JP2005321171A - Instantaneous heating device and water heater - Google Patents
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Description
本発明は、熱交換の効率の向上とドレインの適切な処理との両立を図ることが可能とされた瞬間式加熱装置および給湯装置に関する。 The present invention relates to an instantaneous heating apparatus and a hot water supply apparatus capable of achieving both improvement in heat exchange efficiency and appropriate drain treatment.
従来の伝統的な給湯用の加熱装置の一例としては、燃焼器の上部に熱交換器を接続して設けたものがある。このような構成の加熱装置においては、燃焼器からその上方に上昇した燃焼ガスが前記熱交換器内を通過する際に水管への熱伝達が行なわれ、この水管内の水が加熱されるようになっている。前記水管は、燃焼ガスとの接触面積ができる限り大きくなるように、たとえば略水平に寝かされた姿勢に設けられている。 An example of a conventional heating device for hot water supply is one in which a heat exchanger is connected to the upper part of the combustor. In the heating device having such a configuration, when the combustion gas rising upward from the combustor passes through the heat exchanger, heat is transferred to the water pipe so that the water in the water pipe is heated. It has become. The water pipe is provided, for example, in a posture lying substantially horizontally so that the contact area with the combustion gas is as large as possible.
前記加熱装置において、燃焼ガスが水管に接触するとドレインが発生し、水管に付着する現象を生じる。このドレインは、燃料の種類にもよるが、殆どの場合が酸性であり、このドレインが水管から滴下したのでは加熱装置に腐食が生じる。そこで、前記伝統的な加熱装置において、水管の下方にプレート状などのドレイン受けを設けたものがある(たとえば、特許文献1を参照)。このような構成によれば、水管から滴下するドレインをドレイン受けにより回収し、熱交換器の下部や燃焼器上にドレインが滴下することを抑制することができる。 In the heating device, when the combustion gas comes into contact with the water pipe, a drain is generated and a phenomenon of adhering to the water pipe occurs. Depending on the type of fuel, this drain is acidic in most cases, and if this drain is dropped from the water pipe, the heating device is corroded. Therefore, in the above-mentioned traditional heating device, there is one in which a drain receiver such as a plate shape is provided below the water pipe (see, for example, Patent Document 1). According to such a configuration, the drain dripping from the water pipe can be collected by the drain receiver, and the dripping of the drain on the lower part of the heat exchanger or on the combustor can be suppressed.
しかしながら、前記構成においては、燃焼器と水管との間にドレイン受けが配置されるために、このドレイン受けは、燃焼ガスの流路を塞ぎ、燃焼器から水管に向けて燃焼ガスが直接進行することを妨げる。とくに、前記ドレイン受けは、水管の下方領域の全域をカバーするように大きなサイズに形成する必要があるために、ドレイン受けが燃焼ガスの進行を妨げる度合いはより大きい。これでは、高温の燃焼ガスを水管に効率良く接触させることが難しく、熱交換の効率が悪くなる。このような事情を考慮し、従来においては、水管の下方領域の一部分のみにドレイン受けを設けるといったことも適宜なされているが、これではドレインの回収を十分に行なうことができない。また、ドレイン受けが仮に小サイズにされたとしても、ドレイン受けが燃焼ガスの流路を塞ぎ、熱交換の効率を低下させる要因になるという本質的な問題点は解決されない。 However, in the above configuration, since the drain receiver is disposed between the combustor and the water pipe, the drain receiver closes the flow path of the combustion gas, and the combustion gas advances directly from the combustor toward the water pipe. Disturb that. In particular, since the drain receiver needs to be formed in a large size so as to cover the entire area of the lower region of the water pipe, the drain receiver has a greater degree of hindering the progress of the combustion gas. This makes it difficult to efficiently bring the high-temperature combustion gas into contact with the water pipe, resulting in poor heat exchange efficiency. In consideration of such circumstances, conventionally, a drain receiver is provided as appropriate only in a part of the lower region of the water pipe. However, in this case, the drain cannot be sufficiently collected. Further, even if the drain receiver is reduced in size, the essential problem that the drain receiver blocks the flow path of the combustion gas and reduces the efficiency of heat exchange cannot be solved.
さらに、前記伝統的な加熱装置における熱交換方式は、本来的に、熱交換の効率はさほど高くない。したがって、熱交換の効率を高めるための手段として、たとえば前記水管をフィン付チューブによって構成し、その本数を多くしたり、全長寸法を長くするといった手段を採用する必要がある。ところが、このような手段を採用したのでは、加熱装置全体の大型化を招き、またフィン付チューブの構成が煩雑であるなど理由から、その製造コストも高価となる。さらに、フィン付チューブは、その加工性や熱伝達性を良好にするなどの観点からすれば、たとえば銅製にすることが望まれるが、そのような材質にすると、耐食性に劣ることとなって、前記したドレインに起因する腐食が避けられないこととなる。加熱装置の実際の使用に際しては、水管に井戸水を入水させるような場合があるが、このような場合には井戸水の含有成分に起因して前記水管が腐食するといった問題点も発生する。 Furthermore, the heat exchange method in the traditional heating device is not inherently very efficient in heat exchange. Therefore, as means for improving the efficiency of heat exchange, for example, it is necessary to adopt means for increasing the number of the water pipes or increasing the overall length, for example, by forming the water pipes with finned tubes. However, the use of such means increases the overall size of the heating device and increases the manufacturing cost because the configuration of the finned tube is complicated. Furthermore, the finned tube is desired to be made of copper, for example, from the viewpoint of improving its workability and heat transfer properties, but if such a material is used, the corrosion resistance is inferior, Corrosion caused by the drain is inevitable. In actual use of the heating apparatus, there is a case where well water is introduced into the water pipe. In such a case, there is a problem that the water pipe is corroded due to the components contained in the well water.
なお、従来においては、工業用の大型の加熱装置(温水ボイラ)として、いわゆるコイル型のものがある(たとえば、特許文献2を参照)。この加熱装置は、たとえば図19に示すように、ガンタイプのバーナ90が缶体91の上部に設けられ、かつこの缶体91内には、熱交換用のコイル状の水管92が設けられた構成を有している。水管92の内方領域は、燃焼室93となっている。この加熱装置においては、コイル状の水管92が燃焼室93を囲んでいるために、バーナ90により発生した燃焼ガスが水管92に直接作用する。したがって、熱交換の効率を前述した伝統的な加熱装置よりも高くすることが可能である。
Conventionally, there is a so-called coil type as a large industrial heating device (hot water boiler) (see, for example, Patent Document 2). In this heating device, for example, as shown in FIG. 19, a gun-
しかしながら、図19に示した加熱装置においては、ドレイン対策がなんら施されておらず、水管92に付着したドレインは、缶体91の底部に滴下してこの部分を汚染させ、また腐食させる。前記加熱装置においては、燃焼室93を水管92が囲んでおり、この水管92に燃焼ガスが触れることによって発生するドレインの量は非常に多くなるため、前記不具合は一層顕著となる。工業用とは異なり、たとえば一般家庭用の加熱装置では、装置内の衛生面などにも十分に配慮する必要があるため、前記加熱装置はそのような一般家庭用などには適さない。
However, in the heating device shown in FIG. 19, no drain countermeasure is taken, and the drain adhering to the
また、前記加熱装置においては、理想的には、燃焼室93の燃焼ガスが、水管92どうしの隙間92aを通過してから水管92と缶体91の側壁との隙間95を通過して排気筒94に到達するようになっている。ところが、実際には、バーナ90から下向きに送られた燃焼ガスの大部分は、螺旋状の水管92の下部開口部をそのまま通過して缶体91の底部に到達する。したがって、燃焼ガスが水管92の隙間92aを積極的に通過することはなく、この隙間92aを通過する燃焼ガスの量が少ないために、熱交換の効率はさほど良好なものとはなっていない。また、バーナ90は下向きとされているのに対し、缶体91の底部は閉塞された構造とされており、排気筒94は缶体91の上部に接続されている。このため、バーナ90から下向きに送られて缶体91の底部に到達したガスは、その後も引き続いてバーナ90から下向きに送られる燃焼ガスによって押さえつけられた格好となり、排気筒94までスムーズに上昇し難い。その結果、古い燃焼ガスが缶体91内に滞留し続けることとなって、バーナ90で次々と発生される高温の燃焼ガスを有効に利用した熱交換がなされず、熱交換の効率はより低いものとなっていた。
In the heating device, ideally, the combustion gas in the
本発明は、このような事情のもとで考え出されたものであって、全体の構造の簡素化および小型化を図りながらも熱交換の効率を高くすることができ、しかも装置内がドレインによって汚染されるといった不具合も適切に解消することが可能な瞬間式加熱装置および給湯装置を提供することを課題としている。 The present invention has been conceived under such circumstances, and it is possible to increase the efficiency of heat exchange while simplifying and reducing the size of the entire structure. It is an object of the present invention to provide an instantaneous heating device and a hot water supply device that can appropriately solve the problem of being contaminated by the water.
上記課題を解決するため、本発明は、次の技術的手段を講じている。 In order to solve the above problems, the present invention takes the following technical means.
本発明の第1の側面により提供される瞬間式加熱装置は、燃料の燃焼方向が下向きの燃焼器と、この燃焼器の下方の燃焼室を囲む周壁部を有する缶体と、この缶体内において上下高さ方向に並ぶ複数段のループ部を含むコイル状管体部を有している熱交換用の水管と、前記缶体に接続された排気通路と、を備えている、給湯装置であって、前記コイル状管体部の下方に位置し、かつ前記コイル状管体部からドレインを受けて前記缶体および前記排気通路の外部に排出するドレイン処理手段を備えていることを特徴としている。 An instantaneous heating device provided by the first aspect of the present invention includes a combustor whose fuel combustion direction is downward, a can body having a peripheral wall portion surrounding a combustion chamber below the combustor, and the can body A hot water supply apparatus comprising: a heat exchanging water pipe having a coiled tubular body portion including a plurality of loop portions arranged in the vertical direction, and an exhaust passage connected to the can body. And a drain processing means which is located below the coiled tube part and receives a drain from the coiled tube part and discharges it to the outside of the can body and the exhaust passage. .
このような構成によれば、次に述べるような効果が得られる。 According to such a configuration, the following effects can be obtained.
第1に、燃焼ガスと水管のコイル状管体部との接触により発生するドレインは、コイル状管体部を伝ってその下方に落下することとなるが、その位置にはドレイン処理手段が設けられているために、前記ドレインをこのドレイン処理手段によって確実に受け取ってから缶体および排気通路の外部に適切に排出することができる。したがって、缶体の下部や排気通路の内部がドレインによって汚染されて不衛生となったり、腐食を生じるといったことが適切に防止される。 First, the drain generated by the contact between the combustion gas and the coiled tubular part of the water pipe falls down along the coiled tubular part, and a drain treatment means is provided at that position. Therefore, after the drain is reliably received by the drain processing means, it can be appropriately discharged to the outside of the can body and the exhaust passage. Accordingly, it is possible to appropriately prevent the lower part of the can body and the inside of the exhaust passage from being contaminated by the drain and becoming unsanitary or causing corrosion.
第2に、本発明においては、燃焼器の燃焼方式がいわゆる逆燃式であり、燃焼ガスは燃焼器から下向きに送られるが、その際にこの燃焼ガスは、コイル状管体部に付着しているドレインを下方に積極的に流動させて、ドレイン処理手段上に滴下させる作用を奏することとなる。したがって、ドレインの回収が促進される効果も得られる。 Secondly, in the present invention, the combustion method of the combustor is a so-called reverse combustion method, and the combustion gas is sent downward from the combustor, and at this time, this combustion gas adheres to the coiled tube portion. The drain is positively flowed downward and dropped on the drain processing means. Therefore, an effect of promoting the recovery of the drain is also obtained.
第3に、前記ドレイン処理手段は、燃焼ガスが燃焼器から水管のコイル状管体部に向かうまでの経路途中には設けられておらず、燃焼ガスはドレイン処理手段が設けられた箇所に到達するよりも先にコイル状管体部に接触するようになっている。したがって、燃焼ガスからコイル状管体部への熱伝達量を多くし、熱交換の効率を高めることができる。 Thirdly, the drain treatment means is not provided in the course of the combustion gas from the combustor to the coiled tubular body portion of the water tube, and the combustion gas reaches the place where the drain treatment means is provided. The coiled tubular body portion is brought into contact with the coil-shaped tube body before this. Therefore, the amount of heat transfer from the combustion gas to the coiled tube portion can be increased, and the efficiency of heat exchange can be increased.
第4に、燃焼器による燃料の燃焼領域を水管のコイル状管体部によって囲んだ構成とすることによってもコイル状管体部への熱伝達量を多くすることができる。このため、熱交換の効率がより高められる。したがって、装置全体の小型化や製造コストの低減化、および省エネ化を図るのに好適となる。さらに、本発明においては、水管としてフィン付チューブを用いる必要がなく、また熱交換の効率が良好であることから、水管の材質をたとえばステンレス製として、耐食性に優れた装置とするのにも好適である。 Fourthly, the amount of heat transfer to the coiled tube part can also be increased by adopting a configuration in which the combustion region of the fuel by the combustor is surrounded by the coiled tube part of the water tube. For this reason, the efficiency of heat exchange is further improved. Therefore, it is suitable for reducing the size of the entire apparatus, reducing the manufacturing cost, and saving energy. Furthermore, in the present invention, it is not necessary to use a finned tube as the water tube, and since the efficiency of heat exchange is good, the material of the water tube is made of, for example, stainless steel, which is suitable for a device having excellent corrosion resistance. It is.
第5に、水管のコイル状管体部は、複数段のループ部が上下高さ方向に並んだ構成であるため、このコイル状管体部は平面視ループ状である。したがって、ドレイン処理手段としても、たとえばドレインを受ける部分の形状をコイル状管体部と同様な平面視ループ状に形成するといったことが可能であり、このドレイン処理手段自体のサイズも小さくすることができる。また、このように小サイズ化が可能であれば、燃焼ガスを缶体の下方に通過させて排気させる場合に、このドレイン処理手段が設けられている箇所において燃焼ガスを通過させるための通路を形成することも容易となる。 Fifth, the coiled tube portion of the water tube has a configuration in which a plurality of loop portions are arranged in the vertical height direction, and thus the coiled tube portion has a loop shape in plan view. Therefore, as the drain processing means, for example, the shape of the portion that receives the drain can be formed in a loop in a plan view similar to the coiled tube portion, and the size of the drain processing means itself can be reduced. it can. In addition, if the size can be reduced in this way, a passage for allowing the combustion gas to pass therethrough when the exhaust gas is exhausted by passing the combustion gas below the can body is provided. It is also easy to form.
本発明の好ましい実施の形態においては、前記ドレイン処理手段は、前記コイル状管体部からのドレインを受容可能な上向きに開口した凹部を有するドレイン受けを含んでおり、このドレイン受けは、前記缶体の下部または下方に進行してきた燃焼ガスを前記排気通路に向けて流通させるための開口部を有している。このような構成によれば、ドレイン受けによってドレインを適切に受けることが可能であり、また前記開口部を利用して燃焼ガスを排気通路に適切に流出させることができる。 In a preferred embodiment of the present invention, the drain processing means includes a drain receiver having a concave portion opened upward to receive the drain from the coiled tube body portion, and the drain receiver includes the can It has an opening for circulating the combustion gas that has traveled below or below the body toward the exhaust passage. According to such a configuration, the drain can be appropriately received by the drain receiver, and the combustion gas can be appropriately discharged to the exhaust passage using the opening.
本発明の好ましい実施の形態においては、前記ドレイン処理手段は、前記コイル状管体部からのドレインを受容可能な上向きに開口した凹部を有するドレイン受けを含んでおり、このドレイン受けの外周囲には、前記缶体の下部または下方に進行してきた燃焼ガスを前記排気通路に向けて流通させるための流路が形成されている。このような構成によっても、前記した構成と同様に、ドレインを適切に受けること、および燃焼ガスを排気通路に流出させることを適切に行なわせることができる。 In a preferred embodiment of the present invention, the drain processing means includes a drain receiver having a concave portion opened upward to receive the drain from the coiled tube body portion, and the drain receiver has an outer periphery around the drain receiver. Is formed with a flow path for allowing the combustion gas that has traveled below or below the can body to flow toward the exhaust passage. Even with such a configuration, it is possible to appropriately receive the drain and allow the combustion gas to flow out into the exhaust passage as in the above-described configuration.
本発明の好ましい実施の形態においては、前記コイル状管体部は、前記複数段のループ部間に燃焼ガスを通過させるための隙間が形成された構成を有しているとともに、前記コイル状管体部の外周と前記缶体の前記周壁部との間には、前記コイル状管体部の内方領域から前記隙間を通過した燃焼ガスが流入する燃焼ガス通路が形成されており、前記排気通路は、前記燃焼ガス通路と連通するようにして前記缶体の下部に接続されている。このような構成によれば、燃焼ガスは、水管のコイル状管体部の内方領域からこのコイル状管体部の隙間を通過して燃焼ガス通路に流れ、その後この燃焼ガス通路を下向きに進行してから排気通路に流出する。このため、古い燃焼ガスが缶体内に滞留し続けるといったことがなく、燃焼器の駆動により次々と発生する燃焼ガスが一定の経路で缶体内をスムーズに流れることとなって、高温の燃焼ガスを水管のコイル状管体部に対して効率良く接触させることができる。また、前記構成においては、そのような燃焼ガスの流れの過程において、燃焼ガスがコイル状管体部の隙間を通過する際に加え、コイル状管体部の外周の燃焼ガス通路を下向きに流れる際にも、燃焼ガスから水管への熱伝達が行なわれる。したがって、熱交換の効率がより高められることとなる。 In a preferred embodiment of the present invention, the coiled tube part has a structure in which a gap for allowing combustion gas to pass between the plurality of loop parts is formed, and the coiled tube Between the outer periphery of the body part and the peripheral wall part of the can body, a combustion gas passage is formed in which the combustion gas that has passed through the gap flows from the inner region of the coiled tube part, and the exhaust gas The passage is connected to the lower part of the can body so as to communicate with the combustion gas passage. According to such a configuration, the combustion gas flows from the inner region of the coiled tube portion of the water tube through the gap of the coiled tube portion to the combustion gas passage, and then the combustion gas passage is directed downward. After traveling, it flows out into the exhaust passage. For this reason, the old combustion gas does not stay in the can body, and the combustion gas generated one after another by the drive of the combustor flows smoothly through the can body through a fixed path, so that the high temperature combustion gas is removed. It can be made to contact efficiently with the coiled tube portion of the water tube. Further, in the above-described configuration, in the course of the flow of the combustion gas, in addition to the passage of the combustion gas through the gap of the coiled tube body portion, the combustion gas flows downward in the combustion gas passage on the outer periphery of the coiled tube body portion. In some cases, heat is transferred from the combustion gas to the water pipe. Therefore, the efficiency of heat exchange is further improved.
本発明の好ましい実施の形態においては、前記コイル状管体部の内方領域または下部開口部には、燃焼ガスが前記コイル状管体部の内方領域から前記下部開口部をそのまま下方に通過することを抑制する燃焼ガス用ストッパが設けられている。このような構成によれば、燃焼器により発生された燃焼ガスの略全量が、コイル状管体部の隙間を通過するようになる。したがって、熱交換の効率をさらに高めることができる。 In a preferred embodiment of the present invention, the combustion gas passes through the lower opening from the inner area of the coiled tube portion to the inner region or the lower opening of the coiled tube portion. A combustion gas stopper is provided to suppress this. According to such a configuration, substantially the entire amount of the combustion gas generated by the combustor passes through the gap between the coiled tube portions. Therefore, the efficiency of heat exchange can be further increased.
本発明の好ましい実施の形態においては、前記コイル状管体部は、厚みよりも幅の方が大きい偏平状のチューブにより形成されている。このような構成によれば、燃焼ガスがコイル状管体部の隙間を通過する際にこのコイル状管体部に対して燃焼ガスが伝達する熱量が多くなり、熱交換の効率がさらに高められる。また、前記チューブの厚みは小さいために、コイル状管体部の高さを小さくし、給湯装置全体の一層の小型化を図ることもできる。 In a preferred embodiment of the present invention, the coiled tube portion is formed by a flat tube having a width larger than a thickness. According to such a configuration, when the combustion gas passes through the gap between the coiled tube portions, the amount of heat transmitted to the coiled tube portions increases, and the efficiency of heat exchange is further enhanced. . Moreover, since the thickness of the said tube is small, the height of a coil-shaped tube part can be made small and the further size reduction of the whole hot-water supply apparatus can also be achieved.
本発明の好ましい実施の形態においては、前記偏平状のチューブの少なくとも一部分は、前記隙間を燃焼ガスが通過する方向に進むにしたがって高さが低くなるように傾斜している。このような構成によれば、コイル状管体部に付着したドレインをドレイン処理手段上に滴下することが促進され、ドレインの回収率を高めることができる。 In a preferred embodiment of the present invention, at least a part of the flat tube is inclined so that its height decreases as the gas advances through the gap in the direction in which the combustion gas passes. According to such a configuration, dripping the drain attached to the coiled tube portion onto the drain processing means is facilitated, and the drain recovery rate can be increased.
本発明の好ましい実施の形態においては、前記水管は、第1および第2の管体モジュールを具備して構成されており、前記缶体には、前記第1および第2の管体モジュールのそれぞれの一端部が接続された管体接続用の共通チャンバが設けられており、前記第1の管体モジュールにその他端部から入水した水は、前記第1の管体モジュールを通過して前記共通チャンバに流入してから前記第2の管体モジュールにその一端部から入水するように構成されている。このような構成によれば、水管を1本のチューブにより構成しておらず、別々に形成された第1および第2の管体モジュールを利用して水管を構成しているために、その製造が容易化され、とくに水管の全長を長くする場合に有利となる。また、第1および第2の管体モジュールどうしは、共通チャンバを利用して合理的に接続されており、その接続も容易かつ適切に行なうことができる。 In preferable embodiment of this invention, the said water pipe is comprised including the 1st and 2nd pipe body module, and each of the said 1st and 2nd pipe body modules is comprised in the said can body. A common chamber for connecting a tubular body to which one end of the first tubular body module is connected, and water that enters the first tubular body module from the other end passes through the first tubular body module and the common body. After flowing into the chamber, the second tube module is configured to enter water from one end thereof. According to such a configuration, the water pipe is not constituted by a single tube, and the water pipe is constituted by using the first and second tubular body modules formed separately. This is particularly advantageous when the total length of the water pipe is increased. Further, the first and second tubular modules are rationally connected using a common chamber, and the connection can be easily and appropriately performed.
本発明の好ましい実施の形態においては、前記缶体には、外部からの入水を行なわせるための入水口を有する入水用チャンバと、外部への出湯を行なわせるための出湯口を有する出湯用チャンバとがさらに設けられているとともに、前記第1および第2の管体モジュールは、それぞれ複数設けられており、これら複数ずつの第1および第2の管体モジュールの各一端部は、前記共通チャンバに接続されている一方、前記複数の第1の管体モジュールの各他端部は、前記入水用チャンバに接続され、かつ前記複数の第2の管体モジュールの各他端部は、前記出湯用チャンバに接続されている。このような構成によれば、入水口から入水を行なわせると、この水は、入水用チャンバから複数の第1の管体モジュールのそれぞれを通過して共通チャンバに流入し、その後この共通チャンバから複数の第2の管体モジュールのそれぞれを通過して出湯用チャンバに流入し、出湯口から排出することとなる。このことから理解されるように、上記構成によれば、複数ずつの第1および第2の管体モジュールへの水の供給をスムーズに、かつ合理的に行なわせることができる。 In a preferred embodiment of the present invention, the can body has a water inlet chamber having a water inlet for allowing water to enter from the outside, and a hot water outlet chamber having a hot water outlet for performing hot water to the outside. Are provided, and a plurality of the first and second tube modules are provided, and one end of each of the plurality of first and second tube modules is provided in the common chamber. The other end portions of the plurality of first tube modules are connected to the water inlet chamber, and the other end portions of the plurality of second tube modules are connected to the water inlet chamber. Connected to the hot water chamber. According to such a configuration, when water is introduced from the water inlet, the water passes through each of the plurality of first tube modules from the water inlet chamber and flows into the common chamber, and then from the common chamber. Each of the plurality of second tube modules passes through the hot water discharge chamber and is discharged from the hot water outlet. As understood from this, according to the above configuration, water can be smoothly and rationally supplied to the plurality of first and second tube modules.
本発明の第2の側面により提供される給湯装置は、本発明の第1の側面により提供される瞬間式加熱装置を具備していることを特徴としている。 The hot water supply apparatus provided by the second aspect of the present invention includes the instantaneous heating apparatus provided by the first aspect of the present invention.
このような構成によれば、本発明の第1の側面により提供される瞬間式加熱装置について述べたのと同様な効果が得られる。 According to such a configuration, the same effect as described for the instantaneous heating device provided by the first aspect of the present invention can be obtained.
本発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行なう発明の実施の形態の説明から、より明らかになるであろう。 Other features and advantages of the present invention will become more apparent from the following description of embodiments of the present invention with reference to the accompanying drawings.
以下、本発明の好ましい実施の形態を、図面を参照して具体的に説明する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1〜図6は、本発明の一実施形態を示している。図1によく表われているように、本実施形態の給湯装置は、瞬間式加熱装置Aを備えて構成されており、この瞬間式加熱装置Aは、燃焼器1、熱交換器HT、ドレイン受け3、排気用ダクト4、および制御部5を具備している。
1 to 6 show an embodiment of the present invention. As clearly shown in FIG. 1, the hot water supply apparatus of the present embodiment includes an instantaneous heating device A, which includes the
燃焼器1は、たとえば灯油を燃料としてその気化ガスを下向きに燃焼させるいわゆる逆燃式のバーナであり、熱交換器HT内の上部またはその上方に配されている。熱交換器HT上には、下部が開口した略ボックス状の缶体10が接続されており、この缶体10に燃焼器1が支持されている。缶体10の上部には、燃焼器1に対してその上方から燃焼用空気を供給する送風ファン11が設けられている。この送風ファン11による下向きの送風作用は、熱交換器HT内において燃焼ガスを一定経路で下向きに進行させてから排気用ダクト4を介して外部に排出させるのに役立つ。缶体10上には、燃焼器1に燃料を供給するとともにその供給量の調整が可能な燃料供給装置12も設けられている。制御部5は、CPUやそれに付属するメモリなどを備えたマイクロコンピュータにより構成されている。詳細は省略するが、この制御部5は、一定の条件にしたがって燃焼器1の燃焼号数を決定し、かつこの決定した燃焼号数で燃焼器1を駆動させることができるように、燃料供給装置12から燃焼器1への燃料供給量制御や、送風ファン11のモータMの回転数制御を行なうように構成されている。
The
熱交換器HTは、缶体2と熱交換用の水管6とを有しており、これらはいずれもステンレス製である。ちなみに、この瞬間式加熱装置Aにおいては、ドレイン受け3、後述する燃焼ガス用ストッパ19、およびスペーサ18もステンレス製とされている。ただし、瞬間式加熱装置Aのそれら以外の部材または部品についても、ステンレス製としてもよいことは勿論である。
The heat exchanger HT has a
熱交換器HTの缶体2は、燃焼器1の缶体10の下部に接続されており、燃焼室13の周囲を囲む筒状の周壁部20を有している。また、この缶体2は、水管6を接続するためのヘッダ部として、入水口21aを有する入水用チャンバ21、出湯口22aを有する出湯用チャンバ22、および共通チャンバ23を備えている。これらのチャンバ21〜23は、たとえば周壁部20の外側に適当なケーシング部材を溶接するなどして形成されている。これらのチャンバ21〜23と水管6との具体的な接続構造については後述する。
The
水管6は、缶体2内に配され、かつこの瞬間式加熱装置Aの上下高さ方向に複数段のループ部60aが隙間61を介して並んだコイル状管体部60を有している。このコイル状管体部60の内方領域の上部には、燃焼器1が位置しており、またこのコイル状管体部60の外周と缶体2の周壁部20との間には、上下高さ方向に延びる燃焼ガス通路24が形成されている。図2に示すように、コイル状管体部60のループ部60aは、略円環状であるのに対し、缶体2の周壁部20は略円筒状であり、平面視における燃焼ガス通路24の各所の幅s15は略均一となっている。このようにすれば、この燃焼ガス通路24の周方向の各所における燃焼ガスの流量および流速の均一化を図ることが可能であるが、このような構成に代えて、周壁部20をたとえば略半円筒状あるいは角筒状などに形成してもかまわない。
The
水管6は、モジュール化された複数の管体モジュール62が缶体2内に複数段に重ねて設けられることにより構成されている。より具体的には、管体モジュール62は、図3に示すように、たとえば5段のループ部60aが上下高さ方向に適当な寸法の隙間61を介して並んだ部分を有し、その両端部62a,62bには、接続プラグ62cが設けられた構成を有している。5段のループ部60aは螺旋状である。したがって、それらの間に形成されている隙間61も螺旋状に繋がっており、複数段に形成されている。管体モジュール62は、接続プラグ62cが設けられた箇所を除く全長域にわたって、厚みtよりも幅s1の方が大きな偏平状のステンレス製チューブによって構成されている。それらの具体的な数値の一例を挙げると、厚みtは5mm程度であり、幅s1は25mm程度である。
The
水管6は、図4に示すように、たとえば4つの管体モジュール62(62A〜62D)が上下高さ方向に重ねられて、それらの一端部62aがいずれも共通チャンバ23に接続されて支持された構成を有している。なお、管体モジュール62の数が4つとされているのは説明の便宜のためであり、その具体的な数が限定されないことは言うまでもない。下段側の2つの管体モジュール62C,62Dの各他端部62bは、入水用チャンバ21に接続されて支持されているのに対して、上段側の2つの管体モジュール62A,62Bの各他端部62bは出湯用チャンバ22に接続されて支持されている。したがって、入水口21aから入水した水は、入水用チャンバ21から2つの管体モジュール62C,62Dを通過して共通チャンバ23に流入した後に、2つの管体モジュール62A,62B内にその一端部62aから流入して出湯用チャンバ22に至り、出湯口22aから所望の給湯先に供給される。
As shown in FIG. 4, for example, four pipe modules 62 (62 </ b> A to 62 </ b> D) are stacked in the vertical direction in the
図5によく表われているように、熱交換器HT内には、燃焼ガス用ストッパ19および複数のスペーサ18が設けられている。燃焼ガス用ストッパ19は、水管6のコイル状管体部60の下部開口部63を塞ぐためのものであり、下部開口部63の形状およびサイズに対応したたとえば円板状である。この燃焼ガス用ストッパ19の取り付け手段としては、たとえば水管6にこの燃焼ガス用ストッパ19を溶接する手段を用いることができる。他の手段として、たとえば缶体2の底部あるいはドレイン受け3に取り付けられた適当なステー(図示略)を利用して燃焼ガス用ストッパ19を支持させる手段を用いることもできる。燃焼ガス用ストッパ19の外周縁およびその近傍の上面は、この燃焼ガス用ストッパ19の中央部寄りになるほど高さが高くなる傾斜面19aとされている。このような構成によれば、この燃焼ガス用ストッパ19の外周縁をコイル状管体部60に接触させて取り付けた場合に、この燃焼ガス用ストッパ19上にコイル状管体部60からドレインが流れ込まないようにすることができる。本発明においては、そのような構成に代えて、またはそのような構成に加えて、燃焼ガス用ストッパ19とコイル状管体部60との接続部分に、ドレイン抜き用の穴(燃焼ガスを多く通過させない小さ目の穴が好ましい)を設けた構成としてもかまわない。
As clearly shown in FIG. 5, a
各スペーサ18は、図6に示すように、たとえば長矩形状のベース部18aの正面部に、複数の平板状の突出部18bが設けられた構成を有している。このスペーサ18は、たとえば金属の削り出し加工や複数の金属板の溶接などによって製作することが可能である。また、金属板のいわゆる切り起こし加工によって形成することも可能であるが、その具体例については後述する。各スペーサ18は、図5に示すように、複数の突出部18bがコイル状管体部60の複数段の隙間61内に挿入されており、このことにより隙間61は突出部18bの厚みと同一寸法に規定されている。複数の突出部18bのそれぞれの厚みは同一であリ、その結果複数段の隙間61のそれぞれの寸法s2も各所同一となっている。ただし、後述するように、隙間61の寸法を相違させてもかまわない。水管6の厚みtは既述したとおり、たとえば5mm程度であるのに対し、隙間61の寸法s2は、たとえば0.8mm〜2.0mm程度である。図2によく表われているように、複数のスペーサ18は、コイル状管体部60の外周のたとえば3箇所に略等間隔に設けられている。各スペーサ18の取り付けを確実にする手段として、各スペーサ18をコイル状管体部60や缶体2内の適当な箇所に溶接するなどして固定させてもかまわない。各スペーサ18の幅は、ループ部60aの円周長と比較するとかなり小さくされており、隙間61のうち、各スペーサ18が設けられていない部分は、十分な量の燃焼ガスを通過させることが可能に開口している。
As shown in FIG. 6, each
図1によく表われているように、ドレイン受け3は、水管6のコイル状管体部60の下方に設けられている。このドレイン受け3は、燃料の燃焼に伴って水管6に付着するドレインを受けるためのものであり、中央部に燃焼ガスを通過させるための開口部30を有する平面視リング状である。このドレイン受け3の外周縁は、缶体2の周壁部20に溶接されており、これによりドレイン受け3の支持固定が図られている。このドレイン受け3は、前記外周縁から開口部30寄りになるほど高さが低くなる傾斜面31、および開口部30の内周縁において上向きに起立した起立壁32を有しており、これら起立壁32と傾斜面31とによって形成された凹部33にドレインが集められるようになっている。
As clearly shown in FIG. 1, the drain receiver 3 is provided below the coiled
凹部33の底部には、ドレインを缶体2や排気用ダクト4の外部に排出するためのドレイン抜き用の配管34が接続されている。この配管34とドレイン受け3との組み合わせ構造が、本発明でいうドレイン処理手段の一例に相当する。本実施形態においては、ドレイン受け3を缶体2の周壁部20とは別部材により形成しているが、たとえば傾斜面31を形成する部分などについては、周壁部20の一部を加工してこの周壁部20と一体的に形成することも可能である。好ましくは、配管34を通過するドレインは、石灰石などの中和剤を収容したドレイン中和処理装置(図示略)に供給され、中和処理されてから装置外部に排出されるように構成されている。
A
排気用ダクト4は、缶体2内を通過してきた燃焼ガスを外部に排気させるための排気通路40を形成するものであり、その一端は缶体2の底部に接続されている。この排気用ダクト4は、全体の側面視形状が略L字状を有し、他端寄りの一部分は、熱交換器HTの一側方において起立した形態を有している。排気ガスは、この排気用ダクト4内の他端に設けられた排気口41から外部に排出される。
The exhaust duct 4 forms an
次に、上記した構成の給湯装置の作用について説明する。 Next, the operation of the hot water supply apparatus configured as described above will be described.
まず、送風ファン11から下向きに燃焼用空気を供給しながら燃焼器1を駆動させると、燃焼ガスは、コイル状管体部60の内方領域を下向きに進行しつつ、コイル状管体部60の隙間61を通過して燃焼ガス通路24に流入する。コイル状管体部60の下部開口部63は、燃焼ガス用ストッパ19によって塞がれているために、燃焼ガスがそのままその下部開口部63を下方に通過することはなく、このことにより燃焼ガスが隙間61を積極的に通過することとなる。
First, when the
次いで、燃焼ガス通路24に流入した燃焼ガスは、この燃焼ガス通路24内を下向きに進行し、ドレイン受け3の開口部30を通過して排気通路40に流出し、排気用ダクト4の排気口41から排ガスとして外部に排出される。このように、この給湯装置においては、燃焼ガスが一定の経路で熱交換器HT内をスムーズに流れる。したがって、熱交換器HT内において燃焼ガスの一部が滞留し続けるといったことがなく、燃焼器1の駆動により次々と発生する新たな燃焼ガスを熱交換器HTにおける熱交換に効率良く利用することができる。
Next, the combustion gas that has flowed into the
上記した燃焼ガスの流れにおいては、まずコイル状管体部60の内方領域において燃焼がなされ、かつこの内方領域を下方に燃焼ガスが進行する際に、コイル状管体部60に対する熱伝達がなされる。次いで、その燃焼ガスがコイル状管体部60の隙間61を通過する際にも熱伝達がなされる。隙間61の寸法は、熱伝達が良好に行なわれるようにスペーサ18を利用して最適な値に設定しておくことができる。また、コイル状管体部60を構成するチューブの幅s1は大きいために、隙間61を燃焼ガスが通過する際のコイル状管体部60と燃焼ガスとの接触時間を長くし、コイル状管体部60への熱伝達量をさらに多くすることができる。燃焼ガスが燃焼ガス通路24を下向きに通過する際にも、この燃焼ガスはコイル状管体部60への熱伝達を行なう。このようなことから、瞬間式加熱装置Aにおける熱交換の効率は非常に高いものとなり、給湯能力の向上が図られる。また、これに伴って、全体の小型化や省エネ化を図ることもできる。
In the above-described combustion gas flow, first, combustion is performed in the inner region of the coiled
この瞬間式加熱装置Aの熱交換器HTにおいては、水管6としてフィン付チューブを用いることなく熱交換の効率を十分に高めており、水管6の構造はシンプルである。したがって、熱交換器HTをステンレス製にしているにも拘わらず、その製造コストを比較的廉価にすることができる。水管6は、形状やサイズなどが統一された複数の管体モジュール62を用いて形成されているために、たとえば1本の管体を連続した螺旋状に形成した水管を用いる場合と比較すると、その製造コストはより廉価にすることが可能である。また、複数の管体モジュール62を用いて水管6を構成する方式によれば、管体モジュール62の数を変更することにより、水管6のトータル長あるいは容量を簡単に変更することが可能となり、瞬間式加熱装置Aの仕様変更も容易となる。
In the heat exchanger HT of the instantaneous heating device A, the efficiency of heat exchange is sufficiently increased without using a finned tube as the
燃焼ガスは、コイル状管体部60と接触して熱交換を行なう際に多くのドレインを発生させるが、このコイル状管体部60に付着して下方に滴り落ちるドレインは、ドレイン受け3によって適切に受けられ、かつ配管34を介して外部に排出される。したがって、缶体2の底部や排気通路40内がドレインで汚れるといったこともない。燃焼ガスの流れは、コイル状管体部60に付着しているドレインを下向きに移動させ、かつこのコイル状管体部60から積極的に滴下させるように作用する。したがって、この作用により、ドレインの回収率を高くし、コイル状管体部60にドレインが多量に残存付着したままにならないようにすることもできる。なお、ドレイン受け3や熱交換器HTの各部など、ドレインが接触する虞れのある部分の材質は、ステンレスとされているために、これらの部分が酸性のドレインとの接触によって容易に腐食することもない。また、この瞬間式加熱装置Aにおいては、水管6がステンレス製であることにより、銅などの多くの金属を腐食させる要因となる成分を含む井戸水を水管6に入水させて使用するといったことも可能となり、その使用用途も広いものとなる。
The combustion gas generates many drains when it contacts the coiled
コイル状管体部60は、既述したとおり、フィン付チューブではなく、厚みtが小さい偏平状チューブにより形成されているために、このコイル状管体部60の全体の高さが大きく嵩張ることを抑制しつつ、コイル状管体部60のループ部60aの数を多くして、水管6内の水量を多くすることができる。また、偏平状チューブの幅s1は大きいために、前記水量をより多くすることが可能である。
As described above, the coiled
図7〜図18は、本発明の他の実施形態を示している。これらの図において、前記実施形態と同一または類似の要素には、前記実施形態と同一の符号を付している。 7 to 18 show other embodiments of the present invention. In these drawings, elements that are the same as or similar to those in the above embodiment are given the same reference numerals as in the above embodiment.
図7に示す構成においては、ドレイン受け3Aが、中央部に開口部30を有する平面視リング状に形成されている点において、前述のドレイン受け3と共通するが、その外周縁には、上向きの起立壁35が設けられ、この起立壁35と内周縁の起立壁32と傾斜面31とによって凹部33が形成されている。起立壁35は、缶体2の周壁部20とは離れており、これらの間には燃焼ガス用流路としての空隙部30aが形成されている。このドレイン受け3Aは、缶体2または排気用ダクト4に溶接された適当なステー(図示略)を利用して支持されている。
In the configuration shown in FIG. 7, the drain receiver 3 </ b> A is common to the drain receiver 3 described above in that the drain receiver 3 </ b> A is formed in a ring shape in plan view having an
上記構成によれば、燃焼ガス通路24を下向きに流れてきた燃焼ガスが、開口部30または空隙部30aを通過して排気通路40に流れ込むこととなる。したがって、たとえば装置全体の高さを低くすることなどを目的として、ドレイン受け3Aをコイル状管体部60に接近させて、それらの間の距離s20を非常に小さくした場合において、燃焼ガスが開口部30を通過し難くなるような現象を生じても、空隙部30aを利用して燃焼ガスをスムーズに排出させることができる。
According to the above configuration, the combustion gas that has flowed downward through the
図8に示す構成においては、ドレイン受け3Bが、中央部に燃焼ガス通過用の開口部を有しておらず、外周縁の起立壁35と、中央寄りが低くなるように傾斜した底板部31aとによって凹部33が形成された構造となっている。起立壁35と缶体2の周壁部20との間には、空隙部30aが形成されている。
In the configuration shown in FIG. 8, the
このような構成によれば、燃焼ガス通路24を通過してきた燃焼ガスは、空隙部30aのみを通過して排気通路40に流れ込むものの、前記した実施形態と同様に、燃焼ガスの排出をスムーズに行なわせることが可能である。
According to such a configuration, although the combustion gas that has passed through the
図9に示す構成においては、ドレイン受け3Cと燃焼ガス用ストッパ19とが一体的に形成されている。このような構成によれば、部品点数の減少により、給湯装置の組み立て作業の容易化が図られる。
In the configuration shown in FIG. 9, the
図10に示す構成においては、燃焼ガス用ストッパ19が、コイル状管体部60の下部開口部63よりも上方に配されており、その配置された箇所において燃焼ガスがそれ以上に下方へ進行しないようにコイル状管体部60の内方領域の一部分を塞いでいる。このように、本発明においては、コイル状管体部60の下部開口部63が燃焼ガス用ストッパ19によって直接塞がれていない構成とすることもできる。
In the configuration shown in FIG. 10, the
同図に示す構成においては、缶体2の周壁部20の下部に、燃焼ガス通路24の底部を塞ぐ燃焼ガス用ストッパ29が設けられている。この燃焼ガス用ストッパ29は、リング状であり、缶体2の半径方向中央寄りになるほど高さが低くなる傾斜面29aを有している。ドレイン受け3Aは、排気通路40においてコイル状管体部60の下方に位置するように設けられている。
In the configuration shown in the figure, a
このような構成によれば、コイル状管体部60のうち、燃焼ガス用ストッパ19よりも上方の上部領域BL1を1次熱交換用とし、それよりも下方の下部領域BL2を2次熱交換用とすることができる。より具体的には、燃焼器1により発生された燃焼ガスは、コイル状管体部60の内方領域から上部領域BL1の隙間61を通過して燃焼ガス通路24に流れ、その後下部領域BL2の隙間61を通過して排気通路40に流出する。下部領域BL2においては、燃焼ガスの潜熱回収を行なうことが可能であり、熱交換の効率をさらに高めることが可能となる。燃焼ガス用ストッパ29は、燃焼ガスを下部領域BL2にガイドする役割に加え、ドレインをドレイン受け3Aに向けて滴下ガイドする役割も果たす。
According to such a configuration, in the coiled
前記構成において、水管6に入水を行なわせる場合、下部領域BL2から入水を行なわせて、この下部領域BL2を通過した水を上部領域BL1に入水させるようにすれば、下部領域BL2内の水温を低くすることにより、ドレインを下部領域BL2に集中させて発生させることが可能となる。このようにすると、ドレインをドレイン受け3Aによって回収させ易くなる効果が得られる。
In the above-described configuration, when the
図11に示す構成においては、水管6を構成する偏平状チューブが、ループ部60aの半径方向において傾斜している。この傾斜は、燃焼ガスが隙間61を通過する方向に対応しており、燃焼ガスの進行方向に進むほど偏平状チューブの高さが低くなっている。より具体的には、ループ部60aの外周縁が内周縁よりも低くなるように傾斜している。
In the configuration shown in FIG. 11, the flat tube constituting the
このような構成によれば、隙間61を燃焼ガスが通過する際に、この燃焼ガスがループ部60aに付着しているドレインをループ部60aの高さが低い方向に移動させる作用が得られる。したがって、ドレインがループ部60aからドレイン受け3(3A)上に滴下することが促進され、ドレインの回収率を高めるのにより好適である。なお、本実施形態のように、水管6を構成する偏平状のチューブを傾斜させる場合には、複数段のループ部60aの全ての箇所において傾斜させることが好ましいものの、これとは異なり、複数段のループ部60aの一部分のみにおいて傾斜させた構成とすることもできる。このような構成であっても、その部分においてドレインの滴下が促進され、ドレインの回収率を高めることが可能である。ただし、その場合には、少なくとも最下段のループ部60aの偏平状チューブを傾斜させることが好ましい。コイル状管体部60からドレイン受け3(3A)へのドレイン滴下は、殆どの場合に最下段のループ部60aにおいてなされるからである。
According to such a configuration, when the combustion gas passes through the
図12に示す構成においては、水管として、給湯先が相違する1本の水管6Aと、2本の水管6Bとが設けられたいわゆる1缶2回路方式とされている。水管6Aは、たとえば台所への給湯用であるのに対し、水管6Bはたとえば風呂給湯用である。水管6Aのループ部60a'は、2本の水管6Bのループ部60a"の間に挟まれてそれらと直接接触している。本実施形態においては、計3つのループ部60a', 60a"が組をなし、これらの組どうしの間に燃焼ガスを通過させるための隙間61が形成されている。同図(b)によく表われているように、水管接続用のヘッダ部としては、水管6Aを構成する複数の管体モジュール62の両端部62a',62b'を接続するための入水用チャンバ21A、出湯用チャンバ22A、および共通チャンバ23Aが設けられている。また、水管6Bを構成する複数の管体モジュール62の両端部62a",62b"を接続するための入水用チャンバ21B、出湯用チャンバ22B、および共通チャンバ23Bも設けられている。このことにより、水管6A,6B内を流れる水が互いに混合しないようになっている。
The configuration shown in FIG. 12 is a so-called one-can two-circuit system in which one
このような構成によれば、たとえば台所への給湯のみを行なう場合、燃焼器1が駆動した状態において、水管6Aのみに通水がなされ、水管6B内の水は停滞したままとなる。したがって、本来ならば、この水管6B内の水が加熱されて沸騰する虞れがあるものの、本実施形態においては、水管6A,6B間において熱伝達がなされるために、前記沸騰が適切に防止される。前記とは反対に、水管6Bのみに通水がなされる場合においても同様に水管6A内の沸騰が防止される。水管6A,6Bは、いずれも偏平状チューブからなるため、それらの接触面積(伝熱面積)を大きくする効果も得られる。また、本実施形態にみられるような1缶2回路方式では、2種類の水管のそれぞれに入水がなされ、たとえば台所と風呂との双方に出湯を行なわねばならない場合があるが、本発明の瞬間式加熱装置あるいは給湯装置によれば、前述したように、熱交換の効率が高く、出湯量を多くするのに好適であるため、そのような1缶2回路方式を採用するのに最適である。
According to such a configuration, for example, when only hot water is supplied to the kitchen, water is passed only to the
図13に示す構成においては、2種類の水管6A,6Bのループ部60a', 60a"どうしが互いに対をなして、コイル状管体部60の半径方向に並んでおり、かつ互いに接触している。同図(b)によく表われているように、水管6A,6Bを接続するためのヘッダ部の構造は、先の実施形態とは各部の位置関係が相違しているが、その基本的な構成は同様である。図14に示す構成においては、2つの水管6Bのループ部60a"が水管6Aのループ部60a'の全周囲を囲み、かつ接触するような形状とされている。図15に示す構成においては、水管6Aとして丸パイプが用いられており、水管6Bは、この水管6Aの略半周領域を取り囲み、かつ接触する断面形状とされている。これらの実施形態から理解されるように、複数種類の水管を接触させる場合、種々の態様にすることが可能である。ただし、接触面積を多くするほど、伝熱量を多くして未使用の水管内の水の沸騰を防止する効果が高まるため、そのような構成にすることが望まれる。
In the configuration shown in FIG. 13, the
図16に示す構成においては、水管6A,6Bが、水管6Bの内方に水管6Aを配した2重管構造とされている。これらの水管6A,6Bへの入水を個別に行なわせる必要があることから、それらの両端を接続するための入水用チャンバ21A,21B、出湯用チャンバ22A,22B、および共通チャンバ23A,23Bもそれぞれ2重構造となっている。
In the configuration shown in FIG. 16, the
このような構成によれば、2つの水管6A,6Bは、直接接触してはいないものの、これらの間には水が介在するために、やはりそれらの水管6A,6B間においては熱伝達が生じる。したがって、水管6A,6Bのいずれか一方のみを利用して出湯を行なわせる場合であっても、他方側の水の沸騰を防止することができる。本発明は、このような2重管構造あるいはそれ以上の多重管構造にしてもよい。
According to such a configuration, although the two
図17に示す構成においては、水管6のコイル状管体部60のループ部60aの外面に、凸部69が設けられている。上下高さ方向において隣り合うループ部60aどうしは、凸部69を介して接触している。
In the configuration shown in FIG. 17, a
このような構成によれば、凸部69を利用して、ループ部60aどうしの間に所望寸法の隙間61を形成することができる。したがって、スペーサを用いる必要が無く、スペーサの取り付け作業が不要になるため、給湯装置の製造作業が容易化される。ただし、本発明においては、必ずしもこのような凸部69やスペーサ18を用いて水管6の隙間61の寸法を規定しなくてもかまわない。また、本発明においては、コイル状管体部60の複数段の隙間61の寸法は、各所一定である必要もない。たとえば、燃焼ガスの温度が高い部分においては隙間61の寸法を小さくするといった構成にしてもかまわない。また、これと併せて、あるいはこれとは別に、燃焼ガスの温度が高い部分ほど、ループ部60aの幅を大きくして、水管6に対する伝熱量を多くする構成とすることもできる。
According to such a configuration, it is possible to form a
図18に示す構成においては、管体モジュール62A〜62Dの最上部および最下部の2つの端部62bを除き、それ以外の上下に隣接し合う端部62aどうし、および端部62bどうしが連結されている。
In the configuration shown in FIG. 18, except for the uppermost and lowermost two
このような構成によれば、たとえば最下部の端部62bから入水を行なわせた場合に、この水を管体モジュール62D,62C,62B,62Aの順序で下方から上方へと連続的に上昇させてゆき、最終的には、最上部の端部62bから排出させることができる。したがって、水管6を1本の螺旋状のチューブによって構成したのと同様な通水の仕方が可能となり、水が水管6内を流通して加熱される時間を長くすることができる。本発明においては、このような構造にしてもかまわない。
According to such a configuration, for example, when water is introduced from the
本発明は、上述した実施形態に限定されない。本発明に係る瞬間式加熱装置および給湯装置の各部の具体的な構成は、種々に設計変更自在である。 The present invention is not limited to the embodiment described above. The specific configuration of each part of the instantaneous heating device and the hot water supply device according to the present invention can be varied in design in various ways.
ドレイン処理手段は、ドレイン受けにドレイン排出用の管体が接続された構造に限らない。たとえば、ドレイン受けの全体または一部分が傾斜状に設けられ、このドレイン受け上にドレインが滴下すると、このドレイン受け上をドレインが流れて缶体および排気通路の外部に排出されるといった構造を採用してもかまわない。 The drain processing means is not limited to a structure in which a drain discharge tube is connected to the drain receiver. For example, a structure is adopted in which the drain receiver is entirely or partially inclined and when the drain drops on the drain receiver, the drain flows on the drain receiver and is discharged to the outside of the can body and the exhaust passage. It doesn't matter.
燃焼器は、要は、いわゆる逆燃式のものであればよく、種々のタイプのものを用いることが可能である。燃料の具体的な種類や燃焼の仕方などは問わない。熱交換器の缶体や水管、およびドレイン受け処理手段については、耐食性に優れるステンレス製などにすることが好ましいものの、やはりこれ以外の材質にすることができる。 The combustor may be of a so-called reverse combustion type, and various types of combustors can be used. The specific type of fuel and the manner of combustion are not questioned. The can body and water pipe of the heat exchanger and the drain receiving means are preferably made of stainless steel having excellent corrosion resistance, but can be made of other materials.
水管は、複数本の管体モジュールを用いて構成することに代えて、たとえば螺旋状の1本のチューブにより、または螺旋状の複数本のチューブを直接連結するなどして構成してもかまわない。また、水管の材料としてたとえば断面が円形のチューブを用いてもかまわない。 The water pipe may be configured by, for example, a single spiral tube or by directly connecting a plurality of spiral tubes instead of using a plurality of tube modules. . Further, for example, a tube having a circular cross section may be used as the material of the water tube.
本発明に係る瞬間式加熱装置は、瞬間式の給湯装置の加熱源として利用できることに加え、風呂用の加熱源、暖房装置用の加熱源(たとえば床暖房)として利用することができることは勿論である。 The instant heating device according to the present invention can be used as a heating source for a bath and a heating device (for example, floor heating) in addition to being used as a heating source for an instantaneous hot water supply device. is there.
A 瞬間式加熱装置
HT 熱交換器
1 燃焼器
2 缶体
3,3A〜3D ドレイン受け
4 排気用ダクト
5 制御部(制御手段)
6 水管
13 燃焼室
19 燃焼ガス用ストッパ
20 周壁部(缶体の)
21 入水用チャンバ
21a 入水口
22 出湯用チャンバ
22a 出湯口
23 共通チャンバ
24 燃焼ガス通路
34 配管
40 排気通路
60 コイル状管体部
61 隙間
60a ループ部
62 管体モジュール
63 下部開口部(コイル状管体部の)
A Instantaneous heating device
6
DESCRIPTION OF
Claims (10)
この燃焼器の下方の燃焼室を囲む周壁部を有する缶体と、
この缶体内において上下高さ方向に並ぶ複数段のループ部を含むコイル状管体部を有している熱交換用の水管と、
前記缶体に接続された排気通路と、
を備えている、瞬間式加熱装置であって、
前記コイル状管体部の下方に位置し、かつ前記コイル状管体部からドレインを受けて前記缶体および前記排気通路の外部に排出するドレイン処理手段を備えていることを特徴とする、瞬間式加熱装置。 A combustor whose fuel combustion direction is downward,
A can having a peripheral wall surrounding the combustion chamber below the combustor;
A water tube for heat exchange having a coiled tube portion including a plurality of loop portions arranged in the vertical direction in the can body;
An exhaust passage connected to the can body;
An instantaneous heating device comprising:
A drain processing means located below the coiled tube part and receiving a drain from the coiled tube part and discharging it to the outside of the can body and the exhaust passage, Type heating device.
このドレイン受けは、前記缶体の下部または下方に進行してきた燃焼ガスを前記排気通路に向けて流通させるための開口部を有している、請求項1に記載の瞬間式加熱装置。 The drain processing means includes a drain receiver having a concave portion opened upward to receive the drain from the coiled tube portion,
2. The instantaneous heating device according to claim 1, wherein the drain receiver has an opening for allowing the combustion gas that has traveled below or below the can body to flow toward the exhaust passage.
このドレイン受けの外周囲には、前記缶体の下部または下方に進行してきた燃焼ガスを前記排気通路に向けて流通させるための流路が形成されている、請求項1に記載の瞬間式加熱装置。 The drain processing means includes a drain receiver having a concave portion opened upward to receive the drain from the coiled tube portion,
2. The instantaneous heating according to claim 1, wherein a flow path is formed around the outer periphery of the drain receptacle to allow the combustion gas that has traveled below or below the can body to flow toward the exhaust passage. apparatus.
前記コイル状管体部の外周と前記缶体の前記周壁部との間には、前記コイル状管体部の内方領域から前記隙間を通過した燃焼ガスが流入する燃焼ガス通路が形成されており、
前記排気通路は、前記燃焼ガス通路と連通するようにして前記缶体の下部に接続されている、請求項1ないし3のいずれかに記載の瞬間式加熱装置。 The coiled tube portion has a structure in which a gap for allowing combustion gas to pass between the plurality of loop portions is formed,
Between the outer periphery of the coiled tube part and the peripheral wall part of the can body, a combustion gas passage through which the combustion gas that has passed through the gap flows from the inner region of the coiled tube part is formed. And
The instantaneous heating device according to any one of claims 1 to 3, wherein the exhaust passage is connected to a lower portion of the can body so as to communicate with the combustion gas passage.
前記缶体には、前記第1および第2の管体モジュールのそれぞれの一端部が接続された管体接続用の共通チャンバが設けられており、
前記第1の管体モジュールにその他端部から入水した水は、前記第1の管体モジュールを通過して前記共通チャンバに流入してから前記第2の管体モジュールにその一端部から入水するように構成されている、請求項1ないし7のいずれかに記載の瞬間式加熱装置。 The water pipe is configured to include first and second tube modules,
The can body is provided with a common tube connecting tube body to which one end of each of the first and second tube modules is connected,
The water that has entered the first tube module from the other end passes through the first tube module, flows into the common chamber, and then enters the second tube module from one end thereof. The instantaneous heating device according to claim 1, which is configured as described above.
前記第1および第2の管体モジュールは、それぞれ複数設けられており、
これら複数ずつの第1および第2の管体モジュールの各一端部は、前記共通チャンバに接続されている一方、前記複数の第1の管体モジュールの各他端部は、前記入水用チャンバに接続され、かつ前記複数の第2の管体モジュールの各他端部は、前記出湯用チャンバに接続されている、請求項8に記載の瞬間式加熱装置。 The can body is further provided with a water inlet chamber having a water inlet for allowing water to enter from the outside, and a hot water outlet chamber having a hot water outlet for allowing hot water to be discharged to the outside,
A plurality of the first and second tube modules are provided,
One end of each of the plurality of first and second tube modules is connected to the common chamber, while the other end of each of the plurality of first tube modules is connected to the water inlet chamber. The instantaneous heating device according to claim 8, wherein each other end portion of the plurality of second tube modules is connected to the hot water discharge chamber.
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JP2015183876A (en) * | 2014-03-20 | 2015-10-22 | 株式会社ガスター | heat source device |
JP2017515089A (en) * | 2014-03-17 | 2017-06-08 | コンデヴォ ソシエタ ペル アチオニ | Method for manufacturing a set of heat exchange cells and set of heat exchange cells thus obtained |
-
2004
- 2004-05-11 JP JP2004141336A patent/JP2005321171A/en active Pending
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