(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
上部に送風ファンの送風口が形成され、この送風口より下部に前記送風口から送り込まれた空気が加熱されて熱風となった空気が送出される熱風送出口が形成された熱交換室内に伝熱性と耐熱性を有する材料で形成された燃焼伝熱筒が下向きに挿入されていること、
前記燃焼伝熱筒の周囲には、隙間を空けてこの燃焼伝熱筒をとり囲むように螺旋状の伝熱管が外装されていると共に、この伝熱管の下端に形成した燃焼ガス流入口は前記燃焼伝熱筒の下部に接続され、伝熱管の上端に形成された燃焼ガス流出口は前記燃焼伝熱筒の上部から前記熱交換室の外に延長されていること、
前記燃焼伝熱筒の上部には、そのメタルニットを外装した外装パンチングメタル部分を当該燃焼伝熱筒内に位置するようにしてニットガスバーナが取り付けられていて、このニットガスバーナの燃焼ガスは燃焼伝熱筒内を下降したあと下部の燃焼ガス流入口から伝熱管内に流入し、この伝熱管内を螺旋状に上昇しながら前記燃焼ガス流出口を経由して熱交換室外に排出されること、
前記熱交換室の送風口から熱交換室内に送風された空気は、ニットガスバーナの燃焼によりその輻射熱で加熱された前記燃焼伝熱筒とその内部を燃焼ガスが上昇する伝熱管と接触し加熱されて熱風送出口から熱風利用設備側に送出されること、
を特徴とする間接型熱風発生装置。
【請求項２】
請求項１に記載の熱交換室内において、送風口と熱風送出口間には、燃焼伝熱筒及び伝熱管と接触する送風口から流入した空気が送風口から熱風送出口側にショートパスするのを防止する邪魔板が組み込まれていること、を特徴とする間接型熱風発生装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、各種水切乾燥、塗装乾燥、温室乾燥等に用いられる熱風発生装置に関し、更に詳しくは、例えばニットガスバーナを用いて空気を間接的に加熱して熱風を発生させる間接型熱風発生装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の熱風発生装置としては、特開２０００−１８２７５０号公報で公知なように、電気ヒータで空気を加熱する方式と、特開２００１−４２７２号公報で公知なように、ガスバーナを用いて空気を加熱する間接加熱方式（型）が知られている。本発明は、後者の間接加熱方式を採用した熱風発生装置に関する。
【０００３】
ところで、特開２００１−４２７２号公報の間接式熱風発生装置は、外装ケースと内ケースと前記内ケース内に配設された熱交換体とを有する熱交換器と前記外装ケースと内ケース間に形成されたガス流通路にガスを送り込む乾燥用送風源と、前記熱交換体内に貫流されたガスを加熱するバーナとを備えた間接式熱風発生装置において、前記バーナは、内ケース内に配設された熱交換体に対向して全面が燃焼するように設けた面体バーナであることを特徴とするものである。
また、面体バーナは、内ケース内に配設された熱交換体に対して近接及び離間できるように移動可能に構成され、また、熱交換器に設けられた排気管の一部又は全部は、導管を介して前記面体バーナに接続されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記間接式熱風発生装置においては、次のような欠点がある。
１．面体バーナは熱交換体に対向して全面が燃焼する方式のため、熱交換体が大型化すると面体バーナもこれに連れて大型化することになり、装置全体が大型化、複雑化すると共に製作コストが高くなり、メンテナンスもやりにくくなる  。
２．面体バーナは熱交換体の底部に配置されていて、燃焼ガスは熱交換体内を上昇して排気管に至るため、一方向（燃焼ガスの上昇方向）についてのみ温度勾配がつくことから、空気との熱交換においては、高さ方向において熱交換効率に差が生じ、総合熱効率が悪くなる。
３．面体バーナで発生した燃焼ガスは熱交換体を構成する多数の管体あるいはフィンの隙間を通るため、圧損が大きい。
本発明は、上記した１〜３に記述した欠点を解消して間接型熱風発生器の効率アップを図り、併せて装置の簡素化と小型化を図り、製作コストの低減とメンテナンスの容易化を図ることが目的である。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明においては、間接型熱風発生装置において、上部に送風ファンの送風口が形成され、この送風口より下部に前記送風口から送り込まれた空気が加熱されて熱風となった空気が送出される熱風送出口が形成された熱交換室内に伝熱性と耐熱性を有する材料で形成された燃焼伝熱筒が下向きに挿入されていること、
前記燃焼伝熱筒の周囲には、隙間を空けてこの燃焼伝熱筒をとり囲むように螺旋状の伝熱管が外装されていると共に、この伝熱管の下端に形成した燃焼ガス流入口は前記燃焼伝熱筒の下部に接続され、伝熱管の上端に形成された燃焼ガス流出口は前記燃焼伝熱筒の上部から前記熱交換室の外に延長されていること、
前記燃焼伝熱筒の上部には、そのメタルニットを外装した外装パンチングメタル部分を当該燃焼伝熱筒内に位置するようにしてニットガスバーナが取り付けられていて、このニットガスバーナの燃焼ガスは燃焼伝熱筒内を下降したあと下部の燃焼ガス流入口から伝熱管内に流入し、この伝熱管内を螺旋状に上昇しながら前記燃焼ガス流出口を経由して熱交換室外に排出されること、
前記熱交換室の送風口から熱交換室内に送風された空気は、ニットガスバーナの燃焼によりその輻射熱で加熱された前記燃焼伝熱筒とその内部を燃焼ガスが上昇する伝熱管と接触し加熱されて熱風送出口から熱風利用設備側に送出されること、を特徴とするものである。
【０００６】
更に、請求項２に記載の発明においては、請求項１に記載の発明において、送風口と熱風送出口間には、燃焼伝熱筒及び伝熱管と接触する送風口から流入した空気が送風口から熱風送出口側にショートパスするのを防止する邪魔板が組み込まれていること、を特徴とするものである。
【０００７】
【作用】
熱風発生装置は、その熱風送出口を直接又は熱風ダクト等を経由して例えば乾燥機器に取り付ける。運転ボタンがＯＮに制御されると、ニットガスバーナに着火が行われると同時に、送風ファンが駆動して、送風口から燃焼室内に送風が行われる。
ニットガスバーナの着火により発生した燃焼ガスは、燃焼筒内を下降したあと、伝熱管の燃焼ガス流入口からこの伝熱管内に入り、螺旋状の伝熱管を上昇して燃焼ガス流出口から熱交換室の外に排出される。
なお、この伝熱管の流出口から出た燃焼ガスは、煙突等によりそのまま大気放散される場合と、例えば前記送風ファンに入る空気の予熱用の熱源として二次利用される場合もある。
【０００８】
一方、送風ファンにより装置本体内に送風された空気は、先ず螺旋状の伝熱管及び円筒状の燃焼伝熱筒の外表面に接し、燃焼ガスの熱で加熱（熱交換）され、更に熱交換室内の邪魔板の作用でその流れの方向を変えたり、乱流となって熱交換室内を熱風送出口に向い、更にこの間に燃焼筒と伝熱管からの輻射熱により昇温し、熱風送出口から例えば乾燥機器側に送出される。また、この乾燥機器側に送出された熱風は、再び前記送風ファンの空気吸込口に再循環して利用される場合もある。
【０００９】
【発明の実施の形態】
上記特徴から成る間接型熱風発生装置の実施の形態を図１〜図１０を参照しつつ以下に説明する。図１は乾燥室Ａ内に熱風を送風するために、この乾燥室Ａに送風ダクトＢを用いて取り付けられた本発明に係る熱風発生装置１の説明図である。図２〜図４はこの熱風発生装置１の外観の詳細を示す説明図、図５〜図７は内部構造を示す説明図、図８〜図１０はニットガスバーナの詳細を示す説明図である。
【００１０】
本熱風発生装置１は、外装２内に耐熱金属であるＳＵＳで造られた熱交換室３が形成されていて、この熱交換室３内には、外装２の天板２ａ側から耐熱金属であるＳＵＳ製の円筒状の燃焼伝熱筒４が竪に組み込まれていて、この燃焼伝熱筒４の下端４ａは熱交換室３の内底面３ａに接近していて、熱交換室３の内底面３ａにスペーサー５で固定されている。
【００１１】
６は前記燃焼伝熱筒４内に上方から挿入して取り付けられたニットガスバーナであって、このニットガスバーナ６にはガス供給口６ａから供給されたガスと燃焼用空気ブロア６ｂから供給された空気が予混合されたガスが供給される。なお、このニットガスバーナ６の詳細は後述する。
７は前記燃焼伝熱筒４の周囲に隙間を空けてスペーサー５ａにより外装されたＳＵＳ製の螺旋状の伝熱管であって、この伝熱管７の下端であって、燃焼ガス流入口７ａ側は燃焼伝熱筒４の下端内底部４ａの部分から燃焼伝熱筒４内と連通し、上端の燃焼ガス流出口７ｂは燃焼伝熱筒４の上部（熱交換室２内の上部）において排気送出管８に接続されている。
【００１２】
９は熱交換室３の上面から外装２外に開放されたフランジ９ａ付の送風ファン１０を取り付けるための送風ファン取付口であって、この送風ファン取付口９のフランジ９ａには図１〜図４に示すように送風ファン１０の送風口１１が取り付けられていて、熱交換室３内に空気吸引口１２から吸引した空気を送風する。
１３は熱交換室３の内底部３ａから水平方向に開口している熱風送出口であって、この熱風送出口１３は熱風送風ダクトＢに接続されていると共に熱風送出口１３内には熱風温度検出センサ１４と熱風送出量制御弁１５が組み込まれている。
【００１３】
１６は外装１外に取り付けられた排気管であって、この排気管１６に前記した排気送出管８が接続されている。１７は排気管１６に設けたドレン流出パイプである。
１８は前記熱交換室３内において、水平方向に挿入された邪魔板、１９、１９ａは垂直方向に挿入されたパンヂングされた邪魔板であって、熱交換室３内における空気の流れに変化をつけて燃焼伝熱筒４と伝熱管７との熱交換を促進させることが目的である。したがって、この邪魔板１８、１９、１９ａの入れ方は、熱交換室３の大きさ、形状等により最も有効な位置、大きさで挿入されることになる。
【００１４】
前記したニットガスバーナ６の詳細な構造を図８〜図１０を参照しつつ説明する。但し、このニットガスバーナ６は一例であって、他のガスバーナで有効なものがあればこれを用いることが可能であるが、可成りの圧力で良好に燃焼することが条件のため、公知のガスバーナではニットバーナが最良である。図８において、２０はバーナヘッド、２１は予混合ガス供給口、２２は燃焼部２０ａ内に組み込まれた半円板、２３はパンチングメタル、２４は燃焼部２０ａの先に取り付けられた内装パンチングメタル、２５は外装パンチングメタル（エキスバンドメタル）、２５ａはこの外装パンチングメタル２５の外側に設けられたメタルニットであって、ガスはこのメタルニット２５ａの表面で燃焼し、この燃焼炎（燃焼ガス）は高圧で燃焼伝熱筒４内に流出し、この燃焼伝熱筒４内を下降する。
２６はガス供給ライン６ｃからガスの供給を受けるパイロットバーナ、２７は電極、２８は燃焼状態を覗き見るための覗き管である。
【００１５】
図１において、３０は制御器であって、運転に必要な電装回路が集約されていて、運転スイッチ、運転ランプ、熱風温度表示メータ、風量設定キー、警報ランプ等が表面に取り付けられていると共に前記熱風温度検出センサ１４で検出される熱風の温度が設定温度になるように、制御弁１５の開度又はニットガスバーナ６の燃焼量を制御する熱風温度及び風量制御回路、あるいは他の制御回路、警報回路等が組み込まれている。
【００１６】
次に、上記熱風発生装置１について、その運転例を詳述する。
先ず、制御器３０において、運転ボタンがＯＮに制御されると、パイロットバーナ２６からメインのニットガスバーナ６に着火が行われると同時に送風ファン１０が駆動して、送風口９から熱交換室３内に送風が行われる。
ニットガスバーナ６の着火により発生した燃焼ガスは燃焼伝熱筒４内を下降したあと、伝熱管７の燃焼ガス流入口７ａからこの伝熱管７内に入り、螺旋状の伝熱管７内を上昇して燃焼ガス流出口７ｂから排気送出管８を経由して熱交換室３の外に出たあと、排気管１６から大気中に排出される。
なお、この伝熱管７の燃焼ガス流出口７ｂから出た燃焼ガスは、排気管１６によりそのまま大気放散される場合と、例えば前記送風ファン１０に入る空気の予熱用の熱源として二次利用される場合とがある。
【００１７】
一方、送風ファン１０により熱交換室３内に送風された空気は、先ず螺旋状の伝熱管７及び円筒状の燃焼伝熱筒４の外表面に接し、燃焼ガスの熱で加熱（熱交換）され、更に熱交換室３内の邪魔板１８、１９、１９ａの作用でその流れの方向を変えたり、乱流となって熱交換室３内を熱風送風口１３に向い、更にこの間に燃焼伝熱筒４と伝熱管７から輻射熱を受けて昇温し、熱風送風口１３から熱風ダクトＢを経由して乾燥室Ａ内に送入され、各種の乾燥に供される。なお、送風ファン１０の空気吸引口１２と乾燥室Ａとを連通して空気を循環させるようにしても良い。
【００１８】
【発明の効果】
本発明に係る間接型熱風発生装置は以上の如き構成と作用により、次の効果を奏する。
１．ニットガスバーナにより発生した燃焼ガスは燃焼伝熱筒内に導き、ここを下降させたのち、次に螺旋状の伝熱管内を上昇させ、この間に熱交換室内を流れる空気と熱交換を行うように構成したことにより、伝熱面が増したにも拘らず燃焼ガス及び空気の流れにおいて圧損が小さい。この結果、ガスバーナは良好な燃焼を継続し、空気は燃焼伝熱筒と伝熱管に接触しながらスムースに流れ、更に輻射熱を受けることにより、熱効率が従来の間接型熱風発生装置に比較して格段に向上する。
２．熱交換室内は基本的には燃焼伝熱筒と伝熱管のみのため、構造が簡素化される。この結果、上記熱効率の向上に併せて、従来の間接型熱風発生装置に比較して、小型化が図れると共に製作コストの低減が可能である。また、構造が簡素化された分、メンテナンスが容易である。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に係る熱風発生装置を乾燥室に取り付けて運転を行っている状態の説明図
【図２】  本発明に係る熱風発生装置の側面図
【図３】  本発明に係る熱風発生装置の平面図
【図４】  本発明に係る熱風発生装置の正面図
【図５】  本発明に係る熱風発生装置の内部構造を示す断面図
【図６】  Ａ−Ａ'線断面図
【図７】  Ｂ−Ｂ'線断面図
【図８】  ニットガスバーナの断面図
【図９】  ニットガスバーナの平面図
【図１０】  パイロットバーナの外観図
【符号の説明】
１  熱風発生装置
２  外装
３  熱交換室
４  燃焼伝熱筒
６  ニットガスバーナ
７  伝熱管
１０  送風ファン
１３  熱風送出口
１６  排気管
１８、１９、１９ａ  邪魔板
２６  パイロットバーナ
３０  制御器
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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