JPS60253706A - 脈動燃料室用供給装置のための中間通路 - 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】 本発明は、脈動燃焼室用の燃料−酸化剤供給装置のため
の中間通路又は中間室、すなわち、噴射室と脈動燃焼室
との間に位置する通路により形成される中間室に関する
。

ＰＣＴ特許出願番号８２０１４５４（ｒ燃焼装置の起動
方法及び起動装置」）には、上部に供給装置を有する燃
焼室を含み、両者の間に、噴射頭部（ｉｎｊｅｃｔ］ｏ
ｎ　ｈｓａａ）を包囲する管の第２円錐部のあたりに中
間通路がある装置が記述されている。このＰＣＴ特許出
願によれば、該中間通路には内管、加熱管ともよばれる
、が設けである。中間通路の内壁と加熱管とで、下部が
開放し上部が閉じている輪状空間を形成する。

この加熱管の主目的は、燃焼室に入る前に燃料を蒸発さ
せることにある。そのために、この加熱管は比較的高温
に維持されねばならない。か＼る装置が有するかも知れ
ない一つの欠点は、楽が特に噴射頭部あたりに沈積する
かも知れないことである。一般に、か＼る沈積は過度の
高温に起因する。

本発明は、高温に保持されるにもか５わらず、噴射室に
煤を沈積させないような加熱管の設けられた中間通路を
提・供することを意図している。

この目的のために、本発明は、燃料−酸化剤混合物を脈
動燃焼させるための燃焼室と、該混合物を噴射するため
の噴射室との間に位置する中間通路において、該−中間
通路には加熱管が設けてあシ。

その場合、該中間通路の内壁と該加熱管とが、該燃焼室
よりでる燃焼ガスを再循環させるための再循環ゾーンを
形成しておシ、該再循壌ゾーンは上端が少なくとも一部
開放している、中間通路を提供する。本発明によるこの
新規な配列により、燃焼ガスが再循環されることによシ
、加熱管は、燃料の蒸発が充分に起る程の高温に保持さ
れ、それで−て　百話珀ブーー／−Ｉｌ：矛箇μ篇で一
熊閂幼Ｉイいるので、噴射室見の熱伝達が限定される。

好ましくは、中間通路は、燃焼室付近に位置する下部と
、噴射室付近に位置する上部を含み、この場合、加熱管
は該下部中に位置する。好ましくは、これら２つの通路
部は円筒状であり、下部の直径は上部の直径より大きく
、これら２つの通路部は、加熱管の上端のうしろにある
フランジにょシ互いに接続している。

フランジは平坦又は丸味をおびてあシ、好ましくは、そ
の最小直径周縁部分において１円形突起物、その最大直
径は加熱管の内径より小さい、を含む。

円形突起物はたて形でもよいし、中間通路又は中間室の
外側又は内側の方に傾斜していてもよい。

中間通路は、下部において、加熱管と同軸の断熱スリー
ブ（断熱材料よりできている）が設けられていてもよい
。

別の実施態様においては、中間通路の上部は。

円筒状スリーブが設けられておシ、スリーブの内径は加
熱管の内径より小さぐ、スリーブの下端ハフランジの突
起物を形成している。

中間通路上部の円筒状スリーブは、外部円筒状ジャケッ
トの内側にあシ、該ジャケットの輪状平坦面上にある一
連のリングにより、正しい位置に保持することができる
。

これらリングの一部は、断熱材料でできており、かつ／
又は、断熱性の、少なくとも１個の輪状隔離空間を形成
している。ことが好捷しい。

本発明及びその利点は、実施例及び添付図面を使った以
下の実施態様の説明により、よシ明らかになる。

添付図面において、第１図は、本発明の第一の実施態様
の部分断面図である。第２図は、第１図の装置の変形例
の詳細図である。第２ａ図は、第２図の装置の細部の変
形例を示す。第３図は、本発明の二番目の実施態様の断
面図である。第４図及び第４ａ図は、第３図の構造の詳
細を示す。第５図は、本発明の変形実施態様の部分図で
ある。

第６図は、中間通路下部の詳細図である。第７図は、第
１回の構造の変形を示す。

第１図に示す装置は、脈動燃焼室のネック３上にすわる
本体２を含む。本体２は、中に噴射頭部１１５を有する
、燃料−酸化剤混合物噴射室１５０を含む。噴射室１５
０は、その下部において、円形表面５、輪状表面６及び
壁１０にょシ形成されてお９、これらはディスク７を受
けるための円筒状ボア３９を形成している。

該ディスク７は、２個の同軸の円筒部分４３及び４４、
中央ボア４５、二番目の中央ボア４６、並びに円形溝４
８を含む。下位円筒部分４４の直径は、上位円筒部分４
６の直径よυ大きく、下位円筒部分は、スリーブ５５の
ボア６ｏの中に収まっている。従って、ディスク７は、
スリーブ５５と噴射室１５０の下端との間の位置に保持
されている。

ディスク７の上位部分４３と、その中央ボア４５とが、
中間通路の上部を形成し、該上部は、中間通路の下部に
、両部間の接続フランジを形成する溝４８によ逆接続し
ている。

中央ボア４５は円錐形であｐ、その上端直径は噴射室の
小直径に等しい。

溝４８及び中央ボア４５の壁は、平坦な輪状面によシ、
互いに接続しており、円形突起物１６２を形成している
。

円筒状スリーブ５５は、ネック６の中に収められており
、上部ボア５６及びフランジ５７を含む。

フランジ５７は、ネック６の補足ボア５８中に収まって
いる。スリーブ５５の外径は、はめ合せのクリアランス
を考慮してネック乙の内径に等しくしである。

円筒状スリーブ５５の中に、加熱管１６５が円筒状ジャ
ケット７０の形で位置している。これは、ボア５６とデ
ィスク７の円形溝７２との間におかれた支持クラウン（
ｂｅａｒｉｎｇ　ｃｒｏｗｎ）　５２の中に捲縮された
４個の固定パッド７１によシ、正しい位置に保持されて
いる。

第１図に示す装置において、ディスク７は黒鉛製であり
、スリーブ５５は断熱性セラミック材製であり、それ以
外の要素は金属を主成分としている。

普通の運転条件下では、すなわち、燃焼の初期段階を除
いた運転条件下では、前記装置は以下のように作動する
。

燃料はそれ自体公知の方法で噴射装置によシ噴射室に噴
射される。その場合、燃料の液滴の衝突が、はとんどジ
ャケット７０の上部よシ下で起こるように、散布円錐が
（ｅｐｒｉｎｋｌｊｎｇ　ｃｏｎｅ）選ばれる。

ジャケットフロ下部は、従って燃料−酸化剤混合ゾーン
を構成する。たゾし、混合の一部は、下部コレクター又
は噴射室ゾーンですでに起っているかも知れないし、逆
に、ネック３の中で起るかも知れない。

当業者には周知の通シ、脈動燃焼過程の爆発段階は、燃
焼室内の圧力上昇をもたらし、ついで、燃焼ガスが排気
系に追い出される。しかし、燃焼ガスの一部は、噴射室
１５０の方向に、燃焼室の上の方に押し戻される。本発
明に従えば、燃焼ガスのこの部分、加熱管を充分な高温
に加熱するために用いることができる。実際、ジャケラ
）７０の外表面１２３、スリーブ５５の内壁１２５、並
びに溝−４８が１輪状ガス再循環通路を形成している。

この通路は、溝４８の内部に向って先細りになっている
形をしている。再圧縮の間、燃焼ガスは上に向って加速
され、ついで下方に向う。下方向えの加速は、円形突起
物１６２を設けることにより高められる。この円形突起
物は、ボア４５の出口でトロンプ（ｔｒｏｍｐ）効果を
生起させる。

燃焼熱ガスのこの再循環によシ、加熱管は、この管に当
る燃料液滴の蒸発を起させる温度に熱せられる。実際、
かトる蒸発効果が存在しない場合は、液滴は、燃焼室に
向って下方に移動するにつれ凝集し、完全燃焼（Ｃ不適
当な形で燃焼室に入ることとなる。従って、加熱管の温
度上昇によシ得られる蒸発効果は、ジャケット７０の内
壁１２０にそって移動する燃焼ガスの再循環によυ得ら
れる蒸発効果と糾合さって、液状燃料液滴のジャケット
壁えのぶつかりが限定される。

更に、第１図に示すように、円形溝４８の出口で、再循
環ガスの方向転換ゾーンが、加熱管１６５の内壁１２０
に向かって先細りとなっている先細り管（ｃｏｎｖｅｒ
ｇｅｎｔ　ｃｏｎｄｕｊｔ）を実質的に構成するように
、加熱管の上部はひろがっている。

第２図は、第１図の装置を変形した例の詳細を示す。こ
の実施態様においては、ディスク７の中央ボア４５は円
筒状であり、突起部１７０で終わっている。突起部１７
０の外表面１７１及び内表面１７２は円錐状をしており
加熱管１６５の内側を向いている。ディスク７は矩形断
面を有する輪状凹部（ｒｅｃｅｓｓ）　１７５を有する
。噴射室１５０の下部にも同じ巾の輪状凹部（ｒｅｃｅ
ｓｓ）　１７６が設けられている。

輪状凹部１７５及び１７６は互いに向き合っており、中
空の密閉輪状室１７８を形成している。該室１７８は、
熱隔離クッションを形成し、これにより、ジャケット７
０から、本装置上部えの熱伝達が制限される。第２図に
示す通シ、ネック６にはスリーブが設ケてなく、これに
より、ガス再循環通路はネック３の内壁により直接形成
される。固定パッド７１のついた支持クラウン（ｂｅａ
ｒｉｎｇ　ｃｒｏｗｎ）５２は、中間ディスク１８３に
よシ溝７２中の正しい位置に保持されており、ディスク
１８３はネック５の輪状表面１８４上にのっている。

更に第２図は、ジャケット７０の壁１８５自体が少−な
くともその下部において円筒状であることを示している
。

第２図に示す装置において、上述した通シ、ディスク７
は黒鉛又はセラミック材料製である。該ディスクの性質
及び固定パッド７１が小さいために、スリーブからの上
向きの熱伝達が制限される。

従ってスリーブは高温に保持される。

再循環通路の上部を高温に保持し、再循環ガスが冷却し
ないようにすることができるような、他の実施態様を考
えることができる。このよう々実施態様を第２ａ図に示
す。ジャケット７０の上方に、黒鉛又はセラミック材製
のディスク７にステンレススチールのよう外伝熱性材料
でできたリング部材１７６が設けである。加熱管を構成
するシース（ｓｈｅａｔｈ）又はジャケット７０が、ス
テンレススチール製の固定パッド６７５によりリング部
材１７３に直接固定されている。

第３図は、本発明の他の実施態様を示す。この装置は、
空気を垂直方向に噴射する場合の使用に特に適している
。第１乃至第５図における装置と同じ部分は、それぞれ
同じ番号で示しである。

噴射頭部１１５が存在する噴射室１５０の下部は、実質
的に三角形の断面を有する第１のリング２００によシ形
成されており、リング２００の下面２０１は、平面状で
輪状突起部２０２を含む。Ｑ　−ＩＪング２０３が溝２
０４中におかれてお９．ネック５と接している。

円筒状スリーブ２０５がリング２００の下にとシっけて
あシ、スリーブ２０５は、外径がリング２００のそれに
等しい上部輪状フランジ２０６と、断面が突起部２０２
に相当する輪状ノツチ２０７を含む。スリーブ２０５は
、内径がスリーブ２０５の外径よシ少し大きい輪状フラ
ンジ２１１を含む第２のスリーブ２１０の中に収まって
いる。この輪状フランジ２１１とスリーブ２０５のフラ
ンジ２０６との間に、平坦リング２２０がおかれている
。第２のスリーブ２１０の下端２２１は、最初のスリー
ブ２０５の方に向って丸味をおびており、スリーブ２０
５と接合している。

従って、スリーブ２０５は空気ジャケット２２５に囲ま
れている。その外径は加熱管の内径より小さい。

スリーブ２０５の下端は、第２のスリーブ２１０の下端
２２１よｐ少し下に位置する。下端２２１は先細シとな
シ、先細りリム部を形成する。

スリーブ２１０は、ディスク２２６によシネツク６内の
正しい位置に保持されておシ、ディスク２２６は、輪状
隔離空間６００を形成するリング２３０．２３１、座金
２３２．２６ろ、２３４によシ、輪状フランジ２，１１
と輪状表面１８４０間に固定されている。

高さ全体に亘り円筒状であるジャケット７０は、座金２
６４と接合するフランジ２３５を含む。

座金２６４の詳細を第４図及び第４ａ図に示す。

その外径はネック３の内径と実質的に等しく、その内径
は、加熱管又はジャケット７０の外径より大きいがフラ
ンジ２３５の最大径より小さい。座金２６４には、その
内周縁より放射状にのびる複数の細長孔部２４０が設け
である。これらの孔部は、相隣る２個同志で、フランジ
２３５に接合するタング（ｔｏｎｇｕｅ）　２４２１個
を形成する（第４−ａ図）。

第３図に示す装置の場合、各要素の製造には以下の材料
が選ばれる。スリーブ２０５．２１０．！Ｊング２６０
．２３１、及びディスク２２６は黒鉛製である。一方、
平坦リング２２０及び座金２３２はアスベスト製である
。これにより、装置の上部すなわち噴射室の方への伝導
熱が効率的に制限される。

第５図から分ることであるが、スリーブ２０５の下端が
加熱管の入口面より下にあり、このスリーブの最小内径
がこの加熱管の内径より小さい。従って、これらの成分
により形成される部分と下部ディスク２２６とて、燃焼
室よシでる熱ガスの再循環ゾーンの上部が形成される。

第５図は本発明装置の、より具体的には第１図の装置の
別の変形を示す。この変形においては、ジャケット７０
又は加熱管は、燃焼室４の内部にのびる４個のパッド３
５０により、下端がのびてｈる。これらのパッドの存在
によシ、焼燃初期におけるジャケット７０の温度上昇が
可能になる。何故なら、パッドの存在により、燃焼室４
とジャケット７０又は加熱管の熱伝達が可能になるから
である。

第６図は、中間通路の下部の別の実施態様を示す。図に
示す通り、ネック６が燃焼室４に溶接されている。ジャ
ケット７０及びスリーブ５５は、ネックの内部で燃焼室
の上部迄のび、スリーブ及びジャケットの下面が、燃焼
室４とネックの内部空間の交差部を含む面６０内に位置
している。

第７図はディスク７の別の実施態様である。該ディスク
の中央ボア４５は円筒状である。デ′イスクはリング２
００内に収められてかり、ネック６の内面と直接に接し
ている。このディスクは、密閉断熱室を構成する輪状凹
部２５０を含む。第６図にも示すように、この変形にお
いては、中間通路の上部と下部とを接続するフランジは
丸味のある溝を形成せず、プリズム形の断面を有する溝
を形成し、その上面２６０は水平である。この−溝は、
都合のよい、如何なる形の断面を有していてもよい。

この溝は例えば、傾斜した上面を有し下に向ってひろが
った空間を形成していてもよい。

本発明は、本明細書に示し、かつ述べる実施態様に限定
されない。前−述の特許請求の範囲に定義する本発明の
精神又は主旨から逸脱しない範囲において、多くの変形
、変更が当業者により考えられ得る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第一の実施例の部分断面図、第２図は
第１図の装置の変形例の詳細図、第２ａ図は第２図の装
置の細部の変形例を示す図、第６図は本発明の第二の実
施例の断面図、第４図及び第４ａ図は第５図の構造の詳
細図、第５図は本発明の変形実施例の部分部、第６図は
中間通路下部の詳細図、第７図は第１図の構造の変形例
を示す図である。 ６・・・ネック、４　燃焼室、５・・円形表面、６・・
・輪状表面、７・・・ディスク、１０・・壁、６０・・
・ボア、３９・・・円筒状ボア、４６・・上位円筒部分
、４４・・・下位円筒部分、４５，４６・・・中央ボア
、４８・・・円形溝、５２・・・支持クラウン、５５・
・スリーブ、５６・・・上部ボア、５７・・・フランジ
、１５０・・・噴射室。 特許出願代理人 弁理士　山　崎　行　造 第１図 第２図 第３図 第４・図　第４ａ図 第５図 第６図 第７図 手続補正歯 昭和６０年　６月／・２日 特許庁長官　殿 名　称　マレク・ビー・ブイ ６　補正の対象

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）燃料−酸化剤混合物を脈動燃焼させるだめの燃焼
   室と、該混合物を噴射するための噴射室との間に位置す
   る中間通路において、該中間通路には加熱管が設けてあ
   り、上記中間通路の内壁と該加熱管とが、該燃焼室よシ
   でる燃焼ガスを再循環させるための再循環ゾーンを形成
   しておシ、該再循環ゾーンは上端が少なくとも一部開放
   している、中間通路。 （２、特許請求の範囲第（１）項に記載の中間通路にお
   いて、該中間通路が、燃焼室付近に位置する下部、並び
   に噴射室付近に位置する上部を含み、加熱管が該下部の
   中に位置している、中間通路。 （３）　特許請求の範囲第（２）項に記載の中間通路に
   おいて、下部及び上部が円筒状であシ、下部の直径は上
   部の直径より大きく、両部は、加熱管のト（支）の６１
   ．乙に位置するフランＳンにより、互すに接続している
   、中間通路。 （４）特許請求の範囲第（３）項に記載の中間通路にお
   いて、上記フランジは平坦又は丸味を有し、その最小直
   径周縁部に円形突起部を有し、該突起部の最下部の直径
   は、加熱管の内径よシ大きい。 中間通路。 （５）特許請求の範囲第（４）項に記載の中間通路にお
   いて、上記円形突起部がたて形である、中間通路。 （６）特許請求の範囲第（４）項に記載の中間通路にお
   いて、上記円形突起部が加熱管の内部に向って傾斜して
   いる、中間通路。 （７）特許請求の範囲第（４）項に記載の中間通路にお
   いて、上記円形突起部が加熱管の外側に向って傾斜して
   いる、中間通路。 （８）特許請求の範囲第（２）項に記載の中間通路にお
   いて、上記下部において加熱管と同軸のスＩＪ−ブを有
   する、中間通路。 （９）　特許請求の範囲第（２）項に記載の中間通路に
   おいて、上記上部において外径は加熱管の内径より小さ
   く、下端はフランジの突起部を形成する円筒状スリーブ
   を有する、中間通路。 α０）特許請求の範囲第（９）項に記載の中間通路にお
   いて、上記円筒状スリーブは、燃焼室と一体となったジ
   ャケット中の正しい位置において、該ジャケットの輪状
   平坦面上にのっている少なくとも１個のリングによシ保
   持さｆ′Ｉ−ている、中間通路。 ０］）　特許請求の範囲第（ｌＯ）項に記載の中間通路
   において、上記スリーブが、輪状絶縁空間を形成する２
   個の上記リングによフ保持されている。中間通路。 （６）　特許請求の範囲第００）項に記載の中間通路に
   おいて、上記円筒状スリーブが、第２番目の円筒状スリ
   ーブによシ囲まれておυ、該２個のスリーブが絶縁ジャ
   ケットを形成している、中間通路。 α［有］　特許請求の範囲第（１）項に記載の中間通路
   において、上記加熱管が、上記燃焼室の中央部に向って
   のびる少なくきも　１個のバンド（ｐａｄ　）を含む。 中間通路。 α→　特許請求の範囲第（３）項に記載の中間通路にお
   いて、上記フランジが下向きに広がっている空間を形成
   する、中間通路。