JPH02228246A - Ｍｈｄ発電機のガス流路壁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明はＭＨＤ発電機のガス流路壁に関する。

（従来の技術） ＭＨＤ発電とは、温度２０００　Ｋ〜３０００　Ｋの高
温のガスにカリウムなどの導電性物質を微量混入し導電
性ガスとし、そのガス流に対し直角方向に磁場を印加し
て電気出力を取り出す方式を言う。

従来のＭＨＤ発電機のガス流路壁の１例を第４図に示す
、１は導電性ガスに直接接する内貼り材であり、２は断
熱材である。この断熱材は高温になる内貼り材から外壁
３を保護するものである。

外壁材３は全体として、密閉容器となっている。

第５図は第４図の■−■断面であるｍ　Ｉａは、耐熱性
のセラミック等からなる絶縁板であり、電極４ａと電極
４ｂの間を電気的に絶縁している。電極４ａ。

４ｂには通常、水等で冷却された銅などの金属が用いら
れている。電極４８〜４ｂ間が電気を発生させる発電部
である。５はガスの流れ方向を示す。発電部より下流側
にある内貼り材１ｂは、ステンレス等の金属板が用いら
れる。内貼り材１ａ、　ｌｂは、電極の凸部４ｃで押さ
えられている。

第６図は第５図の■矢視図である。内貼り材１ａ。

Ｉｂは共に分割部６ａ、　６ｂによって複数に分割され
ている。これは、内貼り板の熱膨張を分割部で吸収する
為である。内貼り材１ａはセラミックス等で構成されて
いる為、膨張係数が金属と比較して小さい、従ってその
分割部６ａのギャップは分割部６ｂのギャップより小さ
い、　６ｂのギャップは５〜６ｍ■と大きく、６ａのギ
ャップは約０．２〜０．３ｍｍ程度である。

一方電極４ａ、４ｂは冷却されているため、熱伸びを無
視することができるので分割されていない。

第７図は第６図の■−■断面である。断熱材２は、内貼
り材１ｂの分割部６ｂで直接、ガスに接している。内貼
り材１ｂの分割部も第７図と同様であり。

ギャップの大きさが違うだけである。

（発明が解決しようとする課題） 上記のように構成された従来のＭＨＤＪ？！電機のガス
流路壁においては次のような欠点がある。すなわち、金
屑板からなる内貼り材１ｂは分割されている角部に電界
が集中する為、隣り合う内貼り材の角度間でアーク放電
７が発生し、それが接続するとついには内貼り材が溶け
てしまうことになる。

分割されている為、隣り合う内貼り材の電位は瞬間的に
も互いに異なり易くなり、従ってさらに放電しやすい状
況となる。内貼り材１ａは絶縁物であるので放電は発生
しない。

また５断熱材２が分割部６ａや６ｂで直接ガスに接する
ために、そこから断熱材２がガス流の中へ吸い込まれ、
ついには断熱材２が消失し、外壁３が高温にさらされる
ことになる。外壁３は通常ＦＲＰやステンレス板ででき
ているが、２０００に〜３０００にの高温ガスが分割部
６ａや６ｂから侵入して来て外壁３が高温になり、つい
には発電機全体が破壊することがある。

さらに、カリウム等のシード剤は分割部６ａ、６ｂから
断熱材の中へと侵入蓄積し、また、外壁３の内面側（断
熱材側）全面に付着する。そうなるとたとえＦＲＰで構
成された外壁でも金属板と同様に導電性の板となり、分
割部６ａや６ｂを介して電位（電界）を有する主流ガス
と、蓄積したシード剤との間で放電が起き、その熱で内
貼り材１ａ、　ｌｂや外壁３が溶けてしまうことがある
。このアーク放電は特に電極間すなわち発電部で発生し
易い。そこで本発明は、内貼り材においてアーク放電が
発生せず、断熱材の消耗やシード剤の侵入のないＭＨＤ
発電機のガス流路壁を供給することを目的とする。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段） 本発明においては内貼り材の分割部に、隣接する内貼り
材にわたるスペーサを配置する。特に内貼り材が金属の
場合にはスペーサも金属とする。

（作　　用） このようにすると、断熱材がガス流に臨まなくなるので
、ガス流に吸い込まれず、ガス中のシード剤は侵入しな
い、また、隣接する金属内貼り材は電気的に接続され同
電位になるのでアーク放電が生じなくなる。

（実　施　例） 本発明の実施例を第１図に示し、その構成を次に記す。

金属製の内貼り材１ｂ同士を金属製の別の板（スペーサ
）　８ｂで接触させる。

前記スペーサ８ｂは、流路９側から見て分割部６ｂをふ
ざぐように配置され、断熱材２が流路側に吸い込まれる
のを防いでいる。

絶縁性の内貼り材１ａの分割部６ａにも金属製内貼り材
と同様に、スペーサ８ａを介在させる。スペーサ８ａは
セラミックス環の板や、アルミナ繊維を固めた比較的固
い断熱材等（いづれも絶縁物）で構成する。

このように構成したガス流路壁は次のように作用する。

金属製のスペーサ８ｂにより内貼り材１ｂは相互に電気
的に接続されているから２発電がおこなわれて電界が発
生しても同電位となる。また、スペーサ８ｂが互いの角
部を接続しているので、電界の集中は少くなる。さらに
、スペーサ８ａ、８ｂは内貼り材１ａ、　ｌｂに接触し
ているだけだから、熱伸びで内貼り材１ａ、　ｌｂが動
いてもスペーサ８ａ、８ｂと互いにすべり合って、内貼
り材１ａ、　Ｉｂを拘束しない。

断熱材２はスペーサ８ａ、８ｂの存在によって直接ガス
に接することがなくなる。

このようにして金属製の内貼り材１ｂは全て同電位とな
るからアーク放電は発生しにくくなる。よって内貼り材
は溶けることがない。

また、断熱材２はガス流へ吸い込まれることがなくなり
かつ、シード剤はスペーサにじゃまされて断熱材へ侵入
することがない。

万一、シード剤が侵入しても絶縁スペーサ８ａによって
ガスと外壁間の絶縁沿面距離が長くなるので容易に両者
間の放電は発生しなくなる。

（他の実施例） 他の実施例を第２図に示す。

スペーサ８ｄは第１図の様に分割されておらず。

一体物とする。かつ、スペーサ８ｄは０．２〜０　、３
＋ａｍ程度の薄い金属板で構成する。このようにすると
スペーサ８ｄ自身が熱膨張しても、その伸び分によるス
ペーサ８ｄの変形は断熱材２の変形に吸収され、内貼り
材１ｂや外壁３に影響を与えない。かつ、スペーサ自身
が分割されていないから１組立性に富んでいる。

絶縁板の内貼り材１ａの場合は、絶縁物のスペーサ８ｃ
は必ずしも薄い必要はないが、一体物であると組立性に
富む。

さらに他の実施例を第３図に示す。第３図は内貼り材が
金属製の場合であり、スペーサ８ｂは第１図と同様に配
置されている。さらに分割部６ｂをふたするように金属
製薄板８ｅが配置されているａ８ｅは隣り合う内貼り材
１ｂのどちらか一方もしくは両方にスポット溶接やボル
ト等で固定する。こうすることによって、金属製内貼り
材１ｂの角部は、流路側も断熱材側も電気的に接続され
ることになり、アーク放電は、−層発生しなくなる。ま
た、薄板８ｅはうすい為、内貼り材１ｂの熱伸びで分割
部６ｂのギャップが小さくなっても薄板８ｅが変形する
ことになり、内貼り材１ｂの変形を拘束はしない。

従って内貼り材１ｂに応力は発生せず、破壊等の事故は
なくなる。

なお、第１図および第３図において、スペーサ８ｂを第
２図と同様に金属製の薄い板で構成すれば、８ｅと同様
に内貼り材１ｂと冶金的機械的に固定することができる
。どちらか一方に固定すれば、ｌｂと一体的になり、組
立が容易になる。

〔発明の効果〕

本発明によれば金属製内貼り材同士のアーク放電がなく
なり、断熱材がガス流へ吸い込まれなくなり、外壁材が
高温になりことがなくなる。

またシード剤が断熱材へ侵入することがなくなり、結果
としてガスと外壁間の放電が防止される。

さらに、絶縁性スペーサによってガスと外壁間の絶縁沿
面距離が長くなるので１両者間の放電は一層発生しなく
なる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のＭＨＤ発電機のガス流路壁の実施例の
断面図、第２図および第３図はそれぞれ本発明の他の実
施例の断面図、第４図は従来のＭＨＤ発電機のガス流路
壁の斜視図、第５図は第４図のＶ−■断面図、第６図は
第５図の■矢視図。 第７図は第６図の■−■断面図である。 １　、　ｌａ、　ｌｂ・・・内貼り材　２・・・断熱材
３・・・外壁　　　　　　　４ａ、４ｂ・・・電極５・
・・ガスの流れ方向　　６ａ、６ｂ・・・アーク放電８
ａ、　８ｂ、　８ｃ、　８ｄ、　８ｅ・・・本発明によ
るスペーサ９・・・流路 第１図 第２図 第３図 第 図 第 図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）複数に分割され作動ガスに接する金属あるいは絶
   縁物の内貼り材を有するＭＨＤ発電機のガス流路壁にお
   いて、隣り合う内貼り材の双方に接するように分割部に
   板状のスペーサを配置したことを特徴とするＭＨＤ発電
   機のガス流路壁。
2. （２）内貼り材が金属製の部分においてはスペーサは金
   属板であることを特徴とする請求項（１）記載のＭＨＤ
   発電機のガス流路壁。