JPH0612194B2 - 温水ボイラー - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は燃焼室と煙室と竪型に設け、煙室内に複数本の
吸熱管を架設する温水ボイラーに関し、熱効率を向上さ
せると共に、高温の湯を即座に供給出来る様にするため
の改良に関する。

〔従来の技術〕

燃焼室と煙室を竪型に設け、燃焼室に加熱管体を横架す
る一方、煙室内には複数本の吸熱管を横架する温水ボイ
ラーは本出願人によって先に提案されている（実開昭６
２−６３，６５１号）。第５図はその具体的な構造を表
す図面であって、前後両端部に枠状水管ａ，ａを対峙さ
せ、両枠状水管ａ，ａ間に複数本の連通管ｂ…を連結さ
せて形成する加熱管体ｃを燃焼室ｄに横架すると共に、
同加熱管体ｃの前後両端部より夫々水室ｅに連通する導
水管ｆと排湯管ｇを延設させる一方、煙室ｈには複数本
の吸熱管ｉ…を上下方向に沿って段設し、各吸熱管ｉ…
の先端部を水室ｅに連通させて形成されるものであっ
て、燃焼炎によって加熱管体ｃが加熱されると同加熱管
体ｃ内の水が昇温されて熱湯となり、同熱湯が排湯管ｇ
によって水室ｅに送り込まれ、同水室ｅ内の水を昇温さ
せる一方、加熱管体ｃを加熱した燃焼炎の余熱が煙室ｈ
を上昇するとき、その余熱によって吸熱管ｉ…が加熱さ
れ、同吸熱管ｉ…で得られる湯が水室ｅに放出されて同
水室ｅ内の水を余熱によっても昇温させる事が出来る様
に設けられている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかして上記の様に燃焼室に設けた加熱管体と煙室内に
設けた吸熱管によって得られる熱湯を夫々水室に放出し
て、同熱湯によって水室内の水を昇温させる形式の温水
ボイラーにあっては、水室内の水が給湯可能な温度に達
するまでに時間が掛かり、運転開始と共に即座に熱湯を
供給する事が出来ない点に問題点を有している。

本発明は上記の様な問題点を解決するためにその改善を
試みたものであって、本発明の課題は余熱を有効に利用
すると共に、給湯の迅速化を図る様にする点にあり、そ
の具体的な手段と作用は次の通りである。

〔課題を解決するための手段〕 上下一対の水槽と、両水槽間に上下両端が両水槽に連
通する複数本の吸熱管を存して吸熱管体を形成し、同吸
熱管体を煙室内に収納させると共に、上部側の水槽を水
室と連通させる。

前後両端部に対峙させて水平状に設けた基管と、両基
管間に前後両端が両基管に連通する複数本の加熱管を存
して加熱管体を形成し、同加熱管体をバーナーの上方位
置に緩やかな昇り勾配を存して横架させる。

加熱管体の前部側の基管を上記吸熱管体の下部側の水
槽と連通させると共に、後部側の基管は水室に形成する
給湯口に連通させる。

煙室内に吸熱管の中段位置と対応させて多孔状のセラ
ミックス或いは金網等を素材に用いて形成する加熱板を
横架する。

〔作用〕

燃焼余熱によって吸熱管体が加熱されると複数本の吸熱
管内で湯を得る事が出来ると共に、同湯が加熱管体の複
数本の加熱管内でバーナーの燃焼炎によって更に加熱さ
れ、高温度の熱湯となり、同熱湯を即座に給湯口より供
給する事が出来る。

又、燃焼余熱によって加熱板が赤熱し、その赤熱作用に
よって排煙中に含まれる一酸化炭素等の不完全燃焼ガス
を完全燃焼させる事が出来ると共に、燃焼余熱を更に高
熱化させて吸熱管を加熱する事が出来る。

〔実施例〕 以下に本発明の具体的な実施例を例示の図面について説
明する。

図面においてＡは温水ボイラーを示す。１は同温水ボイ
ラーＡを構成する有蓋円筒形の外筒、２は同外筒１に内
蔵させて同じく有蓋円筒形に形成する内筒であって、同
外筒１と内筒２の間には水室３が形成される。内筒２内
にはその下部に燃焼室４が形成され、同燃焼室４にはガ
ス，油等を燃料とするバーナー５が上向きに取り付けら
れる。

又、内筒２内には燃焼室４の上方に連続させて煙室６が
一体に形成されると共に、同煙室６の頂部には煙突７が
水室３内を貫通して上向きに立設される。

煙室６内には吸熱管体８が収納される。同吸熱管体８は
上下一対の水槽９，９′と同水槽９，９′間に亘って一
定間隔で立設する複数本の吸熱管１０…より成り、各吸
熱管１０…は上下の水槽９，９′にその上下両端部を連
通させて設けられる。各水槽９，９′は夫々上板と下板
を存して浅底の円筒状に形成されると共に、その底板部
は燃焼熱を外周方向へ導く事が可能な如く漏斗状に傾斜
させて設けられる。又、下部に位置する水槽９′の中央
部には円筒状の導熱孔２４が上下方向に沿って貫設され
る。そして上部に位置する水槽９は連通管１１…によっ
て煙室６の頂部上の水室３と連通される一方、下部に位
置する水槽９′は吸熱管体８の下方に設けられる後述の
加熱管体１２に連通される。又、煙室６の中段位置には
吸熱管体８の中段位置に対応させて加熱板１３が水平状
に横設される。同加熱板１３は多孔状のセラミックス或
いは金網等を素材に用いて円盤状に形成され、同加熱板
１３には前記の各吸熱管１０…が上下方向に嵌挿され
る。又、加熱板１３の上部には給気パイプ１４が外部よ
り水室３を貫通して煙室６内に延設され、同給気パイプ
１４の先端部は加熱板１３の略中央部に望ませて開口さ
れる。

一方、前記加熱管体１２はバーナー５の上部に位置して
横架される。同加熱管体１２はその前後両端部に対峙さ
せて水平状に設けられる基管１５，１５′と両基管１
５，１５′間に亘って一定間隔毎に横設する複数本の加
熱管１６…より成り、同加熱管１６…は前後両端部を基
管１５，１５′に連通させて設けられると共に、緩やか
な昇り勾配となる如くその後部側を斜め上方に向けて傾
斜させて設けられる。又、同加熱管体１２は上下２段に
亘って段設され、前部側の両基管１５，１５と後部側の
両基管１５′，１５′は夫々連通管１７，１７により連
通される。又、両加熱管体１２，１２に横設される各加
熱管１６…，１６…は平面視に於いて一方の加熱管１６
…の隙間内に他方の加熱管１６…が位置する如く食違い
状に横設される。そして２段の加熱管体１２，１２の
内、下方に位置する前部側の基管１５には前記水槽９′
より延設する連結管１８が連通される一方、上方に位置
する後部側の基管１５′からは排湯管１９が水室３を貫
通して外部に突出されると共に、上方に向けて延設さ
れ、その先端部は水室３の上部に向けた給湯口２０に連
通される。その他、図面に於いて２１は外部より水室３
に連通させた給水管、２２は水室３の水抜きバルブ、２
３は水室３の下部近傍部と排湯管１９間に設けられた開
閉バルブを夫々示す。

次にその作用について説明する。

温水ボイラーＡの水室３に水を満たした状態において、
バーナー５に点火するとその燃焼炎によって加熱管体１
２が加熱される一方、この様に加熱管体１２を加熱した
燃焼炎は熱気となって煙室６内を上昇し、その燃焼余熱
は同煙室６内に設けられた吸熱管体８を加熱する。即
ち、水室３から連通管１１…を介して上部の水槽９内に
導入された水は複数本の吸熱管１０…内で燃焼余熱によ
って加熱されながら下部の水槽９′に送られる。又この
時、燃焼余熱は下部の水槽９′の外周と内筒２の間を通
って水槽９′の上部側へ廻り込むと共に、同水槽９′の
中央部に開口する導熱孔２４を通って水槽９′の上部側
へ入る事により、燃焼余熱が均一に分散し、各吸熱管１
０…に対する効果的な加熱作用が得られる。又、吸熱管
体８の中段位置に横架される加熱板１３はこの燃焼余熱
によって熱せられて赤熱し、且つ、その上部に外部より
延設された給気パイプ１４から供給される空気中の酸素
の燃焼によって、燃焼余熱が更に高熱化して吸熱管１０
…を加熱する事が出来ると共に、排煙中に含まれる一酸
化炭素等の不完全燃焼ガスを完全燃焼させる作用が得ら
れる。そしてこの様に吸熱管１０…で加熱され、下部の
水槽９′に送られた湯は同水槽９′から連通管１８を介
して加熱管体１２に入る。同加熱管体１２はバーナー５
の上方位置に設けられている事により、バーナー５の燃
焼炎によって加熱管体１２の各加熱管１６…が直接熱せ
られる。そしてこの様に各加熱管１６…が熱せられる事
によって連結管１８を介して水槽９′から加熱管体１２
に入った湯は更に高温度に加熱されて熱湯となり、同熱
湯は各加熱管１６…が後端部方向に向けて昇り勾配とな
る様に設けられている事により、加熱水の対流作用を介
して加熱管１６…内をその後端部方向に向けて速やかに
移動し、加熱管体１２の後端部から延設する排湯管１９
を経て給湯口２０より即座に給湯される。又、給湯が行
なわれない場合には同給湯口２０より水室３内に入り貯
湯される。

尚、上記実施例においては加熱管体１２を上下２段に設
けているが、これに限定されるものではなく、同加熱管
体１２は連通管１７を介して１段以上何段でも設ける事
が可能である。又、複数段に亘って設ける場合には実施
例の様に各加熱管１６の太さを上方に段設されるものほ
ど細く設ける事により、その熱効率を更に高める事が出
来る。即ち、上方程バーナー５の燃焼熱が弱くなるので
あるが、上記の様に加熱管１６の太さを細くすると、そ
の加熱作用を高める事が可能となる。

〔発明の効果〕

本発明は以上の様に構成されるものであって、上記の様
に上下一対の水槽と、両水槽間に上下両端が両水槽に連
通する複数本の吸熱管を存して吸熱管体を形成し、同吸
熱管体を煙室内に収納させると共に、上部側の水槽を水
室と連通させる一方、前後両端部に対峙させて水平状に
設けた基管と、両基管間に前後両端が両基管に連通する
複数本の加熱管を存して加熱管体を形成し、同加熱管体
をバーナーの上方位置に緩やかな昇り勾配を存して横架
させ、同加熱管体の前部側の基管を上記吸熱管体の下部
側の水槽と連通させると共に、後部側の基管は水室に形
成する給湯口に連通させる様にした事により、吸熱管体
で燃焼余熱を効果的に吸収して得られる湯をバーナーの
燃焼炎で加熱される加熱管体によって更に高温度に加熱
する事が出来ると共に、得られた熱湯を給湯口より即座
に供給する事が出来るに至った。

又、煙室内に吸熱管の中段位置と対応させて多孔状の加
熱板を設けた事により、同加熱板の赤熱作用によって排
煙中に含まれる一酸化炭素等の不完全燃焼ガスを完全燃
焼させる事が出来ると共に、燃焼余熱を更に高熱化させ
て吸熱管を加熱する事が出来、その熱効率を向上させる
事が出来るに至った。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係かる温水ボイラーの縦断面図、第２
図は第１図に於けるＢ−Ｂ線横断面図、第３図は同Ｃ−
Ｃ線横断面図、第４図は同Ｄ−Ｄ線横断面図、第５図は
従来構造の温水ボイラーを表す縦断面図である。 Ａ…温水ボイラー、１…外筒、２…内筒、３…水室、４
…燃焼室、５…バーナー、６…煙室、７…煙突、８…吸
熱管体、９，９′…水槽、１０…吸熱管、１１…連結
管、１２…加熱管体、１３…加熱板、１４…給気パイ
プ、１５，１５′…基管、１６…加熱管、１７…連結
管、１８…連結管、１９…排湯管、２０…給湯口、２１
…給水管、２２…水抜きバルブ、２３…開閉バルブ、２
４…導熱孔。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】外周囲に水室を存して燃焼室と煙室を竪型
   に設け、燃焼室にはバーナーを上向きに配置する温水ボ
   イラーにおいて、上下一対の水槽と、両水槽間に上下両
   端が両水槽に連通する複数本の吸熱管を存して吸熱管体
   を形成し、同吸熱管体を煙室内に収納させると共に、上
   部側の水槽を水室と連通させる一方、前後両端部に対峙
   させて水平状に設けた基管と、両基管間に前後両端が両
   基管に連通する複数本の加熱管を存して加熱管体を形成
   し、同加熱管体をバーナーの上方位置に緩やかな昇り勾
   配を存して横架させ、同加熱管体の前部側の基管を上記
   吸熱管体の下部側の水槽と連通させると共に、後部側の
   基管は水室に形成する給湯口に連通させて成る温水ボイ
   ラー。
2. 【請求項２】煙室内に吸熱管の中段位置と対応させて多
   孔状のセラミックス或いは金網等を素材に用いて形成す
   る加熱板を横架して成る温水ボイラー。