(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ラジアントチューブと，
該ラジアントチューブの端部における外周面に装着される円筒部と，該円筒部の一端に設けられた第１フランジとを有し，上記円筒部の内面には段部を介して配設された内径の異なる小径部と大径部とを該大径部が上記第１フランジ側に位置するよう設けてなるブラケットと，
上記ラジアントチューブの端部における外周面に配設されると共に上記ブラケットの大径部内に収納可能な形状を有する押し輪と，
上記ラジアントチューブの端部における外周面に装着されると共に上記ブラケットの大径部において上記段部と上記押し輪との間に配設されるパッキンとを備えており，
上記押し輪と上記パッキンとの合計の第１軸方向長さは，上記大径部の第２軸方向長さよりも大きく設定してあり，
炉壁から突出させたラジアントチューブの端部における外周面に，上記押し輪，上記パッキン及び上記ブラケットを配設して，上記ブラケットの第１フランジを上記炉壁の外面に当接させて固定することにより，上記パッキンを上記押し輪と上記ブラケットの段部との間に挟んで軸方向に圧縮して径方向に膨張させると共に，上記第１軸方向長さと上記第２軸方向長さとの差分を上記パッキンの軸方向における圧縮量として該圧縮量を略一定にし，上記ブラケットと上記ラジアントチューブの端部における外周面との間を密封して，上記ラジアントチューブの端部を上記炉壁に取り付けたことを特徴とするラジアントチューブの取付構造。
【請求項２】
請求項１において，上記ブラケットは，上記円筒部の他端に，バーナノズルを有するバーナボディに設けた接続フランジを固定するための第２フランジを有していることを特徴とするラジアントチューブの取付構造。
【請求項３】
ラジアントチューブと，
該ラジアントチューブの端部における外周面に装着される円筒部と，該円筒部の一端に設けられた第１フランジと，上記円筒部の他端に設けられた第２フランジとを有し，上記円筒部の内面には段部を介して配設された内径の異なる小径部と大径部とを上記小径部が上記第１フランジ側に位置するよう設けてなるブラケットと，
上記ラジアントチューブの端部における外周面に配設されると共に上記ブラケットの大径部内に収納可能な形状を有する押し輪と，
上記ラジアントチューブの端部における外周面に装着されると共に上記ブラケットの大径部において上記段部と上記押し輪との間に配設されるパッキンとを備えており，
上記押し輪と上記パッキンとの合計の第１軸方向長さは，上記大径部の第２軸方向長さよりも大きく設定してあり，
炉壁から突出させたラジアントチューブの端部における外周面に，上記ブラケットを装着すると共に，該ブラケットの第１フランジを上記炉壁の外面に当接させて固定し，さらに上記ブラケットの上記大径部に上記パッキン及び上記押し輪を配設すると共に，上記ブラケットの第２フランジにバーナノズルを有するバーナボディに設けた接続フランジを固定することにより，上記パッキンを上記押し輪と上記ブラケットの段部との間に挟んで軸方向に圧縮して径方向に膨張させると共に，上記第１軸方向長さと上記第２軸方向長さとの差分を上記パッキンの軸方向における圧縮量として該圧縮量を略一定にし，上記ブラケットと上記ラジアントチューブの端部における外周面との間を密封して，上記ラジアントチューブの端部を上記炉壁に取り付けたことを特徴とするラジアントチューブの取付構造。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項において，上記パッキンはグラファイトパッキンであることを特徴とするラジアントチューブの取付構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【技術分野】
本発明は，ラジアントチューブをパッキンにより炉壁に取り付けたラジアントチューブの取付構造に関する。
【０００２】
【従来技術】
従来より，熱処理炉内を加熱するガスバーナによる燃焼ガスをラジアントチューブの内部を通過させて，上記燃焼ガスと上記熱処理炉内のガスとを直接接触させることなく，上記熱処理炉内を加熱することが行われている。
例えば，図５に示すごとく，セラミックス製のラジアントチューブ９を熱処理炉６の炉壁６１に取り付ける際には，押し輪９２，パッキン９３及びブラケット９４を上記炉壁６１より突出させたラジアントチューブ９の端部９１における外周面９１１に装着する。
【０００３】
そして，上記押し輪９２を炉壁６１に固定すると共に上記ブラケット９４をボルト９７１及びナット９７２を介して上記押し輪９２に連結することによって，上記パッキン９３を上記押し輪９２によって押し潰し，上記ラジアントチューブ９の端部９１における外周面９１１と上記ブラケット９４との間を密封して，上記ラジアントチューブ９の端部９１を上記炉壁６１に取り付けている。
そして，上記ブラケット９４にガスバーナ９５を固定して，このガスバーナ９５のバーナノズル９５１より上記熱処理炉内の加熱を行う。
【０００４】
【解決しようとする課題】
ところで，上記熱処理炉６は，上記ガスバーナ９５により，例えば約１１００℃もの高温に加熱して使用することがある。この場合，上記パッキン９３の耐熱温度には限界があり，このパッキン９３の周辺には冷却装置を設けて上記パッキン９３を冷却する必要がある。
しかしながら，上記従来のラジアントチューブ９の取付構造においては，上記パッキン９３の外周側においては，上記ブラケット９４のフランジ９４１，ブラケット９４を連結するボルト９７１及びナット９７２が配設されている。そのため，上記取付構造においては，上記冷却装置を取り付けるための充分なスペースを確保することが困難である。
【０００５】
また，上記ブラケット９４は，上記ナット９７２を締め付けることによって上記押し輪９２に連結されており，上記パッキン９３の押潰し量は，上記ナット９７２の締付けトルクによって左右される。そのため，上記ラジアントチューブ９の取付を行う際には，上記ナット９７２の締付けトルクにより上記パッキン９３の押潰し量を常に管理する必要がある。
【０００６】
本発明は，かかる従来の問題点に鑑みてなされたもので，冷却用スペースを充分に確保して，高温環境下よりパッキンを容易に保護することができると共に，ラジアントチューブの取付の作業性を向上させることができるラジアントチューブの取付構造を提供しようとするものである。
【０００７】
【課題の解決手段】
第１の発明は，ラジアントチューブと，
該ラジアントチューブの端部における外周面に装着される円筒部と，該円筒部の一端に設けられた第１フランジとを有し，上記円筒部の内面には段部を介して配設された内径の異なる小径部と大径部とを該大径部が上記第１フランジ側に位置するよう設けてなるブラケットと，
上記ラジアントチューブの端部における外周面に配設されると共に上記ブラケットの大径部内に収納可能な形状を有する押し輪と，
上記ラジアントチューブの端部における外周面に装着されると共に上記ブラケットの大径部において上記段部と上記押し輪との間に配設されるパッキンとを備えており，
上記押し輪と上記パッキンとの合計の第１軸方向長さは，上記大径部の第２軸方向長さよりも大きく設定してあり，
炉壁から突出させたラジアントチューブの端部における外周面に，上記押し輪，上記パッキン及び上記ブラケットを配設して，上記ブラケットの第１フランジを上記炉壁の外面に当接させて固定することにより，上記パッキンを上記押し輪と上記ブラケットの段部との間に挟んで軸方向に圧縮して径方向に膨張させると共に，上記第１軸方向長さと上記第２軸方向長さとの差分を上記パッキンの軸方向における圧縮量として該圧縮量を略一定にし，上記ブラケットと上記ラジアントチューブの端部における外周面との間を密封して，上記ラジアントチューブの端部を上記炉壁に取り付けたことを特徴とするラジアントチューブの取付構造にある（請求項１）。
【０００８】
本発明のラジアントチューブの取付構造においては，上記押し輪及びパッキンを上記ブラケットの大径部に配設すると共に，上記ブラケットの第１フランジを上記炉壁の外面に当接させている。そのため，上記ブラケットの円筒部が上記炉壁より突出したラジアントチューブの端部の外周面に対向配置される長さを大きくすることができる。そのため，上記ブラケットの円筒部において上記パッキンの配置位置の周辺に大きな冷却用スペースを確保して，この冷却用スペースに冷却装置を取り付けることができる。
そのため，上記取付構造においては，例えば，上記ラジアントチューブ内の燃焼ガスを約１０００℃以上に加熱する高温環境下において使用する場合でも，上記冷却装置により，上記パッキンを上記高温環境下より保護することができる。
【０００９】
また，上記ラジアントチューブの取付構造により，上記パッキンの押潰し量が上記第１フランジの取付の仕方によって左右されることがない。
すなわち，本発明のラジアントチューブの取付を行った際には，上記パッキンの軸方向における圧縮量を，上記押し輪の軸方向長さと上記ブラケットの円筒部における大径部の軸方向長さとの寸法により設定することができる。そのため，上記パッキンの軸方向における圧縮量と径方向における膨張量とがほとんど一定となる。また，上記取付の際に，上記第１フランジを上記炉壁に固定しただけで略一定の押潰し量を確保することができる。
そのため，上記パッキンの押潰し量を管理する必要がなく，上記ラジアントチューブの取付の作業性を向上させることができる。
【００１０】
第２の発明は，ラジアントチューブと，
該ラジアントチューブの端部における外周面に装着される円筒部と，該円筒部の一端に設けられた第１フランジと，上記円筒部の他端に設けられた第２フランジとを有し，上記円筒部の内面には段部を介して配設された内径の異なる小径部と大径部とを上記小径部が上記第１フランジ側に位置するよう設けてなるブラケットと，
上記ラジアントチューブの端部における外周面に配設されると共に上記ブラケットの大径部内に収納可能な形状を有する押し輪と，
上記ラジアントチューブの端部における外周面に装着されると共に上記ブラケットの大径部において上記段部と上記押し輪との間に配設されるパッキンとを備えており，
上記押し輪と上記パッキンとの合計の第１軸方向長さは，上記大径部の第２軸方向長さよりも大きく設定してあり，
炉壁から突出させたラジアントチューブの端部における外周面に，上記ブラケットを装着すると共に，該ブラケットの第１フランジを上記炉壁の外面に当接させて固定し，さらに上記ブラケットの上記大径部に上記パッキン及び上記押し輪を配設すると共に，上記ブラケットの第２フランジにバーナノズルを有するバーナボディに設けた接続フランジを固定することにより，上記パッキンを上記押し輪と上記ブラケットの段部との間に挟んで軸方向に圧縮して径方向に膨張させると共に，上記第１軸方向長さと上記第２軸方向長さとの差分を上記パッキンの軸方向における圧縮量として該圧縮量を略一定にし，上記ブラケットと上記ラジアントチューブの端部における外周面との間を密封して，上記ラジアントチューブの端部を上記炉壁に取り付けたことを特徴とするラジアントチューブの取付構造にある（請求項３）。
【００１１】
本発明においても，上記押し輪及びパッキンを上記ブラケットの大径部に配設すると共に，上記ブラケットの第１フランジを上記炉壁の外面に当接させた取付構造により，上記円筒部におけるパッキンの配置位置の周辺に大きな冷却用スペースを確保すると共にこの冷却用スペースに冷却装置を取り付けて，上記パッキンを上記高温環境下より保護することができる。
また，本発明においても，上記発明と同様にして，上記パッキンの押潰し量を管理する必要がなく，上記ラジアントチューブの取付の作業性を向上させることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
上述した本発明における好ましい実施の形態につき説明する。
上記第１，第２の発明において，上記ラジアントチューブは，Ｃｒを９９．９％以上含有する純クロム材料，Ｃｒを５０％以上含有する高クロム合金，Ｆｅ及びＣｒを含有するＦｅ系メカニカルアロイ又はセラミックス材料より作製することができる。本発明のラジアントチューブの取付構造は，このように高温強度に優れるが溶接が困難な材料をラジアントチューブに用いた場合に，特に効果的に用いることができる。
【００１３】
また，上記第１，第２の発明において，上記ラジアントチューブの端部が上記熱処理炉の炉壁の外面より突出する突出量は，１００ｍｍ以下とすることができる。すなわち，このように，上記ラジアントチューブの取付構造は，上記ラジアントチューブを熱処理炉の炉壁の外面よりあまり突出させることができない場合に特に有効である。
そして，この場合には，上記ラジアントチューブの突出量が少なく，上記パッキンを配設する位置も上記炉壁の外面に近くなる。このような状況下においても，上記ブラケットの第１フランジが炉壁の外面に当接しているため，上記パッキンが位置する円筒部の外周側に冷却用スペースを確保することができる。
【００１４】
上記第１の発明において，上記ブラケットは，上記円筒部の他端に，バーナノズルを有するバーナボディに設けた接続フランジを固定するための第２フランジを有していることが好ましい（請求項２）。
この場合，上記第１の発明のラジアントチューブの取付構造は，上記ブラケットに上記バーナボディを取り付けて，バーナボディを配設した端部の構造として用いることができる。
【００１５】
また，上記第１，第２の発明において，上記パッキンはグラファイトパッキンであることが好ましい（請求項４）。
この場合，高温耐久性に優れる上記グラファイトパッキンの性質により，上記パッキンは高温環境下でも硬化，収縮をほとんどしないため，上記ブラケットと上記ラジアントチューブの端部との間の密封状態を長期間に渡って保つことができる。
【００１６】
【実施例】
以下に，図面を用いて本発明の実施例につき説明する。
（実施例１）
図１に示すごとく，本例のラジアントチューブ１の取付構造は，セラミックス製のラジアントチューブ１の端部１１を，押し輪２，パッキン３及びブラケット４を使用して，熱処理炉６の炉壁６１の外面６０１に固定してなる。
すなわち，上記ブラケット４は，上記ラジアントチューブ１の端部１１における外周面１１１に装着される円筒部４３と，この円筒部４３の一端に設けられた第１フランジ４１とを有している。そして，上記円筒部４３の内面４３０には，段部４３３を介して配設された内径の異なる小径部４３１と大径部４３２とをこの大径部４３２が上記第１フランジ４１側に位置するよう設けている。
【００１７】
上記押し輪２は，上記ラジアントチューブ１の端部１１における外周面１１１に装着されると共に上記ブラケット４の大径部４３２内に収納可能な形状を有している。
また，上記パッキン３は，上記ラジアントチューブ１の端部１１における外周面１１１に装着されると共に上記ブラケット４の大径部４３２において上記段部４３３と上記押し輪２との間に配設されている。
【００１８】
本例のラジアントチューブ１の取付構造は，上記ラジアントチューブ１の端部１１を上記炉壁６１から突出させると共に，上記端部１１における外周面１１１に，上記押し輪２，上記パッキン３及び上記ブラケット４を装着して，上記押し輪２の一端を上記炉壁６１の外面６０１に当接させると共に上記ブラケット４の第１フランジ４１を上記炉壁６１の外面６０１に当接させて固定している。そして，これにより，上記パッキン３を上記押し輪２の他端と上記ブラケット４の段部４３３との間に挟んで軸方向に圧縮することにより径方向に膨張させ，上記ブラケット４と上記ラジアントチューブ１の端部１１における外周面１１１との間を密封して，ラジアントチューブ１の端部１１を上記炉壁６１に取り付けている。
【００１９】
以下に，これを詳説する。
図２に示すごとく，上記ブラケット４は，上記円筒部４３の他端には，バーナノズル５１を有するバーナボディ５に設けた接続フランジ５２を固定するための第２フランジ４２を有している。そして，本例のラジアントチューブ１の取付構造は，上記ブラケット４に上記バーナボディ５を取り付けて，バーナボディ５を配設した端部１１の取付構造として用いる。
【００２０】
また，上記パッキン３は，高温耐久性に優れるグラファイトパッキンとしている。そのため，上記パッキン３は，高温環境下でも硬化，収縮をほとんどすることがなく，上記ブラケット４と上記ラジアントチューブ１の端部１１における外周面１１１との間の密封状態を長期間に渡って保つことができる。
また，本例においては，上記押し輪２は円筒形状を有しており，上記パッキン３は２個が並列に配設されている。
【００２１】
また，上記のごとく，上記ラジアントチューブ１の一方の端部１１には，上記バーナボディ５を配設したが，他方の端部１１には，上記バーナボディ５による燃焼ガスをラジアントチューブ１の外部に排出すると共に上記燃焼ガスによる排熱を利用する熱交換筒が配設してある（図示略）。
このように，ラジアントチューブ１は，その内部を熱処理炉６内を加熱する上記バーナノズル５１による燃焼ガスを通過させて，この燃焼ガスと上記熱処理炉６内のガスとを直接接触させることなく，上記熱処理炉６内を加熱するために用いられる。
【００２２】
なお，上記ラジアントチューブ１の取付構造は，上記各端部１１にそれぞれバーナボディ５を配設して，各バーナノズル５１より交互に燃焼を行うリジェネバーナに対しても使用することができる（図示略）。
【００２３】
また，本例においては，上記押し輪２は，上記炉壁６１に対して当接させて配設したが，押し輪２は，上記炉壁６１に予め設けてあってもよい。
また，上記ラジアントチューブ１を取り付ける炉壁６１は，熱処理炉本体に対して固定するフランジであってもよい。そして，この場合には，上記フランジに上記押し輪２，パッキン３及びブラケット４を使用して上記ラジアントチューブ１の端部１１を取り付けてラジアントチューブ構造体を形成し，このラジアントチューブ構造体を熱処理炉本体に対して取り付けることができる。
【００２４】
本例のラジアントチューブ１の取付構造においては，上記押し輪２及びパッキン３を上記ブラケット４の大径部４３２に配設すると共に，上記ブラケット４の第１フランジ４１を上記炉壁６１の外面６０１に当接させている。
そのため，上記ブラケット４の円筒部４３が上記炉壁６１より突出したラジアントチューブ１の端部１１の外周面１１１に対向配置される長さを大きくすることができる。そのため，上記ブラケット４の円筒部４３において上記パッキン３の配置位置の周辺に大きな冷却用スペース４３５を確保することができる。本例では，上記ブラケット４の円筒部４３の外周面のほぼ全面を開放した状態で上記冷却用スペース４３５を得ることができる。そして，この冷却用スペース４３５に空冷又は水冷等による冷却装置７を取り付けることができる。
【００２５】
そのため，上記ラジアントチューブ１の取付構造においては，例えば，上記ラジアントチューブ１内の燃焼ガスを約１０００℃以上に加熱する高温環境下において使用する場合でも，上記冷却装置７により，上記パッキン３を上記高温環境下より保護することができる。
なお，上記ブラケット４は，上記円筒部４３に予め上記冷却装置７を設けて形成してあってもよい。
【００２６】
また，上記ラジアントチューブ１の取付構造により，上記パッキン３の押潰し量が上記第１フランジ４１の取付の仕方によって左右されることがない。
すなわち，本発明のラジアントチューブ１の取付を行った際には，上記パッキン３の軸方向における圧縮量を，上記押し輪２の軸方向長さと上記ブラケット４の円筒部４３における大径部４３２の軸方向長さとの寸法により設定することができる。そのため，上記パッキン３の軸方向における圧縮量と径方向における膨張量とがほとんど一定となる。また，上記取付の際に，上記第１フランジ４１を上記炉壁６１に固定しただけで略一定の押潰し量を確保することができる。
そのため，上記パッキン３の押潰し量を管理する必要がなく，上記ラジアントチューブ１の取付の作業性を向上させることができる。
【００２７】
また，上記パッキン３が上記ブラケット４と上記ラジアントチューブ１との間を密封していることにより，上記バーナノズル５１によって加熱されたラジアントチューブ１内の燃焼ガスが上記熱処理炉６内のガスと直接接触することを確実に防止することができる。
【００２８】
（実施例２）
図３，図４に示すごとく，本例のラジアントチューブ１の取付構造においては，上記ブラケット４の円筒部４３における小径部４３１を上記第１フランジ４１側に設けると共に，上記押し輪２を上記第２フランジ４２側に配設している。
すなわち，本例のブラケット４は，上記円筒部４３，この円筒部４３の一端に設けた上記第１フランジ４１及び上記円筒部４３の他端に設けた上記第２フランジ４２を有しており，上記円筒部４３の内面４３０には，段部４３３を介して配設された内径の異なる小径部４３１と大径部４３２とを上記小径部４３１が上記第１フランジ４１側に位置するよう設けている。
【００２９】
本例のラジアントチューブ１の取付構造は，炉壁６１から突出させたラジアントチューブ１の端部１１における外周面１１１に，上記ブラケット４を装着すると共に，このブラケット４の第１フランジ４１を上記炉壁６１の外面６０１に当接させて固定している。さらに，上記ブラケット４の上記大径部４３２に上記パッキン３及び上記押し輪２を配設すると共に，上記ブラケット４の第２フランジ４２にバーナノズル５１を有するバーナボディ５に設けた接続フランジ５２を固定している。
【００３０】
そして，これにより，上記パッキン３を上記押し輪２と上記ブラケット４の段部４３３との間に挟んで軸方向に圧縮することにより径方向に膨張させ，上記ブラケット４と上記ラジアントチューブ１の端部１１における外周面１１１との間を密封して，ラジアントチューブ１の端部１１を上記炉壁６１に取り付けている。
なお，上記押し輪２は，上記バーナボディ５の接続フランジ５２に予め設けてあってもよい。
その他は上記実施例１と同様である。
【００３１】
本例のラジアントチューブ１の取付構造によっても，上記実施例１と同様に，上記円筒部４３におけるパッキン３の配置位置の周辺に大きな冷却用スペース４３５を確保すると共にこの冷却用スペース４３５に冷却装置７を取り付けて，上記パッキン３を上記高温環境下より保護することができる。
また，本例においても，上記実施例１と同様に，上記パッキン３の押潰し量を管理する必要がなく，上記ラジアントチューブ１の取付の作業性を向上させることができる。
その他，上記実施例１と同様の作用効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例１における，ラジアントチューブの取付構造を示す説明図。
【図２】実施例１における，ラジアントチューブの取付構造を示す部分拡大説明図。
【図３】実施例２における，ラジアントチューブの取付構造を示す説明図。
【図４】実施例２における，ラジアントチューブの取付構造を示す部分拡大説明図。
【図５】従来例における，ラジアントチューブの取付構造を示す説明図。
【符号の説明】
１．．．ラジアントチューブ，
１１．．．端部，
１１１．．．外周面，
２．．．押し輪，
３．．．パッキン，
４．．．ブラケット，
４１．．．第１フランジ，
４２．．．第２フランジ，
４３．．．円筒部，
４３０．．．内面，
４３１．．．小径部，
４３２．．．大径部，
４３３．．．段部，
４３５．．．冷却用スペース，
５．．．バーナボディ，
５１．．．バーナノズル，
５２．．．接続フランジ，
６．．．熱処理炉，
６１．．．炉壁，
６０１．．．外面，
７．．．冷却装置，
【図１】
0003998490.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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