特開 2024-17537 工業炉に対するバーナーの取付構造

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024017537

(43)【公開日】2024-02-08

(54)【発明の名称】工業炉に対するバーナーの取付構造

(51)【国際特許分類】

   F23C 5/02 20060101AFI20240201BHJP

   F23M 7/00 20060101ALI20240201BHJP

   F27D 1/00 20060101ALI20240201BHJP

【ＦＩ】

F23C5/02 301

F23M7/00

F27D1/00 U

F27D1/00 R

【審査請求】有

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022120238

(22)【出願日】2022-07-28

(11)【特許番号】

(45)【特許公報発行日】2023-12-06

(71)【出願人】

【識別番号】514032773

【氏名又は名称】ＣＹＣ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100094156

【弁理士】

【氏名又は名称】稲葉 民安

(72)【発明者】

【氏名】田口 幸示

【テーマコード（参考）】

3K091

4K051

【Ｆターム（参考）】

3K091BB07

3K091BB25

3K091EB12

3K091EB17

4K051AA03

4K051AB03

(57)【要約】

【課題】バーナーを工業炉から取り外した際における工業炉内からの熱風や火炎の噴出を有効に防止することができる新規な工業炉に対するバーナーの取付構造を提供する。
【解決手段】工業炉（炭化炉１）の外側に筒状噴射口を備えたバーナー２１が配置され、工業炉の側壁に形成された開口４の近傍には支軸６が突設され、この支軸６には該支軸６が内部に遊嵌されたリング部１４と上記開口４を閉塞する蓋部１２とを備えた開口閉塞部材１３が配置され、筒状噴射口が上記開口４から完全に取り外された状態においては、上記開口閉塞部材１３が上記支軸６を中心に該開口閉塞部材１３の自重によって回動し、上記蓋部１２により上記開口４が閉塞される。
【選択図】 図４

【特許請求の範囲】

【請求項1】

工業炉の側壁には該工業炉の内部空間に連通する開口が形成されてなるとともに、この工業炉の外側には、該開口側及びその逆方向にスライド機構を介してスライド自在に支持されたバーナーが配置され、
上記バーナーは、バーナー本体と該バーナー本体の先端に形成され上記開口に挿入される筒状噴射口とを備えてなる一方、
上記工業炉の外側には、上記開口を閉塞する蓋部と、この蓋部の外周面に基端を有し先端側には内側が中空状に成形されたリング部を有する軸部と、を備えた開口閉塞部材が配置されてなるとともに、上記工業炉の側壁であって上記開口の中心の上方には、上記リング部内に遊嵌された支軸が突設されてなり、
上記開口内に筒状噴射口が挿入された取付状態においては、上記蓋部の外周面は上記バーナーの外表面の所定部位に当接しており、該バーナーが上記側壁から離間する方向にスライド操作される過程では、上記蓋部の外周面は該バーナーの外表面の所定部位に摺接し、その後該蓋部の外周面は該バーナーの筒状噴射口の外表面に摺接し、該筒状噴射口が上記開口から完全に取り外された状態においては、上記開口閉塞部材が上記支軸を中心に該開口閉塞部材の自重によって回動し、上記蓋部により上記開口が閉塞されることを特徴とする工業炉に対するバーナーの取付構造。

【請求項2】

工業炉の側壁には該工業炉の内部空間に連通する開口が形成されてなるとともに、この工業炉の外側には、該開口側及びその逆方向にスライド機構を介してスライド自在に支持されたバーナーが配置され、
上記バーナーは、バーナー本体と該バーナー本体の先端に形成され上記開口に挿入される筒状噴射口とを備えてなる一方、
上記工業炉の外側には、上記開口を閉塞する蓋部と、この蓋部の外周面に基端を有し先端側には内側が中空状に成形されたリング部を有する軸部と、を備えた開口閉塞部材が配置され、上記工業炉の側壁であって上記開口の近傍には、上記リング部内に遊嵌された支軸が突設されてなるとともに、該支軸の近傍又は上記開口の近傍には、上記開口閉塞部材の自重による回動を規制し、上記蓋部による開口の閉塞状態を維持するストッパーが配置されてなり、
上記開口内に筒状噴射口が挿入された取付状態においては、上記蓋部の外周面は上記バーナーの外表面の所定部位に当接しており、該バーナーが上記側壁から離間する方向にスライド操作される過程では、上記蓋部の外周面は該バーナーの外表面の所定部位に摺接し、その後該蓋部の外周面は該バーナーの筒状噴射口の外表面に摺接し、該筒状噴射口が上記開口から完全に取り外された状態においては、上記開口閉塞部材が上記支軸を中心に該開口閉塞部材の自重によって回動し、上記蓋部により上記開口が閉塞されることを特徴とする工業炉に対するバーナーの取付構造。

【請求項3】

前記工業炉の側壁には、一端が該外壁の外側面よりも外側に突設されてなるとともに該工業炉の内部空間に連通する円筒部材が配置され、該円筒部材の一端が前記開口とされてなり、
前記蓋部は、上記円筒部材の一端の開口面積よりも広い面積を有する円盤板部と、この円盤板部の外周から前記工業炉の側壁方向に起立してなる円筒部と、この円筒部内に収容され背面は上記開口を閉塞するとともにセラミックウールからなる断熱材が収容されてなることを特徴とする請求項１又は２記載の何れかの工業炉に対するバーナーの取付構造。

【請求項4】

前記工業炉の側壁に形成された開口には、先端が該側壁から突出した円筒部材が配置されてなる一方、前記開口閉塞部材を構成する蓋部には、該円筒部材に形成された開口を完全に閉塞した際に該円筒部材に当接するストッパーが設けられてなることを特徴とする請求項１記載の工業炉に対するバーナーの取付構造。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、炭化炉、溶解炉、加熱炉、焼却炉その他の工業炉に対するバーナーの取付構造に関するものである。

【背景技術】

【0002】

炭化炉や溶解炉等の各種の工業炉には、該工業炉内に収容された被処理物を熱分解するために該工業炉の外側にバーナーが取り付けられている。こうしたバーナーは、ガスや油などの燃料を燃焼して生み出される熱エネルギーを間接的又は直接的に炉内に供給し、上記被処理物を熱処理するものである。したがって、上記工業炉に新たに取り付ける場合は勿論、該バーナーの修理や交換が必要となった場合には、該工業炉から取り外される。

【0003】

例えば、実公昭４５－８５４２号公報（特許文献１）や特開２０００－１４６１１４号公報（特許文献２）には、それぞれバーナーの取付構造が開示されている。上記特許文献１に係るバーナーの取付構造は、バーナーが該バーナーの上方に固定された案内板に支持片を介して吊り下げられた状態で支持され、該バーナーの先端に配置された筒状噴出口が工業炉の側壁に形成された開口内に挿入可能となされているとともに、上記案内板には上記支持片を側壁方向又はその逆方向にスライド自在とする長孔が形成されている。したがって、このバーナーの取付構造では、それまで工業炉に取り付けられていたバーナーを取り外す場合には、該バーナーを上記長孔の長さ方向にスライド操作することにより、該バーナーの筒状噴射口は側壁に形成された開口から抜かれ、該側壁から離間される。また、上記特許文献２に開示されたバーナーの取付構造では、バーナーの荷重を下側から支持する支持台上に互いに平行に配置された左右のガイドレールが固定され、バーナーはこれらの左右のガイドレール上をスライド自在とされてなるものである。したがって、それまで筒状噴射口が工業用炉の側壁に形成された開口内に挿入された状態から、バーナーを取り外す場合には、該バーナーを上記側壁側とは反対方向にスライド操作することにより、該バーナーの筒状噴射口は上記開口から抜かれ、該側壁から離間される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】実公昭４５－８５４２号公報

【特許文献2】特開２０００－１４６１１４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ところで、それまで工業炉に取り付けられていたバーナーを取り外すタイミングには様々なものが想定されるが、とりわけ、バーナーが運転・駆動されている状態において該バーナー自体に異変が生じ、或いは工業炉内において異常な内圧が発生した場合等のように該工業炉自体に何らかの不具合が発生したとき、バーナーの駆動を一旦停止するとともに該バーナーを工業炉から取り外すことが多い。例えば、また、バーナーの駆動により工業炉内を加圧している最中に、該バーナーが停電等により停止した場合を挙げることができる。こうした停電によりバーナーの駆動が停止した場合には、工業炉内の気体（熱風）がバーナー側に噴射され、この結果バーナーが破損してしまうことから、上記停電の際には一刻も早くバーナーを取り外すことが要求される。

【0006】

しかしながら、こうしたタイミングでバーナーを取り外す場合、工業炉内の内圧は極めて高く、また炭化炉等のように乾留ガスを燃料として燃焼している場合があるところ、こうした中で上記特許文献１，２に開示されたバーナーの取付構造により該バーナーを工業炉から取り外した場合、その瞬間に、それまで上記筒状噴射口が挿入されていた工業炉の開口からは、該工業炉内の熱風又は火炎が勢いよく外部に噴出し、作業者の安全性が極めて脅かされる事態となる。したがって、こうした危険な事態を回避するには、バーナーの取り外しの際、作業者は防護服等を装着する等の防火対策が必要となり、そうした防火対策を採らない場合には、工業炉内の温度が常温にまで低下するのを待った上でバーナーの取り外し作業を行わざるを得ない。とりわけ溶解炉では、炉内の温度が常温となった場合には、必然的に炉内に収容されている被処理物（被溶解物）も常温となるが、この被処理物が常温となった後に再び元の（バーナーを交換する前の）温度に戻すためには相当な時間を要することとなり、作業効率は極めて悪く生産性は圧倒的に低下する。

【0007】

そこで、本発明は、上述した各特許文献に開示された工業炉に対するバーナーの取付構造が有する課題を解決するために提案されたものであって、バーナーを工業炉から取り外した際における工業炉内からの熱風や火炎の噴出を有効に防止することができる新規な工業炉に対するバーナーの取付構造を提供することを目的とするものである。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明は、上記課題を解決するために提案されたものであり、第１の発明（請求項１記載の発明）は、工業炉の側壁には該工業炉の内部空間に連通する開口が形成されてなるとともに、この工業炉の外側には、該開口側及びその逆方向にスライド機構を介してスライド自在に支持されたバーナーが配置され、上記バーナーは、バーナー本体と該バーナー本体の先端に形成され上記開口に挿入される筒状噴射口とを備えてなる一方、上記工業炉の外側には、上記開口を閉塞する蓋部と、この蓋部の外周面に基端を有し先端側には内側が中空状に成形されたリング部を有する軸部と、を備えた開口閉塞部材が配置されてなるとともに、上記工業炉の側壁であって上記開口の中心の上方には、上記リング部内に遊嵌された支軸が突設されてなり、上記開口内に筒状噴射口が挿入された取付状態においては、上記蓋部の外周面は上記バーナーの外表面の所定部位に当接しており、該バーナーが上記側壁から離間する方向にスライド操作される過程では、上記蓋部の外周面は該バーナーの外表面の所定部位に摺接し、その後該蓋部の外周面は該バーナーの筒状噴射口の外表面に摺接し、該筒状噴射口が上記開口から完全に取り外された状態においては、上記開口閉塞部材が上記支軸を中心に該開口閉塞部材の自重によって回動し、上記蓋部により上記開口が閉塞されることを特徴とするものである。

【0009】

この第１の発明に係る工業炉に対するバーナーの取付構造では、バーナーがスライド機構を介してスライド操作され、該バーナーを構成する筒状噴射口が開口から取り外される（抜かれる）と、上記開口閉塞部材が上記支軸を中心に該開口閉塞部材の自重によって回動し、上記蓋部により上記開口が閉塞される。すなわち、この第１の発明では、上記筒状噴射口が開口から抜かれると、上記蓋部の自重により瞬時に該開口は閉塞される。したがって、この発明によれば、バーナーを工業炉から取り外す際に、該工業炉内の熱風や火炎が上記開口から外部に噴出される事態を回避することができ、ひいてはバーナーの故障や点検のため、或いは工業炉の不具合を原因にバーナーを取り外す際、工業炉内が常温になるまで待つなどの必要はなく、この結果、作業効率や生産性は格段に向上する。

【0010】

なお、この第１の発明を構成するスライド機構は、少なくともバーナーが工業炉に形成された開口方向及びその逆方向にスライド自在に支持してなる機構であれば良く、先に記載した特許文献１のように、上記バーナーを該バーナーの上方から吊り下げる等してその荷重を支持してなるものであっても良いし、先に記載した特許文献２のように、該バーナーを下側からその荷重を支持してなるものであっても良い。また、上記工業炉の側壁に形成された開口の形状は、バーナーを構成する筒状噴射口の形状に対応したものであれば良く、該筒状噴射口が円筒状である場合には、上記開口はこの筒状噴射口が挿入できるように円筒状の開口とされる。また、上記開口閉塞部材は、上記開口を閉塞する蓋部と、この蓋部の外周面に基端を有し先端側には内側が中空状に成形されたリング部と、を備えている。このリング部の内径は、筒状噴射口が上記開口から完全に取り外された際に上記開口閉塞部材が上記支軸を中心に該開口閉塞部材の自重による回動を保障するために、該支軸の軸部の外径よりも大径とされている必要がある。換言すれば、上記軸部は上記リング部内に遊嵌されている。なお、この第１の発明では、上記支軸の配置位置は、上記工業炉の開口の中心の上方に固定されている必要があるが、蓋部が開口を閉塞した状態において該蓋部を構成要素とする開口閉塞部材が該閉塞状態を維持しそれ以上自重で回動することを阻止するストッパーが配置されていることを前提に、該開口の近傍（例えば側方）であっても良い（請求項２記載の発明参照）。

【0011】

また、第２の発明（請求項２記載の発明）は、工業炉の側壁には該工業炉の内部空間に連通する開口が形成されてなるとともに、この工業炉の外側には、該開口側及びその逆方向にスライド機構を介してスライド自在に支持されたバーナーが配置され、上記バーナーは、バーナー本体と該バーナー本体の先端に形成され上記開口に挿入される筒状噴射口とを備えてなる一方、上記工業炉の外側には、上記開口を閉塞する蓋部と、この蓋部の外周面に基端を有し先端側には内側が中空状に成形されたリング部を有する軸部と、を備えた開口閉塞部材が配置され、上記工業炉の側壁であって上記開口の近傍には、上記リング部内に遊嵌された支軸が突設されてなるとともに、該支軸の近傍又は上記開口の近傍には、上記開口閉塞部材の自重による回動を規制し、上記蓋部による開口の閉塞状態を維持するストッパーが配置されてなり、上記開口内に筒状噴射口が挿入された取付状態においては、上記蓋部の外周面は上記バーナーの外表面の所定部位に当接しており、該バーナーが上記側壁から離間する方向にスライド操作される過程では、上記蓋部の外周面は該バーナーの外表面の所定部位に摺接し、その後該蓋部の外周面は該バーナーの筒状噴射口の外表面に摺接し、該筒状噴射口が上記開口から完全に取り外された状態においては、上記開口閉塞部材が上記支軸を中心に該開口閉塞部材の自重によって回動し、上記蓋部により上記開口が閉塞されることを特徴とするものである。

【0012】

この第２の発明に係る工業炉へのバーナーの取付構造は、上記第１の発明と比較した場合、支軸の配置位置が開口の近傍である点と、工業炉の側壁には、該支軸の固定位置よりも低い位置には、上記開口閉塞部材の自重による回動を規制し、上記蓋部による開口の閉塞状態を維持するストッパーが配置されてなる点とが相違するのみで、他の構成が変わるものではない。すなわち、この第２の発明では、上記蓋部により上記開口が閉塞された状態においては、上記ストッパーにより上記開口閉塞部材全体の更なる回動が規制される。したがって、上記ストッパーの配置位置は、該ストッパーに上記蓋部を当接させることにより該蓋部を含めた開口閉塞部材全体の回動を規制して該蓋部による開口の閉塞状態を維持させる場合には、上記支軸の固定位置よりも低い位置とする一方、上記ストッパーを上記軸部に当接させることにより該蓋部を含めた開口閉塞部材全体の回動を規制して該蓋部による開口の閉塞状態を維持させる場合には、該ストッパーの配置位置は上記支軸の近傍とする。

【0013】

上記第２の発明に係る工業炉へのバーナーの取付構造であっても、バーナーが開口から取り除かれると、上記開口閉塞部材が上記支軸を中心に該開口閉塞部材の自重によって回動し、上記ストッパーにより該開口閉塞部材全体の荷重が支持された状態で上記蓋部により上記開口が閉塞される。

【0014】

また、第３の発明（請求項３記載の発明）は、上記第１又は第２の発明の何れかにおいて、前記工業炉の側壁には、一端が該外壁の外側面よりも外側に突設されてなるとともに該工業炉の内部空間に連通する円筒部材が配置され、該円筒部材の一端が前記開口とされてなり、前記蓋部は、上記円筒部材の一端の開口面積よりも広い面積を有する円盤板部と、この円盤板部の外周から前記工業炉の側壁方向に起立してなる円筒部と、この円筒部内に収容され背面は上記開口を閉塞するとともにセラミックウールからなる断熱材が収容されてなることを特徴とするものである。

【0015】

この第３の発明に係る工業炉へのバーナーの取付構造では、上記蓋部により開口が閉塞されると、該開口と上記円盤板部との間には上記セラミックウールからなる断熱材が収容されていることから、工業炉内からの熱風により円盤板部や円筒部が急速に高熱となることを相当程度抑制することができるばかりではなく、前記スライド機構を介して作業者がバーナーを開口方向に押圧することにより、このバーナーを構成する筒状噴射口の先端により上記セラミックウールが撓むことから、工業炉内の熱風等が上記円筒部材の先端から僅かな隙間を通って外部に噴出することも防止することができる。

【0016】

また、第４の発明（請求項４記載の発明）は、上記第１の発明において、前記工業炉の側壁に形成された開口には、先端が該側壁から突出した円筒部材が配置されてなる一方、前記開口閉塞部材を構成する蓋部には、該円筒部材に形成された開口を完全に閉塞した際に該円筒部材に当接するストッパーが設けられてなることを特徴とするものである。

【0017】

この第４の発明に係る工業炉へのバーナーの取付構造では、上記開口閉塞部材を構成する蓋部が上記円筒部材を完全に閉塞した際、上記ストッパーが該円筒部材の外周面に当接し、それ以上の回動方向への回動が停止される。こうしたストッパーを備えた開口閉塞部材により、該開口閉塞部材の回動が開始された後に振り子のように揺動することを防止することができ、ひいては上記円筒部材の開口が完全に閉塞されるまでの時間を短縮化することができる。

【発明の効果】

【0018】

本発明によれば、バーナーを工業炉から取り外した際における工業炉内からの熱風や火炎の噴出を有効に防止することができ、ひいてはバーナーの故障や点検のため、或いは工業炉の不具合を原因にバーナーを取り外す際、工業炉内が常温になるまで待つなどの必要はなく、この結果、この発明によれば、作業効率や生産性は格段に向上させることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】炭化炉にバーナーが完全に取り付けられた状態を示す側面図である。

【図2】蓋部のみを断面とした開口閉塞部材の側面図である。

【図3】開口閉塞部材の正面図である。

【図4】炭化炉からバーナーが完全に取り外された状態を示す側面図である。

【図5】図１に示す状態における開口閉塞部材の状態を示す正面図である。

【図6】スライド台車を示す側面図である。

【図7】スライド台車を示す背面図である。

【図8】スライド台車を構成する架台等を示す平面図である。

【図9】レールベースの上面の構成を示す平面図である。

【図10】図９のＡ－Ａ断面図である。

【図11】第１のベースプレートを示す背面図である。

【図12】第１のベースプレートの平面図である。

【図13】バーナー固定具を示す側面図である。

【図14】バーナー固定具を示す正面図である。

【図15】バーナー固定具を示す平面図である。

【図16】バーナー固定具を示す背面図である。

【図17】炭化炉からバーナーが取り外される途中における開口閉塞部材の状態を示す正面図である。

【図18】炭化炉からバーナーが完全に取り外された際における開口閉塞部材の状態を示す正面図である。

【図19】開口閉塞部材の配置位置の他の例を模式的に示す正面図である。

【図20】開口閉塞部材の他の例を示す側面図である。

【図21】図２０に示す開口閉塞部材の正面図である。

【図22】図２０に示す開口閉塞部材の平面図である。

【発明を実施するための形態】

【0020】

以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下に説明する形態に係る工業炉に対するバーナーの取付構造は、本発明を工業炉である炭化炉に適用したものである。そこで、先ず上記炭化炉側の各構成について説明し、次いでにバーナー側の構成を説明し、その後に該バーナーのスライド操作に伴う作用・効果を説明する。

【0021】

図１に示すように、工業炉の一種である炭化炉１は、全体形状が箱状に成形され、Ｈ型鋼等のベース部材２上に載置され固定されてなるものであり、内部には炭化処理する有機物が収容される図示しない炭化ボックスや後述するバーナーによる炎が噴射される燃焼室等が形成されている。そして、この炭化炉１の最も外側には４つの側壁３を備え、これらの側壁３の特定の側壁３には、円筒状に形成された開口４が形成されている。この開口４は、上記図示しない燃焼室に連通してなるものであり、円筒状に形成された第１の部位４ａと、この第１の部位４ａに連通し該第１の部位４ａ側から内側に亘って徐々に拡径された第２の部位４ｂとから構成されている。そして、上記第１の部位４ａには、金属材料により円筒状に成形された円筒部材５の基端側が固定され、該円筒部材５の先端の外周には炭化炉側フランジ部５ａが形成されている。

【0022】

また、上記円筒部材５が配置された位置の上方には、円柱状に成形された支軸６が上記側壁３の壁面から水平に突設されている。また、この支軸６の固定位置は、上記円筒部材５の中心の上方とされている。そして、この支軸６の外周にはネジ６ａが螺刻されており、図２に示すように、後述する開口閉塞部材１１を構成するリング部１４を挟持するように、２つのナット７，８，９，１０が該ネジ６ａに螺着されている。

【0023】

そして、上記支軸６には、図２又は図３に示すように、開口閉塞部材１１が連結されている。この開口閉塞部材１１は、図３に示すように、蓋部１２と軸部１３とリング部１４とを備えてなり、上記蓋部１２は、図２に示すように、円盤状に成形された円盤板部１２ａと、この円盤板部１２ａの外周から上記円筒部材５方向に起立してなる円筒部１２ｂと、この円筒部１２ｂ内に収容され背面は上記円筒部材５の開口を閉塞するとともにセラミックウールからなる断熱材１２ｃとから構成されている。また、上記軸部１３は、基端（下端）が上記円筒部１２ｂの外周に溶接されてなるものであり、先端（上端）には上記リング部１４が溶接されている。このリング部１４は中空状に成形され、その内径寸法は上記支軸６の外径寸法よりも大径とされている。そして、この開口閉塞部材１１は、上記ナット７とナット１０との間において位置決めされた状態で上記支軸６に連結されている。したがって、上記開口閉塞部材１１全体は、上記支軸６を中心に回動自在とされ、該開口閉塞部材１１に何らかの部材が当接していない状態においては、図３に示すように、上記蓋部１２の中心は上記支軸６の直下に位置される。なお、上記ナット７，８，９，１０は、上記リング部１４の取付位置を調整することにより、上記開口閉塞部材１１全体の取付位置を調整するものであり、該開口閉塞部材１１が後述するように自重により回動した際、上記蓋部１２の内側面と上記炭化炉１の側壁３から突出した上記円筒部材５の先端との間が極僅かな隙間が形成されるようにしたものである。また、上記ナット７，１０により自重により回動する開口閉塞部材１１に適度な抵抗を付与することもできる。

【0024】

次に、バーナー側の構成について、図４を参照しながら説明する。なお、この図４は、後述するように、バーナー２１を上記炭化炉１から取り外した後の状態を示す側面図である。上記バーナー２１は、内部にファンや燃料供給機構等が配置されたバーナー本体２２と、このバーナー本体２２の先端形成された拡径部２３と、この拡径部２３の先端に固定され長方形状に成形されたフランジ板２４と、上記拡径部２３の外径よりも小径に成形されたバーナー側円筒部２５と、このバーナー側円筒部２５の先端に基端が着脱自在に固定されてなる先端側円筒部材２６と、を備えている。上記先端側円筒部材２６は、本発明を構成する筒状噴射口であるとともに、上記炭化炉１に固定された円筒部材５内に挿入されるものであり、したがって該先端側円筒部材２６の外径は、この円筒部材５の内径よりも若干短いものとされている。また、上記バーナー側円筒部２５と上記先端側円筒部材２６との外径は同じものとされている。そして、上記フランジ板２４は、長方形状に成形され肉厚は１０～２０ｍｍ程度とされた板体である。

【0025】

そして、上記バーナー２１は、図１又は図４に示すように、スライド機構３１により、上記炭化炉１の側壁３側及びその逆方向にスライド自在とされている。この実施の形態において、上記スライド機構３１は、上記バーナー２１の荷重を該バーナー２１の下方で支持しながらスライドさせるものであり、該バーナー２１が載置されるスライド台車３２と、このスライド台車３２を支持するレールベース３３と、を備えている。上記スライド台車３２は、図７に示すように、上記バーナー２１が載置固定される架台３５と、この架台３５の正面側（側壁３側）端部から起立してなる正面板部３６と、該架台３５の背面側に配置され作業者がスライド操作する際に把持されるハンドル３７と、を備えている。上記架台３５は、図８に示すように、上記側壁３側及びその逆方向に長さを有し長方形状に成形された一方の架台半体３８と、この一方の架台半体３８と同一形状に成形され該一方の架台半体３８に平行に配置された他方の架台半体３９と、を備えている。そして、これら一方の架台半体３８の他端側（側板３側とは反対側）には、一方の円筒管４０の下端が溶接され、上記他方の架台半体３９の他端側には、上記一方の円筒管４０と平行に起立してなる他方の円筒管４１の下端が溶接されている。また、上記正面板部３６の下端は、上記一方及び他方の架台半体３８，３９の一端（側板３側）に溶接されてなるとともに、中央よりやや上端側には、図７に示すように、上記バーナー２１のバーナー側円筒部２４が挿通される円形状の開口３６ａが形成されている。また、この正面板部３６の正面は、バーナー２１が炭化炉１の側壁３に完全に取り付けられた際、上記炭化炉側フランジ部５ａの外側面に接合される部位である。なお、この正面板部３６の上端面は、炭化炉１の側壁３に固定された支軸６の固定位置よりもやや下方に位置してなるとともに、上記フランジ板２４の上端面と互いに面一とされている。また、図６又は図７若しくは図８に示すように、上記正面板部３６の背面から上記一方の架台半体３８の一側と他側とには、それぞれ長さ方向が傾斜してなる補強板４３，４４が溶接され、該正面板部３６の背面から上記他方の架台半体３９の一側と他側とには、それぞれ長さ方向が傾斜してなる補強板４５，４６が溶接されている。

【0026】

そして、上記一方の円筒管４０と他方の円筒管４１とには、上記ハンドル３７が固定されている。このハンドル３７は、図７に示すように、作業者が把持する水平把持部３７ａと、この水平把持部３７ａの左右両端から円弧状の折曲部３７ｂ，３７ｃを介して垂下してなる左右の脚部３７ｄ，３７ｅとから構成され、上記左右の脚部４７ｄ，４７ｅの下端側が上記一方又は他方の円筒管４０，４１内に挿入され固定されている。また、上記架台３５を構成する一方の架台半体３８の裏面には、図６又は図７に示すように、第１及び第２のキャスター４８，４９が取り付けられており、また、上記他方の架台半体３９との裏面には、第３及び第４のキャスター５０，５１が固定されている（第１のキャスター４８は、図５参照）。これら第１ないし第４のキャスター４８・・・５１は、後述する一方又は他方のガイドレール５４，５５上を転動する車輪４８ａ・・・５１ａと、該車輪４８ａ・・・５１ａを回動自在に支持してなる車輪支持体４８ｂ・・・５１ｂとから概ね構成されている。なお、上記車輪４８ａ・・・５１ａの外周には、断面Ｖ字状の溝部（符号は省略する。）が成形されている。

【0027】

また、上記レールベース３３は、図９又は図１０に示すように、上記側壁３側及びその逆方向に長さを有してなる板体であり、該レールベース３３の上面の一側側には、上記第１及び第２の車輪４８ａ，４９ａが支持される一方のガイドレール５４が固定され、該レールベース３３の上面の他側側には、上記第３及び第４の車輪５０ａ，５１ａが支持される他方のガイドレール５５が固定されている。なお、これら一方及び他方のガイドレール５４，５５の長さは、上記レールベース３３の長さよりもやや短いものとされてなるとともに、該一方のガイドレール５４の両端には、上記第１又は第２の車輪４８ａ，４９ａに当接し上記バーナー２１のスライド範囲を規制するともに、上記スライド台車３２がレールベース３３上から脱落する事態を防止する第１及び第２の起立片５７，５８が固定され、上記他方のガイドレール５５の両端には、上記第３又は第４のキャスター本体５０ａ，５１ａに当接しバーナー２１のスライド範囲を規制するともに、上記スライド台車３２がレールベース３３上から脱落する事態を防止する第３及び第４の起立片５９，６０が固定されている。なお、上記レールベース３３は、図４又は図５に示すように、工場等のような図示しない炭化処理施設に、冒頭で記載した炭化炉１が設置される図示しない床上に支持される第１ないし第４のベースプレート６３，６５，６６（第２のベースプレートは図示しない）が固定されている。これら第１ないし第４のベースプレート６３，６５，６６は、第１のベースプレート６３を示す図１１に表されたように、長方形状に成形されてなるものであり、図１２に示すように、該第１のベースプレート６３の両端側に一方又は他方の貫通穴６３ａ，６３ｂが形成され、該一方の貫通穴７３ａには、図１１に示すように、外周のネジが螺刻されたボルト軸６８が起立した状態で固定され、このボルト軸６８は、レールベース３３に開設された軸挿通穴（符号は省略する。）に挿通されてなるとともに、一方及び他方のナット６９，７０が螺着されて、図５に示すように、該一方のナット６９と他方のナット７０とにより上記レールベース３３が挟持されている。他の第２ないし第４のベースプレート６３，６５，６６も同じように、上記一方及び他方のナット（符号は省略する。）により上記レールベース３３に固定されている。したがって、第１ないし第４のベースプレート６３，６５，６６は、上記それぞれのナット６９，７０によるレールベース３３の挟持位置を適宜変更することにより、上記バーナー２１を水平に又はがたつきがない状態で設置することができる。なお、上記他方の貫通穴６３ｂは、図５に示すように、上記レールベース３３を上記炭化処理施設の床等に固定する図示しないアンカーボルトを挿通する部位として使用される。

【0028】

また、この実施例では、図１に示すように、上記バーナー２１の駆動中に該バーナー２１の位置を固定する目的で、バーナー固定具７２が使用される。このバーナー固定具７２は、上記一方のガイドレール５４と他方のガイドレール５５上にそれぞれ配置されて使用されるものである。図１には、他方のガイドレール５５上に載置された状態が図示されており、これと同じように、上記一方のガイドレール５４にも上記バーナー固定具７２が使用される。そして、このバーナー固定具７２は、図１３に示すように、固定具本体７３と、この固定具本体７３にスライド自在に取り付けられた調整板７４とから構成されている。上記固定具本体７３は、図１４に示すように、長方形状に成形された上面板部７３ａと、この上面板部７３ａの一側から垂下してなる一方の側板部７３ｂと、上記上面板部７３の他側から垂下し上記一方の側板部７３ｂに面対向してなる他方の側板部７３ｃと、上記一側は上記一方の側板部７３ｂの下端に接続され他側は上記他方の側板部７３ｃに接続されてなる底板部７３ｄとから構成され、この底板部７３には、上記一方のガイドレール５４又は他方のガイドレール５５の形状に対応した三角形状の凹溝７３ｅが形成されている。なお、上記上面板部７３ａであって後述する調整板７４を取り付けるために使用されるネジ７６，７７が挿通され螺着される図示しないネジ穴が該上面板部７３ａの幅方向に並んで形成されている。また、上記調整板７４は、この固定具本体７３を構成する上面板部７３ａ上に取り付けられるものであって、図１５に示すように、上記上面板部７３ａの幅と同じ幅を有する長方形状の板体であって、上記ネジ７６，７７が挿通される長孔７４ａ，７４ｂが穿設されている。なお、この調整板７４は、上記一方のガイドレール５４と他方のガイドレール５５上にそれぞれ配置された場合、その先端が上記第２のキャスター４９又は第４のキャスター５１を構成する車輪支持体４９ｂ，５１ｂに当接する部位である。また、上記固定具本体７３の背面側には傾斜板７８が固定され、上端側には円形状の開口７８ａが穿設されている。なお、上記傾斜板７８は、上端が上記上面板部７３ａよりも上方に突出する長さとされ、該上面板部７３ａとの間で鈍角を形成する角度とされている。なお、図１６に示すように、この傾斜板７８の下端にも、上記凹溝７３ａと同一形状とされた切欠き７８ｂが形成されている。そして、上述したように、それぞれの調整板７４が上記一方のガイドレール５４又は他方のガイドレール５５上に載置され、該調整板７４の先端が上記車輪支持体４９ｂ，５１ｂに当接された際、上記傾斜板７８の背面の中途部は、上記第２の起立片５８又は第４の起立片６０に当接されている。なお、上記調整板７４の先端が上記車輪支持体４９ｂ，５１ｂに当接された際、上記傾斜板７８の背面の中途部と上記第２の起立片５８又は第４の起立片６０との間に空間が形成される場合又は該第２の起立片５８又は第４の起立片６０に傾斜板７４が当接することなく、このバーナー固定具７２が一方又は他方のガイドレール５４，５５上に装着できない場合には、上記長孔７４ａ，７４ｂの長さの範囲内において調整板７４をスライド操作し、最も適切な位置で上記ネジ７６，７７により固定すれば良い。

【0029】

以下、上述した各構成を前提に、炭化炉１に対してバーナー２１が取り付けられた状態から、該バーナー２１が取り外された状態について説明する。先ず、バーナー２１が取り付けられた状態は、図１に示すように、該バーナー２１を構成する先端側円筒部材２６の全ては円筒部材５内及び上記第１の部位４ａ内を通過し、その先端は第２の部位４ｂ内に位置している。また、上記バーナー側円筒部２５の先端は、上記円筒部材５内に位置している。そして、この時、上記円筒部材５の先端に形成された炭化炉側フランジ部５ａの外側面は、上記正面板部３６の正面に接合されているとともに、上記開口閉塞部材１１を構成する蓋部１２は、図５に示すように、該正面板部３６（又は該正面板部３６とフランジ板２４）の上端に支持された状態とされている。なお、この際には、上述したバーナー固定具７２がそれぞれ上記一方のガイドレール５４と他方のガイドレール５５上にそれぞれ配置されており、不用意に上記バーナー２１がスライドされないようにされている。

【0030】

そして、上述した状態（図１に示す状態）から、バーナー固定具７２をそれぞれ一方及び他方のガイドレール５４，５５上から取り除き、作業者が上記ハンドル３７の水平把持部３７ａを把持しながら図１中左方向に上記スライド台車３２を移動させると、このスライド台車３２（バーナー２１）は、上記一方及び他方のガイドレール５４，５５にガイドされながらスライドされ、こうした動作により上記先端側円筒部材２６やバーナー側円筒部２５は、上記側壁３に形成された開口４（第１の部位４ａ及び第２の部位４ｂ）から抜かれる。また、上記動作（操作）により、それまで正面板部３６（又は該正面板部３６とフランジ板２４）の上端面に支持されていた上記蓋部１２は、該蓋部１２の周面と正面板部３６（又は該正面板部３６とフランジ板２４）の上端面に摺接し、その後は、該蓋部１２自重により上記軸部１３を中心に回動し、図１７に示すように、上記バーナー側円筒部２５の外周面に該蓋部１２の周面が支持され摺接しながらやがて上記先端側円筒部材２６の外周面に支持され摺接する。そして、この先端側円筒部材２６が上記円筒部材５から完全に抜かれると、それまで該先端側円筒部材２６に支持されていた上記蓋部１２は、その自重により上記支軸６を中心に自動的に回動し、最終的には、図１８に示すように、該蓋部１２により上記円筒部材５の開口は閉塞される。なお、上記蓋部１２の背面に配置された断熱材１２ｃは、セラミックウールからなり押圧することにより多少撓むことから、上記蓋部１２により完全に円筒部材５が閉塞された後において、バーナー２１全体を蓋部１２側に僅かにスライドさせて、上記先端側円筒部材２６の先端により蓋部１２を押圧することにより、セラミックウールである断熱材１２ｃが撓んで炭化炉１内の炎や熱風を完全に遮断させることができる。

【0031】

したがって、上述した実施の形態に係るバーナーの取付構造によれば、バーナー２１を炭化炉１等の工業炉から取り外す際に、該炭化炉１内の熱風や火炎が上記円筒部材５（開口４）から外部に噴出される事態を回避することができ、ひいてはバーナー２１の故障や点検のため、或いは炭化炉１の不具合を原因にバーナー２１を取り外す際、該炭化炉１内が常温になるまで待つなどの必要はなく、この結果、このバーナーの取付構造によれば、作業効率や生産性は格段に向上することができる。

【0032】

なお、上述した実施の形態では、開口閉塞部材１１を構成する蓋部１２により上記円筒部材５の開口を閉塞した状態において、該開口閉塞部材１１の回動の中心となる部位である上記支軸６は、該円筒部材５の中心の上方に位置してなるものを図示して説明したが、本発明は、こうした構成に限定されるものではなく、例えば図１９に示す構造であっても良い。この構造は、一点鎖線で示す円筒部材５（開口）の中心よりもやや上方位置に、上記支軸１６を炭化炉１の側壁３から突設し、上記リング部１４をこの支軸１６に遊嵌させる一方、図１９に示すように蓋部１２により円筒部材５を完全に閉塞された場合には、該蓋部１２に当接し該蓋部１２を含めた開口閉塞部材１１全体を支持するストッパー８１を上記側壁３から突設するか、或いは、上記軸部１３の一側に当接し開口閉塞部材１１全体を支持するストッパー８２を上記側壁３から突設するものである。なお、先に説明した実施の形態に係る構成を前提とした場合、こうしたストッパー８１又はストッパー８２の何れかを上記側壁３に突設することにより、バーナー２１を完全に炭化炉１に取り付けた場合、該ストッパー８１又はストッパー８２の先端が上記正面板部３６に当接することから、該正面板部３６には、該ストッパー８１又はストッパー８２の先端側が挿通される挿通穴を形成すれば良い。こうした構成による場合であっても、先に説明した実施の形態に係るバーナーの取付構造と同様の作用効果を奏することができる。

【0033】

また、この工業炉に対するバーナーの取付構造では、先に説明した開口閉塞部材１１に代えて図２０ないし図２２に示す開口閉塞部材１１のように、ストッパー９１を蓋部１２の外周に配置したものであっても良い。このストッパー９１は、図２１に示すように、上記蓋部１２の中央から側方に水平に位置した部位に固定されてなるものであって、先に説明したように、自重で回動して上記円筒部材５を完全に閉塞した際に、該円筒部材５の外周に形成された炭化炉側フランジ部５ａの外周面に当接し、それ以上の回動方向への回動を停止するものである。すなわち、このストッパー９１は、基端が上記蓋部１２（円筒部１２ｂ）の外周に溶接され該蓋部１２から放射方向に長さを有する軸部９１ａと、この軸部９１ａから湾曲部（符号は省略する。）を介して略直角に湾曲され上記側壁３方向に長さを有する当接軸部９１ｂとから構成されている。図２２に示すように、上記当接軸部９１ｂは、上記炭化炉側フランジ部５ａの外周面に当接する部位である。こうしたストッパー９１を備えた開口閉塞部材１１により、該開口閉塞部材１１の回動が開始された後に振り子のように揺動することを防止することができ、ひいては上記円筒部材５の開口が完全に閉塞されるまでの時間を短縮化することができる。

【符号の説明】

【0034】

１ 炭化炉
３ 側壁
４ 開口
５ 円筒部材
６ 支軸
１１ 開口閉塞部材
１２ 蓋部
１２ｃ 断熱材
１４ リング部
２１ バーナー
８１ ストッパー
８２ ストッパー
９１ ストッパー

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】

【手続補正書】

【提出日】2023-07-04

【手続補正1】

【補正対象書類名】特許請求の範囲

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正の内容】

【特許請求の範囲】

【請求項1】

工業炉の側壁には該工業炉の内部空間に連通する開口が形成されてなるとともに、この工業炉の外側には、該開口側及びその逆方向にスライド機構を介してスライド自在に支持されたバーナーが配置され、
上記バーナーは、バーナー本体と該バーナー本体の先端に形成され上記開口に挿入される筒状噴射口とを備えてなる一方、
上記工業炉の外側には、上記開口を閉塞する蓋部と、この蓋部の外周面に基端を有し先端側には内側が中空状に成形されたリング部を有する軸部と、を備えた開口閉塞部材が配置されてなるとともに、上記工業炉の側壁であって上記開口の中心の上方には、上記リング部内に遊嵌された支軸が突設されてなり、
上記開口内に筒状噴射口が挿入された取付状態においては、上記蓋部の外周面は上記バーナーの外表面の所定部位に当接しており、該バーナーが上記側壁から離間する方向にスライド操作される過程では、上記蓋部の外周面は該バーナーの外表面の所定部位に摺接し、その後該蓋部の外周面は該バーナーの筒状噴射口の外表面に摺接し、該筒状噴射口が上記開口から完全に取り外された状態においては、上記開口閉塞部材が上記支軸を中心に該開口閉塞部材の自重によって回動し、上記蓋部により上記開口が閉塞されることを特徴とする工業炉に対するバーナーの取付構造。

【請求項2】

工業炉の側壁には該工業炉の内部空間に連通する開口が形成されてなるとともに、この工業炉の外側には、該開口側及びその逆方向にスライド機構を介してスライド自在に支持されたバーナーが配置され、
上記バーナーは、バーナー本体と該バーナー本体の先端に形成され上記開口に挿入される筒状噴射口とを備えてなる一方、
上記工業炉の外側には、上記開口を閉塞する蓋部と、この蓋部の外周面に基端を有し先端側には内側が中空状に成形されたリング部を有する軸部と、を備えた開口閉塞部材が配置され、上記工業炉の側壁であって上記開口の近傍には、上記リング部内に遊嵌された支軸が突設されてなるとともに、該支軸の近傍又は上記開口の近傍には、上記開口閉塞部材の自重による回動を規制し、上記蓋部による開口の閉塞状態を維持するストッパーが配置されてなり、
上記開口内に筒状噴射口が挿入された取付状態においては、上記蓋部の外周面は上記バーナーの外表面の所定部位に当接しており、該バーナーが上記側壁から離間する方向にスライド操作される過程では、上記蓋部の外周面は該バーナーの外表面の所定部位に摺接し、その後該蓋部の外周面は該バーナーの筒状噴射口の外表面に摺接し、該筒状噴射口が上記開口から完全に取り外された状態においては、上記開口閉塞部材が上記支軸を中心に該開口閉塞部材の自重によって回動し、上記蓋部により上記開口が閉塞されることを特徴とする工業炉に対するバーナーの取付構造。

【請求項3】

前記工業炉の側壁には、一端が該側壁の外側面よりも外側に突設されてなるとともに該工業炉の内部空間に連通する円筒部材が配置され、該円筒部材の一端が前記開口とされてなり、
前記蓋部は、上記円筒部材の一端の開口面積よりも広い面積を有する円盤板部と、この円盤板部の外周から前記工業炉の側壁方向に起立してなる円筒部と、この円筒部内に収容され背面は上記開口を閉塞するとともにセラミックウールからなる断熱材が収容されてなることを特徴とする請求項１又は２記載の何れかの工業炉に対するバーナーの取付構造。

【請求項4】

前記工業炉の側壁に形成された開口には、先端が該側壁から突出した円筒部材が配置されてなる一方、前記開口閉塞部材を構成する蓋部には、該円筒部材に形成された開口を完全に閉塞した際に該円筒部材に当接するストッパーが設けられてなることを特徴とする請求項１記載の工業炉に対するバーナーの取付構造。

【手続補正2】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１４

【補正方法】変更

【補正の内容】

【0014】

また、第３の発明（請求項３記載の発明）は、上記第１又は第２の発明の何れかにおいて、前記工業炉の側壁には、一端が該側壁の外側面よりも外側に突設されてなるとともに該工業炉の内部空間に連通する円筒部材が配置され、該円筒部材の一端が前記開口とされてなり、前記蓋部は、上記円筒部材の一端の開口面積よりも広い面積を有する円盤板部と、この円盤板部の外周から前記工業炉の側壁方向に起立してなる円筒部と、この円筒部内に収容され背面は上記開口を閉塞するとともにセラミックウールからなる断熱材が収容されてなることを特徴とするものである。