(57)【要約】【課題】  蓄熱式バーナ炉の実用性を向上させる。【解決手段】  それぞれがバーナと蓄熱体とを有する１対の蓄熱式バーナユニット３０Ｌ，３０Ｒを備えて、それらの一方から放出される燃焼ガスを、炉壁内周面１４に沿って周回させて、他方を介して排気するとともに、燃焼ガスを放出するユニットと排気するユニットとを、繰り返し交互に切換えるように構成された蓄熱式バーナ炉において、各バーナの開口３８Ｌ，３８Ｒを、炉壁内周面の、炉体の軸線方向ＤＡにおいて互いに異なる位置に開口させる。炉体内の軸線方向における炉体内の温度差を比較的小さくできるため、当該蓄熱式バーナ炉の実用性が向上する。【選択図】  図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒内周面形状の炉壁内周面を有する炉体と、
それぞれが、前記炉壁内周面に開口する開口を有し、その開口から前記炉体内部に放出される燃焼ガスが前記炉壁内周面に沿って互いに反対方向に周回するように配置された１対のバーナと、
前記１対のバーナに対応して設けられた１対の蓄熱体と、
前記１対のバーナの一方に、空気を、前記１対の蓄熱体のうちのその一方に対応するものを通過させて供給するとともに、前記１対のバーナの他方の開口から、前記炉体内の前記炉体内の燃焼ガスを、前記１対の蓄熱体のうちのその他方に対応するものを通過させて排出し、空気が供給されるバーナと燃焼ガスが排出される開口を有するバーナとを切換可能な給排気機構と
を備えた蓄熱式バーナ炉であって、
前記１対のバーナの各々の開口が、前記炉体の軸線方向において互いに異なる位置に開口していることを特徴とする蓄熱式バーナ炉。
【請求項２】
前記１対のバーナの各々の開口の前記炉体の軸線方向における離間距離が、開口の直径以上である請求項１に記載の蓄熱式バーナ炉。
【請求項３】
前記１対のバーナの各々の開口の前記炉体の軸線方向における離間距離が、開口の直径の２倍以下である請求項１または請求項２に記載の蓄熱式バーナ炉。
【請求項４】
前記１対のバーナの各々の開口が、前記炉体の周方向において、前記炉壁内周面の全周の１／４以下となる領域内であって、互いに隣接する若しくは互いに重なる位置に開口している請求項１ないし請求項３のいずれか１つに記載の蓄熱式バーナ炉。
【請求項５】
前記１対のバーナ各々の燃焼ガスの放出方向の差が、それらを前記炉体の軸線に直角な平面に投影した場合に、０°以上１８０°以下となっている請求項４に記載の蓄熱式バーナ炉。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、排気熱を利用して供給される空気を加熱する蓄熱式バーナ炉に関する。
【背景技術】
【０００２】
蓄熱体によって蓄えられた排気熱を利用して、燃料ガスとともにバーナに供給される空気を温める蓄熱式バーナを用いた蓄熱式バーナ炉は、リジェネバーナ炉とも呼ばれ、熱効率が良好であるという利点を有している。そのような蓄熱式バーナ炉に関して、本願出願人は、下記特許文献に係る特許を出願した。その文献に記載された蓄熱式バーナ炉は、１対の蓄熱式バーナを備え、それらが、それらの各々から放出される燃焼ガスが円筒内周面形状の炉壁内周面に沿って互いに反対方向に周回するように配置されるとともに、それらによる交互の燃焼が行われるように構成されている。そのような構成により、下記特許文献に記載の蓄熱式バーナ炉は、炉体内の加熱対象物を比較的効率的に加熱することが可能とされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−２３０２７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本出願の発明者は、上記特許文献に記載の蓄熱式バーナ炉に更なる改良を加えることで、その蓄熱式バーナ炉の実用性をさらに向上させることができるとの知見を得た。本発明は、その知見に基づくものであり、さらに実用性高い蓄熱式バーナ炉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】
【０００５】
上記課題を解決するため、本発明の蓄熱式バーナ炉は、
円筒内周面形状の炉壁内周面を有する炉体と、
それぞれが、前記炉壁内周面に開口する開口を有し、その開口から前記炉体内部に放出される燃焼ガスが前記炉壁内周面に沿って互いに反対方向に周回するように配置された１対のバーナと、
前記１対のバーナに対応して設けられた１対の蓄熱体と
前記１対のバーナの一方に、空気を、前記１対の蓄熱体のうちのその一方に対応するものを通過させて供給するとともに、前記１対のバーナの他方の開口から、前記炉体内の燃焼ガスを、前記１対の蓄熱体のうちのその他方に対応するものを通過させて排出し、空気が供給されるバーナと燃焼ガスが排出される開口を有するバーナとを切換可能な給排気機構と
を備えた蓄熱式バーナ炉であって、
前記１対のバーナの各々の開口が、前記炉体の軸線方向において互いに異なる位置に開口していることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
上記のように構成される本発明の蓄熱式バーナ炉によれば、炉体内の軸線方向における炉体内の温度差を比較的小さくでき、そのことによって、実用性の高い蓄熱式バーナ炉が実現することになる。
【発明の態様】
【０００７】
以下に、本願において特許請求が可能と認識されている発明（以下、「請求可能発明」という場合がある）の態様をいくつか例示し、それらについて説明する。各態様は請求項と同様に、項に区分し、各項に番号を付し、必要に応じて他の項の番号を引用する形式で記載する。これは、あくまでも請求可能発明の理解を容易にするためであり、それらの発明を構成する構成要素の組み合わせを、以下の各項に記載されたものに限定する趣旨ではない。つまり、請求可能発明は、各項に付随する記載，実施例の記載等を参酌して解釈されるべきであり、その解釈に従う限りにおいて、各項の態様にさらに他の構成要素を付加した態様も、また、各項の態様から何某かの構成要素を削除した態様も、請求可能発明の一態様となり得るのである。
【０００８】
なお、（１）項の態様は、請求可能発明の前提となる態様であり、（１）項を引用する（２）項以降の態様が請求可能発明の態様となる。ちなみに、以下の各項において、（２）項が請求項１に相当し、（３）項が請求項２に、（４）項が請求項３に、（５）項が請求項４に、（７）項と（８）項とを合わせたものが請求項５に、それぞれ相当する。
【０００９】
（１）円筒内周面形状の炉壁内周面を有する炉体と、
それぞれが、前記炉壁内周面に開口する開口を有し、その開口から前記炉体内部に放出される燃焼ガスが前記炉壁内周面に沿って互いに反対方向に周回するように配置された１対のバーナと、
前記１対のバーナに対応して設けられた１対の蓄熱体と、
前記１対のバーナの一方に、空気を、前記１対の蓄熱体のうちのその一方に対応するものを通過させて供給するとともに、前記１対のバーナの他方の開口から、前記炉体内の燃焼ガスを、前記１対の蓄熱体のうちのその他方に対応するものを通過させて排出し、空気が供給されるバーナと燃焼ガスが排出される開口を有するバーナとを切換可能な給排気機構と
を備えた蓄熱式バーナ炉。
【００１０】
先に説明したように、本項の態様は、請求可能発明の前提となる態様である。上記「燃焼ガス」は、バーナに供給された「燃料ガス」がバーナに供給された「空気」によって燃焼させられたガスであり、一般的に、燃焼ガスは、放出当初には、フレア（火炎）としての形態をとる。つまり、バーナの開口からは、フレアが噴射されることになる。
【００１１】
一般に、炉体の中心、詳しく言えば、炉壁内周面の径方向の中心若しくは中心付近には、坩堝等の加熱対象物が置かれ、一方のバーナから放出される燃焼ガスは、炉壁内周面と加熱対象物との間の空間を、炉壁内周面に沿って、言い換えれば、加熱対象物の外周面に沿って周回する。つまり、炉体の軸線（炉壁内周面の径方向の中心を通って炉壁内周面に平行な線）の回りを、周回する。通常、炉体内は密閉されており、周回する燃焼ガスは、他方のバーナの開口から、その他方のバーナに対応して設けられた蓄熱体を通って排気される。この排気の際に排気熱が蓄熱体に蓄熱され、燃焼に供せられるバーナを他方のバーナに切換えることによって、その他方のバーナに供給される空気が加熱されて供給されることになる。燃焼に供せられるバーナの切換えを繰り返し行うことで、加熱対象物を効率よく加熱することが可能となるのである。
【００１２】
ちなみに、「蓄熱体」については、特に限定されるものではなく、アルミナ，コージライト，ムライト等のセラミック、耐熱鋼、または、セラミックと耐熱鋼との複合材料等を、ハニカム状、細管状、ナゲット状、または、ボール状等に形成した物等を、広く採用することが可能である。
【００１３】
（２）前記１対のバーナの各々の開口が、前記炉体の軸線方向において互いに異なる位置に開口している(1)項に記載の蓄熱式バーナ炉。
【００１４】
本項にいう「炉体の軸線方向」とは、先に説明した「炉体の軸線」の延びる方向であり、その軸線が鉛直となるように当該蓄熱式バーナ炉が配置される場合には、炉体の軸線方向は、上下方向となる。本態様の蓄熱式バーナ炉によれば、一方のバーナから放出される燃焼ガスの周回経路と、他方のバーナから放出される燃焼ガスの周回経路が、軸線方向において異なるため、炉体内の軸線方向における温度差が小さくなる。言い換えれば、軸線方向における炉体内の温度分布が比較的フラットになる。したがって、本態様の蓄熱式バーナ炉によれば、軸線方向において比較的均一に、加熱対象物を加熱することが可能となる。また、本態様の蓄熱式バーナ炉では、１対のバーナの各々の開口が炉体軸線方向において同じ位置に開口している態様と比較して、加熱対象物を効率よく加熱することが可能である。
【００１５】
（３）前記１対のバーナの各々の開口の前記炉体の軸線方向における離間距離が、その開口の直径以上である(2)項に記載の蓄熱式バーナ炉。
【００１６】
（４）前記１対のバーナの各々の開口の前記炉体の軸線方向における離間距離が、その開口の直径の２倍以下である(2)項または(3)項に記載の蓄熱式バーナ炉。
【００１７】
上記２つの項の態様は、１対のバーナの各々の開口の軸線方向の位置に関する相互関係についての限定を加えた態様である。炉体内の軸線方向における温度差を小さくするという効果を実質的に得るためには、前者の態様のように、１対のバーナの各々の開口が、軸線方向において、それら開口の直径以上離れていることが望ましい。一方、１対のバーナだけで炉体内を加熱することに鑑みれば、１対のバーナの各々の開口が離れすぎている場合には、例えば、各所における温度差が逆に大きくなる可能性もある。そのこと等を考慮すれば、後者の態様のように、１対のバーナの各々の開口が、軸線方向において、それら開口の直径の２倍を超えて離れていないことが望ましい。
【００１８】
なお、上記２つの項を、「離間距離」に代えて、軸線方向における１対のバーナの各々の開口の中心の間の距離（以下、「中心間距離」と言う場合がある）で表わせば、その中心間距離は、前者の項の態様では、開口の直径の２倍以上となり、後者の態様では、開口の直径の３倍以下となる。ちなみに、例えば、１対のバーナの各々の開口の直径が互いに異なるような場合には、それらの開口の直径の平均をもって、開口の直径と考えればよい。
【００１９】
（５）前記１対のバーナの各々の開口が、前記炉体の周方向において、前記炉壁内周面の全周の１／４以下となる領域内に開口している(1)項ないし(4)項のいずれか１つに記載の蓄熱式バーナ炉。
【００２０】
（６）前記１対のバーナの各々の開口が、前記炉体の周方向において互いに隣接する若しくは互いに重なる位置に開口している(5)項に記載の蓄熱式バーナ炉。
【００２１】
上記２つの項の態様は、１対のバーナの各々の開口の周方向の位置に関する相互関係についての限定を加えた態様である。前者の態様では、１対のバーナの各々の開口が、それらの開口の中心が炉体の軸線を中心とした角度において９０°以内の炉壁内周面の領域内に収まるように、開口することになる。その態様によれば、１対のバーナの各々が周方向において比較的近い位置に設置されるため、当該蓄熱式バーナ炉自体の配設スペースを比較的小さくすることが可能となる。なお、１対のバーナの各々の開口が、炉体の周方向において、炉壁内周面の全周の１／１２以下となる領域内に開口していること、つまり、１対のバーナの各々の開口が、それらの開口の中心が炉体の軸線を中心とした角度において３０°以内の炉壁内周面の領域内に収まるように開口することが、より望ましい。また、後者の態様によれば、さらに、周方向おいて燃焼ガスが充分に行き亘らない領域を可及的に小さくできるため、周方向における炉体内の温度差を可及的に小さくすることが可能である。なお、詳しく言えば、後者の態様において、「隣接する」とは、１対のバーナの各々の開口が、周方向における離間距離がそれら開口の直径を超えない程度離れていること（中心間距離において開口の直径の２倍を超えない程度離れていること）を意味し、「重なる」とは、１対のバーナの各々の開口が周方向において離れていないこと（周方向における中心間距離が開口の直径以下であること）を意味する。先に説明したように、例えば、１対のバーナの各々の開口の直径が互いに異なるような場合には、それらの開口の直径の平均をもって、開口の直径と考えればよい。
【００２２】
（７）前記１対のバーナ各々の燃焼ガスの放出方向の差が、それらを前記炉体の軸線に直角な平面に投影した場合に、０°以上となっている(5)項または(6)項に記載の蓄熱式バーナ炉。
【００２３】
（８）前記１対のバーナ各々の燃焼ガスの放出方向の差が、それらを前記炉体の軸線に直角な平面に投影した場合に、１８０°以下となっている(5)項ないし(7)項のいずれか１つに記載の蓄熱式バーナ炉。
【００２４】
先の態様のように、１対のバーナの各々の開口が、炉体の周方向において、炉壁内周面の全周の１／４以下となる領域内に開口している場合、１対のバーナの各々の開口から放出される燃焼ガスを炉壁内周面に沿って良好に周回させるには、１対のバーナの各々による燃焼ガスの放出方向を適切なものとすることが望ましい。上記２つの項の態様は、そのような観点に基づく態様であり、それら２つの態様によれば、１対のバーナの各々の開口から放出される燃焼ガスを炉壁内周面に沿って良好に周回させることが可能である。なお、１対のバーナの各々の開口が、炉体の周方向において互いに隣接する若しくは互いに重なる位置に開口している場合には、１対のバーナ各々の燃焼ガスの放出方向の差が、それらを前記炉体の軸線に直角な平面に投影した場合に、８０°以上であることが望ましく、また、１００°以下であることが望ましい。
【００２５】
（９）当該蓄熱式バーナ炉が、さらに、
前記１対のバーナの前記一方のみに燃料ガスを供給するとともに、燃料ガスが供給されるバーナを、空気が供給されるバーナと燃焼ガスが排出される開口を有するバーナとの前記切換に応じて切換可能な燃料ガス供給機構を備えた(1)項ないし(8)項のいずれか１つに記載の蓄熱式バーナ炉。
【００２６】
本態様の蓄熱式バーナ炉によれば、空気の供給先の切換に応じて、効果的に、燃焼ガスの供給先を切換えることができる。
【００２７】
（１０）前記炉体が、それの軸線方向が鉛直方向となるように設置される(1)項ないし(9)項のいずれか１つに記載の蓄熱式バーナ炉。
【００２８】
本項の態様の蓄熱式バーナ炉では、炉壁内周面が炉壁内側面となるような姿勢で炉体が配置される。燃焼ガスの熱は上方に伝達されやすいため、そのように配置された炉体内では、上下の温度差が特に問題となる。軸線方向に１対のバーナの各々の開口が、記炉体の軸線方向において互いに異なる位置に開口している態様の蓄熱式バーナ炉では、炉体内の軸線方向における温度差を小さくすることが可能であるため、その態様と本項の態様との組み合わせによれば、炉体内の上下方向における温度差を比較的小さくできる。したがって、円筒内周面形状の炉壁内周面を有する炉体の多くが本項に示すように設置されることに鑑みれば、その組み合わせ態様は、実用性の高い態様となる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】請求可能発明の実施例としての蓄熱式バーナ炉を全体を示す斜視図である。
【図２】蓋を外した状態の蓄熱式バーナ炉を上方からの視点で示す平面図である。
【図３】蓋を外した状態の蓄熱式バーナ炉の縦断面図である。
【図４】蓄熱式バーナ炉に配設された蓄熱式バーナユニットを示す図である。
【図５】蓄熱式バーナ炉に配設された１対の蓄熱式バーナユニットの各々のバーナの炉壁内周面における開口の位置関係を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、請求可能発明を実施するための形態として、請求可能発明の実施例である蓄熱式バーナ炉を、図を参照しつつ詳しく説明する。なお、請求可能発明は、下記実施例の他、前記〔発明の態様〕の項に記載された形態を始めとして、当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した種々の形態で実施することができる。
【実施例】
【００３１】
≪蓄熱式バーナ炉の基本構成≫
実施例の蓄熱式バーナ炉は、図１に示すように、円筒形状をなす炉体１０と、炉体１０の上部を覆う蓋１２を有している。図２，図３に示すように、炉体１０は、耐火材によって形成されて内周面１４が円筒内周面形状となる炉壁１６を有しており、その内周面１４、つまり、炉壁内周面１４によって、炉の内部空間（以下、単に「炉体内」と略す場合がある）が区画されている。図では、炉体内において、内底面に固定された設置台１８の上に、加熱対象物としての坩堝２０が設置されている。炉体１０の中心軸（炉壁内周面１４の中心軸）を炉体軸線ＣＬと呼べば、坩堝２０は、それの軸線が炉体軸線ＣＬと一致するように配置されており、坩堝２０の外周面と炉壁内周面１４との間には、それらの間隔が一定となる概して円筒状の空間が形成されている。
【００３２】
炉体１０の一外側面には、１対の蓄熱式バーナユニット３０Ｌ，３０Ｒ（以下、単に「バーナユニット３０Ｌ，３０Ｒ」と略す場合があり、「バーナユニット３０」と総称する場合がある）が配設されている。バーナユニット３０Ｌとバーナユニット３０Ｒとは、構造において、互いに左右対称である。以下に、バーナユニット３０Ｌを例にとって、図４を参照しつつ、その構造を説明する。ちなみに、図４（ａ）は、側断面図であり、図４（ｂ），（ｃ）は、ぞれぞれ、図４（ａ）に示す切断面Ａ−Ａ，Ｂ−Ｂにおける断面図である。
【００３３】
バーナユニット３０は、バーナとして機能するバーナ部３２と蓄熱部３４とが一体化されたものである。バーナ部３２は、概して直方体形状をなすセラミック製のブロックであり、燃料ガスが燃焼して生成されるガス、つまり、燃焼ガスを炉体内に放出するための放出路３６を有している。放出路３６は、当該ブロックを貫通して形成されており、炉体内に開口する放出路３６先端の開口３８から、燃料ガスが燃焼するフレア（火炎）が、炉体内に噴射される。放出路３６には、燃料ガス供給孔４０が繋げられており、燃料ガス供給孔４０に差し込まれた燃料ガス供給管４２から供給される燃料ガスが、燃料ガス供給孔４０を介して、放出路３６に導かれる。一方、放出路３６は、基端側において、蓄熱部３４と連通しており、空気は、蓄熱部３４から、放出路３６に導入される。なお、バーナ部３２には、燃料ガスの燃焼を開始するためのパイロットバーナ４４が設けられている。
【００３４】
蓄熱部３４は、仕切板４６を有するハウジング４８の中に、アルミナ製のボール５０（以下、「アルミナボール５０」と総称する場合がある）の集合体が、蓄熱体として、収容されたものである。ちなみに、最もバーナ部３２に近い箇所には、アルミナボール５０が放出路３６にこぼれ落ちることを防止するための工夫が施されている。なお、本蓄熱式バーナ炉は、１対の蓄熱式バーナユニット３０Ｌ，３０Ｒを備えており、それら１対の蓄熱式バーナユニット３０Ｌ，３０Ｒの各々が、バーナ部３２と、アルミナボール５０の集合体とを有していることから、１対のバーナに対応して設けられた１対の蓄熱体を備えていると考えることができる。
【００３５】
蓄熱部３４のハウジング４８の上部には、ハウジング４８の内部に連通する個別給排気管６０が接続されており、空気は、個別給排気管６０からハウジング４８内に導入され、アルミナボール５０の間を順次通過して、バーナ部３２の放出路３６に供給される。その一方で、本蓄熱式バーナユニット３０は、リジェネバーナとして機能するものであり、炉体内の燃焼ガスの排出も、放出路３６の先端の開口３８から行われる。つまり、バーナユニット３０では、後に詳しく説明するが、空気のバーナ部３２への供給を伴う燃料ガスの燃焼プロセスと、燃焼ガスの排気のプロセスとが、交互に繰り返し行われる。その燃焼ガスの排気では、放出路３６に導入された燃焼ガスは、蓄熱部４８の内部に導かれ、アルミナボール５０の間を順次通過して、個別給排気管６０から外部に排気される。この排気において、燃焼ガスの熱が、アルミナボール５０の間を通過する際、アルミナボール５０に蓄熱され、その蓄熱された熱は、次の空気の供給において、空気がアルミナボール５０の間を通過する際、その供給される空気に伝達される。このような作用により、燃料ガスの燃焼の際、バーナ部３２には、排気される燃焼ガスの熱を利用して加熱された空気が供給されることになる。そのため、本蓄熱式バーナ炉は、熱効率の良好な炉となるのである。なお、以下の説明において、バーナユニット３０の構成要素に関し、その構成要素が、バーナユニット３０Ｌ，バーナユニット３０Ｒのいずれのものかを明確にする必要がある場合には、その構成要素の符号にＬ，Ｒのいずれかの添え字を添えることとする。
【００３６】
空気の供給と燃焼ガスの排気とに関連して、本蓄熱式バーナ炉は、給排気機構を有している。図１を参照しつつ詳しく説明すれば、蓄熱式バーナ炉は、４つのポートを有する四方弁６２を有しており、１対のバーナユニット３０Ｌ，３０Ｒにそれぞれ繋がる個別給排気管６０Ｌ，６０Ｒは、四方弁６２の４つのポートのうちの２つであるユニット側ポートに、それぞれ、接続されている。また、残る２つのポートのうちの１つである給気ポートには、ブロア６４に繋がる給気管６６が接続され、もう１つである排気ポートには、排気管６８が接続されている。四方弁６２は、２つのユニット側ポートの一方と給気ポートとを連通し、かつ、２つのユニット側ポートの他方と排気ポートとを連通する状態と、２つのユニット側ポートの他方と給気ポートとを連通し、かつ、２つのユニット側ポートの一方と排気ポートとを連通する状態とを切換えるように、作動させられるようになっている。  
【００３７】
上記四方弁６２の切換により、(a) ブロア６４によって送られる空気が、バーナユニット３０Ｌに対応して設けられたアルミナボール５０の集合体を通過して、バーナユニット３０Ｌのバーナ部３２に供給され、かつ、炉体内の燃焼ガスが、バーナユニット３０Ｒのバーナ部３２の開口３８から、バーナユニット３０Ｒに対応して設けられたアルミナボール５０の集合体を通過して、外部に排出される状態と、(b) ブロア６４によって送られる空気が、バーナユニット３０Ｒのアルミナボール５０の集合体を通過して、バーナユニット３０Ｒのバーナ部３２に供給され、かつ、炉体内の燃焼ガスが、バーナユニット３０Ｌのバーナ部３２の開口３８から、バーナユニット３０Ｌのアルミナボール５０の集合体を通過して、外部に排出される状態とが、切換えられるのである。つまり、本蓄熱式バーナ炉では、個別給排気管６０Ｌ，６０Ｒ，四方弁６２，ブロア６４，給気管６６，排気管６８等を含んで、１対のバーナユニット３０の一方による燃焼プロセスと他方による排気のプロセスを同時に行うとともに、その一方と他方との切換を行うための給排気機構７０を備えているのである。
【００３８】
一方、燃料ガスの供給に関して説明すれば、本蓄熱式バーナ炉は、バーナユニット３０Ｌ，３０Ｒの各々の燃料ガス供給管４２Ｌ，４２Ｒが集められる供給切換弁７２を有し、供給切換弁７２は、燃料ガス主供給管７４に接続されている。燃料ガス主供給管７４を介して送られてくる燃料ガスは、供給切換弁７２の切換によって、バーナユニット３０Ｌ，３０Ｒの一方のバーナ部３２のみに供給される。この切換は、先に説明した給排気機構７０による切換と同期して行われる。詳しく言えば、空気が供給されるバーナ部３２を有するバーナユニット３０のそのバーナ部３２にのみ燃料を供給する。つまり、本蓄熱式バーナ炉では、燃料ガス供給管４２Ｌ，４２Ｒ，供給切換弁７２，燃料ガス主供給管７４を含んで、燃料ガス供給機構７６が構成されているのである。ちなみに、通常の当該蓄熱式バーナ炉の稼働において、給排気機構７０，燃料ガス供給機構７６による切換、および、パイロットバーナ４４による点火は、図示を省略する制御装置（コントローラ）によって、数秒〜数十秒の時間間隔で行われる。
【００３９】
≪蓄熱式バーナ炉におけるバーナの開口の位置と燃焼ガスの流れの関係≫
本蓄熱式バーナ炉において、２つのバーナユニット３０の各々のバーナ部３２が有する放出路３６の開口３８（以下、「バーナの開口３８」と言う場合がある）について説明する。２つのバーナの開口３８Ｌ，３８Ｒは、炉壁内周面１４において、図５に示すように開口している。詳しく説明すれば、炉体軸線ＣＬの延びる方向を炉体軸線方向ＤＡと、開口３８の直径を開口直径ｄとした場合に、２つの開口３８Ｌ，３８Ｒは、炉体軸線方向ＤＡにおいて、互いに異なる位置、具体的には、互いに１．５ｄ離間した位置に開口している。開口３８Ｌ，３８Ｒの中心に関して言い換えれば、炉体軸線方向ＤＡにおける中心間距離が２．５ｄとなる位置に開口している。一方、炉体軸線ＣＬ回りの方向を炉体周方向ＤＣとした場合に、２つの開口３８Ｌ，３８Ｒは、炉体軸線方向ＤＡにおいてぴったりと並ぶ位置に開口している。開口３８Ｌ，３８Ｒの中心に関して言い換えれば、炉体周方向ＤＣにおける中心間距離がｄとなる位置に開口している。
【００４０】
また、開口３８Ｌ，３８Ｒの向き、つまり、開口３８Ｌ，３８Ｒの各々から放出される燃焼ガスの向き（各放出路３６Ｒ，３６Ｌの軸線の向き）に関して言えば、開口３８Ｌから放出される燃焼ガスの向きをＤＥＬ，開口３８Ｒから放出される燃焼ガスの向きをＤＥＲとした場合に、図２，図３に示すように、それら放出方向ＤＥＬ，ＤＥＲは、ともに、略水平方向であり、それらを炉体軸線ＣＬに直角な平面に投影した場合におけるそれらの差は、角度差において、概ね９０°となっている。ちなみに、開口３８Ｌ，３８Ｒからは、フレアが噴射されることから、放出方向ＤＥＬ，ＤＥＲは、フレアの噴射方向と考えることもできる。
【００４１】
蓄熱式バーナ炉の上記基本構成に従えば、図２に示すように、開口３８Ｌから放出される燃焼ガスは、炉壁内周面１４と坩堝２０との間の空間を、炉壁内周面１４に沿って一方向に周回し、その後に、開口３８Ｒから排気され（図２の太実線参照）、一方、開口３８Ｒから放出される燃焼ガスは、炉壁内周面１４と坩堝２０との間の空間を、炉壁内周面１４に沿って上記一方向とは反対方向に周回し、その後に、炉壁開口３８Ｌから排気される（図２の太破線参照）。そして、燃焼ガスが放出される開口３８が繰り返し切換えられることで、加熱対象物である坩堝２０、すなわち、坩堝２０の内容物は、効率よく加熱されることになる。
【００４２】
また、本蓄熱式バーナ炉では、先に説明したように、２つの開口３８Ｌ，３８Ｒは、炉体軸線方向ＤＡにおいて、互いに離れた位置、詳しく言えば、開口直径ｄ以上開口直径の２倍以下の離間距離（具体的には、開口直径ｄの１．５倍である）をおいて離れている。そのため、本蓄熱式バーナ炉では、炉体内の炉体軸線方向ＤＡにおける温度差が比較的小さくなる。詳しく言えば、図３に示すように、放出直後の比較的高温の燃焼ガスが周回する範囲Ｗが比較的大きくなると考えることがでるのである。そのような作用により、本蓄熱式バーナ炉では、炉体軸線方向ＤＡにおける炉体内の温度分布が比較的フラットになり、炉体軸線方向ＤＡにおいて比較的均一に、加熱対象物を加熱することが可能となるのである。
【００４３】
多くの燃焼炉では、炉体内の上下方向の温度分布が問題となる。本蓄熱式バーナ炉では、炉体１０が、炉体軸線方向ＤＡが鉛直方向となるように設置されており、上述した作用によって、上下方向における炉体内の温度分布が改善されることになる。その結果、本蓄熱式バーナ炉は、実用性が高いものとなる。
【００４４】
さらに、本蓄熱式バーナ炉では、図２に示すように、２つの開口３８Ｌ，３８Ｒは、両者ともに、炉体周方向ＤＣにおいて炉壁内周面１４の全周の１／４以下となる領域（炉体軸線ＣＬを中心とした角度において９０°以内の領域）内に開口している。詳しく言えば、炉体周方向ＤＣにおいて炉壁内周面１４の全周の１／１２以下となる領域（炉体軸線ＣＬを中心とした角度において３０°以内の領域ＷＲ）内に開口している。さらに言えば、炉体周方向ＤＣにおいて、互いに隣接する若しくは互いに重なる領域内において開口している（具体的には、互いにぴったりと並ぶように開口している）。そのため、バーナユニット３０Ｌ，３０Ｒを、両者ともに、炉体１０の一外側面に配設することができ、当該蓄熱式バーナ炉の設置スペースは比較的小さくなっている。加えて、炉体周方向ＤＣおいて、放出直後の比較的高温の燃焼ガスが充分に行き亘らない領域が可及的に小さくされており（見方を変えれば、その領域が殆ど存在しないと言える）、炉体周方向ＤＣにおける炉体内の温度差が可及的に小さくされている。
【００４５】
さらにまた、本蓄熱式バーナ炉では、２つの開口３８Ｌ，３８Ｒが、炉体周方向ＤＣにおいて互いに隣接する若しくは互いに重なる領域内に開口しているにも拘わらず、それら２つの開口３８Ｌ，３８Ｒの各々から放出される燃焼ガスは、炉壁内周面１４に沿って良好に周回させられている。そのことは、２つの開口３８Ｌ，３８Ｒの各々から放出される燃焼ガスの放出方向ＤＥＬ，ＤＥＲの差が、角度差において、０°以上１８０°以下、詳しくは、８０°以上１００°以下（具体的には、概ね９０°）となっていること、つまり、そのような放出方向ＤＥＬ，ＤＥＲとなるような姿勢で、１対のバーナユニット３０Ｌ，３０Ｒが配設されていることに、大きく依存してる。
【符号の説明】
【００４６】
１０：炉体    １４：炉壁内周面    ２０：坩堝〔加熱対象物〕  ３０：蓄熱式バーナユニット    ３２：バーナ部〔バーナ〕    ３４：蓄熱部    ３６：放出路    ３８：開口    ５０：アルミナボール〔蓄熱体〕    ７０：給排気機構    ７６：燃料ガス供給機構    ＣＬ：炉体軸線    ｄ：開口直径    ＤＡ：炉体軸線方向    ＤＣ：炉体周方向    ＤＥＬ，ＤＥＲ：放出方向
【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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