JP5211765B2 - Heating device - Google Patents
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Description
本発明は、被加熱流体を加熱する加熱装置に関するものである。 The present invention relates to a heating device that heats a fluid to be heated.
飲食店や宿泊施設等においては、調理用の蒸気や風呂場用の温水を得るための小型の加熱装置が設置される場合がある。
例えば、特許文献1には、燃焼用空気と共に燃料を燃焼させることによって生じた高温の燃焼ガスによって配管内を流れる水を加熱し、これによって蒸気を得る加熱装置が開示されている。
また、加熱装置は、蒸気や温水の生成のためのみならず、様々な流体(被加熱流体)を加熱する際に用いられている。
For example,
Further, the heating device is used not only for generating steam and hot water but also for heating various fluids (heated fluid).
ところで、従来の加熱装置においては、燃焼に用いられる燃焼用空気や燃料の温度が低いため、冷たい被加熱流体が流れる配管に直接火炎が触れると火炎自体が不安定となり未燃分が多量に発生する。このため、従来の加熱装置においては、大きな燃焼室で燃焼させたのちに、上述のように燃焼ガスによって被加熱流体を加熱している。よって、大きな燃焼室から周囲に放熱される熱量が多くなり、エネルギー効率が低下してしまう。
また、従来の加熱装置においては、完全燃焼するために大きな燃焼室が必要とされている。このため、十分に加熱装置を小型化することができない。
By the way, in the conventional heating device, since the temperature of the combustion air and fuel used for combustion is low, if the flame directly touches the pipe through which the cold fluid to be heated flows, the flame itself becomes unstable and a large amount of unburned matter is generated. To do. For this reason, in the conventional heating apparatus, after burning in a large combustion chamber, the fluid to be heated is heated by the combustion gas as described above. Therefore, the amount of heat dissipated from the large combustion chamber to the surroundings increases, and the energy efficiency decreases.
Moreover, in the conventional heating apparatus, a large combustion chamber is required for complete combustion. For this reason, a heating apparatus cannot fully be reduced in size.
本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、被加熱流体を加熱する加熱装置におけるエネルギー効率を向上させると同時に上記加熱装置のさらなる小型化を図ることを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to improve the energy efficiency of a heating device that heats a fluid to be heated, and at the same time, further reduce the size of the heating device.
上記目的を達成するために、本発明は、被加熱流体を加熱する加熱装置であって、可燃燃料を含む未燃ガスが流れる第1流路と、消炎距離よりも小さく設定されたノズル孔を介してかつ火炎の維持が可能な流速にて上記第1流路から噴出された上記未燃ガスが燃焼されると共に上記燃焼による燃焼ガスが流れ、上記第1流路の周りに形成される第2流路と、上記被加熱流体が流れ、上記第2流路の周りに形成される第3流路とを備えることを特徴とする。 In order to achieve the above object, the present invention is a heating device for heating a fluid to be heated, and includes a first flow path through which unburned gas containing combustible fuel flows, and a nozzle hole set to be smaller than the extinguishing distance. The unburned gas ejected from the first flow path is burned at a flow rate through which the flame can be maintained, and the combustion gas due to the combustion flows and is formed around the first flow path. It is characterized by comprising two flow paths and a third flow path formed around the second flow path through which the fluid to be heated flows.
このような特徴を有する本発明によれば、未燃ガスが流れる第1流路周りに第2流路が形成され、当該第2流路に燃焼ガスが流される。このため、第1流路を流れる未燃ガスが、第2流路を流れる高温の燃焼ガスによって加熱される。また、未燃ガスが消炎距離よりも小さく設定されたノズル孔を介してかつ火炎の維持が可能な流速にて上記第1流路から噴出されることによって安定した火炎が形成される。
そして、本発明によれば、安定した火炎により未燃ガスが燃焼されると共に燃焼ガスが流れる第2流路の周りに第3流路が形成され、当該第3流路に被加熱流体が流される。
According to the present invention having such a feature, the second flow path is formed around the first flow path through which the unburned gas flows, and the combustion gas flows through the second flow path. For this reason, the unburned gas flowing through the first flow path is heated by the high-temperature combustion gas flowing through the second flow path. Further, a stable flame is formed by ejecting unburned gas from the first flow path through a nozzle hole set to be smaller than the flame extinguishing distance and at a flow rate at which the flame can be maintained.
According to the present invention, the third flow path is formed around the second flow path where the unburned gas is combusted by the stable flame and the combustion gas flows, and the fluid to be heated flows through the third flow path. It is.
また、本発明においては、上記第3流路の外側領域であって上記第2流路と反対側の領域に、上記第2流路から上記燃焼ガスを導入する導入部を備えるという構成を採用する。 Further, in the present invention, a configuration is adopted in which an introduction part for introducing the combustion gas from the second flow path is provided in an area outside the third flow path and on the opposite side of the second flow path. To do.
また、本発明においては、上記第1流路が第1配管の内部空間から構成され、上記第2流路が上記第1配管と該第1配管を同心円状に囲う第2配管とに挟まれた空間から構成され、上記第3流路が上記第2配管と該第2配管を同心円状に囲う第3配管とに挟まれた空間から構成されるという構成を採用する。 In the present invention, the first flow path is constituted by the internal space of the first pipe, and the second flow path is sandwiched between the first pipe and the second pipe that concentrically surrounds the first pipe. The third channel is composed of a space sandwiched between the second pipe and a third pipe concentrically surrounding the second pipe.
また、本発明においては、上記第1流路が第1配管の内部空間から構成され、上記第3流路が上記第1配管を中心として上記第1配管から離間して配列される複数の第4配管の内部空間から構成され、上記第2流路が上記第1配管と上記第4配管と上記第4配管同士の間を閉鎖する隔壁とによって囲まれた空間から構成されるという構成を採用する。 Further, in the present invention, the first flow path is configured from an internal space of the first pipe, and the third flow path is arranged apart from the first pipe around the first pipe. It is composed of an internal space of four pipes, and the second flow path is composed of a space surrounded by the first pipe, the fourth pipe, and a partition wall that closes between the fourth pipes. To do.
本発明によれば、未燃ガスが流れる第1流路周りに第2流路が形成され、当該第2流路に燃焼ガスが流される。このため、第1流路を流れる未燃ガスが、第2流路を流れる高温の燃焼ガスによって加熱される。また、未燃ガスが消炎距離よりも小さく設定されたノズル孔を介してかつ火炎の維持が可能な流速にて上記第1流路から噴出されることによって安定した火炎が形成される。このように安定した火炎は、冷たい被加熱流体と接する壁面に直接触れても安定に燃焼することが可能で、さらに当該壁面へ効率的に熱を伝達することが可能となる。
そして、本発明によれば、安定した火炎により未燃ガスが燃焼されると共に燃焼ガスが流れる第2流路の周りに第3流路が形成され、当該第3流路に被加熱流体が流される。
この結果、第3流路に流れる被加熱流体は、安定した火炎にて第3流路が直接加熱されることによって加熱される。したがって、燃焼ガスによってのみ被加熱流体の流路を加熱する場合と比較して、効率的に被加熱流体に熱量を伝熱することができる。よって、被加熱流体を加熱する加熱装置におけるエネルギー効率を向上させることができる。
According to the present invention, the second flow path is formed around the first flow path through which the unburned gas flows, and the combustion gas flows through the second flow path. For this reason, the unburned gas flowing through the first flow path is heated by the high-temperature combustion gas flowing through the second flow path. Further, a stable flame is formed by ejecting unburned gas from the first flow path through a nozzle hole set to be smaller than the flame extinguishing distance and at a flow rate at which the flame can be maintained. Such a stable flame can be stably burned even if it directly touches the wall surface in contact with the cold fluid to be heated, and heat can be efficiently transferred to the wall surface.
According to the present invention, the third flow path is formed around the second flow path where the unburned gas is combusted by the stable flame and the combustion gas flows, and the fluid to be heated flows through the third flow path. It is.
As a result, the fluid to be heated flowing in the third flow path is heated by directly heating the third flow path with a stable flame. Therefore, compared with the case where the flow path of the fluid to be heated is heated only by the combustion gas, the amount of heat can be efficiently transferred to the fluid to be heated. Therefore, energy efficiency in the heating device that heats the fluid to be heated can be improved.
また、本発明によれば、第1流路を流れる未燃ガスが第2流路を流れる高温の燃焼ガスによって加熱され、この加熱された未燃ガスが消炎距離よりも小さく設定されたノズル孔を介してかつ火炎の維持が可能な流速にて上記第1流路から噴出されることによって燃焼される。このような構成を採用する場合には、未燃ガスが高温の燃焼ガスによって十分に加熱されるため、安定燃焼するために大きな燃焼室を必要とせず、マイクロチャネルの燃焼室にて燃焼を継続することが可能となる。
よって、本発明によれば、燃焼室を小さくし、加熱装置を小型化することが可能となる。
According to the invention, the unburned gas flowing through the first flow path is heated by the high-temperature combustion gas flowing through the second flow path, and the heated unburned gas is set to be smaller than the extinguishing distance. And is burned by being ejected from the first flow path at a flow rate capable of maintaining the flame. When such a configuration is adopted, the unburned gas is sufficiently heated by the high-temperature combustion gas, so a large combustion chamber is not required for stable combustion, and combustion continues in the microchannel combustion chamber. It becomes possible to do.
Therefore, according to the present invention, the combustion chamber can be made smaller and the heating device can be made smaller.
このように、本発明によれば、被加熱流体を加熱する加熱装置におけるエネルギー効率を向上させると同時に上記加熱装置のさらなる小型化を図ることが可能となる。 Thus, according to the present invention, it is possible to improve the energy efficiency of the heating device that heats the fluid to be heated, and at the same time, further reduce the size of the heating device.
以下、図面を参照して、本発明に係る加熱装置の一実施形態について説明する。なお、以下の説明においては、本発明に係る加熱装置の一例として小型ボイラを挙げて説明する。また、以下の図面においては、各部材を認識可能な大きさとするために、各部材の縮尺を適宜変更している。 Hereinafter, an embodiment of a heating device according to the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description, a small boiler will be described as an example of the heating device according to the present invention. Further, in the following drawings, the scale of each member is appropriately changed in order to make each member a recognizable size.
(第1実施形態)
図1〜図3は、本実施形態の小型ボイラB1を模式的に示した概略構成図であり、図1が斜視図であり、図2が水平断面図であり、図3が鉛直断面図である。
これらの図に示すように、本実施形態の小型ボイラB1は、第1配管1(第1配管)と、第2配管2(第2配管)と、第3配管3(第3配管)とが平面視において同心に配置された三重管構造を有している。
(First embodiment)
1 to 3 are schematic configuration diagrams schematically showing the small boiler B1 of the present embodiment, FIG. 1 is a perspective view, FIG. 2 is a horizontal sectional view, and FIG. 3 is a vertical sectional view. is there.
As shown in these drawings, the small boiler B1 of the present embodiment includes a first pipe 1 (first pipe), a second pipe 2 (second pipe), and a third pipe 3 (third pipe). It has a triple tube structure arranged concentrically in plan view.
第1配管1は、鉛直方向に延在されると共に下端11が閉塞端とされる配管であり、下端11近傍の側壁部には直径が未燃ガスの消炎距離よりも小さく設定されたノズル孔12が複数形成されている。そして、第1配管1は、伝熱性の高い材料(例えば黄銅(真鍮)等)によって形成されている。
この第1配管1の内部空間は、可燃燃料が含まれた未燃ガスG1の流れる未燃ガス流路R1(第1流路)とされている。すなわち、本実施形態の小型ボイラB1において、未燃ガス流路R1は、第1配管1の内部空間から構成されている。
なお、第1配管1は、上端部が未燃ガス流路R1に未燃ガスG1を供給するための未燃ガス供給装置(不図示)に接続されている。
The
The internal space of the
The
また、未燃ガスG1としては、燃料と酸化剤の混合気を用いることができる。
燃料としては、石油燃料や、天然ガス等を用いることができる。
Further, as the unburned gas G1, a mixture of fuel and oxidant can be used.
As the fuel, petroleum fuel, natural gas, or the like can be used.
第2配管2は、鉛直方向に延在されると共に第1配管1を同心円状に囲う配管であり、下端21が閉塞端とされ、第1配管1と同様に伝熱性の高い材料によって形成されている。
この第2配管2と第1配管1とに挟まれた空間は、上記未燃ガスG1が燃焼されると共に、未燃ガスG1が燃焼することによって生じる燃焼ガスG2が流れる燃焼ガス流路R2(第2流路)とされている。すなわち、本実施形態の小型ボイラB1において、燃焼ガス流路R2は、第1配管1と該第1配管1を同心円状に囲う第2配管2とに挟まれた空間から構成されている。
なお、燃焼ガス流路R2の下端近傍(ノズル孔12近傍)は、ノズル孔12から噴出した未燃ガスG1が燃焼する燃焼室Kとされている。そして、当該燃焼室Kには、不図示の着火装置が設けられている。
The
In the space between the
The vicinity of the lower end of the combustion gas channel R2 (near the nozzle hole 12) is a combustion chamber K in which the unburned gas G1 ejected from the
第3配管3は、鉛直方向に延在されると共に第2配管2を同心円状に囲う配管であり、下端31が閉塞端とされている。なお、この第3配管3は、伝熱性の低い材料によって形成されることが好ましい。
この第3配管3と第2配管2とに挟まれた空間は、水(被加熱流体)Wが流れる水流路R3(第3流路)とされている。すなわち、本実施形態の小型ボイラB1において、水流路R3は、第2配管2と該第2配管2を同心円状に囲う第3配管3とに挟まれた空間から構成されている。
なお、水流路R3の下端近傍には、水流路R3に水Wを供給するための水供給部(不図示)が接続されており、当該水供給部によって水流路R3に流量調整された水Wが供給される。また、水流路R3の上端近傍には、水流路R3の水Wが蒸発することによって生成された蒸気を排出するための排出部(不図示)が接続されており、当該排出部によって水流路R3から流量調整された蒸気が外部に排出される。
The
A space between the
A water supply unit (not shown) for supplying water W to the water channel R3 is connected near the lower end of the water channel R3, and the water W whose flow rate is adjusted to the water channel R3 by the water supply unit. Is supplied. Further, a discharge part (not shown) for discharging steam generated by evaporation of the water W in the water flow path R3 is connected to the vicinity of the upper end of the water flow path R3, and the water flow path R3 is connected by the discharge part. The steam whose flow rate is adjusted is discharged to the outside.
このような構成を有する本実施形態の小型ボイラB1においては、まず第1配管1に接続された未燃ガス供給装置から未燃ガスG1が未燃ガス流路R1に供給され、第1配管1に形成されたノズル孔12から噴出された未燃ガスG1に着火して燃焼させることによって燃焼室Kに火炎を形成する。そして、未燃ガスG1が燃焼されることによって生じた燃焼ガスG2が燃焼ガス流路R2を流れて排出される。
In the small boiler B1 of the present embodiment having such a configuration, first, the unburned gas G1 is supplied from the unburned gas supply device connected to the
このように燃焼室Kに火炎が形成されると、未燃ガス流路R1の周りに形成された燃焼ガス流路R2に高温の燃焼ガスG2が流れるため、未燃ガス流路R1を流れる未燃ガスG1が加熱される。すなわち、燃焼ガスG2の熱量が熱交換壁として機能する第1配管1を介して未燃ガスG1に伝熱され、この結果未燃ガスG1が加熱される。
When a flame is formed in the combustion chamber K in this way, the high-temperature combustion gas G2 flows through the combustion gas flow path R2 formed around the unburned gas flow path R1, so that the unburned gas flow path R1 is not flowing. The fuel gas G1 is heated. That is, the amount of heat of the combustion gas G2 is transferred to the unburned gas G1 through the
燃焼ガスG2と熱交換されることによって加熱された未燃ガスG1は、着火可能温度近傍まで加熱された状態でノズル孔12を介して第1配管1の外部に噴出される。そして、ノズル孔12から噴出された未燃ガスG1は、燃焼室Kに形成された火炎によって着火されて燃焼される。
The unburned gas G1 heated by exchanging heat with the combustion gas G2 is ejected to the outside of the
そして、第1配管1に形成されたノズル孔12が未燃ガスG1の燃焼室Kにおける燃焼環境での消炎距離よりも小さく設定されているため、火炎は、未燃ガス流路R1まで延焼しない。
このため、燃焼室Kにおいて火炎が安定され、燃焼が継続される。
And since the
For this reason, the flame is stabilized in the combustion chamber K, and combustion is continued.
また、上述のように、燃焼室Kにおける燃焼が継続されている状態にて、未燃ガス流路R1を介して燃焼室Kに供給される未燃ガスG1は、燃焼ガス流路R2を流れる燃焼ガスG2によって加熱されている。このため、燃焼室Kを従来の加熱装置における燃焼室と比較して極めて小さくしても安定な火炎を形成することができる。 Further, as described above, the unburned gas G1 supplied to the combustion chamber K via the unburned gas flow path R1 flows through the combustion gas flow path R2 in a state where the combustion in the combustion chamber K is continued. Heated by the combustion gas G2. For this reason, even if the combustion chamber K is made extremely small as compared with the combustion chamber in the conventional heating device, a stable flame can be formed.
このように燃焼室Kにて安定して火炎が形成されて燃焼が継続されている状態にて、水流路R3の水Wは、燃焼室Kの火炎、及び燃焼ガス流路R2の燃焼ガスG2によって加熱されて蒸発される。すなわち、火炎の熱量及び燃焼ガスG2の熱量が熱交換壁として機能する第2配管2を介して水Wに伝熱され、この結果水Wが加熱されて蒸発される。
そして、水Wが蒸発することによって生成された蒸気が不図示の排出部を介して小型ボイラB1の外部に排出される。
Thus, in a state where a flame is stably formed in the combustion chamber K and combustion is continued, the water W in the water channel R3 is the flame in the combustion chamber K and the combustion gas G2 in the combustion gas channel R2. Is evaporated by heating. That is, the heat quantity of the flame and the heat quantity of the combustion gas G2 are transferred to the water W through the
And the vapor | steam produced | generated by water W evaporating is discharged | emitted outside the small boiler B1 via the discharge part not shown.
以上のような本実施形態の小型ボイラB1によれば、未燃ガスG1が流れる未燃ガス流路R1周りに燃焼ガスG2が流れる燃焼ガス流路R2が形成される。このため、未燃ガス流路R1を流れる未燃ガスG1が、燃焼ガス流路R2を流れる高温の燃焼ガスG2によって加熱される。また、未燃ガスG1が消炎距離よりも小さく設定されたノズル孔12を介してかつ火炎の維持が可能な流速にて未燃ガス流路R1から噴出されることによって安定した火炎が形成される。このように安定した火炎は、冷たい水Wと接する壁面(第2配管2)に直接触れさせることが可能となる。
そして、本実施形態の小型ボイラB1によれば、安定した火炎が形成される燃焼ガス流路R2周りに水流路R3が形成され、当該水流路R3に水Wが流される。
この結果、水流路R3に流れる水Wは、安定した火炎にて水流路R3が直接加熱されることによって加熱される。したがって、燃焼ガスG2によってのみ水流路R3を加熱する場合と比較して、効率的に水Wに熱量を伝熱することができる。よって、本実施形態の小型ボイラB1によれば、エネルギー効率を向上させることができる。
According to the small boiler B1 of the present embodiment as described above, the combustion gas passage R2 through which the combustion gas G2 flows is formed around the unburned gas passage R1 through which the unburned gas G1 flows. For this reason, the unburned gas G1 flowing through the unburned gas flow path R1 is heated by the high-temperature combustion gas G2 flowing through the combustion gas flow path R2. Further, a stable flame is formed when the unburned gas G1 is ejected from the unburned gas flow path R1 through the
And according to small boiler B1 of this embodiment, water flow path R3 is formed around combustion gas flow path R2 in which a stable flame is formed, and water W is caused to flow through the water flow path R3.
As a result, the water W flowing through the water channel R3 is heated by directly heating the water channel R3 with a stable flame. Therefore, compared with the case where the water flow path R3 is heated only by the combustion gas G2, the amount of heat can be efficiently transferred to the water W. Therefore, according to small boiler B1 of this embodiment, energy efficiency can be improved.
また、本実施形態の小型ボイラB1によれば、未燃ガス流路R1を流れる未燃ガスG1が燃焼ガス流路R2を流れる高温の燃焼ガスG2によって加熱され、この加熱された未燃ガスG1が消炎距離よりも小さく設定されたノズル孔12を介してかつ火炎の維持が可能な流速にて未燃ガス流路R1から噴出されることによって燃焼される。このような構成を採用する場合には、未燃ガスG1が高温の燃焼ガスG2によって十分に加熱されるため、小さな燃焼室Kにて安定燃焼を継続することが可能となる。
よって、本実施形態の小型ボイラB1によれば、燃焼室を小さくし、装置を小型化することが可能となる。
Further, according to the small boiler B1 of the present embodiment, the unburned gas G1 flowing through the unburned gas flow path R1 is heated by the high-temperature combustion gas G2 flowing through the combustion gas flow path R2, and the heated unburned gas G1 is heated. Is burned by being ejected from the unburned gas flow path R1 through the
Therefore, according to small boiler B1 of this embodiment, it becomes possible to make a combustion chamber small and to miniaturize an apparatus.
このように、本実施形態の小型ボイラB1によれば、エネルギー効率を向上させると同時に装置のさらなる小型化を図ることが可能となる。 Thus, according to the small boiler B1 of this embodiment, it is possible to improve the energy efficiency and at the same time further reduce the size of the apparatus.
(第2実施形態)
次に、本発明の第2実施形態について説明する。本第2実施形態の説明において、上記第1実施形態と同様の部分については、その説明を省略あるいは簡略化する。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described. In the description of the second embodiment, the description of the same parts as those of the first embodiment will be omitted or simplified.
図4及び図5は、本実施形態の小型ボイラB2を模式的に示した概略構成図であり、図4が水平断面図、図5が斜視図である。
これらの図に示すように、本実施形態の小型ボイラB2は、未燃ガス流路R1が上記第1実施形態の小型ボイラB1と同様に第1配管1の内部空間から構成され、水流路R3が第1配管1を中心として第1配管1から離間して配列される複数の第4配管4の内部空間から構成され、燃焼ガス流路R2が第1配管1と第4配管4と第4配管4同士の間を閉鎖する隔壁5とによって囲まれた空間から構成されている。
4 and 5 are schematic configuration diagrams schematically showing the small boiler B2 of the present embodiment, FIG. 4 is a horizontal sectional view, and FIG. 5 is a perspective view.
As shown in these figures, in the small boiler B2 of the present embodiment, the unburned gas flow path R1 is configured from the internal space of the
そして、図5に示すように、隔壁5の高さは、第1配管1及び第4配管4の高さと比較して低く設定されている。この結果、小型ボイラB2の上部においては、第4配管4同士の間に隙間ができる。そして、当該隙間が燃焼ガスG2を水流路R3の外側領域であって、燃焼ガス流路R2と反対側の領域に燃焼ガスG2を導入する導入部6として機能する。
As shown in FIG. 5, the height of the
このように構成された本実施形態の小型ボイラB2においては、上記第1実施形態と同様に、燃焼ガスG2と熱交換されることによって加熱された未燃ガスG1が燃焼ガス流路R2に噴出されて燃焼されて、新たに燃焼ガスG2が発生すると、当該燃焼ガスG2の一部が導入部6を介して第4配管4の裏側(燃焼ガス流路R2と反対側)に回り込む。このため、第4配管4の全周が燃焼ガスG2にて加熱され、より効率的に水Wを加熱することができる。
よって、本実施形態の小型ボイラB2によれば、エネルギー効率をより向上させることが可能となる。
In the small boiler B2 of the present embodiment configured as described above, the unburned gas G1 heated by heat exchange with the combustion gas G2 is ejected into the combustion gas flow path R2, as in the first embodiment. When the combustion gas G2 is newly generated after being burned, a part of the combustion gas G2 goes around to the back side of the fourth pipe 4 (the side opposite to the combustion gas flow path R2) through the
Therefore, according to small boiler B2 of this embodiment, it becomes possible to improve energy efficiency more.
(第3実施形態)
次に、本発明の第3実施形態について説明する。なお、本第3実施形態の説明においても、上記第1実施形態と同様の部分については、その説明を省略あるいは簡略化する。
(Third embodiment)
Next, a third embodiment of the present invention will be described. In the description of the third embodiment, the description of the same parts as those of the first embodiment will be omitted or simplified.
図6は、本実施形態の小型ボイラB3の模式的な概略構成図であり、水平断面図である。
この図に示すように、本実施形態の小型ボイラB3は、第2配管2の外周面から水流路R3側に突設される複数のフィン10を備えている。このフィン10は、第2配管2と一体形成されており、第2配管2と同様に伝熱性の高い材料によって形成されている。
FIG. 6 is a schematic configuration diagram of the small boiler B3 of the present embodiment, and is a horizontal sectional view.
As shown in this figure, the small boiler B3 of the present embodiment includes a plurality of
このような構成を有する本実施形態の小型ボイラB3によれば、フィン10によって、燃焼ガス流路R2を流れる燃焼ガスG2と水流路R3を流れる水Wとの熱交換面積が増大し、より効率的に水Wを加熱することが可能となる。
したがって、本実施形態の小型ボイラB3によれば、エネルギー効率をさらに向上させることが可能となる。
According to the small boiler B3 of the present embodiment having such a configuration, the
Therefore, according to the small boiler B3 of this embodiment, it becomes possible to further improve energy efficiency.
(第4実施形態)
次に、本発明の第4実施形態について説明する。なお、本第4実施形態の説明においても、上記第1実施形態と同様の部分については、その説明を省略あるいは簡略化する。
(Fourth embodiment)
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described. In the description of the fourth embodiment, the description of the same parts as those of the first embodiment will be omitted or simplified.
図7は、本実施形態の小型ボイラB4の模式的な概略構成図であり、水平断面図である。
この図に示すように、本実施形態の小型ボイラB4においては、第2配管2が所定間隔で燃焼ガス流路R2側と水流路R3側とに屈曲されて星型形状とされている。
FIG. 7 is a schematic configuration diagram of a small boiler B4 of the present embodiment, and is a horizontal sectional view.
As shown in this figure, in the small boiler B4 of the present embodiment, the
このような構成を有する本実施形態の小型ボイラB4によれば、第2配管2が所定間隔で屈曲されて星型形状とされることによって、燃焼ガス流路R2を流れる燃焼ガスG2と水流路R3を流れる水Wとの熱交換面積が増大し、より効率的に水Wを加熱することが可能となる。
したがって、本実施形態の小型ボイラB4によれば、エネルギー効率をさらに向上させることが可能となる。
According to the small boiler B4 of the present embodiment having such a configuration, the
Therefore, according to the small boiler B4 of this embodiment, it becomes possible to further improve energy efficiency.
以上、添付図面を参照しながら本発明に係る加熱装置の好適な実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されないことは言うまでもない。上述した実施形態において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。 As mentioned above, although preferred embodiment of the heating apparatus which concerns on this invention was described referring an accompanying drawing, it cannot be overemphasized that this invention is not limited to the said embodiment. Various shapes, combinations, and the like of the constituent members shown in the above-described embodiments are examples, and various modifications can be made based on design requirements and the like without departing from the gist of the present invention.
例えば、上記実施形態においては、加熱装置の一例として小型ボイラを挙げて説明した。
しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、水を加熱してお湯とする湯沸かし器や、油やガスを加熱する装置等に適用することもできる。また、大型のボイラや、加熱した粉流体を用いる流動床ボイラ等の工業製品に適用することもできる。
また、本発明の加熱装置を循環型の流動床ボイラに適用する場合には、燃焼ガスを用いて粉流体を搬送することもできる。
For example, in the said embodiment, the small boiler was mentioned and demonstrated as an example of a heating apparatus.
However, the present invention is not limited to this, and can be applied to a water heater that heats water to form hot water, an apparatus that heats oil or gas, and the like. It can also be applied to industrial products such as large boilers and fluidized bed boilers that use heated powder fluid.
In addition, when the heating device of the present invention is applied to a circulating fluidized bed boiler, the powdered fluid can be transported using combustion gas.
また、上記第2実施形態においては、第4配管4が鉛直方向に延在する直管である構成について説明した。
しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、第4配管4が鉛直方向を軸とする螺旋形状であっても構わない。
つまり、第4配管4の外形及び断面形状は任意に設定することができる。
また、上記第1〜第4実施形態における第1配管1、第2配管2、第3配管3の外形及び断面形状も一例であり、任意に設定することができる。
In the second embodiment, the configuration in which the
However, the present invention is not limited to this. For example, the
That is, the external shape and cross-sectional shape of the
Moreover, the external shape and cross-sectional shape of the
B1,B2,B3,B4……小型ボイラ(加熱装置)、1……第1配管、12……ノズル孔、2……第2配管、3……第3配管、4……第4配管、5……隔壁、6……導入部、R1……未燃ガス流路(第1流路)、R2……燃焼ガス流路(第2流路)、R3……水流路(第3流路)、G1……未燃ガス、G2……燃焼ガス、W……水(被加熱流体)、K……燃焼室 B1, B2, B3, B4 ... Small boiler (heating device), 1 ... 1st piping, 12 ... Nozzle hole, 2 ... 2nd piping, 3 ... 3rd piping, 4 ... 4th piping, 5 ... partition wall, 6 ... introduction part, R1 ... unburned gas channel (first channel), R2 ... combustion gas channel (second channel), R3 ... water channel (third channel) ), G1 ... unburned gas, G2 ... combustion gas, W ... water (heated fluid), K ... combustion chamber
Claims (3)
可燃燃料を含む未燃ガスが流れる第1流路と、
消炎距離よりも小さく設定されたノズル孔を介してかつ火炎の維持が可能な流速にて前記第1流路から噴出された前記未燃ガスが燃焼されると共に前記燃焼による燃焼ガスが流れ、前記第1流路の周りに形成される第2流路と、
前記被加熱流体が流れ、前記第2流路の周りに形成される第3流路と、
前記第3流路の外側領域であって前記第2流路と反対側の領域に、前記第2流路から前記燃焼ガスを導入する導入部と
を備えることを特徴とする加熱装置。 A heating device for heating a fluid to be heated,
A first flow path through which unburned gas containing combustible fuel flows;
The unburned gas ejected from the first flow path through the nozzle hole set smaller than the extinguishing distance and at a flow rate capable of maintaining the flame is burned and the combustion gas from the combustion flows, A second flow path formed around the first flow path;
A third flow path formed around the second flow path through which the fluid to be heated flows ;
A heating apparatus comprising: an introduction portion that introduces the combustion gas from the second flow channel in a region outside the third flow channel and in a region opposite to the second flow channel .
前記第2流路が前記第1配管と該第1配管を同心円状に囲う第2配管とに挟まれた空間から構成され、
前記第3流路が前記第2配管と該第2配管を同心円状に囲う第3配管とに挟まれた空間から構成される
ことを特徴とする請求項1記載の加熱装置。 The first flow path is constituted by an internal space of a first pipe;
The second flow path is composed of a space sandwiched between the first pipe and a second pipe concentrically surrounding the first pipe;
Heating apparatus according to claim 1, wherein said third flow passage, characterized in that consists of the second pipe and the space of the second pipe sandwiched between the third pipe surrounding concentrically.
前記第3流路が前記第1配管を中心として前記第1配管から離間して配列される複数の第4配管の内部空間から構成され、
前記第2流路が前記第1配管と前記第4配管と前記第4配管同士の間を閉鎖する隔壁とによって囲まれた空間から構成される
ことを特徴とする請求項1記載の加熱装置。 The first flow path is constituted by an internal space of a first pipe;
The third flow path is constituted by an internal space of a plurality of fourth pipes arranged around the first pipe and spaced apart from the first pipe;
Heating apparatus according to claim 1, wherein said second flow path, characterized in that composed of the space surrounded by the partition wall in which the first pipe and the fourth pipe closes between between the fourth pipe.
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