JPH08210704A - 真空温水機 - Google Patents

真空温水機

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JPH08210704A
JPH08210704A JP1762795A JP1762795A JPH08210704A JP H08210704 A JPH08210704 A JP H08210704A JP 1762795 A JP1762795 A JP 1762795A JP 1762795 A JP1762795 A JP 1762795A JP H08210704 A JPH08210704 A JP H08210704A
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JP
Japan
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heat
water
heat transfer
exchanger
heated
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Pending
Application number
JP1762795A
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English (en)
Inventor
Hiroshi Hayashi
弘志 林
Toshihiko Tanaka
俊彦 田中
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Takuma Co Ltd
Original Assignee
Takuma Co Ltd
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Publication date
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  • Instantaneous Water Boilers, Portable Hot-Water Supply Apparatuses, And Control Of Portable Hot-Water Supply Apparatuses (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 受熱用熱交換器内を流れる水を効率良く加熱
する。 【構成】 熱媒水2が封入されるとともに内部が真空と
なされた缶体1と、缶体1内の下部に熱媒水2中に浸漬
させた状態で配置した燃焼室3と、燃焼室3の一端開口
部に配置したバーナ5と、内部に水が流通させられる受
熱用熱交換器4とを備えた真空温水機である。受熱用熱
交換器4を、缶体1内の熱媒水2中に浸漬させる。受熱
用熱交換器4の内部を流通する水を、高温の熱媒水2に
より加熱する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は真空温水機に関する。
【0002】
【従来の技術と発明が解決しようとする課題】従来、真
空温水機としては、図4に示すものが知られている。図
4において、従来の真空温水機は、上部に減圧蒸気室(1
a)が形成されるように熱媒水(2) (熱媒液)が封入され
るとともに内部が真空となされた缶体(1) と、缶体(1)
内の下部に熱媒水(2) 中に浸漬された状態で配置された
燃焼室(3) と、缶体(1) 内の減圧蒸気室(1a)に配置され
かつ内部に水が流通させられる受熱用熱交換器(4) とを
備えている。燃焼室(3) の一端は缶体(1) の外部に開口
しており、この開口部に各種気体燃料や各種液体燃料を
燃料とするバーナ(5) が配置されている。また、燃焼室
(3) の他端に連なりかつ缶体(1) の外部に伸びるよう
に、燃焼排ガスを排出する煙道(6) が設けられている。
なお、バーナ(5) としては、産業廃棄物を燃料とするも
のを用いてもよい。また、燃焼室(3) およびバーナ(5)
の代わりに電気エネルギにより熱媒水(2) を加熱するヒ
ータが用いられてもよい。
【0003】この真空温水機では、バーナ(5) が作動さ
せられることにより缶体(1) 内の熱媒水(2) が加熱さ
れ、加熱された熱媒水(2) は蒸発気化して上昇し減圧蒸
気室(1a)に至り、水蒸気が受熱用熱交換器(4) の表面に
おいて受熱用熱交換器(4) に放熱して液化する。そし
て、受熱用熱交換器(4) は、水蒸気の相変化による潜熱
により加熱され、これにより受熱用熱交換器(4) 内を流
れる水が加熱され、給湯もしくは暖房のために送り出さ
れる。受熱用熱交換器(4) の表面で液化した熱媒水(2)
は下方に流下する。
【0004】そして、従来の真空温水機では、缶体(1)
内の圧力が大気圧を越えることはなく、安全性が優れて
いるとともに、耐食性が優れており、さらに熱媒水(2)
の量の管理が不要になる。
【0005】しかしながら、従来の真空温水機では、缶
体(1) 内で発生する水素ガスや外部から侵入した空気等
の非凝縮性ガスが減圧蒸気室(1a)に微量でも存在する
と、水蒸気から受熱用熱交換器(4) への熱伝達率が低下
し、必要な能力を維持できなくなるという問題がある。
すなわち、缶体(1) 内の減圧蒸気室(1a)に非凝縮性ガス
が存在すると、受熱用熱交換器(4) の近傍において水蒸
気が凝縮して受熱用熱交換器(4) の伝熱管の表面が濡
れ、しかもこの伝熱管の表面は非凝縮性ガスの境膜で囲
まれる。すると、この付近の水蒸気分圧が低下して水蒸
気温度は低くなる。また、水蒸気は非凝縮性ガスの境膜
を通って拡散して伝熱管表面で凝縮しなければならな
い。したがって、非凝縮性ガスが微量でも缶体(1) 内の
減圧蒸気室(1a)に存在すれば、伝熱量は大幅に減少する
ことになる。
【0006】そこで、上記問題を解決するために、缶体
(1) に非凝縮性ガスを排出する自動抽気装置(7) が設け
られているものが知られている。自動抽気装置(7) は、
図4に示すように、缶体(1) の減圧蒸気室(1a)に連なっ
て設けられたガス溜め(8) と、ガス溜め(8) に接続され
たガス抜き管(9) と、ガス抜き管(9) の先端に設けられ
た抽気ポンプ(10)と、ガス抜き管(9) の途中にガス溜め
(8) 側から設けられた逆止弁(11)および電磁弁(12)と、
缶体(1) 内の熱媒水(2) の温度を検出する温度センサ(1
3)と、ガス溜め(8) 内の温度を検出する温度センサ(14)
と、抽気ポンプ(10)、電磁弁(12)、および2つの温度セ
ンサ(13)(14)が接続された制御装置(15)とを備えてい
る。逆止弁(11)は、ガス溜め(8) から抽気ポンプ(10)側
へのガスの流れのみを許容する。制御装置(15)は、2つ
の温度センサ(13)(14)により検出される温度の差が設定
値よりも大きくなったさいに電磁弁(12)を開くとともに
抽気ポンプ(10)を作動させる。
【0007】このような自動抽気装置(7) を備えた真空
温水機では、缶体(1) 内で発生または缶体(1) 内に侵入
した非凝縮性ガスは、ガス溜め(8) に集中して溜まり、
ガス溜め(8) 内の温度を下げるので、2つの温度センサ
(13)(14)により検出される温度に差が生じる。この温度
差が設定値よりも大きくなると、制御装置(15)は電磁弁
(12)を開くとともに抽気ポンプ(10)を作動させ、ガス溜
め(8) 内の非凝縮性ガスを抽出する。このようにして、
缶体(1) 内の減圧蒸気室(1a)の非凝縮性ガスが自動的に
抽出される。非凝縮性ガスを抽出した結果、ガス溜め
(8) 内の温度が上昇して2つの温度センサ(13)(14)によ
り検出される温度が設定値よりも小さくなると、制御装
置(15)は抽気ポンプ(10)を停止させるとともに電磁弁(1
2)を閉じる。
【0008】しかしながら、自動抽気装置(7) を備えた
真空温水機においても、自動抽気装置(7) の構成部品で
ある抽気ポンプ(10)、電磁弁(12)、2つの温度センサ(1
3)(14)および制御装置(15)のうちのいずれか1つでも故
障すると、非凝縮性ガスによる熱伝達率の低下を防止す
ることができないという問題がある。
【0009】この発明の目的は、上記問題を解決した真
空温水機を提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】この発明による真空温水
機は、熱媒液が封入されるとともに内部が真空となされ
た缶体と、缶体内の熱媒液を加熱する加熱手段と、内部
に水が流通させられる受熱用熱交換器とを備えた真空温
水機であって、受熱用熱交換器の内部を流通する水が、
加熱手段により加熱された高温の熱媒液により加熱され
るようになされているものである。
【0011】上記真空温水機において、受熱用熱交換器
が、缶体内の熱媒液中に浸漬されていることがある。
【0012】また、上記真空温水機において、缶体に、
缶体内の熱媒液を循環させかつ内部が常に熱媒液で満た
されている熱媒液循環管が付設され、熱媒液循環管内に
受熱用熱交換器が配置され、熱媒液循環管の途中に送液
ポンプが設けられていることがある。
【0013】
【作用】受熱用熱交換器の内部を流通する水が、加熱手
段により加熱された高温の熱媒液により加熱されるよう
になされていると、缶体内で非凝縮性ガスが発生または
缶体内に非凝縮性ガスが侵入した場合にも、受熱用熱交
換器への熱伝達へ悪影響を及ぼさない。
【0014】また、受熱用熱交換器が、缶体内の熱媒液
中に浸漬されていると、缶体の大きさを従来のものと同
一とした場合、非凝縮性ガスの溜まる部分の空間が小さ
くなるため、非凝縮性ガスの抽気が容易になる。
【0015】また、缶体に、缶体内の熱媒液を循環させ
かつ内部が常に熱媒液で満たされている熱媒液循環管が
付設され、熱媒液循環管内に受熱用熱交換器が配置さ
れ、熱媒液循環管の途中に送液ポンプが設けられている
と、熱媒液循環管内を流れる熱媒液の流速が速くなるた
めに、受熱用熱交換器への熱伝達率が向上し、受熱用熱
交換器の伝熱面積を小さくすることができる。
【0016】
【実施例】以下、この発明の実施例を、図面を参照して
説明する。なお、以下の説明において、図4に示すもの
と実質的同一物および同一部分には同一符号を付す。
【0017】実施例1 この実施例は図1に示すものである。
【0018】図1において、真空温水機は、受熱用熱交
換器(4) が缶体(1) 内の熱媒水(2)(熱媒液)中に浸漬
されたものである。
【0019】このような構成において、バーナ(5) が作
動させられることにより缶体(1) 内の熱媒水(2) が加熱
される。加熱された熱媒水(2) は対流し、熱媒水(2) の
有する熱が対流熱伝達により受熱用熱交換器(4) に伝え
られ、受熱用熱交換器(4) 内を流れる水は高温の熱媒水
(2) の有する熱により加熱され、給湯もしくは暖房のた
めに送り出される。
【0020】缶体(1) 内で非凝縮性ガスが発生したりま
たは缶体(1) 内に非凝縮性ガスが侵入した場合、従来の
真空温水機と同様に、自動抽気装置(7) により抽出され
る。
【0021】実施例2 この実施例は図2に示すものである。
【0022】図2において、真空温水機の缶体(1) に、
内部が熱媒水(2) で満たされた熱媒水循環管(20)(熱媒
液循環管)が付設され、熱媒水循環管(20)の途中に膨出
部(20a) が形成され、この膨出部(20a) 内に受熱用熱交
換器(4) が熱媒水(2) に浸漬された状態で配置されてい
る。また、熱媒水循環管(20)には送液ポンプ(21)が設け
られている。
【0023】このような構成において、バーナ(5) が作
動させられることにより缶体(1) 内の熱媒水(2) が加熱
される。熱媒水(2) は、送液ポンプ(21)により熱媒水循
環管(20)内に流される。その結果、受熱用熱交換器(4)
内を流れる水は、加熱されかつ熱媒水循環管(20)内を流
れる高温の熱媒水(2) により加熱され、給湯もしくは暖
房のために送り出される。この場合、熱媒水循環管(20)
内および膨出部(20a)内を流れる熱媒水(2) の流速が速
いために、熱媒水(2) から受熱用熱交換器(4)への熱伝
達率が向上し、受熱用熱交換器(4) の伝熱面積を小さく
することができる。
【0024】缶体(1) 内で非凝縮性ガスが発生したりま
たは缶体(1) 内に非凝縮性ガスが侵入した場合、従来の
真空温水機と同様に、自動抽気装置(7) により抽出され
る。
【0025】実施例3 この実施例は図3に示すものである。
【0026】図3において、真空温水機の缶体(1) に、
2つの熱媒水循環管(20)(熱媒液循環管)が付設され、
各熱媒水循環管(20)の途中に膨出部(20a) が形成され、
この膨出部(20a) 内に受熱用熱交換器(4) が熱媒水(2)
に浸漬された状態で配置されている。また、各熱媒水循
環管(20)には送液ポンプ(21)が設けられている。
【0027】このような構成において、バーナ(5) が作
動させられることにより缶体(1) 内の熱媒水(2) が加熱
される。熱媒水(2) は、送液ポンプ(21)により熱媒水循
環管(20)内に流される。その結果、各受熱用熱交換器
(4) 内を流れる水は、加熱されかつ熱媒水循環管(20)内
を流れる高温の熱媒水(2) により加熱され、給湯もしく
は暖房のために送り出される。この場合、熱媒水循環管
(20)内および膨出部(20a) 内を流れる熱媒水(2) の流速
が速いために、熱媒水(2) から受熱用熱交換器(4) への
熱伝達率が向上し、受熱用熱交換器(4) の伝熱面積を小
さくすることができる。また、送液ポンプ(21)を別個に
制御して熱媒水循環管(20)および膨出部(20a) 内を流れ
る熱媒水(2) の量を調節することによって、各受熱用熱
交換器(4)から取り出される温水の温度を別個に制御す
ることができる。
【0028】缶体(1) 内で非凝縮性ガスが発生したりま
たは缶体(1) 内に非凝縮性ガスが侵入した場合、従来の
真空温水機と同様に、自動抽気装置(7) により抽出され
る。
【0029】上記3つの実施例においては、缶体(1) 内
には熱媒液として水が封入されているが、これに限るも
のではなく、適宜変更可能である。
【0030】
【発明の効果】この発明の真空温水機によれば、上述の
ように、缶体内で非凝縮性ガスが発生または缶体内に非
凝縮性ガスが侵入した場合にも、受熱用熱交換器への熱
伝達へ悪影響を及ぼさないので、受熱用熱交換器内を流
れる水を効率良く加熱することができる。また、自動抽
気装置の構成部品である抽気ポンプ、電磁弁、2つの温
度センサおよび制御装置のいずれかが故障しても熱伝達
率の低下を防止することができる。
【0031】しかも、従来の真空温水機と同様に、缶体
内の圧力が大気圧を越えることはなく、安全性が優れて
いるとともに、耐食性が優れており、さらに熱媒液の量
の管理が不要になる。
【0032】また、受熱用熱交換器が、缶体内の熱媒液
中に浸漬されていると、缶体の大きさを従来のものと同
一とした場合、非凝縮性ガスの溜まる部分の空間が小さ
くなるため、非凝縮性ガスの抽気が容易になる。
【0033】さらに、缶体に、缶体内の熱媒液を循環さ
せかつ内部が常に熱媒液で満たされている熱媒液循環管
が付設され、熱媒液循環管内に熱媒液中に浸漬された状
態で受熱用熱交換器が配置され、熱媒液循環管の途中に
送液ポンプが設けられていると、熱媒液循環管内を流れ
る熱媒液の流速が速くなるために、受熱用熱交換器への
熱伝達率が向上し、受熱用熱交換器の伝熱面積を小さく
することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施例を示す垂直断面図である。
【図2】この発明の第2の実施例を示す垂直断面図であ
る。
【図3】この発明の第3の実施例を示す垂直断面図であ
る。
【図4】従来例を示す垂直断面図である。
【符号の説明】
(1) 缶体 (2) 熱媒水(熱媒液) (3) 燃焼室 (4) 受熱用熱交換器 (5) バーナ

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 熱媒液が封入されるとともに内部が真空
    となされた缶体と、缶体内の熱媒液を加熱する加熱手段
    と、内部に水が流通させられる受熱用熱交換器とを備え
    た真空温水機であって、 受熱用熱交換器の内部を流通する水が、加熱手段により
    加熱された高温の熱媒液により加熱されるようになされ
    ている真空温水機。
  2. 【請求項2】 受熱用熱交換器が、缶体内の熱媒液中に
    浸漬されている請求項1記載の真空温水機。
  3. 【請求項3】 缶体に、缶体内の熱媒液を循環させかつ
    内部が常に熱媒液で満たされている熱媒液循環管が付設
    され、熱媒液循環管内に受熱用熱交換器が配置され、熱
    媒液循環管の途中に送液ポンプが設けられている請求項
    1記載の真空温水機。
JP1762795A 1995-02-06 1995-02-06 真空温水機 Pending JPH08210704A (ja)

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JP1762795A JPH08210704A (ja) 1995-02-06 1995-02-06 真空温水機

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100611144B1 (ko) * 2004-12-27 2006-08-09 한국가스공사 진공가열식 가스히터
CN102748852A (zh) * 2012-07-16 2012-10-24 中山市健泰实业有限公司 一种燃气采暖热水炉
JP2019086195A (ja) * 2017-11-06 2019-06-06 株式会社日本サーモエナー 真空式温水機及びその減圧蒸気室内の気密性低下判定方法
CN111121295A (zh) * 2020-01-17 2020-05-08 远大空调有限公司 一种真空相变锅炉排气系统及排气方法

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Effective date: 20040706

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A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20041214