JP3094562U - 液体加熱装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】燃焼ガスのもつ熱エネルギーを有効に利用する
ことができる液体加熱装置を提供する。 【解決手段】下部に給水口１１と循環水流出口１６とが
設けられ、上部に出湯口１２と循環水流入口１８とが設
けられた貯湯槽９内に、排気口７を有する燃焼室４を形
成した液体加熱器本体１と、下部に循環水流入口２０が
設けられ、上部に循環水流出口２３が設けられた外罐内
２４に内罐２５を設置して内外罐間に水室２６，２７を
形成し、内罐２５内に燃焼ガス上昇路３２と燃焼ガス下
降路３４とを形成し、燃焼ガス下降路３４の下部に外罐
２４を貫通する排煙口３６が設けられた廃熱回収装置２
とを備え、液体加熱器本体１の循環水流入口１８及び循
環水流出口１６を廃熱回収装置２の循環水流出口２３及
び循環水流入口２０にそれぞれ連通させるとともに、燃
焼室４の排気口７を燃焼ガス上昇路３２の下部に連通さ
せた。

Description

【考案の詳細な説明】 【０００１】 【考案の属する技術分野】 この考案は液体加熱装置に関する。 【０００２】 【従来の技術】 従来、この種の液体加熱装置の１つに、貯湯槽内に燃焼室を形成し、その燃焼 ガスにより貯湯槽内の水の加熱を行い、さらに燃焼ガスの廃熱を利用するために 、貯湯槽内に水を供給する給水路を燃焼ガスの排気路内に形成し、それにより貯 湯槽に給水する前に水の予備加熱をするようにしたものがある。 【０００３】 しかしながら、燃焼ガスの点火時（スタート時）から水の沸き上がりまでの間 は、貯湯槽内に水が供給されないのであるから、この場合、給水路内の水は流動 せずに給水路がいたずらに加熱されるのみであって排気路内の排ガスは熱降下せ ず、排気口からは高温ガスが排出され、したがって燃焼ガスの廃熱を充分に利用 できないという欠点があった。 【０００４】 【考案が解決しようとする課題】 この考案は燃焼ガスのもつ熱エネルギーを有効に利用することができ、さらに 廃熱回収部において昇降流動法を適用することにより、燃焼中においては水と燃 焼ガスとの間の熱交換作用を促進し、燃焼停止時においては加熱水の放熱作用を 抑制し、熱交換率を高めることができる液体加熱装置を提供することを目的とす る。 【０００５】 【課題を解決するための手段】 上記課題を達成するためのこの考案は、下部に給水口と循環水流出口とが設け られ、上部に出湯口と循環水流入口とが設けられた貯湯槽内に、排気口を有する 燃焼室を形成した液体加熱器本体と、下部に循環水流入口が設けられ、上部に循 環水流出口が設けられた外罐内に内罐を設置して内外罐間に水室を形成し、前記 内罐内に燃焼ガス上昇路と燃焼ガス下降路とを形成し、燃焼ガス下降路の下部に 前記外罐を貫通する排煙口が設けられた廃熱回収装置とを備え、前記液体加熱器 本体の循環水流入口および循環水流出口を前記廃熱回収装置の循環水流出口およ び循環水流入口にそれぞれ連通させるとともに、前記液体加熱器本体の燃焼室の 排気口を前記廃熱回収装置の燃焼ガス上昇路の下部に連通させたことを特徴とす る液体加熱装置にある。 【０００６】 【考案の実施の形態】 この考案に適用されている昇降流動法とは燃焼ガスが逆Ｕ字形状のガス流路内 を流れる際に燃焼ガスとガス流路を包囲する液体との間に熱交換が行われ、その 結果燃焼ガスの温度をその進行につれて次第に低下させ、ガス流路の下降部にお いて降下運動を起こしやすい状態にし、これによって通気力を高めて熱交換を促 進し、燃焼効率を高めることができる方法であって、まずこの方法について説明 する。 【０００７】 図１において逆Ｕ字形状のガス流路Ｘ内に発生する通気力Ｐは、 Ｐ＝Ｈ・Δγ ……（１） ここでＰ：通気力（ｋｇ／ｍ^２） Ｈ：ガス流路の高さ（ｍ） Δγ：燃焼ガスの比重量の差（ｋｇ／ｍ^３） （１）式をＴｕ，Ｔｄを用いて書き変えると次のようになる。 Ｐ＝Ｈ・Ｃ（１／Ｔｄ−１／Ｔｕ） ……（２） ここでＴｕ：上昇ガス流路内平均温度（度Ｋ） Ｔｄ：降下ガス流路内平均温度（度Ｋ） Ｃ：定数（ｋｇ度Ｋ／ｍ^３） 【０００８】 （２）式から判るように降下ガス室で熱交換させればさせるほど１／Ｔｕに対 し１／Ｔｄが大きな値となり、その結果通気力Ｐが増大することが判る。反対に （２）式でＴｄ＝ＴｕになればＰ＝０となってガス流路のドラフト作用は減衰し 、伝熱面から逆に熱を取るという作用が非常に微力なものになるものである。 【０００９】 以下上記のような昇降流動法を廃熱回収装置に用いたこの考案の実施例につい て説明する。図２，図３にはこの考案の液体加熱装置の実施例が示されている。 液体加熱装置は、液体加熱器本体１と廃熱回収装置２とからなり、液体加熱器本 体１は貯湯槽９を備え、この貯湯槽９の下部には給水口１１と循環水流出口１６ とが設けられ、上部には出湯口１２と循環水流入口１８とが設けられている。貯 湯槽９内にはバーナー挿入口３を有する燃焼室４が形成され、この燃焼室４は多 数の横向き煙管５を介して排気口７を有する拡大ガス室８に接続されている。１ ０は貯湯槽９内の上部に設置された熱交換器である。 【００１０】 廃熱回収装置２は外罐２４を備え、この外罐２４の下部には循環水流入口２０ が上部には循環水流出口２３がそれぞれ設けられ、内部に内罐２５が設置され、 内外罐２４，２５間に外部水室２６が形成されている。内罐２５内には上下端を 閉塞された２重管３０，３１によって内部水室２７が形成され、この内部水室２ ７の上下部は連通管２８，２９を介して外部水室２６に連通している。 【００１１】 内部水室２７を区画する内管３０の内方にはガス上昇室３２が、外管３１の外 方にはガス下降路３４がそれぞれ形成され、ガス下降路３４は内罐２５の下部の 集煙室３５に連通し、この集煙室３５は外罐２４を貫通して外方に延びる排煙口 ３６と連通している。 【００１２】 貯湯槽９の循環水流出口１６と外罐２４の循環水流入口とは弁１４を備えた水 管１５およびドレン弁１９を備えた水管２１を介して連通し、貯湯槽９の循環水 流入口１８と外罐２４の循環水流出口２３とは水管２２を介して連通している。 また拡大ガス室８の排気口７とガス上昇路３２の下部とは排気流入管３３を介し て連通している。 【００１３】 次に前記のものの作用について説明する。点火時において貯湯槽９の内部、内 外部水室２５，２７内に給水口１１から水を充填し、バーナー挿入口３に適宜の 燃焼装置３７を装着して燃焼室４内で燃焼を行うと、燃焼ガスは煙管５を経て燃 焼室４から拡大ガス室８に移動し、こののち排気流入管３３を経て廃熱回収装置 ２のガス上昇路３２に入る。このようにしてガス上昇路３２に至った燃焼ガスは 上昇し、ガス上昇路３２の上端に達すると、内罐２５上部の内壁面に衝突して方 向を変換し、ガス下降路３４を下降して集煙室３５に達し、排煙口３６から外部 に排出される。 【００１４】 上記のような運動を行う燃焼ガスはまず煙管５を移動する際に、貯湯槽９内の 水３８を加熱し、こののち廃熱回収装置２のガス上昇路３２内での下降を行う際 にそれぞれ内外部水室２５，２７の水を加熱する。それにより内外部水室２５， ２７の加熱された水は比重が小となり、水管２２を経て貯湯槽９の上部に流れ込 み、その分だけ貯湯槽９の下部の低温水が水管１５，２１を経て内外部水室２５ ，２７に流れ込む。したがって貯湯槽９の上部と下部とを連通する水路すなわち 水管１５，２１、内外部水室２５，２７および水管２２においては上昇水流が生 じて水はこの水路と貯湯槽９との間を循環し、したがって排気口７から排出され てガス上昇路３２およびガス下降路３４を流れる燃焼ガスはこの上昇水流によっ て熱を奪われ、低温度排気ガスとなり、充分熱エネルギーが利用される。 【００１５】 貯湯槽９内の水の温度が所定の値となった際には温度検知部材（図示せず）が それを検知して燃焼装置３７の燃焼が停止され、出湯口１２から出湯される。そ して、その分だけ給水口１１から貯湯槽９内に水が供給され、それにより貯湯槽 ９内の水の温度が低下すると燃焼装置３７が点火し、燃焼ガスは前記と同様の行 程を経て排出され、前記と同様に内外部水室２５，２７等の水路と貯湯槽９との 間に循環流が生じ、湯の使用時においても燃焼ガスのもつエネルギーが有効に利 用される。 【００１６】 また、廃熱回収装置２において、燃焼ガス流路をガス上昇路３２およびガス下 降路３４とによって構成したので、前記昇降流動法の原理により、燃焼中におい ては排気路を流れる燃焼ガスのドラフト作用が促進されて水室２５，２７内の水 と燃焼ガスとの間の熱交換が促進され、逆に燃焼停止時においてはドラフト作用 が減衰し、水室２５，２７内の加熱水からの放熱作用が抑制され、湯温の低下を 防止することができる。 【００１７】 【考案の効果】 この考案は上記のようであって、廃熱回収装置内の加熱された水は上昇流とな って加熱器本体の貯湯槽の上部に流れ込み、一方貯湯槽の下部の低温水が廃熱回 収装置に流れ込み、このように廃熱回収装置と加熱器本体との間には絶えず水の 循環水流が生じるので、燃焼ガスはこの循環水流によって常時熱を奪われて低温 となり、燃焼ガスの熱エネルギーをほぼ完全に利用することができ、前記のよう な循環水流は出湯中のみならず、給水が停止される点火時から湯が沸き上がるま での間においても生じ、したがって燃料の消費を大幅に節約することができる。 【００１８】 また廃熱回収装置の燃焼ガス流路をガス上昇路とガス下降路とによって構成し たので、燃焼中においては燃焼ガスのドラフト作用が高められて水との間の熱交 換作用が促進され、逆に燃焼停止時においてはドラフト作用が減衰されて加熱水 の放熱作用が抑制され、熱交換率を高めることができるという効果を有する。

【図面の簡単な説明】 【図１】昇降流動法の原理を示す説明図である。 【図２】この考案による液体加熱装置の一実施例を示す
平面図である。 【図３】図２のものの縦断面図である。 【符号の説明】 １：液体加熱器本体 ２：廃熱回収装置 ４：燃焼室 ５：煙管 ９：貯湯槽 １０：熱交換器 １１：給水口 １２：出湯口 １６：循環水流出口 １８，２０：循環水流入口 ２３：循環水流出口 ２４：外罐 ２５：内罐 ２６：外部水室 ２７：内部水室 ３２：ガス上昇路 ３３：排気流入管 ３４：ガス下降路 ３６：排煙口

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 【請求項１】下部に給水口と循環水流出口とが設けら
   れ、上部に出湯口と循環水流入口とが設けられた貯湯槽
   内に、排気口を有する燃焼室を形成した液体加熱器本体
   と、下部に循環水流入口が設けられ、上部に循環水流出
   口が設けられた外罐内に内罐を設置して内外罐間に水室
   を形成し、前記内罐内に燃焼ガス上昇路と燃焼ガス下降
   路とを形成し、燃焼ガス下降路の下部に前記外罐を貫通
   する排煙口が設けられた廃熱回収装置とを備え、前記液
   体加熱器本体の循環水流入口および循環水流出口を前記
   廃熱回収装置の循環水流出口および循環水流入口にそれ
   ぞれ連通させるとともに、前記液体加熱器本体の燃焼室
   の排気口を前記廃熱回収装置の燃焼ガス上昇路の下部に
   連通させたことを特徴とする液体加熱装置。