JPH0554955U - 貯湯式給湯機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】貯湯式給湯機の給湯温度を所定温度に保持す
る。 【構成】貯湯式給湯機の貯湯タンク兼用熱交換器Ａへの
給水路又は熱交換器１１からの給湯路途中に給水量また
は出湯量を制限する固定オリフィス１９を装着する。従
って、貯湯式給湯機の能力を越えた給湯使用において
も、固定オリフィス１９によって、自動的に出湯量が制
限され、温度低下をすることなく、所望の出湯温度が得
られる。更に、固定オリフィス１９に加えて、貯湯タン
ク兼用熱交換器への給水路の中途から分岐したバイパス
路をオリフィス下流側の給湯路の中途に接続し、バイパ
ス路を通過する水量を調節する水量調節弁とそれを駆動
操作するモータを設け、かつバイパス路の給湯路との接
続部より下流側をなす給湯路の個所に出湯温度を検出す
る温度センサを設けた構成とすれば、常に貯湯式給湯機
の出湯能力を最大限に活用でき、出湯温度を高精度に調
節できる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、熱交換器内部の水圧が制約される貯湯式給湯機の改良、特に、貯湯 タンク兼用熱交換器の給水量若しくは、給湯量を制限し、同熱交換器熱源の出力 範囲内で給湯することにより、給湯温度を所定温度に保つことができる貯湯式給 湯機に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来、給湯機の一形態として、図３及び図４に示す如く、筒状のケーシング50 内の上部に貯湯タンク兼用熱交換器51を設けるとともに、その下部に燃焼バーナ 52を配設した貯湯式給湯機Ｂがある。上記構成において、貯湯タンク兼用熱交換 器51は大容量のタンク本体51a 中に複数の垂直煙流出筒51b を貫通させた構成を 具備しており、大量の湯を予め貯湯しておくことができる点で便利な構造となっ ている。

【０００３】 しかし、貯湯タンク兼用熱交換器51への給水路52及び同熱交換器51からの給湯 路53には流量を制御する部品が無く、給湯路53の末端で水栓金具54を全開すると 、水圧に応じて必要以上の湯が水栓金具54に流れ、その結果、熱交換器51の熱源 である燃焼バーナ52の出力を越えることによる能力オーバーを生じ、水栓金具54 からの出湯温度を所望の値に維持できなくなり、湯温が次第に低下するという問 題を生じていた。

【０００４】 なお、図３において、56はサーミスタ等の温度センサ、57は制御器、58は減圧 弁、59は給気ファンである。

【０００５】 これに対し、近年ガスを熱源とする給湯器では、熱交換器への給水路途中に図 ５に示す流量特性を有するようなガバナーを設け、規定以上の流量が出ないよう にした能力オーバー防止策を施していた。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、貯湯タンク兼用熱交換器51内の圧力が１kg/cm²以下に規定され る貯湯式給湯機Ｂでは、前述のガバナーを設けても、貯湯タンク兼用熱交換器51 内の水圧が低いために、所要の流量制御特性が得られず、能力オーバー防止は図 れなかった。

【０００７】 本考案は、上記した課題を解決することができる貯湯式給湯機を提供すること を目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

本考案は、貯湯式給湯機の貯湯タンク兼用熱交換器への給水路又は該熱交換器 からの給湯路途中に給水量または出湯量を制限する固定オリフィスを装着したこ とを特徴とする貯湯式給湯機に係るものである。

【０００９】 また、本考案は、上記構成において、さらに、貯湯タンク兼用熱交換器への給 水路の中途から分岐したバイパス路をオリフィスの下流側をなす給湯路の中途に 接続し、同バイパス路の途中にバイパス路を通過する水量を調節する水量調節弁 と同水量調節弁を駆動操作するモータを設け、かつバイパス路の給湯路との接続 部より下流側をなす給湯路の個所に出湯温度を検出する温度センサを設けた構成 にも特徴を有する。

【００１０】

【実施例】

以下、本考案に係る貯湯式給湯機Ａを、図１及び図２に示す実施例を参照して 具体的に説明する。

【００１１】 (実施例１) 図１に示す貯湯式給湯機Ａにおいて、ケーシング10は、その上部に貯湯タン
ク 兼用熱交換器11を配設するとともに、その下部に燃焼バーナ15を装着している。

【００１２】 なお、貯湯タンク兼用熱交換器11は、タンク本体11a に多数の垂直煙流出筒 11b を貫通させて構成されている。

【００１３】 そして、貯湯タンク兼用熱交換器11のタンク本体11a にはサーミスタ等の温度 センサ16が取付けられており、この温度センサ16によってタンク本体11a 内の湯 温を検知することにより、制御器17を介して、燃焼バーナ15の着火、消火を行い 、貯湯タンク兼用熱交換器11内の湯温を設定温度に制御している。

【００１４】 また、貯湯タンク兼用熱交換器11のタンク本体11の流入口11c には給水管12が 接続され、その途中に、同タンク本体11a 内の水圧を１kg/cm²以下に保持するた めの減圧弁18が組込まれている。

【００１５】 一方、貯湯タンク兼用熱交換器11のタンク本体11a の流出口11d に接続される 給湯管13の中途には、水圧が１kg/cm²のときに、同給湯管13内を流れる水量を一 定に保つ (例えば、9 リットル/ 分) ことができる固定オリフィス19が組み込ま れている。

【００１６】 固定オリフィス19は、給湯管13の管路内の流量を制限するものであり、給湯管 13の内径( 例えば、14mm) より小さな内径 (例えば、3.5 mm) を有する金属製の 中空パイプにより構成されており、燃焼バーナ15の出力及び出湯能力によりその 内径は適宜決定される。

【００１７】 かかる構成において、給湯管13の末端に接続される給湯栓14が開栓されると、 配管抵抗に応じた流量が給湯栓14から出湯されるが、その流量は固定オリフィス 19による流量規制によって、設定流量( 例えば、９リットル/ 分) 以上になるこ とはなく、燃焼バーナー15の出力に応じた出湯温度が確保できることになり、能 力オーバーによる湯温低下を生じることなく、制御器17で設定した通りの湯温を 得ることができる。

【００１８】 (実施例２) 次に本考案の他の実施例に係る貯湯式給湯機Ａについて、図２を参照して、
以 下、具体的に説明する。なお、本実施例において、上述した実施例１と同一構成 は同一符合で示す。

【００１９】 ところで、上記した実施例１における貯湯式給湯機Ａでは、給湯管13からの出 湯量は固定オリフィス19により制約され、どの様な温度でも９リットル/ 分を超 えることは無かったが、逆に給水温度が高くなった時でも流量が制約され、燃焼 バーナ５の能力を最大限に活用できないという問題がある。

【００２０】 また、出湯温度を所望の温度に変える場合は、貯湯タンク兼用熱交換器11のタ ンク本体11a 内に貯溜されている湯の温度を変えなければならず、例えば、70℃ で出湯させた後、40℃の出湯温度を得ようとすると、貯湯タンク兼用熱交換器11 のタンク本体11a 内の湯温が下がるまで給湯栓14を開栓し、余分な湯を放出して からでないと、この出湯温度の湯が出ないという短所を有していた。逆に、低い 温度で使用した後、高温の湯を出す場合でも、貯湯タンク兼用熱交換器11のタン ク本体11a 内の湯温が上昇するまでに或る程度の時間を要し、開栓と同時に所望 の温度の湯を出湯させることは困難であった。

【００２１】 本実施例 (実施例２) は、上記した実施例１における問題点を解決しようとす るものであり、実質的に、図２に示すように、給水管12と給湯管13との間にバイ パス管21を介設したことに特徴を有する。

【００２２】 即ち、バイパス管21は、その一端を減圧弁18の下流側をなす給水管12の個所に 連通連結するとともに、その他端を給湯管13の中途に連通連結している。

【００２３】 また、バイパス管21の中途には電動モータ等によって駆動される流量調節弁22 が装着されている。

【００２４】 一方、給湯管13の前記バイパス管21との接続部の下流側をなす個所には、貯湯 タンク兼用熱交換器11から出湯する湯とバイパス管21から流れる水との混合水温 度を検出するサーミスタ等の温度センサ23が組み込まれている。

【００２５】 本実施例 (実施例２) は、かかる実施例１に記載した貯湯式給湯機Ａにおける 短所を補うと共に、従来の貯湯式給湯器の最大の欠点とも考えられる出湯温度の 立ち上がりに関する迅速且つ精度の高い調節手段を提供することにある。

【００２６】 次に、実施例２における貯湯式給湯機Ａの作用について、図２を参照して以下 説明する。

【００２７】 いま、燃焼バーナ15の最大出力を30,000Kcal/ h 、貯湯タンク兼用熱交換器11 の効率を90％、給湯栓14からの出湯温度を70℃、貯湯タンク兼用熱交換器11への 給水温度を20℃とすると、給湯栓14からの出湯量Ｑは、次式より９リットル/ 分 となる。

【００２８】 Ｑ＝ (30,000×0.9)/ 60 ×(70 − 20) ＝ 9 (リットル/ 分) 従って、この場合は、貯湯式給湯機Ａの出湯能力が最大限発揮され、燃焼バ
ー ナ15は連続運転される状態にある。

【００２９】 今、給湯栓14からの出湯温度を40℃とすると、給湯栓14からの出湯量Ｑは、以 下の計算によって求められる。

【００３０】 Ｑ＝ (30,000×0.9)/ 60 ×(40 − 20) ＝ 22.5 (リットル/ 分) 本来ならば、22.5リットル／分まで得られることになるが、図１に示す実施
例 １では、９リットル/ 分が出湯量の上限であり、燃焼バーナ15の出力の40％しか 給湯能力を発揮できない。

【００３１】 この場合、燃焼バーナ15は間欠運転状態となり、着火、消火が繰り返される。

【００３２】 これに対して、図２に示す本実施例 (実施例２) では、給水管12から給湯管13 に連通するバイパス管21により、給湯管13に温度の低い水を供給でき、貯湯タン ク兼用熱交換器11から給湯管13に出湯される高温の湯と混合させて、給湯栓14に 所定温度の湯を供給でき、固定オリフィス９で制限される出湯量 (９リットル/ 分) 以上の湯量を給湯栓14から出湯することが可能となる。

【００３３】 いま、貯湯タンク兼用熱交換器11内の湯温が70℃に保たれているとすると、貯 湯タンク兼用熱交換器11への給水温度20℃、給湯栓14からの出湯温度40℃、給湯 栓14からの出湯量22.5リットル/ 分の場合、バイパス管21から給湯管への給水混 合量χは、 χ ＝ (22.5×40−９×70)/20 ＝ 13.5 リットル である。

【００３４】 即ち、貯湯タンク兼用熱交換器11からの給湯量９リットル/ 分 (70℃) と、バ イパス管21からの給水量13.5リットル/ 分 (20℃) との混合量が、給湯栓14から の出湯量22.5リットル/ 分となり、貯湯式給湯機Ａの能力が最大限に発揮される ことになる。

【００３５】 ここで、バイパス管21からの給湯管13への水供給量は、給湯管13の管路中に設 けたサーミスタ等の温度センサ23の給湯温度検知により、制御器17を介して流量 調整弁22の弁開度調整にフィードバックすることにより任意に調整できる。

【００３６】

【考案の効果】 以上説明してきたように、本考案では、貯湯式給湯機の貯湯タンク兼用熱交換 器への給水路又は該熱交換器からの給湯路途中に給水量または出湯量を制限する 固定オリフィスを装着している。従って、貯湯式給湯機の能力を越えた給湯使用 においても、固定オリフィスによって、自動的に出湯量が制限され、温度低下を 生じることなく、所望の出湯温度を得ることができる。

【００３７】 更に、上記した固定オリフィスに加えて、貯湯タンク兼用熱交換器への給水路 の中途から分岐したバイパス路をオリフィスの下流側をなす給湯路の中途に接続 し、同バイパス路の途中にバイパス路を通過する水量を調節する水量調節弁と同 水量調節弁を駆動操作するモータを設け、かつバイパス路の給湯路との接続部よ り下流側をなす給湯路の個所に出湯温度を検出する温度センサを設けた構成とす ることによって、常に貯湯式給湯機の出湯能力を最大限に活用でき、出湯温度を 高精度に調節することが可能となる。また、かかる構成によって、貯湯タンク兼 用熱交換器内の湯温を常に高温に保つことにより、給湯栓開と同時に所望温度の 湯が得られる利点があり、出湯温度の迅速な立ち上がりを図ることができ、使用 勝手を著しく向上することができる。

【００３８】

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の実施例１に係る貯湯式給湯機の概念的
構成説明図である。

【図２】本考案の実施例２に係る貯湯式給湯機の概念的
構成説明図である。

【図３】従来の貯湯式給湯機の概念的構成説明図であ
る。

【図４】図３のI-I 線による断面図である。

【図５】従来のガス式給湯機に用いたガバナーの流量特
性の一例を示すグラフである。

【符号の説明】

Ａ 貯湯タンク兼用熱交換器 11 熱交換器 12 給水管 13 給湯管 14 給湯栓 15 燃焼バーナ 16 温度センサ 17 制御器 18 減圧弁 19 固定オリフィス 21 バイパス管 22 温度検出器

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 貯湯式給湯機の貯湯タンク兼用熱交換器
   への給水路又は該熱交換器からの給湯路途中に給水量ま
   たは出湯量を制限する固定オリフィスを取付けたことを
   特徴とする貯湯式給湯機。
2. 【請求項２】 貯湯タンク兼用熱交換器への給水路の中
   途から分岐したバイパス路をオリフィスの下流側をなす
   給湯路の中途に接続し、同バイパス路の途中にバイパス
   路を通過する水量を調節する水量調節弁と同水量調節弁
   を駆動操作するモータを設け、かつバイパス路の給湯路
   との接続部より下流側をなす給湯路に出湯温度を検出す
   る温度センサを設けたことを特徴とする請求項１記載の
   貯湯式給湯器。