JPS5829807Y2 - ボイラ− - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は例えば石油燃焼給湯機用のボイラーに関する
ものである。

従来のこの種のボイラーは特公昭４９−３６１７５号公
報にて開示された構成であり、多くはガンタイプバーナ
が使用され、第１図に示すような構造をしている。

すなわち、１は罐体４の下部に形設された燃焼室、３は
バーナーで、燃焼室１内において火災を形成させ、加熱
面２を通して罐体４内の水５を加熱する。

罐体４は断熱材６でおおわれている。７は罐体４の中央
を貫通する煙道で、燃焼室１内の燃焼ガスを排出するた
めのものであり、同時に水５への加熱面も兼ねている。

この従来のものにおいては、燃焼を停止すると、加熱面
２と煙道７の内周面から自然対流で加熱を始める。

従って貯湯量が増すにつれ、その放出加熱量も大きくな
り運転効率を著るしく低下させる。

あるいは湯温をサーモスタットで検知してバーナーを断
続させると放熱量に見合う分だけ燃焼することになる。

その放熱量は次式で表わされ、Ｑ＝αＳ△Ｔ △Ｔ＝ｔＷ−ｔａ α：対流熱伝達率 ＲＣａｌ／ｍ２Ｈ℃ Ｓ：対流伝熱面積 ｍ２ ｔＷ：伝熱面の温度 ｔａ：周囲温度 Ｑ：放熱量 Ｋｃａｌ／Ｈ 通常市販されているボイラの上記諸元は下記程度の値と
なるので α二８ＫＣａ１／ｍ２Ｈ℃ Ｓ＝１．１ｍ２ △Ｔ ： ８Ｏ−１０＝７０℃ 、”、Ｑ ＝８Ｘ１．ｌＸ７０ ：６００ Ｋｃａｌ／
Ｈ一般家庭での給湯負荷は２００００ Ｋｃａｌ／ 日
程度で１２時間で平均すれば１５００ Ｋｃａｌ／ Ｈ
程度であり、上記の放熱量の大きさが理解できよう。

また通常バーナにはガンタイプ式が使用されているが、
手軽なバーナである半面、燃焼性は余り良くなく、拡散
燃焼の宿命から若干のススが発生することは避けられな
いのが実状である。

かつこのような拡散燃焼炎に於いては直接炎が冷たい伝
熱面などに触れることばスーテイングの原因となる。

そこで燃焼室は充分余裕をとる必要がある。

一方熱交換効率を上げるには、伝熱部のレイノルズ数を
大きくする必要がある。

ということは流体流速を上げたり、水力相当直径を小さ
くする必要があるが、これも上記のスーテイングの危険
から余り高めることができず、普通効率は６０−７５％
程度である。

従って上述した放熱量も考慮して実使用時の運転効率を
見てみると５０〜６０％程度となり、エネルギーの無駄
使いとなるものであった。

この考案は上記のような従来の問題を解決するものであ
り、そのために加熱面から燃焼停止後の放燃量を減少さ
せようとするものである。

そしてこの目的のためこの考案の構成は、罐体の下面を
凹ませて凹面状の加熱面を形成するとともに、この凹面
状の加熱面の中央部直下方に、強制的に燃焼用空気を供
給する形の燃焼機を設置し、かつこの燃焼機からの燃焼
ガスを排出する排出口を上記凹面状の加熱面より下方に
設けたものである。

従ってこの考案によれば、燃焼停止後加熱面から放熱し
ていくが、排気筒は伝熱面より下方に取付けである為、
対流による放熱は生じないものである。

つまり加熱面の凹面の上部に暖気が滞留して、機外へ抜
は出ることはない。

更に加熱面が罐体の下部にあるので、罐体内の温水は対
流により下に低温の境界層を形成する。

従って加熱面は罐体全体からの放熱が増すと低温となり
、燃焼室内の空気温度との温度差は小さくなり、放熱量
は減少していく。

即ち罐体から放熱すればする程伝熱面からは熱は逃げに
くくなるものであり、以上のことから結果的に、燃焼停
止後において加熱面からの放熱量を少なくすることがで
きるという効果が得られるものである。

以下この考案を図示実施例に従って説明すると、第２図
、第３図において、８は罐体で、水９が貯えられる。

罐体８は断熱材８′で保温されている。罐体８にはそれ
ぞれ給水口１０と出湯口１１が取付けられている。

１２は罐体８下面を凹ませて形成された凹面状の加熱面
で、その中央部直下方に設置されたバーナー１３から熱
を受け、罐体８内の水９を加熱する。

１４は凹面状の加熱面の下方開口を覆ってこれとの間に
燃焼室を形成する仕切板である。

仕切板１４は断熱材１５で断熱され、燃焼熱の下部への
放熱を防止している。

燃焼排ガスは仕切板１４に設けられた排気筒１６を通し
て屋外へ排出される。

１７は燃焼用空気を送風するブロワ−で、バーナ１３に
供給している。

バーナー１３にはポンプ１８により燃料を供給している
。

この考案のボイラーは以上の構成数、燃焼停止後加熱面
１２から放熱していくが、排気筒１６は伝熱面より下方
の仕切板１４に取付けである為、対流による放熱は生じ
ない。

つまり加熱面１２の凹面の上部に暖気が滞留して、機外
へ抜は出ることはない。

更に加熱面１２が罐体８の下部にあるので、罐体８内の
温水は対流により下に低温の境界層を形成する。

従って加熱面１２は罐体８全体からの放熱が増すと加熱
面１２は低温となり、燃焼室内の空気温度との温度差は
小さくなり、放熱量は減少していく。

即ち罐体８から放熱すればする程伝熱面１２からは逃げ
にくくなる。

この点従来のボイラーは加熱面が非運転時にはボイラー
を下から上に貫き抜けているため、良好な放熱面となり
、ボイラーの総合効率を低下させる構造であった。

また、この考案のバーナーには予混合式燃焼機が適切で
ある。

従来液体燃料のときは拡散燃焼が採用されていた為、燃
焼空間が大きくせざるを得ないのと、更にボイラーのよ
うに加熱面が比輻的低温であるが故に拡散炎では伝熱面
と接触するとスス付につながり、種々のトラブルを起こ
し易い。

その点予混合炎の場合青炎燃焼が実現でき、燃焼負荷率
も高くとれるので、燃焼室を小さくすることができる。

かつこの考案の本質から燃焼中自然通気による排気は不
可能であり、強制排気を必要とする。

このような要請に答えるバーナーは、この考案に使用し
ている上記混合式燃焼機であり、その詳細はさらに第３
図に示す。

すなわち、１９はバーナー保持体で、炎口部２０を保持
しかつ火炎による熱を受は気化面２１を加熱する為の熱
の搬送も兼ねている。

バーナー保持体１９にあらかじめ電気ヒータ２２が鋳込
まれている。

従って燃焼を始めるには電気ヒータ２２によりバーナー
保持体を加熱して気化面２１が液体燃料を充分気化でき
る温度になってから第２図のポンプ１８に接続された給
油管２３を通して気化面２１に給油する。

一方第２図のブロワ−１７はバーナ筐体２４内に給油前
に送風を始め、燃焼用空気は筐体内で一次空気用穴２６
と２次空気穴２５にそれぞれ分割されて供給される。

１次空気用穴２６から供給される１次空気は気化面２１
で気化された液体燃料と混合されて炎口部に混合気とし
て供給される。

従って混合気は燃焼した場合はガスと同様の予混合燃焼
となりスーテイングのトラブルから逃げることができ、
この考案のように強制排気でかつ冷たい伝熱面との熱交
換をさせる場合には有効な手段となる。

したがって、この考案によれば、燃焼停止時において加
熱面からの熱が逃げるのを少なくすることができ、熱効
率の高いボイラーを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来例を示す断面図、第２図はこの考案の一実
施例を示す断面図、第３図はその要部断面図である。 図中 １０は給水管、１１は出湯管、８は罐体、１２は
凹面状の加熱面、１３は燃焼機（バーナ）である。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 内部の下部と上部とに給水管と出湯管とを連通し、内部
   に水が貯えられる罐体を備え、この罐体の下面を凹ませ
   て凹面状の加熱面を形成するとともに、この凹面状の加
   熱面の中央部直下方に、強制的に燃焼用空気を供給する
   形の燃焼機を設置し、かつこの燃焼機からの燃焼ガスを
   排出する排出口を上部凹面状の加熱面より下方に設けた
   ボイラー