一种锅炉的制作方法

本实用新型涉及一种锅炉。

背景技术：

以前，在罐体内让燃料燃烧，利用其产生的燃烧气体对水进行加热，然后产生蒸气的锅炉已众所周知。在这种锅炉中，通过在向罐体供给的水，与用于产生蒸气的燃烧气体之间设置进行热交换的省煤器，从而从燃烧气体中进行热回收，使热效率提高。

而且，为了进一步提高锅炉的热效率，也有提出了配置两个省煤器的锅炉的提案，例如日本专利文献——特开2009-264663。

在上述专利文献中提出的锅炉内，在燃烧气体流通的排气筒的上流侧，配置回收燃烧气体的显热的上流式（燃烧气体从下向上流动）的高温侧省煤器，同时，在排气筒的高温侧省煤器的下流侧，配置回收燃烧气体的潜热的下流式低温侧省煤器，从而可以从燃烧气体回收更多的热，提高热效率。

根据上述的以前的技术可知，为了利用省煤器有效回收潜热，会在低温侧热交换部进行下流式运行，将低温侧热交换部内产生的冷凝水流向低温侧后进行回收。但是，届时，在排气筒中，从上流侧开始，依次需要设置有高温侧省煤器的上流部分，以及设置有低温侧省煤器的下流部分，而且，还需要在其下流侧设置将燃料气体排向上方的上流部分。因此，锅炉呈大型化，制造成本变高。

技术实现要素：

本实用新型提供一种锅炉，其解决了现有技术中，锅炉内的燃烧气体在排放过程中使用省煤器的必然问题时，因为无法同时满足燃烧气体排放流道与冷凝流道双重设置而使得锅炉大型化的问题。

本实用新型一种锅炉，包括：让燃料燃烧、加热水、然后产生蒸气的罐体，和向上述罐体供水的供水路，和基端侧连接于上述罐体并将罐体内产生的燃烧气体排出的上流式排气筒，和在供水路与排气筒之间进行热交换的省煤器，上述省煤器配备有：高温侧热交换部，和设置于上述高温侧热交换部上方的低温侧热交换部，和设置于上述低温侧热交换部与上述高温侧热交换部之间的冷凝水回收部。

优选的是，冷凝水回收部在上述排气筒的内部，最好设置可以确保燃烧气体流路的倾斜板。

优选的是，冷凝水回收部最好在上述倾斜板的下端设置有排水口。

优选的是，冷凝水回收部最好设置多个上述倾斜板。

本实用新型的有益效果是：提供一种锅炉，可以提高来自燃烧气体的热回收率，而且结构紧凑。

附图说明

图1是本实用新型一种锅炉的构成剖视图；

图2是冷凝水回收部的放大图；

图3是冷凝水回收部的俯视图；

图4是变形形态下的冷凝水回收部的放大图；

附图中各部件的标记如下：１、锅炉；10、罐体；10a、锅炉框体；13、下部母管；14、上部母管；16、燃烧器；17、排气口；40、省煤器；41、高温侧热交换部；42、冷凝水回收部；42a、第一内侧面；42b、第二内侧面；42c、第三内侧面；42d、第四内侧面；43、低温侧热交换部；50d、下侧板状部材；50d1、左-下侧板状部材；50d2、右-下侧板状部材；50da、下-第一外侧边；50db、下-第二外侧边；50dc、下-第三外侧边；50dd、下-第四外侧边；50ua、上-第一外侧边；50ub、上-第二外侧边；50uc、上-第三外侧边；50ud、上-第四外侧边；50u、上侧板状部材；51d、下-排水孔；51u、上-排水孔；52d、下-排水管；52u、上-排水管；51d1、左-排水孔；51d2、右-排水孔；52d1、左-排水管；52d2、右-排水管；70、供水路；80、排气筒。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的较佳实施例进行详细阐述，以使本实用新型的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本实用新型的保护范围做出更为清楚明确的界定。

请参阅附图1至4，本实用新型包括：

一种锅炉，图1表示本实施形态所涉及的锅炉1的概略构成图。实施形态的锅炉1配备有罐体10、排气筒80、供水路70和省煤器40。

罐体10配备有锅炉框体10a、多个水管11、下部母管13、上部母管14和燃烧器16。另外，在罐体10的内部形成有燃烧室18。

锅炉框体10a呈圆筒形状，其构成了罐体10外形的主要部分。在锅炉框体10a的周面的下部形成有排气口17。

多个水管11在锅炉框体10a的内部，沿上下方向而配置。多个水管11配有内侧水管群11a、和配置于该内侧水管群11a的外侧的外侧水管群11b。内侧水管群11a呈环状配置，确保与锅炉框体10a的中心轴同轴。

外侧水管群11b呈环状配置于内侧水管群11a的外侧，确保在与内侧水管群11a之间形成了规定的空间。

下部母管13配置于锅炉框体10a的内部的下部。该下部母管13由环状的容器构成。多个水管11（内侧水管群11a以及外侧水管群11b）的下端部连接于下部母管13。会从后述的供水路70向下部母管13供给用于产生蒸气的水。

上部母管14配置于锅炉框体10a的内部的上部。该上部母管14由环状的容器构成。多个水管11（内侧水管群11a以及外侧水管群11b）的上端部连接于上部母管14。

燃烧器16配置于锅炉框体10a的上面的中央部。在从燃料供给管线L1向燃烧器16供给燃料的同时，从空气供给管线L2供给燃烧用空气。燃烧器16将燃料朝向锅炉框体10a的内部喷射，同时，将燃烧用空气供给于锅炉框体10a的内部，让燃料燃烧。

燃烧室18由内侧水管群11a所包围的空间构成。在该燃烧室18内，从燃烧器16喷射的燃料会被燃烧，产生燃烧气体。

排气筒80的基端侧连接于罐体10（在锅炉框体10a上形成的排气口17），排出在罐体10产生的燃烧气体。实施形态下的排气筒80，就是燃烧气体从沿着罐体10的排气侧的侧面与排气口17连接的部分——基端，向上方流动的上流式的排气筒80。

供水路70向罐体10供水。供水路70配有从排气筒80的上侧通过排气筒80的内部流向下侧的部分。

省煤器40是由含有部分排气筒80以及部分供水路70构成的。省煤器40在流过供水路70的水，与流过排气筒80的燃烧气体之间进行热交换，对流过供水路70的水进行加热。具体而言，省煤器40，就是在排气筒80内从下方向上方（上流式）流动的燃烧气体，与在供水路70内从上方向下方流动的水之间进行热交换。

省煤器40配备有，高温侧热交换部41、低温侧热交换部43、配置于这些高温侧热交换部41与低温侧热交换部43之间的冷凝水回收部42。

高温侧热交换部41配置于燃烧气体的上流侧（排气筒80的垂直方向的下侧），主要回收高温的燃烧气体的显热。

一般高温侧的热交换部41与低温侧的热交换部43大多选用盘绕的铜管，或配合鳍状散热片，高温侧的热交换部41与低温侧的热交换部43的区别大体为铜管的盘绕间隙及排列密度等等参数不同。

低温侧热交换部43配置于排气筒80的上方（燃烧气体流通方向的下流侧），主要是回收在高温侧热交换部41经过热交换，温度降低后的燃烧气体的潜热。在低温侧热交换部43，通过回收燃烧气体的潜热，燃烧气体中所含的水蒸气会冷凝，从而产生结露水。

在低温侧热交换部43冷凝产生的结露水，会在排气筒80掉落于下方，流向冷凝水回收部42。图2为冷凝水回收部42的放大图。图3为冷凝水回收部42的俯视图。

冷凝水回收部42配备有：部分排气筒80、配置于排气筒80的内部的下侧板状部材50d、配置于下侧板状部材50d上方（排放气体的流通方向的下流侧）的上侧板状部材50u。

构成部分冷凝水回收部42的排气筒80的水平断面的内面形状为矩形，如图3所示，其具有相互相向的第一内侧面42a以及第二内侧面42b，与相互相向的第三内侧面42c面以及第四内侧面42d。

另一方面，下侧板状部材50d呈矩形，相互相向的下-第一外侧边50da以及下-第二外侧边50db的长度，基本上与排气筒80的第一内侧面42a以及第二内侧面42b的长度相同。

而且，相互相向的下-第三外侧边50dc以及下-第四外侧边50dd的长度，与排气筒80的第三内侧面42c以及第四内侧面42d的长度的一半相比，略微长些。

下侧板状部材50d对于排气筒80而言，为了确保下-第二外侧边50db位于下-第一外侧边50da的上方，其与水平呈角度α，为倾斜安装的倾斜板。然后，下-第一外侧边50da焊接于第一内侧面42a；下-第三外侧边50dc焊接于第三内侧面42c；下-第四外侧边50dd焊接于第四内侧面42d。

据此，如图2所示，下侧板状部材50d从下-第二外侧边50db朝向下-第一外侧边50da侧，向下方倾斜。

在第一内侧面42a，倾斜的下侧板状部材50d的下端——下-第一外侧边50da的紧邻上方设置有下-排水孔51d。在该下-排水孔51d上连接有下-排水管52d。

上侧板状部材50u也与下侧板状部材50d相同，呈矩形，相互相向的上-第一外侧边50ua以及上-第二外侧边50ub的长度与排气筒80的第一内侧面42a以及第二内侧面42b的长度基本相同。

另外，相互相向的上-第三外侧边50uc以及上-第四外侧边50ud的长度与排气筒80的第三内侧面42c以及第四内侧面42d的长度的一半相比，略微长些。

上侧板状部材50u对于排气筒80而言，为了确保上-第二外侧边50ub位于上-第一外侧边50ua的上方，为倾斜安装的倾斜板。然后，上-第一外侧边50ua焊接于第一内侧面42a；上-第三外侧边50uc焊接于第三内侧面42c；上-第四外侧边50ud焊接于第四内侧面42d。

据此，如图2所示，上侧板状部材50u从上-第二外侧边50ub朝向上-第一外侧边50ua侧，在下方相对于水平呈角度α倾斜。

在第一内侧面42a，倾斜的上侧板状部材50u的下端——上-第一外侧边50ua的紧邻上方设置有上-排水孔51u。在该上-排水孔51u上连接有上-排水管52u。

根据以上的构成可知，如图2所示，上侧板状部材50u与下侧板状部材50d在垂直方向的断面上，从上-第二外侧边50ub、下-第二外侧边50db开始，朝向固定于排气筒80的上-第一外侧边50ua、下-第一外侧边50da，相对于水平方向呈角度α倾斜。

然后，上侧板状部材50u与下侧板状部材50d在上-第二外侧边50ub、下-第二外侧边50db侧，在水平方向上仅仅重叠长度d。

其次，说明锅炉1的动作。

燃料气体以及燃烧用空气通过燃料供给管线L1以及空气供给管线L2向锅炉1供给。

在罐体10内，燃料气体以及燃烧用空气通过燃烧器16向燃烧室18喷射，燃烧。由于燃料气体的燃烧，多个水管11内部的水（罐水）会沸腾，从而产生蒸气。在水管11的内部产生的蒸气储存于上部母管14后，会从蒸气流出管导出。

另一方面，在燃烧室18内燃烧燃料气体而产生的燃烧气体，会从排气口17向上流式的排气筒80排出。排向排气筒80的燃烧气体，首先，在高温侧热交换部41，在与流过供水路70的水之间进行第一次热交换。据此，燃烧气体的温度会降低，流过供水路70的水会被加热。但是，届时，在燃烧气体中几乎看不到结露。即，在高温侧热交换部41，主要回收燃烧气体的显热。另外，高温侧热交换部41中与燃烧气体进行热交换的水，会在低温侧热交换部43进行热交换后，变成被加热后的水。

在高温侧热交换部41经过热交换的燃烧气体，如图2的虚线的箭头所示，经过冷凝水回收部42，从上流侧流向下流侧（垂直方向上从下至上）。此时，燃烧气体在冷凝水回收部42的排气筒80的内部，会通过未设置下侧板状部材50d的部分，以及未设置上侧板状部材50u的部分。

其次，通过冷凝水回收部42的燃烧气体，在低温侧热交换部43，与流过供水路70的水之间进行第二次热交换。此时，鉴于燃烧气体的温度已经降低，因此，通过该第二次热交换，燃烧气体中所含的水蒸气会冷凝，从而产生结露。即，在低温侧热交换部43，主要回收燃烧气体的潜热。此后，经过热交换后的燃烧气体会通过排气部85排至外部。

另一方面，在低温侧热交换部43出现的结露会掉落于下方。掉落于下方的结露会掉落在上侧板状部材50u以及下侧板状部材50d之上，沿着上侧板状部材50u以及下侧板状部材50d的斜面，从上-第二外侧边50ub、下-第二外侧边50db侧流向上-第一外侧边50ua、下-第一外侧边50da侧。流向上-第一外侧边50ua侧的结露会从上-排水孔51u流向上-排水管52u；流向下-第一外侧边50da侧的结露会从下-排水孔51d流向下-排水管52d。

根据以上的本实施形态涉及的锅炉1，可以产生以下所示的效果。

（１）在低温侧热交换部43出现的结露，在冷凝水回收部42，会掉落于上侧板状部材50u以及下侧板状部材50d之上，然后，沿着上侧板状部材50u以及下侧板状部材50d的斜面，从上-第二外侧边50ub、下-第二外侧边50db侧流向上-第一外侧边50ua、下-第一外侧边50da侧。然后，流向上-第一外侧边50ua、下-第一外侧边50da侧的结露会从上-排水孔51u、下-排水孔51d流向上-排水管52a、下-排水管52d。

鉴于低温侧热交换部43中出现的结露不会流至高温侧热交换部41，因此，在高温侧热交换部41，防止因再次蒸发而导致热效率降低。

（２）排气筒80在结构上具有上流部分，没有下流部分，因此，与同时设置上流部和下流部的情况相比，可以将排气筒80部分紧凑化。

（３）虽然，排气筒80在结构上没有下流部分，不过，通过设置冷凝水回收部42，可以在上流部分带有高温侧热交换部41以及低温侧热交换部43的两段式热交换部（主要回收显热部分以及主要回收潜热部分）。

以上，就本设计实用新型的最佳实施形态进行了说明。但是，本设计实用新型并非仅仅局限于上述实施形态，可以以各种各样的形态进行实施。

例如，在上述中，对下侧板状部材50d的倾斜形态进行了说明。但是，并非局限于此，下侧板状部材50d也可以不倾斜。

图4为说明变形形态的冷凝水回收部42的视图，对应于图2。在变形形态下，下侧板状部材50d与上侧板状部材50u并非倾斜。在变形形态下，下侧板状部材50d为两块下侧板状部材：左-下侧板状部材50d1、右-下侧板状部材50d2，左-下侧板状部材50d1可以设置于排气筒80的第一内侧面42a，右-下侧板状部材50d2可以设置于排气筒801的第二内侧面42b。

然后，在左-下侧板状部材50d1与右-下侧板状部材50d2之间可以设置间隙。另外，在左-下侧板状部材50d1、右-下侧板状部材50d2的第一内侧面42a以及第二内侧面42b的结合部的紧邻上方，分别设置有左-排水孔51d1、右-排水孔51d2，其分别连接有左-排水管52d1、右-排水管52d2。

上侧板状部材50u位于左-下侧板状部材50d1以及右-下侧板状部材50d2的上方，为了覆盖左-下侧板状部材50d1以及右-下侧板状部材50d2之间的间隙，可以设置于排气筒80的中央部。上侧板状部材50u的侧面可以设置于排气筒80的第三内侧面42c以及第四内侧面42d。

即使在这种情况下，也与上述的实施形态相同，燃烧气体如图4的虚线箭头所示，通过冷凝水回收部从上流侧流向下流侧（垂直方向上从下至上）。此时，燃烧气体在冷凝水回收部的排气筒80的内部，会穿过左-下侧板状部材50d1与右-下侧板状部材50d2之间的间隙，以及上侧板状部材50u的两端。

另一方面，掉落于下方的部分结露，会掉落于上侧板状部材50u，从上侧板状部材50u的两端掉落在左-下侧板状部材50d1、右-下侧板状部材50d2之上。另外，也存在直接掉落于左-下侧板状部材50d1、右-下侧板状部材50d2的结露。然后，掉落于左-下侧板状部材50d1、右-下侧板状部材50d2的结露，会从左-排水孔51d1、右-排水孔51d2流向左-排水管52d1、右-排水管52d2。

此时，与实施形态一样，鉴于低温侧热交换部43中出现的结露不会流向高温侧热交换部41，因此，在高温侧热交换部41，防止因再次蒸发而导致热效率降低。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。