JPS63297946A - 温水循環装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は循環ポンプを用いずバーナで加熱した温水を
放熱器に供給することができる蒸気圧を利用する温水循
環装置に関するものである。

〔従来の技術〕

従来湯沸缶で加熱した温水を放熱器に循環させる循環ポ
ンプに代って蒸気圧を利用するものがある。

即ち実公昭５７−５３９２９号には密閉した湯沸缶をバ
ーナで加熱し、発生した蒸気圧で放熱器を介して湯沸缶
よりも高位置にある開放タンクに湯沸缶の温水を押出す
と共に、開放タンクに貯った水は開閉弁を介して湯沸缶
に戻す構造が示されている。そして開閉弁は電磁開閉弁
で構成し、液位検出器の信号で電磁開閉弁を開閉操作し
ている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところで開放タンクに貯った水を湯沸缶に戻す時、従来
方式のように湯沸缶に水が残っている間に弁を強制的に
開けば、加熱中の湯沸缶から多量の水蒸気が放出され、
エネルギー損失が大きくなると共に１回の温水循環サイ
クルに要する時間が長くなるものである。

このように湯沸缶に水が残っている間に弁を開く理由は
、湯沸缶が完全に空焚になるとエアロツクを起して開放
タンクの水が湯沸缶に流入できなくなることが知られて
いる為である。そしてエアロツク現象の原因の一つが湯
沸缶に流入した水が急速に気化して湯沸缶を高圧力にす
る為と想定されることから、弁を開く（湯沸缶に水が流
入する）タイミングを湯沸缶が空焚を始めた時に設定す
ることによって、エアロツクを起すことなく湯沸缶に水
を流入させることが可能となることがわかった。しかし
設定条件であるバーナの発熱量、循環パイ、プの径や長
さ、放熱器形状や取付位置が変るとエアロツク現象を起
すこともあシ、指定外の放熱器等の部品使用時の運転の
保障がむつかしいことがわかった。

〔問題点を解決する為の手段〕

この発明はこの種の蒸気圧を利用する温水循環システム
の初期のものがバーナの点火・消火によって運転してい
ることに着目して、エアロツクによる温水循環停止時バ
ーナの燃焼制御によって回復する構成を備えたもので、
１は開放タンク、３は開放タンク１の水位よりも低位置
に設けた湯沸缶、４は湯沸缶３で得た温水が供給される
放熱器であシ、開放タンクト湯沸缶３・放熱器４・開放
タンク１は循環パイプ５で閉水路を構成している。６は
開放タンクト湯沸缶３を連通ずる循環パイプ５′に取付
けた弁、２は湯沸缶３を加熱するバーナであシ、該弁６
は湯沸缶３が空焚開始時開路となる。

該湯沸缶３の空焚開始は湯沸缶３や循環パイプ５の温度
変化によって検出できるが、湯沸缶３の圧力を検出によ
る方法が正確である。９は湯沸缶３の圧力を検出する圧
力スイッチであシ、弁６は電磁開閉弁で構成され、切換
圧力をほぼ大気圧とする圧力スイッチ９が高圧検出時弁
６を閉路とし、はぼ大気圧に低下した時開路とする。ま
た湯沸缶３の圧力スイッチ９と電磁開閉弁の代シに、弁
６を逆止弁で構成し、湯沸缶３が高圧の時弁６を閉ざし
低圧の時弁６が開くようにしてもよい。

７は湯沸缶３とは別にバーナ２で加熱される加熱部であ
シ、放熱器４と開放タンク１を接続する循環パイプ５″
は途中に上記加熱部７が取付けられ、また加熱部７と開
放タンク１との間の循環パイプ５“には温度センサー８
が取付けである。尚、放熱器４から開放タンク１へ戻さ
れる水は全量が加熱部７を通過する必要はなく、一部だ
けでよく、残りは直接開放タンク１に戻してもよい。

該温度センサー８は循環パイプ５′の水温を監視してお
シ、高温検出時バーナ２を消火もしくは燃焼量を低下さ
せ、バーナ２の燃焼量を制御している。

１０はバーナ２の上方に続く燃焼室、１１は燃焼内に燃
焼室１０を形成しており、該燃焼室１０内に湯沸缶３が
設置しである。この為バーナ２は湯沸缶３だけでなく開
放タンク１も加熱している。

〔作用の説明〕

使用に先だって開放タンク１に注水すると、水は開路と
なっている弁６を介して湯沸缶３や放熱器４や循環パイ
プ５に流入し、開放タンクｌに小量水が貯った時に注水
をやめる。そしてバーナ２に着火すると、湯沸缶３は加
熱され、発生した水蒸気は湯沸缶３の圧力を高め、弁６
を閉ざすと共に水面を加圧して温水を放熱器４に圧送し
、該放熱器４で冷却した水が開放タンク１に戻される。

湯沸缶３は内部に水が残っている間は多量の水蒸気を発
生し高圧を保っているが、空焚を開始すると発生する水
蒸気が減少し、かつ湯沸缶３は循環パイプ５・放熱器４
を介して開放タンク１に接続され大気開放であるから内
圧が低下するものであシ、湯沸缶３の空焚状態は圧力変
化で表わされることがわかった。

この発明は湯沸缶３の圧力がほぼ大気圧に低下した時湯
沸缶３の圧力によって弁６が開路となるように構成しで
あるから、該弁６が開路となる時は空焚を開始した時で
ある。この空焚を開始した時は湯沸缶３底面に残った水
が水滴となって飛びはねながら蒸発しており、低圧の圧
力は細かく変動して開放タンク１の水が循環パイプ５′
を経て湯沸缶３に流入しやすくなっている。そして湯沸
缶３の底面の温度はまだ過熱状態になっていないから、
流入した水が湯沸缶２の底面を冷却して水蒸気を発生さ
せるよりも湯沸缶３の空間の水蒸気が流入した水によっ
て冷やされて液化した時の圧力降下が大きく、この為エ
アロツクを起すことなく開放タンク１の水を湯沸缶３へ
流入させることができた。

ところで弁６を開くタイミングは、開放タンク１の水が
循環パイプ５′を経て湯沸缶３が空焚を開始した時にち
ょうど届くように微調節して輯定する必要があシ、結局
湯沸缶３の圧力降下を見込して早めに弁６を開くことに
なる。しかし湯沸缶３の空焚開始時の圧力降下速度は循
環パイプ５の長さや放熱器４の形状・取付位置、バーナ
２の燃焼量などによって変動するものであシ、各部品の
マツチングが悪いと温水循環が急に停止するトラブルが
発生する。

この発明はバーナ２で加熱する加熱部７を循環パイプ５
“中ば取付けており、温水循環が作動中は放熱器４から
開放タンク１へ戻される水が流れている。この為放熱器
４で冷却された水は加熱部７で温度上昇するといっても
通過流量が多いから温度センサー８は低温度を検出して
いる。しかし温水循環が停止した時には加熱部７への水
の流入も止るから、加熱部７から開放タンク１への循環
パイプ５“には高温度の蒸気が流れるようになシ、温度
センサー８はこの異常を検出することができ、バーナ２
の発熱量を少くしたり、また消火したシすれば温水循環
を再び行うことができる。

即ち、バーナ２を消火すれば湯沸缶３は温度が低下して
内圧も下がシ再び開放タンク１の水が湯沸缶３に流入す
ることができる。またエアロツクによって温水循環が停
止している時でも湯沸缶３は短い間隔で水の微少量流入
と気化を繰返している。この為バーナ２を消火しなくと
も発熱量が少なくすることでエアロツクを起す蒸気の発
生が少くなシ、代って流入する水量が増加して湯沸缶３
内の水蒸気が冷却しやすくなり、やがて温水循環サイク
ルが復帰できる様になった。

〔効果の説明〕

以上のようにこの発明では湯沸缶３が空焚を開始した時
弁６を開いて湯沸缶３に水を流入させたから、湯沸缶３
内の水蒸気は流入した水によって冷却・液化して該湯沸
缶３の内圧を低下させており、開放タンク１の水は積極
的に湯沸缶３に流入するものである。この為従来の温水
循環システムのように湯沸缶を加熱するバーナの燃焼を
止めたり、湯沸缶の蒸気圧を抜いたりする構造に比べ、
この発明の温水循環サイクルは非常に早くなシ実用ンベ
ルになったものである。

またこの発明の温水循環装置の場合、湯沸缶３へ注水す
るタイミングがはずれてエアロツク現象が起ると全く復
帰することができなくなってしまうが、加熱部７から開
放タンク１への循環パイプ５“に温度センサー８を取付
けてエアロツクを検出し、エアロツク発生時バーナ２の
燃焼量を低下させたシ消火させたシしたからエアロツク
が起きても確実に復帰できるようになり、実用性能が向
上したものである。

【図面の簡単な説明】

図面はこの発明品の実施例を示す断面図である。 １・・・・・・・開放タンク　２・・・・・・バーナ　
３・・・・・・湯沸缶　４・・・・・・放熱器　５・５
′・５“・・・・・・循環バイブロ・・・・・・弁　７
・・・・・・加熱部　８・・・・・・温度センサー９・
・・・・・圧力スイッチ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）外気と連通する開放タンク１と、開放タンク１よ
   り低位置に設けたバーナ２で加熱される湯沸缶３と、湯
   沸缶３の温水が供給される放熱器４とを設け、開放タン
   ク１・湯沸缶３・放熱器４・開放タンク１を循環パイプ
   ５で連通せしめ、開放タンク１・湯沸缶３を連通する循
   環パイプ５′に湯沸缶３の空焚開始時開路となる弁６を
   取付け、弁６開路時開放タンク１の水を湯沸缶３に流入
   せしめ、弁６閉路時湯沸缶３の温水を放熱器４を介して
   開放タンク１に圧送し、開閉を繰返す弁６によって連続
   して循環パイプ５に温水を流すと共に、放熱器４・開放
   タンク１を連通する循環パイプ５″にバーナ２で加熱す
   る加熱部７を取付け、該加熱部７と開放タンク１とを接
   続する循環パイプ５″に温度センサー８を取付け、該温
   度センサー８高温検出時前記バーナ２を消火もしくは燃
   焼量を低下させる温水循環装置。
2. （２）弁６は湯沸缶３の圧力スイッチ９が低圧検出時開
   路となる電磁開閉弁で構成することを特徴とする特許請
   求の範囲第１項記載の温水循環装置。
3. （３）弁６は開放タンク１から湯沸缶３へ流入させる逆
   止弁で構成することを特徴とする特許請求の範囲第１項
   記載の温水循環装置。