JPS6239326B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はパルス燃焼器に関するものである。

パルス燃焼器は、元来、高負荷燃焼特性、及び
優れた熱伝達特性を有しており、燃焼に際しても
始動時を除けばすべて燃焼用空気を自動吸引し、
かつ自発着火するため、点火プラグや送風機の駆
動に要するコストを低減できる等という多くの利
点がある。しかしながら、燃焼時に発生する過大
な騒音のために、前述した多くの利点があるにも
かかわらず、あまり、製品化されていないという
のが現状であつた。従来、消音の手段として、燃
焼器にマフラーを取り付ける手段が採用されてい
たが、マフラーでは低周波音を落としにくく、も
し、マフラーにより低周波音低減の効果を達成し
ようとすれば、マフラーの構成が大きくなる等の
問題があつた。またこの低周波成分をも抑える手
段として、２つの燃焼器を設けたり、排気側や、
給気側で位相差により、音を打ち消す手段が考え
られてはいるが、これらの手段では燃焼器全体と
して騒音低減効果を満足しようとすれば燃焼装置
としての構成が複雑なものとなり、特に２つの燃
焼室構成によるものは、コスト低減が実現できず
製品化に対する難点となつていた。

本発明は従来の問題点に鑑み、低騒音、低コス
トのパルス燃焼器を提供するものである。

以下図面を用いて、本発明の実施例の具体的な
説明を行なう。第１図は本発明のパルス燃焼器の
第１実施例であり、図に示す如く、パルス燃焼器
は、燃焼室１、排気パイプ２、バルブ装置３、点
火プラグ４、燃焼用始動送風機５、給気パイプ
６、連結室７から構成されている。そして、さら
にこの連結室７は流体の流れのみ遮り、かつ音を
透過させるような機能を有する障壁８で給気室９
と排気室１０に仕切られており、また給気室９に
は給気口１１と給気パイプ接続穴１２が設けら
れ、排気室１０にも排気口１３と排気パイプ接続
穴１４が設けられている。

さらに、この給気パイプ接続穴１２には給気パ
イプ６が、また排気パイプ接続穴１４には排気パ
イプ２が連結され、給気パイプ６の先端と排気パ
イプ２の先端は、障壁８をはさみ、対向するよう
な構造がとられている。

次に、パルス燃焼器の作動を説明する。始動に
際しては、点火プラグ４、燃焼用始動送風機５の
駆動を必要とするが、一度、自励サイクルを形成
すれば、燃焼室１内に負圧を発生し、給気口１
１、給気室９、給気パイプ６、バルブ装置３を介
し、燃焼室１内に燃焼用空気を自動吸引し、さら
に、自発着火によつて燃焼を継続する。爆発後、
燃焼ガスは排気パイプ２を通り、排気室１０に入
り、連結室７を仕切る障壁８に衝突し、排気口１
３から外部に排出される。以上が、燃焼時の流体
の流れであるが、これをもとに、続いて音波に関
する説明を行なう。まず、爆発後、音波は排気側
には、燃焼室１から排気パイプ２を通り、燃焼ガ
スと同様に排気室１０に入る。また、給気側につ
いても音波は、バルブ装置３、給気パイプ６を通
り、給気室９に入る。そして、排気側からの音と
給気側からの音は、連結室７内の障壁８を透過
し、逆位相で衝突し、互いに打ち消されるわけで
ある。この際、排気側からの音は障壁８を透過す
るが、燃焼ガスの流れは障壁８で遮断されるた
め、燃焼用空気を自動吸引する過程においても、
燃焼ガスが、パルス燃焼を乱すことはなく、燃焼
の安定性も確保されている。また、給気パイプ６
と排気パイプ２の長さは、連結室７内で給気側か
らの音と排気側からの音が逆位相となるように、
決定しており、両者の先端についても、連結室７
内壁に接する状態でも良いが、さらに、両先端が
連結室７内部に突出した状態の方が、効果的であ
り、良好な騒音低減効果が得られるものである。

次に、本発明のパルス燃焼器の第２実施例を第
２図を用いて説明を行なう。まず、構成として、
燃焼室１、排気パイプ２、バルブ装置３、点火プ
ラグ４、燃焼用始動送風機５、給気パイプ６は第
１実施例と同様であるが、第２実施例について
は、排気パイプ２の先端近くに、排気側分岐部１
５を、また給気パイプ６の先端近くに、給気側分
岐部１６を設け、その２つの分岐部をパイプで連
結し、この連結パイプ１７内の両端部に、流体の
流れのみ遮り、かつ、音を透過させるような障壁
を、排気側障壁１８、給気側障壁１９として、設
けている。音波について、まず爆発後、音波は排
気側には燃焼室１から排気パイプ２を通り、排気
側分岐部１５にて排気側障壁１８を透過し、連結
パイプ１７内に入る。一方、給気側についても、
音波はバルブ装置３給気パイプ６を通り、給気側
分岐部１６にて、給気側障壁１９を透過し、連結
パイプ１７内に入る。そして、排気側からの音と
給気側からの音は、連結パイプ１７内で逆位相で
衝突し、互いに打ち消されるわけである。この連
結パイプ１７の長さは、排気側からの音と給気側
からの音を、逆位相で打ち消すように決定してい
る。また、この際燃焼ガスの流れは排気パイプ２
を通過し、排気側障壁１８で遮断されるため、連
結パイプ１７を通り給気側に流れることはなく、
燃焼用空気を自動吸引する過程においても、燃焼
用空気は、給気側障壁１９があるため、連結パイ
プ１７内に流入することもなく、ここに、燃焼の
安定性も確保されているわけである。

さらに、本発明のパルス燃焼器の第３実施例を
第３図を用いて説明を行なう。まず、構成として
燃焼室１、排気パイプ２、バルブ装置３、点火プ
ラグ４、燃焼用始動送風機５、給気パイプ６は第
２実施例と同様であるが、第３実施例については
排気パイプ２の下流位置に、ヘルムホルツ型共鳴
に基づいた燃焼音の周波数特性を変化させないよ
うな緩衝室を、排気側緩衝室２０として設け、そ
の排気側緩衝室２０の下流に排気側分岐部１５を
設ける。同様に、給気パイプ６の上流位置に給気
側緩衝室２１を設け、その給気側緩衝室２１の上
流に給気側分岐部１６を設ける。そして、これら
２つの分岐部をパイプで連結し、この連結パイプ
１７内の両端部には、前述した障壁を設ける。緩
衝室を設け、ヘルムホルツ型共鳴周波数を安定さ
せることは、従来、行なわれているが本発明はそ
れらの下流及び上流で、パイプ連結し、第２実施
例と同様に騒音低減の効果を出すものであるが、
さらに燃焼音波形のより規則性のあるものとし効
果的に逆位相で、低周波音を打ち消すことができ
るものである。

以上のように本発明は、排気側からの音と給気
側からの音を、逆位相で衝突させ、燃焼特性を悪
化させることなく、低周波音をも、低減すること
を可能としたものである。パルス燃焼は、本来ヘ
ルムホルツ型共鳴に基づいた周波数を有している
ため、低周波音を抑えることが、騒音低減の重要
点となるが、本発明による方法は、マフラー等の
ように、その構成が大きくなることなく、低周波
音低減を実現できることを特長としている。また
従来の、２つの燃焼器を設けたり、排気側のみ、
給気側のみで位相差により、音を打ち消す手段で
は騒音低減効果を満足しようとすれば、燃焼装置
として複雑な構成をとる必要があつたが、本発明
のパルス燃焼器は、燃焼に不可欠な給排気パイプ
を騒音低減部としても兼用しているため、装置構
成も簡潔となり、低コスト化が図れるので、製品
化実現に貢献できるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図、第３図はそれぞれ本発明の一
実施例のパルス燃焼器の断面図である。 １……燃焼室、２……排気パイプ、３……バル
ブ装置、４……点火プラグ、５……燃焼用始動送
風機、６……給気パイプ、７……連結室、８……
障壁、９……給気室、１０……排気室、１１……
給気口、１２……給気パイプ接続穴、１３……排
気口、１４……排気パイプ接続穴、１５……排気
側分岐部、１６……給気側分岐部、１７……連結
パイプ、１８……排気側障壁、１９……給気側障
壁、２０……排気側緩衝室、２１……給気側緩衝
室。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 燃焼室、及び前記燃焼室に連結された排気パ
   イプ、前記燃焼室の上流側に位置するバルブ装
   置、及び給気パイプを有し、連結室を設け、この
   連結室を流体の流れのみ遮断、かつ音を透過させ
   る障壁で給気室と排気室に仕切り、給気室に給気
   口と給気パイプ接続穴を設け、排気室に排気口と
   排気パイプ接続穴を設け、さらに前記給気パイプ
   の先端と排気パイプの先端を前記給気室の接続穴
   と排気室の接続穴に連結し、かつ前記障壁をはさ
   み、対向させたパルス燃焼器。 ２ 燃焼室、及び前記燃焼室に連結された排気パ
   イプ、前記燃焼室の上流側に位置するバルブ装
   置、及び給気パイプを有し、排気パイプと給気パ
   イプの先端近くに、各々、分岐部を設け、この２
   つの分岐部をパイプで連結しこの連結パイプ内の
   両端部に、流体の流れのみ遮断し、かつ音を透過
   させる障壁を設けたパルス燃焼器。 ３ 排気パイプの下流位置に緩衝室、その緩衝室
   の下流に排気側分岐部を設け、さらに前記給気パ
   イプの上流位置に緩衝室、その緩衝室の上流に給
   気側分岐部を設け、これら２つの分岐部をパイプ
   で連結する特許請求の範囲第２項のパルス燃焼
   器。