JPH1054665A - 間接加熱炉 - Google Patents

間接加熱炉

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Publication number
JPH1054665A
JPH1054665A JP8225868A JP22586896A JPH1054665A JP H1054665 A JPH1054665 A JP H1054665A JP 8225868 A JP8225868 A JP 8225868A JP 22586896 A JP22586896 A JP 22586896A JP H1054665 A JPH1054665 A JP H1054665A
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JP
Japan
Prior art keywords
combustion gas
chamber
combustion
furnace
ceramic
Prior art date
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Pending
Application number
JP8225868A
Other languages
English (en)
Inventor
Masakazu Yamamoto
正和 山本
Hiroshi Hidaka
宏 日高
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
IHARA CHIKURO KOGYO KK
Original Assignee
IHARA CHIKURO KOGYO KK
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Filing date
Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E20/00Combustion technologies with mitigation potential
    • Y02E20/34Indirect CO2mitigation, i.e. by acting on non CO2directly related matters of the process, e.g. pre-heating or heat recovery

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  • Vertical, Hearth, Or Arc Furnaces (AREA)
  • Air Supply (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 1200℃以上の高温領域においても耐用で
きると共に、燃焼ガス及び被加熱物からの発生ガスか
ら、被加熱物を保護でき、更に、被加熱物から発生する
廃ガスの無害処理乃至有用処理ができるようにした間接
加熱炉を提供する。 【解決手段】 炉内に隔離された複数の室を設け、各室
を燃焼ガス燃焼室11と燃焼ガス排出室13に形成する
と共に、各室間を1本又は複数本のセラミック製直管2
0でルーズに貫通して各室を連通した燃焼ガスブースを
備えたもの。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、特に1200℃以
上の高温領域において、被加熱物が燃焼ガスと接触しな
いようにした間接加熱炉に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の上記間接加熱炉は、炉内形状に応
じて金属管を配管し、金属管内に燃焼ガスを通過させて
金属管表面からの放射熱により炉内の被加熱物を加熱し
ていたが、超耐熱金属管でも、炉内温度が1200℃を
超えると耐酸化性や高温強度が充分でなく短期間で使用
に耐えなくなる欠点があった。そこで耐熱性の見地から
セラミック管が考えられたが、セラミック管は、靭性に
乏しく、バーナー接合部位や曲げ加工部位などは、高温
での膨脹差による応力損傷を受けてクラックを生じ、短
期間で使用できなくなる問題点があった。そこで、本発
明者は、セラミック管は、直管の場合、1000℃/h
以上の温度勾配があっても、熱膨脹が均等にあるため、
数十回の繰り返し使用にも充分耐えることから、炉内に
隔離された複数の室を設けて、一方の室をガス燃焼室と
し、他方の室を排ガス室として、その間をセラミック製
直管でルーズに貫通接続すれば、セラミック製直管内に
は、局所的に高温になっている燃焼炎が入らず、燃焼排
ガスのみが通過することになり、セラミック直管は、局
所的高温による不均等膨脹が避けられることを見出し、
本発明を完成した。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、1200℃
以上の高温領域においても耐用できるようにした間接加
熱炉を提供するものである。また、本発明は、燃焼ガス
及び被加熱物からの発生ガスから、被加熱物を保護でき
るようにした間接加熱炉を提供するものである。更に、
本発明は、被加熱物から発生する廃ガスの無害処理乃至
有用処理ができるようにした間接加熱炉を提供するもの
である。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明間接加熱炉は、上
記課題を解決するため、図示するように、炉内に隔離さ
れた複数の室を設け、各室を燃焼ガス燃焼室11と燃焼
ガス排出室13に形成すると共に、各室間を1本又は複
数本のセラミック製直管20でルーズに貫通して各室を
連通した燃焼ガスブースを備えたものである。また、本
発明間接加熱炉は、炉内に隔離された複数の室を設け、
各室を燃焼ガス燃焼室11Bと燃焼ガス通過室12Bと
燃焼ガス排出室13Bに形成すると共に、各室間を1本
又は複数本のセラミック製直管20Bでルーズに貫通し
て各室間を連通した燃焼ガスブースを備えたものであ
る。また、本発明加熱炉は、前記燃焼ガスブース内のガ
ス圧を、炉内より低く維持できるようにしたものであ
る。更に、本発明加熱炉は、前記燃焼ガスブース内にお
いて、前記燃焼ガス燃焼室11Cと前記燃焼ガス排出室
13Cとを交互に変更できるようにしたものである。本
発明において、各室は公知の炉材で形成され、セラミッ
ク製直管は、通常、アルミナ、ムライト又は炭化珪素な
どの無機材料を成型して1300℃以上で焼成したもの
が使用される。燃焼ガス燃焼室には、バーナーが接続さ
れて室内でガスが燃焼できるようになっている。バーナ
ーには、公知の蓄熱体を内蔵したバーナーも含まれ、燃
焼用空気の予熱を行うことができる。燃焼ガス排出室に
は、排気装置が接続されて廃ガスを排出できるようにな
っている。この場合、熱交換器を介して排気装置を接続
し、前記熱交換器によってバーナーの燃焼用空気を予熱
することができる。各室にセラミック製直管を接続する
際には、直管の熱膨脹を無理なく逃がすため室壁にルー
ズに貫通させている。この場合、燃焼ガスが前記貫通箇
所から炉内空間に洩れて支障がある場合は、燃焼ガスブ
ース内を1〜2mmAq程度の負圧にして洩れを防止で
きる。この場合、燃焼ガスブースに孔を開けて炉内の発
生有害ガスや雰囲気ガスの処理を更に積極的に行うこと
ができる。また、燃焼ガスブース内の温度勾配をより低
減させるために、燃焼ガス燃焼室と燃焼ガス排出室とを
交互に変更する交互燃焼方式をとることができる。更
に、熱効率と省エネルギーのために交互燃焼方式とセラ
ミック等の蓄熱体を備えたバーナーとを併用することが
できる。
【0005】
【発明の実施の形態1】本発明の実施の形態1が図1及
び図2に示されている。本例では、図2に示すように、
炉の内部構造として炉内に隔離された2室、すなわち、
燃焼ガス燃焼室11及び燃焼ガス排出室13が設けら
れ、各室間には6本のセラミック製直管20がルーズに
貫通されて各室間が連通され、燃焼ガスブースを形成し
ている。燃焼ガス燃焼室11は、炉の天壁1の開口部
(図示しない)を通じ公知のバーナー40に接続されて
いる。燃焼ガス排出室13は、炉の天壁1の開口部(図
示しない)を通じ、排気筒50を介して図外の熱交換器
付きの排気装置に接続されている。前記熱交換器は、バ
ーナー40への供給空気の予熱用である。
【0006】
【発明の実施の形態2】本発明の実施の形態2が図1及
び図3に示されている。本例では、図3に示すように、
炉の内部構造として炉内に隔離された4室、すなわち、
燃焼ガス燃焼室11B、燃焼ガス通過室12B、12
B、燃焼ガス排出室13Bが設けられ、各室間には3本
づつのセラミック直管20Bがルーズに貫通されて各室
間が連通され、燃焼ガスブースを形成している。燃焼ガ
ス燃焼室11B及び燃焼ガス排出室13Bは、前述した
発明の実施の形態1と同様であるので詳細説明は省略す
る。燃焼ガス通過室12Bは、燃焼ガス燃焼室11Bと
燃焼ガス排出室13Bとを、セラミック製直管20Bを
介して連通し、燃焼ガスが通過できるようにした室であ
る。
【0007】
【発明の実施の形態3】本発明の実施の形態3の原理説
明図が図4に示されている。本例では、炉は燃焼ガス燃
焼室11Cから3本のセラミック直管20Cを介して燃
焼ガス排出室13Cに連通し、燃焼ガス燃焼室11C
は、炉の天壁1Cの開口部を通じ、セラミック蓄熱体4
1C付のバーナー40Cに接続されている。また、燃焼
ガス排出室13Cは、炉の天壁1Cの開口部を通じ、セ
ラミック蓄熱体41D付のバーナー40Dに接続されて
いる。更に、バーナー40Cは、切替弁60Cを介して
図外の排気装置(熱交換器付きの場合も含まれる)に接
続されている。また、バーナー40Dは、切替弁60C
を介して空気供給管70Cに接続されている。本例で
は、切換弁60C及びバーナー40Cを介して、燃焼ガ
ス燃焼室11Cを燃焼ガス排気室に切替え、同時に切替
弁60C及びバーナー40Dを介して、燃焼ガス排気室
13Cを燃焼ガス燃焼室に切替え操作をして、前述した
交互燃焼方式とすることができる。なお、80C及び8
0Dは、バーナー40C及びバーナー40Dの各燃料供
給管である。
【0008】
【作用】本発明では、燃焼ガス燃焼室11、11Bにお
いて燃料を燃やしきってしまうことが可能なため、セラ
ミック製直管内20、20B内には、局所的に高温にな
っている燃焼炎が入らず、燃焼済の排ガスのみが通過す
ることになり、直管20、20Bは局所的高温による不
均等膨脹が避けられ、直管の寿命を更に延ばすことにな
る。また、直管20、20Bが各室と接続している部分
は、膨脹を無理なく逃がすためルーズに貫通させている
が、このため燃焼ガスがその接続部分を通じて被加熱物
が存在する炉内空間へ洩れて支障のある場合は、燃焼ガ
スブース内の炉圧を外の炉圧より低くすることは容易に
でき、相対的に1〜2mmAq低く制御すれば外のガス
が燃焼ガスブース内に吸引され、燃焼ガスによる被加熱
物への影響を遮断することができる。また、燃焼ガス燃
焼室と燃焼ガス排出室とを交互に変更する交互燃焼方式
による間接加熱では、燃焼ガスブースの温度勾配も交互
に変わるため、時間で平均すれば燃焼ガスブースの温度
勾配はなく均一となり、炉内の温度分布も均一となり、
被加熱物を均一に加熱する。また、前記耐熱性蓄熱体付
バーナーを燃焼ガス燃焼室に接続したときは、燃焼用空
気を予熱でき、通常の前記熱交換器で得られる予熱空気
の最高温度800℃より更に高温の1200℃まで予熱
を加えることができる。
【0009】
【発明の効果】本発明よれば、燃焼ガスブースは、熱応
力に対し無理のない構造となっており、間接加熱炉とし
て高温と長寿命が期待できる。また、本発明によれば、
交互燃焼方式や燃焼空気の予熱を容易に採用することが
できるので、熱効率の向上や省エネルギーを促進させる
ことができる。また、本発明によれば、燃焼ガスブース
内を炉内より相対的に低くすることができるので、被加
熱物から発生する有害ガスや炉内雰囲気ガスを燃焼ガス
ブース内に吸引して無害化処理や有用処理もできる。こ
れに関し、従来、ガス発生を伴う被加熱物の電気炉内で
の加熱は、被加熱物から発生するガスを別の炉に導いて
処理することが必要で、本発明は、これらに要した手間
や設備を省略できるものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、本発明の実施の形態を示す斜視図であ
る。
【図2】図2は、図1の内部構造を示す斜視図である。
【図3】図3は、図1を更に別の内部構造にした場合の
斜視図である。
【図4】本発明の別の実施の形態を示す原理説明図であ
る。
【符合の説明】
11,11B,11C 燃焼ガス燃焼室 12 燃焼ガス通過室 13,13B,13C 燃焼ガス排出室 20,20B,20C セラミック製直管

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 炉内に隔離された複数の室を設け、各室
    を燃焼ガス燃焼室と燃焼ガス排出室に形成すると共に、
    各室間を1本又は複数本のセラミック製直管でルーズに
    貫通して各室間を連通した燃焼ガスブースを備えたこと
    を特徴とする間接加熱炉。
  2. 【請求項2】 炉内に隔離された複数の室を設け、各室
    を燃焼ガス燃焼室と燃焼ガス通過室と燃焼ガス排出室に
    形成すると共に、各室間を1本又は複数本のセラミック
    製直管でルーズに貫通して各室間を連通した燃焼ガスブ
    ースを備えたことを特徴とする間接加熱炉。
  3. 【請求項3】 前記燃焼ガスブース内のガス圧を、炉内
    より低く維持できるようにした請求項1又は2記載の間
    接加熱炉。
  4. 【請求項4】 前記燃焼ガスブース内において、前記燃
    焼ガス燃焼室と前記燃焼ガス排出室とを交互に変更でき
    るようにした請求項1、2又は3記載の間接加熱炉。
JP8225868A 1996-08-08 1996-08-08 間接加熱炉 Pending JPH1054665A (ja)

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JP8225868A JPH1054665A (ja) 1996-08-08 1996-08-08 間接加熱炉

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008175478A (ja) * 2007-01-19 2008-07-31 Masahide Matsuda 溶解炉
US20240042483A1 (en) * 2022-08-05 2024-02-08 Ford Motor Company Modification of indirect-fired paint curing oven atmospheric environment through the introduction of gas combustion products

Cited By (3)

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