JPH0810082B2 - 液体加熱装置 - Google Patents
液体加熱装置Info
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- JPH0810082B2 JPH0810082B2 JP19439992A JP19439992A JPH0810082B2 JP H0810082 B2 JPH0810082 B2 JP H0810082B2 JP 19439992 A JP19439992 A JP 19439992A JP 19439992 A JP19439992 A JP 19439992A JP H0810082 B2 JPH0810082 B2 JP H0810082B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、水槽内に燃焼ガスの
昇降流動法を利用したボイラ等の熱交換器を設置した液
体加熱装置に関する。
昇降流動法を利用したボイラ等の熱交換器を設置した液
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48-44093号公報に開示された
ようなものがあり、それは図４，５に示すようなもので
あって、水槽22内に熱交換器21が配置されており、熱交
換器21は受熱壁23に囲まれた中空内部に、上部が連通管
24により、また下部両側が連通孔30によって水槽22内と
連通する区画水室25を設け、その一側に上方を狭くした
ガス上昇室29と連通する燃焼室26を、他側に下方を狭く
したガス下降室27をそれぞれ形成し、両室27，29の上部
を連通管24の両側に形成された流通孔28によって連通
し、下部において燃焼室26には給気道31を、またガス下
降室27には排気道32を連設して、燃焼室26の下部に燃焼
器33が設けられている。
の出願人が提案した実公昭48-44093号公報に開示された
ようなものがあり、それは図４，５に示すようなもので
あって、水槽22内に熱交換器21が配置されており、熱交
換器21は受熱壁23に囲まれた中空内部に、上部が連通管
24により、また下部両側が連通孔30によって水槽22内と
連通する区画水室25を設け、その一側に上方を狭くした
ガス上昇室29と連通する燃焼室26を、他側に下方を狭く
したガス下降室27をそれぞれ形成し、両室27，29の上部
を連通管24の両側に形成された流通孔28によって連通
し、下部において燃焼室26には給気道31を、またガス下
降室27には排気道32を連設して、燃焼室26の下部に燃焼
器33が設けられている。
【０００３】前記のような熱交換器21における燃焼ガス
の昇降流動における現象について説明すると、図６に示
すガス上昇室29と、これと同じ高さＨのガス下降室27と
を有する燃焼ガス通路においては、発熱点をＵ、中間点
をＭ、排気点をＤとした場合、外気の状態とは無関係に
つぎの式（１），（２）に示される内部通気力Ｐｃｈが
生ずることが知られている。 Ｐｃｈ＝（γｄ−γｕ）・Ｈ……（１） Ｐｃｈ＝（ＰＨ／Ｒ）（１／Ｔｄ−１／Ｔｕ）……
（２） ここで、γｄ：ガス下降室27における燃焼ガス比重量 γｕ：ガス上昇室29における燃焼ガス比重量 Ｈ：中間点Ｍの発熱点Ｕからの高さ Ｐ：燃焼ガス圧力 Ｒ：燃焼ガス定数 Ｔｄ：ガス下降室27における燃焼ガス温度 Ｔｕ：ガス上昇室29における燃焼ガス温度 そして熱交換器21の作動時すなわち燃焼器33の作動時に
おいては、常にＴｕ＞Ｔｄとなっていることから、（１
／Ｔｄ−１／Ｔｕ）＞０となって、燃焼ガスは発熱点Ｕ
→中間点Ｍ→排気点Ｄの方向に流れる。これに対して熱
交換器21の作動停止中は、Ｔｕ＝Ｔｄ＝周囲の貯留水温
度ということになり、したがって内部通気力Ｐｃｈ＝０
となって、燃焼ガス通路内の燃焼ガスの流れが停止して
ここに滞留し、外部からの冷気の侵入を防止して保温作
用をすることとなる。
の昇降流動における現象について説明すると、図６に示
すガス上昇室29と、これと同じ高さＨのガス下降室27と
を有する燃焼ガス通路においては、発熱点をＵ、中間点
をＭ、排気点をＤとした場合、外気の状態とは無関係に
つぎの式（１），（２）に示される内部通気力Ｐｃｈが
生ずることが知られている。 Ｐｃｈ＝（γｄ−γｕ）・Ｈ……（１） Ｐｃｈ＝（ＰＨ／Ｒ）（１／Ｔｄ−１／Ｔｕ）……
（２） ここで、γｄ：ガス下降室27における燃焼ガス比重量 γｕ：ガス上昇室29における燃焼ガス比重量 Ｈ：中間点Ｍの発熱点Ｕからの高さ Ｐ：燃焼ガス圧力 Ｒ：燃焼ガス定数 Ｔｄ：ガス下降室27における燃焼ガス温度 Ｔｕ：ガス上昇室29における燃焼ガス温度 そして熱交換器21の作動時すなわち燃焼器33の作動時に
おいては、常にＴｕ＞Ｔｄとなっていることから、（１
／Ｔｄ−１／Ｔｕ）＞０となって、燃焼ガスは発熱点Ｕ
→中間点Ｍ→排気点Ｄの方向に流れる。これに対して熱
交換器21の作動停止中は、Ｔｕ＝Ｔｄ＝周囲の貯留水温
度ということになり、したがって内部通気力Ｐｃｈ＝０
となって、燃焼ガス通路内の燃焼ガスの流れが停止して
ここに滞留し、外部からの冷気の侵入を防止して保温作
用をすることとなる。
【０００４】前記のものは、このような原理に基づき燃
焼室26内で発生した燃焼ガスはガス上昇室29内を上昇し
た後、ガス下降室27中を放熱しながら、同ガスの温度が
低下して重くなって下降した後、排気道32から煙道34を
経て外部に排出され、その間にあって受熱壁３、区画水
室25の壁面と接触して水槽22内の水を加熱しているの
で、熱交換率が高くて水の温度上昇が迅速であり、それ
と同時に流動中における燃焼ガスの温度低下が大きくて
下降流動性が増大して流通機能を促進し、両道31，32が
隣接しているので、給気道31を流れる給気が排気道32を
流れる排気によって加熱されて燃焼効率を高めるという
利点がある。
焼室26内で発生した燃焼ガスはガス上昇室29内を上昇し
た後、ガス下降室27中を放熱しながら、同ガスの温度が
低下して重くなって下降した後、排気道32から煙道34を
経て外部に排出され、その間にあって受熱壁３、区画水
室25の壁面と接触して水槽22内の水を加熱しているの
で、熱交換率が高くて水の温度上昇が迅速であり、それ
と同時に流動中における燃焼ガスの温度低下が大きくて
下降流動性が増大して流通機能を促進し、両道31，32が
隣接しているので、給気道31を流れる給気が排気道32を
流れる排気によって加熱されて燃焼効率を高めるという
利点がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら前記のも
のは、区画水質25が平板状になっていることから、伝熱
面積が小さくて伝熱効率が悪く、水槽22の底面と熱交換
器21の底面との間に間隙が存在することから、ここに滞
留する水の対流不良が生じて水の全体的な均一加熱がで
きず、水槽22の壁面近くに位置して水の対流が円滑に行
われにくい側に位置するガス下降室27側の受熱壁23より
も、水の対流が円滑に行われるそれと反対側に位置する
ガス上昇室29側の受熱壁23における熱交換がより円滑に
行なわれ、その結果ガス上昇室29における燃焼ガスの方
が冷却されて、通気力が充分にえられにくい等の問題が
ある。
のは、区画水質25が平板状になっていることから、伝熱
面積が小さくて伝熱効率が悪く、水槽22の底面と熱交換
器21の底面との間に間隙が存在することから、ここに滞
留する水の対流不良が生じて水の全体的な均一加熱がで
きず、水槽22の壁面近くに位置して水の対流が円滑に行
われにくい側に位置するガス下降室27側の受熱壁23より
も、水の対流が円滑に行われるそれと反対側に位置する
ガス上昇室29側の受熱壁23における熱交換がより円滑に
行なわれ、その結果ガス上昇室29における燃焼ガスの方
が冷却されて、通気力が充分にえられにくい等の問題が
ある。
【０００６】さらに前記のものは、前記の数式（１），
（２）において、図７に示すように排気点Ｄは発熱点Ｕ
より距離ｈだけ上方に位置していることから、各点Ｕ，
Ｍ，Ｄの圧力をＰｕ，Ｐｍ，Ｐｄとすると、
（２）において、図７に示すように排気点Ｄは発熱点Ｕ
より距離ｈだけ上方に位置していることから、各点Ｕ，
Ｍ，Ｄの圧力をＰｕ，Ｐｍ，Ｐｄとすると、
【０００７】
【数１】 となり、ここでＰｄは大気に解放されているから、Ｐｄ
＝Ｐｏ（大気圧）となる。したがって、 Ｐｏ＝Ｐｍ＋γｄ・Ｈ−γｄ・ｈ………（５） Ｐｍ＝Ｐｏ−γｄ・Ｈ＋γｄ・ｈ………（６） となる。そこでこれを式（３）に代入すると、
＝Ｐｏ（大気圧）となる。したがって、 Ｐｏ＝Ｐｍ＋γｄ・Ｈ−γｄ・ｈ………（５） Ｐｍ＝Ｐｏ−γｄ・Ｈ＋γｄ・ｈ………（６） となる。そこでこれを式（３）に代入すると、
【０００８】
【数２】 となる。ここで熱交換器21の作動停止中はγｄ＝γｕと
いうことから、Ｐｕ＝Ｐｏ＋γｄ・ｈ、すなわちＰｕ−
Ｐｏ＝γｄ・ｈ＞０となって常にＰｕ＞Ｐｏという関係
が持続し、燃焼ガス通路内の燃焼ガスは同燃焼ガス通路
内に滞留することなく、加熱点Ｕ→中間点Ｍ→排気点Ｄ
の方向に流れて、外気の侵入を防止することがなくて、
水槽22内の温湯の熱を外部に放熱することになるという
問題がある。
いうことから、Ｐｕ＝Ｐｏ＋γｄ・ｈ、すなわちＰｕ−
Ｐｏ＝γｄ・ｈ＞０となって常にＰｕ＞Ｐｏという関係
が持続し、燃焼ガス通路内の燃焼ガスは同燃焼ガス通路
内に滞留することなく、加熱点Ｕ→中間点Ｍ→排気点Ｄ
の方向に流れて、外気の侵入を防止することがなくて、
水槽22内の温湯の熱を外部に放熱することになるという
問題がある。
【０００９】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、伝熱面積が大き
くて伝熱効率が良く、水槽の底面と熱交換器の底面との
間の間隙が小さくて、ここにおける水の対流不良を生ず
るようなことがなく、熱交換器の全表面における水槽内
の水の対流が円滑に行われて熱交換がより円滑に行なわ
れ、その結果ガス下降室における燃焼ガスが効果的に冷
却されて、通気力が充分にえられて水槽内の水を全体的
に均一に加熱することができ、さらに熱交換器の作動停
止中であっても燃焼ガスは熱交換器の内部に滞留して、
外部からの冷気の侵入を防止して、保温作用をすること
によって水槽内の温湯の熱を外部に放熱することがない
液体加熱装置を提供するにある。
来の液体加熱装置のもつ問題を解消し、伝熱面積が大き
くて伝熱効率が良く、水槽の底面と熱交換器の底面との
間の間隙が小さくて、ここにおける水の対流不良を生ず
るようなことがなく、熱交換器の全表面における水槽内
の水の対流が円滑に行われて熱交換がより円滑に行なわ
れ、その結果ガス下降室における燃焼ガスが効果的に冷
却されて、通気力が充分にえられて水槽内の水を全体的
に均一に加熱することができ、さらに熱交換器の作動停
止中であっても燃焼ガスは熱交換器の内部に滞留して、
外部からの冷気の侵入を防止して、保温作用をすること
によって水槽内の温湯の熱を外部に放熱することがない
液体加熱装置を提供するにある。
【００１０】
【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、水槽内に熱交換器を設置し、こ
の熱交換器は２重壁からなる外罐を有し、この外罐は２
重壁の上下部に上下部燃焼ガス流通室を、またそれらの
中間に燃焼ガス下降室を形成し、外罐内に間隔をおいて
内部に燃焼室を有する内罐を設置して、それらの中間に
区画水室を形成し、区画水室の上部に外罐を貫通して水
槽の内部と連通する上部連通管を連結し、区画水室の上
部に該区画水室を貫通して燃焼室と燃焼ガス流通室とを
連通する通気管を設け、外罐の下部に水槽の底部を貫通
して外部に開口している排気管を設け、この排気管内に
区画水室の下部と水槽の底部とを連通する下部連通管を
設け、内罐の側壁に外罐及び区画水室を貫通して水槽の
外部に突出している燃焼器保持筒内に燃焼器を設置して
いることを特徴とするものである。
目的を達成するために、水槽内に熱交換器を設置し、こ
の熱交換器は２重壁からなる外罐を有し、この外罐は２
重壁の上下部に上下部燃焼ガス流通室を、またそれらの
中間に燃焼ガス下降室を形成し、外罐内に間隔をおいて
内部に燃焼室を有する内罐を設置して、それらの中間に
区画水室を形成し、区画水室の上部に外罐を貫通して水
槽の内部と連通する上部連通管を連結し、区画水室の上
部に該区画水室を貫通して燃焼室と燃焼ガス流通室とを
連通する通気管を設け、外罐の下部に水槽の底部を貫通
して外部に開口している排気管を設け、この排気管内に
区画水室の下部と水槽の底部とを連通する下部連通管を
設け、内罐の側壁に外罐及び区画水室を貫通して水槽の
外部に突出している燃焼器保持筒内に燃焼器を設置して
いることを特徴とするものである。
【００１１】
【作用】前記のようなこの発明において、熱交換器が作
動して燃焼器保持筒内に設置された燃焼器が作動するこ
とによって、燃焼室内において発生した燃焼ガスは内罐
内を上昇し、上部の通気管を経て外罐の２重壁によって
形成された上部燃焼ガス流通室に入り、該燃焼ガス流通
室の上部外周で反転して燃焼ガス下降室を下降し、下部
燃焼ガス流通室に入って排気管から外部に排出されるこ
ととなり、このようにして熱交換器内を上昇下降する間
に、内外罐の中間に形成された区画水室及び外罐外表面
にある水槽内の水との間で熱交換が行われ、この熱交換
によって特に燃焼ガス下降室内の燃焼ガスはその内外側
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て不完全燃焼が防止され、
この間区画水室及び外罐外表面にある水槽内の液体は、
区画水室と外部とが上下部連通管を介する等によって上
昇下降する対流を発生して、燃焼ガスと液体との熱交換
率を高めて液体を昇温させ、また熱交換器が作動を停止
し、内部の燃焼ガスが排気点→中間点→加熱点というよ
うに、熱交換器の作動時とは反対方向に流れようとして
も、燃焼器保持筒内に設置された燃焼器がその流通を抑
止して熱交換器の内部に滞留し、外部からの冷気の侵入
を防止して、保温作用をすることによって水槽内の温湯
の熱を外部に放熱することがない。さらに下部連通管は
外罐の下部において排気管内に設けられているので、水
槽内の底部にある液体まで効率良く円滑に流通して熱交
換器内に取り入れられて、一般に死水といわれるような
ものを発生することない。
動して燃焼器保持筒内に設置された燃焼器が作動するこ
とによって、燃焼室内において発生した燃焼ガスは内罐
内を上昇し、上部の通気管を経て外罐の２重壁によって
形成された上部燃焼ガス流通室に入り、該燃焼ガス流通
室の上部外周で反転して燃焼ガス下降室を下降し、下部
燃焼ガス流通室に入って排気管から外部に排出されるこ
ととなり、このようにして熱交換器内を上昇下降する間
に、内外罐の中間に形成された区画水室及び外罐外表面
にある水槽内の水との間で熱交換が行われ、この熱交換
によって特に燃焼ガス下降室内の燃焼ガスはその内外側
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て不完全燃焼が防止され、
この間区画水室及び外罐外表面にある水槽内の液体は、
区画水室と外部とが上下部連通管を介する等によって上
昇下降する対流を発生して、燃焼ガスと液体との熱交換
率を高めて液体を昇温させ、また熱交換器が作動を停止
し、内部の燃焼ガスが排気点→中間点→加熱点というよ
うに、熱交換器の作動時とは反対方向に流れようとして
も、燃焼器保持筒内に設置された燃焼器がその流通を抑
止して熱交換器の内部に滞留し、外部からの冷気の侵入
を防止して、保温作用をすることによって水槽内の温湯
の熱を外部に放熱することがない。さらに下部連通管は
外罐の下部において排気管内に設けられているので、水
槽内の底部にある液体まで効率良く円滑に流通して熱交
換器内に取り入れられて、一般に死水といわれるような
ものを発生することない。
【００１２】
【実施例】図面に示すこの発明の実施例において、１は
水槽、２はこの水槽１内に設置された熱交換器を示し、
この熱交換器２は２重壁からなる外罐３を有し、この外
罐３は２重壁の上下部に上下部燃焼ガス流通室５，11
を、またそれらの中間に燃焼ガス下降室16を形成し、外
罐３内に間隔をおいて内部に燃焼室９及び燃焼ガス上昇
室14が形成された内罐４を設置し、外罐３と内罐４との
中間に区画水室６を形成し、区画水室６の上部に外罐３
を貫通して水槽１の内部と連通する上部連通管７を連結
し、外罐３の下部に水槽１の外部に開口している排気管
12を設け、この排気管12内に区画水室６の下部と水槽１
の底部とを連通する下部連通管８を設け、区画水室６の
上部に該区画水室６を貫通して燃焼室９と上部燃焼ガス
流通室５とを連通する上部通気管10を設け、内罐４の側
壁に外罐３及び区画水室６を貫通して水槽１の外部に突
出している燃焼器保持筒13が設けられ、この燃焼器保持
筒13内には燃焼器15が着脱可能に設置されている。
水槽、２はこの水槽１内に設置された熱交換器を示し、
この熱交換器２は２重壁からなる外罐３を有し、この外
罐３は２重壁の上下部に上下部燃焼ガス流通室５，11
を、またそれらの中間に燃焼ガス下降室16を形成し、外
罐３内に間隔をおいて内部に燃焼室９及び燃焼ガス上昇
室14が形成された内罐４を設置し、外罐３と内罐４との
中間に区画水室６を形成し、区画水室６の上部に外罐３
を貫通して水槽１の内部と連通する上部連通管７を連結
し、外罐３の下部に水槽１の外部に開口している排気管
12を設け、この排気管12内に区画水室６の下部と水槽１
の底部とを連通する下部連通管８を設け、区画水室６の
上部に該区画水室６を貫通して燃焼室９と上部燃焼ガス
流通室５とを連通する上部通気管10を設け、内罐４の側
壁に外罐３及び区画水室６を貫通して水槽１の外部に突
出している燃焼器保持筒13が設けられ、この燃焼器保持
筒13内には燃焼器15が着脱可能に設置されている。
【００１３】前記のようなものにおいて、熱交換器２が
作動して燃焼器保持筒13内に設置された燃焼器15が作動
すると、燃焼室９内に発生した燃焼ガスは内罐４及び燃
焼ガス上昇室14内を上昇し、上部通気管10を経て外罐の
２重壁によって形成された上部燃焼ガス流通室５に入
り、該上部燃焼ガス流通室５の上部外周で反転して燃焼
ガス下降室16を下降し、下部燃焼ガス流通室11に入って
排気管12から外部に排出されることとなる。このように
して燃焼ガスは熱交換器２内を上昇下降する間に、内外
罐３，４の中間に形成された区画水室６及び外罐３外表
面にある水槽１内の液体との間で熱交換が行われ、この
熱交換によって特に燃焼ガス下降室16内の燃焼ガスはそ
の内外側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て不完全燃焼が防
止され、この間区画水室６及び外罐３外表面にある水槽
１内の液体は、区画水室６とその外部とが上下部連通管
７，８を介することによって上昇下降する対流を発生し
て、燃焼ガスと液体との熱交換率を高めて迅速に液体を
昇温させることとなる。また図３に示すように発熱点Ｕ
より排気点Ｄがｈだけ下方にあることから、熱交換器２
が作動を停止した場合、理論上は前記従来のものと同様
に内部の燃焼ガスが排気点Ｄ→中間点Ｍ→加熱点Ｕとい
うように、熱交換器２の作動時とは反対方向に流れて装
置外に流出しようとしても、燃焼器保持筒13内に設置さ
れた燃焼器15がその流通を抑止するので、燃焼ガスは熱
交換器２の内部に滞留し、外部からの冷気の侵入を防止
して、保温作用をすることによって水槽１内の温湯の熱
を外部に放熱することがない。さらに下部連通管８は外
罐３の下部において排気管12内に設けられているので、
水槽１内の底部にある液体まで効率良く円滑に流通して
熱交換器２内に取り入れられて、一般に死水といわれる
ようなものを発生することない。
作動して燃焼器保持筒13内に設置された燃焼器15が作動
すると、燃焼室９内に発生した燃焼ガスは内罐４及び燃
焼ガス上昇室14内を上昇し、上部通気管10を経て外罐の
２重壁によって形成された上部燃焼ガス流通室５に入
り、該上部燃焼ガス流通室５の上部外周で反転して燃焼
ガス下降室16を下降し、下部燃焼ガス流通室11に入って
排気管12から外部に排出されることとなる。このように
して燃焼ガスは熱交換器２内を上昇下降する間に、内外
罐３，４の中間に形成された区画水室６及び外罐３外表
面にある水槽１内の液体との間で熱交換が行われ、この
熱交換によって特に燃焼ガス下降室16内の燃焼ガスはそ
の内外側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て不完全燃焼が防
止され、この間区画水室６及び外罐３外表面にある水槽
１内の液体は、区画水室６とその外部とが上下部連通管
７，８を介することによって上昇下降する対流を発生し
て、燃焼ガスと液体との熱交換率を高めて迅速に液体を
昇温させることとなる。また図３に示すように発熱点Ｕ
より排気点Ｄがｈだけ下方にあることから、熱交換器２
が作動を停止した場合、理論上は前記従来のものと同様
に内部の燃焼ガスが排気点Ｄ→中間点Ｍ→加熱点Ｕとい
うように、熱交換器２の作動時とは反対方向に流れて装
置外に流出しようとしても、燃焼器保持筒13内に設置さ
れた燃焼器15がその流通を抑止するので、燃焼ガスは熱
交換器２の内部に滞留し、外部からの冷気の侵入を防止
して、保温作用をすることによって水槽１内の温湯の熱
を外部に放熱することがない。さらに下部連通管８は外
罐３の下部において排気管12内に設けられているので、
水槽１内の底部にある液体まで効率良く円滑に流通して
熱交換器２内に取り入れられて、一般に死水といわれる
ようなものを発生することない。
【００１４】この実施例は１つの水槽１に１つの熱交換
器２を設置したものとなっているが、これとは別に１つ
の水槽１に複数の熱交換器２を設置したものとしてもよ
く、このようにしてこの発明は、風呂、温水プール、貯
留式ボイラ、移動浴場、恒温槽、蒸気原動機、吸収式冷
凍機、蒸気発生機、温熱薬液槽、温熱養殖槽、コンクリ
ート溶液加熱装置等に使用して有用なものである。
器２を設置したものとなっているが、これとは別に１つ
の水槽１に複数の熱交換器２を設置したものとしてもよ
く、このようにしてこの発明は、風呂、温水プール、貯
留式ボイラ、移動浴場、恒温槽、蒸気原動機、吸収式冷
凍機、蒸気発生機、温熱薬液槽、温熱養殖槽、コンクリ
ート溶液加熱装置等に使用して有用なものである。
【００１５】
【発明の効果】この発明は、前記のようであって、請求
項１の発明は、水槽内に熱交換器を設置し、この熱交換
器は２重壁からなる外罐を有し、この外罐は２重壁の上
下部に上下部燃焼ガス流通室を、またそれらの中間に燃
焼ガス下降室を形成し、外罐内に間隔をおいて内部に燃
焼室及び燃焼ガス上昇室を有する内罐を設置して、それ
らの中間に区画水室を形成し、区画水室の上部に外罐を
貫通して水槽の内部と連通する上部連通管を連結し、区
画水室の上部に該区画水室を貫通して燃焼室と燃焼ガス
流通室とを連通する通気管を設け、外罐の下部に水槽の
底部を貫通して外部に開口している排気管を設け、この
排気管内に区画水室の下部と水槽の底部とを連通する下
部連通管を設け、内罐の側壁に外罐及び区画水室を貫通
して水槽の外部に突出している燃焼器保持筒内に燃焼器
を設置しているので、熱交換器が作動して燃焼室内に発
生した燃焼ガスは燃焼ガス上昇室内を上昇し、通気管を
経て上部燃焼ガス流通室に入った後燃焼ガス下降室を下
降し、下部燃焼ガス流通室を経て排気管から外部に排出
され、このようにして燃焼ガスは熱交換器内を上昇下降
する間に、内外罐間の区画水室及び外罐外表面にある水
槽内の液体との間で熱交換が行われ、この熱交換によっ
て燃焼ガス下降室内の燃焼ガスはその内外側の液体に熱
を供給することによって、その下降流動性が高められて
燃焼効率が向上して不完全燃焼が防止され、この間区画
水室及び外罐外表面にある水槽内の液体は、区画水室と
その外部とが上下部連通管を介して上昇下降する対流を
発生して、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、また熱交換器が作動を停止した場合、
燃焼ガスが外部に流出しようとしても、燃焼器保持筒内
に設置された燃焼器がその流通を抑止して、燃焼ガスが
熱交換器の内部に滞留し、外部からの冷気の侵入を防止
して保温作用をし、さらに下部連通管は外罐の下部にお
いて排気管内に設けられているので、この下部連通管と
排気管との間においても、水槽内の底部にあって下部連
通管から区画水室に向けて上昇する液体と、排気管内を
下降する排気の間で熱交換が行われたうえ、この液体が
効率良く円滑に流通して熱交換器内に取り入れられて、
一般に死水といわれるようなものを発生することがない
という効果を有する。
項１の発明は、水槽内に熱交換器を設置し、この熱交換
器は２重壁からなる外罐を有し、この外罐は２重壁の上
下部に上下部燃焼ガス流通室を、またそれらの中間に燃
焼ガス下降室を形成し、外罐内に間隔をおいて内部に燃
焼室及び燃焼ガス上昇室を有する内罐を設置して、それ
らの中間に区画水室を形成し、区画水室の上部に外罐を
貫通して水槽の内部と連通する上部連通管を連結し、区
画水室の上部に該区画水室を貫通して燃焼室と燃焼ガス
流通室とを連通する通気管を設け、外罐の下部に水槽の
底部を貫通して外部に開口している排気管を設け、この
排気管内に区画水室の下部と水槽の底部とを連通する下
部連通管を設け、内罐の側壁に外罐及び区画水室を貫通
して水槽の外部に突出している燃焼器保持筒内に燃焼器
を設置しているので、熱交換器が作動して燃焼室内に発
生した燃焼ガスは燃焼ガス上昇室内を上昇し、通気管を
経て上部燃焼ガス流通室に入った後燃焼ガス下降室を下
降し、下部燃焼ガス流通室を経て排気管から外部に排出
され、このようにして燃焼ガスは熱交換器内を上昇下降
する間に、内外罐間の区画水室及び外罐外表面にある水
槽内の液体との間で熱交換が行われ、この熱交換によっ
て燃焼ガス下降室内の燃焼ガスはその内外側の液体に熱
を供給することによって、その下降流動性が高められて
燃焼効率が向上して不完全燃焼が防止され、この間区画
水室及び外罐外表面にある水槽内の液体は、区画水室と
その外部とが上下部連通管を介して上昇下降する対流を
発生して、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、また熱交換器が作動を停止した場合、
燃焼ガスが外部に流出しようとしても、燃焼器保持筒内
に設置された燃焼器がその流通を抑止して、燃焼ガスが
熱交換器の内部に滞留し、外部からの冷気の侵入を防止
して保温作用をし、さらに下部連通管は外罐の下部にお
いて排気管内に設けられているので、この下部連通管と
排気管との間においても、水槽内の底部にあって下部連
通管から区画水室に向けて上昇する液体と、排気管内を
下降する排気の間で熱交換が行われたうえ、この液体が
効率良く円滑に流通して熱交換器内に取り入れられて、
一般に死水といわれるようなものを発生することがない
という効果を有する。
【図１】この発明の第１実施例の縦断正面図である。
【図２】同上の線２−２による断面図である。
【図３】同上の加熱点、中間点、排気点の位置関係を示
す説明図である。
す説明図である。
【図４】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。
面図である。
【図５】同上の熱交換器の側面図である。
【図６】同上における燃焼ガスの一般的な昇降流動現象
についての説明断面図である。
についての説明断面図である。
【図７】図４，５に示す熱交換器の昇降流動現象につい
ての説明断面図である。
ての説明断面図である。
１ 水槽 ２ 熱交換器 ３ 外罐 ４ 内罐 ５ 上部燃焼ガス流通室 ６ 区画水室 ７ 上部連通管 ８ 下部連通管 ９ 燃焼室 10 通気管 11 下部燃焼ガス流通室 12 排気管 13 燃焼器保持筒 14 燃焼ガス上昇室 15 燃焼器 16 燃焼ガス下降室
Claims (1)
- 【請求項１】 水槽内に熱交換器を設置し、この熱交換
器は２重壁からなる外罐を有し、この外罐は２重壁の上
下部に上下部燃焼ガス流通室を、またそれらの中間に燃
焼ガス下降室を形成し、外罐内に間隔をおいて内部に燃
焼室を有する内罐を設置して、それらの中間に区画水室
を形成し、区画水室の上部に外罐を貫通して水槽の内部
と連通する上部連通管を連結し、区画水室の上部に該区
画水室を貫通して燃焼室と燃焼ガス流通室とを連通する
通気管を設け、外罐の下部に水槽の底部を貫通して外部
に開口している排気管を設け、この排気管内に区画水室
の下部と水槽の底部とを連通する下部連通管を設け、内
罐の側壁に外罐及び区画水室を貫通して水槽の外部に突
出している燃焼器保持筒内に燃焼器を設置していること
を特徴とする液体加熱装置。
Priority Applications (20)
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|---|---|---|---|
| JP19439992A JPH0810082B2 (ja) | 1992-07-22 | 1992-07-22 | 液体加熱装置 |
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| NZ248113A NZ248113A (en) | 1992-07-22 | 1993-07-09 | Water heater: double walled combustion chamber immersed in water |
| CA002100485A CA2100485C (en) | 1992-07-22 | 1993-07-14 | Liquid heating apparatus |
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| AR93325447A AR248453A1 (es) | 1992-07-22 | 1993-07-16 | Un aparato calentador de liquido. |
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| HU9302092A HU215823B (hu) | 1992-07-22 | 1993-07-20 | Vízmelegítő berendezés |
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| AT93305737T ATE164668T1 (de) | 1992-07-22 | 1993-07-21 | Flüssigkeitserhitzer |
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| DE69317712T DE69317712T2 (de) | 1992-07-22 | 1993-07-21 | Flüssigkeitserhitzer |
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| EP93305737A EP0580418B1 (en) | 1992-07-22 | 1993-07-21 | Liquid heating apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| JP19439992A JPH0810082B2 (ja) | 1992-07-22 | 1992-07-22 | 液体加熱装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06174307A JPH06174307A (ja) | 1994-06-24 |
| JPH0810082B2 true JPH0810082B2 (ja) | 1996-01-31 |
Family
ID=16323955
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19439992A Expired - Fee Related JPH0810082B2 (ja) | 1992-07-22 | 1992-07-22 | 液体加熱装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0810082B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JPS5839328Y2 (ja) * | 1977-08-06 | 1983-09-05 | 今村 龍生 | 小型暖房装置 |
| JPS5932236U (ja) * | 1982-08-23 | 1984-02-28 | 東京瓦斯株式会社 | 熱交換装置 |
-
1992
- 1992-07-22 JP JP19439992A patent/JPH0810082B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06174307A (ja) | 1994-06-24 |
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