(57)【要約】      （修正有）【課題】構造が簡単で且つ確実に逆火を防止することができるガス切断トーチを提供する。【解決手段】ガス切断トーチＡは、ガス切断火口Ｂを装着するトーチヘッド２と、切断酸素バルブと予熱酸素バルブ１０と燃料ガスバルブ１１とを設けた本体１と、トーチヘッド２と本体１を接続して切断酸素を流通させる切断酸素管３と、トーチヘッド２と本体１とを接続して予熱酸素と燃料ガスとの混合ガスを流通させる混合ガス管４と、を有し、混合ガス管４に於けるトーチヘッド２側に、該混合ガス管４の内径よりも大きい径を持った収容室２０を形成すると共に、該収容室２０に金属板を複数回捻って形成した捻り部材２１を収容する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガス切断火口を装着するトーチヘッドと、切断酸素バルブと予熱酸素バルブと燃料ガスバルブとを設けた本体と、トーチヘッドと本体を接続して切断酸素を流通させる切断酸素管と、トーチヘッドと本体とを接続して予熱酸素と燃料ガスとの混合ガスを流通させる混合ガス管と、を有するガス切断トーチであって、前記混合ガス管に於けるトーチヘッド側に、該混合ガス管の内径よりも大きい径を持った収容室を形成すると共に、該収容室に金属板を複数回捻って形成した捻り部材を収容したことを特徴とするガス切断トーチ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内部で予熱酸素と燃料ガスを混合させるトーチミキシング型のガス切断トーチに関し、特に逆火を防止し得るように構成したガス切断トーチに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
工事現場で鋼板を切断する際に、トーチミキシング型の小型の手持ち式ガス切断トーチが用いられることが多い。トーチミキシング型のガス切断トーチの場合、本体側に燃料ガスバルブと予熱酸素バルブ及び吸引部材とが設けられている。また、本体は、ガス切断火口を装着するトーチヘッドと混合ガス管で接続されており、この混合ガス管の内部に燃料ガスと予熱酸素との混合部が設けられている。
【０００３】
手持ち式のガス切断トーチの場合、建設現場や解体現場が使用されることが多く、過酷な使われかたになることが多い。このため、ガス切断火口の過熱や、スパッタの付着による混合ガス噴射孔の詰まり等が生じやすくなり、これに伴って逆火が生じて切断作業を中断させざるを得なくなることがある。
【０００４】
特に、逆火がガス切断トーチの本体側や燃料ガスの供給側にまで進行したような場合、ガス切断トーチの熔損や、燃料ガスを供給するホースの破損等が生じる虞がある。このため、逆火を防ぐために幾つかの提案がなされている。
【０００５】
例えば、特許文献１に記載されたガス切断トーチは、予熱酸素を噴射して燃料ガスを吸引する吸引部材の内部に緩衝器を設けたものである。緩衝器は、金属製円筒に複数の孔を形成したものや、金属製円筒の外周に複数の溝を形成したもの、或いは通気性を有する焼結金属として構成されている。そして、逆火が生じたとき、この逆火に伴う異常圧力を緩衝器によって吸収することで該異常圧力の伝搬を阻止して逆火を防止し得るように構成されている。
【０００６】
また、特許文献２に記載された爆発性ガスの逆火防止装置は、燃料ガス（アセチレンガス）の供給経路に設けられで逆火を防止するものである。この逆火防止装置は逆止弁機構を有しており、アセチレンガスの供給方向下流側で逆火、或いはアセチレンの分解爆発が生じて異常圧力が発生したとき、この発生した圧力に応じて逆止弁が作動して上流側への伝搬を阻止し得るように構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】実公平３−５６７３８号公報
【特許文献２】特公昭６１−３７５２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１に記載されたガス切断トーチでは、作業中に逆火が生じたとき、この逆火を緩衝器で防ぐことができる。しかし、緩衝器による流体抵抗が大きく、トーチヘッドに厚い鋼板を切断するためのガス切断火口を装着したとき、ガス切断トーチに供給する酸素の圧力を上昇させる必要が生じる。
【０００９】
また、特許文献２に記載された逆火防止装置では、逆火やアセチレンの分解爆発が生じたとき、これらがアセチレンガスの供給方向上流側に伝搬することを防止できる。しかし、この逆火防止装置は配管経路に組み込まれて利用されるものであり、ガス切断トーチの内部に組み込むには、大型で且つ構造が複雑過ぎるという問題がある。
【００１０】
本発明の目的は、構造が簡単で且つ確実に逆火を防止することができるガス切断トーチを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するために本発明に係るガス切断トーチは、ガス切断火口を装着するトーチヘッドと、切断酸素バルブと予熱酸素バルブと燃料ガスバルブとを設けた本体と、トーチヘッドと本体を接続して切断酸素を流通させる切断酸素管と、トーチヘッドと本体とを接続して予熱酸素と燃料ガスとの混合ガスを流通させる混合ガス管と、を有するガス切断トーチであって、前記混合ガス管に於けるトーチヘッド側に、該混合ガス管の内径よりも大きい径を持った収容室を形成すると共に、該収容室に金属板を複数回捻って形成した捻り部材を収容したものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係るガス切断トーチでは、トーチヘッドに装着したガス切断火口（以下、単に「火口」という）で逆火が発生したとき、この逆火は混合ガス管の内部に伝搬される。また、混合ガス管に於けるトーチヘッド側には、混合ガス管の内径よりも大きい径を持った収容室が形成されると共に、該収容室に捻り部材が収容されている。このため、逆火に伴う高い圧力と温度を持ったガスは捻り部材と衝突し、圧力が減少すると同時に捻り部材に冷却されて温度が低下する。従って、逆火を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】ガス切断トーチの構成を説明する側断面図である。
【図２】ガス切断トーチの構成を説明する平面図である。
【図３】トーチヘッドと混合ガス管の内部構成を説明する断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下本発明に係るトーチミキシング型のガス切断トーチの構成について図１〜図３により説明する。トーチミキシング型のガス切断トーチの場合、該トーチ内部で予熱酸素と燃料ガスとを混合させた混合ガスを形成し、この混合ガスをトーチヘッドに装着した火口に供給し得るように構成されている。
【００１５】
尚、本発明に於いて、「逆火防止」とは、トーチヘッドに装着した火口での逆火を発生させない、という意味ではなく、火口を含むガス切断トーチの燃料ガスの供給方向下流側で逆火が発生したとき、この逆火が上流側に伝搬することを防止する、という意味である。
【００１６】
ガス切断トーチＡは、作業員が手で把持して走行方向を誘導する本体１と、ガス切断火口Ｂを着脱するトーチヘッド２と、本体１とトーチヘッド２を接続して配置された切断酸素管３及び混合ガス管４と、を有して構成されている。本体１のトーチヘッド２側の端部には前部分配部材５が、反対側の端部には後部分配部材６が設けられており、これらの前後部分配部材５、６は握り管７によって接続されている。このため、本体１を構成する握り管７の内部に空間８が構成されている。
【００１７】
前部分配部材５には切断酸素通路５ａ、予熱酸素通路５ｂ及び燃料ガス通路５ｃが形成されており、切断酸素通路５ａには切断酸素バルブ９が設けられ、また予熱酸素通路５ｂには予熱酸素バルブ１０が設けられている。この予熱酸素バルブ１０は、ニードル１０ａと、該ニードル１０ａに対向して配置されたインジェクター１０ｂと、を有して構成されることで流量調整機能を有すると共に、インジェクター１０ｂから予熱酸素を噴射させることで、燃料ガス通路５ｃから燃料ガスを吸引し得るように構成されている。
【００１８】
また、後部分配部材６にも酸素通路６ａ及び燃料ガス通路６ｂが設けられており、燃料ガス通路６ｂに燃料ガスバルブ１１が設けられている。そして、握り管７の内部に形成された空間８には、酸素配管１２と燃料ガス配管とが並列して配置されている。
【００１９】
トーチヘッド２には、火口Ｂの装着孔２ａと、切断酸素通路２ｂと、混合ガス通路２ｃと、が形成されており、切断酸素通路２ｂには切断酸素管３が、混合ガス通路２ｃには混合ガス管４が夫々接続されている。
【００２０】
混合ガス管４のトーチヘッド２側の所定位置には、該混合ガス管４の内部に形成された混合ガス通路４ａの内径よりも大きい径を有し、且つ所定長さを有する収容室２０が形成されている。また、収容室２０には、金属板を複数回捻って形成した捻り部材２１が収容されており、この捻り部材２１によって逆火を防止し得るように構成されている。
【００２１】
混合ガス管４の混合ガス通路４ａに於ける収容室２０の形成位置は限定するものではなく、可及的にトーチヘッド２に近接した位置であることが好ましい。特に、収容室２０の加工方法や、該収容室２０に収容した捻り部材２１の保持方法等の観点から寸法や位置を設定することが好ましい。
【００２２】
本実施例では、混合ガス管４は、トーチヘッド２に固定したニップル４ｂと、本体１の前部分配部材５に取り付けられて予熱酸素と燃料ガスの混合を促進する混合管４ｃと、ニップル４ｂと混合管４ｃの間に配置された接続管４ｄと、を有して構成されている。そして、接続管４ｄのニップル４ａ側の端部に収容室２０が形成されている。従って、収容室２０の位置はニップル４ｂの長さに応じて設定される。
【００２３】
収容室２０の径は混合ガス通路４ａの内径よりも大きく形成されている。ガス切断トーチＡに於ける混合ガス通路４ａの内径は該ガス切断トーチＡの切断能力に応じて設定される。このため、収容室２０の径は一義的に設定されるものではない。本件発明者等の実験では、例えば、混合ガス通路４ａの径が４ｍｍである場合、収容室２０の径を約４．５ｍｍ〜約５．０ｍｍとするのが好ましかった。
【００２４】
また収容室２０の長さは特に限定するものではないが、逆火防止機能を発揮させるには長いことが好ましい。本実施例では、約５０ｍｍに設定している。混合ガス管４にこのような収容室２０を形成することによって、収容室２０と対応した混合ガス管４の肉厚は他の部位に比較して薄くなる。このため、放熱効果を期待することが可能となる。
【００２５】
捻り部材２１は、金属板からなり、この金属板を複数回捻ることで、収容室２０の径と略等しい外径と、収容室２０の長さと略等しい長さを有している。そして、収容室２０に収容したとき、この収容室２０にスパイラル状の二つの通路を形成する。この通路の長さは収容室２０の長さよりも大きくなり、逆火したガスが該通路を流通する際に十分に捻り部材２１と接触することが可能となる。このため、逆火したガスを捻り部材２１によって冷却することが可能となる。
【００２６】
捻り部材２１を構成する金属板の材質を限定するものではない。しかし、安定した捻り加工を行うことが可能な材料であることが必要である。このような材料としては、ステンレス鋼板や鋼板、或いは真鍮板や青銅板等があり、何れも好ましく用いることが可能である。また、捻り部材２１の厚さは厚いことが好ましいが、余り厚くなると捻り加工を行うことが困難となる。
【００２７】
捻り部材２１の捻り回数も限定するものではない。しかし、捻り回数が少ないと、逆火したときの高圧、高温のガスが捻り部材２１に十分に接触することなく上流側に逆流して効果的な逆火防止を実現することが困難となる。
【００２８】
本実施例では、厚さが約０．５ｍｍのステンレス鋼板を用い、約３．５回捻ることによって捻り部材２１を形成している。捻り部材２１をこのように構成することによって、逆火したガスが捻り部材２１に到達したとき、このガスは捻り部材２１の表面に衝突し、且つ捻り部材２１の表面に沿って上流側に流れる。このため、逆火したガスが捻り部材２１に衝突することで該ガスの流速が低下し、同時に捻り部材２１によって冷却される。特に、混合ガス管４の収容室２０に対応した部位の肉厚が他の部位と比較して薄いため、大気への放熱効果を期待することが可能である。
【００２９】
上記の如く構成されたガス切断トーチＡに於ける逆火を防止する機能について説明する。切断作業の長時間化や火口Ｂに対するスパッタの付着、等の原因によって火口Ｂで逆火が生じると、この逆火に伴う高圧、高温のガスが火口Ｂからトーチヘッド２の混合ガス通路２ｃを逆流して混合ガス管４の混合ガス通路４ａから収容室２０に至り、収容された捻り部材２１に衝突する。
【００３０】
逆火したガスは捻り部材２１に衝突することによって圧力が低下し、これに伴って流速が減少する。更に、収容室２０の径が混合ガス管４の混合ガス流路４ａの内径よりも大きいため、トーチヘッド２側の混合ガス流路４ａから収容室２０に到達した時点で断面積の差に応じて流速が減少する。また、逆火したガスが捻り部材２１に衝突して該捻り部材２１の表面に沿って流れることによって、ガスは捻り部材２１によって冷却されることとなり、温度が低下する。更に、収容室２０の周壁の肉厚が薄いため、混合ガス管４の放熱効果を期待することが可能であり、円滑に逆火したガスの温度を低下させることが可能となる。
【００３１】
上記の如く、火口Ｂで逆火したガスは、収容室２０、捻り部材２１に到達したときに、逆火に伴う高い圧力が低下し、同時に逆火に伴う高い温度が低下する。このため、収容室２０、捻り部材２１で消火され、逆火が上流側である目部分配部材５に到達することがなく、安全性を確保することが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００３２】
本発明のガス切断トーチＡは、略全てのトーチミキシング型の手持ち式ガス切断機に利用することが可能である。
【符号の説明】
【００３３】
Ａ                        ガス切断トーチ
Ｂ                        ガス切断火口
１                        本体
２                        トーチヘッド
２ａ                      装着孔
２ｂ                      切断酸素通路
２ｃ                      混合ガス通路
３                        切断酸素管
４                        混合ガス管
４ａ                      混合ガス通路
４ｂ                      ニップル
４ｃ                      混合管
４ｄ                      接続管
５                        前部分配部材
５ａ                      切断酸素通路
５ｂ                      予熱酸素通路
５ｃ                      燃料ガス通路
６ａ                      酸素通路
６ｂ                      燃料ガス通路
６                        後部分配部材
７                        握り管
８                        空間
９                        切断酸素バルブ
１０                      予熱酸素バルブ
１０ａ                    ニードル
１０ｂ                    インジェクター
１１                      燃料ガスバルブ
１２                      酸素配管
２０                      収容室
２１                      捻り部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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