JP4931016B2 - Infrared heater - Google Patents
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Description
本発明は、赤外線を放射する赤外線ヒータに関するものである。 The present invention relates to an infrared heater that emits infrared rays.
特許文献１には、液体燃料燃焼式赤外線発生装置が開示されている。この赤外線発生装置には、燃焼筒の後部にノズル噴霧式バーナーが装着されている。また、この赤外線発生装置には、燃焼筒の前面に、多数の孔がほぼ均一に穿孔された穿孔金属板が装着されている。この種の赤外線発生装置は、燃焼筒内（燃焼室）において液体燃料を燃焼させ、穿孔金属板（放熱板）の前面から赤外線を放射する。
赤外線ヒータとしては、少ない燃焼量でより暖かく、しかも、運転音が比較的小さいものが求められている。 As an infrared heater, a heater that is warmer with a small amount of combustion and that has a relatively low operating noise is required.
バーナーとしては、回転気化筒、筒状の燃焼盤、および、燃焼盤との間にガス室を形成するための燃焼外筒が、内側からこの順序で配置されているロータリーバーナー（回転霧化式バーナー）が知られている。ロータリーバーナーは、気化された液体燃料と燃焼空気とを含む混合ガスを筒状の燃焼盤より吹き出して燃焼させるため、環状の青火が生成される。このようなロータリーバーナーを赤外線ヒータに搭載することにより、ガンタイプバーナー（ノズル噴霧式バーナー）を搭載した赤外線ヒータと比べて、燃焼効率が高く、そして、より暖かく、しかも、運転音が小さい赤外線ヒータが得られる。 As the burner, a rotary burner (rotary atomization type) in which a rotary vaporization cylinder, a cylindrical combustion disk, and a combustion outer cylinder for forming a gas chamber between the combustion disk and the combustion disk are arranged in this order from the inside. (Burner) is known. The rotary burner blows and burns a mixed gas containing vaporized liquid fuel and combustion air from a cylindrical combustion disk, and thus an annular blue fire is generated. By mounting such a rotary burner on an infrared heater, the infrared heater has higher combustion efficiency, warmer and less operating noise than an infrared heater equipped with a gun type burner (nozzle spray burner). Is obtained.
しかしながら、ロータリーバーナーの内部には、残留した液体燃料がドレンとして溜まる。ロータリーバーナーの内部にドレンが溜まると、そのドレンに起因して青火燃焼に赤火燃焼が混ざり、効率が低下したり、燃焼が不安定になったり、臭いが発生する要因になったりするおそれがある。チャンバ内の熱あるいは放熱板からの輻射熱によりドレンが蒸散するのを待ったり、赤火燃焼が終わるのを待つ方法もあるが、赤火燃焼を発生させないか、あるいはできるだけ短期間に終わらせることが望ましい。また、ロータリーバーナーを上方に向けたときには、ドレンは蒸散され難くなり、ドレンが溜まると、赤火燃焼だけではなく、モータシャフトを逆流するような事態も発生し得る。 However, the remaining liquid fuel accumulates as drainage inside the rotary burner. If drain accumulates inside the rotary burner, it may cause red fire combustion to be mixed with blue fire combustion due to the drain, resulting in reduced efficiency, unstable combustion, or odor generation. There is. There are ways to wait for the drain to evaporate due to the heat in the chamber or radiant heat from the heat sink, or to wait for the red fire combustion to end, but do not cause the red fire combustion to occur or end it in as short a time as possible. desirable. Further, when the rotary burner is directed upward, the drain becomes difficult to evaporate, and when the drain accumulates, not only red fire combustion but also a situation in which the motor shaft flows backward may occur.
本発明の一態様は、外周が断熱壁により形成され、後方より前方が広がったチャンバと、チャンバの前方に配置された多孔性の放熱板と、チャンバの後方に配置されたロータリーバーナーおよびファンとを有し、ロータリーバーナーは、回転気化筒、筒状の燃焼盤、および、燃焼盤との間にガス室を形成するための燃焼外筒が内側からこの順序で配置されており、燃料タンクから供給された液体燃料を回転気化筒で気化させ、ファンから供給される燃焼空気とともに混合ガスとしてガス室を介して燃焼盤からチャンバに吹出させて燃焼させ、放熱板は前方に赤外線を放射する、赤外線ヒータである。この赤外線ヒータは、液体燃料を溜める燃料タンクを有し、さらに、ロータリーバーナーの一部と連通し、ロータリーバーナーの内部に残留した液体燃料をドレンとして燃料タンクに排出するためのドレンシステムを有している。ドレンシステムは、ドレンを燃料タンクの底部の近傍に導くタンク内配管を備えており、タンク内配管の先端は、燃料タンクの底部の近傍において、上向きにＵ字状に曲げられている。 One aspect of the present invention includes a chamber having an outer periphery formed by a heat insulating wall and extending forward from the rear, a porous heat dissipating plate disposed at the front of the chamber, a rotary burner and a fan disposed at the rear of the chamber, In the rotary burner, a rotary vaporization cylinder, a cylindrical combustion disk, and a combustion outer cylinder for forming a gas chamber between the combustion disk and the combustion disk are arranged in this order from the inside. The supplied liquid fuel is vaporized by a rotary vaporization cylinder, and burned by being blown out from the combustion plate to the chamber through the gas chamber as a mixed gas together with combustion air supplied from the fan, and the heat radiating plate radiates infrared rays forward. Infrared heater. This infrared heater has a fuel tank that stores liquid fuel, and further has a drain system that communicates with a part of the rotary burner and discharges liquid fuel remaining inside the rotary burner to the fuel tank as drain. ing. The drain system includes an in-tank pipe that guides the drain to the vicinity of the bottom of the fuel tank, and the tip of the in-tank pipe is bent upward in a U shape near the bottom of the fuel tank.
この赤外線ヒータは、ロータリーバーナー（回転霧化式バーナー）を備えており、気化された液体燃料と燃焼空気とを含む混合ガスを筒状の燃焼盤より吹き出して燃焼させる。このため、ロータリーバーナーでは、環状の青火が生成され、燃焼騒音が小さく、燃焼効率を向上できる。この赤外線ヒータでは、ロータリーバーナーにより発生された熱は、チャンバを介して前方の放熱板を加熱し、放熱板から赤外線として主に外界に出力される。したがって、低騒音で高出力の赤外線ヒータを得ることができる。さらに、この赤外線ヒータによれば、ガンタイプバーナー（ノズル噴霧式バーナー）を備えた赤外線ヒータと比べて、燃焼効率が高く、そして、より暖かく、しかも、運転音が小さい赤外線ヒータを提供できる。 This infrared heater is provided with a rotary burner (rotating atomizing burner), and burns a mixed gas containing vaporized liquid fuel and combustion air from a cylindrical combustion disk. For this reason, in the rotary burner, an annular blue fire is generated, combustion noise is small, and combustion efficiency can be improved. In this infrared heater, the heat generated by the rotary burner heats the front radiator plate through the chamber, and is mainly output to the outside as infrared rays from the radiator plate. Therefore, a low noise and high output infrared heater can be obtained. Furthermore, according to this infrared heater, it is possible to provide an infrared heater that has a higher combustion efficiency, is warmer, and has a lower operating noise than an infrared heater provided with a gun-type burner (nozzle spray burner).
また、この赤外線ヒータは、ロータリーバーナーの一部と連通し、ロータリーバーナーの内部に残留した液体燃料をドレンとして燃料タンクに排出するためのドレンシステムを有しているため、ロータリーバーナーの内部にドレンが溜まるのを抑制できる。したがって、赤火燃焼などの不安定な燃焼は抑制され、青火で良好に燃焼させることができ、上記のロータリーバーナーによる効果をさらに効率良く得ることができる。しかも、除去したドレンを燃料タンクに戻すことができる。 In addition, this infrared heater has a drain system that communicates with a part of the rotary burner and discharges liquid fuel remaining inside the rotary burner to the fuel tank as drain. Can be prevented from accumulating. Therefore, unstable combustion such as red fire combustion is suppressed, and it can be burned well with blue fire, and the effect of the rotary burner can be obtained more efficiently. In addition, the removed drain can be returned to the fuel tank.
さらに、この赤外線ヒータによれば、未燃ガスが流出することに起因するにおいを抑制することができる。すなわち、ロータリーバーナーの内部は、大気と比べて加圧された状態となるため、タンク内配管の先端が直管状であると、燃料タンク内の燃料が少なくなったときに、未燃ガスがドレンシステム内を吹き抜けて、燃料タンクに溜まり、さらに、燃料タンクのキャップに設けられた開口などから外部に漏れ、においの原因となるおそれがある。この赤外線ヒータが有するドレンシステムは、タンク内配管の先端が燃料タンクの底部の近傍において上向きにＵ字状に曲げられているため、タンク内配管の先端を液体燃料（ドレン）でシールできる。したがって、未燃ガスの外部への吹き抜けが抑制されるため、これらに起因するにおいを抑制できる。 Furthermore, according to this infrared heater, it is possible to suppress the odor caused by the unburned gas flowing out. That is, since the inside of the rotary burner is in a pressurized state compared with the atmosphere, if the tip of the pipe in the tank is a straight pipe, the unburned gas is drained when the fuel in the fuel tank decreases. There is a risk that it will blow through the system and collect in the fuel tank, and leak to the outside through an opening provided in the cap of the fuel tank, causing odors. In the drain system of the infrared heater, the tip of the pipe in the tank is bent in a U-shape upward near the bottom of the fuel tank, so that the tip of the pipe in the tank can be sealed with liquid fuel (drain). Therefore, since the blowout of unburned gas to the outside is suppressed, the odor caused by these can be suppressed.
この赤外線ヒータにおいて、ロータリーバーナーが、回転気化筒の軸線が上側を向くように傾斜する姿勢を備えている場合、ドレンシステムは、燃焼外筒の下側後方とタンク内配管とを直に繋ぐ連結管をさらに含む。回転気化筒の軸線が上側を向くように傾斜する姿勢で使用する場合、燃焼外筒の下側後方にドレンが溜まりやすい。燃焼外筒の下側後方とタンク内配管とを直に繋ぐことにより、燃焼外筒の下側後方に溜まったドレンを良好に排出することができる。したがって、このようにすることにより、回転気化筒の軸線が上側を向くように傾斜する姿勢で使用する場合であっても、燃焼外筒の下側後方に液体燃料が残留することが殆ど無く、放熱板を上方に向けたり、放熱板の赤熱部分の調整などのために、ロータリーバーナーの姿勢を上方に向けることが可能となる。また、タンク内配管の先端をＵ字にして燃料タンク内の燃料によりドレン配管内を加圧しているので、燃焼中は加圧状態となる燃焼外筒（ガス室）とタンク内配管とを直に繋ぐことができ、燃焼外筒とタンク内配管との間からにおいが漏れることを抑制できる。 In this infrared heater, when the rotary burner has a posture in which the axis of the rotary vaporization cylinder is inclined upward, the drain system directly connects the lower rear side of the combustion outer cylinder and the piping in the tank. Further includes a tube. When used in a posture in which the axis of the rotary vaporization cylinder is inclined so as to face upward, drainage tends to accumulate at the lower rear side of the combustion outer cylinder. By directly connecting the lower rear side of the combustion outer cylinder and the piping in the tank, the drain accumulated in the lower rear side of the combustion outer cylinder can be discharged well. Therefore, by doing in this way, even when used in a posture in which the axis of the rotary vaporizing cylinder is inclined so as to face upward, there is almost no liquid fuel remaining behind the combustion outer cylinder, It is possible to turn the posture of the rotary burner upward in order to turn the heat sink upward, or to adjust the red hot part of the heat sink. In addition, since the end of the pipe in the tank is U-shaped and the drain pipe is pressurized with the fuel in the fuel tank, the combustion outer cylinder (gas chamber) that is in a pressurized state and the pipe in the tank are directly connected during combustion. It is possible to prevent the odor from leaking between the combustion outer cylinder and the tank piping.
この赤外線ヒータが第１の方向に搬送可能である場合、タンク内配管の先端は、第１の方向と交差する方向にＵ字状に曲げられる。タンク内配管の先端が第１の方向に沿ってＵ字状に曲げられている場合、タンク内の燃料が少ないと、搬送時に急激に加速したり減速したりすると、タンク内配管のＵ字状に曲げられている部分に溜まっている液体燃料（ドレン）の液面が揺らぎ、Ｕ字状に曲げられている部分から液体燃料がこぼれ出てしまうおそれがある。また、赤外線ヒータには、傾けながら（ハンドルなどを持ち上げながら）第１の方向に搬送するものもある。このような赤外線ヒータの場合、タンク内配管の先端が第１の方向に沿ってＵ字状に曲げられていると、Ｕ字状に曲げられている部分に溜まっている液体燃料が特にこぼれ出やすい。Ｕ字状に曲げられている部分に溜まっている液体燃料がこぼれ出て圧力が低下すると、これによるシール効果が低下する。Ｕ字状に曲げられている部分に溜まっている液体燃料による圧力が、ロータリーバーナーの内部の圧力よりも小さくなると、未燃ガスが外部に吹き抜けてしまうおそれがある。タンク内配管の先端を第１の方向と交差する方向にＵ字状に曲げることにより、タンク内の燃料が少なくても、Ｕ字状に曲げられている部分に溜まっている液体燃料が搬送時にこぼれにくくなる。したがって、搬送時においてもＵ字状に曲げられている部分のシール効果が良好に保たれ、未燃ガスの外部への吹き抜けを抑止できる。 In this case an infrared heater can be conveyed in the first direction, the leading end in the tank pipe, Ru bent in a U-shape in a direction intersecting the first direction. When the tip of the pipe in the tank is bent in a U-shape along the first direction, if the fuel in the tank is small, and if it accelerates or decelerates rapidly during transportation, the U-shape of the pipe in the tank There is a risk that the liquid level of the liquid fuel (drain) accumulated in the bent portion will fluctuate and the liquid fuel may spill out from the bent portion. In addition, some infrared heaters convey in a first direction while tilting (while lifting a handle or the like). In the case of such an infrared heater, if the front end of the pipe in the tank is bent in a U shape along the first direction, the liquid fuel accumulated in the portion bent in the U shape particularly spills out. Cheap. When the liquid fuel accumulated in the portion bent in the U-shape spills out and the pressure decreases, the sealing effect due to this decreases. If the pressure of the liquid fuel accumulated in the U-shaped bent portion is smaller than the pressure inside the rotary burner, unburned gas may blow out to the outside. Even if the amount of fuel in the tank is small, the liquid fuel accumulated in the U-shaped bent portion is transported when the tip of the tank pipe is bent in a U-shape in the direction intersecting the first direction. It becomes hard to spill. Therefore, the sealing effect of the portion bent in the U-shape is maintained well even during conveyance, and blowout of unburned gas to the outside can be suppressed.
また、この赤外線ヒータによれば、タンク内配管のＵ字状に曲げられている部分の高さｄは、以下の条件（ａ）を満たすことが好ましい。
７ｍｍ≦ｄ≦１２ｍｍ・・・（ａ）
Moreover, according to this infrared heater, it is preferable that the height d of the portion bent in the U-shape of the pipe in the tank satisfies the following condition (a).
7 mm ≦ d ≦ 12 mm (a)
タンク内配管のＵ字状に曲げられている部分の高さｄが７ｍｍ以下であると、良好なシール効果が得られないおそれがある。また、タンク内配管のＵ字状に曲げられている部分の高さｄが７ｍｍ以上であれば、おおむね良好なシール効果が得られるが、高さｄが１２ｍｍを越えると、燃料タンク内にタンク内配管を挿入することが難しくなる。 If the height d of the U-shaped portion of the pipe in the tank is 7 mm or less, a good sealing effect may not be obtained. In addition, if the height d of the U-shaped portion of the piping in the tank is 7 mm or more, a good sealing effect can be obtained. However, if the height d exceeds 12 mm, the tank is placed in the fuel tank. It becomes difficult to insert the inner piping.
さらに、この赤外線ヒータによれば、燃焼盤には、混合ガスを吹き出すための複数の開口が設けられており、これらの開口の直径Ｒおよびこれらの開口の炎孔負荷Ｌｆは、それぞれ以下の条件（０）および（ｂ）を満たすことが好ましい。
１．６０ｍｍ≦Ｒ≦２．２０ｍｍ・・・（０）
３０ｋｃａｌ／個≦Ｌｆ≦３５ｋｃａｌ／個・・・（ｂ）
また、開口の直径Ｒは、以下の条件（１）を満たすことがさらに好ましい。
１．８５ｍｍ≦Ｒ≦２．００ｍｍ・・・（１）
燃焼盤の複数の開口の直径Ｒが（０）式を満たし、炎孔負荷Ｌｆが（ｂ）式を満たすようにすると、燃焼効率が高く、しかも、運転音が小さい赤外線ヒータを得ることができる。燃焼盤の複数の開口の直径Ｒが（１）式を満たし、炎孔負荷Ｌｆが（ｂ）式を満たすようにすると、燃焼効率がさらに向上する。しかも、運転音をより小さくすることができる。
Furthermore, according to this infrared heater, the combustion disk is provided with a plurality of openings for blowing out the mixed gas, and the diameter R of these openings and the flame hole load Lf of these openings are as follows: It is preferable to satisfy (0) and (b).
1.60 mm ≦ R ≦ 2.20 mm (0)
30 kcal / piece ≦ Lf ≦ 35 kcal / piece (b)
Moreover, it is more preferable that the diameter R of the opening satisfies the following condition (1).
1.85 mm ≦ R ≦ 2.00 mm (1)
When the diameter R of the plurality of openings of the combustion disk satisfies the equation (0) and the flame hole load Lf satisfies the equation (b), an infrared heater with high combustion efficiency and low operating noise can be obtained. . Combustion efficiency is further improved when the diameter R of the plurality of openings of the combustion disk satisfies the equation (1) and the flame hole load Lf satisfies the equation (b). In addition, the driving sound can be further reduced.
さらに、燃焼盤の複数の開口は千鳥状に２次元に配置されていることが望ましい。複数の開口の間隔（ピッチ）を確保できる。複数の開口は、第１の方向の１列おきのピッチＰ１と、第２の方向の１行おきのピッチＰ２とが以下の条件（２）を満たすことが望ましい。
５．０ｍｍ≦Ｐ１、Ｐ２≦８．０ｍｍ・・・（２）
Furthermore, it is desirable that the plurality of openings of the combustion disk are two-dimensionally arranged in a staggered manner. An interval (pitch) between a plurality of openings can be secured. In the plurality of openings, it is desirable that the pitch P1 every other column in the first direction and the pitch P2 every other row in the second direction satisfy the following condition (2).
5.0 mm ≦ P1, P2 ≦ 8.0 mm (2)
以下、図面を参照して、本発明の第１の実施形態にかかる赤外線ヒータについて説明する。図１は、赤外線発生装置と燃料タンクとを備える赤外線ヒータ（例えば、赤外線暖房装置）を側面図により示している。図２は、赤外線ヒータを一部断面にして側面図により示している。図３は、赤外線ヒータを端面図（断面図）により示している。図４は、赤外線ヒータを傾けて使用する状態を示している。 Hereinafter, an infrared heater according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a side view of an infrared heater (for example, an infrared heating device) including an infrared generator and a fuel tank. FIG. 2 is a side view showing a part of the infrared heater. FIG. 3 shows an infrared heater in an end view (sectional view). FIG. 4 shows a state in which the infrared heater is used while being tilted.
図１および図２に示すように、赤外線ヒータ１は、赤外線発生装置１０と、赤外線発生装置１０を収納するハウジング２と、ハウジング２の下方に配置された燃料タンク１１と、これらハウジング２および燃料タンク１１を支持するフレーム３と、フレーム３に設けられた車輪４ａおよびキャスター４ｂとを有する。ハウジング２は、旋回軸６を介して上下に旋回（回動）するようにフレーム３に支持されている。このため、赤外線発生装置１０は、軸線Ｌ（ロータリーバーナー２０の回転気化筒の軸線Ｌ）が略水平となる姿勢（図３参照）と、軸線Ｌが上側を向くように傾斜する姿勢（図４参照）との間で上下に旋回（回動）可能となっている。また、この赤外線ヒータ１は、車輪４ａおよびキャスター４ｂによりＸ方向に沿って移動させたり、キャスター４ｂの動作より搬送方向を変化させたりすることができるようになっている。したがって、この赤外線ヒータ１は、任意の場所に移動させることができる。
As shown in FIG. 1 and FIG. 2, the
ハウジング２の内部に収納された赤外線発生装置１０は、前方が後方よりも広がった、ほぼ円錐台状または角錐台状のチャンバ１２と、チャンバ１２の前方に配置された多孔性の放熱板３０と、チャンバ１２の後方に配置されたロータリーバーナー２０とを備えている。ロータリーバーナー２０は、チャンバ１２の後方の収容筒１５に収納されており、そのさらに後方に、ファン１３およびモータ１４を収容するファンカバー１６が配置されている。ハウジング２の前方には安全ガード７が取り付けられている。また、ハウジング２の上部には、ハウジング２の内部を換気するためのサーキュレータ６５が取り付けられている。換気用の空気６８は、ハウジング２の下部に設けられた吸引口６１および６２から吸い込まれ、ハウジング２の上部に設けられた放出口６３から放出される。ハウジング２の内部を換気することにより、ハウジング２の内部温度が極端に上昇するのを防止する。それとともに、加熱された換気用の空気６８をハウジング２の前面から放出することにより、放熱板３０から放出される赤外線とともに室内を暖房することができる。
The
ハウジング（外装）２の後方には、ハウジング２の内部を前後に区切るように遮熱板６６が配置されている。遮熱板６６の前方には、チャンバ１２とロータリーバーナー２０とが収納され、遮熱板６６の後方には、ファンカバー１６に収納されたファン１３およびモータ１４とが収納されている。また、ロータリーバーナー２０を収納した収容筒１５と、ファンカバー１６とは遮熱板６６の前後にそれぞれ取り付けられている。遮熱板６６の前方は発熱する部分が収納された区画であり、換気用の空気６８によりハウジング２の前方の区画を換気している。遮熱板６６によりハウジング２の前後を区切り、ハウジング２の後方の温度上昇を抑制することにより、ハウジング２の後方へ熱が放出されたり、ファンおよびモータが熱膨張（熱変形）の影響を受けるのを抑制できる。
A
図３および図４に示すように、赤外線発生装置１０は、チャンバ１２と、チャンバ１２の前方に配置された多孔性の放熱板３０と、チャンバ１２の後方に配置されたロータリーバーナー２０およびファン１３と、ロータリーバーナー２０が備える回転気化筒２１およびファン１３を回転させるためのモータ１４と、ロータリーバーナー２０を収容する収容筒１５と、ファン１３およびモータ１４を収容するファンカバー１６とを有している。
As shown in FIGS. 3 and 4, the
チャンバ１２は、前側に向かって径が大きくなるように開いた形状に形成されている。チャンバ１２の外周は、断熱材の壁（断熱壁）１７により形成されている。チャンバ１２の後方には、収容筒１５が設けられており、この収容筒１５の内部にロータリーバーナー２０が収容されている。収容筒１５の後方には、ファンカバー１６が設けられており、このカバー１６の内部にモータ１４およびファン１３が収容されている。したがって、本例では、ロータリーバーナー２０の後方にモータ１４が設けられ、モータ１４の後方にファン１３が設けられている。
The
ロータリーバーナー２０は、筒状の回転気化筒２１と、筒状の燃焼盤２２と、筒状の燃焼外筒２３とが、内側からこの順序で配置されている。回転気化筒２１は、前側に端壁２１ａを有する有底円筒状（カップ状）の部材である。回転気化筒２１の端壁２１ａの内側には、回転気化筒２１に液体燃料（例えば、灯油）Ｆを導くための略円錐形状の拡散体２４が設けられている。拡散体２４は、回転気化筒２１と一体となってモータ１４により回転する。燃焼盤２２は、後側に端壁２２ａを有する有底円筒状の部材であって、端壁２２ａは環状で中央には、開口２２ｂが設けられており、この開口２２ｂと面するように回転気化筒２１が設けられている。この開口２２ｂの縁と、回転気化筒２１との隙間は、起動時などにおいて気化されない燃料が噴霧される燃料飛散孔（隙間）２５となる。
In the
燃焼盤２２の外側に配置された燃焼外筒２３もまた、後側に端壁２３ａを有する有底円筒状の部材であって、燃焼盤２２よりも一回り大きく形成されている。端壁２３ａは環状で中央に開口２３ｂが設けられているとともに、この開口２３ｂの縁から、回転気化筒２１の内側に向かって、隔壁２３ｃが立ち上がっている。隔壁２３ｃの内側がファン１３から燃焼空気を回転気化筒２１に供給するための空間となる。また、燃焼盤２２は、複数の孔（開口、多孔、炎孔）２２ｃが千鳥状に配置された多孔の部材である。燃焼盤２２と燃焼外筒２３との間が、回転気化筒２１により気化した液体燃料と、燃焼空気とが混合された混合ガスを、燃焼盤２２の多孔２２ｃから吹き出すためのガス室２６となる。
The combustion
燃料タンク１１には、液体燃料を補給するための給油口１１ｃが設けられており、この給油口１１ｃには、キャップ１１ａが設けられている。燃料タンク１１内の液体燃料Ｆが使用により減少したときに、燃料タンク１１内が負圧になることを抑制するために、キャップ１１ａには、開口（小開口、ガス抜き穴）１１ｂが設けられている。ロータリーバーナー２０は、燃料タンク１１と燃料パイプ４１により接続され、パイプ４１の途中には、ポンプ４２が設けられている。ポンプ４２を駆動させることにより、燃料タンク１１から供給された液体燃料Ｆは、燃料パイプ４１を介して回転気化筒２１の拡散体２４に吹き付けられ、モータ１４により、回転気化筒２１と一体に拡散体２４を回転させると、液体燃料Ｆが遠心力により、拡散体２４の内面に薄膜状に広がりながら、蒸発する（気化する）。そして、蒸発した液体燃料Ｆは、まず、燃料飛散孔２５から吹き出されて燃焼する。次に、気化した液体燃料Ｆは、ファン１３から供給される燃焼空気（図３の矢印Ｄ参照）と混合してガス状となり、ガス室２６を介して燃焼盤２２の多孔２２ｃから混合ガスＢとして吹出され、燃焼盤２２の近傍で燃焼する。
The
燃焼盤２２の内側には、フレームロッド１８と、着火用の点火棒（電極）１９が配置されている。点火するときは、回転気化筒２１に設けられた燃料飛散孔２５から放出された燃料が、点火棒１９によって着火される。そして、燃焼盤２２の近傍で燃焼が起き、チャンバ１２の内部が加熱されると、回転気化筒２１の拡散体２４で気化した液体燃料Ｆと燃焼空気とが混合した混合ガスＢが得られ燃焼が継続される。
A
放熱板３０は、前側に張り出すような湾曲形状に形成されている。この赤外線発生装置１０では、燃料タンク１１から供給された液体燃料Ｆを気化した混合ガスＢをロータリーバーナー２０の燃焼盤２２で環状に燃焼させ、その燃焼により発生した熱で放熱板３０を加熱する。燃焼済みの燃焼ガスは、チャンバ１２を介して多孔状の放熱板３０を加熱し、さらに、放熱板３０の多孔を介して前方に放出される。この赤外線発生装置１０においては、放出される燃焼ガスによる放熱もあるが、混合ガスＢの燃焼により得られる熱エネルギーは、主に放熱板３０から前方に放射される赤外線として外部に放出される。
The
このように、この赤外線発生装置１０は、ロータリーバーナー（回転霧化式バーナー）２０を備えており、バーナー内で液体燃料Ｆを気化させて吹き出し、燃焼させる。このため、ロータリーバーナー２０における燃焼は、気化が進んだ混合ガスＢの燃焼による青火燃焼となり、燃焼効率が良い。また、混合ガスＢは、筒状の燃焼盤２２から環状に吹き出され、青火Ｆｂ（図８参照）も環状に形成される。さらに、この赤外線発生装置１０によれば、混合ガスＢは短い距離で完全燃焼する。このため、放熱板３０とロータリーバーナー２０との距離を近づけることができる。
As described above, the
したがって、この赤外線発生装置１０は、燃焼効率の良いロータリーバーナー２０により、チャンバ１２の前面の放熱板３０を効率的に加熱できる。このため、少ない燃焼量でより多くの赤外線を放出し、暖かい赤外線ヒータ１を提供できる。しかも、液体燃料をバーナー内部で気化した後に吹き出して燃焼するロータリーバーナー２０は運転音も比較的小さい。本例の赤外線発生装置１０においては、運転音は５５ｄＢ程度であった。
Therefore, the
また、図３に矢印Ｃで示すように、本例の赤外線発生装置１０では、ロータリーバーナー２０を収容筒１５に収納し、燃焼外筒２３と収容筒１５との間に、ファン１３により供給される空気の一部が冷却空気Ａとして流れるようにしている。燃焼外筒２３と収容筒１５との間に、ファン１３により供給される冷却空気Ａを流すことにより、ガス室２６の外側の燃焼外筒２３を介してガス室２６を冷却し、ガス室２６の温度が上がり過ぎることを抑制できる。このようにすることにより、燃焼盤２２と燃焼外筒２３との間のガス室２６内に炎が入り込む、いわゆるバック燃焼を抑制することができる。
Further, as shown by an arrow C in FIG. 3, in the
ロータリーバーナー２０では、気化された燃料を含む混合ガスＢがロータリーバーナー２０の近傍で燃焼するので、ロータリーバーナー２０と放熱板３０とを比較的狭い間隔で対峙（対面）させる配置を採用することができる。このため、コンパクトで、放熱板３０の全面を加熱しやすい構成となる反面、放熱板３０の輻射熱によりロータリーバーナー２０も加熱されやすくなる。この結果、ロータリーバーナー２０の温度が上がって、バック燃焼が発生しやすい。燃焼盤２２を冷却することは、バック燃焼を抑制する一つの有効な方法である。しかしながら、燃焼盤２２を冷却するために、ロータリーバーナー２０の構成が複雑になったり、熱負荷によっては燃焼盤２２を冷却することにより液体燃料の気化が促進され難くなったり、燃焼盤２２から吹き出される混合ガスＢの温度が低下する要因になる。ロータリーバーナー２０を収容筒１５に収納し、燃焼外筒２３と収容筒１５との間に空間を設け、その空間に冷却空気Ａを流すことにより、簡易な構成でガス室２６の温度上昇を抑制でき、燃焼盤２２の温度が低下することを防止できる。
In the
冷却空気Ａは、燃焼用の空気に対して過剰な空気であることが望ましい。冷却空気Ａを、炎とは反対の断熱壁１７に沿った方向Ｃに吹き出したり、冷却空気Ａの分布を燃焼外筒２３の冷却に好適なように調整したりすることができる。
It is desirable that the cooling air A is excess air with respect to the combustion air. The cooling air A can be blown out in the direction C along the
さらに、ハウジング２は、ロータリーバーナー２０が備える回転気化筒２１の軸線Ｌが略水平となる姿勢（図３参照）と、回転気化筒２１の軸線Ｌが上側を向くように傾斜する姿勢（図４参照）との間で旋回（回動）するように、旋回軸６を介して、フレーム３に支持されている。ハウジング２を上下に旋回することにより、放熱板３０の向きを上下に調整することができる。一方、赤外線発生装置１０を、回転気化筒２１の軸線Ｌが上側を向くように（前側が後側よりも高くなるように）傾斜する姿勢（図４参照）で使用する場合、燃焼盤２２の下側後方や燃焼外筒２３の下側後方に、未燃焼の液体燃料Ｆ（ドレン）が残留するおそれがある。ドレンはロータリーバーナー２０の点火時、消火時および点火ミス時に発生しやすいが、さらに、バック燃焼を防止するように燃焼盤２２および／または燃焼外筒２３を冷却すると熱負荷によってはドレンが発生しやすくなる可能性がある。
Further, the
図３に示すように、本例の赤外線発生装置１０では、ドレンがチャンバ１２に放出されて、気化あるいは燃焼されることを期待する代わりに、ロータリーバーナー２０の一部と連通し、ロータリーバーナー２０の内部に残留した液体燃料をドレンとして燃料タンク１１に排出するためのドレンシステム（排出システム）７０が設けられている。具体的には、燃焼盤２２の周壁２２ｄとその端壁２２ａとのコーナー部および燃焼外筒２３の周壁２３ｄとその端壁２３ａとのコーナー部に、それぞれ、排出経路となるドレン孔５１および５２が設けられている。また、収容筒１５には、孔５２と対向する位置に、ドレン配管５３が設けられている。ドレン配管５３は、パイプ（チューブ）５４と接続されて、連結管５５を形成している。連結管５５の先端には、タンク内配管５６が接続されている。収容筒１５の内部は、連結管５５およびタンク内配管５６を介して、燃料タンク１１と連通されている。収容筒１５とタンク内配管５６とは、連結管５５により直に接続されている。また、タンク内配管５６の先端５６ａは、燃料タンク１１の底部近傍において、上向きにＵ字状に曲げられている。本例では、タンク内配管５６の先端５６ａは、搬送方向（第１の方向、Ｘ方向）と交差する方向、例えば直交する方向（Ｙ方向）にＵ字状に曲げられている。
As shown in FIG. 3, in the
したがって、赤外線ヒータ１が、回転気化筒２１の軸線Ｌが略水平となる姿勢で使用する場合であっても、また、回転気化筒２１の軸線Ｌが上側を向くように傾斜する姿勢で使用する場合であっても、燃焼盤２２の下側後方および燃焼外筒２３の下側後方から、ロータリーバーナー２０に残留した液体燃料Ｆを燃料タンク１１に戻すことができる。しかも、本例の赤外線ヒータ１では、タンク内配管５６の先端５６ａがＵ字状に曲げられているため、タンク内配管５６の先端のＵ字状に曲げられている部分５６ａに溜まるドレンによりオイルシールを形成することができる。したがって、気化した燃料Ｆがドレンシステム７０を介して外部に漏れ出しにくい。
Therefore, even when the
本例の赤外線ヒータ１では、ドレンシステム７０には、主として、燃焼外筒２３と収容筒１５との間の冷却空気Ａが流れる部分の圧力が加わる。したがって、タンク１１内の燃料が少なく、タンク内配管５６の先端がＵ字状に曲げられていないと、ドレンまたはガス室内の燃料ガスを含む空気がタンク１１の内部に吹き出す。冷却空気Ａはロータリーバーナー２０により温められた空気であるため、ドレンシステム７０内のドレンの一部を気化させたり、タンク内の燃料を気化させることで臭いの発生要因となる場合がある。本例の赤外線ヒータ１によれば、Ｕ字部分５６ａにオイルシールが形成されるため吹き抜けを防止でき、燃料ガスやドレン（燃料）が揮発したことによる臭いの発生を抑制できる。したがって、これらのガスや臭いがキャップ１１ａの開口１１ｂなどを介して外部に漏れることを抑制でき、気化した燃料Ｆによるにおいの広がりを抑制できる。
In the
本例の赤外線ヒータ１によれば、ロータリーバーナー２０の内部、特に、燃焼盤２２の下側および燃焼外筒２３の下側に液体燃料がドレンとして溜まり難い。本例の赤外線ヒータ１によれば、点火時、消火時、点火ミス時などに、ドレンまたその気化成分が未燃分として放出されたり、ドレンがモータ軸などを介してロータリーバーナー２０の後方に滲み出したりすることを抑制できる。このため、この赤外線ヒータ１においては、上向き３０度まで傾けることができるようになっている。
According to the
図５は、赤外線発生装置１０の放熱板３０を正面図により示している。チャンバ１２の前方に配置された放熱板３０は多孔性で複数の孔３１を備えている。複数の孔３１は、上下方向においては、下側から上側に向かうに従って、段階的に孔径が小さくなっている。また、複数の孔３１は、左右方向においては、中心に向かうに従って、段階的に孔径が小さくなっている。
FIG. 5 is a front view of the
本例の赤外線発生装置１０は、縦約３９０ｍｍ、横約５００ｍｍの放熱領域を備えた放熱板３０を備えており、その放熱板３０の中心の縦約３６０ｍｍ、横約４２５ｍｍの領域が千鳥状に複数の孔３１が設けられて、多孔性になっている。放熱板３０に設けられた複数の孔３１は、４種類の大きさに分類される。１番目に大きな孔３１ａは、左端と右端にそれぞれ４列と下端２列とに設けられており、その直径は８．０ｍｍであって、トータルで１９６個形成されている。２番目に大きな孔３１ｂは、１番目に大きな孔３１ａの内側に、左右それぞれ４列、下側２列に設けられており、その直径は７．０ｍｍであって、トータルで１８０個形成されている。３番目に大きな孔３１ｃは、２番目に大きな孔３１ｂの内側であって、中央付近を含むほぼ正方形の領域を形成するように設けられており、その直径は５．０ｍｍであって、トータルで５２２個形成されている。４番目に大きな孔（一番小さな孔）３１ｄは、上記のほぼ正方形の領域の上側（上端）５列に設けられており、その直径は２．８ｍｍであって、トータルで９０個設けられている。したがって、上述したように、この放熱板３０の複数の孔３１は、上下方向においては、下側から上側に向かうに従って、孔径が小さくなっており、左右方向においては、中心に向かうに従って、孔径が小さくなっている。
The
本願の発明者らの実験によると、均一な径の孔が開いた放熱板を用いた場合、ロータリーバーナーにより赤熱される赤熱部が放熱板の上半部の中央に限定されやすいことが分かった。これに対し、上記のような複数の径に孔を分布した放熱板３０を採用すると、赤熱部は上下左右に、多孔状の領域にほぼ均等に広がり、放熱板３０の温度が高くなる面積を拡大できることが判明した。この放熱板３０を備えた赤外線発生装置１０によれば、燃焼盤２２の近傍の燃焼により生成される高温の熱風（燃焼ガス）が、チャンバ１２の上方に偏り、放熱板の上方を集中的に加熱し、その結果、赤熱領域が限定されて赤外線の発生量が増加しないような不具合の発生することを抑制できる。すなわち、このような径の異なる孔が分布した放熱板３０は、燃焼ガスの放出量（放出される際の差圧）を適切に調整でき、燃焼ガスの放出が放熱板３０の周囲で多く、中心部で少なく、さらに上部で少ない状態にできると考えられる。その結果、チャンバ１２内において、高温の燃焼ガスが上方に偏在することを抑制し、高温の燃焼ガスの分布を平均化し、放熱板３０の周囲の加熱を促進することができると考えられる。したがって、放熱板３０から前方に赤外線を均一に放射すること（赤熱部を均一に形成すること）ができる。
According to the experiments by the inventors of the present application, it was found that when a heat sink with a hole having a uniform diameter was used, the red hot part that was red hot by the rotary burner was easily limited to the center of the upper half of the heat sink. . On the other hand, when the
なお、放熱板３０に形成される孔３１は、段階的に形成されているものに限定されず、また、孔形も円形に限定されるものではない。全体として、上下方向においては、下側から上側に向かうに従って、孔径が小さくなっているとともに、左右方向においては、中心に向かうに従って、孔径が小さくなっていれば、放熱板３０に形成される孔３１は、楕円形状、矩形状、多角形状などに形成されていてもよい。また、このような放熱板３０は、平板に孔を開けてから絞り加工などにより形成してもよく、また、金型で成型してもよい。
In addition, the
また、放熱板３０は、全体の開口率が１０％〜２０％であることが好ましい。このタイプの赤外線ヒータでは、熱を熱風あるいは温風として放出するよりも、放熱板３０から放出される赤外線として放出することが好ましい。したがって、従来知られている、ガンタイプバーナーを備えた赤外線発生装置では、放熱板の開口率は、１％〜５％程度であり、放熱板の表面温度は、大凡７５０℃である。これに対し、本例の赤外線ヒータ１では、ロータリーバーナー２０を採用すると共に、ガンタイプとは逆に、放熱板の開口率を大きくして燃焼をさらに促進するようにしている。その結果、放熱板３０の表面の温度をより高くすることができ、本例では、大凡８３０℃とすることができる。このため、赤外線として放出される熱量を増加でき、本例の赤外線発生装置１０により得られる、暖かさ（放熱板３０の表面温度）を約３０％向上させることができる。
Moreover, it is preferable that the
図６は、赤外線発生装置１０が備える燃焼盤２２を一部断面にして側面図により示している。この燃焼盤２２の周壁２２ｄには、混合ガスＢを吹き出すための複数の孔（開口）２２ｃが、千鳥格子状に形成されている。孔２２ｃの径Ｒは、それぞれ１．９０ｍｍである。孔の横方向（周方向、第２の方向）のピッチＰ１（一列おき）は６．８０ｍｍである。孔の縦方向（前後方向、第１の方向）のピッチＰ２（一列おき）は６．００ｍｍである。
FIG. 6 is a side view showing a partial section of the
従来のロータリーバーナーが備える燃焼盤は、孔の径が２．５０ｍｍであり、個数は６４８個、炎孔面積は３１８１ｍｍ２である。これに対し、本例の赤外線発生装置１０のロータリーバーナー２０が備える燃焼盤２２は、孔２２ｃの径Ｒを小さくし、その分個数を１１６０個と増やしている。また、本例の赤外線発生装置１０のロータリーバーナー２０が備える燃焼盤２２では、炎孔面積は、３２８７ｍｍ２である。なお、この誤差は、孔のパターンによるものであり、基本的には、炎孔面積は、従来と殆ど変えていない。このため、炎孔負荷（１つの炎孔あたりの負荷、ｋｃａｌ／個）は、従来が４６．３ｋｃａｌであったのに対し、本例では３０．０ｋｃａｌと少なくなっている。
The combustion disk provided in the conventional rotary burner has a hole diameter of 2.50 mm, a number of 648, and a flame hole area of 3181 mm 2 . On the other hand, the
図７は、炎孔負荷Ｌｆと運転音との関係を示している。図８の（ａ）〜（ｃ）は、炎孔負荷Ｌｆと炎（青火）Ｆｂとの関係を模式的に示している。図７において、運転音は、ＪＩＳ ８４１６に基づいて測定している。すなわち、図７は、無響音室において、赤外線ヒータ１の表面から１．５ｍ、高さ１．０ｍの位置で、前後左右４方向で測定した騒音の最大値を示している。本例の赤外線ヒータ１では、前側（放熱板３０側）が最大値となった。図７において、運転音は、Ａ特性の値である。
FIG. 7 shows the relationship between the flame hole load Lf and the operation sound. 8A to 8C schematically show the relationship between the flame hole load Lf and the flame (blue fire) Fb. In FIG. 7, the driving sound is measured based on JIS 8416. That is, FIG. 7 shows the maximum values of noise measured in the four directions of front, rear, left and right at a position of 1.5 m from the surface of the
孔２２ｃの径Ｒを小さくしすぎたり、炎孔負荷Ｌｆを３０ｋｃａｌ／個未満とすると、青火Ｆｂは図８（ｃ）に示すようになり、共鳴音（ピー音、「ピー」という風切り音）が発生し、運転音が大きくなる。また、炎孔負荷Ｌｆが３５ｋｃａｌ／個を越えると、青火Ｆｂは図８（ａ）に示すようになり、過負荷燃焼により、運転音が大きくなる。
If the diameter R of the
したがって、図８（ｂ）に示すように適正な青火Ｆｂを形成するためには、孔２２ｃの径Ｒは、以下の（０）式を満たすことが好ましい。
１．６０ｍｍ≦Ｒ≦２．２０ｍｍ・・・（０）
さらに、孔２２ｃの径Ｒは、以下の（１）式を満たすことが好ましい。
１．８５ｍｍ≦Ｒ≦２．００ｍｍ・・・（１）
Therefore, in order to form an appropriate blue fire Fb as shown in FIG. 8B, the diameter R of the
1.60 mm ≦ R ≦ 2.20 mm (0)
Furthermore, the diameter R of the
1.85 mm ≦ R ≦ 2.00 mm (1)
また、運転音を小さくするためには、炎孔負荷Ｌｆは、以下の（ｂ）式を満たすことが好ましい。
３０ｋｃａｌ／個（約１２６ｋＪ／個）≦Ｌｆ≦３５ｋｃａｌ／個（約１４７ｋＪ／個）
・・・（ｂ）
最も好ましくは、炎孔負荷Ｌｆは、３２ｋｃａｌ／個（約１４３ｋＪ／個）またはその近傍である。
In order to reduce the operation noise, it is preferable that the flame hole load Lf satisfies the following expression (b).
30 kcal / piece (about 126 kJ / piece) ≦ Lf ≦ 35 kcal / piece (about 147 kJ / piece)
... (b)
Most preferably, the flame hole load Lf is 32 kcal / piece (about 143 kJ / piece) or the vicinity thereof.
また、孔２２ｃのピッチが狭すぎると、複数の孔２２ｃから吹き出される混合ガスＢにより大きな炎が形成されてしまい、炎孔負荷を低くした効果が得られ難い。このため、ピッチＰ１およびＰ２は以下の（２）式を満たすことが望ましい。
５．０ｍｍ≦Ｐ１、Ｐ２≦８．０ｍｍ・・・（２）
If the pitch of the
5.0 mm ≦ P1, P2 ≦ 8.0 mm (2)
孔２２ｃを縦横に配置したときのピッチＰ１およびＰ２の範囲の一例は以下の式（３）のようなものである。
５．０ｍｍ≦Ｐ１≦７．０ｍｍ
５．８ｍｍ≦Ｐ２≦７．８ｍｍ・・・（３）
An example of the range of the pitches P1 and P2 when the
5.0mm ≦ P1 ≦ 7.0mm
5.8 mm ≦ P2 ≦ 7.8 mm (3)
このような燃焼盤を有するロータリーバーナー２０を採用することにより、燃焼効率が向上し、しかも、運転音のより小さな赤外線発生装置１０を提供できる。また、この赤外線発生装置１０を採用することにより、少ない燃焼量でより暖かく、しかも、運転音が比較的小さい赤外線ヒータ１を提供できる。
By adopting the
以上のように、本例によれば、燃焼効率が高く、そして、より暖かく、しかも、運転音が小さい赤外線ヒータが得られる。 As described above, according to this example, it is possible to obtain an infrared heater with high combustion efficiency, warmer, and low operation noise.
ガンタイプバーナーを備えた赤外線発生装置においては、通常、放熱板に複数の孔を均一に形成している。しかしながら、本願発明者らは、ロータリーバーナーを備えた赤外線発生装置においては、放熱板に複数の孔を均一に形成するよりは、複数の孔の径を変えることにより、放熱板から前方に赤外線をより均一に放射され易い（赤熱部を均一に形成し易い）赤外線発生装置を提供できることをつきとめた。 In an infrared ray generator equipped with a gun type burner, a plurality of holes are usually formed uniformly in a heat sink. However, the inventors of the present invention, in the infrared generator having a rotary burner, rather than uniformly forming a plurality of holes in the heat sink, changing the diameter of the plurality of holes, the infrared radiation is forwarded from the heat sink. It has been found that an infrared ray generator that can be more uniformly radiated (a red hot part can be formed uniformly) can be provided.
すなわち、ロータリーバーナーにより発生された熱は、チャンバを介して放熱板を加熱する。赤外線を発生する面積を確保するためには放熱板の面積を大きくすることが望ましく、チャンバは後方より前方が広がったものになる。そのようなチャンバに取り付けられた放熱板の加熱状態を、放熱板に設けられた複数の孔の径を変えることにより制御できることを見出した。例えば、ロータリーバーナーを備えた赤外線発生装置においては、ロータリーバーナーから出力される熱は、輻射、高温の燃焼ガスを含めてチャンバ内を伝達するが、孔径を変えることにより、高温の燃焼ガスのチャンバ内における分布を均等化できるなどの効果が得られるためと考えられる。 That is, the heat generated by the rotary burner heats the heat sink through the chamber. In order to secure an area for generating infrared rays, it is desirable to increase the area of the heat sink, and the chamber is wider from the rear than the rear. It has been found that the heating state of the heat sink attached to such a chamber can be controlled by changing the diameters of a plurality of holes provided in the heat sink. For example, in an infrared generator equipped with a rotary burner, the heat output from the rotary burner is transmitted through the chamber including radiation and high-temperature combustion gas. This is considered to be because an effect such as equalization of the distribution in the interior can be obtained.
この赤外線発生装置において、放熱板は多孔で、複数の孔を備えており、複数の孔は、上下方向においては、下側から上側に向かうに従って、孔径が小さくなっていることが好ましい。ほぼ水平な方向に向いて設置されたロータリーバーナーは、高温の燃焼ガスをほぼ水平方向に吹き出す。したがって、ガンタイプのバーナーにより霧状の燃料が水平に噴出され、バーナーの前方で火炎が発生する場合と比較すると、チャンバの上方に高温部が広がり易い。さらに、前面が放熱板となったチャンバは、放熱板の面積を確保するために後方から前方に向かって広がっており、ロータリーバーナーの前方には左右のみならず上下方向にも空間が広がる。したがって、放熱板の複数の孔を、下側から上側に向かうに従って径を小さくすることにより、チャンバ内において、高温部が上方に上がり難くすることができる。したがって、放熱板から前方に赤外線を均一に放射する（赤熱部を均一に形成する）ことができる。 In this infrared ray generator, the heat radiating plate is porous and includes a plurality of holes. The plurality of holes preferably have a hole diameter that decreases in the vertical direction from the lower side toward the upper side. A rotary burner installed in a substantially horizontal direction blows out hot combustion gas in a substantially horizontal direction. Therefore, compared with the case where the mist-like fuel is ejected horizontally by the gun-type burner and a flame is generated in front of the burner, the high temperature part tends to spread above the chamber. Further, the chamber whose front surface is a heat radiating plate extends from the rear to the front in order to secure the area of the heat radiating plate, and the space expands not only in the left and right directions but also in the vertical direction in front of the rotary burner. Therefore, by reducing the diameter of the plurality of holes of the heat sink from the lower side toward the upper side, the high temperature portion can be made difficult to rise upward in the chamber. Therefore, infrared rays can be radiated uniformly forward from the heat radiating plate (the red hot part can be formed uniformly).
さらに、放熱板の複数の孔は、左右方向においては、中心に向かうに従って、孔径が小さくなっていることが好ましい。このようにすることにより、左右にも広がったチャンバ内において高温部を左右にも広げる（拡散させる）ことができ、放熱板から前方に放射される赤外線の強度をより均一にすることができる。 Furthermore, it is preferable that the plurality of holes of the heat sink have a smaller hole diameter in the left-right direction toward the center. By doing in this way, the high temperature part can be expanded (diffused) in the left and right in the chamber that is also expanded to the left and right, and the intensity of infrared rays emitted forward from the heat sink can be made more uniform.
また、これらの放熱板の多孔（複数の孔）は、連続的に孔径が変化していても良い。放熱板の制作上は、段階的に孔径が変化していることが望ましい。また、放熱板は、前方に湾曲したものが多く、プレス加工が施される。プレス加工の前に孔開けを行うことが可能であり、この場合、プレス加工により放熱板には楕円状の複数の孔が形成される。 Further, the pore diameter (a plurality of holes) of these heat radiating plates may be continuously changed in diameter. In the production of a heat sink, it is desirable that the hole diameter changes step by step. Moreover, many heat sinks are curved forward and are subjected to pressing. It is possible to make a hole before pressing, and in this case, a plurality of elliptical holes are formed in the heat sink by the pressing.
また、本願発明者らは、ロータリーバーナーを備えた赤外線発生装置においては、燃焼盤と燃焼外筒との間のガス室内に炎が吹き込まれる、いわゆるバック燃焼（逆火）が生じる場合があることをつきとめた。バック燃焼が生じると、燃焼の継続が困難となるため、好ましくない。 In addition, in the infrared generator provided with the rotary burner, the inventors of the present application may cause so-called back combustion (backfire) in which flame is blown into the gas chamber between the combustion disc and the combustion outer cylinder. I found out. If back combustion occurs, it is difficult to continue combustion, which is not preferable.
この赤外線発生装置では、燃焼外筒の外側に設けられた収容筒をさらに有し、燃焼外筒と収容筒との間に、ファンにより供給される空気の一部を冷却空気として流すことが好ましい。燃焼外筒と収容筒との間に、ファンにより供給される冷却空気を流すことにより、ガス室の温度を低くすることができるため、燃焼盤と燃焼外筒との間のガス室内に炎が吹き込まれる、いわゆるバック燃焼を抑制することができる。その一方で、燃焼盤を直には冷却しないので、燃焼盤の温度が大きく低下することを抑制でき、液体燃料の気化を阻害したり、燃焼盤から吹き出される混合ガスの温度が大きく低下することを抑制できる。 In this infrared ray generator, it is preferable to further include a housing cylinder provided outside the combustion outer cylinder, and to allow a part of the air supplied by the fan to flow as cooling air between the combustion outer cylinder and the housing cylinder. . Since the temperature of the gas chamber can be lowered by flowing cooling air supplied by a fan between the combustion outer cylinder and the housing cylinder, a flame is generated in the gas chamber between the combustion disk and the combustion outer cylinder. So called back combustion can be suppressed. On the other hand, since the combustion plate is not cooled directly, it is possible to suppress the temperature of the combustion plate from greatly decreasing, thereby inhibiting the vaporization of liquid fuel, or the temperature of the mixed gas blown out from the combustion plate is greatly decreased. This can be suppressed.
この冷却空気は、チャンバ内に直に吹き出し、燃焼盤から吹き出す混合ガスの燃焼空気として燃焼に寄与することは期待されていない。したがって、燃焼外筒と収容筒との間に冷却空気を流す方法、および、冷却空気がチャンバに吹き出す方向などを、燃焼外筒を冷やすのに適したように自由に選択できる。チャンバの断熱壁の内側に沿って吹き出したり、収容筒の上方を流れる空気量を増やしたりすることが、例えば、可能である。 This cooling air is not expected to contribute to combustion as combustion air of mixed gas blown out directly into the chamber and blown out of the combustion disc. Therefore, the method of flowing the cooling air between the combustion outer cylinder and the housing cylinder and the direction in which the cooling air blows out to the chamber can be freely selected so as to be suitable for cooling the combustion outer cylinder. For example, it is possible to blow out along the inside of the heat insulating wall of the chamber or to increase the amount of air flowing above the housing cylinder.
図９は、本発明の第２の実施形態にかかる赤外線ヒータ１を正面図により示している。図１０は、図９の赤外線ヒータ１を、搬送している状態で、正面図により示している。図１１は、図９の赤外線ヒータ１を端面図（断面図）により示している。
FIG. 9 shows a front view of an
この赤外線ヒータ１は、赤外線発生装置１０と、赤外線発生装置１０を収納するハウジング（外装）２と、ハウジング２の下方に配置された燃料タンク１１と、ハウジング２および燃料タンク１１を支持する下部フレーム３ａと、下部フレーム３ａに設けられた車輪４ａおよび脚部８とを備えている。下部フレーム３ａは、その一部が上方に延び、取手（ハンドル）９と繋がっている。この赤外線ヒータ１は、図１０に示すように、取手９を持ち上げることにより、車輪４ａを利用し、Ｘ方向に沿って直線的に移動させたり、取手９を持って旋回することにより移動方向を変えることができる。したがって、この赤外線ヒータ１は、任意の場所に移動させることができる。また、この赤外線ヒータ１は、取手９を離すと、脚部８がストッパとなり、その場所に設置できる（図９参照）。
The
ハウジング２は、旋回台３ｃを介して下部フレーム３ａに取り付けられた上部フレーム３ｂに支持されている。ハウジング２は、旋回軸６を介して上下に旋回（回動）するように、上部フレーム３ｂに支持されている。このため、赤外線ヒータ１は、その軸線（チャンバ１２の中心を通る線、ロータリーバーナー２０の回転気化筒２１の軸線、ロータリーバーナー２０の回転気化筒２１の回転軸）Ｌが略水平となる姿勢と、軸線Ｌが上側を向くように傾斜する姿勢との間で、上下に旋回（回動）可能となっている。本例の赤外線ヒータ１は、軸線Ｌが水平線に対して、若干上側を向くように（前側が後側よりも若干高くなるように）、角度θ（図１１参照）だけ傾いた姿勢を基本姿勢としている。傾き角度θは、例えば、１５°程度とすることができる。
The
また、旋回台３ｃは、下部フレーム３ａに対して上部フレーム３ｂを左右に旋回できる。したがって、車輪４ａおよび脚部８を備えた下部フレーム３ａに対して、ハウジング２の左右の向きを適当にセットできる。さらに、ハウジング２を左右の適当な角度範囲において繰り返し旋回させることができる。
The
また、上記実施形態では、ドレンシステム７０は、連結管５５により、収容筒１５の下側後方とタンク内配管５６とが直に繋がれているが、本例の赤外線ヒータでは、ドレンシステム７０は、連結管５５により、燃焼外筒２３の下側後方とタンク内配管５６とが直に繋がれている。すなわち、本例では、ドレンシステム７０は、連結管５５により、ガス室２６とタンク内配管５６とが、ファンネルなどを介さず、直に繋がれている。また、燃焼盤２２の周壁２２ｄとその端壁２２ａとのコーナー部に、燃焼盤２２のドレンの排出経路となるドレン孔５１が設けられている。
In the above embodiment, the
タンク内配管５６は、タンク内配管５６が挿入可能な大きさに形成された平面円形状の挿入口（開口）１１ｄから燃料タンク１１内に挿入されている。タンク内配管５６と燃料タンク１１との間（タンク内配管５６と挿入口１１ｄとの間）は、シール部材５７によりシールされている。
The in-
収容筒１５と燃焼外筒２３との間には、ファン１３により供給される空気の一部が冷却空気Ａとして流通するため、収容筒１５と燃焼外筒２３との間は、通常、ガス室２６内よりも高圧となっている。したがって、収容筒１５の下側後方とタンク内配管５６とを直に接続したドレンシステム７０では、燃焼盤２２や燃焼外筒２３に溜まったドレンが収容筒１５に流出しにくい場合がある。
Since a part of the air supplied by the
本例の赤外線ヒータ１では、ドレンシステム７０は、燃焼盤２２の周壁２２ｄとその端壁２２ａとのコーナー部にドレン孔５１を設け、燃焼外筒２３の下側後方とタンク内配管５６とを直に繋いでいる。このため、燃焼盤２２および燃焼外筒２３に溜まったドレンが排出されやすい。このように、本例の赤外線ヒータ１では、ロータリーバーナー２０の内部に残留した液体燃料をドレンとしてさらに良好に排出できる。このため、赤火燃焼などの不安定な燃焼は抑制され、青火で良好に燃焼させることができる。しかも、除去したドレンを燃料タンク１１に戻すことができる。
In the
タンク内配管５６の先端５６ａがＵ字状に曲げられていないと、燃料タンク１１の燃料が少ないときには、燃焼外筒２３の下側後方とタンク内配管５６とを直に繋ぐと、ガス室２６内の燃料ガスがタンク１１の内部に吹き抜けるおそれがある。本例の赤外線ヒータ１では、タンク内配管５６の先端５６ａを、燃料タンク１１の底部の近傍において、上向きにＵ字状に曲げ、ドレンおよび／または燃料によるオイルシールが、燃料タンク１１の燃料が少ない状態になったときでも形成されるようにして、燃料ガスが燃料タンク内および外部に排出されないようにしている。
If the
タンク内配管５６の先端５６ａは、ガス室２６内の圧力よりも、内部に溜まっている液体燃料による圧力の方が高くなるように、上向きにＵ字状に曲げることが好ましい。ガス室２６内の圧力（連結管５５内の圧力）は、使用するロータリーバーナーによっても異なるが、本例の赤外線ヒータ１では、５ｍｍＡｑ（５ｍｍＨ２０、約４９Ｐａ）程度である。また、本例の赤外線ヒータ１は、液体燃料として灯油を用いるものであり、灯油の水に対する比重は、約０．８である。このような場合、Ｕ字部分５６ａにおける圧力が大凡６．２ｍｍ灯油以上となれば、ドレンシステム７０を介してガス室２６内から燃焼ガスが外部に流出しない。すなわち、タンク内配管５６のＵ字部分５６ａの高さｄは、若干の余裕をもたせ、大凡７ｍｍ以上であれば、ドレンシステム７０を介してガス室２６内から燃焼ガスが外部に流出しない。本例では、タンク内配管５６のＵ字部分５６ａの高さｄを１０ｍｍとしている。
The
また、本例の赤外線ヒータ１では、製造上の観点から、挿入口１１ｄの直径が３０ｍｍ程度、タンク内配管５６の直径（外径）が８ｍｍ程度であることが好ましい。また、Ｕ字部分５６ａの曲率半径（Ｒ）は３０ｍｍ程度であることが好ましい。このような条件下では、タンク内配管５６のＵ字部分５６ａの高さｄが１２ｍｍを越えると、燃料タンク１１内にタンク内配管５６を挿入することが難しくなる。
Moreover, in the
したがって、この赤外線ヒータ１によれば、タンク内配管５６のＵ字部分５６ａの高さｄは、以下の条件（ａ）を満たすことが好ましい。以下の条件（ａ）を満たすように、タンク内配管５６をＵ字状に曲げることにより、良好なオイルシールが得られ、しかも、タンク内配管５６を燃料タンク１１内に比較的簡単に挿入することができる。
７ｍｍ≦ｄ≦１２ｍｍ・・・（ａ）
Therefore, according to the
7 mm ≦ d ≦ 12 mm (a)
また、本例の赤外線ヒータ１では、上述のように、取手９を持ち上げることにより、車輪４ａを利用し、Ｘ方向に沿って移動させる。したがって、タンク内配管５６の先端５６ａを、搬送方向（Ｘ方向、第１の方向）に曲げると、取手９により持ち上げられて赤外線ヒータ１を傾けたり、取手９を離してヒータ１の傾きを戻したときに、Ｕ字状の先端５６ａがＵ字に対して平行な方向に傾いたり戻されたりするので、Ｕ字状に曲げられている部分５６ａに溜められている液体燃料（オイル）の油面が大きく揺れ、Ｕ字状に曲げられている部分５６ａに溜められている液体燃料がこぼれやすい。Ｕ字状に曲げられている部分５６ａに溜められている液体燃料がこぼれ出て圧力が低下すると、Ｕ字状の部分に溜まった液体燃料Ｆ（ドレン）によるシール効果が低下する。Ｕ字状に曲げられている部分５６ａに溜められている液体燃料による圧力がロータリーバーナー２０の内部の圧力、本例では、ガス室２６内の圧力よりも小さくなると、燃料ガス（未燃ガス）が開口１１ｂなどを介して外部に吹き抜けてしまう。したがって、本例でも、タンク内配管５６の先端を、搬送方向（Ｘ方向、第１の方向）と交差する方向、例えば、直交する方向（Ｙ方向）に、Ｕ字状に曲げている。
Further, in the
しかも、本例の赤外線ヒータ１によれば、タンク内配管５６の先端５６ａが燃料タンク１１の底部の近傍において上向きにＵ字状に曲げられているため、タンク１１内の燃料が少ない場合でもＵ字状の部分にオイルを満たすことができ、タンク１１が空に近い状態になってもタンク内配管５６の先端５６ａをオイル（液体燃料Ｆおよび／またはドレン）でシールできる。したがって、ロータリーバーナー２０の内部は大気に対して加圧コンディションとなるが、燃料ガスが、キャップ１１ａの開口１１ｂから外部に漏れることがなく、これらが吹き抜けることにより発生するにおいを抑制できる。
Moreover, according to the
さらに、本例の赤外線ヒータ１によれば、タンク内配管５６の先端５６ａを、搬送方向と交差する方向にＵ字状に曲げているため、取手９を持ち上げてヒータ１を搬送しても、Ｕ字部分５６ａに溜められている液体燃料がこぼれ出にくい。したがって、搬送中および搬送後においても、燃料ガスの外部への吹き抜けを抑制できる。
Furthermore, according to the
また、燃焼外筒２３の下側後方とタンク内配管５６とを連結管５５により直に繋いでいるため、燃焼外筒２３の下側後方に溜まったドレンを速やかに排出することができる。また、燃焼外筒２３とタンク内配管５６とを直に繋ぐことにより、燃焼外筒２３とタンク内配管５６との間からにおいが漏れることを抑制できる。
Further, since the lower rear side of the combustion
この赤外線発生装置１０は大量の赤外線を安価に放出できるので、室内外の暖房を主な目的としてヒータに適用されるのに適しているが、用途はヒータに限定されるものではない。他の用途、例えば、加熱あるいは乾燥を目的とした装置にも適用できる。
Since this
１ 赤外線ヒータ（赤外線暖房装置）、 １１ 燃料タンク
１２ チャンバ、 １３ ファン、 １７ 断熱壁
２０ ロータリーバーナー、 ２１ 回転気化筒
２２ 燃焼盤、 ２２ｃ 燃焼盤の開口
２３ 燃焼外筒、 ２６ ガス室、 ３０ 放熱板
５５ 接続管、 ５６ タンク内配管
５６ａ タンク内配管の先端、 ７０ ドレンシステム
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記チャンバの前方に配置された多孔性の放熱板と、
前記チャンバの後方に配置されたロータリーバーナーおよびファンとを有し、
前記ロータリーバーナーは、回転気化筒、筒状の燃焼盤、および、前記燃焼盤との間にガス室を形成するための燃焼外筒が内側からこの順序で配置され、前記回転気化筒の軸線が上側を向くように傾斜する姿勢を備えており、
液体燃料を前記回転気化筒で気化させ、前記ファンから供給される燃焼空気とともに混合ガスとして前記ガス室を介して前記燃焼盤から吹出させて燃焼させ、前記放熱板は前方に赤外線を放射する赤外線ヒータであって、さらに、
前記液体燃料を溜める燃料タンクと、
前記ロータリーバーナーの一部と連通し、前記ロータリーバーナーの内部に残留した液体燃料をドレンとして前記燃料タンクに排出するためのドレンシステムとを有し、
前記ドレンシステムは、前記ドレンを前記燃料タンクの底部の近傍に導くタンク内配管および前記燃焼外筒の下側後方と前記タンク内配管とを直に繋ぐ連結管を備え、前記タンク内配管の先端は、前記燃料タンクの底部の近傍において、上向きにＵ字状に曲げられている、赤外線ヒータ。 A chamber whose outer periphery is formed by a heat insulating wall and whose front extends from the rear;
A porous heat sink disposed in front of the chamber;
A rotary burner and a fan disposed behind the chamber;
In the rotary burner, a rotary vaporization cylinder, a cylindrical combustion disc, and a combustion outer cylinder for forming a gas chamber between the combustion disc and the combustion disc are arranged in this order from the inside, and the axis of the rotary vaporization cylinder is It has a posture to incline so as to face upward ,
Infrared rays that vaporize liquid fuel in the rotary vaporization cylinder, blown out from the combustion plate through the gas chamber as a mixed gas together with combustion air supplied from the fan, and burn the infrared rays forward A heater, and
A fuel tank for storing the liquid fuel;
A drain system for communicating with a part of the rotary burner and discharging liquid fuel remaining inside the rotary burner to the fuel tank as a drain;
The drain system includes an in-tank pipe that guides the drain to the vicinity of the bottom of the fuel tank, and a connecting pipe that directly connects a lower rear side of the combustion outer cylinder and the in-tank pipe, and a tip of the in-tank pipe Is an infrared heater bent in a U-shape upward in the vicinity of the bottom of the fuel tank.
前記チャンバの前方に配置された多孔性の放熱板と、
前記チャンバの後方に配置されたロータリーバーナーおよびファンとを有し、
前記ロータリーバーナーは、回転気化筒、筒状の燃焼盤、および、前記燃焼盤との間にガス室を形成するための燃焼外筒が内側からこの順序で配置されており、
液体燃料を前記回転気化筒で気化させ、前記ファンから供給される燃焼空気とともに混合ガスとして前記ガス室を介して前記燃焼盤から吹出させて燃焼させ、前記放熱板は前方に赤外線を放射する赤外線ヒータであって、さらに、
前記液体燃料を溜める燃料タンクと、
前記ロータリーバーナーの一部と連通し、前記ロータリーバーナーの内部に残留した液体燃料をドレンとして前記燃料タンクに排出するためのドレンシステムとを有し、
前記ドレンシステムは、前記ドレンを前記燃料タンクの底部の近傍に導くタンク内配管を備え、前記タンク内配管の先端は、前記燃料タンクの底部の近傍において、上向きにＵ字状に曲げられており、さらに、
当該赤外線ヒータは、第１の方向に搬送可能であり、
前記タンク内配管の先端は、前記第１の方向と交差する方向にＵ字状に曲げられている、赤外線ヒータ。 A chamber whose outer periphery is formed by a heat insulating wall and whose front extends from the rear;
A porous heat sink disposed in front of the chamber;
A rotary burner and a fan disposed behind the chamber;
In the rotary burner, a rotary vaporization cylinder, a cylindrical combustion disc, and a combustion outer cylinder for forming a gas chamber between the combustion disc and the combustion disc are arranged in this order from the inside.
Infrared rays that vaporize liquid fuel in the rotary vaporization cylinder, blown out from the combustion plate through the gas chamber as a mixed gas together with combustion air supplied from the fan, and burn the infrared rays forward A heater, and
A fuel tank for storing the liquid fuel;
A drain system for communicating with a part of the rotary burner and discharging liquid fuel remaining inside the rotary burner to the fuel tank as a drain;
The drain system includes an in-tank piping that guides the drain to the vicinity of the bottom of the fuel tank, and a tip of the in-tank piping is bent upward in a U shape near the bottom of the fuel tank. ,further,
The infrared heater can be transported in the first direction,
An infrared heater in which a tip of the pipe in the tank is bent in a U shape in a direction crossing the first direction.
７ｍｍ≦ｄ≦１２ｍｍ 3. The infrared heater according to claim 1, wherein a height d of a portion of the tank piping that is bent in a U shape satisfies the following condition.
7mm ≦ d ≦ 12mm
１．８５ｍｍ≦Ｒ≦２．００ｍｍ
３０ｋｃａｌ／個≦Ｌｆ≦３５ｋｃａｌ／個 In any one of Claims 1 thru | or 3 , The said combustion disc is provided with the some opening for blowing out the said mixed gas, The diameter R of the said opening and the flame hole load Lf of the said opening are respectively the following. An infrared heater that meets the requirements.
1.85mm ≦ R ≦ 2.00mm
30 kcal / piece ≦ Lf ≦ 35 kcal / piece
５．０ｍｍ≦Ｐ１、Ｐ２≦８．０ｍｍ 6. The infrared heater according to claim 5 , wherein the plurality of openings have a pitch P1 every other column in the first direction satisfying the following condition and a pitch P2 every other row in the second direction satisfying the following condition.
5.0mm ≦ P1, P2 ≦ 8.0mm
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