JP2009216318A - Energy saving type hot water supply boiler - Google Patents
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Description
本発明は、熱回収率を飛躍的に向上させ、灯油の消費量及びCO2の発生を大巾に削減できる省エネルギー型給湯ボイラーに関する。 The present invention relates to an energy-saving hot water boiler capable of dramatically improving the heat recovery rate and greatly reducing the consumption of kerosene and the generation of CO 2 .
此種従来の給湯ボイラーは、例えば、図4に示す給湯ボイラー1のように、給湯タンク2と、給湯タンク2の下部外周部から給湯タンク2内に燃焼ガスを供給するバーナー3と、バーナー3に空気を供給する送風機4とを備え、給湯タンク2は、給湯タンクケース5と、給湯タンクケース5の内壁部に沿って流路状に設けられる内部タンク6とを備え、内部タンク6の中央部には、所定の大きさの燃焼ガス室7が上方に開放されて形成されている。尚、図に於いて、8は給水管であり、9は給湯管である。
This type of conventional hot water boiler includes, for example, a hot water tank 2, a
而して、前記給湯ボイラー1に於いては、タンクの構造上、バーナー3の燃焼ガスが給湯タンク2の下部外周部から燃焼ガス室7内に入り、内部タンク6を内壁面から加熱し、給湯タンクケース5の上方から外方に排出される。
前記給湯ボイラー1に於いては、その構成上、燃焼ガスが内部タンク6に接する面積が内部タンク6の全表面積の50%以下となり、熱回収効率が悪いという問題がある。
Thus, in the hot water supply boiler 1, due to the tank structure, the combustion gas of the
The hot water supply boiler 1 has a problem that the area where the combustion gas contacts the internal tank 6 is 50% or less of the total surface area of the internal tank 6 and the heat recovery efficiency is poor.
尚、此種従来の給湯ボイラーの先行文献として、例えば、特許文献1及び2があり、特許文献1には、ボイラや給湯器から排出されてエコノマイザを通過した排ガスと、エコノマイザへ供給されるボイラや給湯器の捕給水とをスクラビング排熱回収装置内で直接接触させて排ガスと捕給水との間で熱交換を行い、エコノマイザを通過した排ガスから熱を回収するようにした排熱回収装置が記載されている。
又、特許文献2には、蛇行させて配設した給水管及び戻り管の内部を流れる水又は湯水を、排気の熱で温めるように構成したボイラー又は給湯器の蓄熱構造が記載されている。
Patent Document 2 describes a heat storage structure of a boiler or a hot water heater configured to heat water or hot water flowing through the water supply pipe and the return pipe arranged meandering with the heat of exhaust gas.
前述したように、図4に示す給湯ボイラーは、燃焼ガスが内部タンクに接する面積が内部タンクの全表面積の50%以下となり、熱回収効率が悪いという問題がある。
そこで、図4に示す給湯ボイラーの内部タンクを改善して熱回収効率を向上させることが望まれている。
特許文献1及び2は、排ガスの熱を回収する技術であるが、給湯ボイラーの内部タンクを改善するものではない。
As described above, the hot water boiler shown in FIG. 4 has a problem that the area where the combustion gas is in contact with the internal tank is 50% or less of the total surface area of the internal tank, resulting in poor heat recovery efficiency.
Therefore, it is desired to improve the heat recovery efficiency by improving the internal tank of the hot water boiler shown in FIG.
Patent Documents 1 and 2 are techniques for recovering the heat of exhaust gas, but do not improve the internal tank of a hot water boiler.
以上の現状に鑑み、本発明は、メインタンクを炎で包む構造とすると共に、予備加熱を行なうためのサブタンクを設けることにより、熱回収率を飛躍的に向上させ、灯油の消費量及びCO2の発生を大巾に削減できる省エネルギー型給湯ボイラーを提供することを目的とする。 In view of the above-described situation, the present invention has a structure in which the main tank is wrapped with flame, and by providing a sub-tank for preheating, the heat recovery rate is dramatically improved, and the consumption of kerosene and CO 2 are increased. An object of the present invention is to provide an energy-saving hot water boiler that can greatly reduce the occurrence of water.
上記の課題を解決すべく、本発明は以下の構成を提供する。
請求項1に係る発明は、給湯タンクケースと、
前記給湯タンクケースの内壁部に沿って設けられるサブタンクと、
前記サブタンクの内壁部に沿い、前記サブタンクから所定間隔離間して配設されるメインタンクとを備え、
前記メインタンクは、前記サブタンクに連通され、底部が前記給湯タンクケースの内底部から所定間隔離間するように設置され、中央部に所定の大きさの燃焼ガス室が下方に開放されて形成され、
前記給湯タンクケース内に供給される燃焼ガスは、前記メインタンク中央部の前記燃焼ガス室内に入り前記メインタンクの内壁部を加熱し、前記メインタンクの下方を通り、前記メインタンクの下部を加熱し、前記メインタンクと、前記サブタンクとの間を上昇して、前記メインタンクの外壁部及び前記サブタンクの内壁部を加熱し、前記メインタンクの上方に流れ、前記メインタンクの上壁部を加熱して前記給湯タンクケースから外方に排出され、
前記給湯タンクケース内に供給される水は、前記サブタンクに入り予備加熱された後、前記メインタンクに入り、加熱された後、前記メインタンクから排出されて給湯されるように構成されたことを特徴とする省エネルギー型給湯ボイラーを提供するものである。
In order to solve the above problems, the present invention provides the following configurations.
The invention according to claim 1 includes a hot water tank case,
A sub tank provided along the inner wall of the hot water tank case;
A main tank disposed along the inner wall of the sub tank and spaced apart from the sub tank by a predetermined distance;
The main tank is in communication with the sub tank, and is installed such that the bottom part is spaced apart from the inner bottom part of the hot water tank case by a predetermined distance, and a combustion gas chamber of a predetermined size is opened downward in the center part.
The combustion gas supplied into the hot water tank case enters the combustion gas chamber at the center of the main tank, heats the inner wall of the main tank, passes under the main tank, and heats the lower portion of the main tank. Then, the space between the main tank and the sub tank rises to heat the outer wall portion of the main tank and the inner wall portion of the sub tank, and flows above the main tank to heat the upper wall portion of the main tank. And discharged outward from the hot water tank case,
The water supplied into the hot water tank case is configured to be preheated after entering the sub tank and then into the main tank, heated, and then discharged from the main tank to be supplied with hot water. An energy-saving hot-water supply boiler is provided.
請求項2に係る発明は、前記メインタンク中央部の前記燃焼ガス室内に燃焼ガスを送り込むためのバーナーが、前記給湯タンクケースの上部外壁部に設けられることを特徴とする請求項1記載の省エネルギー型給湯ボイラーを提供するものである。 The invention according to claim 2 is characterized in that a burner for sending combustion gas into the combustion gas chamber in the central portion of the main tank is provided on the upper outer wall portion of the hot water tank case. A type hot water boiler is provided.
請求項3に係る発明は、前記バーナーは、送風機に連結されていることを特徴とする請求項2記載の省エネルギー型給湯ボイラーを提供するものである。
The invention according to
請求項4に係る発明は、前記給湯タンクケースから外方に排出される燃焼ガスの下流に排熱回収タンクが設けられ、前記排熱回収タンク内に熱回収パイプが配設され、
前記給湯タンクケースから外方に排出される燃焼ガスは、前記排熱回収タンク内に流入して前記熱回収パイプを加熱した後、前記排熱回収タンクから外方に排出され、
前記給湯タンクケース内に供給される水が前記サブタンクに入る流れに代えて、水を前記熱回収パイプ内の前記熱回収パイプ内に供給し、前記熱回収パイプ内で予備加熱された湯水を前記サブタンクに流入させるように構成されたことを特徴とする請求項1乃至3のうちいずれか一に記載の省エネルギー型給湯ボイラーを提供するものである。
According to a fourth aspect of the present invention, an exhaust heat recovery tank is provided downstream of the combustion gas discharged outward from the hot water tank case, and a heat recovery pipe is disposed in the exhaust heat recovery tank,
Combustion gas discharged outward from the hot water tank case flows into the exhaust heat recovery tank and heats the heat recovery pipe, and is then discharged outward from the exhaust heat recovery tank.
Instead of the flow of water supplied into the hot water tank case entering the sub tank, water is supplied into the heat recovery pipe in the heat recovery pipe, and the hot water preheated in the heat recovery pipe is The energy-saving hot water boiler according to any one of claims 1 to 3, wherein the boiler is configured to flow into a sub tank.
請求項5に係る発明は、前記排熱回収タンクは、前記給湯タンクケースの上方に設けられることを特徴とする請求項4記載の省エネルギー型給湯ボイラーを提供するものである。
The invention according to
請求項6に係る発明は、前記熱回収パイプは熱吸収フィンとしても機能する固定部材により固定されていることを特徴とする請求項4又は5記載の省エネルギー型給湯ボイラーを提供するものである。
The invention according to claim 6 provides the energy saving hot water boiler according to
請求項7に係る発明は、前記固定部材は、スパイラル型に形成されていることを特徴とする請求項6記載の省エネルギー型給湯ボイラーを提供するものである。
The invention according to
請求項8に係る発明は、前記熱回収パイプは前記排熱回収タンク内の上部及び下部で折り返される折曲パイプであることを特徴とする請求項4乃至7のうちいずれか一に記載の省エネルギー型給湯ボイラーを提供するものである。 The invention according to claim 8 is the energy saving according to any one of claims 4 to 7, wherein the heat recovery pipe is a bent pipe folded back at an upper part and a lower part in the exhaust heat recovery tank. A type hot water boiler is provided.
請求項9に係る発明は、前記メインタンクと、前記サブタンクとは熱吸収フィンとしても機能するスペーサにより所定間隔に離間して保持されていることを特徴とする請求項1乃至8のうちいずれか一に記載の省エネルギー型給湯ボイラーを提供するものである。 The invention according to claim 9 is characterized in that the main tank and the sub tank are held at a predetermined interval by a spacer that also functions as a heat absorption fin. An energy-saving hot-water supply boiler described in 1 is provided.
本発明の請求項1記載の発明によれば、メインタンクを炎で包む構造とすると共に、予備加熱を行なうためのサブタンクを設けることにより、熱回収率を飛躍的に向上させ、灯油の消費量及びCO2の発生を大巾に削減できる省エネルギー型給湯ボイラーを提供することができる。 According to the invention described in claim 1 of the present invention, the heat recovery rate is drastically improved by providing the sub-tank for performing the preheating with the structure in which the main tank is wrapped with flame, and the consumption of kerosene In addition, an energy-saving hot water boiler that can greatly reduce the generation of CO 2 can be provided.
請求項2記載の発明によれば、請求項1記載の発明の効果に加え、燃焼ガスが燃焼ガス室の上部に送り込まれ、燃焼ガスが下方に移動する間にメインタンクの内壁部を加熱し、更に、燃焼ガスが下方から上方に移動する間にメインタンクの外壁部を加熱することにより、熱回収効率を高めることができる。 According to the invention described in claim 2, in addition to the effect of the invention described in claim 1, the combustion gas is fed into the upper part of the combustion gas chamber, and the inner wall of the main tank is heated while the combustion gas moves downward. Furthermore, the heat recovery efficiency can be increased by heating the outer wall portion of the main tank while the combustion gas moves upward from below.
請求項3記載の発明によれば、請求項2記載の発明の効果に加え、バーナーに空気を送り、効率良く燃焼させることができる。
According to the invention described in
請求項4記載の発明によれば、請求項1乃至3のうちいずれか一に記載の発明の効果に加え、排熱回収タンクによって予備加熱し、更に、熱回収効率を高めることができる。 According to invention of Claim 4, in addition to the effect of the invention as described in any one of Claims 1 to 3, it can preheat with an exhaust heat recovery tank, and can also improve heat recovery efficiency.
請求項5記載の発明によれば、請求項4記載の発明の効果に加え、排ガスの円滑な流れを得ると共に、排ガスの熱損失を防ぎ、熱回収効率を高めることができる。
According to the invention described in
請求項6記載の発明によれば、請求項4又は5記載の発明の効果に加え、熱回収パイプを安定して固定することができると共に、熱回収パイプの熱吸収効率を高めることができる。
According to the invention described in claim 6, in addition to the effect of the invention described in
請求項7記載の発明によれば、請求項6記載の発明の効果に加え、熱回収パイプの熱吸収効率を更に高めることができる。
According to the invention described in
請求項8記載の発明によれば、請求項4乃至7のうちいずれか一に記載の発明の効果に加え、熱回収パイプの熱吸収効率を更に高めることができる。 According to the invention described in claim 8, in addition to the effect of the invention described in any one of claims 4 to 7, the heat absorption efficiency of the heat recovery pipe can be further increased.
請求項9記載の発明によれば、請求項1乃至8のうちいずれか一に記載の発明の効果に加え、メインタンクとサブタンクの熱吸収効率を更に高めることができる。 According to the invention described in claim 9, in addition to the effect of the invention described in any one of claims 1 to 8, the heat absorption efficiency of the main tank and the sub tank can be further increased.
以下、実施例を示した図面を参照しつつ本発明の実施の形態を説明する。
図1に於いて、11は、本発明の第1実施例の省エネルギー型給湯ボイラーであり、省エネルギー型給湯ボイラー11は、給湯タンク12と、給湯タンク12内に燃焼ガスを送り込むためのバーナー13と、バーナー13に空気を供給する送風機14とを備えている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings showing examples.
In FIG. 1,
そして、前記給湯タンク12は、給湯タンクケース21と、給湯タンクケース21の内壁部に沿って設けられる第1内部タンクとしてのサブタンク22と、サブタンク22の内壁部に沿い、サブタンク22から所定間隔離間して配設される第2内部タンクとしてのメインタンク23とを備えている。
メインタンク23と、サブタンク22とは熱吸収フィンとしても機能するスペーサ24により所定間隔に離間して保持されている。
サブタンク22は、外周壁が給湯タンクケース21の内壁部を兼用して形成され、内部に水室が形成され、その水室が水又は湯水が流れる水路となっている。
The hot
The
The
更に、メインタンク23は、サブタンク22に連通され、底部が給湯タンクケース21の内底部から所定間隔離間するように設置され、中央部に所定の大きさの燃焼ガス室25が下方に開放されて形成され、壁部内に水室が形成されている。即ち、メインタンク23は、有底円筒状に形成され、その開口部が下方に開放するように設置され、側壁及び上壁部内が水室となり水又は湯水が流れる水路を形成している。
Further, the
前記バーナー13は、可変制御(ボリューム制御)式のものが用いられ、メインタンク23中央部の燃焼ガス室25上部内に燃焼ガスを送り込むため、給湯タンクケース21の上部外壁部に設けられている。尚、前記バーナー13にON、OFF制御式のものを用いることも可能である。
The
尚、図に於いて、26はサブタンク22に給水する給水管、27はメインタンク23から排出される湯水を給湯する給湯管、28はサブタンク22からメインタンク23に湯水を供給する連通管、29はサブタンク22とメインタンク23の間の燃焼ガス通路、30は給湯タンクケース21から燃焼ガスを排出する排出口、31は給湯ボイラーケース、32は熱電対取付口である。
In the figure, 26 is a water supply pipe for supplying water to the
而して、バーナー13から給湯タンク12内に供給される燃焼ガスは、図中、矢印波線で示す如く、メインタンク23中央部の燃焼ガス室25内に入りメインタンク23の内壁部を加熱し、メインタンク23の下方を通り、メインタンク23の下部を加熱し、メインタンク23と、サブタンク22との間の燃焼ガス通路29を上昇して、メインタンク23の外壁部及びサブタンク22の内壁部を加熱し、メインタンク23の上方に流れ、メインタンク23の上壁部を加熱して給湯タンクケース21の排出口30から外方に排出される。
Thus, the combustion gas supplied from the
一方、給水管26から給湯タンク12内に供給される水は、図中、矢印実線で示す如く、サブタンク22内に入り予備加熱された後、連通管28を介してメインタンク23に入り、加熱された後、メインタンク23から排出されて給湯管27から給湯される。
On the other hand, the water supplied from the
斯くして、本発明の第1実施例の省エネルギー型給湯ボイラー11は、前述の如く、メインタンク23の内外及び上下面を炎で包むことができ、又、サブタンク22を予備加熱することができるので、熱回収効率が大巾に向上する。
Thus, the energy-saving hot
図2及び図3に於いて、41は、本発明の第2実施例の省エネルギー型給湯ボイラーであり、省エネルギー型給湯ボイラー41は、前記省エネルギー型給湯ボイラー(図1に於いて11)の給湯タンクケース21から外方に排出される燃焼ガスの下流に排熱回収タンク42が設けられ、排熱回収タンク42内に熱回収パイプ43が配設されたものである。
2 and 3, reference numeral 41 denotes an energy-saving hot-water supply boiler according to a second embodiment of the present invention. The energy-saving hot-water supply boiler 41 is a hot-water supply tank of the energy-saving hot-water supply boiler (11 in FIG. 1). An exhaust
排熱回収タンク42は、好適には給湯タンクケース21の上方に設けられ、熱回収パイプ43は熱吸収フィンとしても機能する固定部材44により固定されている。固定部材44は、図示は省略するがスパイラル型に形成されも良い。
又、熱回収パイプ43は排熱回収タンク42内の上部及び下部で折り返される折曲パイプ状に形成されている。
尚、第2実施例の省エネルギー型給湯ボイラー41に於いては、第1実施例の省エネルギー型給湯ボイラー(図1に於いて11)に設けられている給水管(図1に於いて26)に代えて、熱回収パイプ43に給水する給水管45が設けられ、連通管(図1に於いて28)に代えて、熱回収パイプ43からサブタンク22に湯水を送る連通管46、及び、サブタンク22からメインタンク23に湯水を供給する連通管47が設けられる。
The exhaust
The
In the energy saving hot water supply boiler 41 of the second embodiment, the water supply pipe (26 in FIG. 1) provided in the energy saving hot water supply boiler (11 in FIG. 1) of the first embodiment is used. Instead, a
而して、バーナー13から給湯タンクケース21内に供給される燃焼ガスは、図中、矢印破線で示す如く、メインタンク23中央部の燃焼ガス室25内に入りメインタンク23の内壁部を加熱し、メインタンク23の下方を通り、メインタンク23の下部を加熱し、メインタンク23と、サブタンク22との間の燃焼ガス通路29を上昇して、メインタンク23の外壁部及びサブタンク22の内壁部を加熱し、メインタンク23の上方に流れ、メインタンク23の上壁部を加熱して給湯タンクケース21から排熱回収タンク42に排出される。排熱回収タンク42内に流入した燃焼ガスは熱回収パイプ43を加熱した後、排熱回収タンク42から上方外方に排出される。
Thus, the combustion gas supplied from the
一方、給水管45から、熱回収パイプ43内に供給された水は、図2中に矢印実線で示し、図3で矢印波線で示す如く、熱回収パイプ43内で予熱された後、連通管46を介してサブタンク22に入りサブタンク22内で予備加熱された後、連通管47を介してメインタンク23に入り、加熱されて、メインタンク23から給湯管27を介して給湯される。
斯くして、本発明の第2実施例の省エネルギー型給湯ボイラー41は、排熱回収タンク42によって予熱することより、熱回収効率を更に高めることができる。
On the other hand, the water supplied from the
Thus, the energy saving hot water supply boiler 41 of the second embodiment of the present invention can further increase the heat recovery efficiency by preheating with the exhaust
11,41 省エネルギー型給湯ボイラー
13 バーナー
14 送風機
21 給湯タンクケース
22 サブタンク
23 メインタンク
24 スペーサ
25 燃焼ガス室
42 排熱回収タンク
43 熱回収パイプ
44 固定部材
11, 41 Energy saving
Claims (9)
前記給湯タンクケースの内壁部に沿って設けられるサブタンクと、
前記サブタンクの内壁部に沿い、前記サブタンクから所定間隔離間して配設されるメインタンクとを備え、
前記メインタンクは、前記サブタンクに連通され、底部が前記給湯タンクケースの内底部から所定間隔離間するように設置され、中央部に所定の大きさの燃焼ガス室が下方に開放されて形成され、
前記給湯タンクケース内に供給される燃焼ガスは、前記メインタンク中央部の前記燃焼ガス室内に入り前記メインタンクの内壁部を加熱し、前記メインタンクの下方を通り、前記メインタンクの下部を加熱し、前記メインタンクと、前記サブタンクとの間を上昇して、前記メインタンクの外壁部及び前記サブタンクの内壁部を加熱し、前記メインタンクの上方に流れ、前記メインタンクの上壁部を加熱して前記給湯タンクケースから外方に排出され、
前記給湯タンクケース内に供給される水は、前記サブタンクに入り予備加熱された後、前記メインタンクに入り、加熱された後、前記メインタンクから排出されて給湯されるように構成されたことを特徴とする省エネルギー型給湯ボイラー。 A hot water tank case,
A sub tank provided along the inner wall of the hot water tank case;
A main tank disposed along the inner wall of the sub tank and spaced apart from the sub tank by a predetermined distance;
The main tank is in communication with the sub tank, and is installed such that the bottom part is spaced apart from the inner bottom part of the hot water tank case by a predetermined distance, and a combustion gas chamber of a predetermined size is opened downward in the center part.
The combustion gas supplied into the hot water tank case enters the combustion gas chamber at the center of the main tank, heats the inner wall of the main tank, passes under the main tank, and heats the lower portion of the main tank. Then, the space between the main tank and the sub tank rises to heat the outer wall portion of the main tank and the inner wall portion of the sub tank, and flows above the main tank to heat the upper wall portion of the main tank. And discharged outward from the hot water tank case,
The water supplied into the hot water tank case is configured to be preheated after entering the sub tank and then into the main tank, heated, and then discharged from the main tank to be supplied with hot water. A featured energy-saving hot water boiler.
前記給湯タンクケースから外方に排出される燃焼ガスは、前記排熱回収タンク内に流入して前記熱回収パイプを加熱した後、前記排熱回収タンクから外方に排出され、
前記給湯タンクケース内に供給される水が前記サブタンクに入る流れに代えて、水を前記熱回収パイプ内の前記熱回収パイプ内に供給し、前記熱回収パイプ内で予備加熱された湯水を前記サブタンクに流入させるように構成されたことを特徴とする請求項1乃至3のうちいずれか一に記載の省エネルギー型給湯ボイラー。 An exhaust heat recovery tank is provided downstream of the combustion gas discharged outward from the hot water tank case, and a heat recovery pipe is disposed in the exhaust heat recovery tank,
Combustion gas discharged outward from the hot water tank case flows into the exhaust heat recovery tank and heats the heat recovery pipe, and is then discharged outward from the exhaust heat recovery tank.
Instead of the flow of water supplied into the hot water tank case entering the sub tank, water is supplied into the heat recovery pipe in the heat recovery pipe, and the hot water preheated in the heat recovery pipe is The energy-saving hot-water supply boiler according to any one of claims 1 to 3, wherein the boiler is configured to flow into a sub tank.
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