(57)【要約】【課題】ラジアントチューブが経年変化などで歪みを生じても、前記ラジアントチューブの下流側に内設したセラミック製の熱交換器が脆性破壊しにくいラジアントチューブ式加熱装置を提供する。【解決手段】ラジアントチューブ２の他端部２ｂ側に配置され、燃焼用エアを排気ガスの熱により予熱する熱交換器２０を含み、該熱交換器２０は、セラミックからなり、円筒形の本体２１の外周面に沿って螺旋状に形成した放熱用流動路２４と、本体２１の内部に螺旋状に形成した吸熱用流動路２５と、本体２１の中心部を軸方向に沿って形成した予熱済みエアの還流路２１ａとを備え、他端部２ｂ側にて対向する一対の管端面１３，１４との間に、比較的厚肉な一対のリングパッキンＰを介して熱交換器２０のフランジ２７を挟持し、熱交換器２０における還流路２１ａの基端側の開口部に、柔軟性と断熱性を有する筒体３０を連設している、ラジアントチューブ式加熱装置１。【選択図】  図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
両端部が炉体を貫通し、且つ先端側のターン部が炉内に突き出るラジアントチューブと、該ラジアントチューブの一端部側における中空部の中心部に該中空部と同軸状に配置された燃焼バーナと、上記ラジアントチューブの他端部側の中空部に配置され、且つ燃焼用エアを排気ガスの熱によって予熱するための熱交換器と、を含むラジアントチューブ式加熱装置であって、
上記熱交換器は、セラミックからなり、円筒形状を呈する本体と、該本体の外周面に沿って螺旋状に形成された排気ガスの放熱用流動路と、上記本体の内部に螺旋状に形成された燃焼用エアの吸熱用流動路と、上記本体の中心部を該本体の軸方向に沿って形成された予熱済み燃焼用エアの還流路と、を備えていると共に、
上記ラジアントチューブの他端部側に対向して位置する一対の管端面との間に、比較的厚肉である一対のリングパッキンを介して、上記熱交換器の基端部に位置する円環状のフランジを挟持しており、
上記熱交換器における上記還流路の基端側の開口部には、柔軟性および断熱性を有する筒体が同軸状に連設されている、
ことを特徴とするラジアントチューブ式加熱装置。
【請求項２】
前記一対のリングパッキンは、無負荷での厚みが何れも少なくとも９ｍｍ以上であると共に、前記熱交換器のフランジを挟持した際に厚みが４〜８ｍｍの範囲にある、
ことを特徴とする請求項１に記載のラジアントチューブ式加熱装置。
【請求項３】
前記熱交換器の放熱用流動路と吸熱用流動路とは、前記本体の外周面および内画面において、同じ複数ずつが隣接しつつ螺旋状に形成されていると共に、上記吸熱用流動路の基端側の開口部には、前記筒体の外周面を包囲する金属製のカバーリングの先端面に突設した複数の爪片が個別に係止している、
ことを特徴とする請求項１または２に記載のラジアントチューブ式加熱装置。
【請求項４】
前記筒体は、セラミック粉末をバインダ樹脂に含有した円筒体、あるいは複数の円環片を同軸状に連設したものである、
ことを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載のラジアントチューブ式加熱装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、熱処理炉内の雰囲気を清浄に保ちつつ加熱でき、且つ熱効率および耐久性に優れたラジアントチューブ式加熱装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、焼鈍炉の炉壁を貫通する側面視が横向きのＵ字形状であるラジアントチューブの先端（上流）側に燃焼バーナを内設し、且つ前記ラジアントチューブの後端（下流）側に燃焼排ガスが含む熱によって、前記燃焼バーナに供給される前の燃焼空気を予熱する熱交換器を内設しており、該熱交換器を、燃焼空気を中心側を圧送し、先端部でＵターンさせて外側を圧送する金属製の２重管からなる熱交換器本体と、該本体と後端側のラジアントチューブとの間に銅製の熱伝導体または輻射体からなり且つ螺旋形状を呈する熱交換促進部により構成したラジアントチューブバーナ用熱交換器が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
更に、前記同様のラジアントチューブの一端（上流）側に設けた接続チューブの中央（中心）部にバーナを配置し、前記ラジアントチューブの他端（下流）に接続された排ガス還流用チューブを上記接続チューブに連通すると共に、上記バーナを囲み且つ燃焼用エアを螺旋板状の通気室を内蔵するＳｉＣ（セラミック）製の螺旋形状熱交換器を記接続チューブに内設したラジアントチューブ式加熱装置も提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００４】
特許文献２の前記ラジアントチューブ式加熱装置で用いられているＳｉＣなどのセラミック製の螺旋形状熱交換器は、耐熱性および熱衝撃性に優れているため、特許文献１のラジアントチューブバーナ用熱交換器のように、前記ラジアントチューブの後端（下流）側に内設して用いることも可能である。
しかし、例えば、側面視が横向きのＵ字形状を呈する金属管製のラジアントチューブは、経年変化により、炉内側が下向きに垂れ変形するなどの歪みが生じた場合、前記ラジアントチューブの内側に内設したＳｉＣ製の螺旋形状熱交換器に対し、複数の箇所で接触しつつ局部的な応力や圧力を加わる。その結果、上記ＳｉＣ製の熱交換器における後端側のフランジ付近において、脆性破壊を招来する、というおそれがあった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１４−  ９２３２９号公報（第１〜８頁、図１〜４）
【特許文献１】特開２０１３−１９４９７７号公報（第１〜９頁、図１〜２）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、背景技術で説明した問題点を解決し、金属製のラジアントチューブが経年変化などにより歪みを生じても、前記ラジアントチューブの他端（下流）側に内設したセラミック製の熱交換器が脆性破壊しにくいラジアントチューブ式加熱装置を提供する、ことを課題とする。
【課題を解決するための手段および発明の効果】
【０００７】
本発明は、前記課題を解決するため、セラミック製の熱交換器をラジアントチューブ内の他端部（下流）側に固定するため、前記熱交換器の後端側に位置するフランジを両管端面から挟むパッキンを比較的厚肉とし、且つ上記熱交換器の中心部から圧送される予熱済みの燃焼用エアを受け入れる金属管を、上記フランジよりも上記熱交換器の内部に挿入させない、ことに着想して成されたものである。
【０００８】
即ち、本発明のラジアントチューブ式加熱装置（請求項１）は、両端部が炉体を貫通し、且つ先端側のターン部が炉内に突き出るラジアントチューブと、該ラジアントチューブの一端部側における中空部の中心部に該中空部と同軸状に配置された燃焼バーナと、上記ラジアントチューブの他端部側の中空部に配置され、且つ燃焼用エアを排気ガスの熱によって予熱するための熱交換器と、を含むラジアントチューブ式加熱装置であって、上記熱交換器は、セラミックからなり、円筒形状を呈する本体と、該本体の外周面に沿って螺旋状に形成された排気ガスの放熱用流動路と、前記本体の内部に螺旋状に形成された燃焼用エアの吸熱用流動路と、上記本体の中心部を該本体の軸方向に沿って形成された予熱済み燃焼用エアの還流路と、を備えていると共に、上記ラジアントチューブの他端部側に対向して位置する一対の管端面との間に、比較的厚肉である一対のリングパッキンを介して、上記熱交換器の基端部に位置する円環状のフランジを挟持しており、上記熱交換器における上記還流路の基端側の開口部には、柔軟性および断熱性を有する筒体が同軸状に連設されている、ことを特徴とする。
【０００９】
前記のような構成からなるラジアントチューブ式加熱装置によれば、以下の効果（１），（２）を奏することができる。
（１）セラミック製の前記熱交換器は、その基端部に位置する円環状のフランジが、前記ラジアントチューブの他端部側で対向して位置する一対の管端面との間に、比較的厚肉である一対のリングパッキンを介して、ボルト・ナットの締め付けによる挟持を受けている。そのため、上記ラジアントチューブの炉内側が経年変化などにより下向きに撓むなどの歪みを生じても、上記パッキンを介して係る撓みに追従した姿勢を取り易くなるので、上記熱交換器がそのフランジ付近において脆性破壊するおそれを皆無にできるか、顕著に抑制することが可能となる。
（２）前記熱交換器における予熱済み燃焼用エアの還流路の基端側の開口部には、柔軟性および断熱性を有する筒体が同軸状に連設され、且つ上記還流路内に連通する金属管を連設していない。そのため、前記ラジアントチューブが前記同様な歪みを生じても、上記筒体を介して前記熱交換器のフランジ付近における変位に確実且つ容易に追従できる。従って、前記同様の脆性破壊のおそれを皆無にするか、確実に予防することが可能となる。
【００１０】
尚、前記ラジアントチューブは、鋳鋼などからなる金属製パイプであり、その先端部は、横向きのＵ字形状、あるいは横向きのＷ形状を呈する。
また、前記炉体は、例えば、焼鈍炉などの熱処理炉や焼結炉などの主に炉壁であるが、前記熱処理炉などの炉天井であっても良い。
更に、前記燃焼バーナは、予熱されたエアと燃料との混合ガスを燃焼させ、その先端の開口部から細長い火炎を前記ラジアントチューブの中空部内に該中空部の軸方向に沿って放射（吐出）させる。
また、前記熱交換器を構成するセラミックは、例えば、ＳｉＣ、ＷＣ、Ｂ４Ｃ、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）、窒化アルミニウム、ＴｉＮ、ムライトなどからなるが、特に高い熱伝達率および高い耐熱衝撃性の観点からＳｉＣが推奨される。
【００１１】
更に、上記熱交換器は、３次元（３Ｄ）プリンタを用いることによって、複雑な内外形状についても容易に制作可能である。
また、前記熱交換器の本体の外周面は、前記ラジアントチューブの中空部の内壁面に接触ないし近接している。
更に、前記熱交換器の本体は、前記ラジアントチューブのターン部側である先端部が半球形状であり、かかる先端部に前記複数の放熱用流動路に連通するガス導入溝が位置している。
また、前記熱交換器の放熱用流動路や吸熱用流動路は、螺旋形状の溝あるいは螺旋形状の中空部（孔）の何れかである。
加えて、前記パッキンは、例えば、ペーパー系セラミック繊維質からなるリング形の断熱材を複数個積層したシール材である。
【００１２】
また、本発明には、前記一対のリングパッキンは、無負荷での厚みが何れも少なくとも９ｍｍ以上であると共に、前記熱交換器のフランジを挟持した際に厚みが４〜８ｍｍの範囲にある、ラジアントチューブ式加熱装置（請求項２）も含まれる。
これによれば、通常の厚みが数ｍｍ（約２〜３ｍｍ）のリングパッキンに比べて、２倍以上である９ｍｍ以上の厚みの前記リングパッキンを介して、セラミック製の前記熱交換器のフランジを挟持し、且つその際の厚みが４〜８ｍｍの範囲にある。そのための、前記のようにラジアントチューブの炉内側が下向きに歪んだ場合でも、前記効果（１）を確実に保証することができる。
【００１３】
更に、本発明には、前記熱交換器の放熱用流動路と吸熱用流動路とは、前記本体の外周面および内画面において、同じ複数ずつが隣接しつつ螺旋状に形成されていると共に、上記吸熱用流動路の基端側の開口部には、前記筒体の外周面を包囲する金属製のカバーリングの先端面に突設した複数の爪片が個別に係止している、ラジアントチューブ式加熱装置（請求項３）も含まれる。
これによれば、前記カバーリングによって、前記吸熱用流動路の基端側と前記筒体とを、同軸状にして確実に連通できるので、ラジアントチューブが前記同様の歪みを生じても、予熱された燃焼用エアを前記一端側のバーナ側に確実に送給することも可能となる（効果（３）））。
尚、前記カバーリングは、例えば、ステンレス鋼板の薄板を打ち抜き加工および曲げ加工した後、溶接などにより全体を円筒形状に成形したものである。
【００１４】
加えて、本発明には、前記筒体は、セラミック粉末をバインダ樹脂に含有した円筒体、あるいは複数の円環片を同軸状に連設したものである、ラジアントチューブ式加熱装置（請求項４）も含まれる。
これによれば、ラジアントチューブが前記同様の歪みを生じても、前記吸熱用流動路の基端側と前記筒体とを確実に連通できるので、前記効果（２）、（３）を確実に保証することができる。
尚、前記筒体は、セラミック粉末をバインダ樹脂に含有させた前記素材からなる円筒体と、該素材からなる複数の円環片とを、同軸状にして併用して連続させた形態としても良い。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明のラジアントチューブ式加熱装置の一形態を示す垂直断面図。
【図２】上記ラジアントチューブの他端側に内設する熱交換器の斜視図。
【図３】上記熱交換器をその後端側から視覚した斜視図。
【図４】上記ラジアントチューブの他端側を示す拡大垂直断面図。
【図５】上記熱交換器の後端側に筒体とカバーリングを取り付ける態様を示す斜視図。
【図６】（Ａ）、（Ｂ）はラジアントチューブの他端側に一対のリングパッキンを介して熱交換器のフランジを挟持する前後の状態を示す部分拡大図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下において、本発明を実施するための形態について説明する。
図１は、本発明によるラジアントチューブ式加熱装置（以下、単に加熱装置と称する）１の一形態を示す垂直断面図である。
上記加熱装置１は、図１に示すように、垂直な炉壁（炉体）Ｗを水平方向に沿って貫通するラジアントチューブ２と、該チューブ２の一端部（上流）２ａ側における中空部３の中心部に同軸状に配置された燃焼バーナ４と、上記ラジアントチューブ２の他端部（下流）２ｂ側の中空部３内に配置された熱交換器２０と、を備えている。
尚、上記炉壁Ｗは、例えば、焼鈍炉などの熱処理炉を構成する炉体である。
【００１７】
また、前記ラジアントチューブ２は、例えば、鋳鋼からなる管形状状の一体物であり、側面視で全体がほぼ横向きのＵ字形状を呈し、前記炉壁Ｗを炉外ＯＵＴから炉内ＩＮに向かって水平に貫通し、炉内ＩＮ側の先端には半円形状（Ｕ字形状）に突き出たターン部２ｃを有し、係るターン部２ｃと前記両端部２ａ，２ｂとにわたる全長に沿った中空部３が連続して形成されている。
更に、図１に示すように、上記ターン部２ｃと前記熱交換器２０との間におけるラジアントチューブ２の中空部３内には、後述するセラミックからなり、該中空部３の中心部に沿って配置した中央軸１８と、その周囲に螺旋形状に巻き付けられた熱輻射枠１９とからなる熱輻射体１７が配設されている。
前記熱輻射体１７は、前記パーナ４で燃料と予熱された燃焼用エアとを燃焼させた燃焼済みガスがターン部２ｃを通過する間に、前記ラジアントチューブ２の管壁を介して、前記炉内ＩＮを加熱しているが、上記ターン部２ｃを通過した後でも、上記燃焼済みガスを熱輻射枠１９に沿って螺旋形状に流通することにより、燃焼済みガスの熱を炉内ＩＮ側を更に伝熱させるものである。
【００１８】
前記熱交換器２０は、例えば、高い熱伝導率と高い耐熱衝撃性とを併有するＳｉＣ（シリコンカーバイト：炭化物系セラミック）からなり、図２，図３に示す外観と、図１，図４に示す断面とを有し、例えば、３Ｄプリンタにて製作される。
係る熱交換器２０は、図２，図３に示すように、円筒形状の本体２１と、半球形状の先端部２２と、前記本体２１の後端側に位置する円盤形のフランジ２７とを一体に有している。上記先端部２２には、例えば、６個（複数）のガス導入溝２３が放射方向に沿って対称に形成され、且つ上記本体２１の外周面には、前記６個のガス導入溝２３と個別に連通する６個（複数）の螺旋形状を呈する放熱用流動溝（放熱用流動路）２４が互いに平行に形成されている。
上記ガス導入溝２３と放熱用流動溝２４とは、前記熱輻射体１７を通過した燃焼済みガスである排気ガスに含まれる熱を、前記バーナ４に新たに送給する燃焼用エアを予熱するために活用される。尚、上記放熱用流動溝２４ごとのフランジ２７側は、本体２１の軸方向と平行な６個の凹溝２４ａとなっている。
【００１９】
前記本体２１の中心部には、該本体２１の軸方向に沿った円柱形の還流路（通し孔）２１ａが形成され、該還流路２１ａの周囲を囲む本体２１の内部には、全体が螺旋形状を呈し且つ断面が細長い長方形を呈する６個（複数）の吸熱用流動孔（吸熱用流動路）２５が互いに平行に形成されている。
図１，図４に示すように、６個の上記吸熱用流動孔２５と、６個の前記放熱用流動溝２４とは、本体２１の軸方向に沿って交互に位置している。また、６個の吸熱用流動孔２５は、前記先端部２２の内側の中空部において、それぞれが上記還流路２１ａと連通している。更に、６個の吸熱用流動孔２５は、何れも前記フランジ２７側において本体２１の軸方向と平行な流動孔２５ａとなり、且つ本体２１の円周方向に沿って前記凹溝２４ａと交互に形成されている。係る６個の吸熱用流動孔２５は、上記フランジ２７の基端側の表面において、円形状に沿って開口する６個の開口部２８と個別に連通している。
【００２０】
前記のような熱交換器２０は、図４に示すように、本体２１の外周面と前記ラジアントチューブ２の他端側２ｂとの間において、断熱材からなる円筒形状のシート２６が本体２１の外周面に巻き付けられ、隣接する前記放熱用流動溝２４同士間におけるリークを予防している。更に、前記還流路２１ａ内には、その先端部２２側を除いて、耐熱性の金属パイプ１６がほぼ全長に沿って挿入されている。
また、前記ラジアントチューブ２の他端側２ｂには、６個の前記放熱用流動溝２４と連通する排気用の分岐部１５が形成され、係る分岐部１５には排気管６が垂直に接続されている。
【００２１】
更に、図１，図４に示すように、熱交換器２０のフランジ２７は、その周辺部を前記ラジアントチューブ２の他端部２ｂ側における管端部（管端面）１４と、給気管１１と接続されたＬ型管１２の管端部（管端面）１３との間において、図示で左右（前後）一対で且つ比較的厚肉のリングパッキンＰを介して挟み付け（挟持）されている。
上記リングパッキンＰは、例えば、ペーパー系セラミック繊維質からなるリング形の断熱材を複数個積層したシール材であり、図６（Ａ）に示すような無負荷時の厚みｔ１は、少なくとも９ｍｍ以上である。
【００２２】
一方、図６（Ｂ）に示すように、前記管端部１３，１４間に熱交換器２０の前記フランジ２７を挟んで、複数のボルトｂおよびナットｎにより締め付けられた際の各リングパッキンＰの厚みは、約４〜８ｍｍの範囲となる。
尚、上記管端部１３，１４には、軸方向と平行な複数の貫通孔１３ｈ，１４ｈが貫通しており、前記フランジ２７の周辺部と一対のリングパッキンＰとを挟んだ状態で、上記貫通孔１３ｈ，１４ｈにボルトｂを挿通し且つその雄ネジ部の先端側にナットｎをネジ結合すると、上記フランジ２７の周辺部を両側からリングパッキンＰを介して締め付けている。その結果、熱交換器２０は、前記ラジアントチューブ２の他端部２ｂ側の中空部３内において固定状態とされる。
また、図６（Ｂ）に示すように、上記フランジ２７外周側と、上記管端部１３，１４の内周部との間には、若干の隙間が形成されるていることが望ましい。
【００２３】
図１に示すように、前記Ｌ型管１２の内側には、燃焼用エアの供給パイプ８の水平部７が配管され、該水平部７の内側と前記熱交換器２０の還流路２１ａとの間には、柔軟性および断熱性を併有する筒体３０が同軸状に配設されている。係る筒体３０は、図４，図５に示すように、セラミック粉末をバインダ樹脂に含有させて成形した複数の円環片３０ｒを同軸心に連結した円筒体であり、その内側に前記熱交換器２０の還流路２１ａと連通する中空部３１を有している。尚、複数の上記円環片３０ｒは、互いに接着されて上記筒体３０を形成している。
【００２４】
前記のような筒体３０は、図４，図５に示すように、該筒体３０の外周面を包囲する金属製のカバーリング３２の内側３５に挿入されて支持される。前記カバーリング３２は、その先端面３４側に突設した６個（複数）の爪片３３を、前記前記熱交換器２０のフランジ２７の後端面に開口する６個の開口部２８内に個別に挿入して係止させることにより、フランジ２７の外側に取り付けられる。
即ち、熱交換器２０の還流路２１ａ内に挿入された金属パイプ１６と、前記燃焼用エアの供給パイプ８の水平部７との間は、上記筒体３０を介して連通状態とされている。
【００２５】
尚、図１に示すように、前記燃焼用エアの供給パイプ８は、耐熱性で且つ垂直方向に沿って伸縮可能な蛇腹管１０を介して、前記ラジアントチューブ２の一端部２ａ側の管端を塞ぐ端板５に支持されたホルダ９に連通可能とされている。係るホルダ９は、前記一端部２ａの管端面を塞ぐ端板５を貫通し、該ホルダ９の先端に前記バーナ４を取り付けている。係るホルダ９は、予め霧化した燃料と前記予熱された燃焼用エアとを混合して、得られた燃焼用ガスを前記バーナ４内に圧送し且つ点火することにより、図１に示す火炎Ｆが燃焼バーナ４から噴射される。
【００２６】
以上のような加熱装置１の作用について、以下に説明する。
図１に示すように、ラジアントチューブ２の一端部２ａ側の中空部３内において、バーナ４から火炎Ｆを噴射すると、係る火炎Ｆによって加熱された燃焼済みガスが、図１中の白抜き矢印で示すように、前記ターン部２ｃと熱輻射体１７付近とを流通して、他端部２ｂ側の前記熱交換器２０側に送給される。この間において、上記燃焼済みガスに含まれる熱は、ラジアントチューブ２の管壁を介して、前記炉内ＩＮに輻射熱として放射され、当該炉内ＩＮを所定の温度域に加熱し且つ保持するために利用される。尚、上記燃焼済みガスが熱輻射体１７を螺旋形状の流通することにより通過することにより、上記輻射熱の放射が促進される。
【００２７】
前記ラジアントチューブ２の他端部２ｂ側の中空部３内において、前記熱交換器２０の先端部２２側に送給された前記燃焼済みガスは、図１，図４中の灰色矢印で示すように、６個のガス導入溝２３からこれらに個別に連通する６個の螺旋形状の放熱用流動溝２４を通過した後、前記排気管６から外部に排出される。
一方、新たな燃焼用エアは、図１，図４中の細い白抜き矢印で示すように、前記給気管１１からＬ型管１２内を通過して、前記熱交換器２０のフランジ２７に開口する複数の開口部２８内に圧送された後、直線状の流動孔２５ａおよび螺旋形状の前記吸熱用流動孔２５を通過して、先端部２２の内側の中空部内に送られる。上記燃焼用エアは、複数の上記吸熱用流動孔２５を通過する間に、隣接する複数の放熱用流動溝２４を流通している前記燃焼済みガスからの伝達熱によって徐々に予熱（加熱）されていく。
【００２８】
前記予熱された燃焼用エアは、前記細い白抜き矢印で示すように、熱交換器２０の先端部２２の内側に位置する中空部から前記還流路２１ａ内に挿入された金属パイプ１６内を経て、前記フランジ２７の外側に連通している前記筒体３０の中空部３１内に送給される。係る筒体３０を通過した燃焼用エアは、水平部７を含む前記燃焼エアの供給パイプ８、前記蛇腹管１０、および前記ホルダ９を通過した後、前記バーナ４に送給され、且つ燃料と混合されて前記火炎Ｆを発生させる。
【００２９】
以上のような操作を長期間にわたって繰り替えした場合、前記ラジアントチューブ２のターン部２ｃを含む炉内ＩＮ側が、下向きに若干垂れ下がるような歪みを生じる場合がある。例えば、ラジアントチューブ２の上記ターン部２ｃ付近が下側に数ｍｍ程度で変位する歪み変形を招来する場合がある。
上記ラジアントチューブ２が上記のような歪み変形を生じた場合、前記図４，図６（Ｂ）で示したように、前記熱交換器２０のフランジ２７は、前記ラジアントチューブ２の他端部２ｃの管端部１４と、Ｌ型管１２の管端部１３との間において、無負荷時が比較的厚肉ｔ１であり、且つ前記ボルトｂ・ナットｎの締め付けにより厚みｔ２が約１〜５ｍｍ程度薄くなった一対のリングパッキンＰの間に挟持されている。
【００３０】
その結果、上記一対のリングパッキンＰ厚みの変位した範囲内において、前記熱交換器２０のフランジ２７および本体２１も上記歪みを有するラジアントチューブ２の他端部２ｃの中空部３に容易に追従できる。例えば、前記管端部１４に隣接するリングパッキンＰは、その上部側が大きく圧縮され、且つその下部側が僅かに縮むと共に、前記管端部１３に隣接するリングパッキンＰは、その上部側が僅かに縮み、且つその下部側が大きく圧縮されるように変化する。
従って、前記加熱装置１によれば、前記効果（１）〜（３）を確実に奏することができる。また、前記ラジアントチューブ２の炉内ＩＮ側が、垂直方向の揺れを伴う比較的大きな地震を受けた場合でも、前記効果（１）〜（３）を奏することが可能である。係る観点によれば、比較的大きめの地震に対しても、破損しにくく丈夫な前記加熱装置１と称することも可能である。
【００３１】
本発明は、以上において説明した形態に限定されものではない。
例えば、前記ラジアントチューブ２のターン部２ｃは、横向きのＭ字形状（ほぼΣ形）あるいは横向きのＷ字形状を呈する外形状であっても良い。
また、前記熱交換器２０は、熱伝導性および耐熱衝撃性に優れたＳｉＣ以外のセラミックによって製作したものとしても良い。
更に、前記熱交換器２０の先端部２２の外形は、円錐形状や半楕円球形状を呈しても良い。
また、前記熱交換器２０の放熱用流動溝２４は、前記本体２１内に前記同様形状で内設された螺旋形状の中空孔である放熱用流動孔２４としても良い。
【００３２】
更に、前記熱交換器２０の還流路２１ａに挿入した前記金属パイプ１６を、省略しても良いし、あるいは、金属パイプ１６を活用し且つ前記吸熱用流動孔２５を前記同様の形状とし且つ上記通し孔２１ａ側に開口する螺旋形状の吸熱用流動溝２５としても良い。
また、前記筒体３０は、前記素材からなり且つ前記中空部３１を内設する一体物の円筒体としたり、あるいは、係る円筒体と複数の前記円環片３０ｒとを同軸心状に連設した形態としてもしても良い。
加えて、前記筒体３０は、その一端部（先端）側が前記熱交換器２０の還流路２１ａ内、あるいは前記金属パイプ１６内に進入した形態で、前記フランジ２７に取り付けても良い。この場合、係る筒体３０の外径と前記カバーリング３２の内径とを縮径したものが用いられると共に、係るカバーリング３２の大径部に前記爪片３３が突設された形態とされる。
【産業上の利用可能性】
【００３３】
本発明によれば、金属製のラジアントチューブが経年変化などにより歪みを生じても、前記ラジアントチューブの他端（下流）側に内設したセラミック製の熱交換器が脆性破壊しにくいラジアントチューブ式加熱装置を確実に提供できる。
【符号の説明】
【００３４】
１……………ラジアントチューブ式加熱装置
２……………ラジアントチューブ
２ａ…………一端部（上流側）
２ｂ…………他端部（下流側）
２ｃ…………ターン部
３……………中空部
１３，１４…管端部（管端面）
２０…………熱交換器
２１…………本体
２１ａ………還流路
２４…………放熱用流動溝（放熱用流動路）
２５…………吸熱用流動孔（吸熱用流動路）
２７…………フランジ
２８…………開口部
３０…………筒体
３０ｒ………円環片
３２…………カバーリング
３３…………爪片
Ｗ……………炉壁（炉体）
Ｐ……………リングパッキン
ｔ１，ｔ２…リングパッキンの厚み
ＩＮ…………炉内
ＯＵＴ………炉外
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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