JPH024936A - 酸素機器用酸素不燃合金 - 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】 「産業上の利用分野コ 本発明は各種酸素機器の接ガス部等に用いる酸素機器用
酸素不燃合金に関するものである。

［従来の技術］ 酸素圧縮機や液体酸素ポンプ又は酸素用弁類或いは圧力
計等の各種酸素機器は、可動部分や接続部分から出火し
易く、しかも、構成部品の大部分か酸素中で燃焼する素
材でてきているため、出火すると酸素プラント全体の大
火災に発展する危険性がある。

そこで、」１記したような各種酸素機器の多くは、特に
出火する危険が大きい部分のみに酸素中で不燃な金属を
用いるようにし、その他の部分を鉄鋼等の通常の金属で
構成するようにしている。

」１記、酸素中で不燃な金属は、銀、金、白金の貴金属
のみてあり、従来はこれらのうちでは人手し易い純銀を
用いていた。

又、酸素中で不燃な合金は従来開発されていなかった。

」−２各種酸素機器に酸素中で不燃な金属である純銀を
用いた例として、高圧酸素圧縮機のラビリンスシール部
を第５図で説明する。

圧縮機本体１の軸心に設けた回転軸２の外周に軸方向一
定間隔を置いて例えばニッケル製のフィン３を複数枚固
定し、圧縮機本体１内部には前記フィン３に対して僅少
な間隔！を有する厚肉の純銀製のブツシュ４を取付けて
、フィン３とフッンユ４によりシールを行うようにする
。

−に記純銀製のブツシュ４は、回転軸２か振れてフィン
３かブツシュ４に接触しても、不燃性であるので火災を
発生させず、又、厚肉としてあり且つ軟らかいのでフィ
ン３が接触した時のＪ衝撃を緩和してフィン３等の破壊
を防止しシル性を保持するように機能する。

［発明か解決しようとする課題］ しかしなから、各種酸素機器に酸素中で不燃な金属とし
て用いられる純銀は、極めて高価であるという問題を有
し、各種酸素機器の価格中純銀製の部品の割合か散開に
も及んでいた。

又、純銀は硬度或いは強度等の面で機械的部品としての
物理的特性か劣っており、部品に要求される物理的特性
を備えさせるようにするには純銀の肉厚を変える程度の
手段しかなく、この場合にも純銀の価格の問題か影響し
て部品コストの一層の増大を招いていた。

本発明は上述の実情に鑑み、安価で必要個所にふんだん
に使用することかでき、しかも機械部品として優れてい
る酸素機器用酸素不燃合金を提供することを目的とする
ものである。

［課題を解決するための手段］ 本発明は最大限９３％の銅を含み、残りを銀で構成した
ことを特徴とする酸素機器用酸素不燃合金、及び最大限
９３％の銅を含み、最大限１０％の銅及び銀以外の金属
を含み、残りを銀で構成したことを特徴とする酸素機器
用酸素不燃合金にかかるものである。

［作　　　用コ 銅は貴金属を除いて最も酸素中での燃焼熱が低いため、
銅を最大限９３％含み残りを銀とすれば酸素中で不燃な
合金か得られる。又、上記酸素不燃合金に最大限ＩＯ％
の銅及び銀以外の金属を混ぜることにより酸素不燃合金
の硬度或いは強度等の物理的特性を変えることができ、
優れた機械部品が得られる。

「実　施　例］ 以下、本発明の詳細な説明する。

銅を最大限９３％含み、残りを銀として酸素不燃合金を
つくる。又、場合により該酸素不燃合金中に最大限１０
％以下の銅、銀以外の金属を含有させる。

第１図の金属の原子番号と燃焼熱の関係を示す線図を参
照すると、酸素中で燃えない金属として銀（Ａｇ）　、
金（Ａｕ）等の貴金属があるのかわかり、又、酸素中で
燃えにくい金属として銅（Ｃｕ）かあるのがわかる。特
に銅は比較的安価で且つ入手し易いので、酸素不燃合金
に用いるのには最適である。

そこで、酸素中で燃えにくい合金即ち酸素不燃合金を得
るため、銀と銅から成る合金を作った。

このような銀と銅からなる合金は高価な銀の割合を可能
な限り少くすることか要求されるので、使用温度におい
て酸素中で不燃となる銅の濃度の限界を調べるために理
論計算を行った。

この理論計算の結果を、銀と銅のみから成る合金中の銅
の濃度と、合金の燃焼温度との関係を表わす線図にまと
めて第２図に示す。

第２図によれば、合金中の銅の濃度か高くなるに従い、
燃焼温度（燃焼したときの温度）が高くなって燃焼を持
続し易く、即ち燃焼し易くなって火災の危険性が増加す
ることがわかり、反対に合金が燃焼を持続できなくなる
燃焼温度即ち１５００にとなる銅の濃度が求められる。

それによると、各種酸素機器の使用温度域である８０に
〜６００にの範囲では、銅の濃度が９３％〜５０％まで
が酸素中で不燃となる限界であるという結果が得られた
。

又、」二足酸素不燃合金に、銅及び銀以外の金属を含有
させることにより、酸素不燃合金の硬度或いは強度等の
物理的特性を変えることができる。これにより優れた機
械部品が得られるようになる。

そこで、銀、銀以外の金属の含有量の限界を調べるため
に理論計算を行った。この理論計算の結果を、５０％の
銀、銅、及びそれ以外の金属（ここでは合金を柔かくす
るための鉛を用いている）から成る合金中の銅及び鉛の
濃度と、合金の燃焼温度との関係を表わす線図にまとめ
て第３図に示す。

第３図では、合金中の銅の濃度か低く即ち鉛の濃度か高
くなるに従い、燃焼温度が高くなりて燃焼を持続し易く
、即ち、燃焼し易くなって火災の危険性が増加すること
かわかり、反対に合金か燃焼を持続できなくなる燃焼温
度即ち１５００にとなる鉛の濃度が求められる。

それによると、理論」二の各種酸素機器の使用温度域の
上限に近い６００に付近では、銅の濃度が４０％で鉛の
濃度か１０％のとき酸素中で不燃となる限界であり、更
に銅の濃度を９３％まで」二げてその分銀の割合を減ら
していくこと（即ちより燃焼性か高まる傾向にすること
）を考慮すると鉛の濃度を１０％以下に抑える必要かあ
り、実用上は安全性からみて５％以下とするのが良いこ
とかわかった。

第４図は、実際に銀、銅、及び更に鉛から成る合金の濃
度を変化させてその燃焼性を調べた実験結果をまとめた
表である。

実験では、銀と銅のみの合金では銅の濃度を５０％、７
１，９％としても酸素中で不燃となることか実際に確認
された。又、銀と銅と鉛から成る合金では鉛か１０％の
ときに一部燃焼するという結果か出て、理論計算値とわ
ずかにくいちがいか生したか、これは点火の仕方に原因
かあると推定され、鉛が１０％以下ならば、酸素中で不
燃性を保てることか確められた。

尚、本発明の酸素機器用酸素不燃合金は、上述の実施例
にのみ限定されるものではなく、硬度或いは強度を変化
させるために加える金属は鉛に限らないこと、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。

「発明の効果コ 以」二説明したように、本発明の酸素機器用酸素不燃合
金によれば、下記の如き種々の優れた効果を奏し得る。

＜Ｉ）　　酸素機器の使用温度域で不燃性か得られる。

＜Ｉｔ）　　純銀に比べて非常に安価に酸素中で不燃な
部品か得られ、酸素機器のコストを低減でき、しかも必
要箇所にふんたんに使用することができるので設計か容
易となる。

［相］　硬度及び強度等の物理的特性を変えることがで
きるので純銀に比べて優れた機械部品か得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の説明図であり金属の原子番
号と燃焼熱を示す線図、第２図は銅と銀から成る合金中
の銅の濃度と燃焼温度の関係を示す線図、第３図は銀と
銅と鉛から成る合金中の鉛の濃度と燃焼温度の関係を示
す線図、第４図は銀、銅、鉛の濃度を変化させたときの
合金の燃焼性の実験結果をまとめた図表、第５図は高圧
酸素圧縮機のラビリンスシール部の説明図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）最大限９３％の銅を含み、残りを銀で構成したこと
   を特徴とする酸素機器用酸素不燃合金。 ２）最大限９３％の銅を含み、最大限１０％の銅及び銀
   以外の金属を含み、残りを銀で構成したことを特徴とす
   る酸素機器用酸素不燃合金。