JP5868810B2

JP5868810B2 - 給湯装置

Info

Publication number: JP5868810B2
Application number: JP2012177370A
Authority: JP
Inventors: 順也綿貫; 明洋関矢; 勉白井; 卓也石塚
Original assignee: Corona Corp
Current assignee: Corona Corp
Priority date: 2012-08-09
Filing date: 2012-08-09
Publication date: 2016-02-24
Anticipated expiration: 2032-08-09
Also published as: JP2014035158A

Description

この発明は、排気ガスの潜熱を回収して効率の向上を図った給湯装置に関するものである。

従来からこの種のものに於いては、例えば水道水の水圧をそのまま利用して給湯する直圧式の給湯装置では、バーナユニットの上方に一次熱交換部を設け、その一次熱交換部の下流、つまり上部に排気ガスの潜熱を回収する二次熱交換部と、排気ガスが通流する排気流路を設け、二次熱交換部上流側の排気流路に消音部を設けたものがある。（例えば、特許文献１）

特開２００８−２７００号公報

ところでこの従来のものでは、直圧式のため給湯運転では燃焼室で燃焼により発生した燃焼ガスと、二次熱交換部を通過した水道水とを一次熱交換部で熱交換することで水道水を加熱し、加熱した温水を給湯管より給湯すると共に、一次熱交換部で熱交換した燃焼ガスは二次熱交換部を通過して二次熱交換部を通過する水道水と熱交換した後、排気されるものである。
そのため、給湯運転中は常に二次熱交換部を水道水が通過するので、二次熱交換部内の熱交換パイプが高温に過熱されることはなかった。

しかし、貯湯式の給湯装置で風呂回路の風呂用熱交換器を貯湯部内に配置したものでは、風呂の沸き上げ運転では、燃焼室で燃焼により発生した燃焼ガスは、貯湯部内に配置した風呂用熱交換器と熱交換した後、二次熱交換部を通過して排気される。
この時、二次熱交換部の熱交換パイプ内の水道水は流れず、又熱交換パイプに接続した給水管には市水への逆流を防止する逆止弁が備えられると共に、二次熱交換部と一次熱交換部を連通する連絡管には給湯圧を維持するための減圧逆止弁が備えられているので、二次熱交換部の空焚き状態での圧力上昇分の逃げ場がなくなり、二次熱交換部の破損の危険性が高まるものであった。

この発明はこの点に着目し上記課題を解決する為、特にその構成を、燃焼バーナを配置した燃焼室と、該燃焼室の上方に位置し内部に燃焼ガスが通過する煙管を配置した一次熱交換器を構成する貯湯室と、該貯湯室の上方に配置し熱交換パイプを備えた二次熱交換器と、前記貯湯室内上方に配置された風呂用熱交換器とを設けたものに於いて、前記熱交換パイプの上流側に接続する給水管には逆止弁を備え、熱交換パイプの下流側と貯湯室とを連通する連絡管には減圧逆止弁を備え、更に連絡管の熱交換パイプと減圧逆止弁との間には過圧逃がし弁を備えたものである。

以上のようにこの発明によれば、風呂用熱交換器による沸き上げ運転が単独で行われ、二次熱交換器が水道水の流れがないまま加熱されて内圧上昇しても、この圧力上昇分は過圧逃がし弁が開弁して外へ逃がすことで、二次熱交換器の内圧上昇による破損を確実に防止するものであり、又熱交換パイプにつながる給水管には市水への逆流を阻止する逆止弁を備えたので、上記のように二次熱交換器が内圧上昇しても給湯水の市水への逆流も確実に阻止出来るものであり、更に熱交換パイプの下流側と貯湯室とを連通する連絡管に減圧逆止弁を備えたことにより、熱交換パイプの上流側に減圧逆止弁を備えることで、二次熱交換器が流通抵抗となって給湯圧が低下することがなく、常に良好な給湯が行えるものである。

この発明の一実施形態を示す給湯装置の概略構成図。

次にこの発明に係る給湯装置の一実施形態を図面に基づいて説明する。
１は内方下部に筒状の内缶２を備えた外缶で、前記内缶２との間には湯水を貯湯する一次熱交換器を構成する貯湯室３を形成すると共に、内缶２内をガンタイプ式の燃焼バーナ４が臨む燃焼室５としたものである。

６は内缶２内の燃焼室５と外缶１上部の二次熱交換器７とを貯湯室３を貫通して結んだ複数の煙管で、内方には排ガスの流通を遅らせて湯水との熱交換効率を向上させる為のバッフル板８がそれぞれ備えられている。

９は貯湯室３内で煙管６の外周に巻回して備えられた風呂用熱交換器で、浴槽１０とは風呂往き管１１と風呂サーミスタ１２や風呂ポンプ１３を備えた風呂戻り管１４を介して連通し、風呂ポンプ１３の駆動で浴槽水を風呂用熱交換器９に流通させることで、貯湯室３内の湯水と熱交換して加熱されて、風呂往き管１１を介して浴槽１０に戻され、順次この循環を行い風呂を沸き上げるものである。

１５は二次熱交換器７内に配置された熱交換パイプで、上流側には給湯の市水への逆流を阻止する逆止弁１６を備えた給水管１７が接続され、下流側は貯湯室３の下部に接続した連絡管１８と連通しており、この連絡管１８には給水圧を一定にし、熱交換器内の最高使用圧力を定められている０．１ＭＰａ（高圧タンプは０．２ＭＰａ）に設定するための減圧逆止弁１９が備えられており、本来この減圧逆止弁１９は二次熱交換器７の手前に取り付けられるものであるが、ここに取り付けられると二次熱交換器７の流通抵抗によって更に給湯圧が低下し、一次熱交換器を構成する貯湯室３からの給湯が良好に行われないので、この連絡管１８に減圧逆止弁１９を備えているものである。

２０は貯湯室３の上部に接続された給湯管で、複数の給湯栓２１が備えられ開栓することで、上記した二次熱交換器７の手前に減圧逆止弁１９を備えたことで該二次熱交換器７の流通抵抗で給湯圧が低下した給湯ではなく、二次熱交換器７と一次熱交換器を構成する貯湯室３との間の連絡管１８に減圧逆止弁１９を備えたことで、二次熱交換器７の流通抵抗に関係なく、常に良好な給湯圧での給湯を得ることが出来るものである。

２２は連絡管１８の途中で、熱交換パイプ１５と減圧逆止弁１９との間に備えられた過圧逃がし弁で、風呂熱交換器９を燃焼バーナ４の燃焼による貯湯室３内の温水を介して加熱する風呂の沸き上げ運転によって、燃焼バーナ４の燃焼の排気ガスにより二次熱交換器７が給水の流れがないのに加熱されて、該二次熱交換器７内が空焚き状態となって圧力上昇し、減圧逆止弁１９の一次側圧力の設定圧力である０．７５ＭＰａ以上の異常圧力となった時に開放して、この異常圧力を外方に逃がして二次熱交換器７の破損を防止するものである。

２３は給湯管２０に備えられたフローセンサで、給湯栓２１の開栓による流水を検知して熱要求有りを指示し燃焼バーナ４の燃焼を制御するものである。
２４は外缶１上部外周に備えられた缶体サーミスタで、貯湯温度を検知して所定温度に保持するように燃焼バーナ４の燃焼を制御するものである。

２５は燃焼バーナ４の噴霧ノズルで、先端には点火棒２６が設けられ、後端には送油管２７が接続し電磁ボンプ２８が連通されている。
２９は排気部で、二次熱交換器７内を通過した排気ガスを消音して装置外に排気するものである。

次にこの一実施形態の給湯運転の作動について説明する。
先ず給湯運転は、給湯栓２１の開栓による流水をフローセンサ２３が検知すると、燃焼バーナ４が燃焼を開始すると共に、市水から給水が給水管１７から二次熱交換器７内の熱交換パイプ１５を通過して排気ガスと熱交換した後、連絡管１８から減圧逆止弁１９を通過して貯湯室３の下部に流入する。
そしてた缶体サーミスタ２４により貯湯温度を検知して所定温度に保持するように燃焼バーナ４の燃焼を制御しながら給湯運転を継続するものである。

この時、貯湯室３の下部に流入する給水は、二次熱交換器７内の熱交換パイプ１５を通過する時排気ガスと熱交換して加熱されるので、その分燃焼バーナ４の燃焼を抑えることができるものであり、又給湯水は熱交換パイプ１５から連絡管１８の減圧逆止弁１９を介して貯湯室３に流入することで、所定の給湯圧を維持しながら貯湯室３内に貯湯され、そして給湯管２０を流通して開栓している給湯栓２１から良好な給湯圧で給湯されるものであり、更に貯湯室３の排気ガスの顕熱だけの熱交換だけでなく、二次熱交換器７で潜熱も加熱源として利用され、無駄がなく極めて効率の良い熱交換で常に良好な給湯を行うことが出来るものである。

次にこの一実施形態の風呂の沸き上げ運転の作動について説明する。
先ず、リモコン（図示せず）の沸き上げスイッチ（図示せず）がＯＮされると、燃焼バーナ４が燃焼を開始すると共に、風呂ポンプ１３も同時に駆動され、浴槽１０内の浴槽水が、風呂戻り管１４から貯湯室３内の風呂用熱交換器９を通過して貯湯室３内の高温水と熱交換して加熱され、風呂往き管１１を通って浴槽１０内に戻り、風呂サーミスタ１２が検知する温度が設定温度に達すると、風呂の沸き上げが完了したと判断して、燃焼バーナ４及び風呂ポンプ１３を停止するものである。

この時、給湯が行われていればよいが、もし給湯が行われていなければ、沸き上げ運転による貯湯室３内の湯水を加熱する燃焼バーナ４の燃焼の排気ガスが、二次熱交換器７にも供給されることとなり、熱交換パイプ１５が給水の流通がない状態で加熱されて空焚き状態となって、熱交換パイプ１５内の圧力が上昇するが、該熱交換パイプ１５の上流側の給水管１７には市水への逆流を阻止する逆止弁１６が備えられると共に、下流側の連絡管１８には減圧逆止弁１９が備えられ、熱交換パイプ１５内の圧力上昇分の逃げ道がなくなるが、この発明では連絡管１８途中の熱交換パイプ１５と減圧逆止弁１９との間に過圧逃がし弁２２を設けたので、該熱交換パイプ１５内の圧力上昇分はこの過圧逃がし弁２２から外方へ放出され、二次熱交換器７を構成する熱交換パイプ１５の破損を確実に防止して、常に安心して使用出来るようにしたものである。

以上のようにこの発明では、潜熱回収の二次熱交換器７を備えたことで、効率の良い熱交換で良好な給湯を得ることが出来、更に市水への逆止弁１６や減圧逆止弁１９を介して一次熱交換器を構成する貯湯室３に連通したことで、使用勝手が良く安心でありながら十分な給湯圧の給湯を得ることが出来、そして過圧逃がし弁２２を連絡管１８途中で熱交換パイプ１５と減圧逆止弁１９の間に備えたことで、二次熱交換器７や貯湯室３の過圧による破損を確実に防止して、長期に渡って安心して使用することが出来るものである。

３貯湯室
４燃焼バーナ
５燃焼室
６煙管
７二次熱交換器
９風呂用熱交換器
１５熱交換パイプ
１６逆止弁
１７給水管
１８連絡管
１９減圧逆止弁
２０給湯管
２２過圧逃がし弁

Claims

燃焼バーナを配置した燃焼室と、該燃焼室の上方に位置し内部に燃焼ガスが通過する煙管を配置した一次熱交換器を構成する貯湯室と、該貯湯室の上方に配置し熱交換パイプを備えた二次熱交換器と、前記貯湯室内上方に配置された風呂用熱交換器とを設けたものに於いて、前記熱交換パイプの上流側に接続する給水管には逆止弁を備え、熱交換パイプの下流側と貯湯室とを連通する連絡管には減圧逆止弁を備え、更に連絡管の熱交換パイプと減圧逆止弁との間には過圧逃がし弁を備えた事を特徴とする給湯装置。