JP5600561B2 - 給湯装置 - Google Patents
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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主熱交換部を設け、その主熱交換部の下流、つまり上部に排気ガスの潜熱を回収する副熱交換部と、排気ガスが通流する排気流路を設け、副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）
ところでこの従来のものでは、直圧式のため貯湯部が必要なく、機器本体内に主熱交換部と、副熱交換部と、排気流路を設け、副熱交換部上流側の排気流路に消音部を設けても機器本体がさほど大きくならなかったが、貯湯式の給湯装置では、機器本体内に貯湯部があるため、機器本体内に主熱交換部でもある貯湯部のほかに、副熱交換部と排気流路を設け、更に副熱交換部上流側の排気流路に消音部を設けると、機器本体が大きくなってしまうという問題があった。
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、該燃焼室の上方に位置し内部に燃焼ガスが通過する熱交換パイプを配置した缶体部と、該缶体部の上方に消音部と副熱交換器部とを設けた給湯装置に於いて、前記消音部と副熱交換器部とを横方向に並列に配置して一体に構成した消音副熱交換器部を設け、前記消音部は中間に消音材を備え略ロの字状の消音排気路が形成されており、前記副熱交換部は中間に受け皿部を備え蛇行した熱回収排気路に二次熱交パイプを沿わせて形成したものである。
この発明によれば、缶体部の上方に消音部と副熱交換器部とを横方向に並列に配置して一体に構成した消音副熱交換器部を設けたので、貯湯式の給湯装置に副熱交換器部を設けても、給湯装置の寸法、特に高さを低くすることができるものである。
又消音副熱交換器部は排気路の上流側に消音部を設け、該消音部の下流側に副熱交換器部を設けたので、上流で高温で音速が大きく、同一周波数でも波長が短い燃焼ガスの消音を小さい消音部で効率よく行うことができ、更に、下流で消音されて高温の燃焼ガスから潜熱と顕熱の大部分が吸熱して給湯装置の熱効率を向上させ、又、副熱交換器部で発生した結露水で消音部の消音材を腐食させることなく中和器で中和させることができるものである。
又消音副熱交換器部は排気路の上流側に消音部を設け、該消音部の下流側に副熱交換器部を設けたので、上流で高温で音速が大きく、同一周波数でも波長が短い燃焼ガスの消音を小さい消音部で効率よく行うことができ、更に、下流で消音されて高温の燃焼ガスから潜熱と顕熱の大部分が吸熱して給湯装置の熱効率を向上させ、又、副熱交換器部で発生した結露水で消音部の消音材を腐食させることなく中和器で中和させることができるものである。
次に、本発明に係る発明の１実施形態を図面に基づいて説明する。
１は主熱交換器であり全体を筒状に形成した給湯装置の缶体部、２は缶体部１の下部側方に設けた石油燃料を用いるバーナ、３は燃焼を行う燃焼室であり、該燃焼室３は缶体部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。
１は主熱交換器であり全体を筒状に形成した給湯装置の缶体部、２は缶体部１の下部側方に設けた石油燃料を用いるバーナ、３は燃焼を行う燃焼室であり、該燃焼室３は缶体部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。
前記缶体部１は内部に給水管４より水道水が貯水され、又缶体部１内に多数の煙道を構成する熱交換パイプ５が複数配置され、燃焼室３での燃焼ガスが熱交換パイプ５を通過する際、熱交換パイプ５内の高温燃焼ガスと缶体部１内の貯水との間で熱交換されて缶体部１内の水が高温水に加熱され、缶体部１内に高温水が貯湯されるものである。
そして缶体部１内に貯湯された高温水は出湯管６により出湯されて給湯するものである。
そして缶体部１内に貯湯された高温水は出湯管６により出湯されて給湯するものである。
７は消音副熱交換器部で、缶体部１上部に配置され、消音部８と副熱交換器部９を横方向に並列に配置して一体に構成されており、排気路に対して上流側に消音部８を配置し、該消音部８の下流側に副熱交換器部９が配置され、缶体部１内の熱交換パイプ５内を通過した燃焼ガスは、消音部８を通過して消音された後副熱交換器部９を通過することにより、燃焼ガスの潜熱と顕熱の大部分を吸熱され、排気口１０より給湯器本体から排気されるものである。
前記消音部８は、ロックウールやグラスウール等の消音材１１と、多数の穴を設けたパンチングガイド板１２とからなり、パンチングガイド板１２により略ロの字状の消音排気路１３を形成し、該消音排気路１３の周りを消音材１１で充填しているものである。
前記副熱交換器部９は、該副熱交換器部９内を蛇行して設けられ、副熱交換器部９内の上部に入水口１４を設け、副熱交換器部９内の下部に出水口１５を設けた二次熱交パイプ１６と、副熱交換器部９内上部に設けられたフィン状の二次熱交バッフル１７と、蛇行する二次熱交パイプ１６の下に傾斜して設けられ、二次熱交パイプ１６から落下する結露水をスムーズに副熱交換器部９の底部に設けた結露水排水口１８に流すと共に、副熱交換器部９内を蛇行した熱回収排気路１９を形成する受け皿部２０を備え、熱回収排気路１９の下流に排気口１０を設けたものである。
２１は中和剤が内蔵された中和器で、一端が副熱交換器部９の結露水排水口１８に接続された結露水管２２から流れてきた強酸性の結露水を中和するものである。
次にこの給湯装置の動作を説明する。
給湯蛇口（図示せず）を開くと、出湯管６により缶体部１内の高温水が出湯されて給湯運転が開始される。
それと同時に給水管４から二次熱交パイプ１６の入水口１４に水道水が流入し、二次熱交パイプ１６内を通過して、二次熱交パイプ１６の出水口１５から給水管４を通って缶体部１内に流入するものである。
給湯蛇口（図示せず）を開くと、出湯管６により缶体部１内の高温水が出湯されて給湯運転が開始される。
それと同時に給水管４から二次熱交パイプ１６の入水口１４に水道水が流入し、二次熱交パイプ１６内を通過して、二次熱交パイプ１６の出水口１５から給水管４を通って缶体部１内に流入するものである。
そして缶体部１内の温水の温度が徐々に低下し、これを温度センサー（図示せず）が検出して、燃焼室３でバーナ２にて燃料を燃焼させ、その燃焼ガスが燃焼室３から缶体部１内の熱交換パイプ５を通過し、その際、熱交換パイプ５内の高温の燃焼ガスと缶体部１内の貯水との間で熱交換されて缶体部１内の水を加熱するものである。
熱交換パイプ５内を通過して缶体部１で顕熱を吸熱された燃焼ガスは、熱交換パイプ５から消音副熱交換器部７の消音部８に流入する。
消音部８に流入した燃焼ガスは、まだ高温で音速が大きく、同一周波数でも波長が短いので、消音部８を副熱交換器部９の上流側に配置することにより、小容積の消音部８でも低周波を効果的に消音できるものである。
また、消音部８を副熱交換器部９の上流側に配置することで、まだ燃焼ガスが結露水を生じるほど温度が低下しておらず、結露水による消音材１１の腐食を防止できるものである。
消音部８に流入した燃焼ガスは、まだ高温で音速が大きく、同一周波数でも波長が短いので、消音部８を副熱交換器部９の上流側に配置することにより、小容積の消音部８でも低周波を効果的に消音できるものである。
また、消音部８を副熱交換器部９の上流側に配置することで、まだ燃焼ガスが結露水を生じるほど温度が低下しておらず、結露水による消音材１１の腐食を防止できるものである。
消音部８を通過した燃焼ガスは、消音副熱交換器部７の副熱交換器部９に流入する。
副熱交換器部９に流入した燃焼ガスは、副熱交換器部９内の蛇行した熱回収排気路１９を通過して排気口１０より給湯装置の外に排気される。
この時、熱回収排気路１９内に配置された二次熱交パイプ１６内を流れる水道水と熱交換し、缶体部１内に流入する水道水を加熱するものであ。
副熱交換器部９に流入した燃焼ガスは、副熱交換器部９内の蛇行した熱回収排気路１９を通過して排気口１０より給湯装置の外に排気される。
この時、熱回収排気路１９内に配置された二次熱交パイプ１６内を流れる水道水と熱交換し、缶体部１内に流入する水道水を加熱するものであ。
ここで、二次熱交パイプ１６で熱交換後の燃焼ガスは低温になり、熱回収排気路１９で結露が発生する場合がある。
副熱交換器部９で熱交換後の排気路に消音部８を配置すると、強酸性の結露水で消音部８の消音材１１が腐食してしまう恐れがあるが、副熱交換器部９の上流側の排気路に消音部８を配置することにより、結露水による消音材１１の腐食を防止できるものである。
副熱交換器部９で熱交換後の排気路に消音部８を配置すると、強酸性の結露水で消音部８の消音材１１が腐食してしまう恐れがあるが、副熱交換器部９の上流側の排気路に消音部８を配置することにより、結露水による消音材１１の腐食を防止できるものである。
以上のように、缶体部１の上部に消音部８と副熱交換器部９とを横方向に一体に設けたことにより、給湯装置の寸法、特に高さを低くすることが出来、また、排気路に対して上流に消音部８を配置し、下流に副熱交換器部９を配置したことにより、上流で高温で音速が大きく、同一周波数でも波長が短い燃焼ガスの消音を小さい消音部８で効率よく行うことができ、更に、下流で消音されて高温の燃焼ガスから潜熱と顕熱の大部分が吸熱して給湯装置の熱効率を向上させ、又、副熱交換器部９で発生した結露水で消音部８の消音材１１を腐食させることなく中和器２１で中和させることができるものである。
１ 缶体部
２ バーナ
３ 燃焼室
５ 熱交換パイプ
７ 消音副熱交換器部
８ 消音部
９ 副熱交換器部
２ バーナ
３ 燃焼室
５ 熱交換パイプ
７ 消音副熱交換器部
８ 消音部
９ 副熱交換器部
Claims (1)
- 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熱交換パイプを配置した缶体部と、該缶体部の上方に消音部と副熱交換器部とを設けた給湯装置に於いて、前記消音部と副熱交換器部とを横方向に並列に配置して一体に構成した消音副熱交換器部を設け、前記消音部は中間に消音材を備え略ロの字状の消音排気路が形成されており、前記副熱交換部は中間に受け皿部を備え蛇行した熱回収排気路に二次熱交パイプを沿わせて形成したことを特徴とする給湯装置。
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