JP2010007983A - Hot water supply device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、一次熱交換器において燃焼熱の顕熱により入水(水や低温水)を加熱して給湯させる際に、加熱後の燃焼排ガスが有する潜熱を二次熱交換器においてさらに回収することにより熱利用の高効率化を図るようにした潜熱回収型の給湯装置に関し、特に潜熱回収の際に生じるドレン水を中和処理するための中和器を設置するにあたり、中和処理の促進化や給湯装置全体のコンパクト化等を共に実現させ得る技術に係る。 The present invention further recovers the latent heat of the combustion exhaust gas after heating in the secondary heat exchanger when the incoming water (water or low temperature water) is heated by the sensible heat of the combustion heat in the primary heat exchanger to supply hot water. Acceleration of neutralization treatment, particularly when installing a neutralizer for neutralizing drain water generated during latent heat recovery And a technology that can realize the downsizing of the entire hot water supply apparatus.
一般に、潜熱回収型の給湯装置とは、いわゆるコンデンシング型の給湯装置又は高効率型の給湯装置とも言われている。このような潜熱回収型の給湯装置においては、顕熱回収用の一次熱交換器を通過した後の燃焼排ガスを潜熱回収用の二次熱交換器に導入して潜熱を回収する際に、その燃焼排ガスが二次熱交換器と接触することにより燃焼排ガス中の水蒸気が凝縮・結露してドレン水(結露水)を生じることになる。このドレン水は、燃焼排ガスから取り込んだ窒素酸化物(NOx)や硫黄酸化物(SOx)等を含んで強酸性になっているため、外部に排水するには少なくとも中和処理を施す必要があり、通常は、ドレン水を集めて中和処理を行うために、中和器を給湯装置に内蔵・設置することが行われている。 In general, the latent heat recovery type hot water supply apparatus is also referred to as a so-called condensing type hot water supply apparatus or a highly efficient hot water supply apparatus. In such a latent heat recovery type hot water supply device, when the combustion exhaust gas after passing through the primary heat exchanger for sensible heat recovery is introduced into the secondary heat exchanger for latent heat recovery and the latent heat is recovered, When the combustion exhaust gas comes into contact with the secondary heat exchanger, the water vapor in the combustion exhaust gas is condensed and condensed to generate drain water (condensation water). Since this drain water contains nitrogen oxides (NOx) and sulfur oxides (SOx) taken from combustion exhaust gas and is strongly acidic, it is necessary to at least neutralize it to drain it to the outside. Usually, in order to collect drain water and perform neutralization treatment, a neutralizer is built in and installed in a hot water supply device.
このような給湯装置として、従来、一次熱交換器の下流側の排気集合筒内に二次熱交換器を設置し、この二次熱交換器で発生したドレン水を上記排気集合筒の下側位置に設置した中和器に導水するようにしたものが知られている(例えば特許文献1参照)。又、二次熱交換器を一次熱交換器の上側位置に設置し、二次熱交換器で発生したドレン水を上記一次熱交換器の前側位置に設置した中和器に導水するようにしたものも知られている(例えば特許文献2参照)。 As such a hot water supply device, conventionally, a secondary heat exchanger is installed in an exhaust collecting cylinder downstream of the primary heat exchanger, and the drain water generated in the secondary heat exchanger is disposed below the exhaust collecting cylinder. One in which water is introduced to a neutralizer installed at a position is known (see, for example, Patent Document 1). Also, the secondary heat exchanger is installed at the upper position of the primary heat exchanger, and the drain water generated by the secondary heat exchanger is introduced to the neutralizer installed at the front position of the primary heat exchanger. The thing is also known (for example, refer patent document 2).
ところで、給湯装置を潜熱回収型に構成するには、そうでないタイプの給湯装置に対し二次熱交換器と中和器とを新たに追加する必要がある。このため、上記の特許文献1に開示された例では排気集合筒の下側位置に設置した中和器によって給湯装置の外装ケーシングの上下方向寸法(高さ)がより大きくなったり、上記の特許文献2に開示された例では給湯装置の外装ケーシングの前後方向寸法(奥行き寸法)がより大きくなったりすることになる。あるいは、図6に例示するように二次熱交換器101を上部に設置して中和器102を側部に設置する場合には、給湯装置の外装ケーシング103の左右方向寸法(横幅)がより大きくなってしまうことになる。
By the way, in order to configure the hot water supply apparatus to be a latent heat recovery type, it is necessary to newly add a secondary heat exchanger and a neutralizer to a hot water supply apparatus of the other type. For this reason, in the example disclosed in the above-mentioned Patent Document 1, the vertical dimension (height) of the outer casing of the hot water supply device becomes larger by the neutralizer installed at the lower position of the exhaust collecting cylinder, In the example disclosed in
一方、中和器102での中和処理としては、通常は、例えば炭酸カルシウム等の中和剤を用い、この中和剤にドレン水を接触させることにより中和処理するようにされているため、中和剤の必要量はドレン水発生量にほぼ対応して定まることになる。このため、ドレン水発生量に対応して中和器102自体も所定の大きさが必要となってしまうため、中和処理の促進を図り得る対策が求められている。
On the other hand, as the neutralization treatment in the
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、潜熱回収用の二次熱交換器と、二次熱交換器で発生するドレン水を処理するための中和器とを設置して潜熱回収型に構成する上で、ケース全体のコンパクト化を図り得る給湯装置を、あるいは、コンパクト化に加え中和処理の促進をも図り得る給湯装置を提供することにある。 This invention is made | formed in view of such a situation, The place made into the objective is for processing the drain water which generate | occur | produces in the secondary heat exchanger for a latent heat recovery, and a secondary heat exchanger. To provide a hot water supply device that can reduce the size of the entire case when installing a neutralizer and configure it as a latent heat recovery type, or a hot water supply device that can also promote neutralization in addition to downsizing. It is in.
上記目的を達成するために、第1の発明では、燃料を燃焼させて燃焼ガスを発生させるバーナと、このバーナの燃焼により発生する燃焼ガスから顕熱を回収する一次熱交換器と、この一次熱交換器の下流側位置から上向きに延びて上記一次熱交換器を通過した後の燃焼排ガスを排出させる排気管と、上記燃焼排ガスから潜熱を回収する二次熱交換器と、この二次熱交換器において発生するドレン水を導いて中和処理する中和器とを備えた給湯装置を対象にして次の特定事項を備えることとした。すなわち、上記中和器として、上記排気管に沿って上下方向に延び、かつ、その排気管に対し内部の燃焼排ガスからの伝熱を受け得るように近接して配設した構成とすることとした(請求項1)。ここで、給湯装置とは、二次熱交換器での潜熱回収や、一次熱交換器での顕熱回収によって、入水を加熱して所定温度の湯にし、これを出湯させて給湯先に給湯させるものであり、入水としての水道水を加熱して例えば給湯栓に対し給湯するもの(単純給湯)、入水としての低温水を加熱して高温水を例えば温水暖房端末に供給(給湯)させるもの(循環式温水暖房)、入水としての低温の浴槽水を加熱して昇温した浴槽水(湯)を浴槽に供給(給湯)させるもの、あるいは、これらを組み合わせたものも含まれるものである。この給湯装置に関する定義は以下同様である。 In order to achieve the above object, in the first invention, a burner that burns fuel to generate combustion gas, a primary heat exchanger that recovers sensible heat from the combustion gas generated by combustion of the burner, and the primary An exhaust pipe that extends upward from a downstream position of the heat exchanger and exhausts the combustion exhaust gas after passing through the primary heat exchanger, a secondary heat exchanger that recovers latent heat from the combustion exhaust gas, and the secondary heat The following specific matters were provided for a hot water supply apparatus provided with a neutralizer that neutralizes the drain water generated in the exchanger. That is, the neutralizer is configured to extend in the vertical direction along the exhaust pipe and to be disposed close to the exhaust pipe so as to receive heat transfer from the internal combustion exhaust gas. (Claim 1). Here, the hot water supply device means that the incoming water is heated to a predetermined temperature by recovering latent heat in the secondary heat exchanger or sensible heat recovery in the primary heat exchanger, and the hot water is discharged from the hot water to the hot water supply destination. Heating tap water as incoming water and supplying hot water to a hot water tap (simple hot water supply), heating low temperature water as incoming water and supplying hot water to a hot water heating terminal (hot water supply), for example (Circulation type hot water heating), what supplies low temperature bathtub water (hot water) heated as the incoming water to supply (hot water supply) to the bathtub, or a combination thereof. The definition regarding this hot water supply apparatus is the same as follows.
この第1の発明の場合、上向きに延びる排気管に沿って中和器が上下方向に延びるように配設されているため、排気管近傍の隙間スペースを有効に活用して中和器を設置することが可能となり、中和器を設置して潜熱回収型に構成する上で、給湯装置全体のコンパクト化が図られることになる。しかも、排気管内の燃焼排ガスからの伝熱を受け得るように中和器が排気管に近接配置されるため、中和器内に導かれたドレン水が伝熱により加温され、この加温によって中和器内の中和剤による中和反応の速度が高くなって、中和処理の促進・効率化が図られることになる。この結果、同量のドレン水発生量に対して中和処理に必要な中和剤量の低減化が可能となり、中和器全体のサイズのコンパクト化による給湯装置全体のコンパクト化に寄与し得ることとなる上に、加温しない場合よりも低減化させた中和剤量であっても、確実な中和処理性能を継続的に維持し得ることとなる。 In the case of the first aspect of the invention, the neutralizer is disposed so as to extend in the vertical direction along the exhaust pipe extending upward, so that the neutralizer is installed by effectively utilizing the gap space in the vicinity of the exhaust pipe. This makes it possible to reduce the size of the entire hot water supply apparatus when the neutralizer is installed to configure the latent heat recovery type. In addition, since the neutralizer is disposed close to the exhaust pipe so as to receive heat transfer from the combustion exhaust gas in the exhaust pipe, the drain water introduced into the neutralizer is heated by the heat transfer, and this heating is performed. As a result, the speed of the neutralization reaction by the neutralizing agent in the neutralizer increases, and the neutralization treatment is promoted and efficient. As a result, it becomes possible to reduce the amount of neutralizing agent necessary for the neutralization treatment with respect to the same amount of drain water generation amount, which can contribute to the downsizing of the entire hot water supply device by downsizing the overall size of the neutralizer In addition, even if the amount of the neutralizing agent is reduced as compared with the case of not heating, the reliable neutralization performance can be continuously maintained.
第2の発明では、燃料を下向きに燃焼させて燃焼ガスを発生させるバーナと、このバーナの下方位置に配設されて上記燃焼により発生する燃焼ガスから顕熱を回収する一次熱交換器と、この一次熱交換器を下向きに通過した後の燃焼排ガスを集合させる排気集合筒と、この排気集合筒に連通され排気集合筒から上向きに延びて燃焼排ガスを排出させる排気管と、上記燃焼排ガスから潜熱を回収する二次熱交換器と、この二次熱交換器において発生するドレン水を導いて中和処理する中和器とを備えた給湯装置を対象にして次の特定事項を備えることとした。すなわち、上記二次熱交換器を上記排気管の下流側部位に介装する一方、上記中和器を上記排気管の上流側部位に沿って上下方向に延び、かつ、その排気管に対し内部の燃焼排ガスからの伝熱を受け得るように近接して配設することとした(請求項2)。 In the second invention, a burner that burns fuel downward to generate combustion gas, a primary heat exchanger that is disposed below the burner and recovers sensible heat from the combustion gas generated by the combustion, An exhaust collecting cylinder that collects the combustion exhaust gas after passing downward through the primary heat exchanger; an exhaust pipe that communicates with the exhaust collecting cylinder and extends upward from the exhaust collecting cylinder to discharge the combustion exhaust gas; and The following specific matters are provided for a hot water supply device including a secondary heat exchanger that recovers latent heat and a neutralizer that conducts neutralization treatment by introducing drain water generated in the secondary heat exchanger. did. That is, the secondary heat exchanger is interposed in the downstream portion of the exhaust pipe, while the neutralizer extends in the vertical direction along the upstream portion of the exhaust pipe and is internal to the exhaust pipe. In order to receive the heat transfer from the combustion exhaust gas, it is arranged in the vicinity (claim 2).
この第2の発明の場合、第1の発明の場合よりもさらに大巾なコンパクト化が得られることになる。すなわち、上向きに延びて燃焼排ガスを排出する排気管の下流側部位、つまり、排気管の上半側部位に二次熱交換器が介装され、排気管の上流側部位、つまり排気管の下半側部位に中和器が設置されているため、二次熱交換器を設置するために上下方向寸法を増加させることもなく、しかも、残る下半部位の排気管の近傍の隙間スペースを有効に活用して中和器を設置することが可能となる。以上により、二次熱交換器及び中和器を設置して潜熱回収型に構成する上で、給湯装置全体のコンパクト化が効果的に図られることになる。その上に、排気管内の燃焼排ガスからの伝熱により中和処理の促進等が図られるのは第1の発明の場合と同様である。すなわち、中和器が排気管に近接配置されて排気管内の燃焼排ガスからの伝熱を受け得るようにされているため、中和器内に導かれたドレン水が伝熱により加温され、この加温によって中和器内の中和剤による中和反応の速度が高くなって、中和処理の促進・効率化が図られることになる。この結果、同量のドレン水発生量に対して中和処理に必要な中和剤量の低減化が可能となり、中和器全体のサイズのコンパクト化による給湯装置全体のコンパクト化に寄与し得ることとなる上に、加温しない場合よりも低減化させた中和剤量であっても、確実な中和処理性能を継続的に維持し得ることとなる。 In the case of the second invention, a much more compact size can be obtained than in the case of the first invention. That is, a secondary heat exchanger is interposed in the downstream part of the exhaust pipe that extends upward and discharges combustion exhaust gas, that is, the upper half part of the exhaust pipe, and the upstream part of the exhaust pipe, that is, below the exhaust pipe. Since the neutralizer is installed in the half-side part, there is no need to increase the vertical dimension in order to install the secondary heat exchanger, and the gap space in the vicinity of the remaining exhaust pipe in the lower half part is effective. It is possible to install a neutralizer by using it. As described above, when the secondary heat exchanger and the neutralizer are installed to configure the latent heat recovery type, the entire hot water supply apparatus can be effectively made compact. In addition, the neutralization treatment is promoted by heat transfer from the combustion exhaust gas in the exhaust pipe as in the case of the first invention. That is, since the neutralizer is disposed close to the exhaust pipe so as to receive heat transfer from the combustion exhaust gas in the exhaust pipe, the drain water introduced into the neutralizer is heated by the heat transfer, This heating increases the speed of the neutralization reaction with the neutralizing agent in the neutralizer, thereby promoting the neutralization treatment and increasing the efficiency. As a result, it becomes possible to reduce the amount of neutralizing agent necessary for the neutralization treatment with respect to the same amount of drain water generation amount, which can contribute to the downsizing of the entire hot water supply apparatus by downsizing the overall size of the neutralizer. In addition, even if the amount of the neutralizing agent is reduced as compared with the case of not heating, the reliable neutralization performance can be continuously maintained.
以上の第1又は第2の発明において、前面を開放させた本体ケースと、この本体ケースの前面を開閉可能に閉止する前面カバーとから構成された外装ケーシングを備え、上記中和器として、一側に開口する凹溝部が上下方向に延びるようコの字状の横断面形状を有し、かつ、上記本体ケース内に設置された上記排気管に対し上記前面カバーを開にした状態で、上記一側開口を排気管に向けて差し込むことによりその排気管を上記凹溝部内に収容しかつ左右両側から挟み込んだ状態に配設し得る構成とすることができる(請求項3)。このように中和器として、その凹溝内に排気管を収容し左右両側から挟み込んだ状態にし得る構成を採用することにより、排気管内の燃焼排ガスからの伝熱を効率よく受けることが可能になる一方、排気管近傍に存する隙間スペースの有効活用の度合をより一層高めて給湯装置のコンパクト化をより一層促進させることが可能となる。さらに、前面カバーを開にした状態で中和器を排気管に差し込むようにしているため、給湯装置の使用経過において中和器を取り外す必要が生じたり、内部の中和剤を中和器ごと交換する必要が生じたりというようにメンテナンスの必要が生じたとしても、前面カバーを外して前面側から中和器を引き抜いたり差し込んだりというように容易な作業で着脱し得ることになり、メンテナンスを容易に行い得るようになる。 In the first or second invention described above, an outer casing including a main body case having a front surface opened and a front cover for closing the front surface of the main body case so as to be openable and closable is provided. In a state where the concave groove portion opened to the side has a U-shaped cross section so as to extend in the vertical direction, and the front cover is opened with respect to the exhaust pipe installed in the body case, By inserting the one side opening toward the exhaust pipe, the exhaust pipe can be accommodated in the concave groove portion and disposed in a state of being sandwiched from both the left and right sides (Claim 3). In this way, by adopting a structure that can accommodate the exhaust pipe in the concave groove and sandwich it from both the left and right sides as a neutralizer, it is possible to efficiently receive heat transfer from the combustion exhaust gas in the exhaust pipe On the other hand, it is possible to further increase the degree of effective utilization of the gap space in the vicinity of the exhaust pipe and further promote the downsizing of the hot water supply apparatus. Furthermore, since the neutralizer is inserted into the exhaust pipe with the front cover open, it is necessary to remove the neutralizer in the course of use of the hot water supply device, or the neutralizer inside the neutralizer Even if maintenance is required, such as when it is necessary to replace it, the front cover can be removed and the neutralizer can be pulled out and inserted from the front side. It can be done easily.
以上、説明したように、請求項1又は請求項3の給湯装置によれば、排気管近傍の隙間スペースを有効に活用して中和器を設置することができ、中和器を設置して潜熱回収型に構成する上で、給湯装置全体のコンパクト化を図ることができるようになる。しかも、中和器内に導かれたドレン水を排気管内の燃焼排ガスからの伝熱により加温することができ、加温によって中和器内の中和剤による中和反応の速度を高め、中和処理の促進・効率化を図ることができるようになる。この結果、中和剤量の低減化によって、中和器全体のサイズのコンパクト化をも図ることができ、これに伴い給湯装置全体のコンパクト化に寄与することができる上に、低減化して中和剤量であっても、確実な中和処理性能を継続的に維持させることができるようになる。
As described above, according to the hot water supply apparatus of claim 1 or
請求項2又は請求項3の給湯装置によれば、上向きに延びた排気管の下流側部位に二次熱交換器を介装し、排気管の上流側部位に中和器を設置するようにしているため、二次熱交換器を設置するために上下方向寸法を増加させることもなく、しかも、残る部位の排気管の近傍の隙間スペースを有効に活用して中和器を設置することができ、二次熱交換器及び中和器を設置して潜熱回収型に構成する上で、給湯装置全体の大巾なコンパクト化を図ることができるようになる。その上に、中和器内に導かれたドレン水を排気管内の燃焼排ガスからの伝熱により加温することができ、加温によって中和器内の中和剤による中和反応の速度を高め、中和処理の促進・効率化を図ることができるようになる。この結果、中和剤量の低減化によって、中和器全体のサイズのコンパクト化をも図ることができ、これに伴い給湯装置全体のコンパクト化に寄与することができる上に、低減化して中和剤量であっても、確実な中和処理性能を継続的に維持させることができるようになる。
According to the hot water supply device of
特に請求項3によれば、排気管内の燃焼排ガスからの伝熱を効率よく受けることができるようになると共に、排気管近傍に存する隙間スペースの有効活用の度合をより一層高めて給湯装置のコンパクト化をより一層促進させることができるようになる。さらに、前面カバーを開にした状態で前面側から中和器を容易に着脱することができ、中和器の取り外しや交換というメンテナンス作業を容易に行うことができるようになる。しかも、このような構造を採用することにより、中和器が排気管の周りを覆って排気管から生じる騒音の発生を防止することができるようになる。 In particular, according to the third aspect, the heat transfer from the combustion exhaust gas in the exhaust pipe can be efficiently received, and the degree of effective utilization of the gap space existing in the vicinity of the exhaust pipe is further increased to make the hot water supply compact. Can be further promoted. Further, the neutralizer can be easily attached and detached from the front side with the front cover opened, and maintenance work such as removal or replacement of the neutralizer can be easily performed. In addition, by adopting such a structure, the neutralizer covers the periphery of the exhaust pipe, and noise generated from the exhaust pipe can be prevented.
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
<第1実施形態>
図1は、本発明の第1実施形態に係る給湯装置を示す。この給湯装置は、一次熱交換器3において燃焼ガスからの顕熱回収に加え、二次熱交換器7において燃焼排ガスから潜熱の回収をも行うことにより高効率化を図る潜熱回収型に構成されている。なお、同図には逆燃式といわれる構造例を示しているが、後述の如く上向きに延びて燃焼排ガスを二次熱交換器7に供給する排気管6を備えたものであれば、必ずしも逆燃式でなくても本発明を適用し得る。又、図1には給湯機能のみの単機能タイプの給湯装置を示すが、これに限らず、給湯機能に加えて、温水循環式暖房機能、風呂追い焚き機能、風呂湯張り機能のいずれか1以上の機能を併有する複合熱源機型に構成されたものに本発明を適用することができる。又、低温水を入水させ、加熱後の高温水を暖房端末に供給(給湯)し、放熱後の低温水を再び入水させるというような温水循環式暖房装置として構成された給湯装置に本発明を適用することもできるし、浴槽水をポンプにより取り込んで入水させ、加熱後の湯を浴槽水に供給(給湯)するというように追い焚き循環させる風呂釜として構成された給湯装置に本発明を適用することもできる。
<First Embodiment>
FIG. 1 shows a hot water supply apparatus according to a first embodiment of the present invention. This hot water supply apparatus is configured as a latent heat recovery type that achieves high efficiency by recovering latent heat from combustion exhaust gas in the
図1の給湯装置は、バーナ21を含む燃焼系2及び一次熱交換器3を内蔵した缶体4と、缶体4の下端開口に連通接続された排気集合筒5と、排気集合筒5の一端側と連通接続されて上向きに延びる排気管6と、この排気管6の上端開口が熱交換器ケース71に連通接続された二次熱交換器7と、この二次熱交換器7で発生するドレン水を中和処理した上で排水する中和器8と、後述の配管系とが、外装ケーシング9の一部を構成する本体ケース91内に設置されたものである。
The hot water supply apparatus of FIG. 1 includes a
上記排気集合筒5は、缶体4の下側位置において缶体4と一体に接合され、この状態で架台92上に載置されて支持されている。架台92の下側空間は後述の配管系や図示省略のコントローラ等の配設空間とされている。上記排気集合筒5の一側上面に下流開口端が接合された排気管6は、缶体4の側方空間において上向きに延びて、缶体4の上側空間に設置された二次熱交換器7に対し燃焼排ガスを供給するようになっている。そして、上記排気管6に対し中和器8が後述の如く着脱可能に組み付けられている。以下、各構成要素について詳細に説明する。
The
上記燃焼系2のバーナ21は、缶体4内の上部において火炎を下向きに噴射するように配設されている。このバーナ21は、ガス等の気体燃料や石油(灯油)等の液体燃料を燃焼させるものであるが、本実施形態では液体燃料の石油(灯油)を噴霧させて燃焼させる噴霧式のバーナを用いることができる。又、別の例として、静音を図ることができるタイプとして気化式バーナを用いることもできる。そして、図示省略の燃料供給管、燃料ポンプ及び送風ファン22等を燃焼系2として備え、燃料ポンプの作動により燃料供給管を通して圧送供給された石油を気化させて送風ファン22からの燃焼用空気と混合し、この混合気をバーナ21の炎孔から下向きに噴出させて燃焼させるようになっている。
The
一次熱交換器3は、例えばフィンアンドチューブ形式に構成され、缶体4内の下部を横切るように配設されている。上記のバーナ21と一次熱交換器3との両者間の缶体4の内部空間が燃焼室として構成され、この部位の缶体4の外壁面には一次熱交換器3への入水の導入管31が巻き付けられた状態でロー付けされている。この一次熱交換器3は、バーナ21からの燃焼ガスを受け、その顕熱との熱交換加熱により入水管11からの入水を主として加熱し、加熱された後の湯を出湯管12に出湯させるようになっている。この際、入水管11からの入水は、一次熱交換器3に入水される前に、二次熱交換器7に先に通されるようになっており、この二次熱交換器7において燃焼排ガスからの潜熱回収により予熱された後に、入水接続管13及び導入管31を介して一次熱交換器3に入水されて主加熱されるようになっている。そして、所定温度まで加熱されて上記出湯管12に出湯された湯が、接続口121に接続された図示省略の給湯管を通して台所や浴室等の給湯栓や浴槽への供給管などの所定の給湯箇所に給湯されるようになっている。なお、上記入水管11には、接続口111に接続された図示省略の水道管等から水道水等が所定の給水圧で給水されるようになっている。
The
排気集合筒5は、一次熱交換器3を下向きに通過した後の燃焼排ガスを集合させ、続いて排気管6に流すことにより燃焼排ガスの流れを上向きにUターンさせるようになっている。すなわち、バーナ21の燃焼作動により下向きに噴射された燃焼ガスが燃焼室や燃焼ガスの流路を構成する缶体4内を上から下に向けて流され、一次熱交換器3を下向きに通過した後の燃焼排ガスが集合排気筒5に集合され、続いてその燃焼排ガスが排気管6に流入して下から上に向けて流されて二次熱交換器7に供給されることになる。
The
排気管6は、上流端(下端開口)61が排気集合筒5の一側上面に連通接続され、下流端(上端開口)62が二次熱交換器7の熱交換器ケース71の下面に連通接続され、その間が上下方向に延びるように配設されている。この排気管6は、外装ケーシング9内のスペース効率を考慮しつつ出来るだけ流路断面積を大きく確保するために、図2に例示するように外装ケーシング9の前後方向(奥行き方向)に長い長円形の横断面形状を有するように形成されている。なお、同様の趣旨から、長方形や楕円形の横断面形状を選択することも可能である。そして、中和器8が、間に断熱パッキン63を介して、排気管6の外壁面を挟み込むようにして配設されている。このような燃焼排ガスが内部を通過する排気管6は、ステンレス等の耐食性の高い金属により形成することが好ましい。
The
二次熱交換器7は例えば多管形式のものが熱交換器ケース71内に収容されて構成されている。熱交換器ケース71はその一端で排気管6に連通され、排気管6から供給されてくる燃焼排ガスを二次熱交換器7と接触させてその潜熱回収により入水管11からの入水を予熱し、潜熱回収後に温度が低下した燃焼排ガスを排気筒72を通して外部に放出するようになっている。
The
中和器8は、図2又は図3に示すように密閉容器として構成された本体容器81内に例えば炭酸カルシウム等の中和剤Zを充填したものであり、上端側の入口82(図3参照)から導入されたドレン水が下端側の出口83まで流れる間に中和剤Zと接触して中和反応を起こすことにより中和処理が行われるように構成されている。上記入口82は二次熱交換器7(図1参照)の熱交換器ケース71の底面に開口されてドレン水を集めて導入し得るようになっている。又、上記出口83は排水管14に接続され、その接続口141に接続される図示省略の配管を通して外部に排水されるようになっている。
As shown in FIG. 2 or FIG. 3, the
上記本体容器81は、前面部84の左右両側位置から側方張り出し部85,85が後側に向けて一体に張り出すことにより横断面形状がコの字状になるように合成樹脂成形により形成され、前面部84及び両側の側方張り出し部85,85により囲まれて凹溝部86が形成されている。この凹溝部86は後側に開口しかつ上下方向に突き抜けて開口し、その内面形状は断熱パッキン63を間に介装させた状態で排気管6が凹溝部86内に丁度内嵌し得るように形成されている。このような中和器8の組み付けは次のようにして行う。すなわち、外装ケーシング9の一部を構成する前面カバー93(図3参照)を本体ケース91から外して前面を開放させた状態で、排気管6に対し凹溝部86の開口を相対向させて中和器8を前から後に向けて差し込むことにより凹溝部86内に排気管6を収容し、排気管6を前面部84及び両側の側方張り出し部85,85で挟み込んだ状態にする。この状態で例えば取付片87等により固定する。中和器8を排気管6から外すには、上記とは逆に本体容器81を手前に引き抜くようにすればよい。
The
上記断熱パッキン63は、排気管6から中和器8の側への伝熱が本体容器81の形成素材に基づく耐熱温度以下になるように抑制しつつ、中和反応を促進させる上で必要な加温が行われる程度の伝熱を許容し得るように設けられたものである。すなわち、上記本体容器81を本実施形態ではポリプロピレン等の合成樹脂により形成しているためであり、この素材に起因する本体容器81の耐熱性・耐久性を考慮して排気管6を通過する燃焼排ガス(例えば160℃)からの伝熱を例えば100℃程度以下に抑制するようにしたものである。従って、中和器8の本体容器81の形成素材(例えばステンレス等の金属)の如何によって上記の断熱パッキン63は省略することが可能であり、排気管6と中和器8とを互いに接触させたり、微小の隙間を介して近接配置させたりすればよい。
The heat insulating packing 63 is necessary for promoting the neutralization reaction while suppressing the heat transfer from the
以上の本実施形態の場合、二次熱交換器7では被加熱媒体として入水管11から冷たい水が通水される一方、排気管6から燃焼排ガスが熱交換器ケース71内に流されるため、燃焼排ガスからの潜熱回収により入水が予熱される一方、その潜熱回収に伴いドレン水が発生する。このドレン水は熱交換器ケース71の底面を流れて中和器82の入口82に集水され、この入口82から中和器8の本体容器81内に導入される。そして、入口82から出口83までに至る比較的長い経路を流れる間にドレン水は中和剤Zと接触し、中和反応を引き起こして中和処理されることになる。この際、断熱パッキン63を介して排気管6内の燃焼排ガスからの伝熱を受けるため本体容器81内のドレン水を加温することができ、この加温に伴い上記の中和反応の速度が高くなって、中和処理の促進を図ることができるようになる。中和処理の促進を図ることができるため、中和器8での必要中和剤量をより低減させることができ、本体容器81の必要内容積もより小さくコンパクトなものにすることができるようになる。もちろん、低減化された中和剤量の中和器8であっても、確実な中和処理の維持を図ることができるようになる。
In the case of the present embodiment described above, in the
そして、本実施形態では中和器8をコの字状の横断面形状にし、排気管6に沿わせて配設し得るようにして、排気管6近傍の隙間空間を有効に利用し得るようにしているため、中和器8を設置しても外装ケーシング9のサイズ拡大を殆ど招かずに済み、図6の缶体の側方に配設する場合に比べると大幅なコンパクト化を図ることができるようになる。このコンパクト化は、排気管6内の燃焼排ガスから伝熱させて中和処理の促進を図ることで、その度合をさらに増大させることができる。その上に、排気管6の周囲が中和剤Zの詰まった中和器8によって覆われることになるため、排気管6内を燃焼排ガスが通過する際の通過騒音を中和器8によって有効に遮音することができる。このため、従来例の給湯装置(図6参照)における排気管104の如く燃焼排ガスの通過騒音の遮音・消音のための吸音材105やパンチングメタル106で外周を覆う必要がなく、本実施形態ではこれらの遮音・消音のため必要であった吸音材105,106等を省略することができる。つまり、中和器8に、消音器としての機能・役割を果たさせることができるようになる。この結果、排気管6の外形サイズをより細くすることができ、その分を中和器8設置のためのスペースとして有効活用することができるようになり、上記のコンパクト化をより進展させることができるようになる。
In this embodiment, the
加えて、中和器8の点検や交換等のメンテナンスが必要なときには、前面カバー93を開ければ、前面側から中和器8を排気管6から引き抜いたり差し込んだりして着脱作業を行うことができるため、上記のメンテナンスを容易に行うことができるようになる。
In addition, when maintenance such as inspection or replacement of the
<第2実施形態>
図4は第2実施形態に係る給湯装置を示す。この第2実施形態の給湯装置は、第1実施形態の排気管6の下半部位(上流側部位)を第2実施形態における排気管16にしてその周囲に中和器18を配設する一方、第1実施形態の排気管6(図1参照)の上半部位(下流側部位)の代わりに二次熱交換器17を設置したものであり、第1実施形態よりもさらに一層のコンパクト化等の作用効果を得るものである。なお、第2実施形態のその他の構成要素は第1実施形態のものと同様構成であるため、同一構成要素には同一符号を付してその詳細な説明は省略する。
Second Embodiment
FIG. 4 shows a hot water supply apparatus according to the second embodiment. In the hot water supply apparatus of the second embodiment, the lower half part (upstream part) of the
第2実施形態の排気管16及び中和器18と、二次熱交換器17とは、缶体4の側部位置において上下方向に延びるように配置させたものである。排気管16及び中和器18はそれぞれ第1実施形態の排気管6及び中和器8の上下方向寸法が短くなっただけで、構造等の構成は第1実施形態と同じである。
The
すなわち、排気管16は第1実施形態の排気管6と同じ断面形状を有し、上流端(下端開口)61aが排気集合筒5の一側上面に連通接続され、下流端(上端開口)62aが二次熱交換器17の熱交換器ケース71aの下面に連通接続され、その間が上下方向に延びるように配設されている。
That is, the
中和器18は、図5にも示すように密閉容器として構成された本体容器81a内に例えば炭酸カルシウム等の中和剤を充填したものであり、上端側の入口82aから導入されたドレン水が下端側の出口83まで流れる間に中和剤と接触して中和反応を起こすことにより中和処理が行われるように構成されている。上記入口82aは二次熱交換器17の熱交換器ケース71aの底面に開口されてドレン水を集めて導入し得るようになっている。又、上記出口83aは排水管14に接続され、その接続口141に接続される図示省略の配管を通して外部に排水されるようになっている。
As shown in FIG. 5, the
上記本体容器81aは、前面部84aの左右両側位置から側方張り出し部85a,85aが後側に向けて一体に張り出すことにより横断面形状がコの字状になるように合成樹脂成形により形成され、前面部84a及び両側の側方張り出し部85a,85aにより囲まれて凹溝部86aが形成されている。この凹溝部86aは後側に開口しかつ上下方向に突き抜けて開口し、その内面形状は第1実施形態と同様の断熱パッキン63(図2参照)を間に介装させた状態で排気管16が凹溝部86a内に丁度内嵌し得るように形成されている。このような中和器18の組み付けも、第1実施形態と同様に、外装ケーシング9aの一部を構成する前面カバー93を本体ケース91から外して前面を開放させた状態で、排気管16に対し凹溝部86aの開口を相対向させて中和器18を前から後に向けて差し込むことにより凹溝部86a内に排気管16を収容し、排気管16を前面部84a及び両側の側方張り出し部85a,85aで挟み込んだ状態にする。この状態で例えば取付片87a等により固定する。中和器18を排気管16から外すには、上記とは逆に本体容器81aを手前に引き抜くようにすればよい。
The
又、二次熱交換器17は、例えば多管形式のものが熱交換器ケース71a内に収容されて構成されている。熱交換器ケース71aはその下端面において排気管16の下流端(上端開口)62aに連通され、上端面から排気筒72が延びて外部と連通されている。排気管16から供給されてくる燃焼排ガスを二次熱交換器7と接触させてその潜熱回収により入水管11aからの入水を予熱し、潜熱回収後に温度が低下した燃焼排ガスを排気筒72を通して外部に放出するようになっている。そして、潜熱回収により熱交換器ケース71a内に発生したドレン水が底面の傾斜面に沿って中和器18の入口82aに集水されて中和器18に導出されるようになっている。
In addition, the
この第2実施形態の場合の加熱対象である水は、入水管11aから二次熱交換器17に通水され、二次熱交換器17で予熱された後の水が入水接続管13aに導出され、この水が導入管31を経て一次熱交換器3に供給されるようになっている。そして、この一次熱交換器3において設定温度まで主加熱された上で出湯管12及び図示省略の給湯管を通して給湯されることになる。
The water to be heated in the case of the second embodiment is passed through the
以上の第2実施形態の場合、第1実施形態により得られる作用効果と同様の作用効果を得ることができる上に、第1実施形態では上部空間に設置されていた二次熱交換器7の代わりに缶体4の側部空間に二次熱交換器17を配設させているため、第1実施形態よりもさらに給湯装置(つまり外装ケーシング9a)のサイズを小型化させてコンパクト化させることができるようになる。
In the case of the second embodiment described above, it is possible to obtain the same operational effects as those obtained by the first embodiment, and in addition to the
<他の実施形態>
なお、本発明は上記第1及び第2実施形態に限定されるものではなく、その他種々の実施形態を包含するものである。すなわち、上記第1及び第2実施形態では、中和器8,18の本体容器81,81aの形状としてコの字状の横断面形状を有するものを示したが、これに限らず、例えば排気管6,16と缶体4との間の上下方向に延びる隙間、あるいは、排気管6,16と外装ケーシング9,9a(本体ケース91)との間の上下方向に延びる隙間に差し込み得るような厚みを有する薄型平板状の密閉容器に本体容器を構成し、これを、前面カバー93を開いた状態の前面側から差し込んで着脱可能に配設させるようにしてもよい。この際、排気管6,16に対し近接配置として内部の燃焼排ガスからの伝熱を受けるようにするのである。
<Other embodiments>
The present invention is not limited to the first and second embodiments described above, but includes other various embodiments. That is, in the first and second embodiments, the
3 一次熱交換器
5 排気集合筒
6,16 排気管
7,17 二次熱交換器
8,18 中和器
9 外装ケーシング
21 バーナ
86 凹溝部
91 本体ケース
93 前面カバー
3
Claims (3)
上記中和器は、上記排気管に沿って上下方向に延び、かつ、その排気管に対し内部の燃焼排ガスからの伝熱を受け得るように近接して配設されている
ことを特徴とする給湯装置。 A burner for combusting fuel to generate combustion gas; a primary heat exchanger for recovering sensible heat from the combustion gas generated by combustion of the burner; and the primary heat exchanger extending upward from a downstream position of the primary heat exchanger. An exhaust pipe for discharging the combustion exhaust gas after passing through the heat exchanger, a secondary heat exchanger for recovering latent heat from the combustion exhaust gas, and neutralizing treatment by introducing drain water generated in the secondary heat exchanger A water heater equipped with a neutralizer,
The neutralizer extends in the vertical direction along the exhaust pipe, and is disposed close to the exhaust pipe so as to receive heat transfer from the internal combustion exhaust gas. Hot water supply device.
上記二次熱交換器は上記排気管の下流側部位に介装される一方、上記中和器は上記排気管の上流側部位に沿って上下方向に延び、かつ、その排気管に対し内部の燃焼排ガスからの伝熱を受け得るように近接して配設されている
ことを特徴とする給湯装置。 A burner that burns fuel downward to generate combustion gas, a primary heat exchanger that is disposed below the burner and recovers sensible heat from the combustion gas generated by the combustion, and the primary heat exchanger An exhaust collecting cylinder that collects the combustion exhaust gas after passing downward, an exhaust pipe that communicates with the exhaust collecting cylinder and extends upward from the exhaust collecting cylinder to discharge the combustion exhaust gas, and a secondary that recovers latent heat from the combustion exhaust gas A hot water supply device comprising a heat exchanger and a neutralizer for neutralizing the drain water generated in the secondary heat exchanger,
The secondary heat exchanger is interposed in the downstream portion of the exhaust pipe, while the neutralizer extends in the vertical direction along the upstream portion of the exhaust pipe, and is internal to the exhaust pipe. A hot water supply apparatus, wherein the hot water supply apparatus is disposed in close proximity to receive heat transfer from combustion exhaust gas.
前面を開放させた本体ケースと、この本体ケースの前面を開閉可能に閉止する前面カバーとから構成された外装ケーシングを備え、
上記中和器は、一側に開口する凹溝部が上下方向に延びるようコの字状の横断面形状を有し、かつ、上記本体ケース内に設置された上記排気管に対し上記前面カバーを開にした状態で、上記一側開口を排気管に向けて差し込むことによりその排気管を上記凹溝部内に収容しかつ左右両側から挟み込んだ状態に配設し得るように構成されている、給湯装置。 The hot water supply device according to claim 1 or 2,
It has an exterior casing composed of a main body case with the front surface opened and a front cover that closes the front surface of the main body case so that it can be opened and closed.
The neutralizer has a U-shaped cross-sectional shape so that a concave groove opening on one side extends in the vertical direction, and the front cover is attached to the exhaust pipe installed in the main body case. In the open state, the one side opening is inserted toward the exhaust pipe so that the exhaust pipe can be accommodated in the concave groove and disposed between the left and right sides. apparatus.
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