JPH0626942A

JPH0626942A - 熱量計ボンブ

Info

Publication number: JPH0626942A
Application number: JP18533892A
Authority: JP
Inventors: Mikito Saiga; 幹人雑賀; Akira Komatsubara; 彰小松原; Hiroshi Kimoto; 博木本; Shoji Seike; 捷二清家; Nobuhiko Ishida; 順彦石田; Toshihiko Nakagawa; 敏彦中川
Original assignee: NGK Insulators Ltd; Kansai Electric Power Co Inc
Current assignee: NGK Insulators Ltd; Kansai Electric Power Co Inc
Priority date: 1992-07-13
Filing date: 1992-07-13
Publication date: 1994-02-04
Anticipated expiration: 2013-09-21
Also published as: JP2801113B2

Abstract

(57)【要約】【目的】一端が開口する筒状のボンブ本体、燃焼用試料
を収容する燃焼容器を保持する保持部および一対の電極
を有しボンブ本体の開口部に気密的に嵌合されてボンブ
本体とともに高圧酸素が密封される燃焼室を形成する蓋
体、両電極間に配設され燃焼用試料に点火する点火手段
を備えた熱量計ボンブにおいて、燃焼室内への高圧酸素
の供給時の燃焼容器内の試料の飛散を防止する。【構成】高圧酸素を燃焼室Ｄ内へ供給するノズルヘッド
１８の酸素噴出口の形状、数および配設部位の少なくと
も１つを特定することにより、燃焼室Ｄ内に供給された
酸素が保持部１４に保持された燃焼容器Ｃの外周にて略
均等に流動する構成とした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、石炭類等の発熱量を測
定する熱量計（発熱量測定装置）の構成部品である熱量
計ボンブに関する。

【０００２】

【従来の技術】熱量計ボンブは熱量計を構成する水を収
容した内筒内に配置されて使用されるもので、刊行物
「ＪＩＳ（JIS M 8814-1985、日本規格協会発行）」に
示されているように、一端が開口する筒状のボンブ本体
と、燃焼用試料を保持する保持部および一対の電極を有
し前記ボンブ本体の開口部に気密的に嵌合されて同ボン
ブ本体とともに高圧酸素が密封される燃焼室を形成する
蓋体と、前記両電極間に配設され前記燃焼用試料に点火
する点火手段を備えた構成になっている。

【０００３】点火手段としては一般に、両電極間に張設
されたニクロム線等の線状のヒータが採用されていて、
燃焼用試料を包んだ雁皮紙上にヒータを巻き付けて保持
部に保持し、ヒータの発熱により雁皮紙を燃焼させて燃
焼用試料を点火する構成になっている。また、高圧酸素
供給手段としては一般に蓋体に設けた連通孔および同連
通孔を開閉するチエックバルブ等を備えた手段が採用さ
れていて、連通孔に接続された酸素供給源からチエック
バルブを通して燃焼室内へ供給される構成となってい
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、当該熱量計
ボンブにおいては連通孔の先端側の酸素噴出口が一方向
に開口していて、燃焼室内への酸素供給初期には高圧酸
素が高流速で流入する。このため、高流速の酸素が燃焼
室内に保持されて燃焼用試料を包んでいる雁皮紙の包の
一方側から衝突するおそれがあり、このような現象が発
生すると雁皮紙に巻き付いているヒータに無用な負荷が
作用し、ヒータの強度を低下させるおそれがある。

【０００５】また、燃焼用試料を雁皮紙に包むことなく
燃焼容器に直接収容して燃焼する手段を採用して、雁皮
紙で燃焼用試料を包む作業を解消することにより発熱量
の測定時間の短縮を図ろうとする場合には、上記した酸
素供給手段を採用すると燃焼用容器内に収容されている
燃焼用試料が酸素流により飛散されるおそれがある。試
料の飛散現象が生じると、飛散した試料が完全には燃焼
することなく残留して発熱量の測定精度を低下さること
になり、また飛散した試料がボンブ内に蓄積して内部を
汚損するとともに、ボンブ本体と蓋体との嵌合部間に介
在してこれら両者間の気密的な嵌合を損なうことにな
る。

【０００６】従って、本発明の目的は、燃焼室内に保持
した燃焼用試料に対する酸素流の悪影響を防止して、上
記した各問題を解消することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、一端が開口す
る筒状のボンブ本体と、燃焼用試料の保持部および一対
の電極を有し前記ボンブ本体の開口部に気密的に嵌合さ
れて同ボンブ本体とともに高圧酸素が密封される燃焼室
を形成する蓋体と、同蓋体の内面側に設けられて同蓋体
に設けた連通孔に連通し同連通孔に接続した酸素源から
供給される高圧酸素を前記燃焼室に噴出するノズルヘッ
ドと、前記両電極間に配設され前記燃焼用試料に点火す
る点火手段を備えた熱量計ボンブであり、前記ノズルヘ
ッドの酸素噴出口の形状、数および配設部位の少なくと
も１つを特定することにより、前記燃焼室内に供給され
た酸素が前記保持部に保持された燃焼用試料の外周にて
略均等に流動する構成としたことを特徴とするものであ
る。

【０００８】本発明に係る熱量計ボンブにおいては、前
記酸素噴出口を前記ノズルヘッドの外側周面に周方向に
均等の間隔で複数配設すること、前記酸素噴出口を前記
ノズルヘッドの外側全面に均等の間隔で複数配設するこ
と、または前記ノズルヘッドを多数の細孔を有する多孔
質材料で形成することができる。また、本発明に係る熱
量計ボンブにおいては、燃焼用試料の保持部を円盤状に
形成するとともに前記蓋体を前記ボンブ本体の開口部に
下方から嵌合して前記ノズルヘッドを前記保持部の下方
に配置し、かつ前記酸素噴出口を前記ノズルヘッドの上
面に複数配設することができる。

【０００９】

【発明の作用・効果】このように構成した熱量計ボンブ
においては、燃焼室内に供給される酸素の同一供給量当
りの流速を従来に比較して低くすることができるととも
に、燃焼室内に供給された酸素は前記保持部に保持され
た燃焼用試料の外周にて略均等に流動するため、ヒータ
に対する無用の負荷を防止することができるとともに、
燃焼用試料が燃焼容器に収容されて保持されている場合
においても試料を飛散させることはない。

【００１０】従って、当該熱量計ボンブにおいては、酸
素供給時にヒータの強度を低下させるおそれがない。ま
た、当該熱量計ボンブにおいては、燃焼用試料を燃焼容
器に直接収容して保持した状態で燃焼して発熱量を精度
よくかつ燃焼室を汚損することなく測定することがで
き、雁皮紙で燃焼用試料を包む作業を解消することによ
り発熱量の測定時間の短縮を図ることができるととも
に、飛散した試料がボンブ本体と蓋体との嵌合部間に介
在してこれら両者間の気密的な嵌合を損なうこともな
い。

【００１１】

【実施例】以下本発明の実施例を図面に基づいて説明す
るに、図１には本発明の第１実施例に係る熱量計ボンブ
が示されている。当該熱量計ボンブ１０は図８に示す熱
量計Ａを構成する１部品であり、熱量計Ａは外槽２１、
中間筒２２および内筒２３を備え、熱量計ボンブ１０は
内筒２３内に収容して使用される。なお、熱量計Ａの使
用に際しては外槽２１と中間筒２２間には所定温度の水
が注入され、中間筒２２と内筒２３間には空気層が形成
され、かつ内筒２３内には所定温度の水が注入され、熱
量計ボンブ１０内で燃焼用試料が燃焼された際の内筒２
３内の水温を測定することにより試料の発熱量が算出さ
れる。

【００１２】熱量計ボンブ１０は下端が開口する円筒状
のボンブ本体１１と、ボンブ本体１１の下端開口部１１
ａに気密的に嵌合された蓋体１２と、蓋体１２に植設さ
れてボンブ本体１１内に突出する正負一対の電極１３
ａ，１３ｂと、電極１３ａに設けられて水平状に延びる
円盤状の保持部１４と、点火手段を構成するヒータ１
５、絶縁性で棒状の保持部材１６および雁皮紙製で筒状
の導火部材１７と、本発明の主要部であるノズルヘッド
１８を備えている。

【００１３】ボンブ本体１１および蓋体１２の形状、構
造、組付構造は本出願人の先願に係る特願平３−３２５
３９０号出願にて開示している熱量計ボンブのボンブ本
体および蓋体と基本的には同じもので、ボンブ本体１１
と蓋体１２との嵌合部にはバヨネット構造が採用されて
いて、蓋体１２のボンブ本体１１に対する脱着が容易に
なっている。各電極１３ａ，１３ｂは棒状のもので、保
持部１４を挟んで互いに１８０度の角度離れて植設され
て対向し、両電極間１３ａ，１３ｂ間に保持部１４が延
びている。また、蓋体１２の中央部には連通孔１２ａが
設けられていて、蓋体１２の下面側には連通孔に断続可
能に連通する逆止弁式の接続バルブ１９が気密的に螺着
され、かつ蓋体１２の上面側には連通孔１２ａに連通す
るノズルヘッド１８が気密的に螺着されている。

【００１４】当該熱量計ボンブ１０における点火手段を
構成するヒータ１５は白金線からなるもので、図２に示
すように中央部にはコイル部１５ａを備え、その各端部
にて各電極１３ａ，１３ｂの上端部に接続されていて、
コイル部１５ａ内には保持部材１６が挿入されて介在し
ている。保持部材１６は絶縁性材料からなる棒状のもの
で、コイル部１５ａの所定の形状を保持して各コイル間
での接触を防止している。コイル部１５ａは電極１３ａ
に設けた保持部１４の所定量上方に位置している。保持
部１４には燃焼用試料Ｂを収容した燃焼容器Ｃが載置さ
れる。燃焼容器Ｃは上端が開口するもので、燃焼容器Ｃ
内の燃焼用試料Ｂがヒータ１５のコイル部１５ａに対向
する。

【００１５】点火手段を構成する導火部材１７は雁皮紙
からなる薄肉の筒状のもので、ヒータ１５が通電されて
発熱した時この発熱により容易に着火して燃焼するもの
である。導火部材１７は図２の（ａ）、（ｂ）に示すよ
うに、燃焼容器Ｃ内の燃焼用試料Ｂ上に起立させてヒー
タ１５の側部にもたれさせ状態でコイル部１５ａに接触
されるもので、導火部材１７が燃焼した時その火が試料
Ｂに点火される。

【００１６】しかして、ノズルヘッド１８は図３に示す
ように一端が開口する筒状のもので、その脚部１８ａの
外周にはネジが刻設されており、また頭部１８ｂの外周
面には複数の噴出口１８ｃが周方向に等間隔に配設され
ている。かかるノズルヘッド１８はその脚部１８ａにて
蓋体１２の内面上に気密的に螺着されて連通孔１２ａに
連通していて、酸素源に接続した導管から接続バルブ１
９を介して供給された高圧酸素を各噴出口１８ｃから燃
焼室Ｄ内に噴出し、燃焼室Ｄ内に所定圧の酸素を供給す
る。

【００１７】このように構成された熱量計ボンブ１０に
おいては、使用時には先づ所定量の燃焼用試料Ｂを収容
した燃焼容器Ｃを保持部１４上に載置するとともに導火
部材１７を図２に示すように立てかけ、次いで当該蓋体
１２をボンブ本体１１にその下方から嵌合するか、また
は当該蓋体１２にその上方からボンブ本体１１を嵌合し
て固着する。これにより、ボンブ本体１１内が燃焼室Ｄ
に形成される。次いで、蓋体１２の下面側の接続バルブ
１９に高圧酸素源に接続されている導管を接続し、導管
側のバルブを開成してノズルヘッド１９を通して高圧酸
素を燃焼室Ｄ内に起供給し、燃焼室Ｄ内を所定の酸素圧
とする。このように準備された熱量計ボンブ１０は熱量
計Ａの内筒２３内に図８に示す状態に収容され、外槽２
１と中間筒２２間、および内筒２３内に所定温度の水を
所定量注入して準備を完了する。

【００１８】発熱量の測定試験においては、この状態に
セットされた熱量計ボンブ１０のヒータ１５に通電して
ヒータ１５を発熱させる。これにより、導火部材１７が
ヒータ１５の発熱により燃焼して消失し、この間に燃焼
用試料Ｂが点火されて燃焼する。この燃焼時にはヒータ
１５と試料Ｂとは所定量離間された状態にあり、近接し
た位置で試料Ｂの燃焼熱の影響を受けることが少なく、
ヒータ１５の酸化および熱的劣化の促進が抑制される。
従って、当該熱量計ボンブ１０においては、ヒータ１５
の使用耐用回数が高くてヒータ１５の交換頻度が低く、
発熱量の測定者にはヒータ１５を交換するための熟練と
煩雑な作業が要求されることがなくて測定時間が短縮さ
れ、また発熱量の測定を自動化し得て連続測定が可能と
なる。

【００１９】ところで、当該熱量計ボンブ１０において
は、高圧酸素を噴出するノズルヘッド１８として頭部１
８ｂの外側周面に多数の噴出口１８ｃを有するものを採
用しているため、燃焼室Ｄ内に噴出した酸素は燃焼室Ｄ
の底部を全体に均等に満した状態で漸次上方へ流動して
燃焼室Ｄ全体に行き渡る。従って、燃焼室Ｄ内に供給さ
れる酸素の同一供給量当りの流速を従来に比較して低く
することができるとともに、燃焼室Ｄ内に供給された酸
素は保持部１４に保持された燃焼用試料Ｂを収容した燃
焼容器Ｃの外周を均等に流動し、燃焼用試料Ｂを飛散さ
せることはないとともに、導火部材１７をヒータ１５か
ら離脱させることがない。。

【００２０】従って、当該熱量計ボンブ１０において
は、燃焼用試料Ｂを燃焼容器Ｃに直接収容して保持した
状態で燃焼して発熱量を精度よくかつ燃焼室Ｄ内を汚損
することなく測定することができ、雁皮紙で燃焼用試料
を包む作業を解消することにより発熱量の測定時間の短
縮を図ることができるとともに、飛散した燃焼用試料Ｂ
がボンブ本体１１と蓋体１２との嵌合部間に介在してこ
れら両者１１，１２間の気密的な嵌合を損なうこともな
い。

【００２１】図４にはのノズルヘッドの第１変形例が示
されている。同変形例に示されたノズルヘッド１８Ａに
おいては、頭部１８ｄの上面に複数の噴出口１８ｅが配
設されていて、その脚部１８ｆにて蓋体１２の上面に気
密的に螺着されている。このため、高圧酸素は各噴出口
１８ｅから上方に噴出されるが、噴出された酸素は円盤
状の保持部１４の下面に衝突して外周側に広がって、燃
焼容器Ｃの外周を均等に上方へ流動する。従って、燃焼
容器Ｃ内の燃焼用試料Ｂが飛散したり、導火部材１７が
ヒータ１５から脱落することがなく、ノズルヘッド１８
と同様の作用効果を奏する。

【００２２】図５にはノズルヘッドの第２変形例が示さ
れている。同変形例に示されたノズルヘッド１８Ｂにお
いては、焼結金属からなる多孔質材料にて形成されてい
る。このため、高圧酸素はノズルヘッド１８Ｂの外周全
体から低速で噴出され、燃焼室Ｄの底部全体を均等に満
した状態で上方へ流動する。従って、当該ノズルヘッド
１８Ｂにおいても燃焼容器Ｃ内の燃焼用試料Ｂが飛散し
たり、導火部材１７がヒータ１５から脱落することがな
く、ノズルヘッド１８と同様の作用効果を奏する。

【００２３】図６には本発明の第２実施例に係る熱量計
ボンブ３０が示されている。当該熱量計ボンブ３０にお
いては、各電極３３ａ，３３ｂの形状および配置、点火
手段を構成するヒータ３５および保持部材３６の形状、
配置が第１実施例の熱量計ボンブ１０とは相違し、その
他の構成は同一または類似するものである。従って、第
１実施例の熱量計ボンブ１０と同一または類似する構成
部材には３０番台の類似する符号を付して、それらの詳
細な説明を省略する。

【００２４】しかして、当該熱量計ボンブ３０において
は、各電極３３ａ，３３ｂが中間部で屈曲されていて、
図７に示すように各電極３３ａ，３３ｂの基端側は保持
部３４を挟んで１８０度離間して対向しているが、それ
らの上端側は保持部３４の一側に偏位して互いに接近し
ている。ヒータ３５は白金製のもので、その各端部は各
電極３３ａ，３３ｂの上端部に接続されているが、保持
部材３６がコ字状に屈曲形成されており、従って保持部
材３６の外周に位置しているコイル部３５ａもコ字状を
呈して、コイル部３５ａは一側へ開口する嵌合凹所を構
成しているとともに、保持部３４の上方の位置から退避
した部位に位置している。

【００２５】このように構成された熱量計ボンブ３０に
おいては、第１実施例の熱量計ボンブ１０と全く同様の
状態で使用されるが、ヒータ３５のコイル部３５ａの形
状が嵌合凹所に構成され、かつ同コイル部３５ａが保持
部３４の上方から退避した部位に位置しているため、ヒ
ータ３５のコイル部３５ａである嵌合凹所に導火部材３
７を嵌合して配置することができ、ヒータ３５に対する
導火部材３７の接触が確実になり、燃焼用試料Ｂに対す
る点火が短時間で一層に確実になされるとともに、熱量
計ボンブ３０の運搬時の導火部材３７のヒータ３５から
の脱落が防止される。

【００２６】また、当該熱量計ボンブ３０においては、
ノズルヘッド３８として図３〜図５に示すノズルヘッド
１８，１８Ａ，１８Ｂが適宜選択して使用されるもの
で、従って高圧酸素の燃焼室Ｄ内への供給時における燃
焼用試料Ｃの飛散がないとともに、導火部材３７に対す
る悪影響もなく、従って高圧酸素の供給に関しては第１
実施例に係る熱量計ボンブ１０と同様の作用効果を奏す
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例に係る熱量計ボンブの縦断
側面図である。

【図２】同熱量計ボンブを構成する点火手段を示す斜視
図（ａ）、および平面図（ｂ）である。

【図３】同熱量計ボンブを構成するノズルヘッドの平面
図（ａ）、および一部縦断側面図（ｂ）である。

【図４】同熱量計ボンブを構成するノズルヘッドの第１
変形例を示す平面図（ａ）、および一部縦断側面図
（ｂ）である。

【図５】同熱量計ボンブを構成するノズルヘッドの第２
変形例を示す平面図（ａ）、および一部縦断側面図
（ｂ）である。

【図６】本発明の第２実施例に係る熱量計ボンブの縦断
側面図である。

【図７】同熱量計ボンブを構成する点火手段を示すの斜
視図（ａ）、および平面図（ｂ）である。

【図８】同熱量計ボンブを構成部品とする熱量計の概略
構成図である。

【符号の説明】

１０，３０…熱量計ボンブ、１１，３１…ボンブ本体、
１２，３２…蓋体、１３ａ，１３ｂ，３３ａ，３３ｂ…
電極、１４，３４…保持部、１５，３５…ヒータ、１５
ａ，３５ａ…コイル部、１６，３６…保持部材、１７，
３７…導火部材、１８，１８Ａ，１８Ｂ，３８…ノズル
ヘッド、１８ｃ，１８ｄ…噴出口、Ａ…熱量計、Ｂ…燃
焼用試料、Ｃ…燃焼容器、Ｄ…燃焼室。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者木本博大阪市北区中之島３丁目３番22号関西電力株式会社内 (72)発明者清家捷二愛知県名古屋市緑区太子２丁目167番地の１ (72)発明者石田順彦愛知県名古屋市緑区旭出２丁目611番地１ (72)発明者中川敏彦愛知県碧南市石橋町２丁目83番地

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】一端が開口する筒状のボンブ本体と、燃焼
用試料の保持部および一対の電極を有し前記ボンブ本体
の開口部に気密的に嵌合されて同ボンブ本体とともに高
圧酸素が密封される燃焼室を形成する蓋体と、同蓋体の
内面側に設けられて同蓋体に設けた連通孔に連通し同連
通孔に接続した酸素源から供給される高圧酸素を前記燃
焼室に噴出するノズルヘッドと、前記両電極間に配設さ
れ前記燃焼用試料に点火する点火手段を備えた熱量計ボ
ンブであり、前記ノズルヘッドの酸素噴出口の形状、数
および配設部位の少なくとも１つを特定することによ
り、前記燃焼室内に供給された酸素が前記保持部に保持
された燃焼用試料の外周にて略均等に流動する構成とし
たことを特徴とする熱量計ボンブ。
【請求項２】前記酸素噴出口を前記ノズルヘッドの外側
周面に周方向に均等の間隔で複数配設したことを特徴と
する請求項１に記載の熱量計ボンブ。
【請求項３】前記酸素噴出口を前記ノズルヘッドの外側
全面に均等の間隔で複数配設したことを特徴とする請求
項１に記載の熱量計ボンブ。
【請求項４】前記ノズルヘッドを多数の細孔を有する多
孔質材料で形成したことを特徴とする請求項１に記載の
熱量計ボンブ。
【請求項５】燃焼用試料の保持部を円盤状に形成すると
ともに前記蓋体を前記ボンブ本体の開口部に下方から嵌
合して前記ノズルヘッドを前記保持部の下方に配置し、
かつ前記酸素噴出口を前記ノズルヘッドの上面に複数配
設したことを特徴とする請求項１に記載の熱量計ボン
ブ。