技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種燃料噴射器。

背景技術(shù)：

在燃氣輪機等中，在將燃料氣體向燃燒器等供給時，通過燃料噴射器使空氣與燃料氣體預(yù)先均勻地混合而以霧狀噴射。

作為這樣的燃料噴射器，例如，在專利文獻1中公開了一種燃料噴射器，其呈圓筒狀且在內(nèi)部形成空腔，并具有隨著朝向下游側(cè)而擴徑地配置的內(nèi)部導(dǎo)流板。

該燃料噴射器具備燃料噴射器主體，該燃料噴射器主體由外側(cè)壁連結(jié)上游側(cè)管支承部與下游側(cè)管支承部，而將內(nèi)部的空間形成為空腔。在該燃料噴射器主體配置有以沿徑向橫剖內(nèi)部的空腔的方式朝向徑向外側(cè)向擴展的內(nèi)部導(dǎo)流板。并且，在燃料噴射器主體上從上游側(cè)連接有燃料進給管。在燃料噴射器主體上設(shè)有將上游側(cè)管支承部、內(nèi)部導(dǎo)流板、以及下游側(cè)管支承部貫通并固定的多個預(yù)混合管。預(yù)混合管的用于導(dǎo)入燃料氣體的燃料噴射孔配置在空腔內(nèi)的比內(nèi)部導(dǎo)流板靠上游側(cè)的位置。

在這樣的結(jié)構(gòu)的燃料噴射器中，當燃料氣體從燃料進給管導(dǎo)入至空腔時，燃料氣體沿著內(nèi)部導(dǎo)流板的下游側(cè)的表面朝向徑向外側(cè)前進而到達外側(cè)壁附近。之后，一邊從配置在徑向外側(cè)的預(yù)混合管的燃料噴射孔流入，空腔內(nèi)的燃料氣體一邊沿著內(nèi)部導(dǎo)流板的上游側(cè)的表面朝向徑向內(nèi)側(cè)前進?？涨坏慕孛娣e隨著朝向徑向內(nèi)側(cè)而減小。因此，空腔內(nèi)的燃料氣體的流量隨著朝向徑向內(nèi)側(cè)而逐漸減少。由此，預(yù)混合管的燃料噴射孔處的燃料氣體的流速恒定，向預(yù)混合管供給的燃料氣體的供給量恒定。由此，在該燃料噴射器中，能夠與在預(yù)混合管上配置的位置無關(guān)地將從預(yù)混合管的上游側(cè)供給的空氣與從燃料導(dǎo)入孔供給的燃料氣體均勻地混合并噴射。

在先技術(shù)文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2011-69602號公報

技術(shù)實現(xiàn)要素：

發(fā)明所要解決的課題

在專利文獻1所述的燃料噴射器中，將內(nèi)部導(dǎo)流板調(diào)整成恒定的角度是很重要的。然而，在該燃料噴射器中，將內(nèi)部導(dǎo)流板配置在燃料噴射器主體內(nèi)的封閉的空間即空腔內(nèi)，因而難以調(diào)整成恒定的角度。

并且，在內(nèi)部導(dǎo)流板上形成有用于使預(yù)混合管通過的多個貫通孔。為了防止燃料從預(yù)混合管與內(nèi)部導(dǎo)流板之間的間隙流入而進行焊接等，從而在內(nèi)部導(dǎo)流板的表面上產(chǎn)生凹凸。因此，難以使燃料氣體沿著內(nèi)部導(dǎo)流板的表面順暢地流動。

由此，難以將燃料導(dǎo)入孔附近的燃料氣體的流速調(diào)整成任意的速度，難以使噴射燃料氣體在預(yù)混合管中均勻地混合并噴射。

本發(fā)明提供一種能夠容易噴射均勻地混合的燃料氣體的燃料噴射器、燃燒器以及燃氣輪機。

用于解決課題的方案

本發(fā)明的第一方式所涉及的燃料噴射器具備：上游支承板，其被從軸線方向的第一端部側(cè)向內(nèi)側(cè)導(dǎo)入燃料氣體，且具有隨著朝向所述軸線方向的第二端部側(cè)而逐漸擴徑的錐筒狀的形狀；下游支承板，其與所述軸線交叉且配置在所述上游支承板的軸線方向的第二端部側(cè)，與該上游支承板一起在內(nèi)側(cè)形成空腔；以及預(yù)混合管，其以沿軸線方向延伸且支承于所述上游支承板以及下游支承板的方式設(shè)置有多個，被從軸線方向的第一端部側(cè)導(dǎo)入空氣，多個所述預(yù)混合管分別配置在具有以所述軸線為中心的半徑尺寸彼此不同的圓狀的形狀的多個列上，配置在同一列上的彼此相鄰的所述預(yù)混合管沿周向彼此分離等距離地配置，在所述預(yù)混合管的位于所述空腔的部分形成有將該預(yù)混合管內(nèi)外貫通的燃料導(dǎo)入孔，經(jīng)由所述燃料導(dǎo)入孔從所述空腔供給至所述預(yù)混合管內(nèi)的所述燃料氣體在該預(yù)混合管內(nèi)與所述空氣混合后，從該預(yù)混合管的軸線方向的第二端部側(cè)噴射。

在這樣的燃料噴射器中，能夠以隨著從軸線的中心朝向徑向外側(cè)減小軸線方向的距離的方式，形成在上游支承板以及下游支承板的內(nèi)側(cè)形成的空腔。因此，就從燃料導(dǎo)入孔向設(shè)有多個的預(yù)混合管供給的燃料氣體而言，即使燃料氣體的流通量在空腔內(nèi)逐漸減少，也能夠使燃料氣體的流速維持恒定。因此，就從燃料導(dǎo)入孔向設(shè)有多個的預(yù)混合管供給的燃料氣體而言，在空腔內(nèi)隨著朝向徑向外側(cè)，而燃料氣體的流量逐漸減少。因此，即使預(yù)混合管增加，也能夠使燃料氣體的流速維持恒定。其結(jié)果是，能夠與預(yù)混合管的配置位置無關(guān)地使從位于空腔的燃料導(dǎo)入孔向預(yù)混合管內(nèi)供給的燃料氣體的供給量恒定。由此，通過預(yù)混合管能夠使空氣與燃料氣體均勻地混合，因此能夠容易噴射均勻地混合的燃料氣體。

本發(fā)明的第二方式所涉及的燃料噴射器可以采取如下的方式，即，以在多個所述預(yù)混合管的周向之間朝向徑向流通的所述燃料氣體的流速恒定的方式，設(shè)定各所述列的所述空腔的所述軸線方向的長度。

在這樣的燃料噴射器中，以在預(yù)混合管的周向之間朝向徑向流通的燃料氣體的流速恒定的方式，設(shè)定位于距軸線的半徑尺寸彼此不同的列上的空腔的軸線方向的長度。因此，能夠整體上減小在空腔內(nèi)流動的燃料氣體的在各列的流路面積地進行調(diào)整。其結(jié)果是，能夠高精度地使徑向的流速恒定。由此，能夠容易噴射更均勻地混合的燃料氣體。

本發(fā)明的第三方式所涉及的燃料噴射器可以采取如下的方式，即，在所述上游支承板中，在將最靠徑向內(nèi)側(cè)的所述列作為第一列的情況下的第a列的所述空腔的所述軸線方向的長度設(shè)為La，將所述第a列上的所述預(yù)混合管的個數(shù)設(shè)為Na，將所述第a列的所述燃料氣體的體積流量設(shè)為Ga時，

所述第a列的所述空腔的所述軸線方向的長度La通過以下的式來表示，

La＝L1×Ga/G1×N1/Na

L1：第一列的所述空腔的所述軸線方向的長度，

G1：第一列的所述燃料氣體的體積流量，

N1：第一列上的所述預(yù)混合管的個數(shù)。

在這樣的燃料噴射器中，根據(jù)各列上的預(yù)混合管的個數(shù)、燃料氣體的體積流量，來決定空腔的軸線方向的長度。因此，能夠更準確地調(diào)整在空腔內(nèi)流動的燃料氣體流路面積。由此，能夠以更高精度使徑向的流速恒定，能夠容易噴射進一步均勻地混合的燃料氣體。

本發(fā)明的第四方式所涉及的燃料噴射器可以采取如下的方式，即，所述預(yù)混合管與所述上游支承板或者下游支承板的至少一方相比朝向所述空腔的外側(cè)沿軸線方向突出。

在這樣的燃料噴射器中，使預(yù)混合管朝向空腔的外側(cè)沿軸線方向突出。因此，能夠使預(yù)混合管整體的長度與配置在空腔內(nèi)的預(yù)混合管的長度相比沿軸線方向延伸。空腔以隨著從軸線的中心朝向徑向外側(cè)而減小軸線方向的距離的方式形成。由此，配置在空腔內(nèi)的預(yù)混合管的長度隨著朝向徑向外側(cè)而變短。預(yù)混合管的壓力損失隨著朝向徑向外側(cè)而變小，因此，就配置在空腔內(nèi)的預(yù)混合管而言，根據(jù)配置有預(yù)混合管的距軸線的徑向的位置而壓力損失的大小產(chǎn)生差異，因而在預(yù)混合管內(nèi)流動的空氣量產(chǎn)生差異，無法進行均勻的預(yù)混合氣體的供給。

對此，通過使預(yù)混合管朝向空腔的外側(cè)延伸，能夠降低徑向上的配置位置不同的預(yù)混合管的壓力損失之差。因此，能夠與預(yù)混合管的配置位置無關(guān)地使燃料氣體的供給量均勻，從而能夠容易噴射更均勻地混合的燃料氣體。

本發(fā)明的第五方式所涉及的燃料噴射器可以采取如下的方式，即，所述燃料噴射器具備燃料引導(dǎo)部，該燃料引導(dǎo)部固定在所述空腔內(nèi)的所述下游支承板的軸線方向的第一端部側(cè)的表面上，且具有以所述軸線為中心隨著從軸線方向的第一端部側(cè)朝向軸線方向的第二端部側(cè)而逐漸擴徑的錐面。

在這樣的燃料噴射器中，燃料引導(dǎo)部具有以軸線為中心隨著沿軸線方向從第一端部側(cè)朝向第二端部側(cè)逐漸擴徑的錐面。由此，空腔內(nèi)的燃料氣體通過燃料引導(dǎo)部朝向徑向外側(cè)引導(dǎo)，容易朝向徑向外側(cè)流通。因此，燃料氣體也容易向配置在徑向外側(cè)的預(yù)混合管供給，能夠與預(yù)混合管的配置位置無關(guān)地以更高的精度使從燃料導(dǎo)入孔供給的燃料氣體的量恒定。由此，能夠容易噴射以高精度均勻地混合的燃料氣體。

發(fā)明效果

根據(jù)上述的燃料噴射器，通過以隨著從軸線的中心朝向徑向外側(cè)而減小軸線方向的距離的方式形成空腔，從而能夠容易噴射均勻地混合的燃料氣體。

附圖說明

圖1是對本發(fā)明的第一實施方式所涉及的燃料噴射器進行說明的縱剖視圖。

圖2是對本發(fā)明的第一實施方式所涉及的燃料噴射器進行說明的圖1中的II-II處的橫剖視圖。

圖3是對本發(fā)明的第二實施方式所涉及的燃料噴射器進行說明的縱剖視圖。

圖4是對本發(fā)明的第三實施方式所涉及的燃料噴射器進行說明的縱剖視圖。

圖5是對本發(fā)明的第一變形例所涉及的燃料噴射器進行說明的縱剖視圖。

具體實施方式

以下，參照圖1以及圖2對本發(fā)明的第一實施方式的燃料噴射器10進行說明。

通過沿著軸線O延伸的燃料進給管1，將燃料氣體F從軸線O方向的第一端部側(cè)向本實施方式的燃料噴射器10導(dǎo)入。燃料噴射器10在將該燃料氣體F與空氣A混合后，將它們朝向軸線O方向的第二端部側(cè)噴射而排出。在將軸線O方向的第一端部側(cè)作為導(dǎo)入燃料氣體F的上游側(cè)(圖1紙面左側(cè))，將軸線O方向的第二端部側(cè)作為噴射燃料氣體F的下游側(cè)(圖1紙面右側(cè))時，燃料氣體F以及空氣A從上游側(cè)朝向下游側(cè)流通。

如圖1所示，燃料噴射器10具備：與燃料進給管1連接的上游支承板11、與上游支承板11一起形成空腔的下游支承板12、支承于上游支承板11以及下游支承板12的多個預(yù)混合管13、在比下游支承板12靠下游側(cè)支承預(yù)混合管13的預(yù)混合管支承部14。

上游支承板11與從上游側(cè)導(dǎo)入燃料氣體F的燃料進給管1連接。上游支承板11具有隨著朝向軸線O方向的第二端部側(cè)而逐漸擴徑的錐筒狀的形狀。具體而言，上游支承板11具有內(nèi)部中空狀的形狀。上游支承板11具有與燃料進給管1連接且隨著朝向軸線O方向的第二端部側(cè)而逐漸擴徑的擴徑部11a。

擴徑部11a與燃料進給管1連接。擴徑部11a在與該燃料進給管連接的連接部分具有與燃料進給管1相同的直徑。擴徑部11a以隨著朝向軸線O方向的第二端部側(cè)即下游側(cè)而直徑逐漸變大的方式形成。

下游支承板12與軸線O交叉且配置在上游支承板11的軸線O方向的第二端部側(cè)。具體而言，下游支承板12以軸線O為中心具有圓板狀的形狀。下游支承板12具有：在下游側(cè)與圓筒部12b一體地連接的圓板部12a、與圓板部12a的軸線O方向的第一端部側(cè)連接的呈圓筒狀的圓筒部12b。下游支承板12的圓板部12a以及圓筒部12b與上游支承板11的擴徑部11a一起在它們的內(nèi)側(cè)形成空間即空腔。

圓板部12a具有以軸線O為中心的圓板狀的形狀。在圓板部12a上，形成有使多個預(yù)混合管插通且對它們進行支承的多個貫通孔。

圓筒部12b的軸線O方向的第一端部側(cè)與上游支承板11的擴徑部11a的直徑最大的部分連接。圓筒部12b的軸線O方向的第二端部側(cè)與圓板部12a的外周部分一體地形成。圓筒部12b與擴徑部11a的直徑最大的部分相配合沿軸線O方向延伸而呈圓筒狀。

預(yù)混合管13是在軸線O方向上延伸的具有圓筒狀的形狀的管材?？諝釧從軸線O方向的第一端部側(cè)即上游側(cè)向預(yù)混合管13導(dǎo)入。預(yù)混合管13以軸線O方向的第二端部側(cè)朝向比下游支承板12朝向空腔的外側(cè)向軸線O方向的第二端部側(cè)即下游側(cè)突出的方式固定。預(yù)混合管13以軸線O方向的第一端部側(cè)不從上游支承板11的擴徑部11a突出而與上游支承板11的擴徑部11a共面的方式固定。預(yù)混合管13的從下游支承板12突出的部分由后述的預(yù)混合管支承部14支承。在預(yù)混合管13上，在位于空腔的部分形成有朝向徑向?qū)㈩A(yù)混合管13內(nèi)外貫通的燃料導(dǎo)入孔13a。

預(yù)混合管13以在軸線O方向上貫通上游支承板11以及下游支承板12的方式配置有多個。預(yù)混合管13由上游支承板11以及下游支承板12固定支承。上述多個預(yù)混合管13彼此具有相同的剖面形狀。另一方面，上述多個預(yù)混合管13未從上游支承板11突出而與上游支承板11共面地固定。由此，上述多個預(yù)混合管13的長度的不同，分別配置在以軸線O為中心的半徑尺寸彼此不同的多個具有圓狀的形狀的列上。配置在同一列上的彼此相鄰的預(yù)混合管13在周向上彼此分離等距離t地配置。即，多個預(yù)混合管13在各列上沿周向隔開等分離的距離朝向徑向呈多個列地配置。由此，多個預(yù)混合管13配置為，以軸線O為中心呈放射狀，且隨著朝向徑向外側(cè)數(shù)量逐漸增加。例如，如圖2所示，本實施方式中的預(yù)混合管13配置在以軸線O為中心而直徑逐漸變大那樣的五列圓周上。就本實施方式中的預(yù)混合管13而言，在最靠近軸線O的圓即第一列131上配置有12個，在第二列132上配置有18個，在第三列133上配置有24個，在第四列134上配置有30個，在離軸線O最遠的圓即第五列135上配置有36個。

燃料導(dǎo)入孔13a是用于使空腔內(nèi)的燃料氣體F向預(yù)混合管13內(nèi)流入的貫通孔。燃料導(dǎo)入孔13a形成在預(yù)混合管13的位于空腔的部分。燃料導(dǎo)入孔13a具有圓形狀的剖面形狀，且在徑向上貫通預(yù)混合管13。燃料導(dǎo)入孔13a與預(yù)混合管13的配置位置無關(guān)地相對于空腔配置在軸線O方向的相同的位置。

上游支承板11形成為一邊調(diào)整形成的空腔的軸線O方向的長度一邊逐漸增大直徑。即，上游支承板11以設(shè)定位于距軸線O的半徑尺寸彼此不同的列上的空腔的軸線O方向的長度的方式擴徑，以使得在預(yù)混合管13的周向之間朝向徑向流通的燃料氣體F的流速恒定。在第一實施方式中，例如，隨著配置的列的半徑尺寸變大，空腔的軸線O方向的長度變短，以使得在第一列131上配置的預(yù)混合管13的周向之間朝向徑向流通的燃料氣體F的流速、與在第五列135上配置的預(yù)混合管13的周向之間朝向徑向流通的燃料氣體F的流速相同。

具體而言，將在預(yù)混合管13的周向之間朝向徑向流通的燃料氣體F的流速設(shè)為v。流速v由燃料氣體F的單位流量G和各列的位置處的與軸線O正交的剖面(例如，參照圖2所示的II-II剖面)的流路面積S決定。流路面積S由預(yù)混合管13的配置的數(shù)量N、預(yù)混合管13的各列的周向的距離t、各列的位置處的空腔的軸線O方向的長度L來決定。

在預(yù)混合管13的各列的周向的距離t相同的情況下，在空腔內(nèi)隨著朝向徑向外側(cè)，預(yù)混合管13的數(shù)量增加，相鄰的預(yù)混合管13彼此之間的流路的數(shù)量也增加。另一方面，在空腔內(nèi)流通的燃料氣體F向配置在徑向內(nèi)側(cè)的第一列131上配置的預(yù)混合管13供給。因此，燃料氣體F的流量減少直到配置在徑向外側(cè)的第五列135上的預(yù)混合管13。

在將最靠徑向內(nèi)側(cè)的列作為第一列131的情況下的第a列的空腔的軸線O方向的長度設(shè)為La，將第a列上的預(yù)混合管13的個數(shù)設(shè)為Na，將第a列的燃料氣體F的體積流量設(shè)為Ga時，第a列與第一列131的體積流量比通過以下(1)數(shù)式表示。

Ga/G1＝(t×Na×La)/(t×N1×L1)…(式1)

L1：第一列的預(yù)混合管13的軸線O方向的長度

G1：第一列的燃料氣體F的體積流量

N1：第一列的預(yù)混合管13的個數(shù)

由此，可以通過以下(2)式計算設(shè)定第a列上的預(yù)混合管13的軸線O方向的長度La。

La＝L1×(Ga/G1)×(N1/Na)…(式2)

預(yù)混合管支承部14具有與下游支承板12相同的圓形剖面，且具有沿軸線O方向延伸的圓柱狀的形狀。在預(yù)混合管支承部14上形成有供預(yù)混合管13插通的多個貫通孔。預(yù)混合管支承部14以與下游支承板12成為一體的方式固定。預(yù)混合管支承部14以預(yù)混合管13的下游側(cè)的端部與下游側(cè)的端面共面的方式延伸。預(yù)混合管支承部14通過下游側(cè)的端面將預(yù)混合管13固定。

需要說明的是，預(yù)混合管支承部14只要能夠支承從下游支承板12突出的預(yù)混合管13即可。預(yù)混合管支承部14例如也可以是以軸線O為中心具有圓板狀的形狀地配置在從下游支承板12向下游側(cè)分離的位置而對預(yù)混合管13進行支承的平板構(gòu)件。

接下來，對上述結(jié)構(gòu)的燃料噴射器10的作用進行說明。

在上述那樣的本實施方式的燃料噴射器10中，燃料氣體F從軸線O方向的第一端部側(cè)即上游側(cè)經(jīng)由燃料進給管1向空腔內(nèi)導(dǎo)入。被導(dǎo)入的燃料氣體F沿著逐漸擴徑的上游支承板11的形狀朝向徑向外側(cè)流動。然后，燃料氣體F到達第一列131上配置的預(yù)混合管13的空腔內(nèi)所形成的燃料導(dǎo)入孔13a，而流入預(yù)混合管13內(nèi)。之后，燃料氣體F朝向第二列132上配置的預(yù)混合管13向徑向外側(cè)流動，從燃料導(dǎo)入孔13a流入預(yù)混合管13內(nèi)。同樣地，燃料氣體F朝向徑向外側(cè)依次向第三列133、第四列134流動，而到達第五列135上配置的預(yù)混合管13的燃料導(dǎo)入孔13a，流入第五列135上配置的預(yù)混合管13內(nèi)。

在燃料氣體F從第一列131至第五列135的預(yù)混合管13朝向徑向外側(cè)移動的期間，燃料氣體F從第一列131依次導(dǎo)入預(yù)混合管13。因此，空腔內(nèi)的燃料氣體F的量逐漸減少。并且，隨著朝向徑向外側(cè)，預(yù)混合管13的個數(shù)增加。由此，相鄰的預(yù)混合管13的周向之間形成的流路的數(shù)量增加。然而，上游支承板11以隨著朝向徑向外側(cè)而減小空腔的軸線O方向的長度的方式形成。其結(jié)果是，朝向徑向的燃料氣體F的與軸線O平行的剖面的流路面積減少，隨著朝向徑向外側(cè)，燃料氣體F的流速增加。因此，以相同的流速流動的燃料氣體F流入以距軸線O的徑向的距離逐漸變大的方式配置的第一列131至第五列135的預(yù)混合管13的燃料導(dǎo)入孔13a。由此，向預(yù)混合管13內(nèi)供給的燃料氣體F的供給量恒定。

并且，在預(yù)混合管13內(nèi)，從軸線O方向的第一端部側(cè)即上游側(cè)導(dǎo)入的空氣A與向預(yù)混合管13內(nèi)供給的燃料氣體F混合，并從軸線O方向的第二端部側(cè)即下游側(cè)噴射而排出。

根據(jù)上述那樣的燃料噴射器10，能夠以隨著從軸線O的中心朝向徑向外側(cè)而減小軸線O方向的距離的方式形成空腔，通過隨著朝向軸線O方向的第二端部側(cè)即下游側(cè)而逐漸擴徑的具有錐筒狀的形狀的上游支承板11以及與軸線O交叉的具有平板狀的形狀的下游支承板12而在內(nèi)側(cè)劃分出該空腔。因此，就從燃料導(dǎo)入孔13a向以距軸線O的徑向的距離逐漸變大的方式設(shè)置有多列的第一列131至第五列135的預(yù)混合管13供給的燃料氣體F而言，在空腔內(nèi)隨著朝向徑向外側(cè)，燃料氣體F的流量逐漸地減少。而且，即使預(yù)混合管13增加，也能夠使燃料氣體F的流速維持恒定。其結(jié)果是，能夠與預(yù)混合管13的配置位置無關(guān)地使從位于空腔的燃料導(dǎo)入孔13a向預(yù)混合管13內(nèi)供給的燃料氣體F的供給量恒定。因此，能夠通過預(yù)混合管13使空氣A與燃料氣體F均勻地混合。由此，能夠容易噴射均勻地混合的燃料氣體F。

能夠從外部確認隨著朝向軸線O方向的第二端部側(cè)即下游側(cè)而逐漸擴徑的具有錐筒狀的形狀的上游支承板11。其結(jié)果是，能夠從外部對上游支承板11的形狀進行微調(diào)，能夠容易地進行調(diào)整而使空腔的形狀變化。而且，能夠根據(jù)預(yù)混合管13的配置、配置的個數(shù)，來變更上游支承板11的擴徑情況。因此，能夠容易地調(diào)整在空腔內(nèi)流通的燃料氣體F的流速。由此，能夠容易使向預(yù)混合管13供給的燃料氣體F的供給量恒定。

以在預(yù)混合管13的周向之間朝向徑向流通的燃料氣體F的流速恒定的方式，設(shè)定位于距軸線O的半徑尺寸彼此不同的列的空腔的軸線O方向的長度。因此，即使隨著預(yù)混合管13的增加而流路的數(shù)量增加，也能夠與在空腔內(nèi)流動的燃料氣體F的各列的流量相應(yīng)地調(diào)整與軸線O平行的面的流路面積。由此，能夠高精度地使徑向的流速恒定，能夠容易噴射更均勻地混合的燃料氣體F。

另外，根據(jù)各列上的預(yù)混合管13的個數(shù)、燃料氣體F的體積流量來決定空腔的軸線O方向的長度，由此能夠更準確地調(diào)整在空腔內(nèi)流動的燃料氣體F的各列上的與軸線O平行的面的流路面積相對于與軸線O正交的剖面的流路面積。由此，能夠更高精度地使徑向的流速恒定，能夠容易噴射進一步均勻地混合的燃料氣體F。

并且，使預(yù)混合管13朝向空腔的外側(cè)且與下游支承板12相比朝向下游側(cè)沿軸線O方向突出。由此，能夠使預(yù)混合管13整體的長度與配置在空腔內(nèi)的預(yù)混合管13的長度相比向軸線O方向的第二端部側(cè)延伸?？涨灰噪S著從軸線O的中心朝向徑向外側(cè)而減小軸線O方向的距離的方式形成。配置在空腔內(nèi)的預(yù)混合管13的長度隨著朝向徑向外側(cè)而變短。作為管材的預(yù)混合管13在軸線O方向上延伸的長度越短則壓力損失越小。因此，配置在空腔內(nèi)的預(yù)混合管13的壓力損失隨著朝向徑向外側(cè)而變小，根據(jù)配置有預(yù)混合管13的距軸線O的徑向的位置而壓力損失的大小產(chǎn)生差異。因此，從燃料導(dǎo)入孔13a向預(yù)混合管13供給的供給量也隨著朝向徑向外側(cè)而變大從而產(chǎn)生差異，在預(yù)混合管13內(nèi)流動的空氣量產(chǎn)生差異，無法均勻地供給預(yù)混合氣體。

然而，通過使預(yù)混合管13朝向空腔的外側(cè)延伸，能夠降低徑向上的配置位置不同的預(yù)混合管13的壓力損失的差的比例。因此，能夠與預(yù)混合管13的配置位置無關(guān)地使燃料氣體F的供給量均勻，從而能夠容易噴射更均勻地混合的燃料氣體F。

接下來，參照圖3對第二實施方式的燃料噴射器10進行說明。

在第二實施方式中，對與第一實施方式相同的構(gòu)成要素標注相同的附圖標記并省略詳細的說明。該第二實施方式的燃料噴射器10與第一實施方式的不同點在于，使配置的多個預(yù)混合管23的長度相同。

即，如圖3所示，在第二實施方式中，具有：以相同的長度朝向空腔的外側(cè)向軸線O方向的第一端部側(cè)突出的預(yù)混合管23、在上游支承板11的上游側(cè)支承預(yù)混合管23的上游預(yù)混合管支承部24、與第一實施方式相同的上游支承板11以及下游支承板12。

預(yù)混合管23具有與第一實施方式相同的剖面形狀，是沿著軸線O方向延伸且具有圓筒狀的形狀的管材。預(yù)混合管23在位于空腔的部分具有將預(yù)混合管23內(nèi)外貫通的燃料導(dǎo)入孔13a。預(yù)混合管23的軸線O方向的第一端部側(cè)比上游支承板11朝向位于空腔的外側(cè)即軸線O方向的第一端部側(cè)的上游側(cè)突出并固定。預(yù)混合管23以軸線O方向的第二端部側(cè)不從下游支承板12突出而與下游支承板12共面的方式固定。長度相同的預(yù)混合管23以軸線O為中心在同心圓上分離地配置有多個。預(yù)混合管23與第一實施方式同樣地，將其沿徑向配置成多列從而通過以軸線O為中心呈放射狀地逐漸增加數(shù)量的方式配置。在第二實施方式中，也與第一實施方式同樣地配置成五列。

上游預(yù)混合管支承部24具有以與上游支承板11的擴徑部11a對應(yīng)的方式使內(nèi)部凹陷的圓筒狀的形狀。上游預(yù)混合管支承部24以從軸線O方向的第一端部側(cè)即上游側(cè)覆蓋上游支承板11的方式配置。換句話說，上游預(yù)混合管支承部24與上游支承板11一體地固定，從而與形成空腔的上游支承板11以及下游支承板12一起，外形形狀形成圓柱狀。上游預(yù)混合管支承部24具有沿軸線O方向延伸的多個貫通孔。上游預(yù)混合管支承部24使預(yù)混合管23插通該貫通孔，且以與預(yù)混合管23的上游側(cè)的端部共面的方式，在上游側(cè)的端面處固定預(yù)混合管23。

需要說明的是，上游預(yù)混合管支承部24與預(yù)混合管支承部14同樣地，能夠支承從上游支承板11突出的預(yù)混合管23即可。上游預(yù)混合管支承部24也可以是例如在從上游支承板11向上游側(cè)分離的位置以軸線O為中心呈圓板狀地配置并支承預(yù)混合管23的平板構(gòu)件。

根據(jù)上述那樣的第二實施方式的燃料噴射器10，與配置位置無關(guān)地使預(yù)混合管23的軸線O方向的長度全部相同，從而能夠與空腔的形狀無關(guān)地使預(yù)混合管23的軸線O方向的長度相同。因此，能夠使在徑向的不同位置配置的預(yù)混合管23內(nèi)的壓力損失恒定。其結(jié)果是，能夠與徑向的配置位置無關(guān)地使從燃料導(dǎo)入孔13a向預(yù)混合管23內(nèi)供給的燃料氣體F的供給量恒定。由此，能夠容易噴射進一步均勻地混合的燃料氣體F。

接下來，參照圖4對第三實施方式的燃料噴射器10進行說明。

在第三實施方式中，對與第一實施方式相同的構(gòu)成要素標注相同的附圖標記并省略詳細的說明。該第三實施方式的燃料噴射器10與第一實施方式的不同點在于，具有向空腔內(nèi)引導(dǎo)燃料氣體F的流動的燃料引導(dǎo)部3。

即，如圖4所示，在第三實施方式中，還具有燃料引導(dǎo)部3，該燃料引導(dǎo)部3以軸線O為中心隨著從軸線O方向的第一端部側(cè)朝向軸線O方向的第二端部側(cè)而逐漸擴徑。

燃料引導(dǎo)部3的圓錐狀的底部固定在空腔內(nèi)的下游支承板12的軸線O方向的第一端部側(cè)的表面上。燃料引導(dǎo)部3以軸線O為中心具有圓錐狀的形狀，該圓錐狀的形狀具有隨著從軸線O方向的第一端部側(cè)即上游側(cè)朝向軸線O方向的第二端部側(cè)即下游側(cè)而逐漸擴徑的錐面3a。

根據(jù)上述那樣的第三實施方式的燃料噴射器10，以軸線O為中心，燃料引導(dǎo)部3具有圓錐狀的形狀，該圓錐狀的形狀具有隨著從軸線O方向的第一端部側(cè)即上游側(cè)朝向軸線O方向的第二端部側(cè)即下游側(cè)逐漸擴徑的錐面3a。因此，經(jīng)由燃料進給管1向空腔內(nèi)導(dǎo)入的燃料氣體F沿著燃料引導(dǎo)部3的形狀朝向徑向外側(cè)流動。即，向空腔內(nèi)導(dǎo)入的燃料氣體F通過燃料引導(dǎo)部3被朝向徑向外側(cè)引導(dǎo)，容易朝向徑向外側(cè)流通。因此，燃料氣體F也容易向配置在徑向外側(cè)的預(yù)混合管13供給。其結(jié)果是，能夠與預(yù)混合管13的配置位置無關(guān)地，以更高的精度使從燃料導(dǎo)入孔13a供給的燃料氣體F的量恒定。由此，能夠容易噴射以高精度均勻地混合的燃料氣體F。

需要說明的是，本發(fā)明不限定于上述的方式，在不脫離其要旨的范圍內(nèi)允許各種變形。例如，作為本實施方式的變形例，可以列舉同時具有第二實施方式與第三實施方式的燃料噴射器10。

即，在變形例中，如圖5所示，第二實施方式的燃料噴射器10也可以具有燃料引導(dǎo)部3。

以上，參照附圖對本發(fā)明的實施方式進行了詳細說明，然而各實施方式中的各結(jié)構(gòu)以及它們的組合等僅為一例，在不脫離本發(fā)明的主旨的范圍內(nèi)，能夠進行結(jié)構(gòu)的附加、省略、置換、以及其他的變更。另外，本發(fā)明不由實施方式限定，而僅由權(quán)利要求書的范圍限定。

需要說明的是，在本實施方式中，預(yù)混合管13向軸線O方向的第一端部側(cè)即上游側(cè)、軸線O方向的第二端部側(cè)即下游側(cè)突出，然而突出的方向不限定于本實施方式，也可以朝向不同方向、兩方向突出。例如，也可以如第二實施方式那樣使相同長度的預(yù)混合管23朝向下游側(cè)突出。

并且，預(yù)混合管13以軸線O為中心遍及五列地配置有多個配置，然而不限定于五列，只需按照所需的燃料噴射器10的性能適當?shù)剡x擇即可。

另外，為了使預(yù)混合管13維持與軸線O平行的姿態(tài)，優(yōu)選設(shè)置預(yù)混合管支承部14，然而也可以不設(shè)置預(yù)混合管支承部14。在該情況下，優(yōu)選使預(yù)混合管13本身具有強度而維持軸線O平行的姿態(tài)。

并且，不限定于為了使徑向的流速恒定而設(shè)定空腔的軸線O方向的長度。例如，也可以為了使不僅具有徑向成分且也具有軸線O方向的成分的燃料氣體F的流動方向上的燃料氣體F的流速恒定而設(shè)定空腔的軸線O方向的長度。

工業(yè)實用性

根據(jù)上述的燃料噴射器，通過以隨著從軸線的中心朝向徑向外側(cè)而減小軸線方向的距離的方式形成空腔，從而能夠容易噴射均勻地混合的燃料氣體。

附圖標記說明

O 軸線

F 燃料氣體

A 空氣

1 燃料進給管

10 燃料噴射器

11 上游支承板

11a 擴徑部

12 下游支承板

12a 圓板部

12b 圓筒部

13、23 預(yù)混合管

13a 燃料導(dǎo)入孔

131 第一列

132 第二列

133 第三列

134 第四列

135 第五列

14 預(yù)混合管支承部

24 上游預(yù)混合管支承部

3 燃料引導(dǎo)部