[发明专利]热交换器、辐射管式加热装置以及热交换器的制造方法

说明书

本发明涉及一种热交换器，其具有：热交换器主体，其为中空状，被包含于辐射管内；以及导热体，其设置于热交换器主体的外周面；该热交换器在流动于辐射管和热交换器主体之间的第一气体与流动于热交换器主体的中空内部的第二气体之间进行热交换，其中，在热交换器主体的外周面非焊接地设置湍流产生促进单元，该湍流产生促进单元促进流动于辐射管与热交换器主体之间的第一气体产生湍流。

技术领域

本发明涉及热交换器、辐射管式加热装置以及热交换器的制造方法。

背景技术

目前，作为在对金属材料等进行热处理的热处理炉中使用的加热单元，已知有在辐射管内设有燃烧器和热交换器的辐射管式加热装置。

在专利文献1中记载的辐射管式加热装置中，对燃烧器供给燃料气体与燃烧空气来使燃料气体燃烧，由此在辐射管内生成燃烧气体，并通过该生成的燃烧气体对辐射管进行加热。此外，在热交换器主体的外周面，设有螺旋状的导热体，将辐射管加热后的燃烧气体即排出气体被导热体引导着，沿着热交换器主体的外周面，从热交换器主体的外周面与辐射管的内周面之间穿过。此时，排出气体的热量在热交换器主体的外周面被吸收，因而热交换器主体被加热，并且，排出气体的热量在导热体也被吸收，因而热交换器主体也会被源自导热体的热传导加热。并且，通过被这样加热后的热交换器主体，流动于热交换器主体的中空内部的、被供给至燃烧器之前的燃烧空气被预热，通过将该被预热后的燃烧空气供给至燃烧器，来提高燃烧器中的燃料气体的燃烧效率。

专利文献1：日本特开2014-92329号公报

发明内容

然而，若热交换器主体与导热体的温度差过大，则由于因彼此接触的热交换器主体与导热体的热膨胀差而产生的热应力，会产生导热体破损等问题。

本发明是鉴于上述问题而完成的，其目的在于，提供一种能够减小热交换器主体与导热体的温度差而抑制导热体的破损的热交换器、辐射管式加热装置以及热交换器的制造方法。

为了解决上述问题，达成目的，本发明涉及一种热交换器，其具有：热交换器主体，其为中空状，被包含于辐射管内；以及导热体，其设置于上述热交换器主体的外周面；上述热交换器在流动于上述辐射管与上述热交换器主体之间的第一气体与流动于上述热交换器主体的中空内部的第二气体之间进行热交换，其中，在上述热交换器主体的外周面非焊接地设置湍流产生促进单元，该湍流产生促进单元促进流动于上述辐射管与上述热交换器主体之间的上述第一气体产生湍流。

此外，本发明涉及的热交换器，是在上述的发明中，上述导热体呈环状，沿热交换器主体轴线方向相隔规定间隔地配置有多个，上述导热体兼用作上述湍流产生促进单元。

此外，本发明涉及的热交换器，是在上述的发明中，上述导热体由在周向上分割而成的多个分割部件构成。

此外，本发明涉及的热交换器，是在上述的发明中，上述导热体的与热交换器主体轴线方向平行的截面为纵向矩形、横向矩形或者半圆形。

此外，本发明涉及的热交换器，是在上述的发明中，具有：连接单元，其连接上述多个分割部件的周向端部。

此外，本发明涉及的热交换器，是在上述的发明中，上述导热体相对于上述外周面的高度，小于在热交换器主体轴线方向上相邻的导热体间的距离。

此外，本发明涉及的热交换器，是在上述的发明中，设在热交换器主体轴线方向上相邻的导热体间的距离为P(mm)、上述导热体相对于上述外周面的高度为H(mm)、上述热交换器主体以及各导热体的全导热面积为A(mm²)、上述导热体的导热面积为Af(mm²)时，满足0.10≤(H/P)^0.8·{(A-Af)/A}≤0.20的关系。

此外，本发明涉及的热交换器，是在上述的发明中，在热交换器主体轴线方向上，上述导热体以固定的高度反复地凹凸。