JPS6014261B2 - 火口 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は金属の切断、溶接等に用いるガスバ−ナ−の新
規な火口に関するものであり、ガス経路のバルブを開い
てガスを流すと自動的に点火され、且つ点火による爆発
の危険のない新規な火口を提供しようとするものである
。

金属の切断、溶接等に用いられるガスバーナーは一般に
点火手段を内蔵していないので、その点火はガスバーナ
−からガスを噴出させ、その噴出ガスにライター、マッ
チ等の点火手段を用いて点火するという方法で行われて
いる。

従って、ガスバーナーを使用する場合には例えばライタ
ー等に火をつけると共にバーナーのガス経路のバルブを
開いてガスを噴出させ、次いでそのライター等をガスバ
ーナーの火口の先に持ってゆき点火するという面倒な点
火作業をしなければならない。そして、ガスバーナーを
使用しての作業は実際上必ずしも足場のよい場所で行わ
れるとは限らず極めて足場が悪く作業姿勢を崩し易い場
所で行われる場合も少なくないので、ガスバーナーの使
用にあたって面倒な作業を必要とすることは危険であり
、従ってガスバーナ−の点火作業が面倒であることは大
きな問題であった。また、このような点火手段はガス噴
出後の点火のタイミングが遅れるとガスバーナ−から噴
出されたガスが火口の周辺に充満した状態で′点火され
て爆発が生じるおそれがある。本発明はこのような問題
を解決するために為されたもので、ガス経路のバルブを
開いてガスを流すと自動的に点火され、且つ点火による
爆発の危険のない新規な火口を提供しようとするもので
、火口内部にガス圧を受けて前方へ移動される可動子を
設けこの可動子をガス経路のバルブを開いたとき火口内
に流入するガスの圧力によってその前方に配置された圧
電素子に激突させ、その衝撃によって圧電素子に生じた
電圧を利用してノズル先端で放電を起こしこれによって
混合ガスに点火するものである。

以下に本発明を実施例により詳細に説明する。

本発明火口１‘ま先端にノズル２が形成された筒体３と
、該筒体３の内部空間４の中間部に形成された可動子収
納室５に筒体３の鯛方向へ移動可能に挿設された可動子
６と、可動子収納室５の反ノズル側に設けられた永久磁
石Ｔと、上記可動子６がノズル側に移動せしめられたと
き該可動子６と当綾する位置に設けられた圧電素子８，
８，８，８と、該圧電素子８，８，８，８の鰭極に電気
的に接続され、ノズル２の附近に蟹遣された放電用電極
９ｎ，９ｐとから成る。筒体３は例えば黄銅等の金属か
ら成る筒本体１０と、その筒本体１０の先端に固定され
た鋼等の金属から成るノズル２とによって形成されてい
る。

そして、該筒体３の内部には筒本体１０の後部関口１１
に蓮適するように筒本体１川こ連結されて後方から筒体
３の先端へ延びる高圧酸素■給管１２が設けられ、更に
該供給管１２の外側と節体３の内面との間の空間部が混
合ガス通路１３とされる。筒本体１０を前後に貫通して
形成されている空腔は前向きのいくつかの前向きの段部
１４，１５，１６，１７を介して前方になるに従って順
次内径が大きくなるようにされている。

そして、後端面とそれから最初の段部１４までの間の空
腔が高圧配素導入路１８とされている。又、筒本体１０
の外径は後端部において最も小さくされており、該後端
部に続く後向きの段部１９と前記段部１４との間を蓮適
する複数本の混合ガス導入路２０，２０，・・・・・・
が形成されている。そして、後向きの段部１９に連なり
そこから梢前方に至る部分にねじ溝２１が形成されてお
り、更に該ねじ溝２１形成部に連なりかつ格外径が大き
くされた部分にも別のねじ溝２２が形成れ、又、前端部
の外周にもねじ溝２３が形成されている。ノズル２前端
部にはそこに形成されたガス噴出孔２４の前端にそれよ
り径の大きい凹部２５が形成されており、又、ガス噴出
孔２４内部から後方へ行くに従って拡摩するテーパ一面
２６が形成されている。そして、該テーパ一面２６から
前方へ延びノズル２前端部に閉口する一対の導線挿通孔
２７，２７が互いに中心角で９０ｏ離して設けられてい
る。又、ノズル２後端面は後拡がりのテーパ一面２８を
介して筒本体１０の前端面と突き合わせられるまで径が
大きくされ、かつ後端部外周面には小さな環状のフラン
ジ２９が形成されている。３０はノズル２を筒本体１０
‘こ固定するナットで、その一端には内側に突出した環
状の係合縁３１が形成されている。

このナット３０１こその反係合縁側からノズル２を前端
部をナット側に向けて挿入し、係合縁３１とフランジ２
９とを互いに係合させナット３０を筒本体１０の先端部
に形成されたねじ溝２３に螺合するとにより筒本体１０
とノズル２とが固定される。筒本体１０の高圧酸素導入
路１８の前端部には該部から前方に延び前端部が筒体３
のノズル２のガス噴出孔２４の内部に位置せしめられる
高圧酸素供給管１２が固定されており、該供給管１２の
周囲にその外周面と筒体３内面との間に混合ガス通路１
３が形成される。

高圧酸素供給管１２は黄鋼等からなる管体３２とその前
端部に固定された鋼等から成る酸素噴出ノズル３３とか
ら成る。管体３２の後端部外面には筒本体１０の酸素導
入路１８内面のねじ溝３４に螺合するねじ溝３５が設け
られており、また管体３２の前端部内面にもねじ溝３６
が形成されている。そして、管体３２の前端の梢後方に
は後面が軸と直交する方向の平面３７とされ、前面が前
方へ行くに従って径が小さくなるようなテーパ一面３８
とされたフランジ３９が形成されている。又、そのフラ
ンジ３９から前の部分が外面を正六角形状に形成され、
そして、該部分４０の六つの角部が筒体３のノズル２の
内面と当榛するようにされている。更に、フランジ３９
を軸方向に貫通する一対の孔４１，４１が中心角９０ｏ
離間して設けられ、正六角柱状部４０の表面にはその孔
４１，４１に連続し軸万向に沿って前方へ延びる一対の
溝４２，４２が形成されている。酸素噴出／ズル３３の
前端部には外径が筒体３のノズル２のガス噴出孔２４の
径よりも４・さくされた酸素噴出部４３が形成され、ま
た後端部も梢小径にされ、該後端部外面には管体３２の
前端部内面のねじ溝３６と螺合するねじ溝４４が形成さ
れている。そして、該ねじ溝４４と酸素噴出部４３との
間には管体３２の正六角柱状部４０と断面における大き
さが等しい正六角柱状部４５が形成されている。又、該
正六角柱状部４５の表面には鞠方向に延びる一対の溝４
６，４６が中心角で略９０ｏ離間して形成されている。
しかして、該酸素噴出ノズル３３はその後端部外面に形
成されたねじ溝４４が管体３２の前端に形成されたねじ
簿３６に螺合することによって管体３２に固定される。
そして「 この固定によって酸素噴出部４‐３が筒体３
のノズル２のガス噴出孔２４内の略中心部に位置せしめ
られると共に管体３２の正六角柱状部４０の表面に形成
された溝４２，４２と酸素噴出ノズル３３の正六角柱状
部４５の表面に形成された溝４６，４６とが整合せしめ
られる。筒本体１０内面に形成された後方から２番目の
段部１５の前方には高圧酸素供Ｖ給管１２に外鼓された
可動子６が軸方向に移動可能に設けられている。

該可動子６は高圧酸素供給管１２の外径より梢々大きな
内径を有する管状体の前端部にフランジ４７が一体に形
成された主体４８の管状部に環状の永久磁石４９を外鉄
状に固定して成る。又、主体４８は例えばセラミック等
の電気絶縁材料から成り、このフランジ４７の外蓬は筒
本体１０内面の後方から３番目と４番目の段部１６，１
７間における筒本体１０の内径よりも梢々小さくされて
おり、又、環状の永久磁石４９の外径は筒本体１０内面
の後方から２番目と３番目の段部１５，１６間の内径よ
りも梢小さくされている。筒本体１０内面の後方から第
２番目の段部１５には可動子６を吸引する環状の永久磁
石７が固定されている。

そして、この可動子吸引用の永久磁石７によって後方へ
移動せしめられる可動子６はそのフランジ４７と当接し
得る後方から３番目の段部１６にてそれ以上の後方への
移動が阻止されている。該段部１６にはパッキング５０
が設けられ、可動子６が最も後方に位贋したとき混合ガ
ス通路１３がそのフランジ４７にて気密に閉塞されるよ
うにしてある。可動子６に設けられた部分の前方には圧
電素子８ｆ，８ｆ，８ｒ．８ｒを保持する筒状の圧電素
子保持体５１が前端面を高圧酸素供鎌倉管１２のフラン
ジ３９の後面３７に接した状態で該供給瞥１２に外鉄状
に固定されている。

該圧電素子保持体５１は例えばセラミック等の電気絶縁
材料から成り、筒本体１０の前端部内径より梢々４・さ
な外径を有し、その外周面には軸方向に沿って複数の溝
５２，５２、・・・・・・が形成され、該溝５２，５２
、・・・・・・と筒本体１０内面との間が複数の混合ガ
ス通繁１３，１３、・・・・・・とされている。そして
、氏電素子保持体５１にはこれを軸方向に貫通する二つ
の圧電素子保持孔５３，５３が互いに中心角で１８ぴ離
間して設けられ、更に保持体５１の前端面及び後端面に
は圧電素子保持孔５３，５３が閉口している部分を通る
環状の浅い溝５４，５４が形成されている。また、庄電
素子保持体５１の鞠方向における略中間部周面には両端
にて圧亀素子保持孔５３，５３と運通するスリット５５
が設けられている。更に、この圧電素子保持体５１には
、これを鞠方向に貫通し前後端面において各溝５４，５
４の中に開口する図示しない第１の陰極側導線挿通孔と
、保持体５１を溝５４，５４よりも梢中心軸に寄った位
置にて鞠方向に貫通する図示しない第２の陰極側導線挿
通孔と、前記スリット５５から保持体５１の中心軸に向
かって梢延び、さらに鞄方向に沿って前方に延びて圧電
素子保持体５１の前端面に関口する図示しない陽極側導
線挿通孔とが設けられている。各圧電素子保持孔５３，
５３には２個の氏電素子８ｆ，８ｒが陽極が互いに向き
合う状態で挿着されており、圧電素子８ｆ，８ｆ，８ｒ
，８ｒの互Ｌ、に対向する陽極間にはスリット５５に懐
合された円弧状の導電板５６が介在せしめられ、該導電
板５６によって圧電素子８ｆ，８ｆ，８ｒ，８ｒの陽極
のすべてが電気的に接続されるようになっている。保持
体５１の前半部側に配置された圧電素子８ｆ，８ｆの陰
極どういま保持体５１の前端面の溝５４内に配置された
導線５１によって接続され、該導線５７には第１の陰極
側導線挿通孔を挿通された別の導線５８の一端が接続さ
れている。該導線５８の他端は保持体５１の後端面の溝
５４内にあって保持体５１の後半都側に配置された圧電
素子８ｒ，８ｒの陰極どうしを接続している導線５９ｎ
に接続されている。そして、該導線５９ｎは第２の陰極
側導線挿通孔を挿通されて保持体５１の前方へ導出され
ている。又、５９ｐは導電板５６に接続され、陽極側導
線挿通孔を挿通されて保持体５１の前方へ導出された導
線である。導線５９ｎ，５９ｐの圧電素子保持体５１か
ら導出された部分は高圧酸素供給管１２のフランジ３９
の孔４１，４１を挿通され、該供給管１２及び酸素噴出
ノズル３３の正六角形柱状部４０，４５の表面に形成さ
れた溝４２，４２，４６，４６を通され、更にノズル２
に設けられた導線椿通孔２７，２７を挿通され、そして
、その前端部が直角に折り曲げられガス噴出孔２４の前
側に形成された凹部２５内へ梢突出せしめられて一対の
放電用電極９ｎ，ｇｐを形成している。そして該導線５
９ｎ，５９ｐの圧電素子保持体から導出された部分は上
記凹部２５内へ突出せしめられて電極を形成する部分を
除きセミラツク等の絶縁性材料によって形成れた被覆６
０ｎ，６０ｐにて被覆されている。尚、永久磁石７が固
定された筒本体１０内面の後方から２番目の段部１５と
圧電素子保持体５１の後端部とによって区画される部分
が可動子収納室５とされ、可動子６は該収納室５内にお
いて筒本体１０の内面に形成された後方から３番目の段
部１６にてそれ以上の後方への移動が阻止される位置と
、圧電素子保持体５１の後半部に保持された圧電素子８
ｒ，８ｒの陰極にフランジ４７前面が接する位置との間
を軸方向に沿って移動することができる。

そして、圧電素子保持体５１と節本体１０の内面の後方
から４番目の段部１７との間隔は可動子６のフランジ４
７の厚さよりも充分に大きくされている。従って、可動
子６が毅も前方に位置したときには該フランジ４７と筒
本体１０内面との間に混合ガスが通過するに充分隙間が
できるようになっている。本発明火口１は図示しないト
ーチの火口取付孔内に設けられたねじ溝に筒本体１０の
後構外面のねじ溝２１を螺合させ、ねじ簿２２に予め螺
合しておいた図示しないナットを例えば石綿等から成る
耐熱性パッキングを介してトーチ前端面へ縦付けること
によって取り付けられる。

そして、その取り付けによって、高圧酸素導入路１８と
トーチ内の高圧酸素導出部とが運速されるとともに混合
ガス導入路２０，２０、・・・・・・とトーチ内の混合
ガス導出部とが蓮通される。しかして、この火口１はガ
スバーナーの弁が閉じられ、混合ガス通路１３へ混合ガ
スが供給されていない状態では可動子６が永久磁石７に
よって吸引されて最も後方に位置しており、その可動子
６のフランジ４７によって混合ガス通路１３が気密に閉
塞されている。そして、ガスバーナ−の弁が開かれ、混
合ガスが火口１の混合ガス導入路２０，２０，２０、…
・・・から混合ガス通路１３内へ導入されると混合ガス
遍路１３の可動子６の後方側の圧力が高くなる。そして
、その圧力が可動子６と永久磁石７との間に作用する吸
引力を凌駕すると可動子６はその混合ガスの圧力によっ
て前方へ移動これ圧鰭素子保持体５１に保持された圧鶴
素子８ｒ，８ｒに激突せしめられるらすると、可動子６
と筒本体１０の内面との間に隙間ができて混合ガスがそ
の隙間を通ってガス噴出孔２４から噴出されると同時に
可動子６から激突されることによって圧電素子８ｆ，８
ｆ，８ｒ，８ｒに高電圧が生じ、その圧電素子８ｆ，８
ｆ，８ｒ，８ｒの各電極に接続された放電用電極９ｎ，
９ｐ間で放電が起る。そして、放電によって生じた火花
によってガス噴出孔２４から噴出される混合ガスが点火
される。その後、可動子６は順次供Ｖ給される濠合ガス
の圧力を受けて可動子収納室５内の最前方に位置せしめ
られた状態に保つ。また「ガスバーナーのバルブが閉じ
られたときは可動子６を最前方へ押圧する混合ガスの圧
力がなくなるので永久磁石７によって吸引されて最後方
に戻る。このような本発明によれば、火口内にはガスが
供給されると自動的に点火する点火手段が内蔵されてい
るので、点のために面倒な作業を要しない。

また、ガスが供給されると直ちに自動的に点火されるの
で、点火のタイミングの遅れによって火口の周辺に充満
した状態で点火されて爆発が生じるおそれはない。また
、筒体３内には後方に位置してガス通路１３を略閉塞す
るか、少なくとも狭める可動子６があるので、ガスバー
ナーの使用中にフラッシュバックが生じた場合にはその
フラッシュバックが可動子６によって塞き止められる。
従って極めて安全にガスバーナーを使用することができ
る。第８図は本発明火口の他の実施例１′を示すもので
あり、この実施例１′は圧電素子保持体５１の後端側に
て高圧酸素供給管１２に外鼓されたコイルスプリング６
１が設けられている。

このような実施例によれば、ガスの供給を停止すると混
合ガスによって圧電素子保持体５１側に押圧されていた
可動子６がスプリング６１の弾発力によって後方へ押し
戻され、更に永久磁石７によって可動子６を後方側へ確
実に移動させることができる。従って、可動子収納室５
内における可動子６の移動距離を長くすることができ、
これによって可動子６の圧電素子８に対する激突力を大
きくすることが可能となる。依って圧電素子８に発生す
る電圧を高くすることができ確実に点火することができ
る。尚、この場合、スプリング６１はガスの供給が停止
されたときに可動子６が永久磁石７によって吸引されて
確実に後方へ移動できる位置まで可動子６を押圧するこ
とができればよい。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第７図は本発明火口の実施の一例を示すもの
で、第１図は正面図、第２図は第１図のｎ−ロ線に沿っ
て切断した断面図、第３図は第２図のｍ−皿こ沿って切
断した断面図、第４図は第２図のＷ一Ｗ線に沿って切断
した断面図、第５図は第２図のＶ−Ｖ線に沿って切断し
た断面図、第６図は圧電酸素供孫費管を形成する管体と
高圧酸素噴出ノズル及びその管体に外鼓状に固定される
可動子を分解して示す斜視図、第７図は圧電素子保持体
内の圧電素子と各導線と導函板及び被覆の位置関係を示
す斜視図、第８図は本発明火口の他の実施例の要部断面
図である。 符号の説明、１，１′・・…・火口、２・・・・・・ガ
ス噴出ノズル、３・・・・・・筒体、４・・・・・・ガ
ス通路、５・・・・・・可動子収納室、６…・・・可動
子、７・・・・・・永久磁石又は磁性体、８ｆ，８ｆ，
８ｒ，８ｒ・・・・・・圧電素子、軌，幼……放電用電
極、２４……ノズル部、４９・・・・・・磁性体又は永
久磁石、６１・・・・・・弾性体。 第１図 第３図 第４図 第５図 第２図 第６図 第７図 第８図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 先端にガス噴出ノズルが形成された筒体のガス通路
   中間部に反ノズル側部における断面積よりもノズル側部
   の断面積が大きくされた可動子収納室が形成され、該可
   動子収納室内に前記ガス通路を流れるガスによりノズル
   側への押圧力を受ける部分を有し少なくとも一部が磁性
   体又は永久磁石によって形成された可動子が筒体の軸方
   向に移動可能に挿設され、可動子収納室の反ノズル側に
   前記可動子との間に吸引力を生ぜしめる永久磁石又は磁
   性体が設けられ、可動子がノズル側に移動せしめられた
   とき該可動子と直接的に又は間接的に当接する位置に圧
   電素子が設けられ、筒体のノズル部附近に圧電素子の一
   対の電極と電気的に接続された一対の放電用電極が互い
   に間隔をおいて配置されて成ることを特徴とする火口。 ２ 可動子がノズル側へ移動せしめられると該可動子を
   反ノズル側方向へ押圧する力を蓄える弾性体が筒体の内
   部に設けられて成ることを特徴とする特許請求の範囲第
   １項記載の火口。