JP3999898B2

JP3999898B2 - Combustion equipment

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Publication number: JP3999898B2
Application number: JP36864598A
Authority: JP
Inventors: 祐明秋葉
Original assignee: 株式会社ガスター
Priority date: 1998-12-25
Filing date: 1998-12-25
Publication date: 2007-10-31
Anticipated expiration: 2018-12-25
Also published as: JP2000193322A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の燃焼面を備えたバーナが設けられ、また、メイン熱交換器よりも排気側に潜熱回収用熱交換器が配設されている燃焼機器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図４の（ａ）には高効率熱交換タイプの燃焼機器の一例が模式的に示され、図４の（ｂ）には上記図４の（ａ）に示す燃焼機器を同図に示す右側から見た場合の一例が模式的に示されている。これら図４の（ａ）、（ｂ）に示す燃焼機器は燃焼室１を有し、該燃焼室１内にはバーナ２が設けられている。このバーナ２はＡ燃焼面とＢ燃焼面とＣ燃焼面とを備えており、例えば、バーナ２は、Ａ燃焼面のみが燃焼しているＡ面単独燃焼状態と、Ａ燃焼面およびＢ燃焼面が燃焼しているＡＢ面燃焼状態と、Ａ燃焼面とＢ燃焼面とＣ燃焼面の全ての燃焼面が燃焼している全面燃焼状態とを切り換えてバーナ燃焼を行うことが可能な構成を有している。
【０００３】
上記バーナ２の上方側にはメイン熱交換器３が設けられ、このメイン熱交換器３よりも排気側には間隔を介して潜熱回収用熱交換器４が設けられている。この潜熱回収用熱交換器４の入側には水供給源から水を導く給水通路５が接続され、潜熱回収用熱交換器４の出側には通路６の一端側が接続され、この通路６の他端側は前記メイン熱交換器３の入側に接続され、メイン熱交換器３の出側には給湯通路７の一端側が接続され、この給湯通路７の出側は台所やシャワー等の給湯場所に導かれている。
【０００４】
上記メイン熱交換器３は、フィンプレート１６に設けられた貫通孔に水管が挿通されて成るフィンタイプの熱交換器により形成され、潜熱回収用熱交換器４も同様にフィンプレート１７に設けられた貫通孔に水管が挿通されて成るフィンタイプの熱交換器により形成されている。
【０００５】
上記バーナ２の下方側にはバーナ燃焼の給排気を行う燃焼ファン８が設けられ、また、燃焼室１の上方側には排気通路９が接続されており、この排気通路９の出口は燃焼機器の排気出口１０と成している。上記燃焼室１と排気通路９によって、上記バーナ２の燃焼により発生した排気を上記メイン熱交換器３と潜熱回収用熱交換器４とを順に通して排気通路９の排気出口１０に導く通風通路１１が形成されている。
【０００６】
ところで、潜熱回収用熱交換器４には給水通路５から供給された水が入り込むので、潜熱回収用熱交換器４の水管表面温度は低く、このために、バーナ２の燃焼により発生した排気中の水蒸気成分が結露により潜熱回収用熱交換器４の水管表面に付着する。バーナ燃焼中には、潜熱回収用熱交換器４に結露した水滴（ドレン）の量は時間の経過と共に増加していき、ドレンの表面張力よりもドレンにかかる重力が大きくなったときに、ドレンが潜熱回収用熱交換器４から滴下する。この滴下したドレンがメイン熱交換器３や、さらにメイン熱交換器３を通り抜けてバーナ２まで落下すると、バーナ燃焼に支障を来すことから、潜熱回収用熱交換器４の下方側には該潜熱回収用熱交換器４から滴下したドレンを受けるためのドレン受け部１２が設けられ、ドレンがメイン熱交換器３やバーナ２に落下するのを防止している。
【０００７】
上記ドレン受け部１２で受けられたドレンはドレン排出通路１３を通して燃焼機器の外部に排出される構成となっており、ドレン受け部１２で受けられたドレンをスムーズにドレン排出通路１３に導くためにドレン受け部１２にはドレン排出通路１３に向けて下り傾斜が付けられている。
【０００８】
上記のように、この燃焼機器にはメイン熱交換器３の排気側にさらに潜熱回収用熱交換器４が設けられており、この燃焼機器は、バーナ２の燃焼により発生した熱の多くをメイン熱交換器３で吸熱させ（例えば、バーナ２により発生した熱のうちの約８０％をメイン熱交換器３で吸熱させ）、さらに、残りの熱の殆どを潜熱回収用熱交換器４によって吸熱させ、バーナ２により発生した熱の約９０％以上をメイン熱交換器３と潜熱回収用熱交換器４を通る通水に吸熱させる高効率熱交換の達成を図る構成と成している。なお、上記潜熱回収用熱交換器４はバーナ２により発生した熱の潜熱のみを吸熱するのではなく、メイン熱交換器３によって吸熱し切れなかった顕熱をも吸熱することができるものである。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、バーナ２が複数の燃焼面を持つ場合に、全ての燃焼面がバーナ燃焼している全面燃焼状態では、上記のような約９０％以上という高効率熱交換を達成できるのに対して、Ａ燃焼面のみが燃焼しているＡ面単独燃焼状態や、Ａ燃焼面およびＢ燃焼面が燃焼しているＡＢ面燃焼状態というような部分燃焼状態では、上記高効率熱交換が達成できないという問題があった。
【００１０】
そのように部分燃焼状態のときに高効率熱交換を達成できないのは次に示すような理由に因ることが本出願人の実験によって分かった。すなわち、メイン熱交換器３における熱交換効率は全面燃焼状態のときも部分燃焼状態のときも同様であるのに対して、潜熱回収用熱交換器４の熱交換効率は全面燃焼状態よりも部分燃焼状態であるときの方が低く、この潜熱回収用熱交換器４の熱交換効率の低下によって、部分燃焼状態時における燃焼機器全体の熱交換効率が低下している。
【００１１】
それというのは、潜熱回収用熱交換器４が排気から効率良く熱を取り込むためには、潜熱回収用熱交換器４を流れる排気の湿度が約１００％に近いことが望まれる。全面燃焼状態である場合には、潜熱回収用熱交換器４を流れる排気の湿度はほぼ１００％であるのに対して、部分燃焼状態のときには潜熱回収用熱交換器４を流れる排気の湿度は低いものとなっている。例えば、図５に示すように、Ａ燃焼面およびＢ燃焼面が燃焼しているＡＢ面燃焼状態（部分燃焼状態）では、Ａ燃焼面およびＢ燃焼面のバーナ燃焼によって発生した排気はメイン熱交換器３を通り抜けてメイン熱交換器３と潜熱回収用熱交換器４の間の空間領域であるつなぎ部１５に至る。このつなぎ部１５に流れ込んだ排気の湿度は約１００％である。一方、燃焼していないＣ燃焼面にも給気が供給されており、このＣ燃焼面に供給された給気は燃焼に使用されないので、そのまま、メイン熱交換器３を通り抜けて上記つなぎ部１５に至る。この給気の湿度は、例えば、４０％以下というようにかなり低い。
【００１２】
メイン熱交換器３は前記したようにフィンタイプの熱交換器であることから、メイン熱交換器３部分の通風通路１１では、上記フィンプレート１６によって、Ａ燃焼面とＢ燃焼面の燃焼によって発生した排気と、上記Ｃ燃焼面を通り抜けた給気とは殆ど混じり合うことは無いけれども、つなぎ部１５の空間領域では、図５に示すように、上記排気と給気とが混じり合い、このことによって、潜熱回収用熱交換器４に流れ込む排気の湿度は１００％よりも大幅に低くなる。この排気の湿度の低下に起因して部分燃焼状態であるときには潜熱回収用熱交換器４の熱交換効率が全面燃焼状態よりも低くなる。その結果、部分燃焼状態であるときには高効率熱交換が達成できなかった。
【００１３】
本発明は上記課題を解決するために成されたものであり、その目的は、部分燃焼状態であるときに、メイン熱交換器と潜熱回収用熱交換器との間の空間領域で排気と給気が混じり合うのを防止して排気の湿度の低下を回避し、ほぼ１００％の湿度を持つ排気を潜熱回収用熱交換器に流れ込ませる構成とし、部分燃焼状態であるときにも高効率熱交換を達成できる燃焼機器を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、この発明は次に示すような構成をもって前記課題を解決する手段としている。すなわち、第１の発明は、複数の燃焼面を備えたバーナと、該バーナの燃焼熱を利用して通水を加熱するメイン熱交換器と、該メイン熱交換器よりも排気側に間隔を介して配設される潜熱回収用熱交換器とを有し、上記潜熱回収用熱交換器はフィンプレートが無い水管のみの水管群タイプの熱交換器により形成されており、上記バーナの燃焼により発生した排気をメイン熱交換器と潜熱回収用熱交換器とを順に通して燃焼機器の排気出口に導く通風通路が形成されている燃焼機器において、上記通風通路のメイン熱交換器と潜熱回収用熱交換器との間の領域は、バーナの各燃焼面に対向する空間領域が仕切部材よって区分されるとともに、前記潜熱回収用熱交換器部分の通風通路にもバーナの各燃焼面に対向する空間領域を区分する仕切部材が設けられており、上記メイン熱交換器と潜熱回収用熱交換器との間の領域であるつなぎ部に設けられた仕切部材と、潜熱回収用熱交換器部分の通風通路に設けられた仕切部材との間には、前記つなぎ部の仕切部材の熱が潜熱回収用熱交換器部分の仕切部材に伝熱されるのを阻止する断熱部材が介設されている構成をもって前記課題を解決する手段としている。
【００１５】
第２の発明は、複数の燃焼面を備えたバーナと、該バーナの燃焼熱を利用して通水を加熱するメイン熱交換器と、該メイン熱交換器よりも排気側に間隔を介して配設される潜熱回収用熱交換器とを有し、上記潜熱回収用熱交換器は水管がフィンプレートの貫通孔に挿通されて成るフィンタイプの熱交換器により形成されており、上記バーナの燃焼により発生した排気をメイン熱交換器と潜熱回収用熱交換器とを順に通して燃焼機器の排気出口に導く通風通路が形成されている燃焼機器において、上記潜熱回収用熱交換器のフィンプレートは通風通路を通る排気の流れに沿うように配置されており、上記通風通路のメイン熱交換器と潜熱回収用熱交換器との間の領域は、バーナの各燃焼面に対向する空間領域が仕切部材よって区分され、各仕切部材と、該仕切部材に対応する位置の上記潜熱回収用熱交換器のフィンプレートとの間には、仕切部材の熱が潜熱回収用熱交換器のフィンプレートに伝熱されるのを阻止する断熱部材が介設されている構成をもって前記課題を解決する手段としている。
【００１６】
第３の発明は、上記第１又は第２の発明の構成を備え、メイン熱交換器はフィンプレートが無い水管のみの水管群タイプの熱交換器により形成されており、このメイン熱交換器部分の通風通路にはバーナの各燃焼面に対向する空間領域を区分する仕切部材が設けられている構成をもって前記課題を解決する手段としている。
【００１７】
第４の発明は、上記第１又は第２の発明の構成を備え、メイン熱交換器は水管がフィンプレートの貫通孔に挿通されて成るフィンタイプの熱交換器により形成されており、上記メイン熱交換器と潜熱回収用熱交換器との間の領域に設けられた各仕切部材と、該仕切部材に対応する位置の上記メイン熱交換器のフィンプレートとが連接されてメイン熱交換器部分の通風通路はバーナの各燃焼面に対向する空間領域ごとに区分されている構成をもって前記課題を解決する手段としている。
【００１９】
上記構成の発明において、例えば、メイン熱交換器および潜熱回収用熱交換器が共にフィンタイプの熱交換器である場合には、通風通路のメイン熱交換器と潜熱回収用熱交換器との間の領域であるつなぎ部に、バーナの各燃焼面に対向する空間領域を区分する仕切部材が設けられる。
【００２０】
このように、つなぎ部に仕切部材が設けられることによって、その仕切部材と、該仕切部材に対応するメイン熱交換器および潜熱回収用熱交換器のフィンプレートとによって、通風通路のメイン熱交換器部分から潜熱回収用熱交換器部分に掛けて、各燃焼面に対向する空間領域が区分されることとなり、燃焼面で発生した排気あるいは燃焼面を通り抜けた給気はそれぞれ対応する上記区分された空間領域を通って流れることとなる。
【００２１】
このために、部分燃焼状態であるときには、燃焼中の燃焼面で発生した排気と、燃焼していない燃焼面を通り抜けた給気とは、通風通路の潜熱回収用熱交換器部分の出側まで、混じり合うことなく、流れることとなる。つまり、排気と給気が混合して排気の湿度が低下するのを防止することができ、排気は湿度がほぼ１００％である状態で通風通路の潜熱回収用熱交換器部分の出側まで流れることとなり、潜熱回収用熱交換器は排気から効率良く熱を吸熱することができる。
【００２２】
上記のように、部分燃焼状態においても、全面燃焼状態のときと同様に、ほぼ１００％の湿度を持つ排気が潜熱回収用熱交換器を流れることができることから、潜熱回収用熱交換器の熱交換効率の低下を防止することができ、部分燃焼状態のときにも全面燃焼状態のときと同様に燃焼機器の高効率熱交換が達成され、前記課題が解決される。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下に、この発明に係る実施形態例を図面に基づき説明する。
【００２４】
図１の（ａ）には第１の実施形態例において特徴的な燃焼機器が模式的に示され、図１の（ｂ）には上記図１の（ａ）に示す燃焼機器を同図の右側から見た状態の一例が模式的に示されている。この第１の実施形態例の燃焼機器は、前記図４に示す燃焼機器とほぼ同様な構成を備えているが、前記図４に示す燃焼機器と異なる特徴的なことは、通風通路１１のメイン熱交換器３と潜熱回収用熱交換器４の間の領域であるつなぎ部１５に、図１の（ａ）、（ｂ）の斜線に示すような仕切部材１８（１８ａ，１８ｂ）が設けられていることである。なお、この第１の実施形態例の説明において、前記従来例に示した構成部分と同一構成部分には同一符号を付し、その共通部分の重複説明は省略する。
【００２５】
この第１の実施形態例では、上記の如く、通風通路１１のつなぎ部１５に、仕切部材１８（１８ａ，１８ｂ）が設けられている。つなぎ部１５において、上記仕切部材１８ａはバーナ２のＡ燃焼面に対向する空間領域とＢ燃焼面に対向する空間領域との境界部分に設けられ、仕切部材１８ｂはＡ燃焼面に対向する空間領域とＣ燃焼面に対向する空間領域との境界部分に設けられており、これら仕切部材１８ａ，１８ｂは、バーナ２の各燃焼面に対向する空間領域を区分するためのものである。
【００２６】
また、この第１の実施形態例では、メイン熱交換器３および潜熱回収用熱交換器４は共にフィンタイプの熱交換器により構成されており、上記仕切部材１８ａ，１８ｂにそれぞれ対応するメイン熱交換器３の各フィンプレート１６ａ，１６ｂと、上記仕切部材１８ａ，１８ｂにそれぞれ対応する潜熱回収用熱交換器４の各フィンプレート１７ａ，１７ｂとは、バーナ２の各燃焼面に対向する空間領域を区分する仕切部材として機能する構成と成している。
【００２７】
この第１の実施形態例では、上記仕切部材１８ａ，１８ｂと、フィンプレート１６ａ，１６ｂ，１７ａ，１７ｂとによって、通風通路１１のメイン熱交換器３部分の入側から潜熱回収用熱交換器４部分の出側に至るまでの空間は、バーナ２の各燃焼面に対向する空間領域が区分されていることとなる。このために、排気あるいは給気はバーナ２の各燃焼面からそれぞれ対応する通風通路１１の上記区分空間領域を通り、潜熱回収用熱交換器４の出側まで通風することとなる。
【００２８】
つまり、バーナ燃焼中に、Ａ燃焼面で発生した排気はＢ燃焼面で発生した排気（あるいはＢ燃焼面が燃焼していないときにはＢ燃焼面を通り抜けた給気）およびＣ燃焼面で発生した排気（あるいはＣ燃焼面が燃焼していないときにはＣ燃焼面を通り抜けた給気）と混合することなく、潜熱回収用熱交換器４の出側まで通風することができるというように、各燃焼面の排気あるいは給気は他の燃焼面の排気あるいは給気と混じり合うことなく、潜熱回収用熱交換器４の出側まで流れることができる。
【００２９】
このことから、部分燃焼状態であるときに、燃焼中の燃焼面の排気と、燃焼していない燃焼面を通り抜けた給気とが混合して排気の湿度が低下するという事態は生じず、排気は湿度がほぼ１００％である状態を維持したまま潜熱回収用熱交換器４を流れることができる。このことにより、部分燃焼状態においても、潜熱回収用熱交換器４は上記排気から効率良く熱を吸熱することができ、全面燃焼状態のときと同様に高効率熱交換を達成することができる。
【００３０】
この第１の実施形態例によれば、つなぎ部１５に仕切部材１８ａ，１８ｂを設け、該仕切部材１８ａ，１８ｂによって、つなぎ部１５はバーナ２の各燃焼面に対向する空間領域が区分されている構成とし、また、上記仕切部材１８ａ，１８ｂにそれぞれ対応するメイン熱交換器３と潜熱回収用熱交換器４の各フィンプレート１６ａ，１６ｂ，１７ａ，１７ｂは、熱交換器３，４部分の通風通路１１をバーナ２の各燃焼面に対向する空間領域毎に区分する機能を兼ねた構成としたので、通風通路１１のメイン熱交換器３部分から潜熱回収用熱交換器４部分に掛けて、バーナ２の各燃焼面に対向する空間領域が区分されていることとなる。このことにより、部分燃焼状態であるときに、バーナ燃焼により発生した排気は燃焼していない燃焼面を通り抜けた給気と混じり合うことなく、潜熱回収用熱交換器４の出側に至るまで流れることができる。
【００３１】
このことから、部分燃焼状態においても、排気はほぼ湿度１００％を維持したまま潜熱回収用熱交換器４を流れることができることとなり、潜熱回収用熱交換器４の熱交換効率の低下を防止することができ、全面燃焼状態と同様に高効率熱交換を達成することができる。
【００３２】
また、上記のように、仕切部材１８を設けるだけで、簡単に、部分燃焼状態においても、高効率熱交換を達成することができ、燃焼機器のシステム構成の複雑化を防止することができる。
【００３３】
さらに、第１の実施形態例を説明すれば、この第１の実施形態例において特徴的なことは、つなぎ部１５に設けられた仕切部材１８ａ，１８ｂと、それら仕切部材１８ａ，１８ｂにそれぞれ対応する潜熱回収用熱交換器４のフィンプレート１７ａ，１７ｂとの間に、断熱部材を設けたことである。
【００３４】
ところで、つなぎ部１５に設けられた仕切部材１８ａ，１８ｂと、それら仕切部材１８ａ，１８ｂにそれぞれ対応する潜熱回収用熱交換器４のフィンプレート１７ａ，１７ｂとが直接的に接触している場合には、次に示すような問題が発生する虞がある。
【００３５】
その問題とは、潜熱回収用熱交換器４のフィンプレート１７ａ，１７ｂは、排気中の水蒸気成分が結露する程に温度が低く、これらフィンプレート１７ａ，１７ｂに直接的に仕切部材１８ａ，１８ｂが接触していると、仕切部材１８ａ，１８ｂの熱がそれぞれ上記フィンプレート１７ａ，１７ｂに伝熱し、仕切部材１８ａ，１８ｂのフィンプレート１７ａ，１７ｂに近い部分はフィンプレート１７ａ，１７ｂと同様の温度に低下してしまい、この温度が低下している部分にはフィンプレート１７ａ，１７ｂと同様に結露が発生する。
【００３６】
仕切部材１８はメイン熱交換器３から潜熱回収用熱交換器４に排気を導くためのつなぎ部１５に設けられていることから、この仕切部材１８の下方側に上記結露によるドレンを受けるためのドレン受け部を設けることはできず、このために、上記仕切部材１８に結露したドレンが仕切部材１８から滴下した場合には、ドレンはメイン熱交換器３やバーナ２に落下することとなり、バーナ燃焼に支障を来す虞がある。
【００３７】
そこで、この第１の実施形態例では、仕切部材１８ａ，１８ｂと、それら仕切部材１８ａ，１８ｂにそれぞれ対応する潜熱回収用熱交換器４のフィンプレート１７ａ，１７ｂとの間に断熱部材を設け、該断熱部材によって、仕切部材１８ａ，１８ｂの熱が潜熱回収用熱交換器４のフィンプレート１７ａ，１７ｂに伝熱されるのを阻止し、仕切部材１８ａ，１８ｂが冷めるのを防止して、仕切部材１８ａ，１８ｂに結露が発生するのを回避する構成とした。
【００３８】
この第１の実施形態例によれば、仕切部材１８ａ，１８ｂと、該仕切部材１８ａ，１８ｂにそれぞれ対応する潜熱回収用熱交換器４のフィンプレート１７ａ，１７ｂとの間に、断熱部材を設けたので、仕切部材１８ａ，１８ｂの熱が潜熱回収用熱交換器４のフィンプレート１７ａ，１７ｂに伝熱され仕切部材１８ａ，１８ｂが冷めるのを防止することができ、この仕切部材１８ａ，１８ｂの温度に起因した結露発生を回避することができる。このことから、上記仕切部材１８ａ，１８ｂに付着したドレンに起因した問題発生を防止することができる。
【００３９】
もちろん、この第１の実施形態例に示したような断熱部材を設けなくとも、例えば、仕切部材１８ａ，１８ｂと、該仕切部材１８ａ，１８ｂにそれぞれ対応する潜熱回収用熱交換器４のフィンプレート１７ａ，１７ｂとの間に、断熱層としての空隙を設けることで、仕切部材１８ａ，１８ｂの熱がフィンプレート１７ａ，１７ｂに伝熱され仕切部材１８ａ，１８ｂが冷めるのを防止することができ、このことにより、仕切部材１８ａ，１８ｂに結露が生じるのを回避することはできる。ただ、上記のように、仕切部材１８ａ，１８ｂとフィンプレート１７ａ，１７ｂとの間に空隙を設けると、部分燃焼状態であるときに、その空隙によって、排気と給気が混じり合う虞があることから、この第１の実施形態例に示したように、仕切部材１８ａ，１８ｂとフィンプレート１７ａ，１７ｂとの間に断熱部材を設け、該断熱部材によって、仕切部材１８ａ，１８ｂとフィンプレート１７ａ，１７ｂとの間の隙間を無くし、かつ、仕切部材１８ａ，１８ｂからフィンプレート１７ａ，１７ｂへの伝熱を阻止する構成とすることが好ましい。
【００４０】
なお、この発明は上記第１の実施形態例に限定されるものではなく、様々な実施の形態を採り得る。例えば、上記第１の実施形態例では、メイン熱交換器３および潜熱回収用熱交換器４は共にフィンタイプの熱交換器により形成されていたが、例えば、上記メイン熱交換器３と潜熱回収用熱交換器４の一方あるいは両方は、フィンプレートが無い水管のみの水管群タイプの熱交換器により形成してもよい。
【００４１】
この場合には、部分燃焼状態であるときに、燃焼中の燃焼面で発生した排気と、燃焼していない燃焼面を通り抜けた給気とが熱交換器３，４部分で混じり合うのを確実に防止するために、熱交換器３，４部分の通風通路１１には、各燃焼面に対向する空間領域を区分するための仕切部材を設けることが望まれる。
【００４２】
図２にはメイン熱交換器３と潜熱回収用熱交換器４が共に水管群タイプの熱交換器により形成されている第２の実施形態例の燃焼機器が示されており、この図２に示すように、前記第１の実施形態例に示したつなぎ部１５の仕切部材１８に加えて、メイン熱交換器３部分の通風通路１１には、Ａ燃焼面に対向する空間領域とＢ燃焼面に対向する空間領域との境界部分に仕切部材２０ａが設けられ、また、Ａ燃焼面に対向する空間領域とＣ燃焼面に対向する空間領域との境界部分に仕切部材２０ｂが設けられている。
【００４３】
さらに、潜熱回収用熱交換器４部分の通風通路１１には、Ａ燃焼面に対向する空間領域とＢ燃焼面に対向する空間領域との境界部分に仕切部材２１ａが設けられ、また、Ａ燃焼面に対向する空間領域とＣ燃焼面に対向する空間領域との境界部分に仕切部材２１ｂが設けられている。上記仕切部材１８，２０，２１によって、通風通路１１のメイン熱交換器３部分から潜熱回収用熱交換器４部分に掛けて、Ａ燃焼面に対向する空間領域とＢ燃焼面に対向する空間領域とＣ燃焼面に対向する空間領域とが区分されている。
【００４４】
図２に示すようにメイン熱交換器３および潜熱回収用熱交換器４が共に水管群タイプの熱交換器である場合に、つなぎ部１５に前記仕切部材１８を設けると共に、上記したようにメイン熱交換器３部分と潜熱回収用熱交換器４部分に仕切部材２０，２１を設けることによって、部分燃焼状態であるときに、燃焼中の燃焼面から発生した排気は、潜熱回収用熱交換器４の出側に至るまで、燃焼していない燃焼面を通り抜けた給気と混じり合うことはなく、上記第１の実施形態例と同様に、部分燃焼状態のときにも、全面燃焼状態のときと同様に、高効率熱交換を達成することができる。
【００４５】
また、上記図２に示すように、潜熱回収用熱交換器４が水管群タイプの熱交換器であり、その潜熱回収用熱交換器４に仕切部材２１を設けた場合には、その潜熱回収用熱交換器４部分の仕切部材２１と、つなぎ部１５の仕切部材１８との間に、上記第１の実施形態例に示したような断熱部材を設けてもよく、該断熱部材によって、つなぎ部１５の仕切部材１８の熱が潜熱回収用熱交換器４部分の仕切部材２１に伝熱され仕切部材１８が冷めるのを防止し、仕切部材１８に結露が発生するのを回避する構成としてもよい。
【００４６】
なお、上記各実施形態例では、図１に示すように、バーナ２は上方側に燃焼面が形成されるタイプのバーナであったが、例えば、本発明は、図３に示すように、バーナ２の下方側に燃焼面が形成される逆さ燃焼タイプのバーナ２を備えた燃焼機器にも適用することができる。
【００４７】
この図３に示す燃焼機器の各構成部分には前記各実施形態例に示した燃焼機器の各構成部分と同一構成部分には同一符号を付してある。すなわち、上記図３に示す燃焼機器において、燃焼室１内には上記逆さ燃焼タイプのバーナ２が配設されており、このバーナ２の下方側にはメイン熱交換器３が設けられ、バーナ２の上方側にはバーナ燃焼の給排気を行う燃焼ファン８が設けられている。また、上記燃焼室１の下方側には排気通路９が接続されている。この排気通路９は、メイン熱交換器３を通り抜けた下向きの排気の流れを横向きに転換させ、さらに、その排気の流れを上向きに転換させて燃焼機器の排気出口１０に導く構成を備えている。
【００４８】
潜熱回収用熱交換器４は上記上向きの排気が通り抜ける部分の排気通路９内に配設されており、この潜熱回収用熱交換器４の下方側に配置される排気通路内壁部分がドレン受け部１２として機能する。このドレン受け部１２として機能する排気通路内壁部分には開口部２３が設けられている。この開口部２３の下方側にはドレンタンク２４が配設され、該ドレンタンク２４にはドレン排出通路１３が連通接続されており、潜熱回収用熱交換器４から落下したドレンは上記ドレン受け部１２で受けられ、このドレン受け部１２を伝い流れてドレンタンク２４に至り、該ドレンタンク２４からドレン排出通路１３を通して外部に排出される構成と成している。
【００４９】
上記燃焼室１と排気通路９とによって、バーナ２の燃焼により発生した排気をメイン熱交換器３と潜熱回収用熱交換器４を順に通して排気出口１０まで導く通風通路１１が構成されている。
【００５０】
上記図３に示す逆さ燃焼タイプの燃焼機器において、バーナ２が複数の燃焼面を備えている場合に、上記各実施形態例と同様に、通風通路１１の少なくともメイン熱交換器３と潜熱回収用熱交換器４の間の領域であるつなぎ部１５に、バーナ２の各燃焼面に対向する空間領域を区分する仕切部材を設けてもよい。このように、仕切部材を設けることによって、前記各実施形態例と同様に、部分燃焼状態においても、全面燃焼状態と同様の高効率熱交換を達成することができる。
【００５１】
もちろん、メイン熱交換器３と潜熱回収用熱交換器４の一方あるいは両方が水管群タイプの熱交換器である場合には、その水管群タイプの熱交換器３，４部分の通風通路１１に、各燃焼面に対向する空間領域を区分する仕切部材を設けてもよい。
【００５２】
また、図３に示す潜熱回収用熱交換器４がフィンタイプの熱交換器である場合には上記のように設けられるつなぎ部１５の仕切部材と該仕切部材に対応する潜熱回収用熱交換器４のフィンプレートとの間に、あるいは、潜熱回収用熱交換器４が水管群タイプの熱交換器である場合にはつなぎ部１５の仕切部材と潜熱回収用熱交換器４部分の仕切部材との間に、上記第１の実施形態例に示したような断熱部材を介設してもよい。ただ、図３に示す例では、つなぎ部１５に設けられる仕切部材の下方側にバーナ２は無く、仕切部材の下方側にはドレン受け部１２が配置されている構成であるので、仕切部材に結露が発生し、その結露によるドレンが仕切部材から滴下しても、そのドレンはドレン受け部１２によって受けられるので、前記第１の実施形態例に示したような断熱部材を設けなくとも、ドレン滴下に起因した問題は発生しない。
【００５３】
さらに、上記各実施形態例では、バーナ２は３つの燃焼面を備えたものであったが、この発明は、複数の燃焼面を備えたバーナが設けられている燃焼機器に適用することができるものであり、バーナ２の燃焼面の数は２面でもよいし、また、４面以上でもよい。
【００５４】
【発明の効果】
この発明によれば、通風通路の少なくともメイン熱交換器と潜熱回収用熱交換器との間の領域であるつなぎ部は、バーナの各燃焼面に対向する空間領域が仕切部材によって区分されている構成を備えたので、部分燃焼状態であるときにも、全面燃焼状態であるときと同様の高効率熱交換を達成することが可能である。
【００５５】
すなわち、部分燃焼状態であるときには、燃焼中の燃焼面で発生した排気と、燃焼していない燃焼面を通り抜けた給気とは、上記つなぎ部で混合し易いけれども、この発明では、上記の如く、そのつなぎ部は各燃焼面に対向する空間領域が仕切部材によって区分されているので、部分燃焼状態であるときに、つなぎ部で、燃焼中の燃焼面で発生した排気と、燃焼していない燃焼面を通り抜けた給気とが混合するのを防止することができる。
【００５６】
このことにより、部分燃焼状態であるときに、潜熱回収用熱交換器に流れ込む前に、排気の湿度が低下するのを防止することができ、排気は湿度１００％をほぼ維持したまま潜熱回収用熱交換器に流れ込むことができる結果、潜熱回収用熱交換器では排気から効率良く熱を吸熱することができ、部分燃焼状態であるときにも全面燃焼状態と同様の高効率熱交換を達成することができる。
【００５７】
水管群タイプの潜熱回収用熱交換器にはフィンプレートが備えられていないので、部分燃焼状態であるときに、この潜熱回収用熱交換器部分の通風通路で、燃焼中の燃焼面で発生した排気と、燃焼していない燃焼面を通り抜けた給気とが混合して潜熱回収用熱交換器の熱交換効率を低下させることが考えられるけれども、潜熱回収用熱交換器が水管群タイプの熱交換器である場合に、その潜熱回収用熱交換器部分の通風通路に、バーナの各燃焼面に対向する空間領域を区分する仕切部材を設けたものにあっては、部分燃焼状態であるときに、潜熱回収用熱交換器部分の通風通路で、上記排気と給気が混合するのを阻止することができ、このことにより、潜熱回収用熱交換器での熱交換効率の低下を防止することができ、上記同様に、部分燃焼状態であるときにも全面燃焼状態と同様の高効率熱交換を達成することができる。
【００５８】
本発明においては、潜熱回収用熱交換器がフィンタイプの熱交換器である場合に、メイン熱交換器と潜熱回収用熱交換器との間の領域であるつなぎ部の仕切部材と、該仕切部材に対応する潜熱回収用熱交換器のフィンプレートとの間に、断熱部材を介設する構成とし、また、潜熱回収用熱交換器が水管群タイプの熱交換器でである場合に、この潜熱回収用熱交換器部分の通風通路には前記した仕切部材が設けられ、該仕切部材と、上記つなぎ部の仕切部材との間に、断熱部材を介設した構成としたので、つなぎ部の仕切部材の熱が潜熱回収用熱交換器のフィンプレートあるいは潜熱回収用熱交換器部分の仕切部材に伝熱してつなぎ部の仕切部材が冷めるのを防止することができる。このことから、つなぎ部の仕切部材に結露が発生するのを防止することができ、上記仕切部材から落下した結露の水滴に起因した問題発生を確実に回避することができる。
【００５９】
メイン熱交換器が水管群タイプの熱交換器である場合には、部分燃焼状態であるときに、燃焼していない燃焼面を通り抜けた給気の一部がメイン熱交換器部分からつなぎ部に流れ込む際に、燃焼中の燃焼面に対向する空間領域内に入り込み易く、このことにより、つなぎ部で、燃焼中の燃焼面で発生した排気と、燃焼していない燃焼面を通り抜けた給気の一部とが混合し、排気の湿度が低下し該排気の湿度の低下に起因して潜熱回収用熱交換器の熱交換効率を低下させることが考えられるけれども、メイン熱交換器が水管群タイプの熱交換器である場合に、そのメイン熱交換器部分の通風通路に、バーナの各燃焼面に対向する空間領域を区分する仕切部材を設けたものにあっては、部分燃焼状態であるときに、燃焼していない燃焼面を通り抜けた給気の一部がつなぎ部における燃焼中の燃焼面に対向する空間領域内に入り込むのを回避することができ、上記排気と給気が混合するのを阻止することができ、上記同様に、部分燃焼状態であるときにも全面燃焼状態と同様の高効率熱交換を達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施形態例の燃焼機器を示すモデル図である。
【図２】水管群タイプの熱交換器が設けられている場合の第２の実施形態例を示すモデル図である。
【図３】逆さ燃焼タイプの燃焼機器の一例を示すモデル図である。
【図４】潜熱回収用熱交換器を備えた燃焼機器の一従来例を示すモデル図である。
【図５】従来の課題を示す説明図である。
【符号の説明】
２バーナ
３メイン熱交換器
４潜熱回収用熱交換器
１０排気出口
１１通風通路
１５つなぎ部
１６，１７フィンプレート
１８，２０，２１仕切部材[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a combustion apparatus in which a burner having a plurality of combustion surfaces is provided and a latent heat recovery heat exchanger is disposed on the exhaust side of the main heat exchanger.
[0002]
[Prior art]
FIG. 4 (a) schematically shows an example of a high efficiency heat exchange type combustion device, and FIG. 4 (b) shows the combustion device shown in FIG. 4 (a) on the right side. An example when viewed from the above is schematically shown. The combustion equipment shown in FIGS. 4A and 4B has a combustion chamber 1, and a burner 2 is provided in the combustion chamber 1. The burner 2 includes an A combustion surface, a B combustion surface, and a C combustion surface. For example, the burner 2 includes an A surface single combustion state in which only the A combustion surface is burning, an A combustion surface, and a B combustion surface. It has a configuration that can perform burner combustion by switching between the combustion state of the AB surface where the fuel is burning and the entire combustion state where all of the combustion surfaces of the A combustion surface, the B combustion surface, and the C combustion surface are combusting. is doing.
[0003]
A main heat exchanger 3 is provided above the burner 2, and a latent heat recovery heat exchanger 4 is provided on the exhaust side of the main heat exchanger 3 with an interval. A water supply passage 5 for introducing water from a water supply source is connected to the inlet side of the latent heat recovery heat exchanger 4, and one end side of the passage 6 is connected to the outlet side of the latent heat recovery heat exchanger 4. The other end side of the main heat exchanger 3 is connected to the inlet side of the main heat exchanger 3, and the outlet side of the main heat exchanger 3 is connected to one end side of the hot water supply passage 7. It is led to the hot water supply place.
[0004]
The main heat exchanger 3 is formed by a fin-type heat exchanger in which a water pipe is inserted into a through hole provided in the fin plate 16, and the latent heat recovery heat exchanger 4 is also provided in the fin plate 17. It is formed by a fin type heat exchanger in which a water pipe is inserted into the through hole.
[0005]
A combustion fan 8 for supplying and exhausting burner combustion is provided below the burner 2, and an exhaust passage 9 is connected to the upper side of the combustion chamber 1. An outlet of the exhaust passage 9 is connected to a combustion device. The exhaust outlet 10 is formed. Ventilation passage through which the combustion chamber 1 and the exhaust passage 9 lead exhaust gas generated by the combustion of the burner 2 to the exhaust outlet 10 of the exhaust passage 9 through the main heat exchanger 3 and the latent heat recovery heat exchanger 4 in order. 11 is formed.
[0006]
By the way, since the water supplied from the water supply passage 5 enters the latent heat recovery heat exchanger 4, the surface temperature of the water pipe of the latent heat recovery heat exchanger 4 is low. Therefore, in the exhaust gas generated by the combustion of the burner 2. The water vapor component adheres to the surface of the water tube of the latent heat recovery heat exchanger 4 due to condensation. During burner combustion, the amount of water droplets (drain) condensed on the latent heat recovery heat exchanger 4 increases with time, and when the gravity applied to the drain becomes larger than the surface tension of the drain, Drops from the latent heat recovery heat exchanger 4. If this dripped drain passes through the main heat exchanger 3 and further through the main heat exchanger 3 and falls to the burner 2, burner combustion will be hindered. A drain receiving portion 12 for receiving drain dripped from the latent heat recovery heat exchanger 4 is provided to prevent the drain from dropping into the main heat exchanger 3 and the burner 2.
[0007]
The drain received by the drain receiver 12 is configured to be discharged to the outside of the combustion device through the drain discharge passage 13, so that the drain received by the drain receiver 12 can be smoothly guided to the drain discharge passage 13. The drain receiving portion 12 is inclined downward toward the drain discharge passage 13.
[0008]
As described above, this combustion device is further provided with a latent heat recovery heat exchanger 4 on the exhaust side of the main heat exchanger 3, and this combustion device mainizes most of the heat generated by the combustion of the burner 2. The heat exchanger 3 absorbs heat (for example, about 80% of the heat generated by the burner 2 is absorbed by the main heat exchanger 3), and most of the remaining heat is absorbed by the latent heat recovery heat exchanger 4. Thus, it is configured to achieve high efficiency heat exchange in which about 90% or more of the heat generated by the burner 2 is absorbed by water passing through the main heat exchanger 3 and the latent heat recovery heat exchanger 4. The latent heat recovery heat exchanger 4 does not absorb only the latent heat of the heat generated by the burner 2 but can absorb sensible heat that has not been absorbed by the main heat exchanger 3. .
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
However, when the burner 2 has a plurality of combustion surfaces, in the entire combustion state in which all the combustion surfaces are burned, a high-efficiency heat exchange of about 90% or more as described above can be achieved. The above-described high efficiency heat exchange cannot be achieved in the partial combustion state such as the A-side combustion state where only the A-burning surface is burning, or the AB-side combustion state where the A-burning surface and the B-burning surface are burning. was there.
[0010]
It has been found by the applicant's experiment that high efficiency heat exchange cannot be achieved in the partial combustion state because of the following reasons. That is, the heat exchange efficiency in the main heat exchanger 3 is the same in both the full combustion state and the partial combustion state, whereas the heat exchange efficiency of the latent heat recovery heat exchanger 4 is partially higher than in the full combustion state. When the combustion state is lower, the heat exchange efficiency of the entire combustion device in the partial combustion state is lowered due to the lower heat exchange efficiency of the latent heat recovery heat exchanger 4.
[0011]
This is because in order for the latent heat recovery heat exchanger 4 to efficiently take in heat from the exhaust, it is desirable that the humidity of the exhaust flowing through the latent heat recovery heat exchanger 4 is close to about 100%. The humidity of the exhaust gas flowing through the latent heat recovery heat exchanger 4 is approximately 100% in the case of the entire combustion state, whereas the humidity of the exhaust gas flowing through the latent heat recovery heat exchanger 4 is approximately 100% in the partial combustion state. It is low. For example, as shown in FIG. 5, in the AB surface combustion state (partial combustion state) in which the A combustion surface and the B combustion surface are burning, the exhaust generated by burner combustion on the A combustion surface and the B combustion surface is the main heat exchange. It passes through the vessel 3 and reaches a connecting portion 15 which is a space region between the main heat exchanger 3 and the latent heat recovery heat exchanger 4. The humidity of the exhaust gas flowing into the connecting portion 15 is about 100%. On the other hand, the supply air is also supplied to the non-combusted C combustion surface, and the supply air supplied to the C combustion surface is not used for combustion, so that it passes through the main heat exchanger 3 as it is and is connected to the connecting portion 15. To. The humidity of this supply air is quite low, for example, 40% or less.
[0012]
Since the main heat exchanger 3 is a fin-type heat exchanger as described above, it is generated by the combustion of the A combustion surface and the B combustion surface by the fin plate 16 in the ventilation passage 11 of the main heat exchanger 3 portion. However, the exhaust gas and the supply air passing through the C combustion surface hardly mix, but in the space region of the connecting portion 15, the exhaust gas and the supply air mix as shown in FIG. As a result, the humidity of the exhaust gas flowing into the latent heat recovery heat exchanger 4 becomes significantly lower than 100%. The heat exchange efficiency of the latent heat recovery heat exchanger 4 is lower than that of the entire combustion state when the partial combustion state is caused by the decrease in the humidity of the exhaust gas. As a result, high efficiency heat exchange could not be achieved in the partial combustion state.
[0013]
The present invention has been made to solve the above-described problems, and its object is to provide exhaust and supply in the space region between the main heat exchanger and the latent heat recovery heat exchanger when in the partial combustion state. Prevents the mixture of air and avoids a decrease in exhaust humidity, and allows exhaust with almost 100% humidity to flow into the heat exchanger for latent heat recovery. It is to provide a combustion device that can achieve replacement.
[0014]
[Means for Solving the Problems]
  In order to achieve the above object, the present invention has the following configuration as means for solving the above problems. That is, the first invention is a burner having a plurality of combustion surfaces, a main heat exchanger that heats the water using the combustion heat of the burner, and an interval closer to the exhaust side than the main heat exchanger. A latent heat recovery heat exchanger disposed through,The latent heat recovery heat exchanger is formed by a water tube group type heat exchanger of only water tubes without fin plates,In the combustion device in which a ventilation passage is formed through which the exhaust generated by the combustion of the burner is led in order through the main heat exchanger and the latent heat recovery heat exchanger to the exhaust outlet of the combustion device, the ventilation passageNoIn the area between the in-heat exchanger and the latent heat recovery heat exchanger, the space area facing each combustion surface of the burner is divided by a partition member.In addition, a partition member for dividing a space region facing each combustion surface of the burner is also provided in the ventilation passage of the latent heat recovery heat exchanger portion, and the main heat exchanger, the latent heat recovery heat exchanger, Between the partition member provided in the connecting portion, which is a region between the partition member, and the partition member provided in the ventilation passage of the heat exchanger portion for latent heat recovery, the heat of the partition member in the joint portion is used for latent heat recovery. A heat insulating member that prevents heat from being transferred to the partition member of the heat exchanger part is interposed.The above-described configuration serves as means for solving the above-described problem.
[0015]
  The second invention isA burner having a plurality of combustion surfaces, a main heat exchanger that heats the water using the combustion heat of the burner, and a latent heat recovery system that is disposed on the exhaust side of the main heat exchanger with an interval. The latent heat recovery heat exchanger is formed by a fin type heat exchanger in which a water pipe is inserted into a through hole of a fin plate, and exhaust gas generated by combustion of the burner is exhausted. In a combustion device in which a ventilation passage is formed through the main heat exchanger and the latent heat recovery heat exchanger in order to lead to the exhaust outlet of the combustion device, the fin plate of the latent heat recovery heat exchanger is exhausted through the ventilation passage. The region between the main heat exchanger and the latent heat recovery heat exchanger in the ventilation passage is divided by a partition member in the space region facing each combustion surface of the burner, Each partition member and the partition Between position the latent heat recovery heat exchanger fin plates corresponding to wood, heat insulating member is interposed to prevent the heat of the partition member is heat is transferred to the fin plate latent heat recovery heat exchangerThe above-described configuration serves as means for solving the above-described problem.
[0016]
  The third invention is the aboveFirst orA main heat exchanger having the configuration of the second inventionIs formed by a water tube group type heat exchanger with only water tubes without fin plates, and a partition member for dividing a space region facing each combustion surface of the burner is provided in the ventilation passage of the main heat exchanger portion.The above-described configuration serves as means for solving the above-described problem.
[0017]
  A fourth invention is the above firstOr secondComprising the configuration of the invention ofThe main heat exchanger is formed by a fin type heat exchanger in which a water pipe is inserted into a through hole of a fin plate, and is provided in a region between the main heat exchanger and the latent heat recovery heat exchanger. Each partition member is connected to the fin plate of the main heat exchanger at a position corresponding to the partition member, and the ventilation passage of the main heat exchanger portion is divided for each space region facing each combustion surface of the burner.The above-described configuration serves as means for solving the above-described problem.
[0019]
In the invention with the above configuration, for example, when both the main heat exchanger and the latent heat recovery heat exchanger are fin-type heat exchangers, between the main heat exchanger and the latent heat recovery heat exchanger in the ventilation passage. A partition member for separating a space region facing each combustion surface of the burner is provided at the connecting portion which is the region.
[0020]
Thus, by providing the partition member in the connecting portion, the main heat exchanger of the ventilation passage is formed by the partition member and the main heat exchanger corresponding to the partition member and the fin plate of the latent heat recovery heat exchanger. The space region facing each combustion surface is divided from the portion to the latent heat recovery heat exchanger portion, and the exhaust generated on the combustion surface or the supply air passing through the combustion surface is divided into the corresponding above It will flow through the space area.
[0021]
For this reason, when it is in a partial combustion state, the exhaust generated on the combustion surface during combustion and the supply air passing through the non-combusted combustion surface reach the outlet side of the latent heat recovery heat exchanger portion of the ventilation passage. It will flow without mixing. In other words, it is possible to prevent the exhaust gas from being mixed with the exhaust gas and to reduce the humidity of the exhaust gas. The exhaust gas flows to the outlet side of the latent heat recovery heat exchanger portion of the ventilation passage in a state where the humidity is almost 100%. Thus, the latent heat recovery heat exchanger can efficiently absorb heat from the exhaust.
[0022]
As described above, even in the partial combustion state, the exhaust gas having a humidity of almost 100% can flow through the latent heat recovery heat exchanger in the same manner as in the full combustion state. A decrease in exchange efficiency can be prevented, and in the partial combustion state, high efficiency heat exchange of the combustion equipment is achieved as in the case of the entire combustion state, thereby solving the above-mentioned problem.
[0023]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
[0024]
FIG. 1 (a) schematically shows a characteristic combustion device in the first embodiment, and FIG. 1 (b) shows the combustion device shown in FIG. 1 (a). An example of the state seen from the right side is schematically shown. The combustion device according to the first embodiment has substantially the same configuration as that of the combustion device shown in FIG. 4, but is different from the combustion device shown in FIG. Partition members 18 (18a, 18b) as shown by the hatched lines in FIGS. 1 (a) and 1 (b) are provided in the connecting portion 15 which is a region between the heat exchanger 3 and the latent heat recovery heat exchanger 4. It is that. In the description of the first embodiment, the same reference numerals are given to the same components as those shown in the conventional example, and the description of the common portions is omitted.
[0025]
In the first embodiment, as described above, the partition member 18 (18a, 18b) is provided in the connecting portion 15 of the ventilation passage 11. In the connecting portion 15, the partition member 18a is provided at a boundary portion between a space region facing the A combustion surface of the burner 2 and a space region facing the B combustion surface, and the partition member 18b is a space region facing the A combustion surface. The partition members 18a and 18b are provided for partitioning the space region facing each combustion surface of the burner 2.
[0026]
In the first embodiment, the main heat exchanger 3 and the latent heat recovery heat exchanger 4 are both fin-type heat exchangers, and the main heat corresponding to the partition members 18a and 18b, respectively. The fin plates 16 a and 16 b of the exchanger 3 and the fin plates 17 a and 17 b of the latent heat recovery heat exchanger 4 corresponding to the partition members 18 a and 18 b are spatial regions facing the combustion surfaces of the burner 2. The structure functions as a partitioning member for separating the two.
[0027]
In this first embodiment, the latent heat recovery heat exchanger 4 from the inlet side of the main heat exchanger 3 portion of the ventilation passage 11 is formed by the partition members 18a, 18b and the fin plates 16a, 16b, 17a, 17b. In the space up to the exit side of the portion, the space regions facing the combustion surfaces of the burner 2 are divided. For this reason, the exhaust gas or the supply air passes from the respective combustion surfaces of the burner 2 to the exit side of the latent heat recovery heat exchanger 4 through the corresponding divided space regions of the corresponding ventilation passages 11.
[0028]
That is, during burner combustion, the exhaust generated on the A combustion surface is the exhaust generated on the B combustion surface (or the supply air that has passed through the B combustion surface when the B combustion surface is not combusting) and the exhaust generated on the C combustion surface. (Alternatively, when the C combustion surface is not combusted, it can be ventilated to the exit side of the latent heat recovery heat exchanger 4 without mixing with the intake air passing through the C combustion surface). The exhaust or supply air can flow to the outlet side of the latent heat recovery heat exchanger 4 without mixing with the exhaust or supply air of other combustion surfaces.
[0029]
Therefore, in the partial combustion state, there is no situation where the exhaust of the combustion surface during combustion and the supply air that has passed through the non-combusted combustion surface are mixed to reduce the humidity of the exhaust. Can flow through the heat exchanger 4 for recovering latent heat while maintaining a state where the humidity is almost 100%. Thereby, even in the partial combustion state, the latent heat recovery heat exchanger 4 can efficiently absorb heat from the exhaust gas, and can achieve high-efficiency heat exchange as in the case of the entire combustion state.
[0030]
According to the first embodiment, partition members 18a and 18b are provided in the connecting portion 15, and the partition member 18a and 18b divides the space area facing each combustion surface of the burner 2 by the connecting members 18a and 18b. In addition, the fin plates 16a, 16b, 17a, 17b of the main heat exchanger 3 and the latent heat recovery heat exchanger 4 respectively corresponding to the partition members 18a, 18b are heat exchangers 3, 4 parts. Since the ventilation passage 11 has a function of dividing the ventilation passage 11 for each space region facing each combustion surface of the burner 2, the ventilation passage 11 is hung from the main heat exchanger 3 portion of the ventilation passage 11 to the latent heat recovery heat exchanger 4 portion. Thus, the space area facing each combustion surface of the burner 2 is divided. Thus, in the partial combustion state, the exhaust gas generated by the burner combustion flows to the outlet side of the latent heat recovery heat exchanger 4 without being mixed with the supply air passing through the non-combusted combustion surface. be able to.
[0031]
Therefore, even in the partial combustion state, the exhaust gas can flow through the latent heat recovery heat exchanger 4 while maintaining a humidity of almost 100%, thereby preventing a decrease in the heat exchange efficiency of the latent heat recovery heat exchanger 4. And high efficiency heat exchange can be achieved in the same manner as in the entire combustion state.
[0032]
Further, as described above, simply by providing the partition member 18, it is possible to easily achieve high-efficiency heat exchange even in a partial combustion state, and to prevent complication of the system configuration of the combustion equipment.
[0033]
  In addition, the firstAn example embodiment is describedif,This first1What is characteristic in the embodiment is that the partition members 18a and 18b provided in the connecting portion 15 and the fin plates 17a and 17b of the heat exchanger 4 for latent heat recovery corresponding to the partition members 18a and 18b, respectively. It is that a heat insulating member was provided in between.
[0034]
By the way, when the partition members 18a and 18b provided in the connecting portion 15 and the fin plates 17a and 17b of the heat exchanger 4 for latent heat recovery respectively corresponding to the partition members 18a and 18b are in direct contact with each other. May cause the following problems.
[0035]
The problem is that the fin plates 17a and 17b of the heat exchanger 4 for latent heat recovery have such a low temperature that the water vapor component in the exhaust is condensed, and the partition members 18a and 18b are directly connected to the fin plates 17a and 17b. When in contact, the heat of the partition members 18a and 18b is transferred to the fin plates 17a and 17b, respectively, and the portions of the partition members 18a and 18b close to the fin plates 17a and 17b have the same temperature as the fin plates 17a and 17b. As the fin plates 17a and 17b, condensation occurs in the portion where the temperature is lowered.
[0036]
Since the partition member 18 is provided in the connecting portion 15 for leading the exhaust gas from the main heat exchanger 3 to the latent heat recovery heat exchanger 4, the partition member 18 receives the drain due to the condensation on the lower side of the partition member 18. The drain receiving portion cannot be provided. For this reason, when the drain condensed on the partition member 18 drops from the partition member 18, the drain falls to the main heat exchanger 3 or the burner 2. There is a risk of hindering combustion.
[0037]
  So this first1In the embodiment example, a heat insulating member is provided between the partition members 18a and 18b and the fin plates 17a and 17b of the latent heat recovery heat exchanger 4 corresponding to the partition members 18a and 18b, respectively. The heat of the partition members 18a, 18b is prevented from being transferred to the fin plates 17a, 17b of the latent heat recovery heat exchanger 4, the cooling of the partition members 18a, 18b is prevented, and condensation is formed on the partition members 18a, 18b. It was set as the structure which avoids generating.
[0038]
  This first1According to the embodiment example, since the heat insulating members are provided between the partition members 18a and 18b and the fin plates 17a and 17b of the latent heat recovery heat exchanger 4 respectively corresponding to the partition members 18a and 18b, It is possible to prevent the heat of the partition members 18a and 18b from being transferred to the fin plates 17a and 17b of the latent heat recovery heat exchanger 4 to cool the partition members 18a and 18b, which is caused by the temperature of the partition members 18a and 18b. Condensation that has occurred can be avoided. Therefore, it is possible to prevent the occurrence of problems due to the drain adhering to the partition members 18a and 18b.
[0039]
  Of course, this first1For example, the partition members 18a and 18b and the fin plates 17a and 17b of the latent heat recovery heat exchanger 4 respectively corresponding to the partition members 18a and 18b may be provided without providing the heat insulating member as shown in the embodiment. By providing a gap as a heat insulating layer between them, it is possible to prevent the heat of the partition members 18a and 18b from being transferred to the fin plates 17a and 17b and cooling the partition members 18a and 18b. It is possible to avoid condensation on the members 18a and 18b. However, as described above, if a gap is provided between the partition members 18a and 18b and the fin plates 17a and 17b, the exhaust and the supply air may be mixed by the gap in the partial combustion state. From this second1As shown in the embodiment, a heat insulating member is provided between the partition members 18a and 18b and the fin plates 17a and 17b, and the heat insulating member allows the space between the partition members 18a and 18b and the fin plates 17a and 17b. It is preferable to eliminate the gap and prevent heat transfer from the partition members 18a and 18b to the fin plates 17a and 17b.
[0040]
  In addition, this invention is the above-mentionedFirstThe present invention is not limited to the example embodiments, and various embodiments can be adopted. For example, the aboveFirstIn the embodiment, the main heat exchanger 3 and the latent heat recovery heat exchanger 4 are both formed by fin-type heat exchangers. For example, the main heat exchanger 3 and the latent heat recovery heat exchanger 4 may be One or both may be formed by a water tube group type heat exchanger with only water tubes without fin plates.
[0041]
In this case, in the partial combustion state, it is ensured that the exhaust generated on the combustion surface during combustion and the supply air passing through the non-combustion combustion surface are mixed in the heat exchangers 3 and 4. In order to prevent this, it is desirable to provide a partition member for dividing the space region facing each combustion surface in the ventilation passage 11 of the heat exchangers 3 and 4.
[0042]
  In FIG. 2, the main heat exchanger 3 and the latent heat recovery heat exchanger 4 are both formed by a water tube group type heat exchanger.Of the second embodimentCombustorVesselAs shown in FIG.FirstIn addition to the partition member 18 of the connecting portion 15 shown in the embodiment, the ventilation passage 11 of the main heat exchanger 3 portion has a boundary between a space region facing the A combustion surface and a space region facing the B combustion surface. A partition member 20a is provided at the portion, and a partition member 20b is provided at a boundary portion between the space region facing the A combustion surface and the space region facing the C combustion surface.
[0043]
Further, in the ventilation passage 11 of the latent heat recovery heat exchanger 4 portion, a partition member 21a is provided at a boundary portion between a space region facing the A combustion surface and a space region facing the B combustion surface. A partition member 21b is provided at a boundary portion between the space region facing the surface and the space region facing the C combustion surface. A space region facing the A combustion surface and a space region facing the B combustion surface from the main heat exchanger 3 portion of the ventilation passage 11 to the latent heat recovery heat exchanger 4 portion by the partition members 18, 20, and 21. And a space region facing the C combustion surface.
[0044]
  As shown in FIG. 2, when both the main heat exchanger 3 and the latent heat recovery heat exchanger 4 are water tube group type heat exchangers, the partition member 18 is provided in the connecting portion 15, and the main heat exchanger 3 By providing the partition members 20 and 21 in the heat exchanger 3 part and the latent heat recovery heat exchanger 4 part, the exhaust gas generated from the combustion surface during combustion in the partial combustion state is transferred to the latent heat recovery heat exchanger. 4 until the outlet side of 4 is not mixed with the supply air that has passed through the non-combusted combustion surface.FirstAs in the embodiment, high-efficiency heat exchange can be achieved in the partial combustion state as in the case of the entire combustion state.
[0045]
  In addition, as shown in FIG. 2, when the latent heat recovery heat exchanger 4 is a water tube group type heat exchanger and the partition member 21 is provided in the latent heat recovery heat exchanger 4, the latent heat recovery is performed. Between the partition member 21 of the heat exchanger 4 portion and the partition member 18 of the connecting portion 15.1A heat insulating member as shown in the embodiment example may be provided, and the heat of the partition member 18 of the connecting portion 15 is transferred to the partition member 21 of the latent heat recovery heat exchanger 4 part by the heat insulating member. It is good also as a structure which prevents that 18 cools and avoids that the partition member 18 produces dew condensation.
[0046]
  In additionIn each of the above embodiments, as shown in FIG. 1, the burner 2 is a burner of a type in which a combustion surface is formed on the upper side. However, for example, the present invention provides a burner 2 as shown in FIG. 3. The present invention can also be applied to a combustion apparatus provided with an upside-down combustion type burner 2 in which a combustion surface is formed on the lower side.
[0047]
The same reference numerals are given to the same components as the components of the combustion device shown in each of the above-described embodiments in the components of the combustion device shown in FIG. That is, in the combustion apparatus shown in FIG. 3, the upside-burning type burner 2 is disposed in the combustion chamber 1, and a main heat exchanger 3 is provided below the burner 2, and the burner 2 Is provided with a combustion fan 8 for supplying and exhausting burner combustion. An exhaust passage 9 is connected to the lower side of the combustion chamber 1. The exhaust passage 9 has a configuration in which the flow of downward exhaust gas that has passed through the main heat exchanger 3 is converted to the horizontal direction, and further, the exhaust flow is converted upward to be led to the exhaust outlet 10 of the combustion equipment. .
[0048]
The latent heat recovery heat exchanger 4 is disposed in the exhaust passage 9 where the upward exhaust passes, and the inner wall portion of the exhaust passage disposed below the latent heat recovery heat exchanger 4 is a drain receiving portion. 12 functions. An opening 23 is provided in the inner wall portion of the exhaust passage that functions as the drain receiving portion 12. A drain tank 24 is disposed below the opening 23, and a drain discharge passage 13 is connected to the drain tank 24, and the drain that has fallen from the latent heat recovery heat exchanger 4 is collected in the drain receiving portion. 12, flows through the drain receiving portion 12, reaches the drain tank 24, and is discharged from the drain tank 24 to the outside through the drain discharge passage 13.
[0049]
The combustion chamber 1 and the exhaust passage 9 constitute a ventilation passage 11 that guides exhaust gas generated by the combustion of the burner 2 to the exhaust outlet 10 through the main heat exchanger 3 and the latent heat recovery heat exchanger 4 in order. .
[0050]
In the inverted combustion type combustion apparatus shown in FIG. 3, when the burner 2 has a plurality of combustion surfaces, at least the main heat exchanger 3 and the latent heat recovery unit in the ventilation passage 11 as in the above embodiments. You may provide the partition member which divides | segments the space area which opposes each combustion surface of the burner 2 in the connection part 15 which is an area | region between the heat exchangers 4. FIG. As described above, by providing the partition member, high efficiency heat exchange similar to that in the entire combustion state can be achieved even in the partial combustion state, as in the above embodiments.
[0051]
Of course, when one or both of the main heat exchanger 3 and the latent heat recovery heat exchanger 4 are water tube group type heat exchangers, the water pipe group type heat exchangers 3 and 4 are provided in the ventilation passage 11. In addition, a partition member that partitions a space region facing each combustion surface may be provided.
[0052]
  When the latent heat recovery heat exchanger 4 shown in FIG. 3 is a fin-type heat exchanger, the partition member of the connecting portion 15 provided as described above and the latent heat recovery heat exchanger corresponding to the partition member are provided. 4 or when the latent heat recovery heat exchanger 4 is a water tube group type heat exchanger, the partition member of the connecting portion 15 and the partition member of the latent heat recovery heat exchanger 4 portion During the above1A heat insulating member as shown in the embodiment may be interposed. However, in the example shown in FIG. 3, there is no burner 2 on the lower side of the partition member provided in the connecting portion 15, and the drain receiving portion 12 is disposed on the lower side of the partition member. Even if condensation occurs and drainage due to the condensation drops from the partition member, the drainage is received by the drain receiving portion 12, so the first1Even if the heat insulating member as shown in the embodiment is not provided, a problem caused by drain dripping does not occur.
[0053]
Further, in each of the above embodiments, the burner 2 has three combustion surfaces, but the present invention can be applied to a combustion device provided with a burner having a plurality of combustion surfaces. The number of combustion surfaces of the burner 2 may be two, or four or more.
[0054]
【The invention's effect】
According to this invention, in the connecting portion, which is at least the region between the main heat exchanger and the latent heat recovery heat exchanger in the ventilation passage, the space region facing each combustion surface of the burner is divided by the partition member. Since the configuration is provided, it is possible to achieve high-efficiency heat exchange similar to that in the full combustion state even in the partial combustion state.
[0055]
That is, in the partial combustion state, the exhaust generated on the combustion surface during combustion and the supply air passing through the non-combusted combustion surface can be easily mixed at the connecting portion. The connecting portion is divided by the partition member in the space region facing each combustion surface, so when in the partial combustion state, the connecting portion does not burn with the exhaust generated on the combustion surface during combustion. Mixing with the supply air passing through the combustion surface can be prevented.
[0056]
As a result, when it is in a partial combustion state, it is possible to prevent the humidity of the exhaust gas from being lowered before flowing into the latent heat recovery heat exchanger. As a result of being able to flow into the heat exchanger, the latent heat recovery heat exchanger can efficiently absorb heat from the exhaust gas, and achieve high efficiency heat exchange similar to the entire combustion state even in the partial combustion state be able to.
[0057]
Since the heat exchanger for latent heat recovery of the water tube group type is not equipped with a fin plate, it is generated on the combustion surface during combustion in the ventilation passage of this latent heat recovery heat exchanger when it is in a partial combustion state Although it is conceivable that the exhaust gas and the intake air that has passed through the non-combusted combustion surface are mixed, the heat exchange efficiency of the latent heat recovery heat exchanger is reduced. In the case of the exchanger, if the partition member for dividing the space region facing each combustion surface of the burner is provided in the ventilation passage of the latent heat recovery heat exchanger portion, the partial combustion state Furthermore, in the ventilation passage of the latent heat recovery heat exchanger part, the exhaust gas and the supply air can be prevented from being mixed, thereby preventing a decrease in heat exchange efficiency in the latent heat recovery heat exchanger. Can, as above, partial combustion It can achieve the high efficiency heat exchanger similar to the entire surface of the combustion state when a state.
[0058]
  In the present invention,When the latent heat recovery heat exchanger is a fin-type heat exchanger, the partition member of the connecting portion, which is an area between the main heat exchanger and the latent heat recovery heat exchanger, and the latent heat corresponding to the partition member A heat insulating member is interposed between the fin plate of the heat exchanger for recovery.And the configuration toThe latent heat recovery heat exchanger is a water tube group type heat exchanger.IfIn addition, the above-described partition member is provided in the ventilation passage of the latent heat recovery heat exchanger portion, and a heat insulating member is interposed between the partition member and the partition member of the connecting portion.Because it was configuredFurther, it is possible to prevent the heat of the partition member of the joint portion from being transferred to the fin plate of the latent heat recovery heat exchanger or the partition member of the latent heat recovery heat exchanger portion to cool the partition member of the joint portion. Therefore, it is possible to prevent condensation from occurring on the partition member of the connecting portion, and it is possible to reliably avoid the occurrence of problems caused by the water droplets of condensation that have dropped from the partition member.
[0059]
When the main heat exchanger is a water tube group type heat exchanger, when it is in the partial combustion state, part of the supply air that has passed through the non-combusted combustion surface is transferred from the main heat exchanger part to the connecting part. When flowing in, it is easy to enter the space area facing the combustion surface during combustion.This allows the exhaust gas generated on the combustion surface during combustion and the supply air passing through the combustion surface not combusted at the joint. It is conceivable that a part of the mixture is mixed and the humidity of the exhaust gas is lowered, and the heat exchange efficiency of the latent heat recovery heat exchanger is lowered due to the decrease of the humidity of the exhaust gas. If the main heat exchanger is provided with a partition member that divides the space region facing each combustion surface in the ventilation passage of the main heat exchanger, Through the unburned combustion surface It is possible to prevent a part of the supplied air from entering the space area facing the combustion surface during combustion in the joint portion, and to prevent the exhaust gas and the air supply from being mixed. Even in the partial combustion state, high-efficiency heat exchange similar to that in the entire combustion state can be achieved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a model diagram showing a combustion device according to a first embodiment.
[Fig.2] When a water tube group type heat exchanger is installedSecondIt is a model figure which shows embodiment example.
FIG. 3 is a model diagram showing an example of an inverted combustion type combustion device.
FIG. 4 is a model diagram showing a conventional example of a combustion device equipped with a latent heat recovery heat exchanger.
FIG. 5 is an explanatory diagram showing a conventional problem.
[Explanation of symbols]
2 Burner
3 Main heat exchanger
4 Heat exchanger for latent heat recovery
10 Exhaust outlet
11 Ventilation passage
15 joints
16, 17 Fin plate
18, 20, 21 Partition member

Claims

A burner having a plurality of combustion surfaces, a main heat exchanger that heats the water using the combustion heat of the burner, and a latent heat recovery system that is disposed on the exhaust side of the main heat exchanger with an interval. and a use heat exchanger, the latent heat recovery heat exchanger is formed by a heat exchanger of the water tube group type fin plate no water pipes only, the main heat exchanger exhaust generated by the combustion of the burner and the burning appliance air passages are formed for guiding and latent heat recovery heat exchanger to the exhaust outlet of the combustion device through the order, between the main heat exchanger and the latent heat recovery heat exchanger of the air passage region partition member space region facing the combustion surface of the burner is divided Rutotomoni is partitioned by the partition member, a space region facing the combustion surface of the burner to air passage of said latent heat recovery heat exchanger section The above-mentioned menu Between the partition member provided in the connecting portion, which is the region between the heat exchanger and the latent heat recovery heat exchanger, and the partition member provided in the ventilation passage of the latent heat recovery heat exchanger portion, A combustion apparatus, wherein a heat insulating member is provided to prevent heat from the partition member of the connecting portion from being transferred to the partition member of the latent heat recovery heat exchanger portion .

A burner having a plurality of combustion surfaces, a main heat exchanger that heats the water using the combustion heat of the burner, and a latent heat recovery system that is disposed on the exhaust side of the main heat exchanger with an interval. The latent heat recovery heat exchanger is formed by a fin type heat exchanger in which a water pipe is inserted into a through hole of a fin plate, and exhaust gas generated by combustion of the burner is exhausted. In a combustion device in which a ventilation passage is formed through the main heat exchanger and the latent heat recovery heat exchanger in order to lead to the exhaust outlet of the combustion device, the fin plate of the latent heat recovery heat exchanger is exhausted through the ventilation passage. The region between the main heat exchanger and the latent heat recovery heat exchanger in the ventilation passage is divided by a partition member in the space region facing each combustion surface of the burner, and each of the partition members, the partition selector Between position the latent heat recovery heat exchanger fin plates corresponding to wood, heat insulating member is interposed to prevent the heat of the partition member is heat is transferred to the fin plate latent heat recovery heat exchanger combustion equipment shall be the feature that is.

The main heat exchanger is formed by a water tube group type heat exchanger having only water pipes without fin plates, and a partition that divides a space region facing each combustion surface of the burner in the ventilation passage of the main heat exchanger portion. claim 1 or claim 2 Symbol placement burning appliance, characterized in that the member is provided.

The main heat exchanger is formed by a fin type heat exchanger in which a water pipe is inserted into a through hole of a fin plate, and is provided in a region between the main heat exchanger and the latent heat recovery heat exchanger. Each partition member is connected to the fin plate of the main heat exchanger at a position corresponding to the partition member, and the ventilation passage of the main heat exchanger portion is divided for each space region facing each combustion surface of the burner. claim 1 or claim 2 burning appliance, wherein in that there.