(57)【要約】【課題】Ｗ型ラジアントチューブに作用する熱応力を緩和し、その損傷を防止することにより、長寿命化を図ることができるＷ型ラジアントチューブの支持構造を提供する。【解決手段】バーナー１０を設けた第１直管２と第２直管４との間の第１ベンド３の先端部に、低温支持部２０を設ける。また、第２直管４と第３直管６との間の第１ベンド３寄りの位置には、低温時には隙間があって支持機能を持たないが、高温時には第２直管４を持ち上げて第１ベンド３を低温支持部２０から浮き上がらせる高温支持部２３を設ける。低温支持部２０を設けたので、時間の経過とともに第２直管４の下部に設けられた高温支持部２３の隙間が減少することがない。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
上部の第１直管にバーナーを設けた垂直設置式のＷ型ラジアントチューブを炉体に支持する構造であって、第１直管と第２直管との間の第１ベンドの先端部に、この第１ベンドを低温時に炉体側に支持させる低温支持部を設けるとともに、第２直管と第３直管との間の第１ベンド寄りの位置には、低温時には支持機能を持たないが、高温時には第２直管を持ち上げて第１ベンドを低温支持部から浮き上がらせる高温支持部を設けたことを特徴とするＷ型ラジアントチューブの支持構造。
【請求項２】
第２ベンドと第３ベンドの先端にも、これらの部分を炉体側に支持させる支持部をそれぞれ設けたことを特徴とする請求項１に記載のＷ型ラジアントチューブの支持構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、各種加熱炉の加熱源として炉体内部に設置されるＷ型ラジアントチューブのための支持構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
【特許文献１】特願平８−２７８００３号公報
【０００３】
ラジアントチューブは燃焼ガスが炉内雰囲気と混合しない利点があるため、鋼板の連続焼鈍炉をはじめ、各種の加熱炉において広く用いられている。その多くは放熱面積を確保するためＷ型となっており、その一端または両端にバーナーを備えたものである。
【０００４】
図３は従来のＷ型ラジアントチューブ１を示す図である。Ｗ型ラジアントチューブ１は、図示のように第１直管２、第１ベンド３、第２直管４、第２ベンド５、第３直管６、第３ベンド７、第４直管８を直列に接続したものであり、第１直管２の基部と第４直管８の先端が炉体９に固定されている。またこの例では、第１直管２の基部にバーナー１０が配置されており、第１直管２、第２直管４、第３直管６、第４直管８は垂直面内に配置されている。
【０００５】
図３に示すように、従来は第２直管４と第３直管６との間に支持部１１を、また第３直管６と第４直管８との間に支持部１２を設けるとともに、第３ベンド７の先端部に、この第３ベンド７を炉体側に支持させる支持部１３を設けた支持構造が採用されていた。支持部１１，１２は低温時には隙間を持たせてあるために支持機能を発揮せず、Ｗ型ラジアントチューブ１の右端側は、右側の炉体９から突設した受台１４のみによって支持されている。
【０００６】
このような従来の支持構造は、低温時には支持部１１，１２に隙間を持たせておき、高温時に熱膨張に伴う熱変形が生じたときにのみ支持部１１，１２を密着させて支持機能を発揮させようとするものである。これによって、低温時にも高温時にも常に支持部１１，１２を密着させた場合に生ずる大きな熱応力を回避することができるはずである。
【０００７】
ところが、Ｗ型ラジアントチューブ１の右端側は受台１４のみによって支持されているため、時間の経過とともに第１直管２、第２直管４、第３直管６の重量によって支持部１１，１２の隙間が次第に減少することが避けられない。その結果、これらの支持部１１，１２によりＷ型ラジアントチューブ１の全体の変形が拘束されることとなり、図４に示すように高温時に熱応力が矢印のように上方に伝わり、特に第１直管２に強い熱応力が発生して曲がりや亀裂などの熱損傷を招くという問題があった。
【０００８】
そこで特許文献１及び図５に示されるように、第１ベンド３の先端部にも支持部１５を設けて第１直管２と第２直管４との重量を支え、支持部１２の密着を回避するようにした支持構造が、特開平８−２７８００３号として提案されている。ところが第１直管２にバーナー１０を設けたＷ型ラジアントチューブ１では、第１直管２と第１ベンド３は他の部分よりも非常に高温となる。図５の支持構造はこの高温の第１ベンド３に支持部１５を設けたものであるから、やはり第１直管２に強い熱応力を発生させるという問題が残されていた。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記した従来の問題点を解決して、Ｗ型ラジアントチューブに作用する熱応力を緩和し、その損傷を防止することにより、長寿命化を図ることができるＷ型ラジアントチューブの支持構造を提供するためになされたものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するためになされた本発明は、上部の第１直管にバーナーを設けた垂直設置式のＷ型ラジアントチューブを炉体に支持する構造であって、第１直管と第２直管との間の第１ベンドの先端部に、この第１ベンドを低温時に炉体側に支持させる低温支持部を設けるとともに、第２直管と第３直管との間の第１ベンド寄りの位置には、低温時には支持機能を持たないが、高温時には第２直管を持ち上げて第１ベンドを低温支持部から浮き上がらせる高温支持部を設けたことを特徴とするものである。なお、第２ベンドと第３ベンドの先端にも、これらの部分を炉体側に支持させる支持部をそれぞれ設けた構造とすることが好ましい。
【００１１】
本発明のＷ型ラジアントチューブの支持構造によれば、第１直管と第２直管との間の第１ベンドの先端部に、この第１ベンドを低温時に炉体側に支持させる低温支持部を設けたので、第１直管と第２直管の重量はこの低温支持部により支持される。このため時間が経過しても、第２直管と第３直管との間に設けた高温支持部の隙間が減少することはなく、低温時には十分な隙間を保っている。従って、昇温の途中では第１直管や第２直管は熱膨張を拘束されることがなく、昇温時に生ずる大きな熱応力を回避することができる。しかも第１ベンドを低温時に炉体側に支持させる低温支持部は、高温時には支持機能を失うため第１ベンドは自由に変形可能となり、第１直管２に強い熱応力を発生させることがない。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の好ましい実施形態を示す。
図１は本発明の好ましい実施形態を示す図であり、Ｗ型ラジアントチューブ１は従来と同様に、第１直管２、第１ベンド３、第２直管４、第２ベンド５、第３直管６、第３ベンド７、第４直管８を直列に接続したものであり、第１直管２の基部と第４直管８の先端が炉体９に固定されている。また第１直管２の基部にバーナー１０が配置されており、第１直管２、第２直管４、第３直管６、第４直管８は垂直面内に配置されて垂直設置式とされている。
【００１３】
本発明では、第１直管２と第２直管４との間の第１ベンド３の先端部に、この第１ベンド３を低温時に炉体側に支持させる低温支持部２０が設けられている。この低温支持部２０は第１ベンド３側から延びる突起２１と、炉体側に固定された受台２２とからなるもので、低温時には突起２１は受台２２の上面に密着しており、第１直管２、第１ベンド３、第２直管４の重量を支えている。
【００１４】
また本発明では、第２直管４と第３直管６との間の第１ベンド３寄りの位置に高温支持部２３を設けてある。この高温支持部２３は図１に示すように第２直管４との間に隙間を持たせて形成されており、低温時には支持機能を持たないものである。しかし高温時にはＷ型ラジアントチューブ１の熱膨張に伴って隙間が密着し、図２のように第２直管４を持ち上げて第１ベンド３を前記した低温支持部２０の受台２２から浮き上がらせるようになっている。
【００１５】
なお、第２ベンド５と第３ベンド７の先端にも、これらの部分を炉体側に支持させる支持部２４，２５がそれぞれ設けられている。これらの支持部２４，２５は少なくとも低温時には密着しており、第２直管４、第３直管６、第４直管８の重量を支えることができる。
【００１６】
上記のように構成された本発明の支持構造によれば、低温時における全体の重量は第１ベンド３の低温支持部２０、第２ベンド５の支持部２４、第３ベンド７の支持部２５によってそれぞれ安定に支えられている。このため、時間の経過とともに第２直管４の下部に設けられた高温支持部２３の隙間が減少することがない。
【００１７】
従って高温支持部２３は低温時には隙間を保ち、昇温の途中で初めて第２直管４、第１ベンド３などを支持することとなるので、第１直管２や第２直管４の熱膨張が拘束されることがなく、昇温時に生ずる大きな熱応力を回避することができる。なお、高温時には高温支持部２３は隙間を失い密着するが、従来とは異なり第１ベンド３よりは低温の第２直管４と第３直管６との間に設けられているため、第１直管２に強い熱応力を発生させることがない。
【００１８】
しかも第１ベンド３を低温時に炉体側に支持させる低温支持部２０は、昇温途中で高温支持部２３により持ち上げられて支持機能を失うため、高温時には第１ベンド３は自由に変形可能となる。このため、第１直管２に強い熱応力を発生させることがない。
【００１９】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明のＷ型ラジアントチューブの支持構造は、低温支持部と高温支持部の配置を工夫したものである。これにより、Ｗ型ラジアントチューブに作用する熱応力を緩和してその損傷を防止することができ、従来よりもＷ型ラジアントチューブの長寿命化を図ることができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の好ましい実施形態を示す低温状態の正面図である。
【図２】本発明の好ましい実施形態を示す高温状態の正面図である。
【図３】従来例を示す低温状態の正面図である。
【図４】従来例を示す高温状態の正面図である。
【図５】他の従来例を示す低温状態の正面図である。
【符号の説明】
１  Ｗ型ラジアントチューブ
２  第１直管
３  第１ベンド
４  第２直管
５  第２ベンド
６  第３直管
７  第３ベンド
８  第４直管
９  炉体
１０  バーナー
１１  支持部
１２  支持部
１３  支持部
１４  受台
１５  支持部
２０  低温支持部
２１  突起
２２  受台
２３  高温支持部
２４  支持部
２５  支持部
【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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