JPH02279907A - ラジアントチューブ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はラジアントチューブに関する。

〔従来の技術〕

シングルエンド型のラジアントチューブは、例えばウオ
ーキングビーム方式の加熱炉で使用されでいる。このラ
ジアントチューブは、バーナーと、該バーナーを包囲す
る内管と、該内管を包囲する外管とを有している。この
ラジアントチューブでは、バーナーによりＬＰＧ、ＬＮ
Ｇなどの燃料ガスに着火して炎を発生させ、燃焼ガスを
内管の開放端から内管と外管との間の間隙を通過させ、
外管から炉内へ熱を輻射することにより加熱を行ってい
る。

〔発明か解決しようとする課題〕

前記内管及び外管は、熱伝導率が高く、かつ耐酸化性に
優れているＳｉＣ，５Ｌ３Ｎ４などの材質で構成されて
いる。

しかし、従来のラジアントチューブでは外管からの輻射
効率を考慮せずに内管及び外管の寸法を設計していたた
め、輻射効率が充分に高いとはいえなかった。

本発明は前記問題点を解決するためになされたものであ
り、外管からの輻射効率の高いラジアン！・チューブを
提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段と作用〕

本発明のラジアントチューブは、バーナーと、該バーナ
ーを包囲する内管と、該内管を包囲する外管とを具備し
たラジアントチューブにおいて、長軸方向に垂直な面で
、前記内管−外管間の間隙の断面積に対する前記内管内
部空間の断面積の比を１．０以下としたことを特徴とす
るものである。

本発明において、内管及び外管を構成する材質としては
、Ｓ　ｉ　Ｃ，Ｓ　ｉ３　Ｎ４などが挙げられる。

このうちでもＳｉ注入ＳｉＣ％焼結ＳｉＣなどのＳｉＣ
質材料が好ましい。これは、ＳｉＣ質材料は酸化物、窒
化物などの他の材料に比べて熱伝導率が高く、かつ耐酸
化性に優れており、内管及び外管として用いた場合に他
の材料に比べて酸化の度合が少ないためである。

本発明によれば、内管−外管間の間隙の断面積が内管内
部空間の断面積よりも大きくなっているので、バーナー
で燃焼された燃焼ガスは内管内部では流速か速いが、内
管を出て内管−外管間の間隙を通過する時点ではそれよ
りも流速が遅くなっている。したがって、このようなラ
ジアントチューブでは外管と外部との間の実効的な熱交
換時間が長く、輻射効率か高い。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を第１図を参照して説明する。な
お、第１図は本発明に係るラジアントチューブの断面図
である。

第１図において、ＳｉＣ質の外管］の一端には炉壁の外
に配置される排気口２が接続されている。

外管１内にはその一端側からＳｉＣ質の内管３が挿入さ
れており、内管３の他端は開放されている。

内管３内にはその一端側から保炎器４が挿入され、保炎
器４内にはスパークロッド５が挿入されている。スパー
クロッド５の先端部にはアルミナ碍子６を介して旋回チ
ップ７か取付けられている。保炎器４及びスパークロッ
ド５はバーナー支持部８に支持されており、バーナー支
持部８には燃料ガス供給口９及び空気供給口１０が設け
られている。

これら保炎器４、スパークロッド５、バーナー支持部８
などの部月によりバーナーが構成されている。以上の各
部材からなるラジアントチューブは加熱炉の対向する炉
壁間に水平に設置される。

前記構成のラジアントチューブによる加熱は以下のよう
にして行われる。燃料ガスは燃料ガス供給口９から保炎
器４内部を流れ、旋回チップ７を通過して旋回流として
スパークロッド５の先端部へ供給される。空気は空気供
給口１０から保炎器４と内管３との間を流れ、保炎器４
に設けられた流入口４ａから保炎器４内部のスパークロ
ッド５の先端部へ供給される。この時点でスパークロッ
ド５と保炎器４との間に高電圧を印加すると、スパーク
ロッド５先端で電気火花が発生し、燃料ガスに着火して
内管３内部で炎が発生する。高温の燃焼ガスは内管３内
部、内管３の開放端、内管３と外管１との間隙を通過し
て、排気口２から排気される。燃焼ガスの熱は外管１か
ら加熱炉内へ輻射され、加熱炉の雰囲気ガスが加熱され
る。

なお、内管３は第２図に示すように、貫通孔３ａを設け
たものを用いてもよい。

試験例 第１表に示すような寸法を有する内管（内径ｒ３、外径
ｒ２）及び外管（内径ｒ１）を用い、それぞれ第１図又
は第２図に示すようにラジアントチューブを組立てて、
プロパンガスを燃料として温度９８０℃、熱量３　ｋｃ
ａｌ／　ｃｍ２ｈｒとなるように加熱した。各ラジアン
トチューブにおける（内管内部空間の断面積）／（内管
−外管間の間隙の断面積）の比と、輻射効率との関係を
第１表に示す。

なお、輻射効率は、内管内部の温度が９８０℃の時、外
管の先端から５００ｍｍの位置での温度を測定すること
により評価した。

第　　　１　　　表 第１表から明らかなように、断面積比が１．０以下のラ
ジアントチューブでは輻射効率が優れていることがわか
る。これは、断面積の比が１．０以下のラジアントチュ
ーブでは、燃焼ガスの流速は、内管内部におけるよりも
、内管−外管間の間隙を通過する時点の方が遅くなり、
外管と外部との間の熱交換を充分に行うことかできるた
めである。

また、試料１と試料２とを比較して明らかなように、貫
通孔３ａを設けた内管３を用いた場合、輻射効率がより
一層高くなっている。これは、内管３内部で不完全燃焼
した燃料ガスが内管−外管間の間隙で流速が遅くなり、
完全に燃焼するためであると考えられる。

〔発明の効果〕

以上詳述したように本発明のラジアントチューブによれ
ば、輻射効率を大幅に高めることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例におけるラジアントチューブの
長手方向に沿う断面図、第２図は本発明の他の実施例に
おけるラジアントチューブの長手方向に沿う断面図であ
る。 １・・・外管、２・・・排気口、３・・・内管、４・・
・保炎器、５・・・スパークロッド、６・・・アルミナ
碍子、７・・旋回チップ、８・・・バーナー支持部、９
・・・燃料ガス供給口、１０・・・空気供給口。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. バーナーと、該バーナーを包囲する内管と、該内管を包
   囲する外管とを具備したラジアントチューブにおいて、
   長軸方向に垂直な面で、前記内管−外管間の間隙の断面
   積に対する前記内管内部空間の断面積の比を１．０以下
   としたことを特徴とするラジアントチューブ。