WO2013002336A1 - バーナー - Google Patents

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WO2013002336A1 PCT/JP2012/066566 JP2012066566W WO2013002336A1 WO 2013002336 A1 WO2013002336 A1 WO 2013002336A1 JP 2012066566 W JP2012066566 W JP 2012066566W WO 2013002336 A1 WO2013002336 A1 WO 2013002336A1
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    • F23C—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN  A CARRIER GAS OR AIR 
    • F23C2900/00—Special features of, or arrangements for combustion apparatus using fluid fuels or solid fuels suspended in air; Combustion processes therefor
    • F23C2900/07022—Delaying secondary air introduction into the flame by using a shield or gas curtain
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    • Y02E20/34—Indirect CO2mitigation, i.e. by acting on non CO2directly related matters of the process, e.g. pre-heating or heat recovery

Definitions

  • the present invention relates to a burner used for surface modification treatment, for example.
  • the surface of a solid substance made of a polymer such as silicon rubber or polyethylene resin, metal, ceramic, or the like may be in a state where it is difficult to perform surface treatment such as adhesion of other members, coating of paint, printing, and the like.
  • a surface modification device that modifies the surface of a solid substance to facilitate surface treatment such as adhesion, painting, and printing has been studied.
  • Such a surface reformer vaporizes a liquid surface modifier using a nanopump or an atomizer and burns a gas containing the vaporized surface modifier with a burner to form a solid. It sprays on the substance (material to be treated) and performs surface modification of the solid substance.
  • Patent Document 1 as a burner used in a surface modification device, a first injection unit that injects a flame of a gas containing a surface modifier is provided, and a flame of a gas containing a combustible gas is injected to the periphery thereof. What is provided with the 2nd injection part to perform is disclosed. This burner reduces the intrusion of air (oxygen) into the flame injected by the first injection unit by the flame injected by the second injection unit, and as a result, the generation of oxide can be prevented.
  • air oxygen
  • Patent Document 1 it is difficult to reduce the amount of gas used for flame injection.
  • a first burner of the present invention includes a first injection unit that injects a flame obtained by burning a first gas containing a surface modifier, oxygen, and a combustible gas, and a first injection unit that contains oxygen and a combustible gas.
  • a second injection unit that injects a flame in which two gases are combusted, the second injection unit being arranged to surround the first injection unit, and the first injection unit
  • the second injection unit is configured to include a plurality of divided injection units, and at least one of the plurality of divided injection units is the size of the first injection unit.
  • the mounting position is variable according to the above.
  • the first injection unit since the first injection unit is removable, for example, when the material to be processed is large, the large first injection unit is used and the surface of the material to be processed efficiently A reforming process can be performed. Further, when the material to be processed is small, the first injection unit that is small (the portion that protrudes from the width of the material to be processed is small) is used, and the gas (first gas) used in the first injection unit The amount used can be reduced.
  • the second injection unit is configured to include a plurality of divided injection units, and at least one of the plurality of divided injection units has a variable mounting position in accordance with the size of the first injection unit. It is. Therefore, even if the size of the first injection unit is changed, the positional relationship of the divided injection unit with respect to the first injection unit (for example, the divided injection unit is arranged so as to surround the first injection unit, The positional relationship of being in contact with or close to the outer edge of the injection section is maintained. Thereby, even when the 1st injection part is replaced
  • the first injection unit has a first injection surface that is a surface on which a hole for injecting a flame is formed, and the second injection unit generates a flame. It is good also as a structure which has the 2nd injection surface which is a surface in which the hole to inject was formed, and has a level
  • a form in which the first injection surface is recessed deeper than the second injection surface can be mentioned.
  • the usage amount of the gas (second gas) used in the second injection unit can be reduced.
  • a form in which the first injection surface protrudes from the second injection surface can be mentioned.
  • the region (effective volume) where radicals are generated can be increased in the flame injected from the first injection unit. Therefore, the usage-amount of 1st gas can be reduced.
  • the second burner according to the present invention includes a first injection unit that injects a flame obtained by burning a first gas containing a surface modifier, oxygen, and a combustible gas, and a first injection unit that contains oxygen and a combustible gas.
  • the portion has a first injection surface that is a surface on which a hole for injecting a flame is formed, and the second injection portion is a surface on which a hole for injecting a flame is formed, and the first injection surface It has the 2nd injection surface with a level
  • a form in which the first injection surface is recessed deeper than the second injection surface can be mentioned.
  • the usage amount of the gas (second gas) used in the second injection unit can be reduced.
  • a form in which the first injection surface protrudes from the second injection surface can be mentioned.
  • the region (effective volume) where radicals are generated can be increased in the flame injected from the first injection unit. Therefore, the usage-amount of 1st gas can be reduced.
  • the surface modifier is a compound having an action of modifying the surface of an object to be subjected to surface modification to facilitate processing such as painting, printing, and adhesion.
  • various organometallic compounds and oxygen-containing organic compounds can be used.
  • the surface modifier for example, those described in JP2010-275601A and JP2011-17509A can be appropriately selected and used. Specific examples include Al (O—secC 4 H 9 ) 3 , (CH 3 ) 3 Al, (C 2 H 5 ) 3 Al, (C 2 H 5 ) 2 Be, As (O—C 2 H 5 ).
  • a hydrocarbon-based surface modifier for example, a hydrocarbon composed of carbon, hydrogen, and oxygen
  • examples of the hydrocarbon-based surface modifier include (A) and (B) below.
  • Examples of the (A) hydrocarbon-based surface modifier include (A1) orthoesters, (A2) cyclic diethers, and (A3) acetals.
  • (A1) orthoesters for example, those represented by the structural formula: RC (OR ′) 3 are preferable.
  • R is hydrogen or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms
  • R ′ is an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms.
  • orthoesters include triethyl orthopropionate (CH 3 CH 2 C— (OCH 2 CH 3 ) 3 ), triethyl orthoacetate (CH 3 C (OCH 2 CH 3 )).
  • an oxygen 1, 3-position 5- or 6-membered ring (including a 2-position ketone group) is preferable.
  • a hydrogen-substituted product of 1,3-dioxolane and a C 1-3 alkyl group at the 2C position is preferable.
  • (A2) cyclic diethers include 3-methyl-1,3-dioxolane (CH 3 CH (—OCH 2 CH 2 O—), 1,3 dioxane (1 , 3-Dioxane; CH 2 (O-CH 2 CH 2 CH 2 O-)), Ethylene carbonate; -CH 2 CH 2 O-CO-O-, Propylene carbonate; -CH 2 CHCH 3 O-CO-O-) and the like.
  • the (A3) acetals are preferably those represented by the structural formula: R 1 R 2 C (OR 3 ) (OR 4 ).
  • R 1 and R 2 are each hydrogen or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.
  • R 3 and R 4 are each an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms.
  • (B) hydrocarbon-based surface modifier for example, (B1) diketones, (B2) diketo acid esters, and (B3) dicarboxylic acid diesters are preferable.
  • the (B1) to (B3) are preferably those having a total carbon number of 5 to 10, respectively.
  • the (B1) diketone for example, acetyl acetone (CH 3 COCH 2 COCH 3 ) is preferable.
  • the (B2) diketo acid ester is preferably, for example, methyl acetoacetate (CH 3 COCH 2 COOCH 3 ).
  • the (B3) dicarboxylic acid diester is preferably dimethyl malonate (CH 2 (COOCH 3 ) 2 ).
  • Alcohol such as methanol, ethanol, butanol may be added to the surface modifier.
  • the flame color can be changed by adding alcohol, and the amount of alcohol added is 0.01 to 30% by mass with respect to the total mass of the surface modifier and the alcohol in order to determine the quality of combustion. preferable.
  • Examples of the combustible gas include hydrogen gas, hydrogen sulfide gas, carbon monoxide, methane, acetylene, ethane, ethylene, propane, propylene, isobutane, normal butane, isopentane, normal pentane, diethyl ether, hexane, heptane, Hydrocarbon gases such as octane and benzene, and boron compounds such as diborane can be used. Of these combustible gases, propane gas is preferred.
  • Examples of objects include silicon rubber, fluorine rubber, natural rubber, neoprene rubber, chloroprene rubber, urethane rubber, acrylic rubber and other rubbers, various polyethylene resins, polypropylene resins, and modified Polymer materials such as polypropylene resin, polymethylpentene resin, polyester resin, polycarbonate resin, epoxy resin, phenol resin, cyanate resin, urea resin, guanamine resin, aluminum, magnesium, stainless steel, nickel, chromium, tungsten, gold, copper, Metal materials such as iron, silver, zinc, tin, lead, titanium oxide, zirconium oxide, zinc oxide, indium oxide, tin oxide, silica, talc, calcium carbonate, lime, zeolite, gold, silver, copper, zinc, nickel, Tin, lead, solder, glass, ceramic Materials such as click and the like.
  • the object to be surface-modified may be composed of one kind of material or may be composed of two or more kinds of materials.
  • the form of the object to be surface-modified may have a planar structure such as a plate shape, a sheet shape, a film shape, a tape shape, a strip shape, a panel shape, and a string shape. It may have a three-dimensional structure such as a cylindrical shape, a columnar shape, a spherical shape, a block shape, a tube shape, a pipe shape, an uneven shape, a film shape, a fiber shape, a fabric shape, or a bundle shape. However, it is not limited to these.
  • the form of the object (material to be processed) for surface modification is a composite structure in which the structure exemplified above is combined with metal parts, ceramic parts, glass parts, paper parts, wooden parts, etc. Also good.
  • FIG. 1 is a system flow diagram illustrating an overall configuration of a surface modification device 1.
  • FIG. It is a perspective view showing the structure of the burner 9 arrange
  • FIG. 6 is a perspective view showing the configuration of the burner 9 when the injection surface 103 of the internal flame burner 37 is recessed deeper than the injection surface 107 of the external flame burner 39.
  • FIG. 5 is a perspective view showing the configuration of the burner 9 when the injection surface 103 of the internal flame burner 37 protrudes from the injection surface 107 of the external flame burner 39.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view showing the configuration of the burner 9 when the injection surface 103 of the internal flame burner 37 is recessed deeper than the injection surface 107 of the external flame burner 39.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view showing the configuration of the burner 9 when the injection surface 103 of the internal flame burner 37 protrudes from the injection surface 107 of the external flame burner 39. It is explanatory drawing showing the structure of the surface modifier mixing part 5.
  • FIG. 5 is a perspective view showing the configuration of the burner 9 when the injection surface 103 of the internal flame burner 37 protrudes from the injection surface 107 of the external flame burner 39.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view showing the configuration of the burner 9 when the injection surface 103 of the internal flame burner 37 is recessed deeper than the injection surface 107 of the external flame burner 39.
  • SYMBOLS 1 ... Surface modifier, 3, 3A, 3B, 3C ... Air line, 5 ... Surface modifier mixing part, 7, 7A, 7B ... Combustible gas line, 9 ... Burner, 11 ... AIR heating tank, 13 ... Modifier mixer, 15 ... Outer flame frame mixer, 17 ... Surface modifier vaporizing chamber, 19 ... Air heating tank, 21 ... Chemical vaporization tank, 21a ... Liquid reservoir, 22 ... Heat plate, 23 ... Chemical tank, 24 ... Liquid level sensor, 25 ... Replenishment piping, 26 ... Controller, 28 ... Chemical solution injection operated valve, 29 ... Pipe, 30 ... Manual valve, 31 ... Cap, 33 ... Insulation heater, 35 ...
  • Inner flame frame mixer 37 ... Inner flame burner 39 ... External flame burner, 39A to D ... Split external flame burner, 41 ..Material to be treated, 43 ... Ignition, 45 ... Spark plug, 47 ... Recovery blower, 51 ... Stop valve, 53 ... Air filter, 55 ... Regulator, 57 ... Pressure switch, 61 ... Mass flow meter, 63 ... Micro mist separator, 65 ... Dryer, 67 ... Super mist separator, 73 ... Flow switch, 101 ... Support plate, 103, 107 ... injection surface, 103a, 103b ... long side, 105, 109 ... injection hole, 111 ... first gas supply port, 113, 115 ... second gas supply port, 117. ..Outer flame, 117a ... tip, 119 ... inner flame, 119a ... tip, 121 ... effective volume
  • FIG. 1 is a system flow diagram illustrating the overall configuration of the surface modification apparatus 1.
  • FIG. 9 is an explanatory diagram showing a configuration of a surface modifier mixing unit 5 described later.
  • the surface reformer 1 supplies an air line 3 that is a pipe for supplying air, a surface modifier mixing unit 5 that mixes a surface modifier with the air supplied by the air line 3, and a combustible gas.
  • a combustible gas line 7 as a pipe and a burner 9 are provided.
  • the air line 3 branches to air lines 3A, 3B, 3C.
  • the air flowing in the air line 3 ⁇ / b> A is heated by the AIR heating tank 11 and supplied to the modifier mixer 13.
  • the AIR heating tank 11 obtains heat used for heating air from a heat collecting blower 47 described later.
  • a surface modifier is added to the air flowing in the air line 3 ⁇ / b> B in the surface modifier mixing section 5 and supplied to the modifier mixer 13.
  • the air flowing through the air line 3 ⁇ / b> C is supplied to the flame flame mixer 15.
  • the surface modifier mixing unit 5 includes a surface modifier vaporizing chamber 17.
  • the surface modifier vaporizing chamber 17 is divided into an air warming tank 19 and a chemical liquid vaporizing tank 21, and the air supplied through the air line 3 ⁇ / b> B enters the air warming tank 19.
  • the surface modifier vaporizing chamber 17 includes a heat plate 22 below the air heating tank 19 and the chemical liquid vaporizing tank 21.
  • the heat plate 22 can heat the air heating tank 19 and the chemical liquid vaporizing tank 21.
  • the air heating tank 19 heats the air supplied from the air line 3 ⁇ / b> B to a predetermined temperature T and then sends it out to the chemical liquid vaporization tank 21.
  • the chemical liquid vaporization tank 21 includes a liquid reservoir tank 21a in which a liquid surface modifier is stored below, and an upper portion of the chemical liquid vaporization tank 21 is an air passage.
  • the air sent from the air heating tank 19 to the chemical vaporization tank 21 comes into contact with the liquid surface modifier stored in the liquid reservoir 21a, and the surface modifier is equal to the saturated vapor amount at the predetermined temperature T. It comes to include.
  • a barrier plate (not shown) is provided in the chemical liquid vaporizing tank 21 to meander the air flow path. By causing the air flow path to meander, the vapor amount of the surface modifier contained in the air reaches the saturated vapor amount at a predetermined temperature T before exiting the chemical liquid vaporization tank 21.
  • the surface modifier mixing unit 5 includes a chemical tank 23 containing a liquid surface modifier outside the surface modifier vaporizing chamber 17.
  • the chemical liquid tank 23 is connected to the chemical liquid vaporization tank 21 through a supply pipe 25.
  • the supply of the surface modifier from the chemical solution tank 23 to the chemical solution vaporization tank 21 is controlled as follows by the liquid level sensor 24, the controller 26, the SOL 27, and the chemical solution injection operation valve 28.
  • the liquid level sensor 24 detects the amount of the surface modifying agent in the liquid storage tank 21a. If the amount of liquid in the liquid storage tank 21a becomes equal to or lower than a predetermined lower limit due to vaporization of the surface modifier, the liquid level sensor 24 sends an ON signal to the SOL 27 via the controller 26.
  • the valve of the SOL 27 Upon receiving the ON signal, the valve of the SOL 27 is opened, compressed air is sent to the chemical solution injection operated valve 28, and the chemical solution injection operated valve 28 is opened. Then, the surface modifier is injected from the chemical liquid tank 23 into the liquid reservoir 21 a through the supply pipe 25. Note that compressed air is supplied to the SOL 27 from the air line 3B.
  • the liquid level sensor 24 sends an OFF signal to the SOL 27 via the controller 26.
  • the valve of the SOL 27 is closed, the chemical injection operation valve 28 is also closed, and the injection of the surface modifier is stopped.
  • the upper part (the part not filled with the surface modifier) in the chemical liquid tank 23 and the chemical vaporizing tank 21 (the part other than the liquid reservoir 21a) are connected by a pipe 29.
  • a manual valve 30 that can be opened and closed is provided at an intermediate portion of the pipe 29.
  • a removable cap 31 is provided at the upper end of the chemical tank 23.
  • the pipe 29 can make the inside of the chemical liquid tank 23 and the chemical liquid vaporization tank 21 have the same pressure.
  • the replenishment of the surface modifier to the chemical tank 23 can be performed as follows. First, the manual valve 30 is closed, the cap 31 is opened, and the surface modifier is injected into the chemical tank 23. Thereafter, the cap 31 is closed and the manual valve 30 is opened.
  • the part from the surface modifier mixing part 5 to the modifier mixer 13 in the air line 3B is heated by the heat retaining heater 33. Therefore, the temperature of the air flowing in the air line 3B is maintained at a predetermined temperature T or higher, and the surface modifier in the air does not condense (liquefy).
  • the flammable gas line 7 branches to the flammable gas lines 7A and 7B.
  • the combustible gas flowing through the combustible gas line 7 ⁇ / b> A is supplied to the inner flame frame mixer 35.
  • the inner flame flame mixer 35 is supplied with a gas (a gas containing air and a surface modifier) mixed in the modifier mixer 13 together with the combustible gas. Therefore, in the internal flame flame
  • the combustible gas flowing through the combustible gas line 7B is supplied to the external flame frame mixer 15. As described above, air is also supplied to the external flame frame mixer 15 from the air line 3C. Therefore, in the flame flame mixer 15, the gas (2nd gas) containing air and a combustible gas is produced
  • the burner 9 includes an internal flame burner (first injection unit) 37 and an external flame burner (second injection unit) 39.
  • the internal flame burner 37 receives the supply of the first gas from the internal flame frame mixer 35, injects a flame in which the first gas is burned, onto the material 41 to be processed, and modifies the surface of the material 41 to be processed. Quality.
  • the external flame burner 39 receives the supply of the second gas from the external flame frame mixer 15 and injects a flame that burns the second gas.
  • the flame that the outer flame burner 39 injects surrounds the flame that the inner flame burner 37 injects. As a result, the flame injected by the internal flame burner 37 is less likely to come into contact with the surrounding air.
  • the burner 9 includes an ignition 43 and a spark plug 45, which can be used to ignite the first gas and the second gas. The detailed description of the burner 9 will be described later.
  • the surface modifying apparatus 1 includes a heat collecting blower 47.
  • the heat collection blower 47 can recover the heat of the burner 9 and supply the heat to the AIR heating tank 11.
  • the surface modification device 1 includes stop valves 51 and 81, an air filter 53, regulators 55, 69 and 85, pressure switches 57, 71 and 87, SOL 59, 77, 89 and 93, mass flow meters 61, 75 and 79, 91, 95, a micro mist separator 63, a dryer 65, a super mist separator 67, a flow switch 73, a Y strainer 83, and the like are provided.
  • FIG. 2 is a perspective view showing the configuration of the burner 9 arranged so that the ejection surface is on the lower side.
  • FIG. 3 is a perspective view showing the configuration of the burner 9 arranged so that the ejection surface is on the upper side.
  • FIG. 4 is a perspective view showing the configuration of the burner 9 when the internal flame burner 37 having a shorter length in the longitudinal direction than that in FIGS. 2 and 3 is attached.
  • FIG. 5 is a perspective view showing the configuration of the burner 9 when the injection surface 103 of the internal flame burner 37 is recessed deeper than the injection surface 107 of the external flame burner 39.
  • FIG. 6 is a perspective view showing the configuration of the burner 9 when the injection surface 103 of the internal flame burner 37 protrudes from the injection surface 107 of the external flame burner 39.
  • the burner 9 includes an internal flame burner 37, an external flame burner 39, and a support plate 101.
  • the internal flame burner 37 has a rectangular parallelepiped shape, and a large number of injection holes 105 are formed in an injection surface (first injection surface) 103 which is one surface thereof.
  • the injection hole 105 is a hole which injects a flame with respect to the to-be-processed material 41 (refer FIG. 1).
  • the internal flame burner 37 is detachably attached to the support plate 101 on the surface opposite to the ejection surface 103.
  • the position where the internal flame burner 37 is attached is the central portion of the support plate 101, and the position is always constant.
  • the method for attaching the internal flame burner 37 to the support plate 101 is a method in which bolt holes are formed in both of them and the bolts are attached to the holes.
  • the external flame burner 39 is divided into four divided external flame burners (divided injection portions) 39A to 39D.
  • the divided external flame burners 39A to 39D are detachably attached to the support plate 101, respectively.
  • the surface of the support plate 101 to which the divided external flame burners 39A to 39D are attached is the same as the surface to which the internal flame burner 37 is attached.
  • the positions where the divided flame flame burners 39A to 39D are attached are always constant in the same support plate 101.
  • a method for attaching the divided flame burners 39A to 39D to the support plate 101 is a method in which bolt holes are opened in both of them and the bolts are attached to the holes.
  • the four divided outer flame burners 39A to 39D each have an L-shape and are arranged so as to surround the inner flame burner 37.
  • the divided flame burners 39 ⁇ / b> A and 39 ⁇ / b> B are arranged along one long side 103 a on the ejection surface 103.
  • the divided external flame burners 39 ⁇ / b> C and 39 ⁇ / b> D are arranged along the other long side 103 b on the ejection surface 103.
  • the divided external flame burners 39A to 39D are in contact with or close to the outer edge of the internal flame burner 37.
  • the internal flame burner 37 can be replaced with one having a different size. For example, when the internal flame burner 37 having a large length in the longitudinal direction (the direction of the long sides 103a and 103b) is used, a gap is created between the divided external flame burners 39A and 39B, as shown in FIG. A gap is generated between the split flame burners 39C and 39D. On the other hand, when the internal flame burner 37 having a small length in the longitudinal direction is used, as shown in FIG. 4, there is no gap between the divided external flame burners 39A and 39B, and the divided external flame burners 39C and 39D There is no gap between them.
  • the divided external flame burners 39A to 39D each have a large number of injection holes 109 on an injection surface (second injection surface) 107 which is a surface opposite to the surface attached to the support plate 101.
  • the injection hole 109 is a hole for injecting a flame to the workpiece 41 (see FIG. 1).
  • the positional relationship between the injection surface 103 of the internal flame burner 37 and the injection surface 107 of the divided external flame burners 39A to 39D differs depending on the internal flame burner 37 to be used. That is, as will be described later, the internal flame burner 37 can be replaced with one having a different size. For example, as shown in FIGS. 3 and 4, an internal flame burner 37 in which the injection surface 103 and the injection surface 107 are flush with each other can be used. In addition, as shown in FIG. 5, the ejection surface 103 is recessed more deeply than the ejection surface 107 (that is, the ejection surface 103 is disposed so as to be recessed with respect to the ejection surface 107). An internal flame burner 37 can also be used. Further, as shown in FIG. 6, it is possible to use an internal flame burner 37 in which the injection surface 103 protrudes from the injection surface 107.
  • the support plate 101 includes a first gas supply port 111 and second gas supply ports 113 and 115 on the surface opposite to the surface to which the inner flame burner 37 and the divided outer flame burners 39A to 39D are attached. Yes.
  • the first gas generated by the internal flame flame mixer 35 is supplied to the first gas supply port 111.
  • the first gas supplied to the first gas supply port 111 is sent to the injection hole 105 through an internal pipe (not shown) formed inside the support plate 101 and the internal flame burner 37.
  • the second gas generated by the flame flame mixer 15 is supplied to the second gas supply ports 113 and 115, respectively.
  • the second gas supplied to the second gas supply port 113 passes through an internal pipe (not shown) formed in the support plate 101 and the divided external flame burners 39A and 39D, and then the divided external flame burners 39A and 39D. It is sent to the injection hole 109.
  • the second gas supplied to the second gas supply port 115 passes through an internal pipe (not shown) formed inside the support plate 101 and the divided external flame burners 39B and 39C, and then the divided external flame burner 39B, It is sent to the injection hole 109 of 39C.
  • the internal flame burner 37 can be replaced as follows. First, the internal flame burner 37 and the divided external flame burners 39A to 39D are removed from the support plate 101, and the internal flame burner 37 is replaced with a desired one.
  • the support plate 101 is also replaced with one corresponding to the replaced internal flame burner 37.
  • the support plate 101 corresponding to the replaced internal flame burner 37 is the above-described positional relationship with respect to the replaced internal flame burner 37 (the divided external flame burners 39A to 39D surround the inner flame burner 37).
  • the divided external flame burners 39A to 39D can be attached in such a manner that they are in contact with or close to the outer edge of the internal flame burner 37).
  • the support plate 101 corresponding to the replaced internal flame burner 37 is formed with an internal pipe capable of supplying the second gas to the divided external flame burners 39A to 39D having the positional relationship described above.
  • the inner flame burner 37 (replaced) and the divided outer flame burners 39A to 39D (conventional ones) are respectively attached to the support plate 101 (corresponding to the replaced inner flame burner 37).
  • the internal flame burner 37 having a long length in the longitudinal direction is changed to an internal flame burner having a small length in the longitudinal direction as shown in FIG. Exchange to 37 or vice versa.
  • the length in the longitudinal direction of the internal flame burner 37 is different between the case where the internal flame burner 37 shown in FIG. 3 is attached and the case where the internal flame burner 37 shown in FIG. 4 is attached. Therefore, the positional relationship between the longitudinal direction of each internal flame burner 37 shown in FIGS. 3 and 4 and the longitudinal direction of the divided external flame burners 39A to 39D is the same between the burner 9 shown in FIG. 3 and the burner shown in FIG. Is different. However, since the support plate 101 is replaced with one corresponding to each case together with the replacement of the internal flame burner 37, the divided external flame burners 39A to 39D are fixed to the internal flame burner 37 before and after the replacement.
  • the internal flame burner 37 As a replacement pattern of the internal flame burner 37, for example, as shown in FIG. 3, the internal flame burner 37 in which the injection surface 103 and the injection surface 107 are flush with each other, and the injection surface 103 as shown in FIG. Is depressed more deeply than the injection surface 107 (that is, the injection surface 103 is recessed with respect to the injection surface 107), and the injection surface 103 is, as shown in FIG.
  • An exchange from any one of the internal flame burners 37 protruding from the ejection surface 107 to any other can be mentioned.
  • the internal flame burner 37 has a relatively long length in the longitudinal direction as shown in FIG. 3, and a length in the longitudinal direction as shown in FIG. Can be replaced with any of the relatively small. Therefore, for example, when the material to be treated 41 is large, the internal flame burner 37 having a large length in the longitudinal direction can be used, and the surface modification treatment of the material to be treated 41 can be performed efficiently. Further, when the material to be treated 41 is small, the internal flame burner 37 having a small length in the longitudinal direction (a portion that protrudes from the width of the material to be treated 41 is small) is used, and the first gas (particularly surface modification) is used. Material) can be reduced.
  • the positional relationship of the divided external flame burners 39A to 39D with respect to the internal flame burner 37 (the divided external flame burners 39A to 39D are arranged so as to surround the inner flame burner 37. , The positional relationship of being in contact with or close to the outer edge of the internal flame burner 37). Therefore, even when the internal flame burner 37 is replaced, the flame injected by the divided external flame burners 39A to 39D can suppress the contact between the flame injected by the internal flame burner 37 and the surrounding air.
  • the inner flame burner in which the injection surface 103 of the internal flame burner 37 is recessed deeper than the injection surface 107 of the divided external flame burners 39A to 39D 37 can be used.
  • the tip 117a of the flame (hereinafter referred to as the external flame 117) injected from the divided external flame burner 39 is the tip 119a of the flame (hereinafter referred to as the internal flame 119) injected from the internal flame burner 37. Is preferably reached. Thereby, the intrusion of air into the inner flame 119 can be suppressed.
  • the injection surface 103 of the internal flame burner 37 is recessed deeper than the injection surface 107 of the divided external flame burners 39A to 39D, the length of the external flame 117 (from the injection surface 107 to the tip 117a). Even if the distance) is short, the tip 117a of the outer flame 117 can reach the tip 119a of the inner flame 119.
  • the injection surface 103 of the internal flame burner 37 is recessed deeper than the injection surface 107 of the divided external flame burners 39A to 39D, the external flame 117 is shortened and used for the injection of the external flame 117.
  • the amount of the second gas can be reduced.
  • the internal flame burner 37 in which the injection surface 103 of the internal flame burner 37 protrudes from the injection surface 107 of the divided external flame burners 39A to 39D is used. be able to.
  • the inner flame 119 includes a region where radicals are generated (hereinafter, this region is referred to as an effective volume 121).
  • This effective volume 121 is an area that can be used for surface modification.
  • a region where no radical is generated is generated between the effective volume 121 and the ejection surface 103.
  • the effective volume 121 is larger than when the injection surface 103 and the injection surface 107 are flush with each other. Can be expanded to the injection surface 103 side to increase the effective volume 121. As a result, surface modification can be performed efficiently.
  • the flow rate of the first gas necessary to ensure the effective volume 121 having a certain size is such that the ejection surface 103, the ejection surface 107, and the ejection surface 103 are projected when the ejection surface 103 protrudes from the ejection surface 107. Is smaller than the case of being flush. Therefore, the first gas can be saved.
  • the reason why the effective volume 121 expands to the injection surface 103 side is estimated as follows. That is, it is considered that when the injection surface 103 protrudes from the injection surface 107, the outer flame 117 effectively suppresses the intrusion of air into the inner flame 119 in the vicinity of the injection surface 103.
  • the burner 9 may have a configuration in which the internal flame burner 37, the external flame burner 39, and the support plate 101 are integrated (that is, the internal flame burner 37 cannot be replaced).
  • the injection surface 103 of the internal flame burner 37 is recessed more deeply than the injection surface 107 of the divided external flame burners 39A to 39D.
  • the burner 9 may be configured such that the injection surface 103 of the inner flame burner 37 protrudes from the injection surface 107 of the divided outer flame burners 39A to 39D. Even in this case, the burner 9 can achieve the effects described above.
  • a gap is formed between the divided external flame burners 39A and 39B using the internal flame burner 37 having a large length in the longitudinal direction, and the gap is formed between the divided external flame burners 39C and 39D. If this occurs, an additional flame burner may be installed to fill those gaps.
  • This additional external flame burner is also attached to the support plate 101 in the same manner as the divided external flame burners 39A to 39D, and the second gas is supplied therefrom. Further, the additional external flame burner is provided with an injection hole as in the case of the divided external flame burners 39A to 39D, and the flame is injected from the injection hole toward the workpiece 41.
  • both the internal flame burner 37 having a large length in the longitudinal direction and the internal flame burner 37 having a small length in the longitudinal direction may be attached to the same support plate 101.
  • the same support plate 101 is provided with five or more bolt holes for attaching the divided external flame burners 39A to 39D.
  • four bolt holes for attaching the divided external flame burners 39A to 39D are hereinafter referred to as bolt holes X1 to X4).
  • bolt holes Y1 to Y4 when the internal flame burner 37 having a small length in the longitudinal direction is attached, four bolt holes (hereinafter referred to as bolt holes Y1 to Y4) for attaching divided external flame burners 39A to 39D different from the combination of the bolt holes X1 to X4. Y4) is used.
  • the bolt holes X1 to X4 and the bolt holes Y1 to Y4 may be eight completely independent holes. In this case, when the internal flame burner 37 having a large length in the longitudinal direction is attached and when the internal flame burner 37 having a small length in the longitudinal direction is attached, the attachment positions of all the divided external flame burners 39A to 39D are changed. become.
  • the bolt holes X1 to X4 and the bolt holes Y1 to Y4 may share a part.
  • only a part of the divided external flame burners 39A to 39D is used.
  • the mounting position will change. That is, a configuration in which one to three mounting positions of the four divided external flame burners 39A to 39D are changed may be employed.

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Abstract

　本発明のバーナーは、表面改質剤、酸素、及び可燃性ガスを含む第１のガスを燃焼させた火炎を噴射する第１の噴射部と、酸素、及び可燃性ガスを含む第２のガスを燃焼させた火炎を噴射する第２の噴射部であって、前記第１の噴射部の周囲を囲むように配置されている第２の噴射部とを備えている。

Description

バーナー 関連出願の相互参照
　本国際出願は、２０１１年６月２９日に日本国特許庁に出願された日本国特許出願第２０１１－１４４４２７号に基づく優先権を主張するものであり、日本国特許出願第２０１１－１４４４２７号の全内容を参照により本国際出願に援用する。
　本発明は、例えば、表面改質処理に用いられるバーナーに関する。
　シリコンゴムやポリエチレン樹脂等の高分子、金属、セラミック等を材料とする固体物質の表面は、他の部材の接着、塗料の塗装、印刷等の表面処理が困難な状態である場合がある。そこで、固体物質の表面を改質して、接着、塗装、印刷等の表面処理を容易なものとする表面改質装置が検討されている。
　このような表面改質装置は、液状の表面改質剤を、ナノポンプや霧化装置を利用して気化し、その気化した表面改質剤を含むガスをバーナーで燃焼して生じた火炎を固体物質（被処理材）に噴射し、固体物質の表面改質を行う。
　特許文献１では、表面改質装置で用いられるバーナーとして、表面改質剤を含むガスの火炎を噴射する第１の噴射部を備えるとともに、その周縁に、可燃性ガスを含むガスの火炎を噴射する第２の噴射部を備えるものが開示されている。このバーナーは、第２の噴射部が噴射する火炎により、第１の噴射部が噴射する火炎への空気（酸素）の侵入を低減し、結果として、酸化物の生成を防止できる。
特開２０１１－１７５０９号公報
　しかしながら、特許文献１に開示されているような従来のバーナーでは、火炎の噴射に用いるガスの使用量を低減することが困難であった。本発明の一側面においては、火炎の噴射に用いるガスの使用量を低減することができるバーナーを提供することが望ましい。
　本発明の第１のバーナーは、表面改質剤、酸素、及び可燃性ガスを含む第１のガスを燃焼させた火炎を噴射する第１の噴射部と、酸素、及び可燃性ガスを含む第２のガスを燃焼させた火炎を噴射する第２の噴射部であって、前記第１の噴射部の周囲を囲むように配置されている第２の噴射部とを備え、前記第１の噴射部は取り外し可能であり、前記第２の噴射部は、複数の分割噴射部を含んで構成されており、前記複数の分割噴射部のうちの少なくとも一個は、前記第１の噴射部の大きさに応じて、取付け位置が可変であることを特徴とする。
　本発明の第１のバーナーにおいては、第１の噴射部は取り外し可能であるので、例えば、被処理材が大きい場合は、大きい第１の噴射部を使用し、効率的に被処理材の表面改質処理を行うことができる。また、被処理材が小さい場合は、小さい（被処理材の幅からはみ出してしまう部分が小さい）第１の噴射部を使用し、第１の噴射部で使用するガス（第１のガス）の使用量を低減できる。
　また、第２の噴射部は、複数の分割噴射部を含んで構成されており、複数の分割噴射部のうちの少なくとも一個は、第１の噴射部の大きさに応じて、取付け位置が可変である。そのため、第１の噴射部の大きさを変えても、第１の噴射部に対する分割噴射部の位置関係（例えば、分割噴射部は第１の噴射部の周囲を囲むように配置され、第１の噴射部の外縁に接触しているか、近接しているという位置関係）が維持される。これにより、第１の噴射部を交換したときでも、分割噴射部が噴射する火炎により、第１の噴射部が噴射する火炎と周囲の空気との接触を抑制できる。
　本発明の第１のバーナーでは、例えば、前記第１の噴射部が、火炎を噴射する孔が形成された面である第１の噴射面を有し、前記第２の噴射部が、火炎を噴射する孔が形成された面であって、前記第１の噴射面との間に段差のある第２の噴射面を有している構成としてもよい。
　段差の形態としては、例えば、第１の噴射面の方が、第２の噴射面よりも奥側に陥没している形態が挙げられる。この場合、第２の噴射部から噴射する火炎が短くても、第１の噴射部が噴射する火炎と周囲の空気との接触を抑制できる。そのため、第２の噴射部で使用するガス（第２のガス）の使用量を低減できる。
　また、段差の形態としては、例えば、第１の噴射面の方が、第２の噴射面よりも突出している形態が挙げられる。この場合、第１のガスの流量が少なくても、第１の噴射部から噴射する火炎において、ラジカルが発生している領域（有効体積）を大きくすることができる。そのため、第１のガスの使用量を低減できる。
　本発明における第２のバーナーは、表面改質剤、酸素、及び可燃性ガスを含む第１のガスを燃焼させた火炎を噴射する第１の噴射部と、酸素、及び可燃性ガスを含む第２のガスを燃焼させた火炎を噴射する第２の噴射部であって、前記第１の噴射部の周囲を囲むように配置されている第２の噴射部とを備え、前記第１の噴射部は、火炎を噴射する孔が形成された面である第１の噴射面を有し、前記第２の噴射部は、火炎を噴射する孔が形成された面であって、前記第１の噴射面との間に段差のある第２の噴射面を有していることを特徴とする。
　段差の形態としては、例えば、第１の噴射面の方が、第２の噴射面よりも奥側に陥没している形態が挙げられる。この場合、第２の噴射部から噴射する火炎が短くても、第１の噴射部が噴射する火炎と周囲の空気との接触を抑制できる。そのため、第２の噴射部で使用するガス（第２のガス）の使用量を低減できる。
　また、段差の形態としては、例えば、第１の噴射面の方が、第２の噴射面よりも突出している形態が挙げられる。この場合、第１のガスの流量が少なくても、第１の噴射部から噴射する火炎において、ラジカルが発生している領域（有効体積）を大きくすることができる。そのため、第１のガスの使用量を低減できる。
　前記表面改質剤は、表面改質を行う対象物の表面を改質して、塗装、印刷、接着などの処理を行い易くする作用を有する化合物である。表面改質剤としては、各種有機金属化合物や、含酸素有機化合物を使用できる。表面改質剤としては、例えば、特開２０１０－２７５６０１号公報、特開２０１１－１７５０９号公報に記載されているものを適宜選択して用いることができる。具体例としては、Ａｌ（Ｏ－ｓｅｃＣ4Ｈ9）3、（ＣＨ3）3Ａｌ、（Ｃ2Ｈ5）3Ａｌ、（Ｃ2Ｈ5）2Ｂｅ、Ａｓ（Ｏ－Ｃ2Ｈ5）3、Ｂ（Ｏ－ＣＨ3）3、Ｂ（Ｏ－Ｃ2Ｈ5）3、Ｂ（Ｏ－ｉＣ4Ｈ9）3、（ｎ－Ｃ4Ｈ9）2Ｂ（ＯＨ）、トリシクロヘキシルボロン［（Ｃ6Ｈ13）3Ｂ］、（Ｃ2Ｈ5）2Ｂｅ、（Ｃ2Ｈ5）2Ｃｄ、Ｃｒ（Ｃ2Ｈ5－Ｃ6Ｈ5）2、Ｇｅ（Ｏ－Ｃ2Ｈ5）4、Ｇｅ（Ｏ－ｎＣ3Ｈ7）4、Ｇｅ（Ｏ－ｔｅｒｔＣ4Ｈ9）4、Ｈｆ（Ｏ－ｔｅｒｔＣ4Ｈ9）4、Ｉｎ（Ｏ－ＣＨ3）3、エチルシクロペンタジエニル（１，５－シクロオクタジエン）イリジウム［Ｉｒ（Ｃ5Ｈ4Ｃ2Ｈ5）（Ｃ8Ｈ12）］、Ｆｅ（ＣＯ）5、Ｎｉ（ＣＯ）4、Ｎｂ（Ｏ－Ｃ2Ｈ5）5、Ｎｂ（Ｏ－ｓｅｃＣ4Ｈ9）5、ＰＯ（Ｏ－ＣＨ3）3、ＰＯ（Ｏ－Ｃ2Ｈ5）3、ＰＯ（Ｏ－ｓｅｃＣ4Ｈ9）3、Ｐ（Ｏ－ＣＨ3）3、Ｐ（Ｏ－ｓｅｃＣ4Ｈ9）3、Ｐｂ（Ｏ－ｉＣ3Ｈ7）2、ビス（エチルシクロペンタジエニル）ルテニウム［Ｒｕ（Ｃ5Ｈ4Ｃ2Ｈ5）2]、Ｓｂ（Ｏ－ｎＣ3Ｈ7）3、Ｔａ（Ｏ－Ｃ2Ｈ5）5、ジアセチルアセト－ジブトキシスズ［Ｓｎ（ＯＣ4Ｈ9）2（Ｃ5Ｈ7Ｏ2）2］、Ｔｉ（Ｏ－ｉＣ3Ｈ7）4、Ｔｉ（Ｏ－ｓｅｃＣ4Ｈ9）4、Ｔｉ［Ｎ（ＣＨ3）2］4、ＶＯ（Ｏ－Ｃ2Ｈ5）3、Ｚｒ（Ｏ－ｔｅｒｔＣ4Ｈ9）4、（ＣＨ3）6Ｓｉ2Ｏ等が挙げられる。これらの表面改質剤のうち、ＰＯ（Ｏ－Ｃ2Ｈ5）3や（ＣＨ3）6Ｓｉ2Ｏ等が好ましい。
　また、表面改質剤としては、例えば、炭化水素系表面改質剤（例えば、炭素と水素と酸素とから成る炭化水素）を用いることができる。炭化水素系表面改質剤としては、例えば、以下の（Ａ）、（Ｂ）が挙げられる。
（Ａ）エーテル構造（－Ｏ－）を２個以上有している炭素を有する含酸素有機化合物。
（Ｂ）Ｃ＝Ｏ基（カルボキシル基を含む）が２個以上結合している炭素を有する含酸素有機化合物。
　前記（Ａ）の炭化水素系表面改質剤としては、例えば、（Ａ１）オルトエステル類、（Ａ２）環状ジエーテル類、（Ａ３）アセタール類が挙げられる。（Ａ１）オルトエステル類としては、例えば、構造式：ＲＣ（ＯＲ’）3で表されるものが好ましい。ここで、Ｒは水素又は炭素数１～６のアルキル基であり、Ｒ’は炭素数１～６のアルキル基である。（Ａ１）オルトエステル類の具体例としては、オルトプロピオン酸トリエチル（Triethylorthopropionate;CH3CH2C-(OCH2CH3)3）、オルト酢酸トリエチル（Triethyl orthoacetate;CH3C(OCH2CH3)3）、オルトギ酸トリエチル（Triethyl orthoformate;HC(OCH2CH3)3）、オルト酪酸トリエチル（Triethyl orthobutyrate;CH3CH2C(OCH2CH3)3）、オルト吉草酸トリエチル（Triethyl orthovalerate;H3CH2CH2CH2C(OCH2CH3)3）、オルトギ酸トリ－ｎ－ブチル（Tri-n-buthyl orthoformate;HC(OCH2CH2CH2CH3)3）、オルトギ酸トリイソプロピル（Triisopropyl orthoformate;HC-(OCH(CH3)2)3）等が挙げられる。
　前記（Ａ２）環状ジエーテル類としては、例えば、酸素１、３位置の５、６員環（２位置ケトン基のものを含む）が好ましい。この中で、１，３－ジオキソラン、２Ｃ位置の炭素数１～３アルキル基の水素置換体が好ましい。（Ａ２）環状ジエーテル類の具体例としては、３－メチル－１，３ジオキソラン（3-methyl-1,3-dioxolane;CH3CH(-OCH2CH2O-）、１，３ジオキサン（1,3-Dioxane;CH2(O-CH2CH2CH2O-)）、炭酸エチレン（Ethylene carbonate;-CH2CH2O-CO-O-）、炭酸プロピレン（Propylene carbonate;-CH2CHCH3O-CO-O-）等が挙げられる。
　前記（Ａ３）アセタール類としては、構造式：Ｒ1Ｒ2Ｃ（ＯＲ3）（ＯＲ4）で表されるものが好ましい。ここで、Ｒ1、Ｒ2は、それぞれ、水素又は炭素数１～４のアルキル基である。Ｒ3、Ｒ4はそれぞれ、炭素数１～６のアルキル基である。（Ａ３）アセタール類の具体例としては、アセトアルデヒド＝ジエチルアセタール（ジエトキシエタン）（Acetaldehyde diethyl acetal;CH3CH-(OCH2CH3)2）、ジエトキシメタン（Diethoxy methane;CH2-(OCH2CH3)2）等が挙げられる。
　前記（Ｂ）の炭化水素系表面改質剤としては、例えば、（Ｂ１）ジケトン類、（Ｂ２）ジケト酸エステル、（Ｂ３）ジカルボン酸ジエステル類が好ましい。前記（Ｂ１）～（Ｂ３）は、それぞれ、総炭素数５～１０のものが好ましい。
　前記（Ｂ１）ジケトン類としては、例えば、アセチルアセトン（acetyl acetone;CH3COCH2COCH3）が好ましい。また、前記（Ｂ２）ジケト酸エステルとしては、例えば、アセト酢酸メチル（Methyl acetoacetate;CH3COCH2COOCH3）が好ましい。また、前記（Ｂ３）ジカルボン酸ジエステル類としては、マロン酸ジメチル（Dimethyl malonate;CH2(COOCH3)2）が好ましい。
　表面改質剤には、メタノール、エタノール、ブタノールなどのアルコールを添加してもよい。アルコールを添加することにより炎色を変えることができ、アルコールの添加量は、表面改質剤とアルコールの合計質量に対して０．０１～３０質量％であるのが燃焼の良否判定の点で好ましい。
　前記可燃性ガスとしては、例えば、水素ガス、硫化水素ガス、一酸化炭素、メタン、アセチレン、エタン、エチレン、プロパン、プロピレン、イソブタン、ノルマルブタン、イソペンタン、ノルマルペンタン、ジエチルエ－テル、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、ベンゼン等の炭化水素ガス、及びジボラン等のホウ素化合物等を用いることができる。これらの可燃性ガスのうち、プロパンガスが好ましい。
　表面改質を行う対象物（被処理材）としては、例えば、シリコンゴム、フッ素ゴム、天然ゴム、ネオプレンゴム、クロロプレンゴム、ウレタンゴム、アクリルゴム等のゴム類、各種ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、変性ポリプロピレン樹脂、ポリメチルペンテン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、シアネート樹脂、尿素樹脂、グアナミン樹脂等の高分子材料、アルミニウム、マグネシウム、ステンレス、ニッケル、クロム、タングステン、金、銅、鉄、銀、亜鉛、スズ、鉛等の金属材料、酸化チタン、酸化ジルコニウム、酸化亜鉛、酸化インジウム、酸化スズ、シリカ、タルク、炭酸カルシウム、石灰、ゼオライト、金、銀、銅、亜鉛、ニッケル、スズ、鉛、半田、ガラス、セラミック等の材料等が挙げられる。表面改質を行う対象物は、一種の材料から構成されていてもよいし、二種以上の材料から構成されていてもよい。
　表面改質を行う対象物（被処理材）の形態は、例えば、板状、シート状、フィルム状、テープ状、短冊状、パネル状、紐状などの平面構造を有するものであってもよく、筒状、柱状、球状、ブロック状、チューブ状、パイプ状、凹凸状、膜状、繊維状、織物状、束状等の三次元構造を有するものであってもよい。但し、これらに限定されない。
　また、表面改質を行う対象物（被処理材）の形態は、上記に例示した構造と、金属部品、セラミック部品、ガラス部品、紙部品、木部品等とを組み合わせた複合構造体であってもよい。
表面改質装置１の全体構成を表すシステムフロー図である。 噴射面が下側となるように配置されたバーナー９の構成を表す斜視図である。 噴射面が上側となるように配置されたバーナー９の構成を表す斜視図である。 長手方向における長さが短い内炎バーナー３７を取り付けた場合におけるバーナー９の構成を表す斜視図である。 内炎バーナー３７の噴射面１０３が、外炎バーナー３９の噴射面１０７よりも奥側に陥没している場合におけるバーナー９の構成を表す斜視図である。 内炎バーナー３７の噴射面１０３が、外炎バーナー３９の噴射面１０７よりも突出している場合におけるバーナー９の構成を表す斜視図である。 内炎バーナー３７の噴射面１０３が、外炎バーナー３９の噴射面１０７よりも奥側に陥没している場合におけるバーナー９の構成を表す断面図である。 内炎バーナー３７の噴射面１０３が、外炎バーナー３９の噴射面１０７よりも突出している場合におけるバーナー９の構成を表す断面図である。 表面改質剤混合部５の構成を表す説明図である。
１・・・表面改質装置、３，３Ａ，３Ｂ，３Ｃ・・・空気ライン、５・・・表面改質剤混合部、７，７Ａ，７Ｂ・・・可燃性ガスライン、９・・・バーナー、１１・・・ＡＩＲ加温槽、１３・・・改質剤ミキサー、１５・・・外炎フレームミキサー、１７・・・表面改質剤気化室、１９・・・空気加温槽、２１・・・薬液気化槽、２１ａ・・・液溜槽、２２・・・ヒートプレート、２３・・・薬液タンク、２４・・・液面センサ、２５・・・補給配管、２６・・・コントローラ、２８・・・薬液注入オペレートバルブ、２９・・・パイプ、３０・・・手動バルブ、３１・・・キャップ、３３・・・保温ヒータ、３５・・・内炎フレームミキサー、３７・・・内炎バーナー、３９・・・外炎バーナー、３９Ａ～Ｄ・・・分割外炎バーナー、４１・・・被処理材、４３・・・イグニッション、４５・・・スパークプラグ、４７・・・収熱ブロアー、５１・・・ストップバルブ、５３・・・エアーフィルター、５５・・・レギュレータ、５７・・・圧力スイッチ、６１・・・マスフローメータ、６３・・・マイクロミストセパレータ、６５・・・ドライヤ、６７・・・スーパーミストセパレータ、７３・・・フロースイッチ、１０１・・・支持板、１０３，１０７・・・噴射面、１０３ａ，１０３ｂ・・・長辺、１０５，１０９・・・噴射孔、１１１・・・第１のガス供給口、１１３，１１５・・・第２のガス供給口、１１７・・・外炎、１１７ａ・・・先端、１１９・・・内炎、１１９ａ・・・先端、１２１・・・有効体積
　本発明の実施形態を図１～図９に基づいて説明する。
　１．表面改質装置１の全体構成
　本発明のバーナーを適用した表面改質装置１の全体構成を図１、及び図９に基づいて説明する。図１は、表面改質装置１の全体構成を表すシステムフロー図である。図９は、後述する表面改質剤混合部５の構成を表す説明図である。
　表面改質装置１は、空気を供給する配管である空気ライン３と、空気ライン３により供給される空気に表面改質剤を混合する表面改質剤混合部５と、可燃性ガスを供給する配管である可燃性ガスライン７と、バーナー９とを備える。
　空気ライン３は、空気ライン３Ａ、３Ｂ、３Ｃに分岐する。空気ライン３Ａ内を流れる空気は、ＡＩＲ加温槽１１により加温され、改質剤ミキサー１３に供給される。なお、ＡＩＲ加温槽１１は、後述する収熱ブロアー４７から、空気の加温に用いる熱を得る。空気ライン３Ｂ内を流れる空気に対して、表面改質剤混合部５において表面改質剤が加えられ、改質剤ミキサー１３に供給される。空気ライン３Ｃ内を流れる空気は、外炎フレームミキサー１５に供給される。
　表面改質剤混合部５は、表面改質剤気化室１７を備える。表面改質剤気化室１７は、空気加温槽１９と薬液気化槽２１とに分かれており、空気ライン３Ｂにより供給された空気は、空気加温槽１９に入る。また、表面改質剤気化室１７は、空気加温槽１９及び薬液気化槽２１の下側にヒートプレート２２を備えている。このヒートプレート２２は、空気加温槽１９及び薬液気化槽２１を加温することができる。空気加温槽１９は、空気ライン３Ｂにより供給された空気を所定の温度Ｔに加温してから、薬液気化槽２１に送り出す。薬液気化槽２１は、その下方に、液状の表面改質剤が貯留された液溜槽２１ａを備えており、薬液気化槽２１の上方は、空気の通路となっている。空気加温槽１９から薬液気化槽２１に送り込まれた空気は、液溜槽２１ａに貯留された、液状の表面改質剤と接触し、その所定の温度Ｔにおける飽和蒸気量だけ、表面改質剤を含むようになる。なお、薬液気化槽２１内には、図示しないバリア板が設けられ、空気の流路を蛇行させている。空気の流路を蛇行させることで、薬液気化槽２１を出るまでに、空気に含まれる表面改質剤の蒸気量は、所定の温度Ｔにおける飽和蒸気量に達する。
　また、表面改質剤混合部５は、表面改質剤気化室１７の外側に、液状の表面改質剤を収容した薬液タンク２３を備える。薬液タンク２３は、補給配管２５を介して、薬液気化槽２１に接続している。薬液タンク２３から薬液気化槽２１への表面改質剤の供給は、液面センサ２４、コントローラ２６、ＳＯＬ２７、及び薬液注入オペレートバルブ２８により、以下のように制御される。液面センサ２４は、液溜槽２１ａにおける表面改質剤の液量を検出する。表面改質剤が気化することで、液溜槽２１ａの液量が所定の下限値以下となれば、液面センサ２４は、コントローラ２６を介して、ＳＯＬ２７にＯＮの信号を送る。ＯＮの信号を受信したＳＯＬ２７のバルブは開となり、圧縮空気が薬液注入オペレートバルブ２８に送られ、薬液注入オペレートバルブ２８が開となる。すると、薬液タンク２３から、補給配管２５を介して、液溜槽２１ａに表面改質剤が注入される。なお、ＳＯＬ２７には、空気ライン３Ｂから圧縮空気が供給されている。
　表面改質剤の注入により、液溜槽２１ａにおける表面改質剤の液量が所定の上限値を超えると、液面センサ２４は、コントローラ２６を介して、ＳＯＬ２７にＯＦＦの信号を送る。ＯＦＦの信号を受信したＳＯＬ２７のバルブは閉となり、薬液注入オペレートバルブ２８も閉となって、表面改質剤の注入が止まる。
　薬液タンク２３内の上部（表面改質剤で満たされていない部分）と、薬液気化槽２１（液溜槽２１ａ以外の部分）とは、パイプ２９により接続されている。パイプ２９の中間部には、開閉可能な手動バルブ３０が設けられている。また、薬液タンク２３の上端には、取り外し可能なキャップ３１が設けられている。
　パイプ２９により、薬液タンク２３内と薬液気化槽２１内とを同圧にすることができる。薬液タンク２３への表面改質剤の補給は、次のように行うことができる。まず、手動バルブ３０を閉にして、キャップ３１を開け、薬液タンク２３内へ表面改質剤を注入する。その後、キャップ３１を閉め、手動バルブ３０を開にする。
　なお、空気ライン３Ｂのうち、表面改質剤混合部５から、改質剤ミキサー１３までの部分は、保温ヒータ３３により加温される。そのため、空気ライン３Ｂ内を流れる空気の温度は、所定の温度Ｔ以上に保たれ、空気中の表面改質剤が凝縮（液化）してしまうことがない。
　可燃性ガスライン７は、可燃性ガスライン７Ａ、７Ｂに分岐する。可燃性ガスライン７Ａ内を流れる可燃性ガスは、内炎フレームミキサー３５に供給される。この内炎フレームミキサー３５には、可燃性ガスとともに、改質剤ミキサー１３で混合されたガス（空気と表面改質剤とを含むガス）も供給される。よって、内炎フレームミキサー３５では、表面改質剤、空気、及び可燃性ガスを含むガス（第１のガス）が生成される。
　可燃性ガスライン７Ｂ内を流れる可燃性ガスは、外炎フレームミキサー１５に供給される。この外炎フレームミキサー１５には、上述したように、空気ライン３Ｃから、空気も供給される。よって、外炎フレームミキサー１５では、空気、及び可燃性ガスを含むガス（第２のガス）が生成される。
　バーナー９は、内炎バーナー（第１の噴射部）３７と、外炎バーナー（第２の噴射部）３９とを備える。内炎バーナー３７は、内炎フレームミキサー３５から、第１のガスの供給を受け、その第１のガスを燃焼させた火炎を、被処理材４１に噴射し、被処理材４１の表面を改質する。外炎バーナー３９は、外炎フレームミキサー１５から、第２のガスの供給を受け、その第２のガスを燃焼させた火炎を噴射する。外炎バーナー３９が噴射する火炎は、内炎バーナー３７が噴射する火炎の周囲を囲む。そのことにより、内炎バーナー３７が噴射する火炎が、周囲の空気と接触し難くなる。
　バーナー９は、イグニッション４３及びスパークプラグ４５を備えており、それらを用いて、第１のガス及び第２のガスに点火することができる。なお、バーナー９の詳細な説明は後述する。
　表面改質装置１は、その他に、収熱ブロアー４７を備えている。収熱ブロアー４７は、バーナー９の熱を回収し、その熱をＡＩＲ加温槽１１に供給することができる。
　また、表面改質装置１は、ストップバルブ５１，８１、エアーフィルター５３、レギュレータ５５，６９，８５、圧力スイッチ５７，７１，８７、ＳＯＬ５９，７７，８９，９３、マスフローメータ６１，７５，７９，９１，９５、マイクロミストセパレータ６３、ドライヤ６５、スーパーミストセパレータ６７、フロースイッチ７３、Ｙストレーナ８３等、公知の構成を備えている。
　２．バーナー９の構成
　バーナー９の構成を、図２～図６に基づいて説明する。図２は、噴射面が下側となるように配置されたバーナー９の構成を表す斜視図である。図３は、噴射面が上側となるように配置されたバーナー９の構成を表す斜視図である。図４は、図２、図３の場合よりも、長手方向における長さが短い内炎バーナー３７を取り付けた場合におけるバーナー９の構成を表す斜視図である。図５は、内炎バーナー３７の噴射面１０３が、外炎バーナー３９の噴射面１０７よりも奥側に陥没している場合におけるバーナー９の構成を表す斜視図である。図６は、内炎バーナー３７の噴射面１０３が、外炎バーナー３９の噴射面１０７よりも突出している場合におけるバーナー９の構成を表す斜視図である。
　バーナー９は、内炎バーナー３７、外炎バーナー３９、及び支持板１０１を備えている。内炎バーナー３７は、直方体形状を有し、その１つの面である噴射面（第１の噴射面）１０３において、多数の噴射孔１０５が形成されている。噴射孔１０５は、被処理材４１（図１参照）に対し、火炎を噴射する孔である。内炎バーナー３７は、噴射面１０３とは反対側の面において、支持板１０１に対し、取り外し可能に取り付けられている。内炎バーナー３７が取り付けられる位置は、支持板１０１の中央部であり、その位置は常に一定である。内炎バーナー３７の支持板１０１に対する取り付け方法は、両者にボルト孔を開けておき、その孔にボルトを通して取り付ける方法である。
　外炎バーナー３９は、４つの分割外炎バーナー（分割噴射部）３９Ａ～３９Ｄに分割されている。分割外炎バーナー３９Ａ～３９Ｄは、それぞれ、支持板１０１に対し、取り外し可能に取り付けられている。支持板１０１において、分割外炎バーナー３９Ａ～３９Ｄが取り付けられている面は、内炎バーナー３７が取り付けられている面と同じである。支持板１０１において、分割外炎バーナー３９Ａ～３９Ｄが取り付けられる位置は、同じ支持板１０１においては、常に一定である。分割外炎バーナー３９Ａ～３９Ｄの支持板１０１に対する取り付け方法は、両者にボルト孔を開けておき、その孔にボルトを通して取り付ける方法である。
　４つの分割外炎バーナー３９Ａ～３９Ｄは、それぞれ、Ｌ字型の形状を有し、内炎バーナー３７の周囲を囲むように配置される。分割外炎バーナー３９Ａ、３９Ｂは、噴射面１０３における１つの長辺１０３ａに沿って配置される。また、分割外炎バーナー３９Ｃ、３９Ｄは、噴射面１０３における他方の長辺１０３ｂに沿って配置される。分割外炎バーナー３９Ａ～３９Ｄは、内炎バーナー３７の外縁に接触しているか、近接している。
　分割外炎バーナー３９Ａと３９Ｄとの間には、所定の隙間が存在する。また、分割外炎バーナー３９Ｂと３９Ｃとの間にも、所定の隙間が存在する。後述するように、内炎バーナー３７は、大きさが異なるものに交換可能である。例えば、長手方向（長辺１０３ａ、１０３ｂの方向）における長さが大きい内炎バーナー３７を用いた場合は、図３に示すように、分割外炎バーナー３９Ａと３９Ｂとの間に隙間が生じ、分割外炎バーナー３９Ｃと３９Ｄとの間に隙間が生じる。一方、長手方向における長さが小さい内炎バーナー３７を用いた場合は、図４に示すように、分割外炎バーナー３９Ａと３９Ｂとの間に隙間は生じず、分割外炎バーナー３９Ｃと３９Ｄとの間にも隙間は生じない。
　分割外炎バーナー３９Ａ～３９Ｄは、それぞれ、支持板１０１に取り付けられる面とは反対側の面である噴射面（第２の噴射面）１０７において、多数の噴射孔１０９を有している。噴射孔１０９は、被処理材４１（図１参照）に対し、火炎を噴射する孔である。
　内炎バーナー３７の噴射面１０３と、分割外炎バーナー３９Ａ～３９Ｄの噴射面１０７との位置関係は、使用する内炎バーナー３７により異なる。すなわち、後述するように、内炎バーナー３７は、大きさが異なるものに交換可能である。例えば、図３及び図４に示すように、噴射面１０３と噴射面１０７とが面一になる内炎バーナー３７を使用することもできる。また、図５に示すように、噴射面１０３の方が噴射面１０７よりも奥側に陥没している（すなわち、噴射面１０７に対して噴射面１０３が窪んでいる状態で配置されている）内炎バーナー３７を使用することもできる。また、図６に示すように、噴射面１０３の方が噴射面１０７よりも突出している内炎バーナー３７を使用することもできる。
　支持板１０１は、内炎バーナー３７及び分割外炎バーナー３９Ａ～３９Ｄを取り付ける面とは反対側の面に、第１のガス供給口１１１、及び、第２のガス供給口１１３、１１５を備えている。第１のガス供給口１１１には、内炎フレームミキサー３５で生成した第１のガスが供給される。第１のガス供給口１１１に供給された第１のガスは、支持板１０１及び内炎バーナー３７の内部に形成された、図示しない内部配管を経て、噴射孔１０５に送られる。
　また、第２のガス供給口１１３、１１５には、それぞれ、外炎フレームミキサー１５で生成した第２のガスが供給される。第２のガス供給口１１３に供給された第２のガスは、支持板１０１及び分割外炎バーナー３９Ａ、３９Ｄの内部に形成された、図示しない内部配管を経て、分割外炎バーナー３９Ａ、３９Ｄの噴射孔１０９に送られる。また、第２のガス供給口１１５に供給された第２のガスは、支持板１０１及び分割外炎バーナー３９Ｂ、３９Ｃの内部に形成された、図示しない内部配管を経て、分割外炎バーナー３９Ｂ、３９Ｃの噴射孔１０９に送られる。
　３．内炎バーナー３７の交換
　バーナー９において、以下のようにして、内炎バーナー３７を交換することができる。まず、内炎バーナー３７及び分割外炎バーナー３９Ａ～３９Ｄを支持板１０１から取り外し、内炎バーナー３７を、所望のものに交換する。また、支持板１０１も、交換後の内炎バーナー３７に対応したものに交換する。ここで、交換後の内炎バーナー３７に対応した支持板１０１とは、交換後の内炎バーナー３７に対し、上述した位置関係（分割外炎バーナー３９Ａ～３９Ｄが内炎バーナー３７の周囲を囲むように配置され、内炎バーナー３７の外縁に接触しているか、近接しているという位置関係）で分割外炎バーナー３９Ａ～３９Ｄを取り付けることができるものである。また、交換後の内炎バーナー３７に対応した支持板１０１には、上述した位置関係にある分割外炎バーナー３９Ａ～３９Ｄに対し、第２のガスを供給できる内部配管が形成されている。
　次に、支持板１０１（交換後の内炎バーナー３７に対応したもの）に対し、内炎バーナー３７（交換したもの）及び分割外炎バーナー３９Ａ～３９Ｄ（従来のもの）をそれぞれ取り付ける。
　内炎バーナー３７の交換のパターンとしては、例えば、図３に示すように、長手方向における長さが大きい内炎バーナー３７から、図４に示すように、長手方向における長さが小さい内炎バーナー３７への交換、あるいはその反対の交換が挙げられる。
　なお、図３に示す内炎バーナー３７を取り付けた場合と、図４に示す内炎バーナー３７を取り付けた場合とでは、内炎バーナー３７の長手方向における長さが異なる。そのため、図３および図４に示すそれぞれの内炎バーナー３７の長手方向と分割外炎バーナー３９Ａ～３９Ｄの長手方向との位置関係は、図３に示すバーナー９と図４に示すバーナーとで互いに異なっている。しかし、内炎バーナー３７の交換とともに、支持板１０１も、それぞれの場合に対応したものに交換するため、交換前後のいずれにおいても、分割外炎バーナー３９Ａ～３９Ｄを、内炎バーナー３７に対する一定の位置関係（分割外炎バーナー３９Ａ～３９Ｄが内炎バーナー３７の周囲を囲むように配置され、内炎バーナー３７の外縁に接触しているか、近接している位置関係）を維持しながら、支持板１０１に取り付けることができる。また、第２のガスを、支持板１０１内部の内部配管（図示略）を通して、分割外炎バーナー３９Ａ～３９Ｄの噴射孔１０９に供給することができる。
　内炎バーナー３７の交換のパターンとしては、例えば、図３に示すように、噴射面１０３と噴射面１０７とが面一になる内炎バーナー３７、図５に示すように、噴射面１０３の方が噴射面１０７よりも奥側に陥没している（すなわち、噴射面１０７に対して噴射面１０３が窪んでいる）内炎バーナー３７、及び、図６に示すように、噴射面１０３の方が噴射面１０７よりも突出している内炎バーナー３７のうちのいずれか１つから、他のいずれかへの交換が挙げられる。
　４．バーナー９が奏する効果
（１）バーナー９においては、内炎バーナー３７を、図３に示すような、長手方向における長さが比較的大きいものと、図４に示すような、長手方向における長さが比較的小さいもののいずれにも交換できる。そのため、例えば、被処理材４１が大きい場合は、長手方向における長さが大きい内炎バーナー３７を使用し、効率的に被処理材４１の表面改質処理を行うことができる。また、被処理材４１が小さい場合は、長手方向における長さが小さい（被処理材４１の幅からはみ出してしまう部分が小さい）内炎バーナー３７を使用し、第１のガス（特に表面改質材）の無駄を低減できる。
　また、内炎バーナー３７の大きさを変えても、内炎バーナー３７に対する分割外炎バーナー３９Ａ～３９Ｄの位置関係（分割外炎バーナー３９Ａ～３９Ｄは内炎バーナー３７の周囲を囲むように配置され、内炎バーナー３７の外縁に接触しているか、近接しているという位置関係）が維持される。そのため、内炎バーナー３７を交換したときでも、分割外炎バーナー３９Ａ～３９Ｄが噴射する火炎により、内炎バーナー３７が噴射する火炎と周囲の空気との接触を抑制できる。
（２）バーナー９においては、図５に示すように、内炎バーナー３７の噴射面１０３の方が、分割外炎バーナー３９Ａ～３９Ｄの噴射面１０７よりも奥側に陥没している内炎バーナー３７を使用することができる。
　図７に示すように、分割外炎バーナー３９から噴射する火炎（以下、外炎１１７とする）の先端１１７ａは、内炎バーナー３７から噴射する火炎（以下、内炎１１９とする）の先端１１９ａに達していることが好ましい。これにより、内炎１１９への空気の侵入を抑えることができる。
　内炎バーナー３７の噴射面１０３の方が、分割外炎バーナー３９Ａ～３９Ｄの噴射面１０７よりも奥側に陥没している場合、外炎１１７の長さ（噴射面１０７から、先端１１７ａまでの距離）が短くても、外炎１１７の先端１１７ａは、内炎１１９の先端１１９ａに達することができる。
　そのため、内炎バーナー３７の噴射面１０３の方が、分割外炎バーナー３９Ａ～３９Ｄの噴射面１０７よりも奥側に陥没していると、外炎１１７を短くし、外炎１１７の噴射に用いる第２のガスの量を低減できる。
（３）バーナー９においては、図６に示すように、内炎バーナー３７の噴射面１０３の方が、分割外炎バーナー３９Ａ～３９Ｄの噴射面１０７よりも突出している内炎バーナー３７を使用することができる。
　図８に示すように、内炎１１９には、ラジカルが発生している領域（以下、この領域を有効体積１２１とする）が存在する。この有効体積１２１は、表面改質に用いることができる領域である。また、内炎１１９において、有効体積１２１と噴射面１０３との間にはラジカルが発生しない領域が生じる。
　内炎バーナー３７の噴射面１０３の方が、分割外炎バーナー３９Ａ～３９Ｄの噴射面１０７よりも突出している場合、噴射面１０３と噴射面１０７とが面一の場合に比べて、有効体積１２１を、噴射面１０３の側に拡張し、有効体積１２１を大きくすることができる。その結果、表面改質を効率よく行うことができる。
　また、一定の大きさの有効体積１２１を確保するために必要な第１のガスの流量は、噴射面１０３が噴射面１０７よりも突出している場合の方が、噴射面１０３と噴射面１０７とが面一の場合よりも小さくて済む。そのため、第１のガスを節約することができる。
　なお、噴射面１０３が噴射面１０７よりも突出している場合、有効体積１２１が噴射面１０３の側に拡張する理由は、以下のように推測される。すなわち、噴射面１０３が噴射面１０７よりも突出していると、外炎１１７によって、噴射面１０３の近傍にある内炎１１９への空気の侵入が効果的に抑制されるためであると考えられる。
　尚、本発明は前記実施形態になんら限定されるものではなく、本発明を逸脱しない範囲において種々の態様で実施しうることはいうまでもない。
　例えば、バーナー９は、内炎バーナー３７、外炎バーナー３９、及び支持板１０１が一体化した構成（すなわち、内炎バーナー３７を交換できないもの）であってもよい。この場合、バーナー９は、図５に示すように、内炎バーナー３７の噴射面１０３の方が、分割外炎バーナー３９Ａ～３９Ｄの噴射面１０７よりも奥側に陥没しているものとすることができる。また、バーナー９は、図６に示すように、内炎バーナー３７の噴射面１０３の方が、分割外炎バーナー３９Ａ～３９Ｄの噴射面１０７よりも突出しているものとすることができる。この場合でもバーナー９は、上述した効果を奏することができる。
　また、図３に示すように、長手方向における長さが大きい内炎バーナー３７を使用して、分割外炎バーナー３９Ａと３９Ｂの間に隙間が生じ、分割外炎バーナー３９Ｃと３９Ｄの間に隙間が生じる場合、それらの隙間を埋める追加の外炎バーナーを取り付けてもよい。この追加の外炎バーナーも、分割外炎バーナー３９Ａ～３９Ｄと同様に、支持板１０１に取り付けられ、そこから第２のガスが供給される。また、追加の外炎バーナーは、分割外炎バーナー３９Ａ～３９Ｄと同様に、噴射孔を備え、その噴射孔から被処理材４１に向けて火炎を噴射する。
　また、同一の支持板１０１に対し、長手方向における長さが大きい内炎バーナー３７と、長手方向における長さが小さい内炎バーナー３７とのいずれも取り付けられるようにしてもよい。この場合、同一の支持板１０１には、分割外炎バーナー３９Ａ～３９Ｄを取り付けるためのボルト孔が、５個以上設けられている。そして、長手方向における長さが大きい内炎バーナー３７を取り付けるときには、上記５個以上のボルト孔のうち、分割外炎バーナー３９Ａ～３９Ｄを取り付けるための４個のボルト孔（この４個のボルト孔を、以下、ボルト孔Ｘ１～Ｘ４とする）が使用される。また、長手方向における長さが小さい内炎バーナー３７を取り付けるときには、ボルト孔Ｘ１～Ｘ４の組み合わせとは異なる分割外炎バーナー３９Ａ～３９Ｄを取り付けるための４個のボルト孔（以下、ボルト孔Ｙ１～Ｙ４とする）の組み合わせが使用される。
　ボルト孔Ｘ１～Ｘ４とボルト孔Ｙ１～Ｙ４とは、完全に独立した８個の孔であってもよい。この場合、長手方向における長さが大きい内炎バーナー３７を取り付けるときと、長手方向における長さが小さい内炎バーナー３７を取り付けるときとでは、分割外炎バーナー３９Ａ～３９Ｄ全ての取付け位置が変わることになる。
　また、ボルト孔Ｘ１～Ｘ４とボルト孔Ｙ１～Ｙ４とは、一部を共有していてもよい。この場合、長手方向における長さが大きい内炎バーナー３７を取り付けるときと、長手方向における長さが小さい内炎バーナー３７を取り付けるときとでは、分割外炎バーナー３９Ａ～３９Ｄのうちの一部のみの取付け位置が変わることになる。すなわち、４個の分割外炎バーナー３９Ａ～３９Ｄのうちの１個から３個の取り付け位置が変わるような構成であってもよい。

Claims (5)

  1. 　表面改質剤、酸素、及び可燃性ガスを含む第１のガスを燃焼させた火炎を噴射する第１の噴射部と、
    　酸素、及び可燃性ガスを含む第２のガスを燃焼させた火炎を噴射する第２の噴射部であって、前記第１の噴射部の周囲を囲むように配置されている第２の噴射部と、を備え、
    　前記第１の噴射部は取り外し可能であり、
    　前記第２の噴射部は、複数の分割噴射部を含んで構成されており、
    　前記複数の分割噴射部のうちの少なくとも一個は、前記第１の噴射部の大きさに応じて、取付け位置が可変である、バーナー。
  2. 　前記第１の噴射部は、火炎を噴射する孔が形成された面である第１の噴射面を有し、
    　前記第２の噴射部は、火炎を噴射する孔が形成された面であって、前記第１の噴射面との間に段差のある第２の噴射面を有している、請求項１記載のバーナー。
  3. 　表面改質剤、酸素、及び可燃性ガスを含む第１のガスを燃焼させた火炎を噴射する第１の噴射部と、
    　酸素、及び可燃性ガスを含む第２のガスを燃焼させた火炎を噴射する第２の噴射部であって、前記第１の噴射部の周囲を囲むように配置されている第２の噴射部と、を備え、
    　前記第１の噴射部は、火炎を噴射する孔が形成された面である第１の噴射面を有し、
    　前記第２の噴射部は、火炎を噴射する孔が形成された面であって、前記第１の噴射面との間に段差のある第２の噴射面を有している、バーナー。
  4. 　前記第１の噴射面が、前記第２の噴射面に対して陥没している請求項２または３に記載のバーナー。
  5. 　前記第１の噴射面の方が、前記第２の噴射面よりも突出している請求項２または３に記載のバーナー。
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