JPH0792360B2 - 金属燃焼器の製造方法 - Google Patents

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られるア
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焼を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筒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のスパイラル状の水管1aの内面及び水管1b
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成され
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,10b
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
パッキン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、フランジ１″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。

〔発明が解決しようとする課題〕

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じ込
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℃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。

〔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外筒と、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
内筒とによって形成されている。

燃焼器本体２内へ溶融したアルカリ金属３を水管1a,1b
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成し、アルカリ金属の凝固後、
同穴に予熱剤４を挿入する。

その上で両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）の温度上昇を低く抑えることがで
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II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。 １……溶接フランジ、1a,1b……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. 【請求項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。