JPH0313499B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は貯湯槽と熱源である湯沸機とを用いる
温水ボイラに関する。

従来例の構成とその問題点 従来この種の温水ボイラは第１図に示すよう
に、貯湯槽１と熱源２を主な構成要素とし、貯湯
槽１から熱源２へは往管３で連結され、その途中
には循環ポンプ４、逆止弁５が接続されていた。
また熱源２と貯湯槽上部は復管６により連結され
て循環径路が形成されていた。貯湯槽１の下部に
は給水口７が、頂部には給油口８が設けられてい
た。

この構成で、まず、貯湯槽１内の水を沸き上げ
るには、循環ポンプ４により熱源２内に水を導い
た後に点火させる。熱源２内部を通過し加熱され
た水は出湯管６を経て貯湯槽上部へ再度送り込ま
れ、徐々に沸き上げられる。貯湯槽１の下部に取
付られたサーミスタ９により設定温度が検知され
るとポンプ４を停止し燃焼もストツプする。また
給湯口８の先に設けられた蛇口１０が開栓される
と同時に水道管に直結された給水口７より水が貯
湯槽１内に流入しピストンのごとく給湯口８より
湯を出湯する。この際連続的に出湯し湯面が上方
に押し上げられるとサーミスタ９では設定温度以
下であることが検知されて熱源２による追い焚き
をするため循環ポンプ４の運転が開始される。

上記のような温水ボイラでは貯湯槽内を沸き上
げる際に、復管６から吹き出す湯は、貯湯槽内を
強制的に対流し、全体を徐々に沸き上げて行くの
で、例えば貯湯量は貯湯槽１の全量必要としない
場合においても常に全量貯湯しなければならな
い。

よつて温水ボイラ特有の貯湯槽からの放熱ロス
は低減できず経済性の劣る使用を余儀なくされて
いた。また、全体を沸き上げるとは言え、どうし
ても密度の差により、貯湯槽１の内部は上下に湯
温分布が生じ易く、特に復管６より上の部は高温
湯の層が形成される傾向が強かつた。このような
温度分布を持つた貯湯槽１の湯を給湯すると、湯
温が給湯中に変化するので、例えばシヤワー等を
使用している場合には非常に不快であつた。また
貯湯槽の中の湯を全量使い切つてしまつた場合つ
まり湯切れした場合、この種の温水ボイラでは、
貯湯槽１の全体を沸き上げねばならないので、待
ち時間が長かつた。

発明の目的 本発明はかかる従来の問題点を解決するもので
あり、熱源で作られた湯を貯湯槽の上部より成層
させ、貯湯量を必要に応じて可変して放熱ロスを
最小限に抑え、かつ温度分布の巾を極力低減し給
湯温度の変化を小さくすることを目的とする。

発明の構成 本発明は前記目的を達成するために、給水口と
給湯口とを備えた貯湯槽と、往管と、循環ポンプ
と、復管とをこの順に連結した温水ボイラにおい
て、給湯口は貯湯槽頂部に設け、復管は貯湯槽上
面に連結するが、その先端付近は断面積を拡大す
るか、もしくは別部材により同位置に流路断面積
を拡大する。さらにこの拡大部内に復管の開口部
に対向して拡散板を設ける構成としている。

本構成により、復管から噴射する湯は、拡散板
と拡大部により流速が減衰され貯湯槽へ流入する
ので、流れ方向は下向きではあるが、密度差によ
り、上向きもしくは横向きに拡がるので、高温湯
は貯湯槽上部より成層することができ、しかも温
度分布も低減できる。また同理由により貯湯量を
自由に設定できるものである。

実施例の説明 以下、本発明の一実施例について第１図〜第３
図を用いて説明する。なお、図において第４図
と、同一部品は同一番号を付与している。

図において、下部に給水口７を設けた貯湯槽１
の他方下部に、往管を接続し、さらに循環ポンプ
４、熱源２、復管６の順に連結する。貯湯槽の頂
部には給湯口８を設け、貯湯槽上面に復管６を接
続する。この例では復管６はその先端を拡大せず
に直接貯湯槽１の上面に接続し、貯湯槽内には拡
大部材１１を取付けている。この部材は下端開放
の概略円環で、内部にはその周囲に環状のつば部
を有する拡散板１２を復管６の開口部に対向して
設けている。またサーミスタ９は全貯湯用のサー
ミスタ、同９′は半貯湯用のサーミスタであり、
共に貯湯槽表面に固定されている。

上記構成において、まず貯湯槽内を沸き上げる
場合の動作を説明する。図において循環ポンプ４
を運転し、貯湯槽下部から往管３を経て水を吸引
し、熱源２、復管６より貯湯槽１へ戻る。この流
れを検知して熱源２が点火され燃焼を開始する。

熱源２で昇温された湯は復管６より貯湯槽１内
へ噴出されるとつばを有する拡散板１２に衝突す
るので流れは一度水平から上向きに変えられて貯
湯槽１の内面に衝して流速を減衰した後に拡大部
材１１に当る。

よつて流れは拡大部材１０の径まで拡大され貯
湯槽内に流入するが、その流速は減衰しているの
で、第２図のごとく沸き上げ開始時には拡大部材
周囲の冷水との密度差により生じた上向きの浮力
によつて貯湯槽上部へ流れの向きが変化する。こ
のため貯湯槽の上部より湯が成層される。徐々に
貯湯されて拡大部材周囲も湯になると、第３図に
示すごとく拡大部材から流入する湯は、密度差が
なくなるので、上向きにはならないが、流速は減
衰しているので拡大部材周囲に拡散する。湯はこ
うして貯湯槽上部より、対流・撹拌することなく
成層され、例えばサーミスタ９′の位置まで湯の
層が下りて来ると、半貯湯が終了したことが検知
され、サーミスタ９まで湯が成層されると全貯湯
が終了したことが検知される。この貯湯量の設定
は、図示していないがコントローラのボタン等で
行うことができる。

上記のごとく沸き上げられた湯を出湯すると、
給水口７から水が流入し、貯湯槽１内の湯を押し
上げる。貯湯槽下部に水の層ができて、例えば全
貯湯時にサーミスタ９まで水の層ができると追い
焚きが開始され、循環ポンプ４が回転し、再度熱
源２が点火される。

よつて本実施例によれば、まず沸き上げ時には
復管６から噴出する湯は拡散板１２と拡大部材１
１により流れが充分拡大し、流速を減衰されるの
で、貯湯槽内は対流・撹拌されることはなく、湯
は貯湯槽上部から徐々に成層される。よつて本実
施例のごとく湯温検知のサーミスタを２個用いる
ことにより貯湯量を２段階に使い分けできる。

よつて湯の使用量に応じて貯湯ができるので、
貯湯槽１よりの放熱ロスを最小限に抑え経済性を
高めることができる。また、貯湯した湯は温度分
布の巾が小さいので、給湯温度の変化も小さく、
シヤワー等を使用しても不快感はない。また万一
湯切れが生じた場合にも、貯湯槽上部から貯湯す
る方式なので、短時間に湯が得られる。

発明の効果 以上のように、本発明の温水ボイラによれば、
次の効果が得られる。

(1) 熱源から貯湯槽への湯は、拡散板と拡大部材
もしくは復管の拡大部により流れが拡げられ、
同時に流速が低減されて貯湯槽内に流入する。
この際湯の流れ方向は下向きで低速であるた
め、拡大部材を出た後は周囲との温度差に応じ
て自由に流れが変化する。よつて高温湯の場合
にはごくドラフトにより生じる低速の上向き流
れにより貯湯槽上部へ流れる。

よつて、貯湯槽内は対流・撹拌されることな
く、湯は上部より成層されるので、貯湯量を自
由に設定できる。また、同時に放熱ロスも最低
限に抑制できるので経済性を高めることができ
る。

(2) 貯湯槽上部より湯を成層する方式なので、万
一湯切れが生じた場合にも、短時間に湯が得ら
れる。

(3) 貯湯槽上部より、対流を生ぜずに湯を成層す
る方式なので湯温分布は、その巾が小さく給湯
温度も安定している。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の温水ボイラの部分断面図、第
２図は沸き上げ開始時の湯の貯湯槽内での流れの
模式図、第３図は拡大部材も湯になつたときの湯
の流れの模式図であり、第４図は従来の温水ボイ
ラの断面図である。 １……貯湯槽、２……熱源、３……往管、４…
…循環ポンプ、５……逆止弁、６……復管、７…
…給水口、８……給湯口、１１……拡大部材、１
２……拡散板。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 給水口と給湯口を備えた貯湯槽と、往管、循
   環ポンプ、熱源、復管とをこの順に連結した温水
   ボイラであつて、前記給湯口は前記貯湯槽頂部
   に、前記復管は前記貯湯槽上面より底部に向けて
   連結し、流路断面積を前記復管より大きくした円
   筒状の拡大部材を垂直に設け、かつ、その拡大部
   材内に前記復管と対向し、かつ間隙を有して水平
   につば部を有する拡散板を設けた温水ボイラ。