JP2012163265A

JP2012163265A - 熱設備

Info

Publication number: JP2012163265A
Application number: JP2011024505A
Authority: JP
Inventors: Tetsuji Namoto; 哲二名本; Yasushi Murakami; 靖村上
Original assignee: Miura Co Ltd
Current assignee: Miura Co Ltd
Priority date: 2011-02-08
Filing date: 2011-02-08
Publication date: 2012-08-30

Abstract

【課題】簡単な構成により熱設備の廃熱を回収して燃焼用空気の加熱に利用するとともに、ボイラ室内の温度を抑制することである。
【解決手段】送風機１により燃焼用空気を燃焼用空気経路２を介してバーナ３へ供給するボイラ４と、熱を放出する機器５とをボイラ室６内へ配設した熱設備であって、前記燃焼用空気経路２に配置される凝縮器１４，前記ボイラ室６内に配置される蒸発器１５および圧縮機１６を有するヒートポンプ装置１３を備える。
【選択図】図１

Description

この発明は、ボイラやその他の熱を放出する機器をボイラ室内に配置した熱設備に関する。

熱設備の廃熱をヒートポンプで汲み上げてボイラの燃焼用空気へ熱回収する廃熱回収技術は、特許文献１，特許文献２などで知られている。

特許文献１の廃熱回収技術は、蒸気タービンの軸受け冷却設備や復水器冷却水系統等、エネルギー供給設備の廃熱を熱源とするヒートポンプを備え、このヒートポンプが汲み上げた熱を熱媒流体として直接的にまたは間接的にボイラ燃焼用空気へ熱回収するボイラ燃焼用空気加温用熱交換器を設けたものである。

この特許文献１の廃熱回収技術は、熱設備の廃熱をヒートポンプで汲み上げるための吸熱源水循環系統（３８）とヒートポンプで汲み上げた廃熱を燃焼用空気加温用熱交換器へ供給するための熱媒体循環系統（４７）を必要とする。そして、複数の設備から廃熱を回収するには、各設備に対して吸熱源水循環系統（３８）を設ける必要がある。その結果、廃熱回収のための構成が複雑となる課題がある。

また、特許文献２の廃熱回収技術は、ボイラの燃焼排ガスの廃熱を吸熱部（蒸発器）（２０）で汲み上げて、放熱部（凝縮器）（２１）で燃焼用空気を加熱するものである。

この特許文献２の廃熱回収技術は、吸熱部（２１）を排ガス通路に設けているために、吸熱部（２１）を構成する熱交換器を耐高温性で、耐腐食性のものとする必要があり、一般家庭で用いられるヒートポンプの熱交換器を使用することができない。

また、特許文献１，２ともに、熱設備室内の温度上昇を抑制するものではない。

特開２００７−２０５１８８号公報実開平３−９６５４９号公報

この発明が解決しようとする課題は、簡単な構成により熱設備の廃熱を回収して燃焼用空気の加熱に利用するとともに、ボイラ室内の温度を抑制することである。

この発明は、前記課題を解決するためになされたもので、請求項１に記載の発明は、送風機により燃焼用空気を燃焼用空気経路を介してバーナへ供給するボイラと、熱を放出する機器とをボイラ室内へ配設した熱設備であって、前記燃焼用空気経路に配置される凝縮器，前記ボイラ室内に配置される蒸発器および圧縮機を有するヒートポンプ装置を備えることを特徴としている。

請求項１に記載の発明によれば、前記蒸発器は、前記ボイラ室内の空気を熱源としているので、前記蒸発器を前記ボイラ室内に配置するだけで、前記ボイラ室内の全ての機器か
らの放熱を回収して燃焼用空気を加熱することができ、簡単な構成により熱設備の廃熱を回収して燃焼用空気の加熱に利用することができるとともに、前記ボイラ室内の温度上昇を抑制することができる。

請求項２に記載の発明は、請求項１において、前記蒸発器および前記凝縮器は、フィン付き銅チューブから構成されることを特徴としている。

請求項２に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明による効果に加えて、一般家庭に用いられているヒートポンプの仕様を大幅に変更することなく使用することができるという効果を奏する。

この発明によれば、簡単な構成により熱設備の廃熱を回収して燃焼用空気の加熱に利用するとともに、ボイラ室内の温度を抑制することができるという効果を奏する。

この発明の実施例１の熱設備の概略構成図である。

つぎに、この発明の実施の形態の熱設備を図１に基づき説明する。この熱設備は、送風機１により燃焼用空気を燃焼用空気経路２を介してバーナ３へ供給するボイラ４と、熱を放出する放熱機器５とをボイラ室６内へ配設している。

送風機１は、モータ７により駆動される。送風機１とバーナ３との間の燃焼用空気経路２には、燃料弁８を備える燃料供給管９によりガス燃料が供給されるガス噴出管１０を備えている。こうして、バーナ３は予混合バーナとして構成されている。ボイラ４は、水管（図示省略）を有する燃焼室（図示省略）を備えた缶体１１を備えており、バーナ３は、燃焼室に面して配置される。缶体１１に接続される燃焼排気経路１２は、その先端１２Ａがボイラ室６外となるように形成される。

ボイラ室６には、ボイラ４と、熱を放出する空気圧縮機などの放熱機器５が配設され、ボイラ室６が閉空間として構成されている。このため、条件にもよるが、ボイラ４と放熱機器５からの放熱により、夏季には、３５℃〜４０℃程度の高温になることがある。その結果、ボイラ室６内でのメンテナンスなどの作業環境が悪くなる。

この実施の形態の熱設備の特徴とするところは、ボイラ室６内にヒートポンプ装置１３を備えるところにある。このヒートポンプ装置１３は、送風機１とガス噴出管１０との間の燃焼用空気経路２に配置される凝縮器１４と、ボイラ室６内に配置される蒸発器１５と、圧縮機１６と、膨張弁やキャピラリーチューブなどの減圧器１７とを含んで構成されている。

このヒートポンプ装置１３は、基本的には、家庭用エアコンの仕様を用いて製作されている。凝縮器１４および蒸発器１５は、家庭用エアコンで常用されているフィン付き銅チューブ製の熱交換器としており、安価に製作することができる。これを可能としているのは、凝縮器１４および蒸発器１５には、ボイラ室６内の大気が供給されることによる。蒸発器１５は、家庭用ヒートポンプエアコンの室外機と同等のものを転用可能である。凝縮器１４は、燃焼用空気経路（ダクト）２内に収まるように、構造を変更する必要があるが、材質的な仕様は、家庭用ヒートポンプエアコンの室内機の熱交換器と同様のものとしている。

ボイラ４のモータ７，燃料弁８などは、ボイラ制御用の制御器１８により制御される。そして、ヒートポンプ装置１３の圧縮機１６は、ボイラ４の発停と連動して発停するように、制御器１７により制御される。

以上の如く構成される実施の形態の熱設備の動作を説明する。ボイラ４および放熱機器５の運転とともに、ボイラ４および放熱機器５の運転に伴い温度上昇するボイラ室６内の空気を熱源として、制御器１８により、ヒートポンプ装置１３の運転が行われる。ヒートポンプ装置１３が運転されると、蒸発器１５により、ボイラ室６内の空気から吸熱するので、ボイラ室６内の温度上昇が抑制される。そして、蒸発器１５にて回収された熱は、凝縮器１４にて燃焼用空気経路２を流通する燃焼用空気に与えられ、ボイラ４での水の加熱に利用される。

この発明は、前記の実施の形態に限定されるものではなく、例えば、ボイラ４のバーナ３は、予混合バーナとしているが、油を燃料とする先混合バーナなどの予混合バーナ以外のバーナとすることができる。

１送風機
２燃焼用空気経路
３バーナ
４ボイラ
５放熱機器（機器）
６ボイラ室
１３ヒートポンプ装置
１４凝縮器
１５蒸発器

Claims

送風機により燃焼用空気を燃焼用空気経路を介してバーナへ供給するボイラと、熱を放出する機器とをボイラ室内へ配設した熱設備であって、
前記燃焼用空気経路に配置される凝縮器，前記ボイラ室内に配置される蒸発器および圧縮機を有するヒートポンプ装置を備えることを特徴とする熱設備。
前記蒸発器および前記凝縮器は、フィン付き銅チューブから構成されることを特徴とする請求項１に記載の熱設備。