JPS62288446A - 吸熱フインを用いない強制燃焼式湯沸器 - Google Patents
吸熱フインを用いない強制燃焼式湯沸器Info
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- JPS62288446A JPS62288446A JP12820486A JP12820486A JPS62288446A JP S62288446 A JPS62288446 A JP S62288446A JP 12820486 A JP12820486 A JP 12820486A JP 12820486 A JP12820486 A JP 12820486A JP S62288446 A JPS62288446 A JP S62288446A
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- 239000000567 combustion gas Substances 0.000 claims abstract description 13
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims abstract description 12
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 claims description 4
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 claims 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 5
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 abstract description 3
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- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
- F24H1/00—Water heaters, e.g. boilers, continuous-flow heaters or water-storage heaters
- F24H1/10—Continuous-flow heaters, i.e. heaters in which heat is generated only while the water is flowing, e.g. with direct contact of the water with the heating medium
- F24H1/12—Continuous-flow heaters, i.e. heaters in which heat is generated only while the water is flowing, e.g. with direct contact of the water with the heating medium in which the water is kept separate from the heating medium
- F24H1/14—Continuous-flow heaters, i.e. heaters in which heat is generated only while the water is flowing, e.g. with direct contact of the water with the heating medium in which the water is kept separate from the heating medium by tubes, e.g. bent in serpentine form
- F24H1/16—Continuous-flow heaters, i.e. heaters in which heat is generated only while the water is flowing, e.g. with direct contact of the water with the heating medium in which the water is kept separate from the heating medium by tubes, e.g. bent in serpentine form helically or spirally coiled
- F24H1/165—Continuous-flow heaters, i.e. heaters in which heat is generated only while the water is flowing, e.g. with direct contact of the water with the heating medium in which the water is kept separate from the heating medium by tubes, e.g. bent in serpentine form helically or spirally coiled using fluid fuel
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
３、発明の詳細な説明
〔産業上の利用分野〕
本発明は、吸熱フィンを用いずに水管を円錐コイル状に
巻回した熱交換器を有する強制燃焼式湯沸器に関するも
のである。
巻回した熱交換器を有する強制燃焼式湯沸器に関するも
のである。
従来のこの種の強制燃焼式湯沸器は、第４図に示すよう
に、上部の水管にフィンプレート１ａをロウ付けした熱
交換器１の下部にバーナ２を配設して内部を燃焼室３と
しだ内胴４を外胴５により密閉状にとり囲み、その内胴
４と外胴５とめ間に送気路６を形成すると共に、燃焼室
３と送気路６とを内胴４の下部において連通させ、さら
に前記送気路６の上部に送風機７の吐出ロアａを開設し
。
に、上部の水管にフィンプレート１ａをロウ付けした熱
交換器１の下部にバーナ２を配設して内部を燃焼室３と
しだ内胴４を外胴５により密閉状にとり囲み、その内胴
４と外胴５とめ間に送気路６を形成すると共に、燃焼室
３と送気路６とを内胴４の下部において連通させ、さら
に前記送気路６の上部に送風機７の吐出ロアａを開設し
。
前記送風機７により吸引された空気を送気路６内に送出
降下させ、前記内胴を冷却した後前記燃焼室３ならびに
バーナ２へ給気する構成のものが実用化されている。
降下させ、前記内胴を冷却した後前記燃焼室３ならびに
バーナ２へ給気する構成のものが実用化されている。
また、水管を円筒コイル状に巻回して熱交換器を構成し
、その円筒コイルを円筒状の遮熱板の内部に挿入すると
共に、上部にバッフルを配設し、これにより吸熱フィン
を使用しない熱交換器を構成することも知られている（
特開昭５９−１７０６４２号公報および特開昭６０−２
３７４７号公報の第１図参照）。
、その円筒コイルを円筒状の遮熱板の内部に挿入すると
共に、上部にバッフルを配設し、これにより吸熱フィン
を使用しない熱交換器を構成することも知られている（
特開昭５９−１７０６４２号公報および特開昭６０−２
３７４７号公報の第１図参照）。
しかし乍ら、第４図に示すように、吸熱フィンを水管に
ロウ付けした熱交換器を使用すると、吸熱フィンの製造
設備およびその吸熱フィンをロウ付けするための設備が
必要となるばかりでなく、吸熱フィン使用のために熱容
量が大きくなって後沸き現象が発生し、そのための対策
を必要とするなど、熱交換器製造のコストが嵩むという
問題点がある。
ロウ付けした熱交換器を使用すると、吸熱フィンの製造
設備およびその吸熱フィンをロウ付けするための設備が
必要となるばかりでなく、吸熱フィン使用のために熱容
量が大きくなって後沸き現象が発生し、そのための対策
を必要とするなど、熱交換器製造のコストが嵩むという
問題点がある。
また、水管を円筒コイル状に巻回して熱交換器を構成す
る場合には、その円筒コイルを円筒状遮熱板の中に挿入
すると共にその上方内部にバッフルを配設する必要があ
り、この場合、燃焼ガスはバッフルと円筒コイルとの隙
間および円筒コイルと遮熱板との隙間を通って熱交換す
るので、前記双方の隙間を確保するためのスペーサを必
要とし、構造が複雑になると共に、熱交換器の各部の伝
熱量が極端に異なってこれに伴なう種々の障害が生ずる
という問題がある。
る場合には、その円筒コイルを円筒状遮熱板の中に挿入
すると共にその上方内部にバッフルを配設する必要があ
り、この場合、燃焼ガスはバッフルと円筒コイルとの隙
間および円筒コイルと遮熱板との隙間を通って熱交換す
るので、前記双方の隙間を確保するためのスペーサを必
要とし、構造が複雑になると共に、熱交換器の各部の伝
熱量が極端に異なってこれに伴なう種々の障害が生ずる
という問題がある。
本発明は、前記の如き従来技術の問題点を改善し、水管
を円錐コイル状に巻回させるだけで有効な熱交換器を構
成することができ、従って、大がかりな製造設備を必要
とせず、しかも後沸きのない低コストの熱交換器を有す
る強制燃焼式湯沸器を提供することを目的とする。
を円錐コイル状に巻回させるだけで有効な熱交換器を構
成することができ、従って、大がかりな製造設備を必要
とせず、しかも後沸きのない低コストの熱交換器を有す
る強制燃焼式湯沸器を提供することを目的とする。
本発明は、前記の如き目的を達成せんがため。
水管を下方から上方に向かってほぼ円錐コイル状に巻上
げると共に、その上端から下方に向かって再びほぼ円錐
コイル状に巻下げた二重円錐コイル部を形成し、かつ、
その二重円錐コイル部の頂部を蓋体により閉塞した熱交
換器を構成し、該熱交換器の内部を燃焼室として円錐コ
イル状の水管と水管との間隙から燃焼ガスを通過させ、
その燃焼ガスの流速を増加させて高い総括伝熱係数が得
られるようにしたことを特徴とする。
げると共に、その上端から下方に向かって再びほぼ円錐
コイル状に巻下げた二重円錐コイル部を形成し、かつ、
その二重円錐コイル部の頂部を蓋体により閉塞した熱交
換器を構成し、該熱交換器の内部を燃焼室として円錐コ
イル状の水管と水管との間隙から燃焼ガスを通過させ、
その燃焼ガスの流速を増加させて高い総括伝熱係数が得
られるようにしたことを特徴とする。
本発明の熱交換器は、前記の如き構成よりなるので、き
わめて簡単な構造で低コストで製造することができ、し
かも、燃焼ガスはすべて円錐コイル状水管の間隙を通過
して排出され、そのコイル間の間隙を例えば２〜４ｍに
設定することにより燃焼ガスの流速を増し、境界層の剥
離現象を起させて高い総括伝熱係数を与えることができ
る。
わめて簡単な構造で低コストで製造することができ、し
かも、燃焼ガスはすべて円錐コイル状水管の間隙を通過
して排出され、そのコイル間の間隙を例えば２〜４ｍに
設定することにより燃焼ガスの流速を増し、境界層の剥
離現象を起させて高い総括伝熱係数を与えることができ
る。
以下１本発明の一実施例を第１図により説明する。
第１図において、１′は本発明による熱交換器、２はそ
の下方に配設したバーナ、３は燃焼室、４は内胴、５は
その内胴を密閉状にとり囲む外胴。
の下方に配設したバーナ、３は燃焼室、４は内胴、５は
その内胴を密閉状にとり囲む外胴。
６は内胴４と外胴５との間に形成された送気路で、その
送気路６と燃焼室３とを内胴４の下端において連通させ
ている。７は送風機で、その吐出ロアａを前記送気路６
の上部に開口させている。
送気路６と燃焼室３とを内胴４の下端において連通させ
ている。７は送風機で、その吐出ロアａを前記送気路６
の上部に開口させている。
本発明においては、水管８の入口側８ａの上端に連続し
て下方から上方に向かって円錐コイル状に巻上げた円錐
コイル部８ａ’を形成すると共に、その上端から下方に
向かって前記円錐コイル部８ａ’よりややコイル径の大
きい円錐コイル部８ｂ’を巻下げて形成し、その円錐コ
イル部８ｂ’の下端を水管８の出口側８ｂと接続する。
て下方から上方に向かって円錐コイル状に巻上げた円錐
コイル部８ａ’を形成すると共に、その上端から下方に
向かって前記円錐コイル部８ａ’よりややコイル径の大
きい円錐コイル部８ｂ’を巻下げて形成し、その円錐コ
イル部８ｂ’の下端を水管８の出口側８ｂと接続する。
この場合、各円錐コイル部８ ａ’ 、 ８ ｂ’の水
管の間隔Ｑは、後述の如く１強制燃焼に際し、燃焼ガス
の流速を増して高い総括伝熱係数が得られるように２〜
４ｍとする。なお、水管の直径は１０〜１４＋ａである
。すなわち、Ｑが前記より大きすぎると燃焼ガスの流速
を増すことができないので熱交換効率が悪くなり、小さ
すぎると送風機の能力が大きいものを必要とするので好
ましくない。
管の間隔Ｑは、後述の如く１強制燃焼に際し、燃焼ガス
の流速を増して高い総括伝熱係数が得られるように２〜
４ｍとする。なお、水管の直径は１０〜１４＋ａである
。すなわち、Ｑが前記より大きすぎると燃焼ガスの流速
を増すことができないので熱交換効率が悪くなり、小さ
すぎると送風機の能力が大きいものを必要とするので好
ましくない。
なお、上記の記述は、便宜上、円錐コイル部８ａ’を巻
上げると共に、その外側の円錐コイル部８ｂ’を巻下げ
ると表現したが、実際に製造する際には、入口側の水管
８ａの上端に円錐コイル部８ａ’を形成しておき、また
、出口側の水管８ｂの上端に円錐コイル部８ｂ’を形成
しておき、その各円錐コイル部８ ａ’ 、 ８ ｂ’
を頂部において溶接により接合するものである。
上げると共に、その外側の円錐コイル部８ｂ’を巻下げ
ると表現したが、実際に製造する際には、入口側の水管
８ａの上端に円錐コイル部８ａ’を形成しておき、また
、出口側の水管８ｂの上端に円錐コイル部８ｂ’を形成
しておき、その各円錐コイル部８ ａ’ 、 ８ ｂ’
を頂部において溶接により接合するものである。
このようにして二重円錐コイル状の熱交換器を形成して
その内部を燃焼室３となし、かつ、その二重円錐コイル
の頂部を耐熱性の蓋体９で閉塞する。なお、図中１０は
器体で、水管８の入口側８ａおよび出口側８ｂは器体外
において水道管ならびに給湯配管に接続されている。４
ａは排気口、１１はガス配管、１２はガス弁である。
その内部を燃焼室３となし、かつ、その二重円錐コイル
の頂部を耐熱性の蓋体９で閉塞する。なお、図中１０は
器体で、水管８の入口側８ａおよび出口側８ｂは器体外
において水道管ならびに給湯配管に接続されている。４
ａは排気口、１１はガス配管、１２はガス弁である。
本発明の強制燃焼式湯沸器は、前記の如く、二重円錐コ
イル状であって、その上部からの燃焼ガスの通過を蓋体
により抑えた構造の熱交換器となしたので、燃焼ガスは
すべてのコイルの間を均等に通るようになり、コイル間
の間隔ａを２〜４Ｉにすることにより、燃焼ガスの流速
を増し、境界層の剥雛現象を起して高い総括伝熱係数を
得ることができる。これは、裸管群で構成された熱交換
器から定量的に求められる。すなわち。
イル状であって、その上部からの燃焼ガスの通過を蓋体
により抑えた構造の熱交換器となしたので、燃焼ガスは
すべてのコイルの間を均等に通るようになり、コイル間
の間隔ａを２〜４Ｉにすることにより、燃焼ガスの流速
を増し、境界層の剥雛現象を起して高い総括伝熱係数を
得ることができる。これは、裸管群で構成された熱交換
器から定量的に求められる。すなわち。
インプット Ｉ ５＝３０，０００ ｋｃａｌ／ｈ
ｒアウトプット Ｑ。＝２５，０００ ｋｃａＱ／ｈ
ｒ理論火炎温度 Ｔ工＝１，７８８℃ 排気温度 Ｔ、：２８０℃ 伝熱面積 Ａ ＝０．３５＋ｏ” 入水温 ｔ １：１６．８℃ 出湯温 ｔ、＝５６．８℃ （Ｔニーｔｔ） （Ｔｌ ｔｔ） 平均対数温度差 ΔＴｍ＝□ Ｉ ｎ（（Ｔｘ−ｔ Ｊ／ （Ｔｔ ｔ １））＝６
９９．０℃ Ｑｏ＝ Ａ−ΔＴ ｍ−Ｕより総括伝熱係数Ｕは１０２
ｋｃａＡ／ｈｒ−ｍ”Ｃである。
ｒアウトプット Ｑ。＝２５，０００ ｋｃａＱ／ｈ
ｒ理論火炎温度 Ｔ工＝１，７８８℃ 排気温度 Ｔ、：２８０℃ 伝熱面積 Ａ ＝０．３５＋ｏ” 入水温 ｔ １：１６．８℃ 出湯温 ｔ、＝５６．８℃ （Ｔニーｔｔ） （Ｔｌ ｔｔ） 平均対数温度差 ΔＴｍ＝□ Ｉ ｎ（（Ｔｘ−ｔ Ｊ／ （Ｔｔ ｔ １））＝６
９９．０℃ Ｑｏ＝ Ａ−ΔＴ ｍ−Ｕより総括伝熱係数Ｕは１０２
ｋｃａＡ／ｈｒ−ｍ”Ｃである。
これに対し、従来のフィンプレートを用いた熱交換器は
。
。
インプット Ｉ ５＝３０，０００ ｋｃａｕ／ｈ
ｒアウトプット Ｑｏ：＝２５，０００ ｋｃａｌ／
ｈｒ理論火炎温度 Ｔよ＝１，７８８℃ 排気温度 Ｔ ２＝ ２１ｏ℃ −伝熱面積
Ａ ＝０．７２２ｍ” 入水温 ｔ １＝＝ １６．０℃出湯温
ｔ、＝５６．０℃ で、上記と同様に計算してΔＴｍは７０３℃であるから
、Ｕは４９ ｋｃａｌＬ／ｈｒ−ｍ”Ｃとなり、伝熱面
積を約１７２に縮小しても従来のフィンプレートを用い
た熱交換器と同等ないしそれ以上の熱交換を行なうこと
ができる。
ｒアウトプット Ｑｏ：＝２５，０００ ｋｃａｌ／
ｈｒ理論火炎温度 Ｔよ＝１，７８８℃ 排気温度 Ｔ ２＝ ２１ｏ℃ −伝熱面積
Ａ ＝０．７２２ｍ” 入水温 ｔ １＝＝ １６．０℃出湯温
ｔ、＝５６．０℃ で、上記と同様に計算してΔＴｍは７０３℃であるから
、Ｕは４９ ｋｃａｌＬ／ｈｒ−ｍ”Ｃとなり、伝熱面
積を約１７２に縮小しても従来のフィンプレートを用い
た熱交換器と同等ないしそれ以上の熱交換を行なうこと
ができる。
さらに、本発明によれば１円錐コイル部を巻上げと巻下
げの内外二重としたので、熱交換部分の高さを低くおさ
えて各部の伝熱量をほぼ均等化することができる。さら
に、本発明は前記の如くフィンプレートがないので、熱
容量を低くおさえて後沸きの発生を防止することができ
る。
げの内外二重としたので、熱交換部分の高さを低くおさ
えて各部の伝熱量をほぼ均等化することができる。さら
に、本発明は前記の如くフィンプレートがないので、熱
容量を低くおさえて後沸きの発生を防止することができ
る。
なお１本発明による熱交換器を使用した場合と。
従来のフィンプレートを使用した熱交換器を使用した場
合の加熱速度を比較すると、第２図に示すように、従来
は設定温度に達するのにｔ、＝１８秒必要としていたの
に対し、本発明においてはｔ工＝１２秒であった。
合の加熱速度を比較すると、第２図に示すように、従来
は設定温度に達するのにｔ、＝１８秒必要としていたの
に対し、本発明においてはｔ工＝１２秒であった。
次に、本発明の他の実施例を第３図について説明する。
この実施例は、水管８に連続する円錐コイル部を ８ａ
’−１と ８ａ’−２、および ８ｂ’−１と ８ｂ’
−２との２本に分岐して通水抵抗を小さくすると共に伝
熱面積を大きくしたものである。その他の構成は第１図
に示す実施例と同様であるので、同一部分に同一符号を
付して詳細な説明は省略する。
’−１と ８ａ’−２、および ８ｂ’−１と ８ｂ’
−２との２本に分岐して通水抵抗を小さくすると共に伝
熱面積を大きくしたものである。その他の構成は第１図
に示す実施例と同様であるので、同一部分に同一符号を
付して詳細な説明は省略する。
前記の各実施例は正円錐コイル部を形成したのを示した
が１本発明は前記の如き正円錐コイル部のみに限定され
るものではない。例えば平面から見て楕円形ないし扁平
角型でその各コーナを円弧で結んだ形にしたほぼ円錐コ
イルにして、燃焼器全体を扁平に構成することもできる
。
が１本発明は前記の如き正円錐コイル部のみに限定され
るものではない。例えば平面から見て楕円形ないし扁平
角型でその各コーナを円弧で結んだ形にしたほぼ円錐コ
イルにして、燃焼器全体を扁平に構成することもできる
。
以上述べたように、本発明によれば、従来のフィンプレ
ートを使用することなく、総括伝熱係数を高めて効果的
な熱交換を行なうことができると共に、後沸きを防止す
ることができる効果がある。
ートを使用することなく、総括伝熱係数を高めて効果的
な熱交換を行なうことができると共に、後沸きを防止す
ることができる効果がある。
第１図は本発明の実施の一例を示す断面図、第２図は本
発明と従来例との加熱速度の比較図、第３図は本発明の
他の実施例を示す断面図、第４図は従来例の断面図であ
る。 １′・・・熱交換器、２・・・バーナ、３・・・燃焼室
、４・・・内朋、５・・・外胴、６・・・送気路、７・
・・送風機、８・・・水管、８ａ・・・入口側水管、８
１）・・・出口側水管、８ａ’、 ８ｂ’−円錐コイル
部、８ａ’−１，８ａ’−２゜８ｂ’−１，８ｂ’−２
・・・分岐円錐コイル部。
発明と従来例との加熱速度の比較図、第３図は本発明の
他の実施例を示す断面図、第４図は従来例の断面図であ
る。 １′・・・熱交換器、２・・・バーナ、３・・・燃焼室
、４・・・内朋、５・・・外胴、６・・・送気路、７・
・・送風機、８・・・水管、８ａ・・・入口側水管、８
１）・・・出口側水管、８ａ’、 ８ｂ’−円錐コイル
部、８ａ’−１，８ａ’−２゜８ｂ’−１，８ｂ’−２
・・・分岐円錐コイル部。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、内胴中に熱交換器およびバーナを配設し、その内胴
を外胴により密閉状にとり囲み、その内胴と外胴との間
に送気路を形成すると共に、その送気路と燃焼室とを内
胴の下端において連通させ、かつ、前記送気路に強制通
気すべくなした強制燃焼式湯沸器において、前記熱交換
器を、下方から上方に向かってほぼ円錐コイル状に巻き
上げると共に、その上端から下方に向かって再びほぼ円
錐コイル状に巻下げた二重円錐コイル部を形成し、かつ
、その二重円錐コイル部の頂部を蓋体により閉塞したも
のにより構成し、前記各円錐コイル状水管の間隙から燃
焼ガスを通過させることによって燃焼ガスの流速を増加
させたことを特徴とする吸熱フィンを用いない強制燃焼
式湯沸器。 ２、円錐コイル部を水管から２本に分岐させて形成した
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の吸熱フ
ィンを用いない強制燃焼式湯沸器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12820486A JPS62288446A (ja) | 1986-06-04 | 1986-06-04 | 吸熱フインを用いない強制燃焼式湯沸器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12820486A JPS62288446A (ja) | 1986-06-04 | 1986-06-04 | 吸熱フインを用いない強制燃焼式湯沸器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62288446A true JPS62288446A (ja) | 1987-12-15 |
Family
ID=14979047
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12820486A Pending JPS62288446A (ja) | 1986-06-04 | 1986-06-04 | 吸熱フインを用いない強制燃焼式湯沸器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62288446A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005108875A1 (ja) * | 2004-05-11 | 2005-11-17 | Noritz Corporation | 熱交換器および温水装置 |
| CN100445681C (zh) * | 2003-04-25 | 2008-12-24 | R·詹诺尼 | 冷凝热交换器 |
| DE102007026968B4 (de) * | 2006-06-16 | 2012-06-28 | Noritz Corporation | Wärmetauscher, Warmwasserbereiter und Wasserrohr |
| US8347826B2 (en) | 2006-06-16 | 2013-01-08 | Noritz Corporation | Heat exchanger, water heater and water tube |
| CN107036273A (zh) * | 2017-06-22 | 2017-08-11 | 东营市鑫聚合石油科技有限责任公司 | 一种塔簧式高效节能炉及使用方法 |
-
1986
- 1986-06-04 JP JP12820486A patent/JPS62288446A/ja active Pending
Cited By (8)
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|---|---|---|---|---|
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