WO2013015240A1 - 密閉式ガスヒータおよび密閉式ガスヒータを用いた連続加熱炉 - Google Patents

密閉式ガスヒータおよび密閉式ガスヒータを用いた連続加熱炉 Download PDF

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WO2013015240A1
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heated
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gas heater
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佐藤　公美
加藤　壮一郎
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株式会社Ihi
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    • Y02E20/34—Indirect CO2mitigation, i.e. by acting on non CO2directly related matters of the process, e.g. pre-heating or heat recovery

Definitions

  • the present invention relates to a sealed gas heater having a flow path in which a radiation surface is heated by exhaust gas, and a continuous heating furnace using the sealed gas heater.
  • VOC VolatileVOrganic Compounds
  • the present invention is a low-cost and hermetic gas heater and hermetic that can generate a flow in the ambient gas around the object to be heated without being restricted by the arrangement location.
  • An object of the present invention is to provide a continuous heating furnace using a gas heater.
  • a hermetic gas heater includes a heater body, an inflow hole through which fuel gas flows into the heater body, a combustion chamber in which the fuel gas flowing in from the inflow hole burns, and combustion in the combustion chamber And a lead-out portion through which the generated exhaust gas is guided. Further, the heater body is heated by the exhaust gas flowing through the lead-out portion, and has a radiation surface that transfers radiant heat to the object to be heated, and a part or all of the exhaust gas is directed to the object to be heated on the radiation surface. A spout is provided for ejection.
  • the heater main body is a heating plate having a radiation surface, an arrangement plate that is disposed opposite to the heating plate and provided with an inflow hole, An outer peripheral wall disposed along the outer periphery of the heating plate and the arrangement plate, and a space between the heating plate, the arrangement plate, and the arrangement plate in a space surrounded by the heating plate, the arrangement plate, and the outer peripheral wall.
  • a partition plate that forms an introduction portion through which the fuel gas flowing in from the inflow hole is guided, and that forms a lead-out portion by a gap between the heating plate and the heating plate.
  • the combustion chamber is disposed in a space surrounded by the heating plate, the disposition plate, and the outer peripheral wall, and is provided in a communication portion that communicates the introduction portion and the lead-out portion.
  • a continuous heating furnace includes one or more sealed gas heaters according to the first or second aspect, a furnace body in which the sealed gas heater is disposed, and a furnace body And a transport body for transporting an object to be heated.
  • the hermetic gas heater ejects exhaust gas from the ejection port toward an object to be heated conveyed by the conveyance body.
  • the hermetic gas heater according to the second aspect of the present invention further includes a guide portion that guides the exhaust gas ejected from the ejection port in a direction opposite to the conveyance direction of the object to be heated by the conveyance body in the first aspect. Yes.
  • the present invention it is possible to generate a flow in the ambient gas around the object to be heated by the hermetic gas heater without being limited in the arrangement location and at a low cost.
  • FIG. 1 is a perspective view showing an example of the appearance of a hermetic gas heater system 100 according to the first embodiment of the present invention.
  • the closed gas heater system 100 according to the present embodiment is a premixing type in which city gas or the like and air as combustion oxidant gas are mixed before being supplied to the main body container.
  • the sealed gas heater system 100 is not limited to this case, and may be a so-called diffusion type that performs diffusion combustion.
  • a hermetic gas heater system 100 is formed by connecting a plurality of (here, two) hermetic gas heaters 110 side by side, and is a mixed gas of city gas or the like and air (hereinafter referred to as “fuel gas”). ) And the fuel gas burns in each of the sealed gas heaters 110 to be heated. In the closed gas heater system 100, exhaust gas generated by the combustion is recovered.
  • FIG. 2 is a diagram for explaining the structure of the hermetic gas heater system 100 according to the first embodiment.
  • the hermetic gas heater system 100 includes an arrangement plate 120, an outer peripheral wall 122, a partition plate 124, and a heating plate 126.
  • the arrangement plate 120 is a flat member formed of a material having high heat resistance and oxidation resistance, such as stainless steel (SUS: Stainless Steel Used) or a material having low thermal conductivity.
  • a material having high heat resistance and oxidation resistance such as stainless steel (SUS: Stainless Steel Used) or a material having low thermal conductivity.
  • the outer peripheral wall 122 is formed of a thin plate-like member having an outer shape in which the outer peripheral surface is flush with the outer peripheral surface of the arrangement plate 120, and is laminated on the arrangement plate 120 as illustrated.
  • the outer peripheral wall 122 has a track shape (a shape formed by two substantially parallel line segments and two arcs (semicircles) connecting the two line segments), and the thickness direction (the outer peripheral wall 122). And two through holes 122a penetrating in the stacking direction of the arrangement plate 120).
  • the partition plate 124 is formed of a material having high heat resistance and oxidation resistance, such as stainless steel, or a material having high heat conductivity, such as brass.
  • the partition plate 124 is formed of a thin plate-like member having an outer shape along the inner peripheral surface of the through hole 122 a of the outer peripheral wall 122, and is disposed substantially parallel to the arrangement plate 120 inside the outer peripheral wall 122.
  • the partition plate 124 is stored in the through hole 122a of the outer peripheral wall 122, and the outer peripheral surface is separated from the inner peripheral surface of the through hole 122a while maintaining a certain distance.
  • the heating plate 126 is made of a thin plate-like member formed of a material having high heat resistance and oxidation resistance, for example, stainless steel or a material having high thermal conductivity, for example, brass, like the arrangement plate 120.
  • the heating plate 126 is provided with an uneven portion 126a in which unevenness is formed.
  • the difference in thermal expansion due to the difference in temperature between the heating plate 126 and the arrangement plate 120 and the difference in the materials of the heating plate 126 and the arrangement plate 120 is absorbed by the concavo-convex portion 126 a, and is generated at the joint portion with the outer peripheral wall 122. Stress is reduced. Therefore, thermal fatigue and high temperature creep due to repeated heating and cooling can be suppressed.
  • the area of the radiation surface of the heating plate 126 is increased, the radiation intensity can be increased.
  • the heating plate 126 has an outer shape whose outer peripheral surface is flush with the outer peripheral surfaces of the arrangement plate 120 and the outer peripheral wall 122, and is laminated on the outer peripheral wall 122 and the partition plate 124. At this time, the heating plate 126 and the arrangement plate 120 are arranged to face each other substantially in parallel (substantially parallel for causing excess enthalpy combustion in the present embodiment).
  • the outer peripheral wall 122 is arranged along the outer periphery of the heating plate 126 and the arrangement plate 120, and the partition plate 124 is arranged in the space surrounded by the heating plate 126, the arrangement plate 120 and the outer peripheral wall 122. It is arranged opposite to the arrangement plate 120.
  • the arrangement plate 120, the partition plate 124, and the heating plate 126 may be disposed to face each other as long as a gap is formed therebetween. Further, the arrangement plate 120, the partition plate 124, and the heating plate 126 are not limited in thickness, and the arrangement plate 120, the partition plate 124, and the heating plate 126 are not limited to a flat plate shape and are formed so that the thickness changes. May be.
  • the partition plate 124 is fixed by fixing a projection 150 described later disposed on the partition plate 124 to the placement plate 120 by welding or the like.
  • the partition plate 124 may be fixed to, for example, a support portion protruding from the arrangement plate 120 or the heating plate 126, and the joining means is not limited.
  • the main body container of the hermetic gas heater system 100 is configured by closing the upper and lower sides of the outer peripheral wall 122 with the heating plate 126 and the arrangement plate 120. Moreover, the area of the upper and lower wall surfaces (the outer surfaces of the heating plate 126 and the arrangement plate 120) is larger than the area of the outer surface of the outer peripheral wall 122. That is, the upper and lower wall surfaces occupy most of the outer surface of the main body container.
  • the hermetic gas heater system 100 is configured by connecting two hermetic gas heaters 110 side by side, and a connection space between the two hermetic gas heaters 110 includes a sealed space in the hermetic gas heater 110 connected.
  • a fire transfer portion 128 that communicates is formed.
  • a single flame is ignited by an ignition device such as an igniter (not shown) and the flame is spread and ignited in the sealed gas heater 110 connected through the fire transfer section 128. .
  • the heater body has a structure in which the space is surrounded by the heating plate 126, the arrangement plate 120, and the outer peripheral wall 122, and the space is partitioned by the partition plate 124.
  • two sealed gas heaters 110 are connected side by side in one heater body, and two spaces are formed in the heater body.
  • the heater body may have only one space. In other words, only one space, that is, one hermetic gas heater 110 may be configured by the heater main body configured by the heating plate, the arrangement plate, and the outer peripheral wall.
  • the two sealed gas heaters 110 are provided in the sealed gas heater system 100. Since the two sealed gas heaters 110 have the same configuration, only one sealed gas heater 110 will be described below.
  • FIG. 3 is a view for explaining the hermetic gas heater 110, and shows a cross-sectional view taken along line III (a) -III (a) of FIG.
  • the arrangement plate 120 is provided with an inflow hole 132 penetrating in the thickness direction at the center of the hermetic gas heater 110.
  • the inflow hole 132 is connected to the first piping portion 130 through which the fuel gas flows, and the fuel gas flows into the main body container of the hermetic gas heater 110 through the inflow hole 132.
  • the introduction portion 134 and the lead-out portion 138 are formed by being partitioned by the partition plate 124 and adjacent to each other.
  • the introduction part 134 is formed by a gap between the arrangement plate 120 and the partition plate 124, and guides the fuel gas flowing in from the inflow hole 132 radially to the combustion chamber 136.
  • the combustion chamber 136 is provided in a communication portion that connects the introduction portion 134 and the lead-out portion 138 in the space surrounded by the arrangement plate 120, the heating plate 126, and the outer peripheral wall 122.
  • the combustion chamber 136 faces the outer peripheral end portion of the partition plate 124 and is disposed along the outer peripheral wall 122.
  • An ignition device (not shown) is provided at an arbitrary position of the combustion chamber 136. In the combustion chamber 136, the fuel gas introduced from the introduction unit 134 burns, and exhaust gas generated by this combustion is led out toward the lead-out unit 138.
  • the lead-out part 138 is formed by a gap between the heating plate 126 and the partition plate 124 and collects exhaust gas generated by combustion in the combustion chamber 136 at the center of the hermetic gas heater 110.
  • the heat of the exhaust gas can be transmitted to the fuel gas through the partition plate 124 to preheat the fuel gas. it can.
  • the radiation surface 140 is an outer surface of the heating plate 126 and is heated by the exhaust gas flowing through the outlet portion 138 or combustion in the combustion chamber 136 to transmit (heat transfer) radiant heat to the object to be heated.
  • the heating plate 126 is provided with a spout 142a which is a hole penetrating in the thickness direction at the center of the hermetic gas heater 110.
  • a guide portion 142b that inclines the flow direction of the exhaust gas from a direction perpendicular to the radiation surface 140 in a predetermined direction is provided on the radiation surface 140 side of the jet nozzle 142a. Then, the exhaust gas after heating the radiation surface 140 is led out of the hermetic gas heater 110 through the jet port 142a.
  • the part shown by (b) in FIG. 3 is the figure which expanded the part enclosed with the circle
  • the white arrow indicates the flow of the fuel gas
  • the gray arrow indicates the exhaust gas flow
  • the black arrow indicates the heat transfer.
  • the partition plate 124 is formed of a material that is relatively easy to conduct heat, and the heat of the exhaust gas that passes through the outlet portion 138 is transmitted to the fuel gas that passes through the introduction portion 134 via the partition plate 124.
  • the exhaust gas flowing through the lead-out portion 138 and the fuel gas flowing through the introduction portion 134 are opposed to each other (counter flow) with the partition plate 124 interposed therebetween, so that the fuel gas is efficiently used by the heat of the exhaust gas. Therefore, it is possible to preheat and to obtain high thermal efficiency.
  • excess enthalpy combustion in which fuel gas is preheated in this way, combustion of fuel gas can be stabilized and the concentration of CO (carbon monoxide) generated by incomplete combustion can be suppressed to an extremely low concentration. .
  • a protrusion 150 is provided at the boundary between the introduction part 134 and the combustion chamber 136 to prevent backfire.
  • the protrusion 150 is a member for preventing a flame from passing through the introduction part 134 (a combustion reaction is not propagated toward the introduction part 134).
  • the protrusion 150 will be described with reference to FIGS. 4A and 4B.
  • FIG. 4A and 4B are diagrams for explaining the plurality of protrusions 150.
  • FIG. 4A is a perspective view of the hermetic gas heater system 100 excluding the heating plate 126
  • FIG. 4B is a cross-sectional view taken along the line IV (b) -IV (b) of FIG. 4A from the direction of the arrow.
  • the heating plate 126 and portions of the protrusions 150 that are hidden by the partition plate 124 are indicated by broken lines.
  • An arrow 152 indicates the direction of fuel gas flow.
  • the introduction section 134 has a channel cross-section narrowed by a plurality of protrusions 150 provided on the partition plate 124. The fuel gas flows into the combustion chamber 136 through the gap between the adjacent protrusions 150 as shown in FIG. 3B and an enlarged view of the introduction portion 134 shown in FIG.
  • FIG. 5A and 5B are diagrams for explaining the outline of the continuous heating furnace 200.
  • FIG. 5A shows a top view of the continuous heating furnace 200
  • FIG. 5B shows a cross-sectional view taken along line V (b) -V (b) of FIG. 5A.
  • the transport body 210 is constituted by a transport belt such as a belt, for example, and is rotated by a gear 210a that receives the power of a motor (not shown) to transport an object to be heated.
  • the object to be heated is placed on the transport body 210, but may be suspended by a suspension mechanism (not shown) provided on the transport body 210, for example.
  • the furnace body 212 surrounds part or all of the carrier 210 to form a heating space.
  • the hermetic gas heater system 100 is arranged vertically above and below with the carrier 210 interposed therebetween.
  • FIG. 5B the side surface 100a of the hermetic gas heater system 100 in FIG. 1 is shown.
  • FIG. 6 is a view for explaining the exhaust gas ejection direction and the conveyance direction of the object to be heated 156. 6 shows a cross-sectional view at the same position as FIG. 3 of the object to be heated 156, the transport body 210, and two sealed gas heaters 110 facing each other with the transport body 210 in the continuous heating furnace 200.
  • the conveyance direction of the to-be-heated material 156 is a direction shown by the white arrow 156a.
  • the sealed gas heater 110 ejects exhaust gas from the ejection port 142 a toward the object to be heated 156 transported by the transport body 210.
  • the hermetic gas heater 110 promotes convection from the radiation surface 140 toward the object to be heated 156. Therefore, convective heat transfer is promoted in addition to radiant heating, and the thermal efficiency of the heater is increased.
  • the quality may be improved by removing water vapor around the object to be heated 156 while baking.
  • the exhaust gas whose flow velocity is increased at the outlet 142a having a reduced diameter is ejected without newly installing an exhaust fan or the like, and the ambient gas around the object to be heated 156 is discharged. It is possible to generate a flow. Even if the exhaust gas flow rate is insufficient and an exhaust fan is additionally required, the capacity of the exhaust fan can be reduced.
  • the guide portion 142 b is inclined with respect to the vertical direction of the radiation surface 140.
  • the hermetic gas heater system 100 is arranged in the furnace body 212 so that the inclination is directed upstream in the conveying direction of the article to be heated 156. Therefore, the guide part 142b guides the exhaust gas ejected from the ejection port 142a in the direction opposite to the conveyance direction of the object to be heated 156 by the conveyance body 210. As a result, the ambient gas around the object to be heated 156 flows in the direction opposite to the transport direction, as indicated by the hatched arrow 154a.
  • the guide part 142b may be arrange
  • the partition plate 224 and the 2nd piping part 260 in the 2nd Embodiment of this invention are demonstrated.
  • the hermetic gas heater 110 further includes a second piping part 260, and the partition plate 224 and the second piping part 260 are different from those of the first embodiment. Therefore, in the following description, description of the same configuration as that of the first embodiment will be omitted, and only the partition plate 224 and the second piping portion 260 having different configurations will be described.
  • FIG. 7 is a view for explaining a hermetic gas heater 250 according to the second embodiment. 7 is a cross-sectional view of the object to be heated 156, the transport body 210, and two sealed gas heaters 250 facing each other with the transport body 210 in the continuous heating furnace 200 at the same position as in FIG. The figure is shown.
  • the partition plate 224 is provided with an exhaust hole 142c through which a part of the exhaust gas is guided from the outlet portion 138. And the 2nd piping part 260 is fitted by the inner peripheral part by the exhaust hole 142c.
  • the second piping unit 260 is disposed inside the first piping unit 130. That is, the first pipe part 130 and the second pipe part 260 form a double pipe. A part of the exhaust gas guided by the derivation unit 138 is derived to the second piping unit 260.
  • the second piping part 260 also has a function of transmitting the heat of the exhaust gas to the fuel gas flowing through the first piping part 130.
  • the partition plate 124 is fixed to the arrangement plate 120 via the protrusion 150.
  • the part (edge) where the inflow hole 132 of the arrangement plate 120 is formed is fixed to the tip of the first piping part 130, and the exhaust hole 142 c of the partition plate 224 protrudes from the first piping part 130. It is fixed to the tip of the second piping part 260.
  • positioning board 120 and the partition plate 224 are separated only by the difference of the front-end
  • the exhaust gas that has flowed through the lead-out portion 138 is divided into the ejection port 142a and the exhaust hole 142c.
  • the exhaust gas led out from the jet outlet 142a of the hermetic gas heater 250 flows along the guide portion 142b in the direction indicated by the arrow 154b painted in gray.
  • the sealed gas heater 250 it is possible to cause the atmospheric gas of the object to be heated 156 to flow in the direction opposite to the conveyance direction, and further promote convection from the radiation surface 140 toward the object to be heated 156, Thermal efficiency is increased.
  • a part of the exhaust gas is ejected toward the object to be heated 156, and the rest is derived from the second piping section 260 (indicated by an arrow 154c filled in gray). Therefore, it is possible to adjust the exhaust gas ejected toward the article to be heated 156 to a desired amount by setting the diameters of the ejection port 142a and the exhaust hole 142c at the time of design.
  • the heating plate 326 in the third embodiment of the present invention will be described.
  • the heating plate 326 is different from the first embodiment. Therefore, in the following description, description of the same configuration as that of the first embodiment will be omitted, and only the heating plate 326 having a different configuration will be described.
  • FIG. 8 is a view for explaining a hermetic gas heater 310 according to the third embodiment.
  • FIG. 8 as in FIG. 6, a cross-section at the same position as the figure of the object to be heated 156, the transport body 210, and two sealed gas heaters 310 facing each other across the transport body 210 in the continuous heating furnace 200. The figure is shown.
  • the heating plate 326 is provided with the jet outlet 142a, but unlike the first embodiment, the guide portion 142b is not provided.
  • the third embodiment as well, as in the first embodiment, it is possible to cause a flow in the ambient gas around the object to be heated 156, and to promote convection from the radiation surface 140 toward the object to be heated 156. In addition, the thermal efficiency of the heater is increased.
  • the exhaust gas is led out to the heated object 156 side only with a simple configuration in which a through-hole is simply provided in the heating plate 326 to form the ejection port 142a (arrows filled in gray) 154d), and no special manufacturing cost is required.
  • the continuous heating furnace 400 in the 4th Embodiment of this invention is demonstrated.
  • the configuration of the continuous heating furnace 400 is different from that of the third embodiment, and the configuration of the hermetic gas heater 310 provided in the continuous heating furnace 400 is the same as that of the third embodiment. is there. Therefore, in the following description, description of the same configuration as that of the third embodiment is omitted, and only the continuous heating furnace 400 having a different configuration will be described.
  • FIG. 9 is a view for explaining a continuous heating furnace 400 in the fourth embodiment.
  • FIG. 9 shows a cross-sectional view of the object to be heated 156 and one of the hermetic gas heaters 310 in the hermetic gas heater system arranged vertically below the object to be heated 156 in the continuous heating furnace 400.
  • the cross section of the hermetic gas heater 310 is shown by cross hatching.
  • the continuous heating furnace 400 heats the object to be heated 156 conveyed into the furnace body 404 by the rotation of the roller 402.
  • the object to be heated 156 is, for example, a metal strip and is conveyed in the direction indicated by the arrow 156a.
  • the hermetic gas heater 310 ejects the exhaust gas from the ejection port 142a in the direction of the arrow 154d painted in gray as shown in FIG.
  • the object to be heated 156 receives the pressure of the exhaust gas ejected from the ejection port 142a while being heated by the hermetic gas heater 310, and does not contact the hermetic gas heater 310 in the furnace body 404 (with respect to the hermetic gas heater 310). Ascended) and conveyed.
  • the hermetic gas heater 310 performs the heat treatment of the object to be heated 156 and the object to be heated. It is possible to simultaneously perform a fluid ejection process for floating a part of the object 156. Therefore, it is not necessary to newly provide a device for fluid ejection processing, or the number of newly provided devices can be suppressed, and manufacturing costs and operation costs can be reduced.
  • the combustion chamber 136 is formed along the outer peripheral wall 122, but the present invention is not limited to this, and the combustion chamber 136 is surrounded by the outer peripheral wall 122, the heating plates 126 and 326, and the arrangement plate 120. As long as it is within the space.
  • the combustion chamber 136 includes, for example, a space between the heating plates 126 and 326 and the partition plates 124 and 224, or the partition plate 124 and the arrangement plate 120. It is desirable to provide at any position in the space between the inflow hole 132 and the outer peripheral wall 122 provided in the arrangement plate 120 and closer to the outer peripheral wall 122.
  • the introduction part 134 and the lead-out part 138 are formed adjacent to each other, and the fuel gas is preheated by the heat of the exhaust gas through the partition plate 124.
  • a configuration for preheating the fuel gas with the exhaust gas may not be provided.
  • the inflow hole 132, the exhaust hole 142c, and the ejection port 142a are not limited to the center positions of the arrangement plate 120, the partition plates 124 and 224, and the heating plates 126 and 326, respectively, and may be arranged at any position. .
  • a configuration in which a plurality of sealed gas heater systems 100 in which two sealed gas heaters are connected to the continuous heating furnace 200 is provided as an example. May be arranged alone.
  • This invention can be utilized for the continuous heating furnace using the sealed gas heater which has a flow path where a radiation surface is heated with exhaust gas, and a sealed gas heater.

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Abstract

密閉式ガスヒータ（１１０）は、ヒータ本体と、ヒータ本体内に燃料ガスを流入させる流入孔（１３２）と、流入孔から流入した燃料ガスが燃焼する燃焼室（１３６）と、燃焼室における燃焼によって生じた排気ガスが導かれる導出部（１３８）と、を備える。ヒータ本体は、導出部を流通する排気ガスによって加熱され、被加熱物（１５６）に輻射熱を伝熱する輻射面（１４０）を備える。輻射面には、排気ガスの一部もしくは全部が被加熱物に向けて噴出する噴出口（１４２ａ）が設けられている。

Description

密閉式ガスヒータおよび密閉式ガスヒータを用いた連続加熱炉
本発明は、排気ガスによって輻射面が加熱される流路を有する密閉式ガスヒータおよび密閉式ガスヒータを用いた連続加熱炉に関する。
本願は、２０１１年７月２７日に日本に出願された特願２０１１－１６３８６６号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
従来、燃料ガスを燃焼させた燃焼熱で輻射体を加熱し、輻射体の輻射面からの輻射熱で、工業材料や食品等を加熱するガスヒータが広く普及している。例えば、輻射面に設けられた多数の炎孔から噴出する燃料ガスを燃焼させ、輻射面を加熱する技術が提案されている（例えば、特許文献１）。
特開２００９－２５０５６３号公報
ところで、例えば、食品を焼成する際、焼成しながら被加熱物の周囲の水蒸気を除去した方がよい場合がある。さらに、塗装の乾燥の用途に用いられる際、ＶＯＣ（Volatile Organic Compounds）を回収するため、焼成中の被加熱物の雰囲気に流れを生じさせる場合がある。
このように、被加熱物の雰囲気に流れを生じさせる場合、ファンなどの他の機器を設けなければならない。しかしながら、こうした機器を設けるには、配置場所に制約があったり、コストが上昇したりするといった課題がある。
本発明は、このような課題に鑑み、低コストであり、かつ、配置場所に制約を受けることなく、被加熱物の周囲の雰囲気ガスに流れを生じさせることが可能な、密閉式ガスヒータおよび密閉式ガスヒータを用いた連続加熱炉を提供することを目的としている。
本発明の第一の様態に係る密閉式ガスヒータは、ヒータ本体と、ヒータ本体内に燃料ガスを流入させる流入孔と、流入孔から流入した燃料ガスが燃焼する燃焼室と、燃焼室における燃焼によって生じた排気ガスが導かれる導出部と、を備えている。また、ヒータ本体は、導出部を流通する排気ガスによって加熱され、被加熱物に輻射熱を伝熱する輻射面を備え、輻射面には、排気ガスの一部もしくは全部が被加熱物に向けて噴出する噴出口が設けられている。
本発明の第二の様態に係る密閉式ガスヒータは、上記第一の様態において、ヒータ本体が、輻射面を有する加熱板と、加熱板に対向配置され、流入孔が設けられた配置板と、加熱板および配置板の外周に沿って配された外周壁と、加熱板、配置板および外周壁によって囲まれた空間内において、加熱板および配置板と対向配置され、配置板との間の空隙によって流入孔から流入した燃料ガスが導かれる導入部を形成すると共に、加熱板との間の空隙によって導出部を形成する仕切板と、をさらに備えている。また、燃焼室は、加熱板、配置板、および外周壁で囲まれた空間内に配置されると共に、導入部と導出部とを連通する連通部に設けられている。
本発明の第一の様態に係る連続加熱炉は、上記第一または第二の様態に係る１つまたは複数の密閉式ガスヒータと、密閉式ガスヒータが内部に配された炉本体と、炉本体内で被加熱物を搬送する搬送体と、を備えている。また、密閉式ガスヒータは、搬送体によって搬送される被加熱物に向けて噴出口から排気ガスを噴出する。
本発明の第二の様態に係る密閉式ガスヒータは、上記第一の様態において、噴出口から噴出する排気ガスを、搬送体による被加熱物の搬送方向と逆方向に導くガイド部をさらに備えている。
本発明によれば、低コストであり、かつ、配置場所に制約を受けることなく、密閉式ガスヒータによる被加熱物の周囲の雰囲気ガスに流れを生じさせることが可能となる。
本発明の第１の実施形態における密閉式ガスヒータシステムの外観の例を示した斜視図である。 本発明の第１の実施形態における密閉式ガスヒータシステムの構造を説明するための図である。 密閉式ガスヒータを説明するための図である。 複数の突起部を説明するための、加熱板を除いた密閉式ガスヒータシステムの斜視図である。 図４ＡのＩＶ（ｂ）‐ＩＶ（ｂ）線に沿った断面を矢印の方向から見た図である。 連続加熱炉の概要を説明するための、連続加熱炉の上面図である。 図５ＡのＶ（ｂ）‐Ｖ（ｂ）線に沿った断面図である。 排気ガスの噴出方向と被加熱物の搬送方向を説明するための図である。 本発明の第２の実施形態における密閉式ガスヒータを説明するための図である。 本発明の第３の実施形態における密閉式ガスヒータを説明するための図である。 本発明の第４の実施形態における連続加熱炉を説明するための図である。
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値等は、発明の理解を容易とするための例示にすぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。
（第１の実施形態：密閉式ガスヒータシステム１００）
図１は、本発明の第１の実施形態における密閉式ガスヒータシステム１００の外観の例を示した斜視図である。本実施形態における密閉式ガスヒータシステム１００は、都市ガス等と燃焼用酸化剤ガスとしての空気とが本体容器に供給される前に混合される予混合タイプである。しかしながら、密閉式ガスヒータシステム１００はかかる場合に限定されず、所謂、拡散燃焼を行う拡散タイプであってもよい。
図１に示すように、密閉式ガスヒータシステム１００は、複数（ここでは２つ）の密閉式ガスヒータ１１０を並べて接続してなり、都市ガス等と空気との混合ガス（以下、「燃料ガス」という）の供給を受けて、それぞれの密閉式ガスヒータ１１０で燃料ガスが燃焼することで、加熱される。そして、密閉式ガスヒータシステム１００では、その燃焼によって生じた排気ガスが回収される。
図２は、第１の実施形態における密閉式ガスヒータシステム１００の構造を説明するための図である。図２に示すように、密閉式ガスヒータシステム１００は、配置板１２０と、外周壁１２２と、仕切板１２４と、加熱板１２６とを含んで構成される。
配置板１２０は、耐熱性および耐酸化性が高い素材、例えば、ステンレス鋼（ＳＵＳ：Stainless Used Steel）や、熱伝導率が低い素材等で形成される平板状の部材である。
外周壁１２２は、その外周面が配置板１２０の外周面と面一となる外形を有する薄板状の部材で構成され、図示のように配置板１２０に積層される。この外周壁１２２には、内周がトラック形状（略平行な２つの線分と、その２つの線分をつなぐ２つの円弧（半円）からなる形状）をなし、厚さ方向（外周壁１２２と配置板１２０との積層方向）に貫通する２つの貫通孔１２２ａが設けられている。
仕切板１２４は、配置板１２０と同様に、耐熱性および耐酸化性が高い素材、例えば、ステンレス鋼や、熱伝導率が高い素材、例えば、黄銅等で形成される。そして、仕切板１２４は、外周壁１２２の貫通孔１２２ａの内周面に沿った外形形状を有する薄板状の部材で構成され、外周壁１２２の内側に配置板１２０と略平行に配置される。なお、仕切板１２４は、外周壁１２２の貫通孔１２２ａ内に収容された状態で、外周面が貫通孔１２２ａの内周面と一定間隔を維持して離間している。
加熱板１２６は、配置板１２０と同様、耐熱性および耐酸化性が高い素材、例えば、ステンレス鋼や、熱伝導率が高い素材、例えば、黄銅等で形成される薄板状の部材からなる。
また、加熱板１２６には、凹凸が形成された凹凸部１２６ａが設けられている。加熱板１２６および配置板１２０の温度差や加熱板１２６および配置板１２０の素材の違いによる熱膨張の変形量の差を凹凸部１２６ａで吸収することにより、外周壁１２２との結合部分等に生じる応力が小さくなる。そのため、加熱と冷却を繰り返すことによる熱疲労および高温クリープを抑えることができる。また、加熱板１２６の輻射面の面積が大きくなるため、輻射強度を高めることも可能となる。
そして、加熱板１２６は、その外周面が配置板１２０および外周壁１２２の外周面と面一となる外形を有しており、外周壁１２２および仕切板１２４に積層される。このとき、加熱板１２６および配置板１２０は、互いに略平行（本実施形態における超過エンタルピ燃焼を起こさせるための実質的な平行）に対向配置されている。また、外周壁１２２は、加熱板１２６および配置板１２０の外周に沿って配され、仕切板１２４は、加熱板１２６、配置板１２０および外周壁１２２によって囲まれた空間内において、加熱板１２６および配置板１２０と対向配置される。
かかる配置板１２０、仕切板１２４、および加熱板１２６は、間に空隙が形成されれば、傾いて対向配置されてもよい。また、配置板１２０、仕切板１２４、および加熱板１２６は、その厚みに制限はなく、配置板１２０、仕切板１２４、および加熱板１２６は、平板状に限らず、厚みが変化するように形成されてもよい。
本実施形態において、仕切板１２４は、仕切板１２４に配された、後述する突起部１５０が配置板１２０に溶接などで固着されて固定される。しかしながら、仕切板１２４を、例えば、配置板１２０や加熱板１２６から突出した支持部に固着してもよく、その接合手段は問わない。
このように、密閉式ガスヒータシステム１００の本体容器は、外周壁１２２の上下を加熱板１２６および配置板１２０で閉塞して構成されている。しかも、外周壁１２２の外表面の面積より上下壁面（加熱板１２６および配置板１２０の外表面）の面積の方が大きい。つまり、上下壁面は、本体容器の外表面の大部分を占める。
また、密閉式ガスヒータシステム１００には、２つの密閉式ガスヒータ１１０を並べて接続して構成されており、両密閉式ガスヒータ１１０間の接続部位には、接続された密閉式ガスヒータ１１０内の密閉空間を連通する火移り部１２８が形成されている。ただし、密閉空間といっても、気体中で用いる場合、必ずしも完全密閉する必要はない。本実施形態の密閉式ガスヒータシステム１００では、例えば、イグナイタ（図示せず）等の点火装置による１回の点火によって、火移り部１２８を通じて接続された密閉式ガスヒータ１１０に火炎が広がって点火される。
なお、本実施形態では、加熱板１２６、配置板１２０、外周壁１２２で空間を囲み、仕切板１２４で、その空間を仕切る構成をヒータ本体としている。この場、１つのヒータ本体において、２つの密閉式ガスヒータ１１０が並べて接続されており、ヒータ本体に２つの空間が形成されているが、ヒータ本体は１つの空間のみを有するものでもよい。換言すれば、加熱板、配置板、外周壁によって構成されるヒータ本体によって、１つの空間、すなわち、１つの密閉式ガスヒータ１１０のみを構成してもよい。
上記したように、密閉式ガスヒータシステム１００には２つの密閉式ガスヒータ１１０が設けられるが、２つの密閉式ガスヒータ１１０は同一の構成であるため、以下では、一方の密閉式ガスヒータ１１０について説明する。
図３は、密閉式ガスヒータ１１０を説明するための図で、図１のＩＩＩ（ａ）‐ＩＩＩ（ａ）線に沿った断面図を示す。図３に示すように、配置板１２０には、密閉式ガスヒータ１１０の中心部において厚さ方向に貫通する流入孔１３２が設けられている。この流入孔１３２には、燃料ガスが流通する第１配管部１３０が接続されており、流入孔１３２を介して燃料ガスが密閉式ガスヒータ１１０の本体容器内に流入する。
本体容器内では、導入部１３４と導出部１３８とが仕切板１２４に仕切られて隣接して形成される。
導入部１３４は、配置板１２０と仕切板１２４との間の空隙によって形成され、流入孔１３２から流入した燃料ガスを燃焼室１３６に放射状に導く。
燃焼室１３６は、配置板１２０、加熱板１２６、および外周壁１２２で囲まれた空間内のうち、導入部１３４と導出部１３８とを連通する連通部に設けられる。本実施形態において、燃焼室１３６は、仕切板１２４の外周端部に面しており、外周壁１２２に沿って配置される。燃焼室１３６の任意の位置には、着火装置（図示せず）が設けられる。そして、燃焼室１３６では、導入部１３４から導入される燃料ガスが燃焼し、この燃焼によって生成された排気ガスを導出部１３８に向けて導出する。
導出部１３８は、加熱板１２６と仕切板１２４との間の空隙によって形成され、燃焼室１３６における燃焼によって生じた排気ガスを、密閉式ガスヒータ１１０の中心部に集める。
上述したように、本体容器内では、導入部１３４と導出部１３８とが隣接して形成されているので、仕切板１２４を通じて排気ガスの熱を燃料ガスに伝達し、燃料ガスを予熱することができる。
輻射面１４０は、加熱板１２６の外側の面であり、導出部１３８を流通する排気ガスまたは燃焼室１３６における燃焼によって加熱され、被加熱物に輻射熱を伝達（伝熱）する。
加熱板１２６には、密閉式ガスヒータ１１０の中心部において厚さ方向に貫通する孔である噴出口１４２ａが設けられている。また、噴出口１４２ａの輻射面１４０側には、排気ガスの流れ方向を輻射面１４０と垂直な方向から所定の方向に傾斜させるガイド部１４２ｂが設けられている。そして、輻射面１４０を加熱した後の排気ガスが噴出口１４２ａを介して密閉式ガスヒータ１１０の外に導出される。
続いて、燃料ガスおよび排気ガスの流れを具体的に説明する。図３に（ｂ）で示す部分は、図３に（ａ）で示す円で囲まれた部分を拡大した図である。この（ｂ）で示す部分において、白抜き矢印は燃料ガスの流れを、灰色で塗りつぶした矢印は排気ガスの流れを、黒色で塗りつぶした矢印は熱の移動を示す。第１配管部１３０に燃料ガスを導入すると、燃料ガスは流入孔１３２から導入部１３４に流入し、水平方向に放射状に広がりながら燃焼室１３６に向けて流れる。そして、燃料ガスは、燃焼室１３６において外周壁１２２に衝突して流速が低下し、燃焼室において燃焼した後、高温の排気ガスとなり、排気ガスは導出部１３８を流れて加熱板１２６の輻射面１４０に伝熱した後、噴出口１４２ａに向かって流れる。
仕切板１２４は、比較的、熱伝導し易い素材で形成されており、導出部１３８を通過する排気ガスの熱は、仕切板１２４を介して導入部１３４を通過する燃料ガスに伝わる。本実施形態では、導出部１３８を流れる排気ガスと導入部１３４を流れる燃料ガスとが、仕切板１２４を挟んで対向流（カウンタフロー）となっているため、排気ガスの熱で燃料ガスを効率的に予熱することが可能となり、高い熱効率を得ることができる。このように燃料ガスを予熱してから燃焼する、所謂、超過エンタルピ燃焼によって、燃料ガスの燃焼を安定化し、不完全燃焼によって生じるＣＯ（一酸化炭素）の濃度を極低濃度に抑えることができる。
さらに、逆火防止のために、導入部１３４と燃焼室１３６との境界には、突起部１５０が設けられている。この突起部１５０は、火炎を導入部１３４側に通さない（燃焼反応が導入部１３４の方に伝播されない）ようにするための部材である。この突起部１５０について、図４Ａおよび図４Ｂを用いて説明する。
図４Ａおよび図４Ｂは、複数の突起部１５０を説明するための図である。図４Ａは、加熱板１２６を除いた密閉式ガスヒータシステム１００の斜視図であり、図４Ｂは、図４ＡのＩＶ（ｂ）‐ＩＶ（ｂ）線断面を矢印の方向から見た図である。図４Ｂにおいて、複数の突起部１５０の構造の理解を容易にするため、加熱板１２６、および、突起部１５０のうち仕切板１２４で隠れている部分を破線で示す。また、矢印１５２は燃料ガスの流れの向きを示す。導入部１３４は、仕切板１２４に設けられた複数の突起部１５０によって、流路断面が狭められている。燃料ガスは、導入部１３４のうち、図３に（ｂ）で示した部分拡大図および、図４Ｂで示すように、隣接する突起部１５０の間の空隙を通じて燃焼室１３６に流入する。
続いて、このような密閉式ガスヒータシステム１００を用いて、炉内に順次搬入される被加熱物を加熱する連続加熱炉２００について説明する。
図５Ａおよび図５Ｂは、連続加熱炉２００の概要を説明するための図である。特に、図５Ａは連続加熱炉２００の上面図を示し、図５Ｂは図５ＡのＶ（ｂ）‐Ｖ（ｂ）線に沿った断面図を示す。
搬送体２１０は、例えば、ベルト等の搬送帯で構成され、モータ（図示せず）の動力を受けた歯車２１０ａによって回転し被加熱物を搬送する。この被加熱物は、搬送体２１０の上に載置されるが、例えば、搬送体２１０に設けられた吊持機構（図示せず）によって吊持されてもよい。
炉本体２１２は、搬送体２１０の一部または全部を囲んで加熱空間を形成する。炉本体２１２内には、密閉式ガスヒータシステム１００が、搬送体２１０を挟んで鉛直上方および下方に配置される。図５Ｂでは、図１における密閉式ガスヒータシステム１００の側面１００ａが示されている。
このような連続加熱炉２００の炉本体２１２内を搬送される被加熱物１５６の搬送方向と、炉本体２１２内に配された密閉式ガスヒータシステム１００に含まれる２つの密閉式ガスヒータ１１０のうち、一方の密閉式ガスヒータ１１０の噴出口１４２ａから導出される排気ガスの流れ方向について、図６を用いて説明する。
図６は、排気ガスの噴出方向と被加熱物１５６の搬送方向を説明するための図である。図６では、被加熱物１５６と、搬送体２１０と、連続加熱炉２００内において搬送体２１０を挟んで対向する２つの密閉式ガスヒータ１１０の、図３と同じ位置での断面図を示す。
密閉式ガスヒータ１１０の噴出口１４２ａから噴出する排気ガスは、ガイド部１４２ｂに沿って、灰色で塗りつぶした矢印１５４ｂで示す方向に流れる。これに対し、被加熱物１５６の搬送方向は、白抜きの矢印１５６ａで示す方向である。
図６に示すように、密閉式ガスヒータ１１０は、搬送体２１０によって搬送される被加熱物１５６に向けて噴出口１４２ａから排気ガスを噴出する。
このように、排気ガスは噴出口１４２ａから被加熱物１５６に近づく方向に噴出するため、密閉式ガスヒータ１１０は、輻射面１４０から被加熱物１５６に向かう対流を促進する。そのため、輻射加熱に加えて対流熱伝達が促進され、ヒータの熱効率が高められる。
また、例えば、食品を焼成する場合等、焼成しながら被加熱物１５６の周囲の水蒸気を除去することで品質が改善される場合がある。また、連続炉を塗装の乾燥に用いる場合、被加熱物１５６の周囲の揮発したＶＯＣを回収する必要がある。
本実施形態の密閉式ガスヒータ１１０では、排気ファン等を新たに設置せずとも、口径を絞った噴出口１４２ａで流速が高められた排気ガスを噴出させ、被加熱物１５６の周囲の雰囲気ガスに流れを生じさせることが可能となる。仮に、排気ガスの流量が不足し、補助的に排気ファンが必要となる場合でも、排気ファンの容量を小さくできる。
また、図６に示すように、ガイド部１４２ｂは、輻射面１４０の垂直方向に対して傾斜している。密閉式ガスヒータシステム１００は、炉本体２１２に、この傾斜が被加熱物１５６の搬送方向の上流側に向くように配置される。そのため、ガイド部１４２ｂは、噴出口１４２ａから噴出する排気ガスを、搬送体２１０による被加熱物１５６の搬送方向と逆方向に導く。その結果、被加熱物１５６の周囲の雰囲気ガスは、ハッチングした矢印１５４ａで示すように、搬送方向と逆方向に流れる。また、ガイド部１４２ｂは、噴出口１４２ａから噴出する排気ガスを、搬送体２１０による被加熱物１５６の搬送方向に導くように配置されてもよい。
（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態における仕切板２２４および第２配管部２６０について説明する。第２の実施形態では、密閉式ガスヒータ１１０は、さらに、第２配管部２６０を備え、上記第１の実施形態と仕切板２２４および第２配管部２６０が異なる。したがって、以下の記載では上記第１の実施形態と同じ構成については説明を省略し、構成が異なる仕切板２２４および第２配管部２６０についてのみ説明する。
図７は、第２の実施形態における密閉式ガスヒータ２５０を説明するための図である。図７は、図６と同様、被加熱物１５６と、搬送体２１０と、連続加熱炉２００内において搬送体２１０を挟んで対向する２つの密閉式ガスヒータ２５０の、図３と同じ位置での断面図を示す。
仕切板２２４には、導出部１３８から排気ガスの一部が導かれる排気孔１４２ｃが設けられる。そして、排気孔１４２ｃには、内周部分に第２配管部２６０が嵌合されている。
第２配管部２６０は、第１配管部１３０内部に配される。すなわち、第１配管部１３０と第２配管部２６０とで二重管を形成する。そして、第２配管部２６０には、導出部１３８によって導かれた排気ガスの一部が導出される。また、第２配管部２６０は、排気ガスの熱を、第１配管部１３０を流れる燃料ガスに伝達する機能も有する。
第１の実施形態では、仕切板１２４は、突起部１５０を介して配置板１２０に固定されている。本実施形態では、配置板１２０の流入孔１３２が形成された部位（縁部）が第１配管部１３０の先端に固定され、仕切板２２４の排気孔１４２ｃは第１配管部１３０より突出している第２配管部２６０の先端に固定される。そして、第１配管部１３０の先端と第２配管部２６０の先端の差分だけ、配置板１２０と仕切板２２４とが離隔している。
このような構成において、導出部１３８を流れた排気ガスは、噴出口１４２ａと、排気孔１４２ｃとに分流する。密閉式ガスヒータ２５０の噴出口１４２ａから導出された排気ガスは、ガイド部１４２ｂに沿って、灰色で塗りつぶした矢印１５４ｂで示す方向に流れる。
上述した第２の実施形態においても、上記第１の実施形態と同様の作用効果を実現可能である。すなわち、密閉式ガスヒータ２５０では、被加熱物１５６の雰囲気ガスに搬送方向に対して逆方向の流れを生じさせることが可能となり、さらに、輻射面１４０から被加熱物１５６に向かう対流を促進し、熱効率が高められる。
また、特に、第２の実施形態では、排気ガスの一部が被加熱物１５６に向けて噴出され、残りが第２配管部２６０から導出される（灰色で塗りつぶした矢印１５４ｃで示す）。そのため、設計時に噴出口１４２ａや排気孔１４２ｃの径等を設定することによって、被加熱物１５６に向けて噴出される排気ガスを所望する量となるように調整可能となる。
（第３の実施形態）
次に、本発明の第３の実施形態における加熱板３２６について説明する。第３の実施形態では、上記第１の実施形態と加熱板３２６が異なる。したがって、以下の記載では上記第１の実施形態と同じ構成については説明を省略し、構成が異なる加熱板３２６についてのみ説明する。
図８は、第３の実施形態における密閉式ガスヒータ３１０を説明するための図である。図８には、図６と同様、被加熱物１５６と、搬送体２１０と、連続加熱炉２００内において搬送体２１０を挟んで対向する２つの密閉式ガスヒータ３１０の、図と同じ位置での断面図を示す。
本実施形態において、加熱板３２６には噴出口１４２ａが設けられているが、第１の実施形態と異なり、ガイド部１４２ｂが設けられていない。かかる第３の実施形態においても、上記第１の実施形態と同様、被加熱物１５６の周囲の雰囲気ガスに流れを生じさせることが可能となり、輻射面１４０から被加熱物１５６に向かう対流を促進し、ヒータの熱効率が高められる。
また、特に、第３の実施形態では、単に加熱板３２６に貫通孔を設けて噴出口１４２ａとするといった簡易な構成のみで、被加熱物１５６側に排気ガスを導出する（灰色で塗りつぶした矢印１５４ｄで示す）ことができ、そのための特段の製造コストを要することもない。
（第４の実施形態）
次に、本発明の第４の実施形態における連続加熱炉４００について説明する。なお、第４の実施形態では、上記第３の実施形態とは、連続加熱炉４００の構成が異なり、連続加熱炉４００に設けられる密閉式ガスヒータ３１０の構成は上記第３の実施形態と同じである。したがって、以下の記載では上記第３の実施形態と同じ構成については説明を省略し、構成が異なる連続加熱炉４００についてのみ説明する。
図９は、第４の実施形態における連続加熱炉４００を説明するための図である。図９には、被加熱物１５６と、連続加熱炉４００内において被加熱物１５６の鉛直下方に配された密閉式ガスヒータシステムのうちの一方の密閉式ガスヒータ３１０の断面図を示す。ここでは、理解を容易とするため、密閉式ガスヒータ３１０の断面はクロスハッチングで示す。
連続加熱炉４００は、ローラ４０２の回転によって炉本体４０４内に搬送された被加熱物１５６を加熱する。本実施形態において、被加熱物１５６は、例えば、金属ストリップであり、矢印１５６ａで示す方向に搬送される。
密閉式ガスヒータ３１０は、噴出口１４２ａから排気ガスを、図９に示す灰色で塗りつぶした矢印１５４ｄの向きに噴出する。被加熱物１５６は、密閉式ガスヒータ３１０によって加熱されながら、噴出口１４２ａから噴出した排気ガスの圧力を受け、炉本体４０４内において、密閉式ガスヒータ３１０に接触せずに（密閉式ガスヒータ３１０に対し浮上して）搬送される。
本実施形態の連続加熱炉４００のような、被加熱物１５６を炉本体４０４内において非接触で搬送する、所謂フローティング炉において、密閉式ガスヒータ３１０は、被加熱物１５６の加熱処理と、被加熱物１５６の一部を浮上させるための流体の噴出処理とを、同時に遂行できる。そのため、流体の噴出処理のための装置を新たに設ける必要がない、または新たに設ける装置の数を抑制可能となり、製造コストや運用コストを低減することができる。
また、上述した実施形態では、燃焼室１３６を、外周壁１２２に沿って形成したが、かかる場合に限らず、燃焼室１３６は、外周壁１２２、加熱板１２６、３２６、および配置板１２０で囲まれる空間内であればよい。ただし、排気ガスによる燃料ガスの予熱効果を十分に確保するため、燃焼室１３６は、例えば、加熱板１２６、３２６と仕切板１２４、２２４との間の空間、または仕切板１２４と配置板１２０との間の空間のうち、配置板１２０に設けられた流入孔１３２から外周壁１２２までの中間位置より外周壁１２２に近い空間のいずれかの位置に設けられることが望ましい。
また、上述した実施形態では、導入部１３４と導出部１３８とが隣接して形成され、仕切板１２４を通じ排気ガスの熱で燃料ガスを予熱する構成を例に挙げたが、密閉式ガスヒータは、かかる排気ガスによる燃料ガスの予熱を行う構成を備えずともよい。
また、流入孔１３２、排気孔１４２ｃ、および噴出口１４２ａは、それぞれ、配置板１２０、仕切板１２４、２２４、および加熱板１２６、３２６の中心位置に限らず、いずれの位置に配されてもよい。
また、上述した実施形態では、連続加熱炉２００に、密閉式ガスヒータが２つ連設された密閉式ガスヒータシステム１００を複数配する構成を例に挙げたが、連続加熱炉２００に、密閉式ガスヒータを単体で配してもよい。
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
本発明は、排気ガスによって輻射面が加熱される流路を有する密閉式ガスヒータおよび密閉式ガスヒータを用いた連続加熱炉に利用することができる。
１１０、２５０、３１０ …密閉式ガスヒータ
１２０ …配置板
１２２ …外周壁
１２４、２２４ …仕切板
１２６、３２６ …加熱板
１３２ …流入孔
１３４ …導入部
１３６ …燃焼室
１３８ …導出部
１４０ …輻射面
１４２ａ …噴出口
１４２ｂ …ガイド部
１５６ …被加熱物
２００、４００ …連続加熱炉
２１０ …搬送体
２１２、４０４ …炉本体

Claims (4)

  1. ヒータ本体と、
    前記ヒータ本体内に燃料ガスを流入させる流入孔と、
    前記流入孔から流入した前記燃料ガスが燃焼する燃焼室と、
    前記燃焼室における燃焼によって生じた排気ガスが導かれる導出部と、
    を備え、
    前記ヒータ本体は、
    前記導出部を流通する前記排気ガスによって加熱され、被加熱物に輻射熱を伝熱する輻射面を備え、
    前記輻射面には、前記排気ガスの一部もしくは全部が前記被加熱物に向けて噴出する噴出口が設けられている密閉式ガスヒータ。
  2. 前記ヒータ本体は、
    前記輻射面を有する加熱板と、
    前記加熱板に対向配置され、前記流入孔が設けられた配置板と、
    前記加熱板および前記配置板の外周に沿って配された外周壁と、
    前記加熱板、前記配置板および前記外周壁によって囲まれた空間内において、前記加熱板および前記配置板と対向配置され、前記配置板との間の空隙によって前記流入孔から流入した前記燃料ガスが導かれる導入部を形成すると共に、前記加熱板との間の空隙によって前記導出部を形成する仕切板と、
    をさらに備え、
    前記燃焼室は、前記加熱板、前記配置板、および前記外周壁で囲まれた空間内に配置されると共に、前記導入部と前記導出部とを連通する連通部に設けられてなる請求項１に記載の密閉式ガスヒータ。
  3. 請求項１に記載の１または複数の密閉式ガスヒータと、
    前記密閉式ガスヒータが内部に配された炉本体と、
    前記炉本体内で被加熱物を搬送する搬送体と、
    を備え、
    前記密閉式ガスヒータは、前記搬送体によって搬送される前記被加熱物に向けて前記噴出口から排気ガスを噴出する連続加熱炉。
  4. 請求項２に記載の１または複数の密閉式ガスヒータと、
    前記密閉式ガスヒータが内部に配された炉本体と、
    前記炉本体内で被加熱物を搬送する搬送体と、
    を備え、
    前記密閉式ガスヒータは、前記搬送体によって搬送される前記被加熱物に向けて前記噴出口から排気ガスを噴出する連続加熱炉。
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