JPS6152508A

JPS6152508A - パルス燃焼装置

Info

Publication number: JPS6152508A
Application number: JP59173740A
Authority: JP
Inventors: Yoshinobu Fujita; 義信藤田
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1984-08-21
Filing date: 1984-08-21
Publication date: 1986-03-15

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〕この発明はパルス燃焼装置に係り、特に予混合室の冷却
系の数百に関する。

〔発明の技術的前頭とその問題点〕

パルス燃焼装置にあっては、優れた熱効率のもとで加熱
することができることから、槽内あるいはタンク内に貯
留された水などを加熱する給湯器などに多く利用される
。

こうしたパルス店焼装置は燃焼至に予混合室を連設した
ものが採用され、予混合室で混合したガス燃料と燃焼用
空気とを、燃焼空白で吸気、爆発、膨張、排気を繰返し
て間欠燃焼させて貯；易槽内の水を加熱するようにして
いる。

ところで、こうしたパルス燃焼は、できるだけ多くの燃
焼巳が１ｑられること、ならびに広い燃焼領域が得られ
ることが肝要である。そこで、この種のパルス燃焼装置
においては、燃焼至に連設した先の予混合室を冷却する
ことが従来からなされている。

従来、こうした予混合室の冷却は、給湯器など液体を加
熱する装置では、例えば実開昭５７−１５６７２５号に
示すように液体を貯留する櫻、あるいはタンクの外部に
予混合室を設置して空気の自然対流により予混合室を冷
却する、あるいは特開昭５９−３８５１４号に示される
ように予混合室を槽内あるいはタンク内くいずれも液体
貯留部に相当）の水に配置して水冷により予混合室を冷
却することが行われている。

しかし、前者の空冷によると、十分に冷却をすることは
難しく、予混合室の温度がかなり高く上昇してしまう不
都合がある。このため、予混合空に対する流入空気ｍが
少なくなって燃焼量が減少してしまうものであった。一
方、後者の水冷では確かに効果的な冷却を行なうことが
できるものの、逆に予混合室が過度に冷却されてしまう
不都合がある。このため、予混合室に対する流入空気量
が増えるものの、燃焼性が悪く、また燃焼領域が狭くな
るといった点が指摘され、燃焼性、燃焼領域を鑑みた予
混合室の冷却を行なうことができるものが要望されてい
る。

〔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、燃焼量ならびに燃焼領域の向上を図
るべく予混合室を最３Ｆｉ温度となるように冷却するこ
とができるようにしたパルス燃焼装置を提供することに
ある。

〔発明の概要〕すなわち、この発明は予混合室の外側面に各一部が液体
貯留部に対し接触する複数枚の放熱フィンを突設するこ
とで、水冷で予混合室を効果的に冷却する一方、その水
冷による冷やしすぎを放熱フィンによる熱伝達面積の加
減から補正して予混合室を最適温度にしようとするもの
である。

〔発明の実施例〕

以下、この発明を第１図ないし第３図に示す第１の実施
例にもとづいて説明する。第２図はこの発明を採用した
給湯装置の概略（を成を示し、１は液体貯留部としての
貯湯槽、２はパルス燃焼装置である。

ここで、パルス燃焼装置２について説明すれば、３はガ
ス燃料などの燃料を供給する燃料供給路、４は燃焼用空
気を供給する空気供給路、５はたとえば筒状に形成され
た燃焼室、６はその燃焼室５の左側部に連設された筒状
の予混合室、７は尾管である。また上記燃料供給路３お
よび空気供給路４上には、噴出孔８・・・を形成した多
孔板９、噴出孔８・・・を開閉するフラッパー弁１０、
弁押え１１で構成されるフラッパーバルブ１２がそれぞ
れ介装されている。そして、予混合室６の下部に上記燃
料供給路３および空気供給路４の各出口側がそれぞれ接
続され、また燃焼室５の右側部に上記尾管７が連設され
、燃焼室５内で吸気、爆発、膨張、排気を繰返すパルス
燃焼を行なうことができるようにしている。

そして、このようにＭ４成されるパルス燃焼［Ｘｉ２は
、上記貯湯槽１に対し予混合室６ならびに燃料供給路３
、空気供給路４を外部に配置するとともに、燃焼室５お
よび尾管７を貯湯槽１内に配置して、貯湯槽１の左側壁
１ａに取付けられている。

そして、外部にでた予混合ｖ６に冷却系１３が設けられ
ている。そして、この発明の要部となる冷却系１３の購
造が第１図に示されている。

ここで、冷却系１３について説明すれば、１４・・・は
円板に成形された複数枚の放熱フィンである。

これら放熱フィン１４・・・は予混合室６の外側面に軸
方向に沿って等間隔で一体に突設されている。

また各放熱フィン１４・・・は第３図で示すようにその
外径が燃焼室５側に向かうにしたがって逐次小さくなる
ように形成されている一方、燃料供給路３および空気供
給路４が接続しやすいように各放熱フィン１４・・・に
は扇形の切欠部１４ａが形成されている。なお、各放熱
フィン１４・・・には予混合室６を貯湯槽１に固定する
ための取付孔を兼ねた対流孔１５・・・が穿設されてい
る。一方、予混合室６が取付けられる貯湯槽１の左側壁
１ａには凹部１６が形成されている。そして、この凹部
１６の周壁には上記放熱フィン１４・・・に対応して、
内側に至る程、径が逐次小さくなる段付部１７・・・が
形成されている。また段付部１７・・・は予混合室６を
左側壁１ａに取付けたとき、各フィン１４・・・の先端
部がそれぞれ対応する径の段付部１７・・・の内面と直
接、接触するようにその寸法が設定され、それぞれの放
熱フィン１４・・・ならびに接触°部を介し貯湯槽１内
に貯留された水（液体）へ熱を放熱することができるよ
うにしている一方、放熱フィン１４・・・から直接、空
気中に熱を放熱することができるようにしている。なお
、１８は凹部１６の開口部を塞ぐための器体、１つはそ
の器体１８を通して予混合室６に設けられた点火栓、２
０は同じくフレイムロッド、２１は、凹部１Ｇ内に溜る
熱を大気に逃がすための放出孔を兼ねる前記点火栓１つ
およびフレイムロッド２０を挿通するための透孔である
。

しかして、貯湯ｔＱ１内の水を加熱するときには、まず
空気供給路４がら空気側のフラッパーバルブ１２を通じ
て予混合ｖ６内に燃長用空気を導入するとともに、点火
栓１つを動作させる。しかるのち、燃ｉ洪給銘３から燃
料側のフラッパーバルブ１２を通じてガス燃料を導入す
る。これにより、ガス燃料と燃焼用空気との混合気が着
火して爆発燃焼を起こし、膨張する。そして、膨張した
圧力で各空気側、燃料側のフラッパー弁１０．１０を噴
出孔８・・・を閉じる側へ動かし、一旦燃料を止める。

ついで、燃焼後の燃焼ガスが尾管７へ排気されるととも
に、排気によって負圧となった燃焼室３内の圧力で先程
閉じていたフラッパー弁１０゜１０を聞く側へ動かし燃
料、燃焼用空気を吸入する。そして、このような点火栓
１９を使用した各吸気、爆発、膨張、排気の繰返しで、
燃焼室３内にパルス燃焼が起動される。

そして、起８後、点火栓１９の動作ならびに燃焼用空気
の強制的な導入を停止すれば、燃焼室３内の熱を着火源
に、また燃焼室３内で生じる正圧および負圧をフラッパ
ーバルブ１２．１２の動作源に使ってパルス燃焼が継続
される。

こうしてパルス燃焼でｉｌた燃焼ガスが尾管７およびそ
の尾管７の途中に設けたデカツブラ２２を通過するとき
、貯湯槽１内の水と熱交換して水を加熱することになる
。

そして、こうした加熱運転中において、温度上昇する予
混合室６が冷却系１３で冷却される。ここで、予混合室
６の冷′却はその予混合室６の熱が、放熱フィン１４・
・・ならびに、放熱フィン１４・・・と左側壁１ａとの
接触部を順に経て貯湯槽１の水に伝わることで行われる
。これより、予混合室６は水冷で効果的に冷却される。

ここで、過度に予混合室６を冷却してしまうことが懸念
されるが、貯湯槽１に伝熱される熱量は放熱フィン１４
・・・の伝熱面積の大小によって制限される。このこと
は、冷却性能は、放熱フィン１４・・・の枚数を加減で
調部することができることを示す。しかるに、これから
予混合室６の冷ｉＪＪ性能を適宜に変えることができる
ようになることはわかろう。

故に、予混合室６における過度の冷却を冷却性能の加減
から防止して、予混合室６を最適な温度に保ちつつ冷却
することができるようになるのである。よって、燃焼ｍ
の増大ならびに燃焼領域の拡大を図ることができる。な
お、各放熱フィン１４・・・から放熱される熱は、放熱
フィン１４・・・間での自然対流によって放熱されるか
ら予混合室６の冷却性を損う心配はない。

また、この発明は第１の実施例に限定されるものではな
く、たとえば第４図に示す第２の実施例、第５図に示す
第３の実施例のようにしてもよい。

すなわち、第４図に示すものは放熱フィン１４・・・に
同じ径をもつものを使用したもので、また第・　５図に
示すものは貯湯槽１の左側壁１ａに放熱フィン１４・・
・を囲むように貯湯槽１と連通ずる（ａ体２０を設けて
槽体２０を液体貯留部とし、この槽体２０の内周面に放
熱フィン１４・・・の先端部を接触させるようにしたも
ので、このようにしても第１の実施例と同様の効果を秦
する。なお、第４図および第５図共、上述した第１の実
施例と同−溝底部分は同一の符号を附してその説明を省
略した。

また、先に述べたいずれの実施例共、円板状の放熱フィ
ンを予混合室に設けるようにしたものを示したが、第６
図で示すように長方形に形成された放熱フィン２３・・
・を周方向沿いに複数枚、設けるようにしてもよい。

なお、上述したいずれの実施例共、貯湯槽を液体貯留部
に利用したものを一例に示したが、これに限らず、液体
以外のものを加熱するときなどでは予混合室の近くに別
途、水路あるいは槽などで構成される液体貯留部を設け
て、この液体貯留部と予混合室とを複数枚の放熱フィン
で連絡すればよい。もちろん、このような別途に液体貯
留部を設ける構造は先に述べた実施例についてもいえる
。

〔発明の効果〕

以上説明したようにこの発明によれば、水冷で予混合室
を効果的に冷却する一方、その水冷による冷やしすぎを
放熱フィンによる熱伝達面積の加減から補正して予混合
至をＲ適温度に冷却することができるようになる。

したがって、パルス燃ｖｌ装置における燃焼口ならびに
燃焼領域の向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図はこの発明の第１の実施例を示し、
第１図は放熱フィン廻りを示す断面図、第２図はこの発
明を適用した給湯装置をパルス燃焼装置の（苫成と共に
示す断面図、第３図は放熱フィンの取付構造を示す斜視
図、第４図はこの考案の第２の実施例を示す断面図、第
５図はこの発明の第３の実施例を示す断面図、第６図は
この発明の他の実施例を示す斜視図である。１．２０・・・貯湯槽、槽体（液体貯留部）、２・・・
パルス燃焼装置、５・・・懲焼至、６・・・予混合掌、
１４．２３・・・放熱フィン。出願人代理人　弁理士　鈴江武彦第１図第４図第５図第６図

Claims

【特許請求の範囲】

予混合室が連設された燃焼室と、液体貯留部と、前記予
混合室の外側面に突設され各一部が前記液体貯留部に対
し接触する複数枚の放熱フィンとを具備したことを特徴
とするパルス燃焼装置。