(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
蓄熱部を備えた一対のバーナを交互に燃焼させて炉内を加熱し且つ一方のバーナの燃焼中に他方のバーナの蓄熱部で排気熱を回収するようにした蓄熱式交番燃焼システムに用いる給気・排気流路切換装置であって、
箱内を２枚の横仕切りで上室、中室、下室に３分割し、中室を縦仕切りで第１中室と第２中室に仕切り、上室、下室のいずれか一方を給気ブロアに連通接続するための給気孔を有する給気室とし且ついずれか他方を排気ファンに連通接続するための排気孔を有する排気室とし、第１、第２中室のいずれか一方に一方のバーナに連通接続する第１給排気孔を設け且つ他方に他方のバーナに連通接続する第２給排気孔を設け、第１中室と給気室とを仕切る横仕切りに第１給気側弁孔を設け、第１中室と排気室とを仕切る横仕切りに第１排気側弁孔を設け、第１給気側弁孔、第１排気側弁孔のいずれかを塞ぐように上下方向に移動する第１弁と該第１弁を駆動する第１駆動手段とを設け、第２中室と給気室とを仕切る横仕切りに第２給気側弁孔を設け、第２中室と排気室とを仕切る横仕切りに第２排気側弁孔を設け、第２給気側弁孔、第２排気側弁孔のいずれかを塞ぐように上下方向に移動する第２弁と該第２弁を駆動する第２駆動手段とを設けて成ることを特徴とする給気・排気流路切換装置。
【請求項２】
ラジアントチューブにより連通接続した一対の蓄熱部を備えた一対のバーナを交互に燃焼させ且つ一方のバーナの燃焼中に他方のバーナの蓄熱部で排気熱を回収するようにした蓄熱式交番燃焼システムに用いる給気・排気流路切換装置であって、
箱内を２枚の横仕切りで上室、中室、下室に３分割し、中室を縦仕切りで第１中室と第２中室に仕切り、上室、下室のいずれか一方を給気ブロアに連通接続するための給気孔を有する給気室とし且ついずれか他方を外部に排気する排気孔を有する排気室とし、第１、第２中室のいずれか一方に一方のバーナに連通接続する第１給排気孔を設け且つ他方に他方のバーナに連通接続する第２給排気孔を設け、第１中室と給気室とを仕切る横仕切りに第１給気側弁孔を設け、第１中室と排気室とを仕切る横仕切りに第１排気側弁孔を設け、第１給気側弁孔、第１排気側弁孔のいずれかを塞ぐように上下方向に移動する第１弁と該第１弁を駆動する第１駆動手段とを設け、第２中室と給気室とを仕切る横仕切りに第２給気側弁孔を設け、第２中室と排気室とを仕切る横仕切りに第２排気側弁孔を設け、第２給気側弁孔、第２排気側弁孔のいずれかを塞ぐように上下方向に移動する第２弁と該第２弁を駆動する第２駆動手段とを設けて成ることを特徴とする給気・排気流路切換装置。
【請求項３】
ラジアントチューブにより連通接続した蓄熱部を備えた一対のバーナを交互に燃焼させ且つ一方のバーナの燃焼中に他方のバーナの蓄熱部で排気熱を回収するようにした蓄熱式交番燃焼システムに用いる給気・排気流路切換装置であって、
箱内を２枚の横仕切りで上室、中室、下室に３分割し、中室を縦仕切りで第１中室と第２中室に仕切り、上室、下室のいずれか一方を外部から給気する給気孔を有する給気室とし且ついずれか他方を排気ファンに連通接続するための排気孔を有する排気室とし、第１、第２中室のいずれか一方に一方のバーナに連通接続する第１給排気孔を設け且つ他方に他方のバーナに連通接続する第２給排気孔を設け、第１中室と給気室とを仕切る横仕切りに第１給気側弁孔を設け、第１中室と排気室とを仕切る横仕切りに第１排気側弁孔を設け、第１給気側弁孔、第１排気側弁孔のいずれかを塞ぐように上下方向に移動する第１弁と該第１弁を駆動する第１駆動手段とを設け、第２中室と給気室とを仕切る横仕切りに第２給気側弁孔を設け、第２中室と排気室とを仕切る横仕切りに第２排気側弁孔を設け、第２給気側弁孔、第２排気側弁孔のいずれかを塞ぐように上下方向に移動する第２弁と該第２弁を駆動する第２駆動手段とを設けて成ることを特徴とする給気・排気流路切換装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、蓄熱部を備えた一対のバーナを交互に燃焼させ、排気を蓄熱部を通して排出することにより排熱回収を行って熱効率を良くするようにした蓄熱式交番燃焼システムにおいて給気・排気流路を切換えるための給気・排気流路切換装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
蓄熱部１を備えた一対のバーナ２（２ａ、２ｂ）を交互に燃焼させ、排気を蓄熱部１を通して排出することにより排熱回収しながら工業用の炉２４の加熱を高効率に行う蓄熱式交番燃焼システムにおいて、空気の給気及び排気の流路切換手段として従来にあっては、図１２に示すように、１つのバーナ２当たり給気用、排気用の開閉弁３０を各１個ずつ設け、１対２台のバーナ２に合計４個の開閉弁３０を用いる方法が広く用いられている。図中７は給気ブロア、１０は排気ファン、２７ａ，２７ｂはそれぞれ開閉弁２６ａ、２６ｂを有する燃料供給路である。
【０００３】
また、流路切換手段の他の従来例としては、図１３に示すように上記開閉弁３０の４台分を１台でまかなうことができる４方弁３１が用いられている。
【０００４】
ところが上記従来例のうち前者の従来例である開閉弁３０を４個用いるものにおいては、４個の開閉弁３０を設けるためのスペースが必要で、また、制御が複雑でコストがかかり、故障要因が増加するという問題がある。
【０００５】
また、上記従来例のうち後者の従来例である４方弁３１を用いるものにおいては、バーナ２をオン／オフ燃焼制御する場合、オフの間もバーナ２に空気を供給し続けることになるので、加熱効率の低下を招くという問題がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、１個の給気・排気流路切換装置で流路の切換えができてスペースを取らず、しかも、オン／オフ燃焼制御する場合、オフの間もバーナへの空気流入を停止することができ、また、構造が簡単でシール性を容易に確保することができる給気・排気流路切換装置を提供することを課題とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明に係る給気・排気流路切換装置は、蓄熱部１を備えた一対のバーナ２を交互に燃焼させて炉２４内を加熱し且つ一方のバーナ２ａの燃焼中に他方のバーナ２ｂの蓄熱部１で排気熱を回収するようにした蓄熱式交番燃焼システムに用いる給気・排気流路切換装置であって、箱３内を２枚の横仕切り４で上室５ａ、中室６、下室５ｂに３分割し、中室６を縦仕切り２５で第１中室６ａと第２中室６ｂに仕切り、上室５ａ、下室５ｂのいずれか一方を給気ブロア７に連通接続するための給気孔８を有する給気室９とし且ついずれか他方を排気ファン１０に連通接続するための排気孔１１を有する排気室１２とし、第１、第２中室６ａ、６ｂのいずれか一方に一方のバーナ２ａに連通接続する第１給排気孔２１を設け且つ他方に他方のバーナ２ｂに連通接続する第２給排気孔２２を設け、第１中室６ａと給気室９とを仕切る横仕切り４に第１給気側弁孔１３を設け、第１中室６ａと排気室１２とを仕切る横仕切り４に第１排気側弁孔１４を設け、第１給気側弁孔１３、第１排気側弁孔１４のいずれかを塞ぐように上下方向に移動する第１弁１５と該第１弁１５を駆動する第１駆動手段１６とを設け、第２中室６ｂと給気室９とを仕切る横仕切り４に第２給気側弁孔１７を設け、第２中室６ｂと排気室１２とを仕切る横仕切り４に第２排気側弁孔１８を設け、第２給気側弁孔１７、第２排気側弁孔１８のいずれかを塞ぐように上下方向に移動する第２弁１９と該第２弁１９を駆動する第２駆動手段２０とを設けて成ることを特徴とするものである。
【０００８】
このような構成とすることで、一方のバーナ２ａが燃焼する際には第１駆動手段１６を駆動して第１弁１５で第１排気側弁孔１４を閉じ、第２駆動手段２０を駆動して第２弁１９で第２給気側弁孔１７を閉じることで、給気ブロア７から給気室９に強制的に給気される空気を第１給気側弁孔１３、第１中室６ａ、第１給排気孔２１という経路で一方のバーナ２ａ側に供給すると共に、排気ファン１０による吸引により他方のバーナ２ｂの蓄熱部１で排気熱を回収された排気を第２給排気孔２２、第２中室６ｂ、第２排気側弁孔１８、排気室１２、排気孔１１という経路で排気するものである。また、バーナ２の燃焼を切換えて他方のバーナ２ｂが燃焼する際には第１駆動手段１６を駆動して第１弁１５で第１給気側弁孔１３を閉じ、第２駆動手段２０を駆動して第２弁１９で第２排気側弁孔１８を閉じることで、給気ブロア７から給気室９に強制的に給気される空気を第２給気側弁孔１７、第２中室６ｂ、第２給排気孔２２という経路で他方のバーナ２ｂ側に供給すると共に、排気ファン１０による吸引により一方のバーナ２ａの蓄熱部１で排気熱を回収された排気を第１給排気孔２１、第１中室６ａ、第１排気側弁孔１４、排気室１２、排気孔１１という経路で排気するものである。また、バーナ２をオン／オフ燃焼制御する場合、両バーナ２ａ、２ｂの燃焼を一時的に停止するオフの際は、第１の弁１５を第１中室６ａ内の中間に位置させて第１給気側弁孔１３、第１排気側弁孔１４を共に開とし、第２の弁１９を第２中室６ｂ内の中間に位置させて第２給気側弁孔１７、第２排気側弁孔１８を共に開とすることで、給気ブロア７から給気室９に強制的に給気される空気が第１給気側弁孔１３又は第２給気側弁孔１７から第１中室６ａ又は第２中室６ｂに供給されるが、第１中室６ａ又は第２中室６ｂに供給された空気を排気ファン１０により第２排気側弁孔１４又は第２排気側弁孔１８から強制的に排気し、このように第１中室６ａ又は第２中室６ｂに供給された空気を第２排気側弁孔１４又は第２排気側弁孔１８にショートパスして排気ファン１０で強制的に排気することで、一方又は他方のバーナ２側に空気が流れて炉内を冷やすのを防止できるようになっており、再び一方又は他方のバーナ２を燃焼させる場合には上記第１弁１５、第２弁１９を移動するだけで即座にいずれかのバーナ２側に燃焼用の空気を供給できるものである。
【０００９】
また、ラジアントチューブ２８により連通接続した蓄熱部１を備えた一対のバーナ２を交互に燃焼させ、一方のバーナ２ａの燃焼中に他方のバーナ２ｂの蓄熱部１で排気熱を回収するようにした蓄熱式交番燃焼システムに用いる給気・排気流路切換装置であって、箱３内を２枚の横仕切り４で上室５ａ、中室６、下室５ｂに３分割し、中室６を縦仕切り２５で第１中室６ａと第２中室６ｂに仕切り、上室５ａ、下室５ｂのいずれか一方を給気ブロア７に連通接続するための給気孔８を有する給気室９とし且ついずれか他方を外部に排気する排気孔１１’を有する排気室１２とし、第１、第２中室６ａ、６ｂのいずれか一方に一方のバーナ２ａに連通接続する第１給排気孔２１を設け且つ他方に他方のバーナ２ｂに連通接続する第２給排気孔２２を設け、第１中室６ａと給気室９とを仕切る横仕切り４に第１給気側弁孔１３を設け、第１中室６ａと排気室１２とを仕切る横仕切り４に第１排気側弁孔１４を設け、第１給気側弁孔１３、第１排気側弁孔１４のいずれかを塞ぐように上下方向に移動する第１弁１５と該第１弁１５を駆動する第１駆動手段１６とを設け、第２中室６ｂと給気室９とを仕切る横仕切り４に第２給気側弁孔１７を設け、第２中室６ｂと排気室１２とを仕切る横仕切り４に第２排気側弁孔１８を設け、第２給気側弁孔１７、第２排気側弁孔１８のいずれかを塞ぐように上下方向に移動する第２弁１９と該第２弁１９を駆動する第２駆動手段２０とを設けて成ることを特徴とするものであってもよい。
【００１０】
このような構成とすることで、一方のバーナ２ａが燃焼する際には第１駆動手段１６を駆動して第１弁１５で第１排気側弁孔１４を閉じ、第２駆動手段２０を駆動して第２弁１９で第２給気側弁孔１７を閉じることで、給気ブロア７から給気室９に強制的に押し込み給気される燃焼用の空気を第１給気側弁孔１３、第１中室６ａ、第１給排気孔２１という経路で一方のバーナ２ａ側に供給すると共に、他方のバーナ２ｂの蓄熱部１で排気熱を回収された排気を第２給排気孔２２、第２中室６ｂ、第２排気側弁孔１８、排気室１２、排気孔１１’という経路で外部に排気するものである。また、バーナ２の燃焼を切換えて他方のバーナ２ｂが燃焼する際には第１駆動手段１６を駆動して第１弁１５で第１給気側弁孔１３を閉じ、第２駆動手段２０を駆動して第２弁１９で第２排気側弁孔１８を閉じることで、給気ブロア７から給気室９に強制的に押し込み給気される空気を第２給気側弁孔１７、第２中室６ｂ、第２給排気孔２２という経路で他方のバーナ２ｂ側に供給すると共に、一方のバーナ２ａの蓄熱部１で排気熱を回収された排気を第１給排気孔２１、第１中室６ａ、第１排気側弁孔１４、排気室１２、排気孔１１’という経路で外部に排気するものである。また、バーナ２をオン／オフ燃焼制御する場合、両バーナ２ａ、２ｂの燃焼を一時的に停止するオフの際は、第１の弁１５及び第２の弁１９でそれぞれ第１給気側弁孔１３、第２給気側弁孔１７を閉とすることで、給気ブロア７から給気室９に強制的に給気される空気が第１中室６ａ、第２中室６ｂに流れないようにでき、これにより一方又は他方のバーナ２側に空気が流れて蓄熱部１を有するバーナ２やラジアントチューブ２８が冷やされるのが防止されるようになっており、再び一方又は他方のバーナ２を燃焼させる場合には上記第１弁１５、第２弁１９を移動するだけで即座にいずれかのバーナ２側に燃焼用の空気を供給できるものである。
【００１１】
更に、ラジアントチューブ２８により連通接続した蓄熱部１を備えた一対のバーナ２を交互に燃焼させ、一方のバーナ２ａの燃焼中に他方のバーナ２ｂの蓄熱部１で排気熱を回収するようにした蓄熱式交番燃焼システムに用いる給気・排気流路切換装置であって、箱３内を２枚の横仕切り４で上室５ａ、中室６、下室５ｂに３分割し、中室６を縦仕切り２５で第１中室６ａと第２中室６ｂに仕切り、上室５ａ、下室５ｂのいずれか一方を外部から給気する給気孔８’を有する給気室９とし且ついずれか他方を排気ファン１０に連通接続するための排気孔１１を有する排気室１２とし、第１、第２中室６ａ、６ｂのいずれか一方に一方のバーナ２ａに連通接続する第１給排気孔２１を設け且つ他方に他方のバーナ２ｂに連通接続する第２給排気孔２２を設け、第１中室６ａと給気室９とを仕切る横仕切り４に第１給気側弁孔１３を設け、第１中室６ａと排気室１２とを仕切る横仕切り４に第１排気側弁孔１４を設け、第１給気側弁孔１３、第１排気側弁孔１４のいずれかを塞ぐように上下方向に移動する第１弁１５と該第１弁１５を駆動する第１駆動手段１６とを設け、第２中室６ｂと給気室９とを仕切る横仕切り４に第２給気側弁孔１７を設け、第２中室６ｂと排気室１２とを仕切る横仕切り４に第２排気側弁孔１８を設け、第２給気側弁孔１７、第２排気側弁孔１８のいずれかを塞ぐように上下方向に移動する第２弁１９と該第２弁１９を駆動する第２駆動手段２０とを設けて成ることを特徴とするものであってもよい。
【００１２】
このような構成とすることで、一方のバーナ２ａが燃焼する際には第１駆動手段１６を駆動して第１弁１５で第１排気側弁孔１４を閉じ、第２駆動手段２０を駆動して第２弁１９で第２給気側弁孔１７を閉じることで、排気ファン１０による強制的な吸引により給気孔８’から給気室９に吸引された空気を第１給気側弁孔１３、第１中室６ａ、第１給排気孔２１という経路で一方のバーナ２ａ側に供給すると共に、他方のバーナ２ｂの蓄熱部１で排気熱を回収された排気を第２給排気孔２２、第２中室６ｂ、第２排気側弁孔１８、排気室１２、排気孔１１という経路で排気ファン１０により吸引して外部に排気するものである。また、バーナ２の燃焼を切換えて他方のバーナ２ｂが燃焼する際には第１駆動手段１６を駆動して第１弁１５で第１給気側弁孔１３を閉じ、第２駆動手段２０を駆動して第２弁１９で第２排気側弁孔１８を閉じることで、排気ファン１０による強制的な吸引により給気孔８’から給気室９に吸引された空気を第２給気側弁孔１７、第２中室６ｂ、第２給排気孔２２という経路で他方のバーナ２ｂ側に供給すると共に、一方のバーナ２ａの蓄熱部１で排気熱を回収された排気を第１給排気孔２１、第１中室６ａ、第１排気側弁孔１４、排気室１２、排気孔１１という経路で排気ファン１０により吸引して外部に排気するものである。また、バーナ２をオン／オフ燃焼制御する場合、両バーナ２ａ、２ｂの燃焼を一時的に停止するオフの際は、第１の弁１５及び第２の弁１９でそれぞれ第１排気側弁孔１４、第２排気側弁孔１８を閉とすることで、第１中室６ａ又は第２中室６ｂ内の排気が排気ファン７で吸引されないようにし、これにより一方又は他方のバーナ２側に排気ファン７による吸引で空気が流れて蓄熱部１を有するバーナ２やラジアントチューブ２８が冷やれるのが防止されるようになっており、再び一方又は他方のバーナ２を燃焼させる場合には上記第１弁１５、第２弁１９を移動するだけで即座にいずれかのバーナ２側に燃焼用の空気を供給できるものである。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を添付図面に示す実施形態に基づいて説明する。
【００１４】
図１には本発明の給気・排気流路切換装置の一実施形態を示す断面図が示してあり、図２には本発明の給気・排気流路切換装置を用いた蓄熱式交番燃焼システムの概略構成図が示してある。
【００１５】
図２に示すように炉２４に一対のバーナ２が設けてあり、この一対のバーナ２にはそれぞれセラミック製の小球（例えば１０〜２０ｍｍ）が充填された蓄熱部１が備えてあり、両バーナ２の蓄熱部１が給気・排気流路切換装置Ａを介して給気ブロア７と排気ファン１０とに接続してあり、また、一対のバーナ２ａにそれぞれ燃料ガスを供給する燃料供給路２６７、２７ｂにはそれぞれ開閉弁２６ａ、２６ｂが設けてあり、上記開閉弁２６ａ、２６ｂの開閉制御と給気・排気流路切換装置Ａによる給気・排気流路の切換え制御を行うことで一対のバーナ２を交互に燃焼させるようになっており、一方のバーナ２ａ（又は他方のバーナ２ｂ）の燃焼中に他方のバーナ２ｂ（又は一方のバーナ２ａ）が給気路が排気路として使用されるようにし、排ガスの熱を蓄熱部１で回収してバーナ２の燃焼を切換えた際に供給する燃焼用の空気を上記蓄熱部１に蓄熱した熱で予熱するようにしてある。
【００１６】
給気・排気流路切換装置Ａは図１に示すようなもので、外殻が略直方体形状をした箱３により構成してあり、この箱３内を２枚の横仕切り４で上室５ａ、中室６、下室５ｂに３分割してあり、更に中室６を縦仕切り２５で第１中室６ａと第２中室６ｂに仕切ってある。
【００１７】
上室５ａ、下室５ｂのいずれか一方が給気ブロア７に連通接続するための給気孔８を有する給気室９となっており、いずれか他方が排気ファン１０に連通接続するための排気孔１１を有する排気室１２となっている。添付図面に示す実施形態では下室５ｂが給気室９となり、上室５ａが排気室１２となっているが、下室５ｂが排気１２、上室５ａが給気室９であってもよい。
【００１８】
第１、第２中室６ａ、６ｂのいずれか一方には一方のバーナ２ａに連通接続する第１給排気孔２１を設けてあり、第１、第２中室６ａ、６ｂのいずれか他方には他方のバーナ２ｂに連通接続する第２給排気孔２２を設けてある。
【００１９】
第１中室６ａと給気室９とを仕切る横仕切り４に第１給気側弁孔１３を設けてあり、第１中室６ａと排気室１２とを仕切る横仕切り４に第１排気側弁孔１４を設けてあって、この第１給気側弁孔１３と第１排気側弁孔１４とは上下に対向するように形成してある。第１中室６ａ内には上記第１給気側弁孔１３、第１排気側弁孔１４のいずれかを塞ぐように上下方向に移動する板状をした第１弁１５が配置してあり、この第１弁１５はピストンシリンダ装置のような第１駆動手段１６により上下方向に移動するようになっている。
【００２０】
また、第２中室６ｂと給気室９とを仕切る横仕切り４に第２給気側弁孔１７を設けてあり、第２中室６ｂと排気室１２とを仕切る横仕切り４に第２排気側弁孔１８を設けてあって、この第２給気側弁孔１７と第２排気側弁孔１８とは上下に対向するように形成してある。第２中室６ｂ内には上記第２給気側弁孔１７、第２排気側弁孔１８のいずれかを塞ぐように上下方向に移動する板状をした第２弁１９が配置してあり、この第２弁１９はピストンシリンダ装置のような第２駆動手段２０により上下方向に移動するようになっている。
【００２１】
そして、上記のような構成の給気・排気流路切換装置Ａの給気孔８に給気ブロア７を連通接続し、排気孔１１に排気ファン１０を連通接続し、第１給排気孔２１を一方のバーナ２ａの蓄熱部１に連通接続し、第２給排気孔２２を他方のバーナ２ｂの蓄熱部１に連通接続して図２に示すような本発明の給気・排気流路切換装置Ａを用いた蓄熱式交番燃焼システムを構成する。
【００２２】
しかして、一方のバーナ２ａが燃焼する際には第１駆動手段１６を駆動して第１弁１５で第１排気側弁孔１４を閉じ、第２駆動手段２０を駆動して第２弁１９で第２給気側弁孔１７を閉じ、給気ブロア７により給気室９に強制的に給気される空気を第１給気側弁孔１３、第１中室６ａ、第１給排気孔２１という経路で一方のバーナ２ａ側に供給する。この場合、開閉弁２６ａが開、開閉弁２６ｂが閉となるように制御部（図示せず）により制御されるので、上記一方のバーナ２ａに供給される燃焼用の空気が燃料供給路２７ａから供給される燃料ガスに混合し、バーナ２ａが燃焼状態となる。また、排気ファン１０による吸引により炉２４内の高温排気が他方のバーナ２ｂ側に吸い込まれて蓄熱部１で排気熱を回収され、この蓄熱部１で排気熱を回収された排気を第２給排気孔２２、第２中室６ｂ、第２排気側弁孔１８、排気室１２、排気孔１１という排気経路で排気ファン１０により吸い込んで外部に排気する。図３に本例の場合における給気・排気流路切換装置Ａ内の給気・排気の流れを示す。
【００２３】
所定時間経過後にバーナ２の燃焼を切換えて他方のバーナ２ｂを燃焼させるのであるが、この場合、制御部により開閉弁２６ａが閉、開閉弁２６ｂが開となるように切換え、第１駆動手段１６を駆動して第１弁１５で第１給気側弁孔１３を閉じ、第２駆動手段２０を駆動して第２弁１９で第２排気側弁孔１８を閉じるように制御する。このように切換え制御することで、給気ブロア７により給気室９に強制的に給気される空気を第２給気側弁孔１７、第２中室６ｂ、第２給排気孔２２という経路で他方のバーナ２ｂ側に供給するのであるが、この場合他方のバーナ２ｂの蓄熱部１に蓄熱された熱により上記燃焼用に供給される空気が加熱され、この加熱された燃焼用の空気が燃料供給路２７ｂから供給される燃料ガスに混合し、他方のバーナ２ｂが燃焼状態となる。また、排気ファン１０による吸引により炉内の高温排気が一方のバーナ２ｂ側に吸い込まれて蓄熱部１で排気熱を回収され、この蓄熱部１で排気熱を回収された排気を第１給排気孔２１、第１中室６ａ、第１排気側弁孔１４、排気室１２、排気孔１１という排気経路で排気ファン１０により吸い込んで外部に排気する。図４に本例の場合における給気・排気流路切換装置Ａ内の給気・排気の流れを示す。
【００２４】
上記のようにして両バーナ２ａ、２ｂを交互に燃焼させて炉２４内を加熱するのであるが、炉２４内温度が所定温度よりも高くなると両バーナ２ａ、２ｂを一時的にオフにして温度制御する（つまりバーナ２をオン／オフ燃焼制御する）ものである。ここで、両バーナ２ａ、２ｂの燃焼を一時的に停止するオフの際は、図５に示すように、制御部により第１駆動手段１６を駆動して第１の弁１５を第１中室６ａ内の中間に位置させて第１給気側弁孔１３、第１排気側弁孔１４を共に開とし、第２駆動手段２０を駆動して第２の弁１９を第２中室６ｂ内の中間に位置させて第２給気側弁孔１７、第２排気側弁孔１８を共に開とする。これにより、給気ブロア７から給気室９に強制的に給気される空気が第１給気側弁孔１３又は第２給気側弁孔１７から第１中室６ａ又は第２中室６ｂに供給されるが、第１中室６ａ又は第２中室６ｂに供給された空気を排気ファン１０により第２排気側弁孔１４又は第２排気側弁孔１８から強制的に排気されるものである。このように第１中室６ａ又は第２中室６ｂに供給された空気を第２排気側弁孔１４又は第２排気側弁孔１８にショートパスして排気ファン１０で強制的に排気することで、一方又は他方のバーナ２側に空気が流れて炉内が冷やされるという事態が生じないようになっている。しかも、両バーナ２の燃焼がオフの際に上記のように給気ブロア７，排気ファン１０の運転は停止していないので、再び一方又は他方のバーナ２を燃焼させる際上記第１弁１５、第２弁１９を図３又は図４のように移動するだけで即座にいずれかのバーナ２側に燃焼用の空気を供給できて安定した燃焼が得られるのである。
【００２５】
次に、図６乃至図８に基づいて本発明の他の実施形態につき説明する。本実施形態の給気・排気流路切換装置Ａの基本的構成は前述の図１に示すものと同じ構成であり、前述の実施形態のものが給気室９に設けた給気孔８に給気ブロア７を連通接続し、排気室１２に設けた排気孔１１に排気ファン１０を連通接続するようになっているが、本実施形態においては、給気室９に設けた給気孔８に給気ブロア７を連通接続し、排気孔１１（図６乃至図８では排気孔１１’として表している）には排気ファンを接続しないようにした点が異なるものである。すなわち、本実施形態における給気・排気流路切換装置Ａは、図７に示すように、両バーナ２ａ、２ｂをラジアントチューブ２８により連通接続したいわゆるラジアントチューブ式の蓄熱式交番燃焼システムに用いられるものであり、給気ブロア７による強制給気により、同時に排気孔１１’からの排気を行うようにしている点が異なるものである。
【００２６】
しかして、２個のバーナ２ａ、２ｂを交互に燃焼させるに当たっては、前述の実施形態と同様にして行うものであり、この場合給気・排気は給気ブロア７の運転のみにより行うが、給気・排気流路切換装置Ａ内における給気・排気の切換えは前述の図３、図４の状態を交互に切換えることで行われ、これらの切換えの作用は前述の実施形態と同様であるので説明を省略するが、両バーナ２ａ、２ｂの燃焼を一時的に停止するオフの際の制御が異なるので、この点につき説明する。すなわち、両バーナ２ａ、２ｂの燃焼を一時的に停止するオフの際は図８に示すように、制御部により第１駆動手段１６、第２駆動手段２０を駆動して第１の弁１５及び第２の弁１９でそれぞれ第１給気側弁孔１３、第２給気側弁孔１７を閉となるように制御するものであり、これにより給気ブロア７から給気室９に強制的に給気される空気が第１中室６ａ、第２中室６ｂに流れないようにして、一方又は他方のバーナ２側に空気が流れて蓄熱部１を備えたバーナ２やラジアントチューブ２８を冷やすことがないものである。しかも、本実施形態においても両バーナ２の燃焼がオフの際に上記のように給気ブロア７，排気ファン１０の運転は停止していないので、再び一方又は他方のバーナ２を燃焼させる際は上記第１弁１５、第２弁１９を図３又は図４のように移動するだけで即座にいずれかのバーナ２側に燃焼用の空気を供給できて安定した燃焼が得られるのである。
【００２７】
次に、図９乃至図１１に基づいて本発明の他の実施形態につき説明する。本実施形態の給気・排気流路切換装置Ａの基本的構成は前述の図１に示すものと同じ構成であり、図１の実施形態のものは給気室９に設けた給気孔８に給気ブロア７を連通接続し、排気室１２に設けた排気孔１１に排気ファン１０を連通接続するようになっているが、本実施形態においては、排気室１２に設けた排気孔１１に排気ファン１０を連通接続し、給気孔８（図９、図１１では給気孔８’として表している）に給気ブロア７を接続しないようにした点が異なるものである。すなわち、本実施形態における給気・排気流路切換装置Ａは、図１０に示すように、両バーナ２ａ、２ｂをラジアントチューブ２８により連通接続したいわゆるラジアントチューブ式の蓄熱式交番燃焼システムに用いられるものであり、排気ファン１０による強制排気により、同時に給気孔８から給気を行うようにしている点が異なるものである。
【００２８】
しかして、２個のバーナ２ａ、２ｂを交互に燃焼させるに当たっては、前述の図１に示す実施形態と同様にして行うものであり、この場合給気・排気は排気ファン１０の運転のみにより行うが、給気・排気流路切換装置Ａ内における給気・排気の切換えは前述の図３、図４の状態を交互に切換えることで行われ、これらの切換えの作用は前述の実施形態と同様であるので説明を省略するが、両バーナ２ａ、２ｂの燃焼を一時的に停止するオフの際の制御が異なるので、この点につき説明する。すなわち、両バーナ２ａ、２ｂの燃焼を一時的に停止するオフの際は図１１に示すように、制御部により第１駆動手段１６、第２駆動手段２０を駆動して第１の弁１５及び第２の弁１９でそれぞれ第１排気側弁孔１４、第２排気側弁孔１８を閉となるように制御するものであり、これにより排気ファン１０により吸引しても排気室１２から強制的に排気されることがなく、したがって、給気孔８から外気を吸引する吸引力が作用せず、一方又は他方のバーナ２側に空気が流れて蓄熱部１を備えたバーナ２やラジアントチューブ２８を冷やすことがないものである。しかも、本実施形態においても両バーナ２の燃焼がオフの際に上記のように給気ブロア７、排気ファン１０の運転は停止していないので、再び一方又は他方のバーナ２を燃焼させる際は上記第１弁１５、第２弁１９を図３又は図４のように移動するだけで即座にいずれかのバーナ２側に燃焼用の空気を供給できて安定した燃焼が得られるのである。
【００２９】
【発明の効果】
上記のように本発明の請求項１記載の発明にあっては、給気室に給気ブロアに連通接続するための給気孔を設け、排気室に排気ファンに連通接続するための排気孔を設け、第１中室と給気室とを仕切る横仕切りに第１給気側弁孔を設け、第１中室と排気室とを仕切る横仕切りに第１排気側弁孔を設け、第１給気側弁孔、第１排気側弁孔のいずれかを塞ぐように上下方向に移動する第１弁と該第１弁を駆動する第１駆動手段とを設け、第２中室と給気室とを仕切る横仕切りに第２給気側弁孔を設け、第２中室と排気室とを仕切る横仕切りに第２排気側弁孔を設け、第２給気側弁孔、第２排気側弁孔のいずれかを塞ぐように上下方向に移動する第２弁と該第２弁を駆動する第２駆動手段とを設けてあるので、２つのバーナを交互に燃焼させる際に一つの給気・排気流路切換装置により給気・排気流路を切換えて給気・排気ができるものであって従来の４つの切換え弁を設けるもののように大きなスペースが必要でなく、しかも、オン／オフ燃焼制御する場合、オフの際は第１の弁を第１中室内の中間に位置させるとともに、第２の弁を第２中室内の中間に位置させることで、給気ブロアにより第１中室又は第２中室に供給された空気を排気ファンにより第２排気側弁孔又は第２排気側弁孔からショートパスさせて強制的に排気できて、一方又は他方のバーナ側に空気が流れて蓄熱部を有するバーナや炉内が冷やされないようにできるものである。また、第１、第２の弁は単純な上下移動により給気・排気の流路の切換えを行うので横仕切りとの接触部のシール性を確保できるものである。
【００３０】
また、請求項２記載の発明にあっては、給気室に給気ブロアに連通接続するための給気孔を設け、排気室に外部に排気するための排気孔を設け、第１中室と給気室とを仕切る横仕切りに第１給気側弁孔を設け、第１中室と排気室とを仕切る横仕切りに第１排気側弁孔を設け、第１給気側弁孔、第１排気側弁孔のいずれかを塞ぐように上下方向に移動する第１弁と該第１弁を駆動する第１駆動手段とを設け、第２中室と給気室とを仕切る横仕切りに第２給気側弁孔を設け、第２中室と排気室とを仕切る横仕切りに第２排気側弁孔を設け、第２給気側弁孔、第２排気側弁孔のいずれかを塞ぐように上下方向に移動する第２弁と該第２弁を駆動する第２駆動手段とを設けてあるので、２つのバーナを交互に燃焼させる際に一つの給気・排気流路切換装置により給気・排気流路を切換えて給気・排気ができるものであって従来の４つの切換え弁を設けるもののように大きなスペースが必要でなく、しかも、オン／オフ燃焼制御する場合、オフの際は第１の弁及び第２の弁でそれぞれ第１給気側弁孔、第２給気側弁孔を閉とすることで、給気ブロアから給気室に強制的に給気される空気が第１中室、第２中室に流れないようにできるものであり、一方又は他方のバーナ側に空気が流れて蓄熱部を有するバーナやラジアントチューブが冷やされるという事態が生じないものである。また、第１、第２の弁は単純な上下移動により給気・排気の流路の切換えを行うので横仕切りとの接触部のシール性を確保できるものである。
【００３１】
また、請求項３記載の発明にあっては、給気室に給気孔を設け、排気室に排気ファンに連通接続するための排気孔を設け、第１中室と給気室とを仕切る横仕切りに第１給気側弁孔を設け、第１中室と排気室とを仕切る横仕切りに第１排気側弁孔を設け、第１給気側弁孔、第１排気側弁孔のいずれかを塞ぐように上下方向に移動する第１弁と該第１弁を駆動する第１駆動手段とを設け、第２中室と給気室とを仕切る横仕切りに第２給気側弁孔を設け、第２中室と排気室とを仕切る横仕切りに第２排気側弁孔を設け、第２給気側弁孔、第２排気側弁孔のいずれかを塞ぐように上下方向に移動する第２弁と該第２弁を駆動する第２駆動手段とを設けてあるので、２つのバーナを交互に燃焼させる際に一つの給気・排気流路切換装置により給気・排気流路を切換えて給気・排気ができるものであって従来の４つの切換え弁を設けるもののように大きなスペースが必要でなく、しかも、オン／オフ燃焼制御する場合、オフの際は、第１の弁及び第２の弁でそれぞれ第１排気側弁孔、第２排気側弁孔を閉とすることで、第１中室又は第２中室内の排気が排気ファンで吸引されないようにでき、これにより給気孔から一方又は他方のバーナ側に空気が流れて蓄熱部を有するバーナやラジアントチューブが冷やされるという事態が生じないものである。また、第１、第２の弁は単純な上下移動により給気・排気の流路の切換えを行うので横仕切りとの接触部のシール性を確保できるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の給気・排気流路切換装置の一実施形態を示す断面図である。
【図２】同上の給気・排気流路切換装置を用いた蓄熱式交番燃焼システムの概略構成図である。
【図３】同上の給気・排気流路切換装置の給気・排気の流路切換を示す断面図である。
【図４】同上の給気・排気流路切換装置の給気・排気の流路切換を示す断面図である。
【図５】同上のバーナのオフの際にバーナ側に空気が流れないように流路を切り換えた状態の断面図である。
【図６】本発明の給気・排気流路切換装置の他の実施形態を示す断面図である。
【図７】同上の給気・排気流路切換装置を用いた蓄熱式交番燃焼システムの概略構成図である。
【図８】同上のバーナのオフの際にバーナ側に空気が流れないように流路を切り換えた状態の断面図である。
【図９】本発明の給気・排気流路切換装置の更に他の実施形態を示す断面図である。
【図１０】同上の給気・排気流路切換装置を用いた蓄熱式交番燃焼システムの概略構成図である。
【図１１】同上のバーナのオフの際にバーナ側に空気が流れないように流路を切り換えた状態の断面図である。
【図１２】従来例の蓄熱式交番燃焼システムの概略構成図である。
【図１３】他の従来例の蓄熱式交番燃焼システムの概略構成図である。
【符号の説明】
１  蓄熱部
２  バーナ
２ａ  一方のバーナ
２ｂ  他方のバーナ
３  箱
４  横仕切り
５ａ  上室
５ｂ  下室
６  中室
６ａ  第１中室
６ｂ  第２中室
７  給気ブロア
８  給気孔
９  給気室
１０  排気ファン
１１  排気孔
１２  排気室
１３  第１給気側弁孔
１４  第１排気側弁孔
１５  第１弁
１６  第１駆動手段
１７  第２給気側弁孔
１８  第２排気側弁孔
１９  第２弁
２０  第２駆動手段
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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