JPH0545795Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、ガスタービンエンジンにおけるセラ
ミツク製燃焼器の保持構造に関する。

〔従来の技術〕

従来から、高温での作動が可能なセラミツク製
燃焼器を有するガスタービンエンジンは、たとえ
ば特開昭57−76230号公報により公知である。

第４図は、従来の金属製燃焼器をエンジンのハ
ウジングに固定した状態を示している。図中、１
はエンジンのハウジングを示しており、ハウジン
グ１には燃料噴射ノズル２が取付けられている。
金属製燃焼器３の燃料噴射ノズル２と対向する位
置は開口部４となつており、この開口部４に燃料
噴射ノズル２の先端部が臨まされている。金属製
燃焼器３の開口部４近傍には、半径方向外方に膨
出するフランジ部５が形成されており、フランジ
部５には雌ねじ６が形成されている。金属性燃焼
器３は、燃料噴射ノズル２のフランジ部２ａとハ
ウジング１に挿通され金属製燃焼器３の雌ねじ６
に螺合されるボルト７によつてハウジング１に固
定されている。

〔考案が解決しようとする問題点〕

金属製燃焼器をセラミツク製燃焼器にすること
により、さらに高温での作動が可能となるが、セ
ラミツク製燃焼器の場合はねじ加工が不可能なた
め、スプリングの押し付け力を利用してハウジン
グに保持する方法が考えられる。しかしながら、
セラミツク製燃焼器をスプリングを介して保持す
る構造では、燃料噴射ノズル付近の空気のシール
が不十分となり、多量の空気がシール部から燃焼
器内に流入して燃料の噴霧形状を乱し、燃焼や着
火を阻害するという問題が生じる。

本考案は、上記の問題に着目し、セラミツク製
燃焼器を有するガスタービンエンジンにおいて、
燃料噴射ノズルが臨まされるセラミツク製燃焼器
の保持部のシール機能を向上させることのできる
保持構造を提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕 この目的に沿う本考案のガスタービンエンジン
におけるセラミツク製燃焼器の保持構造は、ハウ
ジングに取付けられた燃料噴射ノズルをセラミツ
ク製燃焼器内に臨ませたガスタービンエンジンに
おいて、前記燃料噴射ノズルの外周にスプリング
を配設し、該スプリングの押し付けにより前記セ
ラミツク製燃焼器を前記ハウジングに保持させ、
前記セラミツク製燃焼器の前記スプリングが当接
される部位の外側に、該スプリングを保持するス
プリングガイドを形成し、該スプリングガイドの
外周に、前記スプリングによつて前記ハウジング
に押圧されるシール部材を設けたものから成る。

〔作用〕

このように構成されたガスタービンエンジンに
おけるセラミツク製燃焼器の保持構造において
は、セラミツク製燃焼器はスプリングを介してハ
ウジングに支持されるので、燃焼器とハウジング
との熱膨張率が大幅に異なつても、その変位はス
プリングによつて吸収され、両者は熱応力による
破損から保護される。また、スプリングガイドの
外周にはスプリングによつてハウジングに押圧さ
れるシール部材が設けられるので、燃焼器が変位
した場合は、シール部材がスプリングガイドによ
つて移動される。つまり、スプリングガイドとシ
ール部材は一緒に動くことが可能になるので、両
者の隙間を小さくすることができる。したがつ
て、この部分から燃焼器内に流入される空気は僅
かなものとなり、着火不良や燃焼が悪化すること
は防止される。

さらに、シール部材はハウジングとは別部材で
構成され、しかもハウジングに押圧されているだ
けなので、上述のようにハウジングに対して燃焼
器が変位しても、シール部材とスプリングガイド
の接触による損傷は防止される。

〔実施例〕

以下に、本考案に係るガスタービンエンジンに
おけるセラミツク製燃焼器の保持構造の望ましい
実施例を、図面を参照して説明する。

第１実施例 第１図および第２図は、本考案の第１実施例に
係るガスタービンエンジンにおけるセラミツク製
燃焼器の保持構造を示している。図中、１１はガ
スタービンエンジンのハウジングを示しており、
ハウジング１１は耐熱性に優れたセラミツクから
構成されるセラミツク性燃焼器１２の上部を覆つ
ている。ハウジング１１の頂面１１ａは傾斜面と
なつており、この頂面１１ａに穴１３が形成され
ている。穴１３にはセラミツク製燃焼器１２内に
燃料を噴射する燃料噴射ノズル１４が挿通されて
いる。燃料噴射ノズル１４には半径方向外方に膨
出するフランジ部１５が形成されており、この燃
料噴射ノズル１４はフランジ部１５に挿通された
ボルト１６によつてハウジング１１に固定されて
いる。

セラミツク製燃焼器１２の上下方向のほぼ中央
部は、ハウジング１１と連結されハウジング１１
の下方に位置する別部材のハウジング１７により
支持されている。すなわち、セラミツク製燃焼器
１２の外周面には、半径方向に突出する突起部１
２ａが形成されており、燃焼器１２をハウジング
１７に嵌合させることによりハウジング１７と突
起部１２ａとが係合し、セラミツク製燃焼器１２
の中央部がハウジング１７によつて支持されるよ
うになつている。

セラミツク製燃焼器１２の燃料噴射ノズル１４
と対向する部位は開口部１８となつており、開口
部１８には燃料噴射ノズル１４の噴射部が臨まさ
れている。開口部１８の大きさは、燃料噴射ノズ
ル１４の先端部の径よりも若干大きく形成されて
いる。燃料噴射ノズル１４の外周には、一端がセ
ラミツク製燃焼器１２の頂面１２ｂに当接し、他
端が後述するシール部材を介してハウジング１１
の内壁面１１ｂ側に当接されるスプリング１９が
設けられている。これにより、セラミツク製燃焼
器１２は下方に付勢され、セラミツク製燃焼器１
２は上下方向に弾性保持されている。

セラミツク製燃焼器１２のスプリング１９の当
接される部位の外側には、スプリング１９の横方
向のずれを防止するスプリングガイド２０の形成
されている。スプリングガイド２０は、ハウジン
グ１１の内壁面１１ｂ方向に向かつて突出し、か
つ円周方向に延びている。スプリングガイド２０
の外周には、第２図に示すように、断面形状がＬ
字形に形成され、一方がハウジング１１の頂部の
内壁面１１ｂに沿つて周方向に延び、かつ他方が
スプリングガイド２０に沿つて周方向に延びるシ
ール部材２１が設けられている。シール部材２１
のハウジング１１の内壁面１１ｂに沿つて延びる
円板部２１ａは、スプリング１９によつてハウジ
ング１１の内壁面１１ｂに押圧されている。シー
ル部材２１のスプリングガイド２０に沿つて延び
る円筒部２１ｂは、セラミツク製燃焼器１２の頂
面に向かつて突出しており、この円筒部２１ｂに
よつてスプリングガイド２０の大部分が覆われて
いる。なお、シール部材２１の円筒部２１ｂとス
プリングガイド２０との間には、熱膨張を考慮し
て僅かではあるが隙間２２が形成されるが、この
隙間２２はシール機能上、可能な限り小とするの
が望ましい。

つぎに、第１実施例における作用について説明
する。

図示されない燃料供給源から燃料噴射ノズル１
４に燃料が供給されると、燃料噴射ノズル１４か
らセラミツク製燃焼器１２内に燃料が噴射され、
セラミツク製燃焼器１２内での燃料の燃焼によ
り、高温の燃焼ガスが生成される。この場合、セ
ラミツク製燃焼器１２のスプリングガイド２０
が、スプリング１９によつてハウジング１１に押
圧されるシール部材２１によつて覆われるので、
従来のように燃焼器１２内に多量の空気が流入す
るのが防止され、燃料の噴霧形状や着火に悪影響
をおよぼすことはなくなる。つまり、シール部材
２１がハウジング１１に固定されていないので、
シール部材２１はスプリングガイド２０に追従し
て移動することが可能となり、シール部材２１と
スプリングガイド２０との間の隙間２２を非常に
小さくすることができ、隙間２２を介して燃焼器
１２内に流入する空気量は大幅に抑制される。

また、シール部材２１がスプリング１９に押圧
され移動可能になることにより、シール部２１と
スプリングガイド２０の接触によるスプリングガ
イド２０に作用する応力も軽減され、比較的応力
集中に弱いセラミツクからなるスプリングガイド
２０は確実に損傷から保護される。

第２実施例 第３図は、本考案の第２実施例を示している。
第２実施例が第１実施例と異なるところは、シー
ル部材の形状であり、その他の部分は第１実施例
に準じるので、準じる部分に第１実施例と同一の
符号を付すことにより準じる部分の説明を省略
し、異なる部分のみ説明する。

第３図において、３１は燃焼器１２内に多量の
空気が流入するのを防止するシール部材を示して
いる。シール部材３１は、外側シール部３２と内
側シール部３３から構成されている。外側シール
部３２および内側シール部３３は、第１実施例の
シール部材２１の形状とほぼ同一に形成されてい
る。外側シール部３２は、第１実施例のシール部
材２１と同一位置に配置されており、内側シール
部３３はスプリングガイド２０の内側に配置され
ている。外側シール部３２と内側シール部３３の
各円板部は重ね合わされており、スプリング１９
によつてハウジング１１に押圧されている。

このように構成された第２実施例では、スプリ
ングガイド２０の内、外周にシール部か配置され
るので、空気が流入する隙間の形状が複雑とな
り、流路抵抗が第１実施例の場合よりも増加す
る。したがつて、燃焼器１２内への空気の流入が
さらに少量に抑えられ、これに起因する悪影響は
解消される。その他の作用は第１実施例に準じ
る。

〔考案の効果〕

以上説明したように、本考案のガスタービンエ
ンジンにおけるセラミツク製燃焼器の保持構造に
よるときは、燃料噴射ノズルの外周にスプリング
を配設し、スプリングの押し付けによりセラミツ
ク製燃焼器をハウジングに保持させ、セラミツク
製燃焼器のスプリングが当接される部位の外側
に、スプリングを保持するスプリングガイドを形
成し、このスプリングガイドの外周に、スプリン
グによつてハウジングに押圧されるシール部材を
設けるようにしたので、シール部から燃焼器内に
流入される空気量が大幅に抑制され、この空気流
入による燃料噴霧形状の乱れや着火不良を解消す
ることができる。

また、シール部材はハウジングに固定されない
ので、燃焼器が変位した場合でも、シール部材は
燃焼器の変位に伴なつて移動することができる。
その結果、シール部材とスプリングガイドの接触
時に過大な応力が生じることはなく、セラミツク
から構成されるスプリングガイドを確実に保護す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の第１実施例に係るガスタービ
ンエンジンにおけるセラミツク製燃焼器の保持構
造の断面図、第２図は第１図の部分拡大断面図、
第３図は本考案の第２実施例に係るガスタービン
エンジンにおけるセラミツク製燃焼器の保持構造
の断面図、第４図は従来の金属製燃焼器の保持構
造の断面図、である。 １１……ハウジング、１２……セラミツク製燃
焼器、１４……燃料噴射ノズル、１９……スプリ
ング、２０……スプリングガイド、２１，３１…
…シール部材。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. ハウジングに取付けられた燃料噴射ノズルをセ
   ラミツク製燃焼器内に臨ませたガスタービンエン
   ジンにおいて、前記燃料噴射ノズルの外周にスプ
   リングを配設し、該スプリングの押し付けにより
   前記セラミツク製燃焼器を前記ハウジングに保持
   させ、前記セラミツク製燃焼器の前記スプリング
   が当接される部位の外側に、該スプリングを保持
   するスプリングガイドを形成し、該スプリングガ
   イドの外周に、前記スプリングによつて前記ハウ
   ジングに押圧されるシール部材を設けたことを特
   徴とするガスタービンエンジンにおけるセラミツ
   ク製燃焼器の保持構造。