JPS589136Y2 - 給湯暖房装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は給湯用の間接熱交換器を有する給湯暖房装置に
関するものである。

従来の給湯暖房装置を第１図、第２図により説明する。

１は温水ボイラ、２は間接熱交換器であり、内部に給湯
用のコイル状熱交換器３が設けられている。

温水ボイラ１からの高温の湯は温水循環ポンプ４により
間接熱交換器２に送られ、コイル状熱交換器３を通過す
る冷水と熱交換し温水ボイラ１に戻る循環回路を構成し
ている。

またコイル状熱交換器３内の冷水は熱交換により温水と
なり給湯栓６より出湯され各種の用途に使用される。

５は温水ボイラ１の湯を利用する温水暖房器を示す。

このような回路構成の間接熱交換器での最大の問題は温
水ボイラの湯温に応じて間接給湯器からの出湯温度が変
化することである。

つまり温水ボイラは内蔵−されている温度制御装置によ
り第２図に示すように自動的に温度差ＴＢの幅でＯＮ、
ＯＦＦし出力を調整しているが、間接熱交換器は何ら制
御装置がないので第２図の点線で示すようにボイラの温
水温度により熱交換量が変化し、ＴＤの幅で給湯栓から
出てくる湯の温度が変化してしまう現象が起きる。

なお第２図のＨｌはこの時より一定量の湯を給湯栓より
出湯した時点を示す。

このような現象は温水ボイラの能力が間接熱交換器の熱
交換量に比べて大きい場合に必す起こることであり、給
湯を使用している人は熱くて火傷するような湯が出たと
思うとぬるい湯が出てくるということになり非常に使い
すらいものとなる。

特に浴室のシャワー等は一定温度の湯が出ることが最も
必要とされるのでこの様な温度変化のある湯については
別途に高価な自動温水混合弁性のシャワーを取付なけれ
ばならなくなる。

ボイラ能力と間接熱交換器の熱交換能力が等しくなるま
で出湯量を大とすればこのような温度変化はなくなるこ
とになるが、一般家庭での給湯使用はその用途、例えば
浴槽への給湯、洗面、シャワー、炊事等があり各々の給
湯必要能力には非常に差があるため両者を等しくする事
は困難である。

本考案の目的は、間接熱交換器からの給湯温度を簡単な
手段でほぼ一定にすることにある。

間接熱交換器の性能はコイル状熱交換器内の冷水とボイ
ラからの温水が熱交換する水と水（液体と液体）の熱交
換器のため第３図に示すようにボイラから間接熱交換器
への循環温水量を変えると間接熱交換器での熱交換量（
給湯熱量）が変化する特性がある。

つまり給湯使用熱量に応じて循環量を増減することによ
り間接熱交換器の熱交換量をある程度自由に変化させ、
給湯使用熱量だけ熱交換させることが可能である。

しかしこの特性を利用してもボイラの温度変化をおさえ
ることはできないので、ボイラ温度変化と間接熱交換器
の交換熱量の両者を検知して循環量を変えることが温度
変化の少ない給湯（定温出湯）をえるために必要である
。

本考案は、間接熱交換器の温水の出口側にワックスサー
モ式の自動温度調整弁を設け、温水温度が高い場合は弁
を開いて温水流量を絞り、温水温度が低い場合は弁を開
いて温水流量を増し、給湯温度を一定にするようにした
ものである。

以下、本考案を第４図、第５図に示す一実施例により説
明する。

８は自動温度調整弁で、間接熱交換器２の循環水出ロア
の温水温度を検知して間接熱交換器２への温水循環量を
制御する。

第５図において、１５は間接熱交換器２の循環水出ロア
との接続口、１３は温水暖房器５の温水出口側とを接続
す、る接続口、１４は温水ボイラ１の温水戻り口との接
続口であり、自動温度調整弁８の温水出口である。

９は周囲の温水温度により容積が変化するワックスサー
モであり、温度によって軸１２を進退させる。

１０は軸１２に固定した弁体、１２はコイルバネ、１５
はワックスサーモを本体に固定する取付座である。

低温時は、ワックスサーモ９は収縮し、コイルバネ１１
によって弁体１０は開き、温度が上昇するに従いワック
スサーモは膨張し、軸１２に押されて弁１０は閉状態に
近づくものである。

他の構成は従来と同様である。

かかる構成において、間接熱交換器２を通った温水は自
動温度調整弁８の接続口１５−ワックスサーモ９の周囲
−弁体１０−接続口１４を通り温水ボイラ１に戻る。

温水暖房機５を通った温水は自動温度調整弁８の接続口
１３から接続口１４を通って温水ボイラ１に戻る。

今、給湯栓６からある量で給湯中に、温水ボイラ１の出
湯温度が高くなると、給湯温度、循環水出ロアの温水温
度も高くなる。

しかし、循環水出ロアの温水は自動温度調整弁８内に入
り、ワックスサーモ９を加熱する。

これによってワックスサーモ９は膨張し、弁体１０の開
度を小さくする。

このため間接熱交換器２への温水の循環量が減少し、給
湯温度の上昇を制限する。

残りの温水は温水暖房器５を通る。

弁体１０の開度の減少による循環量の減少によって接続
口１５に流入する温度が低下すると、弁体１０の開度は
大きくなる。

このように、給湯温度を一定にする。

温水ボイラ１の出湯温度の低下や給湯量の変化等に対し
ても自動温度調整弁８は前記と同様に動作する。

つまり温水ボイラ１の出湯温度と熱交換量の両者の影響
を自動温度調整弁８が温水温度という簡単な要素で検知
し、間接熱交換器２への温水循環量を調整し、給湯栓か
らの湯温をほぼ一定に保つことになる。

この動作を第６図により述べる。

実線がボイラ温水温度、破線が給湯栓からの湯温を示す
。

ボイラ温水温度がＴＢ変化しても出湯温度はＴＡＬか変
化しない。

Ａは自動温度調整弁のデファレンシャルでありこれを小
さくすればするほど出湯温度の幅ＴＡは小さくなり非常
に使い易くなる。

このように、従来から非常に困難とされていた間接給湯
方式の給湯温度をほぼ一定に保つことが簡易な自動温度
調整弁により容易に可能となり、給湯使用状態が用途に
より著しるしく変化する一般家庭用の給湯の急激な変化
による火傷のおそれ等をなくし安全で安心して使用でき
る多大な効果を提供できるものである。

以上の如く本考案は、温水暖房器と給湯用の間接熱交換
器とを温水ボイラに対してそれぞれ並列に接続し、循環
ポンプで温水を循環させるものにおいて、間接熱交換器
の温水の出口側と温水ボイラの温水戻り側との間に自動
温度調整弁を設け、該自動温度調整弁は、その周囲を流
れる温水温度が高い場合に膨張するワックスサーモと、
ワックスサーモの膨張によって移動させられ弁の開度を
小さくする弁体と、弁体に対向する弁座と、弁体に対向
するコイルバネと構成したので、簡単な構成で間接熱交
換器からの給湯温度をほぼ一定に保つことができるもの
である。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の給湯暖房装置の構成図、第２図は従来の
給湯暖房装置の給湯および温水ボイラの湯温特性図、第
３図は間接熱交換器の特性図、第４図は本考案の一実施
例の給湯暖房装置の構成図、第５図は本考案の一実施例
の自動温度調整弁の断面図、第６図は本考案の給湯暖房
装置の給湯および温水ボイラの湯温特性図である。 １・・・・・・温水ボイラ、２・・・・・・間接熱交換
器、３・・・・・・コイル状熱交換器、４・・・・・・
温水循環ポンプ、５・・・・・・温水暖房器、６・・・
・・・給湯栓、７・・・・・・循環水出口、８・・・・
・中動温度調整弁、９・・・・・・ワックスサーモ、１
０・・・・・・弁体、１１・・・・・・コイルハネ、１
２・・・・・・軸。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 温水暖房と給湯用の間接熱交換器とを温水ボイラに対し
   てそれぞれ並列に接続し、循環ポンプで温水を循環させ
   るものにおいて、間接熱交換器の温水の出口側と温水ボ
   イラの温水戻り側との間に自動温度調整弁を設け、該自
   動温度調整弁は、その周囲を流れる温水温度が高い場合
   に膨張するワックスサーモと、ワックスサーモの膨張に
   よって移動させられ弁の開度を小さくする弁体と、弁体
   に対向する弁座と、弁体に対向するコイルバネとからな
   ることを特徴とする給湯暖房装置。