(57)【要約】【課題】本発明は暖房の温水を加熱源として給湯水を加熱する即時給湯装置において、給湯主配管１６と給湯貯水タンク２３内の給湯水を暖房温水で加熱する簡易で有効な即時給湯を実現する。【解決手段】暖房温水が循環する循環加熱回路１９、２０と、給湯主配管１６とを有し、循環加熱回路１９、２０と給湯主配管１６は互いに伝熱関係を有し、断熱材２２により配管され熱交換装置２１で熱交換し、熱交換装置２１は給湯貯水タンク２３内に暖房温水が循環する放熱管２４と、給湯ヘッダー２５から構成される。給湯主配管１６は暖房温水で加熱保温され配管されると共に、熱交換装置２１でも暖房温水が循環するり放熱管２４で給湯水は暖められ、給湯ヘッダー２６から即時給湯できることから、簡易な構成で複数箇所の即湯を安価に実現できる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
暖房温水が熱源機と熱交換装置を循環する循環加熱回路と、前記循環加熱回路と給湯主配管は互いに伝熱関係を有し断熱材により配管され前記熱交換装置で熱交換し、前記熱交換装置に設けた給湯貯水タンクと前記循環加熱回路の放熱管と給湯ヘッダーを設けた即時給湯装置。
【請求項２】
熱交換装置の給湯貯水タンク内に設けた放熱管に放熱フィンを設けた請求項１記載の即時給湯装置。
【請求項３】
熱交換装置の給湯貯水タンク内の放熱管を複数の放熱細管とした請求項１記載の即時給湯装置。
【請求項４】
複数の放熱細管と給湯貯水タンク内の給湯水が対向流となる請求項３記載の即時給湯装置。
【請求項５】
熱交換装置の給湯貯水タンク内に設けた放熱管を螺旋管とした請求項１記載の即時給湯装置。
【請求項６】
熱交換装置の給湯貯水タンク内に設けた螺旋管に放熱促進部を設けた請求項５記載の即時給湯装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、暖房温水を利用した加熱により給湯管から即時にお湯が出る即時給湯装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の即時給湯装置は、循環加熱回路の温水の熱を即湯循環回路に伝えている（例えば特許文献１参照）。図８は、特許文献１に記載された従来の即時給湯装置を示すものである。図８に示すように、即湯循環回路１に設けた循環ポンプ２により即時給湯用の温水を循環させる。また、温水暖房装置３の循環加熱回路４の暖房温水を加熱源として即湯循環回路１内の温水を加熱する熱交換器５を設けて構成される。
【０００３】
また、入水管と出湯管を保温しているものもある（例えば特許文献２参照）。図９は、特許文献２に記載された従来の即時給湯装置を示すものである。図９に示すように、即時給湯用の、入水管６と出湯管７を加熱保温する暖房装置３（トレース温水用加熱バーナ）の循環加熱回路４（トレース温水往き管、戻り管）と、循環ポンプ８とから構成される。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００１−１９３９５５号公報（０００３段落−００１６段落、図１）
【特許文献２】
特開昭６０−２１６１４３号公報（第４−９頁、第１図）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記特許文献１の従来の即時給湯装置では、即湯循環回路１と循環ポンプ２を設けて構成されるため装置が大きく重量も重くなりイニシャルコストがアップし、即湯循環回路１全体を加熱せねばならないためランニングコストがアップする課題があった。
【０００６】
さらに、上記特許文献２の従来の即時給湯装置では、暖房用温水の循環加熱回路４で入水管６と出湯管７の配管水を加熱する構成であるため、給湯機内の給湯加熱開始時の冷めた水が流れてきたときに冷水を温めるバッファとなる温水の給湯貯水タンクや即湯タンクや加熱熱交換器がないため、一時冷たい水が給湯される課題があった。
【０００７】
本発明は上記課題を解決するため、暖房温水を循環する暖房循環回路を使用し給湯主配管を加熱しつつ断熱配管し、給湯水を暖房温水で加熱する熱交換装置と給湯貯水タンクを設け、即時給湯用の循環ポンプと循環回路を設けることなくカランを開栓するとすぐにお湯が出る簡易な構成で本格的な即時給湯装置の提供を目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前記従来の課題を解決するために、本発明の即時給湯装置は、暖房装置等から送られた温水を循環する循環加熱回路と、給湯機等から温水配管する給湯主配管と、循環加熱回路の温水で給湯主配管の水を加熱し断熱配管するとともに、熱交換装置で熱交換し、熱交換装置の給湯貯水タンク内に循環回路の放熱管を設ける構成としたものである。
【０００９】
本発明によれば、暖房用の温水で給湯主配管を加熱するとともに、熱交換器で給湯水をさらに加熱できる構成であるため、給湯用の循環回路と循環ポンプが不要であることから、簡易で安価であるが本格的な即時給湯装置を実現できる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１における即時給湯装置は、暖房温水が熱源機と熱交換装置を循環する循環加熱回路と、循環加熱回路と給湯主配管は互いに伝熱関係を有し断熱材により配管され熱交換装置で熱交換し、熱交換装置に設けた給湯貯水タンクと循環加熱回路の放熱管と給湯ヘッダーを設けた構成としてある。
【００１１】
上記構成によって、暖房用の温水で給湯主配管を加熱するとともに、熱交換器で給湯水をさらに加熱できる構成であるため、給湯用の循環回路と循環ポンプが不要であることから、簡易で安価であるが本格的な即時給湯装置を実現できる。
【００１２】
請求項２に記載の発明は、特に、請求項１に記載の熱交換装置の給湯貯水タンク内に設けた放熱管に放熱フィンを設けることにより、加熱能力が向上し給湯貯水タンクの容積を小さくすることができる。
【００１３】
本発明の請求項３における即時給湯装置は、給湯貯水タンク内に複数の放熱細管を設けことにより、加熱能力が向上し給湯貯水タンクの容積を小さくすることができる。
【００１４】
請求項４に記載の発明は、特に、請求項３に記載の熱交換装置の複数の放熱細管と給湯貯水タンク内の給湯水が対向流とすることで、加熱能力が向上し給湯貯水タンクの容積を小さくすることができる。
【００１５】
本発明の請求項５における即時給湯装置は、熱交換装置の給湯貯水タンク内に設けた放熱管を螺旋管とすることで、加熱能力が向上し給湯貯水タンクの容積を小さくすることができる。
【００１６】
請求項６に記載の発明は、特に、請求項５に記載の給湯貯水タンク内に設けた螺旋管に放熱促進部を設けることで、加熱能力が向上し給湯貯水タンクの容積を小さくすることができる。
【００１７】
【実施例】
以下、本発明の実施例について図面を用いて説明する。
【００１８】
（実施例１）
図１は本発明実施例１の即時給湯装置のシステム全体構成図であり、図２は即時給湯装置をマンション等に設置したときの設置見取り図であり、図３は熱交換器構成図である。
【００１９】
図１〜図３において、１０は屋外等に設置した給湯暖房機であり、給湯熱源部１１と暖房熱源部１２が一体で構成されている。給湯暖房機１０は、ガス等の燃料とファン１３による燃焼用の空気によりバーナ１４で燃焼熱を発生し、給湯熱源部１１と暖房熱源部１２で水を加熱し熱交換する。給湯熱源部１１へは入水路１５から水が供給され、加熱された後、給湯主配管１６を通りカラン１７等から出湯する。
【００２０】
一方、暖房熱源部１２で加熱された暖房温水は暖房循環ポンプ１８により循環し室内の温風機や床暖房等に循環する。幾つかの暖房循環経路の一つに即時給湯用の循環加熱往き回路１９と循環加熱戻り回路２０を設け、屋内の水回りが集中する屋内中心部付近に設けた熱交換装置２１へ暖房温水を循環させる。このとき、給湯主配管１６は循環加熱往き回路１９と循環加熱戻り回路２０で伝熱関係があるように密接させ、断熱材２２で断熱し鞘管等で配管する。
【００２１】
ここで、熱交換装置２１は給湯主配管１６の給湯水を貯湯する給湯貯水タンク２３と、給湯貯水タンク２３の内部に設けた暖房温水が通過する放熱管２４と、放熱管２４に設けた放熱フィン２５と、台所や洗面所、お風呂等へ配管する為の給湯ヘッダー２６を設けて構成する。
【００２２】
以上のように構成した即時給湯装置において、床暖房用に約６０℃の低温の暖房温水を暖房循環ポンプ１８で循環し、断熱材２２内で給湯主配管１６を加熱するとともに、熱交換装置２１の放熱管２４に循環し、給湯貯水タンク２３内の給湯水も加熱する。カラン１７を開栓しお湯を出そうとしたとき、熱交換装置２１を水回りが集中する近傍へ設けており、カラン１７から熱交換装置２１の距離は２〜３メートル程しかないため、初期給湯時の冷めた水である死に水は極わずかであり、すぐに温かいお湯が出湯する。給湯熱源部１１で冷めていた水も給湯主配管１６の温められていたお湯と、熱交換装置２１の給湯貯水タンク２３で温められていたお湯とにより加温されるとともに、放熱フィン２４で暖房温水により加熱されるためカラン１７から初期のわずかな死に水以外に冷水がでない。すなわち、即時給湯用の専用循環ポンプや即湯用循環回路を設ける必要がないため、省施工、コンパクト、低イニシャルコストと低ランニングコストを実現でき、本格的な即時給湯装置を提供できるものである。
【００２３】
本実施例では給湯暖房機１０を給湯熱源部１１と暖房熱源部１２を一体で構成した例で説明したが、別々の熱源部で構成しても同様の効果を発揮できるものである。
【００２４】
（実施例２）
図４は本発明の実施例２における熱交換装置の拡大図である。図４において、実施例１の構成と異なるところは、給湯貯水タンク２３内に設けた放熱管２４を複数の放熱細管２７としたものである。このように放熱細管内２７を暖房温水が循環する際に給湯貯水タンク２３の給湯水と熱交換するとき、高温接触する伝熱面積が拡大することにより、熱伝達率が向上し給湯水の加熱速度が上昇し即時給湯の出湯能力がアップする。
【００２５】
ここで、放熱細管２７の流路断面は円形でも矩形としても同様の効果を発揮できるものである。さらに星形形状等の表面積を増加させると効果がさらに向上する。
【００２６】
（実施例３）
図５は本発明の実施例３における熱交換装置の拡大図である。図５において、実施例１と実施例２の構成と異なるところは、給湯貯水タンク２３内に設けた放熱管２４を複数の放熱細管２７とし、給湯水が通過する流路と対向するように暖房水の循環する流路設けたものである。このように放熱細管内２７を暖房温水が循環する際に給湯貯水タンク２３の給湯水が対向するように流れ熱交換することにより、熱伝達率が向上し給湯水の加熱速度が上昇し即時給湯の出湯能力がアップする。
【００２７】
ここで、放熱細管２７の流路断面は円形でも矩形としても同様の効果を発揮できるものである。さらに星形形状等の表面積を増加させると効果がさらに向上する。
【００２８】
（実施例４）
図６は本発明の実施例４における即時給湯装置の熱交換装置の拡大図である。図６において、実施例１の構成と異なるとこは、熱交換装置２１において給湯貯水タンク２３の内部に暖房温水が循環する伝熱管である螺旋管２８を設けた構成とした点である。
【００２９】
以上のように構成した即時給湯装置において、床暖房用の約６０℃の低温の暖房温水を暖房循環ポンプ１８で循環し、給湯主配管１６と熱交換装置２１の螺旋管２８を暖房温水が通過し加熱する。この時、螺旋管内２８を暖房温水が循環する際に給湯貯水タンク２３の給湯水が対向するように流れ熱交換することにより、熱伝達率が向上し給湯水の加熱速度が上昇し即時給湯の出湯能力がアップする。
【００３０】
カラン１７を開栓して出湯したとき、熱交換装置２１を水回りが集中する近傍へ設けているため、死に水はわずかですぐに出湯する。給湯熱源部１１で冷めていた水も給湯主配管１６の温められていたお湯と、熱交換装置２１の給湯即水タンク２３内の水は螺旋管２８の暖房温水により加熱されるためカラン１７から初期のわずかな死に水以外に冷水がでない。すなわち、即時給湯用の専用循環ポンプや即湯用循環回路を設ける必要がないため、省施工、コンパクト、低イニシャルコストと低ランニングコストを実現でき、本格的な即時給湯装置を提供できるものである。
【００３１】
ここで、受熱管を螺旋管としたが、螺旋以外にも湾曲させた管を使用しても同様の効果を発揮できる。
【００３２】
（実施例５）
図７は本発明の実施例５における熱交換装置の拡大図である。図７において、実施例４の構成と異なるところは、給湯貯水タンク２３内に設けた螺旋管２８に放熱促進部である熱伝導率の高い銅線２９を巻き付けたものである。このように螺旋管２８に銅線２９を巻き付けることで螺旋管２８の外側の給湯水の流れを乱す効果と伝熱面積が拡大することにより、熱伝達率が向上し給湯水の加熱速度が上昇し即時給湯の出湯能力がアップする。
【００３３】
ここで、放熱促進部を銅線２９としたが、フィン付き管や溝付き管としても同様の効果を発揮できるものである。
【００３４】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように本発明の即時給湯装置によれば、暖房用の温水で給湯主配管を加熱するとともに、給湯貯水タンクで給湯水を加熱することで、初期のわずかな死に水以外に冷水がでることがなく、即時給湯用の専用循環ポンプや即湯用循環回路を設ける必要がないため、省施工、コンパクト、低イニシャルコストと低ランニングコストを実現し、簡易で安価であるが本格的な即時給湯装置を提供できるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例１における即時給湯装置のシステム構成図
【図２】同、即時給湯装置をマンション等に設置した場合の設置見取り図
【図３】同、即時給湯装置の熱交換装置の断面構成図
【図４】本発明の実施例２における即時給湯装置の熱交換装置の断面構成図
【図５】本発明の実施例３における即時給湯装置の熱交換装置の断面構成図
【図６】本発明の実施例４における即時給湯装置の熱交換装置の断面構成図
【図７】本発明の実施例５における即時給湯装置の熱交換装置における要部拡大図
【図８】従来の即時給湯装置のシステム構成図
【図９】従来の他の即時給湯装置のシステム構成図
【符号の説明】
１６  給湯主配管
１９、２０  循環加熱回路
２１  熱交換装置
２２  断熱材
２３  給湯貯水タンク
２４  放熱管
２５  放熱フィン
２６  給湯ヘッダー
２７  放熱細管
２８  螺旋管
２９  放熱促進部
【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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【図９】
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