JPS6242223B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 (イ) 産業上の利用分野 この発明は上焚式の温水ボイラや石油小型給湯
機に利用され、燃焼ガスと水との熱交換を促進す
る熱交換装置に関する。

(ロ) 従来技術 従来の上焚式温水ボイラは実公昭52−48036号
公報（第１図参照）に開示されているように、有
底筒状の外筒１および内筒２との間に水室３を形
成した水罐４を備え、水罐４の内側に燃焼ガス流
通路５となる間隙を置いてバツフル６…を水罐４
側に多数立設したバツフル筒７を配設し、バツフ
ル筒７の内側にバーナ８を下向きに臨ませた燃焼
室９を形成してなり、バーナ８から燃料および燃
焼用空気を噴射して燃焼室９で燃焼させ、燃焼ガ
スを水罐４の底面で反転させて燃焼ガス流通路５
に供給し、燃焼ガスをバツフル６の作用で内缶２
に均一に接触させて水罐４内の水と熱交換させ、
その後、煙道１０から排気させるようにしてい
た。

ところが、上述した温水ボイラは燃焼ガスの温
度が燃焼ガス流通路５の上部へ行く程低下するの
で、燃焼ガスが燃焼ガス流通路５の上部でバツフ
ル筒７を介して燃焼室９の熱を持出し、そのまま
煙道１０から大気へ放散される欠点があつた。こ
のため、バツフル６の数を増やし、伝熱面積を増
大させても、燃焼室９から燃焼ガス流通路５へ向
う熱量が伝熱面積に比例して増加し、熱交換効率
の向上が十分に図れなかつた。

一方、実公昭51−23400号公報に開示されてい
る温水ボイラ（第２図参照）はバツフル６…を立
設したバツフル筒７の内壁全体にアルミナーシリ
カ繊維などからなる耐火材１１を貼着してあるた
め、燃焼室９から燃焼ガス流通路５への熱の移動
が少ないものの、耐火材１１が燃焼ガスの流れを
受けて劣化しやすく、長期の使用に耐えられない
とともに、耐火材１１の使用量が必要以上に多
く、経済的でなかつた。

(ハ) 発明の目的 この発明は上述した従来技術の欠点を解消する
ためになされたものであり、水罐の内側に燃焼ガ
ス流通路となる間隙を置いてバツフル筒を配設
し、このバツフル筒の内側にバーナを下向きに臨
ませた燃焼室を形成したものにおいて、燃焼室か
らバツフル筒を介して燃焼ガス流通路の上部へ向
かう熱の移動を少量の断熱材で効率良く阻止する
とともに、断熱材が燃焼ガスの流れにより劣化す
るのを防止することを目的とする。

(ニ) 発明の構成 この発明ではバツフル筒の上端部からバーナよ
りも下方の中間部までの内周面に断熱材を介在し
て金属筒を並設する。この金属筒にはバツフル筒
よりも耐熱温度の高い金属材を使用する。

(ホ) 実施例 以下、この発明を上焚式の温水ボイラに適用し
た一実施例について図面を参照して説明する。

第３図において、１２は有底筒状の外筒１３と
内筒１４との間に水室１５を形成した水罐で、外
筒１３の側部に給水口１６を、上側部に給湯口１
７をそれぞれ設けてある。１８は水罐１２の内側
に燃焼ガス流通路１９となる間隙を置いて配設し
たバツフル筒であり、水罐１２側に多数のバツフ
ル２０…を突出させてある。２１はバツフル筒１
８の上端開口部に覆着したバーナ取付板、２２は
バーナで、バーナ取付板２１を上下方向に貫設し
たドラフトチユーブ２３と、ドラフトチユーブ２
３内に装設したノズル２４および点火プラグ２５
と、ドラフトチユーブ２３の出口部に装着した整
流板２６と、ドラフトチユーブ２３に連設したバ
ーナフアン２７と、ドラフトチユーブ２３の前方
（下方）に間隔を存して配設され、支脚片２８，
２８を介してドラフトチユーブ２３の下側部に連
結された整流筒２９とからなる。３０は燃焼ガス
流通路１９の上部と連通させた煙道、３１はバー
ナ取付板２１の上方および煙道３０の周囲を被覆
する耐火材、３２は水罐１２の外周を被覆する断
熱材、３３は外装箱である。

バツフル筒１８はステンレス鋼板が使用され、
その上端部からバーナ２２よりも下方の中間部ま
での内周面にはセラミツクフアイバーからなる耐
熱温度の高い（約1100℃）断熱材３４を介在して
金属筒３５を並設してある。この金属筒３５には
ステンレス鋼板の耐熱温度（約600℃）よりも高
い耐熱温度（約1300℃）を有するFe−Cr−Al電
熱合金板を使用した。

以上のように構成された温水ボイラはバーナフ
アン２７を運転させ、ノズル２４から燃料（灯
油）を噴霧させると、燃料および燃焼用空気がド
ラフトチユーブ２３に装着した整流板２６を通つ
て整流筒２９の内部へ撹拌されながら進み、さら
に整流筒２９の下方へ進んで燃焼する。燃焼ガス
は水罐１２の底面で反転し、バツフル筒１８と水
罐１２との間の燃焼ガス流通路１９を上昇する。
そして、バツフル２０の作用で内筒１４と接触し
て水室１５内の水を加熱した後、煙道３０から外
装箱３３の外部へと排気される。

また、バーナ２２のドラフトチユーブ２３と整
流筒２９との間に負圧ゾーンが形成されているの
で、燃焼ガスの一部が鎖線矢印で示すように、整
流筒２９の下流側から整流筒２９の上流側へ戻さ
れ、整流筒２９内部を通過する燃料が燃焼熱を受
けて気化する。このためバーナ２２による燃焼は
ガス化燃焼となる。

本実施例によれば、バツフル筒１８の上端部か
らバーナ２２の整流筒２９よりも下方の中間部ま
での内周面に断熱材３４を介在して金属筒３５を
並設したので、燃焼室３６の上部から燃焼ガス流
通路１９の上部へバツフル筒１８を介して熱が移
動するのを防止できるとともに、断熱材３４が燃
焼ガスの流れから遮断され、劣化しないようにで
きる。しかも、金属筒３５にはバツフル筒１８よ
りも耐熱温度の高い金属材を使用したので、金属
筒３５が熱変形する心配もない。なお、バツフル
筒１８の中、下部には断熱材がないので、この部
分では燃焼室３６から燃焼ガス流通路１９へ熱が
移動する。しかしながら、この熱の移動で昇温さ
れた燃焼ガスはバツフル２０…に当り、水罐１２
内の水と熱交換するため、無駄がない。

さらに、本実施例のようにバーナ２２を、ドラ
フトチユーブ２３の前方（下方）に整流筒２９を
設けた再循環式とする場合、燃焼ガスの再循環に
よる燃料の気化を促進させるために、バーナ２２
周囲の燃焼室３６は1000℃以上の高温状態に維持
するのが好ましい。本実施例ではバツフル筒１８
の上端部からバーナ２２下方の中間部までを断熱
材３４を介在した二重壁としたので、バーナ２２
周囲の燃焼室３６を上述した高温状態に保ち、ガ
ス化燃焼を良好に行なわせることができる。ま
た、二重壁の内側壁を構成する金属筒３５はFe
−Cr−Al電熱合金板を使用したので、このよう
な高温条件下でも十分な耐久性が得られ、燃焼室
３６側の金属表面にアルミナを形成するため酸化
腐蝕にも強い。

(ヘ) 発明の効果 この発明は以上の説明から明らかなように、バ
ツフル筒の上端部からバーナよりも下方の中間部
までの内周面に断熱材を介在して金属筒を並設
し、この金属筒にバツフル筒よりも耐熱温度の高
い金属材を使用したので、燃焼室からバツフル筒
を介して燃焼ガス流通路の上部へ向かう熱の移動
を少量の断熱材で阻止し、経済的に、かつ効率良
く熱交換量を増大させることができ、しかも、断
熱材が燃焼ガスの流れにさらされて劣化するのを
防止できるとともに、断熱材を保護する金属筒の
耐久性も十分に得られるなど、装置の長寿命化を
図ることができ、特に、燃焼室の上部空間が高温
状態となる再循環式のバーナを備えたものに最適
である。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図はそれぞれ、従来例を示す
断面図、第３図はこの発明の一実施例を示す断面
図である。 １２…水罐、１８…バツフル筒、１９…燃焼ガ
ス流通路、２０…バツフル、２２…バーナ、２３
…ドラフトチユーブ、２９…整流筒、３４…断熱
材、３５…金属筒。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 水罐の内側に燃焼ガス流通路となる間隙を置
   いてバツフル筒を配設し、このバツフル筒の内側
   にバーナを下向きに臨ませた燃焼室を形成したも
   のにおいて、バツフル筒の上端部からバーナより
   も下方の中間部までの内周面に断熱材を介在して
   金属筒を並設し、この金属筒にバツフル筒よりも
   耐熱温度の高い金属材を使用したことを特徴とす
   る熱交換装置。 ２ バーナはドラフトチユーブの前方に整流筒を
   備えた再循環式バーナとした特許請求の範囲第１
   項記載の熱交換装置。 ３ 金属筒の金属材をFe，Cr，Al電熱合金とし
   た特許請求の範囲第１項または第２項記載の熱交
   換装置。