(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガスと、金属化合物の水溶液とをそれぞれ導くとともに、これらを同時に噴出するノズルと、上記ノズルのガス噴出方向前方に設け、上記ノズルから噴出するガスの流速を減衰させるための減衰手段とを備え、上記減衰手段は、その中心に炎を通過させる中心炎通路を特別に形成したメッシュ状または多孔状の板部材からなり、炎をこのメッシュまたは孔を通過させることを特徴とした炎の着色装置。
【請求項２】
ガスと、金属化合物の水溶液とをそれぞれ導くとともに、これらを同時に噴出するノズルと、上記ノズルのガス噴出方向前方に設け、上記ノズルから噴出するガスの流速を減衰させるための減衰手段とを備え、減衰手段は、メッシュ状または多孔状の板部材を底部に設けた第１筒部および第２筒部を軸方向に連接し、これら第１筒部と第２筒部との間に、炎の一部を外部に放出させる間隔を設けるとともに、上記板部材の中心に炎を通過させる中心炎通路を特別に形成したことを特徴とする炎の着色装置。
【請求項３】
減衰手段を構成する第１筒部と第２筒部との外側に外筒を設けるとともに、この外筒とノズルとの間に空気取り入れ用の空間を形成した請求項２に記載の炎の着色装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ガスの炎に着色するための炎の着色装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ガスの炎に着色する着色装置として、特願昭５９―１２９７３２号公報に記載されたものが知られているが、この公報に記載された装置を示したのがこの出願に添付した図４である。
この従来の装置では、図４に示したように、ガス供給源から供給されたガスをガスガバナー２１により所要の圧力に減圧し、この減圧したガスを燃焼用のガスとして、ガス供給管２２を介してバーナー２３に供給する。そして、上記ガス供給管２２のガスに金属化合物の水溶液２４をミスト状にして混入する。
【０００３】
すなわち、上記金属化合物の水溶液２４の入った容器２５とガス供給管２２とをミスト吹き込み管２６を介して接続する。このミスト吹き込み管２６には、水溶液２４を噴霧する噴霧用ノズル２７を接続し、この噴霧用ノズル２７にはガス供給源からガスが供給されるようにしている。ここで供給されるガスの圧力は上記ガスガバナー２１で減圧されたガスよりも高くしている。さらに、上記噴霧用ノズル２７の噴出口部２８の近くには、上記水溶液２４を吸い込む吸引管２９を連結するとともに、この吸引管２９の先端を容器２５に差し込んでいる。
【０００４】
上記のような構成において、噴霧用ノズル２７にガスが供給されると、噴出口部２８付近における吸引管２９内が負圧になる。このように吸引管２９内が負圧になると、水溶液２４が矢印Ａ方向に吸引される。吸引された水溶液は噴出口部２８でミストとなる。ミストとなった水溶液２４は、ミスト吹き込み管２６を介してガス供給管２２に放出される。
したがって、ガスガバナー２１から供給されたガスと、ミストになった水溶液２４とが上記ガス供給管２２で混合し、バーナー２３から噴出される。そして、このバーナー２３で着火され、上記水溶液２４と混合したガスに火がつくようにしている。
このように水溶液２４と混合したガスに火がつくと、水溶液中の金属による炎色反応により、着色された炎が噴出する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の炎の着色装置によれば、水溶液２４をミストにするために、吸引管２９で水溶液２４を吸引し、これを噴霧用ノズル２７で噴霧するようにしている。したがって、上記吸引管２９が必須の構成要素となっている。
また、上記ミストにした水溶液２４をガス供給管２２のガスに混合するようにしているので、このガス供給管２２にミスト吹き込み管２６を接続しなければならない。
上記のように従来の炎の着色装置では、吸引管２９やミスト吹き込み管２６を用いるので、この分、装置が大型化になり、部品点数も多くなるという問題があった。
【０００６】
また、上記ガス供給管２２と吹き込み管２６とを接続するための接続部を設けている。この接続部では、ガス漏れが発生しないように溶接等でしっかりと接続しなければならない。さらに、ミストの水溶液２４とガスとがよく混ざるようにガス供給管２２と吹き込み管２６との接続方向も考慮しなければならない。したがって、上記接続部を設けると、作業が繁雑になるという問題があった。
さらに、上記のようにガス供給管２２に吹き込み管２６を接続するために、接続部を設けなければならないので、その分、より一層、装置が大型化してしまうという問題もあった。
【０００７】
また、上記従来の装置によれば、ガスガバナー２１から供給されるガスを通常の燃焼用のガスとして用い、これとは別に、水溶液２４をミストにするために、ミスト用の高圧のガスを使用している。したがって、ミスト用のガスの分だけ、ガスの使用量が増加するという問題があった。
さらに、上記燃焼用のガスと、ミスト用のガスとは、その圧力を違えなければならない。すなわち、ミスト用のガスは高圧で、点火用のガスはミスト用のガスに比べて低圧にしなければならない。なぜなら、ミスト用のガスによって噴出口部２８付近における吸引管２９を負圧にしなければならないからである。
一方、燃焼用のガスは、点火できればよいので、そんなに高圧である必要がない。逆に燃焼用のガスが高圧だと、その勢いで点火できなかったり、点火はできても炎がバーナー２３から飛んでしまうという現象が起きてしまう。
【０００８】
上記のような理由から、燃焼用のガスとミスト用のガスとは、その圧力を違えなければならない。そのために、燃焼用のガスを供給する供給口と、ミスト用のガスを供給する供給口とを別に設けなければならなかった。供給口を別に設けることにともなって、ガス源と供給口とをつなぐパイプも別に設けなければならなかった。したがって、別に設けた供給口の分だけ、着色装置全体がより一層、大型になってしまうという問題があった。
【０００９】
また、ミストにする水溶液２４は、金属化合物を含んでいるので、この水溶液が乾燥すると、金属の残渣が生じてしまう。
一方、この従来の着色装置では、水溶液をミストにしなければならないが、それをミストにすれば、それだけ乾燥しやすい状態になる。言い換えると、従来の着色装置では、金属化合物を含んだ水溶液が、ミストという乾燥しやすい状態で流通していることになる。このように金属化合物を含んだ水溶液が乾燥しやすい状態で流通しているので、装置の使用過程などでも、水溶液が乾燥して流通経路である管内に残渣を発生させてしまう。
【００１０】
上記のように残渣が発生すると、この残渣が吹き込み管２６やガス供給管２２の内部に付着したり、バーナー２３に詰まったりして、ガスのスムーズな流通を阻害することになる。そのために管内やバーナーに残渣が付着したときには、この管内やバーナーの掃除をしなければならない。
しかしながら、上記残渣はガスの流通過程のいたる所に付着するので、それを取り除く作業には非常に手間がかかり、メンテナンスが面倒になるという問題があった。
【００１１】
この発明の目的は、メンテナンスが簡単で、しかも小型化を図ることができる炎の着色装置を提供することである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
第１の発明は、ガスと、金属化合物の水溶液とをそれぞれ導くとともに、これらを同時に噴出するノズルと、上記ノズルのガス噴出方向前方に設け、上記ノズルから噴出するガスの流速を減衰させるための減衰手段とを備え、上記減衰手段は、その中心に炎を通過させる中心炎通路を特別に形成したメッシュ状または多孔状の板部材からなり、炎をこのメッシュまたは孔を通過させることを特徴とする。
【００１３】
第２の発明は、ガスと、金属化合物の水溶液とをそれぞれ導くとともに、これらを同時に噴出するノズルと、上記ノズルのガス噴出方向前方に設け、上記ノズルから噴出するガスの流速を減衰させるための減衰手段とを備え、減衰手段は、メッシュ状または多孔状の板部材を底部に設けた第１筒部および第２筒部を軸方向に連接し、これら第１筒部と第２筒部との間に、炎の一部を外部に放出させる間隔を設けるとともに、上記板部材の中心に炎を通過させる中心炎通路を特別に形成したことを特徴とする。
第３の発明は、第２の発明を前提とし、減衰手段が、第１筒部と第２筒部との外側に外筒を設けるとともに、この外筒とノズルとの間に空気取り入れ用の空間を形成したことを特徴とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】
図１〜３は、この発明の一実施形態を示したものである。図１、２に示したように、炎の着色装置は、ガスと金属化合物の水溶液とを同時に噴霧するノズル２と、このノズル２の噴出側前方に設けた、減衰手段３と、減衰手段３の外側を覆う外筒４とを備えている。なお、上記ノズル２は図２に示す固定板５に固定するようにしている。
【００１５】
上記減衰手段３は、支持部材８を介して第１筒部６と第２筒部７とを軸方向に連接している。したがって、第１筒部６と第２筒部７との間には支持部材８の高さ分の間隔が保たれる。しかも上記支持部材８は、第１筒部６および第２筒部７の外周に沿って数本設けているので、この支持部材８のないところでは、上記第１筒部６と第２筒部７との間に間隔９が形成される。
また、上記第１筒部６には脚部材１０を設け、この脚部材１０を介して減衰手段３を固定板５に固定している。このように脚部材１０を介して減衰手段３を固定することにしたので、固定板５と第１筒部６との間には、空気取り入れ用の空間１１が形成される。
【００１６】
さらに、これら第１筒部６および第２筒部７の底面には、図２に示すように板部材１２ａおよび１２ｂを備えている。また、図３は、この板部材１２ａ、１２ｂの拡大図である。これらの図面からも明らかなように、上記板部材１２ａ、１２ｂは、メッシュ状になっており、その中心には炎の通路となる中心炎通路１３ａ、１３ｂを設けている。そして、これら中心炎通路１３ａ、１３ｂの中心と、前記したノズル２の中心とを一致させるようにしている。
また、図１に示すように、上記第１筒部６および第２筒部７の外側には、ノズル２から噴霧されたガスに着火する着火手段１４を複数設けるとともに、これら着火手段１４の着火口１４ａを、第２筒部７の上端開口部分に臨ませている。
【００１７】
さらに上記第１筒部６、第２筒部７、着火手段１４の外側には、これらを覆う外筒４を設けている。この外筒４には、脚部材１５を設け、この脚部材１５を介して外筒４を固定板５に固定している。このように脚部材１５を介して上記外筒４を固定板５に固定することとしたので、固定板５と外筒４との間に空気取り入れ用の空間１６が形成される。
【００１８】
上記のようにした炎の着色装置は、図２に示すように、そのノズル２をタンクＴａ、Ｔｂ、Ｔｃとカセットタイプのガスボンベ１７とに接続している。上記タンクＴａ、Ｔｂ、Ｔｃには、金属化合物の水溶液を入れ、ポンプ１８ａ、１８ｂ、１８ｃを用いてこの水溶液をノズル２側に導く。
【００１９】
上記ポンプ１８ａ、１８ｂ、１８ｃとノズル２との間にはノズル２へ導く水溶液量を調節するバルブ１９ａ、１９ｂ、１９ｃを設けている。このような構成によって、タンクＴａ、Ｔｂ、Ｔｃの水溶液をノズル２でミスト状にして噴霧するようにしている。また、上記タンクＴａ、Ｔｂ、Ｔｃにはそれぞれ異なる種類の金属化合物を入れている。したがって、どの金属化合物をノズル２から噴霧するかによって、炎の色を変えることができる。
さらに、上記ガスボンベ１７とノズル２との間にも、ノズル２からのガスの供給量を調節するバルブ２０を設けている。
【００２０】
上記着色装置において、例えばタンクＴａのバルブ１９ａと、ガスボンベ１７のバルブ２０とを開くと、上記ノズル２で金属化合物の水溶液とガスとが混合され、この水溶液とガスとの混合物がノズル２の先端の噴霧口２ａから噴霧される。上記ノズル２の噴霧口２ａを非常に小さくするとともに、上記ガス圧で水溶液が噴射されるようにしている。したがって、この噴霧口２ａから噴霧された水溶液はミストになる。
【００２１】
上記のように、ミストの水溶液とガスとの混合物を噴霧したら、着火手段１４によって、この混合物に着火する。
上記のように、着火手段１４で混合物に着火すると、この混合物がノズル２の噴霧口２ａから炎として噴出する。
ここで、外筒４と固定板５との間に空間１６を設け、さらに、第１筒部６と固定板５との間にも空間１１を設けているので、上記噴霧した混合物に着火するとき、燃焼に必要な空気をこの空気取り入れ空間１６、１１を介して取り入れることができる。したがって、空気の取り入れ口を特別に設ける必要がない。
【００２２】
上記噴出口２ａから噴出した炎は、図２に示したように、第１筒部６にぶつかる。このとき、この炎は、板部材１２ａの中心炎通路１３ａを通るものと、板部材１２ａのメッシュを通るものと、板部材１２ａにぶつかり第１筒部６の外周に向かうものとに分かれる。この板部材１２ａにぶつかったものは、ぶつかった分だけ、その勢いが減衰される。一方、中心炎通路１３ａを通った炎は、その勢いが減衰されることがないので、勢いの強いまま第２筒部７へと導かれる。
【００２３】
このように、第１筒部６の中心炎通路１３ａを通った炎は、第２筒部７に導かれるが、この炎は、第２筒部７の板部材１２ｂの中心炎通路１３ｂを通るものと、板部材１２ｂのメッシュを通るものと、板部材１２ｂにぶつかり間隔９を介して、その外側に向かっていくものとに分かれる。上記板部材１２ｂの外側に向かった炎は、上記板部材１２ｂにぶつかることによって、その勢いが減衰されるが、上記中心炎通路１３ａを通った炎は、その勢いが減衰されていないので、高さのある炎となって燃え上がる。
【００２４】
また、上記のようにして燃え上がった炎は、矢印Ｂ方向に引き寄せられ、幅のある炎となる。それは、以下の理由からである。
すなわち、上記第１筒部６および第２筒部７の外側には外筒４を設けているが、この外筒４によって、炎が形成される内部と、外部とが仕切られる。このように仕切られた外筒４の内部で炎が燃えると、この内部の酸素を大量に消費する。しかし、この内部は外筒４によって仕切られているので、燃焼に必要な酸素が十分には供給されない。酸素が十分に供給されないと、この中の炎の勢いがなくなり、幅方向に拡がるような炎が形成される。
なお、上記外筒４によって、上記のように幅方向に拡がった炎を形成されるが、この外筒４は外からの風を遮り、炎を安定させるという役割も発揮する。
【００２５】
また、上記のように幅方向に拡がるのは、そのほとんどが板部材１２ａ、ｂによって減衰された炎である。なぜなら、中心炎通路１３ａ、１３ｂを通る炎には十分に空気が供給されるからである。これは、上記中心炎通路１３ａ、１３ｂに勢いの強い炎が形成されると、この勢いによって、空間１６から供給された空気が上記中心炎通路１３ａ、１３ｂの炎に引き寄せられることによるものである。上記のように中心部分が高さのある炎になり、その外側が幅方向に拡がるような炎になるので、高さと幅とがあるきれいな炎を形成することができる。
また、第１筒部６および第２筒部７を円形の筒にしているので、この筒部６、７に沿って燃焼した炎も円形になる。より一層、高さがあって、形のきれいな炎をつくることができる。
【００２６】
さらに、この実施形態では、上記板部材１２を設けることによって、ノズル２から噴出されるガスに空気中の酸素を十分に供給することができる。もし、上記板部材１２を全く設けないこととすると、ガスの流速が早すぎて、ガスに空気中の酸素が十分に供給されなくなる。ガスに酸素が十分供給されないと、ノズル２から離れたところで炎が形成される。このように酸素が不十分なときには、炎が安定せず、きれいな炎をつくることができない。
これに対して、この実施形態では、上記板部材１２を設け、ガスの流速を減衰することによって、十分な酸素を供給し、炎を安定させることができる。
【００２７】
さらに、上記板部材１２をメッシュ状にすることによって、炎の減衰量を調節することができる。もし、板部材１２を中心炎通路１３以外の貫通穴がない板にすると、上記板部材にぶつかった炎は急激に減衰される。炎が急激に減衰されると、この炎が左右方向に大きく拡がってしまったり、板部材にぶつかったところで渦を巻いたりする。このように、炎が大きく拡がったり、渦を巻いたりすることによって、炎が安定しない。これに対して、この実施形態では、上記板部材１２をメッシュ状にしているので、急激に減衰されるのを防止することができ、より一層炎を安定して燃え上がらせることができる。
なお、この実施形態では、上記板部材１２をメッシュ状にしたが、板部材１２に孔を複数設けた多孔状のものにしてもよい。
【００２８】
また、上記のような着色装置によれば、金属化合物の水溶液とガスとをノズル２から同時に噴射し、このガス圧とノズル噴霧口２ａの形状によって水溶液をミストにしている。したがって、上記水溶液をミストにするために、ノズル２以外の特別な装置がいらない。特別な装置がいらないので、その分装置全体を小型化することができる。しかも、従来のように、ミストにした水溶液を、ガス供給管と混合するための混合部を設ける必要もないので、より一層、装置の小型化を図ることができる。
【００２９】
さらに、水溶液をノズル２部分でミストにするので、水溶液から生じた金属の残渣が、着色装置の管内等に付着することがない。すなわち、水溶液が流通する最下流側でミストにするので、これより上流側にはミストが流通することがなく、この上流側の管内には残渣が生じない。したがって、この残渣が管内に付着することがない。管内等に金属の残渣が付着しないので、これを掃除する必要がない。したがって、装置のメンテナンスが簡単になる。また、もし、残渣が生じたとしても、この残渣は、ミスト２の噴霧口２ａに付着することになる。この残渣の付着したミスト２は、取り外して簡単に掃除することができる。
また、従来の装置では、水溶液をミストにするために、燃焼用とは別のミスト用のガスを用いていたが、この実施形態では、燃焼用とミスト用とのガスを別々に設ける必要がない。すなわち、上記燃焼用とミスト用とを同じガス源でまかなうことができる。したがって、ガスの使用量を少なくすることができ、この実施形態ではカセットボンベを用いることが可能である。
【００３０】
しかも、上記従来の装置では、燃焼用とミスト用のガス圧を違えて、これらを別の供給口から供給していたので、そのための、配管設備も必要になり、装置全体が大型になっていた。しかし、この実施形態では、上記ガス圧を違える必要がないので、そのために別の供給口を設ける必要がない。したがって、より一層装置全体の小型化を図ることができる。
【００３１】
【発明の効果】
第１〜第３の発明によれば、ノズルでガスと金属化合物の水溶液とを同時に噴出し、このノズルのガス噴出方向前方に減衰手段を設け、この減衰手段でガスの流速を減衰することとしたので、このガスに確実に点火するとともに、炎が飛んでしまうのを防止することができ、安定した炎を作ることができる。
さらに、金属化合物の水溶液をガスと同時にノズルから噴射することによって、上記水溶液をミストにすることができるので、上記水溶液をミストにするための特別な装置がいらない。しかも、ミストにした水溶液を、ガス供給管と混合するための混合部を設ける必要もないので、その分装置全体を小型化することができる。また、水溶液をノズルから噴射するときに、この水溶液をミストにするので、水溶液から生じた金属の残渣が装置内の管内等に付着することがない。したがって、これを掃除する必要がなく、装置のメンテナンスが簡単になる。
【００３２】
また、上記減衰手段に、メッシュ状または多孔状の板部材を備え、炎をこのメッシュまたは孔を通過させることとしたので、上記減衰手段による減衰量を調節することができる。
しかも、上記板部材の中心に炎を通過させる中心炎通路を特別に形成することとしたので、中心部分では勢いが減衰されることがなく、勢いを保った炎をつくることができる。
【００３３】
第２の発明によれば、減衰手段として、第１筒部および第２筒部を設けたので、より一層減衰効果を発揮することができる。
第３の発明によれば、第１筒部と第２筒部との外側に外筒を設けるとともに、この外筒とノズルとの間に空気取り入れ用の空間を形成することとしたので、空気取り入れ用の特別な装置がいらない。したがって、より一層、着色装置全体の小型化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この実施形態の要部の斜視図である。
【図２】要部の断面図にガス供給源と水溶液の供給源を付加したものである。
【図３】板部材の拡大図である。
【図４】従来の着色装置の概念図である。
【符号の説明】
１    炎の着色装置
２    ノズル
３    減衰手段
４    外筒
６    第１筒部
７    第２筒部
９    間隔
１２    板部材
１３    中心炎通路
１６    空間
【図１】
0003583748.tif 000002
【図２】
0003583748.tif 000003
【図３】
0003583748.tif 000004
【図４】
0003583748.tif 000005