JPH01252808A

JPH01252808A - 放射線ヒーター

Info

Publication number: JPH01252808A
Application number: JP63258311A
Authority: JP
Inventors: Gerhard Schmidt; ガーハード　シュミット; Heinz Schmidt; ハインツ　シュミット
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1987-10-13
Filing date: 1988-10-13
Publication date: 1989-10-09
Also published as: CA1267353A; ATE93040T1; DE3883138T2; EP0312005A3; EP0312005A2; DE3883138D1; EP0312005B1

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】「産業上の利用分野１本発明は放射線ヒーター（ｒａｄｉａｎｔ　ｈｅａｔｅ
ｒ）に関する。

［従来の技術］放射線ヒーターの性能を評価する基準はその出力、能率
及び融通性である。出力は、土地の滅菌のような応用面
に於ては特定の熱レベルが得られない限り滅菌作用が生
じないのであるから重要である。能率は、燃料費用が特
定の応用面にヒーターを使用することが経済的に実行可
能か否かを決定するものであるから重要である。融通性
は、熱の要求が夫々の工！Ａ毎に、又は１つの工業内に
於てさλ、その応用面と共に変化するから重曹である。

［発明が解決しようとする課題］本発明の主な目的は改良された放射線ヒーターを提供す
ることである。

［ｖＲ題を解決する為の手段及び作用］広く苦うと、本
発明はハウジングと、中心軸線を規定し、取入れ開１コ
を有する取入れ端部及び排出開口を有する排出端部を有
すると共に前記中心軸線に沿って燃焼生成物の流路を形
成づ−る前記ハウジング内の燃焼室と、前記燃焼室の取
入れ一部を取囲む熱交換室と、前記熱交換室内に配置さ
れる熱交換器と、前記燃焼室の排出端部を形成してこの
燃焼室の排出端部から半径方向に外方に熱を放射する放
射装置と、この放射装置が前記中心軸線を含む？１２数
の平面内に配置される多数の流体流路を有し、夫々の流
路が燃焼室に連通する入１］端部及び前記熱交換室に開
口する出口端部をイ１し、これによって燃焼生成物がこ
れらの流路の入日に入り、これに沿って流れ−Ｃ熱交換
室内に流入でるようになされでいることと、更に前記故
ＤＡ装胃を取囲み、この放射装置によって放ｔＡされる
熱をハウジングから軸線方向に外方に反９１させる反射
装置を含んでいる放射線ヒーターを提供するものである
。

［実施例１本発明の望ましい実施例は図面に於て符号１０によって
全体を示される放射線ヒーターであって、第１図から第
５図を参照して以下に詳細に説明する。

この放射線ヒーター１０の主な構成要素はハウジング１
２と、燃焼室１４と、熱交換室１６と、熱交換器１８と
、放射装置２０と、反射装置２２である。

ハウジング１２は断面が大体円筒形で、中央コア部分１
３及び外周部分１５を有し、部分１３及び１５は、これ
らの部分に溶接される多数のストラット１７によって所
定の相対位置に固定されている一ハウジング１２には前
部及び後部取付はブラケット２４及び２６が取付けられ
ている。後部取イ・１けブラケット２６は開口２８を有
し、これらの開口２８は固定軸３０を受入れるようにな
っている。この固定軸３０の一部３２は支持構造３６の
開口３４内に受入れられて、ハウジング１２が第１図に
示されるように工場建物内又はトレ・−ラ一２１のプラ
ットフォーム１９上に取４＝Ｊけられ得るようになって
いる。前部取付はブラケツ１−２４はプラットフォーム
１９上の流体圧作動取付は構造２３に連結されるにうに
なされて、放射線ヒーター１０の中心軸線３８が垂直方
向に調節出来るようになっている。族０４線ヒーター１
０はこれが取付けられているプラットフォーム１９の相
対的位置決めによる以外には横乃向の調節が出来ない。

燃焼室１４はハウジング１２内に配置されて、中心ｍ線
３８を規定している。この燃焼室１４は取入れ開口４２
を有する取入れ端部４０を右づ−る。

この取入れ開口４２に１１ガスバーナー４４が配置され
ている。燃焼空気が空気導管４８によってバーナー４４
の端部５０に連結された新鮮空気入［」４６を通１）て
バーＪ−４４に与えられる３、燃焼室１４は排出開口５
４をｆ１８１−る排出９ん部５２をイｆ−１−る。燃焼
室１４は中心軸線３８に沿っ燃焼生成物の流路を形成（
）ている４、燃焼室１４の取入れ端部４０は取入れ開口
４２から拮出量口５４に向って中心軸線３８の廻りη・
寸法が次第に増大しでいる。

燃焼室１４の排出端部５２は取入れ端部４０から燃焼室
１４の排出開口５４に向って寸法が次第に減小している
。

バーナー４４は燃料ポンプ４５を有し、このポンプはフ
ィルター４９及び燃料吸引１１５１を通して燃料タンク
４７から燃料を吸引するようになっている。バーナー４
４は２段バーナーであって、第１段ノズル５３及び第２
段ノズル５５を有する。

燃料ポンプ４５からノズル５３及び５５への燃料の流れ
はソレノイド弁５７によって制御されるが、このソレノ
イド弁は３４秒間隔で燃料の通過を許すように開放され
る。若し空気燃料混合物が点火しない場合にはソレノイ
ド弁５．７は閉鎖状態に保持されて過剰の燃料がバーナ
ー４４に推進されるのを阻止するようになっている。過
剰の燃料は燃料戻し導管５９を通って燃料タンク４７に
戻される。ソレノイド弁５７及び燃料戻し導管５つを設
けたことは爆発の回能性を回避する為の安全対策である
。バーナー４４はプロパン、天然ガス、ディーゼル燃料
、ケロシン及び同様の燃料のような多数の燃料の何れに
よっても作動するようになされている。

放射装置２０は軸線３８の廻りに同心的に燃焼室１４の
取入れ端部４０に隣接して配置された大きい端部５６及
び軸線３８の廻りに同心的に配置された小ざい端部５８
を有する波形の円錐形の殻体の形状になされている。放
射装置２０は燃焼室１４の排出端部５２を形成して熱を
燃焼室１４の排出端部５２から半径方向に外方に放射す
るのに役立つ。放射装置２ｏは中心軸線３８を含む複数
の平面内に配置される多数の波形６１を有する。

これらの波形６１は、流体流路６０を形成するように包
囲された小さいＭＩＩ部５８から遠い４５．７２ｎ（１
８ｉｎ）の部分を除いて開放されている。通路６０は燃
焼室１４に連通ずる入口端部開口６４及び熱交換室１６
に連通ずる遠い出口端部６６を有する。燃焼室１４から
の燃焼生成物は円錐形の放射装置２０の小さい端部５８
から流出して開放した波形６１に沿って結局流路６０の
通路人口６４に入り、出口６６を通って熱交換室１６内
に流入する。入口端部６４から出口端部６６への排出ガ
スの流れが減速されて熱を放射装置２０内に保持出来る
ようにする為にバッフル隔壁６８及び螺旋状バッフル７
０が第３図に示されるように通路６０内に配置される。

円錐形の放射装置２０は不規則な外面７２を有し、この
外面７２が内面及び外面の両方にある波形６１を構成す
るのである。波形６１は熱の放射の為に更に大なる表面
を与えるのに役立つ。反射装置２２は放射装置２０を取
囲んで放射装置２０によって放射された熱をハウジング
１２の軸線方向に外方に反射させる。放射装置２０は商
標名「フエロサーム　４８１６　Ｊ　　（Ｆｅｒｒｏ−
ｔｈｅｒｍ　４８１６）で知られている材料により作ら
れている。

このフエＯサーム４８１６は元々原子炉に使用する為に
開発されたもので、７９．９％ニッケル及び耐熱性与え
る為の０．２９％チタンを含み、可撓性を与える為の１
．２％アルミニウムを含んでいる。反射装置２２の表面
はドイツ国のクルツブ・インダストリーズによって「グ
ロー・ヒーテツドＪ　　（ｇｌｏ−ｈｅａｔｅｄ）と説
明される処理を受けている。本出願人は完全な説明を行
う目的でこの処理の更に詳細な事項を知ろうとしたが、
この処理はクルツブ・インダストリーズの商業秘密であ
ると言われた。

熱交換室１６は燃焼室１４の取入れ端部４０を取囲んで
いる。この熱交換室１６は２つの環状のリング即ちコレ
クターリング７６及び排出リング７８をを有する。コレ
クターリング７６は夫々の流路６０の出口端部６６に連
通している。排出リング７８は排出導管８２に連結され
る開口８ｏを有する。コレクターリング７６及び排出リ
ング７８の間で排出ガスの連通を許す２つの開ロア７が
ある。排出リング７８は、空気が排出リング７８に到達
する時までに冷却されて若干収縮するからコレクターリ
ング７６よりも寸法が小さくされている。

熱交換器１８が熱交換室１６内に配置されている。この
熱交換器１８はコイルの形状になされた２つのパイプ８
４及び８６より成っている。パイブ８４はコレクターリ
ング７６内に配置されている。バイブ８４は一端部８５
が低温空気取入れ導管８８に連結され、反対端ｍ　８９
が高温空気出口導管９０に連結されている。バイ１８４
はコレクターリング７６内で９つのコイル９２に形成さ
れでいる。空気ブロワ−９４がバイブ８４の端部８５に
て低温空気取入れ導管８８に連結されて周囲の空気をバ
イブ８４を通して吹込むようになされている。空気がバ
イブ８４のコイル９２内を循環する時に、空気は」レフ
ターリングツ６内の燃焼生成物によって加熱される。バ
イブ８４の端部８９は高温空気加熱装置（図示せず）の
導管装δに連結されるようになっている。バイブ８６は
排出リング７８内に配置されている。バイ１８６はその
一端部９５が低温水取入れ導管９６に連結され、反対端
部９７が高；門水出０１＠９８に連結されている。低温
水取入れ導管９５は水供給源（図示せず）に連結される
。手酌制御弁１００がバイブ８６の端部９５に配置され
て水の流れを制御するようになっている。バイブ８６は
排出リング７８内で３つのＬ］コイル０２の形状に形成
されている。

水がバイブ８６のコイル１０２を通って循環される時に
水は初出リング７８内の燃焼生成物によって加熱される
。バイブ８６の端部９７は高温水加熱装置（図示せ一！
ｌ”）を形成するバイブの回路装置に連結されるように
なっている。

ｌｌｉ射ねヒーター１０を作動させる為に、バーナー４
４は燃ｒ４タンク４７に連結されていて、空気／ｆ！５
料ｆ１２合物が燃焼室１４内で点火されるまで空気が空
気導管４８を粁て新鮮空気入口導管４６を通って吸引さ
れる。燃焼生成物（ま燃焼室１４の取入れ端部４０にて
取入れ開口４２を通過して中心軸線３８に沿って燃焼室
１４の排出端部５２にある排出・同口５４に流れる。、
１１−出端部５２に於て燃焼生成物は排出開口５４を通
って流路６０の入口端部６４内に流入される。流路６０
に沿う燃焼生成物の流れは流路６０内のバッフル隔壁６
８及び！！８旋状バツノル７０によって減速される１、
燃焼生成物が流路６０の出［］喘端部６に到達する時に
、燃焼生成物は熱交換室１６のコレクターリング７６内
に１に出される。次に燃焼生成物は熱交換室１Ｇのコレ
クターリング７６の廻り４流れて熱交換室１６の排出リ
ング７８内に流入し、最後に単一の排出導管８２から排
出される。

上述の燃焼サイクルが行われているのと同時に２つの伯
の加熱サイクルが熱交ｅ：Ｚ１６内で行われる。これら
のサイクルの内の１つによって空気がブ１」ワー９４に
より低温空気入口導管８８を経てパイプ８４内に吹込ま
ねる。空気はバイブ８４の」イル９２を通り、高温空気
出口導管９０を到達」−るまで循環Ｊ−る。空気がバイ
ブ８４のコ、イル９２を通る時に空気はコレクターリン
グ７６内の燃焼生成物ｒよって加熱される。高温空気出
口導管９０は新鮮空気入口導管４６を通ってバーナー４
４に入る空気を予熱−４−る二次的機能に役立つ、。

このことは空気入［］導管４６及び高温空気出口導管９
０をｎいに密接して配置しＴ部分的な熱交換が行われる
ようにすることによって行われるのでδうる。バーナー
４４に入る空気を予熱抄−ることは、空気が過剰に加熱
されイ【い限り燃焼を助ける、１杓５０℃に空気を予熱
することは許容出来ると考えられる。加熱される旧に空
気が膨張する傾向をｈ１゛ることにより、空気を過剰に
加熱することは装置内に望ましくない背几を発生させる
恐れがある。

前述の２つの（ノイクルの内の他方のサイクルによって
水が低温水取入れ々管部９６からパイプ８６内に吸引さ
れる。水がバイブ８Ｇの−」イル１０２の廻りを循環す
る際に水は（１出リング７８内の燃焼生成物によって加
熱される。、高温水出口９８から流出する水は加熱され
一ζ加熱水どして使用されるか、又は高温水加熱装置（
図示ｔ！ず）に連結されることが出来る。

ｊＩｉ射装置２０からの熱の出力は波形６１及び反射装
置２２（ζよって向上される。波形６１は熱の放射の為
の大きい表面を与λる。反射装置２２は放射装置２０の
熱を外方に反射させるのである。

上述の；違明によつ【当業＆には燃焼生成物の移＃Ｊを
減速さゼて放射装置２０内に熱を保持さぜるバッフル隔
壁；３８及び螺旋状バッフルｌＯによつ−（放射装置２
０から更に増大された出力が得られることが明らかであ
る。同様に、バーナー４４に取入れられる空気を予熱し
、熱交換室１６及び熱交換器１８を使用して同じ燃料供
給源からの他の形態の熱を得られることによって更に大
なる能率が得られることが明らかである。同様にして、
放射線ヒーター１０が増大された融通性及び放射熱、高
温水としての適応性を有し、又は加熱空気が応用面の要
求に従って供給され得ることが明らかである。従って当
業者には放射線ヒーター１０が水が熱交換器１８内を蒸
気に変換されるまで循環させることによって蒸気加熱を
与えるのに適用出来ることは明らかである。

放射装置２０は約１５００℃、の濃度に耐え得るように
構成される。アルバータ・リサーチ・カランシルによっ
て行われた制御されたテストに於て、発生された放射熱
が１１５０から１２５０’Ｃの間であり、高温空気の出
力が６８０℃の湿度で毎分１６．９８ｍ　　（６００ｆ
ｔ”）ｒｃｔ５つだ。

［発明の効果］本発明は上述のように構成されているから、燃焼生成物
の移動を減速させて放射装置内に熱を保持さぜるバッフ
ル隔壁及び螺旋状バッフルにより放射装置から更に増大
された出力が（りられ、同様に、バーナーに取入れられ
る空気を予熱し、熱交換室及び熱交換器を使用して同じ
燃料供給源からの他の形態の熱が得られることにより更
に大なる能率が得られるのである。更に本発明のよる放
射線ヒーターは増大された融通性及び放射熱、高温水と
しての適応性を有する等優れた効果を得られるのである
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の望ましい実施例の斜視図。第２図は第１図のｆｒ面線２−２による本発明の望まし
い実施例の断面図。第３図は第２図の断面線３−３による本発明の望ましい
実施例の断面図。第４図はＭ１図のｒＩｆｒ面線４−４による本発明の望
ましい実施例の断面図。第５図は本発明の望ましい実施例の破断されて示された
斜視図。１０・・・放射線ヒーター１２・・・ハウジング１３・・・中央コア部分１４・・・燃焼室１５・・・外周部分１６・・・熱交換室１８・・・熱交換器１９・・・プラットフォーム２０・・・放射装置２２・・・反射装置２３・・・流体圧作動取付１）構造３８・・・中心軸線４４・・・ガスバーナー４５・・・燃料ポンプ４７・・・燃料タンク４９・・・フィルター５３・・・第１段ノズル５５・・・第２段ノズル５７・・・ソレノイド弁５９・・・燃料戻し導管６０・・・流体流路６１・・・波形６８・・・バッフル隔壁７０・・・螺旋状バッフル７２・・・不規則な外面７６・・・コレクターリング７８・・・排出リング９２．１０２・・・コイル９４・・・空気ブロワ− １ｏＯ・・・手動制御弁

Claims

【特許請求の範囲】

（１）ａ、ハウジングと、ｂ、前記ハウジング内にあつて中心軸線を規定し、取入
れ開口を有する取入れ端部及び排出開口を有する排出端
部を有して前記中心軸線に沿つて燃焼生成物の流路を形
成している燃焼室と、ｃ、前記燃焼室の前記取入れ端部を取囲む熱交換室と、ｄ、前記熱交換室内に配置された熱交換器と、ｅ、前記燃焼室の前記排出端部を形成して前記燃焼室の
前記排出端部から半径方向に外方に熱を放射する放射装
置であつて、前記中心軸線を含む複数の平面内に配置さ
れる多数の流体流路を有し、夫々の前記流路が前記燃焼
室に連通する入口端部及び前記熱交換室に開口する出口
端部を有し、これによつて燃焼生成物が前記流路の入口
に入り、これに沿つて流れて前記熱交換室内に流入する
ようになされている前記放射装置と、ｆ、前記放射装置を取囲み、前記放射装置によつて放射
される熱を前記ハウジングから軸線方向に外方に反射さ
せる反射装置と、を含んでいる放射線ヒーター。
（２）前記燃焼室の前記取入れ端部の部分が前記中心軸
線の廻りで前記取入れ開口から前記排出開口に向つて寸
法が徐々に増大している請求項１記載の放射線ヒーター
。
（３）前記燃焼室の前記排出端部が前記燃焼室の前記取
入れ端部から前記燃焼室の前記排出開口に向つて寸法が
徐々に減小している請求項１又は２記載の放射線ヒータ
ー。
（４）前記放射装置が前記燃焼室の前記取入れ端部に隣
接して前記軸線の廻りに同心的に配置される大きい端部
及び前記軸線の廻りに同心的に配置されて前記排出開口
を形成している小さい端部を有する円錐形の殻体の形状
になされている請求項１記載の放射線ヒーター。
（５）前記流路内に減速装置が配置され、これによつて
前記入口端部から前記出口端部への排出ガスの流れが減
速されて前記放射装置内に熱を保持するようになされて
いる請求項４記載の放射線ヒーター。
（６）前記減速装置が前記流路内に配置される１つ又は
それ以上のバッフル隔壁を含んでいる請求項５記載の放
射線ヒーター。
（７）前記流路内に配置される螺旋状のバッフルを有す
る請求項５記載の放射線ヒーター。
（８）ａ、ハウジングと、ｂ、前記ハウジング内にあつて中心軸線を規定し、取入
れ開口を有する取入れ端部及び排出開口を有する排出端
部を有する燃焼室であつて、前記中心軸線に沿う燃焼生
成物の流路を形成し、前記燃焼室の前記取入れ端部の部
分が前記取入れ開口から前記排出開口に向つて前記中心
軸線の廻りで次第に寸法が増大していて、前記燃焼室の
前記排出端部が前記燃焼室の前記取入れ端部から前記燃
焼室の前記排出開口に向つて寸法が次第に減小するよう
になされている前記燃焼室と、ｃ、前記燃焼室の前記取入れ端部を取囲む熱交換室と、ｄ、前記熱交換室内に配置された熱交換器と、ｅ、前記軸線の廻りに同心的に前記燃焼室の前記取入れ
端部に隣接して配置される大きい端部及び前記軸線の廻
りに同心的に配置されて前記排出開口を形成し、前記燃
焼室の前記排出端部から半径方向に外方に熱を放射する
小さい端部を有する円錐形の殻体の形状の放射装置であ
つて、前記中心軸線を含む複数の平面内に配置される多
数の流体流路を有し、夫々の前記流路が前記燃焼室に連
通する入口端部及び前記熱交換室内に開口する出口端部
開口を有し、これによつて燃焼生成物が前記流路の入口
に入り、これに沿つて流れて前記熱交換室に流入するよ
うになされており、減速装置が前記流路内に配置されて
これによつて前記入口端部から前記出口端部への排出ガ
スの流れが減速されて前記放射装置内に熱を保持するよ
うになされている前記放射装置と、ｆ、前記放射装を取囲み、前記放射装置によつて放射さ
れる熱を前記ハウジングから軸線方向に外方に反射させ
る反射装置と、を含んでいる放射線ヒーター。
（９）前記減速装置が前記流路内に配置される１つ又は
それ以上のバッフル隔壁を含んでいる請求項８記載の放
射線ヒーター。
（１０）前記流路内に配置される螺旋状バッフルを有す
る請求項８記載の放射線ヒーター。
（１１）ａ、ハウジングと、ｂ、前記ハウジング内にあつて、中心軸線を規定し、取
入れ開口を有する取入れ端部及び排出開口を有する排出
端部を有する燃焼室であつて、前記中心軸線に沿う燃焼
生成物の流路を形成し、前記燃焼室の前記取入れ端部の
部分が前記中心軸線の廻りで前記取入れ開口から前記排
出開口に向つて寸法が次第に増大していて、前記燃焼室
の前記排出端部が前記燃焼室の前記取入れ端部から前記
燃焼室の前記排出開口に向つて寸法が次第に減小するよ
うになされている前記燃焼室と、ｃ、前記燃焼室の前記取入れ端部を取囲む熱交換室と、ｄ、前記熱交換室内に配置される熱交換器と、ｅ、前記軸線の廻りに同心的に前記燃焼室に隣接して配
置される大きい端部及び前記軸線の廻りに同心的に配置
されて前記排出開口を形成して前記燃焼室の前記排出端
部から半径方向に外方に熱を放射する小さい端部を有す
る円錐形の殻体の形状の放射装置であつて、前記中心軸
線を含む複数の平面内に配置される多数の流体流路を有
し、夫々の前記流路が前記燃焼室に連通する入口端部及
び前記熱交換室内に開口する出口端部を有し、これによ
つて燃焼生成物が前記流路の入口に入り、これに沿つて
流れて前記熱交換室に流入するようになされており、１
つ又はそれ以上のバッフル隔壁及び螺旋状バッフルが前
記流路内に配置され、これによつて前記入口端部から前
記出口端部への排出ガスの流れが減速されて前記放射装
置内に熱を保持するようになされている前記放射装置と
、ｆ、前記放射装置を取囲み、前記放射装置によつて放
射される熱を前記ハウジングから軸線方向に外方に反射
させる反射装置と、を含んでいる放射線ヒーター。