JPH11506053A

JPH11506053A - 火薬の爆発を封じ込め且つ抑止するための方法及び装置

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Publication number: JPH11506053A
Application number: JP9524305A
Authority: JP
Inventors: ジョン・エル・ドノバン
Original assignee: ジョン・エル・ドノバン
Priority date: 1995-12-29
Filing date: 1996-05-17
Publication date: 1999-06-02
Anticipated expiration: 2016-05-17
Also published as: EP0883779A1; JP3120181B2; USRE36912E; ATE255214T1; AU5864196A; ES2210376T3; AU697732B2; DE69630895T2; WO1997024558A1; EP0883779B1; US5613453A; CN1124439C; DE69630895D1; EP0883779A4; CN1206453A

Abstract

(57)【要約】爆発室の火薬の爆発を封じ込め、制御し、抑止するための方法及び装置が開示されている。前記装置は、細長い二重の壁（１，３）付きスチール製の爆発室を備えている。前記爆発室は、コンクリート基礎（５）に固定されている。前記爆発室は新しいワークピースを充填するための二重の壁付きの出入り用のドア（６）と、前記爆発の生成物を排出するための二重の壁付きの通気孔ドア（７）とを備えている。前記爆発室の二重の壁（１，３）、出入り用のドア（６）、通気孔ドア（７）には、珪砂のような衝撃を減衰させる粒状の材料（４）が充填されている。前記爆発室のフロアは、豆砂利のような衝撃を減衰させる粒状の層（８）で被覆されている。直線上に配列された通気管（１４）が、前記爆発室の前記二重の壁付を貫通している。各管は、硬化鋼（焼入鋼）製のオリフィス（１７）まで延在している。硬化鋼（焼入鋼）製のオリフィスを介して、前記爆発燃焼生成物が通過する。前記爆発室内では、水を含むプラスチック製で且つでポリマー（高分子）製のフィルムバッグ（２４）が、爆発室の各端で、前記爆発性の材料上をわたって、スチール製のワイヤ（２５）から垂下されている。これによって、フィルムバッグ（２４）は、爆発の間、エネルギー吸収モジュールとして機能できるようになっている。

Description

【発明の詳細な説明】火薬の爆発を封じ込め且つ抑止するための方法及び装置私、ＪｏｈｎＬ．Ｄｏｎｏｖａｎは、後述する火薬の爆発を抑制し且つ抑止するための方法及び装置において、ある新規且つ有用な改良を発明した。発明の分野この発明は、特に、爆発の衝撃を利用して金属を加工し且つ不必要な火薬及び有毒な材料を処理するできるように、火薬の爆発を封じ込め、制御し、且つ抑止するための方法及び装置に関する。発明の背景火薬は、多くの有用な工業的用途を有しており、かかる工業的用途においては、オーステナイトマンガン合金鋼の表面を硬化（焼入れ）したり、表層を付着被覆したり、金属構成部品を溶接したり、粉末及び粒状の媒体の成分を圧縮成形したり、不必要な火薬または有毒な材料を処理したりしている。前記従来の技術より、ノイズ、衝撃、及び有害な汚染爆発生成物の発生を抑止するために、爆発工程を抑制する多くの試みが思案されている。Ｈａｍｐｅｌの米国特許第５，４１９，８６２号は、大きな爆発室を開示している。前記爆発室には、爆発の衝撃を利用して加工が行われるワークピースが、真空室内のエアーロック（空気止め通路）を通して導入される。そして、前記ワークピースは、前記爆発室で爆発させられる。爆発後、爆発生成物は、大気中に排出されるようになっている。前記爆発室は、アンカーロッドを基礎（土台）に連結することによって機械的に固定されている。Ｇａｍｂａｒｏｖなどの米国特許第４，１００，７８３号は、円筒形の格納容器を開示している。円筒形の格納容器は、その直径に沿って割れ、分離できるようになっている。また、円筒形の格納容器は、軌道フロッグ（軌道轍叉）、砕石機摩耗部品などのような大きなワークピースを挿入できるように開放可能になっている。ワークピース及び炸薬を挿入した後、前記格納容器すなわち室は、閉鎖され且つロックされ、前記火薬は、組み込み式の起爆用の装置によって爆発させられる。爆発燃焼により発生した生成物は、空気弁を介して、大気中に排出されることができるようになっている。Ｄｅｒｉｂａｓの米国特許第４，０８５，８８３号とＭｉｎｉｎの米国特許第４，０８１，９８２号は、底部開口部を備えた球状の格納容器を開示している。前記底部開口部を介して、火薬を組み込んだワークピースが、エレベータ手段を介して導入される。前記ワークピースが所定位置に配置されたとき、連続的な供給ワイヤ電極を使用して、電気的に起動される雷管に接触する。後述の特許は、また、前記爆発により生じる有毒な副産物を中和させる目的で、爆発後、内部液体噴霧を導入するための手段を開示している。Ｓｍｉｒｎｏｖなどの米国特許第４，０７９，６１２号は、おおよそ半球形の格納容器を開示している。格納容器は、コンクリート基礎に取り付けられている。前記コンクリート基礎は、前記ワークピース及び火薬材料とを支持するための緩衝用のワークテーブルを備えている。前記ワークピース及び火薬材料は、点火用の電線によって、爆発させられる。前記点火用の電線は、前記格納容器の開口部を介して外側に案内されている。異なった取り組み方が、Ｐａｔｏｎなどの米国特許第３，９１０，０８４号に開示されている。そこでは、端部が閉じた多数の管が、中央の支柱の周辺で径方向に配置されている。爆発は、前記中央の支柱において開始されるが、衝撃波は、前記管内の内部バッフルによって減衰させられる。取り外し可能な頂部カバープレートを介して、前記爆発室に出入りする。Ｋｌｅｉｎなどの米国特許第３，６１１，７６６号は、縦置きの爆燃室を開示している。前記爆発室には、前記ワークピース及び炸薬を支持するための緩衝装置付きのワークテーブルと、取り付けられて内部衝撃を機械的に減衰させる減衰手段とが組み込まれている。前記減衰手段は、爆発によって生じた圧力波を緩和させるためのスチール製の火格子からなっている。Ｋｌｅｉｎの米国特許第３，４６４，２４９号は、同様な格納容器を開示している。この場合、前記格納容器は、球状となっている。前記炉格納容器は、前記ワークピース及び炸薬を支持する、砂のような細粒状の材料を覆う底部を備えている。爆発により生じた生成物は、雑音制限器を含む縦置き管を介して排出される。前記アセンブリ全体は、衝撃及びノイズをさらに抑止するための鉄筋れんがまたは鉄筋コンクリートのピット（穴）に設けた緩衝手段によって支持されている。上記従来技術の全ての装置は、マンガン鋼（ハドフィールドマンガン鋼）製のレール成分を爆発により焼き入れ（硬化）するために第１に用いられる方法に関して改良を行っている。前記方法は、爆発の衝撃を利用して被覆されるワークピースを、開口したフィールドまたは放棄された砂利採取場のような開口ピットの底部に配置し、野外での爆発を引き起こし、その結果、ノイズ、ダスト、及び外乱が周囲環境に生じる。さらに、火薬を非制御下で使用すると、大きな空間が必要となり、かなりの危険が装置及び作業員に生じ、また、爆発点のすぐ近く内にある点火用の導線、ワークピース支持面など全てが破壊され、所望しない結果が生じる。そのため、本願発明の主な目的は、産業上の目的で使用される火薬爆発の影響を抑制し、制御し、且つ抑止するための改良された方法及び装置を提供することである。本願発明の目的は、各爆発を抑制しまた抑止して、その結果、周囲のプラント、装置、または環境が危険にさらされないようにする抑制装置を提供することである。さらに、別の目的は、迅速且つ使い易くワークピースを充填し取り除くことにより、従来の装置及び技術を使用して可能だった生成量よりも高い割合を達成できるそのような方法及び装置を提供することである。関連する目的は、通常の溶接技術を使用して通常の材料から安価に構成できる火薬格納容器を提供することである。しかも、前記火薬格納容器は、十分に頑丈になっており、これによって、劣化することなく、数ケ月ないし数年に亘って連続的な使用に耐えることができる。関連する目的は、複雑で高価な、内部ばねや金属製の火格子などよりもむしろ、珪砂及び豆砂利のような安価な消耗材料を減衰及び緩衝作用物質として用いるそのような装置を提供することである。他の目的は、一端から容易に開口して、フォークトラックのような通常の手段によってワークピースの充填及び取り除きを可能し、また、保守作業員が容易に入り且つ出ることを可能にした、爆発抑制室を提供することである。さらに、別の目的は、爆発後に、ガス状の爆発副産物を迅速且つ効率的に取り除き、その結果、保守作業員が直ちに前記爆発抑制室内に入って、処理されたワークピースを取り除き、次の操作のために他のワークピースを適所に置くことができるようにすることである。さらに、別の目的は、内部点火システムを提供することである。前記内部点火システムにおいては、爆発開始システム用の電気的な導線（または、リード線）が、爆風の影響から保護され、破壊されて各作業周期後に新しい導線に置き換えるというよりも、たくさんの爆発作業周期に亘って再使用可能になっている。本願発明の他の主な目的は、ガス状の爆発副産物をガス洗浄機システムを通すことにより、ガス状の爆発副産物を迅速に取り除き且つ処理する手段を提供することである。このように、ガス状の爆発副産物をガス洗浄機システムを通し、ガス状の爆発副産物を迅速に取り除き且つ処理するようにした結果、操作作業員は、前記爆発抑制室に直ちに再び入ることができる。その間、前記ガス洗浄機が連続して従前の爆発の生成物を処理しており、新しいワークピースと炸薬とが準備される。また、前記ガス洗浄機システムの目的は、爆発生成物の移動通路を延長することによって、前記爆発生成物が前記ガス洗浄機システムを通過するとき、各爆発から生じる衝撃及びノイズをさらに減衰させ且つ抑止することである。最終的に、本願発明の特に重要な目的は、前記爆発の使用されていないエネルギーを吸収し、前記爆発抑制室内の温度及び圧力を瞬間的に減少させ、一方、同時に、前記爆発副産物内のダスト及び粒子状物体を抑止するするための簡単で安価な手段を提供することである。発明の概要本願発明の改良された爆発室は、細長い二重の壁付きスチール製の爆発室を備えている。前記爆発室は、コンクリート基礎に固定されている。前記爆発室は、新しいワークピースを充填するための二重の壁付きの出入り用のドアと、前記爆発の生成物を排出するための二重の壁付きの通気孔ドアとを備えている。前記爆発室の二重の壁、出入り用のドア、通気孔ドアには、珪砂のような衝撃を減衰させる粒状の材料が充填されている。前記爆発室のフロアは、豆砂利のような衝撃を減衰させる粒状の層で被覆されている。前記爆発室の外側に沿って、スチール製のマニホールドが設けられている。直線上に配列された通気管が、前記スチール製のマニホールドから、前記爆発室の前記二重の壁付を貫通している。各通気管は、硬化鋼（焼入鋼）製のオリフィスまで延在している。前記硬化鋼（焼入鋼）製のオリフィスを介して、前記爆発燃焼生成物が通過する。前記爆発室内では、水を含むプラスチック製で且つでポリマー（高分子）製のフィルムバッグが、前記爆発室の各端で、前記爆発性の材料上をわたって、スチール製のワイヤ（鋼線）から垂下されている。電気的な点火器の導線（リード線）が、下方に面する出入り用の開口部（または工作孔）を有するスチール製のフードを介して、前記爆発室に入り込んでいる。前記出入り用の開口部は、前記粒状の層の面の下にある保護位置に位置決めされている。しかし、電気的な工業雷管を迅速に取り付けることができるように、オペレータは、前記出入り用の開口部にアクセス（接近、または出入り）できるようになっている。前記出入り用のドアと前記通気孔ドアは、前記電気的な点火器と連動しており、前記出入り用のドアと前記通気孔ドアが積極的に閉じられない場合、点火を妨げることができるようになっている。爆発後、前記出入り用のドアと前記通気孔ドアが開放されたとき、通気用のファン（すなわち、ベントファン）が、爆発燃焼生成物を前記爆発室から排出できるように位置決めされ、そして、前記出入り用のドアを通して新鮮な空気を引き込むことができるように位置決めされている。前記マニホールドと通気孔ドアから排出された爆発燃焼生成物は、ガス洗浄機内に放出され、ガス状の燃焼生成物は、さらに、冷却され、環境処理される。本願発明の操作方法は、前記出入り用のドアを介して前記粒状の層上に、爆発の衝撃を利用するワークピースを配置するステップと、火薬の重さに近い量の水を含むプラスチック袋を垂下させるステップと、電気的な工業雷管を前記点火器の導線（リード線）に取り付けるステップと、前記出入り用のドアと通気孔ドアとを閉じるステップと、前記火薬を電気的に爆発させるステップと、前記出入り用のドアと通気孔ドアの両方を直ちに開けるステップと、次の爆発の衝撃を利用するワークピースを挿入するための準備において、前記爆発室から前記爆発燃焼生成物を排出するためのファン手段（送風手段）を使用するステップとを備えている。前記マニホールドと通気孔放出部とを出たガス状の燃焼生成物が、次いで、冷却され、ガス洗浄機で環境処理され、その後、大気中に放出される。図面の簡単な説明図面において、図１は、本願発明の改良された爆発抑制室の出入り用のドア６端側の切り欠いた斜視図である。図２は、大気にガス状の爆発生成物を解放前に、前記ガス状の爆発生成物を清浄するためのガス洗浄機を含む、図１の爆発抑制室の他端側の一部切り欠いた斜視図である。図３は、図１及び図２の爆発抑制室の一部切り欠いた上面図である。図４は、図１ないし図３の爆発抑制室の部分断面側面図である。図５は、爆発焼入れ（硬化）処理を行うために適所に配置された鉄道線路のワークピースを示す、図１ないし図４の爆発抑制室の全長の縮尺した平断面図である。図６は、図１ないし図５の爆発抑制室の出入り用のドア６端側を示す端部正断面図である。図７は、一個構成の鉄道線路のワークピースが処理できるように適所に配置された状態となっている、図１ないし図６の爆発抑制室の通気孔ドア７端側を示す端部正断面図である。図８は、図１ないし図７の爆発抑制室内への点火ワイヤ（点火電線）の入口点の、一部を拡大した端部正断面図である。発明の詳細な説明図面を参照すると、図１は、本願発明の改良した爆発抑制室の破断した斜視図である。前記爆発抑制室は、内部ケーシング１を備えている。内部ケーシング１は、天井と、側壁と、端部とを備えている。内部ケーシング１は、通常の溶接技術を使用して、シート鋼から形成されている。間隔をあけて設けた複数の周辺のフランジまたはリブ２が、内部ケーシング１を囲っている。複数の周辺のフランジまたはリブ２上には、溶接されたシート鋼製の外部ケーシング３が構成されている。その結果、リブ２により、外部ケーシング３が、内部ケーシング１から間隔をあけて設けられ、粒状の緩衝材を充填するギャップ（間隙）が形成されている。好適な実施例において、金属製の内部ケーシング１と外部ケーシング３とは、３／４（四分の三）インチの厚さのシート鋼から構成されている。内部ケーシング１と外部ケーシング３とは、周辺のスチール製のＩビーム（Ｉ形鋼）のリブ２によって、引き離されている。リブ２は、各々、２フィートだけ間隔をあけて設けられている。全てのシームは、連続的に溶接されている。本願発明によれば、内部ケーシング１と外部ケーシング３との間の空間には、安定した粒状の緩衝材、好ましくは珪砂が充填されている。前記爆発抑制室は、ボルトまたは他の適切な手段（図示せず）によって、鉄筋コンクリート基礎５に固定されている。図示された好適な実施例において、前記爆発抑制室の内側の寸法は、高さが８フィート、幅が６フィート、及び長さが５０フィートになっている。鉄筋コンクリート基礎５は、少なくとも４フィートの厚さがあることが好ましい。本願発明の主な効果の１つは、前記爆発抑制室の内部寸法によって、オペレータが入り込むことができ、立ち上がって容易に仕事をすることができることである。また、前記爆発抑制室の長さによって、鉄道線路のワークピースのうち予め溶接した長いセクションを挿入して、爆発焼入れ（硬化）、すなわち爆発の衝撃を利用した焼入れ（硬化）を行うことができる。これは、従来の爆発室では行うことができなかった。前記爆発抑制室には、２つのドア、すなわち、出入り用のドア６と、通気孔ドア７とが設けられている。出入り用のドア６と通気孔ドア７は、両方とも、爆発抑制室の壁と同様の二重の壁付きの溶接されたスチールから構成されている。出入り用のドア６と通気孔ドア７は、各々、丁番付けされ、内側の方向に開口できるようになっている。ドアのわき柱は、各ドアとわき柱とが密封する関係で嵌合するように構成されている。その結果、爆発抑制室内の圧力が増加すると、ドアは、そのフレームに対してよりしっかりと密封できるようになっている。二重の壁付きのドア内の容積空間には、また、緩衝材、好適には珪砂が充填されている。前記爆発抑制室のフロアは、粒状の緩衝材（好ましくは、豆砂利）からなる層８で覆われている。層８は、約１フィートの一様な深さとなっている。それによって、爆発する火薬とワークピースとのための支持面が形成されている。前記火薬の点火を開始するためには、電気的なワイヤ（換言すれば、電線）の着火導線９が、圧力密封（圧力シール）された開口部１０を介して、前記爆発抑制室を貫入している。着火導線９は、溶接されたシート鋼の遮蔽ボックスまたはフード１１を介して出てくる。遮蔽ボックスまたはフード１１は、前記粒状の緩衝材の面の下に位置決めされた下方に向いた開口部を備えている。爆発させるために、ワークピース及び炸薬（または、装薬）を用意するためには、適切な電気雷管１２が前記炸薬内に挿入され、そのワイヤ導線１３が、着火ワイヤフード１１を越えて伸長している。豆砂利が、すくい出されて、着火用のワイヤ導線９の端部が露出されており、着火用のワイヤ導線９が一緒により合わされて、着火回路が仕上げられている。次いで、豆砂利が、電気雷管雷管のワイヤ導線１３上で後ろに払いのけられ、フード１１の開口端が再び取り囲まれている。電気雷管のワイヤ導線１３は、爆発によって実質的に崩壊されるが、着火用のワイヤ導線９は、フード１１下で保護されたままとなり、繰り返し、再利用可能となっている。本願発明の主な特徴として、前記爆発抑制室のための衝撃抑止手段が、複数の通気管（ベント管）の形状で設けられている。前記通気管は、前記爆発抑制室の各内側壁の中心線に沿って配置されている。また、各通気管は、前記爆発抑制室の二重の壁を介して、細長いスチール製のマニホールド（または、マニホールド手段）１５内に連通している。マニホールド１５は、前記爆発抑制室の各側で前記爆発抑制室と並んで伸長して、排出出口１６まで延在している。好適な実施例において、各マニホールド１５は、１０インチ平方（すなわち、１０インチ角）となっており、連続的なシームを溶接することによって、２．５インチのスチール製のプレートから形成されている。リブ２は、２フィートの間隔をあけて設けられた、１８インチのＩビームセクションからなっている。通気管１４は、直径２インチのスチール製の管となっており、リブ２と同様に、２フィートの間隔をあけて設けられている。通気管１４が前記爆発抑制室の内壁に接続される場合、各通気管１４には、直径３／４インチの硬化された（焼入れされた）スチール製のオリフィス１７が嵌合される。好適な実施例において、５０フィートの爆発抑制室は、各側に、２４個の通気管１４及びオリフィス１７を備えており、したがって、全体で４８個の通気管１４及びオリフィス１７を備えている。前記爆発抑制室内では、直角のコーナー部が避けられている。というのは、火薬は、そのような屈曲点に異常な高圧を及ぼす傾向があるからである。そのため、隅肉片１８が、各コーナー部に溶接されて、９０°の直角のコーナー部を、２つの４５°のコーナー部に分けるようになっている。これによって、コーナー部に丸みをつけ、コーナー部またはポケット部（窪み部）に加わる応力が上昇するのを排除することができ、コーナー部の溶接部に所望しない破壊的な力が加えられるのを防止できるという効果が生じる。本願発明の好適な実施例において、さらに、爆発抑制室及びマニホールド１５の外側の外面を、ポリウレタン硬質フォームコーティング２０で少なくとも４インチの深さに被覆することによって、音が抑止される。ポリウレタン硬質フォームコーティング２０は、既知の配合物（組成物）からなっている。全体がポリウレタン硬質フォームコーティング２０で覆われた構造体は、さらに、頑丈な木製の格納庫（図示せず）のような囲いで囲まれている。前記格納庫は、空気を自由に循環させることを許容するスクリーン（覆い）を付けた換気用のスロットを備えている。出入り用のドア６及び通気孔ドア７を開閉させるために、複動式の液圧シリンダ１９が設けられている。本願発明のさらに別の特徴として、出入り用のドア６、通気孔ドア７及び点火手段の間に設けた電気的な連動装置（図示せず）の一部として、出入り用のドア６及び通気孔ドア７の各々にセンサ手段２１を設けることによって、重要な安全対象物が実現されている。それによって、出入り用のドア６と通気孔ドア７は、両方とも、点火が付勢される前に、閉鎖し且つ密閉された位置に位置決めされなければならない。この方法においては、出入り用のドア６及び通気孔ドア７が十分に閉じるかなり前に、不注意で炸薬を爆発させることは不可能である。その結果、出入り用のドア６の近くにいる操作作業員に肉体的な傷害を与える危険は言うまでもなく、ベントファン２２のような装置が実質的に破壊され、損傷を被ることはなくなるであろう。好適な実施例においては、爆発抑制室の天井には、トロリーとして使用するための溶接されたＩビームが取り付けられている。これによって、特に長さの長いスチール製の鉄道線路や同様な形状のワークピースを挿入し且つ取り除くことができるようになっている。本願発明の他の主な特徴は、前記爆発抑制室の内側の中心線におおよそ沿って配置された、液体が充填されたエネルギー吸収モジュールを各々爆発させるようにしたことである。これらの装置は、前記ガス状の爆発生成物を冷却し、そして、各爆発後の前記爆発抑制室内のダスト及び破片を抑止するように機能する。好適な実施例において、前記エネルギー吸収装置は、簡単な自己密封ポリエチレンバッグとなっている。前記自己密封ポリエチレンバッグには、水が充填されている。前記自己密封ポリエチレンバッグは、前記ワークピース及び炸薬の上で且つそれらの周囲で、前記爆発抑制室の中心線にほぼ沿って、ハンガーワイヤ２５につるされている。市場で入手できる「Ｚｉｐ−Ｌｏｃｋ」ブランドのサンドイッチバッグ（寸法が６×８インチで、厚さ０．００２インチ（２ミル））が、この目的に関して申し分ないといことがわかった。水がより望ましいが、エネルギーを吸収し気化可能な任意の材料を用いることができる。本願発明によれば、各爆発のために前記爆発抑制室に配置される水の容量は、爆発させられる火薬の重量にほぼ等しくなるように選択される。水の容量は、いくつかのバッグの間で分配される。前記バッグは、火薬の近くで、前記爆発抑制室の中心線にほぼ沿って、互い違いの配列でつるされている。水バッグ２４は、前記爆発抑制室の天井に溶接された、９個のゲージのスチール製のロッドのフック付き端につるされていることが好ましい。水が充填されたエネルギー吸収手段を使用することによって、爆発の瞬間の理論上の圧力は、半分以上減少でき、また、爆発の瞬間及びその後の爆発抑制室内への水分の導入により、直ちに、ダストを抑止し、爆発生成物を冷却するのに有益な効果をもたらすということがわかった。水が充填されたバッグを用いることのない爆発と対比してみると、爆発の知覚した衝撃及び騒音（ノイズ）は、かなり減少し、操作作業員は、各爆発後に、直ちに前記爆発抑制室に入って、１つのワークピースを取り除き、次のワークピースと取り替えることができる。また、追加の水バッグ２６を、前記ワークピースから離し、また、前記出入り用のドア６からおおよそ４フィート離し、さらに、通気孔ドア７から１２フィート離して、しかも、他の間隔も十分に取って、前記爆発抑制室の各端に配置した場合、水バッグ２４の有益な効果が高められるということが実際問題としてわかった。実際問題として、本願発明の態様で水バッグ２４を使用することによって、水とポリエチレン製のバッグの両方が完全に気化する。それによって、爆発の所望しない衝撃を緩和し且つ抑止することができる。一方、事実上、破片や残留物をあとに残すことはない。各爆発後、出入り用のドア６を直ちに開放することができ、目視できる全ては、複数すじの水蒸気である。かかる水蒸気は、本願明細書に説明される態様で、通気孔ドア７から掃き出される。本願発明の他の重要な特徴によれば、全てのガス状の爆発副産物は、制御された態様で前記爆発抑制室から迅速に排出される。各爆発後、通気孔ドア７と出入り用のドア６は、同時に開放され、ベントファン２２が付勢される（換言すれば、通電される）。前記爆発抑制室から排出されるガス状の爆発生成物は、開放された通気孔ドア７を通して引き出される。一方、爆発抑制室内のガス体は、出入り用のドア６を通して引き込まれる新鮮な空気に取り替えられる。実際問題として、ここで説明された方法及び装置を用いることによって、出入り用のドア６と通気孔ドア７とは、各爆発後に直ちに開放することができ、それによって、各爆発後に直ちに操作作業員が前記爆発抑制室に入って、処理されたワークピースを取り除き、次のワークピースに取り替えることができるということがわかった。本願発明の他の主な特徴は、全てのガス状の爆発生成物が、制御可能に、排出され、スクラバー（ガス洗浄機）２７のような適切な環境処理手段内に案内されることである。図示された実施例においては、通常の構造の散水（または、水吹きつけ）スクラバー２７を使用して、側部に取り付けられた両方のマニホールド１５と、ベントファン２２とから排出物が受け入れられている。その結果、ガス状の爆発生成物は、未処理の状態で大気に漏れ出ないようになっている。さらに、散水スクラバー２７によって提供される曲がりくねった通路によって、さらに、効果的に、衝撃とノイズを抑止できるようになっている。前記爆発抑制室の壁のギャップ（間隙）の再充填が、緩衝珪砂が固まることによって引き起こされることができるようにするために、ビン（貯蔵部）またはホッパー２８が、前記爆発抑制室の上に設けられている。ビンまたはホッパー２８には、間隔をあけた複数の開口部２９が設けられている。各爆発で、前記爆発抑制室の壁の緩衝珪砂が固まったり、または、圧縮されたとき、緩衝珪砂は、開口部２９を介して移動して、減少した容積を補う。そのような圧縮にもかかわらず、（組積造用の砂と対照的に）珪砂の使用によって、緩衝効果を減少させない結果になるということがわかった。各火薬爆発の巨大な破壊力にもかかわらず、通気管１４とエネルギー吸収液体モジュールを備えた本願発明の前記爆発抑制室によって、実際問題として、トロリー（軌道車）用のビーム２３が事実上影響を受けない点まで、各爆発の過剰の破壊エネルギーを減少させることができるということがわかった。同様に、エネルギー吸収水バッグ２４をつるすための垂下用のワイヤも、各爆風後、事実上影響を受けていない。これによって、１時間当たり１０ないし１２回の爆発のように多数の爆発での生産出力で、前記爆発抑制室を継続して使用できる。前記生産出力の程度は、従来技術の爆発抑制室によって許容されている程度、または通常の露天掘り式の爆発技術によって許容されている程度よりも大きくなっている。実際問題として、上述された好適な実施例によって、本願発明の方法及び装置がうまく利用されて、幅広い寸法範囲の炸薬（２ポンドないし１５ポンドの（ＰＥＴＮとしても知られている）Ｃ２プラスチック爆薬）を安全に爆発させることができ、衝撃量もノイズ量も最小とすることができ、環境への悪影響も最小にすることができた。驚いたことには、爆発抑制室からわずか２００フィート離れた隣接する事務所用の大きなビル内の事務所が完全に通常の状態であり、爆発を、事務所環境の通常の暗騒音（バックグラウンドノイズ）から区別することができないということがわかった。

【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項【提出日】１９９７年９月９日【補正内容】請求の範囲１．室と、少なくとも１つの密封可能なドアと、前記室内で炸薬を爆発させるための点火手段とを有する、爆発を封じ込め且つ抑止するための装置であって、エネルギー吸収物質を含む複数のモジュールが、前記室内において、爆発させられる火薬の上で、間隔をあけて配列されて垂下されていることを特徴とする装置。２．前記爆発を封じ込め且つ抑止するための装置であって、閉じた金属製の内部ケーシングを備えており、前記内部ケーシングは、天井と、フロアと、側壁と、端部とを有しており、前記装置は、また、閉じた金属製の外部ケーシングを備えており、前記外部ケーシングは、前記内部ケーシングから間隔をあけて設けられ、前記内部ケーシングを囲って、中心軸線を有する軸線方向で対称的な二重の壁付きの室を形成しており、前記装置は、また、固定した間隔をあけた状態で、前記外部ケーシングを前記内部ケーシングに接続して、前記内部ケーシングと前記外部ケーシングとの間に、粒状の緩衝材料が充填される空間を形成するスペーサー手段と、一端に設けられた開放可能な出入り用のドアと、他端に設けられた開放可能な通気孔ドアとを備えており、前記出入り用のドアと前記通気孔ドアとは、各々、二重の壁付きで金属製の構造体となっており、前記室内での圧力差の増大により、前記出入り用のドアと前記通気孔ドアとをよりしっかりと密封させるための密封手段を有しており、前記装置は、また、一様な深さで前記室のフロアを覆って、爆発させられる火薬用と該火薬を爆発させるための点火手段用の支持面を形成する、追加の粒状の緩衝材料と、複数の通気管を有する衝撃抑止手段とを備えており、前記通気管は、前記室の内壁を、前記通気管から爆発生成物を受け入れ且つ案内するための細長い金属製のマニホールド手段に接続しており、前記マニホールド手段は、外部の排出点まで延在しており、前記装置は、さらに、爆発させられる前記火薬の上で、前記室の中心軸線に実質的に沿って間隔をあけて配列され垂下された、エネルギー吸収物質を含む複数のモジュールを備えていることを特徴とする装置。３．請求項２に記載の装置において、前記エネルギー吸収物質を含むモジュールは、水が充填されたプラスチック製のフィルム容器を備えており、前記水の質量は、爆発させられる前記火薬に実質的に等しいことを特徴とする装置。４．請求項３に記載の装置において、前記容器は、ポリエチレン製のシート材料から形成された個々のバッグとなっており、前記室の天井は、前記バッグがつるされた複数の垂下する支持用のワイヤを備えていることを特徴とする装置。５．請求項３に記載の装置において、水が充填された追加のバッグが、前記室の中心軸線に沿って各端近くで配置されていることを特徴とする装置。６．請求項４に記載の装置において、前記支持用のワイヤは、９ゲージのスチール製のケーブルから形成されていることを特徴とする装置。７．請求項４に記載の装置において、前記バッグは、約８．０オンスの液体収容力がある、市場で入手可能な自己ロック形式のサンドイッチバッグであることを特徴とする装置。８．請求項２に記載の装置において、前記点火手段は、点火器用の電線を備えており、前記電線は、下方に向いた出入り用の開口部を有するスチール製のフードを通して前記室に入り込んでおり、前記開口部は、前記粒状の層の表面より下に位置決めされており、電気的な工業雷管の導線が前記開口部を介して取り付けることができることを特徴とする装置。９．請求項２に記載の装置において、前記出入り用のドアと前記通気孔ドアとは、前記出入り用のドアと前記通気孔ドアのどちらか一方のドアが閉じた密封状態にない場合、前記点火手段を電気的にロックアウトするセンサ手段を備えていることを特徴とする装置。１０．請求項２に記載の装置において、爆発後に、前記通気孔ドアを介して、前記爆発のガス状の爆発燃焼生成物を排出し、新鮮な空気を前記出入り用のドアから引き込んで前記室を充填する、排気用の送風手段を備えていることを特徴とする装置。１１．請求項１０に記載の装置において、爆発後に、マニホールド排出点及び通気孔ドアから排出されるガス状の爆発生成物を受け入れて、前記ガス状の爆発燃焼生成物の粒子状物体及び有害な蒸気を取り除くためのガス洗浄機手段に、前記ガス状の爆発生成物を案内するための手段を備えていることを特徴とする装置。１２．少なくとも１つの密封可能なドアと、室内で炸薬を爆発させるための点火手段とを有する室内の爆発を抑止し且つ封じ込めるための方法であって、爆発の衝撃を利用するワークピースを前記室に入れるステップと、点火手段を火薬に取り付けるステップと、前記室内において前記火薬の上で間隔をあけて配置された、エネルギー吸収物質を含む複数のモジュールを垂下するステップと、前記室のドアを閉じ密封するステップと、前記火薬を爆発させるステップと、前記室のドアを開放するステップと、前記ドアを介して、前記ガス状の爆発燃焼生成物を排出し、その後、爆発の衝撃を利用する新しいワークピースを前記室に再入するステップとを備えていることを特徴とする方法。１３．火薬の爆発を封じ込め且つ抑止するための方法であって、第一に、閉じた室に炸薬を配置するステップを備えており、前記室は、閉じた金属製の内部ケーシングを備えており、前記内部ケーシングは、天井と、フロアと、側壁と、端部とを有しており、前記室は、また、閉じた金属製の外部ケーシングを備えており、前記外部ケーシングは、前記内部ケーシングから間隔をあけて設けられ、前記内部ケーシングを囲って、中心軸線を有する軸線方向で対称的な二重の壁付きの室を形成しており、前記室は、また、固定した間隔をあけた状態で、前記外部ケーシングを前記内部ケーシングに接続して、前記内部ケーシングと前記外部ケーシングとの間に、粒状の緩衝材料が充填される空間を形成するスペーサー手段と、一端に設けられた開放可能な出入り用のドアと、他端に設けられた開放可能な通気孔ドアとを備えており、前記出入り用のドアと前記通気孔ドアとは、各々、二重の壁付きで金属製の構造体となっており、前記室内での圧力差の増大により、前記出入り用のドアと前記通気孔ドアとをよりしっかりと密封させるための密封手段を有しており、前記室は、また、一様な深さで前記室のフロアを覆って、爆発させられる火薬用と該火薬を爆発させるための点火手段用の支持面を形成する、追加の粒状の緩衝材料と、複数の通気管を有する衝撃抑止手段とを備えており、前記通気管は、前記室の内壁を、前記通気管から爆発生成物を受け入れ且つ案内するための細長い金属製のマニホールド手段に接続しており、前記マニホールド手段は、外部の排出点まで延在しており、前記方法は、第二に、爆発させられる前記火薬上で、前記室の中心軸線に実質的に沿って間隔をあけて配置され垂下される、エネルギー吸収物質を含む複数のエネルギー吸収モジュールを配置するステップと、第三に、前記出入り用のドアと前記通気孔ドアとを閉じ且つ密封するステップと、前記火薬を爆発させるステップとを備えていることを特徴とする方法。１４．請求項１３に記載の方法において、さらに、前記出入り用のドアと前記通気孔ドアとを開放し、前記通気孔ドアを介して前記爆発のガス状の爆発燃焼生成物を排出し、一方、前記出入り用のドアから新鮮な空気で前記室を充填するステップを備えていることを特徴とする方法。１５．請求項１３に記載の方法において、マニホールド手段及び通気孔ドアから排出されるガス状の爆発燃焼生成物を、前記ガス状の爆発燃焼生成物の粒子状物体及び有害な蒸気を取り除くためのガス洗浄機手段内に案内するステップを備えていることを特徴とする方法。１６．請求項１３に記載の方法において、前記エネルギー吸収モジュールは、水が充填されたプラスチック製のフィルム容器を備えており、前記水の質量は、爆発させられる前記火薬に実質的に等しいことを特徴とする方法。１７．請求項１６に記載の方法において、前記容器は、ポリエチレン製のシート材料から形成された個々のバッグとなっており、前記室の天井は、前記バッグがつるすされた複数の垂下する支持用のワイヤを備えていることを特徴とする方法。１８．請求項１７に記載の方法において、前記支持用のワイヤは、９ゲージのスチール製のケーブルから形成されていることを特徴とする方法。１９．請求項１７に記載の方法において、前記バッグは、約８．０オンスの液体収容力がある、市場で入手可能な自己ロック形式のサンドイッチバッグであることを特徴とする方法。２０．請求項１７に記載の方法において、水が充填された追加のバッグが、前記容器の各端の近くで、前記室の中心軸線に沿って配置されていることを特徴とする方法。２１．請求項１３に記載の方法において、前記点火手段は、点火器用の電線を備えており、前記電線は、下方に向いた出入り用の開口部を有するスチール製のフードを通して前記室に入り込んでおり、前記開口部は、前記粒状の層の表面より下に位置決めされており、電気的な工業雷管の導線が前記開口部を介して取り付けることができることを特徴とする方法。２２．請求項１３に記載の方法において、前記出入り用のドアと前記通気孔ドアの位置を感知し、前記出入り用のドアと前記通気孔ドアのどちらか一方のドアが、閉じた密封状態にない場合、前記点火手段を電気的にロックアウトするステップを備えていることを特徴とする方法。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号ＦＩＦ４２Ｂ 3/00 Ｆ４２Ｂ 3/00 【要約の続き】スチール製のワイヤ（２５）から垂下されている。これによって、フィルムバッグ（２４）は、爆発の間、エネルギー吸収モジュールとして機能できるようになっている。

Claims

【特許請求の範囲】１．室と、少なくとも１つの密封可能なドアと、前記室内で炸薬を爆発させるための点火手段とを有する、爆発を封じ込め且つ抑止するための装置であって、複数のプラスチック製のフィルム容器が、水で充填されており、前記複数のプラスチック製のフィルム容器は、前記室内において、爆発させられる火薬の上で、間隔をあけて配列されて垂下されていることを特徴とする装置。２．前記爆発を封じ込め且つ抑止するための装置であって、閉じた細長い金属製の内部ケーシングを備えており、前記内部ケーシングは、天井と、フロアと、側壁と、端部とを有しており、前記装置は、また、閉じた細長い金属製の外部ケーシングを備えており、前記外部ケーシングは、前記内部ケーシングから間隔をあけて設けられ、前記内部ケーシングを囲って、中心軸線を有する細長い軸線方向で対称的な二重の壁付きの室を形成しており、前記装置は、また、固定した間隔をあけた状態で、前記外部ケーシングを前記内部ケーシングに接続して、前記内部ケーシングと前記外部ケーシングとの間に、粒状の緩衝材料が充填される空間を形成するスペーサー手段と、一端に設けられた開放可能な出入り用のドアと、他端に設けられた開放可能な通気孔ドアとを備えており、前記出入り用のドアと前記通気孔ドアとは、各々、二重の壁付きで金属製の構造体となっており、前記室内での圧力差の増大により、前記出入り用のドアと前記通気孔ドアとをよりしっかりと密封させるための密封手段を有しており、前記装置は、また、一様な深さで前記室のフロアを覆って、爆発させられる火薬用と該火薬を爆発させるための点火手段用の支持面を形成する、追加の粒状の緩衝材料と、複数の通気管を有する衝撃抑止手段とを備えており、前記通気管は、前記室の内壁を、前記通気管から爆発生成物を受け入れ且つ案内するための細長い金属製のマニホールド手段に接続しており、前記マニホールド手段は、外部の排出点まで延在しており、前記装置は、さらに、爆発させられる前記火薬の上で、前記室の中心軸線に実質的に沿って間隔をあけて配列され垂下された、液体が充填された複数のエネルギー吸収モジュールを備えていることを特徴とする装置。３．請求項２に記載の装置において、前記エネルギー吸収モジュールは、水が充填されたプラスチック製のフィルム容器を備えており、前記水の質量は、爆発させられる前記火薬に実質的に等しいことを特徴とする装置。４．請求項３に記載の装置において、前記容器は、ポリエチレン製のシート材料から形成された個々のバッグとなっており、前記室の天井は、前記バッグがつるされた複数の垂下する支持用のワイヤを備えていることを特徴とする装置。５．請求項３に記載の装置において、水が充填された追加のバッグが、前記室の中心軸線に沿って各端近くで配置されていることを特徴とする装置。６．請求項４に記載の装置において、前記支持用のワイヤは、９ゲージのスチール製のケーブルから形成されていることを特徴とする装置。７．請求項４に記載の装置において、前記バッグは、約８．０オンスの液体収容力がある、市場で入手可能な自己ロック形式のサンドイッチバッグであることを特徴とする装置。８．請求項２に記載の装置において、前記点火手段は、点火器用の電線を備えており、前記電線は、下方に向いた出入り用の開口部を有するスチール製のフードを通して前記室に入り込んでおり、前記開口部は、前記粒状の層の表面より下に位置決めされており、電気的な工業雷管の導線が前記開口部を介して取り付けることができることを特徴とする装置。９．請求項２に記載の装置において、前記出入り用のドアと前記通気孔ドアとは、前記出入り用のドアと前記通気孔ドアのどちらか一方のドアが閉じた密封状態にない場合、前記点火手段を電気的にロックアウトするセンサ手段を備えていることを特徴とする装置。１０．請求項２に記載の装置において、爆発後に、前記通気孔ドアを介して、前記爆発のガス状の爆発燃焼生成物を排出し、新鮮な空気を前記出入り用のドアから引き込んで前記室を充填する、排気用の送風手段を備えていることを特徴とする装置。１１．請求項１０に記載の装置において、爆発後に、マニホールド排出点及び通気孔ドアから排出されるガス状の爆発生成物を受け入れて、前記ガス状の爆発燃焼生成物の粒子状物体及び有害な蒸気を取り除くためのガス洗浄機手段に、前記ガス状の爆発生成物を案内するための手段を備えていることを特徴とする装置。１２．少なくとも１つの密封可能なドアと、室内で炸薬を爆発させるための点火手段とを有する室内の爆発を抑止し且つ封じ込めるための方法であって、爆発の衝撃を利用するワークピースを前記室に入れるステップと、点火手段を火薬に取り付けるステップと、前記室内において前記火薬の上で間隔をあけて配置され、水が充填された、複数のプラスチック製のフィルム容器を垂下するステップと、前記室のドアを閉じ密封するステップと、前記火薬を爆発させるステップと、前記室のドアを開放するステップと、前記ドアを介して、前記ガス状の爆発燃焼生成物を排出し、その後、爆発の衝撃を利用する新しいワークピースを前記室に再入するステップとを備えていることを特徴とする方法。１３．火薬の爆発を封じ込め且つ抑止するための方法であって、第一に、閉じた室に炸薬を配置するステップを備えており、前記室は、閉じた細長い金属製の内部ケーシングを備えており、前記内部ケーシングは、天井と、フロアと、側壁と、端部とを有しており、前記室は、また、閉じた細長い金属製の外部ケーシングを備えており、前記外部ケーシングは、前記内部ケーシングから間隔をあけて設けられ、前記内部ケーシングを囲って、中心軸線を有する細長い軸線方向で対称的な二重の壁付きの室を形成しており、前記室は、また、固定した間隔をあけた状態で、前記外部ケーシングを前記内部ケーシングに接続して、前記内部ケーシングと前記外部ケーシングとの間に、粒状の緩衝材料が充填される空間を形成するスペーサー手段と、一端に設けられた開放可能な出入り用のドアと、他端に設けられた開放可能な通気孔ドアとを備えており、前記出入り用のドアと前記通気孔ドアとは、各々、二重の壁付きで金属製の構造体となっており、前記室内での圧力差の増大により、前記出入り用のドアと前記通気孔ドアとをよりしっかりと密封させるための密封手段を有しており、前記室は、また、一様な深さで前記室のフロアを覆って、爆発させられる火薬用と該火薬を爆発させるための点火手段用の支持面を形成する、追加の粒状の緩衝材料と、複数の通気管を有する衝撃抑止手段とを備えており、前記通気管は、前記室の内壁を、前記通気管から爆発生成物を受け入れ且つ案内するための細長い金属製のマニホールド手段に接続しており、前記マニホールド手段は、外部の排出点まで延在しており、前記方法は、第二に、爆発させられる前記火薬上で、前記室の中心軸線に実質的に沿って間隔をあけて配置され垂下される、液体が充填された複数のエネルギー吸収モジュールを配置するステップと、第三に、前記出入り用のドアと前記通気孔ドアとを閉じ且つ密封するステップと、前記火薬を爆発させるステップとを備えていることを特徴とする方法。１４．請求項１３に記載の方法において、さらに、前記出入り用のドアと前記通気孔ドアとを開放し、前記通気孔ドアを介して前記爆発のガス状の爆発燃焼生成物を排出し、一方、前記出入り用のドアから新鮮な空気で前記室を充填するステップを備えていることを特徴とする方法。１５．請求項１３に記載の方法において、マニホールド手段及び通気孔ドアから排出されるガス状の爆発燃焼生成物を、前記ガス状の爆発燃焼生成物の粒子状物体及び有害な蒸気を取り除くためのガス洗浄機手段内に案内するステップを備えていることを特徴とする方法。１６．請求項１３に記載の方法において、前記エネルギー吸収モジュールは、水が充填されたプラスチック製のフィルム容器を備えており、前記水の質量は、爆発させられる前記火薬に実質的に等しいことを特徴とする方法。１７．請求項１６に記載の方法において、前記容器は、ポリエチレン製のシート材料から形成された個々のバッグとなっており、前記室の天井は、前記バッグがつるすされた複数の垂下する支持用のワイヤを備えていることを特徴とする方法。１８．請求項１７に記載の方法において、前記支持用のワイヤは、９ゲージのスチール製のケーブルから形成されていることを特徴とする方法。１９．請求項１７に記載の方法において、前記バッグは、約８．０オンスの液体収容力がある、市場で入手可能な自己ロック形式のサンドイッチバッグであることを特徴とする方法。２０．請求項１７に記載の方法において、水が充填された追加のバッグが、前記容器の各端の近くで、前記室の中心軸線に沿って配置されていることを特徴とする方法。２１．請求項１３に記載の方法において、前記点火手段は、点火器用の電線を備えており、前記電線は、下方に向いた出入り用の開口部を有するスチール製のフードを通して前記室に入り込んでおり、前記開口部は、前記粒状の層の表面より下に位置決めされており、電気的な工業雷管の導線が前記開口部を介して取り付けることができることを特徴とする方法。２２．請求項１３に記載の方法において、前記出入り用のドアと前記通気孔ドアの位置を感知し、前記出入り用のドアと前記通気孔ドアのどちらか一方のドアが、閉じた密封状態にない場合、前記点火手段を電気的にロックアウトするステップを備えていることを特徴とする方法。