JP2006517498A - エア噴射装置の付属品及び該付属品を備える噴射装置 - Google Patents

Abstract

本発明は、エア噴射装置（１）の出口導管（４）の端部に取り付けることを目的とするアダプタに関し、該アダプタは、出口導管の軸線と同軸に取り付けられた管の形状を呈する。このアダプタは、この管の断面積がエア放出の方向（Ｆ）に減少し、次いで増大し、このようにして収束部（Ａ）及び発散部（Ｂ）を形成することを特徴とする。

Description

本発明は、本発明は、エア噴射装置のための付属品に関するものである。又、本発明は、この付属品を備えるエア噴射装置に関するものである。

例えば、セメント工場の炉中の原料堆積領域を取り除くために、いわゆるエアキャノンと呼ばれる噴射装置を用いることが知られている。
これらの装置の原理は、製造工程中に蓄積する原料の堆積を取り除くために、一種の爆燃状態を作り出すように、所定量のエアを急激に放出するものである。
かかる装置の利点は、装置が自動的に作動することが可能であり、手の届き難いような部位に設置できることである。
したがって、これらの装置によって作業者の手作業も回避され、更なる安全が保証される。
又、これらのエアキャノンは、他の分野でも利用される。

従来、かかる装置は、内空間と出口導管との間に配置された閉塞体を構成する１つのピストンを収容するための、１つの胴部を備えている。
この閉塞体がその座から離れると、内空間中に閉じ込められていたエアは、出口導管を通って急激に流出する。
この出口導管は、少なからず長尺に構成されているが、一般に、製造、摩耗等の問題のため、この出口導管は、噴射装置の胴部と一体の部分を成す第１の部分と、この第１の部分を延長する第２の部分すなわち付属品とを含んでいる。
そして、かかる噴射装置は、炉の外側に位置しているので、この第２の部分により壁部を貫通し、該壁部の内面から多少離間した位置へと連通することが可能になる。

従来、噴射ノズルとも呼ばれるこの第２の部分又は付属品は、その縦軸に沿って一定面積の断面を有しているが、この断面の幾何学的形状は任意に変化が与えられる。
すなわち、この付属品の入口形状が円形である一方、出口形状は、場合によっては、１つ以上の耐火レンガの場所を占めることができるために平坦になっている。
これらの装置の効率は、内空間の体積、該内空間中の圧力及び閉塞体の開口速度に依存するものであり、所定のエネルギー量を一瞬の間に解放することが非常に重要である。
爆燃により生み出される効果は、噴射ノズルに連続的に供給される加圧ガスの効果（ドイツ特許公開明細書ＤＥ−Ａ−４１２８１６５又は同ＤＥ−Ａ−２０３５３７８）とは比較にならない。

しかしながら、従来のエア噴射装置は、特定の場所では、内空間の嵩張りを防ぐために内空間の体積が制限され、多くの場合に、これらの内空間の供給エア圧は制限される。
その場合、設置場所が許される限り、かかる装置の数を増やす必要があるが、そのような対処法が常に可能なわけではない。
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、これらのエア噴射装置の、効率改善を可能にする手段を提供しようとするものである。

このため、本発明は、エア噴射装置の出口導管の端部に取り付けることが可能な付属品の提供を目的とするものである。この付属品は、出口導管の軸線と同軸に取り付けられた管の形状を呈しており、この管の断面積がエア放出の方向に減少し、次いで増大することにより、収束部及び発散部を形成することを特徴としている。
又、本発明は、かかる付属品を備えるエア噴射装置の提供を目的とするものである。

本発明は、添付図面に基づき、以下の本発明の実施の形態に係る説明により、十分に理解されるであろう。
図には、内空間２中に含まれたエア噴射装置１が示されている。
噴射装置は、例えば、壁部９に取り付けられている。
この、エア噴射装置は、１つの閉塞体３及びその座３Ａを含む１つの胴部１Ａ又はケーシングを備えており、閉塞体は、その座から離れた時に、内空間中に含まれるエアが出口導管４に向かって放出されるようになっている。
この短い出口導管は、出口導管４の軸線と同軸に取り付けられた、管状の付属品５で延長されている。
この付属品は、フランジ状の固定手段１０によって、出口導管の端部に固定されている。
この付属品５は、一般に、それが貫通する壁部に固定されている。

以上の構成を有するエア噴射装置の動作は、以下の通りである。
まず、第１段階では、供給源からのエアが、内空間中に蓄積されて、内空間に満たされる。
エアがこの内空間を満たすのに必要な量に達すると、この内空間への供給が遮断され、座から離れる閉塞体の後退を制御する。
内空間中に蓄積されたエアは、解放されて急激に流れ出し、短時間に大きなエネルギーが爆燃、すなわち衝撃力を引き起こし、かかる衝撃力は力センサを用いて測定可能である。
本発明によれば、付属品の断面積が、エア流出の方向Ｆに減少し、次いで増大することにより、収束部Ａ及び発散部Ｂを形成している。
このようにして高効率が得られることが確認される。

まず、第１の実施形態においては、付属品の入口断面Ｅの面積は、出口断面Ｓの面積に等しい。
又、第２の実施形態においては、付属品の出口断面Ｓの面積は、入口断面Ｅの面積を上回る。
又、最も小さい面積を有する位置でとられた断面Ｄと、入口断面Ｅとの面積比は、１／５以上であるが、好ましくは１／３を上回るものとする。
さらに、最も小さい面積を有する位置でとられた断面Ｄと、出口断面Ｓとの面積比は、１／５以上である。
なお、上記断面Ｄの位置と、閉塞体が着座する座との間の距離は、１２バールまでの圧力の場合には、最大で１メートルである。

発明者らは、入口断面Ｅの直径が１５０ｍｍで１００リットルの内空間を有するエア噴射装置を用いて試験を実施した。
このとき、長さ５００ｍｍの管の端部に力センサが設置された。
そして、比Ｄ／Ｅが０．６〜０．８に含まれる場合に、結果がより良いことが確認された。
又、本発明の実施の形態によれば、約５０％の衝撃力利得が得られることが確認された。
したがって、このシステムを用いることにより、効率に悪影響を与える渦の影響が最小限となる。

付属品が取り付けられたエアキャノンである。 軸方向断面から見た付属品である。

符号の説明

１：エア噴射装置、２：内空間、３：閉塞体、３Ａ：座、４：出口導管、５：付属品、９：壁部、１０：固定手段、Ａ：収束部、Ｂ：発散部、Ｄ：最も小さい面積の位置でとられた断面、Ｅ：入口断面、Ｓ：出口断面

Claims (9)

1. エア噴射装置（１）の出口導管（４）の端部に、出口導管の軸線と同軸に取り付けられた管状の付属品であって、
   この管の断面積がエア放出の方向（Ｆ）に減少し、次いで増大することにより、収束部（Ａ）及び発散部（Ｂ）が形成されていることを特徴とする付属品。
2. 付属品の入口断面（Ｅ）の面積は、出口断面（Ｓ）の面積に等しいことを特徴とする請求項１に記載の付属品。
3. 付属品の出口断面（Ｓ）の面積は、入口断面（Ｅ）の面積を上回ることを特徴とする請求項１に記載の付属品。
4. 最も小さい面積を有する位置でとられた断面（Ｄ）と入口断面（Ｅ）との面積比は、１／５以上であることを特徴とする請求項１に記載の付属品。
5. 最も小さい面積を有する位置でとられた断面（Ｄ）と入口断面（Ｅ）との面積比は、１／３を上回ることを特徴とする請求項１に記載の付属品。
6. 最も小さい面積を有する位置でとられた断面（Ｄ）と入口断面（Ｅ）との面積比は、０．６〜０．８に含まれることを特徴とする請求項１に記載の付属品。
7. 最も小さい面積を有する位置でとられた断面（Ｄ）と出口断面（Ｓ）との面積比は、１／５以上であることを特徴とする請求項１に記載の付属品。
8. 最も小さい面積を有する断面（Ｄ）の位置と、閉塞体が着座する座との間の距離は、１２バールまでの圧力の場合には、最大で１メートルであることを特徴とする請求項１に記載の付属品。
9. 請求項１〜７のいずれか１項に記載の付属品を備えるエア噴射装置。
   

Images