(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気が導入される気体導入部と、この気体導入部の途中に設置され流れる空気へ燃料を噴射する燃料噴射部と、内面が断熱材で覆われた燃焼室を有しかつ該燃焼室内がポート部を介して前記気体導入部に連結され、該気体導入部から流入される空気と燃料との混合気を燃焼させる燃焼部とを有するエンジンにおいて、前記ポート部内には、前記ポート部内に臨む前記断熱材の壁面を同ポート部内を流れる気流と触れないように覆い保護する保護部材を有することを特徴とするエンジン。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、気体導入部で混合された空気と燃料との混合気をポート部から内面が断熱材で覆われた燃焼室へ流入させ、該燃焼室内で燃焼させるエンジンに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ラムジェットエンジン（エンジン）は、導入される空気に燃料を噴射して燃料を混合させ、この混合気を燃焼室内で燃焼させるものである。
こうしたラムジェットエンジンには、例えば図２に示されるように有底筒形をなし内面が断熱処理された燃焼筒１（燃焼部に相当）と、燃焼筒１より径が小な流路で構成される空気導入部２（気体導入部に相当）とを組み合わせた構造がある。
【０００３】
具体的には、燃焼筒１には、内面に断熱材３が貼られた（内貼り）有底筒形の燃焼室４と、この燃焼室４の開口端側に設けた排気ノズル５とを組み合わせた構造が用いられる。
【０００４】
また空気導入部２には、燃料を噴射する燃料噴射部６を流路の途中に設けた構造が用いられ、上流から吸い込まれる途中の空気流に燃料を噴射させるようにしてある。
【０００５】
そして、この空気導入部２を構成する流路の下流端と、燃焼室４の上流側の周壁とが連結、具体的にはポート部７を通じて連通自在に連結され、空気と燃料との混合気をポート部７を通じて燃焼室４内へ流入させるようにしている。
【０００６】
これにより、燃焼室４内でポート部７から流入される混合気を燃焼させ、この燃焼によって生じる燃焼ガスを排気ノズル５から外部へ排出させるようにしてある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、燃焼室４の内面の断熱材３は、高温の燃焼ガスと触れるので、直接、接触する面から徐々に炭化が進むことは知られている。
ポート部７内に臨む断熱材３の露出した環状の壁面３ａでも、図２中の二点鎖線で示されるようなポート部６の開口付近で形成される保炎渦８や輻射熱９を受けるので、同様に熱を受ける面から徐々に炭化が進む。
【０００８】
ところが、ポート部７を通じて、空気導入部２から流入される混合気（空気と燃料）を燃焼室４で燃焼させるラムジェットエンジンは、かなり流速の速い気流が流れる。特にポート部７を流れる気流は、最も高速となる。
【０００９】
ところで、断熱材３の炭化した箇所は保持力が弱くなる傾向にある。
このため、ポート部７を流れる高速気流に直接さらされる炭化した箇所、すなわちポート部７内に臨む炭化した環状の壁面３ａ（断面）が、同高速気流によって飛散するおそれが高い。
【００１０】
このため、長秒時の燃焼に対する耐熱性が十分ではなく、改善が要望されている。
本発明は上記事情に着目してなされたもので、その目的とするところは、燃焼室内からの炭化した断熱材の飛散を防ぎ、燃焼室の耐熱性を向上させることができるエンジンを提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項１に記載した発明は、空気が導入される気体導入部と、この気体導入部の途中に設置され流れる空気へ燃料を噴射する燃料噴射部と、内面が断熱材で覆われた燃焼室を有しかつ該燃焼室内がポート部を介して前記気体導入部に連結され、該気体導入部から流入される空気と燃料との混合気を燃焼させる燃焼部とを有するエンジンにおいて、前記ポート部内に、前記ポート部内に臨む前記断熱材の壁面を同ポート部内を流れる気流と触れないように覆い保護する保護部材を設けて、ポート部内に臨む断熱材の壁面が直接、流れの速い気流にさらされるのを防いで、たとえポート部内に向き合う断熱材の壁面の炭化が進んでも飛散させずに、その場に保持して、高い断熱性能をもたらすようにした。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図１に示す一実施形態にもとづいて説明する。
なお、図面において、先の「従来の技術」の項で述べた部分には同一符号を付してその説明を省略し、この項では異なる部分（発明の要部）について説明することにする。
【００１３】
本実施形態は、空気導入部２から燃焼室４内へ流入する空気と燃料の混合気流が、ポート部７内に露出している断熱材３の環状の壁面３ａ（断面）に直接、当たらないようにするために、保護部材、例えば耐熱性に優れた金属製の薄肉のスリーブ１０をポート部７の内面に装着した点で異なる。
【００１４】
具体的には、スリーブ１０は、ポート部７内に外方から嵌挿される薄肉の筒部１１と、この筒部１１の外方側の端部に形成された鍔部１２とを有して形成してある。
【００１５】
また例えば燃焼室４の周壁に形成してある、空気導入路２の端部を受ける環状の連結座４ａの端面には、ポート部７よりも大きな外径のねじ孔１３が形成してある。そして、このねじ孔１３内にスリーブ１０の鍔部１２が嵌まっている。
【００１６】
ねじ孔１３には、固定リング１４がねじ込まれていて、鍔部１２を締結して、スリーブ１０を固定している。
このスリーブ１０の筒部１１は、ポート部７内に露出する断熱材３の環状の壁面３ａの全体を覆う長さを有していて、ポート部７を流れる高速の気流（混合気）が壁面３ａに直接、接触させないようにカバーしている。
【００１７】
しかして、こうした金属製のスリーブ１０の装着により、ポート部７を形成する断熱材３の環状の壁面全体は、筒部１１で覆われるから、ポート部７を流れる空気と燃料との混合気は、スリーブ１０の内腔，表面を流れて、燃焼室４内へ流入されるようになる。
【００１８】
つまり、断熱材３の環状の壁面３ａは、ポート部７を流れる高速の気流にさらされずにすむ。
したがって、たとえポート部７を挟んで向き合う断熱材３の壁面３ａの炭化が進んでも、高速の気流によって飛散させずにすむ。
【００１９】
しかも、炭化した断熱材３は、スリーブ１０によってその場に保持されるから、断熱材３の断熱性能の低下が防止される、つまり、高い断熱性能が発揮されるようになる。
【００２０】
なお、一実施形態では、金属製のスリーブを用いた例を挙げたが、これに限らず、他の形状、他の部材で形成された保護部材で、ポート部内に露出する断熱材の壁面を覆うようにしてもよい。
【００２１】
【発明の効果】
以上説明したように請求項１に記載の発明によれば、保護部材によって、ポート部の内部に臨む断熱材の壁面が直接、流れの速い気流にさらされないので、たとえポート部内に向き合う断熱材の壁面の炭化が進んでも、燃焼室内から炭化した断熱材が飛散することはない。
しかも、保護部材は断熱材の壁面を覆うので、炭化した断熱部材はその場に保持されるので、高い断熱性能をもたらし、断熱性能の向上を図れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態のラムジェットエンジンを、要部となる保護部材と共に示す断面図。
【図２】従来の断熱材を内貼りした燃焼室を有したラムジェットエンジンを説明するための断面図。
【符号の説明】
１…燃焼筒（燃焼部）
２…空気導入部（気体導入部）
３…断熱材
４…燃焼室
６…燃料噴射部
７…ポート部
１０…金属製のスリーブ（保護部材）
１４…固定リング。
【図１】
0003564267.tif 000002
【図２】
0003564267.tif 000003