JPS5926207B2 - 輻射加熱装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、米国特許第３７８５７６３号、第３２４、８
０９９号及び第３８２４０６４号に記載されているよう
な形式の輻射加熱装置に関する。

この種の加熱装置は、極めて多量の集中赤外線エネルギ
ーを発生させるのに極めて効果的で好適である。

本発明の目的の１つは、上記形式の加熱装置のだめの新
規な構造及び作動技法を提供することにある。

本発明によれば、多孔質耐火パネルを通してガス混合物
を透過させ、パネルから噴出した該混合物を燃焼させる
ようにしたガス燃焼式輻射加熱装置において、上記燃焼
が行われている間、前記パネルのうち該パネルの支持フ
レームに近接している部分を通して比較的冷温の不燃性
ガスの厚さの薄い流れを透過させるようにすることによ
つ又加熱装置の作動効率を向上させることができる。

上記不燃性ガス流は、可燃混合物をして耐火パネルを貫
通して通るように導き、かつ、該パネルを支持している
フレーム部材を通しての可燃ガスの漏れを最少限に抑止
する遮壁又は遮蔽膜としての働きをする。

この不燃性ガス流は、可燃ガスの遮壁として機能するこ
とによって、米国特許第３７８５７６３号及び第３８２
４０６４号に開示されているシールの重要性を少くし、
バーナの組立時間を大幅に短縮し、構成部品の許容差に
要求される厳密さをゆるやかにする利点をもたらす。

この不燃性ガスは又、パネル表面での燃焼によって生じ
る高温のガス生成物がフレーム部材に接触する度合を大
幅に低減し、フレーム部材を冷温に維持し、熱による歪
曲を防止する。

比較的冷い不燃性ガスの細い流れは、多孔質パネルを燃
焼ガス混合体充満室に担持させた張出しフランジ上に保
持させ、該フランジに沿ってスロットを設け、不燃性ガ
スをその供給源から該スロットを通して流出させること
によって好便に形成することができる。

本発明の他の特徴は、後板（下支え板）と、該後板の周
縁を取巻き、該後板に封着させた各辺を有するチューブ
状フレーム部材とから成り、該後板の面上に該チューブ
状フレーム部材の互いに相対向した各辺によって囲まれ
た燃焼ガス混合体充満室を画定し、該フレーム部材には
、そのチューブ状の内部へガスの供給を受入れるための
手段と、多孔質耐火パネルを前記充満室の上に被せるよ
うにして受けとめるための面とを設けて成るガス燃焼式
加熱装置の構造体にある。

本発明は、更に、熱交換管を管板に封着させる技術、並
びにそのような接続に使用するのに適した装置に関する
。

本発明の目的の１つは、上記封着を行うための方法及び
装置を提供することにある。

例えば、内燃機関の潤滑油を冷却するためのものとして
、比較的小型の全金属製熱交換器が必要とされる。

そのような熱交換器においては、場合によっては、数百
本もの熱交換管を２つの管板の間に延在させ、それらの
管板に流体密状態に結合させる。

この目的のための漏れ止め接続は、一般に、その熱交換
器の最高作動温度より高い融点温度を有する可融性密封
剤によって形成される。

それほど大きな機械的応力を受けない場合であって、水
の沸点に近い作動温度の場合には密封剤として錫／鉛は
んだを用いることができるが、それより作動温度が高く
、高い応力を受ける場合には、いわゆる銀ろうな含むろ
う付は合金が使用される。

しかしながら、従来は、多数の比較的小さい管を管板に
漏れ止めろう接を行うことは、すべての継手部を所望の
封着温度（融点）にまで確実に加熱させる相当な時間を
要する作業であり、封着作業の際に不均一な加熱の結果
として生じたシール漏れ部分に継ぎ当てを施さねばなら
なかった。

本発明によれば、熱交換管の集合体の６管の一端を、実
質的に水平位置に配置した管板に挿通保持させ、該管板
の上表面に上記すべての管を管板に封着させるのに十分
な量の可融性の金属密封剤を担持させ、輻射熱を該管板
に対して下向きに加えて該管板を可融密封剤の少くとも
融点にまで加熱し、その加熱作業中前記各管の端部の上
方から該管端部を通して下方にガスを通過させ、それに
よって上記加熱が６管に対して一層均一に施されるよう
にし、前記密封剤がすべての管を管板に迅速に封着させ
る゛ようにすることによ１つて、より迅速で有効な密封
が達成される。

密封剤を溶融させるための熱は、上述した多孔質（セラ
ミック繊維）パネル式バーナによって施すことが望まし
い。

そのようなバーナは、一般に、米国特許第３４４９１３
７号に記載されているセラミック繊維によって米国特許
第３７８７１９４号に記載された態様に形成したセラミ
ック繊維マットを有している。

本発明による加熱作業は、熱を供給するバーナが管／管
板集成体の管板の頂面及び側面を囲包するようにした場
合に最良の加熱効率が得られる。

このような囲包バーナは、それぞれ独立して作動させる
ことのできる複数の部分に分割することが望ましく、そ
れによってまず管／管板集成体の管板の周縁を加熱し、
次いで管板の中央部を加熱するようにすることが望まし
い。

この目的のために特に有効なバーナ構成においては、総
体的に帽子（バット）の形をした単一のセラミック繊維
マツトと、仕切壁によって２つの画室に分割した浅いガ
ス充満室を設け、上記一方の画室を作動させ、他方の画
室を休止させている間その休止させた方の画室を通して
空気又はその他の不燃性ガスを供給するようにする。

上記マットの多孔質周縁部（′！。水溶性珪酸ナトリウ
ムのような耐高温性の含浸剤によって密封し、その密封
した周縁部をクランプによって所定位置に締付ける。

アルミ箔のような柔軟なシート状材料を上記密封された
周縁部と締付は部材（クランプ）の間に介設することが
できる。

先に述べたように、上述の形式の加熱装置即ちバーナは
、ンエルト伏にからみ合わせたセラミック繊維のパネル
（マット）を使用し、燃焼ガス混合体を該パネルを通し
て連続的に透過させ、パネルから流出する該ガス混合体
をパネル面のところで燃焼させるようにしたものである
。

この燃焼哄燃焼ガス混合体が噴出するパネル面の全面を
被う炎の形をとり、その火炎の長さく高さ）は非常に短
く、炎に近接するパネル表面部の繊維は赤熱状態又はそ
れ以上にまで加熱され、極めて有効な熱輻射体となる実
質的に連続的な熱の壁を形成する。

燃焼ガス混合体の流量及び／又は配合を増減させること
によって、加熱される繊維の温度を制御することができ
る。

本発明の目的の１つは、構成が簡単で、性能の優れた新
規な加熱装置の構造を提供することにある。

本発明によれば、周縁部において取付けられ、厚み全体
を通して燃焼ガス混合体を透過させるようにした多孔質
耐火パネルを有する上記形式のガク燃焼式輻射加熱装置
において、他の補助手段を設ける必要なしに、前記燃焼
ガス混合体がパネルの周縁部を通って逃出するのを防止
するに足る量の空気等の不燃性ガスの細い（厚みの薄い
）流れをパネルの周縁部を通して透過させるようにする
。

上記多孔質耐火パネルは、平坦な形状、凸面形状、凹面
形状、コツプ形状、バット形状、又はその他の所望の形
状にすることができる。

この加熱装置の構造及び作動は、前記パネルの周縁部を
その未圧縮時の厚さから少くとも約１０係圧縮させるよ
うに締付けることによって一層簡略化することができる
。

なぜなら、そのようなパネル周縁の圧縮は、該周縁部を
通しての燃焼ガス混合体の逃出を減少させる働きをする
からである。

従って、周縁ガス流シールと、周縁部圧縮とを組合わせ
た場合、周縁部圧縮を行わない場合に必要とされる不燃
性ガスの流量の僅か何分の１かの量で極めて効果的な周
縁密封が得られる。

上記いずれの構成を用いても、燃焼ガス混合体の漏れを
防止するように周縁部を密封する手段として上記以外の
手段を一切必要としない。

即ち、本発明によれば、従来のように、パネルの周縁部
に密封剤を含浸させることや、周縁部を被覆することは
全く必要としない。

本発明の斜上及びその他の目的は、添付図を参照して説
明する以下の記載から一層間らかになるであろう。

第１及び第２図を参照すると、周縁部を上側フレーム部
材２１．２２，２３．２４によって下側フレーム３０に
圧接させるようにして保持した通常の多孔質耐火パネル
１０を備えた輻射加熱装置が示されている。

フレーム３０は、４辺から成るチューブ状支持部材から
成る。

第２及び４図には２辺の支持部材３１．３２だけが示さ
れている。

これらの各辺は、符号４２で示されるように、溶接、ろ
う接、エポキシ等による接着、又はその他の接合法によ
って気密状態に長方形の後板又は後支え板４００周縁に
固着させる。

かくして、後板４０と、４辺のチューブ状支持部材１と
で、パネル１０へ供給する燃焼ガス混合体のための充満
室３８を画定する。

燃焼ガス混合体を受入れるための接続管を後板４０に設
けた穴に挿通し、溶接することができる。

又、ガス混合体をパネル１０のすべての部分に均一に分
配させるために反せ板４４を設けることができる。

反せ板４４は、第２図に一部分だけが示されている。

チューブ状支持フレーム３０の１辺又はそれ以上の辺の
チューブ状支持部材の壁に穴を設け、該穴に、ポンプ又
は貯留タンク等から空気を供給するための接続管５３を
挿通し該穴に溶接することができる。

又、該空気な各辺のチューブ状支持部材の内部から多孔
質耐火パネルの周縁部を通して排出させるために該支持
部材の頂壁５７にスロット５５を形成する。

各チューブ状支持部材をフレーム３０の各隅部において
斜め継ぎし、該斜め継ぎ部を溶接、ろう接、接着又はそ
の他の接合方法によって封着し、燃焼ガス混合体が充満
室３８から漏出するのを防止し、かつ、支持部材３１．
３０・・・内を通る空気によって不均一に稀釈されるの
を防止するようにする。

上側フレーム部材２１，２２，２３，２４は、各々、パ
ネル１０の外側面の周縁部に被さる上側フランジ６１と
、例えばねじ６４によって下側フレーム部材に固定した
垂下フランジ６２とを有する山形部材として示されてい
る。

ねじ６４は、チューブ状支持部材３１ 、３２・・・の
外側壁に螺太し、フランジ６２のスロットに挿通するこ
とができる。

壁５７とフランジ６１との間の間隔を調節することがで
きるようにしたい場合には、７ランジ６２に設けるスロ
ットを壁５７に対して垂直方向に細長くすればよい。

多孔質パネル１０は、燃焼ガス混合体を自白に透過させ
るので、充満室３８内の圧力は、周囲大気より約２〜フ
インチ（水柱）だけ高くすればよく、パネル１０の外面
全体に極めて有効で均一な燃焼を形成することができる
。

チューブ状支持部材の内部の空気圧も、充満室３８内の
圧力と同様の圧力にすれば、該空気流を多孔質パネル１
００周縁部を透過してパネルの外面から流出させること
ができる。

驚くべきことに、パネルの多孔質繊維構造体は、それを
通る空気流の幅（即ち厚み）に大きな変動を起させない
働きをする。

その作用は、空気源を支持部材から押出す圧力を、充満
室３８から燃焼ガス混合体を押出す圧力に対して１〜２
インチ（水柱）高い範囲にした場合特に顕著テする。

この現象は、バーナの作動中、パネルの外表面が赤熱す
るが外側フレーム部材に隣接するパネルの周縁の画然と
区切られた狭幅帯域だけが赤熱しないので容易に観察さ
れる。

かくして、フレーム部材は、従来の装置のように周縁空
気流を使用しない場合に比べてはるかに低い温度に保た
れる。

その効果は、パネル１０の外表面がほぼ垂直平面内に位
置するか、あるいは下向きに向くようにしてバーナを作
動させた場合、特に顕著である。

上記のようにパネルを位置させた場合、米国特許第３７
８５７６−３号及び第３８２４０６４号のバーナにおい
てはパネル表面における燃焼によって生じる極めて高温
のガス生成物が、フレーム部材を被って上昇するのでそ
れらのフレーム部材を高い温度に加熱してしまう。

この温度は１０００″Ｆにも達する場合がある。

これに対して、本発明の周縁空気流は、高温燃焼生成物
に対する遮蔽層としての働きをするので、該高温ガスの
相当量がフレーム部材にまで達するのを防止する。

周囲温度の空気源からとられ、１％ｉｎ、もの厚さのパ
ネルを通して流れる周縁空気流（′！。

厚さ％ｉｎ、の鋼製フレーム部材の外面を、上記各特許
のバーナにおける同様なフレーム部材が達する温度より
数百度（’Ｆ）も低く維持することができる。

本発明の加熱装置のフレームの温度は、該バーナからの
輻射熱をそのフレーム部材へそれほど多く反射させない
ような物体を加熱するのに使用した場合は、上記の温度
より更に低くなる。

本発明の更に他の利点は、フレーム部材に対する高温燃
焼ガスの接触を最少限に抑止し、フレーム部材を従来の
ものに比べてはるかに低い温度に′維持することによっ
て、フレーム部材自体からの輻射熱の放出が大幅に減少
されることである。

従って、本発明の加熱装置は、従来の装置に比べてその
加熱すべき対象物にはるかに接近させて位置させること
ができ、しかも、加熱装置を緊急に停止しなければなら
ないような場合対象物に対する損傷を最少限にすること
ができる。

なぜなら、充気室への燃料ガスの供給を停止すれば、多
孔質耐火パネル自体は急激に冷却し、しかも周縁空気流
はそのまま維持されるからである。

これに対して、従来の加熱装置のフレーム部材は冷却す
るのにはるかに長い時間がかかる。

従って、そのような加熱装置を使用して熱に敏感な材料
のウェブな移動させながら加熱する場合には、それらの
加熱装置は万一ウェブが移動を停止した場合それが耐え
ることのできる熱よりはるかに多い熱を発生するように
構成するのが好ましい。

従って、従来の加熱装置においては、ウェブが突然停止
し、かつ、加熱装置をウェブから引離すことが機械的に
不可能である場合にウェブに損傷を与えないようにする
ためには、加熱装置をウェブにどの程度近接させたとこ
ろに設置しておくべきかを決定する上でフレーム部材の
冷却速度が重要な要素になる。

本発明の加熱装置は、フレーム部材を低い温度に維持す
ることができるので、ウェブが停止したときでもウェブ
から弓１離す必要がなく、従って、比較的費用のかから
ない態様で設置することができる。

（加熱装置を緊急の場合ウェブから機械的に引離せるよ
うに移動自在に取付けるには多くの費用がかかる。

）しかも、加熱装置を対象物に近接して配設することは
、対象物への熱伝達を効率的にし、所望の結果を得るの
に必要とされる燃料が少くてすむ。

更に、例えば対象物であるウェブから水分を蒸発させる
処理のようなある種の処理においては、最も有効な輻射
線の波長は約３２〜約３４６ミクロンの範囲であり、こ
の範囲の波長は、比較的低い輻射線温度において効率的
に得られる。

本発明の加熱装置は、その対象物体に対して近くへ置く
ことができるので、その分だけ輻射線温度を下げること
ができ、燃料エネルギーの有効なオＩ］用をはかり、処
理能率を低下させることなく燃料の使用量を節減するこ
とができる。

−加熱装置を対象物に対して近接させて配置する
場合、加熱処理の均一性を増大させるために該加熱装置
が対象物の側縁より外側にまで延在するように構成する
ことが望ましい。

対象物の側縁から外方へ突出する加熱装置の延長部分の
長さは、加熱装置から対象物までの離間距離にほぼ等し
くすれば、良好な結果が得られる。

スロット５５をパネルの周縁に直接相対置させ、上方フ
レーム部材２１．２２，２３，２４の内側縁に沿うよう
に位置させることにより、防護用流体の流れを所望の個
所へ案内することができる。

この案内作用は、余り多くの不燃性ガスが横方向に逃出
しないようにパネルの縁を密封すれば、更に高められる
。

第２図には、従来慣用の縁部密封技法が示されている。

この技法によれば、約２ミル厚の薄いアルミニウム箔７
０をパネルの各線に巻装し、該アルミニウム箔の下面を
下側フレーム部材の頂壁５７に当接させて、密封剤７２
の細い条線（例えばその場で加硫したシリコーンゴム）
によって封着する。

本発明によれば、パネルの周縁を密封したい場合、密封
材７２として通常のゴム又はネオブレンのような材料な
用いることができ、高温に対して耐性を有する材料を用
いる必要がない。

ただし、本発明のバーナの通常作動時には、チューブ状
支持部材３１．３２・・・の内部からの空気だけは、パ
ネルの周縁から漏出する傾向を有する。

しかし、縁部密封材７２を完全に省除しても、そのよう
な流体の漏れは危険なものではなく、不燃性流体は高価
なものではないからそれ稚子経済でもない。

箔７０を省除すれば、上側フレーム２１〜２４が支持フ
レーム３０に極めて密に嵌着されていない限り、広範な
空気漏れを起させる。

この周縁空気流は、脇からの漏れを伴うと、伴わないと
に拘らず、燃焼混合体がパネルの周縁から漏出するのを
防止する。

スロット５５は、約％ｉｎ０幅とした場合、極めて有効
な作用をするが、％ｉｎ程度に細くしても、あるいは％
ｉｎ、もの広い幅にしても良好な結果が得られる。

多孔質パネルの面から噴出する防獲用ガス流の幅（厚み
）は、一般に、スロット５５の幅（厚み）より僅かに大
きくなる。

ガス圧が変化すれば、この拡幅効果も変化する。

チューブ状フレーム３１．３２・・・内のガス圧は、燃
焼混合体充満室３８内の圧力にほぼ等しい圧力にするこ
とが望ましい。

本発明の周縁流体流の冷却及び燃焼混合体漏出防止効果
は、排出スロット５５をフレームの外側面の方に更に近
づけて配置し、スロットから排出されるガスが一部又は
全部フレームフランジ６１に当る方向に向けられるよう
にしても得られる。

排出されたガスの大部分は、パネル１０の内部に沿って
移動し、フレーム７ランジ６１の内周縁のところを通っ
て逃出する。

チューブ状支持部材３１，３２・・・のねじ６４によっ
て螺着されている個所を気密密封することは必ずしも必
須のことではない。

空気ではなく、比較的高価な不活性ガスを使用する場合
でも、上記ねじ止め部を通して漏れるガスの量は、スロ
ット５５を通って流出する流出量に比べて僅かであるか
ら差支えないが、このねじ止め部は、両者を結合する前
に例えば管用ねじ用ドープ等を螺合するねじ部に塗布す
ることによって密封することができる。

あるいは別法として、上側フレームと下側フレームとの
結合を米国特許第３７８５７６３号及び第３８２４０６
４号に示されているような態様で行ってもよい。

チューブ状フレーム３０を４つの別個のフレーム部片か
ら構成する代りに、第３図に示されるように単一の板金
から成形することによって形成す２０ ５０ ることかできる。

即ち、□〜□ｉｎ、厚１０００ １０００ の細長い板金帯片を第２図に断面図で示されるように折
曲げて形成してもよく、あるいは、断面長方形の標準金
属管の１つの壁にフライス削りによってスロット５５を
形成し、次いでその管に第３図に示されるように斜め継
ぎ用切欠き８１，８２゜８３．８４．８５を形成する。

これらの切欠き哄壁８８にまでは切込まれない。

次いで、切欠きを形成した管を折曲げて単一片から成る
チューブ状フレーム３０を形成する。

フレーム３０の四隅の１つが第４図に示されている。

各隅の内側縁を符号８９で示されるように溶接、ろう接
、接着又はその他の方法で接合し、該隅の全高に亘って
密封する。

か（して、チューブ状フレ・−ム３０が完成し、後板４
０に同様にして接合することができる。

斜め継ぎ部分の外側面９０は、特にそれが密着嵌めされ
ている場合は、密封する必要はない。

そのためにチューブ状フレームの内部から継手部分９０
を通して少し余分に漏れが生じたとしても、特に差支え
はないが、特にフレーム周縁から横方向への漏れがある
場合には、継手の外側面９０を密封してもよい。

チューブ状フレーム３０は、その内周端縁なスロット５
５より内方にまで延長させておけば、多孔質パネル１０
に対して追加の平坦な支持面７３を形成することができ
るが、必ずしも内周端縁なスロット５５より内方にまで
延長させる必要はない。

そのような支持面７３は、フレーム用チューブの形を適
当に形成することによって、あるいは該フレームの内側
壁に沿ってスロット５５をフライス削りによって形成す
ることにより、チューブ状フレームの素材金属板の厚み
だけにしてもよい。

第５図には、製造の簡単な別のチューブ状フレーム構造
体を示しである。

この実施例では、支持体１３に代るものとして、充満室
３８の中央の方に向って延長させた平坦な支持面７３′
を設けである。

又、パネル１０の外側周縁を硬化性液状樹脂内に浸漬す
ることによって、あるいは、そのような樹脂をパネルの
周縁にブラシによって塗布することによって、該周縁を
密封することも有用である。

この液状樹脂は、硬化して耐高温性の固体になる。

この目的に適当な硬化性材料としては、シリコーンゴム
溶液、コロイドシリカ溶液、及び珪酸ナトリウム溶液等
がある。

この形式の周縁密封を施した場合は、アルミニウム箔は
不要である。

特定の使用例においては、アルミ箔が損傷されるほどパ
ネル温度が高く、加熱装置によって加熱される対象物の
表面からの熱の反射が大きい場合がある。

そのような場合には、密封用箔としてステンレス鋼のよ
うな他の金属を用いることができる。

第６図は、繊維品の乾燥処理、硬化処理、又は紙製造工
程のように走行ウェブ９１に対する熱処理のために特に
有効な加熱装置構成を示す。

ウエブの移動方向は、矢印９２で示されている。

この構成においては、一連のバーナ９３を互いに近接さ
せて走行ウェブの両側にウェブに対面させて配置する。

各バーナ９３の真向いに対面させて再輻射体９４を配置
する。

再輻射体９４は、例えば耐火性フェルトのような高温断
熱材９６によって裏張りされた熱吸収材の薄層９５を有
している。

これらの再輻射体は、バーナの幅より実質的に幅広であ
ることが好ましく、作動において、熱吸収層９５が、ウ
ェブ９１を透過してくる熱の相当量を吸収し、相当に熱
くなって熱をウェブ９０へ再輻射させるようにすること
が好ましい。

加熱処理工程の乾燥又はガス除去効果を向上させるため
に、走行ウェブがバーナに接近してくる部位の周辺の飽
和度の低い空気流をウェブの側へ導入するための吸入ダ
クト９７と、ウェブがバーナから遠ざかる部位の周辺の
比較的飽和度の高い空気流をウェブの側から抽出する”
だめの排出ダクト９８を設ける。

この装置系の効率を更に高めるために、上記抽出された
空気の熱を使用して上記飽和度の低い入来空気を予備加
熱するように構成することができる。

本発明の構成は、平坦なパネル１０に組合わせて使用す
ることに限定されるものではなく、パネル１０は、それ
から発する赤外線輻射を特別の方向に配向させる場合な
どのように、凸面状又は凹面状にしてもよい。

例えば、凹面状のパネルは、輻射線を集中させるのに極
めて好都合である。

これらのパネルは、一般に、スクリーン表面上に堆積さ
せたセラミック繊維をフェルト状にからみ合わせること
によって形成される。

そのスクリーン表面を所望のパネル形態に適合するよう
に賦形することができる。

上記繊維を固め、相互に接合させるために、例えばスタ
ーチや珪酸ナトリウムのような少量の結合剤を繊維に混
合することができる。

第７図を参照すると、矢印１２１で示されるように昇降
自在のテーブル１１０と、該テーブルの上方に配置した
輻射加熱器１５０を含む装置が示されている。

テーブル１１０の上表面にブロック１１４を載置し、該
ブロックには、熱交換器内へ組込む管１１８の数及びそ
の配置パターンに対応する垂直通路１１６を設ける。

通路１１６の上端は、６管１１８の下方部分を受容し位
置づけするために符号１２０で示されるように拡大しで
ある。

通路１１６の下端はブロック１１４の底面のところに開
口し、テーブル１１０内の吸引開口１２２に臨むように
しである。

ブロアー１２４をテーブル１１０に担持させ、該ブロア
ーには可撓ダクト１２８などにより開口１２２０周りに
固定した取付リング１３０に接続した吸引管１２６を設
ける。

ブロアー１２４の作動時にブロック１１４の底面に作用
する吸引力を制御することができるように吸引管１２６
に蝶型弁１３２を取付けることができる。

又、吸入管１２６は、それより太い吸込口１２９内にウ
ェブ１２７によって吸込口の内壁から離隔させて取付け
るようにすることができ、それによってブロアーがその
作動中吸引管１２６を通して吸引する際吸引管１２６の
外周壁の周りの空気を吸入するようにする。

ブロック１１４には、一連の管１１８を囲繞するように
配置した１組の支持部材１３４を担持させる。

支持部材１３４は、管板１３６を管１１８の上端又はそ
の近くのところに保持する。

支持部材１３４は、ブロック１１４に設けた受口１４０
内に取外し自在に嵌入させることができ、該支持部材の
下方部分に切欠き１４２を設け、ブロック１１４上に載
置したもう１つの管板１３７を位置づけずことができる
ようにする。

加熱器１５０は、面板１５６の裏面に取付けるだめの水
平フランジ１５４を備えた総体的にノ・ット（帽子）形
の多孔質セラミック繊維マット１５２を有する。

バットの山部は、高さ数インチの円筒状部分１５８と、
半球状部分１６０とから成り、面板１５６を着脱自在に
固定したノ・ウジング１６４によってバットの山部の周
りに比較的浅い充満室１６２が設けられる。

充ｉ室１６２は、ノ・ウジング１６４の内側の周りに延
在させた仕切板１６６によって下方環状充満室部分１６
８と、上方半球状シェル型充満室部分１７０とに分割す
る。

これらの充満室部分に燃焼混合物を別々に供給するだめ
の別々の入口ニップル１７１．’１７２をハウジング１
６４に設ける。

図示の実施例においては、ノ・ウジング１６４は、下方
円筒状部分１７４と上方半球状部分１７６とから成る。

これらのハウジング部分の結合部のところに設けた外方
に突出するフランジ１７８゜１８０は、ハウジング全体
を結合し、かつ、仕切板１６６を所定位置に保持するた
めの取付用構造体としての役割を果す。

この目的のために、フランジ１７８，１８０及び仕切板
１６６に形成した一連の整合孔を通して複数のボルト１
８２を挿通し、それらのボルトにナツト１８４を螺着さ
せてフランジ及び仕切板を結合する。

これらのボルト１８２は、ハウジングの周りに適当に配
置し、下方に延長させて、面板１５６の取付孔に挿通さ
せ、該面板を固定する。

ボルトの下端にはナツト１８６を螺着させる。

このバーナは、まずハウジング部分１６６゜１７４．１
７６を組立て、次いでその組立体に予め形成し調製した
マット１５２を押嵌めして該マットを仕切板１６６の内
側盾部に強く係合させ、次いで面板１５６を固定する。

仕切板１６６の盾部は、マットに対する密封を良好にす
るために符号１６７で示されるように上向きに彎曲させ
ておくことができる。

下方ハウジング部分１７４の下方端に設けた内向きに突
出するフランジ即ち、張出し板１８８にマットのフラン
ジ部１５４を当接させて保持し、マットの縁部をガス漏
れしないように密封する。

面板１５６の頂面から一体的に上向きに突設させた円筒
状フランジ１９０によってマットの縁部を囲包させ、ハ
ウジングの下縁の周りに密に嵌着させる。

管／管板組立体の上端をマット１５２の開口部より僅か
に上方にまでバーナ内へ挿入することができるように、
面板１５６にマットの開口より僅かに大きい中央穴１９
２を設けである。

穴１９２は又、マットによって囲まれた作動空間１９１
内へのガスの出入を可能にする。

このバーナは、燃焼ガス混合体によって作動されるので
、ガス混合体がバーナから漏れる可能性のある部分は、
すべて密封することが望ましい。

従って、ハウジング部材１６４と１６６の間及び１６６
と１７４の間の結合部は、ガスゲットによって、又は、
図示のように、硬化すれば固形密封剤となる液状シリコ
ーンを塗布することによって密封することができる。

又、マットフランジ１５４の周縁の上面１９４、下面１
９５及び側縁１９６にはアルミニウム箔１９３を折曲げ
て巻装し、該アルミ箔を、例えば硬化性液状シリコーン
ゴム等の密封剤によって張出し板１８８に封着させる。

又１マツトフランジ１５４の外側部分の細孔は、例えば
、符号１９７で示されるように〜その場７乾燥する水性
珪酸ナトリウム又はその場で硬化する液状シリコ・−ン
ゴムを含浸させることによって塞ぐことができる。

更に、面板１５６の外周縁は、例えば、該面板の下面に
水冷コイル１９８をろう接することによって水冷するこ
とが望才しい。

第７図の装置の作動に当り、まずそのテーブル１１０に
６管１１８（実際には図に示されているより多くの管が
設けられる）を嵌着し、一定量の粉末状又は粒状の可融
性密封剤１９９を上方管板１３６の表面ｌ・こ散布する
。

ブロアー１２４を始動させ、テーブル１１０を図示の位
置まで上昇させ、上方管板１３６の上表面及び側縁がバ
ーナによって囲包されるようにする。

次いで、バーナの画部分１５８，１６０を始動させ、吸
引制御弁１３２を開放する。

管１１８が銅又は黄銅製で壁厚３０ミルであり、上方管
板１３６は、幅８ｉｎ、壁厚約９０ミルの銅、黄銅又は
鋼製であり、バーナによって約１３０．０００ＢＴＵ／
時の燃焼混合体を燃焼させた場合、銅／燐酸フラックス
又は銀／銅フランクスから成る密封剤１９９は、約３０
秒以下で融解して６管１１８の外周面と管板の管受客死
との間の間隙内へ流れ込み、管の本数にかかわりなく、
６管を管板１３６に封着させる。

可融密封剤を施す際余分の密封剤が管１１８を詰才らせ
ることのないように注意すべきである。

管に詰まりがあると、管を通る高温ガスの流れを阻害し
、その結果不均一な加熱を招くことになる。

過熱を避けるために、管封着作業が完了すれば直ちに／
イーナを停止する。

但し、ブロアーによる吸引ｌは続けてもよい。

この吸引を続けることによって、力ロ熱した管／管板組
立体を冷却させ、更には表面の酸化現象を減少させる。

バーナによる加熱中吸引を行わないと、管板の昇温か均
一にならず、管板のすべての部分が密封剤１９９を融解
させるのに十分熱くなるまではるかに多くの時間が必要
とされ、管板のすべての部分が十分に熱せられるまでに
は管板の外側部分がひどく過熱され、大きく損傷される
ことはないにしても、管板が支持部材１３４にも封着さ
れてしまうことがある。

そのような不都合な封着は、たとえ支持部材の上方端を
約％ｉｎ、厚の鋼で形成してあったとしても起る。

これに対して、燃焼ガス生成物を約％フィート／秒程度
の低い速度で管１１８を通して吸引した場合、昇温か均
一になり、支持部材１３４の上方端が管板に封着される
ほど熱くなるはるか前に、すべての管１１８の封着が完
了する。

支持部材１３４によって接触されている管板の部分は、
上記燃焼ガス生成物の吸引流れの有無に拘らず、それ程
迅速には熱くならないので、管板のうち支持部材に隣接
している部分の昇温を少し遅らせることになる。

従って、良い結果を得るためには、管１１８をすべての
支持材１３４から少くとも９Ａｉｎ−離隔させることが
望ましい。

これらの支持部材には、更に熱慣性を大きくするために
その端部１の質量を大きくする特別の取付部材を担持さ
せることもできるが、支持部材の上端から６管１１８を
％ｉｎ、離隔させるだけでも十分である。

管板の周縁の周りに相当大きな金物が存在する場合には
、バーナ１５０の上方部分１６０を始動させる前にまず
下方部分１５８を始動させ、数秒後に、即ち、管板の周
縁が封着温度に相当近くなるまで十分な熱を吸収した後
上方部分１６０を始動させるのが奸才しい。

誤作動を防止するために、上方部分１６０を燃焼させず
に、下方部分１５８だけを燃焼させている間は、燃料を
金談ない空気だけが上方部分１６０を通して吹きこまれ
る。

これは、実際上、仕切板１６６の上下両側の圧力を均衡
させることになるので、偶発的に点火される可能性のあ
る部所へ燃焼ガスが流れるのを抑止する働きをする。

符号１９７で示されるようにマットの細孔を塞ぐことも
、滞留燃焼混合体が局部的に堆積することを回避する。

管１１８を通して下方へ吸引する高温燃焼ガスの速度に
は実際上の上限はない。

管１１８とブロック１１４内の通路１１６との間は気密
接続とする必要はない。

実際、図に示されるように吸引管１２６と吸込口１２９
との間に開放した間隙を設けることにより、高温燃焼ガ
スと共に、外部から力ロ熱されていない空気を引込み、
ブロアーの過熱を防止するようにすることが好才しい。

管１１８は、それ自体あ才り太くなく、通常、内径％ｉ
ｎ、以下であるから、それらを通るガス速度を極端に高
くすることは困難である。

２ｏフイ一ト／秒の速度が適当である。

本発明に基いて１分の何分の１かによって達成される到
着は、管１１８内を通して燃焼ガスを流下させることを
せずに、２４５分の時間をかけて行われる封着よりもは
るかに暇疵が少いことが判明している。

更に、本発明１（よる場合は、昇温かはるかに均一であ
るため、密封剤の融解及び流動も一層均一になるので、
密制剤の所要量が少くてすむ。

本発明による場合、従来技術において通常必要とされる
密封材の量の約半分でよい。

従って、管板の受入れ穴の径より約２ミル小さい外径を
有する管を管板の穴に封着する場合、本発明によれば、
管板表面１インチ平方につき僅か約１グラムの密封剤を
必要とするだけである。

第８図は、本発明の封着用装置の変型実施例を示す。

この実施例においては、総体的に平坦なバーナ面１５２
を有するバーナ１５０を使用する。

このバーナ構成は、第７図の構成に比べて昇温時間を多
少長くするので、幅広の管／管板組立体の場合、管を封
着するのに要する時間か第７図の構成の場合より５０％
はど長くなる場合があるが、それでもなお、従来の方法
によるよりもはるかに短い時間ですむ。

第８図のバーナ１５０は、先に述べたようにして、好ま
しくは第５図に示されるような態様に構成することがで
きる。

即ち、セラミック繊維マットの周縁に、不活性ガスを通
流させるチューブ状部材を備えたフレームを単に嵌着し
、マットの周縁を通して通流される不活性ガスが、マッ
トの周縁を燻燃用ガス混合体が漏れないように密封する
働きをするように構成する。

この場合には、それ以外に周縁部に何らの密封手段をも
施す必要はない。

第８図の構成においては、管１１８は、管／管板組立体
を筒状ケーシング１１９内に保持させた状態で管板１３
６に封着される。

ケーシング１１９は、管／管板組立体と協同して構成す
る熱交換装置の殻体を形成するものである。

約３０秒で管／管板組立体を封着することができ、その
後、該組立体を逆さにして反対側の端部を同様に封着す
る。

その後上下両管板１３６ 、１３７をケーシング即ち殻
体１１９の周縁にろう接又は溶接する。

殻体１１９は、肉厚の薄い鋼である場合は、管１１８を
封着する際に同時に管板に封着することができる。

この場合、第７図の包囲型バーナを用いて封着を行うの
が好ましい。

上述した吸引は、高温燃焼ガスを管１１８を通して通流
させるのに好便な技法であるが、そのようなガスは、上
から圧送するようにして管１１８内を流下させるように
してもよい。

例えば、第８図のバーナのフレームに、殻体１１９を囲
包し、該殻体に密着するアスベストの内張パッドを有す
る円筒状の垂下延長部分を設けることができる。

この構成で、バーナを作動させれば、高温燃焼ガスは、
管１１８以外に実質的に逃げ場がないから、管１１８を
通して下方へ圧送される。

本発明の目的のためには、封着工程としてろう接法が考
えられる。

即ち、密封剤として、少くとも約４５０°Ｆの融点を有
する金属、通常は、銀４５％と銅５５％（重量％）の合
金を使用する。

ろう液温度は、１３０００Ｆ又はそれ以上にも達するこ
とがある。

ろう接合域及び接合される部分を過度の酸化から防止し
、融解したろう接合域による接合部分の濡れを良くする
ために、ろう接合域と共に、しばしばボラツクス（ｂｏ
ｒａｘ）等のフラックスが使用される。

又、銅／燐合金又はその他の金属のように、フラックス
なしで使用することのできるろう接合域もある。

本発明の封着装置は、一連の管／管板組立体を次々に封
着するために連続的に作動させることができるが、封着
用金属を融解させ、所定個所に流れ込ませるように短時
間の間だけ作動させるのが奸才しい。

従って、１つの封着作業と次の封着作業との間では加熱
装置を完全に停止させることができる。

その点、セラミック繊維バーナは、僅か数秒間で昇温及
び冷却するので、そのような間欠的作動には好適である
。

そのような間欠作動を行うためには、バーナの充満室を
、比較的小容積にすること、好ましくは深さ約ｉ ｙ２
ｒ ｎ、を越えないようにすることが好ましい。

このようにすれば、燃焼用ガスを間欠的に充満室へ供給
した場合、該ガスが燃焼すべき繊維マットの噴出表面に
迅速に到達するので、バーナ作動の調時操作（タイミン
グ）が簡略化される。

燃焼用ガスの供給が開始されるたびに点火するように、
例えばパイロット灯組立体又は電気火花点火装置のよう
な点火装置をバーナの周縁近くに装着することができる
。

バーナの各部分（１５８゜１６０）へのガス供給及び吸
引ブロアーの作動を調時するためにセット自在の自動開
閉シーケンサ−を用いることができる。

被加工体をバーナへ近づけるため１こテーブル１１０を
昇降させる代りに、あるＩＡｉ昇降させることに加えて
、バーナをテーブルに対して接近又は離間させるように
移動させてもよい。

第８図の構成においては、テーブルについても、／＜−
すについても上下運動をさせる必要がない。

又Ｎ第７図の構成においては、下方管板１３７の周り及
び上方を囲包する補助加熱装置を設け、管／管板組立体
を第７図に示される位置に保持した状態で、該補助加熱
装置を作動させ、管１１８の下端を管板１３７に封着さ
せることができる０この場合、密封剤層を下方管板の上
表面に堆積し、下方管板の方が、上方管板よりも昇温に
長い時間を要する場合には、補助加熱装置を加熱バーナ
１５０より先に始動させてもよい。

セラミック繊維マットの周縁部の細孔をシリコーン又は
珪酸ナトリウム又はその他のアルカリ金属の珪酸塩含浸
剤によって十分に密封しである場合には、マットの周縁
にアルミ箔１９３を巻装することなく、単に該周縁を挟
みつけて所定位置に締着すればよい。

もちろん、その上に更にアルミ箔やその他のガスケット
をマットの周縁と充満室の周縁との間に挿入してもよく
、又、マット周縁を充満室に対して密封するためにシリ
コーン又はアルカリ金属の珪酸塩を使用することもでき
る。

第９図は、改良された周縁密封を施した加熱装置２００
を示す。

加熱装置２００は、先に述べたようなフェルト状にから
み合わせた耐火繊維のコ ″ツブ形パネル２０２を有し
、該パネルの周縁部を、約％ｉｎ、厚の、比較的厚肉の
ステンレス鋼又はその他の金属で形成した支持組立体２
０４の周りに締付けである。

床部２０５と、突出縁２０８を備えた傾斜壁２０７とを
有する中央皿状体２０６を設け、その突出縁２０８にパ
ネル２０２を圧接して燃焼用ガス混合体充満室２１０を
画定する。

パネル２０２の外面２０３は長方形であり、充満室２１
０も長方形である。

皿状体２０６の床部２０５の外周縁に、上記支持組立体
部ち長方形のフレーム２０４を画定する一連の山形部材
（第９図には２つの山形部材だけが符号２１２，２１４
で示されている）を固着する。

パネル２０２の周縁２２０は、この長方形のフレーム２
０４に嵌着される。

これらの山形部材は、皿状体２０６の床部２０５に溶接
又はろう接された水平ウェブ２２２と、皿状体の突縁２
０８にまでは届かないが、その近くにまで延びている垂
直ウェブ２２４とを有するものとして示されている。

フレーム山形部材は、皿状体の側壁２０７と協同して燃
焼混合体充満室２１０を囲繞し、かつ、パネル２０２の
周縁によって係合される排出スロット２３２を有する外
側充満室２３０を画定する。

これらのフレーム部材は、フレームの各隅部において外
側充満室の漏れを最少限にするように、あるいは完全に
密封するように、斜め継ぎ又はその他の態様で接合する
。

床部２０５の開口に燃焼用ガス混合体を送給するための
供給ニップル２４６を装着し、フレーム山形部材２１２
−−一の１つ又はそれ以上に設けた開口に不燃焼ガスを
供給するための供給ニップル２４８を装着する。

又、流入してくるガス混合体を均一に分配させるために
Ｕ字形反せ板２１６のような邪魔板を設けることができ
る。

外側充満室２３０を通して通流させる不燃性ガスとして
は、一般に空気を使用するので、僅かな漏れがあっても
、多少空気の消費量が多くなるだけで、それ以外に特に
不都合はない。

パネル２０２をフレーム山形部材に圧接させて所定位置
に固定するのは、一連の４つ又はそれ以上の締付山形部
材（クランプ）２３６．２３８を用いて行われるものと
して示されている。

即ち、フレーム山形部材２１２，２１４−−一と締付山
形部材２３６，２３８−−−とでパネル２０２の周縁部
２２０を挟みつけ、それらの山形部材の整夕］ルた穴に
ねじ２４０を挿通し、フレーム山形部材のウェブ２２４
にクリップ又は溶接によって固定された止めナツト２４
２に螺合させることによってパネル２０２を固定する。

これらのねじ２４０（約％ｉｎより太くする必要はない
）は、パネル２０２にそれ程の損傷を与えることなくパ
ネル周縁部を貫通して容易に刺通することができ、パネ
ル周縁部にガス漏れを生じるような損傷を与えたとして
も、そのような損傷は、パネル周縁を圧縮するようにク
ランプ２３６を十分に引きつけることによって十分補償
される。

標準的なパネルは、約１３Ａｉｎ、の壁厚を有し、その
厚みの半分以上が繊維と結合剤によって占められるよう
な小さい繊維間空隙を有しているので、全体の厚みを僅
か１０％程度縮小させるようにパネル周縁を圧縮すれば
、繊維間空隙が大幅に減小され、流体漏れを制限する。

フェルト状にからみ合わせた繊維の極めて良好なパネル
は、そのような繊維のマットを、結合剤の助けをかりず
に刺し縫いに−ドリング）することによって形成するこ
とができる。

そのような刺し縫いによって形成したパネルは、モール
ド成型した、板のように腰の強い（剛性の）結合剤含有
マットに比べて、極めて柔軟性があり、その周縁部を常
態における厚みの約３０％にまで圧縮することができる
。

約１ｉｎ−の厚さの周縁部を約％ｉｎ、にまで圧縮すれ
ば、空気密封手段として極めて有効な後押えを提供する
。

このような柔軟パネルの場合には、その周縁部を元の厚
さの約半分又はそれ以下に圧縮することが好ましい。

しかしながら、柔軟性パネルの場合は、それにスターチ
の水溶液等を含浸させることによって、該パネルの周縁
部だけを、又は全体を剛性にすることができる。

そのように補剛された場合には、パネル周縁の圧縮度合
を小さくすることができる。

上記圧縮が結合剤を含浸させたパネル繊維を破断させる
という点で及ぼすおそれのある影響を減少させるために
、圧縮すべきパネル周縁を、才ず、水又は、繊維内の結
合剤を溶解させるその他の溶媒中に浸漬させる。

この湿潤によって、パネル周縁が変形し易くなるので、
クランプ部材にそれ程大きな応力を与えることなく容易
にパネル周縁の圧縮を行うことができる。

このような板状パネルの圧縮の均一性を確保するために
、クランプ山形部材２１２，２３６−−が上述の厚みを
有している場合、各ねじ２４０の間隔は、約８ｉｎ、以
下とする。

加熱装置２００が密閉した空間内で作動され、従って、
クランプ山形部材が相当な反射熱を受ける場合は、それ
らの山形部材が歪曲することなく熱収縮することができ
るように、山形部材の垂直ウェブに約６ｉｎ、間隔でス
ロットを穿設することか好咳しい。

そのようなスロットは幅約２０ミル程度のものでよいが
、各山形部材がフレームの隅部において相互に係合して
おらず、熱膨張が可能な状態にある場合にはそのような
スロットは省除することができる。

第９図の加熱器構造の１つの特徴は、広い区域をカバー
するように有効に連続させた輻射加熱器組立体を構成す
るために複数の加熱器を並置させることかできることで
ある。

従って、個々の加熱器は、約１×２フイートの長方形の
加熱面を有するように構成するのが便利である。

剛性の板状パネルの寸法をそれより大きくすると、成型
及び取扱いが困難になるので、製造が多少困難になる。

パネルの周縁２２０がパネル本体の平面から少くとも約
９０°折り下げられるように（周縁２２０は、平坦なシ
ートから折り下げられたフランジであると考えることが
できる）比較的寸法の小さいパネルを形成し、周縁取付
部材がフランジ２２０の外面より少くとも部分的に内側
に入り、該外面より約５ｍｍ以上突出しないように該取
付部材を配設することによって、それら加熱器２００は
、第１０図に示されるように極めて望ましい態様に並置
される。

第１０図においては、個々の加熱器２００を組合わせた
集成体２５１は、それらのパネル縁２２０の隣り合５面
を、符号２５２で示されるように約３朋離隔させて配列
されている。

パネル面２０３は、周縁２２０へと屈曲するところにお
いて実質的にゼロの曲率半径を有するように形成するこ
とができるが、該屈曲部に約％ｉｎ、の曲率半径の丸味
を施す方が簡単な場合がある。

そのように丸味を付した角部の上記３ｍｍの間隔は、有
効な連続的加熱表面を構成する上でそれ稚子都合な要素
ではない。

該３ｍｍの間隔は、特に、上記丸味性き角部全体を被っ
てガス混合体を燃焼させるようにした場合には不都合な
ものとはならない。

上記間隔を約３麗から約５ｍｍにまで大きくすると、輻
射の均一性にかなりの不連続部をもたらすことになるが
、それは一般に許容される程度のものである。

締付ねじ２４０は、丸い頭を有するものとして示されて
おり、耐火パネル周縁の夕を側面より突出しているが、
そのような突出は、上述の５ｍｍの限度、あるいは３關
の限度を越えない限り、問題はない。

これらのねじは、第１０図に示されるように、１つの加
熱器のねじと、それに隣接する力ａ熱器のねじとが互い
に食違い関係になるように、パネルの側縁に沿って非対
称に配置することができる。

実際上は、丸頭付きねじの代りに、少し大きく突出する
が、取付は易い六角穴付きねじを用いることができる。

あるいは又、間隔２５２を最小限あるいはゼ唱こじたい
場合は、皿頭ねじを用いて、ねじの頭がクランプ山形部
材２３６，２３８−ｍ−から突出しないように、該山形
部材に座ぐりした皿穴に嵌めるようにすることができる
。

第９図のバーナ構造体には、先に述べた刺し縫い型の柔
軟性パネルを使用することもできる。

そのような柔軟性パネルの挙動は、ブランケットに類似
しており、その縁部を折曲げて、側部係留部材（クラン
プ部材）の間に押し込むことができる。

このようなパネルの角部は、高い柔軟性（可撓性）を有
するので所定の形になるように押し縮めることができる
が、角部のはり出し部分を切除するか又はそこに切込み
を設けることによって、パネルを所定位置に締付ける（
クランプする）のを容易にすることが好ましい。

ただし、切込み部からのガス漏れを抑止するためにその
ような切込みは、角部のうち係留部材によって扱われる
部分に限定することが好ましい。

各耐火パネル２０２の必ずしも全周縁に折曲げフランジ
２２０を形成する必要はない。

第１０図の各パネルは、他のパネルと並置されない少く
とも１つの縁辺を有しており、幾つかのパネルは、２つ
の非並置縁辺を有している。

２つだけのパネルを並置させる場合には、各パネルの１
縁辺だけに折曲げフランジ２２０を設ければよく、残り
の３縁辺は、上述したように、又、第１１及び１２図に
示されるように平坦なパネル構造にすることができる。

並置すべき側縁２２０が、第９図に示される角２５０の
ところで測定して水平から９０°以上折り下げられるよ
うに、該側縁を成型又は賦形することによって並置間隔
を非常に密にすることができる。

この目的のために、適当に賦形した成型用スクリーンの
周りにパネルを形成し、その４辺のうちの３辺までを角
２５０のところで測定して１００又は１１０°に折曲げ
て折下げフランジを形成し、かくして成型されたパネル
を型（スクリーン）の第４番目の辺（即ち折下げ縁を形
成しなかった辺）から離れる方向にすべらせて引離せば
よい。

１辺だけに折曲げフランジを形成したい場合には、パネ
ルを成型する際にフランジ縁を形成してもよく、あるい
は、平坦な形に成型したパネルの一側縁を湿潤させるこ
とによって柔軟にした後折曲げて形成してもよい。

第１１及び１２図の構造は、容易に入手しつる板金から
簡単に製造される、平坦な加熱器パネルのだめの構造体
である。

この構造は、方形の充満室箱３０２と、それを囲繞する
断面長方形の中空のガス充満管体３０４との溶接組立体
から成るパネル支持体を有する。

充満室箱３０２は、長方形のシートの４隅に適当に切込
み線を入れ、それによって形成された４つのフラップを
上に折曲げて、それらの隅部を気密状態に溶接すること
によって形成するのが便利である。

次いで、その箱の床部に穴を穿設し、その穴にＰＴＭ半
分閉鎖型ニップル３０６を気密状態に溶接する。

又、その穴を通して供給される燃焼用ガス混合体を均一
に分配するように邪魔板３０８を穴を被って点溶接する
ことができる。

所望ならば、圧力計等を挿入するために、箱の床に形成
した別の穴に予備の差込口３１０を設けることもできる
。

チューブ状の充満室３０４は、板金を折曲げて、ウェブ
３１２と、幅の異る上下フランジ３１４゜３１゛６とを
有するチャンネルの形に形成することによって容易につ
くることができる。

このチャンネルを４つの区分に区切って、それぞれ斜め
継ぎ縁を形成して、それらを、必要ならば、気密状態に
溶接する。

次いで、このチューブ状充満室を、例えばそのフランジ
３１６を箱３０２の床部に点溶接することによって充満
室箱に取付けることができる。

このチューブ状充満室にも、充満室箱３０２の場合と同
様に、半分閉鎖型ニップルの形をしたガス入口管３２０
と、予備の差込口３２２を設け、入口管３２０を被うよ
うにして邪魔板３２４を箱３０２の外面又はチューブ状
充満室の内面に点溶接によって固着することができる。

箱形充満室３０２の頂部の周りに好ましくは％ｉｎ１幅
のスロット３３０を形成する。

耐火マトリックス即ちパネル３４０は、第１１図に示さ
れるように断面長方形のクランプ（締付）フレーム３４
２によって締着される。

フレーム３４２はパネルの外面に床置するウェブ部分に
スリット３４４（第１２図）を有する。

これらのスリットは、最も苛酷な熱条件にでも適応する
ことができるように、約８１１間隔とし、好ましくは幅
を％ｉｎ、とすることができる。

クランプフレーム３４２は、第９図の構造体の場合と同
様に、ねじ３４６によって固定することができるが、こ
の構造の場合にも、第９図の構造の場合にも、板金用ね
じを用いることかでき、その場合にはナツトを省除する
ことができ、所望ならば、ねじ頭の下に止めワッシャを
装着することができる。

バーナパネルの燃焼面を下に向けて作動させる場合や、
１対のバーナを直接対面させて作動させる場合のように
、苛酷な熱条件においては、クランプフレーム３４２に
、例えば鉱物繊維をフェルト状にした、又は刺し縫いし
たブランケットのような高温断熱材を被覆することによ
ってクランプフレームを輻射及び対流熱から遮断するこ
とが望ましい。

第１１図の構成においては、はぼ３Ａｉ口。厚の繊維プ
ランケラｌ−３５０の一端をクランプフレーム３４２と
耐火７トリツクス３４０の頂面との間に挟みつけ、該ブ
ランケットを折返してフレーム３４２及びウェブ３１２
に巻装し、クランプ３６０と板金用ねじ又はその他のね
じ３６２によってフランジ３１６に固着しである。

繊維ブランケット３５０は、クランプフレームを対流熱
から隔絶すると共に、純白色であるために、対向して配
置された反対側のバーナからの輻射エネルギーを反射し
、装置系をより効率的にする。

周囲温度の極めて高い作動条件においては、バーナの非
輻射表面を繊維ブランケットで完全に被覆することが望
ましい。

第１３図は、クランプフレーム３４２の面の下に挿入す
るための押込み縁３７０を有する繊維ブランケット３５
０を示す。

比較的ゆるやかな使用条件のもとでは、単にフレーム３
４２の面を被覆し、ブランケットをねじ３４６とその頭
の下に装着したワッシャによって所定位置に保持するの
が望ましい場合がある。

本発明の輻射加熱装置には、電気火花点火器やパイロッ
ト灯のような自動点火器を設けることができる。

第１４及び１５図は、第１１及び１２図に例示した形式
の加熱装置に装着した特に望ましい自動点火器の構造を
示す。

即ち、火花棒５０１と、接地棒５０２と、炎点検棒５０
３との標準組立体５００を、それらの棒が多孔質耐火パ
ネル３４０の外面５０５にほぼ平行に、かつそれより約
％ｉｎ、上に位置するように取付ける。

棒組立体５００の下側のパネルの内側面の下のところに
仕切板５０７を設け、箱形充満室内の他の空間から室５
０９を隔離する。

室５０９には、別個に燃焼用ガス混合体を受入れるため
の独自の供給接続管５１１を取付ける。

火花棒５０１及び炎点検棒５０３の各々は、第１５図に
示されるようにフレーム３４２の頂部フランジ５２０と
、それに整列するように充満室３０４のフランジ３ｉ６
，３１４に穿設した開口を貫通して設置した２つの同様
な断熱部材５５０内に収容する。

接地棒５０２はフランジ５２０に溶接又はろう接する。

棒５０１．５０３のフランジ３１６に近い側の端部には
、それらの棒を所定位置に保持し、かつ、必要な配線の
ための接続部を構成する接続具を受容するようにねじを
刻設しである。

第１４〜１５図の構造は、安全点検装置を用いて作動さ
れ、バーナを始動させる。

即ち、別個のパイロット燃焼混合体を室５０９内に供給
し、それと同時に火花棒５０１に通電して火花を発生さ
せる。

掛棒５０３が例えば１０〜３０秒以内の短い時間の間に
炎を感知しなかった場合には、燃焼混合体の流れが自動
的に遮断され、゛始動順序操作を手動によってやり直す
。

始動順序操作は、例えば室５０９内のガスを放逐するこ
とによって燃焼用混合体の流れを点検した後始めるのが
好ましい。

この始動操作によって上記別途の燃焼用混合体が点火さ
れ、炎点検棒５０３がその点火を感知して弁を開き、主
燃焼用混合体を充満室３０２内へ供給し、室５０９のと
ころの炎によって主燃焼用混合体に点火させる。

自動点火の検査をするために低ＢＴＵ７時入力を有する
小さい室５０９を用いることによって、点火時の爆発の
危険を最少限にする。

この目的のためには、約１００ｉ又はそれ以下の室容積
が極めて効果的である。

パネルの輻射表面でのパイロット用の燃焼も、バーナ全
体の輻射熱の一部を担う。

バーナの輻射表面を、加熱すべき対象物、例えば乾燥す
べき走行する織物ウェブに近接して配置する際に上記棒
５０１，５０２，５０３が邪魔にならないように、耐火
パネルからの間隙は小さくすることが好ましい。

加熱器を被処理物体に近づけるほど加熱器の効率が良く
なるので、被処理物体とパネルとの間の間隙は２ｉｎ、
又はそれ以下になるように配置される場合がある。

第１６図には、先に述べた封着技法に基いて金属管を管
板に封着するのに特に適合するように構成した本発明の
輻射加熱装置７００が示されている。

この加熱装置７００は、ハツト形耐火セラミックパネル
７２０の縁部７１０に嵌合し、それを受容するように形
成した支持リング７０４１こ気密状態に溶接した円屋根
形保持器７０２を有する。

かくして、パネルの山部分７１２は、円屋根形保持器７
０２に対して離隔関係をなして保持され、山部分７１２
の凸面上で燃焼させる燃焼用混合体のための充満室７３
０を画定する。

保持器７０２には、図示のように入ロア３２と圧力計用
の差込ロア３４が取付けられる〇 パネル７２０の縁部７１０は、支持リング７０４の延長
部７０８にポルト止めされたクランプリング１０６によ
って支持リング７０４に締付けられるものとして示され
ている。

リング７０４の延長部７０８は、パネルの縁部７１０か
ら変位させて、燃焼ガスのための環状充満室７５０を画
定する円筒状壁７４０を形成するようにする。

所望ならば、この変位部分をクランプリング７０６と一
体的に形成することができ、支持リング７０４の延長部
７０８を支持リングの本体部分の平面内に位置するよう
に構成することもできる。

あるいは、壁７４０をそれぞれ別個のリング７０４と７
０６の一体部分として形成した上方円筒部分と下方円筒
部分に分割してもよい。

この環状充満室７５０にも入口アロ０及び圧力計差込ロ
ア７０を設ける。

輻射力り熱装置７００は、第７図に示された加熱装置の
代りに使用することができるが、燃焼帯域は１つだけし
かない。

加熱装置７００の充満室７５０内へ圧送されそくる不燃
性ガスは、多孔質耐火パネル７２０の縁部７１０を透過
して流れ、充満室７３０を通して供給される燃焼用ガス
混合体が、パネルの内側表面のうち充満室７５０と整夕
ｌルている最下方部分に達しないように阻止する。

パネルの内側の下方部分から流出する不燃性ガスがクラ
ンプリング７０６の底面に沿って外方へ流れ、該リング
及びそれに関連する金属部品を十分に冷温に保持するの
で、力ロ熱装置γ００には外部冷却コイル又はジャケッ
トを設ける必要がない。

パネル７２０を保持する保持器７０２及びその他の部材
は、すべて、約６０ミル厚のアルミニウムで形成するこ
とができる。

本発明のもう１つの特徴は、このような空気密封構成（
空気流による密封）を備えた加熱装置は、家庭用の温風
及び／又は温水加熱炉に使用するのに特に適していると
いうことである。

本発明の空気密封は、多孔質パネルの縁部への燃焼用ガ
スの拡散を有効に防止する。

パネルの縁部ヘガス混合体が拡散すると、ガスは、低い
供給速度で燃焼することになり、従って、耐火繊維を保
持している結合剤（バインダ）内へと深く逆燃焼し、究
極的にはパネルに脆弱条線を形成することになり、ニー
ドリング加工をしていないパネルの場合はそこから破断
を起し易い。

実際、このような逆燃焼（逆火）は、燃焼用混合体充満
室自体の内部に着火するほどまでに深く進む場合があり
、加熱装置をそれ以上の作動を継続するには不適当なも
のにする。

本発明の縁部密封構成は、この意味で、耐火パネルの有
効寿命を大幅に延長し、しかも構造が簡単で、製造費が
安いから、比較的小型の家庭用装置にとっては最適であ
る。

第１７及び１８図は、本発明による、家庭用加熱装置の
ための温風熱交換器構造を示す。

この熱交換器８００は、円筒形であり、内機にほぼ円筒
状の繊維パネル８０４を収容する中空内部８０２を有す
る。

パネルの開放端８０６は、取付板８０８に形成した、あ
る、いは溶接したリブ８１０によって該取付板に締着さ
せる。

即ち、パネル端８０６をリブ８１０の周りに当接し、締
付ねじ８１４によって割り板金ストラップ８１２の両端
を引寄せることによりパネル端を締付ける。

パネルを所定位置に嵌着する前に、仕切円板８２０を、
それに付設したチューブ状支持部材８２２の雄ねじ延長
端８２４を取付板８０８のねじ穴８２６に螺入すること
によって、該取付板に固定する。

仕切円板８２０の周縁は、リブ８１０の縁の直ぐ上方に
位置させ、パネル８０４の周縁部へ密封用ガスを排出さ
せるための周縁スロット８３０を画定するように構成す
る。

密封用ガス流を仕切円板８２０の下の密封用充気室８４
０へ送給するための人口ニップル８３２を取付板８０８
を通して接続する。

延長端８２４は、充気室８５０へ燃焼用ガス混合体を供
給するための導管を構成する。

ストラップ８１２は又、環状に配列した一連の突出耳片
８４２を担持するものとして示されている。

これらの耳片は、取付板８０８を熱交換器８００の開口
８４６に挿入して係合させるとき、断熱パツキン８４４
をパネル８０４の開口端の周りに保持する役割を果す。

幾つかの耳片８４２には、拡大部８６５を有する一連の
セラミック管８６２から成るものとして示されている点
火及び要点検組立体８６０を受容するための穴を設ける
。

６管８６２は、耳片８４２の穴と整列する取付板８０８
の穴に螺入させる。

各セラミック管の穴を通して円板状の内端８７０を有す
るロッド８６７を挿通し、該ロッドに拡大部８７２を設
けることによって該ロッドをセラミック管に対して適正
位置に位置づけする。

ロッドをセラミック管に挿入する際導管とロッドの拡大
部８７２との位置づけ協同作用を円滑にするために、ロ
ッドを挿入する前に該ロッドに滑りワッシャ８７４を嵌
めておいてもよい。

各ロッドの外端は、取付先端８７６に螺着させることが
できる。

各ロッドの円板８７０は、第１４及び１５図に関連して
説明したように、火花発生及び炎検知に適するように縁
と縁が相装置されるように配置される。

熱交換器８００は、標準家庭用加熱装置の空気充満室内
に、あるいは所望ならば、加熱すべき水を収容した水タ
ンク内に配設することができる。

この熱交換器は、金属又はガラス形成することもできる
が、水を加熱するのに使用する場合には、珪硼酸ガラス
が特に適当である。

このようにして加熱すべき水は、透明の熱交換器を通し
て透過される輻射エネルギーをよりよく吸収するように
、例えば染料で着色することができる。

金属製熱交換器の場合には、その有効表面を増大させ、
周囲の空気等への熱伝達を増大させるようにリブを設け
ることが望ましい。

本発明のもう１つの特長は、多孔質耐火パネルを通る燃
焼用ガス混合体を密揃するために不活性ガス又は還元ガ
スを使用することができることである。

従って、この密封用ガスは、燃焼したガス生成物が酸素
含有量の極めて低い雰囲気、あるいは、例えば相当な水
素含有量を有することにより強い還元力を備えた雰囲気
を醸成するのを助成する。

第１９図は、互いに相装置され、断熱材の側部ブロック
９０６によって固定位置に保持された上方輻射加熱器９
０２と下方輻射加熱器９０４を有する焼な才し用トンネ
ル炉９００を示す。

金網コンベヤ９０８が、焼なまし又はろう付けすべき加
工物を担持して炉の内部を通って摺動するように構成す
る。

コンベヤより上の炉の入口はストリップカーテン９１０
によって閉鎖し、コンベヤより下の入口部分は一部片か
ら成る壁９１２によって閉鎖する。

加熱器９０２．９０４は、上述した態様で作動される。

矢印９２０によって示される密封用ガス流トして、例え
ば、分解アンモニア、プロパン／窒素混合体、又は純粋
のプロパン等を用いることができる。

このような密封用ガスを使用する場合には、燃焼用混合
体をそのための酸素の余剰が殆んど、あるいは全く出な
いように調節することが好ましい。

かくして、炉の内部は、加工物の酸化を防止し、更には
、炉内に導入されたとき加工物に存在していた酸化を還
元する作用までもする極めて有効な還元雰囲気となる。

しかも炉内部が強力な還元性雰囲気であるにも拘ず、燃
焼用混合体の燃焼は極めて有効に行われ、少くとも赤熱
温度の輻射熱を提供する。

上述したニードリンク’７７Ｅｌ工による各セラミック
繊維パネルは、例えば２５フイートあるいはそれ以上の
極めて長い寸法に製造するのが好都合である。

そのようなパネルは、特に幅対加熱装置に使用するのに
適しており、この形式の構成は第２０図に示しである。

第２０図の構成においては、長さ約１５フイート、幅約
１フィートのセラミック繊維パネル１０１０の側縁を、
方形の燃焼用混合体充満室１０３０を囲繞する密封用空
気充満室１０２０の面に当接させ、該側縁を山形部材１
０４０によって押えて、充満室１０２０９頂壁に対して
肩部１０５２を備えたねじ１０５０によって締着させる
。

結合剤等によって補剛されていないパネル１０１０は、
充満室１０３０内の圧力の影響を受けて符号１０６０で
示されるように膨出する。

これは、特に不都合なことではなく、パネルの面からク
ランプ山形部材１０４０等への熱輻射を減少させるので
、ある点では望ましいことであるが、この膨出現象は、
パネルを取付ける際パネルに予備引張を付与しておくこ
とによって抑止することができる。

柔軟なパネルを補剛するためのもう１つの技法は、例え
ば第２１図に示されるように補剛部材の周りにニードリ
ング加工によってパネルを形成することである。

即ち、セラミック繊維の２つの層１１０６と１１１０の
間に金網スクリーン１１０２を挿入し、ニードリング加
工によって２つの層をフェルト状にからみ合わせる。

以上、本発明を実施例に関連して説明したが、本発明は
、ここに例示した実施例の構造及び形態に限定されるも
のではなく、本発明の精神及び範囲から逸脱することな
く、いろいろな実施形態が可能であり、いろいろな変更
及び改変を加えることができることを理解されたい。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明による赤外線加熱装置の正面図、第２
図は、第１図の線２−２に沿ってみた断面図、第３図は
、第１及び２図の加熱装置の支持フレームを構成するの
に使用することのできる部品の平面図、第４図は、第１
図と同様な詳細図であるが、本発明の加熱装置に適する
特定の構成部分を示すために多孔質パネル及び上方フレ
ーム部材を除去しである。 第５図は第２図と同様の図であり、本発明の力ロ熱装置
を構成する別の方法を示す。 第６図は、本発明による加熱装置系の断面図、第７図は
、本発明を実施するための装置の断面図、第８図は、本
発明の別の実施例の断面図、第９図は、本発明によるガ
ス燃焼式輻射加熱装置の断面図、第１０図は、第９図に
示された加熱装置の集成体の平面図、第１１図は、本発
明の別の実施例による加熱装置構造の断面図、第１２図
は、第１１図の加熱装置の平面図、第１３図は、第１１
〜１２図の装置の１構成部品の平面図、第１４図は、加
熱装置の一部分の平面図であり、本発明に使用するのに
適した付属装置を示す。 第１５図は、線１５−１５に沿ってみた第１４図の装置
の断面図、第１６図は、本発明の別の実施例による加熱
装置構造の断面図、第１７及び１８図は、本発明の更に
別の実施例による加熱装置構造体の断面図、第１９−２
１図は、本発明の更に他の実施例の図である。 図中主要な符号は次の通りである。 １０：多孔質耐火パネル、２１〜２４：上側フレーム部
材、３０：下側フレーム部材、３Ｌ３２：チューブ状支
持部材、４０：後板、５３：接続管、５５ニスロツト、
５６二頂壁、６４：ねじ、７３：平坦な支持部材（張出
し部）、８１〜８５：斜め継ぎ面、８９：継手部、１１
０：テーブル、１１４ニブロツク、１１６：通路、１２
４ニブロアー、１２６：吸引管、１３４：支持部材、１
３６゜１３７：管板、１５０：加熱器、１５２：セラミ
ック繊維マット、１５６：面板、１５８二円筒状部分、
１６０：半球状部分、１６２：充満室、１６４：ハウジ
ング、１６６：仕切板、１７１゜１７２二人ロニツプル
、１９９：密封剤、２００：加熱装置、２０２：コツプ
形パネル、２０４：支持組立体、２１０：充満室、２１
２，２１４：山形部材、２２０：側縁、２３０：外側充
満室、２３２ニスロツト、２３６，２３８：クランプ山
形部材、２４０：ねじ、２５１：加熱装置の集成体、３
０２：充満室箱、３０４：チューブ状充満室、３３０ニ
スロツト、３４０：耐火マトリックス、３４２：締付は
フレーム、７００：加熱装置、７０２：円屋根形保持器
、７０４：クランプリング、７０６：支持リング、１１
０：へり部、７１２：山部、７２０：ハツト形耐火セラ
ミックパネル、７３０：充満室、７３２：入口、７５０
：充満室、７６０：入口、８００：熱交換器、８０２：
中空内部、８０４：パネル、８０８：取付板、８２０：
仕切円板、８２２：チューブ状支持体、８３０：周縁ス
ロット、８４０：充満室、８５０：充満室。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ガス燃焼式輻射加熱装置において、燃焼ガス混合体
   を通流させるのに適したフェルト状耐火繊維から成る多
   孔質耐火マットと、該マットに係合し且つ隣接する第１
   領域及び第２領域を形成してマットの対応する領域にガ
   スを別個に供給する手段と、使用の際燃焼ガス混合体が
   マットを通流してマットから出ると燃焼するように燃焼
   ガス混合体を第１領域に供給する手段と、及び不燃焼ガ
   スを第２領域に供給してマットの第１領域における燃焼
   ガス混合体がマットを通して第２領域に広がるのを防ぐ
   手段と、を有することを特徴とするガス燃焼式輻射加熱
   装置。 ２、特許請求の範囲第１項に記載の加熱装置において、
   加熱装置が使用されているとき、第２領域からのガスが
   第１領域からマットを通流するガスの周囲において、第
   １領域からのガスがマットの縁に広がるのを防ぐように
   、第２領域が第１領域に対して周囲にある、ことを特徴
   とする加熱装置。 ３ 特許請求の範囲第２項に記載の加熱装置において、
   耐火繊維がセラミック繊維であることを特徴とする加熱
   装置。 ４ ％許請求の範囲第１項から第３項までのいずれか１
   つに記載の加熱装置において、マットがその縁において
   フレームに取付けられていることを特徴とする加熱装置
   。 ５ 特許請求の範囲第４項に記載の加熱装置において、
   フレームがマットの外側表面の縁に載り且つ加熱装置本
   体内に第１領域を形成する燃焼ガス混合体充満室の開口
   に対してマットを保持する垂下フランジを有し、マット
   の縁は加熱装置本体が第２領域を形成する加熱装置本体
   の縁に載り、垂下フランジがマットの縁を加熱装置本体
   に対して締付けてマットの厚み及び多孔性を減する、こ
   とを特徴とする加熱装置。 ６ 特許請求の範囲第５項に記載の加熱装置において、
   水平フランジが締付けられたマットの縁を貫通するボル
   トによって加熱装置本体にボルト止めされていることを
   特徴とする加熱装置。 ７ 特許請求の範囲第４項から第６項までのいずれか１
   つに記載の加熱装置において、フレームはその外側表面
   が断熱材料で被覆されていることを特徴とする加熱装置
   。 ８ 特許請求の範囲第７項に記載の加熱装置において、
   断熱材料が鉱物フェルトの薄層であることを特徴とする
   加熱装置。 ９ 特許請求の範囲第１項から第８項までのいずれか１
   つに記載の加熱装置において、充満室箱を有し、第２領
   域を形成する手段がチューブ状充満室を形成するように
   充満室箱の外部に固着されたチャンネル部材であること
   を特徴とする加熱装置。 １０特許請求の範囲第９項に記載の加熱装置において、
   チャンネル部材がスポット溶接によって充満室箱に固着
   されていることを特徴とする加熱装置。 １１ ％許請求の範囲第９項または第１０項のいずれ
   か１つに記載の加熱装置において、チャンネル部材は等
   しくない巾のフランジを有し、幅広のフランジはマット
   の反対側で充満室箱の面に固着され、幅狭のフランジは
   それらの自由縁が充満室箱から離れていてチューブ充満
   室に対するスロツ）・状出口を形成することを特徴とす
   る加熱装置。 １２ ガス燃焼式加熱装置を組立る方法において、第２
   充満室によって囲まれ且つ開口が設けられた燃焼ガス混
   合体の第１充満室を有する加熱装置本体を設け、第１充
   満室の開口を出る燃焼ガス混合体を囲むように、第２充
   満室には、不燃焼ガスの細い流れを放出するスロットを
   設け、”開口及び第２充満室を覆うように非密封縁を有
   する一片の多孔質フェルト状セラミック繊維マットを成
   形し、成形したマットを開口及び第２充満室上に載せ、
   且つマットを適所にその縁によって固定する、ことを特
   徴とする方法。