JPH0539293Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、例えば、100〜500mm程度の厚い鋼板
のガス切断に用いて好適な高圧高速切断火口に関
する。

〔従来の技術〕

本考案者らは、先に、第５図ないし第７図に示
すような高圧高速切断火口を提案した（実公昭62
−42257号）。

この切断火口は、３つのブロツク、すなわち、
火口先端のカバー１０、吹管（図示略）との連絡
部である火口本体１１、ダイバーゼント形切断酸
素ノズルを形成するスリーブ１２とから成り、火
口本体１１の外側にカバー１０をねじ込み固定
し、更にこの火口本体１１の内側にスリーブ１２
を嵌入して構成されている。

この切断火口には、中央のスリーブ１２の周囲
に、環状に第１酸素流路１３と燃料ガス流路１４
及び第２酸素流路１５が形成され、カバー１０の
先端には、同心円状に配置された小円形の内方加
熱炎用凹部１６ａと外方加熱炎用凹部１６ｂ（第
６図参照）、または環状の内方加熱炎用環状溝１
７ａと外方加熱炎用環状溝１７ｂ（第７図参照）
が形成されている。燃料ガス流路１４は内方燃料
ガス流路１４ａと外方燃料ガス流路１４ｂに分岐
しており、上記凹部１６ａ，１６ｂまたは環状溝
１７ａ，１７ｂに開口して、ここで第１酸素流路
１３または第２酸素流路１５と合流している。

この構成により、切断酸素孔１２ａより高圧の
切断酸素流Ｘが超高速で噴出され、その外周には
内方加熱炎群Ａが形成されるとともに、さらにそ
の外周には外方加熱炎群Ｂが形成される。加熱炎
群Ａ，Ｂは、内方及び外方燃料ガス流路１４ａ，
１４ｂから噴射する燃料ガスと酸素流路１３，１
５から噴出する加熱用酸素とを凹部１６ａ，１６
ｂ又は環状溝１７ａ，１７ｂにて強制的に混合し
燃焼させることによつて形成されるものである。

この結果、加熱炎群Ａ，Ｂどうしの相乗効果に
より、特に加熱炎群Ａが伸長され保持されること
によつて中央のダイバーゼント形の切断酸素孔か
ら噴出する切断酸素噴出流のジエツト効果を高
め、高能率な切断を行うものである。

上記の酸素流路、燃料ガス流路を形成するため
に、カバー及び火口本体には複数の酸素孔及び燃
料ガス孔を穿設しており、両者をねじ止めしたと
きに接合面Ｆを介して互いに連通するようにして
いる。

火口本体の上端部外面はテーパ面とされ、燃料
ガスまたは酸素を供給する周溝が形成されてお
り、火口本体をカバーに内装し、吹管をカバーに
螺合することにより上記周溝と吹管の燃料ガスま
たは酸素源が連通されるようになつている。

〔考案が解決しようとする課題〕

本考案者らはその後、上記の品を実用に供し、
かつ種々検討したところ下記のような改良すべき
点が判明した。

(1) カバーと火口本体とがねじ締め固定されてい
るため、このねじが中心軸に対し精度の高い同
心でないと、カバーと火口本体の接合面が密着
せず、酸素と燃料ガスとが内部で混合してしま
い、逆火等の危険が多い。従つて、これを避け
るために、ねじの加工や接合面の仕上げ加工に
手間と時間を要する。

(2) 火口の先端を構成するカバーに、多数の酸素
及び燃料ガスの流路を穿設するか、または燃料
ガス溝などの複雑な形状の加工を施す必要があ
るので、加工に手間とコストがかかる。

(3) カバーと火口本体とがねじ止めされて隙間の
ない固定構造となつており、吹管とカバーを螺
合して固定したときに、テーパ面と吹管の内面
との突き合わせが不充分となつて、酸素と燃料
ガスが混合し、逆火を起こす危険がある。

(4) 一般に、着火、消化の激しい切断作業の場
合、加熱炎の消化を行うことなく、加熱用酸素
及び燃料ガスの噴出量を絞つて小さなパイロツ
ト加熱炎として残し、実作業に際し流量を増や
して大きな加熱炎にするようにしている。

ところが、この場合、加熱炎の不完全燃焼に
より切断火口の環状の凹所にすすが付着し、加
熱炎の形状が悪化するので、切断火口の掃除を
頻繁に行う必要がある。

本考案はこれらのことを考慮し、製造し易く、
より性能のよい安全性の高い切断火口を提供する
ことを目的とするものである。

〔課題を解決するための手段〕

上記課題を解決するために、第１の請求項の考
案は、火口本体と、この火口本体の中心に嵌装さ
れた切断酸素ノズルとを設け、上記火口本体の開
口面に切断酸素ノズルを中心に酸素噴射口及び燃
料ガス噴射口をそれぞれ同心状にかつ径方向に交
互に形成し、上記酸素噴射口と燃料ガス噴射口か
ら切断酸素流を包む加熱炎を形成するようにした
高圧高速切断火口において、上記火口本体が、酸
素及び燃料ガス供給路が形成された基部と、この
基部の先端面に螺合して取り付けられた複数の同
心状の筒状体から構成され、上記基部の基端側に
は、酸素及び燃料ガスを供給する吹管と接続する
テーパ状の吹管接続部が形成されるとともに、上
記火口本体の先端側には、外周面に上記吹管と螺
合する雄ねじ部を有し、かつその内周面と上記火
口本体の外周面との間で酸素通路を形成する筒状
のカバーが遊嵌され、このカバーと上記吹管との
螺合により、上記火口本体を、上記吹管の上記火
口本体との係止面に、上記吹管接続部を密着させ
た状体で取り付けたものである。

また、第２の請求項の考案は、上記火口本体の
少なくとも１つの筒状体に、酸素供給路と燃料ガ
ス供給路とを開口面において合流せしめる分岐孔
を穿設したものである。

〔作用〕 このような高圧高速切断火口においては、酸素
噴射口及び燃料ガス噴射口から噴射された酸素及
び燃料ガスにより、中央の切断酸素ノズルの周囲
に環状の加熱炎が切断酸素流を包むように形成さ
れ、特に外側の加熱炎が内側の加熱炎を円筒状に
覆つて加熱し、この内側の加熱炎の燃焼速度を上
げ、また、火炎の温度を上げてその長さを増大さ
せる。これにより、切断酸素流の運動エネルギー
を保持してジエツト効果を高める。

基部と筒状体が互いに螺合され、かつ筒状体ど
うしの対向面間に酸素供給路と燃料ガス供給路が
形成されているので、酸素供給路と燃料ガス供給
路がねじ面により仕切られており、これらが混合
して逆火を起こすことが防止される。

これらの噴射口に通じる酸素及び燃料ガス供給
路は、基部に同心に取り付けた筒状体どうしの対
向面に形成されているので、その加工は、筒状体
の内面または外面に溝や突条を形成することによ
り、適当な空間を形成すればよく、加工が容易で
ある。

火口本体を円筒状のカバーに多少の隙間を持つ
て遊嵌させ、カバーと吹管とを螺合することによ
り、火口本体と吹管とのテーパ面どうしの接触の
作用によつて火口本体に軸線に直交する方向の力
が作用し、火口方向の係止面とカバーの基端面と
の間でずれ移動して自然に芯出しが行なわれ、吹
管と火口本体が密着されて酸素と燃料ガスの混合
を防止する。

更に、火口における火口本体内側の筒状体に、
酸素供給路から分岐する分岐孔を、その開口部を
燃料ガス供給路と周方向に交互となるように穿設
することにより、燃焼反応時における加熱炎への
酸素供給量が増加し、加熱炎の不完全燃焼が防止
される。

なお、前記筒状体には溝と突条により小円孔を
形成してもよく、一方の側に溝を形成して角孔と
してもよい。角孔であると断面円形の小孔と比較
して、コーナー部の流速が遅くなり、燃焼速度が
アセチレンガスより遅いLPガス系の場合にもブ
ローアウト（火炎の吹き飛び）の弊害が少ない。

〔実施例〕

以下、図面を参照して本考案の実施例を説明す
る。

第１図及び第２図は本願の第１実施例を示すも
ので、この高圧高速切断火口は、火口本体１と、
この火口本体１の中央に嵌装された切断酸素ノズ
ル（スリーブ）２とからなつており、火口本体１
は、基部３、筒状のカバー４及び基部３に螺合し
て取り付けられた２つの筒状体５，６とから構成
されている。

上記カバー４は、先端（以下、第１図において
下側を先端、上側を基端と称する。）側の外周面
４ａがナツト状に形成され、基端外周面には吹管
螺着用の雄ねじ４ｂが形成されている。また、カ
バー４の先端内面は先端に向かうに従い細径にな
るようにテーパ部４ｃとなつている。

上記基部３は、基端側が細径となるテーパ部３
ａを持つ円錐台状に形成され、その軸線に沿つ
て、上記スリーブ２を遊嵌させるとともにこのス
リーブ２の外面との間に環状の第１酸素供給路７
を形成するスリーブ遊嵌孔３ｂが形成されてい
る。基部３の上端部には、スリーブ２の上端に形
成されたフランジ２ａを嵌入するための凹部３ｃ
が形成され、凹部３ｃの内側面には雌ねじ３ｄが
形成され、この雌ねじ３ｄにリング状の固定ナツ
ト３ｅが螺着して上記フランジ２ａを上から押さ
え、スリーブ２を固定するようにしている。

基部３の下端面の外周側は、カバー４の基端面
に接する係止面Ｆとなつており、基端面の中央側
には、筒状に突出する係止凸部３ｆが形成され、
この係止凸部３ｆの内面には第１筒状体５の上端
部の雄ねじ５ａと螺合する雌ねじ３ｇが、外面に
は第２筒状体６の上端部の雌ねじ６ａと螺合する
雄ねじ３ｈがそれぞれ形成されている。基部３の
テーパ部３ａには、周方向に延びる３つの周溝３
ｉ，３ｊ，３ｋが形成され、第１周溝３ｉには上
記スリーブ遊嵌孔３に連通する連絡孔３ｌが開口
し、第２周溝３ｊには軸線方向に延びかつ軸線の
回りに環状に配置された複数の燃料ガス供給路８
を構成する燃料ガス孔３ｍが開口し、第３周溝３
ｋには軸線方向に延びかつ軸線の回りに環状に配
置された複数の第２酸素供給路９を構成する酸素
孔３ｎが開口している。なお、上記燃料ガス孔３
ｍは係止凸部３ｆの先端面に開口している。

上記第１筒状体５は基端において上記係止凸部
３ｆに螺合されており、軸線に沿つて基部３と同
径のスリーブ遊嵌孔５ｂが形成され、その内面先
端側は軸線に平行なスリーブ２の複数の突条５ｃ
と接し、これによりスリーブ２を位置決めすると
ともに、突条５ｃどうしの間の溝とスリーブ２の
内面との間に第１酸素小孔５ｄを形成している。

また、第１筒状体５には、これを斜めに穿孔し
て第１筒状体５の内周面（第１酸素供給路７）と
第１筒状体５の先端面とを連結する酸素分岐孔
（分岐孔）５ｋが形成されている。第１筒状体５
の外面には、軸線方向中央に複数の短突条５ｅ
が、また、先端側にはさらに突条５ｈが形成され
て、突条５ｈの溝と第２筒状体６の内面との間に
第２燃料ガス孔５ｉを形成している。また、符号
５ｊは、第１筒状体５を斜めに穿孔して第１筒状
体５の外面と第１筒状体５の先端面とを連絡する
第１燃料ガス孔である。この第１燃料ガス孔５ｊ
は上記先端面において酸素分岐孔５ｋの開口部の
間に開口され、その結果、酸素分岐孔５ｋと第１
燃料ガス孔５ｊとは、上記先端面にて、周方向に
おいて交互に配置されている。

さらに、第１筒状体５の先端面は、カバー４の
先端面より基端方向に後退し、凹部５ｌを形成し
ている。

上記第２筒状体６は、基端において上記係止凸
部３ｆに螺合されており、内側の第１筒状体５と
の対向面間において基部３の燃料ガス孔３ｍに連
通して燃料ガス供給路８の一部を形成し、この燃
料ガス供給路８は上記第２燃料ガス孔５ｉ及び第
１燃料ガス孔５ｊを介して火口の先端面に開口さ
れている。上記短突条５ｅは燃料ガス供給路８を
溝により連通する上下室に分割して燃料ガスの圧
力の脈動を抑えるためのものである。

第２筒状体６の外面は先端側が上記カバー４の
テーパ部４ｃに対応する先細のテーパ部６ｂとな
つており、外面の軸線方向中央部に複数の突条６
ｃが、カバー４の内面と若干の隙間を持つように
形成されている。第２筒状体６はカバー４より短
く形成され、かつその先端面は、第１筒状体５の
先端面と同一平面上に位置している。上記構成に
より、第２筒状体６の外面とカバー４の内面の間
の空間は、基部３の第２酸素孔３ｎに連通して第
２酸素供給路９の一部を構成している。この第２
酸素供給路９は、燃料ガス供給路と同様に上記突
条６ｃの溝により連通された上下室に分割されて
いる。

上記のような構成の高圧高速切断火口を組み立
てるには、基部３のスリーブ遊嵌孔３ｂにスリー
ブ２を挿入し、凹部３ｃに固定ナツト３ｅを螺着
してスリーブ２を固定する。さらに、基部３の係
止凸部３ｆに第１筒状体５と第２筒状体６を螺合
して固定し、一体としたものをカバー４に挿入
し、カバー４の外面の雄ねじ４ｂにより吹管（図
示略）に螺合する。これにより、吹管内面のテー
パ面が基部３のテーパ部３ａと当接し、吹管の燃
料ガス供給路が基部３の第２周溝３ｊに、酸素供
給路がスリーブ２の切断酸素孔２ｂ、基部３の第
１周溝３ｉ及び第３周溝３ｋにそれぞれ連通して
高圧高速切断火口に酸素と燃料ガスが供給され
る。

このように切断火口と吹管とを接続し、吹管の
バルブを開くと、第１周溝３ｉから供給された酸
素は第１酸素供給路７を介し、一部は酸素分岐孔
５ｋから、残りは第１酸素小孔５ｄからそれぞれ
凹部５ｌに噴射される。

一方、第２周溝３ｊから供給された燃料ガス
は、燃料ガス孔３ｍ及び燃料ガス供給路８を介
し、一部は第１燃料ガス孔５ｊから、残りは第２
燃料ガス孔５ｉからそれぞれ凹部５ｌに噴射され
る。その結果、燃料ガスと酸素とは、凹部５ｌで
強制混合されて加熱炎群Ａ及び加熱炎群Ｂを形成
する。

これらの加熱炎群は、被切断材を加熱すると同
時に、切断酸素孔２ｂから噴射され切断酸素流を
被覆することにより、加熱炎どうしが互いに相乗
効果を及ぼして、特に内側の加熱炎Ａを伸長し、
上述した切断酸素流の保護効果と被切断材の加熱
効果を高めている。

上記のような高圧高速切断火口においては、燃
料ガス供給路８がねじ面により酸素供給路７，９
から気密に仕切られているので、部材の寸法精度
にかかわらず、燃料ガスと酸素とが切断火口の内
部において混合することがない。また、第２筒状
体６の突条６ｃの外面とカバー４の内面とは隙間
Ｓを持つており、吹管にカバー４の雄ねじ４ｂを
螺合して固定したときに、吹管内面と火口本体１
のテーパ部３ａとが接触して、吹管に対して火口
本体１が芯出しされ、テーパ部３ａと吹管内面と
が密着する。従つて、逆火を起こすなどの危険な
事態が防止されるとともに、部材の製作において
寸法精度を厳密にする必要がなく、製作の手間が
省け、コストも低減できる。

さらに、酸素分岐孔５ｋと第１燃料ガス孔５ｊ
とが、第１筒状体５の先端面にて、周方向におい
て交互に配置されているため、酸素が加熱炎の近
傍から増量されて噴射され、加熱炎への酸素供給
量が増加する。その結果、本実施例の切断火口で
は、パイロツト加熱炎等における加熱炎の不完全
燃焼と、それに伴うすすの発生が防止される。ま
た、加熱炎群Ａに酸素が十分供給され、かつ加熱
炎群Ｂにも影響を与えて加熱炎が強化されるた
め、切断能力が向上するという効果もある。

切断火口の先端部における酸素や燃料ガスの流
路は、噴射エネルギーを高め、効率を向上させる
ために最密かつ複雑な設計がなされているが、こ
の考案においては、流路が筒状体どうしの内面ま
たは外面に溝や突条を加工して形成すればよく、
この加工は切削や溝切りなどの加工となり、従来
の穿孔加工を行うよりも作業が大幅に容易とな
り、また表面の円滑化やより一層の精密な加工が
可能となる。

また、第３図及び第４図は第２実施例であつ
て、第２筒状体６の先端に斜めに第２酸素小孔６
ｅを形成して酸素流を内側に向け、燃料ガスの燃
焼効率を高めて加熱効果の向上を図つたものであ
る。

上記の実施例においては、酸素供給路に分岐流
路を設け、それにより特有の効果を得ているが、
火口本体１が、基部３と、第１筒状体５、第２筒
状体６から構成されているので、個々の部品に穿
孔加工を施せばよく、作業が簡単に行え、かつ細
かい細工ができる。

なお、上記実施例で切断酸素供給孔２ｂをダイ
バーゼント形としたがストレート形のものに対し
ても適用は勿論可能である。

〔考案の効果〕

以上詳述したように、本願考案は下記のような
効果を有するものである。

第１請求項の考案は、火口本体の基端側にテー
パ状の吹管接続部を形成し、火口本体の先端側
に、内部に火口本体を遊嵌するとともに外面に上
記吹管を螺合する雄ねじ部を有する筒状のカバー
を取り付け、上記火口本体にカバーの基端面を係
止する係止面を形成したことにより、吹管と火口
本体のテーパ面どうしの接触により、火口本体と
吹管との芯出しが自然に行なわれ、その状態でカ
バーと吹管との螺合により火口本体、吹管、カバ
ーが一体化される。従つて、吹管と火口本体の接
触面が密着して、逆火を起こすことがない安全性
の高い火口を構成することができる。

また、主要部品が分割された構成であるため
に、酸素及び燃料ガスの供給路を形成するための
細工を、より簡単な作業により行うことができ
る。

加えて、第２請求項の考案では、加熱炎に十分
な酸素が供給されるため、加熱炎におけるすすの
発生が防止されるとともに、加熱炎が強化され、
切断能力が向上するとという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の第１実施例の側面断面図、
第２図はその平面図、第３図は第２実施例の側面
断面図、第４図はその平面図、第５図は従来例の
側面断面図、第６図はその平面図、第７図は他の
従来例の平面図である。 １……火口本体、２……切断酸素ノズル、３…
…基部、５……第１筒状体、６……第２筒状体、
７……第１酸素供給路、８……燃料ガス供給路、
９……第２酸素供給路。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 火口本体と、この火口本体の中心に嵌装され
   た切断酸素ノズルとを備え、上記火口本体の開
   口面には上記切断酸素ノズルを中心に酸素噴射
   口及び燃料ガス噴射口がそれぞれ同心円状かつ
   径方向に交互に形成され、上記酸素噴射口及び
   燃料ガス噴射口からの酸素及び燃料ガスによ
   り、切断酸素流を含む加熱炎を形成するように
   した高圧高速切断火口において、 上記火口本体が、酸素及び燃料ガス供給路が
   形成された基部と、この基部の先端面に螺合し
   て取り付けられた複数の同心状の筒状体から構
   成され、上記基部の基端側には、酸素及び燃料
   ガスを供給する吹管と接続するテーパ状の吹管
   接続部が形成されるとともに、上記火口本体の
   先端側には、外周面に上記吹管と螺合する雄ね
   じ部を有し、かつその内周面と上記火口本体の
   外周面との間で酸素通路を形成する筒状のカバ
   ーが遊嵌され、このカバーと上記吹管との螺合
   により、上記火口本体が、上記吹管の上記火口
   本体との係止面に、上記吹管接続部を密着させ
   た状態で取り付けられていることを特徴とする
   高圧高速切断火口。 (2) 上記火口本体内側の少なくとも１つの筒状体
   には、上記酸素供給路から分岐する分岐孔が、
   その開口部が上記燃料ガス供給路と周方向に交
   互になるように穿設されていることを特徴とす
   る請求項１記載の高圧高速切断火口。