JPS59500682A - ガス温水ヒ−タ− - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ガス温水ヒータ一 本発明は、ガスバーナーと、その排気路中に配設されていて加熱水が貫流せしめ られる少なくとも一つの熱交換器とを有する、ガス温水ヒーターに関する。

この種機器においては、一般に排気流に対して横向きに配設されていて、フィン が該排気流の流れの方向に対して平行である、フィン式熱交換器が使用、されて いる。

このようなガス温水ヒーターの熱交換は改良する必要のあることが認められるで あろう。

従って本発明は、冒頭に述べた種類の装置において熱交換を改良し且つこれによ って効率を高めるという課題に基づいている。

この課題を解決するために、本発明によるガス温水ヒーターは、排気路が二つの 並置していて排気が反対方向に貫流せしめられる室を構成しており、その隔壁が 熱交換器を二つの該室に関係せしめられた部分に分割し且つ熱交換器領域の外側 に排気転向開口を画成していることを特徴としている。

このようにして、同一の熱交換器が直交流の原理に従って二段階に貫流せしめら れ、これは熱交換状態をそして効率を高める。このとき、構成形態は非常に簡単 で且つ極めて小型である。

好ましくは、熱交換器のガスバーナーから遠く離れている部分がその加熱水入口 を構成している。即ち該配置は向流原理または直交流原理への接近を示し且つ対 応する有効な熱交換を伴って作動する。

ガスバーナーに最も近い室が熱交換器の面積の部分の二を含んでいることにょシ 、特に良好な状態が達成され得ることが認められよう。

有利には、室はガスバーナーの上方で水平に並んで配設されている。従って、燃 焼ガスの自然の揚力は、熱交換器の周囲の流れの状態を極めて有利に形成するこ とに寄与する。

熱交換器におけるエネルギー損失をさらに改良するために、本発明によるガス温 水ヒーターはさらに、化学量論的に過剰に予備混合されたガスバーナーに関係せ しめられた室が外気の進入に対して密閉された燃焼室として構成されておシ、該 ガスバーナーが熱交換器に対して５０順よシ小さい好ましくは３０ｒｒａｎより 小さい間隔をあけて配設されたバーナー板を有していて、該バーナー板が四個か ら十二個好ましくは九個または中側／ｃｒ７ｒの混合気通過開口を備えておシ且 っ一側に冷却コイルを有していることを特徴としている。該バーナー板上には、 熱交換器の非常に近くに在シ且っ最適な熱伝達状態を保証する高い熱流密度の火 炎面が構成されている。エネルギー利用は高く而も部分負荷領域にある。他の利 点として、排気は有害物質が少なく且つ高い露点をもっていることがさらに生ず る。

バーナー板の混合気通過開口が、火炎側に向って５゜チだけ拡大している約１乃 至２．５　ｔｒｒｍ好ましくは１．８朝の直径を有していることにょシ、特に良 好な状態が生じる。

好ましくは、バーナー板の冷却コイルは、該バーナー板から取出された熱を利用 し得るために、熱交換器の加熱水出口に接続されている。

他の本発明による特徴によれば、ガス温水ヒーターは、バーナー板が良好な熱伝 導材料特に銅またはアルミニウム合金から成ることを特徴としている。バーナー 板の厚さは冷却ホースの敷設に依存する。前記材料の高い熱伝導度は、熱がバー ナー板から有利に排出されて冷却コイルに伝達され得ることを保証する。別の構 成においては本発明によれば、バーナー板が高級鋼がら成シ好ましくは約２閣の 厚さをもっという可能性が生じる。高級鋼はより高い耐食性及び耐熱性を有して おり、そのよシ低い熱伝導度は、冷却コイルがバーナー板上でょシ緊密に敷設さ れることにょシ補償され得る。

本発明によるガス温水ヒーターはさらに、バーナー振動を阻止するために混合気 通路内でバーナー板の直前に配設された横断面狭窄部を備えていることを特徴と している。

ガス温水ヒーターの排気は、熱交換器内で露点近くにまで冷却される。本発明に よれば、特に有利な方法で、即ち前述の如く排気の露点が比較的高いので、凝縮 熱を利用する可能性が生じる。このためにガス温水ヒーターは、熱交換器のガス バーナーから離れた部分に、排気が上から下に向って周囲を流れる凝縮熱交換器 が接続されていて、該熱交換器が垂直のまたははソ垂直の加熱水が下から上に向 って貫流せしめられ軸に平行なフィンを備えた少なくとも一つの管から構成され ていることを特徴としている。該凝縮熱交換器−は向流原理に従って作動し、凝 縮物は大面積のフィン上に降下しそこで下に向って流れ得る。該凝縮物は、液滴 形成に対して対照的に良好な熱伝達状態を保証し且つ横断面狭窄を生ぜしめない 薄膜状層流を形成する。

さらに、この構成によって腐食の原因となる堆積物が殆ど横断面を狭くするよう には作用しない。後者は、本発明により提案されているような管がそのフィンと 共に星形断面形状を形成しているときに特にあてはまる。このような断面形状は ついでながら市販の従って廉価な大量生産品として入手可能である。

腐食の理由から、管がそのフィンと共に排気及び排気凝縮物に対して耐食性のア ルミニウム合金から構成されていることが有利である。

好ましくは複数の管がその軸を一つの共通の面内に並べて配設されている。従っ て、排気に対して良好な流れ状態を備えた比較的平坦な凝縮熱交換器が得られる δ他の有利な特徴によれば、本発明による装置は、ガスバーナーに、送風機を含 む予備混合装置が関係せしめられていて、該予備混合装置が実質的に凝縮熱交換 器に対して平行に延びておシ、好ましくはその排気出口が送風機の入口と共に同 心管を形成していることを特徴としている。これは、特に排気出口及び送風機入 口が同心状にまたは同じ高さで互いに平行に水平方向に外壁を貫通しまたは空気 −排ガス−煙突に導かれていると、非常に小型の構成になる。

本発明は以下に添付の図面に関連した好適実施例に基づきよシ詳細に説明される 。図面は、 第１図が外壁構造における本発明によるガス温水ヒーターの垂直断面図を、 第２図がバーナー板の部分断面図を、 第３図が第１図におけるＶ−Ｖ線に沿う断面図を、示している。

第１図によれば、本発明によるガス温水ヒーターは、燃焼空気を低圧（約１乃至 ３ｍｂ　、）で予備混合装置２へ供給する送風機１を含んでいる。そこで燃焼空 気はガスと混合され、そこから混合気が上に向ってガスバーナー３へ達する。後 者はその上に在って加熱水が貫流せしめられる熱交換器４に作用する。これには 垂直の凝縮熱交換器５が接続されている。

熱交換器４の領域において、排気路は二つの並置・していて排気が反対方向に貫 流せし１められる室６及び７を構成しており、その隔壁８け該熱交換器を二つの 該室に関係せしめられた部分に分割し且つ熱交換器領域の外側に排気転向開口８ ′を画成している。熱交換器４はフィン式熱交換器として構成されていて且つ加 熱水が右から左に向って貫流せしめられる。前記分割は、熱交換器の面積の部分 の二が室６内に在るように、行なわれる。

室６は外気の進入に対して密閉されたガスバーナー３のだめの燃焼室として構成 されている。後者は化学量論的に過剰に予備混合されたバーナーとして作動する 。それは、第２図によれば複数の混合気通過開口１ｏを＋側／ｃｒ！で備えてい るバーナー板９を有している。該混合気通過開口１０の直径は１．８ｍになり且 つ火炎側に向って５０％だけ拡大している。バーナー板９は５ｗｎの厚さを有す るアルミニウム合金から成シ且つその裏面には熱交換器４から到来する加熱水が 貫流せしめられる冷却コイル１１を有している。該バーナー板は熱交換器４に対 して３０ｍｍより小さい間隔をあけて配設されている。該バーナー板の直下には 、バーナー振動を阻止するために薄板１２の形状の横断面狭窄部が在る。

バーナー３から出て行く排気は熱交換器４内で露点の近くにまでそして続く凝縮 熱交換器５内で露点以下にまで実際には加熱水の戻シ過程の温度にまで冷却され る。

凝縮熱交換器５は第１図及び第３図によれば垂直、管２１から構成されており、 読管は軸に平行なフィン２２を有していて且つこれと共に星形の市場で入手可能 な耐食性アルミニウム合金から成る断面形状を形成している。凝縮物は該フィン 上に降下し且つ層状の薄膜として液滴を形成せずにこれを下に向って流れる。そ れはその後凝縮物出口２３を通って排出される。第３図によれば、管２１は、凝 縮熱交換器が有利な流れ状態を備えた平坦な横断面を含むように、一つの共通の 面内に並んで配設されている。

Ｄ９ユ Ｆｉｇ、３ 国際調査報告

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １．ガスバーナーと、その排気路中に配設されていて加熱水が貫流せしめられる 少なくとも一つの熱交換器とを有する、ガス温水ヒーターにおいて、 排気路が、二つの並置していて排気が反対方向に貫流せしめられる室（６，７） を構成しておシ、その隔壁（８）が、熱交換器（４）を二つの該室に関係せしめ られた部分に分割し且つ熱交換器領域の外側に排気転向開口（８′）を画成して いることを特徴とする、ガス温水ヒーター。 ２、熱交換器（４）のガスバーナー（３）から遠く離れている部分がその加熱水 入口を構成していることを特徴とする請求の範囲１によるガス温水ヒーター。 ３、ガスバーナー（３）に最も近い室（６）が熱交換器（４）の面積の部分の二 を含んでいることを特徴とする請求の範囲１捷たは２によるガス温水ヒーター。 ４、室（６，７）がガスバーナー（３）の上方で水平に並んで配設されているこ とを特徴とする請求の範囲１から３の何れかによるガス温水ヒーター。 ５、化学量論的に過剰に予備混合されたガスバーナー（３）に関係せしめられた 室（６）が外気の進入に対して密閉された燃焼室として構成されており、該ガス バーナーが熱交換器（４）に対して５０朔より小さい好ま、シ＜は３０陥より小 さい間隔をあけて配設されたバーナー板（９）を有していて、該バーナー板が四 個から十二個好ましくは九個または中側／ｃｔｌの混合気通過開口（１０）を備 えておシ且つ一側に冷却コイル（１１）を有していることを特徴とする請求の範 囲１から４の何れかによるガス温水ヒーター。 ６、バーナー板（９）の混合気通過開口（１０）が、火炎側に向って５０％だけ 拡大している約１乃至２．５咽好１しくは１．８　ｔｒｒｍの直径を有している ことを特徴とする請求の範囲５によるガス温水ヒーター。 ７、バーナー板（９）の冷却コイル（１１）が熱交換器（４）の加熱水出口に接 続されていることを特徴とする請求の範囲５または６によるガス温水ヒーター。 ８、バーナー板（９）が良好な熱伝導材料特に銅またはアルミニウム合金から成 ることを特徴とする請求の範囲５から７の何れかによるガス温水ヒーター。 ９、バーナー板（９）が高級鋼から成り且つ約２咽の厚さをもつことを特徴とす る請求の範囲５から７の何れかによるガス温水ヒーター。 １０、混合気通路内でバーナー板の直前に配設された横断面狭窄部（１２）を備 えていることを特徴とする請求の範囲５から９の何れかによるガス温水ヒーター 。 １１、熱交換器（４）のガスバーナー（３）から離れた部分に、排気が上から下 に向って周囲を流れる凝縮熱・交換器（５）が接続されていて、該熱交換器が、 垂直のまたははソ垂直の加熱水が下から上に向って貫流せしめられ軸に平行なフ ィン（２２）を備えだ少なくとも一つの管（２１）から構成されていることを特 徴とする請求の範囲１から１０の何れかによるガス温水ヒーター。 １２、管（２１）がそのフィン（２２）と共に星形断面形状を形成していること を特徴とする請求の範囲１１によるガス温水ヒーター。 １３、管（２１）がそのフィン（２２）と共に排気及び排気凝縮物に対して耐食 性のアルミニウム合金から成ることを特徴とする請求の範囲１１または１２によ るガス温水ヒーター。 １４、複数の管（２１）がその軸を一つの共通の面内に並べて配設されているこ とを特徴とする請求の範囲１１から１３の何れかによるガス温水ヒーター。 １５、ガスバーナー（３）に、送風機（１）を含む予備混合装置（２）が関係せ しめられていて、該予備混合装置が実質的に凝縮熱交換器（５）に対して平行に 延びており、好ましくはその排気出口が送風機入口と共に同心管を形成している ことを特徴とする請求の範囲５から１４の何れかによるガス温水ヒーター。