特許 7253438 カーテンバーナーおよび熱処理設備

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-03-29

(45)【発行日】2023-04-06

(54)【発明の名称】カーテンバーナーおよび熱処理設備

(51)【国際特許分類】

   F23D 14/10 20060101AFI20230330BHJP

   C21D 1/06 20060101ALI20230330BHJP

   C21D 1/52 20060101ALI20230330BHJP

   C21D 1/74 20060101ALI20230330BHJP

   C21D 1/18 20060101ALN20230330BHJP

【ＦＩ】

F23D14/10 A

C21D1/06 A

C21D1/52 Y

C21D1/74 L

C21D1/18 J

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2019086788

(22)【出願日】2019-04-26

(65)【公開番号】P2020183818

(43)【公開日】2020-11-12

【審査請求日】2022-03-04

(73)【特許権者】

【識別番号】306039120

【氏名又は名称】ＤＯＷＡサーモテック株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100101557

【弁理士】

【氏名又は名称】萩原 康司

(74)【代理人】

【識別番号】100096389

【弁理士】

【氏名又は名称】金本 哲男

(74)【代理人】

【識別番号】100167634

【弁理士】

【氏名又は名称】扇田 尚紀

(74)【代理人】

【識別番号】100187849

【弁理士】

【氏名又は名称】齊藤 隆史

(72)【発明者】

【氏名】藤田 貴弘

【審査官】河野 俊二

(56)【参考文献】

【文献】特開２００８－２０８４２０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭５１－１２９９４４（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開昭５６－０６６６２５（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開昭６０－１５９５０９（ＪＰ，Ａ）

【文献】実公昭３７－００２７５４（ＪＰ，Ｙ１）

【文献】米国特許第０５７４３７２７（ＵＳ，Ａ）

【文献】特開平１１－１７２３２６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭５３－１３８９１０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ２３Ｄ １４／１０

Ｃ２１Ｄ １／０６

Ｃ２１Ｄ １／５２

Ｃ２１Ｄ １／７４

Ｃ２１Ｄ １／１８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

熱処理設備の処理室の開口部を覆うためのカーテンバーナーであって、
可燃ガスを吐出するガス吐出部を有するガス管を備え、
前記ガス吐出部は、
可燃ガス供給源に接続される内管と、
前記内管の周囲を覆う外管と、を有し、
前記内管は、第１のガス吐出口を有し、
前記外管は、前記ガス吐出部における管長手方向に沿って間隔をおいて複数形成された第２のガス吐出口を有し、
前記ガス吐出部の管長手方向に垂直な断面における前記外管の内面形状が多角形状である、カーテンバーナー。

【請求項2】

熱処理設備の処理室の開口部を覆うためのカーテンバーナーであって、
可燃ガスを吐出するガス吐出部を有するガス管を備え、
前記ガス吐出部は、
可燃ガス供給源に接続される内管と、
前記内管の周囲を覆う外管と、を有し、
前記内管は、第１のガス吐出口を有し、
前記外管は、前記ガス吐出部における管長手方向に沿って間隔をおいて複数形成された第２のガス吐出口を有し、
前記ガス吐出部の管長手方向に垂直な断面における前記第２のガス吐出口の総断面積と前記第１のガス吐出口の総断面積の比（前記第２のガス吐出口の総断面積／前記第１のガス吐出口の総断面積）が１．５以下である、カーテンバーナー。

【請求項3】

熱処理設備の処理室の開口部を覆うためのカーテンバーナーであって、
可燃ガスを吐出するガス吐出部を有するガス管を備え、
前記ガス吐出部は、
可燃ガス供給源に接続される内管と、
前記内管の周囲を覆う外管と、を有し、
前記内管は、第１のガス吐出口を有し、
前記外管は、前記ガス吐出部における管長手方向に沿って間隔をおいて複数形成された第２のガス吐出口を有している、カーテンバーナー。

【請求項4】

前記ガス吐出部の管周方向における前記第１のガス吐出口の向きと前記第２のガス吐出口の向きが互いに異なっている、請求項１～３のいずれか一項に記載のカーテンバーナー。

【請求項5】

前記ガス吐出部の管周方向における前記第１のガス吐出口の向きと前記第２のガス吐出口の向きが９０°～１８０°異なっている、請求項１～４のいずれか一項に記載のカーテンバーナー。

【請求項6】

被処理品の熱処理を行う熱処理設備であって、
前記被処理品が通過する開口部を有した処理室と、
前記開口部の近傍に設けられた、請求項１～５のいずれか一項に記載されたカーテンバーナーと、を備え、
前記カーテンバーナーの前記第２のガス吐出口は、前記開口部の正面視において前記開口部側に向いている、熱処理設備。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、カーテンバーナーおよび熱処理設備に関する。

【背景技術】

【0002】

自動車部品や他の機械部品の表面硬化処理方法として例えばガス浸炭処理が知られている。ガス浸炭処理は、浸炭室や焼入れ室等の処理室を備えたガス浸炭設備によって行われ、被処理品は、所定の雰囲気で満たされた処理室内で加熱や浸炭、焼入れといった所定の熱処理が施される。例えば浸炭室では、カーボンポテンシャルが所定の数値範囲内となるように制御された雰囲気下で被処理品の浸炭処理が行われる。

【0003】

ガス浸炭設備は、被処理品の熱処理中において処理室内が所定の雰囲気に保たれるように、処理室の内部空間と外部空間とを隔てるための扉を備えている。この扉は、熱処理が完了した被処理品が処理室から搬出される際、または、これから熱処理が施される被処理品が処理室に搬入される際に開放される。扉が開放された際には、処理室への外気の流入や処理室内の雰囲気の流出が生じるが、ここで処理室内の雰囲気が大きく変化してしまうと、被処理品の浸炭品質に好ましくない影響を与えることが起こり得る。例えば浸炭室内に外気が流入すると、外気中の酸素ガスが浸炭室内の浸炭性ガスと反応することで、カーボンポテンシャルが低下し、所望の浸炭品質が担保できない場合もある。このような問題は、ガス浸炭設備に限らず、処理室内を所定の雰囲気で満たして被処理品の熱処理を行う他の雰囲気熱処理設備においても同様に生じ得る。

【0004】

このため、従来の熱処理設備においては、被処理品の搬出口または搬入口となる処理室の開口部付近にカーテンバーナーが設けられることが一般的である。カーテンバーナーは、帯状の炎で処理室の開口部を覆うことによって処理室への外気の流入や処理室内の雰囲気の流出を抑えることができる。例えば処理室内に流入しようとする外気中の酸素ガスは、カーテンバーナーの燃焼反応によって消費されるため、処理室内の雰囲気変化を抑えることができる。カーテンバーナーに関する技術として、特許文献１には、連続ガス浸炭設備における油槽室の出側にカーテンバーナーが設けられることが開示されている。また、特許文献２には、雰囲気熱処理炉の出入口の下部にカーテンバーナーが設けられることが開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開２００８－２０８４２０号公報

【文献】特開２００４－０５３０５３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

カーテンバーナーは、ガスを吐出するための複数のガス吐出口を有したガス管を備えており、各ガス吐出口は、ガス管の長手方向に沿って間隔をおいて形成されている。このようなカーテンバーナーが作動した際には、ガス管の内側を流れる可燃ガスが各ガス吐出口からガス管の外側に吐出され、吐出された可燃ガスが着火することで帯状の炎が生成される。

【0007】

ところで、ガス管内においては可燃ガスの供給源から離れるほど配管抵抗によって可燃ガスの圧力が減衰していく。このため、可燃ガスの供給源に近い位置にあるガス吐出口と、可燃ガスの供給源から離れた位置にあるガス吐出口では、ガス管内における可燃ガスの圧力に差が生じる。ガス管内における可燃ガスの圧力が大きいほど、ガス吐出口から吐出される可燃ガスの量が多くなって生成される炎の高さも高くなることから、ガス管内で可燃ガスの圧力差がある状態では、ガス吐出口の位置によって炎の高さにバラツキが生じてしまう。

【0008】

カーテンバーナーで雰囲気遮断を行うためには、生成される帯状の炎で処理室の開口部全体を覆う必要があることから、上記のように炎の高さにバラツキがある場合は、炎の高さが相対的に低い部分であっても十分に開口部を覆うことができるよう可燃ガスの供給量を増加させる必要がある。しかしながら、炎の高さが低い部分を基準として可燃ガスの供給量を増加させると、処理室の開口部を覆うための高さとしては既に十分な高さとなっている部分では、炎の高さがさらに高くなる。処理室の開口部の上端よりも高い位置にある炎は、雰囲気遮断には寄与しないため、このような状態で操業を続けることは、可燃ガスを余分に消費していることになり、省エネルギーの観点から好ましくない。

【0009】

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、カーテンバーナーのガス管内における可燃ガスの圧力差を小さくし、カーテンバーナーの炎の高さのバラツキを抑えることを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0010】

上記課題を解決する本発明の一態様は、熱処理設備の処理室の開口部を覆うためのカーテンバーナーであって、可燃ガスを吐出するガス吐出部を有するガス管を備え、前記ガス吐出部は、可燃ガス供給源に接続される内管と、前記内管の周囲を覆う外管と、を有し、前記内管は、第１のガス吐出口を有し、前記外管は、前記ガス吐出部における管長手方向に沿って間隔をおいて複数形成された第２のガス吐出口を有し、前記ガス吐出部の管長手方向に垂直な断面における前記外管の内面形状が多角形状であることを特徴としている。
別の観点による本発明の一態様は、熱処理設備の処理室の開口部を覆うためのカーテンバーナーであって、可燃ガスを吐出するガス吐出部を有するガス管を備え、前記ガス吐出部は、可燃ガス供給源に接続される内管と、前記内管の周囲を覆う外管と、を有し、前記内管は、第１のガス吐出口を有し、前記外管は、前記ガス吐出部における管長手方向に沿って間隔をおいて複数形成された第２のガス吐出口を有し、前記ガス吐出部の管長手方向に垂直な断面における前記第２のガス吐出口の総断面積と前記第１のガス吐出口の総断面積の比（前記第２のガス吐出口の総断面積／前記第１のガス吐出口の総断面積）が１．５以下であることを特徴としている。
また、別の観点による本発明の一態様は、熱処理設備の処理室の開口部を覆うためのカーテンバーナーであって、可燃ガスを吐出するガス吐出部を有するガス管を備え、前記ガス吐出部は、可燃ガス供給源に接続される内管と、前記内管の周囲を覆う外管と、を有し、前記内管は、第１のガス吐出口を有し、前記外管は、前記ガス吐出部における管長手方向に沿って間隔をおいて複数形成された第２のガス吐出口を有していることを特徴としている。

【0011】

別の観点による本発明の一態様は、被処理品の熱処理を行う熱処理設備であって、前記被処理品が通過する開口部を有した処理室と、前記開口部の近傍に設けられた、上記のカーテンバーナーと、を備え、前記カーテンバーナーの前記第２のガス吐出口は、前記開口部の正面視において前記開口部側に向いていることを特徴としている。

【発明の効果】

【0012】

カーテンバーナーのガス管内における可燃ガスの圧力差を小さくし、カーテンバーナーの炎の高さのバラツキを抑えることができる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】本発明の一実施形態に係るカーテンバーナーを備えたガス浸炭設備の一部を示す図である。

【図2】油槽を被処理品の出側から見た図である。

【図3】カーテンバーナーのガス管を上から見た図である。

【図4】カーテンバーナーのガス管を下から見た図である。

【図5】外管を除いたカーテンバーナーのガス管を上から見た図である。

【図6】外管を除いたカーテンバーナーのガス管を下から見た図である。

【図7】図３中のＡ－Ａ断面を示す図である。

【図8】ガス管内における可燃ガスの流れを模式的に示した図である。

【図9】ガス管の構造例を示す図である。

【図10】ガス管の構造例を示す図である。

【図11】ガス管の構造例を示す図である。

【図12】別の実施形態に係る外管を除いたカーテンバーナーのガス管を下から見た図である。

【図13】図１２中のＢ－Ｂ断面を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下、本発明の一実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能構成を有する要素においては、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。

【0015】

図１は、熱処理設備の一例であるガス浸炭設備１の一部を示す図である。図１では、処理室の一例である浸炭室１０と、別の処理室の一例である油槽１１の周辺のみが図示されている。本実施形態のガス浸炭設備１は、いわゆる連続処理式の熱処理設備であり、順次投入される熱処理対象の被処理品Ｗに対して連続的に浸炭焼入れ処理が施される。なお、図中のＸ方向はガス浸炭設備１の長手方向、Ｙ方向はガス浸炭設備１の幅方向、Ｚ方向はガス浸炭設備１の高さ方向を示している。本実施形態のガス浸炭設備１では、図１中の左から右に向かって被処理品Ｗが搬送される。

【0016】

本実施形態の浸炭室１０は、側壁に被処理品Ｗが通過する開口部（以下“搬送口１０ａ”）を有しており、浸炭室１０の外側には搬送口１０ａを覆う昇降式の扉１２が設けられている。扉１２の開放時には、浸炭室１０の搬送口１０ａを介して被処理品Ｗが浸炭室１０から油槽１１に搬送される。油槽１１は、浸炭室１０とは反対側の側壁に被処理品Ｗが通過する開口部（以下“搬出口１１ａ”）を有しており、油槽１１の外側には搬出口１１ａを覆う昇降式の扉１３が設けられている。扉１３の開放時には、搬出口１１ａを介して被処理品Ｗが油槽１１から搬出される。

【0017】

本実施形態のようなガス浸炭設備１で被処理品Ｗの浸炭処理を行う場合、扉１２および扉１３が閉じられ、各処理室内が所定の雰囲気で満たされる。例えば浸炭室１０内は、カーボンポテンシャルが所定の数値範囲を満たすような雰囲気で満たされる。また、例えば油槽１１内は、被処理品Ｗが酸化しないように低酸素雰囲気で満たされる。

【0018】

なお、本実施形態のガス浸炭設備１は、浸炭室１０と油槽１１が隣接した構成であるが、ガス浸炭設備１の構成は、本実施形態で説明するものに限定されない。ガス浸炭設備１は、例えば浸炭処理が終了した被処理品Ｗを浸炭室１０から一度搬出し、浸炭室１０に対して間隔をおいて配置された油槽１１まで被処理品Ｗを搬送する構成であってもよい。また、ガス浸炭設備１は熱処理設備の一例であり、熱処理設備は、処理室内を所定の雰囲気とした状態で熱処理を行う設備であれば特に限定されない。

【0019】

図１、図２に示されるように本実施形態のガス浸炭設備１は、油槽１１の外側にカーテンバーナー２０を備えている。カーテンバーナー２０は、図２のような搬出口１１ａの正面視において、搬出口１１ａの下方に配置され、Ｚ方向の上方に向かって炎を出すように設けられている。なお、油槽１１の搬出口１１ａを覆う観点では、カーテンバーナー２０は、例えば搬出口１１ａの正面視において搬出口１１ａの上方に配置され、Ｚ方向の下方に向かって炎を出すように設けられていてもよい。また、カーテンバーナー２０は、例えば搬出口１１ａの正面視において搬出口１１ａの側方に配置され、搬出口１１ａ側に向かって炎を出すように設けられていてもよい。また、本実施形態のカーテンバーナー２０は、搬出口１１ａ付近における雰囲気遮断を行うために設けられているが、カーテンバーナー２０は、搬出口１１ａに限らず、被処理品Ｗが通過する処理室の開口部近傍に適宜設けられるものである。すなわち、カーテンバーナー２０の設置位置は、処理室の開口部近傍に設けられ、開口部の正面視において開口部側に炎を出すように設けられていれば、特に限定されない。

【0020】

図３～図６に示されるように、カーテンバーナー２０は、可燃ガスが流れるガス管２１を有し、当該ガス管２１の、可燃ガスが吐出する部分であるガス吐出部２１ａでは、管構造が二重管構造となっている。すなわち、ガス管２１のガス吐出部２１ａは、内管３０と、内管３０の周囲を覆う外管４０とを有している。なお、ガス管２１のガス吐出部２１ａ以外の部分は、単管構造となっており、内管３０は外部に露出している。

【0021】

図５および図６に示されるように本実施形態の内管３０は、平面視でＬ字状に形成されており、ガス吐出部２１ａにおいては直線状に形成されている。内管３０の両端部３０ａ、３０ｂのうち、一端部３０ａは例えばガスボンベなどの可燃ガスの供給源である可燃ガス供給源５０に接続されており、他端部３０ｂ（可燃ガス供給源５０とは反対側の端部）は開放されていない閉じた形状となっている。図３および図４に示されるように外管４０は、可燃ガス供給源５０側の端部４０ａが内管３０に対して隙間なく接合されており、可燃ガス供給源５０とは反対側の端部４０ｂは開放されていない閉じた形状となっている。なお、“内管３０が可燃ガス供給源５０に接続されている”とは、内管３０が可燃ガス供給源５０に直結されていることに限定されず、他の配管などを介して間接的に可燃ガス供給源５０に接続されている状態も含まれる。

【0022】

図７はガス吐出部２１ａにおける管長手方向（本実施形態ではＹ方向）に垂直な断面を示す図である。図７に示されるように、本実施形態の内管３０は、ガス吐出部２１ａにおける管長手方向に垂直な断面の形状が円形となっている。内管３０は、可燃ガス供給源５０から導入される可燃ガスを吐出する第１のガス吐出口３１を有しており、第１のガス吐出口３１は、図６に示されるようにガス吐出部２１ａにおける管長手方向に沿って複数形成されている。本実施形態の第１のガス吐出口３１は、ガス吐出部２１ａにおける管長手方向に沿って等間隔で直線状に一列設けられており、各第１のガス吐出口３１はＺ方向の下方に向いている。

【0023】

本実施形態の外管４０は、ガス吐出部２１ａにおける管長手方向（本実施形態ではＹ方向）に垂直な断面の形状が四角形となっている。外管４０は、可燃ガスを吐出する第２のガス吐出口４１を有しており、第２のガス吐出口４１は、図３に示されるようにガス吐出部２１ａにおける管長手方向に沿って複数形成されている。本実施形態の第２のガス吐出口４１は、管長手方向に沿って等間隔で直線状に二列設けられており、各第２のガス吐出口４１はＺ方向の上方に向いている。また、本実施形態においては、二列存在する第２のガス吐出口４１の列のうち、一方の列に属する第２のガス吐出口４１の、管長手方向における位置と、他方の列に属する第２のガス吐出口４１の、管長手方向における位置が互いに異なっており、各第２のガス吐出口４１の配置は、いわゆる千鳥配置となっている。

【0024】

本実施形態のカーテンバーナー２０は以上のように構成されている。このような内管３０と、内管３０の周囲を覆う外管４０とを有するガス吐出部２１ａを備えたカーテンバーナー２０においては、可燃ガス供給源５０から内管３０に導入された可燃ガスが、図８のように、まず内管３０の第１のガス吐出口３１を介して内管３０の内側から外側に吐出される。このとき、内管３０の内側では可燃ガス供給源５０に近いほど可燃ガスの圧力が大きくなっているため、可燃ガス供給源５０により近い位置にある第１のガス吐出口３１から吐出される可燃ガスの量が多くなっている。ここで内管３０から吐出される可燃ガスは、内管３０の外側、かつ、外管４０の内側の空間に流れ込み、外管４０の第２のガス吐出口４１を介してガス管２１の外側に吐出される。すなわち、本実施形態のカーテンバーナー２０においては、内管３０から吐出される可燃ガスがガス管２１の外側には直接吐出されず、外管４０の内面に当たって外管４０の内面に沿って流れていく。可燃ガスがこのように流れることによって、内管３０の内側において可燃ガスの圧力が高い部分があったとしても、当該部分から吐出された可燃ガスが外管４０内で拡散し、その結果、外管４０内における可燃ガスの圧力差が小さくなる。これにより、ガス管２１が単管構造の場合に比べて、ガス吐出部２１ａから吐出される可燃ガスの吐出量がより均一になり、炎の高さのバラツキが小さくなる。

【0025】

したがって、本実施形態のようなカーテンバーナー２０によれば、被処理品Ｗの搬出口１１ａを覆うための炎の高さを調節する際に、帯状の炎の中で炎の高さが低い部分を基準として可燃ガスの供給量を調節しても、他の部分の炎の高さが搬出口１１ａに対して過剰に高くなるようなことがなくなる。これにより、可燃ガスの消費量を抑えることが可能となる。なお、本実施形態では、ガス管２１の管構造が二重管構造であったが、多重管構造であれば、二重管構造に限定されない。また、可燃ガスの吐出圧や可燃ガスの種類、内管３０の大きさや外管４０の大きさは、熱処理の種類や被処理品Ｗの処理室の開口部の大きさ、カーテンバーナー２０の設置位置等に応じて適宜定められる。

【0026】

また、ガス管２１の内管３０の形状や外管４０の形状は特に限定されない。例えば図９のように、ガス吐出部２１ａの管長手方向における外管４０の断面形状は円形であってもよい。このような場合であっても、内管３０から吐出された可燃ガスが一度外管４０の内側に流れ込むことによって、外管４０内における可燃ガスの圧力差を小さくすることができる。

【0027】

外管４０内における可燃ガスの圧力差をより小さくする観点からは、ガス吐出部２１ａの管長手方向に垂直な断面における内管３０の外面と外管４０の内面との隙間に図８のように狭い空間と広い空間が設けられるよう外管４０の内面形状が多角形状であることが好ましい。外管４０の内面形状が多角形状であることにより、外管４０内の狭い空間ではガス流れが阻害され、その他の広い空間ではガスが一時的に滞留する。これにより、広い空間内でのガス圧力が均等化しやすくなる。これに対し、図９のように内管３０と外管４０の断面形状が共に円形である場合は、両者の隙間は一定であるため、図８の場合に比べると、ガス圧力の均等化の効果は小さくなる。図８のような管構造によれば、内管３０の第１のガス吐出口３１から外管４０の第２のガス吐出口４１までの間に、狭い空間と広い空間が複数存在するため、図９のような管構造よりも外管４０内において可燃性ガスの圧力差を小さくすることができる。外管４０の内面形状を多角形状とする場合、内管３０と外管４０の間に狭い空間と狭い空間を形成することができれば、外管４０の内面形状は特に限定されないが、外管４０の内面形状は三角形～八角形であることが好ましく、四角形であることがより好ましい。

【0028】

なお、内管３０と外管４０の間に狭い空間と広い空間を形成するという観点では、ガス吐出部２１ａの管長手方向に垂直な断面において、内管３０と外管４０の間の隙間が管周方向において一定でなければよい。例えば内管３０と外管４０の断面形状が共に円形であったとしても、内管３０の外面に突起が設けられていたり、または外管４０の内面に突起が設けられている場合には、内管３０と外管４０の間に狭い空間と広い空間を形成することが可能である。また例えば円形断面の内管３０と楕円形断面の外管４０の組み合わせであっても、内管３０と外管４０の間に狭い空間と広い空間を形成することが可能である。

【0029】

ガス管２１の周方向における第１のガス吐出口３１の向きは特に限定されない。図７に示される例では、第１のガス吐出口３１の向きが第２のガス吐出口４１の向きに対して１８０°回転した位置となっていたが、例えば図１０のように、第１のガス吐出口３１の向きは、第２のガス吐出口４１の向きに対して周方向に９０°回転した位置にあってもよい。また、例えば図１１のように、ガス管２１の周方向における第１のガス吐出口３１の向きと第２のガス吐出口４１の向きは互いに同一であってもよい。このような構成のカーテンバーナー２０であっても、内管３０から吐出された可燃ガスがガス管２１の外側に直接吐出される場合に比べて、管長手方向における可燃ガスの圧力差を小さくすることができる。外管４０内における可燃ガスの圧力差をより小さくするという観点からは、ガス管２１の周方向における、第１のガス吐出口３１の向きと第２のガス吐出口４１の向きが互いに異なっていることが好ましい。また、ガス管２１の周方向における、第１のガス吐出口３１の向きと第２ガス吐出口の向きは９０°～１８０°異なっていることが好ましく、１２０°以上異なっていることがより好ましい。また、外管４０内における可燃ガスの圧力差をさらに小さくするという観点では、ガス管２１の周方向における第１のガス吐出口３１の向きと第２のガス吐出口４１の向きが互いに異なっていると共に、ガス吐出部２１ａの管長手方向に垂直な断面における外管内面の形状が多角形状であることがより好ましい。

【0030】

第１のガス吐出口３１の数および形成位置、第２のガス吐出口４１の数および形成位置等も特に限定されない。例えば図１２に示されるように、内管３０の第１のガス吐出口３１は２列設けられていてもよい。この場合、第１のガス吐出口３１の列が一列分増える場合、図１３のようなガス吐出部２１ａの管長手方向に垂直な断面を見ると、図７の場合と比べて第１のガス吐出口３１の断面積が増加することになる。このようにガス吐出口の断面積に着目した場合、（第２のガス吐出口４１の総断面積／第１のガス吐出口３１の総断面積）で算出される、第２のガス吐出口４１の総断面積と第１のガス吐出口３１の総断面積の比である断面積比は、１．５以下であることが好ましい。断面積比が１．５以下であれば、内管３０から吐出された可燃ガスが外管４０内で拡散しやすくなり、外管４０内における可燃ガスの圧力差をより小さくすることができる。なお、第１のガス吐出口３１の総断面積は、複数の第１のガス吐出口３１の各々の断面積の総和であり、第１のガス吐出口３１の断面積は、第１のガス吐出口３１の穴中心を含むように切断された、ガス吐出部２１ａにおける管長手方向に垂直な断面で測定される。また、第２のガス吐出口４１の総断面積は、複数の第２のガス吐出口４１の各々の断面積の総和であり、第２のガス吐出口４１の断面積は、第２のガス吐出口４１の穴中心を含むように切断された、ガス吐出部２１ａにおける管長手方向に垂直な断面で測定される。

【0031】

以上、本発明の実施形態の一例について説明したが、本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到しうることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

【実施例】

【0032】

下記表１に示す構造のガス管を用いてガス吐出シミュレーションを実施し、温度が２０℃、流量が０．１ｋｇ／ｓｅｃの空気をガス管に流し、ガス管内の圧力バラツキ（最大圧力と最小圧力の差）を測定した。

【0033】

【表1】

【0034】

比較例１のガス管は単管構造であり、実施例１～６のガス管は二重管構造である。実施例１の管構造は図７と同様の構造であり、実施例２の管構造は図９と同様の構造であり、実施例３の管構造は図１１と同様の構造であり、実施例４の管構造は図１０と同様の構造であり、実施例５の管構造は図１３と同様の構造である。実施例６の管構造は、内管に形成された第１のガス吐出口の数が実施例１の管構造の半分の数となっている。なお、表１中の“第１のガス吐出口と第２のガス吐出口の角度”は、ガス管の周方向における、第１のガス吐出口の向きと第２のガス吐出口の向きのなす角である。また、実施例１～６の管構造における圧力バラツキは、内管の外側、かつ、外管の内側の空間の圧力値に基づいて算出されている。

【0035】

表１に示されるように、実施例１～６の管構造であれば、比較例１の管構造に対して圧力バラツキを小さくすることができる。したがって、カーテンバーナーのガス吐出部を二重管構造とすることで、ガス管内における圧力差を小さくすることができ、生成される炎の高さのバラツキを抑えることができる。

【0036】

実施例１と実施例２の比較によれば、ガス管内における圧力バラツキをより小さくするためには、外管断面の内面形状は多角形状であることが好ましい。また、実施例１、実施例３および実施例４の比較によれば、ガス管内における圧力バラツキをより小さくするためには、ガス管の周方向における第１のガス吐出口の向きと第２のガス吐出口の向きは互いに異なっていることが好ましい。また、実施例１、実施例５および実施例６の比較によれば、ガス管内における圧力バラツキをより小さくするためには、第２のガス吐出口と第１のガス吐出口の断面積比は、１．５以下であることが好ましい。

【産業上の利用可能性】

【0037】

本発明は、例えばガス浸炭設備の油槽出側のカーテンバーナーとして利用することができる。

【符号の説明】

【0038】

１ ガス浸炭設備
１０ 浸炭室
１０ａ 搬送口
１１ 油槽
１１ａ 搬出口
１２ 扉
１３ 扉
２０ カーテンバーナー
２１ ガス管
２１ａ ガス吐出部
３０ 内管
３０ａ 内管の端部
３０ｂ 内管の端部
３１ 第１のガス吐出口
４０ 外管
４０ａ 外管の端部
４０ｂ 外管の端部
４１ 第２のガス吐出口
５０ 可燃ガス供給源
Ｗ 被処理品

【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】