JPH087030B2 - 放射型加熱装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、中空状の熱放射体、及び、その熱放射体の
内部に熱風を循環供給する加熱手段を設けた放射型加熱
装置に関する。

〔従来の技術〕

従来、第４図に示すように、中空状の熱放射体（Ｃ）
の一端側に熱風発生装置（23）を接続し、熱放射体
（Ｃ）の他端側に接続した電動式の熱風循環ファン（2
4）を熱風発生装置（23）に接続し、熱風発生装置（2
3）において、燃料供給路（25）と燃焼用空気供給のた
めの電動ファン（26）に接続したバーナ（27）による高
温燃焼ガスを熱放射体（Ｃ）に供給し、熱放射体（Ｃ）
からの熱風の大部分を循環ファン（24）で熱風発生装置
（23）から再び熱放射体（Ｃ）に供給し、余剰の熱風を
排気路（29）で放出し、熱放射体（Ｃ）内で熱風を高速
流動させるとともに、熱風を熱放射体（Ｃ）に対して循
環供給して、熱放射体（Ｃ）の均一加熱を可能にかつ熱
効率を高くできるようにしていた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし、熱放射体（Ｃ）の温度分布を十分に均一にす
るためには、熱風循環量をかなり多くしなければなら
ず、熱風循環ファン（24）が大型化し、かつ、大口径で
保温構造のためにかなり大径になる高温ダクト（28
a），（28b），（28c）を必要とし、全体として設備が
かなり大型化する欠点があった。

本発明の目的は、熱放射体の均一加熱を熱効率良く行
える機能を維持しながら、設備を大巾に小型化できるよ
うにする点にある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明の特徴構成は、熱放射体に熱風を循環供給する
加熱手段を形成するに、空気を加圧供給するコンプレッ
サー、そのコンプレッサーに連動連結したガスタービ
ン、前記コンプレッサーから前記ガスタービンへの給気
路に配置した燃焼器、前記ガスタービンに接続した熱風
噴出用ノズルを設け、前記熱放射体において、第１流路
と第２流路をそれらの両端側で互に連通する状態で形成
すると共に、前記第１流路の一端側に前記ノズルを、そ
のノズルからの噴出熱風が前記第１流路内に供給され、
かつ、そのノズルからの噴出熱風により前記第２流路か
ら前記第１流路内に熱風が吸引供給される配置で設けた
ことにあり、その作用効果は次の通りである。

〔作用〕

つまり、燃焼器からの熱風でガスタービンが駆動さ
れ、ガスタービンでコンプレッサーが駆動され、コンプ
レッサーで高圧の燃焼用空気が燃焼器に供給されるため
に、ガスタービンからノズルに送られる熱風を十分に高
温高圧にでき、ノズルから第１流路に熱風を高速で供給
でき、ノズルからの噴出熱風により第２流路から第１流
路に多量の熱風を吸引供給できる。

したがって、第１流路と第２流路とにわたって熱風を
十分に高速で循環させることができ、第１及び第２流路
を形成する熱放射体を十分に均一加熱できると共に、熱
効率を十分に高くできる。

そして、コンプレッサーとガスタービンと燃焼器を組
み合わせた、いわゆるターボバーナは、前述の従来技術
における熱風発生装置と電動式の熱風循環ファンの組み
合わせに比してかなり小型に形成でき、その上、熱放射
体の内部の第１及び第２流路で熱風を循環させるから、
前述の従来技術で必要とした大型の熱風循環用高温ダク
トを不要にでき、設備全体を従来技術よりも大巾に小型
化できる。

〔発明の効果〕 その結果、加熱性能及び熱効率において優れているば
かりで無く、小型が設置面においても優れ、全体として
極めて優秀な放射型加熱装置を提供できるようになっ
た。

〔実施例〕

次に実施例を示す。

第１図に示すように、空気を加圧供給するコンプレッ
サー（１）とガスタービン（２）を連動連結し、コンプ
レッサー（１）からガスタービン（２）への給気路
（３）に燃焼器（４）を設け、第２図に示す複数の熱風
噴出用ノズル（５）をガスタービン（２）からの給気路
（６）に並列接続し、燃料供給路（７）からのガス燃料
や石油等の適当な燃料をコンプレッサー（１）からの燃
焼用空気により燃焼器（４）で燃焼させ、燃焼器（４）
からの高圧熱風でガスタービン（２）を駆動し、ガスタ
ービン（２）でコンプレッサー（１）を駆動し、ガスタ
ービン（２）からノズル（５）に高圧熱風を供給するよ
うに構成してある。

コンプレッサー（１）に起動用の電動ファン（８）と
逆止弁（９）付吸気路（10）を並列接続して、起動時だ
け電動ファン（８）で燃焼用空気を加圧供給し、定常運
転時には電動ファン（８）を停止させて吸気路（10）か
ら燃焼用空気を供給するように構成してある。コンプレ
ッサー（１）からの空気の一部を燃焼器（４）の出口側
に燃焼反応しないように供給するバイパス路（11）を設
け、バルブ（12）による燃料供給量の調節とダンパー
（13a），（13b）によるバイパス空気量の調節でノズル
（５）に供給する熱風の温度と圧力を調整できるように
構成してある。

ノズル（５）の一部を第１熱放射体（Ａ）にかつ残部
を第２熱放射体（Ｂ）に接続し、ノズル（５）からの熱
風で両熱放射体（Ａ），（Ｂ）を加熱し、両熱放射体
（Ａ），（Ｂ）からの放射熱で被加熱物の熱処理を行う
ように構成してある。両熱放射体（Ａ），（Ｂ）の放射
面を、遠赤外線を発生するための塗料から成る被膜で形
成してある。

第１熱放射体（Ａ）からの排気路（14a）を加熱室に
接続し、第２熱放射体（Ｂ）からの排気路（14b）を水
加熱器（15）に接続し、高圧高温の排ガスを他の熱設備
で利用して、システム全体としての熱効率を向上できる
ように構成してある。

第１及び第２熱放射体（Ａ），（Ｂ）において、第２
図及び第３図に示すように、２枚の波形鉄板（16a），
（16b）を重ねて溶接して、第１流路（17）と第２流路
（18）を交互に並べて形成し、第１及び第２流路（1
7），（18）の全てに連通する上流側ヘッダー（19）と
下流側ヘッダー（20）を設け、ノズル（５）を上流側ヘ
ッダー（19）に対して貫通させた状態で、かつ、噴出口
が第１流路（17）の一端側に臨む配置で付設し、ノズル
（５）からの噴出熱風が第１流路（17）内に供給され、
ノズル（５）からの噴出熱風により第２流路（18）から
第１流路（17）に熱風が吸引供給されるように構成し、
下流側ヘッダー（20）で第１流路（17）から第２流路
（18）に熱風が供給されるように構成してある。つま
り、第１流路（17）と第２流路（18）にわたる熱風の高
速循環によって、熱放射体（Ａ），（Ｂ）の加熱面の温
度が均一化されると共に、熱効率良く放射加熱されるよ
うにしてある。

下流側ヘッダー（20）に排気口（21）を接続して、余
剰熱風が排気路（14a），（14b）に排出されるように構
成し、両ヘッダー（19），（20）内に熱風ガイド（22）
を設けて、第１及び第２流路（17），（18）にわたる熱
風循環が円滑良好に行われるように構成してある。

〔別実施例〕

次に別実施例を説明する。

熱放射体（Ａ），（Ｂ）において第１流路（17）と第
２流路（18）をそれらの両端側で互に連通する状態で形
成するに、熱放射体（Ａ），（Ｂ）の構造や形状や設置
数、第１及び第２流路（17），（18）の設置数や配置関
係、その他において適当に変更できる。

熱放射体（Ａ），（Ｂ）による加熱対象や加熱目的は
不問である。

ノズル（５）の噴出口を第１流路（17）の入口や少し
内側に配置してもよい。

尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を便利にする
為に符号を記すが、該記入により本発明は添付図面の構
造に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図は本発明の実施例を示し、第１図は
全体フローシート、第２図は熱放射体の断面図、第３図
は第２図のIII−III線断面図である。第４図は従来例の
フローシートである。 （１）……コンプレッサー、（２）……ガスタービン、
（３）……給気路、（４）……燃焼器、（５）……ノズ
ル、（17）……第１流路、（18）……第２流路、
（Ａ），（Ｂ）……熱放射体。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 森 啓充 大阪府大阪市東区平野町５丁目１番地 大 阪瓦斯株式会社内 (72)発明者 足立 伸一 大阪府大阪市東区平野町５丁目１番地 大 阪瓦斯株式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】中空状の熱放射体（Ａ），（Ｂ）、及び、
   その熱放射体（Ａ），（Ｂ）の内部に熱風を循環供給す
   る加熱手段を設けた放射型加熱装置であって、前記加熱
   手段を形成するに、空気を加圧供給するコンプレッサー
   （１）、そのコンプレッサー（１）に連動連結したガス
   タービン（２）、前記コンプレッサー（１）から前記ガ
   スタービン（２）への給気路（３）に配置した燃焼器
   （４）、前記ガスタービン（２）に接続した熱風噴出用
   ノズル（５）を設け、前記熱放射体（Ａ），（Ｂ）にお
   いて、第１流路（17）と第２流路（18）をそれらの両端
   側で互に連通する状態で形成すると共に、前記第１流路
   （17）の一端側に前記ノズル（５）を、そのノズル
   （５）からの噴出熱風が前記第１流路（17）内に供給さ
   れ、かつ、そのノズル（５）からの噴出熱風により前記
   第２流路（18）から前記第１流路（17）内に熱風が吸引
   供給される配置で設けてある放射型加熱装置。