(57)【要約】【課題】高温の湯と低温の湯を作り出す燃焼装置であり、且つ顕熱回収用の第１熱交換器と、潜熱回収用の第２熱交換器を備える構成の燃焼装置に関するものであり、このような構成の燃焼装置に対して、最適な配管構成を提案する。【解決手段】暖房戻り口３１を始点として、第２熱交換器１０、膨張タンク２４、第１熱交換器８が順次接続され、終点たる高温往き口３０に至っている。暖房循環ポンプ２３の出側と第１熱交換器８の入り側の間が分岐され、低温往き口３４に接続されている。バイパス流路２６は第１熱交換器８の湯の流れの下流側が分岐されたものであり、他方は第２熱交換器１０と膨張タンク２４の間に接続され、バイパス流路２６にバイパス流路開閉弁２５が設けられている。バイパス流路開閉弁２５をバイパスするサブバイパス流路２７が設けられている。第３熱交換器２０の一次側の一方の接続口は、第１熱交換器８の出側に接続され、他方は暖房戻り口３１から第２熱交換器１０に至る間に接続されている。【選択図】　図２
2004044910.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
高温の湯又は熱媒体を出湯させる高温往き口と、前記高温往き口から出湯される湯又は熱媒体よりも低温の湯又は熱媒体を出湯させる低温往き口と、戻り口を有し、さらに燃料を燃焼する燃焼手段と、当該燃焼手段において発生した燃焼ガスと熱交換を行う第１熱交換器と、第１熱交換器よりも燃焼ガス流路の下流側に配置され第１熱交換器を通過した燃焼ガスと熱交換を行う第２熱交換器と、ポンプを備え、高温往き口又は低温往き口の少なくともいずれかと戻り口が外部の熱負荷に接続されて一連の循環回路を構成する燃焼装置において、戻り口から第２熱交換器、ポンプ、第１熱交換器の順に接続されて高温往き口に繋がり、ポンプと第１熱交換器の間が分岐されて低温往き口に繋がり、さらに第１熱交換器の下流側が分岐されて１又はそれ以上のバイパス流路が接続され、当該バイパス流路は第２熱交換器とポンプの間に接続され、さらに当該バイパス流路にバイパス流路開閉弁が取り付けられ、バイパス流路は最低流量が確保されると共に流量の増大が可能であることを特徴とする燃焼装置。
【請求項２】
バイパス流路開閉弁は、リークを許すものであり、バイパス流路開閉弁自体のリークによってバイパス流路の最低流量が確保されることを特徴とする請求項１に記載の燃焼装置。
【請求項３】
燃焼手段は、装置内を流れる熱媒体又は湯の温度或いは熱交換器周辺の温度が所定以上になると消火する機能を有し、燃焼装置に点火した後、一定時間以内に消火に至ったことを条件として所定の動作を行わしめることを特徴とする請求項１又は２に記載の燃焼装置。
【請求項４】
所定の動作はバイパス流路開閉弁を開く動作を含むことを特徴とする請求項３に記載の燃焼装置。
【請求項５】
燃焼ガスの流路外に置かれて外部に熱を移動させるための第３熱交換器を有し、第１熱交換器の下流側が分岐されて前記第３熱交換器が接続され、当該第３熱交換器の出側は第２熱交換器の上流側に接続され、上記第３熱交換器を通過する流路に第３熱交流路開閉弁が設けられていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の燃焼装置。
【請求項６】
高温の湯又は熱媒体を出湯させる高温往き口と、前記高温往き口から出湯される湯又は熱媒体よりも低温の湯又は熱媒体を出湯させる低温往き口と、戻り口を有し、さらに燃料を燃焼する燃焼手段と、当該燃焼手段において発生した燃焼ガスと熱交換を行う第１熱交換器と、第１熱交換器よりも燃焼ガス流路の下流側に配置され第１熱交換器を通過した燃焼ガスと熱交換を行う第２熱交換器と、ポンプを備え、高温往き口又は低温往き口の少なくともいずれかと戻り口が外部の熱負荷に接続されて一連の循環回路を構成する燃焼装置において、戻り口から第２熱交換器、ポンプ、第１熱交換器の順に接続されて高温往き口に繋がり、ポンプと第１熱交換器の間が分岐されて低温往き口に繋がり、第１熱交換器の下流側が分岐されて第１バイパス流路が接続され、当該第１バイパス流路は第２熱交換器とポンプの間に接続され、さらにポンプの吐出側が分岐されて第２バイパス流路が設けられ、当該第２バイパス流路は、戻り口と第２熱交換器の間に接続されていることを特徴とする燃焼装置。
【請求項７】
高温の湯又は熱媒体を出湯させる高温往き口と、前記高温往き口から出湯される湯又は熱媒体よりも低温の湯又は熱媒体を出湯させる低温往き口と、戻り口を有し、さらに燃料を燃焼する燃焼手段と、当該燃焼手段において発生した燃焼ガスと熱交換を行う第１熱交換器と、第１熱交換器よりも燃焼ガス流路の下流側に配置され第１熱交換器を通過した燃焼ガスと熱交換を行う第２熱交換器と、ポンプを備え、高温往き口又は低温往き口の少なくともいずれかと戻り口が外部の熱負荷に接続されて一連の循環回路を構成する燃焼装置において、戻り口から第２熱交換器、ポンプ、第１熱交換器の順に接続されて高温往き口に繋がり、ポンプと第１熱交換器の間が分岐されて低温往き口に繋がり、第１熱交換器の下流側が分岐されてバイパス流路が接続され、当該バイパス流路は戻り口と第２熱交換器の間に接続されていることを特徴とする燃焼装置。
【請求項８】
燃焼ガスの流路外に置かれて外部に熱を移動させるための第３熱交換器を有し、第１熱交換器の下流側が分岐されて前記第３熱交換器が接続され、当該第３熱交換器の出側は第２熱交換器とポンプの間に接続され、上記第３熱交換器を通過する流路に第３熱交流路開閉弁が設けられていることを特徴とする請求項６又は７に記載の燃焼装置。
【請求項９】
燃焼ガスの流路外に置かれて外部に熱を移動させるための第３熱交換器を有し、第１熱交換器の下流側が分岐されて前記第３熱交換器が接続され、当該第３熱交換器の出側は第２熱交換器の上流側に接続され、上記第３熱交換器を通過する流路に第３熱交流路開閉弁が設けられており、第３熱交流路開閉弁は燃焼手段が燃焼を開始してから一定時間以上、開いた状態を維持していることを特徴とする請求項１，２，３，４，６，７のいずれかに記載の燃焼装置。
【請求項１０】
燃焼手段は、所定の信号の後、一定時間経過後に点火されることを特徴とする請求項１乃至９のいずれかに記載の燃焼装置。
【請求項１１】
燃焼手段は、所定の信号の後、小発熱量で燃焼を開始し、所定の条件を満足した後、必要な燃焼量で燃焼されることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれかに記載の燃焼装置。
【請求項１２】
燃料を燃焼する燃焼手段と、当該燃焼手段において発生した燃焼ガスと熱交換を行う第１熱交換器と、第１熱交換器よりも燃焼ガス流路の下流側に配置され第１熱交換器を通過した燃焼ガスと熱交換を行う第２熱交換器と、燃焼ガスの流路外に置かれて外部に熱を移動させるための第３熱交換器と、第３熱交換器を通過する流路に設けられた第３熱交流路開閉弁と、ポンプを備え、外部の熱負荷に接続されて一連の循環回路を構成する燃焼装置において、前記第１、第２熱交換器は直列的に接続され、第３熱交換器及び第３熱交流路開閉弁は直列的に接続された状態における前記第１、第２熱交換器の両端側を接続する関係に配管接続され、前記第３熱交流路開閉弁は燃焼手段が燃焼を開始してから一定時間以上、開いた状態を維持していることを特徴とする燃焼装置。
【請求項１３】
燃料を燃焼する燃焼手段と、当該燃焼手段において発生した燃焼ガスと熱交換を行う第１熱交換器と、第１熱交換器よりも燃焼ガス流路の下流側に配置され第１熱交換器を通過した燃焼ガスと熱交換を行う第２熱交換器と、燃焼ガスの流路外に置かれて外部に熱を移動させるための第３熱交換器と、第３熱交換器を通過する流路に設けられた第３熱交流路開閉弁と、ポンプを備え、外部の熱負荷に接続されて一連の循環回路を構成する燃焼装置において、前記第１、第２熱交換器は直列的に接続され、第３熱交換器及び第３熱交流路開閉弁は直列的に接続された状態における前記第１、第２熱交換器の両端側を接続する関係に配管接続され、前記第３熱交流路開閉弁は常時開の開閉弁であり、且つ閉止信号の入力から全閉に至るまでに遅延時間を有するものであることを特徴とする燃焼装置。
【請求項１４】
燃料を燃焼する燃焼手段と、当該燃焼手段において発生した燃焼ガスと熱交換を行う第１熱交換器と、第１熱交換器よりも燃焼ガス流路の下流側に配置され第１熱交換器を通過した燃焼ガスと熱交換を行う第２熱交換器と、ポンプを備え、外部の熱負荷に接続されて一連の循環回路を構成する燃焼装置において、前記第１、第２熱交換器は直列的に接続されて、ポンプを介して前記第１熱交換器の両端を環状に接続する関係にあるが第２熱交換器に対してはこの関係が成立しないバイパス流路を有し、前記燃焼手段は、所定の信号の後、一定時間経過後に点火されることを特徴とする燃焼装置。
【請求項１５】
燃料を燃焼する燃焼手段と、当該燃焼手段において発生した燃焼ガスと熱交換を行う第１熱交換器と、第１熱交換器よりも燃焼ガス流路の下流側に配置され第１熱交換器を通過した燃焼ガスと熱交換を行う第２熱交換器と、ポンプを備え、外部の熱負荷に接続されて一連の循環回路を構成する燃焼装置において、前記第１、第２熱交換器は直列的に接続されて、ポンプを介して前記第１熱交換器の両端を環状に接続する関係にあるが第２熱交換器に対してはこの関係が成立しないバイパス流路を有し、前記燃焼手段は、所定の信号の後、小発熱量で燃焼を開始し、所定の条件を満足した後、必要な燃焼量で燃焼されることを特徴とする燃焼装置。
【請求項１６】
所定の条件は、一定時間の経過であることを特徴とする請求項１０又は１５に記載の燃焼装置。
【請求項１７】
所定の条件は、第１又は第２熱交換器の温度又はこれらの周辺温度或いは燃焼装置内の湯又は熱媒体の温度が低下傾向となることであることを特徴とする請求項１０又は１５に記載の燃焼装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、燃焼装置に関するものであり、特に燃焼ガスの潜熱を利用する熱交換器を備えた燃焼装置として好適なものである。
【０００２】
【従来の技術】
床暖房等の暖房器具への熱媒体供給と、風呂の追い焚き機能を一台の燃焼装置で賄う構造の燃焼装置が知られている。図２３は、従来技術における暖房機能と風呂の追い焚き機能を兼ね備えた燃焼装置の配管系統図である。
従来技術の燃焼装置１００は、缶体２と風呂用熱交換器２０、風呂熱動弁２１、暖房循環ポンプ２３、膨張タンク２４によって構成されている。また缶体２の中にはバーナ６と気・液熱交換器８が内蔵されている。
燃焼装置１００には高温往き口３０と、低温往き口３４及び暖房戻り口３１が設けられている。そして燃焼装置１００の内部において、暖房戻り口３１が膨張タンク２４に接続され、さらに暖房循環ポンプ２３を経て気・液熱交換器８の入り側に接続されている。気・液熱交換器８の出側は、高温往き口３０に接続されている。
【０００３】
また暖房循環ポンプ２３の出側と気・液熱交換器８の入り側の間が分岐され、低温往き口３４に接続されている。
気・液熱交換器８の出側と膨張タンク２４の入り側との間にバイパス流路２６がある。
また気・液熱交換器８の出側が分岐されて風呂用熱交換器２０が取り付けられており、風呂用熱交換器２０の出側は暖房戻り口３１と膨張タンク２４の間に接続されている。風呂用熱交換器２０を通過する流路３２には風呂熱動弁２１が設けられている。
【０００４】
図２３に示す燃焼装置は、ファンコンベクタ等に導入する高温の湯又は熱媒体（以下、単に高温の湯）と、床暖房等に使用する低温の湯又は熱媒体（以下、単に低温の湯）を作り出すことができるものであり、さらに風呂の追い焚き機能も兼ねる。
すなわち図２３に示す燃焼装置では、ファンコンベクタ等の高温の湯を要する機器が高温往き口３０と暖房戻り口３１の間に接続され、燃焼装置とファンコンベクタ等との間で一連の循環路が形成される。また床暖房装置等の比較的低温の湯を要する器具が低温往き口３４と暖房戻り口３１の間に接続され、燃焼装置１００と床暖房装置等との間で一連の循環路が形成される。
【０００５】
次に従来技術の機能を説明する。
まず高温の湯の流れについて説明すると、暖房戻り口３１に回収された湯は、膨張タンク２４に入り、さらに暖房循環ポンプ２３によって加圧されて気・液熱交換器８を流れる。そして気・液熱交換器８によって高温に加熱され、高温往き口３０から排出されてファンコンベクタ等に至る。
【０００６】
また暖房戻り口３１に回収された湯は低温であるが、従来技術の燃焼装置１００では、気・液熱交換器８の出側と膨張タンク２４の入り側との間にバイパス流路２６があるため、高温の湯の一部がバイパス流路２６を通って回収された湯に混じる。そのため回収された湯はバイパス流路２６から導入される高温の湯によって昇温され、暖房循環ポンプ２３によって加圧される。そして前記した様に暖房循環ポンプ２３によって加圧された湯の一部は気・液熱交換器８に流れるが、残部は分岐されて低温往き口３４に流れ、床暖房機等に至る。
【０００７】
なおファンコンベクタ等の高温の湯を要する機器や、床暖房機等の低温の湯を要する機器には常時湯が流れるのではなく、図示しない弁によって湯の流れが断続される。
一般にファンコンベクタ等の高温の湯を要する機器には開閉弁が内蔵されており、当該開閉弁が開いたときに限ってファンコンベクタ等に高温の湯が流れ込む。また床暖房機等の低温の湯を要する機器は燃焼装置に付属する開閉弁を介して湯が流れ込む。すなわち燃焼機器には一般に開閉弁が内蔵、又は外付けされており、当該開閉弁が開いた時に限って床暖房機等に湯が流れ込む。
【０００８】
また気・液熱交換器８によって高温に加熱された湯の一部は、風呂用熱交換器２０に流れ、浴槽内の湯と熱交換され、浴槽内の湯を加熱する。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、近年、省エネルギーや環境保護の観点から、従来の燃焼装置よりもさらにエネルギー効率の高い燃焼装置が切望されている。そこで、本発明者らはかかる要望を解決すべく燃焼ガスの顕熱に加えて潜熱も回収可能な潜熱回収型燃焼装置の研究に着手した。
【００１０】
潜熱回収型燃焼装置は、主として燃焼ガスの顕熱を回収する第１熱交換器と、主として潜熱を回収する第２熱交換器とを備えるものであるが、上記した様な、高温の湯と低温の湯を作り出す燃焼装置において、第１、第２の熱交換器と暖房循環ポンプ２３等をどの様に配管接続すべきかという点についての先行研究は少ない。つまりこれらの機器配管をどの様に接続すべきかという点についての先行技術は極めて少ない。
そのため各配管構成を採用した場合における問題点についても全く知られていないのが現状である。
【００１１】
本発明者らの試作によると、たとえば図２４に示す燃焼装置１０１の様に、第２熱交換器１０を第１熱交換器８の湯の流れの上流側に直列に接続すると、第２熱交換器１０の熱効率が低下してしまうという問題点がある。すなわち高温の湯と低温の湯を作り出す燃焼装置においては、低温の湯を作りだすために暖房戻り口３１から回収された湯にバイパス流路２６から導入された高温の湯を混ぜる。図２４の構成では、このように高温の湯が混じった湯が第２熱交換器１０に流れる。ここで高温の湯が混入された湯（低温の湯）は、通常６０°Ｃ程度であるのに対し、排気ガスの露点は５０°Ｃ程度である。このように図２４の構成では、排気ガスの露点よりも第２熱交換器１０に導入される湯の温度の方が高い状況となってしまうので、第２熱交換器１０で有効な潜熱回収ができなくなってしまう。またそうならないまでも、排気ガス温度と第２熱交換器１０に導入される湯の温度との差が小さくなることによって熱交換効率が低下する。
【００１２】
そこでこの対策として図２５に示す様な燃焼装置１０２を試作した。すなわち第２熱交換器１０に導入される湯の温度を低く抑えるために図２５の様に暖房戻り口３１を直接、第２熱交換器１０に接続し、この間に枝管を全く設けない構成とした。しかしこの構成の燃焼装置１０２は第２熱交換器器１０内の湯が沸騰するという予期しない問題があった。
すなわち図２５に示す燃焼装置１０２では、バイパス流路２６は、第１熱交換器８の両端側だけを短絡するものであるから、低温の湯を断続するための開閉弁（燃焼装置に付属するもの等　図示せず）や、暖房器具側の開閉弁が閉じていると、第２熱交換器側１０に通水されない。
【００１３】
すなわち図２５に示す燃焼装置１０２では、暖房用循環ポンプ２３を起動すると、バイパス流路２６を経由して第１熱交換器８に通水がなされるが、第２熱交換器１０には通水がない。そのためバーナ６が燃焼をしているが、高温往き口３０からも低温往き口３４からも出湯がされないタイミングの時には、第２熱交換器１０は、通水が無い状態で加熱されることとなり、異音が発生する。
特に、この種の燃焼装置や暖房器具では、開閉弁として熱動弁が採用される場合が多いが、熱動弁は、電磁弁と異なって開閉の反応が遅い。そのため運転開始直後の様に高温往き口３０に繋がる熱動弁と低温往き口３４に繋がる熱動弁の双方が閉じている状態の際に燃焼が開始されると、熱動弁が開く前に第２熱交換器１０の加熱が開始され、前記した様な異音発生の問題が顕著となる。
【００１４】
また高温の湯と低温の湯を作り出す燃焼装置においては、前記した様に低温の湯を作りだすために暖房戻り口３１から回収された湯にバイパス流路２６から導入された高温の湯を混ぜるので、バイパス流路２６の機能は重要である。そしてこの種の装置では、バイパス流路２６を流れる湯の流量をどの程度に設定するかという点が大事である。すなわち燃焼装置の熱交換器効率を向上させるためには、熱交換器の通水量をできるだけ多く確保することが大切である。そのためにはバイパス流路２６の流量は、多い方が好ましい。
しかしながら、バイパス流路２６の流量を増加させると、高温往き口３０に至る流量が低下すると共に、暖房循環ポンプ２３の揚程が低下するので、高温往き側の揚程が低下し、暖房器具側に十分な流量の湯を送ることができないという問題が生じる。
【００１５】
本発明は、高温の湯と低温の湯を作り出す燃焼装置であって、且つ第１、第２の熱交換器を備える構成の燃焼装置に関するものであり、このような構成の燃焼装置に対して、最適な配管構成を提案するものである。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
上記した課題を解決するための請求項１に記載の発明は、高温の湯又は熱媒体を出湯させる高温往き口と、前記高温往き口から出湯される湯又は熱媒体よりも低温の湯又は熱媒体を出湯させる低温往き口と、戻り口を有し、さらに燃料を燃焼する燃焼手段と、当該燃焼手段において発生した燃焼ガスと熱交換を行う第１熱交換器と、第１熱交換器よりも燃焼ガス流路の下流側に配置され第１熱交換器を通過した燃焼ガスと熱交換を行う第２熱交換器と、ポンプを備え、高温往き口又は低温往き口の少なくともいずれかと戻り口が外部の熱負荷に接続されて一連の循環回路を構成する燃焼装置において、戻り口から第２熱交換器、ポンプ、第１熱交換器の順に接続されて高温往き口に繋がり、ポンプと第１熱交換器の間が分岐されて低温往き口に繋がり、さらに第１熱交換器の下流側が分岐されて１又はそれ以上のバイパス流路が接続され、当該バイパス流路は第２熱交換器とポンプの間に接続され、さらに当該バイパス流路にバイパス流路開閉弁が取り付けられ、バイパス流路は最低流量が確保されると共に流量の増大が可能であることを特徴とする燃焼装置である。
【００１７】
本発明の燃焼装置では、通常の気・液熱交換器たる第１熱交換器の燃焼流路下流に潜熱回収用の第２熱交換器が設けられている。そのため本発明の燃焼装置は、熱効率が高い。
本発明の燃焼装置における高温の湯の流れについて説明すると、本発明の燃焼装置では、戻り口から第２熱交換器、ポンプ、第１熱交換器の順に接続されて高温往き口に繋がっている。また本発明の燃焼装置では、第１熱交換器の下流側から分岐されたバイパス流路は、第２熱交換器とポンプの間に接続されている。したがって第１熱交換器を出た高温の湯は、すべて第１熱交換器側に流れ込み、第２熱交換器の入力側には高温の湯が流れ込まない。そのため本発明の燃焼装置は、第２熱交換器に流入する湯の温度を低く抑えることができるため、第２熱交換器における熱交換効率が高い。
また本発明では、低温の湯は、ポンプと第１熱交換器の間が分岐されて取り出される。本発明では、第１熱交換器の下流側から分岐されたバイパス流路は、第２熱交換器とポンプの間に接続されているので、第１熱交換器を出た高温の湯は、当該部分で戻った湯と混合され、ポンプによって加圧される。そのため回収された湯はバイパス流路から導入される高温の湯によって昇温され、暖房循環ポンプによって加圧される。そして前記した様に暖房循環ポンプによって加圧された湯の一部が低温往き口に流れ、床暖房機等に至る。
また発明の燃焼装置では、バイパス流路にバイパス流路開閉弁が取り付けられ、バイパス流路は最低流量が確保されると共に流量の増大が可能である。そのため本発明では、最低量の循環量が確保される。またバイパス流路を増減することにより、低温の湯の供給量を変化させることができる。
【００１８】
また請求項２に記載の発明は、バイパス流路開閉弁は、リークを許すものであり、バイパス流路開閉弁自体のリークによってバイパス流路の最低流量が確保されることを特徴とする請求項１に記載の燃焼装置である。
【００１９】
本発明の燃焼装置では、バイパス流路開閉弁として、リークを許すものが採用されている。そのため本発明の燃焼装置では、一つのバイパス流路をもって二段階の流量調整を行うことができる。すなわち本発明では、バイパス流路開閉弁を閉じてもバイパス流路に最低流量を確保することができ、バイパス流路開閉弁を開くことによってバイパス流路に大流量を流すことができる。
【００２０】
また請求項３に記載の発明は、燃焼手段は、装置内を流れる熱媒体又は湯の温度或いは熱交換器周辺の温度が所定以上になると消火する機能を有し、燃焼装置に点火した後、一定時間以内に消火に至ったことを条件として所定の動作を行わしめることを特徴とする請求項１又は２に記載の燃焼装置である。
【００２１】
前記した請求項１、２に記載の発明は、最低量のバイパス流量を確保するために二以上のバイパス流路を設けたり、開閉弁自体にリーク機能を持たせたが、最低量のバイパス流量を確保するためのバイパス流路や、開閉弁のリーク路は、物理的に狭いものとなる。そのため装置の使用中に狭いバイパス流路やリーク路が詰まることがある。
請求項３に記載の発明は、上記した狭いバイパス流路やリーク路が詰まったことを検知する機能を有するものである。
すなわち本発明では、燃焼手段は、装置内を流れる熱媒体又は湯の温度或いは熱交換器周辺の温度が所定以上になると消火する機能を備える。ここで狭いバイパス流路やリーク路が詰まると、熱媒体や湯、あるいは熱交換器の温度が早期に上昇する。そこで本発明では、熱媒体や湯等の温度が急上昇した場合にバイバス流路の詰まりであると判定し、所定の動作を行わしめるものである。
ここで「所定の動作」としては、安全のための動作、致命的な故障を回避する動作及び不具合が生じた旨を表示する動作等が考えられる。具体的には、請求項４に記載したバイパス流路開閉弁を開く動作や、リモコン等に警告表示をする動作、燃焼を停止する動作、燃焼量を減少させる動作等が含まれる。
【００２２】
また請求項４に記載の発明は、所定の動作はバイパス流路開閉弁を開く動作を含むことを特徴とする請求項３に記載の燃焼装置である。
【００２３】
本発明では、バイバス流路の詰まりが判定された場合の動作として、バイパス流路開閉弁を開く。その結果、バイパス流路の流量が増加する。
【００２４】
また請求項５に記載の発明は、燃焼ガスの流路外に置かれて外部に熱を移動させるための第３熱交換器を有し、第１熱交換器の下流側が分岐されて前記第３熱交換器が接続され、当該第３熱交換器の出側は第２熱交換器の上流側に接続され、上記第３熱交換器を通過する流路に第３熱交流路開閉弁が設けられていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の燃焼装置である。
【００２５】
本発明では、燃焼ガスの流路外に置かれて外部に熱を移動させるための第３熱交換器を備える。第３熱交換器は、風呂の追い焚き等に使用される。
【００２６】
また請求項６に記載の発明は、高温の湯又は熱媒体を出湯させる高温往き口と、前記高温往き口から出湯される湯又は熱媒体よりも低温の湯又は熱媒体を出湯させる低温往き口と、戻り口を有し、さらに燃料を燃焼する燃焼手段と、当該燃焼手段において発生した燃焼ガスと熱交換を行う第１熱交換器と、第１熱交換器よりも燃焼ガス流路の下流側に配置され第１熱交換器を通過した燃焼ガスと熱交換を行う第２熱交換器と、ポンプを備え、高温往き口又は低温往き口の少なくともいずれかと戻り口が外部の熱負荷に接続されて一連の循環回路を構成する燃焼装置において、戻り口から第２熱交換器、ポンプ、第１熱交換器の順に接続されて高温往き口に繋がり、ポンプと第１熱交換器の間が分岐されて低温往き口に繋がり、第１熱交換器の下流側が分岐されて第１バイパス流路が接続され、当該第１バイパス流路は第２熱交換器とポンプの間に接続され、さらにポンプの吐出側が分岐されて第２バイパス流路が設けられ、当該第２バイパス流路は、戻り口と第２熱交換器の間に接続されていることを特徴とする燃焼装置である。
【００２７】
本発明の燃焼装置では、通常の気・液熱交換器たる第１熱交換器の燃焼流路下流に潜熱回収用の第２熱交換器が設けられている。そのため本発明の燃焼装置は、熱効率が高い。
本発明の燃焼装置における高温の湯の流れについて説明すると、本発明の燃焼装置では、戻り口から第２熱交換器、ポンプ、第１熱交換器の順に接続されて高温往き口に繋がっている。また本発明の燃焼装置では、第１熱交換器の下流側から分岐された第１バイパス流路は、第２熱交換器とポンプの間に接続されている。したがって第１熱交換器を出た高温の湯であって第１バイパス流路から上流側に流れ込んだものは、すべてポンプに吸い込まれて加圧され、すべて第１熱交換器側に流れ込み、第２熱交換器の入力側には高温の湯が流れ込まない。そのため本発明の燃焼装置は、第２熱交換器に流入する湯の温度を低く抑えることができ、第２熱交換器における熱交換効率が高い。
また本発明では、低温の湯は、ポンプと第１熱交換器の間が分岐されて取り出される。本発明では、第１熱交換器の下流側から分岐された第１バイパス流路は、第２熱交換器とポンプの間に接続されているので、第１熱交換器を出た高温の湯は、当該部分で戻った湯と混合され、ポンプによって加圧される。そのため回収された湯は第１バイパス流路から導入される高温の湯によって昇温され、さらに暖房循環ポンプによって加圧される。そして前記した様に暖房循環ポンプによって加圧された湯の一部が低温往き口に流れ、床暖房機等に至る。
また発明の燃焼装置では、ポンプの吐出側が分岐されて第２バイパス流路が設けられ、当該第２バイパス流路は、戻り口と第２熱交換器の間に接続されている。そのため本発明の燃焼装置では、低温の湯を断続するための開閉弁や、暖房器具側の開閉弁が閉じられている場合でも、第２熱交換器に最低限の通水が確保される。
【００２８】
また請求項７に記載の発明は、高温の湯又は熱媒体を出湯させる高温往き口と、前記高温往き口から出湯される湯又は熱媒体よりも低温の湯又は熱媒体を出湯させる低温往き口と、戻り口を有し、さらに燃料を燃焼する燃焼手段と、当該燃焼手段において発生した燃焼ガスと熱交換を行う第１熱交換器と、第１熱交換器よりも燃焼ガス流路の下流側に配置され第１熱交換器を通過した燃焼ガスと熱交換を行う第２熱交換器と、ポンプを備え、高温往き口又は低温往き口の少なくともいずれかと戻り口が外部の熱負荷に接続されて一連の循環回路を構成する燃焼装置において、戻り口から第２熱交換器、ポンプ、第１熱交換器の順に接続されて高温往き口に繋がり、ポンプと第１熱交換器の間が分岐されて低温往き口に繋がり、第１熱交換器の下流側が分岐されてバイパス流路が接続され、当該バイパス流路は戻り口と第２熱交換器の間に接続されていることを特徴とする燃焼装置である。
【００２９】
本発明の燃焼装置についても第１熱交換器と第２熱交換器を備え、熱効率が高い。
本発明の燃焼装置についても先の発明と同様、戻り口から第２熱交換器、ポンプ、第１熱交換器の順に接続されて高温往き口に繋がっている。また本発明の燃焼装置では、第１熱交換器の下流側から分岐されたバイパス流路は、戻り口と第２熱交換器の間に接続されている。
本発明では、低温の湯は、ポンプと第１熱交換器の間が分岐されて取り出される。本発明では、第１熱交換器の下流側から分岐されたバイパス流路が戻り口と第２熱交換器の間に接続されているので、第１熱交換器を出た高温の湯は、当該部分で戻った湯と混合され、ポンプによって加圧される。そのため回収された湯は第１バイパス流路から導入される高温の湯によって昇温され、第２熱交換器に入ってさらに昇温される。そして暖房循環ポンプによって加圧され、加圧された湯の一部が低温往き口に流れ、床暖房機等に至る。
また発明の燃焼装置では、前記した様に第１熱交換器の下流側からバイパス流路が分岐され、バイパス流路が戻り口と第２熱交換器の間に接続されている。そのため本発明の燃焼装置では、低温の湯を断続するための開閉弁や、暖房器具側の開閉弁が閉じられている場合でも、第２熱交換器に最低限の通水が確保される。
【００３０】
また請求項８に記載の発明は、燃焼ガスの流路外に置かれて外部に熱を移動させるための第３熱交換器を有し、第１熱交換器の下流側が分岐されて前記第３熱交換器が接続され、当該第３熱交換器の出側は第２熱交換器とポンプの間に接続され、上記第３熱交換器を通過する流路に第３熱交流路開閉弁が設けられていることを特徴とする請求項６又は７に記載の燃焼装置である。
【００３１】
本発明では、燃焼ガスの流路外に置かれて外部に熱を移動させるための第３熱交換器を備える。第３熱交換器は、風呂の追い焚き等に使用される。
【００３２】
また請求項９に記載の発明は、燃焼ガスの流路外に置かれて外部に熱を移動させるための第３熱交換器を有し、第１熱交換器の下流側が分岐されて前記第３熱交換器が接続され、当該第３熱交換器の出側は第２熱交換器の上流側に接続され、上記第３熱交換器を通過する流路に第３熱交流路開閉弁が設けられており、第３熱交流路開閉弁は燃焼手段が燃焼を開始してから一定時間以上、開いた状態を維持していることを特徴とする請求項１，２，３，４，６，７のいずれかに記載の燃焼装置である。
【００３３】
本発明の燃焼装置は、第２熱交換器への通水を確保することを目的としたものである。すなわち図２５を用いて説明した様に、第１熱交換器だけをバイパイするバイパス流路を有する構成では、暖房用循環ポンプを起動すると、バイパス流路２６を経由して第１熱交換器に通水がなされるが、第２熱交換器にはバイパス流路２６を経由して通水されない。そのためバーナ（燃焼手段）が燃焼をしているが、高温往き口からも低温往き口からも出湯がされないタイミングの時には、第２熱交換器は、通水が無い状態で加熱されることとなり、異音が発生する。
そしてこの種の燃焼装置や暖房器具では、開閉弁として熱動弁が採用される場合が多いが、熱動弁は、電磁弁と異なって開閉の反応が遅いので、運転開始直後の様に高温往き口に繋がる熱動弁と低温往き口に繋がる熱動弁の双方が閉じている状態の際に燃焼が開始されると、熱動弁が開く前に第２熱交換器の加熱が開始され、前記した様な異音発生の問題が顕著となる。
そこで本発明では、風呂の追い焚き等に使用される第３熱交換器を、第２熱交換器への通水を確保するための流路として活用した。
すなわち本発明の燃焼装置では、第１熱交換器の下流側が分岐されて前記第３熱交換器が接続され、当該第３熱交換器の出側は第２熱交換器の上流側に接続され、上記第３熱交換器を通過する流路に第３熱交流路開閉弁が設けられている。したがって第３熱交流路開閉弁が開くと、第１熱交換器を出た湯は第３熱交換器を経由して第２熱交換器に流れ、第２熱交換器への通水が確保される。
しかし熱交換効率を考慮すると、第３熱交換器側に常時湯を流すことは好ましくない。そこで本発明では、燃焼手段が燃焼を開始してから一定時間以上、開いた状態を維持していることとした。すなわち前記した様に、暖房器具への通水等の断続を行う機器として熱動弁が採用され、熱動弁の反応が遅が故に、運転開始直後に高温往き口に繋がる熱動弁と低温往き口に繋がる熱動弁の双方が閉じた状態となり、第２熱交換器が通水されずに加熱される事態となる。
そこで本発明は、燃焼手段が燃焼を開始してから一定時間以上、開いた状態を維持させ、燃焼手段が燃焼を開始した直後における第２熱交換器への通水を確保した。
第３熱交換器によって熱交換を行う場合は第３熱交流路開閉弁は開いた状態が維持されるが、そうでない場合であって、且つ一定時間が経過すると第３熱交流路開閉弁が閉じる。しかし一定時間が経過すると高温往き口に繋がる熱動弁又は低温往き口に繋がる熱動弁が開くので、第２熱交換器の通水は維持される。
【００３４】
また請求項１０燃焼手段は、所定の信号の後、一定時間経過後に点火されることを特徴とする請求項１乃至９のいずれかに記載の燃焼装置である。
【００３５】
本発明は、前記した請求項９と同様の目的を達成するものであり、たとえば暖房のための運転開始指令から遅延時間をおいて、高温往き口に繋がる熱動弁又は低温往き口に繋がる熱動弁が開くのを待ち、その後に燃焼を開始させる。
【００３６】
また請求項１１に記載の発明は、燃焼手段は、所定の信号の後、小発熱量で燃焼を開始し、所定の条件を満足した後、必要な燃焼量で燃焼されることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれかに記載の燃焼装置である。
【００３７】
本発明についても前記した請求項９等と同様の目的を達成するものであり、高温往き口に繋がる熱動弁又は低温往き口に繋がる熱動弁が開くまでの間、小発熱量で燃焼を行い、所定の条件を満足した後、必要な燃焼量で燃焼されるものである。
【００３８】
また請求項１２に記載の発明は、燃料を燃焼する燃焼手段と、当該燃焼手段において発生した燃焼ガスと熱交換を行う第１熱交換器と、第１熱交換器よりも燃焼ガス流路の下流側に配置され第１熱交換器を通過した燃焼ガスと熱交換を行う第２熱交換器と、燃焼ガスの流路外に置かれて外部に熱を移動させるための第３熱交換器と、第３熱交換器を通過する流路に設けられた第３熱交流路開閉弁と、ポンプを備え、外部の熱負荷に接続されて一連の循環回路を構成する燃焼装置において、前記第１、第２熱交換器は直列的に接続され、第３熱交換器及び第３熱交流路開閉弁は直列的に接続された状態における前記第１、第２熱交換器の両端側を接続する関係に配管接続され、前記第３熱交流路開閉弁は燃焼手段が燃焼を開始してから一定時間以上、開いた状態を維持していることを特徴とする燃焼装置である。
【００３９】
本発明についても前記した請求項９等と同様の目的を達成するものであり、燃焼手段が燃焼を開始してから一定時間以上、開いた状態を維持させ、燃焼手段が燃焼を開始した直後における第２熱交換器への通水を確保した。本発明の燃焼装置では、一定時間が経過すると第３熱交流路開閉弁が閉じる場合もあるが、一定時間が経過すると高温往き口に繋がる熱動弁又は低温往き口に繋がる熱動弁が開くので、第２熱交換器の通水は維持される。
【００４０】
また請求項１３に記載の発明は、燃料を燃焼する燃焼手段と、当該燃焼手段において発生した燃焼ガスと熱交換を行う第１熱交換器と、第１熱交換器よりも燃焼ガス流路の下流側に配置され第１熱交換器を通過した燃焼ガスと熱交換を行う第２熱交換器と、燃焼ガスの流路外に置かれて外部に熱を移動させるための第３熱交換器と、第３熱交換器を通過する流路に設けられた第３熱交流路開閉弁と、ポンプを備え、外部の熱負荷に接続されて一連の循環回路を構成する燃焼装置において、前記第１、第２熱交換器は直列的に接続され、第３熱交換器及び第３熱交流路開閉弁は直列的に接続された状態における前記第１、第２熱交換器の両端側を接続する関係に配管接続され、前記第３熱交流路開閉弁は常時開の開閉弁であり、且つ閉止信号の入力から全閉に至るまでに遅延時間を有するものであることを特徴とする燃焼装置である。
【００４１】
本発明についても前記した請求項９等と同様の目的を達成するものであり、第３熱交流路開閉弁は常時開の開閉弁を採用している。そして当該開閉弁は、閉止信号の入力から全閉に至るまでに遅延時間を有するものである。そのため本発明では、燃焼手段が燃焼を開始してから一定時間以上、開いた状態を維持させ、燃焼手段が燃焼を開始した直後における第２熱交換器への通水が確保される。
なお「閉止信号の入力から全閉に至るまでに遅延時間を有する」開閉弁の一つとして熱動弁がある。
【００４２】
また請求項１４に記載の発明は、燃料を燃焼する燃焼手段と、当該燃焼手段において発生した燃焼ガスと熱交換を行う第１熱交換器と、第１熱交換器よりも燃焼ガス流路の下流側に配置され第１熱交換器を通過した燃焼ガスと熱交換を行う第２熱交換器と、ポンプを備え、外部の熱負荷に接続されて一連の循環回路を構成する燃焼装置において、前記第１、第２熱交換器は直列的に接続されて、ポンプを介して前記第１熱交換器の両端を環状に接続する関係にあるが第２熱交換器に対してはこの関係が成立しないバイパス流路を有し、前記燃焼手段は、所定の信号の後、一定時間経過後に点火されることを特徴とする燃焼装置である。
【００４３】
本発明についても前記した請求項９等と同様の目的を達成するものであり、たとえば暖房のための運転開始指令から遅延時間をおいて、高温往き口に繋がる熱動弁又は低温往き口に繋がる熱動弁が開くのを待ち、その後に燃焼を開始させる。
【００４４】
また請求項１５に記載の発明は、燃料を燃焼する燃焼手段と、当該燃焼手段において発生した燃焼ガスと熱交換を行う第１熱交換器と、第１熱交換器よりも燃焼ガス流路の下流側に配置され第１熱交換器を通過した燃焼ガスと熱交換を行う第２熱交換器と、ポンプを備え、外部の熱負荷に接続されて一連の循環回路を構成する燃焼装置において、前記第１、第２熱交換器は直列的に接続されて、ポンプを介して前記第１熱交換器の両端を環状に接続する関係にあるが第２熱交換器に対してはこの関係が成立しないバイパス流路を有し、前記燃焼手段は、所定の信号の後、小発熱量で燃焼を開始し、所定の条件を満足した後、必要な燃焼量で燃焼されることを特徴とする燃焼装置である。
【００４５】
本発明についても前記した請求項９等と同様の目的を達成するものであり、たとえば暖房のための運転開始指令があると、最初に小発熱量で燃焼を行い、所定の条件を満足した後、必要な燃焼量で燃焼されるものである。
【００４６】
また請求項１６に記載の発明は、所定の条件は、一定時間の経過であることを特徴とする請求項１０又は１５に記載の燃焼装置である。
【００４７】
すなわち本発明によると、一定時間が経過し、高温往き口に繋がる熱動弁又は低温往き口に繋がる熱動弁が開く時間を待った後、必要な燃焼量で燃焼させる。
【００４８】
また請求項１７に記載の発明は、所定の条件は、第１又は第２熱交換器の温度又はこれらの周辺温度或いは燃焼装置内の湯又は熱媒体の温度が低下傾向となることであることを特徴とする請求項１０又は１５に記載の燃焼装置である。
【００４９】
本発明の燃焼装置は、第１又は第２熱交換器の温度変化から温往き口に繋がる熱動弁又は低温往き口に繋がる熱動弁が開いたことを検知し、その後に必要な燃焼量で燃焼させるものである。
すなわち温往き口に繋がる熱動弁又は低温往き口に繋がる熱動弁が開くと、暖房器具側から低温の湯や熱媒体が流れ込む。そのため熱動弁が開くと、一時的に第１又は第２熱交換器の温度又はこれらの周辺温度等が低下傾向となる。そこで本発明は、この現象を利用し、第１又は第２熱交換器の温度又はこれらの周辺温度等が低下傾向となった時に温往き口に繋がる熱動弁が開いたと判断し、その後に必要な燃焼量で燃焼させることとした。
【００５０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態である燃焼装置について図面を参照しながら説明する。図１は、本実施形態の燃焼装置の配管系統図である。図２は、図１の配管系統図の要部を抜き出して簡略化した配管系統図である。図３は、図２と同一の配管系統図であり、高温の湯だけを使用する際における湯の通過経路を太線で表示したものである。図４は、図２と同一の配管系統図であり、低温の湯だけを使用する際における湯の通過経路を太線で表示したものである。図５は、図２と同一の配管系統図であり、風呂の追い焚き機能だけを使用する際における湯の通過経路を太線で表示したものである。
【００５１】
本発明の燃焼装置は、内部に独立した二系統の缶体及び配管系統を備える。すなわち図１において、右側の缶体１は、給湯用であり、左側の缶体２は、風呂及び暖房器具用に使用される。
【００５２】
本発明は風呂及び暖房器具用の配管系統に特徴があるので、当該部位の配管に重点を絞って説明する。
すなわち缶体２は、大別して加熱部３と、加熱部３において発生した燃焼ガスと湯水等や不凍液等の熱媒体（以下、これらを総称して単に湯と言う）とが熱交換を行う熱交換部４と、熱交換部４を通過した燃焼ガスを缶体２の外部に排出する排気部５とから構成されている。
【００５３】
加熱部３は、ガスや灯油等の液体燃料を燃焼するバーナ（燃焼手段）６と燃焼空間部７とから構成されている。バーナ６において発生した高温の燃焼ガスは、燃焼空間部７を通過し、熱交換部４へと流入する。
【００５４】
熱交換部４は、燃焼空間部７に連続した熱交換器８（第１熱交換器）と、熱交換器１０（第２熱交換器）とが直列的に配置されたものである。すなわち本実施形態では、燃焼装置は、第１熱交換器８と、第２熱交換器１０という２基の熱交換器を持つ。そして第１熱交換器８と、第２熱交換器１０はいずれも燃焼ガスの流路内にあり、両者は燃焼ガスの流路に対して直列に配置されている。
【００５５】
第１熱交換器８は、主要部分が銅製であり、主として前記燃焼ガスの顕熱を回収するものであり、内部に湯が流れるフィンアンドチューブ方式の熱交換器である。熱交換器８は、燃焼空間部７に連続した位置に設けられており、燃焼空間部７から熱交換部４内に流入した高温の燃焼ガスと熱交換を行う。
【００５６】
第２熱交換器１０は、第１熱交換器８において熱交換を行った後の燃焼ガスと熱交換を行うものである。第２熱交換器１０は、主として燃焼ガスの持つ潜熱を回収するものである。燃焼ガスが保有する熱の中で、第１熱交換器８において回収されなかった熱エネルギーの大部分が第２熱交換器１０において回収される。そのため、第２熱交換器１０を通過した燃焼ガスは、１００℃以下程度の低温となる。第２熱交換器１０は、主要部分がステンレス製等であり、第１熱交換器８に比べて防錆特性に優れている。そのため、第２熱交換器１０は、燃焼ガスから潜熱を回収する際に発生する酸性の凝結水に晒される雰囲気下に配置されてもほとんど腐食されず、錆が発生しない。
【００５７】
なお第２熱交換器１０は、内部の流路が直列的であるが、流路抵抗を低減することを目的として並列的流路を有するものを採用してもよい。すなわち熱交換器の入水側と排水側にヘッダを設け、当該ヘッダから複数のフィンアンドチューブを並列に取り付ける。
また第２熱交換器１０の下部にはドレン受け１１が設けられている。
【００５８】
風呂側の回路に属する部材として、第３熱交換器２０、第３熱交流路開閉弁（風呂熱動弁）２１、及び風呂水循環ポンプ２２がある。一方、暖房側の回路に属する部材として、暖房循環ポンプ２３、膨張タンク２４、及びバイパス流路開閉弁（バイパス熱動弁）２５がある。
また燃焼装置には高温側の湯の往き口３０と暖房の湯の戻り口３１及び低温側の湯の往き口３４が設けられている。以下、高温側の湯の往き口３０を単に高温往き口３０といい、暖房の湯の戻り口３１を単に暖房戻り口３１といい、低温側の湯の往き口３４を単に低温往き口３４という。
【００５９】
そして暖房戻り口３１が第２熱交換器１０の入り側に接続されている。また第２熱交換器１０の出側は膨張タンク２４に接続され、さらに暖房循環ポンプ２３を経て第１熱交換器８の入り側に接続されている。また第１熱交換器８の出側は、高温往き口３０に接続されている。端的に説明すると、暖房戻り口３１を始点として、第２熱交換器１０、膨張タンク２４、第１熱交換器８が順次接続され、終点たる高温往き口３０に至っている。
【００６０】
また暖房循環ポンプ２３の出側と第１熱交換器８の入り側の間が分岐され、低温往き口３４に接続されている。
【００６１】
また暖房器具側をバイパスするために設けられたバイパス流路２６が設けられている。バイパス流路２６は第１熱交換器８の湯の流れの下流側が分岐されたものであり、当該バイパス流路２６は第２熱交換器１０と膨張タンク２４の間に接続されている。本実施形態では、第１熱交換器８の出側と高温往き口３０の間に分岐点４８が設けられてバイパス流路２６が設けられ、バイパス流路２６の他端側は、第２熱交換器１０と膨張タンク２４の間に接続されている。すなわちバイパス流路２６は第２熱交換器１０と暖房循環ポンプ２３の間に接続されている。
【００６２】
前記したバイパス流路２６は、第１熱交換器８の入側と出側を短絡するものであり、第１熱交換器８と第３熱交換器２０を結ぶ１−３熱交連結路と、第２熱交換器１０と第１熱交換器８を結ぶ２−１熱交連結路の間がバイパス流路２６を介して配管接続されている。
当該バイパス流路２６にバイパス流路開閉弁２５が設けられている。バイパス流路開閉弁２５は熱動弁である。またさらにバイパス流路開閉弁２５をバイパスするサブバイパス流路２７が設けられている。サブバイパス流路２７は、バイパス流路開閉弁２５を介して流れる流路に比べて細い。したがって本実施形態では、サブバイパス流路２７を通じて常時バイパス流路２６が開いており、バイパス流路開閉弁２５を開くと、バイパス流路２６の開度が増加する。言い換えると、バイパス流路２６は、サブバイパス流路２７によって最低流量が確保されており、バイパス流路開閉弁２５を開くと、バイパス流路２６を流れる流量が増大する。
【００６３】
バイパス流路２６は第１熱交換器８の両端を短絡するものであり、第２熱交換器１０は短絡されない。したがって第１熱交換器８、バイパス流路２６、膨張タンク２４及び暖房循環ポンプ２３によって一つの環状の循環回路が構成される。
【００６４】
また図１，２の様に、第１及び第２熱交換器８，１０に対して直列的に第３熱交換器２０が設けられている。第３熱交換器２０は、第１及び第２熱交換器８，１０で加熱された水と、風呂の湯水との間で熱交換するものであり、液・液型の熱交換器である。したがって第３熱交換器２０には一次側（熱媒体通過側）と二次側（風呂水循環側）があり、それぞれに入り側と出側がある。
【００６５】
第３熱交換器２０は、第２及び第１熱交換器８，１０に対して直列的且つ環状に配されたものであり、第３熱交換器２０は、直列的に接続された状態における前記第１、第２熱交換器８，１０の両端側を短絡して接続する関係に配管接続されている。
【００６６】
すなわち第３熱交換器２０の一次側の一方の接続口は、第１熱交換器８の出側と高温往き口３０の間に接続されている。具体的には、第１熱交換器８の出側と高温往き口３０の間に分岐点４６が設けられ、第３熱交換器２０の一次側の前記接続口（入り側）は当該分岐点４６に接続されている。なお本発明においては、分岐点４６，４８のいずれが湯の流れの上流であるか下流であるかは問題ではない。
【００６７】
第３熱交換器２０の一次側の他方の接続口は、暖房戻り口３１から第２熱交換器１０に至る間に接続されている。すなわち暖房戻り口３１から第２熱交換器１０に至る間に分岐点４５が設けられ、第３熱交換器２０の一次側の他方の接続口から延長された３２配管が合流し、第３熱交換器２０の出側は第２熱交換器１０の湯の流れの上流に接続されている。また第３熱交換器２０を通過する流路には第３熱交流路開閉弁（風呂熱交弁）２１が設けられている。
【００６８】
一方、第３熱交換器２０の二次側は、風呂戻り口３３と風呂往き口３５に接続され、風呂戻り口３３と第３熱交換器２０の間には風呂水循環ポンプ２２が設けられている。
【００６９】
高温往き口３０及び暖房戻り口３１は、ファンコンベクタ等の高温の湯を使用する暖房器具（熱負荷）に接続される。なおファンコンベクタ等の高温の湯を使用する暖房器具は、一般に暖房器具側に熱動弁があり、暖房器具側の熱動弁によって湯の流れが断続される。
【００７０】
一方、低温往き口３４及び暖房戻り口３１の間には、床暖房装置等の低温の湯を使用する暖房器具に接続される。床暖房装置等の低温の湯を使用する暖房器具は、燃焼装置に付属する熱動弁（図示せず）によって湯の流れが断続される。
したがって高温往き口３０及び暖房戻り口３１からの湯の出入りは、いずれも熱動弁によって断続される。
風呂往き口３５及び風呂戻り口３３は、図示しない浴槽に接続される。
【００７１】
また燃焼装置には、高温側温度センサー４０と、低温側温度センサー４１が設けられている。すなわち高温側温度センサー４０は、第１熱交換器８の出口側に設けられている。高温側温度センサー４０は、第１熱交換器８を出た直後の湯の温度を測定するものである。
低温側温度センサー４１は膨張タンク２４の底部に設けられている。低温側温度センサー４１は第２熱交換器１０を出て、膨張タンク２４に入った湯の温度を測定するものである。
【００７２】
次に本実施形態の燃焼装置の作用について説明する。
本実施形態の燃焼装置によってファンコンベクタや床暖房等の暖房器具を使用する際には、缶体２内の下部に設けられた送風機によって缶体２内に送風しつつ、バーナ６で火炎を発生させる。また同時に暖房循環ポンプ２３を動作させる（暖房循環ポンプ２３は通常運転時には常時動作している）。その結果、暖房器具を経由して湯が第１及び第２熱交換器８，１０に流れる。
すなわち器具側から暖房戻り口３１を経て湯が戻り、最初に第２熱交換器１０を流れる。
第２熱交換器１０によってある程度の温度に加熱された湯は、バイパス流路２６から流れ込んだ高温の湯と混合されて昇温され、膨張タンク２４と暖房循環ポンプ２３を経た後に第１熱交換器８側と低温往き口３４側に分岐される。そして第２熱交換器１０によってある程度の温度に加熱され、さらに高温の湯が混合されて昇温された湯の一部は低温往き口３４から排出され、低温の湯を使用する床暖房装置等に送られる。また湯の残部は、第１熱交換器８に入り、さらに加熱される。そして第１熱交換器８を出た湯は、高温往き口３０からファンコンベクタ等の高温を要する暖房器具に送られ、室内等を温める。
【００７３】
なお本実施形態では、二つの往き口３０，３４から吐出される湯の割合を、バイパス流路２６に設けられたバイパス流路開閉弁２５の開閉によって調節している。すなわちバイパス流路開閉弁２５を全開にすると、第１熱交換器８を出た湯の多くがバイパス流路２６を流れて膨張タンク２４側に戻る。その結果、高温往き口３０から排出される湯の量が減少し、低温往き口３４から排出される湯の量が増大する。逆に、バイパス流路開閉弁２５を閉止すると、第１熱交換器８を出た湯の多くが高温往き口３０から排出されるので、高温往き口３０から排出される湯の量が増大し、低温往き口３４から排出される湯の量が減少する。
ただし本実施形態では、バイパス流路２６にサブバイパス流路２７が設けられており、バイパス流路２６は、サブバイパス流路２７によって最低流量が確保されているので、たとえファンコンベクタ等に付属する熱動弁や燃焼装置に付属する熱動弁が閉じられ、高温往き口３０と低温往き口３４の双方が閉め切り状態となっていたとしてもバイパス流路２６を経由する循環経路は開いている。具体的には、高温往き口３０と低温往き口３４の双方が閉め切り状態となっても、サブバイパス流路２７を経由して第１熱交換器８に湯が流れる。
【００７４】
以下、説明を簡単にするために高温の湯だけを出湯させる場合、低温の湯だけを出湯させる場合及び追い焚きだけを使用する場合について個別に分けて説明する。
ファンコンベクタ等の暖房器具だけに湯を送る場合には、図３の太線で示される経路を通じて高温往き口３０から湯が送られる。この際には、バイパス流路開閉弁２５は閉じられている。また第３熱交流路開閉弁２１についても閉じられている。
【００７５】
すなわちファンコンベクタ等の暖房器具だけに湯を送る場合は、暖房戻り口３１から回収された湯は直接的に第２熱交換器１０を流れる。そして高温の湯だけを出湯させて風呂の追い焚きが行なわれない状態の時は、第３熱交流路開閉弁２１が閉じられており、第３熱交換器２０を通過する配管３２からの湯の混合はない。そのため暖房戻り口３１から回収された温度の低い湯は、高温の湯と混じることなく、低い温度を維持したままの状態で第２熱交換器１０に入る。そのため第２熱交換器１０における熱交換効率は高い。
【００７６】
第２熱交換器１０によってある程度の温度に加熱された湯は、バイパス流路２６から導入された高温の湯と混合される。ただしバイパス流路２６に設けられたバイパス流路開閉弁２５が閉じられているので、バイパス流路２６を流れる高温の湯は、細いサブバイパス路２７を経由して流れるもののみであり、少量である。そのため第２熱交換器１０によってある程度の温度に加熱された湯は、ほとんど回収された際の温度のままで膨張タンク２４に入り、さらに暖房循環ポンプ２３によって加圧されて第１熱交換器８に入る。この様に、第１熱交換器８に導入された湯は、温度が低いために、第１熱交換器８における熱交換効率も高い。
【００７７】
そして第１熱交換器８を出た湯は、高温往き口３０からファンコンベクタ等の高温を要する暖房器具に送られ、室内等を温める。ここでファンコンベクタ等の暖房器具だけに湯を送る場合は、前記した様にバイパス流路開閉弁２５が閉じられており、バイパス流路２６を経由して湯の流れの上流側に戻る湯量が少ないから、高温往き口３０における揚程が高い。また同様の理由から、高温往き口３０からの吐出量も多い。
【００７８】
次に、床暖房装置等の低温の湯を要する機器だけに湯を送る場合について説明する。床暖房装置等の低温の湯を要する機器だけに湯を送る場合は、図４の太線で示される経路を通じて低温往き口３４から湯が送られる。この際には、バイパス流路開閉弁２５は開かれている。一方、第３熱交流路開閉弁２１は閉じられている。
床暖房装置等の暖房器具だけに湯を送る場合についても、暖房戻り口３１から回収された湯は直接的に第２熱交換器１０を流れる。また先と同様に第３熱交流路開閉弁２１が閉じられており、第３熱交換器２０を通過する配管３２からの湯の混合はない。そのため暖房戻り口３１から回収された温度の低い湯は、高温の湯と混じることなく、低い温度を維持したままの状態で第２熱交換器１０に入る。そのため第２熱交換器１０における熱交換効率は高い。
【００７９】
第２熱交換器１０によってある程度の温度に加熱された湯は、バイパス流路２６から導入された高温の湯と混合される。ここで低温の湯だけを使用する場合には、バイパス流路開閉弁２５が開かれており、バイパス流路２６から高温の湯が大量に流れ込む。
そのため第２熱交換器１０によってある程度の温度に昇温された湯は、バイパス流路２６から流れ込んだ高温の湯によってさらに昇温され、膨張タンク２４に入る。そして上記した湯は、暖房循環ポンプ２３によって加圧され、その一部が第１熱交換器８に流れ込み、残部が低温往き口３４側に分岐されて床暖房装置等に送られる。
【００８０】
ここで床暖房装置等の低温の湯を要する機器だけに湯を送る場合は、バイパス流路２６から暖房循環ポンプ２３の上流側（吸い込み側）に戻される湯量が多いので、前記した様に暖房循環ポンプ２３から吐出される湯の温度が高い。そのため低温往き口３４からの吐出される湯の温度が高い。
またバイパス流路２６から暖房循環ポンプ２３の上流側（吸い込み側）に戻される湯量が多いので、暖房循環ポンプ２３から吐出される湯の量も多い。そのため低温往き口３４における揚程が高い。また同様の理由から、低温往き口３４からの吐出量も多い。
【００８１】
さらにバイパス流路２６のバイパス流路開閉弁２５が開かれていると、前記した様に暖房循環ポンプ２３から吐出される湯の温度が上昇するので、第１熱交換器８に流れ込む湯の温度も上昇することとなるが、第１熱交換器８に流れ込む湯の量が飛躍的に増加するので、燃焼装置の出力を上げることが可能となる。
すなわちバイパス流路開閉弁２５を閉じて、バイパス流路２６から暖房循環ポンプ２３の上流側（吸い込み側）に戻る湯量を絞ると、第１熱交換器８に流れ込む湯の温度が低下するが、第１熱交換器８に流れ込む湯量についても減少する。そのためバーナ６の燃焼量が大きいと第１熱交換器８の湯が沸騰する。したがってバイパス流路開閉弁２５を閉じると、第１熱交換器８内における沸騰を防止するために燃焼量を抑えなければならない。逆に、バイパス流路開閉弁２５を開くと、低温往き口３４から大量に湯を吐出する際に燃焼装置の出力を上げることができる。
【００８２】
次に、風呂の追い焚きだけを行なう場合について説明する。追い焚きだけを行なう場合は、図５の太線で示される経路を通じて湯が流れる。この際には、バイパス流路開閉弁２５は閉じられている。一方、第３熱交流路開閉弁２１は開かれている。
【００８３】
すなわち浴槽内の湯水を加熱する際には風呂水循環ポンプ２２を起動し、第３熱交流路開閉弁２１を開く。その結果、湯が第３熱交換器側２０の一次側に流れ、同二次側には浴槽内の水が流れる。そして湯と浴槽内の水の間で熱交換が行われ、浴槽内の湯水が加熱される。
【００８４】
すなわち第３熱交流路開閉弁２１を開くと、第３熱交換器側２０の一次側の流路が開放される。より具体的には、第３熱交換器側２０を含む並列流路たる、分岐点４６，４５間が連通する。その結果、暖房循環ポンプ２３によって加圧され、第１熱交換器８を通過した湯が、分岐点４６から分岐路４７に入り、第３熱交換器側２０を流れ、さらに流路３２を流れて分岐点４５から暖房戻り口３１側の流路に入る。そして再度第２熱交換器１０に流れ込む。
一方、第３熱交換器側２０の二次側には、風呂水循環ポンプ２２によって浴槽内の水が流れ込むので、第３熱交換器側２０で熱交換が行われ、二次側の浴槽水が加熱される。
【００８５】
以上、高温の湯だけが要求される場合、低温の湯だけが要求される場合及び風呂の追い焚きだけを行なう場合について各熱動弁と機器内部の湯の流れについて説明したが、各機能を併用する場合における各熱動弁等の開閉状況をまとめると次の通りである。
【００８６】
【表１】
2004044910.tif 000003
【００８７】
本実施形態では、二つの熱交換器８，１０の内、第１熱交換器８の出入口だけをバイパス流路２６で短絡し、第２熱交換器１０は短絡しないが、第２熱交換器１０についてもバイパス流路で短絡させる構成とすると、第２熱交換器１０に流入する湯の温度が高くなり過ぎ、第２熱交換器１０の熱効率が低下してしまうという不具合がある。特にバイパス流路開閉弁２５を開いて第１熱交換器８を出た湯を上流側に戻す際、第１、第２熱交換器８，１０の双方を短絡させる構成とすると、第１熱交換器８を出た高温の湯が直接的に第２熱交換器１０に流れ込んでしまい、第２熱交換器１０の熱効率を低下させてしまう。後記する実施形態の中には、二つの熱交換器８，１０をバイパス流路５７で短絡させる構成のものもあるが（図１５）、熱交換効率が高いという点においては、本実施形態の構成が他の実施形態の構成よりも優れる。
【００８８】
上記した実施形態の燃焼装置では、一本のバイパス流路２６を設けてその中途にバイパス流路開閉弁２５を介在させ、さらにバイパス流路開閉弁２５をバイパスするサブバイパス流路２７を設けてバイパス流路２６に最低流量を確保した。しかしながらバイパス流路２６に対して平行に２本目のバイパス流路を設け、当該バイパス流路によって最低流量を確保してもよい。
またさらにバイパス流路２６に設けた開閉弁自体にサブバイパスが内蔵されたものであってもよい。すなわちバイパス流路２６に設けた開閉弁に、常時一定のリークを許すものを採用する。
この様な機能を備えた開閉弁としては、弁を通過する主たる流路の他に、小径のサブ流路を設けたものや、弁体が弁座と当接した時に両者の間が完全密着せず、両者の間に何らかの空隙が残るものが考えられる。
【００８９】
例えば図６に示すような弁体と弁座を採用した開閉弁を使用する。図６は、常時一定のリークを許す構造の開閉弁の弁体５２と弁座５３の斜視図である。
図６に示す開閉弁では弁体５２の表面に溝５５が設けられている。そのため弁体５２が弁座５３に当接したとき、弁体５２は弁座５３を密閉せず、溝５５の部分に空隙ができる。したがって図６に示す開閉弁を使用すると、弁閉時においても溝５５の部分から湯がリークし、図１，２等に示すサブバイパス２７と同等の機能を果たす。
【００９０】
また上記した実施形態は、いずれもバイパス流路２６に最低限度の流量を確保させており、その方策として、サブバイパス流路２７を設けたり、バイパス流路を複数設けたり、バイパス流路開閉弁２５にリークを許すものを採用したが、いずれの方策を採用する場合においても、最低限度の流量を確保するための流路は狭い。そのため長期に渡って燃焼装置を使用するとサブバイパス流路２７やリークのための溝５５等に異物が詰まり、最低限度の流量が確保できなることがある。またバイパス流路２６に異物が詰まる故障は、発見しにくく、放置する内に他の重大な故障を併発する恐れがある。そこで次に、バイパス流路２６が詰まったことを早期に発見することができる方策および、その対策を備えた燃焼装置を紹介する。
【００９１】
まずバイパス流路２６が詰まったことを発見する方策としては、バイパス流路２６に設けられたバイパス流路開閉弁２５が閉じた状態における機器内の循環湯の温度や熱交換器の温度等を監視し、当該温度が異常に上昇した時にバイパス流路２６等が詰まったと判断する。すなわち図１乃至図５に示す配管系統によると、バイパス流路開閉弁２５が閉じた状態でもサブバイパス流路２７やバイパス流路開閉弁２５のリークによって最低限度の機内循環は確保される。そのため機器内の循環湯の温度や熱交換器の温度は、一定限度以下に抑えられる。しかしながら、サブバイパス流路２７やバイパス流路開閉弁２５の溝（リーク用の溝）が詰まると、機内循環が停止するから、機器内の循環湯の温度や熱交換器の温度が異常に上昇する。そのためバイパス流路開閉弁２５が閉じた状態における機器内の循環湯の温度又は熱交換器の温度等を監視し、これが異常に上昇したならばバイパス流路２６が詰まったと判断することができる。
【００９２】
上記した実施形態では、表１で明らかなように、高温の湯のみを使用する場合にバイパス流路開閉弁２５を閉じるので、高温の湯のみを使用する際に循環湯の温度を監視する。また上記した様な異常な高温となるならば、外部の暖房器具に対して湯が供給されていない場合に限られるので、暖房器具に対して湯を断続する熱動弁が閉じている状態の時に、特に注意して循環湯の温度を監視することが望ましい。より具体的には、運転初期の際に循環湯の温度を監視することが望ましい。
また温度異常を数回繰り返した時にバイパス流路２６が詰まったと判断することが望ましい。
【００９３】
バイパス流路２６が詰まったことが分かった場合の対策としては、バイパス流路開閉弁２５を開いて機内循環を再開させることが望ましい。特に、図６に示す開閉弁の様に弁自体がリークする構造のバイパス流路開閉弁２５を採用する場合には、バイパス流路開閉弁２５を開いて弁を通過する湯の量を増加させることによリ、弁に詰まった異物が押し流される場合が多いのでバイパス流路２６が詰まったことが分かった場合の対策としては、バイパス流路開閉弁２５を開いて機内循環を再開させることが推奨される。またサブバイパスを設ける場合等についても、バイパス流路２６の急激な流量増加に伴って異物が除去される場合が多いので、バイパス流路２６が詰まったことが分かった場合の対策としては、バイパス流路開閉弁２５を開いて機内循環を再開させるのがよい。
【００９４】
なお暖房器具に対して湯を断続する熱動弁が開くと、燃焼装置内の湯が移動するので、暖房器具に対して湯を断続する熱動弁が開いた場合は、バイパス流路開閉弁２５を閉じることが望ましい。たとえばバイパス流路開閉弁２５を一定時間開き、暖房器具に対して湯を断続する熱動弁が開くのを待って、バイパス流路開閉弁２５を閉じる。
また所定のエラー表示を行なうことが望ましい。
【００９５】
以下図７のフローチャートを参照しつつ、バイパス流路２６が詰まったことの判定制御およびその対策に関する制御について説明する。図７は、バイパス流路の詰まりと、これに対する対策に関する制御のフローチャートである。
図７に示す制御では、高温の湯を出湯させる場合のみを使用する時、風呂の追い焚きのみを使用するとき、およびその双方を併用する時にバイパス流路開閉弁２５を閉じる。したがって図７のフローによって制御される燃焼装置では、高温の湯を出湯させる場合のみを使用する時、風呂の追い焚きのみを使用するとき、およびその双方を併用する時に、サブバイパス流路２７を通じてのみ湯が流れる。
【００９６】
また低温の湯を要する場合には、バイパス流路２６のバイパス流路開閉弁２５を開く。
図７に示すフローチャートでは、燃焼手段に点火した後、一定の時間（２０秒以内）に消火温度に達するのが連続３回続くとバイパス詰まりに対する対応を行なう。
バイパス詰まりに対する対応は、具体的にはバイパス流路開閉弁２５を開くべくバイパス流路開閉弁２５に通電し、通電から２分後に点火を行なう。この一連の動作は、運転要求があった時に行なわれる。
【００９７】
こうして熱交換器に過大な負荷が掛かることを防ぐ。またバイパス流路開閉弁２５を開くことにより、バイパス流路開閉弁２５に引っ掛かった異物の除去を促す。
またバイパス流路開閉弁２５を開くことにより、バイパス流路開閉弁２５に引っ掛かった異物の移動を促す動作を３回繰り返した後、通常の制御に戻す。
しかし上記した動作を行なっている際にも、さらに続いて連続３回、点火から消火に至る時間が短い場合は、もはや上記した手段によって異物を除去することが困難であるから、バイパス詰まり警報を表示する。
また異物の移動を促す動作を３回繰り返した後、通常の制御に戻したが、再度点火から消火に至る時間が短い事態が生じ、バイパス流路開閉弁２５を開く等の動作を３回繰り返した後、通常の制御に戻す行為を３回連続で繰り返した場合にもバイパス詰まり警報を表示する。
【００９８】
バイパス詰まり警報を表示する事態となった後は、毎回バイパス詰まりに対する対応動作を行なわしめる。すなわちバイパス流路開閉弁２５を開くべくバイパス流路開閉弁２５に通電し、通電から２分後に点火を行なう。
なおバイパス詰まり表示は、業者がメンテナンスを行なう際に手動で解除する。
【００９９】
図７のフローチャートのステップを追って説明すると、暖房運転のスイッチを入れると、ステップ１に移行し、現在、バイパス詰まりの対策制御が実行されているか否かを判断する。例えば以前の使用において、点火から消火に至る時間が２０秒未満であればステップ１がＹＥＳとなるが、説明を簡単にするために、今回はステップ１はＮＯであったと仮定する。
【０１００】
ステップ１がＮＯであるならばステップ２を飛ばしてステップ３に移行する。ステップ３では、高温の湯の要求があるか否かを判断する。
ステップ３で高温の湯の要求があった場合は、ステップ４で高温側温度センサー４０の検知温度が点火温度以下であるか否かを判断する。そして高温側温度センサー４０の検知温度が点火温度以下であるならば燃焼手段を燃焼させてもよい。したがって高温側温度センサー４０の検知温度が点火温度以下であるならばステップ５に移行して暖房設定を高温に変更する。一方、高温側温度センサー４０の検知温度が点火温度以下でないならば燃焼させるべきではないからステップ１に戻って待機する。
【０１０１】
前記したステップ３で高温の湯の要求が無かった場合は、低温の湯のみを使用する場合であるから、ステップ１７に移行し、高温側温度センサー４０及び低温側温度センサー４１が点火温度以下であるか否かを判断する。そして高低温両温度センサーの検知温度が点火温度以下であるならば燃焼手段を燃焼させてもよいからステップ１８に移行して暖房設定を低温に変更する。逆に低温サーミスタの検知温度が点火温度以下でないならば燃焼させるべきではないからステップ１に戻って待機する。
またステップ３、ステップ１７、ステップ１８のルートを通過して暖房設定を低温に変更した後、ステップ１９に移行してバイパス流路開閉弁２５を開く。
【０１０２】
上記したステップ３がＹＥＳかＮＯかによってステップ４，５を経る制御ルートと、ステップ１７，１８，１９を経るルートに分かれる。しかしいずれのルートを通る場合においても、ステップ６に移行して暖房が行なわれている旨の表示を行なう。
【０１０３】
そしてステップ７に移行して対応するヘッダーの熱動弁（図示せず）を開き、さらにステップ８に移行して通常の燃焼が行なわれる。
通常の燃焼は、燃焼装置の第１熱交換器８の出口側に設けられた高温側温度センサー４０と、膨張タンク２４の底部に設けられた低温側温度センサー４１に基づいて行なわれ、ステップ９、ステップ１０によって両センサーが監視される。すなわちステップ９、ステップ１０によっていずれかのセンサーが消火温度を検知するまで燃焼が続けられる。
【０１０４】
いすれかの温度センサーが消火温度を検知すると、ステップ９又はステップ１０からステップ１１に移行し、点火から消火に至った時間の長短を検討する。具体的には、点火から消火に至る時間が２０秒未満であるか否かを判断する。ここで点火から消火に至る時間が２０秒に満たない場合は、燃焼装置内における湯の昇温が速すぎ、バイパス流路２６の詰まりが予想される。
【０１０５】
そのため点火から消火に至る時間が２０秒に満たない場合は、ステップ１２に移行し、制御装置内の暖房早切れカウンタに１を追加する。ここで暖房早切れカウンタは、点火から消火に至る時間が２０秒未満であった事態が連続何回発生したかをカウントするものである。
【０１０６】
そしてステップ１３に移行し、今現在の制御が通常の制御であるか否かを判定する。ここで通常の制御とは、バイパス詰まりの対策制御が実行されている最中か否かということであり、前記したステップ１のところで説明した通り、説明を簡単にするために通常の制御であると仮定する。
【０１０７】
その結果ステップ１４に移行することとなり、バイパス詰まり対応制御トータルカウンタのカウンタ値が３回未満であるか否かを判定する。
ここで「バイパス詰まり対応制御」とは、前記した様にバイパス流路開閉弁２５に引っ掛かった異物を除去する等の目的から、バイパス流路開閉弁２５を強制的に開く動作であり、「バイパス詰まり対応制御トータルカウンタ」は、所定条件下における「バイパス詰まり対応制御」の実行回数をカウントするものであり、後記するステップ２４でカウントされる。ここでは説明を簡単にするためにＹＥＳであると仮定する。
【０１０８】
ステップ１４でバイパス詰まり対応制御トータルカウンタのカウンタ値が３回未満であるか否かを判断されると、ステップ１５に移行し、前記したステップ１２の１プラスした暖房早切れカウンタの数が３以上であるか否かを判断する。
ここでは前記したステップ１での前提から判定はＮＯであり、ステップ１に戻る。
【０１０９】
そしてステップ１から先の制御を繰り返す。そして実際にバイパス流路２５に異物が詰まっていたならば先の制御フローをそのまま繰り返すこととなり、ステップ１２を通過する度に暖房早切れカウンタが積算されて行く。ステップ１４に移行したとき、暖房早切れカウンタの数が３以上となっていた場合は、ステップ１６に移行して「バイパス詰まり対応制御」を行なう旨の記憶がなされる。またステップ１６では、ステップ１２でカウントした暖房早切れカウンタがリセットされる。
【０１１０】
ステップ１６を通過した後にステップ１に戻った場合は、ステップ１６で「バイパス詰まり対応制御」を行なう旨の記憶がなされているから、ステップ１はＹＥＳとなる。そのためステップ２に移行して「バイパス詰まり対応制御」の準備が行なわれる。「バイパス詰まり対応制御」は、具体的にはバイパス流路開閉弁２５を開くべくバイパス流路開閉弁２５に通電し、通電から２分後に点火を行なうものであり、燃焼要求がなされた時点で開始される。
【０１１１】
そしてステップが進み、ステップ９、ステップ１０によって両温度センサーが監視され、いずれかの温度センサーが消火温度を検知するまで燃焼が続けられる。
いずれかの温度センサーが消火温度を検知すると、ステップ９又はステップ１０からステップ１１に移行し、先に述べたと同様に点火から消火に至った時間の長短を検討する。
【０１１２】
ここで点火から消火に至る時間が２０秒に満たない場合は、いまだにバイパス流路２６に異物が詰まっていると考えられ、ステップ１２に移行し、制御装置内の暖房早切れカウンタに１を追加する。ここで今回は、ステップ１６で暖房早切れカウンタがリセットされているから、暖房早切れカウンタは、最初から（１から）のスタートとなる。
そしてステップ１３に移行するが、今回のケースでは、いま正に「バイパス詰まり対応制御」が行なわれている状態であるから、通常制御ではなく、ステップ１３はＮＯと判断される。その結果、ステップ２６へ飛ぶ。そしてステップ２６では、ステップ１２でカウントした暖房早切れカウンタを確認する。本制御の流れでは早切れカウンタは１であるから、ステップ２６はＮＯであり、ステップ１に戻る。
【０１１３】
そして上記の制御を繰り返すと、ステップ１２を通過する毎に早切れカウンタのカウントが増え、当該カウントが３になるとステップ１４がＮＯとなってステップ２７に移行し、バイパス詰まり警報が表示される。なおこの表示は、燃焼装置のリモコン等に表れる。
【０１１４】
上記した制御の流れは、燃焼手段に点火した後、機器内の湯の温度が消火温度に達するのに２０秒を要しなかった事態が連続３回続き、さらに続いて連続３回、点火から消火に至る時間が２０秒以内であったケースであり、ステップ２７でバイパス詰まり警報が表示されることとなる。
【０１１５】
上記したケースは、「バイパス詰まり対応制御」を行なっても異物が残ってしまった例であるが、本実施形態では、「バイパス詰まり対応制御」を行なった結果、燃焼手段に点火した後、消火温度に達するのに２０秒以上を要することとなた場合でも、３回、「バイパス詰まり対応制御」が繰り返される。本実施形態では、「バイパス詰まり対応制御」が３回、一組となって行なわれるが、「バイパス詰まり対応制御」の３回の組が３組繰り返された場合にも、バイパス詰まり警報が表示される。
【０１１６】
このケースに対応したステップは、ステップ２０〜２４及びステップ１４である。以下説明する。
【０１１７】
すなわち「バイパス詰まり対応制御」を行なった結果、消火温度に達するのに２０秒以上を要することとなった場合は、ステップ１１の判定がＮＯとなり、ステップ２０に移行する。
このステップ２０では、バイパス詰まり警報が表示されるに至った履歴があるか否かが判断される。バイパス詰まり警報が表示されていないのであればステップ２０はＹＥＳとなり、ステップ２１に移行する。そしてステップ２１で詰まり対応制御中であるか否かが判断される。今回のケースでは、いま正に「バイパス詰まり対応制御」が行なわれている状態であるから、ステップ２１はＹＥＳとなり、ステップ２２に移行してバイパス詰まり対応制御通過カウンタに１が追加される。そしてステップ２３に移行して、バイパス詰まり対応制御通過カウンタの数値が３以上であるか否かが判定される。この判定値がＮＯであるならばステップ１に戻り、前記した工程を繰り返す。そして３回に渡って消火温度に達するのに２０秒以上を要した場合は、ステップ２３の判定結果がＹＥＳとなり、ステップ２４に移行する。ステップ２４では、「バイパス詰まり対応制御」が解除される。要するに、３回に渡って「バイパス詰まり対応制御」が繰り返されたので、異物が既に除去された可能性が高い。そのため「バイパス詰まり対応制御」が解除し、以後は通常の制御を行なう。
【０１１８】
またステップ２４において、さらにバイパス詰まり対応制御通過カウンタがリセットされる。その一方、バイパス詰まり対応制御トータルカウンタに１が追加される。
【０１１９】
そしてステップ１に戻るが、ステップ２４で「バイパス詰まり対応制御」が解除されているので、ステップ１からステップ３に移行し、前述した制御を行なう。
しかしながら、前記した工程を経てもなお消火温度に達する時間が２０秒未満である場合は、ステップ１１〜１５を３回繰り返してステップ１６でバイパス詰まり対応制御が開始され、ステップ１１でたまたま消火温度に達する時間が２０秒以上となってステップ２１〜２３を行き来し、これを３回繰り返すと、ステップ２４におけるバイパス詰まり対応制御トータルカウンタが３となる。
【０１２０】
そして再度ステップ１に移行し、ステップを下りステップ１１に至り、消火温度に達する時間が２０秒未満であった場合は、ステップ１１がＹＥＳとなる。さらにステップ１２，１３を経てステップ１４に至る。今回の制御流れにおいては、ステップ１４はバイパス詰まり対応制御トータルカウンタのカウンタ値が３回であるから、ステップ１４がＮＯとなり、ステップ２７に移行し、バイパス詰まり警報が表示される。
【０１２１】
一旦、ステップ２７でバイパス詰まり警報が出されると、この警報は、通常の制御では解除されることはない。そしてステップ２７でバイパス詰まり警報が表示される事態となると、それ以降は、常時「バイパス詰まり対応制御」が行なわれる。また前記した様にバイパス詰まり警報は通常の制御では解除されないので、バイパス詰まり警報に至る制御を行なう必要がない。そのためステップ２７からステップ１に戻り、新たに制御が繰り返されステップ２０でバイパス詰まり警報が出ていると判定されると、以後のステップを飛ばしてステップ１に戻る。
【０１２２】
以上は、いずれもバイパスの詰まりが解消されなかった場合を想定しているが、「バイパス詰まり対応制御」が３回繰り返され、ステップ２４でバイパス詰まり制御が解除された後、ステップ１に戻り新たな制御が繰り返され、さらに消火温度に達する時間が２０秒以上となると、ステップ２０を経てステップ２１における判定がＮＯとなる。すなわちステップ２１は、消火温度に達する時間が２０秒以上となり、さらに「バイパス詰まり対応制御」が行なわれていないと言う条件下でＮＯとなる。ステップ２１がＮＯの場合は、ステップ２５に移行し、暖房早切れカウンタがリセットされ、バイパス詰まりトータルカウンタもリセットされる。要するにすべてのカウンタがリセットされることとなる。
【０１２３】
以上説明した実施形態は、いずれも図１乃至５に記載した配管系統図を備えた燃焼装置を前提としているが、上記した配管構成の燃焼装置は、燃焼を開始した直後に、第２熱交換器１０内の湯が沸騰する場合がある。
すなわち前述した燃焼装置では、バイパス流路２６は、第１熱交換器８の両端側だけを短絡するものであるから、低温の湯を断続するための開閉弁や、暖房器具側の開閉弁が閉じていると、第２熱交換器１０側に通水されない。
すなわち図８は、図２と同一の配管系統図であり、暖房循環ポンプ２３の起動直後における湯の通過経路を太線で表示したものである。
【０１２４】
図８に示す様に暖房循環ポンプ２３を起動すると、起動直後は外部の熱動弁が閉め切り状態となっているから、バイパス流路２６を経由して第１熱交換器８に通水がなされるが、第２熱交換器１０には通水がない。
そのためバーナ６が燃焼をしているが、高温往き口３０からも低温往き口３４からも出湯がされないタイミングの時には、第２熱交換器１０は、通水が無い状態で加熱されることとなり、異音が発生する懸念がある。
【０１２５】
特に、この種の燃焼装置や暖房器具では、開閉弁として熱動弁が採用される場合が多いが、熱動弁は、電磁弁と異なって開閉の反応が遅いので、運転開始直後の様に高温往き口３０に繋がる熱動弁と低温往き口３４に繋がる熱動弁の双方が閉じている状態の際に燃焼が開始されると、熱動弁が開く前に第２熱交換器１０の加熱が開始され、前記した様な異音発生の問題が顕著となる。
【０１２６】
上記した様な事態が懸念される場合は、第３熱交流路開閉弁２１に常時開（ノーマルオープン）タイプの熱動弁を採用することが提案される。
第３熱交流路開閉弁（風呂熱動弁）２１に常時開（ノーマルオープン）タイプの熱動弁を採用すると、燃焼開始の初期の段階で、第３熱交流路開閉弁２１が開いているから、図５に示す風呂追い焚きの場合と同様に第３熱交換器２０を経由して第２熱交換器１０に湯が流れ込む。すなわち第３熱交流路開閉弁２１が常時開であるならば、第３熱交換器２０の一次側に湯が流れ、第３熱交換器２０の一次側を経由して第１、第２熱交換器８，１０に湯が循環する。すなわち第３熱交流路開閉弁２１が開かれると、第１及び第２熱交換器８，１０と第３熱交換器２０を環状に結ぶ流路が開き、第１、第２熱交換器８，１０に湯が流れる。
【０１２７】
そして要求される機能が、床暖房やファンコンベクタへの湯の供給の様な高温往き口３０や低温往き口３４から湯が吐出される場合は、常時開状態の第３熱交流路開閉弁２１に通電し、第３熱交流路開閉弁２１を序々に閉じる。なおこの場合でも、燃焼開始信号から、２分程度の所定の遅延時間を置き、当該遅延時間が経過後に第３熱交流路開閉弁２１に通電し、ファンコンベクタ等の熱動弁が開く時間的余裕を設けることが望ましい。
【０１２８】
また要求される機能が、風呂の追い焚きである場合には、もちろん第３熱交流路開閉弁２１を開いたままの状態とする。
さらに燃焼装置の内部に湯が無い状態から燃焼を開始する場合は、通常通りの水張り作業を行なった後に、前記した制御を行なう。
【０１２９】
以下、図９に示すフローチャートを参照しつつ、第３熱交流路開閉弁２１に常時開のものを採用した場合の制御について説明する。図９は、第３熱交流路開閉弁２１に常時開のものを採用した場合の制御を示すフローチャートである。
【０１３０】
図９に示すように、通常の制御の場合と同様に、ステップ１で暖房燃焼運転の要求を待つ。ステップ１で暖房燃焼の要求が確認されると、ステップ２に移行し、通常の場合と同様に燃焼運転が開始される。具体的には、バーナ６に点火され、同時に暖房循環ポンプ２３を動作させる。
ここで本実施形態では、第３熱交流路開閉弁２１に常時開のものが採用されているから、暖房循環ポンプ２３を起動すると、たとえ器具側の熱動弁が閉じていても、図５に示す風呂追い焚きの場合と同様に第３熱交換器２０を経由して第２熱交換器１０に湯が流れ込む。
【０１３１】
そしてステップ３，４で、高温側温度センサー４０と、低温側温度センサー４１を監視し、所定の温度を検知するまで燃焼を続けるが、高温側温度センサー４０及び低温側温度センサー４１の検知温度が消火温度に至っていない場合は、ステップ５に移行し、追い焚き運転がなされているか否かを確認する。ここで追い焚き運転がなされている場合は、第３熱交換器２０を機能させている状態であるから、第３熱交流路開閉弁２１を閉じることは許されない。これに対して追い焚きを行なっていない場合は、第３熱交流路開閉弁２１を閉じるべきである。
【０１３２】
しかしながら、燃焼を開始した直後は、暖房器具側の熱動弁が開いていない可能性がある。そこでステップ６に移行し、運転開始からの時間が２分を経過しているか否かを確認する。運転開始からの時間が２分を経過しているならば、暖房器具側の熱動弁は既に開いているから、ステップ７に移行し、第３熱交流路開閉弁２１を閉じる。ただし、第３熱交流路開閉弁２１についても、閉じるのにある程度の時間がかかるので、実際に第３熱交流路開閉弁２１が閉止されるのは、それから暫くした後である。
またステップ７では、同時に第３熱交流路開閉弁２１の閉止待ちモードが解除される。
【０１３３】
一方、ステップ６で、運転開始から２分が経過していないと判定された場合は、ステップ８に移行する。ステップ８は、風呂の湯水張り又は環境チェックが行なわれているか否かを判断する。このような特別な機能が実効されている場合には、通常の燃焼装置と同様の状態にすることが望ましいので、ステップ９に移行し、第３熱交流路開閉弁２１を閉じる。また燃焼を停止する。そして、第３熱交流路開閉弁２１の閉止待ちモードをＯＮ状態としておく。
【０１３４】
そしてステップ１０に移行し、第３熱交流路開閉弁２１の閉止待ちモードをＯＮ状態にしたのち、３分が経過したか否かを確認する。３分が経過すると、ステップ２に戻り、再度同様の動作を実行する。
またステップ３，４で、高温側温度センサー４０及び低温側温度センサー４１を監視した結果、消火温度に達した場合は、ステップ１１に移行して第３熱交流路開閉弁２１への通電を停止して第３熱交流路開閉弁２１をノーマル開状態とし、さらに通常の制御と同様にステップ１２に移行して暖房燃焼を停止する。
【０１３５】
上記した実施形態では、第３熱交流路開閉弁２１に通電して閉動作を行なわしめるのに、２分の遅延時間を設けたが、当該弁は、熱動弁であり、動作が遅いので、上記した遅延時間は必ずしも必須ではない。また逆にこの様な遅延時間を設定する場合は、熱動弁に代わって電磁弁等の動作の速い開閉弁を使用することもできる。
【０１３６】
また上記した実施形態は、開閉弁の作用によって運転開始直後における第２熱交換器１０への通水を確保したが、配管系統を工夫することによって同様の効果を上げることもできる。
なお以下に説明する燃焼装置は、バイパス流路に開閉弁が不要であるという点でも実用的である。
【０１３７】
図１０は、本発明の他の実施形態の燃焼装置の要部を抜き出して簡略化した配管系統図である。図１１は、図１０と同一の配管系統図であり、高温の湯だけを使用する際における湯の通過経路を太線で表示したものである。図１２は、図１０と同一の配管系統図であり、低温の湯だけを使用する際における湯の通過経路を太線で表示したものである。図１３は、図１０と同一の配管系統図であり、風呂の追い焚き機能だけを使用する際における湯の通過経路を太線で表示したものである。図１４は、図１０と同一の配管系統図であり、暖房循環ポンプの起動直後における湯の通過経路を太線で表示したものである。
【０１３８】
図１０に示す配管系統は、第２熱交換器１０に対しての通水を確保できる構成の燃焼装置である。図１０に示す燃焼装置は、暖房戻り口３１が第２熱交換器１０の入り側に接続され、第２熱交換器１０の出側は膨張タンク２４に接続され、暖房循環ポンプ２３を経て第１熱交換器８の入り側に接続され、第１熱交換器８の出側は、高温往き口３０に接続されている点で先の実施形態と共通する。すなわち図１０に示す燃焼装置についても、暖房戻り口３１を始点として、第２熱交換器１０、膨張タンク２４、第１熱交換器８が順次接続され、終点たる高温往き口３０に至っている。
【０１３９】
また暖房循環ポンプ２３の出側と第１熱交換器８の入り側の間が分岐され、低温往き口３４に接続されている。
【０１４０】
また本実施形態においても第３熱交換器２０を備え、その一次側の一方の接続口は、第１熱交換器８の出側と高温往き口３０の間に接続されている。すなわち先の実施形態と同様に第１熱交換器８の出側と高温往き口３０の間に分岐点４６が設けられ、第３熱交換器２０の一次側の前記接続口（入り側）は当該分岐点４６に接続されている。
【０１４１】
一方、第３熱交換器２０の一次側の他方の接続口（湯の吐出側）は、第２熱交換器１０から膨張タンク２４に至る間に接続されている。すなわち膨張タンク２４の湯の流れの上流側に、第３熱交換器２０の一次側の他方の接続口から延長された３２配管が合流している。また第３熱交換器２０を通過する流路には第３熱交流路開閉弁（風呂熱交弁）２１が設けられている。すなわち本実施形態では、第１熱交換器８の下流側（湯の吐出側）が分岐されて前記第３熱交換器２０が接続され、当該第３熱交換器２０の出側は第２熱交換器１０と膨張タンク２４の間に接続され、さらに第３熱交換器２０を通過する流路３２に第３熱交流路開閉弁２１が設けられている。
【０１４２】
第３熱交換器２０の二次側は、先の実施形態と同様に、風呂戻り口３３と風呂往き口３５に接続され、風呂戻り口３３と第３熱交換器２０の間には風呂水循環ポンプ２２が設けられている。
【０１４３】
本実施形態の燃焼装置が特異な点は、第１バイバス流路５０と第２バイバス流路５１を有する点である。
上記した二つのバイパス流路５０，５１の内、前者は、第１熱交換器８の湯の流れの下流側が分岐されたものであり、当該第１バイパス流路５０は第２熱交換器１０と膨張タンク２４の間に接続されている。すなわち第１バイパス流路５０は第２熱交換器１０と暖房循環ポンプ２３の間に接続されている。第１バイパス流路５０には開閉弁はない。
【０１４４】
一方、第２バイバス流路５１は、暖房循環ポンプ２３の出側から分岐され、暖房戻り口３１と第２熱交換器１０の間に接続されている。なお第２バイパス流路５１は、第１バイパス流路５０よりも細い。
【０１４５】
以下、説明を簡単にするために高温の湯だけを出湯させる場合、低温の湯だけを出湯させる場合及び追い焚きだけを使用する場合について個別に分けて説明する。
ファンコンベクタ等の暖房器具だけに湯を送る場合は、図１１の太線で示される経路を通じて高温往き口３０から湯が送られる。この際には、第３熱交流路開閉弁２１は閉じられている。
ファンコンベクタ等の暖房器具だけに湯を送る場合は、暖房戻り口３１から回収された湯は直接的に第２熱交換器１０を流れる。そして高温の湯だけを出湯させて風呂の追い焚きが行なわれない状態の時は、第３熱交流路開閉弁２１が閉じられており、第３熱交換器２０を通過する配管３２からの湯の混合はない。
また本実施形態では、第２バイバス流路が、暖房循環ポンプ２３の出側から分岐され、暖房戻り口３１と第２熱交換器１０の間に接続されているので、低温の湯の一部は暖房戻り口３１から回収された湯と混じる。しかしながら、第２バイパス流路５１は、径が細く、第２バイパス流路５１を流れる湯の量はわずかである。さらに第２バイパス流路５１を流れるのは低温度の湯であるから、暖房戻り口３１から回収された湯の温度上昇はわずかである。そのため暖房戻り口３１から回収された湯は、低い温度を維持したままの状態で第２熱交換器１０に入る。そのため第２熱交換器１０における熱交換効率は高い。
【０１４６】
第２熱交換器１０によってある程度の温度に加熱された湯は、第１バイパス流路５０から導入された高温の湯と混合され、さらに暖房循環ポンプ２３によって加圧されて第１熱交換器８に入る。そして第１熱交換器８を出た湯は、高温往き口３０からファンコンベクタ等の高温を要する暖房器具に送られ、室内等を温める。
【０１４７】
次に、床暖房装置等の低温の湯を要する機器だけに湯を送る場合について説明する。床暖房装置等の低温の湯を要する機器だけに湯を送る場合は、図１２の太線で示される経路を通じて低温往き口３４から湯が送られる。この際にも第３熱交流路開閉弁２１は閉じられている。
床暖房装置等の暖房器具だけに湯を送る場合についても、暖房戻り口３１から回収された湯は低い温度を維持したままの状態で第２熱交換器１０に入る。そのため第２熱交換器１０における熱交換効率は高い。
【０１４８】
第２熱交換器１０によってある程度の温度に加熱された湯は、第１バイパス流路５０から導入された高温の湯と混合される。そして暖房循環ポンプ２３によって加圧され、その一部が第１熱交換器８に流れ込み、残部が低温往き口３４側に分岐されて床暖房装置等に送られる。
【０１４９】
次に、風呂の追い焚きだけを行なう場合について説明する。追い焚きだけを行なう場合は、図１３の太線で示される経路を通じて湯が流れる。この際には第３熱交流路開閉弁２１は開かれている。
風呂の追い焚きだけを行なう際には風呂水循環ポンプ２２を起動し、第３熱交流路開閉弁２１を開く。その結果、湯が第３熱交換器側２０の一次側に流れ、同二次側には浴槽内の水が流れる。そして湯と浴槽内の水の間で熱交換が行われ、浴槽内の湯水が加熱される。
【０１５０】
また第３熱交流路開閉弁２１を開くと、第３熱交換器側２０の一次側の流路が開放される。その結果、暖房循環ポンプ２３によって加圧され、第１熱交換器８を通過した湯が、第３熱交換器側２０を流れ、膨張タンク２４に戻る。ここで第３熱交換器側２０を通過した湯は比較的温度が高いが、本実施形態では、第３熱交換器側２０を通過した湯は第２熱交換器１０を流れない。そのため第２熱交換器１０を流れる湯の温度は低い。
また暖房循環ポンプ２３によって加圧された湯の一部は、第２バイバス流路５１を経由して第２熱交換器１０の湯の流れの上流側に流れ込むので、第２熱交換器１０にも通水が生じる。
【０１５１】
また暖房器具側が閉め切り状態となった場合における湯の流れは、図１４の通りである。
すなわち暖房循環ポンプ２３によって加圧された湯の一部が第２バイバス流路５１を経由して第２熱交換器１０の湯の流れの上流側に流れ込むので、第２熱交換器１０にも通水が生じる。また第１熱交換器８には、暖房循環ポンプ２３によって加圧された湯の残部が供給されるので、第１熱交換器８にも湯が供給される。すなわち本実施形態では、暖房器具側が閉め切り状態となっても、第２熱交換器１０は、暖房循環ポンプ２３と第２バイバス流路５１によって環状の流路が形成され、通水が確保される。一方、第１熱交換器８についても、暖房循環ポンプ２３と第１バイバス流路５０によって環状の流路が形成され、通水が確保される。
【０１５２】
図１０乃至１４で説明した実施形態では、２本のバイパス流路５０，５１を設けて開閉弁の作用によって運転開始直後における第２熱交換器１０への通水を確保したが、熱交換効率や揚程が多少低下することを許容するのであれば、図１５乃至１９に示した配管系統を採用することも可能である。以下に説明する燃焼装置は、図１乃至１４に示す燃焼装置に比べて熱交換効率の点で劣るが、図２４に示す燃焼装置１０１に比べると熱交換効率が高い。また運転開始直後において第２熱交換器１０への通水を確保できるという点で、図２５に示す燃焼装置１０２よりも優れる。以下に説明する燃焼装置は、これらの点を勘案すると、十分実用に耐える構成であると言える。また以下に説明する燃焼装置は、バイパス流路に開閉弁を設ける必要がない点でも実用的である。
【０１５３】
すなわち図１５は、本発明のさらに他の実施形態の燃焼装置の要部を抜き出して簡略化した配管系統図である。図１６は、図１５と同一の配管系統図であり、高温の湯だけを使用する際における湯の通過経路を太線で表示したものである。図１７は、図１５と同一の配管系統図であり、低温の湯だけを使用する際における湯の通過経路を太線で表示したものである。図１８は、図１５と同一の配管系統図であり、風呂の追い焚き機能だけを使用する際における湯の通過経路を太線で表示したものである。図１９は、図１５と同一の配管系統図であり、暖房循環ポンプの起動直後における湯の通過経路を太線で表示したものである。
【０１５４】
図１５に示す配管系統は、一本のバイパス流路だけによって第２熱交換器１０に対しての通水を確保する構成の燃焼装置である。図１５に示す燃焼装置は、バイパス流路５７を一本だけ有し、当該バイパス流路５７が高温往き口３０と戻り口３１の間に介在されている。
すなわち図１５に示す燃焼装置は、暖房戻り口３１が第２熱交換器１０の入り側に接続され、第２熱交換器１０の出側は膨張タンク２４に接続され、暖房循環ポンプ２３を経て第１熱交換器８の入り側に接続され、第１熱交換器８の出側は、高温往き口３０に接続されている点で先の二つの実施形態と共通する。図１５に示す燃焼装置についても、暖房戻り口３１を始点として、第２熱交換器１０、膨張タンク２４、第１熱交換器８が順次接続され、終点たる高温往き口３０に至っている。
【０１５５】
また暖房循環ポンプ２３の出側と第１熱交換器８の入り側の間が分岐され、低温往き口３４に接続されている。
【０１５６】
第３熱交換器２０の取付け位置は、前記した図１５以下の実施形態と同一であり、第１熱交換器８の下流側（湯の吐出側）が分岐されて前記第３熱交換器２０が接続され、当該第３熱交換器２０の出側は第２熱交換器１０と膨張タンク２４の間に接続され、さらに第３熱交換器２０を通過する流路３２に第３熱交流路開閉弁２１が設けられている。
【０１５７】
本実施形態の燃焼装置が特異な点は、第１熱交換器８の湯の流れの下流側が分岐されてバイパス流路５７が接続され、当該バイパス５７は、暖房戻り口３１と第２熱交換器の間に接続されている。すなわち当該バイパス５７は、第２熱交換器１０の湯の流れの上流側に接続されている。なおバイパス流路５７には開閉弁はない。
【０１５８】
以下、先の例に習って、高温の湯だけを出湯させる場合、低温の湯だけを出湯させる場合及び追い焚きだけを使用する場合について個別に分けて説明する。
ファンコンベクタ等の暖房器具だけに湯を送る場合は、図１６の太線で示される経路を通じて高温往き口３０から湯が送られる。この際には、第３熱交流路開閉弁２１は閉じられている。
ファンコンベクタ等の暖房器具だけに湯を送る場合は、暖房戻り口３１から回収された湯は直接的に第２熱交換器１０を流れる。そして高温の湯だけを出湯させて風呂の追い焚きが行なわれない状態の時は、第３熱交流路開閉弁２１が閉じられており、第３熱交換器２０を通過する配管３２からの湯の混合はない。
【０１５９】
また本実施形態では、バイバス流路５７が、第１熱交換器８の湯の流路の下流側から分岐され、暖房戻り口３１と第２熱交換器１０の間に接続されているので、高温の湯の一部が暖房戻り口３１から回収された湯と混じる。そのため第２熱交換器１０に導入される湯の温度が上昇し、熱交換効率が多少低下するものの、バイバス流路５７の流路面積を細くする等によって高温の湯の戻り量を調節すれば、実用的に使用に耐える程度の熱交換効率を確保できる。
【０１６０】
第２熱交換器１０によってある程度の温度に加熱された湯は、暖房循環ポンプ２３によって加圧されて第１熱交換器８に入り、さらに加熱される。そして第１熱交換器８を出た湯は、高温往き口３０からファンコンベクタ等の高温を要する暖房器具に送られ、室内等を温める。
【０１６１】
次に、床暖房装置等の低温の湯を要する機器だけに湯を送る場合について説明する。床暖房装置等の低温の湯を要する機器だけに湯を送る場合は、図１７の太線で示される経路を通じて低温往き口３４から湯が送られる。この際にも第３熱交流路開閉弁２１は閉じられている。
床暖房装置等の低温の湯を要する機器だけに湯を送る場合についても、高温の湯の一部は暖房戻り口３１から回収された湯と混じり、第２熱交換器１０に導入される湯の温度が上昇するが、低温の湯を要する機器だけに湯を送る場合は、暖房戻り口３１から回収される湯の温度自体が低いので、実用上、問題が無い程度の熱交換効率を確保できる。
したがって、暖房戻り口３１から回収された湯は低い温度を維持したままの状態で第２熱交換器１０に入る。そのため第２熱交換器１０における熱交換効率は高い。
【０１６２】
第２熱交換器１０によってある程度の温度に加熱された湯は、暖房循環ポンプ２３によって加圧され、その一部が第１熱交換器８に流れ込み、残部が低温往き口３４側に分岐されて床暖房装置等に送られる。
【０１６３】
次に、風呂の追い焚きだけを行なう場合について説明する。追い焚きだけを行なう場合は、図１８の太線で示される経路を通じて湯が流れる。この際には第３熱交流路開閉弁２１は開かれている。
風呂の追い焚きだけを行なう際には風呂水循環ポンプ２２を起動し、第３熱交流路開閉弁２１を開いて第３熱交換器２０を経由する流路に湯を流す。
その結果、暖房循環ポンプ２３によって加圧され、第１熱交換器８を通過した湯が、第３熱交換器側２０を流れ、膨張タンク２４に戻る。ここで第３熱交換器側２０を通過した湯は比較的温度が高いが、本実施形態では、第３熱交換器側２０を通過した湯は第２熱交換器１０を流れない。そのため第２熱交換器１０を流れる湯の温度は低い。
また暖房循環ポンプ２３によって加圧された湯の一部は、第１熱交換器８及びバイバス流路５７を経由して第２熱交換器１０の湯の流れの上流側に流れ込むので、第２熱交換器１０にも通水が生じる。
【０１６４】
暖房器具側が閉め切り状態となった場合における湯の流れは、図１９の通りである。
すなわち暖房循環ポンプ２３によって加圧された湯は、第１熱交換器８及びバイバス流路５７を経由して第２熱交換器１０の湯の流れの上流側に流れ込むので、第１、第２熱交換器８，１０の双方に通水が生じる。したがって暖房器具側が閉め切り状態となっても、第１、第２熱交換器８，１０は、暖房循環ポンプ２３とバイバス流路５７によって環状の流路が形成され、通水が確保される。
【０１６５】
図１５乃至１９に示した燃焼装置では、追い焚き用の第３熱交換器２０の湯の出側を膨張タンク２４の湯の流れの上流側に接続したが、第２熱交換器１０の上流側に接続することも可能である。
ただし第３熱交換器２０の湯の出側を膨張タンク２４の上流側（吸い込み側）に接続すると、熱交換効率が低下する傾向にあるので、図１５乃至１９に示す様に、第３熱交換器２０の湯の出側を膨張タンク２４の湯の流れの上流側（暖房循環ポンプ２３の上流側）に接続することが推奨される。
すなわち第３熱交換器２０の湯の出側を第２熱交換器１０の上流側に接続すると、第２熱交換器１０に高温の湯がより大量に流れる。そのため熱交換効率を低下させる要因となる。
【０１６６】
次に、上記した構成と併用して、第２熱交換器１０が空焚き（通水の無い状態での加熱）状態となることをより完璧にする方策を開示する。また以下の方策は、上記した構成と併用することなく、単独で実施することもできる。
【０１６７】
本方策は、燃焼の開始を遅らせて、暖房器具側の熱動弁が確実に開くのを待つものである。
すなわち本実施形態では、点火指令から一定の時間を経過した後、燃焼を開始する。そのため、燃焼が開始された時には、暖房器具側の熱動弁が開いており、図３，４、図１１，１２、或いは図１６，１７の様に第２熱交換器１０への通水が確実に行なわれている。
【０１６８】
以下、本実施形態の制御を図２０に示すフローチャートを参照しつつ説明する。図２０は、本発明の実施形態であって、暖房器具の熱動弁の開動作に対して遅延させて燃焼を開始する構成のフローチャートである。
【０１６９】
図２０に示すように、通常の制御の場合と同様に、ステップ１で暖房燃焼運転の要求を待つ。なお暖房燃焼運転の要求があることの前提として、暖房器具の熱動弁に対して開の指令が出されており、ステップ１で暖房燃焼運転の要求と同時に暖房器具の熱動弁に通電が開始される。そのため、暖房器具の熱動弁は次第に開く傾向にある。
【０１７０】
ステップ１で暖房燃焼の要求が確認されると、ステップ２に移行し、暖房循環ポンプ２３が起動される。そしてステップ３に移行し、制御温度の高低や、暖房燃焼制御への移行する温度の判定が行なわれる。そしてステップ４に移行し、ステップ１の暖房燃焼運転の要求から一定の時間が経過したか否かを判断する。具体的には、暖房燃焼運転の要求から２分が経過したか否かを判定する。
そして暖房燃焼運転の要求から２分が経過しておれば、既に暖房器具側の熱動弁は開いていると考えられるから、燃焼を開始しても第２熱交換器１０が空焚き状態（通水が無い状態での加熱）になることはない。そこで暖房燃焼運転の要求から２分が経過しておれば、ステップ４がＹＥＳとなってステップ５以下に移行し、通常の燃焼が開始される。
【０１７１】
そしてステップ６，７で、高温側温度センサー４０及び低温側温度センサー４１を監視し、所定の温度を検知するまで燃焼を続ける。ステップ６，７で、高温側温度センサー４０及び低温側温度センサー４１のいずれかが所定の温度を検知したと判定された場合は、ステップ８に移行して燃焼を終了し、ステップ３に戻る。
【０１７２】
上記した実施形態では、燃焼要求から所定の時間、点火を遅らせ、第２熱交換器１０が空焚き状態（通水が無い状態での加熱）になることを防止したが、点火を遅らせるのではなく、一定の時間、低燃焼量で燃焼させても同様の効果が期待できる。
以下、この構成を図２１に示すフローチャートを参照しつつ説明する。
図２１は、本発明の実施形態であって、暖房器具の熱動弁の開動作の開始と共に固定的且つ小燃焼量で燃焼を開始する構成のフローチャートである。
図２１に示すように、通常の制御の場合と同様に、ステップ１で暖房燃焼運転の要求を待つ。前記した様に暖房燃焼運転の要求があることの前提として、暖房器具の熱動弁に対して開の指令が出されており、ステップ１で暖房燃焼運転の要求と同時に暖房器具の熱動弁に通電が開始される。そのため、暖房器具の熱動弁は次第に開く傾向にある。
【０１７３】
ステップ１で暖房燃焼の要求が確認されると、ステップ２に移行し、暖房循環ポンプ２３が起動される。そしてステップ３に移行し、制御温度の高低や、暖房燃焼制御への移行する温度の判定が行なわれる。
そしてステップ４に移行し、最小の燃焼量でバーナを燃焼させる。この燃焼量は、固定的なものであり、負荷の大きさによって制御されるものではない。
【０１７４】
続いてステップ５に移行し、ステップ１の暖房燃焼運転の要求から一定の時間が経過したか否かを判断する。具体的には、暖房燃焼運転の要求から２分が経過したか否かを判定する。
そして暖房燃焼運転の要求から２分が経過しておれば、既に暖房器具側の熱動弁は開いていると考えられるから、燃焼量を増加させても第２熱交換器１０が空焚き状態（通水が無い状態での加熱）になることはない。そこで暖房燃焼運転の要求から２分が経過しておれば、ステップ５がＹＥＳとなってステップ６以下に移行し、通常の燃焼が開始される。
【０１７５】
そしてステップ７，８で、高温側温度センサー４０及び低温側温度センサー４１を監視し、所定の温度を検知するまで燃焼を続ける。ステップ７，８で、高温側温度センサー４０及び低温側温度センサー４１のいずれかが所定の温度を検知したと判定された場合は、ステップ９に移行して燃焼を終了し、ステップ３に戻る。
【０１７６】
一方、ステップ５で暖房燃焼運転の要求から２分が経過していなければ、２分が経過するまで待つこととなるが、本実施形態では、既にバーナ６に点火されているので、高温側温度センサー４０及び低温側温度センサー４１の監視を怠ることはできない。そこで、ステップ５で暖房燃焼運転の要求から２分が経過していない場合は、最小の固定的燃焼量のままで、ステップ７，８で、高温側温度センサー４０及び低温側温度センサー４１を監視する。したがってステップ７，８がいずれもＮＯである場合は、ステップ３に戻り、暖房燃焼運転の要求から２分が経過するのを待つ。
【０１７７】
上記した実施形態は、暖房燃焼運転の要求から一定時間の経過を待ち、当該時間が経過すれば、暖房器具側の熱動弁が開いたであろうと予想して通常の燃焼を開始するものである。そのため上記した実施形態では、当該時間を待つことによって真に熱動弁が開いたか否かは分からない。逆に、既に熱動弁が開いているにも係わらず、無為に時間を浪費しているのかもしれない。
そこで実際に暖房器具側の熱動弁が開くことを確認してから通常燃焼に移行することも有効である。
熱動弁が開いたか否かは、機械的なセンサーで検知させることも可能であるが、燃焼装置内の温度変化を観察することによっても相当の精度で検知可能である。
具体的には、第２熱交換器１０等に悪影響を与えない様な小さい熱量で燃焼させ、その時の湯や熱交換器の温度変化を監視する。暖房器具側の熱動弁が閉じていれば、湯や熱交換器の温度が次第に上昇するが、熱動弁が開くと、通水が開始されるためにこれらの温度が急激に低下する。そこでこの温度変化を捕らえて、熱動弁が開いたものと判定する。
【０１７８】
以下、この構成を図２２に示すフローチャートを参照しつつ説明する。
図２２は、本発明の実施形態であって、暖房器具の熱動弁の開動作の開始と共に固定的且つ小燃焼量で燃焼を開始し、暖房器具の熱動弁が開いたことを確認する構成のフローチャートである。
図２２に示すように、通常の制御の場合と同様に、ステップ１で暖房燃焼運転の要求を待つ。前記した様に暖房燃焼運転の要求があることの前提として、暖房器具の熱動弁に対して開の指令が出されており、ステップ１で暖房燃焼運転の要求と同時に暖房器具の熱動弁に通電が開始される。そのため、暖房器具の熱動弁は次第に開く傾向にある。
【０１７９】
ステップ１で暖房燃焼の要求が確認されると、ステップ２に移行し、暖房循環ポンプ２３が起動される。そしてステップ３に移行し、制御温度の高低や、暖房燃焼制御への移行する温度の判定が行なわれる。
そしてステップ４に移行し、最小の燃焼量でバーナを燃焼させる。この燃焼量は、固定的なものであり、負荷の大きさによって制御されるものではない。
【０１８０】
続いてステップ５に移行し、温度の積算カウントを開始する。ここで温度の積算カウントとは、具体的には、高温側温度センサー４０又は缶体温度センサー（図示せず）等の温度を積算するものである。そして高温側温度センサー４０等の温度を１秒ごとに検知しこれが例えば６０°、６２°、６３°という様に変化すれば、これを単純に合計する。そして５秒ごとの積算値を記憶しておく。また前回の積算値よりも今回の積算値の方が大きければ、記憶値を新しい値に更新する。要するに積算値は、燃焼を開始してからの最高温度を表す。
【０１８１】
そして積算を継続しつつ、ステップ６に移行し、前回の積算値（過去の最高値）から今回の積算値を引き、これが一定値を越えるか否かを判定する。例えばこれが５以上であるか否かを判定する。前回の積算値（過去の最高値）から今回の積算値を引き、これが一定値以上である場合とは、缶体の温度が急激に低下した場合である。
そしてステップ６がＹＥＳであればステップ７に移行し、測定誤差を解消するためにこの現象が一定回、続いたか否かを判定する。例えば３回続いたか否かを判定する。缶体温度の減少傾向が３回続けば、缶体の温度が低下していることが確実であるからステップ８に移行して積算を停止し、さらにステップ９に移行して通常の燃焼が開始する。すなわち缶体の温度が低下していることから暖房器具側の熱動弁が開いたと考えられるから、燃焼量を増加させても第２熱交換器１０が空焚き状態（通水が無い状態での加熱）になることはない。そこで燃焼装置内の湯温や缶体温度の減少傾向が３回続けば、ステップ８で積算を停止し、さらにステップ９に移行して通常の燃焼が開始させる。
【０１８２】
そしてステップ１０，１１で、高温側温度センサー４０及び低温側温度センサー４１を監視し、所定の温度を検知するまで燃焼を続ける。ステップ１０，１１で、高温側温度センサー４０及び低温側温度センサー４１のいずれかが所定の温度を検知したと判定された場合は、ステップ１２に移行して燃焼を終了し、ステップ３に戻る。
【０１８３】
一方、ステップ６で前回の積算値（過去の最高値）から今回の積算値を引いた値が５未満である場合は、この値が５以上になるまで待つこととなるが、本実施形態においても既にバーナ部に点火されているので、高温側温度センサー４０及び低温側温度センサー４１の監視を怠ることはできない。そこで、ステップ６で前回の積算値（過去の最高値）から今回の積算値を引いた値が５未満である場合は、最小の固定的燃焼量のままで、ステップ１０，１１に移行し、高温側温度センサー４０及び低温側温度センサー４１を監視する。したがってステップ１０，１１がいずれもＹＥＳである場合は、ステップ６に戻り、ステップ６で前回の積算値（過去の最高値）から今回の積算値を引いた値が５以上となるのを待つ。
【０１８４】
【発明の効果】
以上説明した様に、請求項１に記載の燃焼装置は、第２熱交換器に流入する湯の温度を低く抑えることができるため、第２熱交換器における熱交換効率が高いという効果がある。
また発明の燃焼装置では、バイパス流路にバイパス流路開閉弁が取り付けられ、バイパス流路は最低流量が確保されると共に流量の増大が可能であるから、最低量の循環量が確保され、熱交換器の故障や異音の発生が少ない。また本発明の燃焼装置は、バイパス流路を増減することができ、低温の湯の供給量を変化させることができる。
【０１８５】
また請求項２に記載の燃焼装置では、バイパス流路開閉弁として、リークを許すものが採用されており、部品点数が少ないという効果がある。
【０１８６】
請求項３に記載の燃焼装置は、バイパス流路やリーク路が詰まったことを検知する機能を有するものであり、故障の早期発見が可能であるという効果がある。
【０１８７】
また請求項４に記載の燃焼装置は、バイバス流路の詰まりが判定された場合の動作として、バイパス流路開閉弁を開く。そのため本発明の構成によると、バイバス流路が詰まった時にバイパス流路開閉弁が自動的に開いてバイパス流路の流量が増加し、致命的な故障を防ぐことができる。
【０１８８】
また請求項５に記載の燃焼装置では、燃焼ガスの流路外に置かれて外部に熱を移動させるための第３熱交換器を備えるので、風呂の追い焚き等を行なうことができる。
【０１８９】
また請求項６に記載の燃焼装置は、第２熱交換器に流入する湯の温度を低く抑えることができるため、第２熱交換器における熱交換効率が高いという効果がある。また請求項６に記載の燃焼装置は、循環ポンプの吐出側が分岐されて第２バイパス流路が設けられ、当該第２バイパス流路は、暖房戻り口と第２熱交換器の間に接続されている。そのため本発明の燃焼装置では、低温の湯を断続するための開閉弁や、暖房器具側の開閉弁が閉じられている場合でも、第２熱交換器に最低限の通水が確保され、故障が少ないという効果がある。
【０１９０】
請求項７に記載燃焼装置についても同様であり、暖房器具側の開閉弁が閉じられている場合でも、第２熱交換器に最低限の通水が確保され、故障が少ないという効果がある。
【０１９１】
また請求項８に記載の燃焼装置は、風呂の追い焚き等にも使用することができる。
【０１９２】
また請求項９乃至１７に記載の燃焼装置は、第２熱交換器への通水が確実に行なわれ、第２熱交換器が傷まず、長持ちするという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態の燃焼装置の配管系統図である。
【図２】図１の配管系統図の要部を抜き出して簡略化した配管系統図である。
【図３】図２と同一の配管系統図であり、高温の湯だけを使用する際における湯の通過経路を太線で表示したものである。
【図４】図２と同一の配管系統図であり、低温の湯だけを使用する際における湯の通過経路を太線で表示したものである。
【図５】図２と同一の配管系統図であり、風呂の追い焚き機能だけを使用する際における湯の通過経路を太線で表示したものである。
【図６】常時一定のリークを許す構造の開閉弁の弁座と弁体の斜視図である。
【図７】バイパス流路の詰まりと、これに対する対策に関する制御のフローチャートである。
【図８】図２と同一の配管系統図であり、循環ポンプの起動直後における湯の通過経路を太線で表示したものである。
【図９】第３熱交流路開閉弁に常時開のものを採用した場合の制御を示すフローチャートである。
【図１０】本発明の他の実施形態の燃焼装置の要部を抜き出して簡略化した配管系統図である。
【図１１】図１０と同一の配管系統図であり、高温の湯だけを使用する際における湯の通過経路を太線で表示したものである。
【図１２】図１０と同一の配管系統図であり、低温の湯だけを使用する際における湯の通過経路を太線で表示したものである。
【図１３】図１０と同一の配管系統図であり、風呂の追い焚き機能だけを使用する際における湯の通過経路を太線で表示したものである。
【図１４】図１０と同一の配管系統図であり、循環ポンプの起動直後における湯の通過経路を太線で表示したものである。
【図１５】本発明のさらに他の実施形態の燃焼装置の要部を抜き出して簡略化した配管系統図である。
【図１６】図１５と同一の配管系統図であり、高温の湯だけを使用する際における湯の通過経路を太線で表示したものである。
【図１７】図１５と同一の配管系統図であり、低温の湯だけを使用する際における湯の通過経路を太線で表示したものである。
【図１８】図１５と同一の配管系統図であり、風呂の追い焚き機能だけを使用する際における湯の通過経路を太線で表示したものである。
【図１９】図１５と同一の配管系統図であり、暖房循環ポンプの起動直後における湯の通過経路を太線で表示したものである。
【図２０】本発明の実施形態であって、暖房器具の熱動弁の開動作に対して遅延させて燃焼を開始する構成のフローチャートである。
【図２１】本発明の実施形態であって、暖房器具の熱動弁の開動作の開始と共に固定的且つ小燃焼量で燃焼を開始する構成のフローチャートである。
【図２２】本発明の実施形態であって、暖房器具の熱動弁の開動作の開始と共に固定的且つ小燃焼量で燃焼を開始し、暖房器具の熱動弁が開いたことを確認する構成のフローチャートである。
【図２３】従来技術における暖房機能と風呂の追い焚き機能を兼ね備えた燃焼装置の配管系統図である。
【図２４】本発明者らが試作した燃焼装置の配管系統図の要部を抜き出して簡略化した配管系統図である。
【図２５】本発明者らが試作した他の燃焼装置の配管系統図の要部を抜き出して簡略化した配管系統図である。
【符号の説明】
２　缶体
８　第１熱交換器
１０　第２熱交換器
２０　第２熱交換器
２１　第３熱交流路開閉弁
２３　暖房循環ポンプ
２４　膨張タンク
２５　バイパス流路開閉弁
２６　バイパス流路
２７　サブバイパス流路
３０　高温往き口
３１　暖房戻り口
３４　低温往き口
５０　第１バイバス流路
５１　第２バイバス流路
【図１】
2004044910.tif 000004
【図２】
2004044910.tif 000005
【図３】
2004044910.tif 000006
【図４】
2004044910.tif 000007
【図５】
2004044910.tif 000008
【図６】
2004044910.tif 000009
【図７】
2004044910.tif 000010
【図８】
2004044910.tif 000011
【図９】
2004044910.tif 000012
【図１０】
2004044910.tif 000013
【図１１】
2004044910.tif 000014
【図１２】
2004044910.tif 000015
【図１３】
2004044910.tif 000016
【図１４】
2004044910.tif 000017
【図１５】
2004044910.tif 000018
【図１６】
2004044910.tif 000019
【図１７】
2004044910.tif 000020
【図１８】
2004044910.tif 000021
【図１９】
2004044910.tif 000022
【図２０】
2004044910.tif 000023
【図２１】
2004044910.tif 000024
【図２２】
2004044910.tif 000025
【図２３】
2004044910.tif 000026
【図２４】
2004044910.tif 000027
【図２５】
2004044910.tif 000028