JPH0814509A - パルス燃焼器 - Google Patents
パルス燃焼器Info
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- JPH0814509A JPH0814509A JP6173750A JP17375094A JPH0814509A JP H0814509 A JPH0814509 A JP H0814509A JP 6173750 A JP6173750 A JP 6173750A JP 17375094 A JP17375094 A JP 17375094A JP H0814509 A JPH0814509 A JP H0814509A
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- JP
- Japan
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- combustion
- air
- trap
- pulse
- chamber
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- Pending
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23C—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN A CARRIER GAS OR AIR
- F23C15/00—Apparatus in which combustion takes place in pulses influenced by acoustic resonance in a gas mass
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23D—BURNERS
- F23D14/00—Burners for combustion of a gas, e.g. of a gas stored under pressure as a liquid
- F23D14/46—Details
- F23D14/72—Safety devices, e.g. operative in case of failure of gas supply
- F23D14/82—Preventing flashback or blowback
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Fluidized-Bed Combustion And Resonant Combustion (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 燃料ガスと空気との混合気が通るフレーム
トラップの通気孔１セル当りの開孔面積を小さく、か
つ、トータルの開孔率を大きくすることにより高負荷の
パルス燃焼を達成する。 【構成】 燃料ガスと空気との混合気が燃焼室へ送ら
れ、脈動的なパルス燃焼が行なわれるパルス燃焼器にお
いて、燃焼室の入口に設けられる逆火防止用のフレーム
トラップ１が、ステンレスによる基材テープ面２に同じ
く金属箔による波形テープ３をロー付け等により接合
し、かつ、これをぜんまい状に巻いて、やはりロー付け
等により一体化したぜんまい様のものにより構成され
る。
トラップの通気孔１セル当りの開孔面積を小さく、か
つ、トータルの開孔率を大きくすることにより高負荷の
パルス燃焼を達成する。 【構成】 燃料ガスと空気との混合気が燃焼室へ送ら
れ、脈動的なパルス燃焼が行なわれるパルス燃焼器にお
いて、燃焼室の入口に設けられる逆火防止用のフレーム
トラップ１が、ステンレスによる基材テープ面２に同じ
く金属箔による波形テープ３をロー付け等により接合
し、かつ、これをぜんまい状に巻いて、やはりロー付け
等により一体化したぜんまい様のものにより構成され
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、パルス燃焼器に関し、
更に詳しくは、パルス燃焼器の燃料ガスと空気との混合
気を燃焼室へ送り出すその燃焼室へ通じる部分に介設さ
れるフレームトラップの改良に関するものである。
更に詳しくは、パルス燃焼器の燃料ガスと空気との混合
気を燃焼室へ送り出すその燃焼室へ通じる部分に介設さ
れるフレームトラップの改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、燃料ガスと空気との混合気を燃焼
室へ送り出し、燃焼室で脈動的な爆発燃焼を繰り返すこ
とにより、燃焼ガスを得るパルス燃焼器は良く知られて
いる。例えば、図６にパルス燃焼器の全体断面図を示
し、図７にはその要部の拡大断面図を示したが、このパ
ルス燃焼器３１は、燃焼室３２と混合室３３との間にフ
レームトラップ３４が介設されている。そして、ガス管
３５及びガスチャンバ３６を介して導入される燃料ガス
と、送風ファン３７及び給気チャンバ３８を介して導入
される空気とは、混合室３３で混合され、その混合気
は、フレームトラップ３４に多数開設される通気孔（以
下、「セル」という）３９，３９…を介して燃焼室３２
へ送り出され、その燃焼室３２で爆発的燃焼により生じ
た燃焼ガスは、その燃焼室３２に設けられる排出口４０
より、不図示のテールパイプへ送り出される。そして、
そのときに生じる燃焼室３２の負圧によって再び混合室
３３より燃料ガスと空気との混合気がフレームトラップ
３４のセル３９，３９…を介して燃焼室３２へ導入さ
れ、不図示のテールパイプからの戻り火によって爆発的
燃焼を繰り返す。
室へ送り出し、燃焼室で脈動的な爆発燃焼を繰り返すこ
とにより、燃焼ガスを得るパルス燃焼器は良く知られて
いる。例えば、図６にパルス燃焼器の全体断面図を示
し、図７にはその要部の拡大断面図を示したが、このパ
ルス燃焼器３１は、燃焼室３２と混合室３３との間にフ
レームトラップ３４が介設されている。そして、ガス管
３５及びガスチャンバ３６を介して導入される燃料ガス
と、送風ファン３７及び給気チャンバ３８を介して導入
される空気とは、混合室３３で混合され、その混合気
は、フレームトラップ３４に多数開設される通気孔（以
下、「セル」という）３９，３９…を介して燃焼室３２
へ送り出され、その燃焼室３２で爆発的燃焼により生じ
た燃焼ガスは、その燃焼室３２に設けられる排出口４０
より、不図示のテールパイプへ送り出される。そして、
そのときに生じる燃焼室３２の負圧によって再び混合室
３３より燃料ガスと空気との混合気がフレームトラップ
３４のセル３９，３９…を介して燃焼室３２へ導入さ
れ、不図示のテールパイプからの戻り火によって爆発的
燃焼を繰り返す。
【０００３】このパルス燃焼器において用いられるフレ
ームトラップ３４は、従来では、例えば図８に示した構
成のものが一般に知られている。即ち、この図８に示し
たフレームトラップ３４は、セラミック材料による耐熱
性の多孔板により構成されており、格子状のセル４１，
４１…が多数形成されてなるものである。
ームトラップ３４は、従来では、例えば図８に示した構
成のものが一般に知られている。即ち、この図８に示し
たフレームトラップ３４は、セラミック材料による耐熱
性の多孔板により構成されており、格子状のセル４１，
４１…が多数形成されてなるものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この図
８に示したセラミック材料製の多孔質板によるフレーム
トラップによれば、その製作上セル４１，４１…間のセ
ラミックス壁の肉厚を薄くすることができず、また、こ
のフレームトラップは、燃焼室へ流入される混合気の整
流を図るのみならず、燃焼室から混合室へのバックファ
イヤ（逆火）を阻止するためのものであるから、各セル
４１，４１…の開口面積が小さいほうが良いと言える
が、そうすると開孔率がどうしても低くなり、７０％以
上にすることが製作上極めて困難であった。
８に示したセラミック材料製の多孔質板によるフレーム
トラップによれば、その製作上セル４１，４１…間のセ
ラミックス壁の肉厚を薄くすることができず、また、こ
のフレームトラップは、燃焼室へ流入される混合気の整
流を図るのみならず、燃焼室から混合室へのバックファ
イヤ（逆火）を阻止するためのものであるから、各セル
４１，４１…の開口面積が小さいほうが良いと言える
が、そうすると開孔率がどうしても低くなり、７０％以
上にすることが製作上極めて困難であった。
【０００５】そして、そのために、燃焼時においてフレ
ームトラップによる逆火防止性が劣り、燃焼性（ＣＯ／
ＣＯ2 比）も良くないとするパルス燃焼器としての性能
上の問題もあった。そして、これに起因してパルス燃焼
器自体の高負荷燃焼が達成されないものであるから、そ
のコンパクト化も図れない等の問題もあった。更に、こ
のセラミックス材料製のフレームトラップによれば、衝
撃性に弱いために、パルス燃焼器に組み付けする際に部
品等をぶつけて損壊させたり、その破片で通気孔を塞い
だりしてしまうこともあって、パルス燃焼器への組み付
け上の問題もあった。
ームトラップによる逆火防止性が劣り、燃焼性（ＣＯ／
ＣＯ2 比）も良くないとするパルス燃焼器としての性能
上の問題もあった。そして、これに起因してパルス燃焼
器自体の高負荷燃焼が達成されないものであるから、そ
のコンパクト化も図れない等の問題もあった。更に、こ
のセラミックス材料製のフレームトラップによれば、衝
撃性に弱いために、パルス燃焼器に組み付けする際に部
品等をぶつけて損壊させたり、その破片で通気孔を塞い
だりしてしまうこともあって、パルス燃焼器への組み付
け上の問題もあった。
【０００６】本発明は、このような問題点を解決するた
めになされたものであり、その目的とするところは、燃
料ガスと空気との混合気が通る各通気孔の１セル当りの
開孔面積を小さく、かつ、トータルの開孔率を大きくす
ることにより高負荷のパルス燃焼を達成し、また、パル
ス燃焼器への組み付け作業も容易なフレームトラップを
提示することにある。そしてこれにより燃焼負荷の高い
コンパクトなパルス燃焼器を市場に提供するものであ
る。
めになされたものであり、その目的とするところは、燃
料ガスと空気との混合気が通る各通気孔の１セル当りの
開孔面積を小さく、かつ、トータルの開孔率を大きくす
ることにより高負荷のパルス燃焼を達成し、また、パル
ス燃焼器への組み付け作業も容易なフレームトラップを
提示することにある。そしてこれにより燃焼負荷の高い
コンパクトなパルス燃焼器を市場に提供するものであ
る。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明のパルス燃焼器は、燃料ガスと空気との混合気
が送り込まれる燃焼室の入口に設けられる逆火防止用の
フレームトラップが、ステンレスのような金属箔による
テープ面に同じく金属箔によるテープを波状に接合し、
かつ、ぜんまい状に巻いたぜんまい様のものにより構成
されていることを要旨とするものである。その場合に、
フレームトラップに１セル当りの開孔面積が２．２５ｍ
ｍ2 以下であって、かつ、トータルの開孔率が７５％以
上であることが、高負荷のパルス燃焼を達成する上で望
ましい。
に本発明のパルス燃焼器は、燃料ガスと空気との混合気
が送り込まれる燃焼室の入口に設けられる逆火防止用の
フレームトラップが、ステンレスのような金属箔による
テープ面に同じく金属箔によるテープを波状に接合し、
かつ、ぜんまい状に巻いたぜんまい様のものにより構成
されていることを要旨とするものである。その場合に、
フレームトラップに１セル当りの開孔面積が２．２５ｍ
ｍ2 以下であって、かつ、トータルの開孔率が７５％以
上であることが、高負荷のパルス燃焼を達成する上で望
ましい。
【０００８】
【作用】本発明のパルス燃焼器によれば、混合室で混合
された燃料ガスと空気との混合気が、フレームトラップ
に多数開設される通気孔を介して燃焼室へ送り出され、
その燃焼室で爆発的燃焼が継続的に行なわれるが、その
混合室と燃焼室との間に介設されるフレームトラップ
が、金属箔製のテープ面に同じく金属箔製のテープを波
状に接合したものを更にぜんまい状に巻いたもので構成
されるものであるから、その波型によって形成された通
気孔１セル当りの開口面積を小さくでき、かつ、トータ
ルの開口率を大きくすることができる。従って、燃料ガ
スと空気との混合気は、そのフレームトラップの小さい
通気孔を通って燃焼室へ供給され、爆発的燃焼が行なわ
れる。そしてこのとき、フレームトラップの１セル当り
の開口面積を小さくできるので、燃焼室から混合室への
逆火が防止されると共に、通気孔のトータルの開孔率を
大きくできるので混合気の供給量を増すことができ、燃
焼性（ＣＯ／ＣＯ2 比）が良くなって高負荷のパルス燃
焼が継続的に行なわれることになる。
された燃料ガスと空気との混合気が、フレームトラップ
に多数開設される通気孔を介して燃焼室へ送り出され、
その燃焼室で爆発的燃焼が継続的に行なわれるが、その
混合室と燃焼室との間に介設されるフレームトラップ
が、金属箔製のテープ面に同じく金属箔製のテープを波
状に接合したものを更にぜんまい状に巻いたもので構成
されるものであるから、その波型によって形成された通
気孔１セル当りの開口面積を小さくでき、かつ、トータ
ルの開口率を大きくすることができる。従って、燃料ガ
スと空気との混合気は、そのフレームトラップの小さい
通気孔を通って燃焼室へ供給され、爆発的燃焼が行なわ
れる。そしてこのとき、フレームトラップの１セル当り
の開口面積を小さくできるので、燃焼室から混合室への
逆火が防止されると共に、通気孔のトータルの開孔率を
大きくできるので混合気の供給量を増すことができ、燃
焼性（ＣＯ／ＣＯ2 比）が良くなって高負荷のパルス燃
焼が継続的に行なわれることになる。
【０００９】また、本発明のパルス燃焼器によれば、フ
レームトラップの１セル当りの開口面積を２．２５ｍｍ
2 以下とし、そのフレームトラップの通気孔のトータル
の開口率を７５％以上とすることもできるものであるか
ら、更に効果的な高負荷のパルス燃焼状態が得られるも
のである。即ち、フレームトラップの１セル当りの開口
面積を２．２５ｍｍ2 以下とすることにより、燃焼室か
ら混合室への逆火が有効に阻止され、かつまたフレーム
トラップのトータルの開口率を７５％以上とすることに
より、混合室から燃焼室への燃料ガスのインプット量を
増大させることができることにより、このような高負荷
のパルス燃焼が行なわれる。
レームトラップの１セル当りの開口面積を２．２５ｍｍ
2 以下とし、そのフレームトラップの通気孔のトータル
の開口率を７５％以上とすることもできるものであるか
ら、更に効果的な高負荷のパルス燃焼状態が得られるも
のである。即ち、フレームトラップの１セル当りの開口
面積を２．２５ｍｍ2 以下とすることにより、燃焼室か
ら混合室への逆火が有効に阻止され、かつまたフレーム
トラップのトータルの開口率を７５％以上とすることに
より、混合室から燃焼室への燃料ガスのインプット量を
増大させることができることにより、このような高負荷
のパルス燃焼が行なわれる。
【００１０】
【実施例】以下に、本発明の一実施例に係るパルス燃焼
器を、図面を参照しながら詳細に説明する。初めに、本
実施例のパルス燃焼器は、前述した従来のものとその構
成において共通する部分が多いため、先のパルス燃焼器
の全体断面を示した図６、及びその要部の拡大断面を示
した図７を用いて更に詳細に説明する。
器を、図面を参照しながら詳細に説明する。初めに、本
実施例のパルス燃焼器は、前述した従来のものとその構
成において共通する部分が多いため、先のパルス燃焼器
の全体断面を示した図６、及びその要部の拡大断面を示
した図７を用いて更に詳細に説明する。
【００１１】このパルス燃焼器３１は、ガスチャンバ３
６及び混合室３３が内部に備えて密閉状態で形成された
箱体からなる給気チャンバ３８、及びその給気チャンバ
３８内に空気を導入する送風ファン３７、そして混合室
３３と連通するようにして給気チャンバ３８の外壁部に
固設された燃焼室３２とから構成されている。このガス
チャンバ３６は、密閉された容器によって形成され、ガ
ス管３５が給気チャンバ３８外から連通して設けられて
いる。
６及び混合室３３が内部に備えて密閉状態で形成された
箱体からなる給気チャンバ３８、及びその給気チャンバ
３８内に空気を導入する送風ファン３７、そして混合室
３３と連通するようにして給気チャンバ３８の外壁部に
固設された燃焼室３２とから構成されている。このガス
チャンバ３６は、密閉された容器によって形成され、ガ
ス管３５が給気チャンバ３８外から連通して設けられて
いる。
【００１２】一方、ガスチャンバ３６には、図７に示す
ように、突設したガス導出短筒４１の先端部にノズル筒
４２が被着固定され、それらを覆う様にガスノズル台４
３が設けられて、更に、ガスノズル台４３の先端が混合
室３３に連設されている。また、ノズル筒４２先端には
通気孔４２ａが形成され、更にその通気孔４２ａを通過
した燃料ガスが逆流しないようガス逆止弁４４が設けら
れている。連設されて混合室３３内に位置するガスノズ
ル台４３先端には、混合室３３内に燃料ガスを拡散させ
るよう、多方に通気孔４５ａが形成されたガスディスト
リビュータ４５が取り付けられている。
ように、突設したガス導出短筒４１の先端部にノズル筒
４２が被着固定され、それらを覆う様にガスノズル台４
３が設けられて、更に、ガスノズル台４３の先端が混合
室３３に連設されている。また、ノズル筒４２先端には
通気孔４２ａが形成され、更にその通気孔４２ａを通過
した燃料ガスが逆流しないようガス逆止弁４４が設けら
れている。連設されて混合室３３内に位置するガスノズ
ル台４３先端には、混合室３３内に燃料ガスを拡散させ
るよう、多方に通気孔４５ａが形成されたガスディスト
リビュータ４５が取り付けられている。
【００１３】この混合室３３を形成する混合室体２８の
外壁には、給気チャンバ３８内に導入された空気が流入
する通気孔４６が、ガスノズル台４３の外周に沿って形
成されている。そして、混合室３３内では、その通気孔
４６が形成された外壁に面するようにエアプレート４７
が嵌装されている。このエアプレート４７にも小径の通
気孔４７ａが同一円周上に等間隔で形成され、その通気
孔４７ａに対して空気逆止弁４８が設けられている。
外壁には、給気チャンバ３８内に導入された空気が流入
する通気孔４６が、ガスノズル台４３の外周に沿って形
成されている。そして、混合室３３内では、その通気孔
４６が形成された外壁に面するようにエアプレート４７
が嵌装されている。このエアプレート４７にも小径の通
気孔４７ａが同一円周上に等間隔で形成され、その通気
孔４７ａに対して空気逆止弁４８が設けられている。
【００１４】一方、混合室３３からフレームトラップ１
を介して連通した燃焼室３２は、円形の空洞を有して形
成されている。そして、この燃焼室３２内には、円形空
洞の接線方向から混合気を流入させる混合気流入口２５
と、混合気の流入面直角方向燃焼ガスを排出させる排出
口４０が構成されている。また、この混合気流入口２５
は、燃焼炎が回り込むのを防止するためその先端が若干
臨ませて設けら、その下部にはプラグ４９が配設されて
いる。
を介して連通した燃焼室３２は、円形の空洞を有して形
成されている。そして、この燃焼室３２内には、円形空
洞の接線方向から混合気を流入させる混合気流入口２５
と、混合気の流入面直角方向燃焼ガスを排出させる排出
口４０が構成されている。また、この混合気流入口２５
は、燃焼炎が回り込むのを防止するためその先端が若干
臨ませて設けら、その下部にはプラグ４９が配設されて
いる。
【００１５】次に、本発明の特徴であるフレームトラッ
プについて説明する。ここで、図１は、フレームトラッ
プの斜視図であり、図２はフレームトラップの平面図で
あり、また、図３は、フレームトラップの製作途中の状
態を示した斜視図である。このフレームトラップ１は、
１本の長尺なステンレスの箔からなる基材テープ２の片
面に、同じく一本の長尺なステンレスの箔からなる波形
テープ３が、図に示すように規則正しく波型をなして接
合され、これにより基材テープ２の片面に波型面Ａの形
成された１本のフレームトラップ用テープ４が形成され
る。
プについて説明する。ここで、図１は、フレームトラッ
プの斜視図であり、図２はフレームトラップの平面図で
あり、また、図３は、フレームトラップの製作途中の状
態を示した斜視図である。このフレームトラップ１は、
１本の長尺なステンレスの箔からなる基材テープ２の片
面に、同じく一本の長尺なステンレスの箔からなる波形
テープ３が、図に示すように規則正しく波型をなして接
合され、これにより基材テープ２の片面に波型面Ａの形
成された１本のフレームトラップ用テープ４が形成され
る。
【００１６】このフレームトラップ用テープ４は、厚さ
０．０５ｍｍ、幅１３ｍｍの長尺状のものである。そし
て、このようなフレームトラップ用テープ４が、図３に
示すように波面Ａを内側にしてぜんまい状（うず巻き
状）に巻き、この巻き回した状態のテープ材料をロー付
け炉内でロー付け処理を行なうことによりフレームトラ
ップ１が形成される。このとき、フレームトラップ用テ
ープ４は、基材テープ２に接合される波面Ａの周期が
２．２ｍｍでその高さが１．３ｍｍをなし、更にフレー
ムトラップ１は、このテープ４が多数巻きされ、その外
径は９０ｍｍをなす。また、図２に示すように、フレー
ムトラップ１の混合気の通過する通気孔（以下、「セ
ル」という）５，５…が無数に形成される。
０．０５ｍｍ、幅１３ｍｍの長尺状のものである。そし
て、このようなフレームトラップ用テープ４が、図３に
示すように波面Ａを内側にしてぜんまい状（うず巻き
状）に巻き、この巻き回した状態のテープ材料をロー付
け炉内でロー付け処理を行なうことによりフレームトラ
ップ１が形成される。このとき、フレームトラップ用テ
ープ４は、基材テープ２に接合される波面Ａの周期が
２．２ｍｍでその高さが１．３ｍｍをなし、更にフレー
ムトラップ１は、このテープ４が多数巻きされ、その外
径は９０ｍｍをなす。また、図２に示すように、フレー
ムトラップ１の混合気の通過する通気孔（以下、「セ
ル」という）５，５…が無数に形成される。
【００１７】ところで、上記した本実施例に係るフレー
ムトラップ１の寸法設定は、高負荷のパルス燃焼を達成
するため、次に示す実験結果により決定される。ここ
で、図４は、フレームトラップの各通気孔（セル）のト
ータルの開口率と燃料ガスのインプット量との関係を示
した図であり、図５は、フレームトラップ１セル当りの
開口面積に対する燃料ガスのインプット量との関係を示
した図である。
ムトラップ１の寸法設定は、高負荷のパルス燃焼を達成
するため、次に示す実験結果により決定される。ここ
で、図４は、フレームトラップの各通気孔（セル）のト
ータルの開口率と燃料ガスのインプット量との関係を示
した図であり、図５は、フレームトラップ１セル当りの
開口面積に対する燃料ガスのインプット量との関係を示
した図である。
【００１８】先ず、図４より、開口率を大きくしながら
混合気を混合室３３から燃焼室３２内に供給していった
場合、グラフ（ａ）に示すように空気過剰率は、開口率
の変化に関係なく一定値を示す一方、グラフ（ｂ）に示
すように燃料ガスのインプット量は、略７５％を超えた
あたりで急激に増加する結果となった。従って、高負荷
のパルス燃焼を行なうためには多くの燃料ガスの供給を
必要とするため、フレームトラップの開口率が７５パー
セント以上になるよう設定するのが望ましいことが分か
る。
混合気を混合室３３から燃焼室３２内に供給していった
場合、グラフ（ａ）に示すように空気過剰率は、開口率
の変化に関係なく一定値を示す一方、グラフ（ｂ）に示
すように燃料ガスのインプット量は、略７５％を超えた
あたりで急激に増加する結果となった。従って、高負荷
のパルス燃焼を行なうためには多くの燃料ガスの供給を
必要とするため、フレームトラップの開口率が７５パー
セント以上になるよう設定するのが望ましいことが分か
る。
【００１９】次に、上記結果に基づいて図５により、フ
レームトラップの開口率を７５％と９０％に設定して実
験を行なった。それによれば、開口率が７５％の場合で
は、フレームトラップの１セル当りの面積が２．８ｍｍ
2 を超えたあたりで、逆火の影響を受けて燃料ガスのイ
ンプット量が低下し始め、開口率が９０％の場合では、
その１セル当りの面積が２．６ｍｍ2 を超えたあたりで
低下し始めることが分かる。
レームトラップの開口率を７５％と９０％に設定して実
験を行なった。それによれば、開口率が７５％の場合で
は、フレームトラップの１セル当りの面積が２．８ｍｍ
2 を超えたあたりで、逆火の影響を受けて燃料ガスのイ
ンプット量が低下し始め、開口率が９０％の場合では、
その１セル当りの面積が２．６ｍｍ2 を超えたあたりで
低下し始めることが分かる。
【００２０】従って、この結果に基づいて、フレームト
ラップの開口率が７５％以上の場合に、逆火の影響を受
けることなく安定した量の燃料ガスを供給するためには
フレームトラップの開口面積を２．２５ｍｍ2 以下にす
ることが望ましいという結果を得た。以上の結果によ
り、高負荷のパルス燃焼を行なうためのフレームトラッ
プの設計にあたっては、その開口面積を２．２５ｍｍ2
以下にし、開口率を７５％以上にすることが望ましい。
ラップの開口率が７５％以上の場合に、逆火の影響を受
けることなく安定した量の燃料ガスを供給するためには
フレームトラップの開口面積を２．２５ｍｍ2 以下にす
ることが望ましいという結果を得た。以上の結果によ
り、高負荷のパルス燃焼を行なうためのフレームトラッ
プの設計にあたっては、その開口面積を２．２５ｍｍ2
以下にし、開口率を７５％以上にすることが望ましい。
【００２１】このような構成を有する本実施例のパルス
燃焼器は、次のように作用する。パルス燃焼器による脈
動的な爆発燃焼は、先ず、燃料ガスがガス管３５を介し
てガスチャンバ３６内に供給され、そのガスチャンバ３
６内で均圧化される。そして、均圧化された燃料ガス
は、ガスノズル台４３内のノズル筒４２の通気孔４２ａ
からガスディストリビュータ４５を介して、その通気孔
４５ａから混合室３３内の多方向に流出する。
燃焼器は、次のように作用する。パルス燃焼器による脈
動的な爆発燃焼は、先ず、燃料ガスがガス管３５を介し
てガスチャンバ３６内に供給され、そのガスチャンバ３
６内で均圧化される。そして、均圧化された燃料ガス
は、ガスノズル台４３内のノズル筒４２の通気孔４２ａ
からガスディストリビュータ４５を介して、その通気孔
４５ａから混合室３３内の多方向に流出する。
【００２２】一方、送風ファン３７によって給気チャン
バ３８内に供給された燃焼用の空気は、その給気チャン
バ３８内で均圧化されて通気孔４６から混合室体２８内
に流入する。そして、混合室体２８内に流入した空気
は、エアプレート４７通気孔４７ａを介して混合室３３
内に供給される。このように混合室３３内に供給される
空気と燃料ガスとが混合室３３内で混合されて混合気と
なり、フレームトラップ１を通過した後、混合気流入口
２５から燃焼室３２へ供給される。
バ３８内に供給された燃焼用の空気は、その給気チャン
バ３８内で均圧化されて通気孔４６から混合室体２８内
に流入する。そして、混合室体２８内に流入した空気
は、エアプレート４７通気孔４７ａを介して混合室３３
内に供給される。このように混合室３３内に供給される
空気と燃料ガスとが混合室３３内で混合されて混合気と
なり、フレームトラップ１を通過した後、混合気流入口
２５から燃焼室３２へ供給される。
【００２３】そして、燃焼初期においては、混合気の燃
焼室３２への強制送給とプラグ４９による強制着火のも
とに爆発燃焼するが、漸次経過後、送風ファン３７の回
転を停止した後は、その負圧による自己吸入と排気熱等
による自己着火ももとに給気、爆発燃焼、膨張、排気の
サイクルを、例えば、１秒間に８０〜１００回程度繰り
返しながら連続的に自然焼し、その燃焼ガスは１サイク
ルごとに燃焼室３３の排出口４０から排出される。
焼室３２への強制送給とプラグ４９による強制着火のも
とに爆発燃焼するが、漸次経過後、送風ファン３７の回
転を停止した後は、その負圧による自己吸入と排気熱等
による自己着火ももとに給気、爆発燃焼、膨張、排気の
サイクルを、例えば、１秒間に８０〜１００回程度繰り
返しながら連続的に自然焼し、その燃焼ガスは１サイク
ルごとに燃焼室３３の排出口４０から排出される。
【００２４】ところで、本実施例のフレームトラップ１
では、混合室３３から燃焼室３２へ流入される際に、混
合室３３で均圧化された大量の混合気が、均等に形成さ
れたセル５，５…を通過することにより整流化される。
一方、本実施例のフレームトラップ１は、燃焼室で爆発
燃焼した燃焼ガスによって混合室へのバックファイヤが
起こるが、そのバックファイヤを起こす燃焼ガスが、断
面積が２．２５ｍｍ2 以下である小面積のセル５，５…
を通過する際に、混合室３３方向の運動を失い、次に燃
焼室３２へ供給される混合気の供給量の低下を防止す
る。
では、混合室３３から燃焼室３２へ流入される際に、混
合室３３で均圧化された大量の混合気が、均等に形成さ
れたセル５，５…を通過することにより整流化される。
一方、本実施例のフレームトラップ１は、燃焼室で爆発
燃焼した燃焼ガスによって混合室へのバックファイヤが
起こるが、そのバックファイヤを起こす燃焼ガスが、断
面積が２．２５ｍｍ2 以下である小面積のセル５，５…
を通過する際に、混合室３３方向の運動を失い、次に燃
焼室３２へ供給される混合気の供給量の低下を防止す
る。
【００２５】以上のような構成の本実施例のフレームト
ラップ１によれば、１セル当りの断面積を小さくしたの
で、燃焼時において逆火防止性が高まり、それに伴って
燃焼性（ＣＯ／ＣＯ2 比）が良くなってパルス燃焼器と
しての性能が向上したため、パルス燃焼器自体の高負荷
燃焼が達成された。また、１セル当りの断面積を小さく
すると共に開口率を大きくすることができるため、フレ
ームトラップ１をコンパクトに設計することができ、そ
れに伴ってパルス燃焼器自体のコンパクト化の実現が可
能なものとなった。更に、このステンレス材料製のフレ
ームトラップによれば、衝撃性に強いために、パルス燃
焼器に組み付けする際に部品等をぶつけても損壊させて
しまうことがない、そのため、破片で通気孔を塞いだり
してしまうこともなくなり、パルス燃焼器への組み付け
作業上の問題が解消された。
ラップ１によれば、１セル当りの断面積を小さくしたの
で、燃焼時において逆火防止性が高まり、それに伴って
燃焼性（ＣＯ／ＣＯ2 比）が良くなってパルス燃焼器と
しての性能が向上したため、パルス燃焼器自体の高負荷
燃焼が達成された。また、１セル当りの断面積を小さく
すると共に開口率を大きくすることができるため、フレ
ームトラップ１をコンパクトに設計することができ、そ
れに伴ってパルス燃焼器自体のコンパクト化の実現が可
能なものとなった。更に、このステンレス材料製のフレ
ームトラップによれば、衝撃性に強いために、パルス燃
焼器に組み付けする際に部品等をぶつけても損壊させて
しまうことがない、そのため、破片で通気孔を塞いだり
してしまうこともなくなり、パルス燃焼器への組み付け
作業上の問題が解消された。
【００２６】なお、本発明は上記実施例に限定されるも
のではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で様々な設計変
更や改良が可能であることは言うまでもない。例えば、
上記実施例において、正弦波状に接合したテープの開口
形状を三角波状、あるいは矩形波状にしたものであって
も本発明に含まれるものである。
のではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で様々な設計変
更や改良が可能であることは言うまでもない。例えば、
上記実施例において、正弦波状に接合したテープの開口
形状を三角波状、あるいは矩形波状にしたものであって
も本発明に含まれるものである。
【００２７】
【発明の効果】本発明のパルス燃焼器では、燃料ガスと
空気との混合気が導入される燃焼室への入口に設けられ
る逆火防止用のフレームトラップが、ステンレスのよう
な金属箔によるテープ面に同じく金属箔によるテープを
波状に接合し、かつぜんまい状に巻いて構成されている
ので、１セル当りの開孔面積を小さくする一方、トータ
ルの開孔率を大きくすることにより高負荷のパルス燃焼
が達成されるものである。また、そのフレームトラップ
の組み付け作業も、その材料が従来の脆弱なセラミック
材料に代えて金属箔材料を用いているため、組み付け作
業が容易となり、生産性も向上するものである。更に、
１セル当りの断面積を２．２５ｍｍ2 以下と小さくする
と共に、トータルの開口率を７５％以上と大きくするこ
とにより、高負荷燃焼を有効に達成でき、その効用とし
てフレームトラップ１をコンパクトに設計することがで
き、それに伴ってパルス燃焼器自体のコンパクト化の実
現が可能なものである。
空気との混合気が導入される燃焼室への入口に設けられ
る逆火防止用のフレームトラップが、ステンレスのよう
な金属箔によるテープ面に同じく金属箔によるテープを
波状に接合し、かつぜんまい状に巻いて構成されている
ので、１セル当りの開孔面積を小さくする一方、トータ
ルの開孔率を大きくすることにより高負荷のパルス燃焼
が達成されるものである。また、そのフレームトラップ
の組み付け作業も、その材料が従来の脆弱なセラミック
材料に代えて金属箔材料を用いているため、組み付け作
業が容易となり、生産性も向上するものである。更に、
１セル当りの断面積を２．２５ｍｍ2 以下と小さくする
と共に、トータルの開口率を７５％以上と大きくするこ
とにより、高負荷燃焼を有効に達成でき、その効用とし
てフレームトラップ１をコンパクトに設計することがで
き、それに伴ってパルス燃焼器自体のコンパクト化の実
現が可能なものである。
【図１】本発明の一実施例に係るパルス燃焼器のフレー
ムトラップの外観斜視図である。
ムトラップの外観斜視図である。
【図２】図１に示したフレームトラップの平面図であ
る。
る。
【図３】図１に示したフレームトラップの製作過程を説
明するための図である。
明するための図である。
【図４】フレームトラップの開口率がパルス燃焼の燃焼
効率に及ぼす影響を説明する図で、そのフレームトラッ
プの開口率と燃料ガスのインプット量との関係を示した
ものである。
効率に及ぼす影響を説明する図で、そのフレームトラッ
プの開口率と燃料ガスのインプット量との関係を示した
ものである。
【図５】フレームトラップの通気孔１セル当りの開口面
積の大きさがパルス燃焼に及ぼす影響を説明する図で、
そのフレームトラップの通気孔１セル当りの開口面積と
燃焼ガスのインプット量との関係示したものある。
積の大きさがパルス燃焼に及ぼす影響を説明する図で、
そのフレームトラップの通気孔１セル当りの開口面積と
燃焼ガスのインプット量との関係示したものある。
【図６】従来一般的に知られているパルス燃焼器の概略
構成を示す断面図である。
構成を示す断面図である。
【図７】図６に示したパルス燃焼器の要部（フレームト
ラップ部分）を拡大して示す断面図である。
ラップ部分）を拡大して示す断面図である。
【図８】図６及び図７に示したパルス燃焼器におけるフ
レームトラップの従来一般的に知られている構成を示す
斜視図である。
レームトラップの従来一般的に知られている構成を示す
斜視図である。
【図９】図に示したフレームトラップの拡大図を示した
ものである。
ものである。
１ フレームトラップ ２ 基材テープ ３ 波形テープ ４ フレームトラップ用テープ ５ セル（通気孔） ３１ パルス燃焼器 ３２ 燃焼室 ３３ 混合室 ３６ ガスチャンバ ３８ 給気チャンバ ４０ 排出口
Claims (2)
- 【請求項１】 燃料ガスと空気との混合気が燃焼室へ送
られ、脈動的なパルス燃焼が行なわれるパルス燃焼器に
おいて、 燃焼室の入口に設けられる逆火防止用のフレームトラッ
プが、ステンレスのような金属箔によるテープ面に同じ
く金属箔によるテープを波状に接合し、かつ、ぜんまい
状に巻いたぜんまい様のものにより構成されてなること
を特徴とするパルス燃焼器。 - 【請求項２】 前記フレームトラップの１セル当りの開
口面積が、２．２５ｍｍ2 以下であって、かつ、トータ
ルの開口率が７５％以上であることを特徴とする請求項
１に記載のパルス燃焼器。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6173750A JPH0814509A (ja) | 1994-07-01 | 1994-07-01 | パルス燃焼器 |
| US08/424,808 US5588822A (en) | 1994-07-01 | 1995-04-19 | Flame trap for use in a pulse combustor |
| KR1019950018630A KR100236579B1 (ko) | 1994-07-01 | 1995-06-30 | 펄스 연소기용 화염 트랩(A Flame Trap for Use in a Pulse combustor) |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6173750A JPH0814509A (ja) | 1994-07-01 | 1994-07-01 | パルス燃焼器 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000258438A Division JP2001090914A (ja) | 2000-08-29 | 2000-08-29 | フレームトラップ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0814509A true JPH0814509A (ja) | 1996-01-19 |
Family
ID=15966444
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6173750A Pending JPH0814509A (ja) | 1994-07-01 | 1994-07-01 | パルス燃焼器 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5588822A (ja) |
| JP (1) | JPH0814509A (ja) |
| KR (1) | KR100236579B1 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100866647B1 (ko) * | 2008-05-20 | 2008-11-03 | 조태현 | 내연기관용 크랭크케이스의 화염분출방지용 트랩 및 그의제조방법 |
| JP2013100983A (ja) * | 2013-01-16 | 2013-05-23 | Paloma Co Ltd | パルス燃焼器及び瞬間湯沸器 |
| CN103328048A (zh) * | 2010-12-30 | 2013-09-25 | 莱内曼两合公司 | 火焰穿透安全装置 |
| JP2020063868A (ja) * | 2018-10-16 | 2020-04-23 | 東京瓦斯株式会社 | 表面燃焼バーナ |
Families Citing this family (20)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6135061A (en) * | 1995-04-04 | 2000-10-24 | Srp 687 Pty Ltd. | Air inlets for water heaters |
| US6155211A (en) * | 1995-04-04 | 2000-12-05 | Srp 687 Pty Ltd. | Air inlets for water heaters |
| US5797355A (en) * | 1995-04-04 | 1998-08-25 | Srp 687 Pty Ltd | Ignition inhibiting gas water heater |
| US6003477A (en) * | 1995-04-04 | 1999-12-21 | Srp 687 Pty. Ltd. | Ignition inhibiting gas water heater |
| US6295951B1 (en) | 1995-04-04 | 2001-10-02 | Srp 687 Pty. Ltd. | Ignition inhibiting gas water heater |
| US6085699A (en) * | 1995-04-04 | 2000-07-11 | Srp 687 Pty Ltd. | Air inlets for water heaters |
| US6196164B1 (en) | 1995-04-04 | 2001-03-06 | Srp 687 Pty. Ltd. | Ignition inhibiting gas water heater |
| US6302062B2 (en) | 1998-08-21 | 2001-10-16 | Srp 687 Pty Ltd. | Sealed access assembly for water heaters |
| US6142106A (en) * | 1998-08-21 | 2000-11-07 | Srp 687 Pty Ltd. | Air inlets for combustion chamber of water heater |
| US6223697B1 (en) | 1998-08-21 | 2001-05-01 | Srp 687 Pty Ltd. | Water heater with heat sensitive air inlet |
| US6269779B2 (en) | 1998-08-21 | 2001-08-07 | Srp 687 Pty Ltd. | Sealed access assembly for water heaters |
| US6293230B1 (en) | 1998-10-20 | 2001-09-25 | Srp 687 Pty Ltd. | Water heaters with flame traps |
| US5950573A (en) * | 1998-10-16 | 1999-09-14 | Srp 687 Pty. Ltd. | Power vented water heater with air inlet |
| US6338319B1 (en) * | 1999-11-12 | 2002-01-15 | Water Heater Industry Joint Research & Development | Water heater with flammable vapor flame arrestor and method of operation |
| DE10326150B4 (de) * | 2003-06-06 | 2005-12-15 | Leinemann Gmbh & Co. Kg | Dauerbrandsichere Flammensperre |
| DE10336530B3 (de) * | 2003-08-05 | 2005-02-17 | Leinemann Gmbh & Co. | Flammendurchschlagsicherung |
| DE102006026510B3 (de) * | 2006-06-06 | 2007-05-24 | Leinemann Gmbh & Co. Kg | Flammensperreinsatz und Verfahren zu seiner Herstellung |
| WO2013096989A1 (en) * | 2011-12-29 | 2013-07-04 | Delafield Pty Ltd | Rijke type combustion arrangement and method |
| US10767859B2 (en) * | 2014-08-19 | 2020-09-08 | Adler Hot Oil Service, LLC | Wellhead gas heater |
| US10890325B2 (en) * | 2015-04-17 | 2021-01-12 | Eaton Intelligent Power Limited | Flame arrestor |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA518639A (en) * | 1955-11-15 | R. Grey John | Gas burners | |
| US3748111A (en) * | 1971-06-11 | 1973-07-24 | W Klose | Flame arrestor |
| JP2905627B2 (ja) * | 1991-08-13 | 1999-06-14 | パロマ工業株式会社 | パルス燃焼器 |
| SG49198A1 (en) * | 1992-06-30 | 1998-05-18 | Chem Mech Engineering | Flame arrestor apparatus |
| JP3016972B2 (ja) * | 1992-09-03 | 2000-03-06 | パロマ工業株式会社 | パルス燃焼器 |
-
1994
- 1994-07-01 JP JP6173750A patent/JPH0814509A/ja active Pending
-
1995
- 1995-04-19 US US08/424,808 patent/US5588822A/en not_active Expired - Lifetime
- 1995-06-30 KR KR1019950018630A patent/KR100236579B1/ko not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| KR100866647B1 (ko) * | 2008-05-20 | 2008-11-03 | 조태현 | 내연기관용 크랭크케이스의 화염분출방지용 트랩 및 그의제조방법 |
| WO2009142376A1 (en) * | 2008-05-20 | 2009-11-26 | Tae Hyun Cho | Trap for preventing the burst of flame for pressure control valve of crankcase and manufacturing method thereof |
| CN103328048A (zh) * | 2010-12-30 | 2013-09-25 | 莱内曼两合公司 | 火焰穿透安全装置 |
| JP2013100983A (ja) * | 2013-01-16 | 2013-05-23 | Paloma Co Ltd | パルス燃焼器及び瞬間湯沸器 |
| JP2020063868A (ja) * | 2018-10-16 | 2020-04-23 | 東京瓦斯株式会社 | 表面燃焼バーナ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5588822A (en) | 1996-12-31 |
| KR100236579B1 (ko) | 1999-12-15 |
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