JP6171716B2 - Combustion heater - Google Patents
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Description
本発明は、燃料ガスを燃焼させて被焼成物を加熱する燃焼加熱器に関する。 The present invention relates to a combustion heater that heats an object to be fired by burning fuel gas.
従来、燃料ガスを燃焼させることによって生じた燃焼熱で加熱板を加熱し、加熱板の輻射面からの輻射熱で、工業材料や食品等を加熱する燃焼加熱器が広く普及している(例えば、特許文献1)。 Conventionally, a combustion heater that heats a heating plate with combustion heat generated by burning fuel gas and heats industrial materials or foods with radiant heat from a radiant surface of the heating plate is widely used (for example, Patent Document 1).
このような燃焼加熱器では、排気ガスが排出される排気流路や燃焼室が、加熱板を側壁としており、排気ガスの熱や燃焼室における燃焼熱が加熱板に伝熱しやすい構成となっている。 In such a combustion heater, the exhaust flow path and the combustion chamber from which the exhaust gas is discharged have a heating plate as a side wall, and the heat of the exhaust gas and the combustion heat in the combustion chamber are easily transferred to the heating plate. Yes.
上述したように、燃焼加熱器の加熱板が加熱されることで、被焼成物に輻射熱が伝熱する。このとき、燃焼室や排気流路からの距離などの影響によって、加熱板の輻射面の温度分布には偏りがある。そのため、被焼成物の種類などに応じて、加熱板の輻射面のうち、高温となる位置と低温となる位置とを調整することが望ましい。 As described above, radiant heat is transferred to the object to be fired by heating the heating plate of the combustion heater. At this time, the temperature distribution on the radiation surface of the heating plate is biased due to the influence of the distance from the combustion chamber and the exhaust passage. Therefore, it is desirable to adjust the position where the temperature is high and the position where the temperature is low on the radiation surface of the heating plate according to the type of the object to be fired.
しかし、上述した特許文献1に記載の構成のように、従来の燃焼加熱器においては、加熱板に対して燃焼室や排気流路の位置が固定されており、加熱板の温度分布の変更が容易ではなかった。そのため、被焼成物の加熱において熱損失が大きくなってしまう場合があった。 However, as in the configuration described in Patent Document 1 described above, in the conventional combustion heater, the positions of the combustion chamber and the exhaust passage are fixed with respect to the heating plate, and the temperature distribution of the heating plate is changed. It was not easy. For this reason, heat loss may be increased in heating the object to be fired.
また、従来の燃焼加熱器では、加熱板に対して燃焼室や排気流路などを覆う外壁部材が固定されており、加熱板と外壁部材のいずれか一方もしくは双方が熱膨張すると、加熱板と外壁部材との当接部分に熱応力が生じる。そのため、熱応力による熱疲労を抑制し、耐久性を向上する構造の開発が希求されている。 Further, in the conventional combustion heater, the outer wall member that covers the combustion chamber, the exhaust passage, and the like is fixed to the heating plate, and when one or both of the heating plate and the outer wall member are thermally expanded, Thermal stress is generated at the contact portion with the outer wall member. Therefore, there is a demand for development of a structure that suppresses thermal fatigue due to thermal stress and improves durability.
本発明は、このような課題に鑑み、輻射面の温度分布を容易に変更可能とし、被焼成物を効率的に加熱するとともに、耐久性を向上することが可能な燃焼加熱器を提供することを目的としている。 In view of such problems, the present invention provides a combustion heater that can easily change the temperature distribution of the radiation surface, efficiently heat the object to be fired, and improve durability. It is an object.
上記課題を解決するために、本発明の燃焼加熱器は、輻射面を有する加熱板と、加熱板の輻射面と反対側の加熱面に当接して配されるとともに、加熱板の加熱面を側壁の一部として、燃料ガスを燃焼させる燃焼室、および、燃焼室から排気ガスを排出する排気流路が形成される1または複数の燃焼ユニットと、燃焼ユニットを加熱板に押圧する押圧部と、を備え、燃焼ユニットは、加熱板の加熱面の範囲内で、加熱面の面方向に配置自在であることを特徴とする。 In order to solve the above problems, a combustion heater according to the present invention is disposed in contact with a heating plate having a radiation surface, a heating surface opposite to the radiation surface of the heating plate, and the heating surface of the heating plate. Combustion chamber for burning fuel gas as part of the side wall, one or a plurality of combustion units in which an exhaust passage for discharging exhaust gas from the combustion chamber is formed, and a pressing portion for pressing the combustion unit against the heating plate The combustion unit is characterized in that it can be arranged in the surface direction of the heating surface within the range of the heating surface of the heating plate.
燃焼ユニットは、加熱板に対向配置される配置板と、加熱板と配置板の間に配置された仕切板と、配置板の外周側に位置し、配置板の外周に沿って加熱板と配置板の対向方向に延在する外周部と、配置板と仕切板とを側壁とし、燃焼室に連続して燃料ガスを導く導入流路と、をさらに含んで構成され、燃焼室は、加熱板と外周部で囲繞されて形成され、排気流路は、加熱板と仕切板とを側壁として形成され、仕切板を通じて排気ガスの熱で燃料ガスを予熱してもよい。 The combustion unit is located on the outer circumferential side of the arrangement plate, the arrangement plate arranged opposite to the heating plate, the partition plate arranged between the heating plate and the arrangement plate, and the heating plate and the arrangement plate along the outer circumference of the arrangement plate. An outer peripheral portion extending in the facing direction; and an introduction channel that guides the fuel gas continuously to the combustion chamber, with the arrangement plate and the partition plate as side walls, the combustion chamber comprising the heating plate and the outer periphery The exhaust passage may be formed with the heating plate and the partition plate as side walls, and the fuel gas may be preheated with the heat of the exhaust gas through the partition plate.
燃焼ユニットに連結され燃焼ユニットに燃料ガスを導入する第1配管部と、燃焼ユニットに連結され燃焼ユニットから排気ガスを排出する第2配管部と、をさらに備え、第1配管部および第2配管部には、燃焼ユニットの配置に合わせて屈曲される可変部が形成されていてもよい。 A first piping section connected to the combustion unit for introducing fuel gas into the combustion unit; and a second piping section connected to the combustion unit for discharging exhaust gas from the combustion unit, wherein the first piping section and the second piping. The part may be formed with a variable part that is bent in accordance with the arrangement of the combustion unit.
燃焼ユニットの配置に合わせて選択された1または複数の配管を連結して、燃焼ユニットに連結され、燃焼ユニットに燃料ガスを導入する第1配管部と、燃焼ユニットの配置に合わせて選択された1または複数の配管を連結して、燃焼ユニットに連結され、燃焼ユニットから排気ガスを排出する第2配管部と、をさらに備え、第1配管部および第2配管部は、押圧部として機能してもよい。 One or more pipes selected in accordance with the arrangement of the combustion unit are connected, connected to the combustion unit, and a first pipe part for introducing fuel gas into the combustion unit, and selected in accordance with the arrangement of the combustion unit And a second piping part connected to the combustion unit and exhausting exhaust gas from the combustion unit, wherein the first piping part and the second piping part function as a pressing part. May be.
本発明によれば、輻射面の温度分布を容易に変更可能とし、被焼成物を効率的に加熱するとともに、耐久性を向上することが可能となる。 According to the present invention, it is possible to easily change the temperature distribution on the radiation surface, efficiently heat the object to be fired, and improve the durability.
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値等は、発明の理解を容易とするための例示にすぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The dimensions, materials, and other specific numerical values shown in the embodiments are merely examples for facilitating the understanding of the invention, and do not limit the present invention unless otherwise specified. In the present specification and drawings, elements having substantially the same function and configuration are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted, and elements not directly related to the present invention are not illustrated. To do.
図1は、燃焼加熱器100の外観例を示した外観斜視図である。本実施形態における燃焼加熱器100は、工業材料や食品等の被焼成物を、搬送しながら加熱する連続加熱炉、および、搬送せずに載置した状態で加熱するバッチ炉などに用いられる。また、燃焼加熱器100は、都市ガス等と燃焼用酸化剤ガスとしての空気とが本体容器に供給される前に混合される予混合タイプとするが、かかる場合に限定されず、所謂、拡散燃焼を行う拡散タイプであってもよい。
FIG. 1 is an external perspective view showing an external appearance example of the
図1に示すように、燃焼加熱器100は、1つの加熱板102に対して、複数(ここでは3つ)の燃焼ユニット104を連設して構成される。各燃焼ユニット104は、都市ガス等と空気が予混合された燃料ガスの供給を受けて、燃料ガスを燃焼する。そして、その燃焼熱によって加熱板102が加熱される。被焼成物を加熱板102の輻射面102a側に配すると、輻射面102aからの輻射熱により、被焼成物が加熱される。
As shown in FIG. 1, the
上記したように、各燃焼加熱器100には、3つの燃焼ユニット104が設けられるが、燃焼ユニット104はいずれも同一の構成であるため、以下では、1つの燃焼ユニット104についてのみ説明する。
As described above, each
図2は、燃焼加熱器100を説明するための説明図であり、図2(a)には、図1のII(a)‐II(a)線断面を示し、図2(b)には、図2(a)の一点鎖線部分の拡大図を示す。図2に示すように、燃焼加熱器100は、加熱板102と、燃焼ユニット104と、第1配管部106と、第2配管部108と、支持部110と、押圧部112とを含んで構成される。
FIG. 2 is an explanatory diagram for explaining the
加熱板102は、耐熱性および耐酸化性が高い素材、例えば、ステンレス鋼(SUS:Stainless Used Steel)や、熱伝導率が高い素材、例えば、黄銅等で形成される薄板部材である。加熱板102の輻射面102aは、略矩形に形成され(図1参照)、燃焼によって生じる燃焼熱で加熱され、被焼成物に輻射熱を伝熱する。
The
燃焼ユニット104は、加熱板102のうち、輻射面102aと反対側の面である加熱面102bに、当接して配される。
The
第1配管部106は、燃料ガスが流通する配管であり、第2配管部108は、排気ガスが流通する配管である。第2配管部108は、第1配管部106内部に配される。すなわち、第1配管部106と第2配管部108は二重管を形成する。
The
第1配管部106は、燃焼ユニット104に連結され、燃焼ユニット104に燃料ガスを導入する。第2配管部108は、燃焼ユニット104に連結され、燃焼ユニット104から排気ガスを排出する。
The
また、第1配管部106および第2配管部108には、可変部106a、108aが形成されている。可変部106a、108aは、例えば、蛇腹構造のフレキシブル管などで構成され、燃焼ユニット104の配置に合わせて屈曲される。
Further,
また、燃焼ユニット104は、配置板114と、仕切板116と、断熱部118と、燃焼室120と、密閉部122と、断熱材124と、導入流路126と、排気流路128とを含んで構成される。
The
配置板114は、耐熱性および耐酸化性が高い素材、例えば、ステンレス鋼や、熱伝導率が低い素材等で形成される平板部材である。配置板114は、加熱板102と略平行に対向配置される。
The
仕切板116は、加熱板102と同様、耐熱性および耐酸化性が高い素材、例えば、ステンレス鋼や、熱伝導率が高い素材、例えば、黄銅等で形成される薄板部材である。仕切板116は、加熱板102の加熱面102bと、配置板114との間に、配置板114と略平行に対向配置される。
Like the
配置板114と仕切板116は、互いに対向する面の外周(外形)の輪郭が大凡等しく、それぞれ、トラック形状(長方形の2つの短辺それぞれを線対称な円弧(半円)に変えた形状)をなしている。
The
加熱板102、配置板114、および、仕切板116は、間に空隙が形成されていれば、傾いて対向配置されてもよい。また、加熱板102、配置板114、および、仕切板116は、その厚みに制限はなく、平板に限らず凹凸に形成されてもよい。
The
断熱部118は、断熱性が高い(断熱性を有する)素材、例えば、セラミックなどで形成される薄板部材である。断熱部118は、外周部118aと、対向部118bとを含んで構成される。
The
外周部118aは、配置板114の外周側に位置し、配置板114の外周に沿って、加熱板102と配置板114の対向方向(図2(a)中、上下方向)に延在する。対向部118bは、外周部118aの配置板114側(図2(a)中、上側)の部位から屈曲して連続する部位であって、配置板114の中心に向かって延在し、加熱板102と対向配置される。
The outer
なお、断熱部118は、対向部118bを底面、外周部118aの内面を側面とする穴を形成しており、この穴の輪郭は、配置板114および仕切板116の外形と相似となるトラック形状をなしている。外周部118aは、配置板114の外周面114aおよび仕切板116の外周面116aと、一定間隔を維持して離隔している。
The
燃焼室120は、図2(b)に示すように、外周部118aと配置板114および仕切板116それぞれの外周面114a、116aとの間に位置し、外周面114a、116aに面する。すなわち、燃焼室120は、外周面114a、116a、加熱板102、および、断熱部118(外周部118a)で囲繞され、外周部118aに沿って形成される外周部118a内側の空間となっている。
As shown in FIG. 2B, the
密閉部122は、断熱部118よりも断熱性が低い素材、例えば、ステンレス鋼などで形成される薄板部材で構成することができる。また、加熱面102bには、密閉部122との接触部分に耐熱性シールペーストPが塗布されている。
The sealing
一方、断熱部118は、接触する何れの構成部材とも接合されておらず、密閉部122によって、断熱部118の外周部118aおよび対向部118bを、燃焼室120の反対側から覆われて支持されている。また、断熱部118は、配置板114や密閉部122によって、密閉部122との相対的な位置ずれがないように規制されている。
On the other hand, the
密閉部122と断熱部118の間の空間、および、密閉部122と配置板114の間の空間には、断熱性を有するロックウールなどの断熱材124が封止されている。
A
配置板114、断熱部118、密閉部122には、それぞれ貫通孔114b、118c、122aが設けられている。貫通孔114b、118c、122aは、互いに対向する位置関係となっており、第1配管部106が挿通される。第1配管部106の端部は、配置板114の貫通孔114bの内壁に接合される。また、第1配管部106は、密閉部122の貫通孔122aの内壁に接合される。
Through
また、仕切板116には、配置板114の貫通孔114bと対向する位置に、貫通孔114bよりも内径が小さい排気孔116bが設けられている。排気孔116bには、第2配管部108が挿通され、第2配管部108の端部は、排気孔116bの内壁に接合される。
Further, the
第2配管部108の端部は、第1配管部106の端部よりも輻射面102a側に突出し、かつ、加熱板102から離隔しており、仕切板116は、第2配管部108の端部に固定されることで、加熱板102および配置板114と一定間隔を維持して離隔している。
The end of the
導入流路126は、配置板114と仕切板116との間の空隙によって形成された、配置板114と仕切板116とを側壁とする流路である。導入流路126は、第1配管部106に連通しており、第1配管部106(配置板114の貫通孔114b)から流入した燃料ガスを、燃焼室120に向けて放射状に導く。
The
また、図2(b)に示すように、導入流路126の出口側(燃焼室120側)の流路には、仕切板116の外周端部から配置板114側に突出する突起部116cが設けられている。
Further, as shown in FIG. 2 (b), a
図3は、突起部116cを説明するための説明図であり、燃焼室120の斜視図および燃焼室120を囲繞する構成部材の断面図を示す。なお、ここでは、理解を容易とするため、加熱板102を取り除いて、図1、2に示す向きとは上下を反転させた向きで示し、仕切板116の隠れている部分の輪郭線を破線で示す。
FIG. 3 is an explanatory diagram for explaining the
図3に示すように、突起部116cは、仕切板116の周方向に一定間隔で複数設けられており、隣接する突起部116c間に流路116dが形成されている。これにより、導入流路126と燃焼室120とは、その連通部分の断面積が狭められた流路116dによって連通することとなる。このとき、隣接する突起部116cの間隔、すなわち、流路116dの幅が消炎距離以下となるように設計されているため、燃焼室120において安定した燃焼が可能となっている。
As shown in FIG. 3, a plurality of
流路116dから燃焼室120に流入した燃料ガスは、図2(b)に示すように、燃焼室120において外周部118aに衝突して一時的に滞留する。燃焼室120には不図示の点火装置が設けられており、点火装置が導入流路126から導入される燃料ガスに点火すると、燃焼室120で燃焼が継続し、当該燃焼によって生成された排気ガスは、排気流路128に導かれる。
The fuel gas flowing into the
図2(b)に示すように、排気流路128は、加熱板102と仕切板116とを側壁とし、加熱板102と仕切板116との間の空隙によって形成された流路である。排気流路128は、燃焼室120に連続すると共に第2配管部108に連通しており、燃焼室120における燃焼によって生じた排気ガスを、燃焼室120から面方向の中心側に集約し、第2配管部108を介して燃焼ユニット104外に導く。
As shown in FIG. 2B, the
加熱板102は、加熱面102bから、燃焼室120における燃焼熱と、燃焼室120および排気流路128を流通する排気ガスの熱によって加熱される。そして、輻射面102aからの輻射熱によって被焼成物が加熱されることとなる。
The
また、仕切板116は比較的熱伝導し易い素材で形成されており、排気流路128を流通する排気ガスは、仕切板116を介して導入流路126を流通する燃料ガスに伝熱する。ここでは、排気流路128を流れる排気ガスと導入流路126を流れる燃料ガスとが、仕切板116を挟んで対向流(カウンタフロー)となっているため、排気ガスの熱で燃料ガスを効率的に予熱することが可能となり、高い熱効率を得ることができる。
Further, the
また、図2(a)に示す第2配管部108を流通する排気ガスは、第2配管部108を通じて第1配管部106を流れ、対向流となっている燃料ガスに伝熱して予熱する。このように燃料ガスを予熱してから燃焼する、所謂、超過エンタルピ燃焼によって、燃料ガスの燃焼を安定化し、不完全燃焼によって生じるCO(一酸化炭素)の濃度を極低濃度に抑えることができる。
Further, the exhaust gas flowing through the
支持部110は、加熱板102を固定支持する。具体的に、支持部110は、例えば、ネジ溝が形成された棒部材110aと、ナット110bで構成される。棒部材110aの一端110cは、天井などの壁Wに固定されている。また、棒部材110aの他端110d側は、加熱板102に設けられた孔に挿通されており、棒部材110aに螺合した2つのナット110bが加熱板102を挟持して、加熱板102が固定される。
The
押圧部112は、例えば、バネなどの弾性部材で構成され、壁Wに設けられた台座112aに一端が固定される。台座112aは、壁Wに固定されておらず、収縮した押圧部112からの付勢力(弾性力)を下方から受けることで、壁Wの下面に押し当てられている。また、押圧部112の他端は、カバー部112bの一端に固定される。カバー部112bは、内部が中空の円柱状の部材であって、一端が閉塞されるとともに、他端が開口している。
The
カバー部112bの他端は、第1配管部106のうち、加熱面102bに垂直な方向に突出した部位に固定される。第2配管部108は、カバー部112bの内部を通って、カバー部112b側面に形成された孔からカバー部112b外側に延在する。
The other end of the
押圧部112は、カバー部112bを輻射面102a側に押圧しており、カバー部112bおよび第1配管部106を介し、燃焼ユニット104全体が加熱板102に押圧される。
The
上述したように、加熱面102bには、密閉部122との接触部分に耐熱性シールペーストPが塗布されている。ここでは、耐熱性シールペーストPに接着力はなく、加熱面102bと密閉部122は接着されていない。密閉部122は、押圧部112の付勢力によって加熱板102に押圧されている。一方、加熱板102は、支持部110によって固定されている。そのため、密閉部122と加熱板102の加熱面102bが密着し、燃焼室120の断熱部118側への排気ガスや燃料ガスのガス漏れが防止または抑制される。
As described above, the heat-resistant seal paste P is applied to the
また、燃焼ユニット104は、加熱板102に対して、加熱面102bの面方向への移動が何ら規制されていない。そのため、例えば、押圧部112を図2(a)に示す状態よりもカバー部112b側に収縮させて、台座112aを取り外せば、燃焼ユニット104は、加熱板102の加熱面102bの範囲内で、加熱面102bの面方向に配置自在となっている。燃焼ユニット104を所望の位置に移動した後、台座112aを取り外すときと同様、押圧部112をカバー部112b側に収縮させ、押圧部112と壁Wの間に台座112aを挟めば、燃焼ユニット104の再配置が完了する。こうして、被焼成物の種類などに応じて、燃焼ユニット104の配置を変更し、輻射面102aの温度分布を容易に変更することができ、被焼成物を効率的に加熱することが可能となる。
Further, the
また、第1配管部106および第2配管部108に可変部106a、108aが形成されていることから、燃焼ユニット104の配置を変えるとき、可変部106a、108aを燃焼ユニット104の配置に合わせて屈曲させるだけで対応できる。そのため、第1配管部106および第2配管部108を付け替える手間を省き、作業効率を向上することが可能となる。
Further, since the
また、加熱板102と燃焼ユニット104の一方もしくは双方が熱膨張しても、燃焼ユニット104は、加熱板102に対して、加熱面102bの面方向への移動が規制されていないことから、加熱板102と燃焼ユニット104との当接部分には熱応力が生じない。そのため、熱疲労が抑えられて耐久性を向上することが可能となる。
Even if one or both of the
また、密閉部122と加熱板102とを溶接する必要がないこと、および、溶接のための複雑な形状を取る必要もないことなどから、製造コストを低減できる。
Moreover, since it is not necessary to weld the sealing
また、加熱板102は、燃焼ユニット104に固定されておらず、例えば、加熱板102が劣化したときなど、加熱板102を容易に取り外すことができ、部品交換の作業性が向上する。
Further, the
(第1変形例)
図4は、第1変形例を説明するための説明図である。上述した実施形態では、押圧部112がバネなどの弾性部材で構成される場合について説明した。第1変形例においては、図4に示すように、押圧部212は、カバー部112bに固定された雄ネジ部材212cと、台座112aに回転自在に支持された雌ネジ部材212dとを含んで構成される。
(First modification)
FIG. 4 is an explanatory diagram for explaining a first modification. In the above-described embodiment, the case where the
雄ネジ部材212cには、ネジ溝が形成されており、雄ネジ部材212cは、雌ネジ部材212dに設けられたネジ穴に螺合する。雌ネジ部材212dを回転させることで、雄ネジ部材212cが、加熱面102bに垂直な方向に移動する。雄ネジ部材212cが加熱面102bに近づくように、雌ネジ部材212dを回転させると、カバー部112bが加熱面102b側に押圧され、燃焼ユニット104全体が加熱板102に押圧される。
A thread groove is formed in the
第1変形例の押圧部212であっても、上述した実施形態と同様の効果を有する。また、押圧部212は、雌ネジ部材212dの回転によって押圧力を調節できる。そのため、使用条件に応じて最適な押圧力で、燃焼ユニット104を加熱板102に押圧させることができ、加熱板102の撓みやガス漏れなどを抑制することが可能となる。
Even the
(第2変形例)
図5は、第2変形例を説明するための説明図である。上述した実施形態では、支持部110が棒部材110aとナット110bで構成される場合について説明した。第2変形例においては、支持部310は、棒部材110aとナット110bに加え、係止板310cとバネ部材310dとを含んで構成される。
(Second modification)
FIG. 5 is an explanatory diagram for explaining a second modification. In the above-described embodiment, the case where the
係止板310cは、例えば、円形の平板で構成され、棒部材110aが挿通される孔が形成されている。係止板310cは、ナット110bよりも壁W側に位置する。係止板310cとナット110bの間には、バネ部材310dが配される。ナット110bは、棒部材110aに螺合して位置が固定されるものの、係止板310cは棒部材110aの軸方向に移動自在であり、バネ部材310dの付勢力を受けて、壁W側に押圧されている。
The locking
加熱板302は、輻射面102aの面方向の両端側に、輻射面102aの面方向に窪んだ屈曲部302cが形成されており、それぞれの屈曲部302cは、係止板310cに係止される。係止板310cには、加熱板302および燃焼ユニット104の自重と、押圧部112による押圧力が作用し、バネ部材310dが収縮することとなる。
The
このように、係止板310cによって加熱板302を係止する構成であっても、上述した実施形態と同様の効果を有する。また、加熱板302と係止板310cが固定されていないことから、加熱板302の取り外しが容易となり、部品交換が容易となる。
Thus, even if it is the structure which latches the
(第3変形例)
図6は、第3変形例を説明するための説明図であり、図6(a)には、第3変形例における燃焼加熱器400の側面図を示し、図6(b)には、フランジ部402aの正面図を示し、図6(c)には、燃焼加熱器400の上面図を示す。
(Third Modification)
FIG. 6 is an explanatory diagram for explaining a third modification. FIG. 6A shows a side view of the
上述した実施形態では、第1配管部106および第2配管部108が可変部106a、108aを含んで構成される場合について説明した。第3変形例においては、図6(a)に示すように、第1配管部406および第2配管部408は、複数の配管402を連結して構成される。
In the above-described embodiment, the case where the
配管402には、両端にフランジ部402aが形成されており、隣接する配管402同士は、2つの配管402それぞれのフランジ部402aが当接した状態で、ナット締めなどで固定されている。
図6(b)に示すように、フランジ部402aには、ナット締めのための貫通孔402bが、フランジ部402aの周方向に離隔して複数設けられており、例えば、15度ピッチで形成されている。隣接する配管402は、互いのフランジ部402aを、15度間隔の任意の角度に回転させて連結することが可能となる。
As shown in FIG. 6B, a plurality of through
そのため、図6(c)に示すように、配管402の向きを比較的高い自由度で設定することが可能となる。かかる第3変形例においても、上述した実施形態と同様の効果を有する。また、加熱板102に対して、燃焼ユニット104は配置自在である。燃焼ユニット104の配置を変更したとき、燃焼ユニット104の配置に合わせて、1または複数の配管402の組み合わせと、フランジ部402aの回転角度を選択することで、第1配管部406および第2配管部408を、容易に再構成することが可能となる。
Therefore, as shown in FIG. 6C, the direction of the piping 402 can be set with a relatively high degree of freedom. This third modified example also has the same effect as the above-described embodiment. Further, the
上述した実施形態、第1変形例、および、第2変形例では、第1配管部106の可変部106a、第2配管部108の可変部108aそれぞれの可動範囲内で、加熱面102bの面方向に配置自在であった。一方、第3変形例においては、上記のように、配管402の向きを、フランジ部402aの貫通孔402bのピッチ(例えば、15度)単位で回転できる。配管402の長さが20mmであって、配管402の一端側のフランジ部402aを15度回転させたとすると、他端側はフランジ部402aの回転軸に垂直な垂直面内において、20mm×sin15°≒5mm程度移動することになる。さらに、長さが異なる複数種類の配管402を用意すれば、より一層小さい移動も可能となる。フランジ部402aの貫通孔402bのピッチなどの設定によっては、燃焼ユニット104を、より細かな分解能で移動させることも可能であるが、本実施形態の目的は、温度分布の変更であるため、そこまでの分解能での移動は必要ない。
In the embodiment, the first modification, and the second modification described above, the surface direction of the
また、第1配管部406は、燃料ポンプや空気圧縮機などの供給源Fに連結され、第2配管部408は、排気ダクトDなどに連結される。その結果、燃焼ユニット104は、第1配管部406や第2配管部408を介して、供給源Fや排気ダクトDなどに固定されることとなる。
The
このとき、配管402の組み合わせを適切に選択することで、第1配管部406および第2配管部408が燃焼ユニット104を、加熱板102に押圧する寸法関係とする。そのため、第1配管部406および第2配管部408が上述した押圧部112と実質的に同じ機能を果たすことから、押圧部112を別途設ける必要がなく、製造コストを低減することが可能となる。
At this time, by appropriately selecting the combination of the
以上、説明したように、上述した実施形態および変形例によれば、輻射面102aの温度分布を容易に変更可能とし、被焼成物を効率的に加熱するとともに、燃焼ユニット104と加熱板102、302との接触部分の熱応力を抑え、耐久性を向上することが可能となる。
As described above, according to the embodiment and the modification described above, the temperature distribution of the
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。 As mentioned above, although preferred embodiment of this invention was described referring an accompanying drawing, it cannot be overemphasized that this invention is not limited to this embodiment. It will be apparent to those skilled in the art that various changes and modifications can be made within the scope of the claims, and these are naturally within the technical scope of the present invention. Is done.
例えば、上述した実施形態および変形例では、燃焼加熱器100、400は、1つの加熱板102、302に3つの燃焼ユニット104が一列に配される場合について説明したが、1つの加熱板102、302に1つの燃焼ユニット104が配されてもよいし、複数の燃焼ユニット104が配されてもよい。また、燃焼ユニット104は、2つ以上の列に並設されてもよい。
For example, in the above-described embodiment and modification, the
また、上述した実施形態および変形例では、加熱板102は薄板部材であって、加熱板302は薄板部材を変形した形状である場合について説明した。しかし、加熱板102、302は、厚みを厚くしたり、補助フレームを加熱板102、302に固定したりして剛性を高めてもよい。剛性が高くなると、加熱板102、302と密閉部122との接触部分に隙間が生じにくくなる。また、加熱板102、302の厚みが厚くなると、輻射面102aの温度分布を均一化することができる。
In the above-described embodiment and modification, the case where the
本発明は、燃料ガスを燃焼させて被焼成物を加熱する燃焼加熱器に利用することができる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be used for a combustion heater that burns fuel gas to heat an object to be fired.
100、400 燃焼加熱器
102、302 加熱板
102a 輻射面
102b 加熱面
104 燃焼ユニット
106、406 第1配管部
106a 可変部
108、408 第2配管部
108a 可変部
110、310 支持部
112、212 押圧部
114 配置板
116 仕切板
118a 外周部
120 燃焼室
122 密閉部
126 導入流路
128 排気流路
402 配管
100, 400
Claims (4)
前記加熱板の前記輻射面と反対側の加熱面に当接して配されるとともに、該加熱板の加熱面を側壁の一部として、燃料ガスを燃焼させる燃焼室、および、該燃焼室から排気ガスを排出する排気流路が形成される1または複数の燃焼ユニットと、
前記燃焼ユニットを前記加熱板に押圧する押圧部と、
を備え、
前記燃焼ユニットは、前記加熱板の加熱面の範囲内で、該加熱面の面方向に配置自在であることを特徴とする燃焼加熱器。 A heating plate having a radiation surface;
A combustion chamber that is disposed in contact with a heating surface opposite to the radiation surface of the heating plate and that uses the heating surface of the heating plate as a part of the side wall, and that exhausts fuel from the combustion chamber One or more combustion units in which an exhaust passage for discharging gas is formed;
A pressing portion for pressing the combustion unit against the heating plate;
With
The combustion heater is characterized in that the combustion unit can be arranged in the surface direction of the heating surface within the range of the heating surface of the heating plate.
前記加熱板に対向配置される配置板と、
前記加熱板と前記配置板の間に配置された仕切板と、
前記配置板の外周側に位置し、該配置板の外周に沿って前記加熱板と該配置板の対向方向に延在する外周部と、
前記配置板と前記仕切板とを側壁とし、前記燃焼室に連続して前記燃料ガスを導く導入流路と、
をさらに含んで構成され、
前記燃焼室は、前記加熱板と前記外周部で囲繞されて形成され、
前記排気流路は、前記加熱板と前記仕切板とを側壁として形成され、該仕切板を通じて前記排気ガスの熱で前記燃料ガスを予熱することを特徴とする請求項1に記載の燃焼加熱器。 The combustion unit is
An arrangement plate disposed opposite to the heating plate;
A partition plate disposed between the heating plate and the arrangement plate;
An outer peripheral portion located on the outer peripheral side of the arrangement plate and extending in the opposing direction of the heating plate and the arrangement plate along the outer periphery of the arrangement plate;
An introduction flow path for guiding the fuel gas continuously to the combustion chamber, with the arrangement plate and the partition plate as side walls;
And further comprising
The combustion chamber is formed by being surrounded by the heating plate and the outer peripheral portion,
The combustion heater according to claim 1, wherein the exhaust passage is formed with the heating plate and the partition plate as side walls, and the fuel gas is preheated by the heat of the exhaust gas through the partition plate. .
前記燃焼ユニットに連結され該燃焼ユニットから前記排気ガスを排出する第2配管部と、
をさらに備え、
前記第1配管部および前記第2配管部には、前記燃焼ユニットの配置に合わせて屈曲される可変部が形成されていることを特徴とする請求項1または2に記載の燃焼加熱器。 A first pipe connected to the combustion unit and introducing the fuel gas into the combustion unit;
A second pipe connected to the combustion unit and exhausting the exhaust gas from the combustion unit;
Further comprising
The combustion heater according to claim 1 or 2, wherein a variable portion that is bent in accordance with an arrangement of the combustion unit is formed in the first piping portion and the second piping portion.
前記燃焼ユニットの配置に合わせて選択された1または複数の配管を連結して、該燃焼ユニットに連結され、該燃焼ユニットから前記排気ガスを排出する第2配管部と、
をさらに備え、
前記第1配管部および前記第2配管部は、前記押圧部として機能することを特徴とする請求項1または2に記載の燃焼加熱器。 Connecting one or more pipes selected in accordance with the arrangement of the combustion unit, connected to the combustion unit, and a first pipe part for introducing the fuel gas into the combustion unit;
A second pipe part connected to the combustion unit and connecting the one or more pipes selected in accordance with the arrangement of the combustion unit, and discharging the exhaust gas from the combustion unit;
Further comprising
The combustion heater according to claim 1 or 2, wherein the first piping portion and the second piping portion function as the pressing portion.
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