JPH0689948B2 - Burning energy transmission device - Google Patents

Burning energy transmission device

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JPH0689948B2
JPH0689948B2 JP60130675A JP13067585A JPH0689948B2 JP H0689948 B2 JPH0689948 B2 JP H0689948B2 JP 60130675 A JP60130675 A JP 60130675A JP 13067585 A JP13067585 A JP 13067585A JP H0689948 B2 JPH0689948 B2 JP H0689948B2
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energy
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transmission device
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靖夫 広瀬
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日本フア−ネス工業株式会社
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Description

【発明の詳細な説明】 I.発明の目的 (産業上の利用分野) 本発明は、燃焼エネルギーの伝送装置に関する。更に詳
しく説明すると、本発明は、燃焼エネルギーを電磁エネ
ルギー主に赤外線に変換して被加熱物に伝送する燃焼エ
ネルギーの伝送装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION I. Object of the Invention (Field of Industrial Application) The present invention relates to a device for transmitting combustion energy. More specifically, the present invention relates to a combustion energy transmission device that converts combustion energy mainly into infrared energy and transmits it to an object to be heated.

(従来の技術) 燃焼エネルギーをふく射エネルギーに変換して熱源とし
て利用することは、従来からラジアントガスバーナある
いはラジアントチューブなどにおいて実施されている。
殊に、ラジアントチューブ101は、炉内雰囲気ガスが汚
染されないので特殊な雰囲気ガスを使用する熱処理炉や
燃焼炉などの熱源として利用されている。このラジアン
トチューブは、第3図の如く耐熱合金チューブ内でオイ
ル又はガスを燃焼させて当該チューブを加熱し、チュー
ブ外面からのふく射熱で被加熱物を加熱するものであ
る。尚、図中102はバーナ、103は排気管、104は炉壁で
ある。
(Prior Art) Converting combustion energy into radiant energy and using it as a heat source has been conventionally performed in a radiant gas burner, a radiant tube, or the like.
In particular, the radiant tube 101 is used as a heat source for a heat treatment furnace or a combustion furnace that uses a special atmosphere gas because the atmosphere gas inside the furnace is not contaminated. As shown in FIG. 3, this radiant tube burns oil or gas in the heat-resistant alloy tube to heat the tube, and heats the object to be heated by radiation heat from the outer surface of the tube. In the figure, 102 is a burner, 103 is an exhaust pipe, and 104 is a furnace wall.

(発明が解決しようとする問題点) しかしながら、このラジアントチューブ101内での燃焼
には普通長炎が要求される。そして、ふく射能は絶対温
度の4乗に比例することから、火炎温度が比較的低い長
炎が要求されるラジアントチューブの場合、開放的な炉
内で燃焼されるラジアントガスバーナに比して低いもの
となる。一方、炉内に開放されたタイル内で急速に混合
ガスを燃焼させるラジアントガスバーナの場合、高いふ
く射熱を得ることができるが、炉内雰囲気を燃焼ガスで
汚染する欠点がある。
(Problems to be Solved by the Invention) However, combustion in the radiant tube 101 usually requires a long flame. Since the radiant power is proportional to the fourth power of the absolute temperature, in the case of a radiant tube that requires a long flame with a relatively low flame temperature, it is lower than that of a radiant gas burner that burns in an open furnace. Becomes On the other hand, in the case of the radiant gas burner in which the mixed gas is rapidly burned in the tile opened in the furnace, high radiant heat can be obtained, but there is a drawback that the atmosphere in the furnace is contaminated with the combustion gas.

そこで、本発明は、炉内雰囲気を汚染せず且つ高いふく
射熱を得ることができる燃焼エネルギーの伝送方法を提
供することを目的とする。
Therefore, it is an object of the present invention to provide a method of transmitting combustion energy that does not pollute the atmosphere in the furnace and can obtain high radiant heat.

II.発明の構成 (問題点を解決するための手段) 斯かる目的を達成するため、本発明の燃焼エネルギーの
伝送装置は、通気性固体によって2室に仕切られると共
に通気性固体と対向する壁面の少なくとも1つが耐熱性
の赤外線透過材料で形成され、更に通気性固体によって
仕切られた2室にそれぞれバーナを設置し、かつバーナ
は蓄熱体を通して燃焼ガスの排出と燃焼用空気の供給と
を交互に行う蓄熱型バーナとし、バーナを交互に燃焼さ
せてその燃焼ガスを通気性固体を通過させてバーナを燃
焼させていない方の室から排気するようにした輻射エネ
ルギー変換炉と、輻射エネルギー変換炉内の通気性固体
と対向させて配置されると共に赤外線透過材料を介して
輻射エネルギー変換炉内と遮断された集光手段と、この
集光手段によって集光された電磁波を被加熱物まで伝送
する導波路とから構成するようにしている。
II. Configuration of the Invention (Means for Solving the Problems) In order to achieve such an object, the combustion energy transmission device of the present invention is a wall surface that is divided into two chambers by a breathable solid and faces the breathable solid. At least one of which is made of a heat-resistant infrared transparent material, and burners are respectively installed in two chambers partitioned by a breathable solid, and the burner alternately discharges combustion gas and supplies combustion air through a heat storage body. A radiant energy conversion furnace and a radiant energy conversion furnace in which the burner is alternately burned, the burned gas is alternately burned, and the combustion gas is passed through a breathable solid to be exhausted from the chamber where the burner is not burned. And a light-collecting means that is arranged so as to face the breathable solid inside and is cut off from the inside of the radiant energy conversion furnace through an infrared transmitting material, and the light-collecting means collects light. The electromagnetic waves are to be composed of a waveguide for transmitting to the object to be heated.

(実施例) 以下本発明の構成を図面に示す一実施例に基づいて詳細
に説明する。
(Embodiment) The configuration of the present invention will be described in detail below based on an embodiment shown in the drawings.

第1図に本発明方法を実施する一装置例を原理図で示
す。該図において、1はふく射エネルギー変換炉、2は
集光レンズ、3は導波路、4は処理炉である。
FIG. 1 is a principle diagram showing an example of an apparatus for carrying out the method of the present invention. In the figure, 1 is a radiant energy conversion furnace, 2 is a condenser lens, 3 is a waveguide, and 4 is a processing furnace.

前記ふく射エネルギー変換炉1は、燃焼から電磁エネル
ギー特に赤外線・熱線を得るものであって、炉2内を2
室8,9に区画するように通気性固体6を充填し、一方の
室8あるいは9で発生した燃焼ガスを通気性固体6を通
過させて他方の室9あるいは8側へ移動させて排出可能
とし、該通気性固体6を加熱し燃焼の熱エネルギーを電
磁エネルギーに変換するものである。このふく射エネル
ギー変換炉1に装備されるバーナ5は、特別な構造であ
る必要はなく、公知のあるいは新規のバーナの中から当
該ふく射エネルギー変換炉1に好適な種類、型式のバー
ナを適宜選定すれば良い。例えば、本実施例の場合、第
2図に示す如く、燃料ノズル51の周囲に開口される燃焼
用空気噴射流路(以下空気流路と略称する)52の途中に
高耐熱製のアルミナボールなどの蓄熱体53を充填した蓄
熱型バーナが二体一組で採用されている。このバーナ5
は、通気性固体6によって二室に仕切られた炉7内の各
室8,9に夫々設置され、交互に燃焼させると共に燃焼を
停止している方のバーナの空気流路52から燃焼排ガスを
排出するように構成されている。したがって、燃焼排ガ
スは通気性固体6を通過して該固体6を加熱した後、更
に停止中のバーナの空気流路52から排出される際にその
顕熱を蓄熱体53に蓄えて燃焼用空気の予熱に利用され
る。このバーナ5における燃焼用空気と燃焼排ガスとの
流れの切換えは公知の方向切換弁等の他のいかなる方向
切換手段でも実施可能である。例えば、本実施例の如
く、蓄熱体53を充填ないし接続した空気流路52に夫々連
通する排気側室54と給気側室55をプラグ状のスライド弁
体56で交互に開閉するようにした流れ方向切換手段でも
良い。尚、排気側室54は燃焼排ガス用排気手段例えば送
風機と、給気側室55は燃焼用空気供給手段例えば送風機
と夫々連通されている。そして、スライド弁体56はアク
チュエータ57によって、一定時間置きにあるいは蓄熱体
53を通過した燃焼温度が所定温度に達したときに、燃料
噴射と同期して流れを切換え得るように駆動される。
The radiant energy conversion furnace 1 obtains electromagnetic energy, especially infrared rays and heat rays from combustion, and
The breathable solids 6 are filled so as to divide into the chambers 8 and 9, and the combustion gas generated in one of the chambers 8 or 9 can be discharged by passing through the breathable solids 6 and moving to the other chamber 9 or 8 side. Then, the breathable solid 6 is heated to convert the thermal energy of combustion into electromagnetic energy. The burner 5 installed in the radiant energy conversion furnace 1 does not have to have a special structure, and a burner of a type and model suitable for the radiant energy conversion furnace 1 can be appropriately selected from known or new burners. Good. For example, in the case of this embodiment, as shown in FIG. 2, a highly heat-resistant alumina ball or the like is provided in the middle of a combustion air injection passage (hereinafter abbreviated as an air passage) 52 opened around the fuel nozzle 51. The heat storage type burners filled with the heat storage body 53 are used as a pair. This burner 5
Is installed in each of the chambers 8 and 9 in the furnace 7 divided into two chambers by the air-permeable solid 6 and alternately burns the combustion exhaust gas from the air passage 52 of the burner of which combustion is stopped. It is configured to discharge. Therefore, when the combustion exhaust gas passes through the air-permeable solid 6 to heat the solid 6 and then is further discharged from the air flow path 52 of the burner which is stopped, the sensible heat is stored in the heat storage body 53 to burn the combustion air. It is used for preheating. The flow of combustion air and combustion exhaust gas in the burner 5 can be switched by any other direction switching means such as a known direction switching valve. For example, as in the present embodiment, the flow direction is such that the exhaust-side chamber 54 and the air-supply side chamber 55, which are in communication with the air flow path 52 filled or connected with the heat storage body 53, are alternately opened and closed by a slide valve body 56 in the form of a plug. Switching means may be used. The exhaust side chamber 54 is in communication with an exhaust means for combustion exhaust gas such as a blower, and the air supply side chamber 55 is in communication with a combustion air supply means such as a blower. Then, the slide valve body 56 is moved by the actuator 57 at regular intervals or as a heat storage body.
When the combustion temperature passing through 53 reaches a predetermined temperature, it is driven so that the flow can be switched in synchronization with fuel injection.

尚、バーナ5は上述のものに限定されず、公知のいかな
る形式、構造のバーナであっても実施可能である。例え
ば、低質用ガスバーナを使用して低質エネルギーの利用
範囲の拡大を企図することも可能である。またバーナ5
は1つでも、多数でも良いし、不通気性固体を背面から
直接加熱するようにしても良い。
The burner 5 is not limited to the one described above, and any known type and structure of burner can be used. For example, a low-quality gas burner may be used to attempt to expand the range of utilization of low-quality energy. Burner 5
The number may be one or many, or the impermeable solid may be heated directly from the back surface.

前記ふく射エネルギー変換炉1内を仕切る通気性固体6
は、燃焼排ガスの顕熱を炉内において積極的に固体のふ
く射エネルギーに変換するためのもので、効率的なエネ
ルギー変換のため燃焼排ガスを通過させる多孔性の固
体、例えば耐熱性の金網や海綿状のセラミックス、耐熱
繊維などの材料から成る。通気性固体6は上述の材料を
使用して適宜構造ないし形状に構成されており、例えば
海綿状セラミックスの場合、燃焼排ガスの流れ方向に沿
うハニカム状のセル孔を形成しその両端を一松模様に交
互に底付封着して燃焼排ガスがセラミックス組織内の連
続気孔を通過するように設けられている。また、通気性
固体6の背面即ち集光レンズ2の反対側に反射鏡(図示
省略)を設置する場合には前述のセル孔は底付封着され
ず、完全な開放状態とすることが好ましい。この場合、
反射鏡によって反射された電磁波・赤外線の一部は、通
気性固体6を通過して直接集光レンズ2に入射される
が、一部は通気性固体6に吸収されこれを加熱する。
尚、バーナ5の火炎及び燃焼ガスそのものからも電磁エ
ネルギーがふく射されることから、これをパラボラ反射
鏡などで集光することも可能であるが、気体のふく射能
は固体のそれと比較して桁違いに小さいことから、一且
固体を燃焼用ガスで加熱することが最も好ましい。
Breathable solid 6 for partitioning the radiation energy conversion furnace 1
Is for positively converting sensible heat of flue gas into solid radiant energy in the furnace, and is a porous solid that allows flue gas to pass through for efficient energy conversion, such as heat-resistant wire mesh or sponge. It is made of materials such as ceramics and heat-resistant fibers. The air-permeable solid 6 is made of the above-mentioned material and has an appropriate structure or shape. For example, in the case of sponge-like ceramics, honeycomb-shaped cell holes are formed along the flow direction of combustion exhaust gas, and both ends thereof are in a checkered pattern. Are alternately sealed with a bottom so that the combustion exhaust gas passes through the continuous pores in the ceramic structure. Further, when a reflecting mirror (not shown) is installed on the back surface of the breathable solid 6, that is, on the opposite side of the condenser lens 2, it is preferable that the cell hole is not sealed with a bottom and is completely opened. . in this case,
A part of the electromagnetic waves / infrared rays reflected by the reflecting mirror passes through the breathable solid 6 and is directly incident on the condenser lens 2, but a part thereof is absorbed by the breathable solid 6 and heats it.
Since the electromagnetic energy is also radiated from the flame of the burner 5 and the combustion gas itself, it is possible to condense it with a parabolic reflector, etc. Since the difference is small, it is most preferable to heat the solid once with the combustion gas.

また、燃焼排ガス温度が1000℃前後の場合、鉄‐クロム
‐アルミニウムの耐熱合金FCH-2の綿材を線径1mm程度で
織り込んだ金網を適宜厚さに重ね合せた構造の通気性固
体でも実施可能である。
Also, when the temperature of combustion exhaust gas is around 1000 ° C, it is also possible to use a breathable solid structure with a wire mesh of iron-chromium-aluminum heat-resistant alloy FCH-2 woven with a wire diameter of about 1 mm and laminated to an appropriate thickness. It is possible.

尚、反射鏡は、金、銀、プラチナ、アルミニウムなどを
メッキないし蒸着し、赤外線が強く反射するように設け
ることが望ましい。
The reflecting mirror is preferably provided by plating or vapor-depositing gold, silver, platinum, aluminum or the like so that infrared rays are strongly reflected.

前記炉1内において発生したふく射エネルギーを集光す
る手段としては、集光レンズ2が最も一般的であるが、
それ以外の手段例えばパラボラ反射鏡のようなものでも
実施可能である。この集光レンズ2は、炉内雰囲気温度
から保護するため、例えば耐熱性の赤外線透過材料10で
炉内の室8と遮断され、即ち炉1の集光レンズ2と対向
する室8の壁面が耐熱性の赤外線透過材料で形成されか
つその表面に沿って冷却空気などが流されて遮熱冷却さ
れている。換言すれば、ふく射エネルギー変換炉1の集
光レンズ2と通気性固体6との間の壁面は開口されてい
ても良いが、集光レンズ2を保護する上で赤外線透過材
料10の壁を設けることが好ましい。
The condenser lens 2 is the most common means for condensing the radiant energy generated in the furnace 1.
Other means such as a parabolic reflector can also be used. In order to protect the condenser lens 2 from the ambient temperature in the furnace, the condenser lens 2 is shielded from the chamber 8 in the furnace by, for example, a heat-resistant infrared transparent material 10, that is, the wall surface of the chamber 8 facing the condenser lens 2 of the furnace 1 is It is formed of a heat-resistant infrared transparent material, and cooling air or the like is made to flow along the surface thereof to perform heat shield cooling. In other words, the wall surface between the condenser lens 2 of the radiant energy conversion furnace 1 and the breathable solid 6 may be open, but a wall of the infrared transmitting material 10 is provided to protect the condenser lens 2. It is preferable.

上述の赤外線透過材料としては、例えばAs-S-Seあるい
はAs-S-Te系の赤外透過ガラス等の使用が好ましい。ま
た、集光レンズ2は赤外光学材料の中なら適宜材料を選
定して形成する。
As the infrared transmitting material described above, for example, As—S—Se or As—S—Te infrared transmitting glass is preferably used. In addition, the condenser lens 2 is formed by appropriately selecting an infrared optical material.

集光された電磁エネルギーを所定の処理炉4へ伝送する
導波路3としては、光ファイバー、反射鏡列、ガスレン
ズ、レンズ列、空中伝搬などが使用可能であり、中でも
低損失での伝送が可能な光ファイバーや反射鏡列の使用
が好ましく、更には自在に導波路を屈曲・変形し得る光
ファイバー中でも赤外線領域に通過領域を有する光ファ
イバーの使用が好ましい。情報伝送に適した光ファイバ
ーは、石英ガラス系のものにせよ、多成分ガラス系のも
のにせよ、ある適度の伝送損失が伴うもののエネルギー
伝送の要求をある程度までは満たす。そこで、この情報
伝送用光ファイバーを束ねたものを使用することもあ
る。しかし、最近では赤外線の透過性を改良した光ファ
イバーも出現しており、極めて低損失で赤外線を伝送す
ることも可能であることからこの赤外光ファイバーの使
用が好ましい。例えば、タリウムのハロゲン化物を押出
し法で1mm前後の多結晶ファイバーとした赤外ファイバ
ー(商品名クリステンー5)は10.6μmの赤外線を90%
程度透過させ得るし、信号伝送用ファイバの9〜16倍の
断面積を有する1.06μmの光ファイバはレーザを2〜3d
B/kmという低損失で伝送できる。
As the waveguide 3 for transmitting the collected electromagnetic energy to the predetermined processing furnace 4, an optical fiber, a reflecting mirror array, a gas lens, a lens array, or air propagation can be used, and transmission with low loss is possible. It is preferable to use an optical fiber or an array of reflecting mirrors, and it is more preferable to use an optical fiber having a passage region in the infrared region among the optical fibers whose waveguide can be bent and deformed freely. An optical fiber suitable for information transmission, whether it is a silica glass type or a multi-component glass type, meets the energy transmission requirement to some extent, although it has a certain transmission loss. Therefore, a bundle of optical fibers for information transmission may be used. However, recently, an optical fiber having improved infrared transparency has also appeared, and the infrared optical fiber is preferably used because it can also transmit infrared light with extremely low loss. For example, an infrared fiber (trade name Kristen-5) made of a thallium halide by extrusion method with a polycrystal fiber of about 1 mm has 90% of infrared rays of 10.6 μm.
The optical fiber of 1.06 μm, which has a cross-sectional area 9 to 16 times as large as that of the signal transmission fiber, allows the laser to be 2 to 3 d.
It can be transmitted with a low loss of B / km.

端末の処理炉4は、伝送電磁エネルギーを利用するに好
適・効果的な雰囲気・条件・状況等をつくり出すもの
で、例えば本エネルギー伝送が媒介物の存在が不要なふ
く射のみによってエネルギーを被加熱物に伝えるもので
あることから、真空炉あるいは特定成分の雰囲気に調整
された炉の採用が可能であるし、また通常の加熱炉、焼
成炉、熱処理炉等を採用しても良い。また、被加熱物W
への電磁エネルギーの照射は炉内あるいは家屋内におい
てのみ実施可能であるわけでないので、野外において直
接光ファバー3から照射される電磁エネルギーを使って
加熱ないし加工することも可能である。
The processing furnace 4 of the terminal creates an atmosphere / condition / situation suitable / effective for utilizing the transmitted electromagnetic energy. For example, this energy transmission uses only radiation to radiate energy that does not require mediators. Therefore, it is possible to adopt a vacuum furnace or a furnace adjusted to an atmosphere of a specific component, and an ordinary heating furnace, firing furnace, heat treatment furnace or the like may be adopted. Also, the object to be heated W
Since the irradiation of electromagnetic energy to the chamber can be performed only in the furnace or in the house, it is possible to heat or process the electromagnetic energy directly from the optical fiber 3 in the field.

尚、光ファイバー3の端面から照射される電磁エネルギ
ーはそのままの状態で加熱処理に使用したり、赤外線光
学系を使用してビーム状に集光して加工処理に使用した
りできる。熱加工処理の場合、被加熱物Wそのものに電
磁エネルギーを照射して加熱する場合と、赤外線吸収に
優れる例えば黒体物体に照射しその物体の昇温現象を被
加熱物に伝導ないし伝達することによって熱を伝える場
合とがある。更に、加熱というまでもなく、室内の暖房
程度にも使用できる。
The electromagnetic energy emitted from the end face of the optical fiber 3 can be used as it is for heat treatment, or can be used for processing by converging it into a beam using an infrared optical system. In the case of thermal processing, the object W itself is irradiated with electromagnetic energy to be heated, and the object to be heated is irradiated, for example, to a black body object, and the temperature rise phenomenon of the object is transmitted or transmitted to the object to be heated. Depending on the case, heat may be transmitted. Further, it can be used not only for heating but also for heating the room.

以上のように構成された燃焼エネルギー伝送システムを
使って本発明の燃焼エネルギーの伝送方法は次のように
実施される。
The method for transmitting combustion energy according to the present invention using the combustion energy transmission system configured as described above is carried out as follows.

まず、ふく射エネルギー変換炉1の一方のバーナ5を燃
焼させ、その燃焼排ガスを他方のバーナ5の空気流路52
から炉外へ排出することにより、燃焼排ガスを通気性固
体6を通過させる。これによって、燃焼排ガスが保有す
る熱エネルギーは通気性固体6内を通過する間に該固体
を加熱しふく射エネルギーに変換される。即ち、燃焼ガ
スによる通気性固体6の加熱によって、通気性固体6か
ら固体ふく射が得られる。この場合、多孔性の固体6は
平滑な面に比べて熱伝達係数、伝熱面積が極端に大き
く、加えて固体のふく射の射出能は気体のそれと比較し
て桁違いに大きいことから、燃焼排ガスが有するエンタ
ルピーがふく射エネルギーに効果的に変換される。
First, one burner 5 of the radiant energy conversion furnace 1 is burned, and the flue gas is burned in the air passage 52 of the other burner 5.
The flue gas is passed through the breathable solid 6 by being discharged from the furnace to the outside of the furnace. As a result, the thermal energy of the combustion exhaust gas is converted into radiant energy by heating the solid while passing through the permeable solid 6. That is, by heating the breathable solid 6 with the combustion gas, solid radiation is obtained from the breathable solid 6. In this case, the porous solid 6 has an extremely large heat transfer coefficient and heat transfer area as compared with a smooth surface, and in addition, the emission capability of solid radiation is orders of magnitude larger than that of gas, so that combustion The enthalpy of exhaust gas is effectively converted into radiant energy.

固体6からふく射されたふく射エネルギー11は直接赤外
線透過材料10の壁を通過して集光レンズ2に向けられ、
あるいは他方の室9に通気性固体6と対向して配置され
る反射鏡などで反射されてから集光レンズ2によって集
光され導波路・光ファイバー3内に導かれる。導波路3
内に閉じこめられたふく射エネルギーは導波路3内で全
反射ないし屈折等を繰り返しながら、任意の場所に伝送
される。そして、被加熱物に照射され、吸収されて熱エ
ネルギーに変換され、加熱(暖房を含む)あるいは加工
等の熱源として使用される。この加熱は、媒介物を要し
ないふく射による伝熱であるため、炉4内を真空にした
り特殊雰囲気に保つことができるし、燃焼排ガスや塵埃
等の発生がなく、被加熱物Wを極めて清浄に保つことが
できる。しかも、温度制御が容易かつ俊敏に実施可能で
ある。また、導波路3の端から出力される電磁エネルギ
ーを赤外線光学装置を用いて集光し、被加熱物Wに細か
いビーム状に絞り込んでから照射することにより、切
断、穴あけ、溶接等の各種作業を行なう。このとき、伝
送電磁波には可視領域の光も含まれているので、電磁エ
ネルギーの照射先が一目瞭然となり、加工作業を容易な
ものとできる。
The radiation energy 11 emitted from the solid 6 is directly passed through the wall of the infrared transparent material 10 and is directed to the condenser lens 2.
Alternatively, the light is reflected by a reflecting mirror or the like arranged in the other chamber 9 so as to face the air-permeable solid 6 and then condensed by the condenser lens 2 and guided into the waveguide / optical fiber 3. Waveguide 3
The radiation energy trapped inside is transmitted to an arbitrary place while repeating total reflection or refraction in the waveguide 3. Then, the object to be heated is irradiated, absorbed, converted into heat energy, and used as a heat source for heating (including heating) or processing. Since this heating is heat transfer by means of radiation that does not require mediators, the furnace 4 can be evacuated or kept in a special atmosphere, combustion exhaust gas, dust, etc. are not generated, and the object W to be heated is extremely clean. Can be kept at Moreover, temperature control can be performed easily and promptly. Further, electromagnetic energy output from the end of the waveguide 3 is collected by using an infrared optical device, and the work W is narrowed down into a fine beam and then irradiated to perform various operations such as cutting, drilling, and welding. Do. At this time, since the transmitted electromagnetic wave also includes light in the visible region, the irradiation destination of the electromagnetic energy becomes clear and the working operation can be facilitated.

III.発明の効果 以上の説明から明らかなように、本発明の燃焼エネルギ
ーの伝送装置は、通気性固体によって2室に仕切られる
と共に通気性固体と対向する壁面の少なくとも1つが耐
熱性の赤外線透過材料で形成され、更に通気性固体によ
って仕切られた2室にそれぞれバーナを設置し、かつバ
ーナは蓄熱体を通して燃焼ガスの排出と燃焼用空気の供
給とを交互に行う蓄熱型バーナとし、バーナを交互に燃
焼させてその燃焼ガスを通気性固体を通過させてバーナ
を燃焼させていない方の室から排気するようにした輻射
エネルギー変換炉と、輻射エネルギー変換炉内の通気性
固体と対向させて配置されると共に赤外線透過材料を介
して輻射エネルギー変換炉内と遮断された集光手段と、
この集光手段によって集光された電磁波を被加熱物まで
伝送する導波路とから構成するようにしているので、被
加熱物の周囲の雰囲気を汚さずにあるいは真空雰囲気下
においても加熱ないし種々の加工を可能とする。しか
も、この発明はラジアントチューブ等を使用する場合と
異なり、燃焼場と電磁エネルギーふく射場とが完全に切
り離されていることから、火炎やふく射固体に一切制限
を受けず、高温火炎から高いふく射エネルギーを得るこ
とを可能とする。特に石炭ガス化ガス等を燃焼させた際
の低質エネルギーを電気と同じような質の高い電磁エネ
ルギーに変え、エネルギーの移送を容易にして無制約の
雰囲気下に比較的高品位製品例えば半導体等の熱処理、
加熱に利用して熱効率良く実行することにより、低質エ
ネルギーの利用拡大を図ることができる。
III. Effects of the Invention As is clear from the above description, the combustion energy transmission device of the present invention is divided into two chambers by a breathable solid, and at least one of the wall surfaces facing the breathable solid has a heat-resistant infrared transmission. A burner is installed in each of two chambers made of a material and partitioned by a breathable solid, and the burner is a heat storage type burner that alternately discharges combustion gas and supplies combustion air through a heat storage body. The radiant energy conversion furnace, in which the combustion gas is alternately combusted and the combustion gas is passed through the permeable solid to exhaust from the chamber where the burner is not combusted, and the permeable energy conversion furnace facing the permeable energy conversion furnace. A light condensing means that is arranged and is cut off from the inside of the radiant energy conversion furnace through the infrared transmitting material,
Since the electromagnetic wave collected by the light collecting means and the waveguide for transmitting the electromagnetic wave to the object to be heated are included, the atmosphere around the object to be heated is not polluted or heated in a vacuum atmosphere or various Enables processing. Moreover, unlike the case of using a radiant tube or the like, the present invention is completely separated from the combustion field and the electromagnetic energy radiating field, so that the flame and the radiant solid are not limited at all, and the high radiant energy from the high temperature flame is high. To be able to obtain. In particular, low-quality energy when burning coal gasification gas, etc. is converted into high-quality electromagnetic energy similar to electricity, facilitating the transfer of energy and making relatively high-quality products such as semiconductors in an unrestricted atmosphere. Heat treatment,
By utilizing it for heating and executing it with good thermal efficiency, the utilization of low-quality energy can be expanded.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は本発明の燃焼エネルギーの伝送方法を実施する
装置の一例を示す原理図、第2図は同装置に使用するバ
ーナの一例を示す中央縦断面図、第3図は従来のラジア
ントチューブを示す中央断図である。 1……ふく射エネルギー変換炉、2……集光レンズ、3
……導波路、4……処理炉、W……被加熱物。
FIG. 1 is a principle view showing an example of an apparatus for carrying out the combustion energy transmission method of the present invention, FIG. 2 is a central longitudinal sectional view showing an example of a burner used in the apparatus, and FIG. 3 is a conventional radiant tube. FIG. 1 ... Radiation energy conversion furnace, 2 ... Condenser lens, 3
...... Waveguide, 4 ... Processing furnace, W ... Heated object.

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】通気性固体によって2室に仕切られると共
に前記通気性固体と対向する壁面の少なくとも1つが耐
熱性の赤外線透過材料で形成され、更に前記通気性固体
によって仕切られた2室にそれぞれバーナを設置し、か
つ前記バーナは蓄熱体を通して燃焼ガスの排出と燃焼用
空気の供給とを交互に行う蓄熱型バーナとし、前記バー
ナを交互に燃焼させてその燃焼ガスを前記通気性固体を
通過させてバーナを燃焼させていない方の室から排気す
るようにした輻射エネルギー変換炉と、前記輻射エネル
ギー変換炉内の通気性固体と対向させて配置されると共
に前記赤外線透過材料を介して前記輻射エネルギー変換
炉内と遮断された集光手段と、この集光手段によって集
光された電磁波を被加熱物まで伝送する導波路とから成
ることを特徴とする燃焼エネルギーの伝送装置。
1. A breathable solid partition into two chambers, and at least one of the wall surfaces facing the breathable solid is formed of a heat-resistant infrared-transparent material, and each of the two chambers is partitioned by the breathable solid. A burner is installed, and the burner is a heat storage type burner that alternately discharges combustion gas and supplies combustion air through a heat storage body, alternately burns the burner and passes the combustion gas through the breathable solid. And a radiant energy conversion furnace configured to exhaust the burner from the non-combusting chamber, and the radiant energy conversion furnace is disposed so as to face the breathable solid in the radiant energy conversion furnace, and the radiant energy is transmitted through the infrared transparent material. It is characterized by comprising a condensing means which is cut off from the inside of the energy conversion furnace, and a waveguide which transmits the electromagnetic wave condensed by the condensing means to an object to be heated. Transmission device of the combustion energy.
【請求項2】背面に反射鏡を配置した通気性固体に燃焼
ガスを透過させて得られる輻射エネルギーを前面側へ集
光して伝送することを特徴とする特許請求の範囲第1項
の燃焼エネルギーの伝送装置。
2. The combustion according to claim 1, wherein the radiant energy obtained by transmitting the combustion gas through the breathable solid having a reflecting mirror on the back side is condensed and transmitted to the front side. Energy transmission device.
【請求項3】前記通気性固体は平均孔径の比較的小さな
連続気孔を多数有する耐火物から成ることを特徴とする
特許請求の範囲第1項に記載の燃焼エネルギーの伝送装
置。
3. The combustion energy transmission device according to claim 1, wherein the breathable solid is a refractory having a large number of continuous pores having a relatively small average pore diameter.
【請求項4】前記通気性固体は燃焼ガスの流れ方向に連
通しかつその両端が市松模様に交互に底付封着されたハ
ニカム状通路を有することを特徴とする特許請求の範囲
第1項に記載の燃焼エネルギーの伝送装置。
4. The permeable solid has a honeycomb-shaped passage which communicates with the flow direction of the combustion gas and has both ends alternately sealed with a bottom in a checkered pattern. A device for transmitting combustion energy according to item 1.
【請求項5】前記導波路は光ファイバーから成ることを
特徴とする特許請求の範囲第1項に記載の燃焼エネルギ
ーの伝送装置。
5. The combustion energy transmission device according to claim 1, wherein the waveguide comprises an optical fiber.
【請求項6】前記導波路は反射鏡列から成ることを特徴
とする特許請求の範囲第1項に記載の燃焼エネルギーの
伝送装置。
6. The combustion energy transmission device according to claim 1, wherein the waveguide comprises an array of reflecting mirrors.
【請求項7】真空雰囲気内において伝送電磁エネルギー
を被加熱物に照射することを特徴とする特許請求の範囲
第1項に記載の燃焼エネルギーの伝送装置。
7. The apparatus for transmitting combustion energy according to claim 1, wherein the object to be heated is irradiated with transmitted electromagnetic energy in a vacuum atmosphere.
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