JP5697479B2 - 加温装置 - Google Patents
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Description
Na2O ……………1.78重量部
MgO………………2.04重量部
Al2O3…………15.4重量部
SiO……………36.8重量部
P2O5……………12.4重量部
SO3 ………………0.262重量部
Cl…………………0.104重量部
K2O ………………7.34重量部
CaO………………0.249重量部
TiO2 ……………0.119重量部
Cr2O3……………5.88重量部
MnO………………8.33重量部
Fe2O3……………2.43重量部
Co2O3……………0.0976重量部
NiO………………0.0449重量部
CuO………………6.20重量部
ZnO………………0.0214重量部
Rb2O ……………0.0125重量部
BaO………………0.365重量部
図7に示すように、ノズル10の周囲に空気供給筒11があって、この空気供給筒11の開口部にディフューザ15を配置しているバーナー8を備える農業用の温室の空気を加温するのに使用される加温装置を試作した。バーナー8は、空気供給筒11とディフューザ15の両方に赤外線層5を設けている。さらに、バーナー8は、1時間の灯油の消費量を約9.5リットルとする灯油バーナーである。さらに、この加温装置は、温室の空気を強制送風する空気の1時間の送風量を約7000立方メートルとするものである。バーナー8は、空気供給筒11の内面及び外面、さらにディフューザ15の内面及び外面に、遠赤外線放射セラミック6と赤外線吸収粉末7をバインダーに混合してこれを塗布して赤外線層5を設けた。遠赤外線放射セラミック6には、[0032]に記載する成分のセラミックを、赤外線吸収粉末7にはカーボンブラックを使用し、カーボンブラックは100重量部の遠赤外線放射セラミック6に対して15重量部とした。さらに、遠赤外線放射セラミック6と赤外線吸収粉末7との混合体を、バインダーのエポキシ樹脂に混合して空気供給筒11とディフューザ15に塗布した。バインダーの添加量は、赤外線吸収粉末7と遠赤外線放射セラミック6の混合粉末100重量部に対して300重量部とした。この赤外線層5は、5μmないし20μmの波長領域における分光放射率を約0.94〜0.95とする。
さらに赤外線吸収粉末7に、カーボンブラックに代わってAlN系黒色セラミックを使用する以外は実施例1と同じ構造とする加温装置と、カーボンブラックに代わってSiC系黒色セラミックを使用する以外は実施例1と同じ構造とする加温装置とを試作して、吸収空気と排気空気との温度差を測定すると、約38.9℃となって、カーボンブラックに匹敵する発熱量を実現した。
さらにまた、赤外線吸収粉末7をカーボンブラックからカーボンナノチューブに交換して、この混合量を遠赤外線放射セラミック6100重量部に対して10重量部する以外は、実施例1と同じ構造として製作された加温装置は、吸収空気と排出空気との温度差が40.3℃となって発熱量は81,000kcal/hrとさらに増加した。
熱交換パイプに赤外線層を設けない以外は、実施例1と同じ構造とする加温装置は、吸収される空気温度と排気される空気温度の温度差が38.2℃となり、発熱量は77,000kcal/hrとなった。
バーナーの空気供給筒とディフューザに赤外線層を設けず、また熱交換パイプにも赤外線層を設けない以外は実施例1と同じ構造とする加温装置は、吸収される空気温度と排気される空気温度との温度差が34.5℃となり、発熱量は69,600kcal/hrとなった。
バーナーの空気供給筒とディフューザの内外の両面に、赤外線吸収粉末を含まない遠赤外線放射セラミックのみからなる赤外線層を設ける以外は、実施例1と同じ構造とする加温装置は、吸収される空気温度と排気される空気温度との温度差が36.1℃となり、発熱量は72,800kcal/hrとなった。
2…外装ケース
3…熱交換器
5…赤外線層
6…遠赤外線放射セラミック
7…赤外線吸収粉末
8…バーナー
10…ノズル
11…空気供給筒 11A…テーパーコーン部
12…ファン
13…電極
14…送風ダクト
15…ディフューザ 15A…スリット
15B…傾斜羽根
20…外装壁 20A…貫通孔
21…燃焼室
22…排気室 23A…金属面
23…区画壁
24…密閉チャンバー
25…熱交換パイプ 25A…金属面
26…煙突
27…流入口
28…排出口
Claims (9)
- 燃料の供給器(1)と、この供給器(1)から供給される燃料を燃焼させる燃焼室(21)と、この燃焼室(21)で燃焼される火炎の熱エネルギーを吸収する熱交換器(3)とを備え、熱交換器(3)で吸収される熱エネルギーで空気又は液体を加熱するようにしてなる加温装置であって、
前記供給器(1)から供給されて燃焼室(21)で燃焼される燃料に空気を供給する空気供給筒(11)を設けて、この空気供給筒(11)の内側に燃料を供給して燃焼させる構造としており、
この空気供給筒(11)の表面に、5μmないし20μmの波長領域における遠赤外線の分光放射率を0.9以上とする遠赤外線放射セラミック(6)と、火炎と燃焼室(21)の赤外線を吸収して遠赤外線放射セラミック(6)を励起するボディーカラーを黒色とする赤外線吸収粉末(7)とを接触状態で混合又は積層してなる赤外線層(5)を設けており、
赤外線層(5)の遠赤外線放射セラミック(6)と赤外線吸収粉末(7)とは赤外線の放射特性が異なり、赤外線吸収粉末(7)で吸収したエネルギーでもって遠赤外線放射セラミック(6)を励起して、励起された遠赤外線放射セラミック(6)が5μmないし20μmの波長領域の遠赤外線を空気と火炎に放射するようにしてなる加温装置。 - 燃料の供給器(1)と、この供給器(1)から供給される燃料を燃焼させる燃焼室(21)と、この燃焼室(21)で燃焼される火炎の熱エネルギーを吸収する熱交換器(3)とを備え、熱交換器(3)で吸収される熱エネルギーで空気又は液体を加熱するようにしてなる加温装置であって、
前記供給器(1)から供給されて燃焼室(21)で燃焼される燃料に空気を供給する空気供給筒(11)を設けて、この空気供給筒(11)の内側に燃料を供給して燃焼させる構造としており、
この空気供給筒(11)の内面に、5μmないし20μmの波長領域における遠赤外線の分光放射率を0.9以上とする遠赤外線放射セラミック(6)からなる赤外線層(5)を設けて、
空気供給筒(11)の外側面には、火炎と燃焼室(21)の赤外線を吸収して空気供給筒(11)を加熱することで遠赤外線放射セラミック(6)を励起する赤外線吸収粉末(7)からなる赤外線層(5)を設けており、
赤外線層(5)の遠赤外線放射セラミック(6)と赤外線吸収粉末(7)とは赤外線の放射特性が異なり、赤外線吸収粉末(7)で吸収した熱エネルギーで空気供給筒(11)を加熱して遠赤外線放射セラミック(6)を励起し、励起された遠赤外線放射セラミック(6)が5μmないし20μmの波長領域の遠赤外線を空気と火炎に放射するようにしてなる加温装置。 - 前記燃料の供給器(1)が、液体又は気体燃料を燃焼室(21)に供給するバーナー(8)で、このバーナー(8)が燃料を噴射するノズル(10)の周囲に空気供給筒(11)を設けている請求項1または2に記載される加温装置。
- 前記空気供給筒(11)が、燃焼室(21)又はバーナー(8)に固定されてなる請求項1ないし3のいずれかに記載される加温装置。
- 前記空気供給筒(11)の先端部に、前記燃焼室(21)で燃焼される燃料に供給する空気を回転させながら供給するディフューザ(15)を配置しており、このディフューザ(15)の表面に前記赤外線層(5)を設けている請求項1ないし4のいずれかに記載される加温装置。
- 前記ディフューザ(15)の前面と背面とに赤外線層(5)を設けている請求項5に記載される加温装置。
- 前記燃焼室(21)で燃焼される火炎の熱エネルギーで農業用ハウスの空気を加温する請求項1ないし6のいずれかに記載される加温装置。
- 前記熱交換器(3)が、燃焼ガスを内部に通過させる熱交換パイプ(25)を有し、この熱交換パイプ(25)の内面に赤外線層(5)を設けてなることを特徴とする請求項1ないし7のいずれかに記載される加温装置。
- 前記赤外線吸収粉末(7)が、カーボンブラック、カーボンナノチューブ、木炭粉末の何れかを含む請求項1ないし8のいずれかに記載される加温装置。
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