(57)【要約】【課題】保炎を確保できるものでありながら、ラジアントチューブを小口径化することができるラジアントチューブバーナを提供する。【解決手段】燃料ガスと燃焼用空気の混合気を供給する混合気供給手段３と、混合気供給手段３により供給された混合気が内部で燃焼するラジアントチューブ２とを備えたラジアントチューブバーナ１である。ラジアントチューブ２の外面に点火用電気ヒータ４を設け、ラジアントチューブ２の内部に保炎用電気ヒータ５を設ける。【選択図】図１
2014031923.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料ガスと燃焼用空気の混合気を供給する混合気供給手段と、前記混合気供給手段により供給された前記混合気が内部で燃焼するラジアントチューブとを備えたラジアントチューブバーナであって、
前記ラジアントチューブの外面に点火用電気ヒータを設け、前記ラジアントチューブの内部に保炎用電気ヒータを設けることを特徴とするラジアントチューブバーナ。
【請求項２】
前記ラジアントチューブは、一端側から前記混合気が供給されて、他端側から燃焼排ガスが排出されるものであって、前記ラジアントチューブ内の前記一端側に前記点火用電気ヒータを設け、前記ラジアントチューブの前記他端付近に酸化触媒を設けることを特徴とする請求項１記載のラジアントチューブバーナ。
【請求項３】
前記酸化触媒の温度を計測する温度計測手段を設けることを特徴とする請求項２記載のラジアントチューブバーナ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ラジアントチューブバーナに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ラジアントチューブバーナでは、ラジアントチューブの一端側から内部に燃料ガスの混合気を供給してラジアントチューブ内で燃焼させ、他端側から燃焼排ガスを排出して、ラジアントチューブから所定の熱量を得ている（例えば特許文献１、特許文献２参照）。
【０００３】
ラジアントチューブは、通常は５０Ａ以上の口径を有しており、５０Ａ未満（例えば２０Ａや１５Ａ等）の小口径のラジアントチューブは用いられていなかった。すなわち、ラジアントチューブ内に燃料搬送管や燃料噴出ノズル等の保炎のための機構を設け、これにより保炎を行っていた。このため、ラジアントチューブ内に燃料搬送管や燃料噴出ノズル等を設ける必要上、小口径のラジアントチューブを用いることは困難であった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平５−０２６４０８号公報
【特許文献２】特開平８−１２８６０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は上記従来の問題点に鑑みて発明したものであって、その目的とするところは、保炎を確保できるものでありながら、ラジアントチューブを小口径化することができるラジアントチューブバーナを提供することを課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明は、燃料ガスと燃焼用空気の混合気を供給する混合気供給手段３と、前記混合気供給手段３により供給された前記混合気が内部で燃焼するラジアントチューブ２とを備えたラジアントチューブバーナ１であって、前記ラジアントチューブ２の外面に点火用電気ヒータ４を設け、前記ラジアントチューブ２の内部に保炎用電気ヒータ５を設けることを特徴とする。
【０００７】
これにより、従来のようにラジアントチューブ２内に燃料噴出ノズル等を設けることなく、ラジアントチューブ２内の保炎を確保することが可能となる。
【０００８】
また、前記ラジアントチューブ２は、一端側から前記混合気が供給されて、他端側から燃焼排ガスが排出されるものであって、前記ラジアントチューブ２内の前記一端側に前記点火用電気ヒータ４を設け、前記ラジアントチューブ２の前記他端付近に酸化触媒７を設けることが好ましい。
【０００９】
これにより、燃焼排ガス中に万一未燃ガスが含有されている場合でも、未燃ガスを酸化して消滅させ、未燃ガスが排出されるのを防止することが可能となる。
【００１０】
また、前記酸化触媒７の温度を計測する温度計測手段８を設けることが好ましい。
【００１１】
これにより、酸化触媒７の温度の上昇を検知することで、燃焼排ガス中に未燃ガスが含有されていることを検知し、適当な措置を講じることが可能となる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明のラジアントチューブバーナにあっては、ラジアントチューブ内に燃料噴出ノズル等を設けず保炎用電気ヒータを設けるため、ラジアントチューブの口径を小口径化しつつも、ラジアントチューブ内の保炎を確保することができ、未燃ガスの排出が抑制される
。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明のラジアントチューブバーナの概略構成図である。
【図２】本発明のラジアントチューブバーナの一実施形態の正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明のラジアントチューブバーナ１を添付図面に示す実施形態に基いて説明する。ラジアントチューブバーナ１は、図１に示すように、ラジアントチューブ２と混合気供給手段３とを備えている。
【００１５】
ラジアントチューブ２は、一端側から内部に燃料ガスの混合気（すなわち燃料ガスと燃焼用空気の混合気）が供給され、内部で燃焼が行われ、他端側から燃焼により生じた燃焼排ガスを排出して、ラジアントチューブ２からの輻射熱を得るものである。以下、ラジアントチューブ２の一端側を入口側、他端側を出口側とする。
【００１６】
ラジアントチューブ２の材質としては、既存の公知のラジアントチューブ２に利用される材質が適宜利用可能であり、特に限定されない。ラジアントチューブ２の形状は、直線状や、その他途中に曲がった部分を有するものであってもよく、特に限定されない。本実施形態では、図２に示すように、所定間隔（本実施形態では１００ｍｍピッチ）で１０本の直線部２１（本実施形態では長さ９００ｍｍ）が並設され、隣接する直線部２１同士の一方の端部が円形断面の中心の曲率半径が５０ｍｍの半円弧からなる曲線部２２で連結されて、つづら折り状をした形状をしている。
【００１７】
ラジアントチューブ２の口径は特に限定されないが、本発明においてはラジアントチューブ２の小口径化が可能となることに特徴を有している。通常は５０Ａ以上の口径のところ、本実施形態においては、１５Ａのラジアントチューブ２が用いられている。なお、５０Ａ以上のラジアントチューブ２にも本発明は適用可能である。
【００１８】
混合気供給手段３は、ラジアントチューブ２に燃料ガスの混合気を供給するもので、燃料ガスと燃焼用空気とを所定比で混合するいわゆるミキサーが好適に用いられるが、混合気供給手段３としては、既存のものが適宜利用可能で、特に限定されないものであり、また詳細な説明は省略する。混合気供給手段３により、ラジアントチューブ２の入口側から内部に燃料ガスの混合気が供給されるもので、ラジアントチューブ２の入口側端部の開口から内部に流入させるものでもよいし、入口側端部付近の側壁に孔を穿設し、この孔から流入させるものでもよい。
【００１９】
ラジアントチューブ２の外面には、点火用電気ヒータ４が設けてあり、点火用電気ヒータ４によりラジアントチューブ２内の混合気を加熱して点火（着火）するものである。点火用電気ヒータ４はラジアントチューブ２内温度を一定にするように制御され、点火後は燃料ガスの燃焼熱により、ラジアントチューブ２内温度が上昇するため、点火用電気ヒータ４への通電量は低下する。本実施形態では、図１に示すように、ラジアントチューブ２の入口側の端部付近の外面に電熱線４１を巻き付け、この電熱線４１に電源４２（商用交流電源）を接続して点火用電気ヒータ４を構成しているが、電熱線以外の他の手段により加熱するものであってもよい。点火用電気ヒータ４により混合気が発火点以上に加熱されると、点火される。
【００２０】
本発明においては、ラジアントチューブ２の内部に保炎用電気ヒータ５が設けてある。保炎用電気ヒータ５は、ラジアントチューブ２の内部において混合気と接して混合気を加熱し、混合気を発火点以上で不完全燃焼が発生しない温度にして、火炎を保持するものである。本実施形態では、耐熱金属線に電源（不図示）を接続して保炎用電気ヒータ５を構成している。耐熱金属としては例えばＳＵＳ３１６やＳＵＳ３１０等が好適に用いられるが、特にこれらに限定されない。保炎用電気ヒータ５は、ラジアントチューブ２の入口側からラジアントチューブ２の長手方向（混合気や燃焼排ガスの流れ方向）に沿って出口側に向けて挿入され、ラジアントチューブ２内に配置される。保炎用電気ヒータ５の長さについては後述する。また本実施形態では、保炎用電気ヒータ５が配置されたラジアントチューブ２の外面に、断熱材２３が設けられており、保炎用電気ヒータ５からの熱が外部へと放散されず効率良く混合気を加熱するようになっている。
【００２１】
また本実施形態では、ラジアントチューブ２内の保炎用電気ヒータ５の近傍に、温度計測手段６が設けてある。温度計測手段６としては熱電対が好適に用いられるが、特に限定されない。
【００２２】
また本実施形態では、ラジアントチューブ２の出口付近に酸化触媒７が設けてあり、更に、酸化触媒７の温度を計測する温度計測手段８が設けてある。温度計測手段８としては熱電対が好適に用いられるが、特に限定されない。
【００２３】
上述したラジアントチューブバーナ１の燃焼運転について説明する。まず、混合気供給手段３により混合気がラジアントチューブ２の入口側から内部へ供給される。そして、点火用電気ヒータ４により、ラジアントチューブ２とその内部を流れる混合気が加熱され、発火点以上の温度に加熱されると、混合気が点火される。点火後は、点火用電気ヒータ４への通電が停止され、保炎用電気ヒータ５への通電が開始され、保炎が行われる。なお、点火用電気ヒータ４への通電が停止される前に保炎用電気ヒータ５への通電が開始されてもよい。
【００２４】
保炎用電気ヒータ５は、通電されて加熱され、この保炎用電気ヒータ５近傍の混合気を所定温度に加熱する。前記所定温度は、混合気の発火点以上であるとともに不完全燃焼が発生しない温度であり、例えば都市ガス（例えばガス種１３Ａ）では７６０℃以上であることが好ましい。また、前記所定温度が高い程、保炎用電気ヒータ５への供給電力は大きくなるが、供給電力は小さい方が好ましいことから、前記所定温度は７６０℃であることが好ましい。なお、燃料ガスは都市ガスに限定されず、液化石油ガス等、様々なガスが適宜利用可能である。
【００２５】
保炎用電気ヒータ５は、燃焼排ガスが所定温度（本実施形態では７６０℃）で所定時間（本実施形態では０．３［ｓｅｃ］以上）維持されるように長さが設定される。すなわち、ラジアントチューブ２内を流れる燃焼排ガスの流速をｖ［ｍ／ｓｅｃ］（本実施形態では例えば約０．５［ｍ／ｓｅｃ］）とし、前記所定時間をｔ［ｓｅｃ］（本実施形態では例えば約０．３［ｓｅｃ］）とすると、ラジアントチューブ２の長手方向に沿う長さがｖｔ［ｍ］（本実施形態では約０．１５［ｍ］）となるように設定される。ラジアントチューブ２を流れる燃焼排ガスは、少なくとも保炎用電気ヒータ５に近接する部分において７６０℃で所定時間維持される。これにより、未燃の燃料ガスや一酸化炭素等を燃焼させて、これら未燃ガスが排出されるのが抑制される。なお、未燃ガスの排出抑制の観点からは、保炎用電気ヒータ５のラジアントチューブ２の長手方向に沿う長さが長い程好ましく、ラジアントチューブ２の長手方向全長に亘って設けられるのが最も好ましい。
【００２６】
温度計測手段６により、保炎用電気ヒータ５近傍の混合気が所定温度に加熱されているか否かが検知され、所定温度に加熱されていない場合には、ラジアントチューブバーナ１の燃焼運転の運転条件変更や停止等の措置を適宜講じることができる。
【００２７】
燃焼排ガスは、ラジアントチューブ２を流れて出口から排出されるが、出口付近に酸化触媒７が設けられていることで、ラジアントチューブ２を流れてきた燃焼排ガス中に万一未燃ガスが含有されている場合でも、未燃ガスが酸化触媒７により酸化されて消滅し、未燃ガスが排出されるのが防止される。
【００２８】
また、未燃ガスが酸化触媒７により酸化された場合、酸化触媒７の温度が上昇するが、温度計測手段８が設けてあることで酸化触媒７の温度の上昇が検知される。これにより、ラジアントチューブバーナ１の燃焼運転の運転条件変更や停止等の措置を適宜講じることが可能となる。
【００２９】
上記のように、本発明のラジアントチューブバーナ１にあっては、ラジアントチューブ２内に保炎用電気ヒータ５を設け、従来のようにラジアントチューブ２内に燃料噴出ノズル等を設けないため、ラジアントチューブ２の口径を５０Ａ未満の小口径とすることができる。加えて、保炎用電気ヒータ５によりラジアントチューブ２内の保炎を確保することができ、未燃ガスの排出も抑制される。
【符号の説明】
【００３０】
１    ラジアントチューブバーナ
２    ラジアントチューブ
３    混合気供給手段
４    点火用電気ヒータ
５    保炎用電気ヒータ
６    温度計測手段
７    酸化触媒
８    温度計測手段
【図１】
2014031923.tif 000003
【図２】
2014031923.tif 000004