JPS6145495B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6145495B2 JPS6145495B2 JP1944579A JP1944579A JPS6145495B2 JP S6145495 B2 JPS6145495 B2 JP S6145495B2 JP 1944579 A JP1944579 A JP 1944579A JP 1944579 A JP1944579 A JP 1944579A JP S6145495 B2 JPS6145495 B2 JP S6145495B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- combustion
- gas
- cavity
- combustion chamber
- premixing
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
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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
O3H6，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
O2H2を用いていた。しかし、O2H2は自己分解を
起す性質を有するため供給圧力を低く保つ必要が
あり、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O2H8，
O4H10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供給す
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
ズルを供給することにある。 以下、この発明の一実施例について説明する。
第１図、第２図および第３図はこの施例に係るバ
ーナーノズル本体９を示している。第１図、第２
図および第３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。これら空洞１２，
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１
５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，C4，H10等の
燃料ガスたとえばO3H8で輸送する流れ。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、内筒１０の予混合・燃焼室１５側の外径
に外筒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の外周面と外筒
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の壁面（錐面）
には母線方向の異なる２つの位置ごとに４個づつ
（本実施例には４個づつ、一般には４個に限らず
複数個）の小径の第１支燃ガス供給孔１７ａ，
…，１７ｂ，…がそれぞれ環状の配列で設けられ
ている。これらの供給孔１７ａ，１７ｂ，…，は
前述の支燃ガス案内孔１６から前述の予混合・燃
焼室１５までその予混合・燃焼室１５の空洞の壁
面（錐面）の接線方向に穿ち設けられている。さ
らに、予混合・燃焼室１５の空洞１３の壁面（錐
面）には前述の母線方向の異なる２つの位置より
も空洞１２側の位置に、８個の第２支燃ガス供給
孔１７ｃ，…が環状の配列で設けられている。こ
の第２支燃ガス供給孔１７ｃ，…は予混合・燃焼
室１５の火炎噴出口１５ａ方向でかつ予混合・燃
焼室１５の軸線上に収れんするように、支燃ガス
案内孔１６側から予混合・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，…１７
ｃ，…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、第
２図および第３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20
ｍ／secの流速で矢印ａで示すように気固流供給
孔１４内を案内され、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１
６内を約20の／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
でそれぞれ矢印ｃ，ｄ，ｅ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
よび支燃ガスが混合される。 すなわち、支燃ガス供給孔１７ａ，…，１７
ｂ，…，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、混合される。
この際、第１支燃ガス供給孔１７ａ，…１７ｂ，
…は予混合・燃焼室１５の空洞１３の錐面の接線
方向に向いており、また、第２支燃ガス供給孔１
７ｃ，…は火炎噴出口１５ａ方向でかつ予混合・
燃焼室１５の軸線上に収れんするようになつてい
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
られる流れが乱れることがない。 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からの火炎
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250
ｍ／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、第１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、しかもこ
の錐面の接線方向に向いて設けられている。同様
に、第１支燃ガス供給孔１７ｂ，…も予混合燃焼
室１５に設けられている。さらに、第２支燃ガス
供給孔１７ｃ，…は予混合・燃焼室１５の錐面に
環状の配列で、しかも火炎噴出口１５ａの方向で
かつ予混合・燃焼室１５の軸線上で収れんするよ
うに設けられている。 したがつて、気固流中の粉体原料をむだに飛散
させずにすみ、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、そのため高溶着率の溶射
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O3H8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
O3H6，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
O2H2を用いていた。しかし、O2H2は自己分解を
起す性質を有するため供給圧力を低く保つ必要が
あり、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O2H8，
O4H10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供給す
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
ズルを供給することにある。 以下、この発明の一実施例について説明する。
第１図、第２図および第３図はこの施例に係るバ
ーナーノズル本体９を示している。第１図、第２
図および第３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。これら空洞１２，
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１
５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，C4，H10等の
燃料ガスたとえばO3H8で輸送する流れ。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、内筒１０の予混合・燃焼室１５側の外径
に外筒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の外周面と外筒
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の壁面（錐面）
には母線方向の異なる２つの位置ごとに４個づつ
（本実施例には４個づつ、一般には４個に限らず
複数個）の小径の第１支燃ガス供給孔１７ａ，
…，１７ｂ，…がそれぞれ環状の配列で設けられ
ている。これらの供給孔１７ａ，１７ｂ，…，は
前述の支燃ガス案内孔１６から前述の予混合・燃
焼室１５までその予混合・燃焼室１５の空洞の壁
面（錐面）の接線方向に穿ち設けられている。さ
らに、予混合・燃焼室１５の空洞１３の壁面（錐
面）には前述の母線方向の異なる２つの位置より
も空洞１２側の位置に、８個の第２支燃ガス供給
孔１７ｃ，…が環状の配列で設けられている。こ
の第２支燃ガス供給孔１７ｃ，…は予混合・燃焼
室１５の火炎噴出口１５ａ方向でかつ予混合・燃
焼室１５の軸線上に収れんするように、支燃ガス
案内孔１６側から予混合・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，…１７
ｃ，…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、第
２図および第３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20
ｍ／secの流速で矢印ａで示すように気固流供給
孔１４内を案内され、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１
６内を約20の／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
でそれぞれ矢印ｃ，ｄ，ｅ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
よび支燃ガスが混合される。 すなわち、支燃ガス供給孔１７ａ，…，１７
ｂ，…，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、混合される。
この際、第１支燃ガス供給孔１７ａ，…１７ｂ，
…は予混合・燃焼室１５の空洞１３の錐面の接線
方向に向いており、また、第２支燃ガス供給孔１
７ｃ，…は火炎噴出口１５ａ方向でかつ予混合・
燃焼室１５の軸線上に収れんするようになつてい
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
られる流れが乱れることがない。 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からの火炎
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250
ｍ／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、第１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、しかもこ
の錐面の接線方向に向いて設けられている。同様
に、第１支燃ガス供給孔１７ｂ，…も予混合燃焼
室１５に設けられている。さらに、第２支燃ガス
供給孔１７ｃ，…は予混合・燃焼室１５の錐面に
環状の配列で、しかも火炎噴出口１５ａの方向で
かつ予混合・燃焼室１５の軸線上で収れんするよ
うに設けられている。 したがつて、気固流中の粉体原料をむだに飛散
させずにすみ、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、そのため高溶着率の溶射
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O3H8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で粉体原料を輸送させて
もよい。また、第２支燃ガス供給孔１７ｃ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。更に
この第２支燃ガス供給孔は前記予混合・燃焼室の
前後方向に複数段設けても良い。 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全に混合で
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，C4H10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で粉体原料を輸送させて
もよい。また、第２支燃ガス供給孔１７ｃ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。更に
この第２支燃ガス供給孔は前記予混合・燃焼室の
前後方向に複数段設けても良い。 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全に混合で
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，C4H10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。
図面はこの発明の一実施例を示すもので、第１
図は縦断面図、第２図は第１図の−線に沿つ
て断面する横断面図、第３図は第１図の−線
に沿つて断面する横断面図である。 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，…
第１支燃ガス供給孔、１７ｃ…第２支燃ガス供給
孔。
図は縦断面図、第２図は第１図の−線に沿つ
て断面する横断面図、第３図は第１図の−線
に沿つて断面する横断面図である。 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，…
第１支燃ガス供給孔、１７ｃ…第２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、横断面が
円形で該火炎噴出口方向に向けて拡開する空洞よ
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、前記空洞の軸線を中心として環状
に配置され、かつ前記円形の横断面の接線方向に
向くように前記予混合・燃焼室に連通する複数の
第１支燃ガス供給孔を一段または前記空洞の前後
方向に複数段形成し、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穿設して
なる第２支燃ガス供給孔を一段または前記空洞の
前後方向に複数段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 |
|---|---|---|---|
| JP1944579A JPS55111860A (en) | 1979-02-21 | 1979-02-21 | Burner nozzle for flame-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 |
|---|---|---|---|
| JP1944579A JPS55111860A (en) | 1979-02-21 | 1979-02-21 | Burner nozzle for flame-spraying pulverized material |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS55111860A JPS55111860A (en) | 1980-08-28 |
| JPS6145495B2 true JPS6145495B2 (ja) | 1986-10-08 |
Family
ID=11999498
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1944579A Granted JPS55111860A (en) | 1979-02-21 | 1979-02-21 | Burner nozzle for flame-spraying pulverized material |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS55111860A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62102082A (ja) * | 1985-10-28 | 1987-05-12 | 川崎製鉄株式会社 | 火炎溶射補修方法 |
| JP2007010173A (ja) * | 2005-06-28 | 2007-01-18 | Tama Tlo Kk | ノズルバーナー装置および溶射装置 |
| KR100924821B1 (ko) | 2009-06-16 | 2009-11-03 | 주식회사 봉화라이너 | 용사장치 |
-
1979
- 1979-02-21 JP JP1944579A patent/JPS55111860A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS55111860A (en) | 1980-08-28 |
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