JP3796440B2 - 温水循環加熱器 - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、建物の天井面に吊設される温水循環加熱器に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来から、ガスの燃焼により通水を加熱して給湯を行うと共に浴槽水を循環加熱して追焚する給湯器付き風呂釜が知られている。
こうした風呂釜は、一般に建物の壁面に設置されるが、最近では、器体を90度回転させてその設置面をベランダ等の天井面に吊設した天井吊設タイプが知られている。
【0003】
こうした天井吊設タイプの風呂釜は、浴槽水を循環させるポンプ等の部品を直方体形状の本体ケースに収納している。この本体ケースは、底部を開口した箱体を下方から蓋体で覆う構成となっている
このような天井吊設型風呂釜では、製造コストを低く抑えるために、従来の壁掛けタイプと部品の共用化を図ることが望まれ、部品のレイアウトをできる限り同じになるように設計される。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、風呂釜に備えられたポンプは、浴槽の湯を抜いた際、本体と浴槽間の配管内の水が抜ける場合に対応して自吸式のものが使われている。自吸式のものは、ポンプ本体下部から順に、インペラ、自吸室、吐出口を並べた構成となっており、自吸するためには、この姿勢が必要となってくる。また、エア噛みによる騒音を防止するために、ポンプ内の空気を抜く必要があり、循環水の出入口をポンプの上部に設けなければならない。
【0005】
このことから、ポンプと循環水用の配管との接続部は、上側に位置することになり、天井吊設タイプの風呂釜では、吊設面部付近(つまり奥側)に位置し、蓋体から遠ざかってしまう。
従って、ポンプが故障しても、蓋体を箱体から外しただけでは、奥側のポンプ接続部を簡単に取り外すことができず、点検修理が困難であった。
【0006】
また、暖房水を暖房配管内で循環させる暖房器においても、暖房配管内の圧力を調整する膨張タンクに、鉛直方向に延びた水位電極が設けられたタイプでは、壁掛けタイプを90度回転させると、水位が検出できなくなるため、膨張タンクの向きが制限され、水位電極が吊設面部側に配置される。この結果、水位電極の燃焼コントローラとのコネクタが故障しているかどうかを点検修理することは難しい。また、配線を付けたままの組立となるため、工場での部品組立時に配線が噛み込んで邪魔になり、水位電極を容易に取り付けることはできなかった。
本発明の加熱装置は上記課題を解決し、部品の点検修理を容易に行うことを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決する本発明の請求項1記載の温水循環加熱器は、
建物の天井面に吊設され、天井吊設面に対向して下部を開口した箱体と、該開口を覆う蓋体とからなる本体ケースを備えた天井吊設型温水循環加熱器において、
上記箱体の上記天井吊設面に点検口を形成したことを要旨とする。
【0008】
また、本発明の請求項2記載の温水循環加熱器は、上記請求項1記載の温水循環加熱器において、
上記点検口は、水を循環させるポンプの上方に設けられることを要旨とする。
【0009】
また、本発明の請求項3記載の温水循環加熱器は、上記請求項1記載の温水循環加熱器において、
循環水配管途中に設けられた膨張タンクと、
上記膨張タンク内の水位を検出する水位検出手段と、
上記膨張タンク内の水位が所定レベル以上になった場合に排水するオーバーフロー管と、
上記水位検出手段により上記膨張タンク内の水が不足した場合に注水する注水手段と
を備えると共に、
上記点検口を上記膨張タンクの上方に形成したことを要旨とする。
【0010】
また、本発明の請求項4記載の温水循環加熱器は、上記請求項1記載の温水循環加熱器において、
上記点検口は、磁石の位置に応じて循環水流を検知する水流スイッチの上方に設けられることを要旨とする。
【0011】
また、本発明の請求項5記載の温水循環加熱器は、上記請求項1〜4の何れかに記載の温水循環加熱器において、
上記点検口を上方から覆うカバーを備えたことを要旨とする。
【0012】
上記構成を有する本発明の請求項1記載の温水循環加熱器は、本体ケースに収納される部品を点検修理する際に、蓋体を取り外しても届かない本体ケース奥側(天井吊設面側)の部品については、裏側の点検口からメンテナンスを行う。
【0013】
また、本発明の請求項2記載の温水循環加熱器は、ポンプのエア噛み騒音防止用にポンプ内の空気を抜くため、ポンプの出入口を上部に配置する必要があるが、ポンプの出入口、つまりポンプと配管との接続部に点検口を形成したために、ポンプと配管との接続を容易に外すことができ、ポンプの点検修理を行うことができる。
【0014】
また、本発明の請求項3記載の温水循環加熱器は、膨張タンクの水位の上昇・下降により循環水配管内の圧力が調整され、水位が所定レベル以上になると膨張タンクからオーバーフロー管へ排水し、水位検出手段が膨張タンクの水不足を検出すると注水手段が膨張タンクに注水して圧力バランスを保つ。
水位検出手段が蓋体から遠ざかって上部に配置されても、点検口から点検修理できる。
【0015】
また、本発明の請求項4記載の温水循環加熱器は、水流スイッチが磁石の位置に応じて循環水流を検知する際に、磁石の自重と水流とのバランス具合を利用するため、水流スイッチの向きが限定されるが、点検口からメンテナンスできる。
【0016】
また、本発明の請求項5記載の温水循環加熱器は、本体ケースの奥側に収納される部品をメンテナンスする場合には、カバーを開いて、或いは取り外して行う。
メンテナンスをしない通常時は、点検口がカバーにより覆われているため、天井面との隙間から雨,埃,ゴミ,動物などが器体内へ侵入することを防止する。
【0017】
【発明の実施の形態】
以上説明した本発明の構成・作用を一層明らかにするために、以下本発明の温水循環加熱器の好適な実施形態について説明する。
【0018】
先ず、一実施形態としての給湯暖房器のシステム構成について図2を用いて説明する。
この給湯暖房器1は、浴槽水を循環加熱して追焚したり室内暖房を行う暖房燃焼本体60と、通水を加熱して給湯を行う給湯燃焼本体70とを備え、各本体が本体ケース2(図1,図3参照)に収納される。
【0019】
暖房燃焼本体60は、一つの部屋の床下に設けられた低温放熱器(床暖房ユニット)82および、エアコンや浴室乾燥機やパネルヒーター(ファンヒーター)等に代表される高温放熱器65に暖房水を循環させる暖房回路40と、複数のフィン42aを所定間隔あけて備え暖房水を加熱する暖房熱交換器42と、暖房熱交換器42を加熱する暖房バーナ41とを備える。この暖房バーナ41の燃焼方向は、水平方向である。
【0020】
暖房回路40は、暖房水を暖房熱交換器42へ送る暖房戻り管46と、暖房熱交換器42で加熱された高温の暖房水を高温放熱器65へ送る高温往き管66と、暖房戻り管46から分岐して暖房熱交換器42を介さず直接低温の暖房水を低温放熱器82へ送る暖房低温往き管47とで循環加熱回路を形成すると共に、暖房戻り管46と暖房高温往き管66の高温放熱器65下流部とを繋ぐバイパス管34と、後述する風呂熱交換器111内を通過する浴槽水加熱管67とを備える。この浴槽水加熱管67は、暖房戻り管46のバイパス管34下流部と暖房高温往き管66のバイパス管34上流部とを繋いだものである。バイパス管34は、暖房高温往き管66よりも管径が細い。
【0021】
浴槽水加熱管67の風呂熱交換器111下流には、風呂熱動弁121が設けられる。
また、暖房低温往き管47には、熱動弁83が設けられ、その下流で低温放熱器82と接続する。低温放熱器82内では、管が蛇行して形成され、その下流端が暖房戻り管46に接続される。同様に、高温放熱器65の温水流路にも熱動弁65aが設けられる。
【0022】
この暖房高温往き管66には、暖房熱交換器42の近傍に加熱後の湯温を検知する暖房出湯サーミスタ25が設けられる。
また、暖房戻り管46の浴槽水加熱管67との接続部下流には、上流側から順に、暖房水の熱膨張に対応するための開放式膨張タンク62,暖房水を循環させる暖房循環ポンプ22,加熱前の湯温を検知する暖房入水サーミスタ24が設けられる。
【0023】
膨張タンク62には、水位を検知する下限暖房水位電極63a,上限暖房水位電極63b(これらの総称を暖房水位電極63とする)が設けられ、膨張タンク62の上部から下方に延びて形成される。
また、膨張タンク62には、上限暖房水位電極63bの下端より上方で、オーバーフロー管64が接続される。また、膨張タンク62の上部に給水管38から分岐した注水管122が接続され、注水管122を開閉する注水電磁弁123が設けられる。
【0024】
一方、給湯燃焼本体70は、通水を供給させる給湯回路50と、複数のフィン52aを所定間隔あけて備え給湯回路50内の通水を加熱する給湯熱交換器52と、給湯熱交換器52を加熱する給湯バーナ51とを備える。
【0025】
給湯回路50には、上流側から順に、入水量を検知する給湯水量センサ26,入水温を検知する給湯入水サーミスタ27,設定湯温が得られるように通水量を調整する水量制御モータ28,熱交換後の湯温を検知する給湯熱交換器出口サーミスタ12が設けられる。給湯バーナ51は、燃焼方向を水平方向とした燃焼能力の異なる3組のバーナ群からなり、燃焼量に応じて燃焼するバーナ群が切り替えられる。
【0026】
更に、給湯回路50には、給湯熱交換器52の上流と下流とを繋ぐバイパス路36と、そのバイパス路36を開閉するバイパス弁14とが設けられる。
このバイパス路36の下流流路は、台所の給湯カラン21に連通する一般給湯管37と、浴槽20へ給湯するための落とし込み管30とに分岐する。
一般給湯管37には、バイパス路36を通過する水と熱交換後の湯との混合湯の温度を検知する給湯出湯サーミスタ15が設けられる。
【0027】
落とし込み管30は、浴槽水を循環させる風呂回路110と給湯回路50とを接続するもので、上流側から順に、落とし込み管30を開閉する落とし込み電磁弁31,給湯回路50から風呂回路110への流量を検知する落とし込み流量センサ32,逆流を防止する2個の逆止弁33,浴槽20の水位を検出する風呂水位センサ35が設けられる。
【0028】
風呂回路110は、浴槽水を風呂熱交換器111へ送る風呂戻り管113と、風呂熱交換器111で加熱された浴槽水を浴槽20へ送る風呂往き管112とで循環加熱回路を形成する。この風呂熱交換器111には、同軸に暖房回路40の浴槽水加熱管67が内挿される。
また、風呂戻り管113には、上流側から順に、追い焚き前の湯温を検知する風呂入水サーミスタ114,浴槽水を循環させる風呂循環ポンプ115,循環水の流れを確認するバタフライ式水流スイッチ116が設けられる。
【0029】
この風呂循環ポンプ115も上述の暖房循環ポンプ22も、エア噛みによる騒音を防止するためにポンプ内の空気を抜く必要があり、各ポンプの出入口が上部となるように配置される。また、風呂循環ポンプ115には、自吸式ポンプが用いられる。
【0030】
また、水流スイッチ116には、先端に磁石116aを備えた回動板116bと、磁力を検知するリードスイッチ116cとが設けられる。風呂循環ポンプ115が作動していない時は、磁石116aの自重により下降してリードスイッチ116cから遠ざかり、風呂循環ポンプ115が作動して湯が循環している時は、水流により回動板116bが押され、磁石116aは上昇しリードスイッチ116cに近づく。リードスイッチ116cは、近づいてきた磁石116aの磁力を感知して、循環水流を確認する。このように、水流スイッチ116は、磁石116aの自重を利用するため、水流スイッチ116の向きが限定される。
【0031】
天井吊設タイプの給湯暖房器1では、製造コストを低く抑えるために、従来の壁掛けタイプと部品のレイアウトをできる限り同じにして部品の共用化を図ろうとしている。このためには、水流スイッチ116は、壁掛けタイプと同様に風呂循環ポンプ115の吐出口の上部に配置するように、本体ケース2に対する取付向きを壁掛けタイプから90度変える必要がある。
【0032】
ガス流路は、上流側で給湯側ガス流路と暖房側ガス流路とに分岐し、給湯側ガス流路では上流側から順に、ガス流路を開閉する元電磁弁10,通電量に応じたガス流量を制御する比例弁11,三組のバーナ群へのガス流路を独立して開閉する給湯電磁弁55,56,57がそれぞれ設けられ、各々独立した燃焼制御が行われる。
一方、暖房側ガス流路では、上流側から順に、ガス流路を開閉する元電磁弁45,通電量に応じたガス流量を制御する比例弁68,バーナ群へのガス流路を開閉する暖房電磁弁69が設けられる。
比例弁11,68は、弁体進退方向が水平方向に傾いて設置されると、弁体軸が自重により傾いて、バルブシートに片当たりする等によりガス比例制御が不安定になるため、弁体進退方向が鉛直方向となるようにして配置されている。
【0033】
暖房バーナ41,給湯バーナ51には、イグナイタ13の作動によりガスへ着火する電極43,53、燃焼炎を検知するフレームロッド44,54が設けられ、前記のセンサ類・アクチュエータ類と共に、暖房運転,給湯運転,浴槽水追焚運転の全ての制御を司るシステムコントローラ9と電気的に接続される。
また、システムコントローラ9には、暖房燃焼本体60,給湯燃焼本体70の両方を制御する浴室に設けられた風呂リモコン117と、台所に設けられた給湯リモコン77と、床暖房する部屋に設けられた床暖房リモコン81が電気的に接続される。
【0034】
暖房燃焼本体60,給湯燃焼本体70には、燃焼用空気を供給する暖房ファン18,給湯ファン19がそれぞれ設けられ、また、燃焼排気を排出する暖房排気口61,給湯排気口71がそれぞれ設けられる。
【0035】
上述のように構成された給湯暖房器1の各部品は、図3に示すように、直方体形状の本体ケース2に収納される。
この本体ケース2は、底部を開口した箱体3と、箱体3の底部開口3d(水平開口)を覆う蓋体4とからなり、箱体3の上面部3c(吊設面部)を水平にしてベランダの天井Bに吊設される。天井Bには予め本体ケース2を取り付けるためのアングル5がアンカーボルト等によって取り付けられ、その下部に本体ケース2を取り付けるようにするため、本体ケース2と天井Bとの間には若干隙間が形成される。
【0036】
また、図1に示すように、箱体3の上面部3cには、風呂側点検口3eと暖房側点検口3fとが形成され、両方の点検口を同時に上方から覆うカバー3gがビス止めされる。
この風呂側点検口3eは、水流スイッチ116を備えた風呂循環ポンプ115と風呂戻り管113との接続部となるゴムホース115a、膨張タンク62の暖房水位電極63に臨んで形成される。
一方、暖房側点検口3fは、暖房循環ポンプ22と暖房戻り管46との接続部となるゴムホース22aに臨んで形成される。
【0037】
次に、一般給湯動作について説明する。
風呂リモコン117または給湯リモコン77の給湯スイッチを押して、給湯カラン21を開いて、給湯熱交換器52へ所定量以上の水が流入していることを給湯水量センサ26が検知すると、暖房ファン18,給湯ファン19が回転し、給湯バーナ51が点火して比例制御を開始し、ガス流量と空気量とを連続的に変化させて出湯温度を設定温度に保つ。
給湯カラン21を閉じると、システムコントローラ9が給湯水量センサ26からの出力パルス数の低下を検知し、ガス供給を停止して消火する。ポストパージ動作後、暖房ファン18,給湯ファン19を停止させる。
【0038】
次に、暖房動作について説明する。
高温放熱器65のリモコン(図示略)または低温放熱器82の床暖房リモコン81の運転SWを入れると、各々の運転信号をシステムコントローラ9が検知し、低温放熱器82の熱動弁83を開き、暖房循環ポンプ22が回転し、暖房出湯サーミスタ25(または暖房入水サーミスタ24)により暖房水の温度が所定値以下になると、暖房ファン18,給湯ファン19が回転し、暖房バーナ41に点火して比例制御を開始する。
【0039】
高温放熱器65は、室温等を検出して熱動弁65aの開閉を判断する。
高温放熱器65のみ運転する場合には、浴槽水追焚用の風呂熱動弁121および低温放熱器82の熱動弁83を閉じた状態で、暖房循環ポンプ22を駆動する。これにより、加圧された暖房水は、暖房低温往き管47へ流れず暖房高温往き管66へ流れ、暖房熱交換器42で80℃に加熱され、浴槽水加熱管67へ流れることなく、高温放熱器65とバイパス管34とで分岐して高温放熱器65で放熱した後、膨張タンク62へ戻る。
【0040】
一方、低温放熱器82のみ運転する場合には、暖房循環ポンプ22を駆動する。これにより、暖房水は、暖房低温往き管47と暖房高温往き管66とで分岐し、暖房熱交換器42で加熱され、高温放熱器65を通過せずバイパス管34を通って膨張タンク62へ戻る。また、暖房低温往き管47を通る暖房水も、低温放熱器82にて放熱した後で膨張タンク62へ戻る。
【0041】
つまり、膨張タンク62から出発して低温放熱器82を流れる暖房水は、暖房熱交換器42で加熱されないが、低温放熱器82で放熱後、暖房熱交換器42で加熱されバイパス管34を流れる暖房水と混合して昇温する。暖房入水サーミスタ24で検出するこの混合湯温を60℃程度に保つように制御する。
尚、高温放熱器65の使用時および低温・高温放熱器の同時使用時には、暖房出湯サーミスタ25の検出暖房水温を80℃程度に保つように制御する。
【0042】
こうした暖房制御では、暖房燃焼本体60の燃焼能力範囲内で、負荷変動に応じてガス比例制御を行っている。しかし、高温放熱器65や低温放熱器82の負荷が小さい、つまり、放熱量が少ない場合には、暖房燃焼本体60を最低能力で燃焼させても循環暖房水を過熱してしまうため、暖房水温が所定の温度に低下するまで暖房バーナ41の燃焼を停止させ、水温低下後は再び燃焼を開始するオン・オフ制御を行うことで、暖房水を設定温度に保つ。
また、暖房水位電極63にて暖房水の不足を検知した場合には、注水電磁弁123を開き、給水管38から注水管122を介して暖房水を自動的に補給する。給湯暖房器1の購入後、暖房燃焼本体60を初めて使用する時も同様である。
【0043】
以上説明した本実施形態の給湯暖房器1によれば、天井吊設型タイプにおいて、配置方向に制限のある部品の一部は蓋体4から遠ざかるが、こうした部品に対して、箱体3の上面部3cに風呂側点検口3e,暖房側点検口3fを形成しているため、カバー3gを箱体3から取り外すことにより、風呂側点検口3e,暖房側点検口3fから容易に点検できる。
ここでいう配置方向に制限のある部品とは、風呂循環ポンプ115,暖房循環ポンプ22,膨張タンク62のことであり、上述の説明からも分かるように、各ポンプの115,22の出入口、膨張タンク62の暖房水位電極63、風呂循環ポンプ115の水流スイッチ116を上側にして配置する必要がある。
【0044】
詳しくは、ポンプ115,22と各配管とを接続しているゴムホース115a,22aを点検口3e,3fから外すことにより、ポンプ115,22を蓋体4側の底部開口3dから取り出して交換できる。
また、暖房水位電極63や水流スイッチ116は、点検時に、手前側(図3中、下側)の部品を外さなくても、風呂側点検口3eから取り出すことができ、メンテナンスしやすい。
このようにして点検することにより、水流スイッチ116が、ゴミ噛み等により磁石116aが上がったままになるオン故障(水が流れていなくても水流があるとして給湯暖房器1が動作し続けてしまう故障)や、下がったままになるオフ故障(水流があっても動作しない故障)を未然に防ぐことができる。また、磁力検知不良になったリードスイッチ116cのメンテナンスもできる。
しかも、点検時だけでなく、工場での部品組立時においても、点検口3e,3fを使うことにより、ゴムホース115a,22aがはめやすくなり、また、暖房水位電極63を取り付けやすくなる。
【0045】
また、蓋体4が本体ケース2の底面部に配置されるため、器具を天井に吊設したまま蓋体4を外すだけで、器具の下方から器具内部全体(表側のみ)を観察でき、しかも、器具の配管を外さずに燃焼試験を行うことができる。
【0046】
また、こうした点検口3e,3fを覆うカバー3gが設けられているため、天井Bと箱体3との間の隙間から器体内に雨,埃,ゴミ,動物等が侵入することを防止できる。この結果、器体内の部品の腐食を防ぐことができ、また、暖房ファン18,給湯ファン19が詰まることを防ぐことができる。
【0047】
以上本発明の実施形態について説明したが、本発明はこうした実施形態に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施し得ることは勿論である。
例えば、給湯機能を備えない風呂釜や、床暖房器といった温水循環加熱器に本発明を適用してもよい。
また、バーナによる加熱に代えて電気ヒータによる加熱を行ってもよい。
【0048】
また、比例弁11,68、暖房ファン18,給湯ファン19を点検するための点検口を箱体3の上面部3cに形成してもよい。比例弁11,68もまた配置方向に制限があるため、蓋体4側からではメンテナンスしにくい場合があり、裏窓(点検口)を設けることにより点検修理がしやすくなる。一方、ファン18,19は、埃が詰まって給気能力が低下した時に、必要であれば裏側(上面部3c側)の点検口から掃除することができる。
【0049】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明の請求項1の温水循環加熱器によれば、本体ケースには、天井吊設面に点検口が形成されるため、蓋体を外しても届かない部品を点検口から点検修理することができ、保守メンテナンスが非常に容易となる。
【0050】
更に、本発明の請求項2の温水循環加熱器によれば、点検口をポンプの上方に形成したため、ポンプの出入口を上方に配置しても、ポンプのゴミ噛みを簡単に直すことができる。
【0051】
更に、本発明の請求項3の温水循環加熱器によれば、点検口を膨張タンクの上方に形成したため、膨張タンクの水位検出手段を上部に配置しても、水位検出手段のメンテナンスが容易となり、確実に循環水配管の圧力を調整できる。
【0052】
更に、本発明の請求項4の温水循環加熱器によれば、点検口を水流スイッチの上方に形成したため、配置向きが限定される水流スイッチを備えても、水流スイッチを点検修理でき、オン故障やオフ故障を防止できる。
【0053】
更に、本発明の請求項5の温水循環加熱器によれば、メンテナンスをしない通常時は、点検口がカバーにより覆われているため、雨,埃,ゴミ,動物などが器体内へ侵入することを防止でき、部品の耐久性や性能を維持できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】天井吊設型給湯暖房器の平面図である。
【図2】天井吊設型給湯暖房器の概略構成図である。
【図3】天井吊設型給湯暖房器を側面から見た断面図である。
【符号の説明】
1…給湯暖房器、2…本体ケース、3…箱体、3c…上面部、3d…底部開口、3e…風呂側点検口、3f…暖房側点検口、3g…カバー、4…蓋体、5…アングル、11,68…比例弁、18…暖房ファン、19…給湯ファン、22…暖房循環ポンプ、22a…接続部、46…暖房戻り管、62…膨張タンク、63…暖房水位電極、64…オーバーフロー管、113…風呂戻り管、115…風呂循環ポンプ、115a…接続部、116…水流スイッチ、116a…磁石、116b…回動板、116c…リードスイッチ、122…注水管、123…注水電磁弁、B…天井。

Claims (5)

  1. 建物の天井面に吊設され、天井吊設面に対向して下部を開口した箱体と、該開口を覆う蓋体とからなる本体ケースを備えた天井吊設型温水循環加熱器において、
    上記箱体の上記天井吊設面に点検口を形成したことを特徴とする温水循環加熱器。
  2. 上記点検口は、水を循環させるポンプの上方に設けられることを特徴とする請求項1記載の温水循環加熱器。
  3. 循環水配管途中に設けられた膨張タンクと、
    上記膨張タンク内の水位を検出する水位検出手段と、
    上記膨張タンク内の水位が所定レベル以上になった場合に排水するオーバーフロー管と、
    上記水位検出手段により上記膨張タンク内の水が不足した場合に注水する注水手段と
    を備えると共に、
    上記点検口を上記膨張タンクの上方に形成したことを特徴とする請求項1記載の温水循環加熱器。
  4. 上記点検口は、磁石の位置に応じて循環水流を検知する水流スイッチの上方に設けられることを特徴とする請求項1記載の温水循環加熱器。
  5. 上記点検口を上方から覆うカバーを備えたことを特徴とする請求項1〜4の何れかに記載の温水循環加熱器。
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