(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
逆燃焼式１缶２回路風呂釜付き給湯器において、フィン付き風呂用熱交換管の出入口両端部を下方に立ち下げることを特徴とする風呂回路内沸騰防止構造。
【請求項２】
フィン付き風呂用熱交換管の出入口両端部の下方への立ち下げ部の少なくとも一方を取り替え可能な別部品で構成することを特徴とする、請求項１記載の風呂回路内沸騰防止構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、フィン付き給湯用熱交換管とフィン付き風呂用熱交換管とを１個の缶体内に設け、フィン付き給湯用熱交換管とフィン付き風呂用熱交換管とが、吸熱フィンを互いに共有した、いわゆる２本管式の１缶２回路式風呂釜付き給湯器に関し、特にバーナよりも、両フィン付き熱交換管が下方に配された、いわゆる逆燃焼式１缶２回路式風呂釜付き給湯器における風呂回路内沸騰防止構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、図８に示すフィン付き給湯用熱交換管２０とフィン付き風呂用熱交換管３０とを１個の缶体４内に設け、該両フィン付き熱交換管をバーナ５に対して相対下方に配した逆燃焼式１缶２回路風呂釜付き給湯器が知られている。
この逆燃焼式１缶２回路風呂釜付き給湯器は、１基のバーナ５を備えており、フィン付き給湯用熱交換管２０とフィン付き風呂用熱交換管３０の両方を該バーナ５で加熱している。
上記逆燃焼式１缶２回路風呂釜付き給湯器においては、給湯の単独使用時、即ち、図示しない浴槽に接続された図示しない風呂回路の図示しない循環ポンプを停止した状態、すなわちフィン付き風呂用熱交換管３０に滞留水が有る状態で、給湯用先栓を開放し、該バーナ５で加熱するとフィン付き風呂用熱交換管３０が加熱され、沸騰状態となる。
【０００３】
また、該１缶２回路式風呂釜付き給湯器においては、フィン付き風呂用熱交換管３０の出入口両端部またはどちらか片端部が、上方に立ち上がっていることにより、上記沸騰によってフィン付き風呂用熱交換管３０内の水がいったん気化しても、または、気化による膨張で該フィン付き風呂用熱交換管３０内の滞留水が、該立ち上がり部にいったん押し出されても、気化した水は該立ち上がり部で冷却され再液化し、押し出された水と共に、自重により該フィン付き風呂用熱交換管３０内に戻り、バーナ５により再度沸騰、気化、冷却、再液化、自然落下を給湯加熱が行われる限り繰り返す。このとき沸騰音、水撃音が繰り返し発生する。
【０００４】
これらの問題を解決すべく従来より、フィン付き給湯用熱交換器管とフィン付き風呂用熱交換器管を構成する給湯用熱交換管と風呂用熱交換管を共に挿通した吸熱フィンの形状設計を操作することで、フィン付き風呂用熱交換管側の吸熱割合を小さくし、フィン付き風呂用熱交換管の、管内の沸騰を抑える方法が一般的に実施されている。
【０００５】
しかしながら該フィン付き風呂用熱交換管の吸熱割合を小さくして、管内の沸騰を抑える方法では、風呂釜の単独使用時、即ち風呂の循環加熱のみを行う場合に、フィン付き給湯用熱交換管が沸騰しやすくなるという問題がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上述の技術的問題点（又は不都合）を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、フィン付き風呂用熱交換管内での沸騰音、あるいは水撃音を、該フィン付き風呂用熱交換管の吸熱割合を小さくすること無く抑制する風呂回路沸騰防止構造を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明の風呂回路内沸騰防止構造は、逆燃焼式１缶２回路風呂釜付給湯器において、フィン付き風呂用熱交換管の出入口両端部を下方に立ち下げることを第１の特徴としており、この第１の特徴により、給湯単独使用時には、該フィン付き風呂用熱交換管内の水が沸騰により気化した後、その蒸気圧と浴槽までの間の滞留水の水頭圧がつりあった状態で安定するため、沸騰、凝縮が繰り返されることが無く、沸騰音、水撃音の発生も抑制できる。
【０００８】
また、本発明の風呂回路内沸騰防止構造は、フィン付き風呂用熱交換管の出入口両端部の下方への立ち下げ部の少なくとも一方を取り替え可能な別部品で構成することを第２の特徴としている。この第２の特徴により、冬期に風呂用熱交換回路の水抜きが不十分で残水が凍結しても、該別部品が破損することで熱交換器本体の破損が防げるため修理作業が容易に行える。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら説明する。
図１は本発明装置の一実施形態を示す全体構成図、図２は本発明装置の一実施形態による作用を説明する要部詳細図、図３、図４、図５は本発明の他の実施例を説明する全体構成図、図６は管の接続固定方法の一実施例を示す図、図７は該実施例に用いるファスナの形状を示す図、図８は従来例を示す全体構成図である。
【００１０】
図１において、逆燃焼式の１缶２回路式風呂釜付き給湯器１には、筒状に形成された缶体（燃焼室）４と、缶体４の周囲に巻かれた給湯用熱交換管２と、給湯用熱交換管２に接触して並設された風呂用熱交換管３と、缶体４の上端開口部に設置された下方に向けて燃焼する逆燃焼式バーナ５及びファン６と、缶体４の下端開口に連通する排気筒１１とを備えており、給湯用熱交換管２及び風呂用熱交換管３の下部はフィン付き給湯用熱交換管２０とフィン付き風呂用熱交換管３０で形成されている。
【００１１】
給湯用熱交換管２の上端開口側に入水管２１が接続され、下端開口側に出湯管２２が接続されており、風呂用熱交換管３の上端開口側に浴槽からの風呂戻り管３１が接続され、下端開口側に浴槽への風呂往き管３２が接続されている。
これにより、低温水が両熱交換管２，３の上端から流入し、加熱された高温水が両熱交換管２，３の下端から流出する。
フィン付き給湯用熱交換管２０とフィン付き風呂用熱交換管３０の両端に接続される給湯用熱交換管２、風呂用熱交換管３、及び出湯管２２、浴槽への風呂往き管３２は、下方より立ち上がってきて接続される形状、つまりＵ字又はＬ字形状となっている。
【００１２】
図２を用いて、本案の実施形態による作用について説明する。
(イ)に示すように通常、フィン付き給湯用熱交換管２０とフィン付き風呂用熱交換管３０の内部にはそれぞれ給湯用水道水、風呂循環水が停滞している。ここで給湯使用するためにカランを開くと、(ロ)に示すようにフィン付き給湯用熱交換管２０に水が流れ、燃焼が開始され、熱交換を行う。一方、フィン付き風呂用熱交換管３０内部の風呂循環水は停滞したままで熱交換が行われるため、沸騰が起こり一部が気化して水蒸気となり内圧上昇を伴う。この気化領域は、風呂用熱交換管３、浴槽への風呂往き管３２を通じて、蒸気圧と浴槽までの間の水頭圧とがつり合うところで安定する。このとき風呂用熱交換管３、浴槽への風呂往き管３２がフィン付き風呂用熱交換管３０より立ち下がっているため、沸騰により水蒸気となってフィン付き風呂用熱交換管３０から風呂用熱交換管３、浴槽への風呂往き管３２、に出た水分が受熱量が減じることにより再液化しても、図８に示す従来例のように、その水滴の自重によりフィン付き風呂用熱交換管３０内に戻ってくるということが無く、この安定状態が保持される。このため給湯使用中に沸騰、再液化が繰り返されることが無く、沸騰音、水撃音の発生を防止することができる。
【００１３】
図３を用いて、他の実施例について説明する。
図３はフィン付き給湯用熱交換管２０とフィン付き風呂用熱交換管３０の配列を図１、図２とは上下逆転させた実施例を示したものであるが、図１、図２で説明したのと同様に風呂用熱交換管３、浴槽への風呂往き管３２がフィン付き風呂用熱交換管３０より立ち下がっているため、沸騰により水蒸気となってフィン付き風呂用熱交換管３０から風呂用熱交換管３、浴槽への風呂往き管３２、に出た水分が受熱量が減じることにより再液化しても、その水滴の自重によりフィン付き風呂用熱交換管３０内に戻ってくるということが無く、この安定状態が保持される。このため給湯使用中に沸騰、再液化が繰り返されることが無く、沸騰音、水撃音の発生を防止することができる。また、図３に示す実施例ではフィン付き風呂用熱交換管３０がフィン付き給湯用熱交換管２０よりもバーナ５の火炎に近い為、本発明の効果はより顕著となる。
【００１４】
更に、図４を用いて、他の実施例について説明する。
図４は、給湯用熱交換管２と風呂用熱交換管３、及び、出湯管２２と浴槽への風呂往き管３２を独立して配した実施例を示したものである。既述の実施例では、給湯用熱交換管２と風呂用熱交換管３、及び、出湯管２２と浴槽への風呂往き管３２はそれぞれが接触して並設されていたが、本実施例に示すように、それぞれ独立して配していてもそれぞれの管間の伝熱が僅かに劣るのみで、ほぼ同様の効果が得られる。
【００１５】
更に、図５を用いて、他の実施例について説明する。
本実施例ではフィン付き給湯用熱交換管２０とフィン付き風呂用熱交換管３０の両端に接続される給湯用熱交換管２、風呂用熱交換管３、及び出湯管２２、浴槽への風呂往き管３２の、フィン付き給湯用熱交換管２０とフィン付き風呂用熱交換管３０より下方に配置される部分を、給湯用熱交換管継手２３、風呂用熱交換管３３、及び出湯管継手２４、浴槽への風呂往き管継手３４として別部品で接続する構成としている。
【００１６】
接続方法としては、図６に示すように、接続するそれぞれの管５２、６４を加工、及び、受け金具５１をろう付け、ワッシャ６３、Ｏリング６１、支持金具６２を装着することにより、管接続固定構造体５０、６０とし、挿入後、図７に示すバネ構造のファスナ７０を受け金具５１の先端フランジ部とワッシャ６３に被せ、抜け止めとする。また、接続方法としては、他に両管端に配したフランジでゴムパッキンを挟み込みフランジをビス止めする方法等種々考えられるが、シールと両管の連通が確実に行える方法でありさえすれば良く、接続方法によって本発明が制限されるものではない。
【００１７】
この構成により、冬期等の低温時に凍結防止のための水抜きが不十分で残水が凍結しても、残水部が給湯用熱交換管継手２３、風呂用熱交換管３３、及び出湯管継手２４、浴槽への風呂往き管継手３２になるため、凍結による破損も上記４部品に限定される。従ってフィン付き給湯用熱交換管、フィン付き風呂用熱交換管、給湯用熱交換管、風呂用熱交換管等の熱交換器本体の凍結による破損が防げ、メンテンナンス作業が非常に容易になるのである。
【００１８】
【発明の効果】
逆燃焼式１缶２回路風呂釜付き給湯器において、フィン付き風呂用熱交換管の出入口両端部を下方に立ち下げたことにより、風呂回路内沸騰、及びこれに起因する沸騰音、水撃音等を防止することが可能となる。また、フィン付き風呂用熱交換管の出入口両端部の下方への立ち下げ部の少なくとも一方を取り替え可能な別部品で構成したことにより、冬期等の低温時にに風呂用熱交換回路の水抜きが不十分で残水が凍結しても、該別部品が破損することで熱交換器本体の破損が防げるため修理作業が容易に行え再使用することが可能となるのである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態による熱交換器の構成を示す図である。
【図２】本発明の一実施形態による熱交換管内部の動作説明図である。
【図３】本発明の異なる実施形態による熱交換器の構成を示す図である。
【図４】本発明の異なる実施形態による熱交換器の構成を示す図である。
【図５】本発明の異なる実施形態による熱交換器の構成を示す図である。
【図６】本発明における管の接続方法を示す図である。
【図７】本発明における管の接続で用いるファスナの形状を示す図である。
【図８】従来の熱交換器の構成を示す図である。
【符号の説明】
２  給湯用熱交換管
３  風呂用熱交換管
４  １缶２回路式風呂釜付給湯器
２０  フィン付き給湯用熱交換管
２２  出湯管
３０  フィン付き風呂用熱交換管
３２  浴槽への風呂往き管
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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