JPH06123420A - 液体加熱装置 - Google Patents

液体加熱装置

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JPH06123420A
JPH06123420A JP4107642A JP10764292A JPH06123420A JP H06123420 A JPH06123420 A JP H06123420A JP 4107642 A JP4107642 A JP 4107642A JP 10764292 A JP10764292 A JP 10764292A JP H06123420 A JPH06123420 A JP H06123420A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 燃焼ガスが排気されるに際して、大きな排気
抵抗が生ずることがなくて、燃焼ガスを円滑に流すこと
ができ、また排気口及び排気筒の横断面積を大きくする
ことがなくて、排気筒の排出口から外乱が侵入しにく
く、したがって外乱がそのまま燃焼ガス下降室及び燃焼
室に侵入して、エネルギの無駄とランニングコストの高
騰をもたらしたり、また装置内部の燃焼状態を不安定に
して燃焼器の燃焼を断ったり、振動燃焼を発生させたり
しないのに加えて雑音を発生することがない液体加熱装
置を提供する。 【構成】 外罐内に間隔をおいて内罐を設置し、それら
の中間に燃焼ガス下降室を設け、この燃焼ガス下降室の
外側に上下部に出湯口と給水口とを有する外側水室を、
またその内側には外側水室と上下部の連通管で連通した
内側水室を設け、内罐内に上部で前記燃焼ガス下降室と
連通した燃焼室を設け、燃焼ガス下降室の下方に排気口
を設けた液体加熱装置において、前記排気口の下方に該
排気口より大きな横断面積を有する集煙室を設け、この
集煙室に排煙口を設けた。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、燃焼ガスの昇降流動
法を利用したボイラ等の液体加熱装置に関する。
【0002】
【従来の技術】前記のような液体加熱装置としては、こ
の出願人が提案した実公昭51-15168号公報に開示された
ようなものがあり、それは図2,3に示すようなもので
あって、2重壁からなる外罐21内に間隔をおいて2重壁
からなる内罐22を設置し、それらの中間に燃焼ガス下降
室23を設け、この燃焼ガス下降室23の外側に上下部に出
湯口24と給水口25とを有する外側水室26を、またその内
側には外側水室26と上下部の連通管28で連通した内側水
室27を設け、内罐22内に上部で燃焼ガス下降室23と連通
した燃焼室29を設け、燃焼ガス下降室23の下方に排気口
30が設けられ、この排気口30に排気筒33が連結され、内
外側水室26,27を貫通して燃焼器32が着脱可能に取付け
られている。なお34は掃除口を示す。このような液体加
熱装置は、燃焼器32によって逐次定格となった燃焼ガス
は、燃焼室29内を上昇してふく射熱が吸収され、その後
その上部において反転して燃焼ガス下降室23中を流速g
(m/sec)で流下し、排気口30で増速して流速G(m/s
ec)となって排気筒33に排出される。そしてこの間燃焼
ガスは、内外側水室26,27内の液体にふく射熱及び接触
伝熱によって十分な熱を供給することによって、燃焼ガ
スと液体との熱交換率を高めて迅速に液体を昇温させる
とともに、その下降流動性が高められて燃焼効率が向上
し、不完全燃焼が防止されるという利点がある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】前記のような従来の液
体加熱装置は、前記のような利点をもつ反面、次のよう
な問題がある。すなわちこの液体加熱装置は、前記のよ
うであって、燃焼ガスによる接触伝熱を有効に実施する
ために、燃焼ガス下降室23の燃焼ガス流路が狭くなって
いる。そして(1)このような狭い燃焼ガス流路を流下し
た燃焼ガスは、前記のように流速G(m/sec)をもっ
て、排気口30に連結された排気筒33を介して排気口30の
下方においてほぼ直角に横方向に流れ、さらに外罐21の
外方においてほぼ直角に上方向に流れることとなり、こ
のようにその流れ方向を変換する際にきわめて大きな排
気抵抗が生じ、この排気抵抗によって燃焼ガスを円滑に
流すことができず、そのため所期の成果をあげることが
できないという問題を生ずる。(2)そこでこのような問
題を解消し、大きな排気抵抗に打勝って燃焼ガスを円滑
に流すために、排気口30及び排気筒33の横断面積を大き
くすると、排気筒33の排出口から図2に矢印に示すよう
に外乱が流速Vをもって侵入し、その流速Vと燃焼ガス
の流速Gとの関係が、V<Gの場合は正常の燃焼が維持
されるが、V>Gの場合外乱が燃焼室29に侵入して燃焼
を阻害する要因となる。また着火時においては、排気筒
33の通気力は一般にDf∝H×(Tgm−To)〔ここ
でDf:通気力、H:高さ、Tgm:排気筒33内の平均
温度、To:外気温度をそれぞれ示す〕で表され、横断
面積の大きい排気筒33の場合、筒表面から外気への放熱
量が大きくなって、通気力が喪失して燃焼に悪影響を与
え、燃焼の中止中では開放された横断面積の大きい排気
筒33の出口から外気が流入し、これよって装置内部に滞
留している保温ガスが冷却されて対流を起こし、排気筒
33を介して外部に放出されて温度低下をもたらすため、
自動給湯システムのような場合、燃焼器9が作動して不
要な加熱を再開することとなり、エネルギの無駄とラン
ニングコストの高騰をもたらし、また装置内部の燃焼状
態を不安定にして燃焼器32の燃焼を断ったり、振動燃焼
を発生させたりするのに加えて雑音を発生するという別
の問題が生ずる。
【0004】そこでこの発明の目的は、前記のような従
来の液体加熱装置のもつ問題を解消し、燃焼ガスが排気
されるに際して、大きな排気抵抗が生ずることがなく
て、燃焼ガスを円滑に流すことができ、また排気口及び
排気筒の横断面積を大きくすることがなくて、排気筒の
排出口から外乱が侵入しにくく、したがって外乱がその
まま燃焼ガス下降室及び燃焼室に侵入して、燃焼状態を
不安定にすることのないのに加えて雑音を発生すること
がない液体加熱装置を提供するにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】この発明は前記のような
目的を達成するために、請求項1の発明は、外罐内に間
隔をおいて内罐を設置し、それらの中間に燃焼ガス下降
室を設け、この燃焼ガス下降室の外側に上下部に出湯口
と給水口とを有する外側水室を、またその内側には外側
水室と上下部の連通管で連通した内側水室を設け、内罐
内に上部で前記燃焼ガス下降室と連通した燃焼室を設
け、燃焼ガス下降室の下方に排気口を設けた液体加熱装
置において、前記排気口の下方に該排気口より大きな横
断面積を有する集煙室を設け、この集煙室に排煙口を設
けたことを特徴とするものである。請求項2の発明は、
請求項1の発明において、排煙口は集煙室の側部又は底
部に設けられているものである。
【0006】
【作用】前記のようなこの発明において、燃焼室内を上
昇する燃焼ガスが、その上部において反転して燃焼ガス
下降室を下降し、この際内外側水室内の液体に熱を供給
することによって、その下降流動性が高められて燃焼効
率が向上し、不完全燃焼が防止されるとともに、燃焼ガ
スと液体との熱交換率を高めて液体を昇温させ、このよ
うにして排気口を高速で通過して集煙室に排出された燃
焼ガスは、該集煙室の面積が排気口のそれより大きいこ
とからその流速が小さくなり、この高低差分の動圧が静
圧となって排気口に対して吐出圧を維持することとな
り、一方排気筒の排出口からの外乱が集煙室に侵入する
と、その流速が低下して分散して、外乱が微弱なものと
なる。
【0007】
【実施例】図1に示すこの発明の実施例において、1は
2重壁からなる外罐を示し、この外罐1内に間隔をおい
て2重壁からなる内罐2を設置し、それらの中間に燃焼
ガス下降室3を設け、この燃焼ガス下降室3の外側に上
下部に出湯口4と給水口5とを有する外側水室6を、ま
たその内側には外側水室6と上下部の連通管8で連通し
た内側水室27を設け、内罐2内に上部で燃焼ガス下降室
3と連通した燃焼室9を設け、燃焼ガス下降室3の下方
に排気口10が設けられ、この排気口10に排気筒13が連結
され、内外側水室6,7を貫通して燃焼器12が着脱可能
取付けられている。そしてこのような液体加熱装置は、
前記の従来のものと同様に燃焼室9内を上昇する燃焼ガ
スが、その上部において反転して燃焼ガス下降室3中を
下降し、この際内外側水室6,7内の液体に十分な熱を
供給することによって、その下降流動性が高められて燃
焼効率が向上し、不完全燃焼が防止されるとともに、燃
焼ガスと液体との熱交換率を高めて迅速に液体を昇温さ
せることとなる。
【0008】この発明では、外罐1の外壁を下方に延長
し、この延長周壁17によって内部に集煙室14を形成し、
この集煙室14の周壁17及び底壁18に排煙口15,16を設
け、これらの排煙口15,16に排気筒11,13を着脱可能に
装着する。なお周壁17は、外罐1と別体として構成し、
これを外罐1に取付ける形式のものであってもよく、ま
た排煙口15,16は、そのいずれかを省略してもよい。前
記のようであるから、集煙室14の横断面積Dは排気口10
の横断面積dより大きく、実験の結果それらの関係は、
下記式のようになっているのが好ましいことがわかっ
た。
【外1】 このようなものにおいて、燃焼ガス下降室3中を高速の
流速gで流下し、排気口30で増速して流速Gとなって排
気口10から集煙室14に排出された燃焼ガスは、該集煙室
14の面積が排気口10のそれより大きいことからその流速
がgより小さいg′となり、この高低差分の動圧が静圧
となって排気口10に対して吐出圧を維持することとな
る。一方排気筒33の排出口から流速Vの外乱が集煙室14
に侵入すると、その流速Vがそれより小さい流速vとな
って分散して、外乱が微弱なものとなる。なお19は外罐
1を被覆する断熱材を示す。
【発明の効果】この発明は、前記のようであって、外罐
内に間隔をおいて内罐を設置し、それらの中間に燃焼ガ
ス下降室を設け、この燃焼ガス下降室の外側に上下部に
出湯口と給水口とを有する外側水室を、またその内側に
は外側水室と上下部の連通管で連通した内側水室を設
け、内罐内に上部で前記燃焼ガス下降室と連通した燃焼
室を設け、燃焼ガス下降室の下方に排気口を設け、前記
排気口の下方に該排気口より大きな横断面積を有する集
煙室を設け、この集煙室に排煙口を設け、排煙口は集煙
室の側部又は底部に設けられているので、燃焼ガスが排
気されるに際して、大きな排気抵抗が生ずることがなく
て、燃焼ガスを円滑に流すことができ、また排気口及び
排気筒の横断面積を大きくすることがなくて、排気筒の
排出口から外乱が侵入しにくく、したがって外乱がその
まま燃焼ガス下降室及び燃焼室に侵入して、エネルギの
無駄とランニングコストの高騰をもたらしたり、また装
置内部の燃焼状態を不安定にして燃焼器の燃焼を断った
り、振動燃焼を発生させたりすることがないのに加えて
雑音を発生することがないという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施例の縦断正面図である。
【図2】この発明と同種の従来の液体加熱装置の縦断正
面図である。
【図3】同上の線3-3による断面図である。
【符号の説明】
1 外罐 2 内罐 3 燃焼ガス下降室 4 出湯口 5 給水口 6 外側水室 7 内側水室 8 連通管 10 排気口 12 燃焼器 13 排気筒 14 集煙室 15 排煙口

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 外罐内に間隔をおいて内罐を設置し、そ
    れらの中間に燃焼ガス下降室を設け、この燃焼ガス下降
    室の外側に上下部に出湯口と給水口とを有する外側水室
    を、またその内側には外側水室と上下部の連通管で連通
    した内側水室を設け、内罐内に上部で前記燃焼ガス下降
    室と連通した燃焼室を設け、燃焼ガス下降室の下方に排
    気口を設けた液体加熱装置において、前記排気口の下方
    に該排気口より大きな横断面積を有する集煙室を設け、
    この集煙室に排煙口を設けたことを特徴とする液体加熱
    装置。
  2. 【請求項2】 排煙口は集煙室の側部又は底部に設けら
    れている請求項1の液体加熱装置。
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