【発明の詳細な説明】 【０００１】 【発明の属する技術分野】本発明は、閉じられた室、特に燃焼機関のクランクケースに用いられる、爆発時の負荷を軽減するための爆発負荷軽減弁（Ｅｘｐｌｏｓｉｏ
ｎｓ−Ｅｎｔｌａｓｔｕｎｇｓｖｅｎｔｉｌ）であって、保護されるべき室を仕切る仕切り壁に挿入可能な弁座と、該弁座と協働する、ばね負荷された閉鎖プレートと、当該弁を通って延びるガス路に組み込まれた、小さな圧力抵抗を有する少なくとも１つの火炎バリヤとが設けられており、該火炎バリヤが、有利にはガスの通流方向に対して直交する横方向で上下に積層された複数の薄板ストリップから成っており、該薄板ストリップが、有利にはその幅の少なくとも一部にわたって不規則的な波形成形部を備えており、さらにガス路に少なくとも１つの別の通過壁が設けられている形式のものに関する。 【０００２】 【従来の技術】このような形式の爆発負荷軽減弁はドイツ連邦共和国特許第１１２６６７６号明細書および英国特許第２０１７２６９号明細書に記載されている。 上記ドイツ連邦共和国特許明細書および英国特許明細書に記載された負荷軽減弁では、相前後して配置された２つの火炎バリヤが設けられている。 上記英国特許明細書には、薄板リングパッケージと、後置された金属格子編成品層との組合せが開示されている。 しかし、機械的な安定性を高める構造およびまたは流れ特性に与える影響については全く言及されていない。 【０００３】オーストリア国特許第３１１１２９号明細書には、一層単純な弁が記載されている。 この弁は極めて小さな通過抵抗を有しており、この場合、蒸発可能な物質を供給することなしに、冷却リブのように作用する薄板ストリップによって十分な熱吸収能力が得られ、このような熱吸収能力により、火炎が弁を通過してしまうことが阻止される。 他方では、薄板ストリップがほぼ平行に配置されていることにより、流れ抵抗は許容し得ないほどには増大されておらず、ガスは直線的に流出することができるので、弁により保護された室内での正圧を容易に減少させることができる。 このような爆発負荷軽減弁のための使用分野としては、閉じられた室の保護、
たとえば２サイクルのディーゼル機関および４サイクルのディーゼル機関のクランクケース、ガスタンク、大型の導管、および爆発性物質が内蔵される室または易着火性のガスが発生し得る室の保護が特に重要である。 その場合、前記負荷軽減弁を複数個並列にまたは直列に設けることもできる。 【０００４】 【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、冒頭で述べた形式の爆発負荷軽減弁を改良して、爆発負荷軽減弁が火炎フロントによって通過されることがいかなる場合でも、かつ全ての使用分野についても確実に阻止され、弁の通流が最適化され、さらに弁が機械的な損傷から保護されるような爆発負荷軽減弁を提供することである。 【０００５】 【課題を解決するための手段】この課題を解決するために本発明の構成では、前記別の通過壁がエクスパンデッドメタル（エキスパンドメタルとも呼ばれる）から製造されているようにした。 【０００６】 【発明の効果】この材料は、流れ特性にコントロール可能な影響を与えることを可能にする。 この場合、所望の影響に応じてエクスパンデッドメタルのひし形の目の形状および位置、ならびにウエブの配向を選択することができる。 相応する均一な渦流形成によって、流れ抵抗の過度に大きな増大なしに火炎バリヤの冷却能力が最適に利用される。 エクスパンデッドメタルから成る別の通過壁によって流れの均一化が得られると共に、場合によって生じる火炎フロントの形状も変えられ、この場合、狭い境界領域内でピークが生じるのではなく、より大きな領域にわたって分配が行われるようになるので、火炎バリヤの熱吸収能力は一層良好に利用され、しかも局部的な過負荷は生じ得ない。 また、これによって弁を通る火炎フロントの通過時間も高められる。 これにより、いかなる火炎の弁通過も確実に阻止される。 したがって、本発明による爆発負荷軽減弁を用いて保護されたディーゼル機関またはガス機関は、爆発の危険にさらされた区域でも使用されることができ、かつ／または屋根を介して圧力と火炎を手間をかけて排出することがもはや不要となり、作業室内への危険のない圧力負荷軽減もしくは放圧が可能となる。 他方では、通過壁が弁構造に、より多くの機械的な強度を与え、これにより、繰り返される爆発も、機能を損なう変形なしに克服され得る。 この場合、この爆発負荷軽減弁は十分に有効でかつ使用できる状態に維持される。 このことは、経済的に極めて重要である。 なぜならば、大多数の船舶が現在では冗長なく形成され、唯一つの機関の故障が致命的な結果を招く恐れがあるからである。 【０００７】少なくとも１つの通過壁が第１の、つまり最初の火炎バリヤのすぐ手前に配置されていると、火炎バリヤの冷却能力の改善された利用のための流れの影響の効果が明瞭に現れる。 【０００８】他方において、本発明の別の有利な構成では、少なくとも１つの通過壁が、最後の火炎バリヤのすぐ背後に配置されている。 【０００９】本発明のさらに別の有利な構成では、少なくとも１つの火炎バリヤと１つの通過壁とが、弁座の背後に配置されている。 これにより、第１の圧力ピークはまず弁の閉鎖プレートによって受け止められ、それから第１の火炎バリヤおよび／または通過壁に衝突する。 これにより、第１の火炎バリヤおよび／または通過壁は損傷に対して一層良好に保護されている。 【００１０】ガス流が爆発負荷軽減弁から流出した後に、方向付けられたガス流を得るためには、通過壁がエクスパンデッドメタルから製造されており、このエクスパンデッドメタルのウェブが、爆発負荷軽減弁から流出するガス流が、保護されるべき室の仕切り壁へ方向付けられるように角度調整されていると有利である。 これによって、狭められた状況でも操作員の危険性が、十分にかつ大きな手間なしに阻止されている。 【００１１】本発明のさらに別の有利な構成では、構造的な単純化、重量節約および所要スペースの低減の利点と共に、爆発負荷軽減弁は最後の火炎バリヤの背後では、流出するガス流のためのいかなる変向装置をも有していない。 他方において、所定のスペースが提供されている場合には、爆発負荷軽減弁が、より大きく寸法設定されていてよく、これによってより確実に機能することができ、かつ／またはより高い爆発圧力のために適していてよい。 【００１２】本発明のさらに別の有利な構成では、少なくとも１つの火炎バリヤが環状に形成されていて、ほぼ３６０°にわたる通流を可能にしており、少なくとも１
つの付加的な通過壁が、少なくとも１つの火炎バリヤの外周面または内周面に環状に設けられている。 この構成は均一化効果の有効性を高めると共に、火炎バリヤおよび別の通過壁の、単位面積当たりの負荷をできるだけ小さくすることを可能にする。 【００１３】重量および寸法の有利な最適化ならびに経済的な製造を達成するためには、少なくとも１つの火炎バリヤがアルミニウムまたはステンレス帯鋼から製造されていると有利である。 【００１４】 【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態を図面につき詳しく説明する。 【００１５】図１に示した爆発負荷軽減弁は特に船用機関ならびに発電プラントのためのディーゼル機関およびガス機関のために適した構成である。 この爆発負荷軽減弁は、特にガス爆発およびオイルミスト爆発の発生時に機関またはプラントの損傷を回避するために、クランクケース壁またはプラント壁に組み込まれる。 この爆発負荷軽減弁は環状の弁座１を有しており、この弁座１はねじ２またはこれに類するものによって、クランクケース壁３の開口部に外側で固定されている。 弁座１は閉鎖プレート４と協働する。 この閉鎖プレート４は、有利にはほぼ円錐形に巻成された圧縮コイルばね５により負荷されている。 さらに、弁座１には、閉鎖プレート４を同心的に取り囲むようにして複数の植込みボルト６がねじ込まれており、これらの植込みボルト６は、クランクケース壁３へ向かって曲げられた縁範囲を備えた、カバー薄板として形成されたキャッチャ７を弁座１から間隔をおいて保持している。 それと同時に、植込みボルト６は閉鎖プレート４を側方で案内するためにも働く。 このキャッチャ７には、圧縮コイルばね５も支持されている。 弁座１に設けられた溝に嵌め込まれたシールリング８は、
閉鎖された位置における密な閉鎖を保証している。 【００１６】この負荷軽減弁は、有利には流れ方向で見て弁座１およびその閉鎖プレート４の背後に、公知の形式で、たとえば植込みボルト６を同心的に取り囲むように配置された少なくとも１つの火炎バリヤ９を備えている。 この火炎バリヤ９は弁座１の開口を通って延びるガス路内に取り付けられている。 火炎バリヤ９は有利には互いに上下に積層された複数の薄板ストリップ１０から成っている。 これらの薄板ストリップ１０はその幅の一部にわたって、有利には弁の中心に面した側で波形に形成されていて、弁座１とキャッチャ７との間にルーズに緊締されている。 波形成形部は有利には薄板ストリップ１０の幅のほぼ半分にわたって延びており、波形成形部の高さは薄板ストリップ１０の内縁部から半径方向外側に向かって連続的に減少している。 場合によっては、波形成形されていない平坦な薄板ストリップを、波形形成された薄板ストリップ１０の間に挿入することもできる。 【００１７】図１の実施例では、火炎バリヤ９のすぐ手前に、有利には複数の火炎バリヤが連続したシリーズの形で設けられている場合には第１の火炎バリヤの手前に、火炎バリヤ９に対して付加的に少なくとも１つの別の通過壁１１が組み込まれている。 この通過壁１１は火炎バリヤ９と同様に同じく有利には弁座１およびその閉鎖プレート４に続いて、自体公知のエクスパンデッドメタルから製造されている。 エクスパンデッドメタルのウェブおよび通過開口は、必要に応じて形成され得る。 これにより、使用事例では弁のその都度のジオメトリに合わせて爆発ガスのより均一な圧力特性および流れ特性が生ぜしめられ、火炎フロントもしくは火炎面が減速されるので、火炎バリヤ９の通過にも一層長い時間がかかり、したがってガスが一層良好に冷却し得るようになる。 さらに、通過壁１１は弁構造に、より大きな機械的な安定性を与える。 このことにより、安全に対する要求が同じである場合には、より小さな構成寸法を実現することができ、しかも爆発が直ちに弁の損傷を招くことはない。 すなわち、弁は機能し得る状態に維持される。 【００１８】クランクケース内で爆発が生じると、このときに生じる圧力上昇により閉鎖プレート４が弁座１から圧縮コイルばね５の力に抗して持ち上げられて、キャッチャ７にまで運動させられる。 このことにより、弁の通過開口が開放されているので、爆発ガスは弁座１と、
通過壁１１と火炎バリヤ９とを通って外部へ流出することができ、これによってクランクケース内では迅速な減圧が行われる。 通過壁１１はガスの減速と、弁の全周にわたる圧力分布および流れの均一化とを生ぜしめるので、局部的な過剰圧力ピークは発生し得ない。 火炎バリヤ９は消炎を行うと同時に、火炎バリヤ９に沿って（通過壁１１の作用により比較的ゆっくりと）流れるガスと、外方に向かって拡大する流れ横断面とに基づき、負荷軽減弁を通る火炎の流出を阻止する。 キャッチャ７
の、クランクケースに向かって曲げられた縁部によって、冷却されたガスは機関へ向かって変向されるので、
操作員の危険は最小限に抑えられている。 【００１９】図２に示した実施例は、火炎バリヤ９のすぐ手前に配置された通過壁１１の他に別の通過壁１２を有している。 この別の通過壁１２は火炎バリヤ９のすぐ背後に、場合によっては複数の火炎バリヤから成るシリーズの最後の火炎バリヤのすぐ背後に挿入されている。
内側の通過壁１１は有利には火炎バリヤ９の薄板ストリップ１０と同様に弁座１とキャッチャ７との間に緊締されているのに対して、外側の通過壁１２のためには複数の固定手段が可能となる。 【００２０】図２の左側に示した固定形式では、弁座１
が半径方向外側に向かって突出した区分３ａを有しており、通過壁１２はこの区分３ａとキャッチャ７との間に緊締されている。 図２の右側には別の固定形式が図示されており、この場合には火炎バリヤ９および両方の通過壁１１，１２が、縁曲げされた外側縁と内側縁とを備えた薄板リング１３，１３ａによって、一緒に取り扱い可能な、フィルタカートリッジに似た１つのパッケージにまとめられる。 このパッケージは単一品として交換され得る。 このパッケージは全体で弁座１とキャッチャ７との間に緊締によって保持される。 【００２１】図３には、エクスパンデッドメタルから成る唯一つの通過壁１２が火炎バリヤ９の背後に図示されているが、ただし通過壁１２の固定形式については詳しく説明しない。 この通過壁１２のウエブ１２ａは火炎バリヤ９の薄板ストリップ１０に対して、つまり流出するガス流に対して、このガスがプラントに向かって変向されるように角度調整されている。 これにより、その他のいかなる変向装置をも回避することができ、特にキャッチャ７の、機関またはプラントに向かって曲げられた縁部を回避することができる。 キャッチャ７はこの場合には外縁部で平坦に形成されていて、しかもキャッチャ７
の直径は最大でも、通過壁１２を含めた火炎バリヤ９の直径と同じ大きさに形成されているだけでよい。 これにより、弁座１ひいては火炎バリヤ９の寸法が同じである場合に、この弁が僅かなスペースしか必要としないか、
もしくは所定のスペースが与えられている場合に弁座１
が、より大きな直径を有してよい。 【００２２】通過壁１１，１２ならびに火炎バリヤ９は有利には良熱伝導性でかつ好ましくは比較的軽量の材料、たとえばアルミニウムまたはステンレス帯鋼から製作されている。 少なくとも１つの通過壁１１，１２によって弁構造が補強されることに基づき、材料が軽量であるにもかかわらず機械的強度の損失を懸念する必要はない。 【図面の簡単な説明】 【図１】本発明による爆発負荷軽減弁の軸方向の中心断面図である。 【図２】本発明の別の実施例による爆発負荷軽減弁の軸方向の中心断面図である。 【図３】本発明のさらに別の実施例による爆発負荷軽減弁の軸方向の中心断面図である。 【符号の説明】 １ 弁座、 ２ ねじ、 ３ クランクケース壁、 ３
ａ 区分、 ４ 閉鎖プレート、 ５ 圧縮コイルばね、 ６ 植込みボルト、 ７ キャッチャ、８ シールリング、 ９ 火炎バリヤ、 １０ 薄板ストリップ、 １１，１２通過壁、 １２ａ ウエブ、 １３，
１３ａ 薄板リング ───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平10−280975（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl. 7 ，ＤＢ名) F02B 77/10 |
