JP7080440B2 - Hot water device - Google Patents
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Description
本発明は、燃焼装置と熱交換器とを組み合わせて構成された給湯装置などの温水装置に関する。 The present invention relates to a hot water device such as a hot water supply device configured by combining a combustion device and a heat exchanger.
温水装置としては、燃焼装置と、熱交換器と、を組み合わせたものが広く知られている。燃焼装置は、たとえば複数のバーナ、これら複数のバーナを横並び状態で収容するバーナケース、このバーナケース内にその下方側から燃焼用空気を供給するファン、前記複数のバーナに燃料ガスを供給する燃料ガス供給ヘッドなどを備えた構成とされる。一方、熱交換器は、前記複数のバーナの上方に配され、かつ加熱対象の湯水が流通する伝熱管を備えた構成とされる。この伝熱管としては、たとえば複数のバーナの横並び方向とは交差する略水平方向に延びる複数の直状管体部が、前記横並び方向に並べられた上で、連結用管体部を介して一連に接続された構成とされる(たとえば、特許文献1~3を参照)。 As a hot water device, a combination of a combustion device and a heat exchanger is widely known. The combustion device is, for example, a plurality of burners, a burner case for accommodating the plurality of burners side by side, a fan for supplying combustion air from below the burner case, and a fuel for supplying fuel gas to the plurality of burners. It is configured to be equipped with a gas supply head and the like. On the other hand, the heat exchanger is arranged above the plurality of burners and is provided with a heat transfer tube through which hot water to be heated flows. As the heat transfer tube, for example, a plurality of straight tube portions extending in a substantially horizontal direction intersecting the side-by-side arrangement direction of the plurality of burners are arranged in the side-by-side arrangement direction, and then a series of them via the connecting tube body portion. (See, for example, Patent Documents 1 to 3).
一方、温水装置のメーカとしては、用途、あるいは給湯能力が相違する複数種類の温水装置を製作して準備し、顧客のニーズに応えることが要望される。たとえば、一般給湯用途と風呂給湯(風呂追い焚き)用途とに用いられる温水装置とは別に、一般給湯用途と温水暖房用途とに用いられる温水装置が要望される場合があるが、一般的には、風呂給湯用途よりも温水暖房用途の方が、燃焼装置の最大燃焼火力が大きいものとする必要がある。このような場合、給湯用途、あるいは給湯能力が異なる毎に、温水装置を構成する燃焼装置や熱交換器の全体の仕様を相違させたのでは、これらの製造コストが高価となる不具合がある。
そこで、従来においては、たとえば燃焼装置に具備された複数のバーナのうちの一部を、非燃焼バーナとしたり、あるいは複数のバーナの総数を変更することにより、温水装置の全体の仕様を大きく変更することなく、燃焼装置の燃焼火力を変更し、給湯能力を調整する手段がある(特許文献1,2)。
On the other hand, as a manufacturer of a water heater, it is required to manufacture and prepare a plurality of types of water heaters having different uses or hot water supply capacities to meet the needs of customers. For example, a hot water device used for general hot water supply and hot water heating may be required separately from the hot water device used for general hot water supply and bath hot water supply (bath reheating). It is necessary that the maximum combustion thermal power of the combustion device is larger for hot water heating applications than for bath hot water supply applications. In such a case, if the specifications of the combustion device and the heat exchanger constituting the water heater are different each time the hot water supply application or the hot water supply capacity is different, there is a problem that the manufacturing cost of these is high.
Therefore, in the past, for example, a part of the plurality of burners provided in the combustion device was changed to a non-combustion burner, or the total number of the plurality of burners was changed to significantly change the overall specifications of the water heater. There is a means for changing the combustion thermal power of the combustion device and adjusting the hot water supply capacity without doing so (Patent Documents 1 and 2).
しかしながら、前記した手段を採用する場合、次に述べるような不具合を生じる場合がある。 However, when the above-mentioned means is adopted, the following problems may occur.
すなわち、複数のバーナの一部を非燃焼バーナとした場合、伝熱管の複数の直状管体部のうち、非燃焼バーナの上方に位置する直状管体部には、燃焼ガスが効率的には作用せず、温度が低い燃焼用空気が作用することとなる。したがって、伝熱管内を流通し、複数のバーナによって加熱された湯水が、その流通過程の途中、あるいは流通過程の最後に、非燃焼バーナの上方を通過することに起因し、燃焼用空気によって冷却される虞がある。これでは、熱損失が大きく、熱効率が低いものとなる。
このような不具合は、複数のバーナの総数を減らし、バーナが設けられていない領域を伝熱管の下方に設けた場合においても同様に生じる。
That is, when a part of the plurality of burners is a non-combustion burner, the combustion gas is efficiently used in the straight tube portion located above the non-combustion burner among the plurality of straight tube portions of the heat transfer tube. Combustion air with a low temperature will act. Therefore, hot water circulating in the heat transfer tube and heated by a plurality of burners passes above the non-combustion burner in the middle of the distribution process or at the end of the distribution process, and is cooled by the combustion air. There is a risk that it will be done. In this case, the heat loss is large and the thermal efficiency is low.
Such a defect also occurs when the total number of the plurality of burners is reduced and the region where the burners are not provided is provided below the heat transfer tube.
本発明は、前記したような事情のもとで考え出されたものであり、温水生成能力の変更を、容易かつ低コストで実現可能としつつ、熱効率を良好にすることも可能な温水装置を提供することを、その課題としている。 The present invention has been conceived under the above-mentioned circumstances, and provides a hot water device capable of improving the thermal efficiency while making it possible to change the hot water generation capacity easily and at low cost. The challenge is to provide it.
上記の課題を解決するため、本発明では、次の技術的手段を講じている。 In order to solve the above problems, the following technical means are taken in the present invention.
本発明の第1の側面により提供される温水装置は、燃焼装置と、熱交換器と、を備えており、前記燃焼装置は、複数のバーナを横並び状態で収容するバーナケースと、このバーナケース内にその下方側から燃焼用空気を供給可能なファンと、前記複数のバーナに燃料ガスを供給可能な燃料ガス供給ヘッドと、を備えており、前記熱交換器は、前記複数のバーナの上方に位置し、かつ入水口から供給される湯水が流通する伝熱管を備えており、この伝熱管は、前記複数のバーナの横並び方向とは交差する略水平方向に延びた複数の直状管体部を有し、かつこれら複数の直状管体部が、前記横並び方向に並べられて一連に接続された構成とされている、温水装置であって、前記熱交換器は、前記複数の直状管体部のうち、前記横並び方向の一端に位置する直状管体部が、前記入水口に最も近い入水側直状管体部とされており、前記複数のバーナの一部は、前記燃料ガス供給ヘッドからの燃料ガス供給が常時停止されていることにより、駆動燃焼を生じない非燃焼バーナとされ、かつこの非燃焼バーナの上方に、前記入水側直状管体部が位置していることを特徴としている。 The water heating device provided by the first aspect of the present invention includes a fuel device and a heat exchanger, and the fuel device includes a burner case for accommodating a plurality of burners side by side and the burner case. A fan capable of supplying combustion air from the lower side thereof and a fuel gas supply head capable of supplying fuel gas to the plurality of burners are provided inside, and the heat exchanger is above the plurality of burners. It is equipped with a heat transfer tube that is located in and through which hot water supplied from the water inlet flows, and this heat transfer tube is a plurality of straight tubes extending in a substantially horizontal direction intersecting the side-by-side direction of the plurality of burners. A water heating device having a portion and having a configuration in which these plurality of straight tube portions are arranged side by side and connected in a series, wherein the heat exchanger is the plurality of direct pipe portions. Among the tubular parts, the straight pipe portion located at one end in the side-by-side arrangement direction is the water inlet side straight pipe portion closest to the water inlet, and a part of the plurality of burners is the above. Since the fuel gas supply from the fuel gas supply head is constantly stopped, it is a non-combustion burner that does not cause drive combustion, and the water inlet side straight tube body is located above this non-combustion burner. It is characterized by being.
このような構成によれば、次のような効果が得られる。
第1に、前記構成において、燃料ガス供給ヘッドから非燃焼バーナに燃料ガス供給を行なわせれば、非燃焼バーナを他のバーナと同様に駆動燃焼させることが可能であり、このことによって燃焼装置の燃焼火力を大きくすることが可能である。したがって、温水装置の各部の仕様を大きく変更することなく、温水生成能力の増大化を容易かつ適切に、しかも低コストで図ることが可能であり、温水装置の製造コストの低減化を図ることができる。たとえば、本発明に係る温水装置が、風呂給湯用とされている場合において、非燃焼バーナを他のバーナと同様に駆動燃焼させる仕様とすることにより、温水暖房用の温水装置として簡単に仕様変更することが可能となる。
第2に、本発明によれば、入水口から伝熱管内に流入した湯水は、複数の直状管体部のうち、非燃焼バーナの上方に位置することによって燃焼用空気が作用する入水側直状管体部を先ず通過する。前記湯水は、その後に他の直状管体部を通過する過程で、燃焼ガスによって加熱される。したがって、燃焼ガスによって加熱された後の湯水が、非燃焼バーナの上方を通過して低温の燃焼用空気によって冷却されることは適切に回避され、燃焼用空気に起因する大きな熱損失を生じないようにすることができる。その結果、熱効率を良好なものとし、省エネ性能にも優れたものとすることができる。
第3に、伝熱管に低温の湯水が入水した場合には、伝熱管に結露を生じる虞があるが、結露水の発生量は、伝熱管の低温の湯水が流通する箇所に、燃焼ガスが多く作用するほど多くなる。これに対し、本発明によれば、複数の直状管体部のうち、内部の湯水温度が最も低い入水側直状管体部には、燃焼ガスが多く作用しない。したがって、熱交換器における結露水の発生量を少なくし、結露水に起因する伝熱管の腐食の進行や、排気閉塞の発生なども適切に防止または抑制することが可能である。
With such a configuration, the following effects can be obtained.
First, in the above configuration, if the fuel gas is supplied from the fuel gas supply head to the non-combustion burner, the non-combustion burner can be driven and burned in the same manner as other burners, whereby the combustion device can be driven and burned. It is possible to increase the combustion thermal power. Therefore, it is possible to easily and appropriately increase the hot water generation capacity at low cost without significantly changing the specifications of each part of the hot water device, and it is possible to reduce the manufacturing cost of the hot water device. can. For example, when the hot water device according to the present invention is used for bath hot water supply, the specifications can be easily changed as a hot water device for hot water heating by designating a non-combustion burner to be driven and burned in the same manner as other burners. It becomes possible to do.
Secondly, according to the present invention, the hot water flowing into the heat transfer tube from the water inlet is located above the non-combustion burner among the plurality of straight pipes, so that the water inlet side on which the combustion air acts. It first passes through the straight tube body. The hot water is subsequently heated by the combustion gas in the process of passing through the other straight tube body portion. Therefore, it is appropriately avoided that the hot water after being heated by the combustion gas passes above the non-combustion burner and is cooled by the low-temperature combustion air, and does not cause a large heat loss due to the combustion air. Can be done. As a result, the thermal efficiency can be improved and the energy saving performance can be improved.
Thirdly, if low-temperature hot water enters the heat transfer tube, dew condensation may occur on the heat transfer tube. The more it works, the more it becomes. On the other hand, according to the present invention, a large amount of combustion gas does not act on the water inlet side straight pipe body portion having the lowest hot water temperature inside among the plurality of straight pipe body portions. Therefore, it is possible to reduce the amount of dew condensation water generated in the heat exchanger and appropriately prevent or suppress the progress of corrosion of the heat transfer tube due to the dew condensation water and the occurrence of exhaust blockage.
本発明において、好ましくは、前記非燃焼バーナを含む前記複数のバーナは、ガス導入口および上向き開口状の炎孔面を有しており、前記非燃焼バーナを除く前記複数のバーナは、前記ガス導入口から内部に導入された燃焼用空気および燃料ガスの混合ガスが前記炎孔面において燃焼可能とされ、前記非燃焼バーナは、前記ガス導入口から内部に導入された燃焼用空気が前記炎孔面から上向きに流出する構成とされている。 In the present invention, preferably, the plurality of burners including the non-combustion burner have a gas inlet and an upward-opening flame hole surface, and the plurality of burners other than the non-combustion burner are the gas. A mixed gas of combustion air and fuel gas introduced inside from the introduction port is made combustible at the flame hole surface, and in the non-combustion burner, the combustion air introduced inside from the gas introduction port is the flame. It is configured to flow upward from the hole surface.
このような構成によれば、非燃焼バーナの炎孔面から上向きに燃焼用空気が流出する作用により、この非燃焼バーナに隣接する他のバーナの駆動燃焼状態(火焔の発生状態など)を安定させる効果が得られる。より具体的には、1つのバーナの左右両隣の一方に他のバーナが存在し、燃焼用空気が上向きに流れているのに対し、他方にはバーナが存在せず、前記一方とは燃焼用空気の流れが異なった状況であると、火焔が不安定なものとなるが、前記構成によれば、そのような現象を適切に防止または抑制することができることとなる。 According to such a configuration, the action of the combustion air flowing upward from the flame hole surface of the non-combustion burner stabilizes the drive combustion state (flame generation state, etc.) of other burners adjacent to this non-combustion burner. The effect of making it is obtained. More specifically, there is another burner on both the left and right sides of one burner, and the combustion air is flowing upward, whereas there is no burner on the other, and the one is for combustion. If the air flow is different, the flame becomes unstable, but according to the above configuration, such a phenomenon can be appropriately prevented or suppressed.
本発明において、好ましくは、前記非燃焼バーナは、前記入水側直状管体部の長手方向に延びた形態を有し、かつ前記長手方向の一端部に、前記ガス導入口が設けられているとともに、内部には、前記ガス導入口に流入した燃焼用空気を前記長手方向の他端部側に進行させてから上向きに進行させて前記炎孔面に導くガス流路が形成されており、前記入水側直状管体部において、前記入水口から流入した湯水は、前記非燃焼バーナの前記他端部側から前記一端部側に向かう方向に流れる構成とされている。 In the present invention, preferably, the non-combustion burner has a form extending in the longitudinal direction of the water inlet side straight tube portion, and the gas introduction port is provided at one end portion in the longitudinal direction. At the same time, a gas flow path is formed inside, in which the combustion air flowing into the gas introduction port is advanced to the other end side in the longitudinal direction and then upward to be guided to the flame hole surface. In the water inlet side straight tube body portion, the hot water flowing in from the water inlet is configured to flow in the direction from the other end side of the non-combustion burner toward the one end side.
このような構成によれば、次のような効果が得られる。
前記した非燃焼バーナにおいては、ガス導入口から内部のガス流路に流入した燃焼用空気は、このガス流路を非燃焼バーナの他端部側に向けて進行してから上向きに進行し、炎孔面からその上方に流出するため、この空気流出量は、非燃焼バーナの一端部側よりも他端部側の方が多くなる。これに対し、入水側直状管体部を流通する湯水は、前記した空気流出量が多い領域を通過した後に、空気流出量が少ない領域に向かうこととなる。したがって、入水側直状管体部を流通する湯水が燃焼用空気によって冷却されることによる熱損失を一層少なくし、熱効率をさらに高めることが可能となる。
With such a configuration, the following effects can be obtained.
In the non-combustion burner described above, the combustion air flowing into the internal gas flow path from the gas introduction port travels toward the other end of the non-combustion burner and then travels upward. Since the air flows out from the flame hole surface above it, the amount of this air outflow is larger on the other end side than on the one end side of the non-combustion burner. On the other hand, the hot water flowing through the straight pipe portion on the water inlet side passes through the above-mentioned region where the amount of air outflow is large, and then heads for the region where the amount of air outflow is small. Therefore, it is possible to further reduce the heat loss due to the hot water flowing through the water inlet side straight tube body being cooled by the combustion air, and further improve the thermal efficiency.
本発明の第2の側面により提供される温水装置は、燃焼装置と、熱交換器と、を備えており、前記燃焼装置は、複数のバーナを横並び状態で収容するバーナケースと、このバーナケース内にその下方側から燃焼用空気を供給可能なファンと、前記複数のバーナに燃料ガスを供給可能な燃料ガス供給ヘッドと、を備えており、前記熱交換器は、前記複数のバーナの上方に位置し、かつ入水口から供給される湯水が流通する伝熱管を備えており、この伝熱管は、前記複数のバーナの横並び方向とは交差する略水平方向に延びた複数の直状管体部を有し、かつこれら複数の直状管体部が、前記横並び方向に並べられて一連に接続された構成とされている、温水装置であって、前記熱交換器は、前記複数の直状管体部のうち、前記横並び方向の一端に位置する直状管体部が、前記入水口に最も近い入水側直状管体部とされており、前記バーナケース内には、前記複数のバーナのいずれも配置されることなく、前記各バーナと同一構成の他のバーナを追加設置することが可能なバーナ設置用空き領域が設けられ、かつこのバーナ設置用空き領域の上方に、前記入水側直状管体部が位置していることを特徴としている。 The water heating device provided by the second aspect of the present invention includes a combustion device and a heat exchanger, and the combustion device includes a burner case for accommodating a plurality of burners side by side and the burner case. A fan capable of supplying combustion air from the lower side thereof and a fuel gas supply head capable of supplying fuel gas to the plurality of burners are provided inside, and the heat exchanger is above the plurality of burners. The heat transfer tube is located in the water and is provided with a heat transfer tube through which hot water supplied from the water inlet flows, and the heat transfer tube is a plurality of straight tubes extending in a substantially horizontal direction intersecting the side-by-side direction of the plurality of burners. A water heating device having a portion and having a configuration in which these plurality of straight pipe portions are arranged side by side and connected in a series, wherein the heat exchanger is the plurality of direct pipe portions. Among the tubular portions, the straight tubular portion located at one end in the side-by-side arrangement direction is the water inlet-side straight tubular portion closest to the water inlet, and the burner case contains the plurality of. A free area for installing a burner is provided in which another burner having the same configuration as each of the burners can be additionally installed without arranging any of the burners, and the above-mentioned input is provided above the free area for installing the burner. It is characterized by the location of the water-side straight tube body.
前記構成は、本発明の第1の側面により提供される温水装置において、非燃焼バーナを除去した構成に相当し、次のような効果が得られる。
第1に、バーナ設置用空き領域にバーナを設置し、このバーナに燃料ガス供給ヘッドから燃料ガス供給を行なわせれば、このバーナを他のバーナと同様に駆動燃焼させることが可能である。したがって、温水装置の各部の仕様を大きく変更することなく、温水生成能力の増大化を容易かつ適切に、しかも低コストで図ることができる。
第2に、入水口から伝熱管内に流入した湯水は、複数の直状管体部のうち、バーナ設置用空き領域の上方に位置して燃焼用空気が作用する入水側直状管体部を先ず通過し、その後に他の直状管体部を通過して加熱される。したがって、燃焼ガスによって加熱された後の湯水が、低温の燃焼用空気によって冷却されることは適切に回避され、熱効率を良好にすることが可能である。
第3に、複数の直状管体部のうち、内部の湯水温度が最も低い入水側直状管体部には、燃焼ガスが多く作用しないようにすることができるため、結露を抑制し、結露水に起因する伝熱管の腐食の進行や、排気閉塞の発生などを適切に防止または抑制することもできる。
このように、本発明の第2の側面により提供される温水装置においても、本発明の第1の側面により提供される温水装置と同様な効果が得られる。
The configuration corresponds to the configuration in which the non-combustion burner is removed in the hot water apparatus provided by the first aspect of the present invention, and the following effects can be obtained.
First, if a burner is installed in an empty area for installing a burner and the burner is supplied with fuel gas from a fuel gas supply head, this burner can be driven and burned in the same manner as other burners. Therefore, it is possible to easily and appropriately increase the hot water generation capacity at low cost without significantly changing the specifications of each part of the hot water device.
Secondly, the hot water that has flowed into the heat transfer tube from the water inlet is located above the empty area for installing the burner among the multiple straight pipes, and the combustion air acts on the straight pipe on the water inlet side. First passes through, and then passes through another straight tube body to be heated. Therefore, it is possible to appropriately prevent the hot water after being heated by the combustion gas from being cooled by the low-temperature combustion air, and to improve the thermal efficiency.
Thirdly, among the plurality of straight pipes, dew condensation can be suppressed because a large amount of combustion gas can be prevented from acting on the water inlet side straight pipes having the lowest hot water temperature inside. It is also possible to appropriately prevent or suppress the progress of corrosion of the heat transfer tube due to dew condensation water and the occurrence of exhaust blockage.
As described above, the same effect as that of the hot water apparatus provided by the first aspect of the present invention can be obtained in the hot water apparatus provided by the second aspect of the present invention.
本発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行なう発明の実施の形態の説明から、より明らかになるであろう。 Other features and advantages of the invention will become more apparent from the following description of embodiments of the invention with reference to the accompanying drawings.
以下、本発明の好ましい実施の形態について、図面を参照して具体的に説明する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be specifically described with reference to the drawings.
図1および図2に示す温水装置WHは、給湯装置として構成されており、燃焼装置C、および熱交換器HEを備えている。この温水装置WHは、たとえば一般給湯と、風呂給湯(風呂追い焚き)との2系統の給湯動作を独立して行なうことが可能であり、いわゆる1缶2回路方式である。 The water heater WH shown in FIGS. 1 and 2 is configured as a hot water supply device, and includes a combustion device C and a heat exchanger HE. This water heater WH can independently perform two systems of hot water supply operation, for example, general hot water supply and bath hot water supply (bath reheating), and is a so-called one-can two-circuit system.
燃焼装置Cは、複数の第1および第2のバーナ1A,1B、これらを横並び状で収容するバーナケース2、モータM付きのファン3、および燃料ガス供給ヘッド4を備えている。
The combustion device C includes a plurality of first and
第1および第2のバーナ1A,1Bのそれぞれは、全体が偏平状のいわゆるガス燃焼管であり、その一端部側には、ガス導入口11が設けられ、かつ上面部には炎孔面12が形成された構成である。ガス導入口11に燃料ガスと燃焼用空気との混合ガスが流入することにより、前記燃料ガスを炎孔面12において燃焼させることが可能である。バーナケース2内には、仕切り部材90が設けられており、複数の第1のバーナ1Aが並べられた第1の燃焼室Raと、複数の第2のバーナ1Bが並べられた第2の燃焼室Rbとに区画されている。第1のバーナ1Aは、一般給湯時に湯水加熱を行なうためのものである。これに対し、第2のバーナ1Bは、風呂給湯時に湯水加熱を行なうためのものであり、第1のバーナ1Aよりも総数が少なくされている。図面において、符号92a~92cは、バーナケース2または仕切り部材90の熱損傷を防止し、第1および第2のバーナ1A,1Bの位置決めなどを図るための遮熱板である。
複数の第2のバーナ1Bのうち、図1の左端に位置するバーナは、後述するように、駆動燃焼が常時停止された非燃焼バーナ1B'である。この非燃焼バーナ1B'自体の構成は、他の第2のバーナ1Bの構成と同一である。
Each of the first and
Of the plurality of
燃料ガス供給ヘッド4は、バーナケース2の前面側に取付けられ、非燃焼バーナ1B'を除き、第1および第2のバーナ1A,1Bのそれぞれに燃料ガスを供給可能である。具体的には、図2(a)に示すように、燃料ガス供給ヘッド4は、第2のバーナ1Bのガス導入口11に対向する燃料ガス噴出ノズル40を備えており、供給ヘッドガス管などを介してこの燃料ガス供給ヘッド4に供給されてくる燃料ガスを、ガス導入口11に向けて噴出可能である。第1のバーナ1Aのガス導入口11についても同様に燃料ガスの噴出が可能
である。
The fuel gas supply head 4 is attached to the front side of the
ただし、図2(b)に示すように、非燃焼バーナ1B'のガス導入口11に対向する部位には、燃料ガス噴出ノズル40は設けられておらず、燃料噴出ノズルベース部41が設けられている。この燃料噴出ノズルベース部41は、ノズルが開口した状態にはなく、非燃焼バーナ1B'への燃料ガス噴出がなされない部位である。図2(a)に示した燃料ガス噴出ノズル40は、ノズル開口加工が施されていることにより、燃料ガス供給ヘッド4内のガス供給路に連通した部位であるが、同図(b)に示した燃料噴出ノズルベース部41は、ノズル開口加工が施されていない部位である。
However, as shown in FIG. 2B, the fuel
バーナケース2内の底部には、複数の通気孔29aを有する整流板29が設けられ、かつその下方には、空気流路28が形成されている。ファン3から吐出された燃焼用空気の一部は、通気孔29aを上向きに通過して第1および第2のバーナ1A,1Bの設置領域に進行するとともに、前記燃焼用空気の他の一部は、空気流路28を通過して燃料ガス供給ヘッド4とバーナケース2の前面下部との間に進行し、第1および第2のバーナ1A,1Bのガス導入口11に流入するように構成されている。
A straightening
非燃焼バーナ1B'のガス導入口11には、既述したように、燃料ガスは流入しないものの、燃焼用空気は流入し、この燃焼用空気は、内部の流路13を通過して炎孔面12から上向きに流出する。流路13は、ガス導入口11に流入した燃焼用空気を、非燃焼バーナ1B'の一端部14a側から他端部14b側に進行させてから上向きに進行させるように形成されている。このため、炎孔面12からその上方への燃焼用空気の流出量は、非燃焼バーナ1B'の他端部14b側の方が一端部14a側よりも多くなる。
As described above, the fuel gas does not flow into the gas inlet 11 of the
熱交換器HEは、バーナケース2上に載設された缶体5内に、湯水加熱用の第1および第2の伝熱管6A,6Bが収容された構成を有している。第1および第2の伝熱管6A,6Bは、複数のフィン68a,68bを備えたフィン付きチューブとして構成されており、これらの相互間は、仕切り部材91によって仕切られている。第1の伝熱管6Aは、一般給湯用であり、第2の伝熱管6Bは、風呂給湯用である。
The heat exchanger HE has a configuration in which the first and second
第2の伝熱管6Bは、図3に示すように、温水装置WHの前後方向に延びる複数の直状管体部60が、温水装置WHの横幅方向に間隔を隔てて並び、かつ連結用管体部61を介して一連に接続された構成を有し、その全体形状は、たとえば平面視蛇行状であり、上下高さ方向において単段である。ただし、複数段で設けることもできる。複数の直状管体部60のうち、第1の伝熱管6Aとは反対側の一端部(缶体5の側壁部5a寄り)に位置する直状管体部60は、その一端部に入水口62aを有する補助管体62が接続された構成とされ、入水口62aに最も近い入水側直状管体部60a(60)とされている。図1に示すように、第2の伝熱管6Bは、複数の第2のバーナ1Bの上方に位置しているが、入水側直状管体部60aの下方には、非燃焼バーナ1B'が位置している。また、補助管体62は、温水装置WHの背面側に設けられており、この補助管体62から入水側直状管体部60aに流入した湯水は、入水側直状管体部60a内を温水装置WHの背面側から前面側に向けて(非燃焼バーナ1B'の他端部14b側から一端部14a側に向けて)流れるように構成されている。
As shown in FIG. 3, in the second
第1の伝熱管6Aは、第1の燃焼室Raの上方に位置しており、入水口からこの第1の伝熱管6Aに流入した湯水は、第1の燃焼室Raから上向きに進行してくる燃焼ガスにより加熱されるように構成されている。第1の伝熱管6Aの詳細な構成の説明は省略するが、この第1の伝熱管6Aは、先に述べた直状管体部60と同様な複数の直状管体部を、適当な連結管体部を介して一連に接続し、上下複数段、あるいは単段で設けた構成とされている。
熱交換器HEの上側には、この熱交換器HEを通過した燃焼ガスを排ガスとして外部に排出するための排気集合筒が設けられ、または熱交換器HEを通過した燃焼ガスからさらに潜熱を回収するための別の熱交換器(潜熱回収用熱交換器)が適宜設けられる。
The first
An exhaust collecting cylinder is provided on the upper side of the heat exchanger HE to discharge the combustion gas that has passed through the heat exchanger HE to the outside as exhaust gas, or further latent heat is recovered from the combustion gas that has passed through the heat exchanger HE. Another heat exchanger (heat exchanger for latent heat recovery) is appropriately provided.
次に、前記した温水装置WHの作用について説明する。 Next, the operation of the above-mentioned hot water device WH will be described.
まず、風呂給湯を行なう場合には、非燃焼バーナ1B'を除く複数の第2のバーナ1Bを駆動燃焼させて湯水加熱を行なうことが可能である。ここで、複数の第2のバーナ1Bの最大燃焼火力を大きくし、温水装置WHの仕様を温水暖房給湯に適するものにしたい場合がある。この場合、図2(b)に示した燃料ガス供給ヘッド4の燃料噴出ノズルベース部41に、ノズル開口を形成し、非燃焼バーナ1B'に燃料ガス供給が可能な構成とすればよい。このことにより、非燃焼バーナ1B'を、他の第2のバーナ1Bと同様に駆動燃焼させ得ることとなり、温水装置WHの各部の仕様を大きく変更することなく、温水生成能力を高め、温水暖房給湯に適したものとすることができる。これは、風呂給湯機能を備えた温水装置と暖房給湯機能を備えた温水装置との部品の共通化を図り、これらの製造コストを低減する上で、有利である。
First, when hot water is supplied to the bath, it is possible to heat the hot water by driving and burning a plurality of
風呂給湯を行なうべく、非燃焼バーナ1B'を除く第2のバーナ1Bを駆動燃焼させて湯水加熱を行なう場合には、入水口62aから第2の伝熱管6B内に流入した湯水は、非燃焼バーナ1B'の上方に位置する入水側直状管体部60aを通過してから他の直状管体部60を順次流通し、この過程において効率良く加熱される。入水側直状管体部60aには、燃焼ガスが余り作用せず、非燃焼バーナ1B'の炎孔面12から流出する燃焼用空気や、非燃焼バーナ1B'の周辺部を通過してきた燃焼用空気が作用するが、入水側直状管体部60aを流通する湯水は、第2のバーナ1Bによって未だ加熱されていない状態、または殆ど加熱されていない状態である。このため、入水側直状管体部60aに燃焼用空気が作用することに起因する熱損失は少ない。また、第2のバーナ1Bによって高温に加熱された後の湯水が、燃焼用空気によって冷却されることにより多くの熱損失が発生するといったこともない。したがって、非燃焼バーナ1B'を設けたことに起因して、熱効率が低下するといった不具合を生じないようにし、熱効率に優れたものとすることが可能である。
When the
図2(b)を参照して説明したように、非燃焼バーナ1B'の炎孔面12からの燃焼用空気の流出量は、非燃焼バーナ1B'の他端部14b側の方が一端部14a側よりも多くなる。これに対し、入水側直状管体部60aにおいては、湯水が非燃焼バーナ1B'の他端部14b側から一端部14a側に向かう方向に流れるように構成されており、一端部14a側に流れるに連れて温度が徐々に上昇する。このため、入水側直状管体部60aを湯水が流通する過程において、温度上昇を生じた湯水が燃焼用空気によって冷却される作用をも抑制することができ、熱効率を一層良くすることが可能である。
As described with reference to FIG. 2B, the amount of outflow of combustion air from the
入水口62aから第2の伝熱管6Bに比較的低温の湯水が入水し、かつこの第2の伝熱管6Bに燃焼ガスが作用した場合、第2の伝熱管6Bに結露を生じる虞がある。結露水の発生量は、第2の伝熱管6Bの低温部分に、燃焼ガスが多く作用するほど多くなる。これに対し、本実施形態の温水装置WHにおいては、複数の直状管体部60のうち、内部の湯水温度が最も低くなる入水側直状管体部60aには、燃焼ガスが多く作用しない。したがって、結露水の発生量を少なくし、結露水に起因する第2の伝熱管6Bやフィン68bの腐食の進行を防止し、また熱交換器HEにおける排気閉塞の発生なども適切に防止することが可能となる。
If relatively low-temperature hot water enters the second
非燃焼バーナ1B'は、これに隣接する第2のバーナ1B(図1に符号1B"で示し、以下、隣接バーナ1B"と称する)の駆動燃焼を安定させる役割をも果たす。すなわち、非燃焼バーナ1B'が仮に設けられていない場合には、隣接バーナ1B"の一方側には、他の第2の
バーナ1Bが存在するのに対し、他方側は単なる空間スペースとなる。このため、隣接バーナ1B"の左右両側は、燃焼用空気の流れ方が相違することとなり、隣接バーナ1B"の駆動燃焼が不安定(火焔が左右非対象など)となる虞がある。これに対し、非燃焼バーナ1B'が設けられていれば、隣接バーナ1B"の左右両側の燃焼用空気の流れ方の均一化を図り、隣接バーナ1B"の駆動燃焼を安定化させる利点が得られる。
The non-combustion burner 1B'also serves to stabilize the drive combustion of the
図4は、本発明の他の実施形態を示している。同図において、前記実施形態と同一または類似の要素には、前記実施形態と同一の符号を付すこととし、重複説明は省略する。 FIG. 4 shows another embodiment of the present invention. In the figure, the same or similar elements as those in the embodiment are designated by the same reference numerals as those in the embodiment, and duplicate description will be omitted.
図4に示す温水装置WHaは、前記実施形態の温水装置WHから非燃焼バーナ1B'を除去した構成に相当し、これ以外の構成は、温水装置WHと同様である。本実施形態の温水装置WHaにおいては、非燃焼バーナ1B'が設けられていない結果、バーナケース2内のうち、第2の伝熱管6Bの入水側直状管体部60aの下方領域は、第2のバーナ1Bが設けられておらず、第2のバーナ1Bと同一構成のバーナを追加設置することが可能なバーナ設置用空き領域ARとされている。
The hot water device WHa shown in FIG. 4 corresponds to a configuration in which the non-combustion burner 1B'is removed from the hot water device WH of the above embodiment, and the other configurations are the same as those of the hot water device WH. In the water heating device WHa of the present embodiment, as a result of not providing the
本実施形態によれば、非燃焼バーナ1B'を利用して隣接バーナ1B"の駆動燃焼を安定化させる既述の効果は得られないものの、バーナ設置用空き領域ARに第2のバーナ1Bと同一構成のバーナを設置し、かつこのバーナに燃料ガスを供給可能とすることによって、温水生成能力を高めることが簡単に、かつ低コストで実現できることとなる。また、本実施形態では、バーナ設置用空き領域ARに供給される燃焼用空気が、入水側直状管体部60aに作用することとなるが、このことによって多くの熱損失は生じず、また第2のバーナ1Bによって加熱された後の湯水が、燃焼用空気によって冷却されて多くの熱損失を生じるといったこともない。したがって、前記実施形態と同様に、熱効率を良好なものにすることも可能である。前記実施形態と同様に、結露を生じ難くすることができるといった利点も得られる。
According to the present embodiment, although the above-mentioned effect of stabilizing the drive combustion of the
本発明は、上述した実施形態の内容に限定されない。本発明に係る温水装置の各部の具体的な構成は、本発明の意図する範囲内において種々に設計変更自在である。 The present invention is not limited to the contents of the above-described embodiments. The specific configuration of each part of the water heating device according to the present invention can be variously redesigned within the scope of the present invention.
上述の実施形態では、いわゆる1缶2回路方式のものを具体例としており、第1および第2のバーナ1A,1Bのうち、一方の第2のバーナ1Bの一部を、非燃焼バーナ1B'とし、または第2のバーナ1Bの設置領域側に、バーナ設置用空き領域ARを設けたが、これに限定されない。たとえば、第1のバーナ1Aの一部を、非燃焼バーナとしたり、第1のバーナ1Aの設置領域側に、バーナ設置用空き領域を設けた構成とすることもできる。また、1缶1回路方式とすることも可能である。
本発明でいう温水装置とは、湯を生成する機能を備えた装置の意であり、一般給湯用、風呂給湯用、暖房用、あるいは融雪用などの各種の給湯装置、および給湯以外に用いられる湯を生成する装置を広く含む。
In the above-described embodiment, a so-called one-can two-circuit system is used as a specific example, and a part of the
The water heater in the present invention means a device having a function of generating hot water, and is used for various hot water supply devices such as general hot water supply, bath hot water supply, heating, or snow melting, and other than hot water supply. Includes a wide range of devices for producing hot water.
WH,WHa 温水装置
C 燃焼装置
HE 熱交換器
1B 第2のバーナ(バーナ)
1B’非燃焼バーナ
11 ガス導入口
12 炎孔面
13 流路
14a 一端部(非燃焼バーナの)
14b 他端部(非燃焼バーナの)
2 バーナケース
3 ファン
4 燃料ガス供給ヘッド
6B 第2の伝熱管(伝熱管)
60 直状管体部
60a(60) 入水側直状管体部
62a 入水口
WH, WHa Hot water device C Combustion device HE
1B'Non-combustion burner 11
14b The other end (of the non-combustion burner)
2
60 Straight
Claims (4)
前記燃焼装置は、複数のバーナを横並び状態で収容するバーナケースと、このバーナケース内にその下方側から燃焼用空気を供給可能なファンと、前記複数のバーナに燃料ガスを供給可能な燃料ガス供給ヘッドと、を備えており、
前記熱交換器は、前記複数のバーナの上方に位置し、かつ入水口から供給される湯水が流通する伝熱管を備えており、
この伝熱管は、前記複数のバーナの横並び方向とは交差する略水平方向に延びた複数の直状管体部を有し、かつこれら複数の直状管体部が、前記横並び方向に並べられて一連に接続された構成とされている、温水装置であって、
前記熱交換器は、前記複数の直状管体部のうち、前記横並び方向の一端に位置する直状管体部が、前記入水口に最も近い入水側直状管体部とされており、
前記複数のバーナの一部は、前記燃料ガス供給ヘッドからの燃料ガス供給が常時停止されていることにより、駆動燃焼を生じない非燃焼バーナとされ、かつこの非燃焼バーナの上方に、前記入水側直状管体部が位置していることを特徴とする、温水装置。 It is equipped with a combustion device and a heat exchanger.
The combustion device includes a burner case that accommodates a plurality of burners side by side, a fan that can supply combustion air into the burner case from below, and a fuel gas that can supply fuel gas to the plurality of burners. Equipped with a supply head,
The heat exchanger is located above the plurality of burners and includes a heat transfer tube through which hot water supplied from a water inlet flows.
The heat transfer tube has a plurality of straight tube bodies extending in a substantially horizontal direction intersecting the side-by-side direction of the plurality of burners, and the plurality of straight tube body portions are arranged in the side-by-side direction. It is a water heating device that is configured to be connected in a series.
In the heat exchanger, among the plurality of straight pipes, the straight pipe located at one end in the side-by-side direction is the water inlet side straight pipe closest to the water inlet.
A part of the plurality of burners is a non-combustion burner that does not cause drive combustion because the fuel gas supply from the fuel gas supply head is constantly stopped, and the burner is inserted above the non-combustion burner. A water heating device characterized by the location of a straight tube on the water side.
前記非燃焼バーナを含む前記複数のバーナは、ガス導入口および上向き開口状の炎孔面を有しており、
前記非燃焼バーナを除く前記複数のバーナは、前記ガス導入口から内部に導入された燃焼用空気および燃料ガスの混合ガスが前記炎孔面において燃焼可能とされ、
前記非燃焼バーナは、前記ガス導入口から内部に導入された燃焼用空気が前記炎孔面から上向きに流出する構成とされている、温水装置。 The hot water apparatus according to claim 1.
The plurality of burners including the non-combustion burner have a gas inlet and an upward-opening flame hole surface.
In the plurality of burners other than the non-combustion burner, a mixed gas of combustion air and fuel gas introduced into the inside from the gas introduction port is made combustible on the flame hole surface.
The non-combustion burner is a hot water device having a configuration in which combustion air introduced into the inside from the gas introduction port flows upward from the flame hole surface.
前記非燃焼バーナは、前記入水側直状管体部の長手方向に延びた形態を有し、かつ前記長手方向の一端部に、前記ガス導入口が設けられているとともに、内部には、前記ガス導入口に流入した燃焼用空気を前記長手方向の他端部側に進行させてから上向きに進行させて前記炎孔面に導くガス流路が形成されており、
前記入水側直状管体部において、前記入水口から流入した湯水は、前記非燃焼バーナの前記他端部側から前記一端部側に向かう方向に流れる構成とされている、温水装置。 The water heating device according to claim 2.
The non-combustion burner has a form extending in the longitudinal direction of the water inlet side straight pipe portion, and the gas introduction port is provided at one end in the longitudinal direction, and the inside thereof is A gas flow path is formed in which the combustion air flowing into the gas inlet is advanced toward the other end in the longitudinal direction and then upward to be guided to the flame hole surface.
A water heating device having a structure in which hot water flowing from the water inlet of the water inlet side straight pipe portion flows in a direction from the other end side of the non-combustion burner toward the one end side.
前記燃焼装置は、複数のバーナを横並び状態で収容するバーナケースと、このバーナケース内にその下方側から燃焼用空気を供給可能なファンと、前記複数のバーナに燃料ガスを供給可能な燃料ガス供給ヘッドと、を備えており、
前記熱交換器は、前記複数のバーナの上方に位置し、かつ入水口から供給される湯水が流通する伝熱管を備えており、
この伝熱管は、前記複数のバーナの横並び方向とは交差する略水平方向に延びた複数の直状管体部を有し、かつこれら複数の直状管体部が、前記横並び方向に並べられて一連に接続された構成とされている、温水装置であって、
前記熱交換器は、前記複数の直状管体部のうち、前記横並び方向の一端に位置する直状管体部が、前記入水口に最も近い入水側直状管体部とされており、
前記バーナケース内には、前記複数のバーナのいずれも配置されることなく、前記各バーナと同一構成の他のバーナを追加設置することが可能なバーナ設置用空き領域が設けられ、かつこのバーナ設置用空き領域の上方に、前記入水側直状管体部が位置していることを特徴とする、温水装置。 It is equipped with a combustion device and a heat exchanger.
The combustion device includes a burner case that accommodates a plurality of burners side by side, a fan that can supply combustion air into the burner case from below, and a fuel gas that can supply fuel gas to the plurality of burners. Equipped with a supply head,
The heat exchanger is located above the plurality of burners and includes a heat transfer tube through which hot water supplied from a water inlet flows.
The heat transfer tube has a plurality of straight tube bodies extending in a substantially horizontal direction intersecting the side-by-side direction of the plurality of burners, and the plurality of straight tube body portions are arranged in the side-by-side direction. It is a water heating device that is configured to be connected in a series.
In the heat exchanger, among the plurality of straight pipes, the straight pipe located at one end in the side-by-side direction is the water inlet side straight pipe closest to the water inlet.
In the burner case, a free area for installing a burner is provided in which it is possible to additionally install another burner having the same configuration as each of the burners without arranging any of the plurality of burners, and the burner is provided. A water heating device, characterized in that the water inlet side straight pipe body portion is located above the vacant area for installation.
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