JPS5938549A - 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、貯湯槽の上部より高温湯を成層してゆく温水
ボイラに係り、熱源よりの定常時の高温湯を上部よシ、
立上り時の低温湯を下部よシ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５を順次連結管ら、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５にて得られた高温湯を、貯湯槽３
の路上部より貯湯してめく方式であるので、貯湯槽３内
の水を高温に佛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、より不均一となる。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、しばらくしてから出湯する場合に
おいて、今、仮シに熱源部５の部分が外気温（冬期０〜
５℃）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シ込まれる
ことになり（第３図に一般的な瞬間湯沸器の立上り性能
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、貯湯槽内よりも加熱回路の方が
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
あれば、前記と同様に、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、下部に給水管を備え、上部中央を突出させ混
合室を形成した貯湯槽の下部より、循環ポンプと熱源部
と流量制御弁を有する第１流路を引出し、この第１流路
を混合室内に設けた流速減衰体と連結するとともに、熱
源部下流から第２流路を分流し、オリフィス部を介して
貯湯槽の下部に第２流路を連結したものである。

これにより、第１流路より貯湯槽の」二部に高温湯を送
り込み、熱源の立上り時の低温湯を第２流路より貯湯槽
の下部に送り込む制御ができることと、前記の流速減衰
体にて、循環ポンプの力を減衰し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を逆上弁１０を介して６ａ、６ｂ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８ａ、８ｂ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を介して給湯管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をＰ１通し、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１２に連結している。

さらに、混合室１４の一側壁に出湯管１を設けるととも
に、給湯管１７は、貯湯槽３の略ド部に連結している。

温度ザーミスタ９は、貯湯槽３の下部側壁に具備してい
る。１１ａ、１１ｂは、流量調整コノつて加熱回路の上
流側に夫々設けている。

また、流量制御弁１５は、ワックスを封入した感温部１
８に固定した円板状のｊ１ｆ動板２０を、オリフィス板
２２に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Ｉｔ！ｎ定板２１との間にスプリン
グ１９を配置し、かつ、感温部１８の」一端から伸縮自
在に突出するピン２３の先端をピン固定板２４に当接さ
せて構成している。

また、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、沸き上は時と出湯時に別けて
動作説明する。

（１）沸き上は時の場合 貯湯槽３内の水温か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５ａ、５ｂに設けた流量スイ
ッチ（図示せず）の検知により熱源部６ａ、ｓｂ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
水温が設定湯温まて上昇すると、温度サーミスタ９が感
知して循環ポンプ＋ａ、４ｂを停止する。循環ポンプ４
ａ。

４ｂが停止すると流量スイッチの検知により熱源部ｓａ
、ｓｂ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、Ｂｂ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
減資体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、有底なる中空円筒
状の側壁を多孔質桐材を用いることにて、噴出面積を大
きくしていることにり、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」一部成層が実現できる。こ
の時の性能を第９図に示す。

ｌ、２）出湯時の場合 貯湯槽３内の湯か所定の温度（例えは８０℃）に沸き上
けた後で、しはら（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、給水管より低温水か送り込まれ押し上は方式に
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、４ｂが駆動すると、熱源部らａ、ｓ
ｂ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か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６ａ、５ｂの立」−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
１８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２
０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」二方に押され、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、給湯管１了をへて貯湯槽３の低
温域の部分である下部に送り込まれることになる。

従って、貯湯槽３内の湯温を低下させることなく、かつ
、湯温分布を損うことがない。しかる後に、熱源部より
の湯温が上昇してくると、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図のことき状態となり
流通路の面積が拡大され、給湯管１７のオリフィス部１
６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１？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か成立する
。

さらに、厳寒期の凍結防１にに対しては、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、熱源部よりの一定の高
温湯のみを給占慎８を通じて流速減衰体１２へ、立上り
の低温水〜低温湯は貯湯槽３の下部より送り込む構成で
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。この時の性能の一例を第１ｏ図に示す。

発明の効果 本発明の温水ボイラによれば、次の効果か得られる。

（１）沸き上げ時に、定常状態において、流速減衰体に
一定湯温を送り込むと共に、流速減衰体を貯湯槽内上部
に設けることにより、静圧に近い噴出条件となり、貯湯
槽内での対流か防止でき沸き上は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（高温湯の早取りがてきること）ことか可能
となり、使い勝手の向上が図れる。

（２）熱源部よりの定常時の高温湯を貯湯槽の上部より
、立上り時の低温水〜低温湯を貯湯槽の下部より噴出さ
せることにより、厳寒明の凍結を防御し、しかも貯湯槽
内の湯温の均一化を保つことができるとともに、山高々
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）熱源部よりの湯温を利用して上下に切替える方式
であることから、安価な構成で目的を達することができ
る。

（４）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かあるとともに、本温水ボイラに
よれは、家庭用〜業務用までの対応ができるものとなる
。

（６）湯温の安定な高温湯の多↑Ｆ＋、出湯（貯湯式機
能）と、高温湯の上部成層方式による高〆晶湯の早取り
（瞬間式機能）を有する熱エネルギ効率の高い温水ボイ
ラか提供できる。

【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図は同沸き上
げ性能図、第３図は一般的瞬間湯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化図、第６
図は本発明の一実施例の温水ボイラの構成図、第６図は
同要部分拡大断面図、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？
１１；き上げ性能図、第１０図は同出湯々温性能図であ
る。 ３・・・・・・貯湯槽、４ａ、４ｂ・・・・・・循環ポ
ンプ、５ａ。 ５ｂ・・・・・・熱源部、８・・・・・・給湯管、１２
・・・・・・流速減衰体、１３・・・・・・噴出小孔、
１４・・・・・・混合室、１６・・・・・・流量制御弁
、１６・・・・・・オリフィス部、１７・・・・・・給
湯管。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第１
図 １ 第２図　　　　第３図 う％　清　　　　　　　　　　　　　　　　　　　力ｌ
ｌ　　弊１秀　ｒ１１第４ｖ４ ±う港ｇ関 第　５ａｉｉＩ 第　７　図 第　８　図 第９図 第１０図 屹る時間 特許庁長官殿 １事件の表示 昭和５７年特許願第　１５０６７４丹 ２発明の名称 温水ボイラ ３袖正をする者 事（’ｌ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 ６、補正の内容 （１）明却１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２頁第７行目の「めく方式」ヲ「ゆく方式」
に補正します。 （３）同第４貞第９行目の「上部中央を突出させ混合室
を形成した貯湯槽」を「上部に出湯管を備えた貯湯、槽
」に補正します。 （４）同第４頁第１１行目の１混合室内」を「貯湯槽内
」に補正します。 （６）同第１ｏ頁第１８行目の「第１０図に示す０」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
とは言う寸でもない。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０
」２、特許請求の範囲 下部に給水管を備え、上部に出湯管を引出し／ξ貯湯槽
を設け、この貯湯槽の下部より、循環ポンプと熱源部と
流量制御弁を有する第１流路を引出し、この第１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、
上記第１流路はオリフィス部を介して貯湯槽の下部に連
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た混合室より
   出湯管を引出した貯湯槽を設け、との貯湯槽の下部より
   、循環ポンプと熱源部と流量制御弁を有する第１流路を
   引出し、この第１流路を混合室内に設けた流速減衰体と
   連結するとともに、」二記第１流路の熱源部下流より第
   ２流路を分岐し、第２流路はオリフィス部を介して貯湯
   槽の下部に連結した温水ボイラ。