JP3365912B2 - 炉内測定装置における衝撃波発生装置 - Google Patents
炉内測定装置における衝撃波発生装置Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、衝撃波を利用して
炉内温度及び／又は炉内充填状態を測定する炉内測定装
置における衝撃波発生装置に関する。
炉内温度及び／又は炉内充填状態を測定する炉内測定装
置における衝撃波発生装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、高炉や、焼却炉、その他の炉にお
いて、炉内温度を測定するために、ゾンデを炉内に挿入
する技術が知られているが、装置が大型化するばかり
か、測定作業に危険を伴う。
いて、炉内温度を測定するために、ゾンデを炉内に挿入
する技術が知られているが、装置が大型化するばかり
か、測定作業に危険を伴う。
【０００３】そこで、特開平３−２４３７０８号により
提案したように、ゾンデ等の挿入作業を必要とせず、衝
撃波により炉内の温度及び／又は充填物もしくは装入物
の充填状態を間接的に測定する技術が有利であり、活用
せられるべきである。
提案したように、ゾンデ等の挿入作業を必要とせず、衝
撃波により炉内の温度及び／又は充填物もしくは装入物
の充填状態を間接的に測定する技術が有利であり、活用
せられるべきである。
【０００４】この衝撃波を利用する炉内測定技術は、炉
芯に向けて衝撃波を発射する少なくとも一つ、好ましく
は複数の音波発生手段と、感圧素子から成る複数の受信
センサーを、炉の円周方向に間隔をおいて設置すること
により実施される。
芯に向けて衝撃波を発射する少なくとも一つ、好ましく
は複数の音波発生手段と、感圧素子から成る複数の受信
センサーを、炉の円周方向に間隔をおいて設置すること
により実施される。
【０００５】即ち、一つの音波発生手段から衝撃波を発
射すると、該音波発生手段に直近の受信センサーは発射
と同時に衝撃波を受信するが、他の受信センサーは遅れ
時間後の衝撃波を受信するので、このような伝播時間か
ら炉内での衝撃波の伝播速度を知ることができる。そこ
で、気体中の音速は、比熱比、ガス定数、ガス温度によ
り定まるから、衝撃波の伝播速度からガス温度を求める
ことが可能になる。前述のように複数の音波発生手段を
設けた場合、衝撃波の発射から受信間の最大遅れ時間後
に次の音波発生手段から衝撃波を発射し受信するという
作業を繰り返すことにより、炉内周方向の温度分布を測
定することが可能になる。
射すると、該音波発生手段に直近の受信センサーは発射
と同時に衝撃波を受信するが、他の受信センサーは遅れ
時間後の衝撃波を受信するので、このような伝播時間か
ら炉内での衝撃波の伝播速度を知ることができる。そこ
で、気体中の音速は、比熱比、ガス定数、ガス温度によ
り定まるから、衝撃波の伝播速度からガス温度を求める
ことが可能になる。前述のように複数の音波発生手段を
設けた場合、衝撃波の発射から受信間の最大遅れ時間後
に次の音波発生手段から衝撃波を発射し受信するという
作業を繰り返すことにより、炉内周方向の温度分布を測
定することが可能になる。
【０００６】一方、同様の衝撃波の音波発生手段と受信
センサーにより、衝撃波の減衰率を検出すれば、炉内の
充填状態を測定することができる。
センサーにより、衝撃波の減衰率を検出すれば、炉内の
充填状態を測定することができる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】従来例として説明した
衝撃波を利用する炉内測定技術は、理論的に極めて優れ
ているが、実際に実施するに際しては、次の点を考慮す
る必要がある。
衝撃波を利用する炉内測定技術は、理論的に極めて優れ
ているが、実際に実施するに際しては、次の点を考慮す
る必要がある。
【０００８】衝撃波を炉内で伝播せしめ、伝播速度及び
／又は減衰率を検出するためには、容易に減衰してしま
わない強力な衝撃波とする必要があり、炉内を所望の速
度と減衰率の下で伝播する強い圧縮波を発射しなければ
ならない。このため、例えば、ガス燃料又は火薬等の瞬
間的な爆発燃焼により衝撃波を発生せしめることが望ま
しく、或いは、爆発燃焼以外の手段により衝撃波を発生
するにしても、圧力を伴う強力な爆発的な衝撃波発生手
段を構成する必要がある。
／又は減衰率を検出するためには、容易に減衰してしま
わない強力な衝撃波とする必要があり、炉内を所望の速
度と減衰率の下で伝播する強い圧縮波を発射しなければ
ならない。このため、例えば、ガス燃料又は火薬等の瞬
間的な爆発燃焼により衝撃波を発生せしめることが望ま
しく、或いは、爆発燃焼以外の手段により衝撃波を発生
するにしても、圧力を伴う強力な爆発的な衝撃波発生手
段を構成する必要がある。
【０００９】然しながら、このような爆発的な衝撃波発
生手段を装置として構成する場合、万一の暴発に備えた
安全対策を講じなければならない。
生手段を装置として構成する場合、万一の暴発に備えた
安全対策を講じなければならない。
【００１０】また、炉内の温度状況や充填状況等は、リ
アルタイムで燃焼結果に影響を及ぼすため、頻繁に測定
可能とした装置がニーズに応じたものとなるが、爆発的
な衝撃波の発射を行う度に、極めて大きな衝撃反力が装
置に負荷されるため、これに耐え得る構造を備えなけれ
ばならない。
アルタイムで燃焼結果に影響を及ぼすため、頻繁に測定
可能とした装置がニーズに応じたものとなるが、爆発的
な衝撃波の発射を行う度に、極めて大きな衝撃反力が装
置に負荷されるため、これに耐え得る構造を備えなけれ
ばならない。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決した炉内測定装置における衝撃波発生装置を提供する
ものであり、その第一の手段として構成したところは、
炉内を伝播する衝撃波の伝播速度に基づく炉内温度の測
定と、前記衝撃波の減衰率に基づく炉内充填状態の測定
のうち、少なくとも一方の測定を行う炉内測定装置にお
ける衝撃波発生装置であって、炉壁に固定される固定ユ
ニットと、該固定ユニットに進退自在に連結される可動
ユニットとから成り、前記固定ユニットは、炉内に臨む
導波ノズルと、該導波ノズルの軸方向に延びる進退ガイ
ド手段を備え、前記可動ユニットは、前記進退ガイド手
段に進退自在に支持された可動支持手段と、開閉バルブ
を備えたバルブ室と、該バルブ室から前方に延び前記導
波ノズルに摺動自在に連通せしめられた連絡管と、該バ
ルブ室から後方に延びる衝撃波発生手段を備えた密封室
と、前記バルブ室を開閉するバルブ駆動手段を備え、前
記衝撃波発生手段により発生させた衝撃波を導波ノズル
から発射する反力により可動ユニットと共に可動支持手
段を進退ガイド手段に沿って後退せしめたとき、該可動
支持手段を支承し緩衝するダンパーと、該可動支持手段
を元の位置に復帰せしめるスプリングを、進退ガイド手
段と可動支持手段の間に並設して成る点にある。
決した炉内測定装置における衝撃波発生装置を提供する
ものであり、その第一の手段として構成したところは、
炉内を伝播する衝撃波の伝播速度に基づく炉内温度の測
定と、前記衝撃波の減衰率に基づく炉内充填状態の測定
のうち、少なくとも一方の測定を行う炉内測定装置にお
ける衝撃波発生装置であって、炉壁に固定される固定ユ
ニットと、該固定ユニットに進退自在に連結される可動
ユニットとから成り、前記固定ユニットは、炉内に臨む
導波ノズルと、該導波ノズルの軸方向に延びる進退ガイ
ド手段を備え、前記可動ユニットは、前記進退ガイド手
段に進退自在に支持された可動支持手段と、開閉バルブ
を備えたバルブ室と、該バルブ室から前方に延び前記導
波ノズルに摺動自在に連通せしめられた連絡管と、該バ
ルブ室から後方に延びる衝撃波発生手段を備えた密封室
と、前記バルブ室を開閉するバルブ駆動手段を備え、前
記衝撃波発生手段により発生させた衝撃波を導波ノズル
から発射する反力により可動ユニットと共に可動支持手
段を進退ガイド手段に沿って後退せしめたとき、該可動
支持手段を支承し緩衝するダンパーと、該可動支持手段
を元の位置に復帰せしめるスプリングを、進退ガイド手
段と可動支持手段の間に並設して成る点にある。
【００１２】また、本発明が第二の手段として構成した
ところは、炉内を伝播する衝撃波の伝播速度に基づく炉
内温度の測定と、前記衝撃波の減衰率に基づく炉内充填
状態の測定のうち、少なくとも一方の測定を行う炉内測
定装置における衝撃波発生装置であって、炉壁に固定さ
れる固定ユニットと、該固定ユニットに進退自在に連結
される可動ユニットとから成り、前記固定ユニットは、
炉内に臨む導波ノズルと、該導波ノズルの軸方向に延び
る進退ガイド手段を備え、前記可動ユニットは、前記進
退ガイド手段に進退自在に支持された可動支持手段と、
開閉バルブを備えたバルブ室と、該バルブ室から前方に
延び前記導波ノズルに摺動自在に連通せしめられた連絡
管と、該バルブ室から後方に延びる衝撃波発生手段を備
えた密封室と、前記バルブ室を開閉するバルブ駆動手段
を備え、前記バルブは、バルブ室を閉じたまま衝撃波発
生手段により衝撃波を発生させたとき、該衝撃により破
壊してバルブ室を連絡室に向けて開放する安全バルブを
構成して成る点にある。
ところは、炉内を伝播する衝撃波の伝播速度に基づく炉
内温度の測定と、前記衝撃波の減衰率に基づく炉内充填
状態の測定のうち、少なくとも一方の測定を行う炉内測
定装置における衝撃波発生装置であって、炉壁に固定さ
れる固定ユニットと、該固定ユニットに進退自在に連結
される可動ユニットとから成り、前記固定ユニットは、
炉内に臨む導波ノズルと、該導波ノズルの軸方向に延び
る進退ガイド手段を備え、前記可動ユニットは、前記進
退ガイド手段に進退自在に支持された可動支持手段と、
開閉バルブを備えたバルブ室と、該バルブ室から前方に
延び前記導波ノズルに摺動自在に連通せしめられた連絡
管と、該バルブ室から後方に延びる衝撃波発生手段を備
えた密封室と、前記バルブ室を開閉するバルブ駆動手段
を備え、前記バルブは、バルブ室を閉じたまま衝撃波発
生手段により衝撃波を発生させたとき、該衝撃により破
壊してバルブ室を連絡室に向けて開放する安全バルブを
構成して成る点にある。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明の実
施形態を詳述する。
施形態を詳述する。
【００１４】本発明において、衝撃波発生装置は、上述
のような炉内測定装置に組込んで使用されるものであ
り、感圧素子等から成る受信センサーとあわせて使用さ
れる。この際、衝撃波発生装置は、炉壁に少なくとも一
つが取付けられるが、間隔をおいて複数を取付けても良
い。また、このような衝撃波発生装置と受信センサーか
ら成る炉内測定装置は、衝撃波の伝播速度を検出するこ
とにより炉内の温度だけを測定するものでも良く、或い
は、衝撃波の減衰率を検出することにより炉内の充填状
態だけを測定するものでも良く、更には、伝播速度と減
衰率の両方を検出することにより炉内の温度と充填状態
をあわせて測定するものでも良い。
のような炉内測定装置に組込んで使用されるものであ
り、感圧素子等から成る受信センサーとあわせて使用さ
れる。この際、衝撃波発生装置は、炉壁に少なくとも一
つが取付けられるが、間隔をおいて複数を取付けても良
い。また、このような衝撃波発生装置と受信センサーか
ら成る炉内測定装置は、衝撃波の伝播速度を検出するこ
とにより炉内の温度だけを測定するものでも良く、或い
は、衝撃波の減衰率を検出することにより炉内の充填状
態だけを測定するものでも良く、更には、伝播速度と減
衰率の両方を検出することにより炉内の温度と充填状態
をあわせて測定するものでも良い。
【００１５】図１に示すように、衝撃波発生装置は、炉
壁に固定される固定ユニット１と、該固定ユニット１に
進退自在に連結される可動ユニット２とから成る。
壁に固定される固定ユニット１と、該固定ユニット１に
進退自在に連結される可動ユニット２とから成る。
【００１６】固定ユニット１は、クランプ式の取付手段
３により炉壁に取付固着される導波ノズル４を備えてお
り、該導波ノズル４を炉壁の開口を介して炉内に臨ませ
ている。導波ノズル４は、前端の取付フランジ５を前記
取付手段３に固着され、該導波ノズル４の後端に軸方向
に延びる進退ガイド手段６を連設している。尚、導波ノ
ズル４の先端近傍には、衝撃波の発射時間を検知する受
信部７が設けられている。従って、この受信部７により
衝撃波の発射を検知した後、この衝撃波発生装置から離
間して設けられた受信センサーにより衝撃波の到達を検
知し、その遅れ時間により炉内における衝撃波の伝播速
度を検出する。
３により炉壁に取付固着される導波ノズル４を備えてお
り、該導波ノズル４を炉壁の開口を介して炉内に臨ませ
ている。導波ノズル４は、前端の取付フランジ５を前記
取付手段３に固着され、該導波ノズル４の後端に軸方向
に延びる進退ガイド手段６を連設している。尚、導波ノ
ズル４の先端近傍には、衝撃波の発射時間を検知する受
信部７が設けられている。従って、この受信部７により
衝撃波の発射を検知した後、この衝撃波発生装置から離
間して設けられた受信センサーにより衝撃波の到達を検
知し、その遅れ時間により炉内における衝撃波の伝播速
度を検出する。
【００１７】前記進退ガイド手段６は、導波ノズル４の
後端に固着された第一の固定フランジ８と、該第一の固
定フランジ８の後方に間隔をあけて配置された第二の固
定フランジ９と、両フランジ８、９を連結する複数本の
ガイドロッド１０を一体的に組付けることにより構成さ
れている。図例の場合、図２に示すように、４本のガイ
ドロッド１０が設けられ、各ガイドロッド１０は、両軸
端のねじ軸部１０ａをそれぞれのフランジ８、９に挿通
せしめナット１０ｂを固着している。尚、第一の固定フ
ランジ８は、リブ８ａにより補強されると共に、導波ノ
ズル４の外周部を包囲して固着するが、第二の固定フラ
ンジ９は、中央に遊隙開口９ａを開設しており、該フラ
ンジ９の下部に後述する電磁弁を駆動するためのターミ
ナルボックス１１を取付けている。
後端に固着された第一の固定フランジ８と、該第一の固
定フランジ８の後方に間隔をあけて配置された第二の固
定フランジ９と、両フランジ８、９を連結する複数本の
ガイドロッド１０を一体的に組付けることにより構成さ
れている。図例の場合、図２に示すように、４本のガイ
ドロッド１０が設けられ、各ガイドロッド１０は、両軸
端のねじ軸部１０ａをそれぞれのフランジ８、９に挿通
せしめナット１０ｂを固着している。尚、第一の固定フ
ランジ８は、リブ８ａにより補強されると共に、導波ノ
ズル４の外周部を包囲して固着するが、第二の固定フラ
ンジ９は、中央に遊隙開口９ａを開設しており、該フラ
ンジ９の下部に後述する電磁弁を駆動するためのターミ
ナルボックス１１を取付けている。
【００１８】可動ユニット２は、前記固定ユニット１の
進退ガイド手段６に進退自在に支持された可動支持手段
１２と、開閉バルブ１３を備えたバルブ室１４と、該バ
ルブ室１４から前方に延び前記導波ノズル４に摺動自在
に連通せしめられた連絡管１５と、該バルブ室１４から
後方に延びる爆発手段（衝撃波発生手段）を備えた密封
室１６と、前記バルブ室１４を開閉するバルブ駆動手段
１７を備えている。
進退ガイド手段６に進退自在に支持された可動支持手段
１２と、開閉バルブ１３を備えたバルブ室１４と、該バ
ルブ室１４から前方に延び前記導波ノズル４に摺動自在
に連通せしめられた連絡管１５と、該バルブ室１４から
後方に延びる爆発手段（衝撃波発生手段）を備えた密封
室１６と、前記バルブ室１４を開閉するバルブ駆動手段
１７を備えている。
【００１９】前記可動支持手段１２は、進退ガイド手段
６のガイドロッド１０に摺動自在に外挿された一対の可
動フランジ１８、１８を構成し、両フランジ１８、１８
間にバルブハウジング部材１９を一体的に組込むことに
より剛体構造を成している。該バルブハウジング部材１
９の内部に形成されたバルブ室１４には、下方からバル
ブ１３が進退自在に挿入され、該バルブ１３は、可動支
持手段１２に連結されたフレーム２０に設けたエアシリ
ンダ等から成る駆動手段２１により進退駆動せしめられ
る。尚、前記フレーム２０には、一対のリミットスイッ
チ２２ａ、２２ｂが設けられており、バルブ１３の閉位
置と開位置を検知し、前記ターミナルボックス１１を介
して駆動手段２１を作動せしめる電磁弁等の切換手段２
３を制御する。
６のガイドロッド１０に摺動自在に外挿された一対の可
動フランジ１８、１８を構成し、両フランジ１８、１８
間にバルブハウジング部材１９を一体的に組込むことに
より剛体構造を成している。該バルブハウジング部材１
９の内部に形成されたバルブ室１４には、下方からバル
ブ１３が進退自在に挿入され、該バルブ１３は、可動支
持手段１２に連結されたフレーム２０に設けたエアシリ
ンダ等から成る駆動手段２１により進退駆動せしめられ
る。尚、前記フレーム２０には、一対のリミットスイッ
チ２２ａ、２２ｂが設けられており、バルブ１３の閉位
置と開位置を検知し、前記ターミナルボックス１１を介
して駆動手段２１を作動せしめる電磁弁等の切換手段２
３を制御する。
【００２０】可動支持手段１２を構成する可動フランジ
１８、１８と、進退ガイド手段６を構成する第一及び第
二の固定フランジ８、９との間には、圧縮コイルバネか
ら成るスプリング２４、２５が介装され、それぞれガイ
ドロッド１０に外挿されている。即ち、第一の固定フラ
ンジ８とこれに対向する可動フランジ１８の間には第一
のスプリング２４が介装され、第二の固定フランジ９と
これに対向する可動フランジ１８の間には第二のスプリ
ング２５が介装され、両スプリング２４、２５がつりあ
う位置に可動支持手段１２を保持している。
１８、１８と、進退ガイド手段６を構成する第一及び第
二の固定フランジ８、９との間には、圧縮コイルバネか
ら成るスプリング２４、２５が介装され、それぞれガイ
ドロッド１０に外挿されている。即ち、第一の固定フラ
ンジ８とこれに対向する可動フランジ１８の間には第一
のスプリング２４が介装され、第二の固定フランジ９と
これに対向する可動フランジ１８の間には第二のスプリ
ング２５が介装され、両スプリング２４、２５がつりあ
う位置に可動支持手段１２を保持している。
【００２１】更に、図２に示すように、第二の固定フラ
ンジ９の両側部には、ダンパー２６、２６が設けられ、
該ダンパー２６は、該フランジ９に挿通せしめられると
共にナット２７により固着されている。図５及び図６に
示すように、ダンパー２６は、アウターシリンダ２８と
インナーシリンダ３１の間にアキュームレータ２９を設
けたオイル流路３０を形成したオイルダンパーを構成
し、インナーシリンダ３１に摺動自在に挿入されたピス
トン３２のピストンロッド３３を前記可動フランジ１８
に向けて突出せしめ、該ピストンロッド３３の先端にゴ
ム又は可撓性合成樹脂等から成る弾性パッド３４を設け
ている。前記オイル流路３０及びインナーシリンダ３１
にはオイルが充填されており、ピストン３２は、インナ
ーシリンダ３１に内装した復帰ばね３５によりピストン
ロッド３３を突出せしめる方向に付勢されている。後述
するように、可動フランジ１８が後退して弾性パッド３
４に衝突すると、ピストン３２は復帰ばね３５に抗して
シリンダの後方に向けて移動する。この際、ピストン３
２により押圧されるインナーシリンダ３１のオイルはオ
リフィス３６ａを介してオイル流路３０に浸入し、該オ
イル流路３０のオイルはオリフィス３６ｂを介してピス
トンロッド３３側でインナーシリンダ３１に浸入する。
ンジ９の両側部には、ダンパー２６、２６が設けられ、
該ダンパー２６は、該フランジ９に挿通せしめられると
共にナット２７により固着されている。図５及び図６に
示すように、ダンパー２６は、アウターシリンダ２８と
インナーシリンダ３１の間にアキュームレータ２９を設
けたオイル流路３０を形成したオイルダンパーを構成
し、インナーシリンダ３１に摺動自在に挿入されたピス
トン３２のピストンロッド３３を前記可動フランジ１８
に向けて突出せしめ、該ピストンロッド３３の先端にゴ
ム又は可撓性合成樹脂等から成る弾性パッド３４を設け
ている。前記オイル流路３０及びインナーシリンダ３１
にはオイルが充填されており、ピストン３２は、インナ
ーシリンダ３１に内装した復帰ばね３５によりピストン
ロッド３３を突出せしめる方向に付勢されている。後述
するように、可動フランジ１８が後退して弾性パッド３
４に衝突すると、ピストン３２は復帰ばね３５に抗して
シリンダの後方に向けて移動する。この際、ピストン３
２により押圧されるインナーシリンダ３１のオイルはオ
リフィス３６ａを介してオイル流路３０に浸入し、該オ
イル流路３０のオイルはオリフィス３６ｂを介してピス
トンロッド３３側でインナーシリンダ３１に浸入する。
【００２２】前記密封室１６は、バルブ室１４から後方
に向けて長く延びる密封管３７を構成し、該密封管３７
の尾端に点火プラグから成る点火装置３８を設けてい
る。点火装置３８の近傍において、密封管３７には、Ｃ
3 Ｈ8 とＯ2 の混合ガスから成る燃焼ガスを供給するた
めの燃焼ガス供給管３９と、Ｎ2 ガスから成るパージガ
スを供給するためのパージガス供給管４０が連結されて
いる。また、密封管３７のバルブ室１４に近傍する位置
には、排気管４１が連結されており、該排気管４１には
電磁弁等から成る弁４２が設けられている。
に向けて長く延びる密封管３７を構成し、該密封管３７
の尾端に点火プラグから成る点火装置３８を設けてい
る。点火装置３８の近傍において、密封管３７には、Ｃ
3 Ｈ8 とＯ2 の混合ガスから成る燃焼ガスを供給するた
めの燃焼ガス供給管３９と、Ｎ2 ガスから成るパージガ
スを供給するためのパージガス供給管４０が連結されて
いる。また、密封管３７のバルブ室１４に近傍する位置
には、排気管４１が連結されており、該排気管４１には
電磁弁等から成る弁４２が設けられている。
【００２３】ところで、前述したバルブ１３は、図３に
示すように、バルブ室１４に進退自在に挿入される舌片
部４３の表面に円形の４４ａを形成すると共に、該凹部
４４ａと同心状の円形の開口４４ｂを開設し、前記凹部
４４ａに安全弁板４５を内嵌することにより開口４４ｂ
を閉塞し、該安全弁板４５には押えリング４６を重合す
ると共に、押えリング４６と安全弁板４５と舌片部４３
の三者を皿ビス等の着脱手段４７によりサンドイッチ状
に固着している。前記安全弁板４５は、ステンレス薄板
等の耐薬品性等に優れるが機械的には容易に破壊可能な
薄板から成り、好ましくは、図３（Ａ）に示すように放
射方向に切溝４８を形成している。この切溝４８は、安
全弁板４５を貫通しないが、後述するような暴発事故の
発生時には、図３（Ｂ）に鎖線で示すように容易に破壊
して開口４４ｂを開放する。尚、安全弁板４５が破壊し
たときは、前記着脱手段４７を介して新たな安全弁板４
５と交換自在である。
示すように、バルブ室１４に進退自在に挿入される舌片
部４３の表面に円形の４４ａを形成すると共に、該凹部
４４ａと同心状の円形の開口４４ｂを開設し、前記凹部
４４ａに安全弁板４５を内嵌することにより開口４４ｂ
を閉塞し、該安全弁板４５には押えリング４６を重合す
ると共に、押えリング４６と安全弁板４５と舌片部４３
の三者を皿ビス等の着脱手段４７によりサンドイッチ状
に固着している。前記安全弁板４５は、ステンレス薄板
等の耐薬品性等に優れるが機械的には容易に破壊可能な
薄板から成り、好ましくは、図３（Ａ）に示すように放
射方向に切溝４８を形成している。この切溝４８は、安
全弁板４５を貫通しないが、後述するような暴発事故の
発生時には、図３（Ｂ）に鎖線で示すように容易に破壊
して開口４４ｂを開放する。尚、安全弁板４５が破壊し
たときは、前記着脱手段４７を介して新たな安全弁板４
５と交換自在である。
【００２４】上記構成の衝撃波発生装置は、マイクロコ
ンピュータ等の自動制御装置により制御され、オペレー
タの指示に従って衝撃波を発生する。オペレータは、必
要な爆発回数をインプットし、爆発開始を指示するだけ
で良い。
ンピュータ等の自動制御装置により制御され、オペレー
タの指示に従って衝撃波を発生する。オペレータは、必
要な爆発回数をインプットし、爆発開始を指示するだけ
で良い。
【００２５】先ず、バルブ１３を閉じた後、燃焼ガス供
給管３９から燃焼ガスを密封室１６に供給しつつ排気管
４１の弁４１を閉じることにより密封室１６を密閉し、
密封室１６に燃焼ガスを充満せしめる。
給管３９から燃焼ガスを密封室１６に供給しつつ排気管
４１の弁４１を閉じることにより密封室１６を密閉し、
密封室１６に燃焼ガスを充満せしめる。
【００２６】次いで、バルブ１３を開けるや否や、点火
装置３８により点火すると、密封室１６内で爆発燃焼が
起こり、衝撃波がバルブ室１４、連絡管１５、導波ノズ
ル４を経て炉内に発射される。
装置３８により点火すると、密封室１６内で爆発燃焼が
起こり、衝撃波がバルブ室１４、連絡管１５、導波ノズ
ル４を経て炉内に発射される。
【００２７】衝撃波の発射により、連絡管１５、バルブ
室１４、密封室１６には、大きな反力が負荷され、この
反力を受けて可動ユニット２が固定ユニット１に対して
後退する。図１及び図５は、可動ユニット２が後退する
前の状態を示し、図４及び図６は、可動ユニット２が後
退した後の状態を示している。
室１４、密封室１６には、大きな反力が負荷され、この
反力を受けて可動ユニット２が固定ユニット１に対して
後退する。図１及び図５は、可動ユニット２が後退する
前の状態を示し、図４及び図６は、可動ユニット２が後
退した後の状態を示している。
【００２８】可動ユニット２に負荷される反力は、衝撃
を伴う強力なものであるが、可動支持手段１２は、ダン
パー２６により衝撃を緩衝しつつ進退ガイド手段６に沿
って後退する。従って、可動ユニット２の各部に好まし
くない衝撃応力を生じることはない。
を伴う強力なものであるが、可動支持手段１２は、ダン
パー２６により衝撃を緩衝しつつ進退ガイド手段６に沿
って後退する。従って、可動ユニット２の各部に好まし
くない衝撃応力を生じることはない。
【００２９】その後、可動ユニット２は、第二のスプリ
ング２５により進退ガイド手段６に沿って押し戻され、
第一のスプリング２４との間で均衡状態を保つ元の位置
に復帰せしめられる。引き続き、ダンパー２６のピスト
ン３２が復帰ばね３５により徐々に復帰し、弾性パッド
３４を可動フランジ１８に当接する。
ング２５により進退ガイド手段６に沿って押し戻され、
第一のスプリング２４との間で均衡状態を保つ元の位置
に復帰せしめられる。引き続き、ダンパー２６のピスト
ン３２が復帰ばね３５により徐々に復帰し、弾性パッド
３４を可動フランジ１８に当接する。
【００３０】爆発が終了すると、バルブ１３を開けた状
態で、排気管４１の弁４２を開き、パージガス供給管４
０からパージガスを密封室１６に流入すると共に排気管
４１及び導波ノズル４から放出せしめることにより、内
部を洗浄する。
態で、排気管４１の弁４２を開き、パージガス供給管４
０からパージガスを密封室１６に流入すると共に排気管
４１及び導波ノズル４から放出せしめることにより、内
部を洗浄する。
【００３１】洗浄を終えると、前記と同様の作用によ
り、指示された回数に従って、爆発による衝撃波の発射
を繰り返す。この際、密封管３７には図示省略した熱電
対その他の測温素子が設けられており、密封管３９の異
常加熱を検知して安全を図ると共に、密封室１６が次の
爆発のために最適な温度状態かどうかを検出し、所期の
衝撃波発生の目的に資する。
り、指示された回数に従って、爆発による衝撃波の発射
を繰り返す。この際、密封管３７には図示省略した熱電
対その他の測温素子が設けられており、密封管３９の異
常加熱を検知して安全を図ると共に、密封室１６が次の
爆発のために最適な温度状態かどうかを検出し、所期の
衝撃波発生の目的に資する。
【００３２】ところで、自動制御装置には、爆発時にお
いてバルブ１３が正常に開かれているかどうかをチェッ
クする機能が備えられているが、万一、バルブ１３が閉
じているにも拘わらず開いていると誤認し、点火動作を
実行してしまうと、密封管３７を爆破する危険がある。
このような万一の事故は、装置を大破するという経済的
損失はもとより、衝撃波発生装置が炉外に設けられてい
ることから人身事故に及ぶ重大な危険がある。
いてバルブ１３が正常に開かれているかどうかをチェッ
クする機能が備えられているが、万一、バルブ１３が閉
じているにも拘わらず開いていると誤認し、点火動作を
実行してしまうと、密封管３７を爆破する危険がある。
このような万一の事故は、装置を大破するという経済的
損失はもとより、衝撃波発生装置が炉外に設けられてい
ることから人身事故に及ぶ重大な危険がある。
【００３３】そこで、上記構成によれば、万一、バルブ
１３を閉じたまま密封室１６での爆破が行われると、図
３（Ｂ）に鎖線で示すように、爆発圧力により安全弁板
４５が破壊され、バルブ１３の開口４５を開放し、爆発
力を炉内に向けて放出するので、密封管３２を破裂せし
めることはない。
１３を閉じたまま密封室１６での爆破が行われると、図
３（Ｂ）に鎖線で示すように、爆発圧力により安全弁板
４５が破壊され、バルブ１３の開口４５を開放し、爆発
力を炉内に向けて放出するので、密封管３２を破裂せし
めることはない。
【００３４】上記実施形態では、密封管３７の密封室１
６内でガスを爆発燃焼せしめる構成について説明した
が、本発明の衝撃波発生手段は、所望の衝撃波を発生し
得るものであれば、爆発燃焼以外の種々の手段により構
成することができる。例えば、開閉バルブ１３を閉じる
ことにより密閉された密封室１６にコンプレッサ等を介
してガスを圧縮充填し、その状態でバルブ室１４の開閉
バルブ１３を瞬時に開放せしめ、導波ノズル４に向けて
衝撃波を伴う爆発的なガス放出を行うことにより前記衝
撃波発生手段を構成しても良く、この場合でも必要な衝
撃波の発生が可能になる。このような燃焼を伴わない衝
撃波発生手段によれば、上記実施形態のような爆発燃焼
による装置の加熱を生じないので、間欠連続的な衝撃波
の発射を短い間隔の下で繰り返し行うことが可能にな
る。
６内でガスを爆発燃焼せしめる構成について説明した
が、本発明の衝撃波発生手段は、所望の衝撃波を発生し
得るものであれば、爆発燃焼以外の種々の手段により構
成することができる。例えば、開閉バルブ１３を閉じる
ことにより密閉された密封室１６にコンプレッサ等を介
してガスを圧縮充填し、その状態でバルブ室１４の開閉
バルブ１３を瞬時に開放せしめ、導波ノズル４に向けて
衝撃波を伴う爆発的なガス放出を行うことにより前記衝
撃波発生手段を構成しても良く、この場合でも必要な衝
撃波の発生が可能になる。このような燃焼を伴わない衝
撃波発生手段によれば、上記実施形態のような爆発燃焼
による装置の加熱を生じないので、間欠連続的な衝撃波
の発射を短い間隔の下で繰り返し行うことが可能にな
る。
【００３５】
【発明の効果】本発明によれば、炉壁に固定される固定
ユニット１に対して可動ユニット２を進退ガイド手段６
及び可動支持手段１２を介して進退自在に連結せしめ、
固定ユニット１に対して導波ノズル４を設ける一方、可
動ユニット２に対して開閉バルブ１３を備えたバルブ室
１４と密封室１６を具備せしめた構成であるから、強力
な衝撃波を発生する構造でありながら、装置に対する衝
撃反力を吸収し、繰り返し行う衝撃波の発射によって
も、充分に耐え得る装置を提供できる。
ユニット１に対して可動ユニット２を進退ガイド手段６
及び可動支持手段１２を介して進退自在に連結せしめ、
固定ユニット１に対して導波ノズル４を設ける一方、可
動ユニット２に対して開閉バルブ１３を備えたバルブ室
１４と密封室１６を具備せしめた構成であるから、強力
な衝撃波を発生する構造でありながら、装置に対する衝
撃反力を吸収し、繰り返し行う衝撃波の発射によって
も、充分に耐え得る装置を提供できる。
【００３６】特に、本発明によれば、密封室１６におい
て発生させた爆発的な衝撃波を導波ノズル４から発射す
る反力により可動ユニット２を可動支持手段１２を介し
て進退ガイド手段６に沿って後退せしめたとき、該可動
支持手段１２を支承し緩衝するダンパー２６と、該可動
支持手段１２を元の位置に復帰せしめるスプリング２５
を、進退ガイド手段６と可動支持手段１２の間に並設し
た構成であり、このように可動ユニット２の衝撃反力の
吸収緩和と、衝撃消失後の復帰移動を、それぞれに機能
分担せしめたものであるから、強力な衝撃に対して好適
に対処できる利点がある。
て発生させた爆発的な衝撃波を導波ノズル４から発射す
る反力により可動ユニット２を可動支持手段１２を介し
て進退ガイド手段６に沿って後退せしめたとき、該可動
支持手段１２を支承し緩衝するダンパー２６と、該可動
支持手段１２を元の位置に復帰せしめるスプリング２５
を、進退ガイド手段６と可動支持手段１２の間に並設し
た構成であり、このように可動ユニット２の衝撃反力の
吸収緩和と、衝撃消失後の復帰移動を、それぞれに機能
分担せしめたものであるから、強力な衝撃に対して好適
に対処できる利点がある。
【００３７】更に、本発明によれば、密封室１６を密閉
するためのバルブ１３によりバルブ室１４を閉じた状態
において、該バルブ１３が所定の圧力により破壊してバ
ルブ室１４を連絡管１５に向けて開放する安全バルブを
構成しているので、万一の暴発事故に対しても、安全性
を担保できるという効果がある。
するためのバルブ１３によりバルブ室１４を閉じた状態
において、該バルブ１３が所定の圧力により破壊してバ
ルブ室１４を連絡管１５に向けて開放する安全バルブを
構成しているので、万一の暴発事故に対しても、安全性
を担保できるという効果がある。
【図１】本発明の１実施形態を示す断面図である。
【図２】本発明の１実施形態における第二の固定フラン
ジを示す側面図である。
ジを示す側面図である。
【図３】本発明の１実施形態におけるバルブを示してお
り、（Ａ）はバルブの側面図、（Ｂ）は縦断面図、
（Ｃ）は分解状態の縦断面図である。
り、（Ａ）はバルブの側面図、（Ｂ）は縦断面図、
（Ｃ）は分解状態の縦断面図である。
【図４】本発明の１実施形態における衝撃波発射時の要
部を示す断面図である。
部を示す断面図である。
【図５】本発明の１実施形態における衝撃波発射前の状
態を示しており、（Ａ）は進退ガイド機構を示す破断断
面図、（Ｂ）はダンパーを示す破断断面図、（Ｃ）はダ
ンパーを示す拡大断面図である。
態を示しており、（Ａ）は進退ガイド機構を示す破断断
面図、（Ｂ）はダンパーを示す破断断面図、（Ｃ）はダ
ンパーを示す拡大断面図である。
【図６】本発明の１実施形態における衝撃波発射時の状
態を示しており、（Ａ）は進退ガイド機構を示す破断断
面図、（Ｂ）はダンパーを示す破断断面図、（Ｃ）はダ
ンパーを示す拡大断面図である。
態を示しており、（Ａ）は進退ガイド機構を示す破断断
面図、（Ｂ）はダンパーを示す破断断面図、（Ｃ）はダ
ンパーを示す拡大断面図である。
１ 固定ユニット
２ 可動ユニット
４ 導波ノズル
６ 進退ガイド手段
８ 第一の固定フランジ
９ 第二の固定フランジ
１０ ガイドロッド
１２ 可動支持手段
１３ バルブ
１４ バルブ室
１５ 連絡管（連絡室）
１６ 密封室
１８ 可動フランジ
１９ バルブハウジング部材
２１ バルブ駆動手段
２４ 第一のスプリング
２５ 第二のスプリング
２６ ダンパー
３７ 密封管
３８ 点火装置
３９ 燃焼ガス供給管
４０ パージガス供給管
４１ 排気管
４４ａ 凹部
４４ｂ 開口
４５ 安全弁板
４６ 押えリング
フロントページの続き
(72)発明者 中北 済
大阪市西区西本町１丁目７番10号川惣電
機工業株式会社内
(72)発明者 川本 好久
大阪市西区西本町１丁目７番10号川惣電
機工業株式会社内
(72)発明者 藤井 英治
大阪市西区西本町１丁目７番10号川惣電
機工業株式会社内
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
C21B 7/24 301
F27B 1/28
F27D 21/00
Claims (2)
- 【請求項１】 炉内を伝播する衝撃波の伝播速度に基づ
く炉内温度の測定と、前記衝撃波の減衰率に基づく炉内
充填状態の測定のうち、少なくとも一方の測定を行う炉
内測定装置における衝撃波発生装置であって、 炉壁に固定される固定ユニットと、該固定ユニットに進
退自在に連結される可動ユニットとから成り、 前記固定ユニットは、炉内に臨む導波ノズルと、該導波
ノズルの軸方向に延びる進退ガイド手段を備え、 前記可動ユニットは、前記進退ガイド手段に進退自在に
支持された可動支持手段と、開閉バルブを備えたバルブ
室と、該バルブ室から前方に延び前記導波ノズルに摺動
自在に連通せしめられた連絡管と、該バルブ室から後方
に延びる衝撃波発生手段を備えた密封室と、前記バルブ
室を開閉するバルブ駆動手段を備え、 前記衝撃波発生手段により発生させた衝撃波を導波ノズ
ルから発射する反力により可動ユニットと共に可動支持
手段を進退ガイド手段に沿って後退せしめたとき、該可
動支持手段を支承し緩衝するダンパーと、該可動支持手
段を元の位置に復帰せしめるスプリングを、進退ガイド
手段と可動支持手段の間に並設して成ることを特徴とす
る炉内測定装置における衝撃波発生装置。 - 【請求項２】 炉内を伝播する衝撃波の伝播速度に基づ
く炉内温度の測定と、前記衝撃波の減衰率に基づく炉内
充填状態の測定のうち、少なくとも一方の測定を行う炉
内測定装置における衝撃波発生装置であって、 炉壁に固定される固定ユニットと、該固定ユニットに進
退自在に連結される可動ユニットとから成り、 前記固定ユニットは、炉内に臨む導波ノズルと、該導波
ノズルの軸方向に延びる進退ガイド手段を備え、 前記可動ユニットは、前記進退ガイド手段に進退自在に
支持された可動支持手段と、開閉バルブを備えたバルブ
室と、該バルブ室から前方に延び前記導波ノズルに摺動
自在に連通せしめられた連絡管と、該バルブ室から後方
に延びる衝撃波発生手段を備えた密封室と、前記バルブ
室を開閉するバルブ駆動手段を備え、 前記バルブは、バルブ室を閉じたまま衝撃波発生手段に
より衝撃波を発生させたとき、該衝撃により破壊してバ
ルブ室を連絡室に向けて開放する安全バルブを構成して
成ることを特徴とする炉内測定装置における衝撃波発生
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21509296A JP3365912B2 (ja) | 1996-07-25 | 1996-07-25 | 炉内測定装置における衝撃波発生装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21509296A JP3365912B2 (ja) | 1996-07-25 | 1996-07-25 | 炉内測定装置における衝撃波発生装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1046222A JPH1046222A (ja) | 1998-02-17 |
| JP3365912B2 true JP3365912B2 (ja) | 2003-01-14 |
Family
ID=16666628
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21509296A Expired - Fee Related JP3365912B2 (ja) | 1996-07-25 | 1996-07-25 | 炉内測定装置における衝撃波発生装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3365912B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000046808A (ja) * | 1998-07-31 | 2000-02-18 | Nippon Steel Corp | 充填層内部状況の診断方法およびこれに使用する音波発生装置 |
| US6703283B1 (en) | 1999-02-04 | 2004-03-09 | International Business Machines Corporation | Discontinuous dielectric interface for bipolar transistors |
| CN111676340A (zh) * | 2020-07-13 | 2020-09-18 | 唐山嘉科科技有限公司 | 一种雷达探尺的天线总成 |
-
1996
- 1996-07-25 JP JP21509296A patent/JP3365912B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH1046222A (ja) | 1998-02-17 |
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|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
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