JP2019215141A - Heater unit in hot air heating device - Google Patents

Heater unit in hot air heating device Download PDF

Info

Publication number
JP2019215141A
JP2019215141A JP2018113568A JP2018113568A JP2019215141A JP 2019215141 A JP2019215141 A JP 2019215141A JP 2018113568 A JP2018113568 A JP 2018113568A JP 2018113568 A JP2018113568 A JP 2018113568A JP 2019215141 A JP2019215141 A JP 2019215141A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
heater
heater unit
disturbance
heating device
air
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2018113568A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP7010151B2 (en
Inventor
秀和 坂齊
Hidekazu Sakasai
秀和 坂齊
俊太郎 井黒
Shuntaro Iguro
俊太郎 井黒
泰幸 大河内
Yasuyuki Okochi
泰幸 大河内
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Denso Corp
Original Assignee
Denso Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Denso Corp filed Critical Denso Corp
Priority to JP2018113568A priority Critical patent/JP7010151B2/en
Publication of JP2019215141A publication Critical patent/JP2019215141A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP7010151B2 publication Critical patent/JP7010151B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Control Of Resistance Heating (AREA)
  • Furnace Details (AREA)

Abstract

To provide a heater unit in a compact hot air heating device improved in a heat transfer coefficient.SOLUTION: A heater unit 101 is used in a hot air heating device which atmosphere heats a furnace inside by multiple heater shaft parts 11 provided in a corresponding state of the axial direction to an air flow direction A1 of circulation air or in a direction orthogonal to the air flow direction A1, and heats a workpiece in the furnace by generating the circulation air by an air fan. The heater unit 101 comprises the heater shaft parts 11, multiple air channels 30 and multiple disturbance structures 20. The heater shaft parts 11 are provided in parallel to two mutually orthogonal directions. The air channels 30 are formed between mutually adjacent heater shaft parts 11. The disturbance structures 20 are arranged in the air channels 30 and generate turbulence in the flow of the circulation air around the heater shaft parts 11.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、炉内に配置された被処理部材を加熱する熱風加熱装置におけるヒータユニットに関する。   The present invention relates to a heater unit in a hot-air heating device that heats a member to be processed disposed in a furnace.

従来、被処理部材を加熱する加熱装置としての加熱炉は種々のタイプが知られている。例えば特許文献1に記載される加熱装置は、電気ヒータが配置されたハウジングの内部の加熱領域に、遠心ファンにより熱風を供給して、熱交換器のヘッダなどの被処理部材を加熱する熱処理炉である。   2. Description of the Related Art Conventionally, various types of heating furnaces as heating devices for heating a member to be processed are known. For example, a heating device described in Patent Literature 1 is a heat treatment furnace that supplies hot air by a centrifugal fan to a heating area inside a housing in which an electric heater is arranged to heat a member to be processed such as a header of a heat exchanger. It is.

その他、加熱対象物を雰囲気ガスにて熱風加熱する炉においては、内部の雰囲気ガス濃度を維持する為に、空気が炉内に侵入しないよう発熱体の周囲に大型の保護チューブを有するラジアントチューブヒータが用いられているものがある。   In addition, in a furnace in which an object to be heated is heated with hot air using an atmospheric gas, a radiant tube heater having a large protective tube around a heating element so that air does not enter the furnace in order to maintain an internal atmospheric gas concentration. Some are used.

特開2005−201547号公報JP-A-2005-201547

こうしたヒータは、チューブ状で長い形状となっているので、炉内にコンパクトに配置する場合、循環風の流れに対して平行に配置せざるを得ない。流れに平行に配置すると熱伝達率が低くなるため、発熱量を確保する為に、伝熱面積を大きくとる方法を取っていた。このため、装置の小型化には制限があった。発熱量を確保する為に、放熱フィンを付ける方法もあるが、高温になると熱変形で性能を維持することができないので、多数のヒータを配置することで伝熱面積を確保する必要が生じ、やはり設備が大型化するという課題があった。   Since such a heater has a tubular and long shape, when it is compactly arranged in a furnace, it must be arranged in parallel to the flow of circulating air. Since the heat transfer coefficient is reduced when the heat transfer coefficient is arranged in parallel with the flow, a method of increasing the heat transfer area has been adopted in order to secure a calorific value. For this reason, there has been a limitation on miniaturization of the apparatus. There is also a method of attaching heat-dissipating fins to secure the amount of heat generated.However, at high temperatures, performance cannot be maintained due to thermal deformation, so it is necessary to secure a heat transfer area by arranging many heaters. After all, there was a problem that the equipment became large.

本発明は、このような点に鑑みて創作されたものであり、その目的は、熱伝達率を向上させ、コンパクト化が可能な熱風加熱装置におけるヒータユニットを提供することにある。   The present invention has been made in view of such a point, and an object of the present invention is to provide a heater unit in a hot air heating device capable of improving a heat transfer coefficient and being compact.

本発明の熱風加熱装置におけるヒータユニットは、軸方向を循環風の風流れ方向または風流れ方向と直交する方向に一致させた状態で設けられる複数の発熱体(11,13)により炉内(8)を雰囲気加熱し、送風部(3)により循環風を発生させて炉内の被処理部材(W)を加熱する熱風加熱装置に用いられる。ヒータユニットは、発熱体と、複数の風路(30,31,32)と、複数の撹乱構造物(20−26,13)と、を備える。発熱体は、互いに直交する2方向に並列して複数設けられる。風路は、隣り合う発熱体の間に形成される。撹乱構造物は、風路に配され、発熱体まわりの循環風の流れに乱れを発生させる。   The heater unit in the hot-air heating device of the present invention comprises a plurality of heating elements (11, 13) provided in such a manner that the axial direction coincides with the direction of the circulating wind or the direction perpendicular to the direction of the circulating wind. ) Is heated in an atmosphere, and a circulating air is generated by a blowing unit (3) to heat a member to be processed (W) in a furnace. The heater unit includes a heating element, a plurality of air paths (30, 31, 32), and a plurality of disturbance structures (20-26, 13). A plurality of heating elements are provided in parallel in two directions orthogonal to each other. The air path is formed between adjacent heating elements. The disturbance structure is arranged in the air path, and generates a disturbance in the flow of the circulating wind around the heating element.

本構成の熱風加熱装置におけるヒータユニットは、発熱体間に形成される風路に、循環風の流れに乱れを発生させる撹乱構造物を有している。このため、循環風は、風路を真っ直ぐに進むのではなく、撹乱構造物にぶつかって流れ方向が変更される。こうした撹乱構造物が風路に複数設けられることで、発熱体まわりの流れに乱れが発生し、発熱体と循環風との間での熱伝達率を向上させることができる。これにより、従来と比較して保護管径の小さい発熱体を採用でき、さらに、発熱体数を削減できるため、ヒータユニット自体およびヒータユニットが設けられる熱風加熱装置をよりコンパクトにすることができる。   The heater unit in the hot-air heating device of the present configuration has a disturbance structure that generates disturbance in the flow of the circulating wind in an air path formed between the heating elements. For this reason, the circulating wind does not go straight in the wind path, but hits the disturbance structure to change the flow direction. By providing a plurality of such disturbance structures in the air path, turbulence occurs in the flow around the heating element, and the heat transfer coefficient between the heating element and the circulating wind can be improved. As a result, a heating element having a smaller protective tube diameter can be employed as compared with the conventional case, and the number of heating elements can be reduced, so that the heater unit itself and the hot air heating device provided with the heater unit can be made more compact.

本発明の第1実施形態による熱風加熱装置の全体図である。1 is an overall view of a hot-air heating device according to a first embodiment of the present invention. 本発明の第1実施形態によるヒータユニットの斜視図である。It is a perspective view of a heater unit by a 1st embodiment of the present invention. 図2のIII矢視図である。FIG. 3 is a view taken in the direction of the arrow III in FIG. 2. 本発明の第2実施形態によるヒータユニットの正面図である。It is a front view of a heater unit by a 2nd embodiment of the present invention. 本発明の第3実施形態によるヒータユニットの正面図である。It is a front view of a heater unit by a 3rd embodiment of the present invention. 本発明の第4実施形態によるヒータユニットを示す図であり、(a)は正面図、(b)は側面図、(c)は平面図である。It is a figure which shows the heater unit by 4th Embodiment of this invention, (a) is a front view, (b) is a side view, (c) is a top view. 本発明の第5実施形態によるヒータユニットの正面図である。It is a front view of a heater unit by a 5th embodiment of the present invention. 本発明の第6実施形態によるヒータユニットを示す図であり、(a)は正面図、(b)は側面図である。It is a figure which shows the heater unit by 6th Embodiment of this invention, (a) is a front view, (b) is a side view. 本発明の第7実施形態によるヒータユニットを示す図であり、(a)は正面図、(b)は側面図である。It is a figure which shows the heater unit by 7th Embodiment of this invention, (a) is a front view, (b) is a side view.

以下、本発明の複数の実施形態を図面に基づいて説明する。
〈第1実施形態〉
[構成]
本発明の第1実施形態の構成について、図1、図2を参照しつつ説明する。本実施形態の熱風加熱装置1は、図1に示すように、ハウジング2、送風ファン3、バッフル6、ヒータユニット101、および整流機構部7を主に備えている。
Hereinafter, a plurality of embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
<First Embodiment>
[Constitution]
The configuration of the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. As shown in FIG. 1, the hot-air heating device 1 of the present embodiment mainly includes a housing 2, a blower fan 3, a baffle 6, a heater unit 101, and a rectifying mechanism 7.

ハウジング2は、箱体であり内部に空間を形成する。ハウジング2の内部を、以下、単に「炉内8」と言う。送風ファン3は、炉内中央でバッフル6の上部に位置しており、ハウジング2の天井部分を構成する内壁に固定されている。送風ファン3は、図示しないモータの駆動により、炉内8に循環風を発生させる遠心送風機である。送風ファン3は、「送風部」の一例に相当する。   The housing 2 is a box and forms a space inside. Hereinafter, the inside of the housing 2 is simply referred to as “furnace interior 8”. The blower fan 3 is located above the baffle 6 at the center of the furnace, and is fixed to an inner wall constituting a ceiling portion of the housing 2. The blower fan 3 is a centrifugal blower that generates circulating air in the furnace 8 by driving a motor (not shown). The blower fan 3 corresponds to an example of a “blower”.

バッフル6は、送風ファン3の下方であって、炉内8の中央付近に形成されている。バッフル6の上壁は、送風ファン3と対応する部分が開放されている。バッフル6内に、被処理部材に相当するワークWが、搬送コンベア9によって搬送される。   The baffle 6 is formed below the blower fan 3 and near the center of the furnace 8. The upper wall of the baffle 6 is open at a portion corresponding to the blower fan 3. A workpiece W corresponding to a member to be processed is transported by the transport conveyor 9 into the baffle 6.

ヒータユニット101は、炉内8において、バッフル6の両側及び下方の3箇所に設けられている。バッフル6の下方に設けられるヒータユニット101の上方には、整流機構部7が設けられている。   The heater units 101 are provided at three places on both sides and below the baffle 6 in the furnace 8. A rectifying mechanism 7 is provided above a heater unit 101 provided below the baffle 6.

上記熱風加熱装置1では、送風ファン3により、白抜き矢印A1(以下、「風流れ方向A1」とも言う)に示すように、炉内8には、垂直断面で見たとき、炉内8の右半分を時計回りに循環する循環風と、炉内8の左半分を反時計回りに循環する循環風が発生する。循環風は、循環中、複数のヒータユニット101を通過することで熱風となり、バッフル6下部の開口部からバッフル6内に送風される。   In the hot air heating device 1, as shown by a white arrow A 1 (hereinafter also referred to as “wind flow direction A 1”), the inside of the furnace 8 has a A circulating wind circulating clockwise in the right half and a circulating wind circulating counterclockwise in the left half of the furnace 8 are generated. The circulating air becomes hot air by passing through the plurality of heater units 101 during circulation, and is blown into the baffle 6 from an opening at a lower portion of the baffle 6.

(ヒータユニットの詳細構成)
次に、ヒータユニット101の構成について、図2を参照して説明する。なお、バッフル6の下方に位置するヒータユニットと、バッフル6の両側に位置するヒータユニットとでは、サイズは異なるものの、その構成については同様であるため、同一の符号を付して説明する。図2に示すように、ヒータユニット101は、複数のヒータ10と複数の撹乱構造物20とを備えて構成されている。
(Detailed configuration of heater unit)
Next, the configuration of the heater unit 101 will be described with reference to FIG. The heater units located below the baffle 6 and the heater units located on both sides of the baffle 6 are different in size, but have the same configuration, and therefore are described with the same reference numerals. As shown in FIG. 2, the heater unit 101 includes a plurality of heaters 10 and a plurality of disturbance structures 20.

ヒータ10は、金属シース内に、コイル状の発熱線を有し、金属シース内に無機絶縁物が充填されたシーズヒータである。一つのヒータ10は、棒状のシーズヒータを適宜湾曲させて波状に形成されており、直線状をなすヒータ軸部11と、湾曲部12とを有している。図2に示すように、ヒータ軸部11の並列方向であり互いに直交する2方向を、第1方向及び第2方向とする。   The heater 10 is a sheathed heater having a coil-shaped heating wire in a metal sheath and filling the metal sheath with an inorganic insulator. One heater 10 is formed in a wave shape by appropriately bending a rod-shaped sheathed heater, and includes a heater shaft portion 11 and a curved portion 12 which are linear. As shown in FIG. 2, two directions that are parallel to each other and that are orthogonal to the heater shaft portion 11 are referred to as a first direction and a second direction.

ヒータ軸部11は、ヒータユニット101が炉内8に設置されるとき、風流れ方向A1に直線状に延びて形成されている部分である。湾曲部12は、第2方向に並列するヒータ軸部11同士を接続する。ヒータ軸部11と湾曲部12とは第2方向に交互に連続しており、全体として波形状となるように一体に形成されている。そして、この波形状のヒータ10が、第1方向に積層されている。すなわち、ヒータ軸部11は、第1方向および第2方向に複数並列して3次元的に設けられている。   When the heater unit 101 is installed in the furnace 8, the heater shaft portion 11 is a portion formed to extend linearly in the air flow direction A1. The bending portion 12 connects the heater shaft portions 11 arranged in parallel in the second direction. The heater shaft portion 11 and the curved portion 12 are alternately continuous in the second direction, and are integrally formed so as to have a wavy shape as a whole. The corrugated heaters 10 are stacked in the first direction. That is, a plurality of heater shaft portions 11 are provided three-dimensionally in parallel in the first direction and the second direction.

図3に示すように、隣り合うヒータ軸部11間には、風路30が形成されている。風路30には、撹乱構造物20が設けられている。撹乱構造物20は、軸方向断面が矩形状をなす柱状部材である。撹乱構造物20は、長尺をなす軸方向を第2方向に一致させた状態で、一つの風路30に、風流れ方向A1に所定間隔を空けて複数配置されている。各風路30に配置される撹乱構造物20の風流れ方向A1の離間距離は、いずれの撹乱構造物20においても同一である。   As shown in FIG. 3, an air passage 30 is formed between adjacent heater shaft portions 11. A disturbance structure 20 is provided in the air passage 30. The disturbance structure 20 is a columnar member having a rectangular cross section in the axial direction. A plurality of the disturbance structures 20 are arranged in one air path 30 at predetermined intervals in the air flow direction A1 with the long axial direction coinciding with the second direction. The separation distance of the disturbance structures 20 arranged in each wind path 30 in the wind flow direction A1 is the same for all the disturbance structures 20.

撹乱構造物20は、第1方向において並列する風路ごとに交互となる位置に配置されている。撹乱構造物20の材質は、カーボンである。カーボンは輻射熱吸収性が高く、高温における耐食性にも優れている。その他、こうした同様の特性を有するセラミック等の材質でも良い。また、ヒータ10及び撹乱構造物20の配置間隔や配置数などは、循環風の抵抗や、異物の詰まりなどを考慮して適宜設定される。   The disturbance structures 20 are arranged at alternate positions for each of the air passages arranged in parallel in the first direction. The material of the disturbance structure 20 is carbon. Carbon has high radiation heat absorption, and also has excellent corrosion resistance at high temperatures. In addition, a material such as ceramic having such similar characteristics may be used. In addition, the arrangement intervals and the number of arrangements of the heater 10 and the disturbance structure 20 are appropriately set in consideration of the resistance of the circulating wind, clogging of foreign matter, and the like.

上記ヒータユニット101は、炉内8において、ヒータ軸部11の軸方向を循環風の風流れ方向A1と一致させた状態で配置される。ヒータ10と撹乱構造物20とは、図示しないケース内に一体に形成され、一つのユニットとして熱風加熱装置1内の所定箇所に配置可能となっている。   The heater unit 101 is disposed in the furnace 8 in a state where the axial direction of the heater shaft portion 11 matches the wind direction A1 of the circulating wind. The heater 10 and the disturbance structure 20 are integrally formed in a case (not shown), and can be arranged at a predetermined position in the hot-air heating device 1 as one unit.

[作用]
本実施形態の熱風加熱装置1におけるヒータユニット101は、ヒータ軸部11間に形成される風路30に、循環風の流れに乱れを発生させる撹乱構造物20を有している。そして、風流れ方向A1と直交する第1方向において隣り合う風路30に配される撹乱構造物20は、互いに位置が異なるように交互に配置されている。
[Action]
The heater unit 101 in the hot-air heating device 1 of the present embodiment has a disturbance structure 20 in the air passage 30 formed between the heater shaft portions 11 to generate turbulence in the flow of the circulating wind. The disturbance structures 20 arranged in the air passages 30 adjacent to each other in the first direction orthogonal to the wind flow direction A1 are alternately arranged so as to have different positions.

このため、循環風は、ヒータ軸部11の軸方向に沿って風路30を真っ直ぐに進むのではなく、撹乱構造物20にぶつかって流れ方向が変更され、矢印A2に示すように、ヒータ軸部11と直交する方向または交差する方向で当たる。こうした撹乱構造物20が風路30に複数設けられることで、ヒータ軸部11まわりの流れに乱れが発生し、ヒータ軸部11と循環風との間での熱伝達率を向上させることができる。   For this reason, the circulating wind does not travel straight along the air passage 30 along the axial direction of the heater shaft portion 11, but hits the disturbance structure 20 to change the flow direction, and as shown by the arrow A2, The contact is made in a direction orthogonal to or crossing the portion 11. By providing a plurality of such turbulence structures 20 in the air passage 30, turbulence occurs in the flow around the heater shaft 11 and the heat transfer coefficient between the heater shaft 11 and the circulating wind can be improved. .

これにより、従来と比較して保護管径の小さいヒータ10を採用でき、さらに、ヒータ数を削減できるため、ヒータユニット101自体およびヒータユニット101が設けられる熱風加熱装置1をよりコンパクトにすることができる。   This makes it possible to employ the heater 10 having a smaller protective tube diameter as compared with the related art, and to further reduce the number of heaters, thereby making the heater unit 101 itself and the hot air heating device 1 provided with the heater unit 101 more compact. it can.

さらに、撹乱構造物20を交互に設けているため、循環風が流れる箇所が制約されることなく熱伝達率を向上させることができる。   Furthermore, since the disturbance structures 20 are provided alternately, the heat transfer coefficient can be improved without restricting the location where the circulating air flows.

さらに、撹乱構造物20の材質は、輻射熱吸収率の高いカーボンである。輻射熱吸収率の高い材料にすることで、さらに伝熱量は高くなる。輻射熱を吸収した撹乱構造物20からも循環風へ熱伝達することになり、熱伝達率が向上する。また、本実施形態のように、熱風雰囲気加熱を行う炉において、500℃〜1000℃といった耐食性が要求される炉内環境下であっても、耐腐食性の高い撹乱構造物20として実施することができる。ヒータユニット101自体の耐久性を向上させることができる。   Further, the material of the disturbance structure 20 is carbon having a high radiation heat absorption rate. By using a material having a high radiation heat absorption rate, the amount of heat transfer is further increased. Heat is also transferred to the circulating wind from the disturbance structure 20 that has absorbed the radiant heat, and the heat transfer coefficient is improved. Further, as in the present embodiment, in a furnace that performs hot air atmosphere heating, even in a furnace environment where corrosion resistance such as 500 ° C. to 1000 ° C. is required, the disturbance structure 20 having high corrosion resistance may be used. Can be. The durability of the heater unit 101 itself can be improved.

〈第2実施形態〉
次に、本発明の第2実施形態のヒータユニット102について、図4を参照して説明する。なお、第1実施形態と同様の構成については同じ符号を付し、説明を省略する。また、以下の図4〜図9では、構成の特徴を分かり易くするため、ヒータユニットのヒータ軸部周辺の一部分のみを簡略化して模式的に図示している。また、図4〜図9の各図では、ヒータ10にハッチを示して図示している。第2実施形態では、第1実施形態に対し、撹乱構造物の形状が異なる。図4に示すように、撹乱構造物21の軸方向断面形状は、循環風の風流れ方向A1の上流側に凸となる三角形状をなしている。
Second Embodiment
Next, a heater unit 102 according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. Note that the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted. In addition, in FIGS. 4 to 9 described below, only a part around the heater shaft portion of the heater unit is simplified and schematically illustrated in order to easily understand the features of the configuration. In addition, in each of FIGS. 4 to 9, a hatch is shown in the heater 10. In the second embodiment, the shape of the disturbance structure is different from that of the first embodiment. As shown in FIG. 4, the axial cross-sectional shape of the disturbance structure 21 has a triangular shape that is convex on the upstream side in the wind direction A1 of the circulating wind.

第2実施形態のヒータユニット102においても、矢印A3に示すように、循環風をヒータ軸部11と直交する方向または交差する方向で当てることができ、上記第1実施形態と同様の効果を奏することができる。   Also in the heater unit 102 of the second embodiment, as shown by the arrow A3, the circulating air can be blown in a direction orthogonal to or crossing the heater shaft portion 11, and the same effects as those in the first embodiment can be obtained. be able to.

〈第3実施形態〉
次に、本発明の第3実施形態のヒータユニット103について、図5を参照して説明する。なお、第1実施形態と同様の構成については同じ符号を付し、説明を省略する。第3実施形態では、第1実施形態に対し、撹乱構造物の形状が異なる。図5に示すように、撹乱構造物22の軸方向断面形状は、円形状をなしている。
<Third Embodiment>
Next, a heater unit 103 according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. Note that the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted. The third embodiment differs from the first embodiment in the shape of the disturbance structure. As shown in FIG. 5, the axial cross-sectional shape of the disturbance structure 22 is circular.

第3実施形態のヒータユニット103においても、矢印A4に示すように、循環風をヒータ軸部11と直交する方向または交差する方向で当てることができ、上記第1実施形態と同様の効果を奏することができる。   Also in the heater unit 103 of the third embodiment, as shown by the arrow A4, the circulating air can be blown in a direction orthogonal to or crossing the heater shaft portion 11, and the same effects as those in the first embodiment can be obtained. be able to.

〈第4実施形態〉
次に、本発明の第4実施形態のヒータユニット104について、図6(a)〜(c)を参照して説明する。なお、第1実施形態と同様の構成については同じ符号を付し、説明を省略する。第4実施形態では、第3実施形態に対し、撹乱構造物の配置形態が異なる。撹乱構造物自体の形状については第3実施形態と同様である。
<Fourth embodiment>
Next, a heater unit 104 according to a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. Note that the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted. The fourth embodiment differs from the third embodiment in the arrangement of the disturbance structures. The shape of the disturbance structure itself is the same as in the third embodiment.

図6(a)〜図6(c)に示すように、撹乱構造物22,23は、平面視において格子状に設けられている。すなわち、第3実施形態における撹乱構造物22に加え、さらに別の撹乱構造物23が、長尺をなす軸方向を第1方向に一致させた状態で、風流れ方向A1に所定間隔を空けて複数配置されている。   As shown in FIGS. 6A to 6C, the disturbance structures 22, 23 are provided in a lattice shape in a plan view. That is, in addition to the disturbance structure 22 in the third embodiment, another disturbance structure 23 is spaced apart from the long axis direction by the predetermined direction in the wind flow direction A1 in a state where the long axial direction is aligned with the first direction. A plurality is arranged.

第4実施形態のヒータユニット104においても、矢印A5に示すように、循環風をヒータ軸部11と直交する方向または交差する方向で当てることができ、上記第1実施形態と同様の効果を奏することができる。さらに、撹乱構造物22,23を段違いに格子状に配置することで、循環風の風流れの抵抗をそれほど増大させることなくヒータ10まわりの流れに乱れを生じさせ、さらに熱伝達率を向上させることができる。   Also in the heater unit 104 of the fourth embodiment, as shown by the arrow A5, the circulating air can be blown in a direction orthogonal to or intersecting with the heater shaft portion 11, and the same effect as in the first embodiment can be obtained. be able to. Further, by disposing the disturbance structures 22 and 23 in a stepwise lattice shape, the flow around the heater 10 is disturbed without significantly increasing the resistance of the circulating wind, thereby further improving the heat transfer coefficient. be able to.

〈第5実施形態〉
次に、本発明の第5実施形態のヒータユニット105について、図7を参照して説明する。なお、第1実施形態と同様の構成については同じ符号を付し、説明を省略する。第5実施形態では、第1実施形態に対し、撹乱構造物の形状が異なる。
<Fifth embodiment>
Next, a heater unit 105 according to a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. Note that the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted. In the fifth embodiment, the shape of the disturbance structure is different from that of the first embodiment.

図7に示すように、撹乱構造物24,25は、プレート状であって、長尺をなす軸方向を第2方向(図7において紙面奥方向)に一致させた状態で、一つの風路30に、風流れ方向A1に所定間隔を空けて複数配置されている。   As shown in FIG. 7, the disturbance structures 24 and 25 are plate-shaped, and one air passage is formed in a state where the long axial direction is aligned with the second direction (the depth direction in FIG. 7). 30 are arranged at predetermined intervals in the wind flow direction A1.

便宜上、任意の風路を第1風路31とし、第1方向において第1風路31の隣りの風路を第2風路32とする。第1風路31に配置される第1撹乱構造物24の一端(図7において右端)には、半円形状の切り欠き241が、第2方向に複数適宜形成されており、切り欠き241の内側にヒータ軸部11が位置するようになっている。第2風路32に配置される第2撹乱構造物25の他端(図7において左端)には、同様に半円形状の切り欠き251が、第2方向に複数適宜形成されており、切り欠き251の内側にヒータ軸部11が位置するようになっている。なお、第1撹乱構造物24の一端と第2撹乱構造物25の他端は、ヒータ軸部11の中心軸lに一致している。   For convenience, an arbitrary air path is referred to as a first air path 31, and an air path adjacent to the first air path 31 in the first direction is referred to as a second air path 32. At one end (the right end in FIG. 7) of the first disturbance structure 24 arranged in the first air passage 31, a plurality of semicircular notches 241 are appropriately formed in the second direction. The heater shaft 11 is located inside. At the other end (the left end in FIG. 7) of the second disturbance structure 25 disposed in the second air passage 32, a plurality of semicircular notches 251 are similarly formed in the second direction as appropriate. The heater shaft 11 is located inside the notch 251. Note that one end of the first disturbance structure 24 and the other end of the second disturbance structure 25 coincide with the center axis l of the heater shaft 11.

図7(a)に示すように、第1撹乱構造物24と第2撹乱構造物25とは、風流れ方向A1において交互となるように配置されているため、矢印A6で示すように、循環風は各撹乱構造物24,25にぶつかって向きを変えながらヒータ10間を通過する。   As shown in FIG. 7A, since the first disturbance structures 24 and the second disturbance structures 25 are arranged alternately in the wind flow direction A1, the circulation is performed as indicated by an arrow A6. The wind passes between the heaters 10 while changing its direction while hitting each of the disturbance structures 24 and 25.

第5実施形態のヒータユニット105においても、上記第1実施形態と同様の効果を奏することができる。   In the heater unit 105 of the fifth embodiment, the same effects as those of the first embodiment can be obtained.

〈第6実施形態〉
次に、本発明の第6実施形態のヒータユニット106について、図8を参照して説明する。なお、第1実施形態と同様の構成については同じ符号を付し、説明を省略する。上記各実施形態のヒータユニット101〜105では、ヒータ軸部11は風流れ方向A1に一致していたが、第6実施形態では、図8に示すように、ヒータ軸部11,13が風流れ方向A1と直交する第2方向と一致する。
<Sixth embodiment>
Next, a heater unit 106 according to a sixth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. Note that the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted. In the heater units 101 to 105 of the above embodiments, the heater shaft portion 11 coincides with the wind flow direction A1, but in the sixth embodiment, as shown in FIG. It coincides with a second direction orthogonal to the direction A1.

また、ヒータ10は、通常用ヒータと撹乱用ヒータの2種類で構成され、風流れ方向A1に交互に、かつ、第1方向における位置が重ならないようにずらして設けられている。波形状のヒータ10単体の構成は上記第1実施形態と同一である。ヒータユニット106は、ヒータ軸部11,13の軸方向を循環風の風流れ方向A1と直交する第2方向に一致させた状態で炉内8に配置される。   The heaters 10 are composed of two types, a normal heater and a disturbance heater, and are provided alternately in the airflow direction A1 and shifted so as not to overlap in the first direction. The configuration of the wave-shaped heater 10 alone is the same as that of the first embodiment. The heater unit 106 is arranged in the furnace 8 in a state where the axial directions of the heater shaft portions 11 and 13 are aligned with a second direction orthogonal to the wind direction A1 of the circulating wind.

なお、第6実施形態では、説明の都合上、通常用ヒータの軸部を「通常用ヒータ軸部11」とし、撹乱用ヒータの軸部を「撹乱用ヒータ軸部13」とする。風流れ方向A1に隣り合う通常用ヒータ軸部11間には、撹乱構造物としての機能を兼用する撹乱用ヒータ軸部13が位置する。撹乱用ヒータ軸部13は、第1方向における位置が通常用ヒータと重ならないように設けられている。すなわち、通常用ヒータ軸部11と撹乱用ヒータ軸部13は、互いに直交する2方向(第1方向と風流れ方向)に並列して3次元的に複数設けられている。撹乱用ヒータ軸部13は、「発熱体」および「撹乱構造物」の一例に相当する。   In the sixth embodiment, the shaft of the normal heater is referred to as “normal heater shaft 11” and the shaft of the disturbance heater is referred to as “disturbance heater shaft 13” for convenience of description. Between the normal heater shaft portions 11 adjacent to each other in the wind flow direction A1, a disturbance heater shaft portion 13 also serving as a disturbance structure is located. The disturbance heater shaft 13 is provided such that the position in the first direction does not overlap with the normal heater. That is, a plurality of normal heater shaft portions 11 and disturbance heater shaft portions 13 are provided three-dimensionally in parallel in two directions orthogonal to each other (first direction and wind flow direction). The disturbance heater shaft portion 13 corresponds to an example of a “heating element” and a “disturbance structure”.

第6実施形態のヒータユニット106では、撹乱用ヒータ軸部13が撹乱構造物として作用し、矢印A7に示すように循環風に乱れを生じさせるため、ヒータ10と循環風との間での熱伝達率を向上させることができる。また、撹乱用ヒータ軸部13と循環風との間でも熱伝達が行われるため、さらに熱伝達率を向上させることができる。   In the heater unit 106 according to the sixth embodiment, the heater shaft portion 13 for disturbance acts as a disturbance structure to cause disturbance in the circulating wind as shown by an arrow A7, so that heat between the heater 10 and the circulating wind is generated. The transmission rate can be improved. Further, since heat transfer is performed between the disturbance heater shaft portion 13 and the circulating wind, the heat transfer coefficient can be further improved.

〈第7実施形態〉
次に、本発明の第7実施形態のヒータユニット107について、図9を参照して説明する。なお、第6実施形態と同様の構成については同じ符号を付し、説明を省略する。第7実施形態では、第6実施形態に対して、撹乱用ヒータとは別部材の撹乱構造物26(第3実施形態と単体としては同一)がさらに設けられている点が異なる。第7実施形態の撹乱構造物26は、軸方向断面が円形状をなす棒状部材である。
<Seventh embodiment>
Next, a heater unit 107 according to a seventh embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The same components as those in the sixth embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted. The seventh embodiment is different from the sixth embodiment in that a disturbance structure 26 (same as the third embodiment as a single unit) is provided separately from the disturbance heater. The disturbance structure 26 of the seventh embodiment is a rod-shaped member having a circular cross section in the axial direction.

図9に示すように、撹乱構造物26は、長尺方向である軸方向を第1方向に一致させた状態で、第2方向と風流れ方向A1とに並列して複数設けられている。風流れ方向A1において、撹乱構造物26は、第2方向における位置が連続して重ならないように交互となる位置に配置されている。   As shown in FIG. 9, a plurality of the disturbance structures 26 are provided in parallel with the second direction and the wind flow direction A <b> 1 in a state where the axial direction, which is the long direction, coincides with the first direction. In the wind flow direction A1, the disturbance structures 26 are arranged at alternate positions so that the positions in the second direction do not continuously overlap.

第7実施形態のヒータユニット107では、撹乱用ヒータ軸部13及び撹乱構造物26により、矢印A8に示すように循環風に乱れを生じさせることができる。これにより、第6実施形態と同様の効果を奏するとともに、別に撹乱構造物26を設けているため、さらに熱伝達率を向上させることができる。   In the heater unit 107 of the seventh embodiment, turbulence can be generated in the circulating wind as shown by an arrow A8 by the heater shaft portion 13 for disturbance and the disturbance structure 26. Accordingly, the same effect as that of the sixth embodiment can be obtained, and the heat transfer coefficient can be further improved because the disturbance structure 26 is provided separately.

〈他の実施形態〉
上記各実施形態における攪乱構造物の材質は、カーボンやセラミックの他、炉内8の腐食環境に応じて、ステンレス合金系やニッケル合金系の材料としても良い。ステンレス合金系の材料であれば、850℃以下、通常の腐食環境であれば使用可能である。ニッケル合金系の材料であれば、1000℃以下、腐食性雰囲気の環境下でも使用可能である。
<Other embodiments>
The material of the disturbance structure in each of the above-described embodiments may be a stainless alloy material or a nickel alloy material, depending on the corrosive environment of the furnace 8, other than carbon or ceramic. If it is a stainless alloy material, it can be used at 850 ° C. or lower in a normal corrosive environment. A nickel alloy-based material can be used even in a corrosive atmosphere at 1000 ° C. or lower.

本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の形態で実施可能である。   The present invention is not limited to the embodiments described above, and can be implemented in various forms without departing from the spirit of the invention.

1 ・・・熱風加熱装置
3 ・・・送風ファン(送風部)
10 ・・・ヒータ
11 ・・・ヒータ軸部(発熱体)
20 ・・・撹乱構造物
30 ・・・風路
101 ・・・ヒータユニット
1 Hot air heating device 3 Blowing fan (blowing section)
10: heater 11: heater shaft (heating element)
20: Disturbed structure 30: Air passage 101: Heater unit

Claims (8)

軸方向を循環風の風流れ方向または前記風流れ方向と直交する方向に一致させた状態で設けられる複数の発熱体(11,13)により炉内(8)を雰囲気加熱し、送風部(3)により前記循環風を発生させて炉内の被処理部材(W)を加熱する熱風加熱装置に用いられるヒータユニットであって、
互いに直交する2方向に並列して複数設けられる前記発熱体と、
隣り合う前記発熱体の間に形成される複数の風路(30,31,32)と、
前記風路に配され、前記発熱体まわりの前記循環風の流れに乱れを発生させる複数の撹乱構造物(20−26,13)と、
を備える熱風加熱装置におけるヒータユニット。
A furnace (8) is atmosphere-heated by a plurality of heating elements (11, 13) provided in such a manner that the axial direction coincides with the flow direction of the circulating wind or the direction perpendicular to the flow direction of the circulating wind, and the blowing section (3) is heated. A) a heater unit used in a hot-air heating device that generates the circulating air to heat the member to be processed (W) in the furnace;
A plurality of the heating elements provided in parallel in two directions orthogonal to each other;
A plurality of air paths (30, 31, 32) formed between the adjacent heating elements;
A plurality of disturbance structures (20-26, 13) that are arranged in the wind path and generate turbulence in the flow of the circulating wind around the heating element;
A heater unit in a hot air heating device comprising:
前記発熱体の並列方向であり互いに直交する前記2方向を、第1方向及び第2方向とすると、
前記撹乱構造物は、前記第1方向または前記第2方向において隣り合う前記風路において、互いに位置が異なるように設けられている請求項1に記載の熱風加熱装置におけるヒータユニット。
When the two directions that are parallel directions of the heating elements and are orthogonal to each other are a first direction and a second direction,
The heater unit in the hot air heating device according to claim 1, wherein the disturbance structure is provided so as to be different from each other in the air passage adjacent in the first direction or the second direction.
前記撹乱構造物は、前記第1方向または前記第2方向において隣り合う前記風路ごとに交互となる位置に設けられている請求項2に記載の熱風加熱装置におけるヒータユニット。   The heater unit in the hot air heating device according to claim 2, wherein the disturbance structure is provided at an alternate position for each of the adjacent air paths in the first direction or the second direction. 前記撹乱構造物は、棒状部材である請求項1〜請求項3のうちいずれか一項に記載の熱風加熱装置におけるヒータユニット。   The heater unit in the hot air heating device according to any one of claims 1 to 3, wherein the disturbance structure is a rod-shaped member. 前記撹乱構造物は、軸方向断面形状が円形状または矩形状である請求項4に記載の熱風加熱装置におけるヒータユニット。   The heater unit of the hot air heating device according to claim 4, wherein the disturbance structure has a circular or rectangular cross section in the axial direction. 前記撹乱構造物は、軸方向断面形状が三角形状である請求項4に記載の熱風加熱装置におけるヒータユニット。   The heater unit of the hot air heating device according to claim 4, wherein the disturbance structure has a triangular cross section in an axial direction. 前記発熱体はシーズヒータである請求項1〜請求項6のうちうちいずれか一項に記載の熱風加熱装置におけるヒータユニット。   The heater unit in the hot air heating device according to any one of claims 1 to 6, wherein the heating element is a sheathed heater. 前記撹乱構造物は、カーボン、セラミックのうちいずれかの材料で形成されている請求項1〜請求項7のうちいずれか一項に記載の熱風加熱装置におけるヒータユニット。   The heater unit in the hot air heating device according to any one of claims 1 to 7, wherein the disturbance structure is formed of any one material of carbon and ceramic.
JP2018113568A 2018-06-14 2018-06-14 Heater unit in hot air heating device Active JP7010151B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018113568A JP7010151B2 (en) 2018-06-14 2018-06-14 Heater unit in hot air heating device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018113568A JP7010151B2 (en) 2018-06-14 2018-06-14 Heater unit in hot air heating device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2019215141A true JP2019215141A (en) 2019-12-19
JP7010151B2 JP7010151B2 (en) 2022-01-26

Family

ID=68918431

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2018113568A Active JP7010151B2 (en) 2018-06-14 2018-06-14 Heater unit in hot air heating device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP7010151B2 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004108649A (en) * 2002-09-18 2004-04-08 Matsushita Refrig Co Ltd Heating device and cold temperature storage vessel provided with it
JP2004162963A (en) * 2002-11-12 2004-06-10 Sumitomo Electric Ind Ltd Gas heating method and heating device
WO2007023604A1 (en) * 2005-08-23 2007-03-01 Senju Metal Industry Co., Ltd. Reflow furnace
JP2010048437A (en) * 2008-08-19 2010-03-04 Kobe Steel Ltd Hot isotropic pressure device

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004108649A (en) * 2002-09-18 2004-04-08 Matsushita Refrig Co Ltd Heating device and cold temperature storage vessel provided with it
JP2004162963A (en) * 2002-11-12 2004-06-10 Sumitomo Electric Ind Ltd Gas heating method and heating device
WO2007023604A1 (en) * 2005-08-23 2007-03-01 Senju Metal Industry Co., Ltd. Reflow furnace
JP2010048437A (en) * 2008-08-19 2010-03-04 Kobe Steel Ltd Hot isotropic pressure device

Also Published As

Publication number Publication date
JP7010151B2 (en) 2022-01-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5839505A (en) Dimpled heat exchange tube
JP2020501062A5 (en)
US6945320B2 (en) Tubular heat exchanger with offset interior dimples
US20150204579A1 (en) Heat exchanger for use in a condensing gas-fired hvac appliance
JP5539543B2 (en) High temperature fluid generator including condensing heat exchanger
JP2019158333A (en) Heat exchanger fin
JP2008196319A (en) Tube support structure of heat exchanger for egr cooler
KR20170120512A (en) Part for forming turbulance
US10690378B2 (en) Furnace cabinet with three baffles
US20140102673A1 (en) Heat transfer enhancement for a condensing furnace
KR100827469B1 (en) Electic hot blast heater using high frequency induction heaing
US10006662B2 (en) Condensing heat exchanger fins with enhanced airflow
JP7010151B2 (en) Heater unit in hot air heating device
JP7136778B2 (en) Fin improvements for low Reynolds number airflow
JP2007234792A (en) Electronic apparatus cooling device
US6973959B1 (en) Heat exchanger for cooling a motor vehicle exhaust gases
JP6379352B2 (en) Finned tube heat exchanger
JP6173801B2 (en) Heat exchanger and water heater using the same
JP6204710B2 (en) Heat exchanger
US10401055B2 (en) Reduced drag combustion pass in a tubular heat exchanger
KR101942054B1 (en) Small electric hot air fan by U-shaped heater
JP2018004090A (en) Indoor unit for air conditioner
US10228160B2 (en) Furnace cabinet with integral protrusion
KR102655998B1 (en) Induction heater
US20190271463A1 (en) Boiler Heat Exchanger

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20210218

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20211122

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20211214

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20211227