| 【発明の名称】 |
パルス燃焼装置 |
| 【発明者】 |
【氏名】石黒 典夫
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| 【要約】 |
【課題】
【解決手段】 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 燃焼室の上流のクッションチャンバー側から、液体燃料と空気が燃焼室内に送り込まれて爆発燃焼されるパルス燃焼装置において、前記燃焼室内に、微粒子状の前記液体燃料は通りやすい一方、爆発による燃焼波が前記クッションチャンバー内に侵入するのを阻止し得るフレームトラップを配設したことを特徴とするパルス燃焼装置。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、パルス燃焼装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術及びその課題】従来、パルス燃焼装置は図８の概略図で示すように、燃焼室１内で混合気が爆発すると、爆発圧がフレームトラップ５１を通ってクッションチャンバー２内に作用して吸気弁３が閉じられ、燃焼室１内の燃焼ガスが尾管４から排出されるものであり、その時の慣性力によって燃焼室１内が負圧となり、クッションチャンバー２内の燃焼ガスと空気が燃焼室１内に流れ込んで、クッションチャンバー２内の圧力が大気圧以下になると、前記吸気弁３が開いて新気が流入されて、この流入された新気が燃料パイプ５の先端のノズル５ａから噴射された燃料とともに燃焼室１内に供給され、この時に前記尾管４から高温の燃焼ガスが燃焼室１内に逆流して、この高温の燃焼ガスにより混合気が着火されて、燃焼室１内で爆発燃焼されるように構成されており、従来では、前記フレームトラップ５１は、セラミック等の吸水性材料でハニカム状に形成されて燃焼室１の入口部に設置されており、ガソリン，灯油などの液体燃料を使用した場合に、微粒子化した液体燃料が、このハニカム状のフレームトラップ５１を通りにくく、また、フレームトラップ５１によっては、液体燃料を吸着してしまい、燃焼室１内での燃焼が不安定となるという問題点があった。
【０００３】
【課題を解決するための手段】本発明は上記従来の問題点に鑑み案出したものであって、微粒子状の液体燃料を効率良く燃焼室に送り込み、燃焼室内での燃焼を安定化させることができるとともに、燃焼室内での爆発による燃焼波が上流側のクッションチャンバー内に侵入することを阻止できるパルス燃焼装置を提供せんことを目的とし、その要旨は、燃焼室の上流のクッションチャンバー側から、液体燃料と空気が燃焼室内に送り込まれて爆発燃焼されるパルス燃焼装置において、前記燃焼室内に、微粒子状の前記液体燃料は通りやすい一方、爆発による燃焼波が前記クッションチャンバー内に侵入するのを阻止し得るフレームトラップを配設したことである。
【０００４】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。図１は、パルス燃焼装置の概略構成図であり、燃焼室１の上流側にはクッションチャンバー２が形成され、吸気弁３が設けられており、また、先端にノズル５ａを備えた燃料パイプ５が配設されたものとなっており、また、燃焼室１から燃焼ガスを排出する尾管４が燃焼室１の下流側に接続されたものとなっており、本例では、燃焼室１内の入口部側に、フレームトラップ６が設けられたものとなっており、このフレームトラップ６は、図２の拡大図で示すような形状に形成されている。即ち、フレームトラップ６は円錐コーン形に形成されて、円錐面６ａを備え、円錐面６ａの下流側は拡開状に開口された拡開開口６ｂとなっている。
【０００５】このような円錐コーン形のフレームトラップ６は、燃焼室１が円筒形である場合に設けられるものであり、このフレームトラップ６を燃焼室１内に配設したことにより、クッションチャンバー２側からフレームトラップ６の円錐面６ａに沿って、効率良く燃焼室１内に微粒子状の液体燃料が送り込まれることとなり、また一方、燃焼室１内で爆発燃焼された時に発生する燃焼波は、フレームトラップ６の拡開開口６ｂからフレームフラップ６の円錐面６ａの内側に入り込んで、このフレームトラップ６で反射等され、燃焼波が直接クッションチャンバー２内に侵入することが阻止され、クッションチャンバー２内の前記吸気弁３とかノズル５ａ等の機器に損傷が生ずることが防がれるものとなる。また、燃焼室１内にフレームトラップ６が設けられているため、フレームトラップ６が高熱体となってパルス燃焼移行後の種火となることができ、また、液体燃料のガス化を促進させることができて、パルス燃焼を安定化させることができるものとなる。
【０００６】なお、図３に示すフレームトラップ７は、クッションチャンバー２側から見た場合の燃焼室１の断面が、四角形または四角形に近い形状の場合に、燃焼室１内に配設されるものであり、基板８に一体状に山形板９が接合されており、山形板９は、中央部に立ち上がった稜線部９ａが形成されて、この稜線部９ａから両側に向かって湾曲面９ｂ，９ｂが形成されたものとなっており、このようなフレームトラップ７においても、クッションチャンバー２側からの微粒子状の液体燃料は良好に湾曲面９ｂに沿って燃焼室１内へ効率良く送り込むことができ、また、燃焼室内の爆発による燃焼波は基板８で受け止めて、燃焼波が直接クッションチャンバー２内に侵入することを良好に防ぐことができるものとなる。
【０００７】次に、図４に断面図で示すフレームトラップ１０は、円錐面１０ａの拡開開口側の端部に外側に突出して湾曲したスカート部１０ｂが一体形成されており、このスカート部１０ｂの内側には拡開開口側を閉じるように球面板１１が一体状に覆設されたものとなっており、この球面板１１は、凹面鏡的に作用して燃焼波を焦点に集めることができるような形状に形成されている。
【０００８】このような円錐コーン状でスカート部１０ｂを有し、かつ球面板１１を備えたフレームトラップ１０では、図５の作用説明図で示すように、ノズル５ａから噴射されて微粒子化した液体燃料は、円錐面１０ａに沿って空気とともに効率良く燃焼室１内に送り込まれるものであり、従来のように、微粒子化した液体燃料が通りにくくなることがなく、また、液体燃料が吸収されることもなく、効率良く燃焼室内へ液体燃料を通すことができるものである。
【０００９】また、燃焼室１内で爆発燃焼された時に発生する燃焼波は、図６の作用説明図で示すように、球面板１１により反射され、球面板１１の球面の焦点Ｐに集められて、この焦点Ｐの部分は超高温部を形成することとなり、後のパルス燃焼を安定化させることができるものとなる。しかも、球面板１１により反射されるとともにスカート部１０ｂにより渦流が生成されて、この渦流により燃焼波のクッションチャンバー２側への侵入を阻止することができ、燃焼波のクッションチャンバー２側への侵入を有効に防ぐことができるものとなる。
【００１０】次に、図７に示すフレームトラップ１２は、円錐面１２ａの先端に拡開した拡開開口１２ｂが形成されているとともに、拡開開口１２ｂの反対側には挿入口１２ｃが形成されており、この挿入口１２ｃ内に燃料パイプ５が挿入されて、燃料ノズル５ａがフレームトラップ１２内に配置されたものであり、このような構造では、ノズル５ａから噴出される液体燃料を最も効率良く燃焼室１内に送り込むことができ、かつ燃焼波はフレームトラップ１２の円錐面１２ａの内側で反射させて、ノズル５ａを良好に保護することができるものとなる。
【００１１】
【発明の効果】本発明は、燃焼室の上流のクッションチャンバー側から、液体燃料と空気が燃焼室内に送り込まれて爆発燃焼されるパルス燃焼装置において、前記燃焼室内に、微粒子状の前記液体燃料は通りやすい一方、爆発による燃焼波が前記クッションチャンバー内に侵入するのを阻止し得るフレームトラップを配設したことにより、微粒子化した液体燃料を効率的に燃焼室内に送り込むことができ、また、爆発による燃焼波を阻止することにより、クッションチャンバー内の機器を良好に保護することができるものとなり、さらにフレームトラップ自体が高熱体となり、パルス燃焼移行後の種火となることができるとともに、液体燃料のガス化を促進させてパルス燃焼を安定化させることができる効果を有する。
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| 【出願人】 |
【識別番号】３９０００９８９６
【氏名又は名称】愛知機械工業株式会社
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| 【出願日】 |
平成１１年６月２１日（１９９９．６．２１） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００８６５２０
【弁理士】
【氏名又は名称】清水 義久
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| 【公開番号】 |
特開２００１−４１０６（Ｐ２００１−４１０６Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１３年１月１２日（２００１．１．１２） |
| 【出願番号】 |
特願平１１−１７４１５７ |
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