(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶融金属中に酸化剤を噴射して発熱させ、その熱エネルギを機械エネルギに変換して推進する水中航走体の燃焼装置において、外側の筒状壁と内側の筒状壁との間に溶融金属が充填された燃焼室を形成し、前記外側の筒状壁の内側と前記内側の筒状壁の外側とにボイラチューブを配置すると共に、先端が閉じられ軸方向に多数の小孔が設けられた耐熱性金属製の筒状の酸化剤噴射ノズルを燃焼室の側板側から前記燃焼室内へ挿入してなることを特徴とする水中航走体の燃焼装置。
【請求項２】
溶融金属中に酸化剤を噴射して発熱させ、その熱エネルギを機械エネルギに変換して推進する水中航走体の燃焼装置において、外側の筒状壁と内側の筒状壁との間に溶融金属が充填された燃焼室を形成し、前記外側の筒状壁の内側と前記内側の筒状壁の外側とにボイラチューブを配置すると共に、先端が閉じられたポーラスタイプのセラミックス製の筒状の酸化剤噴射ノズルを燃焼室の側板側から前記燃焼室内へ挿入してなることを特徴とする水中航走体の燃焼装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、Ｌｉ等の溶融金属中にＳＦ６  等の酸化剤を噴射して発熱させるようにした水中航走体の燃焼装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図５及び図６に、従来の水中航走体の燃焼装置を示す。１は燃焼装置本体であり、同心に位置する円筒状の外壁１Ａと内壁１Ｂを備えていて、外壁１Ａと内壁１Ｂとの間の環状の燃焼室４が形成されている。外壁１Ａの内側には、らせん状の外部ボイラチューブ２が配置され、内壁１Ｂの外側にはらせん状の内部ボイラチューブ３が配置されている。燃焼室４内には所定充填率のＬｉ（リチウム）金属が充填されていて、図示しない予熱剤によって溶融Ｌｉとなっている。
【０００３】
前記燃焼室４を形成する両端の側板７の各々には、燃焼室４内に開口する複数の噴射ノズル０６が取付けられており、同噴射ノズル０６よりＳＦ６  を酸化剤５として燃焼室４内の溶融Ｌｉ中に噴射するようになっている。
【０００４】
溶融Ｌｉ中に噴射されたＳＦ６  によって、溶融Ｌｉには燃焼室４内で発熱反応が発生する。この熱を、ボイラチューブ２，３によって回収して図示しないガスタービンを駆動して水中航走体の推進エネルギとする。
【０００５】
なお、前記のガスタービンを駆動するガスは、外部ボイラチューブ２で予熱された上、更に内部ボイラチューブ３を流れて高温となる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
前記の従来の水中航走体の燃焼装置では、酸化剤噴射ノズル０６を燃焼室の側面に設けており、ここから酸化剤５を噴射する。従って、ノズル０６近傍では溶融金属（Ｌｉ）と酸化剤（ＳＦ６  ）とが多く反応するが、ノズル０６から離れた所ではこの反応は少なくなる。つまり、燃焼室４内の溶融金属（Ｌｉ）と酸化剤（ＳＦ６  ）との反応は位置的に均一に行なわれず、反応効率が低下し、燃焼装置を大きくする必要がある。
【０００７】
本発明は、以上の問題点を解決することができる水中航走体の燃焼装置を提供しようとするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
（１）本発明は、溶融金属中に酸化剤を噴射して発熱させ、その熱エネルギを機械エネルギに変換して推進する水中航走体の燃焼装置において、外側の筒状壁と内側の筒状壁との間に溶融金属が充填された燃焼室を形成し、前記外側の筒状壁の内側と前記内側の筒状壁の外側とにボイラチューブを配置すると共に、先端が閉じられ軸方向に多数の小孔が設けられた耐熱性金属製の筒状の酸化剤噴射ノズルを燃焼室の側板側から前記燃焼室内へ挿入してなることを特徴とする。
【０００９】
（２）また本発明は、溶融金属中に酸化剤を噴射して発熱させ、その熱エネルギを機械エネルギに変換して推進する水中航走体の燃焼装置において、外側の筒状壁と内側の筒状壁との間に溶融金属が充填された燃焼室を形成し、前記外側の筒状壁の内側と前記内側の筒状壁の外側とにボイラチューブを配置すると共に、先端が閉じられたポーラスタイプのセラミックス製の筒状の酸化剤噴射ノズルを燃焼室の側板側から前記燃焼室内へ挿入してなることを特徴とする。
【００１０】
本発明では、以上のように、外側の筒状壁と内側の筒状壁の間に溶融金属が充填された燃焼室を形成し、前記外側の筒状壁の内側と前記内側の筒状壁の外側とにボイラチューブを配置すると共に、先端が閉じられ軸方向に多数の小孔が設けられた耐熱性金属製の酸化剤噴射ノズル又は先端が閉じられたポーラスタイプのセラミックス製の筒状の酸化剤噴射ノズルを燃焼室の側板側から燃焼室内へ挿入しているので、酸化剤筒状ノズルから燃焼室内に酸化剤がまんべんなく均一に噴射される。従って、噴射された酸化剤と燃焼室内の溶融金属の反応効率を上げることができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の第１の形態を、図１ないし図３によって説明する。本実施の形態において、以下説明する酸化剤噴射ノズル以外の部分は、図５及び図６に示される水中航走体の燃焼装置と相違するところがないので、図１ないし図３において相違するところがない部分には図５及び図６におけると同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００１２】
本実施の形態では、図１及び図２に示すように、複数の酸化剤噴射ノズル６を燃焼室４を形成する両端の側壁７の各々から燃焼室４内へ深く、かつ、外壁１Ａと内壁１Ｂに平行をなすように挿入している。
【００１３】
前記酸化剤噴射ノズル６は、図３に示すように、先端６Ａが閉じられた円筒状の形状を有し、その側面には軸方向に多数の小孔８が設けられ、また先端６Ａに１個の小孔９が設けられており、１０００℃以上の高温に耐える耐熱性の金属、例えばハステロイによって製作されている。
【００１４】
本実施の形態では、図１及び図３に矢印で示すように、酸化剤噴射ノズル６内に供給される酸化剤（ＳＦ６  ）５は、同酸化剤噴射ノズル６の側面に軸方向に設けられた多数の小孔８及びその先端６ａに設けられた小孔９を経て燃焼室４内にまんべんなく均一に噴射される。従って、この噴射された酸化剤５と燃焼室４内に充填されている溶融金属（溶融Ｌｉ）は、燃焼室４内で均一に反応することになり、酸化剤と溶融金属との反応効率を上げることができる。
【００１５】
本発明の実施の第２の形態を、図４によって説明する。本実施の形態では、前記本発明の実施の第１の形態における先端が閉じられ小孔８，９が設けられた耐熱性金属製の円筒状の酸化剤噴射ノズル６に代えて、先端６′ａが閉じられポーラスタイプのセラミックス製の円筒状の酸化剤噴射ノズル６′を用いたものであり、同酸化剤噴射ノズル６′は図１及び図２に示される酸化剤噴射ノズル６と同様に配置されている。
【００１６】
本実施の形態においても、ポーラスタイプのセラミックス製の酸化剤噴射ノズル６′から酸化剤５が燃焼室４内にまんべんなく均一に噴射され、酸化剤５と溶融金属の反応効率を上げることができる。
【００１７】
【発明の効果】
本発明は、特許請求の範囲の請求項１及び２に記載の構成を有しているので、燃焼室内に充填された溶融金属と酸化剤の反応効率を上げることができ、また、燃焼装置をよりコンパクトにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の第１の形態の縦断面図である。
【図２】前記本発明の実施の第１の形態の側面図である。
【図３】前記本発明の実施の第１の形態に用いられる酸化剤噴射ノズルの縦断面図である。
【図４】本発明の実施の第２の形態に用いられる酸化剤噴射ノズルの縦断面図である。
【図５】従来の水中航走体の燃焼装置の側面図である。
【図６】前記従来の水中航走体の燃焼装置の縦断面図である。
【符号の説明】
１            燃焼装置本体
１Ａ          外壁
１Ｂ          内壁
２            外部ボイラチューブ
３            内部ボイラチューブ
４            燃焼室
５            酸化剤
６，６′      酸化剤噴射ノズル
６ａ，６′ａ  酸化剤噴射ノズルの先端
７            側壁
８            小孔
９            小孔
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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