JP2018162935A - ラジアントチューブバーナ - Google Patents
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Abstract
【課題】バーナノズルの耐久性を向上させることが可能なラジアントチューブバーナを提供する。【解決手段】ラジアントチューブバーナ1は、燃料ガスFを流すガスパイプ2と、ガスパイプ2の一端部に着脱自在に接続された筒状のバーナノズル3と、ガスパイプ2内に挿通されており、ガスパイプ2の一端部からバーナノズル3内にロッド先端部40が突出するスパークロッド4と、バーナノズル3の内周面からロッド先端部40に向かって突出しており、ロッド先端部40からスパークが飛ばされる少なくとも3つ以上のアース電極棒5と、を有している。【選択図】図2
Description
本発明は、ラジアントチューブバーナに関する。
従来、熱処理炉内の雰囲気ガスを燃焼ガスと直接接触させることなく加熱するため、ラジアントチューブバーナが用いられている。例えば、特許文献1には、燃料ガスを流すガスパイプと、ガスパイプの一端部に設けられたバーナノズルと、ガスパイプ内に挿通され、ガスパイプの一端部からバーナノズル内にロッド先端部が突出するスパークロッドと、を有するラジアントチューブバーナが開示されている。
この種のラジアントチューブバーナでは、一般に、バーナノズル内にアース電極棒が1つ配置されることがある。そして、スパークロッドのロッド先端部からスパークをアース電極棒に飛ばすことにより、燃料ガスと燃焼用空気との混合気への着火が行われる。
しかしながら、バーナの起動および停止が頻繁に起こる制御下では、スパークが繰り返されることにより、アース電極棒が損耗する。アース電極棒が損耗すると、スパークロッドのロッド先端部とアース電極棒の先端部との間が広がってスパーク不良が生じ、その結果、バーナ不着火が発生する。そのため、従来のラジアントチューブバーナでは、バーナノズルの頻繁なメンテナンスが必要になる。
本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものであり、バーナノズルの耐久性を向上させることが可能な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。
本発明の一態様は、燃料ガスを流すガスパイプと、
上記ガスパイプの一端部に着脱自在に接続された筒状のバーナノズルと、
上記ガスパイプ内に挿通されており、上記ガスパイプの一端部から上記バーナノズル内にロッド先端部が突出するスパークロッドと、
上記バーナノズルの内周面から上記ロッド先端部に向かって突出しており、上記ロッド先端部からスパークが飛ばされる少なくとも3つ以上のアース電極棒と、
を有する、ラジアントチューブバーナにある。
上記ガスパイプの一端部に着脱自在に接続された筒状のバーナノズルと、
上記ガスパイプ内に挿通されており、上記ガスパイプの一端部から上記バーナノズル内にロッド先端部が突出するスパークロッドと、
上記バーナノズルの内周面から上記ロッド先端部に向かって突出しており、上記ロッド先端部からスパークが飛ばされる少なくとも3つ以上のアース電極棒と、
を有する、ラジアントチューブバーナにある。
上記ラジアントチューブバーナは、バーナノズルの内周面からスパークロッドのロッド先端部に向かって突出する少なくとも3つ以上のアース電極棒を有している。そのため、上記ラジアントチューブバーナによれば、各アース電極棒にスパークを飛ばすことができる。なお、仮に、各アース電極棒のうち、1つのアース電極棒にスパークが繰り返し飛び続け、このアース電極棒が損耗した場合でも、他のアース電極棒にスパークを飛ばすことができる。それ故、上記ラジアントチューブバーナは、従来構造のラジアントチューブバーナに比べ、全体としてアース電極棒の損耗を遅延させることが可能となり、バーナノズルの耐久性を向上させることができる。また、上記ラジアントチューブバーナでは、バーナノズルの内周面から少なくとも3つ以上のアース電極棒が突出しており、かつ、このバーナノズルがガスパイプと着脱自在に接続されている。そのため、上記ラジアントチューブバーナによれば、メンテナンス時に、バーナノズルをガスパイプから取り外し、新しいバーナノズルを取り付けるだけで済む。そのため、上記ラジアントチューブバーナによれば、バーナノズルの耐久性向上によってバーナノズルの交換頻度を低減できる上、メンテナンス時におけるバーナノズルの交換作業性にも優れる。
上記ラジアントチューブバーナにおいて、各アース電極棒における各先端部は、ロッド先端部の外周を囲むように配置することができる。
この構成によれば、各アース電極部にスパークを飛ばしやすくなる。それ故、この構成によれば、アース電極棒の損耗遅延効果を確実なものとすることができ、バーナノズルの耐久性向上に有利である。この際、各アース電極棒における各先端部は、等間隔でロッド先端部の外周を囲むように配置されているとよい。
上記ラジアントチューブバーナにおいて、バーナノズルは、ガスパイプの一端部に着脱自在に接続するための接続部と、接続部に連結されており、ノズル先端側に向けてノズル径を拡径させるテーパー面部と、テーパー面部に連結された筒状部とを有しており、各アース電極棒が、テーパー面部の内周面から突出している構成とすることができる。
この構成によれば、接続部を介してバーナノズルをガスパイプに着脱自在に接続することができるので、メンテナンス時におけるバーナノズルの交換作業が容易になる。
上記ラジアントチューブバーナにおいて、アース電極棒の数は、3本以上10本以下、好ましくは、3本以上8本以下とすることができる。この構成によれば、バーナノズルの耐久性向上の効果を確実なものとすることができる。また、この構成によれば、各アース電極棒における各先端部が、ロッド先端部の外周を囲むように配置しやすい。
上記ラジアントチューブバーナにおいて、スパークロッドのロッド先端部と各アース電極棒の先端部との間の距離は、1mm以上4mm以下の範囲内とすることができる。この構成によれば、ロッド先端部からスパークを各アース電極棒へ飛ばしやすい。なお、スパークロッドのロッド先端部と各アース電極棒との間の距離は、いずれもバーナ使用前の初期の状態で同等距離となるように設計されていてもよいし、上記範囲内で異なる距離となるように設計されていてもよい。好ましくは、ロッド先端部からスパークを各アース電極棒へ飛ばしやすくなる観点から、前者の構成であるとよい。スパークロッドのロッド先端部と各アース電極棒の先端部との間の距離は、好ましくは、1.5mm以上3.5mm以下、より好ましくは、2mm以上3mm以下とすることができる。なお、スパークロッドのロッド先端部とアース電極棒の先端部との間の距離は、両者の最短距離のことである。
なお、上述した各構成は、上述した各作用効果等を得るなどのために必要に応じて任意に組み合わせることができる。
(実施例1)
実施例1のラジアントチューブバーナについて、図1〜図3を用いて説明する。図1〜図3に例示されるように、本例のラジアントチューブバーナ1は、燃料ガスFを流すガスパイプ2と、ガスパイプ2の一端部に着脱自在に接続された筒状のバーナノズル3と、ガスパイプ2内に挿通されており、ガスパイプ2の一端部からバーナノズル3内にロッド先端部40が突出するスパークロッド4と、バーナノズル3の内周面からロッド先端部40に向かって突出しており、ロッド先端部40からスパークが飛ばされる少なくとも3つ以上のアース電極棒5と、を有している。以下、これを詳説する。
実施例1のラジアントチューブバーナについて、図1〜図3を用いて説明する。図1〜図3に例示されるように、本例のラジアントチューブバーナ1は、燃料ガスFを流すガスパイプ2と、ガスパイプ2の一端部に着脱自在に接続された筒状のバーナノズル3と、ガスパイプ2内に挿通されており、ガスパイプ2の一端部からバーナノズル3内にロッド先端部40が突出するスパークロッド4と、バーナノズル3の内周面からロッド先端部40に向かって突出しており、ロッド先端部40からスパークが飛ばされる少なくとも3つ以上のアース電極棒5と、を有している。以下、これを詳説する。
本例のラジアントチューブバーナ1は、シングルエンド型のものである。ラジアントチューブバーナ1は、具体的には、バーナボディ6と、ラジアントチューブ7と、ガスパイプ2と、バーナノズル3と、スパークロッド4と、少なくとも3つ以上のアース電極棒5と、を有している。
バーナボディ6は、その内部に燃焼用空気Aを流入させることが可能に構成されている。バーナボディ6の側面には、燃焼用空気Aを取り込むための給気口61と、燃焼排ガスEを排出するための排気口62とが設けられている。
ラジアントチューブ7は、バーナボディ6に連結されている。ラジアントチューブ7は、アウターチューブ71と、アウターチューブ71の内周側に設けられたインナーチューブ72とを備える2重管構造を有している。インナーチューブ72の基端部側は、バーナボディ6内部まで延びている。バーナボディ6に流入した燃焼用空気Aは、インナーチューブ72の基端部からチューブ内へ流入する。インナーチューブ72とアウターチューブ71との間の空間は、燃焼用空気Aと燃料ガスFとの混合気の燃焼によって生じた燃焼排ガスEを流す排気流路8とされている。排気流路8は、バーナボティ6内部まで延びており、バーナボディ6の排気口62に連通している。なお、アウターチューブ71は、熱処理炉の炉壁9の内側に配設され、バーナボディ6は、炉壁9の外側に配設される。
ガスパイプ2は、ラジアントチューブ7におけるインナーチューブ72の内周側に配置されている。ガスパイプ2内には、外部の燃料ガス源(不図示)から燃料ガスFが供給される。
バーナノズル3は、ガスパイプ2の先端部に着脱自在に接続されている。バーナノズル3は、具体的には、接続部30と、テーパー面部31と、筒状部32とを有している。バーナノズル3の接続部30は、ガスパイプ2の先端部に着脱自在に接続するための部位である。本例では、接続部30の外周面に雄螺子301が形成されており、ガスパイプ2の先端側の内周面に雌螺子201が形成されている。そのため、バーナノズル3の接続部30をガスパイプ2の先端部に螺着することで、ガスパイプ2の先端部にバーナノズル3を取り付けることができる。また、上記螺着状態をゆるめることで、ガスパイプ2の先端部からバーナノズル3を取り外すことができる。なお、接続部30の内周面に雌螺子を形成し、ガスパイプ2の先端側の外周面に雄螺子を形成してもよい。バーナノズル3のテーパー面部31は、ノズル先端側に向けてノズル径を拡径させるための部位であり、接続部30に連結されている。バーナノズル3の筒状部32は、テーパー面部31に連結されている。なお、筒状部32は、接続部30よりも大きい一定の筒径を有している。また、図示はしないが、バーナノズル3のテーパー面部31には、インナーチューブ72内を流れる燃焼用空気Aの一部をバーナノズル3の内側に取り込むための孔部が複数形成されている。
スパークロッド4は、電圧が印加されることでロッド先端部40からアース電極棒5へスパークを飛ばすことが可能である。スパークロッド4は、ガスパイプ2内に挿通されており、ガスパイプ2の先端部からバーナノズル3内にロッド先端部40が突出している。なお、ガスパイプ2内において、スパークロッド4は、絶縁材料によって保護されている。
各アース電極棒5は、いずれも、バーナノズル3の内周面からロッド先端部40に向かって突出している。本例では、各アース電極棒5は、バーナノズル3のテーパー面部31の内周面から突出している。各アース電極棒5は、具体的には、基端部が溶接されることで、テーパー面部31の内周面に固定されている。また、各アース電極棒5の先端部は、スパークロッド4のロッド先端部40の外周を囲むように配置されている。本例では、図3に示されるように、アース電極棒5の数が4本とされている。そして、各アース電極棒5の先端部は、スパークロッド4のロッド先端部40の外周方向に等間隔で配置されている。スパークロッド4のロッド先端部40と各アース電極棒5の先端部との間の距離は、例えば、2.5mmとすることができる。なお、各アース電極棒5は、バーナノズル3、ガスパイプ2を介してアースされている。
次に、本例のラジアントチューブバーナの作用効果について説明する。
本例のラジアントチューブバーナ1は、バーナノズル3の内周面からスパークロッド4のロッド先端部40に向かって突出する少なくとも3つ以上のアース電極棒5を有している。そのため、本例のラジアントチューブバーナ1によれば、各アース電極棒5にスパークを飛ばすことができる。なお、仮に、各アース電極棒5のうち、1つのアース電極棒5にスパークが繰り返し飛び続け、このアース電極棒5が損耗した場合でも、他のアース電極棒5にスパークを飛ばすことができる。それ故、本例のラジアントチューブバーナ1は、従来構造のラジアントチューブバーナに比べ、全体としてアース電極棒5の損耗を遅延させることが可能となり、バーナノズル3の耐久性を向上させることができる。
また、本例のラジアントチューブバーナ1では、バーナノズル3の内周面から少なくとも3つ以上のアース電極棒5が突出しており、かつ、このバーナノズル3がガスパイプ2と着脱自在に接続されている。そのため、本例のラジアントチューブバーナ1によれば、メンテナンス時に、バーナノズル3をガスパイプ2から取り外し、新しいバーナノズル3を取り付けるだけで済む。そのため、本例のラジアントチューブバーナ1によれば、バーナノズル3の耐久性向上によってバーナノズル3の交換頻度を低減できる上、メンテナンス時におけるバーナノズル3の交換作業性にも優れる。
(実施例2)
実施例2のラジアントチューブバーナについて、図4を用いて説明する。
実施例2のラジアントチューブバーナについて、図4を用いて説明する。
図4に例示されるように、本例のラジアントチューブバーナ1は、アース電極棒5の数が3本とされている。その他の構成は、実施形態1と同様である。
本例によっても、実施例1と同様の作用効果が得られる。但し、実施例1のラジアントチューブバーナ1の方が、実施例2のラジアントチューブバーナ1よりも、アース電極棒5の数が多い分、バーナノズル3の耐久性向上に有利である。また、実施例2のラジアントチューブバーナ1の方が、実施例1のラジアントチューブバーナ1よりも、アース電極棒5の数が少ない分、低コスト化に有利である。
本発明は、上記実施形態、各実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。
例えば、上記実施例では、シングルエンド型のラジアントチューブバーナを用いて説明したが、本発明は、他にも、U型、W型等の異なる形式のラジアントチューブバーナにも適用することが可能である。また、例えば、アース電極棒を、バーナノズルの筒状部の内周面より突出させることも可能である。また、上記実施例では、直線状のアース電極棒を図示したが、アース電極棒は、その先端部をロッド先端部の外周に配置することができれば、屈曲部や湾曲部等を有していてもよい。また、上記実施例では、アース電極棒が3本または4本設けられている具体例を示したが、アース電極棒は、少なくとも3本以上あれば、他にも、例えば、5本、6本、7本、8本、9本、10本などとすることができる。
1 ラジアントチューブバーナ
2 ガスパイプ
3 バーナノズル
4 スパークロッド
40 ロッド先端部
5 アース電極棒
F 燃料ガス
2 ガスパイプ
3 バーナノズル
4 スパークロッド
40 ロッド先端部
5 アース電極棒
F 燃料ガス
Claims (4)
- 燃料ガスを流すガスパイプと、
上記ガスパイプの一端部に着脱自在に接続された筒状のバーナノズルと、
上記ガスパイプ内に挿通されており、上記ガスパイプの一端部から上記バーナノズル内にロッド先端部が突出するスパークロッドと、
上記バーナノズルの内周面から上記ロッド先端部に向かって突出しており、上記ロッド先端部からスパークが飛ばされる少なくとも3つ以上のアース電極棒と、
を有する、ラジアントチューブバーナ。 - 各上記アース電極棒における各先端部は、上記ロッド先端部の外周を囲むように配置されている、請求項1に記載のラジアントチューブバーナ。
- 上記バーナノズルは、
上記ガスパイプの一端部に着脱自在に接続するための接続部と、
上記接続部に連結されており、ノズル先端側に向けてノズル径を拡径させるテーパー面部と、
上記テーパー面部に連結された筒状部と、を有しており、
各上記アース電極棒は、上記テーパー面部の内周面から突出している、請求項1または2に記載のラジアントチューブバーナ。 - 上記ロッド先端部と各上記アース電極棒の先端部との間の距離が、1mm以上4mm以下の範囲内にある、請求項1〜3のいずれか1項に記載のラジアントチューブバーナ。
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2017061207A JP2018162935A (ja) | 2017-03-27 | 2017-03-27 | ラジアントチューブバーナ |
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2017
- 2017-03-27 JP JP2017061207A patent/JP2018162935A/ja active Pending
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