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特許6670181水素燃焼装置

書誌要約請求の範囲詳細な説明課題実施例実施するための形態図面の説明

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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6670181

(24)【登録日】2020年3月3日

(45)【発行日】2020年3月18日

(54)【発明の名称】水素燃焼装置

(51)【国際特許分類】

F23Q 25/00 20060101AFI20200309BHJP

F23D 14/20 20060101ALI20200309BHJP

F23D 14/82 20060101ALI20200309BHJP

F23K 5/00 20060101ALI20200309BHJP

【ＦＩ】

F23Q25/00 Z

F23D14/20

F23D14/82 Z

F23K5/00 304

【請求項の数】3

【全頁数】11

(21)【出願番号】特願2016-112493(P2016-112493)

(22)【出願日】2016年6月6日

(65)【公開番号】特開2017-219221(P2017-219221A)

(43)【公開日】2017年12月14日

【審査請求日】2019年3月29日

(73)【特許権者】

【識別番号】000158312

【氏名又は名称】岩谷産業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100121603

【弁理士】

【氏名又は名称】永田元昭

(74)【代理人】

【識別番号】100141656

【弁理士】

【氏名又は名称】大田英司

(74)【代理人】

【識別番号】100067747

【弁理士】

【氏名又は名称】永田良昭

(72)【発明者】

【氏名】佐枝学

(72)【発明者】

【氏名】加藤勇人

(72)【発明者】

【氏名】阿部好伸

(72)【発明者】

【氏名】小池国彦

(72)【発明者】

【氏名】浅井健治

(72)【発明者】

【氏名】川邊光則

【審査官】豊島ひろみ

(56)【参考文献】

【文献】特開昭５４−０５２３４４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２−０３２０８４（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１０／００８９０６６（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開昭５３−０９２９３０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００５−３０８２３０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００２−００１０９１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４−０００２５８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ２３Ｑ２５／００

Ｆ２３Ｄ１４／００ − １４／８４

Ｆ２３Ｋ５／００ − ５／２２

Ｆ２３Ｎ１／００ − ５／２６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

水素を供給する供給路の末端に前記水素を燃焼するバーナを備えた水素燃焼装置であって、
前記供給路の上流側部位に、供給する気体の流動制御のための制御用部材を有する制御操作部が設けられ、
該制御操作部における末端側に消炎素子が配置され、
前記供給路における前記制御操作部と前記バーナとの間に、前記バーナの炎口と前記消炎素子との間の距離をＤＤＴ距離未満の長さとして前記バーナを前記制御操作部から離す離間部を備え、
前記バーナが１００ｖｏｌ％で供給される前記水素を拡散燃焼させるものであるとともに、前記水素が水素の燃焼速度以上の速度で供給される
水素燃焼装置。

【請求項2】

前記供給路が呼び径５０Ａの管体で構成され、前記離間部の長さが前記管体の呼び径の１００〜３００倍である
請求項１に記載の水素燃焼装置。

【請求項3】

前記消炎素子がエンドオブライン・デフラグレーション用の消炎素子である
請求項１または請求項２に記載の水素燃焼装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、水素を燃焼させる水素燃焼装置に関し、より詳しくは、水素供給が安全に行える水素燃焼装置に関する。

【背景技術】

【0002】

水素は燃焼しても炭酸ガスを発生させない利点がある一方で、防爆規格において爆発ガスグループのIIＣに分類されており、爆発性が高い。このため安全性を確保することが重要である。水素は燃焼速度が速く逆火しやすいので、例えば下記特許文献１に開示されている水素ガスを燃料とするエンジンのように、水素燃焼装置では逆火防止装置が欠かせない。

【0003】

逆火防止装置は気体を通過させるが火炎の通過を阻止するものであって、火元に近い位置に取り付けられていた。しかし、水素燃焼装置の種類や用途によっては、構造上や演出上など理由により、制御操作を行う部分を火元から離したい場合がある。このような場合、逆火防止装置は水素を供給する供給管よりも大きく重量もあるので、制御操作を行う部分から独立して火元の近くに設けたのでは、制御操作を行う部分を火元から離した意味が没却されてしまう。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１２−１４９５５９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

そこでこの発明は、制御操作を行う部分から火元を離すとともに安全性を確保できるようにすることを主な目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

そのための手段は、水素を供給する供給路の末端に前記水素を燃焼するバーナを備えた水素燃焼装置であって、前記供給路の上流側部位に、供給する気体の流動制御のための制御用部材を有する制御操作部が設けられ、該制御操作部における末端側に消炎素子が配置され、前記供給路における前記制御操作部と前記バーナとの間に、前記バーナの炎口と前記消炎素子との間の距離をＤＤＴ距離未満の長さとして前記バーナを前記制御操作部から離す離間部を備え、前記バーナが１００ｖｏｌ％で供給される前記水素を拡散燃焼させるものであるとともに、前記水素が水素の燃焼速度以上の速度で供給される水素燃焼装置である。

【0007】

前記「ＤＤＴ」とは、“ＤｅｆｌａｇｒａｔｉｏｎｔｏＤｅｔｏｎａｔｉｏｎＴｒａｎｓｉｔｉｏｎ”のことで、爆燃から爆轟に転移することをいい、「ＤＤＴ距離」とは、火元、すなわちバーナの炎口から爆轟に転移するまでの距離をいう。

【0008】

「爆燃」と「爆轟」について付言すると、「爆燃」（デフラグレーション、Ｄｅｆｌａｇｒａｔｉｏｎ）は、既燃気体が発生する熱を未燃気体へ熱伝導により移動させながら伝播するもので、火炎（燃焼波）は燃焼ガスの膨張により加速され、前方の未燃気体を圧縮しさらに加速するが、火炎の伝播速度は音速よりも遅い。これに対して「爆轟」（デトネーション、Ｄｅｔｏｎａｔｉｏｎ）は、未燃気体の温度を上昇させるのが衝撃波によってなされ、衝撃波により未燃気体の温度を自己着火温度以上に高めながら伝播するので、火炎の伝播速度は音速を超える。

【0009】

また、水素の燃焼速度は約９０ｍ／ｓ（大気圧下で水素と酸素の混合比率が７０：３０の場合）である。

【0010】

この構成では、供給路を通ってバーナに供給される水素は、１００ｖｏｌ％であるうえに供給速度が燃焼速度よりも速いので、バーナの炎口以外では燃焼せず、予混合式の場合と異なり、逆火も発生しにくい。供給路の上流側部位の制御操作部に備えた消炎素子は、万が一逆火が発生した場合でも爆轟に至る前の段階で消炎素子よりも上流側の部分を保護し、供給路の離間部は、ＤＤＴ距離未満の長さの範囲内で必要に応じてバーナを制御操作部から離す。

【発明の効果】

【0011】

この発明によれば、バーナを制御操作部から離すとともに、水素燃焼において安全性を確保できる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】水素燃焼装置の概略構成図。

【図2】水素燃焼装置を用いた演出装置の概略構成図。

【図3】試験装置の概略構成図。

【発明を実施するための形態】

【0013】

図１に、水素燃焼装置１１の概略構成図を示す。この水素燃焼装置１１は、たとえば図２に示したような演出装置１１ａに使用されて、たとえば各種イベントや式典、店舗営業、神社仏閣、庭園などで用いられる聖火や炬火、かがり火などを灯したりするほか、図示しない調理装置など各種の装置に使用されて火炎を放出する。

【0014】

図２に示した演出装置１１ａについてごく簡単に説明すると、演出装置１１ａは火炎を見せる火炎放出部１２と、水素の供給とその流動制御を行う制御操作部１３を有し、火炎放出部１２は制御操作部１３から所定の距離はなれた位置に設置される。

【0015】

まず水素燃焼装置１１について説明してから演出装置１１ａについて説明する。

【0016】

水素燃焼装置１１は、図１に示したように、水素を供給する供給路１４の末端に水素を燃焼して水素炎Ｆを発生させるバーナ１５を備えており、供給路１４の上流側部位に、供給する気体の流動制御のための制御用部材を有する制御操作部１３を備えている。

【0017】

供給路１４は、水素を供給する主ライン１４ａと窒素を供給するパージライン１４ｂで構成する。パージライン１４ｂは末端が主ライン１４ａの途中に接続されている。供給路１４を構成する管体には、用途に応じて適宜の口径の管体が使用される。

【0018】

バーナ１５は濃度１００ｖｏｌ％で供給された水素を拡散燃焼させるものであり、円筒状に形成されており、円形の炎口１５ａを有している。バーナ１５は、図１の例では１つである場合を描いたが、複数備えてもよい。図１中、１６はパイロットバーナである。

【0019】

制御操作部１３は、主ライン１４ａの上流側部位とパージライン１４ｂから構成され、ボンベをはじめ、減圧弁などの各種弁、流量計、消炎素子などを備えている。具体的には、主ライン１４ａには、上流側から順に前述の制御用部材として、水素を貯蔵する水素ボンベ１７、流量を動的に制御する減圧弁１８、内部圧力が異常に上昇した場合に自動的に圧力を逃がす安全弁１９、流量計２１、圧力計２２、減圧弁２３、圧力計２４、流量調整や開閉を行うボールバルブ２５、消炎素子２６、圧力計２７を有している。

【0020】

消炎素子２６は、消炎直径よりも小さな穴（図示せず）を集合させた公知構成であり、水素は通過させるものの火炎を細分化し通過させない機能を有する。消炎素子２６は管体に接続される接続部を有した筐体２８内に備えられ、前述のように消炎素子２６は制御操作部１３における末端側に配置されることになる。主ライン１４ａ中の水素の流れを阻害しないように、消炎素子２６は圧力損失の小さいものが好ましい。圧力損失を抑えることで、燃焼速度以上の流速で水素を安定的に供給することができるとともに、水素の流速が燃焼速度以下になるリスクを極力低減することができる。消炎素子２６としては、例えば市販されているクリンプトメタルで構成された、エンドオブライン・デフラグレーション用が利用できる。

【0021】

主ライン１４ａにおける安全弁１９と流量計２１との間に、パージライン１４ｂが接続されている。パージライン１４ｂは、上流側から順に前述の制御用部材として、窒素ボンベ３１と、減圧弁３２と、逆止弁３３と、手動弁３４を備えている。パージライン１４ｂは、燃焼開始時や燃焼終了時に、主ライン１４ａにおけるパージイラン接続部１４ｃより先の部分に入っている水素を不活性な窒素ガスに置換するときに使用する。

【0022】

主ライン１４ａとパージイラン１４ｂにおける減圧弁１８，２３，３２と流量計２１と圧力計２２，２４，２７は図示しない制御部と接続され、駆動制御される。制御部は、水素ボンベ１７から供給する水素を、水素の燃焼速度以上の速度で供給する制御を行う。水素の燃焼速度は約９０ｍ／ｓであるので、水素はそれ以上の、例えば約１６５ｍ／ｓで供給される。

【0023】

主ライン１４ａにおける制御操作部１３とバーナ１５との間の部位は、バーナ１５を制御操作部１３から離す離間部１４ｄである。離間部１４ｄは、主として管体のみで構成されており、バーナ１５の炎口１５ａと消炎素子２６との間の距離ＬをＤＤＴ距離未満の長さとするものであり、ＤＤＴ距離未満の長さとする範囲内で必要に応じた長さに設定される。つまりバーナ１５で逆火が生じたとした場合でも、爆燃から爆轟に転移する前の段階で消炎素子２６が作用するように構成されている。

【0024】

具体例をあげると、供給路１４がＪＩＳ規格でいう呼び径５０Ａの管体で構成された場合、離間部１４ｄの長さは、管体の呼び径に対して１００〜３００倍、つまり５ｍ〜１５ｍの範囲から選択できる。

【0025】

このような構成の水素燃焼装置１１を用いた演出装置１１ａの火炎放出部１２は、バーナ１５を外装体４１で囲むとともに、バーナ１５の火炎を出す方向に着色手段としての着色部４２を備えて構成する。着色部４２は透明の水素炎Ｆを可視化するためのものである。

【0026】

外装体４１は、火炎を出す方向、図示例では上方に開口４１ａを有し、内部に収容空間４１ｂを有する。外装体４１の形状は、使用目的に応じて適宜設定される。図示例の外装体４１は、上端の開口４１ａが最も大径となる平面視円形の筒状である。

【0027】

バーナ１５は、水素炎Ｆを発する炎口１５ａを上に向けて複数配設されている。これらバーナ１５の配設形状は、相互間に間隔をあけた全体として平面視円形の面を形成するものである。複数のバーナ１５によって形成される円形の面の大きさは、外装体４１の収容空間４１ｂの上部に収まる大きさである。

【0028】

すべてのバーナ１５は炎口１５ａの高さを同じにして支持台４３に支持され、外装体４１の収容空間４１ｂ内に保持される。

【0029】

着色部４２は、バーナ１５の炎口１５ａより水素炎Ｆが発せられる方向の先、つまり上方に備えられる。着色部４２は発色部材４５と、水素炎Ｆを通す貫通部４６で構成されている。発色部材４６は、炎色反応を呈する発色材（図示せず）を多孔質体（図示せず）に担持させたものである。発色材を担持する多孔質体は、耐熱性があるものであれば適宜使用できるが、既存のものでは、たとえば溶岩を用いる。溶岩のなかでも、鹿児島県産の桜島の溶岩（大隅降下軽石）は、白色である上に非常に多孔質であり、温度変化があっても割れない性質を有するので、好適に使用できる。

【0030】

発色材には、着色する色に応じて適宜の金属塩を使用する。例えば黄色に着色する場合には塩化ナトリウムを、緑色に着色する場合には塩化銅（Ｉ）を、赤色に着色する場合には塩化ストロンチウムを使用する。これらのような発色材を水に溶かして水溶液とし、これを多孔質体に含浸させて乾燥させる。含浸と乾燥を複数回繰り返し、多くの発色材を多孔質体に担持させる。

【0031】

図２に例示した着色部４２は、発色部材４５を複数設け、水素炎Ｆを通す貫通部４６を、複数の発色部材４５を並べたときに発色部材４５間におのずとできる空間で構成した例である。複数の発色部材４５はそれぞれ異なる形の塊状である。好ましくは、発色部材４５の形状は、並べたときにバラエティに富んだ形状の隙間ができるように多様な形状であるとよい。

【0032】

発色部材４５の大きさは適宜設定されるが、バーナ１５の炎口１５ａの大きさやバーナ１５の配設間隔を考慮して設定するとよい。すなわち、たとえば発色部材４５の大きさがバーナ１５の炎口１５ａの径、つまり水素炎Ｆの横断面の大きさに比べて大きすぎると、貫通部４６を通過する水素炎Ｆが得にくいか、得られても火炎形状がシャープなものとなってしまう。逆に、発色部材４５の大きさがバーナ１５の炎口１５ａの径に比して小さすぎると、発色部材４５の必要数が多くなって扱いが煩雑になるほか、貫通部４６が小さくなって貫通部４６を通過する水素炎Ｆが細くなってしまう。このため、図２に示した例のように発色部材４５を複数設け、水素炎Ｆを通す貫通部４６を、複数の発色部材４５を並べたときに発色部材４５間にできる空間で構成する場合には、発色部材４５の平面視の大きさはバーナ１５の炎口１５ａの径に対応する程度から、それよりも数倍くらいまでの大きさであるのが好ましい。

【0033】

このような発色部材４５は、相互間に貫通部４６ができるように、また複数のバーナ１５ですべての発色部材４５の全体が水素炎Ｆにさらされるように、金属網４７の上に適宜並べて構成される。金属網４７は平板状であり、バーナ１５の上方に支持される保持筒４８内に水平に、換言すればバーナ１５の炎口１５ａが形成する面と平行に保持される。

【0034】

保持筒４５は上下両端に開口を有した短円筒状であり、外装体４１の収容空間４１ｂに保持される。保持筒４５の内周面に載置段部４５ａが形成され、金属網４７はその外周部を載置段部４５ａにのせて保持される。

【0035】

このような着色部４２はバーナ１５の炎口１５ａとの間に所定の距離を隔てて設置される。所定の距離とは、着色部４２に触れる水素炎Ｆの温度が、おおよそ特定の範囲になる距離である。つまり、水素炎Ｆの温度が、発色部材４５における発色材の融点以上で沸点より低い温度となるようにする。水素炎Ｆの温度は、金属網４７とバーナ１５の炎口１５ａとの間の距離のほか、エアの巻き込み具合やバーナ１５の形状、水素の流量によっても調節できる。

【0036】

発色材のうち、たとえば塩化ナトリウムの融点は８００℃、沸点は１４１３℃、塩化銅（Ｉ）の融点は４３０℃、沸点は１４９０℃であるので、水素炎Ｆのうち着色部４２に触れる部分の温度は９５０℃〜１０００℃くらい、高くても１２５０℃くらいまでにするとよい。これは火炎の温度には幅があるためである。着色部４２に触れる水素炎Ｆの温度は高くても発色材の沸点より５０度以上は低い方が好ましい。

【0037】

火炎放出部１２に離間部１４ｄを介して接続されている制御操作部１３は、火炎放出部１２を設置した位置とは別に、例えば地下に備えるなど、必要に応じて外部から見えないようにするなどして適宜設置される。

【0038】

以上のように構成された演出装置１１ａはつぎのように使用される。

【0039】

まず、演出装置１１ａの保持筒４８に金属網４７をセットして、その上に発色部材４５を並べて、貫通部４６を形成する。発色部材４５は複数有するが並べるだけで貫通部４６も形成できるので、着色部４２の形成は容易である。しかも、発色部材４５は溶岩からなる多孔質体で構成されており、すべての発色部材４５がそれぞれ異なる形であるので、適宜並べるだけで多様な形状の貫通部４６が得られる。

【0040】

このようにして準備した後、制御操作部１３を操作してバーナ１５に水素を供給して燃焼させる。バーナ１５を有する火炎放出部１２と制御操作部１３は、離間部１４ｄによって必要な距離はなされているので、消炎素子２６を有する部分を含む制御操作部１３が演出効果の邪魔になったり、消炎素子２６を有する部分を支えるための構造が必要になったりすることを回避できる。ＤＤＴ距離が長くなるように供給路１４の口径などの条件を設定することで、バーナ１５を離す距離を長くとることが可能である。

【0041】

水素の供給に際して、水素は水素の燃焼速度よりも速い一定の速度で供給される。水素を燃焼させると本来、図１に仮想線で示したようにシャープな火炎形状の水素炎Ｆが発生する。この水素炎Ｆは透明であり色を認識することはできない。

【0042】

しかし、その水素炎Ｆのうち、温度が発色材の融点以上で沸点未満の温度になる位置に、着色部４２が位置して、着色部４２の全体が水素炎Ｆにさらされ、着色部４２を構成する複数の発色部材４５が加熱されるとともに、発色部材４５間の貫通部４６を水素炎Ｆが通過して上昇する。

【0043】

発色部材４５が熱せられることによって、担持されている発色材は加熱されて一部が気化、励起して、水素炎Ｆにのって炎色反応を示して所定の色の光を発する。この光は発色部材４５間の貫通部４６を通って上昇する火炎Ｆａ全体を着色する。つまり、間隔をあけて配設された複数のバーナ１５から発せられる透明の水素炎Ｆは、着色部４２の全体に接して、全体が着色された大きな火炎Ｆａとなる。

【0044】

発色材を担持している多孔質体は白色の溶岩であるので、火炎Ｆａを発色部材４５が見える角度から見た場合でも、火炎Ｆａの色を良好に視認できる。

【0045】

そのうえ、発色材を担持しているのは多孔質体であり、より多くの発色材を含浸させ保持することができるので、長期間にわたって着色作用を得られる。また水素炎Ｆ全体が複数の発色部材４５の全体にまんべんなく接触することは、担持された発色材を無駄なく有効に使用することであり、これによっても着色作用の長期継続をはかることができる。

【0046】

水素炎Ｆにおける着色部４２に接する部分の温度は、発色材の融点以上沸点未満の特定の温度であるので、発色材は水素炎Ｆの熱で溶けるものの、気化により飛散する発色材の量を抑えることができる。この点からも、発色材が蒸発する場合と比べて着色作用を長く持続させることができる。

【0047】

このように、構造面のほか温度面からも着色作用の長寿命化をはかれる。

【0048】

そして、着色された火炎Ｆａは、水素炎Ｆが発色部材４５で上昇を部分的に遮られ、発色部材４５の表面をなめるように伝わって貫通部４６を通って上方へのぼる過程で得られるので、火炎Ｆａは速度がゆっくりで、全体として大きな、ゆらめく火炎Ｆａとなる。

【0049】

以上のように水素炎Ｆを着色して得られた火炎Ｆａは、高輝度で、全体が着色された大きな火炎Ｆａであるので、演出に好適に使用できる。担持させる発色材を変えれば火炎Ｆａの色を変化させることもできるので、この点でも演出に好適である。また、燃料が水素であるので、燃焼させても一酸化炭素や炭酸ガスを発生させることはなく、この点で安全で環境にもよい。

【0050】

水素燃焼装置１１の安全性を確認するため、図３に示したような試験装置５１で逆火を発生させて、消炎性能評価を行った。悪条件での試験とするため、可燃ガスには空気と水素を混合し、当該混合したガス中の水素と酸素の容積比が２：１となるようにしたものを用いた。また配管は水平にして水平伝播とした。これは、消炎能力は火炎速度が速いほど阻止しにくくなり、火炎速度は火炎伝播方向の影響を受け、下方伝播、水平伝播、上方伝播の順に速くなることが知られているからであって、下方伝播が起こり得る環境を想定した場合、水平伝播の方が下方伝播よりも過酷な条件であるためである。

【0051】

試験装置５１は、ＪＩＳ規格呼び径５０Ａで、全長１３５００ｍｍのステンレス配管を用い、長手方向の一方の端部である点火側終端部５２から１２５００ｍｍの位置に消炎素子を内蔵するものとして市販のフレームアレスタ５３を組み込んだ。配管のうち、フレームアレスタ５３よりも点火側を「点火側」、逆方向を「保護側」とする。フレームアレスタ５３には金子産業株式会社製の水素／空気混合ガス用フレームアレスタ（エンドオブライン・デフラグレーション用）「ＦＲＡ−５０−Ｃシリーズ」を用いた。

【0052】

点火側終端部５２側の端には点火時に取り外される閉止フランジ５４が設けられ、これより内側の位置に点火ポート５５が設けられている。点火ポート５５からフレームアレスタ５３にかけて２個ずつ３組のフォトトランジスタ６１，６２，６３，６４，６５，６６を備えている。フォトトランジスタ６１，６２，６３，６４，６５，６６は配管内の火炎を検出するためのものである。

【0053】

これらフォトトランジスタ６１，６２，６３，６４，６５，６６の配置は次のとおりである。点火側終端部から５００ｍｍの位置からフレームアレスタ５３側に２００ｍｍの位置に第１フォトトランジスタ６１を、その隣のフレームアレスタ５３側に１５０ｍｍの位置に第２フォトトランジスタ６２を備え、点火側終端部から４５００ｍｍの位置からフレームアレスタ５３側に２００ｍｍの位置に第３フォトトランジスタ６３を、その隣のフレームアレスタ５３側に１５０ｍｍの位置に第４フォトトランジスタ６４を備える。また、フレームアレスタ５３の点火側の端より点火側に３５０ｍｍの位置に第５フォトトランジスタ６５を、それよりフレームアレスタ５３側に１５０ｍｍの位置に第６フォトトランジスタ６６を備えている。

【0054】

さらに、保護側におけるフレームアレスタ５３から２００ｍｍの位置にもフォトトランジスタ（第７フォトトランジスタ６７）を備えた。

【0055】

この第７フォトトランジスタ６７よりも保護側には、順に、予混合ガスを供給する混合ガス導入管５６と、真空引きするための真空ポンプ用配管５７を備えている。

【0056】

このほか、閉止フランジ５４は点火直前に開放するため、発生する爆発音を抑えることを目的として点火側終端部５２全体を消音器５８で覆った。

【0057】

試験方法は次のとおりである。

【0058】

まず真空ポンプ用配管５７から真空ポンプを用いて配管内を真空（−０．１ＭＰａＧ）まで減圧しそのままで１０分間真空に引き続けた。

【0059】

つぎに、予め水素／空気混合ガス（Ｈ_２２９．５％）を分圧法により十分に混合されるまで充填・静置したタンクから試験ガスを混合ガス導入管５６から配管内に緩やかに流し込み、配管内の圧力がプラスの圧力になるまで充填した。

【0060】

配管内に試験ガスが充填されたことを確認後、閉止フランジ５４を外し、点火側終端部５２側を開放状態にして点火装置（図示せず）を作動させて、点火ポート５５で混合ガスを着火させる。このときフォトトランジスタ６１，６２，６３，６４，６５，６６，６７により火炎速度を計測し、火炎伝播が爆燃現象か爆轟現象なのかを判定する。また、フレームアレスタ５３保護側の第７フォトトランジスタ６７により、火炎逸走の有無を確認した。

【0061】

測定回数は、ＥＮ／ＩＳＯ１６８５２に記載されている爆燃の試験規定に準じて６回行い、火炎の阻止を確認した。

【0062】

火炎速度の測定及び火炎阻止の確認は、フォトトランジスタ６１，６２，６３，６４，６５，６６，６７からの信号を回路によりオシロスコープ（図示せず）に取り込み、火炎が通過した時間をそれぞれ測定して算出した。また、フレームアレスタ５３より保護側に取り付けた第７フォトトランジスタ６７に信号が確認されないときを、火炎は阻止されたと判断した。

【0063】

その結果、下記表１のような結果が得られた。表１において「第１−第２間」は第１フォトトランジスタ６１−第２フォトトランジスタ６２間の意味であり、同様に「第３−第４間」、「第５−第６間」は、第３フォトトランジスタ６３−第４フォトトランジスタ６４間、第５フォトトランジスタ６５−第６フォトトランジスタ６６間の意味である。

【0064】

【表1】

表１に示したように６回とも、第１フォトトランジスタ６１−第２フォトトランジスタ６２間、第３フォトトランジスタ６３−第４フォトトランジスタ６４間、第５フォトトランジスタ６５−第６フォトトランジスタ６６間と、順に火炎伝播速度が上がるものの、音速には到底至らない爆燃であることが判る。つまり６回とも爆轟は確認されなかった。