ホーム > 特許ランキング > 三菱重工航空エンジン株式会社
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024067772
(43)【公開日】2024-05-17
(54)【発明の名称】筒状体
(51)【国際特許分類】
F02C 7/18 20060101AFI20240510BHJP
F23R 3/06 20060101ALI20240510BHJP
F23R 3/42 20060101ALI20240510BHJP
【ＦＩ】
F02C7/18 C
F23R3/06
F23R3/42 C
F23R3/42 D
【審査請求】未請求
【請求項の数】8
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022178095
(22)【出願日】2022-11-07
(71)【出願人】
【識別番号】514275772
【氏名又は名称】三菱重工航空エンジン株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100112737
【弁理士】
【氏名又は名称】藤田 考晴
(74)【代理人】
【識別番号】100140914
【弁理士】
【氏名又は名称】三苫 貴織
(74)【代理人】
【識別番号】100136168
【弁理士】
【氏名又は名称】川上 美紀
(74)【代理人】
【識別番号】100172524
【弁理士】
【氏名又は名称】長田 大輔
(72)【発明者】
【氏名】藤本 洋平
(72)【発明者】
【氏名】三好 市朗
(72)【発明者】
【氏名】池田 有空
(57)【要約】
【課題】冷却効率を向上させつつ重量の増加をなくすことができる筒状体を提供する。
【解決手段】ケース内流路Ｃ１に圧縮空気Ｆ１が流れ、燃焼室Ｃ２に燃焼ガスＦ２が流れる、軸線Ｘに沿って延びている燃焼器１であって、複数の環状部材１００を備え、各環状部材１００は、外周壁部１１０と、外周壁部１１０よりも内側に配置されることで外周壁部１１０との間で冷却流路Ｃ３を画定している内周壁部１２０と、冷却流路Ｃ３に配置され、外周壁部１１０と内周壁部１２０とを接続している複数の冷却ピン１３０と、を有し、外周壁部１１０は、ケース内流路Ｃ１から冷却流路Ｃ３に圧縮空気Ｆ１を流入させる複数の流入穴１１１を有し、内周壁部１２０は、冷却流路Ｃ３から燃焼室Ｃ２に圧縮空気Ｆ１を流出させる複数の流出穴１２１を有し、複数の環状部材１００が軸線Ｘに沿って互いに接続されることで構成されている。
【選択図】図４
【解決手段】ケース内流路Ｃ１に圧縮空気Ｆ１が流れ、燃焼室Ｃ２に燃焼ガスＦ２が流れる、軸線Ｘに沿って延びている燃焼器１であって、複数の環状部材１００を備え、各環状部材１００は、外周壁部１１０と、外周壁部１１０よりも内側に配置されることで外周壁部１１０との間で冷却流路Ｃ３を画定している内周壁部１２０と、冷却流路Ｃ３に配置され、外周壁部１１０と内周壁部１２０とを接続している複数の冷却ピン１３０と、を有し、外周壁部１１０は、ケース内流路Ｃ１から冷却流路Ｃ３に圧縮空気Ｆ１を流入させる複数の流入穴１１１を有し、内周壁部１２０は、冷却流路Ｃ３から燃焼室Ｃ２に圧縮空気Ｆ１を流出させる複数の流出穴１２１を有し、複数の環状部材１００が軸線Ｘに沿って互いに接続されることで構成されている。
【選択図】図４
【特許請求の範囲】
【請求項1】
外周側領域に第１流体が流れ、内周側領域に前記第１流体よりも高温の第２流体が流れる、軸線に沿って延びている筒状体であって、
複数の環状部材を備え、
各前記環状部材は、
前記外周側領域に接する環状の外周壁部と、
前記内周側領域に接し、前記外周壁部よりも内側に配置されることで前記外周壁部との間で流路を画定している環状の内周壁部と、
前記流路に配置され、前記外周壁部と前記内周壁部とを接続している複数の冷却部と、
を有し、
前記外周壁部は、前記外周側領域から前記流路に前記第１流体を流入させる複数の流入穴を有し、
前記内周壁部は、前記流路から前記内周側領域に前記第１流体を流出させる複数の流出穴を有し、
複数の前記環状部材が前記軸線に沿って互いに接続されることで構成されている
筒状体。
複数の環状部材を備え、
各前記環状部材は、
前記外周側領域に接する環状の外周壁部と、
前記内周側領域に接し、前記外周壁部よりも内側に配置されることで前記外周壁部との間で流路を画定している環状の内周壁部と、
前記流路に配置され、前記外周壁部と前記内周壁部とを接続している複数の冷却部と、
を有し、
前記外周壁部は、前記外周側領域から前記流路に前記第１流体を流入させる複数の流入穴を有し、
前記内周壁部は、前記流路から前記内周側領域に前記第１流体を流出させる複数の流出穴を有し、
複数の前記環状部材が前記軸線に沿って互いに接続されることで構成されている
筒状体。
【請求項2】
第１の前記環状部材の前記流路の後端は、第２の前記環状部材の前記内周壁部に向かって開口している
請求項１に記載の筒状体。
請求項１に記載の筒状体。
【請求項3】
第１の前記環状部材の前記外周壁部と第２の前記環状部材の前記外周壁部とは、しまりばめ、溶接又はロウ付けによって接続されている
請求項１に記載の筒状体。
請求項１に記載の筒状体。
【請求項4】
第１の前記環状部材の前記外周壁部及び第２の前記環状部材の前記外周壁部には、前記軸線の方向の抜けを防止する係合部が設けられている
請求項３に記載の筒状体。
請求項３に記載の筒状体。
【請求項5】
前記外周壁部、前記内周壁部及び前記冷却部は、一部材で一体的に形成されている
請求項１に記載の筒状体。
請求項１に記載の筒状体。
【請求項6】
前記外周壁部と前記内周壁部とは、異なる材料から形成されている
請求項１に記載の筒状体。
請求項１に記載の筒状体。
【請求項7】
前記内周壁部の内周面には、遮熱層が形成されている
請求項１に記載の筒状体。
請求項１に記載の筒状体。
【請求項8】
燃焼器とされている
請求項１に記載の筒状体。
請求項１に記載の筒状体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、燃焼器等の筒状体に関する。
【背景技術】
【0002】
航空機エンジンやタービンの燃焼器では、圧縮空気の一部を用いて冷却を行うことがある。
熱効率の向上やＮＯｘ等の有害物質の排出低減に寄与したり部品寿命の向上に寄与したりするために、燃焼器には高い冷却性能が求められる。
熱効率の向上やＮＯｘ等の有害物質の排出低減に寄与したり部品寿命の向上に寄与したりするために、燃焼器には高い冷却性能が求められる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】米国特許出願公開第２０２０／００２５３７９号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
冷却方式の１つとして、外側部材に形成された微小な冷却穴から内側部材（冷却対象）に向かって空気を噴出して衝突させ内側部材を通した後に高温流路に噴出するインピンジメント・エフュージョン方式がある。しかしながら、冷却穴が極めて小さいので、空気中に含まれる砂塵によって冷却穴が目詰まりして冷却機能を喪失するおそれがある。
【0005】
他の冷却方式の１つとて、多数のピンフィンが設けられた複数の内側部材（冷却対象）を１つの円筒形状の外側部材に対して取り付けピンフィンが配置された流路に空気を流すピンフィン方式がある。しかしながら、内側部材及び外側部材の精度誤差によりピンフィンと外側部材との間に隙間が生じて、その隙間から空気が漏れて、冷却効率が低下するおそれがある。
【0006】
また、特許文献１には、１つの共通の円筒形状のライナに冷却構造を有した複数のタイルアセンブリを締結具で取り付けることで１つの燃焼器（筒状体）を構成する技術が開示されている。しかしながら、特許文献１のように、円筒形状のライナに複数タイルアセンブリを取り付ける方法では、締結具の分だけ重量が増加してしまう。
【0007】
本開示は、このような事情に鑑みてなされたものであって、冷却効率を向上させつつ重量の増加をなくすことができる筒状体を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
上記課題を解決するために、本開示の筒状体は、以下の手段を採用する。
すなわち、本開示の一態様に係る筒状体は、外周側領域に第１流体が流れ、内周側領域に前記第１流体よりも高温の第２流体が流れる、軸線に沿って延びている筒状体であって、複数の環状部材を備え、各前記環状部材は、前記外周側領域に接する環状の外周壁部と、前記内周側領域に接し、前記外周壁部よりも内側に配置されることで前記外周壁部との間で流路を画定している環状の内周壁部と、前記流路に配置され、前記外周壁部と前記内周壁部とを接続している複数の冷却部と、を有し、前記外周壁部は、前記外周側領域から前記流路に前記第１流体を流入させる複数の流入穴を有し、前記内周壁部は、前記流路から前記内周側領域に前記第１流体を流出させる複数の流出穴を有し、複数の前記環状部材が前記軸線に沿って互いに接続されることで構成されている。
すなわち、本開示の一態様に係る筒状体は、外周側領域に第１流体が流れ、内周側領域に前記第１流体よりも高温の第２流体が流れる、軸線に沿って延びている筒状体であって、複数の環状部材を備え、各前記環状部材は、前記外周側領域に接する環状の外周壁部と、前記内周側領域に接し、前記外周壁部よりも内側に配置されることで前記外周壁部との間で流路を画定している環状の内周壁部と、前記流路に配置され、前記外周壁部と前記内周壁部とを接続している複数の冷却部と、を有し、前記外周壁部は、前記外周側領域から前記流路に前記第１流体を流入させる複数の流入穴を有し、前記内周壁部は、前記流路から前記内周側領域に前記第１流体を流出させる複数の流出穴を有し、複数の前記環状部材が前記軸線に沿って互いに接続されることで構成されている。
【発明の効果】
【0009】
本開示によれば、冷却効率を向上させつつ重量の増加をなくすことができる。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【図1】本開示の一実施形態に係る燃焼器の断面図である。
【図2】環状部材の断面図である（前方接続部なし）。
【図3】環状部材の断面図である（前方接続部あり）。
【図7】係合部を有する２つの環状部材の接続部分の近傍を拡大した断面図である。
【図9】係合作業の様子を示す平面図である。
【図10】変形例に係る環状部材の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0011】
以下、本開示に係る筒状体の一実施形態について、図面を参照して説明する。
【0012】
本実施形態に係る筒状体は、外周側の領域に第１流体が流れ、内周側の領域に第１流体よりも高温の第２流体が流れるものである。
以下、航空機エンジンの燃焼器を例にして説明するが、本実施形態に係る筒状体は、航空機エンジンの燃焼器に限定されない。
以下、航空機エンジンの燃焼器を例にして説明するが、本実施形態に係る筒状体は、航空機エンジンの燃焼器に限定されない。
【0013】
［燃焼器の構造について］
図１に示すように、燃焼器１は、例えば、圧縮空気Ｆ１（第１流体）が流れるケース２内のケース内流路Ｃ１に配置され、燃料ノズル３から吹き込まれる燃料と圧縮空気Ｆ１とを混合して燃焼させることでタービンを回転させる高温の燃焼ガスＦ２（第２流体）を生成する燃焼室Ｃ２を画定している機器である。
この燃焼器１は、例えば、航空機に搭載されるターボファンエンジンに適用されるものである。
圧縮空気Ｆ１の温度は、例えば、２００℃～８００℃程度とされる。燃焼ガスＦ２の温度は、例えば、１０００℃～１７００℃とされる。なお、これらの温度は例示であり、エンジンの運用条件や仕様によって異なる場合がある。
図１に示すように、燃焼器１は、例えば、圧縮空気Ｆ１（第１流体）が流れるケース２内のケース内流路Ｃ１に配置され、燃料ノズル３から吹き込まれる燃料と圧縮空気Ｆ１とを混合して燃焼させることでタービンを回転させる高温の燃焼ガスＦ２（第２流体）を生成する燃焼室Ｃ２を画定している機器である。
この燃焼器１は、例えば、航空機に搭載されるターボファンエンジンに適用されるものである。
圧縮空気Ｆ１の温度は、例えば、２００℃～８００℃程度とされる。燃焼ガスＦ２の温度は、例えば、１０００℃～１７００℃とされる。なお、これらの温度は例示であり、エンジンの運用条件や仕様によって異なる場合がある。
【0014】
燃焼器１は、全体として軸線Ｘに沿った筒状をなしており、外側にある領域（外周側領域）に圧縮空気Ｆ１が流れており、内側にある領域（内周側領域）に燃焼ガスＦ２が流れている。すなわち、外周側領域はケース内流路Ｃ１に対応して、内側領域は燃焼室Ｃ２に対応していることになる。
圧縮空気Ｆ１の流れの上流に位置する燃焼器１部分には、燃料を燃焼室Ｃ２に吹き込むための燃料ノズル３が接続されている。
圧縮空気Ｆ１の流れの上流に位置する燃焼器１部分には、燃料を燃焼室Ｃ２に吹き込むための燃料ノズル３が接続されている。
【0015】
燃焼器１は、複数の環状部材１００を有しており、これらの環状部材１００が軸線Ｘに沿って接続されることで１つの筒状体を構成している。
図１の場合、５つの環状部材１００が軸線Ｘに沿って接続されることで１つの燃焼器１を構成しているが、環状部材１００の数はこれに限定されない。
図１の場合、５つの環状部材１００が軸線Ｘに沿って接続されることで１つの燃焼器１を構成しているが、環状部材１００の数はこれに限定されない。
【0016】
環状部材１００は、環状部材１００Ａ（図２参照）及び環状部材１００Ｂ（図３参照）を含んでいる。
環状部材１００Ａは、燃焼器１の前方（圧縮空気Ｆ１の流れ方向の上流）に位置する環状部材１００で、環状部材１００Ｂは、環状部材１００Ａの後方（圧縮空気Ｆ１の流れ方向の下流）に続く環状部材１００である。
環状部材１００Ａは、燃焼器１の前方（圧縮空気Ｆ１の流れ方向の上流）に位置する環状部材１００で、環状部材１００Ｂは、環状部材１００Ａの後方（圧縮空気Ｆ１の流れ方向の下流）に続く環状部材１００である。
【0017】
図２及び図３に示すように、環状部材１００Ａ及び環状部材１００Ｂの構造の特徴は、外周壁部１１０の形状（具体的には前方接続部１１２ｆの有無）を除いて、略同一である。そのため、まず環状部材１００Ａについて説明して、その後、環状部材１００Ｂについて環状部材１００Ａとの相違部分を主として説明する。
【0018】
なお、以下の説明において、環状部材１００Ａと環状部材１００Ｂとを区別しない場合は、単に「環状部材１００」と記載することもある。
【0019】
【0020】
外周壁部１１０は、軸線Ｘを略中心とする一重の環状の部分である。外周壁部１１０は、例えば、円周方向に分割されていない。
外周壁部１１０は、内周面１１０ｉ及び外周面１１０ｏを有している。内周面１１０ｉは、内周壁部１２０に対向している。外周面１１０ｏは、ケース内流路Ｃ１に面しており圧縮空気Ｆ１に晒される。
図４に示すように、外周壁部１１０の後方の端部を含む一部には、後方接続部１１２ｂが形成されている。後方接続部１１２ｂは、外周面１１０ｏの径が拡大した部分であり、後述する環状部材１００Ｂとの接続に用いられる。
外周壁部１１０は、内周面１１０ｉ及び外周面１１０ｏを有している。内周面１１０ｉは、内周壁部１２０に対向している。外周面１１０ｏは、ケース内流路Ｃ１に面しており圧縮空気Ｆ１に晒される。
図４に示すように、外周壁部１１０の後方の端部を含む一部には、後方接続部１１２ｂが形成されている。後方接続部１１２ｂは、外周面１１０ｏの径が拡大した部分であり、後述する環状部材１００Ｂとの接続に用いられる。
【0021】
図２及び図４に示すように、内周壁部１２０は、軸線Ｘを略中心とする一重の環状であり、外周壁部１１０よりも小径とされた部分である。内周壁部１２０は、例えば、円周方向に分割されていない。
内周壁部１２０は、外周壁部１１０の内側において、外周壁部１１０と略同軸上に配置されている。すなわち、内周壁部１２０は、外周壁部１１０と共に二重の円管を構成していることになる。
内周壁部１２０は、内周面１２０ｉ及び外周面１２０ｏを有している。内周面１２０ｉは、燃焼室Ｃ２に面しており燃焼ガスＦ２に晒される。外周面１２０ｏは、外周壁部１１０に対向している。
内周壁部１２０は、外周壁部１１０の内側において、外周壁部１１０と略同軸上に配置されている。すなわち、内周壁部１２０は、外周壁部１１０と共に二重の円管を構成していることになる。
内周壁部１２０は、内周面１２０ｉ及び外周面１２０ｏを有している。内周面１２０ｉは、燃焼室Ｃ２に面しており燃焼ガスＦ２に晒される。外周面１２０ｏは、外周壁部１１０に対向している。
【0022】
上述の通り、外周壁部１１０及び内周壁部１２０によって二重の円管が構成されており、外周壁部１１０と内周壁部１２０との間に画定された隙間は冷却流路Ｃ３とされている。
【0023】
図４及び図５に示すように、外周壁部１１０は、内周面１１０ｉと外周面１１０ｏと貫通する複数の流入穴１１１を有している。流入穴１１１は、冷却流路Ｃ３の前方において１列で設けられている。１列の流入穴１１１は、円周方向において軸線Ｘの周りに所定角度間隔で設けられている。
流入穴１１１は、空気中に含まれる砂塵によって目詰まりしない程度のサイズ（例えば、インピンジメント・エフュージョン方式の微小穴と比べて大きなサイズ）とされ、例えば、直径が約１ｍｍ～３ｍｍとされている。
流入穴１１１は、ケース内流路Ｃ１と冷却流路Ｃ３とを連通しており、圧縮空気Ｆ１を冷却用空気として冷却流路Ｃ３に導く。
なお、流入穴１１１の列数は、１列に限定されず、２列以上であってもよい。
流入穴１１１は、空気中に含まれる砂塵によって目詰まりしない程度のサイズ（例えば、インピンジメント・エフュージョン方式の微小穴と比べて大きなサイズ）とされ、例えば、直径が約１ｍｍ～３ｍｍとされている。
流入穴１１１は、ケース内流路Ｃ１と冷却流路Ｃ３とを連通しており、圧縮空気Ｆ１を冷却用空気として冷却流路Ｃ３に導く。
なお、流入穴１１１の列数は、１列に限定されず、２列以上であってもよい。
【0024】
図４及び図６に示すように、内周壁部１２０は、内周面１２０ｉと外周面１２０ｏと貫通する複数の流出穴１２１を有している。流出穴１２１は、流入穴１１１よりも後方に複数列で設けられている。１列あたりの流出穴１２１は、円周方向において軸線Ｘの周りに所定角度間隔で設けられている。
流出穴１２１は、流入穴１１１よりも小さいサイズ（例えば、インピンジメント・エフュージョン方式の微小穴と同程度のサイズ）とされている。
流出穴１２１は、冷却流路Ｃ３と燃焼室Ｃ２を連通しており、冷却流路Ｃ３に導かれた冷却用空気を燃焼室Ｃ２に流出させる。
流出穴１２１は、流入穴１１１よりも小さいサイズ（例えば、インピンジメント・エフュージョン方式の微小穴と同程度のサイズ）とされている。
流出穴１２１は、冷却流路Ｃ３と燃焼室Ｃ２を連通しており、冷却流路Ｃ３に導かれた冷却用空気を燃焼室Ｃ２に流出させる。
【0025】
冷却流路Ｃ３には、複数の冷却ピン１３０が配置されている。
冷却ピン１３０は、外周壁部１１０の内周面１１０ｉと内周壁部１２０の外周面１２０ｏとを接続している部分であり、例えば円柱状の部分とされている（図６参照）。
図６に示すように、複数の冷却ピン１３０は、冷却流路Ｃ３において、内周壁部１２０に沿った曲面上に拡がるように配置されている。
なお、図４においては、冷却ピン１３０が冷却流路Ｃ３を隔てているように見えるが、実際には、図４の奥及び手前に冷却ピン１３０が設けられていない空間があり、その空間が冷却流路Ｃ３となっている（図６参照）。すなわち、図６に示すように、円柱状の冷却ピン１３０同士は互いに離間して配置されていることになる。
冷却ピン１３０は、外周壁部１１０の内周面１１０ｉと内周壁部１２０の外周面１２０ｏとを接続している部分であり、例えば円柱状の部分とされている（図６参照）。
図６に示すように、複数の冷却ピン１３０は、冷却流路Ｃ３において、内周壁部１２０に沿った曲面上に拡がるように配置されている。
なお、図４においては、冷却ピン１３０が冷却流路Ｃ３を隔てているように見えるが、実際には、図４の奥及び手前に冷却ピン１３０が設けられていない空間があり、その空間が冷却流路Ｃ３となっている（図６参照）。すなわち、図６に示すように、円柱状の冷却ピン１３０同士は互いに離間して配置されていることになる。
【0026】
【0027】
図４に示すように、外周壁部１１０の前方の端部を含む一部には、前方接続部１１２ｆが形成されている。
前方接続部１１２ｆは、外周壁部１１０が軸線Ｘの方向において内周壁部１２０よりも前方に突出した部分であり、前方に位置する環状部材１００Ａや環状部材１００Ｂとの接続に用いられる。
前方接続部１１２ｆは、外周壁部１１０が軸線Ｘの方向において内周壁部１２０よりも前方に突出した部分であり、前方に位置する環状部材１００Ａや環状部材１００Ｂとの接続に用いられる。
【0028】
環状部材１００Ａ及び環状部材１００Ｂは、それぞれ、外周壁部１１０、内周壁部１２０及び複数の冷却ピン１３０が、締結具を用いることなく一体的に形成されている。例えば、環状部材１００は、外周壁部１１０、内周壁部１２０及び複数の冷却ピン１３０が１つの部材で形成されている。
各部が一体化した環状部材１００は、例えば、３Ｄプリント等のＡＭ（Ａｄｄｉｔｉｖｅ Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ）によって製造される。
各部が一体化した環状部材１００の材料としては、ニッケルを含んだ超合金が例示される。
各部が一体化した環状部材１００は、例えば、３Ｄプリント等のＡＭ（Ａｄｄｉｔｉｖｅ Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ）によって製造される。
各部が一体化した環状部材１００の材料としては、ニッケルを含んだ超合金が例示される。
【0029】
以上の通り説明した環状部材１００Ａ及び環状部材１００Ｂは、図４に示すように、軸線Ｘに沿って互いに接続されている。
具体的には、前方にある環状部材１００（環状部材１００Ａ）の後方接続部１１２ｂの外周面１１０ｏに対して、後方にある環状部材１００（環状部材１００Ｂ）の前方接続部１１２ｆの内周面１１０ｉが挿入されて接続される。
接続の方法は、ボルト－ナット等の締結具を用いないものが好ましく、焼きばめ等のしまりばめが例示される。また、溶接やロウ付け等によって接合してもよい。この場合、後方接続部１１２ｂと前方接続部１１２ｆとの境界には接合部１５１が形成されることになる。
具体的には、前方にある環状部材１００（環状部材１００Ａ）の後方接続部１１２ｂの外周面１１０ｏに対して、後方にある環状部材１００（環状部材１００Ｂ）の前方接続部１１２ｆの内周面１１０ｉが挿入されて接続される。
接続の方法は、ボルト－ナット等の締結具を用いないものが好ましく、焼きばめ等のしまりばめが例示される。また、溶接やロウ付け等によって接合してもよい。この場合、後方接続部１１２ｂと前方接続部１１２ｆとの境界には接合部１５１が形成されることになる。
【0030】
なお、後方接続部１１２ｂの外周面１１０ｏの外径や前方接続部１１２ｆの内周面１１０ｉの内径が接続の手段に応じて適切に設定されていることは言うまでもない。
【0031】
複数の環状部材１００が軸線Ｘに沿って互いに接続された状態において、前方にある環状部材１００（環状部材１００Ａ）が有する冷却流路Ｃ３の後端は、後方にある環状部材１００（環状部材１００Ｂ）の内周壁部１２０の内周面１２０ｉに向かって開口している。すなわち、冷却流路Ｃ３は、内周壁部１２０の内周面１２０ｉに向かう開口１４１を有していることになる。
この構成によって、環状部材１００Ａが有する冷却流路Ｃ３の開口１４１から流出した冷却用空気は、環状部材１００Ｂの内周壁部１２０の内周面１２０ｉに沿って流れることになる。
この構成によって、環状部材１００Ａが有する冷却流路Ｃ３の開口１４１から流出した冷却用空気は、環状部材１００Ｂの内周壁部１２０の内周面１２０ｉに沿って流れることになる。
【0032】
［冷却用空気の流れについて］
ケース内流路Ｃ１を流れる圧縮空気Ｆ１は、環状部材１００の外周壁部１１０が有する流入穴１１１から冷却用空気として冷却流路Ｃ３に導かれる。
ケース内流路Ｃ１を流れる圧縮空気Ｆ１は、環状部材１００の外周壁部１１０が有する流入穴１１１から冷却用空気として冷却流路Ｃ３に導かれる。
【0033】
冷却流路Ｃ３に導かれた冷却用空気は、冷却ピン１３０に衝突しながら冷却流路Ｃ３を流れる。
このとき、冷却ピン１３０が冷却用空気の流れに晒されることで、冷却ピン１３０と接続された内周壁部１２０の熱が冷却用空気によって奪われる。これによって、燃焼器１（特に、高温に晒されている内周壁部１２０）が冷却されることになる。
また、冷却ピン１３０が外周壁部１１０及び内周壁部１２０と１つの部材で一体的に形成されているので、例えば、冷却ピン１３０と外周壁部１１０との間の隙間から冷却用空気が漏ることがない。そのため、圧縮空気Ｆ１が冷却ピン１３０に広い面積で接触するので、冷却ピン１３０による内周壁部１２０に対する冷却効率を向上させることができる。
このとき、冷却ピン１３０が冷却用空気の流れに晒されることで、冷却ピン１３０と接続された内周壁部１２０の熱が冷却用空気によって奪われる。これによって、燃焼器１（特に、高温に晒されている内周壁部１２０）が冷却されることになる。
また、冷却ピン１３０が外周壁部１１０及び内周壁部１２０と１つの部材で一体的に形成されているので、例えば、冷却ピン１３０と外周壁部１１０との間の隙間から冷却用空気が漏ることがない。そのため、圧縮空気Ｆ１が冷却ピン１３０に広い面積で接触するので、冷却ピン１３０による内周壁部１２０に対する冷却効率を向上させることができる。
【0034】
冷却流路Ｃ３に導かれた冷却用空気は、環状部材１００の内周壁部１２０が有する流出穴１２１及び開口１４１から燃焼室Ｃ２に流出する。
このとき、流出穴１２１及び開口１４１から流出した冷却用空気は、内周壁部１２０の内周面１２０ｉに沿って流れて薄い空気の層を形成する。この空気の層によって、内周壁部１２０のフィルム冷却が行われることになる。
このとき、流出穴１２１及び開口１４１から流出した冷却用空気は、内周壁部１２０の内周面１２０ｉに沿って流れて薄い空気の層を形成する。この空気の層によって、内周壁部１２０のフィルム冷却が行われることになる。
【0035】
各流出穴１２１の流路面積及び／又は開口１４１の流路面積を調節することで、各流入穴１１１から冷却流路Ｃ３に流入する圧縮空気Ｆ１の流量をコントロールすることができる。
また、各流出穴１２１の流路面積及び／又は開口１４１の流路面積を調節することで、各流出穴１２１から流出する冷却用空気の総量と開口１４１から流出する冷却用空気の総量との比率をコントロールすることもできる。
また、各流出穴１２１の流路面積及び／又は開口１４１の流路面積を調節することで、各流出穴１２１から流出する冷却用空気の総量と開口１４１から流出する冷却用空気の総量との比率をコントロールすることもできる。
【0036】
［係合部について］
以上の通り説明した燃焼器１においては、前方にある環状部材１００と後方にある環状部材１００とが、しまりばめ、溶接やロウ付け等で接続されていた。
本実施形態の燃焼器１は、これらの接続方法に加えて、前方にある環状部材１００と後方にある環状部材１００と機械的に係合する要素（係合部）を設けてもよい。
例えば、図７から図９に示すように、後方接続部１１２ｂの外周面１１０ｏに突起１５３を設け、前方接続部１１２ｆに突起１５３が引っ掛かる切欠き経路１５４を設けてもよい。これによって、前方にある環状部材１００と後方にある環状部材１００とが機械的に引っ掛かり、軸線Ｘの方向に外れることを回避できる。
以上の通り説明した燃焼器１においては、前方にある環状部材１００と後方にある環状部材１００とが、しまりばめ、溶接やロウ付け等で接続されていた。
本実施形態の燃焼器１は、これらの接続方法に加えて、前方にある環状部材１００と後方にある環状部材１００と機械的に係合する要素（係合部）を設けてもよい。
例えば、図７から図９に示すように、後方接続部１１２ｂの外周面１１０ｏに突起１５３を設け、前方接続部１１２ｆに突起１５３が引っ掛かる切欠き経路１５４を設けてもよい。これによって、前方にある環状部材１００と後方にある環状部材１００とが機械的に引っ掛かり、軸線Ｘの方向に外れることを回避できる。
【0037】
［遮熱層について］
図１０に示すように、最も高温に晒される内周壁部１２０の内周面１２０ｉに遮熱層１５５を形成してもよい。
遮熱層１５５は、内周面１２０ｉの遮熱性能を向上させるものであれば特に限定されず、ＹＳＺ（Ｙｉｔｔｒｉａ－Ｓｔａｂｉｌｉｚｅｄ Ｚｉｒｃｏｎｉａ）を適用した熱遮蔽コーティング等が例示される。
図１０に示すように、最も高温に晒される内周壁部１２０の内周面１２０ｉに遮熱層１５５を形成してもよい。
遮熱層１５５は、内周面１２０ｉの遮熱性能を向上させるものであれば特に限定されず、ＹＳＺ（Ｙｉｔｔｒｉａ－Ｓｔａｂｉｌｉｚｅｄ Ｚｉｒｃｏｎｉａ）を適用した熱遮蔽コーティング等が例示される。
【0038】
［環状部材の変形例について］
環状部材１００は、外周壁部１１０、内周壁部１２０及び複数の冷却ピン１３０が、締結具を用いることなく一体的に形成されていればよく、必ずしも１つの部材から形成される必要はない。
例えば、図１０に示すように、外周壁部１１０と冷却ピン１３０を含んだ内周壁部１２０とをそれぞれ別の部材で形成した後に、それらを溶接やロウ付けで一体化してもよい。これによって、外周壁部１１０の材料と内周壁部１２０（冷却ピン１３０を含む）の材料とを異ならせることができる。このとき、外周壁部１１０と冷却ピン１３０を含んだ内周壁部１２０との境界には接合部１５２が形成されることになる。外周壁部１１０の材料としては、ニッケル基超合金が例示される。また、内周壁部１２０の材料としては、外周壁部１１０よりも耐熱性が高いもの（例えば、コバルト等のレアアースを多く含む高温対応ニッケル基超合金）が例示される。
各部は、例えば、３Ｄプリント等のＡＭ（Ａｄｄｉｔｉｖｅ Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ）によって製造される。
環状部材１００は、外周壁部１１０、内周壁部１２０及び複数の冷却ピン１３０が、締結具を用いることなく一体的に形成されていればよく、必ずしも１つの部材から形成される必要はない。
例えば、図１０に示すように、外周壁部１１０と冷却ピン１３０を含んだ内周壁部１２０とをそれぞれ別の部材で形成した後に、それらを溶接やロウ付けで一体化してもよい。これによって、外周壁部１１０の材料と内周壁部１２０（冷却ピン１３０を含む）の材料とを異ならせることができる。このとき、外周壁部１１０と冷却ピン１３０を含んだ内周壁部１２０との境界には接合部１５２が形成されることになる。外周壁部１１０の材料としては、ニッケル基超合金が例示される。また、内周壁部１２０の材料としては、外周壁部１１０よりも耐熱性が高いもの（例えば、コバルト等のレアアースを多く含む高温対応ニッケル基超合金）が例示される。
各部は、例えば、３Ｄプリント等のＡＭ（Ａｄｄｉｔｉｖｅ Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ）によって製造される。
【0039】
［冷却ピンの変形例について］
冷却ピン１３０は冷却用空気によって効率的に熱が奪われる形状であれば円柱状に限られず、例えば角柱状であってもよいし、板状であってもよい。
冷却ピン１３０は冷却用空気によって効率的に熱が奪われる形状であれば円柱状に限られず、例えば角柱状であってもよいし、板状であってもよい。
【0040】
本実施形態では、以下の効果を奏する。
複数の環状部材１００を備え、各環状部材１００は、ケース内流路Ｃ１に接する環状の外周壁部１１０と、燃焼室Ｃ２に接し、外周壁部１１０よりも内側に配置されることで外周壁部１１０との間で冷却流路Ｃ３を画定している環状の内周壁部１２０と、冷却流路Ｃ３に配置され、外周壁部１１０と内周壁部１２０とを接続している複数の冷却ピン１３０と、を有し、外周壁部１１０は、ケース内流路Ｃ１から冷却流路Ｃ３に圧縮空気Ｆ１を流入させる複数の流入穴１１１を有し、内周壁部１２０は、冷却流路Ｃ３から燃焼室Ｃ２域に圧縮空気Ｆ１を流出させる複数の流出穴１２１を有しているので、燃焼ガスＦ２よりも低温の圧縮空気Ｆ１を流入穴１１１から冷却流路Ｃ３に取り込んで流出穴１２１から吐き出すことで、冷却流路Ｃ３には圧縮空気Ｆ１の流れが生じるとともに冷却ピン１３０が圧縮空気Ｆ１の流れに晒され、環状部材１００（特に、高温の燃焼室Ｃ２と接する内周壁部１２０）を冷却することができる。このとき、冷却ピン１３０は、外周壁部１１０と内周壁部１２０とを接続している（すなわち、外周壁部１１０及び内周壁部１２０に対して隙間がない）ので、冷却用流体としての圧縮空気Ｆ１が外周壁部１１０と冷却ピン１３０との間の隙間から漏れることがない。そのため、圧縮空気Ｆ１が冷却ピン１３０に広い面積で接触するので、冷却ピン１３０による内周壁部１２０に対する冷却効率を向上させることができる。
複数の環状部材１００を備え、各環状部材１００は、ケース内流路Ｃ１に接する環状の外周壁部１１０と、燃焼室Ｃ２に接し、外周壁部１１０よりも内側に配置されることで外周壁部１１０との間で冷却流路Ｃ３を画定している環状の内周壁部１２０と、冷却流路Ｃ３に配置され、外周壁部１１０と内周壁部１２０とを接続している複数の冷却ピン１３０と、を有し、外周壁部１１０は、ケース内流路Ｃ１から冷却流路Ｃ３に圧縮空気Ｆ１を流入させる複数の流入穴１１１を有し、内周壁部１２０は、冷却流路Ｃ３から燃焼室Ｃ２域に圧縮空気Ｆ１を流出させる複数の流出穴１２１を有しているので、燃焼ガスＦ２よりも低温の圧縮空気Ｆ１を流入穴１１１から冷却流路Ｃ３に取り込んで流出穴１２１から吐き出すことで、冷却流路Ｃ３には圧縮空気Ｆ１の流れが生じるとともに冷却ピン１３０が圧縮空気Ｆ１の流れに晒され、環状部材１００（特に、高温の燃焼室Ｃ２と接する内周壁部１２０）を冷却することができる。このとき、冷却ピン１３０は、外周壁部１１０と内周壁部１２０とを接続している（すなわち、外周壁部１１０及び内周壁部１２０に対して隙間がない）ので、冷却用流体としての圧縮空気Ｆ１が外周壁部１１０と冷却ピン１３０との間の隙間から漏れることがない。そのため、圧縮空気Ｆ１が冷却ピン１３０に広い面積で接触するので、冷却ピン１３０による内周壁部１２０に対する冷却効率を向上させることができる。
【0041】
また、外周壁部１１０、内周壁部１２０及び冷却ピン１３０は１つの環状部材１００として構成されているので、締結具を用いることなく各部を一体化することができる。そのため、締結部による重量の増加をなくすことができる。また、例えば締結具の一部が外れることによる機器の損傷を回避することができる。
【0042】
また、複数の環状部材１００が軸線Ｘに沿って互いに接続されることで燃焼器１が構成されているので、燃焼器１を構成するために各環状部材１００を共通の円筒部材（ライナ）で保持する必要がなく、円筒部材や環状部材１００を円筒部材に保持するための締結具による重量の増加をなくすことができる。また、例えば締結具の一部が外れることによる機器の損傷を回避することができる。
【0043】
また、前方にある環状部材１００の冷却流路Ｃ３の後端は、後方にある環状部材１００の内周壁部１２０に向かって開口しているので、開口１４１から流出した圧縮空気Ｆ１を、環状部材１００の内周壁部１２０に沿って流すことができる。そのため、環状部材１００の内周壁部１２０をフィルム冷却することができる。
【0044】
また、軸線Ｘに沿って互いに接続された複数の環状部材１００のうち一の環状部材１００が損傷したとしても、その環状部材１００だけを交換することができる。
【0045】
また、前方にある環状部材１００の外周壁部１１０と後方にある環状部材１００の外周壁部１１０とは、しまりばめ、溶接又はロウ付けによって接続されているので、締結具を用いることなく環状部材１００同士を接続することができる。そのため、締結部による重量の増加をなくすことができる。また、例えば締結具の一部が外れることによる機器の損傷を回避することができる。
【0046】
また、係合部（突起１５３及び切欠き経路１５４）が設けられている場合、環状部材１００同士が軸線Ｘの方向に外れる可能性を低減することができる。
【0047】
また、外周壁部１１０、内周壁部１２０及び冷却ピン１３０は、１つの部材で一体的に形成されている場合、環状部材１００の製造やハンドリングが容易になる。
【0048】
また、外周壁部１１０と内周壁部１２０とが異なる材料から形成されている場合、例えば内周壁部１２０を外周壁部１１０よりも耐熱性の高い材料でする等、温度帯に応じた材料の使い分けができる。
【0049】
また、内周壁部１２０の内周面１２０ｉに遮熱層１５５が形成されている場合、内周壁部１２０の耐熱性を更に向上させることができる。
【0050】
以上の通り説明した本実施形態に係る筒状体は、例えば、以下のように把握される。
すなわち、本開示の第１態様に係る筒状体（１）は、外周側領域（Ｃ１）に第１流体（Ｆ１）が流れ、内周側領域（Ｃ２）に前記第１流体よりも高温の第２流体（Ｆ２）が流れる、軸線（Ｘ）に沿って延びている筒状体であって、複数の環状部材（１００）を備え、各前記環状部材は、前記外周側領域に接する環状の外周壁部（１１０）と、前記内周側領域に接し、前記外周壁部よりも内側に配置されることで前記外周壁部との間で流路（Ｃ３）を画定している環状の内周壁部（１２０）と、前記流路に配置され、前記外周壁部と前記内周壁部とを接続している複数の冷却部（１３０）と、を有し、前記外周壁部は、前記外周側領域から前記流路に前記第１流体を流入させる複数の流入穴（１１１）を有し、前記内周壁部は、前記流路から前記内周側領域に前記第１流体を流出させる複数の流出穴（１２１）を有し、複数の前記環状部材が前記軸線に沿って互いに接続されることで構成されている。
すなわち、本開示の第１態様に係る筒状体（１）は、外周側領域（Ｃ１）に第１流体（Ｆ１）が流れ、内周側領域（Ｃ２）に前記第１流体よりも高温の第２流体（Ｆ２）が流れる、軸線（Ｘ）に沿って延びている筒状体であって、複数の環状部材（１００）を備え、各前記環状部材は、前記外周側領域に接する環状の外周壁部（１１０）と、前記内周側領域に接し、前記外周壁部よりも内側に配置されることで前記外周壁部との間で流路（Ｃ３）を画定している環状の内周壁部（１２０）と、前記流路に配置され、前記外周壁部と前記内周壁部とを接続している複数の冷却部（１３０）と、を有し、前記外周壁部は、前記外周側領域から前記流路に前記第１流体を流入させる複数の流入穴（１１１）を有し、前記内周壁部は、前記流路から前記内周側領域に前記第１流体を流出させる複数の流出穴（１２１）を有し、複数の前記環状部材が前記軸線に沿って互いに接続されることで構成されている。
【0051】
本態様に係る筒状体によれば、複数の環状部材を備え、各環状部材は、外周側領域に接する環状の外周壁部と、内周側領域に接し、外周壁部よりも内側に配置されることで外周壁部との間で流路を画定している環状の内周壁部と、流路に配置され、外周壁部と内周壁部とを接続している複数の冷却部と、を有し、外周壁部は、外周側領域から流路に第１流体を流入させる複数の流入穴を有し、内周壁部は、流路から内周側領域に第１流体を流出させる複数の流出穴を有しているので、第２流体よりも低温の第１流体を流入穴から流路に取り込み流出穴から吐き出すことで、流路には第１流体の流れが生じるとともに冷却部が第１流体の流れに晒され、環状部材（特に、高温の第２流体と接する内周壁部）を冷却することができる。このとき、冷却部は、外周壁部と内周壁部とを接続している（すなわち、外周壁部及び内周壁部に対して隙間がない）ので、冷却用流体としての第１流体が外周壁部と冷却部との間の隙間から漏れることがない。そのため、第１流体が冷却部に広い面積で接触するので、冷却部による内周壁部に対する冷却効率を向上させることができる。
また、外周壁部、内周壁部及び冷却部は１つの環状部材として構成されているので、締結具を用いることなく各部を一体化することができる。そのため、締結部による重量の増加をなくすことができる。また、例えば締結具の一部が外れることによる機器の損傷を回避することができる。
また、複数の環状部材が軸線に沿って互いに接続されることで筒状体が構成されているので、筒状体を構成するために各環状部材を共通の円筒部材（ライナ）で保持する必要がなく、円筒部材や環状部材を円筒部材に保持するための締結具による重量の増加をなくすことができる。また、例えば締結具の一部が外れることによる機器の損傷を回避することができる。
また、軸線Ｘに沿って互いに接続された複数の環状部材うち一の環状部材が損傷したとしても、その環状部材だけを交換することができる。
また、外周壁部、内周壁部及び冷却部は１つの環状部材として構成されているので、締結具を用いることなく各部を一体化することができる。そのため、締結部による重量の増加をなくすことができる。また、例えば締結具の一部が外れることによる機器の損傷を回避することができる。
また、複数の環状部材が軸線に沿って互いに接続されることで筒状体が構成されているので、筒状体を構成するために各環状部材を共通の円筒部材（ライナ）で保持する必要がなく、円筒部材や環状部材を円筒部材に保持するための締結具による重量の増加をなくすことができる。また、例えば締結具の一部が外れることによる機器の損傷を回避することができる。
また、軸線Ｘに沿って互いに接続された複数の環状部材うち一の環状部材が損傷したとしても、その環状部材だけを交換することができる。
【0052】
また、本開示の第２態様に係る筒状体は、第１態様において、第１の前記環状部材の前記流路の後端は、第２の前記環状部材の前記内周壁部に向かって開口している。
【0053】
本態様に係る筒状体によれば、第２の環状部材の内周壁部に向かって開口しているので、第１の環状部材の流路の後端にある開口（１４１）から流出した第１流体を、第２の環状部材の内周壁部に沿って流すことができる。そのため、第２の環状部材の内周壁部をフィルム冷却することができる。
【0054】
また、本開示の第３態様に係る筒状体は、第１態様又は第２態様において、第１の前記環状部材の前記外周壁部と第２の前記環状部材の前記外周壁部とは、しまりばめ、溶接又はロウ付けによって接続されている。
【0055】
本態様に係る筒状体によれば、第１の環状部材の外周壁部と第２の環状部材の外周壁部とは、しまりばめ、溶接又はロウ付けによって接続されているので、締結具を用いることなく環状部材同士を接続することができる。そのため、締結部による重量の増加をなくすことができる。また、例えば締結具の一部が外れることによる機器の損傷を回避することができる。
【0056】
また、本開示の第４態様に係る筒状体は、第３態様において、第１の前記環状部材の前記外周壁部及び第２の前記環状部材の前記外周壁部には、前記軸線の方向の抜けを防止する係合部（１５３，１５４）が設けられている。
【0057】
本態様に係る筒状体によれば、第１の環状部材の外周壁部及び第２の環状部材の外周壁部には、軸線の方向の抜けを防止する係合部が設けられているので、環状部材同士が軸線の方向に外れる可能性を低減することができる。
【0058】
また、本開示の第５態様に係る筒状体は、第１態様から第４態様のいずれかにおいて、前記外周壁部、前記内周壁部及び前記冷却部は、一部材で一体的に形成されている。
【0059】
本態様に係る筒状体によれば、外周壁部、内周壁部及び冷却部は、一部材で一体的に形成されているので、環状部材の製造やハンドリングが容易になる。
【0060】
また、本開示の第６態様に係る筒状体は、第１態様から第４態様のいずれかにおいて、前記外周壁部と前記内周壁部とは、異なる材料から形成されている。
【0061】
本態様に係る筒状体によれば、外周壁部と内周壁部とは、異なる材料から形成されているので、例えば内周壁部を外周壁部よりも耐熱性の高い材料でする等、温度帯に応じた材料の使い分けができる。
【0062】
また、本開示の第７態様に係る筒状体は、第１態様から第６態様のいずれかにおいて、前記内周壁部の内周面には、遮熱層１５５が形成されている。
【0063】
本態様に係る筒状体によれば、内周壁部の内周面には、遮熱層が形成されているので、内周壁部の耐熱性を更に向上させることができる。
【0064】
また、本開示の第８態様に係る筒状体は、第１態様から第７態様のいずれかにおいて、燃焼器とされている。
【0065】
本態様に係る筒状体によれば、航空機エンジンの燃焼器とされているので、外周側領域に空気が流れ、内周側領域に高温の燃焼ガスが流れる燃焼器の冷却を行うことができる。
【符号の説明】
【0066】
１ 燃焼器（筒状体）
２ ケース
３ 燃料ノズル
１００（１００Ａ，１００Ｂ） 環状部材
１１０ 外周壁部
１１０ｉ 内周面
１１０ｏ 外周面
１１１ 流入穴
１１２ｂ 後方接続部
１１２ｆ 前方接続部
１２０ 内周壁部
１２０ｉ 内周面
１２０ｏ 外周面
１２１ 流出穴
１３０ 冷却ピン（冷却部）
１４１ 開口
１５１ 接合部
１５２ 接合部
１５３ 突起
１５４ 切欠き経路
１５５ 遮熱層
Ｃ１ ケース内流路（外周側領域）
Ｃ２ 燃焼室（内周側領域）
Ｃ３ 冷却流路（流路）
Ｘ 軸線
２ ケース
３ 燃料ノズル
１００（１００Ａ，１００Ｂ） 環状部材
１１０ 外周壁部
１１０ｉ 内周面
１１０ｏ 外周面
１１１ 流入穴
１１２ｂ 後方接続部
１１２ｆ 前方接続部
１２０ 内周壁部
１２０ｉ 内周面
１２０ｏ 外周面
１２１ 流出穴
１３０ 冷却ピン（冷却部）
１４１ 開口
１５１ 接合部
１５２ 接合部
１５３ 突起
１５４ 切欠き経路
１５５ 遮熱層
Ｃ１ ケース内流路（外周側領域）
Ｃ２ 燃焼室（内周側領域）
Ｃ３ 冷却流路（流路）
Ｘ 軸線
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
