Aparato de agua caliente que comprende: - un quemador (9) para quemar gas combustible en una cámara de combustión (3),

un intercambiador térmico (10) para calentar agua corriente en un tubo de transferencia de calor (16) por calor de combustión del quemador (9), y medios de guía para guiar el drenaje generado, - donde el drenaje generado en una parte de temperatura baja del intercambiador térmico (10) es guiado por el medio de guía en una vía de flujo de gas de escape caliente que pasa a través de la parte de temperatura alta del intercambiador térmico (10), donde será evaporado por gas de escape caliente que pasa a través de una parte de alta temperatura del mismo, caracterizado por el hecho de que, cuando el aparato de agua caliente está en uso, el mismo está estructurado de manera que el gas de escape caliente viaje a través de la cámara de combustión (3) en una dirección de arriba hacia abajo pasando primero por el intercambiador térmico (10) y luego por el medio de guía

Aparato de agua caliente.

Campo de la invención

La presente invención se refiere a un aparato de agua caliente, por ejemplo, un calentador de agua, que incluye un intercambiador térmico para agua corriente de calentamiento por combustión de un quemador.

Debe observarse que en la siguiente explicación "gas de escape" significa no sólo el gas de escape que pasa a través de un intercambiador térmico sino también gas de escape caliente generado por combustión de quemador antes del intercambio térmico.

Descripción de la técnica relacionada

Generalmente, como un ejemplo de un aparato de agua caliente, un calentador de agua tiene un intercambiador térmico al cual están conectadas una tubería de agua fría y una salida de agua caliente, y un quemador que calienta el intercambiador térmico. Con esta configuración, el intercambiador térmico calienta el agua corriente por calor de escape de combustión del quemador y se descarga agua caliente desde la salida de agua caliente.

En tal calentador de agua, normalmente se usa un intercambiador térmico del tipo de tubo de aleta en el cual la temperatura del gas de escape que pasa entre las aletas no es uniforme. Es decir, la temperatura del intercambiador térmico se vuelve más fría al estar cerca de su lado de entrada de agua, lo cual ocasiona que el drenaje frecuentemente sea generado en el lado de entrada de agua. Para prevenir la generación de drenaje, el intercambio térmico es limitado bajo la condición de que la temperatura del gas de escape que pasa a través de los espacios entre las aletas en el lado de entrada de agua se mantenga por encima del punto de condensación (aproximadamente 50-60ºC). Según lo mencionado anteriormente, en el lado de salida de agua del intercambiador térmico, el gas de escape caliente es descargado de manera derrochadora incluso si pudiera realizarse más intercambio térmico sin generar drenaje.

Para resolver el problema anterior, se conoce un calentador de agua de condensación en el que está provisto otro intercambiador térmico en el lado aguas abajo de la vía de escape para mejorar el rendimiento térmico. En un calentador de agua de condensación descrito en el documento JP-A-2002-195 645, se suministra un intercambiador térmico principal en el lado aguas arriba de la vía del gas de escape y se suministra un intercambiador térmico secundario en el lado aguas abajo del mismo. En el intercambiador térmico principal, se recupera calor sensible bajo el intercambio térmico limitado con el fin de prevenir la generación de drenaje, y en el intercambiador térmico secundario proporcionado en el lado aguas abajo del intercambiador térmico principal se recuperan calor sensible y calor latente hasta que se genera drenaje.

En el intercambio térmico convencional mencionado arriba, el drenaje generado en el intercambiador térmico secundario se vuelve acídico, reaccionando químicamente con SOx o NOx en el gas de escape. Debido a esto, se requiere un proceso de neutralización antes de que el drenaje sea descargado en una vía de drenaje común, tal como las aguas residuales. Luego, se requiere un aparato de neutralización de drenaje y así el coste es considerablemente caro. Por otra parte, es preciso cambiar un agente de neutralización usado en el aparato de neutralización periódicamente, lo cual deteriora la utilidad del calentador de agua de condensación.

Para resolver el problema anterior, se ha propuesto un calentador de agua en el cual el drenaje generado en el intercambiador térmico secundario es evaporado al ser puesto en contacto con el gas de escape, como se describe en JP-A-2002-098 413.

El calentador de agua convencional mencionado arriba tiene un intercambiador térmico principal, un intercambiador térmico secundario y un evaporador de drenaje en una vía de gas de escape común. En primer lugar, el calor sensible en el gas de escape es recuperado en el intercambiador térmico principal. Luego, se genera el drenaje, y el calor latente y el calor sensible que no ha sido recuperado en el intercambiador térmico principal se recuperan en el intercambiador térmico secundario. Finalmente, el drenaje generado en el intercambiador térmico secundario se evapora por el calor del gas de escape en el evaporador de drenaje.

Según este calentador de agua, la misma cantidad de calor que la del calor latente recuperada por el intercambiador térmico secundario se usa para la evaporación de drenaje, dando como resultado que no se recupere el calor latente. No obstante, la eficiencia de recuperación con relación al calor sensible se mejora en comparación con un calentador de agua común.

No obstante, en ambos documentos de la técnica anterior mencionados anteriormente, el intercambiador térmico principal y el intercambiador térmico secundario son proporcionados en dos etapas, es decir, en el lado aguas arriba y el lado aguas abajo en la vía de gas de escape, lo cual hace que la estructura del intercambiador térmico sea más grande y complicada. Por lo tanto, sus costes son caros y no se satisfacen las necesidades de hacer reducciones.

Por otra parte, una gran cantidad de calor sensible para ser recuperada permanece en el intercambiador térmico principal porque el intercambio térmico está limitado con el fin de no generar ningún drenaje, de modo que el intercambio térmico se realiza de manera insuficiente en el intercambiador térmico secundario, incluso si se intenta recuperar el calor sensible restante.

Para resolver este problema, un objeto de la presente invención es proporcionar un aparato de agua caliente que recupere tanto calor como sea posible permitiendo que se genere el drenaje y que consiga una excelente eficiencia del calor evaporando eficazmente el drenaje generado sin proporcionar una pluralidad de intercambiadores térmicos.

Los documentos JP-A-2002-333212 y JP-A-2002-039623 describen aparatos de agua caliente, y, en particular, aparatos de agua caliente que incluyen intercambiadores térmicos. Ambos documentos utilizan cámaras de combustión para suministrar calor a los intercambiadores térmicos en los cuales el calor de los quemadores viaja hacia arriba.

Resumen de la invención

La invención ha sido diseñada para resolver los problemas en la técnica anterior.

Por consiguiente, la invención se refiere a un aparato de agua caliente, que comprende:

- un quemador para quemar gas combustible en una cámara de combustión, un intercambiador térmico para calentar agua corriente en un tubo de transferencia de calor por calor de combustión del quemador, y medios de guía para guiar el drenaje generado;

- donde el drenaje generado en una parte de temperatura baja del intercambiador térmico es guiado por el medio de guía en una vía de flujo de gas de escape caliente que pasa través de la parte de temperatura alta del intercambiador térmico, donde será evaporado por gas de escape caliente que pasa a través de una parte de temperatura alta del mismo.

El aparato de agua caliente según la invención se caracteriza por el hecho de que, cuando el aparato de agua caliente está en uso, está estructurado de manera que el gas de escape caliente viaja a través de la cámara de combustión en una dirección de arriba hacia abajo pasando primero el intercambiador térmico y luego el medio de guía.

Otros desarrollos ventajosos del aparato de agua caliente según la invención se especifican en las sub-reivindicaciones.

Como un aparato de agua caliente conforme a otro aspecto de la presente invención, se proporciona un aparato de agua caliente caracterizado por el hecho de que el medio de guía tiene una unidad receptora y evaporadora de drenaje provista en el lado aguas abajo de la vía de gas de escape del intercambiador térmico para recibir el drenaje, y la unidad receptora y evaporadora de drenaje guía el drenaje desde el lateral enfrente de la parte de temperatura baja del intercambiador térmico al lateral enfrente de la parte de temperatura alta del mismo.

Como un aparato de agua caliente conforme a otro aspecto de la presente invención, se proporciona un aparato de agua caliente caracterizado por el hecho de que el medio de guía tiene una unidad receptora y evaporadora de drenaje provista en el lado aguas abajo de la vía de gas de escape del intercambiador térmico para recibir el drenaje, y la unidad receptora y evaporadora de drenaje está dispuesta de manera inclinada de modo que su lateral enfrente de la parte de temperatura... [Seguir leyendo]

1. Aparato de agua caliente que comprende:

- un quemador (9) para quemar gas combustible en una cámara de combustión (3), un intercambiador térmico (10) para calentar agua corriente en un tubo de transferencia de calor (16) por calor de combustión del quemador (9), y medios de guía para guiar el drenaje generado,

- donde el drenaje generado en una parte de temperatura baja del intercambiador térmico (10) es guiado por el medio de guía en una vía de flujo de gas de escape caliente que pasa a través de la parte de temperatura alta del intercambiador térmico (10), donde será evaporado por gas de escape caliente que pasa a través de una parte de alta temperatura del mismo,

caracterizado por el hecho de que, cuando el aparato de agua caliente está en uso, el mismo está estructurado de manera que el gas de escape caliente viaje a través de la cámara de combustión (3) en una dirección de arriba hacia abajo pasando primero por el intercambiador térmico (10) y luego por el medio de guía.

2. Aparato de agua caliente según la reivindicación 1,

donde el medio de guía tiene una unidad receptora y evaporadora de drenaje (11) proporcionada en el lado aguas abajo de la vía de gas de escape del intercambiador térmico (10) para recibir el drenaje, y la unidad receptora y evaporadora de drenaje (11) guía el drenaje desde el lateral enfrente de la parte de temperatura baja del intercambiador térmico (10) al lateral enfrente de la parte de temperatura alta del mismo.

3. Aparato de agua caliente según la reivindicación 1,

donde el medio de guía tiene una unidad receptora y evaporadora de drenaje (11) proporcionada en el lado aguas abajo de la vía de gas de escape del intercambiador térmico (10) para recibir el drenaje, y la unidad receptora y evaporadora de drenaje (11) está colocada de manera inclinada de modo que su lateral enfrente de la parte de temperatura alta del intercambiador térmico (10) está en la posición más baja.