JPS60500182A - 燃焼生成物凝縮用水ヒ−タ - 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】 燃、暁生成物凝縮用水ヒータ 発明の分野 本発明は水ヒータに関する。より詳しくは、本発明は蒸気の潜熱を回収するため ′ｔ、焼生酸生成物中気が凝縮される水ヒータに関する。

背景技術 燃料コストが増加するに伴って、燃料バーナ（てよる燃焼生成物からの熱を抽出 する熱交換器組立体の効率を向上させる方法が益々コスト的に有効となってきて いる。

熱回収効率を向上させる１つの手段は小容量で、水で壁をつくったチャンバ内で 燃料を燃焼させることであった。

高伝熱率を達成し、燃焼生成物を送出するために強制通気、即ち脈動燃焼技術力 材ｕ用されている。

最近、蒸気のある部分を凝縮し、その蒸気の蒸発潜熱を抽出するために、典型的 には１３０下（５４，４℃）以下である、燃、暁生成物の露点以下で燃焼生成物 を、☆却するシステムが提供された。その程度なで燃焼生成物を冷却し、かつ熱 交換器のサイズ、即ちコストを最小とするためには、効率的な熱交換器を設計す る必要がある。

本発明の目的に、燃焼生成物中の蒸気を凝縮すること（／Ｃよって燃焼生成物か ら熱を抽出するものであって、寸法ならびにコストが容認される程度の効率的な 水加熱システムを提供することである。

天然カスの燃焼生成物からの、疑縮物は軽度の酸性であって、この凝縮物の酸性 の性質か腐蝕の潜在的な根源と考えられる。凝縮物の酸性の性質は硫酸、硝酸２ よび炭酸から発生しうる。

本発明の別の目的は最小のコストで、凝縮物の腐蝕作用に耐えうるよう構成され た水別熱システムｋ　”ｆＬ供する本発明による加熱組立体（ｌζおいては、第 一次と第二次の熱交換器と燃焼室とか単一の・・ウジング内に位置している。燃 焼室は第一次熱交換器により画成される。燃焼生成物は許容しうるレベルに熱交 換器の壁の温度ヲ保つに十分な低速で第一次熱交換器を貫流する。次に燃焼生成 物は第二次熱交換器に導かれ、そこで該熱交換器の伝熱係数亡増Ｅコさせるため 燃焼生成物の速度が増加する。

冷い水が、燃焼生成物をその露点温度以下の温度ｌで冷却するために燃焼生成物 との対流関係で第二次熱交換器を貫流する。このように、燃焼生成物中の蒸気が 凝、縮される。第二次熱交換器で、７口熱された後、水は第一次熱交換器の出口 からの高温の水と混合され、この水の混合物か第二次熱交換器にどけるより高い 流量で第一次熱交換器を通して導かれる、第一次熱交換器へ入る水の高温湿金物 か、該熱交換器において燃焼生成物が門ら凝縮しないことを確実にする。

好適な水加熱組立体にえいては、第一次熱交換器は燃焼室を画成するチューブの コイルである。燃焼生成物は前記コイルを半径方向に質流する。第二次熱交換器 は第一のコイルを共軸線関係で囲む第２のチューブのコイルである。燃焼生成物 は前記コイルをより高速で軸線方向に貫流する。バッフルが燃焼生成物を第一次 熱交換器のコイルから第二次熱又換器コイルの端部まで＠態方向に導く。

燃焼に先立って、燃焼空気と燃料とは、第二次熱交換器から燃焼生成物を受取る 第三次熱交換器における燃焼生成物により予熱しうる。

絶縁されたストレージタンクに高温の水が貯められるようなシステムにおいては 、冷い水は前記夕／りの底部から取り出され、バーナと熱交換器との組立体へ導 入され、加熱された水は容器の底部において冷却水と混合さｈ＆イＪ：ラストレ ージ容器の上部分へ戻される。

好適システムは燃焼生成物を推進する通気全導入するようバーナと熱交換器との 組立体の下流でブロワを利用して・ハる。

図面の簡単な説明 本発明の前述ならびにその他目的、特徴および利点は種々の図面を通して同一部 材は同一参照番号で言及した添付図面（で示す本発明の好適実施例についての以 下の詳細説明から明らかとなる。図面は必ずしも尺度通りでなく、本発明の詳細 な説明することに力点を於て示しである。

第１図（ｄ本発明を実施した好適システムの水回路全示第２図は本発明を実砲し たバーナと熱交く９器とＶ組立体の好適実施例の立面断面図。

第３図は本発明と共に使用する、可能なストレーシタ／り形状の立面断面図： 第４図は本発明と共に使用する絶、隊プラスチックで裏張りしたストレージタン クの立面断面図。

第５図は熱交換器組立体の詳細を示すために破断した、バーナと熱交換器との組 立体の代替実施例の斜視図。

第６図は第５図に示す実施例の與−次熱交換器コイルの斜視図。

第７商は第５図に示す組立体の右：別の部分的で、拡大した立面断面図。

第８図は本発明を実施した代替システムのブロック図本発明を実施した好適シス テムを第１Ｎ（（概略的（Ｃ示す。ストレージタンク１２が、供給パイプおよび 戻りパイプ１６．１８により外側のカス燃暁式水ヒータ１４に接続されている。

水ヒータ１４は、第一次の燃′尭熱交換器組立体２０と、凝縮モードで作動する 第二次熱交換器であるエコノマイザ２２とを含む。エコノマイザと第−次熱交換 器との間に位置した循環ポンプ２４が戻り配管１８とエコツマ・イザ２２から水 を吸引し、水の混合物を第一次熱交換器２０＆通して圧送する。

ストレージタンクは、該夕多りの底部；Ｃある少量の比較的心い水３２と、大量 の貯められた高温の水３４との間の成層全最大とするよう設計されている。この 場合、２種類の愈の水はバッフル３３で分離されている。典型的に：工冷い水の 量３２はタンク全体容量の約２０パーセントである。ストレージタンクの出口３ ８がら高温の水が取り出され、−万ヒータ１４が休止状態の場合、冷い水は冷水 配管３１とパイプ３５からディフューザを介して下方の部分３２へ導入される。

ヒータ組立体１４が始動すると、出口３８を介して水が何ら抽出されないならば 、水はパイプ１６を介してタンクの下方の部分３２から吸引され：あるいは出口 ３８から水か抽出される場合、冷い水の入口３１；’ｌ−らと、タンクの下部分 ３２とからの水の混合物７′Ｊ）パイプ１６をブ「して吸引される。ヒータ組立 体１４で〃ｕ熱された水はパイプ１８を介してストレージタンク１２の上方の部 分３４へ戻さ肚る。バッフル３３は、パイプ１８からの高温の水がタンクの下部 分３２０１今い水と混合しないよう阻止する。

パイプ１６を介してエコノマイザ２２へ導入される〜い水（ｄ第一次熱交換器２ ｏで若干すでシて冷却されている燃焼生成物との対流熱交換関係で通る。燃焼生 成物と水とはエコノマイザ２２に導入されるとその中での燃焼生成物の温度が露 点以下の温度となるに十分冷い。このため、燃焼生成物中の蒸気が凝縮し、蒸発 潜熱がエコツマイザ同の水に伝達される。

エコノマイザ２２内で予熱ずみの水は、燃焼室を画成する第一次熱交換器２０へ 導入される。そこで、水はストレージタンク１２内の水を加熱するに十分な高温 まで加熱される。

冷い水の部分３２を設けた目的は今や明らかである。

それは、たとえ加熱サイクル中に冷い水が入口３１を介して何ら吸引されないと してもエコノマイザが作動サイクル全通して凝縮モードで作動しうるに十分な量 の冷い水を貯えておく′ことである。冷い水の量はストレージタンクからの休止 時の水の喪失を減少させ、かつタンクのサイズ全限定するため最少にすべきであ る。この目的に対レー、冷い水は最少の量で排気ガス中の蒸気ｔａ縮するに一： 分の低流量でヒーター４に分配される。

冷い水の量３２を残して５くべきストレージタンクの率は次式から決定しつる。

ＶＨとＶＣとはそれぞれ高温の水と冷い水の量３４、および３２てあり、ＴＲは 戻シ配管１８ての水の温度、Ｔ　ｃｕｔ　−ｉｎ　は水ヒータを点火するときの ストレージタンク内の水の温度てあり、ＴＤｉｆｆはサーモスタットのカットイ ンおよびカットオフ温度の間の差である。典型的にはＴＲ７”ｃｕｔ−ｉｎは４ ０′Ｆから５０　”Ｆ　（４，４℃〜１０℃）である。休止時の水の喪失量と、 タンクの全体容量とを最小にするためには、Ｖｃはタンクの全体容量の２０パー セント以下にすべきである。このようにサーモスタットの差温は約１０”ＦＣ− １２，２℃）以下にする必要がある。５　”Ｆ　（’　１５℃）から１０’Ｆ” （−１２，２℃）の差温とタンク全体容量に対するＩＯから２０パーセントの冷 い水の量が合理的である。所定のバーナ入力に対して、ヒータを通る流量は希望 する戻り温度を保つようサーモスタット式の弁３７により制御しうる。代替的に 、戻り温度を安定に保つために流量は一定に、バーナの入力は可変にしうる。

ヒータを通る流量を制御する好適方法を第８図に示す。

サーモスタット式の調温弁３９が凝縮熱交換器２２の出口からの冷い水を非凝縮 熱交換器２０の出口から再循環した水と混合し、第８丙に示すようにポンプ２４ への入０３０て一定温度を保つ。調温弁は他方の流れの絞シの変動とは反対方向 に一方の流れの絞りを変える形式のものが好−ｈしい。その例はワノルギュレ〜 タカンパニー（Ｗａｔｔｓ　Ｒｅｒ）ｒｔ、１ａｔｏｒ　Ｃｏｍｐａｎｙ　）　 製のＮ１７０型てめる。それは非凝縮熱交換器２０を通る流量を概ね一定にし、 したがってポンプ入口３０の入力温度が一定に保持されている場合概ね一定の出 口温度を保つ。代替的に、調温弁は非凝縮熱交換器２０刀工らの出口温度をサー モスタットバルブで検出することにより制御てき、その場合非、疑鵡熱交換器２ ０に対する入力温度も概ね一定のままである。

以下の理由から、ポンプ２４を第一次熱交換器２ｏと第二次熱交換器２２との間 に位置させることが重要である。第一次熱交換器の出口２３からの高温の水は該 熱交換器の水の入口温度を燃焼生成物の露点以上なで上昇させるため入口３０へ 戻される。この作業は第一次熱交換器での凝縮を阻止するために行われる。当該 システムのコストを最小にするため、第一次熱交換器は煙道ガス凝縮物による腐 蝕に対して保護されていない。

第一次熱交換器を通して水を循環させることの別の利点は水の流量を増加さＪ１ 高温水側で高伝熱係数を達成することである。このため主熱交換器コイルのライ ミングｔｊｔｔ小にする。これは、エコノマイザンこづいてはその中での熱磁束 が著しく低く、かつ水温も低いため不要である。

以下の例によ＋’）作動原理が最もよく示される。１０下（５，６℃）の差温以 上で作動し、タンクの底部から％のところに位置したサーモスタツ：・全備えた １００ガロンメリタンクの場合を検討してみる。平均温度が８０下（２６，７℃ ）で２０カロンの水をタンクの下部分３２が収容しており、平均のタンクの貯め 温度が１４０下（６０℃）であると想定する。

前記に提案された概念において、水ヒータは１３５下（５７，，２℃）から１４ ５下（６２，８℃）１での８０カロンの貯め水を加熱するために：２０カロンの より〜い水を使用する。この過程の間に、Ｇい水は１３５下（５７，２℃）の水 と置き代わる。ヒートＶ＼ランスが、心安な全体エネルギが１５，７００　Ｂｔ ｒｔであることを示す。水ヒータの熱出力が１５７，０００’Ｂｔｕ７／時であ ればバーナのオン時間は６分である。この場合、循環ポンプ２４は底部分から３ −３３　Ｇｐｍの速度て水を吸引し、１．７５下（７９，４℃）の温度でタンク の頂部分へ戻す。オンザイクルの、終りにおいて、タンクの上部分の混合温度は １４５下（６２，８℃）に達し、底部分は１３５下（５７，２℃）で水を収容す る。流量制御はタンクへの戻り温度を弁３７により熱電制御により行うことが好 ましく、その理由はこの方法であれば、底部での温度、したがってヒータの入口 温度が高くなりすぎたとしても過度の温度を阻止するからである。代替的に、一 定流量レギュレータあるいは固定オリフィス（・てより希望流ｋｆ上セツトても よい。

前記概念の変形は下部分３２を設ける代りに個別の、より小型の予熱タンクの使 用を含めてよい。

水ヒータ１４の一好適構造七第２図に示す。第−次熱父換器は燃焼室４４を囲む 、一体フイン付きの銅チューブコイル４２から構成される。この配置により効率 的な「氷壁」燃焼室を提供し、燃焼室での熱損失を最小にし、耐火性を色縁４６ ．４８の所要量を最小にする。さらに１フイルを通して水が早径方向り流れるの で、燃焼室に面するコイルの面積が大きくカス速度は比較的低速にする。

そのように、カス速度が低いことは燃焼生成物の温度が冒いため壁の温度を過度 にしないようにするため必要である。

天然カスと空気との混合物に燃焼室内でバーす５０に寂いて燃焼する。パイプ５ ６において、外側人口５２がらの燃焼空気はパイプ５３とノズル５４とがらの天 然カスと混合される。希望する空気の流量は固定オリフィス５５により設定され る。混合物は煙道カス出口に位置したフロツ５８により燃焼室へ吸引される。代 替的に、混合物はバーナの上流に位置したフロツにより推進させてもよい。

燃％ｉカスはエコノマイザのコイル全通過する前に排気用環状部分６０に集めら 肚る。前記蟻状部分におけるカスの温度は２００下（９３，３℃）力・ら４００ 下（２０，４，，４℃）の範囲である。

燃焼生成物；−１，凝縮するよう構吸したエコノマイザコイル６２でさらに冷却 される１、凝縮物が腐蝕閂であるため、エコノマイザは、例えば７０．／３０の キュプロニッケル葦た１は、ステンレス鋼のような耐腐触性材料からつくられて いる。エコノマイザは燃焼生成物と対流するよう構成されている。このコイルを カスが軸線方向に流７するようにして、燃焼生成物は高伝熱係数を達成するため 高速で流れる。この高度のカス側の伝熱係数（ハ、カスと水の双方の温度が主熱 交換器におけるよりも（ゴるかに圓いため壁の温度か過度になる恐れもなく利用 できる。燃焼生成物の圧力低下のほとんど（１この部分で発生する。

ぼた４２図：１任意の第３の熱又換器部分（５４を示す。

１ これは対流式の予熱装置で諺って送入されつつあるカスと空気との混合物を予熱 するために排気生成物の潜熱と顕熱とを利用する。予熱装置６４はエコノマイザ のコ・ｆル６２内６Ｃ同心状に位置したコンパクトな配置で、ち乙。

エコノマイザを通過した排気カスは第１の環状部分６６を通して、次（て第２の 環状部分６８全通して下方に導かれる。前記環状部分はシリンダ６９＆ｌ：よっ て分離されている。前記環状部分６８ｉ・て背けるカスは送入されてくる天然カ スと空気との混合物との対流熱交換間係にある。

前記予熱装置内の排出カスから凝縮するいっれの液体もＩＪ　サーバ７０に集め られる。また、エコノマイザ６２がらの凝縮した液体（はシリンダ６９の孔７２ を通って前記リザーバへ流入する。集められた液体はアンチザイフォ／テユーフ ７４を介して排出パイプ４０へ排吊さ肚る。

ア／Ｉテサイフオ７チューフは、排気カスがその周りの部分へは％洩しえないが 、凝縮物がヒータから排出されつるようにする。

送入してくる水の温度を十分低くすれば、予熱装置６４は回収効率ｆ７ｃ　１％ 以下の貢献をするのみなのて多分不要となる。しかしながら１、高温水フースタ で発生しうるように送入してくる水の温度か冒Ｉへ場合、空気予熱装置は価値あ る節約を達成しつる。この形式の予備装置において回収しうる熱は送入されてく る混合物の熱容量によって限定される。典型的にｌ・ま、送入されてくる混合物 を１００下（３７，８℃）だけ予熱すると、効率をイｊ２，５ｌ２ ％だけ増加させる。

数種の設計上の特徴を利用することによ１つ当該システム内の損失を最小（（す る。燃焼室は小さく、焔温度シτ露出される非作動面は大きくない。第一段の熱 交換器は小型であって、水の貯１つはほとんどない。燃焼室の底面は空気予熱装 置の扉部全形成し、そのためこの方向での熱損失分は排出流れへ再入し予熱装置 で回収される熱を増加する。燃焼室の底部を形成する金属面を昧護するためにの み前記面に絶縁されている。この面を冷却するために排気カスが利用できるなら ば前記絶縁は排除してよい。燃焼室の頂部を通して、かつ排気カスを人ｔている 外側囲いにそって、王な「輻射」熱が損失される。前記双方の面は前記損失全最 小（Ｃするため、絶縁７８で絶ｉ設されている。排出ガスは、燃焼室の底部に到 達する葦で；ま比較的冷たり、シたがってこの面は絶縁の必要はない。

その他の顕著な特徴は、燃焼室が負の通気状態で作動させるようにする誘引通風 ブロワの・使用を含み、このようにヒータＣ）シールは当該装置が加圧さ２ｔて いる場合はど重要ではない。ぼた、この時点では排出カスは冷たいので、コスト を低減し、かつシート金属材製ブロワに対して性能を向上させるため（Ｃプラス チック製ブロワを夏用してよい。

当該装置は冨閉燃焼を使用したものとして示されて・ハる。即ち、燃焼空気は建 物の外部から直接吸引され、排出カスは外側へ直接吹き出さ２する。排出温度が 低いために、自然の伝熱スタッタ）不可２ヒである。その代案は、屋根の通気孔 あるいは使用されていない煙突として設けら（ｔたプラスチックパイプを介して の排出（Ｃ７ｊｔ３えて従来の突気吸引口を使用することである。

第３図と第４回とに代替的なストレージジ”ンクが示されている。第３図に示す タンクは、前述の成層化のための備えを除いては従来のものである。このタンク （グ絶嶽８２とα滅裂ハウジング８４とによって囲ぼれた、グラスライニングの ＠製タンタ８０である。高温の戻りパイプ１８は夕／りの側部から入り、高温の 水を上方の部分３４へ上方（Ｃ導く。バフル３３は高温の戻りパイプ１８の下方 に位置し、夕７り内部で高温の水と冷い水とを自然に屑化しやすくする。バブル の孔８６は必要に応じてバフルを通して水を移動できるようにする。ティフユー ザ８８が入口バイブ３５の上方に位置し、そのため下部分３２と上部分３４との 間の流れが、タンクへ冷い水を導入しても誘発されないようにする。サーモスタ ット３６がヒータの作動を制御する。

り／りの代替案を第４因に示す。このタンク構造は例えばフオーム絶、黴のよう な絶縁９２によって囲はれたプラスチックライニング９０と外側の鋼製タンク９ ４とを含むっタンクの内部への全ての接紐は底部プレート９６を介して行われる 。この配置では第３図に示す実施例のよう（４ｃバフル３３とティフユーザ８８ とを含んでいる。

寸だ、サーモスタット３Ｇが底部プレート９６全通って４ 遠隔の検出ハルツ９８全弁して接玩されている。

バフル３３ｊσ、絶対的に必要でないことを注目すべきである。高温の戻りパイ プ出口凱少スの冷い水の部分が残るようタンクの内部に十分高く位置させれば十 分である１、壕だ、ストレージター／夕内（Ｃ装着するバフル３３の必要性全排 除するために、流ｉｔｆ誘導する装置をパイプ］８の出口へ直接取り付けること ができる。

第５７スはバーナと熱交換器組立体とのさらにコンパクトな実施例を示ｆ。この 実施例（ておいては、第２のエコノマイザの熱交］笑盟コイルが第一次のホイラ の熱交決器コイル全回み、前記２１固のコイルが共軸線のバフルによって分離さ れている。第３の熱交換器は使用されない。

第５図の実施例は円筒形ハウジング１００を含む。予め混合されたカスと空気吉 ■混合物がハウジングＯ頂部を介１〜て、該ハウジングの中心軸ｉ′Ｃ沿って導 ’＆　１０２　全通して一尋人される。前述のように、１孔さ、Ｉｔた円筒形の フレームホルダＪＯ４がハウジングの中央に位置している。焔１ｄ電気点火裂置 １０５１７こより点火でさる。丑７で、前述のように燃焼室は７：ら−交熱交換 器コイル１．０６により画成された、水で壁をつくった燃・、暁室である。コイ ル１０６は耐火・ｌ医、設層］、　０８と１１０との間に扶育れて・ハる。

第一次熱交換器のコイルとその入口と出口ヘッダとは第６′：力によく示さ７ｔ でいる。一連のフィン付テユーフ１］１がテユーフ状人口入５ノダ１１２ｉ’こ 、容接さｇるか、５ ろう灯けされている。チューブ１１Ｊ、上のフィンは第７■に最もよく示されて いる。前記チューブはフレームホルダ１０４を囲み、入口へソダ１１２と出口ヘ ッダｔ　１．４との間を通り、出口ヘッダ１１４と接置する前にフレームホルダ １０４全再び囲む。燃焼生成物は従来の実施「Ｕと同様に比ｊワ的低速度で前記 第−交熱交喚器コイルを通して半径方向に流ｆする。

燃焼生成物はδＢ−次熱交熱交換器コイル過した後、燃・暁生成物は共軸服のハ フ・しく第５図と第７■）Ｏτより前記コイルの後ろて軸啄方向に導かれる。バ フル１１６は共軸線の第二次熱交換器コイル１１８によって四重れ、燃焼生成物 内速度を増して、バフルとりを側ハウジング１００の間でＭｉＪ記コイルを通り 軸線方向に流れる。

冷却された黒焼生成物は約１００下（３７，８℃）−１３０下（５４，４℃）で 第二次熱交１美器を出ていく。コイル１１８はフィン］　２　］　ｉ’有する単 一のチューブ１１９から形成されている。燃焼生成物は８Ｆ’２２１．１０の下 方の空洞１２０で集められ、排出煙道１２２を通して排出される。前述のように 、燃焼生成物内の蒸気は凝縮される。

その蒸気は前記空洞（Ｃ果められ、凝稲物の溜め１２４へ排出され、該溜めから ボー）１２６ｉ弁して排出しつる。

入口１．２８　ｆ介して〜い水か第一次熱交換器へ導入される。予熱された水は 出口１３０から取り入れられ、第１図（（示すシステムのようＯてポンプによっ てホインの入口ヘッダ１１２ぽて導かれる。出口ヘッダ１１４からのｌ６ 加熱された水はポンプによって部分的に循環され、第１図のシステムの線図に示 すようＱてストレージタンク内の高温の水の部分へ部分的に戻される。

組立体は、第７図に示すように、フレームホルダ１０４と、第一次のホイラ熱交 喚器のコイル１０Ｇと第二次のエコノマイザ熱交換器コイル１１８がハウジング １１０の頂部プレートから懸架されるようにして構成さ八る。

ハウジングの円筒形の外側スキン１３２は第二交熱交換器コ・ｆルの周りに巻か れ、引張ボルト（図示せず）で緊締されコイル上（Ｃ滑合している。エコノマイ ザのコイル上のスペーサストリップがコイルの側部と外側の巻き部分との間で約 ０．０３０インチ（０，７６ミｌＪ）の小さい隙間を残している。コイル１１８ に対して、内側の円筒形バフルと外ルの巻き部分１３２とが緊冨に嵌合している ことはコイル上の燃焼生成物の速度全制御する上で重要な要素である。コイルの そ肌ぞれの巻きはスペーサ１３４により隔置されている。

第７□□□に示すよ、うに、外側スキン１３２はブラケット１３６．１３８およ びホルト１３９により頂部１３０に接合されている。シールは弾性材あるいは耐 熱性の蹟維ガスケット材料１４０でつくられて°ハる。凝縮物溜め、およびハウ ジングの底部１４２とは支柱１１７（こより下部絶層１１０とバフル１１６とに 固定されている。該組立体はブラケット１４４と１４６と、Ｃより円筒形スキン １３２に接続されている。シールを形成するようガスグツト１４８が設けられて いる。

バフル１１６を含む底部組立体に全体の、咀立体から下方ｊｒ７：−落して取り 外しフレームホルダとホイラコイルとを露出するようＶてできる。さらに、スキ ン１３２を外し、さら（Ｆエコノマイザコ・〔ル２ホイラコイルとを露出するこ とができる。。

第５９、ηから第７函１でに示す実施例（・ユ構造が著しくコンパクトであって 、外側のスキンが第２図に示す実施例のホイラスキンよりも著しく低温であって 、かつ全体の衣面積が著しく少ないため熱損失が著しく少ない。

ＦＩ６．２ Ｆ／Ｇ、３ ？ ＦＩＧ、７ 国際調査報告

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 〔１〕全体的に円筒形のハウジングと；前記ハウジングの中心軸の周シで該ハウ ジングの内部に設けた燃料バーすと； 前記バーナからの燃焼ガスが半径方向に質流するよう前記ハウジング内に設けら れ、前記燃料バーナを囲む第一次熱交換器コイルと； 前記第一次熱交換器コイルから燃焼ガスを軸線方向に導くよう前記ハウジングと 共軸線関係で該ハウシング内に設けられ前記第一次熱交換器を囲むバフルと；前 記第一次熱交換器からの燃焼ガスが軸線方向に質流するよう前記ハウジング内に 設けられ、該ハウジングと共軸１腺関係て前記バフル全回む第二次熱交換器コイ ルと；を含む水の加熱組立体。、 （２）請求の畦囲紀１項に記載の組立体に８いて、前記第−次熱又換器と第二次 熱交換器とが円筒形ハウジングのｇｌの端部に＠シ付けられ、前記バフルが円筒 形ハウジングの第２の端部分に取シ付けられ、前記第２の端部が第１の端部分か ら取シ外し可能である水の加熱組立体。 （３）請求の範囲纂１項に記載の組立体において、第一次熱交換器、第二次熱交 換器および燃料バーナが円筒形ハウジングの上端部から懸吊され、前記バフルと 溜めとが円筒形ハウジングの下部分により支持され、前記第２の端部が前記上端 部から取ｐ外し可能に懸吊されている水の加熱組立体。 ９ 〔４〕　熱交換器と燃焼室ハウジングと；第−次熱交換話コイルによって画成さ れ、・・ウジング一 イけられ、水で壁をつくった燃焼室であって、前記第一次熱交換器コイルを通る 燃焼ガスの生成物の流路は半径方向であり、第一次熱交換器を通して第１のガス 速度を提供する燃焼室と； 前記・・ウジング内に設けられ、第一次熱交換器コイルと共軸線関係で、かつ該 コイルを囲み第一次熱交換器によシ冷却されるガスを受取り、前記第一次熱交換 器より著しく速い第２の燃焼ガス速度を提供する第二次熱交換器コイルと； 燃焼ガスを第二次熱交換器コイルの端部へ導くよう前記第一次と第二次の熱交換 器コイルの間に設けたバフルと； 冷い水の入口と； 燃焼ガスをその露点以下の温度まて冷却し、該ガスから水蒸気を凝帰するために 燃焼ガスとの対流熱交換関係で第二次熱交換器を通じて冷い水の入口力・ら冷い 水金循環させる装置と； 燃焼ガスをその露点以上の温度まで冷却するだめに第二次熱交換器からの水を第 一次熱交換器の出側刀・らの水の一部と混合し、その水の混合物を第一次熱交換 器を通して導く装置と； を含む水の加熱組立体。 （５）請求の軸回４４項に記への組立体において、バーナ２０ へのガスと空気との混合物の流れが第三次熱交換器の下流に位置したブロワによ って吸引される水の刀口熱組立体。 （６）請求の範囲第４項に記載の組立体において、水の貯め組立体がある量の高 温の水と、該高温の水と連通した少量のよシ冷い水とを入れて２シ、冷い水の入 口は前記の少量のより冷い水と流体連通しており、前記第一次熱交換器からの加 熱された水は前記少量のよシ冷い水との混合をさけるよう前記の高温の水の部分 に戻される水の加熱組立体。 （７）請求の範囲第６項に記載の組立体において、前記の水の貯め組立体がバフ ルにより高温の水と冷い水の部分とに分離されているタンクである水の加熱組立 体。 （８）請求の範囲第６項に組立体において、冷い水の入口からタンクの底部の甲 へ位置したディフューザをさらに含む水の加熱組立体。 （９）請求の範囲第１項に記載の組立体において、第三次熱交換器を通る水の流 れ、２よび第−次熱父撲器を通して循環している水の流れが、第−次熱父換器の 入口で所定の温度を保持するために熱電調温弁によって制御される、水の加熱組 立体。 ００）請求の範囲第１項に記載の組立体において、第二次熱交換器を通る水の流 れと、第一次熱交換器を通して循環している水の匠れとが第一次熱交換器の出口 で所定の温度を保持するために熱電混合弁装置によ多制御される、水の加熱組立 体。