JPH032856Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （考案の利用分野） 本考案は粒子状の固体または液体燃料を燃焼せ
しめ、その表面の燃焼状態を観測するに好適な燃
焼試験装置に関する。

（考案の背景） 微粉炭、COMおよびCWM等の粒子状の固体
燃料または液体燃料（液滴）の燃焼解析は、従来
より燃焼中の表面をカメラ等で観察することによ
り行われている。

第１図は従来技術を示すもので、粒子状の固体
または液体燃料からなる燃焼試料３は白金等で形
成される網４上に載置され、吊下具７等により電
気燃焼炉１内に入れられる。電気燃焼炉１は厚壁
１ａと厚壁１ａ内に埋設されるコイルヒータ２よ
り形成され、厚壁１ａには貫通窓５が形成され
る。また貫通窓５に向き会う位置にカメラ６（テ
レビカメラを含む）が、設置される。コイルヒー
タ２により加熱され、燃焼している燃焼試料３の
表面は、カメラ６により観察されるが、図で明ら
かな如く、カメラ６は厚壁１ａ内の貫通窓を介し
て燃焼試料３を観察せざるを得ないため、近接観
察ができない。従つて、燃焼表面の観察が不充分
となり、正確な燃焼解析ができない欠点があつ
た。

（考案の目的） 本考案は、上記欠点を解決するもので、その目
的は、燃焼中の燃焼試料の近接観察が可能で、燃
焼解析精度を向上し得る燃焼試験装置を提供する
ことにある。

（考案の概要） 本考案は、上記目的を達成するために、上記燃
料試料を加熱して燃焼せしめる赤外レーザ光源
と、上記燃料試料を照射する可視レーザ光源と、
上記燃料試料の表面から反射するレーザ光の通路
内に配設され、上記可視レーザ光源からのレーザ
光のみを透過するフイルタと、該フイルタを透過
した上記レーザ光を観察するカメラとを設けた燃
焼試験装置を特徴としたものである。

（考案の実施例） 以下、本考案の実施例を図面に基き説明する。
第２図および第３図に示す如く、燃料試料３はレ
ーザ光の影響をうけにくい材料から形成される支
持台１２に載置され、所定位置に配置される。赤
外レーザ光源１００は例えばイツトリウム・アル
ミニウム・ガーネツトレーザ（YAGレーザ）の
如き赤外レーザ８と、赤外レーザ８からのレーザ
光９（上記YAGレーザの場合には波長1.06μ）を
燃料試料３側に反射させるミラー１０およびレー
ザ光９を拡散させるビームエキスパンダ１１とか
ら構成される。ビームエキスパンダ１１で拡散さ
れたレーザ光９は燃焼試料３を加熱し、燃焼させ
る。

可視レーザ光源１０１は、例えばアルゴンレー
ザの如き可視レーザ１３と、可視レーザ１３から
のレーザ光１４（上記アルゴンレーザの場合には
波長0.5145μ又は0.4880μ）を燃焼試料３側に反射
させるミラー１５およびレーザ光１４を拡散させ
るビームエキスパンダ１７とから構成される。ビ
ームエキスパンダ１７で拡散されたレーザ光１４
は燃焼試料３の表面全体に照射され反射する。

フイルタ１８は、燃焼試料３から反射した反射
レーザ光１９の通路内に配設され、可視レーザ１
３からのレーザ光１４のみを透過させるべく、干
渉フイルタから形成される。従つて、反射レーザ
光１９の中、可視レーザ１３からのレーザ光１４
のみがフイルタ１８を透過し、カメラ１６側に送
られる。

カメラ１６（スチールカメラ、テレビカメラ
等）は、フイルタ１８と向き合つて配設され、フ
イルタ１８を透過した反射レーザ光１９を観察す
る。

次に、本実施例の作用を説明する。

上記の如く、赤外レーザ８からのレーザ光９に
より燃焼試料３は燃焼する。一方可視レーザ光１
３からのレーザ光１４は燃焼試料３を照射し、そ
の全表面を可視し得るように照らす。

燃焼試料３からは、レーザ光９，１４の反射光
と燃焼試料３から出る燃焼火炎の光が発生し、こ
れ等反射レーザ光１９等としてフイルタ１８側に
投射される。しかし、上記の如くフイルタ１８は
干渉作用により反射レーザ光１９の内、可視レー
ザ１３からのレーザ光１４のみを透過させる。

カメラ１６はフイルタ１８を透過したレーザ光
を撮影、観察するが、上記の如く燃焼火炎等の影
響を受けず、見かけ上、燃焼火炎を除去した燃焼
試料の表面が観察される。従つて、燃焼中の表面
状態がよく観察される。

又、フイルタ１８と燃焼試料３との間には、従
来技術の厚壁１ａを介在しないため、燃焼試料３
のごく近くに設置し得る。従つて、近接観察が可
能となり、高精度の燃焼解析ができる。

なお、赤外レーザ８は効率よく燃料に吸収され
るため、燃焼試料３は急速に加熱され、迅速な観
察が実施できる。

又、本実施例において、ビームエキスパンダ１
７を用いたが、これを使用せず、ミラー１５から
のレーザ光１４を直接燃焼試料３に照射し、燃焼
試料３の表面の微小部を精度よく観察することが
できる。

（他の実施例） 燃焼資料を重量計（特に微小変化を計測できる
もの）の秤量皿の上に置き、この皿上で燃焼させ
るとともに、重量変化を記録するようにしてもよ
い。

このようにした実施例では、先の実施例で得ら
れる効果のほかに、燃焼資料の燃焼過程における
重量変化と時間との関係を定量的に調査すること
ができるようになる。

（考案の効果） 以上の説明によつて明らかの如く、本考案によ
れば燃焼中の燃焼試料の近接観察ができ、高精度
の燃焼解析ができる効果が上げられる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来技術の燃焼試験装置の説明図、第
２図は本考案の一実施例の構成図、第３図は実施
例における燃焼試料の支持状態を示す正面図であ
る。 ３……燃焼試料、８……赤外レーザ、９……レ
ーザ光、１０，１５……ミラー、１１，１７……
ビームエキスパンダ、１２……支持台、１３……
可視レーザ、１４……レーザ光、１６……カメ
ラ、１８……フイルタ、１９……反射レーザ光。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 粒子状の固体又は液体燃料を燃焼せしめ、その
   燃焼中の上記燃料の表面状態を観測する燃焼試験
   装置において、上記燃料を加熱する赤外レーザ光
   源と、上記燃料を照射する可視レーザ光源と、上
   記燃料の表面から反射するレーザ光の通路内に配
   設され、上記可視レーザ光源からのレーザ光のみ
   を透過すべく形成されるフイルタと、該フイルタ
   を透過した上記レーザ光を観測するカメラとを有
   することを特徴とする燃焼試験装置。