JP3627216B2 - 温風暖房機の排熱回収蓄熱ユニットおよび該ユニットを取付けた施設園芸用温風暖房機 - Google Patents

温風暖房機の排熱回収蓄熱ユニットおよび該ユニットを取付けた施設園芸用温風暖房機 Download PDF

Info

Publication number
JP3627216B2
JP3627216B2 JP2001211380A JP2001211380A JP3627216B2 JP 3627216 B2 JP3627216 B2 JP 3627216B2 JP 2001211380 A JP2001211380 A JP 2001211380A JP 2001211380 A JP2001211380 A JP 2001211380A JP 3627216 B2 JP3627216 B2 JP 3627216B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
pipe
heat
hot air
donut
air heater
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2001211380A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2002364999A (ja
Inventor
龍介 鎌仲
岳志 安藤
Original Assignee
ネポン株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ネポン株式会社 filed Critical ネポン株式会社
Priority to JP2001211380A priority Critical patent/JP3627216B2/ja
Publication of JP2002364999A publication Critical patent/JP2002364999A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3627216B2 publication Critical patent/JP3627216B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A40/00Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production
    • Y02A40/10Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production in agriculture
    • Y02A40/25Greenhouse technology, e.g. cooling systems therefor
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P60/00Technologies relating to agriculture, livestock or agroalimentary industries
    • Y02P60/14Measures for saving energy, e.g. in green houses

Landscapes

  • Greenhouses (AREA)

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は施設園芸などに用いる温風暖房機の排熱回収蓄熱ユニットおよび該排熱回収蓄熱ユニットを取付けた施設園芸用温風暖房機に関する。
【0002】
【従来の技術】
本出願人は温風暖房機の製造販売に携わるもので、例えば図9に示す温風暖房機50を開発し製造販売をしている。なお、これらの図において、51はケーシング、52は燃焼室、53は煙管、54はスクリュープレート、55は温風吹出口、56はバーナ、57は煙突接続口、58は送風機、59は制御盤、60はバッフルプレート、61は煙室である。温室内空気は、送風機58により矢印iに示すように吸込まれ、バーナ56からの炎で加熱されている燃焼室52およびそれに続く煙管53に当たり、加熱された温風となって温風吹出口55より矢印iiに示すように温室内へ供給される。
【0003】
また本出願人は、図9における煙室61と煙突接続口57との間に装着する装置で、温室外に排出される排気熱を回収することを目的とした熱回収ユニットを開発した。図10は、該熱回収ユニットを図9の温風暖房機50に装着した状態を示す図である。同図においては、既に図示した部分と同じ部分は同一符号で示し、70は熱回収ユニット、71はダクト、72は熱交換管、74、74は所定間隔にて該熱回収ユニット70の両端を形成する鏡板であって、その間に熱交換管72が煙管53と同軸に分布配設される。この鏡板74、74にダクト71が接続され、熱交換管72の間を通過した温室内空気は矢印iに示すようにダクト71によって送風機58付近まで導かれる。ダクト71の図に見て手前と向う側の面は、下方に延長され、鏡板74、74の下端を残して鏡板74、74の縁に接合され、よって熱交換ユニット70下部から効果的に温室内空気を熱交換管72の間に導けるようになっている。
【0004】
また更に本出願人は、加湿を目的とするものであるが、作用効果および構成が本発明に近い考案として実用新案登録第910810号(昭和45年実用新案公告第5216号)「温風暖房機の加湿器ユニット」を開発した。温風暖房機+加湿器ユニットを示す図11において、62は熱交換管、63は加湿器ユニット、64、64は鏡板、65は加湿器筐体、66は給水管、67は水位調節器、68は水蒸気管、69は水蒸気供給口である。この考案は前述した温風暖房機50の煙管53と煙突接続口57との間の煙室61の位置に加湿器ユニット63を装着したもので、煙管53と突合わせに接続する熱交換管62より成る加湿器ユニット63を煙室61と一体に形成した構造に係るものである。64,64は所定間隔にて両端を形成する円形の鏡板であってその間に熱交換管62が煙管53の分布形と同一になるように分布配設される。鏡板64,64の周囲を円筒形に密閉しかつ延長して加湿器筐体65と一体に煙室61が形成される。66は加湿器筐体65内へ加湿用の水を導く給水管であって加湿器筐体65内の水位を一定に保つための水位調節器67につながっている。68は加湿器筐体65内で加熱された湯から出る水蒸気を水蒸気供給口69につなげる蒸気管である。水蒸気供給口69は燃焼室52の上方に配置される。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
最近は省エネと地球温暖化問題あるいは油の枯渇問題の見地から化石燃料の消費を減らすことが要望されており、これらは21世紀の重要な課題となっている。また、現実の利害関係がある問題として油価の高騰が挙げられよう。
図9に示した温風暖房機は支障なく作動しているが、前記課題について検討の余地が残されている。
図10に示した熱回収ユニット70は、煙突から排出される熱エネルギーを回収することによって省エネに寄与するが、すでに熱交換され温度降下した燃焼ガスと温室内空気とのいわゆる気体間の熱交換となり、また両者の温度差が小さいので十分な熱回収を行うためには伝熱面積を極めて大きく取る必要があり、装置が大きく重くなる点に改善の余地があった。
図11に示した加湿器ユニットを装着した温風暖房機は、加湿器ユニットによって煙突から排出される熱エネルギーを回収し、水蒸気供給口69から水蒸気の形で温室内へ供給することによって省エネに寄与しているが、水蒸気を発生する運転中に限られ、加湿器ユニットの大きさも大きく、十分とはいえない。
【0006】
第2の課題は、化石燃料を燃焼して熱エネルギーとする温風暖房機において発生する化石燃料に含まれる硫黄分による金属腐食の問題である。省エネルギー的運転を行うためには、燃焼ガスの温度を低下させ、燃焼ガス中の水蒸気を結露させることによって熱回収をすることが必要となる。この結露水の中に燃焼ガス中のSO分が溶け込むが、比較的低濃度であって腐食性は低く問題にはならない。しかし、運転が停止し水分のみが蒸発するとたちまち高濃度の硫酸となって金属の壁面を腐食する。この金属腐食は温風暖房機の製品寿命を縮める原因の1つになっている。
そこで、本発明の課題は前掲した温風暖房機およびほぼ同様に働く温風暖房機が時代の要請に応じさらに効率を高めて省エネを実現する一方、燃焼ガスによって発生する煙室61内の金属腐食を防止するための方法および装置を提供するにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記課題は、施設園芸用温風暖房機の煙管と排気部との間の燃焼ガス通路に取付け、中空の円板体と軸中央に煙突に接続する円筒を設けた中空のドーナツ状円板体とを間に空隙を残して相対峙させ、円板体とドーナツ状円板体の上部および下部を上部連絡管および下部連絡管によってそれぞれ連通させる蓄熱ユニットであって、蒸気管の一端を上部連絡管の上端またはドーナツ状円板体の放熱面上端付近に接続し他端を温風暖房機の送風機の吸込口付近で開口せしめ、給水制御装置に連結する給水パイプを前記放熱面に連結して温風暖房機のON時に該パイプより蓄熱ユニットの中空体内へ水を供給しかつ貯水し、また、円板体とドーナツ状円板体との間の空隙の上方かつ上部連絡管に近接して洗浄水放出管を配置し、該放出管には水を放出する洗浄水放出口を設け、洗浄水源から洗浄給水パイプを介して洗浄水放出口から放出された水を受けるドレーン受けを蓄熱ユニットの下側に配置し、温風暖房機のOFF後に洗浄水源は時限的にONとなり洗浄水放出口より水を放出し伝熱面および第2伝熱面を洗浄することを特徴とする施設園芸用温風暖房機の排熱回収蓄熱ユニットを提供することによって解決される。
【0008】
上記課題はまた、施設園芸用温風暖房機の煙管と排気部との間の燃焼ガス通路に取付け、中空の円板体と軸中央に煙突に接続する円筒を設けた中空のドーナツ状円板体および第2ドーナツ状円板体とをそれぞれの間に空隙を残して相対峙させ、円板体とドーナツ状円板体と第2ドーナツ状円板体の上部および下部を上部連絡管および下部連絡管によってそれぞれ連通させる蓄熱ユニットであって、蒸気管の一端を上部連絡管の上端または第2ドーナツ状円板体の第2放熱面上端付近に接続し他端を温風暖房機の送風機の吸込口付近で開口せしめ、給水制御装置に連結する給水パイプを第2ドーナツ状円板体の第2放熱面に連結して温風暖房機のON時に該パイプより蓄熱ユニットの中空体内へ水を供給しかつ貯水し、また、円板体とドーナツ状円板体との間の空隙の上方かつ上部連絡管に近接して洗浄水放出管を配置し、該放出管には水を放出する洗浄水放出口を設け、洗浄水源から洗浄給水パイプを介して洗浄水放出口から放出された水を受けるドレーン受けを蓄熱ユニットの下側に配置し、温風暖房機のOFF後に洗浄水源は時限的にONとなり洗浄水放出口より水を放出し伝熱面および第2伝熱面を洗浄することを特徴とする施設園芸用温風暖房機の排熱回収蓄熱ユニットを提供することによって解決される。
【0009】
【作用】
本発明にかかる装置において、温風暖房機の燃焼室と煙管で熱交換され、煙突より排出される燃焼ガスの熱エネルギーをさらに回収すると共に、温風暖房機のOFF時における急激な温室内の温度降下を抑制してOFF時間を長くして省エネルギー化が図れ、また、洗浄水放出によって金属腐食を防止することができて温風暖房機の長寿命化が図れる。
燃焼室、煙管で熱交換された燃焼ガスは円板体の第1伝熱面に衝突し、円板体の軸方向外側へ向かい円板体とドーナツ状円板体との間の空隙から軸方向内側へ向かい、軸中央の円筒より煙突へと排気される。この蓄熱ユニットの周囲を燃焼ガスが通過する際に燃焼ガスの熱エネルギーは蓄熱ユニットの中空体内の水に蓄えられる。温風暖房機のONが続き中空体内の水が沸騰し蒸気となると、該蒸気は蒸気管から温風暖房機の送風機の吸込口付近に導かれ、温室内空気と混合されて熱交換され温風吹出口から吹出される。温風暖房機がOFFとなると、燃焼室の余熱を回収するため送風機はしばらく運転されるが、蓄熱ユニット内の熱媒体である水に蓄熱された熱エネルギーの放熱も加わり、OFF時間が延長される。また、ドーナツ状円板体の対峙側の伝熱面および円板体の対峙側の第2伝熱面は洗浄水放出口から放出される水によって洗い流されるので、燃焼ガスに含まれているSOなどの物質が伝熱面および第2伝熱面に付着しても濃縮化される前に洗浄排出されるので腐食の問題が起きない。
【0010】
【実施例】
第1実施例とその構造について説明すると、本発明第1実施例は図1から図3に示され、図中に示した同じ部分は同一符号で示す。図1は該実施例の側面断面図、図2(a)は図1のI−I線に沿い矢視方向に見た断面図、同図(b)は図1のII−II線に沿い矢視方向に見た断面図、同図(c)は図1のIII−III線に沿い矢視方向に見た断面図、図3は本発明にかかる蓄熱ユニットの斜視図である。図において、10は蓄熱ユニット、11は中空の円板体で、その外形の厚さは20〜30mm、13は軸中央に円筒22を設けた中空のドーナツ状円板体で、その外形の厚さは20〜30mm、17は上部連絡管、19は下部連絡管、21は蒸気管、23はフィン、24はガイドプレート、25は洗浄水放出管、27はドレーン受け、28はトラップである。本装置は中空の円板体11と中央に円筒22を設けたドーナツ状円板体13との間に20〜30mm程度の空隙を残して相対峙させ、円板体11とドーナツ状円板体13の上部および下部を上部連絡管17および下部連絡管19によってそれぞれ連通させた蓄熱ユニット10である。蓄熱ユニット10の放熱面132(図1に見てドーナツ状円板体13の右側面)にはフィン23が取付けられている。
【0011】
中空体内給水系統構造について述べると、蓄熱ユニット10の外部には、図示しない給水源から給水制御バルブ31、給水制御装置34が配置されており(これらは1つの容器にまとめて収納しても良い)、給水パイプ35を経て蓄熱ユニット10の放熱面132に連結して温風暖房機40のON時に該パイプ35より蓄熱ユニット10の中空体内へ給水・貯水される。蓄熱ユニット10内に貯水された水は給水制御バルブ31および給水制御装置34により水位制御され、蓄熱ユニット10内の水位が低下しないよう給水する。また、蓄熱ユニット10の放熱面132下部には、該ユニット10内部の水の排水用の排水弁36が設けられている。ドーナツ状円板体13の放熱面132上端付近に蒸気管21の一端を接続し、他端を温風暖房機40の送風機48の吸込口付近で開口するよう配置する。
【0012】
また、洗浄給水系統構造については、円板体11とドーナツ状円板体13との間の空隙の上方かつ上部連絡管17に近接し、該連絡管17に直交する水平方向に洗浄水放出管25を配置し、該放出管25の外径は20mm弱とする。洗浄水放出管25には洗浄水を放出する2つのスリット状の洗浄水放出口26、26を該放出管25の断面に見て左右に、かつ斜め45°の方向に放出できるように設ける。図示しない給水源に連絡する洗浄水源37から洗浄給水パイプ38を介して洗浄水放出口26、26から洗浄水が放出され、洗浄水は伝熱面131および第2伝熱面112表面を洗い流下し、蓄熱ユニット10の下側に配置されたドレーン受け27に集められる。このドレーン受け27はトラップ28を経てドレーン排出管29へ接続されている。
【0013】
第1実施例の温風暖房機への搭載例を説明すると、図4に示す実施例は本発明にかかる装置が温風暖房機40に取付けられた状態を示す図で、図1から図3に示した部分と同じ部分は同一符号で示し、42は燃焼室、43は煙管、44はスクリュープレート、45は温風吹出口、46はバーナ、49は制御盤、48は送風機をそれぞれ示す。温風を温室内に供給する温風暖房機本来の働きは従来例に示した図9と特に変わるものではない。すなわち、温室内空気は送風機48により矢印iに示すように吸込まれ、バーナ46からの炎で加熱されている燃焼室42およびそれに続く煙管43に当たり、熱交換により加熱され温風となって温風吹出口45より矢印iiに示すように温室内へ供給される。10は蓄熱ユニットでステンレス製のものである。一方、燃焼ガスは、温風暖房機がONになると図に模式的に矢印gで示すように流れ、燃焼室42、煙管43および蓄熱ユニット10にて熱交換し、円筒22を通り、円筒22の図示しない先端は煙突につながっていて排気は大気中に放出される。
【0014】
燃焼ガスの流れと燃焼ガスと水との熱交換に関して、煙管43から右に流れた燃焼ガスは蓄熱ユニット10の第1伝熱面111(図に見て円板体11の左側面)に当たり直角に放射状に蓄熱ユニット10の外周部へ流れる。さらに燃焼ガスは外周部より蓄熱ユニット10の円板体11とドーナツ状円板体13との間の空隙を中心方向へ流れ、ドーナツ状円板体13の軸中央に形成される円筒22を通り図示しない煙突から外部へ排出される。この過程中に、燃焼ガスの持つ顕熱および燃焼ガスの水蒸気が凝縮する際の潜熱が、蓄熱ユニット10中の熱媒体(水)に伝熱面を介して、熱エネルギーとして与えられる。
【0015】
図2(a)は図1のI−I線に沿い矢視方向に見た断面図であり、温風暖房機がONになり煙管43から排出される燃焼ガスが蓄熱ユニット10の左側面の第1伝熱面111に当たり熱交換するときの状態を示す図である。燃焼ガスの流れは模式的に矢印gで示し、蓄熱ユニット10内の水の流れは模式的に矢印wで示す。図2(a)に見て垂直に当たり放射状に周囲に流れる燃焼ガスとの熱交換により蓄熱ユニット10内の熱媒体としての水は、効果的に加熱されて円板体11内を矢印wに示すように上昇する。上部連絡管17は、上昇してきた水の上部循環流路となるが同時に、水が過熱されたときの蒸気溜まりの働きもする。発生した蒸気は蒸気管21を通り送風機48により温室内に放散される。放出された蒸気により減水した蓄熱ユニット10の水は前述の給水制御装置34により補給される。下部連絡管19は、水の下部循環流路となる。曲線S−Sで囲まれる部分は上部連絡管17の部分的断面を示す。
【0016】
図2(b)は図1のII−II線に沿い矢視方向に見た断面図で、ドーナツ状円板体13の左側面の伝熱面131を正面に見る図であり、37は洗浄水源、25は洗浄水放出管、26、26は2つのスリット状の洗浄水放出口である。温風暖房機40がOFFになると同時あるいは数秒後に洗浄水源37はONになり洗浄水は2つの洗浄水放出口26、26より放水され、蓄熱ユニット10の伝熱面131および第2伝熱面112の表面を短時間(数秒間)洗浄する。これにより金属腐食を防止する。流下した洗浄水は、ドレーン受け27に落ち、トラップ28を経てドレーン排出管29を経て排水される。この水は、微量のSO,NO,灰分を含むが有害とまでは断定されないので温室外に排出される。ドレーン排出管29には燃焼ガスが温室内に放出されないようにトラップ28が設けられる。
【0017】
図2(c)は図1のIII−III線に沿い矢視方向に見た断面図で、すなわちドーナツ状円板体13の放熱面132を正面に見る図で、23はフィンである。温風暖房機40のOFF時間中もON時間中も蓄熱ユニット10の外側面132近傍の温室内空気は、該ユニット10内の加熱された水との熱交換により暖められ、模式的に示す矢印aのように流れる。また蓄熱ユニット10のドーナツ状円板体13内の熱媒体としての水は矢印wに示すように下方に流れる。このようにして蓄熱ユニット10内の熱媒体の熱が顕熱の形で温室内空気に与えられ、温室内へ放熱され、暖房に寄与する。フィン23は伝熱面積を増やしつつ、かつ温室内空気の流れを妨げないように取付けてある。
【0018】
図3は図1に示した円板体11、ドーナツ状円板体13および円筒22の結合状態を示す蓄熱ユニット10の斜視図であり、図1と図2に示した部分と同じ部分は同一符号で示し、111は第1伝熱面、112は第2伝熱面、131は伝熱面、132は放熱面を示す。図3を参照することにより図1に示す結合部分の実体が表されている。
【0019】
第2実施例とその構造について説明すると、図5から図7は本発明第2実施例で、図5は側面断面図、図6(a)は図5のI−I線に沿い矢視方向に見た断面図、同図(b)は図5のII−II線に沿い矢視方向に見た断面図、同図(c)は図5のIII−III線に沿い矢視方向に見た断面図、同図(d)は図5のIV−IV線に沿い矢視方向に見た断面図、図7は図3に類似する本発明にかかる蓄熱ユニット10aの斜視図である。図1から図4および図5から図7に示した部分と同じ部分は同一符号で示す。本装置は、外形の厚さが20〜30mmの中空の円板体11aと軸中央に円筒22aを設けた外形の厚さが20〜30mmの中空のドーナツ状円板体13aおよび第2ドーナツ状円板体15aとをそれぞれの間に20〜30mm程度の空隙を残して相対峙させ、円板体11aとドーナツ状円板体13aと第2ドーナツ状円板体15aの上部および下部を上部連絡管17aおよび下部連絡管19aによってそれぞれ連通させる蓄熱ユニット10aである。すなわちこの実施例は、第1実施例の蓄熱ユニット10の上部連絡管17および下部連絡管19が図5にみて右方向に延長されドーナツ状円板体13aと同型の第2ドーナツ状円板体15aが連結されたものである。第2ドーナツ状円板体15aの同図に見て右側面および左側面にはフィン23が取付けられている。装置の各部の機能は第1実施例の場合と同じである。かかる構成により、蓄熱ユニット10aの図に見て燃焼ガス対水側の熱交換部の伝熱面積は第1実施例と同じであるが、水対温室内空気の熱交換部の伝熱面積は第1実施例に対し約3倍となっている。
【0020】
中空体内給水系統構造をみると、蓄熱ユニット10aの外部には、第1実施例と同様に、図示しない給水源から給水制御バルブ31、給水制御装置34が配置されており、給水パイプ35を経て蓄熱ユニット10aの第2ドーナツ状円板体15aの第2放熱面152aに連結して温風暖房機40のON時に該パイプ35より蓄熱ユニット10aの中空体内へ給水・貯水される。蓄熱ユニット10a内に貯水された水は、給水制御バルブ31および給水制御装置34により水位制御され、蓄熱ユニット10a内の水位が低下しないよう給水する。また、第2ドーナツ状円板体15aの第2放熱面152aの下部には該ユニット10a内部の水の排水用の排水弁36が設けられている。第2ドーナツ状円板体15aの上部連絡管17aの上端には蒸気管21aの一端を接続し、他端を温風暖房機40の送風機48の吸込口付近で開口するように配置する。
【0021】
また洗浄給水系統構造は、円板体11aとドーナツ状円板体13aとの間の空隙の上方かつ上部連絡管17aに近接し、該連絡管17aに直交する水平方向に洗浄水放出管25を配置し、該放出管25の外径は20mm弱とする。洗浄水放出管25には洗浄水を放出する2つのスリット状の洗浄水放出口26、26を該放出管25の断面に見て左右に、かつ斜め上45°の方向に放出できるように設ける。図示しない給水源に連絡する洗浄水源37から洗浄給水パイプ38を介して洗浄水放出口26、26から洗浄水が放出され、洗浄水は伝熱面131aおよび第2伝熱面112aを洗い流下し、蓄熱ユニット10aの下側に配置されたドレーン受け27に集められる。このドレーン受け27はトラップ28を経てドレーン排出管29に接続されている。
【0022】
第2実施例の温風暖房機への搭載例に関して、図8は、本発明第2実施例にかかる装置が温風暖房機40に取付けられた状態を示す図で、図1から図7に示した部分と同じ部分は同一符号で示す。温風を温室内に供給する温風暖房機本体の働きは、従来例に示した図9と変わるものではない。すなわち、温室内空気は送風機48により矢印iに示すように吸込まれ、バーナ46からの炎で加熱されている燃焼室42およびそれに続く煙管43に当たり、熱交換により加熱され温風となって温風吹出口45より矢印iiに示すように温室内へ供給される。10aは蓄熱ユニットでステンレス製のものである。一方、燃焼ガスは、図中において模式的に矢印gで示すように流れ、温風暖房機がONになると、燃焼室42、煙管43および蓄熱ユニット10aにて熱交換し、円筒22aを通り、円筒22aの図示しない先端は煙突につながっていて排気は大気中に放出される。
【0023】
燃焼ガスの流れと燃焼ガスと水との熱交換に関して、煙管43から右に流れた燃焼ガスは蓄熱ユニット10aの第1伝熱面111a(図5に見て円板体11aの左側面)に当たり直角に放射状に蓄熱ユニット10aの外周部へ流れる。さらに燃焼ガスは外周部より蓄熱ユニット10aの円板体11aとドーナツ状円板体13aとの間の空隙を中心方向へ流れ、ドーナツ状円板体13aおよび第2ドーナツ状円板体15aの軸中央に形成される円筒22aを通り図示しない煙突から外部へ排出される。この過程中に、燃焼ガスの持つ顕熱および燃焼ガスの水蒸気が凝縮する際の潜熱が、蓄熱ユニット10a中の熱媒体(水)に伝熱面を介して、熱エネルギーとして与えられる。
【0024】
図6(a)は、図5のI−I線に沿い矢視方向に見た断面図であり、温風暖房機がONになり煙管43から排出される燃焼ガスが蓄熱ユニット10aの左側面の第1伝熱面111aに当たり熱交換するときの状態を示す図である。燃焼ガスの流れは模式的に矢印gで示し、蓄熱ユニット10a内の水の流れは模式的に矢印wで示す。図6(a)にみて垂直に当たり放射状に周囲に流れる燃焼ガスとの熱交換により蓄熱ユニット10a内の熱媒体としての水は、効果的に加熱されて円板体11a内を矢印wに示すように上昇する。上部連絡管17aは、上昇してきた水の上部循環流路となるが同時に、水が過熱されたときの蒸気溜まりの働きもする。発生した蒸気は蒸気管21aを通り送風機48により温室内に放散される。放出された蒸気により減水した蓄熱ユニット10aの水は前述の給水制御装置34により補給される。下部連絡管19aは、水の下部循環流路となる。曲線S−Sで囲まれる部分は上部連絡管17aの部分的断面を示す。
【0025】
図6(b)は、図5のII−II線に沿い矢視方向に見た断面図で、ドーナツ状円板体13aの左側面の伝熱面131aを正面に見る図であり、37は洗浄水源、25は洗浄水放出管、26、26は2つのスリット状の洗浄水放出口である。温風暖房機40がOFFになると同時あるいは数秒後に洗浄水源37はONになり洗浄水は2つの洗浄水放出口26、26より放水され、蓄熱ユニット10aの伝熱面131aおよび第2伝熱面112a表面を短時間(数秒間)洗浄する。これにより金属腐食を防止する。流下した洗浄水は、ドレーン受け27に落ち、トラップ28を経てドレーン排出管29を経て排水される。この水は、微量のSO,NO,灰分を含むが有害とまでは断定されないので温室外に排出される。ドレーン排出管29には燃焼ガスが温室内に放出されないようにトラップ28が設けられる。
【0026】
図6(c)は、図5のIII−III線に沿い矢視方向に見た断面図で、すなわち第2ドーナツ状円板体15aの第2放熱面152aを正面に見る図で、23はフィンである。温風暖房機40のOFF時間中もON時間中も蓄熱ユニット10aの第2放熱面152a近傍の温室内空気は、該ユニット10内の加熱された水との熱交換により暖められ、模式的に示す矢印aのように流れる。また蓄熱ユニット10aの第2ドーナツ状円板体15a内の熱媒体としての水は矢印wに示すように下方に流れる。このようにして蓄熱ユニット10a内の熱媒体の熱が顕熱の形で温室内空気に与えられ、温室内へ放熱され、暖房に寄与する。フィン23は伝熱面積を増やしつつ、かつ温室内空気の流れを妨げないように取付けてある。
【0027】
図6(d)は、図5のIV−IV線に沿い矢視方向に見た断面図であり、第2ドーナツ状円板体15aの図5に見て左側面を正面に見る図である。第2ドーナツ状円板体15aの図5に見て左側の面(図6に見る正面)では、上部連絡管17aを通り循環してきた水と温室内空気との間で熱交換が起こる。温室内空気は、この面での熱交換により暖められ、ドーナツ状円板体13aと第2ドーナツ状円板体15aとの間の空隙を模式的に示す矢印aのように上昇する。また第2ドーナツ状円板体15a内の水は、この面での熱交換により冷やされ、矢印wに示すように下降する。そしてフィン23は、この面での熱交換を促進するために、伝熱面積を増やしかつ温室内空気の流れを妨げないように取付けてある。
【0028】
図7は図5に示した円板体11a、ドーナツ状円板体13aおよび第2ドーナツ状円板体15aおよび円筒22aの結合状態を示す蓄熱ユニット10aの斜視図であり、図5と図6に示した部分と同じ部分は同一符号で示し、111aは第1伝熱面、112aは第2伝熱面、131aは伝熱面、132aは放熱面、151aは第1放熱面、152aは第2放熱面を示す。図7を参照することにより、図5に示す結合部分の実体が表されている。
【0029】
燃焼ガスから水に熱交換して蓄熱・放熱させる本方式の利点はおおよそ下記のとおりである。
(1)OFF時間中の熱放出が行われ、ゆるやかな加温が行われる。温室内温度の急低下を緩和でき、OFF時間を長くする効果がある。
(2)蓄熱ユニットの伝熱面の熱貫流率が空気に比して倍以上になり、装置をコンパクト化できる。
(3)燃焼ガス対空気の場合に比べて、蓄熱ユニットの伝熱面温度は低下し、温度差を拡大する効果もあり、総合的に伝熱特性を考えると、伝熱面積は1/4〜1/5となり、装置をコンパクトに製作できる。
(4)暖房負荷が重くてON時間が長いとき、熱媒体の水は蒸気となり、その蒸気で温室を加温加湿するが、蒸気は温室内で凝縮してその潜熱が暖房に寄与する。
【0030】
【発明の効果】
本発明を用いることにより得られた効果は下記のとおりである。
(1)排気熱の回収とそれの効果的な利用が可能になった。従来あった熱損失率12〜20%を0〜5%程度に下げることができた。
(2)温風暖房機の排気温度を比較すると、従来250℃〜350℃であったが本発明を用いることによって100℃〜150℃まで大幅に低下させることができた。そのことは排気熱を蓄熱ユニットにより回収し温室内に供給したことを意味する。
(3)温風暖房機のOFF時間に蓄熱を放出することにより温室温度の急激な低下を和らげ、OFF時間が長くなり、省エネが可能になった。
(4)本装置では洗浄が容易であり、腐食性物質を除去するので長寿命化できる。
(5)本装置の取付けは、小型、軽量化(従来装置の容積比1/5〜1/3、重量比1/10〜1/5)したので、容易である。
(6)既設の温風暖房機への取付けも容易であるため、既設の温風暖房機の高効率・省エネ運転が可能となった。
(7)蒸気を温室に供給することにより加湿効果が得られた。
(8)熱回収したことにより得られた温水の有効利用(散水、灌水)も可能になった。
(9)排気装置部は温度降下したので、安全性向上(火傷、接触による損傷の減少)が実現された。
(10)排気の浄化(SO,NO分の回収)が達成され、大気汚染防止が可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明第1実施例の側面断面図である。
【図2】本発明第1実施例の図で、同図(a)は図1のI−I線に沿う断面図、同図(b)は図1のII−II線に沿う断面図、同図(c)は図1のIII−III線に沿う断面図である。
【図3】本発明第1実施例の斜視図である。
【図4】本発明第1実施例を温風暖房機に取付けた状態を示す側面断面図である。
【図5】本発明第2実施例にかかる側面断面図である。
【図6】本発明第2実施例の図で、同図(a)は図5のI−I線に沿う断面図、同図(b)は図5のII−II線に沿う断面図、同図(c)は図5のIII−III線に沿う断面図、同図(d)は図5のIV−IV線に沿う断面図である。
【図7】本発明第2実施例の斜視図である。
【図8】本発明第2実施例を温風暖房機に取付けた状態を示す側面断面図である。
【図9】従来例の温風暖房機の側面断面図である。
【図10】従来例の熱回収装置が温風暖房機に取付けられた側面断面図である。
【図11】従来例の加湿装置が温風暖房機に取付けられた側面断面図である。
【符号の説明】
10,10a 蓄熱ユニット
11,11a 円板体
111,111a 第1伝熱面
112,112a 第2伝熱面
13,13a ドーナツ状円板体
131,131a 伝熱面
132,132a 放熱面
15a 第2ドーナツ状円板体
151a 第1放熱面
152a 第2放熱面
17,17a 上部連絡管
19,19a 下部連絡管
21,21a 蒸気管
22,22a 円筒
23 フィン
24 ガイドプレート
25 洗浄水放出管
26 洗浄水放出口
27 ドレーン受け
28 トラップ
29 ドレーン排出管
31 給水制御バルブ
34 給水制御装置
35 給水パイプ
36 排水弁
37 洗浄水源
38 洗浄給水パイプ
40 温風暖房機
41 ケーシング
42 燃焼室
43 煙管
44 スクリュープレート
45 温風吹出口
46 バーナ
47 排気部
48 送風機
49 制御盤

Claims (4)

  1. 施設園芸用温風暖房機の煙管(43)と排気部(47)との間の燃焼ガス通路に取付け、中空の円板体(11)と軸中央に煙突に接続する円筒(22)を設けた中空のドーナツ状円板体(13)とを間に空隙を残して相対峙させ、円板体(11)とドーナツ状円板体(13)の上部および下部を上部連絡管(17)および下部連絡管(19)によってそれぞれ連通させる蓄熱ユニット(10)であって、
    蒸気管(21)の一端を上部連絡管(17)の上端またはドーナツ状円板体(13)の放熱面(132)上端付近に接続し他端を温風暖房機(40)の送風機(48)の吸込口付近で開口せしめ、給水制御装置(34)に連結する給水パイプ(35)を前記放熱面(132)に連結して温風暖房機(40)のON時に該パイプ(35)より蓄熱ユニット(10)の中空体内へ水を供給しかつ貯水し、また、円板体(11)とドーナツ状円板体(13)との間の空隙の上方かつ上部連絡管(17)に近接して洗浄水放出管(25)を配置し、該放出管(25)には水を放出する洗浄水放出口(26)を設け、洗浄水源(37)から洗浄給水パイプ(38)を介して洗浄水放出口(26)から放出された水を受けるドレーン受け(27)を蓄熱ユニット(10)の下側に配置し、温風暖房機(40)のOFF後に洗浄水源(37)は時限的にONとなり洗浄水放出口(26)より水を放出し伝熱面(131)および第2伝熱面(112)を洗浄することを特徴とする施設園芸用温暖房機の排熱回収蓄熱ユニット。
  2. 施設園芸用温風暖房機の煙管(43)と排気部(47)との間の燃焼ガス通路に取付け、中空の円板体(11a)と軸中央に煙突に接続する円筒(22a)を設けた中空のドーナツ状円板体(13a)および第2ドーナツ状円板体(15a)とをそれぞれの間に空隙を残して相対峙させ、円板体(11a)とドーナツ状円板体(13a)と第2ドーナツ状円板体(15a)の上部および下部を上部連絡管(17a)および下部連絡管(19a)によってそれぞれ連通させる蓄熱ユニット(10a)であって、
    蒸気管(21a)の一端を上部連絡管(17a)の上端または第2ドーナツ状円板体(15a)の第2放熱面(152a)上端付近に接続し他端を温風暖房機(40)の送風機(48)の吸込口付近で開口せしめ、給水制御装置(34)に連結する給水パイプ(35)を第2ドーナツ状円板体(15a)の第2放熱面(152a)に連結して温風暖房機(40)のON時に該パイプ(35)より蓄熱ユニット(10a)の中空体内へ水を供給しかつ貯水し、
    また、円板体(11a)とドーナツ状円板体(13a)との間の空隙の上方かつ上部連絡管(17a)に近接して洗浄水放出管(25)を配置し、該放出管(25)には水を放出する洗浄水放出口(26)を設け、洗浄水源(37)から洗浄給水パイプ(38)を介して洗浄水放出口(26)から放出された水を受けるドレーン受け(27)を蓄熱ユニット(10a)の下側に配置し、温風暖房機(40)のOFF後に洗浄水源(37)は時限的にONとなり洗浄水放出口(26)より水を放出し伝熱面(131a)および第2伝熱面(112a)を洗浄することを特徴とする施設園芸用温風暖房機の排熱回収蓄熱ユニット。
  3. バーナ(46)より発生する燃焼ガスと温室内空気とを燃焼室(42)および煙管(43)を媒介して熱交換する施設園芸用温風暖房機(40)において、
    煙管(43)と排気部(47)との間の燃焼ガス通路に、中空の円板体(11)と軸中央に煙突に接続する円筒(22)を設けた中空のドーナツ状円板体(13)とを間に空隙を残して相対峙させ、円板体(11)とドーナツ状円板体(13)の上部および下部を上部連絡管(17)および下部連絡管(19)によってそれぞれ連通させる蓄熱ユニット(10)を取付け、
    蒸気管(21)の一端を上部連絡管(17)の上端またはドーナツ状円板体(13)の放熱面(132)上端付近に接続し他端を温風暖房機(40)の送風機(48)の吸込口付近で開口せしめ、給水制御装置(34)に連結する給水パイプ(35)を前記放熱面(132)に連結して温風暖房機(40)のON時に該パイプ(35)より蓄熱ユニット(10)の中空体内へ水を供給しかつ貯水し、
    また、円板体(11)とドーナツ状円板体(13)との間の空隙の上方かつ上部連絡管(17)に近接して洗浄水放出管(25)を配置し、該放出管(25)には水を放出する洗浄水放出口(26)を設け、洗浄水源(37)から洗浄給水パイプ(38)を介して洗浄水放出口(26)から放出された水を受けるドレーン受け(27)を蓄熱ユニット(10)の下部に配置し、温風暖房機(40)のOFF後に洗浄水源(37)は時限的にONとなり洗浄水放出口(26)より水を放出し伝熱面(131)および第2伝熱面(112)を洗浄し、
    ドーナツ状円板体(13)の放熱面(132)に空隙を残してガイドプレート(24)を取付けたことを特徴とする蓄熱ユニットを取付けた施設園芸用温風暖房機。
  4. バーナ(46)より発生する燃焼ガスと温室内空気とを燃焼室(42)および煙管(43)を媒介して熱交換する施設園芸用温風暖房機(40)において、
    煙管(43)と排気部(47)との間の燃焼ガス通路に、中空の円板体(11a)と軸中央に煙突に接続する円筒(22a)を設けた中空のドーナツ状円板体(13a)および第2ドーナツ状円板体(15a)とをそれぞれの間に空隙を残して相対峙させ、円板体(11a)とドーナツ状円板体(13a)と第2ドーナツ状円板体(15a)の上部および下部を上部連絡管(17a)および下部連絡管(19a)によってそれぞれ連通させる蓄熱ユニット(10a)を取付け、
    蒸気管(21a)の一端を上部連絡管(17a)の上端または第2ドーナツ状円板体(15a)の第2放熱面(152a)上端付近に接続し他端を温風暖房機(40)の送風機(48)の吸込口付近で開口せしめ、給水制御装置(34)に連結する給水パイプ(35)を第2ドーナツ状円板体(15a)の第2放熱面(152a)に連結して温風暖房機(40)のON時に該パイプ(35)より蓄熱ユニット(10a)の中空体内へ水を供給しかつ貯水し、
    また、円板体(11a)とドーナツ状円板体(13a)との間の空隙の上方かつ上部連絡管(17a)に近接して洗浄水放出管(25)を配置し、該放出管(25)には水を放出する洗浄水放出口(26)を設け、洗浄水源(37)から洗浄給水パイプ(38)を介して洗浄水放出口(36)から放出された水を受けるドレーン受け(27)を蓄熱ユニット(10a)の下側に配置し、温風暖房機(40)のOFF後に洗浄水源(37)は時限的にONとなり洗浄水放出口(26)より水を放出し伝熱面(131a)および第2伝熱面(112a)を洗浄し、
    ドーナツ状円板体(13a)の第2放熱面(152a)に空隙を残してガイドプレート(24)を取付けたことを特徴とする蓄熱ユニットを取付けた施設園芸用温風暖房機。
JP2001211380A 2001-06-08 2001-06-08 温風暖房機の排熱回収蓄熱ユニットおよび該ユニットを取付けた施設園芸用温風暖房機 Expired - Fee Related JP3627216B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001211380A JP3627216B2 (ja) 2001-06-08 2001-06-08 温風暖房機の排熱回収蓄熱ユニットおよび該ユニットを取付けた施設園芸用温風暖房機

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001211380A JP3627216B2 (ja) 2001-06-08 2001-06-08 温風暖房機の排熱回収蓄熱ユニットおよび該ユニットを取付けた施設園芸用温風暖房機

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2002364999A JP2002364999A (ja) 2002-12-18
JP3627216B2 true JP3627216B2 (ja) 2005-03-09

Family

ID=19046704

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001211380A Expired - Fee Related JP3627216B2 (ja) 2001-06-08 2001-06-08 温風暖房機の排熱回収蓄熱ユニットおよび該ユニットを取付けた施設園芸用温風暖房機

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3627216B2 (ja)

Also Published As

Publication number Publication date
JP2002364999A (ja) 2002-12-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6904768B2 (en) Absorption-type air conditioner system
CN203893703U (zh) 用于火电厂的蒸发冷却器闭式循环冷却水装置
JP7251840B2 (ja) 蓄冷蓄熱式のルーム空調装置
EP1856456A1 (en) Hot-water supply system having dual pipe
RU2440538C1 (ru) Конденсационный котел наружного размещения
CN102252425A (zh) 带空气加湿器的冷凝式燃气热水装置
RU2333429C1 (ru) Конденсационный водогрейный котел наружного размещения
CN104566981B (zh) 一种燃气采暖热水炉烟气余热冷凝回收装置
KR100776971B1 (ko) 연탄 겸용 기름 보일러
JP3627216B2 (ja) 温風暖房機の排熱回収蓄熱ユニットおよび該ユニットを取付けた施設園芸用温風暖房機
CA2983059A1 (en) A boiler system
CN100498107C (zh) 一种燃烧式热水器排烟热回收装置
JP2008032276A (ja) 複合熱源器
KR100437667B1 (ko) 상향연소에 의한 응축잠열 회수 콘덴싱 가스보일러
RU2449225C1 (ru) Конденсационный котел наружного размещения
CN104879810A (zh) 一种厨房用斜管式预热器
CN110274491A (zh) 一种用于烟道接触式烟气换热装置
CN220303894U (zh) 冷凝式燃气热水器
CN212585114U (zh) 水冷洁净式空调机组
KR100581589B1 (ko) 콘덴싱 보일러의 잠열 열교환기
CN218376547U (zh) 与热管结合的矿井通风用蒸发冷却通风空气调节系统
JP2000249404A (ja) 熱交換装置
CN219955386U (zh) 一种外置式空气预热器
JPS59210234A (ja) 温風暖房機
CN208671382U (zh) 冷凝预混硅铝换热器

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20040510

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20041116

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20041126

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Ref document number: 3627216

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20071217

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081217

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081217

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091217

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101217

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101217

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111217

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111217

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121217

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121217

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131217

Year of fee payment: 9

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees