JPH03186111A - バーナー装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、−船釣には酸素−燃料バーナーに関し、さら
に詳しくは液体冷却しない、安全なバーナー先端温度を
維持１．なから汰範囲な流量を有する酸素−ガスバーナ
ーに関する。

（従来の技術） 先行技術には異なった構造のバーナー装置が数多くある
が、その様なバーナーのほとんどは、本発明の酸素−燃
料バーナーでは無く、より低温の空気−燃料の組合わせ
用に設計されている。

米国特許第２．４５８，５４３号は、低速度の炎が炉の
中に入るように、空気の一次および二次供給の両方を備
えた低粘度空気−ガスバーナーを記載している。

米国特許第３．６７Ｇ、０４８号は、空気を狭い隙間を
通して著しく高い速度で供給ｊ２、ガス供給管のすぐ側
を真空にし、混合を良くし、効率的に燃焼させることを
特徴とする、極めて大量の過剰空気により運転するよう
に設計した空気−ガスバーナーを記載している。

米国特許第３．８０９．５２５号は、バーナー先端にら
せん状の通路を設け、燃料油滴を噴霧し、先端のすぐ側
で渦を巻いて逃げる二次空気と混色することを特徴とす
る、空気−油混合物を使用する平炎バーナーを記載して
いる。

米国特許第４．１８１．４９１号は、本質的に化学量論
的な比率で制御する空気−ガスバーナーを使用する、炉
の加熱用装置を記載し、ている。この冶金用炉は、ガラ
ス溶融炉に蓄熱器を使用するのと同様の方法で、バーナ
ーに送る空気を予熱するための回収熱交換器を含む。

米国特許第４．６９０．６３５号は、ガス導管の先端が
、燃焼を短時間遅らせるためのナイフェツジを形成する
円すい台形の部分を有し、その先端が、円形に配置した
複数の酸素放出穴または輪状の酸素放出オリフィスまた
はその両方に取り巻かれていることを特徴とする高温酸
素−ガスバーナー装置を記載している。

（発明が解決しようとする課題） 上記の、先行技術によるバーナー装置の問題点および複
雑さを解決するために、本発明の目的は、法範囲な流量
を有し、比較的低流量でも、液体冷却を使用せずに、本
体先端の温度を十分低温に維持する、酸素−燃料バーナ
ーを提供することである。

運転においては、本発明の改良された構造により、容量
が増加し、それによってより長く、曲径がより小さな高
温炎つまり高温のおおいが造られ、それを炉構造内部に
正確に配置することによって、望ましい熱条件を作り出
すことができる。さらに、酸素とガスまたは油の組合わ
せを燃焼するその様な酸素−燃料バーナーを従来のガラ
ス溶融炉に使用することにより、十分な熱が発生するの
で、その様な炉に従来使用されている蓄熱器を省くこと
ができる。

（課題を解決するための手段） 本発明は、その最も簡単な形態において、特にガラスお
よび冶金用の炉に使用されている酸素−燃料バーナーに
新しい概念を導入するものである。

燃焼を支えるのに、空気ではなく、標準的な酸素を使用
する場合、空気だけを使用するバーナーに比べて、形成
される炎の温度が極端に高くなる。したがって、流量が
低下すると、それに伴ってバーナー先端を通過して噴出
する燃料および空気の冷却効果も低下し、そのために先
端が３０Ｑ℃以上の危険な温度に達し、先端およびバー
ナー本体の酸化あるいは変形を起こすので、先行技術の
酸素−燃料バーナーでは燃焼低減率が著しく限られてい
る。本発明の構造では、バーナー先端が、バーナー装置
の突出部内に形成された中央オリフィスの内側中央にあ
り、そこを通って突き出ているだけではなく、そこから
外に伸びているので、バーナー先端を通して供給される
ガスと、その先端を取り巻く突出部の中央オリフィスを
通して供給される酸素との間の燃焼が遅延し、それによ
ってバーナー先端の温度を十分な水準に下げている。

（実　施　例） 本発明のバーナー装置は、中央開口部を備えた末端を有
するハウジング内に燃料導管が位置しており、その燃料
導管上に形成されたバーナー先端がその開口部の中央を
通って伸び、そこを越えて外側に突き出ているのが特徴
である。

ハウジングは、その末端で、燃料導管の回りに、伸びて
いるバーナー先端内に形成された軸方向の通路の回りに
同心円状に形成されたオリフィスに酸素を供給するため
の室を形成している。

したがって、バーナーによって造られる実際の炎は、バ
ーナー先端から外側に短い距離だけ遅れ、そこで酸素と
燃料が組合わされ、遅れて燃焼することにより、バーナ
ー先端の温度をｆげている。

第３図に示すように、バーナー全体、つまり本発明の装
置（１０〉は、中央放出オリフィス、つまり輪状開口部
（１６）を備えた突出部（１４）を有するハウジング（
１２）を含む。さらに、第１図に示すように、ハウジン
グ（１２）の突出部（１４）は、その入り口末端（４４
）に固定した中心合わせリング機構、つまりスパイダー
（１８）を有する。燃料またはガス入口機構（２０〉が
ハウジング（１２）内にあり、バーナー先端部（２２）
は、中心合わせリング（１８）により、突出部（１４）
の中央輪状開口部（１６）の中央を通って外に伸びるよ
うに位置合わせしである。

ここで第１および２図に関して、燃料入口機構（２０）
は、ガスの様な適当な燃料供給を受けるための入口接続
端（２６〉を有する燃料ガス導管（２４）を含む。出口
端は、バーナー先端部（２２）の入口端を受け入れてい
る。先端部（２２）は、ガス導管（２４〉に溶接しても
、あるいは一体成形してもよいが、以下に述べる理由か
ら、バーナー先端部は、ねじなどにより、ガス導管（２
４〉から容易に取り外せるのが望ましい。ガス導管（２
４〉およびバーナー先端部（２２）を含む燃料入口機構
（２０〉は、入口接続端（２Ｂ〉からバーナー先端（２
２）の出口端（３２）まで連続した中央燃料−ガス導管
通路（３０〉を形成する。

中心合わせリング機構（１８）は、スパイダーの形にな
っており、精密穴が通っている中央ノ１ブ（３４〉およ
び複数のアーム（３８）を有し、そのアームは（Ｗ）で
突出部（１４）の予め決めた窪み部分（４０）の中に溶
接してあり、ハブ部分を突出部（１４）の中央輪状開口
部（１６〉の中央に正確に位置合わせし、保持している
。アーム（３８）は、穴（３６）が突出部（１４〉およ
び輪状開口部（１６）の中実軸上に中心が合う様に中央
ハブ（３４）に適切に溶接するとよい。

突出部（１４）はその入口端（４４）に隣接して取り付
はフランジ（４２）を備えているが、このフランジはハ
ウジング（１２）に固定してあり、ガスケット（４Ｂ）
により密閉されている。突出部（１４）の出口端（４８
）は、半径方向で内側に伸びるフランジ部分（５０）を
備え、このフランジ部分が中央の輪状開口部（１６）の
大きさを限定し、以下に述べるように、バーナー（ｔＯ
〉用の酸素出口を形成している。

特に第１および３図に示すように、燃料入口機構（２０
）はハウジング（１２）内に位置し、パーナ−先端部（
２２）は中心合わせリング〈１８〉の精密穴（３Ｇ）を
通って伸び、先端部（２２）が中央輪状開口部（１６）
の中央で、その開口部と同軸になっている。ガス導管（
２４）はフランジ部（５２）を備え、その中に、ガス入
口機構（２０）をハウジング（１２）の外側縁部（５６
〉に対して密閉するための、一つ以上の０−リング（５
４）がある。酸素人目（５８）はハウジング（１２）の
中にあり、酸素供給室、つまりマニホルド（６０）に連
絡しているが、このマニホルドは、ハウジング（１２）
内部に位置する燃料ガス導管（２４）および突出部（１
４〉の中を通って伸びるバーナー先端部（２２）を含む
燃料入口機構（２０）を取り囲んでいる。

ハウジング（１２）は、保持器、つまり支持ブロックホ
ルダー（６２）に接続しており、そのホルダーが、適当
なセメント（６３）により保持した、安定化したジルコ
ニアのような耐火性バーナーブロック（６４）を有する
。バーナーブロック（６４）は、バーナー先端（２２）
を受け入れるための円筒状の入口部分〈６８〉および拡
張する、つまり拡がる炎室部分（７０）を有する燃焼室
（６Ｂ〉を備えている。

保持器、つまり支持ブロックホルダー（６２）は、炉（
７Ｂ〉の炉壁（７４）に取り付けるためのフランジ部（
７２）を有する。炉は、炉壁（７４）を溶融室（８０）
から絶縁している、通常の耐火性ブロック材料（７８）
を有する。

第１図に示すように、燃料ガス入口機構（２０）および
特にバーナー先端部（２２）の軸（Ａ）は、精密穴（３
６）の軸および中央輪状開口部（ｌＢ）の軸と一致して
いる。すなわち、中心合わせリング、つまりスパイダー
（１８）は、バーナー先端部が輪状開口部（１６）の中
央に正確に置し、酸素の流れが先端の出口端（３２）に
達したときに均一になるように、ハウジング（１２）の
突出部（１４）内に位置する。

運転の際は、ガスの様な適当な燃料がガス導管（２４）
の入口接続１（２６）に供給され、中央の連続したガス
導管通路〈３０）に沿ってバーナー先端部（２２）を通
り、出口端（３２）から外に出る。同時に、酸素が酸素
入口（５８）に供給され、室、つまリマニホルド（６０
）を通り、中央輪状開口部（１６）を通り、燃焼室（６
６）の円筒状入口部分（６８〉の中でバーナー先端（２
２）の回りに均一に流出する。

ガスと酸素が一体になり、バーナー先端（２２）の出口
端（３２）を過ぎた外側で、遅れて燃焼するので、バー
ナー先端の温度が低くなる。さらに、市販の酸素は本質
的に純粋であり、大気中にある７８％窒素を含まないの
で、本発明の酸素−燃料バーナーを使用することによっ
て好ましくない、有害なＮＯの発生を事実上防ぐことか
できる。その上、バーナー先端〈２２）を通過する酸素
がかなりの熱容量を有するので、本発明の、水で冷却し
ていないバーナーから熱を除去し、適度の先端温度を維
持する。

本構造により、望ましいガス−酸素流の設計を容易に変
えることができる。すなわち、ガス入口機構（２０）は
、ハウジング（１２）および中心合わせリング（１８）
の中に、および外に横滑りさせることができるので、単
にバーナー先端（２２）の内径および外径を変えるだけ
で、出口端（３２）から出るガスの流れに対しては開口
部（３２）、および室（６０）からのガスの流れに対し
ては開口部（１６）を変化させることができる。すなわ
ち、例えばガス導管（２４）の出口端（２８〉内に新し
いバーナー先端部（２２）を取り外しできるようにねじ
込むことなどにより、単にバーナー先端部（２２）を交
換するだけで、ガスおよび酸素出口面積を必要に応じて
適切に変えることができる。バーナー先端部（２２）の
内径を小さくすれば、ガス出口端（３２）の断面積が小
さくなり、一方、外径を大きくすれば、輪状開口部（１
６）の酸素出口面積が小さくなる。この様に、バーナー
オリフィス先端（２２）がねじ込みにより容易に交換で
きるので、必要な熱エネルギーの変化に十分に対応する
ことができる。さらに、バーナー先端部の軸と同心円状
の中央輪状開口部（１Ｇ〉により、ガスの入口を取り囲
む均一な酸素の環が得られ、同等の大きさの大型バーナ
ーで得られる炎よりも、より長く、直径がより小さい高
温の炎が得られることも重要である。

ガスー酸素バーナーは、同等のガスー空気バーナーより
もはるかに高温の炎を発生するので、水で冷却していな
いバーナーの先端部を３００　’Ｃ以下の適度の温度に
維持する事が重要である。

′＜−ナーの金属部分は、３１０．３１Ｂまたは３３０
ステンレス鋼またはバスタロイのような合金鋼にするの
が好ましい。本発明では、冷却のために長さを変えるこ
とができる、長く伸びたバーナー先端（２２）か、その
外周に沿った酸素の流れにより冷却されているだけでは
なく、円筒状室（６８）内に伸びる構造によって先端に
おける酸素の速度が低下し、バーナー先端の末端から離
れた所で遅れた燃焼が起こるので、先端部における炎の
温度を下げ、炎からバーナー先端により保持される熱の
量並びにＮＯに転換される窒素含Ｈ燃料の量をも著しく
低下させる。

本発明の新奇な構造により、液体冷却を行わずに、バー
ナー構造を適度の温度限界内に維持する上で、２つの利
点を実際に提供する。すなわち、バーナー先端部を伸ば
し、炎をハウジング（１２）の突出部０４）から遠ざけ
ることによって、バーナー而を炎の高温から保護してい
るだけではなく、酸素の流速に対する燃料の流速の比率
を調整し、先端部（２２）の出０端（３２）から炎を遠
ざけることによっても、炎温度の有害な影響から先端部
を保護しているのである。ハウジング（１２）から室（
６８）の中に伸びているバーナー先端部（２２）の構造
により、炎温度の影響からハウジング（１２）の出口面
（４８）が保護されており、一方、オリフィス（１６〉
の直径、先端部（２２）の内径および外径を含むバーナ
ー（１０〉の構造、および室（６８〉の両方が、先端部
（２２）の出口端（３２）から離れた所で燃焼を返らせ
ている酸素流速に対する燃料流速の比率と組合わされて
、炎の高温から先端部を保護しているのである。

バーナーを設計する場合、予め決めたＢＴＵ／時間をそ
の利用に関して指示し、それに応じてその様なりＴＵ／
時間を生じるのに必要なガスおよび酸素の流量を決定す
る。望ましい内径および外径を有する先端部（２２）を
備えた燃料入口機構（２０）を使用し、機構（２０〉か
ら出る燃料の流速と、オリフィス（１６〉を通る酸素の
流速との間の比が約４対１になる様に、中央輪状開口部
、つまりオリフィス（１６）の大きさを決定する。すな
わち、オリフィス（１６〉を通る酸素の流速は、機構（
２０〉の導管（３０〉を通る燃料の速度の少なくとも約
１／４になる様に設定する。特に第３図から分かるよう
に、オリフィス（１６）の直径は、バーナー先端部が内
側に突き出ている室（６Ｂ）の直径よりも小さい。した
がって、酸素がオリフィス（１６）を通って室（６６〉
の中に放出される時、室（６６）内の酸素の流速は、室
（６６〉内で彫版するために、オリフィス（１６）を通
過する酸素の流速よりも遅い。そのため、バーナー先端
（２２）の出口端（３２）の近くでは、酸素流に対する
燃料流の速度比を約６対１にすることも可能である。

バーナー先端（２２）の出口端の近くで酸素の速度が低
下するために燃焼の遅延が起こり、先端部の温度が、先
行技術による構造で得られるそれよりも著しく低くなる
。

一例とｊ７て、燃料対酸素の速度比が先行技術で通常採
用されている様に１対１である場合、突出部（１４）は
７００℃の温度に達したのに対し、２対１の比では突出
部の温度を４００℃、３対１では突出部の温度を３００
　”Ｃ５４対１では突出部の温度を約２００℃に下げる
ことが分かった。この様に、本発明の構造を使用し、さ
らに酸素の流速に対する燃料の流速の比を適切に制御す
ることにより、突出部とバーナー先端の温度を著しく下
げ、それによって耐用ｗｊ間の長いバーナー構造を得る
ことができる。米国特許第４．８９０゜６３５号に記載
するバーナーは１．４対１のガス／酸素速度比で運転す
るように設計されているが、３対１．までの比で運転さ
れている。

また、先行技術の構造で一般的である様に、バーナーハ
ウジングの突出部のすぐ近くで炎が形成される場合、炎
は、先行技術の構造のその様な突出部を含めてあらゆる
方向にその熱を放射し、装置に極端に高い温度を与える
ことになる。（２かし、本発明のバーナー先端部（２２
）は室（６８）内に伸びているので、その室が炎の放射
負荷を下げる様に作用し、突出部（１４）に戻る熱を遮
り、先行技術の構造では加熱される突出部の温度を著１
．＜下げる。

米国特許箱４，６９０，６３５号に記載するバーナーと
構造が似ている小型のガスー酸素バーナーは、運転範囲
が約７０〜１．００Ｏ５ＣＦＩＩ　（１ｍ時標準立法フ
ィート）のガスで、低減比が３対１てあり、より大型の
装置は運転範囲が、同じ低減比で、４゜Ｏ〜Ｂ、（１０
０５ＣＦＩＩ−ｒある。しかし、本発明の設５Ｆでは、
類似の小型酸素〜ガスバーナーは、約３０〜５．００Ｏ
５ＣＦＩ（の設計ガス流量を有するが、どの個別に設計
したバーナーでも低減比が５対１である。同様に、類似
の大型バーナーは低減比が５対１で、より土の、約１０
．００Ｏ５ＣＦＨのガス流量を有する。

一例を示すために、本発明を異体化する、３１．１７６
　ａ＋１１（１，２２７４インチ）の中央輪状開口部を
備えた３１６ステンレス鋼製の突出部を有する小型の酸
素−ガスバーナーを製作した。内径９．６５　ｍｍ　（
０，３８０インチ）、外径１２．８３間（０，５０５イ
ンチ）の、３３０ステンレス鋼製のバーナー先端部を有
するガス入口機構を、突出部により保持された中央リン
グの中に先端部を滑り込ませて、合金鋼製のハウジング
内に取り付１」た。バーナー先端部の外周に沿って酸素
が均一に流れるように、先端部を、突出部内の３１．１
７［ｉ　ａｓ（１，２２７４イ〉チ）の中央輪状開口部
の中心に正確に合わせた。このガス入口機構は、最大ガ
ス流量がｌ。

７００５ＣＰＩ！で、バーナー速度が毎秒６００フイー
１で、ガス／酸素速度比が４．１９対１であった。

本発明により製作した類似の小型バーナーも、合金鋼ハ
ウジング内に取り付けた３１Ｂステンレス鋼製の突出部
および３３０ステンレス鋼製のバーナー先端部を使用し
ている。突出部内の中央輪状開口部は直径が３３．３３
問（１，３１２２インチ）であり、バーナー先端部は内
径が１０．４６　ｍｍ（０，４１２インチ）、外径が１
３．８４　ｍ＋＋（０，５３フインチ）であった。この
ガス入口機構は、最大ガス流量が２．００Ｏ５ＣＦＨで
、バーナー速度が毎秒６００フイートで、ガス／酸素速
度比が４．０８対１であった。

両実施例において、バーナー先端部の軸および輪状開口
部が同心固状になるように、中心合わせリング、つまり
スパイダー（１８）により、バーナー先端部（２２）を
中央輪状開口部（１６）の中心に正確に合わせた。

さらに、バーナー先端部（２２）は、突出部（１４〉の
出口端（４８）を越えて、燃焼室（６Ｂ〉の円筒状人目
部分く６８）の中に３１．７５　ａｍ（１−１／４“イ
ンチ）伸びている。運転中、その様なバーナーは、液体
冷却に頼ることなく、先端温度を３００℃未満に維持し
た。酸素は、入口（５８）を経由して供給室、つまりマ
ニホルド（ｅｏ）に供給され、その中で、バーナー先端
部（２２）の回りに、中央輪状開口部（１６）により与
えられるオリフィスを通して放出された。ガスは、入口
端（２６）を経由して供給され、連続中央ガス導管通路
（３０）を通り、出口端（３２）から放出され、周囲の
酸素と混合され、室（６６）内で遅延燃焼した。炎のゆ
がみ、およびそのために起こるバーナーブロックの沸騰
あるいは焼き切れを防ぐために、先端部（２２）は、オ
リフィス、つまり開口部（１６）の中心に合わせる必要
がある。

バーナーをガラス炉中のガラスを溶融するのに使用する
場合、エネルギー供給の精度を高めることによって、ガ
ラスの滞留時間を増加する回転を起こすのが望ましい溶
融ガラス中における強い上方向への運動が発生する。そ
の様な正確に調整した溶融ガラスの回転は、炉の各部分
を物理的に仕切り、気体状の含有物を融解し、燃焼する
のに現在使用している耐火性の仕切り壁に取って代わる
ことができる。仕切り壁は数か月の比較的短い寿命しか
持たないのに対し、熱的な仕切り壁はその炉が運転して
いる限り使用できる。

本発明のバーナーを使用する他の利点としては、標準型
のガラス炉で従来使用されている蓄熱器または回収熱交
換器の必要性が無くなることである。すなわち、通常、
るつぼがま、および連続タンクの両方が、煙道ガスが煙
突に達する前にそこから熱を回収することによって燃料
を節約する蓄熱器または回収熱交換器を備えている。対
になって運転される蓄熱器室は、格子積みで満たされて
いる。一対の一方の室が炉の高温燃焼生成物により加熱
されている間、もう一方の室は燃焼用の空気を加熱して
いる。様々な間隔をおいて空気および煙道ガスの流れが
逆転し、一方の格子積み室で排ガスから蓄えられた熱が
燃焼用の空気に伝えられ、もう一方の室の、空気により
冷却されていた煉瓦が外へ出ていく煙道ガスにより再び
加熱される。回収熱交換器は、耐火性材料製であっても
金属製であっても、熱交換用の隣接する通路を通して排
ガスおよび燃焼用空気を連続的に流すことにより、連続
燃焼できるので、蓄熱器より優れている。

そこで、本発明の酸素−燃料バーナーの列を使用するこ
とにより、先行技術の複雑で、経費の掛かる蓄熱器また
は回収熱交換器および工程を使わずに、ガラスタンク中
でガラスを経済的に溶融することができる。すなわち、
必要な溶融を行うための炉の熱需要が４百方８ＴＵ／時
間以上であっても、本発明の酸素−燃料バーナーを使用
するだけで、通常使用している蓄熱器または回収熱交換
器を除去し、十分な溶融を行えることが分かった。

その上、本発明により、蓄熱器または回収熱交換器を使
用する場合に空気の供給および除去に必要な大型の出入
り口を無くすことにより、放射熱損失を８０％も低減す
ることができる。その様な大型の出入り口のために、購
入したエネルギーの３０％もが放射熱損失として失われ
るが、本発明の酸素−燃料バーナーにより、その様な大
型の出入り口が必要無くなるので、その３０％損失の約
７５〜８０％を避けることができる。

さらに、ガスー酸素バーナーは、蓄熱器または回収熱交
換器を使用するガスー空気炉の半分程度の購入エネルギ
ーを使用するだけである。

つまり、空気に必要な熱の８０％を占める窒素の熱需要
をなくすことにより、この酸素−ガスバーナーにより放
出される熱は、蓄熱器または回収熱交換器を使用せずに
、バッチ材料を溶融し、商業的に十分均一な粘度を持つ
溶融ガラスを得るのに必要な熱を与えるのに十分である
０以上、本発明の好ましい実施形態を説明したが、無論
、当業者には、請求項に記載する本発明の粘神および範
囲から逸脱することなく、各種の変形および修正を行う
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、バーナーの全体を形成するノ＼ウジングの突
出部を含む、ガスー酸素バーナーの断面図であり、 第２図は、第１図の線２−２に沿って見た、突出部およ
び中心合わせスパイダーの図であり、第３図は、バーナ
ーブロックを伴い、炉の側壁内に取り付けた、本発明の
バーナー装置全体の、部分的に断面を示す、立面図であ
る。 １０・・・バーナー装置（機構） １２・・・ハウジング １４・・・突出部 １６・・・中央放出オリフィス（輪状開口部）１８・・
・中心合わせリング機構（スパイダー）２０・・・燃料
（ガス）入口機構 ２２・・・バーナー先端 ２４・・・燃料（ガス）導管 ２６・・・入口接続部端 ３０・・・中央燃料（ガス）通路（２６から３２）３２
・・・バーナー先端（２２）の出口端３４・・・スパイ
ダー（１８）の中央／％ブ３６・・・（３４〉における
精密穴 ３８・・・アーム（スパイダーの） Ｖ・・・溶接点 ４０・・・突出部（１４）内の窪み ４２・・・取り付はフランジ（突出部（ｉ４）の）４４
・・・入口端（突出部（１４）の）４６・・・ガスケッ
ト ４８・・・出口端（突出部（１４）の）５０・・・フラ
ンジ（突出部（１４）の）５２・・・フランジ（導管（
２４）の）５４・・・Ｏ−リング ５６・・・外縁部（ハウジング（１２）の）５８・・・
酸素入口 ６０・・・酸素供給室（マニホルド） ６２・・・支持ブロックホルダー ６３・・・セメント ６４・・・耐火性バーナーブロック ６６・・・中央穴（燃焼室） ６８・・・円筒状入口 ア０・・・（拡張する、つまり広がる）７２・・・フラ
ンジ（ホルダー（６２）の）７４・・・炉壁 ７６・・・炉 ７８・・・耐火性ブロック ８０・・・溶融室 通路 Ｆｉｇ、２

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）突出部を有するバーナーハウジング、 該突出部を通して形成された中央輪状開口部、該ハウジ
   ング内に位置し、該突出部の該中央輪状開口部を通って
   伸びるバーナー先端部を有する燃料入口機構、 該中央輪状開口部内で、該バーナー先端部を軸方向で中
   心に合わせるための手段、 該燃料入口機構を通して、該バーナー先端部の出口端に
   燃料を供給するための手段、および該バーナーハウジン
   グに酸素を供給し、該ハウジングと該燃料入口機構との
   間に形成された室内で、該燃料入口機構の回りに流し、
   該輪状開口部を通して、該突出部を通して伸びる該バー
   ナー先端部の外周に沿って放出し、該出口端近くで燃料
   と共に遅延燃焼させるための手段からなることを特徴と
   する酸素−燃料バーナー装置。 ２）前記突出部が、半径方向内側に伸びるフランジ部を
   備えた外端部を有し、該フランジ部の中央に突出部内の
   前記輪状開口部があり、前記輪状開口部の外周の大きさ
   を限定していることを特徴とする請求項１記載のバーナ
   ー装置。 ３）前記バーナー先端部が前記輪状開口部の中央を通り
   、前記突出部の前記外端部を越えて外に伸びていること
   を特徴とする請求項２記載のバーナー装置。 ４）前記燃料入口機構が燃料導管部材および前記バーナ
   ー先端部を含み、該燃料導管が前記燃料入口機構の一端
   で入口接続端を有し、前記バーナー先端部が前記機構の
   他端で出口端を有し、前記燃料入口機構内で、該接続端
   と該出口端との間に連続中央燃料導管通路が伸びている
   ことを特徴とする請求項１記載のバーナー装置。 ５）前記バーナー先端部が、前記燃料導管部材に取り外
   しできるように固定され、熱エネルギー要求の変化に対
   応するために、異なった内径および外径を有するバーナ
   ー先端部を燃料入口機構内で自在に交換できることを特
   徴とする請求項４記載のバーナー装置。 ６）前記バーナー先端部を軸方向で中心に合わせるため
   の手段が、中心合わせスパイダー部材を含み、該スパイ
   ダー部材が、前記バーナー先端部を横滑りさせて受け入
   れ、前記中央輪状開口部の中心に位置合わせするための
   、前記中央輪状開口部の軸と軸が一致する精密穴を備え
   た中央ハブを有することを特徴とする請求項１記載のバ
   ーナー装置。 ７）前記スパイダー部材がさらに、前記中央ハブ内の前
   記穴の軸を、前記中央輪状開口部の軸と同軸に、正確に
   位置合わせするための、前記中央ハブと前記突出部との
   間に伸びる複数のアームを含むことを特徴とする請求項
   ６記載のバーナー装置。 ８）前記バーナー先端部を横滑りさせて前記軸方向で中
   心に合わせる手段内に受け入れることによって、前記燃
   料入口機構を前記バーナーハウジング内に位置合わせし
   、前記ハウジング内で前記燃料入口機構の回りに酸素供
   給室を形成し、前記ハウジングを通して酸素入口を形成
   し、該酸素供給室と連絡させ、該酸素供給室が前記中央
   輪状開口部を通って外に通じ、酸素を前記バーナー先端
   部に沿ってその出口端に供給し、前記燃料入口機構を通
   して供給された燃料と遅延燃焼させることを特徴とする
   請求項１記載のバーナー装置。 ９）前記軸方向に中心を合わせる手段が、前記突出部に
   固定され、前記中央輪状開口部の軸と同軸に伸びる穴を
   有する中心合わせリング機構を含み、前記バーナー先端
   部を横滑りさせて受け入れ、前記バーナー先端部を前記
   輪状開口部を通して同軸に、正確に位置合わせすること
   を特徴とする請求項１記載のバーナー装置。 １０）出口端を末端とする突出部を有するバーナーハウ
   ジングを含み、 該突出部が該出口端を通して形成された中央放出オリフ
   ィスを有し、 該ハウジング内に位置するガス入口機構を含み、 該ガス入口機構を取り囲む該ハウジング内に形成された
   酸素供給室を含み、 該ハウジングに固定してあり、該放出オリフィス内で該
   ガス入口機構の少なくとも一部を中心に合わせるため、
   該放出オリフィスと本質的に同軸に並ぶ中央穴を有する
   中心合わせリング手段を含み、 該ガス入口機構が、該中心合わせリング手段の該中央穴
   内に横滑りさせて受け入れ、該中央放出オリフィスの軸
   と本質的に同軸に並んだバーナー先端部を含み、 該バーナー先端部が該中央放出オリフィスの中心を通っ
   て伸び、該突出部の出口端を越えて外に伸びる出口端を
   有し、 該バーナー先端部の出口端を通して放出するために、該
   ガス入口機構にガスを供給するための手段を含み、 該中央放出オリフィスを通し、該突出部の出口端を越え
   て外に伸びる該バーナー先端部に沿って放出するために
   該酸素供給室に酸素を供給し、該バーナー先端部の出口
   端の近くで該ガスと遅延燃焼させるための手段を含む ことを特徴とする酸素−ガスバーナー装置。 １１）前記中心合わせリング手段が、前記中央穴を備え
   たハブ部分を含み、前記バーナー先端部を前記放出オリ
   フィス内の中心に合わせるために、前記中央穴の軸およ
   び前記中央放出オリフィスの軸が同軸になる様に該ハブ
   部分を前記ハウジング内に取り付けることを特徴とする
   請求項１０記載のバーナー装置。 １２）前記ガス入口機構がガス導管および前記バーナー
   先端部を含み、前記バーナー先端部が該ガス導管に取り
   外しできるように固定してあり、バーナーの熱エネルギ
   ー要求の変化に対応するためにその様な先端部を容易に
   交換できる様になっていることを特徴とする請求項１０
   記載のバーナー装置。 １３）前記バーナー先端部の内径が減少するとガスの流
   れの断面積が減少し、先端部の外径が増加すると酸素の
   流れの断面積が減少するように、前記バーナー先端部の
   内径および外径を変えることによって、ガスおよび酸素
   の流れの断面積が変えられることを特徴とする請求項１
   ０記載のバーナー装置。 １４）前記ハウジングが、そこに固定した支持ブロック
   ホルダーを有し、耐火性バーナーブロックを保持し、該
   耐火性バーナーブロックがその中に形成された中央燃焼
   室を有し、前記バーナー先端部が該中央燃焼室内に伸び
   ていることを特徴とする請求項１０記載のバーナー装置
   。