JP2019027630A - Infrared radiation heater - Google Patents

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JP2019027630A JP2017145181A JP2017145181A JP2019027630A JP 2019027630 A JP2019027630 A JP 2019027630A JP 2017145181 A JP2017145181 A JP 2017145181A JP 2017145181 A JP2017145181 A JP 2017145181A JP 2019027630 A JP2019027630 A JP 2019027630A
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剛示 野寄
Tsuyoshi Noyori
剛示 野寄
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Abstract

To radiate far-infrared ray efficiently, in an infrared radiation heater configured to radiate infrared ray from a radiation pipe.SOLUTION: An infrared radiation heater comprises: a combustor configured to combust air-fuel mixture obtained by mixing fuel and air, to emit heat; a combustion chamber having a combustion space for combusting the combustor; a roughly U-shaped first bent pipe having a space connected to the combustion chamber and communicating with the combustion space; and a radiation pipe having a space communicating with the first bent pipe, and configured to radiate far-infrared ray mainly having a wavelength of 3-10 μm to the outside of the pipe with heat transferred from the first bent pipe; and a discharge pipe having a space communicating with the radiation pipe, and configured to discharge air having passed through the radiation pipe to the outside. For the radiation pipe, a ratio (L/D) of a length L of a straight portion of the pipe to an inner diameter D of the pipe is within a range of 6.2 to 8.4.SELECTED DRAWING: Figure 7

Description

本発明は、赤外線放射ヒータに関する。   The present invention relates to an infrared radiation heater.

燃料及び空気を混合させた混合気を燃焼室内で燃焼させるバーナと、燃焼室の一方に接続されて赤外線を放射させるための迂回路状の放射回路(放射管)とを備える赤外線放射ヒータが知られている(例えば、特許文献1参照)。   There is known an infrared radiation heater including a burner that burns a mixture of fuel and air in a combustion chamber, and a bypass-shaped radiation circuit (radiation tube) that is connected to one of the combustion chambers to emit infrared rays. (For example, refer to Patent Document 1).

別の態様の赤外線放射ヒータとして、一端が熱輻射用の複数の放射管を含んでジグザグにアレンジされた放射ユニットに接続され、他端にバーナが設けられた燃焼筒を有する輻射型ヒータが知られている(例えば、特許文献2参照)。   As another type of infrared radiation heater, there is known a radiation type heater having a combustion cylinder in which one end is connected to a radiation unit including a plurality of radiation tubes for heat radiation and arranged in a zigzag manner, and the other end is provided with a burner. (For example, refer to Patent Document 2).

特開平5−39924号公報JP-A-5-39924 特開2008−64409号公報JP 2008-64409 A

ところで、赤外線放射ヒータでは、水分を多く含む人体を効率よく暖めるためには、波長が3〜10μmの遠赤外線を多く放射することが望ましい。放射管から上記波長の遠赤外線が照射されるとき、放射管の温度は300〜400℃になる。   By the way, in an infrared radiation heater, in order to efficiently warm a human body containing a lot of moisture, it is desirable to emit a lot of far infrared rays having a wavelength of 3 to 10 μm. When the far-infrared ray having the above wavelength is irradiated from the radiation tube, the temperature of the radiation tube becomes 300 to 400 ° C.

放射管から赤外線を放射する赤外線放射ヒータでは、バーナで加熱された燃焼室の温度が500〜600℃になる。500〜600℃に加熱された放射管からは、短い波長の赤外線が多く放射される。赤外線放射ヒータは、燃焼室からの距離が長くなるにつれて徐々に放射管の温度が低下する。つまり、上記波長の遠赤外線をより多く外部に放射させるには、放射管の温度が300〜400℃になる部分の表面積が多くなるようにするのが望ましい。   In the infrared radiation heater that radiates infrared rays from the radiation tube, the temperature of the combustion chamber heated by the burner becomes 500 to 600 ° C. From the radiant tube heated to 500 to 600 ° C., a lot of short wavelength infrared rays are emitted. In the infrared radiation heater, the temperature of the radiation tube gradually decreases as the distance from the combustion chamber increases. That is, in order to radiate more far-infrared rays with the above wavelengths to the outside, it is desirable to increase the surface area of the portion where the temperature of the radiation tube is 300 to 400 ° C.

しかしながら、特許文献1または特許文献2のような従来の赤外線放射ヒータでは、放射管の形状や長さなどの構成により放射される遠赤外線の量を増加させることを考慮していなかった。   However, conventional infrared radiation heaters such as Patent Document 1 or Patent Document 2 do not consider increasing the amount of far-infrared radiation radiated by the configuration such as the shape and length of the radiation tube.

本発明は、放射管から赤外線を放射する赤外線放射ヒータにおいて、効率よく遠赤外線を放射させることを目的とする。   An object of the present invention is to efficiently emit far infrared rays in an infrared radiation heater that emits infrared rays from a radiation tube.

本発明は、燃料及び空気を混合させた混合気を燃焼させて熱を発する燃焼装置と、燃焼装置を燃焼させる燃焼空間を有する燃焼室と、燃焼室に接続されて燃焼空間と連通する空間を有する略U字形状の管である第1曲管と、第1曲管と連通する空間を有する管であり、第1曲管から伝わる熱により主に3〜10μmの波長の遠赤外線を管の外部に放射する放射管と、放射管と連通する空間を有する管であり、放射管を経由した空気を外部に排出する排出管と、を備え、放射管が、燃焼室の垂直方向上方で軸方向が略水平方向に配置され、第1曲管と接続する第1筒状部を備え、第1筒状部の内径Dと第1筒状部の直線部分の長さLが、
L/D=6.2〜8.4
の範囲である。
The present invention includes a combustion device that generates heat by burning an air-fuel mixture in which fuel and air are mixed, a combustion chamber that has a combustion space for burning the combustion device, and a space that is connected to the combustion chamber and communicates with the combustion space. A first curved pipe having a substantially U-shaped pipe, and a pipe having a space communicating with the first curved pipe. A radiation pipe that radiates to the outside, and a pipe having a space communicating with the radiation pipe, and a discharge pipe that discharges the air that has passed through the radiation pipe to the outside. The direction is arranged in a substantially horizontal direction, and includes a first cylindrical portion connected to the first curved pipe, and the inner diameter D of the first cylindrical portion and the length L of the straight portion of the first cylindrical portion are:
L / D = 6.2 to 8.4
Range.

また、本発明は、放射管が、第1筒状部と接続する略U字形状の管である第2曲管を備えてもよい。   In the present invention, the radiation tube may include a second curved tube that is a substantially U-shaped tube connected to the first cylindrical portion.

また、本発明は、放射管が、第1筒状部の垂直方向上方で軸方向が略水平方向に配置され、第1筒状部と接続する第2筒状部を備えてもよい。   In the present invention, the radiating tube may include a second cylindrical portion that is arranged vertically above the first cylindrical portion in the substantially horizontal direction and connected to the first cylindrical portion.

また、本発明は、排出管が、空気の外部への排出時の流速を制限する流速制限部を備えてもよい。   In the present invention, the discharge pipe may include a flow rate limiting unit that limits the flow rate when the air is discharged to the outside.

本発明によれば、放射管から赤外線を放射する赤外線放射ヒータにおいて、効率よく遠赤外線を放射させることができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, in an infrared radiation heater which radiates infrared rays from a radiation tube, far infrared rays can be efficiently radiated.

本発明の実施形態に係る赤外線放射ヒータを示す斜視図である。It is a perspective view which shows the infrared radiation heater which concerns on embodiment of this invention. 図1の赤外線放射ヒータの正面図である。It is a front view of the infrared radiation heater of FIG. 図1の赤外線放射ヒータの右側面図である。It is a right view of the infrared radiation heater of FIG. 図1の赤外線放射ヒータの内部構造を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the internal structure of the infrared radiation heater of FIG. 図1の赤外線放射ヒータの燃焼室、放射部及び排出管を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the combustion chamber of the infrared radiation heater of FIG. 1, a radiation | emission part, and a discharge pipe. 図1の赤外線放射ヒータのU字放射管を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the U-shaped radiation tube of the infrared radiation heater of FIG. 赤外線放射ヒータの放射部及び排出管の機能的な構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the functional structure of the radiation | emission part and discharge pipe of an infrared radiation heater.

以下、本発明の実施形態を、図面に基づいて説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

[赤外線放射ヒータの構成]
図1は、本発明の実施形態に係る赤外線放射ヒータ1を示す斜視図である。また、図2は、赤外線放射ヒータ1の正面図である。図1及び図2に示すように、赤外線放射ヒータ1は、外部に露出している構成要素として、フレーム2と、パネル3と、メッシュ部4と、キャスタ5と、スイッチ6と、燃料タンク7と、煙突8とを備える。
[Configuration of infrared radiation heater]
FIG. 1 is a perspective view showing an infrared radiation heater 1 according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a front view of the infrared radiation heater 1. As shown in FIGS. 1 and 2, the infrared radiation heater 1 includes a frame 2, a panel 3, a mesh portion 4, a caster 5, a switch 6, and a fuel tank 7 as components exposed to the outside. And a chimney 8.

以下の説明において、赤外線放射ヒータ1のメッシュ部4が設けられる面を正面、正面の反対の面(図1の紙面の裏面から見た面)を背面とする。また、赤外線放射ヒータ1の設置面に向かい合う面、つまり、キャスタ5や燃料タンク7が設けられる面を底面とする。   In the following description, the surface on which the mesh portion 4 of the infrared radiation heater 1 is provided is the front surface, and the surface opposite to the front surface (the surface viewed from the back surface of the paper in FIG. 1) is the back surface. The surface facing the installation surface of the infrared radiation heater 1, that is, the surface on which the casters 5 and the fuel tank 7 are provided is defined as the bottom surface.

赤外線放射ヒータ1は、略直方体形状である。赤外線放射ヒータ1は、正面視において水平方向の長さに対して垂直方向(高さ方向)の長さが短い、略長方形の形状である。   The infrared radiation heater 1 has a substantially rectangular parallelepiped shape. The infrared radiation heater 1 has a substantially rectangular shape in which the length in the vertical direction (height direction) is shorter than the length in the horizontal direction when viewed from the front.

図3は、赤外線放射ヒータ1の側面図である。図3に示すように、赤外線放射ヒータ1は、側面視において垂直方向の長さに対して水平方向(奥行方向)の長さが短い、略長方形の形状である。   FIG. 3 is a side view of the infrared radiation heater 1. As shown in FIG. 3, the infrared radiation heater 1 has a substantially rectangular shape in which the length in the horizontal direction (depth direction) is shorter than the length in the vertical direction in a side view.

フレーム2は、燃焼装置、燃焼室、放射管などの赤外線放射ヒータ1の主要な構成要素を収容する。フレーム2は、赤外線放射ヒータ1の略直方体形状の外形形状を形成する。フレーム2は、燃焼室や放射管など、赤外線放射ヒータ1の使用時に高温となる構成要素を収容するのに適した、高温に強い金属材料などにより構成される。   The frame 2 accommodates main components of the infrared radiation heater 1 such as a combustion device, a combustion chamber, and a radiation tube. The frame 2 forms a substantially rectangular parallelepiped outer shape of the infrared radiation heater 1. The frame 2 is made of a metal material that is resistant to high temperatures and that is suitable for housing components that become hot when the infrared radiation heater 1 is used, such as a combustion chamber or a radiation tube.

パネル3は、赤外線放射ヒータ1の内部構造を外部から覆っている。パネル3は、後述する燃焼室や放射管からの熱に耐えるため、例えば金属製の板状部材により構成される。   The panel 3 covers the internal structure of the infrared radiation heater 1 from the outside. The panel 3 is made of, for example, a metal plate-like member in order to withstand heat from a combustion chamber and a radiation tube described later.

メッシュ部4は、図2に示すように、例えば放射部11からの赤外線を外部に放射させるために、パネル3の一部に設けられる網目状の開口である。   As shown in FIG. 2, the mesh part 4 is a mesh-like opening provided in a part of the panel 3 in order to radiate infrared rays from the radiation part 11 to the outside, for example.

キャスタ5は、フレーム2の底部の四隅付近に取り付けられる。キャスタ5には、車輪が設けられるため、赤外線放射ヒータ1をユーザが手押しして容易に移動させることができる。赤外線放射ヒータ1において、装置を設置面に支持するための脚部は、車輪付きのキャスタ5ではなく車輪なしでもよい。   The casters 5 are attached near the four corners of the bottom of the frame 2. Since the caster 5 is provided with wheels, the infrared radiation heater 1 can be easily moved by being manually pushed by the user. In the infrared radiation heater 1, the leg portion for supporting the apparatus on the installation surface may have no wheel instead of the caster 5 with the wheel.

スイッチ6は、運転のON/OFF、燃焼強度や温度設定などの赤外線放射ヒータ1の操作をユーザから受け付ける。スイッチ6は、受け付けた操作に応じた赤外線放射ヒータ1の運転動作の制御を行う制御部を備える。スイッチ6は、例えばパネル3における上方の位置のように、ユーザが操作しやすい位置に設けるのが望ましい。   The switch 6 accepts operations of the infrared radiation heater 1 such as ON / OFF of operation, combustion intensity and temperature setting from the user. The switch 6 includes a control unit that controls the operation of the infrared radiation heater 1 according to the accepted operation. The switch 6 is desirably provided at a position where the user can easily operate, for example, an upper position on the panel 3.

図4に示すように、燃料タンク7は、燃焼装置9、燃焼室10、及び放射部11の下方、つまり、赤外線放射ヒータ1の底部に設けられる。燃料タンク7には、灯油など赤外線放射ヒータ1の燃料が貯蔵されている。燃料タンク7は、正面視において水平方向に長いフレーム2の底面に沿う方向が長手方向となる形状を有する。   As shown in FIG. 4, the fuel tank 7 is provided below the combustion device 9, the combustion chamber 10, and the radiation unit 11, that is, at the bottom of the infrared radiation heater 1. The fuel tank 7 stores fuel for the infrared radiation heater 1 such as kerosene. The fuel tank 7 has a shape in which the direction along the bottom surface of the frame 2 that is long in the horizontal direction in the front view is the longitudinal direction.

燃料タンク7には、給油口にキャップ72が取り付けられている。キャップ72は、フレーム2の右側方に設けられる給油用開口71から外部に露出している。燃料タンク7に給油する際には、キャップ72を外した給油口から燃料が注入される。   A cap 72 is attached to the fuel tank 7 at the fuel filler opening. The cap 72 is exposed to the outside from an oil supply opening 71 provided on the right side of the frame 2. When fuel is supplied to the fuel tank 7, fuel is injected from the fuel filler port from which the cap 72 is removed.

赤外線放射ヒータ1の底部には、底部から燃料タンク7を覆って燃料タンク7を保護するタンクカバー73が設けられる。タンクカバー73は、鋼板などの硬質の板状部材を接合やプレスなどにより成型して形成されている。タンクカバー73は、略柱体状の下底面に相当する部分が開放された、側面視が台形状の樋のような形状に形成される。   A tank cover 73 that covers the fuel tank 7 from the bottom and protects the fuel tank 7 is provided at the bottom of the infrared radiation heater 1. The tank cover 73 is formed by molding a hard plate member such as a steel plate by bonding or pressing. The tank cover 73 is formed in a trapezoidal shape in a side view with a portion corresponding to a substantially columnar lower bottom surface opened.

[赤外線放射ヒータの内部構造]
次に、赤外線放射ヒータ1の内部構造を説明する。
[Infrared radiation heater internal structure]
Next, the internal structure of the infrared radiation heater 1 will be described.

図4は、赤外線放射ヒータ1の内部構造を示す模式図である。図4に示すように、赤外線放射ヒータ1は、フレーム2の内部に、燃焼装置9と、燃焼室10と、放射部11と、排出管12とを備える。   FIG. 4 is a schematic diagram showing the internal structure of the infrared radiation heater 1. As shown in FIG. 4, the infrared radiation heater 1 includes a combustion device 9, a combustion chamber 10, a radiation portion 11, and a discharge pipe 12 inside a frame 2.

燃焼装置9は、赤外線放射ヒータ1のフレーム2の下方に配置される。燃焼装置9は、後述するノズル、ファン、燃料ポンプなどを備え、燃焼室10の内部に灯油などの燃料及び空気を送り込んで混合させて、その混合気を燃焼室10の内部で燃焼させる。   The combustion device 9 is disposed below the frame 2 of the infrared radiation heater 1. The combustion device 9 includes a nozzle, a fan, a fuel pump, and the like, which will be described later, and sends and mixes fuel such as kerosene and air into the combustion chamber 10 and burns the mixture in the combustion chamber 10.

燃焼室10は、800℃程度の温度に耐えうる素材、板厚0.8mm程度のステンレススチール(例えば、SUS302B)などを用いて形成される。燃焼室10は、例えば中空に形成される略円筒形状など、内部に混合気を燃焼室10の内部で燃焼させるための燃焼空間を有する。燃焼室10の内部の燃焼空間は、燃焼装置9を燃焼させたときには800℃程度の温度になる。   The combustion chamber 10 is formed using a material that can withstand a temperature of about 800 ° C., stainless steel (for example, SUS302B) having a thickness of about 0.8 mm, and the like. The combustion chamber 10 has a combustion space for burning the air-fuel mixture inside the combustion chamber 10 such as a substantially cylindrical shape formed hollow. The combustion space inside the combustion chamber 10 has a temperature of about 800 ° C. when the combustion device 9 is burned.

図5は、赤外線放射ヒータ1の燃焼室10、放射部11及び排出管12を示す模式図である。図5に示すように、放射部11は、管壁の内部に空間を有する管状部材である。放射部11は、一端が燃焼室10に接続されている。放射部11は、内部の空間が燃焼室10の内部の燃焼空間と連通されている。放射部11は、燃焼室10と同じく少なくとも600℃程度の温度に耐えうる素材、板厚0.3mm程度のステンレススチール(例えば、SUS304)などを用いて形成される。   FIG. 5 is a schematic diagram showing the combustion chamber 10, the radiating portion 11, and the exhaust pipe 12 of the infrared radiation heater 1. As shown in FIG. 5, the radiating portion 11 is a tubular member having a space inside the tube wall. One end of the radiating unit 11 is connected to the combustion chamber 10. The radiating unit 11 has an internal space communicating with a combustion space inside the combustion chamber 10. The radiating portion 11 is formed using a material that can withstand a temperature of at least about 600 ° C., stainless steel (for example, SUS304) having a plate thickness of about 0.3 mm, as in the combustion chamber 10.

図6は、放射部11を構成するU字放射管14を示す模式図である。図6に示すように、U字放射管14は、蛇腹部141及び直管部142を有する。放射部11は、2つのU字放射管14の蛇腹部141と直管部142とを互いに組み合わせて用いることにより構成される。U字放射管14の内径Dは、例えば100mmである。U字放射管14の直線部分の長さLは、例えば835mmである。U字放射管14は、蛇腹部141及び直管部142が一体で形成される。なお、蛇腹部141及び直管部142は、それぞれ個別に形成した上で溶接などの方法で接合して一体に形成してもよい。   FIG. 6 is a schematic diagram showing the U-shaped radiation tube 14 constituting the radiation unit 11. As shown in FIG. 6, the U-shaped radiation tube 14 has a bellows portion 141 and a straight tube portion 142. The radiation part 11 is configured by using the bellows part 141 and the straight pipe part 142 of the two U-shaped radiation tubes 14 in combination with each other. The inner diameter D of the U-shaped radiation tube 14 is, for example, 100 mm. The length L of the straight portion of the U-shaped radiation tube 14 is, for example, 835 mm. The U-shaped radiation tube 14 includes a bellows portion 141 and a straight tube portion 142 that are integrally formed. Note that the bellows portion 141 and the straight pipe portion 142 may be formed individually and then integrally formed by welding or the like.

蛇腹部141は、内部に空間を有する略U字形状の管である。蛇腹部141は、略U字形状の曲げ度合いを調整可能にして組立性などを向上させている。直管部142は、蛇腹部141と連通する空間を有する円筒状の管である。   The bellows portion 141 is a substantially U-shaped tube having a space inside. The bellows portion 141 can be adjusted in the degree of bending of a substantially U shape to improve assemblability and the like. The straight pipe part 142 is a cylindrical pipe having a space communicating with the bellows part 141.

放射部11の管壁は、燃焼室10の内部で燃焼装置9が発する熱が伝達されることで加熱される。その結果、放射部11の管壁からは、赤外線放射ヒータ1の外部に赤外線が放射される。   The tube wall of the radiating unit 11 is heated by transferring heat generated by the combustion device 9 inside the combustion chamber 10. As a result, infrared rays are radiated from the tube wall of the radiation portion 11 to the outside of the infrared radiation heater 1.

排出管12は、一端が放射部11の燃焼室10と接続している側とは反対側の他端に接続されている。排出管12は、放射部11と連通する空間を有する。排出管12は、燃焼室10及び放射部11と同じく、少なくとも600℃程度の温度に耐えうる素材、例えばステンレススチール(SUS304)などを用いて形成される。排出管12の内径は、U字放射管14の内径と同じく、例えば100mmである。   One end of the discharge pipe 12 is connected to the other end of the radiating section 11 opposite to the side connected to the combustion chamber 10. The discharge pipe 12 has a space communicating with the radiating portion 11. The exhaust pipe 12 is formed using a material that can withstand a temperature of at least about 600 ° C., for example, stainless steel (SUS304), like the combustion chamber 10 and the radiating portion 11. The inner diameter of the discharge pipe 12 is, for example, 100 mm, similar to the inner diameter of the U-shaped radiation pipe 14.

[放射部及び排出管の構成]
次に、赤外線放射ヒータ1の放射部11及び排出管12の機能的な構成を説明する。
[Configuration of radiation section and discharge pipe]
Next, the functional configuration of the radiation section 11 and the discharge pipe 12 of the infrared radiation heater 1 will be described.

図7は、赤外線放射ヒータ1の放射部11及び排出管12の機能的な構成を示す模式図である。上述のように、放射部11は、2つのU字放射管14を組み合わせて構成されているが、以下の説明では、放射部11の加熱時の温度や放射される赤外線の波長などに応じて、放射部11の各部を以下のように分類する。   FIG. 7 is a schematic diagram showing a functional configuration of the radiation section 11 and the discharge pipe 12 of the infrared radiation heater 1. As described above, the radiating unit 11 is configured by combining two U-shaped radiating tubes 14, but in the following description, depending on the temperature at the time of heating the radiating unit 11, the wavelength of emitted infrared rays, and the like. The parts of the radiation part 11 are classified as follows.

第1曲管111は、燃焼室10に接続されて燃焼室10の燃焼空間と連通する。第1曲管111は、放射管112と比較して燃焼室10に近い。このため、第1曲管111は、放射管112よりも高温のおよそ500℃で加熱される。500℃程度で加熱された第1曲管111からは、遠赤外線(3〜10μm)よりも短い波長を有する近赤外線が外部に放射される。   The first curved pipe 111 is connected to the combustion chamber 10 and communicates with the combustion space of the combustion chamber 10. The first curved tube 111 is closer to the combustion chamber 10 than the radiation tube 112. Therefore, the first bent tube 111 is heated at about 500 ° C., which is higher than that of the radiation tube 112. Near infrared rays having a shorter wavelength than far infrared rays (3 to 10 μm) are radiated from the first bent tube 111 heated at about 500 ° C. to the outside.

図7に示すように、放射管112は、赤外線を放射する機能ごとに、第1筒状部113と、第2曲管114と、第2筒状部121とに分類される。   As shown in FIG. 7, the radiation tube 112 is classified into a first tubular portion 113, a second curved tube 114, and a second tubular portion 121 for each function of emitting infrared rays.

第1筒状部113は、燃焼室10の垂直方向上方で軸方向が略水平方向に配置され、第1曲管111と接続する。第1筒状部113は、第1曲管111と連通する空間を有する直管である。第1筒状部113は、第1曲管111から伝わる熱により、第1曲管111よりも低い温度である、およそ300〜400℃に加熱される。およそ300〜400℃に加熱された第1筒状部113は、第1曲管111から伝わる熱により主に3〜10μmの波長を有する遠赤外線を管の外部に放射する。   The first tubular portion 113 is disposed in the substantially horizontal direction in the vertical direction above the combustion chamber 10 and is connected to the first curved pipe 111. The first tubular portion 113 is a straight pipe having a space communicating with the first curved pipe 111. The first tubular portion 113 is heated to approximately 300 to 400 ° C., which is a lower temperature than the first curved tube 111, due to heat transmitted from the first curved tube 111. The first cylindrical portion 113 heated to approximately 300 to 400 ° C. radiates far infrared rays having a wavelength of 3 to 10 μm to the outside of the tube mainly by heat transmitted from the first curved tube 111.

第1筒状部113は、図6に示すように、例えば直線部分の長さLがおよそ835mmである。第1筒状部113は、上述のようにおよそ内径D100mmの円筒管で形成されている。   As shown in FIG. 6, for example, the first tubular portion 113 has a straight portion having a length L of approximately 835 mm. As described above, the first cylindrical portion 113 is formed of a cylindrical tube having an inner diameter of D100 mm.

このため、放射管112における第1筒状部113は、管の内径Dと管の直線部分の長さLが、以下の式の関係となる。
L/D=8.35
For this reason, as for the 1st cylindrical part 113 in the radiation tube 112, the internal diameter D of a pipe | tube and the length L of the linear part of a pipe | tube become the relationship of the following formula | equation.
L / D = 8.35

ここで、赤外線放射ヒータ1では、放射管112の軸方向の一端に接続された燃焼室10の熱により筒状の放射管112を加熱して赤外線を放射する。このため、赤外線放射ヒータ1では、燃焼室10からの軸方向の距離が遠ざかると、放射管112の表面温度が低下する。つまり、赤外線放射ヒータ1の放射管112において、遠赤外線を照射する300〜400℃に加熱された領域の位置は、燃焼室10からの軸方向の距離により定まる。また、遠赤外線を照射する領域を増加させるには、遠赤外線を照射し得る領域の放射管112の表面積が重要である。   Here, in the infrared radiation heater 1, the cylindrical radiation tube 112 is heated by the heat of the combustion chamber 10 connected to one end of the radiation tube 112 in the axial direction to emit infrared rays. For this reason, in the infrared radiation heater 1, the surface temperature of the radiation tube 112 decreases as the axial distance from the combustion chamber 10 increases. That is, in the radiation tube 112 of the infrared radiation heater 1, the position of the region heated to 300 to 400 ° C. that irradiates far infrared rays is determined by the axial distance from the combustion chamber 10. Further, in order to increase the region irradiated with far infrared rays, the surface area of the radiation tube 112 in the region where far infrared rays can be irradiated is important.

そして、赤外線放射ヒータ1において、LとDの長さの比が上述のような関係にある場合、第1筒状部113は、およそ300〜400℃に加熱される面積を増加させることができる。LとDの長さの比がこのような関係にある場合、第1筒状部113は、主に3〜10μmの波長を有する遠赤外線を管の外部に効率よく放射することができる。   And in the infrared radiation heater 1, when the ratio of the length of L and D has the above relationship, the 1st cylindrical part 113 can increase the area heated to about 300-400 degreeC. . When the ratio of the lengths of L and D is in such a relationship, the first cylindrical portion 113 can efficiently radiate far infrared rays mainly having a wavelength of 3 to 10 μm to the outside of the tube.

なお、以上の条件を考慮すると、LとDの長さの比の関係は、
L/D=6.2〜8.4
の範囲に収まるのが望ましい。
In consideration of the above conditions, the relationship between the length ratios of L and D is
L / D = 6.2 to 8.4
It is desirable to be within the range.

第2曲管114は、第1筒状部113と第2筒状部121とを接続する略U字形状の管である。第2曲管114は、第1筒状部113と第2筒状部121と連通する空間を有する。第2曲管114は、第1筒状部113から伝わる熱により、第1筒状部113よりも低い温度に加熱される。第2曲管114は、第1筒状部113から伝わる熱により主に3〜10μmの波長を有する遠赤外線を管の外部に放射する。   The second curved tube 114 is a substantially U-shaped tube that connects the first tubular portion 113 and the second tubular portion 121. The second curved pipe 114 has a space communicating with the first cylindrical portion 113 and the second cylindrical portion 121. The second bent tube 114 is heated to a temperature lower than that of the first tubular portion 113 by heat transmitted from the first tubular portion 113. The second curved tube 114 radiates far infrared rays having a wavelength of mainly 3 to 10 μm to the outside of the tube by heat transmitted from the first cylindrical portion 113.

第2筒状部121は、第1筒状部113の垂直方向上方で軸方向が略水平方向に配置され、第1筒状部113と接続する。第2筒状部121は、第2曲管114と連通する空間を有する直管である。第2筒状部121は、第2曲管114から伝わる熱により、第2曲管114よりも低い温度である、およそ200℃に加熱される。   The second tubular portion 121 is arranged in a substantially horizontal direction in the vertical direction above the first tubular portion 113 and is connected to the first tubular portion 113. The second cylindrical portion 121 is a straight pipe having a space communicating with the second curved pipe 114. The second tubular portion 121 is heated to approximately 200 ° C., which is a lower temperature than the second curved tube 114, by the heat transmitted from the second curved tube 114.

排出管12は、放射部11の燃焼室10と接続している一端とは反対側の他端に接続されている。排出管12は、放射部11と連通する空間を有する。排出管12は、燃焼室10及び放射部11と同じく、少なくとも600℃程度の温度に耐えうる素材、例えばステンレススチール(SUS304)などを用いて形成される。排出管12の内径は、U字放射管14の内径と同じく、例えば100mmである。   The discharge pipe 12 is connected to the other end opposite to the one end connected to the combustion chamber 10 of the radiating portion 11. The discharge pipe 12 has a space communicating with the radiating portion 11. The exhaust pipe 12 is formed using a material that can withstand a temperature of at least about 600 ° C., for example, stainless steel (SUS304), like the combustion chamber 10 and the radiating portion 11. The inner diameter of the discharge pipe 12 is, for example, 100 mm, similar to the inner diameter of the U-shaped radiation pipe 14.

排出管12は、放射管112と連通する空間を有する。排出管12は、放射部11を経由した空気(熱風)を外部に排出する。図4に示すように、排出管12の他端には、温風を外部に排出する煙突8が設けられる。排出管12からは、放射管112を経由した熱による赤外線も放射される。排出管12は、屈曲部122と、流速制限部13とを備える。   The discharge pipe 12 has a space that communicates with the radiation pipe 112. The discharge pipe 12 discharges air (hot air) that has passed through the radiating unit 11 to the outside. As shown in FIG. 4, the other end of the discharge pipe 12 is provided with a chimney 8 for discharging warm air to the outside. From the discharge pipe 12, infrared rays due to heat passing through the radiation pipe 112 are also emitted. The discharge pipe 12 includes a bent portion 122 and a flow rate limiting portion 13.

屈曲部122は、第1曲管111の垂直方向上方に設けられ、略水平方向から略垂直方向に屈曲されている。屈曲部122の内径は、放射部11や排出管12に用いられるU字放射管14の内径Dと同じく、例えば100mmである。   The bent portion 122 is provided above the first bent tube 111 in the vertical direction, and is bent from a substantially horizontal direction to a substantially vertical direction. The inner diameter of the bent portion 122 is, for example, 100 mm, similar to the inner diameter D of the U-shaped radiation tube 14 used for the radiation portion 11 and the discharge tube 12.

流速制限部13は、排出管12の他端、つまり排出管12の煙突8側の端部に設けられる。流速制限部13は、排出管12の内部に設けられる。流速制限部13は、排出管12の内径よりも小さい内径の管の管壁に複数の孔が設けられる。流速制限部13は、排出管12よりも小さな内径により、排出される空気の流量が制限される。また、流速制限部13は、管壁と管壁の孔とにより、消音効果を得ている。このため、流速制限部13は、サイレンサとして機能する。   The flow rate limiting unit 13 is provided at the other end of the discharge pipe 12, that is, at the end of the discharge pipe 12 on the chimney 8 side. The flow rate limiting unit 13 is provided inside the discharge pipe 12. The flow rate limiting unit 13 is provided with a plurality of holes in the tube wall of a tube having an inner diameter smaller than the inner diameter of the discharge tube 12. The flow rate restriction unit 13 restricts the flow rate of the discharged air by an inner diameter smaller than that of the discharge pipe 12. Moreover, the flow velocity limiting unit 13 obtains a silencing effect by the tube wall and the hole in the tube wall. For this reason, the flow velocity limiting unit 13 functions as a silencer.

[実施形態の効果]
以上説明した本実施形態に係る赤外線放射ヒータ1によれば、外部に遠赤外線を放射する放射管112の第1筒状部113の表面積を広げることができる。このため、赤外線放射ヒータ1によれば、燃焼装置9の出力を増加させる、あるいは放射管112の正面視における専有面積を増加させることなく、放射される遠赤外線の量を増加させることができる。その結果、以上説明した本実施形態に係る赤外線放射ヒータ1によれば、放射部11の第1筒状部113の内径Dと長さLの関係が上述の範囲にない場合と比較して、燃料消費量を抑制することができる。
[Effect of the embodiment]
According to the infrared radiation heater 1 according to the present embodiment described above, the surface area of the first tubular portion 113 of the radiation tube 112 that radiates far infrared rays to the outside can be increased. For this reason, according to the infrared radiation heater 1, the amount of the far infrared rays to be radiated can be increased without increasing the output of the combustion device 9 or increasing the exclusive area of the radiation tube 112 in the front view. As a result, according to the infrared radiation heater 1 according to the present embodiment described above, compared with the case where the relationship between the inner diameter D and the length L of the first cylindrical portion 113 of the radiating portion 11 is not in the above range, Fuel consumption can be suppressed.

具体的には、放射部の第1筒状部の管の内径が70mm、第1筒状部の長さがXmmの参考例の赤外線放射ヒータでは、赤外線放射ヒータ1と同出力の燃焼装置9を用いて同等の熱量を得ようとする場合、燃料消費量は2.2l/hである。一方、同様の条件での赤外線放射ヒータ1の燃料消費量は、2.0l/hである。   Specifically, in the infrared radiant heater of the reference example in which the inner diameter of the tube of the first cylindrical portion of the radiating portion is 70 mm and the length of the first cylindrical portion is X mm, the combustion device 9 having the same output as the infrared radiant heater 1 is used. When trying to obtain an equivalent amount of heat using, the fuel consumption is 2.2 l / h. On the other hand, the fuel consumption of the infrared radiation heater 1 under the same conditions is 2.0 l / h.

したがって、赤外線放射ヒータ1によれば、効率よく暖房の性能を向上させることができる。   Therefore, according to the infrared radiation heater 1, the performance of heating can be improved efficiently.

また、以上説明した赤外線放射ヒータ1によれば、排出管12に排出する空気の流速を制限する流速制限部13が設けられるため、放射部11内の空気の滞留時間を長くさせることで、暖房の性能を向上させることができる。   Moreover, according to the infrared radiation heater 1 demonstrated above, since the flow velocity restriction | limiting part 13 which restrict | limits the flow velocity of the air discharged | emitted by the discharge pipe 12 is provided, heating is carried out by lengthening the residence time of the air in the radiation | emission part 11. Performance can be improved.

1 :赤外線放射ヒータ
2 :フレーム
3 :パネル
4 :メッシュ部
5 :キャスタ
6 :スイッチ
7 :燃料タンク
8 :煙突
9 :燃焼装置
10 :燃焼室
11 :放射部
12 :排出管
13 :流速制限部
14 :U字放射管
71 :給油用開口
72 :キャップ
73 :タンクカバー
111 :第1曲管
112 :放射管
113 :第1筒状部
114 :第2曲管
121 :第2筒状部
122 :屈曲部
141 :蛇腹部
142 :直管部
1: Infrared radiation heater 2: Frame 3: Panel 4: Mesh part 5: Caster 6: Switch 7: Fuel tank 8: Chimney 9: Combustion device 10: Combustion chamber 11: Radiation part 12: Exhaust pipe 13: Flow rate restriction part 14 : U-shaped radiation tube 71: Refueling opening 72: Cap 73: Tank cover 111: First curved tube 112: Radiation tube 113: First tubular portion 114: Second curved tube 121: Second tubular portion 122: Bent Part 141: Bellows part 142: Straight pipe part

Claims (4)

燃料及び空気を混合させた混合気を燃焼させて熱を発する燃焼装置と、
前記燃焼装置を燃焼させる燃焼空間を有する燃焼室と、
前記燃焼室に接続されて前記燃焼空間と連通する空間を有する略U字形状の管である第1曲管と、
前記第1曲管と連通する空間を有する管であり、前記第1曲管から伝わる熱により主に3〜10μmの波長の遠赤外線を管の外部に放射する放射管と、
前記放射管と連通する空間を有する管であり、前記放射管を経由した前記空気を外部に排出する排出管と、
を備え、
前記放射管は、
前記燃焼室の垂直方向上方で軸方向が略水平方向に配置され、前記第1曲管と接続する第1筒状部、
を備え、
前記第1筒状部の内径Dと前記第1筒状部の直線部分の長さLが、
L/D=6.2〜8.4
の範囲である、
赤外線放射ヒータ。
A combustion device for generating heat by burning a mixture of fuel and air; and
A combustion chamber having a combustion space for burning the combustion device;
A first curved pipe which is a substantially U-shaped pipe having a space connected to the combustion chamber and communicating with the combustion space;
A radiation tube that has a space communicating with the first curved pipe, and radiates far-infrared rays having a wavelength of 3 to 10 μm mainly to the outside of the pipe by heat transmitted from the first curved pipe;
A pipe having a space communicating with the radiation pipe, and a discharge pipe for discharging the air via the radiation pipe to the outside;
With
The radiation tube is
A first cylindrical portion that is arranged in a substantially horizontal direction in the vertical direction above the combustion chamber and is connected to the first curved pipe;
With
The inner diameter D of the first cylindrical portion and the length L of the straight portion of the first cylindrical portion are:
L / D = 6.2 to 8.4
The range of
Infrared radiation heater.
前記放射管は、
前記第1筒状部と接続する略U字形状の管である第2曲管、
を備える、
請求項1に記載の赤外線放射ヒータ。
The radiation tube is
A second bent pipe which is a substantially U-shaped pipe connected to the first tubular portion;
Comprising
The infrared radiation heater according to claim 1.
前記放射管は、
前記第1筒状部の垂直方向上方で軸方向が略水平方向に配置され、前記第1筒状部と接続する第2筒状部、
を備える、
請求項2に記載の赤外線放射ヒータ。
The radiation tube is
A second cylindrical portion that is arranged in a substantially horizontal direction in the vertical direction above the first cylindrical portion, and is connected to the first cylindrical portion;
Comprising
The infrared radiation heater according to claim 2.
前記排出管は、
前記空気の外部への排出時の流速を制限する流速制限部、
を備える、
請求項1または2に記載の赤外線放射ヒータ。
The discharge pipe is
A flow rate limiting unit for limiting the flow rate when discharging the air to the outside;
Comprising
The infrared radiation heater according to claim 1 or 2.
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