(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
風呂の追焚用循環路を介して循環される湯水を加熱するための追焚用熱交換器を加熱する追焚用バーナと、暖房用端末機に暖房用循環路を介して循環される暖房用熱媒を加熱するための暖房用熱交換器を加熱する暖房用バーナとが設けられた熱源装置であって、
前記追焚用バーナと暖房用バーナとが、単一のバーナで兼用され、
前記暖房用熱媒との間で熱交換される液々熱交換器が、前記追焚用循環路に設けられ、その液々熱交換器を介して前記暖房用熱媒の熱が追焚用循環路を介して循環される湯水に供給されるように構成され、
前記暖房用熱交換器に、大気開放型の膨張タンクが設けられた暖房用戻り路と前記液々熱交換器が設けられた暖房用行き路とが前記暖房用循環路として接続され、
前記膨張タンクよりも上流側の前記暖房用戻り路と前記液々熱交換器よりも下流側の前記暖房用往き路とが、前記暖房用端末機を迂回するように暖房バイパス路を介して接続され、この暖房バイパス路に追焚用開閉弁が設けられている熱源装置。
【請求項２】
前記追焚用熱交換器と暖房用熱交換器とが、共にフィンチューブ型の熱交換器で構成され、かつ、両熱交換器のフィンが、同じフィンで共用されている請求項１に記載の熱源装置。
【請求項３】
給水路からの水を加熱して給湯路に供給する給湯用熱交換器を加熱するための給湯用バーナが設けられ、その給湯路と前記追焚用循環路とが、風呂湯張り用の湯張り路で接続されている請求項１または２に記載の熱源装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、風呂の追焚用循環路を介して循環される湯水を加熱するための追焚用熱交換器を加熱する追焚用バーナと、暖房用端末機に暖房用循環路を介して循環される暖房用熱媒を加熱するための暖房用熱交換器を加熱する暖房用バーナとが設けられた熱源装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
上記のような熱源装置においては、従来、追焚用熱交換器は、追焚き専用の追焚用バーナにより加熱し、暖房用熱交換器は、前記追焚用バーナとは別の暖房専用の暖房用バーナにより加熱するように構成されていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
したがって、従来においては、追焚用熱交換器を加熱する追焚用バーナと暖房用熱交換器を加熱する暖房用バーナとが別々に必要となり、コストアップを招くという問題があった。
【０００４】
本発明は、かかる問題に着目してなされたものであり、その目的は、コストの低減を図りながら、風呂の追焚きと暖房用端末機への熱媒の供給を可能とし、さらに、追焚き時に要する時間を極力短縮することができる熱源装置を提供する点にある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するために、請求項１に記載の発明によれば、追焚用熱交換器を加熱する追焚用バーナと暖房用熱交換器を加熱する暖房用バーナとが、単一のバーナで兼用されている。つまり、従来、追焚用バーナと暖房用バーナとの２つのバーナを必要としていたのが、同じバーナで兼用できるので、バーナに付随した各種の弁や点火装置などの共用化により、全体としてコストの低減が可能となる。
【０００６】
また、請求項１に記載の発明によれば、暖房用熱媒との間で熱交換される液々熱交換器が、追焚用循環路に設けられ、その液々熱交換器を介して暖房用熱媒の熱が追焚用循環路を介して循環される湯水に供給されるように構成されている。
したがって、追焚用循環路の湯水が、追焚用熱交換器に加え、液々熱交換器により加熱されるので、追焚きに要する時間が極力短縮される。特に、暖房用端末機の不作動時においては、暖房用熱交換器により加熱された暖房用熱媒の熱が無駄になる虞れがあるが、その暖房用熱媒の熱を液々熱交換器によって追焚用の湯水側に回収できるので、追焚用バーナと暖房用バーナとの兼用化による不利を解消することができる。
【０００７】
請求項２に記載の発明によれば、追焚用熱交換器と暖房用熱交換器とが、共にフィンチューブ型の熱交換器で構成され、かつ、両熱交換器のフィンが、同じフィンで共用されている。
したがって、フィンを別々に設けるものと比較して、コストの低減が可能となり、熱交換器のコンパクト化を図ることが可能となる。
【０００８】
請求項３に記載の発明によれば、給水路からの水を加熱して給湯路に供給する給湯用熱交換器を加熱するための給湯用バーナが設けられ、その給湯路と追焚用循環路とが、風呂湯張り用の湯張り路で接続されている。
したがって、ひとつの熱源装置により、風呂の追焚きや暖房だけではなく、風呂への湯張りをも行うことができ、コストの低減が図りながら便利に使用することができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明にかかる熱源装置を図面に基づいて説明する。
この熱源装置は、図１に示すように、一般家庭用の水道管に接続された給水路１からの水を加熱し、加熱後の湯水を先端に給湯栓２を備えた給湯路３に供給する給湯用熱交換器４を備え、給湯用熱交換器４は給湯用ガスバーナ７により加熱されるように構成されている。
【００１０】
さらに、前記熱源装置は、床暖房装置や浴室暖房装置などの各種の暖房装置に接続されている暖房用端末機Ｔの暖房用戻り路８からの暖房用熱媒としての湯水を加熱し、暖房用端末機Ｔへの暖房用往き路９に供給するフィンチューブ型の暖房用熱交換器１１と、浴槽５内の湯水を加熱して追焚きするフィンチューブ型の追焚用熱交換器６とを備え、これら暖房用熱交換器１１と追焚用熱交換器６は単一の追焚用バーナ兼用としての暖房用ガスバーナ１０により加熱されるように構成されている。なお、暖房用熱媒は、湯水に限られるものではなく、他の熱媒としてもよい。
【００１１】
両熱交換器６，１１を具体的に説明すると、図２に示すように、追焚用熱交換器６は、加熱用の複数枚のフィン６ａとそのフィン６ａを貫通するチューブ６ｂとで構成され、暖房用熱交換器１１も、加熱用の複数枚のフィン１１ａとそのフィン１１ａを貫通するチューブ１１ｂとで構成されている。そして、追焚用熱交換器６の複数枚のフィン６ａと暖房用熱交換器１１の複数枚のフィン１１ａとが、それぞれ一体的に形成されて同じフィンで共用されている。
【００１２】
給湯用熱交換器４を加熱する給湯用ガスバーナ７は、多段式のバーナで、一般家庭用の燃料ガスを供給するガス供給路１２が３系統に分岐して接続され、それぞれのガス供給路１２にガス切替え電磁弁１３ａ、燃料ガス供給量を調整する電磁式の給湯用ガス比例弁１３ｂ、燃料ガスを断続する給湯用断続弁１３ｃなどが設けられている。
そして、ガス供給路１２が追焚用熱交換器６と暖房用熱交換器１１を加熱する暖房用ガスバーナ１０にも燃料ガスを供給するように分岐接続され、このガス供給路１２にも燃料ガスを断続する暖房用断続弁１４ａ、燃料ガス供給量を調整する電磁式の暖房用ガス比例弁１４ｂなどが設けられ、この分岐接続箇所よりも上流側のガス供給路１２には、燃料ガスを断続する元ガス電磁弁１５が設けられている。
【００１３】
また、両ガスバーナ７，１０は、同じ燃焼室内に収納されていて、両ガスバーナ７，１０に燃焼用空気を供給する燃焼用ファン７ａ，１０ａも設けられ、両ガスバーナ７，１０の近くには、両ガスバーナ７，１０に対する点火動作を実行する点火用のイグナイタ、両ガスバーナ７，１０に着火されたか否かを検出するフレームロッドなどが設けられている。
【００１４】
一般家庭用の水道管に接続された給水路１には、給水温度を検出する給水サーミスタ１６と給水量を検出する水量センサ１７とが設けられている。そして、給水サーミスタ１６と水量センサ１７より下流側の給水路１と給湯路３とが、給湯用熱交換器４を迂回するように給水バイパス路１８を介して接続されている。
【００１５】
先端に給湯栓２を備えた給湯路３には、上流側から順に、給湯用熱交換器４からの湯水の温度を検出する給湯サーミスタ１９と、給湯用熱交換器４からの湯量と給水バイパス路１８からの水量との混合比を調整するミキシング弁２０と、ミキシング弁２０により混合された後の湯水の温度を検出する出湯サーミスタ２１と、湯水の量を調整する水比例弁２２と、一般給湯の割込みを検出する割込み水量センサ２３とが設けられている。
【００１６】
また、ミキシング弁２０は、給水バイパス路１８と給湯路３との接続箇所に設けられ、水比例弁２２と割り込み水量センサ２３との間の給湯路３には、給湯路３からの湯水を浴槽５に供給するための風呂用の湯張り路２５が分岐接続されている。
【００１７】
前記追焚用熱交換器６には、浴槽５からの浴槽用戻り路２６と第一浴槽用往き路２７ａが接続され、後述の追焚用液々熱交換器３０には、第一浴槽用往き路２７ａと浴槽５への第二浴槽用往き路２７ｂが接続されている。この第一浴槽用往き路２７ａと第二浴槽用往き路２７ｂとによって浴槽用往き路２７が構成され、この浴槽用往き路２７と浴槽用戻り路２６が、風呂アダプタ２８を介して浴槽５に接続されて追焚用循環路が構成されている。
【００１８】
そして、浴槽用戻り路２６に設けられた追焚用循環ポンプ２９を駆動することにより、浴槽５内の湯水が浴槽用戻り路２６と浴槽用往き路２７を介して循環する。つまり、浴槽５内の湯水が浴槽用戻り路２６を介して追焚用熱交換器６に供給され、その後、第一浴槽用往き路２７ａを介して追焚用液々熱交換器３０に供給され、さらに、第二浴槽用往き路２７ｂを介して浴槽５内に供給される。
【００１９】
前記浴槽用戻り路２６には、上流側から順に、圧力を検出することによって浴槽５内の水位を検出する圧力検知式水位センサ３１と、風呂用の戻りサーミスタ３４と、浴槽用戻り路２６を開閉する電磁式の風呂２方弁３２と、湯水循環用の追焚用循環ポンプ２９と、水流スイッチ３３とが設けられている。そして、追焚用液々熱交換器３０よりも下流側の第二浴槽用往き路２７ｂには浴槽用の往きサーミスタ３５が設けられている。
【００２０】
給湯路３からの湯水を浴槽５に供給するための風呂用の湯張り路２５は、追焚用循環ポンプ２９と水流スイッチ３３との間の浴槽用戻り路２６に接続されている。この湯張り路２５には、上流側から湯張り路２５を開閉する湯張り用の開閉手段としての湯張り電磁弁３５と湯張り逆止弁３６とが設けられている。
また、湯張り電磁弁３５と湯張り逆止弁３６との間の湯張り路２５には、その湯張り路２５に連通する空気層形成用ホッパ３７が介装されている。
【００２１】
この空気層形成用ホッパ３７には、湯水を排水する排水路３８と、その排水路３８を開閉する排水開閉弁としての電磁式の排水弁３９とが設けられ、排水路３８の端部が風呂２方弁３２と追焚用循環ポンプ２９との間の浴槽用戻り路２６に接続されている。
【００２２】
前記暖房用熱交換器１１には、暖房用戻り路８と暖房用往き路９が暖房用循環路として接続され、暖房用戻り路８には、上流側から大気開放型の膨張タンク４０と、暖房用循環ポンプ４１とが設けられ、前記暖房用往き路９には、上流側から前記暖房用熱交換器１１により加熱された後の湯水の温度を検出する暖房用サーミスタ４２と、暖房用液々熱交換器３０とが設けられている。
【００２３】
そして、膨張タンク４０よりも上流側の暖房用戻り路８と暖房用液々熱交換器３０よりも下流側の暖房用往き路９とが、暖房用端末機Ｔを迂回するように暖房バイパス路４３を介して接続され、暖房バイパス路４３に追焚用開閉弁４４が設けられている。
前記膨張タンク４０は、循環する湯水内に気泡が生じると、これを大気に開放することにより異常な沸騰現象を抑制するとともに、暖房用戻り路８や暖房用往き路９内を常に湯水で満たされるようにしている。
【００２４】
前記暖房用液々熱交換器３０は、図３に示すように、浴槽用往き路２７と暖房用往き路９とが、一部の区間において、浴槽用往き路２７を内側、暖房用往き路９を外側とした同芯二重構造をなすように構成されている。つまり、暖房用往き路９の湯水から浴槽用往き路２７の湯水へ熱供給されて、浴槽用往き路２７の湯水が加熱されるように構成されている。
【００２５】
そして、暖房用循環ポンプ４１を駆動することにより、暖房用熱媒としての湯水を暖房用端末機Ｔから暖房用戻り路８を介して暖房用熱交換器１１に供給し、加熱後の湯水を暖房用往き路９を介して暖房用端末機Ｔに供給するように構成されている。なお、このときには、追焚用開閉弁４４は閉弁されている。
つまり、浴槽５内の湯水が追焚きされるときに、追焚用開閉弁４４が開弁されて、暖房用熱交換器１１で加熱された湯水が暖房バイパス路４３を介して循環されて追焚用液々熱交換器３０に供給されるように構成されている。
【００２６】
給湯装置の作動を制御する制御部Ｈは、マイクロコンピュータを備え、リモコン４５に通信可能に構成されている。そして、リモコン４５には、運転の開始と停止を指示する運転スイッチ４６、湯張り運転を指示する湯張りスイッチ４７、追焚運転を指示する追焚スイッチ４８、暖房装置の運転を指示する暖房運転スイッチ４９、一般給湯温度や湯張りの給湯温度を設定する温度設定スイッチ５０などを備えて構成されている。なお、上述のようなリモコンは、ひとつでもよく、複数設けてもよい。
【００２７】
制御部Ｈによる給湯装置の制御作動について説明する。
まず、リモコン４５の運転スイッチ４６を入れると、給湯栓２からの一般給湯運転や湯張り運転が可能な状態となる。
給湯栓２から給湯する一般給湯運転は、給湯栓２を開いて水量センサ１７による検出水量が所定量以上になると、ファン７ａを駆動した後、元ガス電磁弁１５と給湯用断続弁１３ｃを開弁して、給湯用ガス比例弁１３ｂの開度を調整してイグナイタにより給湯用ガスバーナ７に点火する。
【００２８】
そして、給湯用ガスバーナ７に着火されると、リモコン４５の温度設定スイッチ５０による設定給湯温度、給水サーミスタ１６による検出水温、水量センサ１７による検出水量などに基づいて、ガス切替え電磁弁１３ａが適宜切替えられるとともに、給湯用ガス比例弁１３ｂの開度が調整され、かつ、ミキシング弁２０の開度も調整されて給湯温度が設定温度になるように、いわゆるフィードフォワード制御が実行される。
【００２９】
また、このフィードフォワード制御とともに、リモコン４５の温度設定スイッチ５０による設定給湯温度と出湯サーミスタ２１による検出湯温との偏差に基づいて、給湯用ガス比例弁１３ｂの開度を微調整する、いわゆるフィードバック制御が実行されて、温度設定スイッチ５０による設定温度の湯を給湯栓２から供給する。
そして、給湯栓２を閉じて水量センサ１７が所定量の通水を検出しなくなると、元ガス電磁弁１５と給湯用断続弁１３ｃを閉弁して給湯用ガスバーナ７の燃焼を停止し、一定時間経過後にファン７ａも停止して一般給湯運転を終了する。
【００３０】
浴槽５への湯張りを行う湯張り運転は、リモコン４５の湯張りスイッチ４７を入れると、湯張り電磁弁３５が開弁され、水量センサ１７が所定量以上の水流を検出すると、上述の一般給湯運転と同様に給湯用ガスバーナ７に点火して、フィードフォワード制御とフィードバック制御とにより浴槽５に設定温度の湯水が供給される。
つまり、給湯用ガス比例弁１３ｂやミキシング弁２０の開度を調整して、給水路１からの水が給湯用熱交換器４で加熱され、加熱後の湯に給水バイパス路１８からの水が混合されて、温度設定スイッチ５０による設定温度の湯水が湯張り路２５を介して浴槽用戻り路２６と浴槽用往き路２７に供給され、浴槽用戻り路２６と浴槽用往き路２７の両路から浴槽５内に供給される。
【００３１】
そして、浴槽５内に所定量の湯水が供給されると、水位センサ３１の検出情報に基づいて、元ガス電磁弁１５と給湯用断続弁１３ｃが閉弁され給湯用ガスバーナ７の燃焼が停止され、一定時間駆動後にファン７ａも停止して湯張り運転が終了する。
なお、湯張り運転中に給湯栓２を開くと、割込み水量センサ２３が水流を検出し、湯張り運転を停止して一般給湯運転を実行する。つまり、一般給湯運転が優先して実行され、給湯栓２を閉じると、再び湯張り運転が再開される。
【００３２】
上述した湯張り運転が終了すると、ホッパ３７内の湯水を、一定時間だけ排水弁３９を開弁し、浴槽用戻り路２６などに排出する。そして、追焚用循環ポンプ２９を作動させ、浴槽５内の湯水とホッパ３７から排出された湯水などを浴槽用戻り路２６と浴槽用往き路２７などを介して循環させ、戻りサーミスタ３４による検出湯温がリモコン４５の設定湯温に達していれば、追焚用循環ポンプ２９を停止し、リモコン４５の設定湯温に達していなければ、自動的に追焚運転が実行される。
【００３３】
浴槽５内の湯水を加熱する追焚運転は、上述のような湯張り運転の終了後に自動的に追焚運転に移行されるか、リモコン４５の追焚スイッチ４８を入れると、追焚用循環ポンプ２９の作動によって浴槽５内の湯水を浴槽用戻り路２６と浴槽用往き路２７を介して循環させながら、追焚用熱交換器６と追焚用液々熱交換器３０により浴槽５内の湯水を加熱して行う。
【００３４】
具体的に説明すると、暖房用ガスバーナ１０が燃焼していなければ、追焚用循環ポンプ２９の作動を開始し、水流スイッチ３３の水流検出に伴って、ファン１０ａを駆動した後、元ガス電磁弁１５と暖房用断続弁１４ａを開弁して、暖房用ガス比例弁１４ｂの開度を調整してイグナイタにより暖房用ガスバーナ１０に点火して燃焼を開始させ、浴槽５内の湯水を追焚用熱交換器６と暖房用液々熱交換器３０により加熱する。
その際、追焚用開閉弁４４は開弁され、暖房用熱交換器１１により加熱された湯水は、暖房バイパス路４３を介して循環され、往きサーミスタ３５の検出湯温に基づいて、暖房用ガス比例弁１４ｂの開度を調整する。
【００３５】
このようにして、浴槽５内の湯水が浴槽用戻り路２６と浴槽用往き路２７を介して循環しながら、追焚用熱交換器６と追焚用液々熱交換器３０により加熱されて追焚きされるのであり、すでに暖房用ガスバーナ１０が燃焼している暖房用端末機Ｔの作動状態においては、追焚用循環ポンプ２９の作動開始と同時に、追焚用熱交換器６と追焚用液々熱交換器３０により加熱されて追焚きされる。その際には、追焚用開閉弁４４は閉弁され、暖房用熱交換器１１により加熱された後の湯水は、暖房用端末機Ｔに供給される。
【００３６】
上述のように、追焚用熱交換器６などにより浴槽５内の湯水が加熱されて、戻りサーミスタ３４による検出湯温がリモコン４５の設定湯温に達すると、追焚運転終了と判断して、暖房用ガスバーナ１０の燃焼を停止し、一定時間経過後にファン１０ａを停止させるのであり、後述の暖房運転が実行されているときには、追焚運転が終了しても各運転が継続して実行される。
【００３７】
このようにして、浴槽５内の湯水を浴槽用戻り路２６と浴槽用往き路２７を介して循環しながら、追焚用熱交換器６と追焚用液々熱交換器３０により効率よく加熱することができるので、追焚きに要する時間の短縮することができ、ランニングコストの低減を図ることができる。
【００３８】
前記暖房用端末機Ｔに暖房用熱媒としての湯水を供給する暖房運転は、リモコン４５の暖房運転スイッチ４９を入れると、暖房用循環ポンプ４１の駆動により暖房用戻り路８からの湯水を暖房用熱交換器１１に供給し、加熱後の湯水を暖房用往き路９を介して暖房用端末機Ｔに供給し、暖房用端末機Ｔで熱交換された湯水を暖房用戻り路８を介して膨張タンク４０に供給する。そして、暖房用サーミスタ４２の検出湯温が設定湯温（例えば、８０°Ｃ）になるように、暖房用ガス比例弁１４ｂなどの開度を調整している。
【００４０】
〔別実施形態〕
（１）上記実施形態では、追焚用熱交換器６と暖房用熱交換器１１とが、共にフィンチューブ型の熱交換器で構成されるとともに、両熱交換器６，１１のフィンを同じフィンで共用する構成としているが、必ずしも、フィンを共用させる必要はなく、追焚用熱交換器６のフィン６ａと暖房用熱交換器１１のフィン１１ａとを別々のフィンで構成してもよい。
【００４１】
（２）上記実施形態では、浴槽用戻り路２６と給湯路３を接続する湯張り路２５を設け、その湯張り路２５を介して風呂の湯張りを行うように構成しているが、例えば、給湯路３に設けた給湯栓から浴槽５内に直接給湯するように構成してもよい。
【００４２】
（３）上記実施形態では、追焚用液々熱交換器３０の一例として、浴槽用往き路２７が暖房用往き路９内を同芯状に貫通する構成のものを示したが、逆に、暖房用往き路９が浴槽用往き路２７を貫通する構成としてもよいし、その他、浴槽用往き路２７と暖房用往き路９とを互いに接触させて液々熱交換器とすることもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】熱源装置の概略構成図
【図２】熱源装置の要部斜視図
【図３】液々熱交換器の構成図
【符号の説明】
１              給水路
３              給湯路
４              給湯用熱交換器
６              追焚用熱交換器
６ａ            追焚用熱交換器のフィン
７              給湯用バーナ
８，９          暖房用循環路
１０            追焚用バーナとしての暖房用バーナ
１１            暖房用熱交換器
１１ａ          暖房用熱交換器のフィン
２５            湯張り路
２６，２７      追焚用循環路
３０            液々熱交換器
３５            湯張り用の開閉手段
Ｔ              暖房用端末機
【図１】
0003897426.tif 000002
【図２】
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【図３】
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