JPH0635916B2 - 燃焼炉の吊り天井の支持装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、燃焼炉、たとえばガラス連帯炉などに有効に
用いることができる燃焼炉の吊り天井支持装置に関す
る。

背景技術 典型的な先行技術は、第１２図に示されている。連帯窯
１の天井２は、複数の支柱３と、支柱３間の炉壁(図示
せず)との上にアーチ状に形成されており、これら天井
２、支柱３および炉壁によつて連帯窯１の加熱室４が規
定される。この加熱室４内には内部にガラス原料を貯留
する複数の横口るつぼ５が設けられ、そのるつぼ口６は
炉壁の穴から外部に臨んで配置される。このるつぼ５を
加熱するブラスト式バーナ７は、天井２設置される。天
井２は、支柱３上に乗載される水平枠体状の笄８と、ア
ーチ形状に積重ねられる複数の珪石レンガ９と、珪石レ
ンガ９の半径方向内方側のバーナ孔１０の周辺に配置さ
れるバーナタイル１２とを含む。このバーナタイル１２
上にバーナ孔１０から加熱室４に臨んでバーナ７が乗載
される。ブラスト式バーナ７を用いることによつて、加
熱室４内の加熱状態を適宜変化することができる。

発明が解決しようとする問題点 このように珪石レンガ９およびバーナタイル１２から構
成されるアーチ形状の天井２にバーナ７を乗載して配置
するような構成では、バーナ７以外にたとえば保温板を
設置したときにはこれらの重力によつて、天井２が落下
するなどの問題がある。したがつて天井２の強度の点か
ら十分な断熱施工をすることができず、連帯窯１の熱効
率の低下を招くこととなった。

本発明の目的は、前記技術的課題を解決し、燃焼炉の保
温板を含む天井を支持部材によつて吊つて、その荷重を
軽減し、熱効率を向上させるようにした燃焼炉の吊り天
井支持装置を提供することである。

問題点を解決するための手段 本発明は、燃焼炉の複数の支柱を含む支持体上に乗載さ
れる支持装置と、 前記支持装置よりも下方に配置される天井であつて、 四角柱状に形成され、四角柱の長手方向に間隔をあけて
複数の筒状の突起が形成されるハンガータイルと、 前記ハンガータイル下端側の筒状の突起の少なくとも１
つと咬合する耐火物で構成された天井板と、 前記ハンガータイルの筒状の突起の少なくとも１つと咬
合し、天井板に乗載して設けられた保温材で構成された
保温板とから成る天井と、 下端が前記ハンガータイルの上端に角変位自在に連結さ
れ、上端が前記支持装置に弾性支持される吊り具とを含
むことを特徴とする燃焼炉の吊り天井支持装置である。

好ましい実施態様では、前記吊り具を弾性支持する弾性
部材は、その変形領域によつて弾性変形し、その外力を
さらに増大することによつて塑性変形することを特徴と
する。

作 用 本発明に従えば、複数の支柱を含む支持体上に、支持装
置を乗載し、支持装置よりも下方に配置される燃焼炉の
天井板と保温板とから成る天井をハンガータイルに設け
られた筒状の突起に咬合するようにして、吊り具を介し
て支持装置から吊り下げるようにしたので、天井にたと
えば保温板を乗載して設置したときでも天井の荷重が増
大して天井が落下してしまうことが防がれる。また保温
板を設置することによつて連帯窯の熱効率の向上を図る
ことができる。

実施例 第１図は、本発明の一実施例の断面図である。燃焼炉た
とえば連帯窯２０は、支持体と本発明に従う吊り天井支
持装置２２によつて吊り下げられる天井２３とを含む。
支持体は、複数の支柱２１と、支柱２１間に設けられる
炉壁（図示せず）と、支柱２１によつて両端を支持され
た天井横梁である笄３２とから成る。笄３２の炉の外側
には凹部３２ｃが設けられ、ここに鉄製のバンドが取付
けられて天井外周を締め付け、天井の外形が変形するの
を防いでいる。笄３２の上には支持装置２２が乗載さ
れ、吊り具４７を介して天井２３が支持装置２２から吊
り下げられる。この連帯窯２０の加熱室２４には複数の
横口るつぼ（以下るつぼと呼ぶ）２５が設けられてお
り、そのるつぼ口２６は外部に臨んで炉壁の穴に嵌込ま
れる。天井２３の中央部には、ブラスト式バーナ２７が
設けられる。バーナ２７には、燃焼用空気供給管１００
を介して燃焼用空気が圧送されるとともに燃料管(図示
せず)を介してガス燃料が圧送され、このバーナ２７の
燃焼によつて加熱室２４内のるつぼ２５が加熱される。
バーナ２７の熱ガスは、加熱室２４から矢符で示される
ように周辺通路２８を通過して、灰留２９に導かれる。
またるつぼ２５の損傷などによつて漏洩したガラス原料
は周辺通過２８および中央通路３０から灰留２９に流込
むので、外部の作業床３１に流出することが防がれる。
一方、天井２３は、支柱２１上に乗載された珪石レンガ
から成る水平枠体状の笄３２に気密に囲まれる天井板３
３と、天井板３３に乗載される保温板３４とハンガータ
イル４６とから構成される。天井板３３はたとえばプラ
スチック耐火物から成り、保温板３４はたとえばセラミ
ツクフアイバから成る。この保温板３４によつて十分な
断熱効果を得ることができ、連帯窯２０の熱効率を向上
させることができる。

第２図は本発明に従う支持装置２２の平面図であり、第
３図は脚部３５付近の分解斜視図である。連帯窯２０の
天井２３の上方に配置される支持装置２２は、基本的に
は笄３２に乗載される複数（本実施例では７個）の脚部
３５と、脚部３５の上端部３５a に連なる枠体３６とを
含む。枠体３６は、脚部３５によつて水平に支持される
多角形状(本実施例では７角形)の外枠３７と、外枠３７
から半径方向中心に向かつて水平に延びる複数(本実施
例では７個)の連結部３８と、連結部３８の各内端部３
８a に水平に連なり、バーナ２７を吊り下げるための内
枠３９と、連結部３８によつて支持され、外枠３７およ
び内枠３９と同一軸線でかつ水平に配置される多角形状
（本実施例では７角形）の支持枠４０，４１とから成
る。外枠３７および支持枠４０，４１はそれぞれ山形鋼
によつて構成され、連結部３８はＩ形鋼によつて、内枠
は溝形鋼によつてそれぞれ構成される。後述するように
天井２３およびバーナ２７は枠体３６によつて吊り下げ
られ、枠体３６の脚部３５は下方(第２図の紙面背後側)
に位置する支柱２１によつて支持される。

第３図を参照して、枠体３６の脚部３５の取付け構造を
説明する。脚部３５はＩ形鋼から成り、その下端部３５
b には位置決め部材４４が取付けられる。位置決め部材
４４は、笄３２の上面３２a(第４図参照)に当接する水
平部４４aと、笄３２の角部の側面３２b(第４図参照)に
当接する垂直部４４b とから成る。この位置決め部材４
４によつて脚部３５は笄３２上に固定されることとな
る。また脚部３５の上端部３２a には、Ｉ形鋼から成る
連結部３８の外端部３８b が取付けられる。この連結部
３８には山形鋼から成る外枠３７の連結部分が取付けら
れ、この連結部分は複数のブラケツト４５を介して脚部
３５に固定される。このようにして脚部３５の上端部３
５a には、連結部３８の外端部３８b と、外枠３７の連
結部分とが一体的に固定されることとなる。

第４図は天井２３の吊り下げ状態を説明するための図で
あり、第５Ａ図は係合部材４８の斜視図であり、第５Ｂ
図(１)はハンガータイル４６の正面図であり、第５Ｂ図
(２)はハンガータイル４６の側面図である。天井板３３
と保温板３４との２重構造である天井２３には、支持枠
４０，４１に設けられた吊り孔４０ａ，４１ａに合わせ
て複数（本実施例では２３個）のハンガータイル４６が
埋設される。ハンガータイル４６は、四角柱状に形成さ
れ、その下部には長手方向に間隔をあけて複数（本実施
例では７個または８個）の円筒状の突起５１が設けられ
る。ハンガータイル４６の下端部４６ｂは、天井板３３
の下部まで達しており、少なくとも最下段の突起５１ｂ
は、天井板３３と咬合し天井板３３を支えている。最下
段の突起５１ｂ以外にも何個か（本実施例では４個）の
突起５１も天井板３３と咬合する。その上の１個以上
（本実施例では３個）の突起５１は、天井板３３に乗載
されている保温板３４と咬合する。ハンガータイル４６
は、２枚の天井板３３または保温板３４の継目に設ける
ことが好ましい。天井板３３は、笄３２とハンガータイ
ル４６とによつて固定状態が確保されている。ハンガー
タイル４６の上端部４６ａには、正面から見てその左右
にそれぞれ半円柱状の突起５１ａが設けられる。ハンガ
ータイル４６の上端部４６ａの近傍は、保温板３４から
突出しており、この突起５１ａに第５Ａ図に示される吊
り具４７の係合部材４８が係合する。

吊り具４７は、ロツド５０と係合部材４８とから成り、
第５Ａ図に示されるように、下部に楕円状の開口４８ａ
があり、その上に楕円錐状の係合部４８ｂ、楕円柱状の
胴部４８ｃ、楕円板状の上底部４８ｄが設けられた構成
となつている。開口部４８ａからロツド５０を挿入し、
上底部４８ｄに設けられた孔からその先端を出す。ロツ
ド５０には鍔５０ａが設けられており、これが上底部４
８ｄの孔に係止して、ロツド５０と係合部材４８が連結
される。開口部４８ａの大きさは、その長径がハンガー
タイル４６の突起５１ａを含む幅Ｄ１よりも大きく、短
径がＤ１よりも小さく、ハンガータイル４６の幅Ｄ２よ
りも大きく形成されている。開口部４８ａをハンガータ
イル４６の突起５１ａに係合し、係止部材４８を９０゜
回転することによつて、ハンガータイル４６を吊り具４
７に角変位自在に接続する。ロツド５０の上端部５０ｂ
の近傍は、第６図に示すように支持枠４０に形成された
吊孔４０ａと板ばね５３の挿通孔５３ｃとを挿通してナ
ツト５４によつて螺着される。このように連帯窯２０の
天井２３は、ハンガータイル４６、吊り具４７を介し
て、枠体３６によつて吊り下げられる。

第６図は第４図のVI部を拡大した吊り具４７の弾性支持
部の正面図であり、第７図は弾性支持部に用いる板ばね
５３の斜視図である。吊り具４７によつて天井２３を支
持枠４０，４１からそれぞれ吊り下げた状態で、連帯窯
２０を昇温するとき、天井２３に熱的歪みが生じ、これ
によつて支持枠４０，４１と天井２３の各部位とが相対
的に位置が変化することがある。この位置変化は加熱室
２４の温度分布、支持枠４０，４１の取付け構造、ある
いは支柱２１の配置態様などによつて必ずしも一定では
ない。したがつて天井２３の特定の部位に大きな荷重が
かかることとなるため、特定のハンガータイル４６にだ
け大きな引張力がかかり、その強度限度を越えると吊り
具４７に係止するハンガータイル４６の上端部４６ａの
近傍が折損するおそれがある。また一旦、特定のハンガ
ータイル４６が折損すればその分担荷重は他のハンガー
タイル４６にかかることとなり、波及的に天井２３全体
が崩壊して落下する危険がある。そこですべてのハンガ
ータイル４６にかかる引張力を均一とし、かつ一定以上
の引張力がかからないようにするため、吊り具４７の上
端の支持枠４０に弾性支持する弾性部材としての板ばね
５３が設けられる。

板ばね５３は、吊り具４７のロツド５０の上端部５０b
に螺合するナツト５４と、ロツド５０を挿通する支持枠
４０との間に介在される。板ばね５３は逆Ｕ字状断面を
有しており、挿通孔５３c が形成される平坦部５３a は
ナツト５４に当接し、その湾曲部５３b は支持枠４０に
弾発的に当接する。この板ばね５３によつて支持枠４０
とナツト５４とが相互に離反する方向に弾発的に付勢さ
れることとなり、これによつてロツド５０、したがつて
吊り具４７は、ハンガータイル４６を介して天井２３を
第６図上方に弾発的に吊り下げることとなる。このよう
な板ばね４７は、その弾性領域内で天井２３の荷重によ
つて変化するため、不均一な荷重がかかつて特定のハン
ガータイル４６に吊り具４７からの引張力が集中して
も、板ばね５３の弾性変形によつて支持枠４０と天井２
３との相対的な位置変化が吸収される。したがつてハン
ガータイル４６ごとにかかる引張力はあまり差がなく、
天井２３は支持枠４０によつて均一に吊り下げ支持され
ることとなる。このように許容荷重域内において、板ば
ね５３のばね力を利用して吊り具４７とハンガータイル
４６との間に一定量以上の引張力がかからないようにす
ることによつて、ハンガータイル４６および吊り具４７
の寿命を長く維持することが可能となる。

しかしながら板ばね５３の変形量に相当するだけの引張
力が吊り具４７とハンガータイル４６とにかかるため、
天井２３の特定の部位の荷重が増大してゆくと、やがて
は板ばね５３のばね力によつてハンガータイル４６の上
端部４６a が折損するに至る。そこで板ばね５３を、ハ
ンガータイル４６の許容される限界荷重に近いところで
第８図の参照符ｌ１で示されるように塑性変形域に入る
ように設計する。このため限界荷重を超えると、第９図
に示すように板ばね５３は塑性変形をきたすこととな
り、吊り具４７とハンガータイル４６にそれぞれ大きな
引張力がかかることを防ぐことができる。したがつて天
井２３に限界を超える荷重がかかつた場合でも、板ばね
５３のばね力によるハンガータイル４６の折損を可及的
に防止することが可能となる。しかし通常は、板ばね５
３の撓み状態を調べ、この撓みが大きくなければナツト
５４を緩めて、板ばね５３が塑性変形しないようにす
る。また天井の水平方向の移動は、笄３４によつて大き
くは起こらないが、わずかの移動はハンガータイル４６
の上端部４６ａの突起５１ａと係止部材４８との係合が
角変位自在に行われるので、このためにハンガータイル
４６に無理な力が作用することはない。なお第６図で
は、支持枠４０に関連する板ばね５３の働きを説明した
けれども、もう一方の支持枠４１に関連する板ばね５３
についても同様である。

第１０図はバーナ２７付近の平面図であり、第１１図は
バーナ２７付近の断面図である。バーナ２７は、バーナ
孔５５に臨んで天井２３と一体成型されるバーナタイル
６１上に設置される。このバーナ２７の下部側方には、
水平支持板５６が熔接５７によつて熔着される。この水
平支持板５６には、ねじ棒５８の下端部５８aがナツト
５９によつて螺着される。ねじ棒５８の上端部５８b
は、溝型鋼から成る内枠３９にナツト６０によつて螺着
される。このようにねじ棒５８および水平支持板５６を
介して、バーナ２７を内枠３９から一体的に吊り下げる
ようにしたことによつて、バーナ２７の荷重が天井２３
にかかることがない。したがつてバーナ２７の荷重によ
つて天井２３を吊り下げる吊り具４７およびハンガータ
イル４６に大きな引張力がかかることが防がれる。

このように天井２３を吊り具４７およびハンガータイル
４６を介して枠体３６に一体的に吊り下げ、吊り具４７
を枠体３６に板ばね５３によつて弾性支持するようにし
たことによつて、以下に示される利点を得ることができ
る。

(1)従来の珪石レンガ製のアーチ式天井構造では強度の
点から十分な断熱施工を施すことができなかつたのに対
して、本件のようにプラスチツク耐火物製の吊り天井構
造にすることによつて、天井２３の荷重軽減を図ること
ができるとともに、十分な断熱施工を施すことができ、
これによつて連帯窯２０の熱効率の向上を図ることがで
きる。

(2)本発明者の実験結果によれば、プラスチツク耐火物
製の天井板３３と、セラミツクフアイバ製の保温板３４
とによつて天井２３を構成したことによつて断熱強化を
得ることができ、天井２３の表面温度は従来の３５０℃
から約９０℃に低くすることができ、放散消失熱の大幅
な減少によつて、従来よりも約２０％の運転コストの低
減を図ることができた。

(3)天井２３に埋設されるハンガータイル４６を吊り具
４７によつて弾性支持するようにしたので、ハンガータ
イル４６の寿命が長くなり、長期間に亘る吊り下げ機能
を発揮することが可能となる。

(4)天井板３３とバーナタイル６１とをプラスチツク耐
火物によつて一体成型することができるので、天井２３
の製造工程が簡略化され実用価値が著しく高められるこ
ととなる。

脚部３５および支持枠４０，４１の数量およびハンガー
タイル４６の数量、形状は、前記実施例に限定されるこ
とはない。

本発明に従う吊り天井の支持装置は、ガラス連帯窯に関
連して用いられるだけでなく、その他のガス燃焼炉に関
連して広範囲に実施されることができる。

効 果 以上のように本発明によれば、複数の支柱を含む支持体
上に複数の脚部を乗載し、脚部の上部に天井よりも上方
に配置される枠体を連設し、枠体から吊り具を介してハ
ンガータイルを角変位自在に吊り下げ、ハンガータイル
には長手方向に複数の円筒状の突起を設け、この突起と
天井を構成する天井板と保温板とを咬合させて、天井全
体を支持体によつて吊り下げるようにした。また吊り具
の上端を枠体に弾性支持するようにした。これによつて
一部のハンガータイルに大きな力が作用することを防
ぎ、荷重による天井の損壊を防止することによつて、荷
重による天井の損壊を防止することができる。また天井
に断熱施工を施すことができ、これによつて燃焼炉の熱
効率の向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の断面図、第２図は本発明に
従う支持装置２２の平面図、第３図は脚部３５付近の分
解斜視図、第４図はハンガータイル４６付近の断面図、
第５Ａ図は係合部材４８の斜視図、第５Ｂ図(１)はハン
ガータイル４６の正面図、第５Ｂ図(２)はハンガータイ
ル４６の側面図、第６図は板ばね５３の取付け状態を説
明するための図、第７図は板ばね５３の斜視図、第８図
は板ばね５３に関する引張力とその変形量との関係を示
すグラフ、第９図は板ばね５３の塑性変形および初期遡
性変形域内の状態を示す図、第１０図はバーナ２７付近
の平面図、第１１図はバーナ２７付近の断面図、第１２
図は先行技術を説明するための図である。 １，２０……連帯窯、２，２３……天井、３，２１……
支柱、４，２４……加熱室、５，２５……横口るつぼ、
７，２７……ブラスト式バーナ、８，３２……笄、９，
３３……天井板、２２……支持装置、３４……保温板、
３５……脚部、３６……枠体、４０，４１……支持枠、
４６……ハンガータイル、４７……吊り具、５３……板
ばね

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 栄 誠治 大阪府大阪市大淀区本庄東３−５―21 井 原築炉工業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭48−88719（ＪＰ，Ａ) 実公 昭55−49370（ＪＰ，Ｙ２)

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】燃焼炉の複数の支柱を含む支持体上に乗載
   される支持装置と、 前記支持装置よりも下方に配置される天井であつて、 四角柱状に形成され、四角柱の長手方向に間隔をあけて
   複数の筒状の突起が形成されるハンガータイルと、 前記ハンガータイル下端側の筒状の突起の少なくとも１
   つと咬合する耐火物で構成された天井板と、 前記ハンガータイルの筒状の突起の少なくとも１つと咬
   合し、天井板に乗載して設けられた保温材で構成された
   保温板とから成る天井と、 下端が前記ハンガータイルの上端に角変位自在に連結さ
   れ、上端が前記支持装置に弾性支持される吊り具とを含
   むことを特徴とする燃焼炉の吊り天井支持装置。
2. 【請求項２】前記吊り具を弾性支持する弾性部材は、そ
   の変形領域によつて弾性変形し、その外力をさらに増大
   することによって塑性変形することを特徴とする特許請
   求の範囲第１項記載の燃焼炉の吊り天井支持装置。