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公開番号2024144389
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-10-11
出願番号2024055387
出願日2024-03-29
発明の名称レーザ点火式エンジン
出願人株式会社IHI
代理人弁理士法人青海国際特許事務所
主分類F02K 9/95 20060101AFI20241003BHJP(燃焼機関;熱ガスまたは燃焼生成物を利用する機関設備)
要約【課題】レーザ点火式エンジンにおいて、光学部品に伝わる熱を低減すること。
【解決手段】レーザ点火式エンジン100は、燃焼室12に向う軸線Xに沿って配置され、レーザ光を燃焼室12に導く少なくとも1つの光学部品3a,3b,3cと、少なくとも1つの光学部品3a,3b,3cを収容するハウジング5と、を備える。ハウジング5は、少なくとも1つの光学部品3a,3b,3cを収容する第1収容室52と、燃焼室12と流体連通し、燃焼室12に酸化剤を供給する酸化剤流路55と、を含む。酸化剤流路55は、軸線Xを基準とする径方向において第1収容室52の外側に位置し、かつ、軸線Xと平行な軸線方向において第1収容室52と重複する部分を含む。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
燃焼室に向う軸線に沿って配置され、レーザ光を前記燃焼室に導く少なくとも１つの光学部品と、
前記少なくとも１つの光学部品を収容するハウジングであって、
当該ハウジングは、
前記少なくとも１つの光学部品を収容する第１収容室と、
前記燃焼室と流体連通し、前記燃焼室に酸化剤を供給する酸化剤流路であって、前記軸線を基準とする径方向において前記第１収容室の外側に位置し、かつ、前記軸線と平行な軸線方向において前記第１収容室と重複する部分を含む、酸化剤流路と、
を含む、ハウジングと、
を備える、
レーザ点火式エンジン。
続きを表示（約 620 文字）【請求項２】
前記第１収容室に収容される部品のうち、前記燃焼室に最も近い部品は、前記燃焼室と対向する、
請求項１に記載のレーザ点火式エンジン。
【請求項３】
前記酸化剤流路は、前記燃焼室に最も近い前記部品に向かって前記酸化剤を噴射する、
請求項２に記載のレーザ点火式エンジン。
【請求項４】
前記ハウジングは、
前記軸線方向において、前記燃焼室と前記第１収容室との間に形成される連結通路と、
前記連結通路に形成され、前記連結通路の断面積を狭める絞りと、
を含む、
請求項１に記載のレーザ点火式エンジン。
【請求項５】
前記レーザ点火式エンジンは、前記軸線に沿って配置され、レーザ発振を発生させるレーザ結晶を備え、
前記ハウジングは、前記レーザ結晶を収容する第２収容室を含む、
請求項１に記載のレーザ点火式エンジン。
【請求項６】
前記レーザ点火式エンジンは、ロケットに使用される、請求項１に記載のレーザ点火式エンジン。
【請求項７】
前記レーザ点火式エンジンは、航空機に使用される、請求項１に記載のレーザ点火式エンジン。
【請求項８】
前記ハウジングは、前記酸化剤流路に配置され、前記酸化剤に旋回流を付与する突起または溝を含む、請求項１に記載のレーザ点火式エンジン。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、レーザ点火式エンジンに関する。
続きを表示（約 1,300 文字）【背景技術】
【０００２】
燃料の点火には、レーザが使用される場合がある。例えば、特許文献１は、燃料の点火にレーザを使用するエンジンを開示する。このエンジンは、主室および副室を備える。副室は、着火用のレーザ点火プラグを備える。レーザ点火プラグは、副室に供給される着火用燃料にレーザを照射する。着火用燃料は、レーザによって着火され燃焼される。副室内で発生した燃焼ガスは、主室に供給され、主室内の混合ガスを燃焼させる。特許文献１の幾つかの形態では、副室への着火用燃料は、レーザ点火プラグのレーザ透過窓に向けて噴射される。これによって、レーザ透過窓に付着したミストが除去される。
【０００３】
また、特許文献２は、燃料の点火にレーザを使用するガスタービンの燃焼器を開示する。この燃焼器は、レーザ燃焼支援装置を備える。レーザ燃焼支援装置は、レーザ発振器、光ファイバケーブルおよびレーザ集光光学系を含む。レーザ発振器は、燃焼器の外部に設置され、光ファイバケーブルによって燃焼器に接続される。レーザ集光光学系は、燃焼器の中心軸上に配置される。レーザ発振器からのレーザ光は、光ファイバケーブルによってレーザ集光光学系に導かれる。光ファイバケーブルおよびレーザ集光光学系の周りには、燃料の流路が形成される。流路内を流れる燃料によって、光ファイバケーブルおよびレーザ集光光学系が高温から保護される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特許第６４５７７５９号公報
特許第６１３０７３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
光学部品は、熱によって損傷するおそれがある。したがって、レーザを点火に使用するエンジンでは、光学部品に伝わる熱を低減することが望まれる。
【０００６】
本開示は、光学部品に伝わる熱を低減することができる、レーザ点火式エンジンを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本開示の一態様に係るレーザ点火式エンジンは、燃焼室に向う軸線に沿って配置され、レーザ光を燃焼室に導く少なくとも１つの光学部品と、少なくとも１つの光学部品を収容するハウジングであって、当該ハウジングは、少なくとも１つの光学部品を収容する第１収容室と、燃焼室と流体連通し、燃焼室に酸化剤を供給する酸化剤流路であって、軸線を基準とする径方向において第１収容室の外側に位置し、かつ、軸線と平行な軸線方向において第１収容室と重複する部分を含む、酸化剤流路と、を含む、ハウジングと、を備える。
【０００８】
第１収容室に収容される部品のうち、燃焼室に最も近い部品は、燃焼室と対向してもよい。
【０００９】
酸化剤流路は、燃焼室に最も近い部品に向かって酸化剤を噴射してもよい。
【００１０】
ハウジングは、軸線方向において、燃焼室と第１収容室との間に形成される連結通路と、連結通路に形成され、連結通路の断面積を狭める絞りと、を含んでもよい。
（【００１１】以降は省略されています）

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