JPH08578Y2

JPH08578Y2 - バーナータイル

Info

Publication number: JPH08578Y2
Application number: JP1990098824U
Authority: JP
Inventors: 好秀後藤; 義人久田; 運雄中浴; 聡谷口
Original assignee: NGK Insulators Ltd
Current assignee: NGK Insulators Ltd
Priority date: 1990-03-20
Filing date: 1990-09-20
Publication date: 1996-01-10
Anticipated expiration: 2005-09-20
Also published as: JPH043214U

Description

【考案の詳細な説明】［考案の目的］（産業上の利用分野）本考案は基端部に取付けられたバーナー本体の運転に
伴い先端の噴出口から燃焼ガスを噴出するバーナータイ
ルに関する。

（従来の技術）例えばセラミック製品焼成用のトンネル窯において
は、第９図及び第10図に示すように、左右の側壁部2,2
に焼成台車１の進行方向に対して交互に複数のバーナー
３が設けられ、該バーナー３から噴出される燃焼ガスＦ
（火炎）によって前記台車１上の被焼成品４を加熱する
ようになっている。この場合、被焼成品４は、台車１上
に設けられた棚組み（図示せず）及び棚板５等により、
台車１との間、及び天井６との間に、前記バーナー３か
ら発せられる燃焼ガスＦが通るための火道７及び８を形
成するように配置されている。

而して、バーナー３は、第８図に示すように、円筒状
耐火物よりなるバーナータイル９と、このバーナータイ
ル９の基端部に取付けられガス，オイルなどの燃料Ｇを
一次空気A₁と混合し噴霧するバーナー本体10とから構成
されている。バーナータイル９は、その内径が基端部側
にて径大、先端部にて径小となるように形成され、バー
ナー本体10から発せられた混合気を二次空気A₂と径大部
にて混合して十分燃焼させ、径小となった先端部にて燃
焼ガスＦの噴出速度を得、円形の先端開口部9aから窯炉
内に向けて噴出するようになっている。

（考案が解決しようとする課題）しかしながら、上記構成のバーナータイル９では、燃
焼ガスＦの出口である開口部9aが円形であるため、第10
図に示すように、燃焼ガスＦは拡がりの比較的小さい円
錐状の炎となる。このために次のような不具合を生じて
いた。

即ち、窯炉内に、バーナー３同士間に位置して燃焼ガ
スＦが届かないデッドスペースが生じ、本来均一に加熱
がなされなければならない窯炉内の温度分布にむらが生
ずる。このため、被焼成品４に局部加熱が生じることが
あり、ひいては製品歩留まりの低下を招いてしまう。

そして、前記火道7,8は、燃焼ガスＦの流れを確保す
るために設けられるものであるが、特に近年では燃焼ガ
スＦの噴出速度を高速としている事情があり、その燃焼
ガスＦが被焼成品４に直接当たると局部的な加熱が起こ
り、また、耐火煉瓦やセラミックファイバーの内張りな
どの炉材に燃焼ガスＦが直接当たると炉材表面が削り取
られて損傷が発生する。このような被焼成品４の局部加
熱や天井６の損傷を防止するため、火道7,8の高さ寸法
を大きくとらねばならず、ひいては窯炉の高さ寸法が大
形化してしまう。

また、いわゆる単窯（不連続窯）において例えばロー
ラーなどの棒状の被焼成品を吊下げ状態に配置して焼成
する場合に、炉壁と被焼成品との間、あるいは被焼成品
同士間に、バーナーから発せられる燃焼ガスが通るため
の垂直方向に延びる火道を確保する製品間燃焼と称され
る方法がとられることがある。この場合においても、従
来のバーナータイル９を用いたバーナー３では、火道の
幅寸法を大きくとらなくてはならないなどの不具合があ
った。さらには、この種のバーナータイルにあっては、
先端部の熱的な負荷が大きくなる事情があるが、従来の
バーナータイル９では、先端部にクラックが発生しやす
く、寿命が比較的短いという欠点もあった。

本考案は上記事情に鑑みてなされたもので、その第１
の目的は、被焼成品の局部加熱を極力防止でき、また、
火道の高さ寸法を小さくできてひいては炉の小形化を図
ることができ、さらには熱的強度の向上を図ることがで
きるバーナータイルを提供するにある。

また、本考案の第２の目的は、垂直方向に延びる火道
を確保するようにした窯炉にあって、火道の幅寸法を小
さくでき、さらには熱的強度の向上を図ることができる
バーナータイルを提供するにある。

［考案の構成］（課題を解決するための手段）本考案の第１のバーナータイルは、中空筒状をなす耐
火物からなりその中空部に連続する凹部を先端部に有す
るバーナータイル主部と、焼結耐火物からなり前記バー
ナータイル主部の凹部に嵌め込まれるノズル部と、前記
バーナータイル主部の外周部に設けられる金属製のホル
ダとを具備し、前記ノズル部は、燃焼ガスを噴出する噴
出口を水平方向に長い偏平形状に有していると共に、そ
の噴出口の長手方向に分割された２個の分割体を突合わ
せて構成されているところに特徴を有する。

また、本考案の第２のバーナータイルは、中空筒状を
なす耐火物からなりその中空部に連続する凹部を先端部
に有するバーナータイル主部と、焼結耐火物からなり前
記バーナータイル主部の凹部に嵌め込まれるノズル部
と、前記バーナータイル主部の外周部に設けられる金属
製のホルダとを具備し、前記ノズル部は、燃焼ガスを噴
出する噴出口を垂直方向に長い偏平形状に有していると
共に、その噴出口の長手方向に分割された２個の分割体
を突合わせて構成されているところに特徴を有するもの
である。

（作用）本考案の第１のバーナータイルによれば、ノズル部の
噴出口が水平方向に長い偏平形状とされているので、バ
ーナータイルから噴出される燃焼ガスは、水平方向に偏
平で且つ横方向に比較的大きく拡がるようになる。従っ
て、炉内の広域にわたって燃焼ガスが届くようになり、
炉内の温度分布を均一化できる。また、燃焼ガスは高さ
方向にさほど拡がらなくなるから、火道の高さ寸法を小
さく済ませることができる。そして、熱的な負荷の大き
いバーナータイル主部の先端部に位置するノズル部を焼
結耐火物から構成し、さらにそのノズル部を分割体から
構成するようにしたので、ノズル部自体の熱的強度が高
くなると共に、熱応力を分割体同士間あるいは分割体と
凹部との間の目地部により吸収させることができる。ま
た、たとえノズル部にクラックが発生しても、そのクラ
ックがバーナータイル主部に伸展することを防止でき、
全体的な損傷に至ることを防止することができ、ノズル
部のみを交換するだけで済ませることが可能となる。
尚、金属製のホルダにより、バーナータイル主部の保護
や、ガスリークの防止を図ることができる。

また、本考案の第２のバーナータイルによれば、バー
ナータイルから噴出される燃焼ガスは、幅方向への拡が
り角度が小さく且つ上下方向に比較的大きく拡がるよう
になる。従って、垂直方向に延びる火道を確保するよう
にした窯炉にあって、火道の幅寸法を小さく済ませるこ
とができる。そして、上記第１のバーナータイルと同様
に、先端部の熱的強度の向上を図ることができる。

（実施例）以下本考案の第１の実施例について第１図乃至第５図
を参照して説明する。

まず、第４図及び第５図はバーナー11が炉例えばトン
ネル窯12の焼成帯の両側壁部13,13に取付けられた状態
を示している。ここで、14は焼成台車であり、例えば
瓦，タイル，衛生陶器などセラミック製品の被焼成品15
が載置された状態で、トンネル窯12内を進行するように
なっている。そして、前記バーナー11は、第５図に示す
ように台車14の進行方向に対して左右の側壁部13,13に
交互に複数個が設けられ、該バーナー11から噴出される
燃焼ガスＦ（火炎）によって台車14上の被焼成品15を加
熱するようになっている。この場合、被焼成品15は、台
車14上に設けられた棚組み（図示せず）及び棚板16等に
より、台車14との間に燃焼ガスＦが通るための火道17が
形成されている。また、第４図の右半部に示されるよう
に、トンネル窯12の焼成帯のうち温度が最高となる部位
には上下２段にバーナー11が設けられるようになってお
り、この部分には被焼成品15と天井19との間にも火道18
が形成され、その分他の部位よりも天井19が高くなって
いる。

前記バーナー11は、第３図に示すように、バーナー本
体20と、後述するバーナータイル21とから構成されてい
る。詳しく図示はしないが、バーナー本体20は、ガス，
オイルなどの燃料を一次空気と混合して噴霧する噴霧器
等から構成されており、全体として円筒状をなすバーナ
ータイル21の基端部（第３図で左端部）に例えばボルト
締めによって取付けられている。これにて、バーナー本
体20を運転することにより、バーナータイル21の先端の
噴出口（後述）から窯炉内に向けて略水平方向に燃焼ガ
スＦが噴出されるようになっている。尚、このバーナー
11は、側壁部13に形成された取付凹部13aに外側から嵌
め込まれるようにして取付けられるものであるが、その
先端部（バーナータイル21の先端部）の周囲には図示し
ない耐火繊維が詰込まれていて、バーナー11の先端部の
固定を行うと共に、炉外への火炎漏れを防止している。

さて、本実施例に係るバーナータイル21について述べ
るに、第３図に示すように、バーナータイル21は、この
場合内筒22、外筒23、ノズル部24の３つの部分から構成
され、全体として円筒状をなしている。内筒22及びノズ
ル部24は、耐熱性，耐スポーリング性に優れた例えばア
ルミナ系耐火物（焼結物）からなり、また、外筒23は、
例えばアルミナ系キャスタブル耐火物から構成されてい
る。このうち、内筒22は、薄肉円筒状をなし、バーナー
タイル21全体のうち、燃焼ガスＦの吐出方向先端部（図
示右端部）を除いた部位に位置されている。そして、外
筒23は、バーナータイル21全体にわたって内筒22の外周
に嵌まり込むようにして該内筒22に一体的に設けられて
いる。これにより、第１図にも示すように、内筒22と外
筒23とによって、バーナータイル主部が構成され、その
先端部にノズル部24収納用の円形凹部21aが形成されて
いる。

そして、ノズル部24が前記円形凹部21aに嵌め込まれ
てバーナータイル21が構成されるものであるが、このノ
ズル部24は、内筒22の内部と連続する燃焼ガスＦの噴出
口24aを有する全体として円筒状をなしている。そし
て、この噴出口24aは、第２図に示すように、水平方向
に長い矩形状をなしている。この場合、噴出口24aは、
その縦横の寸法比D₁：D₂が約1:4になるように形成され
ているが、この縦横寸法比D₁：D₂は、1:1.5乃至1:10と
することが望ましい。これにより、燃焼ガスＦを噴出す
るバーナータイル21の噴出口24aが、水平方向に長い偏
平形状となっている。

また、この場合、第１図に示すように、ノズル部24
は、全体をいわば前記噴出口24aの長手方向に延びる切
断面にて分割した２個の分割体25,25から構成されてい
る。もって、ノズル部24は、２個の分割体25,25を突合
わせた状態で前記円形凹部21aに嵌め込まれている。そ
して、このとき、分割体25,25間の目地部、及びノズル
部24の外周と円形凹部21aを形成する外筒23の内周壁と
の間の目地部には、夫々耐火モルタルが充填されてい
る。また、本実施例では噴出口24aが略水平となるよう
にノズル部24を円形凹部21aに嵌め込むようにしている
が、この嵌め込み固定時に、噴出口24aの延びる向きを
縦や斜めなど任意に設定することも可能である。

尚、外筒23の外周部には、金属製の円筒状をなすホル
ダ26が微小な隙間をもって被せられている。このホルダ
26は、バーナータイル21の保護及び形状保持、ガスリー
クの防止、バーナー本体20との連結などの役割を果たす
と共に、底部に溶接により取付けられた脚部27によりバ
ーナー11が前記取付凹部13aに載置状態とされるように
なっている。

上記構成によれば、バーナー本体20の運転に伴いバー
ナータイル21から噴出される燃焼ガスＦは、バーナータ
イル21先端の噴出口24aが水平方向に長い偏平形状とな
っていることにより、水平方向に偏平で且つ横方向に比
較的大きく拡がる拡散炎となる。

従って、第５図に示すように、燃焼ガスＦは上面から
見て扇形形状に大きく拡がり、窯炉12内の広域にわたっ
て燃焼ガスＦが届くようになる。これにより、拡がりの
比較的小さい円錐状の拡散炎となる従来のものと異な
り、窯炉12内の温度分布を均一化でき、この結果、被焼
成品15が局部的に加熱されることを防止でき、ひいては
製品歩留まりの向上を図ることができるものである。ま
た、被焼成品14は角形で水平面を有した状態で窯炉12内
に収容されることが多いが、この場合、熱伝導の妨げと
なる表面境膜は水平方向に延びて存在するものであり、
この表面境膜を燃焼ガスＦにより容易に吹飛ばすことが
でき、効率的な加熱を行うことができる利点もある。

そして、燃焼ガスＦは、従来のものに比べて高さ方向
にさほど拡がらないいわば薄形のものとなるから、炉材
表面が削り取られて損傷することが極力防止され、第４
図に示すように、燃焼ガスＦの流れを確保すると共にそ
の燃焼ガスＦが被焼成品15や天井19に直接当たらないよ
うにするために設けられる火道17,18の高さ寸法を小さ
く済ませることができ、ひいては窯炉12の高さ寸法の小
形化を図ることができる。

また、特に本実施例では、バーナータイル21の先端部
を構成するノズル部24を別部材とし、しかも焼結耐火物
から構成したので、第８図に示す従来のものと比べて、
熱的な強度を向上させることができる等の利点がある。
即ち、バーナータイル21の先端部は熱的な負荷が大き
く、過剰な熱応力によるクラックが発生しやすい事情が
あるが、たとえノズル部24にクラックが発生しても、そ
のクラックが内筒22や外筒23に伸展することが阻止さ
れ、全体的な損傷に至ることを防止できて長寿命化を図
ることができる。しかも、ノズル部24を２個の分割体2
5,25を突合わせて構成したから、目地部による熱応力の
吸収などの作用により、ノズル部24を一体とする場合に
比べて、クラックや割れの発生を防止できてさらなる長
寿命化を図ることができる。また、ノズル部24が損傷し
ても、全体でなくそのノズル部24だけを交換することが
できて安価に済まし得、さらには、ノズル部24により噴
出口24aが形成されるから、これだけを交換すれば、炉
の形状に合わせて自在に様々な形状の噴出口24aを選択
できる利点もある。

このように本実施例によれば、被焼成品15の局部加熱
を極力防止でき、また、火道17,18の高さ寸法を小さく
できてひいては窯炉12の小形化を図ることができ、しか
も熱的な強度を向上させることができるバーナータイル
21を提供できるものである。

次に、本考案の第２の実施例について、第６図及び第
７図を参照して説明する。

この実施例では、本実施例に係るバーナータイル31
を、例えばローラーなどの棒状の被焼成品を吊下げ状態
に配置して焼成する単窯（不連続窯）に使用している。

即ち、第７図に示すように、炉（単窯）32には、その
一側壁部32aの両端及びそれと対向する側壁部32bの中央
部に位置して３個のバーナー33が設けられている。そし
て、詳しく図示はしないが、被焼成品34は、棚組みによ
って両側の炉壁と被焼成品34との間及び中央部の被焼成
品34同士間に、前記各バーナー33から発せられる燃焼ガ
スＦが通るための垂直方向に延びる火道35を確保した状
態に配置されるようになっている。

さて、前記バーナー33は、バーナー本体36とバーナー
タイル31とから構成されている。第６図に示すように、
バーナータイル31は、上記第１の実施例と同様に、例え
ばアルミナ系キャスタブル耐火物からなる外筒37、アル
ミナ系耐火物（焼結物）からなる内筒（図示せず）及び
ノズル部38から構成され、全体として円筒状をなしてい
る。そして、ノズル部38は、燃焼ガスＦの噴出口38aを
有し、本実施例では、この噴出口38aは略垂直方向に長
い偏平形状とされている。この場合、ノズル部38は、や
はり２個の分割体39,39を突合わせた状態で、内筒及び
外筒37が形成する円形凹部31aに嵌め込まれているもの
であるが、この嵌め込み時の方向の設定により、噴出口
38aが略垂直方向に延びるようにされている。

本実施例によれば、バーナータイル31から噴出される
焼焼ガスＦは、幅方向への拡がり角度が小さく且つ上下
方向に比較的大きく拡がるようになる。従って、垂直方
向に延びる火道35を確保するようにした炉32にあって、
火道35の幅寸法を小さく済ませることができ、ひいては
炉32の小形化を図ることができる等の効果を得ることが
できる。そして、上記第１の実施例と同様に、熱的強度
を向上し得る効果が得られることは勿論である。

尚、上記各実施例では、バーナータイル主部を、材質
の異なる内筒及び外筒から構成したが、一体物として構
成しても良い。

その他、バーナータイル21,31の材質としてはムライ
ト，コージライト，炭化珪素など様々なものが考えられ
るなど、本考案は要旨を逸脱しない範囲内で適宜変更し
て実施し得る。

［考案の効果］以上の説明にて明らかなように、本考案のバーナータ
イルによれば、次のような優れた効果を奏する。

即ち、請求項１のバーナータイルによれば、炉内に向
けて燃焼ガスを噴出する先端開口部を略水平方向に長い
偏平形状としたので、被焼成品の局部加熱を極力防止で
き、また、火道の高さ寸法を小さくできてひいては炉の
小形化を図ることができるものである。さらには熱的強
度の向上を図ることができるものである。

また、請求項２のバーナータイルによれば、炉内に向
けて燃焼ガスを噴出する先端開口部を略垂直方向に長い
偏平形状としたので、垂直方向に延びる火道を確保する
ようにした窯炉にあって、火道の幅寸法を小さくできて
ひいては炉の小形化を図ることができるものである。さ
らには熱的強度の向上を図ることができるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第５図は本考案の第１の実施例を示すもの
で、第１図はバーナータイルの分解斜視図、第２図はバ
ーナータイルの正面図、第３図はバーナーの縦断側面
図、第４図はトンネル窯の縦断面図、第５図はトンネル
窯の横断上面図である。そして、第６図及び第７図は本
考案の第２の実施例を示すもので、第６図はバーナータ
イルの正面図、第７図は炉の横断上面図である。また、
第８図乃至第10図は従来例を示すもので、夫々第３図乃
至第５図相当図である。図面中、11,33はバーナー、12はトンネル窯（炉）、32
は単窯（炉）、13,32a,32bは側壁部（炉の壁部）、15,3
4は被焼成品、17,18,35は火道、20,36はバーナー本体、
21,31はバーナータイル、21a,31aは円形凹部、22は内
筒、23,37は外筒、24,38はノズル部、24a,38aは噴出口
（先端開口部）、25,39は分割体、26はホルダ、Ｆは燃
焼ガスを示す。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】炉の壁部に設けられ、基端部に取付けられ
るバーナー本体からの燃料混合気を内部で連続的に燃焼
させて、その燃焼ガスを先端の噴出口から前記炉内に向
けて噴出するものにおいて、中空筒状をなす耐火物からなりその中空部に連続する凹
部を先端部に有するバーナータイル主部と、焼結耐火物
からなり前記バーナータイル主部の凹部に嵌め込まれる
ノズル部と、前記バーナータイル主部の外周部に設けら
れる金属製のホルダとを具備し、前記ノズル部は、前記噴出口を水平方向に長い偏平形状
に有していると共に、その噴出口の長手方向に分割され
た２個の分割体を突合わせて構成されていることを特徴
とするバーナータイル。
【請求項２】炉の壁部に設けられ、基端部に取付けられ
るバーナー本体からの燃料混合気を内部で連続的に燃焼
させて、その燃焼ガスを先端の噴出口から前記炉内に向
けて噴出するものにおいて、中空筒状をなす耐火物からなりその中空部に連続する凹
部を先端部に有するバーナータイル主部と、焼結耐火物
からなり前記バーナータイル主部の凹部に嵌め込まれる
ノズル部と、前記バーナータイル主部の外周部に設けら
れる金属製のホルダとを具備し、前記ノズル部は、前記噴出口を垂直方向に長い偏平形状
に有していると共に、その噴出口の長手方向に分割され
た２個の分割体を突合わせて構成されていることを特徴
とするバーナータイル。