(57)【要約】      （修正有）【課題】浴槽とボイラーを２本の循環用パイプで結んで対流により温水を循環させる対流式温水システムにおいて、安価性を維持しつつ熱交換効率を高くする浴槽温水循環流駆動パイプを提供する。【解決手段】端板３を気密に取り付けできる短い補助パイプ２をボイラー出湯側循環用パイプに斜めに溶接し、電圧導入端子をもつ端板内面にはプロペラ７をつけたモーター４、温度センサーを取り付けて循環流駆動パイプ１を構成する。ボイラー出口湯温がある値を超えるとリレーを介してモーターに通電し、温水を速やかに循環させることにより熱交換を高効率化できる。この循環流駆動パイプは安価に製作でき、保守が容易、新設のみならず現用の循環用パイプと交換してもシステムを高効率化できる。【選択図】図１
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
浴槽とボイラーを２本の太い循環用パイプで結んで対流によって浴槽の湯温を上昇させるシステムにおいて、循環用パイプに短い補助管を斜めに溶接しその端部には端板を気密に取り付け、端板内面にはプロペラを軸につけたモーターおよび温度センサーを取り付けて、管内の温水温度がある値より高くなればセンサーで感知してリレーを介してモーターに通電しプロペラを回して、対流による流れと同方向に循環流を駆動できる構造と機能を持たせた循環流駆動パイプおよびこれを利用したシステム。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
浴槽とボイラーを２本のパイプで結んで対流によって浴槽の湯温を上昇させるシステムに、極めて安価に循環流駆動機能を加える技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
灯油専用ボイラーあるいは焼却兼用ボイラーから浴槽へ、また浴槽からボイラーへの温水の循環に自然対流を利用するシステムは安価であるため広く用いられてきた。
【０００３】
しかしこのシステムでは、ボイラー水管内の温水の温がかなり高くならないと対流が速やかに起こらないため、ボイラーにおける熱交換率は低く抑えられ、流速も低く非一様で、時間平均をとっても低い値に止まり、ねんりょう消費量が大きく不経済である。
【０００４】
自然対流を利用するために、浴槽とボイラーの相対的な高さが限定される。
【０００５】
一方ポンプを用いた強制循環により浴槽の湯温を上げるシステムも広く販売され用いられているが、対流式のもの比べて約４倍の高価格である。
【特許文献１】特開平05-087400
【特許文献２】特開平08-094094
【特許文献３】特公平07-011358
【考案の開示】
【考案が解決しようとする課題】
【０００６】
対流循環システムの循環用パイプに、小型モーターによる循環流駆動機能を加えることにより平均循環流速を高めて、ボイラーおよびシステム全体の熱交換率及び熱交換効率を向上させる。
【０００７】
熱交換率、熱交換効率の向上により短時間内に湯温を上昇させて灯油消費量、燃料消費量を大幅に抑制する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
ボイラー吐出口と浴槽を結ぶ対流循環用パイプを、循環流駆動パイプに置き換える。
【０００９】
循環流駆動パイプは、薄いステンレス鋼板製の対流循環用パイプ１に、図１のように流れに合流する方向に短いステンレス鋼板製の補助管２を溶接し、その端部には同じくステンレス鋼端板３を気密に取り付けできるようにフランジをつける。
【００１０】
端板にはプロペラを備えたモーター、温度センサー、電源導入端子を取り付け、管内水温が上がればリレーを介してモーターで循環流を駆動できるようにする。
【考案の効果】
【００１１】
駆動循環効果の第一は、循環流駆動による流速の上昇でボイラー水管内の平均水温が低下し、熱交換率が高くなることである。
【００１２】
ボイラー水管内の温水の動きが熱効果だけに支配される状態から、強制的に乱される状態になるので、熱交換効率も高くなる。
【００１３】
これらの理由から燃料消費量を大幅に減少させることができる。
【００１４】
石油バーナーを用いるボイラーの場合、熱交換効率を高めるにはバーナー動作時に急速に温水を循環させることが必要であり、循環流駆動パイプはこれを実現できる。
【００１５】
焼却炉兼用ボイラーでは薪の燃焼状況によって緩急自在に流速を制御することが望まれるが、対流もあわせて利用するこの循環流駆動パイプはこれを実現できる。
【００１６】
本循環流駆動パイプは強制循環システムに比べて極めて安価に供用可能である。
【００１７】
現用の対流利用システムにおいて、循環用パイプの一本をこの循環流駆動パイプに取り替えることによりシステムの効率向上を実現できる。
【００１８】
対流式のシステムでは、ボイラー水管を含めて管路内に湯垢が溜まり易いが、循環流を駆動すれば管路内の掃除が自動的に行われ事故を未然に防止できる。
【考案を実施するための最良の形態】
【００１９】
図１のように循環パイプ１に補助パイプ２を溶接し、補助パイプの端部は端版３を気密に取り付けられる構造とする。
【００２０】
端版にはモーター４、電圧導入端子５、温度センサー６を取り付ける。端板を外せば内部が点検できる構造とする。
【００２１】
循環回路のコンダクタンスが大きいので、使用するモーターはバスポンプ用のモーターと同程度の小型のモーターで十分である。
【００２２】
モーター軸には図１の矢印の方向に水を駆動するようプロペラ７を取り付ける。
【００２３】
対流による流れを妨げないよう、プロペラはほぼ補助パイプの領域内に位置するように取り付ける。これは万一循環流駆動が機能しなくなっても、対流によって安全に浴槽温度を高めることができるようにするためである。
【００２４】
図１には示してないが、温度センサー６の出力信号によりモーター４への通電をオン、オフできるリレーを併用する。
【００２５】
モーターへの通電をオンする温度の調整機能は必ず必要であるが、オフ温度の調整もできればなおよい。
【００２６】
オン、オフ動作にはヒステリシス特性を持たせるのがよい。例えばオン温度４０度Ｃ、オフ温度３５度Ｃ程度が適当ではないかと考えられる。
【００２７】
センサーの時間応答性は比較的速いことが望ましい。
【００２８】
本循環流駆動パイプはその機能上、図１のようにボイラー出湯側に設置する。この位置は取り付け、保守等に便利でかつ常に監視できる点でも有利である。
【００２９】
温水の循環駆動により浴槽内に湯垢が流出することがあるから、浴槽への出口にはフィルターをつけておくのがよい。
【００３０】
循環流を駆動した場合、流速が高くなるため浴槽内へ流れ出る温水温度は低くなるので、やけどに対する心配は対流循環の場合より少なくなる。しかし浴槽への出口に適当な形のプロテクター金具をつけておくことは、対流式の場合と同様必要であろう。
【実施例】
【００３１】
本循環駆動パイプは考案されたばかりでまだ実施例はない。
【産業上の利用可能性】
【００３２】
本循環流駆動パイプはこれを産業に利用するという性質のものではない。しかし現在使用されている、あるいはこれから利用されるであろう対流式の加温システムの熱効率を飛躍的に改善できるという意味では、地球温暖化を抑制する一助となるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】循環流駆動パイプの管軸を含む断面の側面図である。。
【符号の説明】
【００３４】
１    循環用パイプ    ２    補助パイプ        ３    端板
４    モーター        ５    電圧導入端子      ６    温度センサー
７    プロペラ        ８    ボイラー管壁      ９    ボイラー出湯ポート  
１０  ゴム継ぎ手      １１  締め付け金具      １２  浴槽ポート
【図１】
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