JP2007187419A - Hot water supply heating device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、温水暖房機能と給湯機能とを備えた給湯暖房装置に関する。 The present invention relates to a hot water supply / air heating apparatus having a hot water heating function and a hot water supply function.
従来、この種の給湯暖房装置としては、バーナと熱交換器とを内蔵する2つの缶体が設けられ、一方の缶体に設けられた熱交換器(暖房用熱交換器)により暖房用水を加熱し、他方の缶体に設けられた熱交換器(給湯用熱交換器)により給湯用水を加熱するものが知られている(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, as this type of hot water supply and heating device, two cans containing a burner and a heat exchanger are provided, and heating water is supplied by a heat exchanger (heating heat exchanger) provided in one can. What heats and supplies hot water for water with the heat exchanger (heat exchanger for hot water supply) provided in the other can body is known (for example, refer patent document 1).
この種の給湯暖房装置では、暖房用水の加熱と給湯用水の加熱とが各別の缶体に内蔵されたバーナにより行われる。更に、暖房用熱交換器を、燃焼排気から顕熱を吸収して加熱する暖房用顕熱熱交換器と、暖房用熱交換器を経た燃焼排気から潜熱を回収して加熱する暖房用潜熱熱交換器とにより構成し、給湯用熱交換器を、燃焼排気から顕熱を吸収して加熱する給湯用顕熱熱交換器と、給湯用熱交換器を経た燃焼排気から潜熱を回収して加熱する給湯用潜熱熱交換器とにより構成することにより、暖房側と給湯側との両方において高い熱効率を得ることができる。 In this type of hot water heater, the heating water and the hot water are heated by a burner incorporated in each separate can. Furthermore, the heating heat exchanger absorbs the sensible heat from the combustion exhaust and heats it, and the heating sensible heat exchanger recovers the latent heat from the combustion exhaust that has passed through the heating heat exchanger and heats it. The heat exchanger for hot water supply consists of a heat exchanger that absorbs sensible heat from the combustion exhaust and heats it, and recovers the latent heat from the combustion exhaust that has passed through the heat exchanger for hot water supply and heats it. By constituting with the hot water supply latent heat exchanger, high thermal efficiency can be obtained on both the heating side and the hot water supply side.
しかしその反面、暖房用水を加熱するための缶体と、給湯用水を加熱するための缶体とを設けるために、2つの缶体の夫々に燃焼ファンやその他の付属部品が必要となり、部品点数が多く高価となるだけでなく、装置が大型となる不都合がある。 However, on the other hand, in order to provide a can body for heating water for heating and a can body for heating water for hot water supply, a combustion fan and other accessory parts are required for each of the two can bodies. In addition to being expensive, there is a disadvantage that the apparatus becomes large.
また、その他の従来の給湯暖房装置として、バーナと暖房用熱交換器とを内蔵する缶体を設けて暖房用熱交換器により加熱された暖房用水を暖房用循環路により循環させ、暖房用循環路の暖房用水から吸熱する液液熱交換器(給湯用液液熱交換器)を設けて、この液液熱交換器により給湯用水を加熱するものが知られている(例えば、特許文献2参照)。 In addition, as another conventional hot water supply and heating device, a can body including a burner and a heat exchanger for heating is provided, and the heating water heated by the heating heat exchanger is circulated through the heating circulation path to circulate the heating. There is known a liquid-liquid heat exchanger (liquid-liquid heat exchanger for hot water supply) that absorbs heat from water for heating a road, and heats hot-water supply water using this liquid-liquid heat exchanger (see, for example, Patent Document 2). ).
このものでは、給湯用水の加熱は燃焼排気からの吸熱によらず、加熱された暖房用水からの吸熱によるので、単一の缶体を設ければよく、加熱部の構成を簡略化することができて装置を小型化することができる。 In this case, heating of the hot water supply water is not based on the heat absorption from the combustion exhaust gas, but is based on the heat absorption from the heated heating water, so that a single can body may be provided, and the configuration of the heating unit can be simplified. This can reduce the size of the apparatus.
しかし、液液熱交換器による給湯用水の加熱では、給湯側の熱効率が低く、不経済となる不都合がある。
本発明は、上記の不都合に鑑みてなされたものであり、装置の小型化と給湯側の熱効率向上との両立を実現し、極めて経済的な給湯暖房装置を提供することをその課題としている。 The present invention has been made in view of the above inconveniences, and an object of the present invention is to provide an extremely economical hot water heater / heater that achieves both miniaturization of the apparatus and improvement of thermal efficiency on the hot water supply side.
かかる目的を達成するために、本発明は、バーナが内蔵されて燃焼室及び排気路を形成する缶体と、端末暖房器に接続されて暖房用水が循環する暖房用循環路と、暖房用循環路の一部に設けられ、缶体内の燃焼排気から吸熱して暖房用循環路の暖房用水を加熱する暖房用熱交換器と、給湯用水を供給する給水路と、暖房用熱交換器により加熱された暖房用循環路の暖房用水から吸熱して給水路の給湯用水を加熱する給湯用液液熱交換器と、給湯用液液熱交換器により加熱された給湯用水を導出する出湯路とを備えた給湯暖房装置において、前記暖房用熱交換器を経た燃焼排気から潜熱を回収し、給湯用液液熱交換器に先立って給水路の給湯用水を加熱する給湯用潜熱熱交換器を設けたことを特徴とする。 In order to achieve such an object, the present invention provides a can body in which a burner is built to form a combustion chamber and an exhaust passage, a heating circulation passage that is connected to a terminal heater and in which heating water circulates, and a heating circulation Heating heat exchanger that is provided in a part of the channel and absorbs heat from the combustion exhaust in the can to heat the heating water in the heating circuit, a water supply channel that supplies hot water, and a heating heat exchanger A hot-water liquid-liquid heat exchanger that absorbs heat from the heating water in the heated heating circuit and heats the hot-water supply water in the water supply path, and a hot-water supply path that leads out the hot-water supply water heated by the liquid-liquid heat exchanger for hot water supply In the hot water heater provided, a latent heat exchanger for hot water supply is provided that recovers latent heat from the combustion exhaust gas that has passed through the heat exchanger for heating, and heats the hot water for hot water supply in the water supply channel prior to the liquid-liquid heat exchanger for hot water supply. It is characterized by that.
本発明は、前記給湯用潜熱熱交換器を設けたことにより、給湯用水の加熱を前記給湯用液液熱交換器と給湯用潜熱熱交換器とにより行うことができる。これによって、給湯用水の加熱を給湯用液液熱交換器のみで行う場合と比べて給湯側の熱効率を飛躍的に向上させることができ、高い経済性を得ることができる。しかも、単一の缶体に内蔵されたバーナの燃焼排気のみで暖房用水の加熱と給湯用水の加熱とが行えるので、装置を安価に且つコンパクトに構成することができる。 In the present invention, by providing the hot water supply latent heat exchanger, the hot water supply water can be heated by the hot water supply liquid-liquid heat exchanger and the hot water supply latent heat exchanger. As a result, compared with the case where the hot water supply water is heated only by the liquid water heat exchanger for hot water supply, the thermal efficiency on the hot water supply side can be dramatically improved, and high economic efficiency can be obtained. In addition, since the heating water and the hot water supply water can be heated only by the combustion exhaust of the burner built in the single can body, the apparatus can be configured inexpensively and compactly.
また、本発明においては、前記暖房用熱交換器を、前記缶体内の燃焼排気から顕熱を吸収して暖房用循環路の暖房用水を加熱する暖房用顕熱熱交換器と、暖房用熱交換器を経た燃焼排気から潜熱を回収し、暖房用顕熱熱交換器に先立って暖房用循環路の暖房用水を加熱する暖房用潜熱熱交換器とによって構成し、前記給湯用潜熱熱交換器は、少なくとも暖房用顕熱熱交換器を経た燃焼排気から潜熱を回収することが好ましい。 In the present invention, the heating heat exchanger includes a sensible heat exchanger for heating that absorbs sensible heat from the combustion exhaust in the can and heats heating water in the heating circuit, and heating heat. The latent heat is recovered from the combustion exhaust gas that has passed through the exchanger, and is constituted by a heating latent heat exchanger that heats the heating water in the heating circuit prior to the heating sensible heat exchanger, the hot water latent heat exchanger It is preferable to recover latent heat from the combustion exhaust that has passed through at least the sensible heat exchanger for heating.
これによれば、暖房用水が暖房用潜熱熱交換器及び暖房用顕熱熱交換器により加熱されて高い熱効率を得ることができるので、給湯用液液熱交換器による暖房用水からの吸熱に際しても給湯用水を一層効率よく加熱することができる。 According to this, since the heating water is heated by the heating latent heat exchanger and the sensible heat exchanger for heating, and high thermal efficiency can be obtained, even when the heat absorption from the heating water by the liquid water heat exchanger for hot water supply is achieved Hot water supply water can be heated more efficiently.
以下に、本発明の一実施形態について図面を参照しながら説明する。図1は本実施形態による給湯暖房装置の全体構成を示す。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows an overall configuration of a hot water supply / heating apparatus according to the present embodiment.
図1に示すように、給湯暖房装置は、バーナ1(大バーナ1a、中バーナ1b、小バーナ1cよりなる)を内蔵する缶体2を備えている。缶体2は、バーナ1を収容する燃焼室2aと、燃焼室2aの上方に延びて燃焼排気が上昇する排気路2bとを形成しており、排気路2bの上端部で開口する排気口2cを備えている。また、燃焼室2aには、バーナ1に点火するための点火プラグ3と、着火を検知するフレームロッド4とが設けられている。点火プラグ3はイグナイタ5により駆動される。缶体2の下部には、燃焼室2a内にバーナ1の燃焼用空気を強制的に送る燃焼ファン6が設けられている。
As shown in FIG. 1, the hot water supply and heating device includes a
バーナ1を構成する大バーナ1a、中バーナ1b、小バーナ1cは夫々の燃焼量が異なっており、その組み合わせによってバーナ1全体の燃焼量を調節することができるようになっている。バーナ1には、燃料ガス供給管7を介して燃料ガスが供給される。燃料ガス供給管7には、その上流側から順に元ガス電磁弁8及びガス比例弁9が設けられている。更に、燃料ガス供給管7は、ガス比例弁9の下流において3つの経路に分岐し、夫々の経路が、大バーナ用ガス電磁弁10a、中バーナ用ガス電磁弁10b、小バーナ用ガス電磁弁10cを介して大バーナ1a、中バーナ1b、小バーナ1cに接続されている。
The large burner 1a, the middle burner 1b, and the small burner 1c constituting the burner 1 have different combustion amounts, and the combustion amount of the entire burner 1 can be adjusted by the combination thereof. Fuel gas is supplied to the burner 1 through a fuel gas supply pipe 7. The fuel gas supply pipe 7 is provided with an original gas solenoid valve 8 and a gas proportional valve 9 in order from the upstream side. Further, the fuel gas supply pipe 7 branches into three paths downstream of the gas proportional valve 9, each of which is a large burner gas solenoid valve 10 a, a middle burner
缶体2の内部において、バーナ1の直上位置には暖房用顕熱熱交換器11が設けられ、暖房用顕熱熱交換器11の上方位置となる排気路2bの内部には暖房用潜熱熱交換器12と給湯用潜熱熱交換器13とが配設されている。
Inside the
暖房用顕熱熱交換器11の上方位置であり、暖房用潜熱熱交換器12及び給湯用潜熱熱交換器13の下方位置には、暖房用潜熱熱交換器12及び給湯用潜熱熱交換器13から滴下した酸性のドレンを集めるためのドレン受け皿部14が設置されている。ドレン受け皿部14には、ドレン導出管15を介して中和器16が接続されており、中和器16内の中和剤によって中和されたドレンが排水管17を介して機外に排水されるようになっている。
Above the sensible heat exchanger 11 for heating and below the
また、本実施形態の給湯暖房装置は、暖房用水が導通循環される暖房循環回路18(暖房用循環路)と、給湯用水が導通する給湯回路19と、風呂の追焚き時に図示しない浴槽内の湯が導通循環される風呂循環回路20とを備えている。
In addition, the hot water supply and heating device of the present embodiment includes a heating circuit 18 (heating circuit) through which heating water is circulated, a hot
前記暖房用顕熱熱交換器11と前記暖房用潜熱熱交換器12とは暖房循環回路18の一部に設けられている。暖房用顕熱熱交換器11は、缶体2内の燃焼排気から顕熱を吸収して暖房循環回路18内の暖房用水を加熱する。暖房用潜熱熱交換器12は暖房循環回路18における暖房用顕熱熱交換器11の上流側にあって、暖房用顕熱熱交換器11を通過して上昇する燃焼排気から潜熱を回収し、暖房用顕熱熱交換器11に先立って暖房循環回路18の暖房用水を加熱する。
The heating sensible heat exchanger 11 and the heating
また、暖房循環回路18には、暖房用水を循環させる暖房ポンプ21と、暖房循環回路18内の水の体積膨張を吸収するためのシスターン22とが設けられている。シスターン22は、補給水管23を介して後述する給湯回路19の一部である給水管24に接続されている。なお、本実施形態におけるシスターン22は、暖房循環回路18内の水量を調節する機能も有している。即ち、シスターン22には、暖房循環回路18内の水量を確認するための低レベル側水位電極26と高レベル側水位電極27とが設けられており、シスターン22に接続される補給水管24には補給水電磁弁25が設けられている。これにより、暖房循環回路18内の水量が不足していたときは、補給水電磁弁25を開弁して暖房用水を補給し、シスターン22内で暖房用水がオーバーフローしたときには、排水接続管28を介して排水管17から排水する。
Further, the
暖房ポンプ21は、シスターン22から暖房用潜熱熱交換器12に向かって強制的に暖房用水を送り出して暖房循環回路18内の暖房用水を循環させる。
The
暖房用潜熱熱交換器12と暖房用顕熱熱交換器11との間には、暖房用潜熱熱交換器12のみによって加熱された比較的低温の暖房用水を導出する低温側導出管29が接続されており、暖房用顕熱熱交換器11の下流には暖房用潜熱熱交換器12と暖房用顕熱熱交換器11との両方により加熱された比較的高温の暖房用水を導出する高温側導出管30が接続されている。
Connected between the heating
更に、低温側導出管29には、低温調整弁31を介して低温側端末接続管32が接続され、低温側端末接続管32には、床暖房器やパネルヒータ等の低温側端末暖房装置33(端末暖房器)が接続されている。一方、高温側導出管30には高温側端末接続管34が接続され、高温側端末接続管34には、室内暖房器や浴室暖房器等の高温側端末暖房装置35(端末暖房器)が接続されている。
Further, a low temperature side
低温調整弁31には、高温側導出管30から分岐する低温調整管36が接続されており、低温側端末接続管32に設けられた低温側温度センサ37による検出温度に応じて低温側導出管29の低温の暖房用水に高温側導出管30の高温の暖房用水を混合する。低温側端末暖房装置33の導出側及び高温側端末暖房装置35の導出側には、暖房用水をシスターン22に戻す暖房戻り管38が接続されている。また、高温側導出管30は、高温分配弁39から分岐して一方が給湯用液液熱交換器40を経てシスターン22に戻る給湯用加熱管41と、他方が風呂用液液熱交換器42を経てシスターン22に戻る風呂用加熱管43とに接続されている。
A low
風呂循環回路20は、風呂用加熱管43を介して供給される高温の暖房用水から吸熱する風呂用液液熱交換器42と、図示しない風呂の浴槽に接続する風呂接続管44,45と、浴槽内の湯を風呂循環回路20に循環させる風呂ポンプ46とを備えている。また、風呂循環回路20には、風呂循環回路20内の湯の温度を検出する風呂温度センサ47、及び風呂循環回路20内の流水の有無を検出する風呂水流スイッチ48とが設けられている。
The
更に、風呂循環回路20には、後述する給湯回路19の一部である出湯管49から分岐する湯張り管50が接続されている。湯張り管50には、湯張りが必要なときに開弁する湯張り電磁弁51と、湯張り管50から浴槽への湯張り給湯流量を検出する湯張り流量センサ52とが設けられている。また、戻り側の風呂接続管45には、湯張り動作に際して浴槽内の水位を静水圧により検出する水位センサ53が設けられている。
Further, the
ここで、前記給湯回路19について説明すれば、給湯回路19は、図示しない水道管と接続されて給湯用潜熱熱交換器13及び給湯用液液熱交換器40に給水する給水管24(給水路)と、給湯用潜熱熱交換器13及び給湯用液液熱交換器40で加熱された湯が出湯される出湯管49(出湯路)とからなる。また、給水管24には、給水管24の開度を調節する水量サーボ54と、給水管24からの給水流量を検出する給水流量センサ55とが設けられている。更に、給水管24と出湯管49との間には、給水管24に給水される給湯用水の一部を出湯管49に混入させるバイパス管56と、バイパス管56の開度を調節するバイパスミキシング弁57とが設けられている。
Here, the hot
給水管24から供給された給湯用水は、まず、給湯用潜熱熱交換器13により回収された缶体2内部の燃焼排気の潜熱により加熱され、更に、暖房循環回路18の給湯用加熱管41を介して供給される高温の暖房用水から吸熱する給湯用液液熱交換器40により効率よく加熱される。なお、本発明者は、給湯回路19における熱効率を各種試験により確認したところ、給湯用液液熱交換器40のみで給湯用水を加熱した場合には、給湯熱効率が91%に留まるため効率性能が低く不経済であったものが、本実施形態の給湯暖房装置における給湯用潜熱熱交換器13及び給湯用液液熱交換器40による給湯用水の加熱では、給湯熱効率が95%と飛躍的に向上し、経済的な給湯動作を提供できることが明らかとなった。
The hot water supplied from the hot
なお、図1においては、暖房用潜熱熱交換器12の上方(燃焼排気流の下流側)に給湯用潜熱熱交換器13を配設したものを示したが、暖房用潜熱熱交換器12と給湯用潜熱熱交換器13との上下位置関係は配管レイアウト等に応じて適宜選択されるので、両者の何れが上方に配設されてもよい。
In FIG. 1, the hot water supply
また、本実施形態ではガス燃料によって燃焼するバーナ1を備えるものを採用したが、それに限るものではなく、石油等を燃料とするバーナを用いても同様の効果を得ることができる。 In the present embodiment, the burner 1 that burns with gas fuel is used. However, the present invention is not limited to this, and a similar effect can be obtained by using a burner that uses oil or the like as fuel.
1…バーナ、2a…燃焼室、2b…排気路、2…缶体、33…低温側端末暖房装置(端末暖房器)、35…高温側端末暖房装置(端末暖房器)、18…暖房循環回路(暖房用循環路)、24…給水管(給水路)、40…給湯用液液熱交換器、49…出湯管(出湯路)、13…給湯用潜熱熱交換器、11…暖房用顕熱熱交換器、12…暖房用潜熱熱交換器。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Burner, 2a ... Combustion chamber, 2b ... Exhaust passage, 2 ... Can body, 33 ... Low temperature side terminal heater (terminal heater), 35 ... High temperature side terminal heater (terminal heater), 18 ... Heating circulation circuit (Circulation path for heating), 24 ... water supply pipe (water supply path), 40 ... liquid-liquid heat exchanger for hot water supply, 49 ... tapping pipe (tapping water path), 13 ... latent heat exchanger for hot water supply, 11 ... sensible heat for heating Heat exchanger, 12 ... latent heat exchanger for heating.
Claims (2)
前記暖房用熱交換器を経た燃焼排気から潜熱を回収し、給湯用液液熱交換器に先立って給水路の給湯用水を加熱する給湯用潜熱熱交換器を設けたことを特徴とする給湯暖房装置。 A can body that has a built-in burner to form a combustion chamber and an exhaust passage, a heating circulation passage that is connected to a terminal heater and in which heating water circulates, and a combustion in the can body provided in a part of the heating circulation passage Heat is absorbed from the heating heat exchanger that absorbs heat from the exhaust and heats the heating water in the heating circuit, the water supply path that supplies hot water, and the heating water in the heating circuit heated by the heating heat exchanger. In a hot water supply and heating apparatus comprising a hot water supply liquid / liquid heat exchanger for heating hot water supply water in a water supply path and a hot water supply path for deriving hot water supply water heated by the hot water supply liquid / liquid heat exchanger,
A hot water supply heating system comprising a hot water supply latent heat exchanger that recovers latent heat from the combustion exhaust gas that has passed through the heating heat exchanger and heats the hot water supply water in the water supply channel prior to the liquid water heat exchanger for hot water supply. apparatus.
前記給湯用潜熱熱交換器は、少なくとも暖房用顕熱熱交換器を経た燃焼排気から潜熱を回収することを特徴とする請求項1記載の給湯暖房装置。 The heating heat exchanger includes a sensible heat exchanger for heating that absorbs sensible heat from the combustion exhaust in the can and heats heating water in the heating circuit, and a combustion exhaust that passes through the heating heat exchanger. It consists of a heating latent heat exchanger that recovers latent heat and heats the heating water in the heating circuit prior to the sensible heat exchanger for heating,
The hot water supply and heating device according to claim 1, wherein the hot water supply latent heat exchanger recovers latent heat from combustion exhaust gas that has passed through at least the sensible heat exchanger for heating.
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