JPH0330755Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （利用分野及び考案の概要） 本考案は、熱交換器、特に、小型大容量の熱交
換器において、小容量の熱交換を行う場合のドレ
ンの発生を防止する構成に関するもので、吸熱管
に多数のフインの設けた吸熱部とこれを迂回し燃
焼室の外部に位置するバイパス回路を設け、この
吸熱部側の流量を熱交換に応じて制限することに
より、吸熱部の温度をドレンの発生しない温度に
維持し且初期加熱時の吸熱部での沸騰現象を防止
するものである。

（従来技術及びその問題点） 熱交換器の吸熱部に生じるドレンを防止するも
のとして、既に、特願昭61−95985号（特開昭62
−252848号公報）のものを提案した。

この提案のものは、第３図に示す構成であり、
多数のフイン１０，１０を具備する吸熱管１１，
１１を並設連通させて吸熱部とし、この吸熱部を
含む被加熱回路１にバイパス回路２を並列させ、
被加熱回路１側の出口部の温度を検知手段３０に
よつて検知し、前記バイパス回路２と被加熱回路
１との合流点に流量比率調整弁３を挿入し、被加
熱回路１側の温度を一定温度以上に維持するた
め、前記検知手段３０の検知温度に応じて流量比
率調整弁３を動作させ、被加熱回路１側の流量を
制限するようにしたものである。

このものでは、出湯温を検知するセンサー５１
と湯温設定器５２からの出力を比較して、ガス回
路に挿入した制御弁５３を動作させるようにした
比例制御装置５を具備させてあり、出湯温度はこ
の比例制御装置５により任意に設定できる。

この形式の給湯器では、比例制御装置５によつ
て設定される湯温が低い場合、特に、最低設定温
度の条件で被加熱回路１の吸熱部にドレンが発生
し易いが、上記提案のものでは、流量比率調整弁
３によつて吸熱部側の出口温度が一定温度以上に
維持されることから、これにより、ドレンの発生
が防止できる。

ところが、この先行例のものでは、加熱開始時
に吸熱管１１内で沸騰することがある。

加熱開始時点では、被加熱回路１の出口部分の
温度は低く、被加熱回路１側の流量は絞られた状
態にある。ところが、この時、出湯温度も設定温
度よりも低くなつていることから、比例制御装置
５によりバーナ５０の燃焼量は大きく設定される
こととなるからである。すなわち、比例制御装置
５の燃焼量が大きいにもかかわらず、被加熱回路
１の流量が過小に絞られるからである。

（技術的課題） 本考案は、このような〓給湯器からの出湯温度
と出湯設定温度を比較してバーナ５０の燃焼量を
制御する比例制御装置５を具備し、熱交換器に被
加熱回路１と並列のバイパス回路２を具備させる
と共に、この被加熱回路１とバイパス回路２との
流量比率を調節する流量比率調整弁３を設け、被
加熱回路１の出口温度と高温維持用設定温度との
比較により前記流量比率調整弁３を作動させて被
加熱回路１の流量を制御し、これにより被加熱回
路１の吸熱部の表面温度を一定温度以上に維持す
るようにしたもの〓において、加熱開始初期にお
ける被加熱回路１内での沸騰現象を防止するため
に、加熱初期において、被加熱回路１の流量が必
要以上に過少に絞られないようにすることをその
課題とする。

（技術的手段） 上記技術的課題を解決するために講じた本考案
の技術的手段は、〓バイパス回路２の被加熱回路
１との合流点の上流側に常閉の弁４を挿入すると
ともに、被加熱回路１の出口側に湯温検知手段４
０を挿入し、この湯温検知手段４０が初期設定温
度以上になると出力装置４１によつて弁４を開弁
させるべく前記湯温検知手段４０と出力装置４１
とを連動させ、前記初期設定温度を、比例制御装
置５によつて設定される最低出湯温度と対応する
被加熱回路１の出口温度より低く且この出口温度
に近似する温度に設定した〓ことである。

（作用） 本考案の上記技術的手段は次のように作用す
る。

点火初期の状態では、出湯温度が低いことか
ら、比例制御装置５の動作によりバーナ５０の燃
焼量は大きく設定されている。

この時点では、被加熱回路１の出口部の温度は
高温維持用設定温度と対比した場合に大幅に低い
温度となつていることから、被加熱回路１とバイ
パス回路２との合流点の流量比率調整弁３によつ
て設定された被加熱回路１からの流量は最小絞り
状態に設定されている。一方、この時点では、被
加熱回路１の出口部の温度が初期設定温度、つま
り、比例制御装置５によつて設定される最低出湯
温度と対応する被加熱回路１の出口温度より低く
且この出口温度に近似する温度よりも低いことか
ら、弁４は出力装置４１の出力により閉弁状態に
ある。被加熱回路１とバイパス回路２との流量の
総和は略一定であるから、前記状態では、被加熱
回路１側の流量は上記最小絞り状態における流量
よりも多くなつている。

従つて、バーナ５０の燃焼量が大きく設定され
る点火初期において、つまり、熱交換器が定常状
態となるまでの間においては、被加熱回路１側の
流量が十分に確保された状態となる。

その後、被加熱回路１側の湯温が上昇すると、
湯温検知手段４０の検知温度が上記初期設定温度
以上となり、出力装置４１が出力状態となつて弁
４を開弁させる。これにより、被加熱回路１とバ
イパス回路２が共に連通状態となる。

以後、被加熱回路１の出口温度の変化に応じて
流量比率調整弁３が作動して被加熱回路１の流量
比率が制御され、被加熱回路１の温度が高温維持
用設定温度、つまり、被加熱回路１の吸熱部にド
レンが生じない程度の温度に維持される。

又、給湯器からの出湯温度は、比例制御装置５
によつて出湯設定温度に維持されるものであり、
この条件下で上記動作が進行することとなる。従
つて、比例制御装置５の制御範囲全域でのドレン
の発生が防止できる。

（効果） 本考案は上記構成であるから特有の効果を有す
る。

熱交換器の被加熱回路１の加熱初期において、
被加熱回路１内の流量は、流量比率調整弁３の如
何にかかわらず、一時的に大流量状態に設定さ
れ、出湯温度が設定温度に達するまで、この流量
状態が維持されるから、加熱初期において被加熱
回路１が過熱状態となる不都合が防止できる。

（実施例） 上記した本考案の実施例を第２図に基づいて説
明する。

この実施例では、熱交換器の吸熱部をバーナ５
０の排気流の下流側に２段に並設して、排気側の
吸熱部１ａとバーナ５０側の吸熱部１ｂとを連通
させたもので、バーナ５０の排気流の流れの下流
側に位置する吸熱部１ａが既述の被加熱回路１に
対応する。

又、この実施例では検知手段３０及び湯温検知
手段４０を雰囲気温度に応じて体積膨張する形式
のいわゆる感温ペレツトとしたもので、この感温
ペレツトを収容した感熱部から弁軸を突出させて
弁駆動機構を実現している。

すなわち、流量比率調整弁３は被加熱回路１の
出口に設けた感熱部３１から弁軸３２を突出させ
て、この弁軸３２に出力弁３４を連設した構成と
し、感熱部３１の雰囲気温度が設定温度以上とな
ると、弁軸３２が進出移動せしめられ、これによ
り、被加熱回路１とバイパス回路２との流量比率
が調整される。この為、出力弁３４は被加熱回路
１とバイパス回路２の合流点に設けられ、この合
流点に開口させた被加熱回路１側の弁口１２とバ
イパス回路２側の弁口２１とが互いに対向し、こ
れら弁口１２，２１間に出力弁３４が位置して、
その両端にテーパー面が各弁口に対向する。従つ
て、感熱部３１及び弁軸３２さらには弁口１２，
２１は同軸上に位置させてある。

次に、湯温検知手段４０と出力装置４１の組み
合わせを感熱部４２としてあり、この感熱部４２
は被加熱回路１において、流量比率調整弁３の上
流側から分岐させて上記合流点に迂回させた補助
回路４３内に挿入され、この感熱部４２の出力軸
となる弁軸４４の先端がバイパス回路２の流量比
率調整弁３より上流側に設けた常閉の弁４に対向
している。又、補助回路４３の途中には、前記弁
軸４４に取付けた常開の弁体４５が挿入されてお
り、弁４が開弁したあと、一定の時間遅れで弁体
４５が閉弁する関係に、これらの連動関係を設定
してある。

尚、感熱部３１の感温出力は、比例制御装置５
によつて出湯温度が最低温度に設定された場合に
おいて、吸熱部１ａの流量を、吸熱部１ａの表面
にドレンが発生しない程度の流量に制限するよう
になつており、この流量制限状態が弁口１２の最
小絞り状態となる。この実施例では、上記最低出
湯温度を37℃とし、この時、出力弁３４の一方の
テーパ面が弁口１２に対接するように、感熱部３
１の感温出力を設定し、前記出湯温度を確保する
ため、出力弁３４には、吸熱部１ａの出口と出力
弁３４の下流側を連通させるオリフイス３３を設
けてある。

従つて、吸熱部１ａの出口温度が前記状態より
高温側に移行すると出力弁３４は感熱部３１の出
力により弁体２１側に移動せしめられることとな
る。このため、流量比率調整弁３の移動を開始さ
せる感熱部３１の設定温度をこの実施例では70℃
に設定してある。

又、他方の感熱部４２の感熱出力の開始時の設
定温度は前記感熱部３１のそれよりも低い温度
（例えば30℃）に設定されている。

このことから、バーナ５０の点火初期において
は、感熱部４２及び感熱部３１が非出力状態にあ
り、バイパス回路２が遮断された状態で吸熱部１
ａのみが連通した状態に置かれ、既述した条件に
よつて吸熱部１ａの過加熱が防止できる。

尚、この実施例では、出力弁３４の両端をテー
パー面にしてあるから、吸熱部１ａ側の湯とバイ
パス回路２側のそれとが混合されやすくなる。

さらに、上記実施例では、弁４と同期して動作
する弁軸４４を並設したから、常用の温度の湯が
採り出されているときには、弁軸４４が閉弁され
ていることとなり、出力弁３４による流量比率調
整が効果的なものとなる。

又、以上の実施例では、弁４や出力弁３４の動
作を得るため、感温ペレツトを用いたが、これを
電気的駆動手段とセンサーとの組み合わせとして
もよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の原理を示す説明図、第２図は
本考案の実施例の説明図、第３図は先行例の説明
図であり、図中、 １……被加熱回路、１０……フイン、１１……
吸熱管、１ａ……吸熱部、２……バイパス回路、
３……流量比率調整弁、３１……感熱部、３２…
…弁軸、３４……出力弁、４……弁、４０……湯
温検知手段、４１……出力装置、４２……感熱
部。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 給湯器からの出湯温度と出湯設定温度を比較し
   てバーナ５０の燃焼量を制御する比例制御装置５
   を具備し、熱交換器に被加熱回路１と並列のバイ
   パス回路２を具備させると共に、この被加熱回路
   １とバイパス回路２との流量比率を調節する流量
   比率調整弁３を設け、被加熱回路１の出口温度と
   高温維持用設定温度との比較により前記流量比率
   調整弁３を作動させて被加熱回路１の流量を制御
   し、これにより被加熱回路１の吸熱部の表面温度
   を一定温度以上に維持するようにしたものにおい
   て、バイパス回路２の被加熱回路１との合流点の
   上流側に常閉の弁４を挿入するとともに、被加熱
   回路１の出口側に湯温検知手段４０を挿入し、こ
   の湯温検知手段４０が初期設定温度以上になると
   出力装置４１によつて弁４を開弁させるべく前記
   湯温検知手段４０と出力装置４１とを連動させ、
   前記初期設定温度を、比例制御装置５によつて設
   定される最低出湯温度と対応する被加熱回路１の
   出口温度より低く且この出口温度に近似する温度
   に設定した熱交換器。