JPS6145497B2 - - Google Patents
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- JPS6145497B2 JPS6145497B2 JP1944779A JP1944779A JPS6145497B2 JP S6145497 B2 JPS6145497 B2 JP S6145497B2 JP 1944779 A JP1944779 A JP 1944779A JP 1944779 A JP1944779 A JP 1944779A JP S6145497 B2 JPS6145497 B2 JP S6145497B2
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- Nozzles (AREA)
Description
この発明は火炎溶射に用いる粉体溶射用バーナ
ーノズルに関する。 従来の粉体溶射装置では燃料ガスとして
C3H8，C4H10等のガスを用いた場合に充分に高い
火炎温度が得られず、セラミツクたとえばＡ
2O3のような高融点の粉体原料を火炎溶射するこ
とができなかつた。そこで、高融点の粉体原料を
火炎溶射する場合には、一般に燃料ガスとして
C2H2を用いていた。しかし、C2H2は自己分解を
起す性質を有し、供給圧力を低く保つ必要がある
ため、大容量処理には不向きである。 この発明はこのような事情を考慮してなされた
ものであり、その目的は燃料ガスとしてC3H8，
C4H10等を用いても充分に高い火炎温度を得るこ
とができ、セラミツク等高融点の粉体材料を火炎
溶射できる粉体溶射用のバーナーノズルを提供す
ることにある。さらに、この発明の他の目的は粉
体原料を高い溶着率で火炎溶射できるバーナーノ
ズルを提供することにある。 以下、この発明の一実施例について説明する。
第１図および第２図はこの実施例を示している。
第１図および第２図において、銅製の内筒１０に
はこれを囲むように円筒状の外筒１１が固定して
取り付けられている。内筒１０には円柱状の空洞
１２と、円錐台形状の空洞１３と、この空洞１２
に比較して径の小さい円柱状の空洞からなる気固
流供給孔１４とが形成されている。これら空洞１
２，１３は予混合・燃焼室１５を構成し、この予
混合・燃焼室１５の空洞１２側の端部が火炎噴出
口１５ａとして開口されている。予混合・燃焼室
１５の、他方の空洞１３側の端部は前述の気固流
供給孔１４につながつている。こうして、気固流
（粉体原料、たとえばＡ2O3をC3H8，O4H10等の
燃料ガスたとえばC3H8で輸送する場合の流れ。
以下、同様）が、気固流供給孔１４を介して予混
合・燃焼室１５に導入され、そののち火炎とされ
て火炎噴出口１５ａから噴射されるのである。 また、円筒１０の予混合・燃焼室１５側の外径
は外筒１１の内径と一致しており、この予混合・
燃焼室１５側において、内筒１０の外周面と外周
１１の内周面とが密着している。他方、内筒１０
の気固流供給孔１４側の外径は外筒１１の内径よ
り小さくなつており、この気固流供給孔１４側に
おいて、内筒１０の外周面と外筒１１の内周面と
の間に環状の空隙が形成され、この空隙が支燃ガ
ス案内孔１６を構成している。 予混合・燃焼室１５の空洞１３を形成する円錐
台形の壁面（錐面）には母線方向の異なる３つの
位置ごとに空洞１２，１３，１４の軸線に垂直な
平面上に各４個づつ（一般的には複数個、本実施
例では各４個づつ）の小径の支燃ガス供給孔１７
ａ，…，１７ｂ，…，１７ｃ，…，がそれぞれ環
状の配列で開口している。これらの供給孔１７
ａ，…，１７ｂ，…，１７ｃ，…はそれぞれ支燃
ガス案内孔１６側から予混合・燃焼室１５内の前
記軸線上でかつ火炎噴出口１５ａの方向に向けて
各段毎に収れんするように予混合・燃焼室１５側
まで穿ち設けられている。 こうして、酸素ガスまたは酸素富化空気（以
下、支燃ガスとする）が支燃ガス案内孔１６およ
び支燃ガス供給孔１７ａ，…１７ｂ，…１７ｃ，
…を経て予混合・燃焼室１５に供給され、前述の
気固流と混合される。 つぎに、このように構成された粉体溶射用バー
ナーノズルの機能について説明する。第１図およ
び第２図において、粉体原料Ａ2O3は燃料ガス
C3H8に輸送されて気固流として約20ｍ／secの流
速で矢印ａで示すように気固流供給孔１４内を導
入され、さらに予混合・燃焼室１５に噴出され
る。また支燃ガスは支燃ガス案内孔１６内を約20
ｍ／secの流速で矢印ｂで示すように導入され、
そののち支燃ガス供給孔１７ａ，…，１７ｂ，
…，１７ｃ，…を経て約150ｍ／secの流速で矢印
ｃで示すように予混合・燃焼室１５に噴出され
る。その結果、燃料ガスおよび支燃ガスが完全に
混合される。 すなわち、支燃ガス供給孔１７ａ，…１７ｂ，
…１７ｃ，…はそれぞれ母線方向の異なる位置に
設けられているため、前述の気固流はまず供給孔
１７ａ，…の近くを通過し、そののち順次供給孔
１７ｂ，…，１７ｃ，…のそれぞれの近くを通過
していく。その結果、この気固流にはまず供給孔
１７ａ，…から噴出された支燃ガスが混合され、
そののち供給孔１７ｂ，…，１７ｃ，…からそれ
ぞれ噴出された支燃ガスが順次に混合される。こ
の際、各支燃ガス供給孔１７ａ，…，１７ｂ，
…，１７ｃは前記軸線上でかつ火炎噴出口１５ａ
の方向に向けて収れんするように穿孔されている
ため、前述の支燃ガスの噴出によつて、気固流供
給孔１４からの気固流のスムーズな供給が妨げら
れ流れが乱されることがない。 こうして、気固流がスムーズに供給され、その
うえ、この気固流に支燃ガスが完全に混合され
る。したがつて、予混合・燃焼室１５から火炎噴
出口１５ａの外側の領域にわたつて高い火炎温度
ゾーンが形成され、気固流中の粉体原料が高融点
のものであつても、火炎噴出口１５ａの外側の領
域までに完全に溶融される。火炎噴出口１５ａか
ら噴出されるガス（火炎）の流速はほぼ250ｍ／
secであり、大部分が溶融された粉体原料の流速
（速度）はほぼ150ｍ／secである。粉体原料はこ
の流速で火炎噴出口１５ａを噴出し、火炎中で完
全に溶融した後母材（図示しない）に溶着する。 また、支燃ガス供給孔１７ａ，…は予混合・燃
焼室１５の錐面に環状の配列で、しかも軸線上で
かつ、火炎噴出口１５ａの方向に向けて収れんす
るように設けられており、また支燃ガス供給孔１
７ａ，…，１７ｂ，…，１７ｃ，…も予混合・燃
焼室１５の錐面に同様に設けられているので、気
固流中の粉体原料がいたずらに飛散することな
く、気固流中の粉体原料を前述した火炎の中心
（予混合・燃焼室１５の中心軸方向）に集中させ
ることができ、そのため高付着率の溶射を実現で
きる。上記ノズルを用いた溶射実験によれば、
「表」に示すように、燃料ガスおよび粉体原料と
してそれぞれC3H8およびＡ2O3（純粋）を採用
した場合でも極めて高い溶着率で溶射が行えた。
ーノズルに関する。 従来の粉体溶射装置では燃料ガスとして
C3H8，C4H10等のガスを用いた場合に充分に高い
火炎温度が得られず、セラミツクたとえばＡ
2O3のような高融点の粉体原料を火炎溶射するこ
とができなかつた。そこで、高融点の粉体原料を
火炎溶射する場合には、一般に燃料ガスとして
C2H2を用いていた。しかし、C2H2は自己分解を
起す性質を有し、供給圧力を低く保つ必要がある
ため、大容量処理には不向きである。 この発明はこのような事情を考慮してなされた
ものであり、その目的は燃料ガスとしてC3H8，
C4H10等を用いても充分に高い火炎温度を得るこ
とができ、セラミツク等高融点の粉体材料を火炎
溶射できる粉体溶射用のバーナーノズルを提供す
ることにある。さらに、この発明の他の目的は粉
体原料を高い溶着率で火炎溶射できるバーナーノ
ズルを提供することにある。 以下、この発明の一実施例について説明する。
第１図および第２図はこの実施例を示している。
第１図および第２図において、銅製の内筒１０に
はこれを囲むように円筒状の外筒１１が固定して
取り付けられている。内筒１０には円柱状の空洞
１２と、円錐台形状の空洞１３と、この空洞１２
に比較して径の小さい円柱状の空洞からなる気固
流供給孔１４とが形成されている。これら空洞１
２，１３は予混合・燃焼室１５を構成し、この予
混合・燃焼室１５の空洞１２側の端部が火炎噴出
口１５ａとして開口されている。予混合・燃焼室
１５の、他方の空洞１３側の端部は前述の気固流
供給孔１４につながつている。こうして、気固流
（粉体原料、たとえばＡ2O3をC3H8，O4H10等の
燃料ガスたとえばC3H8で輸送する場合の流れ。
以下、同様）が、気固流供給孔１４を介して予混
合・燃焼室１５に導入され、そののち火炎とされ
て火炎噴出口１５ａから噴射されるのである。 また、円筒１０の予混合・燃焼室１５側の外径
は外筒１１の内径と一致しており、この予混合・
燃焼室１５側において、内筒１０の外周面と外周
１１の内周面とが密着している。他方、内筒１０
の気固流供給孔１４側の外径は外筒１１の内径よ
り小さくなつており、この気固流供給孔１４側に
おいて、内筒１０の外周面と外筒１１の内周面と
の間に環状の空隙が形成され、この空隙が支燃ガ
ス案内孔１６を構成している。 予混合・燃焼室１５の空洞１３を形成する円錐
台形の壁面（錐面）には母線方向の異なる３つの
位置ごとに空洞１２，１３，１４の軸線に垂直な
平面上に各４個づつ（一般的には複数個、本実施
例では各４個づつ）の小径の支燃ガス供給孔１７
ａ，…，１７ｂ，…，１７ｃ，…，がそれぞれ環
状の配列で開口している。これらの供給孔１７
ａ，…，１７ｂ，…，１７ｃ，…はそれぞれ支燃
ガス案内孔１６側から予混合・燃焼室１５内の前
記軸線上でかつ火炎噴出口１５ａの方向に向けて
各段毎に収れんするように予混合・燃焼室１５側
まで穿ち設けられている。 こうして、酸素ガスまたは酸素富化空気（以
下、支燃ガスとする）が支燃ガス案内孔１６およ
び支燃ガス供給孔１７ａ，…１７ｂ，…１７ｃ，
…を経て予混合・燃焼室１５に供給され、前述の
気固流と混合される。 つぎに、このように構成された粉体溶射用バー
ナーノズルの機能について説明する。第１図およ
び第２図において、粉体原料Ａ2O3は燃料ガス
C3H8に輸送されて気固流として約20ｍ／secの流
速で矢印ａで示すように気固流供給孔１４内を導
入され、さらに予混合・燃焼室１５に噴出され
る。また支燃ガスは支燃ガス案内孔１６内を約20
ｍ／secの流速で矢印ｂで示すように導入され、
そののち支燃ガス供給孔１７ａ，…，１７ｂ，
…，１７ｃ，…を経て約150ｍ／secの流速で矢印
ｃで示すように予混合・燃焼室１５に噴出され
る。その結果、燃料ガスおよび支燃ガスが完全に
混合される。 すなわち、支燃ガス供給孔１７ａ，…１７ｂ，
…１７ｃ，…はそれぞれ母線方向の異なる位置に
設けられているため、前述の気固流はまず供給孔
１７ａ，…の近くを通過し、そののち順次供給孔
１７ｂ，…，１７ｃ，…のそれぞれの近くを通過
していく。その結果、この気固流にはまず供給孔
１７ａ，…から噴出された支燃ガスが混合され、
そののち供給孔１７ｂ，…，１７ｃ，…からそれ
ぞれ噴出された支燃ガスが順次に混合される。こ
の際、各支燃ガス供給孔１７ａ，…，１７ｂ，
…，１７ｃは前記軸線上でかつ火炎噴出口１５ａ
の方向に向けて収れんするように穿孔されている
ため、前述の支燃ガスの噴出によつて、気固流供
給孔１４からの気固流のスムーズな供給が妨げら
れ流れが乱されることがない。 こうして、気固流がスムーズに供給され、その
うえ、この気固流に支燃ガスが完全に混合され
る。したがつて、予混合・燃焼室１５から火炎噴
出口１５ａの外側の領域にわたつて高い火炎温度
ゾーンが形成され、気固流中の粉体原料が高融点
のものであつても、火炎噴出口１５ａの外側の領
域までに完全に溶融される。火炎噴出口１５ａか
ら噴出されるガス（火炎）の流速はほぼ250ｍ／
secであり、大部分が溶融された粉体原料の流速
（速度）はほぼ150ｍ／secである。粉体原料はこ
の流速で火炎噴出口１５ａを噴出し、火炎中で完
全に溶融した後母材（図示しない）に溶着する。 また、支燃ガス供給孔１７ａ，…は予混合・燃
焼室１５の錐面に環状の配列で、しかも軸線上で
かつ、火炎噴出口１５ａの方向に向けて収れんす
るように設けられており、また支燃ガス供給孔１
７ａ，…，１７ｂ，…，１７ｃ，…も予混合・燃
焼室１５の錐面に同様に設けられているので、気
固流中の粉体原料がいたずらに飛散することな
く、気固流中の粉体原料を前述した火炎の中心
（予混合・燃焼室１５の中心軸方向）に集中させ
ることができ、そのため高付着率の溶射を実現で
きる。上記ノズルを用いた溶射実験によれば、
「表」に示すように、燃料ガスおよび粉体原料と
してそれぞれC3H8およびＡ2O3（純粋）を採用
した場合でも極めて高い溶着率で溶射が行えた。
【表】
なお、この実施例では気固流として粉体原料を
燃料ガスで輸送させたものを用いたが、燃料ガス
と支燃ガスとの混合ガス粉体原料を輸送させても
よい。また、支燃ガス供給孔を環状の配列で設け
られた小径の孔としたが、環状のスリツトによつ
て構成するようにしてもよい。 以上、実施例について説明したように、この発
明によれば、気固流に支燃ガスを完に混合でき、
その結果高い火炎温度を実現でき、しかも気固流
中の粉体原料を火炎の中心に集めることができる
ため、燃料ガスとしてC3H8，C4H00等を用いても
高融点の粉体原料を高い溶着率で溶射することが
できる。
燃料ガスで輸送させたものを用いたが、燃料ガス
と支燃ガスとの混合ガス粉体原料を輸送させても
よい。また、支燃ガス供給孔を環状の配列で設け
られた小径の孔としたが、環状のスリツトによつ
て構成するようにしてもよい。 以上、実施例について説明したように、この発
明によれば、気固流に支燃ガスを完に混合でき、
その結果高い火炎温度を実現でき、しかも気固流
中の粉体原料を火炎の中心に集めることができる
ため、燃料ガスとしてC3H8，C4H00等を用いても
高融点の粉体原料を高い溶着率で溶射することが
できる。
第１図および第２図はこの発明の一実施例を示
すもので、第１図は第２図の−線に沿つて断
面する横断面図、第２図は縦断面図である。 １０…内筒、１１…外筒、１４…気固流供給
孔、１５…予混合・燃焼室、１５ａ…火炎噴出
口、１６…支燃ガス案内孔、１７ａ，１７ｂ，１
７ｃ…支燃ガス供給孔。
すもので、第１図は第２図の−線に沿つて断
面する横断面図、第２図は縦断面図である。 １０…内筒、１１…外筒、１４…気固流供給
孔、１５…予混合・燃焼室、１５ａ…火炎噴出
口、１６…支燃ガス案内孔、１７ａ，１７ｂ，１
７ｃ…支燃ガス供給孔。
Claims (1)
- １ 前端部が火炎噴出口として開口し、該火炎噴
出口方向に向けて断面が拡開する空洞よりなる予
混合・燃焼室を有し、前記空洞の後端部に該空洞
内に向けて気固流を噴出する気固流供給孔が連設
され、さらに前記空洞の軸線を中心として環状に
配置され、かつ前記火炎噴出口に向けて前記軸線
に漸次近づくような方向を有して穿孔または配置
された小孔群またはスリツトを前記空洞の壁部の
前後方向に複数段穿設してなる支燃ガス供給孔を
形成したことを特徴とする粉体溶射用バーナーノ
ズル。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1944779A JPS55111862A (en) | 1979-02-21 | 1979-02-21 | Burner nozzle for metal-spraying pulverized material |
| DE19803006558 DE3006558A1 (de) | 1979-02-21 | 1980-02-21 | Brenner zur pulverspruehbeschichtung |
| FR8004126A FR2449479A1 (fr) | 1979-02-21 | 1980-02-21 | Bruleur pour revetement par pulverisation de poudre |
| US06/595,344 US4569479A (en) | 1979-02-21 | 1984-03-30 | Burner for powder spray coating |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1944779A JPS55111862A (en) | 1979-02-21 | 1979-02-21 | Burner nozzle for metal-spraying pulverized material |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS55111862A JPS55111862A (en) | 1980-08-28 |
| JPS6145497B2 true JPS6145497B2 (ja) | 1986-10-08 |
Family
ID=11999555
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1944779A Granted JPS55111862A (en) | 1979-02-21 | 1979-02-21 | Burner nozzle for metal-spraying pulverized material |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS55111862A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE112014002809T5 (de) | 2013-06-14 | 2016-04-28 | Beneq Oy | Brennerdüse, Brenner und eine Oberflächenbehandlungsvorrichtung |
-
1979
- 1979-02-21 JP JP1944779A patent/JPS55111862A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS55111862A (en) | 1980-08-28 |
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