(57)【要約】【課題】            排気ガス温度の低下による結露の発生を防止するための構成を備えた融雪用温水器に関する。【解決手段】        缶体１内にバーナ２で発生した燃焼ガスが送られる燃焼室３壁と燃焼ガス流路４壁を熱交換部とする熱交換器５を設け、缶体１には往き管７ａと戻り管７ｂを介して放熱器６を連結し、往き管７ａと戻り管７ｂの間にはバイパス路１０を接続し、往き管７ａには循環ポンプ８と通水弁１１を設けて温水の循環回路を構成する。熱交換器５から往き管７ａに吐出する温水と戻り管７ｂからバイパス路１０に流れる水が通水弁１１で設定した混合比で混合して放熱器６に送られており、缶体１内の湯温を検出する湯温センサ９が下位の基準温度を検出したときは、通水弁１１が閉側に駆動して熱交換器５からの出湯量を低下させ、缶体１内の湯温を上昇させることで熱交換器５の温度低下を防止する。【選択図】          図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
温水器の缶体（１）内に熱源となるバーナ（２）と、バーナ（２）で発生した燃焼ガスが送られる燃焼室（３）と、燃焼室（３）壁もしくは燃焼室（３）に続く燃焼ガス流路（４）壁を熱交換部とする熱交換器（５）とを設け、
かつ、前記缶体（１）と放熱器（６）とを往き管（７ａ）と戻り管（７ｂ）を介して連結すると共に、該往き管（７ａ）に循環ポンプ（８）を取り付けて温水の循環回路を構成した融雪用温水器において、
前記缶体（１）内の湯温を検出する湯温センサ（９）と、前記戻り管（７ｂ）から分岐して往き管（７ａ）に接続して熱交換器（５）を通過しない水流を構成するバイパス路（１０）と、該バイパス路（１０）よりも上流側の往き管（７ａ）に取り付けた通水弁（１１）とを設け、
前記熱交換器（５）から吐出される温水とバイパス路（１０）の冷水を通水弁（１１）で設定した混合比によって混合して前記放熱器（６）に送ると共に、
前記湯温センサ（９）が下位の基準温度を検出したときは通水弁（１１）が閉止側に駆動して熱交換器（５）からの出湯量を少なくし、湯温センサ（９）が上位の基準温度を検出するまで通水弁（１１）の開度を維持することを特徴とする融雪用温水器。
【請求項２】
前記バイパス路（１０）よりも下流側の往き管（７ａ）には出湯温度センサ（１２）を取付け、
前記湯温センサ（９）が下位の基準温度を検出して通水弁（１１）が閉止側に駆動した後、
前記湯温センサ（９）が下位の基準温度以上を検出したときに、前記出湯温度センサ（１２）によって往き管（７ａ）の温水の温度を検出し、
前記湯温センサ（９）が上位の基準温度を検出する前に前記出湯温度センサ（１２）が所定温度以下を検出したときは、前記通水弁（１１）を開側に駆動することを特徴とする請求項１に記載の融雪用温水器。
【請求項３】
前記放熱器（６）に送る温水の温度を設定する温度設定手段（１３）を設け、
通常運転時の缶体（１）の湯温は放熱器（６）に送る温水の温度よりも所定温度高くなるよう設定し、湯温センサ（９）の検出温度と缶体（１）の設定湯温に基づいてバーナ（２）の燃焼制御を行なうと共に、
温度設定手段（１３）による設定温度の変更時は通水弁（１１）の開度を保持したまま缶体（１）の設定湯温を変更することを特徴とする請求項１または２に記載の融雪用温水器。
【請求項４】
前記出湯温度センサ（１２）は通常運転時に放熱器（６）に送る温水の温度を検出し、
前記湯温センサ（９）が設定湯温を検出しているときに、出湯温度センサ（１２）の検出温度と温度設定手段（１３）の設定温度の差が所定範囲を外れたときは、前記通水弁（１１）の開度を所定時間変更することを特徴とする請求項３記載の融雪用温水器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、温水の循環によって融雪を行なう融雪用温水器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
温水器の缶体内部には熱源となるバーナと、バーナで発生した燃焼ガスが送られる熱交換器を備えており、熱交換器はバーナが取付けられる燃焼室の壁面と、燃焼室に接続した燃焼ガス流路を熱交換部としている。バーナが燃焼すると発生する燃焼炎と燃焼ガスが燃焼室に送られ、高温の燃焼ガスは燃焼ガス流路を経て排出され、このとき熱交換器に貯えられた水が加熱される。
【０００３】
缶体には往き管と戻り管を介して放熱部を連結し、往き管には循環ポンプを取り付けており、循環ポンプが運転すると缶体の熱交換器から吐出される温水が往き管から放熱器に送られ、放熱器で放熱して温度を低下した水が戻り管から缶体に戻り、再び温水となって放熱部に送られる循環回路を構成している。
【０００４】
融雪用の温水器は缶体に往き管と戻り管を介して放熱部を連結し、往き管に循環ポンプを取り付けて温水の循環回路を構成しており、温水器に接続した降雪センサが降雪を検知すると温水器が運転を開始し、循環ポンプが駆動して熱交換器の温水が放熱器に送られ、放熱器で放熱して温度を低下した水が戻り管から缶体に戻され、再び温水となって放熱部に送られる。このとき湯温センサによって缶体内の湯温を監視しており、バーナは湯温センサの出力によって燃焼と停止を繰り返すことで温水が設定温度となるよう維持している（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開昭６１−２１３４２２号  公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
融雪用の温水器は放熱器に送る温水の設定温度を低く設定しているが、一般的に缶体の湯温を低くすると熱交換器の温度が低下するため、熱交換器や燃焼ガス流路内の排気ガス温度が低下しやすくなる問題がある。そして、外気温の低下によって温水器の能力以上の負荷がかかると缶体の湯温が上昇できなくなり、温水の温度が低下したまま運転を続けるため、熱交換器や燃焼ガス流路内の排気ガス温度も低下して排気ガス中に含まれる水分が結露しやすくなり、この結露水は熱交換器や燃焼ガス流路の腐食を早めて燃焼ガス漏れや水漏れといったクレームを発生させる原因となっている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明は上記の課題を解決するもので、温水器の缶体１内に熱源となるバーナ２と、バーナ２で発生した燃焼ガスが送られる燃焼室３と、燃焼室３壁もしくは燃焼室３に続く燃焼ガス流路４壁を熱交換部とする熱交換器５とを設け、かつ、前記缶体１と放熱器６とを往き管７ａと戻り管７ｂを介して連結すると共に、該往き管７ａに循環ポンプ８を取り付けて温水の循環回路を構成した融雪用温水器において、前記缶体１内の湯温を検出する湯温センサ９と、前記戻り管７ｂから分岐して往き管７ａに接続して熱交換器５を通過しない水流を構成するバイパス路１０と、該バイパス路１０よりも上流側の往き管７ａに取り付けた通水弁１１とを設け、前記熱交換器５から吐出される温水とバイパス路１０の冷水を通水弁１１で設定した混合比によって混合して前記放熱器６に送ると共に、前記湯温センサ９が下位の基準温度を検出したときは通水弁１１が閉止側に駆動して熱交換器５からの出湯量を少なくし、湯温センサ９が上位の基準温度を検出するまで通水弁１１の開度を維持することを特徴とするものである。
【０００７】
また、前記バイパス路１０よりも下流側の往き管７ａには出湯温度センサ１２を取付け、前記湯温センサ９が下位の基準温度を検出して通水弁１１が閉止側に駆動した後、前記湯温センサ９が下位の基準温度以上を検出したときに、前記出湯温度センサ１２によって往き管７ａの温水の温度を検出し、前記湯温センサ９が上位の基準温度を検出する前に前記出湯温度センサ１２が所定温度以下を検出したときは、前記通水弁１１を開側に駆動することで、放熱器６に送られる温水の温度の低下を防ぐことができる。
【０００８】
また、前記放熱器６に送る温水の温度を設定する温度設定手段１３を設け、通常運転時の缶体１の湯温は放熱器６に送る温水の温度よりも所定温度高くなるよう設定し、湯温センサ９の検出温度と缶体１の設定湯温に基づいてバーナ２の燃焼制御を行なうと共に、温度設定手段１３による設定温度の変更時は通水弁１１の開度を保持したまま缶体１の設定湯温を変更することで、放熱器６に送られる温水の流量を確保しながら湯温の制御を行うことができる。
【０００９】
また、前記出湯温度センサ１２は通常運転時に放熱器６に送る温水の温度を検出し、前記湯温センサ９が設定湯温を検出しているときに、出湯温度センサ１２の検出温度と温度設定手段１３の設定温度の差が所定範囲を外れたときは、前記通水弁１１の開度を所定時間変更することで、放熱器６に送られる温水の温度が設定温度から大きく外れないようにして、放熱器６に設定温度の温水を送ることができるものである。
【発明の効果】
【００１０】
この発明は、缶体１と放熱器６を連結する往き管７ａと戻り管７ｂとの間にバイパス路１０を接続し、バイパス路１０よりも上流側の往き管７ａに通水弁１１を取り付け、循環ポンプ８が駆動すると、熱交換器５から往き管７ａに吐出される温水と戻り管７ｂからバイパス路１０に流れる水とが混合しており、放熱器６には通水弁１１で設定された混合比の温水が送られるものであり、放熱器６に送られる温水の設定温度に対して熱交換器５の湯温を高くできるので、排気ガス温度の低下による結露を防止することができる。
【００１１】
また、放熱器６で放熱して温度を低下した水は戻り管７ｂから熱交換器５に戻されるが、この熱交換器５に戻される水の温度が低下して湯温センサ９が下位の基準温度以下を検出したときは、通水弁１１が閉止側に駆動して熱交換器５から往き管７ａに吐出される温水の量を減少させるものであり、水温低下時には熱交換器５の温水の流れを低下させることで熱交換器５の温度を素早く上昇させることができるので、熱交換器５の温度低下による排気ガス温度の低下を防止でき、熱交換器５や燃焼ガス流路４の腐食の原因となる結露を防止できるものとなった。
【００１２】
また、通水弁１１が閉止側に駆動している間は戻り管７ｂの冷水がバイパス路１０に流れやすくなり、放熱器６に送られる温水は冷水の混合比が多くなるが、熱交換器５から吐出される温水の温度が高くなるから、放熱器６に送られる温水の温度を大きく低下させることはなく、通水弁１１が閉止側に駆動している間も融雪能力を維持できるものである。
【００１３】
また、バイパス路１０よりも下流側の往き管７ａには出湯温度センサ１２を取り付け、湯温センサ９が下位の基準温度以下を検出して通水弁１１が閉止側に駆動した後、湯温センサ９が下位の基準温度以上を検出すると出湯温度センサ１２によって放熱器６に送られる温水の温度の検出を開始し、湯温センサ９が上位の基準温度を検出する前に出湯温度センサ１２が所定温度以下を検出したときは、通水弁１１を開側に駆動して熱交換器５からの温水の吐出量を増加させるものであり、放熱器６に送られる温水の温度が低くなりすぎる前に、放熱器６に送られる温水の温度を上昇させるから、融雪能力の低下を確実に防ぐことができるものである。
【００１４】
また、この発明の構成では、温度設定手段１３の設定温度に対して缶体１の設定湯温を所定温度高く設定し、通常運転時はこの缶体１の設定湯温と湯温センサ９の検出温度に基づいてバーナ２の運転を制御している。そして、温度設定手段１３によって設定温度を変更したときは、缶体１の設定湯温を変更することで、通水弁１１が予め設定された開度を保持したまま設定温度の温水を放熱器６に送ることができるようにしたものであり、通常運転時に常に一定の流量の温水を送ることで、放熱器６全体で均一な融雪能力を得ることができ、また、湯温センサ９が下位の基準温度を検出して通水弁１１を閉側に駆動したときには、熱交換器５の温水の流速を確実に低下させることができるから、確実に熱交換器５の温度低下を防ぐことができるものとなった。
【００１５】
また、通常運転時は出湯温度センサ１２によって放熱器６に送られる温水の温度を検出し、この出湯温度センサ１２の検出温度と温度設定手段１３の設定温度の差が所定範囲を外れたときは、放熱器６に送られる温水の温度が設定温度となるように通水弁１１の開度を所定時間変更するので、放熱器６に送られる温水が設定温度から大きく外れたまま運転を行うことがなくなり、放熱器６の融雪能力の低下を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
図に示す実施例によってこの発明を説明すると、２は温水器の熱源となるバーナ、５は該バーナ２の燃焼熱で水の加熱を行う熱交換器、１は熱交換器５を構成する筒状の缶体、３は缶体１の下部内側に配置したバーナ２の燃焼ガスが送られる燃焼室、１４は缶体１の上部に配置した排気ガス室、４は燃焼室３と排気ガス室１４の間に取付けた燃焼ガス流路、１５は排気ガス室１４に接続する排気筒であり、バーナ２を運転すると燃焼炎と燃焼ガスが燃焼室３に送られ、燃焼ガスは燃焼ガス流路４を経て排気ガス室１４に送られ、排気筒１５から排出される。
【００１７】
１６は燃焼室３壁および燃焼ガス流路４壁を熱交換部とする熱交換器５を構成する水室、９は缶体１の側壁に設けた温度センサ、１７はバーナ２に燃焼の開始や停止の指令を出すバーナ制御手段、１３は出湯温度を設定する温度設定手段であり、湯温センサ９が温度設定手段１３で設定された湯温以下を検出するとバーナ制御手段１７がバーナ２に燃焼指令を出して水室１６の水を設定された湯温になるよう沸き上げる。
【００１８】
７ａは缶体１の上部側壁に接続した往き管、７ｂは缶体１の下部側壁に接続した戻り管、６は往き管７ａと戻り管７ｂを介して熱交換器５と連結する融雪用の放熱器、８は往き管７ａの途中に取り付けた循環ポンプであり、循環ポンプ８が駆動すると水室１６の温水が往き管７ａから放熱器６に送られ、放熱器６で熱量を放出して温度を低下した水が戻り管７ｂから水室１６に戻され、再び温水となって放熱器６に送られて循環する。
【００１９】
１８は温水器に接続した降雪を検出するための降雪センサであり、温水器は降雪センサ１８から降雪の検知信号が送られると運転を開始し、循環ポンプ８が駆動して水室１６の温水が放熱器６に送られ、温水の熱量を放熱器６で放出することで雪や氷を解かし、放熱器６で熱量を放出して温度を低下した水は戻り管７ｂから水室１６に戻される。また、温水器の運転中は湯温センサ９によって水室１６の湯温を監視しており、バーナ２が燃焼と停止を繰り返すことで水室１６を設定湯温に維持しており、降雪センサ１８から降雪の検出信号がなくなるとバーナ２と循環ポンプ８を停止して待機状態となる。
【００２０】
融雪用温水器は放熱器６に送られる温水の温度を低く設定するため、従来のように水室１６の温水を直接放熱器６に送るときには水室１６の湯温も低くなり、燃焼室３から排気ガス室１４に向かう燃焼ガスの温度が低下しやすくなって燃焼ガス中に含まれる水分が結露しやすくなる。特に、外気温の低下によって温水器の能力以上の負荷がかかると水室１６の湯温が上昇できなくなり、水室１６の湯温が低下して水室１６の湯温が設定温度よりも低くなると、燃焼ガス流路４壁や排気ガス室１４壁で発生する結露が多くなり、この燃焼ガス流路４壁や排気ガス室１４壁に結露して付着した水は燃焼ガス流路４や排気ガス室１４の腐食を早める原因となるため、結露の防止が課題となっていた。
【００２１】
この発明は上記の課題を解決するもので、１０は往き管７ａと戻り管７ｂを分岐して配置したバイパス路、１１はバイパス路１０よりも上流側の往き管７ａに取付けた通水弁であり、戻り管７ｂから水室１６に向かう循環水の一部がバイパス路１０から往き管７ａに送られ、水室１６から往き管７ａに吐出される温水と混合する。この構成では放熱器６に送る温水の設定温度に対して水室１６の湯温を高く設定するから、このときの水室１６の湯温を燃焼ガスの結露を発生させない湯温に設定し、混合した温水が設定温度となるように通水弁１１の開度を設定することで、設定温度が低くても結露の発生を防止できる。
【００２２】
１９は湯温センサ９の信号に基づいて通水弁１１の開度をコントロールする出湯制御手段であり、温水器に能力以上の負荷がかかって水室１６の湯温が低下したときは、湯温センサ９が燃焼ガスの結露が発生しやすくなる下位の基準温度以下を検出すると、出湯制御手段１９が通水弁１１を閉側に駆動する。
通水弁１１の開度が小さくなると水室１６から往き管７ａに吐出される温水の量が少なくなり、放熱器６から戻される水の水室１６への流入が制限され、水室１６内の温水の流れが低下して湯温が上昇しやすくなるので、排気ガス室１３に向かう燃焼ガスの温度が低下する前に熱交換器５の温度を上昇させることができ、水室１６の湯温が上昇して湯温センサ９が上位の基準温度を検出すると、出湯制御手段１９が通水弁１１を開側に駆動して通常運転に戻るものである。
【００２３】
このように、水室１６の温度が低下したときでも、水室１６の湯温が下位の基準温度以上を維持できるから、熱交換器５の低下による排気ガス温度の低下を防ぐことができ、燃焼ガス流路４や排気ガス室１４の腐食の原因となる結露の発生を防止することができるものとなった。
【００２４】
また、水室１６への流入が制限された戻り管７ｂの水はバイパス路１０へ流れて往き管７ａに送られるため、放熱器６へ送られる温水は冷水の混合比が多くなるが、往き管７ａから吐出される温水の温度が高くなるので、放熱器６に送られる湯温の低下を抑えることができ、通水弁１１が閉止側に駆動している間も融雪能力を維持できるものである。
【００２５】
また、この発明の実施例において、１２はバイパス路１０よりも下流側の往き管７ａに取り付けた出湯温度センサであり、湯温センサ９が下位の基準温度以下を検出して通水弁１１が閉側に駆動してから、水室１６の湯温が上昇して湯温センサ９が下位の基準温度以上を検出すると、出湯温度センサ１２によって往き管７ａを流れる温水の温度の検出を開始する。そして、湯温センサ９が上位の基準温度を検出する前に出湯温度センサ１２が所定温度以下を検出したときは、出湯制御手段１９が通水弁１１を開側に駆動して往き管７ａの温水とバイパス路１０の冷水の混合比を通常の混合比に戻すものである。
【００２６】
この構成によれば、水室１６の湯温の上昇が遅くなって通水弁１１が閉側に駆動している間に放熱器６に送られる温水の温度が低下しても、放熱器６が融雪能力を維持できなくなる温度まで低下する前に通水弁１１が開側に駆動して放熱器６に送られる温水の温度を上昇させることができる。
また、通水弁１１が開側に駆動して水室１６の湯温が低下し、再度湯温センサ９が下位の基準温度を検出すれば、通水弁１１を閉側に駆動して水室１６の湯温を上昇させるから、水室１６の湯温は常に下位の基準温度以上を維持することができ、排気ガス温度の低下による結露を発生させることはないものである。
【００２７】
また、融雪用温水器は放熱器６に送られる温水の流量が低下すると温水の流れが悪くなって放熱器６の入口側と出口側で温度差が生じやすくなり、放熱器６の出口側付近では雪や氷が解けにくくなるため、放熱器６に送られる温水は一定の流量を確保する必要がある。
【００２８】
この発明の実施例において、通常運転時にバーナ制御手段１７がバーナ２の燃焼と停止を指示するときの水室１６の湯温は、温度設定手段１３の設定温度に対して一定温度高くなるよう設定しているが、温度設定手段１３で設定温度を変更したときには、水室１６の設定湯温が温度設定手段１３の設定温度に対して一定温度高くなるよう水室１６の設定湯温も変更するものであり、通水弁１１が予め設定された開度を保持したまま設定温度の温水を放熱器６に送ることができるようにしている。
この構成によれば、通常運転時に放熱器６に送られる温水は常に一定の流量が確保できるから、放熱器６の入口側と出口側の温度差が生じにくくなり、放熱器６全体で均一に雪や氷を解かすことができ、また、湯温センサ９が下位の基準温度を検出して通水弁１１を閉側に駆動したときには、水室１６から往き管７ａに吐出される温水の量を確実に低下させることができるから、水室１６の湯温を素早く上昇させることができるものである。
【００２９】
また、融雪用温水器は放熱器６で融雪に必要な熱量を得ることができれば、放熱器６に送られる温水の温度に多少の誤差があっても問題ないが、湯温センサ９が設定湯温を検出していても、放熱器６に送られる温水が設定温度よりも低くなり、この温水の温度と設定温度との差が大きくなると、期待した融雪能力を得ることができなくなってしまう。
【００３０】
このため、往き管７ａに出湯温度センサ１２を取付けているときは、通常運転時に出湯温度センサ１２によって放熱器６に送られる温水の温度を検出し、湯温センサ９が設定湯温を検出しているときに、出湯温度センサ１２の検出温度と温度設定手段１３の設定温度との差が所定範囲を外れたときは、通水弁１１の開度を所定時間変更する構成としたものである。
この構成では、湯温センサ９が設定湯温を検出しても、出湯温度センサ１２が設定温度を検出するまではそのままバーナ２の燃焼を続けており、放熱器６に送られる温水の温度が低下して設定温度から大きく外れたときは、通水弁１１の開度を可変して温水の混合比を多くするので、放熱器６に送られる温水の温度を素早く上昇させて設定温度の温水を送ることができ、放熱器６の融雪能力の低下を防止することができ、このとき水室１６の湯温が低下することがあるが、所定時間が経過すれば通水弁１１の開度を予め設定された開度に戻すので、水室１６の湯温を大きく低下させる前に通常運転に復帰することができる。
【００３１】
更に、出湯温度センサ１２が設定温度を検出したときは、バーナ２の燃焼を停止すればよく、通常運転時に通水弁１１を閉側に駆動させることはないから、放熱器６に送られる温水の流量を低下させることはなく一定の流量を確保でき、湯温センサ９が下位の基準温度を検出して通水弁１１を閉側に駆動したときには確実に水室１６の湯温を上昇させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】この発明の実施例の融雪用温水器の構成を示すブロック図である。
【図２】この発明の実施例を示す融雪用温水器の構成図である。
【符号の説明】
【００３３】
１    缶体
２    バーナ
３    燃焼室
４    燃焼ガス流路
５    熱交換器
６    放熱器
７ａ  往き管
７ｂ  戻り管
８    循環ポンプ
９    湯温センサ
１０    バイパス路
１１    通水弁
１２    出湯温度センサ
１３    温度設定手段
【図１】
2008121957.tif 000003
【図２】
2008121957.tif 000004