JPH04117346U - 貯湯式給湯機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 貯湯槽上部の高温水と貯湯槽下部の低温水と
よりなる温度成層を形成可能とする。 【構成】 貯湯温度検出器2、3を備えた貯湯部11と、貯
湯水を加熱する加熱手段10を備えた熱交換部18と、熱交
換部18の貯湯水出口と貯湯部11とを連通する貯湯管4
と、熱交換部18の貯湯水入口と貯湯部11とを連通する給
水管4と、熱交換部18を貯湯部11の底部に配設し、貯湯
管7の下端を熱交換部18の上面に接続するとともに上端
を貯湯部11の上部に開口させ、貯湯管7に貯湯管7内の温
度が上昇したとき開き、かつ温度が下降したとき閉じる
弁手段13を介装し、熱交換部18の上面を二重壁よりなる
真空ジャケット33で形成した。 【効果】 真空ジャケットにより貯湯槽下部と熱交換部
との間が断熱されるため、所定の高温水を取り出すこと
ができる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、給湯機に係り、特に自然循環により貯湯水を昇温するのに好適な貯 湯式給湯機に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来の貯湯式給湯機においては、図２に示すように、常に水または温水を充満 させた状態で使用される貯湯槽１と、この貯湯槽１の下部に接続され循環ポンプ ５を介装した給水管４と、給水管４に接続され加熱手段10を備えた熱交換器６と 、熱交換器６を貯湯槽１の上部に接続する貯湯管７と、貯湯槽１の上下方向の略 中央部に設置され貯湯槽内の水温を測定して温度信号を出力する半沸きサーモ２ と、貯湯槽１の底部に配置され貯湯槽内の水温を測定して温度信号を出力する全 沸きサーモ３と、半沸きサーモ２または全沸きサーモ３が出力する温度信号に基 づいて循環ポンプ５および加熱手段10を制御する制御装置９と、制御装置９に入 力される温度信号を半沸きサーモ２が出力する温度信号と全沸きサーモ３が出力 する温度信号のいずれかに切り換える貯湯量切り換えスイッチ８と、貯湯槽１の 底部に接続され常時貯湯槽１を加圧している補水管31と、貯湯槽１の最上部に接 続され貯湯を貯湯槽１から取り出す貯湯取り出し管32とを備えている。

【０００３】 この貯湯式給湯機の運転においては、まず、貯湯量切り換えスイッチにより、 半沸きと全沸きのいずれかが選択され、これに応じて半沸きサーモ２または全沸 きサーモ３が出力する温度信号が制御装置９に入力される。制御装置９は入力さ れる温度信号の値があらかじめ定められた値より低い場合は、循環ポンプ５を起 動して槽内の水を、給水管−循環ポンプ−熱交換器−貯湯管−貯湯槽の順に循環 させるとともに、加熱手段10を起動して熱交換器６内を流れる水を加熱する。加 熱されて昇温した温水は、貯湯管７を経て貯湯槽１の上部に流入し、循環ポンプ ５と加熱手段10の運転継続に伴って、貯湯槽１の上部の温水量が増加する。貯湯 槽１の上部に貯えられる温水量が次第に増加して、半沸きサーモ２と全沸きサー モ３のうちのいずれか選択された方が出力する温度信号が、あらかじめ定められ た値を越えると、制御装置９は循環ポンプ５および加熱手段10を停止させる構成 である。。

【０００４】 そして熱交換部を貯湯部の底部に配設し、貯湯管の下端を熱交換部の上面に接続 するとともに、上端を貯湯部の上部に開口させる構造も提案されている。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

従来の貯湯式給湯機にあっては、貯湯槽内の水が熱交換部で加熱されながら対 流したり、熱交換部の上面を介して高温水と低温水との間に伝熱が生じるため、 貯湯槽内の水全体の温度上昇が起こり、高温水と低温水とが温度成層を形成し難 い問題点があった。

【０００６】 本考案の目的は、貯湯槽内の高温水と低温水とが温度成層を形成し易い貯湯式 給湯機を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

前記の目的を達成するため、本考案に係る貯湯式給湯機は、貯湯温度検出器を 備えた貯湯部と、貯湯水を加熱する加熱手段を備えた熱交換部と、熱交換部の貯 湯水出口と貯湯部とを連通する貯湯管と、熱交換部の貯湯水入口と貯湯部とを連 通する給水管とを備えた貯湯式給湯機において、熱交換部を貯湯部の底部に配設 し、貯湯管の下端を熱交換部の上面に接続するとともに上端を貯湯部の上部に開 口させ、貯湯管に貯湯管内の温度が上昇して第１の設定値を越えたとき開き、か つ温度が下降して第２の設定値以下になったとき閉じる弁手段を介装し、熱交換 部の上面を二重壁よりなる真空ジャケットで形成した構成とする。

【０００８】

【作用】

本考案の貯湯式給湯機によれば、貯湯槽は、満水状態となっており、貯湯温度 検出器は、貯湯槽内の貯湯水の温度を検出し、温度信号として出力している。し かし、貯湯量切り換えスイッチが、制御装置に入力される温度信号として、半沸 きサーモの信号と全沸きサーモの信号のうちのいずれか一方を選択している。選 択された側の温度信号が、あらかじめ定められた値より低いと、制御装置は、加 熱手段を起動し、貯湯槽の底面を介して、熱交換部内の貯湯水を加熱する。

【０００９】 加熱された貯湯水は、比重が小さくなるので、熱交換部内を上昇し、真空ジャ ケットに沿って貯湯管の入口に移動する。高温の貯湯水が貯湯管の入口に流入し 、貯湯水の温度が第１の設定値を越えると弁手段13開き、熱交換部上部と貯湯部 上部とが貯湯管を介して連通される。

【００１０】 弁手段が開くと、熱交換部上部に集まってくる第１の設定値よりも高い温度の 貯湯水は、貯湯部内の低温の貯湯水との比重差によって、貯湯管内を上昇し、開 口から貯湯部上部に流入する。一方、高温貯湯水の貯湯部への流入に伴い、それ と等量の低温の貯湯水が、貯湯部下部からの給水管を経て、熱交換部に流入し加 熱される。このようにして貯湯部上部に、高温の貯湯水が流れこみつづけると、 それまで低温の貯湯水で占められていた貯湯部が上部から高温の貯湯水でおきか えられていき、ある時点で選択された温度信号が、あらかじめ定められた温度よ りも高くなる。あらかじめ定められた温度信号により高い温度信号が制御装置に 入力されると、制御装置は、加熱手段を停止させる。

【００１１】 この状態で高温の貯湯水が貯湯槽から取り出されると、取り出された水量に応 じて新たな貯湯水が貯湯部に補給される。この新たな補給水は貯湯部下部に補給 されるので、貯溜されている高温の貯湯水と混合されることがなく、温度成層が 形成される。貯湯部下部と熱交換部とは、真空ジャケットによって断熱されてい るため、貯湯部下部の貯湯水を高温の貯湯水で加熱することがなくなり、高温の 貯湯水の温度が低下することもなくなって温度差が大きい温度成層となる。高温 の貯湯水が取り出されるにつれて貯湯管内の貯湯水も幾分か上昇するが、熱交換 部内の、第２の設定値より低温の貯湯水が弁手段に達すると、弁手段が閉じる。

【００１２】

【実施例】

本考案の一実施例を図１を参照しながら説明する。

【００１３】 図１に示すように、円筒形の貯湯槽１は、その下部に、上方に凸で二重壁より なる円錐面19で区画されかつ底面20に接した熱交換部18を備え、円錐面19の上方 部分を貯湯部11としている。円錐面19の貯湯槽１の側壁に近い部分に開口を設け 、開口に接続して、貯湯部11の最下部と熱交換部18とを連通する給水管４が設け られている。貯湯部11の側壁には、その高さのほぼ中央部および下部に、貯湯水 の温度を検出して温度信号を出力する貯湯温度検出器である半沸きサーモ２およ び全沸きサーモ３がそれぞれ配設され、いずれも制御装置９に接続されている。 制御装置９には、制御装置９に入力される温度信号を半沸きサーモ２と全沸きサ ーモ３のいずれからの信号にするかを選択する貯湯量切り換えスイッチ８が接続 されている。貯湯槽１の底面20下方には、この底面20を介して熱交換部18内の貯 湯水を加熱する加熱手段である燃焼器10が設けられ、円錐面19の上方でかつ貯湯 部11の最下部である貯湯槽側壁に、補水管31が接続されている。燃焼器10は制御 装置９により燃焼が制御される。貯湯槽１の最上部には貯湯取り出し管32が設け られている。

【００１４】 円錐面19の頂点位置に開口が設けられ、この開口に接続して、貯湯部11の上部 に開口21を備えたほぼまっすぐな貯湯管７が、ほぼ鉛直に設けられている。さら に、この貯湯管７の下部内側に、弁手段13が装着されている。この弁手段13は、 貯湯管７内に装着され、弁体と形状記憶合金製バネとを備え、形状記憶合金製バ ネは、低温時に長く、高温時に縮むようになっている。そして二重壁よりなる円 錐面19の内部は、図示しない真空装置によって真空弁35を経由して吸引され、断 熱効果を有する真空ジャケット33が形成されている。

【００１５】 次に本実施例の動作を説明する。貯湯槽１は、常に補水管31によって水（貯湯 水）を送りこまれて、満水状態となっており、半沸きサーモ２および全沸きサー モ３は、いずれも、貯湯槽１内の貯湯水の温度を検出し、温度信号として出力し ている。しかし、貯湯量切り換えスイッチ８が、制御装置９に入力される温度信 号として、半沸きサーモ２の信号と全沸きサーモ３の信号のうちのいずれか一方 を選択している。選択された側の温度信号が、あらかじめ定められた値より低い と、制御装置９は、燃焼器10を起動し、貯湯槽１の底面20を介して、熱交換部18 内の貯湯水を加熱する。

【００１６】 加熱された貯湯水は、比重が小さくなるので、熱交換部18内を上昇し、円錐面 19に沿って貯湯管７の入口に移動する。高温の貯湯水が貯湯管７の入口に流入し 、弁手段13を構成している形状記憶合金製バネに接触する。形状記憶合金製バネ に接する貯湯水の温度が、燃焼器10の加熱によって次第に上昇し、貯湯水の温度 が第１の設定値を越えると、形状記憶効果により弁手段13が開き、熱交換部18上 部と貯湯部11上部とが貯湯管７を介して連通される。

【００１７】 弁手段13が開くと、熱交換部18上部に集まってくる第１の設定値よりも高い温 度の貯湯水は、貯湯部内の低温の貯湯水との比重差によって、貯湯管７内を上昇 し、開口21から貯湯部11上部に流入する。一方、高温貯湯水の貯湯部11への流入 に伴い、それと等量の低温の貯湯水が、貯湯部下部からの給水管４を経て、熱交 換部18に流入し加熱される。このようにして貯湯部11上部に、高温の貯湯水が流 れこみつづけると、それまで低温の貯湯水で占められていた貯湯部が上部から高 温の貯湯水でおきかえられていき、ある時点で選択された温度信号が、あらかじ め定められた温度よりも高くなる。あらかじめ定められた温度信号により高い温 度信号が制御装置９に入力されると、制御装置９は、燃焼器10を停止させる。

【００１８】 この状態で貯湯取り出し管32を介して高温の貯湯水が貯湯槽から取り出される と、取り出された水量に応じて補水管31から新たな貯湯水が貯湯部に補給される 。この新たな補給水は貯湯部11下部に補給されるので、貯溜されている高温の貯 湯水と混合されることがなく、温度成層が形成される。貯湯部11下部と熱交換部 18とは、真空ジャケット33によって断熱されているため、貯湯部11下部の貯湯水 を高温の貯湯水で加熱することがなくなり、高温の貯湯水の温度が低下すること もなくなって温度差が大きい温度成層となる。高温の貯湯水が取り出されるにつ れて貯湯管７内の貯湯水も幾分か上昇するが、熱交換部内の、第２の設定値より 低温の貯湯水が弁手段13に達すると、弁手段13が閉じる。

【００１９】

【考案の効果】

本考案の貯湯式給湯機によれば、貯湯部下部と熱交換部との間が断熱されるた め、貯湯部上部の高温水と貯湯部下部の低温水とよりなる温度差の高い温度成層 が形成され、貯湯部上部から設定どおりの高温水を取り出すことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例を示す縦断面図である。

【図２】従来の技術を示す縦断面図である。

【符号の説明】

１ 貯湯槽 ２ 貯湯温度検出器 ３ 貯湯温度検出器 ７ 貯湯管 １０ 加熱手段 １１ 貯湯部 １３ 弁手段 １８ 熱交換部 ２１ 貯湯管の開口 ３３ 真空ジャケット

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 貯湯温度検出器を備えた貯湯部と、貯湯
   水を加熱する加熱手段を備えた熱交換部と、該熱交換部
   の貯湯水出口と前記貯湯部とを連通する貯湯管と、前記
   熱交換部の貯湯水入口と前記貯湯部とを連通する給水管
   とを備えた貯湯式給湯機において、前記熱交換部を前記
   貯湯部の底部に配設し、前記貯湯管の下端を前記熱交換
   部の上面に接続するとともに上端を前記貯湯部の上部に
   開口させ、前記貯湯管に該貯湯管内の温度が上昇して第
   １の設定値を越えたとき開き、かつ該温度が下降して第
   ２の設定値以下になったとき閉じる弁手段を介装し、前
   記熱交換部の上面を二重壁よりなる真空ジャケットで形
   成したことを特徴とする貯湯式給湯機。