WO2018020804A1 - 暖房給湯装置 - Google Patents

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heating
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靖隆 栗山
康資 森田
啓史 森本
碧 横山
佳久 北野
玉田　晴彦
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株式会社ノーリツ
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Definitions

  • the present invention relates to a heating and hot water supply apparatus that performs heating by heating a heating medium with combustion heat and heats fresh water by heat exchange with the heating medium, and particularly performs heating operation and hot water supply operation at the same time. It relates to a possible heating and hot water supply apparatus.
  • a heating and hot water supply apparatus that switches between a heating operation and a hot water supply operation has been widely used.
  • a hot water supply apparatus during a hot water supply operation, the fuel is burned, the heating heat medium is heated by the heat exchanger, and the heating heat medium is circulated between the heat exchanger and the hot water supply heat exchanger.
  • the heat exchanger a fin-and-tube heat exchanger that recovers sensible heat of the combustion gas is used, and there is also a heat exchanger that can heat the heating heat medium using the latent heat of the combustion gas.
  • a plate heat exchanger in which a plurality of plates are stacked in the front-rear direction and a fluid passage is formed between the plates is generally used.
  • a pair of connection portions 129 and 130 of the passage through which the heating heat medium flows are provided on the front surface portion and the rear surface portion of the hot water supply heat exchanger 120, respectively.
  • a pair of connecting portions 131 and 132 of the hot water supply passage are provided on the front surface portion and the rear surface portion of the hot water supply heat exchanger 120, respectively.
  • hot water flowing in the hot water supply passage is heated by heat exchange with the heating heat medium, and the heated hot water is supplied.
  • the circulation path of the heating heat medium is switched by a three-way valve so that the heating heat medium circulates between the heating terminal and the heat exchanger.
  • the heating medium heated by the heat exchanger returns to the heat exchanger again after radiating heat at the heating terminal.
  • the distribution valve is generally larger than the three-way valve, the distribution valve is usually provided in a heating hot water supply apparatus configured to have a minimum space necessary for assembly and maintenance work. It is difficult to secure and replace the space. In addition, it is not preferable to enlarge the heating / hot water supply device in order to replace the three-way valve with the distribution valve and to secure the installation space for the distribution valve, because the manufacturing cost increases.
  • An object of the present invention is to provide a hot water supply heat exchanger that can secure an installation space for a distribution valve, a bypass passage, and a bypass flow rate adjusting means without increasing the size of a heating and hot water supply device, and enables simultaneous operation of heating and hot water and a hot water supply temperature. It is providing the heating hot-water supply apparatus which enables appropriate control of.
  • the heating and hot water supply apparatus includes a combustion means, a heat exchanger, a circulation passage connecting the heat exchanger and the heating terminal, a circulation pump provided in the circulation passage, and a branch from the circulation passage.
  • a first bypass passage that bypasses the heating terminal, a hot water supply heat exchanger provided in the first bypass passage, and hot water is supplied to the hot water supply heat exchanger and heated by the hot water supply heat exchanger.
  • a distribution means is provided at a branch portion of the first bypass passage, and the distribution means is configured to perform a heating operation, a hot water supply operation, and a heating and hot water simultaneous operation.
  • the distribution ratio can be adjusted to enable each operation, and the hot water supply passage is provided with a second bypass passage that bypasses the hot water supply heat exchanger, and the bypass flow rate flowing through the second bypass passage is adjusted.
  • the hot water supply heat exchanger is constituted by a plate heat exchanger, and a pair of connection portions of the first bypass passage and a pair of hot water supply passages are connected to one side surface portion thereof. It is characterized by the arrangement of parts.
  • the heat exchanger for hot water supply is a plate heat exchanger, and a pair of connection portions of the first bypass passage and a pair of connection portions of the hot water passage are disposed on one side surface portion thereof.
  • the heat exchanger for hot water supply can be made compact.
  • a hot water supply heat exchanger is disposed so that a space on one side surface side of the hot water supply heat exchanger is expanded, and an installation space for the distributing means, the second bypass passage, and the flow rate adjusting means thereof is secured. Can do. Since a distribution valve capable of adjusting the distribution ratio is provided in this installation space, not only switching between heating operation and hot water supply operation but also simultaneous heating and hot water supply operation is possible.
  • the second bypass passage and the flow rate adjusting means are provided in the installation space, the hot water heated by the hot water supply heat exchanger and the tap water adjusted in the flow rate can be mixed to appropriately control the supply temperature. Therefore, it is possible to secure the installation space for the distribution valve, the second bypass passage, and the flow rate adjusting means without enlarging the heating and hot water supply device, and to realize simultaneous heating and hot water supply operation and appropriate hot water temperature control.
  • the heat exchanger for hot water supply may be connected so that the heating heat medium and hot water supply flow oppositely.
  • the heat exchange efficiency in the hot water heat exchanger is improved.
  • the hot water supply heat exchanger is disposed to be spaced upward from a bottom plate of a case of the heating hot water supply apparatus, and a part of the second bypass passage is disposed between the hot water supply heat exchanger and the bottom plate. Also good.
  • the hot water in the second bypass passage becomes difficult to be heated, which is advantageous in preventing high temperature hot water.
  • the installation space of the hot water supply heat exchanger is made compact by providing the hot water supply heat exchanger disposed on one side surface of the connecting portion, and the distribution valve and A space for installing the second bypass passage and its flow rate adjusting means can be secured, and a heating and hot water supply apparatus capable of simultaneously controlling the heating and hot water supply and appropriately controlling the hot water temperature can be provided.
  • FIG. It is a perspective view of the conventional heat exchanger for hot water supply.
  • the arrow U indicates the upper direction
  • the arrow F indicates the front
  • the arrow L indicates the left.
  • the heating hot water supply device 1 performs a heating operation by circulating a heating heat medium heated by heat exchange with the combustion gas generated in the combustion unit 2 with a heating terminal (not shown).
  • a hot water supply operation is performed in which the hot water heated by the heat exchange is adjusted to a hot water supply set temperature to supply hot water.
  • the heating water heater 1 includes a combustion unit 2 that is a combustion unit that mixes and burns fuel gas and air, a heat exchanger 10 that heats the heating heat medium by heat exchange with the combustion gas generated by the combustion, and heat exchange.
  • the heating and hot water supply apparatus 1 includes a first bypass passage 12 branched from the circulation passage 4 to bypass the heating terminal, a hot water supply heat exchanger 20 provided in the first bypass passage 12, and the hot water supply heat exchange.
  • a hot water supply passage 21 and the like for supplying hot water heated by the hot water supply heat exchanger 20 and the like are provided.
  • a branch portion between the circulation passage 4 and the first bypass passage 12 is provided with a first distribution valve 15 serving as distribution means.
  • the heating and hot water supply apparatus 1 includes a control unit 7 that receives a detection signal from a temperature sensor or the like, and operates the equipment to control the heating operation, the hot water supply operation, and the like.
  • the case 8 is provided.
  • the circulation passage 4, the hot water supply passage 21, and the like pass through the case 8 and are connected to a heating terminal, an external hot water tap, and the like.
  • the combustion unit 2 blows in an intake passage 40 that takes in combustion air, a fuel gas passage 41 that supplies fuel gas supplied from the outside to the intake passage 40, and a mixed gas of air and fuel gas in the intake passage 40
  • a combustion fan 42 and a burner 43 for burning the mixed gas fed by the combustion fan 42 are provided.
  • the flow rate of combustion air is controlled by the rotational speed of the combustion fan 42.
  • a venturi mixer 44 is provided at the downstream end of the fuel gas passage 41, and the flow rate of the fuel gas supplied is controlled by the rotational speed of the combustion fan 42.
  • An electromagnetic valve 45 is provided in the fuel gas passage 41, and the fuel gas is supplied and stopped by opening and closing the electromagnetic valve 45.
  • the burner 43 ignites the mixed gas sent by the combustion fan 42 by an ignition device 46 provided below the burner 43 and starts combustion.
  • a combustion sensor 47 that detects the combustion state is provided below the burner 43.
  • the heat exchanger 10 is disposed below the ignition device 46 and the combustion sensor 47.
  • the heat exchanger 10, the burner 43, and the like are accommodated in a can body 48 that forms a combustion gas passage.
  • the combustion gas generated by the combustion of the mixed gas in the burner 43 is sent to the heat exchanger 10, exchanges heat with the heating heat medium, and then is exhausted to the outside through the exhaust passage 49 extending from the lower portion of the can body 48.
  • the An exhaust temperature sensor 50 capable of detecting the temperature of the exhausted combustion gas is provided at the downstream end of the exhaust passage 49.
  • the heat exchanger 10 includes a primary heat exchanger 10a that recovers the sensible heat of the combustion gas, and a secondary heat exchanger 10b that recovers the latent heat of the combustion gas.
  • the two heat exchangers are connected so that the heating heat medium heated by the secondary heat exchanger 10b is further heated by the primary heat exchanger 10a.
  • a drainage passage 51 for discharging drain water generated in the secondary heat exchanger 10 b to the outside is provided at the bottom of the can body 48.
  • a drain trap 52 is provided at the downstream end of the drain passage 51 to prevent the combustion gas from flowing out.
  • a first temperature sensor 13 capable of detecting the temperature of the heating heat medium flowing into the heat exchanger 10 is provided.
  • a second temperature sensor 14 that can detect the temperature of the heating medium heated by the heat exchanger 10 is provided on the downstream side of the heat exchanger 10.
  • a first distribution valve 15 is provided at a branch portion of the first bypass passage 12 branched from the circulation passage 4 on the downstream side of the heat exchanger 10.
  • the first distribution valve 15 can distribute the heating medium heated by the heat exchanger 10 to the circulation passage 4 and the first bypass passage 12 by adjusting a distribution ratio.
  • the first bypass passage 12 joins the circulation passage 4 on the upstream side of the circulation pump 11.
  • a pressure release valve 16 for releasing the pressure in the circulation passage 4 is provided between the heat exchanger 10 and the first distribution valve 15.
  • a heating return temperature sensor 17 capable of detecting the temperature of the heating heat medium returning from the heating terminal is provided on the upstream side of the circulation pump 11. Further, a replenishment passage 18 for replenishing the heating heat medium is connected between the circulation pump 11 and the heating return temperature sensor 17.
  • the hot water supply passage 21 can supply clean water to the hot water supply heat exchanger 20 and can supply hot water heated by the hot water supply heat exchanger 20 to a hot water tap or the like.
  • a second bypass passage 22 that bypasses the hot water supply heat exchanger 20 is provided.
  • a branch portion between the hot water supply passage 21 and the second bypass passage 22 is provided with a second distribution valve 23 corresponding to a flow rate adjusting means.
  • the second distribution valve 23 can distribute the drinking water to the hot water supply passage 21 and the second bypass passage 22 by adjusting the distribution ratio. Therefore, the second distribution valve 23 can adjust the flow rate of clean water flowing through the hot water supply passage 21.
  • a flow rate adjustment valve 24 can adjust the flow rate of clean water entering the second distribution valve 23.
  • the hot water supply amount sensor 25 can detect the adjusted flow rate of clean water.
  • the incoming water temperature sensor 26 can detect the temperature of the incoming water entering the second distribution valve 23.
  • a hot water temperature sensor 27 is provided between the hot water supply passage 21 and the second bypass passage 22 and the hot water supply heat exchanger 20.
  • the hot water temperature sensor 27 can detect the temperature of hot water discharged from the hot water supply heat exchanger 20.
  • a hot water supply temperature sensor 28 is provided downstream of the hot water supply passage 21, the second bypass passage 22, and the junction. The hot water temperature sensor 28 can detect the temperature of the hot water in which the hot water heated by the hot water heat exchanger 20 and the clean water flowing through the second bypass passage 22 are mixed.
  • the hot water supply heat exchanger 20 provided in the first bypass passage 12 is a plate heat exchanger.
  • a plurality of heat exchange plates are stacked to form a passage between the heat exchange plates.
  • the heating heat medium and the hot water flow every other passage between the heat exchange plates so as to face each other without being mixed with each other.
  • Each heat exchange plate is provided with irregularities to increase the surface area and improve the heat exchange efficiency.
  • the heat exchanger 20 for hot water supply is connected to the first bypass passage 12 at one side surface, for example, the front surface portion, and a pair of connection portions 29 serving as an inlet and an outlet of the heating heat medium, 30 and a pair of connecting portions 31 and 32 that are connected to the hot water supply passage 21 and serve as an inlet and an outlet of hot water.
  • the heating-heat-medium inlet connection 29 and the hot water supply are connected to one end of the hot-water supply heat exchanger 20, for example, the right end so that the heating-heat medium and hot-water supply flow oppositely in the hot-water supply heat exchanger 20.
  • a water outlet connecting portion 32 is provided, and a heating heat medium outlet connecting portion 30 and a hot water inlet inlet connecting portion 31 are provided on the other end side, for example, the left end side.
  • the hot water supply heat exchanger 20 includes a plurality of mounting brackets 33 and 34 on the rear surface.
  • the hot water supply heat exchanger 20 is spaced upward from the bottom plate 8 a of the case 8, and a mounting bracket 34 provided on the hot water supply heat exchanger 20 is provided on the rear surface portion 8 b of the case 8. For example, it is fixed to the mounting portion 8c with screws 35. Although not shown, the mounting bracket 33 is similarly fixed to the mounting portion with screws or the like.
  • a part of the hot water supply passage 21 and a part of the second bypass passage 22 are disposed in the space between the hot water heat exchanger 20 and the bottom plate 8a.
  • the first and second distribution valves 15, 23 and the flow rate adjustment valve 24 are omitted.
  • the control unit 7 and the like are disposed. As described above, since the space in front of the hot water supply heat exchanger 20 is expanded, the first and second distribution valves 15 and 23 can be disposed, and work space can be secured, so that maintainability is improved. improves.
  • control unit 7 is connected to be able to receive a detection signal from a temperature sensor or the like provided in the heating and hot water supply apparatus 1 and to be able to control the circulation pump 11, the first distribution valve 15, and the like. Moreover, it connects so that communication with the operating device provided in the room is possible.
  • the operating device includes a display unit that can display, for example, temperature, operation status, and the like, and an operation unit for performing a setting operation for heating temperature and hot water supply temperature, a start / stop operation for heating operation, and the like.
  • the control unit 7 adjusts the first distribution valve 15 so that the heating heat medium is circulated only in the circulation passage 4, and operates the circulation pump 11 to supply the heating heat medium.
  • the combustion fan 42 and the ignition device 46 are operated to burn the mixed gas in the burner 43.
  • the generated combustion gas heats the heating heat medium in the heat exchanger 10.
  • the heating heat medium is heated to a predetermined temperature and circulates.
  • the hot water supply operation is started.
  • the control unit 7 adjusts the first distribution valve 15 so that the heating heat medium is circulated only through the first bypass passage 12 and operates the circulation pump 11 to circulate the heating heat medium.
  • the combustion fan 42 and the ignition device 46 are operated to burn the fuel gas in the burner 43.
  • the heating heat medium is heated in the heat exchanger 10 by the combustion gas thus generated, and the hot water supply water is heated by the heating heat medium in the hot water supply heat exchanger 20.
  • the control unit 7 adjusts the distribution ratio of the second distribution valve 23 based on the hot water temperature detected by the hot water temperature sensor 27, the hot water temperature detected by the hot water temperature sensor 28, and the like in order to adjust the hot water to the hot water set temperature. Adjust.
  • the hot water heated by the hot water heat exchanger 20 and the clean water passing through the second bypass passage 22 are mixed at a ratio adjusted by the second distribution valve 23 so that the hot water temperature becomes the set hot water temperature. It can be controlled appropriately.
  • the control unit 7 adjusts the first distribution valve 15 so that the heating heat medium is circulated only through the first bypass passage 12, and the heating heat medium is supplied to the first heating valve.
  • the hot water is heated in the hot water heat exchanger 20 by circulating through the bypass passage 12.
  • the control unit 7 adjusts the hot water supply water to the hot water supply set temperature as described above. Further, when the control unit 7 determines that the simultaneous heating / hot water supply operation is possible based on the hot water supply set temperature, the tapping temperature, etc., the heating / hot water supply simultaneous operation can be performed by changing the distribution ratio of the first distribution valve 15.
  • the heating and hot water supply apparatus 1A can adjust the bypass flow rate by a bypass flow rate adjustment valve 23A provided in the second bypass passage 22A instead of the second distribution valve 23 that is a flow rate adjustment unit of the second bypass passage 22 of the first embodiment. It is configured.
  • the second bypass passage 22A is branched from between a flow rate adjustment valve 24A provided in the hot water supply passage 21A and a hot water supply amount sensor 25A.
  • the control unit 7A adjusts the hot water supply temperature to the hot water supply set temperature based on the hot water temperature detected by the hot water temperature sensor 27A, the hot water temperature detected by the hot water temperature sensor 28A, and the like. And the flow rate ratio between the flow rate adjusting valve 24A and the flow rate adjusting valve 24A are adjusted.
  • the hot water heated by the hot water heat exchanger 20A and the clean water passing through the second bypass passage 22A are mixed at an adjusted ratio, and the hot water temperature can be appropriately controlled so as to become the hot water set temperature. it can.
  • the hot water supply heat exchanger 20 may be attached to a side surface portion other than the rear surface portion 8 b of the case 8.
  • the burner 43 may be of an upward combustion type so that the heat of the combustion gas flowing upward can be recovered.
  • Heating hot water supply device Combustion part (combustion means) 4 Circulating passage 7 Control unit 8 Case 8a Bottom plate 10 Heat exchanger 11 Circulating pump 12 First bypass passage 15 First distribution valve (distribution means) 20 Heat Exchanger for Hot Water Supply 21 Hot Water Supply Passage 22 Second Bypass Passage 23 Second Distribution Valve (Flow Rate Adjustment Means) 23A Bypass flow rate adjustment valve 24 Flow rate adjustment valve 25 Hot water supply amount sensor 29, 30 Connection portion 31, 32 Connection portion

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Abstract

【課題】暖房給湯装置を大きくすることなく分配弁とバイパス通路とバイパス流量調整手段の設置スペースを確保可能な給湯用熱交換器を備え、暖房給湯同時運転を可能にすると共に給湯温度の適切な制御を可能にする暖房給湯装置を提供すること。 【解決手段】燃焼手段と、熱交換器と、前記熱交換器と暖房端末とを接続する循環通路と、循環通路に設けられた循環ポンプと、循環通路から分岐されて前記暖房端末をバイパスする第１バイパス通路と、第１バイパス通路に設けられた給湯用熱交換器と、給湯用熱交換器に上水を供給すると共に前記給湯用熱交換器で加熱された給湯水を給湯するための給湯通路とを備えた暖房給湯装置において、第１バイパス通路の分岐部には分配手段が設けられて暖房運転と給湯運転と暖房給湯同時運転の各運転が可能となるように分配比を調節可能であり、給湯通路には給湯用熱交換器をバイパスする第２バイパス通路が設けられ、そのバイパス流量を調整可能な流量調整手段が設けられ、給湯用熱交換器はプレート式熱交換器で構成され、その一側面部に第１バイパス通路の１対の接続部と給湯通路の１対の接続部が配置された。

Description

暖房給湯装置
　本発明は、燃焼熱により暖房熱媒を加熱して暖房を行い、この暖房熱媒との熱交換により上水を加熱して給湯を行う暖房給湯装置に関し、特に暖房運転と給湯運転を同時に実行可能な暖房給湯装置に関する。
　従来から暖房運転と給湯運転を切り換えて行う暖房給湯装置が広く利用されている。このような暖房給湯装置は、給湯運転のときは、燃料を燃焼させて熱交換器にて暖房熱媒を加熱し、この暖房熱媒を熱交換器と給湯用熱交換器の間で循環させる。熱交換器には燃焼ガスの顕熱を回収するフィンアンドチューブ型の熱交換器が使用され、さらに燃焼ガスの潜熱を利用して暖房熱媒を加熱可能なものもある。
　給湯用熱交換器は、前後方向に複数のプレートが重ねられてプレート間に流体通路が形成されたプレート式熱交換器が一般的に使用されている。このような給湯用熱交換器は、図５に示すように、暖房熱媒が流れる通路の１対の接続部１２９，１３０が給湯用熱交換器１２０の前面部と後面部に夫々設けられ、給湯通路の１対の接続部１３１，１３２が給湯用熱交換器１２０の前面部と後面部に夫々設けられている。この給湯用熱交換器１２０において、給湯通路内を流れる湯水が暖房熱媒との熱交換により加熱され、加熱された湯水が給湯される。
　一方、暖房運転では、特許文献１に示すように、暖房熱媒が暖房端末と熱交換器との間で循環するように、暖房熱媒の循環通路が三方弁によって切り換えられる。熱交換器で加熱された暖房熱媒は、暖房端末で放熱した後で再び熱交換器に戻る。
　しかし、三方弁の切り換えにより暖房運転と給湯運転とが択一的に切り替えられるので、暖房運転と給湯運転の同時運転ができない問題がある。これに対して三方弁の代わりに分配比を調節可能な分配弁を設けることが考えられる。
　また、給湯温度の制御は、暖房熱媒の温度等によって制御されるので、給湯温度の適切な制御が容易ではない。そこで、特許文献２に示すように、給湯通路に給湯用熱交換器をバイパスするバイパス通路を設け、このバイパス通路を流れる上水の流量を調節して給湯用熱交換器で加熱された上水と混合することにより給湯温度を制御することが考えられる。
ＵＳ２０１２／０３０５１０５ 特許２５８６７４８号公報
　しかし、一般的に分配弁は三方弁と比べて大型であるため、通常は組み立てや整備作業に必要な最低限のスペースを有するように構成されている暖房給湯装置において、分配弁を配設するスペースを確保して置き換えることが困難である。また、三方弁を分配弁に置き換えるために暖房給湯装置を大きくして分配弁の設置スペースを確保することは、製作コストが上昇してしまうため好ましくない。
　同様に、適切な給湯温度制御を実現するためにバイパス通路とバイパス流量を調節する手段を設置するためのスペースを確保することも困難である。バイパス通路とその流量調整手段の設置スペースを確保するために暖房給湯装置を大きくすることは、やはり製作コストを上昇させてしまうため好ましくない。
　本発明の目的は、暖房給湯装置を大きくすることなく分配弁とバイパス通路とバイパス流量調整手段の設置スペースを確保可能な給湯用熱交換器を備え、暖房給湯同時運転を可能にすると共に給湯温度の適切な制御を可能にする暖房給湯装置を提供することである。
　本発明による暖房給湯装置は、燃焼手段と、熱交換器と、前記熱交換器と暖房端末とを接続する循環通路と、この循環通路に設けられた循環ポンプと、前記循環通路から分岐されて前記暖房端末をバイパスする第１バイパス通路と、この第１バイパス通路に設けられた給湯用熱交換器と、この給湯用熱交換器に上水を供給すると共に前記給湯用熱交換器で加熱された給湯水を給湯するための給湯通路とを備えた暖房給湯装置において、前記第１バイパス通路の分岐部には分配手段が設けられ、この分配手段は暖房運転と給湯運転と暖房給湯同時運転の各運転が可能となるように分配比を調節可能であり、前記給湯通路には前記給湯用熱交換器をバイパスする第２バイパス通路が設けられ、この第２バイパス通路を流れるバイパス流量を調整可能な流量調整手段が設けられ、前記給湯用熱交換器はプレート式熱交換器で構成され、その一側面部に前記第１バイパス通路の１対の接続部と前記給湯通路の１対の接続部が配置されたことを特徴としている。
　上記構成によれば、給湯用熱交換器がプレート式熱交換器であり、その一側面部に第１バイパス通路の１対の接続部と給湯通路の１対の接続部が配置されたので、給湯用熱交換器をコンパクトにすることができる。さらに、給湯用熱交換器の一側面部側のスペースが拡大されるように給湯用熱交換器を配設して、分配手段と第２バイパス通路とその流量調整手段の設置スペースを確保することができる。この設置スペースに分配比を調節可能な分配弁を設けたので、暖房運転と給湯運転の切り換えだけでなく、暖房給湯同時運転が可能である。さらに、その設置スペースに第２バイパス通路とその流量調整手段を設けたので、給湯用熱交換器で加熱された湯水と流量を調整した上水を混合させて給等温度を適切に制御できる。従って、暖房給湯装置を大きくすることなく分配弁と第２バイパス通路とその流量調整手段の設置スペースを確保して暖房給湯同時運転と適切な給湯温度制御を実現可能である。
　前記給湯用熱交換器は、暖房熱媒と給湯水とが対向して流れるように接続されてもよい。
　上記構成によれば、給湯用熱交換器における熱交換効率が向上する。
　前記給湯用熱交換器は、前記暖房給湯装置のケースの底板から上方に離隔して配置され、前記給湯用熱交換器と前記底板の間に前記第２バイパス通路の一部が配設されてもよい。
　上記構成によれば、給湯熱交換器の下方に第２バイパス通路の一部を配設したので、第２バイパス通路内の湯水が加熱されにくくなり、高温出湯の防止に有利である。
　本発明によれば、接続部が一側面部に配置された給湯用熱交換器を備えたことにより給湯用熱交換器の設置スペースがコンパクトになり、暖房給湯装置を大きくすることなく分配弁と第２バイパス通路とその流量調整手段を設置するスペースを確保でき、暖房給湯同時運転と給湯温度の適切な制御が可能な暖房給湯装置を提供することができる。
本発明の暖房給湯装置の概略図である。 給湯用熱交換器の斜視図である。 暖房給湯装置の要部右側面図である。 実施例２の暖房給湯装置の概略図である。 従来の給湯用熱交換器の斜視図である。
　以下、本発明を実施するための形態について実施例に基づいて説明する。尚、図中の矢印Ｕは上方を示し、矢印Ｆは前方を示し、矢印Ｌは左方を示すものとする。
　最初に、本発明の暖房給湯装置１の全体構成について、図１に基づいて説明する。
　暖房給湯装置１は、燃焼部２で発生した燃焼ガスとの熱交換により加熱された暖房熱媒を、図示を省略するが暖房端末との間で循環させて暖房運転を行い、暖房熱媒との熱交換により加熱された上水を給湯設定温度に調節して給湯する給湯運転を行う。
　暖房給湯装置１は、燃料ガスと空気を混合して燃焼させる燃焼手段である燃焼部２と、燃焼により発生した燃焼ガスとの熱交換により暖房熱媒を加熱する熱交換器１０と、熱交換器１０と暖房端末を接続する循環通路４と、循環通路４に暖房熱媒を循環させる循環ポンプ１１等を備えている。
　また、暖房給湯装置１は、循環通路４から分岐されて暖房端末をバイパスする第１バイパス通路１２と、この第１バイパス通路１２に設けられた給湯用熱交換器２０と、この給湯用熱交換器２０に上水を供給すると共に、給湯用熱交換器２０で加熱された給湯水を給湯するための給湯通路２１等を備えている。循環通路４と第１バイパス通路１２の分岐部には分配手段である第１分配弁１５が設けられている。
　さらに、暖房給湯装置１は、温度センサ等の検知信号を受信すると共に、上記機器を作動させて暖房運転や給湯運転等を制御する制御部７を備え、上記の機器等が収容された箱状のケース８を備えている。循環通路４や給湯通路２１等はケース８を貫通して暖房端末や外部の給湯栓等に接続されている。
　次に、燃焼部２について説明する。
　燃焼部２は、燃焼用の空気を取り入れる吸気通路４０と、外部から供給される燃料ガスを吸気通路４０に供給する燃料ガス通路４１と、吸気通路４０の空気と燃料ガスの混合ガスを送風する燃焼ファン４２と、燃焼ファン４２により送り込まれた混合ガスを燃焼させるバーナ４３等を備えている。
　燃焼ファン４２の回転数により燃焼用の空気の流量が制御される。また、燃料ガス通路４１の下流端にはベンチュリミキサ４４が設けられ、燃焼ファン４２の回転数によって供給される燃料ガスの流量が制御される。燃料ガス通路４１には電磁弁４５が設けられ、電磁弁４５の開閉により燃料ガスの供給、停止を行う。
　バーナ４３は、燃焼ファン４２によって送り込まれた混合ガスに、バーナ４３の下方に設けられた点火装置４６により点火して燃焼を開始する。また、バーナ４３の下方には燃焼状態を検知する燃焼センサ４７を備えている。
　点火装置４６と燃焼センサ４７の下方には熱交換器１０が配設されている。この熱交換器１０やバーナ４３等は、燃焼ガスの通路を形成する缶体４８に収容されている。バーナ４３において混合ガスの燃焼により発生した燃焼ガスは、熱交換器１０に送られ、暖房熱媒と熱交換をした後で、缶体４８の下部から延びる排気通路４９を通って外部に排気される。排気通路４９の下流端部には、排気される燃焼ガスの温度を検知可能な排気温度センサ５０が設けられている。
　熱交換器１０は、燃焼ガスの顕熱を回収する１次熱交換器１０ａと、燃焼ガスの潜熱を回収する２次熱交換器１０ｂを備えている。この２つの熱交換器は、２次熱交換器１０ｂで加熱された暖房熱媒が１次熱交換器１０ａでさらに加熱されるように接続されている。缶体４８の底部には２次熱交換器１０ｂで発生したドレン水を外部へ排出する排水通路５１が設けられている。排水通路５１の下流端部分には、燃焼ガスの流出を防ぐための排水トラップ５２が設けられている。
　次に、循環通路４について説明する。
　循環通路４に設けられた循環ポンプ１１と熱交換器１０の間には、熱交換器１０に流入する暖房熱媒の温度を検知可能な第１温度センサ１３が設けられている。熱交換器１０の下流側には、熱交換器１０で加熱された暖房熱媒の温度を検知可能な第２温度センサ１４が設けられている。
　熱交換器１０の下流側で循環通路４から分岐された第１バイパス通路１２の分岐部には第１分配弁１５が設けられている。第１分配弁１５は、熱交換器１０で加熱された暖房熱媒を循環通路４と第１バイパス通路１２に分配比を調節して分配可能である。第１バイパス通路１２は、循環ポンプ１１の上流側で循環通路４に合流する。
　熱交換器１０と第１分配弁１５の間には、循環通路４内の圧力を開放する圧力開放弁１６が設けられている。循環ポンプ１１の上流側には、暖房端末から戻ってくる暖房熱媒の温度を検知可能な暖房戻り温度センサ１７が設けられている。また、循環ポンプ１１と暖房戻り温度センサ１７の間に、暖房熱媒を補充するための補充通路１８が接続されている。
　次に、給湯通路２１について説明する。
　給湯通路２１は、給湯用熱交換器２０に上水を供給可能であると共に、給湯用熱交換器２０で加熱された給湯水を給湯栓等に給湯可能であり、給湯通路２１から分岐して給湯用熱交換器２０をバイパスする第２バイパス通路２２を備えている。給湯通路２１と第２バイパス通路２２の分岐部には、流量調整手段に相当する第２分配弁２３が設けられている。第２分配弁２３は、給湯通路２１と第２バイパス通路２２に分配比を調節して上水を分配可能である。そのため、第２分配弁２３は、給湯通路２１を流れる上水の流量を調整可能である。
　第２分配弁２３の上流側には、流量調整弁２４と給湯水量センサ２５と入水温度センサ２６が設けられている。流量調整弁２４は、第２分配弁２３に入水する上水の流量を調整可能である。給湯水量センサ２５は、その調整された上水の流量を検知可能である。入水温度センサ２６は第２分配弁２３に入水する上水の温度を検知可能である。
　給湯通路２１と第２バイパス通路２２の合流部と、給湯用熱交換器２０との間には、出湯温度センサ２７が設けられている。出湯温度センサ２７は、給湯用熱交換器２０から出湯される湯水の温度を検知可能である。給湯通路２１と第２バイパス通路２２と合流部の下流側には、給湯温度センサ２８が設けられている。給湯温度センサ２８は、給湯用熱交換器２０で加熱された湯水と第２バイパス通路２２を流れる上水とが混合された湯水の温度を検知可能である。
　次に、給湯用熱交換器２０について説明する。
　第１バイパス通路１２に設けられた給湯用熱交換器２０は、プレート式熱交換器である。プレート式熱交換器は、複数枚の熱交換プレートが積層されて熱交換プレート間に通路が形成されている。給湯用熱交換器２０内では、暖房熱媒と給湯水は、互いに混ざり合うことなく対向するように熱交換プレート間の通路を一つ置きに流れる。夫々の熱交換プレートには、表面積を広げて熱交換効率を向上させるために凹凸が形成されている。
　図２に示すように、給湯用熱交換器２０は、その一側面部である例えば前面部に第１バイパス通路１２と接続されて暖房熱媒の入口と出口になる１対の接続部２９，３０と、給湯通路２１と接続されて給湯水の入口と出口になる１対の接続部３１，３２を備えている。
　暖房熱媒と給湯水とが給湯用熱交換器２０内を対向して流れるように、給湯用熱交換器２０の一端部側、例えば右端部側に暖房熱媒の入口の接続部２９と給湯水の出口の接続部３２が設けられ、他端部側、例えば左端部側に暖房熱媒の出口の接続部３０と給湯水の入口の接続部３１が設けられている。また、給湯用熱交換器２０は、後面部に複数の取付金具３３，３４を備えている。
　図３に示すように、給湯用熱交換器２０がケース８の底板８ａから上方に離隔して、且つ給湯用熱交換器２０に設けられた取付金具３４がケース８の後面部８ｂに設けられた取付部８ｃに例えばビス３５により固定されている。図示を省略するが、取付金具３３も同様に取付部にビス等により固定されている。
　給湯用熱交換器２０の下方には、給湯用熱交換器２０を支持する脚部等がないので、給湯用熱交換器２０と底板８ａとの間には配管等を容易に配設可能なスペースが確保されている。また、従来のプレート式熱交換器（図５参照）にあった後面部側の接続部とその接続配管が、給湯用熱交換器２０の後面部側にないことにより、給湯用熱交換器２０の設置スペースが前後方向にコンパクトになると共に、給湯用熱交換器２０の後面部をケース８の後面部８ｂに当接するように近づけることができるので、給湯用熱交換器２０の前方の配管等を設置可能なスペースが拡大している。
　給湯用熱交換器２０と底板８ａとの間のスペースには、給湯通路２１の一部と第２バイパス通路２２の一部が配設されている。給湯用熱交換器２０の前方の拡大されたスペースには循環通路４の一部や給湯通路２１の一部と共に、第１，第２分配弁１５，２３や流量調整弁２４、図示を省略するが制御部７等が配設されている。上記のように給湯用熱交換器２０前方のスペースが拡大されたことにより、第１，第２分配弁１５，２３を配設することが可能になると共に、作業スペースを確保できるのでメンテナンス性が向上する。
　次に、制御部７について説明する。
　制御部７は、図示を省略するが、暖房給湯装置１内に設けられた温度センサ等の検知信号を受信可能に、且つ循環ポンプ１１や第１分配弁１５等を制御可能に接続されている。また、室内に設けられた操作装置との通信が可能なように接続されている。操作装置は、例えば温度や運転状況等を表示可能な表示部と、暖房温度や給湯温度の設定操作や暖房運転の開始・停止操作等を行うための操作部を備えている。
　次に、暖房給湯装置１の作用、効果について説明する。
　操作装置の操作により暖房運転が開始されると、制御部７は暖房熱媒を循環通路４にのみ循環させるように第１分配弁１５を調節し、循環ポンプ１１を作動させて暖房熱媒を循環させると共に、燃焼ファン４２と点火装置４６を作動させてバーナ４３で混合ガスを燃焼させる。発生した燃焼ガスは熱交換器１０において暖房熱媒を加熱する。暖房運転の継続により暖房熱媒は所定温度に加熱されて循環するようになる。
　給湯栓等の開栓により給湯水量センサ２５が所定の流量以上の流量を検知すると、給湯運転が開始される。暖房運転をしていない場合には、制御部７は暖房熱媒を第１バイパス通路１２にのみ循環させるように第１分配弁１５を調節し、循環ポンプ１１を作動させて暖房熱媒を循環させると共に、燃焼ファン４２と点火装置４６を作動させてバーナ４３で燃料ガスを燃焼させる。こうして発生した燃焼ガスにより熱交換器１０において暖房熱媒が加熱され、給湯用熱交換器２０において暖房熱媒により給湯水が加熱される。
　制御部７は、給湯水を給湯設定温度に調節するために、出湯温度センサ２７に検知される出湯温度や給湯温度センサ２８に検知される給湯温度等に基づいて第２分配弁２３の分配比を調節する。これにより給湯用熱交換器２０で加熱された給湯水と第２バイパス通路２２を通る上水とが第２分配弁２３で調整された比率で混合され、給湯温度が給湯設定温度になるように適切に制御することができる。
　また、暖房運転中に給湯運転が開始された場合には、制御部７は暖房熱媒を第１バイパス通路１２にのみ循環させるように第１分配弁１５を調節し、暖房熱媒を第１バイパス通路１２に循環させ、給湯用熱交換器２０において給湯水が加熱される。制御部７は上記のように給湯水を給湯設定温度に調節する。また、制御部７が給湯設定温度や出湯温度等に基づいて暖房給湯同時運転が可能である判断した場合、第１分配弁１５の分配比を変えて暖房給湯同時運転を行うことができる。
　次に、実施例２の暖房給湯装置１Ａについて図４に基づいて説明する。
　暖房給湯装置１Ａは、実施例１の第２バイパス通路２２の流量調整手段である第２分配弁２３の代わりに、第２バイパス通路２２Ａに設けられたバイパス流量調整弁２３Ａによりバイパス流量を調整可能に構成されている。第２バイパス通路２２Ａは、給湯通路２１Ａに設けられた流量調整弁２４Ａと給湯水量センサ２５Ａの間から分岐されている。
　次に、暖房給湯装置１Ａの作用、効果について説明する。
　給湯運転において、制御部７Ａは給湯水を給湯設定温度に調節するために、出湯温度センサ２７Ａに検知される出湯温度や給湯温度センサ２８Ａに検知される給湯温度等に基づいてバイパス流量調整弁２３Ａと流量調整弁２４Ａとの流量比を調節する。これにより給湯用熱交換器２０Ａで加熱された給湯水と第２バイパス通路２２Ａを通る上水とが調節された比率で混合され、給湯温度が給湯設定温度になるように適切に制御することができる。
　次に、上記実施例を部分的に変更した例について説明する。
［１］給湯用熱交換器２０は、ケース８の後面部８ｂ以外の側面部に取り付けられてもよい。
［２］バーナ４３を上向き燃焼方式のものにし、上方に流れる燃焼ガスの熱を回収可能なように構成されてもよい。
［３］その他、当業者であれば、本発明の趣旨を逸脱することなく、前記実施形態に種々の変更を付加した形態で実施可能であり、本発明はそのような変更形態を包含するものである。
１　　暖房給湯装置
２　　燃焼部（燃焼手段）
４　　循環通路
７　　制御部
８　　ケース
８ａ　底板
１０　熱交換器
１１　循環ポンプ
１２　第１バイパス通路
１５　第１分配弁（分配手段）
２０　給湯用熱交換器
２１　給湯通路
２２　第２バイパス通路
２３　第２分配弁（流量調整手段）
２３Ａ　バイパス流量調整弁
２４　流量調整弁
２５　給湯水量センサ
２９，３０　接続部
３１，３２　接続部

Claims (3)

  1. 　燃焼手段と、熱交換器と、前記熱交換器と暖房端末とを接続する循環通路と、この循環通路に設けられた循環ポンプと、前記循環通路から分岐されて前記暖房端末をバイパスする第１バイパス通路と、この第１バイパス通路に設けられた給湯用熱交換器と、この給湯用熱交換器に上水を供給すると共に前記給湯用熱交換器で加熱された給湯水を給湯するための給湯通路とを備えた暖房給湯装置において、
    　前記第１バイパス通路の分岐部には分配手段が設けられ、この分配手段は暖房運転と給湯運転と暖房給湯同時運転の各運転が可能となるように分配比を調節可能であり、
    　前記給湯通路には前記給湯用熱交換器をバイパスする第２バイパス通路が設けられ、この第２バイパス通路を流れるバイパス流量を調整可能な流量調整手段が設けられ、
    　前記給湯用熱交換器はプレート式熱交換器で構成され、その一側面部に前記第１バイパス通路の１対の接続部と前記給湯通路の１対の接続部が配置されたことを特徴とする暖房給湯装置。
  2. 　前記給湯用熱交換器は、暖房熱媒と給湯水とが対向して流れるように接続されていることを特徴とする請求項１に記載の暖房給湯装置。
  3. 　前記給湯用熱交換器は、前記暖房給湯装置のケースの底板から上方に離隔して配置され、前記給湯用熱交換器と前記底板の間に前記第２バイパス通路の一部が配設されたことを特徴とする請求項１または２に記載の暖房給湯装置。
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