JPH04257655A - 小型ガス燃焼空気ヒーター - Google Patents
小型ガス燃焼空気ヒーターInfo
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- JPH04257655A JPH04257655A JP3256810A JP25681091A JPH04257655A JP H04257655 A JPH04257655 A JP H04257655A JP 3256810 A JP3256810 A JP 3256810A JP 25681091 A JP25681091 A JP 25681091A JP H04257655 A JPH04257655 A JP H04257655A
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- JP
- Japan
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- passage
- heat exchanger
- burner
- air
- passages
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-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D7/00—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
- F28D7/16—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being arranged in parallel spaced relation
- F28D7/1615—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being arranged in parallel spaced relation the conduits being inside a casing and extending at an angle to the longitudinal axis of the casing; the conduits crossing the conduit for the other heat exchange medium
- F28D7/1623—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being arranged in parallel spaced relation the conduits being inside a casing and extending at an angle to the longitudinal axis of the casing; the conduits crossing the conduit for the other heat exchange medium with particular pattern of flow of the heat exchange media, e.g. change of flow direction
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
- F24H3/00—Air heaters
- F24H3/02—Air heaters with forced circulation
- F24H3/06—Air heaters with forced circulation the air being kept separate from the heating medium, e.g. using forced circulation of air over radiators
- F24H3/08—Air heaters with forced circulation the air being kept separate from the heating medium, e.g. using forced circulation of air over radiators by tubes
- F24H3/087—Air heaters with forced circulation the air being kept separate from the heating medium, e.g. using forced circulation of air over radiators by tubes using fluid fuel
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Combustion & Propulsion (AREA)
- Air Supply (AREA)
- Gas Burners (AREA)
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、空気の進路に延びる金
属製の管状燃焼室を含むガス燃焼バーナを少なくとも１
つ含む空気または他のガスを加熱する熱交換器に関する
。
属製の管状燃焼室を含むガス燃焼バーナを少なくとも１
つ含む空気または他のガスを加熱する熱交換器に関する
。
【０００２】本発明はまた、特に燃焼排ガスと処理空気
の混合が許されない、約４００℃までの温度を利用する
オーブンや乾燥機において、処理空気を熱するのに適す
る空気ヒーターに関する。
の混合が許されない、約４００℃までの温度を利用する
オーブンや乾燥機において、処理空気を熱するのに適す
る空気ヒーターに関する。
【０００３】
【従来の技術】そのような熱交換器、特に小型な設計の
熱交換器において考慮されるべき問題は、燃焼排ガスの
温度が加熱されるべき処理空気の予想される最終温度に
対して高く、またガスからガスへの熱伝達は低いか、少
なくとも遅いということである。
熱交換器において考慮されるべき問題は、燃焼排ガスの
温度が加熱されるべき処理空気の予想される最終温度に
対して高く、またガスからガスへの熱伝達は低いか、少
なくとも遅いということである。
【０００４】
【発明が解決すべき課題】これらの問題に対する既知の
解決法として、管状燃焼室に高価な耐火材を使用するこ
と、およびまたは炎の温度を下げるために過剰な空気で
バーナを燃焼させる方法がある。前者は、高コストとい
う不利な点を有し、後者は熱効率が低く、高い煙道（ｆ
ｌｕｅ）損失をまねく。燃焼空気を予熱することによっ
て、効率を高めることはＮＯｘの生成を増加させるとい
う不利な点を有する。
解決法として、管状燃焼室に高価な耐火材を使用するこ
と、およびまたは炎の温度を下げるために過剰な空気で
バーナを燃焼させる方法がある。前者は、高コストとい
う不利な点を有し、後者は熱効率が低く、高い煙道（ｆ
ｌｕｅ）損失をまねく。燃焼空気を予熱することによっ
て、効率を高めることはＮＯｘの生成を増加させるとい
う不利な点を有する。
【０００５】本発明の目的は、上記の不利な点を解消す
る空気または他のガスを加熱するための熱交換器を提供
することである。
る空気または他のガスを加熱するための熱交換器を提供
することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、熱交換器の一
部であって加熱されるべき空気の通路に延びる金属製の
管状燃焼室を含む少なくとも１つのガス燃焼バーナを含
む空気または他のガスを加熱するための熱交換器におい
て、管状バーナ室４はフィンＶなどによる熱伝達表面を
拡大するための手段を含み、管状バーナ室４は、端部が
方向転換箱５，６を介して連絡する少なくとも２つの平
行な通路のうちの第１通路を形成し、バーナ１はハイス
ピードバーナであることを特徴とする熱交換器である。
部であって加熱されるべき空気の通路に延びる金属製の
管状燃焼室を含む少なくとも１つのガス燃焼バーナを含
む空気または他のガスを加熱するための熱交換器におい
て、管状バーナ室４はフィンＶなどによる熱伝達表面を
拡大するための手段を含み、管状バーナ室４は、端部が
方向転換箱５，６を介して連絡する少なくとも２つの平
行な通路のうちの第１通路を形成し、バーナ１はハイス
ピードバーナであることを特徴とする熱交換器である。
【０００７】また本発明は、加熱されるべき空気の流れ
は対向する流れ１５，すなわち高い番号の通路から低い
番号の通路１２〜４への方向であることを特徴とする。
は対向する流れ１５，すなわち高い番号の通路から低い
番号の通路１２〜４への方向であることを特徴とする。
【０００８】また本発明は、第２通路の管７もまた熱伝
達表面を拡大するフィンＶが設けられることを特徴とす
る。
達表面を拡大するフィンＶが設けられることを特徴とす
る。
【０００９】また本発明は、第１通路４および第２通路
７双方において熱伝達の差に基づいて必要とされる以上
の多くのフィンを設置されることを特徴とする。
７双方において熱伝達の差に基づいて必要とされる以上
の多くのフィンを設置されることを特徴とする。
【００１０】また本発明は、幾つかの通路８〜１２が設
置され、最初の２つの通路４，７に平行であるが連続し
て接続され煙道１３，１４につながるように配置される
ことを特徴とする。
置され、最初の２つの通路４，７に平行であるが連続し
て接続され煙道１３，１４につながるように配置される
ことを特徴とする。
【００１１】また本発明は、各通路ごとに関して、数と
断面を減らして管により連続的な通路が形成されること
を特徴とする。
断面を減らして管により連続的な通路が形成されること
を特徴とする。
【００１２】
【作用】そのため本発明に従う熱交換器は、管状バーナ
室が方向転換箱を介して端部が連絡する少なくとも２つ
の平行な通路のうちの第１通路を形成する管状バーナ室
を有するフィンなどの熱伝達表面を拡大する方法を含み
、バーナはハイスピードバーナである。
室が方向転換箱を介して端部が連絡する少なくとも２つ
の平行な通路のうちの第１通路を形成する管状バーナ室
を有するフィンなどの熱伝達表面を拡大する方法を含み
、バーナはハイスピードバーナである。
【００１３】本発明による熱交換器においては、バーナ
室管はステンレス鋼のみから作ることができる。ハイス
ピードバーナによってバーナ室管に注入されたガスと空
気の混合気は燃焼室の入口で減圧を生じ、既に冷却され
たガスの一部は第２通路からバーナ室へ再び循環する。 したがって炎の温度が１１００℃〜１２００℃に制限さ
れ、ＮＯｘ量が低く達成される。同時に、熱伝達表面に
おける熱放散は、通路中を循環する多量の燃焼排ガスの
ために改善される。
室管はステンレス鋼のみから作ることができる。ハイス
ピードバーナによってバーナ室管に注入されたガスと空
気の混合気は燃焼室の入口で減圧を生じ、既に冷却され
たガスの一部は第２通路からバーナ室へ再び循環する。 したがって炎の温度が１１００℃〜１２００℃に制限さ
れ、ＮＯｘ量が低く達成される。同時に、熱伝達表面に
おける熱放散は、通路中を循環する多量の燃焼排ガスの
ために改善される。
【００１４】効率的に第２通路、さらにその先のすべて
の通路でガスの温度を下げるために、加熱されるべき空
気の流れは対向する方向、すなわち高い番号の通路から
低い番号の通路への方向であることが好ましい。
の通路でガスの温度を下げるために、加熱されるべき空
気の流れは対向する方向、すなわち高い番号の通路から
低い番号の通路への方向であることが好ましい。
【００１５】また本発明によれば、第２通路の管も熱伝
達表面を増加させるためのフィンを含む。
達表面を増加させるためのフィンを含む。
【００１６】熱伝達の効率を高めるために、第１および
第２通路の双方において、熱伝達の差に基づいて必要と
される以上の多くのフィンを設ける。したがって、管の
壁の温度は燃焼ガスの温度より空気の温度により近くな
る。
第２通路の双方において、熱伝達の差に基づいて必要と
される以上の多くのフィンを設ける。したがって、管の
壁の温度は燃焼ガスの温度より空気の温度により近くな
る。
【００１７】冷却フィンをバーナ室および第２通路の管
に設置することにより、処理空気の温度が約４５０℃で
、空気ヒーター中の処理空気の圧力が低下する場合にお
いてさえ、燃焼室と第２通路の管をステンレス鋼からの
み作ることができるまで管の壁の温度を低くすることが
できる。
に設置することにより、処理空気の温度が約４５０℃で
、空気ヒーター中の処理空気の圧力が低下する場合にお
いてさえ、燃焼室と第２通路の管をステンレス鋼からの
み作ることができるまで管の壁の温度を低くすることが
できる。
【００１８】本発明をさらに精巧に実施すれば、複数の
通路を設けることができ、最初２本の通路に対して平行
ではあるが、連続的に接続され、煙道に通じるように配
置することができる。したがって、これらの通路上を対
向する空気の流れは、それぞれの通路において比較的ゆ
るやかな熱伝達により徐々に加熱される。
通路を設けることができ、最初２本の通路に対して平行
ではあるが、連続的に接続され、煙道に通じるように配
置することができる。したがって、これらの通路上を対
向する空気の流れは、それぞれの通路において比較的ゆ
るやかな熱伝達により徐々に加熱される。
【００１９】各通路ごとに関して、数と断面を減らして
管による連続的な通路を形成することによってこれを冷
却の結果として得られるガスボリュームの減少は補償さ
れ、煙道ガスの速度は高速度のままである。これによっ
て、設計が小型化されるとしてもなお良好な熱伝達を確
実にする。
管による連続的な通路を形成することによってこれを冷
却の結果として得られるガスボリュームの減少は補償さ
れ、煙道ガスの速度は高速度のままである。これによっ
て、設計が小型化されるとしてもなお良好な熱伝達を確
実にする。
【００２０】第３およびその先の通路の管にもまた冷却
フィンが設置されるが、このことは許容できる最大限の
壁の温度を超える危険がここでは小さいので、あまり関
係はない。
フィンが設置されるが、このことは許容できる最大限の
壁の温度を超える危険がここでは小さいので、あまり関
係はない。
【００２１】ハイスピードバーナと、端部が燃焼排ガス
の再循環のための管状の第２煙道ガス通路に連絡する管
状燃焼室を含む、放熱による空気加熱のための熱交換器
が知られている。しかしながら、ここで、第２通路はバ
ーナ室のまわりに同心円状に配置され、双方とも高温度
に耐え得る材質で作られ、放熱による熱伝達に適切であ
る。
の再循環のための管状の第２煙道ガス通路に連絡する管
状燃焼室を含む、放熱による空気加熱のための熱交換器
が知られている。しかしながら、ここで、第２通路はバ
ーナ室のまわりに同心円状に配置され、双方とも高温度
に耐え得る材質で作られ、放熱による熱伝達に適切であ
る。
【００２２】
【実施例】本発明を明確にするために、ガス燃焼空気ヒ
ーターの一実施態様を添付の図面を参照して実施例によ
り述べる。
ーターの一実施態様を添付の図面を参照して実施例によ
り述べる。
【００２３】処理空気を加熱するための熱交換器の長手
方向部分の概略図である図面によれば、前記空気ヒータ
ーはガスの供給２と燃焼空気の供給３を受けるハイスピ
ードバーナ１を含む。バーナ１は、管状バーナ室４より
幾分手前に載置される。バーナ室４は、第２通路の管７
が延びる方向転換箱５および６を含み、端部でこれらは
、バーナヘッド１に通じる。
方向部分の概略図である図面によれば、前記空気ヒータ
ーはガスの供給２と燃焼空気の供給３を受けるハイスピ
ードバーナ１を含む。バーナ１は、管状バーナ室４より
幾分手前に載置される。バーナ室４は、第２通路の管７
が延びる方向転換箱５および６を含み、端部でこれらは
、バーナヘッド１に通じる。
【００２４】図示される実施例には、第１および第２通
路の管に外部熱伝達表面を増加させる冷却フィンが設置
される。
路の管に外部熱伝達表面を増加させる冷却フィンが設置
される。
【００２５】バーナ室４のバーナヘッド１の寸法と、第
２通路の管７の寸法およびまたは数によって、燃焼排ガ
スの再循環の程度が決まる。
２通路の管７の寸法およびまたは数によって、燃焼排ガ
スの再循環の程度が決まる。
【００２６】直径３５ｍｍの翼形ノズルを有するバーナ
ヘッド１と、長さ６００ｍｍ、直径１００ｍｍのバーナ
室４およびバーナ室と同じ長さの２０本の管７から成り
、２３ｍｍの直径を有する第２通路により、約１２０ｋ
Ｗのバーナ容量の好ましい結果が得られる。方向転換箱
は、内部に耐火絶縁プレートが並べられている。
ヘッド１と、長さ６００ｍｍ、直径１００ｍｍのバーナ
室４およびバーナ室と同じ長さの２０本の管７から成り
、２３ｍｍの直径を有する第２通路により、約１２０ｋ
Ｗのバーナ容量の好ましい結果が得られる。方向転換箱
は、内部に耐火絶縁プレートが並べられている。
【００２７】バーナヘッド１に隣接する方向転換箱５を
介して、燃焼排ガスを長さ６００ｍｍで直径１５ｍｍで
フィンの付いた管２０本から成る第３の通路８に排出す
ることができる。方向転換箱９を通して、これらのガス
は同じ直径の１６本の管から成る第４の通路１０に達す
ることができ、その後長さ６００ｍｍで直径が１５ｍｍ
の同じ１２本の管から成る第５通路１１と第６通路１２
に達することができる。
介して、燃焼排ガスを長さ６００ｍｍで直径１５ｍｍで
フィンの付いた管２０本から成る第３の通路８に排出す
ることができる。方向転換箱９を通して、これらのガス
は同じ直径の１６本の管から成る第４の通路１０に達す
ることができ、その後長さ６００ｍｍで直径が１５ｍｍ
の同じ１２本の管から成る第５通路１１と第６通路１２
に達することができる。
【００２８】実際上、２個の方向転換箱のみが設置され
、異なる通路の接触は隔壁によっておこなわれた。
、異なる通路の接触は隔壁によっておこなわれた。
【００２９】最後の通路は、煙道ガス収集箱１３を介し
て煙道１４に通じる。
て煙道１４に通じる。
【００３０】加熱されるべき処理空気の流れの方向は、
矢符１５によって示される。
矢符１５によって示される。
【図１】本発明の一実施例を示す断面図である。
１ バーナヘッド
２ ガスの供給
３ 燃焼空気の供給
４ バーナ室
５，６，９ 方向転換箱
７ 第２通路のパイプ
８ 第３通路
１０ 第４通路
１１ 第５通路
１２ 第６通路
１３ 煙道ガス収集箱
１４ 煙道
１５ 処理空気の流れ
Claims (6)
- 【請求項１】 熱交換器の一部であって加熱されるべ
き空気の通路に延びる金属製の管状燃焼室を含む少なく
とも１つのガス燃焼バーナを含む空気または他のガスを
加熱するための熱交換器において、管状バーナ室４はフ
ィンＶなどによる熱伝達表面を拡大するための手段を含
み、管状バーナ室４は、端部が方向転換箱５，６を介し
て連絡する少なくとも２つの平行な通路のうちの第１通
路を形成し、バーナ１はハイスピードバーナであること
を特徴とする熱交換器。 - 【請求項２】 加熱されるべき空気の流れは対向する
流れ１５，すなわち高い番号の通路から低い番号の通路
１２〜４への方向であることを特徴とする請求項１に記
載の熱交換器。 - 【請求項３】 第２通路の管７もまた熱伝達表面を拡
大するフィンＶが設けられることを特徴とする請求項１
または２のうちの１つに記載の熱交換器。 - 【請求項４】 第１通路４および第２通路７双方にお
いて熱伝達の差に基づいて必要とされる以上の多くのフ
ィンを設置されることを特徴とする請求項１〜３のうち
の１つに記載の熱交換器。 - 【請求項５】 幾つかの通路８〜１２が設置され、最
初の２つの通路４，７に平行であるが連続して接続され
煙道１３，１４につながるように配置されることを特徴
とする請求項１〜４のうちに記載の熱交換器。 - 【請求項６】 各通路ごとに関して、数と断面を減ら
して管により連続的な通路が形成されることを特徴とす
る請求項１〜５のうちの１つに記載の熱交換器。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NL9002150 | 1990-10-03 | ||
| NL9002150A NL9002150A (nl) | 1990-10-03 | 1990-10-03 | Compacte gasgestookte luchtverhitter. |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04257655A true JPH04257655A (ja) | 1992-09-11 |
| JP2986982B2 JP2986982B2 (ja) | 1999-12-06 |
Family
ID=19857758
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3256810A Expired - Fee Related JP2986982B2 (ja) | 1990-10-03 | 1991-10-03 | 小型ガス燃焼空気ヒーター |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5165386A (ja) |
| EP (1) | EP0479388B1 (ja) |
| JP (1) | JP2986982B2 (ja) |
| DE (1) | DE69101137T2 (ja) |
| DK (1) | DK0479388T3 (ja) |
| IE (1) | IE67341B1 (ja) |
| NL (1) | NL9002150A (ja) |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5472141A (en) * | 1992-12-01 | 1995-12-05 | Combustion Concepts, Inc. | High efficiency gas furnace |
| US5359989A (en) * | 1993-03-04 | 1994-11-01 | Evcon Industries, Inc. | Furnace with heat exchanger |
| US5322050A (en) * | 1993-07-21 | 1994-06-21 | Rheem Manufacturing Company | High efficiency fuel-fired condensing furnace having a compact heat exchanger system |
| AUPN116695A0 (en) * | 1995-02-16 | 1995-03-09 | Brivis Australia Pty Ltd | A heater |
| US6109254A (en) * | 1997-10-07 | 2000-08-29 | Modine Manufacturing Company | Clamshell heat exchanger for a furnace or unit heater |
| GB2347488B (en) * | 1999-06-21 | 2001-01-24 | Powrmatic Ltd | A heater unit |
| DE102005061973B4 (de) * | 2005-12-23 | 2013-12-19 | Eisenmann Ag | Trockner |
| US8113269B2 (en) * | 2007-02-22 | 2012-02-14 | Thomas & Betts International, Inc. | Multi-channel heat exchanger |
| JP5773708B2 (ja) * | 2011-03-31 | 2015-09-02 | 三菱重工業株式会社 | 熱交換器及び熱交換器の余寿命推定方法 |
| DE102021124768A1 (de) * | 2021-09-24 | 2023-03-30 | Dürr Systems Ag | Prozessluftaggregat zum erhitzen einer prozessluft |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2504315A (en) * | 1947-03-11 | 1950-04-18 | Harry F Feuerfile | Fluid heater and thermostatic control means therefor |
| BE795261A (fr) * | 1972-02-10 | 1973-05-29 | Bailey Frank W | Bruleurs canon a retention de flamme bleue et systemes d'echangeur de chaleur |
| US4860725A (en) * | 1983-08-24 | 1989-08-29 | Yukon Energy Corporation | Power burner-fluid condensing mode furnace |
| CH677139A5 (ja) * | 1988-06-24 | 1991-04-15 | Ygnis Sa | |
| JPH07117244B2 (ja) * | 1989-06-28 | 1995-12-18 | 静岡製機株式会社 | 液体燃料燃焼式赤外線放射装置 |
-
1990
- 1990-10-03 NL NL9002150A patent/NL9002150A/nl not_active Application Discontinuation
-
1991
- 1991-10-01 US US07/770,974 patent/US5165386A/en not_active Expired - Lifetime
- 1991-10-02 DK DK91202574.9T patent/DK0479388T3/da active
- 1991-10-02 IE IE346891A patent/IE67341B1/en not_active IP Right Cessation
- 1991-10-02 DE DE69101137T patent/DE69101137T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1991-10-02 EP EP91202574A patent/EP0479388B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1991-10-03 JP JP3256810A patent/JP2986982B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2986982B2 (ja) | 1999-12-06 |
| DE69101137T2 (de) | 1994-06-30 |
| DK0479388T3 (da) | 1994-05-02 |
| EP0479388B1 (en) | 1994-02-02 |
| EP0479388A1 (en) | 1992-04-08 |
| IE913468A1 (en) | 1992-04-08 |
| NL9002150A (nl) | 1992-05-06 |
| IE67341B1 (en) | 1996-03-20 |
| US5165386A (en) | 1992-11-24 |
| DE69101137D1 (de) | 1994-03-17 |
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