JP2806508B2 - Radiant tube burner - Google Patents
Radiant tube burnerInfo
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は,熱処理炉等において炉内の被処理物の加熱
に用いられるラジアントチューブバーナ,特にシングン
ルエンド型のラジアントチューブバーナに関する。Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a radiant tube burner used for heating an object to be processed in a heat treatment furnace or the like, and more particularly to a single-ended radiant tube burner.
一般に,連続式焼純炉,連続式焼入炉,バッチ式浸炭
焼入炉等の熱処理炉においては,炉内の被処理物の加熱
手段の一つとしてラジアントチューブバーナが用いられ
る。該ラジアントチューブバーナは,これらの熱処理炉
の外,ガラス印刷焼付炉,金属溶解炉,熱風発生炉等に
おいても用いられる。Generally, in a heat treatment furnace such as a continuous hardening furnace, a continuous hardening furnace, and a batch carburizing hardening furnace, a radiant tube burner is used as one of means for heating an object to be processed in the furnace. The radiant tube burner is used not only in these heat treatment furnaces but also in glass printing baking furnaces, metal melting furnaces, hot air generation furnaces, and the like.
上記ラジアントチューブバーナには,ストレート型,U
型等のタイプがあるが,表面温度分布の均一性,耐久性
などの点からシングルエンド型ラジアントチューブバー
ナを用いる場合がある。The radiant tube burner is straight type, U
There is a type such as a mold, but a single-ended radiant tube burner may be used in terms of uniformity of surface temperature distribution and durability.
上記シングルエンド型ラジアントチューブバーナは,
第6図に示すごとく,バーナ本体91と,該バーナ本体91
に装着した有底筒状の外管92と,該外管92に内装した内
管931とからなる。The single-end type radiant tube burner is
As shown in FIG. 6, the burner body 91 and the burner body 91
And an inner tube 931 provided inside the outer tube 92.
該バーナ本体91は,ガス接続口911と,燃焼用空気接
続口912と,排気接続口及びエゼクタ用空気接続口を取
り付けるためのフランジ913とを有する。該ガス接続口9
11は,スパークロッド914の基部に取り付けてある。該
スパークロッド914の先端部には,ガスと空気とを混合
するための保炎器915を配設する。The burner main body 91 has a gas connection port 911, a combustion air connection port 912, and a flange 913 for attaching an exhaust connection port and an ejector air connection port. The gas connection port 9
11 is attached to the base of the spark rod 914. At the tip of the spark rod 914, a flame stabilizer 915 for mixing gas and air is provided.
また,内管931は,第7図及び第8図に示すごとく,
外管92よりも小径の円筒状に形成する。即ち,ラジアン
トチューブバーナは,該内管931と外管92とにより二重
管構造となっている。そして,該内管931には,燃焼ガ
ス通路941を形成する。また,該内管931と外管92との間
には,排ガス通路943を形成する。The inner tube 931 is, as shown in FIGS. 7 and 8,
It is formed in a cylindrical shape having a smaller diameter than the outer tube 92. That is, the radiant tube burner has a double pipe structure with the inner pipe 931 and the outer pipe 92. Then, a combustion gas passage 941 is formed in the inner pipe 931. An exhaust gas passage 943 is formed between the inner pipe 931 and the outer pipe 92.
該内管931の先端部には,十字板933を溶接により固着
する。そして,該十字板933によって外管92の底部と内
管931との間に反転通路942を形成し,該反転通路942に
おいて,燃焼ガスを上記燃焼ガス通路941側から上記排
ガス通路943側へ反転させるようにしている。また,内
管931の基部側には,該内管931を外管92の中心位置に保
持するためのツバ932を突設する。A cross plate 933 is fixed to the tip of the inner tube 931 by welding. The cross plate 933 forms a reversing passage 942 between the bottom of the outer tube 92 and the inner tube 931. In the reversing passage 942, the combustion gas is reversed from the combustion gas passage 941 to the exhaust gas passage 943. I try to make it. Further, a flange 932 for holding the inner tube 931 at a center position of the outer tube 92 is protruded from the base side of the inner tube 931.
しかしながら,従来のラジアントチューブバーナにお
いては,作動時に火炎によって十字板が損傷するおそれ
がある。However, in the conventional radiant tube burner, the cross plate may be damaged by the flame during operation.
これについて,第6図〜第8図を用いて説明する。 This will be described with reference to FIGS.
ラジアントチューブバーナにおいては,保炎器915か
らガスと空気との混合流が火炎となって内管931内に噴
出する。この火炎の先端は,内管931の先端部に固着し
た十字板933のクロス部9330に至る。In the radiant tube burner, a mixed flow of gas and air is emitted as a flame from the flame stabilizer 915 and jets into the inner pipe 931. The tip of the flame reaches the cross portion 9330 of the cross plate 933 fixed to the tip of the inner tube 931.
従って,十字板933のクロス部9330において,火炎に
よる損傷が著しい。Therefore, the cross portion 9330 of the cross plate 933 is significantly damaged by the flame.
また,上記十字板933は,内管931の先端部に溶接によ
り一体的に形成してあるため,火炎の熱と,その熱によ
り生じた熱応力とにより,溶接部が破断し易い。Further, since the cross plate 933 is integrally formed at the tip of the inner tube 931 by welding, the welded portion is easily broken by the heat of the flame and the thermal stress generated by the heat.
本発明は,かかる従来の問題点に鑑み,耐久性に優れ
た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。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned conventional problems, and has as its object to provide a radiant tube burner having excellent durability.
本発明は,バーナ本体と,該バーナ本体に装着した有
底筒状の外管と,該外管に内装した内管とからなり,上
記内管には燃焼ガス通路を形成し,上記外管と内管との
間には排ガス通路を形成したシングルエンド型ラジアン
トチューブバーナにおいて,前記外管の底部には,その
内壁面から半径方向内部に突出させた複数の支持部を突
設し,また,該支持部の突出高さは,上記内管の先端部
が支持できるように該内管の外径よりも内部に位置する
高さであって,かつ対向する前記支持部が互いに接しな
い高さにあり,該支持部に前記内管の先端部を当接させ
て該内管をその軸方向から支持することにより,該内管
先端部と外管底部との間に前記燃焼ガス通路と前記排ガ
ス通路とを連通する反転通路を設けたことを特徴とする
ラジアントチューブバーナにある。The present invention comprises a burner main body, a bottomed cylindrical outer pipe mounted on the burner main body, and an inner pipe housed in the outer pipe, wherein a combustion gas passage is formed in the inner pipe, A single-end radiant tube burner having an exhaust gas passage formed between the inner tube and the inner tube, a plurality of supporting portions projecting radially inward from the inner wall surface at the bottom of the outer tube; The projecting height of the supporting portion is a height located inside the outer diameter of the inner tube so that the distal end of the inner tube can be supported, and the opposing supporting portions are not in contact with each other. The tip of the inner tube is brought into contact with the supporting portion to support the inner tube in the axial direction, so that the combustion gas passage and the bottom of the inner tube are located between the inner tube tip and the outer tube bottom. A radiant tube provided with an inversion passage communicating with the exhaust gas passage. In the over Na.
本発明において最も注目すべきことは,後述する実施
例(第1図〜第3図)にも示されているごとく,外管の
底部内壁面に,内管先端部を支持するための支持部を,
半径方向内部に向けて突設し,該内管先端部と外管底部
との間には燃焼ガスの反転通路を設けたことにある。The most remarkable point in the present invention is that, as shown in the embodiments (FIGS. 1 to 3) described later, a support portion for supporting the tip of the inner tube is provided on the inner wall surface at the bottom of the outer tube. To
It is provided so as to protrude toward the inside in the radial direction, and has a reversing passage for the combustion gas provided between the tip of the inner pipe and the bottom of the outer pipe.
本発明において,上記支持部は,外管底部内壁面に最
小限度1箇所突設してあれば良いが,熱負荷等を考慮す
ると少なくとも3箇所以上に突設することが望ましい。In the present invention, it is sufficient that the above-mentioned support portion is provided at least at one place on the inner wall surface of the outer tube bottom.
また,本発明において,内管を外管の中心位置に保持
する手段としては,該内管の長さ方向に沿って複数箇所
にツバを突設する方法(第4図参照),上記支持部に切
欠きを設け,該切欠き内に内管の先端部を嵌入する一
方,該内管の基部側にツバを突設する方法等がある。In the present invention, the means for holding the inner tube at the center position of the outer tube includes a method of projecting flanges at a plurality of locations along the length of the inner tube (see FIG. 4). There is a method in which a notch is provided in the notch, and the tip of the inner tube is fitted into the notch, while a collar is protruded from the base side of the inner tube.
また,外管は,実施例に示すごとく,直管状部と,上
記支持部を突設したU状底部とを別個に製作しておき,
両者を溶接等により結合して一体化することが好まし
い。In addition, as shown in the embodiment, the outer tube is manufactured separately with a straight tubular portion and a U-shaped bottom portion provided with the above-mentioned support portion.
It is preferable to combine the two by welding or the like to integrate them.
本発明においては,バーナ本体から噴出したガスと空
気との混合気体が内管内で燃焼する。In the present invention, the mixed gas of the gas and the air ejected from the burner body burns in the inner tube.
燃焼ガスは,内管に形成した燃焼ガス通路を通って外
管の底部に流入し,内管先端部と外管底部との間に形成
された反転通路において排ガス通路方向へ反転する。そ
の後,燃焼ガスは,外管と内管との間に形成した排ガス
通路を通ってバーナ本体へ導かれ,該バーナ本体から排
ガスとなって外部へ放出される。The combustion gas flows into the bottom of the outer tube through the combustion gas passage formed in the inner tube, and reverses in the direction of the exhaust gas in the reversing passage formed between the tip of the inner tube and the bottom of the outer tube. Thereafter, the combustion gas is guided to the burner main body through an exhaust gas passage formed between the outer pipe and the inner pipe, and is discharged from the burner main body to the outside as exhaust gas.
上記において,内管は,従来のような十字板ではな
く,外管底部内壁面に突設した支持部により支持してあ
るため,火炎の先端が該支持部に直接接触することはな
い。In the above, the inner tube is not supported by a cross plate as in the prior art, but is supported by a support protruding from the inner wall surface of the bottom of the outer tube, so that the tip of the flame does not directly contact the support.
また,該内管と支持部とは,別体にて製作してあるた
め,両者は自由に熱膨張し,両者間に余分な熱応力が加
わらない。Further, since the inner tube and the support portion are manufactured separately, the two expand freely and do not receive extra thermal stress between them.
更には,外管に一体的に形成された支持部により熱を
受けるため,局部的な熱負荷が加わらない。Further, since heat is received by the support portion formed integrally with the outer tube, a local heat load is not applied.
それ故,本発明によれば,耐久性に優れたラジアント
チューブバーナを提供することができる。Therefore, according to the present invention, a radiant tube burner excellent in durability can be provided.
本発明の実施例にかかるシングルエンド型ラジアント
チューブバーナにつき,第1図〜第5図を用いて説明す
る。A single-end type radiant tube burner according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
本例のラジアントチューブバーナは,前記従来例に示
したバーナ本体91と,該バーナ本体91に装着した有底円
筒状の外管1と,該外管1に内装した内管2とからな
る。該内管2には,燃焼ガス通路31を形成する。また,
該内管2と外管1との間には,排ガス通路33を形成す
る。The radiant tube burner of this embodiment includes the burner main body 91 shown in the conventional example, a cylindrical outer tube 1 with a bottom attached to the burner main body 91, and an inner tube 2 housed in the outer tube 1. A combustion gas passage 31 is formed in the inner pipe 2. Also,
An exhaust gas passage 33 is formed between the inner pipe 2 and the outer pipe 1.
そして,外管1の底部には,その内壁面に支持部122
を突設し,該支持部122により内管2の先端部を支持す
る。内管2の先端部と外管1の底部との間には,燃焼ガ
ス通路31と排ガス通路33とを連通する反転通路32を設け
る。At the bottom of the outer tube 1, a support 122 is provided on the inner wall surface.
And the front end of the inner tube 2 is supported by the support portion 122. An inversion passage 32 that connects the combustion gas passage 31 and the exhaust gas passage 33 is provided between the tip of the inner pipe 2 and the bottom of the outer pipe 1.
上記外管1は,第1図に示すごとく,直管部10と底部
を形成するキャップ12とを溶接Wにより接合して製作し
てある。As shown in FIG. 1, the outer tube 1 is manufactured by joining a straight tube portion 10 and a cap 12 forming a bottom portion by welding W.
上記キャップ12は,第1図〜第3図に示すごとく,有
底円筒状に形成したキャップ本体121と,該キャップ本
体121の内壁面に突設した4個の上記支持部122とからな
る。これにより,キャップ12は,その内部に花弁状の凹
所を形成する。As shown in FIGS. 1 to 3, the cap 12 includes a cap main body 121 formed in a cylindrical shape with a bottom, and four support portions 122 protruding from the inner wall surface of the cap main body 121. Thereby, the cap 12 forms a petal-shaped recess therein.
該支持部122は,燃焼ガスを反転させるための反転通
路32を形成するのに十分な長さ寸法を有する。具体的に
は,第3図に示すごとく,該支持部122は,キャップ本
体121の軸線方向に沿って底面から中間部に亘って配設
する。The support 122 has a length sufficient to form a reversing passage 32 for reversing the combustion gas. Specifically, as shown in FIG. 3, the support portion 122 is provided from the bottom surface to the middle portion along the axial direction of the cap body 121.
また,該支持部122は,上記内管2を支持するために
十分な高さ寸法,即ちキャップ本体121の半径方向に向
かう突出高さを有する。具体的には,同図に示すごと
く,対向する一対の支持部122間の距離が,内管2の内
径寸法よりも若干小さくなるように,該支持部122を形
成する。The support portion 122 has a height dimension sufficient to support the inner tube 2, that is, a protruding height of the cap body 121 in the radial direction. Specifically, as shown in the figure, the support portions 122 are formed such that the distance between the pair of opposed support portions 122 is slightly smaller than the inner diameter of the inner tube 2.
また,該支持部122の基部には,キャップ本体121との
間に,燃焼ガスの流れを良くするためのアール部Rを形
成する。Further, a round portion R for improving the flow of the combustion gas is formed at the base of the support portion 122 between the base portion and the cap body 121.
前記内管2は,第4図及び第5図に示すごとく,円筒
状に形成し,その外壁面には該内管2を外管1の中心位
置に保持するためのツバ21,22を溶接Wにより固着して
ある。ツバ21,22は,内管2の両端近傍部において,該
内管2の外壁面より半径方向に向かって放射状に突設す
る。As shown in FIGS. 4 and 5, the inner tube 2 is formed in a cylindrical shape, and flanges 21 and 22 for holding the inner tube 2 at the center of the outer tube 1 are welded to the outer wall surface. It is fixed by W. The flanges 21 and 22 protrude radially from the outer wall surface of the inner pipe 2 in the vicinity of both ends of the inner pipe 2.
該内管2は,前述のごとく,上記支持部122の突出高
さ寸法よりも若干大きな内径寸法を有する。また,該内
管2は,上記キャップ本体121の内径寸法よりも小さな
外径寸法を有する。そして,第3図に示すごとく,該内
管2とキャップ本体121との間に反転通路32を形成す
る。該反転通路32により,上記燃焼ガス通路31と排ガス
通路33とを連通させる。As described above, the inner pipe 2 has an inner diameter slightly larger than the protrusion height of the support portion 122. The inner tube 2 has an outer diameter smaller than the inner diameter of the cap body 121. Then, as shown in FIG. 3, an inversion passage 32 is formed between the inner tube 2 and the cap body 121. The combustion gas passage 31 and the exhaust gas passage 33 are communicated by the reversing passage 32.
その他は,前記従来例と同様である。 Others are the same as the conventional example.
本例のラジアントチューブバーナは,上記のように構
成されているので,次の作用効果を呈する。The radiant tube burner of this example has the following operation and effect because it is configured as described above.
即ち,第1図に示すごとく,ガス接続口911から供給
したガスと,燃焼用空気接続口912から供給した空気と
を保炎器915内において混合する。そして,該保炎器915
内において,スパークロッド914によりガスと空気の混
合気体に点火する。That is, as shown in FIG. 1, the gas supplied from the gas connection port 911 and the air supplied from the combustion air connection port 912 are mixed in the flame stabilizer 915. And the flame stabilizer 915
Inside, a gas mixture of air and gas is ignited by a spark rod 914.
上記混合気体は,内管2内において燃焼する。内管2
内において発生した燃焼ガスは,該内管2に形成した燃
焼ガス通路31を通って,外管1の底部に配設したキャッ
プ12内に流入する。そして,該燃焼ガスは,第3図に示
すごとく,キャップ本体121に設けた反転通路32におい
て,反転する。The mixed gas burns in the inner pipe 2. Inner tube 2
The combustion gas generated inside flows through the combustion gas passage 31 formed in the inner pipe 2 and into the cap 12 disposed at the bottom of the outer pipe 1. Then, the combustion gas is reversed in the reversing passage 32 provided in the cap main body 121 as shown in FIG.
その後,燃焼ガスは,内管2と外管1との間に形成し
た排ガス通路33内に流入する。そして,燃焼ガスは,該
排ガス通路33を通ってバーナ本体91へ導かれ,該バーナ
本体91のフランジ913を介して排気接続口(図示略)か
ら外部へ放出される。そして,この間に燃焼ガスの熱は
外管1の外側へ放出され,加熱炉内の被処理物を加熱す
る。Thereafter, the combustion gas flows into an exhaust gas passage 33 formed between the inner pipe 2 and the outer pipe 1. Then, the combustion gas is guided to the burner main body 91 through the exhaust gas passage 33, and is discharged to the outside from an exhaust connection port (not shown) through a flange 913 of the burner main body 91. During this time, the heat of the combustion gas is released to the outside of the outer tube 1 to heat the object to be processed in the heating furnace.
上記において,火炎の先端は内管2の先端部に達し,
該内管2の先端部に大きな熱負荷が加わる。この熱負荷
により,内管2が熱膨張する。しかし,該内管2とこれ
を支持する支持部122とは別体にて形成してあるため,
両者は自由に熱膨張し,両者間に余分な熱応力が加わら
ない。In the above, the tip of the flame reaches the tip of the inner tube 2,
A large heat load is applied to the tip of the inner tube 2. Due to this heat load, the inner pipe 2 thermally expands. However, since the inner tube 2 and the supporting portion 122 for supporting the inner tube 2 are formed separately,
Both thermally expand freely, and no extra thermal stress is applied between them.
また,内管2の先端部に加わった熱負荷は,キャップ
12を介して外側へスムーズに逃げる。そのため,該内管
2の寿命が向上する。The heat load applied to the tip of the inner tube 2 is
Escape smoothly to the outside via 12. Therefore, the life of the inner tube 2 is improved.
更に,一定期間使用した後,該内管2の先端部側と基
部側とを置き替えることにより,該内管2の寿命を一層
伸ばすことが可能である。Furthermore, by replacing the distal end side and the base side of the inner tube 2 after using it for a certain period of time, the life of the inner tube 2 can be further extended.
また,上記キャップ12は,凹状に形成してあり,その
内壁面に突設した支持部122によって内管2を支持して
いるため,火炎は凹状のキャップ12内にスムーズに流入
する。それ故,該支持部122に火炎先端が直接当たっ
て,火炎により該支持部122が著しい損傷を受けること
はない。Further, since the cap 12 is formed in a concave shape and the inner tube 2 is supported by the support portion 122 protruding from the inner wall surface, the flame flows into the concave cap 12 smoothly. Therefore, the flame tip does not directly hit the support portion 122, and the flame does not significantly damage the support portion 122.
このように,本例によればラジアントチューブバーナ
の耐久性を向上させることができる。Thus, according to the present embodiment, the durability of the radiant tube burner can be improved.
第1図〜第5図は,実施例にかかるラジアントチューブ
バーナを示し,第1図はその全体を示す一部断面正面
図,第2図は第1図のA−A線矢視断面図,第3図はキ
ャップの一部断面正面図,第4図は内管の正面図,第5
図はその右側面図,第6図〜第8図は従来のラジアント
チューブバーナを示し,第6図はその一部断面正面図,
第7図は第6図のB−B線矢視断面図,第8図は従来の
内管の一部断面正面図である。 1……外管, 12……キャップ, 121……キャップ本体, 122……支持部, 2……内管, 21,22……ツバ, 31……燃焼ガス通路, 32……反転通路, 33……排ガス通路, 91……バーナ本体,1 to 5 show a radiant tube burner according to an embodiment, FIG. 1 is a partially sectional front view showing the whole thereof, FIG. 2 is a sectional view taken along line AA of FIG. FIG. 3 is a partial cross-sectional front view of the cap, FIG. 4 is a front view of the inner tube, and FIG.
6 to 8 show a conventional radiant tube burner, FIG. 6 is a partial sectional front view thereof,
FIG. 7 is a sectional view taken along line BB of FIG. 6, and FIG. 8 is a partial sectional front view of a conventional inner tube. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Outer tube, 12 ... Cap, 121 ... Cap body, 122 ... Support part, 2 ... Inner tube, 21,22 ... Collar, 31 ... Combustion gas passage, 32 ... Reversing passage, 33 …… Exhaust gas passage, 91 …… Burner body,
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐々木 昇 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自 動車株式会社内 (72)発明者 福島 徹 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自 動車株式会社内 (56)参考文献 特開 平2−152190(JP,A) 特開 昭64−6608(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) F23C 3/00 301 F23D 14/12──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Noboru Sasaki, 1 Toyota Town, Toyota City, Aichi Prefecture, Toyota Motor Corporation (72) Inventor Toru Fukushima 1 Toyota Town, Toyota City, Aichi Prefecture, Toyota Motor Corporation ( 56) References JP-A-2-152190 (JP, A) JP-A-64-6608 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 6 , DB name) F23C 3/00 301 F23D 14 / 12
Claims (1)
底筒状の外管と,該外管に内装した内管とからなり,上
記内管には燃焼ガス通路を形成し,上記外管と内管との
間には排ガス通路を形成したシングルエンド型ラジアン
トチューブバーナにおいて, 前記外管の底部には,その内壁面から半径方向内部に突
出させた複数の支持部を突設し,また,該支持部の突出
高さは,上記内管の先端部が支持できるように該内管の
外径よりも内部に位置する高さであって,かつ対向する
前記支持部が互いに接しない高さにあり, 該支持部に前記内管の先端部を当接させて該内管をその
軸方向から支持することにより,該内管先端部と外管底
部との間に前記燃焼ガス通路と前記排ガス通路とを連通
する反転通路を設けたことを特徴とするラジアントチュ
ーブバーナ。1. A burner body, a bottomed cylindrical outer tube mounted on the burner body, and an inner tube housed in the outer tube, wherein the inner tube has a combustion gas passage formed therein. In a single-end type radiant tube burner having an exhaust gas passage formed between a pipe and an inner pipe, a plurality of support parts projecting radially inward from an inner wall surface of the outer pipe at the bottom of the outer pipe; The projecting height of the supporting portion is a height located inside the outer diameter of the inner tube so that the tip of the inner tube can be supported, and the opposing supporting portions do not touch each other. The combustion gas passage between the tip of the inner pipe and the bottom of the outer pipe by contacting the tip of the inner pipe with the support to support the inner pipe in the axial direction. A radiant tube provided with a reversing passage communicating the exhaust gas passage with the exhaust gas passage. Bubana.
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Family Cites Families (2)
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JP2941825B2 (en) * | 1988-12-01 | 1999-08-30 | カンタール・アクチボラグ | Radiator tube of iron-chromium-aluminum type alloy and method of manufacturing the same |
-
1990
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Also Published As
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