(57)【要約】【課題】一次熱交換器、二次熱交換器の受熱管を加熱する専用の凍結防止用ヒータを設けずに、受熱管内の滞留水の凍結を防止する潜熱回収型気化式石油給湯装置を提供する。【解決手段】加熱用ヒータ４、６を備え燃油を気化させる気化部７と、気化部７で気化させた燃油を燃焼させる燃焼部１０とで構成されるバーナと、バーナの燃焼により発生した燃焼ガスから顕熱を回収し一次受熱管２２を流通する水を加熱する一次熱交換器２３と、一次熱交換器２３通過後の燃焼ガスから潜熱を回収し二次受熱管２４を流通する水を加熱する二次熱交換器２５と、凍結防止温度を検出する温度検出手段３６を備え、バーナの上方に一次熱交換器２３を配置し、一次熱交換器２３の上方に二次熱交換器２５を配置した潜熱回収型気化式石油給湯装置１であって、潜熱回収型気化式石油給湯装置１の運転停止時に凍結防止温度を検出した場合、加熱用ヒータ４、６をオンするようにした。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
加熱用ヒータを備え燃油を気化させる気化部と、この気化部で気化させた燃油を燃焼させる燃焼部とで構成されるバーナと、該バーナの燃焼により発生した燃焼ガスから顕熱を回収し一次受熱管を流通する水を加熱する一次熱交換器と、該一次熱交換器を通過した後の前記燃焼ガスから潜熱を回収し二次受熱管を流通する水を加熱する二次熱交換器と、凍結防止温度を検出する温度検出手段とを備え、前記バーナの上方に前記一次熱交換器を配置し、前記一次熱交換器の上方に前記二次熱交換器を配置した潜熱回収型気化式石油給湯装置であって、該潜熱回収型気化式石油給湯装置を遠隔操作するリモコンの運転スイッチがオフされ、前記潜熱回収型気化式石油給湯装置の運転が停止している時に、前記温度検出手段が前記凍結防止温度を検出した場合は、前記加熱用ヒータをオンするようにしたことを特徴とする潜熱回収型気化式石油給湯装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、潜熱回収型気化式石油給湯装置の凍結防止に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の給湯装置では、熱交換効率を向上させるために、バーナの燃焼により発生する燃焼ガスから顕熱を回収し一次受熱管を流通する水を加熱する一次熱交換器と、一次熱交換器を通過した後の燃焼ガスから潜熱を回収し二次受熱管を流通する水を加熱する二次熱交換器とを備えた潜熱回収型給湯装置が普及してきている。
【０００３】
このような潜熱回収型給湯装置において、一次熱交換器の一次受熱管内の水の凍結を防止するために一次受熱管に凍結防止用ヒータを添設して（例えば、特許文献１参照。）、低温環境の使用下において凍結防止ヒータを用いて凍結防止を図るもの、二次熱交換器の二次受熱管内の水の凍結を防止するために二次受熱管に凍結防止用ヒータを添設して（例えば、特許文献２参照。）、低温環境の使用下において凍結防止ヒータを用いて凍結防止を図るものがあった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−１０５４６８号公報
【特許文献２】特開２０００−１９９６４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、この潜熱回収型給湯装置では、凍結防止用ヒータを用いることによって、一次熱交換器の一次受熱管内の水および二次熱交換器の二次受熱管内の水の凍結を防止することはできるが、一次受熱管内の水および二次受熱管内の水の凍結を防止するためにそれぞれ専用の凍結防止用ヒータを添設しなければならず、凍結防止用ヒータを添設した分、部品コストが高くなると共に、凍結防止用ヒータの組み付けが増えて作業が煩雑となり、さらに、部品故障のリスクが増すという問題点を有するものであった。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明は、上記課題を解決するために、特に請求項１ではその構成を、加熱用ヒータを備え燃油を気化させる気化部と、この気化部で気化させた燃油を燃焼させる燃焼部とで構成されるバーナと、該バーナの燃焼により発生した燃焼ガスから顕熱を回収し一次受熱管を流通する水を加熱する一次熱交換器と、該一次熱交換器を通過した後の前記燃焼ガスから潜熱を回収し二次受熱管を流通する水を加熱する二次熱交換器と、凍結防止温度を検出する温度検出手段とを備え、前記バーナの上方に前記一次熱交換器を配置し、前記一次熱交換器の上方に前記二次熱交換器を配置した潜熱回収型気化式石油給湯装置であって、該潜熱回収型気化式石油給湯装置を遠隔操作するリモコンの運転スイッチがオフされ、前記潜熱回収型気化式石油給湯装置の運転が停止している時に、前記温度検出手段が前記凍結防止温度を検出した場合は、前記加熱用ヒータをオンするものとした。
【発明の効果】
【０００７】
この発明の請求項１によれば、潜熱回収型気化式石油給湯装置を遠隔操作するリモコンの運転スイッチがオフされ、潜熱回収型気化式石油給湯装置の運転が停止している時に、温度検出手段が凍結防止温度を検出した場合は、加熱用ヒータをオンすることで、気化部ひいてはバーナが加熱される。そして、このバーナで加熱された空気は上昇し、バーナの上方に位置する一次受熱管および二次受熱管を加熱するので、一次受熱管内に滞留する水および二次受熱管内に滞留する水の凍結防止を確実に行うことができ、一次受熱管および二次受熱管内の水の凍結を防止するための専用の凍結防止用ヒータを設ける必要がなく部品コストを抑えることができると共に、凍結防止用ヒータの組み付け作業を不要とすることができ、さらに、部品故障のリスクを低減させることができるものである。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】この発明の一実施形態の潜熱回収型気化式給湯装置を示す概略構成図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
次に、この発明の一実施形態の給湯装置を図１に基づき説明する。
１は本実施形態の潜熱回収型気化式石油給湯装置、２は石油等の燃油を気化するアルミダイキャスト製の気化器で、気化器２底部には気化ガスの流出口３を有しているものである。４は気化器２に備えられ燃油を気化可能な温度まで加熱する加熱用ヒータとしての気化器ヒータ、５は気化器２下部で流出口３と連通し気化器２で気化された気化ガスと一次空気とを予混合するアルミダイキャスト製の混合室、６は混合室５底部に設けられ混合室５を加熱して流出口３から流入してくる気化ガスの液化を防止し気化を促進する加熱用ヒータとしての混合室ヒータで、上述した気化器２と混合室５とで燃油を気化させる気化部７を形成するものである。
【００１０】
８は気化器２の温度を検出する気化温度センサ、９は混合室５の温度を検出する混合室温度センサ、１０は混合室５上部で気化器２の背面側に備えられ、混合室５で予混合された予混合ガスを燃焼させる燃焼部で、この燃焼部１０と気化部７とでバーナを構成するものである。また、１１は気化器２と一体的に形成され、気化器２背面で燃焼部１０上に突出した複数個の吸熱フィンで、燃焼時には燃焼熱を気化熱として気化器２にフィードバックして、気化器ヒータ４の通電量を極力抑えるものである。
【００１１】
１２は気化器２に燃油を噴霧するノズル、１３はノズル１２に送油管１４を介して燃油を圧送する電磁ポンプ、１５は燃焼ファンで、送風路１６を介して気化器２の入口および燃焼部１０とカバー枠１７との間の空気室１８とに連通し、吸込口１９より吸引した燃焼空気を、気化器２には予混合用の一次空気として供給し、空気室１８には気化器２側方を通り混合室５の下方から燃焼部１０で燃焼される二次空気として供給するものである。
【００１２】
２０は燃焼室２１内に収容された熱交換器で、この熱交換器２０は、燃焼部１０の燃焼により発生した燃焼ガスから顕熱を回収し一次受熱管２２を流通する水を加熱するフィンチューブ式の一次熱交換器２３と、一次熱交換器２３を通過した後の燃焼ガスから潜熱を回収し二次受熱管２４を流通する水を加熱する二次熱交換器２５とから構成され、燃焼部１０の上方に一次熱交換器２３が配置され、一次熱交換器２３の上方に二次熱交換器２５が配置されているものであり、一次熱交換器２３、二次熱交換器２５の順に通過した燃焼ガスは排気口２６より給湯装置１外に排気されるものである。
【００１３】
２７は燃焼ガス中の水蒸気が二次熱交換器２５の二次受熱管２４を流通する水と熱交換して露点以下の温度となることにより生成されるドレンを回収するドレン受けで、ドレン受け２７は、一次熱交換器２３の上方且つ二次熱交換器２５の下方に配置されているものであり、ここでは、二次熱交換器２５を構成する耐食性を有する筐体（図示せず）の底板がドレン受け２７となっているものである。また、２８はドレン受け２７で回収されたドレンを中和装置２９に導くドレン配管である。
【００１４】
３０は給水源から供給される水を熱交換器２０に流通させる給水管、３１は熱交換器２０で加熱された湯を流通させ、所定箇所に設けられた給湯栓（図示せず）に湯を供給する給湯管、３２は給水管３０から分岐した給水バイパス管であり、一次受熱管２２と二次受熱管２４と給水管３０と給湯管３１と給水バイパス管３２とで水が流通する給湯回路を構成するものである。
【００１５】
３３は給湯管３１と給水バイパス管３２との接続部に設けられ、給湯管３１からの湯と給水バイパス管３２からの水とを混合し、その混合比を可変できる混合弁、３４は給水管３０に設けられ給水温度を検出する温度検出手段としての給水温度センサ、３５は給水管３０に設けられ流量を検出する流量センサ、３６は給湯管３１に設けられ熱交換器２０で加熱された湯の温度を検出する温度検出手段としての熱交出口温度センサ、３７は給湯管３１に設けられ混合弁３３で混合された湯の温度を検出する温度検出手段としての給湯温度センサである。
【００１６】
３８はマイクロコンピュータを主体として、この潜熱回収型気化式石油給湯装置１の各センサの信号を受け、気化器ヒータ４や混合室ヒータ６や燃焼ファン１５等の各アクチュエータの駆動を制御する制御手段である。
【００１７】
３９は前記制御手段３８と通信可能に接続され、潜熱回収型気化式石油給湯装置１の遠隔操作を行うリモコンで、リモコン３９は潜熱回収型気化式石油給湯装置１の運転のオンオフを指示する運転スイッチ４０や、給湯温度を設定するための給湯温度設定スイッチなどからなる操作部４１や、潜熱回収型気化式石油給湯装置１の状態や給湯設定温度などを表示する表示部４２を備えているものである。
【００１８】
次に、この一実施形態の潜熱回収型気化式石油給湯装置１の動作について説明する。
前記リモコン３９の運転スイッチ４０がオンされると、前記制御手段３８は、気化温度センサ８の検出する温度に基づき気化器ヒータ４を制御すると共に、混合室温度センサ９の検出する温度に基づき混合室ヒータ６を制御し、気化器２および混合室５の予熱を行い、気化器２が燃油を気化可能な温度、例えば気化器２の温度が２２０℃〜２５０℃に維持され、混合室５の温度が１２５℃〜１３０℃に維持されるスタンバイ状態となる。このスタンバイ状態では、燃焼要求が発生した場合には素早くバーナを着火でき、必要最低限の温度を維持することでスタンバイ時の消費電力を低減することができるものである。
【００１９】
前記スタンバイ状態において、給湯栓が開栓され、流量センサ３５が最低作動流量以上の流量を検出して燃焼要求が発生したと前記制御手段３８が判断すると、気化器ヒータ４および混合室ヒータ６を強制的にオンして着火性を良くし、電磁ポンプ１３および燃焼ファン１５を駆動させて、気化器２で気化された気化ガスと一次空気とを混合室５で予混合し、予混合ガスを燃焼部１０より噴出して燃焼を開始させるものである。
【００２０】
前記バーナの燃焼により発生した燃焼ガスは、一次熱交換器２３を流通し、一次熱交換器２３を通過した後、二次熱交換器２５を流通し、二次熱交換器２５を通過した後、排気口２６から潜熱回収型気化式石油給湯装置１外へ排出されるものである。また、給水源から供給された水は、給水管３０から二次受熱管２４に導かれ、二次受熱管２４から一次受熱管２２へ順に流通して、ここで燃焼ガスとの熱交換により加熱され、そして、一次受熱管２２から給湯管３１へ導かれ、混合弁３３の開度調整によって給湯設定温度に温調された湯が最終的に給湯栓から給湯されるものである。
【００２１】
この時、二次熱交換器２５において、二次受熱管２４を流通する水と燃焼ガスとが熱交換され、燃焼ガス中の水蒸気が露点以下となることにより生成されたドレンはドレン受け２７で回収され、ドレン配管２８を介して、内部に中和剤が充填された中和装置２９に流入し、中和装置２９内で中和処理された後、中和装置２９外に排出され、所定箇所の下水に排水されるものである。
【００２２】
次に、低温環境下での潜熱回収型気化式石油給湯装置１の状況について説明すると、冬季等で外気温度が低い時であって、リモコン３９の運転スイッチ４０がオフされて潜熱回収型気化式石油給湯装置１の運転が停止している状態が長時間続いた時、潜熱回収型気化式石油給湯装置１内の温度は潜熱回収型気化式石油給湯装置１外の外気温度に近似し、一次受熱管２２、二次受熱管２４では水の流通がないため、一次受熱管２２内および二次受熱管２４内に滞留している水は凍結する可能性がある。
【００２３】
ここで、上記のように、リモコン３９の運転スイッチ４０がオフされて潜熱回収型気化式石油給湯装置１の運転が停止している時において、熱交出口温度センサ３６の検出する温度が、凍結のおそれがある予め設定された凍結防止温度を検出した場合、前記制御手段３８は気化器ヒータ４をオンさせる。そうすると、気化器ヒータ４により気化器２が加熱され、気化器２の熱が燃焼部１０および吸熱フィン１１に伝熱し、燃焼部１０および吸熱フィン１１を介して効率的に放熱され、その熱によって燃焼部１０上の空気が加熱される。この加熱された空気は燃焼室２１内へ上昇し、燃焼部１０の上方すなわちバーナの上方で燃焼室２１内に位置する一次受熱管２２および二次受熱管２４を加熱するものである。それによって、一次受熱管２２内に滞留する水および二次受熱管２４内に滞留する水の凍結防止を確実に行うことができ、燃油を気化するための気化器２に備えられた気化器ヒータ４を凍結防止に使用するので、一次受熱管２２および二次受熱管２４内の水の凍結を防止するための専用の凍結防止用ヒータを設ける必要がなく部品コストを抑えることができると共に、凍結防止用ヒータの組み付け作業を不要とすることができ、さらに、凍結防止用ヒータを設ける必要がないことから部品故障のリスクを低減させることができるものである。
【００２４】
なお、本発明は先に説明した一実施形態に限定されるものではなく、本実施形態では、凍結防止温度を検出する温度検出手段を熱交出口温度センサ３６としたが、温度検出手段は、冬季等で外気温度が低く、潜熱回収型気化式石油給湯装置１の運転が停止している時に、一次受熱管２２、二次受熱管２４内に滞留している水が凍結するおそれがあるか否かを判断するための温度を検出できるものであればよく、熱交出口温度センサ３６の代わりに、潜熱回収型気化式石油給湯装置１内の給水温度センサ３４や給湯温度センサ３７を凍結防止温度を検出する温度検出手段としてもよく、また、潜熱回収型気化式石油給湯装置１内の雰囲気温度を検出する専用の温度センサを設けて、それを凍結防止温度を検出する温度検出手段としてもよいものである。
【００２５】
また、本実施形態では、熱交出口温度センサ３６の検出する温度が、凍結のおそれがある予め設定された凍結防止温度を検出した場合、気化器ヒータ４をオンするようにしたが、気化器ヒータ４の代わりに混合室ヒータ６をオンするようにしてもよく、そうすることで、混合室ヒータ６により混合室５が加熱され、混合室５内の空気が加熱される。そして、この加熱された空気は混合室５上部の燃焼部１０を介して燃焼室２１内へ上昇し、燃焼部１０の上方すなわちバーナの上方で燃焼室２１内に位置する一次受熱管２２および二次受熱管２４を加熱するものである。それによって、気化器ヒータ４をオンした時と同様に、一次受熱管２２内に滞留する水および二次受熱管２４内に滞留する水の凍結防止を確実に行うことができ、混合室５底部に備えられた混合室ヒータ６を凍結防止に使用するので、一次受熱管２２および二次受熱管２４内の水の凍結を防止するための専用の凍結防止用ヒータを設ける必要がなく部品コストを抑えることができると共に、凍結防止用ヒータの組み付け作業を不要とすることができ、さらに、凍結防止用ヒータを設ける必要がないことから部品故障のリスクを低減させることができるものである。
【符号の説明】
【００２６】
１  潜熱回収型気化式石油給湯装置
２  気化器
４  気化器ヒータ
５  混合室
６  混合室ヒータ
７  気化部
１０  燃焼部
２２  一次受熱管
２３  一次熱交換器
２４  二次受熱管
２５  二次熱交換器
３６  熱交出口温度センサ
３９  リモコン
４０  運転スイッチ
【図１】
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