JP2754171B2 - 浸管燃焼バーナ - Google Patents
浸管燃焼バーナInfo
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- JP2754171B2 JP2754171B2 JP6250787A JP25078794A JP2754171B2 JP 2754171 B2 JP2754171 B2 JP 2754171B2 JP 6250787 A JP6250787 A JP 6250787A JP 25078794 A JP25078794 A JP 25078794A JP 2754171 B2 JP2754171 B2 JP 2754171B2
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- Japan
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- tube
- submerged
- combustion
- pressure sensor
- burner
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、金属浴の加熱に用いら
れる浸管燃焼バーナに関する。
れる浸管燃焼バーナに関する。
【０００２】
【従来の技術】溶融めっき等の金属浴を加熱するため
に、金属浴中に浸漬された浸管の内部で燃料ガスと空気
とを燃焼させて生じる燃焼ガスの熱によって前記浸管を
加熱し、前記浸管の熱を金属浴に伝える浸管燃焼バーナ
が用いられている。通常、浸管の材質としては、耐熱性
の高いセラミックが用いられる。
に、金属浴中に浸漬された浸管の内部で燃料ガスと空気
とを燃焼させて生じる燃焼ガスの熱によって前記浸管を
加熱し、前記浸管の熱を金属浴に伝える浸管燃焼バーナ
が用いられている。通常、浸管の材質としては、耐熱性
の高いセラミックが用いられる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】この浸管は、長期使用
による老化、溶湯による腐蝕、外力などにより破損する
ことがある。従来、浸管の破損を検出するために、浸管
内に電極棒を設け、破損箇所から流入した溶湯がこの電
極棒に接触することにより電流が流れて浸管の破損を検
出するという手段が使用されている。例えば、図３に示
す浸管燃焼バーナ６０においては、バーナ６３の外周に
設けられた筒状の内管６２とバーナ６３および内管６２
を収める浸管６１との間に電極棒６４が設置されてい
る。
による老化、溶湯による腐蝕、外力などにより破損する
ことがある。従来、浸管の破損を検出するために、浸管
内に電極棒を設け、破損箇所から流入した溶湯がこの電
極棒に接触することにより電流が流れて浸管の破損を検
出するという手段が使用されている。例えば、図３に示
す浸管燃焼バーナ６０においては、バーナ６３の外周に
設けられた筒状の内管６２とバーナ６３および内管６２
を収める浸管６１との間に電極棒６４が設置されてい
る。
【０００４】しかし、このような電極棒を用いる浸管の
破損検出手段では、浸管内に流入した溶湯が電極棒に直
接接触して初めて浸管の破損が検出されるため、電極棒
の設置位置から遠い箇所で浸管が破損した場合には破損
の検出が遅れるという問題がある。また、破損検出時に
電極棒が溶湯に接触するため、電極棒の寿命が短い。ま
た、バーナに供給される燃料ガスと空気との混合比が正
常範囲から外れて過剰空気または過剰ガス比に変化する
と、浸管内で異常燃焼が起こって失火を引き起こす恐れ
がある。また、異常燃焼によるサーマルショックまたは
異常燃焼による浸管の振動のため浸管が破損する場合が
ある。しかし、従来の電極棒による浸管の破損検出手段
では、異常燃焼を検出することはできない。
破損検出手段では、浸管内に流入した溶湯が電極棒に直
接接触して初めて浸管の破損が検出されるため、電極棒
の設置位置から遠い箇所で浸管が破損した場合には破損
の検出が遅れるという問題がある。また、破損検出時に
電極棒が溶湯に接触するため、電極棒の寿命が短い。ま
た、バーナに供給される燃料ガスと空気との混合比が正
常範囲から外れて過剰空気または過剰ガス比に変化する
と、浸管内で異常燃焼が起こって失火を引き起こす恐れ
がある。また、異常燃焼によるサーマルショックまたは
異常燃焼による浸管の振動のため浸管が破損する場合が
ある。しかし、従来の電極棒による浸管の破損検出手段
では、異常燃焼を検出することはできない。
【０００５】本発明の目的は、浸管の破損を速やかに検
出可能な浸管燃焼バーナを提供することにある。また、
本発明の他の目的は、浸管の破損検出装置を溶湯に接触
させることなく浸管の破損を検出可能な浸管燃焼バーナ
を提供することにある。また、本発明の他の目的は、浸
管内の異常燃焼を検出することが可能な浸管燃焼バーナ
を提供することにある。
出可能な浸管燃焼バーナを提供することにある。また、
本発明の他の目的は、浸管の破損検出装置を溶湯に接触
させることなく浸管の破損を検出可能な浸管燃焼バーナ
を提供することにある。また、本発明の他の目的は、浸
管内の異常燃焼を検出することが可能な浸管燃焼バーナ
を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、本発明の請求項１記載の浸管燃焼バーナは、金属
浴の加熱に用いられる浸管燃焼バーナであって、金属浴
中に浸漬される有底筒状の浸管と、前記浸管の内部に挿
入される筒状の内管と、前記内管の内部に設置されるバ
ーナと、前記内管の内部圧力を検出する圧力センサとを
備えたことを特徴とする。
めに、本発明の請求項１記載の浸管燃焼バーナは、金属
浴の加熱に用いられる浸管燃焼バーナであって、金属浴
中に浸漬される有底筒状の浸管と、前記浸管の内部に挿
入される筒状の内管と、前記内管の内部に設置されるバ
ーナと、前記内管の内部圧力を検出する圧力センサとを
備えたことを特徴とする。
【０００７】また、本発明の請求項２記載の浸管燃焼バ
ーナは、請求項１記載の浸管燃焼バーナであって、前記
圧力センサの検出値が所定範囲から外れた場合に、前記
圧力センサの信号を受けて警告を発する警告装置を備え
たことを特徴とする。また、本発明の請求項３記載の浸
管燃焼バーナは、請求項１または２記載の浸管燃焼バー
ナであって、前記圧力センサの検出値が所定範囲から外
れた場合に、前記圧力センサの信号を受けた制御装置の
指令により前記バーナに燃料ガスを供給する電磁弁を閉
じることを特徴とする。
ーナは、請求項１記載の浸管燃焼バーナであって、前記
圧力センサの検出値が所定範囲から外れた場合に、前記
圧力センサの信号を受けて警告を発する警告装置を備え
たことを特徴とする。また、本発明の請求項３記載の浸
管燃焼バーナは、請求項１または２記載の浸管燃焼バー
ナであって、前記圧力センサの検出値が所定範囲から外
れた場合に、前記圧力センサの信号を受けた制御装置の
指令により前記バーナに燃料ガスを供給する電磁弁を閉
じることを特徴とする。
【０００８】
【作用および発明の効果】本発明の請求項１記載の浸管
燃焼バーナによると、圧力センサによって内管の内部圧
力を検出することにより、浸管の破損を速やかに検出す
ることができる。また、浸管内の異常燃焼をも検出でき
るため、異常燃焼による失火および浸管の破損を未然に
防ぐことが可能である。
燃焼バーナによると、圧力センサによって内管の内部圧
力を検出することにより、浸管の破損を速やかに検出す
ることができる。また、浸管内の異常燃焼をも検出でき
るため、異常燃焼による失火および浸管の破損を未然に
防ぐことが可能である。
【０００９】また、本発明の請求項２記載の浸管燃焼バ
ーナによると、圧力センサの検出値が所定の範囲から外
れた場合に警告装置が音、光などによる警告を発するた
め、浸管の破損および異常燃焼に早期に気付き、適切な
対応をとることが可能となるという効果がある。また、
本発明の請求項３記載の浸管燃焼バーナによると、圧力
センサの検出値が所定の範囲から外れた場合に燃料ガス
の供給を停止するため、異常燃焼が生じた場合に燃焼を
早期に安全に停止することが可能である。
ーナによると、圧力センサの検出値が所定の範囲から外
れた場合に警告装置が音、光などによる警告を発するた
め、浸管の破損および異常燃焼に早期に気付き、適切な
対応をとることが可能となるという効果がある。また、
本発明の請求項３記載の浸管燃焼バーナによると、圧力
センサの検出値が所定の範囲から外れた場合に燃料ガス
の供給を停止するため、異常燃焼が生じた場合に燃焼を
早期に安全に停止することが可能である。
【００１０】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。本発明の実施例の一例として、溶融亜鉛めっき用
溶解炉に用いられる浸管燃焼バーナを図１に示す。浸管
燃焼バーナ１の有底筒状のセラミック製浸管１０の内部
に筒状の金属製内管２０が挿入されている。浸管１０の
内壁と内管２０の外壁との間には、気体の流通が可能な
隙間１４が設けられている。また、内管２０の下端と浸
管１０の底部内壁１３との間には、内管２０の下端から
排出された気体の反転域１５が形成されている。内管２
０の内部にはヘッド３１とノズル３２とからなるバーナ
３０が設けられている。ノズル３２の上端には、空気供
給口３３および燃料ガス供給口３４を有するガス導入部
３５が浸管１０の外部に形成されている。浸管１０の上
部には、燃焼ガスを排出する排出口１１が設けられ、こ
の排出口１１の外周部には二次空気供給口１２が形成さ
れている。
する。本発明の実施例の一例として、溶融亜鉛めっき用
溶解炉に用いられる浸管燃焼バーナを図１に示す。浸管
燃焼バーナ１の有底筒状のセラミック製浸管１０の内部
に筒状の金属製内管２０が挿入されている。浸管１０の
内壁と内管２０の外壁との間には、気体の流通が可能な
隙間１４が設けられている。また、内管２０の下端と浸
管１０の底部内壁１３との間には、内管２０の下端から
排出された気体の反転域１５が形成されている。内管２
０の内部にはヘッド３１とノズル３２とからなるバーナ
３０が設けられている。ノズル３２の上端には、空気供
給口３３および燃料ガス供給口３４を有するガス導入部
３５が浸管１０の外部に形成されている。浸管１０の上
部には、燃焼ガスを排出する排出口１１が設けられ、こ
の排出口１１の外周部には二次空気供給口１２が形成さ
れている。
【００１１】圧力センサ４０は、検出管４１および検出
器４２からなり、検出管４１の一方の端部は内管２０の
上端から内管２０の内部の圧力を測定可能に挿入され、
検出管４１の他方の端部には検出器４２が設けられてい
る。この圧力センサ４０は制御装置４３に電気的に接続
され、制御装置４３は警告装置４４および燃料ガス流量
制御弁４５に電気的に接続されている。
器４２からなり、検出管４１の一方の端部は内管２０の
上端から内管２０の内部の圧力を測定可能に挿入され、
検出管４１の他方の端部には検出器４２が設けられてい
る。この圧力センサ４０は制御装置４３に電気的に接続
され、制御装置４３は警告装置４４および燃料ガス流量
制御弁４５に電気的に接続されている。
【００１２】この浸管燃焼バーナ１は、図２に示すよう
にセラミック製の溶解炉５０の壁面に固定されて溶融状
態の亜鉛５１の中に浸漬されている。燃焼バーナ１の浸
漬深さは、溶融亜鉛５１の液面から少し上にバーナ３０
のヘッド３１の先端が位置する程度である。図１に示す
ように、ガス導入部３５の空気供給口３３から供給され
た空気と燃料ガス供給口３４から供給された燃料ガスと
はノズル３２内で混合され、ノズル３２の先端付近の内
部に設けられた図示しない点火装置によって点火され、
ヘッド３１の先端で燃焼して燃焼ガスを生成する。ま
た、二次空気供給口１２からは、内管２０の上端から内
管２０の内部に二次空気が供給され、ヘッド３１の先端
で燃焼ガスと混合される。二次空気と混合された燃焼ガ
スは、内管２０の下端から図１に示す矢印方向に排出さ
れて浸管１０の底部に形成された反転域１５で浸管１０
の底部内壁１３に当たって反転し、さらに浸管１０の内
壁と内管２０の外壁との間の隙間１４を通過して排出口
１１から浸管１０の外部へ排出される。燃焼ガスが排出
口１１から排出されるまでの間に燃焼ガスによって浸管
１０が加熱され、さらに加熱された浸管１０の熱によっ
て亜鉛５１が加熱される。
にセラミック製の溶解炉５０の壁面に固定されて溶融状
態の亜鉛５１の中に浸漬されている。燃焼バーナ１の浸
漬深さは、溶融亜鉛５１の液面から少し上にバーナ３０
のヘッド３１の先端が位置する程度である。図１に示す
ように、ガス導入部３５の空気供給口３３から供給され
た空気と燃料ガス供給口３４から供給された燃料ガスと
はノズル３２内で混合され、ノズル３２の先端付近の内
部に設けられた図示しない点火装置によって点火され、
ヘッド３１の先端で燃焼して燃焼ガスを生成する。ま
た、二次空気供給口１２からは、内管２０の上端から内
管２０の内部に二次空気が供給され、ヘッド３１の先端
で燃焼ガスと混合される。二次空気と混合された燃焼ガ
スは、内管２０の下端から図１に示す矢印方向に排出さ
れて浸管１０の底部に形成された反転域１５で浸管１０
の底部内壁１３に当たって反転し、さらに浸管１０の内
壁と内管２０の外壁との間の隙間１４を通過して排出口
１１から浸管１０の外部へ排出される。燃焼ガスが排出
口１１から排出されるまでの間に燃焼ガスによって浸管
１０が加熱され、さらに加熱された浸管１０の熱によっ
て亜鉛５１が加熱される。
【００１３】浸管１０内の正常な燃焼は、燃料ガスと空
気とがノズル３２内で適正な状態に混合され、バーナ３
０のヘッド３１に供給されてヘッド３１の先端で燃焼を
完了し、排出口１１から無理なく浸管１０の外部へと排
出されることによって得られる。このとき、燃焼量によ
り燃焼ガスの出口断面積を定め、燃焼量に応じて燃焼ガ
スの流出量が制御される状態では、燃焼量および浸管内
の温度が変化しても浸管内の圧力は一定範囲内に保たれ
る。
気とがノズル３２内で適正な状態に混合され、バーナ３
０のヘッド３１に供給されてヘッド３１の先端で燃焼を
完了し、排出口１１から無理なく浸管１０の外部へと排
出されることによって得られる。このとき、燃焼量によ
り燃焼ガスの出口断面積を定め、燃焼量に応じて燃焼ガ
スの流出量が制御される状態では、燃焼量および浸管内
の温度が変化しても浸管内の圧力は一定範囲内に保たれ
る。
【００１４】浸管１０が破損して浸管１０の内部に亜鉛
が流入すると、流入した亜鉛により反転域１５における
内管２０の先端と浸管１０の内壁との開口比または反転
域１５の容積が変化し、燃焼ガスの流動が妨げられて内
管２０内の圧力が上昇する。また、亜鉛の流入または異
物の混入により浸管１０の内壁または内管２０の外壁に
堆積現象が生じた場合にも、同様に燃焼ガスの流動が妨
げられて内管２０内の圧力が上昇する。さらに、ヘッド
３１に供給される燃料ガスと空気の混合比が正常範囲を
超えて過剰空気または過剰ガス比に変化すると、内管内
部の圧力はハンチング現象を伴う圧力異常を起こす。
が流入すると、流入した亜鉛により反転域１５における
内管２０の先端と浸管１０の内壁との開口比または反転
域１５の容積が変化し、燃焼ガスの流動が妨げられて内
管２０内の圧力が上昇する。また、亜鉛の流入または異
物の混入により浸管１０の内壁または内管２０の外壁に
堆積現象が生じた場合にも、同様に燃焼ガスの流動が妨
げられて内管２０内の圧力が上昇する。さらに、ヘッド
３１に供給される燃料ガスと空気の混合比が正常範囲を
超えて過剰空気または過剰ガス比に変化すると、内管内
部の圧力はハンチング現象を伴う圧力異常を起こす。
【００１５】上記の圧力上昇および圧力異常は、圧力セ
ンサ４０によって内管２０の内部圧力を測定することに
より検出される。本実施例においては、浸管燃焼バーナ
１０の燃焼範囲が１００００Ｋｃａｌ／ｈ〜７００００
Ｋｃａｌ／ｈの場合、正常燃焼時の内管２０の内部圧力
は０．４ｍｍＨ2 Ｏ〜２９ｍｍＨ2 Ｏであり、内圧が３
５〜３６ｍｍＨ2 Ｏ以上に上昇すれば圧力異常であると
いえる。したがって、圧力センサ４０の測定値が３６ｍ
ｍＨ2 Ｏ以上となった場合には、圧力センサ４０から制
御装置４３を介して燃料ガス流量制御弁４５に電気信号
が送られて燃料ガス流量制御弁４５を閉じることによ
り、バーナ３０への燃料ガスの供給が止まり浸管１０内
の燃焼が停止する。また、このとき制御装置４３を介し
て警告装置４４に電気信号が送られ、この電気信号を受
けて警告装置４４が警告音を発する。
ンサ４０によって内管２０の内部圧力を測定することに
より検出される。本実施例においては、浸管燃焼バーナ
１０の燃焼範囲が１００００Ｋｃａｌ／ｈ〜７００００
Ｋｃａｌ／ｈの場合、正常燃焼時の内管２０の内部圧力
は０．４ｍｍＨ2 Ｏ〜２９ｍｍＨ2 Ｏであり、内圧が３
５〜３６ｍｍＨ2 Ｏ以上に上昇すれば圧力異常であると
いえる。したがって、圧力センサ４０の測定値が３６ｍ
ｍＨ2 Ｏ以上となった場合には、圧力センサ４０から制
御装置４３を介して燃料ガス流量制御弁４５に電気信号
が送られて燃料ガス流量制御弁４５を閉じることによ
り、バーナ３０への燃料ガスの供給が止まり浸管１０内
の燃焼が停止する。また、このとき制御装置４３を介し
て警告装置４４に電気信号が送られ、この電気信号を受
けて警告装置４４が警告音を発する。
【００１６】本発明の実施例によると、浸管内に流入し
た亜鉛によって燃焼ガスの流動状態が変化して内管の内
部圧力が上昇することを利用して、圧力センサを用いて
浸管の破損を検出することにより、破損位置にかかわら
ず浸管の破損を速やかに検出することができる。また、
この圧力センサを用いて浸管内の異常燃焼をも検出でき
るため、異常燃焼による失火および浸管の破損を未然に
防ぐことが可能である。
た亜鉛によって燃焼ガスの流動状態が変化して内管の内
部圧力が上昇することを利用して、圧力センサを用いて
浸管の破損を検出することにより、破損位置にかかわら
ず浸管の破損を速やかに検出することができる。また、
この圧力センサを用いて浸管内の異常燃焼をも検出でき
るため、異常燃焼による失火および浸管の破損を未然に
防ぐことが可能である。
【００１７】圧力センサの検出管の取付位置としては、
バーナの正常燃焼時には燃焼による圧力変動が少なく、
また浸管の破損時には流入した溶湯が容易に接触しない
位置が良い。これらの理由から、検出管の一方の端部を
内管の上部に挿入することが好ましい。
バーナの正常燃焼時には燃焼による圧力変動が少なく、
また浸管の破損時には流入した溶湯が容易に接触しない
位置が良い。これらの理由から、検出管の一方の端部を
内管の上部に挿入することが好ましい。
【図１】本発明の一実施例による浸管燃焼バーナを示す
縦断面図である。
縦断面図である。
【図２】本発明の一実施例による浸管燃焼バーナの使用
方法を示す縦断面図である。
方法を示す縦断面図である。
【図３】従来の浸管燃焼バーナを示す縦断面図である。
１ 浸管燃焼バーナ １０ 浸管 １１ 排出口 ２０ 内管 ３０ バーナ ３１ ヘッド ３２ ノズル ４０ 圧力センサ ４１ 検出管 ４２ 検出器 ４３ 制御装置 ４４ 警告装置 ４５ 燃料ガス流量制御弁（電磁弁）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) F23D 14/00 - 14/18 F23D 14/26 - 14/84
Claims (3)
- 【請求項１】 金属浴の加熱に用いられ、ノズル内部で
の予混合方式を採用する浸管燃焼バーナであって、 金属浴中に浸潰される有底筒状の浸管と、 前記浸管の内部に挿入される筒状の内管と、 前記内管の内部に設置されるバーナと、前記内管の内部に設置され、内部で空気と燃料ガスとを
混合して混合気を形成するノズルと、 前記ノズル出口に接続されヘッドであって、前記内管の
内部における前記ヘッドの先端で燃焼して燃焼ガスを生
成するヘッドと、 前記内管の内部圧力を検出する圧力センサとを備えたこ
とを特徴とする浸管燃焼バーナ。 - 【請求項２】 前記圧力センサの検出値が所定範囲から
外れた場合に、前記圧力センサの信号を受けて警告を発
する警告装置を備えたことを特徴とする請求項１記載の
浸管燃焼バーナ。 - 【請求項３】 前記圧力センサの検出値が所定範囲から
外れた場合に、前記圧力センサの信号を受けた制御装置
の指令により前記バーナに燃料ガスを供給する電磁弁を
閉じることを特徴とする請求項１または２記載の浸管燃
焼バーナ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6250787A JP2754171B2 (ja) | 1994-10-17 | 1994-10-17 | 浸管燃焼バーナ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6250787A JP2754171B2 (ja) | 1994-10-17 | 1994-10-17 | 浸管燃焼バーナ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08114311A JPH08114311A (ja) | 1996-05-07 |
| JP2754171B2 true JP2754171B2 (ja) | 1998-05-20 |
Family
ID=17213046
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6250787A Expired - Lifetime JP2754171B2 (ja) | 1994-10-17 | 1994-10-17 | 浸管燃焼バーナ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2754171B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100583819B1 (ko) * | 2004-09-30 | 2006-05-26 | 한국에너지기술연구원 | 자기 축열식 단일 라디안트 튜브 버너 |
| JP5155584B2 (ja) * | 2007-03-30 | 2013-03-06 | 大阪瓦斯株式会社 | 浸漬管 |
| CN101871645A (zh) * | 2010-06-30 | 2010-10-27 | 苏州新长光热能科技有限公司 | 铝及铝合金熔炼用浸没式燃气烧嘴 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0616259Y2 (ja) * | 1988-08-23 | 1994-04-27 | 株式会社日本高熱工業社 | 溶融金属加熱装置 |
| JPH04125062U (ja) * | 1991-04-12 | 1992-11-13 | サン・ウエル機材株式会社 | 水電解装置付溶接機 |
| JP2515834Y2 (ja) * | 1991-05-29 | 1996-10-30 | 株式会社成田製陶所 | 金属溶解用浸漬加熱バーナ |
| JPH04138511U (ja) * | 1991-06-12 | 1992-12-25 | ダイニチ工業株式会社 | 強制燃焼器 |
| JPH06313525A (ja) * | 1993-04-28 | 1994-11-08 | Koike Sanso Kogyo Co Ltd | 逆火防止器 |
| JPH0684118U (ja) * | 1993-05-10 | 1994-12-02 | 大阪ガスエンジニアリング株式会社 | 二重管式ラジアントチューブ |
-
1994
- 1994-10-17 JP JP6250787A patent/JP2754171B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08114311A (ja) | 1996-05-07 |
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| EXPY | Cancellation because of completion of term |