JP2003279160A - Fluid heater - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明はプロセス流体の如き
加熱対象流体を100℃以下の温度に加熱するために用
いる流体加熱装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a fluid heating device used for heating a fluid to be heated such as a process fluid to a temperature of 100 ° C. or lower.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、プロセス流体としての水を100
℃以下の温度に加熱して温水を得るための流体加熱装置
として、熱媒水を介して水を間接的に加熱して温水を製
造できるようにしてある温水ボイラがあり、この種の温
水ボイラの1つに真空式温水ボイラがある。2. Description of the Related Art Conventionally, 100% of water is used as a process fluid.
As a fluid heating device for heating hot water by heating to a temperature of ℃ or less, there is a hot water boiler that indirectly heats water via heat transfer water to produce hot water. One of them is a vacuum hot water boiler.
【0003】かかる真空式温水ボイラは、図2にその一
例の概略を示す如く、上部に蒸気室2が形成されるよう
熱媒水3を封入した熱媒水貯槽(缶体)1の下部内側
に、上記熱媒水3に没するように燃焼室4を設けてバー
ナ5を設置し、且つ上記熱媒水貯槽1の頂部に、真空ポ
ンプ6を、開閉弁8を備えた真空引きライン7を介し接
続すると共に、上記蒸気室2となる熱媒水貯槽1内の上
部位置に、加熱対象となる水9を外部から流通させるこ
とができるようにした熱交換器としての伝熱管10を設
けた構成として、真空ポンプ6の作動により熱媒水貯槽
1の内部を真空に引いた状態において、バーナ5を燃焼
させることにより燃焼室4の壁面を介して熱媒水3を加
熱し、これにより真空中にある熱媒水3を100℃以下
の温度、たとえば、約80℃にて急速に沸騰、蒸発さ
せ、発生した減圧蒸気を、蒸気室2に充満させると共に
伝熱管10の表面で凝縮させることにより、該伝熱管9
を流通する水9と熱交換を行わせて、該伝熱管9の出口
より上記減圧蒸気の温度まで加熱された温水9aを回収
できるようにしてある。なお、11は燃焼室4の排気
口、12は燃焼室4内の中央部にてバーナ5に対峙する
よう設置した火堰、13は火堰12の後方の煙道となる
部分に燃焼室4を上下方向に貫通するよう設けた伝熱用
水管である。In such a vacuum hot water boiler, as shown schematically in FIG. 2, an inside of a lower portion of a heat transfer water storage tank (can body) 1 in which a heat transfer water 3 is enclosed so that a steam chamber 2 is formed in the upper part. , A combustion chamber 4 is provided so as to be submerged in the heat transfer water 3, a burner 5 is installed, a vacuum pump 6 is provided at the top of the heat transfer water storage tank 1, and a vacuum drawing line 7 having an opening / closing valve 8 is provided. And a heat transfer tube 10 as a heat exchanger that allows water 9 to be heated to flow from the outside at the upper position in the heat medium water storage tank 1 that serves as the steam chamber 2. As a configuration, in a state where the inside of the heat transfer water storage tank 1 is evacuated by the operation of the vacuum pump 6, the burner 5 is burned to heat the heat transfer water 3 through the wall surface of the combustion chamber 4, thereby The heat transfer water 3 in vacuum is heated to a temperature of 100 ° C. or lower, for example, Rapidly boils at 80 ° C., evaporated, under reduced pressure vapor generated by condensing on the surface of the heat transfer tube 10 causes filling the steam chamber 2, the heat transfer tubes 9
The heat water is exchanged with the water 9 flowing therethrough, and the hot water 9a heated to the temperature of the reduced pressure steam can be recovered from the outlet of the heat transfer tube 9. In addition, 11 is an exhaust port of the combustion chamber 4, 12 is a fire weir installed so as to face the burner 5 in the central portion of the combustion chamber 4, and 13 is a portion of the combustion chamber 4 behind the fire weir 12 that becomes a flue. Is a water pipe for heat transfer provided so as to pass through in the vertical direction.
【0004】このように、上記真空式温水ボイラは、凝
縮伝熱を利用することで伝熱面積を小さくできると共
に、減圧下における熱媒水3の凝縮領域の温度を制御温
度とすることにより、加熱対象流体である水9を間欠的
に熱交換させるような場合であっても、熱媒水3の温度
が大きく変化することはなく、したがって、常に一定温
度に加熱された温水9aを製造できるという特徴を有し
ている。As described above, in the vacuum hot water boiler, the heat transfer area can be reduced by utilizing the condensing heat transfer, and the temperature of the condensing region of the heat transfer water 3 under the reduced pressure is set to the control temperature. Even in the case of intermittently exchanging heat with the water 9 that is the heating target fluid, the temperature of the heat transfer water 3 does not change significantly, so that the hot water 9a that is always heated to a constant temperature can be manufactured. It has the characteristics of
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来の
真空式温水ボイラは、熱媒水貯槽1の内部を真空にする
必要があり、このため真空ポンプ6等の機器を付設しな
ければならないと共に、熱媒水貯槽1は、外部から作用
する大気圧に対する耐圧性を備える必要があるという問
題がある。However, in the above-mentioned conventional vacuum hot water boiler, the inside of the heat transfer water storage tank 1 needs to be evacuated, and therefore equipment such as the vacuum pump 6 must be attached. There is a problem that the heat transfer water storage tank 1 needs to have pressure resistance against the atmospheric pressure acting from the outside.
【0006】そこで、本発明は、熱媒槽内を真空にする
必要をなくすことができ、且つ加熱対象流体を間欠的に
熱交換させるような場合であっても常に一定温度に加熱
できる流体加熱装置を提供しようとするものである。Therefore, according to the present invention, it is possible to eliminate the need to evacuate the heating medium tank and to always heat the fluid to be heated to a constant temperature even when the fluid to be heated is intermittently heat-exchanged. It is intended to provide a device.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するために燃焼室と該燃焼室に接する熱媒槽を設け、
該熱媒槽に、大気圧下にて100℃以下の所要温度で相
変化する相変化物質を含有してなる熱媒体を収納し、且
つ上記熱媒槽内に、外部より加熱対象流体を流通させて
上記熱媒体と熱交換させるための熱交換部を設けた構成
とする。In order to solve the above problems, the present invention provides a combustion chamber and a heat medium tank in contact with the combustion chamber,
A heat medium containing a phase change substance that undergoes a phase change at a required temperature of 100 ° C. or less under atmospheric pressure is housed in the heat medium tank, and a fluid to be heated is circulated from the outside in the heat medium tank. A heat exchange section for exchanging heat with the heat medium is provided.
【0008】燃焼室にて燃焼を行わせると、燃焼室の壁
面を介して熱媒槽内の熱媒体が加熱され、該熱媒体が、
100℃以下の所要温度に達すると、熱媒体に含有され
る相変化物質の相変化が開始され、該相変化物質が相変
化している間は熱媒体の温度は一定に保持される。この
とき熱交換部に加熱対象流体を外部より供給して流通さ
せると、該加熱対象流体は、上記100℃以下の所要温
度まで加熱された後、回収されるようになる。When combustion is performed in the combustion chamber, the heat medium in the heat medium tank is heated through the wall surface of the combustion chamber, and the heat medium is
When the required temperature of 100 ° C. or less is reached, the phase change of the phase change substance contained in the heat medium is started, and the temperature of the heat medium is kept constant while the phase change substance undergoes the phase change. At this time, when the fluid to be heated is supplied to the heat exchange portion from the outside and circulated, the fluid to be heated is heated to the required temperature of 100 ° C. or lower and then collected.
【0009】又、相変化物質を、大気圧下における融点
が100℃以下の所要温度となる物質とした構成とする
ことにより、上記所要温度における相変化物質の相変化
は、固体と液体との相変化となるため、熱媒槽を気密に
する必要をなくすことができて、大気に開放することが
可能になることから、熱媒槽の内外方向に作用する圧力
を低減して該熱媒槽に要求される強度を低減させること
が可能になる。Further, by adopting a constitution in which the phase change substance has a melting point at atmospheric pressure and a required temperature of 100 ° C. or less, the phase change of the phase change substance at the required temperature is between solid and liquid. Since it becomes a phase change, it is possible to eliminate the need to make the heat medium tank airtight, and it is possible to open to the atmosphere. Therefore, the pressure acting on the inside and outside of the heat medium tank can be reduced to reduce the heat medium tank. It is possible to reduce the strength required for the tank.
【0010】更に、相変化物質を、大気圧下における融
点が100℃以下の所要温度であるワックスとすると共
に、熱媒体を、上記ワックスと水とのサスペンションと
した構成とすることにより、熱媒体の調製を容易なもの
とすることができると共に、融点の異なるワックスを用
いることにより、加熱対象流体の加熱温度を容易に設定
することができる。Further, the phase change material is a wax having a required temperature of 100 ° C. or lower under atmospheric pressure, and the heat medium is a suspension of the wax and water. Can be easily prepared, and the heating temperature of the fluid to be heated can be easily set by using waxes having different melting points.
【0011】[0011]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【0012】図1は本発明の流体加熱装置の実施の一形
態として、加熱対象流体としての水を加熱して温水を製
造する温水ボイラに適用した場合を示すものである。FIG. 1 shows, as an embodiment of the fluid heating apparatus of the present invention, a case where the fluid heating apparatus is applied to a hot water boiler for producing hot water by heating water as a fluid to be heated.
【0013】頂部にベントポート20を有する熱媒槽1
4を設置して、該熱媒槽14に後述する熱媒体15を収
納させ、且つ該熱媒槽14内の下部位置に、上記熱媒体
15に没するように燃焼室4を設けてバーナ5を設置
し、該燃焼室4の排気口11を、熱媒槽14に沿い立上
がる排気管17に連通させ、バーナ5の燃焼により発生
する燃焼排ガス16を、排気管17内を流通させること
で該燃焼排ガス16の保有する廃熱により該排気管17
と熱媒層14との境界をなす壁14aを介して熱媒槽1
4内の熱媒体15を加熱できるようにし、更に、燃焼室
4の上方位置となる熱媒槽14の上部位置に、外部から
加熱対象流体としての水9を流通させて該水9と熱媒体
15が熱交換できるように、熱交換器としての伝熱管1
0(図では2組)を、上記熱媒体15に没するように配
設し、該伝熱管10の入口に、図示しない水供給部から
水9を導くための水供給ライン18を、又、伝熱管10
の出口に、水9が熱媒体15と熱交換することにより製
造される温水9aを回収するための温水回収ライン19
をそれぞれ接続する。Heat medium tank 1 having a vent port 20 at the top
4, a heat medium 15 described later is housed in the heat medium tank 14, and a combustion chamber 4 is provided at a lower position in the heat medium tank 14 so as to be submerged in the heat medium 15 and a burner 5 is provided. The exhaust port 11 of the combustion chamber 4 is connected to the exhaust pipe 17 rising along the heat medium tank 14, and the combustion exhaust gas 16 generated by the combustion of the burner 5 is circulated in the exhaust pipe 17. The exhaust pipe 17 is generated by the waste heat of the combustion exhaust gas 16.
Through the wall 14a that forms the boundary between the heat medium layer 14 and the heat medium layer 14
4 to heat the heat medium 15 inside, and further to the upper position of the heat medium tank 14 above the combustion chamber 4, to circulate water 9 as a heating target fluid from the outside so as to heat the water 9 and the heat medium. Heat transfer tube 1 as a heat exchanger so that 15 can exchange heat
0 (two sets in the figure) are arranged so as to be submerged in the heat medium 15, and a water supply line 18 for guiding water 9 from a water supply unit (not shown) to the inlet of the heat transfer tube 10 Heat transfer tube 10
At the outlet of the hot water recovery line 19 for recovering the hot water 9a produced by exchanging heat of the water 9 with the heat medium 15.
Connect each.
【0014】上記熱媒体15は、大気圧下にて、製造す
べき温水9aの温度に対応した100℃よりも低い所要
温度で相変化する相変化物質(phase change materia
l)を含有するものとして、たとえば、融点が60℃と
なる相変化物質としてのワックスと、水とのサスペンシ
ョン(懸濁液)を調製して用いるようにする。The heat medium 15 has a phase change materia that undergoes a phase change under atmospheric pressure at a required temperature lower than 100 ° C. corresponding to the temperature of the hot water 9a to be produced.
For example, a suspension (suspension) of wax, which is a phase change substance having a melting point of 60 ° C., and water is prepared and used.
【0015】更に、熱媒槽14の上端部には、温度制御
装置21を設置する。該温度制御装置21は、熱媒槽1
4内の熱媒体15の温度を検出すると共に、該検出温度
が、上記熱媒体15に含有されている上記ワックスの融
点を超えるとバーナ5に接続した燃料供給ライン22に
設けられている流量調整弁23を閉じて、バーナ5への
燃料24の供給を停止させて燃焼を停止させるように
し、又、検出温度が上記ワックスの融点よりも低下する
と上記流量調整弁23を開操作してバーナ5へ燃料24
を供給して燃焼を再開させることができるようにしてあ
る。Further, a temperature controller 21 is installed at the upper end of the heat medium tank 14. The temperature control device 21 includes a heating medium tank 1
4 detects the temperature of the heat medium 15 in the fuel cell 4 and, when the detected temperature exceeds the melting point of the wax contained in the heat medium 15, adjusts the flow rate provided in the fuel supply line 22 connected to the burner 5. The valve 23 is closed to stop the supply of the fuel 24 to the burner 5 to stop the combustion, and when the detected temperature becomes lower than the melting point of the wax, the flow rate adjusting valve 23 is opened to open the burner 5. To fuel 24
Is supplied to restart combustion.
【0016】なお、燃焼室4の排気口11側位置には、
燃焼室4を水平方向に貫通するよう伝熱用水管13を設
ける。At the position of the exhaust port 11 side of the combustion chamber 4,
A water tube 13 for heat transfer is provided so as to penetrate the combustion chamber 4 in the horizontal direction.
【0017】上記構成の温水ボイラを用いて温水9aを
製造する場合は、先ず、バーナ5に燃料24を供給して
燃焼させると、燃焼熱により燃焼室4の壁面を介して、
又、排気管17を流通する燃焼排ガス16の廃熱により
壁14aを介して熱媒槽14内の熱媒体15が加熱され
る。該熱媒体15の温度が構成成分である上記ワックス
の融点、すなわち、60℃まで加熱されると、該ワック
スの融解が開始され、その後すべてのワックスが融解す
るまでの間は、熱媒体15の温度が一定に保持されるよ
うになる。このとき伝熱管10に、水供給部から水供給
ライン18を通して導いた水9を供給すると、該水9は
伝熱管10を入口から出口へ通過する間に、上記ワック
スの融点である60℃に保持された熱媒体15と、伝熱
管15の管壁を介して熱交換されるため、水9は60℃
まで加熱された温水9aとされ、しかる後に、該温水9
aは、温水回収ライン19を通して回収される。In the case of producing the hot water 9a using the hot water boiler having the above structure, first, when the fuel 24 is supplied to the burner 5 and burned, the combustion heat causes the combustion heat to pass through the wall surface of the combustion chamber 4,
Further, the heat medium 15 in the heat medium tank 14 is heated via the wall 14a by the waste heat of the combustion exhaust gas 16 flowing through the exhaust pipe 17. When the temperature of the heat medium 15 is heated to the melting point of the above-mentioned wax as a constituent, that is, 60 ° C., melting of the wax is started, and thereafter, until all the waxes are melted, The temperature will be kept constant. At this time, when the water 9 introduced from the water supply portion through the water supply line 18 is supplied to the heat transfer tube 10, the water 9 reaches the melting point of the wax of 60 ° C. while passing through the heat transfer tube 10 from the inlet to the outlet. Since heat is exchanged with the held heat medium 15 through the tube wall of the heat transfer tube 15, the water 9 has a temperature of 60 ° C.
The hot water 9a is heated up to
a is recovered through the hot water recovery line 19.
【0018】上記において、バーナ5の燃焼が継続され
て、熱媒体15中のワックスがすべて融解すると、熱媒
体15の温度が、上記ワックスの融点である60℃より
も上昇するようになるが、この温度上昇が温度制御装置
21により検出されると、バーナ5の燃焼が停止される
ため、それ以上の加熱は行われなくなり、したがって熱
媒体15中のワックスの凝固が開始され、その後、熱媒
体15中のワックスがすべて凝固するまで、上記熱媒体
15の温度はワックスの融点である所要温度に一定に保
持される。しかる後に、熱媒体中15のワックスがすべ
て凝固すると、熱媒体15の温度が、上記ワックスの融
点よりも低下するようになるが、この温度低下は温度制
御装置21により検出されてバーナ5の燃焼が再開され
るため、ワックスの融解が再び開始されるようになり、
このワックスの融解と凝固が繰り返されるようにするこ
とで熱媒体15の温度は上記所要温度に一定に保持され
るようになる。したがって、水供給部から伝熱管10へ
の水9の供給が間欠的に行われた場合にも、上記所要温
度に加熱された一定温度の温水9aが製造されて回収さ
れるようになる。In the above, when the burner 5 continues to burn and all the wax in the heat medium 15 is melted, the temperature of the heat medium 15 rises above the melting point of the wax, 60 ° C., When this temperature rise is detected by the temperature control device 21, the combustion of the burner 5 is stopped, so that further heating is not performed, so that the solidification of the wax in the heating medium 15 is started, and then the heating medium is started. The temperature of the heating medium 15 is kept constant at the required temperature which is the melting point of the wax until all the wax in 15 solidifies. After that, when all the wax in the heat medium 15 is solidified, the temperature of the heat medium 15 becomes lower than the melting point of the wax. This temperature decrease is detected by the temperature control device 21 and the burner 5 burns. Is restarted, wax melting will start again,
By repeating the melting and solidification of the wax, the temperature of the heat medium 15 can be kept constant at the required temperature. Therefore, even when the water 9 is supplied from the water supply unit to the heat transfer tube 10 intermittently, the hot water 9a having a constant temperature heated to the required temperature is manufactured and collected.
【0019】このように、本発明の流体加熱装置として
の温水ボイラによれば、熱媒体15を一定温度に容易に
保持できるため、加熱対象流体としての水9が間欠的に
供給される場合であっても、所要温度まで加熱された一
定温度の温水9aを製造させて回収することができ、こ
の際、熱媒槽14を真空にする必要はないため、従来の
真空式温水ボイラで熱媒水貯槽1内を真空にするために
要していた如き真空ポンプ6等の機器を不要とすること
ができると共に、熱媒槽14は外部からの大気圧に耐え
る構造とする必要はない。As described above, according to the hot water boiler as the fluid heating apparatus of the present invention, since the heat medium 15 can be easily maintained at a constant temperature, the water 9 as the fluid to be heated is intermittently supplied. Even if there is, it is possible to produce and collect the hot water 9a heated to the required temperature at a constant temperature. At this time, since it is not necessary to make the heating medium tank 14 into a vacuum, the heating medium in the conventional vacuum hot water boiler is used. Equipment such as the vacuum pump 6 required for making the inside of the water storage tank 1 vacuum can be eliminated, and the heat medium tank 14 does not need to have a structure capable of withstanding atmospheric pressure from the outside.
【0020】又、熱媒体15は、上記所要温度に融点を
有する相変化物質であるワックスと、水とからなる構成
としてあるため、上記所要温度ではワックスが融解又は
凝固するようになるが、この場合の相変化は、固体と液
体との間で行われるため、熱媒槽14を気密にする必要
はなく、したがって、ベントポート20により熱媒槽1
4を大気に開放しておけば、上記ワックスが融解又は凝
固する際に体積が変化したとしても、熱媒槽14の内外
方向に気体の圧力が作用する虞を解消でき、このため熱
媒槽14に作用する圧力を低減できて、該熱媒槽14に
要求される強度を低減させることが可能になる。Further, since the heat medium 15 is composed of wax, which is a phase change substance having a melting point at the above-mentioned required temperature, and water, the wax will melt or solidify at the above-mentioned required temperature. Since the phase change in the case is performed between the solid and the liquid, it is not necessary to make the heat transfer medium tank 14 airtight, and therefore the vent port 20 allows the heat transfer medium tank 1 to be heated.
If 4 is exposed to the atmosphere, even if the volume changes when the wax melts or solidifies, it is possible to eliminate the risk that the pressure of the gas acts in the inward and outward directions of the heat medium tank 14, and thus the heat medium tank The pressure acting on 14 can be reduced, and the strength required for the heat medium tank 14 can be reduced.
【0021】更に、熱媒体15は、所要温度に融点を有
するワックスを水に分散させることで容易に調製できる
と共に、融点の異なるワックスを選択して原料として用
いることにより、温水9aの加熱温度を容易に設定する
ことが可能になる。Furthermore, the heating medium 15 can be easily prepared by dispersing a wax having a melting point at a required temperature in water, and the heating temperature of the hot water 9a can be adjusted by selecting a wax having a different melting point and using it as a raw material. It becomes possible to set easily.
【0022】なお、本発明は上記実施の形態のみに限定
されるものではなく、上記においては、熱媒槽14の内
側に燃焼室4を設けたものを示したが、燃焼室4におけ
るバーナ5の燃焼により熱媒槽14に収納された熱媒体
15を加熱できれば、熱媒槽14を燃焼室4の上下左右
方向に隣接させて設ける等、熱媒槽14と燃焼室4との
配置は自在に決定してよいこと、熱媒体15としては、
ワックスと水とからなるサスペンションを示したが、温
水9aに所望する加熱温度において相変化する相変化物
質を含有していれば、該相変化物質単独で熱媒体15と
してもよく、又、上記相変化物質としては、熱媒槽14
にベントポート20を設けないようにすれば、液体と気
体との間で相変化する物質を採用してもよいこと、流体
加熱装置としての温水ボイラに適用した場合について示
したが、加熱対象流体としてオイルやガス等、水以外の
いかなる流体を加熱するための流体加熱装置にも適用で
きること、その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲内に
おいて種々変更を加え得ることは勿論である。It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and in the above description, the combustion chamber 4 is provided inside the heat medium tank 14, but the burner 5 in the combustion chamber 4 is shown. If the heat medium 15 stored in the heat medium tank 14 can be heated by the combustion of the heat medium tank 14, the heat medium tank 14 and the combustion chamber 4 can be arranged such that the heat medium tank 14 is provided adjacently in the vertical and horizontal directions of the combustion chamber 4. The heat medium 15 may be determined as
Although the suspension composed of wax and water is shown, if the hot water 9a contains a phase change substance that undergoes a phase change at a desired heating temperature, the phase change substance may be used alone as the heat medium 15. As the change substance, the heat medium tank 14
It has been shown that a substance that undergoes a phase change between a liquid and a gas may be adopted if the vent port 20 is not provided in the above, and a case where the substance is applied to a hot water boiler as a fluid heating device. As a matter of course, the present invention can be applied to a fluid heating device for heating any fluid other than water, such as oil or gas, and various changes can be made without departing from the scope of the present invention.
【0023】[0023]
【発明の効果】以上述べた如く、本発明の流体加熱装置
によれば、以下の如き優れた効果を発揮する。
(1)燃焼室と該燃焼室に接する熱媒槽を設け、該熱媒槽
に、大気圧下にて100℃以下の所要温度で相変化する
相変化物質を含有してなる熱媒体を収納し、且つ上記熱
媒槽内に、外部より加熱対象流体を流通させて上記熱媒
体と熱交換させるための熱交換部を設けた構成としてあ
るので、熱媒体を、相変化物質の相変化温度にて一定温
度に容易に保持できるため、加熱対象流体が間欠的に供
給して熱交換させる場合であっても、該加熱対象流体を
常に一定温度に加熱することができる。又、この際、熱
媒槽を真空にする必要はないため、従来の真空式温水ボ
イラで熱媒水貯槽内を真空にするために要していた如き
真空ポンプ等の機器を不要とすることができると共に、
熱媒槽は外部からの大気圧に耐える構造とする必要はな
い。
(2)相変化物質を、大気圧下における融点が100℃以
下の所要温度となる物質とした構成とすることにより、
上記所要温度における相変化物質の相変化は、固体と液
体との相変化となるため、熱媒槽を気密にする必要をな
くすことができて、大気に開放することが可能になるこ
とから、熱媒槽の内外方向に作用する圧力を低減して該
熱媒槽に要求される強度を低減させることが可能にな
る。
(3)相変化物質を、大気圧下における融点が100℃以
下の所要温度であるワックスとすると共に、熱媒体を、
上記ワックスと水とのサスペンションとした構成とする
ことにより、熱媒体の調製を容易なものとすることがで
きると共に、融点の異なるワックスを用いることによ
り、加熱対象流体の加熱温度を容易に設定することがで
きる。As described above, according to the fluid heating apparatus of the present invention, the following excellent effects are exhibited. (1) A combustion chamber and a heat medium tank in contact with the combustion chamber are provided, and the heat medium tank contains a heat medium containing a phase change substance that undergoes a phase change at a required temperature of 100 ° C. or less under atmospheric pressure. In addition, since the heat exchange part for circulating the fluid to be heated from the outside to exchange heat with the heat medium is provided in the heat medium tank, the heat medium is set to the phase change temperature of the phase change substance. Since the fluid to be heated can be easily maintained at a constant temperature, the fluid to be heated can be always heated to a constant temperature even when the fluid to be heated is intermittently supplied to perform heat exchange. Further, at this time, since it is not necessary to make the heat medium tank vacuum, it is not necessary to use equipment such as a vacuum pump which is required to make the heat medium water storage tank vacuum in the conventional vacuum hot water boiler. As well as
The heat medium tank does not need to be structured to withstand the atmospheric pressure from the outside. (2) By making the phase change substance a substance whose melting point at atmospheric pressure is the required temperature of 100 ° C. or lower,
Since the phase change of the phase change substance at the required temperature is a phase change between a solid and a liquid, it is possible to eliminate the need to make the heat medium tank airtight, and to open to the atmosphere, It is possible to reduce the pressure applied to the inside and outside of the heat medium tank to reduce the strength required for the heat medium tank. (3) The phase change material is a wax having a required temperature of 100 ° C. or lower at atmospheric pressure, and the heat medium is
By using the above suspension of wax and water, the heat medium can be easily prepared, and the heating temperature of the fluid to be heated can be easily set by using waxes having different melting points. be able to.
【図1】本発明の流体加熱装置の実施の一形態を示す概
略切断側面図である。FIG. 1 is a schematic sectional side view showing an embodiment of a fluid heating device of the present invention.
【図2】従来の真空式温水ボイラの一例の概略を示す切
断側面図である。FIG. 2 is a cut side view schematically showing an example of a conventional vacuum hot water boiler.
4 燃焼室 5 バーナ 9 水(加熱対象流体) 14 熱媒槽 15 熱媒体 10 伝熱管(熱交換部) 4 Combustion chamber 5 burners 9 Water (fluid to be heated) 14 Heat transfer tank 15 heat medium 10 Heat transfer tube (heat exchange section)
Claims (3)
け、該熱媒槽に、大気圧下にて100℃以下の所要温度
で相変化する相変化物質を含有してなる熱媒体を収納
し、且つ上記熱媒槽内に、外部より加熱対象流体を流通
させて上記熱媒体と熱交換させるための熱交換部を設け
た構成を有することを特徴とする流体加熱装置。1. A heat medium comprising a combustion chamber and a heat medium tank in contact with the combustion chamber, the heat medium tank containing a phase change substance that undergoes a phase change at a required temperature of 100 ° C. or less under atmospheric pressure. And a heat exchanging unit for allowing the fluid to be heated to flow from the outside to exchange heat with the heat medium in the heat medium tank.
100℃以下の所要温度となる物質とした請求項1記載
の流体加熱装置。2. The fluid heating device according to claim 1, wherein the phase change substance is a substance having a required temperature of 100 ° C. or lower at a melting point under atmospheric pressure.
100℃以下の所要温度であるワックスとすると共に、
熱媒体を、上記ワックスと水とのサスペンションとした
請求項2記載の流体加熱装置。3. A wax having a melting point of 100 ° C. or lower at atmospheric pressure as the phase change substance, and
The fluid heating device according to claim 2, wherein the heat medium is a suspension of the wax and water.
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