JPH03195861A

JPH03195861A - 浸管ヒータ

Info

Publication number: JPH03195861A
Application number: JP1335713A
Authority: JP
Inventors: Jiro Nakamaru; 中丸　治郎; Yoshiyuki Sano; 義之佐野
Original assignee: Tokyo Gas Co Ltd
Current assignee: Tokyo Gas Co Ltd
Priority date: 1989-12-25
Filing date: 1989-12-25
Publication date: 1991-08-27
Anticipated expiration: 2013-12-16
Also published as: JP2839165B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、例えば金属溶湯等の液状物質を加熱するヒー
タに関するものである。

（従来の技術）従来の浸管ヒータとしては、例えば第４図に示すものが
ある。この浸管ヒータａは、加熱対象とする液体すの中
に、液面上に、燃焼ガス流入口Ｃと流出口ｄを有する管
ｅを、液体すの中に浸漬し、そして前記液面に位置する
流入口Ｃ内にバーナｆを設置して、該バーナに於いて発
生する高温の燃焼ガスを管ｅ内に送り込んで、管ｅそし
て液体ｂを加熱するものである。

（発明が解決しようとする課題）前記のような従来の浸管ヒータａでは、バーナｆを液体
すの表面よりも下に位置させると、バーナｆの火炎が急
速に冷やされて燃焼が不完全となり、この結果−酸化炭
素が発生して燃焼ガス流出口ｄより外部に排出されてし
まうので、これを防ぐためバーナｆは図示の通り、液体
すの表面よりも上に位置させている。しかし、このよう
にバーナｆを液体すの表面よりも上に位置させたことに
より、バーナｆ周囲の管ｅが非常に高い温度になって危
険であることに加え、液体すの加熱に寄与しない無駄な
放熱が多くなって熱効率が低いという課題がある。

さらに、従来のこのような浸管ヒータａにおいては、燃
焼ガスの流速が小さいと、管ｅの内側面に生じる境膜の
影響により、燃焼ガスから液体すへの伝熱効率は極めて
悪くなるので、流速をある程度大きくする必要がある。

しかし、あまり流速を上げ過ぎると、今度は管ｅの共鳴
現象により大きな騒音が発生してしまうのであまり大き
くすることができず、したがって加熱効率が低く抑えら
れてしまうという課題もある。

本発明は以上のような課題を解決することを目的とする
ものである。

（課題を解決するための手段）前記課題を解決するための手段を、実施例に対応する第
１図〜第３図に基づいて説明すると、まず特許請求の範
囲第１項記載の浸管ヒータ１は、加熱対象液体２内に、
燃焼ガス流入口３と流出口４を有する管５を、流入口３
と流出口４の双方が液体２の表面よりも上に位置するよ
うに、液体２内に浸漬して、液体２内に燃焼ガス流路６
を形成体２の液面下になるように設置すると共に、燃焼
ガス流路６のバーナ７よりも下流側の適所に、燃焼ガス
が通過可能な触媒反応部９を構成したものである。

次に、第２項記載の浸管ヒータ１は前記第１項記載の触
媒反応部９の担体１０を、セラミックハニカム１１で構
成したものである。

第３項記載の浸管ヒータ１は、前記第１項記載の燃焼ガ
ス流路６の触媒反応部９よりも下流側を、その上流側よ
りも細く絞ったものである。

第４項記載の浸管ヒータ１は、前記第１項記載の触媒反
応部９の担体１０をセラミックハニカム１１で構成する
と共に、燃焼ガス流路６の触媒反応部９よりも下流側を
、その上流側よりも細く絞ったものである。

また第５項記載の浸管ヒータ１は、前記第１項記載の燃
焼ガス流路６の触媒反応部９よりも下流側をコルゲート
管１２で構成したものである。

（作用および実施例）バーナ７を点火し、これを燃焼状態とすれば、高温の燃
焼ガスが発生し、燃焼ガス流路６を下流側すなわち燃焼
ガス流出口４に向って流れながら、管５そしてその周囲
の液体２を加熱する。燃焼ガス流路６の途中には、触媒
反応部９を構成しているが、例えばこの担体１０を、例
えばセラミックハニカム１１で構成すれば、これには多
数の連通孔１３が開いているので、燃焼ガスはこの連通
孔１３を通って上流側から下流側へ流れることができ、
そして流出口４に達した燃焼ガスは管５外に排出される
。

本発明においては、さらにバーナ７を、少なくとも、そ
の先端部８を加熱対象液体２の表面下になるように設置
したので、液体２の表面よりも上に位置させた場合に比
較して、バーナ７周囲の管５が非常に高い温度に上昇す
ることはなく、したがって安全であると同時に、液体２
の加熱に寄与しない無駄な放熱量を減らすことができる
。もちろん、このようにバーナ７の先端部８を液体２の
表面下に位置させると、バーナ７の火炎が急速に冷やさ
れて、燃焼がある程度不完全となり、そして−酸化炭素
を発生するが、燃焼ガス流路６のバーナ７の下流側適所
に触媒反応部９を構成したため、燃焼ガスがここを通過
する際に燃焼ガスと共に流路６すなわち管５内を流れる
燃焼用残存空気と速やかに反応して完全燃焼するので、
流出口４から有害な一酸化炭素が排出するのを抑制でき
ると共に、無駄なエネルギー放出がないので高い燃焼効
率を維持することができる。

触媒反応部９の担体１０をセラミックハニカム１１で構
成すれば、前記のように触媒反応部９を燃焼ガスが通過
可能に構成し得ることに加えて、セラミックハニカム１
１には蓄熱作用があり、したがって液体２への伝熱効率
をさらに改善することができる。

しかもセラミックハニカム１１には整流作用もあるので
、触媒反応部９よりも下流側の燃焼ガス流路６を、その
上流側よりも細く絞って、ここを流れる燃焼ガスの流速
を大きくしても、管５の共鳴現象による騒音の発生は低
いレベルに抑えることができ、したがって効果的に管５
の内側面に生じる境膜の影響を排除して、液体２への伝
熱効率をさらに向上させることができる。また、このよ
うにセラミックハニカム１１の下流側では管ｆの共鳴現
象が起きにくいので、例えば表面を波状にして伝熱効率
を改善したコルゲート管１２で流路６を構成すれば、騒
音の発生を低く抑えながら、液体２への伝熱効率、した
がって浸管ヒータ１の燃焼効率をさらに改善することが
できる。

このように、本発明の浸管ヒータ１の燃焼効率は非常に
高くし得るので、燃焼ガス流路６を短くする等して小型
化しても、充分な加熱作用を維持することができる。

（発明の効果）以上のように本発明の浸管ヒータはバーナ周囲の管が非
常に高い温度に上昇することがなく安全であり、しかも
騒音の発生を低いレベルに抑えながら、燃焼効率の高い
コンパクトな液体加熱手段を提供し得るという効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第３図は本発明の実施例に対応するもので、第
１図は全体系統図、第２図は要部斜視図、第３図は要部
系統図、第４図は従来例の全体系統図である。符号１・・・浸管ヒータ、２・・・加熱対象液体、３・
・・燃焼ガス流入口、４・・・燃焼ガス流出口、５・・
・管、６・・・燃焼ガス流路、７・・・バーナ、８・・
・バーナ先端部、９・・・触媒反応部、１０・・・担体
、１１・・・セラミックハニカム、１２・・・コルゲー
ト管、１３・・・連通孔。第　　１　　ｔｌ

Claims

【特許請求の範囲】

（１）加熱対象液体内に、燃焼ガス流入口と流出口を有
する管を、該流入口と流出口の双方が前記液体表面より
も上に位置するように、前記液体内に浸漬して、前記液
体内に燃焼ガス流路を形成すると共に、前記燃焼ガス流
入口近傍の管内にバーナを設置した浸管ヒータにおいて
、前記バーナを少くともその先端部が前記加熱対象液体
の液面下になるように設置すると共に、前記燃焼ガス流
路の該バーナよりも下流側適所に、前記燃焼ガスが通過
可能な触媒反応部を構成したことを特徴とする浸管ヒー
タ。
（２）請求項１記載の触媒反応部の担体は、セラミック
ハニカムで構成したことを特徴とする浸管ヒータ。
（３）請求項１記載の燃焼ガス流路は、触媒反応部より
も下流側を、その上流側よりも細く絞ったことを特徴と
する浸管ヒータ。
（４）請求項１記載の触媒反応部の担体は、セラミック
ハニカムで構成すると共に、燃焼ガス流路は触媒反応部
よりも下流側を、その上流側よりも細く絞ったことを特
徴とする浸管ヒータ。
（５）請求項１記載の燃焼ガス流路の触媒反応部よりも
下流側は、コルゲート管で構成したことを特徴とする浸
管ヒータ。