１００ａの内側には、同軸に設けられた圧縮機部
１とタービン部２との間に、複数の燃焼器３がロータ軸
４を囲んで複数設けられている。
【０００４】各燃焼器３は、圧縮機部１から送られた燃
焼用空気により燃料をその燃焼室５で燃焼させ、尾筒６
から燃焼ガスをタービン部に排出し、タービン部２で燃
焼ガスがロータ軸４を回転駆動する。
【０００５】図１０において、７は燃焼器３のメイン燃
料ノズルであり、各燃焼器３において円周状に複数本が
配置され、油またはガスのメイン燃料が供給される。メ
イン燃料はメイン燃料ノズル７の周囲に設けられたスワ
ーラ７１を通って旋回する燃焼用空気と予混合され下流
側の燃焼室５で予混合燃焼する。
【０００６】０８は、複数本のメイン燃料ノズル７の中
心に配置されたパイロット燃料ノズルであって、油また
はガスのパイロット燃料が供給される。パイロット燃料
は、パイロット燃料ノズル０８から噴射され、パイロッ
ト燃料ノズル０８の周囲に設けられたスワーラ８１を通
って旋回する燃焼用空気によって拡散燃焼し、メイン燃
料ノズル７に点火する。
【０００７】上記のような、ガスタービン１００の燃焼
器３におけるパイロット燃料ノズル０８の従来の例を模
式的に図１１に示す。
【０００８】図１１に示すように、拡散燃焼を行わせる
パイロット燃料ノズル（以下、単に「燃料ノズル」とい
う）０８’は、中空管状に油燃料流路０１０’を有し、
その下流側先端に油燃料噴射孔０１０ａ’が設けられて
おり、燃料ノズル０８’の外側には環状断面の燃焼用空
気ａの空気流路０１３’が設けられる。
【０００９】油燃料噴射孔０１０ａ’から噴射された油
燃料ｆは、燃料ノズル０８の周囲に設けられたスワーラ
８１を通って空気流路０１３’を旋回しながら送られて
くる燃焼用空気ａによって拡散燃焼する。
【００１０】このとき、燃料ノズル０８’の先端面０８
ａ’は平坦であり、油燃料ｆは燃料噴射孔０１０ａ’か
らコーン状に噴射されるので、先端面０８ａ’近傍にお
いて油燃料ｆの噴射の周囲に空気の渦ｖが発生し、これ
に油燃料ｆが巻き込まれて滞留しつつ燃焼し煤を発生す
るという問題があった。
【００１１】また、燃料ノズル０８’の周囲には燃料ノ
ズル０８’を冷却する冷却空気ａ’を通すために一定間
隔で覆うカバー０１４’が設けられるものがあるが、そ
の場合もパイロット燃料ノズル０８’の先端での冷却空
気ａ’の吹出しの周囲に空気の渦ｖが発生し、これに油
燃料ｆが巻き込まれて滞留しつつ燃焼し、煤を発生する
という問題があった。
【００１２】そのため、燃焼効率が低下し、また燃焼排
ガス中にスモークを発生し、ガスタービンおよびその燃
焼器としての効率や信頼性、また公害対策上の問題も生
じるものとなっていた。
【００１３】上記のような問題に対し、改良されたパイ
ロット燃料ノズル０８の従来の例を模式的に図１２に示
し説明する。
【００１４】近年、ガスタービンにおいては、ガス燃料
と油燃料のどちらも燃焼できるデュアルノズルが多く用
いられており、図１２はデュアルノズルによる改良され
た従来のパイロット燃料ノズル（以下、単に「燃料ノズ
ル」という）０８を示す。
【００１５】図１２において、０１０は燃料ノズル０８
の中心に中空管状に形成された油燃料流路であり、その
下流側先端には油燃料噴射孔０１０ａが設けられてい
る。０１１は、油燃料流路０１０を囲むガス流路壁０１
１ｂ内に二重管状に形成されガス燃料ｇを供給するガス
燃料流路であり、その下流側先端は塞がれているが、下
流側先端に所定距離の近傍に外周側へ斜め下流向きにガ
ス燃料噴射孔０１１ａが複数設けられている。
【００１６】燃料ノズル０８のガス流路壁０１１ｂの外
側には環状断面の燃焼用空気ａの空気流路０１３が設け
られるが、ガス流路壁０１１ｂを一定間隔で覆うカバー
０１４が設けられ、空気流路０１３を半径方向に区画
し、内側は燃焼用空気ａの一部を冷却空気ａ’として用
いる冷却空気流路０１３ｂを形成し、外側は燃焼用空気
流路０１３ａを形成している。燃焼用空気流路０１３ａ
にはスワーラ８１が設けられている。
【００１７】カバー０１４の最下流側は、燃料ノズル０
８の先端部と間隔をあけて燃料ノズル０８の中心に向か
って折れ込むように形成され、その外面は下流側に向け
て円錐状に開くカバー端面０１４ａとして形成されてお
り、カバー端面１４ａの中心部には油燃料噴射孔０１０
ａからの油燃料ｆの噴射が通過できる開口０１５が設け
られている。
【００１８】すなわち、カバー端面０１４ａは円錐状に
開く形状とすることにより、油燃料噴射孔０１０ａから
の油燃料ｆのコーン状の噴射域に沿うように形成されて
いる。また、冷却空気流路０１３ｂは、燃料ノズル０８
の先端部でカバー端面０１４ａの裏面を通り、開口０１
５で開口する。
【００１９】一方、ガス燃料噴射孔０１１ａは、冷却空
気流路０１３ｂ中を連通せず外周方向に通過する管状に
形成されカバー０１４を貫通し、燃焼用空気流路０１３
ａに開口している。
【００２０】なお、カバー端面０１４ａには、火炎によ
る熱膨張を逃がすために開口０１５から放射状にカバー
０１４の外周近くまで達するスリット０１７が複数（図
１２においては８本）設けられている。
【００２１】上記の、改良された従来の燃料ノズル０８
においては、油燃料ｆを燃焼する場合は、油燃料噴射孔
０１０ａから噴射された油燃料ｆのコーン状の噴射域に
沿うようにカバー端面０１４ａが形成されているため、
図１１の従来例のような油燃料ｆのコーン状の噴射域の
背面の空気の渦ｖは発生しにくくなり、油燃料ｆが巻き
込まれて滞留しつつ燃焼することによる煤の発生が防止
された。
【００２２】また、カバー０１４の内側に冷却空気ａ’
を流すことによって、燃料ノズル０８の焼損が防止され
るものとなっており、冷却空気流路０１３ｂから開口０
１５を通り吹き出す冷却空気ａ’はカバー端面０１４ａ
に沿って流れ、油燃料ｆのカバー端面０１４ａへの付着
を防ぐので、付着した油燃料ｆの燃焼による煤の発生が
防止される。
【００２３】しかし、図１２の燃料ノズル０８におい
て、ガス燃料ｇを燃焼する場合は、ガス燃料流路０１１
を通りガス燃料噴射孔０１１ａからガス燃料ｇがその周
囲の燃焼用空気流路０１３ａ中へ噴出し、燃焼用空気流
路０１３ａ中をスワーラ８１を通って旋回して送られて
くる燃焼用空気ａによって燃焼する。
【００２４】このため、ガス燃料ｇを燃焼する場合は特
に、燃料ノズル０８の高温化が厳しく、燃料ノズル０８
の焼損はカバー０１４の内側に冷却空気ａ’を流すこと
によって防止されるが、火炎に晒されるカバー端面０１
４ａは熱膨張による破損等の問題を避けがたく、そのた
めカバー端面０１４ａにスリット０１７を複数設けて熱
膨張を逃がしている。
【００２５】その結果、油燃料ｆ燃焼時には、冷却空気
流路０１３ｂからスリット０１７を通り、カバー端面０
１４ａ上に冷却空気ａ’が吹出し、油燃料ｆの噴射と干
渉が起こり二次渦ａ”を発生させ、二次渦ａ”に油燃料
ｆが巻き込まれて滞留しつつ燃焼して煤を発生させると
いう新たな問題を生じることとなり、依然として燃料ノ
ズルとして、またそれを用いたガスタービンとその燃焼
器としても、効率や信頼性、また公害対策上の課題を残
すものであった。
【００２６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、かかる従来
の燃料ノズルにおける煤の発生を防止でき、且つ燃料ノ
ズルの冷却も可能とする燃料ノズルと、それを用い燃焼
排ガス中のスモーク発生を防止し、燃焼効率や信頼性の
向上が図れ、公害問題も解決できる燃焼器およびガスタ
ービンを提供することを課題とするものである。
【００２７】
【課題を解決するための手段】（１）本発明は、かかる
課題を解決するためになされたものであり、その第１の
手段として、中心に油燃料流路、その回りにガス燃料流
路を二重管状に備え、さらにその外周を円筒状のカバー
で覆いカバーの内側を冷気空気流路、外側を燃焼用空気
流路とし、前記油燃料流路の先端に油燃料噴射孔を設け
るとともに、前記ガス燃料流路に前記冷却空気流路と連
通せず前記燃焼用空気流路に開口するガス燃料噴射孔を
複数設けた燃料ノズルにおいて、同燃料ノズルがその先
端部に前記油燃料噴射孔を囲み下流側に向けて広がる円
錐状壁部を有し、前記カバーの最下流側は、前記冷却空
気流路を燃料ノズルの中心側へ向けた内向き流路と同内
向き流路に連通し前記円錐状壁部との間に斜め下流向き
で外周側へ向けた外向き流路に形成し、同外向き流路が
前記燃焼用空気流路に開口するように形成されてなるこ
とを特徴とする燃料ノズルを提供する。
【００２８】第１の手段によれば、油燃料噴射孔から噴
射された油燃料のコーン状の噴射域に沿うように円錐状
壁部が形成されているため、噴射域の背面の空気の渦は
発生しにくくなり、油燃料が巻き込まれて滞留しつつ燃
焼することによる煤の発生が防止される。
【００２９】また、内向き流路と外向き流路のリターン
フローによって十分な冷却効果を奏することができるほ
か、円錐状壁部の面上に冷却空気が吹出さないので、油
燃料噴射時に冷却空気との干渉による二次渦の発生がな
く、二次渦に油燃料が巻き込まれて滞留しつつ燃焼して
煤を発生させることもなくなる。
【００３０】（２）その第２の手段としては、第１の手
段の燃料ノズルにおいて、前記円錐状壁部に放射状にス
リットを設け、同スリットをスペーサで塞いでなること
を特徴とする燃料ノズルを提供する。
【００３１】第２の手段によれば、第１の手段の作用に
加え、円錐状壁部に対する熱負荷が大きい場合でも熱膨
張は逃がし円錐状壁部の損傷を防止でき、且つ冷却空気
を遮断し、円錐状壁部の面上での冷却空気の漏れによる
煤の発生を防止することができるものとすることがで
き、構造も簡明で加工が比較的容易である。
【００３２】（３）また第３の手段として、第１の手段
の燃料ノズルにおいて、前記円錐状壁部に放射状にベン
ド部を設けてなることを特徴とする燃料ノズルを提供す
る。
【００３３】第３の手段によれば、第１の手段の作用に
加え、円錐状壁部に対する熱負荷が大きい場合でも熱膨
張は逃がし円錐状壁部の損傷を防止でき、且つ冷却空気
を遮断し、円錐状壁部の面上での冷却空気の漏れによる
煤の発生を防止することができるものとすることがで
き、冷却空気の漏れの遮断が完全となる。
【００３４】（４）第４の手段として、第１の手段の燃
料ノズルにおいて、前記円錐状壁部に放射状に分割部を
設け、相対する一方の分割面に沿って設けた凸部を他方
の分割面に沿って設けた凹部に嵌合してなることを特徴
とする燃料ノズルを提供する。
【００３５】第４の手段によれば、第１の手段の作用に
加え、円錐状壁部に対する熱負荷が大きい場合でも熱膨
張は逃がし円錐状壁部の損傷を防止でき、且つ冷却空気
を遮断し、円錐状壁部の面上での冷却空気の漏れによる
煤の発生を防止することができるものとすることがで
き、冷却空気の漏れが出にくい。
【００３６】（５）第５の手段として、第１の手段の燃
料ノズルにおいて、前記円錐状壁部に放射状に分割部を
設け、相対する一方の分割部を他方の分割部に重ね合わ
せてなることを特徴とする燃料ノズルを提供する。
【００３７】第５の手段によれば、第１の手段の作用に
加え、円錐状壁部に対する熱負荷が大きい場合でも熱膨
張は逃がし円錐状壁部の損傷を防止でき、且つ冷却空気
を遮断し、円錐状壁部の面上での冷却空気の漏れによる
煤の発生を防止することができるものとすることがで
き、溝加工がなく加工が容易である。
【００３８】（６）第６の手段として、第１の手段の燃
料ノズルにおいて、前記円錐状壁部に放射状に分割部を
設け、シール板を相対する一方の分割面に沿って設けた
凹部と他方の分割面に沿って設けた凹部とに共に嵌合し
てなることを特徴とする燃料ノズルを提供する。
【００３９】第６の手段によれば、第１の手段の作用に
加え、円錐状壁部に対する熱負荷が大きい場合でも熱膨
張は逃がし円錐状壁部の損傷を防止でき、且つ冷却空気
を遮断し、円錐状壁部の面上での冷却空気の漏れによる
煤の発生を防止することができるものとすることがで
き、組立が容易である。
【００４０】（７）第７の手段として、第１の手段の燃
料ノズルにおいて、前記円錐状壁部に前記燃料ノズルの
周方向に配設され前記外向き流路内に突出するタービュ
レータを設けてなることを特徴とする燃料ノズルを提供
する。
【００４１】第７の手段によれば、第１の手段の作用に
加え、冷却空気がタービュレータに衝突し乗り越えつつ
流れることで冷却効率が向上し、構造も比較的簡明で加
工が容易である。
【００４２】（８）第８の手段として、第１の手段の燃
料ノズルにおいて、前記円錐状壁部に放射状に配設され
同外向き流路内に突出するフィンを設けてなることを特
徴とする燃料ノズルを提供する。
【００４３】第８の手段によれば、第１の手段の作用に
加え、冷却空気はフィンの間を高速で流れ、またフィン
によって円錐状壁部との接触面積も増大するので、冷却
効率が向上し、圧損も比較的少ない。
【００４４】（９）第９の手段として、第１の手段の燃
料ノズルにおいて、前記内向き流路と前記外向き流路と
の間を塞いだ上でその間に前記円錐状壁部に向けたイン
ピンジ冷却孔を設けてなることを特徴とする燃料ノズル
を提供する。
【００４５】第９の手段によれば、第１の手段の作用に
加え、複数のインピンジ冷却孔から噴出した冷却空気が
円錐状壁部に衝突し、冷却効率の向上が顕著である。
【００４６】（１０）その第１０の手段としては、中心
に油燃料流路、その回りにガス燃料流路を二重管状に備
え、さらにその外周側を燃焼用空気流路とし、前記油燃
料流路の先端に油燃料噴射孔を設けるとともに、前記ガ
ス燃料流路に連通し前記燃焼用空気流路に開口するガス
燃料噴射孔を複数設けた燃料ノズルにおいて、同燃料ノ
ズルがその先端部に前記油燃料噴射孔を囲み下流側に向
けて広がる円錐状壁面を有し、前記先端部内には前記ガ
ス燃料流路と連通し前記円錐状壁面に沿って斜め下流向
きで外周側へ向けた外向きガス流路と同外向きガス流路
に連通し同燃料ノズルの上流側に向けた逆向きガス流路
が形成され、同逆向きガス流路が前記ガス燃料噴射孔に
連通するように形成されてなることを特徴とする燃料ノ
ズルを提供する。
【００４７】第１０手段によれば、油燃料噴射孔から噴
射された油燃料のコーン状の噴射域に沿うように円錐状
壁面が形成されているため、噴射域の背面の空気の渦は
発生しにくくなり、油燃料が巻き込まれて滞留しつつ燃
焼することによる煤の発生が防止される。
【００４８】また、冷却空気を用いないので、円錐状壁
面上に冷却空気が吹出すことはなく、油燃料の噴射と冷
却空気の干渉による二次渦の発生がなく、二次渦に油燃
料が巻き込まれて滞留しつつ燃焼して煤を発生させるこ
ともなくなる一方、外向きガス流路から逆向きガス流路
へのガス燃料のリターンフローによって十分な冷却効果
を奏することができるものとなり、冷却空気流路を備え
ないので構造を大幅に簡素化できるものとなる。
【００４９】（１１）第１１の手段として、第１０の手
段の燃料ノズルにおいて、前記外向きガス流路内の前記
円錐状壁面側の面に前記燃料ノズルの周方向に配設され
前記外向きガス流路内に突出するタービュレータを設け
てなることを特徴とする燃料ノズルを提供する。
【００５０】第１１の手段によれば、第１０の手段の作
用に加え、ガス燃料がタービュレータに衝突し乗り越え
つつ流れることで冷却効率が向上し、構造も簡明で加工
が比較的容易である。
【００５１】（１２）第１２の手段として、第１０の手
段の燃料ノズルにおいて、前記外向きガス流路内の前記
円錐状壁面側の面に放射状に配設され同外向きガス流路
内に突出するフィンを設けてなることを特徴とする燃料
ノズルを提供する。
【００５２】第１２の手段によれば、第１０の手段の作
用に加え、ガス燃料はフィンの間を高速で流れ、またフ
ィンによって円錐状壁面側の面との接触面積も増大する
ので、冷却効率が向上し、圧損も比較的少ない。
【００５３】（１３）第１３の手段として、第１０の手
段の燃料ノズルにおいて、前記ガス燃料流路と前記外向
きガス流路との間を塞いだ上でその間に前記外向きガス
流路内の前記円錐状壁面側の面に向けたインピンジ冷却
孔を設けてなることを特徴とする燃料ノズルを提供す
る。
【００５４】第１３の手段によれば、第１０の手段の作
用に加え、複数のインピンジ冷却孔から噴出したガス燃
料が円錐状壁面側の面に衝突し、冷却効率の向上が顕著
である。
【００５５】（１４）そして、さらに第１４の手段とし
て、第１の手段から第１３の手段のいずれかの燃料ノズ
ルを備えてなることを特徴とする燃焼器を提供する。
【００５６】第１４の手段によれば、第１の手段から第
１３の手段の作用を奏することにより、燃焼排ガス中の
スモーク発生が防止できる燃焼器となる。
【００５７】（１５）また、第１５の手段として、第１
４の手段の燃焼器を備えてなることを特徴とするガスタ
ービンを提供する。
【００５８】第１５の手段によれば、第１４の手段の作
用を奏することにより、燃焼排ガス中のスモーク発生が
防止され、燃焼効率や信頼性の向上が図られ、公害上の
問題も解決できるガスタービンとなる。
【００５９】
【発明の実施の形態】図１から図５に基づいて、本発明
の実施の第１形態に係る燃料ノズルとそれを用いた燃焼
器およびガスタービンを説明する。図１は本実施の形態
の燃料ノズルの構造を模式的に示す縦断面図、図２
（ａ）は図１中Ａ−Ａ矢視断面図、図２（ｂ）から
（ｆ）は図２（ａ）の変形例、図３（ａ）は図１中Ｂ部
の変形例の拡大断面図、図３（ｂ）は図３（ａ）中のタ
ービュレータの説明図、図４は図１中Ｂ部の他の変形例
の拡大断面図、図４（ｂ）は図４（ａ）中のフィンの説
明図、図５も図１中Ｂ部の他の変形例の拡大断面図であ
る。
【００６０】図１は、図１０に示したと同様のガスター
ビン１００の燃焼器３において用いられる本実施の形態
のパイロット燃料ノズル８を示すものであり、車室１０
０ａ、圧縮機部１、タービン部２、ロータ軸４は同様に
構成され、燃焼器３においてもメイン燃料ノズル７、燃
焼室５、尾筒６等は同様に構成されているので、図示説
明は省略し、以下、本発明の特徴を有するパイロット燃
料ノズル（以下、単に「燃料ノズル」という）８を主に
説明する。
【００６１】図１において、１０は燃料ノズル８の中心
に中空管状に形成された油燃料流路であり、その下流側
先端には油燃料噴射孔１０ａが設けられている。１１
は、油燃料流路１０を囲むガス流路壁１１ｂ内に二重管
状に形成されガス燃料ｇを供給するガス燃料流路であ
り、その下流側先端は塞がれているが、下流側先端に所
定距離の近傍に外周側へ斜め下流向きにガス燃料噴射孔
１１ａが複数設けられている。
【００６２】燃料ノズル８のガス燃料流路１１の外側に
は環状断面の燃焼用空気ａの空気流路１３が設けられる
が、ガス燃料流路１１の外側には一定間隔で覆うカバー
１４が設けられ、空気流路１３を半径方向に区画し、内
側は燃焼用空気ａの一部を冷却空気ａ’として用いる冷
却空気流路１３ｂを形成し、外側は燃焼用空気流路１３
ａを形成している。燃焼用空気流路１３ａにはスワーラ
８１が設けられている。
【００６３】カバー１４の最下流側は、ガス燃料流路１
１の周囲に形成される環状断面の冷却空気流路１３ｂ
が、図１に示すように縦断面において燃料ノズル８の中
心側へ向いた内向き流路１３ｂ’となるように形成さ
れ、その後、燃料ノズル８のガス燃料流路１１を構成す
るガス流路壁１１ｂが延在した円錐状壁部１６との間に
外周側へ斜め下流向きの外向き流路１３ｂ”を形成して
いる。外向き流路１３ｂ”は燃焼用空気流路１３ａに開
口し、冷却空気ａ’が内向き流路１３ｂ’と外向き流路
１３ｂ”によりリターンフローを行うようになってい
る。
【００６４】外向き流路１３ｂ”の円錐状壁部１６の外
側は油燃料噴射孔１０ａの周囲に下流側に向けて円錐状
に開くノズル端面１６ａを形成している。
【００６５】すなわち、ノズル端面１６ａは円錐状に開
く形状とすることにより、油燃料噴射孔１０ａからの油
燃料ｆのコーン状の噴射域に沿うように形成されてい
る。
【００６６】また、ガス燃料噴射孔１１ａは、冷却空気
流路１３ｂ中を連通せず外周方向に通過する管状に形成
され、カバー１４を貫通し、燃焼用空気流路１３ａに開
口している。
【００６７】上記の本実施の形態の燃料ノズル８におい
ては、油燃料ｆを燃焼する場合は、油燃料噴射孔１０ａ
から噴射された油燃料ｆのコーン状の噴射域に沿うよう
にノズル端面１６ａが形成されているため、図１１の従
来例で説明したような油燃料ｆのコーン状の噴射域の背
面の空気の渦ｖは発生しにくくなり、油燃料ｆが巻き込
まれて滞留しつつ燃焼することによる煤の発生が防止さ
れる。
【００６８】また、カバー１４の内側に冷却空気ａ’を
流すことによって、燃料ノズル８の焼損が防止されるも
のとなっており、冷却空気流路１３ｂの冷却空気ａ’は
ノズル端面１６ａから吹き出すことはなく、内向き流路
１３ｂ’と外向き流路１３ｂ”を通り、ノズル端面１６
ａを裏面から冷却した後、燃焼用空気流路１３ａ中に吹
き出す。
【００６９】したがって、内向き流路１３ｂ’と外向き
流路１３ｂ”の冷却空気ａ’のリターンフローによって
十分な冷却効果を奏することができるほか、冷却空気流
路１３ｂからノズル端面１６ａ上に冷却空気ａ’が吹出
さないので、油燃料ｆの噴射時に冷却空気ａ’との干渉
による二次渦ａ”の発生がなく、二次渦ａ”に油燃料ｆ
が巻き込まれて滞留しつつ燃焼して煤を発生させること
もなくなる。
【００７０】また、本実施の形態の燃料ノズル８を用い
たガスタービンとその燃焼器は、燃焼排ガス中のスモー
ク発生が防止され、燃焼効率や信頼性の向上が図られ、
公害上の問題も解決できるものとなる。
【００７１】なお、図１の燃料ノズル８において、ガス
燃料ｇを燃焼する場合は、ガス燃料噴射孔１１ａからガ
ス燃料ｇがその周囲の燃焼用空気流路１３ａ中へ噴出
し、燃焼用空気流路１３ａ中をスワーラ８１を通って旋
回して送られてくる燃焼用空気ａによって燃焼し、燃料
ノズル８の先端の高温化の熱負荷が大きいが、それに対
し、内向き流路１３ｂ’と外向き流路１３ｂ”の冷却空
気ａ’のリターンフローによって十分な冷却効果を奏す
ることができるものとなる。
【００７２】以下、本実施の第１形態の変形例につき説
明する。図１において外向き流路１３ｂ”の円錐状壁部
１６は、図２（ａ）に示すように、切れ目のない連続し
た環状部を形成しているが、ノズル端面１６ａに対する
熱負荷が大きく、円錐状壁部１６の熱膨張を逃がす必要
がある場合は、図２（ｂ）から（ｆ）に示すような円錐
状壁部１６の構造をとり、熱膨張は逃がすが冷却空気
ａ’は遮断し、ノズル端面１６ａでの冷却空気ａ’の漏
れによる煤の発生を防止することができるものとするこ
とができる。
【００７３】すなわち、（ｂ）のものは、円錐状壁部１
６に放射状に複数のスリット１７を設け、スリット１７
にスペーサ１８を挟み込んだものであって、加工が比較
的容易である。
【００７４】（ｃ）のものは、円錐状壁部１６に放射状
にベンド部１９を設けたものであって、冷却空気ａ’の
漏れの遮断が完全となる。
【００７５】（ｄ）のものは、円錐状壁部１６に放射状
に分割部を設け、相対する分割面に沿って凸部２０ａと
凹部２０ｂとを設け互いに嵌合させたもので、冷却空気
ａ’の漏れが出にくい。
【００７６】（ｅ）のものは、円錐状壁部１６に放射状
に分割部を設け、相対する一方の分割部を他方の分割部
に重ねた、重ね合わせ構造部２１としたものであり、溝
加工がなく加工が容易である。
【００７７】（ｆ）のものは、円錐状壁部１６に放射状
に分割部を設け、相対する分割面に沿ってともに凹部２
２ａ、２２ｂを設け、その間にシール板２３を嵌合した
ものであり、組立が容易である。
【００７８】またさらに、本実施の第１形態の他の変形
例につき説明する。外向き流路１３ｂ”は、図１におい
てその内面が平滑なものを示したが、外向き流路１３
ｂ”における冷却空気ａ’の円錐状壁部１６に対する冷
却効率を向上するために、図３から図５に示すような構
造とすることができる。
【００７９】すなわち、図３のものは、外向き流路１３
ｂ”の円錐状壁部１６側に冷却空気ａ’の流れ方向に概
ね直交するように外向き流路１３ｂ”内に突出する堰状
のタービュレータ２４を燃料ノズル８の周方向に配設し
たものであり、図３（ｂ）に示すように冷却空気ａ’が
タービュレータ２４に衝突し乗り越えつつ流れることで
冷却効率が向上する。構造も比較的簡明で加工が容易で
ある。
【００８０】図４のものは、内向き流路１３ｂ’と外向
き流路１３ｂ”との間を塞いだ上でその間に通孔２５を
設けるとともに、外向き流路１３ｂ”の円錐状壁部１６
側に外向き流路１３ｂ”内に突出し、放射状に配設され
冷却空気ａ’の流れ方向の複数のフィン２６を、その間
に形成される溝２７が通孔２５の位置と合うように設け
たものである。
【００８１】図４（ｂ）に示すように、冷却空気ａ’は
通孔２５から溝２７を高速で流れ、またフィン２６によ
って円錐状壁部１６との接触面積も増大するので、冷却
効率が向上し、圧損も比較的少ない。
【００８２】図５のものは、内向き流路１３ｂ’と外向
き流路１３ｂ”との間を塞いだ上でその間に、外向き流
路１３ｂ”の円錐状壁部１６に向けた複数のインピンジ
冷却孔２８を設けたものである。
【００８３】図５に示すように、複数のインピンジ冷却
孔２８から噴出した冷却空気ａ’が円錐状壁部１６に衝
突し、冷却効率の向上が顕著である。
【００８４】次に、図６から図９に基づいて、本発明の
実施の第２形態に係る燃料ノズルとそれを用いた燃焼器
およびガスタービンを説明する。図６は本実施の形態の
燃料ノズルの構造を模式的に示す縦断面図、図７は図６
中Ｃ部の変形例の拡大断面図、図８および図９は図６中
Ｃ部の他の変形例の拡大断面図である。
【００８５】図６は、図１０に示したと同様のガスター
ビン１００の燃焼器３において用いられる本実施の形態
のパイロット燃料ノズル１０８を示すものであり、車室
１００ａ、圧縮機部１、タービン部２、ロータ軸４は同
様に構成され、燃焼器３においてもメイン燃料ノズル
７、燃焼室５、尾筒６等は同様に構成されているので、
図示説明は省略し、以下、本発明の特徴を有するパイロ
ット燃料ノズル（以下、単に「燃料ノズル」という）１
０８を主に説明する。
【００８６】本実施の形態の燃料ノズル１０８は、油燃
料ｆ燃焼時の燃料ノズル１０８への熱負荷は比較的小さ
いことを踏まえ、冷却空気ａ’を流す冷却空気流路１３
ｂを設けず、油燃料ｆ燃焼時の煤発生はノズル端面形状
で防止し、冷却空気ａ’のノズル端面への漏出による問
題を無くし、ガス燃料ｇ燃焼時の燃料ノズルへの熱負荷
に対しては、ガス燃料ｇ自体で燃料ノズルのノズル端面
を冷却するようにしたものである。
【００８７】図６において、１１０は燃料ノズル１０８
の中心に中空管状に形成された油燃料流路であり、その
下流側先端には油燃料噴射孔１１０ａが設けられてい
る。１１１は、油燃料流路１１０を囲むガス流路壁１１
１ｂ中に二重管状に形成されガス燃料ｇを供給するガス
燃料流路である。
【００８８】燃料ノズル１０８のガス燃料流路１１１の
外側には環状断面の燃焼用空気流路１１３が設けられ、
燃焼用空気流路１１３にはスワーラ８１が設けられてい
る。
【００８９】ガス流路壁１１１ｂは、油燃料流路１１０
の下流側先端の油燃料噴射孔１１０ａの周囲まで延在
し、その下流側先端部は油燃料噴射孔１１０ａを囲み下
流側に向けて広がる円錐状壁面となるノズル端面１１６
ａを形成している。
【００９０】すなわち、ノズル端面（円錐状壁面）１１
６ａは円錐状に広がる形状とすることにより、油燃料噴
射孔１１０ａからの油燃料ｆのコーン状の噴射域に沿う
ように形成されている。
【００９１】また、ガス流路壁１１１ｂ内に油燃料流路
１１０の周囲に形成される環状断面のガス燃料流路１１
１は、下流側先端部内においてノズル端面１１６ａに沿
って、図６に示すように縦断面において燃料ノズル１０
８の外周側へ斜め下流向きの外向きガス流路１１１’と
なり、ガス流路壁１１１ｂの外周面下近傍で上流側に向
く逆向き環状ガス流路１１１”に連通している。
【００９２】逆向き環状ガス流路１１１”のノズル端面
１１６ａからの所定距離の位置には外周側へ斜め下流向
きにガス燃料噴射孔１１１ａが複数設けられ燃焼用空気
流路１１３に開口し、ガス燃料流路１１１から送られた
冷却空気ａ’が外向きガス流路１１１’から逆向き環状
ガス流路１１１”へとリターンフローを行うようになっ
ている。
【００９３】上記の本実施の形態の燃料ノズル１０８に
おいては、油燃料ｆを燃焼する場合は、油燃料噴射孔１
１０ａから噴射された油燃料ｆのコーン状の噴射域に沿
うようにノズル端面１１６ａが形成されているため、図
１１の従来例で説明したような油燃料ｆのコーン状の噴
射域の背面の空気の渦ｖは発生しにくくなり、油燃料ｆ
が巻き込まれて滞留しつつ燃焼することによる煤の発生
が防止される。
【００９４】また、本実施の形態においては、ノズル端
面１１６ａを冷却する冷却空気ａ’を用いないので、ノ
ズル端面１１６ａ上に冷却空気ａ’が吹出すことはな
く、図１２の従来例で説明したような油燃料ｆの噴射と
冷却空気ａ’の干渉による二次渦ａ”の発生がなく、二
次渦ａ”に油燃料ｆが巻き込まれて滞留しつつ燃焼して
煤を発生させることもなくなる。
【００９５】一方、ガス燃料ｇを燃焼する場合は、ガス
燃料噴射孔１１１ａからガス燃料ｇがその周囲の燃焼用
空気流路１１３中へ噴出し、燃焼用空気流路１１３中を
スワーラ８１を通って旋回して送られてくる燃焼用空気
ａによって燃焼し、燃料ノズル１０８の先端の熱負荷が
大きいが、それに対し、外向きガス流路１１１’から逆
向き環状ガス流路１１１”へのガス燃料ｇのリターンフ
ローによって十分な冷却効果を奏することができるもの
となる。
【００９６】ちなみに、冷却空気ａ’の温度は４００°
Ｃ程度であるが、ガス燃料ｇの温度は２００°Ｃ程度と
低く、ガス燃料ｇの冷却効果は冷却空気ａ’以上とな
る。
【００９７】なお、油燃料ｆ燃焼時の燃料ノズル１０８
の先端の熱負荷は、ガス燃料ｇ燃焼時に比べ小さく、油
燃料ｆ自体と燃焼用空気ａによる冷却で対処できる場合
が多く、本実施の形態はそのようなものに有効であり、
冷却空気流路を省けることにより構造を大幅に簡素化で
きるものとなる。
【００９８】上記のような本実施の形態の燃料ノズル１
０８を用いたガスタービンとその燃焼器は、燃焼排ガス
中のスモーク発生が防止され、構造簡素にして燃焼効率
や信頼性の向上が図られ、公害上の問題も解決できるも
のとなる。
【００９９】以下、本実施の第２形態の変形例につき説
明する。外向きガス流路１１１’は、図６においてその
内面が平滑なものを示したが、外向きガス流路１１１’
におけるガス燃料ｇのノズル端面１１６ａに対する冷却
効率を向上するために、実施の第１形態において図３か
ら図５で説明したと同様に、図７から図９に示すような
構造とすることができる。
【０１００】すなわち、図７のものは、外向きガス流路
１１１’のノズル端面１１６ａ側の壁にガス燃料ｇの流
れ方向に概ね直交するように外向きガス流路１１１’内
に突出する堰状のタービュレータ１２４を燃料ノズル１
０８の周方向に配設したものであり、ガス燃料ｇがター
ビュレータ１２４に衝突し乗り越えつつ流れることで冷
却効率が向上する。構造も比較的簡明で加工が容易であ
る。
【０１０１】図８のものは、ガス燃料流路１１１と外向
きガス流路１１１’との間を塞いだ上、その間に通孔１
２５を設けるとともに、外向きガス流路１１１’のノズ
ル端面１１６ａ側の壁に外向きガス流路１１１内に突出
し、放射状に配設されガス燃料ｇの流れ方向の複数のフ
ィン１２６を、その間に形成される溝１２７が通孔１２
５の位置と合うように設けたものである。
【０１０２】ガス燃料ｇは通孔１２５から溝１２７を高
速で流れ、またフィン１２６によってノズル端面１１６
ａ側の壁との接触面積も増大するので、冷却効率が向上
し、圧損も比較的少ない。
【０１０３】図９のものは、ガス燃料流路１１１と外向
きガス流路１１１’との間を塞いだ上でその間に、外向
きガス流路１１１’のノズル端面１１６ａ側の壁に向け
た複数のインピンジ冷却孔１２８を設けたものである。
【０１０４】複数のインピンジ冷却孔１２８から噴出し
たガス燃料ｇがノズル端面１１６ａ側の壁に衝突し、冷
却効率の向上が顕著である。
【０１０５】以上、本発明の実施の形態を説明したが、
上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の範
囲内でその具体的構造に種々の変更を加えてもよいこと
は言うまでもない。
【０１０６】例えば、上記従来例、実施の形態ともに、
ガスタービンの燃焼器のパイロット燃料ノズルを例に述
べたが、本発明の燃料ノズルはパイロット燃料ノズルに
限られることなく、油燃料とガス燃料の何れも燃焼する
燃料ノズルであって、油燃料を燃料ノズル先端から噴射
して拡散燃焼を行なわせる燃料ノズルであれば適用で
き、本発明の燃料ノズルをメイン燃料ノズルとしてもよ
く、そのような本発明のメイン燃料ノズルを用いたガス
タービンまたは燃焼器であってもよい。
【０１０７】
【発明の効果】（１）請求項１の発明によれば、燃料ノ
ズルを、中心に油燃料流路、その回りにガス燃料流路を
二重管状に備え、さらにその外周を円筒状のカバーで覆
いカバーの内側を冷気空気流路、外側を燃焼用空気流路
とし、前記油燃料流路の先端に油燃料噴射孔を設けると
ともに、前記ガス燃料流路に前記冷却空気流路と連通せ
ず前記燃焼用空気流路に開口するガス燃料噴射孔を複数
設けた燃料ノズルにおいて、同燃料ノズルがその先端部
に前記油燃料噴射孔を囲み下流側に向けて広がる円錐状
壁部を有し、前記カバーの最下流側は、前記冷却空気流
路を燃料ノズルの中心側へ向けた内向き流路と同内向き
流路に連通し前記円錐状壁部との間に斜め下流向きで外
周側へ向けた外向き流路に形成し、同外向き流路が前記
燃焼用空気流路に開口するように形成されてなるように
構成したので、油燃料噴射孔から噴射された油燃料のコ
ーン状の噴射域に沿うように円錐状壁部が形成されてい
るため、噴射域の背面の空気の渦は発生しにくくなり、
油燃料が巻き込まれて滞留しつつ燃焼することによる煤
の発生が防止される。
【０１０８】また、内向き流路と外向き流路のリターン
フローによって十分な冷却効果を奏することができるほ
か、円錐状壁部の面上に冷却空気が吹出さないので、油
燃料噴射時に冷却空気との干渉による二次渦の発生がな
く、二次渦に油燃料が巻き込まれて滞留しつつ燃焼して
煤を発生させることもなくなる。
【０１０９】（２）請求項２の発明によれば、請求項１
に記載の燃料ノズルにおいて、前記円錐状壁部に放射状
にスリットを設け、同スリットをスペーサで塞いでなる
ように構成したので、請求項１の発明の効果に加え、円
錐状壁部に対する熱負荷が大きい場合でも熱膨張は逃が
し円錐状壁部の損傷を防止でき、且つ冷却空気を遮断
し、円錐状壁部の面上での冷却空気の漏れによる煤の発
生を防止することができるものとすることができ、構造
も簡明で加工が比較的容易である。
【０１１０】（３）請求項３の発明によれば、請求項１
に記載の燃料ノズルにおいて、前記円錐状壁部に放射状
にベンド部を設けてなるように構成したので、請求項１
の発明の効果に加え、円錐状壁部に対する熱負荷が大き
い場合でも熱膨張は逃がし円錐状壁部の損傷を防止で
き、且つ冷却空気を遮断し、円錐状壁部の面上での冷却
空気の漏れによる煤の発生を防止することができるもの
とすることができ、冷却空気の漏れの遮断が完全とな
る。
【０１１１】（４）請求項４の発明によれば、請求項１
に記載の燃料ノズルにおいて、前記円錐状壁部に放射状
に分割部を設け、相対する一方の分割面に沿って設けた
凸部を他方の分割面に沿って設けた凹部に嵌合してなる
ように構成したので、請求項１の発明の効果に加え、円
錐状壁部に対する熱負荷が大きい場合でも熱膨張は逃が
し円錐状壁部の損傷を防止でき、且つ冷却空気を遮断
し、円錐状壁部の面上での冷却空気の漏れによる煤の発
生を防止することができるものとすることができ、冷却
空気の漏れが出にくい。
【０１１２】（５）請求項５の発明によれば、請求項１
に記載の燃料ノズルにおいて、前記円錐状壁部に放射状
に分割部を設け、相対する一方の分割部を他方の分割部
に重ね合わせてなるように構成したので、請求項１の発
明の効果に加え、円錐状壁部に対する熱負荷が大きい場
合でも熱膨張は逃がし円錐状壁部の損傷を防止でき、且
つ冷却空気を遮断し、円錐状壁部の面上での冷却空気の
漏れによる煤の発生を防止することができるものとする
ことができ、溝加工がなく加工が容易である。
【０１１３】（６）請求項６の発明によれば、請求項１
に記載の燃料ノズルにおいて、前記円錐状壁部に放射状
に分割部を設け、シール板を相対する一方の分割面に沿
って設けた凹部と他方の分割面に沿って設けた凹部とに
共に嵌合してなるように構成したので、請求項１の発明
の効果に加え、円錐状壁部に対する熱負荷が大きい場合
でも熱膨張は逃がし円錐状壁部の損傷を防止でき、且つ
冷却空気を遮断し、円錐状壁部の面上での冷却空気の漏
れによる煤の発生を防止することができるものとするこ
とができ、組立が容易である。
【０１１４】（７）請求項７の発明によれば、請求項１
に記載の燃料ノズルにおいて、前記円錐状壁部に前記燃
料ノズルの周方向に配設され前記外向き流路内に突出す
るタービュレータを設けてなるように構成したので、請
求項１の発明の効果に加え、冷却空気がタービュレータ
に衝突し乗り越えつつ流れることで冷却効率が向上し、
構造も比較的簡明で加工が容易である。
【０１１５】（８）請求項８の発明によれば、請求項１
に記載の燃料ノズルにおいて、前記円錐状壁部に放射状
に配設され同外向き流路内に突出するフィンを設けてな
るように構成したので、請求項１の発明の効果に加え、
冷却空気はフィンの間を高速で流れ、またフィンによっ
て円錐状壁部との接触面積も増大するため、冷却効率が
向上し、圧損も比較的少ない。
【０１１６】（９）請求項９の発明によれば、請求項１
に記載の燃料ノズルにおいて、前記内向き流路と前記外
向き流路との間を塞いだ上でその間に前記円錐状壁部に
向けたインピンジ冷却孔を設けてなるように構成したの
で、請求項１の発明の効果に加え、複数のインピンジ冷
却孔から噴出した冷却空気が円錐状壁部に衝突し、冷却
効率の向上が顕著である。
【０１１７】（１０）請求項１０の発明によれば、燃料
ノズルを、中心に油燃料流路、その回りにガス燃料流路
を二重管状に備え、さらにその外周側を燃焼用空気流路
とし、前記油燃料流路の先端に油燃料噴射孔を設けると
ともに、前記ガス燃料流路に連通し前記燃焼用空気流路
に開口するガス燃料噴射孔を複数設けた燃料ノズルにお
いて、同燃料ノズルがその先端部に前記油燃料噴射孔を
囲み下流側に向けて広がる円錐状壁面を有し、前記先端
部内には前記ガス燃料流路と連通し前記円錐状壁面に沿
って斜め下流向きで外周側へ向けた外向きガス流路と同
外向きガス流路に連通し同燃料ノズルの上流側に向けた
逆向きガス流路が形成され、同逆向きガス流路が前記ガ
ス燃料噴射孔に連通するように形成されてなるように構
成下ので、油燃料噴射孔から噴射された油燃料のコーン
状の噴射域に沿うように円錐状壁面が形成されているた
め、噴射域の背面の空気の渦は発生しにくくなり、油燃
料が巻き込まれて滞留しつつ燃焼することによる煤の発
生が防止される。
【０１１８】また、冷却空気を用いないので、円錐状壁
面上に冷却空気が吹出すことはなく、油燃料の噴射と冷
却空気の干渉による二次渦の発生がなく、二次渦に油燃
料が巻き込まれて滞留しつつ燃焼して煤を発生させるこ
ともなくなる一方、外向きガス流路から逆向きガス流路
へのガス燃料のリターンフローによって十分な冷却効果
を奏することができるものとなり、冷却空気流路を備え
ないので構造を大幅に簡素化できるものとなる。
【０１１９】（１１）請求項１１の発明によれば、請求
項１０に記載の燃料ノズルにおいて、前記外向きガス流
路内の前記円錐状壁面側の面に前記燃料ノズルの周方向
に配設され前記外向きガス流路内に突出するタービュレ
ータを設けてなるように構成したので、請求項１０の発
明の効果に加え、ガス燃料がタービュレータに衝突し乗
り越えつつ流れることで冷却効率が向上し、構造も簡明
で加工が比較的容易である。
【０１２０】（１２）請求項１２の発明によれば、請求
項１０に記載の燃料ノズルにおいて、前記外向きガス流
路内の前記円錐状壁面側の面に放射状に配設され同外向
きガス流路内に突出するフィンを設けてなるように構成
したので、請求項１０の発明の効果に加え、ガス燃料は
フィンの間を高速で流れ、またフィンによって円錐状壁
面側の面との接触面積も増大するので、冷却効率が向上
し、圧損も比較的少ない。
【０１２１】（１３）請求項１３の発明によれば、請求
項１０に記載の燃料ノズルにおいて、前記ガス燃料流路
と前記外向きガス流路との間を塞いだ上でその間に前記
外向きガス流路内の前記円錐状壁面側の面に向けたイン
ピンジ冷却孔を設けてなるように構成したので、請求項
１０の発明の効果に加え、複数のインピンジ冷却孔から
噴出したガス燃料が円錐状壁面側の面に衝突し、冷却効
率の向上が顕著である。
【０１２２】（１４）請求項１４の発明によれば、燃焼
器を、請求項１から請求項１３のいずれかに記載の燃料
ノズルを備えてなるようにしたので、請求項１から請求
項１３のいずれかの発明の効果を奏することにより、燃
焼排ガス中のスモーク発生が防止される燃焼器が得られ
る。
【０１２３】（１５）請求項１５の発明によれば、ガス
タービンを、請求項１４に記載の燃焼器を備えてなるよ
うにしたので、請求項１４の発明の効果を奏することに
より、燃焼排ガス中のスモーク発生が防止され、燃焼効
率や信頼性の向上が図られ、公害上の問題も解決できる
ガスタービンが得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の第１形態に係る燃料ノズルの構
造を模式的に示す縦断面図である。
【図２】（ａ）は図１中Ａ−Ａ矢視断面図、（ｂ）から
（ｆ）は、（ａ）の変形例である。
【図３】（ａ）は図１中Ｂ部の変形例の拡大断面図、
（ｂ）は（ａ）中のタービュレータの説明図である。
【図４】（ａ）は図１中Ｂ部の他の変形例の拡大断面
図、（ｂ）は（ａ）中のフィンの説明図である。
【図５】図１中Ｂ部のさらに他の変形例の拡大断面図で
ある。
【図６】本発明の実施の第２形態に係る燃料ノズルの構
造を模式的に示す縦断面図である。
【図７】図６中Ｃ部の変形例の拡大断面図である。
【図８】図６中Ｃ部の他の変形例の拡大断面図である。
【図９】図６中Ｃ部のさらに他の変形例の拡大断面図で
ある。
【図１０】一般的なガスタービンの要部の上半分の縦断
面図である。
【図１１】燃料ノズルの従来例の構造を模式的に示す縦
断面図である。
【図１２】（ａ）は改良された燃料ノズルの従来例の構
造を模式的に示す縦断面図であり、（ｂ）は（ａ）中Ｄ
−Ｄ矢視図である。
【符号の説明】
１ 圧縮機部 ２ タービン部 ３ 燃焼器 ４ ロータ軸 ５ 燃焼室 ６ 尾筒 ７ メイン燃料ノズル ８ パイロット燃料ノズル（燃料ノズ
ル） ８１ スワーラ １０ 油燃料流路 １０ａ 油燃料噴射孔 １１ ガス燃料流路 １１ａ ガス燃料噴射孔 １１ｂ ガス流路壁 １３ 空気流路 １３ａ 燃焼用空気流路 １３ｂ 冷却空気流路 １３ｂ’ 内向き流路 １３ｂ” 外向き流路 １４ カバー １６ 円錐状壁部 １６ａ ノズル端面 １０８ パイロット燃料ノズル（燃料ノズ
ル） １１０ 油燃料流路 １１０ａ 油燃料噴射孔 １１１ ガス燃料流路 １１１’ 外向きガス流路 １１１” 逆向き環状ガス流路 １１１ａ ガス燃料噴射孔 １１１ｂ ガス流路壁 １１３ 燃焼用空気流路 １１６ａ ノズル端面（円錐状壁面）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ２３Ｒ 3/34 Ｆ２３Ｒ 3/34 (72)発明者 石黒 達男 兵庫県高砂市荒井町新浜２丁目１番１号 三菱重工業株式会社高砂研究所内 (72)発明者 大平 竜也 横浜市金沢区幸浦一丁目８番地１ 三菱重 工業株式会社基盤技術研究所内 (72)発明者 田中 克則 兵庫県高砂市荒井町新浜２丁目１番１号 三菱重工業株式会社高砂製作所内 (72)発明者 西田 幸一 兵庫県高砂市荒井町新浜２丁目１番１号 三菱重工業株式会社高砂製作所内 (72)発明者 鴨川 正博 兵庫県高砂市荒井町新浜二丁目８番19号 高菱エンジニアリング株式会社内 (72)発明者 橘 輝也 広島県広島市西区横川新町９−12 中外テ クノス株式会社内 Ｆターム(参考） 3K056 AA05 AA07 AB07 AC01 AC07 AD01 AE01 BA10 3K065 RA01 RB02

Claims (15)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】中心に油燃料流路、その回りにガス燃料流
    路を二重管状に備え、さらにその外周を円筒状のカバー
    で覆いカバーの内側を冷気空気流路、外側を燃焼用空気
    流路とし、前記油燃料流路の先端に油燃料噴射孔を設け
    るとともに、前記ガス燃料流路に前記冷却空気流路と連
    通せず前記燃焼用空気流路に開口するガス燃料噴射孔を
    複数設けた燃料ノズルにおいて、同燃料ノズルがその先
    端部に前記油燃料噴射孔を囲み下流側に向けて広がる円
    錐状壁部を有し、前記カバーの最下流側は、前記冷却空
    気流路を燃料ノズルの中心側へ向けた内向き流路と同内
    向き流路に連通し前記円錐状壁部との間に斜め下流向き
    で外周側へ向けた外向き流路に形成し、同外向き流路が
    前記燃焼用空気流路に開口するように形成されてなるこ
    とを特徴とする燃料ノズル。
  2. 【請求項２】 請求項１に記載の燃料ノズルにおいて、
    前記円錐状壁部に放射状にスリットを設け、同スリット
    をスペーサで塞いでなることを特徴とする燃料ノズル。
  3. 【請求項３】 請求項１に記載の燃料ノズルにおいて、
    前記円錐状壁部に放射状にベンド部を設けてなることを
    特徴とする燃料ノズル。
  4. 【請求項４】 請求項１に記載の燃料ノズルにおいて、
    前記円錐状壁部に放射状に分割部を設け、相対する一方
    の分割面に沿って設けた凸部を他方の分割面に沿って設
    けた凹部に嵌合してなることを特徴とする燃料ノズル。
  5. 【請求項５】 請求項１に記載の燃料ノズルにおいて、
    前記円錐状壁部に放射状に分割部を設け、相対する一方
    の分割部を他方の分割部に重ね合わせてなることを特徴
    とする燃料ノズル。
  6. 【請求項６】 請求項１に記載の燃料ノズルにおいて、
    前記円錐状壁部に放射状に分割部を設け、シール板を相
    対する一方の分割面に沿って設けた凹部と他方の分割面
    に沿って設けた凹部とに共に嵌合してなることを特徴と
    する燃料ノズル。
  7. 【請求項７】 請求項１に記載の燃料ノズルにおいて、
    前記円錐状壁部に前記燃料ノズルの周方向に配設され前
    記外向き流路内に突出するタービュレータを設けてなる
    ことを特徴とする燃料ノズル。
  8. 【請求項８】 請求項１に記載の燃料ノズルにおいて、
    前記円錐状壁部に放射状に同外向き流路内に突出するフ
    ィンを設けてなることを特徴とする燃料ノズル。
  9. 【請求項９】 請求項１に記載の燃料ノズルにおいて、
    前記内向き流路と前記外向き流路との間を塞いだ上でそ
    の間に前記円錐状壁部に向けたインピンジ冷却孔を設け
    てなることを特徴とする燃料ノズル。
  10. 【請求項１０】中心に油燃料流路、その回りにガス燃料
    流路を二重管状に備え、さらにその外周側を燃焼用空気
    流路とし、前記油燃料流路の先端に油燃料噴射孔を設け
    るとともに、前記ガス燃料流路に連通し前記燃焼用空気
    流路に開口するガス燃料噴射孔を複数設けた燃料ノズル
    において、同燃料ノズルがその先端部に前記油燃料噴射
    孔を囲み下流側に向けて広がる円錐状壁面を有し、前記
    先端部内には前記ガス燃料流路と連通し前記円錐状壁面
    に沿って斜め下流向きで外周側へ向けた外向きガス流路
    と同外向きガス流路に連通し同燃料ノズルの上流側に向
    けた逆向きガス流路が形成され、同逆向きガス流路が前
    記ガス燃料噴射孔に連通するように形成されてなること
    を特徴とする燃料ノズル。
  11. 【請求項１１】 請求項１０に記載の燃料ノズルにおい
    て、前記外向きガス流路内の前記円錐状壁面側の面に前
    記燃料ノズルの周方向に配設され前記外向きガス流路内
    に突出するタービュレータを設けてなることを特徴とす
    る燃料ノズル。
  12. 【請求項１２】 請求項１０に記載の燃料ノズルにおい
    て、前記外向きガス流路内の前記円錐状壁面側の面に放
    射状に配設され同外向きガス流路内に突出するフィンを
    設けてなることを特徴とする燃料ノズル。
  13. 【請求項１３】 請求項１０に記載の燃料ノズルにおい
    て、前記ガス燃料流路と前記外向きガス流路との間を塞
    いだ上でその間に前記外向きガス流路内の前記円錐状壁
    面側の面に向けたインピンジ冷却孔を設けてなることを
    特徴とする燃料ノズル。
  14. 【請求項１４】 請求項１から請求項１３のいずれかに
    記載の燃料ノズルを備えてなることを特徴とする燃焼
    器。
  15. 【請求項１５】 請求項１４に記載の燃焼器を備えてな
    ることを特徴とするガスタービン。
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