JPH0345856A - 金属燃焼器の製造方法 - 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〕 本発明は、水中航走体の推進システム等に用いもれる・
アルカリ金属と酸化剤との反応を利用する金属燃焼器の
製造方法に関する。

〔従来の技術〕

従来のリチウム等のアルカリ金属燃料を６弗化イオウ等
の酸化剤によって酸化燃焼させる金属燃焼器においては
、アルカリ金属を装填し、このアルカリ金属を反応初期
に溶融・加熱する火薬等の予熱剤を挿入する必要から開
口部を有しており、この開口部は溶接フランジとこれに
ねじ込まれた押え金具によって取付けられるフランジに
よって閉じられる組立方式となっていた。

即ち、第５図及び第６図に示すように、スパイラル状に
密に巻かれた水管１ａによって構成される外筒と同水管
１ａと同心でその内方にスパイラル状に密に巻かれた水
管１ｂによって構成される内湾とによって環状の燃焼器
本体２が形成される。同燃焼器本体２の内部の燃焼室Ｎ
内には燃料としてのアルカリ金属３が装填され、同アル
カリ金属３内に複数の予熱剤４が埋め込まれるようにな
っている。

上記燃焼室Ｎのスパイラル状の木管１ａの内面及び水管
ｔｂの外面には、それぞれ円筒体１０ａ、　１０ｂが溶
接され、同円筒体１０ａ、１０ｂの端部のそれぞれの内
周と外周に、複数の円穴１’ａをもつ環状の溶接フラン
ジ１′が第７図にＡ’、Ｂ’で示す部分で溶接され、同
上記複数の穴１＋ａによって円筒体１０ａ、１０ｂ間の
空間に開口部が形威される。この開口部よりアルカリ金
属３を燃焼室Ｎ内へ挿入し、更に予熱剤４をアルカリ金
属６の穴に挿入することによって、これらが充填され、
かつ上記円筒体１０ａ、　ｊｏｂによってアルカリ金属
が支持される。

一方、予め上記溶接フランジの円穴１’ａに対応する大
きさの円形のフランジ１’の穴に酸化剤噴射ノズル７を
溶接しておき、これを上記溶接フランジの円穴１’ａに
パツキン６を介在させて挿入し、同円穴１’ａに設けら
れたネジ部と螺合するフランジ押え金具５を締めること
によって、フランシトと酸化剤噴射ノズル７を燃焼器本
体２に取付ける。

以上のようにして、アルカリ金属３と予熱剤４を内蔵し
た密閉された金属燃焼器が構成される。

Ｃ発明が解決しようとする８１題） 上記従来の金属燃焼器においては、アルカリ金属と予熱
剤とを挿入する開口部を、溶接フランジとこれにねし込
まれる押え金具によって取付けられたフランジによって
閉じる構造を有しており、アルカリ金属と酸化剤の反応
によって生ずる３５００°Ｃ程度の高温を受けると永久
ひずみを生じてシール性が害われ、活性が高く他の金属
を腐食させ、かつ水分と反応すると水素を発生する、ア
ルカリ金属が漏洩する等の問題点があった。

また、上記構造の金属燃焼器において、ねじ押え方式に
代えてフランジを溶接フランジに溶接することによって
上記問題点を解決することが考えられるが、この場合に
は、充填されているアルカリ金属が溶融し、また火薬等
の予熱剤の発火の危険があり、溶接方式を採用すること
は困難であった。

本発明は、上記従来の金属燃焼器の問題点を解決した金
属燃焼器の製造方法を提供しようとするものである。

〔課題を解決するための手段） 本発明に係る金属燃焼器の製造方法は、燃料としてのア
ルカリ金属と同アルカリ金属内に配置された予熱剤が環
状の燃焼室内に装填され酸化剤によってアルカリ金属を
燃焼させる金属燃焼装置において、先端部の板厚が基部
より薄い円形断面の内筒体と外筒体とを燃焼室の一方の
端部に配置し、アルカリ金属と予熱剤を燃焼室内に装填
してアルカリ金属の一端部を内情体と外筒体との上記板
厚の薄い先端部で支持し、酸化剤噴射ノズルを環状のフ
ランジの穴に溶接して取付けた上、上記内湾体と外筒体
の後端部の全周面に上記酸化剤噴射ノズルが溶接された
環状のフランジを溶接することを特徴とする。

〔作用〕

本発明では、内筒体と外筒体に環状フランジが溶接され
、溶接個所まわりの内筒体と外筒体の板厚が厚いために
溶接熱の拡散が促進される。また内筒体と外筒体のアル
カリ金属に接する部分の板厚が薄いために、溶接熱がア
ルカリ金属への伝導が低減される。従って、アルカリ金
属が溶接熱の影響を受けてその温度の上昇が低減される
。

また、酸化剤噴射ノズルが溶接された環状フランジは、
溶接によって燃焼器に取付けられるために、アルカリ金
属の燃焼による高温を受けても、永久ひずみが生じてア
ルカリ金属の漏洩等の問題が生起することもない。

〔実施例〕

本発明の一実施例を、第１図ないし第３図によって説明
する。

燃焼器本体２は、互いに接触するように密に巻かれた水
管１ａによって構成される内筒と、同外筒と同心に互い
に接触するように密に巻かれた水管１ｂによって構成さ
れる外筒とによって形威されている。

燃焼器本体２内へ溶融したアルカリ金属３を水管１ａ、
ｌｂで形成された１端部の開口部より挿入し、中子等に
よって中心に縦方向の穴を形威し、アルカリ金属の凝固
後、同大′に予熱剤４を挿入する。

その上で画先端部が基部より板厚の薄い内筒体２−１と
外筒体２−２を、それぞれ水管１ａの内周面と水管１ｂ
の外周面に接触させて燃焼器本体２内へ挿入し、内方側
の板厚の薄い内筒体２−１、外筒体２−２の部分をアル
カリ金属の１端部に接触させて支持する。

次に、予め所定数の酸化剤噴射ノズル７を溶接して取付
けた環状の溶接フランジ１を、内筒体２−１、外筒体２
−２で形成される後端の開口部において、その全周面Ａ
、Ｂにおいて溶接し、燃焼器本体２を密閉する。この際
、第２図に示すように、溶接フランジ１は、内筒体２−
１と外筒体２−２の基部と板厚の薄い端部との段部に当
接させた上、溶接を行なう。

本実施例では、溶接フランジ１は内筒体２−１と外筒体
２−２の板厚の厚い基部に当接された状態で溶接される
ために、溶接熱の拡散が促進される。また、アルカリ金
属３は内筒体２−１と外筒体２−２の先端の板厚の薄い
部分に接触しているために、溶接熱の伝導が低減する。

これによって、アルカリ金属３の温度の上昇が低減され
、その溶融及び予熱剤４の発火を防止することができる
。

また、酸化剤噴射ノズル７が溶接された環状の溶接フラ
ンジ１は溶接によって内筒体２−１と外筒体２−２に取
付けられているために、アルカリ金属３の燃焼時の高熱
（３，５００℃）及びその後の冷却によって永久ひずみ
による間隙が生ずることがなく、アルカリ金属の漏洩等
の故障を生ずることがない。

また更に、環状の溶接フランジ１は円状の軌跡で溶接さ
れるために、自動溶接が容易であり、またその速度を速
くして、溶接熱を低減させることができる。

本実施例に関して行なった実験例の結果を第４図に示す
、同図に示すように、溶接フランジの溶接に伴うアルカ
リ金属（リチウム）の温度上昇を低く押えることができ
ることが確認された。

なお、上記実施例においては、内筒体と外筒体の後端部
に板厚の差のある段部を設けているが、後部の板厚を先
端部より厚い同一の厚みとし、この板厚の厚い後端部に
環状の溶接フランジを溶接するようにしてもよい。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、アルカリ金属の
温度上昇を抑えて密閉した金属燃焼器を製造することが
でき、また製造された金属燃焼器からのアルカリ金属の
漏洩を防ぐことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図は本発明の一実施例を示し、第１図
は金属燃焼器の説明図、第２図は第１図■部の拡大断面
図、第３図はその側面図、第４図は同実施例の実験例の
結果を示すグラフ、第５図は従来の金属燃焼器の説明図
、第６図は同従来の金属燃焼器の要部の断面図、第７図
は同従来の金属燃焼器の側面図である。 ■・・・溶接フランジ、　　ｌａ、　ｌｂ・・・水管、
２・・・燃焼器本体、　　　２−１・・・内筒体、２−
２・・・外筒体、　　　３・・・アルカリ金属、４・・
・予熱剤、　　　　　７・・・酸化剤。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 燃料としてのアルカリ金属と同アルカリ金属内に配置さ
   れた予熱剤が環状の燃焼室内に装填され酸化剤によって
   アルカリ金属を燃焼させる金属燃焼装置において、先端
   部の板厚が基部より薄い円形断面の内筒体と外筒体とを
   燃焼室の一方の端部に配置し、アルカリ金属と予熱剤を
   燃焼室内に装填してアルカリ金属の一端部を内筒体と外
   筒体との上記板厚の薄い先端部で支持し、酸化剤噴射ノ
   ズルを環状のフランジの穴に溶接して取付けた上、上記
   内筒体と外筒体の後端部の全周面に上記酸化剤噴射ノズ
   ルが溶接された環状のフランジを溶接することを特徴と
   する金属燃焼器の製造方法。