JPH04143546A - 加圧送風型焔管式熱交換機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は逆火熱利用気化再燃焼式バーナーより完全燃焼
装置内に噴出する燃焼ガスを、該燃焼ガスにより加熱し
た完全燃焼装置内を通して再燃焼し、高温に加熱した該
装置と、これに連通して接続した焔管を直接被加熱水内
に沈めて、被加熱水を加熱する加圧送風型焔管式熱交換
機に関するものである。

（従来の技術） 従来煙管（焔管）式ボイラーに代表される円胴ボイラー
は、立て型の胴の下部に燃焼室かあり、胴を煙管（焔管
）がつらぬいている立てボイラー及び、横を向いた胴の
内部に炉筒を貫通させ、入口で燃料を燃焼させるコルニ
ッシュボイラーやランカシヤボイラー等かある。

（発明が解決しようとする問題点） しかし、このような従来の煙管式の円胴ボイラーは、円
胴内の水を煙道を通る燃焼カスによって加熱し、加温水
を円胴外に取り出して利用するものであるか、熱効率か
悪く、かつ円胴外の被加熱水を直接加熱することが出来
ない等の問題点かあった。

（問題点を解決するための手段） 本発明はこのような従来の問題点に着目してなされたも
ので、本発明と同一出願人により特許出願した［特願平
２−１７７０６７号（逆火熱利用気化再燃焼式ノ−−ナ
ー）−：に、該ノ・−ナーより吐出する加圧燃焼ガスの
熱を利用して更に燃焼させ、煤煙や有害成分を含まない
高温ガスを得る、同一出願人により特許出願した「特願
平２−２０２９４８号（加圧送風式バーナーに連接する
完全燃焼装置）」を接続し、該装置の外廓周壁体内の前
端空間部（以下燃焼ガスの流れ方向を前方とする）に連
通して適長で中間部を適形状に弯曲するか、又は直管状
の複数本の焔管を連設した加圧送風型焔管式熱交換機で
、前記のバーナーより導入した燃焼ガスにより高温に加
熱された完全燃焼装置及びこれに連通した焔管を被加温
水中に沈めて、周部の水を加熱する熱効率か極めて高く
、かつ取扱いか容易の焔管残熱交換機を提供するもので
ある。

以下本発明を図面に基いて詳述する。

（イ）構成 第１図より、加圧送風式ノ・−ナー（Ａ）［特願平２−
１７７０６７号（逆火熱利用気化再燃焼式バーナー）］
は、第１燃焼筒（１）と、これに連通ずる如く連設した
第２燃焼筒（２）よりなる内側燃焼筒体（３）を外側燃
焼筒体（４）に内設し、適量の流体燃料（ｆ）と加圧空
気（ａ）を第１燃焼筒（１）内に供給し、点火して内側
燃焼同体（３）内で燃焼した燃焼ガス（９１）を、外側
燃焼筒体（４）内に供給する加圧空気（ａ）により外側
燃焼筒体（４）内で周回させ、第１燃焼筒（１）の周壁
部に設けたガス噴出孔（５）（５）・・・・より外側燃
焼筒体（４）内に噴出する気化した第１燃焼筒（１）内
の不完全燃焼ガス（ｇｏ）を周回する燃焼ガスの逆火熱
により再燃焼させて反復周回さセガス吐出筒（６）より
外部に燃焼ガス（Ｇｏ）を吐出する。

第２図より前記の加圧送風式ノ＼−ナー（Ａ）に連設す
る完全燃焼装置（Ｂ）Ｉ特願平２−２０２９４８号〕は
、前記のノ＼−ナー（Ａ）の吐出筒（６）に連通し、該
吐出筒（６）より噴出する燃焼ガス（Ｇｏ）を外廓周壁
体（７）内に導入して隔壁熱板（８ａ）・（８ｂ）・（
８Ｃ）に設けた小径のカス通路孔（９）（９）・・・・
を経て前方の広い空間に拡散放出し、ガス阻害体（１０
）により燃焼カスの流通方向を変進させると共に、渦流
を生ぜしめ更に順次前方の隔壁熱板（８ｄ）・（８ｅ）
・（８ｆ）により拡散させて燃焼ガスと装置（Ｂ）との
接触を拡大して装置（Ｂ）全体を高温に加熱し、この熱
によりバーナー（Ａ）より外廓周壁体（７）内に流入す
る燃焼ガス（Ｇ、）を更に再燃焼させて、殆ど無煙、無
筋の状態の完全燃焼ガス（Ｇ）とする完全燃焼装置（Ｂ
）を構成し、第１図、第２図の如く該完全燃焼装置（Ｂ
）の外廓周壁体（７）の前端空間部（ｌｌｈ）に連通し
て中間部を適形状の弯曲管部（１２）とし、先端管部（
１３）を上方に向は突出する熱伝導率の高い金属管等に
よる複数本の焔管（Ｃ）（Ｃ）・・・・を連設するか、
又は第５図、第６図の如く前記燃焼装置（Ｂ）の外廓周
壁体（７）の前端空間部（ｌｌｈ）に連通して直管状焔
管（Ｃ゛）（Ｃ゛）　・を連設して本発明の加圧送風型
焔管式熱交換機を構成する。

（ロ）作用 以下本発明の作用を連続稼動の状態（第３図参照）によ
って説明する。

逆火熱利用気化再燃焼式ノ・−ナー（Ａ）は、空気圧と
給気量の調節可能な送風機等の加圧空気供給装置（Ｄ）
［第５図乃至第７図参照］を稼動して、適圧でかつ適量
の加圧空気（ａ）を送風タクト（１４）に給気すれば、
加圧空気（ａ）は通気管（１５）と送風ダクｌ−（１４
）間の空気流通間隙（１６）を通り、外側燃焼筒体（１
）内と、通気管（１５）を経て通気孔（１７）（１７）
・・・・・・より第１燃焼筒（１）内に噴流する。

供給量の調整可能な燃料ポンプ等の燃料供給装置（Ｆ）
より燃料供給パイプ（１８）を経て、適量の流体燃料（
ｆ）を第１燃焼筒（１）内に供給すれば、該燃料（ｆ）
は通気孔（１７）（１７）・・・・より第１燃焼筒（１
）内に噴流する加圧空気（ａ）により乱流拡散して霧状
となるので、点火装置（１９）により点火して燃焼させ
れば、燃焼ガス（不完全燃焼カス）（ｇｏ）となり膨張
して大部分は第２燃焼筒（２）内に流入し、一部はガス
噴出孔（５）（５’）・・・・より外側燃焼筒体（４）
内に流入する。

第２燃焼筒（２）内に流入した不完全燃焼ガス（９゜）
は、第１燃焼筒（１）と第２燃焼筒（２）の連結部に形
成されるガス流通間隙（２０）より第２燃焼筒（２）内
に流入する送風ダクト（１４）よりの加圧空気（ａ）に
よって更に燃焼して高温の燃焼ガス（９Ｉ）となり、第
２燃焼筒（２）の前端開口部（２１）より外側燃焼筒体
（４）内の前部に排出する。

外側燃焼筒体（４）の内部は、送風ダクト（１４）より
給気される加圧空気（ａ、）により後部が減圧部となる
ので、第２燃焼筒（２）より排出された燃焼ガス（９，
）は減圧部に向は外側燃焼筒体（４）内を内側燃焼筒体
（３）の外周面に沿って逆流し、内側燃焼筒体（３）を
加熱し、第１燃焼筒（１）内の不完全燃焼ガス（９ｏ）
は気化してガス噴出孔（５）（５）・・・・・より外側
燃焼筒体（４）内に噴出し、逆流する燃焼ガス（９，）
内に混入して該ガス（９Ｉ）の逆火熱により燃焼して燃
焼′ガス（ｇ、）となり、送風グク）　（１４）よりの
空気の流れにのって前方に流れる如く外側燃焼筒体（４
）内を周回し、部はガス流通間隙（２０）より第２燃焼
筒（２）内に流入して燃焼ガス（９，）に混入し、周回
を繰返しながら高温の燃焼ガス（Ｇｏ）となって吐出筒
（６）より完全燃焼装置（Ｂ）内に噴出する。

前記のバーナー（Ａ）の吐出筒（６）より完全燃焼装置
（Ｂ）の外廓周壁体（７）の後部空間部（ｌｌａ）に流
入した燃焼ガス（Ｇｏ）は、該空間部（ｌｌａ）で拡散
し、隔壁熱板（８ａ）のガス通路孔（９Ｘ９　）・・・
・・・を経て隔壁熱板（８ａ）（８ｂ）間の空間部（ｆ
ｌｂ）に放出されて再拡散し、隔壁熱板（８ｂ）のガス
通路孔（９）（９）・・・・・・を経て空間部（ｌｌｃ
）を通り、更に隔壁熱板（８Ｃ）のガス通路孔（９）（
９）・・・・・・よりガス通路阻害体（１０）の後方空
間部（ｌｉｄ）に乱流しながら放出され、ガス通路阻害
体（１０）の後方阻害板（２２）によりガスの流動進路
を大きく変化させて、その周部間隙（２３）より前方阻
害板（２４）に設けたガス送通孔（２５）を経て前方の
空間部（ｌｉｅ）に流入し、前記同様に隔壁熱板（８ｄ
）（８ｅ）（８ｆ　）のガス通路孔（９）（９）・・・
・・・（９）（９）・・・・・・（９Ｘ９　）・・・・
・・及び隔壁熱板（８ｃｌ）（８ｅ）・（８ｅＸ８ｆ）
間の空間部（ｏ　ｆ　）（ｌ１ｇ）を通って隔壁熱板（
８ｆ）と外廓周壁体（７）の前方側壁板部（２６）間の
前端空間部（ｌｌｈ）に連通した焔管（Ｃ）（Ｃ）・・
・・・・［又は（Ｃ’）（Ｃ’）］を通り外部に排出さ
れる間に、燃焼ガス（Ｇ　、）は、隔壁熱板（８ａ）〜
（８ｆ）及びガス通路阻害体（１０）により蛇行、渦流
及び圧縮、拡散を繰返し、燃焼ガス（Ｇ　ｏ）の保有す
る熱により完全燃焼装置（Ｂ）と焔管（Ｃ）（Ｃ）・・
・・・・［又は（Ｃ’）（Ｃ’）］を高温に加熱する。

次に本発明による熱交換機を使用する状態の代表的な実
施例によって説明する。

第４図は適形状に弯曲した焔管（Ｃ）（Ｃ’）・・・・
・・を設けた本発明の熱交換機を使用する場合を示すも
ので、水槽（Ｒ）の側壁（２７）の下部に完全燃焼装置
（Ｂ）の前部と、焔管（Ｃ）（Ｃ）・・・・・・が、該
水槽（Ｒ）に収容した被加温水（ＷＯ）の底部に沈み、
焔管（Ｃ）（Ｃ）・・・・・・の先端管部（１３）（１
３）・・・・・・の上端開口部（２８）　（２ｇ）・・
・・・・が水面（Ｗ　Ｌ）より上方に突出する如く装着
し、バーナー（Ａ）の稼動による燃焼ガスの熱エネルギ
ーによって加熱された完全燃焼装置（Ｂ）の焔管（Ｃ）
（Ｃ）・・・・・・により直接被加温水（Ｗ　Ｏ）を加
熱する。

第５図、第６図は直管状の焔管（Ｃ’）（Ｃ’）・・・
・・・を設けた本発明の熱交換機を温水プール（Ｐ）等
に収容した被加温水（Ｗ、）を加熱する場合を示すもの
で、直管状の焔管（Ｃ’）（Ｃ’）・・・・・・を設け
た本発明の熱交換機の加圧送風式バーナー（Ａ）の送風
ダク）　（１４）とブロアー送風機等の加圧空気供給装
置（Ｄ）を適長の給気用ホース（２９）により接続し、
又燃料供給装置（Ｆ）と第１燃焼筒（１）を適長の燃料
供給パイプ（１８）で接続すると共に、点火装置（１９
）と電源（Ｅ）を電線（３ｏ）により結線し、地上にて
バーナー（Ａ）を稼動した後、加圧空気供給装置（Ｄ）
、燃料供給装置（Ｆ）及び電源（Ｅ）を地上に残して、
本発明の熱交換機をプール（Ｐ）に収容した被加温水（
Ｗ、）中に沈メハーナー（Ａ）の・稼動による燃焼ガス
の熱エネルギーによって加熱した熱交換機の熱エネルギ
ーにより直接プール（Ｐ）内の被加温水（Ｗｌ）を加熱
する。

第’Ｊは直管状で先端管部（１３’Ｘ１３°）・・・・
・・を上方に向は突出する焔管（Ｃ”）（Ｃ”）・・・
・・・を設けた本発明の熱交換機を養魚槽等の被加温水
（Ｗ。

の加熱に使用する場合を示すもので、本発明の熱交換機
の加圧送風式バーナー（Ａ）の送風ダク）　（１４）と
ブロアー送風機等の加圧空気供給装置（Ｄ）を適長の給
気用ホース（２９）により接続し、又燃料供給装置（Ｆ
）と第１燃焼筒（１）を適長の燃料供給パイプ（１８）
で接続すると共に、点火装置（１９）と電＃（Ｅ）を電
線（３０）によって結線し、加圧空気供給装置（Ｄ）Ｊ
籾供給装置（Ｆ）及び電源（Ｅ）を地上に残して本発明
の熱交換機を、養魚槽（又は養魚池）（Ｑ）の被加温水
（Ｗ２）中に、焔管（Ｃ”）（Ｃ”）・・・・・・の先
端管部（１３’　）　（１３’　）・・・・・・の上端
開口部（２８’　）（２８′）・・・・・・が水面（Ｗ
’Ｌ）より上方に突出する如（槽（Ｑ）内底部に沈め、
バーナー（Ａ）の稼動による燃焼ガスによって加熱した
熱交換機の熱エネルギーにより直接養魚槽（Ｑ）内の被
加温水（Ｗ２）を加熱するものである。

（効　果） 本発明は、従来の各種ボイラーと比べ、同量の熱エネル
ギーを発生するための燃焼空間が極めて小さく、小型の
熱交換機は勿論大量の熱エネルギーを必要とする大型の
熱交換機においても全体を、従来のボイラーより小型軽
量でかつコンパクトに形成することが可能であると共に
、露出した多数の焔管により広大な熱伝導面積をもつこ
とが出来るので熱効率か極めて高く、家庭用より産業用
に至る広い範囲で利用できる等の優れた実用的効果を有
するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の縦断面図、第２図は第１図の左側面図
、第３図は作用説明図である。 第４図乃至第７図は本発明の使用例を示すもので、第４
図は本、発明を水槽等に画定した状態の一部縦断面を表
わす正面図、第５図、第６図は夫々本発明を温水プール
等に使用した状態の一部断面を表わす要部縦断面図及び
平面図、第７図は養魚槽等に使用した状態の一部断面を
表わす要部縦断面図である。 （Ａ）　　逆火熱利用気化再燃焼ノ・−ナー（３）　内
側燃焼筒体 （４）　外側燃焼筒体 （６）　　ガス吐出筒 （Ｂ）　　完全燃焼装置 （７）外廓周壁体 （８ａＸ８ｂ）・・・・・・隔壁熱板 （１０）　　ガス通路阻害体 （１１ａ）（１１ｂ）−−空間部 （Ｃ）（Ｃ’）（Ｃ”）焔　管 以上

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 逆火熱利用気化再燃焼式バーナーの外廓燃焼筒体前方側
   壁板部に設けたガス吐出筒と、完全燃焼装置の外廓周壁
   体後端空間部が連通する如く接続した加圧送風型加熱機
   において、該完全燃焼装置の外廓周壁体前端空間部に連
   通して適長で中間部を適形状に弯曲するか、又は直管状
   の複数本の焔管を連設したことを特徴とする加圧送風型
   焔管式熱交換機。