(57)【要約】【課題】高温ガスと外部空気の熱交換の効率がより優れた燃焼機の熱交換装置を提供すること。【解決手段】燃焼機の燃焼室から排出された高温ガスを外部の空気と熱交換させる熱交換装置であって、前記燃焼室から隔離するように配置されると共に、前記高温ガスが一連の熱交換パイプ内を通過して各パイプ外の空気と熱交換を行うことが出来るように構成されてなることを特徴とする燃焼機の熱交換装置を提供する。【選択図】図２
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
燃焼機の燃焼室から排出された高温ガスを外部の空気と熱交換させる熱交換装置であって、
前記燃焼室から隔離するように配置されると共に、前記高温ガスが一連の熱交換パイプ内を通過して各パイプ外の空気と熱交換を行うことが出来るように構成されてなることを特徴とする燃焼機の熱交換装置。
【請求項２】
前記熱交換パイプの少なくとも一端が可動的に取り付けられていることを特徴とする請求項１に記載の燃焼機の熱交換装置。
【請求項３】
内部空間が熱交換空間となるように前記燃焼室が収容されている第１のチャンバーと該第１のチャンバーと連通すると共に前記熱交換パイプが収容されている第２のチャンバーとに分けられ、前記第１のチャンバーと連通して外部の空気を引入れる進気口と、前記第２のチャンバーと連通して引入れられて前記高温ガスと熱交換した空気を排出する排気口とを有するハウシングと、前記ハウシングの排気口外に取り付けられて前記熱交換空間内の空気を吸い出すことができる吸気手段とを更に備えることを特徴とする請求項１に記載の燃焼機の熱交換装置。
【請求項４】
前記熱交換パイプは前記第２のチャンバー内に略直立に配置される第１のパイプ部及び第２のパイプ部と、それらの下端にある開口を繋ぐ折り返し部とからなるものであり、前記第１のパイプ部の上端にある開口は前記燃焼室が高温ガスを排出する廃気排出口と連通し、前記第２のパイプ部の上端にある開口は前記燃焼機の廃気処理手段と連通しており、前記燃焼室の廃気排出口から排出された高温ガスは、前記第１のパイプ部と前記折り返し部、前記第２のパイプ部を順番に通過して前記燃焼機の廃気処理手段に進入することを特徴とする請求項３に記載の燃焼機の熱交換装置。
【請求項５】
前記進気口及び前記排気口は両方とも前記ハウシングの上端近くに配置されており、前記第１と第２のチャンバーは上端近くにそれらを連通する通気口が形成されるように仕切られており、そして前記第２のチャンバー内には略水平に配置されている少なくとも１つの仕切り板がそこを通過する空気の進行経路を部分的に遮断し上端近くに配置されている前記排気口まで強制的に蛇行させることを特徴とする請求項３に記載の燃焼機の熱交換装置。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は燃焼機の熱交換装置に関し、特に、燃焼機の燃焼室から排出された高温ガスを外部の空気と熱交換させる熱交換装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１は米国特許4429510号により開示された燃焼機に設けられる熱交換装置の構成の略示縦断面図であり、該熱交換装置は、燃焼機の燃焼室（図示せず）の外周を包囲することによって画定されて外部の空気を引入れることができる熱交換空間１０１と前記熱交換空間１０１内に、燃焼機の燃焼室から排出された高温ガスを順番に案内する４つのグループの熱交換パイプ１０２Ａ、１０２Ｂ、１０２Ｃ、１０２Ｄと、該４つのグループの隣り合うグループを連通させる折り返し部１０３、１０３、１０３とを設置し、燃焼機の燃焼室から排出された高温ガスを熱交換パイプ１０２Ａ、１０２Ｂ、１０２Ｃ、１０２Ｄに順番に通過させて排気口１０５から図示しない煙道へ排出することによって、熱交換空間１０１内に引き込まれた空気１０４と熱交換を行わせることができるように構成されてなる。
【考案の開示】
【考案が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、上記従来の燃焼機の熱交換装置では、外部から熱交換空間内に引き込まれた空気（以下、外部空気と略す）は熱交換パイプ１０２Ａ、１０２Ｂ、１０２Ｃ、１０２Ｄ内の高温ガス及び燃焼室と同時に熱交換を行うので、熱交換パイプ１０２Ａ、１０２Ｂ、１０２Ｃ、１０２Ｄ内の高温ガスと外部空気の熱交換の効率は、同時に熱交換する燃焼室の影響によって下がってしまう問題点が生じる。また、該熱交換装置において、熱交換パイプは堅く固定されているため、温度の変化による膨脹収縮に対応しきれずに破損する可能性が非常に大きい。
【０００４】
上記問題点に鑑みて、本考案は高温ガスと外部空気の熱交換の効率がより優れた燃焼機の熱交換装置を提供することを目的とする。また、本考案は温度の変化による膨脹収縮に対応出来て使用寿命が延長される燃焼機の熱交換装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するため、本考案は燃焼機の燃焼室から排出された高温ガスを外部の空気と熱交換させる熱交換装置であって、前記燃焼室から隔離するように配置されると共に、前記高温ガスが一連の熱交換パイプ内を通過して各パイプ外の空気と熱交換を行うことが出来るように構成されてなることを特徴とする燃焼機の熱交換装置を提供する。
【０００６】
前記熱交換パイプの少なくとも一端が可動的に取り付けられるよう構成されることが好ましい。
【０００７】
更に、本考案の熱交換装置は、内部空間が熱交換空間となるように前記燃焼室が収容されている第１のチャンバーと該第１のチャンバーと連通すると共に前記熱交換パイプが収容されている第２のチャンバーとに分けられ、前記第１のチャンバーと連通して外部の空気を引入れる進気口と、前記第２のチャンバーと連通して引入れられて前記高温ガスと熱交換した空気を排出する排気口とを有するハウシングと、前記ハウシングの排気口外に取り付けられて前記熱交換空間内の空気を吸い出すことができる吸気手段とを更に備えることが好ましい。
【０００８】
また、本考案の熱交換装置において、前記熱交換パイプは前記第２のチャンバー内に略直立に配置される第１のパイプ部及び第２のパイプ部と、それらの下端にある開口を繋ぐ折り返し部とからなるものであり、前記第１のパイプ部の上端にある開口は前記燃焼室が高温ガスを排出する廃気排出口と連通し、前記第２のパイプ部の上端にある開口は前記燃焼機の廃気処理手段と連通し、前記燃焼室の廃気排出口から排出された高温ガスは、前記第１のパイプ部と前記折り返し部、前記第２のパイプ部を順番に通過して前記燃焼機の廃気処理手段に進入するように構成されることが好ましい。
【０００９】
また、本考案の熱交換装置において、前記進気口及び前記排気口は両方とも前記ハウシングの上端近くに配置されており、前記第１と第２のチャンバーは上端近くにそれらを連通する通気口が形成されるように仕切られており、そして前記第２のチャンバー内には略水平に配置されている少なくとも１つの仕切り板がそこを通過する空気の進行経路を部分的に遮断し上端近くに配置されている前記排気口まで強制的に蛇行させるように構成されることが好ましい。
【考案の効果】
【００１０】
上記構成によると、本考案は熱交換パイプを燃焼室から隔離するように設置することによって、熱交換パイプ内の高温ガスは外部の空気と単独に熱交換を行うことができるので、高温ガスと外部の空気との熱交換の効率を向上させる燃焼機の熱交換装置を提供することができる。
【考案を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下は図示を参照して本考案の燃焼機の熱交換装置について詳しく説明する。
【００１２】
図２に示すのは該熱交換装置を備えた燃焼機の構成概略を示す断面図である。図示のように、該燃焼機には主に燃焼室１と、燃焼室１から隔離するように配置される熱交換パイプユニット２２を備えた熱交換装置２と、廃気処理装置３と、熱空気利用装置４とからなるものである。燃焼室１内の燃焼により生じた高温ガスは、熱交換装置２において外部より引き込んだ空気と熱交換して温度が下がって廃気となって廃気処理装置３に送られる。そして、廃気処理装置３において廃気に含まれている固体粉末の廃棄物を分離収集し、気体の部分を煙突５から排出する。
【００１３】
熱交換装置２は、熱交換空間としての内部空間２１１と、その上端近くに配置されると共に、外部と該内部空間を連通する進気口２１２、空気を順に燃焼室１と熱交換装置２へ導いた後、空気ポンプ２３へ連通させる排気口２１３とを有するハウシング２１と、燃焼室１より高温ガスを排出する廃気排出口１１と連通して高温ガスを迂回案内する熱交換パイプユニット２２と、ハウシング２１の排気口２１３外に取り付けられて熱交換空間内の空気を吸い出すことができる吸気手段としての空気ポンプ２３とからなるものである。
【００１４】
ハウシング２１の内部空間２１１は、第１の仕切り板２１１ｃによって、進気口２１２と連通すると共に、燃焼室１を収容する第１のチャンバー２１１ａと、排気口２１３と連通すると共に、熱交換パイプユニット２２を収容する第２のチャンバー２１１ｂとに分けられていると共に、第１のチャンバー２１１ａと、第２のチャンバー２１１ｂ両チャンバーを連通する第１の通気口２１１ｄをその底端近くに有している。また、第２のチャンバー２１１ｂは、略水平に配置されている第２の仕切り板２１１ｅと第３の仕切り板２１１ｆによって、排気口２１３と連通する上段部２１１ｂ３と、中段部２１１ｂ２と、第１の通気口２１１ｄと連通する下段部２１１ｂ１とに仕切られ、上段部２１１ｂ３と中段部２１１ｂ２は、第１の仕切り板２１１ｃの隣りに配置された第２の通気口２１１ｇを介して連通し、中段部２１１ｂ２と下段部２１１ｂ１は、第２の通気口２１１ｇの反対側、即ち第１の仕切り板２１１ｃと隔離するように配置された第３の通気口２１１ｈを介して連通している。
【００１５】
この構成によって、元々燃焼機の外部にある空気は、排気口２１３外に取り付けられている空気ポンプ２３の作動により、進気口２１２から第１のチャンバー２１１ａ、第１の通気口２１１ｄ、下段部２１１ｂ１、第３の通気口２１１ｈ、中段部２１１ｂ２、第２の通気口２１１ｇ、上段部２１１ｂ３、排気口２１３を順番に通過するようになり、第１のチャンバー２１１ａ内に配置されている燃焼室１及び第２のチャンバー２１１ｂ内に配置されている熱交換パイプユニット２２と熱交換を行うことが出来る。
【００１６】
また、第２のチャンバー２１１ｂ内に第２の仕切り板２１１ｅと第３の仕切り板２１１ｆによって上段部２１１ｂ３と、中段部２１１ｂ２と、下段部２１１ｂ１とに仕切るのは、第２のチャンバー２１１ｂ内を通過して排気口２１３まで空気の進行経路を部分的に遮断し、強制的に蛇行させて第２のチャンバー２１１ｂ内にとどまって熱交換パイプユニット２２と熱交換を行う時間を延長するためである。
【００１７】
これによって、空気ポンプ２３の作動によりハウシング２１の内部空間２１１内に引き込まれた空気と、熱交換パイプユニット２２との間に行われる熱交換の効率をより向上させることが出来る。
【００１８】
熱交換パイプユニット２２は、図３に示すように、第２のチャンバー２１１ｂ内に略直立に配置される第１のパイプ部２２１及び第２のパイプ部２２２と、それらの下端にある開口２２１ｂ、２２２ｂを繋ぐ折り返し部２２３と、第１、第２のパイプ部２２１、２２２及び繋ぐ折り返し部２２３を設置するためのフレーム２２０とからなるものである。また、図３、図４に示すように、第１、第２のパイプ部２２１、２２２の上端部は共にフレーム２２０に固定されており、第１、第２のパイプ部２２１、２２２の下端部は折り返し部２２３と共に、フレーム２２０に取り付けられて所定の範囲内に上下移動することが出来る可動台部２２４に固定されている。可動台部２２４の両端はそれぞれフレーム２２０に門字形突設されている制限部２２６，２２６に入れ込んでおり、２つの制限部２２６，２２６は可動台部２２４が上下移動する上、下死点を形成する。第１のパイプ部２２１の上端にある開口２２１ａは燃焼室１が高温ガスを排出する廃気排出口１１と連通し、第２のパイプ部２２２の上端にある開口２２２ａは燃焼機の廃気処理手段としての廃気処理装置３と連通している。
【００１９】
この構成により、燃焼室１の廃気排出口１１から排出された高温ガスは、第１のパイプ部２２１と折り返し部２２３、第２のパイプ部２２２を順番に通過して第２のチャンバー２１１ｂ内に引き込まれた外部の空気と熱交換を行い、それから廃気処理装置３に進入するように案内されるようになる。
【００２０】
また、第１、第２のパイプ部２２１、２２２の下端部は折り返し部２２３が固定されている可動台部２２４及び２つの制限部２２６，２２６を設置することにより、第１、第２のパイプ部２２１、２２２の温度変化による膨脹、収縮を可動台部２２４の上下移動で対応することができるので、第１、第２のパイプ部２２１、２２２の温度変化による膨脹収縮に対応できずに破損する問題点を解決することができる。
【００２１】
本考案では、熱空気利用装置４として穀物乾燥機を使用し、燃焼室１及び熱交換パイプユニット２２内の高温ガスと熱交換して加熱された外部空気を利用してから排出する。
【産業上の利用可能性】
【００２２】
上記構成によると、本考案は熱交換パイプを燃焼室から隔離するように設置することによって、熱交換パイプ内の高温ガスは外部の空気と単独的に熱交換を行うことができるので、高温ガスと外部の空気との熱交換の効率を向上させる燃焼機の熱交換装置を提供することができる。
【００２３】
また、本考案の熱交換パイプ一部は可動的に取り付けられているため、温度による膨脹収縮に対応することが出来、その使用寿命を延長することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】従来の燃焼機に設けられる熱交換装置の一例の作動方法を示す説明図。
【図２】本考案の熱交換装置を備えた燃焼機の構成を示す断面図
【図３】本考案における熱交換パイプユニットの構成及び作動を示す説明図。
【図４】本考案における熱交換パイプユニットの構成及び作動を示す説明図。
【符号の説明】
【００２５】
１  燃焼室
２  熱交換装置
３  廃気処理装置
４  熱空気利用装置
５  煙突
２１１  内部空間
２１２  進気口
２１３  排気口
２１  ハウシング
１１  廃気排出口
２２  熱交換パイプユニット
２３  空気ポンプ（吸気手段）
２１１ｃ  第１の仕切り板
２１１ａ  第１のチャンバー
２１１ｂ  第２のチャンバー
２１１ｄ  第１の通気口
２１１ｅ  第２の仕切り板
２１１ｆ  第３の仕切り板
２１１ｂ１  下段部
２１１ｂ２  中段部
２１１ｂ３  上段部
２１１ｇ  第２の通気口
２１１ｈ  第３の通気口
２２１  第１のパイプ部
２２２  第２のパイプ部
２２１ｂ  開口（第１のパイプ部下端）
２２２ｂ  開口（第２のパイプ部下端）
２２０  フレーム
２２４  可動台部
２２６  制限部
２２１ａ  開口（第１のパイプ部上端）
２２２ａ  開口（第２のパイプ部上端）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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