JPH0694925B2 - パルス燃焼室及びパルス燃焼方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、燃焼チャンバ分岐部を有する燃焼チャンバと
連通する兼用の混合・点火チャンバを有すると共に、複
数の排気チューブが、燃焼チャンバから排気マニホール
ドに伸びているパルス燃焼室と、燃料入口バルブ，空気
入口バルブ，燃焼チャンバ，各々が複数の下流排気チュ
ーブを備えた複数の下流燃焼チャンバ分岐部を有する水
平なパルス燃焼方法とに関する。

（従来技術） パルス燃焼装置及びパルス燃焼方法が当業者に一般に知
られている。Putnamその他の米国特許第4,314,444号で
は、燃料と燃焼維持ガスとを燃焼させる二段行程装置を
開示している。燃料の一部がパルス燃焼室を有する第１
行程で燃焼する。残りの燃料が、空気力学バルブ入口を
通る逆流を用いて吸引されるガスと共に第２燃焼行程で
燃焼する。特許第4,314,444号では、一方向のガス流が
対向する方向のガス流よりも強い、無バルブパルス燃焼
室を開示している。第4,314,444号特許では、各パルス
燃焼室が一つだけの燃焼チャンバ及び一つだけの出口導
管を有する複数のパルス燃焼室が示されている。第２燃
焼行程が多数の排気チューブを有する一つの燃焼チャン
バを有している。第4,314,444号特許では加熱装置の縦
型配列を示している。

Kitchenの米国特許第4,241,723号では、燃焼チャンバ
と、チャンバを有する共鳴装置を形成する少なくとも一
つの排気管とを有するパルス燃焼加熱器を開示してい
る。燃焼チャンバは、ほぼ平らになった球体状の内部の
凹部を有する一体ブロンズ鋳物の形状をなしている。

Whitacreの米国特許第3,554,182号では、特に液中での
使用、例えば遊泳プールの加熱等の使用に適する液体加
熱器を開示している。発生される燃焼はパルス式のもの
であり、その内部で燃料と空気との混合物が点火される
燃焼チャンバが、加熱される液体と接触するチャンバの
包囲している熱伝導壁に熱を放射する、セラミック等の
高いエネルギー放射素材の体部を有している。

Severyaninのソ連特許第826,137号では、２つの共鳴管
を通って排気チャンバに連通している点火チャンバを有
するパルス燃焼ユニットを開示している。燃焼効率を増
大させるため共鳴管の内の一方が他方の共鳴管より３倍
も長くなっている。燃焼生成物が反位相において排気チ
ャンバに到達するので音の放射を低減させる。

Davisの米国特許第4,637,792号では、燃焼チャンバと、
燃焼チャンバの壁において往復運動するように取り付け
られた浮動バルブ部材とを有し、この浮動バルブの往復
運動によって可燃混合物の供給と燃焼チャンバとの間の
ポートを介する連通を開閉するパルス燃焼装置を開示し
ている。この第4,637,792号特許では、燃焼チャンバを
形成する単体の伸長された燃焼チャンババーナ殻体を開
示している。Davisの米国特許第4,651,712号では、可燃
混合物の入口及び可燃ガスの気体に開いている無バルブ
の出口を備えた燃焼チャンバを有するパルス燃焼装置を
開示している。この第4,651,712号特許では、燃焼チャ
ンバを形成する伸長された燃焼チャンバ殻体すなわちバ
ーナ殻体を説明している。単体の燃焼チャンバ内で可燃
混合物が点火されて燃焼する。

Adamsの米国特許第4,465,024号及びAdamsの米国特許第
4,545,329号では、水入口と水出口と、水槽の側壁の開
口部とを備えた水槽を有する水の加熱器を開示してい
る。燃焼チャンバ組立体が、水槽の側壁の開口部内に適
合するように作られた液中に沈められる部分を有してい
る。液中に沈められる燃焼チャンバ部分が、開放端と対
向する閉止端とを有する円筒形状に伸長された一つの部
材を有してなっている。燃焼チャンバの閉止端に連結さ
れると共に一つの炎管に向けて複数の曲折する炎チュー
ブが伸びている。Adamsの特許では、燃料と空気とが燃
焼が生じる地点へと供給される力である動力燃焼装置を
開示している。

Cookの米国特許第4,257,355号では、市販の水の加熱器
の底部に近接する水平位置に配置された冷水入口チュー
ブを示している。水の加熱器が下方頭部と上方頭部とに
よって取り囲まれた円筒形の殻体で作られた水槽を有し
ている。縦方向の複数の炎管が水槽内部に配置されると
共に、燃焼チャンバの端部から一つの炎管へと伸びてい
る。この装置は自然の吸引噴気機構によって作動してお
り、パルス燃焼装置によって作動するものではない。

Asakawaの米国特許第3,665,153号では、水を加熱して蒸
気を発生させる、若しくは湯を供給する装置及び方法を
開示している。燃焼チャンバの一端から煙穴へと通過す
る熱交換管を有する燃焼チャンバ内にバーナが位置決め
されている。燃焼装置は自然吸引噴気機構によって作動
しており、音響的に調節されたパルス燃焼機構によって
作動するものではない。

Lovekinの米国特許第1,170,834号では、加熱器のバーナ
にガスを供給する温度調節バルブ機構を開示している。
この第1,179,834号の第１図では、一端から出ている炎
管を備えた波型形状に作られた一つの燃焼チャンバを示
している。

本発明は、燃料入口バルブと、空気入口バルブと、燃焼
チャンバとを連通する混合チャンバと、複数の下流排気
チューブと各々連通している複数の下流燃焼チャンバ分
岐部とを有する、水平パルス燃焼室内におけるパルス燃
焼の方法を提供することを目的とする。

また本発明は、燃焼生成ガスが下方向に傾斜する排気チ
ューブを通って流れ、これによって凝結物の生成を防止
するパルス燃焼の方式を供給することを別の目的とす
る。

また本発明は、空気入口開閉蓋バルブ及び燃料入口開閉
蓋バルブを有するパルス燃焼室内におけるパルス燃焼の
方式を提供することを別の目的とする。

更に本発明は、適切にガス吸引すると共に過剰な騒音を
発生させない燃焼チャンバを有するパルス燃焼室を提供
することを別の目的とする。

また本発明は、工場生産が容易であり、特別な機械設
備、鋳型、成形型その他を必要としないパルス燃焼室を
提供することを別の目的とする。

更にまた本発明は、最初に複数の燃焼チャンバ分岐部に
分かれ、次に複数の排気チューブに分かれてより大きな
表面積を有するようにして熱転移を増大させる、一つの
凹部燃焼チャンバを有するパルス燃焼室を提供すること
を別の目的とする。

また本発明は、１つの混合・点火チャンバを有するパル
ス燃焼室を提供することを別の目的とする。

本発明は、各々が一つの燃焼チャンバの断面領域より小
さな断面領域を有する複数の燃焼チャンバ分岐部に分れ
る一つの燃焼チャンバを有するパルス燃焼室を供給する
ことを別の目的とする。

（発明の概要） 上記目的を達成するために本発明は、パルス燃焼室内で
発生するパルス燃焼の方式が、地面に対して水平位置で
行われ、空気入口開閉蓋バルブと、燃料入口開閉蓋バル
ブと、燃焼チャンバに連通する混合チャンバと、各々
が、複数の下流排気チューブと連通する複数の下流燃焼
チャンバ分岐部とを有するパルス燃焼室内で発生する。
この方式は、空気入口開閉蓋バルブを通じて空気を混合
チャンバ内に送り込み、燃料入口開閉蓋バルブを通じて
燃料をこれも混合チャンバ内に送り込む工程を有してい
る。燃料と空気とが可燃性の燃料／空気混合物を燃焼チ
ャンバ内において形成する。混合チャンバ内に送り込ま
れる燃料が気体であることが望ましい。燃料／空気混合
物が点火されて、燃焼チャンバ内で燃焼を生じさせる。
次いで燃焼発生ガスが複数の燃焼チャンバ分岐部を通し
て排気され、更に各々が対応する燃焼チャンバ分岐部の
分岐断面領域よりも小さなチューブ断面領域を有する複
数の排気チューブを通して排気される。燃焼生成チュー
ブを排気チューブから排気マニホールド内へと更に排気
することもできる。

本発明の一実施例では、混合・点火チャンバが空気入口
開閉蓋バルブ及び燃料入口開閉蓋バルブの下流に位置決
めされると共に、燃焼チャンバから上流に位置決めされ
ている。すなわち、空気ライン若しくは燃料ラインのど
ちらかを通って逆流を進むことはなく、また逆流が可燃
性の混合物を含有することはない。

本発明の一実施例では、燃焼発生ガスが下方向に傾斜し
ている排気チューブを通って流れる。このような形状に
よって凝結物が発生することなく排気チューブを通って
流体が流れることができる。

本発明の一実施例では、流体、望ましくは水によって取
り囲まれている外側表面をパルス燃焼室が有している。
燃焼によって発生した熱がパルス燃焼室の外側表面を通
して流体へと転移する。一つの実施例では、パルス燃焼
室の外側表面の少なくとも一部に波型が形成され、これ
によって、波型のひだが形成された壁を有しない類似の
パルス燃焼室の熱転移に比べて熱転移が増大される。パ
ルス燃焼室の外側表面に取り付けられた少なくとも一つ
のフィンを有することにより、取り囲んでいる流体への
外側表面からの熱転移もかなり増大させることができ
る。

一つの実施例では、各排気チューブの断面領域の合計が
各燃焼チャンバ分岐部の断面領域の合計より小さい。別
の実施例では、各燃焼チャンバ分岐部の断面領域の合計
が燃焼チャンバの断面領域よりも小さい。

本発明の別の実施例では、燃料入口チューブ及び空気入
口チューブと連通する兼用の混合・点火チャンバをパル
ス燃焼室装置が有している。燃料入口チューブと空気入
口チューブとが燃料と空気とを各々送り込み、兼用の混
合・点火チャンバ内で可燃性の燃料／空気混合物を形成
する。混合・点火チャンバの内部に位置決めされた点火
源を兼用の混合・点火チャンバが有しており、これによ
って燃料／空気混合物に点火する。

パルス燃焼室は更に、混合・点火チャンバと連通する燃
焼チャンバを有している。燃焼機構は、まず複数の下流
燃焼チャンバ分岐部に分かれ、次いでこれらの各下流燃
焼チャンバ分岐部が更に少なくとも一つ、望ましくは複
数の排気チューブに分かれる単体の燃焼チャンバを有し
ている。燃焼チャンバの燃焼チャンバ分岐部が、燃焼チ
ャンバ分岐部の間に細長い孔を有している。燃焼チャン
バ分岐部の間の細長い孔内部において燃焼チャンバ分岐
部の壁に少なくとも一つの補強支柱が取り付けられてい
る。

少なくとも一つの排気チューブが、燃焼チャンバの壁に
気密的に取り付けられ、チャンバに連通するチャンバ端
部を有している。排気マニホールドに気密的に取り付け
られ、連通する排気マニホールド端部を各排気チューブ
が有している。

燃料入口チューブが混合・点火チャンバの壁に気密的に
取り付けられ、かつ混合・点火チャンバと連通してい
る。これと同様に、空気入口チューブが混合・点火チャ
ンバの壁と気密的に取り付けられ、かつ混合・点火チャ
ンバと連通している。各燃焼チャンバ分岐の有する断面
領域は主燃焼チャンバの断面領域よりも小さい。各排気
チューブの断面領域は、排気チューブが連通している燃
焼チャンバ分岐の断面領域よりも小さい。

本発明の一実施例によれば、主燃焼チャンバ及びその燃
焼チャンバ分岐部が熱転移を増大させるために波型形状
に形成された側面を有している。本発明の別の実施例に
よれば、主燃焼チャンバ及びその燃焼チャンバ分岐部
が、燃焼チャンバ分岐部を含む燃焼チャンバの少なくと
も一側面に取り付けられて伸びている少なくとも一つの
フィンを有して、これによって熱の転移を増大させる。

（実施例） 以下図面を参照して本発明の実施例について説明する。

パルス燃焼は、正弦の圧力波が燃焼チャンバ内で発生さ
れる音響的に制御される振動燃焼である。最初の点火の
後、スパークプラグ等の点火源からそれ以上の点火を用
いる事なく燃焼が継続する。燃焼チャンバ内部の振動周
波数は、主に燃焼チャンバ容積と、排気チューブの総断
面領域と、排気チューブの長さと、音速との関数であ
る。

本発明の一つの主要な利点は、従来の燃焼室において行
われる熱の転移と比較して熱の転移が極めて増大される
ことである。本発明に係る燃焼室においては、燃焼チャ
ンバの壁を通して熱の大部分が転移され、すなわち燃焼
チャンバの外形的な容積を大きくすることなく増大され
た表面積を有する形状によってより大きな熱の転移を行
うことができる。

本発明の実施例によれば、第１図，第２図，第３図で示
されるパルス燃焼室10の内部でパルス燃焼過程が生じ
る。燃料入口バルブ手段と空気入口バルブ手段と燃焼チ
ャンバ15と複数の下流燃焼チャンバ分岐部16とを有する
パルス燃焼室10の実施例内部で燃焼の過程が生じるのが
望ましい。各燃焼チャンバ分岐部16が複数の下流排気チ
ューブ20と連通している。

空気入口バルブ手段を通って空気を混合・点火チャンバ
13内に送り込むことからパルス燃焼方式が始まる。実施
例では空気入口バルブ手段が、第１図で示すように混合
・点火チャンバ13の上流に位置決めされて混合・点火チ
ャンバと連通する少なくとも一つの空気入口開閉蓋バル
ブ17を有している。

第１図に示すように、混合・点火チャンバ13内に燃料入
口バルブ手段を通って燃料が送り込まれる。本発明の実
施例では燃料入口バルブ手段が、混合・点火チャンバ13
の上流に位置決めされて混合・点火チャンバと連通する
少なくとも一つの燃料入口開閉蓋バルブ18を有してい
る。本発明の一実施例では、燃料が燃焼領域内で燃焼す
るのに適した気体燃料である。

空気入口バルブ手段及び燃料入口バルブ手段が、パルス
燃焼に適するその他の周知のバルブを有していても構わ
ないことは勿論である。特に、空気若しくは燃料用どち
らにも適した開閉蓋抑制バルブが、1988年８月５日付発
行の番号第229,129号を有する米国特許出願において説
明されており、この特許出願は参照として本発明と一体
をなしている。

混合チャンバ内に送り込まれた燃料と空気とは、結合し
て混合領域内部で可燃性の燃料／空気混合物を形成す
る。この燃料／空気混合物が次いで点火されて燃焼チャ
ンバ15内で燃焼を発生させる。次いで燃焼生成ガスが燃
焼チャンバ分岐部16を通って排気され、更に排気チュー
ブ20を通って排気される。

本発明の一実施例では、混合領域は燃焼チャンバ15から
上流に位置決めされた混合・点火チャンバ13の容積を含
む。混合・点火チャンバ13内で燃焼が生じて燃焼チャン
バ15内でその燃焼が継続するであるのは勿論である。

燃焼生成ガスが下方向に傾斜する排気チューブ20を通っ
て排気されることが望ましい。第２図及び第３図に示す
ように、各排気チューブ20のこのような下方向の傾斜に
より各排気チューブ20の内部に凝結物が形成されるのを
防止する。本発明の別の実施例では燃焼過程が、排気チ
ューブ20から下流に位置決めされた排気マニホールド21
内へと燃焼生成ガスを排気する工程を更に有している。

本発明に係る実施例では、排気チューブ20を有するパル
ス燃焼室10及び排気マニホールド20が流体、望ましくは
水中に、第２図で示すように水位29まで沈められる。パ
ルス燃焼室10が、少なくとも一部の外部表面に第６図で
示すように波型30を設けられた燃焼チャンバ15及び／若
しくは燃焼チャンバ分岐部16を有することにより、パル
ス燃焼室10から周囲の流体への熱の転移を増大させるこ
とができる。燃焼チャンバ15及び燃焼チャンバ分岐部16
の両方、若しくは一方の外側表面に取り付けられた少な
くとも一つのフィンを有することによっても、熱の転移
を増大させることができる。

パルス燃焼室10全体に亙って適切な流体の流動状態をも
たらすため、本発明の一実施例は、各燃焼チャンバ分岐
部16の断面領域よりも小さい断面領域をそれぞれ有する
排気チューブ20を有している。別の実施例では、各燃焼
チャンバ分岐部16内部の各排気チューブ20の断面領域の
合計が各燃焼チャンバ分岐部16の断面領域よりも小さ
い。また別の実施例では、各燃焼チャンバ分岐部16の断
面領域の合計が燃焼チャンバ15の断面領域よりも小さ
い。

第１図，第２図，第３図で示すように、本発明の実施例
ではパルス燃焼室10が、混合・点火チャンバ壁33によっ
て形成されるように混合・点火チャンバ壁33に気密的に
取り付けられ、かつ混合・点火チャンバ13と連通する燃
料入口チューブ11及び空気入口チューブ12を有してい
る。溶接合及びねじ接合及びチューブの代わりにブロッ
ク内部の通路として燃料入口チューブ11及び空気入口チ
ューブ12を有する等によって、燃料入口チューブ11及び
空気入口チューブ12を混合・点火チャンバ壁33に気密的
に取り付けることができるのは勿論である。燃料入口チ
ューブ11が燃料を、そして空気入口チューブ12が圧搾空
気を混合・点火チャンバ13内に送り込み、これによって
混合・点火チャンバ13内部で可燃性の燃料／空気混合物
を形成する。

混合・点火チャンバ13内部に点火源が位置決めされ、混
合・点火チャンバ13内部で燃料／空気混合物に点火す
る。点火器がスパークプラグ，グロープラグ，その他の
当業者に周知の点火源であって構わないのは勿論であ
る。一次点火源から一旦燃焼が発生すると、パルス燃焼
室10が作動してスパークプラグ，グロープラグ等の一次
点火源からそれ以上点火する必要なくして燃焼が継続す
る。

燃焼チャンバ壁35によって形成される主燃焼チャンバ15
は混合・点火チャンバ13と連通している。本発明の実施
例では、主燃焼チャンバ15が、主燃焼チャンバ壁35の一
端に気密的に取り付けられた移行板14を有している。移
行板14は混合・点火チャンバ13と連通する通過孔を有し
ている。混合・点火チャンバ壁33が移行板14若しくは燃
焼チャンバ壁35のどちらかに溶接合及びねじ接合によっ
て取り付けられるか、若しくは混合・点火チャンバ33と
主燃焼チャンバ壁35とが一体に鋳型形成等によって取り
付け可能であることは勿論である。

第１図で示すように、主燃焼チャンバ15が燃焼チャンバ
分岐部壁36によって形成される複数の下流燃焼チャンバ
分岐部16に分かれている。主燃焼チャンバ15の長手方向
軸に沿って主燃焼チャンバ壁35及び燃焼チャンバ分岐部
壁36の両方、若しくは一方に複数の排気チューブ20が取
り付けられている。第１図及び第３図は、主燃焼チャン
バ15が２つの燃焼チャンバ分岐部16と幾つかの排気チュ
ーブ20とを有しているのを示している。第４図、第５
図、第６図では、主燃焼チャンバ15が４つの燃焼チャン
バ分岐部16を有しているのを示している。主燃焼チャン
バ15が２つ若しくはそれ以上の下流燃焼チャンバ分岐部
16に分かれてもよいのは勿論である。このような分岐構
造は、より表面積を増大させると共に燃焼ガスと熱交換
器の内表面とをより多く接触させることにより、熱の転
移を増大させる。

燃焼チャンバ分岐部16は、主燃焼チャンバ15の燃焼チャ
ンバ分岐部16の間に位置決めされた「Ｕ」字状をなす細
長い孔23を有している。本発明の実施例では、少なくと
も一つの補強支柱25が細長い孔23に渡り、かつ燃焼チャ
ンバ分岐部壁36の間に取り付けられている。補強支柱25
によって燃焼チャンバ分岐部壁36が強固に支持される。

本発明の実施例では、主燃焼チャンバ15の燃焼チャンバ
分岐部16が、燃焼チャンバ分岐壁36に気密的に取り付け
られた端部板24を有している。共に溶接された燃焼チャ
ンバ分岐部壁36を有すること、及び一体に型成形される
こと、及び別のチャンバ若しくはチューブに接続される
等により、燃焼チャンバ分岐部16を密封することができ
る。

パルス燃焼室10の特定の設計に応じて、主燃焼チャンバ
15内部で燃焼を完了させるか、若しくは主燃焼チャンバ
15内で燃焼が続き、次いで燃焼チャンバ分岐部16内に持
ち込まれて燃焼を完了させるかのどちらかが可能であ
る。燃焼完了が主燃焼チャンバ15内で生じるのか、若し
くは燃焼チャンバ分岐部16内に持ち込まれるのかは、主
燃焼チャンバ15及び燃焼チャンバ分岐部16の全体の容積
及び形状による。燃焼完了の位置は、炎の速度，応答時
間，及び排気チューブの数，間隔，大きさによって決ま
る。本発明の実施例では、主燃焼チャンバ15内部で燃焼
が完了し、燃焼チャンバ分岐部16内には持ち込まれな
い。

第１図，第２図，第３図において示すように、各排気チ
ューブ20が、主燃焼チャンバ壁35及び／若しくは燃焼チ
ャンバ分岐部壁36に気密的に取り付けられると共に連通
するチャンバ端を有している。各排気チューブ20が第２
図に示すように更に排気マニホールド21を有している。
本発明の実施例では、主燃焼チャンバ15の長手方向軸に
沿いかつ燃焼チャンバ分岐部16の長手方向軸に沿って、
主燃焼チャンバ壁35及び燃焼チャンバ分岐部壁36に複数
の排気チューブ20が気密的に取り付けられている。この
ような長手方向配列は、より熱交換の表面積を大きくす
ることにより熱の転移を増大させる。排気チューブ20が
主燃焼チャンバ壁35及び／若しくは燃焼チャンバ分岐部
壁36及び排気マニホールド21に、溶接合及びねじ接合及
び通路手段等を用いて気密的に取り付けることができ
る。

本発明の実施例では、第２図及び第３図で示すように下
方向に傾斜すると共に互い違いの形状を排気チューブ20
が有している。排気チューブ20が別の曲折された形状を
有してもよいのは勿論である。しかしながら、互い違い
形状の排気チューブ20によって、複数の排気チューブ20
を主燃焼チャンバ壁35及び燃焼チャンバ分岐部壁36の両
方、若しくは一方に取り付けるために便利な形状を提供
できる。排気チューブ20が下方向に傾斜しているので、
排気チューブ20内に炎管ガスからの水若しくは凝結物が
溜まるのを防止できる。下方向に傾斜した形状に作られ
ているので、どのような凝結物も排気マニホールド21内
へと排水することができ、このマニホールドからはこの
ような凝結物を容易に除去できる。比較的冷たいパルス
燃焼室10の初期稼働の間でも、若しくはパルス燃焼室10
が凝結ユニットとして作動し、極めて高温稼働に達する
ときにも凝結物は溜まる。

各燃焼チャンバ分岐部16が主燃焼チャンバ15の断面領域
よりも小さな断面領域を有している。各排気チューブ20
が、排気チューブ20が連通している燃焼チャンバ分岐部
16の断面領域よりも小さな断面領域を有している。燃焼
がほぼ完了する位置において、主燃焼チャンバ壁35及び
燃焼チャンバ分岐部壁36の両方、若しくは一方に排気チ
ューブ20が取り付けられている。この場合、燃焼チャン
バ分岐部壁36排気チューブ20が燃焼チャンバ分岐部壁36
に取り付けられ、燃焼チャンバ分岐部16を燃焼ガス流が
流れることにより燃焼チャンバ分岐部壁36に熱を転移さ
せる方が、それらの排気チューブ20が主燃焼チャンバ壁
35に取り付けられ、基本的には抵抗が最小となる経路を
ガス流が流れるよりも望ましい。本発明の実施例では、
主燃焼チャンバ壁35及び燃焼チャンバ分岐部壁36が波型
をなしてより大きな表面積を有するようにし、これによ
って熱の転移を増大させるようになっている。第６図で
は、波型の形状を有する主燃焼チャンバ壁35及び燃焼チ
ャンバ分岐部壁36が示されている。主燃焼チャンバ壁35
及び燃焼チャンバ分岐部壁36の両方若しくは一方が、熱
の転移を増大させるために壁を取り付けられたフィン等
のその他の熱転移手段を有することができるのは勿論で
ある。

第４図、第５図及び第６図では、４つの燃焼チャンバ分
岐部16を有する主燃焼チャンバ15を示している。第４図
で示すように、複数の排気チューブ20が、燃焼チャンバ
15と排気マニホールド21との間に伸びる下方向に傾斜し
た湾曲した形状をなしている。第２図及び第３図で示す
ように、排気チューブ20を含むパルス燃焼室10が殻体28
等の内部に適合可能であることは勿論である。第２図で
は、殻体28内部でパルス燃焼室10と排気チューブ20と排
気マニホールド22とが液下に沈められるスチームボイラ
ーとして作動するパルス燃焼室10が示されている。液レ
ベル29が殻体28内部の水位、若しくはその他の液体レベ
ルを表示している。

本発明に係るパルス燃焼室には幾つかの設計上の留意点
が存在する。予め説明された燃料／空気混合物の入る区
域として、主燃焼チャンバ15は適切な大きさを有してい
なければならない。主燃焼チャンバ15が大きすぎた場合
には適切な吸引機能が欠如する可能性がある。主燃焼チ
ャンバ15が小さすぎた場合には過剰な騒音が発生する可
能性があり、この騒音を弱めるのは困難であり経費がか
かる。主燃焼チャンバ15が適切に熱移動させるのに十分
な表面積を有していなければならず、また主燃焼チャン
バ壁35及び燃焼チャンバ分岐部壁36の両方若しくは一方
が排気チューブ20を取り付けるのに容易であり、かつ十
分な表面積を有していなければならない。燃焼チャンバ
分岐部16の断面領域が減少するにつれて、高温の燃焼生
成物の速度が増加して熱転移を増大させる。補強支柱25
が燃焼チャンバ分岐部16を強固に支持し、かつ燃焼チャ
ンバ分岐部壁36の金属板表面の振動を減少させる。

燃焼チャンバ及び関連する全ての燃焼チャンバ分岐部の
与えられた総容積を燃焼室が有することにより、本発明
に係るパルス燃焼室10が総体的により大きな熱の転移を
有すると共に、同一の容積を有する従来の単一燃焼チャ
ンバパルス燃焼室よりも表面積当たりの熱転移がより大
きくなる。

前述の仕様において本発明は特定の実施例に関連して、
図解を目的として詳細が説明されており、本発明が、更
に追加される実施例を許容すると共にここで説明された
詳細が本発明の基本的主旨から外れる事なく変更できる
ことは勿論である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係る一実施例による複数の燃焼チャ
ンバ分岐部と複数の排気チューブとを有し、パルス燃焼
室の排気マニホールドを示していない、パルス燃焼室の
平面図、 第２図は、液中に沈められた第１図のパルス燃焼室の２
−２線視断面図、 第３図は第１図のパルス燃焼室の３−３線視断面図、 第４図は、本発明に係る一実施例による、４つの燃焼チ
ャンバ分岐部及び２つの細孔を備えた主燃焼チャンバを
有するパルス燃焼室の端部図、 第５図は、本発明に係る一実施例の、４つの燃焼チャン
バ分岐部及び２つの細孔を備えた主燃焼チャンバを有す
るパルス燃焼室の斜視図、 第６図は、本発明に係る一実施例による、波型の形状を
なす側面を有する主燃焼チャンバ及び４つの燃焼チャン
バ分岐部とを備えたパルス燃焼室の斜視図である。 10:パルス燃焼室,11:燃料入口チューブ,12:空気入口チ
ューブ,13:混合・点火チャンバ,14:移行板,15:主燃焼チ
ャンバ,16:燃焼チャンバ分岐部,17:空気入口開閉蓋バル
ブ,18:燃料入口開閉蓋バルブ,20:排気チューブ,21:排気
マニホールド,23:細孔,24:端部板,25:補強支柱,28:殻
体,29:液体レベル,33:混合・点火チャンバ壁,35:主燃焼
チャンバ壁,36:燃焼チャンバ分岐部壁。

Claims (16)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】燃料入口バルブ手段と、空気入口バルブ手
   段と、燃焼チャンバと、複数の下流の排気チューブと、
   各々が連通している複数の下流の燃焼チャンバ分岐部と
   を有する水平パルス燃焼室内のパルス燃焼方法であっ
   て、 前記空気入口バルブ手段を介して混合・点火チャンバ内
   に空気を送り込み、 前記燃料入口バルブ手段を介して前記混合・点火チャン
   バ内に燃料を送り込み、 混合・点火チャンバ内で可燃性の燃料／空気混合物を形
   成し、 前記燃料／空気混合物に点火して前記混合・点火チャン
   バ内部で燃焼を開始させ、 前記複数の燃焼チャンバ分岐部を介して燃焼生成ガスを
   流出させ、そして 各々が対応する燃焼チャンバ分岐部の分岐部断面領域よ
   りも小さなチューブ断面領域を有する複数の排気チュー
   ブを介して燃焼生成ガスを排気し、燃焼生成ガスからの
   熱の転移を増大させることを特徴とするパルス燃焼方
   法。
2. 【請求項２】燃料・空気混合物の燃焼が燃焼チャンバ内
   において連続することを特徴とする請求項第１項記載の
   パルス燃焼方法。
3. 【請求項３】空気が通過する前記空気入口バルブ手段
   が、前記混合・点火チャンバの上流に位置決めされると
   共に同チャンバと連通する少なくとも一つの空気入口開
   閉蓋バルブを更に有することを特徴とする請求項第１項
   記載のパルス燃焼方法。
4. 【請求項４】燃料が通過する前記燃料入口バルブ手段
   が、前記混合・点火チャンバの上流に位置決めされると
   共に前記混合・点火チャンバと連通する少なくとも一つ
   の燃料入口開閉蓋バルブを更に有することを特徴とする
   請求項第１項記載のパルス燃焼方法。
5. 【請求項５】燃焼チャンバの外部表面に取り付けられた
   少なくとも一つのフィンを有することにより、前記燃焼
   チャンバの外部表面を取り囲む液体への熱の転移を増大
   させる工程を有することを特徴とする請求項第１項記載
   のパルス燃焼方法。
6. 【請求項６】対応する燃焼チャンバ分岐部内部の各排気
   チューブのチューブ断面領域の合計が、対応する前記燃
   焼チャンバ分岐部の断面領域よりも小さいことを特徴と
   する請求項第１項記載のパルス燃焼方法。
7. 【請求項７】各燃焼チャンバ分岐部の各分岐部断面領域
   の合計が、前記燃焼チャンバのチャンバ断面領域よりも
   小さいことを特徴とする請求項第１項記載のパルス燃焼
   方法。
8. 【請求項８】混合チャンバと点火チャンバと燃料入口手
   段と空気入口手段とを有し、前記空気入口手段及び前記
   燃料入口手段が燃焼空気と燃料とを各々送り込んで可燃
   性の燃料／空気混合物を形成する型式のパルス燃焼室
   が、前記燃焼チャンバが複数の下流の燃焼チャンバ分岐
   部を有し、かつ同燃焼チャンバ分岐部が各燃焼チャンバ
   分岐部の少なくとも一つの燃焼チャンバ分岐部壁の間に
   設けられた細長い孔を有しており、複数の排気チューブ
   が前記燃焼チャンバ分岐部と連通する一端を有している
   ことを特徴とするパルス燃焼室。
9. 【請求項９】各燃焼チャンバ分岐部の断面領域が前記燃
   焼チャンバの断面領域よりも小さいことを特徴とする請
   求項第８項記載のパルス燃焼室。
10. 【請求項１０】前記各排気チューブの断面領域が、同排
    気チューブが連通している前記各燃焼チャンバ分岐部の
    断面領域よりも小さいことを特徴とする第８項記載のパ
    ルス燃焼室。
11. 【請求項１１】前記燃焼チャンバの前記燃焼チャンバ分
    岐部が、同各燃焼チャンバ分岐部の少なくとも一つの前
    記燃焼チャンバ分岐部の壁の間に取り付けられた少なく
    とも一つの補強支柱を更に有することを特徴とする第８
    項記載のパルス燃焼室。
12. 【請求項１２】前記燃焼チャンバの前記燃焼チャンバ分
    岐部が、同燃焼チャンバ分岐部に近接する少なくとも一
    つの前記燃焼チャンバ分岐部の壁の間に取り付けられた
    少なくとも一つの補強支柱を更に有することを特徴とす
    る第８項記載のパルス燃焼室。
13. 【請求項１３】少なくとも一つの前記燃焼チャンバ分岐
    部壁が波型の側面を有することを特徴とする第８項記載
    のパルス燃焼室。
14. 【請求項１４】少なくとも一つの前記燃焼チャンバ壁及
    び少なくとも一つの前記燃焼チャンバ分岐部壁に取り付
    けられた複数のフィンを有することを特徴とする第８項
    記載のパルス燃焼室。
15. 【請求項１５】燃焼生成ガスが通って流れる前記排気チ
    ューブが下方向に傾斜していることを特徴とする請求項
    第１項記載のパルス燃焼方法。
16. 【請求項１６】前記排気チューブが下方向に傾斜した形
    状をなしていることを特徴とする第８項記載のパルス燃
    焼室。