JPS5939656B2 - 熱風発生機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は葉タバコ、イ草などの乾燥機若しくは養蚕、養
豚、養鶏、園芸、育苗などに使用する暖房機・・・等の
熱風発生機に関するものである。

在来の熱風発生機は第１図に示す如（、バーナー燃焼に
よシ火炉２０で輻射の伝熱を行ない、そして燃焼ガスは
その後段に設けた煙管群２１で対流の伝熱を行なうよう
に燃焼ガス側に往路の回路を設けてあり、この伝熱過程
を終えた燃焼ガスは排ガスとなって煙突２２へ導かれ排
出される。

一方被加熱の流体（空気）は煙管群２１及び火炉２０の
外周部に送風機２３て僧職され、対流、接触しながら熱
交換され所定の温度に制御された熱風が乾燥室などへ乾
燥用熱源として送風される。

斯様にこの熱風発生機はバーナーで燃焼した燃焼ガス側
を多回路で構成し、被加熱流体側は通りいっぺんの１ｐ
ａｓｓ方式である。

従って熱風発生機の本体構造が複雑で大型となり製作コ
スト高となり、しかも縦が複雑であるため該加熱流体（
空気）の抵抗損失が大きくなり送風機の駆動動力が太き
（なるなどの欠点がある。

然るに、本発明は斯る従来品の欠陥を除去し、且つ火炉
の一部分における過熱を防止し、火炉の輻射伝熱面から
被加熱流体である空気に効率よく、且つ均一に熱伝達さ
れ得る熱風発生機を提供せんとするものである。

そこで、本発明者は種々の実験を重ねた結果本発明に到
った。

即ち、本発明は、筒状ケーシング内にその外気吸入口側
に凹窪状対流伝熱部を有する火炉を配設すると共に火炉
とケーシング内壁面との間に突出口に連通ずる輻射加熱
用流路を設け、この火炉の対流伝熱部に整流ノズルで外
気を当て、対流伝熱によシこの外気を加熱し、次にこの
加熱した外気火輻射加熱用流路を流通せしめることによ
り輻射加熱せしめて温風にする構造であり、従来の１ｐ
ａｓｓ方式に比べ加熱効率が極めて良（なるし、また、
火炉における最も過熱しオーバーヒートし易い対流伝熱
部に整流ノズルで外気を当て、火炉のオーバーヒートを
防止し得るよう忙したものである。

しかも火炉が円筒状で最も加熱温度が高い対流伝熱部に
整流ノズルで外気を集中的に当て、輻射加熱用流路で拡
散する構造であるため、突出口よシ突出される温風は均
一になシ、従来のごとき外気が火炉における加熱温度が
高い部分と低い部分とに対流、接触し加熱温度が区区に
なシ、その加熱温度が区区になった外気がそのまま乾燥
室等に送風されることもない。

更に、整流ノズル、対流伝熱部の形態及び両者の関係を
所定の数直にすることによシ、ケーシング内忙おける被
加熱流体の流通性が良く熱交換の効率が良（なシ、更に
加熱体の加熱温度を一定以下に制御できる。

以下、本発明の実施例を図面にもとすいて説明すると、
第２図は第１発明を葉タバコ乾燥に使用した場合を示し
、図中ａは筒状ケーシングで、このケーシングａは葉タ
バコ乾燥室に連設する基礎に設置固定するものであシ、
そのケーシングａの頂部にはダンパー１０によって開閉
する外気吸入口１を、また底部には葉タバコ乾燥室に連
通ずる吐出口９を夫々開穿する。

そしてこのケーシングａ内の下部に円筒状火炉２を起立
する。

火炉２は、その頂部、即ち外気吸入口１側の側端面に、
凹座状の対流伝熱部２ａを設けると共にこの対流伝熱部
２ａの上部にケーシングａ外に突出せる煙突３を取付け
、且つ火炉２の下部にはバーナー４を装着する。

従って斯る構成にした火炉２は頂部である対流伝熱部２
ａの底面に熱負荷がかかり、過熱し易くなる。

また、この火炉２外周壁と、前記ケーシングａ内面との
間に防熱製の整流板８を張設して、稀射加熱用流路７を
形成する。

図中５は整流ノズル、６は外気吸入用の送風機を夫々示
し。

整流ノズル５はそのノズル口を前記過熱し易い火炉２内
に向けて配設する。

そして前記火炉２の凹窪状対流伝熱部２ａの形状、及び
整流ノズル５のノズル口５ｂ口径、整流ノズル５の対流
伝熱部２ａ内への挿し込み長さを以下の如くする。

即ち、対流伝熱部２ａの深さＩｆ ｉ／対対流熱熱部２
ａ内径ｄｆｉ＝１．３及至１．７ ノズル口５ｂ口径ｄ ｕ ｔ ｄ ｎ／対対流熱熱部２
ａ内径ｄｆｉ二０５及至０．７ 整流ノズル５０対流伝熱部２ａ内への挿入長さｌ ｎ／
対対流熱熱部２ａ内径ｄｆｉ＝０３及至０．６にする。

そして、整流ノズル５の挿入長さｉｎと対流伝熱部２ａ
底而の温度ｔｗとの関係は第９図に示す如くである（ｄ
ｆｉ＝３７０朋の場合）。

依って、この表から整流ノズル５の挿入長さは１５０ｍ
ｍが適当であることがわかる。

従って、凹窪状対流伝熱部２ａの形状等を叙上の如（す
ることによシ、整流ノズル５のノズル口５ｂより吐出さ
れた外気は、縮流後回復して（この回復部が対流伝熱部
２ａ内径ｄｉｆの７５係）、対流伝熱部２ａ底面に突き
当り、該部２ａ内側面に沿って反転して輻射加熱用流路
７に流入する。

つまシ、対流伝熱部２ａ内に送風された外気は対流伝熱
部２ａ底面に突き当り反転した際、対流伝熱部２ａ内に
送風された外気と衝突することなく整然と流通し、熱交
換が行なわれる。

また所定量の外気が所定圧で対流伝熱部２ａの底面に接
触するため、該底面の温度は３５０°Ｃ以下に制御され
る。

而して凹座状の対流伝熱部２ａ形状等を上記数置以外に
すると、ノズル口５ｂよシ吐出された外気が対流伝熱部
２ａ底面に突き当シ異常音（騒音）が発生し、乱流が起
る。

また、外気が対流伝熱部２ａ底面に突き当らない場合に
は、対流伝熱部２ａ底面の冷却効果が悪（、核部が過熱
し、また伝熱効率が悪（なる。

斯して、送風機６の駆動によシ外気吸入口１からケーシ
ングａ内に吸入れされた外気は整流ノズル５によって矢
印の如（対流伝熱部２ａ内に送風されて加熱され、更に
輻射加熱用流路７を通過することにヨシ火炉２の輻射熱
で加温されて温風となり乾燥室内に送風される。

図中１１は乾燥室の循環口で、この循環口１１よシ乾燥
終了後の空気をケーシングａ内に吸入し加熱して再度加
熱用熱源に供されるものである。

第３図及至第７図は第２発明に係る熱風発生機を葉タバ
コ乾燥に利用したものを示す。

即ち前記第１実施例における整流ノズル５０基部に整流
通気口５ａを開口したものであり、この整流通気口５ａ
から全送風量の６０％〜８０％程度が通風できるように
し、残りをノズル口５ｂから吐出されるようにする。

またこの整流通気口５ａから０通風が直接輻射加熱用流
路７へ送風されるような位置に整流通気口５ａを開口す
る。

そしてノズル口５ｂからの通過風量と対流伝熱部２ａ底
面の温度との関係は第１０図に示す如くである。

（ｄ ｎ＝２５０ｍｍ＊ ｄ ｆ ｉ ＝３７０ｍｍの
場合）依って、この表よりノズル口５ｂよりの最適風量
は２０％〜４０％であることが判明する。

従って、ノズル口５ｂよりの通風量を小にすることによ
り、ノズルによる抵抗損失を減少せしめて送風機の出力
低下及び騒音の発生を防止する。

斯してノズル口５ｂから送風された外気は対流伝熱部２
ａに突き当り加熱された後、整流通気口５ａからの送風
と合流して輻射加熱用流路７内に送風される。

そしてこの流路７を通過する際、火炉２の輻射熱で加熱
されて温風となって吐出口９から葉タバコ乾燥室Ａ内に
送風される。

一方、バーナー４の燃焼によシ、火炉２外周壁で輻射伝
熱を行い、対流伝熱部２ａで対流伝熱７行い、この伝熱
過程を終了した燃焼ガスは排ガスとなって煙突３へ導入
されて排出される。

そして第７図は葉タバコ蟻状態を示すものである。

第８図は第２発明に係る熱風発生機を・・ウス園芸に使
用した場合を示すものである。

即ち機体を横倒して外気吸入口１をケーシングａの一側
面に設け、他側面にバーナー４を装着し、更に吐出口９
を上方に向けたものである。

斯様にバーナー４の火炎を対流伝熱部２ａに向けたもの
においては該伝熱Ｗ２ａのオーバーヒートな防止するた
めノズル口５ｂよりの通風針を前記実施例よシ大にせし
める。

第１発明は斜上の如（構成であるから、整流ノズルによ
って外気が火炉の凹窪状対流伝熱部に整然とリバースタ
ーンして加熱され、更に火炉外周壁の輻射熱によって加
熱されるため、従来の１ｐａｓｓ方式に較べ熱交換率が
極めて良い。

更に凹窪状対流伝熱部に牧人外気は適圧で突き当るため
騒音が発生する虞れがない。

しかも、高温燃焼ガスが滞留する火炉の対流伝熱部に外
気が整流ノズルによって、送風されるため、この対流伝
熱部の異常昇温を防止し核部の加熱、焼損を防止し火炉
の耐久性を向上し得ると共に、核部に・牧人外気が送風
されるため、核部の熱が効率良く且つ均一に熱伝達され
る。

更に火炉は円筒体でその一側面に凹窪状対流伝熱部を設
けた構造であるから、構造が極めて簡単で低原価で提供
できる。

更に第２発明は、第１発明の効果に加えて外気の大部分
は整流ノズルの通気口よシ、火炉の外周ｉ壁に沿って設
けた輻射加熱用流路に直接送風され、他はノズル口が対
流伝熱部に送風されて、通気口から送風される通風と合
流するため、外気の摩擦抵抗が小になる。

斯して外気吸入用の送風機の駆動動力が小ですむし、そ
の出力の低下を防止でき。

且つ所定の静圧が得られる。

また、外気は整然と送風されるため、外気吸入に際して
発生する異常騒音も防止できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来例の熱風発生機を示し、第２図及至第８図
は本発明の実施例を示し、第２図は第１発明の一部を切
欠して示す縦断面図、第３図及至第８図は第２発明を示
し、第３図は一部切欠縦断面図、第４図はＸ−Ｘ線に沿
える断面図、第５図はｙｙ線に沿える断面図、第６図は
葉タバコ乾燥室Ａに設置した場合を一部切欠して示す平
面図、第７図はその一部切欠して示す正面図、第８図は
他の実施例の一部切欠縦断面図、第９図は整流ノズルの
挿入長、さと対流伝熱部底面の温度との関係を示すグラ
フ、第１０図は整流ノズルからの通過風量と対流伝熱部
底面の温度との関係を示すグラフである。 図中、１は外気吸入口、２は火炉、２ａは火炉の対流伝
熱部、３は煙突、４はバーナー、５は整流ノズル、５ａ
は整流通風口、６は送風機を夫々示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 長手方向の一側面に外気吸入口を、その外気吸入口
   の反対側面に吐出口を有する筒状ケーシングと、このケ
   ーシング内に配設する両開放端が閉口されている円筒状
   火炉と、この火炉と外気吸入口との間に設ける送風機及
   び吐出口が断面円形状の整流ノズルとから構成し、前記
   火炉はその整流ノズル側に平面円形状の凹窪状対流伝熱
   部を設けると共に該対流伝熱部側の外周壁にケーシング
   外より煙突を連接し且つその反対側の火炉にバーナを挿
   込み、更にこの火炉とケーシング内壁面との間に吐出口
   に連通ずる輻射加熱用流路を設け、前記整流ノズルは前
   記火炉の対流伝熱部の内径（ｄｆｉ）に対して０．３及
   至０．６対流伝熱部内に挿し込んでなることを特徴とす
   る熱風発生機。