ボイラーの構造・機能

別荘や民家、都市部のアパートのお湯の問題を解決するために、ボイラーの購入に踏み切ることは非常に多い。このような機器の中から適切なものを選ぶには、ボイラーがどのように設計され、どのような原理で機能するのかを理解する必要があります。

貯湯式給湯器の一種に与えられる名称。ボイラーで連続的にお湯を沸かし、アパートや個人宅に供給します。ガスや電気などの燃料を使って暖房することができます。

このタイプの機器で使用されるエネルギーは、機器内の水を温めるためにのみ使用されます。つまり、このタイプの機器は、熱そのものを発生させて水を温めているのです。ガスバーナーで加熱するガス式と、発熱体で加熱する電気式がある。

断熱材で囲まれた容器（水の入ったタンク）と、制御盤のある外箱で構成されている。このような装置には、発熱体（バーナーまたはTEN）のほかに、マグネシウム陽極、サーモスタット、安全グループ、コネクタ（入力と出力）があります。

一軒家やアパートで、一回路のボイラーを設置するタイプです。間接加熱ボイラー内の水温は、エネルギー源から直接得られるものではなく、加熱回路との熱交換により上昇する。

このボイラーは、ケーシングの中に断熱材で仕切られた内槽がある構造になっている。冷水配管からの水は、入口接続部からタンクに入り、お湯の蛇口を開けた後、機器の上部にあるパイプを通って出ていきます。

この機器には独立した熱交換器があり、ほとんどの機種ではコイルで表されています。水槽内や水槽の底に均等に配置することができます。このような熱交換器のパイプは2本とも暖房用ボイラーに接続されています。

ボイラーからの熱媒体は熱交換器を通り、熱伝導によってタンク内の水を加熱し、別の接続口から外に出てボイラーに戻る。このような熱交換器は通常1つですが、ガスボイラーだけでなく、他の電源にも接続できるように、複数の熱交換器を備えたモデルもあります。

また、コイルのない間接加熱ボイラーもあり、このようなボイラーのタンク内に別のタンクがあることから「タンクインタンク」と呼ばれる。このような器具の衛生水は、内槽で加熱され、冷却水が内槽の壁と外壁の間を移動する。

このタイプのボイラーには、再循環用スピゴットが装備されている機種があります。マグネシウム陽極と安全装置、そして温度センサーは、このような機器には必須の要素である。容量が150リットルを超える大型ボイラーでは、修正窓が設けられることが多い。

このボイラーは、先の2種類の暖房器具を組み合わせたものです。間接加熱式ですが、発熱体を追加することで直接加熱式の蓄熱式電気ボイラーとして使用することができます。特に夏場は、一回路のボイラーを停止するため、好ましい。

これらのボイラーは最も一般的なもので、種類も豊富です。電気を使うので、発熱体がメインになります。本体のタンクに引き込んだ水を加熱するのはこの部分です。発熱体は直接水中にある場合と、カプセルの中に入れて直接水と接触させない場合（この発熱体を「ドライ」といいます）があります。

発熱体の横にはサーモスタットがあり、電気機械式または電子式のサーモスタットによって発熱体の動作を制御しています。これらの部品により、タンク内の水を適温に保つことができるのです。水が少し冷えると、温度センサーが電気回路を介してサーモスタットに指令を出し、ヒーターが水を加熱する。

電気ボイラーのタンクは、外側を断熱材で覆い、さらにプラスチックやスチール製の化粧ケースで覆っている。冷水はボイラーの底にある蛇口から機器に入る。加熱された液体は器具の上部に上がり、お湯の蛇口をひねると出口から取り出されます。

電気ボイラーの多くは、内部にマグネシウム陽極を備えています。陽極は電位が低いため、水道水に溶けている塩類のフリーイオンを引き寄せます。その結果、ヒーターやタンクの壁を攻撃することなく、陽極に石灰が沈着するのです。陽極は経年劣化するので、電気ボイラーを定期的に点検する場合は、新しいものに交換する。

電気ボイラーの入口には、安全弁付きの安全グループを設置する必要があります。その存在は、ボイラーを過圧から守るために重要である。タンク内の圧力が上がると、バルブがそれを開放し、機器の破損を防ぐことができます。

これらのボイラーの詳細については、以下のビデオをご覧ください。

このタイプの蓄熱暖房機は、電気ボイラーのように設置が複雑なため（認可、煙管、良好な換気、登録が必要）、あまり普及していない。

天然ガスで動くヒーターです。水タンク、冷水導入管、温水排出管で構成されています。本体は十分な厚みがあり、水タンクとは断熱層で仕切られているので、温めたお湯の温度を長時間維持することができます。

ガス燃焼式ボイラーは、水槽の下にガスバーナーのある燃焼室があるため、熱の移動は水槽の底壁から行われる。また、燃焼室から煙突へ燃焼ガスを運ぶ中央の水路から、タンク内の水に熱が伝わります。

このボイラーは、温度センサーとサーモスタットで制御されています。水温を検知し、必要に応じてバーナーへのガス供給をON/OFFするエレメントです。また、ガスボイラーには安全グループがあり、その主要な部分は圧力開放のための緊急バルブである。

ガスボイラーの設計には、機器の壁に石灰沈着しないようにマグネシウム陽極を使用しています。時間が経つと「食われてしまう」ので、交換が必要なのです。