JPS61105008A - 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〕 この発明は燃焼室および尾管部の構造を改良したパルス
燃焼装置に関する。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

従来からパルス燃焼装置として第７図に示すように燃焼
室１の下流側に細いパイプによ°つて形成させた尾管２
を連結し、さらにこの尾管２の下流側にデカップラ３お
よび排気管４を順次連結させた構成のものが知られてい
る。しかしながら、このような構成のものにあっては燃
焼室１の取付は部位側に排気管４の排気口５を設ける場
合には尾管２．デカツブラ３およ゛び排気管４等によっ
て形成させている排気通路を略Ｕ字状、或いはそれ以外
の複雑な形状に折曲げなければならず、排気通路全体が
大形化する問題があった。

また、実開昭５９−８１９１８＠公報では第８図に示す
ように燃焼ｖ１１から送出される排気燃焼ガスの排気通
路を内筒１２および外筒１３を略同心状に配設させた二
重バイブ１４と外筒１３の基端部に連結させた排気管１
５とによって形成させるようにしている。この場合、外
筒１３の先端部を閉塞させるとともに、内筒１２の先端
部を開口させ、これらの内筒１２および外筒１３の先端
部位にパルス燃焼の発振周波数を略一定に保持するため
のデカプリングチャンバ１６を形成させている。そして
、燃焼室１１から送出される排気燃焼ガスを内ｍ１２を
介してデカプリングチャンバ１６内に流入・させ、この
デカプリングチャンバ１６内で排気脈動を吸収させると
ともに、デカプリングチャンバ１６によって整流させた
排気ガスを内筒１２と外筒１３との間の環状通路１７を
介して外筒１３の基端部側に送り、排気管１５を介して
外部側に排出するようにしている。したがって、この場
合には内筒１２の内部が尾管１８として機能するように
なっている。

しかしながら、一般にパルス燃焼の発振周波数を略一定
に保持するためのデカプリングチャンバ１６は燃焼室１
１の体積の５倍以上で、かつ尾管１８の断面積の３５倍
以上の大きさが必要であることがわかっているので、こ
の場合には二重バイブ１４全体が大形になり易く、装置
全体をコンパクト化することが難しい問題があった。さ
らに、燃焼室１１と二重バイブ１４とをそれぞれ別個に
設けているので、装置全体の構成が複雑になり、装置全
体が一層大形化する問題があった。また、尾管１８とし
て機能する内筒１２の内部では排気燃焼ガスが脈動流を
形成するので、内筒１２の外周面では高い熱伝達率を示
すが、この場合には内筒１２が外筒１３によって覆われ
ているので、排気燃焼ガスの熱を有効に利用できず、熱
効率の向上が図りにくい問題もあった。

〔発明の目的〕

この発明は装置全体をコンパクト化することができると
ともに、熱効率の向上を図ることができるパルス燃焼装
置を提供することを目的とするものである。

（発明の概要） この発明は一端側を閉塞させ他端側を開口させた内筒の
外側に両端部を閉塞させた外筒を離間対向状態で略同心
状に配設させた二重バイブを設け、前記内筒の内部に燃
焼室を形成させるとともに、前記外筒と内筒との間の環
状空間にパルス発振状態の排気燃焼ガスを流す尾管部を
形成させたことを特徴とするものである。

〔発明の実施例〕

第１図乃至第４図はこの発明の一実施例を示すものであ
る。第１図は例えば水や油等の被加熱体を収容する容器
２１の１面に装着させたパルス燃焼装置２２全体の概略
構成を示すものである。このパルス燃焼装置２２には一
端側を閉塞させ他端側を開口させた内筒２３とこの内筒
２３の外部側に配設させた外筒２４とによって形成させ
た二重バイブ２５を設けている。この場合、二重バイブ
２５の内筒２３と外筒２４とは第２図に示すように離間
対向状態で略同心状に配設させている。そして、内筒２
３は外筒２４と内筒２３との間の環状空間Ｒの流路面積
よりも流路面積を大きく形成させている。また、二重バ
イブ２５の基端部側には内筒２３の閉塞端側を配設させ
るとともに、二重バイブ２５の先端部側には内筒２３の
開口端側を配設させている。さらに、内筒２３の閉塞端
には大径なフランジ部２６を形成させ、このフランジ部
２６に外筒２４の一方の閉塞端を固着させるとともに、
外筒２４の他方の閉塞端と内筒２３の開口端との間には
間隙を形成させている。また、二重バイブ２５の基端部
側には外筒２４の外周面に取付はフランジ２７を形成さ
せている。そして、被加熱体を収容する容器２１の壁面
に形成させた取付は孔２８を介して二重バイブ２５の先
端部側を容器２１の内部に挿入させた状態で、取付はフ
ランジ２７を容器２１の壁面に固着させることにより二
重バイブ２５を容器２１に取付けている。

一方、内筒２３の閉塞端には混合気供給管２９およびイ
グナイタ（点火装置）３０をそれぞれ挿通させている。

この場合、イグナイタ３０を内筒２３の閉塞端中央部位
、混合気供給管２９を内筒２３の閉塞端中央部位から偏
心させた偏心位置にそれぞれ配置させている。また、混
合気供給管２９には内筒２３の内部側に混合気噴射口２
９ａを配設させている。この混合気噴射口２９ａは混合
気供給管２９の軸方向に対して斜めに切欠させた楕円口
によって形成させている。さらに、混合気供給管２つに
は内筒２３の外部側に混合部３１を連結させている。こ
の混合部３１には空気供給管３２および燃料供給管３３
をそれぞれ連結させている。これらの空気供給管３２お
よび燃料供給管３３には図示しない空気フラッパバルブ
および燃料フラッパバルブをそれぞれ介設させている。

そして、パルス燃焼中は空気供給管３２および燃料供給
管３３をそれぞれ介して供給させた空気および燃料ガス
を混合部３１内で混合させ、この混合気を混合気供給管
２９を介して混合気噴射口２９ａから内筒２３の内部に
噴射させて内筒２３の内部で爆゛発燃焼させるようにし
ており、内筒２３の内部に燃焼室３４を形成させている
。

また、内筒２３には開口端側の周壁面に火炎または燃焼
ガスを噴射させる複数の噴出孔３５・・・を形成させて
いる。さらに、外筒２４には被加熱体を収容する容器２
１の外部側に排気管３６を連結させている。この排気管
３６には図示しないデカップラを介設させている。そし
て、パルス燃焼中は燃焼室３４内の排気燃焼ガスを内、
筒２３の開口端および各噴出孔３５・・・を介して外筒
２４と内筒２３との間の環状空間Ｒ内に導出させ、この
環状空間Ｒから排気管３６を介してデカツブラに導出さ
せるようにしており、外筒２４と内筒２３との間の環状
空間Ｒによってパルス発振状態の排気燃焼ガスを流す尾
管部３７を形成させている。

そこで、上記構成のものにあっては一端側を閉塞させ他
端側を開口させた内筒２３の外側に両端部を閉塞させた
外筒２４を離開対向状態で略同心状に配設させた二重バ
イブ２５を設け、前記内筒２３の内部に燃焼室３４を形
成させたので、従来のように燃焼室１１と二重バイブ１
４とをそれぞれ別個に設けた場合に比べてパルス燃焼装
置２２全体の構成を簡略化することができる。また、外
筒２４には被加熱体を収容する容器２１の外部側に排気
管３６を連結させるとともに、この排気管３６には図示
しないデカップラを介設させて外筒２４と内筒２３との
間の環状空間Ｒによってパルス発振状態の排気燃焼ガス
を流す尾管部３７を形成させる構成にしたので、従来の
ように二重バイブ１４の内筒１２および外筒１３の先端
部位にパルス燃焼の発振周波数を略一定に保持するため
のデカプリングチャンバ１６を形成させる必要がなく、
二重バイブ２５全体をコンパクト化することができる。

ざらに、二重バイブ２５の外筒２４と内筒２３との間の
環状空間Ｒによってパルス発振状態の排気燃焼ガスを流
す尾管部３７を形成させたので、排気燃焼ガスの脈動流
によって外筒２４の外周面を直接加熱させることができ
る。そのため、従来のように内筒１２の内部を尾管１８
とし　・て機能させた場合に比べて容器２１内の被加熱
体を効果的に加熱することができるので、排気燃焼ガス
の熱を有効に利用して、熱効率の向上を図ることができ
る。

また、内筒２３には開口端側の周壁面に複数の噴出孔３
５・・・を形成させ、パルス燃焼中は燃焼室３４内の火
炎または排気燃焼ガスを内筒２３の開口端および各噴出
孔３５・・・を介して外筒２４と内筒２３との間の環状
空間Ｒ内に導出させるようにしたので、第３図中に実線
の特性曲線Ａで示すよ、うに外筒２４の外周面全体の温
度分布を均一化させることができる。なお、第３図は第
４図に示す二重バイブ２５の外筒２４外周面の温度分布
を示すもので、第３図中に点線で示す特性曲線Ｂは内筒
２３の周壁面に噴出孔３５・・・を形成させていない場
合の温度分布を示すものである。さらに、この場合には
燃焼室３４内の火炎または排気燃焼ガスを内筒２３の各
噴出孔３５・・・を介して外筒２４の内周面に直接吹付
けて外筒２４を加熱することができるので、容器２１内
の被加熱体を一層効果的に加熱することができ、熱効率
の一層の向上を図ることができる。

さらに、混合気供給管２９を内筒２３の閉塞端中央部位
から偏心させた偏心位置に配置させるとともに、混合気
供給管２９の混合気噴射口２９ａは混合気供給管２つの
軸方向に対して斜めに切欠させた楕円口によって形成さ
せているので、パルス燃焼中に混合気供給管２９の混合
気噴射口２９ａから内筒２３の燃焼室３４内に噴射させ
る混合気を第１図中に矢印で示すように内筒２３の内周
面に沿って旋回させることができる。そのため、混合気
供給管２９の混合気噴射口２９ａから内筒２３の燃焼室
３４内に噴射させた混合気の混合状態を一層良くするこ
とができるとともに、燃焼室３４内の保炎効果を高め、
燃焼量の調整範囲を広げることができる。

なお、この発明は上記実施例に限定されるものではない
。例えば、第５図に示すように二重パイプ２５の内筒２
３の閉塞端側を外筒２４の閉塞端よりも外部側に突出さ
せ、この内筒２３の突出部４１の外周面にイグナイタ４
２を取付けるとともに、空気供給管４３を連結させ、空
気供給管４３における内筒２３との連結部位近傍に燃料
供給管４４を連結させて空気供給管４３の噴射口４５か
ら内筒２３の燃焼室３４内に空気と燃料ガスとの混合気
を噴射させる構成にしてもよい。

また、第６図に示すように二重パイプ２５の内筒２３の
閉塞端側を外筒２４の閉塞端よりも外部側に突出させ、
この内筒２３の突出部５１の外周面に空気供給管５２を
連結させるとともに、空気噴射孔５３・・・を形成させ
た仕切り板５４を内筒２３の閉塞端部側に嵌着し、この
仕切り板５４の中央部位に燃料供給管５５の先端部側を
挿通させ、さらにこの仕切り板５４に燃料の噴射ノズル
５６およびイグナイタ５７を取付ける構成にしてもよい
。この場合、燃料供給管５５の基端部側は内筒２３の閉
塞端を介して内筒２３の外部側に延出させ、この燃料供
給管５５の内部にイグナイタ５７のリード線を配設させ
ている。

さらに、被加熱体が液体のように熱伝達率が高く、外筒
２４の表面の温度分布状態があまり問題にならない場合
には内筒２３の周壁面に火炎または燃焼ガスを噴射させ
る複数の噴出孔３５・・・を格別に設けなくてもよい。

また、二重パイプ２５は縦、横および斜めのいずれの方
向に向けて設置してもよく、例えば電気ヒータ等の投げ
込みヒータのように使用してもよい。さらに、その他こ
の発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形実施できるこ
とは勿論である。

〔発明の効果〕

この発明によれば一端側を閉塞させ他端側を開口させた
内筒の外側に両端部を閉塞させた外筒を離間対向状態で
略同心状に配設させた二重パイプを設け、前記内筒の内
部に燃焼室を形成させるとともに、前記外筒と内筒との
間の環状空間にパルス発振状態の排気燃焼ガスを流す尾
管部を形成させたので、装置全体をコンパクト化するこ
とができるとともに、熱効率の向上を図ることができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第４図はこの発明の一実施例を示すもので、
第１図はパルス燃焼装置全体の概略構成を示す縦断面図
、第２図は第１図のＩｆ−Ｉ線断面図、第３図は外筒の
温度分布状態を示す特性図、第４図は外筒の温度分布状
態測定位置を示す概略構成図、第５図および第６図はそ
れぞれ異なる別の実施例を示す縦断面図、第７図および
第８図はそれぞれ異なる別の従来例を示す縦断面図であ
る。 ２３・・・内筒、２４・・・外筒、２５・・・二重パイ
プ、３４・・・燃焼室、３７・・・尾管部。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 第１図 第２図　　　　　　第３図 第５図　　　　　第６図 第７図 第８図 １！；

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）一端側を閉塞させ他端側を開口させた内筒と、こ
   の内筒の外側に離間対向状態で略同心状に配設させた両
   端部を閉塞する外筒とからなる二重パイプを設け、前記
   内筒の内部に燃焼室を形成させるとともに、前記外筒と
   内筒との間の環状空間にパルス発振状態の排気燃焼ガス
   を流す尾管部を形成させたことを特徴とするパルス燃焼
   装置。
2. （２）内筒は開口端側の周壁面に複数の火炎または燃焼
   ガスの噴出孔を形成させたものであることを特徴とする
   特許請求の範囲第（１）項記載のパルス燃焼装置。
3. （３）内筒は外筒と内筒との間の環状空間の流路面積よ
   りも流路面積が大きいものであることを特徴とする特許
   請求の範囲第（１）項または第（２）項のうちの何れか
   一方に記載のパルス燃焼装置。