JPS6042364Y2 - 粉塵爆発試験装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 石炭、穀物等の粉塵爆発に関する試験は最小着火粉塵濃
度、最小着火エネルギ、最大爆発圧力の各項目について
行われる。

ここで最小着火粉塵濃度とは着火エネルギを十分に与え
た場合の最小爆発粉塵濃度で、最小着火エネルギとは最
適着火粉塵濃度における最小の着火エネルギであり、最
大爆発圧力とは最適着火粉塵濃度で着火エネルギを十分
に与えた場合の爆発圧力である。

これ等の爆発試験に用いる試験装置は周知の様に粉塵雲
の形成法で大別して、吹込み法、吸引法、自然落下法等
の方法があり、又各々の方法で多くの試験装置が考案さ
れている。

しかしながら一つの試験装置で前述の３種の爆発試験全
部をカバーできる装置は考案されていない。

これ等爆発試験装置の中でハルトマン等により改良され
た吹込み法による試験装置は米国の標準試験法の１つと
されている。

この方法は円筒状のカラムに下から空気を吹込み、試料
を吹上げ飛散して粉塵雲を形成する。

この時粉塵はカラム全体に一様に分散したと仮定して粉
塵濃度を求める。

そしてこの粉塵雲が形成された状態の時に着火エネルギ
を与え最小着火粉塵濃度、最小着火エネルギ等を測定す
る試験装置である。

以下この装置を第１図をもとに説明する。

１はハルトマン型粉塵爆発試験の容器、２は空気溜め、
３はＣＶ型着火エネルギ電源回路、４は電磁スイッチ、
６はタイマーを示している。

容器１は、濾紙１ａとその固定用金具１ｂ、固定電極１
ｃとその固定用金具１ｄ、移動電極１ｅとその取付金具
１ｆおよび固定とシール用金具１ｇ、移動電極１ｅ及び
取付金具１ｆを移動させる電磁石１ｈ、もどしバネＩＬ
電磁石１ｈの固定用金具ＩＪｖ空気反射器１に、試料溜
め１１．空気噴射ノズル１ｍ、架台１ｎから構成されま
た空気溜２の一方は管路２ａ９手動バルブ２ｂにより圧
力空気供給ライン２ｃに通じ、他方は管路２ｄ電磁バル
ブ２ｅにより空気噴射ノズル１ｍに通じている。

ＣＶ型着火エネルギ電源回路３は可変抵抗３ａコンデン
サー３ｂ、直流高圧電源３ｃ、電磁スイッチ４とから構
成されている。

タイマー６は移動電極用タイマー６ａ電磁バルブ用タイ
マー６ｂ、電磁スイッチ用タイマー６ｃ、タイマスター
トスイッチ６ｄを有しており、電線５ａ’、 ６ｂ’
、 ５ｃ’により各々電磁石１ｈ、電磁バルブ２ｅおよ
び電磁スイッチ４に通じている。

以上のごとく構成された装置において、固定電極１ｃと
移動電極１ｅの距離５ミリメートルとなるようにセット
して、次の様な手順で試験を行なつ。

ア 試料溜め１１に一定量の試料を入れる。

イ Ｃ■型着火エネルギ電源回路３において、電磁スイ
ッチ４が開の状態で直流高圧電源３ｃによりコンデンサ
ー３ｂに電荷を溜める。

ウ 電磁バルブ２ｅを閉の状態で空気溜め２に一定圧（
０，８〜１．Ｏｋｎ ／ａｒｔ ）の空気を手動バルブ
２ｂの開閉により充満させる。

エ タイマー６のタイマースタートスイッチ６ｄの作動
開始時間を０とした時、電磁バルブ用タイマ６ｂをＯ−
０，５秒の間、電磁スイッチ用タイマー６０を０．１〜
０．３秒後に作動する様に設定する。

この様に条件設定してタイマ、スタートスイッチ６ｄを
スタートさせると電磁バルブ２ｅが開となり試料溜め１
１の試料を吹上げハルトマン型粉塵爆発試験容器１内に
粉塵雲を形成する。

この粉塵雲は電磁バルブ２ｅ作動後０．１〜Ｏ０琳の間
形成されている。

この間に電磁スイッチ用タイマー６０が作動し電磁スイ
ッチ４が閉となり固定電極間（左右対称なｌｃ）に電気
火花が生じ粉塵雲に着火する。

この様いして試験を行い、爆発の有無の判定を濾紙１ａ
の破損、炎長などにより行って最小着火エネルギ、最小
着火粉塵濃度を求める。

そしてこのＣＶ型着火エネルギ電源回路による発生エネ
ルギＥは次式で与えられる。

Ｅ ＝ ｌ／２ＣＶ” Ｃ：コンデンサ３ｂの容量（一定） ■＝直流高圧電源の電圧 この様なＣＶ型着火エネルギ電源回路での問題点は電磁
スイッチ４が閉になった時発生する火花エネルギはコン
デンサー３ｂに貯えられていた電気エネルギの全てが消
費されるのではなく、若干の電気量がコンデンサー３ｂ
に残在する事、又電磁スイッチ４が閉になる時ここでも
火花が生じて電気エネルギを消費する事、これ等の理由
により厳密には発生エネルギを正確にとらえられず、そ
の結果として最小着火エネルギが高目の値になると云う
点にあった。

粉塵爆発の試験において最小着火エネルギはより小さい
４程安全サイドの値であると云う事を考える時、この値
はより正確に求める必要があつた。

この考案はこれらの要望に答えるものであって、ＣＶ型
着火エネルギ電源回路と、同電源回路に接続される放電
着火用電極とをそなえたハルトマン型粉塵爆発試験装置
において、可変抵抗、コイル、直流電源及び電流計を直
列に接続して第２の電源回路を形成するとともに、同回
路の両端をＣＶ型着火エネルギ電源回路と切り換えられ
るように切換スイッチを介して放電着火用電極に接続し
たことを特徴とし、その目的とするところはハルトマン
型粉塵爆発試験装置に於ける着火エネルギ発生機構を簡
便かつ精度よく最小着火エネルギを測定できるようにし
た粉塵爆発試験装置を提供するものである。

以下本考案を第２図に示す一実施例について説明する。

図において７は可変低抗７ａ、インダクションコイル７
ｂ、直流電源７ｃ、電流計７ｄが直列に接続されて構成
される第２の電源回路であって、切り替えスイッチ９を
通して固定電極１ｃ、移動電極１ｅに通じている。

その他は従来のものと同一で、同一部分には同一記号が
付けられているので説明を省略する。

本考案の製置による試験法を説明すると （力）試料溜め１１に一定量の試料を入れる。

（キ）電磁バルブ２ｅを閉の状態で空気溜め２に一定圧
（０，８〜１．Ｏｋｇ／ｃｒ＋りの空気を手動ハ／Ｌ／
ブ２ｂの開閉により充満させる。

（り）タイマー６のタイマースタートスィッチ６ｄ作動
開始時間を０とした時、電磁バルブ用タイマー６ｂを０
〜０．５秒の間、電磁スイッチ用タイマー６ｃを０．１
〜０．３秒後に作動する様に設定する。

（ケ） 固定電極１ｃと移動電極１ｅを接触させ、第２
の電源回路すなわちＬＲ型着火エネルギ電源回路７の電
流計７ｄに可変低抗７ａを調節して所定の電流を通じこ
の時の電流値Ｉを読み取っておく。

この様に条件設定してタイマースタートスイッチ６ｄを
スタートさせると電磁バルブ２ｅが開となり、試料溜め
１１の試料を吹上げハルトマン型粉塵爆発試験容器１内
に粉塵雲が出来る。

この粉塵雲が形成されている間（０，１〜０．彬）に移
動電極用タイマー６ａが作動し固定電極１ｃと移動電極
１ｅを切り離す。

この時電極間ＩＣと１ｅに電気火花が生じ粉塵雲に着火
する。

この様にして試験を行い爆発の有無の判定を濾紙１ａの
破損、炎長などで行って最小着火エネルギ、最小着火粉
塵濃度を求める。

そして第２の電源回路７を用いた場合着火エネルギは次
式で与えられる。

Ｅ＝ｌＩ２ＬＩ２ Ｌ：インダクタンコイル７ｂのインダクタンス（一定） ■＝電流計８の初期電流 この様な装置による着火エネルギの発生は電気エネルギ
のロスも少な〈従来の方法に比してより正確な着火エネ
ルギが与えられるので、最小着火エネルギの値もより安
全サイドの値となる。

この様に従来の着火エネルギ発生装置に、本考案の装置
を新たに加えたので、最小着火粉塵濃度試験と最大爆発
圧力試験には従来通りのＣＶ型の方を用いれば充分に高
電圧をかけることができる

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の装置の概略説明図、第２図は本考案の一
実施例を示す装置の概略説明図である。 １ｃ・・・・・・固定電極、１ｅ・・・・・・移動電極
、３・・・・・・ＣＶ型着火エネルギ電源回路、７・・
・・・・第２の電源回路、７ａ・・・・・・可変抵抗、
７ｂ・・・・・・コイル、７ｃ・・・・・・直流電源、
７ｄ・・・・・・電流計、９・・・・・・切換スイッチ
。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. ＣＶ型着火エネルギ電源回路と、同電源回路に接続され
   る放電着火用電極とをそなえたハルトマン型粉塵爆発試
   験装置において、可変抵抗、コイル、直流電源および電
   流計を直列に接続して第２の電源回路を形成するととも
   に、同回路の両端を上記ＣＶ型着火エネルギ電源回路と
   切り換えられるように切換スイッチを付して放電着火用
   電極に接続したことを特徴とする粉塵爆発試験装置。