水素酸素混合ガス燃焼装置の消火装置および消火方法
【課題】混合ガス燃焼装置において、バーナの消火時に逆火が生じることを確実に防止する。
【解決手段】消火時に、不燃ガス源１８からの不燃ガスを混合ガス流路１２に供給し、バーナ１４からミキサ２２までの流路１２を混合ガスから不燃ガスに置換して逆火のない消火を行う。
【解決手段】消火時に、不燃ガス源１８からの不燃ガスを混合ガス流路１２に供給し、バーナ１４からミキサ２２までの流路１２を混合ガスから不燃ガスに置換して逆火のない消火を行う。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水素酸素混合ガスをバーナに供給して混合ガスの燃焼を行う燃焼装置において、バーナからガス源へ向かう逆火を生じさせること無く燃焼ガスの燃焼を消火する装置及び方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
本発明者は、特願２００６−１８７２４５号において、電気分解を利用した水素と酸素の混合ガス発生装置を提案している。
【０００３】
このような水素酸素混合ガスは、各種の燃焼装置、例えば金属の切断加工装置、溶接装置あるいは建物、ビニールハウスなどの暖房装置としても用いられ、極めて有用である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、このような水素酸素混合ガス燃焼装置においては、バーナなどの燃焼器の炎がガス源側に伝搬するいわゆる逆火現象が生じやすく、このような逆火が燃焼ガス流路あるいはガス源に不測の爆発を引き起こすという恐れがあった。
【０００５】
このような逆火現象は、特に燃焼装置の消火時に生じやすく、単に燃焼ガスの供給を絶つのみでは、バーナの燃焼が容易に燃焼ガス流路を逆走してしばしば逆火現象を引き起こす原因となっていた。
【０００６】
本発明はこのような消火時における逆火の発生を防止する改良された消火装置及び方法に関するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明にかかる手段は、ガス源から水素酸素混合ガスをバーナへ供給して混合ガスの燃焼を行う燃焼装置の消火装置であって、混合ガス流路を開閉する主弁と、不燃ガス源の不燃ガスをバーナより上流の混合ガス流路に供給する不燃ガス流路と、不燃ガス流路を開閉する消火弁と、消火時に、消火弁を開いてバーナ近辺の混合ガス流路の混合ガスを不燃ガスで置換する弁制御装置と、を含む。
【０００８】
また、本発明にかかる方法は、ガス源から水素酸素混合ガスをバーナへ供給して混合ガスの燃焼を行う燃焼装置の消火方法であって、消火時に、バーナに不燃ガス例えば空気を送り込み、バーナ近辺の混合ガス流路の混合ガスを不燃ガスで置換することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
以上のように、本発明によれば、逆火の生じやすい消火時に不燃ガスをバーナ近辺に送り込み、バーナ近辺にある燃焼ガスを不燃ガスによって置換することによって、バーナの炎が燃焼ガス流路を通って伝搬することを確実に防止し、これによって逆火を確実に防止することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
図１には本発明にかかる消火装置の好適な実施形態が示されている。
【００１１】
水素酸素混合ガスは、ガス源１０に蓄えられており、混合ガス流路１２を通ってバーナ１４に供給されている。ガス源１０は、前述した本発明者の特願２００６−１８７２４５号に示されるような電気分解を利用した燃焼ガス発生装置そのものでも良く、またこのような発生装置から得られた水素酸素混合ガスを蓄積するガス源でも良い。バーナ１４は、各種の燃焼装置に好適な燃焼バーナであり、例えばビニールハウス内に暖められた空気を送り込む為のバーナなどが好適である。
【００１２】
前記混合ガス流路１２には主弁１６が設けられ、ガス源１０からバーナ１４への水素酸素混合ガスの供給を開閉制御している。
【００１３】
本発明において特徴的なことは、前記混合ガス流路１２に不燃ガス源１８からの不燃ガス、例えば空気、不活性ガスなどが割り込み供給されていることである。この為に、不燃ガス流路２０は混合ガス流路１２に対してミキサ２２の部分で合流されている、
【００１４】
この不燃ガス流路２０には消火弁２４が設けられており、不燃ガス流路２０を消火弁２４によって開閉することにより、ミキサ２２への不燃ガスの供給を制御している。
【００１５】
前記主弁１６及び消火弁２４はいずれも弁制御装置２６からの制御信号によって制御されており、バーナ１４への混合ガスあるいは不燃ガスの供給が弁制御装置２６によって最適制御されている。
【００１６】
本発明にかかる消火装置は以上の構成からなり、以下にその作用を説明する。
【００１７】
図２にはバーナ１４に対する混合ガスの供給量がＡで示され、また同様にバーナ１４へのミキサ２２を介した不燃ガスの供給量がＢにて示されている。
【００１８】
時刻ｔ０からｔ１までは通常燃焼状態を示し、ガス源１０からは水素酸素混合ガスがバーナ１４に送られ、所望の燃焼が行われる。もちろんこのとき、主弁１６は開放そして消火弁２４は閉止されている。
【００１９】
時刻ｔ１において燃焼の消火が指示されると、図２Ｂで示されるように弁制御装置２６は消火弁２４を開放する。これによって、不燃ガス源１８からは不燃ガス流路２０を通ってミキサ２２に不燃ガスが供給され、このときの不燃ガスの圧力は水素酸素混合ガスの圧力の２倍から５倍に設定されているので、時刻ｔ１からｔ２の短時間において、バーナ１４からミキサ２２までの混合ガス流路には、混合ガスに代わって不燃ガスが置換され、バーナ１４の燃焼は速やかに鎮火される。そして、このときバーナ１４からミキサ２２までの混合ガス流路１２中にはもはや混合ガスが存在しないので、バーナ１４が鎮火したときにその炎がガス源１０に向かって伝搬することもなく、容易に迅速な消火が行われることとなる。
【００２０】
本実施形態において、時刻ｔ２からｔ３までの短時間、弁制御装置２６は消火弁２４を閉止する。この実施形態において弁制御装置２６は時刻ｔ０からｔ２まで継続して主弁１６を開放状態に保持しているので、この時ガス源１０からは混合ガスが主弁１６を通ってバーナ１４に送り込まれ、バーナ１４からミキサ２２までに存在する不燃ガスを排出することができる。
【００２１】
時刻ｔ３において弁制御装置２６は主弁１６も閉止し、燃焼装置の消火処理を完了する。
【００２２】
前述した時刻ｔ２からｔ３までの不燃ガス排出は、次にバーナ１４を点火するときに混合ガスを迅速に点火炎に近づけることができ、点火作業を迅速に行うために有用である。もっとも、時刻ｔ２からｔ３までの不燃ガス排出は本発明において必須のものでは無く、単に消火処理によって不燃ガスをバーナ１４からミキサ２２までの混合ガス流路１２に充填するのみで消火処理を終了することも可能である。
【００２３】
図３には、本発明にかかる消火装置の混合ガスと不燃ガスとの合流路近辺の他の実施形態が示されている。
【００２４】
この実施形態では、図１のミキサ２２は存在せず、そのかわり合流地点には三方路３０が設けられている。三方路３０の第一入コネクタ３０ａには水素酸素混合ガス源１０に連通する混合ガス流路１２が接続され、一方、第二入コネクタ３０ｂには、不燃ガス源１８に連通する不燃ガス流路２０が接続されている。
【００２５】
そして、三方路３０の出コネクタ３０ｃにはバーナ１４に連通する短いバーナ流路３２が接続されている。
【００２６】
そして、混合ガス流路１２には、三方路３０近傍に順次逆止弁３４、前述した主弁１６が設けられ、同様に不燃ガス流路２２にも逆止弁３６、消化弁２４が設けられている。
【００２７】
図３から明らかなように、三方路３０は、混合ガスと不燃ガスとが相対する方向から衝突し、その後直交方向に出コネクタ３０ｃ側に向きを変えて流れる構造からなる。
【００２８】
この結果、図３の実施形態によれば、消化が必要となったときに、消化弁２４を開いて不燃ガスを三方路３０に送り込むと、このときの不燃ガス圧力が混合ガス圧力より僅かに高く設定するのみで、合流点において不燃ガスが混合ガスを押しのけて出コネクタ３０ｃすなわちバーナ流路３２に割り込み進入し、混合ガスのそれ以降のバーナ流路３２への流れ込みを容易に阻止することができる。これによって、僅かな圧力差を設けることによって、不燃ガスが混合ガスを抑制して確実な消化作用を行うことが可能となる。
【００２９】
もちろん、この消化時に不燃ガスは混合ガス流路１２に設けられた逆止弁３４によってガス源１０への流れ込みが阻止されている。同様に通常の燃焼時には、不燃ガス流路２２に設けられた逆止弁３６により混合ガスが不燃ガス源１８に流れ込むことを確実に阻止している。図３における三方路３０は混合ガス側と不燃ガス側とが直線上に相対向しているが、もちろん適当な角度をもって同一角度で対向することも可能である。
【００３０】
以上説明したように、本発明によれば、燃焼装置の消火を逆火を生じさせることなく容易に行うことができ、水素酸素混合ガスの燃焼に極めて有用な消火装置及び方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明にかかる消火装置の好適な実施形態を示す概略構成図である。
【図２】本発明にかかる消火方法の実施形態を示すチャート図である。
【図３】本発明にかかる消火装置の混合ガスと不燃ガスとの混合部における他の実施形態を示す概略構成図である。
【符号の説明】
【００３２】
１０ ガス源、１２ 混合ガス流路、１４ バーナ、１６ 主弁、１８ 不燃ガス源、２０ 不燃ガス流路、２２ ミキサ、２４ 消火弁、２６ 弁制御装置。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水素酸素混合ガスをバーナに供給して混合ガスの燃焼を行う燃焼装置において、バーナからガス源へ向かう逆火を生じさせること無く燃焼ガスの燃焼を消火する装置及び方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
本発明者は、特願２００６−１８７２４５号において、電気分解を利用した水素と酸素の混合ガス発生装置を提案している。
【０００３】
このような水素酸素混合ガスは、各種の燃焼装置、例えば金属の切断加工装置、溶接装置あるいは建物、ビニールハウスなどの暖房装置としても用いられ、極めて有用である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、このような水素酸素混合ガス燃焼装置においては、バーナなどの燃焼器の炎がガス源側に伝搬するいわゆる逆火現象が生じやすく、このような逆火が燃焼ガス流路あるいはガス源に不測の爆発を引き起こすという恐れがあった。
【０００５】
このような逆火現象は、特に燃焼装置の消火時に生じやすく、単に燃焼ガスの供給を絶つのみでは、バーナの燃焼が容易に燃焼ガス流路を逆走してしばしば逆火現象を引き起こす原因となっていた。
【０００６】
本発明はこのような消火時における逆火の発生を防止する改良された消火装置及び方法に関するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明にかかる手段は、ガス源から水素酸素混合ガスをバーナへ供給して混合ガスの燃焼を行う燃焼装置の消火装置であって、混合ガス流路を開閉する主弁と、不燃ガス源の不燃ガスをバーナより上流の混合ガス流路に供給する不燃ガス流路と、不燃ガス流路を開閉する消火弁と、消火時に、消火弁を開いてバーナ近辺の混合ガス流路の混合ガスを不燃ガスで置換する弁制御装置と、を含む。
【０００８】
また、本発明にかかる方法は、ガス源から水素酸素混合ガスをバーナへ供給して混合ガスの燃焼を行う燃焼装置の消火方法であって、消火時に、バーナに不燃ガス例えば空気を送り込み、バーナ近辺の混合ガス流路の混合ガスを不燃ガスで置換することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
以上のように、本発明によれば、逆火の生じやすい消火時に不燃ガスをバーナ近辺に送り込み、バーナ近辺にある燃焼ガスを不燃ガスによって置換することによって、バーナの炎が燃焼ガス流路を通って伝搬することを確実に防止し、これによって逆火を確実に防止することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
図１には本発明にかかる消火装置の好適な実施形態が示されている。
【００１１】
水素酸素混合ガスは、ガス源１０に蓄えられており、混合ガス流路１２を通ってバーナ１４に供給されている。ガス源１０は、前述した本発明者の特願２００６−１８７２４５号に示されるような電気分解を利用した燃焼ガス発生装置そのものでも良く、またこのような発生装置から得られた水素酸素混合ガスを蓄積するガス源でも良い。バーナ１４は、各種の燃焼装置に好適な燃焼バーナであり、例えばビニールハウス内に暖められた空気を送り込む為のバーナなどが好適である。
【００１２】
前記混合ガス流路１２には主弁１６が設けられ、ガス源１０からバーナ１４への水素酸素混合ガスの供給を開閉制御している。
【００１３】
本発明において特徴的なことは、前記混合ガス流路１２に不燃ガス源１８からの不燃ガス、例えば空気、不活性ガスなどが割り込み供給されていることである。この為に、不燃ガス流路２０は混合ガス流路１２に対してミキサ２２の部分で合流されている、
【００１４】
この不燃ガス流路２０には消火弁２４が設けられており、不燃ガス流路２０を消火弁２４によって開閉することにより、ミキサ２２への不燃ガスの供給を制御している。
【００１５】
前記主弁１６及び消火弁２４はいずれも弁制御装置２６からの制御信号によって制御されており、バーナ１４への混合ガスあるいは不燃ガスの供給が弁制御装置２６によって最適制御されている。
【００１６】
本発明にかかる消火装置は以上の構成からなり、以下にその作用を説明する。
【００１７】
図２にはバーナ１４に対する混合ガスの供給量がＡで示され、また同様にバーナ１４へのミキサ２２を介した不燃ガスの供給量がＢにて示されている。
【００１８】
時刻ｔ０からｔ１までは通常燃焼状態を示し、ガス源１０からは水素酸素混合ガスがバーナ１４に送られ、所望の燃焼が行われる。もちろんこのとき、主弁１６は開放そして消火弁２４は閉止されている。
【００１９】
時刻ｔ１において燃焼の消火が指示されると、図２Ｂで示されるように弁制御装置２６は消火弁２４を開放する。これによって、不燃ガス源１８からは不燃ガス流路２０を通ってミキサ２２に不燃ガスが供給され、このときの不燃ガスの圧力は水素酸素混合ガスの圧力の２倍から５倍に設定されているので、時刻ｔ１からｔ２の短時間において、バーナ１４からミキサ２２までの混合ガス流路には、混合ガスに代わって不燃ガスが置換され、バーナ１４の燃焼は速やかに鎮火される。そして、このときバーナ１４からミキサ２２までの混合ガス流路１２中にはもはや混合ガスが存在しないので、バーナ１４が鎮火したときにその炎がガス源１０に向かって伝搬することもなく、容易に迅速な消火が行われることとなる。
【００２０】
本実施形態において、時刻ｔ２からｔ３までの短時間、弁制御装置２６は消火弁２４を閉止する。この実施形態において弁制御装置２６は時刻ｔ０からｔ２まで継続して主弁１６を開放状態に保持しているので、この時ガス源１０からは混合ガスが主弁１６を通ってバーナ１４に送り込まれ、バーナ１４からミキサ２２までに存在する不燃ガスを排出することができる。
【００２１】
時刻ｔ３において弁制御装置２６は主弁１６も閉止し、燃焼装置の消火処理を完了する。
【００２２】
前述した時刻ｔ２からｔ３までの不燃ガス排出は、次にバーナ１４を点火するときに混合ガスを迅速に点火炎に近づけることができ、点火作業を迅速に行うために有用である。もっとも、時刻ｔ２からｔ３までの不燃ガス排出は本発明において必須のものでは無く、単に消火処理によって不燃ガスをバーナ１４からミキサ２２までの混合ガス流路１２に充填するのみで消火処理を終了することも可能である。
【００２３】
図３には、本発明にかかる消火装置の混合ガスと不燃ガスとの合流路近辺の他の実施形態が示されている。
【００２４】
この実施形態では、図１のミキサ２２は存在せず、そのかわり合流地点には三方路３０が設けられている。三方路３０の第一入コネクタ３０ａには水素酸素混合ガス源１０に連通する混合ガス流路１２が接続され、一方、第二入コネクタ３０ｂには、不燃ガス源１８に連通する不燃ガス流路２０が接続されている。
【００２５】
そして、三方路３０の出コネクタ３０ｃにはバーナ１４に連通する短いバーナ流路３２が接続されている。
【００２６】
そして、混合ガス流路１２には、三方路３０近傍に順次逆止弁３４、前述した主弁１６が設けられ、同様に不燃ガス流路２２にも逆止弁３６、消化弁２４が設けられている。
【００２７】
図３から明らかなように、三方路３０は、混合ガスと不燃ガスとが相対する方向から衝突し、その後直交方向に出コネクタ３０ｃ側に向きを変えて流れる構造からなる。
【００２８】
この結果、図３の実施形態によれば、消化が必要となったときに、消化弁２４を開いて不燃ガスを三方路３０に送り込むと、このときの不燃ガス圧力が混合ガス圧力より僅かに高く設定するのみで、合流点において不燃ガスが混合ガスを押しのけて出コネクタ３０ｃすなわちバーナ流路３２に割り込み進入し、混合ガスのそれ以降のバーナ流路３２への流れ込みを容易に阻止することができる。これによって、僅かな圧力差を設けることによって、不燃ガスが混合ガスを抑制して確実な消化作用を行うことが可能となる。
【００２９】
もちろん、この消化時に不燃ガスは混合ガス流路１２に設けられた逆止弁３４によってガス源１０への流れ込みが阻止されている。同様に通常の燃焼時には、不燃ガス流路２２に設けられた逆止弁３６により混合ガスが不燃ガス源１８に流れ込むことを確実に阻止している。図３における三方路３０は混合ガス側と不燃ガス側とが直線上に相対向しているが、もちろん適当な角度をもって同一角度で対向することも可能である。
【００３０】
以上説明したように、本発明によれば、燃焼装置の消火を逆火を生じさせることなく容易に行うことができ、水素酸素混合ガスの燃焼に極めて有用な消火装置及び方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明にかかる消火装置の好適な実施形態を示す概略構成図である。
【図２】本発明にかかる消火方法の実施形態を示すチャート図である。
【図３】本発明にかかる消火装置の混合ガスと不燃ガスとの混合部における他の実施形態を示す概略構成図である。
【符号の説明】
【００３２】
１０ ガス源、１２ 混合ガス流路、１４ バーナ、１６ 主弁、１８ 不燃ガス源、２０ 不燃ガス流路、２２ ミキサ、２４ 消火弁、２６ 弁制御装置。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガス源から水素酸素混合ガスをバーナへ供給して混合ガスの燃焼を行う燃焼装置の消火装置であって、
混合ガス流路を開閉する主弁と、
不燃ガス源の不燃ガスをバーナより上流の混合ガス流路に供給する不燃ガス流路と、
不燃ガス流路を開閉する消火弁と、
消火時に、消火弁を開いてバーナ近辺の混合ガス流路の混合ガスを不燃ガスで置換する弁制御装置と、
を含む水素酸素混合ガス燃焼装置の消火装置。
【請求項２】
ガス源から水素酸素混合ガスをバーナへ供給して混合ガスの燃焼を行う燃焼装置の消火方法であって、
消火時に、バーナに不燃ガスを送り込み、バーナ近辺の混合ガス流路の混合ガスを不燃ガスで置換することを特徴とする水素酸素混合ガス燃焼装置の消火方法。
【請求項１】
ガス源から水素酸素混合ガスをバーナへ供給して混合ガスの燃焼を行う燃焼装置の消火装置であって、
混合ガス流路を開閉する主弁と、
不燃ガス源の不燃ガスをバーナより上流の混合ガス流路に供給する不燃ガス流路と、
不燃ガス流路を開閉する消火弁と、
消火時に、消火弁を開いてバーナ近辺の混合ガス流路の混合ガスを不燃ガスで置換する弁制御装置と、
を含む水素酸素混合ガス燃焼装置の消火装置。
【請求項２】
ガス源から水素酸素混合ガスをバーナへ供給して混合ガスの燃焼を行う燃焼装置の消火方法であって、
消火時に、バーナに不燃ガスを送り込み、バーナ近辺の混合ガス流路の混合ガスを不燃ガスで置換することを特徴とする水素酸素混合ガス燃焼装置の消火方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２００９−９７８２７（Ｐ２００９−９７８２７Ａ）
【公開日】平成２１年５月７日（２００９．５．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２７１１９０（Ｐ２００７−２７１１９０）
【出願日】平成１９年１０月１８日（２００７．１０．１８）
【出願人】（５９５０１７６２１）
【公開日】平成２１年５月７日（２００９．５．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１０月１８日（２００７．１０．１８）
【出願人】（５９５０１７６２１）
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