JPH02115605A - ガス伝播燃焼炎利用の遠赤外線ヒータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、使用目的に最適な遠赤外線波長の照射温度
が効率的に得られるガス伝播燃焼炎利用の遠赤外線ヒー
タに関する。

〔従来の技術〕

遠赤外線波長の照射温度を得るには、たとえば、燃焼管
等を１５０°Ｃ〜３００℃程度の比較的低温加熱する必
要がある。そこで、従来は加熱源に連続燃式のガスバー
ナを用い、該ガスバーナによる連続燃焼炎を一連の燃焼
管内に基端吹込口から吹き込んで該燃焼管を加熱し、か
つ、燃焼管の表面温度を遠赤外線波長を得るのに適する
温度に降温するためにブロアー等からの冷風を燃焼管に
吹きつける構造となっている。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来の技術にあっては、連続燃焼炎を燃焼管の基端
吹込口から吹き込み、先端排気口からその燃焼排気ガス
を放出するものであるためその表面温度は基端側が高く
先端側が低くなる。したがって、冷風の吹きつけによる
降温はあっても基端側はその表面温度が高すぎて遠赤外
線波長は得られず、先端側からのみ遠赤外線波長の照射
温度が得られるにすぎないために、効率が悪いばかりで
なく熱損失も著しいことから甚だ不経済であり、また、
冷風吹きつけによる降温手段を必要とすることと相まっ
て構造的にも複雑となるなどの問題点があった。

この発明は従来の技術の有するかかる問題点に鑑みてな
されたものであり、その目的とするところは、ガス伝播
燃焼炎を利用して燃焼管の表面から遠赤外線波長の照射
温度が効率的に得られ、しかも、使用目的に最適な遠赤
外線波長が自由に選択できるガス伝播燃焼炎利用の遠赤
外線ヒータを構造の簡略化と相まって廉価に提供しよう
とするものである。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、この発明のガス伝播燃焼炎
利用の遠赤外線ヒータにおいては、ガス伝播燃焼器の燃
焼管を伝播燃焼炎によってその表面温度が遠赤外線波長
３μｍｍ〜１５μ論のうちのある指定範囲で、かつ、そ
の指定範囲の変動幅が十分小さくなるよう、たとえば、
略３０℃以内となるような長さとしたものである。

上記燃焼管を所定の長さとし、その形状が直線状、Ｕ字
状又は蛇行状のものを一定の間隔を存して並列状に配置
するほか、その形状が環状又は螺旋状の環状燃焼管を一
定の間隔を存して積層状に配置して遠赤外線ヒータによ
る乾燥機等を構成するものである。

また、上記遠赤外線ヒータによる乾燥機等において、燃
焼管をフレキシブルチューブとするは力＼各々の燃焼管
における伝播燃焼炎の流れ方向が交互になるよう配置す
ると効果的である。

〔作　　　用〕

上記構成としたこの発明によるガス伝播燃焼炎利用の遠
赤外線ヒータにあっては、ガス伝播燃焼器の燃焼管の長
さを希望する遠赤外線波長で、しかも、その変動幅を所
定範囲に納まるようにしたから、燃焼管の表面温度を常
時安定した遠赤外線波長の照射温度となすとともに、燃
焼管の長さ方向の各部から変動のない均質な遠赤外線波
長が得られる。

上記燃焼管の各種形状のものを並列状又は積層状に配置
してこれらの総合パワーを乾燥等に供し、また、燃焼管
をフレキシブルチューブとすることによりその形状が自
由に変換できるため放熱効果は倍加し、伝播燃焼炎の流
れ方向が交互になるよう配置すると、指定範囲の変動幅
が相殺されるため斑のない各部均質な放熱が得られるも
のである。

〔実　施　例〕

以下この発明によるガス伝播燃焼炎利用の遠赤外線ヒー
タを乾燥機に適用した実施例について図面を参照して説
明する。

ガス伝播燃焼器は、第１図に例示されているように、燃
焼管１の上流側、すなわち、基端消火位置Ａに火炎消火
時における火炎流ａの流速を急激に変化させて遮壁をつ
（り消火を迅速、確実ならしめるための狭窄部２を設け
るとともに、該狭窄部２の前流側に混合管３を接続し、
かつ、該混合管３にはメインガスバルブ４、ガスガバナ
５、ガスノズル６を備えたガス供給管７と、メインエア
ーバルブ８、エアーガバナ９、エアーノズル１０ｔ−備
えたエアー供給管１１を接続して燃料ガスと燃焼用空気
が混合管３内で混合されるようになし、燃焼管１の下流
側、すなわち、先端点火位置Ｂにはセラミックスヒータ
等の点火用熱源１２を臨設し、該点火用熱源１２の後流
側に排気管１３を設けた構成となっており、その燃焼メ
カニズムは、ガス供給管７からの燃料ガスとエアー供給
管１１からの燃焼用空気が混合管３で混合され、その混
合気が混合管３から狭窄部２を通って燃焼管ｌ内へ送給
されると、混合気は燃焼管１内を上流側から下流側へ流
れ、該混合気の先端部が先端点火位置Ｂにまで達すると
点火用熱源１２でこれに点火され混合気は先端側から燃
焼を始めその火炎流は燃焼管１内を下流側から上流側へ
流れて火炎伝播燃焼を行い燃焼管１の各部を均等に加熱
する。火炎流の終端部が基端消火位置Ａの狭窄部２に至
ると、狭窄部２で遮壁をつくり火炎流の流速に急激な変
化を与えてその消火を迅速、確実に行い、次のサイクル
に移行しその給気動作で先のサイクルの燃焼管１内にあ
る燃焼排気ガスを下流側へ押し出し排気管１３を介して
器外へ放出するという火炎伝播燃焼動作を連続的にくり
返すもので、上記給気及び排気、点火、燃焼、消火のサ
イクルを連続的にくり返して１サイクルごとにその火炎
面が燃焼管内を伝播する燃焼方式のもとに燃焼管の各部
を伝播燃焼炎によって均等に加熱するものである。

上記ガス伝播燃焼器において、燃焼管ｌを伝播燃焼炎に
よってその表面温度が遠赤外線波長３μｍｍ〜１５μ腫
のうちのある指定範囲で、かつ、その指定範囲の変動幅
が十分小さくなるよう、たとえば、略３０℃以内となる
ような長さｌに構成して、燃焼管ｌの表面に安定した遠
赤外線波長の照射温度（たとえば、２５０℃）が得られ
るようになすとともに、燃焼管１の長さ方向にわたり変
動のない均質な遠赤外線波長（たとえば、６μ■を中心
とする範囲）が得られるようになしている。ここで、燃
焼管１の長さ２を指定範囲の変動幅が十分小さくなるよ
う、たとえば、略３０℃以内となるようにしたのは、第
５図に例示したように、燃焼管ｌの表面温度が点火位置
Ａから消火位置Ｂに至るに従い低くなる傾向にあるが、
この傾向は長さｌが長くなる程小さくなる。そこで火炎
Ｎａの移動速度の変化をも考慮してｊ！＝２．５ｍのと
き燃焼管１の各部から照射される遠赤外線波長の実用上
使用できる変化幅は略２０℃〜３０℃だからである。な
お、燃焼管ｌの径の変換は燃焼炎のパワーに影響する。

燃焼管ｌとして直線管（第１図参照）Ｕ字管（第７図参
照）又は蛇行管（第８図参照）を用い、これらを一定の
間隔を存して、たとえば、背部に反射板１４を有する箱
形機体１５内に並列状に配置して第２図に例示したよう
な遠赤外線ヒータによる乾燥機を構成するほか、燃焼管
１として環状管又は螺旋管を用い、これらを一定の間隔
を存してたとえば、蓋付き外殻１６内に設置せる乾燥物
を収納するケース１７の外周部に積層状に配置して第３
図に例示したような遠赤外線ヒータによる乾燥機を構成
するものであるが、各々の燃焼管１は第１図に例示した
ような単体を必要な数だけ設け、安全装置として、たと
えば、セラミックスヒータ等の点火用熱源１２が不作動
のときはガス供給管７及びエアー供給管１１のメインパ
ルプ４，８を閉じてその安全を期すほか、運転中に１つ
の燃焼管ｌが停止しても他は停止しないよう制御するも
のである。

なお、上記乾燥機において、遠赤外線波長の指定範囲は
燃焼管ｌの径と長さを変換して設定するか、燃焼管１の
ピッチを変換して設定することにより使用目的に最適な
遠赤外線波長が自由に選択できるものであるが、ここで
、燃焼管１の径の大小はインプットの大小となり、燃焼
管１の長さの大小は表面温度の大小となるためその受熱
量の調整ができ、また、燃焼管１のピッチの大小変換は
総合パワーの大小調整となるが、ピッチ変換に代えて燃
焼管１を作動するものと作動しないものに切換えて使用
しても受熱量の調整が能力調整と併せ行いうるものであ
る。

さらに、燃焼管１をフレキシブルチューブとすると（第
６図参照）その形状が自由に変換できるため放熱効果を
最大限にまで高めることができ、燃焼管１の火炎面の流
れ方向が交互となると、指定範囲の変動幅（第５図参照
）が相殺されて放熱機がなくなり各部均等な遠赤外線波
長の照射温度が得られるものである。

なお、燃焼管１の表面に輻射率を高める任意の部材をコ
ーティングすると、さらに効率のよい遠赤外線波長が得
られる。また、上記実施例では、この発明の遠赤外線ヒ
ータを乾燥機に適用した力（その他各種の暖房機、業務
用の焼物機、サウナ風呂等にも適用できるは勿論である
。

〔発明の効果〕

ガス伝播燃焼器は、燃焼管内を給気及び排気、点火、燃
焼、消火のサイクルを連続的にくり返してその火炎面が
伝播する燃焼方式であるため、燃焼管の表面温度は４０
０℃〜５００°Ｃが限度である。

そこで、請求項１記載の発明は、燃焼管の長さを希望す
る遠赤外線波長で、しかも、その変動幅を所定範囲に納
まるようにしたから、常に安定した遠赤外線波長を照射
し、燃焼管の長さ方向の変動もない、したがって、たと
えば、請求項２〜７記載の発明を乾燥機に適用した場合
、遠赤外線の波長範囲が自由に選択できることと相まっ
て遠赤外線波長の照射による乾燥が効果的に行いうるも
のである。

また、請求項８記載の発明においては、燃焼管の形状変
換が自由であるから使用目的に応じた最大限の放熱効果
が得られ、請求項９記載の発明にあっては、指定範囲の
変動幅が相殺されるため各部均質な遠赤外線波長の照射
温度が得られ効果的である。

さらに、遠赤外線波長の照射にガス伝播燃焼器を用いた
ので、その作動は適確で、誤動作はなく、常時安定した
照射温度が得られ、乾燥機等に適用した場合その構造も
極めて簡単となる。

しかして、この発明によるガス伝播燃焼炎利用の遠赤外
線ヒータは、上記各々の請求項の特徴を活かし、たとえ
ば、ライン上を流れる織物地（反物）等の仕上げ乾燥、
せんべい、ビスケット、かまぼこ、コーヒー、お茶等の
各種食品類の乾燥機又は各種暖房機、サウナ風呂等の遠
赤外線利用の各種機器類に適用して有益なものである。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明のガス伝播燃焼炎利用の遠赤外線ヒー
タに用いるガス伝播燃焼器の一例を示した断面図、第２
図及び第３図は遠赤外線ヒータを乾燥機に適用した正面
図及び斜視図、第４図は第２図のｘ−Ｘ断面図、第５図
は指定範囲の変動幅の一例を示した説明図、第６図は燃
焼管をフレキシブルチェープとした乾燥機の正面図、第
７図及び第８図は燃焼管の形状をＵ字状及び蛇行状とし
た場合の平面図である。 １・・・燃焼管、！・・・燃焼管の長さ。 第２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　ガス伝播燃焼器の燃焼管（１）を伝播燃焼炎によっ
   てその表面温度が遠赤外線波長３μｍｍ〜１５μｍｍの
   うちのある指定範囲で、かつ、その指定範囲の変動幅が
   十分小さくなるような長さ（ｌ）としたことを特徴とす
   るガス伝播燃焼炎利用の遠赤外線ヒータ。 ２　所定の長さ（ｌ）の燃焼管（１）を一定の間隔を存
   して並列状に配置した請求項１記載のガス伝播燃焼炎利
   用の遠赤外線ヒータ。 ３　燃焼管（１）が直線管である請求項２記載のガス伝
   播燃焼炎利用の遠赤外線ヒータ。 ４　燃焼管（１）がＵ字管である請求項２記載のガス伝
   播燃焼炎利用の遠赤外線ヒータ。 ５　燃焼管（１）が蛇行管である請求項２記載のガス伝
   播燃焼炎利用の遠赤外線ヒータ。 ６　複数個の環状燃焼管（１）を一定の間隔を存して積
   層状に配置した請求項１記載のガス伝播燃焼炎利用の遠
   赤外線ヒータ。 ７　環状燃焼管（１）が螺旋管である請求項６記載のガ
   ス伝播燃焼炎利用の遠赤外線ヒータ。 ８　燃焼管（１）をフレキシブルチューブとした請求項
   １、２又は６記載のガス伝播燃焼炎利用の遠赤外線ヒー
   タ。 ９　燃焼管（１）の燃焼炎の流れ方向が交互になるよう
   配置した請求項２又は６記載のガス伝播燃焼炎利用の遠
   赤外線ヒータ。