(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
風呂バーナの燃焼熱により風呂熱交換器を流れる浴槽水を循環加熱する風呂燃焼本体と、
給湯バーナの燃焼熱により給湯熱交換器の通水を目標温度になるよう加熱制御して出湯する給湯燃焼本体と、
燃焼用空気を供給するファンと、
風呂燃焼本体側接続開口と、給湯燃焼本体側接続開口とを有する給気ダクトを備え、
当該給気ダクトの風呂燃焼本体側接続開口に風呂給湯燃焼本体を接続するとともに、給湯燃焼本体側接続開口に、能力の異なる給湯燃焼本体のうちの一の給湯燃焼本体を接続して、給気ダクトと、風呂燃焼本体並びに給湯燃焼本体とを連通し、
上記ファンからの燃焼用空気を上記給気ダクトの各接続開口を介して上記各燃焼本体に分配して供給する給湯器付風呂装置において、
上記給気ダクトと連通する上記給湯燃焼本体の給気入口を、給湯能力の如何に関係なく同じ大きさで形成して、共通の給気ダクトに給湯能力の異なる給湯燃焼本体を着脱可能にしたことを特徴とする給湯器付風呂装置。
【請求項２】
途中で分岐され上記給湯燃焼本体と上記風呂燃焼本体とのそれぞれに燃料を供給する燃料供給路と、この燃料供給路の分岐点よりも上流側に設けられ各燃焼本体の燃焼量を制御する燃料比例制御弁とを備え、各燃焼本体における燃焼室の通過断面積当たりの燃料量を略同一に形成すると共に、各燃焼本体の給気入口部の圧力を略同一にしたことを特徴とする請求項１記載の給湯器付風呂装置。
【請求項３】
上記各燃焼本体の圧力損失係数が略同一になるように各燃焼本体を形成して、燃焼給湯本体側の通過断面積あたりの空気流量と、風呂燃焼本体側の通過断面積あたりの空気流量とをそれぞれ同一としたことを特徴とする請求項２記載の給湯器付風呂装置。
【請求項４】
上記給湯燃焼本体の給気入口に上記ファンを直接接続可能としたことを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の給湯器付風呂装置。
【請求項５】
給湯能力に関係なく、上記風呂燃焼本体，上記ファン，上記給気ダクト，上記給湯燃焼本体を収納する本体ケースを共用化したことを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の給湯器付風呂装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は給湯器付風呂装置に関し、詳しくは、給湯バーナと風呂バーナとへの燃焼用空気の供給を１台のファンで行う給湯器付風呂装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、給湯器と風呂釜とを備えた給湯器付風呂装置においては、部品点数を減らして製品コストを下げると共に装置を小型化する目的で、給湯燃焼本体と風呂燃焼本体とに共通のファンで燃焼用空気を供給する給湯器付風呂装置が知られている。
この給湯燃焼本体や風呂燃焼本体は、その底面全体にそれぞれ開口が形成され、両方の開口に連通する給気ダクトが接続して設けられる。この給気ダクト内でファンからの燃焼用空気を風呂燃焼本体と給湯燃焼本体とへ分配して送出する。
このような給湯器付風呂装置は、例えば１６号，２０号，２４号といった給湯能力に応じて、様々な種類のものが製造される。つまり、浴槽水の循環加熱に必要な能力は、あまり大きくないため、どの給湯器付風呂装置においても一定でよいが、給湯能力については使用者によって望む大きさが異なるので複数種類製造されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、こうした給湯器付風呂装置では、給湯燃焼本体の底面全体に開口を形成して給湯燃焼本体に給気ダクトを接続させる構造であるため、給湯能力の大きい給湯器付風呂装置では、給湯燃焼本体も大きくなり、その底面全体に形成される開口に合わせて、給気ダクトのサイズも大きくなる。
このように、給湯能力に応じて給気ダクトのサイズが異なるため、給気ダクトの成形型が給湯能力毎に必要となり、製造コストが高価になった。
そこで、本発明の給湯器付風呂装置は上記課題を解決し、給気ダクトの製造コストを抑えることを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決する本発明の請求項１記載の給湯器付風呂装置は、
風呂バーナの燃焼熱により風呂熱交換器を流れる浴槽水を循環加熱する風呂燃焼本体と、
給湯バーナの燃焼熱により給湯熱交換器の通水を目標温度になるよう加熱制御して出湯する給湯燃焼本体と、
燃焼用空気を供給するファンと、
風呂燃焼本体側接続開口と、給湯燃焼本体側接続開口とを有する給気ダクトを備え、
当該給気ダクトの風呂燃焼本体側接続開口に風呂給湯燃焼本体を接続するとともに、給湯燃焼本体側接続開口に、能力の異なる給湯燃焼本体のうちの一の給湯燃焼本体を接続して、給気ダクトと、風呂燃焼本体並びに給湯燃焼本体とを連通し、
上記ファンからの燃焼用空気を上記給気ダクトの各接続開口を介して上記各燃焼本体に分配して供給する給湯器付風呂装置において、
上記給気ダクトと連通する上記給湯燃焼本体の給気入口を、給湯能力の如何に関係なく同じ大きさで形成して、共通の給気ダクトに給湯能力の異なる給湯燃焼本体を着脱可能にしたことを要旨とする。
【０００５】
また、本発明の請求項２記載の給湯器付風呂装置は、請求項１記載の給湯器付風呂装置において、
途中で分岐され上記給湯燃焼本体と上記風呂燃焼本体とのそれぞれに燃料を供給する燃料供給路と、この燃料供給路の分岐点よりも上流側に設けられ各燃焼本体の燃焼量を制御する燃料比例制御弁とを備え、各燃焼本体における燃焼室の通過断面積当たりの燃料量を略同一に形成すると共に、各燃焼本体の給気入口部の圧力を略同一にしたことを要旨とする。
【０００６】
また、本発明の請求項３記載の給湯器付風呂装置は、請求項２記載の給湯器付風呂装置において、
上記各燃焼本体の圧力損失係数が略同一になるように各燃焼本体を形成して、燃焼給湯本体側の通過断面積あたりの空気流量と、風呂燃焼本体側の通過断面積あたりの空気流量とをそれぞれ同一としたことを要旨とする。
【０００７】
また、本発明の請求項４記載の給湯器付風呂装置は、請求項１〜３の何れかに記載の給湯器付風呂装置において、
上記給湯燃焼本体の給気入口に上記ファンを直接接続可能としたことを要旨とする。
【０００８】
また、本発明の請求項５記載の給湯器付風呂装置は、請求項１〜４の何れかに記載の給湯器付風呂装置において、
給湯能力に関係なく、上記風呂燃焼本体，上記ファン，上記給気ダクト，上記給湯燃焼本体を収納する本体ケースを共用化したことを要旨とする。
【０００９】
上記構成を有する本発明の請求項１記載の給湯器付風呂装置は、燃焼用空気がファンにより給気ダクトへ送出され、給気ダクト内で風呂燃焼本体と給湯燃焼本体とへ分配される。風呂バーナに供給された空気は、浴槽水を循環加熱する燃焼に寄与する。一方、給湯バーナに供給された空気は、通水を加熱する燃焼に寄与する。
この給湯器付風呂装置は、給湯燃焼本体の給湯能力の大きさに関わらず、給湯燃焼本体の給気ダクトと連通する給気入口が同じ大きさで形成されるため、給湯能力の異なる給湯燃焼本体でも共通の給気ダクトに着脱が可能となる。
【００１０】
また、上記構成を有する本発明の請求項２記載の給湯器付風呂装置は、給湯燃焼本体および風呂燃焼本体の排気出口が大気圧に開放されてその出口圧力が等しく、しかも、各燃焼本体の給気入口部の圧力を略同一にしたため、各燃焼本体内で損失する圧力（圧力損失Ｐ）をほぼ等しくすることができる。
この圧力損失Ｐは、空気の流速ｖ（＝空気流量Ｑ／燃焼室の通過断面積Ａ）の２乗に各燃焼本体の圧力損失係数ｋを掛けたものであるため、燃焼本体の燃焼量（インプット）の変動に伴って空気供給量が増減しても、各燃焼本体へ分配される空気流量の比は常に一定である。
このように、各燃焼本体において給気入口部の圧力をそれぞれ略同一にしたため、各燃焼本体への空気分配率は、燃焼量の変動に関係なく常に一定である。
しかも、共通の燃料比例制御弁により、給湯燃焼本体および風呂燃焼本体における燃焼室の通過断面積Ａ当たりの燃料量Ｇ（つまりＧ／Ａ）を常に略同一にするため、各燃焼本体への燃料分配率は、燃焼量の変動に関係なく常に一定である。
このように、各燃焼本体への空気分配率および燃料分配率がそれぞれ一定であるため、燃焼量の変動に関係なく、どちらの燃焼本体においても所定の空燃比を維持でき、両方の燃焼性能を良好にできる。
また、給湯能力（号数）の異なる給湯燃焼本体と取り替える場合に、新たに設けられる給湯燃焼本体にも、風呂燃焼本体と燃焼室の通過断面積当たりの燃料量を略同一にすることから、燃焼室の通過断面積が能力（号数）に応じて設定されるため、各燃焼本体への燃料分配および空気分配が能力（号数）に応じた分配率になる。従って、各燃焼本体において所定の空燃比をそれぞれ維持できる。
従って、給湯能力（号数）の異なる給湯燃焼本体に取り替えても、風呂燃焼本体においても所定の空燃比が維持され、給湯側と風呂側との両方の燃焼本体を良好に燃焼させることができる。
【００１１】
また、上記構成を有する本発明の請求項３記載の給湯器付風呂装置は、給湯燃焼本体および風呂燃焼本体の圧力損失係数ｋ（＝圧力損失Ｐ／空気の流速ｖ２）と圧力損失Ｐとがそれぞれ略同一であるため、給湯燃焼本体と風呂燃焼本体との空気流速ｖ（＝空気流量Ｑ／燃焼室の通過断面積Ａ）を略同一にすることができる。更に、各燃焼室の通過断面積Ａ当たりの燃料量Ｇ（つまりＧ／Ａ）が略同一である。
このように、Ｑ／ＡもＧ／Ａも各燃焼本体で略同一であるため、給湯燃焼本体の空燃比と風呂燃焼本体の空燃比とが略同一になる。つまり、風呂燃焼本体の空燃比は、給湯燃焼本体の空燃比とほぼ等しくなる。
従って、風呂燃焼本体と給湯燃焼本体に共通部品を用いた場合には、空燃比の最適値はどちらの燃焼本体でも同じであるため、空燃比を同一にすることによって、両方の燃焼本体を適した空燃比で燃焼させることができる。つまり、一方の燃焼本体の空燃比を最適値になるように制御すれば、他方の燃焼本体の空燃比も最適値に制御できる。
また、給湯能力（号数）の異なる給湯燃焼本体と取り替える場合にも、風呂燃焼本体の空燃比を、給湯燃焼本体の空燃比と略同一にできるため、両方の燃焼性能を良好にできる。
【００１２】
また、上記構成を有する本発明の請求項４記載の給湯器付風呂装置は、給湯燃焼本体に直接ファンを接続できるように構成したため、風呂燃焼本体を持たない単機能の給湯器に備えられた給湯燃焼本体とファンとをそのまま給湯器付風呂装置に使用することができる。
【００１３】
また、上記構成を有する本発明の請求項５記載の給湯器付風呂装置は、本体ケースに風呂燃焼本体，ファン，給気ダクトを収納するだけでなく、給湯能力の異なる給湯燃焼本体も収納するため、本体ケースを共通化できる。
【００１４】
【発明の実施形態】
以上説明した本発明の構成・作用を一層明らかにするために、以下本発明の給湯器付風呂装置の好適な実施形態について説明する。
図１は、一実施形態としての給湯器付風呂装置１を表す。
この給湯器付風呂装置１は、風呂燃焼本体６０と、給湯燃焼本体７０と、共通のファン１８と、共通の給気ダクト３５とを備え、各部品が本体ケース２に収納される。尚、ファン１８はファンモータ１９により駆動されるものでファンケース１７に収納され、また、風呂燃焼本体６０は風呂燃焼ケース４９に収納され、給湯燃焼本体７０は給湯燃焼ケース５９に収納される。
【００１５】
風呂燃焼本体６０は、浴槽水を循環させる風呂回路４０と、風呂回路４０を下方から加熱する風呂バーナ４１と、複数のフィン４２ａを所定間隔あけて備え浴槽水を加熱する風呂熱交換器４２とを備える。尚、風呂バーナ４１と風呂熱交換器４２との間に形成される空間を風呂燃焼室４８と呼ぶ。
風呂回路４０は、浴槽水を風呂熱交換器４２へ送る戻し管４６と、風呂熱交換器４２で加熱された浴槽水を浴槽２０へ送る往き管４７とで循環加熱回路を形成すると共に、戻し管４６と往き管４７とを繋ぎ風呂熱交換器４２を迂回するバイパス管３４を備える。
この戻し管４６には、上流側から順に、追い焚き前の湯温を検知する風呂入水サーミスタ２４，浴槽水を循環させる循環ポンプ２２，この循環水の流れを確認する流水スイッチ２３が設けられる。
また、往き管４７には、風呂熱交換器４２の近傍に追い焚き後の湯温を検知する風呂出湯サーミスタ２５が設けられる。
【００１６】
一方、給湯燃焼本体７０は、通水を供給させる給湯回路５０と、給湯回路５０を下方から加熱する給湯バーナ５１と、複数のフィン５２ａを所定間隔あけて備え通水を加熱する給湯熱交換器５２とを備える。
尚、給湯バーナ５１と給湯熱交換器５２との間に形成される空間を給湯燃焼室５８と呼び、この給湯燃焼室５８の高さ寸法及び奥行寸法が風呂燃焼室４８と等しく、一方、幅寸法は最大能力に比例して形成される。つまり、風呂燃焼本体の最大能力が６号で、給湯燃焼本体の最大能力が２４号の場合では、給湯燃焼室５８の幅寸法は、風呂燃焼室４８の４倍となる。
給湯回路５０には、上流側から順に、入水量を検知する流量センサ２６，入水温を検知する給湯入水サーミスタ２７，設定湯温が得られるように通水量を調整する水量制御モータ２８，熱交換後の湯温を検知する給湯熱交換器出口サーミスタ１２が設けられる。給湯バーナ５１は、燃焼能力の異なる３組のバーナ群からなり、燃焼量に応じて燃焼するバーナ群が切り替えられる。
【００１７】
更に、給湯回路５０には、給湯熱交換器５２の上流と下流とを繋ぐバイパス路３６が設けられ、そのバイパス路３６を開閉するバイパス弁１４が設けられる。
このバイパス路３６の下流流路は、台所の給湯カラン２１に連通する一般給湯管３７と、浴槽２０へ給湯するための落とし込み管３０とに分岐する。
一般給湯管３７には、バイパス路３６を通過する水と熱交換後の湯との混合湯の温度を検知する給湯出湯サーミスタ１５が設けられる。
落とし込み管３０は、給湯回路５０と風呂回路４０とを接続するもので、上流側から順に、落とし込み管３０を開閉する落とし込み電磁弁３１，給湯回路５０から風呂回路４０への流量を検知する落とし込み流量センサ３２，逆流を防止する２個の逆止弁３３が設けられる。
【００１８】
ガス流路は、その上流側から順に、ガス流路を開閉する元電磁弁１０，通電量に応じたガス流量を制御する比例弁１１が設けられ、その下流側で給湯側ガス流路と風呂側ガス流路とに分岐する。給湯側には、３組のバーナ群へのガス流路を独立して開閉する給湯電磁弁５５，５６，５７がそれぞれ設けられ、各々独立した燃焼制御が行われる。一方、風呂側には、風呂側ガス流路を開閉する風呂電磁弁４５が設けられる。
【００１９】
風呂バーナ４１，給湯バーナ５１には、イグナイタ１３の動作によりガスへ着火する電極４３，５３、燃焼炎を検知するフレームロッド４４，５４が設けられ、前記のセンサ類・アクチュエータ類と共にコントローラ９と電気的に接続され出湯・追い焚き・停止等所定の制御が行われる。
【００２０】
風呂燃焼ケース４９および給湯燃焼ケース５９は、共通の給気ダクト３５の上部で左右に並んで設けられ、各燃焼ケース４９，５９の底面には、給気ダクト３５と連通する給気入口４９ａ，５９ａがそれぞれ形成される。尚、この給気入口５９ａは、風呂燃焼本体４０側（図１中、左寄り）に形成されている。
ファン１８からの燃焼用空気は、給気ダクト３５を通って各給気入口４９ａ，５９ａから風呂燃焼ケース４９と給湯燃焼ケース５９とへ同時に供給される。この給気ダクト３５は、容積が大きく形成され、このため各給気入口４９ａ，５９ａの圧力は略同一となる。
【００２１】
この給気ダクト３５は、図２に示されるように、ファンケース１７にビス止め接続されるダクト本体３５ａと、各燃焼ケース４９，５９の底面にビス止め接続されるダクト蓋３５ｂとからなり、両者の外周をカシメて接続される。
給湯燃焼ケース５９の底面に形成される給気入口５９ａと、ダクト蓋３５ｂに形成される蓋開口３５ｆとを向い合わせ、また、ダクト本体３５ａの底面に形成される本体開口３５ｅと、ファンケース１７の送出口１７ａとを向い合わせて、それぞれ前後２箇所でビス止めする。
つまり、それぞれ対向した位置にバーリング孔と丸孔とが開口されて、給気ダクト３５とファンケース１７とが着脱可能である。
【００２２】
具体的には、給湯燃焼ケース５９に形成されるバーリング孔５９ｄと、ダクト蓋３５ｂに形成される丸孔３５ｄとにビスが挿入される。
また、ダクト本体３５ａの底面に形成されるバーリング孔３５ｃと、ファンケース１７の吹出し面に形成される丸孔１７ｃとにビスが挿入される。
このバーリング孔５９ｄとバーリング孔３５ｃとは、同径かつ同ピッチで開口され、ファンケース１７の丸孔１７ｃと給湯燃焼ケース５９のバーリング孔５９ｄとを直接ビス止め可能となる。尚、風呂燃焼ケース４９もまた、ダクト蓋３５ｂとビス止めされるが、こちらはバーリング孔３５ｃと同ピッチである必要はない。
【００２３】
尚、給湯燃焼ケース５９とダクト蓋３５ｂとを接続する際には、ダクト本体３５ｂに開口されたビス挿入用の孔（図示略）からドライバーを挿入して接続した後、このビス挿入用孔をファンケース１７のフランジ部で覆う。
【００２４】
風呂燃焼ケース４９底部には、図１に示されるように、複数の分配孔６２ａが開口された風呂分布板６２が設けられ、一方、給湯燃焼ケース５９底部には、複数の分配孔７２ａが開口された給湯分布板７２が設けられる。
また、風呂燃焼ケース４９，給湯燃焼ケース５９の上部には、熱交換後の燃焼ガスを本体ケース２外部へ導く風呂排気口６１，給湯排気口７１が各燃焼ケース４９，５９の幅寸法より若干小さい幅寸法でそれぞれ形成される。
【００２５】
次に、一般給湯動作について説明する。
給湯カラン２１を開くと、水入口から流入した水は、給湯熱交換器５２へ向かって流れる。流量センサ２６により通水流量が所定量に達すると、ファン１８の回転によりプリパージし、その後、給湯バーナ５１に点火して比例制御を開始する。
各給湯電磁弁５５，５６，５７の開閉および比例弁１１によって、ガス流量を連続的に変化させて出湯温度を一定に保つ。また、水量制御モータ２８により適切な水量に調整を行うため、常に最大能力の出湯量を確保する。
給湯カラン２１を閉じると、流量センサ２６により止水されたことを検知しガス供給を停止して消火し、ポストパージ動作後、ファン１８を停止させる。
【００２６】
次に、浴槽２０への自動給湯動作について説明する。
図示しないリモコンの風呂自動スイッチを押すと、落とし込み電磁弁３１がＯＮし、水流検知後、給湯バーナ５１が比例制御により給湯燃焼動作をし、設定温度の湯が、落とし込み流量センサ３２，逆止弁３３を通って、浴槽２０に給湯される。
落とし込み流量センサ３２で検出した水量が設定水量になると、落とし込み電磁弁３１がＯＦＦし、給湯燃焼を停止し、風呂回路４０の循環ポンプ２２を駆動して湯温をチェックし、設定温度になるまで循環加熱し、図示しないお知らせブザーを鳴動して湯張りの完了を知らせる。
【００２７】
湯張り後、保温制御に移り、所定のインターバル（例えば１０分おき）で風呂入水サーミスタ２４により浴槽水温をチェックし、湯温の低下を検出した場合のみ追焚することで浴槽水温を設定温度に維持するように制御する。そして、風呂自動スイッチが押されると、全ての作動が停止する。
【００２８】
次に、給湯運転と追焚運転とが同時に行われる場合について説明する。
先ず、ファンケース１７から送出された空気は、大きな容量を有する給気ダクト３５内で均一の圧力になり、風呂燃焼ケース４９と給湯燃焼ケース５９とへ分配される。
【００２９】
風呂燃焼ケース４９，給湯燃焼ケース５９の底面へ供給された空気は、燃焼用一次空気として風呂バーナ４１，給湯バーナ５１内で燃料ガスと混合したり、二次空気として風呂分布板６２の分配孔６２ａ，給湯分布板７２の分配孔７２ａを通過しながら整流されて各バーナ４１，５１の図示しない各炎口へ均等に供給される。
そして、燃焼ガスは、各熱交換器４２，５２のフィン４２ａ，５２ａの間を通過しながら、燃焼熱を風呂回路４０，給湯回路５０へ伝達した後に、風呂排気口６１，給湯排気口７１から本体ケース２外部（大気圧）へ導かれる。
【００３０】
給湯器付風呂装置１は、各燃焼本体６０，７０へのガス供給を共通の比例弁１１によって制御するものであり、目標温度で給湯するためには、給湯燃焼本体６０を優先して、ガス供給量（インプット）および空気供給量を調整する。
これにより、給湯バーナ５１は良好な空燃比で燃焼させることができるが、風呂バーナ４１は、ガス流量や空気流量を給湯バーナ５１から独立して調整できない。
従って、風呂バーナ４１への空気流量を自動的に風呂バーナ４１へのガス流量変化に比例するようにさせて、給湯バーナ５１と等しい空燃比に維持することが望まれる。つまり、各燃焼本体６０，７０への空気分配量を一定にする必要がある。
そのために必要な条件が、各燃焼本体６０，７０の給気入口部４９ａ，５９ａの圧力を略同一にすることであることを説明する。尚、以下の式において、符号の末尾の１は、給湯側を意味し、末尾の２は、風呂側を意味する。
【００３１】
どちらの燃焼本体でも燃焼性能が良好になる空燃比は同じなので、各燃焼本体で燃料流量Ｇと空気流量Ｑとの比を等しくする必要がある。つまり、
Ｇ１／Ｑ１＝Ｇ２／Ｑ２  …（式１）
この式１を成り立たせるにために必要な条件を求めていく。
尚、ここでの流量は、単位時間当たりに流れる体積とする。
【００３２】
また、燃焼室負荷（インプットＩｐ／燃焼室の容積）には、燃焼性能および燃焼本体の耐久性を良好にする適切な範囲がある。その範囲内に収まるように両方の燃焼本体を設計して、両方の燃焼本体の燃焼室負荷を常に略同一にしている。尚、各燃焼室の高さが等しいので「インプットＩｐ／燃焼室の通過断面積Ａ」も等しい。
インプットＩｐは、ガス流量Ｇに比例するため次式が成り立つ。
Ｇ１／Ａ１＝Ｇ２／Ａ２  …（式２）
【００３３】
ここで、給湯燃焼本体７０の圧力損失をＰ１とし、風呂燃焼本体６０の圧力損失をＰ２とする。圧力損失Ｐは、一般に流速の２乗に比例することが知られており、その圧力損失係数をｋとする。また、空気の流速は、空気流量Ｑ／燃焼室の通過断面積Ａである。従って、
Ｐ１＝ｋ１×（Ｑ１／Ａ１）２  …（式３）
Ｐ２＝ｋ２×（Ｑ２／Ａ２）２  …（式４）
式３，式４をそれぞれ変形して、
（Ｑ１／Ａ１）２＝Ｐ１／ｋ１  …（式５）
（Ｑ２／Ａ２）２＝Ｐ２／ｋ２  …（式６）
また、式１，式２より、
Ｑ２／Ａ２＝Ｑ１／Ａ１  …（式７）
式７に式５，式６を代入して、
Ｐ１／ｋ１＝Ｐ２／ｋ２  …（式８）
式８を変形して
Ｐ１／Ｐ２＝ｋ１／ｋ２  …（式９）
従って、式９が成り立つように各燃焼本体６０，７０を設計することにより、式１が成り立ち、燃焼性能を良好にできる。
【００３４】
ここで、給湯燃焼本体７０と風呂燃焼本体６０とは、同じ構造のバーナ群を用いることにより、
ｋ１＝ｋ２  …（式１０）
式９に式１０を代入してＰ１＝Ｐ２
従って、給湯燃焼本体７０の圧力損失Ｐ１と風呂燃焼本体６０の圧力損失Ｐ２を等しく設計すれば空燃比を等しくすることができる。ところで、給湯排気口７１，風呂排気口６１の圧力は共に大気圧であるため、各燃焼本体の給気入口４９ａ，５９ａの圧力を等しく設計すればよいことになる。
【００３５】
この結果、各燃焼本体６０，７０における燃焼室の通過断面積当たりのガス流量Ｇ／Ａを略同一にし、しかも、各燃焼本体６０，７０の圧力損失係数ｋが略同一になるように各燃焼本体６０，７０を形成した給湯器付風呂装置１において、給気ダクト３５の容積を大きくする等の方法により各給気入口４９ａ，５９ａの圧力を等しくすれば、両方の燃焼本体６０，７０において燃焼性能を良好にすることができる。
【００３６】
ところで、目標給湯温度が変更される場合には、給湯バーナ５１へのガス流量を風呂バーナ４１より優先して共通の比例弁１１により制御するため、給湯バーナ５１は良好な空燃比で燃焼させることができる。
一方、風呂バーナ４１は、ガス流量や空気流量を給湯バーナ５１から独立して調整できないものの、各給気入口部４９ａ，５９ａの圧力がほぼ等しいので、空気分配率が一定となり、風呂バーナ４１と給湯バーナ５１との同時燃焼時に各燃焼本体６０，７０の空燃比が等しくなる。
つまり、インプットの変更に伴って各燃焼本体６０，７０への空気の分配量が適正に変動するため、空燃比が給湯バーナ５１と同様に維持され、良好に燃焼させることができる。
【００３７】
次に、給湯燃焼本体７０に代えて、給湯能力が給湯燃焼本体７０のｍ倍となる給湯燃焼本体Ｍ（図示しない）を備えた場合の燃焼性能について説明する。尚、以下の式において、符号の末尾の３は、給湯側を意味し、末尾の２は、風呂側を意味する。給湯燃焼本体Ｍには、給湯燃焼本体７０のバーナ群のｍ倍の数のバーナ群が備えられ、バーナ群の数に比例して給湯燃焼室の通過断面積もまたｍ倍になる。
【００３８】
各燃焼本体Ｍ，４９には上述の給気ダクト３５を備えているため、各給気入口の圧力は等しくなり、各圧力損失Ｐも等しくなる。
Ｐ３＝Ｐ１  …（式１１）
給湯燃焼本体Ｍにおいても、風呂燃焼本体６０とバーナ構造等を同一とすることで、
ｋ３＝ｋ１  …（式１２）
従って、給湯燃焼本体Ｍの圧力損失Ｐ３の式は、
Ｐ３＝ｋ３×（Ｑ３／Ａ３）２  …（式１３）
式１３に式３，式１１，式１２を代入して、
Ｑ３／Ａ３＝Ｑ１／Ａ１  …（式１４）
【００３９】
給湯燃焼本体Ｍの給湯能力が給湯燃焼本体７０のｍ倍なので、ガス流量Ｇおよび燃焼室の通過断面積Ａもそれぞれｍ倍となり、その比であるＧ／Ａも等しくなる。
Ｇ３／Ａ３＝Ｇ１／Ａ１  …（式１５）
式１４，式１５より、
Ｇ３／Ｑ３＝Ｇ１／Ｑ１  …（式１６）
式１，式１６より、
Ｇ３／Ｑ３＝Ｇ２／Ｑ２  …（式１７）
従って、空燃比が給湯燃焼本体Ｍと風呂燃焼本体６０とで等しくなる。
【００４０】
このように、給湯能力の異なる給湯燃焼本体Ｍを設ける場合にも、風呂燃焼本体６０と燃焼構造を同一にするだけで、容易に風呂側，給湯側の両方において、適切な空燃比で燃焼させることにより良好に燃焼させることができる。
また、燃焼室負荷が略同一なので、給湯燃焼本体と風呂燃焼本体との両方において燃焼性能および部品の耐久性を良好にすることができる。
【００４１】
尚、各燃焼本体６０，７０の圧力損失係数ｋを等しくさせるためには、各熱交換器４２，５２のフィン４２ａ，５２ａや、各分布板６２，７２の分配孔６２ａ，７２ａや、各バーナ４１，５１など給排気通路となる部品に同一のものを用いればよい。更に、同一圧力における空気流量Ｑは、各燃焼本体６０，７０の能力（号数）の比と上記部品の数の比を等しくして設計することで調整できる。
【００４２】
給湯燃焼ケース５９の給気入口５９ａは、風呂燃焼ケース４９側（図１、左寄り）に設けられる。給湯能力（号数）を大きくしたタイプでは、給湯燃焼ケース５９の幅が外側（図１の右側）へ広がって形成されるが、この給気入口５９ａの大きさ及び形成位置は同じである。
このため、給湯能力の異なる給湯燃焼ケース５９を給気ダクト３５に着脱可能になる。例えば、図３，図４に示されるように、給湯能力の小さい（ここでは１６号）給湯燃焼本体の給湯燃焼ケース５９Ｂも給気ダクト３５から脱着可能であり、ファン１８や風呂燃焼本体６０等の他の部品は、同じものを使用できる。
【００４３】
大きな給湯能力の給湯燃焼本体７０では、給湯分布板７２の幅が比例して大きくなると共に分配孔７２ａの数も比例して増加し、しかも、給湯熱交換器５２，給湯排気口７１の幅も比例して大きくなるため、給湯燃焼本体７０の圧力損失係数ｋは、小さな給湯能力の給湯燃焼本体と等しく、新たに調節をしなくても、容易に風呂燃焼本体６０と給湯燃焼本体７０とにおいて空燃比を同一にすることができる。この結果、給湯能力に関係なく、両方の燃焼本体６０，７０の燃焼性能を良好にできる。
【００４４】
さて、給湯燃焼ケース５９は、図３に示されるように、給湯能力の増大に伴ってそのサイズが大きくなる。この給湯器付風呂装置１は、給湯能力に関係なくどの給湯燃焼ケース５９も同一サイズの本体ケース２へ収納できるように、１６号の給湯燃焼ケース５９Ｂの外側（図中、右側）に、２４号の給湯燃焼ケース５９を収納できる予備スペース３８を形成して、本体ケース２を共用する。
【００４５】
従って、本体ケースの製造コストを低減でき、また、器体の取付寸法が給湯能力に関係なく一定になり買い換え時にも取付施工し易く、しかも、給湯器付風呂装置を収納する段ボール箱等の梱包容器や、輸送時に器体が傷つかないように段ボール箱に入れられる発砲スチロール等の成形品も共通化できる。
更に、給湯能力の異なる給湯器付風呂装置の取扱説明書を兼用する場合において、外形寸法が同じなので各給湯能力に応じた寸法表示が不要になり、取扱説明書が見易くなる。また、部品管理も容易になる。
【００４６】
また、給湯燃焼ケース５９のバーリング孔５９ｄとダクト本体３５ａのバーリング孔３５ｃとを同径かつ同ピッチで形成したため、図５に示されるように、給気ダクト３５を介さずに直接、給湯燃焼ケース５９Ｂにファン１８を接続でき、給湯機能のみ備えた給湯器としても使用できる。これにより、給湯器と給湯器付風呂装置との部品が共通化でき、製造コストが安価となる。
【００４７】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこうした実施形態に何等限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施し得ることは勿論である。
例えば、給気ダクト３５内にパンチングメタル等の抵抗体を設けて風呂燃焼本体６０，給湯燃焼本体７０の各給気入口４９ａ，５９ａの圧力を等しくしてもよい。
【００４８】
また、各燃焼本体６０，７０の圧力損失係数ｋを同一にしなくてもよい。この場合には、各燃焼本体６０，７０への空気分配率および燃料分配率がそれぞれ一定であるため、燃焼量の変動に関係なく、各燃焼本体６０，７０において所定の空燃比を維持でき、両方の燃焼性能を良好にできる。
つまり、目標給湯温度が変更される場合に、給湯バーナ５１の燃焼量を変化させても、ガス分配率が一定で、しかも燃料各給気入口部４９ａ，５９ａの圧力がほぼ等しいので空気分配率が一定となるため、風呂バーナ４１の空燃比は、給湯バーナ５１と同様に一定に維持され、良好に燃焼させることができる。
【００４９】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明の請求項１記載の給湯器付風呂装置によれば、給湯燃焼本体の給気ダクトと連通する給気入口を給湯能力の如何に関係なく同じ大きさで形成して、給湯能力の異なる給湯燃焼本体を同一の給気ダクトに着脱可能としたため、給気ダクトを共通化でき、製造コストが安価になる。
【００５０】
また、請求項２記載の給湯器付風呂装置によれば、給湯燃焼本体と風呂燃焼本体とにおける各給気入口部の圧力，燃焼室の通過断面積当たりの燃料量がそれぞれ略同一であるため、共通の燃料比例制御弁を用いても、燃焼量の変動に関係なく、各燃焼本体において所定の空燃比を維持でき、両方の燃焼性能を良好にでき、不完全燃焼を防止でき安全である。
更に、給湯能力の異なる給湯燃焼本体を用いる場合においても、各燃焼本体への燃料分配および空気分配が能力に応じた分配率になるため、風呂燃焼本体においても所定の空燃比を維持でき、給湯側と風呂側との両方の燃焼本体を良好に燃焼させることができる。
【００５１】
また、請求項３記載の給湯器付風呂装置によれば、給湯燃焼本体と風呂燃焼本体の圧力損失係数がそれぞれ略同一であるため、空燃比が給湯燃焼本体と風呂燃焼本体とにおいて略同一になる。
従って、風呂燃焼本体と給湯燃焼本体に共通部品を用いて製造コスト低減を図っても、空燃比の最適値はどちらの燃焼本体でも同じであるため、空燃比を同一にすることによって、両方の燃焼本体を適した空燃比で燃焼させることができる。  同様に、給湯能力（号数）の異なる給湯燃焼本体と取り替える場合にも、共通部品を用いても燃焼性能を良好にすることができる。
【００５２】
また、請求項４記載の給湯器付風呂装置によれば、給湯燃焼本体に直接ファンを接続できるように構成したため、単機能の給湯器に備えられた給湯燃焼本体とファンとをそのまま給湯器付風呂装置に使用することができ、部品の共通化を図ることができ、製造コストを抑えることができる。
【００５３】
また、請求項５記載の給湯器付風呂装置によれば、給湯能力の異なる給湯燃焼本体が同じサイズの本体ケース内に収納されるため、本体ケースを共通化でき、本体ケースの製造コストを低減できる。また、器体の取付寸法が給湯能力に関係なく一定になり取付施工し易い。
しかも、給湯器付風呂装置を収納する梱包容器や、輸送時に器体が傷つかないように梱包容器に入れられる発砲スチロール等の梱包材も共通化でき、製造コストが安価になる。
更に、給湯能力の異なる給湯器付風呂装置の取扱説明書を兼用する場合において、外形寸法が同じなので各給湯能力に応じた寸法表示が不要になり、取扱説明書を見易くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】給湯器付風呂装置を正面から見た概略説明図である。
【図２】給気部を側面から見た断面図である。
【図３】給湯器付風呂装置を正面から見た概略構成図である。
【図４】給湯器付風呂装置を正面から見た概略説明図である。
【図５】給湯器を正面から見た概略説明図である。
【符号の説明】
１…給湯器付風呂装置、２…本体ケース、１７…ファンケース、１８…ファン、３５…給気ダクト、４０…風呂回路、４１…風呂バーナ、４２…風呂熱交換器、４２ａ…フィン、４９…風呂燃焼ケース、４９ａ…給気入口、５０…給湯回路、５１…給湯バーナ、５２…給湯熱交換器、５２ａ…フィン、５９…給湯燃焼ケース、５９ａ…給気入口、６０…風呂燃焼本体、６２…風呂分布板、７０…給湯燃焼本体、７２…給湯分布板。
【図１】
0004461343.tif 000002
【図２】
0004461343.tif 000003
【図３】
0004461343.tif 000004
【図４】
0004461343.tif 000005
【図５】
0004461343.tif 000006