(57)【要約】【課題】爆轟波による逆火を適切に防止し、且つ製造コストを低減し得る逆火防止装置を提供する。【解決手段】可燃性ガスを上流側から流す上流側流路部１と、可燃性ガスを下流側へ流す下流側流路部２とを９０°以上１８０°以下で曲げて接続すると共に、下流側流路部２の上流側端における曲げ内側位置に備えた鋭角部７により、下流側流路部２からの爆轟波による逆火に対して爆轟波が存在しない消炎領域を形成し、且つ消炎領域が上流側流路部１の下流側端を覆って形成されるようにした屈曲流路部３を備え、更に上流側流路部１の消炎領域に逆火防止体８を配置する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
可燃性ガスを上流側から流す上流側流路部と、可燃性ガスを下流側へ流す下流側流路部とを９０°以上１８０°以下で曲げて接続すると共に、下流側流路部の上流側端における曲げ内側位置に備えた鋭角部により、下流側流路部からの爆轟波による逆火に対して爆轟波が存在しない消炎領域を形成し、且つ該消炎領域が上流側流路部の下流側端を覆って形成されるようにした屈曲流路部を備え、更に前記上流側流路部の前記消炎領域に逆火防止体を配置したことを特徴とする逆火防止装置。
【請求項２】
屈曲流路部は、下流側流路からの爆轟波の進行方向に対向する面にラプチャ部を配置し、該ラプチャ部には、爆轟波による破膜の信号を検出する検出部が接続され、更に該検出部には、検出した信号により制御信号を出す制御部が接続されたことを特徴とする請求項１に記載の逆火防止装置。
【請求項３】
上流側流路部、下流側流路部、屈曲流路部は内部流路が流路方向垂直断面で矩形に形成されたことを特徴とする請求項１又は２に記載の逆火防止装置。
【請求項４】
逆火防止体は、メッシュ、ハニカム構造体から選択されたものであることを特徴とする請求項１又は２に記載の逆火防止装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、可燃性ガスを供給する流路に配置される逆火防止装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、逆火防止装置は、可燃性ガスを供給する流路の火炎を検知して燃料を遮断するもの（例えば、特許文献１，２参照）や、下流側での圧力上昇に対して流路を閉じるような機構を組み込むものがあり（例えば、特許文献３参照）、更には、亜音速である爆燃波の逆火に対しては、火炎が通り抜けることができない消炎限界以下の幅を有する流路を備えて逆火を防ぐものがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平６−３１３５２５号公報
【特許文献２】特公昭６１−５９４２７号公報
【特許文献３】特開平６−２２１７９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１、２の如く火炎を検知するものや、特許文献３の如く下流側の圧力上昇に対応するものでは、装置と制御の複雑さから製造コストが高くなるという問題があった。また、亜音速である爆燃状態の逆火に対して有効な装置であっても、超音速である爆轟波の逆火に対して制御速度が追いつかず、逆火を防ぐことができないという問題があった。更に消炎限界以下の幅を有する流路を使用するものであっても、超音速である爆轟波の逆火を防ぐことができないという問題があった。
【０００５】
本発明は、上記従来の問題に鑑みてなしたもので、爆轟波による逆火を適切に防止し、且つ製造コストを低減し得る逆火防止装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の逆火防止装置は、可燃性ガスを上流側から流す上流側流路部と、可燃性ガスを下流側へ流す下流側流路部とを９０°以上１８０°以下で曲げて接続すると共に、下流側流路部の上流側端における曲げ内側位置に備えた鋭角部により、下流側流路部からの爆轟波による逆火に対して爆轟波が存在しない消炎領域を形成し、且つ該消炎領域が上流側流路部の下流側端を覆って形成されるようにした屈曲流路部を備え、更に前記上流側流路部の前記消炎領域に逆火防止体を配置したものである。
【０００７】
本発明の逆火防止装置において、屈曲流路部は、下流側流路からの爆轟波の進行方向に対向する面にラプチャ部を配置し、該ラプチャ部には、爆轟波による破膜の信号を検出する検出部が接続され、更に該検出部には、検出した信号により制御信号を出す制御部が接続されたことが好ましい。
【０００８】
本発明の逆火防止装置において、  上流側流路部、下流側流路部、屈曲流路部は内部流路が流路方向垂直断面で矩形に形成されたことが好ましい。
【０００９】
本発明の逆火防止装置において、逆火防止体は、メッシュ、ハニカム構造体から選択されたものであることが好ましい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の逆火防止装置によれば、屈曲流路部が、上流側流路部と下流側流路部とを９０°以上１８０°以下に曲げて接続すると共に、鋭角部により、爆轟波による逆火に対して爆轟波が存在しない消炎領域を上流側流路部の下流側端に形成するので、下流側で爆轟波の逆火を生じた場合であっても、消炎領域により爆轟波の逆火を防ぐことができる。また消炎領域で燃料が再び着火した場合には、逆火防止体により消炎し、逆火を適切に防ぐことができる。更に亜音速の逆火が存在する場合には、逆火防止体により亜音速の逆火を防ぐことができる。更にまた屈曲流路部の内部流路の形状により消炎領域を介して爆轟波の逆火を防ぐので、複雑な構成を不要にし、製造コストを低減することができるという優れた効果を奏し得る。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】（Ａ）は本発明の逆火防止装置の形態の第一例を示す概念図であり、（Ｂ）は爆轟波の進行と消炎領域（爆轟波の非存在領域）を示す概念図である。
【図２】本発明の逆火防止装置の形態の第二例を示す概念図である。
【図３】（Ａ）は本発明の逆火防止装置の形態の第三例を示す概念図であり、（Ｂ）は爆轟波の進行と消炎領域（爆轟波の剥離領域）を示す概念図である。
【図４】本発明の逆火防止装置の形態の第四例を示す概念図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態の第一例を図１を参照して説明する。
【００１３】
第一例の逆火防止装置は、可燃性ガスを上流側から流す上流側流路部１と、可燃性ガスを下流側へ流す下流側流路部２と、上流側流路部１と下流側流路部２とを１８０°で曲げて接続する屈曲流路部３とを備えている。ここで可燃性ガスの組成等は、着火により逆火を生じるものならば特に制限されるものでない。
【００１４】
上流側流路部１及び下流側流路部２は、互いに隣接して平行に延在する内部流路４，５を備え、内部流路４，５は、流路方向垂直断面で正方形や長方形等の矩形で形成されている。また屈曲流路部３は、内部流路４，５を連通する内部流路６を備え、内部流路６は、流路方向垂直断面で正方形や長方形等の矩形で形成されている。更に上流側流路部１の内部流路４は、下流側流路部２の内部流路５と比較して流路方向垂直断面で同じ大きさの断面積または小さい断面積を有している。
【００１５】
屈曲流路部３は、下流側流路部２の上流側端における曲げ内側位置に、少なくとも９０°以下の鋭角を有する鋭角部７を備えている。また屈曲流路部３は、上流側流路部１の内部流路４及び下流側流路部２の内部流路５に対向する面を外方寄り面３ａとしている。更に下流側流路部２の外側面から外方寄り面３ａまで延在する面を下流側面３ｂとし、上流側流路部１の外側面から外方寄り面３ａまで延在する面を上流側面３ｃとしている。また外方寄り面３ａと下流側面３ｂとの間の角度は鋭角が好ましく、外方寄り面３ａと上流側面３ｃとの間の角度は鋭角が好ましい。
【００１６】
ここで可燃性ガスが下流側で着火して超音速の爆轟波による逆火を生じた場合には、図１（Ｂ）に示す如く、爆轟波による逆火が下流側流路部２の内部流路５から屈曲流路部３の内部流路６へ進行する。この時、爆轟波による逆火は、１８０°で曲がる内部流路６、及び鋭角部７により、爆轟波が存在できない円弧状の消炎領域（非存在領域）Ａを形成し、当該消炎領域Ａが上流側流路部１の下流側端を覆うようになっている。また消炎領域Ａの範囲は、可燃性ガスの組成、圧力、温度等の条件によって変化することから、可燃性ガスの組成や圧力、温度等の条件を決定して消炎領域Ａを設定した後に、上流側流路部１の下流側端の位置、形状、大きさを当該消炎領域Ａ内に位置するように決定している。
【００１７】
上流側流路部１は、図１（Ａ）に示す如く下流側端の全面に逆火防止体８を設置し、逆火防止体８の一面と消炎領域Ａが重なるようにしている。また逆火防止体８は、金属製のメッシュ、ハニカム構造体等から選択されたものであり、メッシュ、ハニカム構造体等は、音速より下回る亜音速の爆燃波の逆火を防ぐ消炎限界以下の流路や孔を備えている。また逆火防止体８は、可燃ガスを供給する際に大幅な圧損を生じることがない厚さで設定されている。
【００１８】
而して、このような実施の形態の第一例によれば、屈曲流路部３が、上流側流路部１と下流側流路部２とを１８０°に曲げて接続すると共に、鋭角部７により、爆轟波による逆火に対して爆轟波が存在しない消炎領域Ａを上流側流路部１の下流側端に形成するので、下流側で爆轟波の逆火を生じた場合であっても、消炎領域Ａにより爆轟波の逆火を防ぐことができる。また消炎領域Ａで燃料が再び着火した場合には、逆火防止体８により消炎し、逆火を適切に防ぐことができる。更に亜音速の逆火が存在する場合には、逆火防止体８により亜音速の逆火を防ぐことができる。更にまた屈曲流路部３により消炎領域Ａを介して爆轟波の逆火を防ぐので、遮断弁や火炎検出器等の複雑な構成を不要にし、製造コストを低減することができる。
【００１９】
実施の形態の第一例において、上流側流路部１、下流側流路部２、屈曲流路部３は、内部流路４，５，６が流路方向垂直断面で矩形に形成されると、流路方向垂直断面で円形の場合に比べて爆轟波の火炎の挙動が安定化し、消炎領域Ａを適切に設定し得るので、爆轟波の逆火を生じた場合であっても、爆轟波の逆火を好適に防ぐことができる。
【００２０】
実施の形態の第一例において、逆火防止体８は、メッシュ、ハニカム構造体から選択されたものであると、消炎領域Ａで燃料が再び着火した場合には、逆火防止体８により容易に消炎し、逆火を適切に防ぐことができる。また亜音速の逆火が存在する場合には、逆火防止体８により亜音速の逆火を好適に防ぐことができる。
【００２１】
以下、本発明の実施の形態の第二例を図２を参照して説明する。
【００２２】
第二例の逆火防止装置は、第一例の屈曲流路部３にラプチャ部９等を備えたものであり、上流側流路部１、下流側流路部２、屈曲流路部３の他の構成は、第一例と同じである。ここで可燃性ガスの組成等は、第一例と同様に着火により逆火を生じるものならば特に制限されるものでない。
【００２３】
屈曲流路部３は、下流側流路部２からの逆火の進行方向に対向する外方寄り面３ａ（図１（Ａ）参照）に板状のラプチャ部９を配置し、爆轟波または爆燃波によってラプチャ部９に破膜を生じると共に、爆轟波または爆燃波の進行方向の圧力を緩和するようになっている。
【００２４】
またラプチャ部９には、第一接続ライン１０を介して検出部１１が接続されており、検出部１１は、ラプチャ部９からの破膜の信号を検出するようになっている。更に検出部１１には、第二接続ライン１２を介して制御部１３が接続されており、制御部１３は、検出部１１の検出信号に応じて、可燃性ガスの供給元ライン（図示せず）に設置された遮断弁（図示せず）へ閉止の制御信号を与えたり、可燃性ガスの送給先ライン（図示せず）に設置された遮断弁（図示せず）へ閉止の制御信号を与えたりしている。ここでラプチャ部９を他の圧力検出手段（図示せず）にしても良い。
【００２５】
而して、このような実施の形態の第二例によれば、第一例と同様な作用効果を得ることができる。また屈曲流路部３は、下流側流路部２からの爆轟波の進行方向に対向する面にラプチャ部９を配置し、ラプチャ部９には、爆轟波による破膜の信号を検出する検出部１１が接続され、更に検出部１１には、検出した信号により制御信号を出す制御部１３が接続されると、ラプチャ部９、検出部１１、制御部１３が安全装置として作用し、爆轟波及び爆燃波の逆火に伴う供給元や供給先への悪影響を好適に防ぐことができる。またラプチャ部９は、爆轟波の進行方向の圧力を緩和するので、逆火防止体８や屈曲流路部３の破損を防ぎ、爆轟波及び爆燃波の逆火を安定的に防ぐことができる。更にラプチャ部９の代わりに圧力検出手段を配置した場合には、ラプチャ部９と同様に、爆轟波及び爆燃波の逆火に伴う供給元や供給先への悪影響を好適に防ぐことができる。
【００２６】
以下、本発明の実施の形態の第三例を図３を参照して説明する。
【００２７】
第三例の逆火防止装置は、第一例の上流側流路部１、屈曲流路部３等の構成を変更したものであり、具体的には、可燃性ガスを上流側から流す上流側流路部２１と、可燃性ガスを下流側へ流す下流側流路部２２と、上流側流路部２１と下流側流路部２２とを９０°で
曲げて接続する屈曲流路部２３とを備えている。ここで可燃性ガスの組成等は、着火により逆火を生じるものならば特に制限されるものでない。
【００２８】
上流側流路部２１及び下流側流路部２２は、互いに直交する方向に向かう内部流路２４，２５を備え、内部流路２４，２５は、流路方向垂直断面で正方形や長方形等の矩形で形成されている。また屈曲流路部２３は内部流路２４，２５を連通する内部流路２６を備え、内部流路２６は、流路方向垂直断面で正方形や長方形等の矩形で形成されている。更に上流側流路部２１の内部流路２４は、下流側流路部２２の内部流路２５と比較して流路方向垂直断面で小さい断面積を有している。
【００２９】
屈曲流路部２３は、下流側流路部２２の上流側端における曲げ内側位置に、少なくとも９０°以下の鋭角を有する鋭角部２７を備え、鋭角部２７から上流側流路部２１へ延在する面を内方寄り面２３ａとしていると共に、下流側流路部２２の内部流路２５に対向する面を外方寄り面２３ｂとしている。また屈曲流路部２３は、下流側流路部２２の外側面から外方寄り面２３ｂまで延在する面を下流側面２３ｃとし、上流側流路部２１の外側面から外方寄り面２３ｂまで延在する面を上流側面２３ｄとしている。ここで外方寄り面２３ｂは、下流側流路部２２の内部流路２５に対向する面のみならず、内方寄り面２３ａに対向する面を備えている。また外方寄り面２３ｂと下流側面２３ｃとの間の角度は鋭角が好ましく、外方寄り面２３ｂと上流側面２３ｄとの間の角度は鋭角が好ましい。
【００３０】
ここで可燃性ガスが下流側で着火して超音速の爆轟波による逆火を生じた場合には、図３（Ｂ）に示す如く、爆轟波の逆火が下流側流路部２２の内部流路２５から屈曲流路部２３の内部流路２６へ進行する。この時、爆轟波の逆火は、９０°で曲がる内部流路２６、及び鋭角部２７により、爆轟波から逆火が剥離する円弧状の消炎領域（剥離領域）Ｂ を形成し、当該消炎領域Ｂが上流側流路部２１の下流側端を覆うようになっている。また消炎領域Ｂの範囲は、可燃性ガスの組成、圧力、温度等の条件によって変化することから、可燃性ガスの組成や圧力、温度等の条件を決定して消炎領域Ｂを設定した後に、上流側流路部２１の下流側端の位置、形状、大きさを消炎領域Ｂ内に位置するように決定している。なお図３（Ｂ）の仮想線の如く、上流側流路部２１の下流側端が、流路方向垂直断面で消炎領域（剥離領域）Ｂより大きな断面積を有する場合には、爆轟波の逆火が消炎領域Ｂの外側を進行し、爆轟波の逆火を防ぐことができない。
【００３１】
上流側流路部２１は、図３（Ａ）に示す如く下流側端の全面に逆火防止体２８を設置し、逆火防止体２８と消炎領域Ｂが重なるようにしている。また逆火防止体２８は、金属製のメッシュ、ハニカム構造体等から選択されたものであり、メッシュ、ハニカム構造体等は、音速より下回る亜音速の爆燃波の逆火を防ぐ消炎限界以下の流路や孔を備えている。また逆火防止体２８は、可燃ガスを供給する際に大幅な圧損を生じることがない厚さで設定されている。
【００３２】
而して、このような実施の形態の第三例によれば、屈曲流路部２３が、上流側流路部２１と下流側流路部２２とを９０°に曲げて接続すると共に、鋭角部２７により、爆轟波による逆火に対して爆轟波が存在しない消炎領域Ｂを上流側流路部２１の下流側端に形成するので、下流側で爆轟波の逆火を生じた場合であっても、消炎領域Ｂにより爆轟波の逆火を防ぐことができる。また消炎領域Ｂで燃料が再び着火した場合には、逆火防止体２８により消炎し、逆火を適切に防ぐことができる。更に亜音速の逆火が存在する場合には、逆火防止体２８により亜音速の逆火を防ぐことができる。更にまた屈曲流路部２３の内部流路２６の形状により消炎領域Ｂを介して爆轟波の逆火を防ぐので、遮断弁や火炎検出器等の複雑な構成を不要にし、製造コストを低減することができる。ここで屈曲流路部２３が上流側流路部２１と下流側流路部２２とを９０°から１８０°までの間で曲げて接続する場合であっても同じ作用効果を得ることができる。
【００３３】
実施の形態の第三例において、上流側流路部２１、下流側流路部２２、屈曲流路部２３は、内部流路２４，２５，２６が流路方向垂直断面で矩形に形成されると、流路方向垂直断面で円形の場合に比べて爆轟波の火炎の挙動が安定化し、消炎領域Ｂを適切に設定し得るので、爆轟波の逆火を生じた場合であっても、爆轟波の逆火を好適に防ぐことができる。
【００３４】
実施の形態の第三例において、逆火防止体２８は、メッシュ、ハニカム構造体から選択されたものであると、消炎領域Ｂで燃料が再び着火した場合には、逆火防止体２８により容易に消炎し、逆火を適切に防ぐことができる。また亜音速の逆火が存在する場合には、逆火防止体２８により亜音速の逆火を好適に防ぐことができる。
【００３５】
以下、本発明の実施の形態の第四例を図４を参照して説明する。
【００３６】
第四例の逆火防止装置は、第三例の屈曲流路部２３にラプチャ部２９等を備えたものであり、上流側流路部２１、下流側流路部２２、屈曲流路部２３の他の構成は、第三例と同じである。ここで可燃性ガスの組成等は、第三例と同様に着火により逆火を生じるものならば特に制限されるものでない。
【００３７】
屈曲流路部２３は、下流側流路部２２からの逆火の進行方向に対向する外方寄り面２３ｂ（図３（Ａ）参照）に板状のラプチャ部２９を配置し、爆轟波または爆燃波によって破膜を生じると共に、爆轟波または爆燃波の進行方向の圧力を緩和するようになっている。
【００３８】
またラプチャ部２９には、第一接続ライン３０を介して検出部３１が接続されており、検出部３１は、ラプチャ部２９からの破膜の信号を検出するようになっている。更に検出部３１には、第二接続ライン３２を介して制御部３３が接続されており、制御部３３は、検出部３１の検出信号に応じて、可燃性ガスの供給元ライン（図示せず）に設置された遮断弁（図示せず）に閉止の制御信号を与えたり、可燃性ガスの送給先ライン（図示せず）に設置された遮断弁（図示せず）に閉止の制御信号を与えたりしている。ここでラプチャ部２９を他の圧力検出手段（図示せず）にしても良い。
【００３９】
而して、このような実施の形態の第四例によれば、第三例と同様な作用効果を得ることができる。また屈曲流路部２３は、下流側流路部２２からの爆轟波の進行方向に対向する面にラプチャ部２９を配置し、ラプチャ部２９には、爆轟波による破膜の信号を検出する検出部３１が接続され、更に検出部３１には、検出した信号により制御信号を出す制御部３３が接続されると、ラプチャ部２９、検出部３１、制御部３３が安全装置として作用し、爆轟波及び爆燃波の逆火に伴う供給元や供給先への悪影響を好適に防ぐことができる。またラプチャ部２９は、爆轟波の進行方向の圧力を緩和するので、逆火防止体２８や屈曲流路部２３の破損を防止し、爆轟波及び爆燃波の逆火を安定的に防ぐことができる。更にラプチャ部２９の代わりに圧力検出手段を配置した場合には、ラプチャ部２９と同様に、爆轟波及び爆燃波の逆火に伴う供給元や供給先への悪影響を好適に防ぐことができる。
【００４０】
尚、本発明の逆火防止装置は、上述の実施例にのみ限定されるものではなく、可燃性ガスを供給するものならば、流路や配管にフランジ等を介して配置しても良いこと、破膜は、ラプチャ部の膜が破れて信号を生じるならば、どのような状態でも良いこと、その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【符号の説明】
【００４１】
１    上流側流路部
２    下流側流路部
３    屈曲流路部
４    内部流路
５    内部流路
６    内部流路
７    鋭角部
８    逆火防止体
９    ラプチャ部
１１    検出部
１３    制御部
２１    上流側流路部
２２    下流側流路部
２３    屈曲流路部
２４    内部流路
２５    内部流路
２６    内部流路
２７    鋭角部
２８    逆火防止体
２９    ラプチャ部
３１    検出部
３３    制御部
Ａ    消炎領域
Ｂ    消炎領域
【図１】
2012239573.tif 000003
【図２】
2012239573.tif 000004
【図３】
2012239573.tif 000005
【図４】
2012239573.tif 000006