JPS63259331A - 給湯暖房機 - Google Patents

給湯暖房機

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JPS63259331A
JPS63259331A JP9415187A JP9415187A JPS63259331A JP S63259331 A JPS63259331 A JP S63259331A JP 9415187 A JP9415187 A JP 9415187A JP 9415187 A JP9415187 A JP 9415187A JP S63259331 A JPS63259331 A JP S63259331A
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water
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circulation
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Kichiji Nagasaka
長坂 吉次
Toshihiro Fujino
藤野 利弘
Hisashi Shiga
寿 志賀
Tsunemasa Asai
浅井 経正
Tokiyuki Yamazaki
勅之 山崎
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Tokyo Sanyo Electric Co Ltd
Osaka Gas Co Ltd
Sanyo Electric Co Ltd
Original Assignee
Tokyo Sanyo Electric Co Ltd
Tottori Sanyo Electric Co Ltd
Osaka Gas Co Ltd
Sanyo Electric Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 この発明は給湯暖房機に関し、さらに詳細にいえば、放
熱器に温水を通して暖房を行う暖房機能、および給湯栓
に温水を供給する給湯機能を併有するいわゆる二倍式の
給湯暖房機に関する。
〈従来の技術〉 上記の給湯暖房機は、家庭やビル内に設備され、風呂場
、流し場等への温水の供給と、各部屋の中に設置した放
熱器への温水の供給とを同時に行うことが可能なもので
ある。
その構造は例えば第6図に示すように、給湯部(52)
と暖房部(53)の2つに分割され、互いに独立して使
用できるようになっている。給湯部(52)は、バーナ
ー(54)と、熱交換器(55)と、熱交換器(55)
を貫通する水管(56)とから主構成されており、水管
(56)の一端は一定圧の水の供給を受ける取水口(5
7)、他端は給湯口(58)となっている。給湯口(5
8)は、室内配管(59)に連結されており、室内配管
(59)の随所には給湯栓(K)が設けられている。
(61)は流水センサであり、この流水センサ(61)
が水管(5θ)内の流水を検出すると所定の点火手段に
よりバーナー(54)が点火されるようになっている。
暖房部(53)は、バーナー(62)と、熱交換器(6
3)と、熱交換器(63)を貫通する水管(64)と、
水管(64)の途中部に設けられ、暖房用温水を貯蔵す
る膨脹タンク(B5)とから主構成されており、水管(
64)の両端(88)(89)は、室内配管(6B)に
連結され、室内配管(66)の途中部随所には、放熱器
のファンコイル(67)が設けられ、ファンコイル(6
7)の中を暖房用温水が通過するようになっている。(
70)は水管(64)の途中部に設けられた循環ポンプ
である。
上記の給湯暖房機(51)であれば、給湯栓(K)を開
くと、取水口(57)を通って水管(5B)に水が導入
される。そして、水管(56)内の水流で流水センサ(
6■)が作動し、この作動信号を受けて、バーナー(5
4)が点火し、給湯口(58)を介して給湯栓(K)に
温水を供給する。
一方、暖房時には、バーナー(B2)を点火して水管(
64)内の水を加熱するとともに、暖房ポンプ(70)
を作動させて、水管(64)内の温水を循環させてファ
ンコイル(67)に通すことによって暖房を行う。膨脹
タンク(65)は水温の変化による室内配管(6B)の
膨脹収縮に応じて水量を調節するものであり、室内配管
(6B)の膨脹収縮量をカバーできる内容量を有してい
ればそれ程大きなものでなくともよく、通常1〜5ノ程
度のものが使用される。
〈発明が解決しようとする問題点〉 ところが、上記の給湯暖房機(51)では、非給湯時に
は室内配管(59)内の水温が下がり、次の給湯時には
、給湯器(52)から温水が送出されるまでの間、しば
らく冷水が放出され−ることになる。したがって、使用
者は、給湯栓(K)を開いてから温水が出てくるまでし
ばらくの開時たねばならず、使い勝手の悪いものであっ
た。
このため、単独の給湯機の例であるが、給湯栓(K)を
開いてから直ぐに温水が出るいわゆる即時給湯式とする
ために、次のような提案がなされている。すなわち、給
湯機の給湯水路に循環ポンプを備え付け、保温用バーナ
ーと保温用熱交換器を付加したものであって(実開昭5
4−100248号公報参照)、上記給湯水路内の温度
が設定温度以下に低下した場合には、給湯水路内の温水
を循環させるとともに、保温用バーナーを点火して循環
水を暖めることによって、循環水の温度低下を防止し、
給湯栓を開いた時には、即座に温水を出すことができる
そこで、上記給湯暖房機においても、給湯部(52)に
循環ポンプ、保温用バーナーおよび保温用熱交換器を別
途設けて即時給湯式とすることが考えられるが、熱交換
器(55)、バーナー(54)に加えて、保温用バーナ
ーと保温用熱交換器を付加設置する余分なスペースがほ
とんどなく、無理に設置すると装置が大型化し、またコ
ストアップにつながるという問題がある。
〈発明の目的〉 この発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、
新たなスペースを設けることなく、簡単な構造を付加す
るだけで、給湯栓を開いた時に直ちに温水が放出される
即時給湯式の給湯暖房機を提供することを目的としてい
る。
く問題点を解決するための手段〉 上記の目的を達成するためのこの発明の給湯暖房機は、
膨脹タンクを備え、暖房用温水を放熱器のファンコイル
に通して暖房する暖房部、および外部配管と接続され、
外部配管に設けた給湯栓に温水を供給する給湯部を併有
する給湯暖房機であって、少なくとも給湯栓の配置され
ている外部配管の一定区間を含む循環水路と、循環水路
内の温水を循環させる循環ポンプと、暖房部の膨脹タン
ク内に設けられ、循環水路内の温水と膨脹タンク内の温
水とを熱交換させる熱交換器と、上記循環水路内の水温
を検出し、これが設定温度以下に低下すると循環ポンプ
および暖房部を駆動制御して循環水を所定温度に保温す
る制御手段とを具備するものである。。
〈作用〉 以上の構成の給湯暖房機であれば、循環水路内の水温が
設定温度以下に低下すると、制御手段によって循環ポン
プおよび暖房部を駆動制御して、膨脹タンク内の水温を
高めるとともに、循環水路内に残留する温水を循環させ
ることができ、この温水を、熱交換器によって膨脹タン
ク内の温水を熱源として加熱することができる。したが
って、循環水の冷却を防止できるので、給湯栓を開いた
時には、即時に暖かい湯を供給することができる。
〈実施例〉 以下、実施例を示す添付図面によって詳細に説明する。
第1図は給湯暖房機の一実施例を示すブロック図であり
、給湯暖房機(1)は大別して給湯部(2)と暖房部(
3)とにより構成される。そして、給湯暖房機(1)は
外部配管と接続される接続口(N1)〜(NG)を有し
ており、(N1)は給湯部(2)の取水口、(N2)は
給湯部(2)の給湯口、(N4)は給湯部(2)の循環
水回収口、(N6)は循環水の水圧上昇時に循環水を排
出する排水口である。また、(N3)は暖房部(3)に
設けられた暖房水送出口、(N5)は暖房水回収口であ
る。給湯口(N2)と循環水回収口(N4)には室内配
管(Pl)の端部がそれぞれ連結されており、室内配管
(Pl)の途中随所には給湯栓(K)が取付けられ、さ
らに循環水回収口(N4)の近くには循環水の水温を測
定するサーミスタ(45)が設けられている。なお、取
水口(N1)は真空破壊弁付き減圧逆止弁(D)を介し
て水道管に接続されている。また、暖房水送出口(N3
)、暖房水回収口(N5)には、室内配管(P2)の端
部がそれぞれ連結されており、室内配管(P2)の途中
随所には暖房用放熱器のファンコイル(R)が設けられ
ている。(P)はファンコイル(R)に送風するファン
である。
給湯部(2)の内部には、上記取水口(N1)から取水
し、給湯口(N2)から温水を供給する熱交換水路(2
1)が設けられており、熱交換水路(21)には、流水
スイッチ(22)、熱交換器(23)、サーミスタ(2
4)が、取水口(Nl)側からこの順に設けられている
さらに、熱交換器(23)を加熱するバーナー(25)
が配設され、バーナー(25)には燃料ガスを供給する
ガス弁(2B)が接続されている。
暖房部(3)の内部は、暖房水回収口(N5)から回収
した温水を加熱して再び暖房水送出口(N3)に送り出
す熱交換水路(31)が設けられており、熱交換水路(
31)には、膨脹タンク(32)、ポンプ(33)、熱
交換器(34)、サーミスタ(35)が、暖房水回収口
(N5)側からこの順に設けられている。また、熱交換
器(34)を加熱するバーナー(36)が配設され、バ
ーナー (313)には燃料ガスを供給するガス弁(3
7)が接続されている。(38a)はバーナー着火器で
ある。
さらに、暖房水送出口(N3)と熱交換器(34)の途
中および暖房水回収口(N5)と膨脹タンク(32)の
途中を短絡する内部短絡水路(38)が設けられている
内部短絡水路(38)は常閉の電磁バルブ(39)を備
えている。電磁バルブ(39)は、後述するように即時
給湯時に開かれるものであり、電磁バルブ(39)が開
かれると、膨脹タンク(32)、熱交換器(34)等を
通過した温水の一部は、内部短絡水路(38)を通り、
再度膨脹タンク(32)に入ることができる。温水の他
部は暖房水送出口(N3)を通してファンコイル(R)
を通り、再び暖房水回収口(N5)を通して膨脹タンク
(32)に入る。
また、熱交換器(23)と給湯口(N2)との途中部、
および循環水回収口(N4)の間には、即時給湯(即湯
)水路(41)が形成されている。即湯水路(41)は
、室内配管(Pl)とともに循環水路(C)を形成する
即湯水路(41)の途中には、循環水路(C)の圧力が
高まると温水を逃がす安全弁(44)、循環水路(C)
内の温水を循環させるポンプ(即湯ポンプ) (42)
、および膨脹タンク(32)内を通り膨脹タンク(32
)の温水と熱交換する熱交換器としての熱交換用コイル
(43)が設けられている。安全弁(44)は、第2図
に示すように、バッキング(441)の付いた弁(44
2)を有し、この弁(442)の背後からスプリング(
443)で付勢することによって水路を塞ぐ構造になっ
ている。水圧が増加すると、スプリング(443)の付
勢力に抗して弁(442)が移動し、温水を流すことが
できる。(444)はスプリング圧の調整ねじである。
この安全弁(44)によって、循環水の温度が上昇して
循環水路(C)内の圧力が高くなったときに温水を放出
し、水圧が上昇するのを防ぐことができる。
なお、取水口(N1)から分岐して膨脹タンク(32)
に至るまで、補給水路(51)が設けられており、補給
水路(51)の途中に設けた補給水弁(50)を開いて
、取水口(N1)から取入れた水を膨脹タンク(32)
に満たすことができる。
第3図は、即時給湯手順を制御する制御回路を示し、マ
イクロコンピュータ(40)は、即湯運転スイッチ(2
0)の動作信号、流水スイッチ(22)の動作信号、A
/D変換回路(46)を通したサーミスタ(45)の温
度検出信号を受けて、ポンプ(33)、ガス弁(37)
、電磁バルブ(39)および即湯ポンプ(42)にそれ
ぞれ0N10FF信号を送出し、バーナー着火器(36
a)に駆動信号を送出する。
上記の給湯暖房機の動作を以下に説明する。給湯部(2
)を動作させるときは、給湯栓(X)を開くと、減圧逆
止弁(D)から取水口(N1)を通って給湯熱交換水路
(21)に水が導入される。そして、給湯熱交換水路(
21)内の水流で流水スイッチ(22)が作動し、ガス
弁(26)が開き、バーナー(25)の炎孔から燃料ガ
スが噴出するとともに所定の着火器によって着火される
。燃焼熱は熱交換器(23)を通して給湯熱交換水路(
21)を流れる水に伝えられ、水温が上昇し、給湯口(
N2)を通して室内配管(Pl)に温水を供給すること
ができ、給湯栓(K)から温水を得ることができる。な
お、慣用されているように、熱交換器(23)の下流側
にあるサーミスタ(24)で水温を検出し、水温が設定
温度に達した場合は、ガス弁(26)を閉じ、燃焼を停
止すればよく、これによって適温の温水を給湯すること
ができる。
暖房部(3)を動作させるときは、ポンプ(38)を運
転して熱交換水路(31)、室内配管(P2)、放熱器
のファンコイル(R)に水を循環させるとともに、ガス
弁(37)を開き、バーナー(36)の炎孔から燃料ガ
スを噴出させてバーナー着火器(38a )で着火し、
熱交換器(34)を通して熱交換水路(31)内を循環
する水を加熱する。このようにして暖房水送出口(N3
)を通して室内配管(P2)に温水を送出し、ファンコ
イル(R)に温水を通して暖房することができる。放熱
器のファンコイル(R)から回収した温水は、暖房水回
収口(N5)から導入され、膨脹タンク<32)を通り
、再び熱交換器(34)で加熱されて再利用される。
次に、非給湯時に、室内配管(Pl)に温水を循環させ
る即時給湯動作について説明する。まず、給湯栓(K)
を閉じていると給湯は行われないので、室内配管(PL
)内の水温は次第に下降し、次に給湯栓(K)を開いた
ときには、冷たい水が流れ出る。
そこで、即湯運転スイッチ(20)を投入すると、即湯
ポンプ(42)を所定時間駆動して循環水路(C)内′
に水を循環させる。この循環水は、熱交換用コイル(4
3)を通過するので、膨脹タンク(32)内の温水から
熱を吸収し、水温が上昇する。したがって、給湯栓(K
)を開いても冷水が出てくることはなく、即時に暖かい
湯を使うことができる。
しかし、例えば暖房停止時等には、膨脹タンク(32)
内の水温が低く、循環水の温度が充分上昇しないことが
ある。この場合、電磁バルブ(39)を開き、循環水の
一部を内部短絡水路(38)および膨脹タンク(32)
に通す。これと同時にガス弁(37)を開き、バーナー
(36)の炎孔から燃料ガスを噴出させるとともに着火
器(38a)により着火し、熱交換器(34)を加熱す
る。膨脹タンク(32)の容量は1〜5ノ程度であるの
で、膨脹タンク(32)を出て熱交換器(34)を通過
し、内部短絡水路(38)を通って膨脹タンク(32)
に戻る循環水の総水量は比較的少なく、電磁バルブ(3
9)を開いた状態でバーナー(36)で加熱すれば、膨
脹タンク(32)内の水温を比較的短時間で高めること
ができる。したがって、循環水路(C)を通る循環水は
、熱交換用コイル(43)通過時に、膨脹タンク(32
)内の温水から熱を吸収することができるので水温が上
昇する。したがって、上記と同様、給湯栓(K)を開い
ても冷水が出てくることはなく、即時に暖かい湯を使う
ことができる。
そして、循環水の温度が所定温度を超えた場合、サーミ
スタ(45)がこれを検出してバーナー(36)を消火
し、ポンプ(33)を停止して、電磁バルブ(39)を
閉じ、内部短絡水路(38)および膨脹タンク(32)
の水流を停止する。これと同時に即湯ポンプ(42)を
停止して循環水路(C)の水流も停止する。
以上の手順をフローチャート(第4図参照)を参照して
詳細に説明する。即湯運転スイ・ソチ(20)を投入す
ると(ステップ■)、マイクロコンピュータ(40)は
流水スイッチ(22)が作動しているかどうかを検出す
る(ステップ■)。作動していないならば、給湯中でな
いと判断してステ・ツブ■に進む。作動しているならば
、ステ・ツブ0、[有]に進み、10秒経過を待ち、そ
の間、流水スイ・ソチ(22)がオフになるかどうかを
確認し、オフにならなければ、給湯中であり即湯動作を
行う必要はないので、スタートに戻る。10秒経過する
までにオフになれば、給湯は終了したと判断して次のス
テ・ツブ■に進む。ステップ■ではサーミスタ(45)
の検出温度が35℃以下かどうかを判別する。35℃よ
り高ければ、循環水路(C)内の温度は高く、即湯動作
の必要はないと判断してスタートに戻る。35℃以下で
あれば、ステップ゛■に進み、即湯ポンプ駆動信号を送
出して、即湯ポンプ(42)を駆動する。即湯ポンプ(
42)が作動した時点で再び流水スイ・ソチ(22)の
作動を確認しくステップ■)、作動していなければ、ス
テップ■に進み1分経過を待つ。この1分という時間は
、循環水が循環水路(C)を−巡する時間に相当する。
この1分の間に、流水スイッチ(22)が作動すれば、
ステップ■に進み即湯ポンプ(42)を停止し、スター
トに戻る。流水スイッチ(22)が作動しないまま1分
経過すれば、すなわち循環水路(C)内を温水が一巡す
れば、ステップ■に進み、サーミスタ(45)で検出し
た水温が35℃以下かどうかを再び判別する。35°C
よりも高ければ即時給湯可能と判断し、ステップ■に進
み即湯ポンプ(42)を停止する。そしてスタートに戻
る。
もし、35℃以下であれば、循環水路(C)内の水温が
低いと判断し、ステップ■に進み、電磁バルブ(39)
を開き、ポンプ(33) (暖房ポンプ)を作動させる
とともに、ガス弁(37)を開き着火器(3Ba)を駆
動してバーナー(3B)から噴出するガスを燃焼させる
。これによって膨脹タンク(32)内の温水は熱交換器
(34)を通る時に加熱され、一部が内部短絡水路(3
8)を通って膨脹タンク(32)内に戻るので、膨脹タ
ンク(32)内の水温を比較的短時間で高めることがで
きる。そして、°ステップ[相]に進み、流水スイッチ
(22)の動作を確認し、流水スイッチ(22)が作動
すれば、ステップ■に進み即湯ポンプ(42)、ポンプ
(33)等を停止し、バーナー(36)を消火し、スタ
ートに戻る。流水スイッチ(22)が作動しなければ、
サーミスタ(45)で検出した水温が45℃以上かどう
かを判別し、45℃以上でなければステップ[株]に戻
る。45℃以上であれば、循環水温は充分高められ、即
時給湯可能と判断し、ステップ0に進み即湯ポンプ(4
2)、ポンプ(33)等を停止し、バーナー(36)を
消火してスタートに戻る。
以上のように、サーミスタ(45)にて循環水路(C)
内の水温を検出し、これが設定温度以下に低下すると、
即湯ポンプ(42)を駆動して、循環水路(C)内の温
水を循環させる。この循環水は、熱交換用コイル(43
)を通過するときに、膨脹タンク(32)内の温水から
熱を吸収し、水温が上昇する。
このように水温が上昇した温水を用いて即時給湯を実現
することができる。そして、膨脹タンク(32)内の水
温が低く、循環後の水温が所定温度(35℃)を超えな
いような場合は、内部短絡水路(38)を開きバーナー
(3B)を着火して、内部短絡水路(38)、熱交換器
(34)を通る温水を加熱できるので、速やかに膨脹タ
ンク(32)内の水温を高めることができる。したがっ
て、上記と同様にして、循環水が熱交換用コイル(43
)を通過するときに、膨脹タンク(32)内の温水から
熱を吸収し、水温が上昇し、このように水温が上昇した
温水を用いて即時給湯することができる。この後、即湯
ポンプ(42)を停止して、循環水路(C)内の循環を
停止するが、このまま放置すると、室内配管(PL)か
ら熱を奪われ、水温が低下していく。該水温の低下を検
出すると、再び即湯ポンプ(42)を駆動し、上記サイ
クルを繰り返す。
次に、他の実施例について説明する。第1図の給湯暖房
機では、膨脹タンク(65)の水位は、自然蒸発や室内
配管(P2)の漏水等による水量の減少によって低下し
ていく。この水位が所定水位よりも下がると配管の膨脹
に対応できなくなる恐れがあり危険なため、暖房部の運
転を停止しなければならない。そこで、膨脹タンク(3
2)の水位が所定位置より下がった場合等に、補給水弁
り50)を開き、補給水路(51)を通して膨脹タンク
(32)に水を補給することも考えられるが、これを手
動によって行うのは煩わしいという問題がある。そこで
、給湯熱交換水路(21)の途中に補給用安全弁を設け
、この安全弁から膨脹タンク(32)に水を補給するこ
とも考えられる。しかし、給湯熱交換水路(21)内の
圧力は通常3〜8kg/cm2前後で、かつ、この給湯
熱交換水路(21)内の異常圧力上昇を検出する安全弁
の作動圧力は11 kg/cm 2前後と高く、危険性
がある。そこで、第5図に示すように、即湯水路(41
)に安全弁(44)を設け、安全弁(44)から排出さ
れる温水を、排水口を通して排水せずに、補給バイブ(
4B)を通して膨脹タンク(32)に補給する構造を採
用してもよい。この場合、即湯水路(41)内の圧力は
、即湯ポンプ(42)の揚程によって定まり、例えば2
 kg/Cm 2程度に下げることもできるので安全性
が高まる。このようにして、循環水路(C)内の循環水
が温度上昇して膨脹したときに、安全弁(44)が動作
し、補給パイプ(46)を通して膨脹タンク(32)に
補給することができ、しかも即湯水路(41)内の圧力
は低いので安全弁(44)の動作の安全性を保つことが
できる。このように膨脹タンク(32)に戻すことによ
って、膨脹タンク(32)の中の温水の自然蒸発や漏水
による水量の減少を補うことができるとともに、温水の
有効利用を図ることができる。
〈発明の効果〉 以上のように、この発明の給湯暖房機によれば、少なく
とも給湯栓の配置されている外部配管の一定区間を含む
循環水路を形成し、この循環水路の途中に膨脹タンク内
を通る熱交換器を設け、循環水路内の水温が低下すると
、暖房部を駆動するとともに、循環水路内の温水を循環
させることとしたため、循環水路を通る温水は膨脹タン
ク内の温水から熱を吸収し、水温が上昇する。したがっ
て、保温用熱交換器専断たな保温用の手段を付加しなく
とも、簡単な構造で、給湯栓が配置された配管内の残留
水を加熱保温することができ、即時に給湯可能とするこ
とができるという特有の効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
第1図は給湯暖房機の一実施例を示す概略図、第2図は
圧力安全弁の断面図、 第3図は即時給湯を実現する電気回路のブロック図、 第4図は即時給湯手順のフローチャート、第5図は圧力
安全弁から排出される温水を膨脹タンクに供給する構造
を採用した実施例の部分図、第6図は従来の給湯暖房機
を示す概略図。 (1)・・・給湯暖房機、(2・・・給湯部、(3)・
・・暖房部、(32)・・・膨脹タンク、(40)・・
・制御手段としてのマイクロコンピュータ、(42)・
・・循環ポンプとしての即湯ポンプ、(43)・・・熱
交換器としての熱交換用コイル、(44)・・・安全弁
、(46)・・・補給水路、(C)・・・循環水路、(
K)・・・給湯栓、(Pl)・・・外部配管としての室
内配管、(R)・・・放熱器のファンコイル。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、膨脹タンクを備え、暖房用水を放熱器 のファンコイルに通して暖房する暖房部 および外部配管と接続され、外部配管に 設けた給湯栓に温水を供給する給湯部を 併有する給湯暖房機であって、少なくと も給湯栓の配置されている外部配管の一 定区間を含む循環水路と、循環水路内の 温水を循環させる循環ポンプと、暖房部 の膨脹タンク内に設けられ、循環水路内 の温水と膨脹タンク内の温水とを熱交換 させる熱交換器と、上記循環水路内の水 温を検出し、これが設定温度以下に低下 すると循環ポンプおよび暖房部を駆動制 御して循環水を所定温度に保温する制御 手段とを具備することを特徴とする給湯 暖房機。 2、循環水路内の温水が、当該循環水路内 の水圧が上昇した時に、安全弁、補給水 路を通して、膨脹タンクに補給されるも のである上記特許請求の範囲第1項記載 の給湯暖房機。
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