JPS6138779B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、ガス、石油等の燃焼装置において、
特に、熱交換方式の改善により高効率を達成し、
省エネルギー化を図ることを目的とする。

第１図は従来の熱交換方式の燃焼装置を示す。
以下、順を追つて説明する。バーナ１により燃料
供給部２によつて供給された燃料が燃焼し、火炎
Ｆを作る。火炎Ｆの下流の高温に燃焼ガスは、熱
交換器ドラム３を通り、１次熱交換器４に至る。
１次熱交換器４で熱交換された燃焼ガスは、１次
排気室５で200℃前後の温度まで低下する。以前
の燃焼器は１次熱交換器４のみであつたが、近年
省エネルギーが叫ければ、さらに燃焼ガスを低温
にまで下げる必要が生じた。そこで第１図におけ
る、２次熱交換器６を配設することとなる。低温
となつた燃焼ガスより発生した結露水は、ドレイ
ン受け１２により外部へ排出される。１次熱交換
器４と２次熱交換器６とによつて通気抵抗は増加
するが、フアンモータ１０につながつた、フアン
９により、燃焼ガスを強制的に排気トツプ８に導
き外部に排気する。さて、１次排気室５で200℃
前後になつた低温の燃焼ガスを、２次熱交換器６
で熱交換するためには、１次熱交換器４に匹敵す
る程の膨大な伝熱面積が必要とある。従つて、２
次熱交換器６にかかる材料費が増加し、価格が上
昇するため、商品性を損うことがしばしばであ
る。

本発明は、上述したような従来例の問題を解決
するために、少ない伝熱面積の熱交換器を設け、
その熱交換器に、燃焼ガスを再循環させることに
より、目標の高効率を得ることができるようにし
たものである。以下、第２図により給湯機におけ
る実施例の構成を説明する。

バーナ１において燃料供給部２により供給され
た燃料は燃焼し、火炎Ｆを作る。火炎Ｆの下流の
高温の燃焼ガスは、熱交換器ドラム３を通り、１
次熱交換器４に至る。１次熱交換器４で熱交換さ
れた熱焼ガスは、１次排気室５を通り２次熱交換
器６に至る。その後、燃焼ガスは一部は排気トツ
プ８より外部へ排気され、残りはフアンモータ１
０につながつたフアン９により、循環室１１に導
かれる。循環室１１における結露水はドレイン受
け１２で集められ、ドレイン管１３で排出され
る。また、１４は給水管である。循環室１１の燃
焼ガスは、１次排気室５の燃焼ガスと混り合いな
がら、再び２次熱交換器６に至る。

以上のような構成により、再循環量を増加すれ
ばする程、２次熱交換器６は少ない伝熱面積であ
つても充分熱交換することが可能となる。一般
に、伝熱量Ｑは伝熱面積をＡ、総括熱伝達率を
Ｕ、対数平均温度差を△tmとすると、Ｑ＝UA△
tmで表わされる。水側の熱伝達率は非常に大き
いから、便宜上、総括熱伝達率Ｕはガス側の熱伝
達率αｇで代表する。するとＵ≒αｇ、また、燃
焼ガス流速をｖとするとＵ≒αｇｖ^1/3で表わす
ことができる。従つて、循環量を主流の倍にする
と、流速は３倍となり、総括熱伝達率Ｕは1.44倍
となり、伝熱面積は70％でよいことになる。第３
図は、伝熱面積を一定にして、循環量を主流の倍
まで変えた時の効率を示している。循環させてい
ない場合の効率が84％に対して、95％まで上昇し
ている。

以上の説明から明らかなように本発明の燃焼装
置は２次熱交換器を一度通過した燃焼ガスを再
び、該熱交換器に導くようにフアンを配設してい
るので、該熱交換器は少ない伝熱面積であつても
再循環により熱交換は充分に行なえ、高い熱交換
効率が得られるものである。また、２次熱交換器
に燃焼ガスを循環させることにより燃焼ガスの温
度が下がり、結露水量が多くなるため凝縮熱を多
くとることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の燃焼装置の正面図、第２図は本
発明の燃焼装置における実施例の正面図、第３図
は本発明における燃焼装置の循環割合と効率との
関係図、 １……バーナ、４……一次熱交換器、６……二
次熱交換器、９……フアン、１２……ドレイン受
け。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 燃料を燃焼させるバーナと、他に熱を与える
   １次熱交換器と、結露水の発生を伴ないつつ他に
   熱を与える２次熱交換器と、燃焼ガスを引つ張る
   フアンとにより構成され、１次熱交換器の下流に
   位置し、一度２次熱交換器を通過した燃焼ガスを
   再び上記２次熱交換器に導くようにフアンを配設
   した燃焼装置。