JP5081141B2 - 補助熱交換器を有する温水供給システム - Google Patents

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Description

本発明は、補助熱交換器を有する温水供給装置に関し、より詳細には、熱源水(calefactory water)が導入される熱交換器の入口で凝縮により配管の腐食の生成を抑止するため、導入された熱源水を予熱することができる補助熱交換器を有する温水供給装置に関する。
一般に、温水供給用装置に備わる熱交換装置は、バーナーから生成された燃焼熱を吸収するためにあり、水が流れる熱交換配管と燃焼熱を吸収する熱伝達フィンを含み、これにより燃焼熱を使用して水を加熱して温水を作る。
図1は、従来のガス源のボイラの構造を示す概略図である。
熱交換装置4において、バーナー20で生成された熱エネルギーは、熱交換器10に伝達される。熱交換器10には、熱交換器10内で水を加熱するための第一の熱交換配管11aが含まれている。熱源水は、循環ポンプ(図示せず)によって加熱が必要な場所に強制的に供給されて熱エネルギーを伝達する。ここで、熱交換器10に効率的に熱エネルギーを伝達するために送風機30がバーナー20の下部に設置されている。一方、排気ガスが煙管40から外部へ出される。
循環ポンプによって循環される熱源水は、その熱を加熱が必要な場所に伝達し、次いで比較的冷たい水に戻って熱交換器1の入口に導入される。このプロセスが繰り返されて熱源水が連続的に循環される。
上記の構造を有するガス源のボイラは、水加熱用の配管内の水温が上昇し、ボイラ運転中に外気と加熱水の間の温度差が生じなくなるので、加熱水が熱交換装置1に導入される入口に設置されている熱交換器の入口管50において凝縮水が生じない。
上記の構造を有するボイラにおいて、ボイラの運転が停止状態でかなりの時間が経過した場合は、ボイラ中の全配管、熱交換器、ボイラから各部屋へ接続される配管、および部屋内に配置される配管は、その温度が低下した冷水で完全に満たされる。さらに、加熱用配管内の水温は、ボイラ周囲空気の温度と同じレベルに低下する。
加熱配管内の水温が低い状態でボイラを運転している場合は、加熱配管内の冷水とバーナーの燃焼で加熱された空気との間に温度差が生じる。
このような温度差が、加熱配管内の水温が非常に低い冬に生じる場合は深刻である。大気中に含まれる水分は、熱交換器の配管の周囲面に凝結して凝縮水となる。
高温の熱が、複数の熱交換配管が設置された熱交換機10にバーナー20から直接的に伝達するため、熱交換機に水が凝縮しない。しかし、大気中に含まれる水分は、配管内の冷水と外気間の温度差により、熱源水が導入される熱交換器の入口に配置された入口管50の周囲面と、第一の熱交換配管11aに凝結する。このような凝縮水は、ボイラのさまざまな金属製部品の腐食を加速させる。
発明の開示
技術的課題
従って、本発明は、従来技術において生じる上記の問題を解決するためになされたものであり、本発明の目的は、バーナーの燃焼熱で加熱された熱交換配管内で、ボイラの運転開始時に、冷水が導入される熱交換器の入口へ温水から熱エネルギーを伝達することができる補助熱根交換器を有する温水供給装置を提供することであり、これによって、熱源水が導入される熱交換器の入口での凝縮水の生成と部品の腐食を抑止することができる。
技術的解決
本発明の目的を達成するため、熱交換器であって、前記熱交換器に加熱水を導入するための入口管、ならびに前記入口管に接続され順次配置された、第一、第二、および第三熱交換配管を含む熱交換器と、前記加熱水が導入される前記熱交換器の入口に設置された補助熱交換装置であって、前記入口管を前記第一熱交換配管に接続する第一補助熱交換配管、前記第二熱交換配管を前記第三熱交換配管へ接続する第二補助熱交換配管、および前記第二補助熱交換配管から前記第一補助熱交換配管へ熱エネルギーを伝達するための熱伝達フィンを含む補助熱交換装置とを備える温水供給装置が提供される。
有利な効果
本発明による補助熱交換器を有する温水供給装置は、熱交換器の入口に設置された入口管から導入される冷水の温度を上昇させるための補助熱交換器を備える。それによって凝縮水の生成とボイラの部品の腐食が抑止される。
発明を実施するためのベストモード
以降、本発明による温水供給装置の構造および動作を添付の図面を参照して詳細に記載する。
図2は、本発明の実施形態に従った補助熱交換器を含む温水供給装置を示す概略図である。図3は、図2の補助熱交換器の詳細図である。
熱交換器の入口管50が、熱交換器1の入口に設置されている。この入口には、加熱を要求する場所で熱の伝達を終えて戻ってきた熱源水が導入される。
バーナ20が送風機30の上部に設けられており、その上には熱交換部10が配置されている。熱交換部10には、熱交換器用入口管50に接続された複数の熱交換配管が含まれており、これにより、熱交換配管内で熱エネルギーをバーナー20から熱源水へ伝達する。
熱交換部10は、順次配列された、第一、第二、および第三熱交換配管、11a、11bおよび11c、ならびに熱伝達フィン12を含む複数の熱交換配管を有する。
第一熱交換配管11aは、熱交換器用入口管50に接続されるべきであるが、本発明においては、補助熱交換器100が、第一熱交換配管11aと熱交換器用入口管50との間に設置されている。
補助熱交換器100には、第一熱交換配管11aを熱交換器用入口管50に接続する第一補助熱交換配管110、第二熱交換配管11bを第三熱交換配管11cに接続する第二補助熱交換配管120、および第二補助熱交換配管120内を第一補助熱交換配管110へ流れる、加熱水の熱エネルギーを伝達するための熱伝達フィン130が含まれている。第一補助熱交換配管110、第二補助熱交換配管120及び熱伝達フィン130は、補助熱交換器100の容器100a内に封入されている。また、補助熱交換器100は、バーナー20からの熱伝達に対して、遮蔽壁60によって絶縁されている。
熱交換器1内のバーナー20から発生した熱エネルギーを受けて高温であるようにすでに加熱された熱源水は、加熱を必要とする各場所に強制的に循環ポンプ(図示せず)によって供給される。次いで熱交換の完了後、加熱水は暖水となり、熱交換器1へ入口管50から導入される。このような工程が繰り返されることで、加熱水は連続的に循環される。
このような工程がなされた後ボイラの運転が停止されると、各配管内に完全に冷水で満たされる。この状態で、ボイラの運転が再開されると、冷水が入口管50から熱交換器1へ供給される。
熱交換器1の入口管50から供給される冷水は、第一補助熱交換配管110、第一熱交換配管11a、および第二熱交換配管11bを順次に通過する一方、加熱されるため熱エネルギーをバーナー20の燃焼熱から吸収する。
上記のように加熱された加熱水は、第二補助熱交換配管120を通過する。このとき、熱交換フィン130を介して第二補助熱交換配管120内の加熱水から第一補助熱交換配管110内の冷水へ、熱エネルギーが伝達される。第一補助熱交換配管110内の冷水は、上記のように熱エネルギーを受けて昇温し、外気と冷水との間の温度差を減少させ、これにより、凝縮水の生成を抑止する。
第二補助熱交換配管120、第三熱交換配管11c、および複数の配管を順次通過した後、加熱水は、加熱が必要な場所に強制的に供給されてそこで加熱を実行する。
本発明の実施形態は、上昇流タイプのガスボイラについて記載しているが、当業者にとって、上記の補助熱交換器が下向流タイプのガスボイラに適用することができること、および本発明が温水供給装置に適用可能であることが明白である。
産業上の利用可能性
上記のように、本発明は、温水を供給する装置およびボイラに適用することができ、給水管から導入された冷水の温度を上昇させることにより、凝縮水の生成と温水供給装置の部品の腐食を抑止する。
上記および他の本発明の、目的、特徴、および長所は、添付の図面と共に考慮することで次の詳細な説明からより明白になるであろう。
図1は、通常のガスボイラの熱交換器の構造を示す概略図である。 図2は、本発明の実施形態に従った補助熱交換器を含む温水供給装置を示す概略図である。 図3は、図2の補助熱交換器の詳細図である。

Claims (2)

  1. 熱交換器であって、前記熱交換器に加熱水を導入するための入口管、ならびに前記入口管に接続され順次配置された、第一、第二、および第三熱交換配管、および各熱交換配管内の加熱水を加熱するバーナーを含む熱交換器と、前記加熱水が導入される前記熱交換器の入口に設置された補助熱交換装置であって、前記入口管を前記第一熱交換配管に接続する第一補助熱交換配管、前記第二熱交換配管を前記第三熱交換配管へ接続する第二補助熱交換配管、および前記第二補助熱交換配管から前記第一補助熱交換配管へ熱エネルギーを伝達するための熱伝達フィンを含む補助熱交換装置と、を備え
    前記第一補助熱交換配管、前記第二補助熱交換配管及び前記熱伝達フィンが前記補助熱交換装置内に封入されており、
    前記補助熱交換装置が、前記バーナーからの熱伝達に対して、遮蔽壁によって絶縁されている、
    温水供給装置。
  2. 前記第二補助熱交換配管が、一方の端部で前記第二熱交換配管に直接に接続され、かつ他方の端部で前記第三熱交換配管に直接に接続されている、請求項1に記載の温水供給装置。
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