JPS6210565A - 金属燃焼器 - Google Patents
金属燃焼器Info
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- JPS6210565A JPS6210565A JP60151119A JP15111985A JPS6210565A JP S6210565 A JPS6210565 A JP S6210565A JP 60151119 A JP60151119 A JP 60151119A JP 15111985 A JP15111985 A JP 15111985A JP S6210565 A JPS6210565 A JP S6210565A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、リチウム燃料（Ｌｉ）のような金属燃料に６
７７化イオク（ＳＦ、）、ｖスのごとき酸化剤ガスを噴
射して燃焼・発熱反応を生じさせる金属燃焼器に関し、
特にかかる燃焼・発熱反応を起こさせる前に予熱剤で金
属燃料を予熱し溶融させる。
７７化イオク（ＳＦ、）、ｖスのごとき酸化剤ガスを噴
射して燃焼・発熱反応を生じさせる金属燃焼器に関し、
特にかかる燃焼・発熱反応を起こさせる前に予熱剤で金
属燃料を予熱し溶融させる。
會Ｘ燃焼器に関する。
従来より、この種の金属燃焼器を、水中航走体の原動機
の一部として使用することが考えられている。
の一部として使用することが考えられている。
ところで、金属燃焼器の起動には起動用予熱剤（発熱剤
）を使用することが行なわれるが、起動速度を数秒のオ
ーダに保つ必要があるため、予熱に際し次の問題の克服
が急務である。
）を使用することが行なわれるが、起動速度を数秒のオ
ーダに保つ必要があるため、予熱に際し次の問題の克服
が急務である。
（１）金属燃料の溶融・加熱の均一化。これは満遍なく
加熱しないと均一となりにくいからである。
加熱しないと均一となりにくいからである。
（２）予熱Ｍからの熱がすばやく金属燃料へ伝わらない
場合は、局所的に高温・高圧ガスが発生し、燃焼器が加
圧され、最悪の場合超高圧となり予熱剤が異常燃焼する
おそれがあるから、予熱剤からの熱をすばやく金属燃料
へ伝える必要がある。
場合は、局所的に高温・高圧ガスが発生し、燃焼器が加
圧され、最悪の場合超高圧となり予熱剤が異常燃焼する
おそれがあるから、予熱剤からの熱をすばやく金属燃料
へ伝える必要がある。
本発明は、このような状況下において創作されたもので
、予熱剤からの熱をすばやく金属燃料へ伝えることがで
きるようにするとともに、金属燃料の溶融・加熱の均一
化もはがれるようにした、金属燃焼器を提供することを
目的とする。
、予熱剤からの熱をすばやく金属燃料へ伝えることがで
きるようにするとともに、金属燃料の溶融・加熱の均一
化もはがれるようにした、金属燃焼器を提供することを
目的とする。
このため、本発明の金属燃焼器は、固体状の金属燃料を
装填された燃焼器本体と、上記金属燃料を予熱して溶融
させるための棒状予熱剤と、上記金属燃料の溶融時に同
金属燃料へ酸化剤ガスを噴射するためのノズルとをそな
え、上記予熱剤が上記金属燃料に形成された予熱剤装填
用穴に表押されて、上記予熱剤装填用穴が星形断面形状
を有していることを特徴としている。
装填された燃焼器本体と、上記金属燃料を予熱して溶融
させるための棒状予熱剤と、上記金属燃料の溶融時に同
金属燃料へ酸化剤ガスを噴射するためのノズルとをそな
え、上記予熱剤が上記金属燃料に形成された予熱剤装填
用穴に表押されて、上記予熱剤装填用穴が星形断面形状
を有していることを特徴としている。
上述の本発明の金属燃焼器では、まず予熱剤へ電流等を
供給することにより予熱剤を点火燃焼させる。このとき
予熱剤は星形断面形状の穴に嵌挿されているので、予熱
剤からの燃焼ガスと金属燃料との接触面を大きくするこ
とができ、これにより急速、安定な金属燃料の溶融・加
熱が実現される。ついでノズルから酸化剤ガスを燃焼器
本体内の金属燃料へ噴射する。これにより燃焼・発熱反
応が起こる。
供給することにより予熱剤を点火燃焼させる。このとき
予熱剤は星形断面形状の穴に嵌挿されているので、予熱
剤からの燃焼ガスと金属燃料との接触面を大きくするこ
とができ、これにより急速、安定な金属燃料の溶融・加
熱が実現される。ついでノズルから酸化剤ガスを燃焼器
本体内の金属燃料へ噴射する。これにより燃焼・発熱反
応が起こる。
以下、図面により本発明の一実施例としての金属燃焼器
にりいて説明すると、第１図（ａ）はその概略構成を模
式的に示す中央縦断斜視図、第１図（ｂ）はその横断面
図、第２図はその予熱剤装填用穴の断面形状を示す模式
図、第３図はその一部を破断して示す斜視図、第４図は
本金属燃焼器を原動機の一部とする水中航走体の推進シ
ステムを示す概略構成図である。
にりいて説明すると、第１図（ａ）はその概略構成を模
式的に示す中央縦断斜視図、第１図（ｂ）はその横断面
図、第２図はその予熱剤装填用穴の断面形状を示す模式
図、第３図はその一部を破断して示す斜視図、第４図は
本金属燃焼器を原動機の一部とする水中航走体の推進シ
ステムを示す概略構成図である。
本金属燃焼器１は、例えば水中航走体の原動機の一部と
して使用されるもの（ｆｊｓ４図参照）であり、この金
属燃焼器１は、第１図（ａ）、（ｂ）、第２〜４図に示
すごとく、固体状の金属燃料（アルカリ金属燃料：リチ
ウム燃料）Ｌｉを装填された円筒状の燃焼器本体ＩＡと
、このリチウム燃料Ｌｉを予熱して溶融させるための丸
棒状の予熱剤２［この予熱剤（発熱剤ということもある
）２はＡＩとＫＣＪ’Ｏ，（過塩素酸カリ）から成るが
、これはリチウム燃料Ｌｉとは反応せず、リチウム燃料
Ｌｉを加熱するだけである］と、リチウム燃料Ｌｉの溶
融時にリチウム燃料Ｌｉへ酸化剤ガスとしての６７フ化
イオウ〃ス（ＳＦｓｙス）を噴射するためのノズル３と
を有している。
して使用されるもの（ｆｊｓ４図参照）であり、この金
属燃焼器１は、第１図（ａ）、（ｂ）、第２〜４図に示
すごとく、固体状の金属燃料（アルカリ金属燃料：リチ
ウム燃料）Ｌｉを装填された円筒状の燃焼器本体ＩＡと
、このリチウム燃料Ｌｉを予熱して溶融させるための丸
棒状の予熱剤２［この予熱剤（発熱剤ということもある
）２はＡＩとＫＣＪ’Ｏ，（過塩素酸カリ）から成るが
、これはリチウム燃料Ｌｉとは反応せず、リチウム燃料
Ｌｉを加熱するだけである］と、リチウム燃料Ｌｉの溶
融時にリチウム燃料Ｌｉへ酸化剤ガスとしての６７フ化
イオウ〃ス（ＳＦｓｙス）を噴射するためのノズル３と
を有している。
また、ノズル３は金属燃焼器１の一端壁１ａの円周方向
に沿い複１（５）個装着されており、これらの７ズル３
がそれぞれその噴孔を軸方向に沿う方向に向は配設され
ている。なお、各ノズル３をそれぞれ軸方向に対し同じ
ように傾斜して即ち噴射方向を全て同一角度にして配設
してもよい。
に沿い複１（５）個装着されており、これらの７ズル３
がそれぞれその噴孔を軸方向に沿う方向に向は配設され
ている。なお、各ノズル３をそれぞれ軸方向に対し同じ
ように傾斜して即ち噴射方向を全て同一角度にして配設
してもよい。
さらに、各ノズル３は６７ツ化イオウ〃スコントロール
バルブ９を介して６７フ化イオウ〃スタンク８に接続さ
れており、各ノズル３からのＳＦ。
バルブ９を介して６７フ化イオウ〃スタンク８に接続さ
れており、各ノズル３からのＳＦ。
がスの噴射量や噴射タイミングはコントローラ１７によ
って制御されるようになっている。
って制御されるようになっている。
また、リチウム燃料Ｌｉはノズル３の配設側端面との間
に少し隙間を生じるように燃焼器本体ＩＡ内に配設され
るが、更にこのリチウム燃料Ｌｉは固体の状態で軸方向
にくり抜き部１８をもっ筒状に形成されている。
に少し隙間を生じるように燃焼器本体ＩＡ内に配設され
るが、更にこのリチウム燃料Ｌｉは固体の状態で軸方向
にくり抜き部１８をもっ筒状に形成されている。
ところで、燃焼器本体ＩＡの外周壁１ｃは第３図に示す
ごとく例えば水管４を巻回することにより構成されてい
るが、更に燃焼器本体ＩＡ内においてリチウム燃料Ｌｉ
のくり抜き部１８が外嵌めされる内筒部分１ｄも第３図
に示すごとく例えば水管４（この水管４は外側の水管４
と連通している）を巻回することにより構成されている
。そして、内側の水管４は給水ポンプ１１側に、外側の
水管４はタービン５側にそれぞれ接続される。
ごとく例えば水管４を巻回することにより構成されてい
るが、更に燃焼器本体ＩＡ内においてリチウム燃料Ｌｉ
のくり抜き部１８が外嵌めされる内筒部分１ｄも第３図
に示すごとく例えば水管４（この水管４は外側の水管４
と連通している）を巻回することにより構成されている
。そして、内側の水管４は給水ポンプ１１側に、外側の
水管４はタービン５側にそれぞれ接続される。
さらに、予熱剤２は円柱形状（丸棒状）を呈して合計５
本用意されており、各予熱剤２はリチウム燃料Ｌｉに星
形断面を有するように穿設された合計５個の予熱剤装填
用穴１９内にそれぞれ嵌挿されるようになっている。
本用意されており、各予熱剤２はリチウム燃料Ｌｉに星
形断面を有するように穿設された合計５個の予熱剤装填
用穴１９内にそれぞれ嵌挿されるようになっている。
なお、予熱剤装填用穴１９の開口はノズル３とほぼ対向
するように形成されている。
するように形成されている。
また、各穴１９は第２図に示すごとく実際は予熱剤２を
嵌挿するための穴部１９ａが極力小さくなるよう形成さ
れており、リチウム燃料Ｌｉに穴１９を多数形成できる
ようになっている。これにより満遍なくリチウム燃料Ｌ
ｉの溶融・加熱を行なえるのである。
嵌挿するための穴部１９ａが極力小さくなるよう形成さ
れており、リチウム燃料Ｌｉに穴１９を多数形成できる
ようになっている。これにより満遍なくリチウム燃料Ｌ
ｉの溶融・加熱を行なえるのである。
なお、燃焼器本体１Δの外周壁ＩＣの外側や内筒部分１
ｄの内側から別個に水管４をそれぞれ巻回してもよい。
ｄの内側から別個に水管４をそれぞれ巻回してもよい。
また、Ｉ＠４図中の符号６は減速機、７はプロペラ軸、
１０は加圧ガスを矢印ａ方向から印加して起動水を供給
するための起動用アキュムレータ、１２は復水器、１３
は水コントロールバルブ１４付きバイパス路、１５は交
流発電機、１６は潤滑油ポンプ、１７は６７ツ化イオウ
ガスコントロールパルプ開閉制御のほか水コントロール
パルプ１４の開閉状態を制御するためのコントローラを
示している。
１０は加圧ガスを矢印ａ方向から印加して起動水を供給
するための起動用アキュムレータ、１２は復水器、１３
は水コントロールバルブ１４付きバイパス路、１５は交
流発電機、１６は潤滑油ポンプ、１７は６７ツ化イオウ
ガスコントロールパルプ開閉制御のほか水コントロール
パルプ１４の開閉状態を制御するためのコントローラを
示している。
なお、第４図は推進装置全体システムを概念的に説明す
るためのものであるので、この第４図において、金属燃
焼器１にはノズル３が１個しか設けられていないが、実
際には第１図（ａ）および第３図に示すごと（複数個設
けられている。
るためのものであるので、この第４図において、金属燃
焼器１にはノズル３が１個しか設けられていないが、実
際には第１図（ａ）および第３図に示すごと（複数個設
けられている。
上述の構成により、本金属燃焼器を起動させるには、ま
ず予熱剤２へ電流等を供給することにより予熱剤２を点
火燃焼させる。すなわち予熱剤２は電流等の供給をその
点火部で受けて一時的にガス状となって熱を発生し、こ
の熱をリチウム燃料Ｌｉに伝える。°このとき予熱剤２
は星形断面形状の穴１９に嵌挿されているので、予熱剤
２からの燃焼ガスとリチウム燃料Ｌｉとの接触面を大き
くすることができ、これにより急速，安定なリチウム燃
料Ｌｉの溶融・加熱を実現できる。その結果、予熱剤２
は凝縮して液化する一方、リチウム燃料Ｌｉは効果的に
溶融して液化する。
ず予熱剤２へ電流等を供給することにより予熱剤２を点
火燃焼させる。すなわち予熱剤２は電流等の供給をその
点火部で受けて一時的にガス状となって熱を発生し、こ
の熱をリチウム燃料Ｌｉに伝える。°このとき予熱剤２
は星形断面形状の穴１９に嵌挿されているので、予熱剤
２からの燃焼ガスとリチウム燃料Ｌｉとの接触面を大き
くすることができ、これにより急速，安定なリチウム燃
料Ｌｉの溶融・加熱を実現できる。その結果、予熱剤２
は凝縮して液化する一方、リチウム燃料Ｌｉは効果的に
溶融して液化する。
その後は、６７ツ化イオウ〃スコントロールバルブ９を
開いて各ノズル３からＳＦ６，Ｉｙスを噴射する。する
とリチウム燃料ＬｉとｓＦｓｙスとが燃焼・発熱反応を
起こし、高温状態となる。このとき各ノズル３からのＳ
Ｆ．ｙスによって溶融したリチウム燃料ＬｉはＳＦ．、
ｖスの噴射による運動量で流動せしめられる。また金属
燃焼器１の中心をくり抜いているため、上記リチウム燃
料Ｌｉの流動性を効果的に高めることができる。すなわ
ちくり抜き部（中空部）による抵抗が減少するため、リ
チウム燃料Ｌｉを高速でかき混ぜる（流動させる）こと
ができる。
開いて各ノズル３からＳＦ６，Ｉｙスを噴射する。する
とリチウム燃料ＬｉとｓＦｓｙスとが燃焼・発熱反応を
起こし、高温状態となる。このとき各ノズル３からのＳ
Ｆ．ｙスによって溶融したリチウム燃料ＬｉはＳＦ．、
ｖスの噴射による運動量で流動せしめられる。また金属
燃焼器１の中心をくり抜いているため、上記リチウム燃
料Ｌｉの流動性を効果的に高めることができる。すなわ
ちくり抜き部（中空部）による抵抗が減少するため、リ
チウム燃料Ｌｉを高速でかき混ぜる（流動させる）こと
ができる。
このようにして、金属燃焼器１内で発生した熱により金
属燃焼器１まわりの水Ｗ４内の水が蒸気となり、この蒸
気がタービン５を作動させ、プロペラ軸７を回転駆動す
るのである。
属燃焼器１まわりの水Ｗ４内の水が蒸気となり、この蒸
気がタービン５を作動させ、プロペラ軸７を回転駆動す
るのである。
なお、リチウム燃料ＬｉとＳＦ．ガスとの反応後の体積
は反応前のそれに比べ５％程度減少するので、反応物を
燃焼器本体ＩＡから排出しなくでもよい。
は反応前のそれに比べ５％程度減少するので、反応物を
燃焼器本体ＩＡから排出しなくでもよい。
また、ノズル３は、燃焼器本体ＩＡの一端壁１ａにだけ
配設してもよいが、燃焼器本体ＩＡの両端壁１ ａ，
１ ｂに配設してもよい。
配設してもよいが、燃焼器本体ＩＡの両端壁１ ａ，
１ ｂに配設してもよい。
さらに、予熱剤２は丸棒状に限らず、角棒状でも、星形
断面の棒状でもよい。
断面の棒状でもよい。
以上詳述したように、本発明の金属燃焼器によれば、固
体状の金属燃料を装填された燃焼器本体と、上記金属燃
料を予熱して溶融させるための棒状予熱剤と、上記金属
燃料の溶融時に同金属燃料へ酸化剤がスを噴射するため
のノズルとをそなえ、上記予熱剤が上記金属燃料に形成
された予熱斉１装填用穴に嵌挿されて、上記予熱剤装填
用穴が星形断面形状を有するという簡素な構成で、予熱
剤からの熱をすばや（金属燃料へ伝えることができると
ともに、金属燃料の溶融・加熱の均一化も十分にはかれ
る利点がある。
体状の金属燃料を装填された燃焼器本体と、上記金属燃
料を予熱して溶融させるための棒状予熱剤と、上記金属
燃料の溶融時に同金属燃料へ酸化剤がスを噴射するため
のノズルとをそなえ、上記予熱剤が上記金属燃料に形成
された予熱斉１装填用穴に嵌挿されて、上記予熱剤装填
用穴が星形断面形状を有するという簡素な構成で、予熱
剤からの熱をすばや（金属燃料へ伝えることができると
ともに、金属燃料の溶融・加熱の均一化も十分にはかれ
る利点がある。
第１〜４図は本発明の一実施例としての金属燃焼器を示
すもので、第１図（、）はその概略構成を模式的に示す
中央縦断斜視図、第１図（ｂ）はその横断面図、第２図
はその予熱剤装填用穴の断面形状を示す模式図、第３図
はその一部を破断して示す斜視図であり、第４図は本金
属燃焼器を原動機の一部とする水中航走体の推進システ
ムを示す概略構成図である。 １・・金属燃焼器、ＩＡ・・燃焼器本体、ｌａ。 １ｂ・・燃焼器本体の端壁、ＩＣ・・燃焼器本体の外周
壁、１ｄ・・燃焼器本体の内筒部分、２・・予熱手段と
しての予熱剤、３・・ノズル、４・・木管、５・・ター
ビン、６・・減速機、７・・プロペラ紬、８・・６７ツ
化イオウ〃スタンク、９・・６７ツ化イオウ〃スコント
ロールバルプ、１０、・加圧タンク、１１・・給水ポン
プ、１２・・復水器、１３・・バイパス路、１４・・水
コントロールパルプ、１５・・交流発電機、１６・・潤
滑油ポンプ、１７・・コントローラ、１８・・くり抜き
部、１９・・予熱剤装填用穴、１９ａ・・穴部、Ｌｉ・
・金属燃料としてのリチウム燃料。 復代理人 弁理士 飯 沼 義 彦 第１図 Ｉソ 第１図 （ｂ）
すもので、第１図（、）はその概略構成を模式的に示す
中央縦断斜視図、第１図（ｂ）はその横断面図、第２図
はその予熱剤装填用穴の断面形状を示す模式図、第３図
はその一部を破断して示す斜視図であり、第４図は本金
属燃焼器を原動機の一部とする水中航走体の推進システ
ムを示す概略構成図である。 １・・金属燃焼器、ＩＡ・・燃焼器本体、ｌａ。 １ｂ・・燃焼器本体の端壁、ＩＣ・・燃焼器本体の外周
壁、１ｄ・・燃焼器本体の内筒部分、２・・予熱手段と
しての予熱剤、３・・ノズル、４・・木管、５・・ター
ビン、６・・減速機、７・・プロペラ紬、８・・６７ツ
化イオウ〃スタンク、９・・６７ツ化イオウ〃スコント
ロールバルプ、１０、・加圧タンク、１１・・給水ポン
プ、１２・・復水器、１３・・バイパス路、１４・・水
コントロールパルプ、１５・・交流発電機、１６・・潤
滑油ポンプ、１７・・コントローラ、１８・・くり抜き
部、１９・・予熱剤装填用穴、１９ａ・・穴部、Ｌｉ・
・金属燃料としてのリチウム燃料。 復代理人 弁理士 飯 沼 義 彦 第１図 Ｉソ 第１図 （ｂ）
Claims (1)
- 固体状の金属燃料を装填された燃焼器本体と、上記金属
燃料を予熱して溶融させるための棒状予熱剤と、上記金
属燃料の溶融時に同金属燃料へ酸化剤ガスを噴射するた
めのノズルとをそなえ、上記予熱剤が上記金属燃料に形
成された予熱剤装填用穴に嵌挿されて、上記予熱剤装填
用穴が星形断面形状を有していることを特徴とする、金
属燃焼器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60151119A JPS6210565A (ja) | 1985-07-08 | 1985-07-08 | 金属燃焼器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60151119A JPS6210565A (ja) | 1985-07-08 | 1985-07-08 | 金属燃焼器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6210565A true JPS6210565A (ja) | 1987-01-19 |
Family
ID=15511778
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60151119A Pending JPS6210565A (ja) | 1985-07-08 | 1985-07-08 | 金属燃焼器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6210565A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5189108A (en) * | 1989-12-27 | 1993-02-23 | Sumitomo Chemical Company, Limited | Modified polymer rubber and process for preparing the same |
| CN114165808A (zh) * | 2021-11-25 | 2022-03-11 | 北京动力机械研究所 | 一种金属热源快速启动系统 |
| CN114183751A (zh) * | 2021-11-25 | 2022-03-15 | 北京动力机械研究所 | 一种基于锂和六氟化硫反应的闭式循环热源装置 |
-
1985
- 1985-07-08 JP JP60151119A patent/JPS6210565A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5189108A (en) * | 1989-12-27 | 1993-02-23 | Sumitomo Chemical Company, Limited | Modified polymer rubber and process for preparing the same |
| CN114165808A (zh) * | 2021-11-25 | 2022-03-11 | 北京动力机械研究所 | 一种金属热源快速启动系统 |
| CN114183751A (zh) * | 2021-11-25 | 2022-03-15 | 北京动力机械研究所 | 一种基于锂和六氟化硫反应的闭式循环热源装置 |
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