(57)【要約】【課題】複雑な構成を採用することなく燃料ガスの供給管の耐熱性と放熱性を高めることができるガス圧接用バーナーを提供すること。【解決手段】燃料ガスの供給管２０の内側面２１が平坦な平面に設けられ、内側面２１以外の面がバーナー火口３０から噴出する火炎の輻射熱が直に当たらないように、内側面２１の巾よりも他の部分の巾が同等か小さくなるように設けられ、内側面２１であってバーナー火口３０を除く平坦な平面の部分に、燃料ガスの供給管２０を輻射熱から保護するように、平坦な断熱層材４０が配され、断熱層材４０が、内側面２１から脱落しないように、耐熱材で設けられた保持部材５０によって保持され、内側面２１以外の面には放熱性を高めるために断熱層材が配されていない。【選択図】図１
2013094814.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガス圧接がなされる被圧接物を囲うように形成されると共に燃料ガスを供給するように設けられた燃料ガスの供給管と、該燃料ガスの供給管の前記被圧接物へ対面する供給管の内側面に、複数の火炎が前記被圧接物へ向って噴出されるように装着された複数個のバーナー火口とを備えるガス圧接用バーナーであって、
前記供給管の内側面が平坦な平面に設けられ、該供給管の内側面以外の面が前記バーナー火口から噴出する火炎の輻射熱が直に当たらないように、該供給管の内側面の巾よりも他の部分の巾が同等か小さくなるように設けられ、
前記供給管の内側面であって前記バーナー火口を除く平坦な平面の部分に、前記燃料ガスの供給管を輻射熱から保護するように、平坦な断熱層材が配され、
該断熱層材が、前記供給管の内側面から脱落しないように、耐熱材で設けられた保持部材によって保持され、
前記供給管の内側面以外の面には放熱性を高めるために断熱層材が配されていないことを特徴とするガス圧接用バーナー。
【請求項２】
前記燃料ガスの供給管が断面四角の筒形状であることを特徴とする請求項１記載のガス圧接用バーナー。
【請求項３】
前記断熱層材は、セラミックファイバーが積層されて形成された不織布状に設けられていることを特徴とする請求項１又は２記載のガス圧接用バーナー。
【請求項４】
前記バーナー火口が前記供給管の内側面に螺着され、該バーナー火口の先端部が６角柱状であって前記保持部材よりも被圧接物側へ突設していることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のガス圧接用バーナー。
【請求項５】
前記保持部材は、耐熱金属板材で設けられ、前記断熱層材に熱が篭らないように、前記バーナー火口から少なくとも前記断熱層材の厚さ以上の間隔をおいた部分を押えることで保持するように形成されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のガス圧接用バーナー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、燃料ガスの供給管と複数個のバーナー火口とを備え、鉄筋などの金属製棒材のガス圧接に用いるガス圧接用バーナーに関する。
【背景技術】
【０００２】
鉄筋を突合せ接合する作業においてガス圧接法が広く用いられている。このガス圧接法では鉄筋などの一対の被圧接部材を互いに押圧する方向に加圧すると共に火炎によって加熱することにより、接合端面を溶かすことなく赤熱状態として、接合部に膨らみ部ができるように圧縮して被圧接部材の接合が行われる。
【０００３】
このガス圧接法によると複数のバーナー火口より噴出する火炎の熱が被圧接部材によって反射され、バーナー火口及び燃料ガスの供給管が高温となる。また、火炎の輻射熱により、輻射熱が当たる燃料ガスの供給管の内側面が高温となりやすい。このため、燃料ガスの供給管内で逆火が生じ易いという問題点がある。
【０００４】
これに対して、従来においては以下の発明が提案されている。
金属製棒材の周囲からその金属製棒材の外周面に向かうフレームを形成するための燃料噴射孔をそれぞれ有する複数の火口と、それら複数の火口が所定間隔を隔てて設けられ、内部に形成された燃料供給路に接続されたそれら燃料噴射孔に燃料を供給するための先端が封止された燃料供給管とを備えた加熱トーチであって、前記燃料供給管の外周面に冷却気体を供給するための冷却気体流通路を含むことにある（特許文献１参照）。
【０００５】
これによれば、燃料供給管が冷却気体流通路の冷却気体によって積極的に冷却されてその温度上昇が抑制されると共に、火口もその燃料供給管を介して冷却されることから、燃料ガスの流速が比較的低い燃料供給路内や高温に曝される火口での逆火の発生が抑制される。
【０００６】
また、この発明は、断熱材として燃料ガスの供給管に糸や布等が巻きつけられると共にその外周面が水溶性の耐熱セメント等で固められて断熱層が設けられることによる断熱効果に限界があることを考慮してなされたものである。
【０００７】
しかしながら、現在、セラミックファイバーなどの高耐火・耐熱性繊維が開発されているため、燃料ガスの供給管が高温となる箇所にはそれらの断熱材を利用することができる。この耐熱材を利用する場合、上記のように円筒形のチューブで形成されている燃料ガスの供給管の全体に巻き付ける方法がある。さらに、燃料ガスの供給管が熱せられる側である円筒形のチューブの半円状面だけに断熱材を装着することが考えられる。しかし、前者の場合は、放熱性について問題があり、後者の場合は、燃料ガスの供給管の半円状面を覆うことになるため断熱材を適切に位置合せして装着することが難しい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特願平９−２８０５１９号公報（第１頁、請求項１、［０００６］、［０００９］）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、上記のような事情に鑑みてなされたものであり、複雑な構成を採用することなく燃料ガスの供給管の耐熱性と放熱性を高めることができるガス圧接用バーナーを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明にかかるガス圧接用バーナーの一形態によれば、ガス圧接がなされる被圧接物を囲うように形成されると共に燃料ガスを供給するように設けられた燃料ガスの供給管と、該燃料ガスの供給管の前記被圧接物へ対面する供給管の内側面に、複数の火炎が前記被圧接物へ向って噴出されるように装着された複数個のバーナー火口とを備えるガス圧接用バーナーであって、前記供給管の内側面が平坦な平面に設けられ、該供給管の内側面以外の面が前記バーナー火口から噴出する火炎の輻射熱が直に当たらないように、該供給管の内側面の巾よりも他の部分の巾が同等か小さくなるように設けられ、前記供給管の内側面であって前記バーナー火口を除く平坦な平面の部分に、前記燃料ガスの供給管を輻射熱から保護するように、平坦な断熱層材が配され、該断熱層材が、前記供給管の内側面から脱落しないように、耐熱材で設けられた保持部材によって保持され、前記供給管の内側面以外の面には放熱性を高めるために断熱層材が配されていないことを特徴とする。
【００１１】
また、本発明にかかるガス圧接用バーナーの一形態によれば、前記燃料ガスの供給管が断面四角の筒形状であることを特徴とすることができる。
【００１２】
また、本発明にかかるガス圧接用バーナーの一形態によれば、前記断熱層材は、セラミックファイバーが積層されて形成された不織布状に設けられていることを特徴とすることができる。
【００１３】
また、本発明にかかるガス圧接用バーナーの一形態によれば、前記バーナー火口が前記供給管の内側面に螺着され、該バーナー火口の先端部が６角柱状であって前記保持部材よりも被圧接物側へ突設していることを特徴とすることができる。
【００１４】
また、本発明にかかるガス圧接用バーナーの一形態によれば、前記保持部材は、耐熱金属板材で設けられ、前記断熱層材に熱が篭らないように、前記バーナー火口から少なくとも前記断熱層材の厚さ以上の間隔をおいた部分を押えることで保持するように形成されていることを特徴とすることができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明にかかるガス圧接用バーナーによれば、複雑な構成を採用することなく燃料ガスの供給管の耐熱性と放熱性を高めることができるという特別有利な効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明にかかるガス圧接用バーナーの一例を示す概要図である。
【図２】（ａ）は図１のガス圧接用バーナーのＡ方向から見た部分拡大図であり、（ｂ）は図１のガス圧接用バーナーのＡ−Ｂ部の部分拡大図である。
【図３】本発明にかかるガス圧接用バーナーのＣ−Ｃ線の端面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明にかかるガス圧接用バーナーの形態例を添付図面（図１〜３）に基づいて詳細に説明する。
このガス圧接用バーナーは、図１及び図２に示すように、燃料ガスの導入管１０と、その燃料ガスの導入管１０から先端側へ二股に分かれて設けられた一対の燃料ガスの供給管２０と、その供給管２０に装着された複数個のバーナーノズルであるバーナー火口３０と、バーナーの火炎から燃料ガスの供給管２０を保護する断熱層である断熱層材４０と、この断熱層材４０を燃料ガスの供給管２０に保持するための保持部材５０とを備えるものである。
【００１８】
燃料ガスの供給管２０は、図１に示すように、ガス圧接がなされる被圧接部材５を囲うように形成されると共に燃料ガスの導入管１０から燃料ガスが供給されるように設けられている。ここで、本発明は以下被圧接部材５として鉄筋を想定するが、これに限られずガス圧接が可能な物全てを対象とする。なお、本形態例では、一対の燃料ガスの供給管２０は、燃料ガスの導入管１０から二股に分かれて線対称に形成され、鉄筋５を挿通させる空間を対称に囲うように設けられているが、燃料ガスの供給管２０を非対称形に形成して鉄筋５の挿通空間の位置を変えてもよい。
【００１９】
また、燃料ガスの供給管２０は、図１及び図２に示すように、鉄筋５の対面となる内側面２１を、概括的にはその鉄筋５の外周面に沿った円弧状に形成しつつ、先端が閉じられた断面四角の筒状に形成されている。以下に説明する複数のバーナー火口３０は、その内側面２１に取り付けられ、各バーナー火口３０が位置するそれぞれの面も平坦な平面に形成されている。
【００２０】
これらのバーナー火口３０から噴出する火炎の輻射熱の熱線は直進する。このため、燃料ガスの供給管２０が断面四角の筒状に形成されたことで輻射熱が直接当たる面は内側面２１だけとなる。したがって、以下に説明する断熱層材４０及びその保持部材５０は、この内側面２１に設けることで十分な輻射熱対策となる。特に、天然ガスを燃料ガスとする場合は、輻射熱が大きいため効果が大きい。そして、燃料ガスの供給管２０の内側面２１を除く他の３面は、断熱層材が配されていないため熱を逃がす効果を持たせることができ、放熱性を高めることができる。また、断熱層材が配されないことで断熱層がない面（本形態例では内側面２１以外の面）の表面積を大きくすることや、燃料ガスの供給管２０を放熱性の高い材質で形成することで放熱性を高めるようにしてもよい。
【００２１】
なお、燃料ガスの供給管２０は、内側面２１の短手方向の巾よりも他の部分の巾、すなわち内側面２１より鉄筋５から遠ざかる外側の部分の巾が、同等か小さくなるように形成すればよい。これによれば、該他の部分が、輻射熱の熱線が直接当たらない影の面になって加熱されない。従って、燃料ガスの供給管２０は、例えば、断面半円形状の筒状とすることや、断面三角形の筒状とすることもできる。
【００２２】
バーナー火口３０は、図１及び２に示すように、内側面２１にそれぞれ複数個（本実施形態では５つ）装着される。バーナー火口３０は、図３に示すように、その内部に燃料ガスの供給管２０と繋がった燃料噴射孔３１を備えて、複数の火炎を鉄筋５に向って噴出するように設けられる。
【００２３】
そして、本形態例のバーナー火口３０は、鉄筋を圧接する際にその鉄筋５と接触して破損する場合などに備えて、交換・修理ができるように設けられている。すなわち、バーナー火口３０の燃料ガスの供給管２０への固定は、従来のようなろう付けとせずに螺着によっている。さらに詳細には、図１乃至図３に示すように、バーナー火口３０の先端部は６角柱状に形成されている。また、前述したように燃料ガスの供給管２０が断面四角の筒形状であって、バーナー火口３０のそれぞれの取り付け面が平坦な平面になっている。そして、バーナー火口３０は、後述する保持部材５０の面より鉄筋５側へ突出している。このため、バーナー火口３０の着脱作業は、６角レンチなどの工具による螺子締め作業よって容易に行うことができる。従って、バーナー火口３０の交換・修理等のメンテナンスを効率良くに行うことができる。
【００２４】
断熱層材４０は、火炎の輻射熱の熱線が当たる内側面２１が高温となり易く、また火炎の熱自体が鉄筋５によって反射し、燃料ガスの供給管２０が高温となり、逆火が生ずることを防ぐために設けられている。この断熱層材４０は、熱せられる内側面２１だけを覆うように帯状に形成されて配されている。そして、断熱層材４０は、平坦な平面で形成された内側面２１には載せやすく、後述の保持部材５０によって内側面２１に保持されている。また、本形態例の断熱層材４０は、内側面２１に接着されていないので保持部材５０を外すだけで容易に交換できる。さらに、本形態例の断熱層材４０は、セラミックファイバーが積層されて形成された不織布状になっている。なお、図３の断熱層材４０は、不織布状のものを複数層（図面上は二層）重ねた形態例を示してある。
【００２５】
保持部材５０は、内側面２１から断熱材層４０が脱落しないように保持している。この保持部材５０は、図２及び図３に示すように、断熱層材４０を覆うように略帯状に形成される。本形態例の保持部材５０では、保持片５１が燃料ガスの供給管２０の先端部と燃料ガスの導入管１０寄りの部分に２箇所ずつ形成され、断熱層材４０を保持する面から延設され、内側面２１を挟んで燃料ガスの供給管２０の外側でネジ止めされている。また、本形態例の保持部材５０は、耐熱金属板材によって形成されている。燃料ガスの供給管２０が断面四角の筒状であるため、断熱層材４０を平坦な平面に形成された内側面２１の上に載せ、その上に保持部材５０を位置合せ容易に重ね合わせることができる。従って、断熱層材４０を容易且つ適切に保持することができる。
【００２６】
一方、保持部材５０は、図２（ａ）及び図３に示すように、バーナー火口３０を覆わないようにし、本形態例ではさらにバーナー火口３０の周囲に断熱層材４０の厚さ以上の間隔をおいた放熱孔５２を形成している。このような大きな放熱孔５２が形成されることで、バーナー火口３０を避けて保持部材５０を取り付けることが容易となるだけでなく、断熱層材４０にバーナー火口３０の熱が篭らないようにすることができる。なお、保持部材５０は、バーナー火口３０に対応した放熱孔５２を有する帯状部材で形成しているが、格子状やネット状などのさらに開口空間を大きくした形態とし、放熱性を高めることもできる。
【００２７】
以上、本発明につき好適な形態例を挙げて種々説明してきたが、本発明はこの形態例に限定されるものではなく、発明の精神を逸脱しない範囲内で多くの改変を施し得るのは勿論のことである。
【符号の説明】
【００２８】
５    鉄筋
１０  燃料ガスの導入管
２０  燃料ガスの供給管
２１  内側面
３０  バーナー火口
３１  燃料噴射孔
４０  断熱層材
５０  保持部材
５１  保持片
５２  放熱孔
【図１】
2013094814.tif 000003
【図２】
2013094814.tif 000004
【図３】
2013094814.tif 000005
【手続補正書】
【提出日】平成24年3月19日(2012.3.19)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガス圧接がなされる被圧接物を囲うように形成されると共に天然ガスの燃料ガスを供給するように設けられた燃料ガスの供給管と、該燃料ガスの供給管の前記被圧接物へ対面する供給管の内側面に、複数の火炎が前記被圧接物へ向って噴出されるように装着された複数個のバーナー火口とを備えるガス圧接用バーナーであって、
前記供給管の内側面が平坦な平面に設けられ、該供給管の内側面以外の面が前記バーナー火口から噴出する火炎の輻射熱が直に当たらないように、該供給管の内側面の巾よりも他の部分の巾が同等か小さくなるように設けられ、
前記供給管の内側面であって前記バーナー火口を除く平坦な平面の部分だけに、前記燃料ガスの供給管を輻射熱から保護するように、セラミックファイバーが積層されて形成された不織布状で平坦な帯状の断熱層材が載せられて配され、
該断熱層材が、前記供給管の内側面から脱落しないように、耐熱材で設けられた保持部材によって保持され、
前記供給管の内側面以外の面には放熱性を高めるために断熱層材が配されていないことを特徴とするガス圧接用バーナー。
【請求項２】
前記燃料ガスの供給管が断面四角の筒形状であることを特徴とする請求項１記載のガス圧接用バーナー。
【請求項３】
前記バーナー火口が前記供給管の内側面に螺着され、該バーナー火口の先端部が６角柱状であって前記保持部材よりも被圧接物側へ突設していることを特徴とする請求項１又は２記載のガス圧接用バーナー。
【請求項４】
前記保持部材は、耐熱金属板材で設けられ、前記断熱層材に熱が篭らないように、前記バーナー火口から少なくとも前記断熱層材の厚さ以上の間隔をおいた部分を押えることで保持するように形成されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のガス圧接用バーナー。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
【特許文献１】特開平９−２８０５１９号公報（第１頁、請求項１、［０００６］、［０００９］）
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
本発明にかかるガス圧接用バーナーの一形態によれば、ガス圧接がなされる被圧接物を囲うように形成されると共に天然ガスの燃料ガスを供給するように設けられた燃料ガスの供給管と、該燃料ガスの供給管の前記被圧接物へ対面する供給管の内側面に、複数の火炎が前記被圧接物へ向って噴出されるように装着された複数個のバーナー火口とを備えるガス圧接用バーナーであって、前記供給管の内側面が平坦な平面に設けられ、該供給管の内側面以外の面が前記バーナー火口から噴出する火炎の輻射熱が直に当たらないように、該供給管の内側面の巾よりも他の部分の巾が同等か小さくなるように設けられ、前記供給管の内側面であって前記バーナー火口を除く平坦な平面の部分だけに、前記燃料ガスの供給管を輻射熱から保護するように、セラミックファイバーが積層されて形成された不織布状で平坦な帯状の断熱層材が載せられて配され、該断熱層材が、前記供給管の内側面から脱落しないように、耐熱材で設けられた保持部材によって保持され、前記供給管の内側面以外の面には放熱性を高めるために断熱層材が配されていないことを特徴とする。