JP5513932B2 - Gas burner - Google Patents
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Description
舗装工事等に使用されるガスバーナに関する技術が以下に開示される。 The technology regarding the gas burner used for pavement work etc. is disclosed below.
例えばアスファルト舗装の補修工事において、表面のひび割れ補修や白線除去のために、特許文献1,2に示すようなプロパンガスを使用するガスバーナが使用される。すなわち、ガスバーナによって、ひび割れた表面を溶解させて補修したり、白線を溶かして除去することが行われる。
For example, in repair work of asphalt pavement, a gas burner using propane gas as shown in
現在使用されている上記形式のガスバーナは、バーナ本体を覆う火口筒が円筒形で、火炎が円形に広がって吹き出すものとなっている。したがって、例えばひび割れの補修に際し、細長いひび割れに対して円形に火炎が広がるため、ひび割れ周辺の余分な部分まで加熱して熱劣化させてしまったり、周辺の構造物を焼損してしまったりといった不具合が生じ得る。
当該背景に鑑みると、舗装工事等においては、火炎の広がり形状を工夫したガスバーナが必要である。
In the gas burner of the above type currently used, the crater tube covering the burner body is cylindrical, and the flame spreads out in a circular shape. Therefore, for example, when repairing a crack, the flame spreads in a circular shape with respect to the elongated crack, so that the excess part around the crack is heated and thermally deteriorated, or the surrounding structure is burned out. Can occur.
In view of the background, a gas burner with a devised flame spread shape is required for pavement work and the like.
上記課題に対して提案するガスバーナは、所定長のパイプの一端に装着されたグリップと、前記パイプの他端に装着されたバーナ本体と、前記バーナ本体周囲を覆う火口筒と、を含んで構成される。そのグリップにはガス流路が内蔵されると共に、該ガス流路のガス流量を調整する流量調整機構が前記グリップの内部又は近傍に設けられ、当該グリップのガス流路から前記バーナ本体へ前記パイプに沿ってガスが導かれる。そして、前記火口筒は、内部断面形状が長方形又は楕円形(陸上トラック形も含む)で且つ開口に近づくにつれ内部断面形状の長軸が徐々に長くなる形状とする。さらに、前記火口筒の中に、前記バーナ本体のガス噴出口と連通した内部火口筒がさらに設けられ、該内部火口筒は、開口形状がひょうたん形又は楕円形であり、前記バーナ本体は、端部が前記パイプに嵌合して前記火口筒内に突出しており、前記端部内に、前記パイプからガスを流入させるガス流孔が形成され、前記火口筒内に突出した突出部内に前記ガス流孔と連通する混合室が形成されると共に該突出部の端面に前記ガス噴出口が設けられて前記混合室に連通し、前記混合室から前記突出部の外周面に貫通する空気孔が形成されている。 A gas burner proposed for the above problem includes a grip attached to one end of a pipe having a predetermined length, a burner body attached to the other end of the pipe, and a crater tube covering the periphery of the burner body. Is done. A gas flow path is built in the grip, and a flow rate adjusting mechanism for adjusting a gas flow rate of the gas flow path is provided in or near the grip, and the pipe from the gas flow path of the grip to the burner body A gas is led along. The crater tube has an internal cross-sectional shape of a rectangle or an ellipse (including a land track shape), and the long axis of the internal cross-sectional shape gradually increases as it approaches the opening. Further, an internal crater tube communicating with the gas outlet of the burner body is further provided in the crater tube, and the internal crater tube has a gourd shape or an oval shape, and the burner body has an end shape. A portion that fits into the pipe and protrudes into the crater tube, and a gas flow hole through which gas flows from the pipe is formed in the end portion, and the gas flow flows into the protruding portion that protrudes into the crater tube. A mixing chamber that communicates with the hole is formed, and an air hole that penetrates from the mixing chamber to the outer peripheral surface of the projecting portion is formed by providing the gas ejection port at the end surface of the projecting portion and communicating with the mixing chamber. ing.
上記提案に係るガスバーナは、火口筒の内部断面形状が長方形又は楕円形で且つ開口に近づくにつれ長軸が徐々に長くなる形状(喩えて言うと扁平漏斗状)になっているので、バーナ本体から噴出されるガスによる火炎は、当該火口筒形状に従って、扇形に広がる。つまり、円ではなく細長い線状範囲に火炎を当てることができるので、余分な部分に対する加熱を抑制することができる。また、内部火口筒の開口形状がひょうたん形又は楕円形となっているので、火口筒から吹き出す火炎が扇形で安定する。また、ガス流孔と連通する混合室に、空気孔が連通する構造になっているため、ガス流に空気が混ざり火炎の温度が適宜上昇する。 The gas burner according to the above proposal has a shape in which the inner cross-sectional shape of the crater tube is rectangular or elliptical, and the long axis gradually increases as it approaches the opening (in other words, a flat funnel shape). The flame due to the ejected gas spreads in a fan shape according to the crater tube shape. That is, since a flame can be applied not to a circle but to an elongated linear range, heating to an extra portion can be suppressed. Further, since the opening shape of the inner crater tube is a gourd shape or an elliptical shape, the flame blown out from the crater tube is stabilized in a fan shape. In addition, since the air hole communicates with the mixing chamber communicating with the gas flow hole, air is mixed with the gas flow and the temperature of the flame is appropriately increased.
図1に、ガスバーナの実施形態について示す。図1Aは側方から見て示した図、図1Bは、図1Aの上方から見て示した図である。そして、図1Cは、火口筒を開口側から見た端面図で、図1Dは、その火口筒内にある内部火口筒の拡大斜視図である。 FIG. 1 shows an embodiment of a gas burner. 1A is a view seen from the side, and FIG. 1B is a view seen from above in FIG. 1A. FIG. 1C is an end view of the crater tube viewed from the opening side, and FIG. 1D is an enlarged perspective view of the internal crater tube in the crater tube.
本実施形態のガスバーナは、所定の長さ、例えば1m程のパイプ1の一端にグリップ2を装着し、他端にバーナ本体3及び火口筒4を装着した構造である。パイプ1は、丸パイプや角パイプとすることができ、その長さは、グリップ2を持って作業するときにちょうどよい長さに適宜設計される。
The gas burner of this embodiment has a structure in which a
グリップ2は、パイプ1の軸方向と平行に延びる第1の把持部2aと、第1の把持部2aから曲折して延びるガングリップ状の第2の把持部2bと、を含むブーメラン形に形成される。第1の把持部2aは、パイプ1の中心軸からずらして配置される。そのずらす方向は、図1A中の上下方向、つまり、後述する火口筒4の長軸方向に沿った方向とし、図1Aの場合は上にずらされている。そして、この第1の把持部2aから曲折して、第2の把持部2bが、火口筒4の長軸方向へ、図1Aの場合は下方へ延設されている。このようにグリップ2が火口筒4の長軸方向に沿って曲折形成されることにより、グリップ2を片手で持って作業すると、自然に当該ガスバーナの角度が作業角度となり、扇形の火炎は、作業員に対し縦方向に火口筒4から吹き出す。また、第1の把持部2aがパイプ1の中心軸からずらしてあってここから第2の把持部2bが延設されることにより、グリップ2を持ったときの重量バランスがよく、作業が楽になって、長時間の作業でも腕が疲れにくくなる。ブーメラン形のグリップ2は、第1の把持部2a、第2の把持部2b、又は第1の把持部2aと第2の把持部2bの間の曲折部分のいずれを持って作業してもよい。
The
グリップ2の形状は、図示のようなブーメラン形とすることが上記の点で好ましいが、この他にも各種の形状が考えられる。例えば、第1の把持部2aの無いガングリップ形、パイプ1の上部に設ける鎹形、パイプ1の端部に頂点を装着した三角環形などとすることもできる。
The shape of the
当該グリップ2の中には、管路のガス流路2cが内蔵され、そして、このガス流路2c中を流れるガス流量を調整するバルブ機構である流量調整機構2dが内蔵される。ガス流路2cには、図示せぬガス容器につながったガスチューブGからガスが流入する。このガス流路2cとガスチューブGとを接続するスイベルジョイントは、接続部保護の観点で、グリップ2内に納まる構造にしておくと好ましい。流量調整機構2dは、グリップ2の外に突出する操作摘み2eを有し、該操作摘み2eを回すことで内部のバルブが開閉され、ガス流量が調整される。操作摘み2eは第1の把持部2aの前端部分において下向きに突出し、グリップ2には、その突出した操作摘み2eをガードするガード部2fが形成されている。図1Aの場合、ガード部2fは、操作摘み2eの下方に延出された突起部分として形成される。ガード部2fの存在により、不用意に操作摘み2eに触ってしまう誤操作が防がれる。また、誤操作防止のために、操作摘み2eは、グリップ2の幅よりも小さくするのがよい。なお、流量調整機構2d及び操作摘み2eは、図示のようにグリップ2に設けるのが操作性、安全性の点で好ましいが、グリップ2に近接させてパイプ1の部分に設けるなど、グリップ2の近傍の設置位置とすることも可能である。
In the
グリップ2にはさらに、圧電素子と該圧電素子の打撃機構を備えた発電装置2gが設けられる。発電装置2gは、グリップ2から露出している着火スイッチ2hを押すことで打撃機構が操作され、圧電素子が打撃される。当該打撃により圧電素子で高電圧が発生し、給電線2iを介して後述の着火電極2jへ給電される。給電線2iは、パイプ1の中を通して火口筒4内の着火電極2jと接続されている。
The
図2及び図3に示すように、バーナ本体3は、パイプ1の内径に対応した直径をもった円柱形とされ、端部がパイプ1に嵌合して火口筒4内に突出している。そのパイプ1に嵌合する端部内には、パイプ1に内蔵されたガス導管1aと連通し、ガスを流入させるガス流孔3aが軸方向へ形成されている。ガス導管1aは、他方の端部がグリップ2のガス流路2cに接続されており、ガス流路2cからガス導管1aを通ってガス流孔3aにガスが流入する。なお、本実施形態のガス導管1aは、ガス圧を高めるために細い管が使用され、パイプ1とは別部品として設けられているが、パイプ1自体をガス導管として使用することも可能である。あるいは、パイプ1の外周面にガス導管を這わせるなど、パイプ1に沿ってガスを導く構成であれば採用可能である。ただし、パイプ1の内部を通す方が安全面で有利である。火口筒4内に突出したバーナ本体3の突出部内には、ガス流孔3aに連通させて、ガス流孔3aよりも径の大きい混合室3bが形成されている。ガス流孔3aに流入したガスは、必要に応じて設けられるノズル3cを介し、混合室3bに噴出する。混合室3bを設けた突出部の端面には、混合室3bと連通したガス噴出口3dが開口しており、混合室3bを通ったガスはガス噴出口3dから噴出する。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
混合室3bの周壁には、混合室3bから突出部外周面まで貫通する径方向の空気孔3eが形成されている。空気孔3eは、図示の場合、円周方向に等間隔で4つ形成されており、混合室3b内に空気を流入させる。すなわち、混合室3bを通ってガス噴出口3dから噴出するガス流によって生じる負圧で、空気孔3eを通して空気が混合室3b内へ引き込まれる。空気が混ざることにより、火炎の温度が適宜上昇する。このように、バーナ本体3は、ブンゼンバーナの構造である。
A
上記バーナ本体3の周囲を覆う火口筒4は、パイプ1の端部に溶接等で基端部が装着された打楽器のカウベル形をしている。すなわち、火口筒4は、内部断面形状が、図1Cに示すように長方形又は楕円形(陸上トラック形も含む)であり、該内部断面形状の長軸が、基端部から開口に近づくにつれ(図1A中の左方向)徐々に長くなる。一方、火口筒4の内部断面形状の短軸は、基端部から開口にかけてほぼ一定か、あるいは、短くなるものとすることができる。火口筒4が当該形状をしていることにより、バーナ本体3から噴出されるガスによる火炎が扇形に広がる。この扇形の火炎により、円ではなく細長い線状範囲に火炎を当てることができるので、余分な部分に対する加熱が抑制される。また、火口筒4を扁平形状としたことによってガスの流速が高まり、燃焼音が大きくなって作業者に聞こえやすいので、着火中であることが分かりやすい。
The crater tube 4 covering the periphery of the
このような火口筒4は、例えば、周縁部にフランジ4aを有する2枚のプレス部材を形成し、そのフランジ4aどうしを溶接するなどにより、両部材を向かい合わせに貼り合わせることで作成可能である。当該製法によって、火口筒4は、基端部がパイプ1に嵌合するパイプ形で、該基端部から開口にかけて上記カウベル形として形成される。
Such a crater cylinder 4 can be produced by, for example, forming two press members having a
本実施形態の場合、火口筒4の中に、バーナ本体3のガス噴出口3dと連通した内部火口筒5が設けられる。内部火口筒5は、丸パイプの一方の端部を直径方向に押し潰してひょうたん形(長円の中央を窪ませた形)の開口5aを形成したもので、押し潰していない他方の端部5bをバーナ本体3の外周に嵌合させて、固定されている。内部火口筒5のひょうたん形開口5aの長軸は、火口筒4の長軸に沿わせてあり、当該ひょうたん形開口5aを通してガスが噴出することにより、火口筒4から吹き出す火炎が扇形で安定する。内部火口筒5の開口5aは、より安定した扇形火炎を得るためにはひょうたん形が好ましいが、楕円形(陸上トラック形も含む)でもよい。楕円形の開口5aとする場合、開口5aの先に、該楕円形の短軸相当部位に径方向内側へ出っ張って隘路を形成する部品を設け、ひょうたん形同様の形態とすると好ましい。
In the case of the present embodiment, an
このように、火口筒4の中に内部火口筒5がある二重火口構造とし、火口筒4の開口から奥に内部火口筒5の開口5aを位置させたことにより、内部火口筒5の開口5aから火口筒4の開口までの火口筒4内空間で十分にガスが燃焼するので、火炎が安定し、強風でも消えにくくなる。ただし、当該火口筒4内空間を形成する、内部火口筒5の開口5aから火口筒4の開口までの長さが長すぎると、火口筒4内でガスの燃焼が行き過ぎて火口筒4から吹き出す火炎が逆に弱くなるので、火口筒4と内部火口筒5のサイズは、この点を踏まえて適宜設計する。
In this way, a double crater structure having the
火口筒4の側面において、バーナ本体3の空気孔3e近傍には、空気窓4bがあけられている。この空気窓4bは、ガス流による負圧で火口筒4内に空気を取り入れるための開口である。空気窓4bを介して流入する空気は、バーナ本体3の空気孔3eを通って混合室3bに引き込まれる空気と、火口筒4内を開口へ向かって流れる空気と、に分かれる。火口筒4内を開口へ向かって流れる空気は、空気窓4bから流入して直ぐに、火口筒4とバーナ本体3及び内部火口筒5との間の間隙を通って火口筒4の開口へ向かうことになる。当該開口へ向かう空気流によって、火口筒4の冷却効果が得られるので、燃焼中であっても火口筒4の基端部側2/3程度の範囲は、手で触れるほどの温度に保たれる。
On the side surface of the crater tube 4, an
火口筒4の中には、内部火口筒5の側方において、内部火口筒5から離間させて着火電極2jが設置される。着火電極2jは、上述のように、発電装置2gから高電圧を受けるので、根元を碍子2kで覆ってあり、この碍子2kの部分において、ブラケット4cにより固定されている。ブラケット4cは、火口筒4の内壁から立設されている。着火電極2jは、発電装置2gによる高電圧を受けて放電し、火花を発生する。
In the crater tube 4, an
内部火口筒5において、着火電極2jに対応する部位には着火孔5c(図2B参照)が設けられており、着火電極2jの火花によって、内部火口筒5内を流れるガスに着火するようになっている。また、内部火口筒5の外周面における着火孔5cの部分に、畳目状の金網5dが固定され、この畳目状の金網5dによってガスの流速が抑制されることで、着火電極2jの火花により着火しやすくなっている。
In the
図4に、火口筒4の開口端部にバンパー6を囲繞した実施形態を示す。なお、図4のガスバーナにおいて、バンパー6以外は図1のガスバーナと同じである。
バンパー6は、鉄筋等を概略楕円形に折り曲げて形成され、火口筒4の開口端部におけるフランジ4aに溶接等で固定される。このようなバンパー6は、1本の鉄筋を曲折したもの、2本の鉄筋を概略“C”字状に折り曲げてその端面をフランジ4aに溶接するものなど、各種加工方法で作成可能である。
FIG. 4 shows an embodiment in which a
The
バンパー6を設けることにより、高温となる火口筒4の開口端部付近がガードされる。また、誤ってガスバーナを何かにぶつけてしまったときなどに、バンパー6があることによって、火口筒4の変形が防止される。
By providing the
図5に、バンパー変形例を示す。図4のバンパー6は端面視で円弧状を呈しているが、図5のバンパー6’は、火口筒4の開口端部を囲繞する長方形状を呈するように形成され、且つ火口筒4の開口端よりも若干突出している。図5におけるその他の部分に関しては、図4のガスバーナと同じである。
FIG. 5 shows a modified bumper. The
図6は、パイプ1にフック7をねじ止め等で装着し、ガス容器(ボンベ)の上端にガスバーナを引っ掛けておくことができるようにした実施形態である。フック7は、針金等を曲折形成したもので良い。当該フック7を設けてガスバーナを引っ掛けられるようにすると、作業後に熱くなっている火口筒4を施工面に触れさせずに置いておくことができるので、好ましい。図6の実施形態におけるフック7以外の部分に関しては、図1及び図4のガスバーナと同じである。
FIG. 6 shows an embodiment in which a
図7は、図5の実施形態におけるパイプの変形例で、概略“へ”の字形に屈曲させたパイプ1’を適用した変形例を示す。パイプ1’以外は図5のガスバーナと同じである。パイプ1’は、バーナ本体3を取り付けた端部付近が、グリップ2の第2の把持部2bの延長方向、すなわち図7の場合は図中下方へ折曲げられ、これにより、グリップ2を手に持ってガスバーナを構えたときに、バーナー本体3及び火口筒4が自然に斜め下へ傾斜する。また、図7のガスバーナの場合、グリップ2の持ち方を変えることで、バーナー本体3及び火口筒4を斜め上向きに構えることもでき、アスファルトフィニッシャのスクリード下面を下から炙るときに作業性が良いなどの利点がある。
FIG. 7 shows a modification of the pipe in the embodiment shown in FIG. 5, and shows a modification in which a pipe 1 ′ bent substantially in a “he” shape is applied. Except for the pipe 1 ', it is the same as the gas burner of FIG. The pipe 1 'is bent in the vicinity of the end where the
1,1’ パイプ
1a ガス導管
2 グリップ
2a 第1の把持部
2b 第2の把持部
2c ガス流路
2d 流量調整機構
2e 操作摘み
2f ガード部
2g 発電装置
2h 着火スイッチ
2i 給電線
2j 着火電極
2k 碍子
3 バーナ本体
3a ガス流孔
3b 混合室
3c ノズル
3d ガス噴出口
3e 空気孔
4 火口筒
4a フランジ
4b 空気窓
4c ブラケット
5 内部火口筒
5a ひょうたん形開口
5b パイプ固定側の端部
5c 着火孔
5d 金網
6,6’ バンパー
7 フック
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,1 '
Claims (6)
前記パイプの他端に装着されたバーナ本体と、
前記バーナ本体周囲を覆う火口筒と、
を含んで構成され、
前記グリップにガス流路が内蔵されると共に、該ガス流路のガス流量を調整する流量調整機構が前記グリップの内部又は近傍に設けられ、
当該グリップのガス流路から前記バーナ本体へ前記パイプに沿ってガスが導かれ、
前記火口筒は、内部断面形状が長方形又は楕円形で且つ開口に近づくにつれ内部断面形状の長軸が徐々に長くなる形状であり、
前記火口筒の中に、前記バーナ本体のガス噴出口と連通した内部火口筒がさらに設けられ、
該内部火口筒は、開口形状がひょうたん形又は楕円形であり、
前記バーナ本体は、端部が前記パイプに嵌合して前記火口筒内に突出しており、
前記端部内に、前記パイプからガスを流入させるガス流孔が形成され、
前記火口筒内に突出した突出部内に前記ガス流孔と連通する混合室が形成されると共に該突出部の端面に前記ガス噴出口が設けられて前記混合室に連通し、
前記混合室から前記突出部の外周面に貫通する空気孔が形成されている、
ガスバーナ。 A grip attached to one end of a predetermined length of pipe;
A burner body attached to the other end of the pipe;
A crater tube surrounding the burner body,
Comprising
A gas flow path is built in the grip, and a flow rate adjusting mechanism for adjusting a gas flow rate of the gas flow path is provided in or near the grip.
Gas is guided along the pipe from the gas flow path of the grip to the burner body,
The crater barrel, Ri gradually become longer shape der long axis of the inner cross-sectional shape as the inside cross-sectional shape approaches and opening rectangular or elliptical,
In the crater tube, an internal crater tube in communication with the gas outlet of the burner body is further provided,
The inner crater tube has a gourd or oval opening shape;
The burner body has an end that fits into the pipe and protrudes into the crater tube,
A gas flow hole for allowing gas to flow from the pipe is formed in the end,
A mixing chamber communicating with the gas flow hole is formed in a protruding portion protruding into the crater tube, and the gas outlet is provided on an end surface of the protruding portion to communicate with the mixing chamber.
An air hole penetrating from the mixing chamber to the outer peripheral surface of the protruding portion is formed,
Gas burner.
請求項1記載のガスバーナ。 An air window is formed on the side surface of the crater tube in the vicinity of the air hole of the burner body,
The gas burner according to claim 1 .
前記グリップに、前記着火電極に給電する圧電素子及び該圧電素子の打撃機構を備えた発電装置が設けられ、
前記パイプに内蔵された給電線を介して、前記発電装置から前記着火電極へ給電される、
請求項1又は2のいずれかに記載のガスバーナ。 In the crater tube, an ignition electrode is installed apart from the inner crater tube,
The grip is provided with a power generation device including a piezoelectric element that feeds power to the ignition electrode and an impact mechanism of the piezoelectric element,
Power is supplied from the power generation device to the ignition electrode through a power supply line built in the pipe.
The gas burner according to claim 1 or 2 .
請求項1〜3のいずれかに記載のガスバーナ。 A bumper is surrounded at the opening end of the crater tube,
The gas burner in any one of Claims 1-3 .
当該流量調整機構は、前記グリップ外に突出した操作摘みを有し、
前記グリップに、該操作摘みのガード部が形成されている、
請求項1〜4のいずれかに記載のガスバーナ。 The flow rate adjusting mechanism is built in the grip,
The flow rate adjusting mechanism has an operation knob protruding outside the grip,
A guard portion for the operation knob is formed on the grip.
The gas burner in any one of Claims 1-4 .
前記パイプの軸方向と平行に延びる第1の把持部と、
該第1の把持部から曲折して前記火口筒の長手方向へ延びる第2の把持部と、
を含むブーメラン形である、
請求項1〜5のいずれかに記載のガスバーナ。 The grip is
A first grip portion extending parallel to the axial direction of the pipe;
A second gripping portion bent from the first gripping portion and extending in the longitudinal direction of the crater tube;
Boomerang shape including,
The gas burner in any one of Claims 1-5 .
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