JP2003042566A - 潜熱回収型給湯器 - Google Patents
潜熱回収型給湯器Info
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- Instantaneous Water Boilers, Portable Hot-Water Supply Apparatuses, And Control Of Portable Hot-Water Supply Apparatuses (AREA)
- Details Of Fluid Heaters (AREA)
- Heat-Pump Type And Storage Water Heaters (AREA)
Abstract
給湯器を提供する。 【解決手段】 風呂給湯器1のドレイン受け3は、ドレ
イン管5を介して、風呂給湯系統の往き管路121に接
続している。ドレイン管5には、ポンプ7、逆止弁9、
排水電磁弁11が備えられている。なお、ドレイン管5
と往き管路121の合流部の下流側の往き管路121に
は、風呂電磁弁13が備えられている。ドレインを排出
する際は、排水電磁弁11と風呂電磁弁13を開き、ポ
ンプ7を作動させる。ドレイン受け3内のドレインは、
ドレイン管5を通って往き配管121に入り、浴槽11
9に送られ浴槽の排出口から排水される。
Description
エネルギを回収して水を加熱する潜熱回収型給湯器に関
する。特には、水蒸気が復水して生じたドレインの排出
系統に改良を加え、配管工事の手間がかからないように
した潜熱回収型給湯器に関する。
90%以上のものも開発されつつあり、省エネ機器とし
て注目されている。図4は、従来の潜熱回収型給湯器の
本体の構成と主たる配管の系統を模式的に示す図であ
る。給湯器本体50は、台所や洗面所へ温水を供給する
主給湯系統51と、風呂へのお湯はりや追い焚きを行う
風呂給湯系統53を有する。主給湯系統51の燃焼室5
5内には、一次熱交換器57、二次(潜熱回収)熱交換
器59、バーナ61、燃焼ファン63等が備えられてい
る。風呂給湯系統53の燃焼室65内には、風呂熱交換
器67、バーナ69等が備えられている。
ガス供給管71を通って燃焼用ガスが供給される。ガス
供給管71から各バーナへの分岐部には元ガス電磁弁7
3が備えられている。各バーナへ分岐したガス供給管に
は、各々ガス比例弁75とガス電磁弁77が備えられて
いる。各給湯系統のバーナへ供給されるガスの量はガス
比例弁75で制御され、各バーナへの供給のオンオフは
ガス電磁弁77で操作される。また、主給湯系統51へ
のガス供給管には二つのガス切替弁79が設けられてお
り、主給湯系統51へ供給されるガス量を調整する。各
バーナには点火プラグ81、フレームロッド85が備え
られている。各点火プラグ81はイグナイター83で点
火されて、各バーナ61、69に供給された燃焼用ガス
を燃焼させる。フレームロッド85は火炎の有無を検知
して、不完全燃焼を防ぐ。
る給水配管87と、台所や洗面所に温水を供給する給湯
配管89を有する。給水配管87は、燃焼室55内の二
次熱交換器59を通過し、燃焼室55を出て、再度燃焼
室内の一次熱交換器57を通過し、給湯配管89に繋が
っている。燃焼室55内の燃焼ファン63、バーナ6
1、一次熱交換器57、二次交換器59は、燃焼ファン
63の送風方向に、順に、バーナ61、一次熱交換器5
7、二次熱交換器59が並ぶように配置されている。
は、受け皿91が取り付けられている。この受け皿91
はドレイン配管93を介してドレイン受け95に連通し
ている。ドレイン受け95の底面には水抜き栓97が設
けられ、上部には排水管99が設けられている。
9による潜熱回収作用について説明する。給水配管87
から供給された水は、最初に二次熱交換器59を通過す
る。そして、次に一次熱交換器57を通過する。ここ
で、一次熱交換器57においては、バーナ61に燃焼用
ガスが供給されており、点火プラグ81で点火される。
そして燃焼ファン63から燃焼用空気が送られて燃焼
し、火炎と燃焼ガスを発生する。この火炎による輻射熱
と燃焼ガスによって一次熱交換器57が加熱され、管内
を流れる水が加熱される。そして、燃焼ガスはファン6
3によって上方、すなわち、二次熱交換器59方向へ送
られる。燃焼ガス中に含まれる水蒸気が二次熱交換器5
9に接し、二次熱交換器59の配管を流れる水が水蒸気
の潜熱を吸収する。これにより、水蒸気は凝縮し、水に
変化する。
下し、ドレイン配管93を通ってドレイン受け95に溜
まる。ドレイン受け95が所定の水位に達すると排水管
99から排水される。また、燃焼ガスは、二次熱交換器
59の側方に設けられた排気口101から排気される。
水は、燃焼ガスの凝縮熱を吸収して温度が上昇する。そ
して、温度が上昇した水が一次熱交換器57へ送られる
ため、最終的に供給される温水は効率的に加熱される。
磁弁103が付設されたバイパス管105で接続してい
る。給水配管87、二次熱交換器出側の給湯配管89
a、バイパス管下流の給湯配管89にはサーミスタ10
7が備えられている。これらのサーミスタ107は各配
管内の水の温度を検知する。これらの温度から給湯配管
89から供給される温水の温度が適宜な温度となるよう
に、バイパス管105のバイパス電磁弁103を調整し
て、温水と水の混合量を変化させる。
が備えられており、配管内の水の量を調整している。さ
らに、給湯配管89には給湯ハイリミットスイッチ11
1が備えられている。ハイリミットスイッチ111は、
熱交換器51内の温度が以上に高くなった場合に作動
し、給湯器50の電気回路を遮断する。給湯配管89に
はまた水制御弁113が備えられ、給湯配管89から供
給される温水の圧力を制御する。さらに、給水配管の一
部には凍結予防ヒータ115が備えられている。
る。風呂給湯系統53の燃焼室65内には、風呂熱交換
器67、バーナ69等が備えられている。風呂給湯系統
53は、主給湯系統51の給湯配管89及び給水配管8
7から分岐した風呂給湯配管117と、燃焼室65から
浴槽119へ往く往き配管121と、浴槽119から燃
焼室65へ戻る戻り配管123とを有する。往き配管1
21と戻り配管123は、浴槽119と風呂熱交換器6
7間の循環管路を構成している。浴槽119内の水位は
水位センサ145により検知されている。
らの分岐管117aと給水配管87からの分岐管117
bが合流している。給湯配管からの分岐管117aに
は、注湯電磁弁125と逆止弁127が付設されてお
り、給水配管からの分岐管117bにはバキュームブレ
ーカ129と注水電磁弁131が付設されている。バキ
ュームブレーカ129と逆止弁127は、断水等で給水
圧が負圧になった場合に作動して、浴槽119の水が逆
流することを防ぐ。注水電磁弁131、注湯電磁弁12
5は風呂給湯系統53への水又は温水の供給をオンオフ
する。各分岐管の合流点の下流には注湯量センサ133
と逆止弁135が備えられている。注湯量センサ133
は、風呂給湯配管117から循環管路へ供給される温水
の量を検知する。逆止弁135は、風呂給湯系統53か
ら主給湯系統51への水の逆流を防ぐ。
して戻り配管123に接続している。戻り配管123に
はポンプ139が設けられており、循環管路内で温水を
循環させる。ポンプ139には過圧防止安全装置141
が備えられ、循環水の温度変化に伴う循環管路内の水圧
を制御している。戻り配管123には水流スイッチ14
3が備えられている。水流スイッチ143は循環管路内
の循環水の流れ方向を検知して循環水の逆流を防ぐ。戻
り配管123には、さらに水位センサ145とサーミス
タ147が備えられている。水位センサ145は浴槽内
の水位を検知している。サーミスタ147は戻り管路内
の温水の温度を検知し、この温度から浴槽119へ送ら
れる温水の温度が調整される。
用ガスが供給されており、点火プラグ81で点火され
る。そして燃焼ファン63から燃焼用空気が送られて燃
焼し、火炎と燃焼ガスを発生する。この火炎による輻射
熱と燃焼ガスによって風呂熱交換器67が加熱され、風
呂給湯配管内の温水を加熱する。追い焚きの際は、ポン
プ139の運転によって風呂交換器67で加熱された温
水が往き配管121を通って浴槽119に送られる。そ
して、浴槽119から戻り管路123を通って風呂熱交
換器67に送られ、循環管路内を循環する。
ズが149備えられており、機器内部の温度が以上に高
くなった場合に作動して給湯器50の電気回路を遮断す
る。また、上述のサーミスタで検知されて温度信号は本
体内に設けられた電装基板151に入力されて、各弁、
ファン等の制御が行われる。電装基板151は浴室リモ
コン153や台所リモコン155に接続しており、各部
の操作や温度設定をリモコン操作で行うことができる。
器は、上述のように、水蒸気の凝縮によって発生した凝
縮水(ドレイン)を排水するための排水管99を設ける
必要がある。ところが、例えば近年の集合住宅のよう
に、片側が廊下に面するパイプシャフト内に給湯器を設
置するような場合には、給湯器の近傍に排水設備が存在
しないため、ドレイン排出用の配管工事を行うのは非常
に手間がかかる。
のであって、ドレイン排水の配管工事が不要な潜熱回収
型給湯器を提供することを目的とする。
器は、 給湯器本体と、該本体から浴槽に給湯する風呂
給湯系統と、を備え、 前記給湯器本体が、ガスバーナ
と、該バーナの燃焼排ガス中の水蒸気の潜熱によって水
を加熱する潜熱回収熱交換器と、該熱交換器で生じる凝
縮水(ドレイン)を受けるドレイン受けと、 さらに、
該ドレイン受けに溜まったドレインを前記風呂給湯系統
に送るドレイン送出系統を備えることを特徴とする。ド
レインを風呂給湯系統に送り、風呂水とともに排水する
ため、ドレインの排水設備が不要になる。
中和材が封入されている、もしくは、中和剤注入手段を
付設することとすれば、ドレイン排水を中和してPHを
低下させることができる。または、 前記ドレイン受け
に水道水注入手段を付設すれば、ドレインを水道水で中
和させることができる。さらに、 前記ドレインの送出
後に前記風呂給湯系統をパージすることとすれば、ドレ
インが給湯器内に貯留されている時間を短くすることが
できるため、器内の各部材の腐食を防ぐことができる。
知するセンサを給湯器内に備え、前記浴槽の水位がゼロ
であるときに前記ドレイン送出を行い、その後、風呂給
湯系統のパージを行うことが好ましい。浴槽の水位がゼ
ロのときに浴槽にドレインを送出して、風呂給湯系統を
パージすることにより、浴槽で使う水にドレインが混合
することがなく、使用者に不快感を与えない。特には、
前記浴槽の水位がゼロになったタイミングで前記ドレ
イン送出を行い、その後、風呂給湯系統のパージを行う
ことが好ましい。風呂の水抜き時に水位がゼロになった
タイミングでドレインの送出を行うと、使用者に違和感
を与えない。
に、「水位上」及び「水位中」を検出する水位センサが
付設されており、 前記ドレイン受けの水位が中かつ前
記浴槽の水位がゼロのときに前記ドレイン送出を行うこ
とが好ましい。または、 前記ドレイン受けの水位が中
かつ前記浴槽の水位がゼロになったタイミングで前記ド
レイン送出を行うことが好ましい。ドレイン受けに貯留
されたドレインが適度な量になったときに排水すること
ができる。
運転を行うタイミングで前記ドレイン送出を行うことも
できる。ドレインは、多量の浴槽水と混合されて十分に
希釈されて浴槽に排出される。なお、次述するベンチェ
リー構造と併用すれば、ドレインと浴槽水との混合は一
層促進できる。このため、入浴者に違和感を与えること
は実質的にないといえる。また、風呂給湯系統の循環ポ
ンプ139(図4参照)により風呂水を循環させるタイ
ミングでドレインを吸い込む力が働く。
ドレインを前記風呂給湯系統へ送出するドレイン管が、
前記風呂給湯系統の浴槽への戻り管路に、ベンチェリー
構造を介して接続すれば、ドレインをスムーズに風呂給
湯系統に送出することができる。
が電磁弁を備え、 該電磁弁が、前記ドレイン受けに付
設された水位センサの出力値に連動して前記ドレイン受
けに中和剤を供給するように作動することとすれば、適
宜なタイミングで自動的に中和剤を注入することができ
る。
る。図1は、本発明の第1の実施の形態に係る潜熱回収
型給湯器の本体の構成と主たる配管の系統を模式的に示
す図である。この風呂給湯器1は、ドレイン受けの構造
及びドレイン受け近傍の配管のみが、図4の風呂給湯器
と異なり、他の部分は、図4の風呂給湯器と同じ構造・
作用である。
け3に排水管が設けられていない。そして、ドレイン受
け3は、ドレイン管5を介して、風呂給湯系統の往き管
路121に接続している。ドレイン管5には、ポンプ
7、逆止弁9、排水電磁弁11が備えられている。ポン
プ7は、ドレイン受け3から往き管路121へドレイン
を送り、逆止弁9は、往き管路121からドレイン受け
3への逆流を防ぐ。排水電磁弁11は、ドレイン管5を
開閉する。なお、ドレイン管5と往き管路121の合流
部の下流側の往き管路121には、風呂電磁弁13が備
えられている。
ヶ所に設けられており、ドレイン受け3内のドレイン水
の水位を検知する。これらのセンサ15のON・OFF
により、水位上、水位中、水位低の3段階でドレイン受
け3内の水位を知ることができる。ドレイン受け3に
は、中和剤として炭酸カルシウム(固体)が封入されて
いる。
と風呂電磁弁13を開き、ポンプ7を作動させる。ドレ
イン受け3内のドレインは、ドレイン管5を通って往き
配管121に入り、浴槽119に送られ浴槽の排出口か
ら排水される。
上昇したとき、2)風呂追い焚き時、3)入浴終了後の
排水時、などのタイミングで行う。例えば、1)ドレイ
ン水位が上昇したときに、ドレイン水位が中の場合に
は、3)入浴終了後の排水時まで待ってドレインを排出
する。あるいは、待っているうちにドレイン水位が上と
なった場合には、任意のタイミングでドレイン排出を行
う。
フローチャートである。最初に、S1において、使用者
が浴槽の排水栓を抜く。そして、S2において、浴槽の
水位センサの検出値が、水位ゼロであるかどうか検知す
る。浴槽の水位がゼロであれば、S3で、ドレイン管5
の排水弁11及び往き配管121の風呂電磁弁13を開
とする。そして、S4でドレインポンプ7を作動させ
る。
付設された水位センサ15が、水位が中を検知したかど
うかを判断する。水位が中以下でなければ、S3とS4
を繰り返す。水位が中以下になると、S6でドレインポ
ンプ7を停止し、S7で排水弁11を閉める。そして、
S8で風呂給湯系統をパージする。すなわち、排水弁1
1を閉じ、風呂電磁弁13を開いた状態で、風呂給水系
統に温水を送り、風呂給湯系統のポンプを所定時間作動
させて、循環管路内に温水を循環させた後排水する。そ
の後、S9で風呂電磁弁11を閉める。
した後に風呂給湯系統をパージすることになるため、ド
レインが薄められて、配管等がドレインによる腐食を防
ぐことができる。
追い焚き操作を行うとともに排水弁11を開いてポンプ
7を作動させ、ドレインを往き管路121から浴槽11
9に送出する。ドレインを浴槽往きのお湯と混合させる
と、PHは6.5程度となり、人体に影響を与えない。
潜熱回収型給湯器の本体の構成と主たる配管の系統を模
式的に示す図である。この風呂給湯器21も、ドレイン
受けの構造及びドレイン受け近傍の配管のみが、図4の
風呂給湯器と異なり、他の部分は、図4の風呂給湯器と
同じ構造・作用を有する。この風呂給湯器21は、ドレ
イン受け23から延びるドレイン管25が、風呂給湯系
統の戻り管路123に接続している。
り管路123の水位センサ145の下流に接続してい
る。ドレイン管25には逆止弁27と排水弁29が付設
されている。また、戻り管路123の水位センサ145
の上流には風呂電磁弁31が付設されている。ドレイン
受け23には水位スイッチ33が付設されている。
は、図に拡大して示すようにベンチェリー構造を有す
る。すなわち、接続部付近の戻り配管123の断面積
は、他の部分よりも狭くなっている。この部分にドレイ
ン管25を接続することにより、ドレイン管25からド
レインを抵抗なく戻り管路123内の水に合流させるこ
とができる。
出されたドレインの量が所定の量を越えて、ドレインを
排出する際は、排水弁29を開いて、風呂電磁弁31を
閉じる。そして、風呂給湯系統のポンプ139を作動さ
せると、ドレインはドレイン受け23からドレイン管2
5を通って戻り配管123に送られる。この例において
は、風呂給湯系統のポンプ139を使用するため、ドレ
イン管25に別個のポンプを設ける必要がない。
9を作動させれば、ドレインを浴槽内の風呂水とともに
循環管路内に流すことができる。したがって、ドレイン
を風呂水で薄めることができるため、配管等の腐食を防
ぐことができる。
にドレイン送出を行うと、ドレインが多量の浴槽水を混
合されて十分に希釈される。さらに、ドレインと浴槽水
との混合は、上述のベンチェリー構造部で行われるた
め、両者の混合が一層促進される。また、追い焚き運転
は比較的頻繁に行われることもあるため、ドレイン送出
量が少なく一回の作業で送出されるドレインの量は通常
そう多くない。このような少量のドレインがお湯に混合
されていても入浴者へは影響を与えず、入浴者への違和
感もないと思われる。
を作動させるタイミングでドレインを吸い込む力が働く
ため電磁弁31が不要になる。
磁弁37を介して水源からの水道水注入配管35が設け
られている。ドレインに水道水を注入することにより、
ドレインが中和される。一例では、PH4のドレインと
水道水を同体積で混合した混合水のPHは5であった。
理論的には、ある溶液のPHを1変化させるには、この
溶液の9倍の体積の純水を加える必要がある。しかし、
水道水に含まれるイオンの関係から、上記の結果になっ
たものと考えられる。
宜な量の水道水をドレインと混合することにより、ドレ
インのアルカリ性を緩和できる。
によれば、ドレイン受けに溜まったドレインを風呂給湯
系統へ送出するため、ドレイン排水用の配管工事が不要
な潜熱回収型給湯器を提供することができる。
湯器の本体の構成と主たる配管の系統を模式的に示す図
である。
トである。
湯器の本体の構成と主たる配管の系統を模式的に示す図
である。
配管の系統を模式的に示す図である。
け 5 ドレイン管 7 ポンプ 9 逆止弁 11 排水電磁弁 13 風呂電磁弁 15 水位セン
サ 21 風呂給湯器 23 ドレイン
受け 25 ドレイン管 27 逆止弁 29 排水弁 31 風呂電磁
弁 35 水道水注入配管 37 電磁弁 33 水位スイッチ 50 給湯器本
体 51 主給湯系統 53 風呂給湯
系統 55 燃焼室 57 一次熱交
換器 59 二次(潜熱回収)熱交換器 61 バーナ 63 燃焼ファン 65 燃焼室 67 風呂熱交換器 69 バーナ 71 ガス供給管 73 元ガス電
磁弁 75 ガス比例弁 77 ガス電磁
弁 79 ガス切替弁 81 点火プラ
グ 83 イグナイター 85 フレーム
ロッド 87 給水配管 89 給湯配管 91 受け皿 93 ドレイン
配管 97 水抜き栓 99 排水管 101 排気口 103 バイパ
ス電磁弁 105 バイパス管 107 サーミ
スタ 109 水量センサ 111 ハイリ
ミットスイッチ 113 水制御弁 115 凍結予
防ヒータ 117 風呂給湯配管 119 浴槽 121 往き配管 123 戻り配
管 125 注湯電磁弁 127 逆止弁 129 バキュームブレーカ 131 注水電
磁弁 133 注湯量センサ 135 逆止弁 137 切替弁 139 ポンプ 141 過圧防止安全装置 143 水流ス
イッチ 145 水位センサ 147 サーミ
スタ 149 温度ヒューズ 151 電装基
板 153 浴室リモコン 155 台所リ
モコン
Claims (12)
- 【請求項1】 給湯器本体と、該本体から浴槽に給湯す
る風呂給湯系統と、を備え、 前記給湯器本体が、 ガスバーナと、 該バーナの燃焼排ガス中の水蒸気の潜熱によって水を加
熱する潜熱回収熱交換器と、 該熱交換器で生じる凝縮水(ドレイン)を受けるドレイ
ン受けと、 該ドレイン受けに溜まったドレインを前記風呂給湯系統
に送るドレイン送出系統と、を備えることを特徴とする
潜熱回収型給湯器。 - 【請求項2】 前記ドレイン受けに中和剤が封入されて
いる、もしくは、中和剤注入手段が付設されていること
を特徴とする請求項1記載の潜熱回収型給湯器。 - 【請求項3】 前記ドレイン受けに水道水注入手段が付
設されていることを特徴とする請求項1記載の潜熱回収
型給湯器。 - 【請求項4】 前記ドレインの送出後に前記風呂給湯系
統をパージすることを特徴とする請求項1、2又は3記
載の潜熱回収型給湯器。 - 【請求項5】 前記浴槽の水位を検知するセンサを給湯
器内に備え、 前記浴槽の水位がゼロであるときに前記ドレイン送出を
行い、その後、風呂給湯系統のパージを行うことを特徴
とする請求項1又は2記載の潜熱回収型給湯器。 - 【請求項6】 前記浴槽の水位がゼロになったタイミン
グで前記ドレイン送出を行い、その後、風呂給湯系統の
パージを行うことを特徴とする請求項1又は2記載の潜
熱回収型給湯器。 - 【請求項7】 前記ドレイン受けに、「水位上」及び
「水位中」を検出する水位センサが付設されていること
を特徴とする請求項1〜5いずれか1項記載の潜熱回収
型給湯器。 - 【請求項8】 前記ドレイン受けに、「水位上」及び
「水位中」を検出する水位センサが付設されており、 前記ドレイン受けの水位が中かつ前記浴槽の水位がゼロ
であるときに前記ドレイン送出を行うことを特徴とする
請求項5記載の潜熱回収型給湯器。 - 【請求項9】 前記ドレイン受けの水位が中かつ前記浴
槽の水位がゼロになったタイミングで前記ドレイン送出
を行うことを特徴とする請求項5記載の潜熱回収型給湯
器。 - 【請求項10】 前記風呂給湯系統にて追い焚き運転を
行うタイミングで前記ドレイン送出を行うことを特徴と
する請求項5記載の潜熱回収型給湯器。 - 【請求項11】 前記ドレイン受けのドレインを前記風
呂給湯系統へ送出するドレイン管が、前記風呂給湯系統
の浴槽への戻り管路に、ベンチェリ構造を介して接続さ
れていることを特徴とする請求項1〜10いずれか1項
記載の潜熱回収型給湯器。 - 【請求項12】 前記中和剤注入手段が電磁弁を備え、 該電磁弁が、前記ドレイン受けに付設された水位センサ
の出力値に連動して前記ドレイン受けに中和剤を供給す
るように作動することを特徴とする請求項1〜11いず
れか1項記載の潜熱回収型給湯器。
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JP2001223781A JP3801885B2 (ja) | 2001-07-25 | 2001-07-25 | 潜熱回収型給湯器 |
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JP2001223781A JP3801885B2 (ja) | 2001-07-25 | 2001-07-25 | 潜熱回収型給湯器 |
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JP2003042566A true JP2003042566A (ja) | 2003-02-13 |
JP3801885B2 JP3801885B2 (ja) | 2006-07-26 |
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JP (1) | JP3801885B2 (ja) |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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