加熱爐以及連續(xù)加熱爐的制作方法
【專利摘要】加熱爐具備配置被燒成物的對象空間(212a)、以及包圍對象空間的爐本體(212)。加熱爐具備：配置于爐本體內(nèi)的一個或多個密閉式氣體加熱器，其具有使燃料氣體流入本體內(nèi)的流入孔、流入的燃料氣體燃燒的燃燒室、引導(dǎo)由燃燒而產(chǎn)生的排氣的導(dǎo)出部、通過流通導(dǎo)出部的排氣或燃燒室中的燃燒而被加熱，對被燒成物傳遞輻射熱的輻射面、以及將加熱了輻射面的排氣排出至本體外的排氣孔；以及排氣傳熱部(保溫管222a)，其與密閉式氣體加熱器的排氣孔連通，引導(dǎo)排氣。另外，排氣傳熱部設(shè)于在所述爐本體內(nèi)之中除輻射空間(212b)之外的任意部位，輻射空間(212b)形成于密閉式氣體加熱器與配置于對象空間的被燒成物之間，將輻射熱傳遞至被燒成物。
【專利說明】加熱爐以及連續(xù)加熱爐
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及使燃料燃燒以加熱被燒成物的加熱爐以及連續(xù)加熱爐。本申請基于在日本于2011年9月5日申請的日本特愿2011-192305號而要求優(yōu)先權(quán)，將其內(nèi)容援引于此。
【背景技術(shù)】
[0002]一直以來，具備如下氣體加熱器的加熱爐得到普及，該氣體加熱器利用使燃料氣體燃燒了的燃燒熱來加熱輻射體，利用來自該輻射體的輻射面的輻射熱來加熱工業(yè)材料、
食品等。
[0003]另外，不限于氣體加熱器，還提案有如下加熱爐，該加熱爐使利用電加熱器加熱的熱風(fēng)循環(huán)至載置被燒成物的導(dǎo)管內(nèi)，將來自被加熱了的導(dǎo)管的輻射熱傳熱至被燒成物。(例如，專利文獻I)。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)文獻 專利文獻
專利文獻1:日本特許第3657175號公報。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]發(fā)明要解決的問題
然而，不管使用氣體加熱器以及電加熱器中的哪一種，在加熱爐中，由于來自爐本體壁面的散熱而引起的壁面附近的溫度降低等，爐本體內(nèi)的溫度都變得不均勻。
[0006]因此，例如，考慮通過使配置于壁面附近的氣體加熱器的火力相對較強來提高壁面附近的溫度的構(gòu)成。然而，在該情況下，與使氣體加熱器的火力變強的量相應(yīng)地，燃料氣體的使用量增加，壁面附近的溫度變高。由此，向爐本體外的散熱量增大。其結(jié)果，熱效率降低。
[0007]本發(fā)明鑒于此種問題，其目的在于提供能夠在不使熱效率降低的情況下，使爐本體內(nèi)的溫度分布均勻的加熱爐以及連續(xù)加熱爐。
[0008]用于解決問題的方案
本發(fā)明的第一實施方式所涉及的加熱爐具備配置被燒成物的對象空間、以及圍繞對象空間的爐本體。另外，加熱爐具備:配置于爐本體內(nèi)的一個或多個密閉式氣體加熱器，其具有使燃料氣體流入加熱器本體內(nèi)的流入孔、從流入孔流入的燃料氣體燃燒的燃燒室、引導(dǎo)因燃燒室中的燃燒而產(chǎn)生的排氣的導(dǎo)出部、通過流通導(dǎo)出部的排氣或燃燒室中的燃燒而被加熱，對被燒成物傳遞輻射熱的輻射面、以及將加熱了輻射面的排氣排出至加熱器本體外的排氣孔；以及排氣傳熱部，其與密閉式氣體加熱器的排氣孔連通，引導(dǎo)排氣。另外，排氣傳熱部設(shè)于在所述爐本體內(nèi)之中除燒成空間之外的任意部位，所述燒成空間形成于密閉式氣體加熱器與配置于對象空間的被燒成物之間，將輻射熱傳遞至被燒成物。
[0009]本發(fā)明的第二方式所涉及的加熱爐在上述第一方式中，所述多個密閉式氣體加熱器隔著對象空間相向配置，排氣傳熱部在與密閉式氣體加熱器的相向方向正交的方向上相向配置，燒成空間由密閉式氣體加熱器以及排氣傳熱部包圍而形成。
[0010]本發(fā)明的第三方式所涉及的加熱爐在上述第二方式中，所述排氣傳熱部隔著對象空間與密閉式氣體加熱器相向配置。
[0011]本發(fā)明的第四方式所涉及的加熱爐在上述第一至第三的任一方式中還具備具有絕熱性的絕熱部，其包圍所述燒成空間和排氣傳熱部的一部分或全部。
[0012]本發(fā)明的第五方式所涉及的加熱爐在上述第一至第四的任一方式中，所述排氣傳熱部由爐本體的外壁、在爐本體的內(nèi)部空間中與外壁隔開的內(nèi)壁、以及引導(dǎo)所述排氣的外壁與內(nèi)壁之間的空隙而構(gòu)成。
[0013]本發(fā)明的第六方式所涉及的連續(xù)加熱爐在上述第一至第五的任一方式中，具備所述加熱爐、以及在爐本體內(nèi)輸送被燒成物的輸送體。
[0014]發(fā)明的效果
根據(jù)本發(fā)明，能夠在不使熱效率降低的情況下，使爐本體內(nèi)的溫度分布均勻。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1是示出本發(fā)明的第一實施方式中的密閉式氣體加熱器系統(tǒng)的外觀例的立體圖。
[0016]圖2是用于說明本發(fā)明的第一實施方式中的密閉式氣體加熱器系統(tǒng)構(gòu)造的圖。
[0017]圖3A是圖1的II1-1II線截面圖。
[0018]圖3B是將圖3A中的圓部分放大了的圖。
[0019]圖4A是用于說明多個突起部的圖，是密閉式氣體加熱器系統(tǒng)的立體圖。
[0020]圖4B是用于說明多個突起部的圖，是從箭頭方向看圖4A中的IV (b) -1V (b)線截面的圖。
[0021]圖5A是用于說明本發(fā)明的第一實施方式中的連續(xù)加熱爐的概要的圖，是連續(xù)加熱爐的俯視圖。
[0022]圖5B是用于說明本發(fā)明的第一實施方式中的連續(xù)加熱爐的概要的圖，是圖5A中的V (b) -V (b)線截面圖。
[0023]圖6A是用于說明本發(fā)明的第一實施方式中的滾筒(roller)的熱交換的圖，是圖5B中的VI (a) -VI (a)線截面圖。
[0024]圖6B是用于說明本發(fā)明的第一實施方式中的滾筒的熱交換的圖。
[0025]圖7A是用于說明本發(fā)明的第一實施方式中的保溫壁以及保溫管的圖。
[0026]圖7B是用于說明本發(fā)明的第一實施方式中的保溫壁以及保溫管的圖，是圖5B中的矩形部分的放大圖。
[0027]圖8是圖7B的珊一VDI線截面圖。
[0028]圖9A是用于說明本發(fā)明的第二實施方式中的保溫管的圖，是圖5B中的YD (a) 一vn (a)線截面圖。
[0029]圖9B是用于說明本發(fā)明的第二實施方式中的保溫管的圖。
[0030]圖1OA是用于說明本發(fā)明的第三實施方式中的保溫板的圖。
[0031]圖1OB是用于說明本發(fā)明的第三實施方式中的保溫板的圖。
[0032]圖11是用于說明本發(fā)明的第四實施方式中的保溫層的圖。[0033]圖12A是用于說明本發(fā)明的第五實施方式中的保溫板的圖。
[0034]圖12B是用于說明本發(fā)明的第五實施方式中的保溫板的圖。
【具體實施方式】
[0035]以下，參照附圖詳細地說明本發(fā)明的優(yōu)選實施方式。實施方式所示的尺寸、材料、或其他具體數(shù)值等只是用于使本發(fā)明的理解容易的例示，除特別聲明的情況以外，不限定本發(fā)明。此外，在本實施方式中，對于實際上具有相同功能、構(gòu)成的要素，通過附以相同符號來省略重復(fù)說明。
[0036]第一實施方式的連續(xù)加熱爐在爐內(nèi)設(shè)有多個密閉式氣體加熱器系統(tǒng)。首先說明密閉式氣體加熱器系統(tǒng)，之后說明連續(xù)加熱爐的構(gòu)成。
[0037](第一實施方式:密閉式氣體加熱器系統(tǒng)100)
圖1是示出第一實施方式中的密閉式氣體加熱器系統(tǒng)100的外觀例的立體圖。本實施方式中的密閉式氣體加熱器系統(tǒng)100是城市氣(都市力' ^ )等與作為燃燒用氧化劑氣體的空氣在供給至本體容器之前混合的預(yù)混合類型。不限于該情況，密閉式氣體加熱器系統(tǒng)100還可以是進行擴散燃燒的擴散類型。
[0038]如圖1所示，密閉式氣體加熱器系統(tǒng)100為將多個(在圖1所示的例子中為兩個)密閉式氣體加熱器110并列連接而成，接受城市氣等與空氣的混合氣體(以下，稱為“燃料氣體”)的供給，通過燃料氣體在各密閉式氣體加熱器110中燃燒而被加熱。在密閉式氣體加熱器系統(tǒng)100中，對由該燃燒而產(chǎn)生的排氣進行回收。
[0039]圖2是用于說明第一實施方式中的密閉式氣體加熱器系統(tǒng)100的構(gòu)造的圖。如圖2所示，密閉式氣體加熱器系統(tǒng)100具備配置板120、外周壁122、分隔板124、以及加熱板126。
[0040]配置板120為由耐熱性以及耐氧化性高的素材(例如不銹鋼(SUS =StainlessUsed Steel)等)形成的薄板狀部件。
[0041]外周壁122由薄板狀部件構(gòu)成，層疊于配置板120，該薄板狀部件具有其外周面與配置板120的外周面成為同一面的外形。在外周壁122，設(shè)有兩個貫通孔122a，貫通孔122a的內(nèi)周具有跑道(track)形狀(由大致平行的兩個線段和連接該兩個線段的兩個圓弧(半圓)構(gòu)成的形狀)，沿厚度方向(外周壁122與配置板120的層疊方向)貫通。
[0042]分隔板124與配置板120同樣地，由耐熱性以及耐氧化性高的素材(例如不銹鋼)、導(dǎo)熱率高的素材(例如，黃銅)等形成。分隔板124由薄板部件構(gòu)成，與配置板120大致平行地配置于外周壁122內(nèi)側(cè)，該薄板部件具有沿外周壁122的貫通孔122a內(nèi)周面的外形形狀。此外，在收容于外周壁122的貫通孔122a的狀態(tài)下，分隔板124的外周面與貫通孔122a的內(nèi)周面維持一定間隔而隔開。
[0043]加熱板126與配置板120同樣地，由薄板狀部件構(gòu)成，該薄板狀部件由耐熱性以及耐氧化性高的素材(例如不銹鋼)、導(dǎo)熱率高的素材(例如，黃銅)等形成。在加熱板126，設(shè)有形成了凹凸的凹凸部126a。通過上述構(gòu)成，利用凹凸部126a吸收加熱板126以及配置板120的溫度差、因加熱板126以及配置板120的素材的不同而導(dǎo)致的熱膨脹的變形量之差，在與外周壁122的結(jié)合部分等產(chǎn)生的應(yīng)力變小。因此，能夠抑制由重復(fù)加熱和冷卻引起的熱疲勞以及高溫蠕變。另外，加熱板126的后述輻射面的面積變大。因此，還能夠提高輻射強度。
[0044]另外，配置板120、分隔板124以及加熱板126若在它們之間形成空隙，則還可以傾斜地相向配置。另外，配置板120、分隔板124以及加熱板126對它們的厚度沒有限制，配置板120以及分隔板124還可以形成為厚度變化的形狀。
[0045]加熱板126具有其外周面與配置板120以及外周壁122的外周面成為同一面的外形，層疊于外周壁122以及分隔板124。此時，加熱板126以及配置板120相互大致平行(用于引起本實施方式中的超焓(超過工 > 夕> C )燃燒的實質(zhì)平行)地配置。
[0046]通過加熱板126以及配置板120閉塞外周壁122的上下而構(gòu)成密閉式氣體加熱器系統(tǒng)100的本體容器。另外，與外周面(外周壁122的外表面)面積相比，上下壁面(加熱板126以及配置板120的外表面)面積較大。即，上下壁面占據(jù)本體容器外表面的大部分。
[0047]另外，通過兩個密閉式氣體加熱器110并列連接而構(gòu)成密閉式氣體加熱器系統(tǒng)100。在兩個密閉式氣體加熱器110之間的連接部位，形成將連接的密閉式氣體加熱器110內(nèi)的密閉空間連通的火焰轉(zhuǎn)移部128。但是，雖說是密閉空間，但在用在氣體中的情況下，不需要完全密閉。在本實施方式的密閉式氣體加熱器系統(tǒng)100中,例如,通過點火器(未圖示)等點火裝置的一次點火，火焰蔓延至通過火焰轉(zhuǎn)移部128而連接的密閉式氣體加熱器110而被點火。如上所述，雖然在密閉式氣體加熱器系統(tǒng)100設(shè)置兩個密閉式氣體加熱器110，但是兩個密閉式氣體加熱器110雙方均為相同構(gòu)成。因此，以下說明一個密閉式氣體加熱器110。
[0048]圖3A以及圖3B是圖1的II1-1II線截面圖。如圖3A所示，在配置板120，設(shè)有在密閉式氣體加熱器110的中心部沿厚度方向貫通的流入孔132。在流入孔132連接有流通燃料氣體的第一配管部130。燃料氣體經(jīng)由流入孔132而引導(dǎo)至密閉式氣體加熱器110內(nèi)。
[0049]在本體容器內(nèi)，在厚度方向(與配置板120和加熱板126的相向面正交的方向)上，重疊而形成導(dǎo)入部134和導(dǎo)出部138。
[0050]導(dǎo)入部134為由配置板120與分隔板124夾著的空間，與燃燒室136連續(xù)地配置，將從流入孔132流入的燃料氣體放射狀地引導(dǎo)至燃燒室136。
[0051]燃燒室136配置于由外周壁122、加熱板126以及配置板120包圍的空間內(nèi)。另夕卜，燃燒室136面向分隔板124的外周端部，沿外周壁122而形成。在燃燒室136中，經(jīng)由導(dǎo)入部134從流入孔132流入的燃料氣體燃燒。通過沿外周壁122形成燃燒室136這種構(gòu)成，能夠充分地確保燃燒室136的體積,另外,與瑞士卷(swiss roll)型相比能夠降低燃燒負荷率。在燃燒室136的任意位置，設(shè)有發(fā)火裝置(未圖示)。
[0052]導(dǎo)出部138為由加熱板126與分隔板124夾著的空間，與燃燒室136連續(xù)地配置，將因燃燒室136中的燃燒而產(chǎn)生的排氣集中于密閉式氣體加熱器110的中心部。
[0053]另外，在本體容器內(nèi)，在厚度方向上，重疊地形成導(dǎo)入部134和導(dǎo)出部138。由此，能夠通過分隔板124將排氣的熱量傳遞至燃料氣體，將燃料氣體預(yù)熱。
[0054]輻射面140為加熱板126外側(cè)的面，通過流通導(dǎo)出部138的排氣或燃燒室136中的燃燒而被加熱，對被燒成物傳遞輻射熱。
[0055]在分隔板124，設(shè)有在密閉式氣體加熱器110的中心部沿厚度方向貫通的排氣孔142。在排氣孔142，第二配管部144嵌合于內(nèi)周部分。對輻射面140進行加熱之后的排氣經(jīng)由排氣孔142而被排出至密閉式氣體加熱器110外。[0056]第二配管部144配置于第一配管部130內(nèi)部。即，通過第一配管部130和第二配管部144來形成雙重管。另外，第二配管部144還具有將排氣的熱量傳遞至流過第一配管部130的燃料氣體的功能。
[0057]配置板120固定于第一配管部130的頂端，分隔板124固定于與第一配管部130相比突出的第二配管部144的頂端。配置板120與分隔板124隔離第一配管部130的頂端與第二配管部144的頂端的差分的量。
[0058]此外，在本實施方式中，第二配管部144配置于第一配管部130內(nèi)部。不限于上述情況，還可以將第一配管部130以及第二配管部144從加熱板126側(cè)貫通插入導(dǎo)入部134以及導(dǎo)出部138，將第一配管部130配置于第二配管部144內(nèi)部。
[0059]接著，具體地說明燃料氣體以及排氣的流動。在將圖3A的圓部分放大了的圖3B中，留白箭頭表不燃料氣體的流動，以灰色涂色的箭頭表不排氣的流動，以黑色涂色的箭頭表示熱量的移動。若將燃料氣體供給至第一配管部130，則燃料氣體從流入孔132流入導(dǎo)入部134，在沿水平方向放射狀地擴展的同時朝燃燒室136流動。燃料氣體在燃燒室136中與外周壁122沖突，流速降低，在因點火的火焰而燃燒之后，成為高溫排氣。排氣在流過導(dǎo)出部138并對加熱板126的輻射面140傳熱之后，通過排氣孔142從第二配管部144向后述排氣傳熱部排出。
[0060]分隔板124由比較易于導(dǎo)熱的素材形成。通過導(dǎo)出部138的排氣的熱量經(jīng)由分隔板124而傳遞至通過導(dǎo)入部134的燃料氣體。流過導(dǎo)出部138的排氣與流過導(dǎo)入部134的燃料氣體隔著分隔板124而成為相向流(逆流(counter flow))。因此,能夠通過排氣的熱量將燃料氣體高效地預(yù)熱，能夠獲得較高的熱效率。通過在預(yù)熱之后燃燒燃料氣體(超焓燃燒)，能夠使燃料氣體的燃燒穩(wěn)定化，將因不完全燃燒而產(chǎn)生的CO (—氧化碳)濃度抑制為極低濃度。
[0061]而且，為了防止逆火，在導(dǎo)入部134與燃燒室136的邊界設(shè)有突起部150。通過突起部150來防止從燃燒室136去往導(dǎo)入部134的火焰(燃燒反應(yīng)的傳播)。使用圖4A以及圖4B說明突起部150。
[0062]圖4A以及圖4B是用于說明多個突起部150的圖。圖4A是除去了加熱板126的密閉式氣體加熱器系統(tǒng)100的立體圖，圖4B是從箭頭方向看圖4A的IV (b) -1V (b)線截面的圖。在圖4B中，為了容易理解多個突起部150的構(gòu)造，以虛線示出在加熱板126以及突起部150中因分隔板124而隱藏的部分。另外，箭頭152示出燃料氣體的流動方向。通過設(shè)于分隔板124的多個突起部150，導(dǎo)入部134的流路截面縮窄。如圖3B以及圖4B所示，在導(dǎo)入部134中，燃料氣體通過鄰接的突起部150之間的空隙而流入燃燒室136。
[0063]如上所述，根據(jù)本實施方式的密閉式氣體加熱器系統(tǒng)100，因為能夠利用排氣的熱量將燃料氣體預(yù)熱，所以獲得較高的熱效率，并且不使排氣擴散。因此，能夠在后述連續(xù)加熱爐200中有效地利用排氣的熱量。
[0064]接著，說明將上述密閉式氣體加熱器系統(tǒng)100配置多個的連續(xù)加熱爐200。
[0065]圖5A以及圖5B是用于說明第一實施方式中的連續(xù)加熱爐200的概要的圖。特別地，圖5A示出連續(xù)加熱爐200的俯視圖，圖5B示出圖5A的V (b) — V (b)線截面圖。
[0066]輸送體210例如由帶體等輸送帶構(gòu)成，張緊架設(shè)并支持于滾筒214，通過接收電動機(未圖不)動力的齒輪210a而旋轉(zhuǎn)并輸送被燒成物。該被燒成物載置于輸送體210上。被燒成物還可以通過例如設(shè)于輸送體210的吊持機構(gòu)(未圖示)而被懸吊支持。另外，在本實施方式中，在爐本體212內(nèi)，將配置被燒成物，在輸送時通過的空間作為對象空間212a。
[0067]爐本體212包圍輸送體210的一部分或全部而形成燒成空間。即，爐本體212還包圍對象空間212a。
[0068]滾筒214在爐本體212內(nèi)從鉛垂下側(cè)支持輸送體210的一部分。此外，在為了抑制被燒成物的翹曲，由夾著被燒成物的上下的一對網(wǎng)構(gòu)成輸送體的情況下，可以在一對網(wǎng)的外側(cè)設(shè)置滾筒214。
[0069]密閉式氣體加熱器系統(tǒng)100在爐本體212內(nèi)配置多個。在本實施方式中，密閉式氣體加熱器系統(tǒng)100在爐本體212內(nèi)的輸送體210的鉛垂上方和下方分別配置多個。
[0070]圖6A以及圖6B是用于說明第一實施方式中的滾筒214的熱交換的圖。在圖6A中，示出圖5B的VI (a) -VI (a)線截面圖。為了容易理解滾筒214的構(gòu)造，省略后述保溫壁以及保溫管的記載。另外，在以下附圖中，以黑色的涂色表示排氣的流路(排氣流通的空間)，以交叉排線(cross hatching)表示密閉式氣體加熱器系統(tǒng)100。
[0071]如圖6A所示，滾筒214的端部貫通爐本體212的壁面并露出至爐本體212外，由設(shè)于壁面貫通部分的軸承214a以旋轉(zhuǎn)自如的方式支持。
[0072]排氣用配管216與密閉式氣體加熱器系統(tǒng)100的第二配管部144連通并引導(dǎo)排氣。在從密閉式氣體加熱器系統(tǒng)100延伸的配管之中，將配管彎曲的部分之前作為第二配管部144，將與配管彎曲的部分相比下游側(cè)的連接有多個第二配管部144的配管作為排氣用配管216。
[0073]排氣用配管216具有能夠在流通排氣用配管216的排氣與滾筒214之間進行熱交換的構(gòu)成。具體而言，如圖6A所示，滾筒214構(gòu)成為中空，排氣用配管216連接于爐本體212外的滾筒214端部。另外，流通排氣用配管216的排氣引導(dǎo)至滾筒214內(nèi)部。
[0074]通過使排氣流通至滾筒214內(nèi)部的構(gòu)成，能夠加熱滾筒214整體。另外，在滾筒214的任一位置處都能夠抑制爐本體212內(nèi)的熱量的吸熱，抑制通過滾筒214去往爐本體212外的散熱，抑制爐本體212內(nèi)的溫度降低。
[0075]另外，滾筒214還可以是例如由軸芯、和穿通了軸芯的圓筒旋轉(zhuǎn)體構(gòu)成，相對于固定于爐本體212的軸芯，旋轉(zhuǎn)體以旋轉(zhuǎn)自如的方式被支持的構(gòu)成。在該情況下，若使軸芯為中空，將流通排氣用配管216的排氣引導(dǎo)至軸芯內(nèi)部，則能夠簡化構(gòu)造。
[0076]另外，排氣用配管216還可以是能夠與在滾筒214之中如下部位之間進行熱交換的構(gòu)成，該部位在爐本體212內(nèi)與輸送體210相比向與被燒成物的輸送方向正交的方向突出。在圖6B所示的例子中，排氣用配管216以能夠在與滾筒214之間進行熱交換的方式，繞過并和與輸送體210相比向與被燒成物的輸送方向正交的方向突出的部位的一部分相接，隨即朝鉛垂上方延伸。
[0077]根據(jù)如下構(gòu)成，S卩，利用排氣的熱量加熱滾筒214中從輸送體210突出并遠離密閉式氣體加熱器系統(tǒng)100的部位，能夠以簡易的構(gòu)成實現(xiàn)抑制對象空間212a附近的滾筒214的溫度降低的機構(gòu)。其結(jié)果，能夠抑制制造成本。
[0078]如上所述，在本實施方式的連續(xù)加熱爐200中，密閉式氣體加熱器系統(tǒng)100為密閉構(gòu)造。由此，排氣不擴散，在高溫的狀態(tài)下引導(dǎo)至排氣用配管216。因此，排氣用配管216的溫度比滾筒214的溫度高，可靠地加熱滾筒214。從而，能夠抑制被燒成物附近的滾筒214的溫度降低。而且，由于連續(xù)加熱爐200將排氣的排熱利用于對滾筒214的熱交換，故不需要新的熱源。從而，能夠防止加熱處理整體的熱效率降低。
[0079]另外，在本實施方式中，舉滾筒214的端部露出至爐本體212外的構(gòu)成為例，但是滾筒214整體收容于爐本體212內(nèi)也可。在該情況下，也通過流通排氣用配管216的排氣與滾筒214進行熱交換來加熱滾筒214。因此，能夠抑制滾筒214中從對象空間212a附近向與密閉式氣體加熱器系統(tǒng)100遠離的部位傳熱而產(chǎn)生的溫度降低(對象空間212a附近的溫度降低)。
[0080]此外，在可以在爐本體212內(nèi)、爐本體212外將排氣擴散的情況下，還可以將流通排氣用配管216的排氣直接噴至滾筒214。不管怎樣，若能夠在引導(dǎo)至排氣用配管216的排氣與滾筒214之間進行熱交換，則不需要新的熱源。從而，能夠抑制加熱處理整體的熱效率降低。
[0081]接著，使用圖7A?圖12B說明能夠利用于對爐本體212內(nèi)進行保溫的保溫壁、保溫管、保溫板以及保溫層。為了容易理解它們的構(gòu)造，在圖7A?圖12B中，省略上述排氣用配管216的記載。
[0082]圖7A以及圖7B是用于說明第一實施方式中的保溫壁218以及保溫管222a的圖。在圖7A中，示出圖5B的YD (a) -W (a)線截面圖，在圖7B中，示出圖5B的矩形部分224的放大圖。
[0083]如圖7A以及圖7B所示，在連續(xù)加熱爐200的輸送方向的端部，留下被燒成物的輸送所需的間隙，配置有保溫壁218。保溫壁218的內(nèi)部為中空的，經(jīng)由連通管220a而被引導(dǎo)從端部側(cè)的(距保溫壁218最近的)密閉式氣體加熱器系統(tǒng)100排出的排氣。另外，上下的保溫壁218經(jīng)由連通管220b而相互連通。在7A以及圖7B中，雖然示出輸送方向的后方端部，但是保溫壁218在輸送方向的前方端部也具有同樣的構(gòu)成。
[0084]圖8是圖7B的VDI—VDI線截面圖。從密閉式氣體加熱器系統(tǒng)100排氣的排氣引導(dǎo)至圖7B以及圖8所示的保溫管222a內(nèi)部。保溫管222a與第二配管部144連通，如圖8所示，繞過密閉式氣體加熱器系統(tǒng)100的外側(cè)。如圖7B以及圖8所示，保溫管222a沿與對象空間212a的輸送方向平行且與鉛垂方向平行的側(cè)面在輸送方向上延伸，并折回配置。
[0085]圖7B所示的絕熱部230具有絕熱性，包圍輻射空間212b和保溫管222a的一部分或全部。如圖8所示，輻射空間212b形成于配置于對象空間212a的被燒成物(未圖示)與配置于其鉛垂上方以及鉛垂下方的密閉式氣體加熱器系統(tǒng)100之間。輻射空間212b是將輻射熱傳遞至被燒成物的空間。
[0086]通過具備絕熱部230的構(gòu)成，連續(xù)加熱爐200能夠抑制來自爐本體212壁面的散熱，提聞熱效率。
[0087]如上所述，在連續(xù)加熱爐200中，多個密閉式氣體加熱器系統(tǒng)100隔著對象空間212a而相向配置。保溫管222a在與密閉式氣體加熱器系統(tǒng)100的相向方向正交的方向上相向配置。另外，通過密閉式氣體加熱器100以及保溫管222a包圍輻射空間212b。
[0088]通過上述構(gòu)成，連續(xù)加熱爐200以夾著被燒成物的方式利用密閉式氣體加熱器系統(tǒng)100進行輻射加熱，并且利用保溫管222a對未配置密閉式氣體加熱器系統(tǒng)100的部分進行保溫。因此，能夠抑制對象空間212a的溫度降低。
[0089]在第一實施方式的連續(xù)加熱爐200中，密閉式氣體加熱器系統(tǒng)100為密閉構(gòu)造。由此，排氣不擴散至爐內(nèi)等，在高溫的狀態(tài)下引導(dǎo)至保溫壁218、保溫管222a。將保溫管222a配置于對象空間212a與爐本體212的壁面之間、爐本體212內(nèi)的溫度相對較低的部位等。由此，在連續(xù)加熱爐200中，爐本體212內(nèi)的溫度分布均勻化。另外，由于利用排氣的排熱，故不需要新的熱源。從而，能夠防止加熱處理整體的熱效率降低。
[0090](第二實施方式)
接著，說明第二實施方式中的保溫管222b、222c。在第二實施方式中，僅保溫管222b、222c與上述第一實施方式不同。因此，省略與第一實施方式相同的構(gòu)成的說明，僅說明保溫管 222b、222c。
[0091]圖9A以及圖9B是用于說明第二實施方式中的保溫管222b、222c的圖。在圖9A中，示出與圖7A相同位置的截面圖，在圖9B中，示出與圖7B相同位置的放大圖。但是，為了容易理解保溫管222b的位置，在圖9A中，以黑色的涂色標明隱藏于壁面212c的爐本體212內(nèi)側(cè)(背面?zhèn)?，并以虛線示出的保溫管222b。另外，在圖9B中，省略滾筒214的記載。
[0092]在第一實施方式中的連續(xù)加熱爐200的輸送方向的端部，配置有排氣被引導(dǎo)至內(nèi)部的保溫壁218(參照圖7A以及圖7B)。在第二實施方式中，如圖9A以及圖9B所示，連續(xù)加熱爐200的輸送方向的端部僅由壁面212c覆蓋。保溫管222b以沿壁面212c的爐本體212內(nèi)側(cè)的壁面212c的方式配置。
[0093]從連續(xù)加熱爐200的端部側(cè)的(距壁面212c最近的)密閉式氣體加熱器系統(tǒng)100的第二配管部144排出的排氣經(jīng)由連通管220c而引導(dǎo)至保溫管222b。
[0094]另外，第一實施方式中的保溫管222a沿與對象空間212a的輸送方向平行且與鉛垂方向平行的側(cè)面在輸送方向上延伸，并折回配置(參照圖8)。第二實施方式中的保溫管222c與第二配管部144連通，與圖8所示的保溫管222a同樣，繞過密閉式氣體加熱器系統(tǒng)100的外側(cè)。如圖9B所示，保溫管222c沿相對于輸送方向平行且與鉛垂方向平行的側(cè)面，凸凹地配置于鉛垂方向的上下。
[0095]在第二實施方式中，也能夠獲得與第一實施方式同樣的作用效果。即，在連續(xù)加熱爐200中，爐本體212內(nèi)的溫度分布均勻化。另外，由于利用排氣的排熱，故不需要新的熱源。從而，能夠防止加熱處理整體的熱效率降低。
[0096](第三實施方式)
接著，說明第三實施方式中的保溫板226a。在第三實施方式中，僅保溫板226a與第一實施方式不同。因此，省略與第一實施方式相同的構(gòu)成的說明，僅說明保溫板226a。
[0097]圖1OA以及圖1OB是用于說明第三實施方式中的保溫板226a的圖。在圖1OA中，不出與圖7B相同位置的放大圖,在圖1OB中，不出圖1OA的X (b) 一 X (b)線截面圖。
[0098]第一實施方式中的保溫管222a沿與對象空間212a的輸送方向平行且與鉛垂方向平行的側(cè)面在輸送方向上延伸，并折回配置。如圖1OA以及圖1OB所示，第三實施方式中的保溫板226a沿相對于輸送方向平行且與鉛垂方向平行的側(cè)面構(gòu)成壁面，該壁面覆蓋鉛垂上側(cè)的密閉式氣體加熱器系統(tǒng)100和鉛垂下側(cè)的密閉式氣體加熱器系統(tǒng)100的側(cè)面。保溫板226a的內(nèi)部構(gòu)成為中空，其內(nèi)部經(jīng)由連通管220d而連通于第二配管部144。由此，排氣引導(dǎo)至保溫板226a內(nèi)。
[0099]在本實施方式中，通過密閉式氣體加熱器系統(tǒng)100與保溫板226a，完全地覆蓋對象空間212a以及輻射空間212b。[0100]在第三實施方式中，也能夠?qū)崿F(xiàn)與第二實施方式同樣的作用效果。
[0101](第四實施方式)
接著，說明第四實施方式中的保溫層228。在第四實施方式中，僅保溫層228與第一實施方式不同。省略與第一實施方式相同的構(gòu)成的說明，僅說明保溫層228。
[0102]圖11是用于說明第四實施方式中的保溫層228的圖。在圖11中，示出與圖1OB相同位置的截面圖。但是，在本實施方式中，爐本體212的寬度與第三實施方式相比變窄。如圖11所示，連續(xù)加熱爐200的爐本體212具備外壁212d、在爐本體212的內(nèi)部空間中與外壁212d隔開的內(nèi)壁212e。保溫層228由外壁212d與內(nèi)壁212e之間的空隙構(gòu)成。從密閉式氣體加熱器系統(tǒng)100排出的排氣經(jīng)由連通管220e而引導(dǎo)至外壁212d與內(nèi)壁212e之間的空隙(保溫層228)。
[0103]在第四實施方式中，也能夠獲得與第二實施方式同樣的作用效果。特別地，根據(jù)第四實施方式中的連續(xù)加熱爐200，排氣遍布爐本體212的壁面整體。因此，能夠以遍及爐本體212內(nèi)整體的方式抑制溫度降低。
[0104](第五實施方式)
接著，說明第五實施方式中的保溫板226b。在第五實施方式中，保溫板226b的構(gòu)成和密閉式氣體加熱器系統(tǒng)100的數(shù)量與第一實施方式不同。省略與第一實施方式相同的構(gòu)成的說明，僅說明保溫板226b和密閉式氣體加熱器系統(tǒng)100的數(shù)量。
[0105]圖12A以及圖12B是用于說明第五實施方式中的保溫板226b的圖。在圖12A中，不出與圖7A相同位置的截面圖,在圖12B中，不出與圖7B相同位置的放大圖。
[0106]此外，在圖12A所示的截面中，連通管220f從對象空間212a的圖中左側(cè)繞過并去往下側(cè)，但在其他位置的截面圖中，繞過對象空間212a的右側(cè)。通過連通管220f分別從對象空間212a的左右繞過，能夠使對象空間212a的水平方向溫度分布進一步均等化。
[0107]在上述第一實施方式中，多個密閉式氣體加熱器系統(tǒng)100隔著對象空間212a而相向配置。在第五實施方式中，在對象空間212a的鉛垂下方，作為密閉式氣體加熱器系統(tǒng)100的替代而設(shè)有保溫板226b。另外，使配置于爐本體212內(nèi)的密閉式氣體加熱器系統(tǒng)100的數(shù)量為第一實施方式的一半。S卩，如圖12A以及圖12B所示，保溫板226b隔著對象空間212a與密閉式氣體加熱器系統(tǒng)100相向配置。保溫板226b經(jīng)由連通管220f與第二配管部144連通，排氣引導(dǎo)至中空的內(nèi)部。
[0108]在第五實施方式中，也能夠獲得與上述第二實施方式同樣的作用效果。特別地，根據(jù)第五實施方式中的連續(xù)加熱爐200，在僅從被燒成物的上表面?zhèn)壤妹荛]式氣體加熱器系統(tǒng)100進行輻射加熱的情況下，能夠抑制不被輻射加熱的下表面?zhèn)?32 (示于圖12B)的對象空間212a的溫度降低。
[0109]保溫壁、保溫管、保溫板、以及保溫層構(gòu)成與密閉式氣體加熱器110的排氣孔142連通并引導(dǎo)排氣的排氣傳熱部。另外，保溫壁、保溫管、保溫板、以及保溫層等排氣傳熱部不限于上述位置，還可以設(shè)置于爐本體212內(nèi)之中除輻射空間212b外的任意部位。
[0110]另外，在上述實施方式中，燃燒室136沿外周壁122形成，不限于上述情況。燃燒室136在由外周壁122、加熱板126、以及配置板120包圍的空間內(nèi)即可。但是，為了充分地確保燃料氣體基于排氣的預(yù)熱效果，優(yōu)選地，燃燒室136例如設(shè)于如下位置，即，在加熱板126與分隔板124之間的空間、或者分隔板124與配置板120之間的空間之中，與從設(shè)于配置板120的流入孔132到外周壁122為止的中間位置相比，距外周壁122較近的空間的任意位置。
[0111]以上，參照附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實施方式進行了說明，但本發(fā)明不限于前述實施方式。顯然，本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠在權(quán)利要求所記載的范疇內(nèi)想到各種變更例或修正例，它們也屬于本發(fā)明的技術(shù)范圍。
[0112]例如，在上述實施方式中，舉連續(xù)加熱爐200為例，但是，還能夠適用于例如加熱爐。在該情況下，與連續(xù)加熱爐200同樣，將排氣傳熱部配置于例如壁面附近等、爐本體內(nèi)的溫度相對較低的部位。由此，能夠使加熱爐的爐本體內(nèi)的溫度分布均勻。
[0113]產(chǎn)業(yè)上的利用可能性
根據(jù)本發(fā)明的加熱爐以及連續(xù)加熱爐，能夠獲得在不使熱效率降低的情況下，使爐本體內(nèi)的溫度分布均勻的加熱爐以及連續(xù)加熱爐。
[0114]符號說明
110密閉式氣體加熱器
132流入孔
136燃燒室
138導(dǎo)出部
140輻射面
142排氣孔
200連續(xù)加熱爐(加熱爐)
210輸送體 212爐本體 212a對象空間 212b輻射空間 212d外壁 212e內(nèi)壁 212f空隙
218保溫壁(排氣傳熱部)
222a、222b、222c保溫管(排氣傳熱部)
226a、226b保溫板(排氣傳熱部)
228保溫層(排氣傳熱部)
230絕熱部。
【權(quán)利要求】
1.一種加熱爐，具備: 對象空間，其配置被燒成物； 爐本體，其包圍所述對象空間； 配置于所述爐本體內(nèi)的一個或多個密閉式氣體加熱器，其具有使燃料氣體流入加熱器本體內(nèi)的流入孔、從所述流入孔流入的所述燃料氣體燃燒的燃燒室、引導(dǎo)因所述燃燒室中的燃燒而產(chǎn)生的排氣的導(dǎo)出部、通過流通所述導(dǎo)出部的排氣或燃燒室中的燃燒而被加熱，對所述被燒成物傳遞輻射熱的輻射面、以及將加熱了所述輻射面的排氣排出至所述加熱器本體外的排氣孔；以及 排氣傳熱部，其與所述密閉式氣體加熱器的排氣孔連通，引導(dǎo)所述排氣， 所述排氣傳熱部設(shè)于在所述爐本體內(nèi)之中除輻射空間之外的任意部位，所述輻射空間形成于所述密閉式氣體加熱器與配置于所述對象空間的所述被燒成物之間，將所述輻射熱傳遞至所述被燒成物。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的加熱爐，其中，多個所述密閉式氣體加熱器隔著所述對象空間相向配置，所述排氣傳熱部在與密閉式氣體加熱器的相向方向正交的方向上相向配置，所述輻射空間由密閉式氣體加熱器以及所述排氣傳熱部包圍而形成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的加熱爐，其中，所述排氣傳熱部隔著所述對象空間與所述密閉式氣體加熱器相向配置。
4.根據(jù)權(quán)利要求1 所述的加熱爐，還具備具有絕熱性的絕熱部，其包圍所述輻射空間和所述排氣傳熱部的一部分或全部。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的加熱爐，還具備具有絕熱性的絕熱部，其包圍所述輻射空間和所述排氣傳熱部的一部分或全部。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的加熱爐，還具備具有絕熱性的絕熱部，其包圍所述輻射空間和所述排氣傳熱部的一部分或全部。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的加熱爐，其中， 所述排氣傳熱部由 所述爐本體的外壁、 在所述爐本體的內(nèi)部空間中與所述外壁隔開的內(nèi)壁、以及 引導(dǎo)所述排氣的所述外壁與所述內(nèi)壁之間的空隙構(gòu)成。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的加熱爐，其中， 所述排氣傳熱部由 所述爐本體的外壁、 在所述爐本體的內(nèi)部空間中與所述外壁隔開的內(nèi)壁、以及 引導(dǎo)所述排氣的所述外壁與所述內(nèi)壁之間的空隙構(gòu)成。
9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的加熱爐，其中， 所述排氣傳熱部由 所述爐本體的外壁、 在所述爐本體的內(nèi)部空間中與所述外壁隔開的內(nèi)壁、以及 引導(dǎo)所述排氣的所述外壁與所述內(nèi)壁之間的空隙構(gòu)成。
10.根據(jù)權(quán)利要求4所述的加熱爐，其中，所述排氣傳熱部由 所述爐本體的外壁、 在所述爐本體的內(nèi)部空間中與所述外壁隔開的內(nèi)壁、以及 引導(dǎo)所述排氣的所述外壁與所述內(nèi)壁之間的空隙構(gòu)成。
11.根據(jù)權(quán)利要求5所述的加熱爐，其中， 所述排氣傳熱部由 所述爐本體的外壁、 在所述爐本體的內(nèi)部空間中與所述外壁隔開的內(nèi)壁、以及 引導(dǎo)所述排氣的所述外壁與所述內(nèi)壁之間的空隙構(gòu)成。
12.根據(jù)權(quán)利要求6所述的加熱爐，其中， 所述排氣傳熱部由 所述爐本體的外壁、 在所述爐本體的內(nèi)部空間中與所述外壁隔開的內(nèi)壁、以及 引導(dǎo)所述排氣的所述外壁與所述內(nèi)壁之間的空隙構(gòu)成。
13.—種連續(xù)加熱爐，具備權(quán)利要求1至12中的任一項所述的加熱爐、以及在所述爐本體內(nèi)輸送所述被燒成物的輸送體。
【文檔編號】F27D17/00GK103765146SQ201280042593
【公開日】2014年4月30日 申請日期:2012年8月29日 優(yōu)先權(quán)日:2011年9月5日
【發(fā)明者】佐藤公美, 須田俊之, 藤森俊郎, 相原正雄 申請人:株式會社 Ihi