JP2019507861A - High intensity gas fired infrared radiator - Google Patents

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Abstract

高強度ガス燃焼式赤外線放射器であって、複数の側壁と、開放底部と、開放上部とを有するフレーム、フレームの内側に搭載され、かつ底部と、凹部を有する上面と、底部から凹部を有する上面へと延在する複数の開口部とを備えている逆火防止装置、及びセル状表面パネルであって、複数のセルから形成され、かつ逆火防止装置の凹部の内側に、逆火防止装置の複数の開口部がセル状表面パネルの中へと延びる経路を形成するように搭載された、セル状表面パネル、を備えている高強度ガス燃焼式赤外線放射器。A high-intensity gas-fired infrared radiator, a frame having a plurality of side walls, an open bottom, and an open top, mounted inside the frame and having a bottom, a top having a recess, and a recess from the bottom A backfire prevention device having a plurality of openings extending to the upper surface, and a cellular surface panel formed of a plurality of cells and inside a recess of the backfire prevention device A high intensity gas fired infrared radiator comprising a cellular surface panel mounted such that a plurality of openings in the device form a path extending into the cellular surface panel.

Description

本開示は、概して高強度ガス燃焼式赤外線放射器に関し、より具体的には、変換効率の向上をもたらすために逆火防止装置及びセル状燃焼部材を備えている高強度ガス燃焼式赤外線放射器に関する。   The present disclosure relates generally to high-intensity gas-fired infrared radiators, and more specifically, high-intensity gas-fired infrared radiators comprising a backfire prevention device and a cellular combustion member to provide improved conversion efficiency. About.

ガス燃焼式の輻射型放射器（ｒａｄｉａｎｔ ｅｍｉｔｔｅｒ）は、例えば、コーティングの乾燥、水分分布の制御、工業用建築設備の処理、硬化、及び大量の熱が非常に短時間で多量の対象物に伝わることを必要とするその他の用途のために、使用される。典型的には、多数の放射器が、工業用自動機械又は生産ライン全体にわたるように併置される。   Gas-fired radiant emitters, for example, coating drying, moisture distribution control, industrial building equipment processing, curing, and large amounts of heat are transferred to large quantities of objects in a very short time. Used for other applications that require it. Typically, multiple radiators are juxtaposed across an industrial automated machine or production line.

残念ながら、併置された多数の放射器を保守するためには多くの時間が必要である。さらに、従来のガス燃焼式輻射型放射器は、いずれも乾き排出ガス中の３％Ｏ２を参照して１００ｐｐｍの一酸化炭素（ＣＯ）排気ガス及び３０ｐｐｍの窒素酸化物（ＮＯｘ）排気ガスを生じるが、これは望ましいことではない。ガス燃焼式輻射型放射器の全体的な変換効率を向上させることは好都合である。 Unfortunately, it takes a lot of time to maintain a large number of juxtaposed radiators. Furthermore, the conventional gas-fired radiant radiators all have 100 ppm carbon monoxide (CO) exhaust gas and 30 ppm nitrogen oxide (NO x ) exhaust gas with reference to 3% O 2 in the dry exhaust gas. This is not desirable. It would be advantageous to improve the overall conversion efficiency of a gas fired radiant radiator.

本発明の目的は、上記した問題を解決することができる搬送システムを提供することにある。   An object of the present invention is to provide a transport system that can solve the above-described problems.

発明の概要
本開示は、概して、向上した変換効率を提供するために逆火防止装置及びセル状燃焼部材を備えている高強度ガス燃焼式赤外線放射器に関する。開示された実施形態は、操作中の逆火事例をデバイスが引き起こしにくくすることにより、従来の放射器を超える利点を備えている。加えて、開示された実施形態は、熱を伝える外側表面の近くにある放射器の構成要素を通じたエネルギー損失を最小限にする。逆火防止装置及びセル状表面パネルを組み合わせることにより、損失を最小限とした高表面積が可能となり、その結果として変換効率の向上がもたらされる。 SUMMARY OF THE INVENTION The present disclosure generally relates to a high intensity gas fired infrared radiator comprising a backfire prevention device and a cellular combustion member to provide improved conversion efficiency. The disclosed embodiments provide advantages over conventional radiators by making the device less prone to backfire cases during operation. In addition, the disclosed embodiments minimize energy loss through radiator components near the outer surface that conducts heat. Combining a backfire prevention device and a cellular surface panel allows for a high surface area with minimal loss, resulting in improved conversion efficiency.

概して、１つの態様では、高強度ガス燃焼式赤外線放射器が提供される。高強度ガス燃焼式赤外線放射器は、（ｉ）複数の側壁と、開放底部と、開放上部とを有しているフレーム、（ｉｉ）フレームの内側に搭載され、かつ底部と、凹部を有する上面と、底部から凹部を有する上面へと延在する複数の開口部とを備えている逆火防止装置、及び（ｉｉｉ）セル状表面パネルであって、複数のセルから形成され、かつ逆火防止装置の凹部の内側に、逆火防止装置の複数の開口部がセル状表面パネルの中へと延びる経路を形成するように搭載された、セル状表面パネル、を備えている。   In general, in one aspect, a high intensity gas fired infrared emitter is provided. The high-intensity gas-fired infrared radiator includes: (i) a frame having a plurality of side walls, an open bottom, and an open top; (ii) an upper surface mounted on the inside of the frame and having a bottom and a recess. And a backfire prevention device comprising a plurality of openings extending from the bottom to a top surface having a recess, and (iii) a cellular surface panel formed from a plurality of cells and preventing backfire A cellular surface panel is mounted inside the recess of the device so that a plurality of openings in the backfire prevention device form a path extending into the cellular surface panel.

実施形態によれば、セル状表面パネルの複数のセルはそれぞれ、燃焼生成物のための限局的な通路を形成する幾何学的構造を含んでなる。
実施形態によれば、セル状表面パネルは少なくとも２つの連続的に接続した固形多孔質体（ｓｏｌｉｄ ｐｏｒｏｕｓ ｂｏｄｙ）を含んでなる。 According to an embodiment, each of the plurality of cells of the cellular surface panel comprises a geometric structure that forms a localized passage for the combustion products.
According to an embodiment, the cellular surface panel comprises at least two continuously connected solid porous bodies.

実施形態によれば、少なくとも２つの連続的に接続した固形多孔質体は異なる大きさを有している。
実施形態によれば、放射器は、フレーム内に搭載された本体と、逆火防止装置、セル状表面パネル及び本体をフレーム内に保持するように構成された弾性要素とをさらに備えている。 According to an embodiment, the at least two consecutively connected solid porous bodies have different sizes.
According to an embodiment, the radiator further comprises a main body mounted in the frame, a backfire prevention device, a cellular surface panel, and an elastic element configured to hold the main body in the frame.

実施形態によれば、本体は、本体に対して寸法的に離隔（ｏｆｆｓｅｔ）するように配置された偏向板を支持する。
実施形態によれば、離隔部が、フレーム内に搭載された逆火防止装置と本体との間に、そこに形成されるチャンバの体積を増大させるように配置構成される。 According to an embodiment, the main body supports a deflector plate arranged to be dimensionally offset from the main body.
According to the embodiment, the separation portion is arranged between the backfire prevention device mounted in the frame and the main body so as to increase the volume of the chamber formed therein.

実施形態によれば、逆火防止装置は、主に酸化アルミニウムと二酸化ケイ素とで構成された軽量セラミック繊維材で作られる。
実施形態によれば、放射器は、故障事象においてセル状表面パネルへのガス流を停止するために本体に結合された火炎チェックアセンブリをさらに備えている。 According to the embodiment, the flashback prevention device is made of a lightweight ceramic fiber material mainly composed of aluminum oxide and silicon dioxide.
According to an embodiment, the radiator further comprises a flame check assembly coupled to the body to stop gas flow to the cellular surface panel in the event of a failure.

概して、別の態様では、高強度ガス燃焼式赤外線放射器が提供される。高強度ガス燃焼式赤外線放射器は、（ｉ）少なくとも１つの側壁と、開放底部と、開放上部とを有しているフレーム、（ｉｉ）フレームの内側に搭載され、かつ底部と、凹部を有する上面と、底部から凹部を有する上面へと延在する複数の開口部とを備えている逆火防止装置、（ｉｉｉ）セル状表面パネルであって、逆火防止装置の凹部の内側に、逆火防止装置の複数の開口部がセル状表面パネルの中へと延びる経路を形成するように搭載された、セル状表面パネル、及び（ｉｖ）放射器に結合された火炎チェックアセンブリ、を備えている。このアセンブリは、ガス出口に近接して配置されたハンダ接合部と、ハンダ接合部に固着しており弾性部材によって圧迫状態にあるプランジャロッドとを備えている。ハンダ接合部は、炎に曝露されたときに壊れてプランジャロッドを移動せしめてガス入口を閉止するように構成されている。   In general, in another aspect, a high intensity gas fired infrared emitter is provided. The high-intensity gas-fired infrared radiator includes (i) a frame having at least one side wall, an open bottom, and an open top, and (ii) mounted on the inside of the frame and having a bottom and a recess. A backfire prevention device comprising a top surface and a plurality of openings extending from the bottom to a top surface having a recess, (iii) a cellular surface panel, wherein A cellular surface panel mounted to form a path in which the plurality of openings of the fire protection device extend into the cellular surface panel; and (iv) a flame check assembly coupled to the radiator. Yes. The assembly includes a solder joint disposed proximate to the gas outlet and a plunger rod secured to the solder joint and compressed by an elastic member. The solder joint is configured to break when exposed to the flame and move the plunger rod to close the gas inlet.

実施形態によれば、弾性部材はプランジャロッドをガス入口に向かって押し遣るばねである。
実施形態によれば、セル状表面パネルは少なくとも２つの連続的に接続された固形多孔質体を含んでなる。 According to the embodiment, the elastic member is a spring that pushes the plunger rod toward the gas inlet.
According to an embodiment, the cellular surface panel comprises at least two consecutively connected solid porous bodies.

実施形態によれば、逆火防止装置は、主に酸化アルミニウムと二酸化ケイ素とで構成された軽量セラミック繊維材で作られる。
実施形態によれば、セル状表面パネルは炭化ケイ素（Ｓｉ‐ＳｉＣ）から形成される。 According to the embodiment, the flashback prevention device is made of a lightweight ceramic fiber material mainly composed of aluminum oxide and silicon dioxide.
According to an embodiment, the cellular surface panel is formed from silicon carbide (Si-SiC).

概して、さらなる態様では、高強度ガス燃焼式赤外線放射器を操作する方法が提供される。放射器は、フレーム、フレームの内側に搭載された逆火防止装置、及び逆火防止装置の内側に搭載されたセル状表面パネルを備えている。この操作方法は、（ｉ）吸気多岐管を通して高強度ガス燃焼式赤外線放射器の中に可燃混合気を導入するステップ、（ｉｉ）可燃混合気をキャビティ内に分散させるステップ、（ｉｉｉ）偏向板によって、可燃混合気を強制的にチャンバに充満させるステップ、（ｉｖ）チャンバ内に耐圧密封（ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｔｉｇｈｔ ｓｅａｌ）を形成するステップ、（ｖ）燃焼に先立って低い空気‐ガス温度を維持するために、逆火防止装置内の開口部に可燃混合気を通過させるステップ、及び（ｖｉ）セル状表面パネルのセルを加熱するために混合気に点火するステップ、を含む。   In general, in a further aspect, a method of operating a high intensity gas fired infrared emitter is provided. The radiator includes a frame, a backfire prevention device mounted inside the frame, and a cellular surface panel mounted inside the backfire prevention device. The method of operation comprises the steps of (i) introducing a combustible mixture into a high intensity gas fired infrared radiator through an intake manifold, (ii) dispersing the combustible mixture into the cavity, (iii) deflector plate Forcibly filling the chamber with a combustible mixture, (iv) forming a pressure tight seal in the chamber, (v) maintaining a low air-gas temperature prior to combustion Passing the combustible mixture through an opening in the flashback prevention device, and (vi) igniting the mixture to heat the cells of the cellular surface panel.

実施形態によれば、チャンバは、少なくとも１つのガスケット、逆火防止装置、鋳鉄本体、フレーム、及び少なくとも１つの弾性部材によって形成される。
前述の概念及び以下にさらに極めて詳細に議論される追加概念の全ての組み合わせは（そのような概念が相互に矛盾していないとして）、本明細書中に開示された発明の主題の一部であると考えられる。特に、本開示の最後にある特許請求の範囲に記載された主題の全ての組み合わせが、本明細書中に開示された発明の主題の一部であると考えられる。同様に、本明細書中で明示的に使用された用語であってさらに参照により組み込まれる任意の開示内容の中にもありうる用語には、本明細書中に開示された特定の概念と最も一致する意味が与えられるべきである。 According to an embodiment, the chamber is formed by at least one gasket, a backfire prevention device, a cast iron body, a frame, and at least one elastic member.
All combinations of the foregoing concepts and additional concepts discussed in greater detail below (assuming such concepts are not in conflict with each other) are part of the subject matter of the invention disclosed herein. It is believed that there is. In particular, all combinations of claimed subject matter appearing at the end of this disclosure are considered to be part of the inventive subject matter disclosed herein. Similarly, terms explicitly used herein that may also be included in any disclosure that is incorporated by reference include most specific concepts and most disclosed herein. A matching meaning should be given.

上述のことは、添付図面において例証されるような本開示の例示の実施形態についての以降のより具体的な説明から明白となり、前記添付図面において、同様の参照符号は様々な図全体を通して同一の部品を指す。図面は必ずしも原寸に比例せず、その代りに本開示の実施形態を例証することに重点が置かれている。   The foregoing will become apparent from the following more specific description of exemplary embodiments of the present disclosure as illustrated in the accompanying drawings, wherein like reference numerals are used to refer to like elements throughout the various views. Refers to parts. The drawings are not necessarily to scale, emphasis instead being placed upon illustrating embodiments of the present disclosure.

本開示の実施形態による高強度ガス燃焼式赤外線放射器アセンブリの概略断面図。1 is a schematic cross-sectional view of a high intensity gas fired infrared radiator assembly according to an embodiment of the present disclosure. FIG. 本開示の実施形態による逆火防止装置の概略斜視図。1 is a schematic perspective view of a backfire prevention device according to an embodiment of the present disclosure. 本開示の実施形態によるセル状表面パネルの概略図。1 is a schematic view of a cellular surface panel according to an embodiment of the present disclosure. FIG. 本開示の実施形態による鋳鉄本体の概略平面図。1 is a schematic plan view of a cast iron body according to an embodiment of the present disclosure. 本開示の実施形態による火炎チェックアセンブリの概略断面図。1 is a schematic cross-sectional view of a flame check assembly according to an embodiment of the present disclosure.

実施形態の詳細な説明
本発明の例示の実施形態の説明を続ける。図中に示されるガス燃焼式赤外線放射器アセンブリは上向きの配向で示されているが、ガス燃焼式赤外線放射器は典型的には下向きの配向で操作される。よって、図中に示されたアセンブリの説明は、特定の配向に限定されるようには意図されていない。本明細書中で使用されるような用語「上（ｔｏｐ）」及び「底（ｂｏｔｔｏｍ）」は、図中に示されたアセンブリの上向きの配向に基づいてアセンブリの要素について説明している。換言すれば、例えば、「開放底部側４Ａ」は、アセンブリが使用時に１８０度回転されたときの「開放上部側」を表わす。 Detailed Description of Embodiments The description of exemplary embodiments of the present invention continues. Although the gas fired infrared emitter assembly shown in the figure is shown in an upward orientation, gas fired infrared emitters are typically operated in a downward orientation. Thus, the description of the assembly shown in the figures is not intended to be limited to a particular orientation. The terms “top” and “bottom” as used herein describe the elements of an assembly based on the upward orientation of the assembly shown in the figure. In other words, for example, “open bottom side 4A” represents “open top side” when the assembly is rotated 180 degrees in use.

図１を参照すると、高強度ガス燃焼式赤外線放射器アセンブリが、本開示の例示の実施形態による断面図に概略的に示されている。金属性のハウジングは、耐熱性金属、例えばステンレス鋼などから形成される。高強度ガス燃焼式赤外線放射器は概して、フレーム１、逆火防止装置９、及びセル状表面パネル１０を備えている。図１に示された実施形態では、フレーム１は、４つの鉛直な側壁２、側壁２の各々の９０度継続部として形成された４つの水平な縁部３、開放底部側４Ａ、水平の縁部３及び延長部７によって画成されたほぼ開放状態の上部側４Ｂ、並びに、スロット５を含んでいる４つのタブ２Ａ（側壁２のそれぞれに２個）、を含んでなる。逆火防止装置９はフレーム１の内側に搭載され、底部、凹部を有する上面、及び底部から凹部を有する上面へと延在する開口部４４を備えている。セル状表面パネル１０は炭化ケイ素（Ｓｉ‐ＳｉＣ）から形成され、逆火防止装置９の領域内に位置している。   Referring to FIG. 1, a high intensity gas fired infrared radiator assembly is schematically illustrated in a cross-sectional view according to an exemplary embodiment of the present disclosure. The metallic housing is formed from a refractory metal such as stainless steel. A high intensity gas fired infrared radiator generally includes a frame 1, a backfire prevention device 9, and a cellular surface panel 10. In the embodiment shown in FIG. 1, the frame 1 has four vertical side walls 2, four horizontal edges 3 formed as a 90 degree continuation of each of the side walls 2, an open bottom side 4 </ b> A, a horizontal edge. It comprises a substantially open upper side 4B defined by the part 3 and the extension 7, and four tabs 2A containing two slots (two on each side wall 2). The backfire prevention device 9 is mounted inside the frame 1 and includes a bottom portion, a top surface having a recess, and an opening 44 extending from the bottom portion to the top surface having a recess. The cellular surface panel 10 is made of silicon carbide (Si—SiC) and is located in the region of the backfire prevention device 9.

逆火防止装置９の内側の適所にセル状表面パネルを保持するために、延長部７は一体的に又は他の方法でフレーム１に含まれる。延長部７は、水平の縁部３から、側壁２から離れる方向へと延びる。延長部７は、任意の適切な金属、例えばステンレス鋼で作製可能である。例示の実施形態では、２つの延長部７が、矩形のフレーム１の長辺それぞれの上に配置構成される。追加の延長部又はより少数の延長部も企図される。任意の適切な大きさ及び形状の延長部が企図される。例示の実施形態では、水平の縁部３が湾入部を備えて、非湾入部分がセル状表面パネルを逆火防止装置９の内側で適所に保持するようになっている。フレーム１のスロット５は、放射器の各側面で弾性要素６を受承するように配置構成される。弾性要素６は、ばねであってもよいし、任意の適切な代替物であってもよい。   In order to hold the cellular surface panel in place inside the backfire prevention device 9, an extension 7 is included in the frame 1 in one piece or otherwise. The extension 7 extends from the horizontal edge 3 in a direction away from the side wall 2. The extension 7 can be made of any suitable metal, such as stainless steel. In the illustrated embodiment, two extensions 7 are arranged on each of the long sides of the rectangular frame 1. Additional extensions or fewer extensions are also contemplated. Any suitable size and shape extension is contemplated. In the illustrated embodiment, the horizontal edge 3 is provided with a bay portion, and the non-bay portion holds the cellular surface panel in place inside the backfire prevention device 9. The slot 5 of the frame 1 is arranged and configured to receive the elastic element 6 on each side of the radiator. The elastic element 6 may be a spring or any suitable alternative.

例示の実施形態では、金属性構成要素がフレーム１の４つの角部それぞれの内側に形成される。そのような金属性構成要素は、耐熱性金属、例えばステンレス鋼、又は任意の適切な代替物から形成することが可能である。金属性角部構成要素は、少なくとも１．３ｃｍ（０．５インチ）の金属材料が例えば長さ方向及び幅方向に、開放水平表面４Ｂに対して垂直に、延在するような大きさに作製することが可能である。角部構成要素は、弾性要素６によって生じる付加的な圧迫力と併せた溶接又は任意の適切な代替法によって、適所に機械的に固着せしめることが可能である。   In the illustrated embodiment, metallic components are formed inside each of the four corners of the frame 1. Such metallic components can be formed from refractory metals, such as stainless steel, or any suitable substitute. The metallic corner component is sized such that at least 1.3 cm (0.5 inch) of metallic material extends, for example, lengthwise and widthwise, perpendicular to the open horizontal surface 4B. Is possible. The corner component can be mechanically secured in place by welding in conjunction with the additional compression force produced by the elastic element 6 or any suitable alternative.

矩形のガスケット８が、フレーム１の外縁の内側かつ水平の縁部３の境界内に配置構成される。矩形のガスケット８は耐熱性セラミックペーパー又は任意の適切な代替物から作製可能である。ペーパーガスケット８の底部側に合致するのは、耐熱性セラミックファイバ断熱材又は任意の適切な代替物から形成された逆火防止装置９である。   A rectangular gasket 8 is arranged and configured inside the outer edge of the frame 1 and within the boundary of the horizontal edge 3. The rectangular gasket 8 can be made from a heat resistant ceramic paper or any suitable alternative. Matching the bottom side of the paper gasket 8 is a backfire prevention device 9 formed from a refractory ceramic fiber insulation or any suitable alternative.

図２を参照すると、本開示の例示の実施形態による逆火防止装置９の概略斜視図が示されている。逆火防止装置９は、金属性フレーム１の内側に嵌合する寸法の４つの側壁４０を備えている。側壁４０は一体であってもよいし、別々に形成されてもよい。例示の実施形態において、４つの側壁４０はそれぞれ、およそ０．８４ｃｍ（０．３３インチ）の壁厚４１によって規定される。壁厚４１は、凹部４２の形状を規定しうる。凹部４２は、逆火防止装置９の側壁４０の総合高さのおよそ４０パーセントの地点まで鉛直に下向きに延在する。開口部４４は、側壁４０の総合高さの残り６０パーセントの内部で底部４３から凹部４２の上部平面を通って形成される。例示の実施形態では、開口部４４は直径およそ０．１〜０．１５ｃｍ（０．０４〜０．０６インチ）であり、穿設により形成される。しかしながら、開口部４４を形成する任意の適切な方法も企図される。例示の実施形態では、開口部は規則的パターンに配置構成される。例示の実施形態では、開口部は不規則なパターンに配置構成される。開口部４４の間の中心間距離は、例えば０．３８〜０．７６ｃｍ（０．１５〜０．３インチ）の範囲にあってよく、かつ開口部４４の密度は、６００〜８００個の範囲の開口部総数となるように凹部４２の平面一帯に均等に分散していてもよい。しかしながら、追加の開口部又はより少数の開口部も企図され、かつ開口部は凹部４２の平面一帯に均等に分散している必要はない。開口部４４は、該開口部がセル状表面パネル１０（図１に示される）のセル状の幾何学的構造と連通する（すなわち、この幾何学的構造の中へと延びる経路を形成する）ように配置構成される。   Referring to FIG. 2, a schematic perspective view of a backfire prevention device 9 according to an exemplary embodiment of the present disclosure is shown. The backfire prevention device 9 includes four side walls 40 sized to fit inside the metallic frame 1. The side wall 40 may be integral or may be formed separately. In the illustrated embodiment, each of the four sidewalls 40 is defined by a wall thickness 41 of approximately 0.33 inches. The wall thickness 41 can define the shape of the recess 42. The recess 42 extends vertically downward to a point of about 40 percent of the total height of the side wall 40 of the backfire prevention device 9. The opening 44 is formed from the bottom 43 through the top plane of the recess 42 within the remaining 60 percent of the total height of the sidewall 40. In the illustrated embodiment, the opening 44 is approximately 0.14-0.15 cm (0.04-0.06 inches) in diameter and is formed by drilling. However, any suitable method of forming the opening 44 is contemplated. In the illustrated embodiment, the openings are arranged in a regular pattern. In the illustrated embodiment, the openings are arranged in an irregular pattern. The center-to-center distance between the openings 44 may be, for example, in the range of 0.38 to 0.76 cm (0.15 to 0.3 inches), and the density of the openings 44 is in the range of 600 to 800. It may be evenly distributed over the entire plane of the recess 42 so as to be the total number of openings. However, additional openings or fewer openings are also contemplated and the openings need not be evenly distributed over the planar area of the recess 42. The opening 44 communicates with the cellular geometric structure of the cellular surface panel 10 (shown in FIG. 1) (ie, forms a path extending into this geometric structure). Arranged as follows.

逆火防止装置９は、３０００Ｆに適しておりかつ主に酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）と二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）とで構成された軽量セラミック繊維材で形成されうる。例示の実施形態では、適切な材料は、およそ７８パーセントの酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）及び／若しくは２２パーセントの二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）並びに／又は４００ｋｇ／ｍ３（２５ｌｂ／ｆｔ３）の密度で構成されている。逆火防止装置９はさらに、１６２１℃（華氏２９５０度）（又は１６４９℃（華氏３０００度））までの連続使用、熱伝導率１．２５Ｂｔｕ／（ｈｒ）（ｆｔ２）（°Ｆ／ｉｎ）、及び１３７１℃（華氏２５００度）で２．３パーセントの収縮を示しうる。高い温度領域、高い圧縮強度、及び最小限の収縮により、材料が例えば４００〜８００個の穴部を備えて加工され、表面割れを伴わず長い放射器寿命を確実にすることが可能となる。逆火防止装置９の断熱性により、逆火防止装置９の底部側（ここで空気／ガス混合気は放射器に入る）の空気／ガス混合気の温度は、反対側の主燃焼帯よりおよそ１２６０℃（華氏２３００度）低く効果的に保持される。逆火防止装置９は、フレーム１をセル状表面パネル１０から効果的に断熱し、よって損失を最小限として放射器の変換効率を増大させる。 The backfire prevention device 9 is suitable for 3000F and can be formed of a lightweight ceramic fiber material mainly composed of aluminum oxide (Al 2 O 3 ) and silicon dioxide (SiO 2 ). In an exemplary embodiment, a suitable material is approximately 78 percent aluminum oxide (Al 2 O 3 ) and / or 22 percent silicon dioxide (SiO 2 ) and / or a density of 400 kg / m 3 (25 lb / ft 3 ). It consists of The backfire prevention device 9 is further used continuously up to 1621 ° C. (2950 degrees Fahrenheit) (or 1649 ° C. (3000 degrees Fahrenheit)), thermal conductivity 1.25 Btu / (hr) (ft 2 ) (° F / in) And 2.31% shrinkage at 1371 ° C. (2500 degrees Fahrenheit). The high temperature range, high compressive strength, and minimal shrinkage allow the material to be processed with, for example, 400-800 holes, ensuring long radiator life without surface cracks. Due to the heat insulation of the backfire prevention device 9, the temperature of the air / gas mixture on the bottom side of the backfire prevention device 9 (where the air / gas mixture enters the radiator) is approximately equal to the main combustion zone on the opposite side. 1260 ° C. (2300 degrees Fahrenheit) is kept low effectively. The backfire prevention device 9 effectively insulates the frame 1 from the cellular surface panel 10, thus minimizing losses and increasing the conversion efficiency of the radiator.

セル状表面パネル１０は、逆火防止装置の凹部４２及びフレーム１の上部開口部４Ｂに形状及び大きさがほぼ一致する外形を有しうる。図３は、内側表面４５、側壁４６、及び内側表面４５の反対側の外側表面４７を備えたセル状表面パネル１０の概略図を示す。セル状表面パネル１０は、放射器が非常に高い熱力学的負荷にさらされるので放射器の全体的な寿命を保持するのに必要な、高い熱伝導率、放射率、耐衝撃性、及びより低い熱膨張係数を提供する、Ｓｉ‐ＳｉＣで作製されうる。ほぼ同様の特徴を提供する任意の適切な代替物又は代替物の組み合わせも企図される。セル状表面パネルを詳細に観察すると、セル４８は、約１４個の正多角形面、３６個の辺、及び２４個の頂点を有している、切頂立方体又は切頂六面体として具現化することが可能である。セル４８、及び全ての連続的に接続されたセルは、０．１３〜０．３８ｃｍ（０．０５〜０．１５インチ）の範囲の様々な大きさの、例えば、それぞれの面を通して突出した（ｅｘｔｒｕｄｅｄ ｔｈｒｏｕｇｈ ｅａｃｈ ｏｆ ｔｈｅ ｆａｃｅｓ）直径を有して、外側表面４７を通した視点による表面積露出（ｖｉｅｗｐｏｉｎｔ ｓｕｒｆａｃｅ ａｒｅａ ｅｘｐｏｓｕｒｅ）を増大させることができる。連続的に接続されて層をなしたセル（切頂立方体）によって作り出される表面積の増大は、外側表面４７の表面積の５倍を上回る量の表面積を提供する。   The cellular surface panel 10 may have an outer shape that substantially matches the shape and size of the recess 42 of the backfire prevention device and the upper opening 4B of the frame 1. FIG. 3 shows a schematic view of a cellular surface panel 10 with an inner surface 45, a side wall 46 and an outer surface 47 opposite the inner surface 45. The cellular surface panel 10 provides the high thermal conductivity, emissivity, impact resistance, and more necessary to maintain the overall life of the radiator as the radiator is exposed to very high thermodynamic loads. It can be made of Si-SiC, which provides a low coefficient of thermal expansion. Any suitable alternative or combination of alternatives providing substantially similar features is also contemplated. Looking closely at the cellular surface panel, the cell 48 is embodied as a truncated cube or truncated hexahedron having approximately 14 regular polygonal faces, 36 sides, and 24 vertices. It is possible. Cell 48, and all continuously connected cells, protruded through various faces, for example, of various sizes ranging from 0.13 to 0.38 cm (0.05 to 0.15 inches) ( With an increased through-each of the face diameter, the viewpoint surface area exposure through the outer surface 47 can be increased. The increased surface area created by the continuously connected and layered cells (truncated cubes) provides an amount of surface area that is more than five times the surface area of the outer surface 47.

図１に立ち返って参照すると、セラミックペーパーガスケット８と同様の形状及び大きさであるセラミックペーパーガスケット８Ａが逆火防止装置９の下側に一致するように配置構成されている。セラミックペーパーガスケット８Ａの底部側には、セラミックペーパーガスケット８Ａに一致する大きさの、グラファイト組成物の矩形のガスケット１１があってもよい。鋳鉄本体１２は、フレーム１の境界の内側でグラファイトガスケット１１に寄りかかるように配置されうる。鋳鉄本体１２の全体的に凸型の外被、並びにセラミックペーパーガスケット８Ａ及び１１により作出される離隔距離が、鋳鉄本体１２と逆火防止装置９との間のチャンバ１３を形成する。   Referring back to FIG. 1, the ceramic paper gasket 8 </ b> A having the same shape and size as the ceramic paper gasket 8 is arranged and configured to coincide with the lower side of the backfire prevention device 9. On the bottom side of the ceramic paper gasket 8A, there may be a rectangular gasket 11 made of a graphite composition having a size corresponding to the ceramic paper gasket 8A. The cast iron body 12 can be arranged so as to lean against the graphite gasket 11 inside the boundary of the frame 1. The generally convex envelope of the cast iron body 12 and the separation created by the ceramic paper gaskets 8A and 11 form a chamber 13 between the cast iron body 12 and the backfire prevention device 9.

図４を参照すると、鋳鉄本体１２の概略平面図が、鋳鉄本体１２の内部に配置されたペグ４９を備えて示されている。ペグ４９は偏向板１５（図１に示される）を支持するために鉛直に延びる。ペグ４９は、軸線５０の両側の合計量が等しくなるように配置されうる。しかしながら、図４に示されたペグの数は単なる例証であり、追加のペグ又はより少数のペグも企図される。偏向板１５は合金又は軟鋼から形成可能であり、鋳鉄本体１２の内側の壁５２の内側に対して寸法的に離隔している４つの側壁を備えることができる。偏向板１５と鋳鉄本体１２の内側の壁５２（図４に示される）との間の寸法的な離隔部１６（図１に示される）は、四方全てにわたって等しくてよい。２つのペグ５１が、軸線５０の両側に配置構成されることが可能であり、かつ偏向板１５の開口部と連絡する雌ねじを備えることが可能である。ねじくぎが、鋳鉄本体１２の内部で適所に偏向板１５を保持するために、具備されることが可能である。鉛直な支持ペグ４９及び鋳造吸気多岐管１７（図１に示される）は、偏向板１５の真下にキャビティ１９を形成し、該キャビティは鋳造本体１２の側面全てにわたる離隔による隙間１６を通じてチャンバ１３と連絡する。鋳鉄本体１２は、例示の実施形態において火炎チェックアセンブリ１８を受承するために吸気多岐管１７に雌ねじを備えてもよい。   Referring to FIG. 4, a schematic plan view of the cast iron body 12 is shown with a peg 49 disposed inside the cast iron body 12. The peg 49 extends vertically to support the deflection plate 15 (shown in FIG. 1). The pegs 49 can be arranged such that the total amount on both sides of the axis 50 is equal. However, the number of pegs shown in FIG. 4 is merely illustrative and additional or fewer pegs are contemplated. The deflection plate 15 can be formed from an alloy or mild steel and can include four side walls that are dimensionally spaced relative to the inside of the inner wall 52 of the cast iron body 12. The dimensional separation 16 (shown in FIG. 1) between the deflection plate 15 and the inner wall 52 (shown in FIG. 4) of the cast iron body 12 may be equal in all four directions. Two pegs 51 can be arranged on both sides of the axis 50 and can have internal threads communicating with the openings of the deflector plate 15. Screw nails can be provided to hold the deflector plate 15 in place inside the cast iron body 12. The vertical support pegs 49 and the casting intake manifold 17 (shown in FIG. 1) form a cavity 19 directly below the deflector plate 15 that is separated from the chamber 13 through a gap 16 by separation across all sides of the casting body 12. contact. The cast iron body 12 may include an internal thread in the intake manifold 17 to receive the flame check assembly 18 in the illustrated embodiment.

図５は、火炎チェックアセンブリ１８の概略断面図を例証している。火炎チェックアセンブリは、短いパイプニップル５３、ユニオン継手５４、パイプニップル５５、インサート５６、フレーム６１、プランジャ６２、及び弾性要素６７を備えることができる。弾性要素６７は、ばね又は任意の適切な代替物であることが可能である。短い鉄製パイプニップル５３はユニオン継手５４と連通し、鉄製パイプニップル５５はユニオン継手５４とのネジ接続関係を維持している。インサート５６は、鉄製パイプニップル５５の内側の適所に、底面５７と同一平面をなして圧入されるのを可能にする外径を有しうる。インサート５６は、ボア５８、カウンターボア５９、及びフレーム６１の両側部６１Ａを受承するための２つのスロット６０を備えうる。カウンターボア５９は、該カウンターボアがプランジャ６２を、その２つの表面が一致する関係を有する場合に受承するような寸法であってよい。フレーム６１は、例えば、およそ０．３１８ｃｍ（１／８インチ）の厚さ及び０．５０８ｃｍ（０．２インチ）の幅の軟鋼製ストリップで形成されうる。２箇所の９０度の屈曲が側部６１Ａを形成するが、該側部は、短いニップル５３、ユニオン継手５４、及びパイプニップル５５を備えているパイプ管路の内径／長さに対応する。交差部材６４及び６６が側部６１Ａを支持するために配置されてもよく、該部材は機械的接合又は任意の適切な代替法によって適所に固着されうる。フレーム交差部材はそれぞれ、プランジャロッド６５を通す／誘導するためにボア５８と同心に穿設された穴部を備えている。プランジャロッド６５は、ハンダ接合部６３において定位置に固着される。弾性要素６７は交差部材６６に対して押し付けられている。弾性要素６７は、その内径がプランジャロッド６５の外径に一致する（移動し易くする）ような寸法であってよく、かつ、プランジャ６２がカウンターボア５９と一致する位置にある状態で、十分な圧迫力が引き続き存在しているような長さを有する。火炎チェックアセンブリ１８は、フレーム６１の上部が例えば偏向板１５の底部側に対しておよそ０．８５ｃｍ（１／３インチ）の隙間を伴って放射器の鋳造吸気多岐管１７の内部に挿入されうるような、寸法であってよい。   FIG. 5 illustrates a schematic cross-sectional view of the flame check assembly 18. The flame check assembly can include a short pipe nipple 53, a union joint 54, a pipe nipple 55, an insert 56, a frame 61, a plunger 62, and an elastic element 67. The elastic element 67 can be a spring or any suitable alternative. The short iron pipe nipple 53 communicates with the union joint 54, and the iron pipe nipple 55 maintains the screw connection relationship with the union joint 54. The insert 56 may have an outer diameter that allows it to be press-fit into place inside the steel pipe nipple 55 in the same plane as the bottom surface 57. The insert 56 can include a bore 58, a counterbore 59, and two slots 60 for receiving both sides 61 </ b> A of the frame 61. The counterbore 59 may be dimensioned such that the counterbore receives the plunger 62 when the two surfaces have a matching relationship. The frame 61 may be formed, for example, from a mild steel strip approximately 1/8 inch thick and 0.2 inches wide. Two 90 degree bends form the side 61A, which corresponds to the inner diameter / length of the pipe line with short nipple 53, union joint 54, and pipe nipple 55. Cross members 64 and 66 may be arranged to support side 61A, and the members may be secured in place by mechanical joining or any suitable alternative. Each of the frame crossing members is provided with a hole formed concentrically with the bore 58 for passing / guiding the plunger rod 65. The plunger rod 65 is fixed in place at the solder joint 63. The elastic element 67 is pressed against the cross member 66. The elastic element 67 may be dimensioned so that its inner diameter matches the outer diameter of the plunger rod 65 (makes it easy to move), and is sufficient when the plunger 62 is in a position matching the counter bore 59. It has such a length that the compression force continues to exist. The flame check assembly 18 can be inserted into the caster intake manifold 17 of the radiator with the top of the frame 61, for example, with a gap of approximately 0.85 cm (1/3 inch) relative to the bottom side of the deflector plate 15. The dimensions may be as follows.

図１〜５を参照して、高強度ガス燃焼式赤外線放射器の操作について以下のように説明する。予め混合された空気／ガス（例えば天然ガス又はプロパン）混合気を、空気対ガス比を例えば、点火時に炎及び燃焼生成物を生じるのに十分な、天然ガスについておよそ１０：１（プロパンについては２５：１）として、火炎チェックアセンブリ１８に導入することが可能である。逆火防止装置９は、放射器の冷却に過剰空気は必要とされないので、従来の技術と比較して過剰空気の量の低減を可能にする。空気‐ガス混合気はアセンブリ１８に入ると、フレーム６１及びプランジャ６２だけでなくインサート５６にも起因する流路エリアの縮小に遭遇する。流路エリアの縮小は、放射器への全体的なエネルギー入力を（その最大限の操作条件に基づいて）制限するのに十分である一方、同時に任意の予混合多岐管が適正な混合気を複数の放射器に、該放射器が横方向に広がるように並んで配置された場合に均等に分配することを可能にするのに十分な背圧を提供することができる。   The operation of the high-intensity gas-fired infrared radiator will be described as follows with reference to FIGS. A premixed air / gas (eg natural gas or propane) mixture is used with an air to gas ratio, eg about 10: 1 for natural gas (for propane) sufficient to produce flames and combustion products upon ignition. 25: 1) can be introduced into the flame check assembly 18. The backfire prevention device 9 allows a reduction in the amount of excess air as compared to the prior art since no excess air is required for cooling the radiator. As the air-gas mixture enters the assembly 18, it encounters a reduction in flow area due to the insert 56 as well as the frame 61 and plunger 62. The reduction in flow area is sufficient to limit the overall energy input to the radiator (based on its maximum operating conditions), while at the same time any premixing manifold will deliver the proper mixture. A plurality of radiators can be provided with sufficient back pressure to allow even distribution when the radiators are arranged side by side to extend laterally.

ひとたび空気‐ガス混合気が火炎チェックアセンブリ１８を出れば、空気‐ガス混合気は鋳造吸気多岐管１７を通って赤外線放射器に導入されるが、ここでこの混合気は環状の鋳造多岐管の中へと広がった後に、鋳鉄本体１２の全体的に凸型の外被から形成されたキャビティ１９の中へと分散する。ひとたび空気／ガス混合気がキャビティ１９に到達すれば、上記混合気は偏向板１５に遭遇し、偏向板は、（鋳造本体１２のあらゆる側面にわたる）離隔による隙間１６を通して空気‐ガス混合気を強制的にチャンバ１３に充満せしめて、均等な配分及び一様な放射器表面温度プロファイルを確実にする。   Once the air-gas mixture exits the flame check assembly 18, the air-gas mixture is introduced into the infrared radiator through the casting intake manifold 17, where the mixture is in the annular casting manifold. After spreading inward, the cast iron body 12 is dispersed into a cavity 19 formed from a generally convex envelope. Once the air / gas mixture reaches the cavity 19, the mixture encounters the deflector plate 15, which forces the air-gas mixture through the gap 16 by separation (over all sides of the casting body 12). In particular, the chamber 13 is filled to ensure an even distribution and a uniform radiator surface temperature profile.

セラミックペーパーガスケット８Ａ、グラファイトガスケット１１、逆火防止装置９、鋳造本体１２、フレーム１、及び弾性要素６は、チャンバ１３の形成を可能にするだけでなく、耐圧密封を作出することも可能である。ガスケット８Ａ及び１１の組み合わせは、逆火防止装置９と鋳造本体１２との間に大きな離隔部を作り出して、チャンバ１３の容積及び空気／ガス混合気の停滞時間を増大させ、分配有効性をさらに向上させることが可能である。鋳造本体１２、フレーム１、及び弾性要素６は、組み立てられた状態では、弾性要素６が鋳造本体１２に均質な圧迫力を加え、鋳造本体がガスケット８Ａ及び１１並びに逆火防止装置９を、フレーム１の水平の縁部３に対して押し付けるように、構成されうる。ガスケット１１の組成は、押し付けられたときにガスケット１１が広がって鋳造本体１２、フレーム１、及び逆火防止装置９の間に存在しうるあらゆる小さな空間を埋めるようなものである。さらなる密封特性は、グラファイトガスケット１１の温度が室温を越えて高まるにつれて達成される。   The ceramic paper gasket 8A, the graphite gasket 11, the backfire prevention device 9, the casting body 12, the frame 1 and the elastic element 6 not only make it possible to form the chamber 13, but also to create a pressure tight seal. . The combination of gaskets 8A and 11 creates a large separation between the backfire prevention device 9 and the casting body 12, increasing the volume of the chamber 13 and the stagnation time of the air / gas mixture, further increasing the distribution effectiveness. It is possible to improve. When the cast body 12, the frame 1, and the elastic element 6 are assembled, the elastic element 6 applies a uniform compression force to the cast body 12, and the cast body attaches the gaskets 8A and 11 and the backfire prevention device 9 to the frame. It can be configured to press against one horizontal edge 3. The composition of the gasket 11 is such that when pressed, the gasket 11 expands to fill any small space that may exist between the casting body 12, the frame 1 and the backfire prevention device 9. Further sealing properties are achieved as the temperature of the graphite gasket 11 increases above room temperature.

ひとたび反応物がチャンバ１３に到達してしまえば、混合気は逆火防止装置９の開口部４４を強制的に通過せしめられる。例示の実施形態では、開口部４４は環状ノズルである。逆火防止装置９の各開口部を通る流路の走行距離は、チャンバ１３の中の空気‐ガス混合気を凹部４２の燃焼帯温度から断熱するのに十分な材料が存在して、放射器（燃焼前）の内側の低い空気‐ガス予混合気温度を維持するようになっており、このことは、放射器の正常運転時の逆火の発生を低減するのに不可欠である。逆火防止装置９はさらに、フレーム１の金属製の鉛直な側壁２をセル状表面パネル１０から断熱する。この作用は、外側表面４Ｂ（熱を伝えるように意図されている放射器の表面）の近くにある放射器の部品を通じたエネルギー損失を最小限にする。逆火防止装置９の材料組成は、チャンバ１３の断熱によって適正な機能を確実にするのみならず、フレーム１を通じた損失をも最小限にすることが可能である。   Once the reactant reaches the chamber 13, the air-fuel mixture is forced to pass through the opening 44 of the backfire prevention device 9. In the illustrated embodiment, the opening 44 is an annular nozzle. The travel distance of the flow path through each opening of the flashback prevention device 9 is such that there is sufficient material to insulate the air-gas mixture in the chamber 13 from the combustion zone temperature of the recess 42 and the radiator A low air-gas premixture temperature inside (before combustion) is maintained, which is essential to reduce the occurrence of flashback during normal operation of the radiator. The backfire prevention device 9 further insulates the metal vertical side wall 2 of the frame 1 from the cellular surface panel 10. This action minimizes energy loss through the radiator parts near the outer surface 4B (the surface of the radiator intended to conduct heat). The material composition of the backfire prevention device 9 can not only ensure proper function by the heat insulation of the chamber 13 but also minimize the loss through the frame 1.

ガス混合物が各開口部４４の入口に入るにつれて、流体速度が増大し、セル状表面パネル１０の相互に連結した切頂立方体へと広がる明確な流体流が作り出される。外部発火源で混合気に点火することが可能であり、かつ開口部４４はそれぞれ、セル状表面パネルの表面４７（図３に示される）の上部に到達する非常に明確に定められた炎を形成することが可能である。個々の炎がその炎の及ぶセルの一部分を加熱するにつれて、この反応はさらに、外表面４７に到達する前にセル状構造体内部を循環する燃焼生成物も放出する。セル状表面パネル１０の複雑な幾何学的構造は燃焼生成物のための限局的な通路を形成し、この燃焼生成物は伝送される間に、放射器本体を通って流れ続ける絶え間ない反応物の流れへと熱を伝える。この燃焼方式（ｃｏｍｂｕｓｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄｏｌｏｇｙ）は全ての炎を強制的に消散せしめ、同時に、燃焼帯がセル状表面パネル１０の下側半分へ移動する。セル状表面パネルの下半分の範囲内における燃焼の安定化により、継続的な熱の内部回収が可能となり、本明細書中で「セル燃焼（ｃｅｌｌｕｌａｒ ｃｏｍｂｕｓｔｉｏｎ）」と呼ばれる、赤外線放射器の表面一帯の均質な温度場が形成される。セル燃焼は、生成初期の時点及び外表面４７を出る時点で計測されたときの燃焼生成物に非常に大きな温度差を生じ、全体的な放射器の変換効率を高め、かつ十分に短波長スペクトルに及ぶピークエネルギー波長を作出する。ピークエネルギー波長は７８０ｎｍ〜１ｍｍの範囲にわたる。開示された逆火防止装置及びセル状表面パネルを組み合わせることにより、損失を最小限とした高表面積が提供され、結果として非常に高い変換効率がもたらされる。さらに、窒素酸化物（ＮＯｘ）排出量は名目上の燃焼速度で１０パーセント過剰の空気において１５ｐｐｍ未満であり、一酸化炭素（ＣＯ）排出量は典型的には名目上の燃焼速度で１０パーセント過剰の空気において１００ｐｐｍ未満である。さらに、多数の放射器を使用する設備では、放射器の効率のおかげで必要とされる放射器の数は著しく少なく、よって日常保守に必要な時間が減少する。   As the gas mixture enters the entrance of each opening 44, the fluid velocity increases, creating a clear fluid flow that spreads into the interconnected truncated cubes of the cellular surface panel 10. It is possible to ignite the air-fuel mixture with an external ignition source, and the openings 44 each have a very well-defined flame that reaches the top of the surface 47 of the cellular surface panel (shown in FIG. 3). It is possible to form. As each flame heats a portion of the flame-covered cell, the reaction also releases combustion products that circulate within the cellular structure before reaching the outer surface 47. The complex geometry of the cellular surface panel 10 forms a localized path for the combustion products that continue to flow through the radiator body during transmission. It conveys heat to the flow. This combustion method forces all flames to dissipate and at the same time the combustion zone moves to the lower half of the cellular surface panel 10. Stabilization of combustion within the lower half of the cellular surface panel allows continuous internal heat recovery and is referred to herein as “cell combustion”. A homogeneous temperature field is formed. Cell combustion creates a very large temperature difference in the combustion products as measured at the beginning of production and when leaving the outer surface 47, increasing the overall radiator conversion efficiency and sufficiently short wavelength spectrum. Create a peak energy wavelength that spans. The peak energy wavelength ranges from 780 nm to 1 mm. Combining the disclosed backfire prevention device and the cellular surface panel provides a high surface area with minimal loss, resulting in very high conversion efficiency. In addition, nitrogen oxide (NOx) emissions are less than 15 ppm in 10 percent excess air at nominal combustion rates, and carbon monoxide (CO) emissions are typically 10 percent excess at nominal combustion rates. In air of less than 100 ppm. Furthermore, in installations that use a large number of radiators, the number of radiators required is significantly reduced due to the efficiency of the radiators, thus reducing the time required for routine maintenance.

放射器が指定された操作範囲を外れて操作される事態、及び、故障（例えば、チャンバ１３への逆火）に結びつく事態若しくは一連の事態、のうち少なくともいずれかにおいて、フレーム６１及びプランジャロッド６５のハンダ接合部６３は、この接合部６３の迅速な破損を引き起こすような配置状態になっている。接合部６３の破損は、交差部材６６に寄せて圧縮された配置状態に置かれている弾性要素６７に起因する圧迫力を解放する。圧縮状態から非圧縮状態への弾性要素６７の移動は圧迫力を解放し、プランジャ６２をカウンターボア５９と一致する位置に移動させる。弾性要素６７の長さは、弾性要素６７の反対側が交差部材６６に接触したままであってプランジャ６２に対する十分な圧迫力が放射器内への空気／ガス流を遮断するような長さである。   The frame 61 and the plunger rod 65 are at least one of a situation in which the radiator is operated outside the designated operating range and a situation or a series of situations that result in a failure (eg, flashback to the chamber 13). The solder joint portion 63 is arranged so as to cause a rapid breakage of the joint portion 63. The breakage of the joint 63 releases the compression force caused by the elastic element 67 placed in a compressed arrangement toward the cross member 66. Movement of the elastic element 67 from the compressed state to the uncompressed state releases the compression force and moves the plunger 62 to a position that coincides with the counter bore 59. The length of the elastic element 67 is such that the opposite side of the elastic element 67 remains in contact with the cross member 66 so that sufficient compression force on the plunger 62 blocks air / gas flow into the radiator. .

本発明についてその例示の実施形態に関して詳細に示しかつ説明してきたが、該実施形態に、添付の特許請求の範囲に包含されるような本発明の範囲から逸脱することなく形態及び細部の様々な変更が行なわれうることは、当業者には理解されるであろう。例えば、セル状表面パネル１０のセル４８は任意の特定の固形多孔質体幾何構造物で形成することが可能である。セル状表面パネル１０は、任意の数の連続的に接続された固形多孔質体幾何構造物で形成することが可能であり、任意の数の層を有することが可能であり、かつフレーム１の水平の縁部３から延びる付加的な構造用支持材を使用して、適所に保持することが可能である。逆火防止装置９は、セル状表面パネル１０を規定する寸法的な境界を収容するための任意の深さ及び壁厚の凹部４２を有することが可能であり、必ずしも円形ではない任意の数の開口部を、任意のパターンで有することが可能であり、かつ該開口部は、保持開口部表面積の増大（ｉｎｃｒｅａｓｅｄ ｒｅｔｅｎｔｉｏｎ ａｐｅｒｔｕｒｅ ｓｕｒｆａｃｅ ａｒｅａ）のためにより大きな凹状穴部を包含することができる。   Although the invention has been shown and described in detail with respect to exemplary embodiments thereof, it will be understood that the embodiments can be variously configured and detailed without departing from the scope of the invention as encompassed by the appended claims. Those skilled in the art will appreciate that changes can be made. For example, the cells 48 of the cellular surface panel 10 can be formed of any particular solid porous geometry. The cellular surface panel 10 can be formed of any number of continuously connected solid porous body geometries, can have any number of layers, and can be An additional structural support extending from the horizontal edge 3 can be used to hold it in place. The backfire prevention device 9 can have recesses 42 of any depth and wall thickness to accommodate the dimensional boundaries that define the cellular surface panel 10, and any number that is not necessarily circular. The openings can have any pattern, and the openings can include larger concave holes for increased retention aperture surface area.

いくつかの本発明の実施形態について本明細書中で説明及び例証してきたが、当業者であれば、機能を実施するため、並びに／又は、本明細書中に記載された結果及び１以上の利点のうち少なくともいずれかを得るための、様々な他の手段及び構造のうち少なくともいずれか一方を容易に予見するであろうし、また、そのような変形形態及び改変形態のうち少なくともいずれかはそれぞれ、本明細書中に記載された本発明の実施形態の範囲内にあると考えられる。より一般的には、当業者は容易に認識するであろうが、本明細書中に記載された全てのパラメータ、寸法、材料、及び構成は典型例であるように意図されており、かつ実際のパラメータ、寸法、材料、及び構成のうち少なくともいずれかは、本発明の教示が使用される具体的な１又は複数の適用に応じて変化することになろう。当業者は、本明細書中に記載された具体的な本発明の実施形態の数多くの等価物を認識するであろうし、又は該等価物を日常的な実験作業のみを用いて確認可能であろう。したがって、当然のことであるが、前述の実施形態は単に例として提示されるものであり、また添付の特許請求の範囲及びその等価物の範囲内において、本発明の実施形態は、具体的に説明されて請求項に記載された通りとは別のかたちで実施されることもできる。本開示の本発明の実施形態は、本明細書中に記載された個々の特徴、システム、物品、材料、及び方法のうち少なくともいずれかに関する。加えて、２以上のそのような特徴、システム、物品、材料、及び方法のうち少なくともいずれかの任意の組み合わせは、そのような特徴、システム、物品、材料、及び方法のうち少なくともいずれかが相互に矛盾しない場合には、本開示の本発明の範囲内に含まれる。
While several embodiments of the present invention have been described and illustrated herein, those skilled in the art will recognize that the functions described herein and / or the results described herein and one or more One will readily foresee at least one of various other means and structures to obtain at least one of the advantages, and at least one of such variations and modifications will each be Are considered to be within the scope of the embodiments of the invention described herein. More generally, those skilled in the art will readily recognize that all parameters, dimensions, materials, and configurations described herein are intended to be exemplary and are practical. At least one of the parameters, dimensions, materials, and configurations will vary depending on the specific application or applications in which the teachings of the present invention are used. Those skilled in the art will recognize many equivalents of the specific embodiments of the invention described herein, or the equivalents can be ascertained using only routine experimentation. Let's go. Therefore, it should be understood that the foregoing embodiments have been presented by way of example only, and within the scope of the appended claims and their equivalents, the embodiments of the present invention are specifically described. It can also be carried out in different ways as described and as claimed. Inventive embodiments of the present disclosure are directed to at least one of the individual features, systems, articles, materials, and methods described herein. In addition, any combination of at least any of two or more such features, systems, articles, materials, and methods may be combined with at least one of such features, systems, articles, materials, and methods. Are not included in the scope of the present disclosure.

Claims (16)

高強度ガス燃焼式赤外線放射器であって、
複数の側壁と、開放底部と、開放上部とを有しているフレーム、
フレームの内側に搭載され、かつ底部と、凹部を有する上面と、底部から凹部を有する上面へと延在する複数の開口部とを備えている逆火防止装置、及び
セル状表面パネルであって、複数のセルから形成され、かつ逆火防止装置の凹部の内側に、逆火防止装置の複数の開口部がセル状表面パネルの中へと延びる経路を形成するように搭載された、セル状表面パネル
を備えている、高強度ガス燃焼式赤外線放射器。 A high-intensity gas-fired infrared radiator,
A frame having a plurality of side walls, an open bottom, and an open top;
A backfire prevention device mounted on the inside of a frame and provided with a bottom, a top surface having a recess, and a plurality of openings extending from the bottom to the top surface having a recess, and a cellular surface panel A cell-shaped, formed from a plurality of cells and mounted inside the recess of the backfire prevention device so that a plurality of openings of the backfire prevention device form a path extending into the cellular surface panel High-intensity gas-fired infrared radiator with a surface panel. セル状表面パネルの複数のセルがそれぞれ、燃焼生成物のための限局的な通路を形成する幾何学的構造を含んでなる、請求項１に記載の高強度ガス燃焼式赤外線放射器。   The high intensity gas fired infrared radiator of claim 1, wherein each of the plurality of cells of the cellular surface panel comprises a geometric structure that forms a localized passage for the combustion products. セル状表面パネルが少なくとも２つの連続的に接続した固形多孔質体を含んでなる、請求項１に記載の高強度ガス燃焼式赤外線放射器。   The high intensity gas fired infrared radiator of claim 1, wherein the cellular surface panel comprises at least two continuously connected solid porous bodies. 少なくとも２つの連続的に接続した固形多孔質体が異なる大きさを有している、請求項３に記載の高強度ガス燃焼式赤外線放射器。   The high-intensity gas-fired infrared radiator according to claim 3, wherein at least two consecutively connected solid porous bodies have different sizes. フレーム内に搭載された本体と、逆火防止装置、セル状表面パネル及び本体をフレーム内に保持するように構成された弾性要素とをさらに含んでなる、請求項１に記載の高強度ガス燃焼式赤外線放射器。   The high-intensity gas combustion according to claim 1, further comprising a body mounted in the frame, a backfire prevention device, a cellular surface panel, and an elastic element configured to hold the body in the frame. Type infrared radiator. 本体が、本体に対して寸法的に離隔するように配置された偏向板を支持する、請求項５に記載の高強度ガス燃焼式赤外線放射器。   The high-intensity gas-fired infrared radiator according to claim 5, wherein the main body supports a deflecting plate arranged so as to be dimensionally separated from the main body. 離隔部が、フレーム内に搭載された逆火防止装置と本体との間に、そこに形成されるチャンバの体積を増大させるように配置構成される、請求項５に記載の高強度ガス燃焼式赤外線放射器。   6. The high-intensity gas combustion type according to claim 5, wherein the separation portion is configured to increase a volume of a chamber formed therein between the backfire prevention device mounted in the frame and the main body. Infrared radiator. 逆火防止装置が、主に酸化アルミニウムと二酸化ケイ素とで構成された軽量セラミック繊維材で作られる、請求項１に記載の高強度ガス燃焼式赤外線放射器。   The high-intensity gas-fired infrared radiator according to claim 1, wherein the flashback prevention device is made of a lightweight ceramic fiber material mainly composed of aluminum oxide and silicon dioxide. 故障事象においてセル状表面パネルへのガス流を停止するために本体に結合された火炎チェックアセンブリをさらに含んでなる、請求項１に記載の高強度ガス燃焼式赤外線放射器。   The high intensity gas fired infrared radiator of claim 1, further comprising a flame check assembly coupled to the body to stop gas flow to the cellular surface panel in a failure event. 高強度ガス燃焼式赤外線放射器であって、
少なくとも１つの側壁と、開放底部と、開放上部とを有しているフレーム、
フレームの内側に搭載され、かつ底部と、凹部を有する上面と、底部から凹部を有する上面へと延在する複数の開口部とを備えている逆火防止装置、
セル状表面パネルであって、逆火防止装置の凹部の内側に、逆火防止装置の複数の開口部がセル状表面パネルの中へと延びる経路を形成するように搭載された、セル状表面パネル、及び
放射器に結合された火炎チェックアセンブリであって、
ガス出口に近接して配置されたハンダ接合部と、
ハンダ接合部に固着しており弾性部材によって圧迫状態にあるプランジャロッドと
をさらに含んでなる火炎チェックアセンブリ
を含んでなり、
ハンダ接合部は、炎に曝露されたときに壊れてプランジャロッドを移動せしめてガス入口を閉止するように構成されている、高強度ガス燃焼式赤外線放射器。 A high-intensity gas-fired infrared radiator,
A frame having at least one side wall, an open bottom, and an open top;
A backfire prevention device mounted on the inside of the frame and comprising a bottom, a top surface having a recess, and a plurality of openings extending from the bottom to the top surface having the recess,
A cellular surface panel, wherein the cellular surface is mounted inside the recess of the backfire prevention device so that a plurality of openings of the backfire prevention device form a path extending into the cellular surface panel. A flame check assembly coupled to the panel and the radiator,
A solder joint located close to the gas outlet;
A flame check assembly further comprising a plunger rod secured to the solder joint and in compression by the elastic member;
The high intensity gas fired infrared radiator, wherein the solder joint is configured to break when exposed to the flame and move the plunger rod to close the gas inlet. 弾性部材がプランジャロッドをガス入口に向かって押し遣るばねである、請求項１０に記載の高強度ガス燃焼式赤外線放射器。   The high-intensity gas-fired infrared radiator according to claim 10, wherein the elastic member is a spring that pushes the plunger rod toward the gas inlet. セル状表面パネルが少なくとも２つの連続的に接続された固形多孔質体を含んでなる、請求項１０に記載の高強度ガス燃焼式赤外線放射器。   The high-intensity gas-fired infrared radiator according to claim 10, wherein the cellular surface panel comprises at least two continuously connected solid porous bodies. 逆火防止装置が、主に酸化アルミニウムと二酸化ケイ素とで構成された軽量セラミック繊維材で作られる、請求項１０に記載の高強度ガス燃焼式赤外線放射器。   The high-intensity gas-fired infrared radiator according to claim 10, wherein the flashback prevention device is made of a lightweight ceramic fiber material mainly composed of aluminum oxide and silicon dioxide. セル状表面パネルが炭化ケイ素（Ｓｉ‐ＳｉＣ）から形成される、請求項１０に記載の高強度ガス燃焼式赤外線放射器。   The high intensity gas fired infrared radiator of claim 10, wherein the cellular surface panel is formed from silicon carbide (Si-SiC). 高強度ガス燃焼式赤外線放射器を操作する方法であって、放射器は、フレーム、フレームの内側に搭載された逆火防止装置、及び逆火防止装置の内側に搭載されたセル状表面パネルを含んでなり、該方法は、
吸気多岐管を通して高強度ガス燃焼式赤外線放射器の中に可燃混合気を導入するステップ、
可燃混合気をキャビティ内に分散させるステップ、
偏向板によって、可燃混合気を強制的にチャンバに充満させるステップ、
チャンバ内に耐圧密封を形成するステップ、
燃焼に先立って低い空気‐ガス温度を維持するために、逆火防止装置内の開口部に可燃混合気を通過させるステップ、及び
セル状表面パネルのセルを加熱するために混合気に点火するステップ
を含んでなる、方法。 A method for operating a high-intensity gas-fired infrared radiator comprising a frame, a backfire prevention device mounted inside the frame, and a cellular surface panel mounted inside the backfire prevention device. The method comprising:
Introducing a combustible mixture into a high intensity gas fired infrared radiator through an intake manifold;
Dispersing the combustible mixture in the cavity;
Forcing the combustible mixture into the chamber by a deflector,
Forming a pressure tight seal in the chamber;
Passing a combustible mixture through an opening in a backfire prevention device to maintain a low air-gas temperature prior to combustion, and igniting the mixture to heat the cells of the cellular surface panel Comprising a method. チャンバが、少なくとも１つのガスケット、逆火防止装置、鋳鉄本体、フレーム、及び少なくとも１つの弾性部材によって形成される、請求項１５に記載の方法。
The method of claim 15, wherein the chamber is formed by at least one gasket, a flashback prevention device, a cast iron body, a frame, and at least one elastic member.
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