(57)【要約】【課題】均一に昇温された給湯を短時間で生成させることのできる貯湯槽昇温システムを提供する。【解決手段】給湯ＨＷを消費場所に送給するための給湯管７が前側板１ｃに接続された槽本体１内には、後側板１ａ側に配置されて給水管３からの給水Ｗを槽本体１内に供給する給水ノズル３ａと、給水ノズル３ａよりも前側板１ｃ側に配置されて返湯管８からの返湯ＬＷを槽本体１内に供給する返湯ノズル８ａと、給水Ｗ及び返湯ＬＷを吸込み循環管９に送給する吸込みノズル１０と、循環ポンプ１３により循環管９を送給されて加熱装置１４により加熱され送給された被加熱湯ＳＨＷを槽本体１内に流出させるよう、返湯ノズル８ａよりも前側板１ｃ側に配置された吹出しノズル１１と、吹出しノズル１１を包囲する部分と前側板１ｃ側に向かって開口する水平部とを有するエゼクタ部１２とを設ける。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
側板及び底板を有し、所定の側板には給湯を消費場所に送給するための給湯管が接続された槽本体を備え、該槽本体内には、前記所定の側板に対し対向配置された他の側板側に配置されて給水管からの給水を底板側から槽本体内に供給する給水手段と、該給水手段よりも前記所定の側板側に配置されて返湯管からの返湯を底板側から前記槽本体内に供給する返湯手段と、前記給水手段と返湯手段の間に配置されて給水及び返湯を底板側で下方へ吸込み循環管に送給する吸込み手段と、循環手段により前記循環管を送給されて加熱手段により加熱され送給された被加熱湯を底板側から前記槽本体内に噴出させるよう、前記返湯手段よりも前記所定の側板側に配置された吹出し手段と、該吹出し手段を包囲する部分と前記所定の側板側に向かって開口する水平部とを有するエゼクタ部とを設けたことを特徴とする貯湯槽昇温システム。
【請求項２】
給水手段及び返湯手段並びにエゼクタ部が取付けられた吹出し手段は夫々複数である請求項１に記載の貯湯槽昇温システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は貯湯槽昇温システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
建物等の施設では給湯を行うために従来から給湯設備が使用されており、給湯設備においては貯湯槽昇温システムが必要である。而して、従来の貯湯槽昇温システムの一例としては図３、図４に示すごとく、開放型貯湯槽を用いたものがある。
【０００３】
図中、ａは開放型貯湯槽ｂの槽本体で、槽本体ａの上部には、上方より給水Ｗを行い得るよう給水管ｃが配設されている。又、槽本体ａの長手方向前方における側板下部には給湯管ｄが接続され、槽本体ａの長手方向後方における側板下部には返湯管ｅが接続されている。
【０００４】
槽本体ａ内には、返湯管ｅ接続側から給湯管ｄ接続側へ所定の間隔で複数の流動板ｆ，ｇ，ｈが収納、固設されている。流動板ｆ，ｇ，ｈは厚さ方向が水平で、平面視で返湯管ｅから槽本体ａ内に返湯された返湯ＬＷの進行方向に対し交叉するよう配設されており、流動板ｆ，ｈは槽本体ａの底面から立設され、流動板ｇは、槽本体ａの上部に固設されている。
【０００５】
而して、槽本体ａ内では、返湯管ｅから返湯された返湯ＬＷの一部や、給水管ｃから返湯管ｅ接続側と流動板ｆとの間に供給された給水Ｗの一部は、図４に示すように、側部から見て、流動板ｆの上部、流動板ｇの下部、流動板ｈの上部を波動状に給湯管ｄ側へ流動し得るようになっている。
【０００６】
槽本体ａには、一端が所定の側板の返湯管ｅ接続側と流動板ｆとの間の部分に接続され、他端が前記側板と同一の側板の流動板ｈと給湯管ｄ接続側との間の部分に接続された循環管ｉが設けられており、循環管ｉには、循環ポンプｊ及び加熱装置ｋが接続されている。而して、湯水混合流体は循環ポンプｊにより循環させられて加熱装置ｋにより加熱され、被加熱湯ＳＨＷが生成されるようになっている。
【０００７】
上記貯湯槽昇温システムにおいては、槽本体ａ内で生成された温湯は、給湯ＨＷとして給湯管ｄを通り消費場所に供給され、消費される。又、消費場所で消費されなかった給湯ＨＷは、返湯ＬＷとして返湯管ｅを通り槽本体ａ内に戻される。更に、給水管ｃからは給水Ｗが、槽本体ａ内の返湯管ｅ接続側と流動板ｆとの間に供給される。
【０００８】
返湯ＬＷの一部と給水Ｗの一部は、槽本体ａ内において流動板ｆの上部、流動板ｇの下部、流動板ｈの上部を波動状に流動して流動板ｈと給湯管ｄ接続側の間に達する。このように、返湯ＬＷの一部と給水Ｗの一部を波動状に流すのは、返湯ＬＷと給水Ｗを混合させるためである。
【０００９】
又、返湯ＬＷの一部と給水Ｗの一部は、湯水混合流体として循環ポンプｊにより循環管ｉに導入されて循環管ｉ中を通り、加熱装置ｋで加熱されて被加熱湯ＳＨＷとなり、槽本体ａの流動板ｈと給湯管ｄ接続側の間に供給され、槽本体ａ内を波動状に送給されてきた返湯ＬＷと給水Ｗの湯水混合流体と混合されて給湯ＨＷが生成され、給湯ＨＷは給湯管ｄを通って消費場所に送給され、消費される。
【００１０】
又、消費場所で消費されなかった給湯ＨＷは、前述したように返湯管ｅを通り、返湯ＬＷとして槽本体ａ内に返湯される。
【００１１】
なお、本件発明に対し直接関連する先行技術文献は見当たらないが、貯湯式加熱器の先行技術文献としては特許文献１、特許文献２等がある。
【００１２】
【特許文献１】
特開２００１−２６３８９０
【特許文献２】
特開２００２−８９９６１
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
上記貯湯槽昇温システムにおいては、波動状に流動しつつ送給される返湯ＬＷと給水Ｗの湯水混合流体及び循環管ｉからの被加熱湯ＳＨＷは、給湯管ｄの入口部近傍で合流しているため、合流した湯水混合流体及び被加熱湯ＳＨＷが均一の温度に混合し難く、生成された給湯ＨＷの温度に斑がある。又、槽本体ａ内に流動板ｆ，ｇ，ｈを設けて水を槽本体ａ内で混合しようとしているが、実際には水が流動する帯域は上下方向に限られて、流動板ｆ，ｇ，ｈの近傍が死に水となってしまう。これにより、槽本体ａ内の貯湯槽としての有効容積が少なくなる。又、それにより槽本体ａ全体の湯の昇温時間が長くかかる。
【００１４】
本発明は、斯かる実情に鑑み、全体的に均一に昇温された給湯を短時間で生成させることができ、しかも有効容積を大きくできる貯湯槽昇温システムを提供することを目的としてなしたものである。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
請求項１の貯湯槽昇温システムにおいては、側板及び底板を有し、所定の側板には給湯を消費場所に送給するための給湯管が接続された槽本体を備え、該槽本体内には、前記所定の側板に対し対向配置された他の側板側に配置されて給水管からの給水を底板側から槽本体内に供給する給水手段と、該給水手段よりも前記所定の側板側に配置されて返湯管からの返湯を底板側から前記槽本体内に供給する返湯手段と、前記給水手段と返湯手段の間に配置されて給水及び返湯を底板側で下方へ吸込み循環管に送給する吸込み手段と、循環手段により前記循環管を送給されて加熱手段により加熱され送給された被加熱湯を底板側から前記槽本体内に噴出させるよう、前記返湯手段よりも前記所定の側板側に配置された吹出し手段と、該吹出し手段を包囲する部分と前記所定の側板側に向かって開口する水平部とを有するエゼクタ部とを設けたものである。
【００１６】
請求項２の貯湯槽昇温システムにおいては、給水手段及び返湯手段並びにエゼクタ部が取付けられた吹出し手段は夫々複数である。
【００１７】
本発明においては、給湯は給湯管から消費場所に送給されて消費されるが、消費されなかった給湯は返湯管から返湯として戻されて吹出し手段から槽本体内に供給され、給水は給水手段から槽本体内に供給される。槽本体内に供給された返湯及び給水は、吸込み手段により吸込まれて循環管に送給され、循環手段により循環管を送給される間に加熱手段により加熱されて被加熱湯となり、吹出し手段から槽本体内に噴出され、エゼクタ部から流出する温湯と混合して所定の温度の給湯が生成される。
【００１８】
吹出し手段から被加熱湯が槽本体内に噴出されると、エゼクタ部内は負圧になるため、槽本体内の湯水はエゼクタ部の水平部から吸込まれて吹出し手段よりの被加熱湯と共に槽本体内に流出して槽本体内を給湯管側へ向けて流動するため、槽本体から給湯管に導入される給湯は短時間で全体的に均一に昇温させることが可能であり、しかも従来のような流動板は不要であり、死に水域がなくなるため、槽本体内の有効容積を大きくすることができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図示例と共に説明する。
図１、図２は本発明の貯湯槽昇温システムの一例である。
図中、１は開放型貯湯槽２の槽本体で、槽本体１内の後側板１ａ近傍には、底板１ｂ上を槽本体１の幅方向へ延在する給水管３が水平配置されている。給水管３の上部には長手方向へ所定の間隔で複数の給水ノズル３ａが固設されている。
【００２０】
給水管３は一端側から底板１ｂを貫通して下方へ延び、底板１ｂ下面に沿って水平に底板１ｂの幅方向外方へ延在し、立ち上がって給水源へ延在している。給水管３の立上がり部にはＰＩ調節計４により開閉制御される制御弁５が接続されている。槽本体１内の底部には給水管３に近接して、水圧により槽本体１内の湯水レベルを検出するための検出器６が配置されており、検出器６で検出した圧力信号ＰはＰＩ調節計４に与え得るようになっている。
【００２１】
槽本体１の後側板１ａに対向配置された前側板１ｃには、給湯ＨＷを消費場所に給湯し得るよう給湯管７が接続されている。又、消費場所で消費されなかった給湯ＨＷを返湯ＬＷとして槽本体１へ戻し得るよう、底板１ｂの下面外側には、給湯ＨＷの消費場所から戻ってきた返湯ＬＷを送給する返湯管８が配置されている。而して、返湯管８は後側板１ａから前側板１ｃ側へ若干離反した位置において底板１ｂの幅方向へ延在するよう敷設されており、返湯管８の上部には長手方向へ所定の間隔で複数の返湯ノズル８ａが固設されている。各返湯ノズル８ａは底板１ｂを貫通してその上端は槽本体１内に突出している。
【００２２】
槽本体１の底板１ｂ下面には、給水管３から槽本体１内に供給された給水Ｗと返湯管８から返湯された返湯ＬＷの混合した湯水混合流体を吸引して循環させ、加熱して槽本体１内に供給し得るようにした循環管９が敷設されている。
【００２３】
すなわち、循環管９は、平面視で給水管３と返湯管８との間において、底板１ｂの下面を幅方向へ槽本体１の一側から他側外方まで延在する部分９ａと、他側外方で曲折して槽本体１に沿い前側板１ｃ側へ延在する部分９ｂと、前側板１ｃの外側前方で曲折し、底板１ｂの幅方向へ槽本体１の他側外方から一側外方まで延在する部分９ｃと、槽本体１の一側外方で曲折して槽本体１に沿い後側板１ａ側へ延在する部分９ｄと、返湯管８よりも前側板１ｃ側において曲折し、底板１ｂの下面を槽本体１の一側方から他側方へ向けて延在する部分９ｅを備えている。
【００２４】
循環管９の部分９ａの長手方向中途部上部には吸込みノズル１０が固設され、吸込みノズル１０は底板１ｂを貫通して上方へ延在し、槽本体１内に突出している。又、循環管９の部分９ｅの上部には、長手方向へ所定の間隔で複数の吹出しノズル１１が固設され、各吹出しノズル１１は底板１ｂを貫通して上方へ延在し、槽本体１内に突出している。各吹出しノズル１１の槽本体１内の部分は、側面形状がＬ型で水平部が前側板１ｃに延び、垂直部上端部は後側板１ａ側から前側板１ｃ側に向けて下り勾配となるよう切断されたエゼクタ部１２に、下部曲折部近傍から挿入されて固設されている。
【００２５】
循環管９の部分９ｂには、湯水混合流体流れ方向へ向けて循環ポンプ１３及び加熱装置１４が接続されている。
【００２６】
次に、上記図示例の作動を説明する。
槽本体１内で生成された所定温度の温湯は、給湯ＨＷとして給湯管７を通り消費場所に送給され、消費される。又、消費場所で消費されなかった給湯ＨＷは、返湯ＬＷとして返湯管８を通り複数の返湯ノズル８ａから槽本体１内に戻される。
【００２７】
而して、稼動時には循環ポンプ１３が駆動されているため、返湯ノズル８ａから槽本体１内に戻される返湯ＬＷの流動方向は、図２のイに示すように上方へ流動した後、循環管９の吸込みノズル１０に向いた下降流となる。返湯ノズル８ａは複数設けてあるため、槽本体１内に供給される返湯ＬＷは、槽本体１の幅方向へ均等に分散する。
【００２８】
給水管３を送給されてきた給水Ｗは複数の給水ノズル３ａから槽本体１内に供給される。稼動時には循環ポンプ１３が駆動されているため、給水ノズル３ａから槽本体１内に供給される給水Ｗの流動方向は、図２のロに示すように上方へ流動した後、循環管９の吸込みノズル１０に向いた下降流となる。給水ノズル３ａは複数設けてあるため、槽本体１内に供給される給水Ｗは、槽本体１の幅方向へ均等に分散する。
【００２９】
一方、循環ポンプ１３の駆動により槽本体１内で下降流となった給水Ｗ及び返湯ＬＷは混合し、湯水混合流体として吸込みノズル１０から循環管９管内に流入し、循環管９内を送給されて循環ポンプ１３で加圧され、しかる後、加熱装置１４で加熱されて被加熱湯ＳＨＷとなり、図２のハに示すように、循環管９から複数の吹出しノズル１１を経て槽本体１内に上方へ向けて噴出される。給水Ｗや返湯ＬＷは吸込みノズル１０の上部で流動化しているため、吸込みノズル１０に流入する湯水混合流体は良く混合されている。又、吹出しノズル１１は複数設けてあるため、槽本体１内に噴出される被加熱湯ＳＨＷは槽本体１の幅方向へ均等に分散する。
【００３０】
吹出しノズル１１からの被加熱湯ＳＨＷの吹出しにより、エゼクタ部１２内部は負圧になっているため、槽本体１内のエゼクタ部１２よりも前側板１ｃ側にある温湯はエゼクタ部１２の水平部からエゼクタ部１２内に流入し、吹出しノズル１１から噴出される被加熱湯ＳＨＷと共に槽本体１内に流出する。このため、槽本体１内では幅方向全体に亘り、図２のニに示すように、被加熱湯ＳＨＷ及び温湯が、槽本体１内のエゼクタ部１２よりも前側板１ｃ側において循環しつつ混合されて均一な温度の温湯となる。而して、所定温度の温湯は給湯ＨＷとして給湯管７に導入される。
【００３１】
槽本体１内の湯水混合流体による圧力は検出器６により検出され、圧力信号ＰとしてＰＩ調節計４に与えられ、ＰＩ調節計４では設定圧力と圧力信号Ｐの偏差が採られ、偏差が所定の値よりも小さくなった場合は、槽本体１内の水湯流体のレベルは上限であるため、ＰＩ調節計４からの指令により制御弁５は閉止される。
【００３２】
ＰＩ調節計４で求められた設定圧力と圧力信号Ｐの偏差が所定の値よりも大きい場合は、槽本体１内の水湯流体のレベルは下限であるため、ＰＩ調節計４からの指令により制御弁５は開かれる。
【００３３】
なお、給水Ｗの温度は約１０〜２０℃、返湯ＬＷの温度は約５０℃、被加熱湯ＳＨＷの温度は約６０〜６５℃、給湯ＨＷの温度は約６０℃である。
【００３４】
本図示例によれば、槽本体１内において、給水Ｗ及び返湯ＬＷ並びに加熱されて吹出しノズル１１から噴出された被加熱湯ＳＨＷ、温湯は、混合されて迅速に均一な所定温度に昇温され、その結果、短時間で温湯を全体的に均一に昇温させて給湯ＨＷとすることが可能であり、しかも従来のような流動板は不要であり、死に水域がないので、槽本体１内の有効容積を大きくすることができる。
【００３５】
なお、本発明の貯湯槽昇温システムは、上述の図示例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【００３６】
【発明の効果】
以上、説明したように本発明の請求項１、２に記載の貯湯槽昇温システムによれば、槽本体から給湯管に導入される温湯を短時間で全体的に均一に所定温度に昇温させて給湯を得ることができ、しかも従来のような流動板は不要であるため、槽本体内の有効容積を大きくすることができるという優れた効果を奏し得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の貯湯槽昇温システムの実施の形態の一例を示す一部破断の斜視図である。
【図２】本発明の貯湯槽昇温システムの実施の形態の一例を示す縦断側面図である。
【図３】従来の貯湯槽昇温システムの一例を示す斜視図である。
【図４】従来の貯湯槽昇温システムの一例を示す縦断側面図である。
【符号の説明】
１    槽本体
１ａ                後側板（側板）
１ｃ                前側板（側板）
３    給水管
３ａ                給水ノズル（給水手段）
７    給湯管
８    返湯管
８ａ                返湯ノズル（返湯手段）
９    循環管
１０    吸込みノズル（吸込み手段）
１１    吹出しノズル（吹出し手段）
１２    エゼクタ部
１３    循環ポンプ（循環手段）
１４    加熱装置（加熱手段）
Ｗ    給水
ＨＷ  給湯
ＬＷ    返湯
ＳＨＷ  被加熱湯
【図１】
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【図２】
2004184024.tif 000004
【図３】
2004184024.tif 000005
【図４】
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