(57)【要約】【課題】熱媒体が循環する暖房用循環回路と、熱媒体を加熱する主熱交換器と、燃焼排ガスの潜熱を回収する副熱交換器と、暖房用循環回路に介設されたシスターンとを備える潜熱回収式熱源機であって、暖房用循環回路は、主熱交換器で加熱された熱媒体を放熱器へ導く暖房往き配管と、放熱器で放熱された熱媒体を副熱交換器へ導く暖房戻り配管と、副熱交換器で潜熱を回収した熱媒体をシスターンへ導く第１接続配管と、暖房往き配管を流れる熱媒体の一部をシスターンへ導くバイパス路とを備えるものにおいて、小型化を図れるようにする。【解決手段】シスターン８の上端部に流入口８４を設け、第１接続配管７３の下流端を流入口８４に接続する。シスターン８内には、流入口８４から流れ込む熱媒体を内部に設けられた低水位電極８１の下端よりも下方に案内する案内管８５を設けることが好ましい。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
放熱器に接続され循環ポンプにより熱媒体が循環される暖房用循環回路と、暖房用循環回路に介設されバーナの燃焼により熱媒体を加熱する主熱交換器と、暖房用循環回路に介設されバーナの燃焼排ガスの潜熱を回収する副熱交換器と、暖房用循環回路に介設されたシスターンとを備える潜熱回収式熱源機であって、
暖房用循環回路は、主熱交換器で加熱された熱媒体を放熱器へ導く暖房往き配管と、放熱器で放熱された熱媒体を副熱交換器へ導く暖房戻り配管と、副熱交換器で潜熱を回収した熱媒体をシスターンへ導く第１接続配管と、シスターン内の熱媒体を主熱交換器へ導く第２接続配管と、暖房往き配管を流れる熱媒体の一部をシスターンへ導くバイパス路とを備えるものにおいて、
シスターンの上端部に流入口を設け、第１接続配管の下流端はこの流入口に接続されることを特徴とする潜熱回収式熱源機。
【請求項２】
請求項１記載の潜熱回収式熱源機において、シスターンは、内部の熱媒体の低水位を検出する低水位電極と、熱媒体の高水位を検出する高水位電極と、熱媒体を補給する熱媒体補給管とを備え、シスターン内には流入口を介して第１接続配管から流れ込む熱媒体を低水位電極よりも下方に案内する案内管が設けられることを特徴とする潜熱回収式熱源機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バーナの燃焼排ガス中の潜熱を回収して熱媒体を加熱する潜熱回収式熱源機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、放熱器に接続され循環ポンプにより熱媒体が循環される暖房用循環回路と、暖房用循環回路に介設されバーナの燃焼により熱媒体を加熱する主熱交換器と、暖房用循環回路に介設されバーナの燃焼排ガスの潜熱を回収する副熱交換器と、暖房用循環回路に介設されたシスターンとを備える潜熱回収式熱源機であって、暖房用循環回路は、主熱交換器で加熱された熱媒体を放熱器に導く暖房往き配管と、放熱器で放熱された熱媒体をシスターンに導く暖房戻り配管と、シスターン内の熱媒体を副熱交換器に導く配管と、副熱交換器で潜熱を回収した熱媒体を主熱交換器へ導く配管とを備えるものが知られている（例えば、特許文献１参照）。暖房戻り配管の下流端はシスターンの底部に設けられた流入口に接続されている。
【０００３】
ところで、放熱器が運転を停止しているにもかかわらず、故障等によりバーナが燃焼している場合、熱交換器が異常に加熱し壊れる虞がある。そこで、このような場合でも熱交換器が異常に加熱しないように、暖房用循環回路を備える熱源機では、暖房用循環回路に暖房往き配管を流れる熱媒体の一部をシスターンへ導くバイパス路を設け、放熱器が運転を停止している場合においても、熱交換器内の熱媒体を循環させるように構成することが考えられる。ところが、このバイパス路を特許文献１のものに設けた場合、主熱交換器で加熱された熱媒体がバイパス路を介してシスターン内に流れ込み、シスターン内の熱媒体の温度が上昇するため、シスターンから副熱交換器に送られる熱媒体の温度が比較的高くなり、副熱交換器における潜熱の回収効率が低下する問題がある。
【０００４】
そこで、このようなバイパス路を備える熱源機において、上記暖房用循環回路を、主熱交換器で加熱された熱媒体を放熱器に導く暖房往き配管と、放熱器で放熱された熱媒体を副熱交換器に直接導く暖房戻り配管と、副熱交換器で潜熱を回収した熱媒体をシスターンに導く第１接続配管と、シスターン内の熱媒体を主熱交換器に導く第２接続配管とで構成したものも知られている（例えば、特許文献２参照）。第１接続配管の下流端は、暖房戻り配管が接続されていたシスターンの底部に設けられている流入口を利用して接続する。
【０００５】
これにより、放熱器で放熱された熱媒体を、バイパス路からの熱媒体の合流で温度が上昇される前に副熱交換器に導くことができ、バーナの燃焼排ガス中の潜熱を効率よく回収することができる。
【特許文献１】特開２００６−３３６９３９号公報
【特許文献２】特開２００５−６１６７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来の潜熱回収式熱源機では、副熱交換器は熱源機の上部に配置され、シスターンは副熱交換器よりも下方に配置されている。そして、シスターンの底部に設けられた流入口に第１接続配管を接続するため、第１接続配管をシスターンの上方から下方まで延ばす必要がある。このため、熱源機内に、第１接続配管をシスターンの上方から下方まで延ばすためのスペースが必要となり、熱源機の小型化が図れないという問題がある。
【０００７】
本発明は、以上の点に鑑み、小型化を図ることができる潜熱回収式熱源機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明は、放熱器に接続され循環ポンプにより熱媒体が循環される暖房用循環回路と、暖房用循環回路に介設されバーナの燃焼により熱媒体を加熱する主熱交換器と、暖房用循環回路に介設されバーナの燃焼排ガスの潜熱を回収する副熱交換器と、暖房用循環回路に介設されたシスターンとを備える潜熱回収式熱源機であって、暖房用循環回路は、主熱交換器で加熱された熱媒体を放熱器へ導く暖房往き配管と、放熱器で放熱された熱媒体を副熱交換器へ導く暖房戻り配管と、副熱交換器で潜熱を回収した熱媒体をシスターンへ導く第１接続配管と、シスターン内の熱媒体を主熱交換器へ導く第２接続配管と、暖房往き配管を流れる熱媒体の一部をシスターンへ導くバイパス路とを備えるものにおいて、シスターンの上端部に流入口を設け、第１接続配管の下流端はこの流入口に接続されることを特徴とする。
【０００９】
本発明によれば、副熱交換器で潜熱を回収した熱媒体をシスターンに導く第１接続配管の下流端をシスターンの上端部に接続するため、従来のように、第１接続配管をシスターンの上方から下方まで引き延ばす必要がなく、これにより、熱源機の小型化を図ることができる。
【００１０】
ところで、シスターンは、内部の熱媒体の低水位を検出する低水位電極と、熱媒体の高水位を検出する高水位電極と、熱媒体を補給する熱媒体補給管とを備え、内部の熱媒体の量が低水位電極以下となると熱媒体補給管から熱媒体を高水位電極に到達するまで補給するように構成される。ここで、シスターンの上端部に流入口を設け、この流入口に第１接続配管の下流端を接続すると、流入口から流れ込む熱媒体が直接水位電極と接触したり、又、シスターン内の貯蔵されている熱媒体の液面に流入口から流れ込む熱媒体が落下することによって飛び散る熱媒体の飛沫が水位電極と接触することにより、水位電極がシスターン内の熱媒体の量を誤検知する虞がある。
【００１１】
この場合、シスターン内に流入口を介して第１接続配管から流れ込む熱媒体を低水位電極の下端よりも下方に案内する案内管を設ければ、この案内管により流入口から流れ込む熱媒体は低水位電極の下端よりも下方まで案内されるため、流入口から流れ込む熱媒体が直接両水位電極と接触しない。又、シスターン内の熱媒体の量は低水位電極以下とならないように熱媒体補給管から熱媒体が補給されるため、案内管の下端縁は常に熱媒体の液面よりも下方に位置する。従って、熱媒体の飛沫も防止でき、両水位電極のシスターン内の熱媒体の量の誤検知を防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
図１を参照して、１は潜熱回収式熱源機であり、熱源機１で加熱された温水を床暖房パネル等の暖房放熱器２に循環させて暖房を行う温水暖房システムを構成している。熱源機１には燃焼筺３が設けられており、燃焼筺３内に、バーナ４と、バーナ４で加熱される熱交換器５とを収納している。燃焼筺３内には、燃焼ファン６により燃焼用空気が供給される。
【００１３】
バーナ４に燃料ガスを供給するガス通路４０には、ガス元弁４１とガス比例弁４２とが介設されている。又、バーナ４は複数の単位バーナ４ａで構成されている。そして、これら単位バーナ４ａを３つのバーナ群４ｂに組み分けし、ガス通路４０をガス比例弁４２の下流側で単位バーナ４ａの各バーナ群４ｂ毎に分岐し、各分岐路に各バーナ群４ｂに燃料ガスを供給する能力切換弁４３を介設している。かくして、これら能力切換弁４３の制御とガス比例弁４２の制御との組み合わせによりバーナ４の燃焼量を広範囲に可変できるようになる。
【００１４】
熱交換器５は、バーナ４の直上部に配置した主熱交換器５１と、主熱交換器５１を通過した燃焼排ガスが流れる排気通路に配置した副熱交換器５２とで構成される。副熱交換器５２では、燃焼排ガス中の水蒸気が凝縮して、潜熱が回収される。潜熱が回収される際に副熱交換器５２からドレンが滴下するが、このドレンは副熱交換器５２の直下に配置したドレンパン５２ａで回収されて中和器５２ｂへ導かれ、中和器５２ｂ内で中和されてドレンパイプ５２ｃから排水される。
【００１５】
又、熱源機１には、循環ポンプ７ａにより熱交換器５と暖房放熱器２との間で温水を循環させる暖房用循環回路７が設けられている。又、熱源機１は、暖房用循環回路７に介設されたシスターン８を備える。暖房用循環回路７は、主熱交換器５１で加熱された温水を暖房放熱器２へ導く暖房往き配管７１と、暖房放熱器２で放熱された温水を副熱交換器５２に導く暖房戻り配管７２と、副熱交換器５２で燃焼排ガス中の潜熱を回収した温水をシスターンへ導く第１接続配管７３と、シスターン８内の温水を主熱交換器５１へと導く第２接続配管７４とで構成される。循環ポンプ７ａは、第２接続配管７４に介設されている。
【００１６】
暖房行き配管７１には、主熱交換器５１で加熱された温水の一部をシスターン８へ導くバイパス路７１ａが接続されている。これにより、暖房放熱器２が運転を停止しているときに故障等によってバーナ４が燃焼している場合であっても、循環ポンプ７ａを作動させることにより、第２接続配管７４、主熱交換器５１、暖房往き配管７１、バイパス路７１ａ、シスターン８で温水を循環させることができ、主熱交換器５１が異常に加熱されることを防止できる。
【００１７】
シスターン８には、開閉弁８０ａを介設した熱媒体補給管８０を介して熱媒体としての水が補給される。そして、シスターン８に低水位と高水位を検出する２つの水位電極８１，８２を設け、シスターン８内の水位が低水位電極８１以下になったとき、開閉弁８０ａが開とされ、水位が高水位電極８２に到達するまで水を補給するようにしている。
【００１８】
又、シスターン８には、水の熱膨張により水位が所定の上限量を超えた場合に、シスターン８内の水を排出させるオーバーフロー管８３が接続されている。オーバーフロー管８３の下流端は、中和器５２ｂに接続され、オーバーフロー管８３で排出される水は、中和器５２ｂを介してドレンパイプ５２ｃより排水される。
【００１９】
又、シスターン８の上端部には、流入口８４が設けられており、この流入口８４に第１接続配管７３の下流端が接続されている。これにより、従来のように、第１接続配管をシスターンの上方に位置する副熱交換器からシスターンの下方まで引き延ばしてシスターンの下端部に設けられた流入口に接続させるものと異なり、第１接続配管７３をシスターン８の下方まで延ばすことなく、シスターン８の上端部に設けられた流入口８４に接続することができ、熱源機１の小型化を図ることができる。
【００２０】
又、シスターン８内には、第１接続配管７３から流入口８４を介して流れ込む熱媒体を低水位電極８１の下端よりも下方に位置する案内管８５が設けられている。これにより、案内管８５を介して流入口８４から流れ込む熱媒体は低水位電極８１の下端よりも下方まで案内されるため、流入口８４から流れ込む熱媒体が直接両水位電極８１，８２と接触しない。又、シスターン８内の熱媒体の量は低水位電極８１以下とならないように熱媒体補給管８０から熱媒体が補給されるため、案内管８５の下端縁は常に熱媒体の液面よりも下方に位置する。従って、熱媒体の飛沫も防止でき、両水位電極８１，８２のシスターン８内の熱媒体の量の誤検知を防止できる。
【００２１】
又、熱源機１にはコントローラ９が設けられている。コントローラ９は、暖房放熱器２の運転スイッチがオンされたとき暖房運転処理を行い、又、シスターン８内の水位が低水位電極８１以下になったとき開閉弁８０ａを開とし水位が高水位電極８２に到達したら開閉弁８０ａを閉とする。
【００２２】
又、コントローラ９は、例えば、予め設定された所定回数の暖房運転処理が行われた後などの所定条件下において洗浄処理を行う。この洗浄処理について詳説すると、まず、コントローラ９は、熱媒体補給管８０の開閉弁８０ａを開としてシスターン８に水を供給する。そして、シスターン８内の水位が高水位電極８２に到達しても水の供給を継続してシスターン８内の水量を前記上限量を超える量とし水を強制的にオーバーフロー管８３から排出させる。オーバーフロー管８３から強制的に排出される水は中和器５２ｂ内に流れ込み中和器５２ｂ内の中和剤を洗浄する。そして、オーバーフロー管８３から中和器５２ｂ内に流れ込んだ水は、中和反応生成物と共にドレンパイプ５２ｃから排出される。これにより、中和器５２ｂ内に充填されている中和剤の表面に付着する中和反応生成物を洗い流し、中和器５２ｂの中和性能の低下を抑制させることができる。
【００２３】
尚、実施形態においては、熱媒体として水を用いているが、これに限られず、中和器５２ｂ内の中和剤を適切に洗浄できるものであれば、他の熱媒体を用いてもよい。
【００２４】
又、暖房放熱器２として、例えば、熱媒体循環回路７に浴室暖房機等の高温側放熱器と、床暖房パネル等の低温側放熱器とを備えるものでも同様に本発明を適用することができる。
【００２５】
この場合、例えば、暖房放熱器２に代えて高温側放熱器を設け、低温側放熱器には、第２接続配管を流れる熱媒体の一部を低温側放熱器へ導く低温側往き配管を介して熱媒体を供給し、低温側放熱器で放熱された熱媒体は、低温側戻り配管を介して暖房戻り配管７２へ導くように構成すればよい。
【００２６】
このとき、バイパス路７１ａは主熱交換器５１で加熱された熱媒体の一部をシスターン８へ導くため、副熱交換器５２で潜熱を回収した熱媒体の温度は、シスターン８内でバイパス路７１ａからの熱媒体の合流により更に上昇することとなる。従って、バイパス路７１ａは、低温側放熱器に供給される熱媒体の温度を上昇させる役割も担うこととなる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の潜熱回収式熱源機の実施形態を示す説明図。
【符号の説明】
【００２８】
１…潜熱回収式熱源機、  ２…暖房放熱器、  ４…バーナ、  ５１…主熱交換器、  ５２…副熱交換器、  ７…暖房用循環回路、  ７ａ…循環ポンプ、  ７１…暖房往き配管、  ７１ａ…バイパス路、  ７２…暖房戻り配管、  ７３…第１接続配管、７４…第２接続配管、  ８…シスターン、  ８０…熱媒体補給管、  ８１…低水位電極、  ８２…高水位電極、  ８４…流入口、  ８５…案内管。
【図１】
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