JPH02309104A - パルス燃焼器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、液体燃料を使用するパルス燃焼器に関する。

（従来の技術） 従来のパルス燃焼器は、燃料としてガスを使用している
。

（発明が解決しようとする課題） パルス燃料器においては、燃料費を低減させるために、
また何処でも使用できるようにするために灯油等の液体
燃料を使用することが要望される。

しかしながら従来のパルス燃焼器の混合室中央に設けら
れてガスを供給するディストリビュータの位置に燃料噴
射ノズルを設けたのみでは、噴射された燃料と空気との
混合が充分に行なわれないため着火しに＜＜、安定燃焼
に達するまでに時間がかかり、また−酸化炭素の発生が
多くなる。

本発明は噴射された燃料と空気の混合を促進させて、着
火を容易にすると共に安定燃焼に達するまでの時間を短
縮させ、また−酸化炭素の発生を減少させることを目的
とする。

（課題を解決するための手段） このために、本発明によるパルス燃焼器は、添付図面に
例示する如く、供給口１２及び排出口１３を有する燃焼
室１０と、一端側において前記供給口１２に同軸的に連
結された円筒状の供給筒２０と、この供給筒の他端側に
設けられて同供給筒内への空気流入のみを実質的に許容
する空気吸入装置３０と、前記排出口１３に連結された
細長いテールパイプ１４を備えてなるパルス燃焼器にお
いて、前記供給筒２０の前記他端側の中心部から前記供
給口１２に向けて同軸的に突出して設けられた燃料噴射
ノズル４０と、前記空気吸入装置３０と供給口１２の間
において前記供給筒２０と燃料噴射ノズル４０の間に形
成された環状の空気通路２６内に設けられて同通路を通
過する空気に旋回運動を与える案内羽根４５を備えたこ
とを特徴とするものである。

（作用） 液体燃料は、供給口１２に向けて同軸的に設けられた燃
料噴射ノズル４０から噴霧状に噴射される。空気吸入装
置３０から供給された空気は、燃料噴射ノズル４０周囲
の環状の空気通路２６を通過する際に案内羽根４５によ
り旋回運動が与えられるので、噴射された噴霧状の燃料
との混合が促進されて供給口１２から燃料室１０内に供
給され、パルス燃焼を生ずる。パルス燃焼により生じた
周期的に変動する燃焼圧により、吸入空気及び噴霧状の
燃料の一部は案内羽根４５を設けた空気通路２６を通っ
て周期的に空気吸入装置３０側に逆流し、これにより供
給筒２０の内部においても吸入空気と噴霧状の燃料の混
合は促進される。

（発明の効果） 上述の如く、本発明によれば、吸入空気と噴霧状の燃料
は、案内羽根の作用により、燃焼室内及び供給筒内の両
方において混合が促進されるので、パルス燃焼器の始動
の際の着火が容易になると共に安定燃焼に達するまで時
間が短縮され、また−酸化炭素の発生を減少させること
ができる。

（実施例） 以下に、添付図面に示す実施例により、本発明の説明を
する。本実施例のパルス燃焼器は、液槽６０（一部のみ
を第１図に示す）内の液体をＸ加熱するために使用する
ものである。

第１図に示す如く、遠心ポンプのケーシング状をなす燃
焼室１０は、その−側に一体形成されて供給口１２が開
口されたフランジ部１１を介して、液槽６０に全周を溶
接した取付板６１の内側面にねじ止め等により液密に固
定されている。また燃焼室１０の中央部に設けた排出口
１３には細、長いテールパイプ１４の一端が液密に溶着
され、液槽６０内を通ってその他端（図示省略）は液槽
６０を液密に貫通して外部に導出されている。

取付板６１の外側面には、供給筒２０の一端側が供給口
１２と同軸的にねじ止め固定され、燃焼室２０のフラン
ジ部１１と供給筒２０の間には供給口１２に挿入した燃
焼室へラド１５のフランジ部が挟持固定されている。供
給筒２０は円筒状の本体２１と、この本体２１の取付板
６１と反対端にねじ止め固定された吸入部材２２よりな
り、吸入部材２２には中央部から供給口１２側に向けて
同軸的に突出するノズルホルダ２３が溶着固定され、ま
たその外方には複数の空気吸入口２４が形成されている
。ノズルホルダ２３には同軸的に段付の貫通孔が設けら
れて、その供給口１２側の一端には燃料噴射ノズル４０
がガスゲットを介して液密にねじ込み固定され、また他
端には燃料ポンプ（図示省略）からの液体燃料を導入す
−る燃料パイプ４１がユニオンナット４２により接続さ
れている。燃料噴射ノズル４０は噴射の際の圧力低下を
伴わない噴霧式のノズルである。

供給筒本体２１の内径は、吸入部材２２側が大径に形成
されてノズルホルダ２３との間に環状室２５が形成され
、供給口１２側か小径に形成されてノズルホルダ２３と
燃料噴射ノズル４０との間に、環状室２５と供給口１２
を連通ずる環状の空気通路２６が形成されている。この
本体２１と供給部材２２の間には、空気吸入口２４から
環状室２５へ向かう空気の流のみを実質的に許容する空
気吸入装置３０が設けられている。本実施例の空気吸入
装置３０は、供給部材２２の取付面に固定され半径方向
に延びる多数のスリット３２を環状に配置した基板３１
と、この基板３１の環状室２５側にスペーサ３５を間に
おいて固定された環状のバックアッププレート３３と、
全スリット３２を閉塞可能な寸法で基板３１とバックア
ッププレート３３の間に移動自在に設けられた薄い環状
の弁板３４よりなるフラッパバルブ３４により構成され
ている。環状室２５側の圧力が低いときは、弁板３４が
バックアッププレート３３側に移動しスリット３２を開
いて環状室２５内への空気吸入を許容し、環状室２５側
の圧力が高いときは、弁板３４が基板３１に当接しスリ
ット３２を閉じて環状室２５がら空気吸入口２４側への
空気の逆流を阻止するようになっている。

環状の空気通路２６には、同通路を通過する空気に旋回
運動を与える案内羽根４５が設けられている。本実施例
の案内羽根４５は、供給筒本体２１の内径の小径部に嵌
合固定された薄肉の外筒４６と、その内面Ｃ三一体的に
設けた多数の板状のベーン４７により構成されている。

各ベーン４７は、第２図に示す内側からの展開図の如く
、同一方向に螺旋状に傾斜して設けられている。軸線方
向において、案内羽根４５の一端は供給筒２０の供給口
１２側一端よりも多少内側に入っており、また他端は環
状室２５内に多少突出している。

供給筒本体２１の内径の小径部には一部に凹所を設けて
点火栓５０がねじ止め固定されている。

点火栓５０の一対の電極５１（第１図は重なり合う方向
から見た図を示す）先端の火花間隙は、燃料噴射ノズル
４０から円錐状に噴射される噴霧状の燃料４３と空気の
境界付近に位置せしめる。電極５１の他端には、高圧絶
縁ケーブル５２を介して点火装置（図示省略）からの高
電圧が供給される。

供給筒２０及びこれに取り付けられる各部分は、液槽６
０の外面に固定されたエアチャンバ６２によりほぼ気密
に覆われ、エアチャンバ６２内には空気供給管６３を経
てブロワ（図示省略）からの空気が供給されるようにな
っている。

上記実施例のパルス燃焼器の始動の際には、電磁式燃料
ポンプ（図示省略）からの液体燃料（例えば灯油）が燃
料パイプ４１を介してノズルホルダ２３に供給されて燃
料噴射ノズル４０の先端から連続的に噴射され、ブロワ
（図示省略）からの空気は空気供給管６３を介してエア
チャンバ６２内に供給され、また点火栓５０の電極５１
先端には連続的に火花が生じている。エアチャンバ６２
内の空気は空気吸入装置３０から供給筒２０内に流入し
、環状室２５及び環状の空気通路２６を通り、燃料噴射
ノズル４０から噴射された噴霧状の燃料はこの空気流に
混合されて点火栓５１により着火され、燃焼室ヘッド１
５を設けた供給口１２から燃焼室１０内に入って燃焼す
る。空気吸入装置３０．からの空気は、環状の空気通路
２６を通過する際に案内羽根４５のベーン４７により旋
回運動が与えられ、噴射された噴霧状の燃料との混合が
促進されて燃焼性が向上しているので、上記着火は容易
に行われ、燃焼室１０内の燃焼も安定して行われる。

この燃焼により燃焼室１０内には先ず不規則的な圧力変
動が生ずるが、燃焼室１０とテールバイブ１４により構
成される共鳴系の周波数に相当する圧力変動が共鳴によ
り次第に増幅されてパルス燃焼状態に移行する。パルス
燃焼状態となれば燃焼室１０内の燃焼は共鳴周波数に応
じた周波数で行われて圧力が周期的に変動し、これに応
じて空気も周期的に空気吸入装置３０がら吸入され、ま
たテールバイブ１４からは燃焼ガスの一部が周期的に燃
焼室１０内に逆流するようになる。この状態においては
、燃焼室１０内の圧力が上昇した際に吸入空気及び噴霧
状の燃料の一部は案内羽根４５を設けた空気通路２６を
通って空気吸入装置３０側に逆流し、これにより供給筒
２０の内部においても吸入空気と噴霧状の燃料の混合が
行われるので、混合は一層促進される。なお、多数のベ
ーン４７を設けた案内羽根４５はフレームトラップの役
を果すので、環状室２５内において燃焼が行われること
はない。

上述の如く、本実施例によれば、吸入された空気と噴射
された燃料は、案内羽根４５の作用により、燃焼室１０
及び供給筒２０内の両方において混合が促進されるので
、パルス燃焼器の始動の際の着火が容易になると共に安
定したパルス燃焼状態に達するまでの時間が短縮され、
また−酸化炭素の発生を減少させることができる。

なお、安定したパルス燃焼状態に達した後は、テールパ
イプ１４から逆流した燃焼ガス内の残留火炎により燃焼
室１０内の空気と混合された霧化燃料への着火が行われ
、また燃焼室１０内に生ずる圧力変動に伴う負圧により
空気吸入装置３０を介しての空気吸入が行われるので、
点火装置及びブロワ−を停止させてもパルス燃焼器は作
動を続行する。

【図面の簡単な説明】

添付図面は本発明によるパルス燃焼器の一実施例を示し
、第１図は要部の構造を示す断面図、第２図は旋回羽根
を内側から見た展開図の一部分である。 符　　号　　の　　説　　明 １０・・・燃焼室、１２・・・供給口、１３・・・排出
口、１４・・・テールパイプ、２０・・・供給筒、２６
・・・空気通路、３０・・・空気吸入装置、４０・・・
燃料噴射ノズル、４５・・・案内羽根。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 供給口及び排出口を有する燃焼室と、一端側において前
   記供給口に同軸的に連結された円筒状の供給筒と、この
   供給筒の他端側に設けられて同供給筒内への空気流入の
   みを実質的に許容する空気吸入装置と、前記排出口に連
   結された細長いテールパイプを備えてなるパルス燃焼器
   において、前記供給筒の前記他端側の中心部から前記供
   給口に向けて同軸的に突出して設けられた燃料噴射ノズ
   ルと、前記空気吸入装置と供給口の間において前記供給
   筒と燃料噴射ノズルの間に形成された環状の空気通路内
   に設けられて同通路を通過する空気に旋回運動を与える
   案内羽根を備えたことを特徴とするパルス燃焼器。