JP2023147758A - Latent heat recovery-type heat exchanger - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、燃焼排ガスが後方から前方に流れる内部の熱交換室を有する筐体と、熱交換室に配置した複数の吸熱パイプとを備え、燃焼排ガスが保有する潜熱を回収して吸熱パイプに流れる水を加熱するようにした潜熱回収式熱交換器に関する。 The present invention includes a housing having an internal heat exchange chamber through which combustion exhaust gas flows from the rear to the front, and a plurality of heat absorption pipes arranged in the heat exchange chamber, and collects latent heat held by the combustion exhaust gas and transfers it to the heat absorption pipes. This invention relates to a latent heat recovery type heat exchanger that heats flowing water.
元来、この種の潜熱回収式熱交換器では、一般的に、筐体の前板部に、前板部に開設した排気口を介して燃焼排ガスが流入する排気筒を取り付け、熱交換室の底面前端部に、下方に窪むドレン受け部と、ドレン受け部内のドレン水を排水する排水口とを設けている。ドレン水は、燃焼排ガス中の水分が吸熱パイプの外面で凝縮して発生する強酸性の水である。ドレン水の殆どは、ドレン受け部から排水口を介して排水されるが、ドレン受け部内のドレン水の一部が排気口に向かう燃焼排ガスにより巻き上げられて、排気筒から外部に飛散し、排気筒の外部周辺を汚染することがある。 Originally, in this type of latent heat recovery type heat exchanger, an exhaust pipe was attached to the front plate of the casing through which combustion exhaust gas flows through an exhaust port opened in the front plate, and the exhaust pipe was installed in the heat exchange chamber. A drain receiving part recessed downward and a drain port for draining the drain water in the drain receiving part are provided at the front end of the bottom surface of the drain receiving part. Drain water is strongly acidic water that is generated when moisture in combustion exhaust gas condenses on the outer surface of the heat absorption pipe. Most of the drain water is drained from the drain receiver through the drain port, but some of the drain water in the drain receiver is swirled up by the combustion exhaust gas heading toward the exhaust port, scatters outside from the exhaust stack, and is discharged. It may contaminate the outside area of the cylinder.
そこで、従来、潜熱回収式熱交換器として、特許文献1により、ドレン受け部を上方から覆うカバー板を設けたものが知られている。これによれば、カバー板に邪魔されて燃焼排ガスがドレン受け部内のドレン水に勢いよく当たらなくなり、ドレン水の巻き上げを抑制できる。また、このものでは、カバー板に、カバー板上のドレン水をドレン受け部に落下させる穴を形成して、カバー板上にドレン水が溜まらないようにしている。
Therefore, as a latent heat recovery type heat exchanger, there is conventionally known a heat exchanger provided with a cover plate that covers a drain receiving part from above, as disclosed in
然し、このものでは、以下の不具合を生ずることが判明した。即ち、カバー板に穴が形成されていると、カバー板の下に回り込んだ燃焼排ガスが穴から上方に流れ出て、穴内に上向きの燃焼排ガスの流れが発生する。そして、穴から落下するドレン水の一部が上向きの燃焼排ガスの流れにより巻き上げられ、排気筒の外部に飛散してしまう。 However, it has been found that this method causes the following problems. That is, when a hole is formed in the cover plate, the combustion exhaust gas that has gone under the cover plate flows upward through the hole, and an upward flow of combustion exhaust gas is generated within the hole. Then, a portion of the drain water that falls from the hole is swirled up by the upward flow of combustion exhaust gas and scattered outside the exhaust stack.
本発明は、以上の点に鑑み、排気筒の外部へのドレン水の飛散をより効果的に防止できるようにした潜熱回収式熱交換器を提供することをその課題としている。 In view of the above points, it is an object of the present invention to provide a latent heat recovery type heat exchanger that can more effectively prevent drain water from scattering to the outside of an exhaust stack.
上記課題を解決するために、本発明は、燃焼排ガスが後方から前方に流れる内部の熱交換室を有する筐体と、熱交換室に配置した複数の吸熱パイプとを備え、燃焼排ガスが保有する潜熱を回収して吸熱パイプに流れる水を加熱するようにした潜熱回収式熱交換器であって、筐体の前板部に、前板部に開設した排気口を介して燃焼排ガスが流入する排気筒が取り付けられ、熱交換室の底面前端部に、下方に窪むドレン受け部と、ドレン受け部内のドレン水を排水する排水口とが設けられ、更に、ドレン受け部を上方から覆うカバー板が設けられるものにおいて、カバー板に、前後方向に直交する横方向一方への下り勾配が付けられて、カバー板上のドレン水がカバー板の横方向一方の端からドレン受け部に落下するようにしたことを特徴とする。 In order to solve the above problems, the present invention includes a housing having an internal heat exchange chamber through which combustion exhaust gas flows from the rear to the front, and a plurality of heat absorption pipes arranged in the heat exchange chamber, so that the combustion exhaust gas has This is a latent heat recovery type heat exchanger that recovers latent heat to heat the water flowing through the heat absorption pipe, and combustion exhaust gas flows into the front plate of the casing through the exhaust port opened in the front plate. The exhaust pipe is attached, and the front end of the bottom of the heat exchange chamber is provided with a drain receptacle recessed downward and a drain port for draining the drain water in the drain receptacle, and a cover that covers the drain receptacle from above. In devices where a plate is provided, the cover plate has a downward slope in one horizontal direction perpendicular to the front-rear direction, so that drain water on the cover plate falls from one horizontal end of the cover plate to the drain receiver. It is characterized by the following.
本発明によれば、カバー板に横方向一方への下り勾配を付けることで、カバー板上のドレン水がカバー板の横方向一方の端からドレン受け部に落下するため、カバー板にドレン水を落下させるための穴を形成せずに済む。従って、穴で発生する燃焼排ガスの上向きの流れによるドレン水の巻き上げを生じない。その結果、排気筒の外部へのドレン水の飛散を効果的に防止できる。 According to the present invention, by providing the cover plate with a downward slope to one side in the lateral direction, the drain water on the cover plate falls from one lateral end of the cover plate to the drain receiving part, so that the drain water flows on the cover plate. There is no need to form a hole for the material to fall. Therefore, the upward flow of combustion exhaust gas generated in the hole does not cause drainage water to be stirred up. As a result, scattering of drain water to the outside of the exhaust stack can be effectively prevented.
また、本発明において、排気筒内の排気流路の下面は、筐体の前板部に達するカバー板の前端よりも上方に位置し、カバー板の前端よりも上方にのびて排気流路の下面と同等高さに達する壁部が設けられることが望ましい。これによれば、カバー板上のドレン水が排気流路に浸入することを邪魔する障壁として壁部が機能し、排気筒の外部へのドレン水の飛散をより効果的に防止することができる。 Further, in the present invention, the lower surface of the exhaust flow path in the exhaust stack is located above the front end of the cover plate that reaches the front plate of the casing, and extends above the front end of the cover plate to form the exhaust flow path. It is desirable to provide a wall that reaches the same height as the lower surface. According to this, the wall functions as a barrier that prevents drain water on the cover plate from entering the exhaust flow path, and it is possible to more effectively prevent drain water from scattering to the outside of the exhaust stack. .
更に、本発明において、カバー板を、前部が後部よりも下方に位置する段付き形状に形成する場合、カバー板の前部の横方向他方の端部に、当該端部の横方向外方からカバー板の前部上に燃焼排ガスが流れることを邪魔する起立した邪魔板部を設けることが望ましい。ここで、カバー板の前部上に横方向外方から燃焼排ガスが流れると、カバー板の後部と前部との間の段差部を流下するドレン水の一部が燃焼排ガスの流れにより巻き上げられることがある。カバー板の前部上に横方向外方から燃焼排ガスが流れることを上記の如く邪魔板部で邪魔すれば、段差部を流下するドレン水の巻き上げを抑制して、排気筒の外部へのドレン水の飛散を一層効果的に防止することができる。 Furthermore, in the present invention, when the cover plate is formed into a stepped shape in which the front part is located lower than the rear part, the other end in the lateral direction of the front part of the cover plate is provided with a It is desirable to provide an upright baffle plate portion on the front portion of the cover plate to obstruct the flow of combustion exhaust gas. Here, when the combustion exhaust gas flows from the outside laterally over the front part of the cover plate, some of the drain water flowing down the step between the rear and front parts of the cover plate is swirled up by the flow of the combustion exhaust gas. Sometimes. If the flow of combustion exhaust gas from the outside in the lateral direction onto the front part of the cover plate is obstructed by the baffle plate as described above, drain water flowing down the step part can be suppressed from being rolled up, and the drain to the outside of the exhaust stack can be prevented. Splashing of water can be more effectively prevented.
図1、図2を参照して、本発明の実施形態の潜熱回収式熱交換器Aは、燃焼排ガスが後方から前方(図2の右方から左方)に流れる内部の熱交換室11を有する筐体1と、熱交換室11に配置した複数の吸熱パイプ2とを備えている。そして、燃焼排ガスが保有する潜熱を回収して吸熱パイプ2に流れる水を加熱するようにしている。
Referring to FIGS. 1 and 2, a latent heat recovery heat exchanger A according to an embodiment of the present invention has a
筐体1の後板部1aには、図外の顕熱回収式熱交換器を通過した燃焼排ガスが流入する流入口12が開設され、筐体1の前板部1bには、熱交換室11を通過した燃焼排ガスが流出する排気口13が開設されている。また、前板部1bには、排気口13を介して燃焼排ガスが流入する排気筒3が取付けられている。排気筒3内には、上下3個の整流部材31,32,33が装着されており、上の整流部材31と中間の整流部材32との間及び中間の整流部材32と下の整流部材33との間に上下2段の排気流路3a,3bが画成されている。そして、各排気流路3a,3bの断面積を狭めることで燃焼排ガスの流速を速くし、排気筒3の出口付近で燃焼排ガスが滞留しないようにしている。
The
図4も参照して、排気筒3の取付け構造について具体的に説明する。本実施形態では、排気筒3の取付けのために、排気口13に合致する開口41を有する取付板4を設けている。そして、前板部1bの前面にパッキン42を挟んだ状態で取付板4を重ねると共に、取付板4の前面にパッキン43を挟んだ状態で排気筒3の後端のフランジ部34を重ね、この状態でフランジ部34をネジ44でパッキン43、取付板4及びパッキン42と共に前板部1bに共締めしている。また、取付板4の開口41の上縁近傍部分をネジ45でパッキン42と共に前板部1bに締結し、更に、フランジ部34の上部をネジ46でパッキン43と共に取付板4に締結している。
Referring also to FIG. 4, the mounting structure of the
本実施形態において、熱交換室11には、前後方向に直交する横方向に蛇行しながら前後方向にのびる吸熱パイプ2が上下6本配置されている。上下に隣接する吸熱パイプ2,2は、蛇行ピッチの半部だけ前後方向に位置をずらしている。筐体1の横方向一側の側板1cの外面には、6本の吸熱パイプ2の上流端と下流端とが夫々接続される流入ヘッダ21と流出ヘッダ22とが取付けられている。そして、流入ヘッダ21から流出ヘッダ22に向けて各吸熱パイプ2を流れる水が、各吸熱パイプ2の外面での燃焼排ガス中の水分の凝縮による潜熱の回収で加熱されるようにしている。
In this embodiment, in the
筐体1の底板で構成される熱交換室11の底面111は前下がりに傾斜している。底面111の前端部には、吸熱パイプ2の外面から滴下するドレン水が底面111の傾斜によって流れ込む、下方に窪むドレン受け部112が設けられている。図3を参照して、ドレン受け部112は、排気口13にほぼ合致する横方向部分が最も低くなっており、この部分に、ドレン受け部112内のドレン水を排水する排水口113が設けられている。排水口113から排水されたドレン水は図外の中和器に導かれる。
A
また、熱交換室11の前端部上部には、燃焼排ガスの流れが下方を向くように案内する案内板5が設けられ、燃焼排ガスがドレン水の飛沫を含んだまま排気筒3に直進することを防止できるようにしている。更に、熱交換室11の前端部下部には、排気口13に近いドレン受け部112の部分を上方から覆うカバー板6が設けられている。これによれば、ドレン受け部112内のドレン水に燃焼排ガスが勢いよく当たらなくなり、ドレン水が燃焼排ガスにより巻き上げられることを抑制できる。
Further, a
ここで、カバー板6には、図3に明示されているように、横方向一方(図3で右方)への下り勾配が付けられている。そのため、カバー板6上のドレン水がカバー板6の横方向一方の端からドレン受け部112に落下する。従って、カバー板6に従来例の如くドレン水を落下させる穴を形成する必要がない。穴を形成した場合、カバー板6の下に回り込んだ燃焼排ガスが穴から上方に流れ出て、穴内に上向きの燃焼排ガスの流れが発生する。そして、穴から落下するドレン水の一部が上向きの燃焼排ガスの流れにより巻き上げられて、排気筒3の外部に飛散することがある。一方、本実施形態では、上記の如く穴を形成せずに済むため、かかる不具合を生じず、排気筒3の外部へのドレン水の飛散を効果的に防止することができる。
Here, as clearly shown in FIG. 3, the
また、排気筒3内の排気流路の下面、即ち、下段の排気流路3bの下面は、筐体1の前板部1bに達するカバー板6の前端よりも上方に位置する。そして、カバー板6の前端よりも上方にのびて下段の排気流路3bの下面と同等高さに達する壁部7が設けられている。これによれば、カバー板6上のドレン水が下段の排気流路3bに浸入することを邪魔する障壁として壁部7が機能する。従って、排気筒3の外部へのドレン水の飛散をより効果的に防止することができる。
Further, the lower surface of the exhaust flow path in the
尚、本実施形態において、壁部7は、排気筒3内の下の整流部材33の後端に曲成した垂下板部33aで構成されているが、これに限定されない。例えば、排気口13を、下段の排気流路3bの下面に合致する高さの弦状の下縁を有するものに形成し、前板部1bの排気口13の下側部分で壁部7を構成することも可能である。
In the present embodiment, the wall portion 7 is constituted by a hanging plate portion 33a curved at the rear end of the lower
図5も参照して、カバー板6は、前部61が後部62よりも下方に位置し、後部62と前部61との間に段差部63を有する段付き形状に形成されている。そして、前部61に横方向一方への下り勾配を付けている。また、後部62から後方に舌片状に突出する固定部64を設けて、固定部64を熱交換室11の底面111にスポット溶接している。尚、前部61には、排気筒3の取付け用のネジ44に対する干渉防止の逃げ孔61aが形成されている。
Referring also to FIG. 5, the
このようなカバー板6では、前部61上に横方向外方から燃焼排ガスが流れると、段差部63を流下するドレン水の一部が燃焼排ガスの流れにより巻き上げられることがある。そこで、本実施形態では、カバー板6の前部61の横方向他方(下り勾配を付けた方向とは反対方向)の端部に、当該端部の横方向外方からカバー板6の前部61上に燃焼排ガスが流れることを邪魔する起立した邪魔板部65を設けている。これによれば、段差部63を流下するドレン水の巻き上げを抑制して、排気筒3の外部へのドレン水の飛散を一層効果的に防止することができる。
In such a
以上、本発明の実施形態について図面を参照して説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、上記実施形態では、カバー板6が、排気口12に近いドレン受け部112の部分を覆うように設けられているが、ドレン受け部112をより広範囲に覆うようにカバー板を設けることも可能である。
Although the embodiments of the present invention have been described above with reference to the drawings, the present invention is not limited thereto. For example, in the embodiment described above, the
A…潜熱回収式熱交換器、1…筐体、1b…前板部、11…熱交換室、111…底面、112…ドレン受け部、113…排水口、13…排気口、2…吸熱パイプ、3…排気筒、3b…下段の排気流路(排気流路)、6…カバー板、61…前部、62…後部、65…邪魔板部、7…壁部。 A... Latent heat recovery type heat exchanger, 1... Housing, 1b... Front plate part, 11... Heat exchange chamber, 111... Bottom surface, 112... Drain receiving part, 113... Drain port, 13... Exhaust port, 2... Endothermic pipe , 3... Exhaust pipe, 3b... Lower exhaust flow path (exhaust flow path), 6... Cover plate, 61... Front part, 62... Rear part, 65... Baffle plate part, 7... Wall part.
Claims (3)
筐体の前板部に、前板部に開設した排気口を介して燃焼排ガスが流入する排気筒が取り付けられ、
熱交換室の底面前端部に、下方に窪むドレン受け部と、ドレン受け部内のドレン水を排水する排水口とが設けられ、更に、ドレン受け部を上方から覆うカバー板が設けられるものにおいて、
カバー板に、前後方向に直交する横方向一方への下り勾配が付けられて、カバー板上のドレン水がカバー板の横方向一方の端からドレン受け部に落下するようにしたことを特徴とする潜熱回収式熱交換器。 Equipped with a housing that has an internal heat exchange chamber through which combustion exhaust gas flows from the rear to the front, and multiple heat absorption pipes placed in the heat exchange chamber, the latent heat held by the combustion exhaust gas is recovered to heat the water flowing through the heat absorption pipes. A latent heat recovery type heat exchanger configured to
An exhaust pipe is attached to the front plate of the casing, through which combustion exhaust gas flows through an exhaust port opened in the front plate.
In the case where the front end of the bottom of the heat exchange chamber is provided with a drain receptacle recessed downward and a drain port for draining the drain water in the drain receptacle, and a cover plate is further provided to cover the drain receptacle from above. ,
The cover plate is provided with a downward slope in one lateral direction perpendicular to the front-rear direction, so that drain water on the cover plate falls from one lateral end of the cover plate to the drain receiver. A latent heat recovery type heat exchanger.
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