JP6026308B2 - 潜熱回収型給湯風呂装置 - Google Patents

Description

この発明は、給湯のみでなく風呂の追いだきに於いても、燃焼ガスの潜熱を回収して効率の向上を図った潜熱回収型給湯風呂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、バーナの燃焼ガスを複数の煙管を通して缶体内の温水を加熱して給湯に供給する給湯用一次熱交換器と、この缶体内に備えられた蛇管からなる風呂の追いだき用一次熱交換器と、給湯用一次熱交換器の上部に位置し、該給湯用一次熱交換器との熱交換後の燃焼ガスを複数の煙管を通して缶体内の温水を加熱して給湯用一次熱交換器に供給する給湯用二次熱交換器と、この給湯用二次熱交換器の缶体内に収納された蛇管からなり、缶体内の温水で浴槽水を加熱して追いだき用一次熱交換器に供給する追いだき用二次熱交換器とを備え、給湯のみでなく風呂の追いだきに於いても、燃焼ガスの潜熱を回収して効率の向上を図ったものであった。（特許文献１参照）

特開２０１１−２４２０２３号公報

ところでこの従来のものでは、追い炊き用二次熱交換器が給湯用二次熱交換器の缶体内に収納されているので、給湯の単独運転では給湯用二次熱交換器が加熱されることで、この中に収納されている追いだき用二次熱交換器も加熱され、この直後に風呂の追いだき運転が開始されると、高温に加熱された浴槽水が浴槽内に噴出され入浴者が居る場合には非常に危険な状態になると言う課題を有するものであった。

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、バーナを配置した燃焼室と、該バーナの燃焼ガスと熱交換する缶体部からなる給湯用一次熱交換器と、該給湯用一次熱交換器の缶体部内に収納された蛇管からなり缶体部内の温水と熱交換する追いだき用一次熱交換器と、前記給湯用一次熱交換器と熱交換後の燃焼ガスと熱交換する給湯用二次熱交換器とを備えたものに於いて、前記給湯用二次熱交換器は、両端の左右ヘッダー部に複数の細管パイプを掛け渡して構成し、更にこの給湯用二次熱交換器の燃焼ガス流路の下流側には、一端を風呂戻り管に接続すると共に、他端を前記追いだき用一次熱交換器に接続する追いだき用二次熱交換器を備えたものである。

以上のようにこの発明によれば、追いだき用二次熱交換器には給湯用二次熱交換器で熱交換した後の燃焼ガスが流通し、この燃焼ガスは給湯用一次熱交換器及び給湯用二次熱交換器と二重に熱交換し温度低下した燃焼ガスなので、給湯単独運転時に追いだき用二次熱交換器が加熱されて中の浴槽水が高温になることがなく、安心して使用出来るものであり、更に給湯のみでなく風呂の追いだきでも潜熱を利用するので、極めて熱交換効率の良い給湯風呂装置を得ることが出来るものである。

この発明の一実施形態を示す潜熱回収型給湯風呂装置の概略構成図。 他の実施形態を示す潜熱回収型給湯風呂装置の概略構成図。

次に、この発明に係る潜熱回収型給湯風呂装置の一実施形態を図面に基づいて説明する。
１は全体を筒状に形成した缶体部からなる給湯用一次熱交換器、２は給湯用一次熱交換器１の下部側方に設けた石油燃料を用いるバーナ、３はバーナ２の燃焼を行う燃焼室であり、該燃焼室３は給湯用一次熱交換器１の下部に配置し、燃焼室３の側部にバーナ２を配置して、バーナ２の端部を燃焼室３内にのぞませていると共に、燃焼室３の中央部には燃焼ガスが流通する煙道４が設けられている。

前記給湯用一次熱交換器１の缶体部内には蛇管からなる追いだき用一次熱交換器５が収納されており、この追いだき用一次熱交換器５の最上部には浴槽６に連通した風呂往き管７が接続され、給湯用一次熱交換器１の最上部には缶体内の温水を給湯箇所に供給する給湯管８が接続させている。

９は給湯用一次熱交換器１の上方で該給湯用一次熱交換器１で熱交換後の燃焼ガスが流通する位置に備えられた給湯用二次熱交換器で、両端の左右ヘッダー部１０、１１に複数の細管パイプ１２を掛け渡して構成され、この複数の細管パイプ１２部分を燃焼ガスが流通して熱交換するものであり、又左右ヘッダー部１０、１１にはそれぞれ水道に繋がる給水管１３と給湯用一次熱交換器１の下部と連通する第１連通管１４とが接続され、給水をこの給湯用二次熱交換器９で加熱した後、給湯用一次熱交換器１に供給して更に加熱して給湯管８を介して給湯するものである。

１５は前記給湯用二次熱交換器９を覆う第１ケーシングで、中央部には燃焼ガスを流通させる通路（図示せず）を有し、底板近傍には給湯用二次熱交換器９の全周から発生する強酸性の結露水を中和器１６に搬送する第１排水管１７が接続されている。

１８は給湯用二次熱交換器９の上方で、該給湯用二次熱交換器９で熱交換後の燃焼ガスが流通するガス流れの下流側に備えられた蛇管からなる追いだき用二次熱交換器で、下端には浴槽６に連通し途中に風呂循環ポンプ１９を備えた風呂戻り管２０が接続され、上端は第２連通管２１を介して追いだき用一次熱交換器５の最下端に接続し、浴槽６内の浴槽水を風呂循環ポンプ１９の駆動で、風呂戻り管２０、追いだき用二次熱交換器１８、第２連通管２１、追いだき用一次熱交換器５、風呂往き管７と順に循環させ浴槽６に戻すことで、風呂の追いだきを行うものである。

２２は前記追いだき用二次熱交換器１８を覆う第２ケーシングで、中央部には燃焼ガスを流通させる通路（図示せず）を有し、底板近傍には追いだき用二次熱交換器１８の蛇管外周から発生する強酸性の結露水を途中で第１排水管１４と合流して中和器１６に搬送する第２排水管２３が接続されている。

次にこの潜熱回収型給湯風呂装置の作動を説明する。
給湯蛇口（図示せず）を開くと、給湯管８により給湯用一次熱交換器１の缶体部内の温水が給湯されて給湯運転が開始される。
それと同時に給水管１３から給湯用二次熱交換器９内に給水が流入し、第１連通管１４を介して給湯用一次熱交換器１内に給湯された分の給水が補給されるが、給湯用一次熱交換器１内の温水温度が徐々に低下してきて、所定温度以下を温度センサ（図示せず）が検知するとバーナ２の燃焼を開始させる。

このバーナ２の燃焼開始により発生した燃焼ガスは、燃焼室３から煙道４を通過することで、給湯用一次熱交換器１の缶体内の温水と熱交換して温度上昇させ、そして温度低下した燃焼ガスは、下流の給湯用二次熱交換器９に流れて再び熱交換して、該給湯用二次熱交換器９内を流通する給水を加熱するものであり、この加熱された給水は上記したように第１連通管１４を介して給湯用一次熱交換器１に供給されて更に強力に加熱されて給湯管８から給湯されるものであり、熱の無駄が無く熱交換効率の高い給湯を得ることが出来るものである。

又給湯用二次熱交換器９で熱交換後の燃焼ガスは、下流で追いだき運転が停止し蛇管内に浴槽水が停滞している追いだき用二次熱交換器１８に流通するが、この燃焼ガスはまだ熱は残っているが、給湯用一次熱交換器１及び給湯用二次熱交換器９と二度に渡って熱交換したことで温度は相当低下しており、追いだき用二次熱交換器１８を燃焼ガスが流通しても停滞している浴槽水が高温に加熱されることはなく、従ってこの直後に追いだき運転が行われても、浴槽６への入浴者に向かって高温水が噴出される心配がなくなり、常に追いだき運転を安心して行うことが出来るものである。

次に追いだき運転では、風呂循環ポンプ１９が駆動され浴槽６内の浴槽水が風呂戻り管２０から、追いだき用二次熱交換器１８を通り第２連通管２１から追いだき用一次熱交換器５に入り、蛇管の下端から上端に向かう途中で缶体内の温水との熱交換で温度上昇し、上端に接続した風呂往き管７を介して浴槽６に戻る循環を繰り返して浴槽水を追いだきするものであるが、浴槽水が加熱されることで給湯用一次熱交換器１の缶体内の温水温度が徐々に低下してきて、所定温度以下を温度センサが検知するとバーナ２の燃焼を開始させる。

このバーナ２の燃焼開始により発生した燃焼ガスは、燃焼室３から煙道４を通過することで、給湯用一次熱交換器１の缶体内の温度低下した温水を加熱して温度上昇させ、追いだき用一次熱交換器５内の浴槽水を再び良好に加熱するものであり、更に燃焼ガスは給湯用一次熱交換器１から下流の給湯用二次熱交換器９に流通するが、今給湯運転は行われていないので給湯用二次熱交換器９内での給水の流はなく、燃焼ガスの熱が大きく奪われることなく、燃焼ガスは更に下流の追いだき用二次熱交換器１８に流通するので、ここで燃焼ガスは追いだき用二次熱交換器１８内を流通する浴槽水を良好に加熱して屋外に排出され、加熱された浴槽水は上記したように第２連通管２１から追いだき用一次熱交換器５に流入し、更に新たな燃焼ガスの熱を受けた給湯用一次熱交換器１内の温水で加熱され、風呂往き管７を介して浴槽６に戻り、順次加熱されて浴槽水を設定された温度に追いだきして追いだき運転は終了するものである。

このように追いだき運転では、給湯運転が行われていなければ、給湯用二次熱交換器９に熱を奪われることがないので、追いだき用二次熱交換器１８が良好に作用して、熱の無駄が無く熱交換効率の良い追いだきを行うことが出来るものであり、又バーナ２の燃焼は給湯用一次熱交換器１内の温水温度が所定温度以上に達することで停止され、常に給湯用一次熱交換器１内の温水温度を所定温度に保持するようにしているものである。

次に給湯と追いだきの併用運転では、熱量が不足するので早々にバーナ２の燃焼が開始されるが、殆どの熱は給湯用一次熱交換器１と追いだき用一次熱交換器５で奪われ、そして残りの熱は、給湯用二次熱交換器９及び追いだき用二次熱交換器１８の熱交換で奪われるので、給湯と追いだきの併用運転でも極めて効率の良い給湯と追いだき運転が行われるものである。

次に図２に示す他の実施形態の潜熱回収型給湯風呂装置を説明するが、図１と同様な構成には同一符号を付して説明を省略し、相違点のみ説明すれば、給湯用二次熱交換器９と追いだき用二次熱交換器１８とを同一の第３ケーシング２４で収納したもので、この第３ケーシング２４の中央部には燃焼ガスを流通させる通路（図示せず）を有し、底板近傍には給湯用二次熱交換器９と追いだき用二次熱交換器１８の外周から発生する強酸性の結露水を中和器１６に搬送する第３排水管２５が接続されている。

この他の実施形態によれば、給湯用二次熱交換器９と追いだき用二次熱交換器１８とを同一の第３ケーシング２４内に収めれば、構成も簡単で組み付けも容易となり、結露水の排出管も一本で済み引き回しも簡単であると言う効果を有するものである。

１ 給湯用一次熱交換器
２ バーナ
３ 燃焼室
５ 追いだき用一次熱交換器
９ 給湯用二次熱交換器
１４ 第１連通管
１８ 追いだき用二次熱交換器
２０ 風呂戻り管
２１ 第２連通管

Claims (1)

1. バーナを配置した燃焼室と、該バーナの燃焼ガスと熱交換する缶体部からなる給湯用一次熱交換器と、該給湯用一次熱交換器の缶体部内に収納された蛇管からなり缶体部内の温水と熱交換する追いだき用一次熱交換器と、前記給湯用一次熱交換器と熱交換後の燃焼ガスと熱交換する給湯用二次熱交換器とを備えたものに於いて、前記給湯用二次熱交換器は、両端の左右ヘッダー部に複数の細管パイプを掛け渡して構成し、更にこの給湯用二次熱交換器の燃焼ガス流路の下流側には、一端を風呂戻り管に接続すると共に、他端を前記追いだき用一次熱交換器に接続する追いだき用二次熱交換器を備えた事を特徴とする潜熱回収型給湯風呂装置。

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