JPS5828945A - 温水用熱交換器 - 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】 能を高めることができ、しかもドラフトによる熱損失を
少くして熱回収に寄与し得る新規な構成の温水用熱交換
器に関するＯ 燃焼ガスを流通せしめる放射部．接触部からなる加熱器
を水密容器内に収設して水密容器内に充填した水を燃焼
ガスによって加熱する熱゛交換器としては、一般に温水
ボイラーと駿でセントラルヒーティングシステムの温水
発生機に多用されるものであるが、従来のこの種温水ボ
イラーは第３図に示すように、加熱器（２）が放射部と
しての燃焼部（３１’を下、接触部としての煙筒（５ｒ
を上に配置した直立連結形の構造であり、かかる構造の
加熱器（２ｒでは放射部と接触部との熱交換分担比率は
概ね６：４〜７：３で伝熱面積を一定とした場合に熱交
換効率は＃１″ｉ一定となり、従って高効率のものが要
求されるときには、放射部を大きくすることは水、密容
器の直径方向の寸法によって制限があるために、接触部
としての煙筒（５ｒの面積を増大するｌＩで解決されて
いた。従って、温水ボイラの全体形状が大きくなる欠点
は免れ得なか一った。

さらに前述の構造の加熱器（２ｒでは煙筒（５Ｆに煙突
（８）を直結することにより燃焼ガスの対流は活溌とな
ってトラフ、ト作用が大きく、その結果、燃焼ガスの加
熱器内滞溜時間が短くなり、また、燃焼停止時に煙突（
８）を通じて放出される熱が多くなっていずれも熱損失
につながる問題があった。

このように従来のものが種々の欠点を有している実状に
鑑みて本発明はかかる欠陥の解消をはかるべく放された
ものであって、特に、放射部、接触部からなり水密容器
内に収設せしめる加熱器を、所定レベルで水密容器の中
心を横切る径方向の水平に配設した放射部としての燃焼
室と、該燃焼室の奥側端に連接し、力１つ垂直方向に０
字状に延設すると共に、通路を燃焼室に比し絞らせた放
射部と接触部とを兼ねる屈曲筒部と、該屈曲筒部に連接
し、前記水密容器の中心を横切って前記燃焼室に逆方向
で平行させて延設すると共に、水密容器の側壁を水密貫
通せしめ友接触部としての煙筒と力・ら形成したことを
特徴とする〇 本発明をさらに添付図面によって以下詳細に説明する。

第１図、第２図において、（１１は温水用熱交換器例え
ば温水ボイラーの本体としての水密容器であって、耐圧
構造の縦長丸胴形に形成すると共に、側壁下うＫゆ給水
、（９）ヶ、頂壁中央あ、ゆヵ湯占αＱを夫々開口させ
て、給水口（９）を市水管に接続し、出湯口αＱを浴室
のシャワー等負荷設備に接続する。

なお、フｆンコイルユニット等の暖房機器と循環的に接
続する形態のものは、暖房機器の出口管を給水口（９）
に接続して温水の循環系を形成する。

上記水密容器（１）内には放射部、接触部からなる加熱
器（２）が収納されていて、加熱器（２）内を流通する
燃焼ガスと水密容器（１）内の水とが熱交換を行うよう
形成している。

前記加熱器（２）は、火口を水密容器（１）の側壁に開
口して燃焼用プロア（７）に接続してなる燃焼室（３）
と、屈曲筒部（４）と、末端部を水密容器（１）の側壁
に水密貫通せしめて煙突（８）を連結せしめた煙筒（５
）とから形成している。

燃焼室（３）は横長丸胴形であって、水密容器（１３内
の下方部等所定レベルの位置において、水密容器（１）
の中心を横切る径方向の水平に配設しており、燃料の燃
焼によって１４００℃程度の高温燃焼ガスが充満し、主
として放射熱により水を加熱する放射部を形成している
。

屈曲筒部（４）は、燃焼室（３）に比して径が小さく通
路を絞らせた通路であって、燃焼室（３）の奥側端に連
接し、かつ、水密容器（１）内で垂１方向に０字状に延
設しており、後述の作用説明で詳記されるが、前半部が
放射部に、後半部が接触部として機能し得るようになっ
ている。

一方、煙筒（５）は上記屈曲筒部（４）に連接して、前
述したように水密容器（１）の外に立設した煙突（８）
に連絡する流通路に形、放したものであって、水密容器
（１）の中心豐横切って前記燃焼室（３）に平行させて
延設している。

、この煙筒（５）は屈曲筒部（４）の後半部と同じよう
に接触部として機能するものであって、筒内を流動する
燃焼ガスを撹乱して熱交換効率を高めるために、図示の
如くバッフル板（６）（６１・・・を筒内に配設してい
る〇 叙上の構成になる加熱器（２）において屈曲筒部（４）
と煙筒（５）とは同径の筒であることが好ましく、そし
て燃焼室（３）の断面積に比較して小さく絞らせること
が必要であって、燃焼室（３）の筒径が２’７０ｍの場
合に、屈曲筒部（４）および煙筒（５）の筒径を半分以
下の１ｌｏｓｏ＋程度にしたものが実用例として挙げら
れる。

次に、上述の構成になる温水用熱交換器の熱交換機能に
ついて説明すると、燃焼室（３）内での燃焼炎は約１４
０’ｏ℃の高温となるので主に放射熱により燃焼室（３
）周りの水は加熱される０コｏｆｌａ焼炎はブロア（７
）の圧力によって燃焼室（３）の奥の方まで延びると共
に、屈曲筒部（４）の前半部分に円滑に導かれるために
、燃焼炎の放射熱は屈曲筒部（４）においてさらに水の
加熱に供され、有効に利用される。

゛このようにして放射熱を放出した後は、屈曲筒部（４
）の後半部および煙筒（５）を高温の燃焼ガスが通り抜
け、その間に周囲の水を加熱して煙筒（５）の出口では
約２００℃まで温度低下した後、煙突（８）を経て排気
されるわけであるが、屈曲筒部（４）の後半部ではプロ
了（７）と加熱器（２）通路の抵抗とによる水柱１０ｗ
程度の加圧と、屈曲部における摩擦接触とによつそ、流
動するガスの密度が上がると同時に筒壁に対する密着度
が高まり、従って接触部として機能する屈曲筒部（４）
における熱交換効率は飛躍的に向上する。

さらに、屈曲筒部（４）の通路を絞らせているので、屈
曲筒部（４）の中心部を通り抜けて筒壁に接触しないガ
スの量が減少することとなり、この面からｔ熱交換効率
は向上する。

このように屈曲筒部（４）を設けたことによって、燃焼
室（３）と煙筒（５〕とからなる従来の加熱器に比して
放射熱と接触熱の熱付与効果が高くなり、加熱効率の高
い熱交換器が得られる。

また、加熱器（２）が屈曲筒部（４）を設けたことによ
って横引き構造となる結果ドラフトが従来の縦引き形の
ものに比して小さくなり、燃焼ガスの加熱器内滞溜時間
を長くすらことが可能となると共に、燃焼停止中の加熱
器内熱気の”排出量を少くし得る。

本発明は以上詳述した槽底ならびに作用を有するもので
あって、放射部である燃焼室（３）と接触部である煙筒
（５）とを屈曲筒部（４）を介して連結して加熱器（２
］を形成したから、屈曲筒部（４）が放射部および接触
部として機能するために加熱効率は格段に向上する。

しかも、全体としてＯ形をなす加熱器（２）が縦長丸胴
の水密容器（１）内で中心を横切る垂直方向に配設され
ているので、水密容器内空間を有効に活用し得るコンパ
クトにまとめることができて、熱交換器全体の形状を小
さく維持しながら熱交換効率の高い装置を提供できる。

さらに屈曲筒部（４）が燃焼音を減衰させて静粛運転を
果すことができるし、燃焼ガスを横引きで排出すること
によってドラフトの低減につながり、加熱器（２）内で
のガス滞溜時間を長くすると共に、燃焼停止中の加熱器
（２）内からの熱気の排出１に＋＜抑えることができて
熱損失を軽減し得るなどの種々すぐれた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明熱、交換器の１例の略示構造図、第２図
は第１図における要部の拡大図、第３図は従来の熱交換
器の略示構造図である０ （旧・・水密容器、（２）・・・加熱器。 （３）・・・燃焼室、（４）・・・屈曲筒部。 （５）・・・煙筒。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ｌ　燃焼ガスを流通せしめる放射部、接触部力島らなる
   加熱器（２）が縦長丸胴状の水密容器（１）内に収設さ
   れて、該加熱器（２）周囲の水密容器（１）・内に充填
   した被加熱水を前記燃焼ガスによって加熱する熱交換器
   において、前記加熱器（２）を、所定レベルで水密容器
   （１）の中心を横切る径方向の水平に配設した放射部と
   しての燃焼室（３）と、該燃焼室（３）の奥側端に連接
   し、かつ垂直方向に０字状′に延設すると共に、通路を
   絞らせた放射部と接触部とを兼ねる屈曲筒部（４）と、
   該屈曲筒部（４）に連接し、水密容器（１）の中心を横
   切って前記燃焼室（３）に逆方向で平行させて延設する
   と共に、水密容器（１）の側壁を水密貫通せしめた接触
   部としての煙筒（５）とから形成せしめたことを特徴と
   する温水用熱交換器。