JP2006250398A - Bunsen burner for industry - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、工業用ブンゼン式バーナーに関し、詳しくは、焼きなまし、金属の溶断・切断・予熱・徐冷、ロウ付け、陶芸釜等の生産・産業に用いる工業用ブンゼン式バーナーに関する。 The present invention relates to an industrial Bunsen burner, and more particularly to an industrial Bunsen burner used in the production and industry of annealing, cutting, cutting, preheating, slow cooling, brazing, ceramic pots, etc. of metals.
本発明に関連するブンゼン式バーナーの先行技術文献情報としては、下記の特許文献1が有る。
このブンゼン式バーナーは、給湯器や暖房機等に用いられる比較的小型のものであり、その課題が燃焼時におけるNOxを低減するというものである。
This Bunsen burner is a relatively small one used in a water heater, a heater, etc., and its problem is to reduce NOx during combustion.
ところで、金属の溶断・切断・予熱・徐冷、ロウ付け、陶芸釜等の生産・産業に用いられる比較的大型の製品を加工する工業用ブンゼン式バーナーで使用されるガスは、従前さまざまなガス種が用いられていた。
その代表例が5Cガスであり、最近では、ガス種の統一化の流れで、発熱量が高く、より環境に優しい13Aガス(天然ガス)へ転換されている。
ところが、前記13Aガスを5Cガス用のブンゼン式バーナーでそのまま使用した場合、火炎のリフト現象や吹き消え、さらには不完全燃焼等の不具合が生じ、その上、5Cガスと同等の火炎温度を得ることができなかった。
そのため、13Aガスにおいても5Cガスと同等の火炎が得られるブラスト式バーナーへの変更を行っている。
しかしながら、前記ブラスト式バーナーの場合、その構造上、空気送風機やミキサ等の多くの付帯設備が必要であるため、前記ブンゼン式バーナーと比べて高価であり、付帯設備に対するメンテナンス等のコストも大きな差が有る上、付帯設備の設置スペースの確保も必要であって、比較的大型の製品を加工する工業用のバーナーとして使用するに際して不利なものと考えられる。
By the way, the gas used in industrial Bunsen burners for processing relatively large products used in the production and industry of metal cutting, cutting, preheating and slow cooling, brazing, ceramic pots, etc. A seed was used.
A typical example is 5C gas, which has recently been converted to 13A gas (natural gas) that has a higher calorific value and is more environmentally friendly due to the unification of gas types.
However, when the 13A gas is used as it is with a 5C gas bunsen burner, flame lift phenomenon, blow-off, incomplete combustion, and other problems occur, and a flame temperature equivalent to 5C gas is obtained. I couldn't.
Therefore, a change to a blast burner that can provide a flame equivalent to 5C gas even in 13A gas is performed.
However, in the case of the blast type burner, because of the structure, many auxiliary equipments such as an air blower and a mixer are necessary. Therefore, the blast type burner is more expensive than the Bunsen type burner, and the maintenance cost for the auxiliary equipment is also greatly different. In addition, it is necessary to secure an installation space for ancillary equipment, which is considered disadvantageous when used as an industrial burner for processing relatively large products.
そこで本発明は、ブンゼン式バーナーにおいて5Cガスと性状が異なるガスで5Cガスと同等の火炎形態および火炎温度を得て、安価に比較的大型の製品の加工を可能とすることを課題とし、この課題を解決する工業用ブンゼン式バーナーの提供を目的とする。 Therefore, the present invention aims to obtain a flame form and a flame temperature equivalent to 5C gas with a gas having a different property from 5C gas in a Bunsen burner, and to enable processing of a relatively large product at a low cost. The purpose is to provide an industrial Bunsen burner that solves the problem.
本発明は、前記目的を達成するため、下記の技術的手段を採用した。
その技術的手段は、(第1発明)混合気供給部と当該混合気供給部よりも大径とする火口部とを備え、前記混合気供給部の出口周りの火口部の底面付近に、これら混合気供給部と火口部との径の差により確保された混合再循環領域を有し、前記底面に空気を火口方向へ向けて供給する補助空気孔を備えたことである。
この構成によって、混合気の供給時に生じる負圧により前記空気が混合再循環領域へ吸引されて火口部内を過吸空気状態にするとともに、火口方向に供給される空気の勢いにより主炎周りに補助炎が形成される。
ここで混合再循環領域とは、火口部内に噴出される混合気の一部が火口部内で循環するとともに、当該混合気を補助炎として燃焼させる領域である。
また、火炎形態(広がり、長さ)を目的の製品に合わせて変更するという観点から(第2発明)前記混合気供給部の出口に混合気調整管を突設するとともに、当該混合気調整管の長さを可変可能にすることが好ましい。
前記混合気調整管の長さを可変する構成として、たとえば、(第3発明)混合気調整管を前記出口に対して着脱可能にすることによって、目的の火炎形態を形成する混合気調整管に交換可能とする構成が挙げられる。
In order to achieve the above object, the present invention employs the following technical means.
The technical means comprises (a first aspect of the invention) an air-fuel mixture supply part and a crater part having a diameter larger than that of the air-fuel mixture supply part, and these are located near the bottom of the crater part around the outlet of the air-fuel mixture supply part. It has a mixed recirculation region secured by the difference in diameter between the air-fuel mixture supply part and the crater part, and has an auxiliary air hole for supplying air toward the crater direction on the bottom surface.
With this configuration, the air is sucked into the mixture recirculation region due to the negative pressure generated when the air-fuel mixture is supplied, and the inside of the crater is over-absorbed, and the air is supplied in the direction of the crater to assist around the main flame. A flame is formed.
Here, the mixed recirculation region is a region in which a part of the air-fuel mixture ejected into the crater part circulates in the crater part and the air-fuel mixture burns as an auxiliary flame.
Further, from the viewpoint of changing the flame form (spreading and length) according to the target product (second invention), an air-fuel mixture adjusting pipe is projected at the outlet of the air-fuel mixture supplying section, and the air-fuel mixture adjusting pipe It is preferable to make the length of each variable.
As a configuration for changing the length of the air-fuel mixture adjusting tube, for example, (3rd invention) By making the air-fuel mixture adjusting tube detachable from the outlet, an air-fuel mixture adjusting tube that forms the target flame form The structure which can be exchanged is mentioned.
本発明によれば、下記の優れた効果が期待できる。
第1発明によれば、混合気供給管から供給される混合気の負圧により補助空気孔から火口部内に空気が供給されて当該火口部内が過吸空気状態となるため、混合気の燃焼効率が向上し不完全燃焼が回避される。
また、前記補助空気孔からの空気は、混合気の負圧による吸引時の勢いによって混合再循環領域を通って、前記混合再循環領域に至る混合気の一部を火口方向に押し出すように供給されるため、当該混合気の燃焼によって主炎周りの補助炎を火口方向に勢い良く燃焼させることができる。
すなわち、混合気の燃焼効率を向上させることによって必要な火炎温度を確保することができ、補助炎を火口方向に勢い良く燃焼させることによって、火炎の広がりを抑制することができる。
したがって、ブンゼン式バーナーにおいて5Cガスと性状が異なるガスで5Cガスと同等の火炎形態および火炎温度を得て、安価に比較的大型の製品の加工を可能とすることができる。
さらに、前記補助空気孔からの空気によって火口部内が冷却されるので、ブンゼン式バーナーの過熱を抑制することができる。
したがって、耐熱性の金属材以外の金属材を用いてブンゼン式バーナーを構成することができるので、ブンゼン式バーナーを安価に提供する上で有効である。
また、第2発明によれば、目的の火炎を得ることができる混合気調整管を取り付けることによって、加工する製品に最適な火炎を得ることができる。
また、第3発明によれば、第2発明を具体的に実施することができる。
According to the present invention, the following excellent effects can be expected.
According to the first aspect of the present invention, air is supplied from the auxiliary air hole into the crater portion due to the negative pressure of the air-fuel mixture supplied from the air-fuel mixture supply pipe, so that the inside of the crater portion is in an over-absorbed air state. And incomplete combustion is avoided.
Further, the air from the auxiliary air hole is supplied so as to push out a part of the air-fuel mixture reaching the air-mixing recirculation region through the gas-mixing recirculation region by the momentum at the time of suction due to the negative pressure of the air-fuel mixture. Therefore, the auxiliary flame around the main flame can be vigorously burned in the crater direction by the combustion of the air-fuel mixture.
That is, the required flame temperature can be secured by improving the combustion efficiency of the air-fuel mixture, and the spread of the flame can be suppressed by burning the auxiliary flame vigorously in the crater direction.
Therefore, it is possible to obtain a flame form and a flame temperature equivalent to 5C gas with a gas having a different property from 5C gas in a Bunsen burner, and to process a relatively large product at low cost.
Furthermore, since the inside of the crater is cooled by the air from the auxiliary air hole, overheating of the Bunsen burner can be suppressed.
Therefore, the Bunsen burner can be configured using a metal material other than the heat-resistant metal material, which is effective in providing the Bunsen burner at a low cost.
Further, according to the second aspect of the present invention, the optimum flame for the product to be processed can be obtained by attaching the air-fuel mixture adjusting tube capable of obtaining the target flame.
Further, according to the third invention, the second invention can be specifically implemented.
以下、本発明の工業用ブンゼン式バーナーを実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。
図1〜図3は、本発明の第1の形態を示し、図4は、本発明の第2の形態を示す。
Hereinafter, the best mode for carrying out the industrial Bunsen burner of the present invention will be described with reference to the drawings.
1 to 3 show a first embodiment of the present invention, and FIG. 4 shows a second embodiment of the present invention.
第1の形態の工業用ブンゼン式バーナー(以下、「バーナー」と略称する)1は、筒状の混合気供給部2の前方に、当該混合気供給部2よりも大径とする筒状の火口部3を同軸線上に並べて一体形成されてなる。
また、前記混合気供給部2の出口21周りの火口部3の底面31付近に、これら混合気供給部2と火口部3との径の差により確保された混合再循環領域4を有している。
さらに、前記底面31に空気を火口32方向へ向けて供給する補助空気孔5を備えている。
A first embodiment of an industrial Bunsen burner (hereinafter abbreviated as “burner”) 1 has a cylindrical shape with a diameter larger than that of the air-fuel
In addition, in the vicinity of the
Furthermore, an
前記構成のバーナー1は、混合気供給部2から火口部3内へ混合気が供給されると、混合気の一部が混合再循環領域4に至ると同時に、混合気の供給時に生じる負圧により補助空気孔5から空気が吸引されることによって火口部3内が過吸空気状態になる。
そして、前記補助空気孔5からの空気は、火口32方向へ供給されるため、その空気の勢いにより主炎A周りに補助炎Bが形成され、この補助炎Bにより火炎の広がりが抑制される。
When the air-fuel mixture is supplied from the air-fuel
Since the air from the
本形態のバーナー1は、たとえば、図3に示すように、多数のバーナー1をガス供給管6が配管されたガス管7の軸線に沿って一定間隔をもって配管し、軸(図示せず)のような長い製品を過熱する際に用いる形態で使用される。
また、前記バーナー1を管状体の先端に配管した一本立てタイプ(図示せず)としたいわゆる「焼きムラ用」のものとしても使用できる。
For example, as shown in FIG. 3, the
Further, the
第2の形態のバーナー1Aは、混合気供給部2の出口21に混合気調整管8が設けられてなるものである。
なお、バーナー1Aは、前記混合気供給部2を除いて前記第1の形態で例示した構成と同一であるため、重複する部位の説明は省略する。
The
Note that the burner 1A is the same as the configuration exemplified in the first embodiment except for the air-fuel
混合気調整管8は、前記出口21と同径とした管状体に形成され、当該出口21と同軸線上に連通させて設けられている。
また、混合気調整管8は、前記出口21に対して着脱可能に設けられていて、あらかじめ用意された長さの異なる他の混合気調整管(図示せず)と任意に交換できるようにしている。
すなわち、本形態のバーナー1Aは、前記混合調整管8の長さを変更することによって、様々な火炎形態を得ることができる。
なお、前記混合気調整管8の出口21に対する着脱構造については、嵌合や螺旋接合、あるいはビス止め等周知の構成で可能であるため図示を省略する。
The air-fuel
The air-fuel
That is, the
In addition, about the attachment / detachment structure with respect to the
(第1実施例)
以下では、前記第1の形態で例示したバーナー1と、当該バーナーにおいて補助空気孔を除いたバーナー(以下、「比較用バーナーA」という)および周知のバーナー(以下、「比較用バーナーB」という)を用いて 夫々の火炎形態と火炎温度を計測し、この計測結果を比較する。
なお、本計測に用いた各バーナーの火口径および混合気供給部径は同径である。
また、本計測に用いたガスは13Aガスである。
(First embodiment)
Hereinafter, the
In addition, the diameter of the crater and the mixture supply part diameter of each burner used for this measurement are the same diameter.
Moreover, the gas used for this measurement is 13A gas.
バーナー1において形成された火炎形態は、比較用バーナーA,Bにおける火炎形態に比べて火炎の広がりが極めて小さく勢いの有る極めて安定した火炎形態が確認された。
また、バーナー1において形成された火炎の温度は、火口32から150mm付近で1050℃、250mm付近で1150℃、350mm付近で1050℃、450mm付近で850℃であった。
バーナー1における火炎の温度に対して、比較用バーナーAにおいて形成された火炎の温度は、火口から150mm付近で900℃、250mm付近で1050℃、350mm付近で900℃、450mm付近で800℃であり、比較用バーナーBにおいて形成された火炎の温度は、火口から150mm付近で950℃、250mm付近で1050℃、350mm付近で900℃、450mm付近で850℃であり、火口から450mmまでバーナー1の火炎温度が高いことが確認された。
すなわち、前記測定結果から、本形態のバーナー1は、ブンゼン式でありながら13Aガスを使用しても、火炎形態および火炎温度共に5Cガスを使用した場合と同等性状の火炎を得ることができる。
また、補助空気孔から吸引される空気によりバーナー1が冷却されるため、バーナー1の過熱を抑制することが期待できる。
また、前記補助空気孔5の径や数を任意に変更することによって、様々な火炎温度や火炎形態にすることが可能である。
The flame form formed in the
The temperature of the flame formed in the
The temperature of the flame formed in the comparative burner A is 900 ° C. near 150 mm from the crater, 1050 ° C. near 250 mm, 900 ° C. near 350 mm, 900 ° C. near 350 mm, and 800 ° C. near 450 mm. The temperature of the flame formed in the comparative burner B is 950 ° C. near 150 mm from the crater, 1050 ° C. near 250 mm, 900 ° C. near 350 mm, 850 ° C. near 450 mm, and the flame of the
That is, from the above measurement results, the
Moreover, since the
Further, various flame temperatures and flame forms can be obtained by arbitrarily changing the diameter and number of the auxiliary air holes 5.
(第2実施例)
以下では、前記第2の形態で例示したバーナー1Aの火炎形態を長さの異なる混合気調整管8毎に計測して比較した。
本実施例で使用した混合気調整管の長さは、10mm・15mm・20mmである。
その結果、10mmの混合気調整管における火炎が最も広く短い形態であり、20mmの混合気調整管における火炎が最も細く長い形態であった。
すなわち、混合気調整管が短いほど広く短い火炎形態となり、長いほど細く長い形態になることが確認された。
したがって、混合気調整管を適宜選択して交換することによって、加熱する製品に対して最適な火炎を得ることができるバーナー1Aを構成できる。
(Second embodiment)
Below, the flame form of the burner 1A illustrated by the said 2nd form was measured and compared for every air-fuel
The length of the air-fuel mixture adjusting tube used in this example is 10 mm, 15 mm, and 20 mm.
As a result, the flame in the 10 mm mixture adjustment tube was the widest and short form, and the flame in the 20 mm mixture adjustment pipe was the thinnest and long form.
That is, it was confirmed that the shorter the air-fuel mixture adjusting pipe, the wider and shorter the flame form, and the longer and narrower the form.
Therefore, the burner 1A that can obtain an optimum flame for the product to be heated can be configured by appropriately selecting and replacing the air-fuel mixture adjusting pipe.
なお、本発明は、例示した実施の形態に限定するものでは無く、特許請求の範囲の各項に記載された内容から逸脱しない範囲の構成による実施が可能である。 It should be noted that the present invention is not limited to the illustrated embodiments, and can be implemented with configurations within a range that does not deviate from the contents described in the respective claims.
1:バーナー
2:混合気供給部
21:出口
3:火口部
31:底面
32:火口
4:混合再循環領域
5:補助空気孔
8:混合気調整管
A:主炎
B:補助炎
1: Burner 2: Mixture supply section 21: Outlet 3: Tinder section 31: Bottom 32: Tinder 4: Mixing recirculation area 5: Auxiliary air hole 8: Mixture adjustment pipe A: Main flame B: Auxiliary flame
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