JP2018013295A

JP2018013295A - 給湯装置

Info

Publication number: JP2018013295A
Application number: JP2016143217A
Authority: JP
Inventors: 淳堀切; Atsushi Horikiri
Original assignee: Rinnai Corp
Current assignee: Rinnai Corp
Priority date: 2016-07-21
Filing date: 2016-07-21
Publication date: 2018-01-25

Abstract

【課題】バイパス管にヒータなどの装置を取り付けることなく再出湯時のアンダーシュートを抑制することができる給湯装置を提供する。【解決手段】給水管７２と、給水管７２に接続された熱交換器７１と、熱交換器７１を加熱するバーナ５と、熱交換器７１に接続された出湯管７３と、給水管７２に流れた流量を検出する流量センサ７２ａと、流量センサ７２ａの検出流量に応じてバーナの加熱を制御する加熱制御手段９と、給水管７２と出湯管７３とを接続するバイパス管７４とを備えた給湯装置１であって、出湯管７３とバイパス管７４との合流部を熱交換可能に所定長さだけ重なり合う二重管７５で構成した。【選択図】図１

Description

本発明は、熱交換器を迂回して給水管の水を出湯管へ導くバイパス管を備える給湯装置に関する。

従来、給水管と、給水管に接続された熱交換器と、熱交換器を加熱するバーナと、熱交換器に接続された出湯管と、バーナの加熱を制御する加熱制御手段と、給水管と出湯管とを接続するバイパス管とを備えた給湯装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１のものでは、バイパス管にヒータを取り付けてヒータでバイパス管内の水を予め温めておき、再出湯時に発生するアンダーシュートを軽減している。

特開平７−１８０９０８号公報

従来の給湯装置ではバイパス管にヒータを設けているため、給湯装置のコストが嵩む。

本発明は、以上の点に鑑み、バイパス管にヒータなどの装置を取り付けることなく再出湯時のアンダーシュートを抑制することができる給湯装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明は、給水管と、給水管に接続された熱交換器と、熱交換器を加熱するバーナと、熱交換器に接続された出湯管と、バーナの加熱を制御する加熱制御手段と、給水管と出湯管とを接続するバイパス管とを備えた給湯装置であって、出湯管とバイパス管との合流部を熱交換可能に所定長さだけ重なり合う二重管で構成したことを特徴とする。

本発明によれば、出湯停止後に出湯管内に残ったお湯の熱を利用して二重管とされた部分のバイパス管内の水が温められる。従って、ヒータを設けることなく再出湯時にバイパス管内からの冷たい水が出湯管に供給されることを抑制することができ、再出湯時のアンダーシュートを抑えることができる。

また、本発明においては、バイパス管の先端部が、出湯管に挿入されて、出湯管内で熱交換器側に向かって延びていることにより、二重管が構成されていることが好ましい。かかる構成によれば、バイパス管から出湯管内に流出する水の向きと出湯管内を流れるお湯の流れの向きとが異なる向きとなり、バイパス管から供給される水を出湯管内のお湯に適度に撹拌させながら混ぜることができる。

また、本発明においては、バイパス管の先端部が、出湯管内に挿入されて、出湯管に沿って延びていることにより、二重管が構成され、出湯管の二重管の部分は、内径が大きく形成された大径部であることが好ましい。かかる構成によれば、出湯管の二重構造部分での保有流量が増加し、バイパス管内の水を温め易くすることができる。また、二重管とすることによる圧力損失を低減させることができる。

本発明の実施形態の給湯装置を示す構成図。本発明の他の実施形態を示す説明図。本発明の他の実施形態を示す説明図。

図１に示す本発明の実施形態の給湯装置１は、ハウジング２内に収納された燃焼筺３を備える。燃焼筺３の上端部には、排気口３１が設けられている。

燃焼筺３内の下部にはバーナユニット５が収納されている。バーナユニット５は、比較的少数の単位バーナ５ａで構成される第１バーナ群５１と、比較的多数の単位バーナ５ａで構成される第２バーナ群５２とで構成される。又、バーナユニット５には、バーナユニット５に点火する点火プラグ５ｂと、点火状態を検出するフレームロッド５ｃとが設けられている。

バーナユニット５には、燃料ガスを供給するガス供給路６が接続されている。ガス供給路６の下流側は、第１バーナ群５１に接続される第１分岐路６１と、第２バーナ群５２に接続される第２分岐路６２とに分岐している。第１分岐路６１には第１バーナ群５１への燃料ガスの供給／遮断を切換える第１能力切換弁６１ａが介設され、第２分岐路６２には第２バーナ群５２への燃料ガスの供給／遮断を切換える第２能力切換弁６２ａが介設されている。また、ガス供給路６には、第１分岐路６１と第２分岐路６２との上流側に位置させてガス比例弁６３が介設され、ガス比例弁６３の上流側に位置させてガス元弁６４が介設されている。

燃焼筺３内の上部には、バーナユニット５により加熱される給湯用の熱交換器７１が収納されている。熱交換器７１には、上流側の給水管７２と下流側の出湯管７３とが接続されている。そして、給水管７２から熱交換器７１に水が供給され、熱交換器７１で加熱された湯が出湯管７３に出湯される。

給水管７２と出湯管７３とは、バイパス管７４で連通されている。このバイパス管７４は、熱交換器７１の温度が低くなり排ガスが冷却されることによって発生するドレンにより熱交換器７１が腐食しないように、バイパス管７４に水を分岐させて流すことで、熱交換器７１に流れる水量を調整し、熱交換器７１の温度が低下することを防止している。

燃焼筺３内のバーナユニット５の配置部より下側には、バーナユニット５の配置部に対し多数の通気孔を有する分布板８１ａで仕切られた給気室８１が設けられている。燃焼筺３の下方には１個の給気ファン８４が設けられている。給気ファン８４は給気路８５を介して給気室８１へ燃焼用空気を供給する。

ハウジング２内にはコントローラ９が設けられている。コントローラ９は、第１能力切換弁６１ａ及び第２能力切換弁６２ａを開とし第１バーナ群５１及び第２バーナ群５２を燃焼させる大燃焼状態、第２能力切換弁６２ａを開とし第１能力切換弁６１ａを閉として第２バーナ群５２のみを燃焼させる中燃焼状態、第１能力切換弁６１ａを開とし第２能力切換弁６２ａを閉として第１バーナ群５１のみを燃焼させる小燃焼状態の３段階に燃焼能力を切換えることができる。

コントローラ９は、給水管７２に介設された水量センサ７２ａにより最低作動水量以上の通水を検知すると、給気ファン８４を作動させ、点火プラグを作動させると共に、ガス元弁６４を開きバーナユニット５に点火して燃焼させる。そして、出湯管７３に設けられた出湯温度センサ７３ａにより検知される出湯温度Ｔｂがリモコン９１により設定された設定温度となるように調整する。

又、コントローラ９は、バーナユニット５を大燃焼状態の最大燃焼量で燃焼させても出湯温度Ｔｂが設定温度に上昇しない場合、給水管７２に介設された水量調節弁７２ｂにより通水量を減少させる制御を行う。

出湯管７３は、その中間から下流にかけて内径が大きく形成された大径部７３ｂを備えている。バイパス管７４の先端部は、この大径部７３ｂの中間から出湯管７３内に挿入され、出湯管７３の上流側（熱交換器７１側）に向かって屈曲して出湯管７３に沿うように所定長さ重なり合うようにして延びている。所定長さは給湯装置１の大きさなどを考慮して設定される。

バイパス管７４の出湯管７３内に挿入された部分は、出湯管７３内の湯とバイパス管７４内の水とが熱交換可能となっている。この出湯管７３にバイパス管７４の一部が沿うようにして挿入された部分が本実施形態における二重管７５となる。バイパス管７４の先端にはオリフィス７４ａが設けられて、バイパス管７４から出湯管７３へ流入する水の流量を調節している。

本実施形態の給湯装置１によれば、出湯停止後に出湯管７３内に残ったお湯の熱を利用して二重管７５とされた部分のバイパス管７４内の水が温められる。従って、従来品のように、バイパス管にヒータを設けたり、バイパス管に設けられた電磁弁によってバイパス管を流れる水の流量を調節することなく、再出湯時にバイパス管７４内からの冷たい水が出湯管７３に供給されることを抑制することができ、再出湯時に出湯温度が一時的に低下する現象、所謂アンダーシュートを抑えることができる。

また、本実施形態においては、バイパス管７４の出湯管７３に挿入された先端部分は、出湯管７３の熱交換器７１側（上流側）に向かって出湯管７３内に間隔を存して挿入されることにより二重管７５を構成している。かかる構成によれば、バイパス管７４から出湯管７３内に流出する水の向きと出湯管７３内を流れるお湯の流れの向きとが異なる向きとなり、バイパス管７４から供給される水を出湯管７３内のお湯に適度に撹拌させながら混ぜることができ、温度ムラを低減することができる。

また、本実施形態においては、出湯管７３の二重管７５の部分は、内径が大きく形成された大径部７３ｂとなっている。かかる構成によれば、出湯管７３の二重管７５の部分でのお湯の保有流量が増加し、バイパス管７４内の水を温め易くすることができる。また、二重管７５とすることによる圧力損失を大径部７３ｂで低減させることができる。

なお、本実施形態においては、バイパス管７４の先端部は、出湯管７３の熱交換器７１側に向かって延びて二重管７５を構成しているものを説明したが、本発明の二重管はこれに限らない。例えば、バイパス管の先端部は、出湯管７３の下流側に向かって延びて二重管を構成してもよい。これによっても、アンダーシュートを抑制できるという本発明の効果を得ることができる。この場合、バイパス管から出湯管内に供給される水が適度に撹拌されてから出湯温度センサ７３ａで出湯温度を検出できるように出湯管の形状や出湯温度センサの配置に留意する。

また、本実施形態においては、出湯管７３の中にバイパス管７４の先端を挿入したものを説明したが、本発明の二重管はこれに限らない。例えば、図２に示すように、バイパス管の先端部分を大径にして、この大径部分で出湯管を包み込むようにして二重管を構成し、バイパス管の先端でバイパス管内の水が出湯管内に供給されるように連通孔Ａを設けてもよい。これによっても、アンダーシュートを抑制できるという本発明の効果を得ることができる。

また、本実施形態においては、バイパス管７４の先端部分を出湯管７３で周方向に３６０°覆ったものを説明したが、本発明の二重管は、例えば図３に示すように、出湯管がバイパス管の先端部分の周方向における少なくとも一部が熱交換可能に覆っていればよい。換言すれば、出湯管とバイパス管とが互いに沿うようにして接触している部分が存在すればよい。本明細書においては、出湯管とバイパス管とが互いに沿うようにして接触している部分を二重管と定義する。

１…給湯装置、２…ハウジング、３…燃焼筺、３１…排気口、５…バーナユニット、５ａ…単位バーナ、５ｂ…点火プラグ、５ｃ…フレームロッド、５１…第１バーナ群、５２…第２バーナ群、６…ガス供給路、６１…第１分岐路、６１ａ…第１能力切換弁、６２…第２分岐路、６２ａ…第２能力切換弁、６３…ガス比例弁、６４…ガス元弁、７１…熱交換器、７２…給水管、７２ａ…水量センサ、７３…出湯管、７３ａ…出湯温度センサ、７３ｂ…大径部、７４…バイパス管、７４ａ…オリフィス、７５…二重管、８１…給気室、８１ａ…分布板、８４…給気ファン、８５…給気路、９…コントローラ、９１…リモコン。

Claims

給水管と、給水管に接続された熱交換器と、熱交換器を加熱するバーナと、熱交換器に接続された出湯管と、バーナの加熱を制御する加熱制御手段と、給水管と出湯管とを接続するバイパス管とを備えた給湯装置であって、
出湯管とバイパス管との合流部を熱交換可能に所定長さだけ重なり合う二重管で構成したことを特徴とする給湯装置。
前記バイパス管の先端部が、前記出湯管に挿入されて、前記出湯管内で前記熱交換器側に向かって延びていることにより、前記二重管が構成されていることを特徴とする請求項１記載の給湯装置。
前記バイパス管の先端部が、前記出湯管内に挿入されて、前記出湯管に沿って延びていることにより、前記二重管が構成され、
前記出湯管の前記二重管の部分は、内径が大きく形成された大径部であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の給湯装置。