JPH068450Y2 - 温水器缶体 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は温水器缶体に関するものである。本考案の温
水器缶体は暖房用及び給湯用並に自然強制両用の循環湯
沸用（風呂釜代行）の独立した槽状をなし、前記三機能
をこの缶体内部に組込んだ他の温水ボイラーには見受ら
れない熱交換構成で、従来の給湯機では暖房と給湯とが
同一槽よりパイプラインを通じて温水供給が行われ、一
旦暖房に使用された温水を給湯に使用する事は何かよご
れた温水を使っている様な観念に落入っていたものを解
消し、本考案は前記のように独立した槽状であり機能は
複数の器機を使用したものに匹敵する缶体である。特に
寒冷地では暖房用槽と槽とに通じるパイプライン内に不
凍液を注入使用が可能な特性のある温水器缶体である。

従来の立型温水器は螺旋状のパイプか熱交換水室を内蔵
し温水の高温化で暖房用給湯用とした機器であり、バー
ナは水平燃焼であって燃焼室より排気口に至るまでには
種々な遮蔽物が考案されて配設されて、吸熱率を高めて
いるが一旦燃焼が中断されると急速に間隙やバーナ吸気
口から冷空を誘い一変して冷却に転じ、これは円筒型の
上部に吸熱部があり、熱気体の上昇は自然定理であり立
型温水器の欠点であって燃費の浪費につながる、従来の
温水器には熱トラップに関する技術施工が大半の器、機
にはされておらず、施工されてあっても前記のようなバ
ーナの横水平燃焼である故に、燃焼室の上方に吸熱部が
あり燃焼中は環流がかろうじてあって熱効率を高めてい
るが、燃焼中断時には余儀なく冷空を誘い冷却に転じる
ものであり、熱トラップ、高温ガスの停滞させる技術的
な施工が見受けられない、なお浴槽の低温水を加熱する
機能がなく、その機能があれば暖房機能か、給湯機能か
何れかが欠けているのが今日迄の温水器または給湯機界
の現状である。

本考案の実施例を示す図面に基づいて説明する缶体
（１）は燃焼室（８）と吸熱室（９）の全壁を指し円筒
状の壁を第１図、第２図に示す如く型状壁にて三様に
仕切り、円筒壁は型に切欠ぎ台座(11)には後述する遮
蔽板(18)を定位置に固定しその三様に仕切られた缶体
（１）で遮蔽板(18)を覆うように台座(11)の定位置に固
定され、遮蔽板(18)折曲片も共に固定されたのち中央上
部を除き蓋状壁で被われ、型状壁内部を貯湯部(19)と
し燃焼室（８）上壁には各缶体の上部壁を連通して設け
る、バーナ挿入口（１′）を設け下部は台座(11)上面に
燃焼ガス炎が直接ふれないように、耐火性断熱材(15)が
吸熱室（９）上流側底面まで敷結し、吸熱室（９）内に
は遮蔽板(18)はその室壁に沿って一定間隔をとった円弧
で雨とゆ状の拡大したもので下部円弧両端部に折曲片が
あり、前記型壁下部吸熱室（９）側に遊嵌し固定され
ている、吸熱室（９）内を燃焼ガスは上、下流する様に
形成され、吸熱室（９）下流側の側壁下部には接続用切
欠ぎを定位置に二ケ所行い、断面Ｌ字状の燃焼ガス通路
(23)は扇のはね部筒状体をなし下部はその筒状体下端平
面を要側に延長したような筒状で要側円弧は吸熱室
（９）外面壁と合致し二つ接続し、後述の集合排気口(2
4)に至る、第１図に示すようにバーナ先端部（１″）よ
りの燃焼ガスは矢示どおりに通過するもので吸熱室
（９）下部側壁下流側より第２図に示すように二方向に
別れて縦に上昇すうものであるが、第１図を見る限り燃
焼ガス通路はＬ，Ｎ字合体状を呈している。

缶体（２）は缶体（１）に順じ径大した逆有底円筒状を
なし上壁も含め必要間隔で重設されるのであるが、缶体
（２）の側壁には定位置に給水口(12)(17)は暖房戻り口
および出湯口(21)並びに熱応動スヰッチ用接続金具(20)
を装着し、次に吸熱室（９）下流側側壁下部を開口した
同位置になるよに燃焼ガス通路(23)用の切欠ぎを行い上
壁にはバーナ挿入口（１′）用の切欠ぎをし、((バーナ
取付円座(25)は全缶体装着後に付ける))台座(11)の定位
置に缶体（１）を覆うように重設し、前記切欠部の補工
をなし、貯湯部(19)上部と水室（５）上部とが連通した
水室（５）を得て内側水室を暖房用とする。

缶体（３）缶体（４）は缶体（２）同様逆有底円筒状を
なしいずれも上部壁を含め必要間隔に径大した型状であ
り、缶体（３）の上壁にはバーナ挿入口（１′）用およ
び、燃焼ガス通路(23)用上部末端部の切欠ぎを行い側壁
には水室（６）用給水口(16)と出湯口(22)を装着し、熱
応動スヰッチ用(20)および前記(12)(21)(17)の切欠ぎを
行い、台座(11)定位置に缶体（２）を覆うように両重設
し各切欠ぎの補工を行い、水室（６）を得て中間水室を
給湯用とする。

缶体（３）外側壁面には水室（７）用の吸熱温水の上流
動路がフィンをかねた馬蹄型状の案内板(10)が数段配設
され、この水室の底部は台座(11)より若干上方の位置に
案内板(10)同状材で仕切られている。

缶体（４）の必要間隔は前記案内板(10)で決っておりそ
れ順じ径大した側壁、上壁である、上壁にはバーナ挿入
口（１′）用と燃焼ガス通路(23)用の切欠を行い、側壁
定位置には給水口(13)出湯口(14)を装着し熱応動スヰッ
チ用(20)と(17)(21)(22)用の切欠ぎを行い、缶体（３）
を覆うように更に重設し切欠ぎ部及び細部の補工を終え
て水室（７）を得る。外側水室を循環湯沸用とし缶体
（４）の側壁は、前記若干上方で仕切られいることは缶
体（３）の低部は比較的に低温であり、その低温部に給
水口(13)を設けるより自然循環の効率のよい側壁上方よ
り入水することで効果的に熱交換が行える、この考案の
缶体番号が示す通り壁は四重の構成である。

これより以後の説明は全給水口、出湯口を接続し熱応動
スヰッチ(20)および後述する集合排気口(24)並にバーナ
（１″）を設置済とし、水室（７）には入水なしで給湯
のみ使用または暖房のみ使用それに給湯、暖房同時使用
で、水室（７）は必要時以外の想定である、水室（５）
と水室（６）には給水済とし、燃焼室（８）上部缶体
（４）上壁にはバーナ先端部（１″）が下向噴射が行え
る様に形成されており、熱応動スヰッチ(20)のダイヤル
を設定温度にセットと同時に点火により燃焼ガスの熱は
燃焼室（８）壁を加熱しながら貯湯部(19)底部壁に突入
断熱材(15)に接しながら燃焼ガスは遮蔽板(18)の設置に
より吸熱室（９）上流側壁を加熱しつゝ側壁等に沿い上
方にむかい上部空間部に至り、後述の作用、効果を得て
水室（５）内への熱効率を高め吸熱室（９）下流側壁を
加熱しながら燃焼ガス通路(23)二方向に別れて、その内
部に突入し全壁を加熱することは水室（６）内に吸熱室
(9)に次ぐ熱交換を行わしめ集合排気口(24)に至るもの
で、水室（６）への加熱は燃焼ガス通路(23)全壁からと
缶体（２）の全壁からの熱交換により熱応動スヰッチ(2
0)の設定温度に到達し、燃焼は中断されるが自然放冷に
よる再燃焼があるものの前記到達の所要時間は比較的に
少ない、何故ならば従来の温水ボイラーに比べればバー
ナの出力は同じでも小型化に伴ない、熱効率にすぐれ伝
熱作用のロスが少なく必要以上の湯量を沸すことは無駄
とした温水器缶体である。

本考案の缶体構成に欠くことのできない燃焼ガス通路の
高、低と屈曲によりいくつかの作用、効果が得られる燃
焼室（８）全壁を加熱しなが通過する燃焼ガスは、断熱
材(15)に接し貯湯部(19)下部壁を加熱しつつ同時に遮蔽
板(18)の案内により、吸熱室（９）上流側壁と加熱しな
がら上部空間に達しその空間壁には高温の燃焼ガスが遮
蔽板(18)の介在により瞬時ではあるが環流滞溜が行われ
水室（５）内への加熱は、瞬時の連続である故にその上
部空間全壁にあたえる熱量は一段と増しそれにともない
水室（５）への熱交換量が増大し、後続の燃焼ガスによ
り吸熱室（９）下流側壁を加熱しながら燃焼ガス通路(2
3)内の二方向に別れて突入し、集合排気口(24)に至るま
でには相当の熱量があり燃焼ガス通路(23)全壁からの水
室（６）への熱交換量も大である、従来公知の温水ボイ
ラー排気筒には見受られない構成であり、前記燃焼中に
対し燃焼中断時には遮蔽板(18)の介在により上部空間に
熱トラップ状能が得られ、燃焼ガス熱を上部空間壁に吸
熱を行わせると同時に自動的に熱の流出を阻止し自然放
冷の速度はおのずと緩慢化されることで再燃焼のタイム
間隔が永く保てる、この缶体は熱トラップを得んがため
に集合排気口(24)上部には短い排気筒で十分機能が発揮
できる。集合排気口(24)の説明が後述であるが第１図、
第３図に示す如く両燃焼ガス通路からの排気ガスを単一
化することを目的としたものである。

従来公知の温水器には種々様々な熱トラップを形成せん
がための工作技術が施工されているが、例えば温水器の
上部を開口し缶体内部に排気筒を嵌装し熱トラップおよ
び環流を得るように形成されてはいるが高温のガス熱排
気のため排気筒の素材が損なわれているのではないかと
思われる変色を見ることができ、排気筒にこのように高
熱が接する構造よりは、本考案の排気筒自体を熱交換壁
にて吸熱効果の向上をはかり、この缶体内部に燃焼ガス
通路(23)を組込み得たのである。

第１図、第２図に示す如く各缶体間に介在する各水室は
缶体（１）壁を中心として交互に隣接する各缶体壁とは
温水、清水をもって密着状態であり、缶体（１）壁を中
心に波状型の伝熱作用で速度おのづと速やかに行われ、
水室（５）内温水温度の熱が缶体（２）を介して水室
（６）へ熱交換により設定温度より低下すれば、熱応動
スヰッチ(20)の作動により燃焼を繰返すことで熱交換作
用で二水室内温水は適温に達す、一旦設定温度に達した
温水は前記のように互に熱の授受が自然然に行われ、自
然放冷の時間を遅延させる。

この缶体製作未然に必要に応じて燃焼室（８）側壁の一
部を缶体（２）側壁を開口して燃焼室（８）壁を突出さ
せて水室（６）へ直接燃焼ガス熱を与えることも可能で
ある。（図示していない） 缶体（３）の外側壁面には前述のように吸熱フィンをか
ねた案内板(10)は馬蹄型状をなし所定間隔を保ち、その
中央部 点で示す位置を缶体（４）の給水口(13)の僅か上方を起
点とし、装着は少し傾斜を付二段目からは中央部を180
度向きを変えて装着済であり、これより水室（７）へ入
水したものとして説明する浴槽への給水により給水口(1
3)より流入した水は水室（６）内の温水熱は、缶体
（３）全壁に既に伝わっており漸次熱交換を行い温水流
は水室内の案内板(10)で形成された上流動路に沿い尚も
吸熱しながら上昇を続けると同時に後続の水にも吸熱が
行われて次々と上部出湯口(14)から流出し浴槽との接続
で自然循環による熱交換で浴槽内の水は適温に達する、
仮にポンプを使用し強制循環を行えば自然循環の所要時
間の半減に近い、缶体（３）に至っては全壁の伝熱面が
著しく増大に伴ない熱交換量も増すものであり、前記案
内板(10)により流動性と緩制御を考慮した上流動路は、
より多量の水に熱交換が行えるよう適温近い温水の量を
得んがため温水の流動速度を緩制御することで、必然的
に熱源との接触時間が長くなり吸熱度が深く温水の熱の
層が厚い、速やかな程吸熱度は浅く温水の熱の層が薄い
ものである。

缶体（１）の型状壁内部の貯湯部(19)上部中央に温水
温度の上昇、下降を設定値にコントロールする熱応動ス
ヰッチ(20)が設置されこの考案の缶体と共に、温水器製
作にあたっては欠くことのできない重要部品である。そ
の部品に次ぐこの缶体内部に設けられている遮蔽板(18)
の説明補足するなれば、前記２頁１３行遊嵌し固定され
ているとあり固定されてるのはその折曲片であり上部円
弧両端部は固定せず燃焼ガス熱による膨張を緩和するよ
う円弧両端部は型状壁との透き間を多くとり耐熱材を
使用する。

この考案の缶体は冬季暖房時には水室（５）内には暖房
に使用した低温水が暖房戻り口(17)より、環流入し（ポ
ンプ送湯による）熱応動スヰッチ(20)の作動が頻繁とな
りその反面水室（６）内温水の給湯使用量が少なく、無
使用の場合に温水温度が上昇過剰になりはしないかの懸
念が生じるが、仮に温水温度が上昇することが生じても
「逆」に水室（６）内温水熱は缶体（２）全壁より水室
（５）内温水温度の上昇は阻止され、前葉に申述したよ
うに水室（７）内にも缶体（３）全壁を介して熱交換が
行われいる低温水により水室（６）内温水熱は内周、外
周水室へ壁を介して熱交換が自然に行われて前記温水温
度の上昇過剰の懸念は消滅する。

この考案の缶体使用に際して水室（５）は暖房用、水室
（６）は給湯用、この二水室は同時加熱であり使用は暖
房用、給湯用何れも単独使用ができ、勿論同時使用も可
能で、水室（７）は循環湯沸用、には入水せずとも支障
のない構造であるが缶体（３）内部の温水熱の放熱を利
用して浴槽と接続があれば浴槽内循環出湯口より上部へ
入水しておくことで最有効利用であり、各水室の温水、
低温水は各缶体壁とは密着状態である故に伝熱作用の効
果は他の温水器の追従は及ばないもので、書を見る限り
この考案の缶体構成に対する伝熱作用の熱損失は公知以
外の熱損失は皆無に等しい。

この考案の実施例を図面に基づき説明する。缶体に通じ
る諸配管、器々は装着済として、水室（５）には給水口
(12)より給水し水室（６）には給水口(16)より給水し水
室（７）には浴槽へ入水を他の給水栓で行い循環出湯口
上位置に水位を保ち、それぞれ満水後は熱応動スヰッチ
(20)のダイヤルで温水温度の設定と同時にバーナ
（１″）の点火により、燃焼室（８）壁を加熱しながら
断熱材(15)に接しつつ貯湯部(19)下部壁を加熱と共に吸
熱室（９）内に燃焼ガスは突入し、遮蔽板(18)の配設で
矢示のように上流側の側壁に沿い上部空間に至り上壁、
側壁に燃焼ガスの環流滞溜の加熱を行いながら下流側の
壁に沿って下流し、Ｌ字状の燃焼ガス通路（２３）内二
方向に別れて燃焼ガスが入りその全壁を加熱して集合排
気口(24)に至るもので、第１図に示す矢示のようにバー
ナ（１″）より噴射された燃焼ガスは通過するのであ
り、燃焼室（８）および吸熱室（９）壁と燃焼ガス通路
（２３）全壁は、燃焼ガスの加熱にともない熱交換が行
われ水室（５）内水温と壁へだての外周水室（６）内水
温との温度差が生じ始めると、水室（５）内温水熱を自
然に缶体（２）全壁で水室（６）内低温水への熱交換を
行い、その間燃焼は続行されており水室（５）内貯湯部
(19)上部中央に設けてある、熱応動スヰッチ(20)の設定
温度に達したならばその作動により一旦はバーナ
（１″）の燃焼は中断するが、水室（６）は温水量を多
く吸熱率も大であり、尚水室（７）への熱交換用熱源で
もあり吸熱の度が高まり温水熱の低下で両燃焼の繰返し
が行われ、其の間勿論給湯、暖房の送湯ができそれぞれ
の水室内温水は内、外隣接する全壁により熱交換を行
い、浴槽内温水温度は自然循環で適温に達する。

この考案の缶体内部の燃焼ガス通路の高、低、屈曲およ
び遮蔽板(18)の配設で燃焼ガスの瞬時の環流滞溜の連続
加熱を吸熱室（９）上部空間壁に行わし水室（５）内温
水に与える熱効率の向上をはかり、燃焼中断時には前記
高、低、屈曲により前記吸熱室（９）上部空間に遮蔽板
(18)の介在よる、高温ガスの停滞があり熱トラップ状態
を得て自動的にガス熱の流出を阻止し自然放冷の速度も
緩慢化させ、再燃焼タイム間隔を少しでも永く保つこと
ができる、他の温水器では当然大気中に放出する排気ガ
ス熱を、この缶体内部水室（６）内に燃焼ガス通路とし
て配設されその全壁に吸熱を行わせ水室（６）内温水へ
の熱効率を高めると共に、適温化を急速に助長し壁へだ
ての外周水室（７）への熱交換熱源となる、この缶体は
高温に温水温度を上昇させる必要性性がなくあえて区別
すれば中温程度の熱応動スヰッチ(20)の設定値で各機能
が十分発揮でき、近代的暖房の最高峰とされている、床
暖房に使用する温水温度がこの考案の指摘する中温程度
が効率よく缶体への悪影響も少なく、長期間使用に耐え
燃費を節する、寒冷地等ではこの缶体暖房水室、水室に
通じるパイプラインに不凍液使用可能な水室を備える缶
体で、従来の温水器に比較すれば小型化し必要以上の湯
を沸すことを無駄としたもので、この缶体一器で三専用
水室を備える、一般家庭では調法極める、必要に応じて
容量の大きい業務用もでき構造が簡単で量産に摘し製造
上容易でありコストも低く、缶体製造工程終了後缶体全
面を表面処理を行なうことで耐水性、耐久性にはすぐ
れ、その効を奏する等その実用価値は大なるものであ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の実施例を示す縦断面図で中央部一部を
缶体外面を示す、第２図は第１図Ａ−Ａ′線矢示平面
図、第３図は第１図Ｂ−Ｂ′線矢示平面図、第４図バー
ナ取付用円座(25)平面図である。 バーナ……（１″）、バーナ挿入口……（１′）、缶体
……（１）、缶体……（２）、缶体……（３）、缶体…
…（４）、水室……（５）、水室……（６）、水室……
（７）、燃焼室……（８）、吸熱室……（９）、案内板
……(10)、台座……(11)、水室５用給水口……(12)、水
室７用給水口……(13)、水室７用出湯口……(14)、断熱
材……(15)、水室６用給水口……(16)、水室５用暖房戻
り口……(17)、遮蔽板……(18)、貯湯部……(19)、熱応
動スヰッチ……(20)、水室５用出湯口……(21)、水室６
用出湯口……(22)、燃焼ガス通路……(23)、集合排気口
……(24)、

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】缶体中央部に貯湯部(19)がありその一側に
   燃焼室（８）があり、他側に吸熱室（９）があり、この
   二室は貯湯部(19)の下で連通しており、燃焼室（８）上
   部には三つの水室を貫通してバーナ挿入口（１′）があ
   り、吸熱室（９）には断面Ｕ字状の遮蔽板(18)が缶体の
   底に固定されており、上部はあいており燃焼室（８）下
   部からの燃焼ガスが上流し、次にその外側を下流するよ
   うになっており、吸熱室（９）は下部で断面Ｌ字型の筒
   状燃焼ガス通路(23)二つと連通しており、缶体上部に集
   合排気口(24)があり、燃焼室（８）と吸熱室（９）の外
   側には逆有底円筒状内側水室（５）があり、内側水室
   （５）は上部で貯湯部(19)の上部と連通しており、貯湯
   部(19)には温度制御用熱応動スヰッチ(20)があり、内側
   水室（５）の外側には中間水室（６）があり、中間水室
   （６）にはＬ字型筒状燃焼ガス通路(23)が縦に通ってお
   り、中間水室（６）の外側には外側水室（７）があり外
   側水室（７）には案内板(10)があり、各水室にはそれぞ
   れ給水口(12)(13)(16)と出湯口(14)(21)(22)があり、内
   側水室(5)には環流戻り口(17)がある温水器缶体。