JPS62261825A - ガス対流天火 - Google Patents

ガス対流天火

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JPS62261825A
JPS62261825A JP62047420A JP4742087A JPS62261825A JP S62261825 A JPS62261825 A JP S62261825A JP 62047420 A JP62047420 A JP 62047420A JP 4742087 A JP4742087 A JP 4742087A JP S62261825 A JPS62261825 A JP S62261825A
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gas
combustion
convection
combustion chamber
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    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24CDOMESTIC STOVES OR RANGES ; DETAILS OF DOMESTIC STOVES OR RANGES, OF GENERAL APPLICATION
    • F24C15/00Details
    • F24C15/32Arrangements of ducts for hot gases, e.g. in or around baking ovens
    • F24C15/322Arrangements of ducts for hot gases, e.g. in or around baking ovens with forced circulation

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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1」J■す1分野 本発明は市販のガス対流天火に関し、特にこの天火の加
熱室内に形成された狭い巾の燃焼室内に収容して狭いス
ペース内で効率の高い対流を行う二叉熱交換器に関する
従禾坐及逝 通常の天火では食品を加熱室内に置き、熱の作用によっ
て解凍、揚げ物、パン焼き等の料理又は処理を行う。加
熱室内の食品の処理は、加熱空気を循環経路に沿って動
かし、加熱室全体をほぼ均等な選択された制御可能の温
度となろように画成する。この循環経路はほぼ加熱室の
内壁と食品支持棚と室内が空の時は加熱室内のパンフル
によって画成する。空気を循環経路にそって動かすファ
ン又は送風機は循環経路内の位置とし2通常は加熱室に
隣接した別の室内に収容する。
対流天火内での循環空気の加熱は、電気加熱コイル、蒸
気管、加熱煙道又は管状熱交換器上及び周囲を通って加
熱され、特定加熱素子と循環空気との間の熱交換に専ら
依存して天火内の所要加熱温度を保つ、ガス燃焼対流天
火の効率を増加するには、従来は燃焼生成物を天火の循
環空気経路内に導入した。
例えば米国特許第4484561号では管状熱交換器は
大きな直径の1個のらせん軟管であり、天火の加熱室と
送風機輪即ちファンの軸線方間空気入口を互いに連結す
るパンフルの円錐形中央部を囲んで通る。熱交換器の入
口端に最も近い部分が熱交換器内で最も強く加熱される
部分である。#i!)交換器の入口端の高加熱を利用す
るために、断面を基型効果によって空気に対する熱エネ
ルギ伝達を最大にする。熱交換器の残りの約75−88
1の部分から他の著しく少ない熱が抽出され、少ない熱
を受けて空気に熱を伝達し、比較的大きな直径の円形断
面のため効率は低い。
ガス燃焼過程から更に多くの熱を抽出して効率を良クシ
、対流天火の更に急速な加熱にために。
燃焼生成物を天火の循環空気経路内に導入する。
燃焼生成物の循環空気経路内への導入を促進するために
、管状熱交換器の出口を送風機の低圧入口内の位置とし
、加熱された燃焼生成物は送風機に吸込まれて加熱室か
らの空気に混合する。この空気と燃焼生成物との混合物
は熱交換器上を流れて別の熱を受けた後に加熱室内に戻
る。上述の特許のガスバーナーの一部を形成してバーナ
ーを作動させるファンを天火の対流送風機が補助する。
(°シよ゛と るロ 占 不幸にして、上述の特許のらせん形熱交換器では、最大
の熱伝達は熱交換器のほぼ25%以下に限定され、急速
に天火を加熱するための充分な燃焼生成物を通すために
大きな直径を必要とする。大きな直径のらせん形熱交換
器管に対流送風機に導くバッフルを組合せるため、対流
送風機を収容する室は天火の加熱室に対して大きな寸法
となり。
図示した例では約50χに達する。更に、熱交換器の一
部を変更して翼型断面とするため、製造1部品数1組立
費用が増加し、熱交換器の原価が高くなる。
明らかに、ガス対流天火用の新しい熱交換器に対する要
求として、ガスバーナーからの熱を急速有効に対流天火
の循環空気経路内に導入し、しかも安価に製造でき、ガ
ス、対流天火の対流送風機室即ち燃焼室の限定されたス
ペースに収容可能の小型構造とする。
口 占  °  るための 本発明によって、既知の欠点を克服するために二叉管状
熱交換機を設け、燃焼生成物はガスバーナーから2本の
経路を経て導出され、ガス対流天火の加熱室を通る循環
空気経路内に入る。熱交換器を二叉とすることによって
、熱交換器の最大熱伝達部分は増加し、ほぼ2倍となる
。しかも、熱交換器は著しく細くなり、ガス対流天火の
加熱室に隣接又は収容した狭いガス燃焼室内に収容でき
る。対流送風機をガス燃焼室内に置き、二叉熱交換器の
第1第2の管状通路を対流送風機に一致して囲んで形成
する構成によって、ガス燃焼室の寸法は加熱室とガス燃
焼室との合計寸法の178として形成できる。
本発明によるガス対流天火は加熱室を有し、加熱室内に
燃焼室を形成し、燃焼室内にガス対流送風機装置を設け
て加熱室と燃焼室内を空気を循環させる。送風機装置に
燃焼室の中央の位置の低圧入口を有し、空気を加熱室か
ら受けて燃焼室内に圧送し、燃焼室の外縁から加熱室に
戻る。ガスバーナー装置は燃焼室内に延長してガスと空
気の所要の混合物を燃焼させ、ガスバーナー装置に分岐
装置を設けて炎と燃焼生成物を2種の異なる方向にほぼ
均等に分岐させ誘導する。二叉熱交換器装置を設けてガ
スバーナーからの燃焼生成物を誘導する。熱交換器装置
は第1第2の管状通路を画成し、ほぼ同一面で対流送風
機装置を廻り、第1第2の通路の入口は同心で別の方向
とし、ガスバーナー装置の分岐装置の分岐した炎と燃焼
生成物を受ける。第1第2の通路は出口装置で終り、第
1第2の通路を対流送風機装置の低圧入口に延長させて
送風機装置に吸込まれる空気を加熱し、空気は出口装置
からの燃焼生成物と、空気と燃焼生成物との混合物が第
1第2の通路外面を通って燃焼室を経て加熱室に戻る。
熱交換器の二叉によって熱交換器装置の入口付近の有効
最大加熱部分はほぼ2倍になる。
好適な実施例によって、熱交換器の出口装置に通路を加
熱室に向け対流送風機装置の低圧入口に入らせる角度付
接続箱を設ける。接続箱の低圧入口付近の断面は通路を
排気するに充分であり細長として通路の断面に比較して
小さな厚さとしガス燃焼室の巾を対流送風機装置の巾と
低圧入口付近の接続箱の減少厚さの和にほぼ等しくする
本発明の他の特徴によるガス対流天火は、垂直の測部と
頂部と底部とを有し閉鎖可能の加熱室を有する。ガス燃
焼室を加熱室内の一側に沿って形成し、中央開口と両縁
の外周開口を有する垂直の仕切板によって画成され、空
気を加熱室から中央開口と燃焼室とを経て外周開口を通
り加熱室に戻って循環させる。仕切板を通る中央開口内
にほぼ同心の水平軸線を有するファンを設け、ファンの
中央の位置とし中央開口に面する低圧入口と、入口に入
る空気を半径方向外方に圧送する外周ブレードとを設け
る。ファンを駆動するモータ装置を設ける。二叉熱交換
器をほぼ垂直面に配置しほぼ等しい寸法と断面の第1第
2の通路をファンの少なくとも主部に一致して囲んで画
成する。燃焼導管装置を設け、ガスバーナーを二叉熱交
換器に連通させて加熱した燃焼生成物を熱交換器に導入
させ、導管装置は生成物をほぼ均等に二叉熱交換器の第
1第2の通路に配分する。燃焼生成物をファン入口に導
入するために第1第2の通路の出口端に熱交換器出口装
置を設ける。加熱室から天火の外部に燃焼生成物の制御
された放出を可能にするための排気出口を設ける。
好適な実施例によって、燃焼導管装置に第1の接続箱を
設け、第1第2の通路を同形対称として第1の接続箱か
ら反対方向に燃焼室の側部に沿って垂直に延長させる。
出口装置は第1第2の通路の延長部とし、又は好適な例
で、第1第2の通路の端部を互いに連結し熱交換器から
ファン入口に半径方向内方に延長する第2の接続箱を設
ける。
狭い寸法のガス燃焼室内への熱交換器の収容を容易にす
るための実施例は、第2の接続箱を熱交換器通路から仕
切板に向けて横に延長し曲って板とファンとの間を半径
方向内方に延長し、第2の接続箱の曲った内方延長部は
通路に比較して狭(する。
好適な例で、燃焼導管装置は熱交換器の底部に沿う位置
とし、出口装置はその頂部に沿う位置とする。しかし、
燃焼導管装置は熱交換器に沿う任意の位置とし1位置が
固定すれば出口装置の位置が定まり、燃焼導管装置と出
口装置は略互いに直径方向に対向する。好適な例で、燃
焼導管装置と出口装置とは仕切板の中央開口に対してほ
ぼ垂直に一致する。この位置は対流ガス天火の急速均等
な加熱を容易にする。この構成のために、第1第2の通
路をほぼU型とし、ファンを囲んでほぼ対称に配置する
。明らかに、熱交換器はほぼ垂直。
水平の配管を有し、第1第2の接続箱は燃焼室の直径方
向に対向した位置となる。仕切板外周開口は好適な例で
少なくとも板の頂部と底部の主部に沿って設ける。
本発明の目標は効率の高いガス対流天火を提供し、熱を
加熱室全部に均等急速に分布させる。ガス対流天火の熱
交換器とファンの位置を燃焼室内で熱の高い効率の分布
とする。小型の熱交換方式とし、ガス対流天火の調理兼
燃焼室内で燃焼室の占めるスペースを最小とし、スペー
スの問題を重視するスタンド又はテーブルに天火を置き
得るようにする。
11皿 本発明を例示とした実施例並びに図面について説明する
本発明によるガス対流天火100を第1〜3図に示す、
天火100に小型の箱状構造物102を設け。
構造物の前面に制御パネル104と、天火の中味を見る
ための窓パネル108付のドア106を設ける。
ドア106は閉鎖可能の組合せ加熱室110兼ガス燃焼
室 112に近接可能とする0組合せ加熱室110兼ガ
ス燃焼室112は絶縁した側壁114と絶縁した頂部壁
116.底部壁118を有し、第2WJに示す、好適な
例で、ガス燃焼室112は加熱室110内の一側に沿っ
て形成するが、所要に応じて加熱室の頂部。
底部又は背部に沿った位置とする。
ガス燃焼室112は燃焼室112を加熱室110から分
離する垂直仕切板120によって画成される。仕切板1
20は中央開口122と、頂部及び底部縁に沿い、更に
側縁に沿う外周開口124.126を有する。
空気は加熱室110から中央開口122.燃焼室112
を経て外周開口124.126を通って加熱室110に
戻り。
第2図の点線の矢印128に示す。第3,411!Iに
示す通り、細い部材122^が仕切板120の開口12
2を横切って延長し、加熱室110内に置いた物品が誤
って開口122を通って燃焼室112に入るのを防ぐ。
組合せ加熱兼燃焼室110,112からの排気出口12
9を設けて燃焼生成物の天火100外への制御された排
出を行なわせる。
対流送風機即ちファン130は水平軸線131を仕切板
120の中央開口122にほぼ一致させ、ファンの中央
に配置され中央開口122を経て加熱室110に面する
I低圧吸気孔を形成する。ファン130は外周ブレード
132を有し、開口122を経てファン入口に空気を入
らせて周知の通り半径方向外方に送る。モータ134は
主として天火100の制御室136内にあり、ファン1
30を駆動する。
第4図に示す通り、ガスバーナー装置138は好適な例
で誘導通気ガスバーナーとする。他の既知のバーナーも
使用できる。ガスバーナー138は制御室136から燃
焼室112に延長しガスと空気の所要の混合物を燃焼室
112内で燃焼させる。ガスバーナー138は分岐装置
140を有し、炎と燃焼生成物とをほぼ均等に第4A、
4B、4C図の矢印142で示されるように二方向に分
岐させる。
二叉熱交換装置150を設けてガスバーナー138から
の燃焼生成物を内部を通して後述する通り送風機130
の入口に導く、熱交換器150は第1及び第2管伏通路
152.154を送風機130の面にほぼ一致させて画
成し、ほぼ送風機130を廻る。送風機130の面とは
、送風機軸線131に直角であり、送風機130の背板
130Aに平行であり、背板13〇八から送風機130
の前までの何れかの点を通る一連の面の何れでもよい。
熱交換器150を送風機130の面にほぼ一致させるこ
とは特に小型構造のために好適であるが1本発明の熱交
換器の二又は前述の米国特許第4484561号に記載
のバッフル構造に使用することもできる。燃焼導管装置
は好適な例で第1の接続箱156を有し、バーナー13
8を収納して分岐した炎と燃焼生成物をバーナー138
から二叉熱交換器150に連通させる。
詳細に説明すれば、第1及び第2の通路152゜154
の入口152A、 154Aを接続箱1560両端に固
着し、導管装置は燃焼生成物をほぼ均等に二叉熱交換器
150の第1及び第2の通路152.154に配分する
ように配置される。第4.4へ〜40図に示す通り。
分岐装置140により分岐され方向付けられた矢印14
2で示す炎と燃焼生成物の二つの個別の方向け二叉熱交
換!1150の第1及び第2の通路152.154の入
口152A、154Aに向う、第2図に示す燃焼空気入
口マニホールド158は燃焼室112と制御室136と
の間の絶縁側壁114内に形成する。
熱交換器出口装置は本発明の好適な例で第2の接続箱1
70の形状とし、第1第2の通路152.154の出口
端に設け、燃焼生成物をファン130の入口に誘導する
。第5〜7図に示す例では、第1第2の通路152.1
54はファン入口に直接延長し、この例ではガス燃焼室
が広くなるが、ある場合には好適である。
第2の接続箱170は第1第2の熱交換器通路152、
154の出口端に係合し、熱交換器通路152゜154
から横方向に仕切Fj、120に向けて延長する。
ファン130を超えた点で、第2の接続箱170は曲が
った延長部172を形成し、板!20とファン130と
の間をファン130の入口に向けて半径方向内方に突出
する。曲がった内方延長部172は中方向に拡張し1通
路152.154を適切に排気し、しかも。
通路152.154に対して狭く、燃焼室112の食中
を狭(するのを可能にする。明らかに、燃焼室112の
構造は、小型を設計目的とする時は巾をファン130の
巾と第2の接続箱170の直角の内方延長部172の狭
い寸法との合計中にほぼ等しくする。市販の直接スパー
ク点火装置174を装置に接続し。
通常の通りに制御する。
熱交換器150の好適な例で、第1の接続箱156と第
2の接続箱170の位置は仕切板120の中央開口12
2にほぼ垂直方向に一致させる。この配置は対流ガス天
火100の急速均等な加熱を最も容易にする。この実施
例のために、第1第2の通路152゜154をほぼυ型
としほぼ対称にファン130の外問に配置する。第1第
2の接続箱156.170の他の配置も可能であり、第
5図に示す通り、熱交換器通路152′、154’ は
ほぼ垂直と水平の配管から成り直角の曲げ部を有し、第
1第2の接続箱156′、170゜の位置は燃焼室11
2の直径方向に対向した隅部とする。
第1の接続箱156は好適な例で熱交換器150の底部
に沿う位置とし、第2の接続箱170は頂部に沿う位置
とする。しかし、第1第2の接続箱の位置は二叉熱交換
器を囲むどの位置でもよい。しかし、第1第2の接続箱
156,170の位置は互いに直径方向に対向して第1
第2の通路152,154間をほぼ均等に釣合を保つこ
とが必要である。第5,7図の通路152′、 152
.154’ 、 154の出口端に点線で示し第6図の
通路152’ 、 154’の出口端に実線及び点線で
示した通り1通路152,154の出口は直接ファン1
30の入口内とすることができ、第2の接続箱170を
省略できる。第5〜7図は本発明の各種の変形の例示で
ある。
上述によって明らかにされた通り2本発明による二叉熱
交換器を設けたガス対流天火は、天火の急速有効な加熱
を行うと共に、安価な構造でありガス対流天火の制限さ
れた寸法の燃焼室内に小型構造として収容される。二叉
熱交換器を設けることによって、炎と関連燃焼物の分岐
と指向を行い二叉熱交換器の2本の通路に導くため、熱
交換器の最大エネルギ伝達部は著しく拡張しほぼ2倍と
なる。更に、熱交換器のrll、f!I]ち第1第2の
通路152、154の直径は既知の熱交換器に比較して
小さくなり、しかも二叉のため燃焼生成物の搬送′gW
kは等しい。
本発明を好適な実施例について説明したが実施例並びに
図面は例示であって発明を限定するものではない。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明によるガス対流天火の斜視回。 第2図は第1図のガス対流天火の一部断面とした正面図
、第3図は第1図のガス対流天火の一部断面とした側部
図、第4図は天火の加熱室と燃焼室を分離する仕切板と
ファンとガスバーナーと本発明の二叉熱交換器とを示す
展開斜視図、第4A〜4C図は本発明のガス対流天火の
ガスバーナー分岐装置の頂面凹側部図端面図、第5〜7
図は本発明の二叉熱交換器の他の実施例を示す図である

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、ガス対流天火(100)に、 ガス燃焼室(112)を内部に形成した加熱室(110
    )を備え; 該燃焼室(112)内の位置とし空気を加熱室(110
    )と燃焼室(112)内を循環させる対流送風機装置(
    130)を備え、該送風機装置(130)に燃焼室(1
    12)中央の低圧入口を設けて加熱室(110)から空
    気を受けてその空気を燃焼室(112)を通り燃焼室(
    112)の外縁を廻って加熱室(110)に戻るように
    押出し; 該燃焼室(112)内に延長して所要のガス空気混合物
    を燃焼させるガスバーナー装置(138)を備え、該ガ
    スバーナー装置(138)に炎と燃焼生成物をほぼ均等
    に2種の異なる方向に分岐し誘導する分岐装置(140
    )を設け; 該ガスバーナー装置(138)から燃焼生成物を誘導す
    る二叉熱交換器装置(150)を備え、該熱交換器装置
    (150)に該対流送風機装置(130)にほぼ一致し
    て囲む第1及び第2の管状通路(152、154)を設
    け、該第1及び第2の管状通路(152、154)は分
    岐装置(140)によって分岐された炎と燃焼生成物と
    を受ける該異なる方向に一致した入口(152A、15
    4A)を備え、出口装置(170、170′、172、
    172′)で終って第1第2の通路(152、154)
    を該対流送風機装置(130)の低圧入口に延長させ、
    これによって該送風機装置(130)内に吸込まれた空
    気が熱交換器(150)の該出口装置(170、170
    ′、172、172′)からの燃焼生成物との混合と空
    気と燃焼生成物との混合物が燃焼室(112)を通って
    加熱室(110)に戻る時に第1第2の通路(152、
    154)の外面を通ることによって加熱されることを特
    徴とするガス対流天火。 2、前記出口装置に前記通路(152、154)を前記
    加熱室(110)に向け前記対流送風機装置(130)
    の低圧入口に入らせる角度付接続箱(170、170′
    、172、172′)を設け、該接続箱(172、17
    2′)の該低圧入口付近の断面は該通路(152、15
    4)を排気するに充分であり細長として該通路(152
    、154)の断面に比較して小さな厚さとしガス燃焼室
    (112)の巾を対流送風機装置(130)の巾と低圧
    入口付近の該接続箱(172、172′)の減少厚さの
    和にほぼ等しくすることを特徴とする特許請求の範囲第
    1項に記載のガス対流天火。 3、ガス対流天火(100)に、 垂直の側部と頂部と底部とを有し閉鎖可能の加熱室(1
    10)を備え; 該加熱室(110)内の一側に沿って形成せられ中央開
    口(122)と少くとも両縁の外周開口(124、12
    6)を有する垂直の仕切板(120)によって画成され
    たガス燃焼室(112)を備え、空気を該加熱室(11
    0)から該中央開口(122)と該燃焼室(112)と
    を経て外周開口(124、126)を通り該加熱室(1
    10)に戻って循環させ; 該仕切板(120)を通る中央開口(122)内にほぼ
    同心の水平軸線(131)を有するファン(130)を
    備え、該ファン(130)は中央に位置させられて中央
    開口(122)に面する低圧入口と、該入口に入る空気
    を半径方向外方に圧送する外周ブレード(132)とを
    備え; 該ファン(130)を駆動するモータ装置(134)を
    備え; ほぼ垂直面に配置しほぼ等しい長さと断面の第1第2の
    通路(152、154)を該ファン(130)の少なく
    とも主部に一致して囲んで画成した二叉管状熱交換器(
    150)を備え; ガスバーナー(138)を備え; 該バーナー(138)を該二叉熱交換器(150)に連
    通させて加熱した燃焼生成物を該熱交換器(150)に
    導入する燃焼導管装置(156)を備え、該導管装置(
    156)は該生成物をほぼ均等に該二叉熱交換器(15
    0)の第1第2の通路(152、154)に配分し;燃
    焼生成物を該ファン入口に導入するために該第1第2の
    通路(152、154)の出口端の熱交換器出口装置(
    170、170′、172、172′)を備え;該加熱
    室(110)から該天火(100)の外部に燃焼生成物
    の制御された放出を可能にするための排気出口(129
    )を備える; ことを特徴とするガス対流天火。 4、前記燃焼導管装置に第1の接続箱(156)を設け
    、前記第1第2の通路(152、154)を同形対称と
    して該第1の接続箱(156)から反対方向に前記燃焼
    室(112)の側部に沿って垂直に延長させることを特
    徴とする特許請求の範囲第3項に記載のガス対流天火。 5、前記出口装置に前記第1第2の通路(152、15
    4)の端部を互いに連結し熱交換器(150)からファ
    ン入口に半径方向内方に延長する第2の接続箱(170
    、170′、172、172′)を設けることを特徴と
    する特許請求の範囲第4項に記載のガス対流天火。 6、前記第2の接続箱(170、170′、172、1
    72′)は熱交換器通路(152、154)から前記仕
    切板(120)に向けて横に延長し曲って該板(120
    )と該ファン(130)との間を半径方向内方に延長し
    、該第2の接続箱(170、170′、172、172
    ′)の曲った内方延長部(172、172′)は該通路
    (152、154)に比較して狭くし燃焼室(112)
    の全巾を該ファン(130)の巾と第2の接続箱(17
    0、170′、172、172′)の曲った内方延長部
    (172、172′)の狭い寸法との和にほぼ等しくす
    ることを特徴とする特許請求の範囲第5項に記載のガス
    対流天火。 7、前記燃焼導管装置(156)は前記熱交換器(15
    0)の底部に沿った位置とし、前記出口装置(170、
    170′、172、172′)は頂部に沿う位置とし、
    前記燃焼導管装置(156)と出口装置(170、17
    0′、172、172′)は互いにほぼ直径方向に反対
    側とすることを特徴とする特許請求の範囲第3項に記載
    のガス対流天火。 8、前記仕切板外周開口(124、126)は少なくと
    も前記板(120)の頂部と底部の主部に沿って設ける
    ことを特徴とする特許請求の範囲第7項に記載のガス対
    流天火。 9、前記燃焼導管装置(156)と前記出口装置(17
    0、170′、172、172′)とは前記仕切板(1
    20)の中央開口(122)にほぼ垂直方向に一致する
    ことを特徴とする特許請求の範囲第7項に記載のガス対
    流10、前記通路(152、154)をほぼU型とする
    ことを特徴とする特許請求の範囲第4項に記載のガス対
    流天火。 11、前記第1第2の接続箱(156、170、170
    ′、172、172′)はほぼ等しい巾とし、前記通路
    (152、154)はU型でありその脚はほぼ等しい長
    さとし、これによって該第1第2の接続箱(156、1
    70、170′、172、172′)と通路(152、
    154)は前記ファン(130)を囲んでほぼ対称に配
    置した熱交換器(150)を形成することを特徴とする
    特許請求の範囲第5項に記載のガス対流天火。 12、前記熱交換器(150)はほぼ垂直水平の配管(
    152、154)と燃焼室(112)の直径方向反対の
    隅の位置とした第1第2の接続箱(156、170、1
    70′、172、172′)とを有することを特徴とす
    る特許請求の範囲第5項に記載のガス対流天火。
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