JPH0398458A - Ｍｈｄ発電装置 - 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」一の利用分野］ この発明は、商用周波数のような設定周波数の脈流起電
力を発生させるようにした電磁流体（Ｍ１１Ｄ＞発電装
置に関するものである。

［従来の技術］ 第２図は従来技術によるパルスジェットを応用した脈流
Ｍ　Ｈ　Ｄ発電装置の模式図である。図において、１は
燃焼室、１７はノズル、２２はハーモ二力弁、３は電極
、４は燃料噴射装置である。なお、電極３のｒ＝ｔ近の
ノズル１７内に図の紙面に垂ＩＩ′〔な方向に強力な磁
界を発生させるように図示しない磁界発生装置が設けら
れている。

逆止機能をイ『するハーモニカ弁２２を通過して燃焼室
１内に空気が入り、燃料噴射装置・４がらＷｔ射された
．燃料が爆発的に燃焼して高温高圧の燃焼ガスが発生し
、その燃焼ガスは、その圧カでハーモニカ弁２２を閉鎖
し，ノズル１７を通ってｔ？：ｒ　ｊ坐で噴出ずる。こ
の噴出ガスは導電性を存ずる９ノズルＩ７内の前記磁界
中を４木性のガスが仔動ずるので、フレミングの右手の
法則により電極３に起電力が発生ずる。ガスのｎ＾出が
耕わると燃焼室１内が１１圧となり、ハーモニカ弁２２
が開いて空気が入る。以上の過程を繰り返すことにより
第３１２！に后ずような脈流起電力を；し極３がら取り
出ずことができる。

［発明が解ｉｋしようとする課題１ 従宋のＭＨＤ発電装置は以上のように横成されているの
で、脈動周波数はその装訳における作動空気の固有振動
数によって決まり、商用周波数よりかなり高い周波数と
なる。また、空気の吸入は燃焼パルスによるので、空気
の密度は高くなく、燃焼ガスの圧力・温度もあまり高く
ならず、高出力が得られない。また、ハーモニカ弁は構
造が脆弱で信頼性に欠けるなどの課題があった。

この発明は、上記のような課題を解消するためになされ
たもので、任意に設定した周波数で、高出力の起電力を
、安定して発生させることができるＭ　｝−Ｉ　Ｄ発電
装置を得ることを目的とする。

［課題を解決するための千段］ この発明に係るＭＨＤ発電装置は、燃焼室及びこの燃焼
室に連通したノズルと、空気を圧縮して送る空気圧縮装
一：と、この空気圧縮装置により送られた空気を所定の
周波数で開閉して間欠的に前記燃焼室内に噴出させる脈
動弁と、燃料供給装置と、前記ノズルのガス流れ方向に
直交する方向に磁界を発生させる磁界発生装置と、前記
ノズルのガス流れ方向及び磁界方向に直交する方向に設
けられたＳｕ極とからなるものである。

［作川１ この発明におけるＭＨＤ発一ｋ装置の空気圧縮装置は、
圧縮して高密度とした空気を燃焼室に送り込むので、多
Ｌ（の燃料を燃焼させることができ、燃焼ガスは高温高
圧大量となり、高速でノズルを通過することになり、出
力効率が高くなる。また脈動弁は所定の周波数で開閉し
て圧縮空気を燃焼室内に噴出させるので、燃焼室内にお
ける爆発的燃焼はその冴波数で発生し、燃焼ガスもその
周波数でノズルを通過して磁束を切り、その周波数の起
電力が確実に得られる。

［実施例］ 以下、この発明の一実施例を図について説明する。第１
目において、１は燃焼室、ｌ７はノズル、２１は脈動弁
、２９は弁駆動装置、３は電極、ｌ１は燃料噴射装置、
５は点火装置、６は空気圧縮装許、６１は低圧圧縮機、
６２はインタークーラー６３は高圧圧縮機、６４は駆動
主動機、９は空気予熱部である。

燃焼室１は二重壁ｆｉｌＩ造となっており、内外壁間は
空気予熱部つとなっている。燃焼室ｌに連通してノズル
１７が形成され、ノズル１７は断面が一〇−　ｉられて
末広がりの形状となっている。ノズル１７の壁面間に電
極３．３が設けられ、その付近のノズル１７内に図の紙
面に垂直な方向に強力な磁界を発生させるように図示し
ない磁界発生装置が設けられている。脈動弁２１は同期
電動機等による弁駆動袈置２９により駆動され、空気予
熱部９と燃焼室１の間を設定周波数で開閉する。設定周
波数は、例えば、商用周波数というような任意の周波数
を設定することができる。燃料噴射装置４もこの周波数
に同期して間欠的に燃料を燃焼室１内に噴射する。

次に、動作について説明する。駆動装置６４により空気
圧縮装置６が駆動されると、空気は低圧ｒｌＥＩＩ１１
６１に唱人され圧縮されてインタークーラ６２へ送られ
、インタークーラー６２で冷却されて密度が高くなり、
高圧圧！Ｆｉｔ機６３に吸入され圧縮されて高温高圧空
気となり空気予熱部９へ送られる。空気予熱部９の内壁
は非常に高温である燃焼室１に接しているので、熱交換
により、空気予熱部９内を通過する圧縮空気は加熱され
、燃焼室１の内望は冷却される。この空気予熱部９内の
高温高圧空気は、商用周波数等の設定周波数の電源に接
続された同期電動機等からなる弁駆動装；な２９により
開閉する脈動弁２１によりその課定周波数で間欠的に燃
焼室１内に噴出する。また、これに同期して燃料噴射装
置４から燃料が噴射されて燃焼室１内に混合気が形成さ
れると同時に点火袈置５が同期して作動して点火し、混
含気は爆発的に燃焼し、燃焼ガスはノズルｌ７を高速で
通過して排出される。この燃焼ガスは、非常な高温のた
めプラズマｆヒするか、シードを混入することにより導
電性を有している。したがって、ノズル１７を通過ずる
とき、■示しない磁界発生装置により形或された紙面に
重ｊ’〔方向の磁束をｉ’−’：＋速で切ることになり
、’４極３に起？（１力が発生する。なお、起ＺＥ力の
大きさは磁界の強さ及びガスの通過速度に比例する。

このＭＨＤ発電装置においては、燃焼室１内に入る空気
が空気圧縮装置６により密度が高められ空気予熱部９に
より加熱されているので、従来より多量の燃料を燃焼さ
せることができ、より高温高圧で大量の燃焼ガスが、よ
り高速でノズル１７を通過することになり、高出力・高
効率の起電力が得られる。また，脈動弁２１，燃料噴射
装置４及び点火装置５は設定された周波数で作動するの
で、その設定された周波数の脈流起電力が得られる。ま
た、従来のハーモニカ弁２２のような脆弱な横成要素は
ないので、確実に以上の動作が継続し、安定した電力が
得られる。

なお、ノズル１７から排出されたガスはガスタービンへ
導き、空気圧縮装置６を駆動する駆動装；在６４として
、また、発電用等として利用してもよく、さらに、排熱
ボイラの熱源として利用し、エネルギー効率を高めるこ
ともできる．なお、上記実施例では、空気圧縮装置６は
２段のものを示したが、１段でもよく、３段以上でもよ
い。また．−ｈ記実施例では，燃焼室１内で空気と燃料
を混合させるようにしたが、予め混合して燃焼室ｌ内に
入れるようにしてもよい。また、上記実施例では、Ｉし
極３は一対のものを示したが、適当な距離をおいた３対
の電極を設置し、要すれば進相装ρ等も設けて三相交流
発電装置を横成することもできる。

なお、空気予熟部９は、空気加熱による効率の向−１二
を固るとともに燃焼室壁の冷却による燃焼室壁の耐熱材
料の問題を軽減ずるためであり、また点火装訳５は、燃
料噴ｑ｛装置４からの燃料噴射に上り直ちに自然点火し
て爆発的に燃焼する状態になるのであれば、これらのも
のは省略することしできる。

「発明の効里］ 以−１二のように、この発明によれば、空気圧縮機で圧
縮した空気を、設定周波数で開閉する脈動弁によって、
燃焼室に送り込み燃焼させるようにしたので，設定周波
数の脈流発電が高出力高効率で安定して？｝られる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例によるＭＨＤ発電装置の模
式図、第２図は従来のＭＨＤ発電装置の模式図、第３図
は起電力の波形図である。 図において、１は燃焼室，】７はノズル、２１は脈動弁
、２９は弁駆動装置、３は電極、４は燃料噴射装置、５
は点火装置、６は空気圧縮装置、９は空気予熱部である
。なお、図中、同一符号は同−または相当部分を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 燃焼室及びこの燃焼室に連通したノズルと、空気を圧縮
   して送る空気圧縮装置と、この空気圧縮装置により送ら
   れた空気を所定の周波数で開閉して間欠的に前記燃焼室
   内に噴出させる脈動弁と、燃料供給装置と、前記ノズル
   のガス流れ方向に直交する方向に磁界を発生させる磁界
   発生装置と、前記ノズルのガス流れ方向及び磁界方向に
   直交する方向に設けられた電極とからなるＭＨＤ発電装
   置。