JPH074677A - 給湯装置 - Google Patents
給湯装置Info
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- JPH074677A JPH074677A JP4321075A JP32107592A JPH074677A JP H074677 A JPH074677 A JP H074677A JP 4321075 A JP4321075 A JP 4321075A JP 32107592 A JP32107592 A JP 32107592A JP H074677 A JPH074677 A JP H074677A
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- JP
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- hot water
- flow path
- heat
- heater
- load
- Prior art date
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- Steam Or Hot-Water Central Heating Systems (AREA)
- Domestic Hot-Water Supply Systems And Details Of Heating Systems (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 発生流路を流れる流体の流量は最小流量に限
定されることがなくて、加熱缶内の温水の温度が異常に
高熱となって、熱交換器に損傷を与える恐れがなくて危
険がないので、停止する必要のないときに熱交換器を停
止させることがなく、また循環ポンプの空運転を発生し
て故障を発生することのない給湯装置を提供する。 【構成】 温水発生部の発生流路と、負荷部の負荷流路
とを流路で連結し、これらによって循環ポンプを有する
閉流路が形成され、温水発生部には加熱器を有する熱交
換器及び発生流路に設けられて加熱器の作動を制御する
熱センサが設けられ、負荷流路には保温調整弁が設けら
れ、負荷流路において保温調整弁の上下流側を連結する
分岐流路を設け、この分岐流路に負荷部材を設置し、連
結流路間において熱交換器の上下流側を連結する流量制
御弁を有するバイパス流路を設けた。
定されることがなくて、加熱缶内の温水の温度が異常に
高熱となって、熱交換器に損傷を与える恐れがなくて危
険がないので、停止する必要のないときに熱交換器を停
止させることがなく、また循環ポンプの空運転を発生し
て故障を発生することのない給湯装置を提供する。 【構成】 温水発生部の発生流路と、負荷部の負荷流路
とを流路で連結し、これらによって循環ポンプを有する
閉流路が形成され、温水発生部には加熱器を有する熱交
換器及び発生流路に設けられて加熱器の作動を制御する
熱センサが設けられ、負荷流路には保温調整弁が設けら
れ、負荷流路において保温調整弁の上下流側を連結する
分岐流路を設け、この分岐流路に負荷部材を設置し、連
結流路間において熱交換器の上下流側を連結する流量制
御弁を有するバイパス流路を設けた。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は１戸建住宅、マンショ
ン等の集合住宅、ホテル、一般ビルディング、工場等多
数の居住室を有する建物の給湯装置に関する。
ン等の集合住宅、ホテル、一般ビルディング、工場等多
数の居住室を有する建物の給湯装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】前記のような給湯装置として図７，８に
示されているようなものがあり、これは熱水発生部１
と、負荷部２とを有し、熱水発生部１及び負荷部２には
それぞれ発生流路３及負荷流路４が形成されており、発
生流路３の出口と負荷流路４の入口とを往流路５で、ま
た負荷流路４の出口と発生流路３の入口とを循環ポンプ
７が設けられている復流路６で連結してこれらにより閉
流路が形成され、復流路６には弁26を具えた給水路27が
連結されている。熱水発生部１には加熱器10を有する複
数（この実施例では３個）の熱交換器11′−１，２，３
及びその下流において発生流路３に設けられて加熱器10
の作動を制御する熱センサ12−１，２，３が設けられて
いる。負荷部２の負荷流路４には保温調整弁13が設けら
れて、その上下流部と複数（この実施例では２個）の負
荷部材15とを分岐流路14で連結し、分岐流路14の復流部
には熱量計16が設けられている。図４には熱水発生部１
の一部の詳細が示されており、この熱水発生部１の熱交
換器11′−１，２，３は加熱缶18を有し、この加熱缶18
にはハイリミットセンサ17及び給水部21が設けられてい
て、内部に加熱室19′が設置されており、この加熱室1
9′は中空筒状となっていて、その一側下部にバ−ナか
らなる加熱器10の給炎口23が開口していて他側上部に排
気口24が設けられ、この排気口24には排気管20が連結さ
れ、また加熱缶18の内部上方に往流路12の熱交換部22が
配置されている。負荷部材15にはそれぞれ給湯器31、暖
房器32及び図示しないその他の負荷器具が設けられ、復
流路６には浄水器28、浄水ポンプ29を具えた浄水路30が
連結されている。
示されているようなものがあり、これは熱水発生部１
と、負荷部２とを有し、熱水発生部１及び負荷部２には
それぞれ発生流路３及負荷流路４が形成されており、発
生流路３の出口と負荷流路４の入口とを往流路５で、ま
た負荷流路４の出口と発生流路３の入口とを循環ポンプ
７が設けられている復流路６で連結してこれらにより閉
流路が形成され、復流路６には弁26を具えた給水路27が
連結されている。熱水発生部１には加熱器10を有する複
数（この実施例では３個）の熱交換器11′−１，２，３
及びその下流において発生流路３に設けられて加熱器10
の作動を制御する熱センサ12−１，２，３が設けられて
いる。負荷部２の負荷流路４には保温調整弁13が設けら
れて、その上下流部と複数（この実施例では２個）の負
荷部材15とを分岐流路14で連結し、分岐流路14の復流部
には熱量計16が設けられている。図４には熱水発生部１
の一部の詳細が示されており、この熱水発生部１の熱交
換器11′−１，２，３は加熱缶18を有し、この加熱缶18
にはハイリミットセンサ17及び給水部21が設けられてい
て、内部に加熱室19′が設置されており、この加熱室1
9′は中空筒状となっていて、その一側下部にバ−ナか
らなる加熱器10の給炎口23が開口していて他側上部に排
気口24が設けられ、この排気口24には排気管20が連結さ
れ、また加熱缶18の内部上方に往流路12の熱交換部22が
配置されている。負荷部材15にはそれぞれ給湯器31、暖
房器32及び図示しないその他の負荷器具が設けられ、復
流路６には浄水器28、浄水ポンプ29を具えた浄水路30が
連結されている。
【０００３】前記のような従来の給湯装置は、保温調整
弁13を全開して弁26を開口して給水路９を介して閉流路
に給水してこれを満たした後弁26を閉鎖し、循環ポンプ
７、浄水ポンプ29を作動して閉流路中の水を閉流路内を
循環させ、同時に熱交換器11′−１，２，３の加熱器10
を作動して水の加熱を開始する。このようにして加熱さ
れた水が所定の温度に到達すると、保温調整弁13をいっ
たん全閉し、その前後に設けられた温度・圧力計39，40
によって前後の圧力差及び温度が予め設定された最小限
の流量となる開度に保温調整弁13を開口する。これは負
荷部２の負荷部材15における熱水の消費がない無負荷時
においても熱水の循環が必要なのであるが、熱水発生部
１と負荷部２との流路を含む全閉流路の長さが長大であ
るためその循環流量を多くすると、管外放熱損失が循環
流量に比例して増大することから、それを流れる熱水の
放熱による熱損失が大きくなるので、無負荷時において
流れる熱水の流量をできるだけ小さくしてこれを防止す
ることと、負荷時における負荷部材15への熱水の供給を
迅速に行うために保温調整弁13の上流側と下流側との間
に大きな差圧を発生させることのためである。この際熱
センサ12−１，２，３には所定の温度が設定されてい
て、発生流路３内の液体がこの設定温度より低くなる
と、熱センサ12−１，２，３からの信号によって加熱器
10が作動して熱交換器11′−１，２，３内に給水部21で
供給された液体を加熱し、この加熱された液体と発生流
路３の熱交換部22を流れる液体との間で熱交換が行われ
てこの液体が熱水となり、反対に発生流路３内の液体が
設定温度より高くなると、ハイリミットセンサ17からの
信号によって加熱器10が作動を中止して熱交換器11′−
１，２，３内に給水部21で供給された液体の加熱を停止
する。これらの間循環ポンプ７は常時作動して絶えず熱
水を閉流路中を循環させている。
弁13を全開して弁26を開口して給水路９を介して閉流路
に給水してこれを満たした後弁26を閉鎖し、循環ポンプ
７、浄水ポンプ29を作動して閉流路中の水を閉流路内を
循環させ、同時に熱交換器11′−１，２，３の加熱器10
を作動して水の加熱を開始する。このようにして加熱さ
れた水が所定の温度に到達すると、保温調整弁13をいっ
たん全閉し、その前後に設けられた温度・圧力計39，40
によって前後の圧力差及び温度が予め設定された最小限
の流量となる開度に保温調整弁13を開口する。これは負
荷部２の負荷部材15における熱水の消費がない無負荷時
においても熱水の循環が必要なのであるが、熱水発生部
１と負荷部２との流路を含む全閉流路の長さが長大であ
るためその循環流量を多くすると、管外放熱損失が循環
流量に比例して増大することから、それを流れる熱水の
放熱による熱損失が大きくなるので、無負荷時において
流れる熱水の流量をできるだけ小さくしてこれを防止す
ることと、負荷時における負荷部材15への熱水の供給を
迅速に行うために保温調整弁13の上流側と下流側との間
に大きな差圧を発生させることのためである。この際熱
センサ12−１，２，３には所定の温度が設定されてい
て、発生流路３内の液体がこの設定温度より低くなる
と、熱センサ12−１，２，３からの信号によって加熱器
10が作動して熱交換器11′−１，２，３内に給水部21で
供給された液体を加熱し、この加熱された液体と発生流
路３の熱交換部22を流れる液体との間で熱交換が行われ
てこの液体が熱水となり、反対に発生流路３内の液体が
設定温度より高くなると、ハイリミットセンサ17からの
信号によって加熱器10が作動を中止して熱交換器11′−
１，２，３内に給水部21で供給された液体の加熱を停止
する。これらの間循環ポンプ７は常時作動して絶えず熱
水を閉流路中を循環させている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】このような従来の給湯
装置においては、保温調整弁13の流量を前記のように調
整することによって、熱水の温度を所定温度に維持する
とともに、負荷部材15に瞬時に流入させることができる
のであるが、一方複数の熱交換器11′−１，２，３は循
環ポンプ７から順次遠方に配置されていることから管路
抵抗が順次大きくなって、流通する熱水の流量が順次少
量となり、（１）最低流量の熱交換器11′−３に付設さ
れた熱センサ12−３が設けられている発生流路３内の熱
水の流れが、停止状態に近くなって管外自然放熱損によ
って低温となり、加熱缶18内の温水の温度が格別低温と
なっていなくて加熱器10の作動が不要であるにかかわら
ず、熱センサ12−３が信号を出力し、また（２）熱交換
部22内の流量が低下すると、加熱缶18内に給水部21で供
給されて対流を発生する液体によって、図８に点線で示
すように熱交換部22の入口付近に熱水が移動し、発生流
路３内の熱水が逆流して熱センサ12−３が信号を出力す
る。そしてこのような熱センサ12−３による信号が加熱
器10に入力されて加熱器10が作動し、これによって加熱
缶18内の温水の温度が異常に高熱となり、熱交換器11′
−３に損傷を与える恐れがあって危険であるばかりでな
く、循環ポンプ７の空運転を発生して故障を発生し易い
ことから、ハイリミットセンサ17が異常高温と判断し
て、本来停止する必要のない熱交換器11′−３を停止し
なければならないという問題がある。
装置においては、保温調整弁13の流量を前記のように調
整することによって、熱水の温度を所定温度に維持する
とともに、負荷部材15に瞬時に流入させることができる
のであるが、一方複数の熱交換器11′−１，２，３は循
環ポンプ７から順次遠方に配置されていることから管路
抵抗が順次大きくなって、流通する熱水の流量が順次少
量となり、（１）最低流量の熱交換器11′−３に付設さ
れた熱センサ12−３が設けられている発生流路３内の熱
水の流れが、停止状態に近くなって管外自然放熱損によ
って低温となり、加熱缶18内の温水の温度が格別低温と
なっていなくて加熱器10の作動が不要であるにかかわら
ず、熱センサ12−３が信号を出力し、また（２）熱交換
部22内の流量が低下すると、加熱缶18内に給水部21で供
給されて対流を発生する液体によって、図８に点線で示
すように熱交換部22の入口付近に熱水が移動し、発生流
路３内の熱水が逆流して熱センサ12−３が信号を出力す
る。そしてこのような熱センサ12−３による信号が加熱
器10に入力されて加熱器10が作動し、これによって加熱
缶18内の温水の温度が異常に高熱となり、熱交換器11′
−３に損傷を与える恐れがあって危険であるばかりでな
く、循環ポンプ７の空運転を発生して故障を発生し易い
ことから、ハイリミットセンサ17が異常高温と判断し
て、本来停止する必要のない熱交換器11′−３を停止し
なければならないという問題がある。
【０００５】この発明の目的は、前記のような従来の給
湯装置のもつ問題を解消し、請求項１の発明は、発生流
路を流れる流体の流量は最小流量に限定されることがな
くて、加熱缶内の温水の温度が異常に高熱となって、熱
交換器に損傷を与える恐れがなくて危険がないので、停
止する必要のないときに熱交換器を停止させることがな
く、また循環ポンプの空運転を発生して故障を発生する
ことのない給湯装置を、また請求項２，３の発明は、熱
交換器が作動して燃焼室内に発生した燃焼ガスは加熱室
内を上昇した後下降して排気口から外部に排出される間
に、その外表面にある加熱缶内の液体との間で熱交換が
行われ、この熱交換によって加熱室内の燃焼ガスはその
液体に熱を供給することによって、下降流動性が高めら
れて燃焼効率が向上して不完全燃焼が防止され、加熱缶
内の液体は上昇下降する対流を発生して、燃焼ガスと液
体との熱交換率を高めて迅速に液体を昇温させ、さらに
熱交換器の作動停止中であっても燃焼ガスは熱交換器の
内部に滞留して、外部からの冷気の侵入を防止して、保
温作用をすることによって水槽内の温湯の熱を外部に放
熱することがない液体加熱装置を提供するにある。
湯装置のもつ問題を解消し、請求項１の発明は、発生流
路を流れる流体の流量は最小流量に限定されることがな
くて、加熱缶内の温水の温度が異常に高熱となって、熱
交換器に損傷を与える恐れがなくて危険がないので、停
止する必要のないときに熱交換器を停止させることがな
く、また循環ポンプの空運転を発生して故障を発生する
ことのない給湯装置を、また請求項２，３の発明は、熱
交換器が作動して燃焼室内に発生した燃焼ガスは加熱室
内を上昇した後下降して排気口から外部に排出される間
に、その外表面にある加熱缶内の液体との間で熱交換が
行われ、この熱交換によって加熱室内の燃焼ガスはその
液体に熱を供給することによって、下降流動性が高めら
れて燃焼効率が向上して不完全燃焼が防止され、加熱缶
内の液体は上昇下降する対流を発生して、燃焼ガスと液
体との熱交換率を高めて迅速に液体を昇温させ、さらに
熱交換器の作動停止中であっても燃焼ガスは熱交換器の
内部に滞留して、外部からの冷気の侵入を防止して、保
温作用をすることによって水槽内の温湯の熱を外部に放
熱することがない液体加熱装置を提供するにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この発明は前記のような
目的を達成するために、請求項１の発明は、発生流路を
有する熱水発生部と、負荷流路を有する負荷部とを具え
ていて、前記発生流路と負荷流路とを連結する連結流路
が設けられて、これらによって循環ポンプを有する閉流
路が形成され、熱水発生部には加熱器を有する熱交換器
及び発生流路に設けられて加熱器の作動を制御する熱セ
ンサが設けられ、負荷流路には保温調整弁が設けられ
て、前記負荷流路において保温調整弁の上下流側を連結
する分岐流路を設け、この分岐流路に負荷部材を設置し
ている給湯装置において、前記連結流路間において熱交
換器の上下流側を連結する流量制御弁を有するバイパス
管を設けたことを特徴とするものである。請求項２の発
明は、請求項１の発明において、熱交換器の内部に設置
された加熱室は、一側下部に加熱器の給炎口が開口して
いてその反対側下部に排気口が設けられ、これらの中間
が逆Ｕ字形となっているものである。請求項３の発明
は、請求項２の発明において、加熱室の加熱器の給炎口
は排気口より上方に設置されていて、この給炎口は加熱
器によって封止されているものである。
目的を達成するために、請求項１の発明は、発生流路を
有する熱水発生部と、負荷流路を有する負荷部とを具え
ていて、前記発生流路と負荷流路とを連結する連結流路
が設けられて、これらによって循環ポンプを有する閉流
路が形成され、熱水発生部には加熱器を有する熱交換器
及び発生流路に設けられて加熱器の作動を制御する熱セ
ンサが設けられ、負荷流路には保温調整弁が設けられ
て、前記負荷流路において保温調整弁の上下流側を連結
する分岐流路を設け、この分岐流路に負荷部材を設置し
ている給湯装置において、前記連結流路間において熱交
換器の上下流側を連結する流量制御弁を有するバイパス
管を設けたことを特徴とするものである。請求項２の発
明は、請求項１の発明において、熱交換器の内部に設置
された加熱室は、一側下部に加熱器の給炎口が開口して
いてその反対側下部に排気口が設けられ、これらの中間
が逆Ｕ字形となっているものである。請求項３の発明
は、請求項２の発明において、加熱室の加熱器の給炎口
は排気口より上方に設置されていて、この給炎口は加熱
器によって封止されているものである。
【０００７】
【作用】前記のようなこの発明において、請求項１の発
明は保温調整弁を全開してバイパス流路を含む全閉流路
に水を満たした後、循環ポンプを作動して閉流路中の水
を閉流路内を循環させ、同時に熱交換器を作動して水を
加熱し、このようにして加熱された水が所定の温度に到
達すると、保温調整弁をその前後の熱水の圧力差及び温
度が予め設定された最小限の流量となる開度に保温調整
弁を開口し、このようにして発生流路内の液体が設定温
度より低くなると、熱交換器が作動して水を加熱し、反
対に発生流路内の液体が設定温度より高くなると、熱交
換器の作動を中止して水の加熱を停止する。これらの間
循環ポンプは常時作動して絶えず熱水を往復流路との間
を循環させるとともに、バイパス流路中も流通させ、こ
れによって熱水発生部の熱交換器に流入される熱水の量
を増加する。この際請求項２，３の発明において、熱交
換器の加熱器が作動すると、加熱室内に発生した燃焼ガ
スは加熱室内を上昇した後反転して下降し、排気口を経
て排気管から外部に排出されることとなる。このように
して燃焼ガスは加熱室内を上昇下降する間に、その外表
面にある加熱缶内の液体との間で熱交換が行われ、この
熱交換によって特に下降部内の燃焼ガスはその内外側の
液体に熱を供給することによって、その下降流動性が高
められ、この間加熱缶内の液体は同加熱缶内を上昇下降
する対流を発生して、燃焼ガスと液体との熱交換率を高
め、さらに熱交換器の作動停止中であっても燃焼ガスは
熱交換器の内部に滞留して、外部からの冷気の侵入を防
止するものである。
明は保温調整弁を全開してバイパス流路を含む全閉流路
に水を満たした後、循環ポンプを作動して閉流路中の水
を閉流路内を循環させ、同時に熱交換器を作動して水を
加熱し、このようにして加熱された水が所定の温度に到
達すると、保温調整弁をその前後の熱水の圧力差及び温
度が予め設定された最小限の流量となる開度に保温調整
弁を開口し、このようにして発生流路内の液体が設定温
度より低くなると、熱交換器が作動して水を加熱し、反
対に発生流路内の液体が設定温度より高くなると、熱交
換器の作動を中止して水の加熱を停止する。これらの間
循環ポンプは常時作動して絶えず熱水を往復流路との間
を循環させるとともに、バイパス流路中も流通させ、こ
れによって熱水発生部の熱交換器に流入される熱水の量
を増加する。この際請求項２，３の発明において、熱交
換器の加熱器が作動すると、加熱室内に発生した燃焼ガ
スは加熱室内を上昇した後反転して下降し、排気口を経
て排気管から外部に排出されることとなる。このように
して燃焼ガスは加熱室内を上昇下降する間に、その外表
面にある加熱缶内の液体との間で熱交換が行われ、この
熱交換によって特に下降部内の燃焼ガスはその内外側の
液体に熱を供給することによって、その下降流動性が高
められ、この間加熱缶内の液体は同加熱缶内を上昇下降
する対流を発生して、燃焼ガスと液体との熱交換率を高
め、さらに熱交換器の作動停止中であっても燃焼ガスは
熱交換器の内部に滞留して、外部からの冷気の侵入を防
止するものである。
【０００８】
【実施例】図１，２に示すこの発明の実施例は、その大
部分が前記従来のものと同様に構成されているので、こ
のような部分については同一の符号を付すことによって
説明を省略し、主として異なる部分について説明する。
往復流路５，６間において熱交換器11−１，２，３の上
下流側を連結する流量制御弁９を有するバイパス流路８
を設けている。そして熱交換器11−１，２，３の加熱缶
18の内部には、一側下部に加熱器10の給炎口23が開口し
ていてその反対側下部に排気口24が設けられ、これらの
中間が逆Ｕ字形となっている加熱室19が設置されてい
る。
部分が前記従来のものと同様に構成されているので、こ
のような部分については同一の符号を付すことによって
説明を省略し、主として異なる部分について説明する。
往復流路５，６間において熱交換器11−１，２，３の上
下流側を連結する流量制御弁９を有するバイパス流路８
を設けている。そして熱交換器11−１，２，３の加熱缶
18の内部には、一側下部に加熱器10の給炎口23が開口し
ていてその反対側下部に排気口24が設けられ、これらの
中間が逆Ｕ字形となっている加熱室19が設置されてい
る。
【０００９】前記のようなものにおいて、従来のものと
同様にして、保温調整弁13を全開してバイパス流路８を
含む全閉流路に水を満たした後、循環ポンプ７を作動し
て閉流路中の水を閉流路内を循環させ、同時に熱交換器
11−１，２，３を作動して水を加熱し、このようにして
加熱された水が所定の温度に到達すると、保温調整弁13
をその前後の熱水の圧力差及び温度が予め設定された最
小限の流量となる開度に保温調整弁13を開口する。この
ようにして発生流路３内の液体が設定温度より低くなる
と、熱交換器11−１，２，３が作動して水を加熱し、反
対に発生流路３内の液体が設定温度より高くなると、熱
交換器11−１，２，３の作動を中止して水の加熱を停止
する。これらの間循環ポンプ７は常時作動して絶えず熱
水を往復流路５，６との間を循環させるとともに、バイ
パス流路８中も流通させ、これによって熱水発生部１に
流入される熱水の量が増加し、その流量不足によって加
熱缶内の温水の温度の異常な高熱の発生を防止して、熱
交換器に損傷を与える恐れがなくて危険がなく、停止す
る必要のないときに熱交換器を停止させることがなく、
また循環ポンプの空運転が発生して故障を発生するのが
防止される。
同様にして、保温調整弁13を全開してバイパス流路８を
含む全閉流路に水を満たした後、循環ポンプ７を作動し
て閉流路中の水を閉流路内を循環させ、同時に熱交換器
11−１，２，３を作動して水を加熱し、このようにして
加熱された水が所定の温度に到達すると、保温調整弁13
をその前後の熱水の圧力差及び温度が予め設定された最
小限の流量となる開度に保温調整弁13を開口する。この
ようにして発生流路３内の液体が設定温度より低くなる
と、熱交換器11−１，２，３が作動して水を加熱し、反
対に発生流路３内の液体が設定温度より高くなると、熱
交換器11−１，２，３の作動を中止して水の加熱を停止
する。これらの間循環ポンプ７は常時作動して絶えず熱
水を往復流路５，６との間を循環させるとともに、バイ
パス流路８中も流通させ、これによって熱水発生部１に
流入される熱水の量が増加し、その流量不足によって加
熱缶内の温水の温度の異常な高熱の発生を防止して、熱
交換器に損傷を与える恐れがなくて危険がなく、停止す
る必要のないときに熱交換器を停止させることがなく、
また循環ポンプの空運転が発生して故障を発生するのが
防止される。
【００１０】前記の際図２に示す熱交換器11−１，２，
３の加熱器10が作動すると、加熱室19内に発生した燃焼
ガスは上昇部41内を上昇し、上部流通部43に入った後反
転して下降部42を下降し、排気口24を経て排気管20から
外部に排出されることとなる。このような熱交換器11は
この出願人が提案した実公昭55-42216号公報に開示され
たようなものがあって、燃焼ガスの昇降流動と呼ばれる
現象が発生するので、これを図３を参照して説明するこ
ととする。加熱器10が作動して発生した燃焼ガスは、加
熱室19の上昇部41と、これと同じ高さＨの下降部42とを
有する燃焼ガス通路においては、発熱点をＵ、中間点を
Ｍ、排気点をＤとした場合、外気の状態とは無関係につ
ぎの式（１），（２）に示される内部通気力Pchが生ず
ることが知られている。 Pch＝(γd−γu)・H……………………（１） Pch＝PH/R(１/Td−１/Tu)……………（２） ここで、γd：下降部42における燃焼ガス比重量 γu：上昇部41における燃焼ガス比重量 Ｈ：中間点Ｍの発熱点Ｕからの高さ Ｐ：燃焼ガス圧力 Ｒ：燃焼ガス定数 Td：下降部42における燃焼ガス温度 Tu：上昇部41における燃焼ガス温度 そして熱交換器11の作動時すなわち加熱器10の作動時に
おいては、常にTu＞Tdとなっていることから、（１/Td
−１/Tu）＞０となって、燃焼ガスは発熱点Ｕ→中間点
Ｍ→排気点Ｄの方向に流れる。これに対して熱交換器11
の作動停止中は、Tu＝Td＝周囲の貯留水温度ということ
になり、したがって内部通気力Pch＝０となって、燃焼
ガス通路内の燃焼ガスの流れが停止してここに滞留し、
外部からの冷気の侵入を防止して保温作用をすることと
なる。
３の加熱器10が作動すると、加熱室19内に発生した燃焼
ガスは上昇部41内を上昇し、上部流通部43に入った後反
転して下降部42を下降し、排気口24を経て排気管20から
外部に排出されることとなる。このような熱交換器11は
この出願人が提案した実公昭55-42216号公報に開示され
たようなものがあって、燃焼ガスの昇降流動と呼ばれる
現象が発生するので、これを図３を参照して説明するこ
ととする。加熱器10が作動して発生した燃焼ガスは、加
熱室19の上昇部41と、これと同じ高さＨの下降部42とを
有する燃焼ガス通路においては、発熱点をＵ、中間点を
Ｍ、排気点をＤとした場合、外気の状態とは無関係につ
ぎの式（１），（２）に示される内部通気力Pchが生ず
ることが知られている。 Pch＝(γd−γu)・H……………………（１） Pch＝PH/R(１/Td−１/Tu)……………（２） ここで、γd：下降部42における燃焼ガス比重量 γu：上昇部41における燃焼ガス比重量 Ｈ：中間点Ｍの発熱点Ｕからの高さ Ｐ：燃焼ガス圧力 Ｒ：燃焼ガス定数 Td：下降部42における燃焼ガス温度 Tu：上昇部41における燃焼ガス温度 そして熱交換器11の作動時すなわち加熱器10の作動時に
おいては、常にTu＞Tdとなっていることから、（１/Td
−１/Tu）＞０となって、燃焼ガスは発熱点Ｕ→中間点
Ｍ→排気点Ｄの方向に流れる。これに対して熱交換器11
の作動停止中は、Tu＝Td＝周囲の貯留水温度ということ
になり、したがって内部通気力Pch＝０となって、燃焼
ガス通路内の燃焼ガスの流れが停止してここに滞留し、
外部からの冷気の侵入を防止して保温作用をすることと
なる。
【００１１】図４，５には熱交換器11の他の２例（以下
例２，３という）が示されており、この例は設置される
建築物の構造上図６に示すように、発熱点Ｕより排気点
Ｄがｈだけ下方となっていることから、前記の数式
（１），（２）において、図９に示すように排気点Ｄは
発熱点Ｕより距離ｈだけ下方に位置していることから、
各点Ｕ，Ｍ，Ｄの圧力をPu，Pm，Pdとすると、 Pd＝Pm＋∫γd・dH………………………………（３） Pu＝Pm＋∫γu・dH＝Pm＋γu・H＋γd・h………（４） となり、ここでPdは大気に解放されているから、Pd＝Po
（大気圧）となる。したがって、 Po＝Pm＋γd・H＋γd・h……（５） Pm＝Po−γd・H−γd・h……（６）となる。 そこでこれを式（４）に代入すると、 Pu＝Po−∫γd・H−γd・h＋∫u・dH＝Po−γd・H−γu・h＋γu・H……（７) となる。ここで熱交換器21の作動停止中はγd＝γuとい
うことから、Pu＝Po＋γd・h、すなわちPu−Po＝γd・h
＜０となって常にPu＜Poという関係が持続し、燃焼ガス
通路内の燃焼ガスは同燃焼ガス通路内に滞留することな
く、排気点Ｕ→中間点Ｍ→加熱点Ｕの方向に流れて、外
気の侵入を防止することがなくて、加熱缶18内の温湯の
熱を外部に放熱することになるという問題がある。すな
わち加熱器10が作動を停止した場合、理論上は前記従来
のものと同様に内部の燃焼ガスが排気点Ｄ→中間点Ｍ→
加熱点Ｕというように、熱交換器２の作動時とは反対方
向に流れて装置外に流出しようとする。しかしながらこ
れらの２例は給炎口23に加熱器10が設置されて封止して
その流通を抑止するので、燃焼ガスは加熱室19の内部に
滞留し、外部からの冷気の侵入を防止して、保温作用を
することによって加熱缶18内の温湯の熱を外部に放熱す
ることがない。なお例３は下降部42が加熱缶18の外部に
位置し、この下降部42は断熱材44で被覆されている。
例２，３という）が示されており、この例は設置される
建築物の構造上図６に示すように、発熱点Ｕより排気点
Ｄがｈだけ下方となっていることから、前記の数式
（１），（２）において、図９に示すように排気点Ｄは
発熱点Ｕより距離ｈだけ下方に位置していることから、
各点Ｕ，Ｍ，Ｄの圧力をPu，Pm，Pdとすると、 Pd＝Pm＋∫γd・dH………………………………（３） Pu＝Pm＋∫γu・dH＝Pm＋γu・H＋γd・h………（４） となり、ここでPdは大気に解放されているから、Pd＝Po
（大気圧）となる。したがって、 Po＝Pm＋γd・H＋γd・h……（５） Pm＝Po−γd・H−γd・h……（６）となる。 そこでこれを式（４）に代入すると、 Pu＝Po−∫γd・H−γd・h＋∫u・dH＝Po−γd・H−γu・h＋γu・H……（７) となる。ここで熱交換器21の作動停止中はγd＝γuとい
うことから、Pu＝Po＋γd・h、すなわちPu−Po＝γd・h
＜０となって常にPu＜Poという関係が持続し、燃焼ガス
通路内の燃焼ガスは同燃焼ガス通路内に滞留することな
く、排気点Ｕ→中間点Ｍ→加熱点Ｕの方向に流れて、外
気の侵入を防止することがなくて、加熱缶18内の温湯の
熱を外部に放熱することになるという問題がある。すな
わち加熱器10が作動を停止した場合、理論上は前記従来
のものと同様に内部の燃焼ガスが排気点Ｄ→中間点Ｍ→
加熱点Ｕというように、熱交換器２の作動時とは反対方
向に流れて装置外に流出しようとする。しかしながらこ
れらの２例は給炎口23に加熱器10が設置されて封止して
その流通を抑止するので、燃焼ガスは加熱室19の内部に
滞留し、外部からの冷気の侵入を防止して、保温作用を
することによって加熱缶18内の温湯の熱を外部に放熱す
ることがない。なお例３は下降部42が加熱缶18の外部に
位置し、この下降部42は断熱材44で被覆されている。
【００１２】
【発明の効果】この発明は、前記のようであって、請求
項１の発明は、熱水発生部の発生流路と、負荷部の負荷
流路とを連結流路で連結し、これらによって循環ポンプ
を有する閉流路が形成され、熱水発生部には加熱器を有
する熱交換器及び発生流路に設けられて加熱器の作動を
制御する熱センサが設けられ、負荷流路には保温調整弁
が設けられ、負荷流路において保温調整弁の上下流側を
連結する分岐流路を設け、この分岐流路に負荷部材を設
置し、前記連結流路間において熱交換器の上下流側を連
結する流量制御弁を有するバイパス管を設けたので、発
生流路を流れる流体の流量は最小流量に限定されること
がなくて、加熱缶内の温水の温度が異常に高熱となっ
て、熱交換器に損傷を与える恐れがなくて危険がないの
で、停止する必要のないときに熱交換器を停止させるこ
とがなく、また循環ポンプの空運転を発生して故障を発
生することがないという効果がある。請求項２，３の発
明は、請求項１の発明において、熱交換器の内部に設置
された加熱室は、一側下部に加熱器の給炎口が開口して
いてその反対側下部に排気口が設けられ、これらの中間
に逆Ｕ字形となっているので、請求項１の発明と同様の
効果をもつのに加えて、熱交換器が作動して燃焼室内に
発生した燃焼ガスは加熱室内を上昇した後下降して排気
口から外部に排出される間に、その外表面にある加熱缶
内の液体との間で熱交換が行われ、この熱交換によって
加熱室内の燃焼ガスはその内外側の液体に熱を供給する
ことによって、その下降流動性が高められて燃焼効率が
向上して不完全燃焼が防止され、加熱室内の液体は上昇
下降する対流を発生して、燃焼ガスと液体との熱交換率
を高めて迅速に液体を昇温させ、また熱交換器が作動を
停止した場合、燃焼ガスが外部に流出しようとしても、
給炎口内に設置された燃焼器がその流通を抑止して、燃
焼ガスが熱交換器の内部に滞留し、外部からの冷気の侵
入を防止して、保温作用をするという効果がある。
項１の発明は、熱水発生部の発生流路と、負荷部の負荷
流路とを連結流路で連結し、これらによって循環ポンプ
を有する閉流路が形成され、熱水発生部には加熱器を有
する熱交換器及び発生流路に設けられて加熱器の作動を
制御する熱センサが設けられ、負荷流路には保温調整弁
が設けられ、負荷流路において保温調整弁の上下流側を
連結する分岐流路を設け、この分岐流路に負荷部材を設
置し、前記連結流路間において熱交換器の上下流側を連
結する流量制御弁を有するバイパス管を設けたので、発
生流路を流れる流体の流量は最小流量に限定されること
がなくて、加熱缶内の温水の温度が異常に高熱となっ
て、熱交換器に損傷を与える恐れがなくて危険がないの
で、停止する必要のないときに熱交換器を停止させるこ
とがなく、また循環ポンプの空運転を発生して故障を発
生することがないという効果がある。請求項２，３の発
明は、請求項１の発明において、熱交換器の内部に設置
された加熱室は、一側下部に加熱器の給炎口が開口して
いてその反対側下部に排気口が設けられ、これらの中間
に逆Ｕ字形となっているので、請求項１の発明と同様の
効果をもつのに加えて、熱交換器が作動して燃焼室内に
発生した燃焼ガスは加熱室内を上昇した後下降して排気
口から外部に排出される間に、その外表面にある加熱缶
内の液体との間で熱交換が行われ、この熱交換によって
加熱室内の燃焼ガスはその内外側の液体に熱を供給する
ことによって、その下降流動性が高められて燃焼効率が
向上して不完全燃焼が防止され、加熱室内の液体は上昇
下降する対流を発生して、燃焼ガスと液体との熱交換率
を高めて迅速に液体を昇温させ、また熱交換器が作動を
停止した場合、燃焼ガスが外部に流出しようとしても、
給炎口内に設置された燃焼器がその流通を抑止して、燃
焼ガスが熱交換器の内部に滞留し、外部からの冷気の侵
入を防止して、保温作用をするという効果がある。
【図１】この発明の実施例の配管図である。
【図２】同上の温水発生部の一部の縦断面図である。
【図３】同上の加熱室の燃焼ガスによる熱交換状態を説
明するための説明図である。
明するための説明図である。
【図４】同上の温水発生部の他の例の縦断面図である。
【図５】同上のさらに他の例の縦断面図である。
【図６】同上の加熱室の燃焼ガスによる熱交換状態を説
明するための説明図である。
明するための説明図である。
【図７】この発明と同種の従来の給湯装置の配管図であ
る。
る。
【図８】同上の温水発生部の一部の縦断面図である。
１ 熱水発生部 ２ 負荷部 ３ 発生流路 ４ 負荷流路 ５ 往流路 ６ 復流路 ７ 循環ポンプ ８ バイパス流路 ９ 流量制御弁 10 加熱器 11 熱交換器 12 熱センサ 13 保温調整弁 14 分岐流路 15 負荷部材 17 ハイリミットセンサ 18 加熱缶 19 加熱室 21 給水部 22 熱交換部 23 給炎口 24 排気口
【手続補正書】
【提出日】平成４年１２月２２日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００２
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００２】
【従来の技術】前記のような給湯装置として図３，４に
示されているようなものがあり、これは熱水発生部１
と、負荷部２とを有し、熱水発生部１及び負荷部２には
それぞれ発生流路３及び負荷流路４が形成されており、
発生流路３の出口と負荷流路４の入口とを往流路５で、
また負荷流路４の出口と発生流路３の入口とを循環ポン
プ７が設けられている復流路６で連結してこれらにより
閉流路が形成され、復流路６には弁26を具えた給水路27
が連結されている。熱水発生部１には加熱器10を有する
複数（この実施例では３個）の熱交換器11′−１，２，
３及びその下流において発生流路３に設けられて加熱器
10の作動を制御する熱センサ12−１，２，３が設けられ
ている。負荷部２の負荷流路４には保温調整弁13が設け
られて、その上下流部と複数（この実施例では２個）の
負荷部材15とを分岐流路14で連結し、分岐流路14の復流
部には熱量計16が設けられている。図４には熱水発生部
１の一部の詳細が示されており、この熱水発生部１の熱
交換器11′−１，２，３は加熱缶18を有し、この加熱缶
18にはハイリミットセンサ17及び給水部21が設けられて
いて、内部に加熱室19′が設置されており、この加熱室
19′は中空筒状となっていて、その一側下部にバーナか
らなる加熱器10の給炎口23が開口していて他側上部に排
気口24が設けられ、この排気口24には排気管20が連結さ
れ、また加熱缶18の内部上方に往流路12の熱交換部22が
配置されている。負荷部材15にはそれぞれ給湯器31、暖
房器及び図示しないその他の負荷器具が設けられ、復流
路６には及び浄水器28、浄水ポンプ29を具えた浄水路30
が連結されている。
示されているようなものがあり、これは熱水発生部１
と、負荷部２とを有し、熱水発生部１及び負荷部２には
それぞれ発生流路３及び負荷流路４が形成されており、
発生流路３の出口と負荷流路４の入口とを往流路５で、
また負荷流路４の出口と発生流路３の入口とを循環ポン
プ７が設けられている復流路６で連結してこれらにより
閉流路が形成され、復流路６には弁26を具えた給水路27
が連結されている。熱水発生部１には加熱器10を有する
複数（この実施例では３個）の熱交換器11′−１，２，
３及びその下流において発生流路３に設けられて加熱器
10の作動を制御する熱センサ12−１，２，３が設けられ
ている。負荷部２の負荷流路４には保温調整弁13が設け
られて、その上下流部と複数（この実施例では２個）の
負荷部材15とを分岐流路14で連結し、分岐流路14の復流
部には熱量計16が設けられている。図４には熱水発生部
１の一部の詳細が示されており、この熱水発生部１の熱
交換器11′−１，２，３は加熱缶18を有し、この加熱缶
18にはハイリミットセンサ17及び給水部21が設けられて
いて、内部に加熱室19′が設置されており、この加熱室
19′は中空筒状となっていて、その一側下部にバーナか
らなる加熱器10の給炎口23が開口していて他側上部に排
気口24が設けられ、この排気口24には排気管20が連結さ
れ、また加熱缶18の内部上方に往流路12の熱交換部22が
配置されている。負荷部材15にはそれぞれ給湯器31、暖
房器及び図示しないその他の負荷器具が設けられ、復流
路６には及び浄水器28、浄水ポンプ29を具えた浄水路30
が連結されている。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００３
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００３】前記のような従来の給湯装置は、保温調整
弁13を全開して弁26を開口して給水路９を介して閉流路
に給水してこれを満たした後弁26を閉鎖し、循環ポンプ
７、浄水ポンプ29を作動して閉流路中の水を閉流路内を
循環させ、同時に熱交換器11′−１，２，３の加熱器10
を作動して水の加熱を開始する。このようにして加熱さ
れた水が所定の温度に到達すると、保温調整弁13をいっ
たん全閉し、その前後に設けられた温度・圧力計39，40
によって前後の圧力差及び温度が予め設定された最小限
の流量となる開度に保温調整弁13を開口する。これは負
荷部２の負荷部材15における熱水の消費がない無負荷時
においても熱水の循環が必要なのであるが、熱水発生部
１と負荷部２との流路を含む全閉流路の長さが長大であ
るためその循環流量を多くすると、管外放熱損失が循環
流量に比例して増大することから、それを流れる熱水の
放熱による熱損失が大きくなるので、無負荷時において
流れる熱水の流量をできるだけ小さくしてこれを防止す
ることと、負荷時における負荷部材15への熱水の供給を
迅速に行うために保温調整弁13の上流側と下流側との間
に大きな差圧を発生させることのためである。そして給
湯器31において給湯栓35が開口して熱水が消費される
と、圧力スイッチ33を通って補給管32から水道水が補給
されると同時に、圧力スイッチ33からの信号がモータ弁
34に送られてこのモータ弁34が開口し、給湯器31に熱水
が供給されてこの熱水と補給された水道水との間で瞬時
に熱交換されて、給湯栓35から熱水が供給される。一方
暖房器は利用時には、弁36を開口してこれに熱水が流入
し、休止時には弁36を閉鎖して熱水が流入しないように
なっている。このようにして利用された熱水は、熱量計
16を通過することによって負荷部２における消費熱量と
して把握されることとなる。この際熱センサ12−１，
２，３には所定の温度が設定されていて、発生流路３内
の液体がこの設定温度より低くなると、熱センサ12−
１，２，３からの信号によって加熱器10が作動して熱交
換器11′−１，２，３内に給水部21で供給された液体を
加熱し、この加熱された液体と発生流路３の熱交換部22
を流れる液体との間で熱交換が行われてこの液体が熱水
となり、反対に発生流路３内の液体が設定温度より高く
なると、ハイリミットセンサ17からの信号によって加熱
器10が作動を中止して熱交換器11′−１，２，３内に給
水部21で供給された液体の加熱を停止する。これらの間
循環ポンプ７は常時作動して絶えず熱水を閉流路中を循
環させている。
弁13を全開して弁26を開口して給水路９を介して閉流路
に給水してこれを満たした後弁26を閉鎖し、循環ポンプ
７、浄水ポンプ29を作動して閉流路中の水を閉流路内を
循環させ、同時に熱交換器11′−１，２，３の加熱器10
を作動して水の加熱を開始する。このようにして加熱さ
れた水が所定の温度に到達すると、保温調整弁13をいっ
たん全閉し、その前後に設けられた温度・圧力計39，40
によって前後の圧力差及び温度が予め設定された最小限
の流量となる開度に保温調整弁13を開口する。これは負
荷部２の負荷部材15における熱水の消費がない無負荷時
においても熱水の循環が必要なのであるが、熱水発生部
１と負荷部２との流路を含む全閉流路の長さが長大であ
るためその循環流量を多くすると、管外放熱損失が循環
流量に比例して増大することから、それを流れる熱水の
放熱による熱損失が大きくなるので、無負荷時において
流れる熱水の流量をできるだけ小さくしてこれを防止す
ることと、負荷時における負荷部材15への熱水の供給を
迅速に行うために保温調整弁13の上流側と下流側との間
に大きな差圧を発生させることのためである。そして給
湯器31において給湯栓35が開口して熱水が消費される
と、圧力スイッチ33を通って補給管32から水道水が補給
されると同時に、圧力スイッチ33からの信号がモータ弁
34に送られてこのモータ弁34が開口し、給湯器31に熱水
が供給されてこの熱水と補給された水道水との間で瞬時
に熱交換されて、給湯栓35から熱水が供給される。一方
暖房器は利用時には、弁36を開口してこれに熱水が流入
し、休止時には弁36を閉鎖して熱水が流入しないように
なっている。このようにして利用された熱水は、熱量計
16を通過することによって負荷部２における消費熱量と
して把握されることとなる。この際熱センサ12−１，
２，３には所定の温度が設定されていて、発生流路３内
の液体がこの設定温度より低くなると、熱センサ12−
１，２，３からの信号によって加熱器10が作動して熱交
換器11′−１，２，３内に給水部21で供給された液体を
加熱し、この加熱された液体と発生流路３の熱交換部22
を流れる液体との間で熱交換が行われてこの液体が熱水
となり、反対に発生流路３内の液体が設定温度より高く
なると、ハイリミットセンサ17からの信号によって加熱
器10が作動を中止して熱交換器11′−１，２，３内に給
水部21で供給された液体の加熱を停止する。これらの間
循環ポンプ７は常時作動して絶えず熱水を閉流路中を循
環させている。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｆ２４Ｈ 1/50 1/52 7526−3Ｌ Ｆ２４Ｈ 1/44 Ｈ
Claims (3)
- 【請求項１】 発生流路を有する熱水発生部と、負荷流
路を有する負荷部とを具えていて、前記発生流路と負荷
流路とを連結する連結流路が設けられて、これらによっ
て循環ポンプを有する閉流路が形成され、熱水発生部に
は加熱器を有する熱交換器及び発生流路に設けられて加
熱器の作動を制御する熱センサが設けられ、負荷流路に
は保温調整弁が設けられて、前記負荷流路において保温
調整弁の上下流側を連結する分岐流路を設け、この分岐
流路に負荷部材を設置している給湯装置において、前記
連結流路間において熱交換器の上下流側を連結する流量
制御弁を有するバイパス流路を設けたことを特徴とする
給湯装置。 - 【請求項２】 熱交換器の内部に設置された加熱室は、
一側下部に加熱器の給炎口が開口していてその反対側下
部に排気口が設けられ、これらの中間が逆Ｕ字形となっ
ている請求項１の給湯装置。 - 【請求項３】 加熱室の加熱器の給炎口は排気口より上
方に設置されていて、この給炎口は加熱器によって封止
されている請求項２の給湯装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4321075A JPH074677A (ja) | 1992-12-01 | 1992-12-01 | 給湯装置 |
| TW085207883U TW310039U (en) | 1992-12-01 | 1994-07-01 | Hot water supply apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4321075A JPH074677A (ja) | 1992-12-01 | 1992-12-01 | 給湯装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH074677A true JPH074677A (ja) | 1995-01-10 |
Family
ID=18128533
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4321075A Pending JPH074677A (ja) | 1992-12-01 | 1992-12-01 | 給湯装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH074677A (ja) |
| TW (1) | TW310039U (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09133370A (ja) * | 1995-11-06 | 1997-05-20 | Noboru Maruyama | 熱供給システム |
| DK179208B1 (en) * | 2016-09-12 | 2018-02-05 | Danfoss As | Fluid supply system |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4843448B1 (ja) * | 1968-05-11 | 1973-12-19 | ||
| JPS5542216U (ja) * | 1978-09-12 | 1980-03-18 | ||
| JPS6115446B2 (ja) * | 1979-04-17 | 1986-04-24 | Toyo Electric Mfg Co Ltd | |
| JPS62146195A (ja) * | 1985-12-16 | 1987-06-30 | 大日本印刷株式会社 | 充填装置 |
| JPH0285617A (ja) * | 1988-09-20 | 1990-03-27 | Fujitsu General Ltd | 温水式床暖房装置 |
-
1992
- 1992-12-01 JP JP4321075A patent/JPH074677A/ja active Pending
-
1994
- 1994-07-01 TW TW085207883U patent/TW310039U/zh unknown
Patent Citations (5)
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|---|---|---|---|---|
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| JPS5542216U (ja) * | 1978-09-12 | 1980-03-18 | ||
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| TW310039U (en) | 1997-07-01 |
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