JPH0643634Y2 - 温水ボイラの配管構造 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 【産業上の利用分野】

この考案は、貯湯式の温水ボイラにおける給水及び給湯
の配管構造を改良するものである。

【従来の技術】 従来、貯湯式の温水ボイラの給水システムとしては、上
部給水型と下部給水型の２種類が用いられている。 上部給水型の場合、常温の給水は、缶体上部へ直接的に
供給されるため、缶体上部に上昇している高温水と撹拌
されることになる。また、缶体上部への直接的な給水に
よって、この給水と上部に既存の高温水、並びに、下部
の低温水との間に対流が生じるため、前記撹拌の作用と
合わせて、缶内上部から下部までほぼ同一の温度とな
り、貯湯効率は良好であるが、缶体内の缶水全体が略均
一に昇温するため、所定の出湯温度までの加熱時間が長
いという短所がある。 これに対し、下部給水型の場合は、給水は缶体下部より
流入する。従って、この常温の給水と缶体上部の高温缶
水との間に積極的な撹拌作用は起こらず、缶体の上部に
高温水が、下部に低温水が存在する形態となるので、両
者は温度差による比重の違いで、対流を起こすことなく
温度境界層を形成する。 一般に、上部給水型や下部給水型の貯湯式の温水ボイラ
においては、バーナの作動制御を缶体上部に設置したサ
ーモスタット等の温度検知器によって行っている。 そのため、この種の下部給水型の貯湯式温水ボイラにお
いては上記の温度境界層より下方の缶水が十分に昇温し
ていなくても、上方の缶水は高い温度レベルにあり、前
記温度検知器における設定温度となれば、バーナは、そ
の作動を停止する。この結果、バーナの作動時間は短
く、繁雑なものとなり、また、使用に向けられる高温の
缶水は缶体上部のみに存在していることになるので、そ
の貯湯効率は、良いとはいえない。また、貯湯量を増加
させるために、温度検知器を缶体下部に設置すると、バ
ーナの作動時間が必要以上に長くなり、缶水を沸騰させ
てしまうことにもなりかねない。 第３図，第４図は、それぞれ前述の特性を有する上部給
水型と下部給水型の過負荷時における出湯温度の変動グ
ラフで、縦軸は出湯温度を、又横軸は時間を示してい
る。図中、中央の縦一点鎖線時において過負荷となり、
その後、グラフ終わりまで過負荷が継続している。

【考案が解決しようとする課題】

この考案は、上述の点に着目し、両者の長所を活用した
温水ボイラにおける給水方式を提供することである。

【課題を解決するための手段】

この考案は、上記課題に鑑みてなされたもので、具体的
には、貯湯式の温水ボイラにおいて、缶体への給水管を
途中から二系統に分岐させて、一方を缶体上部に接続し
て上部給水管とし、他方を缶体下部に接続して下部給水
管とし、前記上部給水管の途中に流量制御弁を設けて上
部給水管の流量が下部給水管の流量より少なくなるよう
に制限し、過負荷時における長時間の出湯を可能ならし
めたことを特徴とする温水ボイラの配管構造である。

【実施例】

以下、この考案に係る温水ボイラの配管構造の一実施例
を図面を参照しながら説明する。 第１図において、給水管（１）は途中で２系統に分岐
し、その一方は上部給水管（1a）として缶体（４）の上
部に接続されている。この上部給水管（1a）の途中に
は、流量制御弁としての定流量弁（２）が取付けられて
おり、この定流量弁（２）により、缶体（４）上部から
の給水を後述するように常時、一定流量にて行う。ま
た、給水管（１）から分岐する他方の給水管（1b）は、
下部給水管（1b）として缶体（４）の下部に接続されて
いる。 更に、第１図において、（３）は、缶体（４）上部に接
続された出湯用の出湯管（３）で、缶体（４）上部にお
いて、上部給水管（1a）との間でのショートパスを防止
するために、即ち、上部給水管（1a）から給水が缶体
（４）上部内の温水と混ざることなく即時にこの出湯管
（３）から流出するのを防止するために上部給水管（1
a）とはできるだけ離れた位置に接続されており、これ
により缶体（４）上部に高温缶水を保有することができ
るようになっている。 尚、上記図面において、参照番号（５），（６），
（７）は、夫々、排気筒，バーナ，燃焼室を示す。 上記構成において、上部給水管（1a）による給水系路で
は、定流量弁（２）により、常時一定の量の給水が行わ
れて、缶体（４）上部に上昇している高温の缶水を撹拌
する作用を生じ、下部給水管（1b）による缶体（４）下
部への給水系路で本来の主体的な給水作用を行う。この
結果、定常状態においては、上部給水による缶水の撹拌
で、使用可能な温度層を大きくとることができ、過負荷
時に備えることができる。 一方、過負荷時には、上部給水管（1a）による給水量は
定流量弁（２）によりその流量を制限されているので、
缶体（４）上部の高温の缶水との混合比はほぼ一定であ
り、給水による温度低下は生じない。また、缶体（４）
上部からの給水量は撹拌用でごく少量でよく、ショート
パスも防ぐことができる。 さらに又、過負荷時には、下部給水管（1b）による給水
量は漸次増大するが、下部給水型と同じく高温の缶水と
の間には温度差による温度境界層が形成されて缶体
（４）内部に留滞することとなる。ただし、高温の上部
缶水は常時缶体（４）上部からの給水により撹拌されて
いるので、該温度境界層は乱されて、低温水と高温水の
間に、その撹拌された層が存在するようになる。しかし
缶体（４）内の缶水は通常全体がほぼ均一温度となって
おり、その蓄熱量は大きく、上部給水時と同じくその撹
拌域の温度降下は緩やかである。これにより蓄熱量は徐
々に下部に伝えられるので、上部の高温の缶水を出湯し
てしまえばあとは水ばかりになるということもない。そ
れに、この撹拌により温度低下をした缶水の層が缶体上
部にくると、前記温度検知器によりバーナ（６）が起動
して追い焚きも始まり温度降下が少なく、缶水温度の回
復も速い。 尚、第２図のごとく上部給水管（1b）の缶体内への導入
部にノズル（８）を設けることにより、補給水の流入速
度や流入位置を細かく設定することが可能である。

【考案の効果】

この考案は、上述のような構成であるので、以下のよう
な実用上の効果を挙げることができる。 即ち、缶体上部への少量の給水によって温度境界層より
上方の高温の缶水を攪拌し、比較的高温の缶水の層を拡
大することにより缶水の使用出湯温度層を大きく取るこ
とができるため、貯湯効果がよく、過負荷時においては
上部の高温の缶水はそのまま出湯し、温度降下のない出
湯を一定時間行うことができ、しかも、缶体下部にあっ
た高温缶水は流入する補給水と撹拌され、給水予熱を行
うため、蓄熱を有効に利用できる。 更に、上部給水管からの給水による撹拌作用によりバー
ナの作動時間が増加し、温度低下に対する回復も速い。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この考案に係る温水ボイラの配管構造の一実
施例を示す概略図、第２図は、この考案に係る温水ボイ
ラの配管構造の他の実施例を示す概略図である。また、
第3,4図はそれぞれ上部給水型及び下部給水型の過負荷
時における出湯温度の変化を示すグラフである。 （１）……給水管 （1a）……上部給水管 （1b）……下部給水管 （２）……流量制御弁（定流量弁） （３）……出湯管 （４）……缶体 （５）……排気筒 （６）……バーナ （７）……燃焼室 （８）……ノズル

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】貯湯式の温水ボイラであって、缶体（４）
   への給水管（１）を途中から二系統に分岐させて、一方
   を缶体（４）上部に接続して上部給水管（1a）とし、他
   方を缶体（４）下部に接続して下部給水管（1b）とし、
   前記上部給水管（1a）の途中に流量制御弁（２）を設け
   て上部給水管（1a）の流量が下部給水管（1b）の流量よ
   り少なくなるように制限し、過負荷時における長時間の
   出湯を可能ならしめたことを特徴とする温水ボイラの配
   管構造。