(57)【要約】【課題】風呂の追い焚き燃焼を単独で行っている場合であっても、潜熱回収用の２次熱交換器と接する給湯配管の水の沸騰を回避させることのできる一缶二水路給湯システムを提供することを目的とする。【解決手段】一缶二水路給湯システムは、給湯配管４および追い焚き配管２０と、給湯燃焼と風呂の追い焚き燃焼とを行うバーナ１の燃焼によって加熱される１次熱交換器２と、バーナ１に対し１次熱交換器２の配設位置よりも離れた位置に配設される潜熱回収用の２次熱交換器３と、を備えている。１次熱交換器２および２次熱交換器３はそれぞれ給湯配管４および追い焚き配管２０に配設される。給湯配管４と追い焚き配管２０とは、２次熱交換器３が配設された箇所において相互に密着した構造になっている。【選択図】        図１
2007120865.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
給湯配管および追い焚き配管と、
給湯燃焼と風呂の追い焚き燃焼とを行う燃焼手段と、
前記燃焼手段の燃焼によって加熱される１次熱交換器と、
前記燃焼手段に対し前記１次熱交換器の配設位置よりも離れた位置に配設される潜熱回収用の２次熱交換器と、
を有し、
前記１次熱交換器および前記２次熱交換器はそれぞれ前記給湯配管および前記追い焚き配管に配設され、
前記給湯配管と前記追い焚き配管とは、前記２次熱交換器が配設された箇所において相互に密着した構造になっている
ことを特徴とする一缶二水路給湯システム。
【請求項２】
前記１次熱交換器と前記２次熱交換器が配設された箇所では、前記給湯配管が前記追い焚き配管を挟み込んだ状態で相互に密着した構造になっている
ことを特徴とする請求項１記載の一缶二水路給湯システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃焼手段の燃焼によって加熱される１次熱交換器と潜熱回収用の２次熱交換器とを備える一缶二水路給湯システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、給湯システムとして、熱効率の向上の観点から、一缶二水構造を有するとともに潜熱回収用熱交換器を備えた給湯システム、すなわち潜熱回収用熱交換器を備えた一缶二水路給湯システムが普及しつつある。
【０００３】
図３は、このような一缶二水路給湯システムの概略構成を示す模式図を示している。
【０００４】
図３に示すように、一缶二水路給湯システムは、給湯配管４および追い焚き配管５と、ガス管１ａを経由して燃料（燃焼）ガスが供給され、給湯燃焼と風呂の追い焚き燃焼とを行う燃焼手段としてのバーナ１と、バーナ１の燃焼によって加熱され、給湯用熱交換器と追い焚き用熱交換器とが一体化された１次熱交換器２と、バーナ１に対し１次熱交換器２の配設位置よりも離れた位置に配設される潜熱回収用の２次熱交換器３と、を備えている。また、この一缶二水路給湯システムは、バーナ１の下方側に配置され、当該バーナ１に燃焼用空気を供給する図示しない燃焼ファンを備えている。
【０００５】
１次熱交換器２は複数のフィン２ａを有し、一方、２次熱交換器３は複数のフィン３ａを有している。なお、２次熱交換器３においては、複数のフィン３ａは無くてもよい。
【０００６】
１次熱交換器２は給湯配管４および追い焚き配管５に配設されているとともに、２次熱交換器３は給湯配管４に配設されている。すなわち、給湯配管４には１次熱交換器２のフィン２ａおよび２次熱交換器３のフィン３ａが密着して設けられており、追い焚き配管５には１次熱交換器２のフィン２ａが密着して設けられている。
【０００７】
給湯配管４は、入口側配管４ａに給水された水が、２次熱交換器３を経由し、次に１次熱交換器２を経由して出口側配管４ｂから流出されるように配設されている。
【０００８】
入口側配管４ａと出口側配管４ｂとの間にはバイパス通路６が設けられている。また、出口側配管４ｂには給湯栓（給水栓）７が設けられている。
【０００９】
追い焚き配管５は、浴槽８の側壁に開口して延びる戻り管５ａおよび往き管５ｂから構成されている。戻り管５ａには循環ポンプ９が設置されている。
【００１０】
また、追い焚き配管５は、浴槽８内の浴槽水（揚水）が、循環ポンプ９が回転駆動することで戻り管５ａから取り込まれて１次熱交換器２を経由し、その後、行き管５ｂから再び浴槽８へ戻るように構成されている。すなわち、浴槽８、戻り管５ａおよび行き管５ｂで、浴槽８内の浴槽水（揚水）を循環させるための循環路が形成される。
【００１１】
戻り管５ａには、浴槽８の循環浴槽水（循環揚水）の温度を風呂温度（浴槽８内の湯の温度）として検出するサーミスタ等の風呂温度センサ１０が設けられている。
【００１２】
戻り管５ａにおける循環ポンプ９の下流側と給湯配管４の出口側配管４ｂとの間には、注湯管１１が設けられている。注湯管１１には図示しない制御手段により弁が開閉制御される注湯弁１２が設けられている。
【００１３】
ここで、上述した構成の一缶二水路給湯システムにおいて、給湯運転（給湯燃焼）、湯張り運転（自動湯張り運転）およびふろ単独運転（追い焚き運転）を行う場合の動作について説明する。
【００１４】
最初に、給湯運転（給湯燃焼）を行う場合の動作について説明する。
【００１５】
注湯弁１２が閉じた状態で、給湯栓７が開けられると、給湯配管４の入口側配管４ａからの給水が、最初に２次熱交換器３を経由し、次に１次熱交換器２を経由して、給湯配管４の出口側配管４ｂから流出する。
【００１６】
このとき、２次熱交換器３（のフィン３ａ）と密着している給湯配管４の内部を通る水は、バーナ１の燃焼（給湯燃焼）による排気ガスが２次熱交換器３を通るときに、この排気ガス中の水蒸気が保有している潜熱を２次熱交換器３（のフィン３ａ）が奪い取る（回収する）ことにより、このフィン３ａと密着している給湯配管４を介して温度が高められる（予備加熱される）。
【００１７】
さらに、潜熱回収を行っている２次熱交換器３によって予備加熱された水が１次熱交換器２（のフィン２ａ）と密着している給湯配管４の内部を通るときに、予備加熱された水は、バーナ１の燃焼火力でもって１次熱交換器２（のフィン２ａ）およびこのフィン２ａと密着している給湯配管４を介して加熱（再加熱）されて、設定温度の湯として給湯配管４の出口側配管４ｂから流出する。
【００１８】
次に、湯張り運転を行う場合の動作について説明する。
【００１９】
図示しない制御手段による湯張り運転すべき旨の指令を基に、注湯弁１２が閉から開の状態に変化される。そして、上記給湯運転の場合と同様に、バーナ１の燃焼が開始されると、給湯配管４の入口側配管４ａからの給水が２次熱交換器３において予備加熱され、さらに１次熱交換器２において再加熱される。
【００２０】
このようにして１次熱交換器２において加熱された湯は、注湯管１１、戻り管５ａおよび行き管５ｂを経由して浴槽８に供給される。浴槽８内に所定の量の湯が供給されると、注湯弁１２は開から閉の状態に変化されるとともに、バーナ１の燃焼が停止される。
【００２１】
続いて、ふろ単独運転つまり追い焚き単独運転（追い焚き燃焼）を行う場合の動作について説明する。
【００２２】
例えばリモコンや操作パネルなどによる追い焚きすべき旨の指示があると、図示しない制御手段によって注湯弁１２が閉じた状態で循環ポンプ９が回転駆動され、浴槽８内の浴槽水が戻り管５ａおよび行き管５ｂを通って循環する。
【００２３】
このようにして浴槽８内の浴槽水の循環が追い焚き配管５を介して行われた場合は、風呂温度センサ１０によって浴槽８の風呂温度が検出され、風呂検出温度が風呂設定温度よりも低い旨が検出されたときは、バーナ１の燃焼（追い焚き燃焼）が行われる。
【００２４】
これにより、追い炊き配管５を通して循環する浴槽水は、バーナ１の燃焼（追い焚き燃焼）により加熱された１次熱交換器２のフィン２ａと密着している追い焚き配管５を介して加熱される。
【００２５】
そして、風呂温度センサ１０によって浴槽水の温度が風呂設定温度に達したことが検出されたときは、循環ポンプ９が停止されるとともに、バーナ１の燃焼が停止される。
【００２６】
なお、上述した一缶二水路給湯システムは、例えば、一缶二水路給湯器（例えば特許文献１参照）と、潜熱回収用熱交換器を備えた給湯器（例えば特許文献２参照）とを組み合わせることにより実現可能である。
【特許文献１】実公平８−７３０７号公報
【特許文献２】特開平８−１３６０５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２７】
しかしながら、上記従来の一缶二水路給湯システムでは、追い焚き単独運転（ふろ単独での運転）のときは、追い炊き配管５を通して循環する浴槽水を加熱するために、バーナ１によって燃焼（追い焚き燃焼）を行った場合は、１次熱交換器２が加熱されるのは勿論のこと、バーナ１の燃焼により発生する排気ガスが潜熱回収用の２次熱交換器３を通るときに、この排気ガス中の水蒸気が保有している潜熱を２次熱交換器３が奪い取る（回収する）ことにより、２次熱交換器３が加熱される。
【００２８】
そのため、排気ガスが有する潜熱を回収している２次熱交換器３（のフィン３ａ）と密着している給湯配管４の内部に滞留している水の温度が上昇することになり、追い焚き単独運転（つまり追い焚き燃焼）が継続して行われた場合は、その給湯配管４内に滞留している水が沸騰する可能性がある。
【００２９】
しかも、例えば追い焚き単独運転中において、給湯配管４に設けられている給湯栓７が開けられて給湯が行われると、２次熱交換器３と密着している給湯配管４内の沸騰した湯が１次熱交換器２を経由して給湯されることになり、望ましくない。
【００３０】
そこで、本発明は、風呂の追い焚き燃焼を単独で行っている場合であっても、潜熱回収用の２次熱交換器と接する給湯配管の水の沸騰を回避させることのできる一缶二水路給湯システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００３１】
上記課題を解決するため、請求項１に記載の本発明の一缶二水路給湯システムは、給湯配管および追い焚き配管と、給湯燃焼と風呂の追い焚き燃焼とを行う燃焼手段と、前記燃焼手段の燃焼によって加熱される１次熱交換器と、前記燃焼手段に対し前記１次熱交換器の配設位置よりも離れた位置に配設される潜熱回収用の２次熱交換器と、を有し、前記１次熱交換器および前記２次熱交換器はそれぞれ前記給湯配管および前記追い焚き配管に配設され、前記給湯配管と前記追い焚き配管とは、前記２次熱交換器が配設された箇所において相互に密着した構造になっていることを特徴とする。
【００３２】
これにより、潜熱回収を行う２次熱交換器に対応して給湯配管と追い焚き配管とが密着した構造になっているので、風呂の追い焚き燃焼を単独で行っている場合であっても、２次熱交換器による潜熱回収に伴う給湯配管への入熱を追い焚き配管へ伝えることができ、潜熱回収用の２次熱交換器と接する給湯配管の水の沸騰を回避させることができる。
【００３３】
請求項２に記載の本発明は、請求項１に記載の発明の構成に加えて、前記１次熱交換器と前記２次熱交換器が配設された箇所では、前記給湯配管が前記追い焚き配管を挟み込んだ状態で相互に密着した構造になっていることを特徴とする。
【００３４】
これにより、１次熱交換器および２次熱交換器においては給湯配管が追い焚き配管を挟み込んだ状態で当該追い焚き配管と密着した構造になっているので、給湯運転（つまり給湯燃焼）および追い焚き運転（つまり風呂の追い焚き燃焼）のうち何れかの運転が単独で行われた場合であっても、単独運転に係る配管つまり給湯配管または追い焚き配管とは異なる配管が必要以上に加熱されることを防止することができる。
【発明の効果】
【００３５】
本発明によれば、風呂の追い焚き燃焼を単独で行っている場合であっても、２次熱交換器による潜熱回収に伴う給湯配管への入熱を追い焚き配管へ伝えることができ、潜熱回収用の２次熱交換器と接する給湯配管の水の沸騰を回避させることができるという有効な効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３６】
以下、本発明を実施するための最良の形態を、図面を参照しつつさらに具体的に説明する。ここで、添付図面において同一の部材には同一の符号を付しており、また、重複した説明は省略されている。なお、ここでの説明は本発明が実施される最良の形態であることから、本発明は当該形態に限定されるものではない。
【００３７】
図１は本発明の一缶二水路給湯システムの概略構成を示す模式図、図２は図１に示した一缶二水路給湯システムの１次熱交換器および２次熱交換器における給湯配管および追い焚き配管の配置関係を説明する図である。
【００３８】
図１に示す一缶二水路給湯システムは、図３に示した従来の一缶二水路給湯システムの構成において、追い焚き配管５を削除し、追い焚き配管２０を追加した構成になっている。なお、図１において、図３に示した構成要素と同様の機能を果たす部分には同一の符号を付している。
【００３９】
追い焚き配管２０は、上述した追い焚き配管５の場合と同様に、浴槽８の側壁に開口して延びる戻り管２０ａおよび往き管２０ｂから構成されている。
【００４０】
このような追い焚き配管２０には、図１に示すように１次熱交換器２および２次熱交換器３が配置されており、１次熱交換器２のフィン２ａおよび２次熱交換器３のフィン３ａが密着して設けられている。
【００４１】
戻り管２０ａには循環ポンプ９が設置されているとともに、浴槽８の循環浴槽水（循環揚水）の温度を風呂温度（浴槽８内の湯の温度）として検出する風呂温度センサ１０が設けられている。
【００４２】
本実施の形態においては、追い焚き配管２０は、浴槽８内の浴槽水（揚水）が、循環ポンプ９が回転駆動することで戻り管２０ａから取り込まれて２次熱交換器３を経由し、次に１次熱交換器２を経由し、その後、行き管２０ｂから再び浴槽８へ戻るように構成されている。
【００４３】
この場合も、上述した追い焚き配管５の場合と同様に、浴槽８、戻り管２０ａおよび行き管２０ｂで、浴槽８内の浴槽水（揚水）を循環させるための循環路が形成される。
【００４４】
上述したように本実施の形態では、１次熱交換器２および２次熱交換器３はそれぞれ給湯配管４および追い焚き配管２０に配設されている。すなわち、１次熱交換器２および２次熱交換器３の２つの熱交換器においては、図１に示すように、それぞれ一缶二水路構造になっている。給湯配管４と追い焚き配管２０とは、２次熱交換器３が配設された箇所において相互に密着した構造になっている。勿論、給湯配管４と追い焚き配管２０とは、１次熱交換器２が配設された箇所においても相互に密着した構造になっている。
【００４５】
また、本実施の形態では、図２に示すように、１次熱交換器２と２次熱交換器３が配設された箇所では、給湯配管４が追い焚き配管２０を挟み込んだ状態で相互に密着した構造になっている。具体的には、１次熱交換器２と２次熱交換器３とに対応して、給湯配管４および追い焚き配管２０の断面に注目した場合に給湯配管４が追い焚き配管２０を挟み込んだ状態で当該追い焚き配管２０と密着した構造になっている。すなわち、１次熱交換器２および２次熱交換器３においては、給湯配管４と追い焚き配管２０とが密着した構造になっている。
【００４６】
なお、給湯配管４と追い焚き配管２０とは、ロー付け等により２つの配管の表面同士が接触し接合された状態になっている。
【００４７】
そのため、給湯運転（つまり給湯燃焼）および追い焚き運転（つまり風呂の追い焚き燃焼）のうち何れかの運転が単独で行われた場合であっても、単独運転に係る給湯配管または追い焚き配管とは異なる配管、すなわち、給湯燃焼の場合には追い焚き配管２０が、一方、追い焚き燃焼の場合は給湯配管４が、それぞれが必要以上に加熱されることを防止することができる。
【００４８】
ここで、上述した構成の一缶二水路給湯器において、給湯運転（給湯燃焼）、湯張り運転（自動湯張り運転）およびふろ単独運転（追い焚き運転）を行う場合の動作について説明する。
【００４９】
給湯運転（給湯燃焼）の場合の動作は、図３に示した従来の一缶二水路給湯器の場合と同様であるので、ここではその説明については省略する。
【００５０】
また、湯張り運転（自動湯張り運転）の場合の動作も、次の相違点を除いて、基本的には図３に示した従来の一缶二水路給湯器の場合と同様である。そこで、ここでは、その相違点についてのみ説明する。すなわち、１次熱交換器２において加熱された湯は、注湯管１１、戻り管２０ａおよび行き管２０ｂを経由して浴槽８に供給される。
【００５１】
次に、追い焚き単独運転（追い焚き燃焼）を行う場合の動作について説明する。
【００５２】
例えばリモコンや操作パネルなどによる追い焚きすべき旨の指示があると、図示しない制御手段によって注湯弁１２が閉じた状態で循環ポンプ９が回転駆動され、浴槽８内の浴槽水が戻り管２０ａおよび行き管２０ｂを通って循環する。
【００５３】
このようにして浴槽８内の浴槽水の循環が追い焚き配管２０を介して行われた場合は、風呂温度センサ１０によって浴槽８の風呂温度が検出され、風呂検出温度が風呂設定温度よりも低い旨が検出されたときは、バーナ１の燃焼（追い焚き燃焼）が行われる。
【００５４】
また、浴槽８内の浴槽水は、循環ポンプ９が回転駆動することで戻り管２０ａから取り込まれて２次熱交換器３を経由し、次に１次熱交換器２を経由し、その後、行き管２０ｂから再び浴槽８へ戻る（つまり追い炊き配管２０を通して循環する）。
【００５５】
そして、風呂温度センサ１０によって浴槽水の温度が風呂設定温度に達したことが検出されたときは、従来の一缶二水路給湯システムの場合と同様に、循環ポンプ９が停止されるとともに、バーナ１の燃焼が停止される。
【００５６】
ところで、バーナ１の燃焼により発生する排気ガスが潜熱回収用の２次熱交換器３を通るときに、この排気ガス中の水蒸気が保有している潜熱を２次熱交換器３が奪い取る（回収する）ことにより、２次熱交換器３が加熱される。
【００５７】
このようにして排気ガスが有する潜熱を回収している２次熱交換器３（のフィン３ａ）が加熱されると、このフィン３ａと密着している給湯配管４も加熱されることになる。
【００５８】
しかし本実施の形態では、上述したように給湯配管４と追い焚き配管２０とが密着（ロー付け等で接合）しているので、給湯配管４への入熱（つまり給湯配管４に伝達された熱）を追い焚き配管２０へ伝える（逃がす）ことができる。これにより、２次熱交換器３のフィン３ａと密着している給湯配管４の温度上昇を抑制することができる。
【００５９】
その結果、追い焚き単独運転のときに、排気ガスが有する潜熱を回収している２次熱交換器３（のフィン３ａ）と密着している給湯配管４の内部に滞留している水の温度上昇を抑制することができ、その水の沸騰を回避することができる。
【００６０】
さらには、例えば追い焚き単独運転中において、給湯配管４（の出口側配管４ｂ）に設けられている給湯栓７が開けられて、２次熱交換器３と密着している給湯配管４内の湯（水）が１次熱交換器２を経由して給湯された場合であっても、その湯は沸騰状態（あるいは沸騰に近い状態）ではないので、従来の如く沸騰した湯の給湯を回避することができる。
【００６１】
なお、本実施の形態では、バーナ１へ供給する燃料はガスを用いるようにしているが、本発明はこれに限定されることなく、石油等であってもかまわない。
【００６２】
なお、本発明の一缶二水路給湯システムは、給湯、風呂（追い焚き）、暖房用の温水供給などが可能な一缶多水路給湯システムに適用することができる。
【産業上の利用可能性】
【００６３】
本発明は、１次熱交換器および２次熱交換器はそれぞれ給湯配管および追い焚き配管に配設され、給湯配管と追い焚き配管とは２次熱交換器が配設された箇所において相互に密着した構造の一缶二水路給湯システムを採用したシステム、例えば各種端末機（床暖房機、浴室暖房機など）に対して温水を循環させることで暖房および乾燥を行う機能を有するとともに、シャワーや台所などへの給湯、全自動風呂および追い焚きなどの機能を有する温水式給湯暖冷房システムに適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本発明の一缶二水路給湯システムの概略構成を示す模式図である。
【図２】図１に示した一缶二水路給湯システムの１次熱交換器および２次熱交換器における給湯配管および追い焚き配管の配置関係を説明する図である。
【図３】従来の一缶二水路給湯システムの概略構成を示す模式図である。
【符号の説明】
【００６５】
１  バーナ
２  １次熱交換器
２ａ  フィン
３  ２次熱交換器
３ａ  フィン
４  給湯配管
４ａ  入口側配管
４ｂ  出口側配管
６  バイパス配管
７  給湯栓
８  浴槽
９  循環ポンプ
１０  風呂温度センサ
１１  注湯管
１２  注湯弁
２０  追い焚き配管
２０ａ  戻り管
２０ｂ  行き管
【図１】
2007120865.tif 000003
【図２】
2007120865.tif 000004
【図３】
2007120865.tif 000005