JPH01208607A - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、燃焼室の一端側に、燃料供給路及び燃焼用空
気供給路を、かつ、他端側に、燃焼排ガスの排出路を形
成するティルパイプを接続して、爆発に伴う燃焼排ガス
の動慣性により流体燃料及び燃焼用空気を前記燃焼室に
流入させ、爆発燃焼させるべく構成したパルス燃焼装置
に関する。

〔従来の技術〕

従来、第３図に示すように、燃料供給路（２１）及び燃
焼用空気供給路（２２）の夫々に、燃焼室（１）側への
ガス流動のみを許容する逆止弁（２３）を設け、燃焼室
（１）の圧力変動に伴って逆止弁（２３）を開閉して、
燃焼室（１）内が負圧の時にだけ燃料ガスと燃焼用空気
が燃焼室（１）に流入するように構成していた。

また、燃焼用空気供給路（２２）のファン（２４）を点
火時のみ駆動して定常燃焼状態では停止するように構成
していた。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、逆止弁（２３）において板状の弁体（２３ａ）
が１秒当り５０〜１００回程度の激しい振動を生じるた
め、弁体（２３ａ）の耐久性に問題を生じゃすく、弁体
（２３ａ）の振動に伴う騒音が大きくなりやすく、また
、部品点数が多くて複雑な構造の逆止弁（２３）が２個
も備えられているため、経費、製作、メンテナンスの面
でも問題があり、−層の改良の余地があった。

本発明の目的は、流体燃料と燃焼用空気の供給部を、ト
ラブルや騒音の発生がほとんど無く、経費、製作、メン
テナンスの全ての面で有利なものに改良し、さらには、
高負荷燃焼が可能で、消音構成を小型化できるようにす
る点にある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の特徴構成は、燃焼用空気供給路に空気室を接続
し、その空気室内に燃焼用空気を定常燃焼状態において
も加圧供給する給気装置を設け、前記燃焼用空気供給路
を常時開放通路に形成すると共に、前記空気室から前記
燃焼室へのガス流動に対する流動抵抗がその逆向きのガ
ス流動に対する流動抵抗より小になる形状に形成し、常
時開放通路に形成した前記燃料供給路から前記燃焼用空
気供給路に流体燃料を加圧供給する開口を設けたことに
あり、その作用効果は次の通りである。

〔作　用〕

つまり、燃料供給路と燃焼用空気供給路の両方を、従来
必要とした逆止弁を設けないで常時開放通路に形成し、
しかも、燃焼室の燃焼に伴う圧力変動に伴って、流体燃
料と燃焼用空気の混合ガスがパルス燃焼に好適な状態で
燃焼室に供給されるように構成したのである。

さらに説明すると、定常燃焼状態において、燃焼室の内
圧途燃焼で上昇すると、燃焼室の燃焼排ガスがテイルパ
イプに流れると共に、空気室のクツション作用により燃
焼用空気供給路にも流れ、そして、燃焼後に燃焼室の内
圧が低下すると、テイルパイブと燃焼用空気供給路の両
方からガスが燃焼室に流れるのであるが、流体燃料と燃
焼用空気の両方が加圧供給されて、燃焼用空気供給路側
からテイルパイプ側にガスが流動する傾向になっている
ために、また、燃焼用空気供給路から燃焼室へのガス流
動に対する流動抵抗が逆向きのガス流動に対する流動抵
抗より小さくなっているために、全体として、燃焼排ガ
スのほとんどがテイルパイブに流入し、かつ、燃焼用空
気供給路から燃焼室への１回当りのガス流量が逆向きの
１回当りのガス流量よりも多くなって、流体燃料と燃焼
用空気の混合ガスが燃焼室に、供給量が周期変動する状
態で供給されるのである。

したがって、従来と同様に良好なパルス燃焼を安定して
継続できながら、従来備えられていた逆止弁を省略する
ことによって、逆止弁に起因する故障、騒音、経費、製
作やメンテナンスの煩わしさ等の問題を一切無くすこと
ができる。

その上、実験によって確認したところ、燃焼室内の圧力
変動の周波数を、前述の従来技術の５０〜１００回／ｓ
ｅｃよりも大巾に高い１５０〜２５０回／ｓｅｃにでき
、燃焼室負荷を前述の従来技術の２〜３　ｘ　ｌＱ’Ｋ
ｃａ　ｌ　／ｈ　ｍ’よりも充分に大きい３〜５Ｘ１０
’にｃａｆ／ｈｍ’にできた。そのように周波数を高く
できると、燃焼騒音が高周波になるために消音器を小容
量のものにできる。

〔発明の効果〕

その結果、燃料供給部をトラブルや騒音の発生がほとん
ど無く、経費、製作、メンテナンスの全ての面で有利な
ものにできると共に、高負荷燃焼及び消音構成の小型化
が可能になり、燃焼性能向上、耐久性向上、騒音防止、
コストダウン、小型化等を一挙に図った極めて高品質の
パルス燃焼装置を提供できるようになった。

〔実施例〕

次に、第１図及び第２図により実施例を示す。

燃焼室（１）の一端側に燃焼用空気供給路（２）を接続
し、空気室（３）を燃焼用空気路（２）に接続し、空気
室（３）に燃焼用空気を定常燃焼状態においてもほぼ一
定圧で加圧供給する給気装置（１２）を設けてある。

燃焼用空気供給路（２）を形成するに、空気室（３）に
接続したほぼ直管状の管路部分（２ａ）、及び、円錐形
状で小径側で管路部分（２ａ）にかつ大径側で燃焼室（
１）に接続した先拡がり部分（２ｂ）を設け、管路部分
（２ａ）に対向する円盤状の壁体（４）を、先拡がり部
分（２ｂ）の大径側中央に配置して支持棒（４ａ）で取
付け、壁体（４）の外周側にほぼ全周にわたるガス吐出
口（５）を形成し、もって、燃焼用空気供給路（２）を
、逆止弁の無い常時開放通路に形成すると共に、空気室
（３）から燃焼室（１）へのガス流動に対する流動抵抗
が□その逆向きのガス流動に対する流動抵抗より小にな
る形状に形成してある。

先拡がり部分（２ａ）の背部に燃料ガスの分配室（６）
を形成し、逆止弁の無い常時開放通路に形成すると共に
流量調節弁（Ｖ）を有する燃料供給路（７）を分配室（
６）に接続し、分配室（６）から燃料ガスを加圧供給す
るための多数の小円孔状開口（８）を、先拡がり部分（
２ｂ）に分散接続し、先拡がり部分（２ｂ）で燃料ガス
と燃焼用空気を混合して、その混合ガスをガス吐出口（
５）から燃焼室（１）に供給するように構成してある。

空気室（３）に、その内圧上昇を抑制するための圧抜き
路（９）を接続し、燃焼室（１）の他端側に、燃焼排ガ
スの排出路を形成するテイルバイブ（１０）を接続し、
燃焼室（１）に始動用点火プラグ（１１）を付設し、も
って、パルス燃焼装置を構成してある。

上記パルス燃焼装置の動作について説明する。

始動時に、給気装置（１２）を作動させて、燃料ガスと
燃焼用空気を適当混合比で燃焼室（１）に供給し、かつ
、点火プラグ（１１）により燃焼室（１）内で爆発を生
じさせる。その結果、爆発に伴う燃焼排ガスの動慣性に
よって、前記両供給路（２）。

（７）から適当量づつ燃料ガスと燃焼用空気が燃焼室（
１）に送り込まれ、燃焼室（１）に残存する炎により着
火し、再び爆発が生じ、そして、そのような動作が繰返
されるのである。尚、点火プラグ（１１）の作動は、パ
ルス燃焼が安定すれば停止させる。

尚、燃料供給路（７）の燃料ガス圧が ２００〜３００ｍｍＨ２Ｏで、インプットを１ｏｏｏＯ
Ｋｃａ　ｌ　／ｈｒにしてパルス燃焼させると、燃焼室
（１）の圧力変動中が１０００〜１５００市Ｈ２０から
５００〜１００１００Ｏ程になり、その場合、空気室（
３）の平均圧力が３００〜５００ｍｍＨ２Ｏ程度になる
ように、燃焼用空気供給路（２）の圧損に見合って、給
気装置（１２）の供給圧と圧抜き路（９）の圧損を設定
する。

〔別実施例〕

次に別実施例を説明する。

空気室（３）の容積、形状、その他の条件は、パルス燃
焼の特性、燃焼用空気供給路軸）の圧損や固有振動数な
どに見合って適当に選定する。

給気装置（１２）の具体構成は、例えば電動式のブロワ
−やコンプレッサーなど変更自在であり、定圧維持のた
めのガバナーを組合せてもよい。

燃焼用空気供給路（２）や燃料供給路（７）は、形状、
寸法、具体構造、その他において適当に変更できる。

燃料ガスを加圧供給する開口（８）は、寸法、個数、配
置、その他において適当に変更でき、例えば管路部分（
２ａ）のみに接続したり、管路部分（２ａ）と先拡がり
部分（２ｂ）の両方に接続してもよい。

壁体（４）は形状、寸法、構造、取付構成、その他にお
いて適宜変更可能である。

圧抜き路（９）は、空気室（３）を小型化する上で有効
であり、形状、寸法、配置、個数、構造、その他におい
て適当に変更できるが、省略することも可能である。

燃料としては、都市ガス、天然ガス、プロパンガス等の
ガス燃料を主として利用するが、油等の液体燃料も利用
でき、要するに流体燃料であればよい。

パルス燃焼装置は、例えば、気流乾燥装置や液加熱装置
のように流体中に燃焼室（１）やテイルパイブ（ｌＯ）
等を位置させて流体を加熱する等の各種加熱目的、ある
いは、熱風発生器のように排気エネルギーと熱を利用す
る目的等に利用でき、また、具体的構成において適宜変
更自在である。

尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を便利にする為
に符号を記すが、該記入により本発明は添付図面の構造
に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す概略断面図、第２図は第
１図の■−■線矢視図である。第３図は従来例の概略断
面図である。 （１）・・・・・・燃焼室、（２）・・・・・・燃焼用
空気供給路、（３）・・・・・・空気室、（４）・・・
・・・壁体、（５）・・・・・・ガス吐出口、（７）・
・・・・・燃料供給路、（８）・・・・・・開口、（９
）・・・・・・圧抜き路、（１０）・・・・・・テイル
パイプ、（１２）・・・・・・給気装置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、燃焼室（１）の一端側に、燃料供給路（７）及び燃
   焼用空気供給路（２）を、かつ、他端側に、燃焼排ガス
   の排出路を形成するテイルパイプ（１０）を接続して、
   爆発に伴う燃焼排ガスの動慣性により流体燃料及び燃焼
   用空気を前記燃焼室（１）に流入させ、爆発燃焼させる
   べく構成したパルス燃焼装置であって、前記燃焼用空気
   供給路（２）に空気室（３）を接続し、その空気室（３
   ）内に燃焼用空気を定常燃焼状態においても加圧供給す
   る給気装置（１２）を設け、前記燃焼用空気供給路（２
   ）を常時開放通路に形成すると共に、前記空気室（３）
   から前記燃焼室（１）へのガス流動に対する流動抵抗が
   その逆向きのガス流動に対する流動抵抗より小になる形
   状に形成し、常時開放通路に形成した前記燃料供給路（
   ７）から前記燃焼用空気供給路（２）に流体燃料を加圧
   供給する開口（８）を設けてあるパルス燃焼装置。 ２、前記燃焼用空気供給路（２）を形成するに、前記空
   気室（３）に接続したほぼ直管状の管路部分（２ａ）、
   小径側で前記管路部分（２ａ）にかつ大径側で前記燃焼
   室（１）に接続した先拡がり部分（２ｂ）、及び、その
   先拡がり部分（２ｂ）の大径側中心部に前記管路部分（
   ２ａ）と対向する状態で配置した壁体（４）を設けて、
   その壁体（４）の外周側にガス吐出口（５）を形成し、
   前記流体燃料加圧供給用の多数の開口（８）を前記先拡
   がり部分（２ｂ）に分散接続してある請求項１記載のパ
   ルス燃焼装置。 ３、前記空気室（３）に、その内圧上昇を抑制するため
   の圧抜き路（９）を接続してある請求項１又は２記載の
   パルス燃焼装置。