気体加熱器並びにこれを用いた温風発生機及び過熱蒸気発生装置
【課題】カーボンヒータの特長を生かした気体加熱器及びこれを用いた温風発生機、過熱蒸気発生装置を提供することである。
【解決手段】炭素質の発熱素子３を保護管４に封入してなる棒状のヒータ１と、熱交換器２の組み合わせからなる気体加熱器において、前記ヒータ１としてその発熱素子３が帯状の炭素質発熱体が使用され、該ヒータ１の全体を収納したヒータパイプ６に前記発熱素子３の扁平な面を挟んだ一対の対向面７、７が設けられ、前記各対向面７の外側面にそれぞれ熱交換器２が一体化され、該熱交換器２は前記対向面７に固定され気体通路を構成するフレーム１２とそのフレーム１２の内部に設けられたコルゲートフィン１３とにより構成され、前記熱交換器２の長さ方向の一端が気体供給部、他端が加熱気体排出部である構成とした。
【解決手段】炭素質の発熱素子３を保護管４に封入してなる棒状のヒータ１と、熱交換器２の組み合わせからなる気体加熱器において、前記ヒータ１としてその発熱素子３が帯状の炭素質発熱体が使用され、該ヒータ１の全体を収納したヒータパイプ６に前記発熱素子３の扁平な面を挟んだ一対の対向面７、７が設けられ、前記各対向面７の外側面にそれぞれ熱交換器２が一体化され、該熱交換器２は前記対向面７に固定され気体通路を構成するフレーム１２とそのフレーム１２の内部に設けられたコルゲートフィン１３とにより構成され、前記熱交換器２の長さ方向の一端が気体供給部、他端が加熱気体排出部である構成とした。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、気体加熱器、その気体加熱器を用いた温風発生機、及び前記気体加熱器を用いた過熱蒸気発生装置に関するものである。前記温風発生機は塗装面等の乾燥に用いられ、また過熱蒸気発生装置は食品の加熱調理等に用いられる。
【背景技術】
【０００２】
塗装面等の乾燥に用いられる照射乾燥機として、凹面形状の反射板の前面に棒状のヒータを配置するとともに、そのヒータの上部に空気噴出筒又は送風機を備えたものが知られている（特許文献１、特許文献２）。
【０００３】
前記の照射乾燥機は、ヒータから発生される熱と送風機等からの風とによる温風を乾燥対象物（塗装面）に照射することにより、温風によって乾燥を促進させるようにしている。
【０００４】
前記のヒータとしては、通常、ニクロム線ヒータ、シーズヒータ、ハロゲンランプヒータ、赤外線ヒータ等が用いられるが、近年、遠赤外線を放射するいわゆるカーボンヒータが有効視されている（特許文献３）。
【０００５】
カーボンヒータは、長尺な帯状の炭素質発熱素子を棒状のガラス製保護管に封入したものであり、放射効率が高く、スイッチ投入後瞬時に大きな発熱量が得られる特性があることに加え、負性抵抗特性をもっていることからスイッチの投入時における突入電流の発生がないという優れた特長を有する。
【０００６】
一方、近年、過熱蒸気によって食品の加熱調理を行う技術が開発され、そのための過熱蒸気発生装置や過熱蒸気発生機能を内蔵した加熱調理装置が実用化されている（特許文献４、同５）。
【０００７】
【特許文献１】特開２００５−１１４３２９号公報
【特許文献２】特開平８−２７８０８０号公報
【特許文献３】特開２００６−２８６３７２号公報
【特許文献４】特開２００７−３０３７３５号公報
【特許文献５】特開平９−４８４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
前記のカーボンヒータを前記特許文献１又は２に開示された照射乾燥機のヒータとして使用した場合、空気噴出筒又は送風機を付設して風を送ったとしても、塗装面に向けて照射される温風の温度分布が不均一である問題がある。これは、反射板表面の均一性が保ち難いこと、送風量が不均一であること、塗装面に凹凸があること等に起因するものである。さらに、照射される温風がカーボンヒータの長さ方向に分散されるので、単位面積に当たる温風量が少なく乾燥効率が低い等の問題もある。
【０００９】
そこで、この発明は、前記のカーボンヒータの有利な特長を利用し、これを用いた気体加熱器、その気体加熱器を用い、一般的な温風乾燥のみならず、塗装面、特に水性塗料の塗装面の乾燥に適した温風発生機を提供することを第一の課題とする。
【００１０】
一方、前記の過熱蒸気発生装置及びこの装置を内蔵した加熱調理装置においては、一次加熱として飽和蒸気を発生させる加熱が行われ、その後二次加熱として前記の飽和蒸気を１００℃以上に加熱し過熱蒸気を発生させるようにしている。この場合の二次加熱工程における過熱蒸気発生器の発熱手段は、ＩＨ（高周波誘導加熱）によるもの、シーズヒータによるものが一般的である。
【００１１】
しかし、ＩＨの場合は、電磁波の漏洩防止対策が必要であることから装置のコスト高をもたらす要因となる。また、シーズヒータの場合は、発熱量が相対的に低い問題がある。
【００１２】
そこで、この発明の第二の課題は、二次加熱の加熱手段として前記第一の課題を解決することによって得られた気体加熱器を用い、これによって効率的かつ低コストの過熱蒸気発生装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
前記の第一の課題を解決するための気体加熱器Ａに関する発明は、図１から図３に示したように、炭素質の発熱素子３(図３（ｂ）参照）を保護管４に封入してなる棒状のヒータ１と、熱交換器２の組み合わせからなる気体加熱器において、前記ヒータ１の発熱素子３として帯状の炭素質発熱体が使用され、該ヒータ１の全体を収納したヒータパイプ６に前記発熱素子３の扁平な面を挟んだ一対の対向面７、７が設けられ（図３参照）、前記各対向面７の外側面にそれぞれ前記の熱交換器２が一体化され、該熱交換器２は前記対向面７に固定され気体通路を構成するフレーム１２とそのフレーム１２の内部に設けられたコルゲートフィン１３とにより構成され、前記熱交換器２の長さ方向の一端に気体供給部、他端に加熱気体排出部がそれぞれ設けられた構成としたものである。
【００１４】
前記構成の気体加熱器Ａは、ヒータ１に通電してこれを発熱させるとともにその熱によって熱交換器２のコルゲートフィン１３を加熱し、その熱交換器２に気体供給部から気体を供給し、熱交換された加熱気体を加熱気体排出部から排出させる。
【００１５】
前記ヒータパイプ６に前記熱交換器２を通過する気体と別系統の加圧気体の給排気口９、１１が設けられた構成をとることにより、ヒータパイプ６の内圧を高めた状態で使用することができ、揮発成分を含んだ気体がヒータ１に接触するおそれを無くすることができる。
【００１６】
前記熱交換器２の気体供給部に供給部ヘッダ１５、加熱気体排出部に排出部ヘッダ１６がそれぞれ設けられた構成をとり、その排出部ヘッダ１６の排気口１８に負圧吸引機能を備えた温風噴出ノズル２８（図７参照）を接続した構成をとることにより、大量の温風を対象物に対し噴出させることができる温風発生機Ｂを構成することができる。
【００１７】
また、前記の気体加熱器Ａを使用した過熱蒸気発生装置Ｃは、図９に示したように、水蒸気発生器４６と、その水蒸気発生器４６から得られる飽和蒸気を１００℃以上の温度に加熱する過熱器として前記の気体加熱器Ａを用いたものである。
【発明の効果】
【００１８】
（１）この発明に係る気体加熱器は、以下に示す効果がある。
（ａ）炭素質発熱素子を用いたヒータ１（いわゆるカーボンヒータ）として帯状の発熱素子３を封入したものを用い、そのヒータ１を収納したヒータパイプ６に前記発熱素子３の扁平な面を挟んだ一対の対向面７、７を設け、前記各対向面７の外側面にそれぞれ熱交換器２を一体に設けた構成を採用したので、発熱素子３の扁平な面の両面に対向して一対の熱交換器２が一体化される。これにより、発熱素子３の熱を効率よく熱交換器２に伝導させることができる。また、突入電流の発生がなく、高温が得られるというカーボンヒータの特長を発揮させることができる。
（ｂ）熱交換器２は、ヒータ１の長さ方向に沿うとともに、その長さ方向の一端部が気体供給部、他端部が加熱気体排出部となっているので、その熱交換器２中を移動する気体は熱交換器２の全長にわたり熱交換作用を受ける。このため、十分に高く、かつ温度の均一な温風を得ることができる。
【００１９】
（２）この発明に係る温風発生機Ｂは、以下に示す効果がある。
（ａ）ヒータ１から発生した熱をそのまま対象物に噴射させるのではなく、前記の気体加熱器Ａを用い、これによって温風に変換しその温風を対称物に噴射させるようにしているので、対象物の凹凸形状の影響を受けることなく、均一温度の温風による仕上がり良好な乾燥を行うことができる。
（ｂ）前記気体加熱器Ａとして、そのヒータパイプ６に熱交換器２を通過する気体と別系統の加圧気体を供給する防爆型のものを用いることにより、塗装面の乾燥作業等において揮発成分の存在する雰囲気中で使用する場合にも安全である。
【００２０】
（３）この発明に係る過熱蒸気発生装置Ｃは、ＩＨやシーズヒータによることなく、前記のカーボンヒータと熱交換器との組み合わせからなる前記の気体加熱器Ａを用い、これによって、飽和蒸気を過熱するようにしている。そのため、漏洩電磁波対策に煩わされることがなく、したがって、低コストかつ安全である。またシーズヒータを用いた場合に比べ発熱効率が高いので、効率よく過熱蒸気を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、この発明の実施例を添付図面に基づいて説明する。
【実施例１】
【００２２】
図１から図３に示したように、実施例１の気体加熱器Ａは、加熱対象となる気体が空気の場合であり、炭素質の帯状の発熱素子３（図３参照）を保護管４に封入してなる棒状のヒータ１（いわゆるカーボンヒータ）と熱交換器２との組み合わせからなるものである。
【００２３】
ヒータ１の発熱素子（フィラメント）３は、図３（ｂ）に示したように、石英ガラス製の保護管４の内径に合致する幅をもち、保護管４のほぼ全長にわたる長さをもった扁平帯状（リボン状）のものである。発熱素子３の両端部に接続されたリード線５、５’が保護管４の外部に引き出される（図２（ｂ）参照）。
【００２４】
前記のヒータ１に通電する電源は、三相交流を使用することとし、一相当たり１本のヒータ１が用いられ、各一端のリード線５’を結線部１０において結合しスター結線としている（図４参照）。前記３本のヒータ１は、その発熱素子３の扁平な面が共通の水平面に存在する向きに定め、３本が平行に配列される。その配列状態で扁平角型のヒータパイプ６に収納される。
【００２５】
ヒータパイプ６は、その上下方向の対向面７、７の間隔が前記ヒータ１の外径と一致し、保護管４が対向内面に接している（図３（ｂ）参照）。発熱素子３の扁平面は各対向面７、７に平行である。ヒータパイプ６の内面には、耐熱性の赤外線吸収塗料が塗布される。ヒータパイプ６の一端部は閉塞端２０となっており、他端の開放端にキャップ８が嵌着される。前記ヒータ１は結線されたリード線５’側が閉塞端２０側になる向きに収納され、他方のリード線５は、前記キャップ８に設けた穴から外部に引き出される（図１参照）。前記キャップ８には、加圧空気の給気口９と排気口１１が設けられる。
【００２６】
前記給気口９から供給される加圧空気は、後述する熱交換器２、２を通過する空気（外気）とは別系統であり、外気より若干加圧されたものである。この加圧空気によって、ヒータパイプ６の内部に揮発成分の混じった外気が侵入することを防止している。これにより、いわゆる防爆型構造となっている。
【００２７】
前記の各熱交換器２は、空気通路を構成する断面コの字形のチャンネル状のフレーム１２と、その内部に接合されたコルゲートフィン１３とからなる（図５参照）。フレーム１２は、前記ヒータパイプ６の前記対向面７の横幅に合致し、その対向面の両側外側面に嵌合される。また、コルゲートフィン１３は、その山部又は谷部がフレーム１２の長さ方向に沿うように配置され、フレーム１２の内面に接合される。
【００２８】
コルゲートフィン１３の高さは、フレーム１２の両側面の高さより若干短く形成され、上部のフレーム１２の下端部に、また下部のフレーム１２の上端部に、それぞれヒータパイプ６に対する嵌合部１４が形成される。この嵌合部１４をヒータパイプ６の両側面に嵌合させるとともに対向面７の外側面にコルゲートフィン１３を接触させる。前記嵌合部１４をヒータパイプ６に接合させ、またコルゲートフィン１３の前記接触部を対向面７に接合させる。これにより、ヒータパイプ６の各対向面７、７に上下一対の熱交換器２、２が一体化される。
【００２９】
熱交換器２を構成する前記のフレーム１２の長さは、図２（ｂ）に示したように、ヒータ１の発熱素子３の長さと実質的に等しい長さをもつように形成されているので、該ヒータ１よりさらに長く形成されるヒータパイプ６の両端部は熱交換器２の両端部から外部に突き出す大きさ関係にある（図６参照）。
【００３０】
上下一対の熱交換器２、２の同じ側の一端部は空気供給部となり、他端が加熱気体排出部となる。その空気供給部側の端部に、その部分から外部に突き出したヒータパイプ６の一端部をカバーする供給部ヘッダ１５が嵌合される。また加熱気体排出部側の端部に、その部分から突き出したヒータパイプ６の他端部をカバーする排出部ヘッダ１６が嵌合される。供給部ヘッダ１５及び排出部ヘッダ１６には、それぞれ熱交換器２の長さ方向と直交する方向に突き出した給気口１７と温風の排気口１８が突設される。
【００３１】
前記の供給部ヘッダ１５の側面には、矩形穴３７（図６参照）が設けられ、ヒータパイプ６の一端部が気密を保持してこの矩形穴３７に貫通される。その矩形穴３７から外部に露出したヒータパイプ６の端部に前記のキャップ８が嵌合される（図１、図２（ａ）参照）。
【００３２】
前記の供給部ヘッダ１５の内部には、図３（ａ）に示したように、給気口１７から入った空気が両方の熱交換器２、２の端部に向けて分かれるような二股部１９が設けられる。その二股部１９の内側において、三角柱形の整流部材２１（図６参照）がヒータパイプ６の側面に設けられ、給気口１７から流入した空気が図３（ａ）の矢印で示したように、円滑に別れて流れるようになっている。排出部ヘッダ１６においても同様に二股部２２が設けられ、その内部に同様の整流部材２３が設けられる（図３（ｃ）参照）。
【００３３】
なお、前記熱交換器２の長さ方向の中間部に温度センサー２４が挿入され（図２（ａ）参照）、その検出信号が熱交換器２から排出される温風の温度を制御する制御ボックス（図示省略）に入力される。
【００３４】
実施例１の気体加熱器Ａは以上のようなものであり、これを水性塗料による塗装面２５の乾燥に用いる温風発生機Ｂとして使用した例を実施例２として図７に示す。
【実施例２】
【００３５】
図７に示した温風発生機Ｂは、前記気体加熱器Ａの排出部ヘッダ１６の排気口１８に耐熱性のダクト２７を介してハンドル付きの負圧発生型の温風噴出ノズル２８が接続され、その温風噴出ノズル２８から塗装面２５に温風を噴出するようにしたものである。
【００３６】
前記の気体加熱器Ａは、台車２９上にエアコンプレッサ３０とともに搭載され、そのエアコンプレッサ３０から出たホース３１が前記の温風噴出ノズル２８に供給され、その内部において負圧を発生させる。エアコンプレッサ３０によって発生される圧力が３〜７ｋｇ／ｃｍ２の場合に、その加圧空気の量の５０〜７０倍の温風を気体加熱器Ａ側から吸引し、塗装面２５に噴出させることができる。
【００３７】
なお、気体加熱器Ａの供給部ヘッダ１５の給気口１７にエアフィルタ３４が接続され、また、前記エアコンプレッサ３０から出た他のホース３３がヒータパイプ６の給気口９に接続され、該パイプ６の内部を若干加圧する。
【００３８】
気体加熱器Ａに通電するとともに、エアコンプレッサ３０を駆動すると、エアフィルタ３４から吸い込まれた外気が気体加熱器Ａの熱交換器２の内部を通過し、その通過の際に熱交換される。一方、温風噴出ノズル２８において発生される負圧によって、熱交換された温風が吸引され、該温風噴出ノズル２８の先端に設けられた微細なスリットから塗装面２５に向けて噴出される。
【００３９】
熱交換器２の内部温度は１８０〜２００℃に制御され、塗装面２５に噴射される温風の温度は約１５０℃である。この温風の熱によって塗装面２５の水分が気化され、また気化された蒸気が周辺に飛散されることにより乾燥が促進される。
【００４０】
水性塗料であっても、若干の揮発成分が混入されているので、塗装面２５近傍の大気には揮発成分が飛散しているが、ヒータパイプ６は内圧が加圧された防爆型となっているので、ヒータ１に揮発成分が接触する危険はない。
【実施例３】
【００４１】
次に、図８に示した実施例３の温風発生機Ｂは、高速ターボファンを備えたブロア３５を設け、ホース３６によってその加圧空気を供給部ヘッダ１５の給気口１７に供給するようにしている。排出部ヘッダ１６に、ダクト２７を介してハンドル付きの温風噴出ノズル３２を接続している。この場合の温風噴出ノズル３２は負圧発生機能を具備せず、単に微細ノズルを有するものである。その他の構成は図７の場合と同様である。
【００４２】
図８のように、ブロア３５を用いる場合は、台車２９上にエアコンプレッサ３０のほかにブロア３５を搭載しなければならない不便があるとともに、温風噴出ノズル３２から噴出される温風の量は図７の場合より劣るが、塗装面２５の乾燥は同様に行うことができる。
【００４３】
図８に示した前記の実施例３は、気体加熱器Ａを台車２９上に搭載するようにした構造であるが、台車２９に代えて、固定スタンドに気体加熱器Ａを支持させるようにしてもよい。図７の実施例２の場合も同様に固定スタンドに支持させることができる。また、図７、図８においては、温風噴出ノズル２８、３２を手動で操作する例を示したが、これも固定スタンドに保持させ、自動的にノズルの向きを変え得るようにしたものであってもよい。
【００４４】
さらに、乾燥対象物によっては、電源として単相交流を用い、ヒータ１の数を１〜２本にしたものでもよい。また、排出部ヘッダ１６に設けられた排気口１８を、熱交換器２の長さ方向に突き出すように設けてもよい。
【実施例４】
【００４５】
次に、前記実施例１の気体加熱器Ａを過熱器として用いた過熱蒸気発生装置Ｃを実施例４として図９及び図１０に示す。この過熱蒸気発生装置Ｃは、水補給器４１、水蒸気発生器４６及び気体加熱器Ａ（過熱器）の組み合わせにより構成される。水蒸気発生器４６の上部に気体加熱器Ａが設置される。
【００４６】
前記の水補給器４１は、水タンク４２、水受け皿４３及び給水管４４により構成されたものである。水タンク４２が水受け皿４３に逆転状態に着脱可能に設置され、水受け皿４３の底部に逆止弁４５を介して前記の給水管４４が連通される。水受け皿４３から逆止弁４５を経て一定量の水が給水管４４を通じて水蒸気発生器４６に補給される。
【００４７】
水蒸気発生器４６は、ケーシング４７の内底部に熱交換器４８を収納したものである。ケーシング４７の底面に前記の給水管４４が接続され、そのケーシング４７の内部に前記水受け皿４３のレベルまで常時水が満たされる。熱交換器４８は、その水位の下方に没入するように設置される。
【００４８】
熱交換器４８は、３本のヒータ４９をそれぞれ独立したヒータパイプ５１に収納し、そのヒータパイプ５１の外径面に多数のフィン５２を取付けたものである（図１０参照）。ヒータパイプ５１の両端部がケーシング４７から水密を保持して外部に突き出され、突き出された両端部にターミナルヘッド５３、５４が取り付けられる。各ヒータ４９のリード線が、ターミナルヘッド５３、５４の外部において３相電源に対応できるようにスター結線される。
【００４９】
前記のヒータパイプ５１は、図１０（ｂ）に示したように、上下方向に長径を持った金属製の楕円パイプによって形成される。その内部に収納されたヒータ４９は、扁平帯状（リボン状）のカーボンからなる発熱素子５５を封入した、いわゆるカーボンヒータである（図１０（ｃ）参照）。発熱素子５５の平面がヒータパイプ５１の長径方向、即ち、ケーシング４７の垂直方向を向く。
【００５０】
ヒータパイプ５１の外径面に設けられた前記のフィン５２も同じ方向に長径をもった楕円形に形成される。３本のヒータパイプ５１のフィン５２が相互に接触しない程度に接近した間隔を保ってケーシング４７の内底面に配置される。
【００５１】
ヒータ４９の発熱素子５５は、その左右の面の方向に熱線を放出し、その左右の面に沿ったヒータパイプ５１及びこれと一体のフィン５２の長径方向の面を加熱する。ケーシング４７内部の水の対流は、これらの周りにおいて上下方向に行われるので、ヒータパイプ５１が円形断面及びフィン５２が円板形の場合に比べ効率よく熱交換が行われる。
【００５２】
前記ケーシング４７の側面上部において飽和蒸気の排気口５６が設けられる。その排気口５６と気体加熱器Ａの給気口１７の間が蒸気チューブ５７によって接続される。
【００５３】
前記の水蒸気発生器４６においては、熱交換器４８に通電して水を加熱沸騰させることにより、ケーシング４７の内部において飽和蒸気を発生させる。飽和蒸気のうち、水面とケーシング４７上面との間に存在する湿り飽和蒸気から水分が分離された乾き飽和蒸気が、ケーシング４７の蒸気圧によって前記の排気口５６から蒸気チューブ５７を経て気体加熱器Ａに押し出される。
【００５４】
気体加熱器Ａにおいては、実施例１の場合と同様に、ヒータ１（図１等参照）に通電され、ヒータパイプ６に接触した熱交換器２のコルゲートフィン１３が加熱される。気体加熱器Ａの給気口１７から入った乾き飽和蒸気は、前記の蒸気圧に押されて熱交換器２を通過する。熱交換器２を通過する間に１００℃以上に過熱され、過熱蒸気となって排気口１８から外部に排出される。
【００５５】
排気口１８には、用途に応じて種々のものが接続されるが、図示の場合は、蒸気チューブ５８を経て過熱蒸気ノズル５９に接続したものを示している。その他の例として、蒸気チューブ５８の先を調理器のオーブンに接続してもよい。いずれの場合も、過熱蒸気を調理材料に当てることにより、過熱蒸気特有の焼き調理を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】実施例１の一部省略斜視図
【図２】（ａ）は図１の横断平面図、（ｂ）は（ａ）のＸ１−Ｘ１線の断面図
【図３】（ａ）は図２（ａ）のＸ２−Ｘ２線の断面図、（ｂ）は同じくＸ３−Ｘ３線の断面図、（ｃ）は同じくＸ４−Ｘ４線の断面図
【図４】実施例１のヒータパイプ部分の横断平面図
【図５】（ａ）は実施例１の一部分解斜視図、（ｂ）は同じく組み立て状態の一部断面図
【図６】実施例１の分解斜視図
【図７】実施例２の断面図
【図８】実施例３の断面図
【図９】実施例４の断面図
【図１０】（ａ）は実施例４の加熱器の断面図、（ｂ）は（ａ）のＸ５−Ｘ５線の断面図、（ｃ）は実施例４のヒータの拡大断面図
【符号の説明】
【００５７】
Ａ 気体加熱器
Ｂ 温風発生機
Ｃ 過熱蒸気発生装置
１ ヒータ
２ 熱交換器
３ 発熱素子
４ 保護管
５、５’ リード線
６ ヒータパイプ
７ 対向面
８ キャップ
９ 給気口
１０ 結線部
１１ 排気口
１２ フレーム
１３ コルゲートフィン
１４ 嵌合部
１５ 供給部ヘッダ
１６ 排出部ヘッダ
１７ 給気口
１８ 排気口
１９ 二股部
２０ 閉塞端
２１ 整流部材
２２ 二股部
２３ 整流部材
２４ 温度センサー
２５ 塗装面
２７ ダクト
２８ 温風噴出ノズル
２９ 台車
３０ エアコンプレッサ
３１ ホース
３２ 温風噴出ノズル
３３ ホース
３４ エアフィルタ
３５ ブロア
３６ ホース
３７ 矩形穴
４１ 水補給器
４２ 水タンク
４３ 水受け皿
４４ 給水管
４５ 逆止弁
４６ 水蒸気発生器
４７ ケーシング
４８ 熱交換器
４９ ヒータ
５１ ヒータパイプ
５２ フィン
５３、５４ ターミナルヘッド
５５ 発熱素子
５６ 排気口
５７ 蒸気チューブ
５８ 蒸気チューブ
５９ 過熱蒸気ノズル
【技術分野】
【０００１】
この発明は、気体加熱器、その気体加熱器を用いた温風発生機、及び前記気体加熱器を用いた過熱蒸気発生装置に関するものである。前記温風発生機は塗装面等の乾燥に用いられ、また過熱蒸気発生装置は食品の加熱調理等に用いられる。
【背景技術】
【０００２】
塗装面等の乾燥に用いられる照射乾燥機として、凹面形状の反射板の前面に棒状のヒータを配置するとともに、そのヒータの上部に空気噴出筒又は送風機を備えたものが知られている（特許文献１、特許文献２）。
【０００３】
前記の照射乾燥機は、ヒータから発生される熱と送風機等からの風とによる温風を乾燥対象物（塗装面）に照射することにより、温風によって乾燥を促進させるようにしている。
【０００４】
前記のヒータとしては、通常、ニクロム線ヒータ、シーズヒータ、ハロゲンランプヒータ、赤外線ヒータ等が用いられるが、近年、遠赤外線を放射するいわゆるカーボンヒータが有効視されている（特許文献３）。
【０００５】
カーボンヒータは、長尺な帯状の炭素質発熱素子を棒状のガラス製保護管に封入したものであり、放射効率が高く、スイッチ投入後瞬時に大きな発熱量が得られる特性があることに加え、負性抵抗特性をもっていることからスイッチの投入時における突入電流の発生がないという優れた特長を有する。
【０００６】
一方、近年、過熱蒸気によって食品の加熱調理を行う技術が開発され、そのための過熱蒸気発生装置や過熱蒸気発生機能を内蔵した加熱調理装置が実用化されている（特許文献４、同５）。
【０００７】
【特許文献１】特開２００５−１１４３２９号公報
【特許文献２】特開平８−２７８０８０号公報
【特許文献３】特開２００６−２８６３７２号公報
【特許文献４】特開２００７−３０３７３５号公報
【特許文献５】特開平９−４８４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
前記のカーボンヒータを前記特許文献１又は２に開示された照射乾燥機のヒータとして使用した場合、空気噴出筒又は送風機を付設して風を送ったとしても、塗装面に向けて照射される温風の温度分布が不均一である問題がある。これは、反射板表面の均一性が保ち難いこと、送風量が不均一であること、塗装面に凹凸があること等に起因するものである。さらに、照射される温風がカーボンヒータの長さ方向に分散されるので、単位面積に当たる温風量が少なく乾燥効率が低い等の問題もある。
【０００９】
そこで、この発明は、前記のカーボンヒータの有利な特長を利用し、これを用いた気体加熱器、その気体加熱器を用い、一般的な温風乾燥のみならず、塗装面、特に水性塗料の塗装面の乾燥に適した温風発生機を提供することを第一の課題とする。
【００１０】
一方、前記の過熱蒸気発生装置及びこの装置を内蔵した加熱調理装置においては、一次加熱として飽和蒸気を発生させる加熱が行われ、その後二次加熱として前記の飽和蒸気を１００℃以上に加熱し過熱蒸気を発生させるようにしている。この場合の二次加熱工程における過熱蒸気発生器の発熱手段は、ＩＨ（高周波誘導加熱）によるもの、シーズヒータによるものが一般的である。
【００１１】
しかし、ＩＨの場合は、電磁波の漏洩防止対策が必要であることから装置のコスト高をもたらす要因となる。また、シーズヒータの場合は、発熱量が相対的に低い問題がある。
【００１２】
そこで、この発明の第二の課題は、二次加熱の加熱手段として前記第一の課題を解決することによって得られた気体加熱器を用い、これによって効率的かつ低コストの過熱蒸気発生装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
前記の第一の課題を解決するための気体加熱器Ａに関する発明は、図１から図３に示したように、炭素質の発熱素子３(図３（ｂ）参照）を保護管４に封入してなる棒状のヒータ１と、熱交換器２の組み合わせからなる気体加熱器において、前記ヒータ１の発熱素子３として帯状の炭素質発熱体が使用され、該ヒータ１の全体を収納したヒータパイプ６に前記発熱素子３の扁平な面を挟んだ一対の対向面７、７が設けられ（図３参照）、前記各対向面７の外側面にそれぞれ前記の熱交換器２が一体化され、該熱交換器２は前記対向面７に固定され気体通路を構成するフレーム１２とそのフレーム１２の内部に設けられたコルゲートフィン１３とにより構成され、前記熱交換器２の長さ方向の一端に気体供給部、他端に加熱気体排出部がそれぞれ設けられた構成としたものである。
【００１４】
前記構成の気体加熱器Ａは、ヒータ１に通電してこれを発熱させるとともにその熱によって熱交換器２のコルゲートフィン１３を加熱し、その熱交換器２に気体供給部から気体を供給し、熱交換された加熱気体を加熱気体排出部から排出させる。
【００１５】
前記ヒータパイプ６に前記熱交換器２を通過する気体と別系統の加圧気体の給排気口９、１１が設けられた構成をとることにより、ヒータパイプ６の内圧を高めた状態で使用することができ、揮発成分を含んだ気体がヒータ１に接触するおそれを無くすることができる。
【００１６】
前記熱交換器２の気体供給部に供給部ヘッダ１５、加熱気体排出部に排出部ヘッダ１６がそれぞれ設けられた構成をとり、その排出部ヘッダ１６の排気口１８に負圧吸引機能を備えた温風噴出ノズル２８（図７参照）を接続した構成をとることにより、大量の温風を対象物に対し噴出させることができる温風発生機Ｂを構成することができる。
【００１７】
また、前記の気体加熱器Ａを使用した過熱蒸気発生装置Ｃは、図９に示したように、水蒸気発生器４６と、その水蒸気発生器４６から得られる飽和蒸気を１００℃以上の温度に加熱する過熱器として前記の気体加熱器Ａを用いたものである。
【発明の効果】
【００１８】
（１）この発明に係る気体加熱器は、以下に示す効果がある。
（ａ）炭素質発熱素子を用いたヒータ１（いわゆるカーボンヒータ）として帯状の発熱素子３を封入したものを用い、そのヒータ１を収納したヒータパイプ６に前記発熱素子３の扁平な面を挟んだ一対の対向面７、７を設け、前記各対向面７の外側面にそれぞれ熱交換器２を一体に設けた構成を採用したので、発熱素子３の扁平な面の両面に対向して一対の熱交換器２が一体化される。これにより、発熱素子３の熱を効率よく熱交換器２に伝導させることができる。また、突入電流の発生がなく、高温が得られるというカーボンヒータの特長を発揮させることができる。
（ｂ）熱交換器２は、ヒータ１の長さ方向に沿うとともに、その長さ方向の一端部が気体供給部、他端部が加熱気体排出部となっているので、その熱交換器２中を移動する気体は熱交換器２の全長にわたり熱交換作用を受ける。このため、十分に高く、かつ温度の均一な温風を得ることができる。
【００１９】
（２）この発明に係る温風発生機Ｂは、以下に示す効果がある。
（ａ）ヒータ１から発生した熱をそのまま対象物に噴射させるのではなく、前記の気体加熱器Ａを用い、これによって温風に変換しその温風を対称物に噴射させるようにしているので、対象物の凹凸形状の影響を受けることなく、均一温度の温風による仕上がり良好な乾燥を行うことができる。
（ｂ）前記気体加熱器Ａとして、そのヒータパイプ６に熱交換器２を通過する気体と別系統の加圧気体を供給する防爆型のものを用いることにより、塗装面の乾燥作業等において揮発成分の存在する雰囲気中で使用する場合にも安全である。
【００２０】
（３）この発明に係る過熱蒸気発生装置Ｃは、ＩＨやシーズヒータによることなく、前記のカーボンヒータと熱交換器との組み合わせからなる前記の気体加熱器Ａを用い、これによって、飽和蒸気を過熱するようにしている。そのため、漏洩電磁波対策に煩わされることがなく、したがって、低コストかつ安全である。またシーズヒータを用いた場合に比べ発熱効率が高いので、効率よく過熱蒸気を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、この発明の実施例を添付図面に基づいて説明する。
【実施例１】
【００２２】
図１から図３に示したように、実施例１の気体加熱器Ａは、加熱対象となる気体が空気の場合であり、炭素質の帯状の発熱素子３（図３参照）を保護管４に封入してなる棒状のヒータ１（いわゆるカーボンヒータ）と熱交換器２との組み合わせからなるものである。
【００２３】
ヒータ１の発熱素子（フィラメント）３は、図３（ｂ）に示したように、石英ガラス製の保護管４の内径に合致する幅をもち、保護管４のほぼ全長にわたる長さをもった扁平帯状（リボン状）のものである。発熱素子３の両端部に接続されたリード線５、５’が保護管４の外部に引き出される（図２（ｂ）参照）。
【００２４】
前記のヒータ１に通電する電源は、三相交流を使用することとし、一相当たり１本のヒータ１が用いられ、各一端のリード線５’を結線部１０において結合しスター結線としている（図４参照）。前記３本のヒータ１は、その発熱素子３の扁平な面が共通の水平面に存在する向きに定め、３本が平行に配列される。その配列状態で扁平角型のヒータパイプ６に収納される。
【００２５】
ヒータパイプ６は、その上下方向の対向面７、７の間隔が前記ヒータ１の外径と一致し、保護管４が対向内面に接している（図３（ｂ）参照）。発熱素子３の扁平面は各対向面７、７に平行である。ヒータパイプ６の内面には、耐熱性の赤外線吸収塗料が塗布される。ヒータパイプ６の一端部は閉塞端２０となっており、他端の開放端にキャップ８が嵌着される。前記ヒータ１は結線されたリード線５’側が閉塞端２０側になる向きに収納され、他方のリード線５は、前記キャップ８に設けた穴から外部に引き出される（図１参照）。前記キャップ８には、加圧空気の給気口９と排気口１１が設けられる。
【００２６】
前記給気口９から供給される加圧空気は、後述する熱交換器２、２を通過する空気（外気）とは別系統であり、外気より若干加圧されたものである。この加圧空気によって、ヒータパイプ６の内部に揮発成分の混じった外気が侵入することを防止している。これにより、いわゆる防爆型構造となっている。
【００２７】
前記の各熱交換器２は、空気通路を構成する断面コの字形のチャンネル状のフレーム１２と、その内部に接合されたコルゲートフィン１３とからなる（図５参照）。フレーム１２は、前記ヒータパイプ６の前記対向面７の横幅に合致し、その対向面の両側外側面に嵌合される。また、コルゲートフィン１３は、その山部又は谷部がフレーム１２の長さ方向に沿うように配置され、フレーム１２の内面に接合される。
【００２８】
コルゲートフィン１３の高さは、フレーム１２の両側面の高さより若干短く形成され、上部のフレーム１２の下端部に、また下部のフレーム１２の上端部に、それぞれヒータパイプ６に対する嵌合部１４が形成される。この嵌合部１４をヒータパイプ６の両側面に嵌合させるとともに対向面７の外側面にコルゲートフィン１３を接触させる。前記嵌合部１４をヒータパイプ６に接合させ、またコルゲートフィン１３の前記接触部を対向面７に接合させる。これにより、ヒータパイプ６の各対向面７、７に上下一対の熱交換器２、２が一体化される。
【００２９】
熱交換器２を構成する前記のフレーム１２の長さは、図２（ｂ）に示したように、ヒータ１の発熱素子３の長さと実質的に等しい長さをもつように形成されているので、該ヒータ１よりさらに長く形成されるヒータパイプ６の両端部は熱交換器２の両端部から外部に突き出す大きさ関係にある（図６参照）。
【００３０】
上下一対の熱交換器２、２の同じ側の一端部は空気供給部となり、他端が加熱気体排出部となる。その空気供給部側の端部に、その部分から外部に突き出したヒータパイプ６の一端部をカバーする供給部ヘッダ１５が嵌合される。また加熱気体排出部側の端部に、その部分から突き出したヒータパイプ６の他端部をカバーする排出部ヘッダ１６が嵌合される。供給部ヘッダ１５及び排出部ヘッダ１６には、それぞれ熱交換器２の長さ方向と直交する方向に突き出した給気口１７と温風の排気口１８が突設される。
【００３１】
前記の供給部ヘッダ１５の側面には、矩形穴３７（図６参照）が設けられ、ヒータパイプ６の一端部が気密を保持してこの矩形穴３７に貫通される。その矩形穴３７から外部に露出したヒータパイプ６の端部に前記のキャップ８が嵌合される（図１、図２（ａ）参照）。
【００３２】
前記の供給部ヘッダ１５の内部には、図３（ａ）に示したように、給気口１７から入った空気が両方の熱交換器２、２の端部に向けて分かれるような二股部１９が設けられる。その二股部１９の内側において、三角柱形の整流部材２１（図６参照）がヒータパイプ６の側面に設けられ、給気口１７から流入した空気が図３（ａ）の矢印で示したように、円滑に別れて流れるようになっている。排出部ヘッダ１６においても同様に二股部２２が設けられ、その内部に同様の整流部材２３が設けられる（図３（ｃ）参照）。
【００３３】
なお、前記熱交換器２の長さ方向の中間部に温度センサー２４が挿入され（図２（ａ）参照）、その検出信号が熱交換器２から排出される温風の温度を制御する制御ボックス（図示省略）に入力される。
【００３４】
実施例１の気体加熱器Ａは以上のようなものであり、これを水性塗料による塗装面２５の乾燥に用いる温風発生機Ｂとして使用した例を実施例２として図７に示す。
【実施例２】
【００３５】
図７に示した温風発生機Ｂは、前記気体加熱器Ａの排出部ヘッダ１６の排気口１８に耐熱性のダクト２７を介してハンドル付きの負圧発生型の温風噴出ノズル２８が接続され、その温風噴出ノズル２８から塗装面２５に温風を噴出するようにしたものである。
【００３６】
前記の気体加熱器Ａは、台車２９上にエアコンプレッサ３０とともに搭載され、そのエアコンプレッサ３０から出たホース３１が前記の温風噴出ノズル２８に供給され、その内部において負圧を発生させる。エアコンプレッサ３０によって発生される圧力が３〜７ｋｇ／ｃｍ２の場合に、その加圧空気の量の５０〜７０倍の温風を気体加熱器Ａ側から吸引し、塗装面２５に噴出させることができる。
【００３７】
なお、気体加熱器Ａの供給部ヘッダ１５の給気口１７にエアフィルタ３４が接続され、また、前記エアコンプレッサ３０から出た他のホース３３がヒータパイプ６の給気口９に接続され、該パイプ６の内部を若干加圧する。
【００３８】
気体加熱器Ａに通電するとともに、エアコンプレッサ３０を駆動すると、エアフィルタ３４から吸い込まれた外気が気体加熱器Ａの熱交換器２の内部を通過し、その通過の際に熱交換される。一方、温風噴出ノズル２８において発生される負圧によって、熱交換された温風が吸引され、該温風噴出ノズル２８の先端に設けられた微細なスリットから塗装面２５に向けて噴出される。
【００３９】
熱交換器２の内部温度は１８０〜２００℃に制御され、塗装面２５に噴射される温風の温度は約１５０℃である。この温風の熱によって塗装面２５の水分が気化され、また気化された蒸気が周辺に飛散されることにより乾燥が促進される。
【００４０】
水性塗料であっても、若干の揮発成分が混入されているので、塗装面２５近傍の大気には揮発成分が飛散しているが、ヒータパイプ６は内圧が加圧された防爆型となっているので、ヒータ１に揮発成分が接触する危険はない。
【実施例３】
【００４１】
次に、図８に示した実施例３の温風発生機Ｂは、高速ターボファンを備えたブロア３５を設け、ホース３６によってその加圧空気を供給部ヘッダ１５の給気口１７に供給するようにしている。排出部ヘッダ１６に、ダクト２７を介してハンドル付きの温風噴出ノズル３２を接続している。この場合の温風噴出ノズル３２は負圧発生機能を具備せず、単に微細ノズルを有するものである。その他の構成は図７の場合と同様である。
【００４２】
図８のように、ブロア３５を用いる場合は、台車２９上にエアコンプレッサ３０のほかにブロア３５を搭載しなければならない不便があるとともに、温風噴出ノズル３２から噴出される温風の量は図７の場合より劣るが、塗装面２５の乾燥は同様に行うことができる。
【００４３】
図８に示した前記の実施例３は、気体加熱器Ａを台車２９上に搭載するようにした構造であるが、台車２９に代えて、固定スタンドに気体加熱器Ａを支持させるようにしてもよい。図７の実施例２の場合も同様に固定スタンドに支持させることができる。また、図７、図８においては、温風噴出ノズル２８、３２を手動で操作する例を示したが、これも固定スタンドに保持させ、自動的にノズルの向きを変え得るようにしたものであってもよい。
【００４４】
さらに、乾燥対象物によっては、電源として単相交流を用い、ヒータ１の数を１〜２本にしたものでもよい。また、排出部ヘッダ１６に設けられた排気口１８を、熱交換器２の長さ方向に突き出すように設けてもよい。
【実施例４】
【００４５】
次に、前記実施例１の気体加熱器Ａを過熱器として用いた過熱蒸気発生装置Ｃを実施例４として図９及び図１０に示す。この過熱蒸気発生装置Ｃは、水補給器４１、水蒸気発生器４６及び気体加熱器Ａ（過熱器）の組み合わせにより構成される。水蒸気発生器４６の上部に気体加熱器Ａが設置される。
【００４６】
前記の水補給器４１は、水タンク４２、水受け皿４３及び給水管４４により構成されたものである。水タンク４２が水受け皿４３に逆転状態に着脱可能に設置され、水受け皿４３の底部に逆止弁４５を介して前記の給水管４４が連通される。水受け皿４３から逆止弁４５を経て一定量の水が給水管４４を通じて水蒸気発生器４６に補給される。
【００４７】
水蒸気発生器４６は、ケーシング４７の内底部に熱交換器４８を収納したものである。ケーシング４７の底面に前記の給水管４４が接続され、そのケーシング４７の内部に前記水受け皿４３のレベルまで常時水が満たされる。熱交換器４８は、その水位の下方に没入するように設置される。
【００４８】
熱交換器４８は、３本のヒータ４９をそれぞれ独立したヒータパイプ５１に収納し、そのヒータパイプ５１の外径面に多数のフィン５２を取付けたものである（図１０参照）。ヒータパイプ５１の両端部がケーシング４７から水密を保持して外部に突き出され、突き出された両端部にターミナルヘッド５３、５４が取り付けられる。各ヒータ４９のリード線が、ターミナルヘッド５３、５４の外部において３相電源に対応できるようにスター結線される。
【００４９】
前記のヒータパイプ５１は、図１０（ｂ）に示したように、上下方向に長径を持った金属製の楕円パイプによって形成される。その内部に収納されたヒータ４９は、扁平帯状（リボン状）のカーボンからなる発熱素子５５を封入した、いわゆるカーボンヒータである（図１０（ｃ）参照）。発熱素子５５の平面がヒータパイプ５１の長径方向、即ち、ケーシング４７の垂直方向を向く。
【００５０】
ヒータパイプ５１の外径面に設けられた前記のフィン５２も同じ方向に長径をもった楕円形に形成される。３本のヒータパイプ５１のフィン５２が相互に接触しない程度に接近した間隔を保ってケーシング４７の内底面に配置される。
【００５１】
ヒータ４９の発熱素子５５は、その左右の面の方向に熱線を放出し、その左右の面に沿ったヒータパイプ５１及びこれと一体のフィン５２の長径方向の面を加熱する。ケーシング４７内部の水の対流は、これらの周りにおいて上下方向に行われるので、ヒータパイプ５１が円形断面及びフィン５２が円板形の場合に比べ効率よく熱交換が行われる。
【００５２】
前記ケーシング４７の側面上部において飽和蒸気の排気口５６が設けられる。その排気口５６と気体加熱器Ａの給気口１７の間が蒸気チューブ５７によって接続される。
【００５３】
前記の水蒸気発生器４６においては、熱交換器４８に通電して水を加熱沸騰させることにより、ケーシング４７の内部において飽和蒸気を発生させる。飽和蒸気のうち、水面とケーシング４７上面との間に存在する湿り飽和蒸気から水分が分離された乾き飽和蒸気が、ケーシング４７の蒸気圧によって前記の排気口５６から蒸気チューブ５７を経て気体加熱器Ａに押し出される。
【００５４】
気体加熱器Ａにおいては、実施例１の場合と同様に、ヒータ１（図１等参照）に通電され、ヒータパイプ６に接触した熱交換器２のコルゲートフィン１３が加熱される。気体加熱器Ａの給気口１７から入った乾き飽和蒸気は、前記の蒸気圧に押されて熱交換器２を通過する。熱交換器２を通過する間に１００℃以上に過熱され、過熱蒸気となって排気口１８から外部に排出される。
【００５５】
排気口１８には、用途に応じて種々のものが接続されるが、図示の場合は、蒸気チューブ５８を経て過熱蒸気ノズル５９に接続したものを示している。その他の例として、蒸気チューブ５８の先を調理器のオーブンに接続してもよい。いずれの場合も、過熱蒸気を調理材料に当てることにより、過熱蒸気特有の焼き調理を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】実施例１の一部省略斜視図
【図２】（ａ）は図１の横断平面図、（ｂ）は（ａ）のＸ１−Ｘ１線の断面図
【図３】（ａ）は図２（ａ）のＸ２−Ｘ２線の断面図、（ｂ）は同じくＸ３−Ｘ３線の断面図、（ｃ）は同じくＸ４−Ｘ４線の断面図
【図４】実施例１のヒータパイプ部分の横断平面図
【図５】（ａ）は実施例１の一部分解斜視図、（ｂ）は同じく組み立て状態の一部断面図
【図６】実施例１の分解斜視図
【図７】実施例２の断面図
【図８】実施例３の断面図
【図９】実施例４の断面図
【図１０】（ａ）は実施例４の加熱器の断面図、（ｂ）は（ａ）のＸ５−Ｘ５線の断面図、（ｃ）は実施例４のヒータの拡大断面図
【符号の説明】
【００５７】
Ａ 気体加熱器
Ｂ 温風発生機
Ｃ 過熱蒸気発生装置
１ ヒータ
２ 熱交換器
３ 発熱素子
４ 保護管
５、５’ リード線
６ ヒータパイプ
７ 対向面
８ キャップ
９ 給気口
１０ 結線部
１１ 排気口
１２ フレーム
１３ コルゲートフィン
１４ 嵌合部
１５ 供給部ヘッダ
１６ 排出部ヘッダ
１７ 給気口
１８ 排気口
１９ 二股部
２０ 閉塞端
２１ 整流部材
２２ 二股部
２３ 整流部材
２４ 温度センサー
２５ 塗装面
２７ ダクト
２８ 温風噴出ノズル
２９ 台車
３０ エアコンプレッサ
３１ ホース
３２ 温風噴出ノズル
３３ ホース
３４ エアフィルタ
３５ ブロア
３６ ホース
３７ 矩形穴
４１ 水補給器
４２ 水タンク
４３ 水受け皿
４４ 給水管
４５ 逆止弁
４６ 水蒸気発生器
４７ ケーシング
４８ 熱交換器
４９ ヒータ
５１ ヒータパイプ
５２ フィン
５３、５４ ターミナルヘッド
５５ 発熱素子
５６ 排気口
５７ 蒸気チューブ
５８ 蒸気チューブ
５９ 過熱蒸気ノズル
【特許請求の範囲】
【請求項１】
炭素質の発熱素子(３)を保護管(４)に封入してなる棒状のヒータ(１)と、熱交換器(２)の組み合わせからなる気体加熱器において、
前記ヒータ(１)の発熱素子(３)として帯状の炭素質発熱体が使用され、該ヒータ(１)の全体を収納したヒータパイプ(６)に前記発熱素子(３)の扁平な面を挟んだ一対の対向面(７)、(７)が設けられ、前記各対向面(７)の外側面にそれぞれ前記の熱交換器(２)が一体化され、該熱交換器(２)は前記対向面(７)に固定され気体通路を構成するフレーム(１２)とそのフレーム(１２)の内部に設けられたコルゲートフィン(１３)とにより構成され、前記熱交換器(２)の長さ方向の一端に気体供給部、他端に加熱気体排出部がそれぞれ設けられたことを特徴とする気体加熱器。
【請求項２】
前記ヒータパイプ(６)に前記熱交換器(２)を通過する気体と別系統の加圧気体の給排気口(９)、(１１)が設けられたことを特徴とする請求項１に記載の気体加熱器。
【請求項３】
前記ヒータ(１)に通電する電源が三相交流であり、各相ごとに１本、合計３本のヒータ(１)がスター結線され、その結線部(１０)が前記ヒータパイプ(６)の閉塞端(２０)に配置されたことを特徴とする請求項１又は２に記載の気体加熱器。
【請求項４】
前記熱交換器(２)の気体供給部に供給部ヘッダ(１５)、加熱気体排出部に排出部ヘッダ(１６)がそれぞれ設けられたことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の気体加熱器。
【請求項５】
前記排出部ヘッダ(１６)の排気口(１８)に負圧吸引機能を備えた温風噴出ノズル(２８)を接続した請求項４に記載の気体加熱器（Ａ）を用いた温風発生機。
【請求項６】
前記供給部ヘッダ(１５)の給気口(１７)にブロア(３５)を接続した請求項４に記載の気体加熱器（Ａ）を用いた温風発生機。
【請求項７】
水蒸気発生器（４６）と、その水蒸気発生器（４６）から得られる飽和蒸気を１００℃以上の温度に加熱する過熱器とからなる過熱蒸気発生装置において、前記過熱器として請求項１から４のいずれかに記載の気体加熱器（Ａ）を用いたことを特徴とする過熱蒸気発生装置。
【請求項８】
前記の水蒸気発生器（４６）に乾き飽和水蒸気の排気口（５６）が設けられ、その乾き飽和水蒸気を前記気体加熱器（Ａ）に供給することを特徴とする請求項７に記載の過熱蒸気発生装置。
【請求項９】
前記水蒸気発生器（４６）の熱交換器(４８)を構成するヒータ（４９）の発熱素子(５５)として帯状の炭素質発熱体が用いられ、そのヒータ(４９)を収納したヒータパイプ(５１)の断面形状が前記発熱素子(５５)の平面の方向に長径をもった楕円形に形成され、該ヒータパイプ(５１)のフィン(５２)も同方向に長径をもった楕円形に形成され、前記ヒータパイプ(５１)が水平状態、かつその長径の方向がケーシング(４７)の上下方向を向くように設置されたことを特徴とする請求項７又は８に記載の過熱蒸気発生装置。
【請求項１】
炭素質の発熱素子(３)を保護管(４)に封入してなる棒状のヒータ(１)と、熱交換器(２)の組み合わせからなる気体加熱器において、
前記ヒータ(１)の発熱素子(３)として帯状の炭素質発熱体が使用され、該ヒータ(１)の全体を収納したヒータパイプ(６)に前記発熱素子(３)の扁平な面を挟んだ一対の対向面(７)、(７)が設けられ、前記各対向面(７)の外側面にそれぞれ前記の熱交換器(２)が一体化され、該熱交換器(２)は前記対向面(７)に固定され気体通路を構成するフレーム(１２)とそのフレーム(１２)の内部に設けられたコルゲートフィン(１３)とにより構成され、前記熱交換器(２)の長さ方向の一端に気体供給部、他端に加熱気体排出部がそれぞれ設けられたことを特徴とする気体加熱器。
【請求項２】
前記ヒータパイプ(６)に前記熱交換器(２)を通過する気体と別系統の加圧気体の給排気口(９)、(１１)が設けられたことを特徴とする請求項１に記載の気体加熱器。
【請求項３】
前記ヒータ(１)に通電する電源が三相交流であり、各相ごとに１本、合計３本のヒータ(１)がスター結線され、その結線部(１０)が前記ヒータパイプ(６)の閉塞端(２０)に配置されたことを特徴とする請求項１又は２に記載の気体加熱器。
【請求項４】
前記熱交換器(２)の気体供給部に供給部ヘッダ(１５)、加熱気体排出部に排出部ヘッダ(１６)がそれぞれ設けられたことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の気体加熱器。
【請求項５】
前記排出部ヘッダ(１６)の排気口(１８)に負圧吸引機能を備えた温風噴出ノズル(２８)を接続した請求項４に記載の気体加熱器（Ａ）を用いた温風発生機。
【請求項６】
前記供給部ヘッダ(１５)の給気口(１７)にブロア(３５)を接続した請求項４に記載の気体加熱器（Ａ）を用いた温風発生機。
【請求項７】
水蒸気発生器（４６）と、その水蒸気発生器（４６）から得られる飽和蒸気を１００℃以上の温度に加熱する過熱器とからなる過熱蒸気発生装置において、前記過熱器として請求項１から４のいずれかに記載の気体加熱器（Ａ）を用いたことを特徴とする過熱蒸気発生装置。
【請求項８】
前記の水蒸気発生器（４６）に乾き飽和水蒸気の排気口（５６）が設けられ、その乾き飽和水蒸気を前記気体加熱器（Ａ）に供給することを特徴とする請求項７に記載の過熱蒸気発生装置。
【請求項９】
前記水蒸気発生器（４６）の熱交換器(４８)を構成するヒータ（４９）の発熱素子(５５)として帯状の炭素質発熱体が用いられ、そのヒータ(４９)を収納したヒータパイプ(５１)の断面形状が前記発熱素子(５５)の平面の方向に長径をもった楕円形に形成され、該ヒータパイプ(５１)のフィン(５２)も同方向に長径をもった楕円形に形成され、前記ヒータパイプ(５１)が水平状態、かつその長径の方向がケーシング(４７)の上下方向を向くように設置されたことを特徴とする請求項７又は８に記載の過熱蒸気発生装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２００９−２６４０（Ｐ２００９−２６４０Ａ）
【公開日】平成２１年１月８日（２００９．１．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１３２０７６（Ｐ２００８−１３２０７６）
【出願日】平成２０年５月２０日（２００８．５．２０）
【出願人】（５９５１２７６１０）イサオ電機株式会社 (5)
【出願人】（５９３１１５５１８）
【出願人】（５０７１６５１３２）
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１月８日（２００９．１．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年５月２０日（２００８．５．２０）
【出願人】（５９５１２７６１０）イサオ電機株式会社 (5)
【出願人】（５９３１１５５１８）
【出願人】（５０７１６５１３２）
【Ｆターム（参考）】
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