JP2004218881A - 即時給湯装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】本発明は浴槽追い焚き温水を加熱源として給湯水を加熱することで簡易で本格的な即時給湯装置を実現する。
【解決手段】浴槽追い焚き用の循環加熱回路20、21と、給湯主回路16と、1缶2水式熱交換器である主熱交換装置11と、給湯カラン近くに設けた副熱交換装置24とから構成され、給湯水は循環加熱回路20、21の温水により、主熱交換装置11と副熱交換装置24で加熱され、簡易な構成で本格的な即湯を実現できる。
【選択図】 図1
【解決手段】浴槽追い焚き用の循環加熱回路20、21と、給湯主回路16と、1缶2水式熱交換器である主熱交換装置11と、給湯カラン近くに設けた副熱交換装置24とから構成され、給湯水は循環加熱回路20、21の温水により、主熱交換装置11と副熱交換装置24で加熱され、簡易な構成で本格的な即湯を実現できる。
【選択図】 図1
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、1缶2水式熱交換器を加熱源とする風呂温水を利用した加熱により給湯管から即時にお湯が出る即時給湯装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来のこの種の即時給湯装置は図12に示すように、熱源に給湯暖房用熱源手段1を用い、暖房ライン開閉弁2で暖房ライン3に温水を循環する制御を行い、熱交換器4付きの保温容器5に温度センサ6を設け、保温容器5の前後に一次出湯ライン7と二次出湯ライン8を設けて構成している(例えば特許文献1参照)。
【0003】
【特許文献1】
特開平10−176836号公報(第3〜4P、第1図)
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記従来の即時給湯装置では、給湯暖房用熱源手段1を用いなければならないため給湯機能と暖房機能を有する熱源手段である二つの熱交換器を備えなければならないため本体自身が大きくなると共に、給湯機能は出湯開始するまで加熱されないため冷水が通常給湯機と同一量出てしまう。さらに、別途設けた保温容器5に高温の温水を貯めておき保温容器5で混ぜた後、出湯する構成であるため、初期出湯温度と定常時の出湯温度に差が生じてしまい、一定温度の出湯制御が困難となる課題を生じる。
【0005】
本発明は上記課題を解決するため、熱源自体の出湯温度到達時間を短縮すると共に、装置全体を小型化し、初期から一定温度の出湯が可能な即時給湯装置の提供を目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
前記従来の課題を解決するために、本発明の即時給湯装置は、給湯主回路と循環加熱回路の2回路を1缶で同時加熱する主熱交換装置と、前記循環加熱回路の温水を循環する循環ポンプと、前記給湯主回路の端末に設けた出湯口と、前記出湯口と前記主熱交換装置の間に設けた副熱交換装置と、前記給湯主回路の水が前記副熱交換装置で前記循環加熱回路の温水により温められ出湯することで、主熱交換装置と副熱交換装置の給湯主回路を同時に加熱できる。さらに、出湯口であるカランを開栓すると副熱交換装置で給湯水を加熱しながら出湯する即時給湯装置を実現できる。
【0007】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項1における即時給湯装置は、給湯主回路と循環加熱回路の2回路を1缶で同時加熱する主熱交換装置と、前記循環加熱回路の温水を循環する循環ポンプと、前記給湯主回路の端末に設けた出湯口と、前記出湯口と前記主熱交換装置の間に設けた副熱交換装置と、前記給湯主回路の水が前記副熱交換装置で前記循環加熱回路の温水により温められ出湯する構成としてある。
【0008】
上記構成によって、主熱交換装置で加熱された温水が循環ポンプにより循環加熱回路を循環する。その際、主熱交換装置と副熱交換装置における給湯主回路を同時に加熱する。給湯のためにカランを開栓すると加熱されていた副熱交換装置の給湯主回路内の温水が出湯する。さらに、副熱交換装置に入水する給湯主回路の冷水は循環加熱回路の循環温水で加熱され出湯することができるため熱源自体の出湯温度到達時間を短縮すると共に、装置全体を小型化し、初期から一定温度の出湯が可能な即時給湯装置を実現できる。
【0009】
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の即時給湯装置の循環加熱回路を浴槽追い焚き回路と兼用し、副熱交換装置を循環する熱交循環回路と、浴槽を循環する浴槽追い焚き回路の流路を切り替える切り替装置を設けることにより、副熱交換装置へ至る配管を新設する必要が無く、風呂追い焚き回路を兼用することができる。
【0010】
請求項3に記載の発明は、請求項1に記載の即時給湯装置において、給湯主回路が副熱交換装置前後で迂回するバイパス回路を設け、迂回する流量を制御する流量調整装置を設けることにより、副熱交換装置を高温状態まで加熱しても、出湯時に副熱交換装置から出る高温水とバイパス回路を流れる冷水が混合され、適温水を即座に出湯する本格的な即時給湯装置を実現できる。
【0011】
請求項4に記載の発明は、請求項1〜3に記載の即時給湯装置の副熱交換装置が三重管熱交換器となり、外側から外管と中管と内管とから構成され、内管の外面と中管の内面は伝熱関係を持って接触し、内管を循環水が流れ、外管と中管の間を給湯水が流れる構成とすることにより、内管の内側を流れる循環温水の熱が内管の壁と中管の壁を熱伝導で伝熱し外管内の給湯水を加熱する多重管構成とすることで簡易な構成で副熱交換装置を実現できると共に、万一内管の壁が破れても中管があるため循環水が給湯水に混入することがない安全設計を実現できる。請求項5に記載の発明は、請求項4に記載の即時給湯装置の副熱交換装置である三重管熱交換器の中管の外側もしくは外管の内側の少なくともどちらか一方に伝熱促進部を設けた構成としてある。
【0012】
上記構成によって、伝熱面積が拡大されるとともに給湯水の流れが乱され熱伝達性能が向上できる。
【0013】
請求項6に記載の発明は特に、請求項4に記載の即時給湯装置の副熱交換装置である三重管熱交換器の外管と中管が二重管となり、前記二重管の前記外管と前記中管の間で流路方向に仕切部を設けた構成としてある。
【0014】
上記構成によって、内管と中管の伝熱関係を良好にするために内管を拡管し中管へ押しつける際、仕切部が中管の外力を押さえる作用をし、内管と中管の密着度合いを良好にでき、三重管熱交換器の伝熱性能を向上できる。
【0015】
【実施例】
以下、本発明の実施例について図面を用いて説明する。
【0016】
(実施例1)
図1は本発明の第1の実施例における即時給湯装置のシステム構成図であり、図2は設置見取り図である。
【0017】
図1と図2において、10は屋外等に設置したガス給湯風呂機であり、主熱交換装置である給湯熱源部11と風呂熱源部12が一体で構成されている。給湯風呂機10は、ガス等の燃料とファン13による燃焼空気によりバーナ14で燃焼熱を発生し、給湯熱源部11と風呂熱源部12で水を加熱し熱交換する。給湯熱源部11へは入水路15から水が供給され、加熱された後、給湯配管16を通り出湯口であるカランやシャワーヘッド17等から出湯し、給湯主回路を構成する。一方、循環加熱回路の中核をなす風呂熱源部12で加熱された循環温水は循環ポンプ18により循環し浴槽19のお湯の追い焚きを行う。この時、循環加熱回路である循環加熱往き回路20と循環加熱戻り回路21は風呂循環回路23と副熱交換装置24の循環回路22とに分岐して設けられる。屋内の水回りが集中する屋内中心部付近に設けた副熱交換装置24へ風呂温水を循環させる。このとき、副熱交換装置24では風呂熱源部12で加熱され循環した循環水で給湯水を加熱するため、給湯配管16の給湯水を給湯熱源部11と副熱交換装置24の双方で加熱可能な構成となる。
【0018】
以上のように構成した即時給湯装置において、即湯運転を行う際には、ファン13により送られた燃焼空気とガスをバーナ14で混合し燃焼させ、主熱交換装置に設けられた風呂熱源部12を通過する循環水を加熱する。加熱された循環温水は浴槽19へ約60℃の温水となり循環ポンプ18で循環される。この時、主熱交換装置の給湯主回路が通る給湯熱源部11の中の給湯水を同時に加熱するとともに、副熱交換装置24の給湯配管16も加熱することができる。シャワー17から出湯するとき、副熱交換装置24を水回りが集中する近傍へ設けているためシャワー17から副熱交換装置24の距離は2〜3メートル程しかないため初期給湯時の冷めた水である死に水は極わずかであり、2〜3秒後には、副熱交換装置24で加熱された給湯水がすぐに出湯する。給湯熱源部11でもあらかじめ風呂熱源部12で加熱された循環温水で加熱されるため設定水温にすぐに到達すると共に、給湯熱源部11と副熱交換装置24の間に存在する給湯配管16の冷水は浴槽追い焚きにより副熱交換装置24で加熱され適温水が即座に出湯する。その後、給湯熱源部11で設定温度まで加熱された給湯水が副熱交換器24へ到達し始めると、循環ポンプ18を停止することで再加熱を防止して設定温度の温水を出湯できる。
【0019】
すなわち、即時給湯用の貯湯タンクを設ける必要がないため、コンパクト、低イニシャルコストと低ランニングコストを実現でき、本格的な即時給湯装置を提供できるものである。
【0020】
ここで実施例では給湯風呂機10を給湯熱源部11と風呂熱源部12を一体で構成した例で説明したが、給湯暖房機で暖房熱源部と給湯熱源部を一体で構成した1缶2水熱交換器を使用しても同様の効果を発揮できるものである。
【0021】
(実施例2)
図3から図5は本発明の第2の実施例における副熱交換装置24と循環加熱回路20・21の回路構成図である。
【0022】
図3と図4において、実施例1の構成と異なるところは、循環加熱回路20・21を浴槽追い焚き回路23と兼用し、副熱交換装置24を循環する熱交循環回路25と浴槽19を循環する浴槽追い焚き回路23の流路を切り替える切り替え装置である三方弁26を設け、給湯主回路16が副熱交換装置24の前後で迂回するバイパス回路27を設け、バイパス回路27を流れるバイパス流量を制御する流量調整装置である流量調節弁28を設けたものである。図3は副熱交換器24側を循環水が循環する場合であり、図4は追い焚き回路23側を循環水が循環した場合である。このように副熱交換装置24へ至る循環加熱回路20・21を新設する必要が無く、風呂追い焚き回路23と兼用することができることで施工性を飛躍的に簡便にできる。また、副熱交換装置24を循環水で高温状態に加熱しても、出湯時に副熱交換装置24から出る高温水とバイパス回路27を流れる冷水が流量調節弁28により適度に混合され、適温水を即座に出湯できる本格的な即時給湯装置を実現できる。
【0023】
ここで、バイパス回路27に流量調節弁28を使用した例を示したが、電磁弁等によりバイパス流量を遮断する機能を有する構成や、バイパス流路自身に細管を使用しバイパス流量を固定し副熱交換器24を流れる循環水の流量を循環ポンプ18で調整しても初期出湯時に高温水が出ない効果を発揮することができる。
【0024】
図5に示すように、熱交循環回路25と浴槽追い焚き回路23のそれぞれに切り替え装置である4個の電磁弁30を設けたとしても同様の効果を発揮できるとともに、浴槽の追い焚き運転と副熱交換装置24の同時加熱運転もできる。
【0025】
(実施例3)
図6から図10は本発明の第3の実施例における即時給湯装置の副熱交換装置の構成図である。図6と図7は三重管熱交換器31の構成図であり、実施例1の構成と異なるところは、副熱交換装置24において外側の管から外管32と中管33と内管34で構成され、内管34の外面と中管33の内面は伝熱関係を持って接触しており、内管34内部を循環水である浴槽水が循環し、外管32の内部で中管33の間を給湯水が通過する三重管熱交換器31の構成とした点である。以上のように構成した即時給湯装置において、浴槽追い焚き用の約60℃の温水を循環ポンプ18で循環し、三重管熱交換器31を加熱する。給湯熱源部11と三重管熱交換器31の間の冷水は三重管熱交換器31により加熱されるため、シャワー17から初期のわずかな死に水以外に冷水がでない。また、内管34が破損しても中管33があるため、循環水が給湯水に混入しない。すなわち、即時給湯用の専用循環ポンプや即湯用循環回路を設ける必要がないため、省施工、コンパクト、低イニシャルコストと低ランニングコストを実現でき、本格的な即時給湯装置を提供できるものである。
【0026】
図8は、三重管熱交換器31において中管33の外周に吸熱促進部である銅線36を巻き付けた構成としてある。このように構成した即時給湯装置において、給湯水が流路を通過する際に流れに乱れが生じると共に、伝熱面積が拡大されるため熱交換能力が向上し、副熱交換装置24を小型化することができる。さらに、図9は外管32の内壁に吸熱促進部である溝部37を螺旋状に設けたものである。このような構成をすることでも同様な効果を発揮することができる。さらに図10に示すように、副熱交換装置24において中管33の外周に吸熱促進部である銅線36を巻き付け、外管32の内壁に吸熱促進部である溝部37を螺旋状に設けた構成をすることでもより効果を発揮することができる。
【0027】
(実施例4)
図11は本発明の第4の実施例における即時給湯装置の三重管熱交換器31の構成図である。図11は三重管熱交換器31の構成図であり、実施例3の構成と異なるところは、三重管熱交換器31の中管33と外管32の間に流路方向に仕切部38を設けた構成とした点である。
【0028】
以上のように構成した即時給湯装置において、内管34内部の熱が中管33へ伝わり、仕切部38が伝熱フィンの役割を果たし、給湯水を効率よく加熱することができる。また、内管34を拡管し中管33へ押しつける際、外管32と仕切部38が中管33の外力を押さえる作用をし、内管34と中管33の密着度合いを良好にできる。すなわち、即時給湯用の貯湯タンクを設ける必要がないため、省施工、コンパクト、低イニシャルコストと低ランニングコストを実現でき、本格的な即時給湯装置を提供できるものである。
【0029】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように本発明の即時給湯装置によれば、副熱交換装置に入水する給湯主回路の冷水は循環加熱回路の循環温水で加熱出湯できるため出湯口での出湯温度到達時間を短縮すると共に、装置全体を小型化し、初期から一定温度の出湯が可能な即時給湯装置を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例1における即時給湯装置のシステム構成図
【図2】本発明の実施例1における即時給湯装置の設置見取り図
【図3】本発明の実施例2における即時給湯装置の循環加熱回路の構成図
【図4】本発明の実施例2における循環加熱回路の他の構成図
【図5】本発明の実施例2における循環加熱回路の他の構成図
【図6】本発明の実施例3における三重管熱交換器の構成図
【図7】本発明の実施例3における三重管熱交換器の構成図
【図8】本発明の実施例3における三重管熱交換器の他の拡大断面図
【図9】本発明の実施例3における三重管熱交換器の他の拡大断面図
【図10】本発明の実施例3における三重管熱交換器の他の拡大断面図
【図11】本発明の実施例4における三重管熱交換器の拡大断面図
【図12】従来の即時給湯装置のシステム構成図
【符号の説明】
11 給湯熱源部(給湯主回路)
12 風呂熱源部(循環加熱回路)
16 給湯配管(給湯主回路)
17 出湯口
18 循環ポンプ
20 循環加熱往き回路(循環加熱回路)
21 循環加熱戻り回路(循環加熱回路)
23 浴槽追い焚き回路
24 副熱交換装置
25 熱交循環回路
26 三方弁(切り替え装置)
27 バイパス回路
28 流量調整弁(流量調整装置)
31 三重管熱交換器
32 外管
33 中管
34 内管
36 銅線(吸熱促進部)
37 溝部(吸熱促進部)
38 仕切部
【発明の属する技術分野】
本発明は、1缶2水式熱交換器を加熱源とする風呂温水を利用した加熱により給湯管から即時にお湯が出る即時給湯装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来のこの種の即時給湯装置は図12に示すように、熱源に給湯暖房用熱源手段1を用い、暖房ライン開閉弁2で暖房ライン3に温水を循環する制御を行い、熱交換器4付きの保温容器5に温度センサ6を設け、保温容器5の前後に一次出湯ライン7と二次出湯ライン8を設けて構成している(例えば特許文献1参照)。
【0003】
【特許文献1】
特開平10−176836号公報(第3〜4P、第1図)
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記従来の即時給湯装置では、給湯暖房用熱源手段1を用いなければならないため給湯機能と暖房機能を有する熱源手段である二つの熱交換器を備えなければならないため本体自身が大きくなると共に、給湯機能は出湯開始するまで加熱されないため冷水が通常給湯機と同一量出てしまう。さらに、別途設けた保温容器5に高温の温水を貯めておき保温容器5で混ぜた後、出湯する構成であるため、初期出湯温度と定常時の出湯温度に差が生じてしまい、一定温度の出湯制御が困難となる課題を生じる。
【0005】
本発明は上記課題を解決するため、熱源自体の出湯温度到達時間を短縮すると共に、装置全体を小型化し、初期から一定温度の出湯が可能な即時給湯装置の提供を目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
前記従来の課題を解決するために、本発明の即時給湯装置は、給湯主回路と循環加熱回路の2回路を1缶で同時加熱する主熱交換装置と、前記循環加熱回路の温水を循環する循環ポンプと、前記給湯主回路の端末に設けた出湯口と、前記出湯口と前記主熱交換装置の間に設けた副熱交換装置と、前記給湯主回路の水が前記副熱交換装置で前記循環加熱回路の温水により温められ出湯することで、主熱交換装置と副熱交換装置の給湯主回路を同時に加熱できる。さらに、出湯口であるカランを開栓すると副熱交換装置で給湯水を加熱しながら出湯する即時給湯装置を実現できる。
【0007】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項1における即時給湯装置は、給湯主回路と循環加熱回路の2回路を1缶で同時加熱する主熱交換装置と、前記循環加熱回路の温水を循環する循環ポンプと、前記給湯主回路の端末に設けた出湯口と、前記出湯口と前記主熱交換装置の間に設けた副熱交換装置と、前記給湯主回路の水が前記副熱交換装置で前記循環加熱回路の温水により温められ出湯する構成としてある。
【0008】
上記構成によって、主熱交換装置で加熱された温水が循環ポンプにより循環加熱回路を循環する。その際、主熱交換装置と副熱交換装置における給湯主回路を同時に加熱する。給湯のためにカランを開栓すると加熱されていた副熱交換装置の給湯主回路内の温水が出湯する。さらに、副熱交換装置に入水する給湯主回路の冷水は循環加熱回路の循環温水で加熱され出湯することができるため熱源自体の出湯温度到達時間を短縮すると共に、装置全体を小型化し、初期から一定温度の出湯が可能な即時給湯装置を実現できる。
【0009】
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の即時給湯装置の循環加熱回路を浴槽追い焚き回路と兼用し、副熱交換装置を循環する熱交循環回路と、浴槽を循環する浴槽追い焚き回路の流路を切り替える切り替装置を設けることにより、副熱交換装置へ至る配管を新設する必要が無く、風呂追い焚き回路を兼用することができる。
【0010】
請求項3に記載の発明は、請求項1に記載の即時給湯装置において、給湯主回路が副熱交換装置前後で迂回するバイパス回路を設け、迂回する流量を制御する流量調整装置を設けることにより、副熱交換装置を高温状態まで加熱しても、出湯時に副熱交換装置から出る高温水とバイパス回路を流れる冷水が混合され、適温水を即座に出湯する本格的な即時給湯装置を実現できる。
【0011】
請求項4に記載の発明は、請求項1〜3に記載の即時給湯装置の副熱交換装置が三重管熱交換器となり、外側から外管と中管と内管とから構成され、内管の外面と中管の内面は伝熱関係を持って接触し、内管を循環水が流れ、外管と中管の間を給湯水が流れる構成とすることにより、内管の内側を流れる循環温水の熱が内管の壁と中管の壁を熱伝導で伝熱し外管内の給湯水を加熱する多重管構成とすることで簡易な構成で副熱交換装置を実現できると共に、万一内管の壁が破れても中管があるため循環水が給湯水に混入することがない安全設計を実現できる。請求項5に記載の発明は、請求項4に記載の即時給湯装置の副熱交換装置である三重管熱交換器の中管の外側もしくは外管の内側の少なくともどちらか一方に伝熱促進部を設けた構成としてある。
【0012】
上記構成によって、伝熱面積が拡大されるとともに給湯水の流れが乱され熱伝達性能が向上できる。
【0013】
請求項6に記載の発明は特に、請求項4に記載の即時給湯装置の副熱交換装置である三重管熱交換器の外管と中管が二重管となり、前記二重管の前記外管と前記中管の間で流路方向に仕切部を設けた構成としてある。
【0014】
上記構成によって、内管と中管の伝熱関係を良好にするために内管を拡管し中管へ押しつける際、仕切部が中管の外力を押さえる作用をし、内管と中管の密着度合いを良好にでき、三重管熱交換器の伝熱性能を向上できる。
【0015】
【実施例】
以下、本発明の実施例について図面を用いて説明する。
【0016】
(実施例1)
図1は本発明の第1の実施例における即時給湯装置のシステム構成図であり、図2は設置見取り図である。
【0017】
図1と図2において、10は屋外等に設置したガス給湯風呂機であり、主熱交換装置である給湯熱源部11と風呂熱源部12が一体で構成されている。給湯風呂機10は、ガス等の燃料とファン13による燃焼空気によりバーナ14で燃焼熱を発生し、給湯熱源部11と風呂熱源部12で水を加熱し熱交換する。給湯熱源部11へは入水路15から水が供給され、加熱された後、給湯配管16を通り出湯口であるカランやシャワーヘッド17等から出湯し、給湯主回路を構成する。一方、循環加熱回路の中核をなす風呂熱源部12で加熱された循環温水は循環ポンプ18により循環し浴槽19のお湯の追い焚きを行う。この時、循環加熱回路である循環加熱往き回路20と循環加熱戻り回路21は風呂循環回路23と副熱交換装置24の循環回路22とに分岐して設けられる。屋内の水回りが集中する屋内中心部付近に設けた副熱交換装置24へ風呂温水を循環させる。このとき、副熱交換装置24では風呂熱源部12で加熱され循環した循環水で給湯水を加熱するため、給湯配管16の給湯水を給湯熱源部11と副熱交換装置24の双方で加熱可能な構成となる。
【0018】
以上のように構成した即時給湯装置において、即湯運転を行う際には、ファン13により送られた燃焼空気とガスをバーナ14で混合し燃焼させ、主熱交換装置に設けられた風呂熱源部12を通過する循環水を加熱する。加熱された循環温水は浴槽19へ約60℃の温水となり循環ポンプ18で循環される。この時、主熱交換装置の給湯主回路が通る給湯熱源部11の中の給湯水を同時に加熱するとともに、副熱交換装置24の給湯配管16も加熱することができる。シャワー17から出湯するとき、副熱交換装置24を水回りが集中する近傍へ設けているためシャワー17から副熱交換装置24の距離は2〜3メートル程しかないため初期給湯時の冷めた水である死に水は極わずかであり、2〜3秒後には、副熱交換装置24で加熱された給湯水がすぐに出湯する。給湯熱源部11でもあらかじめ風呂熱源部12で加熱された循環温水で加熱されるため設定水温にすぐに到達すると共に、給湯熱源部11と副熱交換装置24の間に存在する給湯配管16の冷水は浴槽追い焚きにより副熱交換装置24で加熱され適温水が即座に出湯する。その後、給湯熱源部11で設定温度まで加熱された給湯水が副熱交換器24へ到達し始めると、循環ポンプ18を停止することで再加熱を防止して設定温度の温水を出湯できる。
【0019】
すなわち、即時給湯用の貯湯タンクを設ける必要がないため、コンパクト、低イニシャルコストと低ランニングコストを実現でき、本格的な即時給湯装置を提供できるものである。
【0020】
ここで実施例では給湯風呂機10を給湯熱源部11と風呂熱源部12を一体で構成した例で説明したが、給湯暖房機で暖房熱源部と給湯熱源部を一体で構成した1缶2水熱交換器を使用しても同様の効果を発揮できるものである。
【0021】
(実施例2)
図3から図5は本発明の第2の実施例における副熱交換装置24と循環加熱回路20・21の回路構成図である。
【0022】
図3と図4において、実施例1の構成と異なるところは、循環加熱回路20・21を浴槽追い焚き回路23と兼用し、副熱交換装置24を循環する熱交循環回路25と浴槽19を循環する浴槽追い焚き回路23の流路を切り替える切り替え装置である三方弁26を設け、給湯主回路16が副熱交換装置24の前後で迂回するバイパス回路27を設け、バイパス回路27を流れるバイパス流量を制御する流量調整装置である流量調節弁28を設けたものである。図3は副熱交換器24側を循環水が循環する場合であり、図4は追い焚き回路23側を循環水が循環した場合である。このように副熱交換装置24へ至る循環加熱回路20・21を新設する必要が無く、風呂追い焚き回路23と兼用することができることで施工性を飛躍的に簡便にできる。また、副熱交換装置24を循環水で高温状態に加熱しても、出湯時に副熱交換装置24から出る高温水とバイパス回路27を流れる冷水が流量調節弁28により適度に混合され、適温水を即座に出湯できる本格的な即時給湯装置を実現できる。
【0023】
ここで、バイパス回路27に流量調節弁28を使用した例を示したが、電磁弁等によりバイパス流量を遮断する機能を有する構成や、バイパス流路自身に細管を使用しバイパス流量を固定し副熱交換器24を流れる循環水の流量を循環ポンプ18で調整しても初期出湯時に高温水が出ない効果を発揮することができる。
【0024】
図5に示すように、熱交循環回路25と浴槽追い焚き回路23のそれぞれに切り替え装置である4個の電磁弁30を設けたとしても同様の効果を発揮できるとともに、浴槽の追い焚き運転と副熱交換装置24の同時加熱運転もできる。
【0025】
(実施例3)
図6から図10は本発明の第3の実施例における即時給湯装置の副熱交換装置の構成図である。図6と図7は三重管熱交換器31の構成図であり、実施例1の構成と異なるところは、副熱交換装置24において外側の管から外管32と中管33と内管34で構成され、内管34の外面と中管33の内面は伝熱関係を持って接触しており、内管34内部を循環水である浴槽水が循環し、外管32の内部で中管33の間を給湯水が通過する三重管熱交換器31の構成とした点である。以上のように構成した即時給湯装置において、浴槽追い焚き用の約60℃の温水を循環ポンプ18で循環し、三重管熱交換器31を加熱する。給湯熱源部11と三重管熱交換器31の間の冷水は三重管熱交換器31により加熱されるため、シャワー17から初期のわずかな死に水以外に冷水がでない。また、内管34が破損しても中管33があるため、循環水が給湯水に混入しない。すなわち、即時給湯用の専用循環ポンプや即湯用循環回路を設ける必要がないため、省施工、コンパクト、低イニシャルコストと低ランニングコストを実現でき、本格的な即時給湯装置を提供できるものである。
【0026】
図8は、三重管熱交換器31において中管33の外周に吸熱促進部である銅線36を巻き付けた構成としてある。このように構成した即時給湯装置において、給湯水が流路を通過する際に流れに乱れが生じると共に、伝熱面積が拡大されるため熱交換能力が向上し、副熱交換装置24を小型化することができる。さらに、図9は外管32の内壁に吸熱促進部である溝部37を螺旋状に設けたものである。このような構成をすることでも同様な効果を発揮することができる。さらに図10に示すように、副熱交換装置24において中管33の外周に吸熱促進部である銅線36を巻き付け、外管32の内壁に吸熱促進部である溝部37を螺旋状に設けた構成をすることでもより効果を発揮することができる。
【0027】
(実施例4)
図11は本発明の第4の実施例における即時給湯装置の三重管熱交換器31の構成図である。図11は三重管熱交換器31の構成図であり、実施例3の構成と異なるところは、三重管熱交換器31の中管33と外管32の間に流路方向に仕切部38を設けた構成とした点である。
【0028】
以上のように構成した即時給湯装置において、内管34内部の熱が中管33へ伝わり、仕切部38が伝熱フィンの役割を果たし、給湯水を効率よく加熱することができる。また、内管34を拡管し中管33へ押しつける際、外管32と仕切部38が中管33の外力を押さえる作用をし、内管34と中管33の密着度合いを良好にできる。すなわち、即時給湯用の貯湯タンクを設ける必要がないため、省施工、コンパクト、低イニシャルコストと低ランニングコストを実現でき、本格的な即時給湯装置を提供できるものである。
【0029】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように本発明の即時給湯装置によれば、副熱交換装置に入水する給湯主回路の冷水は循環加熱回路の循環温水で加熱出湯できるため出湯口での出湯温度到達時間を短縮すると共に、装置全体を小型化し、初期から一定温度の出湯が可能な即時給湯装置を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例1における即時給湯装置のシステム構成図
【図2】本発明の実施例1における即時給湯装置の設置見取り図
【図3】本発明の実施例2における即時給湯装置の循環加熱回路の構成図
【図4】本発明の実施例2における循環加熱回路の他の構成図
【図5】本発明の実施例2における循環加熱回路の他の構成図
【図6】本発明の実施例3における三重管熱交換器の構成図
【図7】本発明の実施例3における三重管熱交換器の構成図
【図8】本発明の実施例3における三重管熱交換器の他の拡大断面図
【図9】本発明の実施例3における三重管熱交換器の他の拡大断面図
【図10】本発明の実施例3における三重管熱交換器の他の拡大断面図
【図11】本発明の実施例4における三重管熱交換器の拡大断面図
【図12】従来の即時給湯装置のシステム構成図
【符号の説明】
11 給湯熱源部(給湯主回路)
12 風呂熱源部(循環加熱回路)
16 給湯配管(給湯主回路)
17 出湯口
18 循環ポンプ
20 循環加熱往き回路(循環加熱回路)
21 循環加熱戻り回路(循環加熱回路)
23 浴槽追い焚き回路
24 副熱交換装置
25 熱交循環回路
26 三方弁(切り替え装置)
27 バイパス回路
28 流量調整弁(流量調整装置)
31 三重管熱交換器
32 外管
33 中管
34 内管
36 銅線(吸熱促進部)
37 溝部(吸熱促進部)
38 仕切部
Claims (6)
- 給湯主回路と循環加熱回路の2回路を1缶で同時加熱する主熱交換装置と、前記循環加熱回路の温水を循環する循環ポンプと、前記給湯主回路の端末に設けた出湯口と、前記出湯口と前記主熱交換装置の間に設けた副熱交換装置と、前記給湯主回路の水が前記副熱交換装置で前記循環加熱回路の温水により温められ出湯する即時給湯装置。
- 循環加熱回路を浴槽追い焚き回路と兼用し、副熱交換装置を循環する熱交循環回路と、浴槽を循環する前記浴槽追い焚き回路の流路を切り替える切り替装置を設けた請求項1記載の即時給湯装置。
- 給湯主回路が副熱交換装置前後で迂回するバイパス回路を設け、迂回する流量を制御する流量調整装置を設けた請求項1〜3のいずれか1項に記載の即時給湯装置。
- 副熱交換装置が三重管熱交換器となり、外側から外管と中管と内管とから構成され、前記内管の外面と前記中管の内面は伝熱関係を持って接触し、前記内管を循環水が流れ、前記外管と前記中管の間を給湯水が流れる請求項1〜3記載の即時給湯装置。
- 副熱交換装置である三重管熱交換器の中管の外側もしくは外管の内側の少なくともどちらか一方に吸熱促進部を設けた請求項4記載の即時給湯装置。
- 副熱交換装置である三重管熱交換器の外管と中管が二重管となり、前記二重管の前記外管と前記中管の間で流路方向に仕切部を設けた請求項4記載の即時給湯装置。
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Cited By (1)
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CN110030767A (zh) * | 2019-05-21 | 2019-07-19 | 李永堂 | 冷热双效分流式能量回收系统 |
-
2003
- 2003-01-10 JP JP2003004470A patent/JP2004218881A/ja active Pending
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CN110030767A (zh) * | 2019-05-21 | 2019-07-19 | 李永堂 | 冷热双效分流式能量回收系统 |
CN110030767B (zh) * | 2019-05-21 | 2024-02-02 | 李永堂 | 冷热双效分流式能量回收系统 |
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