JPS5852430Y2 - 給湯用熱交換器付風呂釜 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、風呂沸かし作用、及び、風呂沸かしとシャワ
ー等の給湯との同時作用が行なえるようになされたもの
で、詳しくは、浴槽との間に亙って温水の自然循環路を
形成するための上下一対の循環用パイプ及び温水加熱用
の熱交換器を備えている釜本体内に、一端が給水管に、
かつ他端が給湯管に接続された給湯加熱用の熱交換コイ
ルを挿入設置しである給湯用熱交換器付風呂釜に関する
。

風呂と給湯使用の一例であるシャワーとの使用実態につ
いてみると、入浴時の洗い湯としてシャワーを使用する
といったように、一般的に風呂沸かしとともに、浴槽に
湯のある状態でシャワーを使用することが多いが、夏場
など浴槽内に水のない状態でシャワーのみを単独使用す
るケースも稀ではない。

従って、シャワー等に対する給湯用熱交換器付きの風呂
釜としては、風呂沸かしと、浴槽に湯のある状態で不要
に湯を加熱せずシャワー等の給湯ができること、また、
浴槽に水のない状態でシャワー等の給湯ができることが
要求される。

このような要求に応え得る給湯用熱交換器付風呂釜とし
て従来からよく知られているものに、給湯用熱交換器の
これに対応するバーナ、風呂沸かして熱交換器とこれに
対応するバーナを、唯単に同一のケーシング内に組込ん
だもので゛あるが、このものは給湯専用器と風呂沸かし
専用釜とを単に寄せ集めたただけのものであって、釜全
体をコンパクト化する上で、温水配管、燃料ガス配管等
についての制約が大きく、かつ、バーナやバーナに対す
る燃焼制御装置、安全装置を各別に設ける要もあって、
全体のコンパクト化が実際問題として甚だ困難であるう
えに、構造が複雑化し、高価なものになりやすい欠点が
ある。

また、上記の如き構造面での欠点がなく、かつ、既述の
ように風呂沸かしと、浴槽内に湯がある状態でその湯を
不要に加熱せずシャワー等の給湯ができることと、浴槽
に水のない状態でシャワー等の給湯ができるといった多
機能を有する風呂釜として第３図で示すように、釜本体
ＯＡ内に熱交換箱と呼ばれる上面が開放した箱体０１２
を設けることにより、浴槽ＯＢ内の水を抜いた状態にお
いても、前記箱体０１２側壁の上端縁高さに相当するレ
ベルまで水を残留させることができる室ＯＡ’を釜本体
ＯＡ内に形成させ、この水残留室ＯＡ’内に給湯加熱用
の熱交換コイルＯＣを浸漬状態に挿入設置したものが提
案されている。

そしてこれによれば、浴槽ＯＢから水を抜いた状態にお
いて前記室ＯＡ’内の残留水を熱交換器０２を介して加
熱し、その高温加熱水と前記コイルＯＣ内を流動する低
温水との液液間接熱交換によりシャワーなどの単独給湯
使用が行なえるようになったのであるが、このものにお
いては未だ次に述べる各点において問題が残されていた
。

■ 第一の問題は、浴槽内に入浴必要量の水を張った状
態での風呂沸かし作用時における浴槽と釜との間に亙る
温水の自然循環作用と、沸上り時の浴槽内温湯の深さ方
向での分布との関係における二律背反の問題である。

つまり、沸上り湯温の浴槽内分布を良くするためには釜
本体ＯＡと浴槽ＯＢとを連絡する上部循環用パイプ０４
をできるだけ低位に設けることが望ましいが、熱交換箱
０１２の側壁の高さは、シャワーへの給湯加熱のために
必然的に決まっており、そのために上部循環用パイプ０
４が低位であればあるほど熱交換箱０１２への低温水の
流入、及び熱交換箱０１２内で沸上がった温水の浴槽内
への流出による自然循環力が低下して釜本体０４側の特
に熱交換器０２を異常加熱し易く、逆に自然循環力を良
くするために前記の上部循環用パイプ０４を高位に設け
れば高温水が浴槽内の高い位置に吐出されるので、沸上
り時において浴槽内に顕著な湯温分布が生じるといった
問題である。

Ｏ第二の問題は、例えば、入浴時にシャワーを使用する
といったように、浴槽に湯がある状態で給湯を行なう場
合、給湯加熱用熱交換コイルＯＣを加熱するための釜本
体の水残留室ＯＡ’内での温水加熱に伴なって、温水が
釜本体ＯＡと浴槽ＯＢとに互って循環することになるか
ら、給湯作用時にも風呂が不必要に追い焚きされること
になり、入浴に適した湯温の保持と、シャワー等の給湯
とを同時に達成することが困難になることである。

本考案は、以上の実情に鑑み、浴槽内からの水抜き状態
において給湯単独使用が可能な残水構成を有し乍らも、
風呂沸かし作用時における温水の自然循環が確実、良好
であり、しかも給湯作用時における熱の浴槽への逸散を
極力抑制できる給湯用熱交換器付風呂釜を提供する点に
目的を有する。

上記目的を達成すべくなされた本考案による給湯用熱交
換器付風呂釜の特徴構成は、釜本体と浴槽との間に互っ
て温水の自然循環路を形成するために設けられた上下一
対の循環用パイプのうち、下部循環用パイプ内の低温水
流路から前記釜本体内への低温水流入路を、前記釜本体
内の底面からその上端縁が前記熱交換コイルの下端部よ
りも上方に突出位置する状態に立設した板状堰とこの板
状堰の表裏両面および上端縁に適当間隔を隔てる状態で
設けた縦断面がほぼ逆Ｕ字形の板状部材とをもってほぼ
逆Ｕ字形状に構成するとともに、前記逆Ｕ字形板状部材
の頂部には、微小孔を前記高温水流出路に連通ずる状態
に設け、もって、浴槽内の水を抜いた状態において前記
釜本体内の前記堰の上端縁に相当する高さ位置にまで水
を残留させることができるように構成し、かつ、前記上
部循環用パイプ内の高温水流出路の入口近傍で前記熱交
換コイルの外周部に近い釜本体内に、その釜本体向上面
から下方に向けてその下端縁が前記板状堰の上端縁より
も下方に突出位置する状態で板状の耐熱部材を垂下させ
、この耐熱部材の上部には微小孔が開口しており、また
、前記耐熱部材と前記逆Ｕ字形板状部材との間に、前記
高温水流出路に連通ずる流路部分を形成した点にあり、
このような特徴構成によって、 （１）浴槽の栓を外して浴槽及び釜本体内の水を抜くと
きは、水面が低下して前記逆Ｕ字形板状部材の頂部まで
達すると前記逆Ｕ字形の低温流入路が前記微小孔、高温
水流出路、浴槽内を通じて大気に連通してサイホン作用
を断ったことになるので、釜本体内の水がそれ以上に排
出されることがなくなり、もって、前記板状堰の上端縁
に相当する高さ位置にまで釜本体内に水を確実に残留保
持することができ、この残留水を加熱することにより給
湯加熱用熱交換コイルを介して低温給湯水を加熱し、浴
槽の水抜き状態においても給湯の単独使用が行なえる、 （ＩＩ）浴槽内に必要量の水を張った状態での風呂沸か
し作用時においては浴槽から流入してくる低温水を前記
逆Ｕ字形流入路を介して釜本体内の底部寄りに供給する
ことになるから、前記堰の両側の湯温がほぼ等しくなれ
ば浴槽と釜本体との間に亙る温水の自然循環力（浴槽内
温水と、釜本体内温水との密度差×流入口と流出口との
上下距離）としては、残水構成のないもの、つまり、一
般の風呂釜のほぼ同等に発揮させることができる。

故に、沸上り時の浴槽内湯温分布が良、くなるように高
温水流出路を形成する上部循環用パイプを浴槽に対して
比較的低位に設けても、温水の自然循環作用が確実、ス
ムーズであり、 （ＩＩＩ）また、入浴時のシャワー使用といったように
、浴槽内に入浴適正温度の湯がある状態での給湯使用に
おいては、釜本体内での加熱高温水を、高温水流出路を
介して直線的に浴槽内に流動させるのではなく、前記板
状耐熱部材の一面に沿っての下降流動、板状耐熱部材の
下端縁の廻り込み、板状耐熱部材地面に沿っての上昇流
動といった具合に上下方向で屈曲流動させ乍ら、それの
保有する熱の大部分を、前記の上部及び下降流動域内に
位置する給湯加熱用熱交換コイル内を流動する低温給湯
用水に伝達することができるから、浴槽内の湯を不必要
に追い焚きすることなく、シャワー等の給湯が行なえる
、 といった各作用を現出することとなり、これによって既
記の従来例との比較において次の効果がある。

（１）浴槽内水抜き状態での給湯単独使用を可能にする
残水構成を有し乍らも風呂上り時の湯温分布が一般の風
呂釜と同−又はほぼ同一となるように要目な自然循環作
用で風呂沸かしが行なえる。

（２）浴槽内水張り状態での給湯使用に際して、釜本体
内での加熱高温水の保有熱大部分を給湯用水に伝達して
シャワー等の給湯が効率良く行なえる。

（３）上記（２）によって浴槽内の湯を給湯使用によっ
て不要に加熱することが少なく、快適な入浴が行なえる
。

以下、本考案の実施例を図面に基づいて説明すると、Ａ
は風呂釜本体であり、その中央部には、下部に配置した
バーナ１により温水を加熱する自然循環式の熱交換器２
が連通連設され、かつ、バーナ１の燃焼室１′に連通ず
る排気筒３が上下貫通状態に連設されており、側面には
、浴槽Ｂと接続することにより、両者Ａ、Ｂ間に互って
温水の自然循環路を形成する上下一対の循環パイプ４，
５が連通連設されている。

下部循環パイプ５によって形成される低温水流路５ａか
ら前記釜本体Ａ内への低温水流入路５ｂを、前記釜本体
Ａ内の底面から立設した板状堰８とこの板状堰８の表裏
両面および上端縁に適当間隔を隔てる状態で設けた縦断
面がほぼ逆Ｕ字形の板状部材１３とをもってほぼ逆Ｕ字
形状に構成するとともに、前記逆Ｕ字形板部材１３の頂
部には、浴槽Ｂ内への水張り時に、前記逆Ｕ字形低温水
流入路５ｂの頂部に空気溜りが生じないようにするため
、及び、浴槽Ｂ内の水抜き時にサイホン現象により前記
釜本体Ａ内の水が前記板状堰８の上端縁相当レベルより
も下方水位になるまで排出されることを防止するための
微小孔６（通常、５ｍｍ位の円形孔である）を、前記上
部循環用パイプ４によって形成される高温水流出路４ａ
に連通ずる状態に設け、もって、浴槽Ｂ内の水を抜いた
状態においても前記釜本体Ａ内の前記堰８の上端縁に相
当する高さ位置にまで水を残留させることができるよう
に構威しである。

Ｃは、一端がバルブＶを備えた給水管１１に接続され、
かつ、他端がシャワーヘッド７等を備えた給湯管１２に
接続された給湯加熱用熱交換コイルであり、釜本体Ａ内
に排気筒３の周囲を取り囲む状態で、かつ、前記逆Ｕ字
形低温流入路５ｂを構成する前記板状堰８上端縁高さ位
置の上方から下方にわたる範囲で挿入設置されている。

また、前記上部循環用パイプ４内の高温水流出路４ａの
入口部近傍で前記熱交換コイルＣの外周部に近い釜本体
Ａ内に、その釜本体内温水から下方に向けてその下端縁
が前記板状堰８の上端縁よりも下方に突出位置する状態
で板状の耐熱部材９を垂下させることにより、釜本体Ａ
内で加熱された高温水が前記耐熱部材９の一面に沿って
下降流動しかつ、耐熱部材９の下端縁に達した高温水が
その耐熱部材９と前記逆Ｕ字形板状部材１３との間に形
成される流路部分４ｂを上昇流動して前記の高温水流出
路４ａの入口部へと至るように構威しである。

図中１０は、前記耐熱部材９の上端部に設けた微小なエ
アー蒸気抜き孔であり、浴槽Ｂへの水張り時にはエアー
を抜いて本体Ａ内に水を入り易くし、また本体Ａ内に発
生した蒸気を浴槽Ｂ内に逃がす作用と、浴槽Ｂの水を抜
いた際に、釜本体Ａ内上部に通気して負圧にならないよ
うにする作用とを司る。

上記実施例によれば、浴槽Ｂに水を張ることにより、第
１図に示す如く、釜本体Ａにも水が満たされるが、この
際、前記逆Ｕ字形低温水流入路５ｂ内の空気は、微小孔
６、高温水流出路４ａを経て大気に押し出されるため、
前記逆Ｕ字形低温水流入路５ｂの頂部に空気溜りは生じ
ない。

この状態でバーナ１により熱交換器２を加熱することに
より、熱交換器２内で加熱生成された高温水が上部循環
パイプ４内の流路４ａを介して浴槽Ｂへと流出するとと
もに、浴槽Ｂ内の低温水は、下部循環パイプ５内の流路
５ａを介して釜本体Ａ内に流入し１、この自然循環に伴
って浴槽Ｂ内が所望湯温に沸き上がる。

この場合、前記低温水流路５ａから釜本体Ａ内への低温
水流入路５ｂが逆Ｕ字形状をなすため、浴槽Ｂから流入
する低温水は、釜本体Ａ内の底部近くで、かつ、熱交換
器２の入口近傍部に直接供給されることになり、低温水
が上部循環パイプ４内の流路４ａから流出する高温水に
混合されることは防止される。

尚、低温水流入路５ｂが逆Ｕ字形状をなすため、バーナ
１への点火初期においては、自然循環が若干抑制される
ことがあるが、堰８の両側の逆Ｕ字形流入路５ｂの水の
温度が同一になり、釜本体Ａ内の湯温か上昇すれば、堰
８と逆Ｕ字形板部材１３とからなる残水構成のないもの
と同じぐらいの大きな循環力が発生するので実用上不都
合はない。

風呂か′沸き上った状態で、バルブ■を開いて、給水管
１１を通して熱交換コイルＣに給湯用水を流すと、釜本
体Ａ内で加熱生成された高温水と低温給湯用水との液液
熱交換により給湯用水が加熱され、これが給湯管１２を
経てシャワーヘッド７等に給湯される。

この際、釜本体Ａ内の温水は、この熱交換により冷却さ
れて密度が大きくなり、釜本体Ａ内部で自然循環する一
方、その一部は、浴槽Ｂ側へも循環しようとする。

この場合、前記高温水流出路５ａの入口部近傍には前述
したような耐熱部材９が存在するため、釜本体Ａ内部の
高温水の一部がエアー蒸気抜き孔１０から浴槽Ｂ側に流
出するだけで、高温水の大部分の熱がコイ“ルＣを介し
て低温給湯用水に伝達され、これによって温度降下した
比較的低温の温水のみが下降流動し、かつ、流路部分４
ｂを上昇流動したのち、高温水流出路４ａを経て浴槽Ｂ
へと流出することになる。

また、釜本体Ａ内上部の高温水は、耐熱部材９の存在に
よって浴槽Ｂとの間の循環力にならず、流出路４ａと浴
槽Ｂの温水の密度差が循環力となるため、耐熱部材９を
設けていない場合に比べると、釜本体Ａ、浴槽Ｂ間の循
環量は非常に少ない。

浴槽Ｂへの熱伝達力（Ｋｃａｌ／ ｈ ） ＝ Ｃ流出
温度（’Ｃ）−浴槽への戻り温度（’Ｃ））Ｘ比熱（Ｋ
ｃａｌ／ｋｇ’Ｃ）Ｘ浴槽への循環量（ｋｇ／ ｈ ）
であるが、本実施例では上記のように、耐熱部材９の存
在により、温度差と循環量とが減少するため、浴槽Ｂへ
の熱の伝達力が減少し、その結果として、給湯出力が大
きくなるのである。

また、給湯加熱用熱交換コイルＣ内に通水せず、浴槽Ｂ
内のみ加熱する状態においては、給湯加熱用熱交換コイ
ルＣ近辺と高温水流出路４ａとの湯温か同じであるため
、耐熱部材９が多少の流動抵抗になることがあっても、
所要の循環力が発生するので、浴槽Ｂとの間の循環量を
十分に確保し得る。

浴槽Ｂの水を抜いた状態では、第２図に示す如く、前記
堰８上端縁に相当する高さ作置まで釜本体Ａ内に水が残
留される訳であるが、これは浴槽Ｂ内の水位が前記逆Ｕ
字形流入路５ｂの頂部相当まで低下すると、前記微小孔
６を通じての流入路５ｂと大気との間の連通により、サ
イホン現象が防止されるため確実に所定量の水を釜本体
Ａ内に残留することか゛できるのである。

この状態で、バーナ１に点火すると、釜本体Ａ内の残留
水が加熱昇温され、給湯用熱交換コイルＣを加熱するの
で、バルブＶを開いてコイルＣに給湯用水を流すことに
より、前記と同様にシャワーヘッド７等に給湯できるの
である。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案に係る給湯用熱交換器付風呂釜の実施例を
示し、第１図は浴槽内に水を張った状態での縦断面図、
第２図は浴槽内の水を抜いた状態での縦断面図、第３図
は従来のものの縦断面図である。 Ａ・・・・・・釜本体、Ｂ・・・・・・浴槽、Ｃ・・・
・・・給湯加熱用熱交換コイル、４，５・・・・・・循
環用パイプ、４ａ・・・・・・高温水流出路、２・・・
・・・熱交換器、５ａ・・・・・・低温水流路、５ｂ・
・・・・・低温水流入路、６・・・・・・微小孔、８・
・・・・・板状堰、９・・・・・・耐熱部材、１２・・
・・・・給湯管、１３・・・・・・逆Ｕ字形板状部材。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 浴槽Ｂとの間に亙って温水の自然循環路を形成するため
   の上下一対の循環用パイプ４，５及温水加熱用の熱交換
   器２を備えている釜本体Ａ内に、一端が給水管１１に、
   かつ他端が給湯管１２に接続された給湯加熱用の熱交換
   コイルＣを挿入設置しである給湯用熱交換器付風呂釜に
   おいて、前記下部循環用パイプ５内の低温水流路５ａか
   ら前記釜本体Ａ内への低温水流入路５ｂを、前記釜本体
   Ａ内の底面からその上端縁が前記熱交換コイルＣの下端
   部よりも上方に突出位置する状態に立設した板状基８と
   この板状基８の表裏両面および上端縁に適当間隔を隔て
   る状態で設けた縦断面がほは゛逆Ｕ字形の板状部材１３
   とをもってほぼ逆Ｕ字形状に構成するとともに、前記逆
   Ｕ字形板状部材１３の頂部には微小孔６を前記高温水流
   出路４ａに連通ずる状態に設け、もって、浴槽Ｂ内の水
   を抜いた状態において前記釜本体Ａ内の前記堰８の上端
   縁に相当する高さ位置にまで水を残留させることができ
   るように構成し、かつ、前記上部循環用パイプ４内の高
   温水流出路４ａの入口部近傍で前記熱交換コイルＣの外
   周部に近い釜本体Ａ内に、その釜本体Ａ内上面から下方
   に向けてその下端縁が前記板状基８の上端縁よりも下方
   に突出位置する状態で板状の耐熱部材９を垂下させ、こ
   の耐熱部材９の上部には微小孔１．０が開口しており、
   また、前記耐熱部材９と前記逆Ｕ字形板状部材１３との
   間に、前記高温水流出路４ａに連通する流路部分４ｂを
   形威しであることを特徴とする給湯用熱交換器付風呂釜
   。