JP3823486B2 - １缶２回路式熱源装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、給湯と暖房、給湯と風呂に用いられる１缶２回路式熱源装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の１缶２回路式熱源装置は特開昭６３−３８８５２号公報に記載されているようなものが一般的であった。この装置は図７に示されているように燃焼部１には燃焼量調整手段２が設けられ、燃焼部１の下流側には熱交換器３が設けられている。給湯熱交換部４は給水管５と給湯管６とに接続され熱交換器３に内蔵されている。給湯管６には給湯サーミスター７が設けられている。水比例弁８は給水管５と給湯管６とを結ぶバイパス回路９に設けられている。風呂追焚回路１０は循環往き管１１と循環戻り管１２および浴槽１３から形成された浴槽水の循環回路である。風呂循環ポンプ１４と風呂温度センサー１５とは循環戻り管１２の途中に設けられている。風呂熱交換部１６は循環往き管１１と循環戻り管１２とに接続され熱交換器３に内蔵されている循環熱交換部である。給湯優先制御部１７は、例え給湯と風呂の同時使用時であっても、給湯サーミスター７の検出値が設定値になるように燃焼部１の燃焼量を調整させるように燃焼量調整手段２を制御するものである。
【０００３】
次に、給湯や風呂の単独運転について説明する。給湯単独運転のときは給水管５を通過した水は給湯熱交換部４で加熱され、給湯管６から出湯する。約３６〜６０℃の温度で出湯される。一方、風呂単独運転のときは風呂循環ポンプ１４により吸引され循環戻り管１２を通過した浴槽水は風呂熱交換部１６で加熱され、循環往き管１１から約６０℃の温度で浴槽１３に戻る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来の前記する１缶２回路式熱源装置では、給湯熱交換部４と風呂熱交換部１６との同時加熱を要求された場合、給湯を優先的に制御する。具体的には、給湯サーミスター７の検出値が設定値に対して偏差がある場合、給湯優先制御部１７はこの偏差に応じて燃焼部１の燃焼量を調整する。言い換えると、給湯優先制御部１７は給湯サーミスター７の検出値が設定値になるように燃焼量調整手段２を制御する。または、給湯優先制御部１７の動作後でも負偏差が解消できない場合（燃焼部１の燃焼量が最大）、風呂循環ポンプ１４を停止して、給湯単独運転を行い、給湯温度を設定値にする。一方、風呂熱交換部１６の受熱量は給湯熱交換部４との取り合いになるので、風呂はなりゆきであり、循環往き管１１から戻る浴槽水は制御できないという課題を有していた。
【０００５】
また、風呂単独運転時、給湯熱交換部４の加熱が要求されていないにもかかわらず、給湯熱交換部４に溜まっている水が燃焼部１に加熱される。また、風呂熱交換部１６が高温のために給湯熱交換部４から風呂熱交換部１６への伝熱も少ないので、先の水が高温になるのは避けられない。さらに、給湯サーミスター７の検出値も高くなる。そして、給湯熱交換部４の加熱が要求され場合、給湯サーミスター７の検出値に基づいて水比例弁８の弁を開き、この高温水とバイバス回路９から供給される水とが混合して給湯管６から出湯するが、要求されている湯温より一瞬ではあるが高くなり不快感が生じるという課題を有していた。
【０００６】
そこで、本発明は前記するこれらの課題を解決して、給湯と循環との同時運転において要求された温度（約６０〜８０℃）、量の循環温水が得られ、給湯も要求された給湯温度が得られる１缶２回路式熱源装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記課題を解決するために燃焼量を可変する燃焼量調整手段を設けた燃焼部と、前記燃焼部により加熱される熱交換器と、給水管と給湯管とに接続され前記熱交換器に内蔵した給湯熱交換部と、前記給水管から前記給湯管の途中に設けた給湯量を可変する給湯量調整手段と、前記給湯管に設けた給湯温度検出手段と、前記給湯温度検出手段の検出値と設定値との偏差に応じて前記燃焼量調整手段が燃焼量を調整するように制御する給湯制御部と、循環往き管と循環戻り管に接続され前記熱交換器に内蔵した循環熱交換部と、前記循環往き管に設けた温水温度検出手段と、前記温水温度検出手段の検出値と設定値との偏差に応じて前記燃焼量調整手段が燃焼量を調整するように制御する循環制御部と、前記給湯熱交換部と前記循環熱交換部との同時加熱を要求された時に前記循環制御部が前記給湯制御部より優先して前記燃焼量調整手段を制御し、同時に給湯温度検出手段の検出値が設定値より低い場合には、前記給湯量調整手段が前記給湯温度検出手段の検出値と設定値との偏差に応じて給湯量を絞るように制御する給湯量制御部を有するものである。また、別の手段として同時加熱を要求された時に前記循環制御部が前記給湯制御部より優先して前記燃焼量調整手段を制御し、同時に前記給湯温度検出手段の検出値が設定値より高い場合には、前記給湯温度検出手段の検出値と設定値との偏差に応じて前記水比例手段が前記バイパス回路の通路開度を大きくするように制御する水比例制御部とを備えたものである。
【０００８】
上記発明によれば、給湯熱交換部と循環熱交換部との同時加熱を要求された場合、循環制御部は循環を優先的に制御する。具体的には、温水温度検出手段の検出値が設定値に対して偏差がある場合、循環制御部はこの偏差に応じて燃焼部の燃焼量を調整する。特に、要求循環能力が小さく、逆に要求給湯能力が大きい場合、給湯温度検出手段の検出値が設定値より低くなるので、給湯制御部は給湯温度検出手段の検出値と設定値との偏差に応じて給湯量を絞るように給湯量調整手段を制御する。他方、別の手段として要求循環能力が大きく、逆に要求給湯能力が小さい場合、給湯温度検出手段の検出値が設定値より高くなるので、水比例制御部は給湯温度検出手段の検出値と設定値との偏差に応じてバイパス回路の通路開度を大きくするように水比例手段を制御する。これらの結果、給湯と循環との同時運転においても要求された温度、量の循環温水が得られ、給湯も要求された温度の給湯が得られる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明は各請求項に記載する形態で実施できるものであり、請求項１記載のように燃焼量を可変する燃焼量調整手段を設けた燃焼部と、前記燃焼部により加熱される熱交換器と、給水管と給湯管とに接続され前記熱交換器に内蔵した給湯熱交換部と、前記給水管から前記給湯管の途中に設けた給湯量を可変する給湯量調整手段と、前記給湯管に設けた給湯温度検出手段と、前記給湯温度検出手段の検出値と設定値との偏差に応じて前記燃焼量調整手段が燃焼量を調整するように制御する給湯制御部と、循環往き管と循環戻り管に接続され前記熱交換器に内蔵した循環熱交換部と、前記循環往き管に設けた温水温度検出手段と、前記温水温度検出手段の検出値と設定値との偏差に応じて前記燃焼量調整手段が燃焼量を調整するように制御する循環制御部と、前記給湯熱交換部と前記循環熱交換部との同時加熱を要求された時に前記循環制御部が前記給湯制御部より優先して前記燃焼量調整手段を制御し、同時に給湯温度検出手段の検出値が設定値より低い場合には、前記給湯量調整手段が前記給湯温度検出手段の検出値と設定値との偏差に応じて給湯量を絞るように制御する給湯量制御部を有するものである。そして、給湯熱交換部と循環熱交換部との同時加熱を要求された場合、循環制御部は循環を優先的に制御する。具体的には、温水温度検出手段の検出値と設定値とに偏差がある場合、循環制御部はこの偏差に応じて燃焼部の燃焼量を調整する。言い換えると、循環制御部は温水温度検出手段の検出値が設定値になるように燃焼量調整手段が燃焼量を調整するように制御する。続いて、要求循環能力が小さく、逆に要求給湯能力が大きい場合、給湯温度検出手段の検出値が設定値より低くなるので、給湯制御部は給湯温度検出手段の検出値と設定値との偏差に応じて給湯量を絞るように給湯量調整手段を制御する。この結果、循環温水は要求された温度、量が得られ、給湯も要求された温度が得られる。
【００１０】
また、請求項２記載のように燃焼量を可変する燃焼量調整手段を設けた燃焼部と、前記燃焼部により加熱される熱交換器と、給水管と給湯管とに接続され前記熱交換器に内蔵した給湯熱交換部と、前記給湯管に設けた給湯温度検出手段と、前記給湯温度検出手段の検出値と設定値との偏差に応じて前記燃焼量調整手段が燃焼量を調整するように制御する給湯制御部と、前記給水管と前記給湯管とを結ぶバイパス回路に設けた通路開度を調整する水比例手段と、前記循環往き管と前記循環戻り管に接続され前記熱交換器に内蔵した循環熱交換部と、前記循環往き管に設けた温水温度検出手段と、前記温水温度検出手段の検出値と設定値との偏差に応じて前記燃焼量調整手段が燃焼量を調整するように制御する循環制御部と、前記給湯熱交換部と前記循環熱交換部との同時加熱を要求された時に前記循環制御部が前記給湯制御部より優先して前記燃焼量調整手段を制御し、同時に前記給湯温度検出手段の検出値が設定値より高い場合には、前記給湯温度検出手段の検出値と設定値との偏差に応じて前記水比例手段が前記バイパス回路の通路開度を大きくするように制御する水比例制御部を有するものである。そして、給湯熱交換部と循環熱交換部との同時加熱を要求された場合、循環制御部は循環を優先的に制御する。具体的には、温水温度検出手段の検出値と設定値とに偏差がある場合、循環制御部はこの偏差に応じて燃焼部の燃焼量を調整する。言い換えると、循環制御部は温水温度検出手段の検出値が設定値になるように燃焼量調整手段が燃焼量を調整するように制御する。特に、要求循環能力が大きく、逆に要求給湯能力が小さい場合、給湯温度検出手段の検出値が設定値より高くなるので、水比例制御部は給湯温度検出手段の検出値と設定値との偏差に応じてバイパス回路の通路開度を大きくするように水比例手段を制御する。この結果、要求された温度、量の循環温水が得られ、給湯も要求された温度の給湯が得られる。
【００１１】
また、請求項３記載のように給水管と給湯管とを結ぶバイパス回路と補助バイパス回路と、前記バイパス回路に設けた通路開度を調整する水比例手段と、前記補助バイパス回路に設けた通路を開閉する開閉手段と、循環熱交換部の加熱を要求された時に前記給湯温度検出手段の検出値が基準値より高い場合には、前記開閉手段が前記補助バイパス回路の通路開度を全開にし、かつ前記水比例手段が前記給湯温度検出手段の検出値に基づいて前記バイパス回路の通路開度を調整し、さらに給湯量調整手段が給湯量を絞るように制御する出湯制御部とを有するものである。そして、循環単独運転時、給湯熱交換部の加熱が要求されていないにもかかわらず、給湯熱交換部に溜まっている水が燃焼部に加熱され高温になると共に、給湯温度検出手段の検出値も同様に高くなる。さらに、給湯温度検出手段の検出値が基準値より高い場合には、出湯制御部が開閉手段を全開にし、かつ給湯温度検出手段の検出値に基づいて水比例手段がバイパス回路の通路開度を大きくするように制御する。加えて、出湯制御部が給湯量を絞るように給湯量調整手段を制御する。次に、給湯熱交換部の加熱が要求され場合、給湯熱交換部に溜まっている高温水は給湯量調整手段の絞り動作により少量ずつ流れ出し、バイパス回路と補助バイパス回路から供給される多量の水と混合できるので、給湯管から出湯する湯は常に要求されている出湯温に維持できる。その後、給湯温度検出手段の検出値が基準値より低くなった場合には、出湯制御部が開閉手段を閉塞し、かつ給湯温度検出手段の検出値に基づいて水比例弁の開度を調整して、この高温水とバイパス回路から供給される水とが混合して給湯管から要求されている湯が出湯する。
【００１２】
また、請求項４記載のように給湯熱交換部の状態を検知する熱交状態検知手段と、循環戻り管と循環往き管の途中に設けた温水を循環させる搬送手段と、循環熱交換部の加熱を要求された時に前記熱交状態検知手段の出力が基準値を超えた場合、温水の循環量を絞るように搬送手段を駆動させる循環量制御部とを有するものである。そして、循環単独運転時、給湯熱交換部の加熱が要求されていないにもかかわらず、給湯熱交換部に溜まっている水が燃焼部に加熱され温度上昇すると共に、熱交状態検知手段の出力も同様に高くなる。さらに、熱交状態検知手段の出力が基準値より高い場合には、循環量制御部が温水の循環量を絞るように搬送手段を駆動させる。この結果、燃焼量調整手段は燃焼量を絞るように調整するので、給湯熱交換部に溜まっている水の温度上昇や沸騰が防止できる。なお、循環能力の減少は避けられない。
【００１３】
また、請求項５記載のよう給湯熱交換部の状態を検知する熱交状態検知手段と、循環戻り管と循環往き管の途中に設けた温水を循環させる搬送手段と、循環熱交換部の加熱を要求された時に前記熱交状態検知手段の出力が基準値より高い場合、温水の設定温度を下げる循環温度設定部と、同時に温水の循環量を増加させるように前記搬送手段を駆動させる循環量制御部とを有するものである。そして、循環単独運転時、給湯熱交換部の加熱が要求されていないにもかかわらず、給湯熱交換部に溜まっている水が燃焼部に加熱され温度上昇すると共に、熱交状態検出手段の検出値も高くなる。さらに、熱交状態検出手段の検出値が基準値より高い場合には、循環温度設定部が温水の設定温度を下げる。同時に、循環量制御部が温水の循環量を増加させるように搬送手段を駆動させる。そして、循環能力が温水の温度に依存しているので、燃焼量調整手段は燃焼量を絞るように調整する。また、温水の循環量を増加した分、循環熱交換部の受熱割合は増加し、逆に、給湯熱交換部の受熱割合は減少する。そして、燃焼部の燃焼量削減と給湯熱交換部の受熱割合の削減により、給湯熱交換部に溜まっている水の温度上昇や沸騰が防止できる。なお、温水の循環量を増加させても、温水の設定温度を下げたので、循環能力の若干の減少は避けられない。
【００１４】
また、請求項６記載のようと傾斜させて熱交換器に内蔵した傾斜給湯熱交換部と、前記傾斜給湯熱交換部の入り口と出口とを結び上方に設けた自然対流回路と、前記自然対流回路に設けた放熱部とを有するものである。そして、循環単独運転時、傾斜給湯熱交換部の加熱が要求されていないにもかかわらず、傾斜給湯熱交換部に溜まっている水が燃焼部に加熱され温度上昇する。その際、傾斜給湯熱交換部の内部では長さ方向にも自然対流が発生し、さらに自然対流回路を含んだ自然対流に発達する。すなわち、傾斜給湯熱交換部に溜まっている高温水が自然対流回路を上昇して放熱部から自然放熱する。次に、自然放熱により温度低下した水は再び他方の自然対流回路を降下して傾斜給湯熱交換部に戻る。この結果、傾斜給湯熱交換部に溜まっている水の温度上昇は抑制できる。
【００１５】
【実施例】
以下、本発明の実施例について図面を用いて説明する。
【００１６】
（実施例１）
図１は本発明における実施例１の１缶２回路式熱源装置の構成図である。図において、１８は燃焼部であり、燃焼部１８には燃焼量調整手段１９が設けられている。また、２０は燃焼部１８の下流側に設けられている熱交換器である。２１は給水管２２と給湯管２３とに接続され熱交換器２０に内蔵された給湯熱交換部である。２４は給湯管２３に設けた給湯温度検出手段である。２５は給水管２２に設けられた給湯量を可変する電動バルブ式の給湯量調整手段である。２６は循環戻り管２７と循環往き管２８および暖房器２９からなる温水の循環回路である。３０は循環回路２６の温水を駆動するポンプからなる搬送手段である。３１は循環戻り管２７と循環往き管２８に接続され熱交換器２０に内蔵された循環熱交換部である。３２は循環往き管２８に設けた温水温度検出手段である。３３は給湯栓である。３４は要求に応じてシーケンスを選択するシーケンス判定部である。３５は給湯熱交換部３１の加熱を要求された時に給湯温度検出手段２４の検出値と設定値との偏差に応じて燃焼量調整手段１９が燃焼量を調整するように制御する給湯制御部である。３６、３７は温水温度検出手段３２の検出値と設定値との偏差に応じて燃焼量調整手段１９が燃焼量を調整するように制御する循環制御部である。３８は給湯熱交換部３１と循環熱交換部２１との同時加熱を要求された時に給湯温度検出手段２４の検出値が設定値より低い場合には給湯量調整手段２５が給湯温度検出手段２４の検出値と設定値との偏差に応じて給湯量を絞るように制御する給湯量制御部である。
【００１７】
次に、給湯や循環の単独運転について説明する。給湯栓３３が開けられ給湯熱交換部２１の加熱が要求された場合、シーケンス判定部３４は給湯制御部３５を選択する。給湯制御部３５は燃焼量調整手段１９を制御する。次に、燃焼量調整手段１９が給湯温度検出手段２４の検出値と設定値との偏差に応じて燃焼量を調整するので、適温適量の出湯が得られる。一方、循環単独運転が要求された場合、シーケンス判定部３４は循環制御部３６を選択する。循環制御部３６は燃焼量調整手段１９を制御する。次に、燃焼量調整手段１９が温水温度検出手段３２の検出値と設定値との偏差に応じて燃焼量を調整するので、要求された温度の温水が得られる。
【００１８】
次に、給湯と循環の同時運転について説明する。給湯熱交換部２１と循環熱交換部３１との同時加熱を要求された場合、シーケンス判定部３４は循環制御部３７を選択する。次に、循環制御部３７が燃焼量調整手段１９を制御する。そして、燃焼量調整手段１９が温水温度検出手段３２の検出値と設定値との偏差に応じて燃焼量を調整する。例えば、要求循環能力が約２０００〜３０００Ｋｃａｌ／ｈと小さく、逆に要求給湯能力が３６０００Ｋｃａｌ／ｈと大きい場合、燃焼部１８の燃焼量は要求循環能力程度になるので、当然給湯温度検出手段２４の検出値が設定値より小さくなるので、給湯量制御部３８が給湯量調整手段２５を制御する。そして、給湯量調整手段２５が給湯温度検出手段２４の検出値と設定値との偏差に応じて給湯量を絞る。これらのシーケンスの結果、循環温水は要求された温度、量が得られ、給湯も要求された温度が得られる。
【００１９】
（実施例２）
図２は本発明において実施例２の１缶２回路式熱源装置の構成図である。実施例１と異なる点は給水管３９と給湯管４０とを結ぶバイパス回路４１が設けられ、バイパス回路４１には電磁弁からなる水比例手段４２が設けられている。４３は水比例制御部であり、給湯熱交換部４４と循環熱交換部４５との同時加熱を要求された時に給湯温度検出手段４６の検出値が設定値より高い場合には、水比例制御部４３は給湯温度検出手段４６の検出値と設定値との偏差に応じて水比例手段４２のバイパス回路４１の通路開度を大きくするように制御する。なお実施例１と同一符号のものは同一構造を有し、説明は省略する。
【００２０】
次に、給湯と循環の同時運転について説明する。給湯熱交換部４４と循環熱交換部４５との同時加熱を要求された場合、循環が優先的に制御される。具体的には、シーケンス判定部３４は循環制御部３７を選択する。次に、循環制御部３７が燃焼量調整手段１９を制御する。そして、燃焼量調整手段１９が温水温度検出手段３２の検出値と設定値との偏差に応じて燃焼量を調整する。例えば、要求循環能力が約１２０００Ｋｃａｌ／ｈと大きく、逆に要求給湯能力が５０００Ｋｃａｌ／ｈと小さい場合、燃焼部１８の燃焼量は要求循環能力程度になるので、当然温度給湯熱交換部４４は循環熱交換部４５を主に加熱する燃焼部１８により余分な熱を受けるので、給湯温度検出手段４６の検出値が設定値より高くなる。そして水比例制御部４３が給湯温度検出手段４６の検出値と設定値との偏差に応じて水比例手段４２のバイパス回路４１の通路開度を大きくするように制御するので、給湯熱交換部４４から出湯する湯はバイパス回路４１から供給される水と混合する。これらのシーケンスの結果、循環温水は要求された温度、量が得られ、給湯も要求された温度が得られる。
【００２１】
なお、バイパス回路４１から供給される水が少ない場合、バイパス回路４１にラインポンプなどの加圧手段が必要である。
【００２２】
（実施例３）
図３は本発明における実施例３の１缶２回路式熱源装置の構成図である。実施例１と異なる点は給水管４７と給湯管４８とを結ぶバイパス回路４９と補助バイパス回路５０とを設けたことである。バイパス回路４９には水比例手段５１が設けられている。補助バイパス回路５０には通路を開閉する開閉手段５２が設けられている。５３は出湯制御部であり、循環熱交換部５４の加熱を要求された時に給湯温度検出手段５５の検出値が基準値より高い場合には、出湯制御部５３は、開閉手段５２が通路開度を全開にし、さらに水比例手段５１が給湯温度検出手段５５の検出値に基づいて通路開度を調整し、かつ給湯量調整手段５６が給湯量を絞るように制御する。なお実施例１と同一符号のものは同一構造を有し、説明は省略する。
【００２３】
次に、循環単独運転後の出湯特性について説明する。循環単独運転時、給湯熱交換部２１の加熱が要求されていないにもかかわらず、給湯熱交換部２１に溜まっている水が燃焼部１８に加熱され高温水になると共に、給湯温度検出手段５５の検出値も同様に高くなる。さらに、給湯温度検出手段５５の検出値が基準値より高い場合には、出湯制御部５３は開閉手段５２が補助バイパス回路５０の通路開度を全開にし、さらに水比例手段５１が給湯温度検出手段５５の検出値に基づいてバイパス回路４９の通路開度を調整し、かつ給湯量調整手段５６が給湯量を絞るように制御する。次に、給湯熱交換部２１の加熱が要求され場合、給湯熱交換部２１に溜まっている高温水が給湯量調整手段５６の絞り動作により少量ずつ流れ出し、バイパス回路４９と補助バイパス回路５０から供給される多量の水と混合できるので、給湯管４８から出湯する湯は常に要求されている出湯温に維持できる。なお、開閉手段５２は水比例手段であっても同様の効果が得られる。
【００２４】
（実施例４）
図４は本発明における実施例４の１缶２回路式熱源装置の構成図である。実施例１と異なる点は給湯熱交換部５７の状態を検知する熱交状態検知手段５８で、給湯熱交換部５７に内蔵された圧力センサーから構成されていることである。また、５９は循環量制御部であり、循環熱交換部６０の加熱を要求された時に熱交状態検知手段５８の出力が基準値より高い場合、循環量制御部５９は温水の循環量を絞るように搬送手段６１を駆動させるものである。６２は熱交状態判定部である。なお実施例１と同一符号のものは同一構造を有し、説明は省略する。
【００２５】
次に、循環単独運転について説明する。循環単独運転時、給湯熱交換部５７の加熱が要求されていないにもかかわらず、給湯熱交換部５７に溜まっている水が燃焼部１８に加熱され温度上昇すると共に、給湯熱交換部５７に溜まっている水の膨張により給湯熱交換部５７の内部圧力が上昇する。この結果、熱交状態検知手段５８の出力も高くなる。さらに、熱交状態検知手段５８の出力が基準値より高いと判断した場合（沸騰直前）には、熱交状態判定部６２は循環量制御部５９が温水の循環量を絞るように搬送手段６１を駆動させる。この結果、燃焼量調整手段１９は燃焼量を絞るように調整するので、給湯熱交換部５７に溜まっている水の温度上昇や沸騰が防止できる。ただ、循環能力の減少は避けられない。なお、熱交状態検知手段５８は温度センサーでもよく、循環単独運転時、給湯熱交換部に溜まっている水が燃焼部に加熱され温度上昇する特性で給湯熱交換部５７の状態を検知できる。
【００２６】
（実施例５）
図５は本発明における実施例５の１缶２回路式熱源装置の構成図である。実施例１と異なる点は給湯熱交換部６３の状態を検知する熱交状態検知手段６４で、給湯熱交換部６３に近接された温度センサーから構成されていることである。６５は循環温度設定部であり、循環熱交換部６６の加熱を要求された時に熱交状態検知手段６４の出力が基準値より高い場合、温水の設定温度を下げるものである。６７は循環量制御部であり、循環熱交換部６６の加熱を要求された時に熱交状態検知手段６４の出力が基準値より高い場合、温水の循環量を増加させるように搬送手段６８を駆動させるものである。６９は熱交状態判定部である。なお実施例１と同一符号のものは同一構造を有し、説明は省略する。
【００２７】
次に、循環単独運転について説明する。循環単独運転時、給湯熱交換部６３の加熱が要求されていないにもかかわらず、給湯熱交換部６３に溜まっている水が燃焼部１８に加熱され温度上昇すると共に、熱交状態検知手段６４の出力も当然高くなる。さらに、熱交状態判定部６９が熱交状態検知手段６４の出力が基準値より高いと判断した場合（沸騰直前）には、循環温度設定部６５が温水の設定温度を下げる。同時に、循環量制御部６７が温水の循環量を増加するように搬送手段６８を駆動させる。（例えば、モータ巻き線の切り換えやＤＣモータの回転数可変）そして、放熱器２９の循環能力は温水の温度に依存しているので、燃焼量調整手段１９は燃焼量を絞るように調整する。また、温水の循環量を増加した分、循環熱交換部６６の受熱割合は増加し、逆に、給湯熱交換部６３の受熱割合は減少する。そして、燃焼部１９の燃焼量削減と給湯熱交換部６３の受熱割合の削減により、給湯熱交換部６３に溜まっている水の温度上昇や沸騰が防止できる。ただし、温水の循環量を増加させても、温水の設定温度を下げたので、循環能力の若干の減少は避けられない。なお、熱交状態検知手段６４は圧力センサーでもよく、循環単独運転時、給湯熱交換部６３に溜まっている水が燃焼部１８に加熱され温度上昇すると共に、給湯熱交換部６３に溜まっている水の熱膨張により給湯熱交換部６３の内部圧力が上昇するので、給湯熱交換部６３の状態を検知できる。
【００２８】
（実施例６）
図６は本発明における実施例６の１缶２回路式熱源装置（給湯・暖房・風呂）の構成図である。実施例１と異なる点は傾斜させた傾斜給湯熱交換部７０と傾斜循環熱交換部７１を熱交換器７２に内蔵し、また、自然対流回路７３を傾斜給湯熱交換部７０の入り口７４と出口７５とを結び上方に設け、さらに、放熱部７６を自然対流回路７３に設けたことである。なお実施例１と同一符号のものは同一構造を有し、説明は省略する。
【００２９】
次に、傾斜給湯熱交換部７０の温度上昇抑制について説明する。循環単独運転時、傾斜給湯熱交換部７０の加熱が要求されていないにもかかわらず、傾斜給湯熱交換部７０に溜まっている水が燃焼部に加熱され温度上昇する。その際、傾斜給湯熱交換部７０の内部では長さ方向にも自然対流が発生し、さらに温度上昇に伴って自然対流回路７２を含んだ自然対流に発達する。すなわち、傾斜給湯熱交換部７０に溜まっている高温水が出口７５から自然対流回路７３を上昇して放熱部７６から自然放熱する。次に、自然放熱により温度低下した水は再び他方の自然対流回路７３を降下して入り口７４から傾斜給湯熱交換部７０に戻る。この結果、傾斜給湯熱交換部７０に溜まっている水の温度上昇は抑制できる。なお、傾斜循環熱交換部７１にも自然対流回路を設けると、傾斜循環熱交換部７１に溜まっている水の温度上昇も同様に抑制できる。
【００３０】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、次のような有利な効果を有する。
【００３１】
（１）給湯と循環の同時運転においても、温水はなりゆきではなく、要求された温度、量が得られ、給湯も要求された温度が得られる。
【００３２】
（２）バイパス回路に水比例手段と補助バイパス回路に開閉手段を設けたので、給湯管から出湯する湯は常に要求されている出湯温に維持できる。
【００３３】
（３）循環単独運転時でも循環熱交換部に溜まっている水の温度上昇や沸騰が防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明おける実施例１の１缶２回路式熱源装置の構成図
【図２】 本発明おける実施例２の１缶２回路式熱源装置の構成図
【図３】 本発明おける実施例３の１缶２回路式熱源装置の構成図
【図４】 本発明おける実施例４の１缶２回路式熱源装置の構成図
【図５】 本発明おける実施例５の１缶２回路式熱源装置の構成図
【図６】 本発明おける実施例６の１缶２回路式熱源装置の構成図
【図７】 従来の１缶２回路式熱源装置の構成図
【符号の説明】
１８ 燃焼部
１９ 燃焼量調整手段
２０、７２ 熱交換器
２１、４４、５７、６３、７０ 給湯熱交換部
２２、３９、４７ 給水管
２３、４０、４８ 給湯管
２４、４６、５５ 給湯温度検出手段
２５、５６ 給湯量調整手段
２７ 循環戻り管
２８ 循環往き管
３０、６１、６８ 搬送手段
３１、４５、５４、６０、６６ 循環熱交換部
３２ 温水温度検出手段
３６、３７ 循環制御部
３８ 給湯量制御部
４１、４９ バイパス回路
４２、５０ 水比例手段
４３ 水比例制御部
５０ 補助バイパス回路
５２ 開閉手段
５３ 出湯制御部
５８、６４ 熱交状態検知手段
６５ 循環温度設定部
６７ 循環量制御部
７０ 傾斜給湯熱交換部
７３ 自然対流回路
７４ 入り口
７５ 出口
７６ 放熱器
【発明の属する技術分野】
本発明は、給湯と暖房、給湯と風呂に用いられる１缶２回路式熱源装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の１缶２回路式熱源装置は特開昭６３−３８８５２号公報に記載されているようなものが一般的であった。この装置は図７に示されているように燃焼部１には燃焼量調整手段２が設けられ、燃焼部１の下流側には熱交換器３が設けられている。給湯熱交換部４は給水管５と給湯管６とに接続され熱交換器３に内蔵されている。給湯管６には給湯サーミスター７が設けられている。水比例弁８は給水管５と給湯管６とを結ぶバイパス回路９に設けられている。風呂追焚回路１０は循環往き管１１と循環戻り管１２および浴槽１３から形成された浴槽水の循環回路である。風呂循環ポンプ１４と風呂温度センサー１５とは循環戻り管１２の途中に設けられている。風呂熱交換部１６は循環往き管１１と循環戻り管１２とに接続され熱交換器３に内蔵されている循環熱交換部である。給湯優先制御部１７は、例え給湯と風呂の同時使用時であっても、給湯サーミスター７の検出値が設定値になるように燃焼部１の燃焼量を調整させるように燃焼量調整手段２を制御するものである。
【０００３】
次に、給湯や風呂の単独運転について説明する。給湯単独運転のときは給水管５を通過した水は給湯熱交換部４で加熱され、給湯管６から出湯する。約３６〜６０℃の温度で出湯される。一方、風呂単独運転のときは風呂循環ポンプ１４により吸引され循環戻り管１２を通過した浴槽水は風呂熱交換部１６で加熱され、循環往き管１１から約６０℃の温度で浴槽１３に戻る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来の前記する１缶２回路式熱源装置では、給湯熱交換部４と風呂熱交換部１６との同時加熱を要求された場合、給湯を優先的に制御する。具体的には、給湯サーミスター７の検出値が設定値に対して偏差がある場合、給湯優先制御部１７はこの偏差に応じて燃焼部１の燃焼量を調整する。言い換えると、給湯優先制御部１７は給湯サーミスター７の検出値が設定値になるように燃焼量調整手段２を制御する。または、給湯優先制御部１７の動作後でも負偏差が解消できない場合（燃焼部１の燃焼量が最大）、風呂循環ポンプ１４を停止して、給湯単独運転を行い、給湯温度を設定値にする。一方、風呂熱交換部１６の受熱量は給湯熱交換部４との取り合いになるので、風呂はなりゆきであり、循環往き管１１から戻る浴槽水は制御できないという課題を有していた。
【０００５】
また、風呂単独運転時、給湯熱交換部４の加熱が要求されていないにもかかわらず、給湯熱交換部４に溜まっている水が燃焼部１に加熱される。また、風呂熱交換部１６が高温のために給湯熱交換部４から風呂熱交換部１６への伝熱も少ないので、先の水が高温になるのは避けられない。さらに、給湯サーミスター７の検出値も高くなる。そして、給湯熱交換部４の加熱が要求され場合、給湯サーミスター７の検出値に基づいて水比例弁８の弁を開き、この高温水とバイバス回路９から供給される水とが混合して給湯管６から出湯するが、要求されている湯温より一瞬ではあるが高くなり不快感が生じるという課題を有していた。
【０００６】
そこで、本発明は前記するこれらの課題を解決して、給湯と循環との同時運転において要求された温度（約６０〜８０℃）、量の循環温水が得られ、給湯も要求された給湯温度が得られる１缶２回路式熱源装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記課題を解決するために燃焼量を可変する燃焼量調整手段を設けた燃焼部と、前記燃焼部により加熱される熱交換器と、給水管と給湯管とに接続され前記熱交換器に内蔵した給湯熱交換部と、前記給水管から前記給湯管の途中に設けた給湯量を可変する給湯量調整手段と、前記給湯管に設けた給湯温度検出手段と、前記給湯温度検出手段の検出値と設定値との偏差に応じて前記燃焼量調整手段が燃焼量を調整するように制御する給湯制御部と、循環往き管と循環戻り管に接続され前記熱交換器に内蔵した循環熱交換部と、前記循環往き管に設けた温水温度検出手段と、前記温水温度検出手段の検出値と設定値との偏差に応じて前記燃焼量調整手段が燃焼量を調整するように制御する循環制御部と、前記給湯熱交換部と前記循環熱交換部との同時加熱を要求された時に前記循環制御部が前記給湯制御部より優先して前記燃焼量調整手段を制御し、同時に給湯温度検出手段の検出値が設定値より低い場合には、前記給湯量調整手段が前記給湯温度検出手段の検出値と設定値との偏差に応じて給湯量を絞るように制御する給湯量制御部を有するものである。また、別の手段として同時加熱を要求された時に前記循環制御部が前記給湯制御部より優先して前記燃焼量調整手段を制御し、同時に前記給湯温度検出手段の検出値が設定値より高い場合には、前記給湯温度検出手段の検出値と設定値との偏差に応じて前記水比例手段が前記バイパス回路の通路開度を大きくするように制御する水比例制御部とを備えたものである。
【０００８】
上記発明によれば、給湯熱交換部と循環熱交換部との同時加熱を要求された場合、循環制御部は循環を優先的に制御する。具体的には、温水温度検出手段の検出値が設定値に対して偏差がある場合、循環制御部はこの偏差に応じて燃焼部の燃焼量を調整する。特に、要求循環能力が小さく、逆に要求給湯能力が大きい場合、給湯温度検出手段の検出値が設定値より低くなるので、給湯制御部は給湯温度検出手段の検出値と設定値との偏差に応じて給湯量を絞るように給湯量調整手段を制御する。他方、別の手段として要求循環能力が大きく、逆に要求給湯能力が小さい場合、給湯温度検出手段の検出値が設定値より高くなるので、水比例制御部は給湯温度検出手段の検出値と設定値との偏差に応じてバイパス回路の通路開度を大きくするように水比例手段を制御する。これらの結果、給湯と循環との同時運転においても要求された温度、量の循環温水が得られ、給湯も要求された温度の給湯が得られる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明は各請求項に記載する形態で実施できるものであり、請求項１記載のように燃焼量を可変する燃焼量調整手段を設けた燃焼部と、前記燃焼部により加熱される熱交換器と、給水管と給湯管とに接続され前記熱交換器に内蔵した給湯熱交換部と、前記給水管から前記給湯管の途中に設けた給湯量を可変する給湯量調整手段と、前記給湯管に設けた給湯温度検出手段と、前記給湯温度検出手段の検出値と設定値との偏差に応じて前記燃焼量調整手段が燃焼量を調整するように制御する給湯制御部と、循環往き管と循環戻り管に接続され前記熱交換器に内蔵した循環熱交換部と、前記循環往き管に設けた温水温度検出手段と、前記温水温度検出手段の検出値と設定値との偏差に応じて前記燃焼量調整手段が燃焼量を調整するように制御する循環制御部と、前記給湯熱交換部と前記循環熱交換部との同時加熱を要求された時に前記循環制御部が前記給湯制御部より優先して前記燃焼量調整手段を制御し、同時に給湯温度検出手段の検出値が設定値より低い場合には、前記給湯量調整手段が前記給湯温度検出手段の検出値と設定値との偏差に応じて給湯量を絞るように制御する給湯量制御部を有するものである。そして、給湯熱交換部と循環熱交換部との同時加熱を要求された場合、循環制御部は循環を優先的に制御する。具体的には、温水温度検出手段の検出値と設定値とに偏差がある場合、循環制御部はこの偏差に応じて燃焼部の燃焼量を調整する。言い換えると、循環制御部は温水温度検出手段の検出値が設定値になるように燃焼量調整手段が燃焼量を調整するように制御する。続いて、要求循環能力が小さく、逆に要求給湯能力が大きい場合、給湯温度検出手段の検出値が設定値より低くなるので、給湯制御部は給湯温度検出手段の検出値と設定値との偏差に応じて給湯量を絞るように給湯量調整手段を制御する。この結果、循環温水は要求された温度、量が得られ、給湯も要求された温度が得られる。
【００１０】
また、請求項２記載のように燃焼量を可変する燃焼量調整手段を設けた燃焼部と、前記燃焼部により加熱される熱交換器と、給水管と給湯管とに接続され前記熱交換器に内蔵した給湯熱交換部と、前記給湯管に設けた給湯温度検出手段と、前記給湯温度検出手段の検出値と設定値との偏差に応じて前記燃焼量調整手段が燃焼量を調整するように制御する給湯制御部と、前記給水管と前記給湯管とを結ぶバイパス回路に設けた通路開度を調整する水比例手段と、前記循環往き管と前記循環戻り管に接続され前記熱交換器に内蔵した循環熱交換部と、前記循環往き管に設けた温水温度検出手段と、前記温水温度検出手段の検出値と設定値との偏差に応じて前記燃焼量調整手段が燃焼量を調整するように制御する循環制御部と、前記給湯熱交換部と前記循環熱交換部との同時加熱を要求された時に前記循環制御部が前記給湯制御部より優先して前記燃焼量調整手段を制御し、同時に前記給湯温度検出手段の検出値が設定値より高い場合には、前記給湯温度検出手段の検出値と設定値との偏差に応じて前記水比例手段が前記バイパス回路の通路開度を大きくするように制御する水比例制御部を有するものである。そして、給湯熱交換部と循環熱交換部との同時加熱を要求された場合、循環制御部は循環を優先的に制御する。具体的には、温水温度検出手段の検出値と設定値とに偏差がある場合、循環制御部はこの偏差に応じて燃焼部の燃焼量を調整する。言い換えると、循環制御部は温水温度検出手段の検出値が設定値になるように燃焼量調整手段が燃焼量を調整するように制御する。特に、要求循環能力が大きく、逆に要求給湯能力が小さい場合、給湯温度検出手段の検出値が設定値より高くなるので、水比例制御部は給湯温度検出手段の検出値と設定値との偏差に応じてバイパス回路の通路開度を大きくするように水比例手段を制御する。この結果、要求された温度、量の循環温水が得られ、給湯も要求された温度の給湯が得られる。
【００１１】
また、請求項３記載のように給水管と給湯管とを結ぶバイパス回路と補助バイパス回路と、前記バイパス回路に設けた通路開度を調整する水比例手段と、前記補助バイパス回路に設けた通路を開閉する開閉手段と、循環熱交換部の加熱を要求された時に前記給湯温度検出手段の検出値が基準値より高い場合には、前記開閉手段が前記補助バイパス回路の通路開度を全開にし、かつ前記水比例手段が前記給湯温度検出手段の検出値に基づいて前記バイパス回路の通路開度を調整し、さらに給湯量調整手段が給湯量を絞るように制御する出湯制御部とを有するものである。そして、循環単独運転時、給湯熱交換部の加熱が要求されていないにもかかわらず、給湯熱交換部に溜まっている水が燃焼部に加熱され高温になると共に、給湯温度検出手段の検出値も同様に高くなる。さらに、給湯温度検出手段の検出値が基準値より高い場合には、出湯制御部が開閉手段を全開にし、かつ給湯温度検出手段の検出値に基づいて水比例手段がバイパス回路の通路開度を大きくするように制御する。加えて、出湯制御部が給湯量を絞るように給湯量調整手段を制御する。次に、給湯熱交換部の加熱が要求され場合、給湯熱交換部に溜まっている高温水は給湯量調整手段の絞り動作により少量ずつ流れ出し、バイパス回路と補助バイパス回路から供給される多量の水と混合できるので、給湯管から出湯する湯は常に要求されている出湯温に維持できる。その後、給湯温度検出手段の検出値が基準値より低くなった場合には、出湯制御部が開閉手段を閉塞し、かつ給湯温度検出手段の検出値に基づいて水比例弁の開度を調整して、この高温水とバイパス回路から供給される水とが混合して給湯管から要求されている湯が出湯する。
【００１２】
また、請求項４記載のように給湯熱交換部の状態を検知する熱交状態検知手段と、循環戻り管と循環往き管の途中に設けた温水を循環させる搬送手段と、循環熱交換部の加熱を要求された時に前記熱交状態検知手段の出力が基準値を超えた場合、温水の循環量を絞るように搬送手段を駆動させる循環量制御部とを有するものである。そして、循環単独運転時、給湯熱交換部の加熱が要求されていないにもかかわらず、給湯熱交換部に溜まっている水が燃焼部に加熱され温度上昇すると共に、熱交状態検知手段の出力も同様に高くなる。さらに、熱交状態検知手段の出力が基準値より高い場合には、循環量制御部が温水の循環量を絞るように搬送手段を駆動させる。この結果、燃焼量調整手段は燃焼量を絞るように調整するので、給湯熱交換部に溜まっている水の温度上昇や沸騰が防止できる。なお、循環能力の減少は避けられない。
【００１３】
また、請求項５記載のよう給湯熱交換部の状態を検知する熱交状態検知手段と、循環戻り管と循環往き管の途中に設けた温水を循環させる搬送手段と、循環熱交換部の加熱を要求された時に前記熱交状態検知手段の出力が基準値より高い場合、温水の設定温度を下げる循環温度設定部と、同時に温水の循環量を増加させるように前記搬送手段を駆動させる循環量制御部とを有するものである。そして、循環単独運転時、給湯熱交換部の加熱が要求されていないにもかかわらず、給湯熱交換部に溜まっている水が燃焼部に加熱され温度上昇すると共に、熱交状態検出手段の検出値も高くなる。さらに、熱交状態検出手段の検出値が基準値より高い場合には、循環温度設定部が温水の設定温度を下げる。同時に、循環量制御部が温水の循環量を増加させるように搬送手段を駆動させる。そして、循環能力が温水の温度に依存しているので、燃焼量調整手段は燃焼量を絞るように調整する。また、温水の循環量を増加した分、循環熱交換部の受熱割合は増加し、逆に、給湯熱交換部の受熱割合は減少する。そして、燃焼部の燃焼量削減と給湯熱交換部の受熱割合の削減により、給湯熱交換部に溜まっている水の温度上昇や沸騰が防止できる。なお、温水の循環量を増加させても、温水の設定温度を下げたので、循環能力の若干の減少は避けられない。
【００１４】
また、請求項６記載のようと傾斜させて熱交換器に内蔵した傾斜給湯熱交換部と、前記傾斜給湯熱交換部の入り口と出口とを結び上方に設けた自然対流回路と、前記自然対流回路に設けた放熱部とを有するものである。そして、循環単独運転時、傾斜給湯熱交換部の加熱が要求されていないにもかかわらず、傾斜給湯熱交換部に溜まっている水が燃焼部に加熱され温度上昇する。その際、傾斜給湯熱交換部の内部では長さ方向にも自然対流が発生し、さらに自然対流回路を含んだ自然対流に発達する。すなわち、傾斜給湯熱交換部に溜まっている高温水が自然対流回路を上昇して放熱部から自然放熱する。次に、自然放熱により温度低下した水は再び他方の自然対流回路を降下して傾斜給湯熱交換部に戻る。この結果、傾斜給湯熱交換部に溜まっている水の温度上昇は抑制できる。
【００１５】
【実施例】
以下、本発明の実施例について図面を用いて説明する。
【００１６】
（実施例１）
図１は本発明における実施例１の１缶２回路式熱源装置の構成図である。図において、１８は燃焼部であり、燃焼部１８には燃焼量調整手段１９が設けられている。また、２０は燃焼部１８の下流側に設けられている熱交換器である。２１は給水管２２と給湯管２３とに接続され熱交換器２０に内蔵された給湯熱交換部である。２４は給湯管２３に設けた給湯温度検出手段である。２５は給水管２２に設けられた給湯量を可変する電動バルブ式の給湯量調整手段である。２６は循環戻り管２７と循環往き管２８および暖房器２９からなる温水の循環回路である。３０は循環回路２６の温水を駆動するポンプからなる搬送手段である。３１は循環戻り管２７と循環往き管２８に接続され熱交換器２０に内蔵された循環熱交換部である。３２は循環往き管２８に設けた温水温度検出手段である。３３は給湯栓である。３４は要求に応じてシーケンスを選択するシーケンス判定部である。３５は給湯熱交換部３１の加熱を要求された時に給湯温度検出手段２４の検出値と設定値との偏差に応じて燃焼量調整手段１９が燃焼量を調整するように制御する給湯制御部である。３６、３７は温水温度検出手段３２の検出値と設定値との偏差に応じて燃焼量調整手段１９が燃焼量を調整するように制御する循環制御部である。３８は給湯熱交換部３１と循環熱交換部２１との同時加熱を要求された時に給湯温度検出手段２４の検出値が設定値より低い場合には給湯量調整手段２５が給湯温度検出手段２４の検出値と設定値との偏差に応じて給湯量を絞るように制御する給湯量制御部である。
【００１７】
次に、給湯や循環の単独運転について説明する。給湯栓３３が開けられ給湯熱交換部２１の加熱が要求された場合、シーケンス判定部３４は給湯制御部３５を選択する。給湯制御部３５は燃焼量調整手段１９を制御する。次に、燃焼量調整手段１９が給湯温度検出手段２４の検出値と設定値との偏差に応じて燃焼量を調整するので、適温適量の出湯が得られる。一方、循環単独運転が要求された場合、シーケンス判定部３４は循環制御部３６を選択する。循環制御部３６は燃焼量調整手段１９を制御する。次に、燃焼量調整手段１９が温水温度検出手段３２の検出値と設定値との偏差に応じて燃焼量を調整するので、要求された温度の温水が得られる。
【００１８】
次に、給湯と循環の同時運転について説明する。給湯熱交換部２１と循環熱交換部３１との同時加熱を要求された場合、シーケンス判定部３４は循環制御部３７を選択する。次に、循環制御部３７が燃焼量調整手段１９を制御する。そして、燃焼量調整手段１９が温水温度検出手段３２の検出値と設定値との偏差に応じて燃焼量を調整する。例えば、要求循環能力が約２０００〜３０００Ｋｃａｌ／ｈと小さく、逆に要求給湯能力が３６０００Ｋｃａｌ／ｈと大きい場合、燃焼部１８の燃焼量は要求循環能力程度になるので、当然給湯温度検出手段２４の検出値が設定値より小さくなるので、給湯量制御部３８が給湯量調整手段２５を制御する。そして、給湯量調整手段２５が給湯温度検出手段２４の検出値と設定値との偏差に応じて給湯量を絞る。これらのシーケンスの結果、循環温水は要求された温度、量が得られ、給湯も要求された温度が得られる。
【００１９】
（実施例２）
図２は本発明において実施例２の１缶２回路式熱源装置の構成図である。実施例１と異なる点は給水管３９と給湯管４０とを結ぶバイパス回路４１が設けられ、バイパス回路４１には電磁弁からなる水比例手段４２が設けられている。４３は水比例制御部であり、給湯熱交換部４４と循環熱交換部４５との同時加熱を要求された時に給湯温度検出手段４６の検出値が設定値より高い場合には、水比例制御部４３は給湯温度検出手段４６の検出値と設定値との偏差に応じて水比例手段４２のバイパス回路４１の通路開度を大きくするように制御する。なお実施例１と同一符号のものは同一構造を有し、説明は省略する。
【００２０】
次に、給湯と循環の同時運転について説明する。給湯熱交換部４４と循環熱交換部４５との同時加熱を要求された場合、循環が優先的に制御される。具体的には、シーケンス判定部３４は循環制御部３７を選択する。次に、循環制御部３７が燃焼量調整手段１９を制御する。そして、燃焼量調整手段１９が温水温度検出手段３２の検出値と設定値との偏差に応じて燃焼量を調整する。例えば、要求循環能力が約１２０００Ｋｃａｌ／ｈと大きく、逆に要求給湯能力が５０００Ｋｃａｌ／ｈと小さい場合、燃焼部１８の燃焼量は要求循環能力程度になるので、当然温度給湯熱交換部４４は循環熱交換部４５を主に加熱する燃焼部１８により余分な熱を受けるので、給湯温度検出手段４６の検出値が設定値より高くなる。そして水比例制御部４３が給湯温度検出手段４６の検出値と設定値との偏差に応じて水比例手段４２のバイパス回路４１の通路開度を大きくするように制御するので、給湯熱交換部４４から出湯する湯はバイパス回路４１から供給される水と混合する。これらのシーケンスの結果、循環温水は要求された温度、量が得られ、給湯も要求された温度が得られる。
【００２１】
なお、バイパス回路４１から供給される水が少ない場合、バイパス回路４１にラインポンプなどの加圧手段が必要である。
【００２２】
（実施例３）
図３は本発明における実施例３の１缶２回路式熱源装置の構成図である。実施例１と異なる点は給水管４７と給湯管４８とを結ぶバイパス回路４９と補助バイパス回路５０とを設けたことである。バイパス回路４９には水比例手段５１が設けられている。補助バイパス回路５０には通路を開閉する開閉手段５２が設けられている。５３は出湯制御部であり、循環熱交換部５４の加熱を要求された時に給湯温度検出手段５５の検出値が基準値より高い場合には、出湯制御部５３は、開閉手段５２が通路開度を全開にし、さらに水比例手段５１が給湯温度検出手段５５の検出値に基づいて通路開度を調整し、かつ給湯量調整手段５６が給湯量を絞るように制御する。なお実施例１と同一符号のものは同一構造を有し、説明は省略する。
【００２３】
次に、循環単独運転後の出湯特性について説明する。循環単独運転時、給湯熱交換部２１の加熱が要求されていないにもかかわらず、給湯熱交換部２１に溜まっている水が燃焼部１８に加熱され高温水になると共に、給湯温度検出手段５５の検出値も同様に高くなる。さらに、給湯温度検出手段５５の検出値が基準値より高い場合には、出湯制御部５３は開閉手段５２が補助バイパス回路５０の通路開度を全開にし、さらに水比例手段５１が給湯温度検出手段５５の検出値に基づいてバイパス回路４９の通路開度を調整し、かつ給湯量調整手段５６が給湯量を絞るように制御する。次に、給湯熱交換部２１の加熱が要求され場合、給湯熱交換部２１に溜まっている高温水が給湯量調整手段５６の絞り動作により少量ずつ流れ出し、バイパス回路４９と補助バイパス回路５０から供給される多量の水と混合できるので、給湯管４８から出湯する湯は常に要求されている出湯温に維持できる。なお、開閉手段５２は水比例手段であっても同様の効果が得られる。
【００２４】
（実施例４）
図４は本発明における実施例４の１缶２回路式熱源装置の構成図である。実施例１と異なる点は給湯熱交換部５７の状態を検知する熱交状態検知手段５８で、給湯熱交換部５７に内蔵された圧力センサーから構成されていることである。また、５９は循環量制御部であり、循環熱交換部６０の加熱を要求された時に熱交状態検知手段５８の出力が基準値より高い場合、循環量制御部５９は温水の循環量を絞るように搬送手段６１を駆動させるものである。６２は熱交状態判定部である。なお実施例１と同一符号のものは同一構造を有し、説明は省略する。
【００２５】
次に、循環単独運転について説明する。循環単独運転時、給湯熱交換部５７の加熱が要求されていないにもかかわらず、給湯熱交換部５７に溜まっている水が燃焼部１８に加熱され温度上昇すると共に、給湯熱交換部５７に溜まっている水の膨張により給湯熱交換部５７の内部圧力が上昇する。この結果、熱交状態検知手段５８の出力も高くなる。さらに、熱交状態検知手段５８の出力が基準値より高いと判断した場合（沸騰直前）には、熱交状態判定部６２は循環量制御部５９が温水の循環量を絞るように搬送手段６１を駆動させる。この結果、燃焼量調整手段１９は燃焼量を絞るように調整するので、給湯熱交換部５７に溜まっている水の温度上昇や沸騰が防止できる。ただ、循環能力の減少は避けられない。なお、熱交状態検知手段５８は温度センサーでもよく、循環単独運転時、給湯熱交換部に溜まっている水が燃焼部に加熱され温度上昇する特性で給湯熱交換部５７の状態を検知できる。
【００２６】
（実施例５）
図５は本発明における実施例５の１缶２回路式熱源装置の構成図である。実施例１と異なる点は給湯熱交換部６３の状態を検知する熱交状態検知手段６４で、給湯熱交換部６３に近接された温度センサーから構成されていることである。６５は循環温度設定部であり、循環熱交換部６６の加熱を要求された時に熱交状態検知手段６４の出力が基準値より高い場合、温水の設定温度を下げるものである。６７は循環量制御部であり、循環熱交換部６６の加熱を要求された時に熱交状態検知手段６４の出力が基準値より高い場合、温水の循環量を増加させるように搬送手段６８を駆動させるものである。６９は熱交状態判定部である。なお実施例１と同一符号のものは同一構造を有し、説明は省略する。
【００２７】
次に、循環単独運転について説明する。循環単独運転時、給湯熱交換部６３の加熱が要求されていないにもかかわらず、給湯熱交換部６３に溜まっている水が燃焼部１８に加熱され温度上昇すると共に、熱交状態検知手段６４の出力も当然高くなる。さらに、熱交状態判定部６９が熱交状態検知手段６４の出力が基準値より高いと判断した場合（沸騰直前）には、循環温度設定部６５が温水の設定温度を下げる。同時に、循環量制御部６７が温水の循環量を増加するように搬送手段６８を駆動させる。（例えば、モータ巻き線の切り換えやＤＣモータの回転数可変）そして、放熱器２９の循環能力は温水の温度に依存しているので、燃焼量調整手段１９は燃焼量を絞るように調整する。また、温水の循環量を増加した分、循環熱交換部６６の受熱割合は増加し、逆に、給湯熱交換部６３の受熱割合は減少する。そして、燃焼部１９の燃焼量削減と給湯熱交換部６３の受熱割合の削減により、給湯熱交換部６３に溜まっている水の温度上昇や沸騰が防止できる。ただし、温水の循環量を増加させても、温水の設定温度を下げたので、循環能力の若干の減少は避けられない。なお、熱交状態検知手段６４は圧力センサーでもよく、循環単独運転時、給湯熱交換部６３に溜まっている水が燃焼部１８に加熱され温度上昇すると共に、給湯熱交換部６３に溜まっている水の熱膨張により給湯熱交換部６３の内部圧力が上昇するので、給湯熱交換部６３の状態を検知できる。
【００２８】
（実施例６）
図６は本発明における実施例６の１缶２回路式熱源装置（給湯・暖房・風呂）の構成図である。実施例１と異なる点は傾斜させた傾斜給湯熱交換部７０と傾斜循環熱交換部７１を熱交換器７２に内蔵し、また、自然対流回路７３を傾斜給湯熱交換部７０の入り口７４と出口７５とを結び上方に設け、さらに、放熱部７６を自然対流回路７３に設けたことである。なお実施例１と同一符号のものは同一構造を有し、説明は省略する。
【００２９】
次に、傾斜給湯熱交換部７０の温度上昇抑制について説明する。循環単独運転時、傾斜給湯熱交換部７０の加熱が要求されていないにもかかわらず、傾斜給湯熱交換部７０に溜まっている水が燃焼部に加熱され温度上昇する。その際、傾斜給湯熱交換部７０の内部では長さ方向にも自然対流が発生し、さらに温度上昇に伴って自然対流回路７２を含んだ自然対流に発達する。すなわち、傾斜給湯熱交換部７０に溜まっている高温水が出口７５から自然対流回路７３を上昇して放熱部７６から自然放熱する。次に、自然放熱により温度低下した水は再び他方の自然対流回路７３を降下して入り口７４から傾斜給湯熱交換部７０に戻る。この結果、傾斜給湯熱交換部７０に溜まっている水の温度上昇は抑制できる。なお、傾斜循環熱交換部７１にも自然対流回路を設けると、傾斜循環熱交換部７１に溜まっている水の温度上昇も同様に抑制できる。
【００３０】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、次のような有利な効果を有する。
【００３１】
（１）給湯と循環の同時運転においても、温水はなりゆきではなく、要求された温度、量が得られ、給湯も要求された温度が得られる。
【００３２】
（２）バイパス回路に水比例手段と補助バイパス回路に開閉手段を設けたので、給湯管から出湯する湯は常に要求されている出湯温に維持できる。
【００３３】
（３）循環単独運転時でも循環熱交換部に溜まっている水の温度上昇や沸騰が防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明おける実施例１の１缶２回路式熱源装置の構成図
【図２】 本発明おける実施例２の１缶２回路式熱源装置の構成図
【図３】 本発明おける実施例３の１缶２回路式熱源装置の構成図
【図４】 本発明おける実施例４の１缶２回路式熱源装置の構成図
【図５】 本発明おける実施例５の１缶２回路式熱源装置の構成図
【図６】 本発明おける実施例６の１缶２回路式熱源装置の構成図
【図７】 従来の１缶２回路式熱源装置の構成図
【符号の説明】
１８ 燃焼部
１９ 燃焼量調整手段
２０、７２ 熱交換器
２１、４４、５７、６３、７０ 給湯熱交換部
２２、３９、４７ 給水管
２３、４０、４８ 給湯管
２４、４６、５５ 給湯温度検出手段
２５、５６ 給湯量調整手段
２７ 循環戻り管
２８ 循環往き管
３０、６１、６８ 搬送手段
３１、４５、５４、６０、６６ 循環熱交換部
３２ 温水温度検出手段
３６、３７ 循環制御部
３８ 給湯量制御部
４１、４９ バイパス回路
４２、５０ 水比例手段
４３ 水比例制御部
５０ 補助バイパス回路
５２ 開閉手段
５３ 出湯制御部
５８、６４ 熱交状態検知手段
６５ 循環温度設定部
６７ 循環量制御部
７０ 傾斜給湯熱交換部
７３ 自然対流回路
７４ 入り口
７５ 出口
７６ 放熱器
Claims (6)
- 燃焼量を可変する燃焼量調整手段を設けた燃焼部と、前記燃焼部により加熱される熱交換器と、給水管と給湯管とに接続され前記熱交換器に内蔵した給湯熱交換部と、前記給水管から前記給湯管の途中に設けた給湯量を可変する給湯量調整手段と、前記給湯管に設けた給湯温度検出手段と、前記給湯温度検出手段の検出値と設定値との偏差に応じて前記燃焼量調整手段が燃焼量を調整するように制御する給湯制御部と、循環往き管と循環戻り管に接続され前記熱交換器に内蔵した循環熱交換部と、前記循環往き管に設けた温水温度検出手段と、前記温水温度検出手段の検出値と設定値との偏差に応じて前記燃焼量調整手段が燃焼量を調整するように制御する循環制御部と、前記給湯熱交換部と前記循環熱交換部との同時加熱を要求された時に前記循環制御部が前記給湯制御部より優先して前記燃焼量調整手段を制御し、同時に給湯温度検出手段の検出値が設定値より低い場合には、前記給湯量調整手段が前記給湯温度検出手段の検出値と設定値との偏差に応じて給湯量を絞るように制御する給湯量制御部を有する１缶２回路式熱源装置。
- 燃焼量を可変する燃焼量調整手段を設けた燃焼部と、前記燃焼部により加熱される熱交換器と、給水管と給湯管とに接続され前記熱交換器に内蔵した給湯熱交換部と、前記給水管から前記給湯管の途中に設けた給湯量を可変する給湯量調整手段と、前記給湯管に設けた給湯温度検出手段と、前記給湯温度検出手段の検出値と設定値との偏差に応じて前記燃焼量調整手段が燃焼量を調整するように制御する給湯制御部と、循環往き管と循環戻り管に接続され前記熱交換器に内蔵した循環熱交換部と、前記循環往き管に設けた温水温度検出手段と、前記温水温度検出手段の検出値と設定値との偏差に応じて前記燃焼量調整手段が燃焼量を調整するように制御する循環制御部と、前記給湯熱交換部と前記循環熱交換部との同時加熱を要求された時に前記循環制御部が前記給湯制御部より優先して前記燃焼量調整手段を制御し、同時に給湯温度検出手段の検出値が設定値より低い場合には、前記給湯量調整手段が前記給湯温度検出手段の検出値と設定値との偏差に応じて給湯量を絞るように制御する給湯量制御部を有する１缶２回路式熱源装置。
- 給水管と給湯管とを結ぶバイパス回路と補助バイパス回路と、前記バイパス回路に設けた通路開度を調整する水比例手段と、前記補助バイパス回路に設けた通路を開閉する開閉手段と、循環熱交換部の加熱を要求された時に前記給湯温度検出手段の検出値が基準値より高い場合には、前記開閉手段が前記補助バイパス回路の通路開度を全開にし、かつ前記水比例手段が前記給湯温度検出手段の検出値に基づいて前記バイパス回路の通路開度を調整し、さらに給湯量調整手段が給湯量を絞るように制御する出湯制御部とを有する請求項１または２記載の１缶２回路式熱源装置。
- 給湯熱交換部の状態を検知する熱交状態検知手段と、循環戻り管と循環往き管の途中に設けた温水を循環させる搬送手段と、循環熱交換部の加熱を要求された時に前記熱交状態検知手段の出力が基準値を超えた場合、温水の循環量を絞るように搬送手段を駆動させる循環量制御部とを有する請求項１または２記載の１缶２回路式熱源装置。
- 給湯熱交換部の状態を検知する熱交状態検知手段と、循環戻り管と循環往き管の途中に設けた温水を循環させる搬送手段と、循環熱交換部の加熱を要求された時に前記熱交状態検知手段の出力が基準値より高い場合、温水の設定温度を下げる循環温度設定部と、同時に温水の循環量を増加させるように前記搬送手段を駆動させる循環量制御部とを有する請求項１または２記載の１缶２回路式熱源装置。
- 傾斜させて熱交換器に内蔵した傾斜給湯熱交換部と、前記傾斜給湯熱交換部の入り口と出口とを結び上方に設けた自然対流回路と、前記自然対流回路に設けた放熱部とを有する請求項１または２記載の１缶２回路式熱源装置。
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