JPH0232984Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、炉壁内面に補修材粉末を溶射するよ
うにした炉壁補修用ランスに関し、特にそのよう
なランスに使用されるバーナーを対象としてい
る。

（従来の技術） 一般にこの種のバーナーを、燃焼ガス（例えば
プロパンガス）と助燃ガス（酸素）とを混合させ
る位置により大別すると、アウトミツクスタイプ
とプレミツクスタイプとに分けられる。

アウトミツクスタイプは燃焼ガスと助燃ガス酸
素とをバーナー先端面の別の開口部から噴出さ
せ、バーナーの外部においてそれらの混合と燃焼
とを行うようになつている。

一方、プレミツクスタイプはバーナーの内部に
おいて燃焼ガスと助燃ガスを混合させ、バーナー
の外部ではその燃焼のみを行うようになつてい
る。

（考案が解決しようとする問題点） ところがアウトミツクスタイプは、火災温度が
低く、反応（燃焼）速度が遅いので、粉体を最適
の条件で溶融することが困難である。そのために
炉壁補修効率や補修面の品質を高めることが難し
い。

これに対してプレミツクスタイプでは、上記問
題を解決できるが、従来のプレミツクスタイプの
バーナーは混合管方式（トーチミキシング方式）
と呼ばれる方式であり、バーナーの奥部（比較的
上流側の部分）で燃焼ガスを混合させるようにな
つているので、逆火が生じやすいという問題があ
る。

本考案は、上記問題を解決するために、プレミ
ツクスタイプのチツプ（火災口）ミキシング方
式、すなわちバーナー先端の火災口で燃焼ガスを
着火させる方式のバーナーを提供しようとするも
ので、より詳細には、粉体の噴射量及び溶融能力
が高く、しかも粉体を均一に溶融できるコンパク
トな構造のチツプミキシング型バーナーを提供し
ようとするものである。

（問題点を解決するための手段） 概ね円形の先端面を有するバーナーの内部に、
燃焼ガス通路と、助燃ガス通路と、上記両通路に
接続する多数の混合ガス通路と、粉体通路とを形
成し、混合ガス通路と粉体通路とを上記バーナー
先端面に開口させてこれらの開口により粉体口と
火災口とを形成し、混合ガス通路内の混合ガスを
上記火災口において着火させるようにし、火災口
を上記先端面の中心寄りの環状部分及び外周寄り
の環状部分にそれぞれ１列以上の列で開口させ、
粉体口を上記両環状部分の間の円周方向に間隔を
隔てた複数箇所に開口させ、上記粉体通路にバー
ナーの中心部を延びる主粉体通路と、主粉体通路
から分岐して先端部が上記粉体口を形成する複数
の分岐粉体通路とを設け、上記分岐粉体通路より
もバーナー先端面から離れた部分において、複数
の燃焼ガス通路と助燃ガス通路とのそれぞれ下流
部に、上記多数の混合ガス通路の入口に沿つて延
びる均圧室を形成し、燃焼ガスの均圧室と混合ガ
ス通路とを、各混合ガス通路毎に独立させて設け
た細孔状の燃焼ガスノズル通路で接続し、助燃ガ
スの均圧室と混合ガス通路とを、各混合ガス通路
毎に独立させて設けた細孔状の助燃ガスノズル通
路で接続したことを特徴としている。

更に本考案実施例では、上記バーナー先端面寄
りの部分において外周側混合通路よりも外周側に
環状の冷却水通路が設けられている。

（作用） 上記構成によると、燃焼ガス及び助燃ガスはそ
れぞれ均圧室を経てノズル通路へ流し、ノズル通
路路から混合ガス通路に流入する。混合ガス通路
に流入した燃焼ガス及び助燃ガスはバーナー先端
の火災口で着火し、火災となつて外部へ噴出す
る。粉体は粉体通路を通つて粉体口から噴出し、
上記火災により炉壁に溶射される。

上記動作において、粉体口から噴出した粉体
は、バーナーの中心寄りに環状に配置した多数の
火災口からの火災と、バーナーの外周寄りに配置
した多数の火災口からの火災とにより、内周側及
び外周側の両方から包まれた状態で溶射される。
しかも内周側及び外周側の火災口はそれぞれ２列
以上の列で設けてあるので、火災の火力は強い。
従つて多量の粉体を充分かつ均一に溶融すること
ができる。

又助燃ガス及び燃焼ガスはいずれも均圧室から
混合ガス通路へ供給される。従つて各混合ガス通
路へは均一な圧力の助燃ガス及び燃焼ガスが供給
され、各火災口から噴出する火災の燃焼状態や火
力は均一になる。この点においても粉体の溶融状
態は均一化される。

更に実施例の如く、バーナー先端面寄りの部分
に冷却水通路を設けることにより、バーナーは充
分に冷却される。

（実施例） 第１図は実施例のバーナーの断面図、第２図は
第１図の−矢視部分図である。これらの図に
おいて、バーナー１はランス２の先端に取付けて
ある。ランス２は長い棒状の部材で、図示されて
いない保持駆動機構に取付けてあり、バーナー１
を炉（図示せず）の内部に差込んだ状態でバーナ
ー１の先端から粉体を炉壁に向けて溶射するよう
になつている。

バーナー１は複数の部材の組立体で構成されて
おり、概ね円筒状のバーナー本体３と継手部４と
を備えている。第２図の如くバーナー本体３の先
端面５は円形であり、その中心寄りの部分と外周
寄りの部分とに多数の火炎口７，８がそれぞれ円
周方向に間隔を隔てて２列かつ環状に形成されて
いる。内側の火炎口７と外側の火炎口８との間に
おいて、先端面５には複数の粉体口９が円周方向
に間隔を隔てて２列かつ環状に形成されている。

これらの火炎口７，８及び粉体口９はそれぞれ
先端面５と同心の同心円上に均等な間隔を隔てて
並んでいるが、先端面５の４箇所（部分１０）に
は火炎口７，８や粉体口９は設けられていない。
この非開口部分１０はバーナー円周方向の幅Ａに
わたつて半径方向かつ十字状に延びている。

第１図の如く、バーナー１の内部には粉体通路
Ｐ、プロパンガス通路Ｇ（燃焼ガス通路）、酸素通
路Ｏ（助燃ガス通路）、混合ガス通路Ｆが設けてあ
る。混合ガス通路Ｆ以外の上記記通路は継手部４
の内部を通つてランス２内部の対応する通路（図
示せず）に接続している。

粉体通路Ｐは１本の主粉体通路Ｐ１と、主粉体
通路Ｐ１の下流側端部から分岐する複数の分配通
路部Ｐ２とで構成されている。主粉体通路Ｐ１は
先端面５の近傍までバーナー本体３の中心線Ｑと
同芯に延びている。分配通路部Ｐ２は主粉体通路
Ｐ１の下流端から半径方向に延びる分岐通路Ｐ３
と、各分岐通路Ｐ３の先端をつなぐ環状通路Ｐ４
と、環状通路Ｐ４から概ね中心線Ｑに沿つて先端
面５まで延びる多数の噴出通路Ｐ５とで構成され
ており、噴出通路Ｐ５の先端開口部が前記粉体口
９を形成している。又分岐通路Ｐ３は第２図の前
記非開口部分１０に沿つて十字状に設けてある。

酸素通路Ｏの下流側の部分は均圧室０１を形成
している。均圧室Ｏ１はランス２寄りの部分にお
いてバーナー本体３の中心部の周囲を環状に延び
ている。プロパンガス通路Ｇの下流側の部分も均
圧室Ｇ１を形成している。均圧室Ｇ１は均圧室Ｏ
１の近傍かつ均圧室Ｏ１よりも先端面５寄りの部
分に設けてあり、概ね均圧室Ｏ１に沿つて２重に
（内周側と外周側）に環状に設けてある。

混合ガス通路Ｆは先端の開口部が前記火炎口
７，８を形成している。従つて混合ガス通路Ｆは
多数設けてあり、粉体噴出通路Ｐ５よりも外周側
及び内周側にそれぞれ２列にわたつて環状に配列
されている。各混合ガス通路Ｆは概ね中心線Ｑに
沿つて先端面５まで延びている。

第１図の拡大部分図である第３図の如く、均圧
室Ｇ１と各混合ガス通路Ｆとの間には細孔から成
るノズル通路Ｇ２が概ねバーナー１の半径方向に
設けてある。ノズル通路Ｇ２は内側及び外側の均
圧室Ｇ１の先端内周部を各混合ガス通路Ｆの入口
に接続している。

又均圧室Ｏ１と各混合ガス通路Ｆとの間にはパ
イプ及び細孔から成るノズル通路Ｏ２が混合ガス
通路Ｆと同芯に設けてあり、ノズル通路Ｏ２を介
して均圧室Ｏ１は各混合ガス通路Ｆの入口部に接
続している。

第１図において、前記冷却水通路Ｗはバーナー
直径方向の通路Ｗ１と環状通路Ｗ２、ならびに通
路Ｗ２とランス２内の通路を接続する給水及び排
水通路（図示せず）を備えている。環状通路Ｗ２
はバーナー本体３の先端面５寄りの部分に設けて
あり、外周側の混合ガス通路Ｆの外側を環状に延
びている。直径方向通路Ｗ１は前記非開口部分１
０（第２図）に沿つて先端面５の近傍に設けてあ
り、通路Ｗ２の２箇所に接続している。

上記構成によると、酸素は均圧室Ｏ１を経てノ
ズル通路０２に流入し、ノズル通路０２から混合
ガス通路Ｆへ流入する。一方、均圧室Ｏ１内のプ
ロパンガスは、通路Ｆを通過する酸素に引かれな
がらノズル通路Ｇ２を経て混合ガス通路Ｆへ流入
する。混合ガス通路Ｆへ流入した酸素及びプロパ
ンガスは火炎口７，８で着火し、火炎となつて外
部へ噴出する。粉体は粉体通路Ｐを通つて粉体口
９から噴出し、上記火炎により炉壁に溶射され
る。

上記動作において、粉体口９から墳出した粉体
は、内周側の火炎口７及び外周側の火炎口８から
の火炎により両側から包まれた状態で溶射され
る。しかも内周側及び外周側の火炎口７，８はそ
れぞれ２列にわたつて設けてあるので、火炎の火
力は強い。従つて多量の粉体が充分かつ均一に溶
融される。

又酸素及びプロパンガスはいずれも個々の混合
ガス通路Ｆに対して均圧室Ｏ１，Ｇ１から供給さ
れ、しかも、その供給は混合ガス通路毎に独立し
たノズル通路Ｏ２及びＧ２を介して行われ、換言
すれば、ある混合ガス通路Ｆに対して別の混合ガ
ス通路を介して酸素及びプロパンガスの一方又は
両方が供給されることはない。従つて各混合ガス
通路Ｆでのガスの混合比や流量、圧力は均一にな
り、各粉体口９から噴出する火炎の燃焼状態や火
力は均一になる。この点においても粉体の溶融状
態は均一化される。

更にバーナー１の先端外周部の通路Ｗ１，Ｗ２
を流れる冷却水により、バーナー１（特にバーナ
ー本体３の内部や先端部）は充分に冷却され、逆
火や各部の熱損は効果的に防止される。

仮に火炎口８において逆火が生じたとしても、
混合ガス通路Ｆの容積は小さく、しかも、各混合
ガス通路Ｆはその上流側の容積の大きい均圧室Ｏ
１，Ｇ１に対して細孔状のノズル通路０２及びＧ
２を介して接続しているので、逆火のそれ以上の
進行を阻止することができる。

しかも、これらの通路Ｆ及びノズル通路Ｏ２，
Ｇ２は各火炎口毎に形成されているので、ある火
炎口での逆火が他の火炎口へ伝播するのを防止す
る効果が大きい。

（考案の効果） 以上説明したように本考案によると、粉体の噴
射量及び溶融能力が高く、しかも粉体を均一に溶
融できるコンパクトな構造のチツプミキシング型
バーナーを得ることができる。

（その他の実施例） 火炎口７，８の一方又は双方を１列もしくは３
列以上に形成することもできる。粉体口９を１列
又は３列以上に形成することもできる。

第１図の実施例では、火炎口７，８が開口する
面５がランス２の長手方向に対して直角に形成さ
れているが、これに代えて、第４図〜第６図の如
く、火炎口７，８が開口する面５がランス２の長
手方向（第４図の左右方向）に直角に形成されて
いるバーナー１に本考案を適用することもでき
る。なお第４図〜第６図はそれぞれ第１図〜第３
図に対応する図であり、第４図〜第６図において
第１図〜第３図の各部と対応する部分には同一符
号が付してある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案実施例の断面図、第２図は第１
図の−矢視部分図、第３図は第１図の拡大部
分図、第４図は別の実施例の断面図、第５図は第
４図の−矢視図、第６図は第４図の拡大部分
図である。１……バーナー、７，８……火炎口、
９……粉体口、Ｆ……混合ガス通路、Ｇ……燃焼
ガス通路、Ｇ１……燃焼ガスの均圧室、Ｇ２……
燃焼ガスのノズル通路、Ｏ……助燃ガス通路、Ｏ
１……助燃ガスの均圧室、Ｏ２……助燃ガスのノ
ズル通路、Ｐ……粉体通路、Ｐ１……主粉体通
路、Ｐ３……粉体分岐通路。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 概ね円形の先端面を有するバーナーの内部
   に、燃焼ガス通路と、助燃ガス通路と、上記両
   通路に接続する多数の混合ガス通路と、粉体通
   路とを形成し、混合ガス通路と粉体通路とを上
   記バーナー先端面に開口させてそれらの開口に
   より粉体口と火炎口とを形成し、混合ガス通路
   内の混合ガスを上記火炎口において着火させる
   ようにし、火炎口を上記先端面の中心寄りの環
   状部分及び外周寄りの環状部分にそれぞれ１列
   以上の列で開口させ、粉体口を上記両環状部分
   の間の円周方向に間隔を隔てた複数箇所に開口
   させ、上記粉体通路にバーナーの中心部を延び
   る主粉体通路と、主粉体通路から分岐して先端
   部が上記粉体口を形成する複数の分岐粉体通路
   とを設け、上記分岐粉体通路よりもバーナー先
   端面から離れた部分において、複数の燃焼ガス
   通路と助燃ガス通路とのそれぞれ下流部に、上
   記多数の混合ガス通路の入口に沿つて延びる均
   圧室を形成し、燃焼ガスの均圧室と混合ガス通
   路とを、各混合ガス通路毎に独立させて設けた
   細孔状の燃焼ガスノズル通路で接続し、助燃ガ
   スの均圧室と混合ガス通路とを、各混合ガス通
   路毎に独立させて設けた細孔状の助燃ガスノズ
   ル通路で接続したことを特徴とする溶射バーナ
   ー。 (2) 上記バーナー先端面寄りの部分において外周
   側混合ガス通路よりも外周側に環状の冷却水通
   路を設けたことを特徴とする実用新案登録請求
   の範囲第１項に記載の溶射バーナー。