JP6309857B2 - 熱源装置 - Google Patents

Description

本発明は、暖房用の熱交換器と給湯用の熱交換器とを共通のバーナにより加熱する一缶二水路型の熱交換器を備えた熱源装置に関するものである。

従来、例えば給湯交換器と風呂の追い焚き用の熱交換器とが一体化された一缶二水路型の熱交換器を備えて、その一缶二水路型の熱交換器を共通のバーナで加熱するタイプの熱源装置が用いられており、図７には、その一缶二水路型の熱交換器の断面構成が模式的に示されている（例えば特許文献１、参照）。

同図に示されるように、この一缶二水路型の熱交換器１は、給湯熱交換器を形成する給湯用伝熱管１４１が追い焚き用の熱交換器を形成する循環加熱用伝熱管１４２を上下に挟む態様で互いに接して設けられており、同図においては、これらの伝熱管１４１，１４２の外周側に共通のフィン４３が設けられている。この一缶二水路型の熱交換器１においては、同図の矢印Ａに示されるように、最下段に配置された給湯用伝熱管１４１の一端側から水が導入され、バーナによって加熱された水が最上段に配置された給湯用伝熱管１４１を通って導出されて給湯が行われると共に、風呂の追い焚き時には、中央段の循環加熱用伝熱管１４２を通る湯水が前記バーナによって加熱される。

実公平８−７３０７号公報

ところで、近年、給湯機能と暖房機能の両方を備えた熱源装置が用いられるようになっているが、暖房に必要な能力は追い焚き能力よりも高い能力であるため、特許文献１に提案されている図７に示したような一缶二水路型の熱交換器における風呂の追い焚き用の熱交換器の代わりに、暖房装置に液体の熱媒体を供給するための暖房用の熱交換器を設けて一缶二水路型の熱交換器を形成しても、暖房に必要な能力が不足してしまうことになる。

また、一缶二水路型の熱交換器を有する熱源装置においては、給湯熱交換器と追い焚きや暖房用の熱交換器とが共通のバーナにより加熱されるため、例えば給湯熱交換器と暖房用の熱交換器を設けて一缶二水路風呂給湯器を形成した場合に、給湯運転のみが単独に行われるときに暖房用の熱交換器の加熱も行われることになる。そのため、暖房用の熱交換器内の液体（例えば水）が熱交換器内で滞留した状態でバーナにより加熱されることになり、沸騰してしまうおそれがあり、その沸騰を抑制するために、暖房側の運転を断続的に行うと、そのことによって暖房能力が低下することも考えられる。

そこで、例えば一缶二水路型の熱交換器において、暖房用熱交換器の液体流通用の管路と給湯熱交換器の通水用の管路の配列割合を等しくするといったように、暖房側と給湯側の能力バランスを考えた配列をすることも考えられるが、そのためには、給湯熱交換器の通水用の管路が上下方向に高低差を介して接続される部位が形成されることになり、その高低差ゆえに、例えば冬に通水用の管路の凍結防止を行うために通水用の管路を水抜きする際の水抜きがしにくくなる（あるいは、水抜きが不可能な部分が形成される）ことがある。

適切に水抜きが行えないと、例えば冬等、該気温が低い時に凍結時に破損等の不具合が生じることが考えられるため問題であり、そこで、給湯熱交換器の通水用の管路の水抜きを行うための管路を例えば複数箇所に設けるといったことが考えられるが、そうなると装置構成が複雑になるといった問題が生じる。

なお、従来の熱源装置には、暖房用熱交換器を加熱するバーナと給湯熱交換器を加熱するバーナとを別個に設けてなる二缶二水路型の熱交換器を備えた熱源装置も用いられており、このような熱源装置においては暖房に必要な能力を得ることができるが、熱交換器毎にバーナを別個に設けることから、その分だけ熱源装置が大型化しやすいといった問題がある。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、小型でも給湯機能の他に十分な能力の暖房機能を有することができ、必要に応じて給湯熱交換器の水抜きを行うことができる簡単な構成の熱源装置を提供することにある。

本発明は上記目的を達成するために、次の構成をもって課題を解決する手段としている。すなわち、第１の発明は、バーナと、該バーナの燃焼により発生する燃焼ガスの顕熱を回収するメインの給湯熱交換器と、前記燃焼ガスから潜熱を回収する潜熱回収用給湯熱交換器とを有して、該潜熱回収用給湯熱交換器を通って加熱された水を前記メインの給湯熱交換器に導入した後、該メインの給湯熱交換器を通って加熱された水を給湯先に導く給湯回路と、暖房装置に供給される液体の熱媒体を循環する機能を備えた暖房用液体循環回路とを有し、該暖房用液体循環回路には、前記熱媒体を循環させる暖房用循環ポンプと、前記熱媒体が収容されている液層と該液層上の空気層とを備えたシスターンと、前記熱媒体を加熱する暖房用熱交換器とが設けられ、該暖房用熱交換器と前記メインの給湯熱交換器とは一体化された一缶二水路型の熱交換器と成し、給湯回路には該給湯回路内の水抜きを行う水抜き栓が設けられ、メインの給湯熱交換器の通水用の管路と前記シスターンの前記空気層側とを接続する接続通路を有しており、該シスターンと前記接続通路との接続部には通路開閉弁が設けられ、前記シスターンの液層の液位が予め定められる下限基準値以下になったときには前記通路開閉弁を開いて前記メインの給湯熱交換器側から前記接続通路を通して前記シスターンに水を補給する水補給手段と、前記水抜き栓の開状態で前記通路開閉弁を開くことにより前記シスターンの前記空気層から前記接続通路を通して前記メインの給湯熱交換器の前記通水用の管路に空気を導入することによって前記給湯回路内の水抜き動作を行う水抜き制御手段とが設けられている構成をもって課題を解決するための手段としている。

また、第２の発明は、前記第１の発明の構成に加え、前記一缶二水路型の熱交換器を形成する暖房用熱交換器の液体流通用の管路とメインの給湯熱交換器の通水用の管路とによって前記一缶二水路型の熱交換器には管路が上下方向に奇数段配列されており、各段の管路のうち少なくとも一つの段には前記暖房用熱交換器の液体流通用の管路と前記メインの給湯熱交換器の通水用の管路の両方が配列されていることを特徴とする。

さらに、第３の発明は、前記第２の発明の構成に加え、前記一缶二水路型の熱交換器は、メインの給湯熱交換器の通水用の管路の吸熱量が暖房用熱交換器の液体流通用の管路の吸熱量の１倍以上１．６倍以下に形成されていることを特徴とする。

さらに、第４の発明は、前記第１または第２または第３の発明の構成に加え、前記接続通路には通路開閉弁の近傍位置に通路内を通る水の凍結防止用の加熱手段が設けられていることを特徴とする。

さらに、第５の発明は、前記第１乃至第４のいずれか一つの発明の構成に加え、前記水抜き栓は潜熱回収用給湯熱交換器への水導入側とメインの給湯熱交換器からの水導出側とにそれぞれ設けられ、水抜き制御手段による水抜き動作時に、接続通路の接続位置よりも前記潜熱回収用給湯熱交換器への水導入側寄りの管路内の水は該潜熱回収用給湯熱交換器への水導入側に設けられた水抜き栓側から導出され、前記空気導入手段の配設位置よりも前記顕熱回収用給湯熱交換器の水導出側寄りの管路内の水は該顕熱回収用給湯熱交換器の水導出側に設けられた水抜き栓側から導出されるように形成されていることを特徴とする。

さらに、第６の発明は、前記５の発明の構成に加え、前記接続通路は、潜熱回収用給湯熱交換器への水導入側に設けられた水抜き栓側から導出される水の導出に要する時間と顕熱回収用給湯熱交換器の水導出側に設けられた水抜き栓側から導出される水の導出に要する時間とが同じ値またはほぼ同じ値となる位置に接続されていることを特徴とする。

さらに、第７の発明は、前記第１乃至第６のいずれか一つの発明の構成に加え、前記メインの給湯熱交換器の出側の温度を検出する給湯熱交換器側温度検出手段を有し、給湯運転が行われずに暖房運転が行われているときに前記給湯熱交換器側温度検出手段により検出される検出温度が予め定められた沸騰抑制基準温度以上になったときに通路開閉弁を開くことにより前記メインの給湯熱交換器側から前記沸騰抑制基準温度以上になった水を接続通路側に逃がすことにより前記メインの給湯熱交換器内の水の沸騰を防止する沸騰防止手段を有することを特徴とする。

さらに、第８の発明は、前記第１乃至第７のいずれか一つの発明の構成に加え、前記通路開閉弁はギアモータの駆動によって開閉を行う弁としたことを特徴とする。

本発明によれば、給湯回路に設けられるメインの給湯熱交換器と暖房用液体循環回路に設けられる暖房用熱交換器とが一体化されて、共に共通のバーナによって加熱される一缶二水路型の熱交換器と成していることから、熱源装置の小型化が可能となる。また、本発明においては、熱媒体が収容されている液層と該液層上の空気層とを備えたシスターンの空気層と、メインの給湯熱交換器の通水用の管路とを接続する接続通路を設け、接続通路とシスターンとの接続部に通路開閉弁を設けており、前記シスターンの液層の液位が予め定められる下限基準値以下になったときには前記通路開閉弁を開いて、給水圧により前記メインの給湯熱交換器側から前記接続通路を通して前記シスターンに水を補給することができる。

さらに、前記水抜き栓の開状態で前記通路開閉弁を開くことにより前記シスターンの前記空気層から前記接続通路を通して前記メインの給湯熱交換器の前記通水用の管路に空気を導入することによって、給湯熱交換器内を中心とする給湯回路内の水抜き動作を行うことができる。つまり、本発明においては、前記通路開閉弁を適宜開いて、前記接続通路をシスターンへの水補給用の通路とすることも、給湯回路内の水抜き用の空気導入手段（空気導入通路）とすることもできるため、簡単な構成でシスターンへの水補給と給湯回路内の水抜きを必要に応じて行うことができる。

また、一缶二水路型の熱交換器を形成する暖房用熱交換器の液体流通用の管路とメインの給湯熱交換器の通水用の管路とによって前記一缶二水路型の熱交換器には管路を上下方向に奇数段配列し、各段の管路のうち少なくとも一つの段には前記暖房用熱交換器の液体流通用の管路と前記メインの給湯熱交換器の通水用の管路の両方を配列することによって、例えば暖房用熱交換器の液体流通用の管路とメインの給湯熱交換器の通水用の管路の本数を互いに等しくする等、管路配設態様を適宜形成することによって、給湯側も暖房側も十分な能力を発揮できる熱源装置を実現できる。

さらに、前記一缶二水路型の熱交換器において、メインの給湯熱交換器の通水用の管路の吸熱量を暖房用熱交換器の液体流通用の管路の吸熱量の１倍以上１．６倍以下に形成することによって、利用者の満足度を大きく左右しやすい給湯側の能力を確実に高めることができ、さらに、暖房側も給湯側と同じ又は給湯側に近い能力が発揮できるようにすることができるので、使い勝手が容易で利用満足度の高い熱源装置を実現できる。

さらに、前記のように、一缶二水路型の熱交換器に上下方向に奇数段配列された各段の管路のうち少なくとも一つの段には暖房用熱交換器の液体流通用の管路とメインの給湯熱交換器の通水用の管路の両方を配列するようにすると、メインの給湯熱交換器の通水用の管路が上下方向に高低差を介して接続される部位が形成されることになり、その高低差ゆえに、例えば冬に通水用の管路の凍結防止を行うために通水用の管路を水抜きする際の水抜きがしにくくなる（あるいは、水抜きが不可能な部分が形成される）ことがあるが、本発明によれば、前記の如く水抜き栓の開状態で前記通路開閉弁を開くことによりシスターンの空気層から前記接続通路を通してメインの給湯熱交換器の前記通水用の管路に空気を導入することによって、給湯回路内の水抜き動作を容易に、かつ、迅速に行うことができる。

さらに、本発明において、接続通路における通路開閉弁の近傍位置に通路内を通る水の凍結防止用の加熱手段を設けることによって、例えば接続通路に水が多少滞留した場合でも、その水が凍結することにより通路開閉弁が破損するといったことを確実に防ぐことができる。

さらに、水抜き栓を潜熱回収用給湯熱交換器への水導入側とメインの給湯熱交換器からの水導出側とにそれぞれ設け、水抜き制御手段による水抜き動作時に、接続通路の接続位置よりも前記潜熱回収用給湯熱交換器への水導入側寄りの管路内の水は該潜熱回収用給湯熱交換器への水導入側に設けられた水抜き栓側から導出され、前記空気導入手段の配設位置よりも前記顕熱回収用給湯熱交換器の水導出側寄りの管路内の水は該顕熱回収用給湯熱交換器の水導出側に設けられた水抜き栓側から導出されるようにことによって、容易に、かつ、迅速に通水用の管路の水抜きを行うことができる。

さらに、潜熱回収用給湯熱交換器への水導入側とメインの給湯熱交換器からの水導出側とからそれぞれ水抜きを行う構成において、接続通路を、潜熱回収用給湯熱交換器への水導入側に設けられた水抜き栓側から導出される水の導出に要する時間と顕熱回収用給湯熱交換器の水導出側に設けられた水抜き栓側から導出される水の導出に要する時間とが同じ値またはほぼ同じ値となる位置に接続することにより、一方の水の導出に要する時間が長い場合よりも全体としての水抜きに要する時間を短くできる。

また、この構成において、潜熱回収用給湯熱交換器の通水用の管路の水は、水抜き時に潜熱回収用給湯熱交換器の水導入側に向かって流れて導出されるが、潜熱回収用給湯熱交換器はメインの給湯熱交換器の上流側に設けられることから、位置的にもメインの給湯熱交換器の上部側に設けられることが多く、潜熱回収用給湯熱交換器の通水用の管路の水は、その配置態様の下側から上側に向かって流れていって導出されることになる。

ところが、潜熱回収用給湯熱交換器の通水用の管路は断面が略円形状の管路で径の大きさが例えば１０ｍｍ程度で比較的大きいことから、水平方向に又は略水平方向に配置されている通水用の管路の下側に溜まっていた水（例えば管路の略円形状の断面における下から３分の１の高さ辺りまでに溜まっていた水）は、接続通路から空気が導入されても前記のように潜熱回収用給湯熱交換器の水導出側に設けられている水抜き栓側には流れずに留まり、空気導入による（エアパージによる）水抜き栓からの水の導出が終了した後に、前記とは逆方向に潜熱回収用給湯熱交換器の水導入側に向けて、つまり、潜熱回収用熱交換器の配置態様の上側から下側に向かって流れていく（落ちていく）。

例えば潜熱回収用給湯熱交換器とメインの給湯熱交換器との容量比が１：２であるといったように、一般に、潜熱回収用給湯熱交換器の容量はメインの給湯熱交換器の容量より小さく、配設されている通水管路の配設態様からも潜熱回収用給湯熱交換器の通水管路の水を導出するのに要する時間はメインの給湯熱交換器の通水管路の水を導出するのに要する時間よりも短いため、接続通路を潜熱回収用給湯熱交換器とメインの給湯熱交換器との間に接続する等すると、例えば潜熱回収用給湯熱交換器への水導入側に設けられた水抜き栓側から導出される水の導出が早く済む。

そのため、前記のように潜熱回収用給湯熱交換器とメインの給湯熱交換器との間から空気を導入して水抜きを行うと、潜熱回収用給湯熱交換器の水導入側に設けられている水抜き栓からの水の導出が速く済み、この水の導出時に導出されずに管路内に留まった水が、メインの給湯熱交換器からの水抜きが終了する前に下側に流れて空気導入手段をふさいでしまうおそれがある。そうなると、メインの給湯熱交換器の水抜きが途中で終了する等、適切に行えない。

それに対し、潜熱回収用給湯熱交換器への水導入側に設けられた水抜き栓側から導出される水の導出に要する時間と顕熱回収用給湯熱交換器の水導出側に設けられた水抜き栓側から導出される水の導出に要する時間とが同じ値またはほぼ同じ値となる位置に接続通路を接続することにより、潜熱回収用給湯熱交換器の水導入側に設けられている水抜き栓からの水の導出が速く済んで、この水の導出時に導出されずに管路内に留まった水がメインの給湯熱交換器からの水抜きが終了する前に下側に流れて接続通路をふさいでしまい、空気の導入ができなくなるといったことを防ぐことができ、良好な水抜きを実現できる。

さらに、メインの給湯熱交換器の出側の温度を検出する給湯熱交換器側温度検出手段を設け、給湯運転が行われずに暖房運転が行われているときに前記給湯熱交換器側温度検出手段により検出される検出温度が予め定められた沸騰抑制基準温度以上になったときに通路開閉弁を開くことにより前記メインの給湯熱交換器側から前記沸騰抑制基準温度以上になった水を接続通路側に逃がすことにより前記メインの給湯熱交換器内の水の沸騰を防止する沸騰防止手段を設けることにより、前記接続通路を利用して、暖房単独運転時にメインの給湯熱交換器側の沸騰防止を行うこともできる。

さらに、通路開閉弁をギアモータの駆動によって開閉を行う弁とすることによって、弁の開閉動作を制御信号に基づいて迅速に行うことができ、前記各効果を迅速に、かつ、的確に発揮できる。

本発明に係る熱源装置の一実施例の要部システム構成例を熱源装置に接続される暖房装置や浴槽と共に模式的に示す説明図である。 実施例の熱源装置に設けられている一缶二水路型の熱交換器の断面構成を模式的に示す断面説明図（ａ）と、その熱交換器内を湯水が流れる方向を説明するための模式的な断面説明図（ｂ）である。 実施例の熱源装置の要部制御構成を示すブロック図である。 給湯回路の水抜き動作の空気導入箇所による違いを説明するための模式的な説明図である。 潜熱回収用給湯熱交換器の配設状態例を模式的に示す斜視説明図（ａ）と、潜熱回収用給湯熱交換器の水抜き動作途中の一状態例を説明するための模式的な断面図（ｂ）である。 近接配置された上下の通水管路同士を連通させる場合の配管態様例を説明するための模式的な斜視説明図である。 従来の熱源装置に設けられている一缶二水路型の熱交換器の例をバーナと共に模式的に示す断面図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づき実施例によって説明する。なお、本実施例の説明において、従来例と同一名称部分には同一符号を付し、その重複説明は省略または簡略化する。

図１には、本発明に係る熱源装置の一実施例のシステム構成が、熱源装置に接続される負荷（暖房装置や浴槽）と共に模式的に示されている。同図に示されるように、熱源装置は器具ケース８０を有し、熱源装置を操作するためのリモコン装置（図示せず）に接続されている。また、バーナ２と、バーナ２により発生された燃焼ガスの顕熱を回収する顕潜熱回収用給湯熱交換器としてのメインの給湯熱交換器３と、前記燃焼ガスの潜熱を回収する潜熱回収用給湯熱交換器４とを有する給湯回路５とを有しており、この例において、潜熱回収用給湯熱交換器４はメインの給湯熱交換器３と間隔を介した上部位置に設けられている。

給湯回路５は、潜熱回収用給湯熱交換器４の入水側に設けられた給水通路６とメインの給湯熱交換器３の出水側に設けられた給湯通路７とを有し、給水通路６から導入されて潜熱回収用給湯熱交換器４を通って加熱された水をメインの給湯熱交換器３に導入した後、該メインの給湯熱交換器３を通って加熱された水を、給湯通路７を介して給湯先に導く回路である。なお、本実施例において、潜熱回収用給湯熱交換器４の容量はメインの給湯熱交換器３の容量の約半分である。なお、この容量比は特に限定されるものではなく、適宜設定されるものである。

給水通路６には、該給水通路６を通る水の水量を検出する給水量検出手段としての水量センサ１９と、給水温度を検出する入水温検出センサ４７が設けられ、給湯通路７には、メインの給湯熱交換器３の出側の温度を検出する熱交出側サーミスタ２３と、サーミスタ５８と、給湯温度を検出する出湯サーミスタ２４とが設けられている。

また、この熱源装置は、暖房装置７０，７１に外部通路７２，７３を介して供給される液体の熱媒体（例えば水）を循環する機能を備えた暖房用液体循環回路８を有しており、同図においては、液体の熱媒体の循環経路を分かりやすくするために、暖房用液体循環回路８を形成する器具ケース８０内の液体通路に斜線を記している。暖房用液体循環回路８には、熱媒体を循環させる暖房用循環ポンプ９と、シスターン１０と、熱媒体を加熱する暖房用熱交換器１１と、低温能力制御弁３６、暖房高温サーミスタ４０、暖房ハイリミットスイッチ７７、暖房低温サーミスタ４１が設けられている。

暖房高温サーミスタ４０は、暖房用熱交換器１１の出側の熱媒体の温度を検出する暖房用熱交換器出側温度検出手段（暖房出側液体温度検出手段）として機能するものであり、暖房低温サーミスタ４１は、暖房用熱交換器１１の入側の熱媒体の温度を検出する暖房入側液体温度検出手段として機能するものである。シスターン１０は、熱媒体が収容されている液層１０ａと該液層１０ａ上の空気層１０ｂとを有し、液層１０ａの容量は例えば１８００ｃｃであり、シスターン１０には水位検出電極４４とオーバーフロー通路６６とが設けられている。なお、オーバーフロー通路６６の先端側は大気解放と成している。

本実施例において、暖房用熱交換器１１と前記メインの給湯熱交換器３とはフィン４３を介して一体化された一缶二水路型の熱交換器１と成して、共にバーナ２により加熱され、バーナ２の燃焼ガスの顕熱を回収する熱交換器と成している。この一缶二水路型の熱交換器１には、図２（ａ）、（ｂ）の断面図に示されるように、暖房用熱交換器１１の液体流通用の管路（液体流通管路）１２とメインの給湯熱交換器３の通水用の管路（通水管路）１３とによって管路が上下方向に奇数段（ここでは３段）配列されて互いに近接している。

各段の管路１２，１３のうち一番下の段には暖房用熱交換器１１の液体流通管路１２が配設され、中央の段にはメインの給湯熱交換器３の通水管路１３が配設されている。また、一番上の段には暖房用熱交換器１１の液体流通管路１２とメインの給湯熱交換器３の通水管路１３の両方が配列されており、この配置構成は本実施例の特徴的な構成の一つである。

なお、図１は、システム構成図であり、上から１段目の管路は暖房用熱交換器１１の液体流通用の管路１２が示されているが、実際の配管態様は図２（ａ）、（ｂ）にそれぞれ示される態様である。そして、通水管路１３は図２（ｂ）の実線矢印に示すような順に水が流れるように接続され、液体流通管路１２は図２（ｂ）の破線矢印に示すような順に水が流れるように接続されている。

つまり、図２に示されている最上段の右端の通水管路１３とその下の中央段の右端の通水管路１３とが連通する態様にしようとすると、通水管路１３同士が近接配置されているので、例えば図６に示されるように通水管路１３を曲げる必要が生じるが、実際にはこの図のように通水管路１３を曲げることは困難である。そのため、図２（ｂ）に示されるように、上下に近接して配置される通水管路１３同士を連通する態様とするのではなく、斜め又は水平方向に配置される通水管路１３同士が連通するようにして、実線矢印に示されるように水が流れるようにしている。

また、本実施例に適用されている一缶二水路型の熱交換器１は、メインの給湯熱交換器３の通水用の管路１３の吸熱量が暖房用熱交換器の液体流通用の管路１２の吸熱量の約１．０８倍となるように形成されている。つまり、一缶二水路型の熱交換器１を形成する３段の管路１２，１３のそれぞれと潜熱回収用給湯熱交換器４の管路との吸熱比が、下段側から例えば９：８：７：４であるとするとして、暖房用熱交換器１１の液体流通管路１２とメインの給湯熱交換器３の通水管路１３とが接している所においては、例えば比率にして２：１または３：５の熱が移動することから、図２に示される一缶二水路型の熱交換器１におけるメインの給湯熱交換器３の通水管路１３の平均の吸熱量は、４８．１%となり、暖房用熱交換器１１の液体流通管路１２の平均の吸熱量は、５１．９％となる。したがって、メインの給湯熱交換器３の通水管路１３の吸熱量は、暖房用熱交換器１１の液体流通管路１２の吸熱量の約１．０８倍となる。

なお、本実施例においては、暖房用の熱交換器側はバーナ２の顕熱を回収する暖房用熱交換器１１のみを設けて形成し、潜熱回収用の暖房用の熱交換器は設けず、温かい熱媒体（例えば温水）が戻ってくる暖房系統を潜熱回収スペース（潜熱回収用給湯熱交換器４が配設されている領域やその近傍領域）に入れない点も特色の一つとしている。つまり、潜熱回収スペースを、回収効率の低い潜熱回収用暖房用熱交換器に代えて回収効率の高い潜熱回収用給湯熱交換器４で占めることで、高効率化、小型化、低コスト化している。

つまり、潜熱回収熱交換器は、熱交換器内を通過する液体の温度と熱交換器の外を通過する気体との温度差によって回収効率が変わり、この温度差の大きい方が潜熱の回収効率が高くなる。潜熱回収用給湯熱交換器に導入される液体である水の入水温度と暖房用液体循環回路を循環して潜熱回収用暖房用熱交換器に導入される（戻ってくる）液体の戻り温度とを比較した場合、潜熱回収用給湯熱交換器への入水温度の方が潜熱回収用暖房用熱交換器への戻り温度よりも低いため潜熱の回収効率が高く、潜熱回収用暖房用熱交換器よりも潜熱回収用給湯熱交換器を設ける方が高効率化を実現できる。

また、本実施例において、給湯回路５には該給湯回路５内の水抜き（主に給湯熱交換器３，４内の水抜き）を行う水抜き栓（図１には図示せず）が、潜熱回収用給湯熱交換器４への水導入側とメインの給湯熱交換器３からの水導出側とにそれぞれ設けられており、図１に示されるように、メインの給湯熱交換器３の通水管路１３の途中部には通路（接続通路）６５が接続されている。この通路６５は、暖房用液体循環回路８内に設けられた前記シスターン１０の空気層１０ｂに接続されて、通路６５とシスターン１０との接続部には通路開閉弁４２が設けられている。

なお、通路開閉弁４２は、パイロット式の弁によっても形成できるが、本実施例では、ギアモータの駆動によって開閉を行う弁により形成されており、それにより、弁の開閉動作を制御信号に基づいて迅速に行うことができる。さらに、停電になって通電停止になったり、利用者がコンセントを抜いて電力提供停止になったりしても、開位置を維持できる。また、通路６５には通路開閉弁４２の近傍位置に、通路６５内を通る水の凍結防止用の加熱手段としてのヒータ５６が設けられている。

前記水抜き栓の開状態で通路開閉弁４２が開かれるとシスターン１０の空気層から通路６５を通してメインの給湯熱交換器３の通水用の管路１３に空気が導入されるように構成されており、通路６５は、潜熱回収用給湯熱交換器４への水導入側に設けられた水抜き栓側から導出される水の導出に要する時間とメインの給湯熱交換器３の水導出側に設けられた水抜き栓側から導出される水の導出に要する時間とができるだけ近い値になる位置（好ましくは同じ値またはほぼ同じ値となる位置）に設けられている。

また、通路６５は、シスターンの液層の液位が予め定められる下限基準値以下になったときに通路開閉弁４２が開かれたときに、給水圧によって、メインの給湯熱交換器３側からの水をシスターン１０に送り、水を補給するための通路としても機能する。

さらに、通路６５は、給湯運転が行われずに暖房運転が行われているときに、暖房高温サーミスタ４０により検出される検出温度が予め定められた沸騰抑制基準温度以上になったときに通路開閉弁４２が開かれると、前記沸騰抑制基準温度以上になって圧力も高くなったメインの給湯熱交換器３の通水管路１３内の水を通路６５側に逃がす機能も有している。

また、本実施例では、図１に示されるように、前記潜熱回収用給湯熱交換器４とメインの給湯熱交換器３との間には、潜熱回収用給湯熱交換器４からメインの給湯熱交換器３に導入される水の流通管路と暖房用液体循環回路８の液体流通管路とを熱的に接続する液−水熱交換器３３が設けられている。

この液−水熱交換器３３には、流路切り替え制御弁３５の開状態での暖房用循環ポンプ９の駆動によって、暖房用熱交換器１１の液体流通管路１２から出た熱い熱媒体（液体）が液−水熱交換器３３の液体流通管路に導入されて図１の矢印Ｂに示すように流通し、給湯動作時に、潜熱回収用給湯熱交換器４から液−水熱交換器３３における水の流通管路に導入される水が熱媒体の出口から流入して矢印Ｂとは逆方向に流通する。つまり、液体流通管路１２側から液−水熱交換器３３に導入される熱媒体は液−水熱交換器３３の給水側出口から流入し、潜熱回収用給湯熱交換器４から液−水熱交換器３３に導入される水は液−水熱交換器３３の熱媒体出口から流入して、この水と前記熱媒体とが互いに逆方向に流通するという対向熱交換器により形成されている。

また、暖房用液体循環回路８には、暖房用液体循環回路８を循環する液体を液−水熱交換器３３の液体流通管路に通さずに循環させるためのバイパス通路３４が設けられ、流路切り替え制御弁３５は、このバイパス通路３４側へと液−水熱交換器３３側への液体流量可変可能な流量可変制御弁として機能するものである。

なお、流路切り替え制御弁３５による液体流量可変動作は、例えば液−水熱交換器３３側への液体流量を例えばほぼ１００％として、通路を閉塞しなくても実質上バイパス通路３４側への液体流量をほぼ０とするか、その逆に、液−水熱交換器３３側への液体流量を例えばほぼ０としてバイパス通路３４側への液体流量をほぼ１００％とするかの切り替え（液体の流れの有無の切り替え）でもよいが、本実施例においては、液−水熱交換器３３側への液体流量とバイパス通路３４側への液体流量の比率を０〜１００％との間で適宜、連続的に可変できる構成を有している。

また、本実施例の熱源装置において、暖房用液体循環回路８は、液−水熱交換器により形成された風呂熱交換器２５を介して風呂の追い焚き循環通路２６と熱的に接続されている。追い焚き循環通路２６には、追い焚き循環ポンプ２７と風呂サーミスタ２８、流水スイッチ２９、水位センサ３０、風呂往きサーミスタ３１が設けられており、追い焚き循環通路２６は、循環金具７４を介して浴槽７５に接続されている。暖房用液体循環回路８には、風呂熱交換器２５において追い焚き循環通路２６を循環する水と熱交換を行う際に暖房用液体循環回路８から風呂熱交換器２５側に通す液体流量を制御する追い焚き用液体流量制御弁３２が設けられており、この追い焚き用液体流量制御弁３２の制御と追い焚き循環ポンプ２７の制御とによって風呂の追い焚きが制御される。

なお、図１の図中、符号１４は燃焼室、符号１５はバーナ２の給排気を行う燃焼ファン、符号１６はバーナ２に供給される燃料ガスの通路、符号１７はガス電磁弁、符号１８はガス比例弁、符号２０は給湯回路５を通って給湯される給湯の総水量を可変調節するための水量サーボ、符号２１はバイパスサーボ、符号２２は給湯バイパス路、符号４９は注湯通路、符号５０は注湯電磁弁、符号７９は注湯量センサ、符号３７はドレン回収手段、符号３８はドレン通路、符号３９はドレン中和器、符号７６は熱動弁をそれぞれ示している。

また、図１にはリモコン装置が図示されていないが、前記の如く、熱源装置の制御装置にはリモコン装置が信号接続されており、以下の説明において、リモコン装置には、適宜、符号４６を付して説明する。また、家庭等の住居において、給湯を行う台所や浴室には、給湯温度設定、追い焚きスイッチ、自動スイッチ（自動湯張りのための操作スイッチ）等の付いたリモコン装置４６が設けられ、洗面所には浴室乾燥（暖房装置）を行うスイッチ等の付いたリモコン装置４６が設けられ、居間には床暖房（暖房装置）スイッチ等の付いたリモコン装置４６が設けられる等、異なる機能をもったリモコンが複数設けられることが多いが、それらを総称してリモコン装置４６と称する。

本実施例において、給湯動作は例えば以下のようにして行われる。つまり、前記リモコン装置４６の運転がオンの状態において、例えば熱源装置の利用者によって、給湯通路７の先端側に設けられている給湯栓（図示せず）が開かれると、給水通路６から導入される水が、潜熱回収用給湯熱交換器４とメインの給湯熱交換器３とを通って給湯通路７に導入され、水量センサ１９が予め定められている給湯の作動流量に達するとバーナ２の燃焼制御および燃焼ファン１５の回転制御等が制御手段によって適宜行われ、予めリモコン装置４６に設定されている給湯設定温度の湯が形成されて給湯先に供給される。

また、リモコン装置４６に設けられている自動スイッチがオンとなると、前記給湯動作時と同様にして、予めリモコン装置４６に設定されている給湯設定温度の湯が形成され、その湯が、注湯電磁弁５０が開かれることにより、給湯通路７から注湯通路４９を通して浴槽７５への注湯による湯張りが行われる。

一方、給湯は行わずに、暖房用液体循環回路８から暖房装置７０、７１に暖房用の熱媒体（液体）を供給する際（例えば衣類乾燥機、浴室暖房乾燥機、床暖房等の運転による暖房単独動作時）には、暖房用液体循環ポンプ９の駆動によって、液体（例えば温水）を循環させるものであり、暖房用液体循環ポンプ９の吐出側から吐出される液体が、図１の矢印Ａに示されるように、通路５９を通って暖房用熱交換器１１に導入される。このときにもバーナ２の燃焼および燃焼ファン１５の回転制御等が適宜行われて液体の加熱が行われる。

暖房用熱交換器１１で加熱された液体は、流路切り替え制御弁３５の制御に応じ、矢印Ｂに示されるように液−水熱交換器３３に導入されたり、矢印Ｂ’に示されるようにバイパス通路３４に導入されたりする。なお、暖房用熱交換器１１で加熱された液体の液−水熱交換器３３への導入は、必要に応じて適宜行われる。

バイパス通路３４または液−水熱交換器３３を通った液体は、その後、矢印Ｃに示されるように、通路６０を通り、その後、分岐して、その一方は、矢印Ｄに示されるように、例えば暖房用液体循環回路８に接続されている高温側の暖房装置７０が作動する際には高温側の暖房装置に供給され、高温側の暖房装置７０を通った後に、矢印Ｄ’に示されるように通路６１側に戻ってくる。このとき、例えば浴室暖房乾燥機の暖房スイッチ（SW）がオン（ＯＮ）されると、それに対応する高温側の暖房装置７０内の熱動弁７６が開弁され、高温側の暖房装置１０内の制御装置からの信号を受けて暖房用の熱媒体の往き温度は（例えば８０℃といった）高温に維持される。

なお、高温側の暖房装置が作動していないときには、高温側の暖房装置７０内の熱動弁７６が閉弁され、矢印Ｄ、Ｄ’に示されるような液体の流れは停止される。また、例えば浴室で追い焚きスイッチ（SW）がオン（ＯＮ）されると、それに対応する追い焚き用液体流量制御弁３２が開状態となり、通路６０を通った後に分岐された他方は、矢印Ｅに示されるように風呂熱交換器２５を通り、矢印Ｅ’に示されるように通路６１側に向かう。このように、高温に維持される液体を風呂熱交換器２５に通しながら、追い焚き循環通路２６において浴槽の湯水を循環させることにより、風呂の追い焚きが適宜行われる。

また、前記通路６１を通った液体はシスターン１０を通り、矢印Ｇに示されるように通路６２を通って暖房用液体循環ポンプ９の吸入側に戻ってくる。なお、暖房用液体循環ポンプ９の吐出側には、例えば温水マット等の低温側の暖房装置７１に液体を供給するための通路６３も接続されており、例えば居室にあるリモコン装置４６で床暖房がＯＮされると、それに対応する熱動弁ヘッダ４８の開閉に応じて適宜の低温側暖房装置７１（例えば温水マット等）に暖房用の（例えば往き温度６０℃といった）低温に維持された液体が供給される。また、通路６０と通路６１とは通路６４を介して接続されており、低温能力制御弁３６が開状態に制御されると、矢印Ｈに示されるように、通路６０から通路６４を通して通路６１に高温の液体が積極的に（低温能力制御弁３６が閉じられているときに比べて多くの流量で）導入される。

なお、高温側の暖房装置７０に液体を供給する際の温度制御と低温側の暖房装置７１に液体を供給する際の温度制御、暖房用液体循環回路８の通路が冷えている状態で作動するコールドスタート時の温度制御、風呂の追い焚き時の制御等、必要に応じてバーナ２の燃焼制御や燃焼ファン１５の回転制御等の適宜の制御が行われ、これらの制御方法については公知であるために、その詳細説明は省略するが、本発明においては、公知の適宜の制御方法および、今後提案される適宜の制御方法が適用されるものである。

図３には、本実施例の熱源装置の特徴的な制御構成がブロック図により示されている。同図に示されるように、熱源装置の制御手段４５は、水抜き制御手段５１、水補給手段５２、沸騰防止制御手段５４、ヒータ制御手段５３を有しており、リモコン装置４６と、水量センサ（流量センサ）１９、水抜き栓５５、通路開閉弁４２、ヒータ５６、水位検出手段４４、熱交出側サーミスタ２３、暖房高温サーミスタ４０、に信号接続されている。

なお、水抜き栓５５は、前記の如く、図１には図示されていないが、潜熱回収用給湯熱交換器４への水導入側とメインの給湯熱交換器３からの水導出側とにそれぞれ設けられているものである。

水抜き制御手段５１は、水抜き栓５５の開状態で通路開閉弁４２を開くことにより、シスターン１０の空気層１０ｂから通路６５を通してメインの給湯熱交換器３の通水用の管路１３に空気を導入することによって、給湯回路５内の水抜き動作を行う。

水補給手段５２は、水位検出電極４４の検出信号を適宜取り込み、シスターン１０の液層の液位が予め定められる下限基準値以下になったときには、通路開閉弁４２を開いてメインの給湯熱交換器３側から通路６５を通してシスターン１０に水を補給する。

ヒータ制御手段５３は、例えば燃焼装置１が配設されている場所の外気温度を外気温検出手段（図示せず）の検出温度に基づいて検出し、その検出温度が予め定められるヒータ駆動基準温度以下になったときにヒータ５６を駆動させ、前記検出温度がヒータ駆動基準温度より高いときにはヒータ５６の駆動を停止する等、適宜の制御により、通路６５内を通る水の凍結防止を行うものである。なお、外気温検出手段を設けずに、例えば制御装置４５にカレンダー機能を持たせ、そのカレンダー機能に基づき、前記外気温度がヒータ駆動基準温度以下になると推定される期間（燃焼装置１が配設されている場所に応じて、例えば１１月〜３月といったように予め定められて入力される期間）にヒータ５６を駆動させる等、ヒータ５６の駆動方法は適宜設定される。

沸騰防止制御手段５４は、給湯運転が行われずに暖房運転が行われていて熱交出側サーミスタ２３により検出される検出温度が予め定められた沸騰抑制基準温度（例えば８５℃）以上になったときに、メインの給湯熱交換器３内の湯の温度がそれ以上高くならないようにする。その制御の一例として、熱交出側サーミスタ２３により検出される検出温度が前記沸騰抑制基準温度（例えば８５℃）以上になったときに、通路開閉弁４２を開くことによってメインの給湯熱交換器３側から前記沸騰抑制基準温度以上になった水を接続通路側に逃がすことにより、メインの給湯熱交換器３内の水の沸騰を防止する。

なお、沸騰防止制御手段５４は、給湯運転が行われずに暖房運転が行われているときに熱交出側サーミスタ２３により検出される検出温度が沸騰抑制基準温度以上にならないようにする制御として、燃焼制御手段に指令を加えてバーナ２の加熱量を減らすか、燃焼を停止したまま、ポンプ駆動制御手段に指令を加えて暖房用液体循環ポンプ９の運転を続けて高温側、または低温側の暖房装置７０，７１からの放熱により熱媒体温度が下がるのを待つことにより、メインの給湯熱交換器３内の水の沸騰を防止するようにしてもよい。また、この動作と、前記のように通路開閉弁４２を開くことによってメインの給湯熱交換器３内の水の沸騰を防止する動作とを適宜行うようにしてもよい。

本実施例の熱源装置は、一缶二水路型の熱交換器１の構成を図２（ａ）、（ｂ）の断面図に示されるようにしていることから、一缶二水路型の熱交換器１にメインの給湯熱交換器３の通水用の管路（通水管路）１３が上下方向に高低差を介して接続される部位が形成されることになるため、通水管路１３の水抜き用の構成を適切に設けないと、通水管路１３の水抜きが十分に行えず、例えば冬に通水管路１３の凍結防止を行うことができないといった不具合が生じるが、水抜き栓の開状態で通路６５から通水管路１３に空気を導入して通水管路１３の水を前記水抜き栓から導出することにより、簡単な構成で、容易に、かつ、迅速に通水管路１３の水抜きを行うことができる。

そして、一缶二水路型の熱交換器１の構成を図２（ａ）、（ｂ）の断面図に示されるようにして、暖房用熱交換器１１の液体流通用の管路１２と前記顕潜熱回収用給湯熱交換器の通水用の管路１３とによって管路が上下方向に３段配列し、管路１２，１３を互いに近接させ、上から１段目には暖房用熱交換器１１の液体流通用の管路１２とメインの給湯熱交換器３の通水用の管路１３の両方を配列しており、この配列によって、メインの給湯熱交換器３の通水管路１３の吸熱量を暖房用熱交換器１１の液体流通管路１２の吸熱量の約１．０８倍とすることができている。そして、このようにすることで、本実施例は、給湯側も暖房側も十分な能力を発揮できる熱源装置を実現でき、特に利用者の満足度を大きく左右しやすい給湯側の能力を高めることができ、使い勝手がよくて利用満足度の高い熱源装置を実現できる。

なお、このように、本実施例では給湯側の能力を高めることができる構成としているが、例えば冬に気温が低くて給水温度も低いとき等に、給湯と暖房の需要が大きくて給湯側の能力が不足しそうな事態が生じた場合には、バーナ２の燃焼量を増大させる燃焼制御を行うとともに、暖房用液体循環ポンプ９を駆動させ、流路切り替え制御弁３５を開いて、暖房用液体循環回路８を循環する液体を前記液−水熱交換器３３の液体流通管路に通して循環させて、暖房側の熱を給湯側に加えて給湯能力の不足を補充させることができる。

ただし、このような機能を有する液−水熱交換器３３は必ずしも設けなくてもよいものであり、また、液−水熱交換器３３を設けるとしても、本実施例のように、メインの給湯熱交換器３の通水管路１３の吸熱量を暖房用熱交換器１１の液体流通管路１２の吸熱量の約１．０８倍（あるいは１倍以上１．６倍以下）とすることによって、給湯能力が不足する事態が生じる頻度を非常に少なくでき、不足したとしてもその不足量を小さくできるので、容量の小さい液−水熱交換器３ですむ。

また、本実施例では、缶二水路型の熱交換器１の構成を図２（ａ）、（ｂ）の断面図に示されるようにし、給湯用の湯を作るのに、燃焼ガスから直接熱を取る水管は最下段ではない点も特色の一つとしている。つまり、特許文献１に提案されているように最下段に配置された給湯用伝熱管１４１の一端側から水を導入する構成の一缶二水路風呂給湯器を用いると、その導入部においては、例えば冬場のコールドスタート時等に冷たい水が導入されるので、例えば図７の斜線部に示される部位等が結露しやすいといった問題があったが、本実施例ではこのような問題を回避できる。

さらに、本実施例によれば、前記水抜き栓を潜熱回収用給湯熱交換器４への水導入側とメインの給湯熱交換器３からの水導出側とにそれぞれ設け、水抜き制御手段５１による水抜き動作時に、通路６５の接続位置よりも潜熱回収用給湯熱交換器４への水導入側寄りの管路内の水は該潜熱回収用給湯熱交換器４への水導入側に設けられた水抜き栓側から導出し、通路６５の接続位置よりもメインの給湯熱交換器３の水導出側寄りの管路内の水は該メインの給湯熱交換器３の水導出側に設けられた水抜き栓側から導出するようにし、それぞれの水抜き栓側から導出される水の導出に要する時間が互いにできるだけ近い値になるように（好ましくは同じ値またはほぼ同じ値となるように）、通路６５の接続位置を設定していることから、以下に述べるような効果を奏することができる。

なお、以下、通路６５の接続位置と水抜き動作との関係について説明する。本実施例において、メインの給湯熱交換器３を形成する通水管路１３の配設態様は、図４（ａ）’の模式的な断面図に示される態様であり、その高低差をさらに模式的に示すと図４（ａ）に示すような態様となる。なお、図４では、説明の都合上、各通水管路１３にＡ〜Ｆの符号を付してあり、図４（ａ）’に示されるように、符号Ａ，Ｆで示す通水管路１３の配設高さは互いに等しく、符号Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅで示す通水管路１３の配設高さは互いに等しいが、図４（ａ）では、図を分かりやすくするために多少高低差を設けて示してある。

また、図４（ａ）に示されるように、メインの給湯熱交換器３の上側には潜熱回収用給湯熱交換器４が上下に２段配設されており、これらの潜熱回収用給湯熱交換器４は、実際には、図５（ａ）に示されるように、同じ高さに並列に配設された３本ずつの管路を有して、これらの管路が折り返し配設されて上下に２段に形成されている。このように、同じ高さの並列の管路が２段に配設されている潜熱回収用給湯熱交換器４の場合は、水抜き時の管路抵抗は２本分となる（水抜き時の管路抵抗は、管路の高低差が無くて同方向に同時に水が通過する場合は、複数本でも１本分となるため、同じ高さに並列に配設されている場合は、このようになる）。また、水抜き時の管路抵抗が大きいほど、水抜き速度は遅くなり、水の導出に要する時間は長くなる。

図４（ａ）、（ａ）’に示される本実施例の態様において、通路６５の接続位置はＡ_１に示す位置であり、この位置において空気が導入されて（エアパージが行われて）水抜きが行われると、図４（ａ）の実線矢印に示されるようにして潜熱回収用給湯熱交換器４への水導入側に設けられた水抜き栓側から導出される水には、通水管路１３のうちＣ、Ｂ、Ａの３本の管路と潜熱回収用給湯熱交換器４の２本の管路分を合わせて管路５本分の管路抵抗が生じる。一方、図４（ａ）の破線矢印に示されるようにしてメインの給湯熱交換器３の水導出側に設けられた水抜き栓側から導出される水には、通水管路１３のうちＤ、Ｅ、Ｆの３本の管路分の管路抵抗が生じる。

したがって、潜熱回収用給湯熱交換器４への水導入側に設けられた水抜き栓側から導出される水の水抜きに要する時間：メインの給湯熱交換器３の水導出側に設けられた水抜き栓側から導出される水の水抜きに要する時間＝約５：３となる。なお、より詳細に述べれば、水は、通水管路１３と潜熱回収用給湯熱交換器４とを接続する管路等も通って導出され、また、通水管路１３も直線部分同士を接続する部分の長さが位置により異なるが、それらの量は通水管路１３等を通る量よりもかなり少ないので、ここでは通水管路１３と潜熱回収用給湯熱交換器４の管路を通る水の通水抵抗についてのみ述べる。

一方、図４（ｂ）、（ｂ）’に示されるように、従来例の態様においては、メインの給湯熱交換器３の通水管路１３は、例えば通水管路１３の合計が本実施例と同じ本数で６本であるとすると、Ａ〜Ｆのような態様で設けられることになり、このような配設態様の通水管路１３と潜熱回収用給湯熱交換器４（潜熱回収用給湯熱交換器４の通水管路）の間に通路６５を接続すると、図４（ｂ）のＡ_２に示す位置に接続されることになる。

この位置において空気が導入されて（エアパージが行われて）水抜きが行われると、図４（ｂ）の実線矢印に示されるようにして潜熱回収用給湯熱交換器４への水導入側に設けられた水抜き栓側から導出される水には、潜熱回収用給湯熱交換器４の２本の管路の管路抵抗が生じ、図４（ｂ）の破線矢印に示されるようにしてメインの給湯熱交換器３の水導出側に設けられた水抜き栓側から導出される水には、通水管路１３のＡ〜Ｆの６本の管路分の管路抵抗が生じることになる。

したがって、潜熱回収用給湯熱交換器４への水導入側に設けられた水抜き栓側から導出される水の水抜きに要する時間：メインの給湯熱交換器３の水導出側に設けられた水抜き栓側から導出される水の水抜きに要する時間＝約２：６（約１：３）となり、水抜きに要する時間の比が本実施例の態様の場合よりも格段に異なる。

つまり、図４（ａ）、（ａ）’に示される本実施例の態様において、通路６５の接続位置をＡ_１に示す位置にして水抜きを行うことにより、図４（ｂ）、（ｂ）’に示されるような態様において通路６５の接続位置をＡ_２に示す位置とする場合に比べ、潜熱回収用給湯熱交換器４への水導入側に設けられた水抜き栓側から導出される水の水抜きに要する時間とメインの給湯熱交換器３の水導出側に設けられた水抜き栓側から導出される水の水抜きに要する時間の差を小さくできるので、全体としての水抜きに要する時間を短くできる。

なお、従来は、図７に示したように、潜熱回収用給湯熱交換器４の通水管路１３によって追い焚き用の熱交換器の通水管路（あるいは暖房用熱交換器の液体流通管路）を上下に挟む態様と成っており、このような態様を図１に当てはめて１段に４本ずつ潜熱回収用給湯熱交換器４の通水管路１３を配設すると、通水管路１３の本数は合計８本となる。

そのため、実際は、このような構成が従来例の構成に当てはまり、この場合は、潜熱回収用給湯熱交換器４への水導入側に設けられた水抜き栓側から導出される水の水抜きに要する時間：メインの給湯熱交換器３の水導出側に設けられた水抜き栓側から導出される水の水抜きに要する時間＝約２：８（約１：４）となり、本実施例の態様における水抜きに要する時間の比は、このような従来例の態様に比べて格段に均等に近い値であることが分かる。そして、このような実質的に従来例の態様に比べると、本実施例では、さらに全体としての水抜きに要する時間を短く（水抜きを早く）できる。

また、図４（ａ）または図４（ｂ）の実線矢印に示されるように、潜熱回収用給湯熱交換器４の水導入側から水抜きされる水は、潜熱回収用給湯熱交換器４の配置態様の下側から上側に向かって流れていって導出されることになるが、潜熱回収用給湯熱交換器４の通水用の管路は断面が略円形状の管路で径の大きさが例えば１０ｍｍ程度で比較的大きいことから、図５（ｂ）の断面図に示されるように、略水平方向に配置されている通水用の管路の下側に、例えば管路の略円形状の断面における下から３分の１の高さ辺りまでに溜まっていた水は、潜熱回収用給湯熱交換器４の水導入側に設けられている水抜き栓側には流れずに留まる。

そして、この水は、潜熱回収用給湯熱交換器４の水導入側の水抜き栓からの水の導出が終了した後に、潜熱回収用給湯熱交換器４の水導出側に向けて流れていく。したがって、潜熱回収用給湯熱交換器４の水導入側の水抜き栓からの水の導出がメインの給湯熱交換器３からの水抜きに比べて早く済むと、図５（ｂ）に示したように潜熱回収用熱交換器４の管路の下側に残った水が、メインの給湯熱交換器３からの水抜きが終了する前に潜熱回収用給湯熱交換器４の水導出側に向けて流れていって通路６５をふさいでしまうおそれがある。

それに対し、本実施例では、潜熱回収用給湯熱交換器４への水導入側に設けられた水抜き栓側から導出される水の水抜きに要する時間がメインの給湯熱交換器３の水導出側に設けられた水抜き栓側から導出される水の水抜きに要する時間よりも長くなるようにしており（前記の如く、時間比が約５：３）、しかも、潜熱回収用熱交換器４の水導出側から空気導入位置までの距離も従来例に比べて長いので、潜熱回収用熱交換器４の管路の下側に残った水がメインの給湯熱交換器３からの水抜きが終了する前に潜熱回収用給湯熱交換器４の水導出側に向けて流れていって潜熱回収用給湯熱交換器４の途中に設けられている通路６５の配設位置まで達して、通路６５をふさいでしまうことを防止できる。

したがって、本実施例では、前記のように、水抜き動作途中に通路６５がふさがれることによってメインの給湯熱交換器３からの水抜きが途中で停止してしまい、良好に行われなくなるといった問題が発生することを防止できる。

なお、図４（ａ）、（ａ）’に示される本実施例の態様において、通路６５の接続位置をＡ_０に示す位置にして水抜きを行うようにすると、潜熱回収用給湯熱交換器４への水導入側に設けられた水抜き栓側から導出される水には、通水管路１３のうちＢ、Ａの２本の管路と潜熱回収用給湯熱交換器４の２本の管路分を合わせて管路４本分の管路抵抗が生じ、メインの給湯熱交換器３の水導出側に設けられた水抜き栓側から導出される水には、通水管路１３のうちＣ、Ｄ、Ｅ、Ｆの４本の管路分の管路抵抗が生じることになる。

したがって、潜熱回収用給湯熱交換器４への水導入側に設けられた水抜き栓側から導出される水の水抜きに要する時間：メインの給湯熱交換器３の水導出側に設けられた水抜き栓側から導出される水の水抜きに要する時間＝約１：１となり、両者をほぼ等しくできることから、より全体としての水抜き時間に要する時間を少なくでき、より好ましい態様となる。ただし、図４（ａ）’に示される態様において、通水管路１３のＢとＣの直線部分はＵ字型の部分を介して接続される態様となり、このＵ字型の部分への通路６５の接続はしにくいため、本実施例では、通水管路１３のＣとＤとの間に設けられる水平部分の長い管路（この管路の水平部分）に通路６５を接続している。

なお、本実施例では、通路６５の接続位置をＡ_１に示す位置にしているが、Ｕ字型の管路への通路６５の接続はしにくいものの、例えばその接続態様を工夫する等して通路６５の接続位置をＡ_０に示す位置にしてもよい。

さらに、本実施例では、通路６５における通路開閉弁４２の近傍位置に通路６５内を通る水の凍結防止用のヒータ５６を設けることによって、例えば通路６５に水が多少滞留した場合でも、その水が凍結することにより通路開閉弁４２が破損するといったことを確実に防ぐことができる。

さらに、本実施例では、通路６５を設けた簡単な構成で、シスターン１０の液層の液位が前記下限基準値以下になったときに、水補給手段５２によって通路開閉弁４２を開いてシスターン１０への水の補給も行えるし、暖房単独運転動作中にメインの給湯熱交換器３の出側の温度が前記沸騰抑制基準温度以上になったときに、沸騰防止手段５４によって通路開閉弁４２を開くことによりメインの給湯熱交換器３側から沸騰抑制基準温度以上になった水を通路６５側に逃がしてメインの給湯熱交換器３側の沸騰防止を行うこともできる。

なお、本発明は、前記各実施例に限定されるものでなく適宜設定されるものである。例えば、前記実施例では、一缶二水路型の熱交換器１には、図２（ａ）、（ｂ）の断面図に示したように、暖房用熱交換器１１の液体流通用の管路（液体流通管路）１２とメインの給湯熱交換器３の通水用の管路（通水管路）１３とによって管路が上下方向に３段配列し、上から１段目に暖房用熱交換器１１の液体流通管路１２とメインの給湯熱交換器３の通水用管路１３の両方を配列したが、一缶二水路型の熱交換器１の構成は特に限定されるものでなく、適宜設定されるものである。

なお、前記実施例のように、一缶二水路型の熱交換器１は管路１２，１３を奇数段配列して形成し、そのなくとも一つの段には液体流通用管路１２と通水用管路１３の両方が配列されているようにすると、熱源装置における給湯と暖房の能力の調整を行いやすくなるため好ましい。

また、前記実施例では、メインの給湯熱交換器３の通水管路１３の吸熱量が暖房用熱交換器１１の液体流通管路１２の吸熱量の約１．０８倍となるようにしたが、メインの給湯熱交換器３の通水管路１３との吸熱量が暖房用熱交換器１１の液体流通管路１２の吸熱量の約１．０８倍となるようにするとは限らず、適宜設定されるものであり、例えば通水用管路１３の吸熱量が液体流通用管路１２の吸熱量の１倍以上１．６倍以下になるように形成するとよい。

さらに、前記実施例では、潜熱回収用給湯熱交換器４は同じ高さ位置に３本ずつ並列に配設して形成したが、潜熱回収用給湯熱交換器４の形成態様は限定されるものではなく、適宜設定されるものである。

潜熱回収用給湯熱交換器４が例えば１本の管路を折り返して配列するだけの構成の場合であれば（潜熱回収用給湯熱交換器４の単位長さ当たりの通水の管路抵抗とメインの給湯熱交換器３の単位長さ当たりの通水の管路抵抗とは等しいまたはほぼ等しいとして）、潜熱回収用給湯熱交換器４への水導入側の水抜き栓から導出される水の量とメインの給湯熱交換器の水導出側の水抜き栓から導出される水の量とが同じ量またはほぼ同じ量となる位置に通路６５を接続することにより、それぞれの水抜き栓側から導出される水の導出に要する時間が同じ値またはほぼ同じ値となるようにできるため、このような位置に通路６５を接続することもできる。

さらに、本発明の熱源装置のシステム構成は前記実施例の構成に限定されるものでなく、適宜設定されるものである。つまり、メインの給湯熱交換器３と暖房用熱交換器１１とにより形成される一缶二水路型の熱交換器１を設け、メインの給湯熱交換器３の通水管路１３と暖房用液体循環回路８に設けられるシスターン１０の空気層１０ｂ側とを接続する通路６５と通路開閉弁４２を設け、シスターン１０の液層１０ａの液位が下限基準値以下になったときに通路開閉弁４２を開いてメインの給湯熱交換器３側から通路６５を通してシスターン１０に水を補給する水補給手段と、給湯回路５に設けた水抜き栓の開状態で通路開閉弁４２を開くことによりシスターン１０の空気層１０ｂから通路６５を通してメインの給湯熱交換器３の通水管路１３に空気を導入することによって給湯回路５内の水抜き動作を行う水抜き制御手段とが設けられていればよい。

また、前記実施例では、潜熱回収用給湯熱交換器４を設けて熱源装置を形成したが、潜熱回収用給湯熱交換器４を設けない構成としてもよい。その場合、例えば給湯回路５内の水抜きを行う水抜き栓をメインの給湯熱交換器３への水導入側とメインの熱交換器３からの水導出側とにそれぞれ設け、メインの給湯熱交換器３の通水管路１３の途中部に、該通水管路１３に空気を導入する空気導入手段（例えば前記実施例における通路６５等）を接続し、前記水抜き栓の開状態で前記空気導入手段から空気を導入することによってメインの給湯熱交換器３の通水管路１３の水を前記水抜き栓から導出して水抜きを行う水抜き制御手段を設けるとよい。

さらに、前記実施例では入水温検出センサ４７が設けられていたが、入水温検出センサ４７を設けずに、入水温度をリアルタイムで検出せずに演算によって求める方式を適用してもよい。つまり、安定燃焼時に燃焼量と水量と出湯温度から入水温度を逆算し、これを記憶することで、前記実施例に設けたような入水温検出センサ４７をなくしてもよい。なお、このような演算により入水温度を求める方式の熱源装置については周知であるので、その説明は省略する。

さらに、前記実施例では、暖房用液体循環回路８と風呂の追い焚き循環通路２６とを熱的に接続して、風呂の追い焚き機能も有する構成としたが、図１に示されるような構成において、風呂の追い焚き機能は設けずに、給湯と煖房の機能を有する熱源装置としてもよい。さらに、太陽熱を集熱する集熱機能等の他の機能や、貯湯槽等の構成を有していてもよい。

さらに、本発明の熱源装置は、例えば前記実施例で設けたガス燃焼を行うバーナの代わりに、石油燃焼用のバーナを設けてもよい。

本発明は、簡単な構成で給湯熱交換器の水抜きを適宜行うことができるので、一缶二水路型の熱交換器の構成を適宜設定することにより小型でも給湯と共に暖房能力も十分に得ることができ、家庭用や業務用の熱源装置として利用できる。

１ 熱源装置
２ バーナ
３ メインの給湯熱交換器
４ 潜熱回収用給湯熱交換器
５ 給湯回路
６ 給水通路
７ 給湯通路
８ 暖房用液体循環回路
９ 暖房用液体循環ポンプ
１０ シスターン
１１ 暖房用熱交換器
１２ 液体流通管路
１３ 通水管路
１４ 燃焼室
１５ 燃焼ファン
１９ 水量センサ
２３ 熱交出側サーミスタ
２４ 出湯サーミスタ
２５ 風呂熱交換器
３３ 液−水熱交換器
３４ バイパス通路
３５ 流路切り替え制御弁
４５ 制御手段
４６ リモコン装置
４７ 入水温検出センサ
５１ 水抜き制御手段
５２ 水補給手段
５３ ヒータ制御手段
５４ 沸騰防止制御手段
５５ 水抜き栓
５６ ヒータ

Claims (8)

1. バーナと、該バーナの燃焼により発生する燃焼ガスの顕熱を回収するメインの給湯熱交換器と、前記燃焼ガスから潜熱を回収する潜熱回収用給湯熱交換器とを有して、該潜熱回収用給湯熱交換器を通って加熱された水を前記メインの給湯熱交換器に導入した後、該メインの給湯熱交換器を通って加熱された水を給湯先に導く給湯回路と、暖房装置に供給される液体の熱媒体を循環する機能を備えた暖房用液体循環回路とを有し、該暖房用液体循環回路には、前記熱媒体を循環させる暖房用循環ポンプと、前記熱媒体が収容されている液層と該液層上の空気層とを備えたシスターンと、前記熱媒体を加熱する暖房用熱交換器とが設けられ、該暖房用熱交換器と前記メインの給湯熱交換器とは一体化された一缶二水路型の熱交換器と成し、給湯回路には該給湯回路内の水抜きを行う水抜き栓が設けられ、メインの給湯熱交換器の通水用の管路と前記シスターンの前記空気層側とを接続する接続通路を有しており、該シスターンと前記接続通路との接続部には通路開閉弁が設けられ、前記シスターンの液層の液位が予め定められる下限基準値以下になったときには前記通路開閉弁を開いて前記メインの給湯熱交換器側から前記接続通路を通して前記シスターンに水を補給する水補給手段と、前記水抜き栓の開状態で前記通路開閉弁を開くことにより前記シスターンの前記空気層から前記接続通路を通して前記メインの給湯熱交換器の前記通水用の管路に空気を導入することによって前記給湯回路内の水抜き動作を行う水抜き制御手段とが設けられていることを特徴とする熱源装置。
2. 一缶二水路型の熱交換器を形成する暖房用熱交換器の液体流通用の管路とメインの給湯熱交換器の通水用の管路とによって前記一缶二水路型の熱交換器には管路が上下方向に奇数段配列されており、各段の管路のうち少なくとも一つの段には前記暖房用熱交換器の液体流通用の管路と前記メインの給湯熱交換器の通水用の管路の両方が配列されていることを特徴とする請求項１記載の熱源装置。
3. 一缶二水路型の熱交換器は、メインの給湯熱交換器の通水用の管路の吸熱量が暖房用熱交換器の液体流通用の管路の吸熱量の１倍以上１．６倍以下に形成されていることを特徴とする請求項２記載の熱源装置。
4. 接続通路には通路開閉弁の近傍位置に通路内を通る水の凍結防止用の加熱手段が設けられていることを特徴とする請求項１または請求項２または請求項３記載の熱源装置。
5. 水抜き栓は潜熱回収用給湯熱交換器への水導入側とメインの給湯熱交換器からの水導出側とにそれぞれ設けられ、水抜き制御手段による水抜き動作時に、接続通路の接続位置よりも前記潜熱回収用給湯熱交換器に近い側の管路内の水は該潜熱回収用給湯熱交換器への水導入側に設けられた水抜き栓側から導出され、前記接続通路の接続位置よりも前記メインの給湯熱交換器に近い側の管路内の水は該メインの給湯熱交換器の水導出側に設けられた水抜き栓側から導出されるように形成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか一つに記載の熱源装置。
6. 接続通路は、潜熱回収用給湯熱交換器への水導入側に設けられた水抜き栓側から導出される水の導出に要する時間と顕熱回収用給湯熱交換器の水導出側に設けられた水抜き栓側から導出される水の導出に要する時間とが同じ値またはほぼ同じ値となる位置に接続されていることを特徴とする請求項５記載の熱源装置。
7. メインの給湯熱交換器の出側の温度を検出する給湯熱交換器側温度検出手段を有し、給湯運転が行われずに暖房運転が行われているときに前記給湯熱交換器側温度検出手段により検出される検出温度が予め定められた沸騰抑制基準温度以上になったときに通路開閉弁を開くことにより前記メインの給湯熱交換器側から前記沸騰抑制基準温度以上になった水を接続通路側に逃がすことにより前記メインの給湯熱交換器内の水の沸騰を防止する沸騰防止手段を有することを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか一つに記載の熱源装置。
8. 通路開閉弁はギアモータの駆動によって開閉を行う弁としたことを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれか一つに記載の熱源装置。

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