JP4047801B2 - ガスバーナ - Google Patents
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Description
すなわち、この従来技術では、熱電対TCを構成するための部品点数が多く、製造に手間がかかり、製造コストも高いものとなっていた。
また、この従来技術では、燃料ガスおよび空気が混合管5および混合室11内を経由して混合され、主炎口3から出て燃えるときに更に火炎の周囲から拡散によって空気を取り入れて燃焼されるものであるが、燃料ガスと混合される空気の供給量もある程度限られるものとなり、さらに、バーナボディ(バーナ本体)AおよびバーナキャップBの構造上、二次空気の取り入れ口等も設けられていないため、この従来技術では、充分に空気を取込むことが望めなかった。つまり、この従来技術のバーナ構造では、より大きな熱量の火炎を発生させるための構造を有するものではなかった。
請求項2にかかる本願発明は、請求項1にかかる発明に従属する発明であって、係止部は、バーナヘッド本体の軸方向の他方側に向いて開口する段差径部を有し、段差径部とバーナ本体の上端縁部とが係止されるように、バーナヘッドがバーナ本体に着脱自在に係止される接続構造を含み、通路は、その長さ方向の他端が段差径部の端面に達するように、バーナヘッド本体を貫通していることを特徴とする、請求項1に記載のガスバーナである。
請求項3にかかる本願発明は、請求項1または請求項2にかかる発明に従属する発明であって、バーナヘッド本体の炎口の内周壁面は、所定の曲率を有する曲面に設定され、通路は、バーナヘッド本体の軸線と平行または当該軸線と交差する方向に配設されていることを特徴とする、ガスバーナである。
請求項4にかかる本願発明は、請求項1〜請求項3のいずれかにかかる発明に従属する発明であって、バーナ本体の開口部を覆うようにして、炎口とバーナ本体との間に配設され、火炎の逆火を防止する網状の調整部材をさらに含むことを特徴とする、ガスバーナである。
請求項1にかかる本願発明のガスバーナでは、炎口から火炎が噴射されると、外部空気が通路を通って炎口内に取込まれる。炎口内には、火炎の噴射による運動エネルギーにより、火炎の外側に減圧部が生じる。つまり、火炎とバーナヘッドの内壁面との間の空間に減圧部が構成される。そのため、外部空気は、通路を介して減圧部に吸引され、炎口内に取込まれる。したがって、炎口内にはより多くの空気が取込まれることになるので、炎口からはより熱量の高い加熱炎を噴射することが可能となる。さらに、火炎がとろ火のときであっても、通路より外部空気が取込まれるため、完全燃焼させることが可能となる。
さらに、詳述すると、請求項1にかかる本願発明のガスバーナでは、炎口から噴射される火炎が、大凡、A面、B面およびC面で囲まれた部分に沿って噴射される。そして、火炎の一部は、炎口出口の周縁部bにかかる。このとき、炎口内には、噴射される火炎の外側に、つまり、C面と炎口の内周壁面との間に減圧ポケット部が構成される。そのため、多くの外部空気が通路を介して吸引され、炎口内に取込まれる。
したがって、請求項1にかかる本願発明のガスバーナでは、高熱量の加熱炎を発生させ、しかも、とろ火のときもガスを完全燃焼させて安定した加熱炎を発生させることが可能となる。また、減圧ポケット部の作用により、バーナヘッドの炎口から出る火炎が減圧ポケット部へ引っ張られるので、火炎はバーナヘッドの先端部で安定して燃焼する。
請求項2にかかる本願発明のガスバーナでは、バーナヘッドがバーナ本体に着脱自在に係止される接続構造となっている。すなわち、係止部は、バーナヘッド本体の軸方向の他方側に向いて開口する段差径部を有し、この段差径部とバーナ本体の上端縁部とが係止される。この場合、例えば、バーナ本体の上端縁部にバーナヘッド本体の段差径部が載置されることによって、バーナヘッドとバーナ本体とが着脱自在に接続されるものとなっている。さらに、通路は、その長さ方向の一端が炎口と連通されるように、バーナヘッド本体の底面または内周壁面に達し、その長さ方向の他端が外部と連通されるように、段差径部の端面に達している。そのようにして、通路はバーナヘッド本体を貫通している。
請求項3にかかる本願発明のガスバーナでは、バーナヘッド本体の炎口の内周壁面が、所定の曲率を有する曲面に設定されるため、減圧ポケット部が所定の曲率半径を有する断面弓形状に構成される。また、通路は、バーナヘッド本体の軸線と平行または軸線と交差する方向に配設されている。通路がバーナヘッド本体の軸線と平行に配設されている場合、バーナ本体から供給される混合気は、バーナヘッド本体の軸線方向と略同方向に移送されるため、連通孔からより効率的に外部空気を取込むことが可能となる。
請求項4にかかる本願発明のガスバーナでは、網状の調整部材が、バーナ本体の開口部を覆うようにして、炎口とバーナ本体との間に配設される。この調整部材は、火炎をとろ火にしたとき、バーナ本体から供給される混合気を分散させ、調整部材の表面上で混合気を燃焼させる機能を有する。そのため、とろ火のときの炎口における火炎の逆火を防止する。また、混合気が調整部材を通過することにより、調整部材が冷却される。
本願発明者の実験によれば、角度θが10°≦θ≦30°の関係を満足するとき、減圧ポケット部が大きくなり、より一層多くの外部空気が通路を介して吸引され、炎口内に取込まれることが確かめられた。さらに、角度θが25°の場合、通路を介した外部空気の取込み量が最も多いことが確かめられた。
ガスバーナ10は、たとえば金属からなるバーナヘッド12を含む。バーナヘッド12は、バーナヘッド本体14を含む。バーナヘッド本体14には、その軸方向の一方側に、高さ方向および径方向を有する炎口16が配設される。炎口16は、バーナヘッド本体14の軸方向の一方端から軸方向の中間部にかけて略円筒状に形成される。バーナヘッド本体14の軸方向の中間部に位置する開口部(以下、炎口16の入口という。)の径は、バーナヘッド本体14の軸方向の一方端に位置する開口部(以下、炎口16の出口という。)の径よりも小さく形成される。
なお、バーナヘッド12とガスバーナ10のバーナ本体28との係止方法としては、バーナ本体28にバーナヘッド12を載置する方法以外に、たとえばねじ結合による接続方法が採用され得る。
なお、調整部材24は、例えば、線径が0.6mmφ、開孔面積比が39.5%の16メッシュの金網で形成されている。
この場合、図2(A),(B)において、A面、B面およびC面で囲まれた円錐台部分を円錐の要素としてみたとき、炎口16の入口の周縁部aで囲まれた面は、小端径を有する小端径面となり、該小端径面をA面とする。また、炎口16の出口の周縁部bで囲まれた面は、大端径を有する大端径面となり、該大端径面をB面とする。さらに、バーナヘッド本体14の軸線は、該円錐台の軸線、つまり、円錐の頂点Oを通る円錐の軸線と一致するものである。そして、A面およびB面間の長さは、円錐の長さと略一致するものである。さらに、該円錐台の母線と円錐台の軸線とが交差する角度θは、円錐母線角と一致し、円錐のテーパ角度の2分の1と等しいものとなる。このガスバーナ10では、特に、角度θが、10°≦θ≦30°の関係を満足することが好ましい。
他方のフランジ部28bは、その内周面に雌ねじ部31を有する。また、混合管32は、たとえば金属で円筒状に形成され、バーナ本体28の軸方向の一方側の外周面に雄ねじ部33を有する。そして、該雌ねじ部31と雄ねじ部33とが螺合されることにより、バーナ本体12と混合管32とが接続される。
先ず、ガス供給手段(図示せず)から供給されるガスがゴムホース等のガス導入路(図示せず)を経由して、ガス供給コック38に移送される。そして、ガス供給コック38でガスの供給量が調整され、ノズル部材36に導入される。さらに、ノズル部材36に導入されたガスは、ノズル孔36aから下流側へと噴射される。
そして、レギュレータ34から吸引された空気(一次空気および二次空気)は、混合管32内でガスと混合され、その混合気が下流側のバーナ本体28へと送り込まれる。バーナ本体28に送り込まれた混合気は、バーナ本体28の軸線方向の一方端部の開口部を通り、炎口16の入口および調整部材24を経由して、炎口16の出口から噴出される。この場合、炎口16の出口から噴出される混合気に点火(着火)すれば、バーナヘッド12の炎口16の出口から火炎が噴出される。
なお、このガスバーナ10では、バーナヘッド本体14が円筒状に形成されるため、たとえば図2に示すように、バーナヘッド本体14の内周壁面14aが垂直面となり、減圧ポケット部Rは、断面略直角三角形状に構成されている。
また、このバーナヘッド12では、1つの連通孔22が、特に、図6(A),(B)で見て、バーナヘッド本体14の炎口16の出口近傍の上端面から炎口16に達する貫通部22aと、バーナヘッド本体14の内周壁面14aの一部から係止部18の外部に達する貫通部22bとで構成されている。この場合、貫通部22aは、バーナヘッド本体14の直径方向に見て、貫通部22bよりも外側に配置されている。
さらに、連通孔22の直径を小さく設定し、連通孔22の長さを長く設定することによって、火炎の一部がわずかでも連通孔22を通ってバーナヘッド12の外部に逆流する恐れを防止できることがわかった。
12,68 バーナヘッド
14,100 バーナヘッド本体
16,104 炎口
18 係止部
20 段差径部
22,56,102 連通孔
22a,22b 貫通部
24 調整部材
26 溝径部
28,62 バーナ本体
28a,28b フランジ部
30 設置脚部
31 バーナ本体の雌ねじ部
32 混合管
33 混合管の雄ねじ部
34 レギュレータ
36,70 ノズル部材
36a,72 ノズル孔
38,98 ガス供給コック
40 レギュレータ本体
42a スカート部
42b 胴部
42c スリーブ部
44 スライドダンパ
46 奥羽根部
48 中羽根部
50 蓋枠部
52 蓋枠部の開口部
54 スリーブ部の開放部
60 ハンドバーナ
64 二股状片
66 ソケット部材
74 第1のインジェクタ部
76 第2のインジェクタ部
78,82 直線状筒体
80,84 テーパ状筒体
86 2次空気導入孔
88 3次空気導入孔
90 貫通孔
92 ガス導入管
94 把持部
96 ガス供給手段
R 減圧ポケット部
Claims (4)
- ガスバーナのバーナ本体に接続され、炎口を備えたバーナヘッドを含み、前記バーナヘッドは、前記炎口と外部とを連通させる通路を有し、前記炎口から火炎が噴射されるときに、前記通路を介して外部から空気を前記炎口内に取込むようにしたガスバーナであって、
前記バーナヘッドは、
その軸方向の一方端から他方端に所定の長さを有するバーナヘッド本体、
前記バーナヘッド本体の軸方向の一方端から軸方向の中間部にかけて配設され、前記バーナヘッド本体の軸方向に高さ方向および当該軸方向の周りに径方向を有する炎口、および
前記バーナヘッド本体の軸方向の他方端から軸方向の中間部にかけて配設され、前記ガスバーナのバーナ本体と係止されて接続されるキャップ状の係止部を含み、
前記炎口は、前記バーナ本体からガスと空気との混合気が噴出される前記炎口入口の周縁部aで囲まれた面をA面とし、火炎が噴出される前記炎口出口の周縁部bで囲まれた面をB面とし、前記A面と前記B面とで挟まれた柱面をC面とし、前記A面、前記B面および前記C面で囲まれた部分を略円錐台としたとき、前記円錐台の母線と前記円錐台の軸線とが交差する角度θが、10°≦θ≦40°の関係を満足すると共に、
前記炎口から火炎が噴射される際、前記炎口内には、前記C面と前記バーナヘッド本体の内周壁面との間に減圧ポケット部が構成され、
前記通路は、その長さ方向の一端が前記炎口と連通されるように、前記バーナヘッド本体の底面または内周壁面に達し、その長さ方向の他端が外部と連通されるように、前記係止部の端面に達して、前記バーナヘッド本体を貫通していることを特徴とする、ガスバーナ。 - 前記係止部は、前記バーナヘッド本体の軸方向の他方側に向いて開口する段差径部を有し、
前記段差径部と前記バーナ本体の上端縁部とが係止されるように、前記バーナヘッドが前記バーナ本体に着脱自在に係止される接続構造を含み、
前記通路は、その長さ方向の他端が前記段差径部の端面に達するように、前記バーナヘッド本体を貫通していることを特徴とする、請求項1に記載のガスバーナ。 - 前記バーナヘッド本体の前記炎口の内周壁面は、所定の曲率を有する曲面に設定され、
前記通路は、前記バーナヘッド本体の軸線と平行または当該軸線と交差する方向に配設されていることを特徴とする、請求項1または請求項2に記載のガスバーナ。 - 前記バーナ本体の開口部を覆うようにして、前記炎口と前記バーナ本体との間に配設され、火炎の逆火を防止する網状の調整部材をさらに含むことを特徴とする、請求項1〜請求項3のいずれかに記載のガスバーナ。
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