JP2003307301A - ラジアントチューブバーナ - Google Patents
ラジアントチューブバーナInfo
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Landscapes
- Gas Burners (AREA)
- Combustion Of Fluid Fuel (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 燃焼ガスの排熱回収効率を向上させて,熱効
率を向上させることができるラジアントチューブバーナ
を提供すること。 【解決手段】 一端にバーナボディ2を設けると共に,
他端を封鎖して構成したシングルエンドタイプのラジア
ントチューブバーナ1である。ラジアントチューブバー
ナ1は,アウターチューブ3の軸方向に連結するよう
に,隔壁22とインナーチューブ4との間に配設した筒
状の熱交換ボディ5を有している。熱交換ボディ5とイ
ンナーチューブ4との間には,第1排気通路81に連通
する第2排気通路82が形成されており,熱交換ボディ
5と隔壁22との間には,排気口24に連通する第3排
気通路83が形成されている。熱交換ボディ5には,第
2排気通路82と第3排気通路83とを連通する排気連
通穴51が設けてある。
率を向上させることができるラジアントチューブバーナ
を提供すること。 【解決手段】 一端にバーナボディ2を設けると共に,
他端を封鎖して構成したシングルエンドタイプのラジア
ントチューブバーナ1である。ラジアントチューブバー
ナ1は,アウターチューブ3の軸方向に連結するよう
に,隔壁22とインナーチューブ4との間に配設した筒
状の熱交換ボディ5を有している。熱交換ボディ5とイ
ンナーチューブ4との間には,第1排気通路81に連通
する第2排気通路82が形成されており,熱交換ボディ
5と隔壁22との間には,排気口24に連通する第3排
気通路83が形成されている。熱交換ボディ5には,第
2排気通路82と第3排気通路83とを連通する排気連
通穴51が設けてある。
Description
【0001】
【技術分野】本発明は,熱処理炉内の雰囲気ガスを燃焼
ガスと直接接触させることなく加熱するためのラジアン
トチューブバーナに関する。
ガスと直接接触させることなく加熱するためのラジアン
トチューブバーナに関する。
【0002】
【従来技術】図9〜図11に示すごとく,バーナノズル
920による燃焼ガス102をラジアントチューブ90
の内部を通過させて,上記燃焼ガス102と熱処理炉6
内の雰囲気ガス103とを直接接触させることなく,上
記ラジアントチューブ90の表面からの放射熱で上記熱
処理炉6内を加熱するラジアントチューブバーナ9があ
る。その一例として,アウターチューブ3とインナーチ
ューブ4とを有する2重管構造のラジアントチューブ9
0の一端にバーナノズル920を有するバーナボディ9
2を設けると共に,他端を封鎖して構成したシングルエ
ンドタイプのラジアントチューブバーナ9がある。
920による燃焼ガス102をラジアントチューブ90
の内部を通過させて,上記燃焼ガス102と熱処理炉6
内の雰囲気ガス103とを直接接触させることなく,上
記ラジアントチューブ90の表面からの放射熱で上記熱
処理炉6内を加熱するラジアントチューブバーナ9があ
る。その一例として,アウターチューブ3とインナーチ
ューブ4とを有する2重管構造のラジアントチューブ9
0の一端にバーナノズル920を有するバーナボディ9
2を設けると共に,他端を封鎖して構成したシングルエ
ンドタイプのラジアントチューブバーナ9がある。
【0003】このラジアントチューブバーナ9において
は,吸気口923より吸気した燃焼用空気101を,上
記バーナボディ92のハウジング921と隔壁922と
の間に形成した第1吸気通路971を流動させる。そし
て,上記燃焼用空気101を,上記インナーチューブ9
4の一端より流入させて,このインナーチューブ94の
内部と上記バーナノズル920との間に形成した第2吸
気通路972を流動させ,上記バーナノズル920から
噴射した燃料と共に燃焼させる。
は,吸気口923より吸気した燃焼用空気101を,上
記バーナボディ92のハウジング921と隔壁922と
の間に形成した第1吸気通路971を流動させる。そし
て,上記燃焼用空気101を,上記インナーチューブ9
4の一端より流入させて,このインナーチューブ94の
内部と上記バーナノズル920との間に形成した第2吸
気通路972を流動させ,上記バーナノズル920から
噴射した燃料と共に燃焼させる。
【0004】その後,この燃焼を行った燃焼ガス102
を,上記インナーチューブ94の他端より,インナーチ
ューブ94と上記アウターチューブ93との間に形成し
た第1排気通路981,及びインナーチューブ94と上
記隔壁922との間に形成した第2排気通路982へと
流動させて,排気口924より排出させる。
を,上記インナーチューブ94の他端より,インナーチ
ューブ94と上記アウターチューブ93との間に形成し
た第1排気通路981,及びインナーチューブ94と上
記隔壁922との間に形成した第2排気通路982へと
流動させて,排気口924より排出させる。
【0005】そして,上記燃焼ガス102が流動を行う
際には,上記第1排気通路981及び第2排気通路98
2を流れる燃焼ガス102が,上記インナーチューブ9
4を伝熱面として,上記インナーチューブ94内に流入
させた燃焼用空気101と熱交換を行うことによって,
上記燃焼ガス102による排熱を回収している。
際には,上記第1排気通路981及び第2排気通路98
2を流れる燃焼ガス102が,上記インナーチューブ9
4を伝熱面として,上記インナーチューブ94内に流入
させた燃焼用空気101と熱交換を行うことによって,
上記燃焼ガス102による排熱を回収している。
【0006】
【解決しようとする課題】しかしながら,上記第1排気
通路981及び第2排気通路982を流れる燃焼ガス1
02は,ほとんど上記排気口924へと直線的に流れ
る。そのため,上記従来のシングルエンドタイプのラジ
アントチューブバーナ9においては,上記燃焼ガス10
2の排熱回収効率はあまりよくなく,結局は上記ラジア
ントチューブバーナ9の熱効率をあまり向上させること
ができない。また,上記隔壁922の上記第2排気通路
982の側には,上記バーナボディ92が高温になるこ
とを防止する断熱材95を配置しているため,一層上記
熱効率を向上させることが困難になっている。
通路981及び第2排気通路982を流れる燃焼ガス1
02は,ほとんど上記排気口924へと直線的に流れ
る。そのため,上記従来のシングルエンドタイプのラジ
アントチューブバーナ9においては,上記燃焼ガス10
2の排熱回収効率はあまりよくなく,結局は上記ラジア
ントチューブバーナ9の熱効率をあまり向上させること
ができない。また,上記隔壁922の上記第2排気通路
982の側には,上記バーナボディ92が高温になるこ
とを防止する断熱材95を配置しているため,一層上記
熱効率を向上させることが困難になっている。
【0007】本発明は,かかる従来の問題点に鑑みてな
されたもので,燃焼ガスの排熱回収効率を向上させて,
熱効率を向上させることができるラジアントチューブバ
ーナを提供しようとするものである。
されたもので,燃焼ガスの排熱回収効率を向上させて,
熱効率を向上させることができるラジアントチューブバ
ーナを提供しようとするものである。
【0008】
【課題の解決手段】本発明は,外周方向に吸気口及び排
気口を配設したハウジングと,該ハウジングの内周側に
配設した隔壁と,該隔壁の内周側に配設したバーナノズ
ルとを備えた筒状のバーナボディと,上記バーナノズル
の外周側に配設すると共に上記バーナボディの軸方向に
連結したアウターチューブと,上記バーナノズルと上記
隔壁及び上記アウターチューブとの間に配設したインナ
ーチューブとを有し,上記吸気口より吸気した燃焼用空
気を,上記ハウジングと上記隔壁との間に形成した吸気
通路を流動させ,上記インナーチューブの一端より流入
させて,上記バーナノズルから噴射した燃料と共に燃焼
させると共に,該燃焼を行った燃焼ガスを上記インナー
チューブの他端より,該インナーチューブと上記アウタ
ーチューブとの間に形成した第1排気通路を流動させて
上記排気口に導くよう構成したラジアントチューブバー
ナにおいて,上記アウターチューブの軸方向に連結する
ように,上記隔壁と上記インナーチューブとの間に筒状
の熱交換ボディを配設し,該熱交換ボディと上記インナ
ーチューブとの間には上記第1排気通路に連通する第2
排気通路を形成すると共に,上記熱交換ボディと上記隔
壁との間には上記排気口に連通する第3排気通路を形成
してなり,かつ上記熱交換ボディには,上記第2排気通
路と上記第3排気通路とを連通する排気連通穴を設けた
ことを特徴とするラジアントチューブバーナにある(請
求項1)。
気口を配設したハウジングと,該ハウジングの内周側に
配設した隔壁と,該隔壁の内周側に配設したバーナノズ
ルとを備えた筒状のバーナボディと,上記バーナノズル
の外周側に配設すると共に上記バーナボディの軸方向に
連結したアウターチューブと,上記バーナノズルと上記
隔壁及び上記アウターチューブとの間に配設したインナ
ーチューブとを有し,上記吸気口より吸気した燃焼用空
気を,上記ハウジングと上記隔壁との間に形成した吸気
通路を流動させ,上記インナーチューブの一端より流入
させて,上記バーナノズルから噴射した燃料と共に燃焼
させると共に,該燃焼を行った燃焼ガスを上記インナー
チューブの他端より,該インナーチューブと上記アウタ
ーチューブとの間に形成した第1排気通路を流動させて
上記排気口に導くよう構成したラジアントチューブバー
ナにおいて,上記アウターチューブの軸方向に連結する
ように,上記隔壁と上記インナーチューブとの間に筒状
の熱交換ボディを配設し,該熱交換ボディと上記インナ
ーチューブとの間には上記第1排気通路に連通する第2
排気通路を形成すると共に,上記熱交換ボディと上記隔
壁との間には上記排気口に連通する第3排気通路を形成
してなり,かつ上記熱交換ボディには,上記第2排気通
路と上記第3排気通路とを連通する排気連通穴を設けた
ことを特徴とするラジアントチューブバーナにある(請
求項1)。
【0009】本発明のラジアントチューブバーナは,上
記バーナボディの隔壁と上記インナーチューブとの間に
筒状の熱交換ボディを設け,上記燃焼ガスによる排熱を
効率的に回収しようとするものである。以下に,上記燃
焼ガスが各排気通路を流動するときに行われる排熱回収
について説明する。すなわち,上記バーナノズルより燃
焼を行った燃焼ガスは,上記第1排気通路,上記第2排
気通路及び第3排気通路を流動して,上記排気口より上
記ラジアントチューブバーナの外部に排気される。
記バーナボディの隔壁と上記インナーチューブとの間に
筒状の熱交換ボディを設け,上記燃焼ガスによる排熱を
効率的に回収しようとするものである。以下に,上記燃
焼ガスが各排気通路を流動するときに行われる排熱回収
について説明する。すなわち,上記バーナノズルより燃
焼を行った燃焼ガスは,上記第1排気通路,上記第2排
気通路及び第3排気通路を流動して,上記排気口より上
記ラジアントチューブバーナの外部に排気される。
【0010】そして,上記燃焼ガスが上記第1排気通路
及び第2排気通路を流動するときには,この燃焼ガス
は,上記インナーチューブを伝熱面として,上記インナ
ーチューブ内を流れる燃焼用空気と熱交換を行い,この
燃焼用空気の温度を上昇させることができる。こうし
て,1段目の排熱回収として,上記第1排気通路及び第
2排気通路を流れる燃焼ガスによる排熱を回収すること
ができる。
及び第2排気通路を流動するときには,この燃焼ガス
は,上記インナーチューブを伝熱面として,上記インナ
ーチューブ内を流れる燃焼用空気と熱交換を行い,この
燃焼用空気の温度を上昇させることができる。こうし
て,1段目の排熱回収として,上記第1排気通路及び第
2排気通路を流れる燃焼ガスによる排熱を回収すること
ができる。
【0011】次いで,上記1段目の排熱回収を行った燃
焼ガスは,上記第2排気通路より上記熱交換ボディに設
けた排気連通穴を介して上記第3排気通路へと流動す
る。そして,上記1段目の排熱回収を行った燃焼ガスが
上記第3排気通路を流動するときには,この燃焼ガス
は,上記隔壁を伝熱面として,上記吸気通路を流れる燃
焼用空気と熱交換を行い,この燃焼用空気の温度を上昇
させることができる。こうして,2段目の排熱回収とし
て,上記第3排気通路を流れる燃焼ガスによる排熱を回
収することができる。
焼ガスは,上記第2排気通路より上記熱交換ボディに設
けた排気連通穴を介して上記第3排気通路へと流動す
る。そして,上記1段目の排熱回収を行った燃焼ガスが
上記第3排気通路を流動するときには,この燃焼ガス
は,上記隔壁を伝熱面として,上記吸気通路を流れる燃
焼用空気と熱交換を行い,この燃焼用空気の温度を上昇
させることができる。こうして,2段目の排熱回収とし
て,上記第3排気通路を流れる燃焼ガスによる排熱を回
収することができる。
【0012】このように,本発明においては,上記熱交
換ボディを設けて,上記第2排気通路及び第3排気通路
を形成したことにより,上記第1排気通路から上記排気
口に向けて上記燃焼ガスが流れ難くすることができる。
そして,上記ラジアントチューブバーナ内の燃焼ガスの
滞留時間を長くした状態で,上記2段階の排熱回収を行
うことにより,上記燃焼ガスの排熱回収効率を向上させ
ることができる。それ故,上記ラジアントチューブバー
ナにおける熱効率を向上させることができる。
換ボディを設けて,上記第2排気通路及び第3排気通路
を形成したことにより,上記第1排気通路から上記排気
口に向けて上記燃焼ガスが流れ難くすることができる。
そして,上記ラジアントチューブバーナ内の燃焼ガスの
滞留時間を長くした状態で,上記2段階の排熱回収を行
うことにより,上記燃焼ガスの排熱回収効率を向上させ
ることができる。それ故,上記ラジアントチューブバー
ナにおける熱効率を向上させることができる。
【0013】
【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。本発明のラジアントチュー
ブバーナは,熱処理炉の炉壁に固定して,熱処理炉内の
雰囲気ガスを燃焼ガスと接触させることなく加熱するた
めに用いることができる。そして,上記ラジアントチュ
ーブバーナは,熱処理炉内の雰囲気ガスを500〜11
00℃の温度に加熱する場合に用いることが好ましい。
この場合には,上記バーナボディをあまり高温にするこ
となく,上記高い熱効率を実現することができる。な
お,上記熱処理炉内の雰囲気ガスを1100℃を超える
温度に加熱する場合には,上記バーナボディに断熱材等
の冷却手段を設けて,このバーナボディを冷却する必要
がある。
実施の形態につき説明する。本発明のラジアントチュー
ブバーナは,熱処理炉の炉壁に固定して,熱処理炉内の
雰囲気ガスを燃焼ガスと接触させることなく加熱するた
めに用いることができる。そして,上記ラジアントチュ
ーブバーナは,熱処理炉内の雰囲気ガスを500〜11
00℃の温度に加熱する場合に用いることが好ましい。
この場合には,上記バーナボディをあまり高温にするこ
となく,上記高い熱効率を実現することができる。な
お,上記熱処理炉内の雰囲気ガスを1100℃を超える
温度に加熱する場合には,上記バーナボディに断熱材等
の冷却手段を設けて,このバーナボディを冷却する必要
がある。
【0014】上記熱交換ボディにおける排気連通穴は,
上記バーナボディにおける排気口に対して外周方向の反
対側に設けることが好ましい(請求項2)。この場合に
は,上記第2排気通路及び上記第3排気通路を流動する
燃焼ガスが上記排気口に簡単に流れてしまい,上記1段
目及び2段目の排熱回収が十分に行われないまま,上記
排気口より排気されてしまうことを容易に防止すること
ができる。
上記バーナボディにおける排気口に対して外周方向の反
対側に設けることが好ましい(請求項2)。この場合に
は,上記第2排気通路及び上記第3排気通路を流動する
燃焼ガスが上記排気口に簡単に流れてしまい,上記1段
目及び2段目の排熱回収が十分に行われないまま,上記
排気口より排気されてしまうことを容易に防止すること
ができる。
【0015】また,上記熱交換ボディにおける排気連通
穴は,上記熱交換ボディにおける一方の端部の近傍に設
けると共に,上記バーナボディにおける排気口は,上記
熱交換ボディにおける他方の端部の近傍に設けることが
好ましい(請求項3)。この場合にも,上記第2排気通
路及び上記第3排気通路を流動する燃焼ガスが上記排気
口に簡単に流れてしまい,上記1段目及び2段目の排熱
回収が十分に行われないまま,上記排気口より排気され
てしまうことを容易に防止することができる。
穴は,上記熱交換ボディにおける一方の端部の近傍に設
けると共に,上記バーナボディにおける排気口は,上記
熱交換ボディにおける他方の端部の近傍に設けることが
好ましい(請求項3)。この場合にも,上記第2排気通
路及び上記第3排気通路を流動する燃焼ガスが上記排気
口に簡単に流れてしまい,上記1段目及び2段目の排熱
回収が十分に行われないまま,上記排気口より排気され
てしまうことを容易に防止することができる。
【0016】また,上記熱交換ボディにおける排気連通
穴は複数設けることが好ましい(請求項4)。この場合
には,上記複数の排気連通穴を介して,上記第2排気通
路と上記第3排気通路とを連通することができる。
穴は複数設けることが好ましい(請求項4)。この場合
には,上記複数の排気連通穴を介して,上記第2排気通
路と上記第3排気通路とを連通することができる。
【0017】また,上記熱交換ボディにおける排気連通
穴よりも上記燃焼ガスの流れの上流側には,上記排気連
通穴への上記燃焼ガスの流動を妨げる邪魔板を設けるこ
とが好ましい(請求項5)。この場合には,上記排気連
通穴を介して上記第2排気通路から上記第3排気通路へ
上記燃焼ガスが流れ難くすることができる。そのため,
上記ラジアントチューブバーナ内の燃焼ガスの滞留時間
を一層長くした状態で,上記2段階の排熱回収を行うこ
とができる。
穴よりも上記燃焼ガスの流れの上流側には,上記排気連
通穴への上記燃焼ガスの流動を妨げる邪魔板を設けるこ
とが好ましい(請求項5)。この場合には,上記排気連
通穴を介して上記第2排気通路から上記第3排気通路へ
上記燃焼ガスが流れ難くすることができる。そのため,
上記ラジアントチューブバーナ内の燃焼ガスの滞留時間
を一層長くした状態で,上記2段階の排熱回収を行うこ
とができる。
【0018】また,上記熱交換ボディは,上記バーナボ
ディに対して着脱自在に設けることが好ましい(請求項
6)。この場合,上記熱交換ボディの着脱を行うことに
より,容易に熱交換ボディの取替え又はメンテナンス等
を行うことができる。
ディに対して着脱自在に設けることが好ましい(請求項
6)。この場合,上記熱交換ボディの着脱を行うことに
より,容易に熱交換ボディの取替え又はメンテナンス等
を行うことができる。
【0019】
【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〜図3に示すごとく,本例のラジアン
トチューブバーナ1は,アウターチューブ3とインナー
チューブ4とを有する2重管構造のラジアントチューブ
10の一端にバーナボディ2を設けると共に,他端を封
鎖して構成したシングルエンドタイプのラジアントチュ
ーブバーナ1である。そして,本例では,上記バーナボ
ディ2と上記インナーチューブ4との間に筒状の熱交換
ボディ5を設け,上記バーナノズル20により燃焼を行
った燃焼ガス102による排熱を効率的に回収する。
説明する。 (実施例1)図1〜図3に示すごとく,本例のラジアン
トチューブバーナ1は,アウターチューブ3とインナー
チューブ4とを有する2重管構造のラジアントチューブ
10の一端にバーナボディ2を設けると共に,他端を封
鎖して構成したシングルエンドタイプのラジアントチュ
ーブバーナ1である。そして,本例では,上記バーナボ
ディ2と上記インナーチューブ4との間に筒状の熱交換
ボディ5を設け,上記バーナノズル20により燃焼を行
った燃焼ガス102による排熱を効率的に回収する。
【0020】すなわち,上記ラジアントチューブバーナ
1は,外周方向に燃焼用空気101の吸気口23及び上
記燃焼ガス102の排気口24を配設したハウジング2
1と,このハウジング21の内周側に配設した隔壁22
と,この隔壁22の内周側に配設したバーナノズル20
とを備えた筒状のバーナボディ2を有する。また,上記
ラジアントチューブは,上記バーナノズル20の外周側
に配設すると共に上記バーナボディ2の軸方向に連結し
たアウターチューブ3と,上記バーナノズル20と上記
隔壁22及び上記アウターチューブ3との間に配設した
インナーチューブ4とを有する。
1は,外周方向に燃焼用空気101の吸気口23及び上
記燃焼ガス102の排気口24を配設したハウジング2
1と,このハウジング21の内周側に配設した隔壁22
と,この隔壁22の内周側に配設したバーナノズル20
とを備えた筒状のバーナボディ2を有する。また,上記
ラジアントチューブは,上記バーナノズル20の外周側
に配設すると共に上記バーナボディ2の軸方向に連結し
たアウターチューブ3と,上記バーナノズル20と上記
隔壁22及び上記アウターチューブ3との間に配設した
インナーチューブ4とを有する。
【0021】上記ハウジング21と上記隔壁22との間
には,上記吸気口23を開口させる吸気通路71が形成
されており,上記インナーチューブ4と上記アウターチ
ューブ3との間には,上記燃焼ガス102を流動させる
第1排気通路81が形成されている。また,上記ラジア
ントチューブバーナ1は,上記アウターチューブ3の軸
方向に連結するように,上記隔壁22と上記インナーチ
ューブ4との間に配設した筒状の熱交換ボディ5を有し
ている。
には,上記吸気口23を開口させる吸気通路71が形成
されており,上記インナーチューブ4と上記アウターチ
ューブ3との間には,上記燃焼ガス102を流動させる
第1排気通路81が形成されている。また,上記ラジア
ントチューブバーナ1は,上記アウターチューブ3の軸
方向に連結するように,上記隔壁22と上記インナーチ
ューブ4との間に配設した筒状の熱交換ボディ5を有し
ている。
【0022】そして,上記熱交換ボディ5の配設によ
り,熱交換ボディ5と上記インナーチューブ4との間に
は,上記第1排気通路81に連通する第2排気通路82
が形成されており,上記熱交換ボディ5と上記隔壁22
との間には,上記排気口24に連通する第3排気通路8
3が形成されている。そして,上記熱交換ボディ5に
は,上記第2排気通路82と上記第3排気通路83とを
連通する排気連通穴51が設けてある。
り,熱交換ボディ5と上記インナーチューブ4との間に
は,上記第1排気通路81に連通する第2排気通路82
が形成されており,上記熱交換ボディ5と上記隔壁22
との間には,上記排気口24に連通する第3排気通路8
3が形成されている。そして,上記熱交換ボディ5に
は,上記第2排気通路82と上記第3排気通路83とを
連通する排気連通穴51が設けてある。
【0023】上記ラジアントチューブバーナ1において
は,上記吸気口23より吸気した燃焼用空気101を,
上記吸気通路71を流動させると共に上記インナーチュ
ーブ4の一端より流入させて,上記バーナノズル20か
ら噴射した燃料と共に燃焼させる。そして,この燃焼を
行った燃焼ガス102を,上記インナーチューブ4の他
端より,上記第1排気通路81,上記第2排気通路82
及び上記第3排気通路83へと流動させて,上記排気口
24より上記ラジアントチューブバーナ1の外部に排出
する。
は,上記吸気口23より吸気した燃焼用空気101を,
上記吸気通路71を流動させると共に上記インナーチュ
ーブ4の一端より流入させて,上記バーナノズル20か
ら噴射した燃料と共に燃焼させる。そして,この燃焼を
行った燃焼ガス102を,上記インナーチューブ4の他
端より,上記第1排気通路81,上記第2排気通路82
及び上記第3排気通路83へと流動させて,上記排気口
24より上記ラジアントチューブバーナ1の外部に排出
する。
【0024】以下に,これを詳説する。本例において
は,図1〜図3に示すごとく,上記ラジアントチューブ
バーナ1は,熱処理炉6内における雰囲気ガス103を
加熱するために用い,上記雰囲気ガス103を上記燃焼
ガス102と直接接触させることなく加熱する。また,
本例では,上記ラジアントチューブバーナ1を,上記熱
処理炉6内の雰囲気ガス103の温度を500〜110
0℃に加熱する場合に用いる。また,本例のラジアント
チューブ1は,上記アウターチューブ3及びインナーチ
ューブ4が直線形状を有するストレート形のものであ
る。
は,図1〜図3に示すごとく,上記ラジアントチューブ
バーナ1は,熱処理炉6内における雰囲気ガス103を
加熱するために用い,上記雰囲気ガス103を上記燃焼
ガス102と直接接触させることなく加熱する。また,
本例では,上記ラジアントチューブバーナ1を,上記熱
処理炉6内の雰囲気ガス103の温度を500〜110
0℃に加熱する場合に用いる。また,本例のラジアント
チューブ1は,上記アウターチューブ3及びインナーチ
ューブ4が直線形状を有するストレート形のものであ
る。
【0025】上記ラジアントチューブバーナ1は,熱処
理炉6の炉壁61に固定してあり,上記バーナノズル2
0により燃焼を行った燃焼ガス102は,上記アウター
チューブ3を伝熱面として,上記熱処理炉6内における
雰囲気ガス103と熱交換を行い,この雰囲気ガス10
3を加熱する。また,上記アウターチューブ3は,固定
部31によって上記炉壁61の外壁面611に固定され
ており,上記バーナボディ2は,その内部に着脱自在に
上記熱交換ボディ5を配設して上記固定部31に取り付
けられている。
理炉6の炉壁61に固定してあり,上記バーナノズル2
0により燃焼を行った燃焼ガス102は,上記アウター
チューブ3を伝熱面として,上記熱処理炉6内における
雰囲気ガス103と熱交換を行い,この雰囲気ガス10
3を加熱する。また,上記アウターチューブ3は,固定
部31によって上記炉壁61の外壁面611に固定され
ており,上記バーナボディ2は,その内部に着脱自在に
上記熱交換ボディ5を配設して上記固定部31に取り付
けられている。
【0026】また,上記吸気口23は,上記バーナボデ
ィ2における炉壁側に配設されており,上記排気口24
は,上記バーナボディ2における炉壁反対側に配設され
ている。なお,本例では,上記炉壁61に近い側を炉壁
側といい,上記炉壁61から遠い側を炉壁反対側とい
う。また,上記バーナボディ2における隔壁22は,上
記ハウジング21の炉壁側の端部より設けられており,
この隔壁22によって上記吸気通路71は,炉壁反対側
に開口している。
ィ2における炉壁側に配設されており,上記排気口24
は,上記バーナボディ2における炉壁反対側に配設され
ている。なお,本例では,上記炉壁61に近い側を炉壁
側といい,上記炉壁61から遠い側を炉壁反対側とい
う。また,上記バーナボディ2における隔壁22は,上
記ハウジング21の炉壁側の端部より設けられており,
この隔壁22によって上記吸気通路71は,炉壁反対側
に開口している。
【0027】また,上記インナーチューブ4は,その炉
壁側の端部が上記隔壁22の炉壁反対側の端部に取り付
けられており,上記バーナノズル20は,上記バーナボ
ディ2の炉壁反対側の端部に固定されて,上記インナー
チューブ4の内部に配設されている。そして,上記イン
ナーチューブ4の内部と上記バーナノズル20との間に
は第2吸気通路72が形成されている。本例では,上記
吸気通路71を第1吸気通路71として,この第1吸気
通路71と上記第2吸気通路72とが上記バーナボディ
2内の炉壁反対側の端部において連通されている。
壁側の端部が上記隔壁22の炉壁反対側の端部に取り付
けられており,上記バーナノズル20は,上記バーナボ
ディ2の炉壁反対側の端部に固定されて,上記インナー
チューブ4の内部に配設されている。そして,上記イン
ナーチューブ4の内部と上記バーナノズル20との間に
は第2吸気通路72が形成されている。本例では,上記
吸気通路71を第1吸気通路71として,この第1吸気
通路71と上記第2吸気通路72とが上記バーナボディ
2内の炉壁反対側の端部において連通されている。
【0028】また,上記熱交換ボディ5における排気連
通穴51は,上記バーナボディ2における排気口24に
対して外周方向に最も離れた位置に設けてある。そし
て,上記排気連通穴51は,上記熱交換ボディ5におけ
る炉壁側の端部の近傍に設けてある。なお,上記排気連
通穴51は,上記バーナボディ2における排気口24に
対して外周方向の反対側に複数設けてあってもよい(図
6,図7参照)。
通穴51は,上記バーナボディ2における排気口24に
対して外周方向に最も離れた位置に設けてある。そし
て,上記排気連通穴51は,上記熱交換ボディ5におけ
る炉壁側の端部の近傍に設けてある。なお,上記排気連
通穴51は,上記バーナボディ2における排気口24に
対して外周方向の反対側に複数設けてあってもよい(図
6,図7参照)。
【0029】以下に,上記ラジアントチューブバーナ1
による加熱,及び上記燃焼ガス102が各排気通路8
1,82,83を流動するときに行われる排熱回収につ
いて説明する。図1に示すごとく,まず,上記吸気口2
3より燃焼用空気101を吸気し,この燃焼用空気10
1を上記第1吸気通路71及び第2吸気通路72を流動
させる。そして,上記インナーチューブ4内において,
上記燃焼用空気101と上記バーナノズル20より噴射
された燃料とを混合して燃焼させる。
による加熱,及び上記燃焼ガス102が各排気通路8
1,82,83を流動するときに行われる排熱回収につ
いて説明する。図1に示すごとく,まず,上記吸気口2
3より燃焼用空気101を吸気し,この燃焼用空気10
1を上記第1吸気通路71及び第2吸気通路72を流動
させる。そして,上記インナーチューブ4内において,
上記燃焼用空気101と上記バーナノズル20より噴射
された燃料とを混合して燃焼させる。
【0030】そして,この燃焼を行った燃焼ガス102
は,上記炉壁側に向けて上記インナーチューブ4内を流
動し,上記アウターチューブ3の先端部32に当接した
後は,上記第1排気通路81へと流動する。そして,こ
の燃焼ガス102は,上記アウターチューブ3を伝熱面
として,上記熱処理炉6内における雰囲気ガス103と
熱交換を行い,この雰囲気ガス103を加熱する。
は,上記炉壁側に向けて上記インナーチューブ4内を流
動し,上記アウターチューブ3の先端部32に当接した
後は,上記第1排気通路81へと流動する。そして,こ
の燃焼ガス102は,上記アウターチューブ3を伝熱面
として,上記熱処理炉6内における雰囲気ガス103と
熱交換を行い,この雰囲気ガス103を加熱する。
【0031】次いで,上記燃焼ガス102は,上記第1
排気通路81から上記第2排気通路82へと流動する。
このとき,上記第1排気通路81及び第2排気通路82
を流動する上記燃焼ガス102は,上記インナーチュー
ブ4を伝熱面として,上記インナーチューブ4における
第2吸気通路72を流れる燃焼用空気101と熱交換を
行い,この燃焼用空気101の温度を上昇させることが
できる(図2,図3参照)。こうして,1段目の排熱回
収として,上記第1排気通路81及び第2排気通路82
を流れる燃焼ガス102による排熱を回収することがで
きる。
排気通路81から上記第2排気通路82へと流動する。
このとき,上記第1排気通路81及び第2排気通路82
を流動する上記燃焼ガス102は,上記インナーチュー
ブ4を伝熱面として,上記インナーチューブ4における
第2吸気通路72を流れる燃焼用空気101と熱交換を
行い,この燃焼用空気101の温度を上昇させることが
できる(図2,図3参照)。こうして,1段目の排熱回
収として,上記第1排気通路81及び第2排気通路82
を流れる燃焼ガス102による排熱を回収することがで
きる。
【0032】次いで,上記1段目の排熱回収を行った燃
焼ガス102は,上記第2排気通路82より上記熱交換
ボディ5に設けた排気連通穴51を介して上記第3排気
通路83へと流動する。そして,上記1段目の排熱回収
を行った燃焼ガス102が上記第3排気通路83を流動
するときには,この燃焼ガス102は,上記バーナボデ
ィ2の隔壁22を伝熱面として,上記吸気通路71を流
れる燃焼用空気101と熱交換を行い,この燃焼用空気
101の温度を上昇させることができる(図2,図3参
照)。こうして,2段目の排熱回収として,上記第3排
気通路83を流れる燃焼ガス102による排熱を回収す
ることができる。そして,その後,上記2段目の排熱回
収を行った燃焼ガス102は,上記排気口24より上記
ラジアントチューブバーナ1の外部に排気される。
焼ガス102は,上記第2排気通路82より上記熱交換
ボディ5に設けた排気連通穴51を介して上記第3排気
通路83へと流動する。そして,上記1段目の排熱回収
を行った燃焼ガス102が上記第3排気通路83を流動
するときには,この燃焼ガス102は,上記バーナボデ
ィ2の隔壁22を伝熱面として,上記吸気通路71を流
れる燃焼用空気101と熱交換を行い,この燃焼用空気
101の温度を上昇させることができる(図2,図3参
照)。こうして,2段目の排熱回収として,上記第3排
気通路83を流れる燃焼ガス102による排熱を回収す
ることができる。そして,その後,上記2段目の排熱回
収を行った燃焼ガス102は,上記排気口24より上記
ラジアントチューブバーナ1の外部に排気される。
【0033】このように,本例においては,上記熱交換
ボディ5を設けて,上記第2排気通路82及び第3排気
通路83を形成したことにより,上記第1排気通路81
から上記排気口24に向けて上記燃焼ガス102が流れ
難くすることができる。そして,上記ラジアントチュー
ブバーナ1内の燃焼ガス102の滞留時間を長くした状
態で,上記2段階の排熱回収を行うことにより,上記燃
焼ガス102の排熱回収効率を向上させて,上記ラジア
ントチューブバーナ1における熱効率を向上させること
ができる。
ボディ5を設けて,上記第2排気通路82及び第3排気
通路83を形成したことにより,上記第1排気通路81
から上記排気口24に向けて上記燃焼ガス102が流れ
難くすることができる。そして,上記ラジアントチュー
ブバーナ1内の燃焼ガス102の滞留時間を長くした状
態で,上記2段階の排熱回収を行うことにより,上記燃
焼ガス102の排熱回収効率を向上させて,上記ラジア
ントチューブバーナ1における熱効率を向上させること
ができる。
【0034】(実施例2)本例は,図4,図5に示すご
とく,上記実施例1のラジアントチューブバーナ1にお
いて,上記熱交換ボディ5における排気連通穴51より
も上記燃焼ガス102の流れの上流側,すなわち上記排
気連通穴51よりも上記炉壁側に,上記排気連通穴51
への上記燃焼ガス102の流動を妨げる邪魔板52を設
けた例である。本例では,上記アウターチューブ3と上
記インナーチューブ4との間に上記邪魔板52を設け
て,上記第1排気通路81と上記第2排気通路82とは
上記邪魔板52に設けた開口部521を介して連通され
ている。その他は上記実施例1と同様である。
とく,上記実施例1のラジアントチューブバーナ1にお
いて,上記熱交換ボディ5における排気連通穴51より
も上記燃焼ガス102の流れの上流側,すなわち上記排
気連通穴51よりも上記炉壁側に,上記排気連通穴51
への上記燃焼ガス102の流動を妨げる邪魔板52を設
けた例である。本例では,上記アウターチューブ3と上
記インナーチューブ4との間に上記邪魔板52を設け
て,上記第1排気通路81と上記第2排気通路82とは
上記邪魔板52に設けた開口部521を介して連通され
ている。その他は上記実施例1と同様である。
【0035】本例においては,上記第1排気通路81を
流動する燃焼ガス102は,上記邪魔板52によってそ
の流動を妨害され,上記開口部521からのみ上記第2
排気通路82へと流動する。そのため,上記第1排気通
路81を流動する燃焼ガス102が,上記第2排気通路
82内にあまり流動することなく上記第3排気通路83
へと流動してしまうことを防止することができる。それ
故,上記ラジアントチューブバーナ1内の燃焼ガス10
2の滞留時間を一層長くした状態で,上記2段階の排熱
回収を行うことができ,上記ラジアントチューブバーナ
1の熱効率を一層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。
流動する燃焼ガス102は,上記邪魔板52によってそ
の流動を妨害され,上記開口部521からのみ上記第2
排気通路82へと流動する。そのため,上記第1排気通
路81を流動する燃焼ガス102が,上記第2排気通路
82内にあまり流動することなく上記第3排気通路83
へと流動してしまうことを防止することができる。それ
故,上記ラジアントチューブバーナ1内の燃焼ガス10
2の滞留時間を一層長くした状態で,上記2段階の排熱
回収を行うことができ,上記ラジアントチューブバーナ
1の熱効率を一層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。
【0036】なお,図6,図7に示すごとく,上記排気
連通穴51は,上記バーナボディ2における排気口24
に対して外周方向の反対側に複数設けてあってもよい。
この場合には,上記複数の排気連通穴51を介して,上
記第2排気通路82と上記第3排気通路83とを連通す
ることができ,本例と同様の作用効果を得ることができ
る。
連通穴51は,上記バーナボディ2における排気口24
に対して外周方向の反対側に複数設けてあってもよい。
この場合には,上記複数の排気連通穴51を介して,上
記第2排気通路82と上記第3排気通路83とを連通す
ることができ,本例と同様の作用効果を得ることができ
る。
【0037】(実施例3)本例においては,上記熱交換
ボディ5を有するラジアントチューブバーナ1(発明
品,図1〜図3参照)の優れた効果を確認するために,
ラジアントチューブバーナ1の熱効率(%)を測定し
た。また,比較のために,上記熱交換ボディ5を有して
いない従来のラジアントチューブバーナ9(比較品,図
9〜図11参照)についても,同様に測定を行った。
ボディ5を有するラジアントチューブバーナ1(発明
品,図1〜図3参照)の優れた効果を確認するために,
ラジアントチューブバーナ1の熱効率(%)を測定し
た。また,比較のために,上記熱交換ボディ5を有して
いない従来のラジアントチューブバーナ9(比較品,図
9〜図11参照)についても,同様に測定を行った。
【0038】上記測定を行った結果を図8に示す。な
お,本例において,上記熱効率Hは,上記熱処理炉6内
の雰囲気ガス103の温度(炉内温度)を500〜10
00(℃)に維持した際に,上記バーナノズル20の燃
焼に費やされた燃焼熱量Q1から,上記排気口24より
排出された燃焼ガス102の排気熱量Q2を差し引いた
差分を上記燃焼熱量Q1で割って,これに100(%)
を掛けて求めた(H=(Q1−Q2)/Q1×100
(%))。
お,本例において,上記熱効率Hは,上記熱処理炉6内
の雰囲気ガス103の温度(炉内温度)を500〜10
00(℃)に維持した際に,上記バーナノズル20の燃
焼に費やされた燃焼熱量Q1から,上記排気口24より
排出された燃焼ガス102の排気熱量Q2を差し引いた
差分を上記燃焼熱量Q1で割って,これに100(%)
を掛けて求めた(H=(Q1−Q2)/Q1×100
(%))。
【0039】同図に示すごとく,上記熱効率は,上記発
明品が78〜95(%)であったのに対して,上記比較
品が70〜80(%)であった。すなわち,上記炉内温
度を500〜1000(℃)の間のいずれの温度に維持
する場合についても,上記発明品の熱効率は上記比較品
の熱効率に比べて高いことがわかった。それ故,上記熱
交換ボディ5を有するラジアントチューブバーナ1によ
れば,高い熱効率を実現できることがわかる。
明品が78〜95(%)であったのに対して,上記比較
品が70〜80(%)であった。すなわち,上記炉内温
度を500〜1000(℃)の間のいずれの温度に維持
する場合についても,上記発明品の熱効率は上記比較品
の熱効率に比べて高いことがわかった。それ故,上記熱
交換ボディ5を有するラジアントチューブバーナ1によ
れば,高い熱効率を実現できることがわかる。
【図1】実施例1における,ラジアントチューブバーナ
を示す断面説明図。
を示す断面説明図。
【図2】実施例1における,ラジアントチューブバーナ
を示す図で,図1におけるA−A矢視線断面説明図。
を示す図で,図1におけるA−A矢視線断面説明図。
【図3】実施例1における,ラジアントチューブバーナ
を示す図で,図1におけるB−B矢視線断面説明図。
を示す図で,図1におけるB−B矢視線断面説明図。
【図4】実施例2における,ラジアントチューブバーナ
を示す断面説明図。
を示す断面説明図。
【図5】実施例2における,ラジアントチューブバーナ
を示す図で,図4におけるA−A矢視線断面説明図。
を示す図で,図4におけるA−A矢視線断面説明図。
【図6】実施例2における,複数の排気連通穴を有する
熱交換ボディを用いたラジアントチューブバーナを示す
図で,図4におけるA−A矢視線相当の断面説明図。
熱交換ボディを用いたラジアントチューブバーナを示す
図で,図4におけるA−A矢視線相当の断面説明図。
【図7】実施例2における,複数の排気連通穴を有する
熱交換ボディを示す斜視図。
熱交換ボディを示す斜視図。
【図8】実施例3における,炉内温度(℃)と熱効率
(%)との関係を示すグラフ。
(%)との関係を示すグラフ。
【図9】従来例における,ラジアントチューブバーナを
示す断面説明図。
示す断面説明図。
【図10】従来例における,ラジアントチューブバーナ
を示す図で,図9におけるA−A矢視線断面説明図。
を示す図で,図9におけるA−A矢視線断面説明図。
【図11】従来例における,ラジアントチューブバーナ
を示す図で,図9におけるB−B矢視線断面説明図。
を示す図で,図9におけるB−B矢視線断面説明図。
1...ラジアントチューブバーナ,
101...燃焼用空気,
102...燃焼ガス,
103...雰囲気ガス,
2...バーナボディ,
20...バーナノズル,
21...ハウジング,
22...隔壁,
23...吸気口,
24...排気口,
3...アウターチューブ,
4...インナーチューブ,
5...熱交換ボディ,
51...排気連通穴,
52...邪魔板,
521...開口部,
6...熱処理炉,
71...第1吸気通路(吸気通路),
72...第2吸気通路,
81...第1排気通路,
82...第2排気通路,
83...第3排気通路,
フロントページの続き
(72)発明者 戸松 三男
愛知県名古屋市守山区大字中志段味字大洞
口2720番地1 株式会社横井機械工作所内
Fターム(参考) 3K017 BA01 BB04 BB07 BE05 BE08
BE11
3K091 AA20 BB08 BB26 CC06 CC22
EA16 EA22
Claims (6)
- 【請求項1】 外周方向に吸気口及び排気口を配設した
ハウジングと,該ハウジングの内周側に配設した隔壁
と,該隔壁の内周側に配設したバーナノズルとを備えた
筒状のバーナボディと,上記バーナノズルの外周側に配
設すると共に上記バーナボディの軸方向に連結したアウ
ターチューブと,上記バーナノズルと上記隔壁及び上記
アウターチューブとの間に配設したインナーチューブと
を有し,上記吸気口より吸気した燃焼用空気を,上記ハ
ウジングと上記隔壁との間に形成した吸気通路を流動さ
せ,上記インナーチューブの一端より流入させて,上記
バーナノズルから噴射した燃料と共に燃焼させると共
に,該燃焼を行った燃焼ガスを上記インナーチューブの
他端より,該インナーチューブと上記アウターチューブ
との間に形成した第1排気通路を流動させて上記排気口
に導くよう構成したラジアントチューブバーナにおい
て,上記アウターチューブの軸方向に連結するように,
上記隔壁と上記インナーチューブとの間に筒状の熱交換
ボディを配設し,該熱交換ボディと上記インナーチュー
ブとの間には上記第1排気通路に連通する第2排気通路
を形成すると共に,上記熱交換ボディと上記隔壁との間
には上記排気口に連通する第3排気通路を形成してな
り,かつ上記熱交換ボディには,上記第2排気通路と上
記第3排気通路とを連通する排気連通穴を設けたことを
特徴とするラジアントチューブバーナ。 - 【請求項2】 請求項1において,上記熱交換ボディに
おける排気連通穴は,上記バーナボディにおける排気口
に対して外周方向の反対側に設けたことを特徴とするラ
ジアントチューブバーナ。 - 【請求項3】 請求項1又は2において,上記熱交換ボ
ディにおける排気連通穴は,上記熱交換ボディにおける
一方の端部の近傍に設けると共に,上記バーナボディに
おける排気口は,上記熱交換ボディにおける他方の端部
の近傍に設けたことを特徴とするラジアントチューブバ
ーナ。 - 【請求項4】 請求項1〜3のいずれか一項において,
上記熱交換ボディにおける排気連通穴は複数設けたこと
を特徴とするラジアントチューブバーナ。 - 【請求項5】 請求項1〜4のいずれか一項において,
上記熱交換ボディにおける排気連通穴よりも上記燃焼ガ
スの流れの上流側には,上記排気連通穴への上記燃焼ガ
スの流動を妨げる邪魔板を設けたことを特徴とするラジ
アントチューブバーナ。 - 【請求項6】 請求項1〜5のいずれか一項において,
上記熱交換ボディは,上記バーナボディに対して着脱自
在に設けたことを特徴とするラジアントチューブバー
ナ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002113837A JP2003307301A (ja) | 2002-04-16 | 2002-04-16 | ラジアントチューブバーナ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002113837A JP2003307301A (ja) | 2002-04-16 | 2002-04-16 | ラジアントチューブバーナ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003307301A true JP2003307301A (ja) | 2003-10-31 |
Family
ID=29395905
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002113837A Pending JP2003307301A (ja) | 2002-04-16 | 2002-04-16 | ラジアントチューブバーナ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003307301A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011523972A (ja) * | 2008-06-11 | 2011-08-25 | コルトゥス アーベー | 合成ガスを製造するための方法および装置 |
| JP2016142443A (ja) * | 2015-01-30 | 2016-08-08 | 大阪瓦斯株式会社 | 加熱装置用熱交換体およびシングルエンドラジアントチューブバーナ |
-
2002
- 2002-04-16 JP JP2002113837A patent/JP2003307301A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011523972A (ja) * | 2008-06-11 | 2011-08-25 | コルトゥス アーベー | 合成ガスを製造するための方法および装置 |
| JP2016142443A (ja) * | 2015-01-30 | 2016-08-08 | 大阪瓦斯株式会社 | 加熱装置用熱交換体およびシングルエンドラジアントチューブバーナ |
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