KR20100126501A

KR20100126501A - 라디안트 튜브 버너장치 및 라디안트 튜브 버너에 부착 가능한 축열체 유닛

Info

Publication number: KR20100126501A
Application number: KR1020107022850A
Authority: KR
Inventors: 미치아키 쓰쓰미
Original assignee: 스틸플랜테크가부시키가이샤
Priority date: 2008-07-07
Filing date: 2009-07-06
Publication date: 2010-12-01
Also published as: EP2299175A4; CN102016420B; JPWO2010004969A1; EP2299175A1; CN102016420A; KR101239092B1; WO2010004969A1; JP5119331B2

Abstract

(과제)
구조가 간단하고 내구성이 우수하고, 또 축열 성능도 우수한 라디안트 튜브 버너장치 및 축열체 유닛을 제공한다.
(해결수단)
강대의 연속소둔설비의 가열장치에 사용하는 라디안트 튜브 버너장치로서, 라디안트 튜브(5)의 일단측에 설치한 버너장치(11)와, 상기 버너장치(11)에 연소용 공기를 공급하는 급기관(15)과, 라디안트 튜브(5)의 타단측에 접속한 배기관(17)과, 배기관(17)과 급기관(15)을 연결하는 배관기구에 설치한 한 쌍의 축열체(19, 21)와, 한 쌍의 축열체(19, 21)와 배기관(17)을 연결하는 배관기구에 설치된 제1사방절체밸브(31)와, 한 쌍의 축열체(19, 21)와 급기관(15)을 연결하는 배관기구에 설치된 제2사방절체밸브(33)를 구비한 라디안트 튜브 버너장치.

Description

라디안트 튜브 버너장치 및 라디안트 튜브 버너에 부착 가능한 축열체 유닛{RADIANT TUBE BURNER DEVICE AND HEAT STORING ELEMENT UNIT CAPABLE OF BEING MOUNTED TO RADIANT TUBE BURNER}

본 발명은, 강대(鋼帶; steel strapping)의 연속소둔설비(連續燒鈍設備)의 가열대(加熱帶)에 설치되는 라디안트 튜브 버너장치(radiant tube burner 裝置) 및 라디안트 튜브 버너(radiant tube burner)에 부착 가능한 축열체 유닛(蓄熱體 unit)에 관한 것이다.

라디안트 튜브 버너의 배열회수(排熱回收)에 축열체를 적용한 기술로서는, 예를 들면 일본국 공개특허공보 특개평7-103435호공보, 일본국 공개특허공보 특개평10-103625호공보, 일본국 공개특허공보 특개평10-259905호공보에 기재된 것이 있다.

이들 각 공보에 기재된 것은, 메인 버너(mail burner) 및 파일럿 버너(pilot burner)로 이루어지는 버너 본체와 축열체로 이루어지는 조합체를 라디안트 튜브의 양단에 각각 배치하고, 일단측이 버너로서 기능할 때는 타단측이 축열측이 되도록 배기가스유로(排氣gas流路)를 형성하고, 절체 밸브(切替valve)를 동작시킴으로써 라디안트 튜브의 버너측과 축열측을 교대로 절체하도록 하고 있다.

그리고 어느 쪽의 예도 버너 노즐은 축열체 내부를 관통하여 버너팁(burner tip)은 축열체의 안에 설치되어 있다.

특허문헌1 : 일본국 공개특허공보 특개평7-103435호공보 특허문헌2 : 일본국 공개특허공보 특개평10-103625호공보 특허문헌3 : 일본국 공개특허공보 특개평10-259905호공보

종래의 라디안트 튜브 버너에 있어서는, 이하에 설명하는 것 같은 여러가지 문제점을 구비하고 있다.

<2중이 되는 연소기구와 복잡화의 문제>

상기의 각 특허문헌에 기재된 종래기술에 있어서는, 라디안트 튜브의 양단에 버너와 축열체의 조합체을 설치하고, 양방의 버너를 소정의 시간마다 절체하여 교대로 연소하는 방식이다. 즉, 일단측의 버너가 연소하고 있는 때는 타단측의 버너는 소화(消火)하고 있고, 연소 버너측의 축열체는 연소용 공기를 예열하고, 소화 버너측의 축열체는 배열을 회수한다. 그리고 이들 연소측과 소화측을 소정의 시간마다 절체한다고 하는 것이다.

이러한 구조이기 때문에 라디안트 튜브 1개에 대하여 메인 버너, 파일럿 버너의 세트가 2조합 필요하게 되고, 그들에 대한 연료가스 공급배관, 차단밸브, 조정밸브, 수동정지밸브, 점화장치, 화염감지기 등이 각각 2조합 필요하게 된다.

이와 같이 라디안트 튜브의 양단에 버너와 축열체의 조합을 구비하는 종래의 예에 있어서, 구조가 복잡하게 됨과 아울러 설비비가 비싸지고, 이들 각 기기의 절체의 제어가 복잡화하고, 또 연료가스, 연소공기계 배관도 복잡해지므로 일상적인 점검도 증가한다고 하는 문제가 있었다.

이것을 경감하기 위해서, 복수의 라디안트 튜브를 1단위로 하여 연소절체를 공통화 하여 연료가스 및 연소공기 공급기구를 공유하는 방식도 제안되어 있지만, 버너 개별로 조정용의 밸브나 측정구가 필요한 것은 변하지 않는다.

<내구성의 문제>

또한 종래기술은 그 구조상, 버너팁(버너 또는 연소통의 선단)이 축열체의 안에 위치하기 때문에, 배기측이 되는 소화중의 버너팁은 고온의 연소배기가스에 직접 노출되어 소손(燒損)되기 쉬운 상태가 되어, 고온 내구성(高溫耐久性)에 있어서 불리하게 된다.

또한 버너팁이나 온도센서가 고온의 연소배기가스에 의하여 적열(赤熱)되기 때문에 연소절체후의 화염감지기에 오감지(誤感知)를 초래하기 쉽다고 하는 문제도 있다.

또, 버너팁이 고온배기에 노출되지 않는 예로서, 특허문헌1(일본국 공개특허공보 특개평07-103435)에는 메인 버너 및 파일럿 버너의 노즐이 직접 라디안트 튜브 측면에 부착되는 예가 도면에 나타나 있다. 그러나 이 경우에, 연소는 라디안트 튜브 측벽의 연료가스 공급구로부터 시작하기 때문에, 연소화염(燃燒火焰)이 라디안트 튜브축에 대하여 편심(偏心)하므로 라디안트 튜브 원주방향 온도분포에 편차가 발생하여, 국부가열이나 불균등 열응력을 발생시킨다. 이들 불량은 라디안트 튜브의 수명을 단축하는 것 이외에 라디안트 튜브의 목적인 균등열 복사(均等熱輻射)의 관점으로부터도 바람직하지 못하다.

<축열체의 치수제약의 문제>

특허문헌3(일본국 공개특허공보 특개평10-259905)에 나타나 있는 예에서는, 라디안트 튜브내에 축열체가 삽입되고, 그 내부를 버너 연소통이 관통하는 구조이기 때문에, 축열체 용적이 제약을 받아 축열용량이 큰 것이 얻어지지 않는다. 이 때문에 충분한 예열공기온도가 얻어지기 어려워 배열회수의 점에서 불리하게 된다. 또한 연소절체 사이클이 짧아져 절체 밸브 작동빈도가 늘어나 기기의 내구성에 있어서도 불리하다.

또한 상기 구조는 축열체에 있어서 배기가스 유로면적(流路面積)이 작아지므로 배기가스압손(排氣gas壓損)이 증가하여 배기팬의 용량증대를 초래하게 된다.

또, 특허문헌3(일본국 공개특허공보 특개평10-259905)에 있어서는, 축열체에 대한 배기가스의 입구에 배플판(baffle板)을 설치하고 출구에 충돌판(衝突板)을 설치함으로써 배기가스를 축열체에 균등하게 흐르게 하는 고안이 제안되어 있다. 이것은 균등축열의 효과를 목적으로 하는 것이지만, 그 반면 배기가스압손의 증대를 초래하는 것 이외에 라디안트 튜브의 원주방향 온도에 편차를 생기게 한다고 하는 문제가 있다.

본 발명은 이러한 과제를 해결하기 위한 것으로서, 구조가 단순하여 내구성이 우수하고, 또 축열성능도 우수한 라디안트 튜브 버너 및 라디안트 튜브 버너에 부착 가능한 축열체 유닛을 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.

종래의 축열식 라디안트 튜브 버너는, 1개의 라디안트 튜브의 양단에 각 1개의 버너를 설치하고, 이것을 교대로 연소시키는 방식으로서, 상기한 여러가지 문제점은 이것에 기인하고 있다.

따라서 발명자는, 버너와 축열체의 조합을 라디안트 튜브의 양단에 설치한다고 하는 종래의 생각에서 탈출하여, 축열식이면서 라디안트 튜브의 일단에 1개의 버너를 설치한 새로운 형식의 장치로 할 수 없을지에 대하여 예의 검토하여 본 발명을 완성하게 된 것이다.

또한 발명자는, 축열체를 구비하지 않고 있는 종래형 라디안트 튜브 버너를, 축열체를 구비하는 형식의 것으로 용이하게 개조하기 위해서는 어떻게 하면 좋을지에 관해서도 검토하여 본 발명을 완성하게 된 것이다.

(1)본 발명에 관한 라디안트 튜브 버너장치는, 연소용 공기를 공급하는 연소용 공기 배관과, 배기가스를 흐르게 하기 위한 배기가스배관을 구비하여 이루어지는 강대의 연속소둔설비의 가열장치에 사용하는 라디안트 튜브 버너장치로서,

라디안트 튜브의 일단측에 설치한 버너와, 상기 버너에 연소용 공기를 공급하는 급기구와, 상기 라디안트 튜브의 타단측에 설치된 배기구와, 상기 배기구와 상기 연소용 공기 배관과의 접속경로에 설치된 제1사방절체밸브와, 상기 급기구와 상기 배기가스배관과의 접속경로에 설치된 제2사방절체밸브와, 상기 제2사방절체밸브와 상기 제1사방절체밸브와를 병렬경로로 접속하고, 상기 병렬경로의 일방에 설치한 제1축열체와, 타방에 설치한 제2축열체를 구비하고,

상기 제1사방절체밸브는, 상기 배기구로부터의 배기가스를 상기 제1축열체로 흐르게 함과 아울러 상기 연소용 공기 배관으로부터의 연소용 공기를 상기 제2축열체로 흐르게 하는 가스 흐름과, 상기 배기구로부터의 배기가스를 상기 제2축열체로 흐르게 함과 아울러 상기 연소용 공기 배관으로부터의 연소용 공기를 상기 제1축열체로 흐르게 하는 가스 흐름을 절체하고,

상기 제2사방절체밸브는, 상기 제1축열체를 통과한 배기가스를 상기 배기가스배관으로 흐르게 함과 아울러 상기 제2축열체를 통과한 연소용 공기를 상기 급기구로 흐르게 하는 가스 흐름과, 상기 제2축열체를 통과한 배기가스를 상기 배기가스배관으로 흐르게 함과 아울러 상기 제1축열체를 통과한 연소용 공기를 상기 급기구로 흐르게 하는 가스 흐름을 절체하는 것을 특징으로 하는 것이다.

(2)또한 상기 (1)에 있어서, 제1사방절체밸브를, 일방의 단부에 개구부를 구비하는 원기둥체로 이루어지는 밸브 케이싱과, 상기 밸브 케이싱내에 설치한 회전 댐퍼와, 상기 밸브 케이싱의 외주면에 설치한 3개의 접속구를 구비하여 구성하고, 상기 밸브 케이싱의 개구부를 배기가스배관에 접속 가능하게 하여 회전 댐퍼를 회전시킴으로써 가스 흐름의 절체를 가능하게 하는 것을 특징으로 하는 것이다.

(3)또한 강대를 수평방향으로 반송시키면서 가열하는 횡형의 연속소둔설비의 가열장치로, 연소용 공기를 공급하는 연소용 공기 배관과, 배기가스를 흐르게 하기 위한 배기가스배관을 구비하여 이루어지는 가열장치에 사용하는 라디안트 튜브 버너장치로서,

상기 강대의 이동방향을 따라 수평으로 배열된 복수의 라디안트 튜브 버너를 구비하고,

상기 각 라디안트 튜브 버너는, 라디안트 튜브의 일단측에 설치한 버너와, 상기 버너에 연소용 공기를 공급하는 급기구와, 상기 라디안트 튜브의 타단측에 설치된 배기구와, 상기 배기구와 상기 연소용 공기 배관과의 접속 부분에 설치된 제1사방절체밸브와, 상기 급기구와 상기 배기가스배관과의 접속 부분에 설치된 제2사방절체밸브를 구비하고,

상기 제2사방절체밸브와 상기 제1사방절체밸브와의 접속경로에 설치한 제1축열체와, 상기 제1사방절체밸브와 이것에 인접하는 라디안트 튜브 버너의 제2사방절체밸브와의 접속경로에 설치한 제2축열체를 구비하고,

상기 제1사방절체밸브는, 라디안트 튜브 버너로부터의 배기가스를 상기 제1축열체로 흐르게 함과 아울러 상기 연소용 공기 배관으로부터의 연소용 공기를 상기 제2축열체로 흐르게 하는 가스 흐름과, 라디안트 튜브 버너로부터의 배기가스를 상기 제2축열체로 흐르게 함과 아울러 상기 연소용 공기 배관으로부터의 연소용 공기를 상기 제1축열체로 흐르게 하는 가스 흐름을 절체하고,

상기 제2사방절체밸브는, 상기 제1축열체를 통과한 배기가스를 배기가스배관으로 흐르게 함과 아울러 상기 제2축열체를 통과한 연소용 공기를 상기 급기구로 흐르게 하는 가스 흐름과, 상기 제1축열체를 통과한 연소용 공기를 상기 급기구로 흐르게 함과 아울러 상기 제2축열체를 통과한 인접하는 라디안트 튜브 버너로부터의 배기가스를 상기 배기가스배관으로 흐르게 하는 가스 흐름을 절체하는 것을 특징으로 하는 것이다.

(4)또한 상기 (1) 또는 (3)에 있어서, 상기 제1사방절체밸브 및/또는 상기 제2사방절체밸브는, 측면에 제1제접속구와 제2접속구를 구비하는 통 모양의 케이싱과, 상기 케이싱의 축방향 일단측에 설치된 제3접속구와, 상기 케이싱의 축방향타단측에 설치된 제4접속구와, 상기 케이싱내에 상기 케이싱의 축을 중심으로 하여 회전 가능하게 설치되고 또한 상기 케이싱내에 상기 제3접속구와 통하는 제1유로와 상기 제4접속구와 통하는 제2유로를 형성하는 밸브체를 구비하고, 상기 밸브체를 회전시킴으로써, 상기 제1유로와 상기 제1접속구를 통하게 함과 아울러 상기 제2유로와 상기 제2접속구를 통하게 하는 유로와, 상기 제1유로와 상기 제2접속구를 통하게 함과 아울러 상기 제2유로와 상기 제1접속구를 통하게 하는 유로를 절체하는 것을 특징으로 하는 것이다.

(5)또한 상기 (4)에 있어서, 상기 밸브체는 상기 케이싱내를 지름방향 내외로 구획하는 통 모양체로 이루어지고, 상기 제1유로는 상기 밸브체의 내부를 통과하여 상기 밸브체의 단부로부터 상기 밸브체의 외측에 이르는 유로로 이루어지고, 상기 제2유로는 상기 밸브체의 내부를 통과하여 상기 밸브체의 내측과 상기 제1유로의 유로벽 사이를 통과하는 유로를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 것이다.

(6)또한 본 발명에 관한 축열체 유닛은, 연소용 공기 배관과 배기가스배관을 구비한 가열설비에 설치되는 라디안트 튜브 버너이고, 라디안트 튜브의 일방의 단부에만 버너가 설치된 라디안트 튜브 버너에 부착되는 축열체 유닛으로서,

상기 배기구와 상기 연소용 공기 배관과의 접속경로에 설치되는 제1사방절체밸브와, 상기 급기구와 상기 배기가스배관과의 접속경로에 설치되는 제2사방절체밸브와, 상기 제2사방절체밸브와 상기 제1사방절체밸브와를 병렬경로로 접속하고 상기 병렬경로의 일방에 설치한 제1축열체와, 타방에 설치한 제2축열체를 구비하고,

(7)또한 상기 (6)에 있어서, 제1사방절체밸브를, 일방의 단부에 개구부를 구비하는 원기둥체로 이루어지는 밸브 케이싱과, 상기 밸브 케이싱내에 설치한 회전 댐퍼와, 상기 밸브 케이싱의 외주면에 설치한 3개의 접속구를 구비하여 구성하고, 상기 밸브 케이싱의 개구부를 배기가스배관에 접속 가능하게 하여 회전 댐퍼를 회전시킴으로써 가스 흐름의 절체를 가능하게 하는 것을 특징으로 하는 것이다.

본 발명에 의하면, 축열식의 라디안트 튜브 버너장치이면서 버너는 라디안트 튜브의 일단측에만 설치되므로, 버너의 절체의 필요가 없어 정상연소를 시킬 수 있음과 아울러 종래문제이었던 다양한 과제를 해결할 수 있고, 구조가 간단하고 내구성이 우수하고, 또 축열성능도 우수한 것이 된다.

도1은, 본 발명의 한 실시예에 관한 라디안트 튜브 버너장치의 설명도다.
도2는 도1의 화살표 A-A도로서, 버너장치(11) 주변부품을 생략하여 나타내고 있다.
도3은, 본 발명의 한 실시예에 관한 라디안트 튜브 버너장치의 동작 설명도다.
도4는 본 발명의 실시예2의 설명도다.
도5는 도4의 화살표 B-B의 도면이다.
도6은, 본 발명의 실시예2의 제2사방절체밸브의 설명도다.
도7은, 본 발명의 실시예4의 설명도로서, 인접하는 3대의 라디안트 튜브 버너를 나타내는 도면이다.
도8은, 본 발명의 실시예4의 설명도로서, 영역 단부에 있는 라디안트 튜브 버너의 설명도다.
도9는, 본 발명의 실시예4에 사용하는 제1사방절체밸브의 설명도다.
도10은, 본 발명의 실시예4에 사용하는 제1사방절체밸브의 설명도다.

[실시예1]

도1은 본 발명의 하나의 실시예의 설명도, 도2는 도1의 화살표 A-A도면이다. 이하, 도1, 도2에 의거하여 본 실시예를 설명한다.

본 실시예에 관한 라디안트 튜브 버너장치는, 강대의 연속소둔설비의 세로형의 가열로(加熱爐)에 사용하는 W형의 라디안트 튜브를 사용한 것이다.

도1에 나타나 있는 바와 같이, 노(爐)(3)내에 배치된 라디안트 튜브(5)의 일단측에는, 메인 버너(7) 및 파일럿 버너(9)로 이루어지는 버너장치(burner 裝置))(11)가 설치되어 있다. 그리고 메인 버너(7)에 연소용 공기를 공급하는 급기구(給氣口)(13)가 설치되고, 급기구(13)에는 급기관(給氣管)(15)이 접속되고, 또한 메인 버너(7)에 연료가스를 공급하는 연료가스배관(燃料gas配管)(12)이 접속되어 있다. 또한 파일럿 버너(9)에도 연소용 공기를 공급하는 연소용 공기 배관(燃燒用空氣配管)(14) 및 연료가스를 공급하는 연료가스배관(燃料gas配管)(18)이 접속되어 있다.

한편, 라디안트 튜브(5)의 타단측의 배기구(排氣口)(16)에는 배기관(排氣管)(17)이 접속되어 있다.

라디안트 튜브(5)가 설치된 노(3)의 외측에는 제1축열체(第1蓄熱體)(19)와 제2축열체(21)로 이루어지는 한 쌍의 축열체가 설치되어 있다(도2 참조). 제1축열체(19)의 일단측에는 상기 제1축열체(19)에 가스를 유입하는 제1유입측 배관(第1流入側配管)(23)이 접속되고, 제1축열체(19)의 타단측에는 제1축열체(19)를 통과한 가스를 배출하는 제1배출측 배관(第1排出側配管)(25)이 접속되어 있다. 마찬가지로, 제2축열체(21)에도, 가스의 유입측에 제2유입측 배관(27)이 설치되고, 가스의 배출측에는 제2배출측 배관(29)이 접속되어 있다.

축열체는 연소배기가스의 현열(顯熱)을 일시적으로 축적하기 위한 것으로, 연소가스와 반응하거나 연소용 공기에 악영향을 끼치거나 하지 않는 것이라면 어느 것이라도 사용 가능하다. 또한 축열체에는, 전열면적(傳熱面積)이 큰 것, 압력손실(壓力損失)이 작은 것, 내열성(耐熱性), 내열충격성(耐熱衝擊性), 내식성(耐蝕性)이 우수할 것 등이 요구되므로, 축열체의 재질로서는 예를 들면 세라믹스(ceramics)나 알루미나(alumina), 내열금속(耐熱金屬) 등을 사용한다.

배기관(17)에는, 도2에 나타나 있는 바와 같이 버터플라이 밸브(butterfly valve)로 이루어지는 제1사방절체밸브(第1四方切替valve; four-way valve)(31)가 접속되어 있다. 제1사방절체밸브(31)에는 4개의 접속구(接續口)(VA1∼VA4)가 형성되어 있고, 제1사방절체밸브(31)의 4개의 접속구(VA1∼VA4) 중에서 1개의 접속구(VA3)가 배기관(17)에 접속되어 있다. 그리고 도2에 있어서, 배기관(17)과 접속된 접속구(VA3)를 사이에 두고, 도면에서 좌우의 접속구 중에서 도면에서 좌측의 접속구(VA2)는 제1축열체(19)측의 제1유입측 배관(23)에 접속되고, 도면에서 우측의 접속구(VA4)는 제2축열체(21)측의 제2유입측 배관(27)에 접속되어 있다. 또한 제1사방절체밸브(31)의 나머지의 하나의 접속구(VA1)는 도면에 나타나 있지 않은 연소용 공기 배관에 접속되어 있다.

급기관(15)에는, 도2에 나타나 있는 바와 같이 제1사방절체밸브(31)와 마찬가지로 버터플라이 밸브로 이루어지는 제2사방절체밸브(33)가 접속되어 있다. 제2사방절체밸브(33)에는 4개의 접속구(VB1∼VB4)가 형성되어 있고, 그 하나의 접속구(VB1)가 급기관(15)에 접속되어 있다. 그리고 도2에 있어서, 급기관(15)에 접속된 접속구(VB1)를 사이에 두고, 도면에서 좌우의 접속구 중에서 도면에서 좌측의 접속구(VB2)는 제1축열체(19)측의 제1배출측 배관(25)에 접속되고, 도면에서 우측의 접속구(VB4)는 제2축열체(21)의 제2배출측 배관(29)에 접속되어 있다. 또한 제2사방절체밸브(33)의 나머지의 하나의 접속구(VB3)는 도면에 나타나 있지 않은 배기가스 덕트(排氣gas duct)에 접속되어 있다.

제1사방절체밸브(31) 및 제2사방절체밸브(33)는, 도면에 나타나 있지 않은 액추에이터에 의하여 구동되고, 이 액추에이터는 도면에 나타나 있지 않은 절체밸브 제어장치로부터 송신되는 제어신호에 의하여 작동한다. 절체밸브 제어장치는, 소정의 시간마다 절체신호를 송신하고 또 액추에이터의 작동속도를 조정하는 기능을 갖추고 있다.

<동작 설명>

이상과 같이 구성된 본 실시예의 동작을 설명한다.

도2에 나타내는 상태에서는, 제1사방절체밸브(31)는, 접속구(VA1)와 접속구(VA2)가 서로 통하고, 접속구(VA3)와 접속구(VA4)가 서로 통하고 있다. 따라서 연소용 공기 배관과 제1축열체(19)의 가스유입측이 서로 통하고, 배기관(17)과 제2축열체(21)의 가스유입측이 서로 통하고 있다.

또한 제2사방절체밸브(33)는, 접속구(VB1)와 접속구(VB2)가 서로 통하고, 접속구(VB3)와 접속구(VB4)가 서로 통하고 있다. 따라서 제1축열체(19)의 가스배출측과 급기관(15)이 서로 통하고, 제2축열체(21)의 가스배출측과 배기가스 덕트가 서로 통하고 있다.

이 상태에서 버너가 연소하면, 배기가스가, 배기관(17), 제1사방절체밸브(31), 제2유입측 배관(27), 제2축열체(21), 제2배출측 배관(29), 제2사방절체밸브(33)의 경로를 통하여 배기가스 덕트로 배기된다. 이 때에, 제2축열체(21)가 배기가스에 의하여 예열되어 배열이 회수된다. 즉, 이 상태에서는 제2축열체(21)가 배열회수측으로 되어 있다.

한편, 연소용 공기는, 제1사방절체밸브(31), 제1유입측 배관(23), 제1축열체(19), 제1배출측 배관(25), 제2사방절체밸브(33), 급기관(15)을 통하여 버너장치(11)에 공급된다. 이 때에, 연소용 공기는 제1축열체(19)를 통과할 때에 축열체와 열교환 함으로써 가열되어서 버너장치(11)에 공급된다. 즉, 이 상태에서는 제1축열체(19)가 연소용 공기 가열측으로 되어 있다.

도2에 나타낸 상태에서 소정시간 운전하면, 유입되는 연소용 공기의 통과에 의하여 제1축열체(19)의 온도가 내려가고, 반대로 배기가스의 통과에 의하여 제2축열체(21)의 온도가 상승한다. 그리고 제1축열체(19)의 온도가 지나치게 내려가면 연소용 공기의 가열이 불충분 하게 되므로, 소정의 시간이 경과하면, 절체밸브 제어장치에 의하여 제1사방절체밸브(31) 및 제2사방절체밸브(33)를 도3에 나타내는 상태로 절체한다.

도3에 나타내는 상태에서는, 제1사방절체밸브(31)는, 접속구(VA2)와 접속구(VA3)가 서로 통하고, 접속구(VA1)와 접속구(VA4)가 서로 통하고 있다. 따라서 배기관(17)과 제1축열체(19)의 가스유입측이 서로 통하고, 연소용 공기 배관과 제2축열체(21)의 가스유입측이 서로 통하고 있다.

또한 제2사방절체밸브(33)는, 접속구(VB2)와 접속구(VB3)가 서로 통하고, 접속구(VB1)와 접속구(VB4)가 서로 통하고 있다. 따라서 제1축열체(19)의 가스배출측과 배기가스 덕트가 서로 통하고, 급기관(15)과 제2축열체(21)의 가스배출측이 서로 통하고 있다.

이 상태에서 버너가 연소하면, 배기가스가, 배기관(17), 제1사방절체밸브(31), 제1유입측 배관(23), 제1축열체(19), 제1배출측 배관(25), 제2사방절체밸브(33)의 경로를 통하여 배기가스 덕트로 배기된다. 이 때에, 제1축열체(19)가 예열되어 배열이 회수된다. 즉, 이 상태에서는 제1축열체(19)가 배열회수측으로 되어 있다.

한편 연소용 공기는, 제1사방절체밸브(31), 제2유입측 배관(27), 제2축열체(21), 제2배출측 배관(29), 제2사방절체밸브(33), 급기관(15)을 통하여 버너장치(11)에 공급된다. 이 때에, 연소용 공기는 제2축열체(21)를 통과할 때에 축열체와 열교환 함으로써 가열되어서 버너장치(11)에 공급된다. 즉, 제2축열체(21)가 연소용 공기 가열측으로 되어 있다.

도2의 상태에서는, 연소용 공기는 제1축열체(19)를 통과함으로써 예열되고, 배기가스는 제2축열체(21)를 통과함으로써 냉각된다. 한편, 도3의 상태에서는, 연소용 공기는 제2축열체(21)를 통과함으로써 예열되고, 배기가스는 제1축열체(19)를 통과함으로써 냉각된다.

제1사방절체밸브(31) 및 제2사방절체밸브(33)를 일정시간 간격으로 작동시켜서 도2의 상태와 도3의 상태를 절체함으로써 제1축열체(19) 및 제2축열체(21)는 방열과 흡열을 반복하여, 라디안트 튜브 버너(1)에는 항상 고온으로 예열된 연소공기가 공급되고, 배기가스는 항상 저온으로 배출된다.

또한 버너는 항상 연소를 계속할 수 있어, 가열장치에 있어서 요구되는 가열의 안정화를 실현할 수 있다. 또한 버너는 1개이고 그 절체의 필요성이 없기 때문에 구조가 단순화되어, 유지보수, 비용, 신뢰성의 면에 있어서 우수한 장치가 된다.

이상과 같이 구성된 본 실시예에 의하면, 버너장치(11)는 라디안트 튜브(5)의 한 쪽에만 설치하는 것이므로, 2중의 연소기구가 불필요 하게 된다. 이에 따라 버너 부품의 내구성, 신뢰성이 향상된다. 즉, 발명이 해결하고자 하는 과제의 난에서 설명한 팁 소손이 없어지고, 팁 소손에 의한 화염감지기의 오감지의 문제도 없다.

또한 제1축열체(19) 및 제2축열체(21)를 라디안트 튜브(5) 내가 아니라, 노외(爐外)에 설치하도록 되어 있기 때문에 그 크기나 형상의 제약이 적고, 연소용 공기나 배기가스의 저압손화를 용이하게 실현할 수 있다. 또한 축열체 용적을 크게 할 수 있으므로 배열회수를 충분하게 할 수 있다. 따라서 에너지 절약을 실현할 수 있다. 또한 축열체의 교환, 점검이 용이하게 된다.

또, 제1사방절체밸브(31) 및 제2사방절체밸브(33)는, 본 실시예에서는 버터플라이식의 것을 나타내고 있지만, 반드시 이 구조일 필요는 없고, 4 개의 접속구를 구비하고, 상기한 바와 같은 유로의 절체를 할 수 있는 내부구조이면 좋다.

또한 상기한 실시예에 있어서는, 라디안트 튜브(5)의 형상으로서 W형의 것을 예시했지만, 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니고, U형 및 기타의 형상이 것이어도 좋다.

[실시예2]

도4, 도5는 본 발명의 다른 실시예의 설명도로서, 도5는 도4의 화살표 B-B의 도면이다. 본 실시예에서는, 실시예1에서 설명한 버터플라이식의 제1사방절체밸브(31)를 도4, 도5에 도시된 형식의 것으로 변경한 것이다.

도6은 본 실시예의 제1사방절체밸브(35)의 내부구조를 상세하게 설명하는 설명도다. 도6에 나타나 있는 바와 같이 본 실시예의 제1사방절체밸브(35)는, 원기둥체로 이루어지는 밸브 케이싱(37)의 일방의 개구부를 라디안트 튜브(5)의 배기측에 연결하는 접속구(VA3)로 하고, 밸브 케이싱(37)의 외주면에 3개의 접속구(VA1)(VA2)(VA4)를 형성하고, 또한 밸브 케이싱(37)내에 회전 댐퍼(39)를 설치한 것이다. 도6에 나타내는 상태에서는, 접속구(VA3)와 접속구(VA2)가 서로 통하고, 접속구(VA1)와 접속구(VA4)가 서로 통하고 있다. 이 상태로부터, 회전 댐퍼(39)를 시계방향으로 90도 회전시킴으로써, 접속구(VA3)와 접속구(VA4)가 서로 통하고, 접속구(VA1)와 접속구(VA2)가 서로 통하도록 절체할 수 있다.

또한, 도6에 나타낸 밸브 케이싱(37)에 있어서 접속구(VA3)와 반대측의 단부에는 도면에 나타나 있지 않은 뚜껑이 설치되고, 회전 댐퍼(39)의 단부는 이 뚜껑의 내면을 슬라이딩 하게 된다. 그리고 회전 댐퍼(39)는 예를 들면 그 단부에 뚜껑을 관통하는 축을 설치하고, 이 축을 뚜껑 외부에 설치한 액추에이터에 의하여 회전구동 한다.

제1사방절체밸브를 본 실시예와 같은 형식의 것으로 함으로써, 라디안트 튜브(5)의 배기측과 접속하는 배기관(17)을 라디안트 튜브(5)에 대하여 직교(直交)시키지 않고 라디안트 튜브(5)의 연장선상에 배치할 수 있어, 제1사방절체밸브의 주변을 간단하게 할 수 있다.

또, 본 실시예에 있어서 제1사방절체밸브의 형식을 변경하고, 제2사방절체밸브는 실시예1과 동일한 형식의 것으로 하고 있는 것은 이하의 이유에 의한다.

제2사방절체밸브는, 라디안트 튜브(5)에 있어서의 버너장치(11)를 부착하는 측에 설치되는 것이지만, 버너장치(11)를 부착하는 측의 라디안트 튜브(5) 단부(버너 헤드)에는, 메인 버너나 파일럿 버너의 단부가 연장하고 또 모니터링 윈도우(monitoring window)가 부착되기 때문에, 제2사방절체밸브와 접속되는 급기관(15)은 라디안트 튜브(5)에 대하여 직교방향으로 접속되는 것이 보통이기 때문에 본 실시예에서 채용한 형식의 것을 사용할 필요성이 없기 때문이다.

[실시예3]

상기의 실시예1, 2에 있어서는, 본 발명을, 라디안트 튜브(5)의 일단측에 버너장치(11)를 구비하고, 노외에 한 쌍의 축열체(19, 21)를 배치한 라디안트 튜브 버너(1)로 하는 전체 장치로서 파악하고, 전체 장치로서의 실시예에 관하여 설명했다.

그러나 제1축열체(19), 제2축열체(21), 제1사방절체밸브(31), 제2사방절체밸브(33) 및 이들을 연결하는 배관기구를 라디안트 튜브와 구분하여 축열체 유닛으로서 구성할 수도 있다. 그리고 이렇게 구성한 축열체 유닛을, 버너장치를 1세트 구비하고 축열체를 구비하지 않고 있는 종래형의 라디안트 튜브 버너에 부착함으로써, 종래의 축열식이 아닌 라디안트 튜브 버너를 축열식의 라디안트 튜브 버너로 용이하게 개조할 수 있다.

또한 종래형의 라디안트 튜브 버너에 본 실시예의 축열 유닛을 부착하는 경우에는 예열공기의 온도가 높아지므로, 종래형의 라디안트 튜브 버너에 있어서의 연소용 공기가 통과하는 부위의 내열 등에 대해서는 그에 알맞는 개조를 하면 좋다.

이와 같이 실시예1, 2에서 설명한 제1축열체(19), 제2축열체(21), 제1사방절체밸브(31), 제2사방절체밸브(33) 및 이들을 연결하는 배관기구를 하나의 축열체 유닛으로서 구성함으로써 종래의 축열식이 아닌 라디안트 튜브 버너를 축열식의 라디안트 튜브 버너로 개조할 수 있다.

[실시예4]

도7 내지 도10에 의거하여 본 실시예를 설명한다. 본 실시예에 관한 라디안트 튜브 버너장치(51)는, 강대의 이동방향을 따르도록 설치되어서 연소용 공기를 공급하는 연소용 공기 배관(53)과, 강대의 이동방향을 따르도록 설치되어서 배기가스를 흐르게 하기 위한 배기가스 덕트(55)를 구비하고, 강대를 수평방향으로 반송시키면서 가열하는 횡형의 연속소둔설비의 가열로에 사용되는 것이다.

횡형의 연속소둔설비의 가열로에는 복수의 라디안트 튜브 버너(57)가 횡배열로 설치되지만, 일반적으로 이들은 연소제어영역으로 분할되어 있고, 각 영역에는 라디안트 튜브 버너(57)가 설치된다. 도7은, 동일 영역에 복수 설치된 라디안트 튜브 버너(57)의 일부인 인접하는 3대의 라디안트 튜브 버너(57)를 나타낸 것으로서, 도7(a), (b)는 후술하는 제1사방절체밸브(63) 및 제2사방절체밸브(65)를 절체한 상태를 나타내고 있다.

이하의 설명에 있어서는, 도면에서 가운데에 도시한 라디안트 튜브 버너(57)에 대하여 설명하고, 설명상 필요한 경우에는 각 라디안트 튜브 버너(57), 인접하는 라디안트 튜브 버너(57), 우측의 라디안트 튜브 버너(57), 좌측의 라디안트 튜브 버너(57)라고 하는 표현에 의하여 라디안트 튜브 버너(57)를 특정한다.

각 라디안트 튜브 버너(57)의 라디안트 튜브의 일단측에는, 실시예1과 마찬가지로 메인 버너 및 파일럿 버너로 이루어지는 버너장치가 설치되어 있고 또한 연소용 공기를 공급하는 급기구(59)가 설치되어 있다. 또한 라디안트 튜브의 타단측에는 배기구(61)가 설치되고, 배기구(61)와 연소용 공기 배관(53)과의 접속 부분에는 제1사방절체밸브(63)가 설치되고, 급기구(59)와 배기가스 덕트(55)와의 접속 부분에는 제2사방절체밸브(65)가 설치되어 있다.

제2사방절체밸브(65)와 제1사방절체밸브(63)는 배관에 의하여 접속되고, 그 접속경로에는 제1축열체(67)가 설치되어 있다. 또한 제1사방절체밸브(63)와 인접하는 라디안트 튜브 버너(57)의 제2사방절체밸브(65)도 또한 배관에 의하여 접속되고, 그 접속경로에는 제2축열체(69)가 설치되어 있다.

제1사방절체밸브(63)는 라디안트 튜브 버너(57)로부터 배출된 배기가스를 제1축열체(67)로 흐르게 함과 아울러 연소용 공기 배관(53)으로부터의 연소용 공기를 제2축열체(69)로 흐르게 하는 가스 흐름(도7(a)참조)과, 라디안트 튜브 버너(57)로부터의 배기가스를 제2축열체(69)로 흐르게 함과 아울러 연소용 공기 배관(53)으로부터의 연소용 공기를 제1축열체(67)로 흐르게 하는 가스 흐름(도7(b)참조)을 절체한다.

또한 제2사방절체밸브(65)는, 제1축열체(67)를 통과한 배기가스를 배기가스 덕트(55)로 흐르게 함과 아울러 제2축열체(69)를 통과한 연소용 공기를 급기구(59)로 흐르게 하는 가스 흐름(도7(a)참조)과, 제1축열체(67)를 통과한 연소용 공기를 급기구(59)로 흐르게 함과 아울러 제2축열체(69)를 통과한 좌측의 라디안트 튜브 버너(57)로부터의 배기가스를 배기가스 덕트(55)로 흐르게 하는 가스 흐름(도7(b)참조)을 절체한다.

도8은, 각 영역의 단부 버너의 배관접속을 나타내는 도면이다. 도8의 도면에서 좌단에 나타나 있는 바와 같이 영역 좌단의 라디안트 튜브 버너(57)의 경우에, 제2사방절체밸브(65)의 좌측으로는 축열체가 존재하지 않으므로, 연소용 공기는, 급기구(59)에 공급되는 경우에는, 연소용 공기 배관(53)으로부터 축열체를 통하지 않고 제2사방절체밸브(65)를 거쳐 직접 급기구(59)에 공급된다. 또한 영역 우단에 있어서는 제1사방절체밸브(63)의 우측에는 제2축열체(69)가 존재하지만, 이 제2축열체(69)는 배기가스 덕트(55)로 흐르게 하는 배기가스의 온도를 내리는 기능을 위하여 설치하고 있지만, 배기가스 덕트(55)의 내열성이 높은 경우에는 생략할 수도 있다.

다음에 제1사방절체밸브(63)의 구조에 대하여, 도7(a)의 원형의 점선으로 둘러싸서 나타내는 A부의 상세한 것을 단면으로 나타내는 도9에 의거하여 설명한다.

제1사방절체밸브(63)는 통 모양의 케이싱(71)을 구비하여 이루어지고, 그 측면에 제1축열체(67)측에 접속되는 제1접속구(73)와 제2축열체(69)측에 접속되는 제2접속구(75)가 설치되어 있다. 또, 제1접속구(73) 및 제2접속구(75)에 있어서 접속부에는 유로가 되는 삽입관(76)을 삽입하여 2중관 구조(2重管構造)로 하여 열이 직접 외측의 관에 전달되는 것을 방지하여 열손실을 저감한다.

케이싱(71)의 축방향 상단측에는 배기구(61)에 접속되는 제3접속구(77)가 설치되어 있고, 이 제3접속구(77)에 있어서도 삽입관(78)을 설치하여 배기가스의 열이 직접 외측의 관에 전달되는 것을 방지하여 열손실을 저감한다.

또한 케이싱(71)의 축방향 하단측에는 연소용 공기 배관(53)에 접속되는 제4접속구(79)가 설치되어 있다.

케이싱(71)내에는 케이싱(71)내를 지름방향 내외로 구획하는 통 모양의 밸브체(81)가, 케이싱(71)의 중심축을 회전축으로 하여 회전 가능하게 설치되어 있다. 통 모양의 밸브체(81)의 상단측은 개구하고 있고, 하단측은 측방으로 개구하는 개구부(83)를 구비하고 있다. 밸브체(81)는 회전함으로써, 밸브체(81)에 의하여 구획된 공간과 제1접속구(73) 및 제2접속구(75)와의 연통관계를 절체한다. 상세한 것은 후술한다.

밸브체(81)의 하단부는 이것을 회전시키기 위한 액추에이터(87)에 연결되어 있다. 도9에는 이 일례로서 밸브체(81)의 하단부에 암(85)을 연결하고, 이것을 액추에이터(87)에 의하여 회전시킴으로써 밸브체(81)를 회전시키는 예를 나타낸다.

밸브체(81)의 내측에는, 상단측이 제3접속구(77)와 통하고 하단측이 밸브체(81)의 하측에 형성된 개구부(83)를 경유하여 밸브체(81)의 외벽측과 통하는 제1유로(89)와, 하단측이 제4접속구(79)와 통하고 상단측이 밸브체(81)의 내벽측과 통하는 제2유로(91)가 형성되어 있다.

제1유로(89)는, 상단이 제3접속구(77)와 통하고 하단이 밸브체(81)의 하측의 개구와 통하도록 밸브체(81)의 내측에 설치된 제1유로관체(第1流路管體)(93)에 의하여 형성되어 있다.

또한 제2유로(91)는, 하단에 플랜지(95)를 구비하고 상단면이 폐쇄되고 또한 상단측부로부터 가로방향으로 연장되는 4개의 단관(短管)(97)을 구비한 제2유로관체(99)에 의하여 형성되어 있다.

상기한 바와 같이 구성된 제1사방절체밸브(63)를 도7에 나타내는 절체상태로 하였을 경우에는, 도9에 나타나 있는 바와 같이 제3접속구(77)로부터 들어 오는 배기가스는 제1유로(89)를 지나서, 제1접속구(73)로 인도되어서 제1축열체(67)측으로 배출된다. 또한 제4접속구(79)로부터 공급되는 연소용 공기는 제2유로(91)를 지나서 제2접속구(75)로 인도되어서 제2축열체(69)측으로 배출된다. 이러한, 배기가스와 연소용 공기의 흐름에 관하여, 제3접속구(77)로부터 들어온 배기가스는 밸브체(81)의 하측의 개구에 이르기까지의 사이에 제1유로(89)의 유로벽을 통하여 연소용 공기와 열교환을 하고, 또 개구부(83)를 통과한 후에는 밸브체(81)의 벽을 통하여 연소용 공기와 열교환을 한다.

이와 같이 제1사방절체밸브(63)에 들어간 배기가스가 연소용 공기와 열교환 함으로써 제1사방절체밸브(63)의 케이싱(71)의 온도상승을 억제할 수 있다.

제1사방절체밸브(63)의 밸브체(81)를 회전시키면, 도10에 나타나 있는 바와 같이 제1유로(89)가 도면에서 우측의 제2접속구(75)와 통하고, 제2유로(91)가 도면에서 좌측의 제1접속구(73)와 통한다. 따라서 제3접속구(77)로부터 들어오는 배기가스가 제2접속구(75)로 인도되어서 제2축열체(69)를 통과하고 또한 제4접속구(79)로부터 공급되는 연소용 공기는 제1접속구(73)로 인도되어서 제1축열체(67)를 통과한다(도7(b) 참조).

제2사방절체밸브(65)는 제1사방절체밸브(63)과 같은 구조의 것을 사용할 수 있다.

이 경우에, 제1접속구(73)가 제2축열체(69)측에 접속되고, 제2접속구(75)가 제1축열체(67)측에 접속되고, 제3접속구(77)가 라디안트 튜브 버너(57)의 급기구(59)측에 접속되고, 제4접속구(79)가 배기가스 덕트(55)측에 접속된다.

<동작 설명>

다음에 이상과 같이 구성된 본 실시예의 동작을 설명한다.

도7(a)에 나타내는 상태에서 버너가 연소하면, 배기가스가 배기구(61)로부터 제1사방절체밸브(63), 제1축열체(67), 제2사방절체밸브(65)를 경유하여 배기가스 덕트(55)로 배기된다. 이 때에, 제1축열체(67)가 배기가스에 의하여 예열되어 배열이 회수된다.

한편, 연소용 공기는, 도면에서 좌측에 인접하는 라디안트 튜브 버너(57)의 제1사방절체밸브(63), 제2축열체(69), 제2사방절체밸브(65)를 경유하여 급기구(59)로 공급된다. 이 때에, 연소용 공기는 제2축열체(69)를 통과할 때에 제2축열체(69)와 열교환 함으로써 가열되어서 급기구(59)로 공급된다.

도7(a)에 나타낸 상태에서 소정시간 운전하면, 유입되는 연소용 공기의 통과에 의하여 제2축열체(69)의 온도가 내려가고, 반대로 배기가스의 통과에 의하여 제1축열체(67)의 온도가 상승한다. 그리고 제2축열체(69)의 온도가 지나치게 내려가면 연소용 공기의 가열이 불충분 하게 되므로, 소정의 시간이 경과하면, 도면에 나타나 있지 않은 절체밸브 제어장치에 의하여 제1사방절체밸브(63) 및 제2사방절체밸브(65)를 도7(b)에 나타내는 상태로 절체한다.

도7(b)에 나타내는 상태에서는, 배기가스가, 배기구(61)로부터 제1사방절체밸브(63), 제2축열체(69), 도면에서 우측에 인접하는 라디안트 튜브 버너(57)의 제2사방절체밸브(65)를 통하여 배기가스 덕트(55)로 배기된다. 이 때에, 제2축열체(69)가 예열되어 배열이 회수된다.

한편, 연소용 공기는, 연소용 공기 배관(53)으로부터 제1사방절체밸브(63), 제1축열체(67), 제2사방절체밸브(65)를 경유하여 급기구(59)로 공급된다. 이 때에, 연소용 공기는 제2축열체(69)를 통과할 때에 축열체와 열교환 함으로써 가열되어서 급기구(59)에 공급된다.

이상과 같이, 본 실시예에 있어서도 실시예1와 마찬가지로, 제1사방절체밸브(63) 및 제2사방절체밸브(65)를 일정시간 간격으로 작동시켜서 도7(a)의 상태와 도7(b)의 상태를 절체함으로써 제1축열체(67) 및 제2축열체(69)는 방열과 흡열을 반복하여, 라디안트 튜브 버너(57)에는 항상 고온으로 예열된 연소 공기가 공급되고, 배기가스는 항상 저온으로 배출된다.

라디안트 튜브당 1개의 버너로 연소를 중단하지 않고, 구조가 단순화되어, 유지보수, 비용, 신뢰성의 면에 있어서 우수한 고효율 배열회수 가열장치를 제공할 수 있다.

본 실시예에 있어서는, 복수의 라디안트 튜브 버너(57)를 강대의 진행방향으로 횡배열로 설치하고, 각 라디안트 튜브 버너(57)에 제1사방절체밸브(63)와 제2사방절체밸브(65)를 설치하고, 이들 제1사방절체밸브(63)와 제2사방절체밸브(65) 사이에 제1축열체(67)를 설치하고, 제2사방절체밸브와 인접하는 라디안트 튜브 버너(57)의 제1사방절체밸브(63) 사이에 제2축열체(69)를 설치하는 구성을 채용함으로써, 배관을 가급적 짧게 하여 열손실을 최소로 하는 배치를 실현할 수 있다. 그 때문에, 횡형로(橫型爐)에 있어서 서포트 롤러, 그 베어링, 구동 모터 등의 기기가 필요하게 되는 노체(爐體) 측면이 한정된 공간에도 축열체를 정연하게 배치할 수 있다.

1 라디안트 튜브 버너
3 노
5 라디안트 튜브
7 메인 버너
9 파일럿 버너
11 버너장치
12 메인 버너의 연료가스배관
13 급기구
14 파일럿 버너의 연소용 공기 배관
15 급기관
16 배기구
17 배기관
18 파일럿 버너의 연료가스배관
19 제1축열체
21 제2축열체
23 제1유입측 배관
25 제1배출측 배관
27 제2유입측 배관
29 제2배출측 배관
31 제1사방절체밸브
33 제2사방절체밸브
35 제1사방절체밸브
37 밸브 케이싱
39 회전 댐퍼
51 라디안트 튜브 버너장치
53 연소용 공기 배관
55 배기가스 덕트
57 라디안트 튜브 버너
59 급기구
61 배기구
63 제1사방절체밸브
65 제2사방절체밸브
67 제1축열체
69 제2축열체
71 케이싱
73 제1접속구
75 제2접속구
79 삽입관
77 제3접속구
78 삽입관
79 제4접속구
81 밸브체
83 개구부
85 암
87 구동수단
89 제1유로
91 제2유로
93 제1유로관체
95 플랜지
97 단관
99 제2유로관체

Claims

연소용 공기(燃燒用空氣)를 공급하는 연소용 공기 배관(燃燒用空氣配管)과, 배기가스(排氣gas)를 흐르게 하기 위한 배기가스배관(排氣gas配管)을 구비하여 이루어지는 강대(鋼帶; steel strapping)의 연속소둔설비(連續燒鈍設備)의 가열장치(加熱裝置)에 사용하는 라디안트 튜브 버너장치(radiant tube burner 裝置)로서,
라디안트 튜브(radiant tube)의 일단측에 설치한 버너와, 상기 버너에 연소용 공기를 공급하는 급기구(給氣口)와, 상기 라디안트 튜브의 타단측에 설치된 배기구(排氣口)와, 상기 배기구와 상기 연소용 공기 배관과의 접속경로(接續經路)에 설치된 제1사방절체밸브(第1四方切替valve)와, 상기 급기구와 상기 배기가스배관과의 접속경로에 설치된 제2사방절체밸브와, 상기 제2사방절체밸브와 상기 제1사방절체밸브와를 병렬경로로 접속하고 상기 병렬경로의 일방에 설치한 제1축열체(第1蓄熱體)와, 타방에 설치한 제2축열체를 구비하고,
상기 제1사방절체밸브는, 상기 배기구로부터의 배기가스를 상기 제1축열체로 흐르게 함과 아울러 상기 연소용 공기 배관으로부터의 연소용 공기를 상기 제2축열체로 흐르게 하는 가스 흐름과, 상기 배기구로부터의 배기가스를 상기 제2축열체로 흐르게 함과 아울러 상기 연소용 공기 배관으로부터의 연소용 공기를 상기 제1축열체로 흐르게 하는 가스 흐름을 절체하고,
상기 제2사방절체밸브는, 상기 제1축열체를 통과한 배기가스를 상기 배기가스배관으로 흐르게 함과 아울러 상기 제2축열체를 통과한 연소용 공기를 상기 급기구로 흐르게 하는 가스 흐름과, 상기 제2축열체를 통과한 배기가스를 상기 배기가스배관으로 흐르게 함과 아울러 상기 제1축열체를 통과한 연소용 공기를 상기 급기구로 흐르게 하는 가스 흐름을 절체하는 것을 특징으로 하는 라디안트 튜브 버너장치.
제1항에 있어서,
제1사방절체밸브를, 일방의 단부에 개구부를 구비하는 원기둥체로 이루어지는 밸브 케이싱(valve casing)과, 상기 밸브 케이싱내에 설치한 회전 댐퍼(回轉 damper)와, 상기 밸브 케이싱의 외주면에 설치한 3개의 접속구를 구비하여 구성하고, 상기 밸브 케이싱의 개구부를 배기가스배관에 접속 가능하게 하여 회전 댐퍼를 회전시킴으로써 가스 흐름의 절체를 가능하게 하는 것을 특징으로 하는 라디안트 튜브 버너장치.
강대를 수평방향으로 반송시키면서 가열하는 횡형의 연속소둔설비의 가열장치로, 연소용 공기를 공급하는 연소용 공기 배관과, 배기가스를 흐르게 하기 위한 배기가스배관을 구비하여 이루어지는 가열장치에 사용하는 라디안트 튜브 버너장치로서,
상기 강대의 이동방향을 따라 수평으로 배열된 복수의 라디안트 튜브 버너를 구비하고,
상기 각 라디안트 튜브 버너는, 라디안트 튜브의 일단측에 설치한 버너와, 상기 버너에 연소용 공기를 공급하는 급기구와, 상기 라디안트 튜브의 타단측에 설치된 배기구와, 상기 배기구와 상기 연소용 공기 배관과의 접속 부분에 설치된 제1사방절체밸브와, 상기 급기구와 상기 배기가스배관과의 접속 부분에 설치된 제2사방절체밸브를 구비하고,
상기 제2사방절체밸브와 상기 제1사방절체밸브와의 접속경로에 설치한 제1축열체와, 상기 제1사방절체밸브와 이것에 인접하는 라디안트 튜브 버너의 제2사방절체밸브와의 접속경로에 설치한 제2축열체를 구비하고,
상기 제1사방절체밸브는 라디안트 튜브 버너로부터의 배기가스를 상기 제1축열체로 흐르게 함과 아울러 상기 연소용 공기 배관으로부터의 연소용 공기를 상기 제2축열체로 흐르게 하는 가스 흐름과, 라디안트 튜브 버너로부터의 배기가스를 상기 제2축열체로 흐르게 함과 아울러 상기 연소용 공기 배관으로부터의 연소용 공기를 상기 제1축열체로 흐르게 하는 가스 흐름을 절체하고,
상기 제2사방절체밸브는, 상기 제1축열체를 통과한 배기가스를 배기가스배관으로 흐르게 함과 아울러 상기 제2축열체를 통과한 연소용 공기를 상기 급기구로 흐르게 하는 가스 흐름과, 상기 제1축열체를 통과한 연소용 공기를 상기 급기구로 흐르게 함과 아울러 상기 제2축열체를 통과한 인접하는 라디안트 튜브 버너로부터의 배기가스를 상기 배기가스배관으로 흐르게 하는 가스 흐름을 절체하는 것을 특징으로 하는 라디안트 튜브 버너장치.
제1항 또는 제3항에 있어서,
상기 제1사방절체밸브 및/또는 상기 제2사방절체밸브는, 측면에 제1제접속구(第1接續口)와 제2접속구를 구비하는 통 모양의 케이싱과, 상기 케이싱의 축방향 일단측에 설치된 제3접속구와, 상기 케이싱의 축방향 타단측에 설치된 제4접속구와, 상기 케이싱내에 상기 케이싱의 축을 중심으로 하여 회전 가능하게 설치되고 또한 상기 케이싱내에 상기 제3접속구와 통하는 제1유로(第1流路)와 상기 제4접속구와 통하는 제2유로를 형성하는 밸브체를 구비하고, 상기 밸브체를 회전시킴으로써, 상기 제1유로와 상기 제1접속구를 통하게 함과 아울러 상기 제2유로와 상기 제2접속구를 통하게 하는 유로와, 상기 제1유로와 상기 제2접속구를 통하게 함과 아울러 상기 제2유로와 상기 제1접속구를 통하게 하는 유로를 절체하는 것을 특징으로 하는 라디안트 튜브 버너장치.
제4항에 있어서,
상기 밸브체는 상기 케이싱내를 지름방향 내외로 구획하는 통 모양체로 이루어지고, 상기 제1유로는 상기 밸브체의 내부를 통과하여 상기 밸브체의 단부(端部)로부터 상기 밸브체의 외측에 이르는 유로로 이루어지고, 상기 제2유로는 상기 밸브체의 내부를 통과하여 상기 밸브체의 내측과 상기 제1유로의 유로벽 사이를 통과하는 유로를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 라디안트 튜브 버너장치.
연소용 공기 배관과 배기가스배관을 구비한 가열설비에 설치되는 라디안트 튜브 버너이고, 라디안트 튜브의 일방의 단부에만 버너가 설치된 라디안트 튜브 버너에 부착되는 축열체 유닛(蓄熱體 unit)으로서,
상기 배기구와 상기 연소용 공기 배관과의 접속경로에 설치되는 제1사방절체밸브와, 상기 급기구와 상기 배기가스배관과의 접속경로에 설치되는 제2사방절체밸브와, 상기 제2사방절체밸브와 상기 제1사방절체밸브를 병렬경로로 접속하고 상기 병렬경로의 일방에 설치한 제1축열체와, 타방에 설치한 제2축열체를 구비하고,
상기 제1사방절체밸브는, 상기 배기구로부터의 배기가스를 상기 제1축열체로 흐르게 함과 아울러 상기 연소용 공기 배관으로부터의 연소용 공기를 상기 제2축열체로 흐르게 하는 가스 흐름과, 상기 배기구로부터의 배기가스를 상기 제2축열체로 흐르게 함과 아울러 상기 연소용 공기 배관으로부터의 연소용 공기를 상기 제1축열체로 흐르게 하는 가스 흐름을 절체하고,
상기 제2사방절체밸브는, 상기 제1축열체를 통과한 배기가스를 상기 배기가스배관으로 흐르게 함과 아울러 상기 제2축열체를 통과한 연소용 공기를 상기 급기구로 흐르게 하는 가스 흐름과, 상기 제2축열체를 통과한 배기가스를 상기 배기가스배관으로 흐르게 함과 아울러 상기 제1축열체를 통과한 연소용 공기를 상기 급기구로 흐르게 하는 가스 흐름을 절체하는 것을 특징으로 하는 축열체 유닛.
제6항에 있어서,
제1사방절체밸브를, 일방의 단부에 개구부를 구비하는 원기둥체로 이루어지는 밸브 케이싱과, 상기 밸브 케이싱내에 설치한 회전 댐퍼와, 상기 밸브 케이싱의 외주면에 설치한 3개의 접속구를 구비하여 구성하고, 상기 밸브 케이싱의 개구부를 배기가스배관에 접속 가능하게 하여 회전 댐퍼를 회전시킴으로써 가스 흐름의 절체를 가능하게 하는 것을 특징으로 하는 축열체 유닛.