供暖热水供给装置的制作方法

本发明涉及一种利用燃烧热对供暖热媒进行加热而进行供暖，通过与所述供暖热媒的热交换而对清水进行加热而进行热水供给的供暖热水供给装置，特别是涉及一种能够同时执行供暖运转与热水供给运转的供暖热水供给装置。

背景技术：

从以往以来，能够同时执行供暖运转与热水供给运转的供暖热水供给装置得到广泛使用。这种供暖热水供给装置例如，如专利文献1所示，包括热交换器及供暖终端，并且包括通过循环泵而使供暖热媒在热交换器与供暖终端之间循环的循环通路、以及从所述循环通路分支而绕开供暖终端的旁通通路。

在所述旁通通路上设置有热水供给用热交换器，能够利用供暖热媒对穿过热水供给用热交换器的在热水供给通路内流动的热水进行加热而构成。在循环通路与旁通通路的分支部上设置有分配流量调整元件，能够调节流向供暖终端的供暖热媒与流向热水供给用热交换器的供暖热媒的分配比。

在供暖运转时，使燃料燃烧而利用热交换器对供暖热媒进行加热，并调节分配流量调整元件，以使所述供暖热媒全部在循环通路内循环。经加热的供暖热媒在供暖终端散热并返回至热交换器。

在热水供给运转时，调节分配流量调整元件，以使经加热的供暖热媒的一部分或全部循环至旁通通路，并利用设置于所述旁通通路上的热水供给用热交换器对在热水供给通路内流动的热水进行加热而进行热水供给。并且，还有如下的装置，即，通过取代分配阀而设置的三通阀来进行切换，以使供暖热媒全部循环至旁通通路，而进行热水供给运转。

在热水供给通路上，设置有绕开热水供给用热交换器的热水供给旁通通路，将经热水供给用热交换器加热的热水与在热水供给旁通通路内流动的清水(cleanwater)加以混合而调节热水供给温度。例如，如专利文献1那样，在热水供给旁通通路上设置旁通阀而调节在热水供给旁通通路内流动的清水的流量，将所述清水与经加热的热水加以混合而调节热水供给温度。或者，在热水供给通路与热水供给旁通通路的合流部上设置混合阀，对经加热的热水与清水的混合比进行调节，将经加热的热水与清水加以混合而调节热水供给温度。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开2005-337632号公报

技术实现要素：

发明所要解决的问题

当这种供暖热水供给装置进行供暖运转时，高温的供暖热媒在供暖终端与热交换器之间循环。但是，设置于循环通路与旁通通路的分支部上的分配阀或三通阀通常并非昂贵的带阻塞功能的分配阀或三通阀，从而无法在供暖运转中完全阻止供暖热媒流出至旁通通路。因此，热水供给用热交换器内的热水会被通过供暖运转而流出至旁通通路的高温的供暖热媒加热。

而且，即使在热水供给用热交换器外，热水供给通路内的热水的温度也会借由热水的传热而上升。例如在专利文献1的供暖热水供给装置中，热水供给用热交换器的上游侧及下游侧的热水供给通路或热水供给旁通通路的热水的温度会借由传热而上升。当在所述状态下开始热水供给时，由于在热水供给开始后，热水供给通路及热水供给旁通通路的热水的温度高，所以有可能出来用户意想不到的高温热水，非常危险。

并且，为了防止这种高温热水出来，将设置于循环通路与旁通通路的分支部上的分配阀或三通阀设为带阻塞功能的分配阀或三通阀而使供暖热媒不流出的方法，会导致制作成本上升，因而不优选。

本发明的目的在于提供一种不使用带阻塞功能的分配阀或三通阀，即使在供暖运转中进行热水供给，也能够避免高温热水出来的供暖热水供给装置。

解决问题的技术手段

本发明的供暖热水供给装置包括燃烧元件、热交换器、将所述热交换器与供暖终端加以连接的循环通路、设置于所述循环通路上的循环泵、从所述循环通路分支而绕开所述供暖终端的第一旁通通路、设置于所述第一旁通通路上的热水供给用热交换器、以及用于对所述热水供给用热交换器供给清水并且供给经所述热水供给用热交换器加热的热水的热水供给通路，所述供暖热水供给装置中，在所述第一旁通通路的分支部上设置有分配元件，所述分配元件能够调节分配比，以能够进行供暖运转、热水供给运转及供暖热水供给同时运转的各运转，在所述热水供给通路上设置有绕开所述热水供给用热交换器的第二旁通通路，在比所述第二旁通通路的分支部更靠上游侧的位置上设置有流量探测元件，在所述分支部或比所述分支部更靠下游侧且所述热水供给用热交换器的上游侧设置有所述热水供给通路的流量调整元件，在供暖运转中，通过所述流量调整元件而阻塞所述热水供给通路。

根据所述结构，在供暖运转中通过流量调整元件而阻塞热水供给通路，所以热水的传热通过流量调整元件而得到抑制。因此，即使在供暖运转中借由从分配元件流出的供暖热媒，经由热水供给用热交换器而使得热水供给通路内的热水的温度上升，也可以抑制比流量调整元件更靠上游侧的热水的温度上升。当在所述状态下开始热水供给时，通过第二旁通通路而供给已抑制温度上升的热水，因此能够避免高温热水出来。

所述流量调整元件也可以是设置于所述分支部的分配阀。

根据所述结构，在供暖运转中，热水供给通路利用分配阀而阻塞，并且第二旁通通路已开通。因此，即使在供暖运转中热水供给通路内的热水的温度借由供暖热媒而上升，也可利用分配阀来抑制传热，从而能够抑制比分配阀更靠上游侧的热水的温度上升。并且，当在所述状态下开始热水供给时，通过第二旁通通路而供给已抑制温度上升的热水，因此能够避免高温热水出来。

也可以如下的方式而构成：所述流量调整元件是设置于比所述分支部更靠下游侧且所述热水供给用热交换器的上游侧的流量调整阀，在所述第二旁通通路上设置有旁通流量调整阀，在供暖运转中打开所述旁通流量调整阀。

根据所述结构，在供暖运转中，流量调整阀阻塞热水供给通路，第二旁通通路开通。因此，即使在供暖运转中热水供给通路内的热水的温度借由供暖热媒而上升，也可利用流量调整阀来抑制传热，从而能够抑制比流量调整阀更靠上游侧的热水的温度上升。并且，当在所述状态下开始热水供给时，通过第二旁通通路而供给已抑制温度上升的热水，因此能够避免高温热水出来。

发明的效果

根据本发明，可以提供一种不使用昂贵的带阻塞功能的分配阀或三通阀，而能够避免在供暖运转中进行热水供给时高温热水出来的供暖热水供给装置。

附图说明

图1是本发明的供暖热水供给装置的概略图。

图2是表示在供暖运转中已阻塞热水供给通路时的热水供给温度的曲线图。

图3是表示在供暖运转中不阻塞热水供给通路时的热水供给温度的曲线图。

图4是实施例2的供暖热水供给装置的概略图。

具体实施方式

以下，基于实施例，对用于实施本发明的方式进行说明。

实施例1

首先，基于图1，对本发明的供暖热水供给装置1的整体结构进行说明。

供暖热水供给装置1是使供暖热媒在供暖热水供给装置1与省略图示的供暖终端之间循环而进行供暖运转，并进行如下的热水供给运转，即，将通过与供暖热媒的热交换而加热的清水调节至热水供给设定温度而进行热水供给，所述供暖热媒已通过与燃烧部2所产生的燃烧气体的热交换而加热。

供暖热水供给装置1包括使燃料气体与空气相混合而燃烧的燃烧元件即燃烧部2、借由与通过燃烧而产生的燃烧气体的热交换而对供暖热媒进行加热的热交换器10、将热交换器10与供暖终端加以连接的循环通路4、以及使供暖热媒循环至循环通路4的循环泵11等。

并且，供暖热水供给装置1包括从循环通路4分支而绕开供暖终端的第一旁通通路12、设置于所述第一旁通通路12的热水供给用热交换器20、用于对所述热水供给用热交换器20供给清水并且供给经热水供给用热交换器20加热的热水的热水供给通路21等。在循环通路4与第一旁通通路12的分支部上，设置有作为分配元件的第一分配阀15。

此外，供暖热水供给装置1包括接收温度传感器等的探测信号，并且使所述设备运行而控制供暖运转或热水供给运转等的控制部7，并包括收容所述设备等的箱状的壳体8。

接着，对燃烧部2进行说明。

燃烧部2包括吸入燃烧用的空气的吸气通路40、将从外部供给的燃料气体供给至吸气通路40的燃料气体通路41、送入吸气通路40的空气与燃料气体的混合气体的燃烧风扇42、以及使通过燃烧风扇42而送入的混合气体燃烧的燃烧器(burner)43等。

通过燃烧风扇42的转速来控制燃烧用的空气的流量。并且，在燃料气体通路41的下游端设置有文丘里混合器(venturimixer)44，并通过燃烧风扇42的转速来控制所供给的燃料气体的流量。在燃料气体通路41上设置有电磁阀45，通过电磁阀45的开闭来进行燃料气体的供给、停止。

燃烧器43利用设置于燃烧器43的下方的点火装置46，对通过燃烧风扇42而送入的混合气体进行点火而开始燃烧。并且，在燃烧器43的下方，设置有探测燃烧状态的燃烧传感器47。

在点火装置46及燃烧传感器47的下方配设有热交换器10。所述热交换器10或燃烧器43等是收容于形成燃烧气体的通路的罐体48内。在燃烧器43中，通过混合气体的燃烧而产生的燃烧气体被送入至热交换器10，与供暖热媒进行热交换之后，通过从罐体48的下部延伸的排气通路49而排出至外部。在排气通路49的下游端部，设置有能够探测所排出的燃烧气体的温度的排气温度传感器50。

热交换器10包括回收燃烧气体的显热的一次热交换器10a、以及回收燃烧气体的潜热的二次热交换器10b。所述两个热交换器是以如下的方式而连接，即，经二次热交换器10b加热的供暖热媒通过一次热交换器10a而进一步加热。在罐体48的底部，设置有将二次热交换器10b中所产生的排泄水(drainwater)排出至外部的排水通路51。在排水通路51的下游端部分，设置有用于防止燃烧气体的流出的排水阱(trap)52。

接着，对循环通路4进行说明。

在设置于循环通路4上的循环泵11与热交换器10之间，设置有能够探测流入至热交换器10的供暖热媒的温度的第一温度传感器13。在热交换器10的下游侧，设置有能够探测经热交换器10加热的供暖热媒的温度的第二温度传感器14。

在热交换器10的下游侧从循环通路4分支的第一旁通通路12的分支部上，设置有第一分配阀15。第一分配阀15能够对分配比进行调节而将经热交换器10加热的供暖热媒分配至循环通路4及第一旁通通路12。第一旁通通路12在循环泵11的上游侧与循环通路4合流。

在热交换器10与第一分配阀15之间，设置有释放循环通路4内的压力的压力释放阀16。在循环泵11的上游侧，设置有能够探测从供暖终端返回的供暖热媒的温度的供暖返回温度传感器17。并且，在循环泵11与供暖返回温度传感器17之间，连接着用于补充供暖热媒的补充通路18。

接着，对热水供给用热交换器20进行说明。

设置于第一旁通通路12上的热水供给用热交换器20是板式热交换器。板式热交换器中，层叠着多块热交换板，并在热交换板之间形成有通路。在热水供给用热交换器20内，供暖热媒及热水供给水是以不相互混合而相向的方式，在热交换板间的通路内每隔一个地设置而流动。在各个热交换板上形成有凹凸，以扩大表面积而提高热交换效率。

接着，对热水供给通路21进行说明。

热水供给通路21能够将清水供给至热水供给用热交换器20，并且能够将经热水供给用热交换器20加热的热水供给至热水供给龙头等，包括从热水供给通路21分支并绕开热水供给用热交换器20的第二旁通通路22。在热水供给通路21与第二旁通通路22的分支部上，设置有相当于流量调整元件的第二分配阀23。第二分配阀23能够调节分配比而将清水分配至热水供给通路21及第二旁通通路22。因此，第二分配阀23能够调整在热水供给通路21中流动的清水的流量。

在第二分配阀23的上游侧，设置有流量调整阀24、热水供给水量传感器25及进水温度传感器26。流量调整阀24能够调整流入至第二分配阀23的清水的流量。热水供给水量传感器25相当于流量探测元件，能够探测清水的流量。进水温度传感器26能够探测流入至第二分配阀23的清水的温度。

在热水供给通路21与第二旁通通路22的合流部、与热水供给用热交换器20之间，设置有热水出来温度传感器27。热水出来温度传感器27能够探测从热水供给用热交换器20出来的热水的温度。在热水供给通路21与第二旁通通路22与合流部的下游侧，设置有热水供给温度传感器28。热水供给温度传感器28能够探测经热水供给用热交换器20加热的热水与在第二旁通通路22中流动的清水相混合的热水的温度。

接着，对控制部7进行说明。

控制部7是能够接收设置于供暖热水供给装置1内的温度传感器等的探测信号，并且能够控制循环泵11或第一分配阀15等而连接着，但省略图示。并且，以能够与设置于室内的操作装置进行通信的方式而连接着。操作装置包括例如能够显示温度或运转状况等的显示部、以及用于进行供暖温度或热水供给温度的设定操作或供暖运转的开始与停止操作等的操作部。

接着，基于图1～图3，对供暖热水供给装置1的作用、效果进行说明。

当开始供暖运转时，控制部7对第一分配阀15进行调节，以使得供暖热媒只循环至循环通路4，并使循环泵11运行而使供暖热媒循环至循环通路4，并且使燃烧风扇42与点火装置46运行而在燃烧器43中使混合气体燃烧。所产生的燃烧气体在热交换器10中对供暖热媒进行加热。控制部7在供暖运转中，对第二分配阀23进行调节，以阻塞热水供给通路21，并且使第二旁通通路22开通。通过继续进行供暖运转，而使得供暖热媒以规定温度循环。

图2是表示供暖运转中的热水供给运转开始前后的热水出来温度传感器27及热水供给温度传感器28所检测出的温度、及第二分配阀23的开度的经时变化的一例的曲线图。第二分配阀23的开度是以第二纵轴的级(step)数表示，例如阻塞热水供给通路21的全闭状态为1700级，以2：3分配至热水供给通路21及第二旁通通路22的状态为1000级。再者，此时的清水的温度为22℃。

在供暖运转中，所循环的供暖热媒的一部分从第一分配阀15流出并流入至第一旁通通路12。借由所述供暖热媒，利用热水供给用热交换器20对热水供给通路内的热水进行加热，靠近热水供给用热交换器20的热水出来温度传感器27所探测的热水供给通路21内的热水的温度上升64℃左右，热水供给温度传感器28所探测的热水的温度成为33℃左右。虽然没有图示，但是热水供给通路21被第二分配阀23阻塞，经热水供给用热交换器20加热的热水传热至比第二分配阀23更靠上游侧的热水得到抑制，因此比第二分配阀23更靠上游侧的位置的温度低。

在图2中，是在经过时间3秒左右开始热水供给，但当通过打开热水供给龙头等，热水供给水量传感器25探测到规定流量以上的流量时，开始热水供给运转。控制部7对第一分配阀15进行调节，以使供暖热媒只循环至第一旁通通路12，并通过供暖热媒对热水供给用热交换器20内的热水进行加热。热水供给运转开始后，例如热水供给通路21也被阻塞1秒钟，因而使比第二分配阀23更靠上游侧的已抑制温度上升的清水通过第二旁通通路22而进行热水供给。因此，热水供给温度传感器28上游侧的温度经上升的热水被供给，热水供给温度上升+4℃左右，但其上升幅度小，并且立即使穿过第二旁通通路22的清水进行热水供给，因此可避免高温热水出来。

接着，控制部7例如经3秒，将第二分配阀23的开度从1700级慢慢调节至1000级，以使得从热水供给开始起经过例如1秒之后，清水逐渐流入至热水供给通路21。由于使热水供给用热交换器20内的高温的热水慢慢地出来，所以热水出来温度上升。但是，由于使所述热水出来的高温的热水与低温的清水相混合，因此热水供给温度的上升幅度被抑制得较小。

这样在供暖运转中温度经上升的热水供给通路21内的热水与穿过第二旁通通路的清水相混合而一点点地进行热水供给，所以能够避免在供暖运转中因为温度经上升的热水供给通路21内的热水而导致高温热水出来。并且，控制部7在基于热水供给设定温度或热水出来温度传感器27所探测的热水出来温度等，判断为能够进行供暖热水供给同时运转时，对第一分配阀15的分配比进行调节而进行供暖热水供给同时运转。

图3是表示为了再现现有的供暖热水供给装置，将第二分配阀23固定在1000级，在供暖运转中未阻塞热水供给通路21时的热水出来温度与热水供给温度的经时变化的一例的曲线图。再者，此时的清水的温度为24℃。

在供暖运转中未阻塞热水供给通路21，所以在热水供给用热交换器20中，当通过供暖热媒而使热水的温度上升时会产生对流，高温的热水会在热水供给通路21及第二旁通通路22中流动。因此，热传递至热水供给用热交换器20的上游侧及下游侧，热水供给通路21及第二旁通通路内的热水成为高温。借由高温的热水，比与热水供给通路21的第二旁通通路的合流部更靠下游侧的热水也温度上升，热水供给温度传感器28所探测的温度成为温度高于图2的情况的49℃左右。虽然没有图示，但是第二分配阀23的上游侧也同样地进行传热，而使热水成为高温。

在图3中在经过时间3秒左右开始热水供给时，由于第二分配阀23未阻塞热水供给通路21，所以流入至第二分配阀23的清水会被分配至热水供给通路21与第二旁通通路22。因此，热水供给用热交换器20内的高温的热水出来而热水出来温度上升。当所述高温的热水在经过时间6秒左右与穿过第二旁通通路22的温度经上升的热水混合而进行热水供给时，热水供给温度上升。由于穿过第二旁通通路22而混合的热水的温度高，所以所述上升幅度为+14℃左右，大于图2的情况。因此，在图3的情况，从热水供给开始后不久的期间内，继续进行高温的热水供给，在其中途，热水供给温度大幅上升，因此存在高温热水出来的危险。

如以上所说明，在本发明的供暖热水供给装置1中，在供暖运转中通过利用第二分配阀23阻塞热水供给通路21，能够抑制热水供给通路21内的热水的温度上升，可以避免高温热水出来。并且，在供暖运转中，将温度已上升的热水供给通路21内的热水慢慢地与穿过第二旁通通路22的清水混合而进行热水供给，因此能够避免高温热水出来。

实施例2

接着，基于图4，对实施例2的供暖热水供给装置1a进行说明。

供暖热水供给装置1a是能够利用设置于热水供给通路21a上的流量调整阀23a及设置于第二旁通通路22a上的旁通流量调整阀24a，取代实施例1的热水供给通路21的流量调整元件即第二分配阀23，来调整热水供给流量而构成。第二旁通通路22a是从流量调整阀23a与热水供给水量传感器25a之间分支。

接着，对供暖热水供给装置1a的作用、效果进行说明。

控制部7a在供暖运转中阻塞流量调整阀23a，并打开旁通流量调整阀24a，以阻塞热水供给通路21a并且使第二旁通通路22a开通。即使在供暖运转中热水供给通路21a内的热水的温度借由供暖热媒而上升，由于流量调整阀23a经阻塞，所以比流量调整阀23a更靠上游侧的清水的温度上升也得到抑制。

当在所述状态下开始热水供给运转时，通过第二旁通通路22a而供给已抑制温度上升的清水，因此能够避免热水供给开始时高温热水出来。并且，控制部7a对流量调整阀23a进行调节，以使清水逐渐大量地流入至热水供给通路21。这样在供暖运转中温度已上升的热水供给通路21a内的热水是与清水相混合而一点点地供给，因此能够避免因热水供给通路21a内的热水而引起的高温热水出来。并且，控制部7a在基于热水供给设定温度或热水出来温度传感器27a所探测的热水出来温度等，而判断为能够进行供暖热水供给同时运转时，对第一分配阀15a的分配比进行调节而进行供暖热水供给同时运转。

此外，只要是本领域技术人员，就能够在不脱离本发明的主旨的条件下，以在所述实施方式上附加有各种变更的方式来实施，并且本发明包含此种变更形态。

符号的说明

1：供暖热水供给装置

2：燃烧部(燃烧元件)

4：循环通路

7：控制部

8：壳体

8a：底板

10：热交换器

11：循环泵

12：第一旁通通路

15：第一分配阀(分配元件)

20：热水供给用热交换器

21：热水供给通路

22：第二旁通通路

23：第二分配阀(流量调整元件)

24：流量调整阀

25：热水供给水量传感器

27：热水出来温度传感器

28：热水供给温度传感器