JPH05203147A - ガスタービンエンジン燃焼器 - Google Patents
ガスタービンエンジン燃焼器Info
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- JPH05203147A JPH05203147A JP4252329A JP25232992A JPH05203147A JP H05203147 A JPH05203147 A JP H05203147A JP 4252329 A JP4252329 A JP 4252329A JP 25232992 A JP25232992 A JP 25232992A JP H05203147 A JPH05203147 A JP H05203147A
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- combustor
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- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23R—GENERATING COMBUSTION PRODUCTS OF HIGH PRESSURE OR HIGH VELOCITY, e.g. GAS-TURBINE COMBUSTION CHAMBERS
- F23R3/00—Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel
- F23R3/28—Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel characterised by the fuel supply
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23R—GENERATING COMBUSTION PRODUCTS OF HIGH PRESSURE OR HIGH VELOCITY, e.g. GAS-TURBINE COMBUSTION CHAMBERS
- F23R3/00—Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel
- F23R3/02—Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel characterised by the air-flow or gas-flow configuration
- F23R3/04—Air inlet arrangements
- F23R3/10—Air inlet arrangements for primary air
- F23R3/12—Air inlet arrangements for primary air inducing a vortex
- F23R3/14—Air inlet arrangements for primary air inducing a vortex by using swirl vanes
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- F23R3/28—Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel characterised by the fuel supply
- F23R3/30—Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel characterised by the fuel supply comprising fuel prevapourising devices
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- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
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- F23R3/28—Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel characterised by the fuel supply
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- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
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- General Engineering & Computer Science (AREA)
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- Combustion Of Fluid Fuel (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 パターンファクタを減らすために、燃料空気
混合気の周方向均等性を改善したガスタービンエンジン
燃焼器を提供する。 【構成】 燃焼器１２は半径方向に相隔たる外側及び内
側のライナ４０及び４２を含んでおり、両ライナは、縦
方向中心線軸１４の周りに同軸的に配置された環状ドー
ム４４を介して上流端４０ａ及び４２ａで連結されてい
る。周方向に相隔たっている複数の燃料噴射器５４が弧
状のはね飛ばし板５０に隣接して配置されており、燃料
を噴射してはね飛ばし板に衝突させる。はね飛ばし板は
前述の中心線軸を中心として弧状である。一次空気２４
ａははね飛ばし板に沿って導かれて噴射燃料と混合し、
両ライナとドームと間に画成された燃焼域４６内にはね
飛ばし板から排出し得る燃料空気混合気５６を生成す
る。
混合気の周方向均等性を改善したガスタービンエンジン
燃焼器を提供する。 【構成】 燃焼器１２は半径方向に相隔たる外側及び内
側のライナ４０及び４２を含んでおり、両ライナは、縦
方向中心線軸１４の周りに同軸的に配置された環状ドー
ム４４を介して上流端４０ａ及び４２ａで連結されてい
る。周方向に相隔たっている複数の燃料噴射器５４が弧
状のはね飛ばし板５０に隣接して配置されており、燃料
を噴射してはね飛ばし板に衝突させる。はね飛ばし板は
前述の中心線軸を中心として弧状である。一次空気２４
ａははね飛ばし板に沿って導かれて噴射燃料と混合し、
両ライナとドームと間に画成された燃焼域４６内にはね
飛ばし板から排出し得る燃料空気混合気５６を生成す
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ガスタービンエンジン
に関し、特にその燃焼器に関する。
に関し、特にその燃焼器に関する。
【０００２】
【従来の技術】例えば航空機の駆動に用いるガスタービ
ンエンジンには、周囲空気を圧縮する圧縮機が含まれて
おり、その軸方向下流に配置した燃焼器に圧縮空気を送
給する。燃料を燃焼器内で圧縮空気と混合し、そして点
火することにより燃焼ガスが発生し、燃焼ガスは燃焼器
から軸方向下流に排出されて、圧縮機を駆動する高圧タ
ービンに達する。
ンエンジンには、周囲空気を圧縮する圧縮機が含まれて
おり、その軸方向下流に配置した燃焼器に圧縮空気を送
給する。燃料を燃焼器内で圧縮空気と混合し、そして点
火することにより燃焼ガスが発生し、燃焼ガスは燃焼器
から軸方向下流に排出されて、圧縮機を駆動する高圧タ
ービンに達する。
【０００３】燃料は燃焼器において、通例、周方向に相
隔たっている複数の気化器内で圧縮空気と混合され、各
気化器は燃料噴射器と空気スワーラとを含んでいる。気
化器は通例、半径方向に外側及び内側の燃焼ライナ間に
おいて燃焼器のドームに配設されている。周方向に相隔
たっている複数の気化器を利用する結果、気化器から排
出される燃料空気混合気の分布は周方向に変化し、それ
に対応して混合気から発生する燃焼ガスの温度分布も周
方向に変化する。
隔たっている複数の気化器内で圧縮空気と混合され、各
気化器は燃料噴射器と空気スワーラとを含んでいる。気
化器は通例、半径方向に外側及び内側の燃焼ライナ間に
おいて燃焼器のドームに配設されている。周方向に相隔
たっている複数の気化器を利用する結果、気化器から排
出される燃料空気混合気の分布は周方向に変化し、それ
に対応して混合気から発生する燃焼ガスの温度分布も周
方向に変化する。
【０００４】パターンファクタは、燃焼器出口の周囲に
沿う燃焼ガス温度の周方向変化量を示す周知のパラメー
タであり、その値は、高性能燃焼器の場合、約０．２５
〜０．３０の範囲にある。パターンファクタのレベルを
約０．１５に減らすような改良が考えられており、この
値は燃焼器の気化器から排出される燃料空気混合気の周
方向均等性の改善を必要とするかなり低い値である。
沿う燃焼ガス温度の周方向変化量を示す周知のパラメー
タであり、その値は、高性能燃焼器の場合、約０．２５
〜０．３０の範囲にある。パターンファクタのレベルを
約０．１５に減らすような改良が考えられており、この
値は燃焼器の気化器から排出される燃料空気混合気の周
方向均等性の改善を必要とするかなり低い値である。
【０００５】燃焼器の重量と冷却要件とを減らすために
燃焼器の軸方向長さを短くすればするほど、パターンフ
ァクタの低減の達成はますます困難になる。
燃焼器の軸方向長さを短くすればするほど、パターンフ
ァクタの低減の達成はますます困難になる。
【０００６】
【発明の目的】従って、本発明の目的は新規で改良され
たガスタービンエンジン燃焼器を提供することである。
本発明の他の目的は、パターンファクタを減らすため
に、燃料空気混合気の周方向均等性を改善した燃焼器を
提供することであり、又そうするに当たり、比較的少な
い燃料噴射点を用いた燃焼器を提供することである。
たガスタービンエンジン燃焼器を提供することである。
本発明の他の目的は、パターンファクタを減らすため
に、燃料空気混合気の周方向均等性を改善した燃焼器を
提供することであり、又そうするに当たり、比較的少な
い燃料噴射点を用いた燃焼器を提供することである。
【０００７】本発明の他の目的は、比較的コンパクトで
軸方向に短い燃焼器と燃焼器ケーシングとを提供するこ
とにより、比較的コンパクトで軽量のエンジンを提供す
ることである。
軸方向に短い燃焼器と燃焼器ケーシングとを提供するこ
とにより、比較的コンパクトで軽量のエンジンを提供す
ることである。
【０００８】
【発明の概要】燃焼器が半径方向に相隔たる外側及び内
側ライナを含んでおり、両ライナは、縦方向中心線の周
りに同軸的に配置された環状ドームを介して上流端で連
結されている。周方向に相隔たっている複数の燃料噴射
器がはね飛ばし板に隣接して配置されており、燃料を噴
射してはね飛ばし板に衝突させる。はね飛ばし板は前述
の中心線を中心として弧状である。一次空気がはね飛ば
し板に沿って導かれて噴射燃料と混合し、両ライナとド
ームとの間に画成された燃焼域内にはね飛ばし板から排
出し得る燃料空気混合気を生成する。
側ライナを含んでおり、両ライナは、縦方向中心線の周
りに同軸的に配置された環状ドームを介して上流端で連
結されている。周方向に相隔たっている複数の燃料噴射
器がはね飛ばし板に隣接して配置されており、燃料を噴
射してはね飛ばし板に衝突させる。はね飛ばし板は前述
の中心線を中心として弧状である。一次空気がはね飛ば
し板に沿って導かれて噴射燃料と混合し、両ライナとド
ームとの間に画成された燃焼域内にはね飛ばし板から排
出し得る燃料空気混合気を生成する。
【０００９】本発明は、他の目的及び利点と共に、添付
図面と関連する以下の詳述から更に明らかとなろう。
図面と関連する以下の詳述から更に明らかとなろう。
【００１０】
【実施例の記載】図１は軸方向の縦中心線軸１４を有す
る環状の燃焼器１２を含んでいるガスタービンエンジン
の一例１０を示している。エンジン１０は又、入口１６
を含んでおり、この入口に周囲空気１８が流入して従来
の遠心圧縮機２０で圧縮される。この圧縮機には従来の
ディフューザ２２が含まれており、圧縮空気２４を燃焼
器１２の周囲に放出する。燃料２６は従来の燃料供給源
２８から送給され、そして後に詳述のように燃焼器１２
に導かれ、圧縮空気２４と混合しそして従来のように点
火され、その結果発生した燃焼ガス３０が燃焼器１２か
ら従来のノズル３２を通って従来の高圧タービン３４に
流れる。このタービンは従来のように圧縮機２０に連結
されており、運転中、圧縮機２０を駆動する。燃焼ガス
３０はタービン３４から下流方向に流れて従来の低圧タ
ービン（図示せず）を通り、従来のように出力軸（図示
せず）を駆動した後、従来の出口３６から排出される。
る環状の燃焼器１２を含んでいるガスタービンエンジン
の一例１０を示している。エンジン１０は又、入口１６
を含んでおり、この入口に周囲空気１８が流入して従来
の遠心圧縮機２０で圧縮される。この圧縮機には従来の
ディフューザ２２が含まれており、圧縮空気２４を燃焼
器１２の周囲に放出する。燃料２６は従来の燃料供給源
２８から送給され、そして後に詳述のように燃焼器１２
に導かれ、圧縮空気２４と混合しそして従来のように点
火され、その結果発生した燃焼ガス３０が燃焼器１２か
ら従来のノズル３２を通って従来の高圧タービン３４に
流れる。このタービンは従来のように圧縮機２０に連結
されており、運転中、圧縮機２０を駆動する。燃焼ガス
３０はタービン３４から下流方向に流れて従来の低圧タ
ービン（図示せず）を通り、従来のように出力軸（図示
せず）を駆動した後、従来の出口３６から排出される。
【００１１】本発明の一実施例による燃焼器１２を図２
に詳細に示す。燃焼器１２は、エンジン１０を囲む従来
の環状ケーシング３８の半径方向内側に従来のように配
置されている。燃焼器１２には環状の半径方向外側の燃
焼ライナ４０が含まれており、燃焼ライナ４０は中心線
軸１４の周りに同軸的に配置されており、上流端又は前
端４０ａと下流端又は後端４０ｂとを含んでいる。又、
環状の半径方向内側の燃焼ライナ４２が中心線軸１４の
周りに同軸的に配置されており、外側ライナ４０から半
径方向内側に隔てられており、そして上流端又は前端４
２ａと下流端又は後端４２ｂとを含んでいる。
に詳細に示す。燃焼器１２は、エンジン１０を囲む従来
の環状ケーシング３８の半径方向内側に従来のように配
置されている。燃焼器１２には環状の半径方向外側の燃
焼ライナ４０が含まれており、燃焼ライナ４０は中心線
軸１４の周りに同軸的に配置されており、上流端又は前
端４０ａと下流端又は後端４０ｂとを含んでいる。又、
環状の半径方向内側の燃焼ライナ４２が中心線軸１４の
周りに同軸的に配置されており、外側ライナ４０から半
径方向内側に隔てられており、そして上流端又は前端４
２ａと下流端又は後端４２ｂとを含んでいる。
【００１２】環状ドーム４４が中心線軸１４の周りに同
軸的に配置されており、そして外側及び内側ライナの前
端４０ａ及び４２ａに従来のように固定されている。外
側ライナ４０、内側ライナ４２及びドーム４４は、それ
らの間に燃焼域４６を画成しており、この燃焼域はドー
ム４４から軸方向下流にライナの後端４０ｂ及び４２ｂ
まで延在しており、両後端の半径方向間隙に環状燃焼器
出口４８が画成されている。この環状燃焼器出口は中心
線軸１４の周りに同軸的に配置されている。
軸的に配置されており、そして外側及び内側ライナの前
端４０ａ及び４２ａに従来のように固定されている。外
側ライナ４０、内側ライナ４２及びドーム４４は、それ
らの間に燃焼域４６を画成しており、この燃焼域はドー
ム４４から軸方向下流にライナの後端４０ｂ及び４２ｂ
まで延在しており、両後端の半径方向間隙に環状燃焼器
出口４８が画成されている。この環状燃焼器出口は中心
線軸１４の周りに同軸的に配置されている。
【００１３】本発明によれば、弧状のスリンガ（slinge
r ）又ははね飛ばし板（splashplate ）５０が外側ライ
ナ４０、内側ライナ４２及びドーム４４の一つに固定さ
れており、そして中心線軸１４の周りに同軸的に配置さ
れて燃焼域４６と連通している。図２に示す実施例で
は、はね飛ばし板５０は外側ライナ４０に結合されてお
り、そしてドーム４４から所定の軸方向距離Ｌ1 だけ後
方に離れている。又、図２に示す実施例では、はね飛ば
し板５０は環状、即ち中心線軸１４から半径方向外側に
内側半径Ｒの位置に配置した３６０度完全リングであ
る。はね飛ばし板５０は、好ましくは、中心線軸１４の
周りに同軸的に配置された環状ハウジング５２に配設さ
れることにより外側ライナ４０に固定されており、そし
て従来のキャスティング（鋳物）としてそれと一体に形
成され得る。はね飛ばし板５０は第１及び第２対向弧状
表面５０ａ及び５０ｂと、前端５０ｃと、後縁５０ｄと
を含んでいる。図２に示す実施例では、はね飛ばし板第
１表面５０ａははね飛ばし板第２表面５０ｂより半径方
向外側に配置されており、第１表面５０ａは中心線軸１
４を中心として凸形でありそして第２表面５０ｂは凹形
である。
r ）又ははね飛ばし板（splashplate ）５０が外側ライ
ナ４０、内側ライナ４２及びドーム４４の一つに固定さ
れており、そして中心線軸１４の周りに同軸的に配置さ
れて燃焼域４６と連通している。図２に示す実施例で
は、はね飛ばし板５０は外側ライナ４０に結合されてお
り、そしてドーム４４から所定の軸方向距離Ｌ1 だけ後
方に離れている。又、図２に示す実施例では、はね飛ば
し板５０は環状、即ち中心線軸１４から半径方向外側に
内側半径Ｒの位置に配置した３６０度完全リングであ
る。はね飛ばし板５０は、好ましくは、中心線軸１４の
周りに同軸的に配置された環状ハウジング５２に配設さ
れることにより外側ライナ４０に固定されており、そし
て従来のキャスティング（鋳物）としてそれと一体に形
成され得る。はね飛ばし板５０は第１及び第２対向弧状
表面５０ａ及び５０ｂと、前端５０ｃと、後縁５０ｄと
を含んでいる。図２に示す実施例では、はね飛ばし板第
１表面５０ａははね飛ばし板第２表面５０ｂより半径方
向外側に配置されており、第１表面５０ａは中心線軸１
４を中心として凸形でありそして第２表面５０ｂは凹形
である。
【００１４】周方向に相隔たっている複数の従来の燃料
噴射器５４がハウジング５２内に半径方向内側に伸延し
ており、これらの噴射器は例えば単純噴霧燃料噴射器で
あってもよい。燃料噴射器５４の各々は出口５４ａを含
んでおり、この出口ははね飛ばし板５０に隣接して配置
されており、燃料２６を噴射してはね飛ばし板５０に衝
突させる。図３に更に詳細に示すように、燃料噴射器出
口５４ａは、好ましくは、はね飛ばし板５０に対して接
線方向に鋭角Ａ、例えば約３０度で傾斜しており、燃料
２６を周方向Ｄc においてはね飛ばし板第１表面５０ａ
に向けて接線方向にやはり鋭角Ａで噴射する。
噴射器５４がハウジング５２内に半径方向内側に伸延し
ており、これらの噴射器は例えば単純噴霧燃料噴射器で
あってもよい。燃料噴射器５４の各々は出口５４ａを含
んでおり、この出口ははね飛ばし板５０に隣接して配置
されており、燃料２６を噴射してはね飛ばし板５０に衝
突させる。図３に更に詳細に示すように、燃料噴射器出
口５４ａは、好ましくは、はね飛ばし板５０に対して接
線方向に鋭角Ａ、例えば約３０度で傾斜しており、燃料
２６を周方向Ｄc においてはね飛ばし板第１表面５０ａ
に向けて接線方向にやはり鋭角Ａで噴射する。
【００１５】図２を再び参照するに、圧縮空気２４の一
部を一次空気２４ａとしてはね飛ばし板５０に沿って導
いて噴射燃料２６と混合させることにより、燃料空気混
合気５６を生成する導流手段が設けられており、混合気
５６ははね飛ばし板５０から排出されて燃焼域４６に入
る。図４に更に詳細に示すように、上述の空気導流手段
は、はね飛ばし板第１表面５０ａに隣接するように中心
線軸１４の周りに同軸的にハウジング５２に配設された
環状第１流路５８を含んでいる。第１流路５８ははね飛
ばし板第１表面５０ａに沿って軸方向に延在しており、
そして一次空気２４ａを受け入れる第１入口部５８ａを
含んでおり、これに続いて第１中間部５８ｂが第１入口
部５８ａと連通し、それから軸方向前方、即ち燃焼ガス
３０の流れに関して上流方向に延在し、第１入口部５８
ａから一次空気２４ａを受け入れる。燃料噴射器５４は
ハウジング５２に設けた開口６０に挿通されており、開
口６０は第１流路中間部５８ｂの外面に接続して同部と
連通している。噴射器５４からの燃料２６は第１中間部
５８ｂ内で一次空気２４ａと混合して燃料空気混合気５
６を生成する。第１流路５８は又、第１出口５８ｃを含
んでおり、この出口ははね飛ばし板後縁５０ｄにおいて
第１中間部５８ｂの前端と連通するように配設されてお
り、燃料空気混合気５６を燃焼域４６内に、概して下流
方向に流れる燃焼ガス３０に関して上流方向にドーム４
４に向けて排出する。
部を一次空気２４ａとしてはね飛ばし板５０に沿って導
いて噴射燃料２６と混合させることにより、燃料空気混
合気５６を生成する導流手段が設けられており、混合気
５６ははね飛ばし板５０から排出されて燃焼域４６に入
る。図４に更に詳細に示すように、上述の空気導流手段
は、はね飛ばし板第１表面５０ａに隣接するように中心
線軸１４の周りに同軸的にハウジング５２に配設された
環状第１流路５８を含んでいる。第１流路５８ははね飛
ばし板第１表面５０ａに沿って軸方向に延在しており、
そして一次空気２４ａを受け入れる第１入口部５８ａを
含んでおり、これに続いて第１中間部５８ｂが第１入口
部５８ａと連通し、それから軸方向前方、即ち燃焼ガス
３０の流れに関して上流方向に延在し、第１入口部５８
ａから一次空気２４ａを受け入れる。燃料噴射器５４は
ハウジング５２に設けた開口６０に挿通されており、開
口６０は第１流路中間部５８ｂの外面に接続して同部と
連通している。噴射器５４からの燃料２６は第１中間部
５８ｂ内で一次空気２４ａと混合して燃料空気混合気５
６を生成する。第１流路５８は又、第１出口５８ｃを含
んでおり、この出口ははね飛ばし板後縁５０ｄにおいて
第１中間部５８ｂの前端と連通するように配設されてお
り、燃料空気混合気５６を燃焼域４６内に、概して下流
方向に流れる燃焼ガス３０に関して上流方向にドーム４
４に向けて排出する。
【００１６】図２に示すように、燃焼域４６には一次域
４６ａが含まれており、ドーム４４から下流方向に燃料
噴射器５４とはね飛ばし板５０との軸方向面近辺まで延
在している。はね飛ばし板５０は概して軸方向に延在し
ており、第１流路５８は概して上流方向に延在してお
り、そして第１流路出口５８ｃは上流方向にドーム４４
の方に向いているので、第１流路５８を通る一次空気２
４ａは、第１流路中間部５８ｂ内にはね飛ばし板第１表
面５０ａに対して噴射された燃料２６と混合し、そして
燃料２６を第１流路５８からドーム４４に向けて一次域
４６ａ内に搬送する。燃料２６は図３に示すように、角
度Ａではね飛ばし板第１表面５０ａに対して噴射される
ので、その結果生ずる燃料空気混合気５６は周方向Ｄc
の速度成分と、図２に示すようにドーム４４に向かう上
流軸方向Ｄa の速度成分とを有している。従って、はね
飛ばし板５０は燃料空気混合気５６を周方向Ｄc にはね
飛ばして霧化燃料、即ち燃料空気混合気５６の実質的に
環状の膜を形成して一次域４６ａに送り込む。こうし
て、燃料空気混合気５６の比較的均等な周方向分布が得
られ、その結果、燃焼器１２の出口４８から排出される
燃焼ガス３０のパターンファクタが低減する。
４６ａが含まれており、ドーム４４から下流方向に燃料
噴射器５４とはね飛ばし板５０との軸方向面近辺まで延
在している。はね飛ばし板５０は概して軸方向に延在し
ており、第１流路５８は概して上流方向に延在してお
り、そして第１流路出口５８ｃは上流方向にドーム４４
の方に向いているので、第１流路５８を通る一次空気２
４ａは、第１流路中間部５８ｂ内にはね飛ばし板第１表
面５０ａに対して噴射された燃料２６と混合し、そして
燃料２６を第１流路５８からドーム４４に向けて一次域
４６ａ内に搬送する。燃料２６は図３に示すように、角
度Ａではね飛ばし板第１表面５０ａに対して噴射される
ので、その結果生ずる燃料空気混合気５６は周方向Ｄc
の速度成分と、図２に示すようにドーム４４に向かう上
流軸方向Ｄa の速度成分とを有している。従って、はね
飛ばし板５０は燃料空気混合気５６を周方向Ｄc にはね
飛ばして霧化燃料、即ち燃料空気混合気５６の実質的に
環状の膜を形成して一次域４６ａに送り込む。こうし
て、燃料空気混合気５６の比較的均等な周方向分布が得
られ、その結果、燃焼器１２の出口４８から排出される
燃焼ガス３０のパターンファクタが低減する。
【００１７】環状第１出口５８ｃを排出される燃料空気
混合気５６の周方向均等度は、燃焼器１２の周囲に配置
した燃料噴射器５４の数と、第１流路５８を通る一次空
気２４ａの速度とに直接関係しており、又、噴射器出口
５４ａからはね飛ばし板第１表面５０ａに衝突する燃料
２６の傾斜角又は衝突角Ａとも関係している。図５及び
図６に示すように、燃料噴射器５４は燃料２６を鋭角Ａ
で噴射するように単一軸方向面内で整合している。しか
しながら、燃料噴射器５４は又、所望に応じ、周方向だ
けでなく軸方向にも傾斜し得るもので、その場合、燃料
２６は周方向（Ｄc ）速度成分と上流方向（Ｄa ）の軸
方向速度成分とをもって放出される。燃料空気混合気５
６の周方向Ｄc へのはね飛ばし、つまり周方向拡散を改
良するために、第１流路入口部５８ａは例えば、周方向
に相隔たっている複数の第１開口の形態を成しており、
これらの開口も５８ａで表されている。各開口５８ａは
周方向Ｄc からドーム４４に向かう上流方向に測って鋭
角Ｂで周方向に傾斜しており、一次空気２４ａを第１流
路中間部５８ｂ内に周方向Ｄc の速度成分と、好ましく
は上流軸方向Ｄa の速度成分とを有する流れとして放出
する。燃料２６と一次空気２４ａとの速度成分は好まし
くは同じ周方向Ｄc において共回転を成し、第１出口５
８ｃから一次域４６ａ内への燃料空気混合気５６の周方
向はね飛ばしを増大する。
混合気５６の周方向均等度は、燃焼器１２の周囲に配置
した燃料噴射器５４の数と、第１流路５８を通る一次空
気２４ａの速度とに直接関係しており、又、噴射器出口
５４ａからはね飛ばし板第１表面５０ａに衝突する燃料
２６の傾斜角又は衝突角Ａとも関係している。図５及び
図６に示すように、燃料噴射器５４は燃料２６を鋭角Ａ
で噴射するように単一軸方向面内で整合している。しか
しながら、燃料噴射器５４は又、所望に応じ、周方向だ
けでなく軸方向にも傾斜し得るもので、その場合、燃料
２６は周方向（Ｄc ）速度成分と上流方向（Ｄa ）の軸
方向速度成分とをもって放出される。燃料空気混合気５
６の周方向Ｄc へのはね飛ばし、つまり周方向拡散を改
良するために、第１流路入口部５８ａは例えば、周方向
に相隔たっている複数の第１開口の形態を成しており、
これらの開口も５８ａで表されている。各開口５８ａは
周方向Ｄc からドーム４４に向かう上流方向に測って鋭
角Ｂで周方向に傾斜しており、一次空気２４ａを第１流
路中間部５８ｂ内に周方向Ｄc の速度成分と、好ましく
は上流軸方向Ｄa の速度成分とを有する流れとして放出
する。燃料２６と一次空気２４ａとの速度成分は好まし
くは同じ周方向Ｄc において共回転を成し、第１出口５
８ｃから一次域４６ａ内への燃料空気混合気５６の周方
向はね飛ばしを増大する。
【００１８】第１出口５８ｃを出る燃料空気混合気の周
方向拡散を更に制御又は増加するために、ハウジング５
２は更に、図４及び図６に示すように、環状の第２流路
６２を含んでいる。第２流路６２ははね飛ばし板の第２
表面、即ち火炎側表面５０ｂに隣接して中心線軸１４の
周りに同軸的に配設されている。第２流路６２は第２入
口部６２ａを含んでおり、これも好ましくは周方向に相
隔たっている複数の第２開口の形態を成しており、圧縮
空気２４の一部を二次空気２４ｂとして受け入れる。第
２中間部６２ｂが第２入口部６２ａと連通し、第２入口
部６２ａから軸方向にはね飛ばし板５０に沿って後縁５
０ｄに向かって延在しており、第２入口部６２ａから二
次空気２４ｂを受け入れる。又、第２出口６２ｃがはね
飛ばし板後縁５０ｄにおいて第２中間部６２ｂと連通す
るように配設されており、二次空気２４ｂを第１出口５
８ｃから出る燃料空気混合気５６に隣接するように放出
する。二次空気２４ｂはこうしてはね飛ばし板５０の火
炎側、即ちはね飛ばし板第２表面５０ｂを冷却すると共
に、燃料空気混合気５６内の燃料２６の霧化を促進す
る。本発明の好適実施例では、図６に示すような第２入
口部開口６２ａが又、好ましくは、例えば鋭角Ｂに等し
い鋭角Ｃで周方向に傾斜して、二次空気２４ｂを第２中
間部６２ｂ内に周方向Ｄc の速度成分と、好ましくは上
流軸方向Ｄa の速度成分とを有する流れとして放出す
る。従って、二次空気２４ｂは周方向Ｄc に旋回し、そ
して第２出口６２ｃからの流出時に、燃料空気混合気５
６の周方向拡散を促進すると共に、燃料空気混合気内の
燃料２６を更に霧化する。
方向拡散を更に制御又は増加するために、ハウジング５
２は更に、図４及び図６に示すように、環状の第２流路
６２を含んでいる。第２流路６２ははね飛ばし板の第２
表面、即ち火炎側表面５０ｂに隣接して中心線軸１４の
周りに同軸的に配設されている。第２流路６２は第２入
口部６２ａを含んでおり、これも好ましくは周方向に相
隔たっている複数の第２開口の形態を成しており、圧縮
空気２４の一部を二次空気２４ｂとして受け入れる。第
２中間部６２ｂが第２入口部６２ａと連通し、第２入口
部６２ａから軸方向にはね飛ばし板５０に沿って後縁５
０ｄに向かって延在しており、第２入口部６２ａから二
次空気２４ｂを受け入れる。又、第２出口６２ｃがはね
飛ばし板後縁５０ｄにおいて第２中間部６２ｂと連通す
るように配設されており、二次空気２４ｂを第１出口５
８ｃから出る燃料空気混合気５６に隣接するように放出
する。二次空気２４ｂはこうしてはね飛ばし板５０の火
炎側、即ちはね飛ばし板第２表面５０ｂを冷却すると共
に、燃料空気混合気５６内の燃料２６の霧化を促進す
る。本発明の好適実施例では、図６に示すような第２入
口部開口６２ａが又、好ましくは、例えば鋭角Ｂに等し
い鋭角Ｃで周方向に傾斜して、二次空気２４ｂを第２中
間部６２ｂ内に周方向Ｄc の速度成分と、好ましくは上
流軸方向Ｄa の速度成分とを有する流れとして放出す
る。従って、二次空気２４ｂは周方向Ｄc に旋回し、そ
して第２出口６２ｃからの流出時に、燃料空気混合気５
６の周方向拡散を促進すると共に、燃料空気混合気内の
燃料２６を更に霧化する。
【００１９】図２、図４及び図６に示す本発明の実施例
では、はね飛ばし板５０はドーム４４の下流で外側ライ
ナ４０に結合されており、第１及び第２入口部５８ａ及
び６２ａは外側ライナ後端４０ｂに面しており、そして
第１及び第２出口５８ｃ及び６２ｃと、はね飛ばし板後
縁５０ｄとはドーム４４に面しており、従って、一次空
気２４ａと二次空気２４ｂとは外側ライナ４０を通って
軸方向上流に向かい、こうしてドーム４４に向かって軸
方向Ｄa かつ周方向Ｄc に流れ、一次域４６ａ内に環状
又は円環状の主渦６４が中心線軸１４の周りに同軸的に
形成される。燃料空気混合気５６は３６０度環状スロッ
トである第１出口５８ｃから一次域４６ａ内に噴射され
て半径方向内側にドーム４４に向けられ、又、内側ライ
ナ４２はドーム４４から軸方向下流に延在しているの
で、円環渦再循環が生じ、図２に示すようにその上半分
は反時計方向に旋回する。燃料空気混合気５６は又、図
６に示すように周方向速度成分を有しているので、主渦
６４も中心線軸１４の周りに周方向に循環する。主渦６
４を成す燃料空気混合気５６は、ドーム４４とハウジン
グ５２（図示せず）との間において外側ライナ４０を貫
通している従来の点火器により従来のように点火され得
る。これにより燃料空気混合気は燃焼を起こし、主渦６
４の形態で再循環した後、燃焼ガス３０として燃焼器１
２を下流方向に通流し、出口４８から排出される。
では、はね飛ばし板５０はドーム４４の下流で外側ライ
ナ４０に結合されており、第１及び第２入口部５８ａ及
び６２ａは外側ライナ後端４０ｂに面しており、そして
第１及び第２出口５８ｃ及び６２ｃと、はね飛ばし板後
縁５０ｄとはドーム４４に面しており、従って、一次空
気２４ａと二次空気２４ｂとは外側ライナ４０を通って
軸方向上流に向かい、こうしてドーム４４に向かって軸
方向Ｄa かつ周方向Ｄc に流れ、一次域４６ａ内に環状
又は円環状の主渦６４が中心線軸１４の周りに同軸的に
形成される。燃料空気混合気５６は３６０度環状スロッ
トである第１出口５８ｃから一次域４６ａ内に噴射され
て半径方向内側にドーム４４に向けられ、又、内側ライ
ナ４２はドーム４４から軸方向下流に延在しているの
で、円環渦再循環が生じ、図２に示すようにその上半分
は反時計方向に旋回する。燃料空気混合気５６は又、図
６に示すように周方向速度成分を有しているので、主渦
６４も中心線軸１４の周りに周方向に循環する。主渦６
４を成す燃料空気混合気５６は、ドーム４４とハウジン
グ５２（図示せず）との間において外側ライナ４０を貫
通している従来の点火器により従来のように点火され得
る。これにより燃料空気混合気は燃焼を起こし、主渦６
４の形態で再循環した後、燃焼ガス３０として燃焼器１
２を下流方向に通流し、出口４８から排出される。
【００２０】図２に示すように、ドーム４４は好ましく
は、中心線軸１４の周りに同軸的に配置した環状のフィ
ルム冷却ナゲット６６を含んでいる。ナゲット６６には
半径方向外向きの周方向外側スロット６６ａが配設され
ており、ドーム４４を貫通する複数の周方向に相隔たる
開口６８と連通している。又、ナゲット６６には半径方
向内向きの周方向内側スロット６６ｂが配設されてお
り、周方向に相隔たっている複数の開口７０と連通して
いる。開口６８及び７０に圧縮空気２４の一部がフィル
ム冷却空気２４ｃとして流入し、それぞれの外側及び内
側スロット６６ａ及び６６ｂに入り、それぞれ半径方向
外側及び内側へドーム４４に沿って放出されてドームを
冷却する。外側及び内側ライナ４０及び４２と、ドーム
４４とは、従来知られているように、他の従来のフィル
ム冷却ナゲットを含んでおり、これらのナゲットは所望
に応じて渦再循環を半径方向と周方向とに増強するよう
に適当に傾けて設けることができる。
は、中心線軸１４の周りに同軸的に配置した環状のフィ
ルム冷却ナゲット６６を含んでいる。ナゲット６６には
半径方向外向きの周方向外側スロット６６ａが配設され
ており、ドーム４４を貫通する複数の周方向に相隔たる
開口６８と連通している。又、ナゲット６６には半径方
向内向きの周方向内側スロット６６ｂが配設されてお
り、周方向に相隔たっている複数の開口７０と連通して
いる。開口６８及び７０に圧縮空気２４の一部がフィル
ム冷却空気２４ｃとして流入し、それぞれの外側及び内
側スロット６６ａ及び６６ｂに入り、それぞれ半径方向
外側及び内側へドーム４４に沿って放出されてドームを
冷却する。外側及び内側ライナ４０及び４２と、ドーム
４４とは、従来知られているように、他の従来のフィル
ム冷却ナゲットを含んでおり、これらのナゲットは所望
に応じて渦再循環を半径方向と周方向とに増強するよう
に適当に傾けて設けることができる。
【００２１】しかしながら、本発明によれば、双流ナゲ
ット６６は半径方向に外側ライナ４０と内側ライナ４２
との間でドーム４４に設けられており、はね飛ばし板後
縁５０ｄから出た燃料空気混合気５６と整合する。従っ
て、第１及び第２流路出口５８ｃ及び６２ｃはナゲット
６６に面して燃料空気混合気と二次空気２４ｂとをナゲ
ット６６に向けて放出する。こうして、主渦６４は一次
域４６ａ内でナゲット６６の半径方向下方に形成されて
おり、そして円環状パイロット再循環渦７２が燃料空気
混合気５６の一部からナゲット６６の半径方向上方に形
成され得る。図２に示すように、パイロット渦７２は図
示の燃焼器１２の上半分では時計方向に回転する。ナゲ
ット外側スロット６６ａから半径方向外側に放出された
フィルム冷却空気２４ｃはパイロット渦７２の時計方向
循環を促進するのに対し、ナゲット内側スロット６６ｂ
から半径方向内側に放出されたフィルム冷却空気２４ｃ
は、主渦６４の反時計方向再循環を促進する。こうし
て、燃焼中の燃料空気混合気５６の保炎性がパイロット
渦７２により向上し得る。このパイロット渦は燃焼器１
２の低出力運転時には比較的濃密な燃料空気混合気５６
をもたらすように選定され得る。低出力運転中、圧縮空
気２４の速度は比較的低いので、はね飛ばし板５０に衝
突した噴射燃料２６は比較的低い運動量で一次域４６ａ
に入り、従って比較的濃密なパイロット渦７２を形成す
る。運転中、燃焼器１２の出力が増大するにつれて圧縮
空気２４の速度が高まり、それに応じて、はね飛ばし板
後縁５０ｄから排出される燃料空気混合気５６の運動量
が増大するので、混合気内の燃料２６の大部分が主渦６
４に送り込まれる。
ット６６は半径方向に外側ライナ４０と内側ライナ４２
との間でドーム４４に設けられており、はね飛ばし板後
縁５０ｄから出た燃料空気混合気５６と整合する。従っ
て、第１及び第２流路出口５８ｃ及び６２ｃはナゲット
６６に面して燃料空気混合気と二次空気２４ｂとをナゲ
ット６６に向けて放出する。こうして、主渦６４は一次
域４６ａ内でナゲット６６の半径方向下方に形成されて
おり、そして円環状パイロット再循環渦７２が燃料空気
混合気５６の一部からナゲット６６の半径方向上方に形
成され得る。図２に示すように、パイロット渦７２は図
示の燃焼器１２の上半分では時計方向に回転する。ナゲ
ット外側スロット６６ａから半径方向外側に放出された
フィルム冷却空気２４ｃはパイロット渦７２の時計方向
循環を促進するのに対し、ナゲット内側スロット６６ｂ
から半径方向内側に放出されたフィルム冷却空気２４ｃ
は、主渦６４の反時計方向再循環を促進する。こうし
て、燃焼中の燃料空気混合気５６の保炎性がパイロット
渦７２により向上し得る。このパイロット渦は燃焼器１
２の低出力運転時には比較的濃密な燃料空気混合気５６
をもたらすように選定され得る。低出力運転中、圧縮空
気２４の速度は比較的低いので、はね飛ばし板５０に衝
突した噴射燃料２６は比較的低い運動量で一次域４６ａ
に入り、従って比較的濃密なパイロット渦７２を形成す
る。運転中、燃焼器１２の出力が増大するにつれて圧縮
空気２４の速度が高まり、それに応じて、はね飛ばし板
後縁５０ｄから排出される燃料空気混合気５６の運動量
が増大するので、混合気内の燃料２６の大部分が主渦６
４に送り込まれる。
【００２２】主渦６４を更に発達させるために、内側ラ
イナ４２は図２に示すように一列の周方向に相隔たる希
釈孔７４を有している。これらに対向する希釈孔（外側
ライナ４０の孔）は存在していない。希釈孔７４は燃料
噴射器５４のほぼ半径方向下方に配設されており、又、
第１及び第２出口５８ｃ及び６２ｃと軸方向においてほ
ぼ整合しており（図４参照）、そしてドーム４４の後方
に軸方向距離Ｌ2 だけ隔てられており、圧縮空気２４の
他の部分を希釈空気２４ｄとして半径方向外側に燃焼域
４６内に導いて燃料空気混合気５６と二次空気２４ｂと
の主渦６４の軸方向再循環を促進する。
イナ４２は図２に示すように一列の周方向に相隔たる希
釈孔７４を有している。これらに対向する希釈孔（外側
ライナ４０の孔）は存在していない。希釈孔７４は燃料
噴射器５４のほぼ半径方向下方に配設されており、又、
第１及び第２出口５８ｃ及び６２ｃと軸方向においてほ
ぼ整合しており（図４参照）、そしてドーム４４の後方
に軸方向距離Ｌ2 だけ隔てられており、圧縮空気２４の
他の部分を希釈空気２４ｄとして半径方向外側に燃焼域
４６内に導いて燃料空気混合気５６と二次空気２４ｂと
の主渦６４の軸方向再循環を促進する。
【００２３】従って、燃焼器１２は、従来の燃焼器に見
られるような個別の周方向に相隔たる位置での複数の燃
料空気混合気流の噴射を無くするのに有用であり、環状
はね飛ばし板５０を設けることにより、燃料噴射器５４
は比較的均等な環状膜を成す霧化燃料を、はね飛ばし板
後縁５０ｄから排出される燃料空気混合気５６として生
成し得る。燃料空気混合気５６の改善された周方向均等
性は、パターンファクタ、即ち燃焼器出口４８から排出
される燃焼ガス３０の温度の周方向均等性を高める。更
に、単一の円環状主渦６４と単一の円環状パイロット渦
７２とが、従来の燃焼器における周方向に相隔たってい
る複数の気化器と関連する複数の渦の代わりに形成さ
れ、しかも低出力時に保炎性をもたらす。パイロット渦
７２は低出力で濃密となって保炎性を良くすることが好
ましく、又、主渦６４は高出力運転時に希薄となって排
気中の望ましくない排出物を減らし得る。更に、燃料噴
射器５４とハウジング５２とをドーム４４の下流で外側
ライナ４０に配置することにより、比較的コンパクトで
短い軽量な燃焼器１２が得られる。
られるような個別の周方向に相隔たる位置での複数の燃
料空気混合気流の噴射を無くするのに有用であり、環状
はね飛ばし板５０を設けることにより、燃料噴射器５４
は比較的均等な環状膜を成す霧化燃料を、はね飛ばし板
後縁５０ｄから排出される燃料空気混合気５６として生
成し得る。燃料空気混合気５６の改善された周方向均等
性は、パターンファクタ、即ち燃焼器出口４８から排出
される燃焼ガス３０の温度の周方向均等性を高める。更
に、単一の円環状主渦６４と単一の円環状パイロット渦
７２とが、従来の燃焼器における周方向に相隔たってい
る複数の気化器と関連する複数の渦の代わりに形成さ
れ、しかも低出力時に保炎性をもたらす。パイロット渦
７２は低出力で濃密となって保炎性を良くすることが好
ましく、又、主渦６４は高出力運転時に希薄となって排
気中の望ましくない排出物を減らし得る。更に、燃料噴
射器５４とハウジング５２とをドーム４４の下流で外側
ライナ４０に配置することにより、比較的コンパクトで
短い軽量な燃焼器１２が得られる。
【００２４】更に、燃料を単一のはね飛ばし板５０に対
して噴射する燃料噴射器５４の形状の比較的簡単な燃料
噴霧器が得られる。燃料噴射器５４は構造が比較的簡単
で、出口５４ａから燃料２６の単純な噴流を発する低圧
燃料設計のものでよい。本発明の他の実施例では、従来
の高圧燃料噴射器５４も利用できる。又、図４に更に詳
細に示すように、燃料噴射器５４に、出口５４ａを囲む
同軸環状通路７６を設けてもよく、この環状通路は圧縮
空気２４の他の部分を噴射器空気２４ｅとして燃料２６
の周りに導いて、燃料２６を霧化しかつ方向付けると共
に、燃料２６と噴射器空気２４ｅとの追加的な混合をも
たらした後、その混合気をはね飛ばし板５０に衝突させ
得る。
して噴射する燃料噴射器５４の形状の比較的簡単な燃料
噴霧器が得られる。燃料噴射器５４は構造が比較的簡単
で、出口５４ａから燃料２６の単純な噴流を発する低圧
燃料設計のものでよい。本発明の他の実施例では、従来
の高圧燃料噴射器５４も利用できる。又、図４に更に詳
細に示すように、燃料噴射器５４に、出口５４ａを囲む
同軸環状通路７６を設けてもよく、この環状通路は圧縮
空気２４の他の部分を噴射器空気２４ｅとして燃料２６
の周りに導いて、燃料２６を霧化しかつ方向付けると共
に、燃料２６と噴射器空気２４ｅとの追加的な混合をも
たらした後、その混合気をはね飛ばし板５０に衝突させ
得る。
【００２５】第１及び第２流路５８及び６２をそれぞれ
通る一次及び二次空気２４ａ及び２４ｂの速度と、入口
開口５８ａ及び６２ａの傾斜角Ｂ及びＣとは、燃焼器１
２の運転中の燃料空気混合気５６の周方向拡散量の制御
と、主渦６４及びパイロット渦７２の制御とに好適なよ
うに選定され得る。本発明によれば、はね飛ばし板５０
による燃料空気混合気の周方向拡散を増加することが一
般に望ましいが、燃料空気混合気５６がはね飛ばし板第
１表面５０ａに沿って流れる時間が増すにつれ、燃料２
６がはね飛ばし板５０に望ましくない炭素堆積物を形成
する可能性が増す。従って、図７に示すような本発明の
他の実施例では、はね飛ばし板５０から半径方向外側に
延在している複数の周方向に相隔たる隔壁７８が設けら
れており、第１流路５８内で隔壁７８を通過しようとす
る周方向流を阻止する。こうして、二又分岐第１流路５
８内の燃料空気混合気５６の周方向移動が、隔壁７８へ
の衝突により制限される。
通る一次及び二次空気２４ａ及び２４ｂの速度と、入口
開口５８ａ及び６２ａの傾斜角Ｂ及びＣとは、燃焼器１
２の運転中の燃料空気混合気５６の周方向拡散量の制御
と、主渦６４及びパイロット渦７２の制御とに好適なよ
うに選定され得る。本発明によれば、はね飛ばし板５０
による燃料空気混合気の周方向拡散を増加することが一
般に望ましいが、燃料空気混合気５６がはね飛ばし板第
１表面５０ａに沿って流れる時間が増すにつれ、燃料２
６がはね飛ばし板５０に望ましくない炭素堆積物を形成
する可能性が増す。従って、図７に示すような本発明の
他の実施例では、はね飛ばし板５０から半径方向外側に
延在している複数の周方向に相隔たる隔壁７８が設けら
れており、第１流路５８内で隔壁７８を通過しようとす
る周方向流を阻止する。こうして、二又分岐第１流路５
８内の燃料空気混合気５６の周方向移動が、隔壁７８へ
の衝突により制限される。
【００２６】図７は又、周方向に相隔たっている複数の
弧状部片５０Ａの形状を成し得るはね飛ばし板５０の代
替実施例を開示しており、これらの弧状部片は中心線軸
１４から共通半径Ｒの位置で中心線軸の周りに同軸的に
配置されている。周方向に隣り合う部片５０Ａ間の間隔
は、燃料空気混合気が各部片５０Ａに沿って比較的短時
間流れて部片上の望ましくない炭素堆積を防ぐように選
定され得る。
弧状部片５０Ａの形状を成し得るはね飛ばし板５０の代
替実施例を開示しており、これらの弧状部片は中心線軸
１４から共通半径Ｒの位置で中心線軸の周りに同軸的に
配置されている。周方向に隣り合う部片５０Ａ間の間隔
は、燃料空気混合気が各部片５０Ａに沿って比較的短時
間流れて部片上の望ましくない炭素堆積を防ぐように選
定され得る。
【００２７】図４に示す実施例では、燃料２６ははね飛
ばし板第１表面５０ａに対して半径方向内側に噴射さ
れ、はね飛ばし板５０の火炎側、即ちはね飛ばし板第２
表面５０ｂは二次空気２４ｂにより冷却される。図８に
示す本発明の代替実施例では、はね飛ばし板第１表面５
０ａは、前例とは反対に、はね飛ばし板第２表面５０ｂ
より半径方向内側に配置されており、そして中心線軸１
４の周りに凹形を成している。適当な燃焼噴射器５４Ａ
がハウジング５２に従来のように設けられており、燃料
２６を半径方向上方にはね飛ばし板第１表面５０ａに向
けて噴射し得る。これに対応して、第１流路５８ははね
飛ばし板５０の半径方向内側に配設されており、そして
第２流路６２はその半径方向外側に配設されている。は
ね飛ばし板第１表面５０ａは凹形でありそして燃料２６
と一次空気２４ａとはそれに沿って流れるので、燃料空
気混合気に作用する遠心力がその周方向拡散を良くす
る。
ばし板第１表面５０ａに対して半径方向内側に噴射さ
れ、はね飛ばし板５０の火炎側、即ちはね飛ばし板第２
表面５０ｂは二次空気２４ｂにより冷却される。図８に
示す本発明の代替実施例では、はね飛ばし板第１表面５
０ａは、前例とは反対に、はね飛ばし板第２表面５０ｂ
より半径方向内側に配置されており、そして中心線軸１
４の周りに凹形を成している。適当な燃焼噴射器５４Ａ
がハウジング５２に従来のように設けられており、燃料
２６を半径方向上方にはね飛ばし板第１表面５０ａに向
けて噴射し得る。これに対応して、第１流路５８ははね
飛ばし板５０の半径方向内側に配設されており、そして
第２流路６２はその半径方向外側に配設されている。は
ね飛ばし板第１表面５０ａは凹形でありそして燃料２６
と一次空気２４ａとはそれに沿って流れるので、燃料空
気混合気に作用する遠心力がその周方向拡散を良くす
る。
【００２８】図９及び図１０は燃焼器１２Ａの他の実施
例を示しており、この例でははね飛ばし板５０Ｂが内側
ライナ４２Ａの前端に結合されており、そして半径方向
外側に延在している。第１及び第２流路５８Ａ及び６２
Ａが、はね飛ばし板第１及び第２表面５０ａ及び５０ｂ
に向かって軸方向に対向して隔設されており、第１及び
第２入口開口５８ａ及び６２ａが周方向に互いに反対向
きに傾斜している。燃料噴射器５４Ｂにより燃料２６は
第１流路５８Ａを通ってはね飛ばし板第１表面５０ａに
衝突する。第一列の希釈孔７４はこの実施例では外側ラ
イナ４０Ａに、はね飛ばし板５０Ｂの軸方向下流に配設
されており、同様に円環状主渦６４を増強する。本発明
のこの実施例の主渦６４は、燃焼器１２Ａの上半分内で
は時計方向に流れる。はね飛ばし板後縁５０ｄは好まし
くは燃焼域４６内に突出しており、ドーム４４Ａと共に
パイロット渦７２を生成し、保炎性又は安定性をもたら
す。
例を示しており、この例でははね飛ばし板５０Ｂが内側
ライナ４２Ａの前端に結合されており、そして半径方向
外側に延在している。第１及び第２流路５８Ａ及び６２
Ａが、はね飛ばし板第１及び第２表面５０ａ及び５０ｂ
に向かって軸方向に対向して隔設されており、第１及び
第２入口開口５８ａ及び６２ａが周方向に互いに反対向
きに傾斜している。燃料噴射器５４Ｂにより燃料２６は
第１流路５８Ａを通ってはね飛ばし板第１表面５０ａに
衝突する。第一列の希釈孔７４はこの実施例では外側ラ
イナ４０Ａに、はね飛ばし板５０Ｂの軸方向下流に配設
されており、同様に円環状主渦６４を増強する。本発明
のこの実施例の主渦６４は、燃焼器１２Ａの上半分内で
は時計方向に流れる。はね飛ばし板後縁５０ｄは好まし
くは燃焼域４６内に突出しており、ドーム４４Ａと共に
パイロット渦７２を生成し、保炎性又は安定性をもたら
す。
【００２９】図１１に示すように、はね飛ばし板後縁５
０ｄは燃焼域４６から引込んでいるように配置できる。
こうすると、二次空気２４ｂは燃料空気混合気５６と更
に十分に混合した後、燃焼域４６内に噴出し、又、はね
飛ばし板５０Ｂが比較的低温にとどまるので同板上の炭
素堆積が防止される。図４に示すように、はね飛ばし板
後縁５０ｄは外側ライナ４０の内面と整合し得る。
０ｄは燃焼域４６から引込んでいるように配置できる。
こうすると、二次空気２４ｂは燃料空気混合気５６と更
に十分に混合した後、燃焼域４６内に噴出し、又、はね
飛ばし板５０Ｂが比較的低温にとどまるので同板上の炭
素堆積が防止される。図４に示すように、はね飛ばし板
後縁５０ｄは外側ライナ４０の内面と整合し得る。
【００３０】図１２に示すように、内側ライナ４２Ａに
環状凹み８０を設けることができ、この凹み内にはね飛
ばし板後縁５０ｄを延在させる。こうすると、第１流路
５８Ａから排出された燃料空気混合気５６が２つの円環
状パイロット渦７２ａ及び７２ｂをはね飛ばし板５０Ｂ
の両側に形成し得るので、燃焼器の低出力運転中の保炎
性を高める。
環状凹み８０を設けることができ、この凹み内にはね飛
ばし板後縁５０ｄを延在させる。こうすると、第１流路
５８Ａから排出された燃料空気混合気５６が２つの円環
状パイロット渦７２ａ及び７２ｂをはね飛ばし板５０Ｂ
の両側に形成し得るので、燃焼器の低出力運転中の保炎
性を高める。
【００３１】図１３は燃焼器１２Ｂの他の実施例を示し
ており、この例では、はね飛ばし板５０Ｃがドーム４４
Ｂの半径方向中央域に結合されており、そして外側ライ
ナ４０Ｂに向かって半径方向かつ軸方向に傾斜してい
る。第１流路５８Ｂと燃料噴射器５４Ｃとがはね飛ばし
板５０Ｃの半径方向外側に配置されており、そして第２
流路６２Ｂがはね飛ばし板５０Ｃの半径方向内側に配置
されている。第一列の希釈孔７４はドーム４４Ｂの下流
において外側ライナ４０Ｂに配設されており、円環状主
渦６４の形成を促進する。この主渦６４は、図１３に示
すように燃焼器１２Ｂの上半分内では時計方向に流れ
る。ドーム４４Ｂには軸方向突起８２が含まれており、
第１流路５８Ｂの一部分を画成して、その背後のパイロ
ット渦７２の形成を可能にする。
ており、この例では、はね飛ばし板５０Ｃがドーム４４
Ｂの半径方向中央域に結合されており、そして外側ライ
ナ４０Ｂに向かって半径方向かつ軸方向に傾斜してい
る。第１流路５８Ｂと燃料噴射器５４Ｃとがはね飛ばし
板５０Ｃの半径方向外側に配置されており、そして第２
流路６２Ｂがはね飛ばし板５０Ｃの半径方向内側に配置
されている。第一列の希釈孔７４はドーム４４Ｂの下流
において外側ライナ４０Ｂに配設されており、円環状主
渦６４の形成を促進する。この主渦６４は、図１３に示
すように燃焼器１２Ｂの上半分内では時計方向に流れ
る。ドーム４４Ｂには軸方向突起８２が含まれており、
第１流路５８Ｂの一部分を画成して、その背後のパイロ
ット渦７２の形成を可能にする。
【００３２】図１４は燃料噴射器５４Ｄの他の実施例を
示す。噴射器５４Ｄには出口本体８４が含まれており、
この出口本体は接線方向に傾斜した燃料出口８６を有し
ており、燃料２６をはね飛ばし板５０に衝突させる。燃
料噴射器５４Ｄの大部分を外側ライナ４０から半径方向
外側にまっすぐに延在させ、そして燃料出口８６だけを
傾け得る。出口本体８４は燃料出口８６を囲む同心流路
８８を有しており、この流路は圧縮空気２４の一部を燃
料出口８６の周囲に導く。流路８８は環状出口９０を含
んでおり、この出口から圧縮空気２４が、燃料出口８６
から排出された燃料２６の周りに排出されてそれと混合
し、燃料空気混合気５６となる。
示す。噴射器５４Ｄには出口本体８４が含まれており、
この出口本体は接線方向に傾斜した燃料出口８６を有し
ており、燃料２６をはね飛ばし板５０に衝突させる。燃
料噴射器５４Ｄの大部分を外側ライナ４０から半径方向
外側にまっすぐに延在させ、そして燃料出口８６だけを
傾け得る。出口本体８４は燃料出口８６を囲む同心流路
８８を有しており、この流路は圧縮空気２４の一部を燃
料出口８６の周囲に導く。流路８８は環状出口９０を含
んでおり、この出口から圧縮空気２４が、燃料出口８６
から排出された燃料２６の周りに排出されてそれと混合
し、燃料空気混合気５６となる。
【００３３】従って、以上に開示した本発明の様々な実
施例から当業者に明らかなように、弧状はね飛ばし板５
０の様々な形態を燃焼器の外側ライナ４０、内側ライナ
４２及びドーム４４のいずれかに利用して、燃料空気混
合気５６を共通半径の位置で燃焼域４６内に燃料と空気
との環状膜として噴射することにより燃料空気混合気５
６の周方向均等性を高め、従って、燃焼器出口４８から
排出される燃焼ガスのパターンファクタを改善すること
ができる。
施例から当業者に明らかなように、弧状はね飛ばし板５
０の様々な形態を燃焼器の外側ライナ４０、内側ライナ
４２及びドーム４４のいずれかに利用して、燃料空気混
合気５６を共通半径の位置で燃焼域４６内に燃料と空気
との環状膜として噴射することにより燃料空気混合気５
６の周方向均等性を高め、従って、燃焼器出口４８から
排出される燃焼ガスのパターンファクタを改善すること
ができる。
【００３４】以上、本発明の好適実施例と考えられるも
のについて説明したが、本発明の範囲内で様々な改変が
可能であることはもちろんである。
のについて説明したが、本発明の範囲内で様々な改変が
可能であることはもちろんである。
【図１】本発明の一実施例による燃焼器を含むガスター
ビンエンジンの一例の軸方向概略図である。
ビンエンジンの一例の軸方向概略図である。
【図２】本発明の一実施例による図１に示す燃焼器の上
部の軸方向断面図である。
部の軸方向断面図である。
【図３】図２に示す燃焼器の一部分の線３−３に沿う後
ろ向きの半径方向断面図である。
ろ向きの半径方向断面図である。
【図４】図２に示すはね飛ばし板と燃料噴射器とを含む
ハウジングの拡大軸方向断面図である。
ハウジングの拡大軸方向断面図である。
【図５】図２に示す燃焼器の一部分の線５−５に沿う前
向きの部分断面半径方向図である。
向きの部分断面半径方向図である。
【図６】図５に示す燃焼器の一部分の周方向線６−６に
沿う部分断面図である。
沿う部分断面図である。
【図７】図２に示す燃焼器の一部分の後ろ向きの半径方
向断面図であって、本発明によるはね飛ばし板の２つの
代替実施例を除けば図３と同じ図である。
向断面図であって、本発明によるはね飛ばし板の２つの
代替実施例を除けば図３と同じ図である。
【図８】図２に示す外側ライナの一部分の軸方向断面図
であって、本発明の他の実施例によるはね飛ばし板と燃
料噴射器とを示す図である。
であって、本発明の他の実施例によるはね飛ばし板と燃
料噴射器とを示す図である。
【図９】本発明の他の実施例による燃焼器の概略的な軸
方向断面図である。
方向断面図である。
【図１０】図９に示す燃焼器の一部分の線１０−１０に
沿う断面図である。
沿う断面図である。
【図１１】図９に示す燃焼器の一部分の軸方向断面図で
あって、本発明の他の実施例によるはね飛ばし板を示す
図である。
あって、本発明の他の実施例によるはね飛ばし板を示す
図である。
【図１２】図９に示す燃焼器の一部分の軸方向断面図で
あって、本発明の他の実施例によるはね飛ばし板と内側
ライナとを示す図である。
あって、本発明の他の実施例によるはね飛ばし板と内側
ライナとを示す図である。
【図１３】本発明の他の実施例による燃焼器の上流端の
概略的な軸方向断面図である。
概略的な軸方向断面図である。
【図１４】本発明の他の実施例による図２に示す燃焼器
用の燃料噴射器と空気旋回手段との概略的な半径方向断
面図である。
用の燃料噴射器と空気旋回手段との概略的な半径方向断
面図である。
１２、１２Ａ、１２Ｂ 燃焼器 ４０、４０Ａ、４０Ｂ 外側ライナ ４２、４２Ａ 内側ライナ ４４、４４Ａ、４４Ｂ 環状ドーム ５０、５０Ｂ、５０Ｃ はね飛ばし板 ５０Ａ はね飛ばし板弧状部片 ５０ａ はね飛ばし板第１表面 ５０ｂ はね飛ばし板第２表面 ５０ｄ はね飛ばし板後縁 ５２ ハウジング ５４、５４Ａ、５４Ｂ、５４Ｃ、５４Ｄ 燃料噴射器 ５８、５８Ａ、５８Ｂ 第１流路 ５８ａ 第１流路入口部 ５８ｂ 第１流路中間部 ５８ｃ 第１流路出口 ６２、６２Ａ、６２Ｂ 第２流路 ６２ａ 第２流路入口部 ６２ｂ 第２流路中間部 ６２ｃ 第２流路出口 ６６ フィルム冷却ナゲット ６６ａ ナゲット外側スロット ６６ｂ ナゲット内側スロット ７４ 希釈孔 ７８ 隔壁 ８６ 燃料出口 ９０ 環状空気出口
Claims (17)
- 【請求項１】 縦方向中心線軸を有するガスタービンエ
ンジン燃焼器であって、前記中心線軸の周りに同軸的に
配置されており前端と後端とを有している環状外側ライ
ナと、前記中心線軸の周りに同軸的に配置されていると
共に前記外側ライナから半径方向内側に隔てられており
前端と後端とを有している環状内側ライナと、前記外側
及び内側ライナの前端に固定されており前記外側及び内
側ライナと共に両ライナ間に環状燃焼域を画成している
環状ドームと、前記外側ライナ、内側ライナ及びドーム
の一つに結合されており前記中心線軸の周りに同軸的に
配置されて前記燃焼域と連通している弧状のはね飛ばし
板と、該はね飛ばし板に隣接して配置されており燃料を
噴射して前記はね飛ばし板に衝突させる周方向に相隔た
っている複数の燃料噴射器と、一次空気を前記はね飛ば
し板に沿って導いて前記噴射燃料と混合させ、前記燃焼
域内に排出し得る燃料空気混合気を生成する導流手段と
を備えたガスタービンエンジン燃焼器。 - 【請求項２】 前記燃料噴射器の各々は、前記はね飛ば
し板に対して接線方向に傾斜していると共に前記燃料を
周方向において前記はね飛ばし板に向けて接線方向に噴
射する出口を含んでいる請求項１に記載の燃焼器。 - 【請求項３】 前記はね飛ばし板はハウジングに配設さ
れており第１及び第２対向弧状表面と後縁とを含んでお
り、前記空気導流手段は前記はね飛ばし板の第１表面に
隣接するように前記中心線軸の周りに同軸的に前記ハウ
ジングに配設された環状第１流路を含んでおり、該第１
流路は前記一次空気を受け入れる第１入口部と、該第１
入口部と連通して該第１入口部から軸方向に延在してお
り該第１入口部から前記一次空気を受け入れると共に、
前記燃料噴射器と連通するように配設されており該燃料
噴射器から前記燃料を受け入れ前記空気と混ぜて前記燃
料空気混合気を生成する第１中間部と、前記はね飛ばし
板の後縁において前記第１中間部と連通するように配設
されており前記燃料空気混合気を前記燃焼域内に排出す
る第１出口とを有している請求項２に記載の燃焼器。 - 【請求項４】 前記第１入口部は、前記一次空気を前記
第１中間部内に前記周方向に排出するように傾斜してい
ると共に周方向に相隔たっている複数の第１開口の形態
を成している請求項３に記載の燃焼器。 - 【請求項５】 前記ハウジングは前記はね飛ばし板の第
２表面に隣接するように前記中心線軸の周りに同軸的に
配設された環状第２流路を含んでおり、該環状第２流路
は二次空気を受け入れる第２入口部と、該第２入口部と
連通して該第２入口部から軸方向に延在しており該第２
入口部から前記二次空気を受け入れる第２中間部と、前
記はね飛ばし板の後縁において前記第２中間部と連通す
るように配設されており前記二次空気を前記第１出口か
ら排出される前記燃料空気混合気に隣接するように排出
する第２出口とを含んでいる請求項４に記載の燃焼器。 - 【請求項６】 前記第２入口部は、前記二次空気を前記
第２中間部内に前記周方向に排出するように傾斜してい
ると共に周方向に相隔たっている複数の第２開口を含ん
でいる請求項５に記載の燃焼器。 - 【請求項７】 前記はね飛ばし板は前記外側ライナに結
合されていると共に前記ドームから後方に隔てられてお
り、前記はね飛ばし板の第１表面は前記はね飛ばし板の
第２表面より半径方向外側に配置されていると共に前記
中心線軸の周りに凸形を成しており、前記第１及び第２
入口部は前記外側ライナの前記後端に面しており、前記
第１及び第２出口と前記はね飛ばし板の後縁とは前記ド
ームに面しており前記一次及び二次空気を前記外側ライ
ナを通して軸方向に前記ドームの方へかつ前記周方向に
導く請求項６に記載の燃焼器。 - 【請求項８】 前記ドームは前記中心線軸の周りに同軸
的に配置された環状のフィルム冷却ナゲットを含んでお
り、該ナゲットはフィルム冷却空気を前記ドームに沿っ
て半径方向外側に排出する半径方向外向きの周方向外側
スロットと、フィルム冷却空気を前記ドームに沿って半
径方向内側に排出する半径方向内向きの周方向内側スロ
ットとを有しており、前記第１及び第２流路出口は前記
ナゲットに面しており前記燃料空気混合気と前記二次空
気とを前記ナゲットに向けて排出する請求項７に記載の
燃焼器。 - 【請求項９】 前記内側ライナは一列の周方向に相隔た
る希釈孔を含んでおり、該希釈孔は前記第１及び第２出
口と軸方向に整合していると共に前記ドームの後方に隔
てられており希釈空気を半径方向外側に前記燃焼域内に
導いて前記燃料空気混合気の軸方向の渦再循環をもたら
す請求項８に記載の燃焼器。 - 【請求項１０】 前記はね飛ばし板は環状である請求項
９に記載の燃焼器。 - 【請求項１１】 前記はね飛ばし板から半径方向に延在
しており周方向に相隔たる複数の隔壁を更に含んでお
り、該隔壁は前記第１流路内で該隔壁を通過する周方向
流を阻止する請求項１０に記載の燃焼器。 - 【請求項１２】 前記はね飛ばし板は、前記中心線軸の
周りの共通半径の位置に同軸的に配置されており周方向
に相隔たる複数の弧状部片を含んでいる請求項６に記載
の燃焼器。 - 【請求項１３】 前記はね飛ばし板の第１表面は、前記
はね飛ばし板の第２表面より半径方向内側に配置されて
おり前記中心線軸の周りに凹形を成している請求項６に
記載の燃焼器。 - 【請求項１４】 前記はね飛ばし板の後縁は前記燃焼域
内に突出している請求項６に記載の燃焼器。 - 【請求項１５】 前記はね飛ばし板の後縁は前記燃焼域
から引込んでいる請求項６に記載の燃焼器。 - 【請求項１６】 前記はね飛ばし板は前記内側ライナの
前端に結合されていると共に半径方向外側に延在してお
り、前記第１及び第２流路は前記はね飛ばし板の第１及
び第２表面に向かって軸方向に対向して隔設されてお
り、前記第１及び第２開口は周方向に互いに反対向きに
傾斜している請求項６に記載の燃焼器。 - 【請求項１７】 前記はね飛ばし板は、前記ドームの中
央域に結合されていると共に前記外側ライナに向かって
半径方向かつ軸方向に傾斜している請求項６に記載の燃
焼器。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US76429091A | 1991-09-23 | 1991-09-23 | |
| US764290 | 1991-09-23 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05203147A true JPH05203147A (ja) | 1993-08-10 |
Family
ID=25070272
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4252329A Pending JPH05203147A (ja) | 1991-09-23 | 1992-09-22 | ガスタービンエンジン燃焼器 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0540162A1 (ja) |
| JP (1) | JPH05203147A (ja) |
| CA (1) | CA2076102C (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09500439A (ja) * | 1993-06-01 | 1997-01-14 | プラット アンド ホイットニー カナダ，インコーポレイテッド | 半径方向に取り付けられる空気噴出型燃料噴射弁 |
| JPH10311539A (ja) * | 1997-05-13 | 1998-11-24 | Capstone Turbine Corp | ガスタービンエンジン用低エミッション燃焼システム |
| JP2007232360A (ja) * | 2006-03-01 | 2007-09-13 | General Electric Co <Ge> | ガスタービンエンジン及びその燃焼器 |
| JP2008309466A (ja) * | 2007-06-14 | 2008-12-25 | Snecma | 螺旋空気流を用いるターボ機械燃焼チャンバ |
| KR101450867B1 (ko) * | 2007-01-30 | 2014-10-14 | 제너럴 일렉트릭 캄파니 | 역류 분사 메카니즘을 구비한 가스 터빈 연소기 |
| KR20180003856A (ko) | 2016-07-01 | 2018-01-10 | 한화테크윈 주식회사 | 슬링거 연소기 및 이를 구비한 가스 터빈 엔진 시스템 |
| JP2018534518A (ja) * | 2015-10-06 | 2018-11-22 | サフラン ヘリコプター エンジンズ | タービンエンジン用環状燃焼室 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN121112343B (zh) * | 2025-11-12 | 2026-02-03 | 中国航发湖南动力机械研究所 | 一种掺混涡流器 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5035163A (ja) * | 1973-07-24 | 1975-04-03 |
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|---|---|---|---|---|
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| FR2203023B1 (ja) * | 1972-10-13 | 1976-08-20 | Onera (Off Nat Aerospatiale) | |
| FR2312654A1 (fr) * | 1975-05-28 | 1976-12-24 | Snecma | Perfectionnements aux chambres de combustion pour moteurs a turbine a gaz |
| US4351156A (en) * | 1978-08-02 | 1982-09-28 | International Harvester Company | Combustion systems |
| GB2098719B (en) * | 1981-05-20 | 1984-11-21 | Rolls Royce | Gas turbine engine combustion apparatus |
| US4854127A (en) * | 1988-01-14 | 1989-08-08 | General Electric Company | Bimodal swirler injector for a gas turbine combustor |
| US4967563A (en) * | 1988-12-12 | 1990-11-06 | Sundstrand Corporation | Turbine engine with high efficiency fuel atomization |
| DE3942042A1 (de) * | 1989-12-20 | 1991-06-27 | Bmw Rolls Royce Gmbh | Brennkammer fuer eine gasturbine mit luftunterstuetzten brennstoffzerstaeuberduesen |
-
1992
- 1992-08-13 CA CA002076102A patent/CA2076102C/en not_active Expired - Fee Related
- 1992-09-17 EP EP92308488A patent/EP0540162A1/en not_active Withdrawn
- 1992-09-22 JP JP4252329A patent/JPH05203147A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5035163A (ja) * | 1973-07-24 | 1975-04-03 |
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| JPH10311539A (ja) * | 1997-05-13 | 1998-11-24 | Capstone Turbine Corp | ガスタービンエンジン用低エミッション燃焼システム |
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| KR101450867B1 (ko) * | 2007-01-30 | 2014-10-14 | 제너럴 일렉트릭 캄파니 | 역류 분사 메카니즘을 구비한 가스 터빈 연소기 |
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| JP2018534518A (ja) * | 2015-10-06 | 2018-11-22 | サフラン ヘリコプター エンジンズ | タービンエンジン用環状燃焼室 |
| US10895383B2 (en) | 2015-10-06 | 2021-01-19 | Safran Helicopter Engines | Ring-shaped combustion chamber for a turbine engine |
| KR20180003856A (ko) | 2016-07-01 | 2018-01-10 | 한화테크윈 주식회사 | 슬링거 연소기 및 이를 구비한 가스 터빈 엔진 시스템 |
| US10907834B2 (en) | 2016-07-01 | 2021-02-02 | Hanwha Aerospace Co., Ltd. | Slinger combustor having main combustion chamber and sub-combustion chamber, and gas turbine engine system having the same |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CA2076102A1 (en) | 1993-03-24 |
| CA2076102C (en) | 2001-12-18 |
| EP0540162A1 (en) | 1993-05-05 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 19951212 |