JP6366281B2 - 蓄熱式交番燃焼装置 - Google Patents

Description

本発明は、交互に燃焼する一対の蓄熱式燃焼部の夫々に、燃焼用空気を供給する空気供給路及び燃焼ガスを排出する排ガス路が接続され、前記空気供給路を開閉する空気供給弁、及び、前記排ガス路を開閉する排ガス弁が設けられ、
前記排ガス弁が、弁体を収納する弁ケースと前記弁体を開閉操作する空気圧式のピストンロッドを収納するシリンダケースとを、前記ピストンロッドの軸芯方向に沿って並べる形態に構成され、
前記ピストンロッドが、前記シリンダケースにおける前記弁ケースの存在側のロッド挿通用壁部を貫通する状態で設けられ、
前記ピストンロッドの前記ロッド挿通用壁部の外方に位置する先端部が、前記ピストンロッドの軸芯方向に沿って伸びる姿勢で前記弁体に設けられた弁軸に接続され、
前記ロッド挿通用壁部に、前記空気圧ピストンロッドに外嵌する環状パッキンが装着されている蓄熱式交番燃焼装置に関する。

かかる蓄熱式交番燃焼装置は、一対の蓄熱式燃焼部を交互に燃焼させながら、加熱炉を加熱するために利用されるものであり、一対の蓄熱式燃焼部を加熱炉の炉壁部に装備する形態のもの（例えば、特許文献１参照）や、一対の蓄熱式燃焼部をラジアントチューブの両端に装備する形態のもの（例えば、特許文献２参照）がある。

特許文献１及び特許文献２には、排ガス弁の具体的な構成については記載されていないが、一般に、排ガス弁は、弁体を収納する弁ケースと、弁体を開閉操作する空気圧式のピストンロッドを収納するシリンダケースとを、ピストンロッドの軸芯方向に沿って並べる形態に構成されることが多く、従来では、弁ケースとシリンダケースとが密着する状態に構成されている。

そして、ピストンロッドが、シリンダケースの弁ケース存在側のロッド挿通用壁部を貫通する状態で設けられ、ピストンロッドのロッド挿通用壁部の外方に位置する先端部が、ピストンロッドの軸芯方向に沿って伸びる姿勢で弁体に設けられた弁軸に接続されることになる。

シリンダケースのロッド挿通用壁部には、ピストンロッドに外嵌する環状パッキンが装着されて、ピストンロッドを作動させるためにシリンダケースに供給した圧縮空気が、シリンダケースから漏出することを防止することになる（例えば、特許文献３参照。）
ちなみに、環状パッキンは、ピストンロッドの外面に摺接することになるため、ピストンロッドの摩耗を抑制する必要上、ゴム等の柔らかい材質にて形成されることになる。

排ガス弁は、弁ケースの内部を高温の燃焼ガスが通流することにより、かなりの高温に加熱されることになる。
ちなみに、空気弁も排ガス弁と同様な形態に構成されることが多いが、空気弁は燃焼用空気が流動するものであるため、高温になることはない。

特許文献４には、蓄熱式燃焼部に燃焼用空気を供給する空気供給状態と燃焼ガスを排出する排気状態とに切替える切替弁を備える蓄熱式交番燃焼装置において、排気状態において、空気ブロアにて送風される燃焼用空気の一部を、切替弁の上流側に供給して、切替弁を通流する燃焼ガスの温度を低下させる冷却技術が記載されている。

したがって、特許文献４の冷却技術を用い、排ガス弁を通流する燃焼ガスの温度を低下させることが考えられる。
すなわち、燃焼用空気を空気供給路に供給する給気用送風機にて送風させる燃焼用空気の一部を、排ガス路における排ガス弁よりも上流側箇所に供給して、排ガス弁を通流する燃焼ガスの温度を低下させることが考えらえる。

特開２００２−２８６２０４号公報 特開平１０−１４１６１４号公報 特開平１０−２２０４１７号公報 特開２００６−２５０４３０号公報

給気用送風機にて送風する燃焼用空気の一部を、排ガス路における排ガス弁よりも上流側箇所に供給して、排ガス弁を通流する燃焼ガスの温度を低下させても、シリンダケースにおけるロッド挿通用壁部に装着した環状パッキンが早期に損傷する虞があり、改善が望まれるものであった。

すなわち、環状パッキンは、ピストンロッドの摩耗を抑制する必要上、ゴム等の柔らかい材質にて形成されるものであるから、熱に対する強度が弱い部材である。
そして、燃焼用空気の一部を燃焼ガスに供給する程度では、排ガス弁を通流する燃焼ガスの温度を十分に低下させることができないため、環状パッキンが早期に損傷する虞があった。

説明を加えると、弁ケースの内部を燃焼ガスが流動すると、弁ケース、及び、弁体や弁軸が高温に加熱されることになる。
そして、高温に加熱された弁ケースの熱がシリンダケースに伝わって、シリンダケースが加熱される結果、高温になったシリンダケースが環状パッキンを加熱することになり、また、高温に加熱された弁軸の熱がピストンロッドに伝わって、ピストンロッドが加熱される結果、高温になったピストンロッドが環状パッキンを加熱することになる。

このように、環状パッキンは、高温状態になったシリンダケースや高温状態になったピストンロッドにて加熱されることになるが、燃焼用空気の一部を燃焼ガスに供給する程度では、排ガス弁を流動する燃焼ガスの温度を十分に低下させることができないため、シリンダケースやピストンロッドの温度が十分に低下しないものとなり、環状パッキンが早期に損傷する虞があった。

本発明は、上記実状に鑑みて為されたものであって、その目的は、シリンダケースにおけるロッド挿通用壁部に装着した環状パッキンの早期損傷を回避することができる蓄熱式交番燃焼装置を提供する点にある。

本発明の蓄熱式交番燃焼装置は、交互に燃焼する一対の蓄熱式燃焼部の夫々に、燃焼用空気を供給する空気供給路及び燃焼ガスを排出する排ガス路が接続され、前記空気供給路を開閉する空気弁、及び、前記排ガス路を開閉する排ガス弁が設けられ、
前記排ガス弁が、弁体を収納する弁ケースと前記弁体を開閉操作する空気圧式のピストンロッドを収納するシリンダケースとを、前記ピストンロッドの軸芯方向に沿って並べる形態に構成され、
前記ピストンロッドが、前記シリンダケースにおける前記弁ケースの存在側のロッド挿通用壁部を貫通する状態で設けられ、
前記ピストンロッドの前記ロッド挿通用壁部の外方に位置する先端部が、前記ピストンロッドの軸芯方向に沿って伸びる姿勢で前記弁体に設けられた弁軸に接続され、
前記ロッド挿通用壁部に、前記ピストンロッドに外嵌する環状パッキンが装着されているものであって、その第１特徴構成は、
前記弁ケースと前記シリンダケースとの間に、外部から冷却用空気が供給される冷却ケースが配置され、
前記冷却ケースと前記弁ケースとの間の仕切用壁部に、前記弁軸又は前記ピストンロッドの外周面に沿って冷却用空気を前記冷却ケースから前記弁ケースに流動させる空気流動孔が形成され、
前記冷却ケースに冷却用空気を供給する冷却用空気供給手段が、前記空気供給路における前記空気弁よりも上流側箇所から分岐して前記冷却ケースに接続される空気案内路を用いて、前記排ガス弁の開状態及び閉状態のいずれにおいても、燃焼用空気を前記空気供給路に供給する給気用送風機にて送風される燃焼用空気の一部を、冷却用空気として、前記冷却ケースに供給するように構成され、
前記冷却ケースと前記シリンダケースとの間に、断熱体が配設されている点を特徴とする。

すなわち、弁ケースとシリンダケースとの間に配置される冷却ケースは、燃焼ガスが通流して高温になる弁ケースによって加熱されるものの、外部から冷却用空気の供給によって冷却されて、低温状態に維持されるため、シリンダケースが低温状態に維持されることになる。

つまり、弁ケースが燃焼ガスの通流によって高温状態になっても、低温状態に維持される冷却ケースの存在により、シリンダケースが、高温の弁ケースによって加熱されることが抑制されて、弁ケースよりも十分に低い温度に維持されることになる。

また、冷却ケースと弁ケースとの間の仕切用壁部に形成した空気流動孔を通して、冷却ケースから弁ケースに流動する冷却用空気が、弁軸又はピストンロッドの外周面に沿って流動することになるから、冷却ケースから弁ケースに流動する冷却用空気によって弁軸又はピストンロッドを冷却して、ピストンロッドを低温状態に維持できるものとなる。

つまり、冷却ケースから弁ケースに流動する冷却用空気によって弁軸を冷却できる場合には、弁ケースの内部を通流する燃焼ガスによって弁軸が加熱されても、弁軸が高温状態になることを抑制して、弁軸に接続されたピストンロッドを低温状態に維持できるものとなり、また、冷却ケースから弁ケースに流動する冷却用空気によってピストンロッドを冷却できる場合には、弁ケースの内部を通流する燃焼ガスによって高温に加熱される弁軸によってピストンロッドが加熱されても、ピストンロッドを低温状態に維持できるものとなる。

したがって、シリンダケースが低温状態に維持され、かつ、ピストンロッドが低温状態に維持されるため、シリンダケースにおけるロッド挿通用壁部に装着した環状パッキンを低温状態に維持できるものとなり、環状パッキンの早期損傷を回避することができる。

要するに、本発明の第１特徴構成によれば、シリンダケースにおけるロッド挿通用壁部に装着した環状パッキンの早期損傷を回避することができる蓄熱式交番燃焼装置を提供できる。
また、冷却ケースに冷却用空気を供給する冷却用空気供給手段が、燃焼ガスが通流する排ガス弁の開状態、及び、燃焼ガスが通流しない排ガス弁の閉状態のいずれにおいても冷却用空気を供給するように構成されているから、シリンダケースやピストンロッドを低温状態に適切に維持できるものとなる。
つまり、燃焼ガスが通流する排ガス弁の開状態においては、冷却ケースや弁軸又はピストンロッドが、冷却用空気が供給されても、昇温される傾向となるが、燃焼ガスが通流しない排ガス弁の閉状態のいずれにおいても、冷却用空気によって冷却ケースや弁軸又はピストンロッドを冷却することにより、冷却ケースや弁軸又はピストンロッドを適切に降温させることができるため、冷却ケースや弁軸又はピストンロッドが高温状態に加熱されることを的確に抑制して、シリンダケースやピストンロッドを低温状態に適切に維持できるのである。
要するに、本発明の第１特徴構成によれば、上記作用効果に加えて、シリンダケースやピストンロッドを低温状態に適切に維持できる蓄熱式交番燃焼装置を提供できる。
また、燃焼用空気を空気供給路に供給する送風機にて送風される燃焼用空気の一部を、冷却用空気として、冷却ケースに供給するものであるから、燃焼用空気を供給するための構成を有効利用した簡素な構成で、冷却用空気を冷却ケースに供給できる。
要するに、本発明の第１特徴構成によれば、上記作用効果に加えて、燃焼用空気を供給するための構成を有効利用した簡素な構成で、冷却用空気を冷却ケースに供給できる蓄熱式交番燃焼装置を提供できる。
また、冷却ケースとシリンダケースとの間に、断熱体が配設されているから、冷却ケースの熱がシリンダケースに伝達されにくいものとなり、シリンダケースの一層の低温化を進めて、環状パッキンの早期損傷を一層適切に回避することができる。
要するに、本発明の第１特徴構成によれば、上記作用効果に加えて、環状パッキンの早期損傷を一層適切に回避することができる蓄熱式交番燃焼装置を提供できる。

本発明の蓄熱式交番燃焼装置の第２特徴構成は、上記第１特徴構成に加えて、
前記仕切用壁部における前記空気流動孔の形成箇所に、前記弁軸又は前記ピストンロッドが挿通する空気案内筒が、前記ピストンロッドの軸芯方向に沿う状態で設けられ、
前記空気案内筒の内部に、前記空気流動孔が形成されている点を特徴とする。

すなわち、冷却ケースから弁ケースに流動する冷却用空気が、空気案内筒の内部の空気流動孔を通して流動することになるから、冷却ケースから弁ケースに流動する冷却用空気が、空気案内筒に案内されながら、弁軸又はピストンロッドの外周面に沿って、ピストンロッドの軸芯方向に流動することになる。

したがって、空気案内筒の案内作用により、冷却ケースから弁ケースに流動する冷却用空気が、弁軸又はピストンロッドの外周面に沿って、ピストンロッドの軸芯方向に流動する距離を、長くすることができるため、弁軸又はピストンロッドを冷却用空気にて適切に冷却できるものとなる。

要するに、本発明の第２特徴構成によれば、上記第１特徴構成による作用効果に加えて、弁軸又はピストンロッドを冷却用空気にて適切に冷却できる蓄熱式交番燃焼装置を提供できる。

蓄熱式ラジアントチューブ燃焼装置を示す概略図 蓄熱式ラジアントチューブ燃焼装置の要部を示す断面図 排ガス弁及び開閉操作回路を示す図 開状態の排ガス弁を示す切欠側面図 閉状態の排ガス弁を示す切欠側面図 図４におけるＶＩ−ＶＩ線矢視図 図４におけるＶＩＩ−ＶＩＩ線矢視図

以下、図面に基づいて、本発明の実施の形態を説明する。
（蓄熱式ラジアントチューブ燃焼装置の全体構成）
図１に示すように、蓄熱式交番燃焼装置の一例としての蓄熱式ラジアントチューブ燃焼装置は、交互に燃焼する一対の蓄熱式燃焼部としてのバーナＢを、ラジアントチューブ１の両端部に設けて、一対のバーナＢを交互に燃焼させることにより、ラジアントチューブ１によって、炉内Ｒを間接的に加熱するように構成されている。
ちなみに、図１においては、ラジアントチューブ１が、Ｗ字状に構成される場合を例示するが、Ｕ字状等、ラジアントチューブ１の形状は各種のものがある。

図１及び図２に示すように、ラジアントチューブ１の両端側部分が、炉壁Ｗを貫通する状態で炉壁Ｗに支持され、ラジアントチューブ１の炉壁Ｗの外方に位置する端部に、バーナＢの本体部Ｂｍが接続されている。
図２に示すように、バーナＢの本体部Ｂｍが、ラジアントチューブ１内にガス燃料Ｇを噴出するガスノズル２、及び、そのガスノズル２の外周部を囲む環状に形成されかつ蓄熱体３を備える給排気路４を備える形態に構成されている。

ちなみに、図２においては、一対のバーナＢのうちの右方側のバーナＢが燃焼し、左方側のバーナＢが燃焼を停止している状態を示すものであり、そして、ガス燃料Ｇの流れを実線矢印にて示し、燃焼用空気Ａの流れを一点鎖線矢印にて示し、燃焼ガスＥの流れを破線矢印にて示している。

（バーナ本体部の詳細）
図２に示すように、バーナＢの本体部Ｂｍには、円筒状の外筒５と、その外筒５よりも小径の円筒状の内筒６とが、同軸心状に設けられ、外筒５と内筒６との間の環状の空間にて、給排気路４が形成され、かつ、その給排気路４内に蓄熱体３が設けられている。
また、ガスノズル２が、内筒６の内部に、内筒６と同軸心状に設けられている。
尚、蓄熱体３は、多孔状に形成されて、燃焼用空気Ａや燃焼ガスＥを通流可能に構成されている。

そして、本実施形態においては、ラジアントチューブ１よりも小径の燃焼筒７が、基端側部分７ｒを蓄熱体３に当て付け、かつ、先端側部分をラジアントチューブ１内に挿入する状態で設けられて、ガスノズル２からのガス燃料Ｇが燃焼筒７内に噴出されるように構成されている。

燃焼筒７における基端側部分７ｒが、蓄熱体３に近づくほど大径となる漏斗状に形成され、かつ、大径側の端部を、給排気路４における内周縁と外周縁との間に位置させるように設けられている。
燃焼筒７の基端側部分７ｒの外方側に設けたバーナタイル８が、基端側部分７ｒの外周面に接触する漏斗状の内周面８ｒを備える環状に形成されて、燃焼筒７を支持するように構成されている。

バーナタイル８における漏斗状の内周面８ｒには、給排気路４とラジアントチューブ１の内部とを連通する複数の連通路９が、周方向に沿って間隔を隔てて並ぶ状態で設けられている。
つまり、燃焼筒７の内部や、燃焼筒７の外周部に位置する連通路９が、給排気路４に連通するように構成されている。

ちなみに、燃焼筒７の基端側部分７ｒよりも先端側部分に、ラジアントチューブ１に内嵌された環状の保持体１３が外嵌されて、燃焼筒７の姿勢を安定させるように構成されている。そして、環状の保持体１３には、ラジアントチューブ１の長手方向に貫通する複数の連通孔１３ｈが、周方向に間隔を隔てて並ぶ状態で設けられている。

（ガス燃料供給構成）
図１及び図２に示すように、一対のガスノズル２の夫々に、ガス燃料Ｇを供給する燃料供給路１５が接続され、各燃料供給路１５には、ガス燃料Ｇの供給を断続する開閉弁１６が設けられている。
したがって、一対のバーナＢのうちの燃焼側のバーナＢに対応する開閉弁１６を開き、燃焼停止側のバーナＢに対応する開閉弁１６を閉じるようにする形態で、一対の開閉弁１６を交互に開弁することにより、一対のガスノズル２に交互にガス燃料Ｇを供給できるように構成されている。

（給排気構成）
図１に示すように、一対のバーナＢの給排気路４の接続部４ａ（図２参照）に、燃焼用空気Ａを供給する空気供給路１８及び燃焼ガスＥを排出する排ガス路１９が接続されている。
そして、一対のバーナＢの夫々から延出される一対の空気供給路１８に対して燃焼用空気Ａを供給する給気用送風機２０が設けられ、また、一対のバーナＢの夫々から延出される一対の排ガス路１９を通して排出される燃焼ガスＥを外部に排出する排風用送風機２１が設けられている。

一対の空気供給路１８には、その空気供給路１８を開閉する空気弁Ｖａが設けられ、また、一対の排ガス路１９には、その排ガス路１９を開閉する排ガス弁Ｖｅが設けられている。

したがって、一対のバーナＢのうちの燃焼側のバーナＢに対応する空気弁Ｖａを開き、かつ、排ガス弁Ｖｅを閉じることにより、燃焼側のバーナＢに燃焼用空気を供給することができ、且つ、一対のバーナＢのうちの燃焼停止側のバーナＢに対応する空気弁Ｖａを閉じ、かつ、排ガス弁Ｖｅを開くことにより、燃焼停止側のバーナＢから排出される燃焼ガスＥを外部に排出できるように構成されている。

（燃焼状態の説明）
本実施形態の蓄熱式ラジアントチューブ燃焼装置は、一対の開閉弁１６、一対の空気弁Ｖａ、及び、排ガス弁Ｖｅを交互に開閉しながら、一対のバーナＢを交互に燃焼させることになる。
すなわち、一対のバーナＢのうちの燃焼側のバーナＢにおいては、図２に示すように、ガスノズル２から燃焼筒７内にガス燃料Ｇが噴出され、給排気路４を流動して蓄熱体３にて予熱された燃焼用空気Ａが、燃焼筒７の基端側部分７ｒの内方側及び外方側に向けて流動することになる。

蓄熱体３にて予熱された燃焼用空気Ａのうちの、燃焼筒７の基端側部分７ｒの内方側に向けて流動する燃焼用空気Ａが、燃焼筒７の基端側部分７ｒ及び先端側部分の内部を流動することになり、燃焼筒７の基端側部分７ｒの外方側に向けて流動する燃焼用空気Ａが、バーナタイル８に設けた連通路９及び保持体１３に設けた連通孔１３ｈを通過して、燃焼筒７の先端側部分とラジアントチューブ１との間の空間を流動することになる。

そして、燃焼筒７内に噴出されたガス燃料Ｇの一部が、燃焼筒７の内部にて、燃焼筒７の内部を流動する燃焼用空気Ａと混合されて燃焼し、ガス燃料Ｇの残部が、燃焼筒７の先端から流出して、燃焼筒７の先端側部分とラジアントチューブ１との間の空間を流動してきた燃焼用空気Ａと混合されて燃焼することになる。
つまり、ガスノズル２から噴出されたガス燃料Ｇは、燃焼筒７の内部での燃焼と、燃焼筒７の外部での燃焼とを行う、いわゆる２段燃焼を行うことになる。

又、一対のバーナＢのうちの燃焼停止側のバーナＢにおいては、図２に示すように、燃焼側のバーナＢにて発生した燃焼ガスＥが、ラジアントチューブ１の内部を流動したのち、燃焼筒７の内部及び外部を流動しながら給排気路４に流入し、その給排気路４を流動する過程で保有熱を蓄熱体３に放熱して蓄熱体３を加熱した後、排風用送風機２１から排出されることになる。

（排ガス弁の構成）
図３に示すように、排ガス弁Ｖｅが、板状の弁体２３（図４、図５参照）を収納する弁ケース２４と弁体２３を開閉操作する空気圧式のピストンロッド２５を収納するシリンダケース２６とを、ピストンロッド２５の軸芯方向に沿って並べる形態に構成されている。
ちなみに、以下の説明においては、弁ケース２４の上部にシリンダケース２６が配置されている状態であるとして説明するが、弁ケース２４とシリンダケース２６とを水平方向に並べた状態で実施する等、弁ケース２４とシリンダケース２６との配置形態は種々変更できるものである。

ピストンロッド２５が、シリンダケース２６における弁ケース２４の存在側のロッド挿通用壁部２６Ａを貫通する状態で設けられ、そして、ピストンロッド２５のロッド挿通用壁部２６Ａの外方に位置する先端部が、ピストンロッド２５の軸芯方向に沿って伸びる姿勢で弁体２３に設けられた弁軸２３Ａに接続されている（図４、図５参照）。

ロッド挿通用壁部２６Ａに、ピストンロッド２５に外嵌する環状パッキンとしてのＯリング２７が装着され、また、ピストンロッド２５に設けたピストン部２５Ａには、シリンダケース２６の内面を摺動する環状のピストンパッキン２８が設けられている。

シリンダケース２６には、圧縮空気を給排する第１ポートＰ１及び第２ポートＰ２が設けられ、圧縮空気供給部２９から供給される圧縮空気を第１ポートＰ１に供給する状態と第２ポートＰ２に供給する状態とに切換える２位置切換弁３０が設けられている。
そして、圧縮空気を第１ポートＰ１に供給すると、ピストンロッド２５が引退状態となって、弁体２３が開き位置（図４参照）に操作され、また、圧縮空気を第２ポートＰ２に供給すると、ピストンロッド２５が突出状態となって、弁体２３が閉じ位置（図５参照）に操作されるように構成されている。

ちなみに、圧縮空気供給部２９は、圧縮空気を供給するコンプレッサ２９ａ及び蓄圧用のアキュームレータ２９ｂを備えるように構成され、そして、圧縮空気供給部２９と２位置切換弁３０との間の回路部分には、リリーフ弁３１が設けられている。

弁ケース２４は、図３〜図６に示すように、横断面形状が４角状に形成されるものであって、横側部には、入口側接続部２４ａが設けられ、底部には、出口側接続部２４ｂが設けられ、また、底部には、閉じ位置の弁体２３が接当する弁座２４Ｄ（図４、図５参照）が設けられている。
ちなみに、弁ケース２４は、出口側接続部２４ｂが設けられる底部壁２４Ｔとその底部壁２４Ｔに対向する上部壁２４Ｕとに亘る形態で架設される組付ボルト３２の締結によって、底部壁２４Ｔと上部壁２４Ｕとの間に側部壁２４Ｓを挟む状態に組付けられている。

（Ｏリングの過熱防止構成）
本実施形態においては、シリンダケース２６のロッド挿通用壁部２６Ａに装着したＯリング２７が高温に加熱されることを防止するために、以下に述べる加熱防止構成が装備されている。
すなわち、図３〜図５に示すように、弁ケース２４とシリンダケース２６との間に、外部から冷却用空気が供給される冷却ケース３３が配置され、冷却ケース３３とシリンダケース２６との間に、ベークライトを用いた断熱体３４が配設されている。

冷却ケース３３と弁ケース２４との間の仕切用壁部としての、弁ケース２４の冷却ケース３３の存在側に位置する上部壁２４Ｕに、弁軸２３Ａ又はピストンロッド２５の外周面に沿って冷却用空気を冷却ケース３３から弁ケース２４に流動させる空気流動孔３５が形成されている。

ちなみに、本実施形態においては、図４に示すように、弁体２３が開き位置に操作された開状態においては、弁軸２３Ａが空気流動孔３５の内部に位置し、図５に示すように、弁体２３が閉じ位置に操作された閉状態においては、主として、ピストンロッド２５が空気流動孔３５の内部に位置することになる。

また、弁ケース２４の上部壁２４Ｕの空気流動孔３５の形成箇所には、弁軸２３Ａ及びピストンロッド２５が挿通する空気案内筒３６が、ピストンロッド２５の軸芯方向に沿う状態で設けられ、空気案内筒３６の内部が、空気流動孔３５として構成される。
取付けられている。

つまり、空気流動孔３５が空気案内筒３６の内部に形成されることによって、空気案内筒３６の案内作用により、冷却ケース３３から弁ケース２４に流動する冷却用空気が、弁軸２３Ａ又はピストンロッド２５の外周面に沿って、ピストンロッド２５の軸芯方向に流動する距離を、長くすることができるため、弁軸２３Ａ及びピストンロッド２５を適切に冷却できることになる。

冷却ケース３３は、図７に示すように、４角形の筒状に形成され、側部には、冷却空気を導入するための導入用接続部３３Ａが設けられている。
図４及び図５に示すように、冷却ケース３３の弁ケース２４の存在側の端部が、弁ケース２４の上部壁２４Ｕに、溶接によって接続され、冷却ケース３３のシリンダケース２６の存在側の端部には、断熱体３４を支持するための支持部３３Ｂが設けられている。

断熱体３４は、弁軸２３Ａ及びピストンロッド２５が挿通する筒状に形成されて、冷却ケース３３の支持部３３Ｂとシリンダケース２６のロッド挿通用壁部２６Ａの間に配置されている。
そして、弁ケース２４の上部壁２４Ｕとシリンダケース２６のロッド挿通用壁部２６Ａとに亘る連結ボルト３７の締結によって、冷却ケース３３が取り付けられた弁ケース２４に対して、断熱体３４及びシリンダケース２６を取付けるように構成されている。
尚、冷却ケース３３と断熱体３４との間には、耐熱性を有するシートパッキン３９が配置されている。

図１に示すように、冷却ケース３３に冷却用空気を供給する冷却用空気供給手段Ｋが、給気用送風機２０にて送風される燃焼用空気の一部を、冷却用空気として、冷却ケース３３に供給する形態で設けられている。

具体的には、一対のバーナＢの夫々に接続される空気供給路１８における空気弁Ｖａよりも上流側箇所から分岐する状態で、空気案内路３８が設けられ、この空気案内路３８が、冷却ケース３３の導入用接続部３３Ａに接続されている。
つまり、冷却用空気供給手段Ｋが、空気案内路３８を用いて構成されることになる。

また、空気案内路３８が、空気供給路１８における空気弁Ｖａよりも上流側箇所から分岐するものであるから、冷却用空気供給手段Ｋは、排ガス弁Ｖｅの開状態及び閉状態のいずれにおいても冷却用空気を供給するように構成されている。

したがって、弁ケース２４の内部を燃焼ガスが流動することによって、弁ケース２４や弁体２３や弁軸２３Ａが加熱されるものの、冷却ケース３３や断熱体３４の存在によって、弁ケース２４の熱によってシリンダケース２６が高温に加熱することが抑制されて、シリンダケース２６が低温状態に維持されることになる。

また、空気流動孔３５を通して冷却ケース３３から弁ケース２４に流動する冷却用空気が、弁体２３が開き位置のときには、弁軸２３Ａを冷却し、かつ、弁体２３が閉じ位置のときには、ピストンロッド２５を冷却することになるため、ピストンロッド２５が低温状態に維持されることになる。

このように、シリンダケース２６が低温状態に維持され、かつ、ピストンロッド２５が低温状態に維持されることになるため、シリンダケース２６のロッド挿通用壁部２６Ａに装着したＯリング２７が高温に加熱されることを防止して、Ｏリング２７の早期損傷を抑制できる。

〔その他の別実施形態〕
次に、その他の別実施形態を列記する。

（１）上記実施形態においては、冷却ケース３３と弁ケース２４との間の仕切用壁部が、弁ケース２４における冷却ケース３３の存在側に位置する上部壁２４Ｕである場合を例示したが、冷却ケース３３が、弁ケース２４の存在側に位置する壁部を備える場合には、その壁部及び弁ケース２４の上部壁２４Ｕが、冷却ケース３３と弁ケース２４との間の仕切用壁部に相当することになる。

（２）上記実施形態においては、弁ケース２４の上方側に、シリンダケース２６が配置される場合を例示したが、弁ケース２４とシリンダケース２６とが水平方向に沿って並ぶ状態で実施する等、弁ケース２４とシリンダケース２６との配置形態は種々変更できる。

（３）上記実施形態においては、弁体２３が開き位置に操作された開状態においては、弁軸２３Ａが空気流動孔３５の内部に位置し、弁体２３が閉じ位置に操作された閉状態においては、ピストンロッド２５が空気流動孔３５の内部に位置する場合を例示したが、これに代えて、閉状態及び開状態のいずれにおいても、弁軸２３Ａが空気流動孔３５の内部に位置する形態や、閉状態及び開状態のいずれにおいても、ピストンロッド２５が空気流動孔３５の内部に位置する形態で実施してもよい。

（４）上記実施形態においては、交互に燃焼する一対の蓄熱式燃焼部としてのバーナＢが、ラジアントチューブ１の両端部に設けられる場合を例示したが、一対のバーナＢが、炉壁Ｗに設けられる形態で実施してもよい。

（５）上記実施形態においては、交互に燃焼する一対の蓄熱式燃焼部として、燃焼筒７を備える形態のバーナＢを例示したが、一対の蓄熱式燃焼部の具体構成は各種変更できる。

１８ 空気供給路
１９ 排ガス路
２０ 給気用送風機
２３ 弁体
２３Ａ 弁軸
２４ 弁ケース
２４Ｕ 仕切用壁部
２５ ピストンロッド
２６ シリンダケース
２６Ａ ロッド挿通用壁部
２７ 環状パッキン
２９ 圧縮空気供給部
３３ 冷却ケース
３４ 断熱体
３５ 空気流動孔
３６ 空気案内筒
Ａ 燃焼用空気
Ｂ 蓄熱式燃焼部
Ｅ 燃焼ガス
Ｖａ 空気供給弁
Ｖｂ 排ガス弁

Claims (2)

1. 交互に燃焼する一対の蓄熱式燃焼部の夫々に、燃焼用空気を供給する空気供給路及び燃焼ガスを排出する排ガス路が接続され、前記空気供給路を開閉する空気弁、及び、前記排ガス路を開閉する排ガス弁が設けられ、
   前記排ガス弁が、弁体を収納する弁ケースと前記弁体を開閉操作する空気圧式のピストンロッドを収納するシリンダケースとを、前記ピストンロッドの軸芯方向に沿って並べる形態に構成され、
   前記ピストンロッドが、前記シリンダケースにおける前記弁ケースの存在側のロッド挿通用壁部を貫通する状態で設けられ、
   前記ピストンロッドの前記ロッド挿通用壁部の外方に位置する先端部が、前記ピストンロッドの軸芯方向に沿って伸びる姿勢で前記弁体に設けられた弁軸に接続され、
   前記ロッド挿通用壁部に、前記ピストンロッドに外嵌する環状パッキンが装着されている蓄熱式交番燃焼装置であって、
   前記弁ケースと前記シリンダケースとの間に、外部から冷却用空気が供給される冷却ケースが配置され、
   前記冷却ケースと前記弁ケースとの間の仕切用壁部に、前記弁軸又は前記ピストンロッドの外周面に沿って冷却用空気を前記冷却ケースから前記弁ケースに流動させる空気流動孔が形成され、
   前記冷却ケースに冷却用空気を供給する冷却用空気供給手段が、前記空気供給路における前記空気弁よりも上流側箇所から分岐して前記冷却ケースに接続される空気案内路を用いて、前記排ガス弁の開状態及び閉状態のいずれにおいても、燃焼用空気を前記空気供給路に供給する給気用送風機にて送風される燃焼用空気の一部を、冷却用空気として、前記冷却ケースに供給するように構成され、
   前記冷却ケースと前記シリンダケースとの間に、断熱体が配設されている蓄熱式交番燃焼装置。
2. 前記仕切用壁部における前記空気流動孔の形成箇所に、前記弁軸又は前記ピストンロッドが挿通する空気案内筒が、前記ピストンロッドの軸芯方向に沿う状態で設けられ、前記空気案内筒の内部に、前記空気流動孔が形成されている請求項１記載の蓄熱式交番燃焼装置。

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