[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

JP7266730B2 - Fluid injection device, gas turbine engine, and method for manufacturing fluid injection device - Google Patents

Fluid injection device, gas turbine engine, and method for manufacturing fluid injection device Download PDF

Info

Publication number
JP7266730B2
JP7266730B2 JP2022050385A JP2022050385A JP7266730B2 JP 7266730 B2 JP7266730 B2 JP 7266730B2 JP 2022050385 A JP2022050385 A JP 2022050385A JP 2022050385 A JP2022050385 A JP 2022050385A JP 7266730 B2 JP7266730 B2 JP 7266730B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
flow path
ejection device
cross
fluid ejection
fluid
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2022050385A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2022104937A (en
Inventor
永兆 廣光
明義 中谷
圭一郎 福島
弘輝 武藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
IHI Corp
Nabtesco Corp
Original Assignee
IHI Corp
Nabtesco Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from JP2018022438A external-priority patent/JP2019138560A/en
Application filed by IHI Corp, Nabtesco Corp filed Critical IHI Corp
Priority to JP2022050385A priority Critical patent/JP7266730B2/en
Publication of JP2022104937A publication Critical patent/JP2022104937A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP7266730B2 publication Critical patent/JP7266730B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Powder Metallurgy (AREA)

Description

本発明は、流体噴射装置、流体噴射装置を備えるガスタービンエンジン及び流体噴射装置の製造方法に関する。 The present invention relates to a fluid injection device, a gas turbine engine including the fluid injection device, and a method of manufacturing the fluid injection device.

航空機用エンジンでは、エンジン着火からグランド・アイドリングを経て離陸(最大推力出力)に至る一連の過程において、必要とされる燃料の燃焼量が大きく変化し、燃料ノズルから噴射(吐出)させる燃料も小流量から大流量まで変えられる。 In an aircraft engine, the amount of fuel required to burn changes greatly in the series of processes from engine ignition to ground idling to takeoff (maximum thrust output), and the amount of fuel injected (discharged) from the fuel nozzle is small. It can be changed from flow rate to large flow rate.

小流量から大流量までの範囲を1系統の油路でカバーしようとする場合、小流量の燃料をノズルから噴射させる際には燃料圧力が低圧で済むが、大流量の燃料をノズルから噴射させる場合には燃料圧力を高圧にする必要があり、エンジンに搭載される燃料ポンプの負担が非常に大きい。そのため航空機用エンジンに搭載されるノズルは一般的に2系統の独立した油路を持ち、小流量時には1系統目の油路にのみ燃料が流され、燃料流量を増やす場合には1系統目の油路だけではなく2系統目の油路にも燃料を流すことで、低い燃料圧力で大流量の燃料を流すことを可能にしている。 When trying to cover a range from small flow rate to large flow rate with a single oil passage, when injecting a small flow rate of fuel from the nozzle, the fuel pressure can be low, but a large flow rate of fuel is injected from the nozzle. In some cases, it is necessary to increase the fuel pressure, which places a heavy burden on the fuel pump mounted on the engine. Therefore, nozzles mounted on aircraft engines generally have two independent oil passages. When the flow rate is small, the fuel flows only through the first oil passage. By allowing fuel to flow not only through the oil passage but also through the second oil passage, it is possible to flow a large amount of fuel at low fuel pressure.

また、一般に「燃料ノズルに対して燃料が流入する方向」と「燃料ノズルから燃料が噴射される方向」とは異なっている。そのため上述の2系統の油路を備える従来の燃料ノズルは、独立した2系統の油路の各々が途中で急な角度で折れ曲がる構造を有する。 Further, generally, "the direction in which fuel flows into the fuel nozzle" and "the direction in which fuel is injected from the fuel nozzle" are different. Therefore, the conventional fuel nozzle having the two oil passages described above has a structure in which each of the two independent oil passages is bent at a steep angle on the way.

例えば特許文献1は、ガスタービンエンジン用の燃料ノズル支持システムを開示する。
当該燃料ノズル支持システムは、細長いステムボディと、1次燃料流入口及び2次燃料流入口を有する流入側端部と、1次燃料流出口及び2次燃料流出口を有する流出側端部と、2次燃料流入口と2次燃料流出口とを連通させている同心状の長手方向2次燃料孔と、2次燃料孔の内部に配置されているとともに流入側端部及び流出側端部にシールされた状態で取り付けられており、1次燃料流入口と1次燃料流出口とを連通させている同心状の1次燃料管と、を備える。この燃料ノズル支持システムでは、特許文献1の図1(断面図)に示されるように、「1次燃料流入口から1次燃料流出口に至る1系統目の油路」及び「2次燃料流入口から2次燃料流出口に至る2系統目の油路」がそれぞれ途中で急な角度で折れ曲がっている。
For example, U.S. Pat. No. 6,200,000 discloses a fuel nozzle support system for a gas turbine engine.
The fuel nozzle support system includes an elongated stem body, an inlet end having a primary fuel inlet and a secondary fuel inlet, an outlet end having a primary fuel outlet and a secondary fuel outlet; a concentric longitudinal secondary fuel hole providing communication between the secondary fuel inlet and the secondary fuel outlet; a concentric primary fuel tube mounted in a sealed manner and providing communication between the primary fuel inlet and the primary fuel outlet. In this fuel nozzle support system, as shown in FIG. 1 (cross-sectional view) of Patent Document 1, "the first oil passage from the primary fuel inlet to the primary fuel outlet" and "the secondary fuel flow The second oil passage from the inlet to the secondary fuel outlet is bent at a steep angle in the middle.

特表2003-515718号公報Japanese translation of PCT publication No. 2003-515718

上述のように従来の燃料噴射用のノズルは流路が急な角度で屈曲しているため、圧力損失が比較的大きくなる。圧力損失を抑えた状態で大流量の燃料を噴射するには配管径を大きくすればよいが、この場合、燃料噴射ノズル自体のサイズが大きくなってしまう。仮に燃料噴射ノズル自体のサイズを大きくせずに配管径を大きくしようとすると、燃料噴射ノズル自体の強度が低下し、必要な強度を確保するのが難しくなる。 As described above, the flow path of the conventional fuel injection nozzle is bent at a steep angle, resulting in a relatively large pressure loss. In order to inject a large amount of fuel while suppressing pressure loss, the diameter of the pipe may be increased, but in this case, the size of the fuel injection nozzle itself becomes large. If an attempt is made to increase the pipe diameter without enlarging the size of the fuel injection nozzle itself, the strength of the fuel injection nozzle itself will decrease, making it difficult to ensure the required strength.

また、円形断面を有する深穴状の複数の油路が並列して配置される燃料噴射ノズルも考えられる。しかしながら、そのような油路構成を有する燃料噴射ノズルを小型に設ける場合には、各油路の断面積を大きくすることが難しく、各油路の圧力損失も大きい。 A fuel injection nozzle in which a plurality of deep oil passages having a circular cross section are arranged in parallel is also conceivable. However, when providing a small fuel injection nozzle having such an oil passage configuration, it is difficult to increase the cross-sectional area of each oil passage, and the pressure loss of each oil passage is large.

本発明は上述の事情に鑑みてなされたものであり、限られたスペースにおいて流路を効率的に配置しつつ、小流量から大流量までの流体(例えば燃料等)を適切に噴射することができる流体噴射装置、そのような流体噴射装置を備えるガスタービンエンジン及びそのような流体噴射装置の製造方法を提供することを目的とする。また本発明は、良好な強度を有し且つ圧力損失が小さい流路を含む流体噴射装置、そのような流体噴射装置を備えるガスタービンエンジン及びそのような流体噴射装置の製造方法を提供することを他の目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and is capable of appropriately injecting a fluid (for example, fuel) from a small flow rate to a large flow rate while efficiently arranging flow paths in a limited space. SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a fluid injection device that can be used, a gas turbine engine including such a fluid injection device, and a method of manufacturing such a fluid injection device. It is another object of the present invention to provide a fluid injection device including flow passages having good strength and low pressure loss, a gas turbine engine including such a fluid injection device, and a method of manufacturing such a fluid injection device. for other purposes.

本発明の一態様は、少なくとも2つの流路を備える流体噴射装置であって、少なくとも2つの流路は、それぞれ独立して、流体が流入する端部から流体が流出する端部まで、流路の壁面は滑らかに接続されており、流体が流入する端部では、並んで配置され、流体が流出する端部では、一の流路が他の少なくとも一つの流路を取り囲むように設けられている流体噴射装置に関する。 One aspect of the present invention is a fluid ejecting device including at least two flow paths, wherein each of the at least two flow paths independently extends from a fluid inflow end to a fluid outflow end. The wall surfaces of the are smoothly connected, and are arranged side by side at the end into which the fluid flows, and at the end from which the fluid flows out, one flow path is provided so as to surround at least one other flow path. related to a fluid ejection device.

少なくとも2つの流路の各々は、屈曲部を有し、一の流路は、少なくとも屈曲部において、上流側よりも断面径が大きく且つ他の少なくとも一つの流路を取り囲むように設けられていてもよい。 Each of the at least two flow paths has a bent portion, and one flow path has a cross-sectional diameter larger than that of the upstream side at least at the bent portion and is provided so as to surround at least one other flow path. good too.

少なくとも2つの流路は、第1流路及び第2流路を含み、第1流路及び第2流路は、屈曲部よりも上流側では、第1流路よりも第2流路の方が、流体が流出する端部に近接して配置され、屈曲部では、第1流路の断面径が上流側より大きく且つ第1流路が第2流路を取り囲み、屈曲部より下流側では、第1流路が第2流路を取り囲むように延在してもよい。 The at least two flow paths include a first flow path and a second flow path, the first flow path and the second flow path being closer to the second flow path than the first flow path upstream of the bend. is arranged close to the end from which the fluid flows out, and at the bend, the cross-sectional diameter of the first flow path is larger than that on the upstream side, the first flow path surrounds the second flow path, and the downstream side of the bend is , the first channel may extend to surround the second channel.

少なくとも2つの流路は第1流路及び第2流路を含み、第1流路及び第2流路は、屈曲部よりも上流側では、第2流路よりも第1流路の方が、流体が流出する端部に近接して配置され、屈曲部では、第1流路の断面径が上流側より大きく且つ第1流路が第2流路を取り囲み、屈曲部より下流側では、第1流路が第2流路を取り囲むように延在してもよい。 The at least two flow paths include a first flow path and a second flow path, wherein the first flow path and the second flow path are more prevalent than the second flow path upstream of the bend. , is arranged close to the end from which the fluid flows out, the cross-sectional diameter of the first flow path is larger than that on the upstream side at the bend, and the first flow path surrounds the second flow path at the bend, and on the downstream side from the bend, The first channel may extend to surround the second channel.

第1流路の断面は、少なくとも屈曲部より下流側において、線対称の形状を有してもよい。 The cross section of the first flow path may have a line-symmetrical shape at least downstream of the bend.

第1流路の断面は、少なくとも屈曲部より下流側において、円環状の形状を有してもよい。 A cross-section of the first channel may have an annular shape at least downstream of the bend.

少なくとも2つの流路は、直線的に延在する第1流路及び第2流路を含んでもよい。 The at least two flow paths may include linearly extending first and second flow paths.

第2流路を形成する壁部は、当該第2流路を形成する壁部よりも外側に配置される第1流路を形成する壁部に対し、保持部を介して接続されてもよい。 The wall forming the second flow path may be connected to the wall forming the first flow path arranged outside the wall forming the second flow path via the holding section. .

第2流路を形成する壁部は、2以上の保持部を介し、第1流路を形成する壁部に対して接続されてもよい。 The wall forming the second channel may be connected to the wall forming the first channel via two or more holding parts.

2以上の保持部は、断面幅が相互に異なる複数の保持部を含んでもよい。 The two or more holding portions may include a plurality of holding portions having mutually different cross-sectional widths.

保持部は、第2流路の断面幅よりも大きい断面幅を有する保持部を含んでもよい。 The holding portion may include a holding portion having a cross-sectional width that is greater than the cross-sectional width of the second flow path.

本発明の他の態様は、上記の流体噴射装置を備え、流体噴射装置の少なくとも2つの流路には流体燃料が流されるガスタービンエンジンに関する。 Another aspect of the invention relates to a gas turbine engine comprising a fluid injection device as described above, wherein at least two flow paths of the fluid injection device are flowed with fluid fuel.

本発明の他の態様は、上記の流体噴射装置の三次元形状データを特定するステップと、三次元形状データを複数のスライスデータに変換するステップと、複数のスライスデータに基づいて積層造形法により流体噴射装置を造形するステップと、を含む流体噴射装置の製造方法に関する。 According to another aspect of the present invention, the step of specifying the three-dimensional shape data of the fluid ejection device, the step of converting the three-dimensional shape data into a plurality of slice data, and the layered manufacturing method based on the plurality of slice data. and molding the fluid ejection device.

積層造形法は、インコネル、コバルトクロム、ニッケル合金、チタン合金及びステンレスのうちの少なくとも1つの粉末を用いてもよい。 The additive manufacturing method may use powders of at least one of Inconel, cobalt chromium, nickel alloys, titanium alloys and stainless steel.

粉末の平均粒子径は、20マイクロメートル以下であってもよい。 The average particle size of the powder may be 20 micrometers or less.

流体噴射装置が備える少なくとも2つの流路は、少なくとも一部において断面が変形する流路を含んでいてもよい。 At least two flow paths included in the fluid ejection device may include flow paths whose cross sections are deformed at least in part.

本発明によれば、流体噴射装置が備える少なくとも2つの流路のうちの一の流路が他の少なくとも一つの流路を取り囲むように設けられるため、限られたスペースに流路を効率的に配置しつつ、小流量から大流量までの流体を流体噴射装置から噴射することができる。また流体噴射装置が備える少なくとも2つの流路のうちの一の流路が他の少なくとも一つの流路を取り囲むように設けられることで、流体噴射装置の良好な強度を確保しつつ、圧力損失が小さい流路を実現することができる。そして本発明によれば、そのような流体噴射装置を備えるガスタービンエンジン及びそのような流体噴射装置の製造方法を提供することができる。 According to the present invention, since one of the at least two flow paths provided in the fluid ejection device is provided so as to surround at least one other flow path, the flow path can be efficiently arranged in a limited space. A small flow rate to a large flow rate of fluid can be ejected from the fluid ejection device while being positioned. In addition, one of the at least two flow paths provided in the fluid ejection device is provided so as to surround at least one other flow path, thereby ensuring good strength of the fluid ejection device and reducing pressure loss. Small flow paths can be realized. According to the present invention, a gas turbine engine having such a fluid injection device and a method of manufacturing such a fluid injection device can be provided.

図1は、第1実施形態に係る流体噴射装置の縦断面図である。FIG. 1 is a longitudinal sectional view of the fluid ejection device according to the first embodiment. 図2は、図1に示す流体噴射装置の斜視図であり、図1の断面線II-IIよりも先端側の部分を取り除いた状態を示す。FIG. 2 is a perspective view of the fluid ejection device shown in FIG. 1, showing a state in which a portion on the tip side of the cross-sectional line II-II in FIG. 1 is removed. 図3は、図1に示す流体噴射装置の斜視図であり、図1の断面線III-IIIよりも先端側の部分を取り除いた状態を示す。FIG. 3 is a perspective view of the fluid ejection device shown in FIG. 1, showing a state in which a portion on the tip side of the cross-sectional line III-III in FIG. 1 is removed. 図4は、図1に示す流体噴射装置の斜視図であり、図1の断面線IV-IVよりも先端側の部分を取り除いた状態を示す。FIG. 4 is a perspective view of the fluid ejection device shown in FIG. 1, showing a state in which a portion on the tip side of the cross-sectional line IV-IV in FIG. 1 is removed. 図5は、図1に示す流体噴射装置の斜視図であり、図1の断面線V-Vよりも先端側の部分を取り除いた状態を示す。FIG. 5 is a perspective view of the fluid ejection device shown in FIG. 1, showing a state in which a portion on the tip side of the cross-sectional line VV in FIG. 1 is removed. 図6は、図1に示す流体噴射装置の斜視図であり、図1の断面線VI-VIよりも先端側の部分を取り除いた状態を示す。FIG. 6 is a perspective view of the fluid ejection device shown in FIG. 1, showing a state in which a portion on the tip side of the section line VI-VI in FIG. 1 is removed. 図7は、図1の矢印Aで示される方向から見た流体噴射装置の先端部(流体流出部)の拡大図である。FIG. 7 is an enlarged view of the tip portion (fluid outflow portion) of the fluid ejection device viewed from the direction indicated by arrow A in FIG. 図8は、他の例(比較例)に係る流体噴射装置の縦断面図である。FIG. 8 is a longitudinal sectional view of a fluid ejection device according to another example (comparative example). 図9は、第2実施形態に係る流体噴射装置の縦断面図である。FIG. 9 is a vertical cross-sectional view of a fluid ejection device according to the second embodiment. 図10は、図9に示す流体噴射装置の斜視図であり、図9の断面線X-Xよりも先端側の部分を取り除いた状態を示す。FIG. 10 is a perspective view of the fluid ejection device shown in FIG. 9, showing a state in which a portion on the tip side of the cross-sectional line XX in FIG. 9 is removed. 図11は、図9に示す流体噴射装置の斜視図であり、図9の断面線XI-XIよりも先端側の部分を取り除いた状態を示す。FIG. 11 is a perspective view of the fluid ejection device shown in FIG. 9, showing a state in which a portion on the tip side of the cross-sectional line XI-XI in FIG. 9 is removed. 図12は、ガスタービンエンジンの機能構成例を示すブロック図である。FIG. 12 is a block diagram showing a functional configuration example of a gas turbine engine. 図13は、流体噴射装置の製造方法の一例を示すフローチャートである。FIG. 13 is a flow chart showing an example of a method for manufacturing a fluid ejection device. 図14は、積層造形法を説明するための図であって、造形過程における流体噴射装置の状態を示す斜視図である。FIG. 14 is a diagram for explaining the layered manufacturing method, and is a perspective view showing the state of the fluid ejection device in the manufacturing process. 図15は、積層造形法を説明するための図であって、造形過程における流体噴射装置の状態を示す斜視図である。FIG. 15 is a diagram for explaining the layered manufacturing method, and is a perspective view showing the state of the fluid ejection device in the manufacturing process. 図16は、積層造形法を説明するための図であって、造形過程における流体噴射装置の状態を示す斜視図である。FIG. 16 is a diagram for explaining the layered manufacturing method, and is a perspective view showing the state of the fluid ejection device in the manufacturing process. 図17は、積層造形法を説明するための図であって、造形過程における流体噴射装置の状態を示す斜視図である。FIG. 17 is a diagram for explaining the layered manufacturing method, and is a perspective view showing the state of the fluid ejection device in the manufacturing process. 図18は、積層造形法を説明するための図であって、造形過程における流体噴射装置の状態を示す斜視図である。FIG. 18 is a diagram for explaining the layered manufacturing method, and is a perspective view showing the state of the fluid ejection device in the manufacturing process. 図19は、積層造形法を説明するための図であって、造形過程における流体噴射装置の状態を示す斜視図である。FIG. 19 is a diagram for explaining the layered manufacturing method, and is a perspective view showing the state of the fluid ejection device in the manufacturing process. 図20は、積層造形法を説明するための図であって、造形過程における流体噴射装置の状態を示す斜視図である。FIG. 20 is a diagram for explaining the layered manufacturing method, and is a perspective view showing the state of the fluid ejection device in the manufacturing process. 図21は、流体噴射装置が備える複数の流路(第1流路及び第2流路)の断面形状例を示す。FIG. 21 shows an example of cross-sectional shapes of a plurality of flow paths (first flow path and second flow path) provided in the fluid ejection device. 図22は、流体噴射装置が備える複数の流路(第1流路及び第2流路)の断面形状例を示す。FIG. 22 shows an example of cross-sectional shapes of a plurality of flow paths (first flow path and second flow path) provided in the fluid ejection device. 図23は、流体噴射装置が備える複数の流路(第1流路及び第2流路)の断面形状例を示す。FIG. 23 shows examples of cross-sectional shapes of a plurality of flow paths (first flow path and second flow path) provided in the fluid ejection device. 図24は、流体噴射装置が備える複数の流路(第1流路及び第2流路)の断面形状例を示す。FIG. 24 shows examples of cross-sectional shapes of a plurality of flow paths (first flow path and second flow path) included in the fluid ejection device. 図25は、流体噴射装置が備える複数の流路(第1流路及び第2流路)の断面形状例を示す。FIG. 25 shows an example of cross-sectional shapes of a plurality of flow paths (first flow path and second flow path) provided in the fluid ejection device. 図26は、流体噴射装置が備える複数の流路(第1流路及び第2流路)の断面形状例を示す。FIG. 26 shows examples of cross-sectional shapes of a plurality of flow paths (first flow path and second flow path) provided in the fluid ejection device. 図27は、流体噴射装置が備える複数の流路(第1流路及び第2流路)の断面形状例を示す。FIG. 27 shows examples of cross-sectional shapes of a plurality of flow paths (first flow path and second flow path) provided in the fluid ejection device. 図28は、流体噴射装置が備える複数の流路(第1流路及び第2流路)の断面形状例を示す。FIG. 28 shows examples of cross-sectional shapes of a plurality of flow paths (first flow path and second flow path) included in the fluid ejection device. 図29は、流体噴射装置が備える複数の流路(第1流路及び第2流路)の断面形状例を示す。FIG. 29 shows examples of cross-sectional shapes of a plurality of flow paths (first flow path and second flow path) provided in the fluid ejection device. 図30は、流体噴射装置が備える複数の流路(第1流路及び第2流路)の断面形状例を示す。FIG. 30 shows examples of cross-sectional shapes of a plurality of flow paths (first flow path and second flow path) provided in the fluid ejection device. 図31は、流体噴射装置が備える複数の流路(第1流路及び第2流路)の断面形状例を示す。FIG. 31 shows examples of cross-sectional shapes of a plurality of flow paths (first flow path and second flow path) provided in the fluid ejection device. 図32は、流体噴射装置が備える複数の流路(第1流路及び第2流路)の断面形状例を示す。FIG. 32 shows examples of cross-sectional shapes of a plurality of flow paths (first flow path and second flow path) provided in the fluid ejection device. 図33は、流体噴射装置が備える複数の流路(第1流路及び第2流路)の断面形状例を示す。FIG. 33 shows examples of cross-sectional shapes of a plurality of flow paths (first flow path and second flow path) provided in the fluid ejection device. 図34は、流体噴射装置が備える複数の流路(第1流路及び第2流路)の断面形状例を示す。FIG. 34 shows examples of cross-sectional shapes of a plurality of flow paths (first flow path and second flow path) provided in the fluid ejection device. 図35は、第1流路及び第2流路の下流側流路近傍を一部抜粋した流体噴射装置の縦断面図であり、第1流路壁部及び第2流路壁部の接続態様の一例を説明するための図である。FIG. 35 is a vertical cross-sectional view of the fluid ejection device in which the vicinity of the downstream side of the first channel and the second channel is partially extracted, and the connection state of the first channel wall portion and the second channel wall portion. It is a figure for demonstrating an example. 図36は、第1流路及び第2流路の下流側流路近傍を一部抜粋した流体噴射装置の縦断面図であり、第1流路壁部及び第2流路壁部の接続態様の一例を説明するための図である。FIG. 36 is a vertical cross-sectional view of the fluid ejecting device in which the vicinity of the downstream flow path of the first flow path and the second flow path is partially extracted, and the connection state of the first flow path wall and the second flow path wall It is a figure for demonstrating an example. 図37は、第1流路及び第2流路の下流側流路近傍を一部抜粋した流体噴射装置の縦断面図であり、第1流路壁部及び第2流路壁部の接続態様の一例を説明するための図である。FIG. 37 is a vertical cross-sectional view of the fluid ejection device in which a part of the vicinity of the downstream side of the first and second flow paths is extracted, showing a connection mode of the first flow path wall portion and the second flow path wall portion. It is a figure for demonstrating an example. 図38は、図37の矢印Bから流体噴射装置(流体流出部)を見た図である。FIG. 38 is a diagram of the fluid ejection device (fluid outflow portion) viewed from arrow B in FIG. 37 . 図39は、流体噴射装置の一変形例を示す流体噴射装置の縦断面図であり、屈曲部を含まない流体噴射装置の一例を示す。FIG. 39 is a vertical cross-sectional view of a fluid ejection device showing a modified example of the fluid ejection device, and shows an example of the fluid ejection device that does not include a bent portion. 図40は、図39の矢印Cから流体噴射装置(流体流出部)を見た図である。FIG. 40 is a diagram of the fluid ejection device (fluid outflow portion) viewed from arrow C in FIG. 39 . 図41は、図39の断面線XLI-XLIに沿った流体噴射装置の横断面図である。41 is a cross-sectional view of the fluid ejection device along section line XLI-XLI in FIG. 39. FIG. 図42は、図39の断面線XLII-XLIIに沿った流体噴射装置の横断面図である。42 is a cross-sectional view of the fluid ejection device along section line XLII-XLII in FIG. 39. FIG. 図43は、図39の断面線XLIII-XLIIIに沿った流体噴射装置の横断面図である。43 is a cross-sectional view of the fluid ejection device taken along section line XLIII-XLIII in FIG. 39. FIG.

図面を参照して本発明の複数の実施形態及び変形例について説明する。なお説明及び理解を容易にするため、各図面に示される要素には、縮尺及び縦横の寸法比等を実物のそれらから変更された又は誇張された要素が含まれており、各要素の形状、サイズ及びその他の形態は、図面間で必ずしも厳密には一致していない。 A plurality of embodiments and modifications of the present invention will be described with reference to the drawings. In order to facilitate explanation and understanding, the elements shown in each drawing include elements whose scale and length-to-width ratio are changed or exaggerated from those of the real thing. Sizes and other features do not necessarily match exactly between the drawings.

以下に説明する本発明の各実施形態は、少なくとも2つの流路を備える流体噴射装置に関する。これらの流路は、その上流側では並んで設けられる一方で、下流側では一の流路が変形して他の少なくとも一つの流路を取り囲むようにして設けられる。これにより、流体噴射装置は、自身のサイズの大型化を効果的に抑制しつつ、少流量から大流量までの流体を適切に噴射することができる。なお「上流側」及び「下流側」は、流体(燃料)の流れ方向を基準としており、上流側から下流側に向かって流体は流れる。 Each embodiment of the invention described below relates to a fluid ejection device having at least two flow paths. These channels are arranged side by side on the upstream side, while one channel is deformed to surround at least one other channel on the downstream side. As a result, the fluid ejecting apparatus can effectively suppress an increase in size of itself and appropriately eject a fluid from a small flow rate to a large flow rate. Note that "upstream side" and "downstream side" are based on the flow direction of the fluid (fuel), and the fluid flows from the upstream side to the downstream side.

以下では、一例として、相互に独立した2つの流路を備える流体噴射装置であって、液状の燃料(流体)を噴射する流体噴射装置(燃料噴射ノズル)について説明する。燃料油路(流路)の圧力損失を低減するために、独立した2系統の油路の各々は、それぞれの最大流量に応じた十分な断面積(流路面積)が確保されつつ、なだらかなカーブを描くように延在方向が変えられている。また製品自体の断面積を小さくするため、2系統の油路は、上流側では並列的に配置されるが、下流側では同心円状の横断面構造を有するように配置されている。とりわけ同心円状横断面構造の内側油路を形成する壁部と外側油路を形成する壁部とはリブ(保持部)を介して相互に連結され、或いは直接的に相互に接続されて一体的に設けられ、適切な油路強度が確保されている。なおこのようなリブは、燃料の流れを妨げないように、例えば、燃料の流れ方向に延在する板状の構造としつつ、厚みをできる限り薄くすることが好ましい。 In the following, as an example, a fluid injection device (fuel injection nozzle) that is provided with two mutually independent flow paths and that injects liquid fuel (fluid) will be described. In order to reduce the pressure loss in the fuel oil passage (flow path), each of the two independent oil passages has a sufficient cross-sectional area (flow passage area) according to the maximum flow rate of each, and has a smooth surface. The extension direction is changed to draw a curve. In order to reduce the cross-sectional area of the product itself, the two oil passages are arranged in parallel on the upstream side, but are arranged so as to have a concentric cross-sectional structure on the downstream side. In particular, the wall portion forming the inner oil passage and the wall portion forming the outer oil passage having a concentric cross-sectional structure are connected to each other via ribs (retaining portions), or directly connected to each other and integrally. It is provided in the oil passage to ensure appropriate oil passage strength. In order not to block the flow of fuel, such ribs preferably have a plate-like structure extending in the direction of fuel flow, and the thickness thereof is preferably as thin as possible.

以下、具体的な実施形態について説明する。 Specific embodiments will be described below.

<第1実施形態>
図1は、第1実施形態に係る流体噴射装置10の縦断面図である。図2は、図1に示す流体噴射装置10の斜視図であり、図1の断面線II-IIよりも先端側の部分を取り除いた状態を示す。図3は、図1に示す流体噴射装置10の斜視図であり、図1の断面線III-IIIよりも先端側の部分を取り除いた状態を示す。図4は、図1に示す流体噴射装置10の斜視図であり、図1の断面線IV-IVよりも先端側の部分を取り除いた状態を示す。図5は、図1に示す流体噴射装置10の斜視図であり、図1の断面線V-Vよりも先端側の部分を取り除いた状態を示す。図6は、図1に示す流体噴射装置10の斜視図であり、図1の断面線VI-VIよりも先端側の部分を取り除いた状態を示す。図7は、図1の矢印Aで示される方向から見た流体噴射装置10の先端部(流体流出部27)の拡大図である。
<First Embodiment>
FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a fluid ejection device 10 according to the first embodiment. FIG. 2 is a perspective view of the fluid ejection device 10 shown in FIG. 1, showing a state in which a portion on the tip side of the cross-sectional line II-II in FIG. 1 is removed. FIG. 3 is a perspective view of the fluid ejection device 10 shown in FIG. 1, showing a state in which a portion on the tip side of the cross-sectional line III-III in FIG. 1 is removed. FIG. 4 is a perspective view of the fluid ejection device 10 shown in FIG. 1, showing a state in which a portion on the tip side of the cross-sectional line IV-IV in FIG. 1 is removed. FIG. 5 is a perspective view of the fluid ejection device 10 shown in FIG. 1, showing a state in which a portion on the tip side of the cross-sectional line VV in FIG. 1 is removed. FIG. 6 is a perspective view of the fluid ejection device 10 shown in FIG. 1, showing a state in which a portion on the tip side of the section line VI-VI in FIG. 1 is removed. FIG. 7 is an enlarged view of the tip portion (fluid outflow portion 27) of the fluid ejection device 10 viewed from the direction indicated by arrow A in FIG.

本実施形態の流体噴射装置10は、2つの流路20(第1流路21及び第2流路22)を備え、第1流路21及び第2流路22は、流体噴射装置10の流体流入部26から流体流出部27まで流体噴射装置10を貫通する。流体流入部26は、流体噴射装置10のうち燃料(流体)が流入する端部である。流体流出部27は、流体噴射装置10のうち燃料が流出する(噴射される)端部である。 The fluid ejection device 10 of this embodiment includes two flow paths 20 (a first flow path 21 and a second flow path 22). The fluid ejection device 10 is penetrated from the inflow portion 26 to the fluid outflow portion 27 . The fluid inflow portion 26 is an end portion of the fluid injection device 10 into which fuel (fluid) flows. The fluid outflow portion 27 is an end portion of the fluid injection device 10 from which fuel flows out (is injected).

第1流路21及び第2流路22は、流体流入部26では並んで配置され、流体流出部27では、一の流路(本実施形態では第1流路21)が他の流路(本実施形態では第2流路22)を取り囲むように設けられている。なお図示の例では、第1流路21の横断面のほぼ中央(中心)に第2流路22が配置されている。 The first flow path 21 and the second flow path 22 are arranged side by side in the fluid inflow section 26, and in the fluid outflow section 27, one flow path (the first flow path 21 in this embodiment) is replaced by the other flow path ( In this embodiment, it is provided so as to surround the second flow path 22). In the illustrated example, the second flow path 22 is arranged substantially in the center (center) of the cross section of the first flow path 21 .

第1流路21及び第2流路22の各々は屈曲部25を有する。第1流路21及び第2流路22のうち、屈曲部25よりも上流側の流路を上流側流路28と呼び、屈曲部25よりも下流側の流路を下流側流路29と呼ぶ。第1流路21及び第2流路22の各々の上流側流路28は流体流入部26において開口し、第1流路21及び第2流路22の各々の下流側流路29は流体流出部27において開口する。 Each of the first channel 21 and the second channel 22 has a bend 25 . Of the first flow path 21 and the second flow path 22, the flow path on the upstream side of the bend 25 is called an upstream flow path 28, and the flow path on the downstream side of the bend 25 is called a downstream flow path 29. call. The upstream channel 28 of each of the first channel 21 and the second channel 22 opens at the fluid inlet 26, and the downstream channel 29 of each of the first channel 21 and the second channel 22 opens the fluid. It opens at portion 27 .

第1流路21(一の流路)は、少なくとも屈曲部25において(本実施形態では屈曲部25及び下流側流路29において)、上流側の上流側流路28よりも断面径が大きく、且つ、第2流路22(他の少なくとも一つの流路)を取り囲むように設けられている。ここでいう第1流路21の断面径は、第1流路21を流れる燃料の流れ方向(すなわち第1流路21の延在方向)と垂直な方向の横断面における第1流路21の径である。この第1流路21の断面径は、第1流路21を形成する第1流路壁部31によって囲まれる領域の断面径であり、後述のリブ35(本実施形態では第1リブ35a、第2リブ35b及び第3リブ35c)によって第1流路21が仕切られている場合にも同様にして第1流路21の断面径を定めることができる。 The first flow path 21 (one flow path) has a larger cross-sectional diameter than the upstream flow path 28 at least at the bend 25 (in the present embodiment, at the bend 25 and the downstream flow path 29), Moreover, it is provided so as to surround the second channel 22 (at least one other channel). The cross-sectional diameter of the first flow path 21 here refers to the diameter of the first flow path 21 in the cross section in the direction perpendicular to the flow direction of the fuel flowing through the first flow path 21 (that is, the extension direction of the first flow path 21). diameter. The cross-sectional diameter of the first flow path 21 is the cross-sectional diameter of the area surrounded by the first flow path wall portion 31 forming the first flow path 21, and the ribs 35 described later (in this embodiment, the first ribs 35a, The cross-sectional diameter of the first flow path 21 can be similarly determined when the first flow path 21 is partitioned by the second rib 35b and the third rib 35c).

このように本実施形態の第1流路21及び第2流路22は、屈曲部25よりも上流側の上流側流路28では、第1流路21よりも第2流路22の方が、流体が流出する端部(すなわち流体流出部27)に近接して配置される。したがって流体流入部26における第1流路21及び第2流路22の開口位置についても、第1流路21の開口よりも第2流路22の開口の方が流体流出部27に近接して配置される。また屈曲部25では、第1流路21の断面径が上流側の上流側流路28より大きく、且つ、第1流路21が第2流路22を取り囲む。そして屈曲部25より下流側の下流側流路29では、第1流路21が第2流路22を取り囲むように、第1流路21及び第2流路22は延在する。 As described above, in the first flow path 21 and the second flow path 22 of the present embodiment, the second flow path 22 is higher than the first flow path 21 in the upstream flow path 28 on the upstream side of the bent portion 25. , is located close to the end from which the fluid exits (ie, the fluid exit 27). Therefore, regarding the opening positions of the first flow path 21 and the second flow path 22 in the fluid inflow section 26, the opening of the second flow path 22 is closer to the fluid outflow section 27 than the opening of the first flow path 21. placed. Also, in the bent portion 25 , the cross-sectional diameter of the first flow path 21 is larger than that of the upstream flow path 28 on the upstream side, and the first flow path 21 surrounds the second flow path 22 . In the downstream channel 29 on the downstream side of the bent portion 25 , the first channel 21 and the second channel 22 extend so that the first channel 21 surrounds the second channel 22 .

第1流路21及び第2流路22の横断面は、少なくとも屈曲部25より下流側において(本実施形態では、流体流入部26から流体流出部27に至る全ての位置において)、線対称の形状を有する。なおここでいう第1流路21及び第2流路22の横断面は、燃料の流れ方向(すなわち流路の延在方向)と垂直な方向の切断面である。図示の例では、第1流路21は、上流側流路28では円形断面を有し、屈曲部25から下流側流路29にわたって線対称の円環状(アニュラス状)の横断面を有する(図2~図6参照)。一方、第2流路22は、流体流入部26から流体流出部27に至る全ての位置において、円形断面を有する。 The cross sections of the first flow path 21 and the second flow path 22 are axisymmetric at least downstream of the bent portion 25 (in this embodiment, at all positions from the fluid inflow portion 26 to the fluid outflow portion 27). have a shape. The cross section of the first flow path 21 and the second flow path 22 referred to here is a cross section in a direction perpendicular to the flow direction of the fuel (that is, the extending direction of the flow path). In the illustrated example, the first flow path 21 has a circular cross-section at the upstream flow path 28 and has an axisymmetrical annular (annulus) cross-section from the bent portion 25 to the downstream flow path 29 (Fig. 2 to 6). On the other hand, the second flow path 22 has a circular cross section at all positions from the fluid inflow portion 26 to the fluid outflow portion 27 .

第2流路22を形成する第2流路壁部32は、第2流路壁部32よりも外側に配置される「第1流路21を形成する第1流路壁部31」に対し、リブ35(保持部)を介して接続されている。より詳細には、2以上のリブ35(本実施形態では3つのリブ35(第1リブ35a、第2リブ35b及び第3リブ35c))を介し、第2流路壁部32は第1流路壁部31に対して接続される。これらの2以上のリブ35(第1リブ35a、第2リブ35b及び第3リブ35c)は、断面幅が相互に異なる複数のリブ35を含む。図2~図3に示す例では、第2リブ35b及び第3リブ35cはほぼ同じ断面幅を有するが、第1リブ35aは第2リブ35b及び第3リブ35cよりも大きな断面幅を有し、特に本例の第1リブ35aは、第2流路22の断面幅よりも大きい断面幅を有する。なお、ここでいう断面幅は、燃料の流れ方向と垂直な方向の横断面における長さ(例えば投影の最大長さ)に基づいて定められる。 The second flow path wall portion 32 forming the second flow path 22 is arranged outside the second flow path wall portion 32 with respect to the "first flow path wall portion 31 forming the first flow path 21". , are connected via ribs 35 (holding portions). More specifically, two or more ribs 35 (three ribs 35 (first rib 35a, second rib 35b, and third rib 35c) in this embodiment) form the second flow path wall 32 in the first flow path. It is connected to the road wall portion 31 . These two or more ribs 35 (first rib 35a, second rib 35b, and third rib 35c) include a plurality of ribs 35 having mutually different cross-sectional widths. In the example shown in FIGS. 2-3, the second rib 35b and the third rib 35c have substantially the same cross-sectional width, but the first rib 35a has a greater cross-sectional width than the second rib 35b and the third rib 35c. In particular, the first rib 35a of this example has a cross-sectional width that is greater than the cross-sectional width of the second channel 22 . The cross-sectional width referred to here is determined based on the length (for example, the maximum projected length) of the cross-section in the direction perpendicular to the fuel flow direction.

上述のように複数のリブ35が設けられる場合には、第1流路壁部31及び第2流路壁部32をバランス良く支持する観点から、これらの複数のリブ35が第1流路壁部31と第2流路壁部32との間で第2流路22の周囲方向に関して等間隔に及び/又は対称的(例えば線対称的又は回転対称的)に配置されることが好ましい。図2~図7に示す例では、「第1リブ35aと第2リブ35bとの間の第1流路21」、「第2リブ35bと第3リブ35cとの間の第1流路21」及び「第1リブ35aと第3リブ35cとの間の第1流路21」がほぼ同じ横断面形状を有する。 When a plurality of ribs 35 are provided as described above, from the viewpoint of supporting the first flow path wall portion 31 and the second flow path wall portion 32 in a well-balanced manner, the plurality of ribs 35 are provided on the first flow path wall. It is preferable that they are arranged equidistantly and/or symmetrically (for example, linearly symmetrically or rotationally symmetrically) with respect to the circumferential direction of the second channel 22 between the portion 31 and the second channel wall portion 32 . In the examples shown in FIGS. 2 to 7, "the first flow path 21 between the first rib 35a and the second rib 35b", "the first flow path 21 between the second rib 35b and the third rib 35c" ' and 'the first flow path 21 between the first rib 35a and the third rib 35c' have substantially the same cross-sectional shape.

図8は、他の例(比較例)に係る流体噴射装置10aの縦断面図である。図8に示す流体噴射装置10aでは、各流路20(第1流路21及び第2流路22)は、流体流入部26から流体流出部27に至るまで、相互に並列(平行)に延在する。本比較例の流体噴射装置10aでは、限られたスペースで第1流路21及び第2流路22の流路面積(断面積)を大きくすることが容易ではなく、第1流路21及び第2流路22の屈曲部25は非常に鋭い角度で湾曲する。そのため第1流路21及び第2流路22の屈曲部25における圧力損失は大きく、エネルギーロスが大きい。また本比較例の流体噴射装置10aの流路構成において、各流路20(第1流路21及び第2流路22)の強度を確保しつつ大きな流路面積を実現するには、流体噴射装置10a全体を大型化する必要があり、流体噴射装置10aの小型化が難しい。 FIG. 8 is a longitudinal sectional view of a fluid ejection device 10a according to another example (comparative example). In the fluid ejection device 10a shown in FIG. 8, the flow paths 20 (the first flow path 21 and the second flow path 22) extend parallel to each other from the fluid inflow portion 26 to the fluid outflow portion 27. exist. In the fluid ejection device 10a of this comparative example, it is not easy to increase the flow area (cross-sectional area) of the first flow path 21 and the second flow path 22 in a limited space. The bend 25 of the two channels 22 curves at a very sharp angle. Therefore, the pressure loss at the bent portion 25 of the first flow path 21 and the second flow path 22 is large, and the energy loss is large. In addition, in the flow path configuration of the fluid ejection device 10a of this comparative example, in order to secure the strength of each flow path 20 (the first flow path 21 and the second flow path 22) and achieve a large flow path area, it is necessary to It is necessary to increase the size of the entire device 10a, and it is difficult to reduce the size of the fluid ejection device 10a.

一方、第1実施形態に係る流体噴射装置10は、上述のように以下の構造的特徴を有する。
a. 燃料流入部(流体流入部26)では、独立した2系統の燃料油路(第1流路21及び第2流路22)が並列的に設けられている。
b. 2系統の燃料油路(第1流路21及び第2流路22)は、それぞれなだらかなカーブを描きつつ延在方向を変え、燃料流出部(流体流出部27)では同心円状の横断面構造を有する。
c. 第1流路壁部31と第2流路壁部32との間にはリブ35(第1リブ35a、第2リブ35b及び第3リブ35c)が設けられ、当該リブ35によって各燃料油路(第1流路21及び第2流路22)の強度が確保されている。
On the other hand, the fluid ejection device 10 according to the first embodiment has the following structural features as described above.
a. In the fuel inflow portion (fluid inflow portion 26), two independent fuel oil passages (first flow passage 21 and second flow passage 22) are provided in parallel.
b. The two fuel oil passages (first flow passage 21 and second flow passage 22) change their extending directions while drawing a gentle curve, and have a concentric cross-sectional structure at the fuel outflow portion (fluid outflow portion 27). have
c. A rib 35 (a first rib 35a, a second rib 35b, and a third rib 35c) is provided between the first flow path wall portion 31 and the second flow path wall portion 32, and the rib 35 allows each fuel oil path to The strength of (the first channel 21 and the second channel 22) is ensured.

これらの構造的特徴を有する第1実施形態に係る流体噴射装置10(図1~図7参照)によれば、第1流路21が第2流路22を取り囲むように設けられるため、流体噴射装置10全体の大型化を抑えつつ、第1流路21及び第2流路22の流路面積を比較的大きくすることができる。特に、屈曲部25において第1流路21が第2流路22を取り囲むようにすることで、十分な大きさの第1流路21及び第2流路22の横断面積(流路面積)を確保しつつ、屈曲部25における第1流路21及び第2流路22の曲がり具合を緩やかにする(すなわち曲率を小さくする)ことができる。これにより燃料は、圧力損失が小さい状態で、第1流路21及び第2流路22の屈曲部25をスムーズに流れることができる。さらに本実施形態では、屈曲部25よりも上流側では、第1流路21よりも第2流路22の方が流体流出部27に近接して配置されるため、屈曲部25において第1流路21の曲率を比較的小さくして第1流路21を緩やかに湾曲させることができる。その一方で、流体流入部26において第1流路21及び第2流路22を並列的に配置することで、外部から第1流路21及び第2流路22への燃料の導入を容易に行うことができる。またリブ(第1リブ35a、第2リブ35b及び第3リブ35c)によって、必要とされる強度を確保することができる。 According to the fluid ejection device 10 (see FIGS. 1 to 7) according to the first embodiment having these structural features, since the first flow path 21 is provided so as to surround the second flow path 22, the fluid can be ejected. The channel areas of the first channel 21 and the second channel 22 can be relatively large while suppressing an increase in the overall size of the device 10 . In particular, by making the first flow path 21 surround the second flow path 22 at the bent portion 25, the cross-sectional area (flow path area) of the first flow path 21 and the second flow path 22 having a sufficient size can be increased. It is possible to moderate the degree of bending of the first flow path 21 and the second flow path 22 at the bent portion 25 (that is, to reduce the curvature) while ensuring this. As a result, the fuel can smoothly flow through the bent portions 25 of the first flow path 21 and the second flow path 22 with a small pressure loss. Furthermore, in the present embodiment, the second flow path 22 is arranged closer to the fluid outlet portion 27 than the first flow path 21 on the upstream side of the bent portion 25 . The first channel 21 can be gently curved by making the curvature of the channel 21 relatively small. On the other hand, by arranging the first flow path 21 and the second flow path 22 in parallel in the fluid inflow portion 26, it is possible to easily introduce fuel from the outside into the first flow path 21 and the second flow path 22. It can be carried out. In addition, the ribs (the first rib 35a, the second rib 35b, and the third rib 35c) can ensure the required strength.

以上説明したように本実施形態の流体噴射装置10によれば、限られたスペースにおいて各流路20(第1流路21及び第2流路22)を効率的に配置しつつ、小流量から大流量までの燃料を適切に噴射することができ、また良好な強度を確保しつつ圧力損失が小さい流路を実現することができる。 As described above, according to the fluid ejection device 10 of the present embodiment, each flow path 20 (the first flow path 21 and the second flow path 22) can be efficiently arranged in a limited space, and the flow rate can be reduced from a small flow rate. It is possible to appropriately inject fuel up to a large flow rate, and to realize a flow path with small pressure loss while ensuring good strength.

なお第1実施形態に係る流体噴射装置10の構成は、図1~7に示す例に限定されず、種々の変形が可能である。そのような変形の具体例については、後述する。 The configuration of the fluid ejection device 10 according to the first embodiment is not limited to the examples shown in FIGS. 1 to 7, and various modifications are possible. Specific examples of such modifications will be described later.

<第2実施形態>
図9は、第2実施形態に係る流体噴射装置10の縦断面図である。図10は、図9に示す流体噴射装置10の斜視図であり、図9の断面線X-Xよりも先端側の部分を取り除いた状態を示す。図11は、図9に示す流体噴射装置10の斜視図であり、図9の断面線XI-XIよりも先端側の部分を取り除いた状態を示す。
<Second embodiment>
FIG. 9 is a longitudinal sectional view of the fluid ejection device 10 according to the second embodiment. FIG. 10 is a perspective view of the fluid ejection device 10 shown in FIG. 9, showing a state in which a portion on the tip side of the cross-sectional line XX in FIG. 9 is removed. FIG. 11 is a perspective view of the fluid ejection device 10 shown in FIG. 9, showing a state in which a portion on the tip side of the section line XI-XI in FIG. 9 is removed.

本実施形態において、上述の第1実施形態と同一又は類似の要素については同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。 In this embodiment, the same or similar elements as those of the above-described first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.

本実施形態に係る流体噴射装置10は、上述の第1実施形態に係る流体噴射装置10と外観上はほぼ同じ構成及び形状を有する。ただし、複数の流路20(第1流路21及び第2流路22)の構成が、本実施形態に係る流体噴射装置10と第1実施形態に係る流体噴射装置10との間で異なっている。 The fluid ejection device 10 according to the present embodiment has substantially the same configuration and shape in appearance as the fluid ejection device 10 according to the first embodiment described above. However, the configuration of the plurality of flow paths 20 (the first flow path 21 and the second flow path 22) differs between the fluid ejection device 10 according to the present embodiment and the fluid ejection device 10 according to the first embodiment. there is

すなわち本実施形態の第1流路21及び第2流路22は、屈曲部25よりも上流側の上流側流路28では、第2流路22よりも第1流路21の方が、流体が流出する端部(すなわち流体流出部27)に近接して配置される。したがって流体流入部26における第1流路21及び第2流路22の開口位置についても、第2流路22の開口よりも第1流路21の開口の方が流体流出部27に近接して配置される。また屈曲部25では、第1流路21の断面径が上流側の上流側流路28より大きく、且つ、第1流路21が第2流路22を取り囲む。また屈曲部25より下流側の下流側流路29では、第1流路21が第2流路22を取り囲むように延在する。 That is, in the first flow path 21 and the second flow path 22 of the present embodiment, the flow rate of the fluid in the first flow path 21 is higher than that in the second flow path 22 in the upstream flow path 28 on the upstream side of the bent portion 25. is positioned proximate to the end from which the fluid exits (ie, fluid exit 27). Therefore, regarding the opening positions of the first flow path 21 and the second flow path 22 in the fluid inflow section 26, the opening of the first flow path 21 is closer to the fluid outflow section 27 than the opening of the second flow path 22. placed. Also, in the bent portion 25 , the cross-sectional diameter of the first flow path 21 is larger than that of the upstream flow path 28 on the upstream side, and the first flow path 21 surrounds the second flow path 22 . Further, in the downstream channel 29 on the downstream side of the bent portion 25 , the first channel 21 extends so as to surround the second channel 22 .

なお本実施形態の流体噴射装置10も3つのリブ35(第1リブ35a、第2リブ35b及び第3リブ35c)を備え、これらのリブ35が第1流路壁部31と第2流路壁部32との間で第2流路22の周囲方向に関して第1実施形態と同様に等間隔且つ対称的に配置され、「第1リブ35aと第2リブ35bとの間の第1流路21」、「第2リブ35bと第3リブ35cとの間の第1流路21」及び「第1リブ35aと第3リブ35cとの間の第1流路21」がほぼ同じ横断面形状を有する。ただし本実施形態では、これらの3つのリブ35(第1リブ35a、第2リブ35b及び第3リブ35c)が相互に同じ断面幅及び断面形状を有し、各リブ35の断面幅は第2流路22の断面幅よりも小さい。 Note that the fluid ejection device 10 of this embodiment also includes three ribs 35 (a first rib 35a, a second rib 35b, and a third rib 35c). The second flow path 22 is arranged between the wall portion 32 and the second flow path 22 in the same manner as in the first embodiment at equal intervals and symmetrically in the circumferential direction. 21", "the first flow path 21 between the second rib 35b and the third rib 35c" and "the first flow path 21 between the first rib 35a and the third rib 35c" have substantially the same cross-sectional shape. have However, in this embodiment, these three ribs 35 (the first rib 35a, the second rib 35b, and the third rib 35c) have the same cross-sectional width and cross-sectional shape, and each rib 35 has the same cross-sectional width. It is smaller than the cross-sectional width of the channel 22 .

この第2実施形態に係る流体噴射装置10によれば、第1実施形態の流体噴射装置10と同様に、第1流路21が第2流路22を取り囲むように設けられるため、流体噴射装置10全体の大型化を抑えつつ、第1流路21及び第2流路22の流路面積を比較的大きくすることができる。特に、屈曲部25において第1流路21が第2流路22を取り囲むようにすることで、十分な大きさの第1流路21及び第2流路22の横断面積(流路面積)を確保しつつ、屈曲部25における第1流路21及び第2流路22の曲がり具合を緩やかにして、圧力損失を小さくすることができる。また本実施形態によれば、リブ35をバランス良く配置することができる。 According to the fluid ejection device 10 according to the second embodiment, as in the fluid ejection device 10 according to the first embodiment, since the first flow path 21 is provided so as to surround the second flow path 22, the fluid ejection device The flow area of the first flow path 21 and the second flow path 22 can be made relatively large while suppressing an increase in the size of the entirety of the flow path 10 . In particular, by making the first flow path 21 surround the second flow path 22 at the bent portion 25, the cross-sectional area (flow path area) of the first flow path 21 and the second flow path 22 having a sufficient size can be increased. It is possible to moderate the degree of bending of the first flow path 21 and the second flow path 22 at the bent portion 25 while ensuring a small pressure loss. Further, according to this embodiment, the ribs 35 can be arranged with good balance.

以上説明したように本実施形態の流体噴射装置10によっても、限られたスペースにおいて各流路20(第1流路21及び第2流路22)を効率的に配置しつつ、小流量から大流量までの燃料を適切に噴射することができ、また良好な強度を確保しつつ圧力損失が小さい流路を実現することができる。 As described above, according to the fluid ejection device 10 of the present embodiment as well, the flow paths 20 (the first flow path 21 and the second flow path 22) can be efficiently arranged in a limited space, and the flow rate can range from a small flow rate to a large flow rate. It is possible to appropriately inject fuel up to the flow rate, and to realize a flow path with small pressure loss while ensuring good strength.

なお第2実施形態に係る流体噴射装置10の構成は、図9~11に示す例に限定されず、種々の変形が可能である。そのような変形の具体例については、後述する。 The configuration of the fluid ejection device 10 according to the second embodiment is not limited to the examples shown in FIGS. 9 to 11, and various modifications are possible. Specific examples of such modifications will be described later.

<流体噴射装置の適用分野>
上述のような本発明に係る流体噴射装置10は、例えば航空機用エンジンに好適に適用可能であり、ジェットエンジンの小型化及び軽量化に寄与しうる。ただし本発明に係る流体噴射装置10の適用範囲は特に限定されず、民間機及び戦闘機として利用される航空機のエンジンだけではなく、流体の噴射が必要とされる他の様々な装置にも応用可能である。したがって、例えば液体又は気体の物質を、小流量から大流量にわたって可変的に噴射することが求められる装置に対し、本発明は好適に応用可能である。
<Application Fields of Fluid Ejection Device>
The fluid injection device 10 according to the present invention as described above can be suitably applied to, for example, aircraft engines, and can contribute to the reduction in size and weight of jet engines. However, the application range of the fluid injection device 10 according to the present invention is not particularly limited, and can be applied not only to aircraft engines used as civil aircraft and fighter aircraft, but also to various other devices that require fluid injection. It is possible. Therefore, the present invention can be suitably applied to devices that are required to variably inject, for example, a liquid or gaseous substance over a small flow rate to a large flow rate.

以下では一例として、本発明に係る流体噴射装置10をガスタービンエンジンに適用するケースについて例示する。 As an example, a case where the fluid injection device 10 according to the present invention is applied to a gas turbine engine will be described below.

図12は、ガスタービンエンジン50の機能構成例を示すブロック図である。 FIG. 12 is a block diagram showing a functional configuration example of the gas turbine engine 50. As shown in FIG.

ガスタービンエンジン50は、燃焼器52に燃焼用の圧縮された空気を供給する空気供給装置51と、燃焼器52における燃料の燃焼により発生する高温高圧の燃焼ガスが送り込まれて回転されるタービン53とを備える。本発明に係る流体噴射装置10は、燃焼器52に燃料を送り込むデバイスとして好適に用いられうる。 The gas turbine engine 50 includes an air supply device 51 that supplies compressed air for combustion to a combustor 52, and a turbine 53 that is fed with high-temperature, high-pressure combustion gas generated by combustion of fuel in the combustor 52 to rotate. and The fluid injection device 10 according to the present invention can be suitably used as a device that feeds fuel into the combustor 52 .

<流体噴射装置の製造方法>
上述のような本発明に係る流体噴射装置10は、例えばAM(Additive Manufacturing)装置によって簡単且つ高精度に製造可能である。ただし本発明に係る流体噴射装置の製造方法は特に限定されず、「AM装置による立体造形技術」以外の他の技術に基づいて流体噴射装置10が製造されてもよい。
<Method for Manufacturing Fluid Ejection Device>
The fluid ejection device 10 according to the present invention as described above can be manufactured simply and with high accuracy by, for example, an AM (Additive Manufacturing) device. However, the manufacturing method of the fluid ejecting device according to the present invention is not particularly limited, and the fluid ejecting device 10 may be manufactured based on techniques other than the "three-dimensional modeling technique using an AM device".

以下では一例として、本発明に係る流体噴射装置10をAM装置(図示省略)によって製造するケースについて例示する。 As an example, a case in which the fluid injection device 10 according to the present invention is manufactured by an AM device (not shown) will be described below.

図13は、流体噴射装置10の製造方法の一例を示すフローチャートである。本例の流体噴射装置10の製造方法は、上述の流体噴射装置10の三次元形状データを特定するステップ(図13のS11及びS12)と、三次元形状データを複数のスライスデータに変換するステップ(S13)と、複数のスライスデータに基づいて積層造形法により流体噴射装置10を造形するステップ(S14)と、を含む。ここでいう三次元形状データは、三次元構造体(流体噴射装置10)の形状を示すデータである。またスライスデータは、三次元構造体(流体噴射装置10)をスライスして得られる断面データであり、「三次元形状データを複数のスライスデータに変換するステップ(S13)」は、複数のスライスデータを三次元形状データから導出することができる任意の処理に基づいて実行可能である。上述の各ステップは、AM装置のコントローラー及び/又はAM装置を制御する制御デバイスのコントローラーの制御下で実行可能である。例えば、「三次元形状データの特定(S11及びS12参照)」及び「スライスデータの取得(S13参照)」を一又は複数のコントローラーによって行うことができる。 FIG. 13 is a flow chart showing an example of a method for manufacturing the fluid ejection device 10. As shown in FIG. The manufacturing method of the fluid ejection device 10 of this example includes the steps of specifying the three-dimensional shape data of the fluid ejection device 10 described above (S11 and S12 in FIG. 13) and the steps of converting the three-dimensional shape data into a plurality of slice data. (S13), and a step (S14) of modeling the fluid ejection device 10 by the layered manufacturing method based on the plurality of slice data. The three-dimensional shape data referred to here is data indicating the shape of the three-dimensional structure (the fluid ejection device 10). The slice data is cross-sectional data obtained by slicing the three-dimensional structure (fluid ejection device 10), and the "step of converting the three-dimensional shape data into a plurality of slice data (S13)" includes the plurality of slice data. can be performed based on any process that can be derived from the three-dimensional shape data. Each of the steps described above can be performed under the control of a controller of the AM unit and/or a controller of a control device controlling the AM unit. For example, "identification of three-dimensional shape data (see S11 and S12)" and "acquisition of slice data (see S13)" can be performed by one or more controllers.

なお、上述の各実施形態に係る流体噴射装置10が備える流路20(第1流路21及び第2流路22)は、少なくとも一部において横断面が変形しており、流体噴射装置10は比較的複雑な流路構成を有する。そのため本例の製造方法では、まず流体噴射装置10のうちの流路20(第1流路21及び第2流路22)の三次元形状データが特定され(S11)、その後に、流体噴射装置10のうちの他の要素の三次元形状データが特定される(S12)。 At least a part of the flow path 20 (the first flow path 21 and the second flow path 22) included in the fluid ejection device 10 according to each of the above-described embodiments has a deformed cross section, and the fluid ejection device 10 has It has a relatively complicated channel configuration. Therefore, in the manufacturing method of this example, first, the three-dimensional shape data of the flow path 20 (the first flow path 21 and the second flow path 22) of the fluid ejection device 10 is specified (S11), and then the fluid ejection device Three-dimensional shape data of other elements of 10 are identified (S12).

上述の積層造形法は、典型的には、金属の粉末をレーザーによって焼結することで層状の構造体を形成し、複数の層状の構造体を順次積み重ねることで所望の3次元構造体を作り出す技術である。このような積層造形法において用いられる金属粉末は特に限定されないが、典型的には、インコネル、コバルトクロム、ニッケル合金、チタン合金及びステンレスのうちの少なくとも1つの粉末を用いることができる。また積層造形法において用いられる粉末の平均粒子径は、20マイクロメートルから40マイクロメートル程度のものを使用でき、特に20マイクロメートル以下であることが好ましい。 The above-mentioned additive manufacturing method typically forms a layered structure by sintering metal powder with a laser, and sequentially stacks a plurality of layered structures to create a desired three-dimensional structure. Technology. The metal powder used in such an additive manufacturing method is not particularly limited, but typically powder of at least one of inconel, cobalt chromium, nickel alloy, titanium alloy and stainless steel can be used. Also, the average particle size of the powder used in the additive manufacturing method can be about 20 to 40 micrometers, preferably 20 micrometers or less.

図14~図20は、積層造形法を説明するための図であって、造形過程における流体噴射装置10の状態を示す斜視図である。なお図14~図20に示す流体噴射装置10は、上述の第1実施形態の流体噴射装置10と同様の流路構成(第1流路21及び第2流路22)を有し、上流側流路28では第1流路21よりも第2流路22の方が流体流出部27に近接して配置され、屈曲部25及び下流側流路29では第1流路21が第2流路22を取り囲むように延在する。 14 to 20 are diagrams for explaining the layered manufacturing method, and are perspective views showing the state of the fluid ejection device 10 during the manufacturing process. The fluid ejection device 10 shown in FIGS. 14 to 20 has the same flow passage configuration (first flow passage 21 and second flow passage 22) as that of the fluid ejection device 10 of the first embodiment described above. In the flow path 28, the second flow path 22 is arranged closer to the fluid outlet portion 27 than the first flow path 21. It extends to surround 22.

なお図14~図20には図中の左側に示される部分から右側に示される部分に向かって徐々に流体噴射装置10が作られる例が示されているが、積層造形法による造形方向については特に限定されない。したがって例えば、図14~図20の図中の下側に示される部分から上側に示される部分に向かって、流体噴射装置10が徐々に作られてもよい。 14 to 20 show an example in which the fluid ejection device 10 is gradually manufactured from the portion shown on the left side of the drawing to the portion shown on the right side of the drawing. It is not particularly limited. Therefore, for example, the fluid ejection device 10 may be manufactured gradually from the portion shown on the lower side in FIGS. 14 to 20 toward the portion shown on the upper side.

上述の積層造形法によれば、層単位で徐々に流体噴射装置10が作られ、最終的には、所望の流路構成を有する流体噴射装置10を精度良く作ることができる。 According to the layered manufacturing method described above, the fluid ejection device 10 is gradually manufactured layer by layer, and finally the fluid ejection device 10 having a desired flow path configuration can be manufactured with high accuracy.

<変形例>
上述の流体噴射装置10の構成は一例に過ぎず、流体噴射装置10に対して種々の変形を加えることが可能である。以下に、具体的な変形例について説明する。
<Modification>
The configuration of the fluid ejection device 10 described above is merely an example, and various modifications can be made to the fluid ejection device 10 . Specific modified examples will be described below.

<流路の横断面形状の変形例>
図21~図34は、流体噴射装置10が備える複数の流路20(第1流路21及び第2流路22)の断面形状例を示す。各流路20(第1流路21及び第2流路22)の断面形状は特に限定されず、各流路の断面形状は、円状(真円形状及び楕円形状を含む)、多角形状(三角形状、四角形状及び五角形状を含む)及びその他の形状とすることが可能である。また流路20間の相対的な位置関係も特に限定されず、例えば第1流路21の横断面のほぼ中央に第2流路22が配置されてもよいし、第1流路21の横断面の中央から外れた位置に第2流路22等の他の流路20が配置されてもよい。また流体噴射装置10が3以上の流路20を備えてもよい。また流体噴射装置10が備える複数の流路20は、相互に異なる断面形状を有していてもよいし、相互に同じ断面形状を持つ2以上の流路20を含んでいてもよい。
<Modified example of cross-sectional shape of channel>
21 to 34 show examples of cross-sectional shapes of the plurality of flow paths 20 (the first flow path 21 and the second flow path 22) provided in the fluid ejection device 10. FIG. The cross-sectional shape of each flow channel 20 (the first flow channel 21 and the second flow channel 22) is not particularly limited, and the cross-sectional shape of each flow channel may be a circular shape (including a perfect circular shape and an elliptical shape), a polygonal shape ( triangular, square and pentagonal) and other shapes are possible. Also, the relative positional relationship between the flow paths 20 is not particularly limited. Other channels 20, such as the second channel 22, may be located off the center of the plane. Also, the fluid ejection device 10 may include three or more flow paths 20 . Further, the plurality of flow paths 20 included in the fluid ejection device 10 may have different cross-sectional shapes, or may include two or more flow paths 20 having the same cross-sectional shape.

また第1流路21が他の流路(第2流路22等)を取り囲む態様も特に限定されず、他の流路の全周を第1流路21が取り囲んでもよいし、他の流路の周囲の一部のみを第1流路21が取り囲んでもよい。また第1流路21が他の流路(第2流路22等)を取り囲む態様は、屈曲部25及び屈曲部25よりも下流域(下流側流路29)にわたって同じであってもよいし、屈曲部25及び屈曲部25よりも下流域(下流側流路29)において複数の態様で第1流路21が他の流路(第2流路22等)を取り囲んでもよい。 Also, the manner in which the first flow path 21 surrounds other flow paths (the second flow path 22, etc.) is not particularly limited. The first channel 21 may surround only part of the periphery of the channel. In addition, the manner in which the first flow path 21 surrounds other flow paths (second flow path 22, etc.) may be the same over the bent portion 25 and the area downstream of the bent portion 25 (downstream flow path 29). , the first flow path 21 may surround other flow paths (second flow path 22, etc.) in a plurality of modes in the bent portion 25 and the downstream area (downstream flow path 29) of the bent portion 25.

例えば図21に示す例では、第2流路22が「図中の横方向に長軸が設定される楕円形状」の横断面を有し、第1流路21が「図中の縦方向よりも横方向に長い円環形状」の横断面を有する。 For example, in the example shown in FIG. 21, the second flow path 22 has an "elliptical cross section with the major axis set in the horizontal direction in the drawing", and the first flow path 21 also has a laterally elongated torus-shaped cross section.

図22に示す例では、第2流路22が「図中の縦方向に長軸が設定される楕円形状」の横断面を有し、第1流路21が「図中の横方向よりも縦方向に長い円環形状」の横断面を有する。 In the example shown in FIG. 22 , the second flow path 22 has an “elliptical shape with a long axis set in the vertical direction in the drawing” in cross section, and the first flow path 21 has a “longer axis than in the horizontal direction in the drawing”. It has a longitudinally elongated ring-shaped cross section.

図23に示す例では、第2流路22が円形状(具体的には楕円形状)の横断面を有し、第1流路21が三角形の外形を持つ環形状の横断面を有する。 In the example shown in FIG. 23, the second flow path 22 has a circular (specifically elliptical) cross section, and the first flow path 21 has a ring-shaped cross section with a triangular outer shape.

図24に示す例では、第2流路22が円形状(具体的には楕円形状)の横断面を有し、第1流路21が四角形の外形を持つ環形状の横断面を有する。 In the example shown in FIG. 24, the second flow path 22 has a circular (specifically elliptical) cross-section, and the first flow path 21 has a ring-shaped cross section with a rectangular outer shape.

図25に示す例では、第2流路22が円形状(具体的には楕円形状)の横断面を有し、第1流路21が五角形の外形を持つ環形状の横断面を有する。 In the example shown in FIG. 25, the second flow path 22 has a circular (specifically elliptical) cross section, and the first flow path 21 has a ring-shaped cross section with a pentagonal outline.

なお第1流路壁部31と第2流路壁部32とは、リブ35を介して接続されてもよいし(図21~図25参照)、第1流路壁部31と第2流路壁部32とが直接的に接続されて一体的に構成されてもよい(図23参照)。 The first channel wall portion 31 and the second channel wall portion 32 may be connected via a rib 35 (see FIGS. 21 to 25), or the first channel wall portion 31 and the second channel wall portion 31 may be connected to each other. It may be directly connected to the road wall portion 32 and configured integrally (see FIG. 23).

図26に示す例では、第2流路22が円形状(具体的には真円形状)の横断面を有し、第1流路21が円環状の横断面を有し、第1流路壁部31と第2流路壁部32とがリブ35を介して接続されている。このリブ35の断面幅は、第2流路22の断面幅よりも大きく、且つ、第1流路21の断面幅よりも小さい。 In the example shown in FIG. 26, the second flow path 22 has a circular (specifically, perfect circular) cross section, the first flow path 21 has an annular cross section, and the first flow path The wall portion 31 and the second flow path wall portion 32 are connected via ribs 35 . The cross-sectional width of the rib 35 is larger than the cross-sectional width of the second flow path 22 and smaller than the cross-sectional width of the first flow path 21 .

図27に示す例では、第2流路22が円形状(具体的には真円形状)の横断面を有し、第1流路21が円環状の横断面を有し、第1流路壁部31と第2流路壁部32とが複数のリブ35(2個のリブ35)を介して接続されている。複数のリブ35(2個のリブ35)は、第2流路22を間に挟んで相互に対向する位置に配設され、相互に異なる断面形状を有する。本例では、一方のリブ35の断面幅が第2流路22の断面幅よりも大きく、他方のリブ35の断面幅が第2流路22の断面幅よりも小さい。 In the example shown in FIG. 27, the second flow path 22 has a circular (specifically, perfect circular) cross section, the first flow path 21 has an annular cross section, and the first flow path The wall portion 31 and the second flow path wall portion 32 are connected via a plurality of ribs 35 (two ribs 35). The plurality of ribs 35 (two ribs 35) are disposed at positions facing each other with the second flow path 22 interposed therebetween, and have cross-sectional shapes different from each other. In this example, the cross-sectional width of one rib 35 is larger than the cross-sectional width of the second flow path 22 , and the cross-sectional width of the other rib 35 is smaller than the cross-sectional width of the second flow path 22 .

図28に示す例では、第2流路22が円形状(具体的には真円形状)の横断面を有し、第1流路21が円環状の横断面を有し、第1流路壁部31と第2流路壁部32とが複数のリブ35(2個のリブ35)を介して接続されている。複数のリブ35(2個のリブ35)は、第2流路22を間に挟んで相互に対向する位置に配設され、相互に同じ断面形状を有する。本例では、各リブ35の断面幅は第1流路21及び第2流路22の断面幅よりも小さい。 In the example shown in FIG. 28, the second flow path 22 has a circular (specifically, perfect circular) cross section, the first flow path 21 has an annular cross section, and the first flow path The wall portion 31 and the second flow path wall portion 32 are connected via a plurality of ribs 35 (two ribs 35). The plurality of ribs 35 (two ribs 35) are arranged at positions facing each other with the second flow path 22 interposed therebetween, and have the same cross-sectional shape. In this example, the cross-sectional width of each rib 35 is smaller than the cross-sectional widths of the first channel 21 and the second channel 22 .

図29に示す例では、第2流路22が円形状(具体的には真円形状)の横断面を有し、第1流路21が第2流路22の一部(図29に示す例では図中の下側)を覆うような横断面を有し、第1流路壁部31と第2流路壁部32とは直接的に接続されている。 In the example shown in FIG. 29, the second flow path 22 has a circular (specifically, perfect circular) cross section, and the first flow path 21 is part of the second flow path 22 (shown in FIG. 29). In the example, the cross section is such that it covers the lower side in the figure), and the first channel wall portion 31 and the second channel wall portion 32 are directly connected.

図30に示す例では、3つの流路20が設けられている。すなわち、第2流路22及び第3流路23は並んで配置され、第1流路21は第2流路22及び第3流路23を取り囲むように設けられる。第2流路22及び第3流路23は円形状(具体的には真円形状)の横断面を有し、第1流路21は円環状の横断面を有する。本例では第2流路壁部32によって第2流路22及び第3流路23が形成され、第1流路壁部31と第2流路壁部32とはリブ35を介して接続されている。 In the example shown in FIG. 30, three flow paths 20 are provided. That is, the second flow path 22 and the third flow path 23 are arranged side by side, and the first flow path 21 is provided so as to surround the second flow path 22 and the third flow path 23 . The second flow path 22 and the third flow path 23 have circular (specifically, perfect circular) cross sections, and the first flow path 21 has an annular cross section. In this example, the second channel wall portion 32 forms the second channel 22 and the third channel 23 , and the first channel wall portion 31 and the second channel wall portion 32 are connected via the rib 35 . ing.

図31に示す例では、第1流路21の横断面の中心から外れた位置に第2流路22が設けられる。なお図示の例では、第1流路21及び第2流路22は円形状(具体的には真円形状)の横断面を有する。 In the example shown in FIG. 31 , the second flow path 22 is provided at a position off the center of the cross section of the first flow path 21 . In the illustrated example, the first flow path 21 and the second flow path 22 have a circular cross section (specifically, a true circular shape).

図32に示す例では、第1流路21、第2流路22、第1流路壁部31、第2流路壁部32及びリブ35が、図26に示す例と同様の断面形状を有するが、リブ35の位置が、図中の左側に設けられている。 In the example shown in FIG. 32, the first channel 21, the second channel 22, the first channel wall 31, the second channel wall 32, and the rib 35 have the same cross-sectional shape as the example shown in FIG. However, the position of the rib 35 is provided on the left side in the figure.

図33に示す例では、第1流路21、第2流路22、第1流路壁部31、第2流路壁部32及びリブ35が図26に示す例と同様の断面形状を有するが、リブ35の位置が、図中の下側に設けられている。 In the example shown in FIG. 33, the first channel 21, the second channel 22, the first channel wall 31, the second channel wall 32, and the rib 35 have the same cross-sectional shape as the example shown in FIG. However, the position of the rib 35 is provided on the lower side in the figure.

図34に示す例では、第2流路22が四角形状(具体的には正方形状)の横断面を有し、第1流路21が四角形の外形を持つ環形状の横断面を有し、第1流路壁部31と第2流路壁部32とがリブ35を介して接続されている。 In the example shown in FIG. 34, the second flow path 22 has a rectangular (specifically square) cross section, the first flow path 21 has a ring-shaped cross section with a rectangular outer shape, The first channel wall portion 31 and the second channel wall portion 32 are connected via ribs 35 .

各流路20(第1流路21、第2流路22及び第3流路23)は、屈曲部25及び下流側流路29の少なくとも一部において、図21~図34のうちのいずれか1図面又は2図面以上に示す断面形状を有することが可能である。 Each flow path 20 (first flow path 21, second flow path 22, and third flow path 23) is at least part of the bent portion 25 and the downstream flow path 29, any of FIGS. 21 to 34 It is possible to have the cross-sectional shapes shown in one or more drawings.

<第1流路壁部31及び第2流路壁部32の接続態様に関する変形例>
図35は、第1流路21及び第2流路22の下流側流路29近傍を一部抜粋した流体噴射装置10の縦断面図であり、第1流路壁部31及び第2流路壁部32の接続態様の一例を説明するための図である。本例では、下流側流路29及び屈曲部25のうちの少なくとも下流側流路29の全域において、第2流路壁部32が第1流路壁部31に対して直接的に接続しており、第1流路壁部31及び第2流路壁部32は一体的に構成される。
<Modified Example of Connection Mode of First Channel Wall 31 and Second Channel Wall 32>
FIG. 35 is a vertical cross-sectional view of the fluid ejection device 10 in which the vicinity of the downstream flow path 29 of the first flow path 21 and the second flow path 22 is partially extracted. FIG. 4 is a diagram for explaining an example of a connection mode of a wall portion 32; In this example, the second flow path wall portion 32 is directly connected to the first flow path wall portion 31 in at least the entire downstream flow path 29 of the downstream flow path 29 and the bent portion 25. The first channel wall portion 31 and the second channel wall portion 32 are integrally formed.

図36は、第1流路21及び第2流路22の下流側流路29近傍を一部抜粋した流体噴射装置10の縦断面図であり、第1流路壁部31及び第2流路壁部32の接続態様の一例を説明するための図である。本例では、下流側流路29及び屈曲部25のうちの少なくとも下流側流路29の全域において、流路20の延在方向(燃料の流れ方向)へ相互に離間して配置された複数のリブ35を介し、第2流路壁部32が第1流路壁部31に対して断続的に接続されている。 FIG. 36 is a vertical cross-sectional view of the fluid ejection device 10 in which the vicinity of the downstream flow path 29 of the first flow path 21 and the second flow path 22 is partially extracted. FIG. 4 is a diagram for explaining an example of a connection mode of a wall portion 32; In this example, in at least the entire area of the downstream channel 29 out of the downstream channel 29 and the bent portion 25, the plurality of The second channel wall portion 32 is intermittently connected to the first channel wall portion 31 via the ribs 35 .

図37は、第1流路21及び第2流路22の下流側流路29近傍を一部抜粋した流体噴射装置10の縦断面図であり、第1流路壁部31及び第2流路壁部32の接続態様の一例を説明するための図である。図38は、図37の矢印Bから流体噴射装置10(流体流出部27)を見た図である。本例では、下流側流路29及び屈曲部25のうちの少なくとも下流側流路29の全域において、複数のリブ35の各々が流路20の延在方向(燃料の流れ方向)へ延在し、当該複数のリブ35を介して第2流路壁部32が第1流路壁部31に対して連続的に接続されている。 FIG. 37 is a vertical cross-sectional view of the fluid ejection device 10 in which the vicinity of the downstream flow path 29 of the first flow path 21 and the second flow path 22 is partially extracted. FIG. 4 is a diagram for explaining an example of a connection mode of a wall portion 32; FIG. 38 is a view of the fluid ejection device 10 (fluid outflow portion 27) viewed from arrow B in FIG. In this example, each of the plurality of ribs 35 extends in the extending direction of the flow path 20 (fuel flow direction) in at least the entire area of the downstream flow path 29 out of the downstream flow path 29 and the bent portion 25 . , the second flow path wall portion 32 is continuously connected to the first flow path wall portion 31 via the plurality of ribs 35 .

<屈曲部を含まない流路>
上述の各実施形態に係る流体噴射装置10では、各流路20(第1流路21、第2流路22及び第3流路23)が屈曲部25を有するが、各流路20は屈曲部25を有さなくてもよい。
<Flow path not including bent portion>
In the fluid ejection device 10 according to each of the embodiments described above, each flow path 20 (the first flow path 21, the second flow path 22, and the third flow path 23) has the bent portion 25. The portion 25 may not be provided.

図39は、流体噴射装置10の一変形例を示す流体噴射装置10の縦断面図であり、屈曲部を含まない流体噴射装置10の一例を示す。図40は、図39の矢印Cから流体噴射装置10(流体流出部27)を見た図である。図41は、図39の断面線XLI-XLIに沿った流体噴射装置10の横断面図である。図42は、図39の断面線XLII-XLIIに沿った流体噴射装置10の横断面図である。図43は、図39の断面線XLIII-XLIIIに沿った流体噴射装置10の横断面図である。 FIG. 39 is a vertical cross-sectional view of the fluid ejection device 10 showing a modified example of the fluid ejection device 10, and shows an example of the fluid ejection device 10 that does not include a bent portion. FIG. 40 is a view of the fluid ejection device 10 (fluid outflow portion 27) viewed from arrow C in FIG. FIG. 41 is a cross-sectional view of fluid ejection device 10 taken along section line XLI-XLI in FIG. FIG. 42 is a cross-sectional view of fluid ejection device 10 taken along section line XLII-XLII in FIG. 43 is a cross-sectional view of fluid ejection device 10 taken along section line XLIII-XLIII in FIG.

本例の流体噴射装置10では、第1流路21及び第2流路22が流体流入部26から流体流出部27まで直線的に延在する。本例においても、複数の流路20(第1流路21及び第2流路22)は、流体流入部26では並んで配置されるが、流体流入部26から流体流出部27に至る過程において、第1流路21が第2流路22を徐々に取り囲むように第1流路21の断面径が大きくなる(図41~図43参照)。そして流体流出部27では、第1流路21が第2流路22を取り囲み、リブ35を介して第1流路壁部31が第2流路壁部32に接続される(図40参照)。 In the fluid ejection device 10 of this example, the first flow path 21 and the second flow path 22 linearly extend from the fluid inflow portion 26 to the fluid outflow portion 27 . Also in this example, the plurality of flow paths 20 (the first flow path 21 and the second flow path 22) are arranged side by side in the fluid inflow portion 26, but in the process from the fluid inflow portion 26 to the fluid outflow portion 27, , the cross-sectional diameter of the first flow path 21 increases so that the first flow path 21 gradually surrounds the second flow path 22 (see FIGS. 41 to 43). In the fluid outflow portion 27, the first flow path 21 surrounds the second flow path 22, and the first flow path wall portion 31 is connected to the second flow path wall portion 32 via the ribs 35 (see FIG. 40). .

<代表的な態様及び作用効果>
以下に、上述の「流体噴射装置10」、「ガスタービンエンジン50」及び「流体噴射装置10の製造方法」の代表的な特徴及びその作用効果を態様毎に列挙するが、本発明は以下の態様に必ずしも則っている必要はなく、他の態様に基づいていてもよい。
<Representative aspects and effects>
Typical features and effects of the "fluid injection device 10", "gas turbine engine 50", and "method for manufacturing the fluid injection device 10" described above are enumerated below for each aspect, but the present invention is as follows: It does not necessarily have to conform to the aspects, and may be based on other aspects.

[第1の態様]
流体噴射装置10は、少なくとも2つの流路20(上述の各実施形態及び変形例では第1流路21及び第2流路22(及び第3流路23))を備え、少なくとも2つの流路20は、流体(燃料)が流入する端部(流体流入部26)では、並んで配置され、流体が流出する端部(流体流出部27)では、一の流路(第1流路21)が他の少なくとも一つの流路(第2流路22(及び第3流路23))を取り囲むように設けられている。
[First aspect]
The fluid ejection device 10 includes at least two flow paths 20 (the first flow path 21 and the second flow path 22 (and the third flow path 23) in each of the above-described embodiments and modifications). 20 are arranged side by side at the end (fluid inflow portion 26) into which the fluid (fuel) flows in, and are arranged in one channel (first flow channel 21) at the end (fluid outflow portion 27) from which the fluid flows out. is provided so as to surround at least one other channel (the second channel 22 (and the third channel 23)).

本態様によれば、流体噴射装置10は少なくとも2つの流路20を備え、これらの流路20は、その上流側では並んで設けられ、下流側では一の流路20(第1流路21)の断面が拡大等の変形をして当該一の流路20が他の少なくとも一つの流路(第2流路22及び第3流路23)を取り囲むように設けられる。このように下流側で一の流路20が他の少なくとも一つの流路20を取り囲むことで、「2以上の流路20が下流側でも並んで設けられる場合」に比べ、流体噴射装置10は、サイズを大きくすることなく、少流量から大流量までの流体を適切に噴射することができる。また他の少なくとも一つの流路20が一の流路20によって取り囲まれることで、他の少なくとも一つの流路20は外部からの影響を受けにくくなる。例えば、他の少なくとも一つの流路20(第2流路22及び第3流路23)を流れる流体は、流体噴射装置10の周囲の温度が変化しても、温度が変化(上昇及び下降)しにくく、流体の温度変動を緩和することができる。 According to this aspect, the fluid ejecting device 10 includes at least two flow paths 20. These flow paths 20 are provided side by side on the upstream side, and one flow path 20 (first flow path 21) on the downstream side. ) is deformed such as enlarged, and the one flow path 20 is provided so as to surround at least one other flow path (the second flow path 22 and the third flow path 23). Since one flow path 20 surrounds at least one other flow path 20 on the downstream side in this way, the fluid ejection device 10 can be compared to the case where "two or more flow paths 20 are provided side by side on the downstream side." , it is possible to appropriately inject a fluid from a small flow rate to a large flow rate without increasing the size. Moreover, at least one other flow path 20 is surrounded by one flow path 20, so that the at least one other flow path 20 is less likely to be affected by the outside. For example, the temperature of the fluid flowing through at least one other flow path 20 (the second flow path 22 and the third flow path 23) changes (rises and falls) even when the temperature around the fluid ejection device 10 changes. It is difficult to remove, and the temperature fluctuation of the fluid can be mitigated.

なお、流路20は屈曲していてもよいし、屈曲していなくてもよい。また流路20の数は、典型的には2つであるが、3以上の流路が設けられていてもよい。また複数の流路20の配置も特に限定されず、下流方向を基準に複数の流路を左右に配置したり上下に配置したりできる。また一の流路20のうち、他の少なくとも一つの流路20を取り囲む部分の形態も特に限定されず、対称的な断面形状(例えば線対称の断面形状(円環断面形状、三角形の外形を持つ環断面形状、四角形の外形を持つ環断面形状、或いは多角形の外形を持つ環断面形状、等))を有していてもよいし、非対称的な断面形状を有していてもよい。 Note that the channel 20 may or may not be curved. Also, the number of channels 20 is typically two, but three or more channels may be provided. Also, the arrangement of the plurality of flow paths 20 is not particularly limited, and the plurality of flow paths can be arranged horizontally or vertically with reference to the downstream direction. In addition, the form of the portion surrounding at least one other flow path 20 in one flow path 20 is not particularly limited, and a symmetrical cross-sectional shape (for example, a line-symmetrical cross-sectional shape (annular cross-sectional shape, triangular outer shape) It may have a circular cross-sectional shape, a rectangular cross-sectional shape, or a polygonal cross-sectional shape, etc.)), or may have an asymmetrical cross-sectional shape.

[第2の態様]
少なくとも2つの流路20の各々は、屈曲部25を有し、一の流路20(第1流路21)は、少なくとも屈曲部25において、上流側よりも断面径が大きく且つ他の少なくとも一つの流路(第2流路22(及び第3流路23))を取り囲むように設けられていてもよい。
[Second aspect]
Each of the at least two flow paths 20 has a bent portion 25, and one flow path 20 (first flow path 21) has a larger cross-sectional diameter than the upstream side at least at the bent portion 25 and at least one other It may be provided so as to surround two channels (the second channel 22 (and the third channel 23)).

本態様によれば、各流路20はその途中で屈曲し、少なくとも当該屈曲部25において、一の流路20(第1流路21)の断面積が上流側よりも拡大した状態で、一の流路20(第1流路21)が他の少なくとも一つの流路(第2流路22(及び第3流路23))を取り囲むことができる。このように屈曲部25において一の流路20が他の少なくとも一つの流路20を取り囲むように拡大することで、一の流路20における圧力損失を大幅に低減できる。 According to this aspect, each channel 20 is bent in the middle, and at least at the bent portion 25, the cross-sectional area of one channel 20 (first channel 21) is larger than that on the upstream side. channel 20 (first channel 21) can surround at least one other channel (second channel 22 (and third channel 23)). By enlarging one flow path 20 to surround at least one other flow path 20 at the bent portion 25 in this manner, the pressure loss in the one flow path 20 can be significantly reduced.

[第3の態様]
少なくとも2つの流路20は、第1流路21及び第2流路22を含み、第1流路21及び第2流路22は、屈曲部25よりも上流側では、第1流路21よりも第2流路22の方が、流体が流出する端部(流体流出部27)に近接して配置され、屈曲部25では、第1流路21の屈曲部25の断面径が上流側より大きく且つ第1流路21が第2流路22を取り囲み、屈曲部25より下流側では、第1流路21が第2流路22を取り囲むように延在してもよい。
[Third aspect]
The at least two flow paths 20 include a first flow path 21 and a second flow path 22, and the first flow path 21 and the second flow path 22 are located upstream of the bend 25 from the first flow path 21. Also, the second flow path 22 is arranged closer to the end portion (fluid outflow portion 27) from which the fluid flows out, and at the bent portion 25, the cross-sectional diameter of the bent portion 25 of the first flow path 21 is larger than that on the upstream side. The first flow path 21 may be large and surround the second flow path 22 , and the first flow path 21 may extend so as to surround the second flow path 22 downstream of the bent portion 25 .

本態様によれば、第1流路21及び第2流路22は上流側では並んで配置可能であり、一の流路(第1流路21)はその屈曲部25において、一の流路(第1流路21)の断面積を他の一つの流路(第2流路22)の断面積よりも大きくし、他の流路(第2流路22)を取り囲むように拡大できる。第1流路21及び第2流路22をこのように配置することで、流体噴射装置10全体のサイズを抑えつつ、屈曲部25における第1流路21の断面積を大きくすることが可能である。また相対的に断面積が大きい流路20の方が、相対的に断面積が小さい流路20よりも曲率を小さくでき、第1流路21及び第2流路22(特に第1流路21)の屈曲部25における圧力損失を効果的に低減できる。なお本態様では、下流方向を基準に複数の流路を上下に配置することができる。 According to this aspect, the first flow path 21 and the second flow path 22 can be arranged side by side on the upstream side, and one flow path (the first flow path 21) The cross-sectional area of the (first channel 21) can be made larger than the cross-sectional area of another channel (the second channel 22), and can be expanded so as to surround the other channel (the second channel 22). By arranging the first flow path 21 and the second flow path 22 in this way, it is possible to increase the cross-sectional area of the first flow path 21 at the bent portion 25 while suppressing the overall size of the fluid ejection device 10 . be. Further, the flow path 20 having a relatively large cross-sectional area can have a smaller curvature than the flow path 20 having a relatively small cross-sectional area. ) can effectively reduce the pressure loss at the bent portion 25 . Note that in this aspect, a plurality of flow paths can be arranged vertically with reference to the downstream direction.

[第4の態様]
少なくとも2つの流路20は第1流路21及び第2流路22を含み、第1流路21及び第2流路22は、屈曲部25よりも上流側では、第2流路22よりも第1流路21の方が、流体が流出する端部(流体流出部27)に近接して配置され、屈曲部25では、第1流路21の断面径が上流側より大きく且つ第1流路21が第2流路22を取り囲み、屈曲部25より下流側では、第1流路21が第2流路22を取り囲むように延在してもよい。
[Fourth aspect]
The at least two flow paths 20 include a first flow path 21 and a second flow path 22, and the first flow path 21 and the second flow path 22 are located upstream of the bend 25 relative to the second flow path 22. The first flow path 21 is arranged closer to the end portion (fluid outflow portion 27) from which the fluid flows out, and at the bent portion 25, the cross-sectional diameter of the first flow path 21 is larger than that on the upstream side and the first flow The channel 21 may surround the second channel 22 , and the first channel 21 may extend to surround the second channel 22 downstream of the bend 25 .

本態様によれば、第1流路21及び第2流路22は上流側では並んで配置可能であり、一の流路(第1流路21)はその屈曲部25において、一の流路(第1流路21)の断面積を他の一つの流路(第2流路22)の断面積よりも大きくし、他の流路(第2流路22)を取り囲むように拡大できる。第1流路21及び第2流路22をこのように配置することで、流体噴射装置10全体のサイズを抑えつつ、屈曲部25における第1流路21の断面積を大きくすることが可能であり、第1流路21及び第2流路22(特に第1流路21)の屈曲部25における圧力損失を効果的に低減できる。 According to this aspect, the first flow path 21 and the second flow path 22 can be arranged side by side on the upstream side, and one flow path (the first flow path 21) The cross-sectional area of the (first channel 21) can be made larger than the cross-sectional area of another channel (the second channel 22), and can be expanded so as to surround the other channel (the second channel 22). By arranging the first flow path 21 and the second flow path 22 in this way, it is possible to increase the cross-sectional area of the first flow path 21 at the bent portion 25 while suppressing the overall size of the fluid ejection device 10 . It is possible to effectively reduce the pressure loss at the bent portions 25 of the first flow path 21 and the second flow path 22 (especially the first flow path 21).

[第5の態様]
第1流路21の断面は、少なくとも屈曲部25より下流側において、線対称の形状を有してもよい。
[Fifth aspect]
The cross section of the first flow path 21 may have a line-symmetrical shape at least downstream of the bent portion 25 .

本態様によれば、他の一つの流路(第2流路22)を線対称に取り囲むように一の流路(第1流路21)を設けることができる。ここでいう線対称は、例えば流路の上流側が向かう方向と一致する方向に関して線対称であるケースを含む。このような「他の一つの流路(第2流路22)を線対称に取り囲む一の流路(第1流路21)」の断面形状(線対称形状)は特に限定されず、例えば円環状、三角形状、四角形状或いは他の多角形状等としうる。本態様の構成を採用することで、上流からの流体が下流に向かって対称的に流れるため、流体の流れがスムーズになって圧力損失を効果的に低減できる。 According to this aspect, one flow path (first flow path 21) can be provided so as to surround another flow path (second flow path 22) in line symmetry. The line symmetry here includes, for example, a case of line symmetry with respect to a direction that coincides with the direction in which the upstream side of the flow path is directed. The cross-sectional shape (line-symmetrical shape) of such "one channel (first channel 21) that surrounds another channel (second channel 22) in line symmetry" is not particularly limited. It may be circular, triangular, square or other polygonal shape. By adopting the configuration of this aspect, the fluid from the upstream flows symmetrically toward the downstream, so that the fluid flows smoothly and the pressure loss can be effectively reduced.

[第6の態様]
第1流路21の断面は、少なくとも屈曲部25より下流側において、円環状の形状を有してもよい。
[Sixth aspect]
The cross section of the first flow path 21 may have an annular shape at least downstream of the bent portion 25 .

本態様によれば、他の一つの流路(第2流路22)を円環状に取り囲むように一の流路(第1流路21)を設けることができる。このように、各流路20に屈曲部25が設けられる場合であっても、下流方向を基準に流路20を上下に配置し、流路20同士の取り囲み構造を線対称(例えば第1流路21の断面形状を円環状の線対称)とすることで、第1流路21の下流側において角部をなくすことが可能であり、流体の流れがスムーズになって圧力損失を効果的に低減できる。 According to this aspect, one flow path (first flow path 21) can be provided so as to annularly surround another flow path (second flow path 22). In this way, even when each flow channel 20 is provided with the bent portion 25, the flow channels 20 are arranged vertically with respect to the downstream direction, and the surrounding structure between the flow channels 20 is line symmetrical (for example, the first flow By making the cross-sectional shape of the channel 21 to be circular and line symmetrical, it is possible to eliminate corners on the downstream side of the first channel 21, and the fluid flow becomes smooth, effectively reducing pressure loss. can be reduced.

[第7の態様]
少なくとも2つの流路20は、直線的に延在する第1流路21及び第2流路22を含んでもよい。
[Seventh aspect]
The at least two channels 20 may include a linearly extending first channel 21 and a second channel 22 .

本態様のように、第1流路21及び第2流路22が屈曲部を含まない場合にも本発明は適用可能であり、限られたスペースにおいて流路20を効率的に配置しつつ、小流量から大流量までの流体を噴射可能であり、良好な強度を有し且つ圧力損失が小さい流路20を含む流体噴射装置10を実現できる。 As in this aspect, the present invention can be applied even when the first flow path 21 and the second flow path 22 do not include a bent portion, and the flow path 20 can be efficiently arranged in a limited space. It is possible to realize the fluid ejection device 10 including the flow path 20 that is capable of ejecting a fluid from a small flow rate to a large flow rate, has good strength, and has a small pressure loss.

[第8の態様]
第2流路22を形成する壁部(第2流路壁部32)は、当該第2流路22を形成する壁部(第2流路壁部32)よりも外側に配置される第1流路21を形成する壁部(第1流路壁部31)に対し、保持部(リブ35)を介して接続されてもよい。
[Eighth aspect]
The wall portion (second flow channel wall portion 32) forming the second flow channel 22 is arranged outside the wall portion (second flow channel wall portion 32) forming the second flow channel 22. It may be connected to a wall portion (first channel wall portion 31) forming the channel 21 via a holding portion (rib 35).

本態様によれば、他の一つの流路(第2流路22)を、一の流路(第1流路21)を形成する第1流路壁部31の壁面(内壁面)に設けられた保持部(リブ35)によって強固に保持することができる。したがって流体噴射装置10に外力が加えられても、第2流路22は、第1流路21内において安定的に保持される。なお保持部の形態は特に限定されず、例えば、流体の流れ方向と垂直な方向に関する流路断面(断面視)を基準とした場合の上下左右のうちのいずれか一つ又は複数の位置に、流体の流れ方向に関して連続的(一体的)又は非連続的(断続的)に延在する1又は複数の保持部が設けられてもよい。 According to this aspect, another flow path (second flow path 22) is provided on the wall surface (inner wall surface) of the first flow path wall portion 31 that forms the one flow path (first flow path 21). It can be firmly held by the holding portion (rib 35) provided. Therefore, even if an external force is applied to the fluid ejection device 10 , the second flow path 22 is stably held inside the first flow path 21 . The form of the holding part is not particularly limited. One or more retainers may be provided that extend continuously (integrally) or discontinuously (intermittently) with respect to the fluid flow direction.

[第9の態様]
第2流路22を形成する壁部(第2流路壁部32)は、2以上の保持部(リブ35)を介し、第1流路21を形成する壁部(第1流路壁部31)に対して接続されてもよい。
[Ninth aspect]
The wall portion (second flow channel wall portion 32) forming the second flow channel 22 is formed through two or more holding portions (ribs 35), and the wall portion forming the first flow channel 21 (first flow channel wall portion 31).

本態様によれば、複数の保持部(リブ35)を設けることができ、第2流路22をバランス良く保持することができる。なお保持部の形態は特に限定されず、例えば、流体の流れ方向と垂直な方向に関する流路断面(断面視)を基準とした場合の上下左右のうちのいずれか一つ又は複数の位置に、流体の流れ方向に関して連続的(一体的)又は非連続的(断続的)に延在する複数の保持部が設けられてもよい。また複数の保持部は、相互に異なる断面幅(横断面におけるサイズ)を有していてもよいし、相互に同じ断面幅を有していてもよい。 According to this aspect, a plurality of holding portions (ribs 35) can be provided, and the second flow path 22 can be held in good balance. The form of the holding part is not particularly limited. A plurality of holding portions may be provided that extend continuously (integrally) or discontinuously (intermittently) with respect to the flow direction of the fluid. Moreover, the plurality of holding portions may have different cross-sectional widths (sizes in the cross section), or may have the same cross-sectional widths.

[第10の態様]
2以上の保持部(リブ35)は、断面幅が相互に異なる複数の保持部を含んでもよい。
[Tenth Aspect]
The two or more holding portions (ribs 35) may include a plurality of holding portions having mutually different cross-sectional widths.

本態様によれば、少なくとも2つの保持部(リブ35)が設けられ、流路20の屈曲部25において一の保持部(リブ35)の断面幅を「他の少なくとも一つの流路20(第2流路22(及び第3流路23))」の断面幅よりも大きくし、他の保持部(リブ35)の断面幅を当該一の保持部の幅よりも小さくすることができる。このようにして、2以上の保持部のうち断面幅が相対的に大きい一の保持部によって強度が確保されるので、他の保持部の断面幅を小さくして当該他の保持部により確保される強度を弱くすることができる。これにより、流体噴射装置10の小型化を図ることができる。なお保持部の形態は特に限定されず、例えば、流体の流れ方向と垂直な方向に関する流路断面(断面視)を基準とした場合の上下左右のうちのいずれか一つ又は複数の位置に、流体の流れ方向に関して連続的(一体的)又は非連続的(断続的)に延在する複数の保持部が設けられてもよい。 According to this aspect, at least two holding portions (ribs 35) are provided, and the cross-sectional width of one holding portion (rib 35) in the bent portion 25 of the flow channel 20 is set to "at least one other flow channel 20 (the second The cross-sectional width of the second flow path 22 (and the third flow path 23) can be made larger than the cross-sectional width of the other holding portion (rib 35), and the cross-sectional width of the other holding portion (rib 35) can be made smaller than the width of the one holding portion. In this way, since strength is ensured by one of the two or more holding portions having a relatively large cross-sectional width, the cross-sectional width of the other holding portion is reduced to ensure strength. can weaken the intensity of As a result, the size of the fluid ejection device 10 can be reduced. The form of the holding part is not particularly limited. A plurality of holding portions may be provided that extend continuously (integrally) or discontinuously (intermittently) with respect to the flow direction of the fluid.

[第11の態様]
保持部(リブ35)は、第2流路22の断面幅よりも大きい断面幅を有する保持部(リブ35)を含んでもよい。
[Eleventh aspect]
The holding portion (rib 35 ) may include a holding portion (rib 35 ) having a cross-sectional width larger than the cross-sectional width of the second flow path 22 .

本態様によれば、屈曲部25において、保持部(リブ35)の断面幅を第2流路22の断面幅よりも大きくすることができる。このようにすることで、第2流路22を適切に位置決めしつつ、第1流路21に対する第2流路22の相対位置を安定的に定めることができる。なお保持部の形態は特に限定されず、例えば、流体の流れ方向と垂直な方向に関する流路断面(断面視)を基準とした場合の上下左右のうちのいずれか一つ又は複数の位置に、流体の流れ方向に関して連続的(一体的)又は非連続的(断続的)に延在する1又は複数の保持部が設けられてもよい。 According to this aspect, in the bent portion 25 , the cross-sectional width of the holding portion (rib 35 ) can be made larger than the cross-sectional width of the second flow path 22 . By doing so, the relative position of the second flow path 22 with respect to the first flow path 21 can be stably determined while appropriately positioning the second flow path 22 . The form of the holding part is not particularly limited. One or more retainers may be provided that extend continuously (integrally) or discontinuously (intermittently) with respect to the fluid flow direction.

[第12の態様]
ガスタービンエンジン50は、上記の流体噴射装置10を備え、流体噴射装置10の少なくとも2つの流路20には流体燃料が流される。
[Twelfth aspect]
The gas turbine engine 50 includes the fluid injection device 10 described above, and fluid fuel is flowed through at least two flow paths 20 of the fluid injection device 10 .

本態様によれば、流体噴射装置10の大型化を抑えつつ、少流量から大流量までの流体燃料を流体噴射装置10から適切に噴射することができる。したがって、小型化を効果的に図りつつ、流体燃料の様々な流量に柔軟に適応可能なガスタービンエンジン50を提供することができる。 According to this aspect, it is possible to appropriately inject fluid fuel from a small flow rate to a large flow rate from the fluid injection device 10 while suppressing an increase in the size of the fluid injection device 10 . Therefore, it is possible to provide the gas turbine engine 50 that can be flexibly adapted to various flow rates of the fluid fuel while effectively miniaturizing it.

[第13の態様]
流体噴射装置10の製造方法は、上記の流体噴射装置10の三次元形状データを特定するステップと、三次元形状データを複数のスライスデータに変換するステップと、複数のスライスデータに基づいて積層造形法により流体噴射装置10を造形するステップと、を含む。
[Thirteenth Aspect]
A method for manufacturing the fluid ejection device 10 includes steps of specifying three-dimensional shape data of the fluid ejection device 10 described above, converting the three-dimensional shape data into a plurality of slice data, and performing layered manufacturing based on the plurality of slice data. and forming the fluid ejection device 10 by a method.

本態様によれば、サイズの大型化を抑えつつ、少流量から大流量までの流体を適切に噴射することができる流体噴射装置10を容易且つ高精度に製造することができる。 According to this aspect, it is possible to easily and highly accurately manufacture the fluid ejection device 10 capable of appropriately ejecting a fluid from a small flow rate to a large flow rate while suppressing an increase in size.

[第14の態様]
積層造形法は、インコネル、コバルトクロム、ニッケル合金、チタン合金及びステンレスのうちの少なくとも一つの粉末を用いてもよい。
[14th aspect]
The additive manufacturing method may use powders of at least one of Inconel, cobalt chromium, nickel alloys, titanium alloys and stainless steel.

本態様によれば、高温耐性に優れた流体噴射装置10を製造することができる。 According to this aspect, it is possible to manufacture the fluid ejection device 10 having excellent high temperature resistance.

[第15の態様]
粉末の平均粒子径は、20マイクロメートル以下であってもよい。
[15th Aspect]
The average particle size of the powder may be 20 micrometers or less.

本態様によれば、高温耐性に優れた流体噴射装置10を製造することができる。 According to this aspect, it is possible to manufacture the fluid ejection device 10 having excellent high temperature resistance.

[第16の態様]
流体噴射装置が備える少なくとも2つの流路は、少なくとも一部において断面が変形する流路を含んでいてもよい。
[Sixteenth Aspect]
At least two flow paths included in the fluid ejection device may include flow paths whose cross sections are deformed at least in part.

本態様によれば、複雑な流路を含む流体噴射装置であっても、確実且つ高精度に流体噴射装置を製造することができる。 According to this aspect, even a fluid ejection device including a complicated flow path can be reliably and highly accurately manufactured.

本発明は、上述の実施形態及び変形例に限定されるものではなく、当業者が想到しうる種々の変形が加えられた各種態様も含みうるものであり、本発明によって奏される効果も上述の事項に限定されない。したがって、本発明の技術的思想及び趣旨を逸脱しない範囲で、特許請求の範囲及び明細書に記載される各要素に対して種々の追加、変更及び部分的削除が可能である。 The present invention is not limited to the above-described embodiments and modifications, and may include various aspects with various modifications that can be conceived by those skilled in the art. is not limited to the matters of Therefore, various additions, changes, and partial deletions can be made to each element described in the claims and the specification without departing from the technical idea and spirit of the present invention.

10 流体噴射装置
10a 流体噴射装置
20 流路
21 第1流路
22 第2流路
23 第3流路
25 屈曲部
26 流体流入部
27 流体流出部
28 上流側流路
29 下流側流路
31 第1流路壁部
32 第2流路壁部
35 リブ
35a 第1リブ
35b 第2リブ
35c 第3リブ
50 ガスタービンエンジン
51 空気供給装置
52 燃焼器
53 タービン
10 Fluid ejection device 10a Fluid ejection device 20 Flow path 21 First flow path 22 Second flow path 23 Third flow path 25 Bent portion 26 Fluid inflow portion 27 Fluid outflow portion 28 Upstream flow passage 29 Downstream flow passage 31 First Channel wall portion 32 Second channel wall portion 35 Rib 35a First rib 35b Second rib 35c Third rib 50 Gas turbine engine 51 Air supply device 52 Combustor 53 Turbine

Claims (12)

少なくとも2つの流路を備える流体噴射装置であって、
前記少なくとも2つの流路は、
それぞれ独立して、流体が流入する端部から前記流体が流出する端部まで、前記流路の壁面は滑らかに接続されており、
前記流体が流入する端部では、並んで配置され、
前記流体が流出する端部では、一の流路が他の少なくとも一つの流路を取り囲むように設けられており、
前記少なくとも2つの流路の各々は、屈曲部を有し、
前記一の流路は、少なくとも前記屈曲部において、上流側よりも断面径が大きく且つ他の少なくとも一つの流路を取り囲むように設けられており、
前記少なくとも2つの流路は、第1流路及び第2流路を含み、
前記第1流路及び前記第2流路は、
前記屈曲部よりも上流側では、前記第1流路よりも前記第2流路の方が、前記流体が流出する端部に近接して配置され、
前記屈曲部では、前記第1流路の断面径が上流側より大きく且つ前記第1流路が前記第2流路を取り囲み、
前記屈曲部より下流側では、前記第1流路が前記第2流路を取り囲むように延在する、流体噴射装置。
A fluid ejection device comprising at least two flow paths,
The at least two channels are
The wall surfaces of the flow paths are smoothly connected independently from the end where the fluid flows in to the end where the fluid flows out,
arranged side by side at the ends into which the fluid flows,
At the end from which the fluid flows out, one channel is provided so as to surround at least one other channel,
each of the at least two channels having a bend;
The one flow path has a cross-sectional diameter larger than that of the upstream side at least at the bent portion and is provided so as to surround at least one other flow path,
the at least two flow paths include a first flow path and a second flow path;
The first flow path and the second flow path are
On the upstream side of the bent portion, the second flow path is arranged closer to the end from which the fluid flows than the first flow path, and
In the bent portion, the cross-sectional diameter of the first flow path is larger than that on the upstream side, and the first flow path surrounds the second flow path,
The fluid ejection device , wherein the first flow path extends to surround the second flow path on the downstream side of the bent portion .
前記第1流路の断面は、少なくとも前記屈曲部より下流側において、線対称の形状を有する請求項に記載の流体噴射装置。 2. The fluid ejection device according to claim 1 , wherein the cross section of the first flow path has a line-symmetrical shape at least downstream of the bent portion. 前記第1流路の断面は、少なくとも前記屈曲部より下流側において、円環状の形状を有する請求項に記載の流体噴射装置。 3. The fluid ejection device according to claim 2 , wherein the cross section of the first flow path has an annular shape at least on the downstream side of the bent portion. 前記第2流路を形成する壁部は、当該第2流路を形成する壁部よりも外側に配置される前記第1流路を形成する壁部に対し、保持部を介して接続される請求項のいずれか一項に記載の流体噴射装置。 A wall portion forming the second flow path is connected via a holding portion to a wall portion forming the first flow path arranged outside the wall portion forming the second flow path. The fluid ejection device according to any one of claims 1 to 3 . 前記第2流路を形成する壁部は、2以上の前記保持部を介し、前記第1流路を形成する壁部に対して接続される請求項に記載の流体噴射装置。 5. The fluid ejection device according to claim 4 , wherein a wall portion forming the second flow path is connected to a wall portion forming the first flow path via two or more of the holding portions. 前記2以上の保持部は、断面幅が相互に異なる複数の保持部を含む請求項に記載の流体噴射装置。 6. The fluid ejection device according to claim 5 , wherein the two or more holding portions include a plurality of holding portions having different cross-sectional widths. 前記保持部は、前記第2流路の断面幅よりも大きい断面幅を有する保持部を含む請求項のいずれか一項に記載の流体噴射装置。 The fluid ejection device according to any one of claims 4 to 6 , wherein the holding portion includes a holding portion having a cross-sectional width larger than the cross-sectional width of the second flow path. 請求項1~のいずれか一項に記載の流体噴射装置を備え、
前記流体噴射装置の前記少なくとも2つの流路には流体燃料が流されるガスタービンエンジン。
A fluid injection device according to any one of claims 1 to 7 ,
A gas turbine engine in which fluid fuel is flowed through said at least two flow paths of said fluid injection device.
請求項1~のいずれか一項に記載の流体噴射装置の三次元形状データを特定するステップと、
前記三次元形状データを複数のスライスデータに変換するステップと、
前記複数のスライスデータに基づいて積層造形法により前記流体噴射装置を造形するステップと、を含む流体噴射装置の製造方法。
a step of specifying three-dimensional shape data of the fluid ejection device according to any one of claims 1 to 7 ;
converting the three-dimensional shape data into a plurality of slice data;
A method of manufacturing a fluid ejection device, comprising: modeling the fluid ejection device by a layered manufacturing method based on the plurality of slice data.
前記積層造形法は、インコネル、コバルトクロム、ニッケル合金、チタン合金及びステンレスのうちの少なくとも1つの粉末を用いる請求項に記載の流体噴射装置の製造方法。 10. The method of manufacturing a fluid ejection device according to claim 9 , wherein the additive manufacturing method uses powder of at least one of Inconel, cobalt chromium, nickel alloy, titanium alloy, and stainless steel. 前記粉末の平均粒子径は、20マイクロメートル以下である請求項10に記載の流体噴射装置の製造方法。 11. The method of manufacturing a fluid ejection device according to claim 10 , wherein the powder has an average particle size of 20 micrometers or less. 前記流体噴射装置が備える前記少なくとも2つの流路は、少なくとも一部において断面が変形する流路を含む請求項11のいずれか一項に記載の流体噴射装置の製造方法。 12. The method of manufacturing a fluid ejection device according to claim 9 , wherein the at least two flow paths provided in the fluid ejection device include flow paths whose cross sections are deformed at least partially.
JP2022050385A 2018-02-09 2022-03-25 Fluid injection device, gas turbine engine, and method for manufacturing fluid injection device Active JP7266730B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2022050385A JP7266730B2 (en) 2018-02-09 2022-03-25 Fluid injection device, gas turbine engine, and method for manufacturing fluid injection device

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018022438A JP2019138560A (en) 2018-02-09 2018-02-09 Fluid injection device, gas turbine engine and method for manufacturing fluid injection device
JP2022050385A JP7266730B2 (en) 2018-02-09 2022-03-25 Fluid injection device, gas turbine engine, and method for manufacturing fluid injection device

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2018022438A Division JP2019138560A (en) 2018-02-09 2018-02-09 Fluid injection device, gas turbine engine and method for manufacturing fluid injection device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2022104937A JP2022104937A (en) 2022-07-12
JP7266730B2 true JP7266730B2 (en) 2023-04-28

Family

ID=87575252

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2022050385A Active JP7266730B2 (en) 2018-02-09 2022-03-25 Fluid injection device, gas turbine engine, and method for manufacturing fluid injection device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP7266730B2 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000320836A (en) 1999-04-15 2000-11-24 United Technol Corp <Utc> Fuel injector and injection method of fuel and air
JP2002349854A (en) 2001-05-30 2002-12-04 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Pilot nozzle of gas turbine combustor, and supply path converter
JP2017529453A (en) 2014-07-21 2017-10-05 ヌオーヴォ ピニォーネ ソチエタ レスポンサビリタ リミタータNuovo Pignone S.R.L. Method for manufacturing machine components by additive manufacturing
JP2017186653A (en) 2016-03-31 2017-10-12 三菱電機株式会社 Three-dimensional shape molded article and manufacturing method therefor

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0694218A (en) * 1992-09-10 1994-04-05 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Fuel injection valve
US5988531A (en) * 1997-11-25 1999-11-23 Solar Turbines Method of making a fuel injector

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000320836A (en) 1999-04-15 2000-11-24 United Technol Corp <Utc> Fuel injector and injection method of fuel and air
JP2002349854A (en) 2001-05-30 2002-12-04 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Pilot nozzle of gas turbine combustor, and supply path converter
JP2017529453A (en) 2014-07-21 2017-10-05 ヌオーヴォ ピニォーネ ソチエタ レスポンサビリタ リミタータNuovo Pignone S.R.L. Method for manufacturing machine components by additive manufacturing
JP2017186653A (en) 2016-03-31 2017-10-12 三菱電機株式会社 Three-dimensional shape molded article and manufacturing method therefor

Also Published As

Publication number Publication date
JP2022104937A (en) 2022-07-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3171087B1 (en) Thermal management for injectors
US9975169B2 (en) Additive manufactured fuel nozzle core for a gas turbine engine
US6460344B1 (en) Fuel atomization method for turbine combustion engines having aerodynamic turning vanes
JP6047222B2 (en) Fuel nozzle structure
EP3167164B1 (en) Turbomachine component, particularly a gas turbine engine component, with a cooled wall and a method of manufacturing
CN102401383B (en) For the apparatus and method of cool burner
US9556795B2 (en) Integrated heat shield
US9874223B2 (en) Diffuser pipe for a gas turbine engine and method for manufacturing same
EP3012407B1 (en) Film hole with protruding flow accumulator
JP2016160931A (en) Engine component
EP3436746B1 (en) Injector assembly and ducting arrangement including such injector assemblies in a combustion system for a gas turbine engine
JP6940233B2 (en) A method of cooling an aerodynamically shaped body and a body provided in a high temperature fluid flow
CN105180211A (en) Combustion chamber with cavity flame holder and supersonic combustion ramjet engine
AU2019411947A1 (en) Throat offset fluidic thurst vectoring nozzle having asymmetric backbody profile
US11175042B2 (en) Combustion equipment
JP7266730B2 (en) Fluid injection device, gas turbine engine, and method for manufacturing fluid injection device
EP2865874B1 (en) Turbofan engine with passive thrust vectoring
CN105464838B (en) Method and apparatus for being deflected by dynamicthrust guiding and plume
US9683516B2 (en) Convergent-divergent nozzle for a turbine engine
JP2019138560A (en) Fluid injection device, gas turbine engine and method for manufacturing fluid injection device
EP3904768B1 (en) Fluid nozzle
KR101852006B1 (en) The shape of inner passage of vane
US10508551B2 (en) Engine component with porous trench
EP3499127A1 (en) Tapered helical fuel distributor

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20220328

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20220328

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20230324

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20230418

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7266730

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150