JPS5938546A - 温水ボイラ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、貯湯槽の上部よシ高温湯を噴出し温度成層し
てゆく温水ボイラに係シ、熱源部を含めた加熱回路中の
高温湯のみを噴出させてなる温水ボイラ構造に関するも
のである。

従来例の構成とその問題点 従来の温水ボイラは、第１図に示すように構成されてい
る。すなわち、上部に出湯管１と下部に給水管２を有す
る貯湯槽３と、貯湯槽３の下部より、循環ポンプ４．熱
源部６を順次連結管６，７゜８にて連結し、連結管８を
貯湯槽３の路上部に連結して、加熱回路を形成した構造
である。

本構造では、熱源部６にて得られた高温湯を、貯湯槽３
の路上部より貯湯してゆく方式であるので、貯湯槽３内
の水を高温に沸き上げる場合においては、連結管８より
貯湯槽３への噴出条件を相当工夫しないと、貯湯槽３内
の上下の温度分布が不均一になる欠点がある。例えば、
循環流量の流速が速いと、貯湯槽３内で拡散が激しくな
り、にり不均一となる。とくに、循環流量が大きい場合
には顕著である。この場合の性能を第２図に示す。

さらに、沸き上げ後、し７ばらくしてから出湯する場合
において、今、仮りに、熱源部５の部分が外気温（冬期
Ｏ〜６℃）に近い状態下にて運転すると、熱源に瞬間湯
沸器を用いているので、定常状態まで低温水が送り込ま
れることになシ（第３図に一般的な瞬間湯沸器の立上シ
性能を示す）、貯湯槽３内の湯温か沸き上げた時の温度
に対し低下し出湯々温が部分的に急激にダウンする欠点
がある。この性能の一例を第４図に示す。

また、熱源と貯湯槽を分離した構成であり、厳寒期の凍
結防止を考えた場合に貯湯槽内よシも加熱回路の方が凍
結し易いものである。従って、熱源部の要所に大容量の
電気ヒータを付設し、オン・オフ運転するか、加熱回路
を、オン・オフ運転するなどにて防御する手段が考えら
れるが、いずれの手段の場合も、凍結は防御できるが、
貯湯槽内の湯温分布については、加熱回路が一系路であ
り、前記上回様に、貯湯槽内に断続的に低温水が混入し
、湯温か低下すると共に、温度分布が大きくなる。この
状態下にて出湯すると、湯温の不均一な高温湯を出湯さ
せることになる欠点がある。

これらのことは、高温湯を上部より温度成層する方式の
特有の課題である。

発明の目的 本発明は、このような欠点を除去するもので、とくに、
循環流量の大きい場合における沸き上げ時の湯温分布を
極減することと、出湯時に、出湯々温の急激なダウンお
よび、凍結を防御し、かつ温湯の不均一な出湯を極減す
ることを目的とするものである。

発明の構成 この目的を達成するために本発明は、熱源部と貯湯槽を
分離し循環ポンプにて強制対流させる方式の温水ボイラ
において、貯湯槽の下部より循環ポンプと熱源部と流量
制御弁を有する流路を引き出し、この流路を貯湯槽内上
部に設けた、流速減衰体と連結するとともに、との流路
の熱源部上・下流間をオリフィス部、逆止弁を介して結
合したものである。

これにより、給湯管より貯湯槽の上部へは高温湯のみを
送り込むことと、前記の流速減衰体にて、循環ポンプの
力を減衰し７貯湯槽内で対流を生じさせない流速（例え
ば、動圧を静圧に置換する）になるように条件設定して
いること、および、均一に分散噴出させることなどによ
り、温度分布の極めて少ない、高温湯の上部温度成層の
成立と、出湯時の急激な温度低下、および、厳寒期での
温度分布の不均一化を生じることが、解決できる。

実施例の説明 以下、本発明の一実施例について第６図〜第１０図図面
に基づき説明する。なお、図において、従来例である第
１図と同一部品は同一番号を付記している。

図において、貯湯槽３は、下部に給水管２を備え、他方
下部より、入水管６を逆比弁１０を介して６ａ、ｅｂの
連結管に分岐し、夫々に、循環ポンプ４ａ、４ｂ、連結
管７ａ、７ｂ、熱源部５ａ。

５ｂ、連結管ｓａ、ｓｂの順に配設し、連結管８Ｃに集
結している。

連結管８Ｃの一方を流量制御弁１６を介して給湯管８へ
、他方をオリフィス部１６および、逆止弁２５を介して
循環管１７へ分岐している。

貯湯槽３は上端部を同心円状に中央を突出させた混合室
１４を有するとともに、前記、給湯管８の先端を前記の
混合室１４内に設けた、有底なる中空円筒状の側壁に多
数の小孔１３を有する多孔質材料を用いた流速減衰体１
２に連結している。

さらに、混合室１４の一側壁より出湯管１を設けるとと
もに、循環管１７は、入水管２に連結している。

温度サーミスタ９は、貯湯槽３の下部側壁に具備してい
る。１１ａ、１１ｂは、流量調整コックで、加熱回路の
上流側に夫々設けている。

また、流量制御弁１６は、ワックスを封入し７た感温部
１８に固定した円板状の司動板２０を、オリフィス板２
２［近づけて位置させるようにし、この円板状の可動板
２０とスプリング固定板２１との間にスプリング１９を
配置し２、かつ、感温部１８の上端から伸縮自在に突出
するビン２３の先端をピン固定板２４に当接させて構成
し７ている。

次に、オリフィス部１６は、小径の孔を有する円板状（
図示せず）をなす構造としている。

次に、上記構成において、沸き上げ時と出沸時に別けて
動作説明する。

（１）沸き上げ時の場合 貯湯槽３内の水温が設定湯温より低い場合、温度サーミ
スタ９が感知して循環ポンプ４ａ、４ｂに信号を送り駆
動する。循環ポンプ４ａ、４ｂが駆動すると、熱源部６
ａ、５ｂに設けた流量スイッチ（図示せず）の検知によ
り熱源部５ａ。

６ｂが点火し水は循環加熱される。しかる後に、貯湯槽
３の下部の水温が設定湯温寸で上昇すると、温度サーミ
スタ９が感知して循環ポンプ４ａ、４ｂを停止する。循
環ポンプ４ａ、４ｂが停止すると流量スイッチの検知に
よシ熱源部６ａ、　　６ｂが消火する。

本構成では、循環ポンプ４ａ、４ｂの流量を一定とし、
熱源部６ａ、ｓｂの燃焼量は連結管８ａ、ａｂ中に設け
た温度サーミスタ（図示せず）が温度を検知し、流速減
衰体１２の部分への送り込む湯温か定常時に一定になる
ように、燃焼量を比例制御している。

この沸き上げ過程において、流速減衰体１２を混合室１
４と同心円状に設定していることと、有底な中空円筒状
の側壁を多孔質材料−を用いることにて、噴出面積を大
きくしていることより、給湯管８よりの高温湯は、混合
室１４内にて垂直方向の噴出を水平方向に側壁の多数の
噴出小孔部全域より均一に噴出させ、しかも、静圧に近
い噴出条件とすることで、貯湯槽３内での対流が防止で
き温度分布のない高温湯の上部成層が実現できる。この
時の性能を第９図に示す。

（２）　　出湯時の場合 貯湯槽３内の湯が所定の温度（例えば８０℃）に沸き上
げた後で、しばらくして、熱源部内の湯を含めた加熱回
路中の湯が外気温にて低下し、水温に達している状態に
おいて出湯管の先端での蛇口（図示せず）を開栓し出湯
すると、給水管より低温水が送り込まれ押し上げ方式に
て上部の出湯管より所定の温度の高温湯が送り出される
。

し、かる後に、貯湯槽３の側壁に設けた温度サーミスタ
９が感知して循環ポンプ４ａ、４ｂに信号を送り駆動す
る。循環ポンプ４ａ、ａｂが駆動すると、熱源部５ａ、
６ｂに設けた流量スイッチ（図示せず）の検知により熱
源部５ａ。

６ｂが点火し始め追焚きが開始される。

この追焚きの初期に、熱源部ｓａ、ｓｂの立上りの過渡
時の低温水は、流量制御弁１６に用いている、感温部１
８が低温水を検知し、収縮している状態（第７図）であ
り、スプリング１９の伸展力により円板状の可動板２０
を介し感温部１８がスプリング固定板２１に対して第７
図のごとき上方に押され、オリフィス板２２と円板状の
可動板２０との間の流通路が閉塞されることになる。こ
れにより低温水は循環管１７をへて、入水管２に送り込
まれる。

従って、熱源の立上り時は、前記回路にて循環加熱する
ことになる。しかる後に、熱源部の湯温か上昇してくる
と、感温部１８が膨張し、上記と逆の動作をすることに
より、第８図のごとき状態となり流通路の面積が拡大さ
れ、循環管１７のオリフィス部１６より抵抗が小さくな
ることで、給湯管８より一定の高温湯が流速減衰体１２
に送り込まれることになる。この時、前記同様に流速減
衰体１２より、静圧に近い流速にて分散噴出するので高
温湯の上部温度成層が成立する。

さらに、厳寒期の凍結防止に対し７ては、熱源部を含め
た加熱回路をオン・オフ運転して防御する方式としてい
るが（図示せず）、前記と同様に、熱源部よシの一定の
高温湯のみを給湯管８を通じて流速減衰体１２へ送り込
む構成であることから、貯湯槽３内の急激な温度低下が
なく、しかも湯温の均一化を維持しつつ凍結防止ができ
るものとなる。このことは、熱源の立上り時は、所定の
温度まで、循環加熱するものであり、所定の温度以降は
、逆止弁２６により入水管２の低温水を混入することな
く、大流量の高温湯を給湯管８に送り込むこととなる。

この時の改善された性能の一例を第１０図に示す。

発明の効果 本発明の温水ボイラによれば、次の効果が得られる。

（１）沸き上げ時に、定常状態において、流速減衰体に
一定湯温を送シ込むと共に、流速減衰体を貯湯槽の路上
部で、有底なる中空円筒状の側壁に多孔質材料を用しる
ことにより、静圧に近い噴出条件となり、貯湯槽内での
対流が防止でき沸き上げ時の温度分布の極めて少ない高
温湯の上部成層ができることから、短時間に高温湯を得
る（高温湯の早取りができること）ことが可能となり、
使い勝手の向上が図れる。

（２）流量制御弁の下流側にて、熱源の立上り時に循環
加熱することから、貯湯槽へは確実に高温湯のみを噴出
させることになり、厳寒期の凍結を防御し、しかも貯湯
槽内の湯温の均一化を保つ仁とができるとともに、出湯
々温の部分的なダウンのない出湯々温の安定な温水ボイ
ラを提供できる。

（３）加熱回路を並列にしているので、万一故障がおき
た場合においても、機能の完全ストップがさけられる、
メンテナンス時の特長があるとともに、本温水ボイラに
よれば、家庭用〜業務用までの対応ができるものとなる
。

（４）湯温の安定な高温湯の多量出湯（貯湯式機能）と
、高温湯の上部成層方式による高温湯の早取り（瞬間式
機能）を有する熱エネルギ率の高い温水ボイラが提供で
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の温水ボイラの構成図、第２図は同上の沸
き上げ性能図、第３図は瞬間温沸器の場合の一般的な立
上り性能図、第４図は従来例の出湯々温性能図、第５図
は本発明の一実施例の温水ボイラの構成図、第６図は同
要部拡大断面図、第７図は流量制御弁の感温部収縮時の
内部構造を示す断面図、第８図は同感温部膨張時の内部
構造を示す断面図、第９図は本発明の一実施例の沸き上
げ性能図、第１０図は同上の出湯々温性能図である。 ３・・・・・貯湯槽、４ａ、　　４ｂ・・・・・・循環
ポンプ、５ａ、　６ｂ・・・・・熱源部、８・・・・・
・給湯管、１２・・・・・・流速減衰体、１３・・・・
・・噴出ノＪ・孔、１４・・・・・・混合室、１６・・
・・・・流量制御弁、１６・・・・・・オリフィス部、
１７・・・・・・循環管。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第１
図 第２図　　　第３図 ）句　つ皿　　　　　　　　　　　　　　　　　　力Ｄ
４暇（丘関第４図 コ支う２ト　１芋（ｒ６１ 第５図 第７図 第９図 第１０図 ±　う号　■ザト　ア■） 手続補正書 １事件の表示 昭和５７年特許願第　１５０６７０−号２発明の名称 温水ボイラ ３補正をする者 事（ｉｔとの関係　　　　　　特　　許　　出　　　願
　　火柱　所　　大阪府門真市大字門真１００６番地名
　称　（５８２）松下電器産業株式会社代表者　　　　
　山　　下　　俊　　彦４代理人　〒５７１ 住　所　　大阪府門真市大字門真１００６番地松下電器
産業株式会社内 ５補正の対象 明細書の特許請求の範囲の欄 ６、補正の内容 １　明細書の特許請求の範囲の項を別紙のとおり補正し
ます。。 ２　同第１０頁第１３行目の「示す。」の次に法文を挿
入します。 「なお、上記実施例では給湯管と出湯管とを同心円状に
配設したが、本発明はこの構成に限定されるものではな
く、給湯管と出湯管とを離して貯湯槽に設けても良いこ
とは言うまでもない。 また上述の突出した混合室は必要に応じて設ければよく
貯湯槽上部を兼用してもよい。」下部に給水管を備え、
上部に出湯管を備えた貯湯槽の下部よシ、循環ポンプと
熱源部と流量制御弁とを有する流路を引き出し、との流
路を貯湯槽内上部の流速減衰体と連結するとともに、と
の流路からの熱源部上、下流間をオリフィス部、逆止弁
を介して、連結した温水ボイラ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 下部に給水管を備え、上端中央を突出させ混合室を形成
   した貯湯槽の下部より、循環ポンプと熱源部と流量制御
   弁とを有する流路を引き出し、この流路を貯湯槽内上部
   の流速減衰体と連結するとともに、との流路からの熱源
   部上、下流間をオリアイス部、逆止弁を介して、連結し
   だ温水ボイラ。