JP2002022109A - 燃焼式金属溶湯加熱用チューブヒータ - Google Patents
燃焼式金属溶湯加熱用チューブヒータInfo
- Publication number
- JP2002022109A JP2002022109A JP2000247988A JP2000247988A JP2002022109A JP 2002022109 A JP2002022109 A JP 2002022109A JP 2000247988 A JP2000247988 A JP 2000247988A JP 2000247988 A JP2000247988 A JP 2000247988A JP 2002022109 A JP2002022109 A JP 2002022109A
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- JP
- Japan
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- tube
- molten metal
- cylinder
- tube heater
- heater
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- Gas Burners (AREA)
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- Muffle Furnaces And Rotary Kilns (AREA)
- Furnace Details (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 金属溶湯保持炉に浸漬して用いる燃焼式チ
ューブヒータの長寿命化と熱効率の向上を図る。 【解決手段】燃焼式チューブヒータ１を、内筒２，中筒
３、外筒４の三重構造とし、内筒２を先端５が開放し後
端部に燃料ガス供給管６および空気供給管７を接続した
構造とし、その外周を先端が閉じた中筒３で覆い、さら
にその外周を緻密質セラミックで成形しかつ先端が閉じ
た外筒４で覆って構成した。また、中筒３と外筒４の空
隙に金属製の通気性熱伝導物体１０を充填した。
ューブヒータの長寿命化と熱効率の向上を図る。 【解決手段】燃焼式チューブヒータ１を、内筒２，中筒
３、外筒４の三重構造とし、内筒２を先端５が開放し後
端部に燃料ガス供給管６および空気供給管７を接続した
構造とし、その外周を先端が閉じた中筒３で覆い、さら
にその外周を緻密質セラミックで成形しかつ先端が閉じ
た外筒４で覆って構成した。また、中筒３と外筒４の空
隙に金属製の通気性熱伝導物体１０を充填した。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、アルミニウム、ア
ルミニウム合金等の金属溶湯保持炉における加熱用とし
て、溶湯内に浸漬して使用する燃焼式チューブヒータに
関する。
ルミニウム合金等の金属溶湯保持炉における加熱用とし
て、溶湯内に浸漬して使用する燃焼式チューブヒータに
関する。
【０００２】
【従来の技術】金属溶湯炉に浸漬して加熱を行うチュー
ブヒータとしては、従来から電熱線をセラミックチュー
ブで覆った電熱式タイプと、セラミックチューブ製外筒
で覆った内筒内で燃料ガスと空気を燃焼させる燃焼式タ
イプのものが広く使用されてきた。しかし最近ではＣＯ
２削減などの環境問題への対応から電熱式よりも燃焼式
のものを使用するよう国家的指導が行われるようになっ
てきている。
ブヒータとしては、従来から電熱線をセラミックチュー
ブで覆った電熱式タイプと、セラミックチューブ製外筒
で覆った内筒内で燃料ガスと空気を燃焼させる燃焼式タ
イプのものが広く使用されてきた。しかし最近ではＣＯ
２削減などの環境問題への対応から電熱式よりも燃焼式
のものを使用するよう国家的指導が行われるようになっ
てきている。
【０００３】ところで、燃焼式チューブヒータの代表的
なものとしては、実用新案公開平２−４１０９３号に示
すようなものがある。すなわち、図３で示すように、燃
焼式チューブヒータ１１は、内筒１２の外筒を外筒１３
で覆った構成になっており、内筒１２の先端１４を開放
状態にし、後端部１５には燃料ガス管１６と空気管１７
を接続してある。そして内筒１２で燃焼したガスを内筒
１２と外筒１３の間を流すことによって溶湯を加熱す
る。燃焼排ガスは排ガス管１８より回収する。なお、こ
の場合、内筒１２は金属またはセラミック製であり、外
筒１３には多孔質セラミックが使用されている。
なものとしては、実用新案公開平２−４１０９３号に示
すようなものがある。すなわち、図３で示すように、燃
焼式チューブヒータ１１は、内筒１２の外筒を外筒１３
で覆った構成になっており、内筒１２の先端１４を開放
状態にし、後端部１５には燃料ガス管１６と空気管１７
を接続してある。そして内筒１２で燃焼したガスを内筒
１２と外筒１３の間を流すことによって溶湯を加熱す
る。燃焼排ガスは排ガス管１８より回収する。なお、こ
の場合、内筒１２は金属またはセラミック製であり、外
筒１３には多孔質セラミックが使用されている。
【０００４】しかしながら、外筒１３に多孔質セラミッ
クを使用した場合、溶湯がセラミックの気孔を通過して
チューブ内に侵入し、燃焼式チューブヒータの寿命は約
６ヶ月位しかもたない。また、外筒を緻密質のセラミッ
クで形成すると、チューブ内への溶湯の侵入はないが、
チューブに割れが生じて燃焼式チューブヒータとしての
寿命は１ヶ月位しかもたない。これは高温燃焼ガスが外
筒のセラミックチューブに直接接触するためと考えられ
る。
クを使用した場合、溶湯がセラミックの気孔を通過して
チューブ内に侵入し、燃焼式チューブヒータの寿命は約
６ヶ月位しかもたない。また、外筒を緻密質のセラミッ
クで形成すると、チューブ内への溶湯の侵入はないが、
チューブに割れが生じて燃焼式チューブヒータとしての
寿命は１ヶ月位しかもたない。これは高温燃焼ガスが外
筒のセラミックチューブに直接接触するためと考えられ
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は前記問題点を
解決するためのもので、金属保持炉に浸漬して用いる燃
焼式チューブヒータの溶湯侵入と割れを防止してチュー
ブヒータの長寿命化と熱効率の向上を図ることを目的と
している。
解決するためのもので、金属保持炉に浸漬して用いる燃
焼式チューブヒータの溶湯侵入と割れを防止してチュー
ブヒータの長寿命化と熱効率の向上を図ることを目的と
している。
【０００６】上記目的を達成するため、本発明の請求項
１に記載の溶湯加熱用のチューブヒータは、先端を開放
し後端部に燃料ガス供給管および空気供給管を接続した
内管を先端が閉じた中筒内に配置するとともに、内筒内
からその先端部に達した燃焼排ガスを前記内筒と中筒の
間を通過させ後端付近から回収するように排ガス管を接
続したチューブヒータにおいて、さらに前記中筒の外周
を溶湯の通過しない緻密質セラミックで成形しかつ先端
を閉じた外筒で覆って三重管構造とした。
１に記載の溶湯加熱用のチューブヒータは、先端を開放
し後端部に燃料ガス供給管および空気供給管を接続した
内管を先端が閉じた中筒内に配置するとともに、内筒内
からその先端部に達した燃焼排ガスを前記内筒と中筒の
間を通過させ後端付近から回収するように排ガス管を接
続したチューブヒータにおいて、さらに前記中筒の外周
を溶湯の通過しない緻密質セラミックで成形しかつ先端
を閉じた外筒で覆って三重管構造とした。
【０００７】また、請求項２に記載の燃焼式金属溶湯加
熱用チューブヒータは、請求項１に記載のチューブヒー
タの中筒と外筒の間に空隙に金属製の通気性熱伝導物体
を充填した構成とした。
熱用チューブヒータは、請求項１に記載のチューブヒー
タの中筒と外筒の間に空隙に金属製の通気性熱伝導物体
を充填した構成とした。
【０００８】
【作用】内筒、中筒、外筒の三重管から構成される燃焼
式チューブヒータにおいて、燃焼ガスは内筒および中筒
には接触するものの外筒には直接接触することがない。
したがって外筒は燃焼ガスの熱による衝撃を受けて割れ
ることはない。また、外筒は緻密質セラミックで成形し
てあるので、溶湯が外筒を通過してチューブ内に侵入す
ることはない。さらに中筒と外筒の間に充填した金属製
の熱伝導物体は中筒の熱を外筒に有効に熱伝導する。
式チューブヒータにおいて、燃焼ガスは内筒および中筒
には接触するものの外筒には直接接触することがない。
したがって外筒は燃焼ガスの熱による衝撃を受けて割れ
ることはない。また、外筒は緻密質セラミックで成形し
てあるので、溶湯が外筒を通過してチューブ内に侵入す
ることはない。さらに中筒と外筒の間に充填した金属製
の熱伝導物体は中筒の熱を外筒に有効に熱伝導する。
【０００９】
【実施例】以下、本発明の実施例を図を用いて説明す
る。図１において、燃焼式金属溶湯加熱用チューブヒー
タ１は、内筒２、中筒３および外筒４の三重管から構成
されている。
る。図１において、燃焼式金属溶湯加熱用チューブヒー
タ１は、内筒２、中筒３および外筒４の三重管から構成
されている。
【００１０】そして内筒２は先端５を開放し、後端部に
は燃料ガス管６および空気管７を接続してある。内筒２
は金属もしくはセラミックで形成する。
は燃料ガス管６および空気管７を接続してある。内筒２
は金属もしくはセラミックで形成する。
【００１１】また、内筒２の外周を先端が閉じた金属製
もしくはセラミック製の中筒３で覆う。そして後端部付
近に内筒２と中筒３の空隙に連通する排ガス管８を設け
る。
もしくはセラミック製の中筒３で覆う。そして後端部付
近に内筒２と中筒３の空隙に連通する排ガス管８を設け
る。
【００１２】さらに中筒３の外周を先端が閉じた外筒４
で覆う。そして外筒４は溶湯を通過させない緻密性セラ
ミックで形成する。なお、９は過温保護用の熱電対であ
る。
で覆う。そして外筒４は溶湯を通過させない緻密性セラ
ミックで形成する。なお、９は過温保護用の熱電対であ
る。
【００１３】以上のような構成において、燃料ガス管６
と空気管７とからそれぞれ供給され燃料ガスおよび空気
は、燃焼しながら内筒２の先端５まで達したのち、方向
を変えて内筒２と中筒の間を流れ、燃焼排ガスとなって
排ガス管８から回収される。そして熱を中筒３から外筒
４へ輻射により伝達する。チューブヒータ１は常時溶湯
面下に浸漬しているので、チューブヒータ各部での温度
変化が小さく、炉内各部を均一に効率よく加熱する。ま
た、熱電対９で中筒３と外筒４の間の温度を測定し、燃
焼量や排ガス量を制御してチューブヒータ１の温度管理
を行い長寿命化を図っている。
と空気管７とからそれぞれ供給され燃料ガスおよび空気
は、燃焼しながら内筒２の先端５まで達したのち、方向
を変えて内筒２と中筒の間を流れ、燃焼排ガスとなって
排ガス管８から回収される。そして熱を中筒３から外筒
４へ輻射により伝達する。チューブヒータ１は常時溶湯
面下に浸漬しているので、チューブヒータ各部での温度
変化が小さく、炉内各部を均一に効率よく加熱する。ま
た、熱電対９で中筒３と外筒４の間の温度を測定し、燃
焼量や排ガス量を制御してチューブヒータ１の温度管理
を行い長寿命化を図っている。
【００１４】図２は本発明の別の実施例を示す。図１と
同じ番号を付してある箇所は図１と同じ構成、役目を持
つので説明を省略する。図１と異なる部分は、中筒３と
外筒４の間の空隙に熱伝導物体１０を充填した点にあ
る。熱伝導物体１０は熱伝導率の高いものを用いる。例
えばスチールウール等金属製の伸縮自在なスポンジ状の
ものや金属線をらせん状に巻いたような通気可能な構造
のものを用いる。この場合、熱は中筒３から外筒４へ輻
射および伝導によって伝えられる。
同じ番号を付してある箇所は図１と同じ構成、役目を持
つので説明を省略する。図１と異なる部分は、中筒３と
外筒４の間の空隙に熱伝導物体１０を充填した点にあ
る。熱伝導物体１０は熱伝導率の高いものを用いる。例
えばスチールウール等金属製の伸縮自在なスポンジ状の
ものや金属線をらせん状に巻いたような通気可能な構造
のものを用いる。この場合、熱は中筒３から外筒４へ輻
射および伝導によって伝えられる。
【００１５】
【効果】金属溶湯中に浸漬して使用する燃焼式チューブ
ヒータを、内筒、中筒、外筒の三重管で構成し、外筒に
は燃焼ガスが直接接触しない構造とした。しかも外筒は
溶湯の通過しない緻密質セラミックで形成した。このた
め、外筒が熱衝撃で割れることがなく、またチューブ内
に溶湯が侵入するのを防げるようになった。その結果、
従来は半年位しかなかったチューブヒータの寿命を３〜
５年に延長することに成功した。
ヒータを、内筒、中筒、外筒の三重管で構成し、外筒に
は燃焼ガスが直接接触しない構造とした。しかも外筒は
溶湯の通過しない緻密質セラミックで形成した。このた
め、外筒が熱衝撃で割れることがなく、またチューブ内
に溶湯が侵入するのを防げるようになった。その結果、
従来は半年位しかなかったチューブヒータの寿命を３〜
５年に延長することに成功した。
【００１６】また、中筒と外筒の間に熱伝導物体を充填
したケースでは、熱効率を一層向上させることができる
ようになった。
したケースでは、熱効率を一層向上させることができる
ようになった。
【図１】本発明による燃焼式金属溶湯加熱用チューブヒ
ータの縦断面図である。
ータの縦断面図である。
【図２】本発明の別の実施例を示す燃焼式金属溶湯加熱
用チューブヒータの縦断面図である。
用チューブヒータの縦断面図である。
【図３】従来から用いられている燃焼式金属溶湯加熱用
チューブヒータの縦断面図である。
チューブヒータの縦断面図である。
１………チューブヒータ ２………内筒 ３………
中筒 ４………中筒 ６………燃料ガス管 ７………
空気管 ８………排ガス管 １０………金属製熱伝導体
中筒 ４………中筒 ６………燃料ガス管 ７………
空気管 ８………排ガス管 １０………金属製熱伝導体
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） // Ｆ２７Ｄ 7/02 Ｆ２７Ｄ 7/02 Ａ
Claims (2)
- 【請求項１】 先端を開放し後端部に燃料ガス供給管
および空気供給管を接続した内管を先端が閉じた中筒内
に配置するとともに、内筒内からその先端部に達した燃
焼排ガスを前記内筒と中筒の間を通過させ後端付近から
回収するように排ガス管を接続したチューブヒータにお
いて、さらに前記中筒の外周を溶湯の通過しない緻密質
セラミックで成形しかつ先端を閉じた外筒で覆って三重
管構造としたことを特徴とする燃焼式金属加熱用チュー
ブヒータ。 - 【請求項２】中筒と外筒の間の空隙に金属製の通気性熱
伝導物体を充填したことを特徴とする請求項１に記載の
燃焼式金属溶湯加熱用チューブヒータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000247988A JP2002022109A (ja) | 2000-07-12 | 2000-07-12 | 燃焼式金属溶湯加熱用チューブヒータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000247988A JP2002022109A (ja) | 2000-07-12 | 2000-07-12 | 燃焼式金属溶湯加熱用チューブヒータ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002022109A true JP2002022109A (ja) | 2002-01-23 |
Family
ID=18737977
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000247988A Pending JP2002022109A (ja) | 2000-07-12 | 2000-07-12 | 燃焼式金属溶湯加熱用チューブヒータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002022109A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009142160A1 (ja) * | 2008-05-20 | 2009-11-26 | 日本坩堝株式会社 | 溶湯保持炉 |
| WO2010067595A1 (ja) * | 2008-12-10 | 2010-06-17 | 株式会社Ihi | 燃焼器 |
| JP2010139136A (ja) * | 2008-12-10 | 2010-06-24 | Ihi Corp | 燃焼器 |
| JP2010139216A (ja) * | 2008-12-15 | 2010-06-24 | Ihi Corp | 燃焼器 |
-
2000
- 2000-07-12 JP JP2000247988A patent/JP2002022109A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009142160A1 (ja) * | 2008-05-20 | 2009-11-26 | 日本坩堝株式会社 | 溶湯保持炉 |
| WO2010067595A1 (ja) * | 2008-12-10 | 2010-06-17 | 株式会社Ihi | 燃焼器 |
| JP2010139136A (ja) * | 2008-12-10 | 2010-06-24 | Ihi Corp | 燃焼器 |
| CN102245970A (zh) * | 2008-12-10 | 2011-11-16 | 株式会社Ihi | 燃烧器 |
| RU2477425C2 (ru) * | 2008-12-10 | 2013-03-10 | АйЭйчАй КОРПОРЕЙШН | Камера сгорания |
| TWI412710B (zh) * | 2008-12-10 | 2013-10-21 | Ihi Corp | 燃燒器 |
| US9039408B2 (en) | 2008-12-10 | 2015-05-26 | Ihi Corporation | Combustor with a combustion region between an inner pipe and outer pipe with an ignition device upstream of the combustion region |
| JP2010139216A (ja) * | 2008-12-15 | 2010-06-24 | Ihi Corp | 燃焼器 |
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