(57)【要約】【課題】ガソリン等の液体燃料用ガス溶接及びガス切断用火口において、ガス化されない液体状の燃料が火口から垂れることを防止する。【解決手段】本発明の火口では火口内においてガス化せずに液体の状態で供給される燃料を高圧酸素と混合し攪拌することにより完全なガス化が図られ、さらに火口内に螺旋壁を設けることにより火口内の高圧混合ガスの流通距離が長くなることから火口内においても燃焼が起こり火口全体を加熱する結果となりガス化せずに液体燃料の状態で火口に供給される燃料も過熱された火口によってガス化を促され、従来のような液体状態で火口から垂れることがない効果を生む。【選択図】図３
2005201613.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部が空洞で両端が通貫し両端外周が肉厚状に突起している筒形状の火口内筒と当該火口内筒の両端突起に嵌合し当該火口内筒を包着する筒形状の火口外筒を有する火口であって、両端の当該火口内筒突起部は軸長手方向に複数の孔を設け、当該火口内筒外面と当該火口外筒内面間には十分な間隙を有し、当該火口内筒内の空洞で作られる流通路と、火口内筒と火口外筒間で作られる流通路がそれぞれ独立した流通路の構造を成し、更に前記火口内筒外面と火口外筒内面間の間隙部の前記火口内筒壁に１箇所乃至複数の穿孔を設けて前記火口内筒内の空洞で作られる流通路が前記火口内筒と火口外筒間で作られる流通路と導通する構造を有することを特徴とするガソリン等液体燃料用ガス溶接及びガス切断用火口。
【請求項２】
前記請求項１のガソリン等液体燃料用ガス溶接及びガス切断用火口において、前記火口内筒外面と前記火口外筒内面間の間隙内で当該火口内筒外面上に頂部が当該火口外筒内面に密着する螺旋壁を有して前記火口内筒と火口外筒間で作られる流通路を長くしたことを特徴とするガソリン等液体燃料用ガス溶接及びガス切断用火口。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】本発明は、ガソリン等の液体燃料を燃料とするガス溶接及びガス切断に使用される火口に関するものである。
【背景技術】
【０００２】鋼材等を溶接あるいは切断する手段としてアセチレンガス等によるガス溶接あるいはガス切断が広く用いられている。これらガス溶接あるいはガス切断はアセチレンガス等を燃料とする可燃性ガスを圧縮して充填したガスボンベと高圧酸素を圧縮して充填した高圧酸素ボンベからそれぞれホースを通じてトーチに供給される。トーチは吹管とも呼ばれ従来から広く汎用されているものであり詳細な説明は避けるが、溶接あるいは切断を行う作業員がトーチを把持する把持部と、上記可燃性ガスと上記高圧酸素をそれぞれ取り入れる高圧酸素入口部と可燃性ガス入口部と有し、当該可燃性ガスと当該高圧酸素はトーチ内に配管されているそれぞれの導管を通りトーチヘッドに導かれる。ここで上記可燃性ガスの導管と上記高圧酸素の導管は上記可燃性ガスと上記高圧酸素の各入口部とトーチヘッドの中間部に可燃性ガス量を調節する可燃性ガス調節バルブと高圧酸素量を調節する高圧酸素調節バルブを有している。そして上記トーチヘッドには、内部が空洞で両端が通貫している筒状の火口内筒と、当該火口内筒外周に嵌合する筒状の火口外筒とを有し、当該火口内筒外周面と当該火口外筒内周面とは間隙を有し且つ両端が通貫している構造の火口が螺合接合されている。ここで汎用性として上記高圧酸素の導管は上記火口内筒の内空と通貫するように、また上記可燃性ガスの導管は上記火口内筒外周面と火口外筒内周面との間隙に通貫するように嵌合接合する構造となっている。【０００３】上記構造を有するトーチにおいて、可燃性ガスと高圧酸素はそれぞれガスボンベと高圧酸素ボンベからホースを通りトーチ部に設けられている可燃性ガス入口部と高圧酸素入口部から供給されトーチ内のそれぞれの導管を通りトーチヘッドに導かれ、可燃性ガスはトーチヘッドに螺合接合されている火口の火口内筒外周面と火口外筒内周面との通貫した間隙を通り火口の螺合端他端から外部に送り出され、一方高圧酸素はトーチヘッドに螺合接合されている上記火口内筒の通貫した内空を通り火口の螺合端他端から外部に送り出され、ここで当該高圧酸素と当該可燃性ガスは当該火口の先端部で混じり合うことになる。この火口先端部で混じりあった高圧混合ガスに着火すると高温の炎となり、更に上記可燃性ガス調整バルブと高圧酸素調整バルブで可燃性ガス量と高圧酸素量を調整することによりガス溶接あるいはガス切断に適した火力が得られるのである。尚、当該トーチ内の可燃性ガス及び高圧酸素の導管には逆流や逆火を防止する逆止弁が設置されているが、ここではその詳細説明を割愛する。【０００４】鋼材を溶接あるいは切断するガス溶接あるいはガス切断の熱源としてアセチレンガスあるいはＬＰＧガス等の可燃性ガスの使用が広く利用されているが、アセチレンガスあるいはＬＰＧガスより単価が安く安全面で取り扱いがより簡単で且つアセチレンガスあるいはＬＰＧガス等の火力温度と変わらないガソリンが上記ガス切断あるいはガス溶接の熱源として利用され始めてきた。【０００５】図１はガソリン等の液体燃料を燃料とするガス溶接あるいはガス切断用トーチの正面全体図である。高圧酸素ボンベ（図示せず）からホースがトーチ１の高圧酸素入口３に接続されている。一方ガソリンは加圧ポンプが装備されている圧力タンク（図示せず）に内填され、当該圧力タンクからのホースがトーチ１の液体燃料入口４に接続されている。ここでガソリンは当該圧力タンク内の圧力により常時噴出する状態になっている。高圧酸素入口から供給された高圧酸素は把持部１１内部に設けられた導管を通り高圧酸素流通管９に導かれる。高圧酸素流通管端部には高圧酸素調整バルブ５が装備されており、このバルブにより高圧酸素量の調整をすることが出来、また当該高圧酸素の導管は枝管としてガソリン等の液体燃料の導管に延長接続されており、当該枝管から供給される高圧酸素の量は高圧混合ガス調整バルブ７によって調整される。一方液体燃料入口から供給されたガソリンは把持部１１内部に設けられた導管を通り、上記枝管によって導かれた高圧酸素と合流の上高圧混合ガス流通管８に導かれている。また高圧混合ガス流通管端部には液体燃料調整バルブが装備されており、ガソリン等の液体燃料の調節をすることが出来る。尚、既述の枝管によって高圧酸素を上記の液体燃料の導管に合流させる目的はガソリン等の液体燃料に高圧酸素を混合させることによりガソリン等の液体燃料をガス化させることが目的である。ガス化したガソリン等の液体燃料は高圧混合ガス流通管を通りトーチヘッド１０に導かれ、また高圧酸素は高圧酸素流通管９を通り同じくトーチヘッド１０に導かれる。【０００６】図２は火口付きトーチヘッド部立体図であり、高圧酸素は高圧酸素流通管９を通り、またガス化したガソリン等の液体燃料は高圧混合ガス流通管８を通り、トーチヘッド１０に入る。トーチヘッド１０には火口元締め付ナット１４によって火口が螺合接合され脱着可能となっている。図６は前記火口付きトーチヘッド部の断面図である。火口は全体として内部が空洞で両端が通貫している筒形状を成しており、トーチヘッド３５に接合する側の端部外周がテーパー形状を成した火口差込口と、当該筒形状軸方向下部には当該筒形状外径より長寸で端部がテーパー形状を成したリング状の袋止めナットの鍔止めと、当該鍔止めに隣接し当該筒形状軸下部には当該筒形状外径より長寸で当該鍔止めの外径より短寸である火口合せ胴を成し、ここで当該鍔止めと当該火口合せ胴には当該筒形状軸方向正面から見て当該火口差込口の外径より大きく当該火口合せ胴の外形より小さく当該筒形状軸から放射状に同位置外径状に当該筒形状軸に沿って複数の孔４１が貫通しており、もう一方の端部即ち火炎噴出側端部外周上には後述する火口外筒４３の内面と接して火口内筒４２の外面と火口外筒４３の内面間に間隙を設ける為の突起構造を有した火口内筒４２と、前記火口内筒４２の火口合せ胴の外周と前記突起構造の外周と内接する筒形状で軸方向上部に前記額止め外径と同形状を有した火口外筒４３と、前期筒形状軸方向に自在に動く袋ナットの火口元締め付ナット３９からなる構造の火口であって、前記火口元締め付ナット３９によってトーチヘッド３５下部外周上に切ってある雄螺子に火口が螺合されてトーチヘッド３５に螺合接合している。【０００７】上記構造のトーチヘッド及び火口において、高圧酸素Ａは高圧酸素流通管３３と、トーチヘッド内孔３６と、火口内孔４４を通り火口先端から外部に放出される。一方高圧混合ガスＢは高圧混合ガス流通管３７と、トーチヘッド外孔３８と、トーチヘッド隙孔４０と、額止め隙孔４１と火口隙孔４５を通り火口先端から外部に放出される。ここで火口先端から放出された高圧酸素Ａと高圧混合ガスＢは互いに混じり合い燃焼に最適なガスとなり、着火するとガス溶接あるいはガス切断に適当な高温噴出燃焼になるのである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】ガソリン等の液体燃料を使用した従来ガス切断及びガス溶接用のトーチにおいて、前記液体燃料入口４から供給されたガソリン等の液体燃料は前記高圧酸素３から供給された高圧酸素と前記高圧混合ガス流通管８の端部で混じり合いガス化するが、高圧混合ガス調整バルブ７あるいは液体燃料調整バルブ６の調整不具合が原因でガソリン等の液体燃料がガス化せず液体の状態で高圧混合ガス流通管を通過する場合もあった。また高圧混合ガス調整バルブ７あるいは液体燃料調整バルブ６の調整が最適でガソリン等の液体燃料が全てガス化されて高圧混合ガス流通管を通過する場合であっても、トーチヘッド１０内に設けられている高圧混合ガス流通隙であるトーチヘッド外孔の断面面積は、作業員がトーチを把持してガス溶接あるいはガス切断を行う作業性から高圧混合ガス流通管断面面積より小さい場合が多く、従いガス化の状態で高圧混合ガス流通管を通過した高圧混合ガスは断面面積が小さいトーチヘッド外孔を通過する時に高圧混合ガスの一部が液体に戻る場合がある。ガソリン等の液体燃料がガス化せずに液体のまま火口内を通過すると、着火する前あるいは着火後であってもガス化しない液体量が多ければ、ガソリン等の液体燃料が燃焼せず火口燃焼部から水滴となって垂れる場合があった。このようなガソリン等の液体燃料がガス化せず水滴となって火口から垂れる状態は、例えば高所で溶接あるいは切断作業を行っている場合、低所で作業を行っている人に降りかかることもありまた低所に可燃物等があった場合火災等の危険性が増す状態となる。
【課題を解決するための手段】
【０００９】上記の課題を解決するために、本発明によるガソリン等の液体燃料を利用したガス切断用火口及びガス溶接用火口は、トーチヘッド即ち吹管ヘッドに取付けられた火口において、内部が空洞で両端が通貫している筒形状を成し当該筒形状の上部即ちトーチヘッドとの接触側端部外形がトーチの高圧酸素流通管から一貫して導管されトーチヘッド内の高圧酸素が流通するトーチヘッド内孔に密着接続するようにテーパー形状を成した火口差込口と当該筒形状の外周で当該上部から当該筒形状軸方向下部位置に上方にテーパー形状を成し当該筒形状軸から放射上に突起したリング状の鍔止めと当該鍔止めに隣接し当該軸方向下部位置に前記火口差込口外径より大きく前記額止め外径より小さな前記筒形状軸から放射上に突起したリング状の火口合せ胴を成し、ここで前記額止めと当該火口合せ胴の軸長手方向に対し正面から見て前期火口差込口外径より長寸で前記火口合せ胴より短寸で前記筒形状軸から放射上の位置に当該筒形状軸方向に沿った孔を複数有した鍔止め高圧混合ガス流通孔で、当該複数の孔は高圧混合ガス流通管から前記トーチヘッド内部に一貫して導管され高圧酸素を流通する前記トーチヘッド内孔外周面と前記トーチヘッド円形外枠内面間に設けられた間隙孔の当該トーチヘッド円形外枠に前記テーパー形状を有した鍔止めが圧接されることにより前記高圧混合ガス流通孔と一貫接続となって高圧混合ガスが流通する構造を成しており前記火口合せ胴から前記筒形状軸方向下部に外径が当該火口合せ胴より小さい筒形状の内胴で、当該内胴の上端付近に高圧酸素が流通する前記筒形状空洞部を穿孔して高圧酸素を当該内胴表面部に噴出させる高圧酸素噴出孔を１乃至２箇所有し前記筒形状の先端外周部にはテーパー状に突起し当該突起外面は当該筒形状軸長手方向に沿って当該テーパー形状に合わせた溝が複数設けられている整流部を有した火口内筒と、当該火口内筒の前記火口合せ胴と前記整流部で嵌合し上部に前期鍔止め外径と同一あるいは外径が小さい突起状の鍔部を有する筒形状の火口外筒と、前記筒形状軸方向に自在に動く袋ナットで前記トーチヘッド下部に切ってある雄螺子と前記火口とを螺合接合する火口元締め付ナットからなる構造の火口であって、高圧酸素は前記高圧酸素流通管から前記トーチヘッド内のトーチヘッド内孔に流通し前記火口元締め付ナットで螺合接合されている火口内孔を通り当該火口端部から噴出される。一方高圧混合ガスは高圧ガス混合流通管から前記トーチヘッド内の前記トーチヘッド内孔壁外周部に作られている間隙の前期トーチヘッド外孔、前期トーチヘッド隙孔そして火口空隙に達する。ここで前記高圧混合ガス流通管を流通するガソリン等の高圧混合ガスの一部がガス化せず液体の状態で流通するガソリン等の液体燃料あるいは前記高圧混合ガス流通管を流通する時にはガス化された状態であっても管路が挟窄する前記トーチヘッド外孔で高圧ガスが液体に戻ったガソリン等の液体燃料は、前記酸素噴出孔から噴出される高圧酸素によって再度攪拌されガス化となって前記整流部の整流孔を通り前記火口先端から噴出されることになり、従来のガソリン等の液体燃料を使用したガス溶接あるいはガス切断で発生した火口先端からの液体状態での垂れがなくなるのである。【００１０】前記特徴を有した本発明の火口において、前記内胴外周上に頂部面が前記火口外筒内面と密着する状態の螺旋壁を設け前記火口空隙内を高圧混合ガスをより長距離流通させる構造の火口であって、火口端部で着火された高圧酸素と高圧混合ガスの燃焼が当該螺旋壁隙内で起こることで、火口全体が加熱されるためガソリン等のガス化しない液体燃料を完全にガス化させると同時に燃焼させることが可能となるため、従来のガソリン等の液体燃料を利用したガス溶接及びガス切断で起こりがちな火口先端からの液体燃料の垂れが防止できる。
【発明の効果】
【００１１】ガソリン等の液体燃料を利用するガス溶接及びガス切断用火口において、従来の火口の構造では一部のガソリン等の液体燃料がガス化することなく液体燃料の状態で燃焼中の火口先端から垂れる場合もあり、高所の作業では可燃性のガソリン等の液体燃料が低所で作業をする人に降りかかる危険性や、可燃物に降りかかって火災を起こす危険性があったが、本発明の火口では火口内においてガス化せずに液体の状態で供給される燃料を高圧酸素と混合し攪拌することにより完全なガス化が図られ、さらに火口内に螺旋壁を設けることにより火口内の高圧混合ガスの流通距離が長くなることから火口内においても燃焼が起こり火口全体を加熱する結果となりガス化せずに液体燃料の状態で火口に供給される燃料も過熱された火口によってガス化を促され、従来のような液体状態で火口から垂れることがない効果を生む。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】本発明である液体燃料用火口に関し図面を参照して実施例を説明する。但し下記実施例は、本発明の基本的な考えを具現化する一例に過ぎず、下記実施例に本発明が拘束あるいは限定されるものではない。
【実施例１】
【００１３】図３は本発明の正面図また図４は火口付きトーチヘッド部断面図である。トーチヘッドに取付けられた火口において、内部が空洞で両端が通貫している筒形状の内胴２０の上部即ちトーチヘッドとの接触側端部外形がトーチの高圧酸素流通管から一貫して導管されトーチヘッド内の高圧酸素が流通するトーチヘッド内孔に密着接続するようにテーパー形状を成した火口差込口１７と内胴２０の外周で上部から内胴２０軸方向下部位置に上方がテーパー形状を成し内胴２０の軸から放射上に突起したリング状の鍔止め１８と当該鍔止めに隣接し当該軸方向下部位置に火口差込口１７の外径より大きく鍔止め１８の外径より小さく内胴２０の軸から放射上に突起したリング状の火口合せ胴１９を成し、この鍔止め１８と火口合せ胴１９の軸長手方向に対し正面から見て火口差込口１７の外径より長寸で火口合せ胴１９の外径より短寸で軸から放射上の位置に軸長手方向に沿った孔２３を複数有した鍔止め高圧混合ガス流通孔２８で、複数の孔２３は高圧混合ガス流通管９からトーチヘッド１０内部に一貫して導管され高圧酸素を流通するトーチヘッド内孔３０外周面とトーチヘッド円形外枠内面間に設けられたトーチヘッド外孔２７のトーチヘッド円形外枠にテーパー形状を有した鍔止め１８が密接されることにより高圧混合ガス流通孔と一貫接続となって高圧混合ガスが流通する構造を成しており、火口合せ胴１９から軸方向下部に外径が火口合せ胴より小さい内胴２０で、内胴２０の上端付近に高圧酸素が流通する筒形状空洞部２２を穿孔して高圧酸素を内胴２０部表面に噴出させる高圧酸素噴出孔２４を１乃至２箇所有し内胴２０の先端外周部にはテーパー状に突起し当該突起外面は軸長手方向に沿って当該テーパー形状に合わせた溝が複数設けられている整流部２１を有した火口内筒１３と、火口内筒１３の火口合せ胴１９と整流部２１で嵌合し上部に鍔止め１８の外径と同一あるいは外径が小さい突起状の鍔部１５を有する筒形状の火口外筒１２と、軸方向に自在に動く袋ナットで前記トーチヘッド下部に切ってある雄螺子と火口とを螺合接合する火口元締め付ナット１４からなる構造の火口であって、高圧酸素は高圧酸素流通管９からトーチヘッド１０内のトーチヘッド内孔３０に流通し火口元締め付ナット１４で螺合接合されている火口内孔２２を通り当該火口端部から噴出される。一方高圧混合ガスは高圧ガス混合流通管８からトーチヘッド１０内のトーチヘッド内孔３０壁外周部に作られている間隙のトーチヘッド外孔２６、トーチヘッド隙孔２７そして火口内筒１３と火口外筒１２の間隙である火口空隙３２に達する。ここで高圧混合ガス流通管８を流通するガソリン等の高圧混合ガスの一部がガス化せず液体の状態で流通するガソリン等の液体燃料あるいは前記高圧混合ガス流通管を流通する時にはガス化された状態であっても管路が挟窄するトーチヘッド外孔２６で高圧ガスが液体に戻ったガソリン等の液体燃料は、酸素噴出孔２４から噴出される高圧酸素によって再度攪拌されガス化となって整流部２１の整流孔２５を通り前記火口先端から噴出されることになり、従来のガソリン等の液体燃料を使用したガス溶接あるいはガス切断で発生した火口先端からの液体状態での垂れがなくなるのである。
【実施例２】
【００１４】図５は火口断面拡大図である。前記特徴を有した本発明の火口において、火口内筒１３外周上に頂部面が火口外筒１２内面と密着する状態の螺旋壁１６を設けている。これにより火口空隙３２内を高圧混合ガスがより長距離流通する構造の火口であって、火口端部で着火された高圧酸素と高圧混合ガスの燃焼が当該螺旋壁隙内で起こることで、火口全体が加熱されるためガソリン等のガス化しない液体燃料を完全にガス化させると同時に燃焼させることが可能となり、従来のガソリン等の液体燃料を利用したガス溶接及びガス切断で起こりがちな火口先端からの液体燃料の垂れが防止できる。図５に基づいて更に詳細に説明すると、高圧酸素Ａは火口内孔３１を通り当該火口先端から噴出されるが高圧酸素の一部は火口内筒１３に設けられた１個乃至２個の酸素噴出孔２４から火口空隙３２に噴出される（Ａ１）。一方ガソリン等の液体燃料の高圧混合ガスＢは鍔止め隙孔２８を通り火口空隙３２に達し、火口空隙３２内では螺旋壁１６によって螺旋状の流通（Ｂ１）をしながら整流孔２５に入り当該火口先端から噴出される。ここでガソリン等の液体燃料の高圧ガスＢの一部はガス化されずに液体状態で火口空隙３２に進入する場合もあるが、このときガス化されない液体状態の燃料は酸素噴出孔２４から噴出する高圧酸素Ａ１によって混合攪拌され完全にガス化されることになる。また螺旋壁１６によって火口空隙３２内を通過する高圧混合ガスＢは長距離となり且つ螺旋壁１６に仕切られた火口空隙３２には燃焼するに足る十分な広さを有するため、当該火口先端の燃焼が火口空隙３２内で発生する。これにより火口全体を加熱することになり、この火口全体の加熱でガス化されないガソリン等の液体燃料もガス化されると同時に燃焼を起こすことになる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】トーチ正面全体図
【図２】火口付きトーチヘッド部立体図
【図３】火口正面図
【図４】火口付きトーチヘッド部断面図
【図５】火口断面拡大図
【図６】火口付きトーチヘッド部断面図
【符号の説明】
【００１６】１・・・・・・トーチ
２・・・・・・火口
５・・・・・・高圧酸素調整バルブ
６・・・・・・液体燃料調整バルブ
７・・・・・・高圧混合ガス調整バルブ
８・・・・・・高圧混合ガス流通管
９・・・・・・高圧酸素流通管
１０・・・・・トーチヘッド
１２・・・・・火口外筒
１３・・・・・火口内筒
１４・・・・・火口元締め付ナット
１５・・・・・鍔部
１６・・・・・螺旋壁
１７・・・・・火口差込口
１８・・・・・鍔止め
１９・・・・・火口合わせ胴
２０・・・・・内胴
２１・・・・・整流部
２２・・・・・鍔止め高圧酸素流通孔
２３・・・・・鍔止め高圧混合ガス流通孔
２４・・・・・高圧酸素噴射孔
２５・・・・・整流溝
【図１】
2005201613.tif 000003
【図２】
2005201613.tif 000004
【図３】
2005201613.tif 000005
【図４】
2005201613.tif 000006
【図５】
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【図６】
2005201613.tif 000008