JP2008534910A - 暖房器 - Google Patents

Abstract

暖房器は、ハウジング中に形成された窪みの中で、ハウジングの下方に配置された放射発熱体を含む。窪みは、放射発熱体からの熱放射を下向き方向に反射するための熱反射面を有している。熱偏向部材は、加熱素子とハウジングの反射面との間に配置されて、加熱素子から放出された熱が反射面に直接達することを防止する。

Description

本発明は、熱を放出するために可燃性物質が燃焼されるタイプの暖房器に関する。より詳細には、本発明は、工場、倉庫、格納庫や他の大きな建造物などの工業用建物を暖房するための放射暖房器に関する。

複数の大きな建物、特に、大きな工業用施設を放射暖房器によって暖房することが知られている。この目的のために使用される代表的な放射暖房器は、Ｕ字管放射器システムから構成されており、管の一端にガスバーナ等のバーナが連結され、管の他端には、燃焼ガスを管から抽気するためのファンが配置されている。Ｕ字管は、管から放出された放射線を地面に向けて反射する熱反射ハウジングの下方に吊り下げられる。このような暖房器は、例えば、英国特許申請ＧＢ ２１４５２１８に開示されている。

このような放射暖房器を使用して経験した主要な問題は、地表面での放射束密度が可能な限り一様であることを確保し、そして、ホットスポットやコールドスポットが回避されることを確保することにある。このことは、特定の形状の放射暖房器を、１つの大きさ及び形状の建物内で最適な暖房を提供するように構成することができるが、それが、異なる大きさ及び形状の建物に使用された場合には、理想的な暖房効果を提供することは決してできないという問題を示している。特に、取付け高さは一般に、暖房器を取り付けるための屋根支持構造などの支持構造の利用可能性に依存するので、地表面よりも上方の取付け高さにおける変化を補償することは容易でないことが明らかになった。

出願人の以前の特許、米国特許第６１３８６６２号は、基本的な暖房器ユニットを含むモジュール式加熱アセンブリを開示しており、このユニットには、複数の反射器構造のうちのいずれか１つを有する反射スカートを取り付けてもよい。開示されたこのシステムは大成功を収めたことを証明したが、暖房機の出力及び全効率を増加させるために、暖房器に対する様々な改良が行われてきている。

従って、本発明は改良された暖房器ユニットに関する。

第１態様では、本発明は、放射発熱体と、放射発熱体を受けるために下面が窪んでいるハウジングであって、放射発熱体が、その上半分が完全に窪みの内部にあり、その下半分の少なくとも一部が窪みから下向きに突き出るように、ハウジングの下方に配置され、窪みが放射発熱体からの熱放射を下向きに反射するための熱反射面を有しているところのハウジングと、加熱素子とハウジングの反射面との間に配置されて、加熱素子から放出された熱が反射面に直接達することを防止するための熱偏向部材とを含む放射暖房器を提供する。

熱偏向部材は、少なくとも部分的に加熱素子の長さに沿って配置されることが好ましい。

更に、２つ又はそれ以上の隣接する熱偏向部材は、少なくとも部分的に加熱素子の長さに沿って延びることが好ましい。

１つ又は複数の熱偏向部材は、加熱素子の上面に固定されたブラケットに取り付けられることが好ましい。

１つ又は複数の熱偏向部材は、加熱素子の上方及び各側部にわたって延びることが好ましい。

ハウジングは、反射面の上方に吊り下げられたトップカバーを更に含むことが好ましい。

更に、トップカバーと反射面との間は絶縁されないことが好ましい。

次に、本発明の一実施形態を、添付図面を参照して説明する。

発明を実施するため最良の形態

先ず、図１を参照ると、放射暖房器は、全体として１４と示されたハウジング内部に配置された２つのバーナ管１０、１２を含んでいる。ハウジング１４は、反射器アセンブリ１６と、偏向器アセンブリ１８と、トップカバーアセンブリ２０とを含んでいる。

ブラケットアセンブリ２２は、ハウジング１４に沿って、一定の間隔（例えば１メートル間隔）で設けられている。このようなブラケットアセンブリ２２が図２に示されている。

ブラケットアセンブリ２２は、箱形断面鋼から形成されたほぼ水平なクロスバー部分２６を有する下部ブラケット２４と、ボルト（図示せず）によって下部ブラケットに固定されたほぼ垂直部材２８とを含んでいる。箱形断面鋼から形成され、溶接によって横向きに取り付けられた短い部材３２が、クロスバー部分２６の中央に取り付けられている。

上部ブラケット３４は、外壁３６と内壁３８とを有している。外壁３６は、ほぼ水平な領域４０と下方に向かって広がる部分４２及び４４とを有するように形成されている。上部ブラケット３４の広がる部分４２、４４のそれぞれの端部は、下部ブラケット２４の垂直部材２８に固定される。

上部ブラケット３４の内壁３８は、下方に向かって狭まる部分５０によって分割された第１及び第２水平領域４６、４８を有するように構成されており、下方に向かって狭まる部材５０の末端が、下部ブラケット２４の箱形断面鋼部分３２に固定されている。

反射器アセンブリ１６を、図３に示す。反射器アセンブリ１６は、アルミニウムの板から形成されており、その形状は上部ブラケット３４の内壁３８の形状に従っている。反射器１６は、ナット及びボルト、又は同様の機構を介して、下部ブラケットの垂直部材２８の内壁、及び、箱形断面部分３２の上面に取り付けられている。

反射器１６が、ハウジング１４の一部として設置されることにより、２つの下向きに開放されたサブチャネル５２、５４が形成され、その各々は、上部反射面５２ａ、５４ａと、下方に向かって広がる側方反射面５２ｂ、５２ｃ、５４ｂ、５４ｃとを有している。これらの面５２ｃ、５４ｃは、結合壁５６を介して、一緒に結合されており、この結合壁は、箱形断面部分３２の上面にボルト締めされている。

トップカバーアセンブリ２０を、図４に示す。カバー２０は、軟鋼の板から形成されており、下方に向かって広がる部分６０、６２へ延びるほぼ水平な領域５８を有している。カバー２０は、約１．５から２．５ｃｍだけ、反射器１６の上方に吊り下げられるように、上部ブラケット３４の外壁３６にボルト締めされている。カバー２０と反射器１６との間は絶縁されていない。その結果、バーナに入る燃焼用空気の温度が、反射器１６の上面全体からの付加的な熱を吸収することによって上昇し、これにより、火炎温度を実質的に上昇させる。暖房器の全放射熱出力は、システム内部の管１０、１２の全体温度に比例するので、このことは暖房器の出力を（約１０から１５％）、延いては、システムの効率及び全性能を著しく改良する効果を有する。

図５に示されるように、バーナ管１０、１２は、ハウジング１４の一端から他端に複数のチャネル５２、５４に沿って延びている。この管１０は、管１０の内部を加熱するガスバーナ６４に一端において連結されている。燃焼ガスは、Ｕ字状曲管（図示せず）を介して、管１０に沿ってバーナ６４から、一端に取り付けられた抽気ファン（図示せず）によって戻り管１２の中に吸引される。

管１０、１２は、鋼などから形成されている。これらの管に表面処理を施して、放射効率を最大にしてもよい。使用状態において、管１０は、ガスバーナ６４によって加熱され、そして、放射加熱素子として機能する。管１２もまた放射作用をもたらすが、これは管１０より低温であるため、少ない程度での放射をもたらす。

本システムにおいては、暖房器は、出願人の以前の特許において記載した同様のシステムにおいて通常予測できるよりも、より高い温度で動作する。６４０℃を遥かに越える温度のホットスポットが、バーナ６４から約１．５ｍの位置で、約１ｍの距離にわたって、管１０に沿って発生する。通常、このホットスポットで放出された熱は、特に、暖房器システムが長期間動作しているとき、その領域において、管１０の上方のアルミニウム反射器１６に損傷及び変形を引き起こす虞がある。

そのような変形を防止するために、ハウジング１４は、偏光板アセンブリ１８を有しており、これは、ホットスポット領域の長さに沿って延びる管１０の上方に配置されている。

偏向器アセンブリ１８は、図６に最もよく示されている。ここで、「Ｔ形」取付けブラケット６６が、管１０から上方に延びる様に、管１０の上側に固定されていることが理解される。いくつかの取付けブラケット６６が、ステンレス鋼製の偏向器１８がホットスポット領域にわたって管１０に沿って延びることを可能とするために、ホットスポット領域において管１０に沿って一定の間隔で配置されている。図５に示されるように、偏向器１８は、それぞれの長さが約２．２ｍの２つの隣接するステンレス鋼製の熱放散型パネルを有している。

偏向器１８は、ホットスポット領域にわたって、管１０、特にその上面から放出された放射熱を吸収し、放散するように作用して、その領域における反射器１６から放射熱を偏向させ、これにより、強い熱が反射器１６に直接達することを防止する。偏向器１８は、（管１０の上面を覆うための）ほぼ水平な上面６８と、（管１０の側面を覆い、これにより、強い放射熱が隣接する低温の管１２及び反射器結合壁５６に直接達することを防止するための）２つの下方に向かって狭まって延びる面とを有するような形状を有している。

偏向器アセンブリ１８の存在が存在することにより、ハウジング１４の複数の部品への損傷及び変形を防止しながら、暖房システムの全効率を増加させることが明らかになった。

複数の管１０、１２は、本明細書中に参照することによって組み入れられた、出願人の以前の米国特許第６１３８６６２号において詳述された管支持ケーブルによってハウジング内部に保持される。

本発明の基礎をなす原理を逸脱することなく、図面で示されかつ上で説明された放射暖房器に多くの修正及び変更をすることができ、またすべてのそのような修正及び変更はこの出願に含まれるものであることは直ちに明白であろう。

本発明の１つの実施形態に従って構成された暖房器ユニットの断面図である。 図１におけるブラケットアセンブリを示す図である。 図１における反射器アセンブリを示す図である。 図１におけるトップカバーを示す図である。 図１におけるバーナ管の上からの斜視図である。 図１における偏向器アセンブリを示す図である。

Claims (7)

1. 放射発熱体と、
   前記放射発熱体を受けるために下面が窪んでいるハウジングであって、前記放射発熱体が、その上半分が完全に前記窪みの内部にあり、その下半分の少なくとも一部が前記窪みから下向きに突き出るように、前記ハウジングの下方に配置され、前記窪みが前記放射発熱体からの熱放射を下向きに反射するための熱反射面を有しているところのハウジングと、
   前記加熱素子と前記ハウジングの前記反射面との間に配置されて、前記加熱素子から放出された熱が前記反射面に直接達することを防止するための熱偏向部材と
   を含む放射暖房器。
2. 前記熱偏向部材が、少なくとも部分的に前記加熱素子の長さに沿って配置される、請求項１に記載の放射暖房器。
3. ２つ又はそれ以上の隣接する熱偏向部材が、少なくとも部分的に前記加熱素子の長さに沿って延びる、請求項１又は請求項２に記載の放射暖房器。
4. １つ又は複数の前記熱偏向部材が、前記加熱素子の上面に固定されたブラケットに取り付けられる、請求項３に記載の放射暖房器。
5. １つ又は複数の前記熱偏向部材が、前記加熱素子の上方及び各側部にわたって延びる、請求項３又は請求項４に記載の放射暖房器。
6. 前記ハウジングが、前記反射面の上方に吊り下げられたトップカバーを更に含む、請求項１から５のいずれか１つに記載の放射暖房器。
7. 前記トップカバーと前記反射面との間が絶縁されていない、請求項１から６のいずれか１つに記載の放射暖房器。

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