JPH11294714A - パルス可変容積燃焼方法及びその装置 - Google Patents
パルス可変容積燃焼方法及びその装置Info
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- JPH11294714A JPH11294714A JP10075298A JP10075298A JPH11294714A JP H11294714 A JPH11294714 A JP H11294714A JP 10075298 A JP10075298 A JP 10075298A JP 10075298 A JP10075298 A JP 10075298A JP H11294714 A JPH11294714 A JP H11294714A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 燃焼ガスの逆流を少量に規制できて不完全燃
焼を防止でき、燃焼室の可変容積に応じて空気の可変供
給を確実にできるパルス可変容積燃焼方法及びその装置
を提供する。 【解決手段】 燃焼筒１に小径吸気調整筒３を介して大
径吸気クッション室Ｂを連設し、調整筒３を閉塞する摺
動筒５の先端に防炎トラップ５２及び開口部５１０,５
１１を有する仕切壁５１を取り付け、該摺動筒内に燃料
管６を固着してノズル６１を内筒６３内に配し開口部５
１０に向け、摺動筒５内の燃料管から内筒６３の外周に
かけてを開口部５１１に連通する空気流入路Ｃとし、摺
動筒５の後端に少量吸気逆止弁５４と後部外周に吸気孔
を透設し、燃焼室容積が最大の場合は、摺動筒５の吸気
孔が吸気クッション室Ｂ内に大きく開口して最大吸気
し、燃焼室容積が最小の場合は、摺動筒の少量吸気逆止
弁５４だけで最小吸気する。
焼を防止でき、燃焼室の可変容積に応じて空気の可変供
給を確実にできるパルス可変容積燃焼方法及びその装置
を提供する。 【解決手段】 燃焼筒１に小径吸気調整筒３を介して大
径吸気クッション室Ｂを連設し、調整筒３を閉塞する摺
動筒５の先端に防炎トラップ５２及び開口部５１０,５
１１を有する仕切壁５１を取り付け、該摺動筒内に燃料
管６を固着してノズル６１を内筒６３内に配し開口部５
１０に向け、摺動筒５内の燃料管から内筒６３の外周に
かけてを開口部５１１に連通する空気流入路Ｃとし、摺
動筒５の後端に少量吸気逆止弁５４と後部外周に吸気孔
を透設し、燃焼室容積が最大の場合は、摺動筒５の吸気
孔が吸気クッション室Ｂ内に大きく開口して最大吸気
し、燃焼室容積が最小の場合は、摺動筒の少量吸気逆止
弁５４だけで最小吸気する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、パルス燃焼におけ
る可変容積燃焼方法及びその装置に関するものである。
特に、出力変化を可能として航空機、船舶等のエンジン
の他、工業用の熱源として、或いは業務用や家庭用に利
用されるパルス燃焼器として広く使用できるものであ
る。
る可変容積燃焼方法及びその装置に関するものである。
特に、出力変化を可能として航空機、船舶等のエンジン
の他、工業用の熱源として、或いは業務用や家庭用に利
用されるパルス燃焼器として広く使用できるものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】従来のパルス燃焼器は、燃焼室の容積が
一定な定容燃焼方式であるためアイドリングや出力変化
ができないものであった。即ち、高負荷燃焼を作動する
か止めるかの選択しかなかったのである。この点、本発
明者は、特公平５−８６５２３号で、燃焼筒内において
排気筒との間で燃焼室を形成する防炎トラップや仕切体
を摺動させることで燃焼室の容積を可変させると共に、
その可変容積に応じて燃料及び空気を可変供給させて燃
焼させる可変容積燃焼方法を提供したのである。
一定な定容燃焼方式であるためアイドリングや出力変化
ができないものであった。即ち、高負荷燃焼を作動する
か止めるかの選択しかなかったのである。この点、本発
明者は、特公平５−８６５２３号で、燃焼筒内において
排気筒との間で燃焼室を形成する防炎トラップや仕切体
を摺動させることで燃焼室の容積を可変させると共に、
その可変容積に応じて燃料及び空気を可変供給させて燃
焼させる可変容積燃焼方法を提供したのである。
【０００３】しかしながら、その方法で開示した装置で
は、もし燃焼ガスが吸気室側へ大量に逆流した場合、次
回燃焼のための新鮮空気の吸引が少量となって不完全燃
焼することが想定される問題点が判明した。
は、もし燃焼ガスが吸気室側へ大量に逆流した場合、次
回燃焼のための新鮮空気の吸引が少量となって不完全燃
焼することが想定される問題点が判明した。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】そこで本発明は、燃焼
ガスの吸気室側への逆流を少量に規制できて新鮮空気の
吸引を確保することで不完全燃焼を防止できると共に、
燃焼室の可変容積に応じて空気の可変供給を確実にでき
るパルス可変容積燃焼方法及びその装置を提供するもの
である。
ガスの吸気室側への逆流を少量に規制できて新鮮空気の
吸引を確保することで不完全燃焼を防止できると共に、
燃焼室の可変容積に応じて空気の可変供給を確実にでき
るパルス可変容積燃焼方法及びその装置を提供するもの
である。
【０００５】
【課題を解決するための手段】このため本発明のパルス
可変容積燃焼方法は、燃焼筒内に仕切壁を摺動可能に挿
着することで、排気筒と仕切壁との間で形成される燃焼
室の容積を可変させると共に、燃焼室の可変容積に応じ
て燃料及び空気を可変供給させて燃焼させる方法におい
て、燃焼筒に小径の吸気調整筒を介して吸気クッション
室を連設し、仕切壁と一体に燃料管を挿着した摺動筒を
移動させて燃焼室を可変容積し、摺動筒の移動によって
摺動筒の外周に設けた吸気孔を、閉塞された吸気調整筒
から吸気クッション室内で変位開口させて燃焼室に連通
した摺動筒内の空気流入路への吸気量を可変させ燃焼さ
せる方法としている。また本発明のパルス可変容積燃焼
装置は、燃焼筒内に仕切壁を摺動可能に挿着すること
で、排気筒と仕切壁との間で形成される燃焼室の容積を
可変させると共に、燃焼室の可変容積に応じて燃料及び
空気を可変供給させて燃焼させるものにおいて、燃焼筒
の吸気側に連設した小径の吸気調整筒と、該調整筒に連
設したそれより大径の吸気クッション室と、燃焼筒から
吸気クッション室にかけて配置し調整筒を閉塞する摺動
筒と、該摺動筒の燃焼室側の先端に取り付ける防炎トラ
ップ及び開口部を有する仕切壁と、該摺動筒内に挿着固
定し先端のノズルを内筒内に配して開口部に向けた燃料
管と、摺動筒内の燃料管外周から内筒の外周にかけて形
成され開口部に連通する空気流入路と、摺動筒の後端に
設けた少量吸気逆止弁と、摺動筒の後部外周に設ける吸
気孔と、吸気クッション室内に設けた大量吸気逆止弁と
から成り、摺動筒が吸気側に最大移動して燃焼室容積が
最大の場合は、摺動筒の吸気孔が吸気クッション室内に
大きく開口して最大吸気し、摺動筒が燃焼室側に最大移
動して燃焼室容積が最小の場合は、摺動筒の少量吸気逆
止弁が調整筒内に配置して摺動筒の吸気孔を閉塞するこ
とで少量吸気逆止弁だけで最小吸気する構成としてい
る。なお、摺動筒の後端面を閉塞して外周の吸気孔だけ
で空気を取り入れてもよく、摺動筒が燃焼室側に最大移
動して燃焼室容積が最小の場合は、摺動筒の吸気孔が吸
気クッション室内に小さく開口することで最小吸気する
構成としてもよい。また、摺動筒の後部外周に設ける吸
気孔を、円周方向に間隔をおいて複数列形成してもよ
く、さらに摺動筒の後部外周に設ける複数列の吸気孔
を、燃焼室側に向かうにつれて大きく開口させてもよ
い。また、摺動筒の後部外周に設ける吸気孔を、長手方
向に沿って複数連設すると共に、燃焼室側に向かうにつ
れて大きく開口させてもよい。
可変容積燃焼方法は、燃焼筒内に仕切壁を摺動可能に挿
着することで、排気筒と仕切壁との間で形成される燃焼
室の容積を可変させると共に、燃焼室の可変容積に応じ
て燃料及び空気を可変供給させて燃焼させる方法におい
て、燃焼筒に小径の吸気調整筒を介して吸気クッション
室を連設し、仕切壁と一体に燃料管を挿着した摺動筒を
移動させて燃焼室を可変容積し、摺動筒の移動によって
摺動筒の外周に設けた吸気孔を、閉塞された吸気調整筒
から吸気クッション室内で変位開口させて燃焼室に連通
した摺動筒内の空気流入路への吸気量を可変させ燃焼さ
せる方法としている。また本発明のパルス可変容積燃焼
装置は、燃焼筒内に仕切壁を摺動可能に挿着すること
で、排気筒と仕切壁との間で形成される燃焼室の容積を
可変させると共に、燃焼室の可変容積に応じて燃料及び
空気を可変供給させて燃焼させるものにおいて、燃焼筒
の吸気側に連設した小径の吸気調整筒と、該調整筒に連
設したそれより大径の吸気クッション室と、燃焼筒から
吸気クッション室にかけて配置し調整筒を閉塞する摺動
筒と、該摺動筒の燃焼室側の先端に取り付ける防炎トラ
ップ及び開口部を有する仕切壁と、該摺動筒内に挿着固
定し先端のノズルを内筒内に配して開口部に向けた燃料
管と、摺動筒内の燃料管外周から内筒の外周にかけて形
成され開口部に連通する空気流入路と、摺動筒の後端に
設けた少量吸気逆止弁と、摺動筒の後部外周に設ける吸
気孔と、吸気クッション室内に設けた大量吸気逆止弁と
から成り、摺動筒が吸気側に最大移動して燃焼室容積が
最大の場合は、摺動筒の吸気孔が吸気クッション室内に
大きく開口して最大吸気し、摺動筒が燃焼室側に最大移
動して燃焼室容積が最小の場合は、摺動筒の少量吸気逆
止弁が調整筒内に配置して摺動筒の吸気孔を閉塞するこ
とで少量吸気逆止弁だけで最小吸気する構成としてい
る。なお、摺動筒の後端面を閉塞して外周の吸気孔だけ
で空気を取り入れてもよく、摺動筒が燃焼室側に最大移
動して燃焼室容積が最小の場合は、摺動筒の吸気孔が吸
気クッション室内に小さく開口することで最小吸気する
構成としてもよい。また、摺動筒の後部外周に設ける吸
気孔を、円周方向に間隔をおいて複数列形成してもよ
く、さらに摺動筒の後部外周に設ける複数列の吸気孔
を、燃焼室側に向かうにつれて大きく開口させてもよ
い。また、摺動筒の後部外周に設ける吸気孔を、長手方
向に沿って複数連設すると共に、燃焼室側に向かうにつ
れて大きく開口させてもよい。
【０００６】
【発明の実施の形態】以下、本発明装置の詳細を図示し
た形態例で、本発明方法を併せて説明する。図１乃至図
２で示す形態例において、１は排気筒２に連設した燃焼
筒であり、その吸気側に燃焼筒１より小径の吸気調整筒
３を介して吸気筒４を連設している。なお、吸気筒４
は、吸気調整筒３より大径で燃焼筒１と同一径としてい
る。また、燃焼筒１の排気筒側には点火プラグ１１が設
けてある。
た形態例で、本発明方法を併せて説明する。図１乃至図
２で示す形態例において、１は排気筒２に連設した燃焼
筒であり、その吸気側に燃焼筒１より小径の吸気調整筒
３を介して吸気筒４を連設している。なお、吸気筒４
は、吸気調整筒３より大径で燃焼筒１と同一径としてい
る。また、燃焼筒１の排気筒側には点火プラグ１１が設
けてある。
【０００７】５は空気流入路Ｃを形成する摺動筒であっ
て吸気調整筒３内に気密状態で挿着支持されると共に、
燃焼筒１から吸気筒４にかけて摺動可能に配置されてい
る。該摺動筒５は、燃焼筒１内を仕切る仕切壁５１を先
部に固定すると共に、仕切壁５１の前に空間をおいて防
炎トラップ５２を中央部に取り付けている。なお、仕切
壁５１の中央部には開口部５１０,５１１を透設してい
る。この仕切壁５１の仕切りによって燃焼筒１内に燃焼
室Ａが形成されるのである。
て吸気調整筒３内に気密状態で挿着支持されると共に、
燃焼筒１から吸気筒４にかけて摺動可能に配置されてい
る。該摺動筒５は、燃焼筒１内を仕切る仕切壁５１を先
部に固定すると共に、仕切壁５１の前に空間をおいて防
炎トラップ５２を中央部に取り付けている。なお、仕切
壁５１の中央部には開口部５１０,５１１を透設してい
る。この仕切壁５１の仕切りによって燃焼筒１内に燃焼
室Ａが形成されるのである。
【０００８】また摺動筒５の中央には燃料管６が長手方
向に配置されて、摺動筒５の後端部に固着した少量吸気
逆止弁である少量フラッパーバルブ５４の中央挿着孔及
び摺動筒５内の前部に内設された支持羽根５５で燃料管
６が固着保持されている。該燃料管６の先部には内筒６
３が固着されてノズル６１が配置されており、仕切壁５
１の開口部５１０の手前にノズル６１がしている。この
内筒６３の配置によって仕切壁５１の開口部がノズル用
の燃料噴射開口部５１０とその外周の空気流入用の開口
部５１１に分けられるのである。そして、内筒６３内を
ノズル用クッション室Ｄとしている。
向に配置されて、摺動筒５の後端部に固着した少量吸気
逆止弁である少量フラッパーバルブ５４の中央挿着孔及
び摺動筒５内の前部に内設された支持羽根５５で燃料管
６が固着保持されている。該燃料管６の先部には内筒６
３が固着されてノズル６１が配置されており、仕切壁５
１の開口部５１０の手前にノズル６１がしている。この
内筒６３の配置によって仕切壁５１の開口部がノズル用
の燃料噴射開口部５１０とその外周の空気流入用の開口
部５１１に分けられるのである。そして、内筒６３内を
ノズル用クッション室Ｄとしている。
【０００９】さらに燃料管６の後部は、吸気筒４内に固
着された大量吸気逆止弁である大量フラッパーバルブ４
１の中央挿着孔に挿通されて機外の燃料供給装置（図示
せず）に連結されている。なお、燃料管６の後部には可
撓管６２が介在連結されて伸縮自在となっている。ま
た、吸気筒４内には大量フラッパーバルブ４１の仕切り
によって吸気調整筒３との間で吸気クッション室Ｂが形
成されるのである。
着された大量吸気逆止弁である大量フラッパーバルブ４
１の中央挿着孔に挿通されて機外の燃料供給装置（図示
せず）に連結されている。なお、燃料管６の後部には可
撓管６２が介在連結されて伸縮自在となっている。ま
た、吸気筒４内には大量フラッパーバルブ４１の仕切り
によって吸気調整筒３との間で吸気クッション室Ｂが形
成されるのである。
【００１０】大量フラッパーバルブ４１は、図２のよう
に、円形通過孔Ｓを多数透設した前後の弁座４１０,４
１１の間に遮断膜４１２を介在して連結した構成とし、
後ろの弁座４１０を吸気筒４に固着すると共に、前の弁
座４１１を小径とし、遮断膜４１２を後ろの弁座４１０
に近接させている。
に、円形通過孔Ｓを多数透設した前後の弁座４１０,４
１１の間に遮断膜４１２を介在して連結した構成とし、
後ろの弁座４１０を吸気筒４に固着すると共に、前の弁
座４１１を小径とし、遮断膜４１２を後ろの弁座４１０
に近接させている。
【００１１】これにより、後ろの弁座４１０の円形通過
孔Ｓから空気が吸引されると遮断膜４１２が押圧されて
前に撓み、前の弁座４１１の外周及びその円形通過孔Ｓ
から吸気クッション室Ｂに流入するのである。逆に吸気
クッション室Ｂの空気が後ろに押圧された場合、遮断膜
４１２が後ろの弁座４１０に圧着してその円形通過孔Ｓ
を閉塞するため後ろに逆流することがない。
孔Ｓから空気が吸引されると遮断膜４１２が押圧されて
前に撓み、前の弁座４１１の外周及びその円形通過孔Ｓ
から吸気クッション室Ｂに流入するのである。逆に吸気
クッション室Ｂの空気が後ろに押圧された場合、遮断膜
４１２が後ろの弁座４１０に圧着してその円形通過孔Ｓ
を閉塞するため後ろに逆流することがない。
【００１２】また摺動筒５の後端部に固着した少量フラ
ッパーバルブ５４の構成も大量フラッパーバルブ４１の
構成と同一であり、前後に間隔をおいて連結された弁座
５４０,５４１の間に遮断膜５４２を介在した構成であ
るが、弁座５４０,５４１に透設した円形通過孔を小さ
くしている。このため、後ろの弁座５４０の円形通過孔
から空気が吸引されると遮断膜５４２が押圧されて前に
撓み、前の弁座５４１の外周及びその円形通過孔から摺
動筒５内に流入するのである。逆に摺動筒５内の空気が
後ろに押圧された場合、遮断膜５４２が後ろの弁座５４
０に圧着してその円形通過孔を閉塞するため吸気クッシ
ョン室Ｂに逆流することがない。
ッパーバルブ５４の構成も大量フラッパーバルブ４１の
構成と同一であり、前後に間隔をおいて連結された弁座
５４０,５４１の間に遮断膜５４２を介在した構成であ
るが、弁座５４０,５４１に透設した円形通過孔を小さ
くしている。このため、後ろの弁座５４０の円形通過孔
から空気が吸引されると遮断膜５４２が押圧されて前に
撓み、前の弁座５４１の外周及びその円形通過孔から摺
動筒５内に流入するのである。逆に摺動筒５内の空気が
後ろに押圧された場合、遮断膜５４２が後ろの弁座５４
０に圧着してその円形通過孔を閉塞するため吸気クッシ
ョン室Ｂに逆流することがない。
【００１３】そして、図３のように、摺動筒５の後部外
周に円周方向に間隔をおいて４列の吸気孔５６１，５６
２，５６３，５６４を透設形成し、燃焼室Ａ側に向かう
につれて吸気孔の径を徐々に大きく開口している。これ
ら吸気孔５６１，５６２，５６３，５６４は吸気調整筒
３内に位置した場合は調整筒３で閉塞されるのである。
周に円周方向に間隔をおいて４列の吸気孔５６１，５６
２，５６３，５６４を透設形成し、燃焼室Ａ側に向かう
につれて吸気孔の径を徐々に大きく開口している。これ
ら吸気孔５６１，５６２，５６３，５６４は吸気調整筒
３内に位置した場合は調整筒３で閉塞されるのである。
【００１４】次にその作用を説明する。図１で示す摺動
筒５の後退（吸気側）位置が最大容積の燃焼室Ａとな
り、この状態では大量フラッパーバルブ４１から吸引し
た新鮮空気が吸気クッション室Ｂに満たされており、調
整筒３を抜けて吸気クッション室Ｂで開口した全部の吸
気孔５６１，５６２，５６３，５６４及び少量フラッパ
ーバルブ５４から大量の新鮮空気が摺動筒５内の空気流
入路Ｃに吸引され、開口部５１１から燃焼室Ａに送られ
るのである。また、ノズル６１からの燃料（ガソリン、
灯油）は仕切壁５１の中央開口部５１０から燃焼室Ａに
圧送されてパルス燃焼するのである。
筒５の後退（吸気側）位置が最大容積の燃焼室Ａとな
り、この状態では大量フラッパーバルブ４１から吸引し
た新鮮空気が吸気クッション室Ｂに満たされており、調
整筒３を抜けて吸気クッション室Ｂで開口した全部の吸
気孔５６１，５６２，５６３，５６４及び少量フラッパ
ーバルブ５４から大量の新鮮空気が摺動筒５内の空気流
入路Ｃに吸引され、開口部５１１から燃焼室Ａに送られ
るのである。また、ノズル６１からの燃料（ガソリン、
灯油）は仕切壁５１の中央開口部５１０から燃焼室Ａに
圧送されてパルス燃焼するのである。
【００１５】そして、燃焼出力を小さくしたい場合、図
４のように、まず一段階燃焼出力を小さくする場合は、
燃料管６を少し排気筒２側に前進させることで摺動筒５
も一体に前進することで仕切り壁５１が前進して燃焼室
Ａの容積が少し小さくなる。この状態では、摺動筒５の
最大径の吸気孔５６４が調整筒３内に位置して閉塞され
るため、吸気クッション室Ｂからの新鮮空気が他の吸気
孔５６１，５６２，５６３及び少量フラッパーバルブ５
４から摺動筒５内の空気流入路Ｃに吸引されるのであ
る。
４のように、まず一段階燃焼出力を小さくする場合は、
燃料管６を少し排気筒２側に前進させることで摺動筒５
も一体に前進することで仕切り壁５１が前進して燃焼室
Ａの容積が少し小さくなる。この状態では、摺動筒５の
最大径の吸気孔５６４が調整筒３内に位置して閉塞され
るため、吸気クッション室Ｂからの新鮮空気が他の吸気
孔５６１，５６２，５６３及び少量フラッパーバルブ５
４から摺動筒５内の空気流入路Ｃに吸引されるのであ
る。
【００１６】即ち、最大径の吸気孔５６４からの新鮮空
気の取入量が減少するのである。このため、少し小さく
なった燃焼室Ａに応じた空気量となるのである。なお、
燃焼室Ａの可変容積に応じた燃料の供給量の加減調整
は、燃料管６の位置をセンサーで検知する等してその位
置に応じた燃料量を供給すればよい。これにより、少し
小さくなった燃焼室Ａに適した燃焼出力が得られるので
ある。
気の取入量が減少するのである。このため、少し小さく
なった燃焼室Ａに応じた空気量となるのである。なお、
燃焼室Ａの可変容積に応じた燃料の供給量の加減調整
は、燃料管６の位置をセンサーで検知する等してその位
置に応じた燃料量を供給すればよい。これにより、少し
小さくなった燃焼室Ａに適した燃焼出力が得られるので
ある。
【００１７】ついで、もう一段階低い燃焼出力とする場
合は、前記と同様であり、図５のように、燃料管６を少
し排気筒２側にさらに前進させることで摺動筒５も一体
に前進して燃焼室Ａの容積がさらに少し小さくなる。こ
の状態では、摺動筒５の最大径の吸気孔５６４及び次に
大きな吸気孔５６３が調整筒３内に位置して閉塞される
ため、吸気クッション室Ｂからの新鮮空気が他の吸気孔
５６１，５６２及び少量フラッパーバルブ５４から摺動
筒５内の空気流入路に吸引されて燃焼するのである。
合は、前記と同様であり、図５のように、燃料管６を少
し排気筒２側にさらに前進させることで摺動筒５も一体
に前進して燃焼室Ａの容積がさらに少し小さくなる。こ
の状態では、摺動筒５の最大径の吸気孔５６４及び次に
大きな吸気孔５６３が調整筒３内に位置して閉塞される
ため、吸気クッション室Ｂからの新鮮空気が他の吸気孔
５６１，５６２及び少量フラッパーバルブ５４から摺動
筒５内の空気流入路に吸引されて燃焼するのである。
【００１８】さらにもう一段階低い燃焼出力とする場合
は、図６のように、燃料管６を少し排気筒２側にさらに
前進させることで摺動筒５も一体に前進して燃焼室Ａの
容積がさらに少し小さくなる。この状態では、摺動筒５
の最小径の吸気孔５６１だけが調整筒３内で開口するた
め、吸気クッション室Ｂからの新鮮空気がその吸気孔５
６１及び少量フラッパーバルブ５４から摺動筒５内の空
気流入路に減量吸引されて燃焼するのである。
は、図６のように、燃料管６を少し排気筒２側にさらに
前進させることで摺動筒５も一体に前進して燃焼室Ａの
容積がさらに少し小さくなる。この状態では、摺動筒５
の最小径の吸気孔５６１だけが調整筒３内で開口するた
め、吸気クッション室Ｂからの新鮮空気がその吸気孔５
６１及び少量フラッパーバルブ５４から摺動筒５内の空
気流入路に減量吸引されて燃焼するのである。
【００１９】そして最小の燃焼出力とする場合は、図７
のように、燃料管６を設定限界位置まで前進させること
で摺動筒５も一体に前進して燃焼室Ａの容積が最少とな
る。この状態では、摺動筒５の全ての吸気孔５６１,５
６２，５６３，５６４が閉塞されるため、吸気クッショ
ン室Ｂからの新鮮空気が少量フラッパーバルブ５４だけ
から摺動筒５内の空気流入路に少量吸引されて燃焼する
のである。
のように、燃料管６を設定限界位置まで前進させること
で摺動筒５も一体に前進して燃焼室Ａの容積が最少とな
る。この状態では、摺動筒５の全ての吸気孔５６１,５
６２，５６３，５６４が閉塞されるため、吸気クッショ
ン室Ｂからの新鮮空気が少量フラッパーバルブ５４だけ
から摺動筒５内の空気流入路に少量吸引されて燃焼する
のである。
【００２０】また、従来の問題点であった燃焼ガスの大
量逆流について、本例においては、摺動筒５内が一次ク
ッション室となり、しかも摺動筒５が小径のため開口部
５１１からの燃焼ガスの逆流を少量に規制できるのであ
る。即ち、図７で示す燃焼室Ａが最少容積の場合は、摺
動筒５の全ての吸気孔５６１,５６２，５６３，５６４
が閉塞されると共に、少量フラッパーバルブ５４の逆止
弁効果のため、摺動筒５内の空気流入路Ｃが密閉状態と
なってその逆流が極めて少量となるのである。
量逆流について、本例においては、摺動筒５内が一次ク
ッション室となり、しかも摺動筒５が小径のため開口部
５１１からの燃焼ガスの逆流を少量に規制できるのであ
る。即ち、図７で示す燃焼室Ａが最少容積の場合は、摺
動筒５の全ての吸気孔５６１,５６２，５６３，５６４
が閉塞されると共に、少量フラッパーバルブ５４の逆止
弁効果のため、摺動筒５内の空気流入路Ｃが密閉状態と
なってその逆流が極めて少量となるのである。
【００２１】反対に、図１で示す燃焼室Ａが最大容積の
場合は、摺動筒５の全ての吸気孔５６１,５６２，５６
３，５６４が吸気クッション室Ｂ内で開口するが、大量
フラッパーバルブ５４の逆止弁効果のため吸気クッショ
ン室Ｂ内が背圧状態となって二次クッションとなること
から、吸気孔５６１,５６２，５６３，５６４から流出
する燃焼ガスはなく、或いはあっても極めて少ない量で
あり、その逆流量は次回の燃焼に支障のない少量であ
る。
場合は、摺動筒５の全ての吸気孔５６１,５６２，５６
３，５６４が吸気クッション室Ｂ内で開口するが、大量
フラッパーバルブ５４の逆止弁効果のため吸気クッショ
ン室Ｂ内が背圧状態となって二次クッションとなること
から、吸気孔５６１,５６２，５６３，５６４から流出
する燃焼ガスはなく、或いはあっても極めて少ない量で
あり、その逆流量は次回の燃焼に支障のない少量であ
る。
【００２２】このように本例によると、燃焼室Ａの可変
容積に応じた適量の空気及び燃料が供給されて燃焼でき
るのであり、他段階の燃焼出力を得ることができるので
ある。また燃焼ガスの逆流も次回の燃焼に支障のない少
量であって完全燃焼できるのである。さらに、燃料管６
も摺動筒５に固着されて一体に移動するため安定した燃
料供給ができて確実な燃焼ができるのである。
容積に応じた適量の空気及び燃料が供給されて燃焼でき
るのであり、他段階の燃焼出力を得ることができるので
ある。また燃焼ガスの逆流も次回の燃焼に支障のない少
量であって完全燃焼できるのである。さらに、燃料管６
も摺動筒５に固着されて一体に移動するため安定した燃
料供給ができて確実な燃焼ができるのである。
【００２３】本例は上記の方法及び構成としたが、本発
明においてはこれに限定されない。例えば、方法の発明
にあっては、摺動筒を移動させる手段は問わない。ま
た、燃焼室の可変容積に応じた燃料の圧送量の調整手段
も適宜であり、燃料管や摺動筒の位置を検知して燃料噴
霧圧（燃圧）を変化させることでもよい。
明においてはこれに限定されない。例えば、方法の発明
にあっては、摺動筒を移動させる手段は問わない。ま
た、燃焼室の可変容積に応じた燃料の圧送量の調整手段
も適宜であり、燃料管や摺動筒の位置を検知して燃料噴
霧圧（燃圧）を変化させることでもよい。
【００２４】本発明装置では、仕切壁や防炎トラップの
形状及び構成は問わず、調整筒内を閉塞する摺動筒の構
成及び燃料管の保持構成も限定されない。また、摺動筒
の後端に設ける少量吸気逆止弁及び吸気クッション室を
仕切り形成する大量吸気逆止弁の構成も任意であり、い
ずれも新鮮空気を吸引してその逆流を防止できればよ
い。
形状及び構成は問わず、調整筒内を閉塞する摺動筒の構
成及び燃料管の保持構成も限定されない。また、摺動筒
の後端に設ける少量吸気逆止弁及び吸気クッション室を
仕切り形成する大量吸気逆止弁の構成も任意であり、い
ずれも新鮮空気を吸引してその逆流を防止できればよ
い。
【００２５】さらに、摺動筒の後部外周に設ける吸気孔
の形状及び数も適宜であり、図８のように摺動筒５の長
手方向に沿って窓状に欠設し、燃焼室側に向かうにつれ
て拡大させた吸気孔５８でもよい。これによると摺動筒
の変位に応じ吸気クッション室に必要な幅で開口するこ
とで必要な空気の吸引ができるのであり、段階設定的で
はなく連続した任意の燃焼出力を得ることができる。
の形状及び数も適宜であり、図８のように摺動筒５の長
手方向に沿って窓状に欠設し、燃焼室側に向かうにつれ
て拡大させた吸気孔５８でもよい。これによると摺動筒
の変位に応じ吸気クッション室に必要な幅で開口するこ
とで必要な空気の吸引ができるのであり、段階設定的で
はなく連続した任意の燃焼出力を得ることができる。
【００２６】また、図８のように、摺動筒の後端を閉塞
して外周の吸気孔だけで空気を取り入れるようにしても
よく、この場合は摺動筒が燃焼室側に最大移動して燃焼
室容積が最小の場合にも摺動筒の吸気孔が吸気クッショ
ン室内に小さく開口させることが必要である。なお、燃
焼室の可変容積に応じた燃料の圧送量の調整手段も適宜
であり、点火プラグの位置も問わない。また、摺動筒を
移動させる手段も問わない。
して外周の吸気孔だけで空気を取り入れるようにしても
よく、この場合は摺動筒が燃焼室側に最大移動して燃焼
室容積が最小の場合にも摺動筒の吸気孔が吸気クッショ
ン室内に小さく開口させることが必要である。なお、燃
焼室の可変容積に応じた燃料の圧送量の調整手段も適宜
であり、点火プラグの位置も問わない。また、摺動筒を
移動させる手段も問わない。
【００２７】
【発明の効果】本発明の請求項１によると、燃焼室の可
変容積に応じた適量の空気及び燃料が供給されて燃焼で
きるのであり、燃焼ガスの逆流も次回の燃焼に支障のな
い少量であって完全燃焼できるのである。また請求項２
は、燃焼室の可変容積に応じた適量の空気供給が容易に
できて燃焼できるのであり、燃焼ガスの逆流も小径の摺
動筒内だけに少量流入するだけであって次回の完全燃焼
を円滑にできるのである。請求項３では、摺動筒の後端
を閉塞できるため摺動筒の構成及び燃料管の保持を簡単
にできるのである。さらに請求項４では、摺動筒に設け
る吸気孔を複数列形成したため多段階の燃焼出力を得る
ことができ、請求項５では、その複数列の吸気孔を燃焼
室側に向かうにつれて大きく開口させたため、燃焼室の
可変容積に応じた適量の空気が容易に吸引流入できるの
である。請求項６では、連続的な燃焼室の可変容積に応
じて連続的に空気の可変供給ができるのである。
変容積に応じた適量の空気及び燃料が供給されて燃焼で
きるのであり、燃焼ガスの逆流も次回の燃焼に支障のな
い少量であって完全燃焼できるのである。また請求項２
は、燃焼室の可変容積に応じた適量の空気供給が容易に
できて燃焼できるのであり、燃焼ガスの逆流も小径の摺
動筒内だけに少量流入するだけであって次回の完全燃焼
を円滑にできるのである。請求項３では、摺動筒の後端
を閉塞できるため摺動筒の構成及び燃料管の保持を簡単
にできるのである。さらに請求項４では、摺動筒に設け
る吸気孔を複数列形成したため多段階の燃焼出力を得る
ことができ、請求項５では、その複数列の吸気孔を燃焼
室側に向かうにつれて大きく開口させたため、燃焼室の
可変容積に応じた適量の空気が容易に吸引流入できるの
である。請求項６では、連続的な燃焼室の可変容積に応
じて連続的に空気の可変供給ができるのである。
【図１】本発明装置の一形態例の縦断面図である。
【図２】その大量吸気逆止弁の一例の縦断面図である。
【図３】その摺動筒の一例の要部拡大斜視図である。
【図４】摺動筒を一段前送りした状態の要部縦断面図で
ある。
ある。
【図５】摺動筒を二段前送りした状態の要部縦断面図で
ある。
ある。
【図６】摺動筒を三段前送りした状態の要部縦断面図で
ある。
ある。
【図７】摺動筒を設定前端に前送りして最少容積の燃焼
室とした状態の要部縦断面図である。
室とした状態の要部縦断面図である。
【図８】摺動筒の別例を示す要部縦断面図である。
Ａ 燃焼室 Ｂ 吸気クッション室 １ 燃焼筒 ２ 排気筒 ３ 吸気調整筒 ４ 吸気筒 ４１ 大量フラッパーバルブ ５ 摺動筒 ５１ 仕切壁 ５１０ 仕切壁の燃料噴射用開口部 ５１１ 仕切壁の空気用開口部 ５２ 防炎トラップ ５４ 少量フラッパーバルブ ５６１，５６２，５６３，５６４，５８ 吸気孔 ６ 燃料管 ６１ ノズル ６３ 内筒
Claims (6)
- 【請求項１】 燃焼筒内に仕切壁を摺動可能に挿着する
ことで、排気筒と仕切壁との間で形成される燃焼室の容
積を可変させると共に、燃焼室の可変容積に応じて燃料
及び空気を可変供給させて燃焼させる方法において、燃
焼筒に小径の吸気調整筒を介して吸気クッション室を連
設し、仕切壁と一体に燃料管を挿着した摺動筒を移動さ
せて燃焼室を可変容積し、摺動筒の移動によって摺動筒
の外周に設けた吸気孔を、閉塞された吸気調整筒から吸
気クッション室内で変位開口させて、燃焼室に連通した
摺動筒内の空気流入路への吸気量を可変させ燃焼させる
ことを特徴とするパルス可変容積燃焼方法。 - 【請求項２】 燃焼筒１内に仕切壁５１を摺動可能に挿
着することで、排気筒２と仕切壁５１との間で形成され
る燃焼室Ａの容積を可変させると共に、燃焼室Ａの可変
容積に応じて燃料及び空気を可変供給させて燃焼させる
ものにおいて、燃焼筒１の吸気側に連設した小径の吸気
調整筒３と、該調整筒３に連設したそれより大径の吸気
クッション室Ｂと、燃焼筒１から吸気クッション室Ｂに
かけて配置し調整筒３を閉塞する摺動筒５と、該摺動筒
５の燃焼室側の先端に取り付ける防炎トラップ５２及び
開口部５１０,５１１を有する仕切壁５１と、該摺動筒
内に挿着固定し先端のノズル６１を内筒６３内に配して
開口部５１０に向けた燃料管６と、摺動筒５内の燃料管
外周から内筒６３の外周にかけて形成され開口部５１１
に連通する空気流入路Ｃと、摺動筒５の後端に設けた少
量吸気逆止弁５４と、摺動筒の後部外周に設ける吸気孔
と、吸気クッション室Ｂ内に設けた大量吸気逆止弁４１
とから成り、摺動筒５が吸気側に最大移動して燃焼室容
積が最大の場合は、摺動筒５の吸気孔が吸気クッション
室Ｂ内に大きく開口して最大吸気し、摺動筒５が燃焼室
側に最大移動して燃焼室容積が最小の場合は、摺動筒の
少量吸気逆止弁５４が調整筒３内に配置して摺動筒５の
吸気孔を閉塞することで少量吸気逆止弁５４だけで最小
吸気することを特徴とするパルス可変容積燃焼装置。 - 【請求項３】 燃焼筒１内に仕切壁５１を摺動可能に挿
着することで、排気筒２と仕切壁５１との間で形成され
る燃焼室Ａの容積を可変させると共に、燃焼室Ａの可変
容積に応じて燃料及び空気を可変供給させて燃焼させる
ものにおいて、燃焼筒１の吸気側に連設した小径の吸気
調整筒３と、該調整筒３に連設したそれより大径の吸気
クッション室Ｂと、燃焼筒１から吸気クッション室Ｂに
かけて配置し、調整筒３を閉塞する後端面閉塞の摺動筒
５と、該摺動筒５の燃焼室側の先端に取り付ける防炎ト
ラップ５２及び開口部５１０,５１１を有する仕切壁５
１と、該摺動筒内に挿着固定し先端のノズル６１を内筒
６３内に配して開口部５１０に向けた燃料管６と、摺動
筒５内の燃料管外周から内筒６３の外周にかけて形成さ
れ開口部５１１に連通する空気流入路Ｃと、摺動筒５の
後部外周に設ける吸気孔と、吸気クッション室Ｂ内に設
けた大量吸気逆止弁４１とから成り、摺動筒５が吸気側
に最大移動して燃焼室容積が最大の場合は、摺動筒５の
吸気孔が吸気クッション室内に大きく開口して最大吸気
し、摺動筒５が燃焼室側に最大移動して燃焼室容積が最
小の場合は、摺動筒５の吸気孔が吸気クッション室内に
小さく開口することで最小吸気することを特徴とするパ
ルス可変容積燃焼装置。 - 【請求項４】 摺動筒５の後部外周に設ける吸気孔を、
円周方向に間隔をおいて複数列形成した請求項２又は請
求項３のパルス可変容積燃焼装置。 - 【請求項５】 摺動筒５の後部外周に設ける複数列の吸
気孔を、燃焼室側に向かうにつれて大きく開口させた請
求項４のパルス可変容積燃焼装置。 - 【請求項６】 摺動筒５の後部外周に設ける吸気孔を、
長手方向に沿って複数連設すると共に、燃焼室側に向か
うにつれて大きく開口させた請求項２又は請求項３のパ
ルス可変容積燃焼装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10075298A JPH11294714A (ja) | 1998-04-13 | 1998-04-13 | パルス可変容積燃焼方法及びその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10075298A JPH11294714A (ja) | 1998-04-13 | 1998-04-13 | パルス可変容積燃焼方法及びその装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11294714A true JPH11294714A (ja) | 1999-10-29 |
Family
ID=14282264
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10075298A Pending JPH11294714A (ja) | 1998-04-13 | 1998-04-13 | パルス可変容積燃焼方法及びその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11294714A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6325616B1 (en) * | 2000-04-03 | 2001-12-04 | John D. Chato | Pulsating combustion unit with interior having constant cross-section |
| WO2020117086A1 (ru) * | 2018-12-06 | 2020-06-11 | Ильгиз Амирович Ямилев | Устройство пульсирующего горения с гашением вибраций |
| KR102178641B1 (ko) * | 2019-07-19 | 2020-11-13 | 국방과학연구소 | 가변형 연소 공간을 갖는 추진기관 모의 공압 시험 장치 및 이를 포함하는 공압 시험 시스템 |
| JP2021501847A (ja) * | 2017-11-06 | 2021-01-21 | エクスプロテクニック アーゲーＥｘｐｌｏｔｅｃｈｎｉｋ Ａｇ | パルス駆動装置 |
| WO2021154108A1 (ru) * | 2020-01-27 | 2021-08-05 | Ильгиз Амирович Ямилев | Обратный клапан газовой среды для устройства пульсирующего горения |
| CN117515561A (zh) * | 2023-12-07 | 2024-02-06 | 河北博森光电设备科技有限公司 | 一种密封型的抗爆焚毁炉 |
-
1998
- 1998-04-13 JP JP10075298A patent/JPH11294714A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6325616B1 (en) * | 2000-04-03 | 2001-12-04 | John D. Chato | Pulsating combustion unit with interior having constant cross-section |
| JP2021501847A (ja) * | 2017-11-06 | 2021-01-21 | エクスプロテクニック アーゲーＥｘｐｌｏｔｅｃｈｎｉｋ Ａｇ | パルス駆動装置 |
| WO2020117086A1 (ru) * | 2018-12-06 | 2020-06-11 | Ильгиз Амирович Ямилев | Устройство пульсирующего горения с гашением вибраций |
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| WO2021154108A1 (ru) * | 2020-01-27 | 2021-08-05 | Ильгиз Амирович Ямилев | Обратный клапан газовой среды для устройства пульсирующего горения |
| CN117515561A (zh) * | 2023-12-07 | 2024-02-06 | 河北博森光电设备科技有限公司 | 一种密封型的抗爆焚毁炉 |
| CN117515561B (zh) * | 2023-12-07 | 2024-05-28 | 河北博森光电设备科技有限公司 | 一种密封型的抗爆焚毁炉 |
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