JPH0327278Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［考案の目的］ （産業上の利用分野） この考案は被加熱物を流動層によつて加熱する
流動層炉に関する。

（従来の技術） 従来から乾燥、焼却、焼成、焙焼、還元、金属
の熱処理等を行う場合には一般に流動層炉が用い
られている。

このような従来の流動層炉として、例えば第５
図に示すようなものが知られている（特公昭57−
42837号公報参照）。第５図において、１０１は流
動層炉の本体であり、この本体１０１の内周側壁
には電気ヒーター１０２が設けられている。ま
た、本体１０１内には散気板１０３が設けられて
上下の室１０４，１０５に分離され、散気板１０
３の上の室内１０４にはアルミナ（Al₂O₃）やジ
ルコンサンド（ZrSiO₄）等の粒状加熱媒体１０
５が入れられており、また散気板１０３の下の室
１０５には加圧ガスが供給される加圧ガス室１０
５となつており、この加圧室１０５にはガス供給
管１０７が開口している。粒状加熱媒体１０６に
は被通気性材、例えば金属やセラミツク等からな
る容器１０８が粒状加熱媒体１０６の中に浸漬さ
れている。また、この容器１０８はガス室１０９
と物品収容室１１０とに分離され、ガス室１０９
にはガス供給管１１１が開口し、物品収容室１１
０には被加熱物１１２が収容されるとともに排気
管１１３が開口している。

このようにして、本体１０１の室１０４内に配
置された被加熱物１１２は、電気ヒーター１０２
によつて加熱される。このとき、ガス供給管１０
７から加圧ガスが加圧ガス室１０５に供給され、
この加圧ガスを散気板１０３から上の室１０４の
粒状加熱媒体へ噴出させて、被加熱物１１２を均
一に加熱するようにしている。

（考案が解決しようとする課題） しかしながら、このような従来の流動層炉にあ
つては、被加熱物１１２を均一に加熱するために
加圧ガスを散気板１０３から上の室１０４の粒状
加熱媒体１０６へ噴出させていたが、このように
加圧ガスを上方へ噴出させるだけではこの粒状加
熱媒体１０６は十分に撹拌されていなかつた。こ
のため、粒状加熱媒体１０６は均一に加熱され
ず、また熱効率も悪かつた。したがつて、被加熱
物１１２はこの粒状加熱媒体１０６によつて均一
にかつ熱効率に加熱されないという問題点があつ
た。

また、加圧ガスを散気板１０３から上方の室１
０４の粒状加熱媒体１０６へ向けて、すなわち粒
状加熱媒体１１６の表面に向けて噴出させている
ので、この粒状加熱媒体１０６はこの表面がポコ
ポコと波立つてしまうこととなつていた。このた
め、被加熱物１１２として耕耘爪の基端部等を焼
き戻すために、この耕耘爪の基端部のみを粒状加
熱媒体に直接浸漬すると、ポコポコと波立つ粒状
加熱媒体が耕耘爪の刃部にも当つてしまい、基端
部のみを焼き戻すことができないという問題点が
あつた。

さらに、電熱ヒータ１０２が設けられた本体１
０１に直接露出しているために、この散気板１０
３が金属、セラミツク製であると、熱膨張やヒー
トシヨツクなどで疲労劣化してしまうという問題
点もあつた。

そこで、流動層炉の本体に容器を配設し、この
容器内に粒状加熱媒体を入れ、この粒状加熱媒体
の中に加圧された気体を案内するノズルパイプを
埋設したものが考えられる。第６図に示すよう
に、このノズルパイプ１２１は容器内１２２を周
回させて、ノズルパイプ１２１の一端面１２３と
他端面１２４とを一般的には相互に垂直な側端壁
しているものが考えられる。加熱・加圧された空
気によつて、ノズルパイプ１２１は矢印AB方向
に熱膨脹することになるが、この熱膨張は一端面
１２３と他端面１２４の円の間で吸収する。とこ
ろが、一端面１２３と他端面１２４との間の粒状
加熱媒体１２５は、側端壁が垂直になつている
と、ノズルパイプ１２１の側方へは押しやられず
そのままこの間に位置することになる。一端面１
２３と他端面１２４との間に粒状加熱媒体１２５
がそのまま位置すると、ノズルパイプ１２１の熱
膨張によつて、この一端面１２３と他端面１２４
とが内方へ曲つたり、このノズルパイプ１２１に
内部応力が発生したりして、ノズルパイプ１２１
の耐久性が低下することになる。また、粒状加熱
媒体１２５は部分的によく撹拌されないことにな
る。

［考案の構成］ （課題を解決するための手段） このような問題点を解決するために、この考案
にあつては、燃焼室内に配設される容器と、この
容器内に入れられ被加熱物を加熱するための粒状
加熱媒体と、この粒状加熱媒体に埋設され加圧さ
れた気体を案内する通路部材と、この通路部材か
ら加圧された気体を前記容器の下半部に向けて噴
出するための噴孔とを備え、前記通路部材を周回
させて、この通路部材の一端面と他端面とを合わ
せた構成とし、この一端面または他端面の少くと
も一つに噴孔を形成し端面の形状を工夫した構成
とするものである。

（作用） 被加熱物の一部分を加熱するために、この一部
分を粒状加熱媒体に浸漬する。容器を加熱し、ま
た加熱・加圧された気体をノズルパイプに圧送す
る。圧送された空気は噴孔から容器の下半部に向
けて噴出し、この下半部の壁面によつていろいろ
な方向にさらに飛散して、粒状加熱媒体を撹拌す
る。撹拌された粒状加熱媒体は、ムラなく均一
に、熱効率よく加熱され、またその表面が波立つ
ことがない。したがつて、被加熱物は浸漬されな
い他の部分が加熱されてしまうことはなく、この
一部分のみがムラなく均一にかつ高熱効率で加熱
される。

加えて、一端面または他端面の少くとも一つに
噴孔を形成したので、一端面と他端面との間の粒
状加熱媒体はこの側方へ押しやられる。

また端面は傾斜しているので膨張により相互干
渉がない。

（実施例） 以下、この考案を図面に基づいて説明する。第
１図および第２図はこの考案に係る流動層炉の一
実施例を示す図である。

まず、構成を説明する。第１図において、１は
断面略正方形のものを周回させて全体を略円環状
のものとした炉本体であり、この炉本体１の上面
には開口部２が設けられている。また、炉本体の
内側であつて内周側壁および外周側壁にはそれぞ
れ電熱ヒータ３（他にはガス加熱バーナー等）が
設けられ、この内部は燃焼室４となつている。燃
焼室４には、断面略半楕円状の曲面のものを炉本
体１と同じく周回させて全体を略円環状のものと
した容器５（レトルト）であり、金属やセラミツ
ク等の非通気性材からなつている。容器５は炉本
体１の開口部２から入れられ、この縁部５ａが開
口部２に係止されることにより燃焼室４内に配設
されている。容器５の中にはアルミナ（Al₂O₃）
やジルコンサンド（ZrSiO₄）等の粒状加熱媒体
６が入れられており、この粒状加熱媒体６には通
路部材としてのノズルパイプ７が埋設されてい
る。

ノズルパイプ７は断面略円形のものを周回させ
て、第２図に示すようにこのノブルパイプ７の端
面１１と他端面１２を合わせた構成としている。
このように、ノズルパイプ７は、一体化して全体
を略円環状のものとせずに、一端面１１と他端面
１２とを合わせる構成とすることにより、ノズル
パイプ７の熱膨張をこの一端面１１と他端面１２
との間で吸収している。ノズルパイプ７の一端面
１１および他端面１２はそれぞれ平行に傾斜した
側端壁となつており、一端面１１および他端面１
２には複数の噴孔１３が形成されている。また、
ノズルパイプ７は、加熱・加圧された空気の供給
源からこの空気をノズルパイプ７に導入するため
に、容器５の上方の開口部５ｃから伸設された導
入管（図示せず）と連結している。このため加
熱・加圧された空気は導入管からノズルパイプ７
に導入される。ノズルパイプ７の下半分部には放
射方向に小径の噴孔８が形成され、この噴孔８か
ら加熱・加圧された空気が容器の下半部５ｂに向
けて噴出される。

次に、作用を説明する。耕耘爪の刃部は硬化さ
せて、一方耕耘爪ホルダに嵌着される基端部は硬
さを下げて粘り強くする必要がある。このため、
耕耘爪の刃部は焼入れしたままの状態にして、こ
の基端部のみを焼き戻す。すなわち、耕耘爪９の
基端部９ａのみを、被加熱物として粒状加熱媒体
６の中に浸漬する。加熱３によつて容器５を加熱
し、また加熱・加圧された空気を供給源から導入
管を介してノズルパイプ７に導入し、このの噴孔
８から容器５の曲面からなる下半部５ｂに向けて
噴出させる。このため、加熱・加圧された空気は
下半部５ｂの曲面に当たつて、いろいろな方向に
向けてさらに飛散して、粒状加熱媒体６を撹拌す
る。噴出した空気が容器５の下半部５ｂに当たる
ときに、この空気は加熱３によつてさらに高熱に
加熱された下半部５ｂの壁面と熱交換を行う。

このため、噴出した空気によつて撹拌される粒
状加熱媒体６は、ムラなく均一に、熱効率よく加
熱される。また、粒状加熱媒体６は加熱・加圧さ
れた空気が、直接粒状加熱媒体６の表面に向かず
に下半部５ａに向けて噴出するだけなので、粒状
加熱媒体６の表面がポコポコと波立つてしまうこ
とはない。したがつて、耕耘爪９は波立つ粒状加
熱媒体６の表面によつてその刃部９ｂをも加熱さ
れて焼き戻されてしまうことはなく、基端部９ａ
のみがムラなく均一にかつ高い熱効率で焼き戻さ
れる。さらに、金属やセラミツク等からなるノズ
ルパイプ７は粒状加熱媒体６の中に埋設されてい
るので、燃焼室４に直接噴出していないことにな
り、このノズルパイプ７が熱膨張やヒートシヨツ
ク等で疲労劣化してしまうことはない。

またこの考案にあつては、一端面１１に多数の
噴孔１３を設けたので、ノズルパイプ７が矢印
CD方向に熱膨脹しても、一端面１１と他端面１
２との間の粒状加熱媒体６は、一端面１１および
他端面１２に設けられた噴孔１３によつてノズル
パイプ７の側方へ押しやられるとともに、傾斜し
た一端面１１および他端面１２によつてノズルパ
イプ７の側方へ押しやられる。したがつて、一端
面１１と他端面１２とが内方へ曲つたりせず、ま
たこのノズルパイプ７に内部応力も発生せず、ノ
ズルパイプ７の耐久性は向上することになる。ま
た、一端面１１および他端面１２の噴孔１３から
噴出する空気によつて、粒状加熱媒体６はさらに
よく撹拌され、この粒状加熱媒体６は、さらにム
ラなく均一に、熱効率よく加熱される。なお、一
端面１１と他端面１２とは傾斜しているので、ノ
ズルパイプ７が大きく熱膨張しても、この一端面
１１と他端面１２とが互い違いになることにより
この熱膨張は吸収される。

次に、ノズルパイプの一端面と他端面との他の
実施例を第４図および第５図に示す。第４図に示
す実施例は、一端面２１および他端面２２の側端
壁がそれぞれ外向へ向つた半球面となつており、
この下半部には噴孔２３が多数設けられている。
第５図に示す実施例は、一端面２５および他端面
２６の端壁がそれぞれ内側へ向つた断面半円状と
なつており上半部には噴孔２７が多数設けられて
いる。なお、上記実施例にあつては、ノズルパイ
プを周回させて、この一端面と他端面を合わせる
構成とし、すなわち円環状のノズルパイプを１ケ
所切断する形としたが、複数ケ所切断する形とし
てもよい。

［考案の効果］ 以上説明したように、この考案によれば加圧さ
れた気体を通路部材の噴孔から容器の下半部に向
けて噴出させて粒状加熱媒体を撹拌し、この粒状
加熱媒体によつて被加熱物を加熱するようにした
ので、この被加熱物は均一かつ熱効率よく加熱さ
れる。また、粒状加熱媒体の表面が波立つことが
ないので、被加熱物の一部分のみを加熱しようと
してこの一部分のみを浸漬しても、浸漬されない
他の部分までもが加熱されてしまうことはない。
さらに、加圧された気体を案内する通路部材は粒
状加熱媒体に埋設されているので、この通路部材
が熱膨張やヒートシヨツク等で疲労劣化してしま
うことはない。

加えて、一端面または他端面の少くとも一つに
噴孔を形成したので、一端面と他端面との間の粒
状加熱媒体はこの側方へ押しやられる。したがつ
て、通路部材の耐久性は向上し、また粒状加熱媒
体はさらにムラなく均一に、熱効率よく加熱され
る。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図はこの考案に係る流動層炉
の一実施例を示す図であり、第１図はこの流動層
炉の断面図、第２図は通路部材の一端面および他
端面を示す側面図、第３図および第４図はそれぞ
れ通路部材の一端面および他端面の他の実施例を
示す側面図である。第５図は従来の流動層炉を示
した断面図であり、第６図は考えられる流動層炉
の要部側面図である。 ４……燃焼室、５……容器、６……粒状加熱媒
体、７……通路部材（ノズルパイプ）、８……噴
孔、１１……一端面、１２……他端面、１３……
噴孔。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 燃焼室内に配設される容器と、この容器内に入
   れられ被加熱物を加熱するための粒状加熱媒体
   と、この粒状加熱媒体に埋設され加圧された気体
   を案内する通路部材と、この通路部材から加圧さ
   れた気体を前記容器の下半部に向けて噴出するた
   めの噴孔とを備え、前記通路部材を周回させて、
   この通路部材の一端面と他端面とを合わせた構成
   とし、この一端面または他端面の少くとも一つに
   噴孔を形成し端面が相互に直角平行でない形状に
   したことを特徴とする流動層炉。