JPH0670522B2 - 温水ボイラ - Google Patents

温水ボイラ

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JPH0670522B2
JPH0670522B2 JP6019483A JP6019483A JPH0670522B2 JP H0670522 B2 JPH0670522 B2 JP H0670522B2 JP 6019483 A JP6019483 A JP 6019483A JP 6019483 A JP6019483 A JP 6019483A JP H0670522 B2 JPH0670522 B2 JP H0670522B2
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hot water
temperature
storage tank
water storage
heating circuit
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JP6019483A
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和男 藤下
勝男 小林
恒弘 吉田
悟郎 水田
幸一 金崎
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Panasonic Holdings Corp
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24HFLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H1/00Water heaters, e.g. boilers, continuous-flow heaters or water-storage heaters
    • F24H1/18Water-storage heaters

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Heat-Pump Type And Storage Water Heaters (AREA)

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り、加熱回路
中に流量調整弁を有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、循環用ポンプ4、
逆止弁10、熱源部5を順次連結管6,7,8に連結し、連結
管8を貯湯槽3の略上部に連結して、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
の略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より
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
おいては、逆止弁10にて運転停止中に加熱回路中の流れ
を停止していることから、熱源部5の温度が刻々低下
し、やがて、加熱回路中の温度が水温レベルに達してし
まう。今、仮りに、熱源部5の部分が外気温(冬期0〜
5℃)に近い状態下にて運転すると、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内の湯温が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14
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、貯湯槽のほぼ全域に亘って
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15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15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。
次に、高温湯の上部成層方式の場合は定常状態に沸き上
げる過程において、給湯管より送り込む湯温を一定に保
つようにしないと、基本的に貯湯槽内の上下温度の均一
化が図れないものである。
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、沸
き上げ後の自然対流による加熱回路循環流量を極減する
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、貯湯槽の下部より、入水管,循環ポ
ンプ,流量調整弁,熱源部,給湯管の順に配設して加熱
回路を構成し、前記流量調整弁に、小流量孔を備えた逆
止機能を有するものである。
本構成により、出湯時の湯温の部分的な急激なダウンに
ついては、貯湯槽内の水を沸き上げた後に、加熱回路を
流量調整弁にて完全に逆止(閉回路)するのでなく、小
流量が流れる逆止機能にすることで、加熱回路中の高温
湯を、給湯管から入水管向けて少量流すことにより、加
熱回路中に湯が存在しているので、沸き上げ後の再運転
時に立上り時の低温水が混入することが無くなることに
より急激な温度低下が極減できる。
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
基づいて説明する。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。
第7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の下部より、入水管6
を介して、6a,6bに分岐し夫々、循環ポンプ4a,4b、流量
調整弁11a,11b、熱源部5a,5b、給湯管8の分岐管8a,8
b、給湯管8の順に配設し、加熱回路を形成している。
円筒形のカップ状の流速整流体12は、給湯管8と連結
し、貯湯槽3内の略上部で、給湯管8よりの高温湯が貯
湯槽3に対し垂直方向に上から下向けて送り込むように
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の下部側壁に具備すると
共に、熱源部5a,5bの下流側の連結管8a,8bに温度サーミ
スタ16a,16bを設けている。
以上の基本構成において、前記流量調整弁11a,11bは内
部の通路部に、中心部に小孔部17を有すフロート部18を
有すると共に、通路部と直交方向にネジ部20を備え、こ
のネジ部20の調整ビス部21を挿入したものである。19は
押え金具である。
次に、上記構成において、沸き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5a,5bに設け
た流量スイッチ(図示せず)の検知により熱源部5a,5b
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4
a,4bが停止すると流量スイッチの検知により熱源部5a,5
bが消火する。
この沸き上げ過程において、本発明のものは、循環ポン
プ4a,4bの能力を一定(流量が一定のこと)とし、熱源
部5a,5bの燃焼量を比例制御し、給湯管への送り込む湯
温を一定にしている。つまり、連結管8a,8bに設けた温
度サーミスタb16a,16bは、設定湯温以上になると、燃焼
量を調整する比例弁(図示せず)に信号を送り、燃焼量
を低下させ(TDR燃焼)常に設定湯温とするものであ
る。
また、貯湯槽3の側壁の下部に設けた温度サーミスタ9
と、前記の温度サーミスタ16とは、常に同一の設定湯温
となるような回路構成としている。
以上のことから、流速整流体12を貯湯槽の上部に設定し
ていることと、給湯管8よりの高温湯を貯湯槽3内で極
端に減速させると共に、垂直方向の噴出を水平方向に均
一に噴出させることで、低流速な噴出条件となり、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10図に示す。
(2)出湯時の場合 貯湯槽3内の湯を所定の温度(例えば80℃)に沸き上げ
た後で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り出され
る。
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5a,5bに設けた流量
スイッチの検知により熱源部5a,5b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5a,5bの立上りの過渡時の低
温水が給湯管8より送り込まれないようにしている。
つまり、沸き上げ後に加熱回路中の湯温が冬期の場合な
ど外気温にて時々刻々低下してくる。従って、比重量が
大きくなり、入水管向けて降下してくる。このように、
加熱回路中に逆対流を生じさせるように流量調整弁に小
流量孔17を設けている。よって、沸き上げ後においても
加熱回路中の湯が水温になることがないので、出湯時の
出湯々温の急激なダウンが低下できる。この時の性能を
第11図に示す。この際、逆対流量を増大すれば、出湯々
温の急激なダウンが解決できるが、逆に放熱量が大きく
なることと、貯湯槽内の下部の温度分布が大きなること
で安定出湯量が減少することになる。
また、逆対流を完全に無しとすると、従来例の如き欠点
が生じるものであり、両者の兼ね合いにて小流量孔の孔
径を設定するものとなる。
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。
貯湯槽の貯水を熱源部で沸き上げた後の運転停止時に、
加熱回路中に備えた流量調整弁が貯湯槽上部の高湯温を
少量に限定して循環加熱運転時とは逆方向の自然対流を
生じさせることにより、貯湯槽の貯水の自然対流による
温度分布の均一化を抑さえ、上槽の貯水温度の高い湯を
より多量に出湯しながら、かつ貯湯槽の湯温検知器が設
定温度以下を検知して加熱回路で強制循環加熱による迅
速な追焚加熱を開始しても、加熱回路からの低温水の出
湯及び出湯途中での湯温低下を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は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り
性能図、第4図は同出湯湯温性能図、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湯温性能図、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
は同要部の拡大断面図、第9図は流量調整弁の拡大断面
図、第10図は本発明の一実施例の沸き上げ性能図、第11
図は同出湯湯温性能図である。 3……貯湯槽、4a,4b……循環ポンプ、5a,5b……熱源
部、8……給湯管、11a,11b……流量調整弁、12……流
速整流体、17……小流量孔、18……フロート部、20……
調整ネジ部。
フロントページの続き (72)発明者 水田 悟郎 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 金崎 幸一 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (56)参考文献 実開 昭52−138544(JP,U) 実公 昭51−45540(JP,Y2)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】下部からの給水により貯水を上部に押し上
    げて出湯する貯湯槽と、貯湯槽の貯水温度を検知する温
    度検知器と、温度検知器が設定温度より低い貯水温度を
    検知すると貯湯槽の下部から揚水して熱源部により加熱
    して貯湯槽の上部へ注湯する加熱回路と、この加熱回路
    に設けて貯湯槽の貯水を循環する循環ポンプ、およびこ
    の循環ポンプの駆動時よりも停止時の方が、加熱回路の
    通路断面積を絞り、自然対流により貯湯槽上部から加熱
    回路を介して逆循環する循環流量を低減する流量調整弁
    を備える温水ボイラ。
JP6019483A 1983-04-05 1983-04-05 温水ボイラ Expired - Lifetime JPH0670522B2 (ja)

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JPS59185935A JPS59185935A (ja) 1984-10-22
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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