中,形成有與燃料氣體管32、預熱氧氣管33及切割氧氣管34連接并供燃料氣體、預熱氧氣及切割氧氣流入的燃料氣體流路311、預熱氧氣流路312及切割氧氣流路313。
[0128]另外,在頭部框架300,具備用于混合燃料氣體與預熱氧氣的混合空間部351,混合空間部351把通過預熱氧氣流路312流入頭部框架300內的預熱氧氣,通過在頭部框架300內部形成的噴射器350的預熱氧氣吐出口 312a,噴出到混合空間部351,把通過燃料氣體流路311流入頭部框架300內的燃料氣體,通過與在所述噴射器350的外周形成的空間部聯絡的燃料氣體吐出口 31 Ia,噴出到混合空間部351,從而使得燃料氣體與預熱氧氣在混合空間部351內混合。
[0129]另一方面,尖端400由外側尖端430及內側尖端440構成,內側尖端440以管形狀形成,配置于在外側尖端430內形成的空間,從而,尖端400的內部具有形成外側尖端430與內側尖端440之間的混合氣體通路433、內側尖端440內部的切割氧氣通路445的雙重管形狀,借助于連結構件500而結合頭部框架300與尖端400,由此,頭部框架300的混合空間部351通過開放的下部而與尖端400的混合氣體通路433連接,頭部框架300的切割氧氣流路313與尖端400的切割氧氣通路445連接。
[0130]此時,所述頭部框架300的混合空間部351以切割氧氣流路313的出口位于中心的圓筒形形成,把內側尖端440的上端結合于頭部框架300的切割氧氣流路313的出口,由此,所述內側尖端440的切割氧氣通路445與頭部框架300的切割氧氣流路313連接,所述混合空間部351借助于混合空間部351的內周面與內側尖端440的外周面之間的空間而形成。
[0131]另外,所述頭部框架300的混合空間部351與所述尖端400的混合氣體通路433連接的部分,優選把截面積大小相互相同地形成,或使截面積的大小差異最小化地形成,使得在混合空間部351內的混合氣體的壓力與在混合氣體通路433內的混合氣體的壓力相同或壓力差實現最小化。
[0132]在圖7所示的第一實施例中,圖示了把尖端400的內側尖端440緊配合結合于頭部框架300的情形,但并非限定于此,作為結合內側尖端440與頭部框架300的另一變形例,如圖8所示,既可以在內側尖端440與頭部框架300上形成螺紋部441a、301a并進行螺紋結合,也可以如圖9所示,把內側尖端440緊配合于頭部框架300,緊配合部分為錐形部441b、301b形狀,當利用連結構件500結合頭部框架300與尖端400時,內側尖端440與頭部框架300可以更強地貼緊。
[0133]另外,圖10作為為了與頭部框架300的結合而在內側尖端440形成與頭部框架300的內周面相接并支撐的凸緣部440a的情形,此時,內側尖端440的上端與頭部框架300的下面相接并貼緊,在距離內側尖端440上端既定距離的部分,形成所述凸緣部440a,使混合空間部351位于凸緣部440a上部,在所述凸緣部440a,可以沿圓周方向形成使混合空間部351與混合氣體通路433連通的多個貫通孔440b。
[0134]此時,所述形成的多個貫通孔440b的總截面積,優選使得最大限度地消除與混合空間部351的截面積的差異,如圖11所示,使貫通孔440b與貫通孔440b之間的連接部440c只超過具有能夠保持凸緣部構成的程度的結構性強度的最小限度厚度,最大限度更大地形成貫通孔440b的大小,從而形成得相對于混合空間部351的截面積大小,貫通孔440b的總截面積達到8/10?9/10。
[0135]下面說明這種構成的氣割用頭部的作用。
[0136]如圖7所示,通過預熱氧氣流路312而流入頭部框架300內的預熱氧氣,通過與預熱氧氣流路312連接的預熱氧氣吐出口 312a,吐出到混合空間部351,通過燃料氣體流路311而流入頭部框架300內的燃料氣體,通過空間部350a的燃料氣體吐出口 31 Ia,吐出到混合空間部351,因而在混合空間部351內,生成預熱氧氣與燃料氣體混合的混合氣體。
[0137]在混合空間部351生成的混合氣體流入與混合空間部351串聯的外側尖端430與內側尖端440之間的混合氣體通路433,吐出到尖端400的前端部,切割氧氣通過頭部框架300的切割氧氣流路313,流入內側尖端440的切割氧氣通路445,吐出到尖端400的前端部。
[0138]因此,噴射到混合氣體通路433的前端部的混合氣體被點火,充分加熱被加工材料(圖中未示出)后,如果通過切割氧氣通路445的前端部噴射切割氧氣,則被加工材料被氧化,可以進行被加工材料的切割。
[0139]如上所述,就實施例而言,燃料氣體與預熱氧氣在頭部框架300內具備的混合空間部351內混合,混合空間部351的截面積與尖端400的混合氣體通路433的截面積相同地形成,因而混合空間部351與混合氣體通路433之間的壓力可以相同或把壓力差保持在最小限度。
[0140]因此,在頭部30內,使混合氣體流動的全體通路的壓力變化實現最小化,從而混合氣體的噴射順利實現,形成穩定的火焰,因而在保持預熱性能的同時,能夠最大限度地抑制在混合氣體流動的通路上發生因壓力差導致的壓力變化而誘發的逆火現象。
[0141]另外,本發明在把頭部框架300的混合空間部351的截面積形成得與尖端400的混合氣體通路433截面積相同的過程中,不再需要以往在內側尖端形成的凸緣部,由此,內側尖端440的制作及組裝更容易,具有能夠使頭部的整體重量更輕量化的優點。
[0142]如圖10及圖11所示,在為了與頭部框架300的結合而把凸緣部440a形成于內側尖端440的情況下,在距離內側尖端440上端既定距離的部分形成所述凸緣部440a,從而可以在凸緣部440a上部依然保持混合空間部351。
[0143]在所述凸緣部440a形成的多個貫通孔440b,將其總截面積形成得最大限度消除與混合空間部351截面積的差異,從而能夠使混合氣體存在的混合空間部351與通過多個貫通孔440b及混合氣體通路433連接的混合氣體的流動通路上的壓力差實現最小化。
[0144]在圖12至圖14所示的變形例中,構成得在頭部框架300內不形成混合空間部351,夕卜側尖端430及內偵怏端440可以分別貼緊。
[0145]S卩,頭部框架300分別具備燃料氣體流路311、預熱氧氣流路312、切割氧氣流路313,同時,具備用于使通過所述燃料氣體流路311流入的燃料氣體與通過預熱氧氣流路312流入的預熱氧氣進行流通的噴射器350及噴射流路352。
[0146]此時,所述噴射流路352形成至平坦地構成的底面300a,同時,在該底面300a的中央部分,形成有與切割氧氣流路313連接的凹槽313a。
[0147]在所述頭部框架300的底面300a形成的凹槽313a中,具有切割氧氣通路445的內側尖端440的上部末端插入并連接,在所述內側尖端440的外周具有混合氣體通路433的外側尖端430的上端部,與頭部框架300的底面300a—致地貼緊。
[0148]所述外側尖端430的外徑具有與頭部框架300的底面300a相同的外徑,與前面所述內容相同,可以借助于連結構件500的螺紋結合而連結于頭部框架300。
[0149]因此,使從所述頭部框架300內具備的噴射器350的預熱氧氣吐出口312a及燃料氣體吐出口 31 Ia供應的預熱氧氣和燃料氣體,通過噴射流路352而直接吐出到外側尖端430及內側尖端440之間的混合氣體通路433側。
[0150]即使在這種情況下,預熱氧氣及燃料氣體在經過噴射流路352流入的過程中,隨著到達具有較寬截面積的混合氣體通路433側,流速急劇減小,形成渦流并相互混合。因此,噴射流路352的截面積及混合氣體通路433的截面積差異越大,渦流的發生效果會越大。
[0151]另外,預熱氧氣及燃料氣體的混合率上升,將會使通過尖端400的火口噴射的混合氣體的熱效率增加,關于該變形例的效用效果,與前面所述內容相同,因而省略詳細說明。
[0152]在圖15中圖示了本發明第二實施例的氣割機。
[0?53] 本發明的弟—■實施例如圖15所不,頭部30由頭部框架300、尖2而400以及用于結合頭部框架300與尖端400的連結構件500構成。
[0154]另一方面,在火口主體3的燃料氣體管32及預熱氧氣管33上連結有外部噴射器350a,從該外部噴射器350a連接一條混合氣體管35,連結于頭部框架300。另外,切割氧氣管34直接連結于所述頭部框架300,因而在所述頭部框架300中,形成有混合氣體流路314與切割氧氣流路313。
[0155]其中,所述混合氣體管35的截面積與在頭部框架300中形成的混合氣體流路314的截面積,優選無需變化直徑便相同地或使其變化最小地構成,借助于這種構成,可以使得在混合氣體流動時不出現壓力變化或保持在最小限度。
[0156]另一方面,尖?而400由外側尖?而430及內側尖?而440構成,內側尖?而440以官形狀形成,配置于在外側尖端430內形成的空間,從而,尖端400的內部具有形成外側尖端430與內側尖端440之間的混合氣體通路433、內側尖端440內部的切割氧氣通路445的雙重管形狀。
[0157]另外,借助于連結構件500而結合頭部框架300與尖端400,由此,頭部框架300的混合氣體流路314與尖端400的混合氣體通路433連接,頭部框架300的切割氧氣流路313與尖端400的切割氧氣通路445連接。
[0158]其中,所述頭部框架300的混合氣體流路314與尖端400的混合氣體通路433連接的部分,優選使截面積相互相同地形成或使截面積差異最小化,使得不出現混合氣體的壓力差異。
[0159]下面說明這種第二實施例的構成的氣割用頭部30的作用。
[0160]如圖15所示,通過燃料氣體管32及預熱氧氣管33而流入的燃料氣體和預熱氧氣,在經過外部噴射器350a而生成混合氣體的同時,通過混合氣體管35進行流動,接著,經過頭部框架300內的混合氣體流路314而供應到尖端400。
[0161]另外,所述混合氣體流入與混合氣體流路314串聯的外側尖端430與內側尖端440之間的混合氣體通路433,吐出到尖端400的前端部,切割氧氣通過頭部框架300的切割氧氣流路313,流入內側尖端440的切割氧氣通路445,吐出到尖端400的前端部。
[0162]因此,噴射到混合氣體通路433前端部的混合氣體被點火,充分加熱被加工材料后,通過尖端400的切割氧氣通路445噴射切割氧氣,從而被加工材料在被氧化的同時進行切割。
[0163]另外,本發明的第二實施例構成得使從外部噴射器350a流動生成的混合氣體,沿著以相同截面積或其變化最小地構成的混合氣體管35及頭部框架300內的混合氣體流路314供應到尖端400,接著,通過混合氣體通路433噴射,因此,能夠抑制混合氣體發生壓力差或保持在極小限度。
[0164]因此,在頭部30內,使混合氣體流動的全體通路的壓力變化實現最小化,從而混合氣體的噴射順利實現,形成穩定的火焰,因而在保持預熱性能的同時,能夠最大限度地抑制在混合氣體流動的通路上發生因壓力差導致的壓力變化而誘發的逆火現象。
[0165]在圖16至圖20中,圖示了本發明第三實施例的氣割機用頭部。
[0166]本發明的第三實施例如圖16所示,在頭部框架300內,形成有分別與燃料氣體管32、預熱氧氣管33及切割氧氣管34連接的燃料氣體流路311、預熱氧氣流路312及切割氧氣流路313。因此,分別從燃料氣體管32、預熱氧氣管33及切割氧氣管34流入的燃料氣體、預熱氧氣及切割氧氣,分別通過燃料氣體流路311、預熱氧氣流路312及切割氧氣流路313流動。
[0167]在連結構件500上,形成有沿軸方向貫通的插入孔502,在內周面上形成有陰螺紋部501,在頭部框架300的前端部外周面上,形成有與所述陰螺紋部501螺紋結合的陽螺紋部301。
[0? 68] 尖2而400由圓同形狀的外側尖》而430和內側尖2而440構成,內側尖2而440配置于在外側尖端430內形成的空間,具有借助于內側尖端440的中央空間而形成切割氧氣通路433、借助于外側尖端430與內側尖端440之間的空間而形成混合氣體通路445的雙重管形狀。
[0169]尖端400的后端部借助于連結構件500而與頭部框架300結合,在外側尖端430的后端部,形成有直徑比連結構件500的插入孔502大的外側尖端凸緣部430a。
[0170]在外側尖端凸緣部430a掛接保持于連結構件500內的狀態下,把連結構件500的陰螺紋部501與頭部框架300的陽螺紋部301進行螺紋結合,借助于此,尖端400可以貫通插入孔502,以向連結構件500的前端部方向凸出的狀態結合。
[0171]如圖17及圖18所示,尖端400由外側尖端430與內側尖端440組裝,在外側尖端的凸緣部430a,例如,以180度間隔形成有2個插入槽431。在內側尖端440的后端部外周面,也按180度間隔形成有插入于所述插入槽431的2個插入凸起441。
[0172]因此,如圖19所示,如果在外側尖端430的插入槽431中插入內側尖端440的插入凸起441,則可以相對于外側尖端430,把內側尖端440組裝于始終既定的位置。
[0173]在如上所述組裝尖端400的狀態下,如圖20所示,把連結構件500的陰螺紋部501與頭部框架300的陽螺紋部301以螺紋方式結合,結合頭部框架300與尖端400后,頭部框架300的切割氧氣流路313與尖端400的切割氧氣通路445連接,頭部框架300的噴射流路352借助于除內側尖端440的插入凸起441之外的外側尖端430與內側尖端440之間的空間而與混合氣體通路433連接。
[0174]此時,連接所述噴射流路352與混合氣體通路433的空間如后面所作的說明,成為供從噴射流路352進行層流流動而流入的預熱氧氣與燃料氣體混合的混合室353。
[0175]如果在噴射流路352中進行層流流動的預熱氧氣和燃料氣體流入截面積比噴射流路352寬闊的混合室353,那么,流速減小,形成渦流,在該過程中,預熱氧氣及燃料氣體混合,生成具有可燃性的混合氣體。
[0176]因此,供應給尖端400的切割氧氣通路445的切割氧氣噴射到切割氧氣通路445的前端(火口),在尖端400的混合室353中生成并供應給混合氣體通路433的混合氣體噴射到混合氣體通路433的前端(火口),在尖端400的前端形成火口,從混合氣體通路433前端噴射的混合氣體被點火,充分加熱被加工材料后,借助于在切割氧氣通路445前端噴射的切割氧氣,使得可以切割被加工材料。
[0177]另外,本發明的第三實施例是在所述頭部框架300與內側尖端440相接并供切割氧氣流路313與切割氧氣通路445連接的部位,在內側尖端440形成傾斜接觸面445a,在頭部框架300形成供所述傾斜接觸面445a貼緊的傾斜接觸槽313b。
[0178]因此,當頭部框架300與尖端400結合時,所述內側尖端440的傾斜接觸面445a貼緊頭部框架300的傾斜接觸槽313b,更切實地保持混合氣體通路433與切割氧氣通路445之間的氣密,從而能夠防止在兩側通路中流動的混合氣體與切割氧氣相互混合。
[0179]另外,如果參照圖16,對頭部框架300的內部結構進行說明,在頭部框架300內,形成有用于混合燃料氣體及預熱氧氣的噴射器350。噴射器350借助連接于燃料氣體流路311的端部的噴射腔350a、在噴射腔350a內具備的噴射核350b、在噴射核350b的中央形成的中央流路350c而構成,所述中央流路350c與預熱氧氣流路312連接。
[0180]另外,在噴射核350b的中央流路350c前方,形成有與噴射腔350a連接形成的噴射流路352,噴射流路352在頭部框架300與尖端400結合時,與混合室353連接。
[0181]因此,與在噴射核350b的中央流路350c中高速噴射并在噴射流路352內流動的預熱氧氣一起,噴射腔350a內的燃料氣體與預熱氧氣一同流入噴射流路352內,流入噴射流路352的預熱氧氣和燃料氣體