JP4787182B2

JP4787182B2 - ガスバーナ

Info

Publication number: JP4787182B2
Application number: JP2007036183A
Authority: JP
Inventors: 俊弘小林
Original assignee: Toho Gas Co Ltd
Current assignee: Toho Gas Co Ltd
Priority date: 2007-02-16
Filing date: 2007-02-16
Publication date: 2011-10-05
Anticipated expiration: 2027-02-16
Also published as: JP2008202811A

Description

本発明は、パイロットガスをパイロットエアと燃焼させてパイロット火炎を形成し、このパイロット火炎によって、メインガスを燃焼させて主火炎を形成するよう構成したガスバーナに関する。

従来より、ガスバーナを用いて加熱炉内を加熱する場合などにおいては、パイロット火炎を用いて、メインガスを燃焼させることが行われている。例えば、特許文献１においては、パイロット用空気を通過させる外筒内に、パイロット用ガスを通過させる内筒を挿通配置し、この内筒内に、主燃料を噴射させる主燃料管を挿通配置して、三重管構造の燃料噴射ガンを構成している。これによれば、主バーナとは別にパイロットバーナを設ける必要がなく、バーナ全体の構造のコンパクト化及びシンプル化を実現している。

ところで、上記従来のガスバーナにおいては、主燃料（メインガス）の噴射方向は、主燃料管の軸方向と平行な方向にしている。そのため、主燃料の噴射方向を上記軸方向に対して特定方向に向けて傾斜形成した場合の工夫はなされていない。すなわち、この場合には、主燃料管は方向性を有することになり、主燃料の噴射方向を安定して決定するための工夫が必要とされる。

特開平１０−６８５１０号公報

本発明は、かかる従来の問題点に鑑みてなされたもので、メインガスをメインガスパイプの軸方向に対して傾斜する特定の方向に噴出させる場合において、ガスノズル及びメインガスパイプの組付が容易であり、安定して燃焼を行うことができるガスバーナを提供しようとするものである。

本発明は、パイロットエアを通過させるパイロットエアパイプと、該パイロットエアパイプ内に挿通され、パイロットガスを通過させるパイロットガスパイプと、該パイロットガスパイプ内に挿通され、メインガスを通過させるメインガスパイプと、該メインガスパイプ及び上記パイロットガスパイプの先端部に配設したガスノズルと、上記パイロットガスパイプの後端部及び上記メインガスパイプの後端部を取り付けるバーナボディとを有しており、
上記パイロットガスパイプは、上記パイロットガスを上記パイロットエアパイプ内に混流させるためのパイロットガス噴出孔を有しており、
上記ガスノズルは、上記メインガスパイプの軸方向に対して特定方向に向けて傾斜形成したメインガス噴出口を有していると共に、上記メインガスパイプの先端部、又は該メインガスパイプの先端部に一体化した上記パイロットガスパイプの先端部に一体化してあり、
上記メインガスパイプの後端部は、上記バーナボディに形成した挿入穴内に挿入した状態で、該バーナボディの外側から当該メインガスパイプの後端面に固定用ボルトを螺合することによって、当該バーナボディに取り付けてあることを特徴とするガスバーナにある（請求項１）。

本発明のガスバーナは、上記パイロットエアパイプ、パイロットガスパイプ及びメインガスパイプを備えた三重管構造を有しており、メインガスパイプ及びパイロットガスパイプの先端部には、上記特定方向に向けて傾斜形成したメインガス噴出口を有するガスノズルを配設してなる。

本発明のガスバーナにおいて燃焼を行う際には、パイロットガスパイプのパイロットガス噴出孔から、パイロットエアパイプ内のパイロットエアに、パイロットガスが混流する。そして、パイロットガスとパイロットエアとの混合気に着火を行い、これらを燃焼させて、パイロット火炎を形成する。また、ガスノズルのメインガス噴出口から噴出されたメインガスは、パイロット火炎により着火され、ガスバーナの周辺に噴出されたエア等を用いて燃焼し、メイン火炎を形成することができる。

そして、本発明のガスバーナは、その組付状態に工夫を行っている。すなわち、本発明のメインガスパイプの後端部は、バーナボディに形成した挿入穴内に挿入した状態で、バーナボディの外側からメインガスパイプの後端面に固定用ボルトを螺合することによって、バーナボディに取り付けてある。これにより、ガスノズルを一体化したメインガスパイプをバーナボディに組み付ける際には、メインガスパイプを回転させてバーナボディに螺合する必要がない。

そして、メインガスパイプの後端部をバーナボディの挿入穴に挿入すると共に、ガスノズルにおけるメインガス噴出口の傾斜方向を、周方向における目標とする方向に合わせ、バーナボディの外側からメインガスパイプの後端面に固定用ボルトを螺合する。そのため、ガスノズル及びメインガスパイプをバーナボディに対して容易に組み付けることができる。

また、ガスノズルは、メインガスパイプの先端部、又はメインガスパイプの先端部に一体化したパイロットガスパイプの先端部に一体化してあることにより、これらの組付境界部に、隙間が形成されることを防止することができる。そのため、メインガスがパイロットエア内へ漏れてしまうことを防止することができ、ガスバーナにおける燃焼を安定させることができる。また、上記特定方向に傾斜形成したガス噴出口から噴出させたメインガスにより、当該特定方向に向けて上記メイン火炎を形成することができる。

それ故、本発明のガスバーナによれば、メインガスをメインガスパイプの軸方向に対して傾斜する特定の方向に噴出させる場合において、ガスノズル及びメインガスパイプの組付が容易であり、安定して燃焼を行うことができる。

上述した本発明における好ましい実施の形態につき説明する。
本発明において、上記ガスノズルは、上記メインガスパイプの先端部、又は該メインガスパイプの先端部に一体化した上記パイロットガスパイプの先端部に溶接によって一体化することができる。また、ガスノズルは、溶接以外の方法によっても一体化することが可能である（例えば、一体的に削り出すこと、鋳物によって一体化すること等が可能である）。

また、上記パイロットガスパイプは、上記バーナボディに螺合したパイプ本体部と、該パイプ本体部の先端部に摺動可能に連結した先端ノズル部とからなり、該先端ノズル部、上記メインガスパイプ及び上記ガスノズルは、溶接によって一体化して、溶接組付体を形成しており、上記バーナボディに螺合した上記パイプ本体部に対して、上記溶接組付体における上記先端ノズル部を周方向に摺動させることによって、上記溶接組付体における上記ガスノズルの上記メインガス噴出口の傾斜方向を決定して、上記固定用ボルトの締付けを行うよう構成することが好ましい（請求項２）。

この場合には、上記溶接組付体を用いて、ガスバーナの組付を行うことにより、この組付を一層容易に行うことができる。
すなわち、この場合には、ガスバーナの組付を行う際には、パイロットガスパイプのパイプ本体部を、その後端部においてバーナボディに螺合し、このパイプ本体部に対して、パイロットガスパイプの先端ノズル部、メインガスパイプ及びガスノズルを溶接により一体化してなる溶接組付体を組み付ける。

このとき、溶接組付体においては、パイプ本体部の先端部に対して、先端ノズル部を周方向に摺動させることによって、ガスノズルにおけるメインガス噴出口の傾斜方向を決定し、この傾斜方向を周方向における目標とする方向に合わせることができる。
そして、メインガス噴出口の傾斜方向を固定した状態で、メインガスパイプの後端面に螺合する固定用ボルトの締付けを行い、ガスバーナの組付を行うことができる。これにより、ガスバーナの組付を一層容易に行うことができる。

また、上記メインガスパイプの後端部におけるパイプ側部には、掛止溝が形成してあり、上記バーナボディの外側から取り付けた抜止用ボルトの先端部を、上記掛止溝内に配置することにより、上記メインガスパイプの回り止めを行うことが好ましい（請求項３）。
この場合には、万一、バーナボディの挿入穴に挿入したメインガスパイプの後端面に螺合する上記固定用ボルトに緩みが生じたときでも、上記抜止用ボルトの先端部が上記掛止溝に掛止されることによって、バーナボディに対して組付を行ったメインガスパイプが回ってしまうことを防止することができる。これにより、ガスノズルにおけるメインガス噴出口の傾斜方向が、周方向における目標とする方向からずれてしまうことを防止することができる。

以下に、本発明のガスバーナにかかる実施例につき、図面と共に説明する。
本例のガスバーナ１は、図１、図２に示すごとく、パイロットエアＡを通過させるパイロットエアパイプ２内に、パイロットガスＦ２を通過させるパイロットガスパイプ３を挿通し、このパイロットガスパイプ３内に、メインガスＦ１を通過させるメインガスパイプ４を挿通してなる三重管構造を有している。
また、メインガスパイプ４の先端部４０１及びパイロットガスパイプ３の先端部３０１には、メインガスパイプ４内を通過するメインガスＦ１を噴出させるメインガス噴出口５１を有するガスノズル５が配設してある。

図３に示すごとく、パイロットガスパイプ３の後端部３０２及びメインガスパイプ４の後端部４０２は、バーナボディ６に取り付けてある。また、図２、図５に示すごとく、パイロットガスパイプ３は、パイロットガスＦ２をパイロットエアパイプ２内に混流させるためのパイロットガス噴出孔３２１を、パイプ側部の周方向Ｃに複数有している。
また、図２に示すごとく、ガスノズル５のメインガス噴出口５１は、メインガスパイプ４の軸方向Ｌに対して特定方向に向けて傾斜形成してある。また、メインガスパイプ４の先端部４０１には、パイロットガスパイプ３の内周部分が溶接によって一体化してあり、ガスノズル５は、パイロットガスパイプ３の先端部３０１に溶接によって一体化してある。

そして、図３に示すごとく、本例のガスバーナ１においては、メインガスパイプ４の後端部４０２は、バーナボディ６に形成した挿入穴６１内に挿入した状態で、バーナボディ６の外側からメインガスパイプ４の後端面４０３に固定用ボルト６５を螺合することによって、バーナボディ６に取り付けてある。

以下に、本例のガスバーナ１につき、図１〜図６と共に詳説する。
図１に示すごとく、本例のガスバーナ１は、加熱炉において加熱を行うために用いるものである。このガスバーナ１は、バーナボディ６の取付部６０を、加熱炉の炉壁の外側面に取り付け、パイロットエアパイプ２、パイロットガスパイプ３、及びガスノズル５を固定したメインガスパイプ４のバーナパイプ部１０を、炉壁の内側面から加熱炉内に突出させて使用する。
また、本例のパイロットエアＡは、フレッシュエア（空気）であり、本例のメインガスＦ１及びパイロットガスＦ２は、都市ガス（１３Ａ等）である。

図２に示すごとく、本例のパイロットガスパイプ３は、バーナボディ６に螺合したパイプ本体部３１と、パイプ本体部３１の先端部に摺動可能に連結した先端ノズル部３２とからなる。図５に示すごとく、上記パイロットガス噴出孔３２１は、先端ノズル部３２のパイプ側部の周方向Ｃに複数個が形成してある。
また、図６に示すごとく、ガスバーナ１の組付前の状態においては、先端ノズル部３２、メインガスパイプ４及びガスノズル５は、溶接によって一体化して、溶接組付体１１を形成するよう構成してある。本例では、メインガスパイプ４の先端部４０１に先端ノズル部３２の内周部分を溶接し、先端ノズル部３２の先端部３０１にガスノズル５を溶接している。

図６に示すごとく、本例のガスバーナ１は、バーナボディ６に螺合したパイプ本体部３１の先端部に対して、溶接組付体１１における先端ノズル部３２を周方向Ｃに摺動させることによって、溶接組付体１１におけるガスノズル５のメインガス噴出口５１の傾斜方向を決定して、メインガスパイプ４の後端面４０３への固定用ボルト６５の締付けを行うよう構成してある。
また、図５に示すごとく、パイロットエアパイプ２とパイロットガスパイプ３との間には、スパークを発生させるスパークロッド１５が配設してある。

図３に示すごとく、バーナボディ６には、その挿入穴６１の先端側に、この挿入穴６１よりも拡径した挿入拡径穴６２を連通形成してなる。この挿入拡径穴６２には、パイロットガスパイプ３のパイプ本体部３１における後端部３０２を螺合するねじ穴部が形成してある。また、図１に示すごとく、バーナボディ６には、パイロットエアＡが導入されるパイロットエア導入空間６３が形成してある。このパイロットエア導入空間６３には、パイロットエアパイプ２の後端部２０２を螺合するねじ穴部が形成してある。

また、図１、図３に示すごとく、バーナボディ６には、パイロットエア導入口６３１、パイロットガス導入口６２１及びメインガス導入口６１１が形成してある。
パイロットエア導入口６３１は、パイロットエア導入空間６３に開口して形成してあり、パイロットガス導入口６２１は、挿入拡径穴６２に開口して形成してあり、メインガス導入口６１１は、挿入穴６１に開口して形成してある。

また、図３に示すごとく、メインガスパイプ４の後端部４０２におけるパイプ側部４１には、このメインガスパイプ４内にメインガス導入口６１１からメインガスＦ１を導入する導入穴４４が形成してある。また、メインガスパイプ４の後端部４０２の近傍の外周には、一般部よりも拡径してなる拡径部４２が形成してある。また、バーナボディ６の挿入穴６１には、拡径部４２を収容する段差穴部６１２が形成してある。
そして、メインガスパイプ４は、バーナボディ６の挿入穴６１に挿入した状態において、拡径部４２の後端面が段差穴部６１２の後端面に当接して、バーナボディ６に対する軸方向Ｌの位置決めがなされる。また、拡径部４２を段差穴部６１２に嵌入することにより、メインガスＦ１がパイロットガスパイプ３内に漏れないようにしている。

また、図１に示すごとく、パイプ本体部３１をバーナボディ６に取り付けたときには、パイロットガス導入口６２１から挿入拡径穴６２を介してパイプ本体部３１内に連通する、パイロットガスＦ２の通過経路が形成される。また、メインガスパイプ４をバーナボディ６に取り付けたときには、メインガス導入口６１１から導入穴４４を介してパイプ本体部３１内に連通する、メインガスＦ１の通過経路が形成される。
また、パイロットエアパイプ２をバーナボディ６に取り付けたときには、パイロットエア導入口６３１からパイロットエア導入空間６３を介してパイロットエアパイプ２部内に連通する、パイロットエアＡの通過経路が形成される。

また、図２、図５に示すごとく、パイロットガスパイプ３の先端ノズル部３２の先端部には、径方向外方に拡径したフランジ部３３が形成してある。このフランジ部３３には、パイロットエアパイプ２内を通過するパイロットエアＡと、パイロットガスＦ２との混合気Ｇを噴出させるパイロット噴出溝３３１が、周方向Ｃの複数箇所に形成してある。

そして、先端ノズル部３２をパイロットエアパイプ２内に挿通させたときには、フランジ部３３によってパイロットエアパイプ２の先端部をほぼ閉塞すると共に、パイロット噴出溝３３１から上記混合気Ｇが噴出される。また、複数のパイロット噴出溝３３１は、フランジ部３３の周方向Ｃにおける一方に向けて傾斜形成してある。パイロット噴出溝３３１から噴出されるパイロットガスＦ２とパイロットエアＡとの混合気Ｇは、ガスバーナ１の軸方向Ｌの回りを旋回する旋回流として噴出される。

また、図３に示すごとく、メインガスパイプ４の後端部４０２におけるパイプ側部４１には、掛止溝４３が形成してある。この掛止溝４３は、後端部４０２におけるパイプ側部４１の周方向の一部に形成してある。そして、本例のガスバーナ１においては、バーナボディ６の外側から取り付けた抜止用ボルト６６の先端部を掛止溝４３内に配置することにより、バーナボディ６の挿入穴６１に対するメインガスパイプ４の回り止めが行ってある。

これにより、万一、メインガスパイプ４の後端面４０３に螺合する固定用ボルト６５に緩みが生じたときでも、抜止用ボルト６６の先端部が掛止溝４３に掛止されることによって、バーナボディ６に対して組付を行ったメインガスパイプ４が回ってしまうことを防止することができる。これにより、ガスノズル５におけるメインガス噴出口５１の傾斜方向が、周方向Ｃにおける目標とする方向からずれてしまうことを防止することができる。
また、抜止用ボルト６６の先端部が掛止溝４３に掛止されることによって、メインガスパイプ４が挿入穴６１から抜け出すことを防止することもできる。

図２に示すごとく、本例のガスバーナ１において燃焼を行う際には、パイロットガスパイプ３のパイロットガス噴出孔３２１から、パイロットエアパイプ２内のパイロットエアＡに、パイロットガスＦ２が混流する。そして、パイロットガスＦ２とパイロットエアＡとの混合気Ｇに、スパークロッド１５によって着火を行い、これらを燃焼させて、パイロット火炎を形成する。また、ガスノズル５のメインガス噴出口５１から噴出されたメインガスＦ１は、パイロット火炎により着火され、ガスバーナ１の周辺に噴出されたエア等を用いて燃焼し、メイン火炎を形成することができる。

本例のガスバーナ１においては、その組付状態に工夫を行っている。
具体的には、本例のガスバーナ１の組付を行う際には、図６に示すごとく、パイロットガスパイプ３の先端ノズル部３２、メインガスパイプ４及びガスノズル５を溶接によって一体化して、溶接組付体１１とする。この溶接組付体１１は、メインガスパイプ４の先端面と、先端ノズル部３２の内周面とを溶接し、その後、ガスノズル５の後端側の外周面と、先端ノズル部３２の先端側の外周面とを溶接して形成する。

次いで、図３、図６に示すごとく、パイロットガスパイプ３のパイプ本体部３１を、その後端部３０２においてバーナボディ６に螺合し、このパイプ本体部３１に対して、溶接組付体１１を組み付ける。
このとき、溶接組付体１１においては、メインガスパイプ４の後端部４０２をバーナボディ６の挿入穴６１に挿入すると共に、先端ノズル部３２の後端部をパイプ本体部３１の先端部に連結する。そして、パイプ本体部３１の先端部に対して、先端ノズル部３２を周方向Ｃに摺動させることによって、ガスノズル５におけるメインガス噴出口５１の傾斜方向を決定し、この傾斜方向を周方向Ｃにおける目標とする方向に合わせることができる。

その後、図３に示すごとく、メインガス噴出口５１の傾斜方向を固定した状態で、バーナボディ６の外側からメインガスパイプ４の後端面４０３に固定用ボルト６５を締め付けて、メインガスパイプ４をバーナボディ６に固定する。また、バーナボディ６の外側から抜止用ボルト６６を螺合し、抜止用ボルト６６の先端部を掛止溝４３内に配置する。こうして、ガスバーナ１の組付を行うことができる。
このように、メインガスパイプ４をバーナボディ６に組み付ける際には、メインガスパイプ４を回転させてバーナボディ６に螺合する必要がなく、特に、ガスノズル５及びメインガスパイプ４の組付を容易に行うことができる。

また、ガスノズル５は、パイロットガスパイプ３の先端ノズル部３２における先端部３０１に溶接によって一体化してあることにより、これらの組付境界部に、隙間が形成されることを防止することができる。そのため、メインガスＦ１がパイロットエアＡ内へ漏れてしまうことを防止することができ、ガスバーナ１における燃焼を安定させることができる。また、上記特定方向に傾斜形成したメインガス噴出口５１から噴出させたメインガスＦ１により、当該特定方向に向けて上記メイン火炎を形成することができる。

それ故、本例のガスバーナ１によれば、メインガスＦ１をメインガスパイプ４の軸方向Ｌに対して傾斜する特定の方向に噴出させる場合において、ガスノズル５及びメインガスパイプ４の組付が容易であり、安定して燃焼を行うことができる。

実施例における、ガスバーナを示す断面説明図。実施例における、ガスバーナにおけるバーナパイプ部の先端部分を拡大して示す断面説明図。実施例における、ガスバーナにおけるバーナボディの後端部分を拡大して示す断面説明図。実施例における、ガスノズルの周辺を示す図で、図２におけるＡ矢視説明図。実施例における、パイロットガス噴出孔の周辺を示す図で、図２におけるＢ矢視断面説明図。実施例における、溶接組付体をパイプ本体部に対して組み付ける状態を示す断面説明図。

符号の説明

１ガスバーナ
１１溶接組付体
２パイロットエアパイプ
３パイロットガスパイプ
３１パイプ本体部
３２先端ノズル部
３２１パイロットガス噴出孔
４メインガスパイプ
４３掛止溝
５ガスノズル
５１メインガス噴出口
６バーナボディ
６１挿入穴
６５固定用ボルト
６６抜止用ボルト
Ｆ１メインガス
Ｆ２パイロットガス
Ａパイロットエア
Ｇ混合気
Ｌ軸方向
Ｃ周方向

Claims

パイロットエアを通過させるパイロットエアパイプと、該パイロットエアパイプ内に挿通され、パイロットガスを通過させるパイロットガスパイプと、該パイロットガスパイプ内に挿通され、メインガスを通過させるメインガスパイプと、該メインガスパイプ及び上記パイロットガスパイプの先端部に配設したガスノズルと、上記パイロットガスパイプの後端部及び上記メインガスパイプの後端部を取り付けるバーナボディとを有しており、
上記パイロットガスパイプは、上記パイロットガスを上記パイロットエアパイプ内に混流させるためのパイロットガス噴出孔を有しており、
上記ガスノズルは、上記メインガスパイプの軸方向に対して特定方向に向けて傾斜形成したメインガス噴出口を有していると共に、上記メインガスパイプの先端部、又は該メインガスパイプの先端部に一体化した上記パイロットガスパイプの先端部に一体化してあり、
上記メインガスパイプの後端部は、上記バーナボディに形成した挿入穴内に挿入した状態で、該バーナボディの外側から当該メインガスパイプの後端面に固定用ボルトを螺合することによって、当該バーナボディに取り付けてあることを特徴とするガスバーナ。
請求項１において、上記パイロットガスパイプは、上記バーナボディに螺合したパイプ本体部と、該パイプ本体部の先端部に摺動可能に連結した先端ノズル部とからなり、
該先端ノズル部、上記メインガスパイプ及び上記ガスノズルは、溶接によって一体化して、溶接組付体を形成しており、
上記バーナボディに螺合した上記パイプ本体部に対して、上記溶接組付体における上記先端ノズル部を周方向に摺動させることによって、上記溶接組付体における上記ガスノズルの上記メインガス噴出口の傾斜方向を決定して、上記固定用ボルトの締付けを行ったことを特徴とするガスバーナ。
請求項１又は２において、上記メインガスパイプの後端部におけるパイプ側部には、掛止溝が形成してあり、上記バーナボディの外側から取り付けた抜止用ボルトの先端部を、上記掛止溝内に配置することにより、上記メインガスパイプの回り止めを行ったことを特徴とするガスバーナ。