JPH029264B2 - - Google Patents
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- JPH029264B2 JPH029264B2 JP20159983A JP20159983A JPH029264B2 JP H029264 B2 JPH029264 B2 JP H029264B2 JP 20159983 A JP20159983 A JP 20159983A JP 20159983 A JP20159983 A JP 20159983A JP H029264 B2 JPH029264 B2 JP H029264B2
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- Japan
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- hot water
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- water supply
- temperature
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- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 151
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 31
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 4
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 3
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 230000005856 abnormality Effects 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000013021 overheating Methods 0.000 description 1
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- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
- F24H1/00—Water heaters, e.g. boilers, continuous-flow heaters or water-storage heaters
- F24H1/18—Water-storage heaters
- F24H1/20—Water-storage heaters with immersed heating elements, e.g. electric elements or furnace tubes
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Heat-Pump Type And Storage Water Heaters (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は給湯用、暖房用等の加熱装置に関する
ものである。
ものである。
従来例の構成とその問題点
従来の温水装置は第１図に示すごとく発熱体と
してシーズヒータ１を用い、このシーズヒータ１
を貯湯室２の底部に装着している。貯湯室２内の
湯温は貯湯室２に取付けられた温度センサー３と
センサー信号により入力を制御する制御部４によ
つて設定温度に保たれる。上記従来例において流
出口５から流出する温水温度は貯湯室２内そのも
のの温度である。流出温度を瞬時に高くしようと
した場合には、貯湯室２内の全温水を加熱するこ
ととなり応答が非常に遅く実用上不可能である。
更に、上記貯湯式湯沸器に流出温度を瞬時に制御
できる瞬間加熱をおこなわせる場合には、新たに
別の発熱ヒータを用いた瞬間式熱交換器を取付け
ねばならない。この場合は、コスト高となるとと
もに、シーズヒータの熱容量が大きく応答性に限
界がある。
してシーズヒータ１を用い、このシーズヒータ１
を貯湯室２の底部に装着している。貯湯室２内の
湯温は貯湯室２に取付けられた温度センサー３と
センサー信号により入力を制御する制御部４によ
つて設定温度に保たれる。上記従来例において流
出口５から流出する温水温度は貯湯室２内そのも
のの温度である。流出温度を瞬時に高くしようと
した場合には、貯湯室２内の全温水を加熱するこ
ととなり応答が非常に遅く実用上不可能である。
更に、上記貯湯式湯沸器に流出温度を瞬時に制御
できる瞬間加熱をおこなわせる場合には、新たに
別の発熱ヒータを用いた瞬間式熱交換器を取付け
ねばならない。この場合は、コスト高となるとと
もに、シーズヒータの熱容量が大きく応答性に限
界がある。
発明の目的
本発明は出湯温度を精度よく、かつ瞬時に調整
できる貯湯、瞬間加熱式温水加熱装置を得ること
を目的とする。
できる貯湯、瞬間加熱式温水加熱装置を得ること
を目的とする。
発明の構成
上記目的を達成するために、本発明は給湯停止
時には送水ポンプ、貯湯室、瞬間式熱交換器、バ
イパス路、送水ポンプの循環加熱をおこない貯湯
室内温度を比較的低い湯温に沸し、給湯時には、
送水ポンプ、貯湯室、瞬間式熱交換器給湯路の給
湯回路構成とし、貯湯室からの温水を瞬間加熱
し、貯湯室の設定温度以上に調整して給湯するも
のである。
時には送水ポンプ、貯湯室、瞬間式熱交換器、バ
イパス路、送水ポンプの循環加熱をおこない貯湯
室内温度を比較的低い湯温に沸し、給湯時には、
送水ポンプ、貯湯室、瞬間式熱交換器給湯路の給
湯回路構成とし、貯湯室からの温水を瞬間加熱
し、貯湯室の設定温度以上に調整して給湯するも
のである。
特に、循環時の流量を給湯時流量以上になる如
く設定し、循環加熱時の湯温制御精度の向上と給
湯時の湯温の安定性向上をおこなうものである。
く設定し、循環加熱時の湯温制御精度の向上と給
湯時の湯温の安定性向上をおこなうものである。
実施例の説明
以下本発明の一実施例について第２図〜第９図
に基づいて説明する。
に基づいて説明する。
第２図において、６は温水加熱ユニツトで、流
入路７、流出路８を有している。流入路７には送
水ポンプ９を配設している。流出路８は送水ポン
プ９の吸込口側に連通するバイパス路１０と給湯
路１１とに分岐している。分岐部には流路切換弁
１２を配設してある。給湯路１１の先端には流体
の絞り部となる洗浄ノズル１３が取付けられてい
る。１４は逆止弁、１５はシスターンである。１
６は制御ユニツトで貯湯室湯温センサー１７、出
湯温度センサー１８による発熱体１９への入力制
御と、送水ポンプ９の運転制御とをおこなつてい
る。
入路７、流出路８を有している。流入路７には送
水ポンプ９を配設している。流出路８は送水ポン
プ９の吸込口側に連通するバイパス路１０と給湯
路１１とに分岐している。分岐部には流路切換弁
１２を配設してある。給湯路１１の先端には流体
の絞り部となる洗浄ノズル１３が取付けられてい
る。１４は逆止弁、１５はシスターンである。１
６は制御ユニツトで貯湯室湯温センサー１７、出
湯温度センサー１８による発熱体１９への入力制
御と、送水ポンプ９の運転制御とをおこなつてい
る。
第３図は温水加熱ユニツト６の断面図で、温水
加熱ユニツト６は外ケース２０と蓋２１とで貯湯
室２２を構成し、蓋２１にはセラミツク基材２３
とセラミツクシート材２４とで発熱抵抗体２５を
挾持した発熱体１９と外筒２６とでなる瞬間式熱
交換器２７が取付けられている。
加熱ユニツト６は外ケース２０と蓋２１とで貯湯
室２２を構成し、蓋２１にはセラミツク基材２３
とセラミツクシート材２４とで発熱抵抗体２５を
挾持した発熱体１９と外筒２６とでなる瞬間式熱
交換器２７が取付けられている。
第４図は送水ポンプ９の制御回路部を取出した
電気回路図で、２８は電源スイツチ、２９は発熱
体１９に取付けられた過熱防止及び破損検知用セ
ンサー３０の信号により異常時に発熱抵抗体２５
への通電を停止する安全回路である。３１は循環
と給湯との切換用スイツチで接点回路には流路切
換弁１２と送水ポンプ９の回路制御用トライアツ
ク３２のトリガー回路切換用のリレー３３とが並
列に接続されている。リレー３３は循環時に接点
３４が抵抗を介さずコンデンサー３７へ、給湯時
に接点３５が回転数調整用可変抵抗器３６を介し
コンデンサー３７へと接続される回路を構成す
る。
電気回路図で、２８は電源スイツチ、２９は発熱
体１９に取付けられた過熱防止及び破損検知用セ
ンサー３０の信号により異常時に発熱抵抗体２５
への通電を停止する安全回路である。３１は循環
と給湯との切換用スイツチで接点回路には流路切
換弁１２と送水ポンプ９の回路制御用トライアツ
ク３２のトリガー回路切換用のリレー３３とが並
列に接続されている。リレー３３は循環時に接点
３４が抵抗を介さずコンデンサー３７へ、給湯時
に接点３５が回転数調整用可変抵抗器３６を介し
コンデンサー３７へと接続される回路を構成す
る。
第５図は循環時の水流径路を示す。矢印FCは
循環流方向を示す。QCは循環流量を示す。
循環流方向を示す。QCは循環流量を示す。
第６図は給湯時の水流径路を示す。矢印FHは
給湯流方向を示す。QHは給湯流量を示す。
給湯流方向を示す。QHは給湯流量を示す。
第７図は循環時の貯湯室２２の温度層モデルで
LMは混合層を示す。
LMは混合層を示す。
第８図は給湯時の貯湯室２２の温度層モデルで
LLは低温層、LHは高温層を示す。
LLは低温層、LHは高温層を示す。
第９図は給湯湯温特性を示し、Ａは出湯開始
点、TWは給水温度、TSは貯湯温度、QOは出湯温
度である。
点、TWは給水温度、TSは貯湯温度、QOは出湯温
度である。
上記構成において、循環加熱で貯湯室２２の水
温を上げる場合は制御ユニツト１６を操作し、切
換スイツチ３１をオフして送水ポンプ９を始動す
る。流路切換弁１２は非通電となり、バイパス路
１０側に連通し、流れは第５図矢印FCで示す循
環流となる。リレー３３は接点３４側に入り送水
ポンプ９は回転数制御用トライアツク３２のトリ
ガー回路の抵抗が小さくなつてコンデンサー３７
の電位が高くなりトライアツク３２の導通時間が
長くなつて回転数が大きくなる。即ち循環流量
QCが大きくなる。この時温水加熱ユニツト６内
では、水は流入路７から貯湯室２２の底部に入
る。その後貯湯室２２内を上昇し瞬間式熱交換器
２７部に入り加熱され温水となつて流出路８より
流出し、更にバイパス路１０を通つて送水ポンプ
９より温水加熱ユニツト６に戻る。この加熱サイ
クル時の貯湯室２２内の流れは送水ポンプ９の回
転数が大きいために流量QCが大きくなつて乱流
状態となる。この結果、貯湯室２２内の温度分布
は第７図に示すごとく混合層となり比較的上下温
度差のない均一な温度分布となる。貯湯室２２の
湯温は貯湯室センサー１７によつて検知され一定
湯温に保たれる。貯湯室２２内の温度が設定温度
TSになると送水ポンプ９及び発熱体１９の運転
及び加熱は停止する。
温を上げる場合は制御ユニツト１６を操作し、切
換スイツチ３１をオフして送水ポンプ９を始動す
る。流路切換弁１２は非通電となり、バイパス路
１０側に連通し、流れは第５図矢印FCで示す循
環流となる。リレー３３は接点３４側に入り送水
ポンプ９は回転数制御用トライアツク３２のトリ
ガー回路の抵抗が小さくなつてコンデンサー３７
の電位が高くなりトライアツク３２の導通時間が
長くなつて回転数が大きくなる。即ち循環流量
QCが大きくなる。この時温水加熱ユニツト６内
では、水は流入路７から貯湯室２２の底部に入
る。その後貯湯室２２内を上昇し瞬間式熱交換器
２７部に入り加熱され温水となつて流出路８より
流出し、更にバイパス路１０を通つて送水ポンプ
９より温水加熱ユニツト６に戻る。この加熱サイ
クル時の貯湯室２２内の流れは送水ポンプ９の回
転数が大きいために流量QCが大きくなつて乱流
状態となる。この結果、貯湯室２２内の温度分布
は第７図に示すごとく混合層となり比較的上下温
度差のない均一な温度分布となる。貯湯室２２の
湯温は貯湯室センサー１７によつて検知され一定
湯温に保たれる。貯湯室２２内の温度が設定温度
TSになると送水ポンプ９及び発熱体１９の運転
及び加熱は停止する。
次に給湯する場合には切換スイツチ３１をオン
し、送水ポンプ９を始動する。流路切換弁１２は
通電され給湯路１１側に連通し、流れは第６図矢
印FHで示す給湯流れとなる。リレー３３は接点
３５側に入り、トライアツク３２のトリガー回路
の抵抗は可変抵抗器３６が入るためコンデンサー
３７の電位は低下する。そのためトライアツク３
２の導通時間は短かくなつて送水ポンプ９の回転
数は低下する。即ち、給湯量QHは少なくなる。
なお送水ポンプ９の回転数は可変抵抗器３６の設
定を変えることにより変り、その結果給湯量QH
が調整できる。
し、送水ポンプ９を始動する。流路切換弁１２は
通電され給湯路１１側に連通し、流れは第６図矢
印FHで示す給湯流れとなる。リレー３３は接点
３５側に入り、トライアツク３２のトリガー回路
の抵抗は可変抵抗器３６が入るためコンデンサー
３７の電位は低下する。そのためトライアツク３
２の導通時間は短かくなつて送水ポンプ９の回転
数は低下する。即ち、給湯量QHは少なくなる。
なお送水ポンプ９の回転数は可変抵抗器３６の設
定を変えることにより変り、その結果給湯量QH
が調整できる。
この時、温水ユニツト６内では冷水が流入路７
から貯湯室２２の底部に入る。流入した冷水は貯
湯室２２内を上昇し瞬間式熱交換器２７に入り加
熱され、流出路８、給湯路１１を通り洗浄ノズル
１３から外部へ噴出する。この加熱サイクル時の
貯湯室２２内の流れは送水ポンプ９の回転数が低
いため流量QHが小さくなり層流状態となる。こ
の結果貯湯室２２内の温度分布は第８図に示すご
とく、低温層LL、混合層LM、高温層LHの３層と
なる。この結果、高温水が安定してノズル１３か
ら噴出される。ノズル１３から噴出する温度は貯
湯室２２内高温層LHの温水が瞬間式熱交換器２
７でΔT度加熱され、出湯温度センサー１８の設
定値に制御された温度TOとなる。
から貯湯室２２の底部に入る。流入した冷水は貯
湯室２２内を上昇し瞬間式熱交換器２７に入り加
熱され、流出路８、給湯路１１を通り洗浄ノズル
１３から外部へ噴出する。この加熱サイクル時の
貯湯室２２内の流れは送水ポンプ９の回転数が低
いため流量QHが小さくなり層流状態となる。こ
の結果貯湯室２２内の温度分布は第８図に示すご
とく、低温層LL、混合層LM、高温層LHの３層と
なる。この結果、高温水が安定してノズル１３か
ら噴出される。ノズル１３から噴出する温度は貯
湯室２２内高温層LHの温水が瞬間式熱交換器２
７でΔT度加熱され、出湯温度センサー１８の設
定値に制御された温度TOとなる。
なお洗浄ノズル１３は給湯回路の絞り部となつ
て給湯時の流量QHを循環時の流量QCより小さく
する作用を果たしている。
て給湯時の流量QHを循環時の流量QCより小さく
する作用を果たしている。
発明の効果
(1) 低温貯湯された温水を瞬間加熱でヒートアツ
プするため、比較的少ない電気入力で高い湯温
が得られる。低温貯湯により放熱が少なく省エ
ネルギー効果が大きい。
プするため、比較的少ない電気入力で高い湯温
が得られる。低温貯湯により放熱が少なく省エ
ネルギー効果が大きい。
(2) 循環時に貯湯室が乱流状態となつて貯湯室内
の温度分布が均一化される。その結果、貯湯湯
温制御用の温度センサーは１個で精度よい湯温
検知ができ、また温度センサー取付位置の自由
度が大きい。
の温度分布が均一化される。その結果、貯湯湯
温制御用の温度センサーは１個で精度よい湯温
検知ができ、また温度センサー取付位置の自由
度が大きい。
逆に給湯には貯湯室が層流状態となつて、流
入した冷水と貯湯温水との混合が少ない。その
結果、湯温変動が少なく、定温持続時間の長い
給湯ができる。
入した冷水と貯湯温水との混合が少ない。その
結果、湯温変動が少なく、定温持続時間の長い
給湯ができる。
第１図は従来の温水加熱装置の断面図、第２図
は本発明の一実施例を示す温水加熱装置の水回路
構成図、第３図は同装置に用いた温水ユニツトの
断面図、第４図は同装置に用いた送水ポンプの制
御回路図、第５図は同装置の循環時の水経路図、
第６図は同装置の給湯時の水経路図、第７図は同
装置の循環時の貯湯室温度層モデルの説明図、第
８図は同装置の給湯時の貯湯室温度層モデルの説
明図、第９図は同装置動作動時の湯温特性図であ
る。 ６……温水加熱ユニツト、７……流入路、８…
…流出路、９……送水ポンプ、１０……バイパス
路、１１……給湯路、１２……流路切換弁、１３
……洗浄ノズル。
は本発明の一実施例を示す温水加熱装置の水回路
構成図、第３図は同装置に用いた温水ユニツトの
断面図、第４図は同装置に用いた送水ポンプの制
御回路図、第５図は同装置の循環時の水経路図、
第６図は同装置の給湯時の水経路図、第７図は同
装置の循環時の貯湯室温度層モデルの説明図、第
８図は同装置の給湯時の貯湯室温度層モデルの説
明図、第９図は同装置動作動時の湯温特性図であ
る。 ６……温水加熱ユニツト、７……流入路、８…
…流出路、９……送水ポンプ、１０……バイパス
路、１１……給湯路、１２……流路切換弁、１３
……洗浄ノズル。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 流入路、流出路を有し、瞬間式熱交換器と貯
湯室とにより構成された温水加熱ユニツトと、前
記流入路に配設された送水ポンプと、前記流出路
は前記送水ポンプの吸込口側に連通するバイパス
路と給湯路とに分岐し、前記バイパス路と給湯路
との流路切換手段を有し、前記バイパス路の循環
流量が給湯流量より大きくなるように構成した温
水加熱装置。 ２ 送水ポンプは循環時の回転数が給湯時の回転
数より大きくなるように運転し、循環流量を給湯
流量より大きくした特許請求の範囲第１項記載の
温水加熱装置。 ３ 給湯路には絞り部を挿入し、バイパス路の流
体抵抗が給湯路の流体抵抗より小さくし、循環流
量を給湯流量より大きくした特許請求の範囲第１
項記載の温水加熱装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58201599A JPS6093243A (ja) | 1983-10-27 | 1983-10-27 | 温水加熱装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58201599A JPS6093243A (ja) | 1983-10-27 | 1983-10-27 | 温水加熱装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6093243A JPS6093243A (ja) | 1985-05-25 |
| JPH029264B2 true JPH029264B2 (ja) | 1990-03-01 |
Family
ID=16443720
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58201599A Granted JPS6093243A (ja) | 1983-10-27 | 1983-10-27 | 温水加熱装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6093243A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015194309A (ja) * | 2014-03-31 | 2015-11-05 | Toto株式会社 | 電気温水器 |
-
1983
- 1983-10-27 JP JP58201599A patent/JPS6093243A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6093243A (ja) | 1985-05-25 |
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