CN203286763U - 向上燃烧式冷凝锅炉 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及向上燃烧式冷凝锅炉，以燃烧生成气体或煤油为原料，利用潜热来进行再加热，使热交换面积极大化，从而提高热效率。包括：锅炉本体，上端设有烟筒，上部设有潜热热交换部，下部设有显热热交换部；第一燃烧筒，垂直地设置在显热热交换部；第一热传递板体，沿着第一燃烧筒的外周面以螺旋形进行设置；点火棒，设置在第一燃烧筒的内部；燃料供给部；空气供给部；第二燃烧筒，垂直地设置在潜热热交换部；第二热传递板体，沿着第二燃烧筒的外周面以螺旋形进行设置；水供给管，设置在锅炉本体的上部；第一水排出管，设置在潜热热交换部的下部；水流入管，一端设置在显热热交换部的下部；第二水排出管，设置在显热热交换部的上部。

Description

向上燃烧式冷凝锅炉

技术领域

本实用新型涉及一种锅炉，特别是指一种以燃烧生成气体或煤油为原料，利用潜热来进行再加热，使热交换面积极大化，从而提高热效率的向上燃烧式冷凝锅炉。

背景技术

近来，冷凝锅炉广泛普及。冷凝锅炉不仅能利用显热，还能利用潜热，这一点与非冷凝锅炉不同。冷凝锅炉的主要问题中的一个就是由于冷凝水引起的装备的腐蚀。对于冷凝锅炉而言，若是向下燃烧式的话，能将冷凝水直接接受并进行排出，因此，热流动较为自然，但由于将热向下强制供给，因此，会有诸多难点。相反，向上燃烧式能充分利用热，但具有冷凝水再次进行气化和接收冷凝水的问题。

无论如何，冷凝锅炉分别具备利用显热的热交换器和利用潜热的热交换器是普遍的。韩国专利申请第10－2000－0082072号（现有技术1）使热交换器具有双重结构，从而提倡一种在进行热交换时，对向外部排放、损失的热进行最小化的锅炉或热交换器。但是，现有技术具有向下燃烧式的不利条件。

另一方面，为了解决由包括氮氧化物或硫氧化物的冷凝水引起的问题而有过多种努力，其中一例就是韩国专利申请第10－2001－0059653（现有技术2）。根据现有技术2，虽然能获得对蓄水罐的制热用水的潜热进行某种程度回收的结果，但在加热温水的情况下，由于不能获得潜热而存在作为冷凝锅炉的意义减少的问题。这是因为，温水未通过蓄水罐而直接向淋浴器或水栓进行供给的情况占大部分。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，提供一种能使热交换面积极大化，从而进一步提高热效率的向上燃烧式冷凝锅炉。

并且，另一目的在于，提供一种向上燃烧式冷凝锅炉，其能克服冷凝锅炉所具有的原始性问题。

本实用新型的上述目的和多种优点对于所属领域技术人员，能从本实用新型的优选实施例中更加明确。

如上所述的目的通过向上燃烧式冷凝锅炉来实现，该锅炉包括：锅炉本体，其呈直立的筒状，上端设有烟筒，锅炉本体上部设有潜热热交换部，下部设有通过隔板与上述潜热热交换部划分的显热热交换部；第一燃烧筒，其垂直地设置在上述显热热交换部，并具有能够向上方向排出燃烧生成气体的第一排气管；第一热传递板体，其沿着上述第一燃烧筒的外周面以螺旋形进行设置；点火棒，其设置在上述第一燃烧筒的内部，用于对从外部供给的燃料进行点火，来产生火焰；燃料供给部，其向上述点火棒供给燃料；空气供给部，其向上述点火棒供给空气；第二燃烧筒，其垂直地设置在上述本体的潜热热交换部，并具有第二排气管，该第二排气管向上排出燃烧生成气体并与上述烟筒相连接；第二热传递板体，其沿着上述第二燃烧筒的外周面以螺旋形进行设置；水供给管，其设置在上述锅炉本体的上部，用于向上述第二燃烧筒和锅炉本体之间的空间供给水；第一水排出管，其设置在上述潜热热交换部的下部；水流入管，其一端设置在上述显热热交换部的下部，用于使上述第一水排出管流出的水重新流入上述锅炉本体；第二水排出管，其设置在上述显热热交换部的上部，用于将经上述显热热交换部加热后的水向上述锅炉本体的外部排出。

作为本实用新型的改进，还包括水回收管，该水回收管的一端与上述第二水排出管相连接，另一端与上述水供给管相连接。

作为本实用新型的另一改进，上述第一热传递板体或第二热传递板体中的某一个以能够在内部填充热介质的方式由夹套形态形成。

作为本实用新型的又一改进，上述第一热传递板体或第二热传递板体以能够在内部填充热介质的方式由夹套形态形成，并分别与上述第一燃烧筒的内部或上述第二燃烧筒的内部连通。

作为本实用新型的再一改进，包括：制热用循环管，其一端与上述第一水排出管相连接，另一端与外部水栓相连接，用于使得水成为制热用水；中间连接管，其一端与上述第一水排出管相连接，另一端与上述水流入管相连接，用于直接将从上述潜热热交换部流出的水向上述显热热交换部进行供给；以及第一阀门，其设置在上述第一水排出管、制热用循环管及中间连接管的交叉位置，用于选择水的流动方向。

根据如上所述的结构，提供一种下部设有显热热交换部，上述设有潜热热交换部的锅炉。通过显热热交换部一次性吸热的水能直接使用，也能在回收后通过潜热进行再加热。设在第一燃烧筒、第二燃烧筒的第一热传递板体、第二热传递板体使供给的水以螺旋状旋转和流动，来形成热交换，从而，对热交换效率形成极大化。因此，能大大缩短水的加热时间。本实用新型的锅炉能将燃烧生成气体或油作为燃料，并能一一用在供热水机或制热用锅炉等。

附图说明

图1是本实用新型实施例的向上燃烧式冷凝锅炉的剖视图；

图2是本实用新型实施例的向上燃烧式冷凝锅炉的部分切开透视图。

具体实施方式

以下，参照说明书附图对本实用新型的实施例进行详细说明。

锅炉本体10为直立的筒状，其上端设置烟筒11，并通过未图示的绝热材料来保温。优选的，锅炉本体10应具有经得起水压力的压力容器结构。

锅炉本体10的下部设有显热热交换部H1，上部设有潜热热交换部H2。显热热交换部H1和潜热热交换部H2通过隔板16来进行空间性的划分。

根据图1，虽然对显热热交换部H1和潜热热交换部H2的结构比率对等地进行了图示，但会随着多种情况，结构比率会有所不同。

第一燃烧筒20垂直地设在锅炉本体10的下部中心，即，显热热交换部H1的中心。第一燃烧筒20由于是直立设置的，因此，具有向上方向排出燃烧生成气体的第一排气管22。第一燃烧筒20的内部空间S1成为主要燃烧空间。

第一热传递板体21沿着第一燃烧筒20的外周面，以螺旋状（与图2的第二热传递板体31相同）进行设置。设在第一燃烧筒20内部空间S1的点火棒40对外部供给的燃料进行点火，从而产生火焰。点火棒40由棒状的燃料喷嘴43和热传递管44构成，上述燃料喷嘴43将从燃料供给部41供给的燃烧生成气体或煤油进行喷雾，上述热传递管44以围绕燃料喷嘴43的外部的形态设置。空气供给部42向点火棒40，尤其向燃料喷嘴43和热传递管44之间的空间供给空气，从而供给燃烧所需的氧气。并且，燃料供给部41包括燃料泵（未图示），并向燃料喷嘴43供给燃料。点火棒40在通过插口45固定在锅炉本体的底面板10a的状态下，能向上方向直立地进行设置。

点火方法或点火开关虽然省略了图示，但是只要用一般的方法就可以。第一燃烧筒20的直径D1要形成能引入燃料棒40的宽度。尤其，要比为了提高内部空间S1的热容量而后述的第二燃烧筒的内部直径D2更宽。

具有比第一燃烧筒20更小的直径D2的筒状的第二燃烧筒30垂直地设在锅炉本体10的潜热热交换部H2。第二燃烧筒30的内部空间S2能称为辅助燃烧空间或潜热吸收空间。

第二燃烧筒30以向上方向排出燃烧生成气体的形式向上设置，并具有与烟筒11相连接的第二排气管32。而且，与第一燃烧筒20一样，第二燃烧筒30也设有沿着其外周面以螺旋状设有第二热传递板体31。第二燃烧筒30的下端设有向外侧倾斜的引导板17，用于将水容易地向第一水排出管13流动。

水供给管12设在锅炉本体10的上部，用于向第二燃烧筒30和锅炉本体10之间的空间供给水。水供给管12从供水源56接收水，而向锅炉本体10流入的水通过第二热传递板体31以螺旋形围绕，并由于重力而向下方流动。水在此过程中与第二燃烧筒30内部的加热的空气经历热交换，并接收供给的热能。

在潜热热交换部H2中接收潜热的水通过设在潜热热交换部H2的下部的第一水排出管13，向锅炉本体10的外部排出。第一水排出管13中排出的水循环制热用循环管50，从而以制热用水来利用或向设在锅炉本体10下部的水流入管14供给。第一水排出管13和水流入管14通过中间连接管52直接进行连接。

水流入管14设在显热热交换部H1的下部，用于将从第一水排出管13流出的水重新流向锅炉本体10。所以，流向显热热交换部H1的水通过点火棒40产生的显热来进行加热。同样的，由于第一燃烧筒20形成螺旋状，所以向显热热交换部H1流入的水通过第一燃烧筒20内部产生的热来加热。因此，水通过对流作用或未图示的泵的水头差，以螺旋状围绕着面向上方向。

如各附图所示，优选的，第一热传递板体21、第二热传递板体31的末端应紧贴在锅炉本体10的侧壁。这是因为水沿着第一燃烧筒20、第二燃烧筒30的外周以螺旋状流动是本实用新型的意图。

到达显热热交换部H1末端的水通过设在显热热交换部H1的上部的第二水排出管15向锅炉本体10的外部排出。通过第二水排出管15排出的水根据需要向潜热热交换部H2回收，作为制热用水再次使用或直接以温水来使用。温水使用部设有淋浴器或水龙头之类的水栓57。

水回收管53的一端与第二水排出管15相连接，另一端则连接在水供给管12和供水源56之间，用于通过第二水排出管15回收排出的水。

以锅炉本体10为中心，能到处设有阀门51、54、55。这些阀门51、54、55可以是自动或根据使用人员的操作来转换流路的流动方向的三方阀门。

第一阀门51设在第一水排出管13、制热用循环管50及中间连接管52的交叉位置，从而选择脱离潜热热交换部H2的水经过制热用循环管50，或直接向显热热交换部H1供给。第二阀门54设在第二水排出管15、水栓57连接管及水回收管53的交叉位置，从而选择脱离显热热交换部H1的水向水栓57供给，作为温水使用，或通过水回收管53向潜热热交换部H2供给。第三阀门55设置在水供给管12和水回收管53的连接部位，从而在供水源56或显热热交换部H1中回收的水中选择一种。

将第一阀门51和第二阀门54进行相互联动，从而根据是否通过水栓57来使水，使温水在没有经过制热用循环管50的情况下，直接向水栓57供给。

以上的三个阀门51、54、55仅仅是根据本使用新型的实施例来例示的，能根据设计，在需要的位置进行追加或去除。并且，这些阀门能进行相互联动，也能以多种模式使用。

根据本实用新型的特征，与第一热传递板体21和第二热传递板体31与其只由一张板形成相比，还能形成向内部填充热介质的夹套形态。但考虑到制作费用，在第一热传递板体21和第二热传递板体31中，只将其一形成为夹套形态。夹套形态意味着如图所示，在内部具有能使空气等流体进行流动的扁平空间的形态。

并且，夹套形态的热传递板体能够分别与燃烧筒内部连通。如图所示，第一热传递板体21、第二热传递板体31都以夹套形态形成，这些都与第一燃烧筒20、第二燃烧筒30的内部连通。换句话说，第一热传递板体21、第二热传递板体31的空间P1、P2分别与第一燃烧筒20、第二燃烧筒30内部的空间S1、S2连通。由此，第一燃烧筒20、第二燃烧筒30内部的空气通过第一热传递板体21、第二热传递板体31与在外部流动的水进行热交换。

通过这种结构，热交换面积形成极大化，并能提高热效率。在显热热交换部H1中加热的空气通过第一排气管22沿着第一箭头A1向潜热热交换部H2流入，而穿过潜热热交换部H2的空气则通过第二排气管32沿着第二箭头A2通过烟筒11向大气中排放。

另一方面，潜热热交换部H2具有如下的系统，该系统用于排出在从显热热交换部H1中排出的加热空气失去热量的同时进行冷凝的过程产生的冷凝水。冷凝水沿着第二燃烧筒30的内壁向下流动，并沿着第三箭头A3落在集水槽61，而在集水槽61中收集的冷凝水，其一端与集水槽61底面相连接，另一端则贯通锅炉本体10，通过向外部延长的排水管60向锅炉本体10的外部排放。第二燃烧筒30及第二热传递板体31应设计成使冷凝水向集水槽61容易流动和聚集。如截面形态所图示，集水槽61沿着第一排气管22的外周，以钩状进行设置。

以上说明仅是依据本实用新型的技术性思想的示例。所属领域技术人员通过对本实用新型保护范围的理解，能利用示例的内容进行多种变形实施。

Claims (5)

1.一种向上燃烧式冷凝锅炉，其特征在于，包括：

锅炉本体（10），其呈直立的筒状，上端设有烟筒（11），锅炉本体（10）上部设有潜热热交换部（H2），下部设有通过隔板（16）与上述潜热热交换部（H2）划分的显热热交换部（H1）；

第一燃烧筒（20），其垂直地设置在上述显热热交换部（H1），并具有向上排出燃烧生成气体的第一排气管（22）；

第一热传递板体（21），其沿着上述第一燃烧筒（20）的外周面以螺旋形进行设置；

点火棒（40），其设置在上述第一燃烧筒（20）的内部，用于对从外部供给的燃料进行点火，来产生火焰；

燃料供给部（41），其向上述点火棒（40）供给燃料；

空气供给部（42），其向上述点火棒（40）供给空气；

第二燃烧筒（30），其垂直地设置在上述潜热热交换部（H2），并具有第二排气管（32），该第二排气管（32）向上排出燃烧生成气体并与烟筒（11）相连接；

第二热传递板体（31），其沿着上述第二燃烧筒（30）的外周面以螺旋形进行设置；

水供给管（12），其设置在上述锅炉本体（10）的上部，用于向上述第二燃烧筒（30）和锅炉本体之间的空间供给水；

第一水排出管（13），其设置在上述潜热热交换部（H2）的下部；

水流入管（14），其一端设置在上述显热热交换部（H1）的下部，用于使从上述第一水排出管（13）流出的水重新流入上述锅炉本体（10）；以及

第二水排出管（15），其设置在上述显热热交换部（H1）的上部，用于将经上述显热热交换部（H1）加热后的水向上述锅炉本体（10）的外部排出。

2.根据权利要求1所述的向上燃烧式冷凝锅炉，其特征在于，还包括水回收管（53），该水回收管（53）的一端与上述第二水排出管（15）相连接，另一端与上述水供给管（12）相连接。

3.根据权利要求1所述的向上燃烧式冷凝锅炉，其特征在于，上述第一热传递板体（21）或第二热传递板体（31）中的某一个以能够在内部填充热介质的方式由夹套形态形成。

4.根据权利要求1所述的向上燃烧式冷凝锅炉，其特征在于，上述第一热传递板体（21）及上述第二热传递板体（31）以能够在内部填充热介质的方式由夹套形态形成，并分别与上述第一燃烧筒（20）的内部及上述第二燃烧筒的内部连通。

5.根据权利要求1所述的向上燃烧式冷凝锅炉，其特征在于，包括：

制热用循环管（50），其一端与上述第一水排出管（13）相连接，另一端与外部水栓相连接，用于使得水成为制热用水；

中间连接管（52），其一端与上述第一水排出管（13）相连接，另一端与上述水流入管（14）相连接，用于直接将从上述潜热热交换部（H2）流出的水向上述显热热交换部（H1）供给；以及

第一阀门（51），其设置在上述第一水排出管（13）、制热用循环管（50）及中间连接管（52）的交叉位置，用于选择水的流动方向。

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