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JPH03244921A - 希薄燃焼加熱装置 - Google Patents

希薄燃焼加熱装置

Info

Publication number
JPH03244921A
JPH03244921A JP3823590A JP3823590A JPH03244921A JP H03244921 A JPH03244921 A JP H03244921A JP 3823590 A JP3823590 A JP 3823590A JP 3823590 A JP3823590 A JP 3823590A JP H03244921 A JPH03244921 A JP H03244921A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
ignition means
fuel
main combustion
torch burner
oxidizer
Prior art date
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Granted
Application number
JP3823590A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2829082B2 (ja
Inventor
Tsunehiko Takakusaki
高草木 常彦
Takashi Hashimoto
孝 橋本
Toshiaki Yokoyama
横山 俊昭
Masahiro Yoshida
正博 吉田
Isao Ishigamori
石ケ森 勲
Kazuyoshi Ninomiya
二宮 一芳
Takuo Kuwabara
卓雄 桑原
Minoru Kono
光野 実
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Nissan Motor Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd, Nissan Motor Co Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP2038235A priority Critical patent/JP2829082B2/ja
Publication of JPH03244921A publication Critical patent/JPH03244921A/ja
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  • Pre-Mixing And Non-Premixing Gas Burner (AREA)
  • Pressure-Spray And Ultrasonic-Wave- Spray Burners (AREA)

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、燃焼器に係り、特に、宇宙往還機用エンジン
開発等の実験設備として使用される熱風洞試験装置の希
薄燃焼加熱装置に関する。
〔従来の技術〕
近年、宇宙往還機用エンジン開発あるいは、材料開発用
としての熱風洞試験装置の開発が成されている。特に、
該熱風洞試験装置の中核を成す希薄燃焼加熱装置の開発
が盛である。尚、この種の希薄燃焼加熱装置に関する文
献として、rNAL。
TR−912Jに「空気散型ジェット試験用空気加熱装
置」がある。これらの従来の希薄燃焼加熱装置の基本的
な考え方には、主燃焼筒への点火手段において、点火手
段としてスパークプラグのみを使用する場合と、第1の
点火手段としてスパークプラグを使用し、第2の点火手
段としてトーチバーナを使用する場合の2通りがある。
点火手段としてスパークプラグのみを使用する場合にお
いて、スパークプラグは、主燃焼筒内に配置された燃料
である水素供給用インジェクタおよび2酸化剤である酸
素または酸素、空気混合ガス供給用インジェクタと回忌
かつ平行に、または、これらインジェクタに対し垂直に
主燃焼筒に直接配置される。また、第1の点火手段とし
てスパークプラグを使用し、第2の点火手段としてトー
チバーナを使用する場合において、第1の点火手段であ
るスパークプラグはトーチバーナに垂直に配置され。
第2の点火手段であるトーチバーナは、主燃焼筒内に配
置された燃料である水素供給用インジェクタおよび、酸
化剤である酸素または酸素、空気混合ガス供給用インジ
ェクタと回忌かつ平行に、主燃焼筒に直接配置される。
〔発明が解決しようとする課題〕
本発明の目的は、上記した希薄燃焼加熱装置において、
主燃焼筒内の燃料と酸化剤の混合割合が過度な希薄状態
であっても、点火手段から主燃焼筒へ常に安定した点火
と、点火後の主燃焼筒内の燃焼の安定化が図れるような
希薄燃焼加熱装置を供給することにある。ここでいう燃
料と酸化剤の混合割合が過度な希薄状態とは; φ;当量比 で示される当量比φが、例えば水素燃料の場合において
は、0.3程度以下の状態をいう。
〔課題を解決するための手段〕
上記目的を達成するため本発明では、希薄燃焼加熱装置
において、主燃焼筒への点火手段として、第1の点火手
段と第2の点火手段を設け、第1の点火手段としてスパ
ークプラグを使用し、第2の点火手段として当量比が1
.0  を越える燃料過多状態で燃焼するようにしたト
ーチバーナを使用し、更に、第1の点火手段であるスパ
ークプラグは、トーチバーナへの点火を目的として、ト
ーチバーナのパイロット燃焼筒に垂直に配置し、第2の
点火手段であるトーチバーナは、主燃焼筒への点火と点
火後の主燃焼筒内の燃焼の安定化を目的とした、主燃焼
筒に垂直に配置するようにした。
〔作用〕
主燃焼筒への点火手段として、第1の点火手段と第2の
点火手段を設け、第1の点火手段としてスパークプラグ
を、また、第2の点火手段として当量比が1.0  を
越える燃料過多状態で燃焼するようにしたトーチバーナ
を使用するようにしたことで、点火エネルギーの小さい
スパークプラグで燃料過多で且、燃焼筒口径の小さい、
点火し易いトーチバーナを点火し、点火エネルギーの大
きいトーチバーナで燃料希薄で且、燃焼筒口径の大きい
、点火しにくい主燃焼筒を点火できる。第2の点火手段
であるトーチバーナを等量比が1.0  を越える燃料
過多状態での燃焼とすることは、トーチバーナの出口ノ
ズル外に適当長の安定火炎を形成するため、即ち、ノズ
ル外で燃料過多分を安定に燃焼させ、以って、ノズル外
に適当長の安定火炎を形成すめためである。スパークプ
ラグおよびトーチバーナを、トーチバーナのパイロット
燃焼筒および主燃焼筒に、それぞれ垂直に配置したこと
で、トーチバーナ内に配置された燃料および酸化剤供給
用インジェクタより噴射される燃料と酸化剤の混合ガス
および主燃焼筒内に配置された複数の燃料および酸化剤
供給用インジェクタより噴射される燃料と酸化剤の混合
ガスに対して、それぞれ垂直に火花およびトーチ火炎を
形成できるので、トーチバーナの燃焼量を少なくしても
、それぞれの点火を最も確実に行うことができる。
〔実施例〕
以下1本発明の一実施例を第1図から第4図により説明
する。
第1図は、本発明の希薄燃焼加熱装置の機器構成を示す
。図中1は主燃焼筒、2は酸化剤供給用インジェクタ部
aを同志同上に複数個有する平板、3は燃料供給用イン
ジェクタ6を同志円上に複数個取付けるための平板、4
は燃料を燃料供給用インジェクタ6に導入するための燃
料取入部位を形成する平板、5は酸化剤を酸化剤供給用
インジェクタ部aに導入するための酸化剤取入部位を形
成する酸化剤供給ケース、7はトーチバーナ、9は燃料
導入配管、をそれぞれ示す。
第2図は、第1図の燃料供給用インジェクタ6の部分を
A方向から見た図を示し、bは燃料供給用インジェクタ
6に燃料を導入するためのリング状の溝部で平板4上に
回忌に複数本形成されている。
第3図は、第1図におけるトーチバーナ7の詳細図を示
し、第1図のトーチバーナ部分をB。
B′方向から見た断面図を示す。図中15はトーチバー
ナの出口ノズル20およびライナ21を取付けるための
ノズルケース、16はトーチバーナのパイロット燃焼筒
、17は酸化剤供給用インジェクタ部dを有するケース
、18は燃料を燃料供給用インジェクタ23に導入する
ためのカバー19は第1の点火手段であるスパークプラ
グ、22はライナ、24は酸化剤導入配管、25は燃料
導入配管、をそれぞれ示す。
第4図は、第1図における酸化剤供給用インジェクタ部
aおよび燃料供給用インジェクタ6の詳細図を示す。図
中eは燃料供給用インジェクタ6の燃料供給穴を示す。
第3図に示す如く、第1の点火手段であるスパークプラ
グ19は、第2の点火手段であるトーチバーナ7のパイ
ロット燃焼筒16に垂直に配置され、また、第2の点火
手段であるトーチバーナ7は、主燃焼筒1に垂直に配置
されている。
次に、燃焼の手順について説明する。まず、第1の点火
手段であるスパークプラグを図示にない励磁装置により
励磁し、スパーク状態にする。この状態で燃料および酸
化剤を、それぞれの供給配管25および24より燃料供
給用インジェクタ23および酸化剤供給用インジェクタ
部dを通してパイロット燃焼室fへ導入すると、燃料お
よび酸化剤はパイロット燃焼室内で混合され燃焼する。
この場合、燃料と酸化剤の供給割合は、当量比が1.0
 を越える燃料過多の状態とする必要がある。
その理由は、トーチバーナ7を第2の点火手段として使
用するためには、トーチバーナ7の出口ノズル20の外
に適当長の安定火炎を形成する必要があるためで、当量
比が1.0  を越える燃料過多の状態にすることによ
り、パイロット燃焼室内で燃え残った未燃燃料が、出口
ノズル20の外の主燃焼室内の酸化剤と混合して、出口
ノズル20の外に、適当長の安定火炎を形成できるため
である。
第2の点火手段であるトーチバーナ点火後、主燃焼加熱
装置用燃料および酸化剤を、それぞれの供給配管より燃
料供給用インジェクタ6および酸化剤供給用インジェク
タ部aを通して主燃焼室gへ導入すると、燃料および酸
化剤は主燃焼室内で混合され燃焼する。この場合、トー
チバーナ7の出口ノズル20から外に噴出している火炎
は、第2図の如く配列された燃料供給用インジェクタ6
および酸化剤供給用インジェクタ部aより噴射される燃
料および酸化剤の噴射方向に対して垂直方向に形成され
ているので、この火炎長を適当長にすることにより、火
炎が全部または複数のインジェクタの噴射混合ガスに行
渡り、主燃焼室g内の燃料と酸化剤の混合割合が過度な
希薄状態であっても、主燃焼筒への常に安定した点火と
、点火後の主燃焼筒内の燃焼の安定化を可能とする。即
ち、第2の点火手段であるトーチバーナは、点火機能と
保炎機能を有している。
〔発明の効果〕
本発明は、主燃焼筒への点火手段を第1の点火手段と第
2の点火手段に分け、第1の点火手段であるスパークプ
ラグで第2の点火手段であるトーチバーナを点火し、第
2の点火手段であるトーチバーナで主燃焼筒を点火し、
また、第2の点火手段であるトーチバーナには、点火機
能の外に保炎機能をも有するように配慮したので、希薄
燃焼加熱装置において、主燃焼筒内の燃料と酸化剤の混
合割合が過度な希薄状態であっても、常に安定した点火
と点火後の主燃焼筒内の燃焼の安定化が図れる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の希薄燃焼加熱装置を示し、第2図は
、第1図の燃料供給用インジェクタ6および酸化剤供給
用インジェクタ部aの配列状態を示す。第3図は、第1
図におけるトーチバーナ7の詳細図を示し、第4図は、
第1図における酸化剤供給用インジェクタ部aおよび燃
料供給用インジエクタ6の詳細図を示す。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1、燃料および酸化剤取入部位と、主燃焼筒と、燃料お
    よび酸化剤を主燃焼筒内に供給するための燃料供給用イ
    ンジェクタおよび酸化剤供給用インジェクタと、点火手
    段とより成る希薄燃焼加熱装置において、前記主燃焼筒
    への点火手段として、第1の点火手段と第2の点火手段
    を設け、第1の点火手段としてスパークプラグを使用し
    、第2の点火手段として当量比が1.0を越える燃料過
    多状態で燃焼するようにしたトーチバーナを使用し、更
    に、第1の点火手段であるスパークプラグは、トーチバ
    ーナへの点火を目的として、トーチバーナのパイロット
    燃焼筒に垂直に配置し、第2の点火手段であるトーチバ
    ーナは、主燃焼筒への点火と点火後の主燃焼筒内の燃焼
    の安定化を目的として、主燃焼筒に垂直に配置するよう
    にしたことを特徴とする希薄燃焼加熱装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113701148A (zh) * 2021-08-31 2021-11-26 武汉武锅能源工程有限公司 一种超临界水热燃烧型多元热流体发生装置

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JPS5249797U (ja) * 1975-07-10 1977-04-08
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CN113701148B (zh) * 2021-08-31 2024-03-22 武汉武锅能源工程有限公司 一种超临界水热燃烧型多元热流体发生装置

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