JP2516400Y2 - 蓄熱式温水器 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、蓄熱材を有する温水器に係り、特に蓄熱材
の温度が100℃以上から100℃以下に変化した場合にも安
定して温水を製造するのに好適な蓄熱式温水器に関す
る。

〔従来の技術〕

従来、夜間電力を熱源とする蓄熱材を有する温水器
は、第６図に示されるように蓄熱槽１及び蒸気加熱温水
発生器２から主に構成されている。蓄熱槽１は内部に蓄
熱伝熱管４及び電気ヒータ５を有しており、蓄熱伝熱管
４及び電気ヒータ５の周囲には蓄熱材３が充填されてい
る。

この蓄熱式温水器では、電気ヒータ５により蓄熱材３
を加熱し、高温となった蓄熱材３は伝熱管４内の水道水
15を加熱して、蒸気19を生成する。この蒸気19を蒸気噴
入ノズル11を介して蒸気加熱温水発生器２に供給される
水道水16中に噴出して水道水16を加熱し、所定の温度の
温水18を製造している。

蓄熱材には、マグネシアレンガ片、鋳物片、硝酸ナト
リウム、亜硝酸ナトリウム混合塩等が用いられる。

しかし、この蓄熱材を有する温水器では、蓄熱材３の
温度が100℃近傍又は100℃以下となると、伝熱管４から
の加熱流体として蒸気が発生しなくなる。したがって、
従来の温水器は、蓄熱材３の温度が100℃近傍になると
温水器として利用できなくなる。

すなわち、蒸気加熱温水発生器２においては、ここに
供給される水道水16を加熱するに際して、蒸気19で水道
水16を加熱する場合は少量の蒸気でまかなうことができ
る。しかし、温水で水道水16を加熱する場合、多量の温
水が必要となる。

ところが、蒸気加熱温水発生器２に設置された蒸気噴
入ノズル11は、蒸気19を水道水16中に安定して噴入でき
るように１〜3mmの孔構造となっており、大きな圧力損
失が生じる。したがって、この蒸気噴入ノズル11へ供給
される流体流量に変化が生じると、大きな圧力変化とな
るため、供給元圧の制限から流量を変動することができ
ない。このように水道水16を加熱して温水とするのに必
要な蒸気と温水との間の流量変動が大きく、この流量変
動の範囲は、調整許容範囲を超え、所定温度の温水供給
が不可能となる。

〔考案が解決しようとする課題〕

上記のように従来の蓄熱式温水器においては、蒸気加
熱温水発生器２における水道水16の加熱流体が蒸気の場
合のみに有効に作動し、蓄熱材３の温度が100℃近傍又
は100℃以下となり、蒸気が発生しなくなったときの温
水18の製造に関しては、配慮されていないものであっ
た。このため、単位容積当たりの有効蓄熱量が少なく、
装置コストが高い蓄熱式温水であるという問題があっ
た。

本考案の目的は、上記した従来技術の課題を解決し、
温水発生器に供給される水道水の加熱流体が温水の場合
にも所定温度の温水を製造することによって蓄熱槽の有
効蓄熱量を増加し、装置コストの低減を図ることができ
る蓄熱式温水器を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記した目的は、温水発生器の内部に設けられ、前記
加熱流体と該温水発生器に導入される水との熱交換によ
り前記加熱流体を熱交換前の温度より温度が低下した温
水に変化させる伝熱面と、前記伝熱面の下流に設けら
れ、前記加熱流体から変化した温水及び前記加熱流体に
より加熱された温水を混合する混合部と、を設けること
によって達成される。

〔作用〕

温水発生器を熱交換構造とし、加熱流体による水道水
の加熱を伝熱管等の伝熱面によって行なう。加熱流体が
蒸気のときは、この蒸気は温水発生器に供給される水道
水との熱交換により熱を奪われ凝縮水となる。蓄熱槽か
らの加熱流体が温水の場合、この温水は温水発生器に供
給される水道水との熱交換により温度が低下する。

これによって、流れ圧力損失の大きい蒸気噴入ノズル
を用いることなく、水道水の加熱が可能となり、加熱流
体が蒸気及び／又は温水の場合にも所定温度の温水の製
造が可能となる。したがって、従来の蓄熱温水器のよう
に蓄熱槽の蓄熱材の温度が100℃近傍又は100℃以下にな
ると、温水を製造できなくなることがない。

また、加熱流体は伝熱面で熱交換前の温度より温度が
低下した温水に変化し、変化後に水道水と混合されるた
め、換言すれば、蒸気である加熱流体が伝熱面に供給さ
れた場合でも加熱流体が蒸気のまま水道水と混合される
ことがないため、この蓄熱式温水器に接続された給湯手
段から、加熱された水道水と蒸気とが同時に吹き出すこ
とが防止され、安全に温水を提供することが可能とな
る。

〔実施例〕

以下、本考案の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は本考案の蓄熱式温水器の一実施例を示す概略
的構成図である。

この蓄熱式温水器は、蓄熱槽１及び温水発生器12とか
ら主として構成されている。蓄熱槽１の内部には、従来
の場合と同様に伝熱管４及び電気ヒータ５が内蔵され、
それらの周囲には、例えば、マグネシアレンガ片、鋳物
片、硝酸ナトリウム、亜硝酸ナトリウム混合塩等からな
る蓄熱材３が充填されている。

温水発生器12は、内部に伝熱管13を備え、加熱流体17
の入口側には管板が設置されている。温水発生器12の下
流側の温水流路には、温度検出器10が設置されており、
この温度検出器10からの信号に基づいて伝熱管４の上流
側の水道水流路に設置された温度調整弁６の開度が調整
されるようになっている。

この蓄熱温水器において、電気ヒータ５により蓄熱材
３を加熱し、高温となった蓄熱材３は伝熱管４内の水道
水15を加熱して、蒸気及び又は温水からなる加熱流体17
を生成する。この生成した加熱流体17は、温水発生器12
において、供給された水道水16と熱交換した後、混合さ
れて所定の温度の温水18を生成する。

したがって、加熱流体17は、蓄熱槽１内の蓄熱材３が
100℃よりも十分高い場合、蒸気となるが、100℃近傍又
は100℃以下の場合、温水となる。加熱流体17が蒸気の
場合、この加熱流体17は、伝熱管13を介して水道水16と
熱交換することにより凝縮し、温水となった加熱流体17
が伝熱管13から排出されて温水発生器12に供給される水
道水16に混合される。

この温水18の温度は、温度検出器10により検出され、
この検出温度と設定温度との偏差に応じて温度調整弁６
の開度が調整され、蓄熱槽１内部の伝熱管４に供給され
る水道水15の量が調整される。この結果、温水18の温度
を所定の温度に調整することが可能となる。

以上のように加熱流体17が蒸気から温水に変化し、そ
の流量が急激に変化しても、この加熱流体17の供給元圧
に大きな変化が生じない。したがって、供給元圧の制限
がなくなるため、蓄熱材３の温度が100℃近傍又は100℃
以下となり、加熱流体17が温水となった場合にも所定温
度の温水の供給が可能となり、単位容積当たりの蓄熱量
が大きい蓄熱式温水器を構成できるようになる。

すなわち、蓄熱温水器はコンパクトとなり、低コストな
蓄熱式温水器を提供できる。

また、蒸気である加熱流体17が伝熱管13に供給された
場合でも、この加熱流体17は水道水16との熱交換により
伝熱管13内で温水に変化し、その後水道水16と混合され
るため、この蓄熱式温水器に接続された給湯手段から、
加熱された水道水16と蒸気とが同時に吹き出すことが防
止され、安全に温水を提供することが可能となる。

第２図は本考案の蓄熱式温水器の他の実施例を示す概
略的構成図である。

この蓄熱式温水器において、第１図に示す実施例と異
なる点は、温水発生器22の構造が加熱流体17の入口側と
その反対側のいずれにも管板を設置した構造となってお
り、また、水道水16の流路と連通する温水26の出口流路
と、加熱流体17の流路に連通する温水25の出口流路が合
流した流路の下流側に温度検出器10が設置され、この温
度検出器10からの信号に基づいて温水25の流路に設置さ
れた温度調整弁24の開度が調整されるようになっている
ことである。

この温水発生器22では、蓄熱槽１からの加熱流体17
は、温水発生器22において熱交換した後、温度が低下し
た温水25は、加熱流体17との熱交換によって加熱された
水道水からなる温水26と混合され、温水27となって弁８
を介して使用される。この蓄熱式温水器では、温水27の
温度を検出し、流量調整弁24によって温水25と温水26と
の混合量が調整されて温水27の温度が調整される。

この実施例の効果は、第１図に示す実施例の効果と同
様に蒸気噴入ノズルを有しないことから、加熱流体17の
供給元圧の制限がなくなり、したがって、蓄熱材３の有
効蓄熱量を増加させ、コンパクトな蓄熱式温水器を提供
することができることである。

次に蓄熱材３にマグネシアレンガ片と硝酸ナトリウム
・亜硝酸ナトリウム・硝酸カリウム混合塩との混合物約
400kgを電気ヒータ５で225℃まで加熱した後、15℃の水
道水を蓄熱槽１に供給し、温水発生器12又は22により50
℃の温水を毎分5l製造した。

このときの運転状況を第３図〜第５図に示す。第３図
は第１図及び第２図における水道水14の必要な供給圧力
を従来例と比較して示している。第３図から本実施例に
おける水道水14の供給圧力は、従来例よりも低く、また
は加熱流体が蒸気から温水に変わった場合にも従来例の
ように極端な上昇が生じないことを示している。

また、第４図は本実施例における蓄熱材、加熱流体、
及び加熱流体により生成される温水の時間に対する温度
変化を示している。さらに第５図は蒸気又は温水の場合
の加熱流体の時間に対する流量変化を示している。

第４図及び第５図から蓄熱材及び加熱流体の温度が変
化した場合にも蒸気量又は温水量を調整すれば、所定温
度の温水が得られることを示している。

上記した実施例は、いずれも本考案を例示したもので
要は本考案においては、温水発生器において、蓄熱槽か
らの加熱流体と温水発生器に供給される水道水との熱交
換を効率的に行わせ、且つ該熱交換により加熱流体を該
熱交換前より温度が低下した温水に変化させる伝熱面を
有していればよい。また、蓄熱槽からの加熱流体と温水
発生器に供給される水道水とは温水発生器内又はそれよ
りも下流で混合するものであればよい。

〔考案の効果〕

以上のように本考案によれば、蓄熱槽からの加熱流体
が蒸気及び／又は温水のいずれの場合にも、供給元圧の
制限がなく、水道水を加熱して所定温度の温水を製造す
ることができる。このため、蓄熱槽内の蓄熱材の温度が
100℃近傍又は100℃以下の場合にも温水を製造でき、蓄
熱材の蓄熱量が増加する。したがって、蓄熱槽はコンパ
クトとなり、低コストな蓄熱式温水器を提供することが
できる。

また、加熱流体は伝熱面で熱交換前の温度より温度が
低下した温水に変化し、変化後に水道水と混合されるた
め、換言すれば、蒸気である加熱流体が伝熱面に供給さ
れた場合でも加熱流体が蒸気のまま水道水と混合される
ことがないため、この蓄熱式温水器に接続された給湯手
段から、加熱された水道水と蒸気とが同時に吹き出すこ
とが防止され、安全に温水を提供することが可能とな
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の蓄熱式温水器の一実施例を示す概略的
構成図、第２図は本考案の蓄熱式温水器の他の実施例を
示す概略的構成図、第３図、第４図、第５図は本考案の
一実施例における運転状況を示すためのグラフ、第６図
は従来の蓄熱式温水器の概略的構成図である。 １……蓄熱槽、３……蓄熱材、４……伝熱管、５……電
気ヒータ、６……温度調整弁、９……逆止弁、10……温
度検出器、12……温水発生器、13……伝熱管、17……加
熱流体、22……温水発生器、23……伝熱管、24……温度
調整弁。

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】内部に伝熱管を内蔵すると共に伝熱管の周
   囲には蓄熱材が充填されている蓄熱槽を備え、前記伝熱
   管に水を供給して発生する蒸気及び／又は温水からなる
   加熱流体で温水発生器に供給される水を加熱して温水を
   製造する蓄熱式温水器において、 前記温水発生器の内部に設けられ、前記加熱流体と該温
   水発生器に導入される水との熱交換により前記加熱流体
   を熱交換前の温度より温度が低下した温水に変化させる
   伝熱面と、 前記伝熱面の下流に設けられ、前記加熱流体から変化し
   た温水及び前記加熱流体により加熱された温水を混合す
   る混合部と、 を有することを特徴とする蓄熱式温水器。