JPH10267414A

JPH10267414A - 一缶二水路給湯器

Info

Publication number: JPH10267414A
Application number: JP9085756A
Authority: JP
Inventors: Hironori Horigome; 宏規堀米; Masanori Enomoto; 正徳榎本
Original assignee: Gastar Co Ltd
Current assignee: Gastar Co Ltd
Priority date: 1997-03-19
Filing date: 1997-03-19
Publication date: 1998-10-09
Anticipated expiration: 2017-03-19
Also published as: JP3862805B2

Abstract

(57)【要約】【課題】一缶二水路給湯器における追い焚き単独燃焼
時の給湯熱交換器内の滞留湯水の沸騰を抑制する。【解決手段】給湯熱交換器３と追い焚き熱交換器２と
を上下に重ね合わせて当接した状態で配設し、これらの
熱交換器の加熱を行う共通のバーナ１を設けて一缶二水
路給湯器を構成し、給湯熱交換器３の上部側に間隔を介
して潜熱回収用熱交換器４を設ける。潜熱回収用熱交換
器４と給湯熱交換器３をバイパス通路５を介して接続し
て成る給湯側循環回路を形成し、バイパス通路５には逆
止弁６を設け、逆止弁６の方向規制機能により追い焚き
単独燃焼時にバーナ１の燃焼によって加熱される給湯熱
交換器３内の湯水の流れ方向をその出口側通路１９から
バイパス通路５を介して潜熱回収用熱交換器４の入口側
通路２０に流れる方向に規制して湯水を給湯側循環回路
内で自然対流させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、給湯熱交換器と追
い焚き熱交換器とが上下に重ね合わせた状態で配設され
ている一缶二水路給湯器に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図６には、一般的な一缶二水路給湯器の
構成が模式図によって示されている。同図において、燃
焼室１２には、給湯燃焼と風呂の追い焚き燃焼を行う共
通のバーナ１が設けられており、このバーナ１にはガス
管１４から燃料ガスが供給され、バーナ１の下部側に設
けられた燃焼ファン１３から燃焼用の空気が供給される
ようになっている。バーナ１の上部側には、例えば図
６，７に示されるように、バーナ１の燃焼によって加熱
される給湯熱交換器３ａと追い焚き熱交換器２とが上下
に重ね合わせた状態で配設されており、給湯熱交換器３
ａを形成する管２３と追い焚き熱交換器２を形成する管
２２には、共通のフィン２５が複数設けられている。な
お、これらの図に示されるように、一般に、追い焚き熱
交換器２の管２２が給湯熱交換器３ａの管２３の上部側
に配設されている。

【０００３】図６に示すように、給湯熱交換器３ａの入
口側通路１８には給水管８が接続されており、給湯熱交
換器３ａの出口側通路１９には給湯管９が接続されてお
り、この給湯管９は台所等の所望の給湯場所に導かれて
いる。また、同図には図示されていないが、給湯熱交換
器３ａの入口側１８には入水温度センサが、給湯熱交換
器３ａの出口側１９には出湯温度センサがそれぞれ設け
られている。

【０００４】前記追い焚き熱交換器２には、その入口側
と出口側とにそれぞれ戻り管１１、往管１０が接続され
ており、これらの戻り管１１および往管１０は共に、図
示されていない浴槽の側壁等に接続されており、戻り管
１１、追い焚き熱交換器２、往管１０を有して、浴槽湯
水を追い焚き循環させる追い焚き循環管路が形成されて
いる。また、一般に、往管１０には通水の温度を検出す
るサーミスタ等の風呂温度センサが設けられている。

【０００５】前記燃焼室１２の上部側には、給湯熱交換
器３ａよりも上部側に排気通路１５が形成されており、
前記バーナ１の燃焼によって生じる燃焼排ガスがこの排
気通路１５を通って外部へ導出されるようになってい
る。

【０００６】この種の給湯器には、図示されていない制
御装置が設けられており、給湯管９の出口側に設けられ
ている給湯栓（図示せず）が開かれると、給水管８から
の給水が給湯熱交換器３ａ内に通され、前記出湯温度セ
ンサ（図示せず）によって検出される出湯検出温度が、
リモコン（図示せず）等によって設定される給湯設定温
度となるように、制御装置による制御に従ってバーナ１
の燃焼が行われ、給湯熱交換器３ａが加熱される。ま
た、風呂の追い焚き燃焼時には、前記風呂温度センサ
（図示せず）によって検出される風呂検出温度がリモコ
ン等によって設定される風呂設定温度となるように、制
御装置の制御に従ってバーナ１の燃焼が行われ、追い焚
き熱交換器２が加熱される。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、この種の一
缶二水路給湯器においては、前記の如く、給湯燃焼と風
呂の追い焚き燃焼とが共に共通のバーナ１によって行わ
れ、かつ、このバーナ１の燃焼によって加熱される給湯
熱交換器３ａと追い焚き熱交換器２とが上下に重ね合わ
せた状態で配設されているために、給湯が行われずに風
呂の追い焚き燃焼のみが行われている追い焚き単独燃焼
時にもバーナ１による風呂の追い焚き燃焼によって給湯
熱交換器３ａ内の湯水が加熱され、その給湯熱交換器３
ａ内の湯水は滞留している状態にあるので、給湯熱交換
器３ａ内の滞留湯水の温度が上昇し、この追い焚き単独
燃焼が連続して行われると、給湯熱交換器３ａ内の滞留
湯が沸騰することがある。そして、このとき、給湯管９
に設けられている給湯栓（図示せず）が開けられて給湯
が行われると、給湯熱交換器３ａ内の沸騰した湯が給湯
されることになり、非常に危険である。

【０００８】そこで、この種の一缶二水路給湯器におい
ては、前記追い焚き単独燃焼時には、給湯熱交換器３ａ
側に設けた出湯温度センサ等の温度センサによって検出
される検出温度を監視し、給湯熱交換器３ａ側の滞留湯
水が沸騰する前にバーナ１の燃焼を停止し、給湯熱交換
器３ａ側の滞留湯水の温度がある程度低下したときに再
びバーナ１の燃焼を行うといった動作を繰り返す、いわ
ゆる間欠燃焼を行うことにより、前記のような給湯熱交
換器３ａ内の湯水の沸騰による危険を回避することが行
われている。

【０００９】また、バーナ１の燃焼面を２つに分割し、
各燃焼面でのバーナ燃焼を交互に行ったり、バーナ１の
燃焼面を３つ以上の複数に分割してこの燃焼面の切り替
え燃焼によって給湯熱交換器３ａ内の湯水の沸騰を抑制
し、給湯熱交換器３ａ内の湯水の沸騰によって生じる危
険を回避することも考えられている。

【００１０】しかしながら、このようなバーナ１の間欠
燃焼や燃焼面切り替え燃焼を行っても、給湯熱交換器３
ａ内の湯水の温度上昇を抑制することは難しく、例えば
間欠燃焼によって追い焚き単独燃焼時に給湯熱交換器３
ａ内の湯水の沸騰を抑制しようとすると、間欠燃焼時の
燃焼停止から再燃焼開始までの時間が非常に長くなり、
追い焚き熱交換器２の加熱を十分に行うことができない
ために、追い焚き燃焼に非常に長い時間を要するといっ
た問題が生じた。また、バーナの燃焼面切り替えによっ
て給湯熱交換器３ａ内の湯水の沸騰を抑制しようとする
と、例えば複数のバーナ燃焼面のうちのごく一部を用い
ての燃焼を続けて行うしかなく、上記と同様に追い焚き
の加熱量が非常に低下してしまうということになった。

【００１１】本発明は上記課題を解決するためになされ
たものであり、その目的は、給湯燃焼と風呂の追い焚き
燃焼を共通のバーナを用いて行う一缶二水路給湯器にお
いて、風呂の追い焚き燃焼が単独で行われるときにも給
湯熱交換器内の湯水の温度上昇を抑制することが可能な
一缶二水路給湯器を提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は次のような構成により前記課題を解決する
ための手段としている。すなわち、第１の発明は、給湯
燃焼と風呂の追い焚き燃焼を行う共通のバーナを有し、
該バーナの燃焼によって加熱される給湯熱交換器と追い
焚き熱交換器とが上下に重ね合わせた状態で配設されて
いる一缶二水路給湯器において、前記給湯熱交換器をメ
インの給湯熱交換器として該メインの給湯熱交換器の上
部側に排気潜熱回収用の潜熱回収用熱交換器を配設し、
該潜熱回収用熱交換器側の通路とメインの給湯熱交換器
側の通路を接続するバイパス通路を設けて該バイパス通
路を介しメインの給湯熱交換器と潜熱回収用熱交換器を
連通して成る給湯側循環回路を形成し、バイパス通路に
は風呂の追い焚き燃焼時に前記共通のバーナの燃焼によ
って加熱されるメインの給湯熱交換器内の湯水の流れ方
向を該メインの給湯熱交換器の出口側から該バイパス通
路を介して前記潜熱回収用熱交換器入口側へ流れる方向
に方向規制する方向規制手段を設けた構成をもって前記
課題を解決する手段としている。

【００１３】また、第２の発明は、上記第１の発明を構
成する給湯側循環回路は潜熱回収用熱交換器の出口側通
路とメインの給湯熱交換器の入口側通路を接続するとと
もに該メインの給湯熱交換器の出口側通路と潜熱回収用
熱交換器の入口側通路を接続するバイパス通路を設けて
該バイパス通路を介しメインの給湯熱交換器と潜熱回収
用熱交換器を連通して成る構成をもって前記課題を解決
する手段としている。

【００１４】さらに、第３の発明は、上記第１又は第２
の発明を構成する方向規制手段は逆止弁とした構成をも
って前記課題を解決する手段としている。さらに、第４
の発明は、上記第１又は第２又は第３の発明を構成する
潜熱回収用熱交換器の表面には撥水性材料であるセラミ
ックによって形成された皮膜がコーティングされている
構成をもって前記課題を解決する手段としている。さら
に、第５の発明は、上記第４の発明を構成する潜熱回収
用熱交換器の表面にコーティングされるセラミックは、
ＳｉＯ₂系セラミック、又は、Ｒをアルキル基としたＲ
ＳｉＯ₂・ＺｒＯ₂系セラミックである構成をもって前記
課題を解決する手段としている。

【００１５】上記構成の発明において、メインの給湯熱
交換器の上部側には間隔を介して排気潜熱回収用の潜熱
回収用熱交換器が配設され、例えば、メインの給湯熱交
換器の出口側と潜熱回収用熱交換器の入口側を接続する
バイパス通路を介し、これらの熱交換器が連通されて給
湯側循環回路が形成されており、さらに、バイパス通路
に設けられた方向規制手段によって、風呂の追い焚き燃
焼時に加熱されるメインの給湯熱交換器内の湯水の流れ
方向がその出口側からバイパス通路を介して潜熱回収用
熱交換器側に流れる方向に方向規制されているために、
風呂の追い焚き燃焼が単独で行われても、給湯熱交換器
内の湯水が給湯熱交換器内に止まることはなく、湯水は
前記給湯側循環回路を方向規制手段によって方向規制さ
れた方向に流れて循環する。

【００１６】このように、給湯熱交換器内の湯水が給湯
側循環回路を循環することにより、本発明においては、
給湯熱交換器内の湯水が循環せずに止まっていた従来の
一缶二水路給湯器に比べ、給湯熱交換器内の湯水の温度
上昇が緩和され、湯水の沸騰が抑制される。そのため、
本発明においては、例えば風呂の追い焚き燃焼を単独で
行う際に、バーナの間欠燃焼によって給湯熱交換器内の
湯水の温度上昇を抑制しようとしたときに、バーナ燃焼
の停止から再燃焼開始までの時間を短くすることが可能
となるし、燃焼面切り替え式のバーナを用いた場合にも
広い燃焼面を用いての追い焚き燃焼が可能となり、風呂
の単独での追い焚き燃焼も高い加熱量で行えるようにな
り、上記課題が解決される。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態例を図
面に基づいて説明する。なお、本実施形態例の説明にお
いて、従来例と同一名称部分には同一符号を付し、その
重複説明は省略する。図１には、本発明に係る一缶二水
路給湯器の一実施形態例が模式図によって示されてい
る。本実施形態例も従来例と同様に、給湯燃焼と風呂の
追い焚き燃焼を行う共通のバーナ１と、バーナ１の燃焼
によって加熱される給湯熱交換器３ａと追い焚き熱交換
器２とを有して構成された一缶二水路給湯器であり、こ
れらの給湯熱交換器３ａと追い焚き熱交換器２との配設
状態も従来例と同様である。

【００１８】本実施形態例では、給湯熱交換器３ａをメ
インの給湯熱交換器３とし、このメインの給湯熱交換器
３の上部側に間隔を介して排気潜熱回収用の潜熱回収用
熱交換器４を配設している。この潜熱回収用熱交換器４
の表面には、撥水性材料（撥水性材料とは、水との接触
角が９０°よりも大きいものをいう）としてのセラミッ
クによって形成された皮膜がコーティングされている。

【００１９】このセラミックとしては、例えばＳｉＯ₂
系セラミックやＲＳｉＯ₂・ＺｒＯ₂系（Ｒはアルキル
基）セラミックがある。ＳｉＯ₂系セラミックのコーテ
ィング剤は、（化１）に示すオルガノアルコキシ金属や
（化２）に示すアルコキシ金属等の金属アルコキシド系
ポリマーと無機フィラーを有して形成されており、ＲＳ
ｉＯ₂・ＺｒＯ₂系セラミックのコーティング剤は、Ｚｒ
・Ｓｉアルコキシ系およびＺｒ・Ｓｉ・Ｔｉアルコキシ
系コーティング剤である。なお、（化１），（化２）に
おけるＲはアルキル基、Ｍは金属を示している。

【００２０】

【化１】

【００２１】

【化２】

【００２２】これらのセラミックは、撥水性が高く、耐
食性（耐薬品性）に優れているという特徴を有してお
り、さらに、難燃性であり、耐熱温度が５００ ℃〜６
００ ℃で耐熱性にも優れている。例えば、ＲＳｉＯ₂・
ＺｒＯ₂系のセラミックの一例として、（株）日板研究
所製ＳＺ−９０（製品名）をステンレスにコーティング
し、１８０ ℃で２０時間硬化させて形成した厚さ約９
μｍの皮膜は、水の接触角（２５℃で測定）が９２°
であり、６０℃温水７日間浸漬による耐温水性テストお
よび、１０％塩酸液スポット８時間による耐酸性テスト
の結果、いずれも良好な結果が得られている。

【００２３】これらのセラミックコーティング剤の潜熱
回収用熱交換器４へのコーティング手法には、エアース
プレーによる塗布やディッピング、静電塗装、フロー、
ロール、刷毛等による塗布等、様々な手法があり、適宜
の手法を用いて潜熱回収用熱交換器４へのセラミックコ
ーティングを行うが、一般に、潜熱回収用熱交換器４の
銅又は銅合金の表面をアルカリ洗浄等により脱脂処理し
た後にコーティングを行い、このコーティングの後に、
常温又は加熱による硬化によって、セラミックの皮膜を
潜熱回収用熱交換器４の表面に形成する。

【００２４】図１に示すように、上記潜熱回収用熱交換
器４の出口側通路２１とメインの給湯熱交換器３の入口
側通路１８を連通すると共に、このメインの給湯熱交換
器３の出口側通路１９（図のＢ点）と潜熱回収用熱交換
器４の入口側通路２０（図のＡ点）とを接続するバイパ
ス通路５を設けており、このバイパス通路５を介しメイ
ンの給湯熱交換器３と潜熱回収用熱交換器４を連通して
本実施形態例の特徴的な給湯側循環回路を形成してい
る。

【００２５】なお、図２には、本実施形態例の一缶二水
路給湯器における追い焚き熱交換器２、メインの給湯熱
交換器３、潜熱回収用熱交換器４の形成領域の斜視図が
示されており、図３にはその断面図が模式的に示されて
いる。図３に示すように、潜熱回収用熱交換器４は管２
４を有しており、管２４にはメインの給湯熱交換器３お
よび追い焚き熱交換器２のフィン２５とは別個のフィン
２６が設けられている。

【００２６】図１，２に示すように、バイパス通路５に
は逆止弁６を設けており、この逆止弁６は、風呂の追い
焚き燃焼時にバーナ１の燃焼によって加熱されるメイン
の給湯熱交換器３内の湯水の流れ方向を、メインの給湯
熱交換器３の出口側１９からバイパス通路５を介して潜
熱回収用熱交換器４の入口側へ流れる方向に方向規制す
る方向規制手段と成している。本実施形態例の特徴的な
ことは、このように、バイパス通路５に逆止弁６を介設
した前記給湯側循環回路を形成したことである。なお、
上記以外の構成は従来例と同様であるのでその重複説明
は省略する。

【００２７】本実施形態例は以上のように構成されてお
り、次に、その動作について図１に基づいて説明する。
本実施形態例でも、従来例と同様に、図示されていない
制御装置の制御に従ってバーナ１の燃焼が行われて給湯
燃焼と風呂の追い焚き燃焼とが行われるが、本実施形態
例では、前記の特徴的な給湯側循環回路が形成されてい
るために、風呂の追い焚き単独燃焼が行われたときに、
バーナ１の燃焼によって加熱されるメインの熱交換器３
内の滞留湯水の温度が加熱によって上昇すると、この温
度上昇した湯水は自然対流により、メインの給湯熱交換
器３よりも上部側に設けられた潜熱回収用熱交換器４側
に流れようとする。

【００２８】そして、この湯水は、バイパス通路５に設
けられた逆止弁６の前記流れ方向規制によって、同図に
矢印Ａに示すように、メインの給湯熱交換器３の出口側
通路１９からバイパス通路５を介して潜熱回収用熱交換
器４の入口側通路２０に流れ、潜熱回収用熱交換器４を
通り、その出口側通路２１からメインの給湯熱交換器３
の入口側通路１８に達し、メインの給湯熱交換器３を通
って再びその出口側通路１９からバイパス通路５側に流
れ、この給湯側循環回路の循環動作が連続して行われ
る。

【００２９】なお、逆止弁６が設けられていない場合に
は、風呂の追い焚き単独燃焼時にバーナ１の燃焼による
加熱によって温度が上昇したメインの給湯熱交換器３内
の湯水は、前記のようにメインの給湯熱交換器３の出口
側通路１９からバイパス通路５側へ流れようとするだけ
ではなく、メインの給湯熱交換器３の入口側から潜熱回
収用熱交換器４の出口側に流れようとするが、本実施形
態例では、逆止弁６によってこの湯水の流れ方向が方向
規制されているために、メインの給湯熱交換器３の入口
側通路１８から潜熱回収用熱交換器４の出口側通路２１
への湯水の流れは抑制され、湯水はメインの熱交換器３
の出口側通路１９からバイパス通路側に流れ、前記の如
く、給湯側循環回路の湯水の循環が滞りなく連続して行
われる。

【００３０】本実施形態例によれば、上記動作により、
風呂の追い焚き単独燃焼時にバーナ１によって加熱させ
るメインの給湯熱交換器３内の滞留湯水が給湯側循環回
路を通って循環するために、給湯側循環回路内の湯水の
温度上昇を緩和することができる。

【００３１】そのため、風呂の単独燃焼時に、給湯側の
湯水が沸騰することを抑制することが可能となり、例え
ば、給湯側の湯水の沸騰を抑制するためにバーナ１によ
る風呂の追い焚き燃焼を間欠燃焼とする場合には、燃焼
停止から再燃焼開始までの時間を短くすることが可能と
なり、風呂の追い焚き燃焼時にバーナの燃焼面切り替え
を行う場合には、広い燃焼面を用いての追い焚き燃焼が
可能となり、風呂の追い焚き燃焼も高い加熱量で行うこ
とができる。

【００３２】さらに、本実施形態例によれば、潜熱回収
用熱交換器４を設けたことにより、給湯燃焼時に、給水
管８から潜熱回収用熱交換器４の水管を通る水は、排気
ガス中の水蒸気が保有している潜熱を奪って（回収し
て）温度を高め、さらに、メインの給湯熱交換器３を通
るときに、バーナ１の燃焼火力でもって加熱されること
になるので、高位発熱量（総発熱量）ベースで熱効率が
約９０％に達し、潜熱回収用の熱交換器４が設けられて
いない給湯器に比べ、高い熱効率を達成することが可能
である。

【００３３】ところで、上記潜熱回収用熱交換器４は、
一般に銅および銅合金によって形成されているが、燃焼
排ガス中には水蒸気の他に窒素酸化物や炭酸ガス等が含
まれており、潜熱回収用熱交換器４によって潜熱を回収
するために水蒸気を凝縮させると、上記窒素酸化物や炭
酸ガス等の燃焼排ガス成分が水蒸気に溶解し、この凝縮
水によって、銅および銅合金で形成されている潜熱回収
用熱交換器４の腐食が生じてしまうという問題がある。

【００３４】そこで、この腐食を防止するために、潜熱
回収用熱交換器４の表面側に、例えばＰｂ（鉛）、Ｓｎ
（スズ）、Ｓｎ−Ｃｏ（スズ−コバルト合金）、Ｎｉ−
Ｓｎ（ニッケル−スズ合金）等の金属メッキを施すこと
が行われている。また、銅および銅合金の潜熱回収用熱
交換器４に、Ｓｎ−Ｂｉ（スズ−ビスマス合金）、Ｂｉ
−Ｓｂ（ビスマス−アンチモン合金）等の金属メッキを
施し、さらにその上にアクリル、メラミン、エポキシ、
ポリアミドイミド等の有機樹脂系コーティングを施すこ
とも提案されている。

【００３５】しかしながら、Ｐｂ，Ｓｎ，Ｓｎ−Ｃｏに
よる金属メッキは、前記凝縮水による腐食の防止効果が
十分ではなく、これらの金属が凝縮水によって腐食して
しまうといった問題が生じ、一方、Ｎｉ−Ｓｎは毒性を
有しており、そのため、下水道法の基準により回収する
必要があり、廃水処理コストが高いといった問題があっ
た。また、Ｃｒはつきまわり（複雑な形状の素材の奥ま
った箇所までメッキ層が形成されること）が悪いといっ
た問題があった。

【００３６】さらに、金属メッキ層としてＳｎ−Ｂｉ，
Ｂｉ−Ｓｂ，Ｂｉ−Ｓｂ−Ｓｎを形成する前記提案の手
法においては、Ｂｉ，Ｓｂの毒性が高く、かつ、コスト
が高いといった問題に加え、この金属メッキ層の上にさ
らに有機樹脂系コーティングを施さなければならないた
めに、その作業が煩雑になり、生産性が悪いといった問
題もあった。また、有機系樹脂は耐熱温度がせいぜい３
００ ℃程度であり、万が一、潜熱回収用熱交換器４が
異常過熱を起こした場合には剥離等の損傷が生じる虞れ
もあった。

【００３７】これに対して、この実施形態例では、上記
の如く、潜熱回収用熱交換器４の表面に、撥水性材料で
あるセラミックによって形成された皮膜でコーティング
したので、潜熱回収用熱交換器４の潜熱回収によって燃
焼排ガス中の窒素酸化物や炭酸ガスが水に溶解して凝縮
した凝縮水が潜熱回収用熱交換器４の表面に付着して
も、セラミック膜の浸透抑制効果によって、凝縮水が潜
熱回収用熱交換器４のセラミック膜内部に浸透すること
を抑制することが可能となり、セラミック膜内部の、銅
又は銅合金によって形成された潜熱回収用熱交換器４の
凝縮水による腐食を完全に抑制することができる。

【００３８】また、このセラミック膜の撥水性によっ
て、潜熱回収用熱交換器４に付着した凝縮水が潜熱回収
用熱交換器４から下に流下する速度を速くすることがで
きるために、潜熱回収用熱交換器４の付着した凝縮水が
潜熱回収用熱交換器４の表面に長く留まることを抑制
し、付着した凝縮水によって潜熱回収用熱交換器４が冷
却されることを抑制でき、潜熱回収用熱交換器４の熱効
率を向上させることができる。なお、潜熱回収用熱交換
器４の下方側には水滴受け皿（図示せず）が設けられて
おり、上記潜熱回収用熱交換器４から流下した上記凝縮
水を上記水滴受け皿が受け、該水滴受け皿に連接される
配管に通って上記凝縮水は外部に排出される。

【００３９】さらに、セラミックは、例えばＢｉ，Ｓｂ
等のように毒性を有していないために、Ｓｎ−Ｂｉ，Ｂ
ｉ−Ｓｂ，Ｂｉ−Ｓｂ−Ｓｎ等のメッキ層を潜熱回収用
熱交換器４に施した前記提案の手法のような毒性の問題
やそれに伴う廃水処理の問題等が生じることはなく、さ
らに、金属メッキの上に有機樹脂系コーティングを施す
ことによる生産性の低下といった問題が生じることもな
く、安全で、かつ、生産性が高く、しかも、潜熱回収用
熱交換器４の腐食を確実に抑制することが可能で、潜熱
回収用熱交換器４の熱効率を非常に高めることが可能で
ある。

【００４０】さらに、セラミックは、耐熱性に優れてい
るために、万が一、潜熱回収用熱交換器４が異常過熱を
起こした場合にもセラミック皮膜が炭化したりすること
はなく、給湯器の安全性をより一層確実なものとするこ
とができる。

【００４１】なお、本発明は上記実施形態例に限定され
ることものではなく、様々な実施の態様を採り得る。例
えば、上記実施形態例では、バイパス通路５には方向規
制手段として逆止弁６を設けたが、方向規制手段は必ず
しも逆止弁６にするとは限らず、例えば、図４，５に示
すように、バイパス通路５を逆Ｕ字状に立ち上げて逆Ｕ
字管１６を形成し、この逆Ｕ字管１６を介して潜熱回収
用熱交換器４の入口側通路２０にメインの給湯熱交換器
３の出口側通路１９を接続することによりバーナ１の燃
焼によって加熱されるメインの給湯熱交換器３の湯水の
流れ方向をメインの給湯熱交換器３の出口側通路１９か
らバイパス通路５を介して潜熱回収用熱交換器４の入口
側通路２０に流れる方向に方向規制するようにしてもよ
い。また、上記逆Ｕ字管１６に通路の開閉を行う開閉弁
（遮断弁）を設けると共に、追い焚き燃焼時に上記開閉
弁を開弁させる開閉制御部を設けてもよい。このように
逆Ｕ字管１６に開閉弁を設けると共に開閉制御部を設け
る場合には、より望ましくは、上記開閉制御部は追い焚
き単独燃焼時のみ上記開閉弁を開弁させるようにする。

【００４２】上記のように方向規制手段として逆Ｕ字管
１６を設けた場合にも、上記実施形態例と同様に、追い
焚き単独燃焼時にバーナ１の燃焼火炎によって加熱され
た給湯熱交換器３の滞留湯水がバイパス通路５と潜熱回
収用熱交換器４を介して円滑に循環することができるの
で、追い焚き単独燃焼時の給湯熱交換器３の湯温上昇を
抑制することができる。

【００４３】さらに、上記実施形態例ではバイパス通路
５を図１のＡ点とＢ点との間（潜熱回収用熱交換器４の
入口側通路２０とメインの給湯熱交換器３の出口側通路
１９との間）に介設したが、例えば、バイパス通路５を
図１のＣ点とＤ点の間に介設する等、バイパス通路５に
よって潜熱回収用熱交換器４の通路の途中と給湯熱交換
器３の通路の途中とを接続してもよいし、バイパス通路
を図１のＡ点とＤ点との間に介設してもよいし、バイパ
ス通路５の位置は適宜設定されるものである。

【００４４】さらに、上記実施形態例では、メインの給
湯熱交換器３の上部側に追い焚き熱交換器２を重ね合わ
せて配設したが、その逆に、メインの給湯熱交換器３の
下部側に追い焚き熱交換器２を配設し、メインの給湯熱
交換器３と追い焚き熱交換器２とを上下に重ね合わせて
配設してもよい。

【００４５】さらに、上記実施形態例では、潜熱回収用
熱交換器４にコーティングするセラミックとして、（化
１），（化２）に示したような構造を有するＳｉＯ₂系
セラミックやＲＳｉＯ₂・ＺｒＯ₂系セラミックとした
が、潜熱回収用熱交換器コーティング用として用いられ
るセラミックは必ずしもこれらのセラミックとするとは
限らず、様々なセラミックを採用することができる。ま
た、セラミック以外の材料により潜熱回収用熱交換器４
の表面をコーティングしてもよい。

【００４６】さらに、セラミックコーティングの手法は
必ずしも上記実施形態例と同様の手法により行うとは限
らず、エアースプレーによる塗布等の様々な手法によっ
て行うことができる。

【００４７】さらに、本発明の一缶二水路給湯器は、共
通のバーナ１と、追い焚き熱交換器２、メインの給湯熱
交換器３、潜熱回収用熱交換器４を有し、メインの給湯
熱交換器３と潜熱回収用熱交換器４とがバイパス通路５
を介して接続された給湯側循環回路を有し、かつ、この
循環回路の流れ方向を規制する方向規制手段を有する一
缶二水路給湯器であればよく、例えば燃焼ファン１３の
配設状態等の詳細な構成は特に限定されるものではな
く、適宜設定されるものである。

【００４８】

【発明の効果】本発明によれば、給湯燃焼と風呂の追い
焚き燃焼を共通のバーナを用いて行う一缶二水路給湯器
において、追い焚き熱交換器と重ね合わせて配設されて
いるメインの給湯熱交換器の上部側に潜熱回収用熱交換
器を設け、潜熱回収用熱交換器とメインの給湯熱交換器
とをバイパス通路を介して接続して給湯側循環回路を形
成し、その給湯側循環回路の流れ方向を方向規制手段に
よって方向規制したものであるから、例えば給湯燃焼が
行われずに風呂の追い焚き燃焼のみが行われたときに、
バーナの燃焼によって加熱されたメインの給湯熱交換器
内の滞留湯水をメインの給湯熱交換器からバイパス通路
を介して潜熱回収用熱交換器へ流れる方向に循環させる
ことができる。

【００４９】そのため、この発明において特徴的な給湯
側循環回路を有していない従来の一缶二水路給湯器のよ
うに、前記風呂の単独の追い焚き燃焼時にメインの給湯
器内の湯水がバーナによって加熱された状態でメインの
給湯熱交換器内に止まり、その湯水が上昇することを緩
和することが可能となり、例えばメインの給湯熱交換器
内の湯水の沸騰を抑制するためにバーナの間欠燃焼を行
う際には、燃焼停止から再燃焼開始までの時間を短くす
ることができるし、燃焼面切り替えを行う際には広い燃
焼面を用いての追い焚き燃焼を行うことが可能となる。
したがって、風呂の単独の追い焚き燃焼を高い加熱量で
行うことができるし、非常に使い勝手の良い給湯器とす
ることができる。

【００５０】また、この発明によれば、メインの給湯熱
交換器の上部側に排気潜熱回収用の潜熱回収用熱交換器
を設けたことにより、排気潜熱を回収し、給湯側の熱交
換効率も向上することができる。

【００５１】潜熱回収用熱交換器の出口側通路とメイン
の給湯熱交換器の入口側通路とを接続すると共に、上記
メインの給湯熱交換器の出口側通路と潜熱回収用熱交換
器の入口側通路とを接続するバイパス通路を設けて、給
湯側循環回路は上記バイパス通路を介してメインの給湯
熱交換器と潜熱回収用熱交換器を連通して成る構成のも
のにあっては、上記給湯側循環回路の循環経路の長さが
長く、つまり、追い焚き単独燃焼に起因して上記給湯側
循環回路を循環する循環湯水の水量が多く、このことに
より、追い焚き単独燃焼に起因した給湯熱交換器の湯水
上昇の緩和をより容易に達成することができる。

【００５２】方向規制手段を逆止弁としたものにあって
は、一般に用いられている逆止弁を利用して容易に方向
規制手段をバイパス通路に設けることができるし、この
逆止弁によって非常に容易に、かつ、確実に給湯側循環
回路の流れ方向を方向規制することができる。

【００５３】潜熱回収用熱交換器の表面に、撥水性材料
であるセラミックによって形成された皮膜をコーティン
グしたものにあっては、潜熱回収用熱交換器の潜熱回収
によって燃焼排ガス中の窒素酸化物や炭酸ガスが水に溶
解して凝縮した凝縮水が潜熱回収用熱交換器の表面に付
着しても、セラミック膜の浸透抑制効果によって凝縮水
をセラミック膜内部に浸透することを抑制できるため
に、セラミック膜内部の銅又は銅合金によって形成され
た潜熱回収用熱交換器の凝縮水による腐食を完全に抑制
することができる。

【００５４】また、セラミック膜の撥水性によって、潜
熱回収用熱交換器に付着した凝縮水が潜熱回収用熱交換
器から下に流下する速度を速くすることができるため
に、凝縮水が潜熱回収用熱交換器の表面に長く留まるこ
とを抑制し、付着した凝縮水によって潜熱回収用熱交換
器が冷却されることを抑制し、潜熱回収用熱交換器の効
率を向上させることができる。

【００５５】さらに、セラミックは、例えばＢｉ，Ｓｂ
等のように、毒性を有していないために、Ｓｉ−Ｂｉ，
Ｂｉ−Ｓｂ，Ｂｉ−Ｓｂ−Ｓｎ等のメッキ層を潜熱回収
用熱交換器に施した場合と異なり、毒性の問題や、それ
に伴う排水処理の問題等が生じることもなく、さらに、
金属メッキの上に有機樹脂系コーティングを施すことに
よる生産性の低下といった問題が生じることもなく、安
全で、かつ、生産性が高く、しかも、潜熱回収用熱交換
器の腐食を確実に抑制することが可能となる。

【００５６】さらに、セラミックは、耐熱性に優れてい
るために、万が一、潜熱回収用熱交換器が異常過熱を起
こした場合にも、セラミック皮膜が炭化したりすること
はなく、一缶二水路給湯器の安全性をより一層確実なも
のとすることができる。

【００５７】上記セラミックがＳｉＯ₂系セラミック、
又は、Ｒをアルキル基としたＲＳｉＯ₂・ＺｒＯ₂系セラ
ミックで構成されているものにあっては、ＳｉＯ₂系セ
ラミック、又は、Ｒをアルキル基としたＲＳｉＯ₂・Ｚ
ｒＯ₂系セラミックは、特に、撥水性が高く、耐蝕性や
耐熱性に優れ、また、難燃性であるので、上記潜熱回収
用熱交換器の腐食防止や、潜熱回収用熱交換器の効率の
向上や、潜熱回収用熱交換器の皮膜の炭化防止のより一
層の効果を奏することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る一缶二水路給湯器の一実施形態例
を示す要部構成図である。

【図２】上記実施形態例において特徴的な熱交換器形成
領域の斜視図である。

【図３】上記実施形態例に示す熱交換器形成領域の断面
構成を模式的に示す説明図である。

【図４】本発明に係る一缶二水路給湯器の他の実施形態
例を示す要部構成図である。

【図５】図４に示した一缶二水路給湯器の給湯側循環回
路の説明図である。

【図６】一般的な一缶二水路給湯器の一例を示す説明図
である。

【図７】図６に示した一缶二水路給湯器の熱交換器の断
面構成を模式的に示す説明図である。

【符号の説明】１バーナ２追い焚き熱交換器３メインの給湯熱交換器４潜熱回収用熱交換器５バイパス通路６逆止弁１６逆Ｕ字管

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】給湯燃焼と風呂の追い焚き燃焼を行う共
通のバーナを有し、該バーナの燃焼によって加熱される
給湯熱交換器と追い焚き熱交換器とが上下に重ね合わせ
た状態で配設されている一缶二水路給湯器において、前
記給湯熱交換器をメインの給湯熱交換器として該メイン
の給湯熱交換器の上部側に排気潜熱回収用の潜熱回収用
熱交換器を配設し、該潜熱回収用熱交換器側の通路とメ
インの給湯熱交換器側の通路を接続するバイパス通路を
設けて該バイパス通路を介しメインの給湯熱交換器と潜
熱回収用熱交換器を連通して成る給湯側循環回路を形成
し、バイパス通路には風呂の追い焚き燃焼時に前記共通
のバーナの燃焼によって加熱されるメインの給湯熱交換
器内の湯水の流れ方向を該メインの給湯熱交換器から該
バイパス通路を介して前記潜熱回収用熱交換器へ流れる
方向に方向規制する方向規制手段を設けたことを特徴と
する一缶二水路給湯器。
【請求項２】給湯側循環回路は潜熱回収用熱交換器の
出口側通路とメインの給湯熱交換器の入口側通路を接続
するとともに該メインの給湯熱交換器の出口側通路と潜
熱回収用熱交換器の入口側通路を接続するバイパス通路
を設けて該バイパス通路を介しメインの給湯熱交換器と
潜熱回収用熱交換器を連通して成ることを特徴とする請
求項１記載の一缶二水路給湯器。
【請求項３】方向規制手段は逆止弁としたことを特徴
とする請求項１又は請求項２記載の一缶二水路給湯器。
【請求項４】潜熱回収用熱交換器の表面には撥水性材
料であるセラミックによって形成された皮膜がコーティ
ングされていることを特徴とする請求項１又は請求項２
又は請求項３記載の一缶二水路給湯器。
【請求項５】潜熱回収用熱交換器の表面にコーティン
グされるセラミックは、ＳｉＯ₂系セラミック、又は、
Ｒをアルキル基としたＲＳｉＯ₂・ＺｒＯ₂系セラミック
であることを特徴とする請求項４記載の一缶二水路給湯
器。