特許 7539532 燃焼器用筒、燃焼器、及びガスタービン

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-08-15

(45)【発行日】2024-08-23

(54)【発明の名称】燃焼器用筒、燃焼器、及びガスタービン

(51)【国際特許分類】

   F23R 3/18 20060101AFI20240816BHJP

   F02C 7/18 20060101ALI20240816BHJP

   F23R 3/06 20060101ALI20240816BHJP

   F23R 3/30 20060101ALI20240816BHJP

【ＦＩ】

F23R3/18

F02C7/18 Z

F23R3/06

F23R3/30

【請求項の数】 11

(21)【出願番号】P 2023108607

(22)【出願日】2023-06-30

(65)【公開番号】P2024031822

(43)【公開日】2024-03-07

【審査請求日】2023-06-30

(31)【優先権主張番号】63/400,539

(32)【優先日】2022-08-24

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(73)【特許権者】

【識別番号】000006208

【氏名又は名称】三菱重工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100149548

【弁理士】

【氏名又は名称】松沼 泰史

(74)【代理人】

【識別番号】100162868

【弁理士】

【氏名又は名称】伊藤 英輔

(74)【代理人】

【識別番号】100161702

【弁理士】

【氏名又は名称】橋本 宏之

(74)【代理人】

【識別番号】100189348

【弁理士】

【氏名又は名称】古都 智

(74)【代理人】

【識別番号】100196689

【弁理士】

【氏名又は名称】鎌田 康一郎

(72)【発明者】

【氏名】ジェフリー・ディー・マイヤーズ

(72)【発明者】

【氏名】宮本 健司

【審査官】津田 真吾

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１５－２００４９３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－１６０８７４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－１１４０９７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－１９５０５７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－１６６８０８（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１９／０３０１７３８（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ２３Ｒ ３／００

Ｆ０２Ｃ ７／１８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

軸線周りに筒状を成し、内周側で燃料が燃焼可能な燃焼空間を形成する筒と、
前記筒に取り付けられ、前記軸線に対する径方向内側への方向成分を有する方向に向かって前記燃焼空間内に燃料を噴射可能な燃料ノズルと、
を備え、
前記筒は、
前記燃焼空間の前記軸線に対する径方向外側の縁を画定する内周面と、
前記内周面と背合わせの関係にある外周面と、
前記内周面と前記外周面との間に形成され、冷却空気が流通可能な複数の冷却通路と、
前記外周面から前記内周面にかけて貫通しているノズル取付貫通孔と、
前記ノズル取付貫通孔の周りに前記ノズル取付貫通孔の縁に沿って形成され、前記冷却空気が流通可能なノズル周り通路と、
を有し、
前記複数の冷却通路のうちの少なくとも一部が、前記ノズル周り通路と連通しており、
前記燃料ノズルは、前記燃料ノズルの少なくとも一部が前記ノズル取付貫通孔に挿通されて、前記筒に取り付けられ、
前記燃料ノズルは、混合通路と、前記混合通路と連通し、前記混合通路内に前記燃料を供給可能な燃料通路と、前記筒の前記ノズル周り通路及び前記混合通路に連通し、前記混合通路内に前記ノズル周り通路からの冷却空気を供給可能な連結通路と、を有し、
前記混合通路は、前記軸線に対する径方向成分を有する方向に延び、前記燃焼空間内に前記燃料を噴出可能な噴出口を有し、
前記混合通路中で、前記連結通路と連通している位置は、前記混合通路が前記燃料通路と連通している位置よりも、前記噴出口が存在する側である、
燃焼器用筒。

【請求項2】

請求項１に記載の燃焼器用筒において、
前記混合通路は、前記筒の外周側に存在する圧縮空気を前記混合通路内に導くことができる圧縮空気口を有し、
前記混合通路中で、前記圧縮空気口は、前記燃料通路と前記混合通路とが連通している位置を基準にして、前記噴出口とは反対側に位置する、
燃焼器用筒。

【請求項3】

請求項１に記載の燃焼器用筒において、
前記燃料通路は、前記混合通路の周りに形成されている環状の燃料分配通路と、前記燃料分配通路と連通し、外部からの燃料を前記燃料分配通路に送ることができる燃料受入通路と、前記燃料分配通路と連通し、前記燃料分配通路からの燃料を前記混合通路内に導くことができる複数の分岐燃料通路と、を有する、
燃焼器用筒。

【請求項4】

請求項１から３のいずれか一項に記載の燃焼器用筒において、
前記複数の冷却通路は、いずれも、前記冷却空気が流入可能な入口と、前記冷却空気が流出可能な出口と、を有し、
前記複数の冷却通路のうちの前記少なくとも一部は、互に隣り合っている複数の第一冷却通路と、互に隣り合っている複数の第二冷却通路と、を成し、
前記複数の第一冷却通路は、それぞれの前記出口で、前記ノズル周り通路と連通し、
前記複数の第二冷却通路は、それぞれの前記入口で、前記ノズル周り通路と連通している、
燃焼器用筒。

【請求項5】

請求項４に記載の燃焼器用筒において、
前記ノズル周り通路の断面積は、前記複数の第一冷却通路のそれぞれの断面積、及び前記複数の第二冷却通路のそれぞれの断面積よりも、大きく、
前記ノズル周り通路は、前記複数の第一冷却通路のそれぞれの前記出口及び前記複数の第二冷却通路のそれぞれの前記入口よりも、前記径方向外側に配置されている、
燃焼器用筒。

【請求項6】

請求項４に記載の燃焼器用筒において、
前記ノズル周り通路の断面積は、互に隣り合っている前記複数の第一冷却通路のうち、最も中央部に近い第一冷却通路が前記ノズル周り通路に連通している位置から、両端の第一冷却通路が前記ノズル周り通路に連通している位置に向かうに連れて、次第に大きくなっており、
さらに、前記ノズル周り通路の断面積は、互に隣り合っている前記複数の第二冷却通路のうち、両端の第二冷却通路が前記ノズル周り通路に連通している位置から、最も中央部に近い第二冷却通路が前記ノズル周り通路に連通している位置に向かうに連れて、次第に小さくなっている、
燃焼器用筒。

【請求項7】

請求項４に記載の燃焼器用筒において、
前記複数の第一冷却通路は、前記軸線に沿った軸線方向に延び、且つ前記軸線に対する周方向に並び、
前記複数の第一冷却通路は、前記軸線方向における先端側と基端側とのうち、前記基端側の端に前記出口が形成され、
前記複数の第二冷却通路は、前記軸線方向に延び、且つ前記周方向に並び、前記複数の第一冷却通路よりも前記基端側に配置され、
前記複数の第二冷却通路は、前記先端側の端に前記入口が形成されている、
燃焼器用筒。

【請求項8】

請求項７に記載の燃焼器用筒において、
前記ノズル周り通路の断面積は、前記周方向における前記ノズル周り通路の中央部から前記周方向における前記ノズル周り通路の両端部に向かうに連れて、次第に大きくなっている、
燃焼器用筒。

【請求項9】

請求項８に記載の燃焼器用筒において、
前記ノズル周り通路の前記軸線に対する径方向の高さは、前記周方向のおける前記ノズル周り通路の中央部から前記周方向における前記ノズル周り通路の両端部に向かうに連れて、次第に高くなっている、
燃焼器用筒。

【請求項10】

請求項１から３のいずれか一項に記載の燃焼器用筒と、
前記筒内に、前記軸線に沿った軸線方向における先端側と基端側とのうち前記先端側への方向成分を有する方向に向かって一次燃料を噴射可能な一次燃料ノズルと、
を備え、
前記燃焼器用筒の前記燃料ノズルは、二次燃料を噴射可能な二次燃料ノズルである、
燃焼器。

【請求項11】

請求項１０に記載の燃焼器と、
空気を圧縮して、前記筒内での燃料の燃焼に用いられる圧縮空気を生成可能な圧縮機と、
前記筒内での燃料の燃焼で生成された燃焼ガスにより駆動可能なタービンと、
を備えるガスタービン。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、内周側で燃料が燃焼可能な燃焼器用筒、この燃焼器用筒を有する燃焼器、及びこの燃焼器を有するガスタービンに関する。

【背景技術】

【0002】

ガスタービンは、空気を圧縮する圧縮機と、圧縮機で圧縮された空気で燃料を燃焼させて燃焼ガスを生成する燃焼器と、燃焼器からの燃焼ガスで駆動するタービンと、を備えている。

【0003】

燃焼器は、燃料が燃焼可能な筒（燃焼筒又は尾筒）を有する。この筒の内周面は、高温の燃焼ガスに晒されるため、極めて高温になる。そこで、以下の特許文献１に記載の技術では、筒の内周面と外周面との間に、一定の方向の延びている複数の冷却通路を形成し、ここに冷却媒体を流すようにしている。

【0004】

また、以下の特許文献２に記載の燃焼器は、内部で燃料が燃焼可能な筒と、この筒内に燃料を噴射する複数のノズルと、を有する。筒は、燃焼器軸線周りに筒状を成している。ここで、以下の説明の都合上、燃焼器軸線が延びる方向を軸線方向とし、この軸線方向における両側のうち、一方側を基端側、他方側を先端側とする。ノズルとしては、一次燃料ノズルと、二次燃料ノズルと、を有する。一次燃料ノズルは、筒の基端側に配置され、筒内に先端側に向かって一次燃料を噴射する。二次燃料ノズルは、一次燃料ノズルよりも先端側の位置で筒に取り付けられ、筒内に径方向内側に向かって二次燃料を噴射する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開２０１０－２６１３１８号公報

【文献】特開２０１３－２３８３８７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

上記特許文献２では、一次燃料が燃焼している筒内に、二次燃料ノズルからの二次燃料を噴出するため、二次燃料ノズル内で二次燃料が着火してしまうフラッシュバック現象を起こす可能性がある。フラッシュバック現象が起こると、二次燃料ノズルが損傷する虞がある。このため、フラッシュバック現象の発生を抑えることが望まれる。

【0007】

そこで、本開示は、燃料ノズル内で燃料が着火してしまうフラッシュバック現象の発生を抑えることができる燃焼器用筒、この燃焼器用筒を有する燃焼器、及びこの燃焼器を有するガスタービンを提供すること目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記目的を達成するための本開示に係る一態様としての燃焼器用筒は、
軸線周りに筒状を成し、内周側で燃料が燃焼可能な燃焼空間を形成する筒と、前記筒に取り付けられ、前記軸線に対する径方向内側への方向成分を有する方向に向かって前記燃焼空間内に燃料を噴射可能な燃料ノズルと、を備える。
前記筒は、前記燃焼空間の前記軸線に対する径方向外側の縁を画定する内周面と、前記内周面と背合わせの関係にある外周面と、前記内周面と前記外周面との間に形成され、冷却空気が流通可能な複数の冷却通路と、前記外周面から前記内周面にかけて貫通しているノズル取付貫通孔と、前記ノズル取付貫通孔の周りに前記ノズル取付貫通孔の縁に沿って形成され、前記冷却空気が流通可能なノズル周り通路と、を有する。前記複数の冷却通路のうちの少なくとも一部が、前記ノズル周り通路と連通している。前記燃料ノズルは、前記燃料ノズルの少なくとも一部が前記ノズル取付貫通孔に挿通されて、前記筒に取り付けられている。前記燃料ノズルは、混合通路と、前記混合通路と連通し、前記混合通路内に前記燃料を供給可能な燃料通路と、前記筒の前記ノズル周り通路及び前記混合通路に連通し、前記混合通路内に前記ノズル周り通路からの冷却空気を供給可能な連結通路と、を有する。前記混合通路は、前記軸線に対する径方向成分を有する方向に延び、前記燃焼空間内に前記燃料を噴出可能な噴出口を有する。前記混合通路中で、前記連結通路と連通している位置は、前記混合通路が前記燃料通路と連通している位置よりも、前記噴出口が存在する側である。

【0009】

混合通路内に流入した燃料は、混合通路の噴出口から筒内の燃焼空間に噴出される。この混合通路内を流れる流体に関する混合通路の断面内での流速分布は、均一ではない。混合通路の断面の中央では、この断面中で流速が最も高い。一方、混合通路内であって混合通路を画定する壁面近傍で流速は、ほぼ０である。このため、仮に、混合通路の断面内での燃料濃度分布が均一であっても、筒の燃焼空間内での火炎又は熱の影響で、混合通路内で混合通路を画定する壁面近傍に存在する燃料が着火する可能性がある。つまり、フラッシュバック現象を起こす可能性がある。

【0010】

本態様では、混合通路内に燃料が供給される位置よりも混合通路の噴出口が存在する側に、筒の冷却通路を通ってきた冷却空気が連結通路を介して供給される。このため、本態様では、混合通路内に燃料が供給される位置よりも混合通路の噴出口が存在する側であって、混合通路内で混合通路を画定する壁面近傍における燃料の濃度が低下する。従って、本態様では、混合通路内で燃料が着火するフラッシュバック現象の発生を抑えることができる。

【0011】

上記目的を達成するための本開示に係る一態様としての燃焼器は、
前記一態様における燃焼器用筒と、前記筒内に、前記軸線に沿った軸線方向における先端側と基端側とのうち前記先端側への方向成分を有する方向に向かって一次燃料を噴射可能な一次燃料ノズルと、を備える。前記燃焼器用筒の前記燃料ノズルは、二次燃料を噴射可能な二次燃料ノズルである。

【0012】

上記目的を達成するための本開示に係る一態様としてのガスタービンは、
前記一態様における燃焼器と、空気を圧縮して、前記筒内での燃料の燃焼に用いられる圧縮空気を生成可能な圧縮機と、前記筒内での燃料の燃焼で生成された燃焼ガスにより駆動可能なタービンと、を備える。

【発明の効果】

【0013】

本開示の一態様では、燃料ノズル内で燃料が着火してしまうフラッシュバック現象の発生を抑えることができる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】本開示に係る一実施形態におけるガスタービンの構成を示す模式図である。

【図2】本開示に係る一実施形態におけるガスタービンの燃焼器周りの断面図である。

【図3】本開示に係る一実施形態における筒の要部平面図である。

【図4】図３におけるＩＶ－ＩＶ線で切欠いた燃焼器用筒の要部斜視図である。

【図5】図３におけるＶ－Ｖ線断面図である。

【図6】図３におけるＶＩ－ＶＩ線断面図である。

【図7】本開示に係る一実施形態における燃焼器用筒の要部断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下、本開示に係る燃焼器用筒を備える燃焼器、及び燃焼器を備えるガスタービン設備の実施形態、さらに燃焼器用筒の変形例ついて、図面を参照して詳細に説明する。

【0016】

「ガスタービン設備の実施形態」
ガスタービン設備の実施形態について、図１を参照して説明する。

【0017】

図１に示すように、本実施形態におけるガスタービン設備は、ガスタービンと、強制冷却設備１６と、を備える。

【0018】

ガスタービンは、外気Ａを圧縮して圧縮空気Ａｃｏｍを生成可能な圧縮機２０と、燃料Ｆを圧縮空気Ａｃｏｍ中で燃焼させ燃焼ガスＧを生成可能な複数の燃焼器４０と、燃焼ガスＧにより駆動可能なタービン３０と、を備えている。

【0019】

圧縮機２０は、ロータ軸線Ａｒを中心として回転する圧縮機ロータ２１と、圧縮機ロータ２１を覆う圧縮機ケーシング２５と、複数の静翼列２６と、を有する。タービン３０は、ロータ軸線Ａｒを中心として回転するタービンロータ３１と、タービンロータ３１を覆うタービンケーシング３５と、複数の静翼列３６と、を有する。なお、以下では、ロータ軸線Ａｒが延びる方向をロータ軸線方向Ｄａ、このロータ軸線方向Ｄａの両側のうち一方側を軸線上流側Ｄａｕ、他方側を軸線下流側Ｄａｄとする。

【0020】

圧縮機２０は、タービン３０に対して軸線上流側Ｄａｕに配置されている。圧縮機ロータ２１とタービンロータ３１とは、同一ロータ軸線Ａｒ上に位置し、互いに接続されてガスタービンロータ１１を成す。このガスタービンロータ１１には、例えば、発電機ＧＥＮのロータが接続されている。ガスタービンは、さらに、圧縮機ケーシング２５とタービンケーシング３５との間に配置されている中間ケーシング１４を備えている。この中間ケーシング１４内には、圧縮機２０からの圧縮空気Ａｃｏｍが流入する。複数の燃焼器４０は、ロータ軸線Ａｒに対する周方向に並んで、中間ケーシング１４に取り付けられている。圧縮機ケーシング２５と中間ケーシング１４とタービンケーシング３５とは、互いに接続されてガスタービンケーシング１５を成す。

【0021】

圧縮機ロータ２１は、ロータ軸線Ａｒを中心としてロータ軸線方向Ｄａに延びるロータ軸２２と、このロータ軸２２に取り付けられている複数の動翼列２３と、を有する。複数の動翼列２３は、ロータ軸線方向Ｄａに並んでいる。各動翼列２３は、いずれも、ロータ軸線Ａｒに対する周方向に並んでいる複数の動翼で構成されている。複数の動翼列２３の各軸線下流側Ｄａｄには、複数の静翼列２６のうちいずれか一の静翼列２６が配置されている。各静翼列２６は、圧縮機ケーシング２５の内側に設けられている。各静翼列２６は、いずれも、ロータ軸線Ａｒに対する周方向に並んでいる複数の静翼で構成されている。

【0022】

タービンロータ３１は、ロータ軸線Ａｒを中心としてロータ軸線方向Ｄａに延びるロータ軸３２と、このロータ軸３２に取り付けられている複数の動翼列３３と、を有する。複数の動翼列３３は、ロータ軸線方向Ｄａに並んでいる。各動翼列３３は、いずれも、ロータ軸線Ａｒに対する周方向に並んでいる複数の動翼で構成されている。複数の動翼列３３の各軸線上流側Ｄａｕには、複数の静翼列３６のうちいずれか一の静翼列３６が配置されている。各静翼列３６は、タービンケーシング３５の内側に設けられている。各静翼列３６は、いずれも、ロータ軸線Ａｒに対する周方向に並んでいる複数の静翼で構成されている。タービンケーシング３５の内周側とロータ軸３２の外周側との間の環状の空間中で、複数の静翼列３６及び複数の動翼列３３が配置されている領域は、燃焼器からの燃焼ガスＧが流れる燃焼ガス流路３９を形成する。

【0023】

燃焼器４０には、燃料ライン４５が接続されている。燃焼器４０は、燃料ライン４５からの燃料Ｆを、圧縮機２０からの圧縮空気Ａｃｏｍ中で燃焼させて燃焼ガスＧを生成可能である。

【0024】

強制冷却設備１６は、ガスタービンを構成する部品のうちで、高温の燃焼ガスＧに晒される燃焼器の高温部品に強制冷却空気Ａｃｌを送る設備である。この強制冷却設備１６は、冷却空気ライン１７と、冷却器１８と、ブースト圧縮機１９と、を有する。冷却空気ライン１７は、中間ケーシング１４内の圧縮空気Ａｃｏｍをこの中間ケーシング１４内から抽気して、この圧縮空気Ａｃｏｍを高温部品に導くことが可能なラインである。冷却空気ライン１７は、抽気ライン１７ｅと、冷却空気メインライン１７ｍと、複数の冷却空気分岐ライン１７ｂと、を有する。抽気ライン１７ｅは、中間ケーシング１４に接続され、中間ケーシング１４内の圧縮空気Ａｃｏｍをブースト圧縮機１９に導く。冷却器１８は、抽気ライン１７ｅに設けられ、この抽気ライン１７ｅを流れる圧縮空気Ａｃｏｍを冷却できる。ブースト圧縮機１９は、冷却器１８で冷却された圧縮空気Ａｃｏｍを昇圧して、この圧縮空気Ａｃｏｍを強制冷却空気Ａｃｌとして高温部品に送る。冷却空気メインライン１７ｍは、ブースト圧縮機１９の吐出口に接続されている。この冷却空気メインライン１７ｍには、ブースト圧縮機１９で昇圧された空気である強制冷却空気Ａｃｌが流れる。冷却空気分岐ライン１７ｂは、冷却空気メインライン１７ｍから複数の高温部品毎に分岐したラインである。複数の冷却空気分岐ライン１７ｂのそれぞれは、いずれか一の高温部品に強制冷却空気Ａｃｌを導く。

【0025】

「燃焼器用筒、及びこの燃焼器用筒を有する燃焼器の実施形態」
燃焼器用筒、及びこの燃焼器用筒を有する燃焼器の実施形態について、図２～図６を参照して説明する。

【0026】

図２に示すように、本実施形態における燃焼器４０は、フランジ４１と、内筒４３と、燃焼器用筒（燃焼筒又は尾筒）５０と、複数の一次燃料配管４６と、複数の一次燃料ノズル４７と、二次燃料配管４８と、分岐二次燃料配管４８ｂと、燃料マニホールド４８ｍと、音響減衰器７０と、冷却空気ジャケット７５と、を備える。

【0027】

フランジ４１は、燃焼器軸線Ａｃから放射方向に広がっている。内筒４３及び燃焼器用筒５０は、いずれも、中間ケーシング１４内に配置されている。また、内筒４３及び燃焼器用筒５０は、いずれも、燃焼器軸線Ａｃ周りに筒状を成している。ここで、以下の説明の都合上、燃焼器軸線（以下、単に軸線とする）Ａｃが延びる方向を軸線方向Ｄｃとする。この軸線方向Ｄｃの両側のうち、一方側を先端側Ｄｃｔ、他方側を基端側Ｄｃｂとする。なお、先端側Ｄｃｔは、ロータ軸線方向Ｄａにおいて軸線下流側Ｄａｄであり、基端側Ｄｃｂはロータ軸線方向Ｄａにおいて軸線上流側Ｄａｕである。また、軸線Ａｃは、先端側Ｄｃｔに向かうに連れてロータ軸線Ａｒに近づくよう、ロータ軸線Ａｒに対して傾いている。軸線Ａｃに対する周方向を単に周方向Ｄｃｃとする。また、軸線Ａｃに対する径方向を単に径方向Ｄｒとする。この径方向Ｄｒで軸線Ａｃに近づく側を径方向内側Ｄｒｉ、この径方向内側Ｄｒｉとは反対側を径方向外側Ｄｒｏとする。

【0028】

中間ケーシング１４には、この中間ケーシング１４外から中間ケーシング１４内に貫通する燃焼器取付孔１４ｈが形成されている。フランジ４１は、この燃焼器取付孔１４ｈを塞ぐように、中間ケーシング１４にボルト４２で取り付けられている。内筒４３は、フランジ４１に取り付けられている。この内筒４３の内周側に複数の一次燃料ノズル４７が配置されている。燃焼器用筒５０は、内筒４３の先端側Ｄｃｔの部分に、シール部材等を介して接続されている。燃焼器用筒５０は、中間ケーシング１４の内面に固定された筒サポート４４等により支持されている。

【0029】

燃焼器用筒５０は、燃焼器軸線Ａｃ周りに筒状の筒５０Ｘと、この筒５０Ｘに取り付けられている複数の二次燃料ノズル６０と、を有する。筒５０Ｘの内周側は、燃料が燃焼可能な燃焼空間５０ｓを形成する。複数の二次燃料ノズル６０は、径方向内側Ｄｒｉへの方向成分を有する方向に向かって燃焼空間５０ｓ内に二次燃料Ｆ２を噴射可能である。

【0030】

複数の一次燃料ノズル４７は、いずれも、軸線方向Ｄｃに延びている。複数の一次燃料ノズル４７は、いずれも、先端側Ｄｃｔへの方向成分を有する方向に向かって一次燃料Ｆ１を噴射可能である。複数の一次燃料ノズル４７は、いずれも、フランジ４１に固定されている。複数の一次燃料ノズル４７のうち、一のノズルがパイロットノズル４７ｐであり、他の複数のノズルがメインノズル４７ｍである。パイロットノズル４７ｐは、軸線Ａｃ上に配置されている。複数のメインノズル４７ｍは、パイロットノズル４７ｐの周りで、周方向Ｄｃｃに並んでいる。

【0031】

複数の一次燃料配管４６は、いずれも、燃料ライン４５から分岐した配管で、フランジ４１に固定されている。複数の一次燃料配管４６のうち、一の一次燃料配管４６がパイロット燃料配管４６ｐであり、他の複数の一次燃料配管４６がメイン燃料配管４６ｍである。パイロット燃料配管４６ｐは、パイロットノズル４７ｐに接続されている。複数のメイン燃料配管４６ｍは、それぞれ、複数のメインノズル４７ｍのうちのいずれか一のメインノズル４７ｍに接続されている。

【0032】

前述の複数の二次燃料ノズル６０は、複数の一次燃料ノズル４７よりも先端側Ｄｃｔの位置で、周方向Ｄｃｃに並んで筒５０Ｘに取り付けられている。

【0033】

燃料マニホールド４８ｍは、筒５０Ｘの外周側であって、一次燃料ノズル４７よりも先端側Ｄｃｔであって二次燃料ノズル６０よりも基端側Ｄｃｂに配置されている。燃料マニホールド４８ｍは、軸線Ａｃに対して環状に形成されている。燃料マニホールド４８ｍは、軸線Ａｃに対して環状を成し、二次燃料Ｆ２を一時的に溜めておくことができる燃料空間を形成する。前述の二次燃料配管４８は、この燃料マニホールド４８ｍに接続されている。この二次燃料配管４８も、燃料ライン４５から分岐した配管で、フランジ４１に固定されている。燃料マニホールド４８ｍと複数の二次燃料ノズル６０とは、複数の分岐二次燃料配管４８ｂで接続されている。よって、燃料マニホールド４８ｍは、燃料空間内の二次燃料Ｆ２を複数の二次燃料ノズル６０に供給可能に、複数の分岐二次燃料配管４８ｂを介して、複数の二次燃料ノズル６０と連通している。

【0034】

筒５０Ｘは、図２及び図４に示すように、燃料が燃焼可能な燃焼空間５０ｓの径方向外側Ｄｒｏの縁を画定する内周面５０ｉと、内周面５０ｉと背合わせの関係にある外周面５０ｏと、外周面５０ｏから内周面５０ｉにかけて貫通しているノズル取付貫通孔５１と、を有する。この筒５０Ｘは、軸線Ａｃ周りに筒状の筒本体５２と、出口フランジ５５と、を有して構成されている。筒本体５２の内周側は、前述の燃焼空間５０ｓを形成する。出口フランジ５５は、筒本体５２の先端側Ｄｃｔの端に設けられている。この出口フランジ５５は、筒本体５２の先端側Ｄｃｔの端から径方向外側Ｄｒｏに向かって延びている。

【0035】

音響減衰器７０は、筒本体５２を形成する板の一部と共同して筒本体５２の外周側に音響空間７０ｓを形成する音響カバー７１を有する。この音響カバー７１は、筒本体５２の基端側Ｄｃｂの部分に、軸線Ａｃに対して環状に設けられている。筒本体５２を形成する板の一部には、筒本体５２の外周側から内周側に向かって貫通する音響孔７３が形成されている。

【0036】

冷却空気ジャケット７５は、筒本体５２を形成する板の一部及び出口フランジ５５と共同して筒本体５２の外周側に冷却空気空間７５ｓを形成するカバーである。この冷却空気ジャケット７５は、筒本体５２の外周側に軸線Ａｃに対して環状に設けられている。この冷却空気ジャケット７５には、図１を用いて前述した冷却空気分岐ライン１７ｂが接続されている。よって、この冷却空気ジャケット７５内の冷却空気空間７５ｓには、強制冷却設備１６からの強制冷却空気Ａｃｌが流入する。

【0037】

筒５０Ｘのノズル取付貫通孔５１は、図３～図６に示すように、軸線Ａｃに対して径方向Ｄｒに延びるノズル軸線Ａｎを中心として円柱状に形成されている。このノズル取付貫通孔５１は、軸線方向Ｄｃで、音響減衰器７０と冷却空気ジャケット７５の間に形成されている。なお、図３は、筒５０Ｘを径方向外側Ｄｒｏから見たときの筒５０Ｘの要部平面図である。図４は、図３におけるＩＶ－ＩＶ線で切欠いた燃焼器用筒５０の要部斜視図である。図５は、図３におけるＶ－Ｖ線断面図である。図６は、図３におけるＶＩ－ＶＩ線断面図である。

【0038】

筒５０Ｘは、前述した筒本体５２及び出口フランジ５５の他に、ノズル取付座５７を有する。このノズル取付座５７は、例えば、ノズル軸線Ａｎを中心とした円筒状の部材で、筒本体５２の外周側に取り付けられている。なお、円筒状の部材であるノズル取付座５７の両端面のうち、一方の端面が二次燃料ノズル６０が取り付けられるノズル取付面５７ｐである。このノズル取付面５７ｐは、筒５０Ｘの外周面５０ｏの一部を形成する。また、円筒状の部材であるノズル取付座５７の貫通孔５７ｈは、ノズル取付貫通孔５１の一部を形成する。筒本体５２には、その外周側から内周側にかけて貫通した円柱状の貫通孔５２ｈが形成されている。この貫通孔５２ｈは、ノズル取付貫通孔５１の一部を形成する。すなわち、本実施形態におけるノズル取付貫通孔５１は、ノズル取付座５７の貫通孔５７ｈと筒本体５２の貫通孔５２ｈとで構成されている。このノズル取付貫通孔５１内には、二次燃料ノズル６０の円柱状の先端部６０ｔが挿入される。このノズル取付座５７には、ノズル取付貫通孔５１の周りにノズル取付貫通孔５１の縁に沿って形成され、冷却空気Ａｃｌが流通可能なノズル周り通路５８が形成されている。このノズル周り通路５８は、ノズル軸線Ａｎを中心として環状の環状通路５８ａと、複数の連結通路５８ｂと、を有する。複数の連結通路５８ｂは、ノズル軸線Ａｎに対する径方向に延び、環状通路５８ａ内の空間からノズル取付貫通孔５１内の空間に貫通する通路である。

【0039】

筒本体５２は、図５に示すように、外側板５３と内側板５４とを有する。外側板５３で相反する方向を向いている一対の面のうち、一方の面が外周面５０ｏを成し、他方の面が接合面５３ｃを成す。また、内側板５４で相反する方向を向いている一対の面のうち、一方の面が接合面５４ｃを成し、他方の面が内周面５０ｉを成す。外側板５３の接合面５３ｃには、外周面５０ｏ側に凹み、一定の方向に長い複数の長溝５３ｇが形成されている。外側板５３と内側板５４とは、互いの接合面５３ｃ，５４ｃ相互がろう付け等で接合されている。外側板５３と内側板５４との接合により、外側板５３に形成されている長溝５３ｇの開口が内側板５４により塞がり、この長溝５３ｇ内が冷却通路５６になる。

【0040】

図３及び図４に示すように、複数の冷却通路５６は、いずれも、軸線方向Ｄｃに延びている。複数の冷却通路５６は、いずれも、強制冷却空気Ａｃｌが流入可能な入口５６ｉと、この強制冷却空気Ａｃｌが流出可能な出口５６ｏと、を有する。複数の冷却通路５６のうち、ノズル軸線Ａｎよりも先端側Ｄｃｔに配置され、自身の延在方向の先にノズル周り通路５８が存在して、周方向Ｄｃｃで互いに隣り合っている複数の冷却通路５６が複数の第一冷却通路５６ａを成す。また、複数の冷却通路５６のうち、ノズル軸線Ａｎよりも基端側Ｄｃｂに配置され、自身の延在方向の先にノズル周り通路５８が存在して、周方向Ｄｃｃで互いに隣り合っている複数の冷却通路５６が複数の第二冷却通路５６ｂを成す。

【0041】

第一冷却通路５６ａの先端側Ｄｃｔの端に、この第一冷却通路５６ａの入口５６ｉが形成されている。この入口５６ｉは、冷却空気空間７５ｓに臨んでいる。よって、この第一冷却通路５６ａには、冷却空気空間７５ｓ内の強制冷却空気Ａｃｌが流入可能である。第一冷却通路５６ａの基端側Ｄｃｂの端は、軸線方向Ｄｃで、ノズル周り通路５８が存在する領域に位置している。この第一冷却通路５６ａの基端側Ｄｃｂの端に、この第一冷却通路５６ａの出口５６ｏが形成されている。第一冷却通路５６ａの出口５６ｏとノズル周り通路５８とは、第一連絡通路５９ａで接続されている。この第一連絡通路５９ａは、第一冷却通路５６ａの出口５６ｏから径方向外側Ｄｒｏに向かって延びている。よって、第一冷却通路５６ａ内に流入した強制冷却空気Ａｃｌは、この第一連絡通路５９ａを介して、ノズル周り通路５８内に流入可能である。

【0042】

第二冷却通路５６ｂの先端側Ｄｃｔの端は、軸線方向Ｄｃで、ノズル周り通路５８が存在する領域に位置している。この第二冷却通路５６ｂの先端側Ｄｃｔの端に、この第二冷却通路５６ｂの入口５６ｉが形成されている。第二冷却通路５６ｂの入口５６ｉとノズル周り通路５８とは、第二連絡通路５９ｂで接続されている。この第二連絡通路５９ｂは、第二冷却通路５６ｂの入口５６ｉから径方向外側Ｄｒｏに向かって延びている。よって、ノズル周り通路５８内に流入した強制冷却空気Ａｃｌは、この第二連絡通路５９ｂを介して、第二冷却通路５６ｂ内に流入可能である。

【0043】

複数の第二冷却通路５６ｂのうち、一部の第二冷却通路５６ｂの基端側Ｄｃｂの端は、軸線方向Ｄｃで、音響カバー７１が存在する領域に位置している。一部の第二冷却通路５６ｂの基端側Ｄｃｂの端には、この一部の第二冷却通路５６ｂの出口５６ｏが形成されている。この出口５６ｏは、第二冷却通路５６ｂ内から径方向外側Ｄｒｏに向かって開口し、音響カバー７１内の音響空間７０ｓに臨んでいる。よって、この一部の第二冷却通路５６ｂ内に流入した強制冷却空気Ａｃｌは、音響空間７０ｓに流入可能である。音響空間７０ｓに流入した強制冷却空気Ａｃｌは、音響孔７３から筒５０Ｘの内周側の燃焼空間５０ｓに流入可能である。複数の第二冷却通路５６ｂのうち、他の一部の第二冷却通路５６ｂの基端側Ｄｃｂの端は、軸線方向Ｄｃで、音響カバー７１が存在する領域に位置していない。他の一部の第二冷却通路５６ｂの基端側Ｄｃｂの端には、この他の一部の第二冷却通路５６ｂの出口５６ｏが形成されている。この出口５６ｏは、第二冷却通路５６ｂ内から径方向内側Ｄｒｉに向かって開口し、燃焼空間５０ｓに臨んでいる。よって、この他の一部の第二冷却通路５６ｂ内に流入した強制冷却空気Ａｃｌは、燃焼空間５０ｓに流入可能である。よって、全ての第二冷却通路５６ｂ内に流入した強制冷却空気Ａｃｌは、燃焼空間５０ｓに流入可能である。

【0044】

前述したように、ノズル取付座５７は、筒本体５２の外周側に取り付けられている関係で、このノズル取付座５７に形成されているノズル周り通路５８は、複数の第一冷却通路５６ａの出口５６ｏ及び複数の第二冷却通路５６ｂの入口５６ｉより、径方向外側Ｄｒｏに配置されている。このノズル周り通路５８の断面積は、複数の第一冷却通路５６ａのそれぞれの断面積及び複数の第二冷却通路５６ｂのそれぞれの断面積より大きい。このため、本実施形態では、ノズル周り通路５８を流れる強制冷却空気Ａｃｌの流速を抑えることができる。よって、本実施形態では、環状のノズル周り通路５８を流れる強制冷却空気Ａｃｌの圧力損失を抑えることができる。

【0045】

ノズル周り通路５８の断面積は、図３に示すように、周方向Ｄｃｃのおけるノズル周り通路５８の中央部、つまりノズル周り通路５８中でノズル軸線Ａｎと周方向Ｄｃｃにおける位置が同じ位置Ｐ１から、周方向Ｄｃｃにおけるノズル周り通路５８の両端の位置Ｐ２に向かうに連れて、次第に大きくなっている。言い換えると、ノズル周り通路５８の断面積は、互に隣り合っている複数の第一冷却通路５６ａのうち、最も中央部に近い第一冷却通路５６ａがノズル周り通路５８に連通している位置から、両端の第一冷却通路５６ａがノズル周り通路５８に連通している位置に向かうに連れて、次第に大きくなっている。さらに、ノズル周り通路５８の断面積は、互に隣り合っている複数の第二冷却通路５６ｂのうち、両端の第二冷却通路５６ｂがノズル周り通路５８に連通している位置から、最も中央部に近い第二冷却通路５６ｂがノズル周り通路５８に連通している位置に向かうに連れて、次第に小さくなっている。

【0046】

具体的に、図３に示すように、ノズル周り通路５８の幅は、ノズル周り通路５８中でノズル軸線Ａｎと周方向Ｄｃｃにおける位置が同じ位置Ｐ１から周方向Ｄｃｃにおけるノズル周り通路５８の両端の位置Ｐ２に向かうに連れて、広くなっている。このため、ノズル周り通路５８中でノズル軸線Ａｎと周方向Ｄｃｃにおける位置が同じ位置Ｐ１の幅Ｗ１が、ノズル周り通路５８の最小幅になり、周方向Ｄｃｃにおけるノズル周り通路５８の両端の位置Ｐ２の幅Ｗ２が、ノズル周り通路５８の最大幅になる。

【0047】

また、ノズル周り通路５８の径方向Ｄｒの高さは、図６に示すように、ノズル周り通路５８中でノズル軸線Ａｎと周方向Ｄｃｃにおける位置が同じ位置Ｐ１から周方向Ｄｃｃにおけるノズル周り通路５８の両端の位置Ｐ２に向かうに連れて、高くなっている。このため、ノズル周り通路５８中でノズル軸線Ａｎと周方向Ｄｃｃにおける位置が同じ位置Ｐ１の高さＨ１が、ノズル周り通路５８の最小高さになり、周方向Ｄｃｃにおけるノズル周り通路５８の両端の位置Ｐ２の高さＨ２が、ノズル周り通路５８の最大高さになる。

【0048】

二次燃料ノズル６０は、図４及び図７に示すように、円柱状のヘッド部６０ｈと、円柱状の先端部６０ｔとを有する。円柱状の先端部６０ｔは、ノズル取付貫通孔５１内に挿入可能に、この先端部６０ｔの外径は、ノズル取付貫通孔５１の内径とほぼ同じである。円柱状のヘッド部６０ｈの外径は、ノズル取付貫通孔５１の内径よりも大きい。

【0049】

二次燃料ノズル６０は、ヘッド部６０ｈから先端部６０ｔにかけて形成されている混合通路６１と、ヘッド部６０ｈに形成されている燃料通路６２と、先端部６０ｔに形成されている複数の連結通路６３と、を有する。

【0050】

混合通路６１は、ヘッド部６０ｈから先端部６０ｔにかけて、径方向Ｄｒ成分を有する方向に延びている。混合通路６１は、筒５０Ｘの外周側に存在する圧縮空気Ａｃｏｍを混合通路６１内に導くことができる圧縮空気口６１ｉと、燃焼空間５０ｓ内に二次燃料Ｆ２を噴出可能な噴出口６１ｏと、を有する。圧縮空気口６１ｉは、混合通路６１の径方向外側Ｄｒｏの端に形成されている。噴出口６１ｏは、混合通路６１の径方向内側Ｄｒｉの端に形成されている。

【0051】

燃料通路６２は、混合通路６１と連通し、この混合通路６１内に二次燃料Ｆ２を供給可能である。この燃料通路６２は、混合通路６１の周りに、ノズル軸線Ａｎを中心として環状の燃料分配通路６２ｂと、燃料分配通路６２ｂと連通し、外部からの二次燃料Ｆ２を燃料分配通路６２ｂに送ることができる燃料受入通路６２ａと、燃料分配通路６２ｂと連通し、燃料分配通路６２ｂからの二次燃料Ｆ２を混合通路６１内に導くことができる複数の分岐燃料通路６２ｃと、を有する。燃料受入通路６２ａは、図２を用いて説明した分岐二次燃料配管４８ｂと連通している。複数の分岐燃料通路６２ｃは、それぞれ、分岐燃料通路６２ｃ内を流れてきた二次燃料Ｆ２を混合通路６１内に流出させる燃料出口６２ｏを有する。

【0052】

複数の連結通路６３は、筒５０Ｘのノズル周り通路５８及び混合通路６１に連通し、混合通路６１内にノズル周り通路５８からの強制冷却空気Ａｃｌを供給できる。具体的に、二次燃料ノズル６０が筒５０Ｘに取り付けられている状態で、複数の連結通路６３のそれぞれは、ノズル周り通路５８のいずれかの連結通路５８ｂと連通している。複数の連結通路６３は、混合通路６１内に強制冷却空気Ａｃｌを流出させる冷却空気出口６３ｏを有する。

【0053】

混合通路６１中で、連結通路６３と連通している位置は、混合通路６１が燃料通路６２と連通している位置よりも、噴出口６１ｏが存在する側である。つまり、混合通路６１中で、連結通路６３の冷却空気出口６３ｏが存在している位置は、燃料通路６２の燃料出口６２ｏが存在している位置よりも、噴出口６１ｏが存在する側である。なお、本実施形態において、噴出口６１ｏが存在する側は、径方向内側Ｄｒｉである。

【0054】

また、混合通路６１中で、圧縮空気口６１ｉは、燃料通路６２と混合通路６１とが連通している位置を基準にして、噴出口６１ｏとは反対側に位置する。つまり、混合通路６１中で、圧縮空気口６１ｉは、燃料通路６２の燃料出口６２ｏを基準にして、噴出口６１ｏとは反対側に位置する。なお、本実施形態において、噴出口６１ｏとは反対側とは、径方向外側Ｄｒｏである。

【0055】

本実施形態における燃料通路６２は、複数の分岐燃料通路６２ｃを有するので、混合通路６１内に、複数個所から二次燃料Ｆ２を供給することができる。このため、本実施形態では、混合通路６１内に一箇所から二次燃料Ｆ２を供給する場合よりも、混合通路６１内の燃料濃度分布の均一化を図ることができる。

【0056】

混合通路６１内に流入した二次燃料Ｆ２は、圧縮空気口６１ｉから混合通路６１内に流入した圧縮空気Ａｃｏｍと混ざる。圧縮空気Ａｃｏｍと混ざった二次燃料Ｆ２は、混合通路６１の噴出口６１ｏから筒５０Ｘ内の燃焼空間５０ｓに噴出される。この混合通路６１内を流れる流体に関する混合通路６１の断面内での流速分布は、均一ではない。混合通路６１の断面の中央では、この断面中で流速が最も高い。一方、混合通路６１内であって混合通路６１を画定する壁面近傍で流速は、ほぼ０である。このため、仮に、混合通路６１の断面内での燃料濃度分布が均一であっても、筒５０Ｘの燃焼空間５０ｓ内での火炎又は熱の影響で、混合通路６１内で混合通路６１を画定する壁面近傍に存在する二次燃料Ｆ２が着火する可能性がある。つまり、フラッシュバック現象を起こす可能性がある。

【0057】

本実施形態では、混合通路６１内に二次燃料Ｆ２が供給される位置よりも混合通路６１の噴出口６１ｏが存在する側に、筒５０Ｘの第一冷却通路５６ａを通ってきた強制冷却空気Ａｃｌが連結通路６３を介して供給される。このため、本実施形態では、混合通路６１内に二次燃料Ｆ２が供給される位置よりも混合通路６１の噴出口６１ｏが存在する側であって、混合通路６１内で混合通路６１を画定する壁面近傍における二次燃料Ｆ２の濃度が低下する。従って、本実施形態では、混合通路６１内で二次燃料Ｆ２が着火するフラッシュバック現象の発生を抑えることができる。

【0058】

以上、本実施形態では、強制冷却空気Ａｃｌが第一冷却通路５６ａの入口５６ｉから第一冷却通路５６ａ内に流入する。強制冷却空気Ａｃｌは、この第一冷却通路５６ａを流れる過程で、筒５０Ｘの第一冷却通路５６ａ周りを冷却する。この強制冷却空気Ａｃｌは、第一冷却通路５６ａの出口５６ｏから流出する。第一冷却通路５６ａから流出した強制冷却空気Ａｃｌは、ノズル取付貫通孔５１の周りに形成されているノズル周り通路５８内に流入する。ノズル周り通路５８内に流入した強制冷却空気Ａｃｌは、このノズル周り通路５８を流れる過程で、筒５０Ｘのノズル周り通路５８周りを冷却する。ノズル周り通路５８内に流入した強制冷却空気Ａｃｌは、第二冷却通路５６ｂの入口５６ｉから第二冷却通路５６ｂ内に流入する。強制冷却空気Ａｃｌは、この第二冷却通路５６ｂを流れる過程で、筒５０Ｘの第二冷却通路５６ｂ周りを冷却する。この強制冷却空気Ａｃｌは、第二冷却通路５６ｂの出口５６ｏから流出する。

【0059】

筒５０Ｘのノズル取付貫通孔５１周りは、第一冷却通路５６ａ中の出口５６ｏ近傍を流れる強制冷却空気Ａｃｌ、ノズル取付貫通孔５１周りに形成されているノズル周り通路５８を流れる強制冷却空気Ａｃｌ、及び第二冷却通路５６ｂ中の入口５６ｉ近傍を流れる強制冷却空気Ａｃｌにより冷却される。

【0060】

よって、本実施形態では、二次燃料ノズル６０が取り付けられるノズル取付貫通孔５１周りを強制冷却空気Ａｃｌで冷却することができる。しかも、本実施形態では、第一冷却通路５６ａを流れてきた強制冷却空気Ａｃｌをノズル周り通路５８を介して第二冷却通路５６ｂに導いている。よって、本実施形態では、筒５０Ｘに供給する強制冷却空気Ａｃｌの流量を抑えることができる。

【0061】

前述したように、ノズル周り通路５８を流れる強制冷却媒体Ａｃｌの流速が抑えられるため、ノズル周り通路５８を流れる強制冷却空気Ａｃｌと筒５０Ｘのノズル周り通路５８周りとの熱伝達率は、第一冷却通路５６ａを流れる強制冷却空気Ａｃｌと筒５０Ｘの第一冷却通路５６ａ周りとの熱伝達率、及び第二冷却通路５６ｂを流れる強制冷却空気Ａｃｌと筒５０Ｘの第二冷却通路５６ｂ周りとの熱伝達率よりも低くなる。言い換えると、第一冷却通路５６ａを流れる強制冷却空気Ａｃｌと筒５０Ｘの第一冷却通路５６ａ周りとの熱伝達率、及び第二冷却通路５６ｂを流れる強制冷却空気Ａｃｌと筒５０Ｘの第二冷却通路５６ｂ周りとの熱伝達率は、ノズル周り通路５８を流れる強制冷却空気Ａｃｌと筒５０Ｘのノズル周り通路５８周りとの熱伝達率より高くなる。

【0062】

そこで、本実施形態では、ノズル周り通路５８よりも、複数の第一冷却通路５６ａのそれぞれの出口５６ｏ及び複数の第二冷却通路５６ｂのそれぞれの入口５６ｉを径方向内側Ｄｒｉに配置し、筒５０Ｘのノズル取付貫通孔５１周りであって、筒５０Ｘの内周面５０ｉの冷却性能を高めている。

【0063】

前述したように、ノズル周り通路５８の断面積は、周方向Ｄｃｃのおけるノズル周り通路５８の中央部から周方向Ｄｃｃにおけるノズル周り通路５８の両端部に向かうに連れて、次第に大きくなっている。このため、本実施形態では、複数の第一冷却通路５６ａからノズル周り通路５８内に強制冷却空気Ａｃｌが流入し、このノズル周り通路５８から複数の第二冷却通路５６ｂ内に強制冷却空気Ａｃｌが流出しても、ノズル周り通路５８内の強制冷却空気Ａｃｌの流速の均一化を図ることができる。よって、本実施形態では、ノズル周り通路５８を流れる強制冷却空気Ａｃｌの圧力損失を抑えることができる。さらに、本実施形態では、ノズル周り通路５８を流れる強制冷却空気Ａｃｌと筒５０Ｘのノズル周り通路５８周りとの熱伝達率の均一化を図ることができる。

【0064】

「変形例」
以上の実施形態の燃料通路６２は、燃料受入通路６２ａと、環状の燃料分配通路６２ｂと、燃料分配通路６２ｂから分岐している複数の分岐燃料通路６２ｃと、を有する。しかしながら、燃料通路は、環状の分配通路を有していなくてもよい。この場合、燃料通路は、外部からの燃料を受け入れ且つ混合通路６１内に燃料を流出可能な複数の通路を有していればよい。

【0065】

以上の実施形態では、強制冷却空気Ａｃｌを冷却空気として用いている。しかしながら、冷却空気として、中間ケーシング１４内の圧縮空気Ａｃｏｍ、又は、中間ケーシング１４内の圧縮空気Ａｃｏｍを抽気して冷却した空気を用いてもよい。

【0066】

以上の実施形態では、一部の第二冷却通路５６ｂの出口５６ｏが第二冷却通路５６ｂ内から径方向外側Ｄｒｏに向かって開口し、音響カバー７１内の音響空間７０ｓに臨み、他の一部の第二冷却通路５６ｂの出口５６ｏが第二冷却通路５６ｂ内から径方向内側Ｄｒｉに向かって開口し、燃焼空間５０ｓに臨んでいる。しかしながら、全ての第二冷却通路５６ｂの出口５６ｏが第二冷却通路５６ｂ内から径方向外側Ｄｒｏに向かって開口し、音響カバー７１内の音響空間７０ｓに臨んでいてもよい。また、全ての第二冷却通路５６ｂの出口５６ｏが第二冷却通路５６ｂ内から径方向内側Ｄｒｉに向かって開口し、燃焼空間５０ｓに臨んでいてもよい。

【0067】

以上の実施形態では、複数の第一冷却通路５６ａとノズル周り通路５８とを複数の第一連絡通路５９ａで接続し、複数の第二冷却通路５６ｂとノズル周り通路５８とを複数の第二連絡通路５９ｂで接続している。しかしながら、複数の第一冷却通路５６ａとノズル周り通路５８との相対位置関係で、複数の第一冷却通路５６ａとノズル周り通路５８とを直接接続できる場合には、複数の第一連絡通路５９ａを省略してもよい。また、複数の第二冷却通路５６ｂとノズル周り通路５８との相対位置関係で、複数の第二冷却通路５６ｂとノズル周り通路５８とを直接接続できる場合には、複数の第二連絡通路５９ｂを省略してもよい。

【0068】

以上の実施形態では、ノズル周り通路５８の断面積をノズル周り通路５８中の位置に応じて変えるために、ノズル周り通路５８中の位置に応じてノズル周り通路５８の幅及びノズル周り通路５８の高さを変えている。しかしながら、ノズル周り通路５８の断面積をノズル周り通路５８中の位置に応じて変えるために、ノズル周り通路５８の幅とノズル周り通路５８の高さとのうち、いずれか一方のみを変えてもよい。

【0069】

また、本開示は、以上で説明した一実施形態及び変形例に限定されるものではない。特許請求の範囲に規定された内容及びその均等物から導き出される本発明の概念的な思想と趣旨を逸脱しない範囲において、種々の追加、変更、置き換え、部分的削除等が可能である。

【0070】

「付記」
以上の実施形態及び変形例における燃焼器用筒５０は、例えば、以下のように把握される。

【0071】

（１）第一態様における燃焼器用筒は、
軸線Ａｃ周りに筒状を成し、内周側で燃料Ｆが燃焼可能な燃焼空間５０ｓを形成する筒５０Ｘと、前記筒５０Ｘに取り付けられ、前記軸線Ａｃに対する径方向内側Ｄｒｉへの方向成分を有する方向に向かって前記燃焼空間５０ｓ内に燃料Ｆ２を噴射可能な燃料ノズル６０と、を備える。前記筒５０Ｘは、前記燃焼空間５０ｓの前記軸線Ａｃに対する径方向外側Ｄｒｏの縁を画定する内周面５０ｉと、前記内周面５０ｉと背合わせの関係にある外周面５０ｏと、前記内周面５０ｉと前記外周面５０ｏとの間に形成され、冷却空気Ａｃｌが流通可能な複数の冷却通路５６と、前記外周面５０ｏから前記内周面５０ｉにかけて貫通しているノズル取付貫通孔５１と、前記ノズル取付貫通孔５１の周りに前記ノズル取付貫通孔５１の縁に沿って形成され、前記冷却空気Ａｃｌが流通可能なノズル周り通路５８と、を有する。前記複数の冷却通路５６のうちの少なくとも一部が、前記ノズル周り通路５８と連通している。前記燃料ノズル６０は、前記燃料ノズル６０の少なくとも一部が前記ノズル取付貫通孔５１に挿通されて、前記筒５０Ｘに取り付けられている。前記燃料ノズル６０は、混合通路６１と、前記混合通路６１と連通し、前記混合通路６１内に前記燃料Ｆ２を供給可能な燃料通路６２と、前記筒５０Ｘの前記ノズル周り通路５８及び前記混合通路６１に連通し、前記混合通路６１内に前記ノズル周り通路５８からの冷却空気Ａｃｌを供給可能な連結通路６３と、を有する。前記混合通路６１は、前記軸線Ａｃに対する径方向Ｄｒ成分を有する方向に延び、前記燃焼空間５０ｓ内に前記燃料Ｆ２を噴出可能な噴出口６１ｏを有する。前記混合通路６１中で、前記連結通路６３と連通している位置は、前記混合通路６１が前記燃料通路６２と連通している位置よりも、前記噴出口６１ｏが存在する側である。

【0072】

混合通路６１内に流入した燃料Ｆ２は、混合通路６１の噴出口６１ｏから筒５０Ｘ内の燃焼空間５０ｓに噴出される。この混合通路６１内を流れる流体に関する混合通路６１の断面内での流速分布は、均一ではない。混合通路６１の断面の中央では、この断面中で流速が最も高い。一方、混合通路６１内で混合通路６１を画定する壁面近傍で流速は、ほぼ０である。このため、仮に、混合通路６１の断面内での燃料濃度分布が均一であっても、筒５０Ｘの燃焼空間５０ｓ内での火炎又は熱の影響で、混合通路６１内で混合通路６１を画定する壁面近傍に存在する燃料Ｆ２が着火する可能性がある。つまり、フラッシュバック現象を起こす可能性がある。

【0073】

本態様では、混合通路６１内に燃料Ｆ２が供給される位置よりも混合通路６１の噴出口６１ｏが存在する側に、筒５０Ｘの冷却通路５６を通ってきた冷却空気Ａｃｌが連結通路６３を介して供給される。このため、本態様では、混合通路６１内に燃料Ｆ２が供給される位置よりも混合通路６１の噴出口６１ｏが存在する側であって、混合通路６１内で混合通路６１を画定する壁面近傍における燃料Ｆ２の濃度が低下する。従って、本態様では、混合通路６１内で燃料Ｆ２が着火するフラッシュバック現象の発生を抑えることができる。

【0074】

（２）第二態様における燃焼器用筒は、
前記第一態様における燃焼器用筒５０において、前記混合通路６１は、前記筒５０Ｘの外周側に存在する圧縮空気Ａｃｏｍを前記混合通路６１内に導くことができる圧縮空気口６１ｉを有する。前記混合通路６１中で、前記圧縮空気口６１ｉは、前記燃料通路６２と前記混合通路６１とが連通している位置を基準にして、前記噴出口６１ｏとは反対側に位置する。

【0075】

本態様では、混合通路６１内に流入した燃料Ｆ２は、圧縮空気口６１ｉから混合通路６１内に流入した圧縮空気Ａｃｏｍと混ざる。本態様では、圧縮空気Ａｃｏｍと混ざった燃料Ｆ２を、混合通路６１の噴出口６１ｏから筒５０Ｘ内の燃焼空間５０ｓ内に噴出させることができる。

【0076】

（３）第三態様における燃焼器用筒は、
前記第一態様又は前記第二態様における燃焼器用筒５０において、
前記燃料通路６２は、前記混合通路６１の周りに形成されている環状の燃料分配通路６２ｂと、前記燃料分配通路６２ｂと連通し、外部からの燃料Ｆ２を前記燃料分配通路６２ｂに送ることができる燃料受入通路６２ａと、前記燃料分配通路６２ｂと連通し、前記燃料分配通路６２ｂからの燃料Ｆ２を前記混合通路６１内に導くことができる複数の分岐燃料通路６２ｃと、を有する。

【0077】

本態様における燃料通路６２は、複数の分岐燃料通路６２ｃを有するので、混合通路６１内に、複数個所から燃料Ｆ２を供給することができる。このため、本態様では、混合通路６１内に一箇所から燃料Ｆ２を供給する場合よりも、混合通路６１内の燃料濃度分布の均一化を図ることができる。

【0078】

（４）第四態様における燃焼器用筒は、
前記第一態様から前記第三態様のうちのいずれか一態様における燃焼器用筒５０において、前記複数の冷却通路５６は、いずれも、前記冷却空気Ａｃｌが流入可能な入口５６ｉと、前記冷却空気Ａｃｌが流出可能な出口５６ｏと、を有する。前記複数の冷却通路５６のうちの前記少なくとも一部は、互に隣り合っている複数の第一冷却通路５６ａと、互に隣り合っている複数の第二冷却通路５６ｂと、を成す。前記複数の第一冷却通路５６ａは、それぞれの前記出口５６ｏで、前記ノズル周り通路５８と連通している。前記複数の第二冷却通路５６ｂは、それぞれの前記入口５６ｉで、前記ノズル周り通路５８と連通している。

【0079】

本態様では、燃料ノズル６０が取り付けられるノズル取付貫通孔５１の周りに形成されているノズル周り通路５８内を冷却媒体Ａｃｌが流れる。このため、本態様では、燃料ノズル６０が取り付けられるノズル取付貫通孔５１周りを冷却媒体Ａｃｌで冷却することができる。しかも、本態様では、第一冷却通路５６ａを流れてきた冷却媒体Ａｃｌを、ノズル周り通路５８を介して第二冷却通路５６ｂに導いている。よって、本態様では、筒５０Ｘに供給する冷却媒体Ａｃｌの流量を抑えることができる。

【0080】

（５）第五態様における燃焼器用筒は、
前記第四態様における燃焼器用筒５０において、前記ノズル周り通路５８の断面積は、前記複数の第一冷却通路５６ａのそれぞれの断面積、及び前記複数の第二冷却通路５６ｂのそれぞれの断面積よりも、大きい。前記ノズル周り通路５８は、前記複数の第一冷却通路５６ａのそれぞれの前記出口５６ｏ及び前記複数の第二冷却通路５６ｂのそれぞれの前記入口５６ｉよりも、前記径方向外側Ｄｒｏに配置されている。

【0081】

本態様では、ノズル周り通路５８の断面積は、複数の第一冷却通路５６ａのそれぞれの断面積、及び複数の第二冷却通路５６ｂのそれぞれの断面積よりも、大きい。このため、本態様では、ノズル周り通路５８を流れる冷却媒体Ａｃｌの流速を抑えて、ノズル周り通路５８を流れる冷却媒体Ａｃｌの圧力損失を抑えることができる。

【0082】

従って、ノズル周り通路５８を流れる冷却媒体Ａｃｌと筒５０Ｘのノズル周り通路５８周りとの熱伝達率は、第一冷却通路５６ａを流れる冷却媒体Ａｃｌと筒５０Ｘの第一冷却通路５６ａ周りとの熱伝達率、及び第二冷却通路５６ｂを流れる冷却媒体Ａｃｌと筒５０Ｘの第二冷却通路５６ｂ周りとの熱伝達率よりも低くなる。言い換えると、第一冷却通路５６ａを流れる冷却媒体Ａｃｌと筒５０Ｘの第一冷却通路５６ａ周りとの熱伝達率、及び第二冷却通路５６ｂを流れる冷却媒体Ａｃｌと筒５０Ｘの第二冷却通路５６ｂ周りとの熱伝達率は、ノズル周り通路５８を流れる冷却媒体Ａｃｌと筒５０Ｘのノズル周り通路５８周りとの熱伝達率より高くなる。

【0083】

そこで、本態様では、ノズル周り通路５８よりも、複数の第一冷却通路５６ａのそれぞれの出口５６ｏ及び複数の第二冷却通路５６ｂのそれぞれの入口５６ｉを径方向内側Ｄｒｉに配置し、筒５０Ｘのノズル取付貫通孔５１周りであって、筒５０Ｘの内周面５０ｉの冷却性能を高めている。

【0084】

（６）第六態様における燃焼器用筒は、
前記第四態様又は前記第五態様における燃焼器用筒５０において、前記ノズル周り通路５８の断面積は、互に隣り合っている前記複数の第一冷却通路５６ａのうち、最も中央部に近い第一冷却通路５６ａが前記ノズル周り通路５８に連通している位置から、両端の第一冷却通路５６ａが前記ノズル周り通路５８に連通している位置に向かうに連れて、次第に大きくなっている。さらに、前記ノズル周り通路５８の断面積は、互に隣り合っている前記複数の第二冷却通路５６ｂのうち、両端の第二冷却通路５６ｂが前記ノズル周り通路５８に連通している位置から、最も中央部に近い第二冷却通路５６ｂが前記ノズル周り通路５８に連通している位置に向かうに連れて、次第に小さくなっている。

【0085】

本態様では、複数の第一冷却通路５６ａからノズル周り通路５８内に冷却媒体Ａｃｌが流入し、このノズル周り通路５８から複数の第二冷却通路５６ｂ内に冷却媒体Ａｃｌが流出しても、ノズル周り通路５８内の冷却媒体Ａｃｌの流速の均一化を図ることができる。このため、本態様では、ノズル周り通路５８を流れる冷却媒体Ａｃｌの圧力損失を抑えることができる。さらに、本態様では、ノズル周り通路５８を流れる冷却媒体Ａｃｌと筒５０Ｘのノズル周り通路５８周りとの熱伝達率の均一化を図ることができる。

【0086】

（７）第七態様における燃焼器用筒は、
前記第四態様から前記第六態様のうちのいずれか一態様における燃焼器用筒５０において、前記複数の第一冷却通路５６ａは、前記軸線Ａｃに沿った軸線方向Ｄｃに延び、且つ前記軸線Ａｃに対する周方向Ｄｃｃに並ぶ。前記複数の第一冷却通路５６ａは、前記軸線方向Ｄｃにおける先端側Ｄｃｔと基端側Ｄｃｂとのうち、前記基端側Ｄｃｂの端に前記出口５６ｏが形成されている。前記複数の第二冷却通路５６ｂは、前記軸線方向Ｄｃに延び、且つ前記周方向Ｄｃｃに並び、前記複数の第一冷却通路５６ａよりも前記基端側Ｄｃｂに配置されている。前記複数の第二冷却通路５６ｂは、前記先端側Ｄｃｔの端に前記入口５６ｉが形成されている。

【0087】

（８）第八態様における燃焼器用筒は、
前記第七態様における燃焼器用筒５０において、前記ノズル周り通路５８の断面積は、前記周方向Ｄｃｃにおける前記ノズル周り通路５８の中央部から前記周方向Ｄｃｃにおける前記ノズル周り通路５８の両端部に向かうに連れて、次第に大きくなっている。

【0088】

本態様では、複数の第一冷却通路５６ａからノズル周り通路５８内に冷却媒体Ａｃｌが流入し、このノズル周り通路５８から複数の第二冷却通路５６ｂ内に冷却媒体Ａｃｌが流出しても、ノズル周り通路５８内の冷却媒体Ａｃｌの流速の均一化を図ることができる。このため、本態様では、ノズル周り通路５８を流れる冷却媒体Ａｃｌの圧力損失を抑えることができる。さらに、本態様では、ノズル周り通路５８を流れる冷却媒体Ａｃｌと筒５０Ｘのノズル周り通路５８周りとの熱伝達率の均一化を図ることができる。

【0089】

（９）第九態様における燃焼器用筒は、
前記第八態様における燃焼器用筒５０において、前記ノズル周り通路５８の前記軸線Ａｃに対する径方向Ｄｒの高さは、前記周方向Ｄｃｃのおける前記ノズル周り通路５８の中央部から前記周方向Ｄｃｃにおける前記ノズル周り通路５８の両端部に向かうに連れて、次第に高くなっている。

【0090】

以上の実施形態及び変形例における燃焼器４０は、例えば、以下のように把握される。
（１０）第十態様における燃焼器は、
前記第一態様から前記第九態様のうちのいずれか一態様における燃焼器用筒５０と、前記筒５０Ｘ内に、前記軸線Ａｃに沿った軸線方向Ｄｃにおける先端側Ｄｃｔと基端側Ｄｃｂとのうち前記先端側Ｄｃｔへの方向成分を有する方向に向かって一次燃料Ｆ１を噴射可能な一次燃料ノズル４７と、を備える。前記燃焼器用筒５０の前記燃料ノズル６０は、二次燃料Ｆ２を噴射可能な二次燃料ノズルである。

【0091】

以上の実施形態及び変形例におけるガスタービン１０は、例えば、以下のように把握される。
（１１）第十一態様におけるガスタービンは、
前記第十態様における燃焼器４０と、空気Ａを圧縮して、前記筒５０Ｘ内での燃料の燃焼に用いられる圧縮空気Ａｃｏｍを生成可能な圧縮機２０と、前記筒５０Ｘ内での燃料の燃焼で生成された燃焼ガスＧにより駆動可能なタービン３０と、を備える。

【符号の説明】

【0092】

１０：ガスタービン
１１：ガスタービンロータ
１４：中間ケーシング
１４ｈ：燃焼器取付孔
１５：ガスタービンケーシング
１６：強制冷却設備
１７：冷却空気ライン
１７ｅ：抽気ライン
１７ｍ：冷却空気メインライン
１７ｂ：冷却空気分岐ライン
１８：冷却器
１９：ブースト圧縮機
２０：圧縮機
２１：圧縮機ロータ
２２：ロータ軸
２３：動翼列
２５：圧縮機ケーシング
２６：静翼列
３０：タービン
３１：タービンロータ
３２：ロータ軸
３３：動翼列
３５：タービンケーシング
３６：静翼列
３９：燃焼ガス流路
４０：燃焼器
４１：フランジ
４２：ボルト
４３：内筒
４４：筒サポート
４５：燃料ライン
４６：一次燃料配管
４６ｐ：パイロット燃料配管
４６ｍ：メイン燃料配管
４７：一次燃料ノズル
４７ｐ：パイロットノズル
４７ｍ：メインノズル
４８：二次燃料配管
４８ｂ：分岐二次燃料配管
４８ｍ:燃料マニホールド
５０：燃焼器用筒（燃焼筒又は尾筒）
５０Ｘ：筒
５０ｉ：内周面
５０ｏ：外周面
５０ｓ：燃焼空間
５１：ノズル取付貫通孔
５２：筒本体
５２ｈ：貫通孔
５３：外側板
５３ｃ：接合面
５３ｇ：長溝
５４：内側板
５４ｃ：接合面
５５：出口フランジ
５６：冷却通路
５６ａ：第一冷却通路
５６ｂ：第二冷却通路
５６ｉ：入口
５６ｏ：出口
５７：ノズル取付座
５７ｈ：貫通孔
５７ｐ：ノズル取付面
５８：ノズル周り通路
５８ａ：環状通路
５８ｂ：連結通路
５９ａ：第一連絡通路
５９ｂ：第二連絡通路
６０：二次燃料ノズル（または、単に燃料ノズル）
６０ｈ：ヘッド部
６０ｔ：先端部
６１：混合通路
６１ｉ：圧縮空気口
６１ｏ：噴出口
６２：燃料通路
６２ａ：燃料受入通路
６２ｂ：燃料分配通路
６２ｃ：分岐燃料通路
６２ｏ：燃料出口
６３：連結通路
６３ｏ：冷却空気出口
７０：音響減衰器
７０ｓ：音響空間
７１：音響カバー
７３：音響孔
７５：冷却空気ジャケット
７５s：冷却空気空間
Ａ：外気（又は単に空気）
Ａｃｏｍ：圧縮空気
Ａｃｌ：強制冷却空気（又は単に空気）
Ｆ：燃料
Ｆ１：一次燃料
Ｆ２：二次燃料
Ｇ：燃焼ガス
Ａｒ：ロータ軸線
Ａｃ：燃焼器軸線（または、単に軸線）
Ａｎ：ノズル軸線
Ｄａ：ロータ軸線方向
Ｄａｕ：軸線上流側
Ｄａｄ：軸線下流側
Ｄｃ：軸線方向
Ｄｃｂ：基端側
Ｄｃｔ：先端側
Ｄｃｃ：周方向
Ｄｒ：径方向
Ｄｒｉ：径方向内側
Ｄｒｏ：径方向外側

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】