JP2869647B1 - 温水供給装置 - Google Patents

Abstract

【要約】 【課題】 暖房負荷の変動や熱源機の停止時間の熱量保
存に対応した必要な量の貯湯水の加熱を１の缶体で行う
ことが可能であり、また短時間で所望の温度の温水を生
成できるし、加熱に要するランニングコストも軽減でき
る。 【解決手段】 缶体１には高さ方向に上側接続口３、下
側接続口５、中間接続口６が設けてある。上側接続口３
は一側配管４を介して放熱機器Ａと接続してある。下側
接続口５と中間接続口６の間には連結管８が接続してあ
り、連結管８は他側配管１０を介して放熱機器Ａと接続
してある。三方弁９は第１ポート９Ａが下側接続口５
と、第２ポート９Ｂが中間接続口６と、第３ポート９Ｃ
が他側配管１０とそれぞれ接続してある。缶体１には中
間接続口６とほぼ同じ高さに電気ヒータ１１が設けてあ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、温水暖房機、温水
融雪装置等の放熱機器に温水を循環供給するための温水
供給装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、温水暖房機等の放熱機器に温水を
循環供給する温水供給装置は、図６に示すように缶体５
１と、該缶体５１の上部側に設けられ、放熱機器Ａと配
管を介して接続される上側接続口５２と、缶体５１の下
部側に設けた下側接続口５３と、缶体５１の下部側に設
けた電気ヒーター、灯油バーナー等の熱源機５４と、缶
体５１の上部側に設けた膨張弁接続口５５と、缶体５１
から放熱機器Ａに温水を循環供給する循環ポンプ５６
と、缶体５１に設けた温度センサ（但し、図示せず。）
とから大略構成してある。そして、熱源機５４により缶
体５１内で所望の温度にまで加熱した温水は上側接続口
５２から配管を介して放熱機器Ａに供給し、配管を介し
て放熱機器Ａから下側接続口５３にリターンさせること
により、缶体５１と放熱機器Ａとの間で温水を循環させ
るようにしている。また、上述した循環回路とは逆に、
缶体５１から下側接続口５３、放熱機器Ａ、上側接続口
５２の方向に温水を循環させるようにした温水供給装置
もあり、或は缶体５１から膨張弁接続口５５、放熱機器
Ａ、下側接続口５３の方向又はその逆方向に温水を循環
させるようにした温水供給装置もある。

【０００３】そして、従来の温水供給装置にあっては、
放熱機器Ａに対する暖房負荷、灯油バーナー等の安定燃
焼、更には２４時間内の一定時間にのみ通電する深夜電
力や融雪専用電力を利用した場合の熱源機５４の停止時
間帯における熱量保存等を考慮して缶体５１の貯湯容量
を選定している。また、缶体５１内の貯湯水を熱源機５
４で下方から加熱することにより、缶体５１内の貯湯水
全体を加熱して所望の温度の温水を生成するようにして
ある。従って、放熱機器Ａの作動時には供給する温水を
所望の温度にまで高めるためには、缶体５１内の貯湯水
の全部を加熱することになる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、放熱機器Ａ
に対する暖房負荷は１日の時間帯の中でも変動するもの
であるし季節によっても異なるものであるから、温水供
給装置から放熱機器Ａに供給する温水の量および温度は
日、時期により変動するものである。また、熱源機５４
の停止時間帯に備えて熱量を保存する必要、即ち相応の
量の貯湯水を蓄えておく必要もある。しかし、従来技術
においては上述した暖房負荷の変動は考慮しないで缶体
５１内の貯湯水を所望の温度にまで全て加熱する構成に
なっており、暖房負荷の大小に拘らず所定の温度にまで
温水を加熱することになることから電気代や燃料代等の
ランニングコストが嵩むという欠点がある。

【０００５】本発明は上述した従来技術の諸欠点に鑑み
なされたもので、暖房負荷の変動に対応した量の貯湯水
や、熱源機の停止時間帯の熱量保存に必要な量の貯湯水
を１の缶体で加熱することができるので、装置を不必要
に稼働して無駄な量の貯湯水を加熱することがないし、
加熱に要するランニングコストも軽減できるので極めて
経済的であり、また必要な量の貯湯水を短時間で所望の
温度にまで加熱することができるので応答性に優れた温
水供給装置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために構成された本発明の手段は、缶体と、該缶体の上
部側に設けられ、放熱機器側と配管を介して接続される
上側接続口と、前記缶体の下部側に設けた下側接続口
と、該下側接続口とは前記缶体の高さ方向に離間して該
缶体に設けた中間接続口と、該中間接続口と前記下側接
続口との間に連結した連結管と、該連結管を介して前記
下側接続口と中間接続口との間に形成される流路に第１
および第２ポートが連通し、第３ポートが前記放熱機器
側と連通する三方弁と、前記中間接続口と略同じ高さに
位置して前記缶体に設けた熱源機とからなる。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づき詳述する。図において、１は缶体を示し、該缶
体１は縦長に形成した円胴部１Ａと、該円胴部１Ａの下
端を閉塞する底部１Ｂと、円胴部１Ａの上端を閉塞する
天板部１Ｃと、円胴部１Ａの高さ方向中間に開口形成し
た熱源取付口１Ｄとから構成してあり、底部１Ｂの外面
には４個の支持脚２、２、・・が設けてある。

【０００８】３は温水暖房機、温水融雪装置等の放熱機
器Ａに温水を供給すべく缶体１に設けた上側接続口を示
す。該上側接続口３は円胴部１Ａの上部側に設けてあ
り、放熱機器Ａとは一側配管４によって接続してある。
５は円胴部１Ａの下部側に設けた下側接続口、６は缶体
１の高さ方向途中、具体的には熱源機取付口１Ｄとほぼ
同じ高さに位置して円胴部１Ａに設けた中間接続口であ
る。また、前記下側接続口５に対向して円胴部１Ａには
ドレン管７が設けてある。

【０００９】８は前記下側接続口５と中間接続口６との
間に連結した連結管である。９は該連結管８の途中に設
けた三方弁で、該三方弁９の第一ポート９Ａは下側接続
口５に連通し、第２ポート９Ｂは中間接続口６に連通し
ており、第３ポート９Ｃは他側配管１０を介して放熱機
器Ａと接続してある。そして、三方弁９は放熱機器Ａの
他側配管１０から送られる戻り温水の送り先を下側接続
口５および中間接続口６のいずれか一方に択一的に切替
えることができる。なお、三方弁９には手動式のものを
用いても、電磁式あるいは電動式のものを用いてもよ
い。

【００１０】１１は缶体１に設けた熱源機としての電気
ヒータで、該電気ヒータ１１のヒータ本体１１Ａは熱源
機取付口１Ｄから缶体１内に突出させてある。１２は缶
体１の外側を覆うケーシングで、該ケーシング１２と缶
体１との間には保温用断熱材１３が充填してある。な
お、１４は缶体１の天板部１Ｃに設けた膨張弁接続口で
ある。また、１５は缶体１の温水を放熱機器Ａ側に循環
供給するために、一側配管４に接続した循環ポンプであ
る。

【００１１】本実施の形態は上述の構成からなるが、次
にその作動について説明する。図３は缶体１内上部側の
温水のみを加熱して放熱機器Ａに循環供給する場合を示
し、三方弁９を操作して第２ポート９Ｂと第３ポート９
Ｃを連通することにより、缶体１、上側接続口３、一側
配管４、放熱機器Ａ、他側配管１０、三方弁９、中間接
続口６からなる少容量循環回路が形成される。この少容
量循環回路においては、電気ヒータ１１に通電して温水
を加熱すると温度の上昇により比重が小さくなった温水
は缶体１内を上昇し、電気ヒータ１１より上側の貯湯水
のみの温度が高くなる。他方、電気ヒータ１１より下方
の貯湯水は加熱されないから、電気ヒータ１１近傍を境
にして貯湯水は温度差による比重の差によって温度の高
い上側高温部Ｂと温度の低い下側低温部Ｃに分離した状
態が保たれる。

【００１２】そして、放熱機器Ａから戻る温水は他側配
管１０を介して中間接続口６から電気ヒータ１１に対応
した位置、即ち上側高温部Ｂ側に戻るから、缶体１内全
体で貯湯水が対流する現象は生じることはなく、上側高
温部Ｂ側と下側低温部Ｃ側の温度差は保たれる。このよ
うに、少容量循環回路を利用した場合には、缶体１内の
略中間から上部側の温水のみを所望の温度に加熱して放
熱機器Ａとの間で循環させることができるから、不必要
な量の貯湯水を加熱する無駄が避けられるし、所望の温
度にまで高めるための所要時間も短くでき、ランニング
コストも低減できる。

【００１３】他方、厳寒期のように缶体１内の全量の貯
湯水を加熱する必要がある場合、或は深夜電力を利用す
る場合のように給電条件によって１日２４時間の中で電
気ヒータ１１が停止する時間帯があり、この間における
暖房負荷に対応した熱量保存の必要があるために缶体１
内の全量の貯湯水を加熱する必要がある場合がある。こ
の場合には、三方弁９を操作して第１ポート９Ａと第３
ポート９Ｃを連通することにより、缶体１から上側接続
口３、一側配管４、放熱機器Ａ、他側配管１０、三方弁
９、下側接続口５からなる全容量循環回路を形成する。
この回路においては、電気ヒータ１１により加熱した温
水は上側接続口３から一側配管４を介して放熱機器Ａに
供給され、放熱機器Ａからの戻り温水は他側配管１０を
介して三方弁９の第１ポート９Ａから下側接続口５にリ
ターンし、缶体１内の下部側に流入することになる。そ
して、装置の作動中温水は缶体１内を常時下方から上昇
することにより温水は流動する結果、缶体１内の貯留水
は高温部と低温部に分離することなく、その全量が電気
ヒータ１１によって加熱され、放熱機器Ａとの間で循環
することになり、また缶体１内に貯湯されて熱量が保存
されることになる。

【００１４】なお、図５は本発明の他の実施の形態に係
り、熱源機として灯油バーナー或はガスバーナー２１を
用いる構成を示したものである。この場合には缶体１内
から外部にかけて煙道２２を設けることにより、燃焼ガ
スを外部に放出するようにすればよい。

【００１５】また、本実施の形態では缶体１の高さ方向
略中間に位置して電気ヒータ１１を設けたが、熱源機の
設置高さは実施の形態に限定されるものではなく、下側
接続口５から缶体１の高さ方向に離間した位置であれば
例えば缶体１の下端から３分の１の高さに設置してもよ
いし、３分の２の高さに設置することも可能である。

【００１６】更に、本実施の形態では連結管８の途中に
三方弁９を設けたが、第１ポート９Ａを下側接続口５に
直接接続する構成、或は第２ポート９Ｂを中間接続口６
に直接接続する構成にしてもよいものである。

【００１７】更にまた、本実施の形態では温水を缶体１
から上側接続口３、放熱機器Ａ、三方弁９、下側（中
間）接続口５（６）の方向で循環させるものとして述べ
たが、これとは逆に缶体１から下側接続口５、三方弁
９、放熱機器Ａ、上側接続口３の回路（全容量循環回
路）で、あるいは缶体１から中間接続口６、三方弁９、
放熱機器Ａ、上側接続口３の回路（小容量循環回路）で
温水を循環させてもよい。これらの場合には、温度の低
下した戻り温水が缶体１内の温度の高い上方から流入す
るので、缶体１内の温水の温度差を速やかに小さくする
ことができる。

【００１８】

【発明の効果】本発明は以上詳述した如く構成したか
ら、下記の諸効果を奏する。 （１）三方弁を切替え操作することにより、缶体の容量
の全量の貯湯水を加熱して放熱機器に循環供給したり或
は貯湯することが可能であり、他方一部の貯湯水を加熱
して循環供給することも可能であるし、貯湯水を短時間
で所望の温度に高めることができるので放熱機器を速や
かに立ち上げることもできる。 （２）１日の中の時間帯や季節によって異なる暖房負荷
に対応する量の温水を、三方弁を切替え操作して小容量
循環回路または全容量循環回路により循環供給するよう
にしたからランニングコストを大幅に低減することがで
きる。 （３）三方弁を切替え操作することにより、放熱機器に
対する暖房負荷に対応する温水供給量を常時は少容量循
環回路によって賄い、暖房負荷がピークに達する場合や
熱源機の停止時間帯に備えた熱量保存が必要な場合には
全容量循環回路を使用するように構成したから、熱源機
に対する通常時の負荷を小さくできるし、熱源機の停止
時間帯においても蓄熱した温水によって放熱機器側に温
水供給を継続することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１ないし図５は本発明の実施の形態に係り、
図１は温水供給装置を一部を破断にして示す正面図であ
る。

【図２】温水供給装置の縦断面図である。

【図３】温水供給装置により缶体内上部側の貯留水のみ
を加熱して循環させる回路の説明図である。

【図４】温水供給装置により缶体内の温水の全量を加熱
して循環させる回路の説明図である。

【図５】熱源として灯油バーナーを用いた温水供給装置
を一部を破断にして示す正面図である。

【図６】従来技術に係る温水供給装置の温水生成および
循環回路を示す説明図である。

【符号の説明】

１ 缶体 ３ 上側接続口 ５ 下側接続口 ６ 中間接続口 ８ 連結管 ９ 三方弁 ９Ａ 第１ポート ９Ｂ 第２ポート ９Ｃ 第３ポート １１ 電気ヒータ Ａ 放熱機器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭58−38（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−103566（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−158967（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−82442（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−210557（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−133745（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−18609（ＪＰ，Ａ) 実開 平４−18251（ＪＰ，Ｕ) 実開 平１−175265（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭62−127452（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) F24D 3/00

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 缶体と、該缶体の上部側に設けられ、放
   熱機器と配管を介して接続される上側接続口と、前記缶
   体の下部側に設けた下側接続口と、該下側接続口とは前
   記缶体の高さ方向に離間して該缶体に設けた中間接続口
   と、該中間接続口と前記下側接続口との間に連結した連
   結管と、該連結管によって前記下側接続口と中間接続口
   との間に形成される流路に第１および第２ポートが連通
   し、第３ポートが前記放熱機器側と連通する三方弁と、
   前記中間接続口と略同じ高さに位置して前記缶体に設け
   た熱源機とから構成してなる温水供給装置。