CN105452774B - 燃料喷射器、燃烧器以及燃气轮机 - Google Patents

Abstract

该喷射器具备：上游支承板(11)，其向内侧导入燃料气体(F)，且呈逐渐扩径的锥筒状；下游支承板(12)，其与上游支承板(11)一起在内侧形成空腔；以及预混合管(13)，其支承于上游支承板(11)以及下游支承板(12)，且导入空气。多个预混合管(13)在多个呈圆状的列上沿周向彼此分离等距离地配置，在预混合管(13)的位于所述空腔的部分形成有燃料导入孔(13a)。

Description

燃料喷射器、燃烧器以及燃气轮机

技术领域

本发明涉及一种燃料喷射器、燃烧器以及燃气轮机。

背景技术

在燃气轮机等中，在将燃料气体向燃烧器等供给时，通过燃料喷射器使空气与燃料气体预先均匀地混合而以雾状喷射。

作为这样的燃料喷射器，例如，在专利文献1中公开了一种燃料喷射器，其呈圆筒状且在内部形成空腔，并具有随着朝向下游侧而扩径地配置的内部导流板。

该燃料喷射器具备燃料喷射器主体，该燃料喷射器主体由外侧壁连结上游侧管支承部与下游侧管支承部，而将内部的空间形成为空腔。在该燃料喷射器主体配置有以沿径向横剖内部的空腔的方式朝向径向外侧向扩展的内部导流板。并且，在燃料喷射器主体上从上游侧连接有燃料进给管。在燃料喷射器主体上设有将上游侧管支承部、内部导流板、以及下游侧管支承部贯通并固定的多个预混合管。预混合管的用于导入燃料气体的燃料喷射孔配置在空腔内的比内部导流板靠上游侧的位置。

在这样的结构的燃料喷射器中，当燃料气体从燃料进给管导入至空腔时，燃料气体沿着内部导流板的下游侧的表面朝向径向外侧前进而到达外侧壁附近。之后，一边从配置在径向外侧的预混合管的燃料喷射孔流入，空腔内的燃料气体一边沿着内部导流板的上游侧的表面朝向径向内侧前进。空腔的截面积随着朝向径向内侧而减小。因此，空腔内的燃料气体的流量随着朝向径向内侧而逐渐减少。由此，预混合管的燃料喷射孔处的燃料气体的流速恒定，向预混合管供给的燃料气体的供给量恒定。由此，在该燃料喷射器中，能够与在预混合管上配置的位置无关地将从预混合管的上游侧供给的空气与从燃料导入孔供给的燃料气体均匀地混合并喷射。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2011-69602号公报

发明内容

发明所要解决的课题

在专利文献1所述的燃料喷射器中，将内部导流板调整成恒定的角度是很重要的。然而，在该燃料喷射器中，将内部导流板配置在燃料喷射器主体内的封闭的空间即空腔内，因而难以调整成恒定的角度。

并且，在内部导流板上形成有用于使预混合管通过的多个贯通孔。为了防止燃料从预混合管与内部导流板之间的间隙流入而进行焊接等，从而在内部导流板的表面上产生凹凸。因此，难以使燃料气体沿着内部导流板的表面顺畅地流动。

由此，难以将燃料导入孔附近的燃料气体的流速调整成任意的速度，难以使喷射燃料气体在预混合管中均匀地混合并喷射。

本发明提供一种能够容易喷射均匀地混合的燃料气体的燃料喷射器、燃烧器以及燃气轮机。

用于解决课题的方案

本发明的第一方式所涉及的燃料喷射器具备：上游支承板，其被从轴线方向的第一端部侧向内侧导入燃料气体，且具有随着朝向所述轴线方向的第二端部侧而逐渐扩径的锥筒状的形状；下游支承板，其与所述轴线交叉且配置在所述上游支承板的轴线方向的第二端部侧，与该上游支承板一起在内侧形成空腔；以及预混合管，其以沿轴线方向延伸且支承于所述上游支承板以及下游支承板的方式设置有多个，被从轴线方向的第一端部侧导入空气，多个所述预混合管分别配置在具有以所述轴线为中心的半径尺寸彼此不同的圆状的形状的多个列上，配置在同一列上的彼此相邻的所述预混合管沿周向彼此分离等距离地配置，在所述预混合管的位于所述空腔的部分形成有将该预混合管内外贯通的燃料导入孔，经由所述燃料导入孔从所述空腔供给至所述预混合管内的所述燃料气体在该预混合管内与所述空气混合后，从该预混合管的轴线方向的第二端部侧喷射。

在这样的燃料喷射器中，能够以随着从轴线的中心朝向径向外侧减小轴线方向的距离的方式，形成在上游支承板以及下游支承板的内侧形成的空腔。因此，就从燃料导入孔向设有多个的预混合管供给的燃料气体而言，即使燃料气体的流通量在空腔内逐渐减少，也能够使燃料气体的流速维持恒定。因此，就从燃料导入孔向设有多个的预混合管供给的燃料气体而言，在空腔内随着朝向径向外侧，而燃料气体的流量逐渐减少。因此，即使预混合管增加，也能够使燃料气体的流速维持恒定。其结果是，能够与预混合管的配置位置无关地使从位于空腔的燃料导入孔向预混合管内供给的燃料气体的供给量恒定。由此，通过预混合管能够使空气与燃料气体均匀地混合，因此能够容易喷射均匀地混合的燃料气体。

本发明的第二方式所涉及的燃料喷射器可以采取如下的方式，即，以在多个所述预混合管的周向之间朝向径向流通的所述燃料气体的流速恒定的方式，设定各所述列的所述空腔的所述轴线方向的长度。

在这样的燃料喷射器中，以在预混合管的周向之间朝向径向流通的燃料气体的流速恒定的方式，设定位于距轴线的半径尺寸彼此不同的列上的空腔的轴线方向的长度。因此，能够整体上减小在空腔内流动的燃料气体的在各列的流路面积地进行调整。其结果是，能够高精度地使径向的流速恒定。由此，能够容易喷射更均匀地混合的燃料气体。

本发明的第三方式所涉及的燃料喷射器可以采取如下的方式，即，在所述上游支承板中，在将最靠径向内侧的所述列作为第一列的情况下的第a列的所述空腔的所述轴线方向的长度设为La，将所述第a列上的所述预混合管的个数设为Na，将所述第a列的所述燃料气体的体积流量设为Ga时，

所述第a列的所述空腔的所述轴线方向的长度La通过以下的式来表示，

La＝L1×Ga/G1×N1/Na

L1：第一列的所述空腔的所述轴线方向的长度，

G1：第一列的所述燃料气体的体积流量，

N1：第一列上的所述预混合管的个数。

在这样的燃料喷射器中，根据各列上的预混合管的个数、燃料气体的体积流量，来决定空腔的轴线方向的长度。因此，能够更准确地调整在空腔内流动的燃料气体流路面积。由此，能够以更高精度使径向的流速恒定，能够容易喷射进一步均匀地混合的燃料气体。

本发明的第四方式所涉及的燃料喷射器可以采取如下的方式，即，所述预混合管与所述上游支承板或者下游支承板的至少一方相比朝向所述空腔的外侧沿轴线方向突出。

在这样的燃料喷射器中，使预混合管朝向空腔的外侧沿轴线方向突出。因此，能够使预混合管整体的长度与配置在空腔内的预混合管的长度相比沿轴线方向延伸。空腔以随着从轴线的中心朝向径向外侧而减小轴线方向的距离的方式形成。由此，配置在空腔内的预混合管的长度随着朝向径向外侧而变短。预混合管的压力损失随着朝向径向外侧而变小，因此，就配置在空腔内的预混合管而言，根据配置有预混合管的距轴线的径向的位置而压力损失的大小产生差异，因而在预混合管内流动的空气量产生差异，无法进行均匀的预混合气体的供给。

对此，通过使预混合管朝向空腔的外侧延伸，能够降低径向上的配置位置不同的预混合管的压力损失之差。因此，能够与预混合管的配置位置无关地使燃料气体的供给量均匀，从而能够容易喷射更均匀地混合的燃料气体。

本发明的第五方式所涉及的燃料喷射器可以采取如下的方式，即，所述燃料喷射器具备燃料引导部，该燃料引导部固定在所述空腔内的所述下游支承板的轴线方向的第一端部侧的表面上，且具有以所述轴线为中心随着从轴线方向的第一端部侧朝向轴线方向的第二端部侧而逐渐扩径的锥面。

在这样的燃料喷射器中，燃料引导部具有以轴线为中心随着沿轴线方向从第一端部侧朝向第二端部侧逐渐扩径的锥面。由此，空腔内的燃料气体通过燃料引导部朝向径向外侧引导，容易朝向径向外侧流通。因此，燃料气体也容易向配置在径向外侧的预混合管供给，能够与预混合管的配置位置无关地以更高的精度使从燃料导入孔供给的燃料气体的量恒定。由此，能够容易喷射以高精度均匀地混合的燃料气体。

发明效果

根据上述的燃料喷射器，通过以随着从轴线的中心朝向径向外侧而减小轴线方向的距离的方式形成空腔，从而能够容易喷射均匀地混合的燃料气体。

附图说明

图1是对本发明的第一实施方式所涉及的燃料喷射器进行说明的纵剖视图。

图2是对本发明的第一实施方式所涉及的燃料喷射器进行说明的图1中的II-II处的横剖视图。

图3是对本发明的第二实施方式所涉及的燃料喷射器进行说明的纵剖视图。

图4是对本发明的第三实施方式所涉及的燃料喷射器进行说明的纵剖视图。

图5是对本发明的第一变形例所涉及的燃料喷射器进行说明的纵剖视图。

具体实施方式

以下，参照图1以及图2对本发明的第一实施方式的燃料喷射器10进行说明。

通过沿着轴线O延伸的燃料进给管1，将燃料气体F从轴线O方向的第一端部侧向本实施方式的燃料喷射器10导入。燃料喷射器10在将该燃料气体F与空气A混合后，将它们朝向轴线O方向的第二端部侧喷射而排出。在将轴线O方向的第一端部侧作为导入燃料气体F的上游侧(图1纸面左侧)，将轴线O方向的第二端部侧作为喷射燃料气体F的下游侧(图1纸面右侧)时，燃料气体F以及空气A从上游侧朝向下游侧流通。

如图1所示，燃料喷射器10具备：与燃料进给管1连接的上游支承板11、与上游支承板11一起形成空腔的下游支承板12、支承于上游支承板11以及下游支承板12的多个预混合管13、在比下游支承板12靠下游侧支承预混合管13的预混合管支承部14。

上游支承板11与从上游侧导入燃料气体F的燃料进给管1连接。上游支承板11具有随着朝向轴线O方向的第二端部侧而逐渐扩径的锥筒状的形状。具体而言，上游支承板11具有内部中空状的形状。上游支承板11具有与燃料进给管1连接且随着朝向轴线O方向的第二端部侧而逐渐扩径的扩径部11a。

扩径部11a与燃料进给管1连接。扩径部11a在与该燃料进给管连接的连接部分具有与燃料进给管1相同的直径。扩径部11a以随着朝向轴线O方向的第二端部侧即下游侧而直径逐渐变大的方式形成。

下游支承板12与轴线O交叉且配置在上游支承板11的轴线O方向的第二端部侧。具体而言，下游支承板12以轴线O为中心具有圆板状的形状。下游支承板12具有：在下游侧与圆筒部12b一体地连接的圆板部12a、与圆板部12a的轴线O方向的第一端部侧连接的呈圆筒状的圆筒部12b。下游支承板12的圆板部12a以及圆筒部12b与上游支承板11的扩径部11a一起在它们的内侧形成空间即空腔。

圆板部12a具有以轴线O为中心的圆板状的形状。在圆板部12a上，形成有使多个预混合管插通且对它们进行支承的多个贯通孔。

圆筒部12b的轴线O方向的第一端部侧与上游支承板11的扩径部11a的直径最大的部分连接。圆筒部12b的轴线O方向的第二端部侧与圆板部12a的外周部分一体地形成。圆筒部12b与扩径部11a的直径最大的部分相配合沿轴线O方向延伸而呈圆筒状。

预混合管13是在轴线O方向上延伸的具有圆筒状的形状的管材。空气A从轴线O方向的第一端部侧即上游侧向预混合管13导入。预混合管13以轴线O方向的第二端部侧朝向比下游支承板12朝向空腔的外侧向轴线O方向的第二端部侧即下游侧突出的方式固定。预混合管13以轴线O方向的第一端部侧不从上游支承板11的扩径部11a突出而与上游支承板11的扩径部11a共面的方式固定。预混合管13的从下游支承板12突出的部分由后述的预混合管支承部14支承。在预混合管13上，在位于空腔的部分形成有朝向径向将预混合管13内外贯通的燃料导入孔13a。

预混合管13以在轴线O方向上贯通上游支承板11以及下游支承板12的方式配置有多个。预混合管13由上游支承板11以及下游支承板12固定支承。上述多个预混合管13彼此具有相同的剖面形状。另一方面，上述多个预混合管13未从上游支承板11突出而与上游支承板11共面地固定。由此，上述多个预混合管13的长度的不同，分别配置在以轴线O为中心的半径尺寸彼此不同的多个具有圆状的形状的列上。配置在同一列上的彼此相邻的预混合管13在周向上彼此分离等距离t地配置。即，多个预混合管13在各列上沿周向隔开等分离的距离朝向径向呈多个列地配置。由此，多个预混合管13配置为，以轴线O为中心呈放射状，且随着朝向径向外侧数量逐渐增加。例如，如图2所示，本实施方式中的预混合管13配置在以轴线O为中心而直径逐渐变大那样的五列圆周上。就本实施方式中的预混合管13而言，在最靠近轴线O的圆即第一列131上配置有12个，在第二列132上配置有18个，在第三列133上配置有24个，在第四列134上配置有30个，在离轴线O最远的圆即第五列135上配置有36个。

燃料导入孔13a是用于使空腔内的燃料气体F向预混合管13内流入的贯通孔。燃料导入孔13a形成在预混合管13的位于空腔的部分。燃料导入孔13a具有圆形状的剖面形状，且在径向上贯通预混合管13。燃料导入孔13a与预混合管13的配置位置无关地相对于空腔配置在轴线O方向的相同的位置。

上游支承板11形成为一边调整形成的空腔的轴线O方向的长度一边逐渐增大直径。即，上游支承板11以设定位于距轴线O的半径尺寸彼此不同的列上的空腔的轴线O方向的长度的方式扩径，以使得在预混合管13的周向之间朝向径向流通的燃料气体F的流速恒定。在第一实施方式中，例如，随着配置的列的半径尺寸变大，空腔的轴线O方向的长度变短，以使得在第一列131上配置的预混合管13的周向之间朝向径向流通的燃料气体F的流速、与在第五列135上配置的预混合管13的周向之间朝向径向流通的燃料气体F的流速相同。

具体而言，将在预混合管13的周向之间朝向径向流通的燃料气体F的流速设为v。流速v由燃料气体F的单位流量G和各列的位置处的与轴线O正交的剖面(例如，参照图2所示的II-II剖面)的流路面积S决定。流路面积S由预混合管13的配置的数量N、预混合管13的各列的周向的距离t、各列的位置处的空腔的轴线O方向的长度L来决定。

在预混合管13的各列的周向的距离t相同的情况下，在空腔内随着朝向径向外侧，预混合管13的数量增加，相邻的预混合管13彼此之间的流路的数量也增加。另一方面，在空腔内流通的燃料气体F向配置在径向内侧的第一列131上配置的预混合管13供给。因此，燃料气体F的流量减少直到配置在径向外侧的第五列135上的预混合管13。

在将最靠径向内侧的列作为第一列131的情况下的第a列的空腔的轴线O方向的长度设为La，将第a列上的预混合管13的个数设为Na，将第a列的燃料气体F的体积流量设为Ga时，第a列与第一列131的体积流量比通过以下(1)数式表示。

Ga/G1＝(t×Na×La)/(t×N1×L1)…(式1)

L1：第一列的预混合管13的轴线O方向的长度

G1：第一列的燃料气体F的体积流量

N1：第一列的预混合管13的个数

由此，可以通过以下(2)式计算设定第a列上的预混合管13的轴线O方向的长度La。

La＝L1×(Ga/G1)×(N1/Na)…(式2)

预混合管支承部14具有与下游支承板12相同的圆形剖面，且具有沿轴线O方向延伸的圆柱状的形状。在预混合管支承部14上形成有供预混合管13插通的多个贯通孔。预混合管支承部14以与下游支承板12成为一体的方式固定。预混合管支承部14以预混合管13的下游侧的端部与下游侧的端面共面的方式延伸。预混合管支承部14通过下游侧的端面将预混合管13固定。

需要说明的是，预混合管支承部14只要能够支承从下游支承板12突出的预混合管13即可。预混合管支承部14例如也可以是以轴线O为中心具有圆板状的形状地配置在从下游支承板12向下游侧分离的位置而对预混合管13进行支承的平板构件。

接下来，对上述结构的燃料喷射器10的作用进行说明。

在上述那样的本实施方式的燃料喷射器10中，燃料气体F从轴线O方向的第一端部侧即上游侧经由燃料进给管1向空腔内导入。被导入的燃料气体F沿着逐渐扩径的上游支承板11的形状朝向径向外侧流动。然后，燃料气体F到达第一列131上配置的预混合管13的空腔内所形成的燃料导入孔13a，而流入预混合管13内。之后，燃料气体F朝向第二列132上配置的预混合管13向径向外侧流动，从燃料导入孔13a流入预混合管13内。同样地，燃料气体F朝向径向外侧依次向第三列133、第四列134流动，而到达第五列135上配置的预混合管13的燃料导入孔13a，流入第五列135上配置的预混合管13内。

在燃料气体F从第一列131至第五列135的预混合管13朝向径向外侧移动的期间，燃料气体F从第一列131依次导入预混合管13。因此，空腔内的燃料气体F的量逐渐减少。并且，随着朝向径向外侧，预混合管13的个数增加。由此，相邻的预混合管13的周向之间形成的流路的数量增加。然而，上游支承板11以随着朝向径向外侧而减小空腔的轴线O方向的长度的方式形成。其结果是，朝向径向的燃料气体F的与轴线O平行的剖面的流路面积减少，随着朝向径向外侧，燃料气体F的流速增加。因此，以相同的流速流动的燃料气体F流入以距轴线O的径向的距离逐渐变大的方式配置的第一列131至第五列135的预混合管13的燃料导入孔13a。由此，向预混合管13内供给的燃料气体F的供给量恒定。

并且，在预混合管13内，从轴线O方向的第一端部侧即上游侧导入的空气A与向预混合管13内供给的燃料气体F混合，并从轴线O方向的第二端部侧即下游侧喷射而排出。

根据上述那样的燃料喷射器10，能够以随着从轴线O的中心朝向径向外侧而减小轴线O方向的距离的方式形成空腔，通过随着朝向轴线O方向的第二端部侧即下游侧而逐渐扩径的具有锥筒状的形状的上游支承板11以及与轴线O交叉的具有平板状的形状的下游支承板12而在内侧划分出该空腔。因此，就从燃料导入孔13a向以距轴线O的径向的距离逐渐变大的方式设置有多列的第一列131至第五列135的预混合管13供给的燃料气体F而言，在空腔内随着朝向径向外侧，燃料气体F的流量逐渐地减少。而且，即使预混合管13增加，也能够使燃料气体F的流速维持恒定。其结果是，能够与预混合管13的配置位置无关地使从位于空腔的燃料导入孔13a向预混合管13内供给的燃料气体F的供给量恒定。因此，能够通过预混合管13使空气A与燃料气体F均匀地混合。由此，能够容易喷射均匀地混合的燃料气体F。

能够从外部确认随着朝向轴线O方向的第二端部侧即下游侧而逐渐扩径的具有锥筒状的形状的上游支承板11。其结果是，能够从外部对上游支承板11的形状进行微调，能够容易地进行调整而使空腔的形状变化。而且，能够根据预混合管13的配置、配置的个数，来变更上游支承板11的扩径情况。因此，能够容易地调整在空腔内流通的燃料气体F的流速。由此，能够容易使向预混合管13供给的燃料气体F的供给量恒定。

以在预混合管13的周向之间朝向径向流通的燃料气体F的流速恒定的方式，设定位于距轴线O的半径尺寸彼此不同的列的空腔的轴线O方向的长度。因此，即使随着预混合管13的增加而流路的数量增加，也能够与在空腔内流动的燃料气体F的各列的流量相应地调整与轴线O平行的面的流路面积。由此，能够高精度地使径向的流速恒定，能够容易喷射更均匀地混合的燃料气体F。

另外，根据各列上的预混合管13的个数、燃料气体F的体积流量来决定空腔的轴线O方向的长度，由此能够更准确地调整在空腔内流动的燃料气体F的各列上的与轴线O平行的面的流路面积相对于与轴线O正交的剖而的流路面积。由此，能够更高精度地使径向的流速恒定，能够容易喷射进一步均匀地混合的燃料气体F。

并且，使预混合管13朝向空腔的外侧且与下游支承板12相比朝向下游侧沿轴线O方向突出。由此，能够使预混合管13整体的长度与配置在空腔内的预混合管13的长度相比向轴线O方向的第二端部侧延伸。空腔以随着从轴线O的中心朝向径向外侧而减小轴线O方向的距离的方式形成。配置在空腔内的预混合管13的长度随着朝向径向外侧而变短。作为管材的预混合管13在轴线O方向上延伸的长度越短则压力损失越小。因此，配置在空腔内的预混合管13的压力损失随着朝向径向外侧而变小，根据配置有预混合管13的距轴线O的径向的位置而压力损失的大小产生差异。因此，从燃料导入孔13a向预混合管13供给的供给量也随着朝向径向外侧而变大从而产生差异，在预混合管13内流动的空气量产生差异，无法均匀地供给预混合气体。

然而，通过使预混合管13朝向空腔的外侧延伸，能够降低径向上的配置位置不同的预混合管13的压力损失的差的比例。因此，能够与预混合管13的配置位置无关地使燃料气体F的供给量均匀，从而能够容易喷射更均匀地混合的燃料气体F。

接下来，参照图3对第二实施方式的燃料喷射器10进行说明。

在第二实施方式中，对与第一实施方式相同的构成要素标注相同的附图标记并省略详细的说明。该第二实施方式的燃料喷射器10与第一实施方式的不同点在于，使配置的多个预混合管23的长度相同。

即，如图3所示，在第二实施方式中，具有：以相同的长度朝向空腔的外侧向轴线O方向的第一端部侧突出的预混合管23、在上游支承板11的上游侧支承预混合管23的上游预混合管支承部24、与第一实施方式相同的上游支承板11以及下游支承板12。

预混合管23具有与第一实施方式相同的剖面形状，是沿着轴线O方向延伸且具有圆筒状的形状的管材。预混合管23在位于空腔的部分具有将预混合管23内外贯通的燃料导入孔13a。预混合管23的轴线O方向的第一端部侧比上游支承板11朝向位于空腔的外侧即轴线O方向的第一端部侧的上游侧突出并固定。预混合管23以轴线O方向的第二端部侧不从下游支承板12突出而与下游支承板12共面的方式固定。长度相同的预混合管23以轴线O为中心在同心圆上分离地配置有多个。预混合管23与第一实施方式同样地，将其沿径向配置成多列从而通过以轴线O为中心呈放射状地逐渐增加数量的方式配置。在第二实施方式中，也与第一实施方式同样地配置成五列。

上游预混合管支承部24具有以与上游支承板11的扩径部11a对应的方式使内部凹陷的圆筒状的形状。上游预混合管支承部24以从轴线O方向的第一端部侧即上游侧覆盖上游支承板11的方式配置。换句话说，上游预混合管支承部24与上游支承板11一体地固定，从而与形成空腔的上游支承板11以及下游支承板12一起，外形形状形成圆柱状。上游预混合管支承部24具有沿轴线O方向延伸的多个贯通孔。上游预混合管支承部24使预混合管23插通该贯通孔，且以与预混合管23的上游侧的端部共面的方式，在上游侧的端面处固定预混合管23。

需要说明的是，上游预混合管支承部24与预混合管支承部14同样地，能够支承从上游支承板11突出的预混合管23即可。上游预混合管支承部24也可以是例如在从上游支承板11向上游侧分离的位置以轴线O为中心呈圆板状地配置并支承预混合管23的平板构件。

根据上述那样的第二实施方式的燃料喷射器10，与配置位置无关地使预混合管23的轴线O方向的长度全部相同，从而能够与空腔的形状无关地使预混合管23的轴线O方向的长度相同。因此，能够使在径向的不同位置配置的预混合管23内的压力损失恒定。其结果是，能够与径向的配置位置无关地使从燃料导入孔13a向预混合管23内供给的燃料气体F的供给量恒定。由此，能够容易喷射进一步均匀地混合的燃料气体F。

接下来，参照图4对第三实施方式的燃料喷射器10进行说明。

在第三实施方式中，对与第一实施方式相同的构成要素标注相同的附图标记并省略详细的说明。该第三实施方式的燃料喷射器10与第一实施方式的不同点在于，具有向空腔内引导燃料气体F的流动的燃料引导部3。

即，如图4所示，在第三实施方式中，还具有燃料引导部3，该燃料引导部3以轴线O为中心随着从轴线O方向的第一端部侧朝向轴线O方向的第二端部侧而逐渐扩径。

燃料引导部3的圆锥状的底部固定在空腔内的下游支承板12的轴线O方向的第一端部侧的表面上。燃料引导部3以轴线O为中心具有圆锥状的形状，该圆锥状的形状具有随着从轴线O方向的第一端部侧即上游侧朝向轴线O方向的第二端部侧即下游侧而逐渐扩径的锥面3a。

根据上述那样的第三实施方式的燃料喷射器10，以轴线O为中心，燃料引导部3具有圆锥状的形状，该圆锥状的形状具有随着从轴线O方向的第一端部侧即上游侧朝向轴线O方向的第二端部侧即下游侧逐渐扩径的锥面3a。因此，经由燃料进给管1向空腔内导入的燃料气体F沿着燃料引导部3的形状朝向径向外侧流动。即，向空腔内导入的燃料气体F通过燃料引导部3被朝向径向外侧引导，容易朝向径向外侧流通。因此，燃料气体F也容易向配置在径向外侧的预混合管13供给。其结果是，能够与预混合管13的配置位置无关地，以更高的精度使从燃料导入孔13a供给的燃料气体F的量恒定。由此，能够容易喷射以高精度均匀地混合的燃料气体F。

需要说明的是，本发明不限定于上述的方式，在不脱离其要旨的范围内允许各种变形。例如，作为本实施方式的变形例，可以列举同时具有第二实施方式与第三实施方式的燃料喷射器10。

即，在变形例中，如图5所示，第二实施方式的燃料喷射器10也可以具有燃料引导部3。

以上，参照附图对本发明的实施方式进行了详细说明，然而各实施方式中的各结构以及它们的组合等仅为一例，在不脱离本发明的主旨的范围内，能够进行结构的附加、省略、置换、以及其他的变更。另外，本发明不由实施方式限定，而仅由权利要求书的范围限定。

需要说明的是，在本实施方式中，预混合管13向轴线O方向的第一端部侧即上游侧、轴线O方向的第二端部侧即下游侧突出，然而突出的方向不限定于本实施方式，也可以朝向不同方向、两方向突出。例如，也可以如第二实施方式那样使相同长度的预混合管23朝向下游侧突出。

并且，预混合管13以轴线O为中心遍及五列地配置有多个配置，然而不限定于五列，只需按照所需的燃料喷射器10的性能适当地选择即可。

另外，为了使预混合管13维持与轴线O平行的姿态，优选设置预混合管支承部14，然而也可以不设置预混合管支承部14。在该情况下，优选使预混合管13本身具有强度而维持轴线O平行的姿态。

并且，不限定于为了使径向的流速恒定而设定空腔的轴线O方向的长度。例如，也可以为了使不仅具有径向成分且也具有轴线O方向的成分的燃料气体F的流动方向上的燃料气体F的流速恒定而设定空腔的轴线O方向的长度。

工业实用性

根据上述的燃料喷射器，通过以随着从轴线的中心朝向径向外侧而减小轴线方向的距离的方式形成空腔，从而能够容易喷射均匀地混合的燃料气体。

附图标记说明

O 轴线

F 燃料气体

A 空气

1 燃料进给管

10 燃料喷射器

11 上游支承板

11a 扩径部

12 下游支承板

12a 圆板部

12b 圆筒部

13、23 预混合管

13a 燃料导入孔

131 第一列

132 第二列

133 第三列

134 第四列

135 第五列

14 预混合管支承部

24 上游预混合管支承部

3 燃料引导部

Claims (8)

1.一种燃料喷射器，其具备：

上游支承板，其被从轴线方向的第一端部侧向内侧导入燃料气体，且具有随着朝向所述轴线方向的第二端部侧而逐渐扩径的锥筒状的形状；

下游支承板，其与所述轴线交叉且配置在所述上游支承板的轴线方向的第二端部侧，与该上游支承板一起在内侧形成空腔；以及

预混合管，其以沿轴线方向延伸且支承于所述上游支承板以及下游支承板的方式设置有多个，被从轴线方向的第一端部侧导入空气，

多个所述预混合管分别配置在具有以所述轴线为中心的半径尺寸彼此不同的圆状的形状的多个列上，

配置在同一列上的彼此相邻的所述预混合管沿周向彼此分离等距离地配置，

在所述预混合管的位于所述空腔的部分形成有将该预混合管内外贯通的燃料导入孔，

经由所述燃料导入孔从所述空腔供给至所述预混合管内的所述燃料气体在该预混合管内与所述空气混合后，从该预混合管的轴线方向的第二端部侧喷射。

2.根据权利要求1所述的燃料喷射器，其中，

以在多个所述预混合管的周向之间朝向径向流通的所述燃料气体的流速恒定的方式，设定各所述列的所述空腔的所述轴线方向的长度。

3.根据权利要求2所述的燃料喷射器，其中，

在所述上游支承板中，在将最靠径向内侧的所述列作为第一列的情况下的第a列的所述空腔的所述轴线方向的长度设为La，将所述第a列上的所述预混合管的个数设为Na，将所述第a列的所述燃料气体的体积流量设为Ga时，

所述第a列的所述空腔的所述轴线方向的长度La通过以下的式来表示，

La＝L1×Ga/G1×N1/Na

L1：第一列的所述空腔的所述轴线方向的长度，

G1：第一列的所述燃料气体的体积流量，

N1：第一列上的所述预混合管的个数。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的燃料喷射器，其中，

所述预混合管与所述上游支承板或者下游支承板的至少一方相比朝向所述空腔的外侧沿轴线方向突出。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的燃料喷射器，其中，

所述燃料喷射器具备燃料引导部，该燃料引导部固定在所述空腔内的所述下游支承板的轴线方向的第一端部侧的表面上，且具有以所述轴线为中心随着从轴线方向的第一端部侧朝向轴线方向的第二端部侧而逐渐扩径的锥面。

6.根据权利要求4所述的燃料喷射器，其中，

所述燃料喷射器具备燃料引导部，该燃料引导部固定在所述空腔内的所述下游支承板的轴线方向的第一端部侧的表面上，且具有以所述轴线为中心随着从轴线方向的第一端部侧朝向轴线方向的第二端部侧而逐渐扩径的锥面。

7.一种燃烧器，其具备权利要求1至6中任一项所述的燃料喷射器。

8.一种燃气轮机，其具备权利要求1至6中任一项所述的燃料喷射器。