Permanent fire resistance of the flame arrestor

本発明は、導管を分ける貫流領域を有する永久的に防火性の火炎防止器であって、貫流領域には、永久的防火性を保証する複数の通過ギャップを有する火炎防止器用被挿入部材が配置されている永久的に防火性の火炎防止器に関する。

このタイプの永久的に防火性の火炎防止器は、爆発の危険性のあるプラントの換気のために用いられる。 このような火炎防止器は、ガスと空気の又は生成物蒸気と空気の流出する混合物の発火の際に、永久的に防火のためにデザインされていなければならず、すなわち、保護されるプラント部分への火炎侵入が生じることなく、無制限の時間に亘って混合物の完全燃焼（Abfackeln）を可能にしなくてはならない。 このタイプの永久的に防火性の火炎防止器は、例えばDE 1 041 423によって公知である。 この場合、貫流領域は環状に形成されており、中空のコア部分を囲繞する。 周囲空気がこのコア部分を通って流れ、この周囲空気はガスまたは蒸気の完全燃焼の際に火炎によって周囲から吸引され、火炎防止器として用いられる火格子を冷却するために用いられる。 ディスク状の火炎防止器の場合にまたは環状の火炎防止器の場合に、ガスの通過のために用いられる火炎防止器の自由面が、火炎侵入をもたらすであろう、火炎防止器の中心における許容されないほど高い加熱、その加熱を防止するために、余りに大きくてはならないことが明らかになった。 従って、ディスク状の火炎防止器は、所定の最大限の直径までしか用いられることができず、環状の火炎防止器はリングの所定の幅を越えてはならない。 従って、火炎防止器の寸法取りの際に、多くの場合、困難が生じる。 何故ならば、火炎防止器は、常に、導管の接続幅に適合されねばならないからであり、非常に狭い消炎ギャップが火炎防止器に必要である、大きな発火侵入度（Zuenddurchschlagsvermoegen）を有する混合物（爆発群ＩＩＢまたはＩＩＣ）の場合、火炎防止器の幅またはその内径および／または外径を、貫流の所望の量が達成されるように、寸法取りせねばならないからである。

US 5,336,083は、複数割りに構成されている爆轟防止装置を開示する。 流れ方向に見て、この爆轟防止装置は、消炎を引き起こす複数の通過ギャップを有する消炎材料からなる。 この材料は適切なばら材料によって形成されている。 流れ方向に見て、消炎材料の両側には、互いに重ねられた複数のプレートの形の爆轟ブレーキ（Detonationsbremsen）がある。 これらのプレートはスリット状の隙間を有し、火炎面が、中央で消炎材料に達するために、これらの隙間を通って行かねばならない。 爆轟ブレーキの変更の実施の形態では、爆轟ブレーキは直線状のプレートからなるのではなく、螺旋状に巻かれたベルトからなる。 ガスの進入に必要なスリット状の隙間は、スペーサとしての挿入された波状のベルトによって保証される。 爆轟ブレーキは、爆轟頭を受け止め、かつ個別の爆轟頭に分割する機能を有している。 開示され爆轟防止装置は、永久的に防火性をもってではなく、時間的に限定された防火に備えるためにデザインされている。 この機能を引き受けるのは、細い消炎ギャップを有する、中央に設けられたばら材料である。 このばら材料は、貫流領域全体に亘って、均等に分布されている。

火炎防止器の、永久的な防火を危険に晒す加熱を、容易に防止することができる、ディスク状のまたは環状の火炎防止器の形の、永久的に防火性の火炎防止器を、提供するという課題が、本発明の基礎になっている。

この課題を解決するために、本発明では、明細書導入部に記載のタイプの、永久的に防火性の火炎防止器は、貫流領域の内側には、環状の少なくとも１つの同軸の部分が、中実に、通過ギャップなしに形成されており、この同軸の部分の回りには、複数の環状の部分が通過ギャップをもって形成されていることを特徴とする。

同軸の部分は、環状の部分として形成されており、従って、貫流領域を、複数の環状の貫流面に区分することができる。 これに補足して、同軸に設けられたコアが設けられていることができる。

火炎防止器用被挿入部材の、通過ギャップをもって形成された領域は、通過ギャップなしの領域よりも大きい。 本発明の好ましい実施の形態では、通過ギャップなしの面は、環状の火炎防止器の全面の３５と４０％の間であり、ディスク状の火炎防止器の領域の２５と３５％の間である。

本発明に基づいて提案された少なくとも１つの同軸の部分は、従って、ディスク状の火炎防止器の面を区分する。 このことによって、許容されない加熱が、火炎防止器の径方向内部領域で防止される。 この目的のためには、少なくとも１つの同軸の部分は断熱材料から形成されていてもよい。 その目的は、火炎が火炎防止器の面上で形成されてなる領域を区画し、この領域で加熱を減じるためである。 しかし、同軸の部分を熱伝導の良い材料から形成して、同軸の領域で、火炎防止器の貫流領域の内側で排熱の改善を行なうとは可能であり、多くの場合好ましい。 例えば、同軸に設けられたコアは、熱伝導の良い材料から形成されている同軸の部分として、貫流領域の中心での排熱の改善を行ない、例えば、ディスク状の火炎防止器を、環状面に設けられた通過ギャップを有する火炎防止器にすることができる。

本発明の特に好ましい実施の形態では、同軸の部分は、螺旋状に密接して巻かれた平らな金属ベルトから形成されていることができる。 このことが特に好都合であるのは、貫流領域の通過ギャップが、知られるように、平らな金属ベルトと共に螺旋状に巻かれた波状の金属ベルトによって形成されている場合である。 本発明に係わる同軸の部分を形成するために、巻回工程が維持されつつ、波状の金属ベルトの、巻回装置への供給が停止され、平らな金属ベルトのみが巻回されることができる。 遂には、かくして生じた同軸の部分の所定の厚みの後に、波状の金属ベルトが、規則的に、平らな金属ベルトと共に再度供給されて、外側の環状の部分を、同軸の部分の周りに形成する。

以下、図面に示した実施の形態を用いて、本発明を詳述する。 図１は、環状に形成されている本発明に係わる火炎防止器の、第１の実施の形態を示す。 これに応じて、環状の貫流領域２のための環状の取巻き輪（Umfassungskaefig）を形成するハウジング１が設けられている。 中央部分３はハウジング１を通って空けられてある。

貫流領域２には、２つの環状の火炎防止器の部分４が設けられている。 火炎防止器の部分は、同軸の部分５によって、径方向に互いに分離されている。 火炎防止器の部分４は、通過ギャップを有している。 これに対し、同軸の部分５は、通過ギャップなしに形成されており、熱伝導の良い材料、例えば金属からなる。

火炎防止器の部分４は、同軸の部分５と共に、幅Ｂを有する火炎防止器用被挿入部材４，５を形成している。 冷却リングを形成する同軸の部分５の、径方向の幅Ｂ２は、火炎防止器の部分４の、同じ大きさに形成された幅Ｂ１とほぼ同じ大きさである。

図２は、図１に示した火炎防止器を有するフィッティング６を示す。 このフィッティング６は、容器から来る導管または容器の適切な接続フランジのための接続フランジ７を有している。 容器から流れ出るガス（このガスは生成物蒸気も意味する）は、図２に示した流れの矢印８の方向に流れる。 フィッティング６は、漏斗状に拡大するハウジング９を有している。 このハウジングは、火炎防止器のハウジング１から分けられる。 ガスは、火炎防止器の部分４を貫流し、火炎防止器の通過後に、点火によって燃焼されて火炎１０となり、かくて、無害にされることができる。 環状の同軸の部分５は、火炎防止器の部分４の環状面の境界を生じさせ、通過ギャップのない中実なデザインに基づいて、良好な排熱、従って火炎防止器の部分４の冷却を引き起こす。 このことによって、火炎防止器の部分４が、フィッティング６のハウジング９に向いた側では、流出するガスのための発火温度が達せられるまで、加熱されることが防止される。

図３に示した第２の実施の形態では、３つの火炎防止器の部分４が互いに同軸に設けられている。 これらの火炎防止器の部分は、環状の２つの同軸の部分５によって、径方向に互いに分離されている。 かくして、火炎防止器は、火炎防止器の部分４の余りに大きな加熱の危険を負う必要なしに、より大きな貫流領域をもって実現される。

図１ないし３に示した複数の同軸の部分５は、良好な排熱を生じさせるために、中実な金属から形成されていてもよい。 しかし、この場合、火炎防止器の部分４と同軸の部分５との間の移行部には、余りに大きなギャップ幅が生じないことが保証されなければならない。

製造の簡略化は、図４に示した実施の形態では、火炎防止器の部分４が、知られるように、各々の波状の金属ベルトおよび平らな金属ベルトの共同の螺旋状の巻きによって形成されることによって、達成される。 同軸の部分５は、平らな金属ベルトの更なる巻きによって、容易に形成されることができる。 この金属ベルトは、かくて、通過ギャップなしに密接して巻かれて、冷却リングの形の、いわば中実な同軸の部分５を形成する。

図５に示した実施の形態では、ハウジング１は、小型の装置のために用いられるディスク状の火炎防止器のための取巻き輪を形成する。 図１に示した実施の形態と同様に、２つの環状の火炎防止器の部分４は、リングの形の同軸の部分５によって、径方向に互いに分離される。 しかし、更に、同軸のコアの形の、他の同軸の部分１１が設けられている。 このコアの回りには、径方向内側の火炎防止器の部分が環状に形成されている。

ディスク状の火炎防止器の、特に領域の中心に向かって危険な加熱が、かくて、一方では、環状の同軸の部分５（「冷却リング」）によって、他方では、中心に設けられた同軸の部分１１（「冷却コア」）によって防止される。

図６は、波状の金属ベルト４１と平らな金属ベルト４２との共同の螺旋状の巻きから形成されている、火炎防止器の螺旋状の巻きの、実施の形態を示す。 貫流領域２の環状面の内側には、複数の、ここでは５つの環状の同軸の部分５が形成されている。 これらの同軸の部分は、同軸の部分５の領域に、平らな金属ベルト４２のみが、すなわち、波状の金属ベルト４１なしに巻回されたことによって、製造されている。

貫流領域２の中心には、同軸のコアの形の同軸の部分１１がある。 コアが、熱伝導の良い材料からなる中実の被挿入部材であることは好ましい。 従って、貫流領域では、環状の同軸の部分５に隣接して、各々の火炎防止器の部分４が貫流ギャップをもって形成される。 火炎防止部分の面は区画されているので、火炎防止器の部分４の余りに大きな加熱が確実に防止されることができる。

環状の火炎防止器の第１の実施の形態の断面図を示す。

図１に示した火炎防止器をフィッティングの部分として示す。

本発明に係わる火炎防止器の第２の実施の形態の、図１に示した断面図を示す。

巻かれた同軸の部分を有する、図１に示した火炎防止器を示す。

本発明の他の実施の形態に基づき形成されたディスク状の火炎防止器の断面図を示す。

本発明の他の実施の形態の部分切欠き斜視略図を示す。 この図では、火炎防止器の螺旋状の巻きの内側に、複数の同軸の部分５が設けられている。