JP4026023B2 - boiler - Google Patents

Description

本発明は、給湯や空調機等の熱源として用いられるボイラに関するものである。   The present invention relates to a boiler used as a heat source for a hot water supply, an air conditioner or the like.

一般に、比較的大規模な集合住宅やオフィスビルあるいはホテル等の宿泊施設には、給湯用や空調用の温水や蒸気等を発生させるためのボイラが設置されている。
このようなボイラとしては、通常内部に缶水が蓄えられた缶体の下部に、炉壁によって覆われた燃焼室を設け、この燃焼室内に火炎を噴出するバーナを取り付けるとともに、当該バーナの熱を効果的に吸収するための複数本の水管を設け、これら水管内に上記缶水を缶体内で循環流通させたものが用いられている。 Generally, a boiler for generating hot water or steam for hot water supply or air conditioning is installed in a relatively large apartment house, office building, or accommodation facility such as a hotel.
As such a boiler, a combustion chamber covered with a furnace wall is usually provided at the lower part of the can body in which can water is stored, and a burner for injecting flame is attached to the combustion chamber, and the heat of the burner is also provided. A plurality of water pipes for effectively absorbing water are provided, and the above-mentioned can water is circulated and circulated in the can body in these water pipes.

ここで、上記バーナを水平方向に配設した場合には、上記水管がバーナの火炎の先端側に位置することになるため、上記水管に伝熱効率を向上させるフィン等の薄肉板部材が取り付けられている場合には、熱歪みや熱疲労によって早期に損傷を受けるおそれがある。このため、下記特許文献１に見られるように、水管が直接バーナの火炎に曝されないように、これらの間に火堰を介在させて、燃焼ガスの迂回路を形成し、当該迂回路に上記水管を配置する等の工夫がなされている。   Here, when the burner is disposed in the horizontal direction, the water pipe is positioned on the tip side of the flame of the burner. Therefore, a thin plate member such as a fin for improving heat transfer efficiency is attached to the water pipe. In such a case, there is a risk of early damage due to thermal strain or thermal fatigue. For this reason, as can be seen in Patent Document 1 below, a fire weir is interposed between the water pipes so that the water pipe is not directly exposed to the flame of the burner, thereby forming a bypass for the combustion gas. Devises such as arranging water pipes.

ところで、上記従来のボイラにあっては、バーナが缶体側方に突出するために、広い設置面積を要するという欠点がある。また、火堰等により燃焼ガス流路が変則的となって、圧力損失が大きくなるとともに、構造が複雑化して清掃等のメンテナンス性に劣るという問題点がある。さらに、バーナの火炎が火堰によって遮られるために、安定的な火炎の形成が妨げられるという問題点もある。   By the way, in the said conventional boiler, since a burner protrudes to a can body side, there exists a fault that a large installation area is required. In addition, the combustion gas flow path becomes irregular due to a fire weir and the like, and there is a problem that the pressure loss increases and the structure becomes complicated and the maintenance property such as cleaning is inferior. Furthermore, since the flame of the burner is blocked by the fire weir, the formation of a stable flame is hindered.

これに対して、下記特許文献２に開示されたボイラのように、貯湯室が形成された缶体の内部に円筒状の燃焼室を上下方向に設け、この燃焼室の上端にバーナを設けるとともに、上記燃焼室の下端に水平方向に配設した燃焼ガス通路の一端を接続し、この燃焼ガス通路の他端に、上下方向に複数本の煙管を設けて、これら煙管の上端を煙突に連通させたものが知られている。   On the other hand, as in the boiler disclosed in Patent Document 2 below, a cylindrical combustion chamber is provided in the vertical direction inside the can body in which the hot water storage chamber is formed, and a burner is provided at the upper end of the combustion chamber. One end of a combustion gas passage arranged in the horizontal direction is connected to the lower end of the combustion chamber, and a plurality of smoke pipes are provided in the vertical direction at the other end of the combustion gas passage, and the upper ends of the smoke pipes communicate with the chimney. What was made known is known.

上記構成からなる従来のボイラによれば、バーナの火炎形成を妨げるものがなく、しかも直接バーナ火炎に曝される水管等を有していないための、燃焼ガスの流路を単純化することができるという利点がある。
特開平１１−３３７００１号公報 特開平１０−３２５６０３号公報 According to the conventional boiler having the above-described configuration, there is nothing that prevents the flame formation of the burner, and the flow path of the combustion gas can be simplified because it does not have a water pipe or the like that is directly exposed to the burner flame. There is an advantage that you can.
JP-A-11-337001 JP 10-325603 A

しかしながら、上記特許文献２に記載のボイラにあっては、高温の燃焼ガスが流れる燃焼ガス通路における表面流速が小さいために十分な缶水の加熱が行われず、しかも当該燃焼ガス通路を流れることにより温度が低くなった燃焼ガスが複数本の煙管を流れるために、総じて熱交換効率が悪いという問題点がある。   However, in the boiler described in Patent Document 2, since the surface flow velocity in the combustion gas passage through which the high-temperature combustion gas flows is small, sufficient heating of the canned water is not performed, and the flow through the combustion gas passage Since the combustion gas whose temperature has decreased flows through the plurality of smoke pipes, there is a problem that the heat exchange efficiency is generally poor.

また、垂直方向に延在する燃焼室と複数本の煙管とが水平方向に並列的に配置され、これらの間に水平方向に燃焼ガス通路が設けられているために、全体として装置が大型化するという問題点もある。また、燃焼成分中の灰分や未燃焼生成物が燃焼ガス流路に付着堆積した場合、掃除がし難いという問題がある。   In addition, since the combustion chamber extending in the vertical direction and the plurality of smoke pipes are arranged in parallel in the horizontal direction, and the combustion gas passage is provided in the horizontal direction between them, the overall size of the apparatus is increased. There is also the problem of doing. In addition, there is a problem that cleaning is difficult when ash and unburned products in the combustion components are deposited on the combustion gas flow path.

この発明は、かかる事情に鑑みてなされたもので、熱交換効率に優れるとともに、大出力でありながら全体としての小型化を図ることができるボイラを提供することを課題とするものである。   This invention is made | formed in view of this situation, and makes it a subject to provide the boiler which can aim at size reduction as a whole while being excellent in heat exchange efficiency and being large output.

上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、上下端部が天板および底板により塞がれてケーシング内に上下方向に配置された筒状の胴部を有する燃焼室と、この燃焼室の天板または底板に取り付けられて上下方向に炎を噴出させるバーナと、上記燃焼室の胴部に開口して当該胴部の軸線と交差する方向に延在し燃焼ガス流路となる筒状の煙道と、上記燃焼室および煙道の外周壁と上記ケーシングの内壁との間に形成された貯水室と、上記煙道を上下方向に貫通して上記貯水室の煙道上方と下方とを連通させる複数本の水管とを備えてなり、かつ上記水管は、上記燃焼室に臨む位置にフィンが取り付けられていない複数本の裸水管が上記煙道の燃焼ガス流れ方向と交差する方向に列設されるとともに、これら裸水管の上記燃焼ガス流れ方向後方側に、複数本のフィン付き水管が配設され、上記煙道は、上記燃焼ガス流れ方向の下流側に耐熱性を有する吸音材が設けられて上記燃焼ガス流路が複数に分割されるとともに、上記分割された各々の上記燃焼ガス流路に、上記フィン付き水管が配設されていることを特徴とするものである。 In order to solve the above-mentioned problem, the invention according to claim 1 includes a combustion chamber having a cylindrical body portion whose upper and lower ends are closed by a top plate and a bottom plate and arranged vertically in a casing; A burner attached to the top plate or the bottom plate of the combustion chamber and jetting flames in the vertical direction; a combustion gas flow path extending in a direction intersecting the axis of the trunk portion that opens to the trunk portion of the combustion chamber; A cylindrical flue, a water storage chamber formed between the combustion chamber and the outer peripheral wall of the flue and the inner wall of the casing, and the upper flue of the water storage chamber through the flue vertically And a plurality of water pipes that communicate with the lower part, and the water pipes have a plurality of bare water pipes that are not attached with fins at positions facing the combustion chamber, and intersect the combustion gas flow direction of the flue. And the combustion gas flow of these bare water pipes The rearward side, with a plurality of fins water tubes are arranged, the flue is sound absorbing material is provided with heat resistance on the downstream side of the combustion gas flow direction the combustion gas flow passage is divided into a plurality And the finned water pipe is disposed in each of the divided combustion gas flow paths .

ここで、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の煙道を、上記燃焼ガス流れ方向の下流側における燃焼ガス流路断面積が、上流側の上記燃焼ガス流路断面積よりも小さくなるように形成されていることを特徴とするものである。   The invention according to claim 2 is the flue gas according to claim 1, wherein the combustion gas passage sectional area on the downstream side in the combustion gas flow direction is greater than the combustion gas passage sectional area on the upstream side. It is also characterized by being formed to be smaller.

また、請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の発明において、上記吸音材は、着脱自在に設けられていることを特徴とするものである。 Further, the invention according to claim 3, in the invention described in claim 1 or 2, the sound absorbing material is characterized in that detachably provided.

さらに、請求項４に記載の発明は、請求項１〜３に記載の発明において、上記煙道の下流側には、上記燃焼ガス流路からの燃焼ガスが流入するボイド状の煙室箱が一体に設けられるとともに、この煙室箱の側板および天板に、それぞれ選択的に排気管を接続可能な接続口が設けられ、かつ当該側板および天板の少なくとも一部が着脱自在に設けられていることを特徴とするものである。   Furthermore, in the invention described in claim 4, in the invention described in claims 1-3, there is a void-shaped smoke chamber box into which the combustion gas from the combustion gas flow channel flows downstream of the flue. In addition to being provided integrally, the side plate and the top plate of the smoke chamber box are each provided with a connection port to which an exhaust pipe can be selectively connected, and at least a part of the side plate and the top plate is detachably provided. It is characterized by being.

また、請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれかに記載の発明において、上記燃焼室の胴部が円筒状に形成され、かつ上記煙道の上記燃焼ガス流れ方向と直交する方向の内法寸法が上記胴部の直径の１／２以下に形成されるとともに、上記燃焼室の底板は、上記煙道の下端よりも２５ｍｍ以上下方に設けられていることを特徴とするものである。   The invention according to claim 5 is the invention according to any one of claims 1 to 4, wherein the body portion of the combustion chamber is formed in a cylindrical shape, and is orthogonal to the combustion gas flow direction of the flue. The inner dimension in the direction to be formed is formed to be ½ or less of the diameter of the body portion, and the bottom plate of the combustion chamber is provided 25 mm or more below the lower end of the flue. Is.

請求項１〜５のいずれかに記載の発明によれば、燃焼室を上下方向に配置するとともに、燃焼ガスの流路となる煙道を、上記燃焼室の胴部に開口するように設けているために、上記燃焼室の上下方向に噴出するバーナの火炎形成が妨げられることが無く、よって安定した燃焼火炎を形成させることができる。加えて、燃焼室から煙道に流入した高温の燃焼ガスによって複数本のフィン付き水管が加熱されるために、高い熱交換効率を得ることができる。   According to the invention described in any one of claims 1 to 5, the combustion chamber is arranged in the vertical direction, and a flue serving as a flow path for the combustion gas is provided so as to open to the body portion of the combustion chamber. Therefore, the flame formation of the burner ejected in the vertical direction of the combustion chamber is not hindered, so that a stable combustion flame can be formed. In addition, since the plurality of finned water tubes are heated by the high-temperature combustion gas flowing into the flue from the combustion chamber, high heat exchange efficiency can be obtained.

この際に、上記燃焼室に臨む位置に、フィンが取り付けられていない複数本の裸水管を、その下流側に配設されたフィン付き水管を保護するように上記煙道の燃焼ガス流れ方向と交差する方向に列設しているので、上記フィン付き水管のフィンが直接火炎に曝されることがない。   At this time, in the position facing the combustion chamber, a plurality of bare water pipes to which fins are not attached, and the flue gas flow direction of the flue so as to protect the finned water pipes disposed downstream thereof. Since they are arranged in the intersecting direction, the fins of the finned water pipe are not directly exposed to the flame.

また、燃焼室と煙道とが、全体して略Ｌ字状に形成されているために、燃焼ガスの流路構成が単純であり、よってガス質量流速一様の合理的な設計が可能となる。この結果、高出力であっても大型化することが無く、コンパクトで小さな設置面積に据え付けることが可能となる。   In addition, since the combustion chamber and the flue are formed in a substantially L shape as a whole, the flow path configuration of the combustion gas is simple, and therefore a rational design with a uniform gas mass flow rate is possible. Become. As a result, even if the output is high, the size is not increased, and the installation can be performed in a compact and small installation area.

さらに、請求項２に記載の発明によれば、煙道における燃焼ガス流路の断面積を、上記燃焼ガス流れ方向の上流側よりも下流側が小さくなるように形成しているので、高温の燃焼ガスによって加熱される上流側の水管においては遅い流速で熱交換を行わせ、かつ温度の低下した下流側では速い流速によって水管との熱交換を行わせることにより、一層熱交換交換効率を高めることができる。また、このように下流側における燃焼ガスの流路が狭まることにより、低騒音化を図ることもできる。   Furthermore, according to the invention described in claim 2, since the cross-sectional area of the combustion gas flow path in the flue is formed so that the downstream side is smaller than the upstream side in the combustion gas flow direction, In the upstream water pipe heated by gas, heat exchange is performed at a slow flow rate, and heat exchange with the water pipe is performed at a high flow rate on the downstream side where the temperature has decreased, thereby further improving the heat exchange efficiency. Can do. Further, the noise flow can be reduced by narrowing the flow path of the combustion gas on the downstream side in this way.

この際に、請求項１または２に記載の発明においては、煙道の燃焼ガス流れ方向下流側に、耐熱性を有する吸音材が設けられているために、より一段と低騒音化を図ることができる。しかも、上記吸音材によって当該燃焼ガス流路を複数に分割し、各燃焼ガス流路に上記フィン付き水管が配設されているために、さらに下流側での燃焼ガスの流速を高めて高効率化を図ることもできる。また、請求項３に記載の発明によれば、上記吸音材を着脱自在に設けているために、これを取り外すことにより全てのフィン付き水管の掃除を容易に行うことが可能になる。 At this time, in the invention according to claim 1 or 2, the combustion gas flow direction downstream side of the flue, in order to sound absorbing material having heat resistance is provided, making it possible to more further noise reduction I can . In addition, the combustion gas flow path is divided into a plurality of parts by the sound absorbing material, and the finned water pipe is disposed in each combustion gas flow path, so that the combustion gas flow rate on the downstream side is further increased and high efficiency is achieved. Can also be achieved. Further , according to the invention described in claim 3, since the sound absorbing material is detachably provided, it is possible to easily clean all the finned water tubes by removing the sound absorbing material.

また、請求項４に記載の発明によれば、新たな設置場所における配管条件や既存のボイラと交換する際の既存の排気管による配管条件等に応じて、適宜煙道の下流側の煙室箱の側板および天板に設けた接続口に、選択的に上記排気管を接続することができる。加えて、上記側板および天板の少なくとも一部を着脱自在にしているために、清掃等のメンテナンスも容易に行うことができる。   Further, according to the invention described in claim 4, the smoke chamber on the downstream side of the flue is appropriately selected according to piping conditions at a new installation location, piping conditions with an existing exhaust pipe when replacing with an existing boiler, and the like. The exhaust pipe can be selectively connected to connection ports provided on the side plate and the top plate of the box. In addition, since at least a part of the side plate and the top plate is detachable, maintenance such as cleaning can be easily performed.

さらにまた、請求項５に記載の発明においては、上記燃焼室の胴部が円筒状に形成されている場合に、煙道の断面における内法寸法を上記胴部の直径の１／２以下に形成すれば、煙道に導入される燃焼ガスの流速が高くなるために、複数本の水管を互いの間隔を狭めて配置した場合においても、これら水管間に所望の燃焼ガスの流れを確保することができるために好ましい。   Furthermore, in the invention described in claim 5, when the body portion of the combustion chamber is formed in a cylindrical shape, the internal dimension in the cross section of the flue is made ½ or less of the diameter of the body portion. If formed, since the flow velocity of the combustion gas introduced into the flue becomes high, even when a plurality of water pipes are arranged at a narrow interval, a desired flow of combustion gas is ensured between the water pipes. This is preferable because it can be performed.

また、上記燃焼室の底板を、上記煙道の下端よりも２５ｍｍ以上下方に設ければ、燃焼室内を水洗した後の汚水処理が容易になるとともに、当該ドレンが煙道側に流入することを防止することができる。   In addition, if the bottom plate of the combustion chamber is provided at least 25 mm below the lower end of the flue, sewage treatment after washing the combustion chamber is facilitated and the drain flows into the flue side. Can be prevented.

（第１の実施形態）
図１〜図３は、本発明に係るボイラを無圧式温水ボイラに適用した第１の実施形態を示すもので、図中符号１が外観略直方体状に形成された箱状ケーシングである。
このケーシング１は、内部に缶水を貯留する貯水室２が形成されるもので、長手方向の一端１ａ側は高さがより高く形成されるとともに、上端部に溢水孔３が形成されている。 (First embodiment)
1 to 3 show a first embodiment in which a boiler according to the present invention is applied to a non-pressure hot water boiler. Reference numeral 1 in the figure denotes a box-like casing formed in a substantially rectangular parallelepiped shape.
The casing 1 is formed with a water storage chamber 2 for storing canned water therein. The longitudinal end 1a side is formed with a higher height, and an overflow hole 3 is formed at the upper end. .

また、ケーシング１の他端１ｂ側には、上下方向に配置された略円筒状の燃焼室４が設けられている。この燃焼室４は、円筒状の胴部４ａの上下端部が底板４ｂおよび天板４ｃによって塞がれたもので、天板４ｃに下方に向けて火炎を噴出させるバーナ５が取り付けられている。他方、底板４ｂは、下方に向けて緩やかに縮径された皿状に形成されるとともに、中央部には下方に延出してケーシング１の底板を貫通する排出管６が設けられている。   Further, a substantially cylindrical combustion chamber 4 arranged in the vertical direction is provided on the other end 1 b side of the casing 1. The combustion chamber 4 is such that the upper and lower ends of a cylindrical body 4a are closed by a bottom plate 4b and a top plate 4c, and a burner 5 is attached to the top plate 4c for injecting a flame downward. . On the other hand, the bottom plate 4b is formed in a dish shape that is gradually reduced in diameter downward, and a discharge pipe 6 that extends downward and penetrates the bottom plate of the casing 1 is provided at the center.

一方、燃焼室４とケーシング１の一端１ａ側の側板１ｃとの間に、上下が長手方向となる略角筒状の煙道７がほぼ水平に設けられている。この煙道７は、一端が燃焼室４の胴部４ａに開口するとともに、他端が側板１ｃに開口するように配置されている。ここで、煙道７は、燃焼室４の胴部４ａへの開口部における水平方向の幅寸法が、胴部４ａの直径の１／２以下に形成されている。また、燃焼室４の底板４ｂは、煙道７の下面よりも２５ｍｍ以上下方に設けられている。   On the other hand, between the combustion chamber 4 and the side plate 1c on the one end 1a side of the casing 1, a substantially rectangular tube-like flue 7 whose upper and lower sides are in the longitudinal direction is provided substantially horizontally. The flue 7 is disposed so that one end opens to the body 4a of the combustion chamber 4 and the other end opens to the side plate 1c. Here, the flue 7 is formed such that the width in the horizontal direction at the opening to the body 4a of the combustion chamber 4 is ½ or less of the diameter of the body 4a. The bottom plate 4 b of the combustion chamber 4 is provided 25 mm or more below the lower surface of the flue 7.

そして、この煙道７内には、当該煙道７を上下方向に貫通して貯水室２の煙道上方と下方とを連通させる複数本のフィンが取り付けられていない裸水管８ａおよびフィン付き水管８ｂが設けられている。
これら水管８ａ、８ｂの配置について詳細に説明すると、先ず燃焼室４に臨む位置に、複数本（図では４本）の裸水管８ａが、煙道７の燃焼ガス流れ方向と交差する方向に略円弧線状に一列配置されている。そして、煙道７は、この裸水管８ａの燃焼ガス流れ方向下流側が幾分幅広に形成されており、この幅広部分に、幅方向に４本、燃焼ガス流れ方向に２列の合計８本のフィン付き水管８ｂが配置されている。 And in this flue 7, the bare water pipe 8a and the water pipe with a fin which are not attached with the several fin which penetrates the said flue 7 to an up-down direction, and connects the upper and lower sides of the flue of the water storage chamber 2 are attached. 8b is provided.
The arrangement of the water pipes 8a and 8b will be described in detail. First, a plurality of (four in the figure) bare water pipes 8a are substantially arranged in a direction crossing the combustion gas flow direction of the flue 7 at a position facing the combustion chamber 4. One line is arranged in a circular arc shape. The flue 7 is formed so that the downstream side of the bare water pipe 8a in the combustion gas flow direction is somewhat wider. In this wide portion, four in the width direction and two in the combustion gas flow direction, a total of eight. A finned water pipe 8b is arranged.

さらに、その下流側には、煙道７の幅方向中央部にロックウール等からなる吸音材９が燃焼ガス流れ方向に沿って設けられており、これにより煙道７内の燃焼ガス流路は、２流路に分割される。そして、分割された各々の燃焼ガス流路に、フィン付き水管８ｂが下流側に向けて３本ずつ配設されている。この結果、煙道７は、燃焼ガス流れ方向の下流側における燃焼ガス流路断面積が、上流側の燃焼ガス流路断面積よりも小さくなるように形成されている。   Further, on the downstream side, a sound absorbing material 9 made of rock wool or the like is provided in the center in the width direction of the flue 7 along the combustion gas flow direction, whereby the combustion gas flow path in the flue 7 is It is divided into two flow paths. In each of the divided combustion gas flow paths, three finned water pipes 8b are arranged toward the downstream side. As a result, the flue 7 is formed so that the combustion gas channel cross-sectional area on the downstream side in the combustion gas flow direction is smaller than the combustion gas channel cross-sectional area on the upstream side.

そして、この煙道７の下流側には、上記燃焼ガス流路からの燃焼ガスが流入するボイド状の煙室箱１０がケーシング１の側面１ｃに一体に設けられている。この煙室箱１０は、その一側板１０ａおよび天板１０ｂに、それぞれ選択的に排気管を接続可能な排ガスの接続口１１ａ、１１ｂが設けられている。   A void-shaped smoke chamber box 10 into which the combustion gas from the combustion gas flow channel flows is integrally provided on the side surface 1 c of the casing 1 on the downstream side of the flue 7. The smoke chamber box 10 is provided with exhaust gas connection ports 11a and 11b that can selectively connect an exhaust pipe to the one side plate 10a and the top plate 10b, respectively.

さらに、これら接続口１１ａ、１１ｂが設けられた側板１０ａおよび天板１０ｂは、それぞれボルト１２によって、その全体が煙室箱１０に対して着脱自在に設けられている。
他方、この煙室箱１０に隣接して、プレート式の熱交換器１３が設置されている。そして、この熱交換器１３の熱源供給側１３ａに、熱源ポンプ１４を介して貯水室２内の上部に開口する缶水の供給ライン１５が接続されている。 Further, the side plate 10a and the top plate 10b provided with the connection ports 11a and 11b are detachably provided to the smoke chamber box 10 by bolts 12 respectively.
On the other hand, a plate-type heat exchanger 13 is installed adjacent to the smoke chamber box 10. And the supply line 15 of the can water which opens to the upper part in the water storage chamber 2 via the heat source pump 14 is connected to the heat source supply side 13a of this heat exchanger 13.

また、熱交換器１３の熱源排出側１３ｂには、内部の缶水をケーシング１の貯水室２の下部に戻す戻りライン１６が接続されている。そして、上記熱源ポンプ１４、供給ライン１５、熱交換器１３および戻りライン１６によって、缶水の循環ラインが構成されている。   A return line 16 is connected to the heat source discharge side 13 b of the heat exchanger 13 to return the internal can water to the lower part of the water storage chamber 2 of the casing 1. The heat source pump 14, the supply line 15, the heat exchanger 13, and the return line 16 constitute a can water circulation line.

さらに、熱交換器１３の被加熱側の入口１３ｃには、熱交換器１３内に水を供給する給水ライン１７が接続されており、出口側１３ｄには、熱交換器１３で発生した温水を排出する給湯ライン１８が接続されている。   Furthermore, a water supply line 17 for supplying water into the heat exchanger 13 is connected to the inlet 13c on the heated side of the heat exchanger 13, and hot water generated in the heat exchanger 13 is connected to the outlet side 13d. A hot water supply line 18 to be discharged is connected.

（第２の実施の形態）
また、図４および図５は、本発明のボイラを貯湯式ボイラに適用した第２の実施形態を示すものであり、ケーシングの構成が異なること、および熱交換器および缶水の循環ラインを有していないことを除いて、第１の実施形態に示したものと同一であるために、同一符号を付してその説明を簡略化する。 (Second Embodiment)
FIGS. 4 and 5 show a second embodiment in which the boiler of the present invention is applied to a hot water storage boiler. The configuration of the casing is different, and there is a heat exchanger and a can water circulation line. Since it is the same as what was shown in 1st Embodiment except having not carried out, the same code | symbol is attached | subjected and the description is simplified.

このボイラにおいては、ケーシング２０が外観略円筒状に形成されており、燃焼室４、煙道７および水管８ａ、８ｂによって直接所望の給湯温度まで加熱されるとともに、大気圧＋１気圧以下に加圧された貯湯室２１が形成されている。そして、ケーシング２０の天板２０ａには、それぞれ給水管２２および給湯管（図４中給水管２２の奥に位置するために図示されない。）が設けられている。   In this boiler, the casing 20 is formed in a substantially cylindrical shape, and is directly heated to a desired hot water supply temperature by the combustion chamber 4, the flue 7, and the water pipes 8a and 8b, and pressurized to atmospheric pressure + 1 atm or less. A hot water storage chamber 21 is formed. The top plate 20a of the casing 20 is provided with a water supply pipe 22 and a hot water supply pipe (not shown because they are located at the back of the water supply pipe 22 in FIG. 4).

以上の構成からなるボイラによれば、いずれも燃焼室４を上下方向に配置するとともに、燃焼ガスの流路となる煙道７を、燃焼室４の胴部４ａに開口するように設けているために、燃焼室４の上下方向に噴出するバーナ５の火炎形成が妨げられることが無く、よって安定した燃焼火炎を形成させることができる。加えて、燃焼室４から煙道７に流入した高温の燃焼ガスによって４本の裸水管８ａおよび１４本のフィン付き水管８ｂが加熱されるために、高い熱交換効率を得ることができる。   According to the boilers configured as described above, the combustion chamber 4 is arranged in the vertical direction, and the flue 7 serving as a flow path for the combustion gas is provided so as to open to the trunk portion 4a of the combustion chamber 4. Therefore, the flame formation of the burner 5 ejected in the vertical direction of the combustion chamber 4 is not hindered, and thus a stable combustion flame can be formed. In addition, since the four bare water pipes 8a and the four finned water pipes 8b are heated by the high-temperature combustion gas flowing into the flue 7 from the combustion chamber 4, high heat exchange efficiency can be obtained.

この際に、燃焼室４に臨む位置に、４本の裸水管８ａを、その下流側に配設されたフィン付き水管８ｂを保護するように煙道７の燃焼ガス流れ方向と交差する方向に、略円弧線状に一列配置しているので、フィン付き水管８ｂのフィンが直接火炎に曝されることがない。また、燃焼室４と煙道７とが、全体して略Ｌ字状に形成されているために、燃焼ガスの流路構成が単純であり、よってガス質量流速一様の合理的な設計が可能となる。この結果、高出力であっても大型化することが無く、コンパクトで小さな設置面積に据え付けることが可能となる。   At this time, the four bare water pipes 8a are placed at positions facing the combustion chamber 4 in a direction crossing the combustion gas flow direction of the flue 7 so as to protect the finned water pipes 8b disposed downstream thereof. The fins of the finned water pipe 8b are not directly exposed to the flame because they are arranged in a line in a substantially arcuate line. In addition, since the combustion chamber 4 and the flue 7 are formed in a substantially L shape as a whole, the flow path configuration of the combustion gas is simple, and therefore a rational design with a uniform gas mass flow rate is achieved. It becomes possible. As a result, even if the output is high, the size is not increased, and the installation can be performed in a compact and small installation area.

さらに、煙道４における燃焼ガス流路の断面積を、燃焼ガス流れ方向の上流側よりも下流側が小さくなるように形成しているので、高温の燃焼ガスによって加熱される上流側の裸水管８ａやフィン付き水管８ｂにおいては遅い流速で熱交換を行わせ、かつ温度の低下した吸音材９両側においては速い流速によってフィン付き水管８ｂとの熱交換を行わせることにより、一層熱交換交換効率を高めることができる。加えて、煙道７の燃焼ガス流れ方向下流側に、耐熱性を有する吸音材９を設けているので、低騒音化を図ることができる。また、吸音材９を取り外すことにより、全てのフィン付き水管８ｂの掃除を容易に行うことができる。   Furthermore, since the cross-sectional area of the combustion gas flow path in the flue 4 is formed so that the downstream side becomes smaller than the upstream side in the combustion gas flow direction, the upstream bare water pipe 8a heated by the high-temperature combustion gas. In the finned water pipe 8b, heat exchange is performed at a slow flow rate, and heat exchange with the finned water pipe 8b is performed on both sides of the sound-absorbing material 9 at a low temperature by a high flow rate, thereby further improving the heat exchange efficiency. Can be increased. In addition, since the heat-absorbing sound absorbing material 9 is provided downstream of the flue 7 in the combustion gas flow direction, noise reduction can be achieved. Moreover, by removing the sound absorbing material 9, it is possible to easily clean all the finned water tubes 8b.

さらに、煙室箱１０の側板１０ａおよび天板１０ｂに、それぞれ排気管の接続口１１ａ、１１ｂを設けているので、設置場所における配管条件や既存のボイラと交換する際の既存の排気管による配管条件等に応じて、適宜、選択的に上記接続口１１ａ、１１ｂに排気管を接続することができる。しかも、側板１０ａおよび天板１０ｂの全体を、ボルト１２によって着脱自在に取り付けているために、これらのうちの排気管が接続されていない側を取り外すことにより、容易に清掃等のメンテナンスも行うことができる。   Further, since the exhaust pipe connection ports 11a and 11b are provided in the side plate 10a and the top plate 10b of the smoke chamber box 10, respectively, the piping conditions at the installation location and the piping by the existing exhaust pipe when replacing the existing boiler Depending on conditions and the like, an exhaust pipe can be connected to the connection ports 11a and 11b selectively as appropriate. Moreover, since the entire side plate 10a and the top plate 10b are detachably attached by the bolts 12, maintenance such as cleaning can be easily performed by removing the side to which the exhaust pipe is not connected. Can do.

この際に、燃焼室４の底板４ｂについても、下方に向けて緩やかに縮径された皿状に形成するとともに、中央部に下方に延出する排出管６を設け、かつ煙道７の下端よりも２５ｍｍ以上下方に設けているために、燃焼室４内を水洗した後の汚水処理が容易になるとともに、当該ドレンが煙道７側に流入することを確実に防止することができる。   At this time, the bottom plate 4b of the combustion chamber 4 is also formed in a dish shape that is gradually reduced in diameter toward the lower side, a discharge pipe 6 that extends downward is provided at the center, and the lower end of the flue 7 Therefore, the waste water treatment after washing the inside of the combustion chamber 4 with water is facilitated, and the drain can be reliably prevented from flowing into the flue 7 side.

また、煙道７の断面における幅寸法を燃焼室４の胴部４ａの直径の１／２以下に形成しているために、煙道７に導入される燃焼ガスの流速を高くすることができ、よって図２および図５に示すように、煙道７内に複数本（図では合計１７本）の水管８ａ、８ｂを互いに近接させて配置した場合においても、これら水管８ａ、８ｂ間に所望の燃焼ガスの流れを確保することができる。   Further, since the width dimension in the cross section of the flue 7 is formed to be ½ or less of the diameter of the body portion 4a of the combustion chamber 4, the flow velocity of the combustion gas introduced into the flue 7 can be increased. Therefore, as shown in FIGS. 2 and 5, even when a plurality of water pipes 8a and 8b (17 in total in the figure) are arranged close to each other in the flue 7, a desired space between the water pipes 8a and 8b is desired. The combustion gas flow can be ensured.

（第３の実施の形態）
図６および図７は、本発明のボイラを第１の実施形態と同様の無圧式温水ボイラに適用した第３の実施形態を示すもので、同様に図１〜図３に示したものと、同一構成部分については、同一符号を付してある。
このボイラにおいては、燃焼室３０の胴部３０ａが半円筒状に形成されており、この胴部３０ａのほぼ直径寸法を有する開口とケーシング１の側壁１ｃとの間に、煙道３１が設けられている。 (Third embodiment)
FIGS. 6 and 7 show a third embodiment in which the boiler of the present invention is applied to a pressureless hot water boiler similar to the first embodiment. Similarly, those shown in FIGS. The same components are denoted by the same reference numerals.
In this boiler, the body 30a of the combustion chamber 30 is formed in a semi-cylindrical shape, and a flue 31 is provided between an opening having a substantially diameter size of the body 30a and the side wall 1c of the casing 1. ing.

ここで、煙道３１の側壁３１ａは、燃焼室３０側からケーシング１の側壁１ｃ側に向けて漸次幅寸法が小さくなるように形成されており、この結果煙道３１は、燃焼ガス流れ方向の下流側における燃焼ガス流路断面積が、上流側の燃焼ガス流路断面積よりも小さくなるように形成されている。   Here, the side wall 31a of the flue 31 is formed so that the width dimension gradually decreases from the combustion chamber 30 side toward the side wall 1c side of the casing 1, and as a result, the flue 31 is formed in the combustion gas flow direction. The combustion gas passage sectional area on the downstream side is formed to be smaller than the combustion gas passage sectional area on the upstream side.

そして、煙道３１の燃焼室３０側に臨む位置には、複数本（図では５本）の裸水管８ａが、煙道３１の燃焼ガス流れ方向と直交する方向に略線状に一列配置されている。そして、これら裸水管８ａの下流側には、漸次狭となる煙道３１の幅寸法に併せて、燃焼ガスの流れ方向に向けて次第に１本ずつ本数が少なくなる５列、合計２０本のフィン付き水管８ｂが配置されている。   At the position facing the combustion chamber 30 side of the flue 31, a plurality (five in the figure) of bare water pipes 8 a are arranged in a line in a substantially linear manner in a direction orthogonal to the combustion gas flow direction of the flue 31. ing. Further, on the downstream side of these bare water pipes 8a, there are five rows in which the number of the fins 31 gradually decreases toward the combustion gas flow direction in accordance with the width dimension of the flue 31 that is gradually narrowed, for a total of 20 fins. Attached water pipe 8b is arranged.

以上の構成からなる第３の実施形態のボイラによっても、第１および第２の実施形態に示したものと同様の作用効果を得ることができる。
なお、上記第１〜第３の実施形態においては、本発明に係るボイラを無圧式温水ボイラあるいは貯湯式ボイラに適用した場合についてのみ説明したが、これに限るものではなく、本発明は、加圧式ボイラを含めた各種形式のボイラにも同様に適用することが可能である。 The same effects as those shown in the first and second embodiments can be obtained by the boiler according to the third embodiment having the above-described configuration.
In the first to third embodiments, only the case where the boiler according to the present invention is applied to a non-pressure hot water boiler or a hot water storage boiler has been described. However, the present invention is not limited to this. The present invention can be similarly applied to various types of boilers including pressure boilers.

本発明の第１の実施形態を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows the 1st Embodiment of this invention. 図１の横断面図である。It is a cross-sectional view of FIG. 図１の右側面図である。It is a right view of FIG. 本発明の第２の実施形態を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows the 2nd Embodiment of this invention. 図４の横断面図である。It is a cross-sectional view of FIG. 本発明の第３の実施形態を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows the 3rd Embodiment of this invention. 図６の横断面図である。It is a cross-sectional view of FIG.

符号の説明Explanation of symbols

１、２０ ケーシング
２ 貯水室
４、３０ 燃焼室
４ａ、３０ａ 胴部
４ｂ 底板
４ｃ 天板
５ バーナ
７、３１ 煙道
８ａ 裸水管
８ｂ フィン付き水管
９ 吸音材
１０ 煙室箱
１０ａ 側板
１０ｂ 天板
１１ａ、１１ｂ 接続口
１２ ボルト DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,20 Casing 2 Water storage chamber 4, 30 Combustion chamber 4a, 30a Body part 4b Bottom plate 4c Top plate 5 Burner 7, 31 Flue 8a Bare water pipe 8b Water tube with fin 9 Sound absorbing material 10 Smoke chamber box 10a Side plate 10b Top plate 11a, 11b connection port 12 bolt

Claims (5)

上下端部が天板および底板により塞がれてケーシング内に上下方向に配置された筒状の胴部を有する燃焼室と、この燃焼室の天板または底板に取り付けられて上下方向に炎を噴出させるバーナと、上記燃焼室の胴部に開口して当該胴部の軸線と交差する方向に延在し燃焼ガス流路となる筒状の煙道と、上記燃焼室および煙道の外周壁と上記ケーシングの内壁との間に形成された貯水室と、上記煙道を上下方向に貫通して上記貯水室の煙道上方と下方とを連通させる複数本の水管とを備えてなり、
かつ上記水管は、上記燃焼室に臨む位置にフィンが取り付けられていない複数本の裸水管が上記煙道の燃焼ガス流れ方向と交差する方向に列設されるとともに、これら裸水管の上記燃焼ガス流れ方向後方側に、複数本のフィン付き水管が配設され、上記煙道は、上記燃焼ガス流れ方向の下流側に耐熱性を有する吸音材が設けられて上記燃焼ガス流路が複数に分割されるとともに、上記分割された各々の上記燃焼ガス流路に、上記フィン付き水管が配設されていることを特徴とするボイラ。 A combustion chamber having a cylindrical body portion whose upper and lower ends are closed by a top plate and a bottom plate and arranged vertically in a casing, and attached to the top plate or bottom plate of this combustion chamber, A burner to be ejected, a cylindrical flue that opens into the body portion of the combustion chamber and extends in a direction intersecting the axis of the body portion to form a combustion gas flow path, and an outer peripheral wall of the combustion chamber and the flue And a water storage chamber formed between the inner wall of the casing and a plurality of water pipes that penetrate the flue in the vertical direction and communicate the upper and lower flues of the water storage chamber,
The water pipe has a plurality of bare water pipes, which are not attached with fins at positions facing the combustion chamber, arranged in a direction intersecting with the combustion gas flow direction of the flue, and the combustion gas of the bare water pipes. A plurality of finned water tubes are arranged on the rear side in the flow direction , and the flue is provided with a heat-absorbing sound-absorbing material on the downstream side in the combustion gas flow direction so that the combustion gas flow path is divided into a plurality of And the finned water pipe is disposed in each of the divided combustion gas flow paths . 上記煙道は、上記燃焼ガス流れ方向の下流側における燃焼ガス流路断面積が、上流側の上記燃焼ガス流路断面積よりも小さくなるように形成されていることを特徴とする請求項１に記載のボイラ。   The flue is formed so that a combustion gas passage cross-sectional area on the downstream side in the combustion gas flow direction is smaller than the combustion gas passage cross-sectional area on the upstream side. The boiler described in 1. 上記吸音材は、着脱自在に設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載のボイラ。 The boiler according to claim 1 or 2, wherein the sound absorbing material is detachably provided. 上記煙道の下流側には、上記燃焼ガス流路からの燃焼ガスが流入するボイド状の煙室箱が一体に設けられるとともに、この煙室箱の側板および天板に、それぞれ選択的に排気管を接続可能な接続口が設けられ、かつ当該側板および天板の少なくとも一部が着脱自在に設けられていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載のボイラ。   On the downstream side of the flue, a void-shaped smoke chamber box into which combustion gas from the combustion gas flow channel flows is integrally provided, and exhaust is selectively discharged to the side plate and the top plate of the smoke chamber box, respectively. The boiler according to any one of claims 1 to 3, wherein a connection port to which a tube can be connected is provided, and at least a part of the side plate and the top plate are detachably provided. 上記燃焼室の胴部が円筒状に形成され、かつ上記煙道の上記燃焼ガス流れ方向と直交する方向の内法寸法が上記胴部の直径の１／２以下に形成されるとともに、上記燃焼室の底板は、上記煙道の下端よりも２５ｍｍ以上下方に設けられていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載のボイラ。   The body of the combustion chamber is formed in a cylindrical shape, and the internal dimension of the flue in the direction perpendicular to the direction of the combustion gas flow is formed to be ½ or less of the diameter of the body, and the combustion The boiler according to any one of claims 1 to 4, wherein the bottom plate of the chamber is provided at least 25 mm below the lower end of the flue.

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