(57)【要約】高強度ガス燃焼式赤外線放射器であって、複数の側壁と、開放底部と、開放上部とを有するフレーム、フレームの内側に搭載され、かつ底部と、凹部を有する上面と、底部から凹部を有する上面へと延在する複数の開口部とを備えている逆火防止装置、及びセル状表面パネルであって、複数のセルから形成され、かつ逆火防止装置の凹部の内側に、逆火防止装置の複数の開口部がセル状表面パネルの中へと延びる経路を形成するように搭載された、セル状表面パネル、を備えている高強度ガス燃焼式赤外線放射器。
2019507861.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
高強度ガス燃焼式赤外線放射器であって、
複数の側壁と、開放底部と、開放上部とを有しているフレーム、
フレームの内側に搭載され、かつ底部と、凹部を有する上面と、底部から凹部を有する上面へと延在する複数の開口部とを備えている逆火防止装置、及び
セル状表面パネルであって、複数のセルから形成され、かつ逆火防止装置の凹部の内側に、逆火防止装置の複数の開口部がセル状表面パネルの中へと延びる経路を形成するように搭載された、セル状表面パネル
を備えている、高強度ガス燃焼式赤外線放射器。
【請求項２】
セル状表面パネルの複数のセルがそれぞれ、燃焼生成物のための限局的な通路を形成する幾何学的構造を含んでなる、請求項１に記載の高強度ガス燃焼式赤外線放射器。
【請求項３】
セル状表面パネルが少なくとも２つの連続的に接続した固形多孔質体を含んでなる、請求項１に記載の高強度ガス燃焼式赤外線放射器。
【請求項４】
少なくとも２つの連続的に接続した固形多孔質体が異なる大きさを有している、請求項３に記載の高強度ガス燃焼式赤外線放射器。
【請求項５】
フレーム内に搭載された本体と、逆火防止装置、セル状表面パネル及び本体をフレーム内に保持するように構成された弾性要素とをさらに含んでなる、請求項１に記載の高強度ガス燃焼式赤外線放射器。
【請求項６】
本体が、本体に対して寸法的に離隔するように配置された偏向板を支持する、請求項５に記載の高強度ガス燃焼式赤外線放射器。
【請求項７】
離隔部が、フレーム内に搭載された逆火防止装置と本体との間に、そこに形成されるチャンバの体積を増大させるように配置構成される、請求項５に記載の高強度ガス燃焼式赤外線放射器。
【請求項８】
逆火防止装置が、主に酸化アルミニウムと二酸化ケイ素とで構成された軽量セラミック繊維材で作られる、請求項１に記載の高強度ガス燃焼式赤外線放射器。
【請求項９】
故障事象においてセル状表面パネルへのガス流を停止するために本体に結合された火炎チェックアセンブリをさらに含んでなる、請求項１に記載の高強度ガス燃焼式赤外線放射器。
【請求項１０】
高強度ガス燃焼式赤外線放射器であって、
少なくとも１つの側壁と、開放底部と、開放上部とを有しているフレーム、
フレームの内側に搭載され、かつ底部と、凹部を有する上面と、底部から凹部を有する上面へと延在する複数の開口部とを備えている逆火防止装置、
セル状表面パネルであって、逆火防止装置の凹部の内側に、逆火防止装置の複数の開口部がセル状表面パネルの中へと延びる経路を形成するように搭載された、セル状表面パネル、及び
放射器に結合された火炎チェックアセンブリであって、
ガス出口に近接して配置されたハンダ接合部と、
ハンダ接合部に固着しており弾性部材によって圧迫状態にあるプランジャロッドと
をさらに含んでなる火炎チェックアセンブリ
を含んでなり、
ハンダ接合部は、炎に曝露されたときに壊れてプランジャロッドを移動せしめてガス入口を閉止するように構成されている、高強度ガス燃焼式赤外線放射器。
【請求項１１】
弾性部材がプランジャロッドをガス入口に向かって押し遣るばねである、請求項１０に記載の高強度ガス燃焼式赤外線放射器。
【請求項１２】
セル状表面パネルが少なくとも２つの連続的に接続された固形多孔質体を含んでなる、請求項１０に記載の高強度ガス燃焼式赤外線放射器。
【請求項１３】
逆火防止装置が、主に酸化アルミニウムと二酸化ケイ素とで構成された軽量セラミック繊維材で作られる、請求項１０に記載の高強度ガス燃焼式赤外線放射器。
【請求項１４】
セル状表面パネルが炭化ケイ素（Ｓｉ‐ＳｉＣ）から形成される、請求項１０に記載の高強度ガス燃焼式赤外線放射器。
【請求項１５】
高強度ガス燃焼式赤外線放射器を操作する方法であって、放射器は、フレーム、フレームの内側に搭載された逆火防止装置、及び逆火防止装置の内側に搭載されたセル状表面パネルを含んでなり、該方法は、
吸気多岐管を通して高強度ガス燃焼式赤外線放射器の中に可燃混合気を導入するステップ、
可燃混合気をキャビティ内に分散させるステップ、
偏向板によって、可燃混合気を強制的にチャンバに充満させるステップ、
チャンバ内に耐圧密封を形成するステップ、
燃焼に先立って低い空気‐ガス温度を維持するために、逆火防止装置内の開口部に可燃混合気を通過させるステップ、及び
セル状表面パネルのセルを加熱するために混合気に点火するステップ
を含んでなる、方法。
【請求項１６】
チャンバが、少なくとも１つのガスケット、逆火防止装置、鋳鉄本体、フレーム、及び少なくとも１つの弾性部材によって形成される、請求項１５に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、概して高強度ガス燃焼式赤外線放射器に関し、より具体的には、変換効率の向上をもたらすために逆火防止装置及びセル状燃焼部材を備えている高強度ガス燃焼式赤外線放射器に関する。
【背景技術】
【０００２】
ガス燃焼式の輻射型放射器（ｒａｄｉａｎｔ  ｅｍｉｔｔｅｒ）は、例えば、コーティングの乾燥、水分分布の制御、工業用建築設備の処理、硬化、及び大量の熱が非常に短時間で多量の対象物に伝わることを必要とするその他の用途のために、使用される。典型的には、多数の放射器が、工業用自動機械又は生産ライン全体にわたるように併置される。
【０００３】
残念ながら、併置された多数の放射器を保守するためには多くの時間が必要である。さらに、従来のガス燃焼式輻射型放射器は、いずれも乾き排出ガス中の３％Ｏ２を参照して１００ｐｐｍの一酸化炭素（ＣＯ）排気ガス及び３０ｐｐｍの窒素酸化物（ＮＯｘ）排気ガスを生じるが、これは望ましいことではない。ガス燃焼式輻射型放射器の全体的な変換効率を向上させることは好都合である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、上記した問題を解決することができる搬送システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
発明の概要
本開示は、概して、向上した変換効率を提供するために逆火防止装置及びセル状燃焼部材を備えている高強度ガス燃焼式赤外線放射器に関する。開示された実施形態は、操作中の逆火事例をデバイスが引き起こしにくくすることにより、従来の放射器を超える利点を備えている。加えて、開示された実施形態は、熱を伝える外側表面の近くにある放射器の構成要素を通じたエネルギー損失を最小限にする。逆火防止装置及びセル状表面パネルを組み合わせることにより、損失を最小限とした高表面積が可能となり、その結果として変換効率の向上がもたらされる。
【０００６】
概して、１つの態様では、高強度ガス燃焼式赤外線放射器が提供される。高強度ガス燃焼式赤外線放射器は、（ｉ）複数の側壁と、開放底部と、開放上部とを有しているフレーム、（ｉｉ）フレームの内側に搭載され、かつ底部と、凹部を有する上面と、底部から凹部を有する上面へと延在する複数の開口部とを備えている逆火防止装置、及び（ｉｉｉ）セル状表面パネルであって、複数のセルから形成され、かつ逆火防止装置の凹部の内側に、逆火防止装置の複数の開口部がセル状表面パネルの中へと延びる経路を形成するように搭載された、セル状表面パネル、を備えている。
【０００７】
実施形態によれば、セル状表面パネルの複数のセルはそれぞれ、燃焼生成物のための限局的な通路を形成する幾何学的構造を含んでなる。
実施形態によれば、セル状表面パネルは少なくとも２つの連続的に接続した固形多孔質体（ｓｏｌｉｄ  ｐｏｒｏｕｓ  ｂｏｄｙ）を含んでなる。
【０００８】
実施形態によれば、少なくとも２つの連続的に接続した固形多孔質体は異なる大きさを有している。
実施形態によれば、放射器は、フレーム内に搭載された本体と、逆火防止装置、セル状表面パネル及び本体をフレーム内に保持するように構成された弾性要素とをさらに備えている。
【０００９】
実施形態によれば、本体は、本体に対して寸法的に離隔（ｏｆｆｓｅｔ）するように配置された偏向板を支持する。
実施形態によれば、離隔部が、フレーム内に搭載された逆火防止装置と本体との間に、そこに形成されるチャンバの体積を増大させるように配置構成される。
【００１０】
実施形態によれば、逆火防止装置は、主に酸化アルミニウムと二酸化ケイ素とで構成された軽量セラミック繊維材で作られる。
実施形態によれば、放射器は、故障事象においてセル状表面パネルへのガス流を停止するために本体に結合された火炎チェックアセンブリをさらに備えている。
【００１１】
概して、別の態様では、高強度ガス燃焼式赤外線放射器が提供される。高強度ガス燃焼式赤外線放射器は、（ｉ）少なくとも１つの側壁と、開放底部と、開放上部とを有しているフレーム、（ｉｉ）フレームの内側に搭載され、かつ底部と、凹部を有する上面と、底部から凹部を有する上面へと延在する複数の開口部とを備えている逆火防止装置、（ｉｉｉ）セル状表面パネルであって、逆火防止装置の凹部の内側に、逆火防止装置の複数の開口部がセル状表面パネルの中へと延びる経路を形成するように搭載された、セル状表面パネル、及び（ｉｖ）放射器に結合された火炎チェックアセンブリ、を備えている。このアセンブリは、ガス出口に近接して配置されたハンダ接合部と、ハンダ接合部に固着しており弾性部材によって圧迫状態にあるプランジャロッドとを備えている。ハンダ接合部は、炎に曝露されたときに壊れてプランジャロッドを移動せしめてガス入口を閉止するように構成されている。
【００１２】
実施形態によれば、弾性部材はプランジャロッドをガス入口に向かって押し遣るばねである。
実施形態によれば、セル状表面パネルは少なくとも２つの連続的に接続された固形多孔質体を含んでなる。
【００１３】
実施形態によれば、逆火防止装置は、主に酸化アルミニウムと二酸化ケイ素とで構成された軽量セラミック繊維材で作られる。
実施形態によれば、セル状表面パネルは炭化ケイ素（Ｓｉ‐ＳｉＣ）から形成される。
【００１４】
概して、さらなる態様では、高強度ガス燃焼式赤外線放射器を操作する方法が提供される。放射器は、フレーム、フレームの内側に搭載された逆火防止装置、及び逆火防止装置の内側に搭載されたセル状表面パネルを備えている。この操作方法は、（ｉ）吸気多岐管を通して高強度ガス燃焼式赤外線放射器の中に可燃混合気を導入するステップ、（ｉｉ）可燃混合気をキャビティ内に分散させるステップ、（ｉｉｉ）偏向板によって、可燃混合気を強制的にチャンバに充満させるステップ、（ｉｖ）チャンバ内に耐圧密封（ｐｒｅｓｓｕｒｅ  ｔｉｇｈｔ  ｓｅａｌ）を形成するステップ、（ｖ）燃焼に先立って低い空気‐ガス温度を維持するために、逆火防止装置内の開口部に可燃混合気を通過させるステップ、及び（ｖｉ）セル状表面パネルのセルを加熱するために混合気に点火するステップ、を含む。
【００１５】
実施形態によれば、チャンバは、少なくとも１つのガスケット、逆火防止装置、鋳鉄本体、フレーム、及び少なくとも１つの弾性部材によって形成される。
前述の概念及び以下にさらに極めて詳細に議論される追加概念の全ての組み合わせは（そのような概念が相互に矛盾していないとして）、本明細書中に開示された発明の主題の一部であると考えられる。特に、本開示の最後にある特許請求の範囲に記載された主題の全ての組み合わせが、本明細書中に開示された発明の主題の一部であると考えられる。同様に、本明細書中で明示的に使用された用語であってさらに参照により組み込まれる任意の開示内容の中にもありうる用語には、本明細書中に開示された特定の概念と最も一致する意味が与えられるべきである。
【００１６】
上述のことは、添付図面において例証されるような本開示の例示の実施形態についての以降のより具体的な説明から明白となり、前記添付図面において、同様の参照符号は様々な図全体を通して同一の部品を指す。図面は必ずしも原寸に比例せず、その代りに本開示の実施形態を例証することに重点が置かれている。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本開示の実施形態による高強度ガス燃焼式赤外線放射器アセンブリの概略断面図。
【図２】本開示の実施形態による逆火防止装置の概略斜視図。
【図３】本開示の実施形態によるセル状表面パネルの概略図。
【図４】本開示の実施形態による鋳鉄本体の概略平面図。
【図５】本開示の実施形態による火炎チェックアセンブリの概略断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
実施形態の詳細な説明
本発明の例示の実施形態の説明を続ける。図中に示されるガス燃焼式赤外線放射器アセンブリは上向きの配向で示されているが、ガス燃焼式赤外線放射器は典型的には下向きの配向で操作される。よって、図中に示されたアセンブリの説明は、特定の配向に限定されるようには意図されていない。本明細書中で使用されるような用語「上（ｔｏｐ）」及び「底（ｂｏｔｔｏｍ）」は、図中に示されたアセンブリの上向きの配向に基づいてアセンブリの要素について説明している。換言すれば、例えば、「開放底部側４Ａ」は、アセンブリが使用時に１８０度回転されたときの「開放上部側」を表わす。
【００１９】
図１を参照すると、高強度ガス燃焼式赤外線放射器アセンブリが、本開示の例示の実施形態による断面図に概略的に示されている。金属性のハウジングは、耐熱性金属、例えばステンレス鋼などから形成される。高強度ガス燃焼式赤外線放射器は概して、フレーム１、逆火防止装置９、及びセル状表面パネル１０を備えている。図１に示された実施形態では、フレーム１は、４つの鉛直な側壁２、側壁２の各々の９０度継続部として形成された４つの水平な縁部３、開放底部側４Ａ、水平の縁部３及び延長部７によって画成されたほぼ開放状態の上部側４Ｂ、並びに、スロット５を含んでいる４つのタブ２Ａ（側壁２のそれぞれに２個）、を含んでなる。逆火防止装置９はフレーム１の内側に搭載され、底部、凹部を有する上面、及び底部から凹部を有する上面へと延在する開口部４４を備えている。セル状表面パネル１０は炭化ケイ素（Ｓｉ‐ＳｉＣ）から形成され、逆火防止装置９の領域内に位置している。
【００２０】
逆火防止装置９の内側の適所にセル状表面パネルを保持するために、延長部７は一体的に又は他の方法でフレーム１に含まれる。延長部７は、水平の縁部３から、側壁２から離れる方向へと延びる。延長部７は、任意の適切な金属、例えばステンレス鋼で作製可能である。例示の実施形態では、２つの延長部７が、矩形のフレーム１の長辺それぞれの上に配置構成される。追加の延長部又はより少数の延長部も企図される。任意の適切な大きさ及び形状の延長部が企図される。例示の実施形態では、水平の縁部３が湾入部を備えて、非湾入部分がセル状表面パネルを逆火防止装置９の内側で適所に保持するようになっている。フレーム１のスロット５は、放射器の各側面で弾性要素６を受承するように配置構成される。弾性要素６は、ばねであってもよいし、任意の適切な代替物であってもよい。
【００２１】
例示の実施形態では、金属性構成要素がフレーム１の４つの角部それぞれの内側に形成される。そのような金属性構成要素は、耐熱性金属、例えばステンレス鋼、又は任意の適切な代替物から形成することが可能である。金属性角部構成要素は、少なくとも１．３ｃｍ（０．５インチ）の金属材料が例えば長さ方向及び幅方向に、開放水平表面４Ｂに対して垂直に、延在するような大きさに作製することが可能である。角部構成要素は、弾性要素６によって生じる付加的な圧迫力と併せた溶接又は任意の適切な代替法によって、適所に機械的に固着せしめることが可能である。
【００２２】
矩形のガスケット８が、フレーム１の外縁の内側かつ水平の縁部３の境界内に配置構成される。矩形のガスケット８は耐熱性セラミックペーパー又は任意の適切な代替物から作製可能である。ペーパーガスケット８の底部側に合致するのは、耐熱性セラミックファイバ断熱材又は任意の適切な代替物から形成された逆火防止装置９である。
【００２３】
図２を参照すると、本開示の例示の実施形態による逆火防止装置９の概略斜視図が示されている。逆火防止装置９は、金属性フレーム１の内側に嵌合する寸法の４つの側壁４０を備えている。側壁４０は一体であってもよいし、別々に形成されてもよい。例示の実施形態において、４つの側壁４０はそれぞれ、およそ０．８４ｃｍ（０．３３インチ）の壁厚４１によって規定される。壁厚４１は、凹部４２の形状を規定しうる。凹部４２は、逆火防止装置９の側壁４０の総合高さのおよそ４０パーセントの地点まで鉛直に下向きに延在する。開口部４４は、側壁４０の総合高さの残り６０パーセントの内部で底部４３から凹部４２の上部平面を通って形成される。例示の実施形態では、開口部４４は直径およそ０．１〜０．１５ｃｍ（０．０４〜０．０６インチ）であり、穿設により形成される。しかしながら、開口部４４を形成する任意の適切な方法も企図される。例示の実施形態では、開口部は規則的パターンに配置構成される。例示の実施形態では、開口部は不規則なパターンに配置構成される。開口部４４の間の中心間距離は、例えば０．３８〜０．７６ｃｍ（０．１５〜０．３インチ）の範囲にあってよく、かつ開口部４４の密度は、６００〜８００個の範囲の開口部総数となるように凹部４２の平面一帯に均等に分散していてもよい。しかしながら、追加の開口部又はより少数の開口部も企図され、かつ開口部は凹部４２の平面一帯に均等に分散している必要はない。開口部４４は、該開口部がセル状表面パネル１０（図１に示される）のセル状の幾何学的構造と連通する（すなわち、この幾何学的構造の中へと延びる経路を形成する）ように配置構成される。
【００２４】
逆火防止装置９は、３０００Ｆに適しておりかつ主に酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）と二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）とで構成された軽量セラミック繊維材で形成されうる。例示の実施形態では、適切な材料は、およそ７８パーセントの酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）及び／若しくは２２パーセントの二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）並びに／又は４００ｋｇ／ｍ３（２５ｌｂ／ｆｔ３）の密度で構成されている。逆火防止装置９はさらに、１６２１℃（華氏２９５０度）（又は１６４９℃（華氏３０００度））までの連続使用、熱伝導率１．２５Ｂｔｕ／（ｈｒ）（ｆｔ２）（°Ｆ／ｉｎ）、及び１３７１℃（華氏２５００度）で２．３パーセントの収縮を示しうる。高い温度領域、高い圧縮強度、及び最小限の収縮により、材料が例えば４００〜８００個の穴部を備えて加工され、表面割れを伴わず長い放射器寿命を確実にすることが可能となる。逆火防止装置９の断熱性により、逆火防止装置９の底部側（ここで空気／ガス混合気は放射器に入る）の空気／ガス混合気の温度は、反対側の主燃焼帯よりおよそ１２６０℃（華氏２３００度）低く効果的に保持される。逆火防止装置９は、フレーム１をセル状表面パネル１０から効果的に断熱し、よって損失を最小限として放射器の変換効率を増大させる。
【００２５】
セル状表面パネル１０は、逆火防止装置の凹部４２及びフレーム１の上部開口部４Ｂに形状及び大きさがほぼ一致する外形を有しうる。図３は、内側表面４５、側壁４６、及び内側表面４５の反対側の外側表面４７を備えたセル状表面パネル１０の概略図を示す。セル状表面パネル１０は、放射器が非常に高い熱力学的負荷にさらされるので放射器の全体的な寿命を保持するのに必要な、高い熱伝導率、放射率、耐衝撃性、及びより低い熱膨張係数を提供する、Ｓｉ‐ＳｉＣで作製されうる。ほぼ同様の特徴を提供する任意の適切な代替物又は代替物の組み合わせも企図される。セル状表面パネルを詳細に観察すると、セル４８は、約１４個の正多角形面、３６個の辺、及び２４個の頂点を有している、切頂立方体又は切頂六面体として具現化することが可能である。セル４８、及び全ての連続的に接続されたセルは、０．１３〜０．３８ｃｍ（０．０５〜０．１５インチ）の範囲の様々な大きさの、例えば、それぞれの面を通して突出した（ｅｘｔｒｕｄｅｄ  ｔｈｒｏｕｇｈ  ｅａｃｈ  ｏｆ  ｔｈｅ  ｆａｃｅｓ）直径を有して、外側表面４７を通した視点による表面積露出（ｖｉｅｗｐｏｉｎｔ  ｓｕｒｆａｃｅ  ａｒｅａ  ｅｘｐｏｓｕｒｅ）を増大させることができる。連続的に接続されて層をなしたセル（切頂立方体）によって作り出される表面積の増大は、外側表面４７の表面積の５倍を上回る量の表面積を提供する。
【００２６】
図１に立ち返って参照すると、セラミックペーパーガスケット８と同様の形状及び大きさであるセラミックペーパーガスケット８Ａが逆火防止装置９の下側に一致するように配置構成されている。セラミックペーパーガスケット８Ａの底部側には、セラミックペーパーガスケット８Ａに一致する大きさの、グラファイト組成物の矩形のガスケット１１があってもよい。鋳鉄本体１２は、フレーム１の境界の内側でグラファイトガスケット１１に寄りかかるように配置されうる。鋳鉄本体１２の全体的に凸型の外被、並びにセラミックペーパーガスケット８Ａ及び１１により作出される離隔距離が、鋳鉄本体１２と逆火防止装置９との間のチャンバ１３を形成する。
【００２７】
図４を参照すると、鋳鉄本体１２の概略平面図が、鋳鉄本体１２の内部に配置されたペグ４９を備えて示されている。ペグ４９は偏向板１５（図１に示される）を支持するために鉛直に延びる。ペグ４９は、軸線５０の両側の合計量が等しくなるように配置されうる。しかしながら、図４に示されたペグの数は単なる例証であり、追加のペグ又はより少数のペグも企図される。偏向板１５は合金又は軟鋼から形成可能であり、鋳鉄本体１２の内側の壁５２の内側に対して寸法的に離隔している４つの側壁を備えることができる。偏向板１５と鋳鉄本体１２の内側の壁５２（図４に示される）との間の寸法的な離隔部１６（図１に示される）は、四方全てにわたって等しくてよい。２つのペグ５１が、軸線５０の両側に配置構成されることが可能であり、かつ偏向板１５の開口部と連絡する雌ねじを備えることが可能である。ねじくぎが、鋳鉄本体１２の内部で適所に偏向板１５を保持するために、具備されることが可能である。鉛直な支持ペグ４９及び鋳造吸気多岐管１７（図１に示される）は、偏向板１５の真下にキャビティ１９を形成し、該キャビティは鋳造本体１２の側面全てにわたる離隔による隙間１６を通じてチャンバ１３と連絡する。鋳鉄本体１２は、例示の実施形態において火炎チェックアセンブリ１８を受承するために吸気多岐管１７に雌ねじを備えてもよい。
【００２８】
図５は、火炎チェックアセンブリ１８の概略断面図を例証している。火炎チェックアセンブリは、短いパイプニップル５３、ユニオン継手５４、パイプニップル５５、インサート５６、フレーム６１、プランジャ６２、及び弾性要素６７を備えることができる。弾性要素６７は、ばね又は任意の適切な代替物であることが可能である。短い鉄製パイプニップル５３はユニオン継手５４と連通し、鉄製パイプニップル５５はユニオン継手５４とのネジ接続関係を維持している。インサート５６は、鉄製パイプニップル５５の内側の適所に、底面５７と同一平面をなして圧入されるのを可能にする外径を有しうる。インサート５６は、ボア５８、カウンターボア５９、及びフレーム６１の両側部６１Ａを受承するための２つのスロット６０を備えうる。カウンターボア５９は、該カウンターボアがプランジャ６２を、その２つの表面が一致する関係を有する場合に受承するような寸法であってよい。フレーム６１は、例えば、およそ０．３１８ｃｍ（１／８インチ）の厚さ及び０．５０８ｃｍ（０．２インチ）の幅の軟鋼製ストリップで形成されうる。２箇所の９０度の屈曲が側部６１Ａを形成するが、該側部は、短いニップル５３、ユニオン継手５４、及びパイプニップル５５を備えているパイプ管路の内径／長さに対応する。交差部材６４及び６６が側部６１Ａを支持するために配置されてもよく、該部材は機械的接合又は任意の適切な代替法によって適所に固着されうる。フレーム交差部材はそれぞれ、プランジャロッド６５を通す／誘導するためにボア５８と同心に穿設された穴部を備えている。プランジャロッド６５は、ハンダ接合部６３において定位置に固着される。弾性要素６７は交差部材６６に対して押し付けられている。弾性要素６７は、その内径がプランジャロッド６５の外径に一致する（移動し易くする）ような寸法であってよく、かつ、プランジャ６２がカウンターボア５９と一致する位置にある状態で、十分な圧迫力が引き続き存在しているような長さを有する。火炎チェックアセンブリ１８は、フレーム６１の上部が例えば偏向板１５の底部側に対しておよそ０．８５ｃｍ（１／３インチ）の隙間を伴って放射器の鋳造吸気多岐管１７の内部に挿入されうるような、寸法であってよい。
【００２９】
図１〜５を参照して、高強度ガス燃焼式赤外線放射器の操作について以下のように説明する。予め混合された空気／ガス（例えば天然ガス又はプロパン）混合気を、空気対ガス比を例えば、点火時に炎及び燃焼生成物を生じるのに十分な、天然ガスについておよそ１０：１（プロパンについては２５：１）として、火炎チェックアセンブリ１８に導入することが可能である。逆火防止装置９は、放射器の冷却に過剰空気は必要とされないので、従来の技術と比較して過剰空気の量の低減を可能にする。空気‐ガス混合気はアセンブリ１８に入ると、フレーム６１及びプランジャ６２だけでなくインサート５６にも起因する流路エリアの縮小に遭遇する。流路エリアの縮小は、放射器への全体的なエネルギー入力を（その最大限の操作条件に基づいて）制限するのに十分である一方、同時に任意の予混合多岐管が適正な混合気を複数の放射器に、該放射器が横方向に広がるように並んで配置された場合に均等に分配することを可能にするのに十分な背圧を提供することができる。
【００３０】
ひとたび空気‐ガス混合気が火炎チェックアセンブリ１８を出れば、空気‐ガス混合気は鋳造吸気多岐管１７を通って赤外線放射器に導入されるが、ここでこの混合気は環状の鋳造多岐管の中へと広がった後に、鋳鉄本体１２の全体的に凸型の外被から形成されたキャビティ１９の中へと分散する。ひとたび空気／ガス混合気がキャビティ１９に到達すれば、上記混合気は偏向板１５に遭遇し、偏向板は、（鋳造本体１２のあらゆる側面にわたる）離隔による隙間１６を通して空気‐ガス混合気を強制的にチャンバ１３に充満せしめて、均等な配分及び一様な放射器表面温度プロファイルを確実にする。
【００３１】
セラミックペーパーガスケット８Ａ、グラファイトガスケット１１、逆火防止装置９、鋳造本体１２、フレーム１、及び弾性要素６は、チャンバ１３の形成を可能にするだけでなく、耐圧密封を作出することも可能である。ガスケット８Ａ及び１１の組み合わせは、逆火防止装置９と鋳造本体１２との間に大きな離隔部を作り出して、チャンバ１３の容積及び空気／ガス混合気の停滞時間を増大させ、分配有効性をさらに向上させることが可能である。鋳造本体１２、フレーム１、及び弾性要素６は、組み立てられた状態では、弾性要素６が鋳造本体１２に均質な圧迫力を加え、鋳造本体がガスケット８Ａ及び１１並びに逆火防止装置９を、フレーム１の水平の縁部３に対して押し付けるように、構成されうる。ガスケット１１の組成は、押し付けられたときにガスケット１１が広がって鋳造本体１２、フレーム１、及び逆火防止装置９の間に存在しうるあらゆる小さな空間を埋めるようなものである。さらなる密封特性は、グラファイトガスケット１１の温度が室温を越えて高まるにつれて達成される。
【００３２】
ひとたび反応物がチャンバ１３に到達してしまえば、混合気は逆火防止装置９の開口部４４を強制的に通過せしめられる。例示の実施形態では、開口部４４は環状ノズルである。逆火防止装置９の各開口部を通る流路の走行距離は、チャンバ１３の中の空気‐ガス混合気を凹部４２の燃焼帯温度から断熱するのに十分な材料が存在して、放射器（燃焼前）の内側の低い空気‐ガス予混合気温度を維持するようになっており、このことは、放射器の正常運転時の逆火の発生を低減するのに不可欠である。逆火防止装置９はさらに、フレーム１の金属製の鉛直な側壁２をセル状表面パネル１０から断熱する。この作用は、外側表面４Ｂ（熱を伝えるように意図されている放射器の表面）の近くにある放射器の部品を通じたエネルギー損失を最小限にする。逆火防止装置９の材料組成は、チャンバ１３の断熱によって適正な機能を確実にするのみならず、フレーム１を通じた損失をも最小限にすることが可能である。
【００３３】
ガス混合物が各開口部４４の入口に入るにつれて、流体速度が増大し、セル状表面パネル１０の相互に連結した切頂立方体へと広がる明確な流体流が作り出される。外部発火源で混合気に点火することが可能であり、かつ開口部４４はそれぞれ、セル状表面パネルの表面４７（図３に示される）の上部に到達する非常に明確に定められた炎を形成することが可能である。個々の炎がその炎の及ぶセルの一部分を加熱するにつれて、この反応はさらに、外表面４７に到達する前にセル状構造体内部を循環する燃焼生成物も放出する。セル状表面パネル１０の複雑な幾何学的構造は燃焼生成物のための限局的な通路を形成し、この燃焼生成物は伝送される間に、放射器本体を通って流れ続ける絶え間ない反応物の流れへと熱を伝える。この燃焼方式（ｃｏｍｂｕｓｔｉｏｎ  ｍｅｔｈｏｄｏｌｏｇｙ）は全ての炎を強制的に消散せしめ、同時に、燃焼帯がセル状表面パネル１０の下側半分へ移動する。セル状表面パネルの下半分の範囲内における燃焼の安定化により、継続的な熱の内部回収が可能となり、本明細書中で「セル燃焼（ｃｅｌｌｕｌａｒ  ｃｏｍｂｕｓｔｉｏｎ）」と呼ばれる、赤外線放射器の表面一帯の均質な温度場が形成される。セル燃焼は、生成初期の時点及び外表面４７を出る時点で計測されたときの燃焼生成物に非常に大きな温度差を生じ、全体的な放射器の変換効率を高め、かつ十分に短波長スペクトルに及ぶピークエネルギー波長を作出する。ピークエネルギー波長は７８０ｎｍ〜１ｍｍの範囲にわたる。開示された逆火防止装置及びセル状表面パネルを組み合わせることにより、損失を最小限とした高表面積が提供され、結果として非常に高い変換効率がもたらされる。さらに、窒素酸化物（ＮＯｘ）排出量は名目上の燃焼速度で１０パーセント過剰の空気において１５ｐｐｍ未満であり、一酸化炭素（ＣＯ）排出量は典型的には名目上の燃焼速度で１０パーセント過剰の空気において１００ｐｐｍ未満である。さらに、多数の放射器を使用する設備では、放射器の効率のおかげで必要とされる放射器の数は著しく少なく、よって日常保守に必要な時間が減少する。
【００３４】
放射器が指定された操作範囲を外れて操作される事態、及び、故障（例えば、チャンバ１３への逆火）に結びつく事態若しくは一連の事態、のうち少なくともいずれかにおいて、フレーム６１及びプランジャロッド６５のハンダ接合部６３は、この接合部６３の迅速な破損を引き起こすような配置状態になっている。接合部６３の破損は、交差部材６６に寄せて圧縮された配置状態に置かれている弾性要素６７に起因する圧迫力を解放する。圧縮状態から非圧縮状態への弾性要素６７の移動は圧迫力を解放し、プランジャ６２をカウンターボア５９と一致する位置に移動させる。弾性要素６７の長さは、弾性要素６７の反対側が交差部材６６に接触したままであってプランジャ６２に対する十分な圧迫力が放射器内への空気／ガス流を遮断するような長さである。
【００３５】
本発明についてその例示の実施形態に関して詳細に示しかつ説明してきたが、該実施形態に、添付の特許請求の範囲に包含されるような本発明の範囲から逸脱することなく形態及び細部の様々な変更が行なわれうることは、当業者には理解されるであろう。例えば、セル状表面パネル１０のセル４８は任意の特定の固形多孔質体幾何構造物で形成することが可能である。セル状表面パネル１０は、任意の数の連続的に接続された固形多孔質体幾何構造物で形成することが可能であり、任意の数の層を有することが可能であり、かつフレーム１の水平の縁部３から延びる付加的な構造用支持材を使用して、適所に保持することが可能である。逆火防止装置９は、セル状表面パネル１０を規定する寸法的な境界を収容するための任意の深さ及び壁厚の凹部４２を有することが可能であり、必ずしも円形ではない任意の数の開口部を、任意のパターンで有することが可能であり、かつ該開口部は、保持開口部表面積の増大（ｉｎｃｒｅａｓｅｄ  ｒｅｔｅｎｔｉｏｎ  ａｐｅｒｔｕｒｅ  ｓｕｒｆａｃｅ  ａｒｅａ）のためにより大きな凹状穴部を包含することができる。
【００３６】
いくつかの本発明の実施形態について本明細書中で説明及び例証してきたが、当業者であれば、機能を実施するため、並びに／又は、本明細書中に記載された結果及び１以上の利点のうち少なくともいずれかを得るための、様々な他の手段及び構造のうち少なくともいずれか一方を容易に予見するであろうし、また、そのような変形形態及び改変形態のうち少なくともいずれかはそれぞれ、本明細書中に記載された本発明の実施形態の範囲内にあると考えられる。より一般的には、当業者は容易に認識するであろうが、本明細書中に記載された全てのパラメータ、寸法、材料、及び構成は典型例であるように意図されており、かつ実際のパラメータ、寸法、材料、及び構成のうち少なくともいずれかは、本発明の教示が使用される具体的な１又は複数の適用に応じて変化することになろう。当業者は、本明細書中に記載された具体的な本発明の実施形態の数多くの等価物を認識するであろうし、又は該等価物を日常的な実験作業のみを用いて確認可能であろう。したがって、当然のことであるが、前述の実施形態は単に例として提示されるものであり、また添付の特許請求の範囲及びその等価物の範囲内において、本発明の実施形態は、具体的に説明されて請求項に記載された通りとは別のかたちで実施されることもできる。本開示の本発明の実施形態は、本明細書中に記載された個々の特徴、システム、物品、材料、及び方法のうち少なくともいずれかに関する。加えて、２以上のそのような特徴、システム、物品、材料、及び方法のうち少なくともいずれかの任意の組み合わせは、そのような特徴、システム、物品、材料、及び方法のうち少なくともいずれかが相互に矛盾しない場合には、本開示の本発明の範囲内に含まれる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
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