JPS6029856B2 - 熱水を得るための装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は熱水の入ったタンクに接続された熱交換器を有
する、冷水の加熱により水道熱水を得るための装置に関
するものである。

この貯蔵タンクは従来法で加熱されるボイラーあるいは
その他の液体貯蔵タンクで構成せられる。前記熱水は熱
交換器の一次回路中を流れるようになされ、また冷水は
熱交換器の二次回路に供給せられるものである。この型
の熱交換器は貫流式ヒーターとみなされ、これは使用時
に水道熱水が作られる水道水加熱システムを意味する。

このようなシステムは従来公知であるが水に石灰が含ま
れている場合には高温でパイプ中に石灰沈着が生じるた
め使用し得ない欠点を有していた。この問題を回避する
ためには従来ではボイラー温度を６０〜６５００に低下
させていた。しかしこうするためには炉を耐食性材料で
作る必要があることの他に、なによりもましてエネルギ
ー引取りに打ち勝つため水貯蔵タンクのサイズは実質的
に大きくしなければならない。本発明はかかる問題を解
決した石灰を含む水を加熱しうる装置を提供することを
目的とし、この目的を達成するためにボイラーと熱交換
器との間に分流管路が設けられているのである。この分
流管路は熱交換器の一次回路を通る流体を熱交換器と分
流管路との間で循環させかつその温度が低くなればボイ
ラーからの高温の流体を一次回路に入る手前で一部合流
させて所望の温度に維持するようになすのである。なお
この合流量を調整するために弁が設けられているのであ
る。本発明により提供せられるのは温度制御の貫流式加
熱器でこのものは非常に精功で石灰質水を用いる分野で
の使用が可能になる。

少量の抜き去りの場合には家事用途に適した５５〜６０
ｏｏの水道熱水が得られ、また大量の抜き去りの場合に
は温度は幾分低くなる。この装置はまたその寸法がコン
パクトであること、特に貯蔵式熱水ヒーターと比較しコ
ンパクトである点で他と区別せられる。さらにまた従来
用いられている抜き去りバッテリーの場合には必要な量
と比較し貯蔵タンク（ボイラー）内の所要液量が実質的
に少ない。また本発明の適用により、水道熱水の温度が
６０〜６ｙ０をこえないようにするため他のシステムで
はまた最近の基準で通常必要とされる水道熱水側での混
合弁が不必要となる。

以下添付図により本発明を説明する。

第１図に示されている具体例において、熱交換器１は供
給管路３と帰り管路４によりボイラー２に接続されてい
る。

こういった管路を通じボイラー２からのボイラー水が熱
交換器１の一次回路中を循環せしめられる。循環を促進
するため循環ポンプ５が熱交換器の一次回路と直列に接
続されている。熱交換器と循環ポンプのこの直列接続が
分流管路６と並列に接続され、この分流管路への入口末
端は後で詳述するサーモスタット制御の調整弁７により
帰り管路４に接続されている。加熱されるべき冷水は管
路８により熱交換器の二次回路９に供給される管路１０
１こより水道熱水として熱交換器から離れる。管路３あ
るいは４に逆止め弁をもうけることもできる。サーモス
タット１１が接続部１２でそこを通り冷水が管路８中を
熱交換器の二次回路に供給せられる部位に、熱接触する
ようにもうけられている。

このサーモスタット１１は破線１３で示される如く循環
ポンプ５の関与、不関与を制御するため従ってボイラー
２から熱交換器１の一次回路へ熱水を供給したりそれを
絶つたためにもうけられている。第２図は熱交換器１の
正面図である。

これは前述の接続部１２と水道熱水用の管路１０と接続
されている接続部１４の間に接続される一団の巻管群を
内包する実質的に平らな箱として適当に工夫されている
。この一団の巻管群は管路１５により供給される一次回
路中の水で取りかこまれるように配置されている。一次
回路の水は循環ポンプ５に通じ、該ポンプはまた供給管
路３および分流管路６に通じている。循環ポンプはまた
調整弁７と熱交換器１の間におくこともできる。第２図
での配置における如く、サ−モスタツト制御の調整弁７
は分流管路６と帰り管路４の間の接続点にもうけられて
いる。調整弁７は貯蔵タンク２および管路３を介し分流
管路６と管路４中への流れの分布を、熱交換器の二次側
での熱貫流面の温度が石灰沈澱をおこすような高温度に
ならないようなものにたらしめる。

これは熱交換器１中の一次回路から調整弁７へ供給せら
れる流れを分流管路６へまた帰り管路４からボイラー２
へそれぞれ温度制御の配送を行なうことにより達成せら
れる。かかる調整弁７と分流管路６とを具備せず、単に
サーモスタット１１とポンプ５のみを有するシステムで
は、熱交換器の一次回路に入って来る流体は熱水源であ
るタンク２における高温を有したものである（この高温
を回避するために従来ではタンク２での温度を抑えてい
る）。しかるに分流管路６を備えると、この分流管路６
からの低い温度の流体を含ませて所望の低い温度にし得
て、これを一次回路に導入できるのである（これで二次
回路９の内面に沈着物が付着するのを防止できる）。従
って、本発明によればタンク２の温度を抑える必要がな
いのである。このことは、タンク２の容積を小さくして
もその保有する熱量は大きくて二次回路からのエネルギ
ーの取出いこ十分対応しうろことになるのである。好適
な設計の調整弁７が第４図に示されている。

この弁は弁体１６を有し、この弁体１６はスプリング１
７により弁座１８から上にもちあげられ保有されている
。スプリング１７の作用に逆らって、弁体１６はサーモ
スタット素子２０中の作動ピン１９により弁座１８に押
しつけられることができる。サーモスタット素子は円周
のまわりに分布された多数の孔２２のもうけられている
ヨーク様保持枠２１中に保持されている。弁７への入口
２３は熱交換器の一次回路から弁７への第１図に示され
ている管路２４と接続されるものとする。一つの出口２
５は分流管路６にまたもう一つの出口２６はボイラー２
への帰り管路４に接続される。スプリング１７の影響下
に弁体１６は休止状態では弁座１８からもちあげられて
いるが、サーモスタット素子２０のまわりの水の温度が
予定温度以上になると弁体１６が弁座１８に押し当てな
られるまで作動ピン１９が押し下げられ入口２３から出
口２６への接続が断たれる。しかしながら入口２３と分
流管路６に続いている出口２５の間の接続は常に開放さ
れている。ボイラー２を通る流れが帰り管路４から供給
管路３へと流れることを確実ならしめるため図示されて
はいない逆止め弁をこういった管路のいずれかにもうけ
ることができる。

好適な具体例において、これは出口２６を構成する弁７
の下部内部にもうけることができる。図示せる装置は下
記の如く機能するＱ管路１０から熱水を流出させぬ場合
、循環ポンプ５は休止され熱交換器は石灰沈澱の危険性
があるような温度以上にはならない。

熱水流出が開始せられると入口１２と熱接触しているサ
ーモスタット１１が冷却される。するとサーモスタット
が循環ポンプ５を始動させボイラー２からの水が供給管
路３および１５を通じ熱交換器の一次側に供給せられる
。対応する量の水が弁７および帰り管路４を介しボイラ
ー２へともどされる。そのため弁７中のサーモスタット
素子２川ま水でとりかこまれ、予定温度値に自動調節せ
られる。管路１０からの抜き出しが止められるとこの温
度水準が突破され弁７は出口２６との接続を断つので循
環水は分流管路６を通り循環ポンプ５へ完全にもどされ
熱交換器中で温度均等化がおこりサーモスタット１１が
ポンプ５を停止させる。上記の機能説明から循環ポンプ
は大ざっぱに言って熱水の抜き出しが実際に行なわれ従
って供給冷水がサーモスタットを作動させている時にの
み作動していることが明らかである。

また分流管路６と組合されている調整弁は熱交換器１内
の温度が石灰沈澱の危険性をもたらす程高温にならぬこ
とを確実ならしめるものである。また得られる熱水の温
度は洗濯とか皿洗いとかの場合のように比較的少量の流
出にはその温度が高くなるよう適当な値にセットせられ
る。これに反し例えば風呂とかシャワーの如く大量が流
出せしめられる場合には温度は幾分低くなる。このこと
はまた熱水貯蔵タンク中のボイラーエネルギーが従来公
知の抜き出しバッテリ−あるいは貯蔵ヒーターの場合よ
りもはるかに効率的に利用されうろことを意味する。一
定の熱水を得るためのボイラーの水量は従って実質的に
少なくてよい。図の装置に組みこまれている調整弁７は
簡単なものでかつ安価な設計のものであるが、サーモス
タット素子２０のまわりの水に充分大きな流れ速度を与
え、そのためあらゆるサイズの熱水抜き取りに際して良
好かつ迅速な調整が得られる。サーモスタット１１はそ
こを通じ冷水の供給せられる接続部１２と熱的後触状に
もうけられているので、熱水の抜き取り開始で循環ポン
プ５が極めて迅速に始動し、抜き取り停止後熱交換器内
に均等化が行なわれるや停止せられるという意味で非常
に良好な機能が得られる。第３図に示されている本発明
の別の具体例においては二つの熱交換器２７および２８
が利用されこれらは一次側および二次側でそれぞれ並列
に接続されている。

冷水は結線２９を通じて供給され熱水として結線３０を
通じ熱交換器２７，２８から出される。この具体例に於
いて、熱交換器２８にはサーモスタット１１がもうけら
れこれは第１図の場合と同様循環ポンプ５を制御する。
この配直はまた分流管路６を特徴とするが、調整弁７に
直接相当するものはない。その代り分流管路６と帰り管
路４の対応接点には第２のサーモスタット３１がもうけ
られている。この第２のサーモスタット３１は破線３２
で示される如くボイラー２からの供給管路３中にもうけ
られている弁３３を制御する。抜き取りが行なわれぬ限
り、この弁は閉じられている。熱水の抜き取りが開始せ
られるとサーモスタット１１が反応し循環ポンプ５を始
動させる。サーモスタット弁３３は必要量の熱水を供給
管路３を通じ放出させ結線２９を通じ供給され冷水が熱
交換器２７および２８で加熱されるようにする。この手
段により、熱交換器群中の温度は石灰沈澱の危険性が生
じるような温度以上にならない。管路３０を通じてその
取り出しが停止せられると、系の温度が上昇し、サーモ
スタット弁３３が閉ざされ、熱交換器２７および２８で
の温度均等化が生じその時サ−モスタツト１１がポンプ
５を停止させる。

【図面の簡単な説明】

第１図はボイラーに援続されている熱交換器を含む本発
明にかかる熱水取得装置の模型的配置図で、第２図は熱
交換器ならびに付属配管群の正面図、第３図は二つの熱
交換器を有する別の具体例にかかる本発明装置の配置図
で、第４図は本発明装置に組み入れられているサーモス
タット制御弁の断面図である。 ＦＩＧ．２ ＦＩＧ．ｌ ＦＩＧ．３ ＦＩＧ．ム

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 熱水を製造する装置であつて、 熱交換器、 前記熱交換器に熱水を通すための一次回路と、この一次
   回路からの流体を熱水源へ戻すための帰り管路とに接続
   された熱水源、前記熱交換器を通る二次回路を形成して
   この二次回路内の流体が前記一次回路の流体と熱交換関
   係にあるようにし、かつ未加熱水を受け取りこれを加熱
   された水として導出する装置を含むパイプ装置、前記熱
   水源と前記熱交換器の一次回路との間の管路に設けられ
   たポンプ、前記ポンプ並びに前記熱交換器の一次回路を
   含む管路に平行に設けられて、前記熱交換器の一次回路
   を出た流体が前記熱水源をバイパスして直に前記ポンプ
   へ行けるようにした分流管路、前記二次回路の流体が流
   動し始めると前記ポンプを作動させて前記熱水源からの
   流体を前記熱交換器の一次回路へ流動せしめるべく、ま
   た前記二次回路の流体がその流動を止めると前記一次回
   路を通る流体の流動を止めるべく、前記一次回路に隣接
   してこれと熱交換関係にあつて前記二次回路内の水の温
   度の低下を感知する温度感知装置、前記一次回路からの
   下流の流体の温度を感知する第二温度感知装置、および
   前記一次回路からの下流体の流体の流れ分布を一方にお
   ける前記分流管路と他方における前記熱水源への帰り管
   路との間での如く制御するために、前記第二温度感知装
   置に応答して作動可能な弁装置を具備したことを特徴と
   する熱水を製造する装置。 ２ 前記第二温度感知装置と前記弁装置とは前記帰り管
   路と前記分流管路との接点においてユニツトとして形成
   されており、前記ユニツトは前記一次回路から前記分流
   管路へは常に開いた通路を有しかつ前記第二温度感知装
   置により感知された温度に応答して前記帰り管路に対す
   る弁開口を部分的にまたは完全に閉じるようになされた
   弁素子を有する特許請求の範囲第１項記載の熱水製造装
   置。 ３ 前記弁素子を開放位置へ弾性的に押圧する装置を含
   み、前記第二温度感知装置は前記弾性装置とは反対の方
   向に前記弁素子を作動させる部材を含み、前記弁素子の
   その閉じ位置への運動の度合は前記第二温度感知装置に
   より感知された一次回路を出た流体の温度に応じている
   特許請求の範囲第２項記載の熱水製造装置。 ４ 前記弁装置は前記ポンプへの導管に前記分流管路が
   交差する点と前記熱水源との間に配置されている特許請
   求の範囲第１項記載の熱水製造装置。 ５ 前記第二温度感知装置は前記帰り管路と前記分流管
   路との接合点における温度を感知すべく位置せしめられ
   ている特許請求の範囲第４項記載の熱水製造装置。 ６ 前記熱交換器は互いに平行に接続された一対の一次
   回路を有し、これらの一次回路は帰り管路と分流管路と
   の接合点とポンプとの間にあり、前記一次回路の各々を
   通る別個の二次回路を有する特許請求の範囲第１項乃至
   第５項のいずれか一項に記載の熱水製造装置。