JPH0375488A - 多孔性放射壁を有する加熱マントル - 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」 この発明はレトルト炉を加熱するためのガス燃焼式加熱
マントルに関するもので、特に炉への熱供給を効率よく
するために燃焼ガスのための通り道を与えることが可能
な多孔性壁を有する加熱マントルに関するものである。

「従来技術」 従来から、ガス燃焼式加熱マントル（ ｇａｓｕ−ｆｉｒｅｄ　ｈｅａｔｉｎｇ　ｍａｎｔｌｅ
）はりアクタ−における無機化学分野と同様に金属およ
び合金の処理加工に関連した金属加工工業において数多
く利用、されている。

しかし、従来の加熱マントルはマントルからレトルトへ
の熱伝導率が悪いことから、利用される分野が限定され
ていた。

一般に、ガス燃焼式加熱マントルはレトルト溶炉器を覆
うようにして設けられており、小さな空間内で効率よく
加熱を行なうように設計されている。

一般に、マントルはスチールシェルからなり、このシェ
ルのなかに絶縁反射板が配列されている。

また、この絶縁反射板はダメージを防ぐことを目的とし
て直接燃焼フレームと離間して設けられている。このよ
うな構成では、熱は２つの機構によってレトルトに運ば
れる。すなわち、第１の機構は、放熱器によって燃焼気
体の熱が内側マントル壁およびレトルト炉壁に運ばれる
。第２の機構は、内側マントル壁からレトルト炉壁への
放射によって運ばれる。

しかし、このようなガス燃焼式加熱マントルは、温度１
２０００Ｆでは低温であるために熱伝導率が低い。また
、対流性熱伝導率は低気体粘度のため一般に低い。よっ
て、この燃焼は全体的に低い熱伝導率を伴う。１４００
０Ｆ以上では、マントル壁からの放射による熱伝導は高
い率で起こるが、マントル壁に対する対流率は低くい。

このことは全体的な熱伝導率の限定段階となっており、
これによって全体的な伝導率は低い。

一般に、この加熱マントルの熱伝導率は温度および気体
流動率に依存しており、５−１５　ＢＴＵ／ｓｅｑ。

ｆｔ、　−ｈｒ、。Ｆである。

「発明が解決しようとする課題」 上記従来技術の欠点から、本発明の目的の一つは全体的
な熱伝導率が改善されて、温度および気体流動率が５−
１５　ＢＴＵ／ｓｅｑ、　ｆｔ、　−ｈｒ、’Ｆの範囲
内にある加熱マントルを提供することである。

「課題を解決するための手段」」 上記課題を解決するために、一体化された対流および放
射過程によって改良された革新的な熱伝導装置の幾何学
的な配置をなすようにした。

すなわち、加熱マントルに小部屋（チェンバー）を有す
るほぞ穴（ハウジング）を設けた。このほぞ穴は燃焼物
を保持するレトルトまたは炉によって囲まれている。ま
た、このレトルトとチェンバーとの間に多孔性壁を設け
た。この多孔性壁は燃焼のための燃焼気体を供給するた
めの通路上に設けられている。このように多孔性壁が配
設されることによって、孔を通過する気体によって対流
加熱がなされ、レトルト方向に向いた表面からレトルト
の表面へ向けて熱を放射する。なぜなら、多孔性壁と気
体との大きな接触面によって、多孔性壁は高い熱伝導率
でもって加熱され、高い熱伝導率でもってレトルト壁に
放射されることができる。

さらに、壁に気体が流入するための面は多孔性壁の面を
透過する燃焼気体の温度と実質的に同温に加熱されるよ
うにした。なぜなら、熱伝導の対流機構は、一般に熱伝
導率限定段階であり、多孔性壁の表面との接触面積の大
きさに依存して熱伝導率は高くなる。これによって、一
連の対流／放射機構をより高い全体的な熱伝導率でもっ
て進行させる。

本発明では、２つの加熱過程を実行するようにした。

第１の過程では、燃焼気体は多孔性壁を通過してそれを
高い対流速度でもって加熱する。

第２の過程は気体はレトルトに対して熱を放射する・ この熱放射は、特に１２０００Ｆ以上の熱を放射するも
のなので、マントルの全体的な熱伝導特性を改善する。

　また、この過程は多孔柱壁放射過程と呼ばれる。また
は、単に２５−６０　ＢＴＵ／ｓｅｑ、　ｆｔ。

−ｈｒ、。Ｆの範囲の熱伝導能の結果で示される。

「実施例」 本発明を実施例にもとづいてより詳細に説明する。

第１図ないし第３図の図中符号１０は加熱マントルを示
す。　この加熱マントル１０はスチールシェル２４の内
側に絶縁物質からなるほぞ穴１２を有する。このほぞ穴
１２は外壁１６によって内側チェンバー１４を限定する
。

チェンバー１４は上部を開口部２０を有するキャップ１
８によって閉ざされている。チェンバーはまた、下部ほ
ぞ穴２７によって形成された床２２を有する。下部ほぞ
穴２７は円筒状保護壁３２を形成する。保護壁３２と外
壁１６とは下部チェンバー３６への環状通路３４を限定
する。ひとつまたはそれ以上のバーナーシステム３８は
下部チェンバー３６に燃焼気体を導入するために配設さ
れている。

保護壁３２のなかの床２２に支持されて、処理すべき原
料を保持するためのレトルト器４０がある。レトルト器
４０の内部はレトルト内で処理される原料の導入および
（又は）排出のためのパイプ２６と連通している。開口
部２８とパイプ２６との間にはバッキンググランドシー
ル（シーリングガスケット）３０が設けられており、こ
れによってチェンバー１４からの漏出気体の加熱および
燃焼を防ぐ。

レトルトはキャップ１８を貫通した開口部２０に延びて
いる。開口部２０は図中符号４４の所でレトルトの周囲
を密閉させている。このレトルトは外壁４６を有する。

チェンバー１４において、レトルト外壁４６と壁１６と
の間には多孔性円筒状壁４８があり、この壁４８は効果
的にチェンバー１４を２つの環状部位に分割する。第一
の部位１４°はレトルト壁４６と多孔性壁４８との間を
限定し、第２の部位１４”は第１の部位１４”の周囲に
同心円的に配設されている。排出口５０は第２の部位１
４”に結合している。

好ましくは、多孔性壁４８は溝５４によって仕切られて
いる。この溝５４はカップ１８内に形成されている。ほ
ぞ穴１２およびカップ１８の構成はフランジ５２によっ
て補助されており、このフランジ５２はこれら２つの部
分を連結する。

つぎに、この加熱マントルの操作方法を説明する。レト
ルト器４０内に原料を置いた後、バーナーシステム３８
を稼働させることによって、この原料を燃焼して下部チ
ェンバー３６に高温の燃焼気体を導入する。一般にこの
燃焼気体は１００００Ｆから２７００°Ｆの範囲内であ
る。燃焼気体は環状通路３４を通って下部チェンバー３
６から内側または第１のチェンバー部位１４°に向けて
流動する。

この第１チェンバー部位１４’　の入り口において、気
体は大変熱いことからレトルト壁は保護壁３２によって
この高熱から保護されている。燃焼気体は内側チェンバ
ー部位１４°から多孔性壁４８を通って第２チェンバー
部位１４”に導入される。

その後、排出口５０から排出される。気体はレトルト４
２の方向に向けられた壁面を通過するので、壁は実質的
に燃焼気体と同温に熱せられる。よって、この多孔性壁
面はレトルト壁に向けて放熱する。

グ）が形成されている。このほぞ穴は燃焼物を保持する
レトルトまたは炉によって囲まれている。

このレトルトとチェンバーとの間には多孔性壁が存在し
、この多孔性壁は燃焼のための燃焼気体を供給するため
の通路上に設けられている。このように多孔性壁が配設
されているので、孔を通過する気体によって対流加熱さ
れ、レトルト方向に向いた表面からレトルトの表面へ向
けて熱を放射する。

また本発明では、２つの加熱過程が実行される。

第１の過程では、燃焼気体は多孔性壁を通過してそれを
高い対流速度でもって加熱する。第２の過程は気体はレ
トルトに対して熱を放射する。この熱放射は、特に１２
０００Ｆ以上の熱を放射するものなので、マントルの全
体的な熱伝導特性を改善する。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図は本発明にもとづく加熱マントルの
構成を示す図で、第１図は縦断面図、第２図は第１図の
２−２線に沿う断面図、第３図は部分断面図である。 １０、、、加熱マントル、 １２、、、ほぞ穴（ハウジング）、 １４、、、チェンバー １８、、、キャップ（蓋）、 ２４、、、スチールシェル、 ３０、、、バッキンググランドシール（シーリングガス
ケット）、 ４０、、、レトルト器。

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. （１）原料加熱のための加熱マントルであって、原料を
   保持するための保持部材と、前記保持部材を実質的に覆
   うチェンバーを限定するほぞ穴と、事前に選択された通
   路内の前記チェンバーを通って供給される供給加熱気体
   源と、前記加熱気体の受取と前記原料保持手段歩行への
   熱放射とのための前記通路内の前記チェンバーに配設さ
   れた多孔性壁とからなることを特徴とする加熱マントル
   。
2. （２）請求の範囲第１項記載の加熱マントルであって、
   前記多孔性壁は前記チェンバーを二分して第１チェンバ
   ー部位と第２チェンバー部位とを形成し、前記第１チェ
   ンバー部位は前記多孔性壁と前記原料保持手段との間に
   配設されたもので、また前記第２チェンバー部位は前記
   多孔性壁と前記ほぞ穴との間に配設されたものであるこ
   とを特徴とする加熱マントル。
3. （３）請求の範囲第２項記載の加熱マントルであって、
   前記気体は前記多孔性壁を透過して前記第１チェンバー
   部位から前記第２チェンバー部位へ連続的に流入するこ
   とを特徴とする加熱マントル。
4. （４）請求の範囲第１項記載の加熱マントルであって、
   前記多孔性壁は前記通路内に配設されており、これによ
   って前記気体が前記多孔性壁を透過することを特徴とす
   る加熱マントル。
5. （５）請求の範囲第１項記載の加熱マントルであって、
   前記加熱気体を前記チェンバーに導くための導入路と、
   前記加熱気体から前記原料保持部材を保護するための前
   記導入路に近接して設けられた保護壁とを有することを
   特徴とする加熱マントル。
6. （６）原料を加熱するための加熱マントルであって、チ
   ェンバーを限定するほぞ穴と、前記チェンバー内に実質
   的に同軸にして設けられたレトルトと、加熱気体通路内
   の前記チェンバーへ加熱気体を供給するための炉系統と
   、前記加熱気体の受取と前記レトルト方向への熱放射と
   のための前記通路内の前記チェンバーに配設された多孔
   性壁とからなることを特徴とする加熱マントル。
7. （７）請求の範囲第６項記載の加熱マントルであって、
   前記チェンバーは円筒状をなし、また前記レトルトは前
   記チェンバーの縦長方向に添って配設されていることを
   特徴とする加熱マントル。
8. （８）請求の範囲第７項記載の加熱マントルであって、
   前記多孔性壁は前記レトルトの周囲に配設されているこ
   とを特徴とする加熱マントル。
9. （９）請求の範囲第８項記載の加熱マントルであって、
   前記多孔性壁は前記チェンバーを二分して第１チェンバ
   ー部位と第２チェンバー部位とを形成し、前記気体は前
   記多孔性壁を透過することによって前記第１チェンバー
   から前記第２チェンバーへ流れることを特徴とする加熱
   マントル。
10. （１０）請求の範囲第６項記載の加熱マントルであって
    、気体を燃焼させるために前記炉に連結した燃焼チェン
    バーと、前記燃焼チェンバーと前記多孔性壁との間を連
    結する導入路とを有することを特徴とする加熱マントル
    。
11. （１１）請求の範囲第１項ないし第１１項のうちのいず
    れか一つに記載の加熱マントルであって、前記ほぞ穴は
    前記チェンバーを封じる蓋を有し、また前記多孔性壁は
    気体の流れを封じ込めるために前記蓋によって押しつけ
    られること特徴とする加熱マントル。
12. （１２）請求の範囲第１１項記載の加熱マントルであっ
    て、前記蓋と前記多孔性壁との間に配設されたシーリン
    グガスケットを有することを特徴とする加熱マントル。
13. （１３）原料を加熱するための方法であって、この方法
    は 多孔性壁を加熱気体の対流によって高温に熱するために
    前記加熱気体が前記多孔性壁を透過する過程と、 前記多孔性壁からの放熱によって前記原料を加熱する過
    程とからなる原料加熱方法。
14. （１４）請求の範囲第１３項記載の方法であって、前記
    多孔性壁は前記原料の周囲に同心円的に配設され、かつ
    前記気体は前記原料と前記多孔性壁との間の空隙から前
    記多孔性壁へ通過することを特徴とする原料加熱方法。