JPH04504302A - ラジエターチューブ一体化暖房装置 - 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】 懸圀紐 ラジェターチューブ一体化暖房装置 立型９茸夙 本発明は工業用途の建物の暖房装置の技術分野一般に関するものであり、より詳 細には、ラジェターチューブを一体化した形式のガス暖房装置に関するものであ る。ラジェターチューブを一体化した装置は工業用途および商業用途の建物の暖 房に広く用いられている。それらはその建物の中で、ある高さに吊されているこ とが最も多い。また、仕切の壁などに取付けられていることもある。これらの装 置は低温の赤外線を放射し、全体および部分的な暖房に用いられる。

従来技術 従来の第一形式に係る装置は、１つの熱循環路から成り、その循環路は一般には ひとつのチューブであり、その形と寸法は暖房すべき空間の形と体積に合わせで ある。そのような装置においては、幅が大きくなり、３０メ一トル程度になり得 る。まさにその長さのために、建物内での可能な限りの均一な熱放射を保つため には、少なくともひとつのバーナーをもつ加熱ユニットを熱循環路に沿って複数 配置することが必要になる。この装置には、強制的にガスを排気するエクストラ クタが循環路の終点に取付けられていて質のよい燃焼ガスが首尾よく循環するよ うにしている。これらの装置は設置の際の取り扱いが難しい。それは、解体不能 であるために装置が複雑であること、および、標準型にあてはまらないという特 殊性による。さらに、これらの装置では、熱循環路に沿って温度を調節すること ができない。

これらの欠点を解消するために、暖房すべき建物全体に渡ってほぼ規則的に配置 された複数の加熱ユニットをもつラジェターチューブを一体化した暖房装置を作 ることが提案されている。それぞれのユニットはガスバーナーとエクストラクタ をもつ最も重要なブロックを含んでおり、エクストラクタは、エクストラクシラ ンタービンを含んでいる。このバーナーは、高温に耐えるチューブを通じてエク ストラクションブロックに繋がっている。このチューブが厳密な意味でのラジェ ターチューブを構成する。このラジェターチューブは６メートルの長さまで延ば すことができ、バーナーとエクストラクションタービンの間にＵ字型の循環路を つくる。加えて、この加熱装置は一般に、断面がＵ字型の反射ケーシングをも一 つ。この反射ケーシングはラジェターチューブの循環路の上方に配置され、横か ら循環路をカバーする。装置を固定するための組立部品と、加熱ユニットを固定 し吊すためのシステムをもって装置が完成する。

個々の加熱ユニットが複数存在することによって、周囲の温度がモニターできの で、暖房すべき建物内の特別な区域の温度が調節できるようになる。これらの個 々のユニットのサイズが小さいことから、さらに、装置をどこにでも取付けられ るようにしている。この型の装置は、一般にはよく機能していると考えられてい るが、いくつかの欠点をもつ、まず最初に、基本単位のチューブの１つまたは複 数の部分を集合させることによって熱循環路を延長することが望ましい場合に起 こる困難について述べなければならない。

実際、これらの装置は、８から１０メ一トル程度の決まった長さに適するように 作られており、したがって、循環路の延長はバーナーの出力の増加を必要とする 。エクストラクションユニットが存在するにしても、そのようにすることによっ て、チューブの温度が、バーナーの近く、すなわちバーナーの炎がなめる部分で は、６００℃程度といった非常に高い温度になる。従って、ラジェターチューブ 方向の温度の均一性はもはや保証されなくなる。そのために装置の全体としての 熱効率が悪（なり、装置の出力が悪くなる。この欠点は、上述した初期の型の装 置にも見られる。さらにユーザーの快適度にも影響が出る。それは、建物の中の 温度が不均一になるからである。

さらに、バーナーの出力の増大が常にチューブ方向に不均一な温度の上昇に置き 換えられ、赤外線の波長の変化をもたらす限りにおいては、大きな割合で装置の 熱放射を増大させるのは困難であることがわかる。米国特許ＵＳ−Ａ−４５２９ １２３号にも、ラジェターチューブの端と連結したバーナーを含む暖房装置が開 示されている。この装置の場合、チューブの中の、チューブの内表面から離れた ところに、チューブ状の断熱性のスリーブが挿入されている。このような断熱性 のスリーブはある程度、バーナーに隣接した位置におけるチューブ方向の温度の 均一化を促進する。しかし、均一化の効果は不完全であり、スリーブの厚さが一 定である限りは、バーナーの炎によっておこる軸方向の温度勾配を考慮に入れて いない。さらに、容量の大きなバーナーをもつ長大な装置の場合には、相当な長 さの内部スリーブを使うことが必要になり、そうなると、装置のコストも長さに 比例して増えるし、考慮すべき長さに対してチューブの断面積が小さくなるため に、チューブ内部の空気の循環と燃焼に悪影響を及ぼす。

本発明は、前述した装置の欠点を解消すること、および、ラジェターチューブが 作る循環路全体にわたって温度ができる限り均一であるような暖房装置を作るこ とを目的とする。

本発明のもうひとつの目的は、バーナーに隣接する部分のチューブが過度の高温 になるのを避け、また、バーナーの炎が延びることを可能にするような、ラジェ ターチューブを一体化した暖房装置を作ることである。

本発明のもうひとつの目的は、ラジェターチューブを一体化した暖房装置で熱出 力の改良されたものを提案することにある。

本発明のもうひとつの目的は、ラジェターチューブの改良によって、全体として の熱放射線の放出が改良された、ラジェターチューブを一体化した暖房装置を作 ることである。

立型の！約 これらの目的は、次のような暖房装置によって達成される。すなわち、ラジェタ ーチューブを一体化した暖房装置で、建物のある高さのところに吊すか、または 固定されることを意図したものであり、炎を放出するガスバーナーブロックと一 方の端で連結されたラジェターチューブを少なくとも一つもち、そのラジェター チューブの内部は、バーナーブロックとの連結端からラジェターチューブの全長 の内のある割合に当たる長さに渡って、空洞の裏打ちの形態をした少なくとも一 つのモジュールで裏打ちされており、そのモジュールは、ラジェターチューブ内 部の断面積をバーナーブロックとの連結端から次第に大きくすることを意図した 形態であることを特徴とする。

他の様々な特徴は以下の記述に現れる。その時に参照する図は、これに限定され るものではなく、この発明の目的の実施例を示す。

図面の簡単な説服 第１図は、断熱性の反射ケーシングをもった、ラジェターチューブを一体化した 暖房装置の透視法による概観図である。

第２図、第２ａ図、第３図は、本発明の様々な形のものの、ラジェターチューブ のバーナーとの連結部分の縦断面図である。

第４図と第５図は、それぞれ、第２図のＩＶ−ＩＶおよび、第３図のｖ−■の線 に沿って破断して示したラジェターチューブの横断面図である。

第６図と第７図は、二つの異なる実施例を説明する、ラジェターチューブの横断 面の図である。

第８図は横断面を描いた、本発明に従う加熱ユニットの透視図で、チューブはお 互いに少なくとも一部において断熱されている様子を示している。

第９図は本発明に従う熱循環路の端の平面図である。

第１０図と第１１図は、二つのラジェターチューブの間に入れる接続部品の、そ れぞれ、透視図と横断面図である。

好遣Ω叉施例Ω脱朋 第１図は加熱ユニット１を立体分解組立図で示している。加熱ユニット１は。

厳密な意味での加熱部２と断熱反射ケーシング３から成っている。加熱部２は、 主ハウジング４を有しており、この主ハウジング４の中には、加熱ユニットｌを 制御するのに必要ないろいろな部品、すなわち、例えば、電子制御調節回路、安 全電気弁、点火およびモニタリングのシステムなどが配置されている。主ハウジ ング４の脇には、二つの別個のカウリングが設けられているが、それらはバーナ ーブロック５とエクストラクタブロック６であり、それぞれ、厳密な意味でのバ ーナー７と駆動モータを持ったエクストラクションタービンを含んでいる。

このバーナーブロック５とエクストラクションブロック６は閉じた循環路で繋が れている。この閉じた循環路はチューブ状部品から成り、放熱部を形成している 。第１図に示される例においては、この放熱部はＵ字型の循環路をつくっていて 、このＵ字型の循環路は実質的に平行平面上に延びる複数のチューブ状部品８、 ．８．．８．．９．．９□、９．から成っており、また、その両端はそれぞれ、 バーナーブロック５とエクストラクションブロック６に接続している。これらの 様々なチューブ状部品は、お互いに接続され、すなわち端と端を接続されること によって、ラジェターチューブ８．９から成る放熱部をつくっている。この放熱 部はもちろん、はんの限られた数のチューブ状部品８．９から成っていてもよく 、最少二つで十分である。ラジェターチューブ８８と９８の端は、屈曲部ｌＯを 通じて接続されている。第１図に示された例においては、ラジェターチューブは 直線状で円筒状であるが、いろいろな断面をもったチューブが可能であり、また 循環路の形も変え得ることは明らかである。

また、エクストラクシジン用の循環路を持たない暖房装置を考えることも可能で ある。

これらのラジェターチューブ８．９は、当業技術者間で知られているように、特 に高温に耐性の素材でできている。

ラジェターチューブ８．９は、全長に渡って、断熱反射ケーシング３によってカ バーされている。この断熱反射ケーシング３は、ラジェターチューブ８．９を構 成するそれぞれのチューブ状部品に対応して、複数の部品３１．３□、３３から できていてもよい。さらにこのケーシング３は、その断面がＵ字型をしており、 上面３旦、および二つの側面３旦、３旦から成っている。断熱反射ケーシング３ は、チューブ８および９の縦軸Δ、Δ′と同じ方向の軸方向に延び、片方の端に 終端面３亘を持つ。断熱反射ケーシング３は、一方で主ハウジング４、すなわち バーナーブロック５およびエクストラクタブロック６と接合させ、またもう一方 で、なるべく、屈曲部ｌＯに接して配置された留具１２と接合させることを意図 されている。このように断熱反射ケーシング３がラジェターチューブ８．９を部 分的にカバーすることが保証されているため、赤外放射線が優先的に下方向に拡 散することが促進されるようになっている。

加熱ユニットｌを宙吊りの暖房装置として用いる場合には、ラジェターチューブ にサスペンションカラ−１３を取付ける。このサスペンションカラー１３は、ラ ジェターチューブ８．９の周りを掴むように押さえている。従って、例えば、カ ラー１３との組み合わせで、カラー１３の下で、チューブ８．９の下に固定され た、支え棒１４を取付ける必要がある。加熱ユニット１は、吊り具１４によって 吊されている。この吊り具１４は、例えば、断熱反射ケーシング３に直接固定さ れたサポートタブに接続されたケーブルなどのようなものを含んでいる。

ラジェターチューブ８の内部は、バーナー７との直接の関連で、バーナー７と連 結している端から、中空の裏打ちの形状をもったモジエール１５で裏打ちされて いる。この裏打ちは、チューブ８の内面をカバーしており、いろいろな長さにな りつる全長のうちのある割合の部分をカバーするように延びていてもよい。モジ ュール１５は、バーナー７の炎１６が延びる長さと実質的に同じ長さをカバーし ていることが望ましい。もちろん、モジュール１５は、炎１６よりも長（でも短 くてもよい。

モジュール］５は、中空の裏打ちの形状をしていて、ラジェターチューブ８の内 部の寸法にぴったりとあてはまる。このモジュール１５の厚さが、モジュール１ ５の内部の導管１７を決定している。従って、ラジェターチューブ８の内部のモ ジュール１５による裏打ちは、実質的に炎１６の長さに対応する長さにわたって 、チューブ８の内部に変更を加えている。

第２図に示す第一実施例においては、モジュール１５は複数の断面積りデューサ モジュールからなっている。バーナー７に最も近い部分に相当する第一の部分で は、ラジェターチューブ８は三つのモジュール１５＋、１５＊、１５．で裏打ち されている。これら三つのモジュールは同心同軸で、第４図に示すようにそれぞ れお互いに密着している。チューブ８の、上に定義した部分の隣の部分は、二つ のモジュール１５４．１５６で裏打ちされている。これら二つのモジュールは同 心で、お互いに密着している。この第二のシリーズ１５．．１５．は、第一のシ リーズ１５１．１５．．１５３と端と端で接合する位置にある。もう一つ、裏打 ちモジュール１５．が、モジュールの第二のシリーズ１５４．１５ｇに続いて連 続してチューブ８の内面に配置されていてもよい。このようにして、中断の無い 集合体のモジュールができあがる。連続的に密着させ接合させることによってラ ジェターチューブ８の内部の断面積が徐々に大きくなる。同時に、モジュール１ ５の内部である導管１７の断面も大きくなる。

リデューサモジュールは一般にはセラミックファイバーの材料でできていて、例 えばプレス嵌合してあってもよい。

第３図は第二実施例であり、この場合は、リデューサモジュール１５は一つの裏 打ちからなっており、モジュール１５の内部の導管１７の断面積が次第に連続的 に増加するのと同時に、この裏打ちの厚さが変化している。従ってラジェターチ ューブ８の内部断面積は、ラジェターチューブ８の、バーナー７の炎１６がなめ る部分において増加する。

第６図と第７図は、本発明の範囲にはいる他の実施例である。このように、リデ ューサモジュール１５の厚さで定義される内部導管１７が、裏打ち型のモジュー ルの長軸に対して中心がずれているような、リデューサモジュール１５も可能で ある。示唆のために示された本例においては、裏打ち１５の長軸琶は、チューブ ８の中心の長軸Ａよりも低い位置にある。このため、チューブ８の断熱効果の違 いを生じ、示唆のために示した第６図の場合には、チューブ８の上部を断熱しす ぎることになる。他の形態も可能である。このようにして、ラジェターチューブ の内部断面の直径が減少するようにすることができ、チューブ内部での内部断面 の位置もモニターできる。内部導管１７の形は、例えば、円筒形でも四角形、三 角形、六角形やダイヤモンド形でもよいので、その形を変更するということも考 えられる。チューブのある部分の断熱効果をよりよくしたり悪（したりするため に、特別な形と中心からずらすことを組み合わせるということももちろん可能で ある。

燃焼室の、バーナーの炎が到達する範囲の内部断面積を減少させるモジュールの 存在により、ラジェターチューブ８の、最も高温にさらされる部分の温度がモニ ターできるようになる。燃焼室の内部断面積の漸進的な増加のおかげで、チュー ブの温度は、普通は外表面で４００℃以下に保たれる。さらに、燃焼室の内部断 面積の漸進的な増加は、ベンチュリ効果を引き起こし、炎が余分に延長すること になる。このベンチュリ効果は、燃焼によい影響を及ぼすばかりでなく、ラジェ ターチューブ内での温度の均一化によい影響を及ぼす。

第２旦図は、実施例のもうひとつの変形であり、チューブ８の内面とモジュール １５の外面の間に組立用シム３１が介在している点においてのみ、第２図と異な っている。シム３１は円筒形または環状であってもよいし、例えば立方体であっ てモジュール１５の周辺に間隔をおいて配置されていてもよい。装置のコストを 抑えるために、たとえば第２図の１５１．１５□、１５４に相当する裏打ちを省 略した場合に、シム３１は、モジュールを正しい位置に支える。端の裏打ちは、 第２旦図には示されていないが、チューブ８の内面と全体的に接着していること によって、全体的または部分的な裏打ちをしている。そしてこのためにシム３１ が必要になる。裏打ち１５による裏打ちは、実施例によって、全体的であっても 部分的であってもよい。

第８図は、暖房装置のある特定の形態の説明図である。断熱反射ケーシング３は 、断熱反射ケーシング３を構成する２枚の金属板の間にはさまれた断熱性物質１ ８を持っている。第８図に示されているように、断熱ケーシング３の長軸方向に 延びラジェターチューブ８と９の間にある分離壁１９を、断熱反射ケーシング３ に取付けることも可能である。この壁１９の機能は、チューブ８と９の相互放射 を避けるまたは減らすことであるが、この壁は、ラジェターチューブ８と９の全 体の高さと同等の高さを持っていてもよいし、逆に、第８図の例に示されている ように、壁１９は、チューブ８．９それぞれからの放射を部分的に、たとえば半 分、妨害するような高さをもっていてもよい。後者の場合１こけ、壁１９は、実 質的に断熱反射ケーシング３の上面３ａから、チューブ８．９それぞれの中心の 長軸Δ、Δ′の高さまで延びている。もちろん、壁１９は、断熱ケーシング３の 他の二つの面３亘、３旦と平行であることが望ましい。

ラジェターチューブ８と９のそれぞれの下側の半周は、チューブの熱分散を促進 する物質２１でおおわれていることが有利である。それは、例えば、下側の半周 に黒体としての特定のふるまいをさせるのに適した、ペイントをベースとしたコ ーティングの問題である。このようにすると、アルミメッキをしたチューブがな にもコーティングを施さずに上側半分に残されるが、こうすることによって、そ れぞれのチューブの下部からの熱放射を促進し、上部からの熱放射をできるだけ 少なくすることができるので有利である。このようにすることで、結果として装 置の全体としての出力が無視できないほど改善される。それは、間接的な放射よ りも直接的な放射を優先することになるからであり、さらに、間接的な放射線は 空気中を通過することで冷却されているからである。

第９図は、Ｕ字型のラジェータ循環路を用いた特定の実施例において、チューブ ８と９が、柔軟な屈曲部１０で接続している様子を示したものである。このよう にすることによって、装置の部品が自由に膨張できるようになっている。これに より、装置全体に関してではないにしても、少な（ともある一部に関して、装置 の部品そのものの構造の負担も軽（し、その寿命を長（している。

第１０図は、ラジェターチューブの循環路の長さを増やさなければならない場合 における、本発明に従う実施例である。この場合にはラジェターチューブ８．９ の内側に中空の接続用裏打ち２２を挿入している。従って、この接続用裏打ちの 形は、チューブ８．９の形にぴたりと合っていて、部品と部品の隙間や密着して いない部分を埋めている。

示されている例においては、チューブは円筒形なので、同様に裏打ち２２も円筒 形であり、この裏打ち２２は、実質的には中央部分に、二つの密着した半分の円 筒２２旦と２２互を分けている外輪２３を持っている。外輪２３は裏打ち２２の 外側から突出しているが、これは、チューブ８．９それぞれの横断面に隣接する 留具を構成する。

このようにして、スリーブ２２が介在することにより、バーナーの出力が変更さ れたときにも、熱循環路を延長してバーナーの出力に適合させることができる、 もちろん、チューブのモジュールを複数加えることも可能である。このようにし て、断面積りデューサモジュールと接続用裏打ちを用いることによって、特に採 用しやす（て信頼性が高く、チューブ方向に均一に熱を放出し、熱循環路を変更 できる方法が利用できるようになった。また、既存の装置に変更を加えるのにも 都合がよい。

接続する端においてフランジ２４（第１１図）をもっているラジェターチューブ ８．９も可能である。この場合、これらのチューブはこの端において接続カラー ２５によって接続されている。この接続カラー２５は、接続の密閉性を保証する ために隣接する二つのチューブのフランジ２４を掴み、取り巻くのに適している 。そうすると、チューブ８と９の間における、柔軟な屈曲部１０の介在は、部品 の膨張を考慮に入れると不可欠である。

ラジェターチューブの循環路全体に渡る温度の不均一性が最小限に留められ、温 度のモニタリングと熱を放出する部分のモニタリングに関して改善されているよ うな、ラジェターチューブを一体化した暖房装置を製造することも、本発明によ って提示される技術によって可能になった。

水Ｘ亘９晟艮の実施法 本発明は、工業用途または、スポーツ、商業用途の建物に用いることが可能であ り、放射暖房として用いられる。

本発明は、記述され、図示された例のみには留まらない。というのは、本発明の 包含する範囲内で、様々な修正、変更が可能であるからである。

（以下余白） ＦＩＧ、　２　ａ ＦＩＧ、１０ 国際調査報告 国際調査報告 ＦＲ９０００７７０ ＳＡ　４１６９２

Claims (17)

【特許請求の範囲】
1. １．炎１６を放出するガスバーナーブロック５と一方の端で結合している少なく とも一つのうジエターチューブ８、９を有し、該ラジエターチューブの内部を前 記ラジエターチューブ８の全長の内の所定部分に渡って延びる中空の裏打ちの形 態を有してなる少なくとも一つのモジュール１５により前記バーナーブロック５ と結合している端部から裏打ちし、かつ、建物の中に吊すかまたはある高さに固 定するのに適した形状を有するラジエターチューブ一体化暖房装置であって、前 記モジュール１５を前記ラジエターチューブ８、９の内部断面積を前記バーナー ５と結合している端から徐々に増加させるのに適した形状にすることを特徴とす るラジエターチューブ一体化暖房装置。
2. ２．前記モジュール１５は、前記チューブ８の内面の少なくとも一部を裏打ちす ることを特徴とする請求項１に記載のラジエターチューブ一体化暖房装置。
3. ３．前記モジュール１５は、前記バーナーブロック５により放出される炎１６の 長さに対応する長さに渡ることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のラ ジエターチューブ一体化暖房装置。
4. ４．内部断面積の増加が連続的であることを特徴とする請求項１または請求項２ に記載のラジエターチューブ一体化暖房装置。
5. ５．内部断面積の増加が不連続的であることを特徴とする請求項１または請求項 ２に記載のラジエターチューブー体化暖房装置。
6. ６．前記モジュール１５は裏打ち形状を有してなり、かつ該モジュール１５は相 互に密着した少なくとも二つの裏打ち部から形成されていることを特徴とする請 求項２乃至請求項５のいずれかに記載のラジエ夕ーチューブ一体化暖房装置。
7. ７．前記裏打ち部と前記チューブ８の内面との間に組立用シム３１が介在してい ることを特徴とする請求項６に記載のラジエターチューブー体化暖房装置。
8. ８．前記モジュール１５は前記チューブ８の内部で端部と端部が接続する位置に おいて、少なくとも二つのシリーズの裏打ちからなることを特徴とする請求項６ に記載のラジエターチューブ一体化暖房装置。
9. ９．前記チューブ８、９と裏打ち部１５が円筒形でかつ同心であることを特徴と する上記請求項のいずれか１項に記載のラジエターチューブ一体化暖房装置。
10. １０．前記裏打ち部が鋳造したセラミックファイバーからなることを特徴とする 、上記請求項のいずれか１項に記載のラジエターチューブ一体化暖房装置。
11. １１．ヘアピン状に配置され、柔軟な屈曲部１０によって端部で接続されている 二つの平行なラジエターチューブ８、９を有することを特徴とする上記請求項の いずれか１項に記載のラジエ夕ーチューブ一体化暖房装置。
12. １２．ラジエ夕ーチューブ８、９が、熱放出を促進するのに適したコーティング ２１によって、下側半分を外側からカバーされていることを特徴とする上記請求 項のいずれか１項に記載のラジエターチューブ一体化暖房装置。
13. １３．反射断熱ケーシング３を有し、該反射断熱ケーシングがラジエターチュー ブ８、９の側に開いており、２枚の金属板で挟まれた鉱滓綿からなり、ケーシン グ３の一部を成す反射壁１９によって前記ラジエターチューブが長軸方向に分け られていることを特徴とする請求項１２に記載のラジエターチューブ一体化暖房 装置。
14. １４．反射断熱ケーシング３に直接結合する吊り具１４を用いて吊設されている ことを特徴とする請求項１３に記載のラジエ夕ーチューブ一体化暖房装置。
15. １５．中空の接続用裏打ち部２２を有してなり、該接続用裏打ち部２２が２つの 前記チューブ８、９間に設けらており、かつそれぞれのチューブ８、９の内部に 嵌合していることを特徴とする請求項１に記載のラジエ夕ーチューブ一体化暖房 装置。
16. １６．接続用裏打ち部２２が、二つの半分の裏打ち２３ａ、２３ｂを決める外部 突出部２３を有していることを特徴とする請求項１５に記載のラジエ夕ーチュー ブ一体化暖房装置。
17. １７．端部にフランジ２４を有し、該フランジの所定端部において接続カラー２ ５によって接続されているラジエ夕ーチューブ８、９を用いてなることを特徴と する請求項１に記載のラジエターチューブ一体化暖房装置。