特開 2024-140650 打撃装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024140650

(43)【公開日】2024-10-10

(54)【発明の名称】打撃装置

(51)【国際特許分類】

   B65D 88/66 20060101AFI20241003BHJP

   B06B 1/18 20060101ALI20241003BHJP

【ＦＩ】

B65D88/66 C

B65D88/66 D

B06B1/18 A

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023051905

(22)【出願日】2023-03-28

【国等の委託研究の成果に係る記載事項】（出願人による申告）２０２１年度、国立研究開発法人新エネルギー・産業技術総合開発機構、２０２１年度水素利用等先導研究開発事業／炭化水素等を活用した二酸化炭素を排出しない水素製造技術開発、産業技術力強化法第１７条第１項の規定の適用を受ける特許出願

(71)【出願人】

【識別番号】000139735

【氏名又は名称】株式会社伊原工業

(74)【代理人】

【識別番号】100180057

【弁理士】

【氏名又は名称】伴 昌樹

(72)【発明者】

【氏名】伊原 良碩

(72)【発明者】

【氏名】小林 剛

【テーマコード（参考）】

3E170

5D107

【Ｆターム（参考）】

3E170AA15

3E170AA16

3E170AB11

3E170RA02

3E170VA13

3E170VA14

3E170WD07

5D107BB11

5D107DD04

5D107DD12

5D107EE01

(57)【要約】

【課題】 使用環境の温度や外部磁場等により性能が低下しにくく、メンテナンス性に優れた打撃装置を提供する。
【解決手段】 加圧用ガスをガス導入口１５から導入して貯留するための蓄圧室２８、および、該蓄圧室２８と連絡孔１４を通じて連絡するピストン収容室３０を有するシリンダー５と、ピストン収容室３０内を摺動可能に収容され、連絡孔１４に嵌合する形状の嵌合部２１を有するピストン９と、ピストン９を支承し、ピストン９の嵌合部２１を連絡孔１４に押しつける方向に付勢するピストン支持部材１１とを備え、ピストン９の嵌合部２１の周囲が凹面状に陥没２３している、打撃装置１である。
【選択図】 図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

加圧用ガスをガス導入口から導入して貯留するための蓄圧室、および、該蓄圧室と連絡孔を通じて連絡するピストン収容室を有するシリンダーと、
ピストン収容室内を摺動可能に収容され、連絡孔に嵌合する形状の嵌合部を有するピストンと、
ピストンを支承し、ピストンの嵌合部を連絡孔に押しつける方向に付勢するピストン支持部材とを備え、
ピストンの嵌合部の周囲が凹面状に陥没している、打撃装置。

【請求項2】

ガス導入口がオリフィスを形成している請求項１に記載の打撃装置。

【請求項3】

ピストン支持部材が、インコネルＸ７５０またはインコネル７１８製のばねである請求項１に記載の打撃装置。

【請求項4】

ピストン支持部材が、第１端と第２端とを有するアーム、アームの第１端、第１端と第２端との間の位置または第２端に設けられ、ピストンの摺動方向に沿って嵌合部がある面とは反対側の面に当接するピストン当接部、シリンダーまたはシリンダーの外部において第２端、第１端または第１端と第２端との間の位置に設けられ、アームを回転可能に支持する支点、および、アームの第１端と第２端との間の位置、第２端または第１端に設けられた打撃部を含む部材であって、
ピストンの重力とピストンの嵌合部を連絡孔に押しつける力の反作用と部材の重力との和が、支点に働く上向きの力と釣り合っており、支点を基準点とした力のモーメントの和がゼロである請求項１に記載の打撃装置。

【請求項5】

ピストン支持部材が、カムである請求項４に記載の打撃装置。

【請求項6】

請求項１乃至請求項５の打撃装置の打撃部が当接可能な振動伝播部材と、該振動伝播部材を介して振動が伝播する構造体触媒とを備えた反応炉。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、打撃装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

炭化水素の直接分解反応等、高温環境下で固体が生成する反応炉においては、固体生成物が触媒表面に蓄積することがあり、炉内の反応物ガスの流通が悪くなったり、触媒活性を失ったり場合がある。これを防止するため、反応炉内にある触媒に付着した固体に適宜衝撃を加え、物理的または機械的に除去する手段についての必要性が高まっている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１２－１１１５４２号公報

【特許文献2】特公平６－３０７３５号公報

【特許文献3】特開２００６－２７２１６６号公報

【特許文献4】実開昭５７－１３２８３６号公報

【特許文献5】実開昭５３－１３２１８２号公報

【特許文献6】実開昭６２－１２３８８０号公報

【非特許文献】

【0004】

【非特許文献1】秋屋「Nd2Fe14Bを上回る磁気特性を有するSm(Fe,Co)12の単相合成に成功」日本磁気学会、技術情報サービス、磁性材料147.02（URL: https://www.magnetics.jp/tech-info/147-02/）

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

粉粒体の貯蔵用ホッパーやサイロ、サイクロン等の外部側壁には、粉粒体同士の固着を防ぎ、破壊しまたは抑制し、流動を促進するため、空気圧式の打撃装置が設置されており、これを流用することが考えられる。

【0006】

従来の空気圧式の打撃装置においては、蓄力するときに蓄圧室における空気（圧力媒体）の気密性を維持（シール）する必要があり、大別して（１）シール材としてO-リング、傘型バルブ、ダイヤフラム等の弾性体を使用する方式（特許文献２，特許文献３，特許文献４，特許文献６）、（２）磁石等で密着性を高めシール性を向上させる方式（特許文献１、特許文献５）が提案されている。しかしながら、（１）の方式は、シール材として使用するゴム等の耐熱性がせいぜい３００℃位であること、（２）の方式で使用する希土類磁石も温度上昇と共に磁力が下がり、実用的に使用できる温度は約３００℃位であること（非特許文献１）から、いずれも高温環境下や外部磁場の影響下での使用には適さないものである。

【0007】

特に高温環境下で使用する場合、従来の空気圧式の打撃装置においてピストンの押圧力を高めるためにピストンの外周面に設けていたO-リングシールを廃止する一方、気密性を維持するため、シリンダーの内壁面とピストンの外周面とのクリアランスを少なくしなければいけないが、熱変形等を考慮した加工の制約で一定以上に隙間を小さくできない問題がある。

【0008】

上記現状に鑑み、本発明は、使用環境の温度や外部磁場等により性能が低下しにくく、メンテナンス性に優れた打撃装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

上記目的を達成するためになされた本発明の１つの側面は、加圧用ガスをガス導入口から導入して貯留するための蓄圧室、および、該蓄圧室と連絡孔を通じて連絡するピストン収容室を有するシリンダーと、ピストン収容室内を摺動可能に収容され、連絡孔に嵌合する形状の嵌合部を有するピストンと、ピストンを支承し、ピストンの嵌合部を連絡孔に押しつける方向に付勢するピストン支持部材とを備え、ピストンの嵌合部の周囲が凹面状に陥没している、打撃装置である。斯かる構成であると、蓄圧室に導入された加圧用ガスが一定圧力以上になると、ピストン嵌合部で閉鎖していた連絡孔を経由してピストン室内に一気に漏れ出し、ピストンが加圧用ガスで急激に加速され打撃装置となる。また、連絡孔を経由して一気に噴出された加圧用ガスは、ピストン上面に形成されている凹面に沿ってシリンダー上方に流れる（本発明の技術的範囲を制限するものではないが、コアンダ効果が起きている可能性があると解される）ことで、ピストン室上部にガス溜めを形成し、クリアランスからのガス抜けを考慮してもピストンを押し下げる圧力が一定程度保たれる打撃装置となる。またO-リングシール等の交換が不要になるため、メンテナンス性も向上する。

【0010】

上記打撃装置は、ガス導入口がオリフィスを形成していることが好ましい。斯かる構成であると、打撃装置が作動し、連絡孔からガスが排出されるたびに、蓄圧室の圧力が急激に低下し、ピストン支持部材の復元力によりピストンの嵌合部が自動的に戻って連絡孔を閉塞する。連絡孔が閉塞された後、蓄圧室の圧力が徐々に上昇し、ピストン支持部材による嵌合部の押しつけ力に抗する圧力に達した時点で再度ガスが排出される。これを繰り返すので、ピストンを打撃のために定期的に昇降させることができる。したがって、打撃装置を一定間隔で作動させる場合、加圧用ガスの導入・排気の切替えのために電磁弁等を切替え動作させる頻度が減るか、場合によっては必要がなくなる。また加圧用ガスのオリフィスからの流入速度を調整することにより打撃装置の作動間隔が調整可能となる。

【0011】

上記打撃装置は、ピストン支持部材が、インコネルＸ７５０製またはインコネル７１８製のばねであることが好ましい。斯かる構成であると、耐熱温度を約３００℃より高温まで上昇させることができ、高温の反応炉でも作動可能なものとなる。

【0012】

上記打撃装置は、ピストン支持部材が、第１端と第２端とを有するアーム、アームの第１端に設けられ、ピストンの摺動方向に沿って嵌合部がある面とは反対側の面に当接するピストン当接部、シリンダーまたはシリンダーの外部において第２端に設けられ、アームを回転可能に支持する支点、および、アームの第１端と第２端との間の位置に設けられた打撃部を含む部材（第２種てこ）であるか、ピストン支持部材が、第１端と第２端とを有するアーム、アームの第１端と第２端との間の位置に設けられ、ピストンの摺動方向に沿って嵌合部がある面とは反対側の面に当接するピストン当接部、シリンダーまたはシリンダーの外部において第１端に設けられ、アームを回転可能に支持する支点、および、アームの第２端に設けられた打撃部を含む部材（第３種てこ）であるか、ピストン支持部材が、第１端と第２端とを有するアーム、アームの第２端に設けられ、ピストンの摺動方向に沿って嵌合部がある面とは反対側の面に当接するピストン当接部、シリンダーまたはシリンダーの外部において第１端と第２端との間の位置に設けられ、アームを回転可能に支持する支点、および、アームの第１端に設けられた打撃部を含む部材（第１種てこ）であって、ピストンの重力とピストンの嵌合部を連絡孔に押しつける力の反作用と部材の重力との和が、支点に働く上向きの力と釣り合っており、支点を基準点とした力のモーメントの和がゼロであることが好ましい。斯かる構成であると、ピストン支持部材がピストンの嵌合部を連絡孔に押しつける力に抗する程度に蓄圧するまでピストン支持部材が動かず、てこの原理により、ピストン当接部の動きや力を打撃部においてより大きな動き、速い動き、または、大きな力として取り出すことができる。

【0013】

上記打撃装置は、上記ピストン支持部材が、カムであってもよい。斯かる構成であると、打撃部による打撃の方向は、ピストンの摺動方向とは異なる方向に転換でき、従来の空気圧式の打撃装置では実現できなかった横方向への揺動作用や横方向への打撃をもたらすことができる。

【0014】

上記目的を達成するためになされた本発明の他の側面は、上記打撃装置の打撃部が当接する振動伝播部材と、該振動伝播部材を介して振動が伝播する構造体触媒とを備えた反応炉である。斯かる構成であると、打撃部が振動伝播部材を打撃することで加えた衝撃エネルギーを構造体触媒に分散して伝播させることができる。

【発明の効果】

【0015】

本発明の打撃装置によれば、使用環境の温度や外部磁場等により影響を受けることなく、筐体内壁または筐体内部に収容された部材に物理的打撃を加えることが可能で、付着した粉体の流動や分離を促進することが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】本発明の打撃装置の第１実施形態を表す（ａ）斜視図および（ｂ）断面図。

【図2】第１実施形態のシリンダーの（ａ）正面図および（ｂ）断面図。

【図3】第１実施形態のピストンの（ａ）正面図、（ｂ）Ａ－Ａ断面図、（ｃ）平面図、（ｄ）長手方向軸を含むＣ－Ｃ断面図。

【図4】第１実施形態でばねを収容して受け材を宛がった状態の（ａ）正面図、（ｂ）底面図、（ｃ）Ｄ－Ｄ断面図および（ｄ）Ｃ－Ｃ断面図。

【図5】本発明の打撃装置の第２実施形態を表す正面図。

【図6】本発明の打撃装置の第３実施形態を表すシリンダーの長手方向中心軸およびカムの板面を含む断面図。

【発明を実施するための形態】

【0017】

以下では、本明細書で使用する「用語」について定義する。
本明細書において「加圧用ガス」は、状況、用途に応じて選択されるピストンを駆動するための圧力媒体としてのガスである。一般的には１種類の非分解性ガスまたは不活性ガスが選択されるが、反応炉で使用する場合は、反応ガスであることが都合がよい。酸素が入ってもよい場合は、空気を採用することもある。
本明細書においてピストンが「摺動可能」とは、シリンダーの長手方向中心軸に沿った方向に相対運動が可能であることを意味する。したがって、シリンダーとピストンとが実際に摺り動く必要はない。
本明細書においてアームが「回転可能」とは、アーム上の１点を中心として一定の角度範囲を掃引可能であることを意味する。したがって、時計回りまたは反時計回りの３６０度回転が可能でなくてもよい。
本明細書において「ピストン収容室内を摺動可能に収容され」という場合、ピストンはその全体がピストン収容室内に完全に入っていなくてもよく、一部が摺動に伴ってピストン収容室から一時的に出るまたは恒常的に出ているものであってもよい。
本明細書において「連絡孔」とは、数、形状または大きさについて限定されず、蓄圧室とピストン収容室との間にある加圧用ガスの流路一般を意味する。
本明細書において「第１端」「第２端」とは、アーム上における支点、力点、作用点の位置関係を明らかにすることを目的とする用語であり、アームの両端部の一定領域を代表する点である。例えば、第１種てこにおける「第１端」「第２端」は、力点、作用点と必ずしも一致するものではなく、アームの両端に質量が遍在する場合の各質点と必ずしも一致するものでもない。

【0018】

（第１実施形態－ばねを利用したピストン打撃装置）
図１に示すピストン打撃装置１は、下端開口２とフランジ３がついた上端開口４とを有し、内部空間を上端開口４に面する側および下端開口２に面する側に区分する仕切り６が形成されたシリンダー５、上端開口４を覆うようにフランジ３上に支持された上蓋７、シリンダー５の下端開口２に面する側を長手方向に沿って摺動可能に収容された、ばね収容孔８を有するピストン９、ピストン９のばね収容孔８に収容された耐熱ばね１１、耐熱ばね１１を支持する受け材１３で構成されている。

【0019】

図２に示すシリンダー５は、フランジ３をシリンダー５の長手方向中心軸と平行な向きに貫通するねじ孔１２ａ、および、下端開口２の周縁をシリンダー５の長手方向中心軸と平行な向きに一定深さの貫通孔１２ｂを有し、仕切り６は、上端開口４に面する空間１０ａと下端開口２に面する空間１０ｂとを相互に連絡する連絡孔１４を有する。連絡孔１４は、まずシリンダー５の長手方向中心軸と同軸上に所定の直径の貫通孔を形成したのち、下端開口２に面する空間１０ｂ側の開口部のみを皿もみ（すり鉢状に拡がった形状に加工）して形成している。本実施形態において皿もみによって形成された皿穴２０の深さは、仕切り６の厚みＴの０．２６倍程度の深さに設定している。皿頭の開き角度θは、工具の都合上９０度に設定したが、後述する嵌合部２１が嵌まる際、小さい方がシール性を良くすることから、実用的には約６０度～約９０度に設定する。なお、空間１０ｂを画する仕切り板６の面から下端開口２までの距離はＬ_１である。

【0020】

上蓋７は、フランジ３に面する主面１７ａ上のシリンダー５のねじ孔１２ａに対応する位置にねじ切り１６があり、主面中央部にガス導入口１５を有する。ガス導入口１５は、一定の径の貫通孔を形成したのち、上端開口４に面する主面１７ａとは反対側の主面１７ｂから蓋厚の半分程度の深さまで貫通孔の開口径を２倍程度に拡げた後、さらに蓋厚の４分の１程度の深さまで皿もみ加工して形成している。

【0021】

ピストン９は、シリンダー５の下端開口２に面する空間１０ｂにおいて、長手方向に沿って摺動可能に収容されている。ピストン９の径は、熱変形等を考慮しシリンダー５の内径に比べて僅かに小さめに形成することでクリアランスを確保する。本実施形態においてシリンダー５の内壁面２２とピストン９の外周面２４とのクリアランスは、０．１ｍｍに設定している。

【0022】

図３に示すピストン９の上面は、シリンダー５の連絡孔１４に嵌合する高さｈ_１の嵌合部２１と、嵌合部２１の周囲を取り囲む最大深さｈ_２の凹面状の陥没部２３とで構成されている。
嵌合部２１は、シリンダー５の連絡孔１４における皿穴２０に嵌合するように、テーパー角θが９０度（勾配が４５度）の円錐台形状を有する。テーパー角θは、工具の都合上９０度に設定したが、上述する連絡孔１４に嵌まる際、小さい方がシール性を良くすることから、実用的には約６０度～約９０度に設定する。
陥没部２３は、ピストン９の長手方向中心軸を含む任意の断面に対して垂直な方向から視て、台形状の嵌合部２１の両側において、同一半径の円弧を形成している。
ｈ_１＋ｈ_２は、ピストン９を押し下げるのに充分なガス溜まりをピストン９の上方に作る観点から、ピストン上面に形成されている凹面２３に沿って、シリンダー５の内壁面２２に向かってピストン収容室３０の上方に流れるガス流、シリンダー５の内壁面２２とピストン９の外周面２４とのクリアランスから抜けるガス流、皿頭の開き角度θおよびピストン支持部材による嵌合部２１の押しつけ圧力とのバランスを考慮して調整することができる。

【0023】

ピストン９の下面は、長手方向中心軸を含むピストン９の外径のほぼ半分の溝幅のばね収容溝２６をピストン９全長Ｈの０．３７５倍程度の深さＨ_１まで形成している。さらに溝２６の底面には、ばね収容溝２６の溝幅より小径のばね収容孔８をピストン９全長Ｈの０．２４倍程度の深さＨ_２まで形成している。ピストン９の下面において、ばね収容溝２６を形成した残りの部分は、ばね収容溝２６を両側から挟み込む脚部２５となっており、長さはＨ_１に等しい。ここでの脚部２５は、打撃部として機能する。

【0024】

受け材１３は、図４（ａ）および図４（ｄ）に示すように、ばね収容溝２６の溝幅と同じ太さ、図４（ｂ）および図４（ｃ）に示すように、Ｄ－Ｄ断面視で、シリンダー５の外径と同一の長さを有する角棒上に、耐熱ばね１１がピストン９によって過度に圧縮されるのを防止する凸部２９がＨ_１＋Ｌ_１＋ｈ_１―Ｈより低い高さで設けられている。凸部２９に挟まれて低くなった部分の底面は、ばね座面３１となっている。また、シリンダー５の一定深さの貫通孔１２ｂに対応する位置において貫通する孔１８を備えている。

【0025】

耐熱ばね１１は、ばね収容孔８に収まる径を有する、インコネルＸ７５０製のばねである。代替的にインコネル７１８を採用してもよい。

【0026】

シリンダー５のフランジ３にある貫通孔１２ａには、上蓋７のねじ穴１６に向かって取付ねじ２７ａを挿入・固定する。これにより、シリンダー５内壁、仕切り６および上蓋７に囲まれた空間１０ａが蓄圧室２８となる。
シリンダー５の下端開口２には、脚部２５を下端開口２側に向けてピストン９が挿入され、ピストン９のばね収容孔８には耐熱ばね１１が挿入され、耐熱ばね１１の下端には受け材１３をばね座面３１が接するように宛がい、受け材１３には取付ねじ２７ｂを一定深さの貫通孔１２ｂの位置に合わせて挿入・固定する。これにより、シリンダー５の内壁、仕切り６、受け材１３および下端開口２に囲まれた空間１０ｂがピストン収容室３０となる。

【0027】

以上の構成による作用効果を説明する。
打撃装置１を組み付けた状態で、耐熱ばね１１は、受け材１３によってばね収容孔８内に拘束された状態で収縮している。その反発力により、ピストン収容室３０内でピストン９の嵌合部２１を連絡孔１４に押しつけている。この状態で加圧用ガスをガス導入口１５から導入していくと、蓄圧室２８内の圧力が増加していくとともに、連絡孔１４でピストン９の嵌合部２１を押し下げる方向の力が次第に強くなっていき、釣り合いに達する。ここでさらに加圧用ガスが導入されると、均衡が破れて押し下げる方向の力が上回り、嵌合部２１が連絡孔１４からわずかに下に動くと同時に、嵌合部２１のテーパーに沿って加圧用ガスが勢いよく噴き出し、その流れは凹面を放射状に伝わり上向きに変わり、仕切り６にぶつかり、行き場を失った大部分がピストン９の上方に一時的に滞留する。このように上方に滞留したガス圧により、嵌合部２１が連絡孔１４から引き離された状態が一時的に保持され、蓄圧室２８内の圧力が周囲圧力に近づくまで加圧用ガスが急激に流入し、瞬発力でピストン９は下に押し下げられ、脚部２５が元の位置から下降し対象を打撃する。その間にも、ピストン９の上方に滞留した加圧用ガスの一部は、シリンダー５の内壁面２２とピストン９の外周面２４とのわずかなクリアランスを通って下端開口２から徐々に排出されるが、ガス導入口１５からは引き続き流入し続けるため、押し下げられた状態がしばらく維持される。次に図示しない三方電磁弁が流路を切り換えると、蓄圧室２８内の加圧用ガスはガス導入口１５からも排出されるようになる。こうなると、蓄圧室２８内の圧力も急激に弱まり、耐熱ばね１１の反発力が上回るようになり、ピストン９を押し上げ、嵌合部２１が連絡孔１４にはまり込むと同時に脚部２５が元の位置に戻る。以上を繰り返すことで、ピストン９が打撃と後退を繰り返す。

【0028】

（第２実施形態－ピストンの戻りに重力を利用したピストン打撃装置）
図５に示すピストン打撃装置４１は、（１）ピストン支持部材として、ばねに代えて、直線的なアーム４３の一端にピストン当接部４４、打撃部４５を形成し、シリンダー５の支持具５３と一体的に固定された垂下板４７上にアーム４３を回転可能に支持する支点４８を設けた、ノッカー部材４６を使用し、その重心位置Ｗを、支点４８から見てピストン当接部４４の反対側に設けることにより、ピストン９を皿穴２０に当接している点、（２）上蓋のガス導入口５５の貫通孔の開口径を小さくしてオリフィス５４にした点において、第１実施形態とは異なる。

【0029】

本実施形態においては、ピストン９の重力とピストン９の嵌合部２１を連絡孔１４に押しつける力の反作用とノッカー部材４６の重力との和（ベクトル和）が、支点４８に働く上向きの力と釣り合っており、支点４８を基準点とした力のモーメント（ベクトル外積）の和がゼロとなるように構成している。

【0030】

以上の構成とすれば、ピストンの戻りを耐熱ばねで行わずに重力を利用して行うことにより、装置は大きくなるが装置の熱耐久性が増す。
またオリフィス５４を備えていることで、打撃装置１が作動し、連絡孔からガスが排出されるたびに、蓄圧室の圧力が急激に低下し、ピストン支持部材の復元力によりピストンの嵌合部が自動的に戻って連絡孔を閉塞する。連絡孔が閉塞された後、蓄圧室の圧力が徐々に上昇し、ピストン支持部材による嵌合部の押しつけ力に抗する圧力に達した時点で再度ガスが排出される。これを繰り返すので、ピストンを打撃のために定期的に昇降させることができる。

【0031】

（第３実施形態－カムにて打撃力を水平方向に変換した打撃装置）
図６に示すピストン打撃装置６１は、ピストン６９が出入り可能な大きさの孔を有する第１円環板６２、その主面６３ａにシリンダー５は水平に固定され、裏面６３ｂには垂下板６７が固定され、垂下板６７には、支点６８に対してピストン当接部６４とは反対側に重心を移動するオモリ７０を備えたカム６６、第１円環板６２から鎖７１で吊り下げられた第２円環板７２、第２円環板７２上にはピストン６９の下降時にカム６６の打撃部６５が当接する位置に直立した振動伝播棒７３を備える。

【0032】

本実施形態は、（１）ピストン支持部材として、シリンダー５の支持具５３と一体的に固定された垂下板４７上にアーム４３を回転可能に支持する支点４８を設けた、ノッカー部材４６を使用し、その重心位置を、支点４８から見てピストン当接部４４の反対側に設けることにより、ピストンの嵌合部５１を皿穴５０に当接している点、（２）上蓋のガス導入口５５の貫通孔の開口径を小さくしてオリフィス５４にした点において、第１実施形態とは異なる。

【0033】

本実施形態は、（３）ピストン支持部材が、アーム７３から分岐した位置にオモリ７０を含み、シリンダー６９と一体的に固定されていない支点６８をアーム７３の回転中心とするカム６６として構成されている点、（４）ピストン支持部材のアーム７３が、打撃部６５を備えた第１端からピストン当接部６４を備えた第２端にかけて折れ曲がっている点、（５）打撃装置６１の打撃部６５が当接する振動伝播棒７３を備えていて、水平方向に打撃力を与えている点で、第２実施形態とは異なる。

【0034】

以上の構成により、オモリ７０の重力がピストン当接部６４を介してピストン６９に常時上方向の持ち上げ力を加え続ける一方、蓄圧室２８から均衡が破れる圧力に達した加圧用ガスが適時に放出されるたびにピストン６９を押し下げ、その力がピストン当接部６４に回転力を加えるとともに、打撃部６５にも回転力を与え、振動伝達棒７４に横向きの力を与え、第２円環板７２に吊り下げられた構造体を揺動する力となる。

【0035】

第１乃至第３実施形態の打撃装置は、高温環境下、とりわけ上記打撃装置の打撃部が当接する振動伝播部材と、該振動伝播部材に固定または吊り下げられた構造体触媒とを備えた反応炉において好適に使用することができる。
本明細書において「振動伝播部材」は、打突、揺動等の打撃部の動きに応じて振動を加えるべき対象に間接的に振動を伝播することが可能な部材を意味する。振動伝播部材は、打撃部が当接可能な位置に配置され、当接可能な形状を有していれば足り、水平板であってもよいし、第３実施形態の如く振動伝達棒７４であってもよい。
本明細書において「構造体触媒」は、粒子、パイプ、棒、板、多孔体、フェルト、メッシュ、ファブリックまたはエキスパンドメタルから選択される構造体それ自体が触媒として機能する触媒、当該構造体を基材として触媒成分を含むスラリー中に含浸させて得られた触媒、または、溶射、めっき等によって露出した非担持触媒層（めっき層、溶射層）を形成した触媒である。

【0036】

一実施形態において、構造体触媒は、炭化水素直接分解用の構造体触媒であって、このときの加圧用ガスとしては炭化水素ガス、とりわけメタンガスを採用することができる。

【0037】

なお、本発明の実施の形態は上記実施形態に何ら限定されるものではなく、また、上記実施形態に説明される構成のすべてが本発明の必須要件であるとは限らない。本発明は、その技術的思想を逸脱しない範囲において、当該技術的範囲に属する限り種々の改変等の形態を採り得る。例えば、蓄圧室とピストン収容室とは、隣接している必要はなく、蓄圧室とピストン収容室との間、または、蓄圧室やピストン収容室とは別に空気が溜まるか、または、空気が流通する空間があってもよい。

【産業上の利用可能性】

【0038】

本発明の打撃装置は、高温反応炉内に収容された板状触媒等の部材や反応炉の筐体内壁等に物理的に付着した粉体の流動促進や分離促進のために高温環境下で好適に適用可能であることから、産業上の利用可能性は大である。

【符号の説明】

【0039】

１、４１、６１ 打撃装置
２ 下端開口
３ フランジ
４ 上端開口
５ シリンダー
６ 仕切り
７ 上蓋
８ ばね収容孔
９、６９ ピストン
１０ａ 上端開口に面する空間
１０ｂ 下端開口に面する空間
１１ 耐熱ばね
１２ａ，１２ｂ 貫通孔
１３ 受け材
１４ 連絡孔
１５ ガス導入口
１６ ねじ穴
１７ａ，１７ｂ 上蓋主面
１８ 貫通孔
２０、５０ 皿穴
２１、５１ 嵌合部
２２ 内壁面
２３ 陥没部
２４ 外周面
２５ 脚部
２６ ばね収容溝
２７ａ，２７ｂ 取付ねじ
２８ 蓄圧室
２９ 凸部
３０ ピストン収容室
３１ ばね座面
４３ ７３ アーム
４４ ６４ ピストン当接部
４５、６５ 打撃部
４６ ノッカー部材
４７、６７ 垂下板
４８、６８ 支点
５３ 支持具
５４ オリフィス
５６ ピストン下面
６２ 第１円環板
６３ａ，６３ｂ 第１円環板の主面
６６ カム
７１ 鎖
７２ 第２円環板
７４ 振動伝達棒

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】