JP3841028B2 - Instant water heater - Google Patents
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- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D7/00—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
- F28D7/0008—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits for one medium being in heat conductive contact with the conduits for the other medium
- F28D7/0016—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits for one medium being in heat conductive contact with the conduits for the other medium the conduits for one medium or the conduits for both media being bent
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、暖房温水を利用した加熱により給湯管から即時にお湯が出る即時給湯装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来のこの種の即時給湯装置は特開2000−18623号公報に記載されているようなものが一般的であった。この即時給湯装置は図12に示すように、即湯循環回路1に設けた循環ポンプ2により即時給湯用の温水を循環させる。また、温水暖房装置3の循環加熱回路4の暖房温水を加熱源として即湯循環回路1内の温水を加熱する熱交換器5を設けて構成される。
【0003】
また、他の即時給湯装置としては特開昭60−216143号公報に記載されているようなものがある。この即時給湯装置は、図13に示すように、即時給湯用の入水管6と出湯管7を加熱保温する暖房装置3(トレース温水用加熱バーナ)の循環加熱回路4(トレ
ース温水往き管、戻り管)と、循環ポンプ8とから構成される。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記初めの従来の即時給湯装置では、即湯循環回路1と循環ポンプ2を設けて構成されるため装置が大きく重量も重くなりイニシャルコストがアップし、循環ポンプ1を運転することで騒音発生とランニングコストがアップする課題があった。
【0005】
さらに、上記他の従来の即時給湯装置では、暖房用温水の循環加熱回路4で入水管6と出湯管7の配管水を加熱する構成であるため、給湯機内の給湯加熱開始時の冷めた水が流れてきたときに冷水を温めるバッファとなる温水の貯湯タンクや即湯タンクや加熱熱交換器がないため、一時冷たい水が給湯される課題がある。
【0006】
本発明は上記課題を解決したもので、給湯端末を開放すればすぐにお湯が出る簡易な構成で本格的な即時給湯装置を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
前記従来の課題を解決するために、本発明の即時給湯装置は、給湯熱源部およびこの給湯熱源部に一体構成された暖房熱源部と、入水路を介して送給された水を前記給湯熱源部で加熱し、給湯温水として給湯端末に供給する給湯主配管と、前記暖房熱源部で加熱され た暖房温水が暖房端末とこの暖房熱源部との間で循環する循環加熱回路と、前記給湯端末に近いところで暖房温水と給湯温水を熱交換する熱交換装置とを具備し、前記熱交換装置に至る給湯主配管と循環加熱回路とは相互に接触させて循環加熱回路から給湯主配管へ伝熱されるように構成するとともに、それらを断熱材を介して断熱空間に位置させたものであり、簡易で、しかも安価な即時給湯装置を実現できる。
【0008】
【発明の実施の形態】
本発明の即時給湯装置は、給湯熱源部およびこの給湯熱源部に一体構成された暖房熱源部と、入水路を介して送給された水を前記給湯熱源部で加熱し、給湯温水として給湯端末に供給する給湯主配管と、前記暖房熱源部で加熱された暖房温水が暖房端末とこの暖房熱源部との間で循環する循環加熱回路と、前記給湯端末に近いところで暖房温水と給湯温水を熱交換する熱交換装置とを具備し、前記熱交換装置に至る給湯主配管と循環加熱回路とは相互に接触させて循環加熱回路から給湯主配管へ伝熱されるように構成するとともに、それらを断熱材を介して断熱空間に位置させたもので、したがって、簡易で、しかも安価な即時給湯装置を実現できる。
【0009】
熱交換装置は、暖房温水が流れる貯湯タンク内に給湯主配管の受熱管を臨ませて構成したもの、循環加熱回路と給湯主配管を相互に接触する扁平管とするとともに、重ねあわせて構成したものが考えられる。
【0010】
そして、暖房温水が流れる貯湯タンク内に給湯主配管の受熱管を臨ませて熱交換装置を設けたものにあっては、受熱管に吸熱促進部を設けておけば、熱交換効率を高めることができる。
【0011】
【実施例】
以下、本発明の実施例について図面を用いて説明する。
【0012】
(実施例1)
図1は本発明実施例1の即時給湯装置のシステム全体構成図であり、図2は即時給湯装置をマンションに設置したときの設置見取り図であり、図3は熱交換器構成図である。
【0013】
図1〜図3において、10は屋外等に設置した給湯暖房機であり、給湯熱源部11と暖房熱源部12が一体で構成されている。
【0014】
給湯暖房機10は、ガス等の燃料とファン13による燃焼用の空気によりバーナ14で燃焼熱を発生し、給湯熱源部11と暖房熱源部12で水を加熱し熱交換する。給湯熱源部11へは入水路15から水が供給され、加熱された後給湯主配管16を通りカラン17等から出湯する。
【0015】
一方暖房熱源部12で加熱された暖房温水は暖房循環ポンプ18により循環し室内の温風機や床暖房等に循環する。
【0016】
幾つかの暖房循環経路の一つに即時給湯用の循環加熱往き回路19と循環加熱戻り回路20を設け、屋内の水回りが集中する屋内中心部付近に設けた熱交換装置21へ暖房温水を循環させる。
【0017】
このとき、給湯主配管16は循環加熱往き回路19と循環加熱戻り回路20で伝熱関係があるように密接させ、断熱材22で断熱し鞘管等で配管する。さらに、熱交換装置21は暖房温水を貯湯する貯湯タンク23と、給湯主配管16から入水する給湯用の受熱管である螺旋管24と、台所や洗面所、お風呂等へ配管する為の給湯ヘッダー25を設けて構成する。
【0018】
以上のように構成した即時給湯装置において、床暖房用に約60℃の低温の暖房温水を暖房循環ポンプ18で循環し、断熱材22内で給湯主配管16を加熱するとともに、熱交換装置21の貯湯タンク23内に循環し、螺旋管24内の給湯水も加熱する。カラン17を開栓し、お湯を出そうとしたとき、熱交換装置21を水回りが集中する近傍へ設けており、カラン17から熱交換装置21の距離は2〜3メートル程しかないため、初期給湯時の冷めた水である死に水は極わずかであり、すぐに温かいお湯が出湯する。
【0019】
給湯熱源部11で冷めていた水も給湯主配管16の温められていたお湯と、熱交換装置21の貯湯タンク23で温められていたお湯とにより加温されるとともに、螺旋管24で暖房温水により加熱されるためカラン17から初期のわずかな死に水以外に冷水がでない。すなわち、即時給湯用の専用循環ポンプや即湯用循環回路を設ける必要がないため、省施工、コンパクト、低イニシャルコストと低ランニングコストを実現でき、本格的な即時給湯装置を提供できるものである。
【0020】
本実施例では給湯暖房機10を給湯熱源部11と暖房熱源部12を一体で構成した例で説明したが、別々の熱源部で構成しても同様の効果を発揮できるものである。また、受熱管を螺旋管としたが、螺旋以外にも湾曲させた管を使用しても同様の効果を発揮できる。
【0021】
(実施例2)
図4と図5は本発明実施例2における熱交換装置の拡大図である。図4において、実施例1の構成と異なるところは、給湯用の螺旋管24に吸熱促進部である熱伝導率の高い銅線26を巻き付けたものである。
【0022】
このように螺旋管24に銅線26を巻き付けることで螺旋管24の外側の暖房温水の流れを乱す効果と伝熱面積が拡大することにより、熱伝達率が向上し給湯水の加熱速度が上昇し即時給湯の出湯能力がアップする。
【0023】
ここで、吸熱促進部を銅線26としたが、フィン付き管や溝付き管としても同様の効果を発揮できるものである。
【0024】
さらに、図5に示すように給湯ヘッダー25にフィン27設けても同様の効果を発揮できる。
【0025】
(実施例3)
図6は本発明実施例3における即時給湯装置の熱交換装置構成図である。図6において、実施例1の構成と異なるとこは、熱交換装置21において給湯ヘッダー25を兼用する即湯タンク28の外周部29に暖房温水が循環する伝熱管である螺旋管30を巻き付けた構成とした点である。
【0026】
以上のように構成した即時給湯装置において、床暖房用の約60℃の低温の暖房温水を暖房循環ポンプ18で循環し、給湯主配管16と熱交換装置21の即湯タンク28を暖房温水が通過する螺旋管30で加熱する。
【0027】
カラン17を開栓し出湯したとき熱交換装置21を水回りが集中する近傍へ設けているため、死に水はわずかですぐに出湯する。給湯熱源部11で冷めていた水も給湯主配管16の温められていたお湯と、熱交換装置21の即湯タンク28で温められていたお湯とにより加温されるとともに、螺旋管30の暖房温水により加熱されるためカラン17から初期のわずかな死に水以外に冷水がでない。
【0028】
すなわち、即時給湯用の専用循環ポンプや即湯用循環回路を設ける必要がないため、省施工、コンパクト、低イニシャルコストと低ランニングコストを実現でき、本格的な即時給湯装置を提供できるものである。
【0029】
ここで、受熱管を螺旋管としたが、螺旋以外にも湾曲させた管を使用しても同様の効果を発揮できる。
【0030】
(実施例4)
図7は本発明実施例4における熱交換装置の拡大図である。図7において、実施例1と実施例3の構成と異なるところは、即湯タンク28の外周部29に凹部31を設け、凹部31に螺旋管30を嵌合して巻き付けたものである。
【0031】
このように暖房温水が流れる螺旋管30を凹部31に沿わせて巻き付けることで伝熱面積が拡大することにより給湯水の加熱速度が上昇し即時給湯の出湯能力がアップする。
【0032】
(実施例5)
図8は本発明実施例5における即時給湯装置の熱交換装置の構成図である。図8において、実施例1の構成と異なるとこは、熱交換装置21において給湯水と暖房温水が流れる管が互いに接触した扁平管32を互いに折り重ねた構成とした点である。
【0033】
以上のように構成した即時給湯装置において、床暖房用の約60℃の低温の暖房温水を暖房循環ポンプ18で循環し、給湯主配管16と熱交換装置21の扁平管32で加熱する。カラン17を開栓し出湯したとき熱交換装置21を水回りが集中する近傍へ設けているため、死に水はわずかですぐに出湯する。
【0034】
給湯熱源部11で冷めていた水も給湯主配管16の温められていたお湯と、熱交換装置21の扁平管32により加熱されるためカラン17から初期のわずかな死に水以外に冷水がでない。
【0035】
すなわち、即時給湯用の専用循環ポンプや即湯用循環回路を設ける必要がないため、省
施工、コンパクト、低イニシャルコストと低ランニングコストを実現でき、本格的な即時給湯装置を提供できるものである。
【0036】
(実施例6)
図9は本発明実施例6における熱交換装置の構成図である。図9において、実施例1と実施例5の構成と異なるところは、暖房温水と給湯水が流れる扁平管32を積層した積層扁平管33を設けたものである。このように暖房温水と給湯水が流れる扁平管32が積層構造となる積層扁平管33とすることにより上下の扁平管32で加熱できるため小さな体積で熱交換装置21を実現でき伝熱面積が拡大することにより給湯水の加熱速度が上昇し即時給湯の出湯能力がアップする。
【0037】
(実施例7)
図10は本発明実施例7における即時給湯装置の熱交換装置の構成図である。図10において、実施例1の構成と異なるとこは、熱交換装置21において内側を給湯水が流れ、外側を暖房温水が流れる二重管34構成とした点である。
【0038】
以上のように構成した即時給湯装置において、床暖房用の約60℃の低温の暖房温水を暖房循環ポンプ18で循環し、給湯主配管16と熱交換装置21の二重管34で加熱する。カラン17を開栓し出湯したとき熱交換装置21を水回りが集中する近傍へ設けているため、死に水はわずかですぐに出湯する。
【0039】
給湯熱源部11で冷めていた水も給湯主配管16の温められていたお湯と、熱交換装置21の二重管34により加熱されるためカラン17から初期のわずかな死に水以外に冷水がでない。
【0040】
すなわち、即時給湯用の専用循環ポンプや即湯用循環回路を設ける必要がないため、省施工、コンパクト、低イニシャルコストと低ランニングコストを実現でき、本格的な即時給湯装置を提供できるものである。
【0041】
(実施例8)
図11は本発明実施例8における熱交換装置の構成図である。図11において、実施例1と実施例7の構成と異なるところは、暖房温水と給湯水が流れる二重管34に吸熱促進部である溝部35と銅線36を設けたものである。
【0042】
このように暖房温水が流れる内壁に溝部35を設け、給湯水が流れる外壁に銅線36を巻き付けることで、水の流れを乱す効果と伝熱面積が拡大することにより、熱伝達率が向上し給湯水の加熱速度が上昇し即時給湯の出湯能力がアップする。
【0043】
ここで、吸熱促進部を溝部35と銅線36としたが、フィン付き管や蛇腹管としても同様の効果を発揮できるものである。
【0044】
以上各実施例の技術的意義をまとめれば、以下次の通りである。
【0045】
【発明の効果】
(1)暖房用の温水で給湯主配管を加熱するとともに、貯湯タンクで給湯用の螺旋管と給湯ヘッダーを加熱することから、簡易で安価であるが本格的な即時給湯装置を実現できる。
【0046】
(2)暖房用の温水で給湯主配管を加熱するとともに、即湯タンクを暖房用の螺旋管で加熱することから、簡易で安価であるが本格的な即時給湯装置を実現できる。
【0047】
(3)暖房用の温水で給湯主配管を加熱するとともに、給湯水と暖房温水が流れる管が互いに接触した扁平管をつづら折れに設けて加熱することから、簡易で安価であるが本格的な即時給湯装置を実現できる。
【0048】
(4)暖房用の温水で給湯主配管を加熱するとともに、内側を給湯水が流れ外側を暖房温水が流れる二重管構成として加熱することから、簡易で安価であるが本格的な即時給湯装置を実現できる。
【0049】
【発明の効果】
このように本発明の即時給湯装置によれば、給湯開始時に速やかに温水をだすことができ、大いにその使い勝手を向上できるものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施例1における即時給湯装置のシステム構成図
【図2】 同、即時給湯装置をマンションに設置した場合の設置見取り図
【図3】 同、即時給湯装置の熱交換装置の断面構成図
【図4】 同、即時給湯装置の熱交換装置の要部拡大図
【図5】 本発明の実施例2における熱交換装置の断面構成図
【図6】 本発明の実施例3における熱交換装置の構成図
【図7】 本発明の実施例4における熱交換装置における要部拡大図
【図8】 (a)本発明実施例5における熱交換装置の平面構成図
(b)(a)におけるA−A断面図
【図9】 (a)本発明の実施例6における熱交換装置の平面構成図
(b)同、熱交換装置の側面構成図
【図10】 本発明の実施例7における熱交換装置の構成図
【図11】 本発明の実施例8における熱交換装置の要部拡大図
【図12】 従来の即時給湯装置のシステム構成図
【図13】 従来の他の即時給湯装置のシステム構成図
【符号の説明】
16 給湯主配管
19、20 循環加熱回路
21 熱交換装置
22 断熱材
23 貯湯タンク
24、30 螺旋管
25 給湯ヘッダー
26 吸熱促進部
28 即湯タンク
29 外周部
31 凹部
32 扁平管
33 積層扁平管
34 二重管
35 溝部
36 銅線[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an immediate hot water supply apparatus in which hot water is immediately discharged from a hot water supply pipe by heating using heating hot water.
[0002]
[Prior art]
Conventional quick water heaters of this type are generally those described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-18623. As shown in FIG. 12, this instant hot water supply apparatus circulates hot water for instant hot water supply by a
[0003]
Another instant hot water supply apparatus is described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 60-216143. As shown in FIG. 13, this immediate hot water supply apparatus has a circulation heating circuit 4 (trace hot water outlet pipe, return) of a heating device 3 (trace hot water heating burner) that heats and keeps the
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the first conventional instant hot water supply apparatus, since the quick hot
[0005]
Further, in the other conventional instant hot water supply apparatus, the water in the hot
[0006]
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object thereof is to provide a full-fledged immediate hot water supply apparatus with a simple configuration in which hot water is immediately produced when a hot water supply terminal is opened.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-described conventional problems, an immediate hot water supply apparatus according to the present invention includes a hot water supply heat source unit, a heating heat source unit integrally formed with the hot water supply heat source unit, and water supplied via a water inlet. A hot water supply main pipe that is heated at the heating section and is supplied to the hot water supply terminal as hot water supply hot water , a circulating heating circuit in which the heating hot water heated by the heating heat source section circulates between the heating terminal and the heating heat source section, and the hot water supply terminal A heat exchange device for exchanging heat between the hot water and hot water hot water near the hot water supply pipe, and the hot water supply main pipe and the circulation heating circuit leading to the heat exchange device are in contact with each other to transfer heat from the circulation heating circuit to the hot water supply main pipe. In addition, these are positioned in the heat insulating space via a heat insulating material, and a simple and inexpensive immediate hot water supply device can be realized.
[0008]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The instant hot water supply apparatus of the present invention includes a hot water supply heat source unit, a heating heat source unit integrally formed with the hot water supply heat source unit, and water supplied via the water inlet channel at the hot water supply heat source unit. A hot water supply main pipe to be supplied to the heating source, a circulating heating circuit in which heating hot water heated by the heating heat source unit circulates between the heating terminal and the heating heat source unit, and heating hot water and hot water hot water near the hot water supply terminal. A hot water supply main pipe leading to the heat exchange apparatus and the circulation heating circuit are configured to be in contact with each other and to transfer heat from the circulation heating circuit to the hot water supply main pipe, and to insulate them. Therefore, an instant hot water supply apparatus that is simple and inexpensive can be realized.
[0009]
The heat exchanging device is constructed by facing the heat receiving pipe of the hot water supply main pipe in the hot water storage tank through which the heated hot water flows, and the circulation heating circuit and the hot water supply main pipe are made to be flat pipes that are in contact with each other, and are configured to overlap each other. Things can be considered.
[0010]
And, in the case where the heat receiving pipe of the hot water supply main pipe is faced in the hot water storage tank through which the heated hot water flows, the heat exchange efficiency can be improved by providing a heat absorption promoting part in the heat receiving pipe. Can do .
[0011]
【Example】
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
[0012]
Example 1
1 is an overall system configuration diagram of an immediate hot water supply apparatus according to
[0013]
1 to 3,
[0014]
The
[0015]
On the other hand, the heated hot water heated by the heating
[0016]
A circulation heating
[0017]
At this time, the hot water supply
[0018]
In the instant hot water supply apparatus configured as described above, heating hot water having a low temperature of about 60 ° C. is circulated by the
[0019]
The water cooled in the hot water supply
[0020]
In the present embodiment, the hot water supply /
[0021]
(Example 2)
4 and 5 are enlarged views of the heat exchange device according to the second embodiment of the present invention. In FIG. 4, the difference from the configuration of the first embodiment is that a hot
[0022]
By winding the
[0023]
Here, although the heat absorption promotion part was made into the
[0024]
Furthermore, even if the
[0025]
Example 3
FIG. 6 is a configuration diagram of a heat exchange device of an immediate hot water supply apparatus according to
[0026]
In the instant hot water supply apparatus configured as described above, heating hot water having a low temperature of about 60 ° C. for floor heating is circulated by the
[0027]
Since the
[0028]
In other words, since it is not necessary to provide a dedicated circulation pump for immediate hot water supply or a circulation circuit for immediate hot water supply, it is possible to provide a full-scale immediate hot water supply apparatus that can achieve reduced construction, compactness, low initial cost and low running cost. .
[0029]
Here, although the heat receiving tube is a spiral tube, the same effect can be exhibited even if a curved tube other than the spiral is used.
[0030]
Example 4
FIG. 7 is an enlarged view of a heat exchange device according to
[0031]
Thus, by winding the
[0032]
(Example 5)
FIG. 8 is a configuration diagram of a heat exchange device of an immediate hot water supply apparatus according to
[0033]
In the immediate hot water supply apparatus configured as described above, low-temperature heating hot water of about 60 ° C. for floor heating is circulated by the
[0034]
The water cooled in the hot water
[0035]
In other words, since it is not necessary to provide a dedicated circulation pump for immediate hot water supply or a circulation circuit for immediate hot water supply, it is possible to provide a full-scale immediate hot water supply apparatus that can achieve reduced construction, compactness, low initial cost and low running cost. .
[0036]
(Example 6)
FIG. 9 is a configuration diagram of a heat exchange device according to
[0037]
(Example 7)
FIG. 10 is a configuration diagram of a heat exchange device of an immediate hot water supply apparatus according to Embodiment 7 of the present invention. In FIG. 10, the difference from the configuration of the first embodiment is that the
[0038]
In the hot water supply apparatus configured as described above, low-temperature heating hot water of about 60 ° C. for floor heating is circulated by the
[0039]
The water that has been cooled in the hot water supply
[0040]
In other words, since it is not necessary to provide a dedicated circulation pump for immediate hot water supply or a circulation circuit for immediate hot water supply, it is possible to provide a full-scale immediate hot water supply apparatus that can achieve reduced construction, compactness, low initial cost and low running cost. .
[0041]
(Example 8)
FIG. 11 is a configuration diagram of a heat exchange device according to
[0042]
Thus, by providing the
[0043]
Here, although the heat absorption promotion part was made into the
[0044]
The technical significance of each embodiment is summarized as follows.
[0045]
【The invention's effect】
(1) Since the hot water supply main pipe is heated with warm water for heating and the hot water supply spiral pipe and the hot water supply header are heated in the hot water storage tank, a simple and inexpensive but full-scale immediate hot water supply apparatus can be realized.
[0046]
(2) Since the hot water supply main pipe is heated with the hot water for heating and the instant hot water tank is heated with the spiral pipe for heating, a simple and inexpensive but full-fledged immediate hot water supply apparatus can be realized.
[0047]
(3) The hot water supply main pipe is heated with hot water for heating, and the flat pipes in which the hot water and heating hot water flow in contact with each other are provided in a folded manner for heating. Instant water heater can be realized.
[0048]
(4) A hot water supply main pipe is heated with hot water for heating and a double pipe configuration in which hot water flows through the inside and heating hot water flows through the outside. Can be realized.
[0049]
【The invention's effect】
As described above, according to the instant hot water supply apparatus of the present invention, hot water can be quickly discharged at the start of hot water supply, and the convenience of use can be greatly improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a system configuration diagram of an immediate hot water supply apparatus according to a first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a layout view of the immediate hot water supply apparatus installed in an apartment. FIG. Cross-sectional configuration diagram [FIG. 4] Same as above, enlarged view of the main part of the heat exchange device of the hot water supply device [FIG. 5] Cross-sectional configuration diagram of the heat exchange device in
DESCRIPTION OF
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