JPH079355B2 - 輻射エネルギーを発生する装置と方法 - Google Patents
輻射エネルギーを発生する装置と方法Info
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- JPH079355B2 JPH079355B2 JP2049656A JP4965690A JPH079355B2 JP H079355 B2 JPH079355 B2 JP H079355B2 JP 2049656 A JP2049656 A JP 2049656A JP 4965690 A JP4965690 A JP 4965690A JP H079355 B2 JPH079355 B2 JP H079355B2
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
- F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
- F27D99/00—Subject matter not provided for in other groups of this subclass
- F27D99/0001—Heating elements or systems
- F27D99/0033—Heating elements or systems using burners
- F27D99/0035—Heating indirectly through a radiant surface
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F26—DRYING
- F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
- F26B3/00—Drying solid materials or objects by processes involving the application of heat
- F26B3/28—Drying solid materials or objects by processes involving the application of heat by radiation, e.g. from the sun
- F26B3/30—Drying solid materials or objects by processes involving the application of heat by radiation, e.g. from the sun from infrared-emitting elements
- F26B3/305—Drying solid materials or objects by processes involving the application of heat by radiation, e.g. from the sun from infrared-emitting elements the infrared radiation being generated by combustion or combustion gases
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
- F27B—FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
- F27B9/00—Furnaces through which the charge is moved mechanically, e.g. of tunnel type; Similar furnaces in which the charge moves by gravity
- F27B9/06—Furnaces through which the charge is moved mechanically, e.g. of tunnel type; Similar furnaces in which the charge moves by gravity heated without contact between combustion gases and charge; electrically heated
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、輻射エネルギーを発生する装置と方法に関す
るものであり、さらに詳しくいえば、工業オーブンにお
いて用いられる輻射壁構造体に関するものである。この
構造体は、燃焼室を通過する加熱ガスの速度を増減する
ことによつて選択された領域に沿つて変えることのでき
る温度プロフイルを有する輻射壁を備えている。
るものであり、さらに詳しくいえば、工業オーブンにお
いて用いられる輻射壁構造体に関するものである。この
構造体は、燃焼室を通過する加熱ガスの速度を増減する
ことによつて選択された領域に沿つて変えることのでき
る温度プロフイルを有する輻射壁を備えている。
たとえば、工業オーブンにおいて塗装を硬化させるのに
用いる輻射エネルギーを発生するために種々の手段がこ
れまでに用いられてきた。加熱空気によるオーブンの従
来の設計において、オーブンンのための加熱空気を、燃
焼器が入つており、オーブンへ出入りする加熱空気を再
循環させるためにフアンを用いた外部加熱器建屋から与
えることが普通のやり方であつた。これらの加熱器建屋
は、供給及び戻り空気ダクトでオーブンに相互接続され
ていた。乾燥(硬化)工程に発生される揮発性有機化合
物(VOC)を酸化させるために灰化器を従来のオーブン
と関連させて用いるとき、灰化器も外部空気ダクトでオ
ーブンに相互接続される。大ていの場合に加熱器建屋又
は灰化器との間に行き来するこれらのダクトは絶縁され
なければならない。この配管及び加熱器建屋又は灰化器
は、製造施設の中の貴重な空間を占有する。外部加熱器
建屋及び関連の配管は、オーブンの昇温サイクルごとに
加熱する必要のあるオーブンの質量を増加させる。オー
ブンの各サイクルごとに、オーブンの質量を加熱するの
に消費されたエネルギーは、オーブンが冷却する期間中
に環境へ失なわれる。外部配管及び加熱器建屋はまた、
オーブンの露出表面積を大きくするので、伝達損失を大
きくする。この失なわれるエネルギーは、出費を大きく
するだけでなく、これが工場環境らのこの廃棄熱を除去
するために追加の高価な空気調節装置の運転を必要とす
ることが多い。
用いる輻射エネルギーを発生するために種々の手段がこ
れまでに用いられてきた。加熱空気によるオーブンの従
来の設計において、オーブンンのための加熱空気を、燃
焼器が入つており、オーブンへ出入りする加熱空気を再
循環させるためにフアンを用いた外部加熱器建屋から与
えることが普通のやり方であつた。これらの加熱器建屋
は、供給及び戻り空気ダクトでオーブンに相互接続され
ていた。乾燥(硬化)工程に発生される揮発性有機化合
物(VOC)を酸化させるために灰化器を従来のオーブン
と関連させて用いるとき、灰化器も外部空気ダクトでオ
ーブンに相互接続される。大ていの場合に加熱器建屋又
は灰化器との間に行き来するこれらのダクトは絶縁され
なければならない。この配管及び加熱器建屋又は灰化器
は、製造施設の中の貴重な空間を占有する。外部加熱器
建屋及び関連の配管は、オーブンの昇温サイクルごとに
加熱する必要のあるオーブンの質量を増加させる。オー
ブンの各サイクルごとに、オーブンの質量を加熱するの
に消費されたエネルギーは、オーブンが冷却する期間中
に環境へ失なわれる。外部配管及び加熱器建屋はまた、
オーブンの露出表面積を大きくするので、伝達損失を大
きくする。この失なわれるエネルギーは、出費を大きく
するだけでなく、これが工場環境らのこの廃棄熱を除去
するために追加の高価な空気調節装置の運転を必要とす
ることが多い。
外部加熱器建屋を用いるオーブンの多くの用途におい
て、再循環フアンは、高レベルの騒音を伴つて動作し、
その騒音は、作業環境に悪い影響を与える。外部加熱器
建屋で用いられる再循環フアンは、手間のかかる保守を
必要とし、大量のエネルギーを消費する。自動車及びト
ラツク産業において用いられるもののような大形オーブ
ン施設における各再循環フアンは、25馬力以上のフアン
モータを必要とするのが普通である。加熱器建屋を用い
る従来のオーブンの大形施設においては、再循環フアン
を駆動するための代表的電気エネルギー代は、1日当り
約$500.00を超え、1年当り約$100,000.00以上である
と見積られている。再循環フアンとそれを用いることか
らくる固有の不都合は、本発明によつて除かれる。ま
た、すべての外部又は遠隔加熱器建屋及び関連の配管が
こゝに開示された構造体によつて除かれる。
て、再循環フアンは、高レベルの騒音を伴つて動作し、
その騒音は、作業環境に悪い影響を与える。外部加熱器
建屋で用いられる再循環フアンは、手間のかかる保守を
必要とし、大量のエネルギーを消費する。自動車及びト
ラツク産業において用いられるもののような大形オーブ
ン施設における各再循環フアンは、25馬力以上のフアン
モータを必要とするのが普通である。加熱器建屋を用い
る従来のオーブンの大形施設においては、再循環フアン
を駆動するための代表的電気エネルギー代は、1日当り
約$500.00を超え、1年当り約$100,000.00以上である
と見積られている。再循環フアンとそれを用いることか
らくる固有の不都合は、本発明によつて除かれる。ま
た、すべての外部又は遠隔加熱器建屋及び関連の配管が
こゝに開示された構造体によつて除かれる。
輻射エネルギーを発生する装置が本願発明者の米国特許
第4,546,553号「輻射壁オーブン及び塗装物体の乾燥方
法」に開示されている。このオーブンは、輻射壁の背後
で可燃性燃料混合物に点火し、一連のプロペラフアンを
用いて室内の熱せられた空気を輻射壁に向けることによ
つて輻射エネルギーを発生する。室内の加熱空気は乱流
状態にあるので、輻射壁は、それの全表面積にわたつて
事実上一様に加熱される。このオーブンは、塗装された
物体を乾燥する効率よく信頼性のある装置を提供する
が、壁の異なる部分によつて放出される輻射エネルギー
を選択的に変えることは実際には不可能である。さら
に、加熱ガスを輻射壁に向けるフアンは、前に論じた固
有の不都合の多くをもつている。
第4,546,553号「輻射壁オーブン及び塗装物体の乾燥方
法」に開示されている。このオーブンは、輻射壁の背後
で可燃性燃料混合物に点火し、一連のプロペラフアンを
用いて室内の熱せられた空気を輻射壁に向けることによ
つて輻射エネルギーを発生する。室内の加熱空気は乱流
状態にあるので、輻射壁は、それの全表面積にわたつて
事実上一様に加熱される。このオーブンは、塗装された
物体を乾燥する効率よく信頼性のある装置を提供する
が、壁の異なる部分によつて放出される輻射エネルギー
を選択的に変えることは実際には不可能である。さら
に、加熱ガスを輻射壁に向けるフアンは、前に論じた固
有の不都合の多くをもつている。
本願発明者の米国特許第4,785,552号「対流安定化輻射
オーブン」において、輻射壁が乾燥室内の輻射エネルー
を放出し、赤外線によつて非常に効率的な熱伝達を達成
する。天井フアンが乾燥室内の空気を循環させてオーブ
ン内の物体の表面の平衡温度を制御し、かつオーブン内
の温度分布の変動を最小にする。輻射エネルギーを発生
するために、ガスバーナ組立体を用いる独立炉がオーブ
ンに隣接して配設されている。送風機が炉からの加熱ガ
スをダクトを通して外側プレナム空胴に押し込む。加熱
ガスは、ノズルを通して加圧されて導かれ、輻射壁の内
面に衝突する。輻射壁全体の温度を選択的に制御できる
が、壁の選択された位置によつて放出される輻射エネル
ギーを制御する手段がない。さらに、独立炉及びそれの
関連の配管とフアンも必然的に前述の不都合を含んでい
る。
オーブン」において、輻射壁が乾燥室内の輻射エネルー
を放出し、赤外線によつて非常に効率的な熱伝達を達成
する。天井フアンが乾燥室内の空気を循環させてオーブ
ン内の物体の表面の平衡温度を制御し、かつオーブン内
の温度分布の変動を最小にする。輻射エネルギーを発生
するために、ガスバーナ組立体を用いる独立炉がオーブ
ンに隣接して配設されている。送風機が炉からの加熱ガ
スをダクトを通して外側プレナム空胴に押し込む。加熱
ガスは、ノズルを通して加圧されて導かれ、輻射壁の内
面に衝突する。輻射壁全体の温度を選択的に制御できる
が、壁の選択された位置によつて放出される輻射エネル
ギーを制御する手段がない。さらに、独立炉及びそれの
関連の配管とフアンも必然的に前述の不都合を含んでい
る。
本発明の目的は運転が効率よく、保守が容易で、製造費
が低く、構造が耐久性のある輻射エネルギー発生装置を
提供することである。
が低く、構造が耐久性のある輻射エネルギー発生装置を
提供することである。
本発明のもう一つの目的は、加熱ガスを輻射壁に向ける
ことによつてエネルギーが輻射壁に伝達されるエネルギ
ー発生装置であり、伝達されるエネルギーは、燃焼室の
断面積を選択的に変えることによつて加熱ガスの速度を
制御することによつて制御されるエネルギー発生装置を
提供することである。
ことによつてエネルギーが輻射壁に伝達されるエネルギ
ー発生装置であり、伝達されるエネルギーは、燃焼室の
断面積を選択的に変えることによつて加熱ガスの速度を
制御することによつて制御されるエネルギー発生装置を
提供することである。
本発明のもう一つの目的は、処理される物体のオーブン
内の位置における輻射線束密度の均一度をよくするため
に、又はオーブンの所望の高さにおいて集中した輻射エ
ネルギーを与えるために輻射壁の表面上の温度を壁の垂
直方向において変えることのできる輻射壁構造体を提供
することである。
内の位置における輻射線束密度の均一度をよくするため
に、又はオーブンの所望の高さにおいて集中した輻射エ
ネルギーを与えるために輻射壁の表面上の温度を壁の垂
直方向において変えることのできる輻射壁構造体を提供
することである。
本発明のもう一つの目的は、オーブンの水平方向におけ
る輻射壁の温度を変えることのできる輻射壁構造体を提
供することである。
る輻射壁の温度を変えることのできる輻射壁構造体を提
供することである。
本発明のもう一つの目的は、オーブン内のすべての外部
加熱器建屋、再循環フアン及び外部再循環ダクトの必要
性をなくす輻射壁構造体を提供することである。
加熱器建屋、再循環フアン及び外部再循環ダクトの必要
性をなくす輻射壁構造体を提供することである。
本発明のもう一つの目的は、エネルギーの解放のための
ガスの燃焼及びすべての熱伝達モードが構造体の外表面
の境界に起る輻射壁構造体を提供することである。
ガスの燃焼及びすべての熱伝達モードが構造体の外表面
の境界に起る輻射壁構造体を提供することである。
本発明のもう一つの目的は、非常に低い音レベルで動作
するオーブンを提供することである。
するオーブンを提供することである。
本発明のもう一つの目的は、価格の安いオーブンを提供
することである。
することである。
本発明のもう一つの目的は、自立灰化のできるオーブン
を提供することである。
を提供することである。
本発明のもう一つの目的は、従来のオーブンの一部分又
はすべてを輻射壁形のオーブンに容易に変換するために
使用できる輻射壁構造体を提供することである。
はすべてを輻射壁形のオーブンに容易に変換するために
使用できる輻射壁構造体を提供することである。
本発明のもう一つの目的は、大形の遠心再循環フアンを
なくすことによつて必要な保守を大いに少なくするオー
ブンを提供することである。
なくすことによつて必要な保守を大いに少なくするオー
ブンを提供することである。
本発明のもう一つの目的は、従来のオーブンに比べて電
気エネルギーの必要量を非常に少なくして動作するオー
ブンを提供することである。
気エネルギーの必要量を非常に少なくして動作するオー
ブンを提供することである。
本発明のもう一つの目的は、単一の自立モジユールに組
込みできるオーブンを提供することである。
込みできるオーブンを提供することである。
本発明のもう一つの目的は、鉄鋼と絶縁材料の質量が大
いに減らされているオーブンを提供することである。
いに減らされているオーブンを提供することである。
本発明のもう一つの目的は、加熱速度の速いオーブンを
提供することである。
提供することである。
本発明のもう一つの目的は、灰化のためのエネルギーが
オーブンのエネルギー必要量を超えるとき、灰化による
過剰な熱エネルギーを放出できるオーブンを提供するこ
とである。
オーブンのエネルギー必要量を超えるとき、灰化による
過剰な熱エネルギーを放出できるオーブンを提供するこ
とである。
本発明のもう一つの目的は、湾曲した輻射壁の形が車両
又は他の被処理物体の下にエネルギーを集中するために
バーナの所定場所と組合せて設計できるようになつてい
る輻射壁構造体を提供することである。
又は他の被処理物体の下にエネルギーを集中するために
バーナの所定場所と組合せて設計できるようになつてい
る輻射壁構造体を提供することである。
本発明のもう一つの目的は、融通性があり、かなり小さ
な変更で排気ガスを灰化前に予熱できるようにするか、
又は新鮮な補給空気を予熱できるようにする基本設計を
有する輻射壁構造体を提供することである。
な変更で排気ガスを灰化前に予熱できるようにするか、
又は新鮮な補給空気を予熱できるようにする基本設計を
有する輻射壁構造体を提供することである。
簡単に説明すると、本発明は、それぞれの内側面の間に
燃焼室を形成する1対の間隔をおいて壁を有する装置、
すなち輻射壁構造体を備えている。第1の壁、すなわち
輻射壁は、曲線をなしており、それの外側面に沿つて凹
んでいて、水平軸の周りに曲がつている。輻射壁の外側
面は、高放射率材料で被覆されるのが好ましい。第2の
壁もまた曲線をなしており、壁のそれぞれのインクリメ
ント(壁を構成している長手方向に連続する比較的小さ
な部分部分をいう。本願明細書において同じ。)に沿つ
て種々の距離で輻射壁の内側面から間隔をおいている。
輻射壁と第2の壁の間に形成れた燃焼室は、さらに底壁
及び直立側壁によつて輪郭を定められている。縦に伸び
る排気ダクトは各壁の上部に沿つて配置され、排気口を
形成している。底壁に燃焼室の長さに沿つて、線バーナ
が配置れ、そのバーナは、可燃性燃料混合物に点火して
加熱ガスを間隔の離れた壁の間を上方に放出する。輻射
壁に衝突する加熱ガスは、エネルギーを熱の形で輻射壁
に伝達する。このエネルギーは、一部分は、壁に接触す
る加熱ガスの速度によつて変るので、輻射壁の種々のイ
ンクリメントに接触するガスの速度を変えることによつ
て、輻射壁のそのインクリメントに伝達されるエネルギ
ーを選択的に制御できる。したがつて、輻射壁から放出
れる輻射エネルギーを同様にこの方法で制御できる。
燃焼室を形成する1対の間隔をおいて壁を有する装置、
すなち輻射壁構造体を備えている。第1の壁、すなわち
輻射壁は、曲線をなしており、それの外側面に沿つて凹
んでいて、水平軸の周りに曲がつている。輻射壁の外側
面は、高放射率材料で被覆されるのが好ましい。第2の
壁もまた曲線をなしており、壁のそれぞれのインクリメ
ント(壁を構成している長手方向に連続する比較的小さ
な部分部分をいう。本願明細書において同じ。)に沿つ
て種々の距離で輻射壁の内側面から間隔をおいている。
輻射壁と第2の壁の間に形成れた燃焼室は、さらに底壁
及び直立側壁によつて輪郭を定められている。縦に伸び
る排気ダクトは各壁の上部に沿つて配置され、排気口を
形成している。底壁に燃焼室の長さに沿つて、線バーナ
が配置れ、そのバーナは、可燃性燃料混合物に点火して
加熱ガスを間隔の離れた壁の間を上方に放出する。輻射
壁に衝突する加熱ガスは、エネルギーを熱の形で輻射壁
に伝達する。このエネルギーは、一部分は、壁に接触す
る加熱ガスの速度によつて変るので、輻射壁の種々のイ
ンクリメントに接触するガスの速度を変えることによつ
て、輻射壁のそのインクリメントに伝達されるエネルギ
ーを選択的に制御できる。したがつて、輻射壁から放出
れる輻射エネルギーを同様にこの方法で制御できる。
輻射壁に接触する加熱ガスの速度は第1と第2の壁の間
の距離を増分的に変え、それによつて燃焼室の断面積を
変えることによつて制御される。輻射壁に伝達されるエ
ネルギーもまた燃焼室内のバーナの垂直及び水平位置を
変えること、及び燃焼室内にじやま板又は羽根を設ける
ことによつて制御できる。輻射壁によつて放射される輻
射エネルギーは輻射壁の外側面に取付けられたカスケー
ドを用いて変えることができる。排気口に通じている排
気フアンが燃焼室の上側部分から加熱排気ガスを除去す
る。
の距離を増分的に変え、それによつて燃焼室の断面積を
変えることによつて制御される。輻射壁に伝達されるエ
ネルギーもまた燃焼室内のバーナの垂直及び水平位置を
変えること、及び燃焼室内にじやま板又は羽根を設ける
ことによつて制御できる。輻射壁によつて放射される輻
射エネルギーは輻射壁の外側面に取付けられたカスケー
ドを用いて変えることができる。排気口に通じている排
気フアンが燃焼室の上側部分から加熱排気ガスを除去す
る。
輻射壁は、輻射壁から外方に間隔をおいて配置され、輻
射壁の長さだけある垂直板に輻射エネルギーを向ける。
上述の発明を用いると、輻射壁の垂直次元に沿つて放射
される輻射エネルギーを選択的に制御できる。エネルギ
ーを輻射壁に送出するのに、フアン、外部加熱器建屋又
は配管を必要とせず、ガスを除去する排気フアンだけを
用いるだけである。本発明のオーブンのもう一つの利点
は、輻射壁の形を被処理物体に適応するように変更でき
ることである。1例として、トラツク又は自動車のボデ
ーの床における方が側壁におけるより、通常は重い部材
があり、輻射壁を底にあるオーブンの中心線の方向に伸
びて追加のエネルギーを重い部材に集中させることがで
きる。下側部分においてもオーブンの中心線に向かつて
より湾曲した壁(より短い半径)をバーナ存在位置と組
合せて用いてトラツク又は自動車のボデーのような被処
理物体の周り及び下に輻射線密度を集中させることがで
きる。
射壁の長さだけある垂直板に輻射エネルギーを向ける。
上述の発明を用いると、輻射壁の垂直次元に沿つて放射
される輻射エネルギーを選択的に制御できる。エネルギ
ーを輻射壁に送出するのに、フアン、外部加熱器建屋又
は配管を必要とせず、ガスを除去する排気フアンだけを
用いるだけである。本発明のオーブンのもう一つの利点
は、輻射壁の形を被処理物体に適応するように変更でき
ることである。1例として、トラツク又は自動車のボデ
ーの床における方が側壁におけるより、通常は重い部材
があり、輻射壁を底にあるオーブンの中心線の方向に伸
びて追加のエネルギーを重い部材に集中させることがで
きる。下側部分においてもオーブンの中心線に向かつて
より湾曲した壁(より短い半径)をバーナ存在位置と組
合せて用いてトラツク又は自動車のボデーのような被処
理物体の周り及び下に輻射線密度を集中させることがで
きる。
もう一つの実施例において、輻射壁の前の空気を燃焼室
の下側部分に排気フアンによつて引込むことができるよ
うにする口が輻射壁の下側部分に設けられている。この
領域において、空気中のすべての揮発性有機化合物が灰
化され、灰化の生成物が排出される。排気ガスの灰化
は、用途によつては望ましいが、塗装工程中に追出され
た揮発性有機化合物の大部分はオーブンの中に見られな
いことを理解すべきである。塗装はオーブンに入る寸前
に行われるが、揮発性有機化合物のほとんどは塗料の吹
付け中に蒸発する。前の研究によつて揮発性有機化合物
の10%未満がオーブンの中で蒸発させられることが分つ
た。しかし、揮発性有機化合物のほとんどがオーブンの
中に排出されるという誤つた考え方のために、ほとんど
のオーブンが排気されすぎる。このやり方は、エネルギ
ーの浪費を大きくさせる。用いる排気ガスが、多すぎ
て、灰化を必要とするとき、灰化に必要なエネルギー
は、オーブンの必要とするエネルギーを超える可能性が
ある。この過剰エネルギーの別の利用法がなければ、そ
のエネルギーは大気に失われる。すべての揮発性有機化
合物を酸化させるためには、それらの化合物は、それら
の“自己”点火温度に達しなければならない。ほとんど
の揮発性有機化合物は、約680℃(1250゜F)で7〜10秒
の滞留時間で酸化する。しかし、揮発性有機化合物のす
べてが酸化されるのを確実にするためには、790℃まで
の灰化温度が用いられる。
の下側部分に排気フアンによつて引込むことができるよ
うにする口が輻射壁の下側部分に設けられている。この
領域において、空気中のすべての揮発性有機化合物が灰
化され、灰化の生成物が排出される。排気ガスの灰化
は、用途によつては望ましいが、塗装工程中に追出され
た揮発性有機化合物の大部分はオーブンの中に見られな
いことを理解すべきである。塗装はオーブンに入る寸前
に行われるが、揮発性有機化合物のほとんどは塗料の吹
付け中に蒸発する。前の研究によつて揮発性有機化合物
の10%未満がオーブンの中で蒸発させられることが分つ
た。しかし、揮発性有機化合物のほとんどがオーブンの
中に排出されるという誤つた考え方のために、ほとんど
のオーブンが排気されすぎる。このやり方は、エネルギ
ーの浪費を大きくさせる。用いる排気ガスが、多すぎ
て、灰化を必要とするとき、灰化に必要なエネルギー
は、オーブンの必要とするエネルギーを超える可能性が
ある。この過剰エネルギーの別の利用法がなければ、そ
のエネルギーは大気に失われる。すべての揮発性有機化
合物を酸化させるためには、それらの化合物は、それら
の“自己”点火温度に達しなければならない。ほとんど
の揮発性有機化合物は、約680℃(1250゜F)で7〜10秒
の滞留時間で酸化する。しかし、揮発性有機化合物のす
べてが酸化されるのを確実にするためには、790℃まで
の灰化温度が用いられる。
本発明のオーブンは、ほとんどの塗装操作に対して効率
を犠牲にすることなく、正常な排気速度で灰化できる。
本発明の発明者による試験と研究は、本発明のオーブン
は、大ていの塗装適用領域に対してオーブンの30.48cm
(1フイート)当り30SCFM未満の排気速度で灰化できる
ことを示した。オーブンへの熱負荷がオーブンの1m当り
27,300kcal/hを超える場合、さらに高い排気速度に適応
できる。しかし、排気速度を灰化に必要なエネルギーが
オーブンのエネルギー入力を超える点まで大きくする場
合、過剰エネルギーは、オーブンから放出されなければ
ならない。従来の灰化器を用いるときと丁度同様に、こ
の過剰エネルギーを他のプロセスにおいて用いることが
できるが、このエネルギーをオーブンから追いだす装置
を設けなければならず、さもなければオーブンはそれの
制御温度以上に過熱するであろう。本発明に関してこの
問題を取扱う最も簡単な方法は輻射壁と第2の外側壁と
の間の距離を大きくすることである。これはガスの速度
を下げるので、ガスをより高温度で排出できるようにす
る。すなわち、熱伝達装置の効率は、大き過ぎる排気速
度で灰化することによる過剰エネルギーを処理するため
に故意に小さくされる。この問題を取扱うその他の方法
は、灰化が起つたあとで排気ガスを燃焼室から逃がすた
めに燃焼室と通じている独立排気ダクトのような装置を
含んでいる。輻射壁の温度が過熱状態に達したとする
と、独立排気ダクトに取付けられた送風機が燃焼室から
大部分の排気ガスを逃がすので、輻射壁に与えられるエ
ネルギーの量を減らす。
を犠牲にすることなく、正常な排気速度で灰化できる。
本発明の発明者による試験と研究は、本発明のオーブン
は、大ていの塗装適用領域に対してオーブンの30.48cm
(1フイート)当り30SCFM未満の排気速度で灰化できる
ことを示した。オーブンへの熱負荷がオーブンの1m当り
27,300kcal/hを超える場合、さらに高い排気速度に適応
できる。しかし、排気速度を灰化に必要なエネルギーが
オーブンのエネルギー入力を超える点まで大きくする場
合、過剰エネルギーは、オーブンから放出されなければ
ならない。従来の灰化器を用いるときと丁度同様に、こ
の過剰エネルギーを他のプロセスにおいて用いることが
できるが、このエネルギーをオーブンから追いだす装置
を設けなければならず、さもなければオーブンはそれの
制御温度以上に過熱するであろう。本発明に関してこの
問題を取扱う最も簡単な方法は輻射壁と第2の外側壁と
の間の距離を大きくすることである。これはガスの速度
を下げるので、ガスをより高温度で排出できるようにす
る。すなわち、熱伝達装置の効率は、大き過ぎる排気速
度で灰化することによる過剰エネルギーを処理するため
に故意に小さくされる。この問題を取扱うその他の方法
は、灰化が起つたあとで排気ガスを燃焼室から逃がすた
めに燃焼室と通じている独立排気ダクトのような装置を
含んでいる。輻射壁の温度が過熱状態に達したとする
と、独立排気ダクトに取付けられた送風機が燃焼室から
大部分の排気ガスを逃がすので、輻射壁に与えられるエ
ネルギーの量を減らす。
ほとんどの用途において、排気の灰化に必要なエネルギ
ーは、オーブンの必要とするエネルギーより少なく、灰
化は、エネルギーの費用の増加をほとんど又は全くなく
し、かつ装置の費用の増加を非常に小さくしてオーブン
の基本的加熱装置の副産物として達成される。従来の装
置においては、灰化器はオーブンの費用に追加される独
立の資本設備である。灰化及び関連の配管と装置が排気
ガス灰化装置を備えたオーブンにオーブンの1フイート
当りの価格を400ドル以上増加させることはまれではな
いであろう。
ーは、オーブンの必要とするエネルギーより少なく、灰
化は、エネルギーの費用の増加をほとんど又は全くなく
し、かつ装置の費用の増加を非常に小さくしてオーブン
の基本的加熱装置の副産物として達成される。従来の装
置においては、灰化器はオーブンの費用に追加される独
立の資本設備である。灰化及び関連の配管と装置が排気
ガス灰化装置を備えたオーブンにオーブンの1フイート
当りの価格を400ドル以上増加させることはまれではな
いであろう。
もう一つの実施例においては、輻射壁構造体は、加熱室
が第2の壁とそれぞれのオーブンハウジングの側壁との
間に存在するようにオーブンハウジングに組込まれてい
る。燃焼室排気ダクトを横に通り過ぎるダクトによつて
形成された排気口によつて輻射壁の前方からの空気が加
熱室に進むことができるようになつている。この空気
は、空気が第2の壁からの対流によつて加熱される加熱
室を下向きに通過する。次に、空気は加熱室の底壁にあ
る口を通過し、次に燃焼室の下側部分に入る。この空気
に含まれるすべての揮発性有機化合物が燃焼室内のバー
ナによつて灰化され、燃焼の生成物が次に排出される。
が第2の壁とそれぞれのオーブンハウジングの側壁との
間に存在するようにオーブンハウジングに組込まれてい
る。燃焼室排気ダクトを横に通り過ぎるダクトによつて
形成された排気口によつて輻射壁の前方からの空気が加
熱室に進むことができるようになつている。この空気
は、空気が第2の壁からの対流によつて加熱される加熱
室を下向きに通過する。次に、空気は加熱室の底壁にあ
る口を通過し、次に燃焼室の下側部分に入る。この空気
に含まれるすべての揮発性有機化合物が燃焼室内のバー
ナによつて灰化され、燃焼の生成物が次に排出される。
もう一つの実施例においては、新鮮空気ダクト加熱室の
内部に下向きに伸びて、次に第2の壁と輻射壁を通過
し、輻射壁の前方の領域内に開放口を形成して終つてい
る。オーブンハウジングの側壁の底に沿つて形成された
新鮮空気入口が新鮮空気に加熱室に入ることができるよ
うにし、加熱室では新鮮空気が加熱室を上方に引つ張ら
れて予熱される。次に加熱された空気は加熱室内の新鮮
空気ダクトを下向きに押通されて乾燥室に入り、輻射壁
の底部分から外向きに出て乾燥室に予熱された補給空気
を追加する。
内部に下向きに伸びて、次に第2の壁と輻射壁を通過
し、輻射壁の前方の領域内に開放口を形成して終つてい
る。オーブンハウジングの側壁の底に沿つて形成された
新鮮空気入口が新鮮空気に加熱室に入ることができるよ
うにし、加熱室では新鮮空気が加熱室を上方に引つ張ら
れて予熱される。次に加熱された空気は加熱室内の新鮮
空気ダクトを下向きに押通されて乾燥室に入り、輻射壁
の底部分から外向きに出て乾燥室に予熱された補給空気
を追加する。
もう一つの実施例においては、乾燥室からの排気ガスが
排気ガス加熱室を通つて循環されて灰化のために燃焼室
に入るけれども、新鮮補給空気が同時に新鮮空気加熱室
を通つて下向きに走つている新鮮空気ダクトを通つて乾
燥室に押込まれる。新鮮空気と排気ガスの両方が新鮮補
給空気の汚染を避けるために分離されながらこのように
して同時に予熱される。
排気ガス加熱室を通つて循環されて灰化のために燃焼室
に入るけれども、新鮮補給空気が同時に新鮮空気加熱室
を通つて下向きに走つている新鮮空気ダクトを通つて乾
燥室に押込まれる。新鮮空気と排気ガスの両方が新鮮補
給空気の汚染を避けるために分離されながらこのように
して同時に予熱される。
なおもう一つの実施例においては、輻射壁構造体がオー
ブンの一部分だけを輻射ゾーンを含むように変換するめ
に既存の従来の工業オーブンに設置される。対流型オー
ブンの多くの用途においては、オーブンの一部分を輻射
ゾーンに変換することが望ましい。近年は、自動車やト
ラツクについての仕上げの質の重要性が大きくなつてき
た。ペンキの質を向上させるのに寄与する主な要因が硬
化塗料におけるごみや異物粒子を除去することである。
塗料内のごみや異物粒子を強制空気移動がある環境に乾
いてない塗料をさらさないことによつて大いに減少させ
たり又はなくすことができることが確立された。したが
つて物体を強制空気移動を含む熱伝達プロセスに導入す
る前に、塗料を輻射ゾーンにおいて半硬化乾燥状態にさ
せることが望ましく、広く行われている。
ブンの一部分だけを輻射ゾーンを含むように変換するめ
に既存の従来の工業オーブンに設置される。対流型オー
ブンの多くの用途においては、オーブンの一部分を輻射
ゾーンに変換することが望ましい。近年は、自動車やト
ラツクについての仕上げの質の重要性が大きくなつてき
た。ペンキの質を向上させるのに寄与する主な要因が硬
化塗料におけるごみや異物粒子を除去することである。
塗料内のごみや異物粒子を強制空気移動がある環境に乾
いてない塗料をさらさないことによつて大いに減少させ
たり又はなくすことができることが確立された。したが
つて物体を強制空気移動を含む熱伝達プロセスに導入す
る前に、塗料を輻射ゾーンにおいて半硬化乾燥状態にさ
せることが望ましく、広く行われている。
本発明を例示するために選ばれた実施例を詳細に説明す
ると、第1図は水平オーブンの上壁12を支持する向かい
合つて間隔をあけた直立オーブン側壁11を有する逆U字
形オーブンハウジング10を示している。オーブンの側壁
11と上壁12は薄板金属製の突き合わせ接合パネル13で構
成されるのが好ましく、それらのパネルは、オーブン側
壁11及びオーブン上壁12を形成するようにそれらの適当
なへりに沿つて結合される。オーブンハウジング10はま
たやはり逆U形又はチヤネル形の部材であるがハウジン
グ10より各々小さな寸法のものである入口ベスタビユー
ル14及び出口ベスタビユール15を備えるのが好ましい。
ハウジング10及びベスタビユール14と15の構造は、当該
技術において公知であり、前に挙げた本発明者の特許な
らびに本発明者の米国特許第4,235,023号及び米国特許
第4,426,792号に開示されている。ハウジング10の特定
の形は、決定的なものではなく、第1図に示れた矩形の
ハウジング10以外の形をとることもできる。
ると、第1図は水平オーブンの上壁12を支持する向かい
合つて間隔をあけた直立オーブン側壁11を有する逆U字
形オーブンハウジング10を示している。オーブンの側壁
11と上壁12は薄板金属製の突き合わせ接合パネル13で構
成されるのが好ましく、それらのパネルは、オーブン側
壁11及びオーブン上壁12を形成するようにそれらの適当
なへりに沿つて結合される。オーブンハウジング10はま
たやはり逆U形又はチヤネル形の部材であるがハウジン
グ10より各々小さな寸法のものである入口ベスタビユー
ル14及び出口ベスタビユール15を備えるのが好ましい。
ハウジング10及びベスタビユール14と15の構造は、当該
技術において公知であり、前に挙げた本発明者の特許な
らびに本発明者の米国特許第4,235,023号及び米国特許
第4,426,792号に開示されている。ハウジング10の特定
の形は、決定的なものではなく、第1図に示れた矩形の
ハウジング10以外の形をとることもできる。
発明されたハウジン10及びベスタビユール14と15は、そ
れらを通り抜ける遮るもののない通路16を形成してい
る。オーブンハウジング10は、それぞれの側壁11の底へ
りと結合するオーブン底壁17を備えていてもよい。別の
方法では、オーブンの底壁17をなくすことができて、側
壁11の下側へりが底に載ることができる第国特許第4,42
6,792号に教えられているように、被処理物体を通路16
を通過させるためにオーブンハウジング10を通り抜ける
コンベア(図示なし)を設けることができる。
れらを通り抜ける遮るもののない通路16を形成してい
る。オーブンハウジング10は、それぞれの側壁11の底へ
りと結合するオーブン底壁17を備えていてもよい。別の
方法では、オーブンの底壁17をなくすことができて、側
壁11の下側へりが底に載ることができる第国特許第4,42
6,792号に教えられているように、被処理物体を通路16
を通過させるためにオーブンハウジング10を通り抜ける
コンベア(図示なし)を設けることができる。
オーブンハウジング10の通路16の中に各側壁11に沿つて
1対の間隔をあけて直立した向かい合つた輻射壁集合体
20が取付けられている。第1図に示されているように、
輻射壁集合体20は、それらの間に遮るもののない乾燥室
21を形成するように側壁11に沿つて取付けられる。
1対の間隔をあけて直立した向かい合つた輻射壁集合体
20が取付けられている。第1図に示されているように、
輻射壁集合体20は、それらの間に遮るもののない乾燥室
21を形成するように側壁11に沿つて取付けられる。
第2図は一つの輻射壁集合体20を部分断面で示してい
る。各集合体20は、底壁17から上壁12へ垂直にかつそれ
ぞれの底壁11に沿つてハウジング10の全長にわたつて水
平に伸びている。輻射壁集合体20は、輻射放出第1壁又
は輻射壁22を備えている。輻射壁22は、垂直で、平ら
な、下側部分23及び水平軸Zの周りに湾曲している直立
曲線部分24を備えている。輻射壁22は、それの外側25に
沿つて事実上凹んでおり、前記米国特許4,546,553号及
び米国特許第4,785,552号で教えられたもののような任
意の公知の手段によつて当該技術において周知である熱
膨張及び収縮などを考慮に入れてそれぞれのへりに沿つ
て組立てられた個々のパネル26から構成されている。
る。各集合体20は、底壁17から上壁12へ垂直にかつそれ
ぞれの底壁11に沿つてハウジング10の全長にわたつて水
平に伸びている。輻射壁集合体20は、輻射放出第1壁又
は輻射壁22を備えている。輻射壁22は、垂直で、平ら
な、下側部分23及び水平軸Zの周りに湾曲している直立
曲線部分24を備えている。輻射壁22は、それの外側25に
沿つて事実上凹んでおり、前記米国特許4,546,553号及
び米国特許第4,785,552号で教えられたもののような任
意の公知の手段によつて当該技術において周知である熱
膨張及び収縮などを考慮に入れてそれぞれのへりに沿つ
て組立てられた個々のパネル26から構成されている。
輻射壁集合体20はまた前記輻射壁22から外方に間隔をあ
けて第2図に示したように壁22の曲率と異なる曲率で軸
Zの周りに湾曲した第2の直立外壁27を備え、輻射壁と
第2の壁との間に管状燃焼室28を作るようになつてい
る。第2図に示した実施例においては、壁22及び27はそ
れらの下端部分に沿つて大きい距離‘d'だけ互いに外向
きに間隔をあけてそれらの壁がそれらの上端部分で小さ
い距離‘d'で間隔をあけるように軸Zの周りに湾曲して
いる。したがって燃焼室28の断面積は底壁17から垂直方
向に減少している。輻射壁集合体20は底壁29及び燃焼室
28の端を閉じる各端にある垂直側壁(図示なし)を備え
ている。
けて第2図に示したように壁22の曲率と異なる曲率で軸
Zの周りに湾曲した第2の直立外壁27を備え、輻射壁と
第2の壁との間に管状燃焼室28を作るようになつてい
る。第2図に示した実施例においては、壁22及び27はそ
れらの下端部分に沿つて大きい距離‘d'だけ互いに外向
きに間隔をあけてそれらの壁がそれらの上端部分で小さ
い距離‘d'で間隔をあけるように軸Zの周りに湾曲して
いる。したがって燃焼室28の断面積は底壁17から垂直方
向に減少している。輻射壁集合体20は底壁29及び燃焼室
28の端を閉じる各端にある垂直側壁(図示なし)を備え
ている。
壁22及び27のそれぞれの上端は間隔をあけた関係に終つ
ていて縦の排気口30を形成している。排気口30はそれの
全長に沿つて排気装置32の底壁31と通じている。排気装
置32は従来の型のもので当該技術において周知であり、
壁22及び27の全長にわたつている細長い排気ダクト33を
備えている。排気ダクト33は、側壁35に沿つて間隔をあ
けた関係で周囲の排気穴34を備えて乾燥室21が排気ダク
ト33によつて定められた排気室36と連通できるようにし
ている。穴34は引き戸又はルーバ(図示なし)のような
構造で覆つて、本明細書で説明するように乾燥室から各
穴34を通つて排出ダクト33の中に引込まれる空気を選択
的に調節する。
ていて縦の排気口30を形成している。排気口30はそれの
全長に沿つて排気装置32の底壁31と通じている。排気装
置32は従来の型のもので当該技術において周知であり、
壁22及び27の全長にわたつている細長い排気ダクト33を
備えている。排気ダクト33は、側壁35に沿つて間隔をあ
けた関係で周囲の排気穴34を備えて乾燥室21が排気ダク
ト33によつて定められた排気室36と連通できるようにし
ている。穴34は引き戸又はルーバ(図示なし)のような
構造で覆つて、本明細書で説明するように乾燥室から各
穴34を通つて排出ダクト33の中に引込まれる空気を選択
的に調節する。
垂直排気ダクト37が上壁12を通過し遠心排気フアン38の
低圧吸気側と通じている排気ダクト33に結合する。した
がつて、排気フアン38を作動させると、空気を穴34を通
つて乾燥室21からと排気口30を通つて燃焼室28からの両
方から空気を引る張ることが容易で理解される。
低圧吸気側と通じている排気ダクト33に結合する。した
がつて、排気フアン38を作動させると、空気を穴34を通
つて乾燥室21からと排気口30を通つて燃焼室28からの両
方から空気を引る張ることが容易で理解される。
輻射壁集合体20の底壁29に沿つてラインバーナ組立体は
バーナ40が配置されている。バーナ40は、当該技術にお
いて周知のように、適当な入力制御機構及び空気/ガス
マニホルドが組込まれていれば、任意の公知の従来のラ
インバーナであつてもよい。しかし最も効果的な動作の
場合には、本発明は米国特許第295,264号のバーナ集合
体が用いられるとき最適に機能する。このバーナ集合体
を用いるとき、後述のように従来のラインバーナを用い
る場合に優る多くの利点が実現される。しかし本発明は
他のガスラインバーナを用いるときに使用できる。
バーナ40が配置されている。バーナ40は、当該技術にお
いて周知のように、適当な入力制御機構及び空気/ガス
マニホルドが組込まれていれば、任意の公知の従来のラ
インバーナであつてもよい。しかし最も効果的な動作の
場合には、本発明は米国特許第295,264号のバーナ集合
体が用いられるとき最適に機能する。このバーナ集合体
を用いるとき、後述のように従来のラインバーナを用い
る場合に優る多くの利点が実現される。しかし本発明は
他のガスラインバーナを用いるときに使用できる。
動作について説明すると、燃焼室28を通つて上方にゆく
進行経路に沿つて加熱ガスを送り出すバーナ集合体40が
空気/燃料混合物を燃すために点火される。加熱ガスが
輻射壁22に接触すると、熱の形のエネルギが輻射壁22の
前面に沿つて輻射壁22に伝えられる。矢印39によつて示
された輻射エネルギが次に輻射壁22から外向きに乾燥室
21にある垂直壁Pに向けられる。
進行経路に沿つて加熱ガスを送り出すバーナ集合体40が
空気/燃料混合物を燃すために点火される。加熱ガスが
輻射壁22に接触すると、熱の形のエネルギが輻射壁22の
前面に沿つて輻射壁22に伝えられる。矢印39によつて示
された輻射エネルギが次に輻射壁22から外向きに乾燥室
21にある垂直壁Pに向けられる。
バーナ40からのガスは、それらがバーナの表面を出ると
き最高温度になつている。輻射壁22のどの点又はインク
リメントにおいても輻射壁22に伝達されるエネルギー
は、そのインクリメントにおける表面に沿うガスの速度
と温度に関係する。したがつて、ガスがその最高温度に
あるとき、すなわち輻射壁22の底インクリメントにある
とき、燃焼室28における流れ面積は、壁22と27の間の距
離‘d'が大きくなつているので、より大きく開いてい
る。加熱ガスが燃焼室28の内部を上がるとき、壁22と27
の間に含まれたガスの温度は下がる。寸法‘d'によつて
制御された燃焼室28の流れ面積も減らされ、そのことは
輻射壁22の対応するインクリメントにおける所望の表面
温度を保つためにガス速度を大きくする。したがつて、
輻射壁22のインクリメントの温度を壁22と27の間の寸法
‘d'を変えることによつては垂直方向で変えることがで
きる。この特徴は、それは乾燥室21の垂直次元における
輻射線束密度の均一分布を改良する方法を与え、また必
要なとき乾燥室21の中の所望の位置においてより多くの
エネルギーを集中させる方法を与える点で極めて有益で
ある。
き最高温度になつている。輻射壁22のどの点又はインク
リメントにおいても輻射壁22に伝達されるエネルギー
は、そのインクリメントにおける表面に沿うガスの速度
と温度に関係する。したがつて、ガスがその最高温度に
あるとき、すなわち輻射壁22の底インクリメントにある
とき、燃焼室28における流れ面積は、壁22と27の間の距
離‘d'が大きくなつているので、より大きく開いてい
る。加熱ガスが燃焼室28の内部を上がるとき、壁22と27
の間に含まれたガスの温度は下がる。寸法‘d'によつて
制御された燃焼室28の流れ面積も減らされ、そのことは
輻射壁22の対応するインクリメントにおける所望の表面
温度を保つためにガス速度を大きくする。したがつて、
輻射壁22のインクリメントの温度を壁22と27の間の寸法
‘d'を変えることによつては垂直方向で変えることがで
きる。この特徴は、それは乾燥室21の垂直次元における
輻射線束密度の均一分布を改良する方法を与え、また必
要なとき乾燥室21の中の所望の位置においてより多くの
エネルギーを集中させる方法を与える点で極めて有益で
ある。
第2図を参照すると、平面Pは輻射壁22によつて放射さ
れた輻射エネルギーが吸収される表面を表わしていると
すれば、輻射壁22のすべての表面に対して同じ輻射放出
レベルに対して、点「B」は点「A」又は「C」のいず
れよりも大きいエネルギを吸収する。矢印39によつて示
されているように、点「B」は輻射壁22の頂部及び底の
インクリメンからの角度の付いた輻射線のほかに垂直な
輻射線を受ける。点「A」及び「C」は、輻射壁からの
垂直な輻射線を受けるが、斜めの輻射線は、1方向だけ
から受けられる。本発明の輻射壁構造体20の開発は、輻
射壁22の下部インクリメントにおける輻射温度を上げ
て、輻射壁22の中央インクリメントにおける輻射温度を
下げ、次に輻射壁22の上部インクリメントにおける温度
を上げることによつて吸収平面「P」における輻射エネ
ルギーの分布を改良するための手段を与える。したがつ
て、壁22と27の間の距離‘d'を選択的に変えて燃焼室28
の断面積を変えることによつて、輻射壁22に当たる加熱
ガスの速度もまた選択的に変えられる。寸法‘d'を変え
るこの方法によつて、輻射壁22に伝達されるエネルギー
の量及び輻射壁22から平面「P」の方へ放射される輻射
エネルギーの量を輻射壁のすべてのインクリメントに沿
つて選択的に制御できる。
れた輻射エネルギーが吸収される表面を表わしていると
すれば、輻射壁22のすべての表面に対して同じ輻射放出
レベルに対して、点「B」は点「A」又は「C」のいず
れよりも大きいエネルギを吸収する。矢印39によつて示
されているように、点「B」は輻射壁22の頂部及び底の
インクリメンからの角度の付いた輻射線のほかに垂直な
輻射線を受ける。点「A」及び「C」は、輻射壁からの
垂直な輻射線を受けるが、斜めの輻射線は、1方向だけ
から受けられる。本発明の輻射壁構造体20の開発は、輻
射壁22の下部インクリメントにおける輻射温度を上げ
て、輻射壁22の中央インクリメントにおける輻射温度を
下げ、次に輻射壁22の上部インクリメントにおける温度
を上げることによつて吸収平面「P」における輻射エネ
ルギーの分布を改良するための手段を与える。したがつ
て、壁22と27の間の距離‘d'を選択的に変えて燃焼室28
の断面積を変えることによつて、輻射壁22に当たる加熱
ガスの速度もまた選択的に変えられる。寸法‘d'を変え
るこの方法によつて、輻射壁22に伝達されるエネルギー
の量及び輻射壁22から平面「P」の方へ放射される輻射
エネルギーの量を輻射壁のすべてのインクリメントに沿
つて選択的に制御できる。
輻射壁22に伝達されるエネルギーの追加の制御装置とし
てじやま板41が燃焼室28の中の壁27の内側に取付けられ
る。じやま板41は、一つのへり42に沿つて壁27に丁番方
式で接続され、反対側のへり43が輻射壁22の方へ伸びて
いるが、輻射壁から間隔をおいている薄板金属の平らな
平面状の細長い部材である。これらのじやま板41は、温
度を変えるために所望のインクリメントにおいて壁22に
高温ガスを押付ける効果をもつている。じやま板41がほ
とんど水平であるか又はへり43が輻射壁22に最も近い距
離にあるとき、輻射壁22は、じやま板41の位置において
より高いレベルに加熱される。じやま板41が壁27から上
方に傾けられるとき、その位置における輻射壁22におけ
る温度が下げられる。じやま板41は、所望の位置に選択
的に片寄せるために機械的に作動されるように配置でき
る。ロツドリンク装置のような作用手段(図示なし)が
当該技術において周知であり、さらに当該技術において
周知であるように、電子制御装置又は輻射壁22に沿つた
温度センサのいずれかからの信号に応答する手段によつ
て電子的に制御できる。これはじやま板41にそれらの向
きをプロセスの要求に従つて自動的に変えさせる。
てじやま板41が燃焼室28の中の壁27の内側に取付けられ
る。じやま板41は、一つのへり42に沿つて壁27に丁番方
式で接続され、反対側のへり43が輻射壁22の方へ伸びて
いるが、輻射壁から間隔をおいている薄板金属の平らな
平面状の細長い部材である。これらのじやま板41は、温
度を変えるために所望のインクリメントにおいて壁22に
高温ガスを押付ける効果をもつている。じやま板41がほ
とんど水平であるか又はへり43が輻射壁22に最も近い距
離にあるとき、輻射壁22は、じやま板41の位置において
より高いレベルに加熱される。じやま板41が壁27から上
方に傾けられるとき、その位置における輻射壁22におけ
る温度が下げられる。じやま板41は、所望の位置に選択
的に片寄せるために機械的に作動されるように配置でき
る。ロツドリンク装置のような作用手段(図示なし)が
当該技術において周知であり、さらに当該技術において
周知であるように、電子制御装置又は輻射壁22に沿つた
温度センサのいずれかからの信号に応答する手段によつ
て電子的に制御できる。これはじやま板41にそれらの向
きをプロセスの要求に従つて自動的に変えさせる。
第3図は輻射壁集合体120の第2の実施例を略図化した
形で示している。この実施例においては、熱が輻射壁12
2の下側インクリメントに集中されて、輻射壁122の中央
インクリメントにおいて少なくされる。これは熱を集中
させることが必要である壁122及び127を選択的に集束さ
せ、次にそれらの上側インクリメントにおいて壁122と1
27を発散させることによつて達成される。バーナ140か
らの加熱ガスの速度は壁122及び127の下側集束インクリ
メントにおいて大きくされ、壁122及び127が発散して、
次に輻射壁122に伝達される熱を大きくする。壁122及び
127はそれらの最上端において間隔のあいた関係で終
り、排気口130を形成するためのダクト133につながつて
いる。次にダクト133は、ダクト137を経て排気フアン13
8につながつている。この実施例において、どんな補給
空気も予熱は必要なく、乾燥室121からの排気ガスを灰
化する必要もない。したがつて、乾燥室121からの排気
ガスは間隔のあいた周囲排気口134を経てダクト133の中
に直接に入り、そのあとでフアン138によつて排気され
る。燃焼室128の熱を輻射壁122にさらに閉じ込めるため
に、第2の壁127とオーブンの側壁111の間に作られた空
間144を絶縁することができる。本発明のこの実施例
は、理想的には乾燥室121の下側の高さにおける輻射線
束密度の集中度をより高くすることが必要な場所で用い
られる。これは例えば重い部材がオーブンの床近くに置
かれるトラツクのボデイのフレームに付けた塗装を乾燥
する用途において望ましい。
形で示している。この実施例においては、熱が輻射壁12
2の下側インクリメントに集中されて、輻射壁122の中央
インクリメントにおいて少なくされる。これは熱を集中
させることが必要である壁122及び127を選択的に集束さ
せ、次にそれらの上側インクリメントにおいて壁122と1
27を発散させることによつて達成される。バーナ140か
らの加熱ガスの速度は壁122及び127の下側集束インクリ
メントにおいて大きくされ、壁122及び127が発散して、
次に輻射壁122に伝達される熱を大きくする。壁122及び
127はそれらの最上端において間隔のあいた関係で終
り、排気口130を形成するためのダクト133につながつて
いる。次にダクト133は、ダクト137を経て排気フアン13
8につながつている。この実施例において、どんな補給
空気も予熱は必要なく、乾燥室121からの排気ガスを灰
化する必要もない。したがつて、乾燥室121からの排気
ガスは間隔のあいた周囲排気口134を経てダクト133の中
に直接に入り、そのあとでフアン138によつて排気され
る。燃焼室128の熱を輻射壁122にさらに閉じ込めるため
に、第2の壁127とオーブンの側壁111の間に作られた空
間144を絶縁することができる。本発明のこの実施例
は、理想的には乾燥室121の下側の高さにおける輻射線
束密度の集中度をより高くすることが必要な場所で用い
られる。これは例えば重い部材がオーブンの床近くに置
かれるトラツクのボデイのフレームに付けた塗装を乾燥
する用途において望ましい。
第3の実施例が第4図に示され互いに隣接した二つの個
別バーナ集合体240及び250を用いる。バーナ集合体240
は、ガスの自然流によつて輻射壁222の底インクリメン
トの方へより多くの熱を与える。バーナ集合体250は、
自然対流によつて燃焼の生成物からのエネルギーの大部
分を輻射壁222の底インクリメントから上向きに与え
る。高温ガスをさらに分離するために仕切り(図示な
し)をバーナ240と250の間に組込むことができる。
別バーナ集合体240及び250を用いる。バーナ集合体240
は、ガスの自然流によつて輻射壁222の底インクリメン
トの方へより多くの熱を与える。バーナ集合体250は、
自然対流によつて燃焼の生成物からのエネルギーの大部
分を輻射壁222の底インクリメントから上向きに与え
る。高温ガスをさらに分離するために仕切り(図示な
し)をバーナ240と250の間に組込むことができる。
バーナ組立体250はまた仮想線で示したように底壁229及
びバーナ集合体240より上に高くすることができる。こ
の状況においては、持上げられたバーナ集合体250が、
燃焼した高温ガスをバーナ集合体250より上の輻射壁222
の上側インクリメントの方へ向けることになる。バーナ
240及び250へのkcol/h入力を独立に制御できるので、輻
射壁222の垂直増分温度と二つの異なる位置から輻射壁2
22の水平次元に沿う温度との両方を実際に制御すること
が可能である。輻射壁の垂直又は水平次元のどちらかに
沿つて輻射壁の温度をラインバーナのそれぞれのセクシ
ヨンへの入力を選択的に変えることによつて制御するこ
とは、本発明のこの実施例で開示したすべての実施例に
おいて達成できる。従来のラインバーナを用いるとき、
バーナの入力を別々に行うことができることが普通に知
られているが、これには非常に冗長なバーナ構造を必要
とする。米国特許願第295,264号のバーナ集合体は、は
るかに効率的にバーナ入力を制御する。しかし、ほとん
どの用途において、輻射壁222の垂直インクリメント温
度を二つの異なる位置から実際に制御することは必要で
なく、輻射壁222に最も近いバーナ240によつて解放され
るエネルギの大部分が輻射壁222の下側インクリメント
においてより多く輻射壁222の表面温度に影響を与える
であろう。二つ以上のバーナを組込んだ実施例は、垂直
高さが普通より大きいことを要求する工業オーブンの場
合に用いられるであろう。一般道路用機械などの大きな
物体を処理するための工業用オーブンを提供する場合に
このようなことが当てはまるであろう。この実施例にお
いて、壁227とオーブン壁211との間に作られる空間244
を絶縁することが非常に望ましい。明白な理由は、この
実施例においてできるだけ多くのエネルギーが輻射壁22
2からの赤外線に変換される必要があることである。入
口及び出口ベスタビユールを通つてこのような大形のオ
ーブンに外側から入る希釈空気があるために、オーブン
の乾燥室221の中の周囲温度を非常に上げることは、大
形の物体に順応するのには大形の開放端が必要なため
に、困難である。
びバーナ集合体240より上に高くすることができる。こ
の状況においては、持上げられたバーナ集合体250が、
燃焼した高温ガスをバーナ集合体250より上の輻射壁222
の上側インクリメントの方へ向けることになる。バーナ
240及び250へのkcol/h入力を独立に制御できるので、輻
射壁222の垂直増分温度と二つの異なる位置から輻射壁2
22の水平次元に沿う温度との両方を実際に制御すること
が可能である。輻射壁の垂直又は水平次元のどちらかに
沿つて輻射壁の温度をラインバーナのそれぞれのセクシ
ヨンへの入力を選択的に変えることによつて制御するこ
とは、本発明のこの実施例で開示したすべての実施例に
おいて達成できる。従来のラインバーナを用いるとき、
バーナの入力を別々に行うことができることが普通に知
られているが、これには非常に冗長なバーナ構造を必要
とする。米国特許願第295,264号のバーナ集合体は、は
るかに効率的にバーナ入力を制御する。しかし、ほとん
どの用途において、輻射壁222の垂直インクリメント温
度を二つの異なる位置から実際に制御することは必要で
なく、輻射壁222に最も近いバーナ240によつて解放され
るエネルギの大部分が輻射壁222の下側インクリメント
においてより多く輻射壁222の表面温度に影響を与える
であろう。二つ以上のバーナを組込んだ実施例は、垂直
高さが普通より大きいことを要求する工業オーブンの場
合に用いられるであろう。一般道路用機械などの大きな
物体を処理するための工業用オーブンを提供する場合に
このようなことが当てはまるであろう。この実施例にお
いて、壁227とオーブン壁211との間に作られる空間244
を絶縁することが非常に望ましい。明白な理由は、この
実施例においてできるだけ多くのエネルギーが輻射壁22
2からの赤外線に変換される必要があることである。入
口及び出口ベスタビユールを通つてこのような大形のオ
ーブンに外側から入る希釈空気があるために、オーブン
の乾燥室221の中の周囲温度を非常に上げることは、大
形の物体に順応するのには大形の開放端が必要なため
に、困難である。
この実施例はまた一方のへり252に沿つて輻射壁222の凹
んだ表面225に丁番式に接続され、かつ乾燥室の中に外
向きに伸びているカスケード板251を組込んでいる。壁2
22と227の間のバーナ240又は250のいずれか又は両方の
水平及び垂直位置を固定した場合で、かつ壁222と227の
間の任意の点における寸法‘d‘を固定したときに、輻
射壁222の輻射温度をその壁の表面にカスケード板251を
取付けることによつて変えることができる。これらの板
は、輻射壁222から吸収される対流エネルギーを小さく
する。任意の数の板251を用いて輻射壁222から吸収され
る対流エネルギーを制御できる。また、板251の巾は、
対流熱伝達(強制又は自由)に影響を与える。カスケー
ド板251はステンレス鋼のような反射性表面をもつた材
料で作られるのが好ましい。
んだ表面225に丁番式に接続され、かつ乾燥室の中に外
向きに伸びているカスケード板251を組込んでいる。壁2
22と227の間のバーナ240又は250のいずれか又は両方の
水平及び垂直位置を固定した場合で、かつ壁222と227の
間の任意の点における寸法‘d‘を固定したときに、輻
射壁222の輻射温度をその壁の表面にカスケード板251を
取付けることによつて変えることができる。これらの板
は、輻射壁222から吸収される対流エネルギーを小さく
する。任意の数の板251を用いて輻射壁222から吸収され
る対流エネルギーを制御できる。また、板251の巾は、
対流熱伝達(強制又は自由)に影響を与える。カスケー
ド板251はステンレス鋼のような反射性表面をもつた材
料で作られるのが好ましい。
第5図は硬化処理の要求条件がオーブンの補給空気の予
熱を必要とせず、乾燥室321の中の排気ガス中の揮発性
有機化合物がバーナ340からの燃焼熱によつて直接に灰
化される必要があるときに用いられる第4の実施例を示
している。乾燥室321の排気ガスは、バーナ集合体340よ
り上にある燃焼室328の中に直接に導入される。フアン3
38によつて燃焼室328の内部に発生される負圧は、ルー
バ356を備えた間隔のあいた排気ガス吸込ポート355を通
して燃焼室328の中に持込まれる排気ガスを制御された
量だけ灰化させる。灰化した排気ガス及び揮発性有機化
合物は、バーナ340からの燃焼生成物と共に最終的に排
気フアン338につながつているダクト333に入る。揮発性
有機化合物の完全な酸化を壁322と327の間の距離‘d'に
従つてバーナ340の表面から25.4cm(10インチ)ないし3
5.56cm(14インチ)以内で遂行できることを試験が示し
た。独立排気ダクトをこの灰化方法によつてなくす。
熱を必要とせず、乾燥室321の中の排気ガス中の揮発性
有機化合物がバーナ340からの燃焼熱によつて直接に灰
化される必要があるときに用いられる第4の実施例を示
している。乾燥室321の排気ガスは、バーナ集合体340よ
り上にある燃焼室328の中に直接に導入される。フアン3
38によつて燃焼室328の内部に発生される負圧は、ルー
バ356を備えた間隔のあいた排気ガス吸込ポート355を通
して燃焼室328の中に持込まれる排気ガスを制御された
量だけ灰化させる。灰化した排気ガス及び揮発性有機化
合物は、バーナ340からの燃焼生成物と共に最終的に排
気フアン338につながつているダクト333に入る。揮発性
有機化合物の完全な酸化を壁322と327の間の距離‘d'に
従つてバーナ340の表面から25.4cm(10インチ)ないし3
5.56cm(14インチ)以内で遂行できることを試験が示し
た。独立排気ダクトをこの灰化方法によつてなくす。
この実施例においては、カスケード板351は、輻射温度
の要求条件に従つて選択的に用いることができる。ま
た、羽根357及び358のような方向性羽根を選択的に用い
てもよい。方向性羽根357及び358は一方のへり359にお
いて支持リンク機構(図示なし)に丁番式に接続され、
かつ燃焼室328の内部に支えられた同一の細長い平らな
数枚の板である。羽根357及び358は、前述のじやま板43
と同じやり方で選択的に片寄せできる。輻射壁322の表
面の温度を方向性羽根357及び358によつて変えることが
できる。羽根357がガスの流れの方向に置かれると、羽
根357のすぐ上の壁322の表面の温度は下がる。羽根を例
えば羽根358のようにガスの流れと反対の方向に置く
と、羽根358の高さのすぐ下及びその高さの壁322の温度
が大きくなる。羽根357及び358は、じやま板43に関して
上述したように固定されてもよいし又は回転機構によつ
て可変になつていてもよい。本発明のこの実施例におい
ては、壁327とオーブンの外壁311とによつて形成された
空洞334は絶縁物をつめることができる。しかし、オー
ブンの壁311自体は通常10.16cm(4インチ)ないし20.3
2cm(8インチ)の絶縁物を含んでおり、用途によつて
は追加の絶縁物を必要としないであろう。
の要求条件に従つて選択的に用いることができる。ま
た、羽根357及び358のような方向性羽根を選択的に用い
てもよい。方向性羽根357及び358は一方のへり359にお
いて支持リンク機構(図示なし)に丁番式に接続され、
かつ燃焼室328の内部に支えられた同一の細長い平らな
数枚の板である。羽根357及び358は、前述のじやま板43
と同じやり方で選択的に片寄せできる。輻射壁322の表
面の温度を方向性羽根357及び358によつて変えることが
できる。羽根357がガスの流れの方向に置かれると、羽
根357のすぐ上の壁322の表面の温度は下がる。羽根を例
えば羽根358のようにガスの流れと反対の方向に置く
と、羽根358の高さのすぐ下及びその高さの壁322の温度
が大きくなる。羽根357及び358は、じやま板43に関して
上述したように固定されてもよいし又は回転機構によつ
て可変になつていてもよい。本発明のこの実施例におい
ては、壁327とオーブンの外壁311とによつて形成された
空洞334は絶縁物をつめることができる。しかし、オー
ブンの壁311自体は通常10.16cm(4インチ)ないし20.3
2cm(8インチ)の絶縁物を含んでおり、用途によつて
は追加の絶縁物を必要としないであろう。
第5図の実施例においては、燃焼室428は揮発性有機化
合物を灰化するために導入する前に乾燥室421からの排
気ガスを予熱する用意がされている。縦の排気ダクト43
3より上に形成された一連の間隔をあけた横方向に伸び
るダクト434が乾燥室421の加熱室444との連通を可能に
している。加熱室444は、第2の壁427、オーブン側壁41
1及び底壁429によつて輪郭を形作られ、各端において直
立端壁(図示なし)によつて閉じられている。横向きダ
クト434が輻射壁集合体420の長さより上に間隔をあけて
配置され、乾燥室428に沿つた排気ガスの自由な流れが
加熱室444に入ることができるようにしている。
合物を灰化するために導入する前に乾燥室421からの排
気ガスを予熱する用意がされている。縦の排気ダクト43
3より上に形成された一連の間隔をあけた横方向に伸び
るダクト434が乾燥室421の加熱室444との連通を可能に
している。加熱室444は、第2の壁427、オーブン側壁41
1及び底壁429によつて輪郭を形作られ、各端において直
立端壁(図示なし)によつて閉じられている。横向きダ
クト434が輻射壁集合体420の長さより上に間隔をあけて
配置され、乾燥室428に沿つた排気ガスの自由な流れが
加熱室444に入ることができるようにしている。
この実施例において、バーナ集合体440からの加熱ガス
は、前の実施例におけると同様に、壁422に突き当た
る。しかし、加熱室444は、前の実施例において自由選
択物である絶縁物で満たすことができない。バーナ440
からの加熱ガスはまたそれによつて高温になる外壁427
に当たつて、その壁もまた加熱室444の中に輻射エネル
ギーを放出してオーブンの側壁411の内壁を加熱する。
バーナ組立体440からの燃焼生成物は、前の実施例にお
けると同様にダクト437から排出される。加熱室444には
壁429より上に間隔を離して配置されて壁429との間に室
462と作る底壁461があり、この室462は第6図に示され
ているように燃焼室428の下部と直接に通じている。壁4
61はさらに一連の間隔のあいた口又はオリフイス463を
中に備えて、加熱室444が室462と通ずることができるよ
うにしている。オリフイス463は、排気ガスが室462に均
一に導入されて、次に燃焼室428に入るのを確実にする
ために圧力降下を生じさせる。代りの考え方として、口
463は、代りにバーナ組立体440の高さのすぐ上不で壁42
7によつて画定されて、加熱ガスを燃焼室428に直接導入
できる。
は、前の実施例におけると同様に、壁422に突き当た
る。しかし、加熱室444は、前の実施例において自由選
択物である絶縁物で満たすことができない。バーナ440
からの加熱ガスはまたそれによつて高温になる外壁427
に当たつて、その壁もまた加熱室444の中に輻射エネル
ギーを放出してオーブンの側壁411の内壁を加熱する。
バーナ組立体440からの燃焼生成物は、前の実施例にお
けると同様にダクト437から排出される。加熱室444には
壁429より上に間隔を離して配置されて壁429との間に室
462と作る底壁461があり、この室462は第6図に示され
ているように燃焼室428の下部と直接に通じている。壁4
61はさらに一連の間隔のあいた口又はオリフイス463を
中に備えて、加熱室444が室462と通ずることができるよ
うにしている。オリフイス463は、排気ガスが室462に均
一に導入されて、次に燃焼室428に入るのを確実にする
ために圧力降下を生じさせる。代りの考え方として、口
463は、代りにバーナ組立体440の高さのすぐ上不で壁42
7によつて画定されて、加熱ガスを燃焼室428に直接導入
できる。
前の実施例におけると同様に、排気ダクト437に接続さ
れた排気装置(図示なし)によつて加えられる負圧は、
乾燥室421からの排気ガスをさらに横向きダクト434を通
して加熱室444に引つ張り込む。排気ガスがオリフイス4
63を通つて室462の中に引き込まれ、次にバーナ集合体4
40のところ又はその直上にある燃焼室428の中に引き込
まれる前に排気ガスは壁427及び460からの対流によつて
加熱室444の中で予熱される。排気ガスの中の揮発性有
機化合物は次にバーナ集合体440によつて灰化れ、燃焼
生成物が排出される。灰化の前に排気ガスを予熱するこ
とによつて排気ガスが予熱されないときに達成されるよ
りより大量の揮発性有機化合物を灰化できる。
れた排気装置(図示なし)によつて加えられる負圧は、
乾燥室421からの排気ガスをさらに横向きダクト434を通
して加熱室444に引つ張り込む。排気ガスがオリフイス4
63を通つて室462の中に引き込まれ、次にバーナ集合体4
40のところ又はその直上にある燃焼室428の中に引き込
まれる前に排気ガスは壁427及び460からの対流によつて
加熱室444の中で予熱される。排気ガスの中の揮発性有
機化合物は次にバーナ集合体440によつて灰化れ、燃焼
生成物が排出される。灰化の前に排気ガスを予熱するこ
とによつて排気ガスが予熱されないときに達成されるよ
りより大量の揮発性有機化合物を灰化できる。
第6の実施例が制御された予熱補給空気を乾燥室521に
与えることが望ましい状況において用いられる。燃焼室
528は、輻射壁522と第2の壁527との間に形成され、第
1の実施例におけるようにバーナ集合体540からの燃焼
生成物が排気装置(図示なし)によつて細長いポート53
0を通して排出される。口534が縦方向に伸びる排気ダク
ト533に沿つて間隔をおいて配置され、乾燥室521の排気
ガスに含まれる揮発性有機化合物を直接にやはりダクト
533及び537を通して排気できるようにする。
与えることが望ましい状況において用いられる。燃焼室
528は、輻射壁522と第2の壁527との間に形成され、第
1の実施例におけるようにバーナ集合体540からの燃焼
生成物が排気装置(図示なし)によつて細長いポート53
0を通して排出される。口534が縦方向に伸びる排気ダク
ト533に沿つて間隔をおいて配置され、乾燥室521の排気
ガスに含まれる揮発性有機化合物を直接にやはりダクト
533及び537を通して排気できるようにする。
新鮮空気入口ポート565がオーブン側壁511の下部によつ
て形成されて、壁511に沿つて間隔をあけて配置されて
いる。調節式ルーバ566及びフイルタ583がポート565を
通つて流れる新鮮空気を選択的に制御するためにポート
565を覆つている。壁561は、壁511から底壁529の上方に
水平に第2の壁527まで伸びて空気室562を形成するよう
になつている。壁561にある間隔をあけたオリフイス563
は、オーブン側壁511と外側壁527との間に形成された加
熱室544と空気室562との間の流通を可能にする。
て形成されて、壁511に沿つて間隔をあけて配置されて
いる。調節式ルーバ566及びフイルタ583がポート565を
通つて流れる新鮮空気を選択的に制御するためにポート
565を覆つている。壁561は、壁511から底壁529の上方に
水平に第2の壁527まで伸びて空気室562を形成するよう
になつている。壁561にある間隔をあけたオリフイス563
は、オーブン側壁511と外側壁527との間に形成された加
熱室544と空気室562との間の流通を可能にする。
加熱室544から上方にオーブンの上壁512を通してダクト
567が伸びている。上壁512にはダクト562の上方に送風
機組立体568が取付けられてダクト567と通じている。送
風機組立体568には低圧側に入口ダクト570を有する遠心
送風機569がある。入口ダクト570はダクト567の上端に
接続されてそれと連通すると共に新鮮空気吸込口571に
接続されている。空気吸込口571は一端でダクト570と通
じ、他方の端572においてオーブンハウジング510の外側
の大気に通じている。フイルタ573は開放端572を覆い、
そこから送風機組立体568に入る空気はすべてほこりの
ような浮遊異物を除くために適当にろ過されるようにな
つている。
567が伸びている。上壁512にはダクト562の上方に送風
機組立体568が取付けられてダクト567と通じている。送
風機組立体568には低圧側に入口ダクト570を有する遠心
送風機569がある。入口ダクト570はダクト567の上端に
接続されてそれと連通すると共に新鮮空気吸込口571に
接続されている。空気吸込口571は一端でダクト570と通
じ、他方の端572においてオーブンハウジング510の外側
の大気に通じている。フイルタ573は開放端572を覆い、
そこから送風機組立体568に入る空気はすべてほこりの
ような浮遊異物を除くために適当にろ過されるようにな
つている。
電子操作式制御装置575は、新鮮空気吸込口571に含まれ
ているダンパ576の位置を制御する。したがつて、制御
装置575からの電気信号によつてダンパ576の吸込口571
において開いた位置又は閉じた位置へ片寄せ、吸込口57
1を通つて送風機組立体568に入る新鮮空気の量を制御す
る。この制御装置は、乾燥室内にあるセンサ(図示な
し)からの信号を受けて作動を開始することができるか
又は手動制御手段によつて作動できる。ダンパ576を自
動的に制御するこれらの要素は、当業者に周知であり理
解されている。遠心送風機569の高圧側から上壁512を下
向きに通つて補給空気加熱ダクト577が伸びている。ダ
クト577は上端578において遠心送風機569の高圧側と通
じ加熱室544を下向きに通つて伸びて水平補給空気供給
ダクト579につながつている。ダクト579は、輻射壁構造
体520の長さに沿つて加熱室544の中で水平に伸びてい
る。間隔をあけた幾つかの出口580がダクト579に沿つて
間隔をあけて、それに取付けられ、ダクト579と通じて
いる。出口580は、壁527と522を通つて伸びて乾燥室521
の中の壁522の下部に沿つて終り、出口ポート581を定め
ている。壁523にある間隔をあけたアクセス板582は、壁
523の中のアクセスポート(図示なし)を覆うために壁5
23に取外し可能に固着されている。したがつて、バーナ
集合体540は、保守のために容易に接近できる。アクセ
ス板582は、本発明の各実施例のどれの中にも組込むこ
とができる。
ているダンパ576の位置を制御する。したがつて、制御
装置575からの電気信号によつてダンパ576の吸込口571
において開いた位置又は閉じた位置へ片寄せ、吸込口57
1を通つて送風機組立体568に入る新鮮空気の量を制御す
る。この制御装置は、乾燥室内にあるセンサ(図示な
し)からの信号を受けて作動を開始することができるか
又は手動制御手段によつて作動できる。ダンパ576を自
動的に制御するこれらの要素は、当業者に周知であり理
解されている。遠心送風機569の高圧側から上壁512を下
向きに通つて補給空気加熱ダクト577が伸びている。ダ
クト577は上端578において遠心送風機569の高圧側と通
じ加熱室544を下向きに通つて伸びて水平補給空気供給
ダクト579につながつている。ダクト579は、輻射壁構造
体520の長さに沿つて加熱室544の中で水平に伸びてい
る。間隔をあけた幾つかの出口580がダクト579に沿つて
間隔をあけて、それに取付けられ、ダクト579と通じて
いる。出口580は、壁527と522を通つて伸びて乾燥室521
の中の壁522の下部に沿つて終り、出口ポート581を定め
ている。壁523にある間隔をあけたアクセス板582は、壁
523の中のアクセスポート(図示なし)を覆うために壁5
23に取外し可能に固着されている。したがつて、バーナ
集合体540は、保守のために容易に接近できる。アクセ
ス板582は、本発明の各実施例のどれの中にも組込むこ
とができる。
この第6の実施例は、補給空気の予熱と補給空気の乾燥
室521への送り出し以外は、第1の実施例の集合体20と
同様なやり方で動作する。送風機569を動作させると、
加熱室544に負圧を生じ、この負圧が新鮮空気をルーバ5
66及びフイルタ583を通じて室562の中に入れ次いで、間
隔をあけたオリフイス563の中を通つて加熱室544の中に
上向きに引込む。加熱室544の中では、この新鮮空気が
壁527からの対流によつて加熱される。加熱された新鮮
空気は、ダクト567を通つて入口ダクト567の中に上向き
に引込まれ、ダクト570では新鮮空気が送風機によつて
フイルタ573及び新鮮空気吸込口571を通つて引かれる外
部新鮮空気と混合される。制御装置575は、ダクト570の
中の加熱された新鮮空気と混合する加熱されていない新
鮮空気の量を選択的に制御するためにダンパ576を作動
させるので、混合空気の温度はオーブンの周囲温度に等
しい。この混合空気は、送風機569によつて補給空気加
熱ダクト577を下向きに通つて補給空気供給ダクト579の
中に入り、次にそれぞれの間隔をあけて配置された出口
580の中に押込まれる。このろ過されて加熱された補給
空気は、次にポート581を通つて輻射壁522の長さに沿つ
て乾燥室521に送り込まれる。
室521への送り出し以外は、第1の実施例の集合体20と
同様なやり方で動作する。送風機569を動作させると、
加熱室544に負圧を生じ、この負圧が新鮮空気をルーバ5
66及びフイルタ583を通じて室562の中に入れ次いで、間
隔をあけたオリフイス563の中を通つて加熱室544の中に
上向きに引込む。加熱室544の中では、この新鮮空気が
壁527からの対流によつて加熱される。加熱された新鮮
空気は、ダクト567を通つて入口ダクト567の中に上向き
に引込まれ、ダクト570では新鮮空気が送風機によつて
フイルタ573及び新鮮空気吸込口571を通つて引かれる外
部新鮮空気と混合される。制御装置575は、ダクト570の
中の加熱された新鮮空気と混合する加熱されていない新
鮮空気の量を選択的に制御するためにダンパ576を作動
させるので、混合空気の温度はオーブンの周囲温度に等
しい。この混合空気は、送風機569によつて補給空気加
熱ダクト577を下向きに通つて補給空気供給ダクト579の
中に入り、次にそれぞれの間隔をあけて配置された出口
580の中に押込まれる。このろ過されて加熱された補給
空気は、次にポート581を通つて輻射壁522の長さに沿つ
て乾燥室521に送り込まれる。
この実施例において、バーナ540への入力は、輻射壁522
の温度を測定するセンサ(図示なし)から直接に信号を
受ける比例温度制御装置(図示なし)によつて制御され
るのが好ましい。壁527を通る補給空気に伝達される熱
の量はわずかな例外はあるが常に必要とするエネルギー
の量より大きいはずであり、したがつて乾燥室521に入
る空気の最終温度は、加熱空気を比例した量のろ過され
た室内空気で希釈することによつて制御される。
の温度を測定するセンサ(図示なし)から直接に信号を
受ける比例温度制御装置(図示なし)によつて制御され
るのが好ましい。壁527を通る補給空気に伝達される熱
の量はわずかな例外はあるが常に必要とするエネルギー
の量より大きいはずであり、したがつて乾燥室521に入
る空気の最終温度は、加熱空気を比例した量のろ過され
た室内空気で希釈することによつて制御される。
第8図に示した第7の実施例は、乾燥室621から排出さ
れた排出空気を予熱し、同時に乾燥室621に送り返すた
めにろ過された新鮮な補給空気を加熱する手段が含まれ
ていることを除いて第6の実施例のものと同様である。
れた排出空気を予熱し、同時に乾燥室621に送り返すた
めにろ過された新鮮な補給空気を加熱する手段が含まれ
ていることを除いて第6の実施例のものと同様である。
この実施例には加熱室644を新鮮空気加熱室644と排出空
気加熱室686の二つの室に分割するために第2の壁627か
ら外方にかつオーブン側壁611から内方に間隔をあけた
直立する第3の壁685がある。第3の壁685は新鮮空気加
熱室644と排出空気加熱室686との間に連絡が許されない
ように底壁661からオーブン上壁612まで上方に伸びてい
る。この実施例においては、ポート665が横方向に伸び
る底壁661より高きいところでオーブン側壁611の下部に
形成されている。底壁661は、前の実施例におけると同
様に、オーブンの底壁617から上方に間隔をあけてい
て、中に室662を形成している。しかし、底壁661には、
室662と新鮮空気加熱室644又は排出空気加熱室686のい
ずれかとの間に連絡を許すような位置にある穴が一つも
ない。さらにこの実施例においては、補給空気加熱ダク
ト677が遠心送風機670の高圧側から下方に加熱室664及
び底壁661を通つて伸び、底壁661において加熱ダクト67
7が縦に伸びる供給ダクト679で終りそれに連絡してい
る。供給ダクト679は間隔をあけた幾つかのポート687を
通して室666に吐き出す。室662は、さらにバーナ集合体
640の下側に伸びて、輻射壁622の底部分623において終
り、間隔をあけた幾つかのポート681において乾燥室621
に通じているように構成されている。なお、第2の壁62
7が、第8図に示してあるように、バーナ集合体640の高
さ又はそれよりわずかに上において下部に沿つて形成さ
れた細長い縦に伸びる穴663を備えている。横向き空気
ダクト634が縦に伸びる排気ダクト633より上で壁622及
び627の上側へりに沿つて間隔をあけた位置に配置れ、
燃焼室628が乾燥室621又は排出空気加熱室686のいずれ
とも通ずることを許さずに、乾燥室621が排気空気加熱
室686へ連絡できるようになつている。
気加熱室686の二つの室に分割するために第2の壁627か
ら外方にかつオーブン側壁611から内方に間隔をあけた
直立する第3の壁685がある。第3の壁685は新鮮空気加
熱室644と排出空気加熱室686との間に連絡が許されない
ように底壁661からオーブン上壁612まで上方に伸びてい
る。この実施例においては、ポート665が横方向に伸び
る底壁661より高きいところでオーブン側壁611の下部に
形成されている。底壁661は、前の実施例におけると同
様に、オーブンの底壁617から上方に間隔をあけてい
て、中に室662を形成している。しかし、底壁661には、
室662と新鮮空気加熱室644又は排出空気加熱室686のい
ずれかとの間に連絡を許すような位置にある穴が一つも
ない。さらにこの実施例においては、補給空気加熱ダク
ト677が遠心送風機670の高圧側から下方に加熱室664及
び底壁661を通つて伸び、底壁661において加熱ダクト67
7が縦に伸びる供給ダクト679で終りそれに連絡してい
る。供給ダクト679は間隔をあけた幾つかのポート687を
通して室666に吐き出す。室662は、さらにバーナ集合体
640の下側に伸びて、輻射壁622の底部分623において終
り、間隔をあけた幾つかのポート681において乾燥室621
に通じているように構成されている。なお、第2の壁62
7が、第8図に示してあるように、バーナ集合体640の高
さ又はそれよりわずかに上において下部に沿つて形成さ
れた細長い縦に伸びる穴663を備えている。横向き空気
ダクト634が縦に伸びる排気ダクト633より上で壁622及
び627の上側へりに沿つて間隔をあけた位置に配置れ、
燃焼室628が乾燥室621又は排出空気加熱室686のいずれ
とも通ずることを許さずに、乾燥室621が排気空気加熱
室686へ連絡できるようになつている。
第7の実施例の動作について説明すると、加熱された排
気ガスがバーナ640から上方に燃焼室628を通つて送ら
れ、燃焼室628から排気装置(図示なし)によつて上方
に引かれる。同時に、排気装置(図示なし)によつて作
られた負圧は、細長い穴663を通して排出空気加熱室686
へ通じさせられる。したがつて、中に揮発性有機化合物
が入つている排気ガスが乾燥室621から引つ張られて横
向きダクト634を通して排出空気加熱室686の中に下向き
に入る。排気ガスはそれが室686を下向きに通過すると
き第2の壁627からの対流によつて加熱される。さらに
第3の壁685はまた壁627によつて放出され壁686を通る
輻射エネルギーによつて加熱される。次に排気ガスは細
長い穴663を通過して燃焼室628に入る。この予熱された
排気ガスは、次にバーナ640によつて灰化され、燃焼室6
28を通つて上向きに引かれて室628から排出される。同
時に、遠心送風機組立体668が新鮮補給空気をルーバ666
及びフイルタ683を通して加熱室644に引き込む。新鮮補
給空気が加熱室644を通して上方に引かれると、それは
第3の壁685からの対流によつて加熱される。次に空気
はダクト667を通つて新鮮空気吸込ダクト670に引き込ま
れ、ダクト670でそれは送風機組立体668によつて新鮮空
気吸込口671を通つて引かれる新鮮な外側空気と混合さ
れる。この混合された空気は送風機組立体668によつて
強制的に補給空気加熱ダクト677を通して下向きに送ら
れて縦に伸びる補給空気供給ダクト679に押込まれる。
ろ過され予熱された空気は次に室662を通して間隔をあ
けたポートと681を通り乾燥室621に押込まれる。したが
つてこの実施例においては、排気ガスが予熱されて燃焼
室に送られ、中の揮発性有機化合物を灰化し、また新鮮
空気が予熱されて乾燥室に送られて乾燥室621において
対流熱伝達を行う。
気ガスがバーナ640から上方に燃焼室628を通つて送ら
れ、燃焼室628から排気装置(図示なし)によつて上方
に引かれる。同時に、排気装置(図示なし)によつて作
られた負圧は、細長い穴663を通して排出空気加熱室686
へ通じさせられる。したがつて、中に揮発性有機化合物
が入つている排気ガスが乾燥室621から引つ張られて横
向きダクト634を通して排出空気加熱室686の中に下向き
に入る。排気ガスはそれが室686を下向きに通過すると
き第2の壁627からの対流によつて加熱される。さらに
第3の壁685はまた壁627によつて放出され壁686を通る
輻射エネルギーによつて加熱される。次に排気ガスは細
長い穴663を通過して燃焼室628に入る。この予熱された
排気ガスは、次にバーナ640によつて灰化され、燃焼室6
28を通つて上向きに引かれて室628から排出される。同
時に、遠心送風機組立体668が新鮮補給空気をルーバ666
及びフイルタ683を通して加熱室644に引き込む。新鮮補
給空気が加熱室644を通して上方に引かれると、それは
第3の壁685からの対流によつて加熱される。次に空気
はダクト667を通つて新鮮空気吸込ダクト670に引き込ま
れ、ダクト670でそれは送風機組立体668によつて新鮮空
気吸込口671を通つて引かれる新鮮な外側空気と混合さ
れる。この混合された空気は送風機組立体668によつて
強制的に補給空気加熱ダクト677を通して下向きに送ら
れて縦に伸びる補給空気供給ダクト679に押込まれる。
ろ過され予熱された空気は次に室662を通して間隔をあ
けたポートと681を通り乾燥室621に押込まれる。したが
つてこの実施例においては、排気ガスが予熱されて燃焼
室に送られ、中の揮発性有機化合物を灰化し、また新鮮
空気が予熱されて乾燥室に送られて乾燥室621において
対流熱伝達を行う。
本発明のこの実施例はオーブン外部壁611の囲い範囲内
のすべての熱伝達モードに備えている。赤外線が輻射壁
622から発生されて乾燥室621の中に向けられる。また、
幾らかの対流エネルギーが壁622によつて作られる。バ
ーナ640からの単一のエネルギー源はまたさらに排出生
成物を予熱して最終的にそれらを灰化するエネルギーを
与えるのに用いられる。
のすべての熱伝達モードに備えている。赤外線が輻射壁
622から発生されて乾燥室621の中に向けられる。また、
幾らかの対流エネルギーが壁622によつて作られる。バ
ーナ640からの単一のエネルギー源はまたさらに排出生
成物を予熱して最終的にそれらを灰化するエネルギーを
与えるのに用いられる。
本発明の輻射壁構造体はオーブンのすべて又は一部分を
輻射エネルギー放出型のオーブンに変換するために既存
のオーブンハウジングの中に組込むことができる。第9
図は既存のオーブン囲い710の中に置かれた輻射壁イン
サート720を示している。輻射壁722の頂部に形成された
口730が燃焼の高温生成物を直接乾燥室721に放出できる
ようにしている。このような変換において、プロペラ形
サーボフアン(図示なし)を用いてガスを乾燥室721の
中で循環させるか又は、燃焼生成物を排出用のダクト
(図示ない)の中に押入れることができる。本発明のこ
の実施例を23cm(9インチ)以下の巾の非常に細いもの
に構成でき、それは大ていのオーブン型の囲いの中に比
較的容易に設置できる。
輻射エネルギー放出型のオーブンに変換するために既存
のオーブンハウジングの中に組込むことができる。第9
図は既存のオーブン囲い710の中に置かれた輻射壁イン
サート720を示している。輻射壁722の頂部に形成された
口730が燃焼の高温生成物を直接乾燥室721に放出できる
ようにしている。このような変換において、プロペラ形
サーボフアン(図示なし)を用いてガスを乾燥室721の
中で循環させるか又は、燃焼生成物を排出用のダクト
(図示ない)の中に押入れることができる。本発明のこ
の実施例を23cm(9インチ)以下の巾の非常に細いもの
に構成でき、それは大ていのオーブン型の囲いの中に比
較的容易に設置できる。
じやま板43のカスケード板241又は羽根358を熱伝達過程
を制御するのを助けるために上述の各実施例のどれにも
組込むとができることが理解されるはずである。
を制御するのを助けるために上述の各実施例のどれにも
組込むとができることが理解されるはずである。
第1図は本発明の向かい合った輻射壁構造体を組込んだ
工業オーブンの斜視図、 第2図は第1図に示された輻射壁構造体の断面図、 第3図は輻射壁構造体のもう一つの実施例の断面略図、 第4図は輻射壁構造体のもう一つの実施例の断面略図、 第5図は輻射壁構造体のもう一つの実施例の断面略図、 第6図は輻射壁構造体のもう一つの実施例の断面略図、 第6A図は第6図の線6A-6Aに実質上沿つてとつた垂直断
面図、 第7図は輻射壁構造体のもう一つの実施例の断面略図、 第8図は輻射壁構造体のもう一つの実施例の断面略図、 第8A図は第8図の線8A-8Aに事実上沿つてとつた垂直断
面図、 第9図は輻射壁構造体のもう一つの実施例の断面略図で
ある。 10……オーブンハウジング、20,120,420,520……輻射壁
集合体、22,122,222,422,522,622,722……輻射壁、28,1
28,228,328,428,528,628……燃焼室、32,132,232,332…
…排気装置、40,140……バーナ、240,250……バーナ集
合体、41……じやま板、251……カスケード板、357,358
……羽根。
工業オーブンの斜視図、 第2図は第1図に示された輻射壁構造体の断面図、 第3図は輻射壁構造体のもう一つの実施例の断面略図、 第4図は輻射壁構造体のもう一つの実施例の断面略図、 第5図は輻射壁構造体のもう一つの実施例の断面略図、 第6図は輻射壁構造体のもう一つの実施例の断面略図、 第6A図は第6図の線6A-6Aに実質上沿つてとつた垂直断
面図、 第7図は輻射壁構造体のもう一つの実施例の断面略図、 第8図は輻射壁構造体のもう一つの実施例の断面略図、 第8A図は第8図の線8A-8Aに事実上沿つてとつた垂直断
面図、 第9図は輻射壁構造体のもう一つの実施例の断面略図で
ある。 10……オーブンハウジング、20,120,420,520……輻射壁
集合体、22,122,222,422,522,622,722……輻射壁、28,1
28,228,328,428,528,628……燃焼室、32,132,232,332…
…排気装置、40,140……バーナ、240,250……バーナ集
合体、41……じやま板、251……カスケード板、357,358
……羽根。
Claims (9)
- 【請求項1】(a) 輻射熱を放出する第1の壁と、 (b) 前記第1の壁から適宜離間して設けた第2の壁
であって、前記第1の壁と協働してガスの移動経路とな
る1つの室を形成する第2の壁と、 (c) 加熱ガスを前記移動経路に流して前記第1の壁
を加熱する手段とを備えた輻射エネルギ発生装置であっ
て、 前記加熱ガスの前記移動経路における速度を変化させて
前記第1の壁の各インクリメントに送られる熱の量を変
化させるために前記室の断面積が前記移動経路に沿って
変化していることを特徴とする輻射エネルギ発生装置。 - 【請求項2】請求項1の装置であって、前記室を1対設
け、前記1対の室を対向離間させたことを特徴とする装
置。 - 【請求項3】輻射壁と、前記輻射壁から適宜離間して設
けた壁とで、加熱されたガスを通過させるための1つの
室を形成して前記輻射壁から輻射熱を放出する方法であ
って、 (a) 前記輻射壁を、前記輻射壁が加熱されるとき、
前記輻射壁の一方の面が輻射エネルギを放出する位置に
配置する工程と、 (b) 前記一方の面に前記輻射エネルギを放出させる
ために前記輻射壁を構成するそれぞれのインクリメント
を十分に加熱するため、前記輻射壁の他方の表面に沿っ
て加熱ガスを通す工程と、 (c) 前記輻射壁と前記離間壁との間の距離を変化さ
せて前記室の断面積を変化させることにより、ガスの速
度を変化させ前記各インクリメントに与える熱量を変化
させる工程とを、 含んでなる方法。 - 【請求項4】請求項3の方法であって、前記ガスを前記
室の一方の端部分で加熱し、その後前記室に沿って前記
一方の端部分から他方の端へ進めて前記輻射壁の前記各
インクリメントに段々に接触させ、かつ前記室の断面積
を段々小さくなるように変化させ、それによって前記ガ
スの速度を大きくすることを特徴とする方法。 - 【請求項5】(a) 輻射エネルギを放出する面と内面
とを有する輻射壁と、 (b) 前記輻射壁から適宜離間して設けた第2の壁で
あって、前記第1の壁と協働して1つの燃焼室を形成す
る第2の壁と、 (c) 前記燃焼室内に配設され、加熱ガスを前記燃焼
室内で移動させて前記輻射壁に熱を加える加熱手段とを
備えた輻射壁構造体において、 前記輻射壁と前記第2の壁との間の距離を変化させるこ
とにより前記燃焼室内の前記加熱ガスの速度を変化させ
て前記輻射壁に沿った温度を変化させる輻射壁構造体。 - 【請求項6】請求項5の輻射壁構造体であって、前記輻
射壁は、細長く、かつ前記輻射壁の長手方向に直交する
軸回りに湾曲し、前記湾曲壁の凹側面は輻射エネルギを
外向きに放出する輻射エネルギ放出面を形成する、輻射
壁構造体。 - 【請求項7】請求項5の装置であって、前記燃焼室を1
対設け、前記1対の燃焼室の前記1対の輻射壁を適宜離
間かつ対向させ前記輻射壁間に解放内部を形成するよう
に前記1対の燃焼室をハウジング内で対向離間させて前
記加熱手段によって前記解放内部に位置する物体を加熱
するオーブンとして機能させることを特徴とする輻射壁
構造体。 - 【請求項8】内側表面と外側表面を有する輻射壁と、前
記輻射壁から適宜離間し前記輻射壁と協働して1つの燃
焼室を形成する第2の壁とを有する輻射壁構造体から輻
射エネルギを放出する方法であって、 (a) 可燃性燃料混合物に点火することによって加熱
ガスを発生させる工程と、 (b) 前記加熱ガスを前記輻射壁に当てるように送る
工程と、 (c) 前記燃焼室の断面積を選択的に変化させて前記
輻射壁に当てるように送られた前記加熱ガスの速度を変
化させる工程とを、 含んでなる方法。 - 【請求項9】内側表面と外側表面とを有し、かつ輻射エ
ネルギを前記外側表面から外向きに送る弓形輻射壁と、
前記輻射壁内側表面から離間して配設され前記輻射壁と
協働してガスの通る1つの通路を形成する第2の壁と、
ガスを前記通路を通して導く手段と、前記通路内に配設
され前記ガスが前記通路を通して導かれるとき前記ガス
を加熱する加熱手段とを備え、前記輻射壁を構成する各
インクリメントと前記第2の壁との間の距離が前記通路
に沿って変化し、前記輻射壁インクリメントと前記第2
の壁のインクリメントとの間の変動距離が前記両壁イン
クレメント間を通るガスの速度を変化させ、前記ガス速
度が変化するとき前記輻射壁の表面位置によって異なる
エネルギ量を送ることを特徴とする輻射壁構造体。
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