JPH08285296A - 熱源機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 バイパス管における通水音の発生が抑制され
た熱源機を提供することを目的とする。 【構成】 熱交換器４と、この熱交換器において加熱さ
れた温水を他の機器２へ供給する温水往き管７と、前記
他の機器において熱交換された温水を前記熱交換器へ送
り込む温水戻し管８と、前記温水往き管と前記温水戻し
管に跨がるように設けられ、前記他の機器へ供給される
温水の一部または全部を前記温水戻し管へ循環させるバ
イパス管２０とを備え、前記バイパス管の途中には、そ
の両端部に設けられた流入部２０ａおよび流出部２０ｂ
の内径よりも大きな内径を有する拡大部２０ｃが設けら
れていることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、熱源機に係わり、特
に、放熱器等の暖房機器へ温水を循環させるようにした
熱源機に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の熱源機として、図４に示
す構造の熱源機が知られている。この図４に符号１で示
す熱源機は、室内等に設置されている放熱器２との間に
温水を循環させて、室内等の暖房を行なうようにしたも
ので、箱型のケース３と、このケース３内に設置され
て、温水を生成するためのバーナーセット４ａを備えた
熱交換器４と、この熱交換器４とケース３の外部とを連
通させる排気ダクト５と、この排気ダクト５の途中に設
けられた排気ファン６と、前記熱交換器４と放熱器２と
を連通させるとともに、熱交換器４において生成された
温水を前記放熱器２へ供給する温水往き管７と、前記放
熱器２において熱交換を終えた温水を前記熱交換器４へ
循環させる温水戻し管８と、この温水戻し管８の途中に
設けられて、循環させられている温水の温度変化による
体積変化を吸収するとともに、温水中の気泡を分離する
膨張タンク９と、前記温水戻し管８の途中で、前記膨張
タンク９と熱交換器４との間に配設され、前記温水の循
環をなす循環ポンプ１０と、前記温水往き管７の途中
と、前記温水戻し管８の前記膨張タンク９よりも上流側
とを連通させるバイパス管１１とを備えた構成となって
いる。

【０００３】そして、このように構成された従来の熱源
機１においては、熱交換器４において生成される温水
は、循環ポンプ１０の作動に伴い、前記熱交換器４から
放熱器２へ供給されて暖房に供され、また、放熱器２に
おいて熱交換を終えた温水が、温水戻し管８および膨張
タンク９を経て熱交換器４へと循環させられ、さらに、
熱交換器４から送り出される温水の一部が、前記バイパ
ス管１１を介して、温水戻し管８へ流入させられるよう
になっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、前述した従
来の熱源機１では、生成される温水が暖房に適するよう
に高温となされていることから、この温水内には気泡が
発生しやすく、この気泡を包含した温水が前記バイパス
管１１内に流れ込むことにより、前述した気泡によって
通水音が発生させられ、騒音の原因となっている。

【０００５】そして、たとえば暖房温度を下げるべく前
記放熱器２への温水供給量が減少させられた場合、前記
バイパス管１１への温水の流入量が増加することから、
前述した不具合が一層顕著となる。

【０００６】本発明は、前述した従来の問題点に鑑みて
なされたもので、バイパス管における通水音の発生が抑
制された熱源機を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１に記載
の熱源機は、前述した目的を達成するために、熱交換器
と、この熱交換器において加熱された温水を他の機器へ
供給する温水往き管と、前記他の機器において熱交換さ
れた温水を前記熱交換器へ送り込む温水戻し管と、前記
温水往き管と前記温水戻し管に跨ぐように設けられ、前
記他の機器へ供給される温水の一部または全部を前記温
水戻し管へ循環させるバイパス管とを備え、前記バイパ
ス管の途中には、その両端部に設けられた流入部および
流出部の内径よりも大きな内径を有する拡大部が設けら
れていることを特徴とする。

【０００８】本発明の請求項２に記載の熱源機は、請求
項１において、前記流入部と拡大部との連続部と、前記
流出部と拡大部との連続部とが、これらの軸線と直交す
る方向にずれて設けられていることを特徴とする。

【０００９】また、本発明の請求項３に記載の熱源機
は、請求項１または請求項２において、前記流入部およ
び流出部は、流入部の上流側の端部における軸線、およ
び、流出部の下流側の端部における軸線が、前記拡大部
の軸線と交差するように湾曲させられていることを特徴
とする。

【００１０】さらに、本発明の請求項４に記載の熱源機
は、請求項１において、前記拡大部は、その両端部に湾
曲部が形成されているとともに、これらの湾曲部を介し
て、前記流入部および流出部が接続されていることを特
徴とする。

【００１１】

【作用】本発明の請求項１に記載の熱源機によれば、気
泡を包含した温水がバイパス管へ流入すると、この温水
が、内径の小さな流入部から内径の大きな拡大部へ至っ
た時点で減速される。このような温水の減速に伴って、
気泡どうしがくっついて成長することにより、気泡どう
しの衝突頻度が減少して通水音が減少させられる。

【００１２】本発明の請求項２に記載の熱源機によれ
ば、流入部から拡大部へ流入した温水は、拡大部内を下
流側へ移動した後に、その流れ方向を変更して流出部へ
流入する。これに伴って、温水中の気泡もその流れ方向
が変更されることとなり、この流れ方向の変更時におい
て、気泡の運動エネルギが消費されて通水音の減少が図
られる。

【００１３】また、本発明の請求項３に記載の熱源機に
よれば、流入部や流出部が湾曲させられていることによ
り、バイパス管へ流入した温水が前記流入部の湾曲に沿
って流れ、このとき、前記温水中の気泡がその慣性によ
り、バイパス管の外側の内面近傍へ集合させられ、さら
に、集合させられた状態で前記拡大部へ流入させられ
る。これによって、気泡の成長が促進されて、通水音の
抑制効果が向上する。

【００１４】さらに、本発明の請求項４に記載の熱源機
によれば、温水ならびに気泡は、流入部から拡大部へ直
線的に流れ、拡大部における温水の減速作用、および、
流れ方向の変更による気泡の集合作用による気泡成長
と、気泡の流れ方向の変更によるエネルギ消費が同時に
行なわれる。したがって、通水音の抑制効果が一層高め
られる。

【００１５】

【実施例】以下、本発明の第一実施例について、図１を
参照して説明する。なお、以下の説明中、熱源機の主要
構成部材は図４に示す従来の熱源機と同様のため、共通
部分については、同一符号を用いて説明を簡略化する。

【００１６】図１において符号２０は、本実施例の熱源
機１に用いられるバイパス管を示し、このバイパス管２
０は、略Ｌ字状に湾曲形成された流入部２０ａおよび流
出部２０ｂを備えており、これらの流入部２０ａおよび
流出部２０ｂを、これらの流入部２０ａおよび流出部２
０ｂの内径よりも約２倍〜３倍の大きな内径を有する拡
大部２０ｃによって接続した構成となっている。

【００１７】前記流入部２０ａおよび流出部２０ｂは、
その一端部に、温水往き管７や温水戻し管８との接続を
なすナット２１が回転自在に取り付けられ、このナット
２１は、前記各流入部２０ａおよび流出部２０ｂの一端
部外周に形成されている環状突起２２との係合により、
軸方向の所定位置で係止されるようになされ、また、他
端部が前記拡大部２０ｃの両端部に形成されている絞り
部２０ｄ内に嵌合されるとともに、ろう付け等によって
一体化されている。

【００１８】このような構成を有するバイパス管２０
は、流入部２０ａおよび流出部２０ｂに取り付けられて
いるナット２１を介して、温水往き管７と温水戻し管８
との間に、これらを連通させた状態で、たとえば、水平
に取り付けられる。

【００１９】そして、バイパス管２０内に流入する温水
は、流入部２０ａによって形成された湾曲した流路に沿
って移動させられた後に拡大部２０ｃへ流入させられ、
この拡大部２０ｃを通過後に、流出部２０ｂによって形
成された湾曲した流路に沿って移動させられて、前記温
水戻し管８へ排出される。

【００２０】ここで、温水の温度が上昇し、その内部に
気泡が発生した場合、この気泡が温水とともにバイパス
管２０内を移動させられるが、流入部２０ａを移動する
間において、温水中の気泡が、その慣性により流入部２
０ａの湾曲の半径方向外方の内壁側へ移動させられた後
に拡大部２０ｃへ流入させられる。

【００２１】このような気泡の動きにより、温水中の気
泡が流入部２０ａの管壁近傍に集合させられた状態で移
動させられ、これによって、細かな気泡の運動範囲が制
限されることとなり、気泡どうしの衝突・離反といった
挙動が抑さえられ、また、気泡どうしが接触状態に保持
されて、これらの気泡どうしの合体作用が促進され、こ
れらの相乗作用により、細かな気泡どうしの衝突による
騒音が抑制される。

【００２２】一方、拡大部２０ｃへ流入した気泡は、こ
の拡大部２０ｃ内における温水の流速の低下とともにそ
の移動速度が減速され、これによって、気泡どうしの合
体作用がさらに促進される。

【００２３】そして、前記気泡は流出部２０ｂを経て温
水戻し管８へ流入させられるが、前記気泡が拡大部２０
ｃを通過する間において十分成長させられていることか
ら、流出部２０ｂ内を移動する気泡によって発生させら
れる騒音が小さく抑さえられる。

【００２４】ここで、従来のバイパス管１１と本実施例
に用いられているバイパス管２０のそれぞれに、同一流
量で、かつ、同一温度の温水を流してその騒音量を測定
したところ、つぎのような結果が得られた。

【００２５】 従来例 ：７０デシベル 本実施例 ：６０デシベル この結果からも明らかなように、本実施例に示したバイ
パス管２０を備えた熱源機においては、良好な通水音抑
制作用が得られる。

【００２６】また、図２は、本発明の第二実施例に用い
られるバイパス管を示す。図２に符号３０で示すバイパ
ス管は、前記第一実施例とほぼ同様の構成要素を有し、
流入部３０ａと流出部３０ｂとを接続する拡大部３０ｃ
に若干の変更が加えられている。

【００２７】すなわち、前記拡大部３０ｃは、その両端
部に形成される流入部３０ａと流出部３０ｂとの接続部
分である一対の絞り部３０ｄが、前記拡大部３０ｃの軸
線と直交する方向にずれた位置に設けられた構成となっ
ている。したがって、これらの絞り部３０ｄに接続され
る流入部３０ａと流出部３０ｂの軸線も、その軸線と直
交する方向にずれて位置させられている。

【００２８】このような構成を有するバイパス管３０に
おいては、流入部３０ａから拡大部３０ｃへ流入するま
での気泡の挙動は、前記第一実施例とほぼ同様である
が、拡大部３０ｃから流出部３０ｂへ流入する際におけ
るこれらの挙動が異なる。

【００２９】すなわち、流入部３０ａから拡大部３０ｃ
へ流入した気泡は、まず、拡大部３０ｃの一方の壁面に
沿って移動させられるが、この拡大部３０ｃの下流側端
部近傍において、その流れ方向が前記流出部３０ｂとの
接続部へ向かうように変更させられる。そして、この気
泡の流れ方向が変更させられる際に、気泡の運動エネル
ギが消費され、この結果、気泡の移動に伴う通水音が一
層効果的に抑制される。さらに、図３は、本発明の第三
実施例に用いられるバイパス管を示す。

【００３０】図４において符号４０で示すバイパス管
は、直線状の流路を形成する流入部４０ａと、同じく直
線状の流路を形成する流出部４０ｂと、これらの流入部
４０ａと流出部４０ｂとを連通させる拡大部４０ｃとを
備えており、この拡大部４０ｃは、その両端部に、同一
方向にほぼ９０度湾曲させられた湾曲４０ｅが形成され
ており、それぞれの端部に、前記流入部４０ａと流出部
４０ｂとが接続される絞り部４０ｄが形成されている。

【００３１】このように構成されたバイパス管４０にお
いては、バイパス管４０へ流入した温水および気泡は、
拡大部４０ｃへ流入することによって、その流速が減速
された後に、拡大部４０ｃの上流側に設けられている湾
曲部４０ｅによってその流れ方向が変更され、さらに、
拡大部４０ｃの下流側へ移動させられた後に、この下流
側の湾曲部４０ｅに沿ってさらに流れ方向が変更され
て、前記流出部４０ｂを経て温水戻し管８へ送り込まれ
る。

【００３２】したがって、拡大部４０ｃにおける減速作
用によって、細かな気泡どうしの衝突の衝撃が緩和され
るとともに、これらの気泡どうしの接触が良好に行なわ
れて気泡の成長が促進され、また、湾曲部４０ｅによっ
て流れ方向が変更させられることによる気泡の集合作用
によって、前記気泡の成長が一層促進され、さらに、流
れ方向の変更によって気泡の運動エネルギが減衰させら
れ、これらの相乗作用により通水音が軽減される。

【００３３】また、湾曲部分を拡大部４０ｃに形成する
ことにより、この拡大部４０ｃの経路を長くするととも
に、その分、流入部４０ａや流出部４０ｂの経路を短く
することができ、これによって、気泡の成長区間が長く
形成され、かつ、通水音の発生し易い区間が短縮される
こととなり、この点からも、通水音低減作用の向上が期
待される。

【００３４】なお、前記各実施例において示したバイパ
ス管の諸形状や寸法等は一例であって、適用される熱源
機の他の構成部材の種類やこれらとの取り合い関係、あ
るいは、設計要求等に基づき種々変更可能である。

【００３５】たとえば、前記気泡の成長を促進するため
に、拡大部２０ｃ・３０ｃ・４０ｃ内に気泡を捕捉する
ような網を設けたり、バイパス管の内面に凹凸面を形成
しておき、これらの凹凸によって気泡を捕捉するように
することも可能である。

【００３６】また、バイパス管の設置形態は、水平状態
に限らず、鉛直状態、あるいは、傾斜状態での設置が可
能である。このように設置形態を変更した場合、気泡に
作用する浮力の影響を受けて、バイパス管内における気
泡の動きが異なることにより、それぞれの形態における
通水音低減効果に差異が生じることが想定される。

【００３７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の請求項１
に係わる熱源機によれば、バイパス管の途中に、流入部
や流出部の内径よりも大きな内径を有する拡大部を設け
たことにより、温水の流速を減速して、この温水中に包
含されている細かな気泡どうしの接触を効果的に実現し
て気泡の成長を促進し、これによって細かな気泡の衝突
・離反による通水音の低減を図ることができる。

【００３８】本発明の請求項２に係わる熱源機によれ
ば、拡大部に流入する温水の流線と、拡大部から排出さ
れる温水の流線とを、流れ方向と直交する方向にずらす
ことにより、気泡の流れを強制的に変更させ、これによ
って気泡の運動エネルギを減衰させて、気泡による通水
音の発生を抑制することができる。

【００３９】また、本発明の請求項３に係わる熱源機に
よれば、拡大部に流入する温水の流れを流入部において
変更することにより、温水に包含されている気泡を、温
水の流線の一側部に集合させ、その集合状態のまま拡大
部へ流入させることにより、これらの気泡の合体すなわ
ち気泡の成長を促進させることができる。この結果、気
泡によって発生させられる通水音に対する抑制効果の向
上が期待できる。

【００４０】さらに、本発明の請求項４に係わる熱源機
によれば、バイパス管に流入する温水の速度を拡大部に
おいて減速するとともに、流入するの両端部に形成され
ている湾曲部によって、温水に包含されている気泡を流
れ方向の側部に集合させることにより、細かな気泡の運
動範囲を制限して、この気泡の成長を促進し、また、気
泡の流れ方向を変更してその運動エネルギを減衰させる
ことができる。したがって、これらの相乗作用により、
バイパス管における通水音を抑制することができる。し
かも、湾曲部を拡大部の両端部に連設することにより、
この拡大部を長尺化し、前記気泡の成長区間を長くし
て、気泡の成長をより一層促進させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一実施例に用いられるバイパス管を
示す横断面図である。

【図２】本発明の第二実施例に用いられるバイパス管を
示す横断面図である。

【図３】本発明の第三実施例に用いられるバイパス管を
示す横断面図である。

【図４】一般的な熱源機の構造例を示す概略図である。

【符号の説明】 １ 熱源機 ２ 放熱器 ４ 熱交換器 ７ 温水往き管 ８ 温水戻し管 ２０・３０・４０ バイパス管 ２０ａ・３０ａ・４０ａ 流入部 ２０ｂ・３０ｂ・４０ｂ 流出部 ２０ｃ・３０ｃ・４０ｃ 拡大部 ２０ｄ・３０ｄ・４０ｄ 絞り部 ４０ｅ 湾曲部

フロントページの続き (72)発明者 南方 浩二 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 熱交換器と、この熱交換器において加熱
   された温水を他の機器へ供給する温水往き管と、前記他
   の機器において熱交換された温水を前記熱交換器へ送り
   込む温水戻し管と、前記温水往き管と前記温水戻し管に
   跨がるように設けられ、前記他の機器へ供給される温水
   の一部または全部を前記温水戻し管へ循環させるバイパ
   ス管とを備え、前記バイパス管の途中には、その両端部
   に設けられた流入部および流出部の内径よりも大きな内
   径を有する拡大部が設けられていることを特徴とする熱
   源機。
2. 【請求項２】 前記流入部と拡大部との連続部と、前記
   流出部と拡大部との連続部とが、これらの軸線と直交す
   る方向にずれて設けられていることを特徴とする請求項
   １に記載の熱源機。
3. 【請求項３】 前記流入部および流出部は、流入部の上
   流側の端部における軸線、および、流出部の下流側の端
   部における軸線が、前記拡大部の軸線と交差するように
   湾曲させられていることを特徴とする請求項１または請
   求項２の何れかに記載の熱源機。
4. 【請求項４】 前記拡大部は、その両端部に湾曲部が形
   成されているとともに、これらの湾曲部を介して、前記
   流入部および流出部が接続されていることを特徴とする
   請求項１に記載の熱源機。