JPS6191413A - チップミキシング型火口 - Google Patents
チップミキシング型火口Info
- Publication number
- JPS6191413A JPS6191413A JP60219302A JP21930285A JPS6191413A JP S6191413 A JPS6191413 A JP S6191413A JP 60219302 A JP60219302 A JP 60219302A JP 21930285 A JP21930285 A JP 21930285A JP S6191413 A JPS6191413 A JP S6191413A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- core
- torch nozzle
- case
- cross
- sectional area
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23D—BURNERS
- F23D14/00—Burners for combustion of a gas, e.g. of a gas stored under pressure as a liquid
- F23D14/46—Details, e.g. noise reduction means
- F23D14/48—Nozzles
- F23D14/52—Nozzles for torches; for blow-pipes
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Gas Burners (AREA)
- Plasma Technology (AREA)
- Nozzles (AREA)
- Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)
- Shovels (AREA)
- Nozzles For Spraying Of Liquid Fuel (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は外方環状ケース及びこのケース内に配置される
コアを備えている型の内部ガス混合トーチノズルに関す
るものであル、このケース及びコアは一連の通路を限定
しており、その各々は上流端部から燃料ガスと燃焼ガス
が供給される噴射区域、小断面積の混合区域、及び明確
に大きな断面積の均質化区域を連続して伽え、外方ケー
スはコアの端部を越えて延びかつその下流端部に混合物
用の単一の出口導管を形成している。
コアを備えている型の内部ガス混合トーチノズルに関す
るものであル、このケース及びコアは一連の通路を限定
しており、その各々は上流端部から燃料ガスと燃焼ガス
が供給される噴射区域、小断面積の混合区域、及び明確
に大きな断面積の均質化区域を連続して伽え、外方ケー
スはコアの端部を越えて延びかつその下流端部に混合物
用の単一の出口導管を形成している。
一つの主要な複類のトーチが存在することは知られてお
如、即ち予じめ全体に亘るガス混合を与えるトーチと、
ノズル内でガス混合を与えるトーチである。
如、即ち予じめ全体に亘るガス混合を与えるトーチと、
ノズル内でガス混合を与えるトーチである。
初めのトーチにおいて、燃料と燃焼剤との混合物は出口
オリフィスから数十センチでノズルのかなり上流で行な
われ、出口オリフィスは単一の炎を与える。これらのト
ーチは、特に損傷し易い部分であるノズルに関して構造
が簡単であるという利点を有する。他方炎の杏侵入（例
えはノズルの外方オリフィスの部分的な閉寒によっても
たらされる）の場合に１炎前面はトーチの内部に入シ込
み、またインジェクタの区域で安定化される。この現象
はトーチを破壊しがちであ）、また手作業装置の場合は
作業者の手が火傷してしまう。
オリフィスから数十センチでノズルのかなり上流で行な
われ、出口オリフィスは単一の炎を与える。これらのト
ーチは、特に損傷し易い部分であるノズルに関して構造
が簡単であるという利点を有する。他方炎の杏侵入（例
えはノズルの外方オリフィスの部分的な閉寒によっても
たらされる）の場合に１炎前面はトーチの内部に入シ込
み、またインジェクタの区域で安定化される。この現象
はトーチを破壊しがちであ）、また手作業装置の場合は
作業者の手が火傷してしまう。
第コのトーチの場合、混合物の噴射、混合及び均質化は
ノズル内で行なわれる。ノズルよりもできるだけ短かい
長さく数センチメートル）で、５θ０リットル／時より
も大量の流れを混合及び均質化することが困難であるの
で、それらの原理は、数立方メートル／時の流れを達成
する目的で、ノズルの周ルに均等に隔てた複数個の同一
に板械仕上げをした通路への全流量を分割きせることと
なる。
ノズル内で行なわれる。ノズルよりもできるだけ短かい
長さく数センチメートル）で、５θ０リットル／時より
も大量の流れを混合及び均質化することが困難であるの
で、それらの原理は、数立方メートル／時の流れを達成
する目的で、ノズルの周ルに均等に隔てた複数個の同一
に板械仕上げをした通路への全流量を分割きせることと
なる。
２番目の８！類のトーチの基本的な利点は、使用時にお
ける極めて大きな安全性に存する。即ち、炎の再侵入の
場合に、これは通常単一の通路のみに関し、また炎Ｍｉ
Ｊ面とインジェクタ間の距離が短かいので、鋤発混合物
の関連する容積は、予じめ混合するトーチによるよシも
かなり小きい、いずれの場合も、普遍化された炎の再侵
入の場合（これは改善し得る）でさえも、ノズルから数
十センチメートル離れた作業者の手が危険にきらされる
ことは絶対にない。
ける極めて大きな安全性に存する。即ち、炎の再侵入の
場合に、これは通常単一の通路のみに関し、また炎Ｍｉ
Ｊ面とインジェクタ間の距離が短かいので、鋤発混合物
の関連する容積は、予じめ混合するトーチによるよシも
かなり小きい、いずれの場合も、普遍化された炎の再侵
入の場合（これは改善し得る）でさえも、ノズルから数
十センチメートル離れた作業者の手が危険にきらされる
ことは絶対にない。
内部混合を与えるほとんどの周知ノズルにおいて、流れ
の分割の原理は、ノズルの開端部に延びている通路を設
けることとなり、捉ってこれは多炎ノズルに関し、これ
はある応用、例えは局部加熱を必要とする収縮加熱を除
外する。更に米国特許館／、９ ’Ｉ Ｏ，３９３号明
細誓には、上述した型の内部ガス混合物用シングルフレ
ーム（ｓｉｎｇｌｅ −ｆｌａｍｅ ）ノズルが提案さ
れている。しかしながら、このノズルは料に均等化区域
の設計及びその混合物Ｗ口導管への連結に関達しである
欠点を有する。
の分割の原理は、ノズルの開端部に延びている通路を設
けることとなり、捉ってこれは多炎ノズルに関し、これ
はある応用、例えは局部加熱を必要とする収縮加熱を除
外する。更に米国特許館／、９ ’Ｉ Ｏ，３９３号明
細誓には、上述した型の内部ガス混合物用シングルフレ
ーム（ｓｉｎｇｌｅ −ｆｌａｍｅ ）ノズルが提案さ
れている。しかしながら、このノズルは料に均等化区域
の設計及びその混合物Ｗ口導管への連結に関達しである
欠点を有する。
本発明の目的はモノフレーム（ｍｏｎｏ −ｆｌａｍｅ
）ノズルを提供することであル、これは適度の全長に
対し、数立方メートル／時に達し得る流れに関して優れ
た状態のもとて良好に均質化した混合物の噴出を可能に
する。
）ノズルを提供することであル、これは適度の全長に
対し、数立方メートル／時に達し得る流れに関して優れ
た状態のもとて良好に均質化した混合物の噴出を可能に
する。
このため本発明は通路がケースとコアとの間に限定され
そして実質的に一定でありかつ通路の全断面積に等しい
断面積を有している旗状空間に開放し、削記壌状空間が
外方ケースによって限定されかつ前記単一の混合物用出
口導管を形成している下流端部を有する減少する断面積
の単一の通路に開放しているトーチノズルを提供するも
のである。
そして実質的に一定でありかつ通路の全断面積に等しい
断面積を有している旗状空間に開放し、削記壌状空間が
外方ケースによって限定されかつ前記単一の混合物用出
口導管を形成している下流端部を有する減少する断面積
の単一の通路に開放しているトーチノズルを提供するも
のである。
本発明の７実施例を以下添付図面を参照して説明する。
第７図に示すトーチノズルは一つの要素、即ち外方ケー
スｌ及び内方コアーを備える。こｔは全体的に軸線Ｘ−
Ｘの周りの回転体である。説明の都合上、この軸線は水
平であシ、またガスはノズルの右端伶ｉ（上流端部）か
ら左＠ｇ（下流端部）に流れると仮定する。軸線Ｘ−Ｘ
に沿って右から左に、即ちケースの上流端の面に対応し
ている原点（Ｘ−０）からその下流端部面に対応してい
る値Ｘ−Ｘ、νこ数えあげた横座標Ｘに対し実質的に参
照がなされる。
スｌ及び内方コアーを備える。こｔは全体的に軸線Ｘ−
Ｘの周りの回転体である。説明の都合上、この軸線は水
平であシ、またガスはノズルの右端伶ｉ（上流端部）か
ら左＠ｇ（下流端部）に流れると仮定する。軸線Ｘ−Ｘ
に沿って右から左に、即ちケースの上流端の面に対応し
ている原点（Ｘ−０）からその下流端部面に対応してい
る値Ｘ−Ｘ、νこ数えあげた横座標Ｘに対し実質的に参
照がなされる。
ケースｌの内壁は一つの部分、即ちその長さの主要部、
即ちＸ−０からＸ−Ｘ６に、集束する切頭円錐形部分３
及びｘ６から１７に延びている円筒形部分弘を有する。
即ちＸ−０からＸ−Ｘ６に、集束する切頭円錐形部分３
及びｘ６から１７に延びている円筒形部分弘を有する。
外見上、ケースｌはその上流部分に、トーチヘッド（図
示せず）に連結するためのねじ山Ｓ１締付用六角形部分
る及びその下流部分に集束する部分を有する。
示せず）に連結するためのねじ山Ｓ１締付用六角形部分
る及びその下流部分に集束する部分を有する。
コア；はケースの空所の部分３と同じ頂角を有している
全体的に円錐ニードルの形を有し、従ってこれは簡単な
押込みによってケース内に配置しかつ固定することがで
きる。一層正確に、このコアは上流端から下流端部の方
向に次の部分を有する。
全体的に円錐ニードルの形を有し、従ってこれは簡単な
押込みによってケース内に配置しかつ固定することがで
きる。一層正確に、このコアは上流端から下流端部の方
向に次の部分を有する。
一トーチヘッドの接合保合邪に対して液密、の要領で適
合されたケースｌ外側の拡がった部分り；−ケースの部
分３のほぼ半分の長さに沿って位置した横座標ｘ３まで
の、前記部分３と接合する集束する切頭円錐形部分ｇ； −Ｘ、からｘ４″＆での短かい、一層険しい切頭円錐形
部分９： 及びｘ４からｘ６までの放物線状の先端部（
ノーズ）ｉｏ、これは第２図に最も良く示されるように
例えば０． Ｊ ＝の半径を有している丸くした先端／
／で終る。
合されたケースｌ外側の拡がった部分り；−ケースの部
分３のほぼ半分の長さに沿って位置した横座標ｘ３まで
の、前記部分３と接合する集束する切頭円錐形部分ｇ； −Ｘ、からｘ４″＆での短かい、一層険しい切頭円錐形
部分９： 及びｘ４からｘ６までの放物線状の先端部（
ノーズ）ｉｏ、これは第２図に最も良く示されるように
例えば０． Ｊ ＝の半径を有している丸くした先端／
／で終る。
コア；はケース外側に位置した点がら横座標ｘ４に、コ
アの周縁から均等に隔てた一連の縦方向溝１２を有する
。これはまたその上流端部で始まる軸方向盲孔１３、及
び後者から導ひかれる一連の導管ｌダを有し、その各々
はケースｌの上流端部面からある距離Ｘｌでそれぞれの
溝１２に開放する。
アの周縁から均等に隔てた一連の縦方向溝１２を有する
。これはまたその上流端部で始まる軸方向盲孔１３、及
び後者から導ひかれる一連の導管ｌダを有し、その各々
はケースｌの上流端部面からある距離Ｘｌでそれぞれの
溝１２に開放する。
溝ｌコは横座標！−０で始まって、ケースの壁部分３と
共に多くの通路１５を限定し、溝の深さによって限定さ
れるその通路の断面は変化する。
共に多くの通路１５を限定し、溝の深さによって限定さ
れるその通路の断面は変化する。
この断面は、ｘ−ｏからＢ１．に増大し友後（燃料の噴
射）、Ｘｌからｘ２へと小きくなシ、次でＸｇからｘ３
で明らかに大きくなる。この溝ｌコはζうして区域ワで
次オに消滅し、これはチャネルがコアとケースとの間で
ｘ３からｘ６に限定される環状空間１６に開放する変移
区域を構成する。
射）、Ｘｌからｘ２へと小きくなシ、次でＸｇからｘ３
で明らかに大きくなる。この溝ｌコはζうして区域ワで
次オに消滅し、これはチャネルがコアとケースとの間で
ｘ３からｘ６に限定される環状空間１６に開放する変移
区域を構成する。
ｅが横座標Ｘ３での各通路の断面積、ｎが通路の本数、
また日が横座標ｘ４での環状空間１６の断面積を示すと
すれば、実質的に力１０％以内でＳ−ｎｏｓが得られる
。
また日が横座標ｘ４での環状空間１６の断面積を示すと
すれば、実質的に力１０％以内でＳ−ｎｏｓが得られる
。
コアーの放物線状輪郭はｔＸ＆からｘ５にかけて、礼状
壁間／６の断面積が実質的に一定のままであシ、かつ上
に限定した＊ ｓ Ｖｃ等しいように選択される。
壁間／６の断面積が実質的に一定のままであシ、かつ上
に限定した＊ ｓ Ｖｃ等しいように選択される。
ケース／それ自体の壁部分Ｊはｘ５からｘ６にかけて、
減少する円形断面を有している単一の通路を限定し、壁
部分ｑはｘ６から！、にかけて、一定の円形断面積を有
しかつ通路／りに連絡する単一の導管ｉｇを限定する。
減少する円形断面を有している単一の通路を限定し、壁
部分ｑはｘ６から！、にかけて、一定の円形断面積を有
しかつ通路／りに連絡する単一の導管ｉｇを限定する。
上述したノズルは稼動時、トーチのヘッドに固定され、
燃料ガス、飼えばアセチレンがコアの孔／ＪＶＣ送られ
、また酸素が溝ｌコの上流端部に噴射される。各通路／
ｊ内で次のような現象が生じる。
燃料ガス、飼えばアセチレンがコアの孔／ＪＶＣ送られ
、また酸素が溝ｌコの上流端部に噴射される。各通路／
ｊ内で次のような現象が生じる。
ｍ−酸素自体の供給圧力及び酸素によって発生される吸
引の作用のもとで、燃料ガスは導管ｌダに入シかつ横座
ｆａＸｘで通路ｌＳに噴出される；−高速のガス流（小
断面積の通路）は、ＸｌからＸ２Ｋかけて、酸素と燃料
ガス流の混合を容易にする乱流の生成を惹起する。この
区域は２つのガスを混合するだめの区域である； −ガスの通路に与えられる断面積のかなりの増大は、ｘ
２からｘ３にかけて、混合物が均質化される時間を与え
るように混合物の速度を低下させる。
引の作用のもとで、燃料ガスは導管ｌダに入シかつ横座
ｆａＸｘで通路ｌＳに噴出される；−高速のガス流（小
断面積の通路）は、ＸｌからＸ２Ｋかけて、酸素と燃料
ガス流の混合を容易にする乱流の生成を惹起する。この
区域は２つのガスを混合するだめの区域である； −ガスの通路に与えられる断面積のかなりの増大は、ｘ
２からｘ３にかけて、混合物が均質化される時間を与え
るように混合物の速度を低下させる。
ガス流は変移区域９で互に合流し、また次で環状空間１
６に流れる。この空間の断面積が一定なので均質化は単
に続行され、即ち空間１６は第一の均質化区域を構成す
る。
６に流れる。この空間の断面積が一定なので均質化は単
に続行され、即ち空間１６は第一の均質化区域を構成す
る。
その後、混合物は通路１７を通過しそこで混合物は、そ
れが導管７１１０人−口で、ノズルの出口での混合物の
爆燃を平衡させるのに十分な速度に達するまで加速を受
ける。
れが導管７１１０人−口で、ノズルの出口での混合物の
爆燃を平衡させるのに十分な速度に達するまで加速を受
ける。
第３図に示す変形例において、コアの先端部ＩＯはその
製作を容易にするよう変形される。正確に放物線状の輪
郭を有する代シに、この先端部は、下流円錐部、２０Ｋ
ｆｉ＜上流の切頭円錐部ｌ？によ多形成され、！下流円
錐部は一層集束しかつ前述の実艶例のように同じ丸くし
た先端７ノで終る。
製作を容易にするよう変形される。正確に放物線状の輪
郭を有する代シに、この先端部は、下流円錐部、２０Ｋ
ｆｉ＜上流の切頭円錐部ｌ？によ多形成され、！下流円
錐部は一層集束しかつ前述の実艶例のように同じ丸くし
た先端７ノで終る。
切頭円錐部ｌりと円錐部２０との間の連結部の円は、ｘ
４とｘ５との間の中間の横座標ｘ８に位置され、このた
め、先端部１０が第３図に一点鎖線で示すようにｘ４か
らｘ５に延びている単一の円錐部−７であるならば、ガ
スの通過断面積は最大となろう。
４とｘ５との間の中間の横座標ｘ８に位置され、このた
め、先端部１０が第３図に一点鎖線で示すようにｘ４か
らｘ５に延びている単一の円錐部−７であるならば、ガ
スの通過断面積は最大となろう。
先端部ＩＱのこのような配備によシ、±ｉｏチ内ＴＳ
（Ｘ４ ）−８（Ｘ５ ） −ｓ （Ｘ８ ）＝ｎ−ｅ
なる関係も得られ、従って空間７６内の混合物の働きは
、第７図と第２図の形態による場合と実質的に同じまま
である。
（Ｘ４ ）−８（Ｘ５ ） −ｓ （Ｘ８ ）＝ｎ−ｅ
なる関係も得られ、従って空間７６内の混合物の働きは
、第７図と第２図の形態による場合と実質的に同じまま
である。
出願人は、単位時間当シ３立方メートルまで変化するア
セチレンの流れに関して、第３図の変形例による内部ガ
ス混合酸素アセチレンノズル’を首尾よく試験した。化
学量論に密接な酸素／アセチレン消費側台に関しては、
炎侵入に対する感度は見出せなかった。
セチレンの流れに関して、第３図の変形例による内部ガ
ス混合酸素アセチレンノズル’を首尾よく試験した。化
学量論に密接な酸素／アセチレン消費側台に関しては、
炎侵入に対する感度は見出せなかった。
第１図は、本発明によるトーチノズルの一縦断面図であ
る。 第２図は、第１図に示すノズルの構成の詳細の部分的な
縦半断面図である。 第３図は、変形実施例の部分的な縦半断面図である。 １００．外方ケース コ０１．コア ３０．。 切願円錐形部分 リ９００円筒形部分 １０．。 先端部Ｃノーズ） ノコ１０．溝 ｌ弘１０．導管 ｉ
ｓ、、、通路
る。 第２図は、第１図に示すノズルの構成の詳細の部分的な
縦半断面図である。 第３図は、変形実施例の部分的な縦半断面図である。 １００．外方ケース コ０１．コア ３０．。 切願円錐形部分 リ９００円筒形部分 １０．。 先端部Ｃノーズ） ノコ１０．溝 ｌ弘１０．導管 ｉ
ｓ、、、通路
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、外方環状ケース及びこのケース内に配置されるコア
を備えている型の内部ガス混合トーチノズルであって、
ケースとコアが一連の通路を限定し、通路の各々はガス
流に関して上流端部から見て、燃料ガスと燃焼ガスが供
給される噴射区域、小断面積の混合区域及び明確に大き
な断面積の均質化区域を連続して備え、外方ケースはコ
アの端部を越えて延びかつガス流に関してケースの下流
端部に混合物用の単一の出口導管を形成しているトーチ
ノズルにおいて、前記通路はケースとコアとの間に限定
されそして実質的に一定でありかつ通路の全断面積に等
しい断面積を有している環状空間に開放し、前記環状空
間が外方ケースによって限定されかつ前記単一の混合物
用出口導管を形成している下流端部を有する減少する断
面積の単一の通路に開放しているトーチノズル。 ２、前記環状空間の領域で、外方ケースが切頭円錐形の
内方輪郭を有し、またコアが実質的に放物線状の輪郭を
有する特許請求の範囲第１項に記載のトーチノズル。 ３、前記環状空間の領域で、外方ケースが切頭円錐形の
内方輪郭を有し、またコアが大きな頂角を有している下
流円錐部に続く上流切頭円錐部を備えている輪郭を有す
る特許請求の範囲第１項に記載のトーチノズル。 ４、切頭円錐部と下流円錐部は、大きな頂角を有してい
る切頭円錐部と円錐部が単一の円錐部と置き換えられる
ならば、通路の断面積が最大となる平面で相互に結合さ
れる特許請求の範囲第３項に記載のトーチノズル。 ５、前記単一の通路がコアの端部と前記単一の出口導管
との間で円形の断面を有する特許請求の範囲第１項ない
し第４項の任意の１項に記載のトーチノズル。 ６、前記単一の出口導管が円筒形である特許請求の範囲
第１項ないし第５項の任意の１項に記載のトーチノズル
。 ７、外方ケースが前記単一の出口導管まで切頭円錐形の
輪郭を有する特許請求の範囲第１項ないし第６項の任意
の１項に記載のトーチノズル。 ８、コアの端部が丸くした先端を限定する特許請求の範
囲第１項ないし第７項の任意の１項に記載のトーチノズ
ル。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8415154 | 1984-10-03 | ||
| FR8415154A FR2571124B1 (fr) | 1984-10-03 | 1984-10-03 | Buse de chalumeau a melange interne |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6191413A true JPS6191413A (ja) | 1986-05-09 |
| JPH0617736B2 JPH0617736B2 (ja) | 1994-03-09 |
Family
ID=9308296
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60219302A Expired - Lifetime JPH0617736B2 (ja) | 1984-10-03 | 1985-10-03 | チップミキシング型火口 |
Country Status (10)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4653692A (ja) |
| EP (1) | EP0177423B1 (ja) |
| JP (1) | JPH0617736B2 (ja) |
| AT (1) | ATE37225T1 (ja) |
| AU (1) | AU568229B2 (ja) |
| CA (1) | CA1261732A (ja) |
| DE (1) | DE3565003D1 (ja) |
| ES (1) | ES296015Y (ja) |
| FR (1) | FR2571124B1 (ja) |
| ZA (1) | ZA857582B (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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