JPH04254105A - 給湯装置 - Google Patents

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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、燃焼手段を加熱源とし
た家庭用等の給湯装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来この種の給湯装置には、図４に示す
ようなものがあった。図中の実線矢印は湯水の流れ方向
、破線は排気ガスの流れ方向を意味している。

【０００３】鉛直方向上方の一端を大気解放した燃焼室
１と、燃焼室１の側面に設けられ水平方向に火炎ｆを形
成する燃焼手段２と、この燃焼手段２より下方の燃焼室
１に連接した湯を貯めておく貯湯室３と、燃焼室１内の
上方より下方に水を供給する給水管４と、貯湯室３に貯
った湯を所定の場所に供給するため貯湯室３に接続され
た給湯管５から構成されている。そして水は給水管４を
通って燃焼室１内部に吐出され、燃焼手段２で形成され
た火炎ｆと直接接触して熱交換され湯となる。湯は鉛直
下方に落下し貯湯部３に貯った後、給湯管５を介して所
定の場所に供給されるようになっていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような構成では、水と火炎ｆが直接接触するため二酸化
炭素が溶解する時の雰囲気温度が非常に高くなる。温度
が高いと図３に示すように二酸化炭素の溶解度が低くな
り水に溶け込んだ炭素ガス濃度を高くすることが出来な
いという課題があった。また直接接触による熱交換だけ
であるので高い熱効率が得られないという課題があった
。

【０００５】本発明は、かかる従来の課題を解消するも
ので、熱交換する燃焼ガスの温度をまず間接接触式熱交
換器において熱交換して燃焼ガスの温度を低くした後、
直接接触式熱交換器で熱交換することにより、二酸化炭
素が溶解する時の燃焼ガスの温度を下げ、さらに熱交換
する水を最初に直接接触式熱交換器で燃焼ガスと接触す
ることにより二酸化炭素が溶解する時の水の温度を低く
抑えることにより、二酸化炭素の溶解度を上げ、さらに
直接接触式熱交換器と間接接触式熱交換器を連結して設
けることにより熱効率の向上と、それによる大気に排出
する二酸化炭素や二酸化窒素の量を削減することを第１
の目的としている。

【０００６】第２の目的は、排気路をトラップ形状にし
、トラップ形状の排気路の底部を貯湯槽とすることによ
り、燃焼ガスをトラップ形状の排気路の底部の貯湯槽に
貯った水中を通過する際、貯湯槽入口の水面を押し下げ
た後水中を気泡状となって通過させ、二酸化炭素の溶解
時において高い圧力と大きな接触面積を持たせて炭素ガ
スの溶解度と熱効率を上げるとともに、さらに大気に排
出する二酸化炭素や二酸化窒素の量を低減することであ
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記第１の目的を達成す
るために、本発明の給湯装置は燃焼用空気を供給する燃
焼ファンと、この燃焼ファンによって供給された空気と
燃料を調整し燃焼させる燃焼手段と、この燃焼手段で生
成された燃焼ガスを誘導する排気路と、排気路の途中に
設けた貯湯槽と、この貯湯槽より下流側の排気路におい
て燃焼手段によって生成された燃焼ガスと水を直接接触
させて熱交換する直接接触式熱交換器と、この直接接触
式熱交換器に水を供給する給水管と、貯湯槽より上流側
の排気路において燃焼ガスと水を間接接触させて熱交換
する間接接触式熱交換器と、直接接触式熱交換器で熱交
換した湯を間接接触式熱交換器に供給する連絡管と、間
接接触式熱交換器から所定の場所に湯を供給する給湯管
とを備えたものである。

【０００８】また第２の目的を達成するために、本発明
は排気路を通る燃焼ガスが貯湯槽内に貯った湯の中を通
るように貯湯槽をトラップ形状にしたものである。

【０００９】

【作用】本発明は、上記した構成によって、燃焼ファン
によって供給された空気は燃焼手段によって燃料と混合
された後燃焼が行なわれる。燃焼手段によって生成され
た燃焼ガスは、間接接触式熱交換器で熱交換した後、直
接接触式熱交換器でさらに熱交換し大気に放出される。 一方水は給水管を介して直接接触式熱交換器に供給され
熱交換した後貯湯槽に貯る。貯った湯は連絡管を介して
間接接触式熱交換器に供給されさらに熱交換された後、
給湯管を介して所定の場所に供給される。貯湯槽に貯っ
た湯の搬送は給湯管途中に設けた搬送手段によってなさ
れる。直接接触式熱交換器において燃焼ガスと水が直接
接触することにより燃焼ガス中に含まれる二酸化炭素や
二酸化窒素が水に溶解するとともに、燃焼ガス中の二酸
化炭素成分や二酸化窒素成分の濃度は水に溶解した分減
少する。大気に放出される際の排気ガスの温度は、給水
管から供給された水の温度とほぼ同じ温度となる。

【００１０】また、燃焼ガスは燃焼ファンで押されトラ
ップ形状の貯湯槽入口の水面を押し下げた後、湯の中を
気泡状態で通過する。圧力を掛けた状態で燃焼ガスが貯
湯槽に貯った湯に接し、かつ燃焼ガスが湯の中を接触面
積の大きい気泡状態で通過するため燃焼ガス中の二酸化
炭素や二酸化窒素が湯に溶解し易くなるとともに、貯湯
槽に貯った湯の中を気泡状態で通過する際、燃焼ガスは
貯った湯と直接接触し熱交換される。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の一実施例を添付図面にもとづ
いて説明する。図中の実線矢印は湯水の流れ方向を示し
、破線矢印は排気ガスの流れ方向を示し、破線は信号線
を意味している。また同一の構成要素には同一の符号を
付けている。

【００１２】図１は、本発明の給湯装置における一実施
例の概略説明図である。７は燃焼用空気を供給する燃焼
ファン６によって供給された空気と燃料を調整し燃焼さ
せる燃焼手段で、燃焼室７ａの最下部に設けられている
。この燃焼手段７で生成された燃焼ガスを誘導する排気
路８が燃焼手段７の下流側である燃焼室７ａに連接して
設けられておる。排気路８は燃焼室７ａの上部で直角に
横方向へ折曲し、さらに排気路８の他端は直角に縦方向
へ折曲し大気開放となっている。また排気路８の途中で
ある横排気路８ａには上方に排気空間８ｂを残して貯湯
槽９が設けられている。

【００１３】貯湯槽９より大気開放側の縦排気路８ｃの
途中には、燃焼ガスと水を直接接触させて熱交換する直
接接触式熱交換器１０が設けられておる。この直接接触
式熱交換器１０に水を供給する給水管１１が直接接触式
熱交換器１０に接続されている。

【００１４】また貯湯槽９より燃焼手段７側の排気路８
の途中に連接する燃焼室７ａには、燃焼ガスと水を間接
接触させて熱交換する間接接触式熱交換器１２が設けら
れている。この直接接触式熱交換器１０と間接接触式熱
交換器１２との間には、直接接触式熱交換器１０で熱交
換した湯を間接接触式熱交換器１２に供給する連絡管１
３が設けられており、また間接接触式熱交換器１２の出
口には所定の場所に湯を供給するため給湯管１４が接続
されている。

【００１５】さらに湯の搬送のために給湯管１４の途中
に搬送装置１５を設け、安定した湯を供給するため燃焼
ファン６と燃焼手段７と搬送装置１５とを制御する制御
手段１６を設けている。

【００１６】上記構成において、燃焼ファン６によって
供給された空気は燃焼手段７によって燃料と混合された
後、燃焼が行なわれる。燃焼手段７によって生成された
燃焼ガスは、間接接触式熱交換器１２で熱交換した後、
横排気路８ｂ，縦排気路８ｃを流れ直接接触式熱交換器
１０でさらに熱交換し大気に放出される。一方、水は給
水管１１を介して直接接触式熱交換器１０に供給され熱
交換した後、貯湯槽９に貯る。貯った湯は連絡管１３を
介して間接接触式熱交換器１２に供給され、さらに熱交
換された後、給湯管１４を介して所定の場所に供給され
る。

【００１７】このように給水管１１から供給された水は
途中、直接接触式熱交換器１０において燃焼ガスと水が
直接接触することにより燃焼ガス中に含まれる二酸化炭
素や二酸化窒素が水に溶解するとともに、燃焼ガス中の
二酸化炭素成分や二酸化窒素成分の濃度は水に溶解した
分減少する。

【００１８】この実施例において、熱交換する燃焼ガス
の温度は、まず間接接触式熱交換器１２において熱交換
して温度を低くした後、直接接触式熱交換器１０で熱交
換することにより、二酸化炭素が溶解する時の燃焼ガス
の温度を下げ、また熱交換する水を最初に直接接触式熱
交換器１０で燃焼ガスと接触させることにより、二酸化
炭素が溶解する時の水の温度を低く抑えられるので、図
３に示すように二酸化炭素の溶解度を上げることが出来
る。

【００１９】二酸化炭素の溶け込んだ湯には血流増加作
用があり、入浴に使用する場合においては血圧が上がり
難いため老人でも安心して入浴出来、また血流増加作用
により促温性や保温性を高めることが出来、入浴者は実
際の温度より熱く感じたり入浴後も湯冷めがし難いため
、追い焚きや保温の温度を低く抑えることが出来燃料費
を低減出来る。また直接接触式熱交換器１０と間接接触
式熱交換器１２を連絡管１３で連結して設けることによ
り、熱効率の向上を図ることが出来るので燃料費を抑え
ることが出来る。さらに高効率化による燃費低減ならび
に保温と促温効果による設定温度の低減による燃費低減
と燃焼ガス中の二酸化炭素や二酸化窒素の低減により、
排出する二酸化炭素や二酸化窒素の量を低減することが
出来る。

【００２０】図２は本発明の他実施例を示すもので、上
記実施例と異なる点は横排気路８ａの上方の排気空間８
ｂの途中をなくし、排気路８を通る燃焼ガスが貯湯槽９
内に貯った湯の中を通るように貯湯槽９をトラップ形状
にしている。そして、これ以外の構造は上記実施例と同
じである。

【００２１】上記構成において、燃焼ガスは燃焼ファン
６で押されトラップ形状の貯湯槽９の入口９ａの水面を
押し下げた後、湯の中を気泡状態で通過する。貯湯槽９
に貯った湯に圧力を掛けた状態で燃焼ガスが接するため
燃焼ガス中の二酸化炭素や二酸化窒素が湯に溶解し易く
なるとともに、貯湯室９に貯った湯の中を気泡状態で通
過する際、燃焼ガスは貯った湯と再度、直接接触し熱交
換される。

【００２２】したがって、燃焼ガスを高い圧力と大きな
接触面積で貯湯槽９に貯った湯と接触させられ、二酸化
炭素ならびに二酸化窒素の溶解度をさらに上げることが
出来るとともに熱効率を上げることが出来、燃料費もさ
らに抑えられる。さらに二酸化炭素ならびに二酸化窒素
の溶解度を高めることにより大気に排出する二酸化炭素
や二酸化窒素の量を削減することが出来る。

【００２３】

【発明の効果】以上のように本発明の給湯装置において
は、次のような効果が得られる。

【００２４】（１）間接接触式熱交換器で熱交換した後
、直接接触式熱交換器で熱交換することにより水と直接
接触する際の燃焼ガスの温度を低くすることにより、燃
焼ガス中に含まれる二酸化炭素や二酸化窒素の溶解度を
高めることが出来るので、炭素ガス濃度の高い湯を得る
ことが出来る。また大気に排出する二酸化炭素や二酸化
窒素の排出量を大幅に削減することが出来る。

【００２５】また直接接触式熱交換器と間接接触式熱交
換器を連絡管で連結することにより、高い熱効率を得る
ことが出来、燃料費を削減出来るとともに燃焼量を抑え
ることが出来大気に排出する二酸化炭素や二酸化窒素の
排出量を抑えることが出来る。

【００２６】さらに二酸化炭素の溶け込んだ湯には血流
増加作用があり、入浴時において血圧が上がり難いため
老人でも安心して入浴出来る。また血流増加作用により
促温効果や保温効果や疲労回復効果または治癒効果を発
揮することが出来る。

【００２７】さらに促温効果や保温効果により入浴者は
実際の温度より熱く感じるので、入浴後も湯冷めがし難
いため、温度を低く抑えることができ燃料費を低減出来
るとともに、燃焼量を抑えることにより大気に排出する
二酸化炭素や二酸化窒素の排出量を低減することが出来
る。

【００２８】（２）排気路途中に設けた貯湯槽をトラッ
プ形状にしているので、燃焼ガスを高い圧力をもって、
かつ大きな接触面積で貯湯槽に貯った湯と接触させられ
、二酸化炭素ならびに二酸化窒素の溶解度をさらに上げ
ることが出来るとともに熱効率を上げることが出来、燃
料費もさらに抑えられる。さらに二酸化炭素ならびに二
酸化窒素の溶解度を高めることにより大気に排出する二
酸化炭素や二酸化窒素の量を削減することが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の給湯装置の概略構成図

【図
２】同他実施例において貯湯槽をトラップ形状とした場
合の概略構成図

【図３】同二酸化炭素の溶解度特性図

【図４】従来例における給湯装置の概略構成図

【符号の説明】

６　　燃焼ファン ７　　燃焼手段 ８　　排気路 ９　　貯湯槽 １０　　直接接触式熱交換器 １１　　給水管 １２　　間接接触式熱交換器 １３　　連絡管 １４　　給湯管 １５　　搬送装置 １６　　制御手段

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】燃焼用空気を供給する燃焼ファンと、前記
   燃焼ファンによって供給された空気と燃料を調整し燃焼
   させる燃焼手段と、前記燃焼手段で生成された燃焼ガス
   を誘導する排気路と、前記排気路の途中に設けた貯湯槽
   と、前記貯湯槽より下流側の前記排気路において前記燃
   焼手段によって生成された燃焼ガスと水を直接接触させ
   て熱交換する直接接触式熱交換器と、前記直接接触式熱
   交換器に水を供給する給水管と、前記貯湯槽より上流側
   の前記排気路において燃焼ガスと水を間接接触させて熱
   交換する間接接触式熱交換器と、前記直接接触式熱交換
   器で熱交換した湯を前記間接接触式熱交換器に供給する
   連絡管と、前記間接接触式熱交換器から所定の場所に湯
   を供給する給湯管とからなる給湯装置。
2. 【請求項２】排気路を通る燃焼ガスが貯湯槽内に貯った
   湯の中を通るように貯湯槽をトラップ形状にした請求項
   １記載の給湯装置。