JPH0642500A

JPH0642500A - 圧力波装置

Info

Publication number: JPH0642500A
Application number: JP5071647A
Authority: JP
Inventors: Rolf Althaus; アルトハウスロルフ; Yau-Pin Chyou; チョウヤウ−ピン; Erwin Zauner; ツァウナーエルヴィン
Original assignee: ABB Asea Brown Boveri Ltd; Asea Brown Boveri AB
Current assignee: ABB Asea Brown Boveri Ltd; ABB AB
Priority date: 1992-03-31
Filing date: 1993-03-30
Publication date: 1994-02-15
Also published as: US5313785A; DE4210543A1; NL9300411A

Abstract

(57)【要約】【目的】制御された点火手段に要する多額の費用を軽
減し、かつ簡単な構成の圧力波装置を製作する。【構成】流入する新混合気を自動的に点火・燃焼させ
る手段を、セル壁部２３に設けておく。この手段とは、
たとえば、セル１１の壁部２３のところに設けられた高
温ガスポケット２４である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、燃焼装置が組込まれ、
セルホイールを備えた圧力波装置、それもセルホイール
が、出入口を有する空気側及びガス側の各１つの側方部
材の間を回転し、かつ複数のセルを有しており、これら
のセル内で絶えず点火と燃焼の過程が反復される形式の
ものに関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の或る公知の装置の場合、絶えず
反復される点火及び燃焼の過程が、制御された点火手段
により生ぜしめられる。これらの点火手段は多額の出費
を要する。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明が解決しようと
する課題は、多額の出費が大幅に削減され、かつ簡単な
構造を有する圧力波装置を作製することである。加え
て、圧力波装置を、運転パラメータの変化、特に回転数
の変化に適合しうるようにすることである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】この課題は、本発明によ
れば、流入する新混合気を自動的に点火及び燃焼させる
手段をセル壁部に配置することによって解決された。こ
れらの手段は、次のように形成できる：ａ）セル内の高温個所により形成する。

【０００５】ｂ）セル壁部の触媒コーティングにより
形成される。

【０００６】ｃ）セル壁部に配置された少なくとも１
つの高温ガスポケットにより形成される。このポケット
は開口を介してセル内室と連通している。

【０００７】複数の高温ガスポケットを、流れ方向で見
て前後に配置しておくのが有利である。これらのポケッ
トはセル壁部内へ隔離してそう入しておく。これらのポ
ケットには、リブ状内表面を付加することができる。こ
の圧力波装置は次の利点を有している：ａ）絶えず反復される点火及び燃焼の過程が自動的に
維持される。

【０００８】ｂ）運転パラメータの変化、特に回転数
の変化に自動的に適合せしめられる。制御装置の介入
も、エネルギー供給も不要である。

【０００９】ｃ）可動の付加的な部品を要しない。

【００１０】

【実施例】以下で本発明による圧力波装置の種々の実施
例を添付図面につき説明する。

【００１１】圧力波装置は公知のものとして前提とし、
したがって図面には本発明の理解に必要なものだけを示
す。図１には、複数のセル１１を有するセルホイール１
０のうち１個のセル１１のみを示してある。このセルホ
イール１０は、セル１１のリング状又は円筒状の冠によ
り形成され、これらのセルはディスク状のホイール１２
に支承され、ホイール１２はボス１３を介して軸１４上
に回転可能に支承されている。セルホイール１０を形成
するセルの円筒形の冠の軸線は、軸１４の軸線と合致す
る。このセルホイール１０は、２つの第１側方部材１
５，１６の間に位置している。一方の部材は出口通路１
８′を有し、したがって出口側部材又はガス側側方部材
と呼ばれる。これらの出入通路のうち、図面には各１つ
の出口通路１８と入口通路１７のみが示されている。燃
焼空気の新混合気は、入口通路１７からセル１１内へ流
入し、排ガスを出口通路１８へ押出す。この過程は矢印
１９で示してある。混合気と排ガスとの間には分離線又
は境界面２０が示されている。セルホイール１１が双方
の側方部材１５，１６に対し回転可能なので、この回転
運動によりセルの出入口が閉じられる。そのさい、図２
に矢印２１で示したように、前記流れ方向（矢印１９）
とは反対方向に移動する圧力波が生じる。この圧力波
は、平らな面２２で示してある。

【００１２】セル１１の壁部２３には３つの高温ガスポ
ケット２４が配置されている。これらのポケット２４
は、それぞれ開口２５を介してセル内と連通している。
これらのポケットの作用形式は次の通りである。

【００１３】図１〜図４には、それぞれ次の４つの時期
が示されている：図１：流入時期、図２：圧縮及び混合の時期：図３：ポケット２４による点火時期、図４：セル１１内での燃焼時期。

【００１４】ａ）図１の流入時期の間、３つのポケッ
ト２４は高温排ガスに満たされた状態で、新混合気はポ
ケット内へ進入していない。

【００１５】ｂ）図２の圧縮及び混合の時期には、ポ
ケット２４内の高温排ガスが、先ず圧縮され、次いで再
び膨張する。この経過を矢印２６と２７により示してあ
る。

【００１６】ｃ）図３には、圧力波２２がセル１１の
一方の端部に達すると、直ちに高温の排ガスがポケット
２４からセル内の混合気内へ流入する様子が示されてい
る。この流入により混合気が点火される。

【００１７】ｄ）この点火により全混合気が燃焼し渦
流を生じながら排ガスとなる。図４には、その経過が示
されている。

【００１８】ｅ）図５には高温ガスポケット２４が、
外側ケーシング２７内に内側ケーシング２６を有する様
子が示されている。双方のケーシング２４，２６の間に
は、リング状中空室２８又は間隙２８が設けられてい
る。フランジ３０は、高温ガスが中空室２８内へ侵入す
るのを防止している。

【００１９】ｆ）図６の場合は、中空室２８の上方が
開いているので、高温ガス又は新混合気が侵入できる。

【００２０】ｇ）図７の場合は、図５の場合同様、中
空室２８は閉じられている。しかし、ケーシング２６内
部にはフランジ２９が設けられ、フランジ２９が、あら
ゆる側から高温ガスに取囲まれる。このフランジ２９し
たがって、徐々にしか冷却されない。

【００２１】ｈ）この高温ガスポケット２４の場合、
高温が得られるので、特に内側ケーシングには適当な材
料又は物質、たとえばセラミックを用いるのがよい。

【００２２】ｉ）二、三の個所に触媒コーティング３
２を施すことにより、燃焼反応過程に要する温度を引下
げたり、同じ温度で反応率を高めたりすることができ
る。既述の点火技術の作用は、この触媒コーティングに
より高めることができる。したがって、許容空気比の範
囲が拡大することができる。

【００２３】ｊ）触媒コーティングは任意の個所に行
うことができる。但し、たとえば高温ガスポケット２４
又はセル壁部２３や、セル１１の全内面を除く。触媒コ
ーティングの代わりに高温個所を設けておくこともでき
る。

【００２４】図８〜図１０について点火過程を詳説す
る。これらの図に示された高温ガスポケットは、図５〜
図７に示した実施例に対応する構成にされている。図８
〜図１０のセル１１は内壁２３と外壁３１とを有し、こ
れらの壁が２つの同心的な円筒形の壁として構成されて
いる。セルホイール１０のセル１１の各内壁２３には３
つの高温ガスポケットが取付けられている。また、各外
壁３１には１つだけのポケット２４が取付けられてい
る。このポケット２４には、内壁の３つのポケットの真
中のポケットが向い合っている。点火過程は、３つの異
なる時期ｔ₁，ｔ₂，ｔ₃で示されている。ｔ₁はｔ₂より
短く、ｔ₂はｔ₃より短い。ライン３２，３３，３４は、
点火後の高温ガスの拡がりを、前記の３つの異なる時期
に対応させて示したものである。特に、２つの向かい合
った高温ガスガスポケットにより、点火過程が影響を受
けることがあることが示されている。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による圧力波装置に新混合気が流入し、
排ガスが押出されるところを示した図。

【図２】新混合気がセル内に充填され圧縮されたところ
を示した図。

【図３】高温ガスポケットにより点火されたところを示
した図。

【図４】セル内での燃焼状態を示した図。

【図５】高温ガスポケットの一実施例の図。

【図６】高温ガスポケットの別の実施例を示した図。

【図７】高温ガスポケットの更に別の実施例を示した
図。

【図８】図５の形式の高温ガスポケットの場合の点火過
程の時間的経過を示した図。

【図９】図６の形式の高温ガスポケットの場合の点火過
程の時間的経過を示した図。

【図１０】図７の形式の高温ガスポケットの場合の点火
過程の時間的経過を示した図。

【符号の説明】

１０セルホイール、１１セル、１２ディスク
状ホイール、１３ボス、１４軸、１５入口側
方部材、１６出口側方部材、１７入口通路、
１８出口通路、１９矢印、２２圧力波の面、
２３セル壁部、２５開口、２６内側ケーシ
ング、２７外側ケーシング、２９リブ、３０
フランジ、３１外壁、３２触媒コーティン
グ、３３高温個所

フロントページの続き (72)発明者ヤウ−ピンチョウスイス国ドッティコンホーフマットシュトラーセ１ (72)発明者エルヴィンツァウナースイス国バーデンイムケール８

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】燃焼装置が組込まれ、セルホイール（１
０）を有する圧力波装置であって、セルホイール（１
０）が、出入口を備えた各１つの空気側及びガス側の側
方部材（１５，１６）の間で回転し、かつ複数のセル
（１１）を有し、これらのセル（１１）内で絶えず点火
と燃焼の過程が反復される形式のものにおいて、各セル（１１）の壁部（２３）のところに、流入する新
混合気に自動点火する手段が配置されていることを特徴
とする圧力波装置。
【請求項２】前記点火手段がセル（１１）内の高温個
所（２３）により形成されていることを特徴とする、請
求項１記載の圧力波装置。
【請求項３】前記点火手段がセル壁部（２３）の接触
コーティング（３２）により形成されていることを特徴
とする、請求項１記載の圧力波装置。
【請求項４】前記点火手段が、セル壁部（２３）に配
置された少なくとも１つの高温ガスポケット（２４）に
より形成され、このポケットが開口を介してセル（１
１）の内室と連通していることを特徴とする、請求項１
記載の圧力波装置。
【請求項５】複数高温ガスポケット（２４）が、流れ
方向で見て前後に配置されていることを特徴とする、請
求項４記載の圧力波装置。
【請求項６】高温ガスポケット（２４）が隔離されて
セル壁部（２３）内に設けられていることを特徴とす
る、請求項４記載の圧力波装置。
【請求項７】高温ガスポケットが、付加的なリブ状内
表面（２９）を有することを特徴とする、請求項４記載
の圧力波装置。