JPS5886319A - 燃えにくいガス体を燃え易くするガス用バ−ナ− - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 不発明は燃えにくいガス体を燃え易くするガス用バーナ
ーに関するものである。

近時都市ガス及びプロパンガスの需要は一段と増し、た
めに主要都市における都市ガス（供給方式のもの）は従
来の発熱量５０００Ｋｍ／ゴ（供給圧カニ水柱圧力１０
０ｍ５）のものから発熱量１１ｏｏｏｘｍ／ｍ（供給圧
カニ水柱圧力約２００ｓＩｌ）に移行しつつある。

これは同一のガス事業施設で増大するガスの需要を満た
そうとするためのものであるが、しかしながら従来の発
熱量５０００Ｋｍ／ゴのものに対し発熱ｔｌｌｏｏｏｈ
鑞／ゴのものは燃焼性がきわめて悪いものである。

その要因の１つはガス成分が従来のものでは水系を約３
５％含むのに対し、新しい転換ガスいわゆる発熱量１１
０００Ｋｃａｌ／ゴのものには水素が含まれていないか
らである。

このことはガスバーナーの本来の目的とする強力な火力
を発生させるためにノズルから圧縮空気を送シ込むと燃
焼速度が遅いために瞬時に炎が消えてしまうという欠点
がある。

そこで水素が含まれないガス体を燃焼させるためには燃
焼性を高めるだめの伺等かの手段が必要となる。一般的
には圧縮酸素を用いて燃焼させる方法があるが、取扱い
性の問題から余り好ましくない。

又ガス供給圧力は安全性を考慮して１００關乃至２０Ｏ
Ｎの低圧としているが、か＼るガスを一般的な市販のガ
スバーナーにそのま＼用いると、ガス噴射口の口径は通
常１乃至ｔ５１１１１１程度であって自ら限界があり、
又周囲からの大気導入にも限度があって必要量の空気を
自給できない欠点があって、水素を含まないガス体には
到底市販のガスバーナーは用いられない。

本発明は以上のような点に鑑みて発明されたものであっ
て、ガス成分として水素を含まない燃えにくいガス体を
燃え易くするガスバーナーをうろことをその目的とする
もので、そのためにバーナ一本体の管内に多数のガス噴
射孔を形成したガス噴射頭を臨ませてこれより上方にガ
スと空気の混合室を、下方に空気室をそれぞれ形成し、
２等混合室と空気室とけガス噴射頭とバーナ一本体との
間に形成される環状通路を介して連通せしめ、かつ空気
室には圧縮空気導入管を連設すると共に、混合室には主
火口を形成する主管と、補助火口を形成する補助管とを
同心状に連設し、補助管は主管内を通過する混合された
ガスと空気よりはるかに少なめのものが通過できる通路
を介して混合室に連通し、更に主火口より下方に補助火
口が位置するように配置したものであって、ガス燃焼の
基本的な段階において、強力に圧縮空気をバーナ一本体
に送り込み、その空気中の酸素を燃焼速度の遅いガス体
内に合理的に吸収させて燃焼性の良好なガス体を作り、
炎が消えることないバーナーとしたものである。

合室に分散噴射させ、その放射ガス体が混合する接点に
おいてガス噴射頭の下方にある空気室から強制的に供給
される圧縮空気の酸素を薄膜状に吸着させて酸素を多量
に含んだ燃焼性の良好なガス体を混合室で造成し、造成
されたガス体の大部分例えば８０チを主管に供給すると
共に残りの２０チのガス体を補助管に供給できるように
し、これによって補助火口による補助燃焼炎が主火口に
よる主燃焼炎を助けて良好な燃焼状態かえられ、しかも
補助火口は主火口より低位に位置させておくことにより
炎が消火する従来の欠点を排除できるという作用効果を
奏するものである。

以下図面を参照して詳細に説明する。

第１図は本発明の基本的な実施例を示す縦断面図であっ
て、（１）は管体からなるバーナ一本体である。

（２）はこの管（ｉ）内に配設されたガス噴射頭であっ
て、その下方には空気室（３）が形成され、上方には混
合室（４）が形成されている。ガス噴射頭（２）は、中
空の円錐台形状であり、その胸壁には多数のガス噴出孔
（２ａ）　（口径０．５〜α３　ｓｍ程度）が上方に向
けて放射状に形成されており、下方にガス導入管（２ｃ
）が連設されている。

（５）は、空気導入管であって、これから供給される圧
縮空気は空気室（３）を介し、ガス噴射頭（２）の裾部
（２ｂ）によシ絞られた環状流路（６）を通って混合室
（４）にはソ平均的に流出するようになっている。

（７）及び（８）は、混合室（４）に連設された同心状
の主管と補助管であって、各々主火口（７ａ）及び補助
火口（８ｂ）を形成し、主火口（７ａ）と補助火口ωｂ
）の間には若干の段差（ｈ）が設けられ、かつそれぞれ
の底縁部は環状の仕切壁（９）で連結されている。

仕切壁（９）には多数の連通孔（ト）が穿設されており
、この連通孔（ト）の個数及び口径、仕切壁（９）の傾
斜角、そして前記主管（７）及び補助管（８）の内外径
の関連において、之等を適切に決定することによシ、主
管（７）と補助管（８）への混合ガスの供給率を調整で
き、通常その比率は主管（７）への供給率を８０〜９０
％、補助管（８）への供給率を１０〜２０チとする。

以上のようなガスバーナーは次のように作用する。

先ず、ガス導入管（２Ｃ）にある図示しないガスコック
を多少間いてバーナーに多少のガスを送り、主火口（７
ａ）及び補助火口（８ａ）に点火する。

次いでガスコックを更に開いてガス流量を大きくしてや
ると共に、空気導入管（５）にある図示しないエアーコ
ックを開いて圧縮空気を供給してやると、ガスはガス噴
射頭（２）の噴出口（２ａ）から分散的かつ放射状に噴
出し、これが空気室（３）から環状流路（６）を通って
くる空気と混合室（４）内においてよく混合して混合ガ
スとなり、そしてこの混合ガスの８０〜９０ｑ６は主管
（７）を通って主火口（７ａ）から噴出して主燃焼炎を
形成すると共に、残りの１０〜２０％は仕切壁（９）か
ら連通孔（樽を通って補助火口（８ａ）に達し、補助燃
焼炎を形成して主燃焼炎の燃焼を助けることとなる。

これを更に詳説すると、ガス噴射頭（２）に導入された
ガス（ｇ）は、その圧力が一定値以上になる出孔（２ａ
）から各々逆円錐状を呈して勢いよく噴射し、これ等の
各混合接点近辺において著しい負圧箇所（Ｃ）を形成す
る。しだがってこの混合室（４）に空気室（３）から適
正な量の空気（ａ）を送ると、空気は前記の各負圧箇所
（Ｃ）において第４図に示す如く逆円錐状ガス（ｇ）の
表面に沿って薄膜状（ａメに混合されることとなる。す
なわち、ガス噴射頭（２）は以上の如くガスを分散的に
噴射してガスと空気の混合１．得る面積を大きくすると
共に多数の負圧箇所（Ｃ）を形成１−１ここに空気を薄
膜状に供給してガスに対しよシ多くの空気を混入せしめ
、これによって空気に含着れている酸素を有効に活用し
、燃えにくいガスを燃えやすい混合ガスとするのに極め
て有効なものである。

そして、この混合ガスは先に述べた通シ、主火口（７ａ
）から噴出し、補助火口（８ａ）から流出して燃焼する
こととなるが、ここで補助火口（８ａ）によ多形成され
る補助燃焼炎の役割について説明すると次のとおりであ
る。

すなわち、主火口（７ａ）からは混合ガスが勢いよく噴
出して主燃焼炎を形成するのであるが、仮に補助管（８
）を設けず、しだがって補助燃焼炎も形成しないものと
した場合、主燃焼炎の火力を強くするため圧縮空気の流
量を大きくしてやると、混合ガスの燃焼速度がその噴射
速度に追いつかなくなって炎が消えてしまう。これは現
行の都市ガスが先にも述べたように水素を含まず燃焼速
度の遅いガスとなったためであシ、またその供給圧が従
来の水中圧１００±５９５ｍに比べて２００±３０順と
大きくなったとはいえ、本バーナーのガス噴射量がこれ
によって制限されることに変わシはないからである。本
発明バーナーにあっては前記のガス噴射頭（２）を創案
したことによシ、燃えにくいガスを使用した場合であっ
ても従来のガスバーナーに比べれば遥かにその燃焼能力
が向上したのであるが、より強力な燃焼炎を得ようとし
て圧縮空気の流量を大きくすると、やはり噴射頭（２）
によ多形成された混合ガスであっても従来の石炭ガスに
比べればその燃焼速度が遅いのであり、このため噴射速
度に燃焼速度が追いつかなくなって炎が消えてしまうの
である。

補助管（８）は以上の事情に基いて設けられたのである
。すなわち、補助管（８）の補助火口（８ａ）から流出
する混合ガスは主火口（７ａ）による主燃焼炎を包絡す
るように燃焼するため、これが主燃焼炎の燃焼を助ける
こととなシ、したがって圧縮空気の流量を大きくしても
燃焼炎が消えることはない。そしてこの補助燃焼炎は、
補助火口（８ａ）と主火口（７ａ）との間に段差（ｈ）
が設けられ、補助火口（８ａ）が主火口（７ａ）より若
干下方に位置しているため、主火口（７ａ）から噴出す
るガス流に巻込まれて消えてしまうことがない。

したがって、以上で説明したガスバーナーはガス流量及
び空気流量を調整することにより適切な燃焼炎を得るこ
とができ、理科実験室等で使用するブンセン式バーナー
として最適である。

このガスバーナーは理科実験室等で使用するものである
から、比較的弱い火力でよいのであるが、次に比較的強
い火力を得ることのできる一般的なガスバーナーについ
て説明する。

第５図は、その実施例を示す断面図であって、このガス
バーナーは、先に第１図を参照して述べたガスバーナー
の中に中心管を配設したものである。

ａηがその中心管であって、その他、前記実施例と同一
の箇所については同一の符号が付けである。

中心管Ｑｌ）は、主管（７）の中心部に配設されており
、しだがって主管（７）及び補助管（８）と同心状とな
っている。中心管０→の基部（１１ｂ）は混合室（４）
の中にあって空気又は酸素の導入管ａ埠との連結部を構
成し、その下部は逆円錐形となって整流部（１１ｃ）を
形成している。

以上のようなガスバーナーは、全体として先の実施例（
第１図）と同様な作用効果を奏する他に、中心管α◇に
導入管（６）から圧縮空気又は圧縮酸素を導入し、これ
をその噴射口（１１ａ）から勢いよく噴射してやれば、
主火口（７ａ）による主燃焼炎を中心部に引寄せ、より
鋭く高温な燃焼炎を形成することとなる。そして、導入
管（２）から圧縮酸素を導入した場合にはよシ高温の燃
焼炎が得られることとなるのであるが、酸素を扱うこと
に危険がある場合には、圧縮空気を導入しても、多少低
温になるとはいえ、先の実施例に比べれば遥かに鋭く高
温の燃焼炎が得られることに変わシはない。

したがって、このガスバーナーは先の実施例に比べれば
その利用範囲が広く一般的であるから、これをハンド式
とした場合の実施例を第６図に示す。この図においては
、説明の便を図るため、第５図に示した実施例と同−又
は相対応する箇所には同一の符号を付しである。

すなわち、（１）はバーナ一本体であって、これとＬ字
形を呈して連設された管部（１ａ）内にガス噴射頭（２
）が配設され空気室（３）と混合室（４）が形成されて
いる。ガス噴射頭（２）は円筒形となっているが、これ
を前記の実施例同様逆円錐形としてもよいことはもちろ
んである。混合室（４）はＬ字形に形成されておシ、こ
れに主管（７）と補助管（８）が連設されていて、その
底部に仕切壁（９）及び連通孔（ト）があるのは先の実
施例と同様であるが、主管（７）の中心部に配設された
中心管αｐは混合室（４）を貫通し、空気又は酸素の導
入管（２）と連通している。（１２ａ）はこの導入管（
６）に設けられた流量調整コック、（５ａ）は空気導入
管（５）に設けられたエアー、コック１．　（２ｄ）は
ガス導入管に設けられたガスコックである。なお、この
実施例においては１、導入管（６）と空気導入管（５）
の供給源が同じであるから、導入管（至）に酸素を供給
した場合には空気室（３）にも酸素が供給されることと
なり、したがって混合ガスは一層燃焼速度の速いものと
なる。

以上のようなガスバーナーは、本体の管部（１ａ）と導
入管（６）を手で握って使用するものであり、−膜加工
用のハンド式バーナーとして最適である。

次に、極めて高温の燃焼炎を発することのできるガスバ
ーナーについて説明する。

第７図はその実施例の断面図であって、他の実施例と同
−又は対応する箇所には同一の符号が付けである。

すなわち、（１）はバーナ一本体であって、これに連設
した屈曲管（１ｇ）内にガス噴射頭（２）があシ、空気
室（３）と混合室（４）が形成されている。混合室（４
）は、屈曲管（１ｇ）と本体（１）によって形成されて
おシ、これに比較的大口径の主管（７５と補助管（８５
が連設されていて、その底部に仕切壁（９）及び連通孔
（ト）があるのは他の実施例と同様であるが、主管（７
）の中には第８図にも示す如く多数のエアー噴出管（至
）が同心円状に配設されている。０４）０υ（転）は本
体（１）の下部に形成されたエアー室であって、それぞ
れにエアー導入管（１４ａＸ１５ａ）（１６ａ）が連設
されていて、更にエアー室α→には前記エアー噴出管の
外周部のものが、エアー室に）には中間部のものが、そ
してエアー室（ト）には中心部のものが連通している。

したがって以上のようなガスバーナーは、エアー導入管
（１４ａ）（１５ａ）（１６ａ）から圧縮空気又は圧縮
酸素を導入［７、これをエアー室０４０均（ト）を介し
てエアー噴出管の噴出口（１３ａ）から噴出せしめると
、主管（７）による比較的大きな主燃焼炎が鋭くかつ極
めて高温になる。

以上、本発明の４つの実施例について説明しだが、之等
は何れにしても、ガス噴射頭の多数のガス噴出孔から分
散的に噴出されたガスが、混合室においてガス噴射頭の
下方にある空気室から強制的に供給される圧縮空気とよ
く混合して燃えやすい混合ガスになると共に、この混合
ガスは主火口及びこれを包囲する補助火口から噴出され
ることとなるので、補助火口による補助燃焼炎が主火口
による主燃焼炎を助けて良好な燃焼状態が得られ、天然
ガス等の燃えにくいガスを使用した場合であっても空気
中に含まれている酸素を有効に活用して所望の燃焼温度
を得ることが出来るという特徴を有するものであ土 る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明ガス用バーナーの一実施例を示す縦断
面図。 第２図は、ガス噴射頭の作用説明図。 第３図は、第２図Ａ−Ａ断面図。 第４図は同上Ｂ−Ｂ断面図。 第５図は、第１図と異なる実施例の縦断面図。 第６図はハンド式とした実施例の説明図。 第７図は、更に異なる実施例の縦断面図。 第８図は同上口部の平面図である。 （１）（１ａＸ１ａ）・・・・・・管 （２）・・・・・・・・・・・・・・・・・・ガス噴射
頭（３）・・・・・・・・・・・・・・・・・・空気室
（４）・・・・・・・・・・・・・・・・・・混合室（
７）・・・・・・・・・・・・・・・・・・主　管（７
ａ）・・・・・・・・・・・・・・・主火口（８）・・
・・・・・・・・・・・・・・・・補助管（８ａ）・・
・・・・・・・・・・・・・補助火口第１叉 第２図 第　３　図 ２λ 第５冠

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. バーナ一本体の管内に多数のガス噴射孔を形成したガス
   噴射頭を臨ませてこれより上方にガスと空気の混合室を
   、下方に空気室をそれぞれ形成し、２等混合室と空気室
   とはガス噴射頭とバーナ一本体との間に形成される環状
   通路を介して連通せしめ、かつ空気室には圧縮空気導入
   管を連設すると共に混合室には主火口を形成する主管と
   補助火口を形成する補助管とを同心状に連設し、補助管
   は主管内を通過する混合されたガスと空気よυはるかに
   少なめのものが通過できる通路を介して混合室に連通し
   、更に主火口より下方に補助火口が位置するように配置
   して、ガス中に強制的に空気中の酸素を多量に放出して
   混合させることのできる燃えにくいガス体を燃え易くす
   るガス用バーナー。