JP4454169B2 - 給湯装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、給水路を通して供給される水をバーナの燃焼により加熱して給湯路に給湯する給湯用熱交換器と、入路を通して供給される加熱対象流体を前記バーナの燃焼により加熱して出路に流出する流体用熱交換器とが設けられ、前記給湯用熱交換器と前記流体用熱交換器とが、互いに熱伝導する状態で一体的に形成されている給湯装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
上記のような給湯装置は、例えば、給湯用熱交換器と流体用熱交換器が、互いに熱伝導する状態で一体的に形成され、流体用熱交換器が、浴槽から入路を通して供給されて、出路を通して浴槽内に供給する浴槽湯水を加熱するように構成され、単一のバーナにて給湯および浴槽湯水の追焚を行うものである。
そして、この種の給湯装置では、加熱対象流体の沸騰防止を図るとともに、機器の性能(加熱能力)を機器に入力したエネルギー量で割った値、いわゆる効率を向上させるために、流体用熱交換器と熱消費端末としての浴槽や暖房装置との間で加熱対象流体を循環させる流体用循環手段と、給湯用熱交換器にて加熱される前の水と流体用熱交換器にて加熱された加熱対象流体との間で熱交換させる液々熱交換器とを設けている(例えば、特開平10−122652号公報)。
【0003】
説明を加えると、給湯用熱交換器への水の供給を行い、流体用熱交換器への加熱対象流体の供給を停止する給湯単独加熱状態においては、流体用熱交換器内の加熱対象流体も加熱されることになるが、流体用熱交換器内で加熱対象流体が停滞するので、その加熱対象流体が沸騰する虞がある。
そこで、上記従来の給湯装置では、給湯単独状態においては、流体用循環手段を作動させて、加熱対象流体を流動させるとともに、液々熱交換器においてその加熱対象流体と給湯用熱交換器にて加熱される前の水とを熱交換させることによって、流体用熱交換器内の加熱対象流体の温度上昇を抑制して、流体用熱交換器内の加熱対象流体の沸騰を防止しながら、給湯用熱交換器にて加熱される前の水を予熱して、装置全体の効率を向上させるようにしている。
【0004】
以上の如く、この種の給湯装置は、給湯単独加熱状態において、流体用熱交換器内の加熱対象流体の沸騰を防止しながら、給湯用熱交換器にて加熱される前の水を予熱するようにしているが、給湯用熱交換器および流体用熱交換器の夫々は、バーナの燃焼排ガスの顕熱のみを回収するように構成されており、その燃焼排ガスの顕熱により、給湯および浴槽湯水の追焚を行うようにしている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の給湯装置では、給湯用熱交換器および流体用熱交換器の夫々が、バーナの燃焼排ガスの顕熱のみを回収するように構成されているので、給湯単独加熱状態において、給湯用熱交換器にて加熱される前の水を予熱するなどして、機器の性能(加熱能力)を機器に入力したエネルギー量で割った値、いわゆる効率を多少向上させることが可能であるものの、バーナの燃焼排ガスの顕熱しか回収できず、装置全体として高効率化を図ることができない虞があった。
【0006】
本発明は、かかる点に着目してなされたものであり、その目的は、加熱対象流体の沸騰を防止しながら、効率の向上を図り、高効率化を実現することが可能となる給湯装置を提供する点にある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するために、請求項1に記載の発明によれば、給水路を通して供給される水をバーナの燃焼により加熱して給湯路に給湯する給湯用熱交換器と、入路を通して供給される加熱対象流体を前記バーナの燃焼により加熱して出路に流出する流体用熱交換器とが設けられ、前記給湯用熱交換器と前記流体用熱交換器とが、互いに熱伝導する状態で一体的に形成されている給湯装置において、
前記給湯用熱交換器が、前記バーナの燃焼排ガスの顕熱を回収する給湯用顕熱熱交換部と、その給湯用顕熱熱交換部よりも前記バーナの燃焼排ガスの流動方向の下流側に配設されて、前記バーナの燃焼排ガスの潜熱を回収する給湯用潜熱熱交換部とを備えて構成され、
前記給湯用顕熱熱交換部が、前記給湯用潜熱熱交換部にて加熱された水を加熱するように構成され、前記加熱対象流体を前記流体用熱交換器と熱消費端末との間で循環させる流体用循環手段が設けられ、前記給湯用潜熱熱交換部にて加熱された水と、前記流体用循環手段にて循環される前記加熱対象流体との間で熱交換させる液々熱交換器が設けられている。
【0008】
すなわち、給湯用熱交換器が、バーナの燃焼排ガスの顕熱を回収する給湯用顕熱熱交換部と、その給湯用顕熱熱交換部よりも前記バーナの燃焼排ガスの流動方向の下流側に配設されて、バーナの燃焼排ガスの潜熱を回収する給湯用潜熱熱交換部とを備えて構成され、給湯用潜熱熱交換部にて加熱された水と、流体用循環手段にて循環される加熱対象流体との間で熱交換させる液々熱交換器が設けられているので、給湯用熱交換器への水の供給を行い、流体用熱交換器への加熱対象流体の供給を停止する給湯単独加熱状態においては、給湯用熱交換器において、バーナの燃焼排ガスの顕熱に加えて、バーナの燃焼排ガスの潜熱をも回収することが可能となり、しかも、液々熱交換器において加熱対象流体と給湯用顕熱熱交換部にて加熱される前の水とを熱交換させることが可能となって、加熱対象流体の温度上昇を抑制して、加熱対象流体の沸騰を防止しながら、給湯用顕熱熱交換部にて加熱される前の水を予熱することが可能となる。
【0009】
説明を加えると、給湯単独加熱状態においては、流体用循環手段を作動させて、加熱対象流体を液々熱交換器に供給しながら循環させるとともに、給水路からの水を、給湯用潜熱熱交換部、液々熱交換器、給湯用顕熱熱交換部の順に供給されることが可能となる。
したがって、給水路からの水は、まず、給湯用潜熱熱交換部に供給されることとになり、給湯用潜熱熱交換部に供給される水と燃焼排ガスとの温度差が極力大きい状態にすることが可能となって、給湯用潜熱熱交換部にて燃焼排ガスの潜熱を効果的に回収することが可能となり、機器の性能(加熱能力)を機器に入力したエネルギー量で割った値、いわゆる効率を効果的に向上させることが可能となる。
しかも、給湯用潜熱熱交換部にて加熱された水は、液々熱交換器に供給されることになり、その水と加熱対象流体との間で熱交換させることが可能となって、加熱対象流体の温度上昇を抑制して、加熱対象流体の沸騰を防止しながら、給湯用顕熱熱交換部にて加熱される前の水を予熱して、効率の向上を図ることが可能となる。
【0010】
以上のことをまとめると、請求項1に記載の発明によれば、加熱対象流体の沸騰を防止しながら、効率の向上を図り、高効率化を実現することが可能となる給湯装置を提供できるに到った。
【0015】
請求項2に記載の発明によれば、前記流体用熱交換器が、前記バーナの燃焼排ガスの顕熱を回収する流体用顕熱熱交換部と、その流体用顕熱熱交換部よりも前記バーナの燃焼排ガスの流動方向の下流側に配設されて、前記バーナの燃焼排ガスの潜熱を回収する流体用潜熱熱交換部とを備えて構成され、前記給湯用顕熱熱交換部と前記流体用顕熱熱交換部とが、互いに熱伝導する状態で一体的に形成され、かつ、前記給湯用潜熱熱交換部と前記流体用潜熱熱交換部とが、互いに熱伝導する状態で一体的に形成されている。
【0016】
すなわち、流体用熱交換器が、流体用顕熱熱交換部と流体用潜熱熱交換部とを備えて構成され、給湯用顕熱熱交換部と流体用顕熱熱交換部とが、互いに熱伝導する状態で一体的に形成され、かつ、給湯用潜熱熱交換部と流体用潜熱熱交換部とが、互いに熱伝導する状態で一体的に形成されているので、給湯用熱交換器だけでなく、流体用熱交換器においても、燃焼排ガスの顕熱に加えて、燃焼排ガスの潜熱をも回収することが可能となって、装置全体としての効率をより高効率にすることが可能となる。
しかも、給湯用顕熱熱交換部と流体用顕熱熱交換部とが、互いに熱伝導する状態で一体的に形成され、かつ、給湯用潜熱熱交換部と流体用潜熱熱交換部とが、互いに熱伝導する状態で一体的に形成されているので、給湯用顕熱熱交換部と流体用顕熱熱交換部とを別体にて形成し、給湯用潜熱熱交換部と流体用潜熱熱交換部とを別体にて形成するものと比べて、装置のコンパクト化を図ることが可能となる。
【0017】
請求項3に記載の発明によれば、前記バーナが、火炎の形成方向を下向きに構成され、前記給湯用熱交換器および前記流体用熱交換器が、前記バーナよりも前記バーナの燃焼排ガスの流動方向の下流側に配設されている。
【0018】
すなわち、請求項1に記載の如く、給湯用熱交換器が給湯用潜熱熱交換部を備える場合では、その給湯用潜熱熱交換部において、バーナの燃焼排ガスの潜熱を回収するために、燃焼排ガスの温度が低下して凝縮水、いわゆるドレンを発生することになるが、このドレンをバーナなどに付着しないようにしながら回収する必要がある。
【0019】
請求項3に記載の発明によれば、バーナにおける火炎形成方向を下向きに構成し、給湯用熱交換器および流体用熱交換器をバーナよりも燃焼排ガスの流動方向の下流側に配設されているので、バーナの燃焼排ガスを下向きに流動させ、給湯用熱交換器および流体用熱交換器をバーナよりも下方側に配設させることが可能となって、バーナを給湯用潜熱熱交換部よりも上方側に位置させることが可能となる。
したがって、給湯用潜熱熱交換部よりも下方側の空間で単純に受け止めるだけで、ドレンをバーナなどに付着しないようにしながら回収することが可能となって、ドレンを回収するための構成の容易化を図ることが可能となる。
【0020】
ちなみに、請求項2に記載の如く、給湯用熱交換器が給湯用潜熱熱交換部を備え、流体用熱交換器が流体用潜熱熱交換部を備える場合では、給湯用潜熱熱交換部および流体用潜熱熱交換部において、ドレンが発生することになるが、請求項2に記載の発明によれば、バーナを給湯用潜熱熱交換部および流体用潜熱熱交換部よりも上方側に位置させることが可能となるので、上述の請求項1の場合と同様に、給湯用潜熱熱交換部および流体用潜熱熱交換部よりも下方側の空間で単純に受け止めるだけで、ドレンをバーナなどに付着しないようにしながら回収することが可能となって、ドレンを回収するための構成の容易化を図ることが可能となる。
【0021】
請求項4に記載の発明によれば、前記流体用熱交換器が、前記加熱対象流体として、前記熱消費端末から前記入路を通して供給されて、前記出路を通して前記熱消費端末に供給する熱媒体を加熱するように構成され、浴槽湯水を風呂戻り路および風呂往き路を通して循環させる風呂循環手段が設けられ、前記流体用熱交換器にて加熱された前記熱媒体と、前記風呂循環手段により循環される前記浴槽湯水との間で熱交換させる風呂加熱用液々熱交換器が設けられている。
【0022】
すなわち、流体用熱交換器が、熱消費端末に循環供給する熱媒体を加熱するように構成され、その流体用熱交換器にて加熱された熱媒体と風呂循環手段により循環される浴槽湯水との間で熱交換させる風呂加熱用液々熱交換器が設けられているので、熱消費端末に熱媒体を供給するために設けられた流体用熱交換器およびバーナを利用しながら、風呂加熱用液々熱交換器にて浴槽湯水を加熱して、浴槽湯水の追焚を行うことが可能となる。
したがって、熱消費端末に熱媒体を供給するための加熱手段と、浴槽湯水の追焚を行うための加熱手段とを、単一のバーナにて兼用することが可能となって、装置の小型化を図りながら、熱消費端末への熱媒体の供給および浴槽湯水の追焚を行うことが可能となる。
【0023】
そして、請求項1との協働作用によって、単一のバーナにて、給湯、熱消費端末への熱媒体の供給、および、浴槽湯水の追焚を行うことが可能となり、給湯、熱消費端末への熱媒体の供給、および、浴槽湯水の追焚を行うことが可能な非常にコンパクトな給湯装置を提供することが可能となる。
【0024】
請求項5に記載の発明によれば、前記給水路を通して供給される水を前記給湯用熱交換器を迂回して前記給湯路に供給するバイパス路が設けられ、前記給湯用熱交換器にて加熱された湯水と前記バイパス路からの水とを混合して、前記給湯路を通して湯水を供給するように構成されている。
【0025】
すなわち、給水路を通して供給される水の一部を給湯用熱交換器に供給し、残りの一部をバイパス路に供給して、給湯用熱交換器にて加熱された湯水とバイパス路からの水とを混合したのち、給湯路を通して湯水を供給することが可能となるので、給水路を通して供給される水の全量を給湯用熱交換器に供給するものと比べて、給湯用熱交換器への通水量を減らすことができ、給湯用熱交換器内部の湯温を上昇させることで給湯用熱交換器の結露を防止でき、給湯用熱交換器の耐久性能を向上させることが可能となる。
【0026】
【発明の実施の形態】
本発明にかかる給湯装置について図面に基づいて説明する。
〔第1実施形態〕
この給湯装置は、図1および図2に示すように、給水路1を通して供給される水をバーナ2の燃焼により加熱して給湯路3に給湯する給湯用熱交換器4、暖房戻り路5を通して供給される熱媒体をバーナ2の燃焼により加熱して高温暖房往き路6に流出する流体用熱交換器7、流体用熱交換器7にて加熱された熱媒体と浴槽湯水との間で熱交換させる風呂加熱用液々熱交換器35、運転を制御する制御部Hなどから構成され、バーナ2、給湯用熱交換器4、流体用熱交換器7、および、風呂加熱用液々熱交換器35の夫々がケーシングT内に設けられている。
【0027】
前記給湯用熱交換器4は、その入口側に水道管に接続された給水路1が接続され、その出口側に図外の給湯栓などが接続された給湯路3が接続され、給水路1を通して供給される水をバーナ2の燃焼により加熱して給湯路3に給湯して、一般給湯や湯張りを行うように構成されている。
【0028】
前記給水路1には、上流側から順に、水フィルター8、給水温度を検出する給水サーミスタ9、給水量を検出する水量センサ10が設けられ、給水路1からの水を給湯用熱交換器4を迂回させて給湯路3に供給するバイパス路11が設けられ、そのバイパス路11は、給水路1における水量センサ10よりも下流側を分岐させて、給湯路3に接続されている。
【0029】
前記給湯路3には、上流側から順に、給湯用熱交換器4からの湯水の温度を検出する給湯サーミスタ12、給湯用熱交換器4からの湯水とバイパス路11からの水との混合比を調整するミキシングバルブ13、ミキシングバルブ13により混合された後の湯水の温度を検出するミキシングサーミスタ14、給湯路3を通して供給される湯水の量を調整する水比例弁15、一般給湯の割り込みを検出する割り込み水量センサ16、過圧防止装置17が設けられている。
前記ミキシングバルブ13は、バイパス路11と給湯路3との接続部分に設けられ、給湯路3において、水比例弁15と割り込み水量センサ16との間の部分から、風呂用の湯張り路18を分岐させている。
【0030】
すなわち、給水路1を通して供給される水を給湯用熱交換器4を迂回して給湯路3に供給するバイパス路11が設けられ、給湯用熱交換器4にて加熱された湯水とバイパス路11からの水とを混合して、給湯路3を通して湯水を供給するように構成されている。
説明を加えると、給水路1を通して供給される水の一部を給湯用熱交換器4に供給し、残りの一部をバイパス路11に供給して、給湯用熱交換器4にて加熱された湯水とバイパス路11からの水とを混合したのち、給湯路3を通して湯水を供給できるように構成されている。
【0031】
前記流体用熱交換器7は、その入口側に入路としての暖房戻り路5が接続され、その出口側に出路としての高温暖房往き路6が接続され、暖房戻り路5を通して供給される熱媒体をバーナ2の燃焼により加熱して高温暖房往き路6に流出して、熱消費端末としての暖房端末Dに熱媒体を供給するように構成されている。
【0032】
前記暖房戻り路5には、上流側から順に、暖房戻りサーミスタ19、補給水タンク20、流体用循環手段としての暖房ポンプ21が設けられ、高温暖房往き路6における流体用熱交換器7の近くには、暖房往き高温サーミスタ22が設けられている。
前記暖房戻り路5において、暖房ポンプ21よりも下流側の部分から、低温型暖房端末D2(例えば、床暖房装置)に熱媒体を供給する低温暖房往き路23を分岐させ、その低温暖房往き路23には、暖房往き低温サーミスタ24が設けられている。
また、高温暖房往き路6の熱媒体を高温型暖房端末D1(例えば、室内暖房装置)を迂回して暖房戻り路5に供給する暖房バイパス路6aが設けられ、その暖房バイパス路6aが、暖房戻り路5における暖房戻りサーミスタ19よりも上流側に接続されている。
【0033】
前記補給水タンク20には、給水路1における水フィルター8と給水サーミスタ9との間の箇所から分岐させた補給水路25を接続するとともに、オーバーフロー路26が接続され、補給水路25には、補給水バルブ27、補給水電磁弁28が設けられている。
そして、補給水タンク20には、水位の上限を検出する上限センサ29、水位の下限を検出する下限センサ30が設けられ、下限センサ30にて補給水タンク20の水位が下限であることが検出されると、上限センサ29にて補給水タンク20の水位が上限であることが検出されるまで、補給水タンク20に補給水路25を通して水を供給するように、補給水電磁弁28を開閉制御するように構成されている。
【0034】
前記高温暖房往き路6と暖房戻り路5とには、高温型暖房端末D1が接続され、低温暖房往き路23と暖房戻り路5とには、低温型暖房端末D2が接続され、熱消費端末が高温型暖房端末D1および低温型暖房端末D2にて構成されている。
そして、暖房ポンプ21を作動させることにより、補給水タンク20の湯水が暖房戻り路5を通流し、その一部が流体用熱交換器7を迂回して低温暖房往き路23を通じて低温型暖房端末D2に供給され、残部が流体用熱交換器7に流入し、流体用熱交換器7で加熱された湯水が高温暖房往き路6を通じて高温型暖房端末D1に供給され、その高温型暖房端末D1から戻る湯水も低温型暖房端末D2から戻る湯水も暖房戻り路5を通じて補給水タンク20に戻されるように構成されている。
【0035】
浴槽Aに設けられた循環アダプタ31には、風呂戻り路部分32および風呂往き路部分33が接続され、風呂戻り路部分32に設けられた風呂ポンプ34を作動させることにより、浴槽湯水を風呂戻り路部分32および風呂往き路部分33からなる風呂循環路36を通して循環させるように構成されている。
そして、風呂循環手段としての風呂ポンプ34が設けられ、流体用熱交換器7にて加熱された熱媒体と、風呂ポンプ34の作動により循環される浴槽湯水との間で熱交換させる風呂加熱用液々熱交換器35が設けられている。
【0036】
前記風呂加熱用液々熱交換器35は、高温暖房往き路6から分岐された風呂加熱用往き路37と風呂循環路36とが、一部の区間において、風呂加熱用往き路37を内側、風呂循環路36を外側とした二重管構造にて構成されている。
そして、風呂加熱用液々熱交換器35においては、風呂加熱用往き路37における熱媒体の流れ方向と風呂循環路36における浴槽湯水の流れ方向とが互いに逆向きになるように構成されている。
【0037】
すなわち、流体用熱交換器7が、加熱対象流体として、高温型暖房端末D1や低温型暖房端末D2から暖房戻り路5を通して供給されて、高温暖房往き路6や低温暖房往き路23を通して高温型暖房端末D1や低温型暖房端末D2に供給する熱媒体を加熱するように構成され、浴槽湯水を風呂戻り路部分32および風呂往き路部分33を通して循環させる風呂ポンプ34および風呂循環路36が設けられ、流体用熱交換器7にて加熱された熱媒体と、風呂ポンプ34および風呂循環路36により循環される浴槽湯水との間で熱交換させる風呂加熱用液々熱交換器35が設けられている。
【0038】
前記風呂加熱用往き路37には、風呂加熱用液々熱交換器35よりも熱媒体の流動方向の上流側に、風呂往き熱動弁38が設けられ、この風呂往き熱動弁38を開閉することによって、流体用熱交換器7にて加熱された熱媒体を風呂加熱用液々熱交換器35に供給する状態と供給しない状態とに切り換えるように構成されている。
【0039】
前記風呂戻り路部分32には、上流側、すなわち循環アダプタ31側から順に、風呂戻り路部分32に作用する圧力に基づいて浴槽A内の水位を検出する圧力検知式の水位センサ39、風呂戻りサーミスタ40、風呂戻り路部分32を開閉する風呂二方弁41、風呂ポンプ34、水流スイッチ42が設けられ、風呂往き路部分33には、風呂往きサーミスタ43が設けられている。
【0040】
前記給湯路3からの湯水を浴槽Aに供給するための風呂用の湯張り路18は、風呂戻り路部分32において、風呂ポンプ34と水流スイッチ42との間に相当する部分に接続し、この湯張り路18には、上流側から順に、バキュームブレーカー44、湯張り路18を開閉する注湯電磁弁45、湯張り逆止弁46が設けられている。
【0041】
そして、給湯用熱交換器4からの湯水を、ミキシングバルブ13にてバイパス路11からの水と混合したのち、その湯水を給湯路3、湯張り路18、風呂戻り路部分32および風呂往き路部分33を通じて浴槽Aに供給して湯張りを行うように構成されている。
また、風呂ポンプ34を運転することにより、風呂戻り路部分32および風呂往き路部分33を通じて、浴槽湯水を風呂加熱用液々熱交換器35と浴槽Aとの間で循環させるとともに、風呂往き熱動弁38を開弁して、暖房ポンプ21を運転することにより、流体用熱交換器7にて加熱された熱媒体を風呂加熱用往き路37を通して風呂加熱用液々熱交換器35に供給させることによって、風呂加熱用往き路37における熱媒体にて浴槽湯水を加熱して、浴槽湯水を追焚するように構成されている。
【0042】
前記バーナ2は、図1〜4に示すように、多段式のガスバーナであり、火炎の形成方向を下向きに構成され、給湯用熱交換器4と流体用熱交換器7とが単一のバーナ2を共有し、バーナ2がバーナケース47内に設けられ、給湯用熱交換器4および流体用熱交換器7が、バーナ2よりもバーナ2の燃焼排ガスの流動方向の下流側、すなわちバーナ2よりも下方側に配設されている。
また、バーナ2に燃焼用空気を供給するファン48も設けられ、バーナ2の近傍には、バーナ2に点火するためのイグナイタ53、バーナ2への着火を検出するフレームロッド54などが設けられている。
【0043】
前記バーナ2に一般家庭用の燃料ガスを供給するガス供給路49は、3系統に分岐してバーナ2に接続され、それぞれのガス供給路分岐部分49aにガス切替え電磁弁50が設けられている。
そして、分岐箇所よりも上流側のガス供給路49には、上流側から順に、燃料ガスの供給を断続する元ガス電磁弁52、燃料ガス供給量を調整する電磁式のガス比例弁51が設けられている。
【0044】
前記給湯用熱交換器4は、バーナ2の燃焼排ガスの顕熱を回収する給湯用顕熱熱交換部4aと、その給湯用顕熱熱交換部4aよりもバーナ2の燃焼排ガスの流動方向の下流側に配設され、バーナ2の燃焼排ガスの潜熱を回収する給湯用潜熱熱交換部4bとを備えて構成されている。
前記流体用熱交換器7は、バーナ2の燃焼排ガスの顕熱を回収する流体用顕熱熱交換部としての流体用顕熱熱交換部7aと、その流体用顕熱熱交換部7aよりもバーナ2の燃焼排ガスの流動方向の下流側に配設され、バーナ2の燃焼排ガスの潜熱を回収する流体用潜熱熱交換部としての流体用潜熱熱交換部7bとを備えて構成されている。
【0045】
そして、給湯用顕熱熱交換部4aと流体用顕熱熱交換部7aとが、互いに熱伝導する状態で一体的に形成され、かつ、給湯用潜熱熱交換部4bと流体用潜熱熱交換部7bとが、互いに熱伝導する状態で一体的に形成されている。
また、給湯用熱交換器4および流体用熱交換器7が、バーナ2よりもバーナの燃焼排ガスの流動方向の下流側に配設されている。
【0046】
説明を加えると、バーナケース47に、火炎形成方向が下向きになるようにバーナ2が設けられ、そのバーナ2の燃焼排ガスが下向きに流動するように構成されている。
そして、バーナ2の下方側に、給湯用顕熱熱交換部4aと流体用顕熱熱交換部7aが互いに熱伝導する状態で一体的に形成された顕熱熱交換部Kが設けられ、その顕熱熱交換部Kの下方側に、給湯用潜熱熱交換部4bと流体用潜熱熱交換部7bが互いに熱伝導する状態で一体的に形成された潜熱熱交換部Nが設けられている。
【0047】
すなわち、給湯用熱交換器4を、給湯用顕熱熱交換部4aと給湯用潜熱熱交換部4bとを備えて構成し、流体用熱交換器7を、流体用顕熱熱交換部7aと流体用潜熱熱交換部7bとを備えて構成し、給湯用顕熱熱交換部4aと流体用顕熱熱交換部7aとを、互いに熱伝導する状態で一体的に形成し、かつ、給湯用潜熱熱交換部4bと流体用潜熱熱交換部4bとを、互いに熱伝導する状態で一体的に形成することによって、コンパクト化を図りながら、給湯用熱交換器においても、また、流体用熱交換器においても、燃焼排ガスの顕熱に加えて、燃焼排ガスの潜熱を回収して、機器の性能(加熱能力)を機器に入力したエネルギー量で割った値、いわゆる効率を効果的に向上させ、高効率化を実現するように構成されている。
【0048】
また、給湯用顕熱熱交換部4aが、給湯用潜熱熱交換部4bにて加熱された水を加熱するように構成され、給湯用熱交換器4における給湯用潜熱熱交換部4bにて加熱された水と、暖房ポンプ21にて循環される熱媒体との間で熱交換させる液々熱交換器100が設けられている。
具体的に説明すると、液々熱交換器100は、図1および図5に示すように、給湯用潜熱熱交換部4bと給湯用顕熱熱交換部4aとを連結する給湯用流路101と、流体用熱交換器7の出口側に接続された高温暖房往き路6とが、一部の区間において、高温暖房往き路6を内側、給湯用流路101を外側とした二重管構造に構成されている。
そして、給湯用潜熱熱交換部4bにて加熱されかつ給湯用顕熱熱交換部4aにて加熱される前の水と、暖房ポンプ21を作動させて、流体用熱交換器7と暖房端末Dとの間で循環される熱媒体との間で熱交換させるように構成されている。
前記液々熱交換器100においては、給湯用流路101における水の流れ方向と高温暖房往き路6における熱媒体の流れ方向とが互いに逆向きになるように構成され、高温暖房往き路6における熱媒体から給湯用流路101における水に効率よく熱を与えるように構成されている。
【0049】
また、給湯用潜熱熱交換部4bおよび流体用潜熱熱交換部7bの下方側には、給湯用潜熱熱交換部4bおよび流体用潜熱熱交換部7bから落下する凝縮水、すなわちドレンを回収するドレン回収路55が設けられ、そのドレン回収路55にて回収されたドレンを中和装置56に供給して、ドレンを中和したのち、排出するように構成されている。
なお、中和装置56としては、例えば、MgやZnなどのイオン化傾向の大きい金属により中和するものなど、各種の中和装置が適応可能である。
【0050】
前記顕熱熱交換部Kについて説明を加えると、図2、図3および図6に示すように、給水路1からの水を通過させる給湯用伝熱管57と、高温型暖房端末D1などからの熱媒体を通過させる暖房用伝熱管58とが、その長手方向に複数の顕熱用伝熱フィン59を貫通するように設けられている。
そして、顕熱熱交換部Kの両横側部では、給湯用伝熱管57および暖房用伝熱管58をU字状になるように、U字状の伝熱管60を接続するように構成され、給湯用伝熱管57および暖房用伝熱管58が、複数の顕熱用伝熱フィン59を貫通する状態で、蛇行状になるように配管されている。
また、顕熱用伝熱フィン59には、図8の(イ)に示すように、給湯用伝熱管57および暖房用伝熱管58を挿通させるための貫通孔61を備えて構成され、給湯用伝熱管57および暖房用伝熱管58を、顕熱用伝熱フィン59における貫通孔61に内嵌させるように構成されている。
【0051】
具体的に説明すると、給湯用伝熱管57と暖房用伝熱管58とが互いに熱伝導するように、給湯用伝熱管57と暖房用伝熱管58を接触させる状態で一体的に形成されて構成されている顕熱用一体部分62と、給湯用伝熱管57のみから構成されている顕熱用単数部分63とが設けられている。
また、顕熱用伝熱フィン59には、顕熱用一体部分62を挿通させるための顕熱用一体型貫通孔64と、顕熱用単数部分63を挿通させるための顕熱用単数型貫通孔65とが設けられている。
そして、顕熱用伝熱フィン59の上部には、顕熱用一体型貫通孔64が横方向に5つ並ぶ状態で設けられ、顕熱用伝熱フィン59の下部には、顕熱用単数型貫通孔65が横方向に4つ並ぶ状態で設けられている。
【0052】
前記顕熱熱交換部Kは、顕熱用一体部分62を顕熱用一体型貫通孔64に内嵌させるとともに、顕熱用単数部分63を顕熱用単数型貫通孔65に内嵌させて構成されている。
【0053】
前記潜熱熱交換部Nは、図2、図3および図7に示すように、給水路1からの水を通過させる給湯用伝熱管57と、高温型暖房端末D1などからの熱媒体を通過させる暖房用伝熱管58とが、その長手方向に複数の潜熱用伝熱フィン66を貫通するように設けられている。
そして、潜熱熱交換部Nの両横側部では、給湯用伝熱管57および暖房用伝熱管58をU字状になるように、U字状の伝熱管67を接続するように構成され、給湯用伝熱管57および暖房用伝熱管58が、複数の潜熱用伝熱フィン66を貫通する状態で、蛇行状になるように配管されている。
また、潜熱用伝熱フィン66には、図8の(ロ)に示すように、給湯用伝熱管57および暖房用伝熱管58を挿通させるための貫通孔68を備えて構成され、給湯用伝熱管57および暖房用伝熱管58を、伝熱カバーPを外嵌させた状態で、潜熱用伝熱フィン66における貫通孔68に内嵌させるように構成されている。
【0054】
具体的に説明すると、給湯用伝熱管57と暖房用伝熱管58とが互いに熱伝導するように、給湯用伝熱管57と暖房用伝熱管58を接触させる状態で一体的に形成されて構成されている潜熱用一体部分69と、給湯用伝熱管57のみから構成されている潜熱用単数部分70とが設けられている。
そして、伝熱カバーPは、潜熱用一体部分69に外嵌される潜熱用一体型伝熱カバーP1と、潜熱用単数部分70に外嵌される潜熱用単数型伝熱カバーP2とが設けられている。
【0055】
また、潜熱用伝熱フィン66には、潜熱用一体部分69を挿通させるための潜熱用一体型貫通孔71と、潜熱用単数部分70を挿通させるための潜熱用単数型貫通孔72とが設けられている。
そして、潜熱用伝熱フィン66の上部に、潜熱用一体型貫通孔71が横方向に4つ並ぶように設けられ、潜熱用伝熱フィン66の上下中間部に、潜熱用単数側貫通孔72が横方向に3つ並ぶように設けられ、その下部に、潜熱用単数側貫通孔72が横方向に4つ並ぶように設けられている。
【0056】
前記潜熱熱交換部Nは、潜熱用一体部分69を、潜熱用一体型伝熱カバーP1を外嵌させた状態で、潜熱用一体型貫通孔71に内嵌させるとともに、潜熱用単数部分70を、潜熱用単数型伝熱カバーP2を外嵌させた状態で、潜熱用単数型貫通孔72に内嵌させて構成されている。
【0057】
前記バーナ2は、図4に示すように、空気混合率の小さい濃混合気を燃焼させる濃バーナ2aと空気混合率の大きい淡混合気を燃焼させる淡バーナ2bとを備えて構成され、濃バーナ2aの複数と淡バーナ2bの複数とが、その幅方向を並設方向として、交互に並設されて、バーナケース47内に設けられた箱状枠体2c内に収納されている。
そして、淡バーナ2bの淡混合気を濃バーナ2aに生成される濃火炎により保炎しながら燃焼させて、全体として大きな空気混合率で燃料ガスを燃焼させ、窒素酸化物であるNOxの発生を極力抑えながら、安定した燃焼が行えるように構成されている。
【0058】
また、この濃淡燃焼バーナは、濃バーナ2aに供給する燃焼ガス量よりも淡バーナ2bに供給する燃料ガス量を極力大きくするなどして、濃淡燃焼バーナ全体の空気比を極力低く設定することによって、バーナ2の燃焼排ガスの潜熱を回収し易い状態でバーナ2を燃焼させて、潜熱熱交換部Nにて燃焼排ガスの潜熱を効率よく回収できるように構成されている。
【0059】
前記制御部Hに対して各種の指令を行う台所リモコン73および浴室リモコン74が設けられ、制御部Hは、図9に示すように、台所リモコン73および浴室リモコン74の指令に基づいて、バーナ動作部B、給湯動作部X、風呂動作部Y、暖房動作部Zを制御して、一般給湯運転、ふろ自動運転、あつく運転、暖房運転などの各種の運転を実行するように構成されている。
【0060】
ちなみに、バーナ動作部Bは、ファン48、ガス切替え電磁弁50、ガス比例弁51、元ガス電磁弁52、イグナイタ53、フレームロッド54などから構成され、給湯動作部Xは、給水サーミスタ9、水量センサ10、給湯サーミスタ12、ミキシングバルブ13、ミキシングサーミスタ14などから構成されている。
また、風呂動作部Yは、風呂ポンプ34、水位センサ39、風呂戻りサーミスタ40、風呂二方弁41、水流スイッチ42、風呂往きサーミスタ43、注湯電磁弁45などから構成され、暖房動作部Zは、暖房戻りサーミスタ19、暖房ポンプ21、暖房往き高温サーミスタ22、暖房往き低温サーミスタ24などから構成されている。
【0061】
前記台所リモコン73には、一般給湯運転を実行可能な状態に指令する運転スイッチ75、給湯温度を設定する給湯温度設定部76、ふろ自動運転を指令するふろ自動スイッチ77、暖房運転を指令する暖房スイッチ78などが設けられている。
前記浴室リモコン74には、一般給湯運転を実行可能な状態に指令する運転スイッチ79、浴槽Aへの湯張り温度や水位などを設定するふろ設定変更スイッチ80、ふろ自動運転を指令するふろ自動スイッチ81、あつく運転を指令するあつくスイッチ82などが設けられている。
【0062】
前記制御部Hの各種の運転における動作について説明する。
前記一般給湯運転は、給湯栓などの開操作に伴って水量センサ10による検出水量が所定量以上になると、ファン48を駆動した後、ガス切替え電磁弁50を適宜切替えて元ガス電磁弁52を開弁して、ガス比例弁51の開度を調整してイグナイタ53によりバ−ナ2に点火する。
そして、バーナ2に着火されると、台所リモコン73の給湯温度設定部76による設定温度、給水サーミスタ9による検出水温、水量センサ10による検出水量などに基づいて、ガス切替え電磁弁50が切替えられるとともに、ガス比例弁51の開度が調整され、かつ、ミキシングバルブ13の開度も調整されて給湯温度が設定温度になるように、いわゆるフィードフォワード制御が実行され、給湯用熱交換器4にて加熱された湯水とバイパス路11からの水とを混合して、給湯路3を通して設定温度の湯水を給湯するようにしている。
【0063】
また、このフィードフォワード制御とともに、台所リモコン73の給湯温度設定部76による設定温度とミキシングサーミスタ14による検出湯温との偏差に基づいて、ガス比例弁51の開度を微調整する、いわゆるフィードバック制御が実行されて、台所リモコン73の給湯温度設定部76による設定温度の湯を給湯栓に供給する。
そして、給湯栓の閉操作に伴って、水量センサ10が所定量の通水を検出しなくなると、元ガス電磁弁52とガス比例弁51を閉弁してバーナ2の燃焼を停止し、一定時間経過後にファン48も停止して一般給湯運転を終了する。
【0064】
前記ふろ自動運転は、台所リモコン73のふろ自動スイッチ77や浴室リモコン74のふろ自動スイッチ81がON操作されると、注湯電磁弁45が開弁され、水量センサ10が所定量以上の水流を検出すると、上述の一般給湯運転と同様にバーナ2に点火して、フィードフォワード制御とフィードバック制御とにより浴槽Aに設定温度の湯水が供給される。
つまり、ガス比例弁51やミキシングバルブ13の開度を調整して、給水路1からの水を給湯用熱交換器4にて加熱し、加熱後の湯にバイパス路11からの水が混合されて、設定温度の湯水が湯張り路18を介して風呂戻り路部分32と風呂往き路部分33に供給され、風呂戻り路部分32と風呂往き路部分33の両路から浴槽A内に供給される。
【0065】
そして、所定量の湯水が浴槽Aに供給されると、風呂ポンプ34を作動させて風呂二方弁41を閉じて、水位センサ39により浴槽Aの水位を検出し、この検出水位が設定水位に達していると、注湯電磁弁45を閉弁して、元ガス電磁弁52とガス比例弁51を閉弁してバーナ2の燃焼が停止され、一定時間経過後にファン48も停止される。このようにして、浴槽Aの水位検出を適宜行って、浴槽Aの水位が設定水位になるように浴槽Aに湯水を供給する。
浴槽Aに設定水位の湯水が供給されると、風呂ポンプ34を作動させて、浴槽湯水の温度が設定温度になるように、後述するあつく運転を実行する。
なお、湯張り運転中に給湯栓が開操作されると、割り込み水量センサ16が水流を検出し、ふろ自動運転を停止して一般給湯運転を実行する。つまり、一般給湯運転が優先して実行され、給湯栓が閉操作されると、ふろ自動運転が再開される。
【0066】
前記あつく運転は、浴室リモコン74のあつくスイッチ82がON操作されると、風呂ポンプ34が作動して、図1中実線矢印に示すように、浴槽湯水が風呂循環路36を通して循環され、水流スイッチ42をONして、浴槽湯水が液々熱交換器35に供給される。
そして、水流スイッチ42のONに伴って、バーナ2に点火して、バーナ2の燃焼量があつく運転用燃焼量になるように、ガス切替え電磁弁50が切替えられるとともに、ガス比例弁51の開度が調整される。
また、水流スイッチ42のONに伴って、暖房ポンプ21を作動させ、風呂往き熱動弁38を開弁して、図1中点線矢印に示すように、流体用熱交換器7にて加熱された熱媒体を液々熱交換器4に供給する。
【0067】
このようにして、風呂加熱用液々熱交換器35において、流体用熱交換器7にて加熱された熱媒体にて浴槽湯水が加熱され、風呂戻りサーミスタ40の検出温度が設定温度よりも少し高い温度になると、元ガス電磁弁52とガス比例弁51を閉弁してバーナ2の燃焼が停止され、一定時間経過後にファン48も停止される。
そして、風呂往き熱動弁38を閉弁して、暖房ポンプ21を停止させるとともに、風呂二方弁41を閉じ、風呂ポンプ34を停止させてあつく運転を終了する。
なお、あつくスイッチ82がOFF操作されても、上述の動作を行って、あつく運転を終了する。
【0068】
前記暖房運転は、高温型暖房端末D1に熱媒体を循環供給する高温暖房運転と、低温型暖房端末D2に熱媒体を循環供給する低温暖房運転とがある。
そして、高温暖房運転は、暖房リモコンによる運転指令があったり、台所リモコン73の暖房スイッチ78がON操作されると、暖房ポンプ21を作動させ、バーナ2に点火して、高温型暖房端末D1の負荷に応じて、バーナ2の燃焼状態を比例制御したり、ON/OFF制御するようにしている。
すなわち、比例制御は、暖房往き高温サーミスタ22の検出温度に基づいて、ガス切替え電磁弁50を切替え、ガス比例弁51の開度を調整して、バーナ2の燃焼量を最大燃焼量と最小燃焼量との間で調整し、ON/OFF制御は、バーナ2を最小燃焼量で燃焼させる状態とバーナ2の燃焼を停止させる状態とに切り換えている。
【0069】
また、低温暖房運転は、暖房リモコンによる運転指令があると、暖房ポンプ21を作動させ、バーナ2に点火して、低温型暖房端末D2の負荷に応じて、バーナ2の燃焼状態を比例制御したり、ON/OFF制御するようにしている。
すなわち、比例制御は、暖房往き低温サーミスタ24の検出温度に基づいて、ガス切替え電磁弁50を切替え、ガス比例弁51の開度を調整して、バーナ2の燃焼量を最大燃焼量と最小燃焼量との間で調整し、ON/OFF制御は、バーナ2を最小燃焼量で燃焼させる状態とバーナ2の燃焼を停止させる状態とに切り換えている。
【0070】
また、一般給湯運転と暖房運転や、一般給湯運転とふろ自動運転など、バーナ2の燃焼量を制御するなどにより、各種の運転を同時に行うことも可能である。
例えば、一般給湯運転中に、暖房運転の要求があると、現在のバーナ2の燃焼量に、暖房端末Dの負荷に応じた燃焼量を上乗せすることにより、一般給湯運転と暖房運転を同時に行うことが可能となる。
ちなみに、複数の運転を同時に行う場合には、各種の条件に基づいて、どの運転の条件を優先するかが予め設定されており、その設定された優先条件に基づいて、各運転を行うように構成されている。
【0071】
そして、制御部Hは、一般給湯運転やふろ自動運転を単独で実行するなど、給湯用熱交換器4への水の供給を行い、流体用熱交換器7への熱媒体の供給を停止する給湯単独加熱状態においては、図示しないが、流体用熱交換器7の近傍に、流体用熱交換器7内の熱媒体の温度を検出する流体用沸騰防止用サーミスタが設けられ、その流体用沸騰防止用サーミスタによる検出温度が沸騰用設定温度以上になるなどして、流体用沸騰防止条件が満たされると、暖房ポンプ21を作動させて、図1中点線矢印で示すように、熱媒体を液々熱交換器100に供給しながら循環させるとともに、給水路1からの水を、図1中実線矢印で示すように、給湯用潜熱熱交換部4b、液々熱交換部100、給湯用顕熱熱交換部4aの順に供給させるように構成されている。
【0072】
説明を加えると、給水路1からの水は、まず、給湯用潜熱熱交換部4bに供給させて、給湯用潜熱熱交換部4bに供給される水とバーナ2の燃焼排ガスとの温度差を極力大きくなるようにして、給湯用潜熱熱交換部4bにて燃焼排ガスの潜熱を効果的に回収するように構成されている。
そして、給湯用潜熱熱交換部4bにて加熱された水を、液々熱交換器100に供給させて、その水と熱媒体との間で熱交換させ、熱媒体の温度上昇を抑制して、熱媒体の沸騰を防止しながら、給湯用顕熱熱交換部4aにて加熱される前の水を予熱するように構成されている。
【0073】
このようにして、流体用熱交換器7の熱媒体の沸騰を防止しながら、バーナ2の燃焼排ガスの潜熱を効果的に回収するとともに、給湯用顕熱熱交換部4aにて加熱される前の水を予熱することによって、熱媒体の沸騰を防止しながら、機器の性能(加熱能力)を機器に入力したエネルギー量で割った値、いわゆる効率の向上を図り、装置全体として高効率化を実現するようにしている。
【0074】
ちなみに、制御部Hは、暖房運転やあつく運転を単独で実行するなど、流体用熱交換器7への熱媒体の供給を行い、給湯用熱交換器4への水の供給を停止する流体単独加熱状態においては、図示しないが、給湯用熱交換器4の近傍に、給湯用熱交換器4内の湯水の温度を検出する給湯用沸騰防止用サーミスタが設けられ、その給湯用沸騰防止用サーミスタによる検出温度が沸騰用設定温度以上になるなどして、給湯用沸騰防止条件が満たされると、給水路1に設けられるアキュームレーター(図示せず)による圧力吸収や、注湯電磁弁46および風呂二方弁41を開弁し、風呂ポンプ34などを作動させて、給湯用熱交換器4内の水を浴槽Aに流し込むようにして、給湯用熱交換器4内の水の沸騰を防止するようにしている。
【0075】
また、給湯用熱交換器4内の水および流体用熱交換器7内の熱媒体の沸騰防止については、基本的には、顕熱熱交換部Kおよび潜熱熱交換部Nにおいて、給湯用伝熱管57の一部と暖房用伝熱管58の一部とを接触させて一体的に形成することによって、給湯用熱交換器4内の水と流体用熱交換器7内の熱媒体との間で熱交換させて、給湯用熱交換器4および流体用熱交換器7のうち、流体(水または熱媒体)の供給が停止されている側の流体の温度上昇を抑制して、その流体(水または熱媒体)の沸騰を防止させるように構成されている。
【0082】
〔別実施形態〕
(1)上記第1実施形態では、給湯単独加熱状態において、流体用熱交換器7の近傍に設けられた流体用沸騰防止用サーミスタによる検出温度が流体用沸騰用設定温度以上になるなどして、流体用沸騰防止条件が満たされると、流体用暖房ポンプ21を作動させるように構成されているが、給湯単独加熱状態のときには、流体用沸騰防止条件が満たされているかにかかわらず、常時、暖房ポンプ21を作動させるように構成して実施することも可能である。
【0083】
また、流体用沸騰防止条件としては、バーナ2の燃焼開始から設定時間が経過するなど、各種の条件が適応可能であり、適宜変更することが可能である。
【0084】
(2)上記第1実施形態では、流体用熱交換器7が流体用顕熱熱交換部7aと流体用潜熱熱交換部7bとを備えるように構成されているが、流体用熱交換器7を流体用顕熱熱交換部7aのみを備えて構成して実施することも可能である。
また、流体用熱交換器7が流体用顕熱熱交換部7aと流体用潜熱熱交換部7bとを備えて構成する場合には、給湯用顕熱熱交換部4aと流体用顕熱熱交換部7a、および、給湯用潜熱熱交換部4bと流体用潜熱熱交換部7bのうち、いずれか一方または両方を別体で形成して実施することも可能である。
【0085】
(3)上記第1実施形態では、バーナ2の火炎の形成方向を下向きに構成するようにしたが、バーナ2の火炎の形成方向を上向きに構成して実施することも可能である。
この場合には、顕熱熱交換部Kが下方側に位置され、その上方側に潜熱熱交換部Nが位置されることになり、上記第1実施形態における顕熱熱交換部Kと潜熱熱交換部Nとの配設位置が上下反転するように構成する。
【0086】
(4)上記第1実施形態では、給水路1を通して供給される水を給湯用熱交換器4を迂回して給湯路3に供給するバイパス路11が設けられ、給湯用熱交換器4にて加熱された湯水とバイパス路11からの水とを混合して、給湯路3を通して湯水を供給するように構成されているが、バイパス路11を設けずに、給水路1を通して供給される水の全量を給湯用熱交換器4に供給するように構成して実施することも可能である。
【0087】
(5)上記第1実施形態では、流体用熱交換器7が、加熱対象流体として、ひとつの流体を加熱するように構成されているが、例えば、流体用熱交換器7が、暖房端末Dに供給する熱媒体と浴槽湯水とを加熱するように構成して、流体用熱交換器7が複数の流体を加熱するように構成して実施することも可能である。
【0088】
(6)上記第1実施形態では、給湯用熱交換器4および流体用熱交換器7に加えて、風呂加熱用液々熱交換器35を設けることによって、給湯および暖房端末Dへの熱媒体の供給に加えて、浴槽湯水の追焚を行うように構成されているが、給湯および暖房端末Dへの熱媒体の供給のみを行うように構成したり、または、給湯および浴槽湯水の追焚のみを行うように構成して実施することも可能である。
【0089】
説明を加えると、給湯および暖房端末への熱媒体の供給のみを行うように構成する場合には、上記第1実施形態において、風呂循環路36や風呂加熱用液々熱交換器35などを設けないようにする。
また、給湯および浴槽湯水の追焚のみを行うように構成する場合には、熱媒体流体用熱交換器7を、浴槽Aから入路としての風呂循環路36における風呂戻り路部分32を通して供給されて、出路としての風呂循環路36における風呂往き路部分33を通して浴槽Aに供給する浴槽湯水を加熱するように構成して、流体用熱交換器7における加熱対象流体を、暖房端末Dに供給する熱媒体に代えて、浴槽湯水とする。
【0090】
(7)上記第1実施形態では、給湯用熱交換器4における給湯用伝熱管57と流体用熱交換器7における流体用伝熱管58とを接触させる状態で一体的に形成することにより、給湯用熱交換器4と流体用熱交換器7とを、互いに熱伝導する状態で一体的に形成するように構成されているが、例えば、給湯用伝熱管57の外周部の一部と流体用伝熱管58の内周部の一部とを接触させる状態で、給湯用伝熱管57を内側、流体用伝熱管58を外側とした二重管構造にすることによって、給湯用熱交換器4と流体用熱交換器7とを、互いに熱伝導する状態で一体的に形成するように構成して実施することも可能であり、給湯用熱交換器4と流体用熱交換器7とを、互いに熱伝導させるための構造は適宜変更が可能である。
【0091】
(8)上記第1実施形態では、液々熱交換器100が、高温暖房往き路6を内側、給湯用流路101を外側とした二重管構造にて構成されているが、高温暖房往き路6に代えて、暖房戻り路5を用いて、その暖房戻り路5を内側、給湯用流路101を外側として二重管構造にて構成することが可能である。
また、二重管構造は、高温暖房往き路6を内側、給湯用流路101を外側にするものに限らず、給湯用流路101を内側、高温暖房往き路6を外側にするものでもよい。
【0092】
ちなみに、液々熱交換器100の構成は、二重管構造に限られるものではなく、内側の管から流体が漏れて、熱媒体と水が混ざることを防止するために、内側の管を二重管で構成し、その二重管の外側に管を設けて三重管構造にて構成することも可能である。
例えば、高温暖房往き路6を二重管にして、その二重管の外側に給湯用流路101を設けたり、逆に、給湯用流路101を二重管にして、その二重管の外側に高温暖房往き路6を設けるなどして、三重管構造にて構成する。
【0093】
すなわち、第1実施形態における液々熱交換器100は、給湯用潜熱熱交換部4bにて加熱されかつ給湯用顕熱熱交換部4aにて加熱される前の水と、暖房ポンプ21の作動により、流体用熱交換器7と暖房端末Dとの間で循環される熱媒体とを熱交換させるものであればよい。
【0097】
(9)上記第1実施形態では、本発明にかかる給湯装置を、給湯、浴槽湯水の追焚、および、暖房端末Dへの熱媒体の供給を行う給湯装置に適応した例を示したが、その他各種の給湯装置に適応可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】 第1実施形態における給湯装置の概略構成図
【図2】 給湯装置の正面図
【図3】 バーナ、顕熱熱交換部および潜熱熱交換部を示す斜視図
【図4】 バーナを示す斜視図
【図5】 第1実施形態における液々熱交換器を示す図
【図6】 顕熱熱交換部の側面図
【図7】 潜熱熱交換部の側面図
【図8】 顕熱熱交換部および潜熱熱交換部の要部を示す図
【図9】 給湯装置の制御ブロック図
【符号の説明】
1 給水路
2 バーナ
3 給湯路
4 給湯用熱交換器
4a 給湯用顕熱熱交換部
4b 給湯用潜熱熱交換部
5 入路
6 出路
7 流体用熱交換器
7a 流体用顕熱熱交換部
7b 流体用潜熱熱交換部
11 バイパス路
21 流体用循環手段
32 風呂戻り路
33 風呂往き路
34 風呂循環手段
35 風呂加熱用液々熱交換器
100 液々熱交換器
A 浴槽
D 熱消費端末
Claims (5)
- 給水路を通して供給される水をバーナの燃焼により加熱して給湯路に給湯する給湯用熱交換器と、入路を通して供給される加熱対象流体を前記バーナの燃焼により加熱して出路に流出する流体用熱交換器とが設けられ、
前記給湯用熱交換器と前記流体用熱交換器とが、互いに熱伝導する状態で一体的に形成されている給湯装置であって、
前記給湯用熱交換器が、前記バーナの燃焼排ガスの顕熱を回収する給湯用顕熱熱交換部と、その給湯用顕熱熱交換部よりも前記バーナの燃焼排ガスの流動方向の下流側に配設されて、前記バーナの燃焼排ガスの潜熱を回収する給湯用潜熱熱交換部とを備えて構成され、
前記給湯用顕熱熱交換部が、前記給湯用潜熱熱交換部にて加熱された水を加熱するように構成され、
前記加熱対象流体を前記流体用熱交換器と熱消費端末との間で循環させる流体用循環手段が設けられ、
前記給湯用潜熱熱交換部にて加熱された水と、前記流体用循環手段にて循環される前記加熱対象流体との間で熱交換させる液々熱交換器が設けられている給湯装置。 - 前記流体用熱交換器が、前記バーナの燃焼排ガスの顕熱を回収する流体用顕熱熱交換部と、その流体用顕熱熱交換部よりも前記バーナの燃焼排ガスの流動方向の下流側に配設されて、前記バーナの燃焼排ガスの潜熱を回収する流体用潜熱熱交換部とを備えて構成され、
前記給湯用顕熱熱交換部と前記流体用顕熱熱交換部とが、互いに熱伝導する状態で一体的に形成され、かつ、前記給湯用潜熱熱交換部と前記流体用潜熱熱交換部とが、互いに熱伝導する状態で一体的に形成されている請求項1に記載の給湯装置。 - 前記バーナが、火炎の形成方向を下向きに構成され、
前記給湯用熱交換器および前記流体用熱交換器が、前記バーナよりも前記バーナの燃焼排ガスの流動方向の下流側に配設されている請求項1または2に記載の給湯装置。 - 前記流体用熱交換器が、前記加熱対象流体として、前記熱消費端末から前記入路を通して供給されて、前記出路を通して前記熱消費端末に供給する熱媒体を加熱するように構成され、
浴槽湯水を風呂戻り路および風呂往き路を通して循環させる風呂循環手段が設けられ、
前記流体用熱交換器にて加熱された前記熱媒体と、前記風呂循環手段により循環される前記浴槽湯水との間で熱交換させる風呂加熱用液々熱交換器が設けられている請求項1〜3のいずれか1項に記載の給湯装置。 - 前記給水路を通して供給される水を前記給湯用熱交換器を迂回して前記給湯路に供給するバイパス路が設けられ、
前記給湯用熱交換器にて加熱された湯水と前記バイパス路からの水とを混合して、前記給湯路を通して湯水を供給するように構成されている請求項1〜4のいずれか1項に記載の給湯装置。
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