JPH10267220A - コヒーレントガスジェット - Google Patents

コヒーレントガスジェット

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JPH10267220A
JPH10267220A JP10082430A JP8243098A JPH10267220A JP H10267220 A JPH10267220 A JP H10267220A JP 10082430 A JP10082430 A JP 10082430A JP 8243098 A JP8243098 A JP 8243098A JP H10267220 A JPH10267220 A JP H10267220A
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JP
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jet
gas
main gas
gas jet
nozzle
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Withdrawn
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JP10082430A
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English (en)
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John Erling Anderson
ジョン・アーリング・アンダーソン
Dennis Robert Farrenkopf
デニス・ロバート・ファレンコプフ
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Original Assignee
Praxair Technology Inc
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Publication date
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    • F27D3/16—Introducing a fluid jet or current into the charge
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 コヒーレントガスジェットを得る方法及びコ
ヒーレントガスジェットを得るのに使用することができ
る装置を提供する。 【解決手段】 ａ）主ガスをノズルを通して供し、それ
で主ガスがノズルを出て中央軸を有する主ガスジェット
を形成するようにし；ｂ）主ガスジェットを火炎エンベ
ロープで囲み；ｃ）該火炎エンベロープを主ガスジェッ
トの中央軸の方向に向けることを含むコヒーレントガス
ジェットを形成する方法。ａ）主ガスを高い速度で射出
して中央軸を有する主ガスジェットを造り出すことがで
きる主ガスノズル；ｂ）該主ガスジェットの回りに火炎
エンベロープを造り出すための手段；及びｃ）該火炎エ
ンベロープを該主ガスジェットの方に向けるための手段
を含む、コヒーレントガスジェットを造り出すための装
置。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、コヒーレントガス
ジェット、コヒーレントガスジェットを得る方法及びコ
ヒーレントガスジェットを得るのに使用することができ
る装置を指向するものである。
【０００２】
【従来の技術】ガスジェット、すなわちノズルから高速
でストリーム様様式で射出されるガスは、少なくとも２
つの形態で出ることができる。本関心のある２つの形態
は、慣用の乱流ジェット（又は本明細書中で用いる通り
の「ノーマルジェット」）及びコヒーレントジェットで
ある。
【０００３】ノーマルジェットでは、ノズルから射出さ
れるガスは、ガスジェットを造り出す。周囲ガスがガス
ジェットの中に同伴されてジェットを膨張させる。典型
的なノーマルジェットを図１に示す。ガスはノズル１か
ら出、発達してノーマルジェット２になる。周囲ガスの
同伴速度は、Ｍ．Ａ．Ｆｉｅｌｄ、Ｄ．Ｗ．Ｇｉｌｌ、
Ｂ．Ｂ．Ｍｏｒｇａｎ、及びＰ．Ｇ．Ｗ．Ｈａｗｋｓｌ
ｅｙによる文献「Ｔｈｅ Ｃｏｍｂｕｓｔｉｏｎ ｏｆ
Ｐｕｌｖｅｒｉｚｅｄ Ｃｏａｌ」、ＴｈｅＢｒｉｔ
ｉｓｈ Ｃｏａｌ Ｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ Ｒｅｓｅ
ａｒｃｈ Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ、２章、Ｆｌｏｗ
Ｐａｔｔｅｒｎｓ ａｎｄ Ｍｉｘｉｎｇ、４６頁に挙
げられている式から計算することができる。この式は、
ｘ／ｄo が約６になると生じる乱流ジェットが十分に発
達されるようになった後に適用する。６よりも小さい値
では、同伴速度は、一層小さくなる。
【数１】 前記式において、
【数２】
【数３】
【数４】
【０００４】十分に発達された乱流について、式によっ
て示される通りの同伴速度は、極めて速くなる。例え
ば、周囲ガス密度が、元のジェットガスの密度に等しい
ならば、その場合、３ノズル直径に相当するジェット長
さの間同伴されるガスの質量は、元のジェットからのガ
スの質量にほぼ等しいものになろう。３、６、及び９ノ
ズル直径のジェット長さの間、同伴されるガスの質量
は、初めのジェットガスの質量のそれぞれ１、２、及び
３倍になろう。
【０００５】ノーマルジェットに対比して、コヒーレン
トジェット中への周囲ガスの同伴は、ノズル面から相当
の距離の間ほとんどない。ジェットは、図２に示す通り
に、膨張は極めてわずかで、比較的にコヒーレント（凝
集性）のままである。図２において、ガスはノズル１か
ら出、発達してコヒーレントジェット３になる。ジェッ
トは、典型的には、ノーマルジェットに変化する前に、
約５０ノズル直径又はそれ以上のジェット長さの間コヒ
ーレントのままになることができる。
【０００６】酸素切断トーチでは、酸素ジェットは、還
元性火炎の環により、予備混合され、すなわち燃料及び
オキシダントガスが混合された後にノズルを出るか、又
は後混合され、すなわち燃料及びオキシダントガスが別
々のノズルを出た後に混合されるかのいずれかで囲まれ
る。この高温の火炎エンベロープ内で、酸素ジェット
は、凝集性になり、それで酸素ジェットがカーボンスチ
ールの中にぶつかるにつれて、まっすぐで円滑な切断を
行うことができる。ジェットが凝集性でないならば、品
質の劣るでこぼこの切断が生じることになる。
【０００７】従来技術においてかつ本用途で用いるデー
タを得る際にコヒーレント酸素ジェットを得るのに使用
する装置を、図３Ａ及び図３Ｂに示す。図３Ａ及び図３
Ｂに示す通りに、主ガス、この場合酸素は、中細（ｃｏ
ｎｖｅｒｇｉｎｇ−ｄｉｖｅｒｇｉｎｇ）ノズル４を通
過して超音速流れを得る。天然ガス用の内環の孔５及び
酸素用の外環の孔６もまた設置する。
【０００８】テスト装置では、中細ノズル４は、スロー
ト直径０．４２７インチ（１．０８ｃｍ）及び出口直径
０．５８０インチ（１．４７ｃｍ）を有していた。内環
の孔５は、数が１６であり、各々直径が０．１１３イン
チ（０．２８７ｃｍ）でありかつ直径１ ５／８インチ
（４．１３ｃｍ）の円の回りに均等に離間されるもので
あった。外環の孔６もまた数が１６であり、各々直径が
０．１６１インチ（０．４０８ｃｍ）でありかつ直径２
１／４インチ（５．７２ｃｍ）の円の回りに均等に離
間されるものであった。テストは、この装置により、ジ
ェット軸に沿うジェット速度を求めるためにピトー管を
使用してランした。ピトー管を使用してガス速度を測定
する方法は、当分野において良く知られている。ピトー
管は、衝撃圧と静圧との間の差を測定することによって
局部又は点速度を測定する。測定は、後燃焼火炎（天然
ガス１２００ＣＦＨ（３４ｍ3 ／時）及び酸素１２００
ＣＦＨ）のある場合かつまた後燃焼火炎の無い場合で行
った。
【０００９】ノズルからの軸方向距離に対するガス速度
のプロットを図４に挙げる。図４から容易に分かる通り
に、火炎の無い場合に、ジェット軸に沿うガス速度の鋭
い低下があった。火炎のある場合に、軸におけるジェッ
ト速度は、ジェット長さ２４インチ（６１ｃｍ）の間本
質的に超音速（例えば、マッハ１又はそれ以上）で一定
のままであった（ジェットが 凝集性であったことを示
す）後に、低下し始めた。図４における２つのカーブの
間の差異は、極めて顕著である。測定されたジェットの
凝集性部分へのガスの同伴は、式を用いてノーマルジェ
ットについて計算されたガスの同伴の約５％であった。
【００１０】溶融スチールの浴に入り込んで攪拌を起こ
させるのにアルゴンのノーマルジェットを用いるなら
ば、それが有効になるためには、それを溶融浴に非常に
近くに置かなければならないので、ノズルは腐食するこ
とになろう。ノズルの腐食を回避する程の長さのノーマ
ルジェットを用いるならば、ノーマルジェットは、ジェ
ットが浴表面にぶつかる前に、多量の周囲ガスを同伴す
ることになろう。よって、そのようなノーマルジェット
は、広く、小さな速度プロフィルを有することになり、
かつ金属浴に入り込むのに効果的でないものになろう。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は、酸素と異なるガスを使用してコヒーレントガスジェ
ットを提供し、コヒーレントガスジェットを得る方法を
提供し、改良された酸素コヒーレントジェットを提供
し、及びコヒーレントガスジェットを生成することがで
きる装置を提供するにある。本発明は、反応性ガス及び
不活性ガスを含む任意のガスを使用することを意図す
る。
【００１２】よって、本発明者等は、従来技術では利用
できなかったコヒーレントガスジェット並びにコヒーレ
ントガスジェットを造る方法及び装置を開発した。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明は、ジェットガス
が反応性でも又は非反応性でもよいコヒーレントガスジ
ェットを含む。適したガスは、窒素、アルゴン、二酸化
炭素及び天然ガス又はプロパンを含む燃料ガスを含む。
【００１４】本発明は、また、コヒーレントガスジェッ
トを生成する方法も含む。これは、ガスジェットを主ガ
スジェットの中央軸の方に内に撓ませる火炎で囲むこと
によって達成される。この方法を用いて、任意のガスを
含む長いコヒーレントジェットを得ることができる。
【００１５】本発明は、また、火炎を主ガスジェットの
中央軸の方に向けることができ、従って長いコヒーレン
トジェットを得ることができる装置も含む。そのような
装置は、ガスを囲む火炎エンベロープをしぼりかつ火炎
をガスのジェットの軸の方に中に向けるそらせ板を含ん
でもよい。そのような装置は、図３Ａ及び図３Ｂに示す
ような既存の手段に装着してもよく、或は全く新規に造
ってもよい。適した手段は、火炎及びガスが初めに出る
ので、火炎／ガスの組合せ上に位置させることができ、
かつ火炎を内方向に向けるノズルタイプ手段を含む。発
明は、また、そらせ手段を更に使用しないで、火炎を主
ガスジェットの方に向けさせるためにオキシダントガス
を燃料ガス中に撓ませる装着、並びに燃料ガス及びオキ
シダントガス用ノズルを、火炎がノズルを出かつ火炎を
主ガスジェットの横方向軸の方に向けてコヒーレントガ
スジェットを生成するような角度で設置した装置も含
む。
【００１６】
【発明の実施の形態】本発明は、コヒーレントガスジェ
ットを含む。そのようなコヒーレントガスジェットは、
ノズル面から相当の距離の間コヒーレントジェット中へ
の周囲ガスの同伴がほとんどないので、ガス流の速度を
ノズルを極めてわずかに膨張して出るままに保つ又は近
くに保つ。典型的なコヒーレントジェットは、ノーマル
ジェットに変化する前に、約５０ノズル直径又はそれ以
上のジェット長さの間コヒーレントのままになることが
できる。
【００１７】コヒーレントジェットを形成するのに使用
することができるガスは、不活性な又は非反応性ガス、
及び反応性ガスを含む。
【００１８】不活性な又は非反応性ガスの例は、窒素、
アルゴン及び二酸化炭素を含む。主ガスジェットを形成
するのに、ガスの混合物もまた使用してよい。
【００１９】有用なコヒーレントガスジェットをもたら
す応性ガスの例は、酸素及びプロパンや天然ガスのよう
な燃料ガス並びにこれらの混合物を含む。
【００２０】本発明に係るコヒーレントガスジェット
は、ジェット、又は主ガスを形成するつもりのガスを火
炎で囲みかつ火炎をガスジェットの中央軸の方に向ける
ことによって得られる。発明の目的は、コヒーレントジ
ェットについて亜音速及び超音速ガス速度によって達成
することができる。しかし、ガス速度が超音速、すなわ
ちマッハ１又はそれ以上であるならば、それは一層効果
的になる。
【００２１】火炎で囲まれたガスジェットを造り出すの
に使用する手段は、本明細書中先に検討しかつ図３Ａ及
び図３Ｂに示す同じタイプの手段にすることができる。
そのような装置では、ジェットを形成することになるガ
スを、一連の同心環の真ん中に位置させる。ジェットガ
スを、火炎を造り出すのに用いるオキシダント及び燃料
ガスを別々に供給することができる２つの環の孔で囲
む。オキシダント及び燃料ガス用の孔の数、サイズ及び
配置は、ガスジェットの中央の方に撓ませることができ
る火炎エンベロープの形成を可能にするように選ぶ。先
に図３Ａ及び図３Ｂに示す手段で検討した通りに、内環
の孔は天然ガス用に使用し、外環の孔は酸素用に使用す
る。また、内環の孔を酸素用に使用しかつ外環の孔を天
然ガス用に使用して運転することも可能である。また、
燃料及びオキシダントガスを同心の環状環より供給する
こともできる。
【００２２】ジェットガスを囲む火炎エンベロープを造
り出すのに使用するガスは、当業者に知られているガス
の内の任意のものにしてよい。例えば、酸素を３０〜１
００容積％含有するオキシダントを使用することができ
る。酸素を９０容積％よりも多く有するオキシダントが
好適である。燃料ガスは、水素、プロパン、天然ガス、
及びその他の炭化水素燃料を含む、当分野で知られてい
る燃料の内の任意のものにすることができる。
【００２３】燃料及びオキシダントガスは、予備混合し
ても或は後混合してもいずれでもよい。後混合される火
炎が、一層安全であるとして好適である。
【００２４】コヒーレントガスジェットは、火炎をガス
ジェットの中央軸の方に撓ませる装置を、図３Ａ及び図
３Ｂに示すような装着と共に使用することによって得ら
れる。そのようなそらせ板の一例を図５に示す。このそ
らせ板は、図３Ａ及び図３Ｂに示す構造の上面に位置さ
せることができる。図５の研究から、そらせ板８の内部
充実壁が、主ガスジェット軸の中央軸の方に角度およそ
２５度で先細になるのが分かる。この先細になる壁構造
は、射出する燃料及びオキシダントによって造り出され
る火炎エンベロープを、火炎エンベロープが出口９でそ
らせ板を離れるにつれてジェットガスの中央軸の方に向
けさせ、コヒーレントガスジェットを生じる。
【００２５】図５に示す実施態様は、特定のそらせ角度
を示すが、発明はそのように限定されない。火炎をガス
ジェットの方に向けさせてコヒーレントガスジェットを
もたらす任意の角度が、本発明の範囲内である。従っ
て、９０度までのそらせ角度が、適していると考えられ
る。
【００２６】火炎エンベロープを主ジェット軸の方向に
撓ませることによって、火炎をノズル面の近くの主ジェ
ットの回りに生じさせる。
【００２７】発明を、下記の例で立証する。例は、主ガ
ス、燃料及びオキシダントガスについて特定の流量を示
すが、発明はそのように限定されず、当業者ならばこれ
らのガスについて適した流量を選定することができるこ
とは了解されるべきである。
【００２８】
【実施例】例１ 図５に例示するそらせ板を、図３Ａ及び図３Ｂに示すガ
スジェット及び火炎装着に取り付ける。天然ガス１２０
０ＣＦＨ（３４ｍ3 ／時）が内環の孔から出かつ酸素１
２００ＣＦＨが外環の孔から出る後燃焼火炎を用いて火
炎パターンを造り出した。窒素を主、又はジェットガス
としてノズルの上流の圧力を１２５ｐｓｉｇ（８．７９
Kg/cm2Ｇ）にし、流量約２１，０００ＣＦＨ（５９５ｍ
3 ／時）で使用した。
【００２９】ジェット軸に沿うガス速度をピトー管で測
定した。測定は、火炎そらせ板のある場合と無い場合と
で行った。火炎そらせ板のある場合と無い場合とで測定
した窒素ジェットの軸に沿う速度のグラフである図６か
ら容易に分かる通りに、火炎そらせ板を使用することに
よって著しい改良が得られた。
【００３０】図６に示す通りに、窒素の速度は、火炎そ
らせ板のある場合、ノズル出口から約２５インチ（６４
ｃｍ）の間１５００フィート／秒（ｆｐｓ）（４６０ｍ
／秒）を越えたままであった。火炎そらせ板の無い場
合、ノズルから２５インチの点における窒素の速度は、
約１０００ｆｐｓ（３００ｍ／秒）に低下した。このよ
うに、窒素ジェットは、火炎そらせ板を使用した場合
に、速度がジェット軸に沿って一貫して高く、一層コヒ
ーレントであった。
【００３１】例２ アルゴンを主、又はジェットガスとして用い、後混合火
炎（孔サイズ、幾何学及び流量）は、酸素及び窒素に関
し前記したテストと同じであった。アルゴン用にデザイ
ンした中細ノズルは、スロート直径０．４３８”（１．
１１ｃｍ）及び出口直径０．５５４”（１．４１ｃｍ）
を有していた。アルゴン流量は、ノズルの上流の圧力１
２０ｐｓｉｇ（８．４Kg/cm2Ｇ）で、約２２，０００Ｃ
ＦＨ（５６６ｍ3 ／時）であった。
【００３２】ガス速度の測定を、撓ませた火炎の場合及
び火炎エンベロープの無い場合に行った。火炎のある場
合及び無い場合の運転についての軸に沿う速度のプロッ
トを図７に挙げる。火炎及びそらせ板により、長いコヒ
ーレントジェットが得られた。火炎のある場合の運転と
火炎の無い場合の運転との差異は、酸素による結果と同
様であった。ノズル面からのプローブ距離３６”（９１
ｃｍ）におけるジェット速度の比較を、火炎そらせ板の
ある場合及び無い場合で行った。測定された速度は、そ
らせ板のある場合に１２１０ｆｐｓ（３６９ｍ／秒）で
あり、火炎そらせ板の無い場合に８５０ｆｐｓ（２６０
ｍ／秒）であった。火炎そらせ板は、大きな相違を生じ
た。
【００３３】例３ ３種のガス（火炎そらせ板のある場合にアルゴン及び窒
素並びに火炎そらせ板の無い場合に酸素）の直接比較を
図８に提示する。速度は、ジェット軸に沿う速度をノズ
ル出口における速度で割って正規化した。プロットは、
火炎そらせ板を使用することによって、酸素により得ら
れるコヒーレントジェットに匹敵し得るコヒーレントジ
ェットが、本質的に任意のガスで達成されることができ
ることを明らかに示す。ジェットのコヒーレント部分の
長さは、窒素から酸素、アルゴンに進む際に増大した。
これは、恐らくガス密度の増大に起因され得る。コヒー
レントジェットの長さは、ガス密度が増大するにつれ
て、増大することが予期される。
【００３４】火炎をジェット軸の方に撓ませてコヒーレ
ントジェットを得る方法は、種々ある。そらせ板の別の
好適な実施態様を図９に例示する。この実施態様では、
主ガス４についてのノズル面とそらせ板１０との間の間
隔が小さく、燃料ガス、酸素及び燃焼生成物のジェット
軸の方向への半径方向速度の増大を生じる。ここで、火
炎のそらせ角度は、約９０度である。この実施態様で
は、火炎をジェットガスの方向に撓ませた後にそらせ板
出口１１から出す。
【００３５】火炎そらせ板の効果をシミュレートする別
のアプローチは、燃料ガス及び／又は酸素用の孔をジェ
ット軸の方向の角度に置くにある。
【００３６】酸素と異なるガスを使用してコヒーレント
ジェットを得る好適な手段を図１０に示す。図１０は、
ガス供給構造１３上に据えたそらせ手段１２を示す。図
１０において窒素として示す主ガスを中央ノズル４を通
して供給し、燃料及びオキシダントガスをそれぞれ環１
４及び１５を通して供給する。図１０から分かる通り
に、主ガス及び燃料ガスは、環及びノズル１４を妨げら
れないで通って上方に流れる。しかし、そらせ手段１２
は、オキシダントガスの流れを、円周の回りに取り付
け、主ガスジェット軸の方向に向けた孔１７によって燃
料ガスの流れ中に向ける。
【００３７】図１０に示す装置を使用し、主ガスとして
の窒素並びに天然ガス及び酸素により火炎エンベロープ
を供給し、各々の孔１７についての酸素流が天然ガスの
環の内部に入り込み、火炎がノズル面において主ガスの
回りに観察されるのが認められた。これより、充実そら
せ板を使用する代わりに、低速酸素ガスを用いて火炎を
主ジェットの方向に撓ませた。この方法は、本明細書中
で不活性ガスを用いる場合に検討する他の手段に比べて
一層有効になり得ると考えられる。
【００３８】そらせ板は、あらゆるジェットガスについ
て使用することができる。酸素と異なるガスについて、
そらせ板の効果は、窒素か又はアルゴンのいずれかを主
ガスとするテストについて本明細書中に例示する通りに
極めて有意になることができる。酸素が主ガスならば、
そらせ板を使用する改良は小さいものになり得る。しか
し、酸素を用いる場合でさえ、そらせ板を使用すること
は、確実に条件を、長いコヒーレントジェットを得るた
めに好都合にする。
【００３９】本発明を実施する際に、火炎をジェットガ
スの方向に撓ませることが重要であるばかりでなく、ま
た、ジェットを囲む火炎を造り出すための燃料ガス及び
オキシダントについての流量を、所定のガイドライン内
に保つことも重要である。ガイドラインは、下記の記号
を用いる。 Ｑ−燃料ガスについての燃焼速度（ＬＨＶ）−ＭＭＢｔ
ｕ／時（百万Ｂｔｕ／時） Ｖ−オキシダントについての容積流量−６０°F （１７
℃）及び大気圧におけるＭＣＦＨ（千立方フィート／
時） Ｐ−オキシダント中の酸素容積％ Ｄ−ノズル出口直径−インチ
【００４０】オキシダント中の酸素容積％（Ｐ）は、３
０％よりも大きく、好ましくは９０％よりも大きくすべ
きである。Ｑ／Ｄ比は、０．６、好ましくは約２．０よ
りも大きくすべきである。関数ＶＰ／Ｄ比は、７０、好
ましくは約２００よりも大きくすべきである。
【００４１】加えて、火炎又は燃料及びオキシダントガ
スの不連続のような燃焼不安定性を、避けるべきであ
る。
【００４２】ノズルやそらせ板を構築するのに用いる材
料は、当分野で良く知られており、ステインレススチー
ル、銅及びいくつかの用途では、耐熱性タイプの材料を
含む。
【００４３】ノズル及びそらせ板は、コヒーレントジェ
ットの最終用途に応じて、作業中冷却することができ
る。例えば、ジェットを炉において使用するつもりなら
ば、ノズルを冷却することは適することになる。水及び
空気冷却を含む、当業者に知られている方法が適するこ
とになる。
【００４４】前記の開示から分かる通りに、本発明者等
は、特定のタイプのガスに限定されない新規なコヒーレ
ントガスジェットを得るのに成功した。また、本発明
は、コヒーレントジェットを造り出すのに火炎を主ガス
ジェットの中央軸の方向に撓ませるための特定の手段に
限定されない。
【図面の簡単な説明】
【図１】慣用の乱流ジェット、又は「ノーマル」ジェッ
トを表わす図である。
【図２】コヒーレントジェットを表わす図である。
【図３】図３Ａは、酸素コヒーレントジェットを得るの
に使用することができる装置の断面図である。図３Ｂ
は、酸素コヒーレントジェットを得るのに使用すること
ができる装置のオーバーヘッド図である。
【図４】火炎エンベロープのある場合及び無い場合の酸
素ジェットについて軸に沿う速度を示すグラフである。
【図５】図３Ａ及び図３Ｂに例示するジェット装置に取
り付ける火炎そらせ板のスケッチである。
【図６】火炎そらせ板のある場合及び無い場合の窒素ジ
ェットについてジェット軸に沿う速度を示すグラフであ
る。
【図７】火炎そらせ板のある場合及び無い場合のアルゴ
ンジェットについてジェット軸に沿う速度を示すグラフ
である。
【図８】酸素のコヒーレントジェット（火炎そらせ板の
無い場合）を窒素及びアルゴンのコヒーレントジェット
（火炎そらせ板のある場合）と比較するグラフである。
【図９】本発明に従って用いることができる火炎そらせ
板の別の実施態様を表わす図である。
【図１０】オキシダントガスを撓ませて火炎を主ガスジ
ェットの方向に向ける発明の実施態様の断面図である。
図中の番号は、共通した機素について同じである。
【符号の説明】
１ ノズル ２ ノーマルジェット ３ コヒーレントジェット ８ そらせ板 １０ そらせ板 １２ そらせ手段 １３ ガス供給構造 １７ 孔

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 下記： ａ）主ガスをノズルを通して供し、それで主ガスがノズ
    ルを出て中央軸を有する主ガスジェットを形成するよう
    にし； ｂ）主ガスジェットを火炎エンベロープで囲み； ｃ）該火炎エンベロープを主ガスジェットの中央軸の方
    向に向けることを含むコヒーレントガスジェットを形成
    する方法。
  2. 【請求項２】 主ガスがノズルをマッハ１に等しい又は
    それよりも大きな速度で出る請求項１の方法。
  3. 【請求項３】 火炎エンベロープをオキシダントガス及
    び燃料ガスによって形成し、オキシダントが酸素を容積
    ％で３０％又はそれ以上含有し、百万Ｂｔｕ／時で表わ
    す燃料ガスについての燃焼速度対インチで表わすノズル
    出口直径の比が０．６又はそれ以上であり、千立方フィ
    ート／時で表わすオキシダントについての容積流量に、
    オキシダント中の酸素容積％を掛け、インチで表わすノ
    ズル出口直径で割ったものが７０よりも大きい請求項１
    の方法。
  4. 【請求項４】 主ガスを酸素、アルゴン、窒素及び二酸
    化炭素からなる群より選ぶ請求項１の方法。
  5. 【請求項５】 火炎エンベロープをガスジェットの方に
    角度２５〜９０度で向ける請求項１の方法。
  6. 【請求項６】 下記： ａ）主ガスを高い速度で射出して中央軸を有する主ガス
    ジェットを造り出すことができる主ガスノズル； ｂ）該主ガスジェットの回りに火炎エンベロープを造り
    出すための手段；及び ｃ）該火炎エンベロープを該主ガスジェットの方に向け
    るための手段を含む、コヒーレントガスジェットを造り
    出すための装置。
  7. 【請求項７】 火炎エンベロープを造り出すための手段
    が、燃料ガス用の内円の射出孔及びオキシダントガス用
    の外円の射出孔を含み、外円及び内円は、互いにかつ主
    ガスノズルと同心である請求項６の装置。
  8. 【請求項８】 火炎エンベロープを向けるための手段
    が、壁を主ガスジェットの中央軸の方向に内に角度を付
    けたそらせ板を含む請求項６の装置。
  9. 【請求項９】 火炎エンベロープを向けるための手段
    が、オキシダントガスを、火炎エンベロープを造り出す
    のに用いる燃料ガスを通して入り込ませるように向ける
    ための手段を含み、それで火炎エンベロープを主ガスジ
    ェットの方向に向ける請求項６の装置。
  10. 【請求項１０】 ノズルを通る主ガスを、主ガスがノズ
    ルを出て中央軸を有する主ガスジェットを形成するよう
    にし供し、主ガスを火炎エンベロープで囲み、かつ該火
    炎エンベロープを主ガスジェットの中央軸の方向に向け
    ることによって形成されるコヒーレントガスジェット。
JP10082430A 1997-03-18 1998-03-16 コヒーレントガスジェット Withdrawn JPH10267220A (ja)

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