JPS60142151A - 水管式ボイラ− - 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】 産業上の利用分野 本発明は給湯に用いる水管式ボイラーに関する。

従来例の構成とその問題点 従来、この種の水管式ボイラーは第１図に示すように、
上下の環状管寄せ１．２の間に複数の水管３をリング状
に立設して熱交換器を構成していた。

そしてバーナ４で燃焼された燃焼ガスは矢印Ａに従って
バッフル５と水管３の間を流れていた。

一方、給水口６より給・水された水は矢印Ｂに従い水管
３内を通シ、給湯ロアより給湯されていた。

この構成では伝熱面積を確保するのに水管３の表面積を
大きくせねばならず、水管の径、長さ、本数などが増大
し、材料費、製造工数が大きくなっていた。また燃焼ガ
スを水管３と遮熱板８の間を通し、水管３内の水と熱交
換させているため、遮熱板８の表面温度が４００〜７０
０℃にも達し、遮熱板８の外側を覆う断熱材９の断熱性
能を高める必要があり、耐久性、信頼性に欠けるなどの
問題を有していた。

また、第２図に示すように燃焼室１を覆う胴枠２に接合
した水冷パイプ３を用いたｉ流ボイラーでは、バーナ４
で燃焼された燃焼ガスは矢印Ａに従い、燃焼室１を通過
し、板状のフィン熱交換器５で主に熱交換される。一方
給水口６から給水された水は矢印Ｂに従い水冷パイプ３
、フィン熱交換器５内を通り、給湯ロアよシ給湯されて
いた。

この構成では伝熱面積は板状のフィン熱交換器５によシ
容易に確保できるがフィン熱交換器５の耐久性を保つた
め、板状フィンの先端温度は２５０℃以下にする必要が
あり、燃焼室高さＨを高くせねばならない。このため水
冷パイプ３の管路長が長くなり、配管抵抗が増すととも
に巻回した水冷パイプの勾配が小さくなるので、胴枠２
の冷却中に発生する気泡が抜けにくく、突刈１が起きや
すくなる々どの問題を有していた。

発明の目的 本発明はかかる従来の問題を解消するもので耐久性、信
頼性および熱交換効率の向上を図ることを目的とするも
のである。

発明の構成 この目的を達成するために、本発明は上下の環状管寄せ
間に複数本の水管を巻回し、それら水管間の円周方向の
隙間を覆う波状に蛇行する而を持っだ胴枠の内側に水管
を接合するとともに胴枠内に燃焼ガスを流入させる構成
としたものである。

この構成により、波状の蛇イｊ面を持つ水冷壁内を燃焼
ガスが通過し、水管と直接熱交換するため熱交換効率お
よび機器の信頼性が向上するものである。

実施例の説明 以下、本発明の一実施例を第３図を用いて説明する。

上下の環状管寄せ１．２と同心円であり、螺旋状に巻回
した複数本の水管３端は上下環状管寄せ１．２に接合さ
れている。また巻回した各水管３の間の隙間を覆い、円
周方向に波状蛇行する面を持った胴枠４の内側に各水管
３は接合されている。

これら１１４成によシ、胴枠４の内側に燃焼室５および
熱交換室６を形成することができる。

燃焼室５の底部にあるバーナ７において燃焼した燃焼ガ
スは矢印Ａに従い、螺旋状に巻回した水管３に対して同
心円状に設けたバッフル８および波状に蛇行する而を持
つ胴枠４と水管３の間の隙間Ｇ、Ｇ’を通り、排気蓋９
を経て、大気中に排出される。

一方、水側の流れは矢印Ｂに従い、給水口１０より供給
されたのち、水管３内を上昇しながら、燃焼ガスと熱交
換され、給湯口１１より出湯される。

胴枠４は上下環状管寄せ１．２および水管３と接合され
ているので燃焼ガスは水冷壁内を通過することになり、
高温の燃焼火炎、燃焼ガスに列する信頼性が向上し、胴
枠４外を覆う断熱月１２の厚さも薄くできる。

また、水管３は直接燃焼ガスと熱交換するとするととも
に、波状蛇行する面を持つ胴枠４が水管３とロー付など
により密着、接合されているため、伝熱面積、伝熱効率
が増し、燃焼ガスとの熱交換効率が向上する。

さらに、複数本の水管３を巻回するため、管路長が短く
なり、配管抵抗が減じるとともに巻回した水管３の勾配
αが大きくなるので、燃焼ガスとの熱交換により湯温上
昇した際に発生する気泡は容易に上環状管寄せ１に抜け
、突沸を減じることができる。

発明の効果 本発明の水管式ボイラーによれば以下の効果が得られる
。

（１）高い信頼性が得られる。

胴枠と水管および上下環状管寄せからなる水冷壁で燃焼
室および熱交換室を囲むことになり、高温の燃焼火炎、
燃焼ガスに対する高い信頼性、安全性、耐久性が得られ
る。

２）高熱効率が得られる。

波状に蛇行する胴枠は水管にロー付などにより密着、接
合されているので水管に対して板状フィンとして働き、
波形の高さを増すことによシ、容易に十分な伝熱面積が
得られ、熱交換効率が高められる。

ａ　突沸や後沸きが軽減できる。

燃焼ガスとの熱交換により湯温上昇した際に発生する気
泡は、巻回す水管を複数本とし、管路長、配管抵抗を減
じ、巻回す水管の勾配を大きくしているので容易に連続
して上環状管寄せ中に移動する。このため低流量時に発
生しゃすい突沸が低減する。

また水冷壁において熱交換が効率よく行われるため、水
冷壁外への熱伝達損が少なくなり、水冷壁を覆う断熱側
が薄くてすむ。このため熱交換器としての熱容量も小さ
くなり、燃焼停止後の後沸きも減じることができる。

４　結露水が防止できる。

高流量で低湯温設定時に燃焼ガスが低温の水管部におい
て発生しやすい結露水は胴枠と水管の隙間Ｇ′を通って
落下するため、螺旋状に巻回した水管と胴枠の接合部で
滞留、濃縮されず、高温の燃焼ガスにより、結露水の落
下中に蒸発されてし捷うので高濃度酸性結露水による酸
化腐食が防止できる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）、（ｂ）は従来の水管式ボイラーの縦断面
図と水平断面図、第２図は他の従来例の縦断面図、第３
図（、）、（ｂ）は本発明の水管式１ｚイラーの一実施
例を示す縦断面図と水平Ａ断面図である。 １・・・・・・上履状管寄せ、２・・・・・・下履状管
寄せ、３・・・・・・水管、４・・・・・・胴枠。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 上下に配した環状の管寄せ間に複数本の水管を巻回し、
   その水管の間の隙間を覆う波状に蛇行する面を持った胴
   枠の内側に水管を接合するとともに胴枠内に燃焼ガスを
   流入させる水管式ボイラー。