JPS5941738A - 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、貯湯槽と熱源をセパレートし、熱源にて得ら
れた高温湯を、循環ポンプにて貯湯槽の上部より噴出さ
せて高温湯を成層してゆく温水ボイラに係シ、噴出部に
、流速減衰体を具備した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よシ
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、仮りに、熱源部６の部分が外気温（冬期０
〜５°Ｃ）に近い状態Ｆ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。

次に、熱源部にて得られた高温湯を貯湯槽の上部より成
層してゆく構造において、熱源の立上り時の低温水の混
入による出湯々温の部分的に急激なダウンを緩和するた
めに、第５図に示すような従来例がある。つまり、給湯
管８の先端に、中空円筒状で側壁に全域に亘って小孔を
有し、底のない分配筒１５を設け、貯湯槽３の上から下
までの高さにて構成されている。これは、循環ポンプ４
にて強制対流していることから、貯湯槽３内へはすべて
動圧となる。従って、噴出流速が大きい場合には、立上
りの過渡時および、定常時ともに分配筒１５の下部より
噴出することになる。これは、貯湯槽のはソ全域に亘り
ての低温水の混入による急激なダウンは防止できるが、
貯湯槽内の水を沸き上げる時に高温湯を上部より成層す
ることにならない。

また、噴出流速が小さい場合には、定常時の高温湯の上
部成層が成立するが、立上りの過渡時の低温水は、分配
筒１６の上部から下部に送り込まれる過程で、貯湯槽３
内の高温湯と熱交換され温度上昇することになり、途中
で部分的に噴出することになるか、分配筒１６内の高温
湯を貯湯槽下部に送り込むことから、貯湯槽下部での温
度分布が大きくなり湯温の安定な領域（有効貯湯量）が
減少することになる。しかし、第１図の例に比べると多
少は良い。この場合の性能例を第６図に示す。この従来
例は暖房回路であるので少々の悪条件は許されるもので
ある。

発明の目的 本発明は、このような従来の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
ンを極減することと、安価な構成にて実現することを目
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
分離した方式とし、上部に出湯管、下部に給水管を備え
た貯湯槽の下部より、入水管、循環ポンプ、連結管、熱
源部、給湯管の順に配設し、金銅を多重構造にした側壁
に多数の噴出小孔を有する有底なる中空筒状の流速減衰
体を前記給湯管の先端に設け、貯湯槽内の路上部で、高
温湯を貯湯槽３の垂直方向に上から下向けて送り込むよ
うに配設し、加熱回路を形成したものである。

本構成により、沸き上げ時は、前記、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
件設定することと、垂直方向の流れ゛を）流速減衰体に
て水平方向に極めて均一に噴出させることで、高温湯の
温度成層が成立し温度分布が極減できる。さらに、出湯
時の湯温の部分的に急激なダウンについても、前記の流
速減衰体にて初速が遅く、シかも分散噴出になるように
構成していることで、熱源の立上り時の低温水の貯湯槽
内の広い範囲での拡散が防止でき、急激な湯温低下が極
減できる。

実施例の説明 以下、本発明の一実施例について第７図〜第１１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、上部に出湯管１、下部に給水
管２を備えている。貯湯槽３の下部よシ、入水管６を逆
止弁１０を介して、６ａ・、ａｂに分岐し、夫々循環ポ
ンプ４ａ、４ｂ、熱源部６ａ。

５ｂ、給湯管８の分岐管ｓａ、ｓｂ、給湯管８の順に配
設し加熱回路を形成している。

有底なる中空円筒状の流速減衰体１２は、側壁に多数の
噴出小孔１３を有するもので、金銅にて多重構造１３ａ
、１３ｂ、１３ｃとし１、給湯管８と結合させ、貯湯槽
３内の路上部で、給湯管８の高温湯を貯湯槽３に対し垂
直方向に上から下向けて送９込むようにし、噴出方向と
しては、貯湯槽３に対し水平方向になるように配設して
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。また、１１ａ、１１ｂは流量調整弁で加熱回路の上
流側に夫々設けている。

さらに、第１１図に示す流速減衰体１２は、他の実施例
とし、有底なる中空円筒状の金銅を多重に形成したもの
において、内側の金銅から外側の金銅に向けて孔径を小
さくしたものである。

次に、上記構成において、沸さ上げ時と出湯時に別けて
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ｅｓａ、ｓｂ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り熱源部ｓａ
、ｅｓｂ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、６ｂの燃焼量は連結管８ａ、８ｂ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を貯湯槽の路
上部に設定していることと、金銅を多重構造とし、噴出
面積を大きくしていることにより、給湯管８よりの高温
湯は、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
路中の湧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９出される
０ 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ｓａ
、ｓｂに設けた流量スイッチの検知により熱源部ｅｉａ
、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の立上りの温度
時の低温水が給湯管８より送り込まれる。

この過程において、流速減衰体１２を貯湯槽３の上部に
設けていることと、有底なる中空円筒状の多重金鋼であ
り、垂直上下方向の側壁に”多数の質量小孔を設けてい
ることより、静圧に近い流速で、しかも、集中噴出でな
く分散噴出となることから給湯管８よりの過渡時の低温
水は、貯湯槽３内での広い範囲での拡散が防止でき、出
湯々温の急激なダウンが極減できる。この時の性能を第
１０図に示す。

また、他の実施例のものは、流速減衰体の多重金鋼の孔
径を内側のものを大きく、外側を小さく構成しているこ
とから、漸次、圧力減衰すると共に、均一化噴出を図る
点においてより効果がある。

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）流速減衰体を貯湯槽の向上部に、多重金鋼にて
構成した流速減衰体を設け、静圧に近い低流速なる噴出
条件としているので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（高温湯の年取９
ができる）ことが可能となシ、使い勝手の向上が図れる
Ｏ （２）流速減衰体を同上とし、垂直上下方向の側壁に多
数の噴出小孔を設けていることにより分散噴出で、均一
な静圧に近い噴出ができるので、熱源の立上り時の低温
水の混入による貯湯槽内での拡散が防止でき、出湯時の
湯温安定化が図れる。

（３）本流速減衰体は、全鋼による構成であり、極めて
安価にて、圧力の減衰と流速の減衰ができるものである
。

（４）循環ポンプを立上りから定常状態までをリニア制
御したり、給湯管８中に流量制御弁を設けたりして、沸
き上げ時、および、出湯時の性能を確保する方式でなく
、簡単な構成にして目的を達成するものであぬ、離心で
安価な温水ボイラを提供することができる。

（５）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でけられる、
メンテナンス時の特長がある。

（６）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効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図はオ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図は瞬間湯沸器の場合の一般的な立上
シ性能図、第４図は同出湯々温性能図、第５図は他の従
来例の構成図、第６図は他の従来例の出湯々温性能図、
第７図は本発明の一実施例の温水ボイラの構成図、第８
図は同要部拡大図、第９図は同沸き上げ性能図、第１０
図は同出湯々温性能図、第１１図は本発明の他の実施例
の流速減衰体の部分拡大断面図である。 ３・・・・・・貯湯槽、４ａ、４ｂ・・・・・・循環ポ
ンプ、６ａ、ｓｂ・・・・・・熱源部、８・・・・・・
給湯管、１２・・・・・・流速減衰体、１３・・・・・
・噴出小孔。 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 ：Ｊ量漫　　　　　　　　Ｓ烈詩閘 第　４　図 出湯１丹Ｔｈｍ 第５　ｖ４ｓ 第６図 よ逢ｌ１−ｉ−開 第　８　図 特許庁長官殿 ｌ事件の表示 昭和６７年特許願第１６０５７５号 ２発明の名称 温水ボイラ ３補正をする者 事件との関係　　　　　　特　　許　　出　　願　　人
任　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 ６補正の対象 明細書の発明の詳細な説明め欄 ５、補正の内容 （１）明細書第１０頁第９行目の「ある。」の次に天文
を挿入し寸す。 ［なお、上記実施例では給湯管と出湯管とを同心円状に
配設しだが、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。 まだ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。」（２）同第１１頁第
１４行目の「あぬ、」を「あれ」に補正します。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）上部に出湯管、下部に給水管を備えた貯湯槽の下
   部より、循環ポンプと熱源部を有する流路を引出し、こ
   の流路は、金網を多重構造にした中空円筒状の流速減衰
   体に連結し、この流速減衰体は前記、貯湯槽の上部にの
   ぞませた温水ボイラ。
2. （２）流速減衰体は、貯湯槽内の上部に訃いて高温湯を
   貯湯槽に対し水平方向に噴出するように配設した特許請
   求の範囲第１項記載の温水ボイラ。 〔句　流速減衰体は内側の金網から外側の金網に向けて
   順次、孔径を小さくした特許請求の範囲第１項記載の温
   水ボイラ。