JPH055402Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 (イ) 産業上の利用分野 本考案は、給湯装置における貯湯槽に関し、特
に大きな建物にセントラル方式で給湯するための
貯湯槽に関する。

(ロ) 従来技術及び問題点 貯湯槽は、湯の使用量に変動があつても、常に
一定温度の湯を効率よく使用できるようにするた
めに設けられるものであり、高温水、スチーム又
は電気等を熱源とする加熱器が内設されている。
一般に、洗面手洗用、台所用、浴用等としてよく
使用される湯の温度は約45℃であるが、給湯温度
は使用温度より高めて60℃位の温度で使用され
る。使用温度がこの温度より高くなると火傷の危
険を生じるし、この温度よりも低くなると、湯が
乱費されることとなつて不経済である。

したがつて、貯湯槽内の温度は、一般にほぼ60
℃に保持されるが、加熱器の配置位置及び対流加
熱であるところから、加熱器の上方は高い温度と
なつても、下方は依然低い温度で経過し、貯湯槽
内の温度分布は均一ではない。しかも、サーモス
タツトは使用温度の監視との関係上出口付近の水
準に設けられるので、貯湯槽内の温度分布の均一
化をはかることは困難であつた。したがつて、貯
湯槽の大きさと比較して、60℃の一定の温度で供
給される湯の量は僅かであり、問題であつた。そ
こで、貯湯槽の加熱器の下側の低温側の湯を強制
的にポンプで汲み出し、貯湯槽内に送り戻す、い
わゆる循環形式の貯湯槽が提案されたが、撹拌用
の循環ポンプを用いて連続運転とするため、エネ
ルギーの浪費が大であつた。

(ハ) 構成 本考案は、このような従来の貯湯槽の問題点を
解消するものであつて、貯湯槽内の加熱された水
（以下加熱水という。）の温度分布を全体に亘つて
一層均一にして、特に撹拌用循環ポンプを用いな
くても60℃の湯の供給量を増加して効率のよい貯
湯槽を提供するにある。

本考案は、従来の貯湯槽の問題点が、サーモス
タツトの配置と関連して、十分に水の加熱ができ
ない点にあることに注目して、その解決をはかる
ものであり、多数の貫通孔から噴出する噴水流に
より貯湯槽内の加熱水を撹乱して、特に、目的温
度に近い高温部分をも撹乱して、温度分布の均一
化を促進し、充分に加熱を行うものである。

すなわち、本考案は、槽内底部に横型の加熱器
を備え、少なくとも槽壁部に槽内への給水口及び
槽外への給湯口を有する貯湯槽において、側壁部
に多数の貫通孔を有して一端が閉鎖され、他端が
給水口に接続する孔あき給水管が、槽内上部に横
型の加熱器と平行して設けられており、前記給水
管の多数の貫通孔は、噴流形成用であつて、少な
くともその一部が加熱器に向けて設けられている
ことを特徴とする貯湯槽にある。

本考案の貯湯槽において、側壁部に多数の貫通
孔を有し、一端を給水口に接続する給水管は、そ
の貫通孔を通して貯湯槽内に給水の給水圧による
噴流を形成して、撹乱を盛にして伝熱を促進する
ものであり、加熱器面上の加熱される湯水の撹乱
はもとより、加熱器の加熱面より上方の60℃に近
い高温部分をも積極的に撹乱するものであつて、
縦形、横形の何れの形式も使用することができ
る。本考案は、このようにして、60℃付近の高温
部分の撹乱を盛にすると共に、貯湯槽内部の流れ
を盛にして、加熱器面上の加熱される湯又は水を
絶えず更新させるものであつて、伝熱量の増加を
もたらすことができるものである。このように、
本考案における多数の貫通孔を有する給水管は、
貯湯槽内の温度分布を、全体に亘つて均一にする
ために設けられるものであり、その寸法及び孔の
大きさ及び本数は、給湯用循環ポンプ等の水流の
圧力、貯湯槽の大きさに応じて適宜設定される。
このような多数の孔あき管は、特に加熱器より上
方に設けられるのが、サーモスタツトが設けられ
た部分の温度を適正なものにできるので好まし
い。多数の孔あき管は貯湯槽の大きさに応じて一
基又はそれ以上に分岐して、或は分岐しないで設
けることができる。

本考案の貯湯槽は、縦型、横型のいずれの形式
でも使用でき、単管式配管法、複管式配管法、重
力循環式或は強制循環式の何れの形式でも使用す
ることができる。

本考案にいう給水管は貯湯槽に水を供給するも
のであり給水口或は返湯管と接続する給水口等が
あげられる。

(ニ) 実施例 第１図は本考案の貯湯槽の一実施例について、
給湯装置に設けた例を示す概略の流れ線図を示
す。

以下、本考案による貯湯槽の一実施例につい
て、添附図面を参照して説明するが、本考案の技
術的範囲は、この説明に限定されるものではな
い。

第１図を参照すると、そこには本考案による横
型に形成されている貯湯槽が参照番号１でもつて
全体的に示されている。

貯湯槽１は湾曲底壁部２、膨らんだ円筒状周囲
壁部３および湾曲頂壁部４から構成され、これら
壁部は図示するように一体構造とされる。

円筒状周囲壁部３には給水口５が設けられ、貯
湯槽１は給水口５を介して水道からの給水を受
け、これにより貯湯槽１は常時所定量の水を保有
することになる。また、湾曲底壁部２の中心部に
はドレン口６が設けられ、このドレン口を介して
貯湯槽１内の水もしくは湯を必要に応じて抜き取
ることができるようになつている。

円筒状周囲壁部３の下部には加熱器７が横方向
に設けられる。この横型加熱器７は、Ｕ字形に長
く延びた加熱コイル８と、この加熱コイル８を支
持するために円筒状周囲壁部３の開口部に嵌込ま
れてそこに固定された支持部材９とを備える。

湾曲頂壁部４の中心部には給湯口１０が設けら
れ、貯湯槽１内で加熱されて目的温度となつた湯
は給湯口１０を介して給湯される。

湾曲頂壁部４にはリリーフ弁１１が設けられ、
このリリーフ弁１１は貯湯槽１内の水が何等かの
原因、例えば温度制御器のサーモスタツト１２な
どの故障により異常に加熱されて高圧にされたと
き、その高圧加熱水を放出するように働く。

本例において、貯湯槽１内には、多数の孔１３
を持つて、横方向に配置される孔あき給水部１４
を備える孔あき管１５が給水管口５に接続して、
取付けられている。

孔あき給水管１５の孔あき給水部１４は、加熱
器７より上方において、水平方向に設けられてお
り、該孔あき給水部１４の孔１３は、加熱器に向
けて、孔あき給水部１４の長さ方向に列状に並べ
て形成される。もとより、孔あき給水部１４は、
貯湯槽１内に複数本設けてもよい。

したがつて、給水口５から貯湯槽１内に給水さ
れる水は、孔あき管１５の孔あき給水部１４の孔
１３を介して噴流状に噴出されることになり、こ
のため給水は、貯湯槽１内の全体を撹乱し、サー
モスタツトが配置されている高い温度域はもとよ
り加熱器表面の液を更新することになる。

水道から延びる給水管１６は、貯湯槽１の給水
口５に接続されており、給湯口１０から延びる給
湯管１７には、給湯用コツク１８が設けられると
共に、給湯用ポンプ１９が設けられている。給湯
用ポンプ１９は給湯管１７及び返湯管２０に接続
しており、図示されるように、給湯用コツク１８
は給湯用ポンプ１９よりも上流側に配置される。

本例において、給水管１６は、返湯管２０と合
流しており、給水管１６からの給水は、返湯管２
０からの返湯と管内混合して温められ、貯湯槽１
５の孔あき給水部１４の孔１３から噴射される。

孔あき給水部１４の孔１３からの給水の噴流は
加熱器７の加熱コイル８に向けて噴射され、この
給水の噴流によつて、加熱コイル８の上方の高い
温度域はもとより、加熱コイル８の周囲も撹乱さ
れて、加熱コイル８の加熱面は常に新しい水と接
触しながら、60℃の高い温度域を拡大することと
なり、加熱コイルを通しての伝熱量は増加し、熱
効率は向上する。

また、上層部分も噴流により撹乱されるが、温
められた水で撹乱される上、噴流の量は全体の量
に比較して僅かであるから、顕著な温度低下をき
たさない。したがつて、給湯管１７から給湯して
も、約60℃の一定の湯が常に使用できることとな
る。

本例の装置にあつては、以上のように構成され
ているので、給水管１６から貯湯槽１に入つた水
は加熱コイル８で加熱される。加熱された水は、
上昇して対流を形成し、貯湯槽１の上方は比較的
高い温度の湯となり、温度が60℃に至つたところ
でサーモスタツト１２が作動して加熱コイル８へ
の熱源を遮断し、加熱を停止する。このような状
態では、貯湯槽１内の湯は、上方が高い温度とな
り、下方が低い温度となつて、温度分布が一様に
ならない。

そこで、給湯用ポンプ１９を作動させて上方の
湯を給湯管１７から汲み出し返湯管２０から給水
管１６に入り、給水管１６からの給水と混合し
て、給水を温めて孔あき給水部１４の孔１３から
噴流として噴出させられる。

本例は、給湯用ポンプ１９によつて上方から湯
を汲み出すために、上方の温度は急激に低下し、
サーモスタツトが作動して加熱コイル８に加熱媒
体が流れ、加熱コイルによる加熱が行われる。他
方、孔あき給水部１４の孔１３からの噴流水は、
加熱コイル８より上側の高い温度域を撹乱するの
で、高い温度域が目的温度に到達するまで加熱が
継続される。また、加熱コイル８より下側の冷い
層は、60℃の湯で撹乱されるために、60℃の湯に
より温められる。また、この撹乱作用によつて、
加熱コイル８の加熱面は、常に新しい加熱水と接
触するために、加熱コイル８を通しての伝熱量は
増加し、熱効率は増加する。しかも、加熱コイル
の位置より上方の層が噴流により撹乱されるため
に、上層と下層の温度差を小さくすることができ
る。そこで、加熱コイルによる加熱は、貯湯槽１
５内全体の温度が60℃となるまで遮断されること
なく継続され、貯湯槽１内の湯を目的の温度にま
で、短時間で加熱することができる。

給湯用コツク１８で湯が消費されても、貯湯槽
全体がほぼ60℃に保たれているので、早急に給湯
温度を低下することはない。また、消費した湯の
分だけ新しく冷水が供給されるが、この供給され
た冷水は、孔あき管１５からの噴流によつて加熱
され、更に、加熱コイル８によつて加熱されるた
めに、急速に温度が高められる。したがつて、給
湯口１１から湯が消費されて、下部の加熱水が高
い温度域に侵入するが、下部の加熱水は目的の温
度近くに既に加熱されているから、給湯口からの
湯の温度の低下をきたすことなく、略一定温度の
湯の供給を行うことができる。

このように、上方から汲み出し下方から噴射す
る場合は、上方のサーモスタツトの温度を60℃の
温度に設定しておけば、約60℃の湯の供給を続け
ることができる。

本例の給湯装置においては、給水管１６は返湯
管２０に接続されているが、給水管１６をその侭
貯湯槽１の給水管導入口５に接続することもでき
る。

(ホ) 効果 本考案の貯湯槽は、壁に多数の貫通孔を設けた
孔あき給水管を貯湯槽内部に少くとも加熱器を越
えた位置に設けたので、該孔あき給水管から噴き
出る噴流の作用によつて加熱器の加熱面の周囲の
加熱水が撹乱されると同時に高い温度域も撹乱さ
れることになる。したがつて、該加熱面に接する
加熱水は常に更新され、目的温度に至るまで加熱
が継続されるので、伝熱効率が増加し、従来の貯
湯槽に比して加熱器の容量を減少することができ
るので、熱効率が向上する。

また、給水管のからの給水を返湯管のと混合す
ると、その噴流は、かなりの温度になつているの
で、高い上層部に噴流を導入しても著しい温度低
下をきたさない。全体的に目的の60℃の温度に保
つことができる。

したがつて、給湯管から湯を取り出し消費して
も、貯湯槽から出る湯は、約60℃の温度に保つこ
とができる。

このように本考案は、孔あき管を設けて貯湯槽
内の温度分布の均一化をはかることができるの
で、従来の貯湯槽に比して目的温度の層が厚くな
り、その容積を小さくすることができ、設備費も
軽減される。このように、本考案は、従来の貯湯
槽に比べて優れており、他に及ぼす影響は大きい
ものがある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本考案の貯湯槽の一実施例につい
て、給湯装置に設けた例を示す概略の流れ線図で
ある。 符号については、１は貯湯槽、２は湾曲底壁
部、３は膨らんだ円筒状周囲壁部、４は湾曲頂壁
部、５は給水口、６はドレーン口、７は加熱器、
８は加熱コイル、９は支持部材、１０は給湯口、
１１はリリーフ弁、１２はサーモスタツト、１３
孔あき管の孔、１４は孔あき給水部、１５は孔あ
き管、１６は給水管、１７は給湯管、１８は給湯
用コツク、１９は給湯用ポンプ、２０は返湯管で
ある。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 槽内底部に横型の加熱器を備え、少なくとも槽
   壁部に槽内への給水口及び槽外への給湯口を有す
   る貯湯槽において、側壁部に多数の貫通孔を有し
   て一端が閉鎖され、他端が給水口に接続する孔あ
   き給水管が、槽内上部に横型の加熱器と平行して
   設けられており、前記給水管の多数の貫通孔は、
   噴流形成用であつて、少なくともその一部が加熱
   器に向けて設けられていることを特徴とする貯湯
   槽。