ラジアントチューブバーナ
【課題】ガスバーナの取付部の周辺を金属等を用いて構成できると共に、ガスバーナを小型化でき、かつＮＯｘ発生量を低減できるラジアントチューブバーナを提供すること。
【解決手段】ラジアントチューブバーナ１は、ラジアントチューブ２及び一対のガスバーナ３を有し、ガスバーナ３は、バーナボディ４、燃焼筒５及びバーナガン６を有している。ラジアントチューブ２と燃焼筒５との間には、外側通路５１が形成してあり、燃焼筒５とバーナガン６との間には、内側通路５２が形成してある。ガスバーナ３は、バーナガン６から噴出させた燃料ガスＦにより、バーナボディ４内における第２蓄熱体７２に接触した後、内側通路５２内における第１蓄熱体７１に接触したメイン空気Ａ１を用いて、１段目の燃焼を行うと共に、バーナボディ４内における第２蓄熱体７２に接触した後、外側通路５１内を通過したサブ空気Ａ２を用いて、２段目の燃焼を行うよう構成してある。
【解決手段】ラジアントチューブバーナ１は、ラジアントチューブ２及び一対のガスバーナ３を有し、ガスバーナ３は、バーナボディ４、燃焼筒５及びバーナガン６を有している。ラジアントチューブ２と燃焼筒５との間には、外側通路５１が形成してあり、燃焼筒５とバーナガン６との間には、内側通路５２が形成してある。ガスバーナ３は、バーナガン６から噴出させた燃料ガスＦにより、バーナボディ４内における第２蓄熱体７２に接触した後、内側通路５２内における第１蓄熱体７１に接触したメイン空気Ａ１を用いて、１段目の燃焼を行うと共に、バーナボディ４内における第２蓄熱体７２に接触した後、外側通路５１内を通過したサブ空気Ａ２を用いて、２段目の燃焼を行うよう構成してある。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一対のガスバーナにおいて交互に燃焼を行い、ラジアントチューブからの輻射熱によって熱処理炉内を加熱するよう構成したラジアントチューブバーナに関する。
【背景技術】
【０００２】
一対のガスバーナにおいて交互に燃焼を行うラジアントチューブバーナにおいては、燃焼を行った燃焼ガスが熱処理炉内の雰囲気ガスと直接接触することを防止するために、ラジアントチューブ内において燃焼を行うものがある。このラジアントチューブバーナにおいては、燃焼後の排気ガスの排熱を利用するために、ガスバーナにおける通路内に蓄熱体を配置している。そして、排気ガスの排熱を蓄熱体に回収し、この蓄熱体に燃料ガスと燃焼させるための空気を接触させ、加温された空気を燃焼に利用している。
【０００３】
このようなラジアントチューブバーナとしては、例えば、特許文献１に開示された蓄熱式ラジアントチューブ燃焼装置がある。
この蓄熱式ラジアントチューブ燃焼装置においては、燃焼炉内にＷ字状のラジアントチューブを配設し、炉壁に固定したラジアントチューブの両端部にバーナを配設している。このバーナにおいては、燃料供給部及び蓄熱体を収容する給排路を配設してなる蓄熱体用ケース（外筒）を炉壁の外面に配設し、給排路に、燃料供給部から噴出させたガス燃料を燃焼させて火炎を形成する燃焼筒を連結させている。
【０００４】
しかしながら、上記特許文献１においては、蓄熱体は、炉壁の外部に配置してあるのみである。これにより、ラジアントチューブ内を通過した高温の排気ガスは、炉壁に対するバーナの取付部の周辺に直接接触した後、蓄熱体によって排熱が回収される。そのため、バーナの取付部の周辺の温度が高温になり、この部分に使用する部材の材質に制約が生じる。
また、上記特許文献１においては、蓄熱体による蓄熱容量を増大させるためには、上記炉壁の外面に配設した蓄熱体用ケースの容量を増大させる必要があり、装置のサイズが大きくなってしまう。
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−２７９００２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、かかる従来の問題点に鑑みてなされたもので、ガスバーナの取付部の周辺を金属等を用いて構成することができると共に、ガスバーナのサイズを増大させることなく、蓄熱体による蓄熱容量を増大させることができ、かつ燃焼によって生ずるＮＯｘの量を低減させることができるラジアントチューブバーナを提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、熱処理炉内に配設するラジアントチューブと、該ラジアントチューブの両端部に配設し、該ラジアントチューブ内に交互に燃焼火炎を形成する一対のガスバーナとを備え、上記ラジアントチューブからの輻射熱によって上記熱処理炉内を加熱するよう構成したラジアントチューブバーナにおいて、
上記ガスバーナは、上記熱処理炉の炉壁外面に配設するバーナボディと、該バーナボディの炉壁内面側の開口部から上記ラジアントチューブ内に挿入配置した燃焼筒と、上記バーナボディから上記燃焼筒内に挿入配置したバーナガンとを有しており、
上記ラジアントチューブと上記燃焼筒との間には、上記バーナボディ内に連通する外側通路が形成してあり、上記燃焼筒と上記バーナガンとの間には、上記バーナボディ内に連通する内側通路が形成してあり、
上記内側通路内には、排熱を回収する第１蓄熱体が配置してあり、上記バーナボディ内には、排熱を回収する第２蓄熱体が配置してあり、
上記バーナガンから噴出させた燃料ガスにより、上記バーナボディ内における上記第２蓄熱体に接触した後上記内側通路内における上記第１蓄熱体に接触したメイン空気を用いて、１段目の燃焼を行うと共に、上記バーナボディ内における上記第２蓄熱体に接触した後上記外側通路内を通過したサブ空気を用いて、２段目の燃焼を行うよう構成してあることを特徴とするラジアントチューブバーナにある（請求項１）。
【０００８】
本発明のラジアントチューブバーナにおいては、熱処理炉の炉壁外面に配設するバーナボディ内の通路を、ラジアントチューブと燃焼筒との間に形成した外側通路と、燃焼筒とバーナガンとの間に形成した内側通路とに連通させている。そして、内側通路内に第１蓄熱体を配置し、バーナボディ内に第２蓄熱体を配置している。
【０００９】
そして、一方のガスバーナによって燃焼を行い、ラジアントチューブ内を通過した後の排気ガスの排熱は、他方のガスバーナにおける第１蓄熱体及び第２蓄熱体によって回収される。このとき、排気ガスが内側通路内における第１蓄熱体に接触することにより、１段目の排熱回収が行われ、この排気ガスの温度が低下する。また、このとき、外側通路を通過する排気ガスは、ラジアントチューブ及び燃焼筒と接触することにより抜熱され、温度が低下する。これにより、炉壁の外面へのガスバーナの取付部の周辺においては、温度が低下した状態の排気ガスを通過させることができる。そのため、ガスバーナの取付部の周辺の構造物は、セラミックス等の耐火物を用いて構成する必要がなく、金属を用いて構成することができる。
【００１０】
また、１段目の排熱回収が行われた後の排気ガスがバーナボディ内における第２蓄熱体に接触することにより、２段目の排熱回収が行われ、この排気ガスの温度がさらに低下する。これにより、排気ガスの排熱回収を十分に行うことができる。
また、本発明においては、燃焼筒とバーナガンとの間の内側通路を利用して、第１蓄熱体を配置していることにより、ガスバーナのサイズを増大させることなく、蓄熱体による蓄熱容量を増大させることができる。
【００１１】
また、排熱回収を行った側のガスバーナにおいて燃焼を行う際には、バーナボディ内における第２蓄熱体に接触した後、内側通路内における第１蓄熱体に接触したメイン空気と、バーナガンから噴出させた燃料ガスと燃焼させて、１段目の燃焼を行う。これにより、燃焼筒内からラジアントチューブ内に向けて、１段目の燃料リッチな不完全な燃焼による火炎が形成される。
【００１２】
そして、バーナボディ内における第２蓄熱体に接触した後、外側通路内を通過したサブ空気が上記火炎に供給されることにより、２段目の燃焼が行われる。これにより、ラジアントチューブ内において、１段目の燃焼における未燃分が完全に燃焼することができる。
このように、２段階の燃焼を行って、急激な燃焼を抑えることにより、ＮＯｘの発生量を低減させることができる。
【００１３】
それ故、本発明のラジアントチューブバーナによれば、ガスバーナの取付部の周辺を金属等を用いて構成することができると共に、ガスバーナのサイズを増大させることなく、蓄熱体による蓄熱容量を増大させることができ、かつ燃焼によって生ずるＮＯｘの量を低減させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
上述した本発明における好ましい実施の形態につき説明する。
本発明において、上記バーナガンは、冷却用空気を通過させて噴出させる冷却空気管内に、上記燃料ガスを通過させて噴出させる燃料管を挿入配置してなり、該燃料管から噴出させた上記燃料ガスの一部と、上記冷却空気管から噴出させた上記冷却用空気とを燃焼させて保炎を行うよう構成することが好ましい（請求項２）。
【００１５】
この場合には、冷却用空気によって燃焼管の先端部におけるガスノズルが高温になることを抑制することができ、ガスノズルを熱から保護することができる。
また、冷却用空気を用いて燃料ガスの一部を燃焼させることにより、ガスノズル部における保炎を安定して行うことができる。これにより、ガスバーナにおける燃焼を一層安定させることができる。
【００１６】
また、上記燃焼筒は、上記バーナガンとの間に上記内側通路を形成する第１燃焼筒部と、該第１燃焼筒部の先端部に連結した第２燃焼筒部とからなり、上記第１燃焼筒部は、金属から構成し、上記第２燃焼筒部は、セラミックスから構成することができる（請求項３）。
この場合には、第１燃焼筒部を金属から構成したことにより、燃焼筒の端部に、径方向外方へ突出するフランジ部を形成したり、加工を行ったりすることが容易になる。また、第２燃焼筒部をセラミックスから構成することにより、燃焼筒において、より高温の排気ガス又は燃焼火炎と接触する先端側の部分の耐熱性を向上させることができる。
【実施例】
【００１７】
以下に、本発明のラジアントチューブバーナにかかる実施例につき、図面と共に説明する。
本例のラジアントチューブバーナ１は、図１に示すごとく、熱処理炉８内に配設するラジアントチューブ２と、ラジアントチューブ２の両端部に配設し、ラジアントチューブ２内に交互に燃焼火炎を形成する一対のガスバーナ３とを備え、ラジアントチューブ２からの輻射熱によって熱処理炉８内を加熱するよう構成してある。
【００１８】
同図に示すごとく、上記ガスバーナ３は、熱処理炉８の炉壁外面８０１に配設するバーナボディ４と、バーナボディ４の炉壁内面８０２側の開口部４０１からラジアントチューブ２内に挿入配置した燃焼筒５と、バーナボディ４から燃焼筒５内に挿入配置したバーナガン６とを有している。また、ラジアントチューブ２と燃焼筒５との間には、バーナボディ４内に連通する外側通路５１が形成してあり、燃焼筒５とバーナガン６との間には、バーナボディ４内に連通する内側通路５２が形成してある。
【００１９】
また、内側通路５２内には、排熱を回収する第１蓄熱体７１が配置してあり、バーナボディ４のボディ通路４１内には、排熱を回収する第２蓄熱体７２が配置してある。本例のガスバーナ３は、バーナガン６から噴出させた燃料ガスＦにより、バーナボディ４内における第２蓄熱体７２に接触した後、内側通路５２内における第１蓄熱体７１に接触したメイン空気Ａ１を用いて、１段目の燃焼を行うと共に、バーナボディ４内における第２蓄熱体７２に接触した後、外側通路５１内を通過したサブ空気Ａ２を用いて、２段目の燃焼を行うよう構成してある。
【００２０】
以下に、本例のラジアントチューブバーナ１につき、図１〜図４と共に詳説する。
本例において、先端部とは、熱処理炉８の炉壁内面８０２側の端部をいい、後端部とは、熱処理炉８の炉壁外面８０１側の端部をいう。また、先端側とは、炉壁内面８０２側をいい、後端側とは、炉壁外面８０１側をいう。
また、本例においては、一対のガスバーナ３のうち一方のガスバーナ３について図示するが、他方のガスバーナ３についても同様の構造を有する。
【００２１】
図１に示すごとく、本例のラジアントチューブ２は、耐熱性に優れた耐熱鋳鋼からなる。ラジアントチューブ２の両端部には、このラジアントチューブ２の端部を炉壁外面８０１に固定するためのラジアントチューブフランジ２１が形成してある。
本例のバーナボディ４は、燃焼筒５の断面外形よりも大きな断面外形を有している。バーナボディ４は、バーナガン６を挿通配置するための挿通穴４１１を有しており、この挿通穴４１１の周りに、空気（フレッシュエア）を通過させる環状のボディ通路４１を形成してなる。また、バーナボディ４には、ボディ通路４１内へ空気を流入させるための空気流入口４１２が形成してある。
【００２２】
また、同図に示すごとく、炉壁外面８０１に対向するバーナボディ４の端部には、ラジアントチューブフランジ２１に対面させて、炉壁外面８０１に取り付けるためのボディ取付フランジ４２が形成してある。また、バーナボディ４は、ラジアントチューブフランジ２１との間にパッキン４２２を挟持して、炉壁外面８０１に固定される。
【００２３】
また、図１、図２に示すごとく、バーナボディ４のボディ取付フランジ４２には、ラジアントチューブ２の外径よりも大きな内径のフランジ穴４２１が形成してある。また、バーナボディ４における挿通穴４１１の周囲を構成する筒状壁部４１０の炉壁外面８０１に対向する端部には、径方向外方に突出する仕切り板４３が形成してあり、この仕切り板４３には、バーナボディ４内のボディ通路４１と、燃焼筒５内の内側通路５２とを連通させる連通口４３１が形成してある。この連通口４３１は、仕切り板４３の周方向における複数箇所に形成してある。
【００２４】
図１〜図３に示すごとく、本例の燃焼筒５の炉壁外面８０１側の端部の外周には、この燃焼筒５の外周との間に空気通過用隙間５４を形成して、リング形状の燃焼筒支持フランジ５３が配置される。
燃焼筒支持フランジ５３には、燃焼筒５の外径よりも大きな内径の隙間形成用穴５３１が形成してある。また、燃焼筒支持フランジ５３の周方向における複数箇所（本例では周方向の４箇所）には、径方向に向けて当該燃焼筒支持フランジ５３を貫通するピン配置用穴５３２が形成してある。
【００２５】
そして、同図に示すごとく、燃焼筒５は、燃焼筒支持フランジ５３のピン配置用穴５３２内に挿入したピン５３３によって、隙間形成用穴５３１との間に、空気通過用隙間５４を形成して、燃焼筒支持フランジ５３に固定してある。また、燃焼筒支持フランジ５３の外周は、円形状に形成してあり、燃焼筒支持フランジ５３は、ボディ取付フランジ４２に形成したフランジ穴４２１内に挿入配置される。これにより、燃焼筒５は、燃焼筒支持フランジ５３を介してバーナボディ４に支持させることができる。
【００２６】
このように、燃焼筒支持フランジ５３を用いて、燃焼筒５を支持することにより、燃焼筒５に複雑な加工を行う必要がなくなり、燃焼筒５の全体を、金属等よりも耐熱性に優れたセラミックスから構成することも容易である。
また、図２に示すごとく、空気通過用隙間５４は、ラジアントチューブ２と燃焼筒５との間の外側通路５１と、バーナボディ４内のボディ通路４１とを連通させている。
【００２７】
図１、図２に示すごとく、本例のバーナガン６の一部（先端側部分）は、燃焼筒５における炉壁外面８０１側の後端側部分まで挿入配置してある。そして、本例の第１蓄熱体７１は、燃焼筒５の後端側部分とバーナガン６の先端側部分との間のスペースを埋めるようにして配置してある。第１蓄熱体７１は、上記仕切り板４３と、燃焼筒５の内周に突出形成した抜け防止突起５５との間に保持される。また、抜け防止突起５５は、燃焼筒５に形成した穴に溶接し、抜け防止突起５５と第１蓄熱体７１との間には、リング状の支持具５５１を配置した。
【００２８】
また、本例の第１蓄熱体７１は、燃焼筒５の内周とバーナガン６の外周との間の形状に沿った円筒形状を有している。また、本例の第１蓄熱体７１としては、多数の孔を有する多孔質体からなるセラミックスフォームを用いた。なお、第１蓄熱体７１としては、格子状の多数のセルを形成してなるセラミックスハニカムを用いることもできる。また、第１蓄熱体７１としては、単位体積当たりの表面積が大きくかつ圧力損失が低いものを使用することが好ましい。
【００２９】
図１に示すごとく、本例の第２蓄熱体７２は、玉状のセラミックスであるセラミックスボールを多数配置して構成してある。この第２蓄熱体７２は、バーナボディ４のボディ通路４１内のスペースを埋めるように配置してある。なお、第２蓄熱体７２としては、セラミックスフォーム又はセラミックスハニカムを用いることもできる。また、第２蓄熱体７２は、これに接触する排気ガスの温度がそれほど高くないため、金属製のものを使用することもできる。
【００３０】
図４に示すごとく、本例のバーナガン６は、冷却用空気Ａ３を通過させて噴出させる冷却空気管６１内に、燃料ガスＦを通過させて噴出させる燃料管６２を挿入配置してなる。本例のガスバーナ３は、燃料管６２から噴出させた燃料ガスＦの一部と、冷却空気管６１から噴出させた冷却用空気Ａ３とを燃焼させて保炎を行うよう構成してある。また、冷却空気管６１内には、燃焼の着火を行うためのスパークロッド６５が挿入配置してある。
また、燃料管６２の先端部には、ガスノズル６３が形成してあり、このガスノズル６３には、燃料ガスＦを燃焼筒５内へ噴出させるための燃料噴出孔６３１が形成してある。
【００３１】
本例のラジアントチューブバーナ１においては、熱処理炉８の炉壁外面８０１に配設するバーナボディ４内のボディ通路４１を、ラジアントチューブ２と燃焼筒５との間に形成した外側通路５１と、燃焼筒５とバーナガン６との間に形成した内側通路５２とに連通させている。そして、内側通路５２内に第１蓄熱体７１を配置し、ボディ通路４１内に第２蓄熱体７２を配置している。
【００３２】
そして、一方のガスバーナ３によって燃焼を行い、ラジアントチューブ２内を通過した後の排気ガスの排熱は、他方のガスバーナ３における第１蓄熱体７１及び第２蓄熱体７２によって回収される。このとき、排気ガスが内側通路５２内における第１蓄熱体７１に接触することにより、１段目の排熱回収が行われ、この排気ガスの温度が低下する。これにより、炉壁外面８０１へのガスバーナ３の取付部３１（ラジアントチューブフランジ２１、燃焼筒５の後方端部、燃焼筒支持フランジ５３、仕切り板４３等の部位）の周辺においては、温度が低下した状態の排気ガスを通過させることができる。そのため、ガスバーナ３の取付部３１の周辺の構造物は、セラミックス等の耐火物を用いて構成する必要がなく、金属を用いて構成することができる。
【００３３】
また、１段目の排熱回収が行われた後の排気ガスがバーナボディ４内における第２蓄熱体７２に接触することにより、２段目の排熱回収が行われ、この排気ガスの温度がさらに低下する。これにより、排気ガスの排熱回収を十分に行うことができる。
また、本例においては、燃焼筒５とバーナガン６との間の内側通路５２を利用して、第１蓄熱体７１を配置していることにより、ガスバーナ３のサイズを増大させることなく、蓄熱容量を増大させることができる。
【００３４】
また、排熱回収を行った側のガスバーナ３において燃焼を行う際には、ガスノズル６３における燃料噴出孔６３１から噴出された燃料ガスＦと、冷却空気管６１内を通過して噴出される冷却用空気Ａ３とを燃焼させて、保炎用の火炎を形成する。このとき、冷却用空気Ａ３によってガスノズル６３と冷却空気管６１の先端とが高温になることを抑制することができ、これらを熱から保護することができる。
【００３５】
また、空気流入口４１２からバーナボディ４のボディ通路４１内に流入した空気は、第２蓄熱体７２に接触して加温される。そして、この加温された空気の一部は、上記仕切り板４３に形成した複数の連通口４３１内を通過して、内側通路５２における第１蓄熱体７１に接触してさらに加温されてメイン空気Ａ１となる。
そして、このメイン空気Ａ１は、ガスノズル６３における燃料噴出孔６３１から噴出された燃料ガスＦと混合され、この混合気が上記保炎用の火炎によって着火されて、１段目の燃焼が行われる。これにより、燃焼筒５内からラジアントチューブ２内に向けて、１段目の燃料リッチな不完全な燃焼による火炎が形成される。
【００３６】
また、上記第２蓄熱体７２に接触して加温された空気の残部は、上記燃焼筒５と燃焼筒支持フランジ５１との間に形成した空気通過用隙間５４を通過した後、外側通路５１内を通過して、サブ空気Ａ２となる。そして、このサブ空気Ａ２が上記火炎に供給されることにより、２段目の燃焼が行われる。これにより、ラジアントチューブ２内において、１段目の燃焼における未燃分が完全に燃焼することができる。
このように、２段階の燃焼を行って、急激な燃焼を抑えることにより、ＮＯｘの発生量を低減させることができる。
【００３７】
それ故、本例のラジアントチューブバーナ１によれば、ガスバーナ３の取付部３１の周辺を金属等を用いて構成することができると共に、ガスバーナ３のサイズを増大させることなく、蓄熱体７１、７２による蓄熱容量を増大させることができ、かつ燃焼によって生ずるＮＯｘの量を低減させることができる。
【００３８】
なお、本例においては、１段目の燃焼に用いるメイン空気Ａ１の温度に比べて、２段目の燃焼に用いるサブ空気Ａ２の温度は、同等もしくはより高温に加熱されていると考える。より具体的には、２段目の燃焼に用いるサブ空気Ａ２は、外側通路５１内を通過する際に燃焼筒５とラジアントチューブ２とによって加熱されることにより、熱処理炉８内の温度よりも３０〜５０℃高い温度に加熱され、１段目の燃焼に用いるメイン空気Ａ１の温度よりも６０〜８０℃高い温度になっていると考える。
【００３９】
（実施例２）
本例は、図５に示すごとく、上記バーナガン６との間に上記内側通路５２を形成する第１燃焼筒部５６と、この第１燃焼筒部５６の先端部に連結した第２燃焼筒部５７とから上記燃焼筒５を構成した例である。そして、第１燃焼筒部５６とバーナガン６との間には、上記第１蓄熱体７１を配置している。また、第１燃焼筒部５６は、金属から構成してあり、第２燃焼筒部５７は、セラミックスから構成してある。
【００４０】
また、第２燃焼筒部５７の後端部には、径方向外方に突出したフランジ部５７１が形成してある。そして、第２燃焼筒部５７は、このフランジ部５７１を第１燃焼筒部５６の先端開口部５６１内に挿入して、ピン（ビス等）５７２によって抜け防止を行った状態で、第１燃焼筒部５６に連結してある。また、第１蓄熱体７１は、第２燃焼筒部５７のフランジ部５７１によって抜け防止がなされている。
【００４１】
本例においては、第１燃焼筒部５６を金属から構成したことにより、燃焼筒５の後端部に、径方向外方へ突出するフランジ部を形成したり、加工を行ったりすることが容易になる。また、第２燃焼筒部５７をセラミックスから構成することにより、燃焼筒５において、より高温の排気ガス又は燃焼火炎と接触する先端側部分の耐熱性を向上させることができる。
本例においても、その他の構成は上記実施例１と同様であり、上記実施例１と同様の作用効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】実施例における、ラジアントチューブバーナのガスバーナの周辺を示す断面説明図。
【図２】実施例における、ガスバーナの取付部の周辺を示す断面説明図。
【図３】実施例における、ガスバーナの取付部の周辺を軸方向から見た状態で示す断面説明図。
【図４】実施例における、バーナガンのガスノズルの周辺を示す断面説明図。
【図５】実施例における、ガスバーナの周辺を示す断面説明図。
【符号の説明】
【００４３】
１ ラジアントチューブバーナ
２ ラジアントチューブ
３ ガスバーナ
３１ 取付部
４ バーナボディ
４０１ 開口部
４１ ボディ通路
４２ ボディ取付フランジ
５ 燃焼筒
５１ 外側通路
５２ 内側通路
５６ 第１燃焼筒部
５７ 第２燃焼筒部
６ バーナガン
６１ 冷却空気管
６２ 燃料管
６３ ガスノズル
７１ 第１蓄熱体
７２ 第２蓄熱体
８ 熱処理炉
８０１ 炉壁外面
８０２ 炉壁内面
Ｆ 燃料ガス
Ａ１ メイン空気
Ａ２ サブ空気
Ａ３ 冷却用空気
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一対のガスバーナにおいて交互に燃焼を行い、ラジアントチューブからの輻射熱によって熱処理炉内を加熱するよう構成したラジアントチューブバーナに関する。
【背景技術】
【０００２】
一対のガスバーナにおいて交互に燃焼を行うラジアントチューブバーナにおいては、燃焼を行った燃焼ガスが熱処理炉内の雰囲気ガスと直接接触することを防止するために、ラジアントチューブ内において燃焼を行うものがある。このラジアントチューブバーナにおいては、燃焼後の排気ガスの排熱を利用するために、ガスバーナにおける通路内に蓄熱体を配置している。そして、排気ガスの排熱を蓄熱体に回収し、この蓄熱体に燃料ガスと燃焼させるための空気を接触させ、加温された空気を燃焼に利用している。
【０００３】
このようなラジアントチューブバーナとしては、例えば、特許文献１に開示された蓄熱式ラジアントチューブ燃焼装置がある。
この蓄熱式ラジアントチューブ燃焼装置においては、燃焼炉内にＷ字状のラジアントチューブを配設し、炉壁に固定したラジアントチューブの両端部にバーナを配設している。このバーナにおいては、燃料供給部及び蓄熱体を収容する給排路を配設してなる蓄熱体用ケース（外筒）を炉壁の外面に配設し、給排路に、燃料供給部から噴出させたガス燃料を燃焼させて火炎を形成する燃焼筒を連結させている。
【０００４】
しかしながら、上記特許文献１においては、蓄熱体は、炉壁の外部に配置してあるのみである。これにより、ラジアントチューブ内を通過した高温の排気ガスは、炉壁に対するバーナの取付部の周辺に直接接触した後、蓄熱体によって排熱が回収される。そのため、バーナの取付部の周辺の温度が高温になり、この部分に使用する部材の材質に制約が生じる。
また、上記特許文献１においては、蓄熱体による蓄熱容量を増大させるためには、上記炉壁の外面に配設した蓄熱体用ケースの容量を増大させる必要があり、装置のサイズが大きくなってしまう。
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−２７９００２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、かかる従来の問題点に鑑みてなされたもので、ガスバーナの取付部の周辺を金属等を用いて構成することができると共に、ガスバーナのサイズを増大させることなく、蓄熱体による蓄熱容量を増大させることができ、かつ燃焼によって生ずるＮＯｘの量を低減させることができるラジアントチューブバーナを提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、熱処理炉内に配設するラジアントチューブと、該ラジアントチューブの両端部に配設し、該ラジアントチューブ内に交互に燃焼火炎を形成する一対のガスバーナとを備え、上記ラジアントチューブからの輻射熱によって上記熱処理炉内を加熱するよう構成したラジアントチューブバーナにおいて、
上記ガスバーナは、上記熱処理炉の炉壁外面に配設するバーナボディと、該バーナボディの炉壁内面側の開口部から上記ラジアントチューブ内に挿入配置した燃焼筒と、上記バーナボディから上記燃焼筒内に挿入配置したバーナガンとを有しており、
上記ラジアントチューブと上記燃焼筒との間には、上記バーナボディ内に連通する外側通路が形成してあり、上記燃焼筒と上記バーナガンとの間には、上記バーナボディ内に連通する内側通路が形成してあり、
上記内側通路内には、排熱を回収する第１蓄熱体が配置してあり、上記バーナボディ内には、排熱を回収する第２蓄熱体が配置してあり、
上記バーナガンから噴出させた燃料ガスにより、上記バーナボディ内における上記第２蓄熱体に接触した後上記内側通路内における上記第１蓄熱体に接触したメイン空気を用いて、１段目の燃焼を行うと共に、上記バーナボディ内における上記第２蓄熱体に接触した後上記外側通路内を通過したサブ空気を用いて、２段目の燃焼を行うよう構成してあることを特徴とするラジアントチューブバーナにある（請求項１）。
【０００８】
本発明のラジアントチューブバーナにおいては、熱処理炉の炉壁外面に配設するバーナボディ内の通路を、ラジアントチューブと燃焼筒との間に形成した外側通路と、燃焼筒とバーナガンとの間に形成した内側通路とに連通させている。そして、内側通路内に第１蓄熱体を配置し、バーナボディ内に第２蓄熱体を配置している。
【０００９】
そして、一方のガスバーナによって燃焼を行い、ラジアントチューブ内を通過した後の排気ガスの排熱は、他方のガスバーナにおける第１蓄熱体及び第２蓄熱体によって回収される。このとき、排気ガスが内側通路内における第１蓄熱体に接触することにより、１段目の排熱回収が行われ、この排気ガスの温度が低下する。また、このとき、外側通路を通過する排気ガスは、ラジアントチューブ及び燃焼筒と接触することにより抜熱され、温度が低下する。これにより、炉壁の外面へのガスバーナの取付部の周辺においては、温度が低下した状態の排気ガスを通過させることができる。そのため、ガスバーナの取付部の周辺の構造物は、セラミックス等の耐火物を用いて構成する必要がなく、金属を用いて構成することができる。
【００１０】
また、１段目の排熱回収が行われた後の排気ガスがバーナボディ内における第２蓄熱体に接触することにより、２段目の排熱回収が行われ、この排気ガスの温度がさらに低下する。これにより、排気ガスの排熱回収を十分に行うことができる。
また、本発明においては、燃焼筒とバーナガンとの間の内側通路を利用して、第１蓄熱体を配置していることにより、ガスバーナのサイズを増大させることなく、蓄熱体による蓄熱容量を増大させることができる。
【００１１】
また、排熱回収を行った側のガスバーナにおいて燃焼を行う際には、バーナボディ内における第２蓄熱体に接触した後、内側通路内における第１蓄熱体に接触したメイン空気と、バーナガンから噴出させた燃料ガスと燃焼させて、１段目の燃焼を行う。これにより、燃焼筒内からラジアントチューブ内に向けて、１段目の燃料リッチな不完全な燃焼による火炎が形成される。
【００１２】
そして、バーナボディ内における第２蓄熱体に接触した後、外側通路内を通過したサブ空気が上記火炎に供給されることにより、２段目の燃焼が行われる。これにより、ラジアントチューブ内において、１段目の燃焼における未燃分が完全に燃焼することができる。
このように、２段階の燃焼を行って、急激な燃焼を抑えることにより、ＮＯｘの発生量を低減させることができる。
【００１３】
それ故、本発明のラジアントチューブバーナによれば、ガスバーナの取付部の周辺を金属等を用いて構成することができると共に、ガスバーナのサイズを増大させることなく、蓄熱体による蓄熱容量を増大させることができ、かつ燃焼によって生ずるＮＯｘの量を低減させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
上述した本発明における好ましい実施の形態につき説明する。
本発明において、上記バーナガンは、冷却用空気を通過させて噴出させる冷却空気管内に、上記燃料ガスを通過させて噴出させる燃料管を挿入配置してなり、該燃料管から噴出させた上記燃料ガスの一部と、上記冷却空気管から噴出させた上記冷却用空気とを燃焼させて保炎を行うよう構成することが好ましい（請求項２）。
【００１５】
この場合には、冷却用空気によって燃焼管の先端部におけるガスノズルが高温になることを抑制することができ、ガスノズルを熱から保護することができる。
また、冷却用空気を用いて燃料ガスの一部を燃焼させることにより、ガスノズル部における保炎を安定して行うことができる。これにより、ガスバーナにおける燃焼を一層安定させることができる。
【００１６】
また、上記燃焼筒は、上記バーナガンとの間に上記内側通路を形成する第１燃焼筒部と、該第１燃焼筒部の先端部に連結した第２燃焼筒部とからなり、上記第１燃焼筒部は、金属から構成し、上記第２燃焼筒部は、セラミックスから構成することができる（請求項３）。
この場合には、第１燃焼筒部を金属から構成したことにより、燃焼筒の端部に、径方向外方へ突出するフランジ部を形成したり、加工を行ったりすることが容易になる。また、第２燃焼筒部をセラミックスから構成することにより、燃焼筒において、より高温の排気ガス又は燃焼火炎と接触する先端側の部分の耐熱性を向上させることができる。
【実施例】
【００１７】
以下に、本発明のラジアントチューブバーナにかかる実施例につき、図面と共に説明する。
本例のラジアントチューブバーナ１は、図１に示すごとく、熱処理炉８内に配設するラジアントチューブ２と、ラジアントチューブ２の両端部に配設し、ラジアントチューブ２内に交互に燃焼火炎を形成する一対のガスバーナ３とを備え、ラジアントチューブ２からの輻射熱によって熱処理炉８内を加熱するよう構成してある。
【００１８】
同図に示すごとく、上記ガスバーナ３は、熱処理炉８の炉壁外面８０１に配設するバーナボディ４と、バーナボディ４の炉壁内面８０２側の開口部４０１からラジアントチューブ２内に挿入配置した燃焼筒５と、バーナボディ４から燃焼筒５内に挿入配置したバーナガン６とを有している。また、ラジアントチューブ２と燃焼筒５との間には、バーナボディ４内に連通する外側通路５１が形成してあり、燃焼筒５とバーナガン６との間には、バーナボディ４内に連通する内側通路５２が形成してある。
【００１９】
また、内側通路５２内には、排熱を回収する第１蓄熱体７１が配置してあり、バーナボディ４のボディ通路４１内には、排熱を回収する第２蓄熱体７２が配置してある。本例のガスバーナ３は、バーナガン６から噴出させた燃料ガスＦにより、バーナボディ４内における第２蓄熱体７２に接触した後、内側通路５２内における第１蓄熱体７１に接触したメイン空気Ａ１を用いて、１段目の燃焼を行うと共に、バーナボディ４内における第２蓄熱体７２に接触した後、外側通路５１内を通過したサブ空気Ａ２を用いて、２段目の燃焼を行うよう構成してある。
【００２０】
以下に、本例のラジアントチューブバーナ１につき、図１〜図４と共に詳説する。
本例において、先端部とは、熱処理炉８の炉壁内面８０２側の端部をいい、後端部とは、熱処理炉８の炉壁外面８０１側の端部をいう。また、先端側とは、炉壁内面８０２側をいい、後端側とは、炉壁外面８０１側をいう。
また、本例においては、一対のガスバーナ３のうち一方のガスバーナ３について図示するが、他方のガスバーナ３についても同様の構造を有する。
【００２１】
図１に示すごとく、本例のラジアントチューブ２は、耐熱性に優れた耐熱鋳鋼からなる。ラジアントチューブ２の両端部には、このラジアントチューブ２の端部を炉壁外面８０１に固定するためのラジアントチューブフランジ２１が形成してある。
本例のバーナボディ４は、燃焼筒５の断面外形よりも大きな断面外形を有している。バーナボディ４は、バーナガン６を挿通配置するための挿通穴４１１を有しており、この挿通穴４１１の周りに、空気（フレッシュエア）を通過させる環状のボディ通路４１を形成してなる。また、バーナボディ４には、ボディ通路４１内へ空気を流入させるための空気流入口４１２が形成してある。
【００２２】
また、同図に示すごとく、炉壁外面８０１に対向するバーナボディ４の端部には、ラジアントチューブフランジ２１に対面させて、炉壁外面８０１に取り付けるためのボディ取付フランジ４２が形成してある。また、バーナボディ４は、ラジアントチューブフランジ２１との間にパッキン４２２を挟持して、炉壁外面８０１に固定される。
【００２３】
また、図１、図２に示すごとく、バーナボディ４のボディ取付フランジ４２には、ラジアントチューブ２の外径よりも大きな内径のフランジ穴４２１が形成してある。また、バーナボディ４における挿通穴４１１の周囲を構成する筒状壁部４１０の炉壁外面８０１に対向する端部には、径方向外方に突出する仕切り板４３が形成してあり、この仕切り板４３には、バーナボディ４内のボディ通路４１と、燃焼筒５内の内側通路５２とを連通させる連通口４３１が形成してある。この連通口４３１は、仕切り板４３の周方向における複数箇所に形成してある。
【００２４】
図１〜図３に示すごとく、本例の燃焼筒５の炉壁外面８０１側の端部の外周には、この燃焼筒５の外周との間に空気通過用隙間５４を形成して、リング形状の燃焼筒支持フランジ５３が配置される。
燃焼筒支持フランジ５３には、燃焼筒５の外径よりも大きな内径の隙間形成用穴５３１が形成してある。また、燃焼筒支持フランジ５３の周方向における複数箇所（本例では周方向の４箇所）には、径方向に向けて当該燃焼筒支持フランジ５３を貫通するピン配置用穴５３２が形成してある。
【００２５】
そして、同図に示すごとく、燃焼筒５は、燃焼筒支持フランジ５３のピン配置用穴５３２内に挿入したピン５３３によって、隙間形成用穴５３１との間に、空気通過用隙間５４を形成して、燃焼筒支持フランジ５３に固定してある。また、燃焼筒支持フランジ５３の外周は、円形状に形成してあり、燃焼筒支持フランジ５３は、ボディ取付フランジ４２に形成したフランジ穴４２１内に挿入配置される。これにより、燃焼筒５は、燃焼筒支持フランジ５３を介してバーナボディ４に支持させることができる。
【００２６】
このように、燃焼筒支持フランジ５３を用いて、燃焼筒５を支持することにより、燃焼筒５に複雑な加工を行う必要がなくなり、燃焼筒５の全体を、金属等よりも耐熱性に優れたセラミックスから構成することも容易である。
また、図２に示すごとく、空気通過用隙間５４は、ラジアントチューブ２と燃焼筒５との間の外側通路５１と、バーナボディ４内のボディ通路４１とを連通させている。
【００２７】
図１、図２に示すごとく、本例のバーナガン６の一部（先端側部分）は、燃焼筒５における炉壁外面８０１側の後端側部分まで挿入配置してある。そして、本例の第１蓄熱体７１は、燃焼筒５の後端側部分とバーナガン６の先端側部分との間のスペースを埋めるようにして配置してある。第１蓄熱体７１は、上記仕切り板４３と、燃焼筒５の内周に突出形成した抜け防止突起５５との間に保持される。また、抜け防止突起５５は、燃焼筒５に形成した穴に溶接し、抜け防止突起５５と第１蓄熱体７１との間には、リング状の支持具５５１を配置した。
【００２８】
また、本例の第１蓄熱体７１は、燃焼筒５の内周とバーナガン６の外周との間の形状に沿った円筒形状を有している。また、本例の第１蓄熱体７１としては、多数の孔を有する多孔質体からなるセラミックスフォームを用いた。なお、第１蓄熱体７１としては、格子状の多数のセルを形成してなるセラミックスハニカムを用いることもできる。また、第１蓄熱体７１としては、単位体積当たりの表面積が大きくかつ圧力損失が低いものを使用することが好ましい。
【００２９】
図１に示すごとく、本例の第２蓄熱体７２は、玉状のセラミックスであるセラミックスボールを多数配置して構成してある。この第２蓄熱体７２は、バーナボディ４のボディ通路４１内のスペースを埋めるように配置してある。なお、第２蓄熱体７２としては、セラミックスフォーム又はセラミックスハニカムを用いることもできる。また、第２蓄熱体７２は、これに接触する排気ガスの温度がそれほど高くないため、金属製のものを使用することもできる。
【００３０】
図４に示すごとく、本例のバーナガン６は、冷却用空気Ａ３を通過させて噴出させる冷却空気管６１内に、燃料ガスＦを通過させて噴出させる燃料管６２を挿入配置してなる。本例のガスバーナ３は、燃料管６２から噴出させた燃料ガスＦの一部と、冷却空気管６１から噴出させた冷却用空気Ａ３とを燃焼させて保炎を行うよう構成してある。また、冷却空気管６１内には、燃焼の着火を行うためのスパークロッド６５が挿入配置してある。
また、燃料管６２の先端部には、ガスノズル６３が形成してあり、このガスノズル６３には、燃料ガスＦを燃焼筒５内へ噴出させるための燃料噴出孔６３１が形成してある。
【００３１】
本例のラジアントチューブバーナ１においては、熱処理炉８の炉壁外面８０１に配設するバーナボディ４内のボディ通路４１を、ラジアントチューブ２と燃焼筒５との間に形成した外側通路５１と、燃焼筒５とバーナガン６との間に形成した内側通路５２とに連通させている。そして、内側通路５２内に第１蓄熱体７１を配置し、ボディ通路４１内に第２蓄熱体７２を配置している。
【００３２】
そして、一方のガスバーナ３によって燃焼を行い、ラジアントチューブ２内を通過した後の排気ガスの排熱は、他方のガスバーナ３における第１蓄熱体７１及び第２蓄熱体７２によって回収される。このとき、排気ガスが内側通路５２内における第１蓄熱体７１に接触することにより、１段目の排熱回収が行われ、この排気ガスの温度が低下する。これにより、炉壁外面８０１へのガスバーナ３の取付部３１（ラジアントチューブフランジ２１、燃焼筒５の後方端部、燃焼筒支持フランジ５３、仕切り板４３等の部位）の周辺においては、温度が低下した状態の排気ガスを通過させることができる。そのため、ガスバーナ３の取付部３１の周辺の構造物は、セラミックス等の耐火物を用いて構成する必要がなく、金属を用いて構成することができる。
【００３３】
また、１段目の排熱回収が行われた後の排気ガスがバーナボディ４内における第２蓄熱体７２に接触することにより、２段目の排熱回収が行われ、この排気ガスの温度がさらに低下する。これにより、排気ガスの排熱回収を十分に行うことができる。
また、本例においては、燃焼筒５とバーナガン６との間の内側通路５２を利用して、第１蓄熱体７１を配置していることにより、ガスバーナ３のサイズを増大させることなく、蓄熱容量を増大させることができる。
【００３４】
また、排熱回収を行った側のガスバーナ３において燃焼を行う際には、ガスノズル６３における燃料噴出孔６３１から噴出された燃料ガスＦと、冷却空気管６１内を通過して噴出される冷却用空気Ａ３とを燃焼させて、保炎用の火炎を形成する。このとき、冷却用空気Ａ３によってガスノズル６３と冷却空気管６１の先端とが高温になることを抑制することができ、これらを熱から保護することができる。
【００３５】
また、空気流入口４１２からバーナボディ４のボディ通路４１内に流入した空気は、第２蓄熱体７２に接触して加温される。そして、この加温された空気の一部は、上記仕切り板４３に形成した複数の連通口４３１内を通過して、内側通路５２における第１蓄熱体７１に接触してさらに加温されてメイン空気Ａ１となる。
そして、このメイン空気Ａ１は、ガスノズル６３における燃料噴出孔６３１から噴出された燃料ガスＦと混合され、この混合気が上記保炎用の火炎によって着火されて、１段目の燃焼が行われる。これにより、燃焼筒５内からラジアントチューブ２内に向けて、１段目の燃料リッチな不完全な燃焼による火炎が形成される。
【００３６】
また、上記第２蓄熱体７２に接触して加温された空気の残部は、上記燃焼筒５と燃焼筒支持フランジ５１との間に形成した空気通過用隙間５４を通過した後、外側通路５１内を通過して、サブ空気Ａ２となる。そして、このサブ空気Ａ２が上記火炎に供給されることにより、２段目の燃焼が行われる。これにより、ラジアントチューブ２内において、１段目の燃焼における未燃分が完全に燃焼することができる。
このように、２段階の燃焼を行って、急激な燃焼を抑えることにより、ＮＯｘの発生量を低減させることができる。
【００３７】
それ故、本例のラジアントチューブバーナ１によれば、ガスバーナ３の取付部３１の周辺を金属等を用いて構成することができると共に、ガスバーナ３のサイズを増大させることなく、蓄熱体７１、７２による蓄熱容量を増大させることができ、かつ燃焼によって生ずるＮＯｘの量を低減させることができる。
【００３８】
なお、本例においては、１段目の燃焼に用いるメイン空気Ａ１の温度に比べて、２段目の燃焼に用いるサブ空気Ａ２の温度は、同等もしくはより高温に加熱されていると考える。より具体的には、２段目の燃焼に用いるサブ空気Ａ２は、外側通路５１内を通過する際に燃焼筒５とラジアントチューブ２とによって加熱されることにより、熱処理炉８内の温度よりも３０〜５０℃高い温度に加熱され、１段目の燃焼に用いるメイン空気Ａ１の温度よりも６０〜８０℃高い温度になっていると考える。
【００３９】
（実施例２）
本例は、図５に示すごとく、上記バーナガン６との間に上記内側通路５２を形成する第１燃焼筒部５６と、この第１燃焼筒部５６の先端部に連結した第２燃焼筒部５７とから上記燃焼筒５を構成した例である。そして、第１燃焼筒部５６とバーナガン６との間には、上記第１蓄熱体７１を配置している。また、第１燃焼筒部５６は、金属から構成してあり、第２燃焼筒部５７は、セラミックスから構成してある。
【００４０】
また、第２燃焼筒部５７の後端部には、径方向外方に突出したフランジ部５７１が形成してある。そして、第２燃焼筒部５７は、このフランジ部５７１を第１燃焼筒部５６の先端開口部５６１内に挿入して、ピン（ビス等）５７２によって抜け防止を行った状態で、第１燃焼筒部５６に連結してある。また、第１蓄熱体７１は、第２燃焼筒部５７のフランジ部５７１によって抜け防止がなされている。
【００４１】
本例においては、第１燃焼筒部５６を金属から構成したことにより、燃焼筒５の後端部に、径方向外方へ突出するフランジ部を形成したり、加工を行ったりすることが容易になる。また、第２燃焼筒部５７をセラミックスから構成することにより、燃焼筒５において、より高温の排気ガス又は燃焼火炎と接触する先端側部分の耐熱性を向上させることができる。
本例においても、その他の構成は上記実施例１と同様であり、上記実施例１と同様の作用効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】実施例における、ラジアントチューブバーナのガスバーナの周辺を示す断面説明図。
【図２】実施例における、ガスバーナの取付部の周辺を示す断面説明図。
【図３】実施例における、ガスバーナの取付部の周辺を軸方向から見た状態で示す断面説明図。
【図４】実施例における、バーナガンのガスノズルの周辺を示す断面説明図。
【図５】実施例における、ガスバーナの周辺を示す断面説明図。
【符号の説明】
【００４３】
１ ラジアントチューブバーナ
２ ラジアントチューブ
３ ガスバーナ
３１ 取付部
４ バーナボディ
４０１ 開口部
４１ ボディ通路
４２ ボディ取付フランジ
５ 燃焼筒
５１ 外側通路
５２ 内側通路
５６ 第１燃焼筒部
５７ 第２燃焼筒部
６ バーナガン
６１ 冷却空気管
６２ 燃料管
６３ ガスノズル
７１ 第１蓄熱体
７２ 第２蓄熱体
８ 熱処理炉
８０１ 炉壁外面
８０２ 炉壁内面
Ｆ 燃料ガス
Ａ１ メイン空気
Ａ２ サブ空気
Ａ３ 冷却用空気
【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱処理炉内に配設するラジアントチューブと、該ラジアントチューブの両端部に配設し、該ラジアントチューブ内に交互に燃焼火炎を形成する一対のガスバーナとを備え、上記ラジアントチューブからの輻射熱によって上記熱処理炉内を加熱するよう構成したラジアントチューブバーナにおいて、
上記ガスバーナは、上記熱処理炉の炉壁外面に配設するバーナボディと、該バーナボディの炉壁内面側の開口部から上記ラジアントチューブ内に挿入配置した燃焼筒と、上記バーナボディから上記燃焼筒内に挿入配置したバーナガンとを有しており、
上記ラジアントチューブと上記燃焼筒との間には、上記バーナボディ内に連通する外側通路が形成してあり、上記燃焼筒と上記バーナガンとの間には、上記バーナボディ内に連通する内側通路が形成してあり、
上記内側通路内には、排熱を回収する第１蓄熱体が配置してあり、上記バーナボディ内には、排熱を回収する第２蓄熱体が配置してあり、
上記バーナガンから噴出させた燃料ガスにより、上記バーナボディ内における上記第２蓄熱体に接触した後上記内側通路内における上記第１蓄熱体に接触したメイン空気を用いて、１段目の燃焼を行うと共に、上記バーナボディ内における上記第２蓄熱体に接触した後上記外側通路内を通過したサブ空気を用いて、２段目の燃焼を行うよう構成してあることを特徴とするラジアントチューブバーナ。
【請求項２】
請求項１において、上記バーナガンは、冷却用空気を通過させて噴出させる冷却空気管内に、上記燃料ガスを通過させて噴出させる燃料管を挿入配置してなり、
該燃料管から噴出させた上記燃料ガスの一部と、上記冷却空気管から噴出させた上記冷却用空気とを燃焼させて保炎を行うよう構成してあることを特徴とするラジアントチューブバーナ。
【請求項３】
請求項１又は２において、上記燃焼筒は、上記バーナガンとの間に上記内側通路を形成する第１燃焼筒部と、該第１燃焼筒部の先端部に連結した第２燃焼筒部とからなり、
上記第１燃焼筒部は、金属からなり、上記第２燃焼筒部は、セラミックスからなることを特徴とするラジアントチューブバーナ。
【請求項１】
熱処理炉内に配設するラジアントチューブと、該ラジアントチューブの両端部に配設し、該ラジアントチューブ内に交互に燃焼火炎を形成する一対のガスバーナとを備え、上記ラジアントチューブからの輻射熱によって上記熱処理炉内を加熱するよう構成したラジアントチューブバーナにおいて、
上記ガスバーナは、上記熱処理炉の炉壁外面に配設するバーナボディと、該バーナボディの炉壁内面側の開口部から上記ラジアントチューブ内に挿入配置した燃焼筒と、上記バーナボディから上記燃焼筒内に挿入配置したバーナガンとを有しており、
上記ラジアントチューブと上記燃焼筒との間には、上記バーナボディ内に連通する外側通路が形成してあり、上記燃焼筒と上記バーナガンとの間には、上記バーナボディ内に連通する内側通路が形成してあり、
上記内側通路内には、排熱を回収する第１蓄熱体が配置してあり、上記バーナボディ内には、排熱を回収する第２蓄熱体が配置してあり、
上記バーナガンから噴出させた燃料ガスにより、上記バーナボディ内における上記第２蓄熱体に接触した後上記内側通路内における上記第１蓄熱体に接触したメイン空気を用いて、１段目の燃焼を行うと共に、上記バーナボディ内における上記第２蓄熱体に接触した後上記外側通路内を通過したサブ空気を用いて、２段目の燃焼を行うよう構成してあることを特徴とするラジアントチューブバーナ。
【請求項２】
請求項１において、上記バーナガンは、冷却用空気を通過させて噴出させる冷却空気管内に、上記燃料ガスを通過させて噴出させる燃料管を挿入配置してなり、
該燃料管から噴出させた上記燃料ガスの一部と、上記冷却空気管から噴出させた上記冷却用空気とを燃焼させて保炎を行うよう構成してあることを特徴とするラジアントチューブバーナ。
【請求項３】
請求項１又は２において、上記燃焼筒は、上記バーナガンとの間に上記内側通路を形成する第１燃焼筒部と、該第１燃焼筒部の先端部に連結した第２燃焼筒部とからなり、
上記第１燃焼筒部は、金属からなり、上記第２燃焼筒部は、セラミックスからなることを特徴とするラジアントチューブバーナ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２００８−１４５８１（Ｐ２００８−１４５８１Ａ）
【公開日】平成２０年１月２４日（２００８．１．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−１８６９０１（Ｐ２００６−１８６９０１）
【出願日】平成１８年７月６日（２００６．７．６）
【出願人】（０００２２１８３４）東邦瓦斯株式会社 (440)
【出願人】（０００１４０３６２）株式会社横井機械工作所 (9)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年１月２４日（２００８．１．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年７月６日（２００６．７．６）
【出願人】（０００２２１８３４）東邦瓦斯株式会社 (440)
【出願人】（０００１４０３６２）株式会社横井機械工作所 (9)
【Ｆターム（参考）】
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