JPS59157411A - パルス燃焼装置 - 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】 〔発明の技術分野〕 この発明は燃焼室内でガス燃料をパルス燃焼きせるパル
ス燃焼装置にかかり、特にパルス燃焼を形成するバルブ
系の改善に関する。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

パルス燃焼装置にあっては、ｆｌ！ｉ現室内で燃料を間
欠的に繰り返し燃焼させるものとして知られている。こ
のパルス燃焼装置は一般に、燃焼室の空気供給側ならび
に燃料供給側に流体制御バルブとして一方同性のパルプ
ヲ接続ないし設置して、各バルブの一方回流通制御、す
なわち逆止弁的作用により、当初の燃焼を点火プラグに
て、以後の燃焼を燃焼室内に残留する高温燃焼ガスにて
、爆発燃焼、膨張、排気、吸気行程を繰り返してパルス
的な燃現金行なうようＫしている。

通常、この種のパルス燃焼５Ｎ＆に用いられるバルブと
しては第１図に示すようなメカニカルバルブが使用され
ている。

すなわち、第１図に示すものは、燃焼室ａ内に、リング
状のフラッパー弁ｂ：ｉ６よび弁押えｃ１噴出孔ｄ・・
・で構成されるフラッパーバルブ装置ｅを同心的に２つ
設けて、それぞれ空気供給側ならびに燃料供給側のバル
ブ’ｐｇを構成したものである。なお、第１図において
、ｈはガス燃料供給管、Ｉは点火プラグ、ｊは係長部材
である。

しかしながら、このようなメカニカルバルブはパルス燃
焼に追従して激しく開閉動作することが要求されるが、
どうしても爆発による熱の影響、爆発圧力による繰り返
しの衝撃により′、゛耐久性ならびにイｇ幀性の点で劣
るといった問題がある。

そこで、メカニカルバルブの代りに、流体の圧損を逆止
弁的作用として用いたエアロダイナミックバルブを使用
するものが考えられるが、速流気流の点に問題があり、
イΔ頼性に劣るものであり念。

〔発明の目的〕

この発明は上記事情に着目してなされたもので、その目
的とするところは、耐久性、信頼性に優゛れる流体制御
バルブを有するパルス燃焼装置を提供することにある。

〔発明のａ要〕

この発明は、逆止弁的作用を奏するエアロダイナミック
バルブとフラッパーバルブ装置とを併用して、フラッパ
ーバルブ装置に加わる衝撃穫エア′ロダ、イナミンクパ
ルブを緩衝して、フラッパーバルブ装置の耐久性、信頼
性を高めようとするものである。

〔発明の実施例〕

以下、この発明を第２図および第３図に示す一実施例に
もとづいて説明する。第２図中１ｉｄ燃焼室で、この燃
焼室１内には点火プラグ２が設けられている。さらに燃
焼室１内の左側部には絞り板３が設けられ、燃焼室１内
の左側に予混合室４を形成している。また燃焼室１の右
側部には尾管５が連結される。一方、燃焼室１の左側部
には接続管６ｇ、６ｂを介して流体制御バルブ７　ａ　
’、　７　ｂがそれぞれ連結されていて、一方の接続管
６ａ、流体制御バルブ７ａ側を燃焼用空気を導入する空
気供給側８ａとし、他方の接続管６ｂ、流体制御バルブ
７ｂ側をガス燃料を導入する燃料供給側８ｂとしている
。これら流体制御バルブ７’ａ、、７ｂは両者共、同一
構成されていて、その構造としてはつぎのようになって
いる。

すなわち、９はエアロダイナミックスルブである。この
エアロダイナミックバルブ９は、たとえば第３図で示す
ように円筒状のケーシング１０から内部に円筒状室１１
を構成し、この円筒状室７の端部中央側に流入口１２を
設け、またこの流入口１２と直角な内筒状室１１の接線
方向側に第３図でも示すように流出口１３を設けて、渦
巻形ｉＣ搗Ｈ，される。したがって、エアロダイナミッ
クバルブ９はその人出方向の変化により内筒状室１１を
圧損媒体として、流入口１２から流れる圧損を小さく、
流出口１３から流入口１２へ流れる圧損をかなり大きく
とることができるようになっていて、流入口１２側に対
する逆止弁的作用を得ている。そして、このエアロダイ
ナミックスバルブ９の流入口１２に）叩 は、リング状のフラッパー弁”、　、７Ｐ硬え１５およ
び噴出孔１６・・・を備えた弁座１７からなるフラッパ
ーバルブ装置１８が設置されている。

なお、１９は流入口１２に上記フラッパーバルブ装置１
８の弁側を周囲から囲むように設けた逆流緩衝ガイドで
ある。

そして、このように構成きれた各流体制御バルブ７ａ、
７ｂは、その一方のバルブ７ａの流出口１３が接続管６
ａに、また流入口１２が空気供給管２０ｇを介して図示
しない燃焼起動用送風機にそれぞれ接続される。また他
方のバルブ７ｂの流出口１３は接続管６ｂに、流入口１
２はガス燃料供給管２０ｂを介して図示しないガス燃°
料供給部にそれぞれ接続されている。

つぎにこのように構成されたパルス燃焼装置の作用につ
いて説明する。

まず、図示しない燃焼起動用送風機を起動する。ここで
、空気供給側のエアロダイナミックバルブ９は流入口１
２から流出口１３に至る流れ方向へは圧損が小さいこと
から、燃焼起動用送風機で加圧された燃焼用望気は空気
供給管２０ａ１フラッパーパルプ装置１８、エアロダイ
ナミックバルブ９をスムーズに通過して予混合室４、さ
らには燃焼室１円に導入される。ついで、点火プラグ２
が着火動作し、しかるのち図示しないガス燃料供給部か
らガス撚料供紹管２０　ｂ、フラッパーバルブ装置１８
、エアロダイナミックバルブ９を通じてガス燃料を供給
する。なお、ガス燃料供給側８ｂのクラッパ−バルブ装
置１８、エアロダイナミックバルブ９では先程述べた空
気供給側８ａと同様にスムーズにガス城料が通過する。

これにより、燃焼室１内でガス燃料と空気との混合気が
着火され、燃焼室１内で爆発的−な燃焼が行なわれる。

そして、この燃焼によって燃焼室１内では内圧が急激に
上昇し、一部燃焼ガスならび圧力は空気供給側８ａおよ
びガス燃料供給側８ｂのエアロダイナミックバルブ９．
９に戻る。ここで、各エアロダイナミック９，９は流出
口１３．１３から入る流体の逆流に対しては極端に圧損
が大きいから、戻る燃焼ガスならび圧力の衝撃は円筒状
￥１１内で緩衝され、衝撃がやわらげられた力で各フラ
ッパーバルブＭ　置１　Ｂ　＋　Ｊ　８のフラッパー弁
１４．１４ｆ閉動作する。またこのとき、逆流する燃焼
ガス流はエアロダイナミックバルブ９，９の圧損で減少
することから燃焼熱のフランパーバルブ装置１Ｂ、ＩＢ
へに与える熱影響を少なく抑えることになり、併せて逆
流気流を完全に防止することになる。そして、このフラ
ンパー弁１４，１４の閉塞動に伴ない燃焼用空気ならび
にガス燃料の供給を一旦停止する。

しかるのち、燃焼ガスが尾管５を通じて排出され、同時
に内圧が解消することにより、負圧によって各フラッパ
ーバルブ装置７ａ、７ｂのフラッパー弁１’４．１４は
開動作し、各エアロダイナミックバルブ９，９をスムー
ズに通じて燃焼室１内に新らたな燃焼用空気およびガス
燃料が導入される。ここで、燃焼室１内には燃焼ガスの
一部が残留しているから、新気の混合気（ガス燃料＋燃
焼用空気・）はこの残気（高温ガス）で着火され、以後
、爆発および膨張を繰り返えすパルス燃焼が行なわれる
。そして、この残気による燃焼が開始すると、燃焼起動
用送風機は停止し、以後、送風機の運転を要さずに燃焼
が行なわれる。

かくして、パルス燃焼はエアロダイナミックバルブ９．
９による緩衝により、衝撃を回避したフラッパー弁１４
．１４の開閉で行なわれることになり、フラッパーバル
ブ装置１８．１８の朗久性、ならびに信頼性を高めるこ
とができる。しかも、エアロダイナミックスバルブ９゜
９とフラッパーバルブ装置１８．１８との組合によるフ
ラッパーパルプ装５ｚｇ、ｘｓへの影響も防止すること
ができる。

また第４図、第５図に示すものはこの発明のそれぞれ異
なる他の実施例を示し、第４図に示すものは、空気供給
側８ａのエアロダイナミックバルブ９、フラッパーパル
プ装置１８を大形、ガス燃料供給側８ｂのエアロダイナ
ミックパルプ９、フランパーパルプ装置１８を小形にし
て、ガス燃料供給側８ｂのエアロダイナミックバルブ９
、フラッパーバルブ装置１８を燃焼室１内に設置し、空
気供給側８ａのエアロダイナミックバルブ９、フラッパ
ーバルブ装置１８を燃焼室１に直接連結するようにした
ものである。なお、２２は逆火防止板である。

また第５図に示すものは上述した第４図の変形で、空気
供給側８ａのエアロダイナミック９内にガス燃料供給側
８ｂのダイナミツクツくルブ９ならびにフラッノち−ノ
（ルブ装置１８を一己設するようにしたものである。

また上述し、たいずれの実施例共、それぞれ独立した流
体制御バルブ７ｍ、７ｂを備える）ζルス燃焼装置にこ
の発明を適用したが、ガス燃料と燃焼用空気とが一諸に
なった混合気を燃焼室内に供給するパルス燃焼装置にも
この発明を適用できるものである。

さらに１上述したいずれの実施例共、エアロダイナミッ
クスバルブに、最も好適とされる渦巻形のダイナミック
バルブを用いたカー他のダイナミックパルプを用いても
よい。

〔発明の効果〕

以上説明したようにこの発明によれば、エアｑダイナミ
ックバルブによって逆流する燃焼による圧力を緩衝して
、フラッパーバルブ装置への衝撃全回避することができ
るようになり、フラッパーバルブ装置の耐久性ならびに
信頼性を同上させることができる。しかも、エアロダイ
ナミックバルブとフラッパーバルブ装置の併用ができ、
その効果は大である。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のパルス燃焼装置を示す断面図、＠２図は
この発明の一実施例のパルス燃焼装置を示す断面図、第
３図はそのエアロダイナミンクパルプの側断面図、第４
図および第５図はこの発明のそれぞれ異なる他の冥施例
を示す断面図である。 ｌ・・・燃焼室、７ｍ、７ｂ・・拳流体制碑バルブ、９
・・・エアロダイナミックパルプ、１ノ・・・円筒状室
、１２…流入口、１３・・・流出口、１４・・・フラッ
パー弁、Ｉ６・・・弁押え、１６・・・噴出孔、１８・
・・フオツパーパルプｉ！。 出願人代理人　　弁理士　鈴　圧式　彦矛１図 第４図 第５図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 燃焼室に流体ｍＩｊ仰バルブを設けて上記燃焼室内でパ
   ルス燃焼させるようにしたパルス燃焼装置妊おいて、上
   記流体側副パルプを、流入口ならびに流出口を有し、か
   つ流入口側圧対して逆止弁的作用をなすエアロダイナミ
   ックバルブと、このエアロダイナミックバルブの流入口
   側に設けたフランパーバルブ装置とから構成したことを
   特徴とするパルス燃焼装置。