JP2689577B2 - スチームヒータ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は放熱特性に優れたスチームヒータに関する。

［従来の技術］ スチームヒータは、第３図の如く、ヘッダ管1,2の間
に放熱管３が架設された構造を有している。スチームは
一方のヘッダ管１又は２から放熱管３に流入し、他方の
ヘッダ管２又は１へ流れる。なお、放熱管３は長さ方向
にわたって等径であり、その両端はッダ管1,2に溶接さ
れている。

［発明が解決しようとする課題］ 第３図の構成のスチームヒータは、放熱特性が低いと
いう解決課題を有している。

即ち、第３図のスチームヒータにおいては、放熱管３
同志の間隔を狭くとるこができず、放熱面積が小さい。
従来の放熱管３は長さ方向にわたって等径であるとこか
ら、隣接する放熱管３同志を過度に近接させると、放熱
管３の端をヘッド管1,2に溶接できなくなる。このた
め、放熱管３同志の間にはある程度大きな問題をあけざ
るを得ず、それだけ放熱面積も小さくなっていた。

また、従来、スチームヒータのヒータの表面に遠赤外
線の放射材料の被覆層を形成することが公知である（実
開昭63−188385号）が、従来の遠赤外線の放射材料の被
覆層は、管への付着性が低いうえに、遠赤外線の放射特
性も低いという問題があった。

［課題を解決するための手段］ 本発明のスチームヒータは、ヘッダ管の間に放熱管が
架設されたスチームヒータであって、該放熱管の両端部
が小径部とされ、放熱管の両端部以外が大径部とされた
スチームヒータにおいて、 該小径部の内面の一部と該大径部の内面の一部とが連
続面となっていると共に、 隣接する放熱管の大径部同志の間隔が5mm以下とされ
ていることを特徴とするものである。

［作用］ 本発明のスチームヒータにおいては、放熱管の間隔が
小さいので、放熱面積が大きい。なお、放熱管の両端は
小径部となっているので、隣接する放熱管の小径部同志
の間には、該小径部をヘッダ管に溶接する作業を行うだ
けのスペースをあけることができる。また、小径部と大
径部とが部分的に連続面となっているので、放熱管内の
水がヘッダ管に向かって流れ易い。

［実施例］ 以下、図面を参照して実施例について説明する。

第１図は本発明の実施例に係るスチームヒータ４の正
面図、第２図は第１図のII−II線断面図である。このス
チームヒータ４は１対のヘッド管1,2の間に放熱管３が
架設されたものである。この放熱管３は両端部が小径部
3aとなっており、中央部が拡径した胴体状の大径部3bと
なっており、小径部3aの内面の一部と大径部3bの内面の
一部とが連続した面3Aを形成している。このように連続
面3Aを形成すると、放熱管３内の凝縮水等がヘッダ管1,
2へ向って流れ易くなるという効果が奏される。

このスチームヒータ４においては、大径部3b同志の間
隔ｔが5mm以下、とりわけ２〜3mm程度となっており、ス
チームヒータ全体としての放熱面積が大きくなるという
効果が奏される。この放熱管３の表面に遠赤外線の放射
材料の被覆層が形成されている。

本発明において、放熱管の表面には遠赤外線の放射材
料の被覆層を設けても良い。この場合、遠赤外線放射材
料の被覆層としては、比較的低温の加熱乾燥により容易
に硬化させることができ、しかも金属基体に強固に付着
させることができるなどの利点を備えることから、次の
方法により形成したものが好適であるが、その他の遠赤
外線セラミックスを用いても良い。

遠赤外線放射セラミックス粉末20〜90重量％、第一燐
酸アルミニウム塩粉末５〜20重量％及び平均粒径50〜80
0μｍの骨材５〜75重量％を配合してなる粉体原料100重
量部と、 水ガラス及び／又はアルミナゾルと、必要に応じて希
釈剤とからなる液体原料と、 を該液体原料の固形分が前記粉体原料100重量部に対し
５〜25重量部となるように混合すると共に混練し、ペー
スト状又はスラリー状と成し、これを鋼管等の放熱管基
体の表面に塗布し、常温ないし300℃以下の温度で乾燥
硬化させる方法。

以下に、このような遠赤外線放射材料の被覆層の形成
方法について説明する。なお、以下において、％は特記
しない限り重量％を表す。

まず、遠赤外線放射セラミックス粉末20〜90％、好ま
しくは40〜75％、第一燐酸アルミニウム塩粉末５〜20
％、好ましくは10〜20％、及び骨材５〜75％、好ましく
は５〜50％を予め混合し、粉体原料とする。

次に、水ガラス、アルミナゾル、又は、アルカリ珪酸
塩とアルミナゾルとの混合液、更に必要に応じて希釈剤
を加えたものを液体原料として調製し、前記粉体原料に
液体原料を、粉体原料100重量部に対し、液体原料中の
固形分が５〜25重量部となる割合で加え、所望の粘度ペ
ースト又はスラリーとする。

このようにして調製したペースト又はスラリーは、刷
毛塗りやスプレー塗装等で放熱パイプ等の表面に塗布し
た後、常温ないし300℃以下の低温で乾燥して硬化させ
る。

この場合、遠赤外線放射セラミック粉末としては、通
常用いられるもので良く、特に制限はないが、例えばジ
ルコニア、アルミナ、チタニア、その他遷移金属酸化物
系セラミックス等の粉末が挙げられる。これらのうちで
も遷移金属酸化物を50％以上含むものが好ましい。この
遠赤外線放射セラミックス粉末の粒度は、骨材の粒度よ
りも小さいものとし、かつなるべく細かいものが好まし
い。

第一隣接アルミニウム塩粉末としては、トリポリリン
酸アルミニウム粉末等が好ましい。

骨材としては、シャモット、焼結アルミナ、焼結ジル
コニア等のセラミックスの粗粒や、珪砂、雲母等の天然
鉱物等の無機質骨材が挙げられ、その平均粒径は50〜80
0μｍ、好ましくは、200〜600μｍのものとする。

水ガラスとしては、各種の市販のソーダ水ガラス、カ
リ水ガラス等で、用途に合う種類のものを適宜選択して
用いる。また、アルミナゾルは、アルカリ珪酸塩の白華
現象を抑制したい場合に用いるのが好ましい。

希釈剤としては、コロイダルシリカ、水又はアルコー
ル等が挙げられる。

なお、製造過程における原料ペースト又はスラリーの
粘度調節、あるいは、得られる遠赤外線放射材料の耐水
性の向上等のために、必要に応じて、層状構造を有する
カオリン、粘土、タルク等の充填材を原料中に配合する
こともできる。

このように第一燐酸アルミニウム塩、水ガラス、アル
ミナゾル等を用いることにより、常温ないし300℃以下
の比較的低温度の加熱乾燥で被覆層を形成することがで
きる。

また、第一燐酸アルミニウム塩は耐水性を高め、白華
を抑制すると共に、材料の熱膨張率を金属の熱膨張率に
近づけるという効果がある。

このようにして形成させた被覆層の放熱管基体への付
着性は極めて強固である。

しかも骨材添加により、形成される被覆層外表面が粗
となり、その表面積が大きくすることができる。更に骨
材の添加により、ひび割れ、欠け、被覆層の脱落等を防
止することもできる。

このようにして遠赤外線放射セラミックスを用いて製
造されるスチームヒータは、前述したスチームヒータの
利点に加え、 放熱体が熱的、化学的に安定なセラミックスで被覆
されたものであるため、耐久性に優れる。

加熱、乾燥時間が短縮され、生産性が向上する。

既存のスチームヒータについて容易に被覆すること
ができる。

等の効果を有し、粉体乾燥、印刷面乾燥、石膏ボード、
合板の乾燥、塗装面乾燥、布の乾燥、ウエブ材料の乾燥
等、様々な加熱ないし乾燥工程等に幅広く利用すること
ができる。

なお、遠赤外線放射材料の被覆層の厚さに特に制限は
なく、スチームヒータの大きさ、性能、要求特性、被覆
層の強度等を勘案して決められるが、一般には0.01〜0.
5mm程度の範囲で適宜決定される。

本発明のスチームヒータは、特に被加熱物体の底面を
加熱するように配設されるのに好適であるが、被加熱物
体の上面や側面を加熱するように配設されても良いこと
は明らかである。

本発明のスチームヒータ４にあっては、小径部3aをヘ
ッダ管1,2に溶接する場合、溶接の長さ（ビードの長
さ）が短かいと共に、小径部3aの周囲に十分なスペース
が存在するところから、溶接が簡単に行なえるという効
果が奏される。

本発明では、ヘッダの断面は円形に限らず矩形あるい
は半月状でも良く、また、放熱管も円管に限らず断面矩
形の所謂角パイプであっても良い。角パイプを用いた場
合には、放熱面が略平面状となり、放熱効率がさらに高
められるという利点がある。

なお、このスチームヒータは、電気を熱源とするもの
よりもエネルギコストが低廉である。

［発明の効果］ 以上の通り、本発明のスチームヒータは放熱面積が大
きく、放熱効率に優れると共に、放熱管内の凝縮水等を
ヘッダ管に流出させ易い。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の発明の実施例に係るスチームヒータの
正面図、第２図は第１図のII−II線に沿う断面図であ
る。第３図は従来例を示す断面図である。 1,2……ヘッダ管、３……放熱管、４……スチームヒー
タ。 3a……小径部、3b……大径部、

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ヘッダ管の間に放熱管が架設されたスチー
   ムヒータであって、該放熱管の両端部が小径部とされ、
   放熱管の両端部以外が大径部とされたスチームヒータに
   おいて、 該小径部の内面の一部と該大径部の内面の一部とが連続
   面となっていると共に、 隣接する放熱管の大径部同志の間隔が5mm以下とされて
   いることを特徴とするスチームヒータ。