JP6488157B2

JP6488157B2 - 熱源装置

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Publication number: JP6488157B2
Application number: JP2015044776A
Authority: JP
Inventors: 進小泉
Original assignee: 株式会社ガスター
Priority date: 2015-03-06
Filing date: 2015-03-06
Publication date: 2019-03-20
Anticipated expiration: 2035-03-06
Also published as: JP2016164471A

Description

本発明は、暖房用と給湯用の複合熱交換器を備えた熱源装置に関するものである。

従来、例えば図１０に示されるように、給湯用のバーナ装置２と風呂の追い焚き用のバーナ装置１０２とを並設して形成される熱源装置が提案されている（例えば特許文献１、参照）。この熱源装置においては、給湯用のバーナ装置２と追い焚き用のバーナ装置１０２の上側に、給湯用と追い焚き用との複合型の熱交換器１０１が設けられており、給湯用のバーナ装置２と追い焚き用のバーナ装置１０２の下側には、それぞれ、バーナ装置の給排気用の燃焼ファン１５が設けられている。

複合型の熱交換器１０１は、給湯用のバーナ装置２の上側と追い焚き用のバーナ装置１０２の上側とに渡るように設けられたフィン４３を有しており、このフィン４３は紙面に垂直な方向に互いに間隔を介して複数配設されている。それぞれのフィン４３には給湯側の管路挿入孔１０３と追い焚き側の管路挿入孔１１３とが形成され、それぞれの管路挿入孔１０３，１１３を貫通する態様で、給湯側の管路挿入孔１０３には給湯用の液体流通管路（通水管路）１３が設けられ、追い焚き側の管路挿入孔１１３には追い焚き用の液体流通管路（通水管路）１０５が設けられている。

このような複合型の熱交換器１０１を形成して熱源装置を形成すると、給湯用の熱交換器と追い焚き用の熱交換器を別々に形成して熱源装置内に配設する場合に比べ、熱源装置の製造コストを安くできるといった利点があるが、その一方で、以下のような問題が生じるため、その問題を解決するための構成を設ける必要があった。

つまり、例えば図１１（ａ）に示されるように、追い焚き用のバーナ装置１０２の単独燃焼時に、例えば追い焚き用のバーナ装置１０２の燃焼ガスが膨張し、図の矢印に示されるように追い焚き用の液体流通管路１０５の近傍側に隣接されている給湯用の液体流通管路１３も加熱されてしまうことから（図の破線、参照）、その液体流通管路１３内に滞留している水が沸騰してしまうといった問題が生じた。また、図１１（ｂ）に示されるように、給湯用のバーナ装置２の単独燃焼時に給湯用のバーナ装置２の燃焼ガスが膨張し、図の矢印に示されるように、給湯用の液体流通管路１３側に隣接されている追い焚き用の液体流通管路１０５も加熱されてしまい（図の破線、参照）、その液体流通管路１０５内に滞留している水が沸騰してしまうといった問題もあった。

そこで、特許文献１に記載されている発明においては、図１０に示されているように、例えば給湯用のバーナ装置２の上側の空間と追い焚き用のバーナ装置１０２の上側の空間とを仕切る仕切り１０６を設けることを提案している。また、仕切り１０６は例えば２枚のステンレス板１０６ａ，１０６ｂの板面同士を互いに間隔を介して対向配置して形成しており、その間隔に風を通すようにすることで、バーナ装置２，１０２の単独燃焼時に、その燃焼ガスの体積が膨張しても、各バーナ装置２，１０２の上側に設けられている液体流通管路１３，１０５のみが対応するバーナ装置２，１０２の燃焼ガスによって加熱され、隣接する液体流通管路１０５，１３には燃焼ガスが当たらないようにできるとされている。

特許第４０７１２２４号公報

ところで、近年、温水マットや浴室乾燥機等の暖房装置に温水等の液体の熱媒体を供給する機能を備えた暖房回路を熱源装置に設けることが広く行われるようになってきている。

本発明者は、このような熱源装置において装置の小型化や低コスト化を図るために、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の液体流通管路と、給湯用の熱交換器の液体流通管路（通水管路）とを備えた複合熱交換器の適用を考えており、前記複合型の熱交換器１０１における追い焚き用の液体流通管路１０５を設ける代わりに、暖房用の液体循環通路と給湯用の液体循環通路１３とが混合配置された領域を設けて形成される複合熱交換器を考えた。

具体的には、図９に示されるように、複合熱交換器１を、給湯用の液体流通管路１３のみを配設した一種管路配設部（一種流路配設部）１１１と、給湯用の液体流通管路１３と暖房用の液体流通管路１２とを配設した二種管路配設部（二種流路配設部）１１２とを隣接配置して形成し、二種管路配設部１１２は、給湯用の液体流通管路１３を暖房用の液体流通管路１２によって上下に挟んで液体流通管路１２，１３を互いに接する態様とすることを考えた。そして、この複合熱交換器１における一種管路配設部１１１の下方側に給湯用のバーナ装置２を配設し、二種管路配設部１１２の下方側に暖房用のバーナ装置５を設けて熱源装置を形成することを考えた。

しかしながら、図９に示される構成においては、図１０に示したような熱源装置と同様に、図１１に示したような燃焼ガスの体積膨張に伴う問題が生じることになる。つまり、図９の鎖線Ａに示されるように、例えば暖房用のバーナ装置５のみを燃焼させる場合に暖房用のバーナ装置５の燃焼ガスが一種管路配設部１１１側まで膨張し、一種管路配設部１１１に配設されている給湯用の液体流通管路１３内の滞留している水が加熱されて沸騰してしまうことがある。

この問題を解決するためには、例えば給湯用の液体流通管路１３内の水の温度を検出し、この検出温度が予め定められる沸騰防止用の設定温度を超えたら暖房用のバーナ装置５を停止し、給湯用の液体流通管路１３内の水の温度が予め定められるバーナ燃焼再開用の設定温度以下に下がったら暖房用のバーナ装置５の運転を再開する、といった暖房用のバーナ装置５の間欠運転をすることが考えられるが、このようにすると、得られる暖房能力が小さくなってしまうといった問題が生じる。

また、暖房用のバーナ装置５の単独燃焼時に燃焼ガスの体積膨張に伴って一種管路配設部１１１側に配設されている給湯用の液体流通管路１３内の水が加熱されることを抑制するために、例えば特許文献１に提案されているような仕切り（図１０の符号１０６、参照）を設けることも考えられるが、その場合、仕切りを設けたり風を通したりする構成を設けることによって、その分だけ構造が複雑化し、製造コストも高くなってしまうといった問題が生じることになる。

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、構成が簡単で製造コストが安く、給湯機能と暖房機能の両方が共に高く使い勝手のよい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、給湯と暖房の複合熱交換器を有し、該複合熱交換器は給湯用の複数の液体流通管路のみが配設された一種管路配設部と、給湯用の複数の液体流通管路の各管路が暖房用の液体流通管路によって上下に挟まれる態様で互いに接して配設された二種管路配設部とを有して該二種管路配設部と前記一種管路配設部とが隣り合わせに配設されており、外部から前記複合熱交換器に流入する給湯用の液体の熱媒体は前記一種管路配設部の前記液体流通管路を通って前記二種管路配設部の各給湯用の液体流通管路を通った後に前記一種管路配設部の液体流通管路を通って前記複合熱交換器から外部へ導出されるべく前記一種管路配設部と二種管路配設部の各給湯用の液体流通管路が連通接続されており、前記一種管路配設部の各液体流通管路には共通のフィンが挿通配置されて前記一種管路配設部の各液体流通管路は前記フィンを介して熱的に接続されており、前記一種管路配設部の下方側に該一種管路配設部を加熱するための給湯用のバーナ装置が配設され、前記二種管路配設部の下方側に該二種管路配設部を加熱するための暖房用のバーナ装置が配設されているが、前記二種管路配設部の前記一種管路配設部に隣接する側の一部分に配設されている前記液体流通管路が前記給湯用のバーナ装置の上方側にはみ出す態様で配設さ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、給湯と暖房の複合熱交換器を有し、該複合熱交換器は給湯用の液体流通管路のみが配設された一種管路配設部と給湯用の液体流通管路が暖房用の液体流通管路によって上下に挟まれる態様で互いに接して配設された二種管路配設部とを有して該二種管路配設部と前記一種管路配設部とが隣り合わせに配設されており、該一種管路配設部の下方側に該一種管路配設部を加熱するための給湯用のバーナ装置が配設され、前記二種管路配設部の下方側に該二種管路配設部を加熱するための暖房用のバーナ装置が配設されているが、前記二種管路配設部の前記一種管路配設部に隣接する側の一部分に配設されている前記液体流通管路が前記給湯用のバーナ装置の上方側にはみ出す態様で配設されており、前記バーナ装置の燃焼ガスの潜熱を回収する潜熱回収用の給湯熱交換器を有し、該潜熱回収用の給湯熱交換器が複合熱交換器を形成する給湯用の液体流通管路に接続されて給湯回路が形成され、該給湯回路を通る熱媒体である水は前記潜熱回収用の給湯熱交換器を通った後に前記複合熱交換器の給湯用の液体流通管路を通る構成を有しており、前記複合熱交換器を形成する暖房用の液体流通管路と、該暖房用の液体流通管路を通して液体の熱媒体を循環させる暖房用循環ポンプとを有して暖房装置に接続される暖房回路が形成されており、前記複合熱交換器を形成する暖房用の液体流通管路の出側を前記給湯回路における前記潜熱回収用の給湯熱交換器と前記複合熱交換器を形成する給湯用の液体流通管路との間と該液体流通管路の出側とのいずれかに熱的に接続する給湯暖房熱的接続用液−水熱交換器が設けら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、前記バーナ装置の燃焼ガスの潜熱を回収する潜熱回収用の暖房用熱交換器を有して暖房回路が形成され、該暖房回路には熱媒体を前記潜熱回収用の暖房用熱交換器には通さずに循環させるための潜熱熱交バイパス通路が設けられて、暖房用循環ポンプの駆動により熱媒体を前記潜熱熱交バイパス通路と複合熱交換器を形成する暖房用の液体流通管路と給湯暖房熱的接続用液−水熱交換器とを通して循環させるバイパス経路が形成され、前記暖房回路の熱媒体の前記暖房装置への供給を行わずに給湯運転を行う給湯単独運転時に予め定められる経路切り替え条件が満たされたときには、前記暖房用循環ポンプの駆動による前記暖房回路の熱媒体循環経路を前記バイパス経路と前記潜熱回収用の暖房用熱交換器を通す経路との両方の経路に通して循環させる潜熱熱交経由経路とする経路切り替え制御手段が設けられていることを特徴とする。

さらに、第４の発明は、前記第３の発明に加え、前記経路切り替え条件は、給湯単独運転時に要求される給湯要求能力が予め定められている経路切り替え基準値を超えたときとしたことを特徴とする。

さらに、第５の発明は、第３または第４の発明の構成に加え、浴槽に接続されて浴槽の水を循環させる機能を備えた追い焚き循環回路を有し、該追い焚き循環回路の水の流通管路が追い焚き用液−水熱交換器を介して暖房回路の液体流通管路と熱的に接続されており、前記暖房回路には該暖房回路を循環する熱媒体の前記追い焚き用液−水熱交換器への導入の有無を弁の開閉により切り替える熱媒体導入切り替え弁が設けられ、経路切り替え制御手段は前記暖房回路の前記熱媒体を潜熱熱交経由経路によって循環させるときに前記追い焚き循環回路における水の循環動作を停止したまま前記経路切り替え制御手段によって前記熱媒体導入切り替え弁を開いて前記追い焚き用液−水熱交換器に前記熱媒体を通して前記暖房回路に循環させる構成としたことを特徴とする。

さらに、第６の発明は、前記第２乃至第５のいずれか１つの発明の構成に加え、前記給湯回路には該給湯回路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が設けられていることを特徴とする。

さらに、第７の発明は、前記第２乃至第６のいずれか１つの発明の構成に加え、前記一種管路配設部の液体流通管路と二種管路配設部の液体流通管路は共に、共通のフィンに形成された管路挿入孔に挿入されて複合熱交換器が形成されてい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１つの発明の構成に加え、前記複合熱交換器は該複合熱交換器の液体流通管路を通る液体によって該液体流通管路の下方側に配置されているバーナ装置の燃焼ガスの顕熱を回収するメインの熱交換器と成し、前記燃焼ガスの潜熱を回収する潜熱回収用の給湯熱交換器と暖房用熱交換器の少なくとも一方が設けられていることを特徴とする。

さらに、第９の発明は、前記第１乃至第８のいずれか一つの発明の構成に加え、前記給湯用のバーナ装置は複数に区分された区分燃焼面を有し、該給湯用のバーナ装置に要求される燃焼能力が一段アップする毎に前記区分燃焼面を予め定められた順番で選択的に順次追加燃焼させる燃焼制御手段を有していることを特徴とする。

本発明の熱源装置は、給湯と暖房の複合熱交換器を有しており、該複合熱交換器は、給湯用の液体流通管路のみが配設された一種管路配設部と給湯用の液体流通管路が暖房用の液体流通管路によって上下に挟まれる態様で互いに接して配設された二種管路配設部とを有して、該二種管路配設部と前記一種管路配設部とが隣り合わせに配設されている。

また、一種管路配設部の下方側には該一種管路配設部を加熱するための給湯用のバーナ装置が配設され、二種管路配設部の下方側には、該二種管路配設部を加熱するための暖房用のバーナ装置が配設されているが、バーナ装置の燃焼時には、従来例で述べたようにバーナ装置の燃焼ガスの体積が膨張するため、二種管路配設部の下方側に配設されている暖房用のバーナ装置が燃焼する際に、その燃焼ガスが一種管路配設部側にも広がり、一種管路配設部の下方側に配設されている給湯用のバーナ装置が燃焼する際にも、バーナ装置の燃焼ガスの体積が膨張して燃焼ガスが二種管路配設部側にも広がる。

そのため、例えば従来例で示したような複合型の熱交換器の構成を応用して、一種管路配設部の配設領域と給湯用のバーナ装置の燃焼面の形成領域とが一致するように形成して二種管路配設部の配設領域と暖房用のバーナ装置の燃焼面の形成領域とが一致するように形成すると、一種管路配設部と二種管路配設部のうちの片方（一方）側のみを加熱しようとして、その下方側のバーナ装置を燃焼させたときに他方側の水路配設部の液体流通管路の一部も加熱してしまうことになる。そうすると、例えば暖房用のバーナ装置の単独燃焼時に一種管路配設部側の液体流通管路に滞留している液体（水等の熱媒体）が沸騰してしまう可能性が生じるが、本発明はそのような液体の沸騰を防止することができる。

つまり、本発明においては、前記二種管路配設部の前記一種管路配設部に隣接する側の一部分に配設されている液体流通管路が、給湯用のバーナ装置の上方側にはみ出す態様で配設されており、暖房用のバーナ装置のみの燃焼時に暖房用のバーナ装置の燃焼ガスが一種管路配設部側に広がっても、その広がり部分には給湯用のバーナ装置の上方側にはみ出す態様で配設された二種管路配設部の液体流通管路が配設されているので、広がった燃焼ガスによって加熱されるのは、この二種管路配設部の液体流通管路となる。

そして、二種管路配設部は、暖房用の液体流通管路によって給湯用の液体流通管路を上下に挟む態様で配設されているので、暖房用のバーナ装置の燃焼ガスの広がりによって加熱されるのは、給湯用の液体流通管路の下側に配設されている暖房用の液体流通管路であり、一種管路配設部側に配設されている給湯用の液体流通管路が暖房単独運転時に暖房用のバーナ装置によって加熱されてしまうことを防ぐことができ、一種管路配設部側に配設されている給湯用の液体流通管路内に滞留している水等の熱媒体が沸騰してしまうことを抑制できる。

そのため、暖房単独運転時（給湯用のバーナ装置を停止して暖房用のバーナ装置のみを燃焼させ、給湯用の液体流通管路内の熱媒体の流通は停止している場合）に、連続して暖房用のバーナ装置を燃焼させることができたり、暖房用のバーナ装置のオンとオフとを繰り返す間欠運転を行う場合でも燃焼オフの時間を短くできたりするので、暖房能力の向上を図ることができる。また、暖房用のバーナ装置の上方側空間と給湯用のバーナ装置の上方側空間との間に仕切りを設ける構成と異なり、構造を簡略化でき、部品点数も少なくできるのでコストも安くできる。

一方、一種管路配設部の下方側に配設されている給湯用のバーナ装置のみが燃焼する際にも該給湯用のバーナ装置の上側にはみ出し配設されている暖房用の液体流通管路は加熱され、また、給湯側のバーナ装置の燃焼ガスの体積が膨張して燃焼ガスが二種管路配設部側にも広がることから、前記はみ出し配設されている暖房用の液体流通管路に隣接する暖房用の液体流通管路も給湯用のバーナ装置の燃焼ガスにより加熱される。そのため、それらの暖房用の液体流通管路に滞留している液体の熱媒体が給湯用のバーナ装置の燃焼ガスによって加熱されることになるが、二種管路配設部側には、給湯用の液体流通管路が暖房用の液体流通管路に挟まれて接して設けられているので、この給湯用の液体流通管路を通る水によって暖房用の液体流通管路内の熱媒体の熱が放熱されることから、暖房用の液体流通管路に滞留している熱媒体が沸騰することを防ぐことができる。

さらに、本発明においては、二種管路配設部における最下段（最下位置）の通路は暖房用の液体流通管路であり、この管路を流れる液体（熱媒体）は、加熱されて循環されている状態であれば温かく、また、その循環が停止されていても、給水側から冷たい水が導入される給湯用の液体流通管路のように冷たい状態であることは殆どないことから、複合熱交換器の液体流通管路に結露が発生することを防止できる。

また、一種管路配設部の液体流通管路と二種管路配設部の液体流通管路を共に、共通のフィンに形成された管路挿入孔に挿入して複合熱交換器を形成することにより、複合熱交換器の製造コストを安くでき、熱源装置のコストダウンを図ることができる。

さらに、複合熱交換器は該複合熱交換器の液体流通管路を通る液体によって該液体流通管路の下方側に配置されているバーナ装置の燃焼ガスの顕熱を回収するメインの熱交換器とし、前記燃焼ガスの潜熱を回収する潜熱回収用の給湯熱交換器と暖房用熱交換器の少なくとも一方を設けることにより、潜熱回収用の熱交換器を設けることによる熱効率の向上を図ることができる。

さらに、給湯用のバーナ装置を複数に区分された区分燃焼面を有する構成とし、給湯用のバーナ装置に要求される燃焼能力が一段アップする毎に前記区分燃焼面を予め定められた順番で選択的に順次追加燃焼させる燃焼制御手段を設けることにより給湯用のバーナ装置の燃焼能力制御をきめ細やかに行うことができる。

さらに、本発明において、複合熱交換器における二種管路配設部においては、給湯熱交換器の通水管路は、暖房用熱交換器の液体流通管路によって上下に挟まれて設けられる分、二種管路配設部における給湯用の液体流通管路の配設割合は暖房用の液体流通管路の配設割合より少ないものの、一種管路配設部と二種管路配設部の両方に設けられている給湯用の液体流通管路を適宜加熱することにより必要な給湯能力を得るように形成することもできるが、以下の構成を設けると、例えば複合熱交換器をより小型化しても、給湯能力向上や安定化を図ることができ、また、給湯運転と暖房運転のバランスも取りやすくできる。

つまり、潜熱回収用の給湯熱交換器を設け、複合熱交換器を形成する暖房用の液体流通管路の出側を給湯回路における前記潜熱回収用の給湯熱交換器と前記複合熱交換器を形成する給湯用の液体流通管路との間と該液体流通管路の出側とのいずれかに熱的に接続する給湯暖房熱的接続用液−水熱交換器を設けると、必要に応じ、この給湯暖房熱的接続用液−水熱交換器を介して暖房回路側の熱を給湯回路側に伝えることによって給湯能力をさらに大きくする（要求能力に対して足りない場合には補充する）ことができるので、それにより、例えば複合熱交換器を小型化しても利用者の必要とする給湯能力を十分に発揮できる。

さらに、給湯暖房熱的接続用液−水熱交換器を設ける構成において、バーナ装置の燃焼ガスの潜熱を回収する潜熱回収用の暖房用熱交換器を設けて暖房回路を形成し、該暖房回路には熱媒体を前記潜熱回収用の暖房用熱交換器には通さずに循環させるための潜熱熱交バイパス通路を設け、暖房用循環ポンプの駆動により潜熱熱交バイパス通路と複合熱交換器を形成する暖房用の液体流通管路と給湯暖房熱的接続用液−水熱交換器とを通して暖房回路の熱媒体を循環させるバイパス経路を形成し、前記暖房回路の熱媒体の前記暖房装置への供給を行わずに給湯運転を行う給湯単独運転時に予め定められる経路切り替え条件が満たされたときには、循環させる暖房回路の熱媒体の経路を前記バイパス経路と前記潜熱回収用の暖房用熱交換器を通す経路との両方の経路に通して循環させる潜熱熱交経由経路とする経路切り替え制御手段を設けると、以下の効果を発揮できる。

つまり、前記の如く、給湯暖房熱的接続用液−水熱交換器を有する構成においては、給湯単独運転時に、暖房回路の熱媒体を給湯暖房熱的接続用液−水熱交換器に通して給湯暖房熱的接続用液−水熱交換器から給湯回路側へ熱を供給することにより、給湯能力の向上（足りない場合の補充も含む）を図ることができるが、その供給熱量は、給湯暖房熱的接続用液−水熱交換器に通して流れる熱媒体の温度が高くて流量が大きい方が大きくなる。

そこで、例えば、前記経路切り替え条件を、暖房装置への熱媒体供給を行わずに給湯動作を行う給湯単独運転時に要求される給湯要求能力が予め定められている経路切り替え基準値を超えたときとして、必要な給湯能力を給湯用のバーナ装置の燃焼のみでは得ることができない場合には暖房用のバーナ装置の燃焼も行い、その際、暖房回路の熱媒体を循環させて給湯暖房熱的接続用液−水熱交換器を通して暖房回路側から給湯回路側に熱を移動させるようにする。そして、このときには暖房回路の熱媒体の経路を潜熱熱交経由経路として、熱媒体をバイパス経路と潜熱回収用の暖房用熱交換器を通して循環させる経路との両方を通して循環させるようにすると、給湯暖房熱的接続用液−水熱交換器を通る熱媒体の温度を高め、流量も大きくできる。

つまり、暖房回路の熱媒体の経路を潜熱熱交経由経路として潜熱回収用の暖房用熱交換器にも通して循環させることによって、潜熱回収用の暖房用熱交換器によるバーナ装置の潜熱回収によって熱媒体の温度を高めることができることに加え、熱媒体の循環経路を、バイパス経路と潜熱回収用の暖房用熱交換器を通る経路との両方を通して循環させることにより、熱媒体をバイパス経路のみで循環させる場合に比べ、熱媒体の循環流量を大きくできるため、給湯暖房熱的接続用液−水熱交換器を介して暖房回路側から給湯回路側へ多くの熱を供給することができるようになる。

そのため、このように給湯単独運転時に暖房用のバーナ装置も燃焼させて暖房回路の熱媒体を潜熱熱交経由経路で循環させる構成を設けることにより、熱源装置に設ける給湯暖房熱的接続用液−水熱交換器を小型のものとしても給湯能力をより一層確実に発揮できるようになる。つまり、例えば給湯暖房熱的接続用液−水熱交換器を、液体を通過させる二重管路を有する熱交換器とする場合は、その二重管路の長さをより短くしても給湯能力を確実に発揮できるようになり、給湯暖房熱的接続用液−水熱交換器をプレート式熱交換器とする場合にはプレートの枚数をより少なくしても給湯能力を確実に発揮できるようになり、熱源装置の小型化や低コスト化を図ることができる。

なお、例えば給湯単独運転時に暖房用のバーナ装置も燃焼させて暖房回路の熱媒体を循環させるときであっても、例えば給湯暖房熱的接続用液−水熱交換器を介して暖房回路側から給湯回路側へ供給すべき熱量が小さいときには、暖房回路内の熱媒体の温度がそれ程高くなくてもよいし、熱媒体の循環流量も多くなくてもよい。そこで、このようなときは、熱媒体を潜熱回収用の暖房用熱交換器には通さずにバイパス経路で熱媒体を循環させれば、熱媒体を循環させるための負荷を小さくできるので暖房用循環ポンプの消費電力を小さくできることから省エネ化を図ることができる。

そのため、給湯暖房熱的接続用液−水熱交換器を有する構成において、前記経路切り替え基準値を、給湯単独運転時に暖房用のバーナ装置も燃焼させるための基準値よりも高めに設定し、給湯単独運転時に熱源装置に要求される必要給湯能力が前記経路切り替え基準値以下のときには暖房用のバーナ装置を燃焼さながら暖房回路の熱媒体をバイパス経路で循環させ、前記経路切り替え基準値を超えるときには潜熱熱交経由経路で熱媒体を循環させることができるようにすると、要求される給湯能力に対応させて、給湯要求能力が小さめのときには省エネ化を図れ、大きいときには的確に対応させて給湯能力を高めることができる。

さらに、浴槽に接続されて浴槽の水を循環させる機能を備えた追い焚き循環回路を有し、該追い焚き循環回路の水の流通管路が追い焚き用液−水熱交換器を介して暖房回路の液体流通管路と熱的に接続することによって、浴槽の追い焚き動作を良好にできる熱源装置を形成できる。

そして、前記潜熱熱交経由経路と前記バイパス経路とを切り替える経路切り替え制御手段を設ける構成において、暖房回路の熱媒体を潜熱熱交経由経路によって循環させるときに、追い焚き循環回路における水の循環動作を停止したまま熱媒体導入切り替え弁を開いて前記追い焚き用液−水熱交換器に前記熱媒体を通して前記暖房回路に循環させるようにすると、熱媒体導入切り替え弁を開くだけで、容易に、潜熱熱交経由経路によって熱媒体を循環させて、その循環流量を多くすることができ、前記効果を容易に発揮することができる。

さらに、給湯回路に、該給湯回路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を設けることにより、例えば必要に応じて給湯の総水量を少なく絞って給湯能力を抑えることによって給湯温度を迅速に上昇させて安定化できるので、給湯温度の安定化をより一層良好に行うことができる。なお、給湯の総水量を絞ることによって給湯温度が安定化したら、その後に給湯の総水量を増やすことにより給湯能力も上げることができるので、要求されている給湯能力に合わせることができるし、必要のないときには給湯の総水量を絞る動作を行わないことで、要求されている給湯能力に応じた給湯が行えるようにできる。

本発明に係る熱源装置の実施例における熱交換器とバーナ装置との配設構成を模式的に示す説明図である。第１実施例の熱源装置のシステム構成を熱源装置に接続される暖房装置等と共に示す模式的な説明図である。実施例の熱源装置に設けられている制御構成の要部構成を示すブロック図である。実施例の熱源装置に適用されている給湯用と暖房用のバーナ装置の構成を説明するための模式的な斜視図（ａ）と平面図（ｂ）である。実施例の熱源装置の給湯単独運転時におけるバーナ装置の燃焼面切り替え動作と給湯能力との関係を説明するためのグラフである。実施例の熱源装置の給湯暖房同時運転時におけるバーナ装置の燃焼面切り替え動作と給湯能力との関係を説明するためのグラフである。実施例の熱源装置における暖房回路の熱媒体循環経路の例を説明するための模式的なシステム説明図である。第２実施例の熱源装置のシステム構成を示す模式的な説明図である。実施例の熱源装置の発明に至る本発明者考案の熱源装置におけるバーナ装置の配置と複合熱交換器の態様を示す模式的な説明図である。従来提案されている複合型の熱交換器を有する熱源装置の構成を示す模式的な説明図である。図１０に示される熱源装置の問題点を、図１０の構成を簡略化して説明するための模式的な説明図である。

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、これまでの説明の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２には、本発明に係る熱源装置の第１実施例のシステム構成が模式的に示されている。同図に示されるように、本実施例の熱源装置は、器具ケース８０内に、給湯回路４５と暖房回路７とを設けて形成される複合型の熱源装置である。この熱源装置は燃焼室１００を有し、燃焼室１００内には給湯用のバーナ装置２（２ａ，２ｂ，２ｃ）と暖房用のバーナ装置５とが設けられている。

給湯用のバーナ装置２は複数のバーナ装置２ａ，２ｂ，２ｃを有し、バーナ装置２ａの燃焼面とバーナ装置２ｂの燃焼面とバーナ装置２ｃの燃焼面によって区分される態様で形成された区分燃焼面を有している。言い換えれば、バーナ装置２ａ，２ｂ，２ｃの各燃焼面によって区分された区分燃焼面が形成されており、熱源装置には、給湯用のバーナ装置２に要求される燃焼能力が一段アップする毎に前記区分燃焼面を予め定められた順番（バーナ装置２ａ，２ｂ，２ｃの順）で選択的に順次追加燃焼させる燃焼制御手段（図２には図示せず）が設けられている。給湯用のバーナ装置２と暖房用のバーナ装置５の下方側には、これらのバーナ装置２，５の給排気用の燃焼ファン１５が設けられている。

また、燃焼室１００には、給湯用のバーナ装置２と暖房用のバーナ装置５の上側に、給湯と暖房の複合熱交換器１が設けられており、この複合熱交換器１は、図１、図２に示されるように、給湯用の液体流通管路１３のみが配設された一種管路配設部１１１と給湯用の液体流通管路１３が暖房用の液体流通管路１２によって上下に挟まれる態様で（図１、参照）互いに接して配設された二種管路配設部１１２とを有し、二種管路配設部１１２と一種管路配設部１１１とは隣り合わせに配設されている。

本実施例の最も特徴的な構成は、この二種管路配設部１１２と一種管路配設部１１１とバーナ装置２，５とが、以下に述べるような位置関係で配設されていることである。つまり、本実施例においては、図２および図１に示されるように、一種管路配設部１１１の下方側には、該一種管路配設部１１１を加熱するための給湯用のバーナ装置２が配設され、二種管路配設部１１２の下方側には、該二種管路配設部１１２を加熱するための暖房用のバーナ装置５が配設されているが、図１に示されるように、二種管路配設部１１２において、一種管路配設部１１１に隣接する側の一部分に配設されている液体流通管路１２，１３が給湯用のバーナ装置２の上方側にはみ出す態様で配設されている。

本実施例では、この構成によって、暖房用のバーナ装置５のみの燃焼時に暖房用のバーナ装置５の燃焼ガスが一種管路配設部１１１側に広がっても、その広がり部分には給湯用のバーナ装置２の上方側にはみ出す態様で配設された二種管路配設部１１２の液体流通管路１２，１３が配設されているので、広がった燃焼ガスによって加熱されるのは、この二種管路配設部１１２の液体流通管路１２，１３となる。

そして、二種管路配設部１１２は、暖房用の液体流通管路１２によって給湯用の液体流通管路１３を上下に挟む態様で配設されているので、暖房用のバーナ装置５の燃焼ガスの広がりによって加熱されるのは、給湯用の液体流通管路１３の下側に配設されている暖房用の液体流通管路１２である。つまり、一種管路配設部１１１側に配設されている給湯用の液体流通管路１３が暖房単独運転時に暖房用のバーナ装置５によって加熱されてしまうことを防ぐことができ、一種管路配設部１１１側に配設されている給湯用の液体流通管路１３内に滞留している水等の熱媒体が沸騰してしまうことを抑制できる。

複合熱交換器１はフィン４３を有しており、このフィン４３は、給湯用のバーナ装置２と暖房用のバーナ装置５の上側に立ち上がる態様で設けられて、図１の紙面に垂直な方向に（図２では左右方向に）互いに間隔を介して複数配設されており、図１に示されているように、各フィン４３の面方向が給湯用のバーナ装置２ａ，２ｂ，２ｃの配列方向とは直交（または略直交）する方向となるような態様と成している。一種管路配設部１１１の液体流通管路１３と二種管路配設部１１２の液体流通管路１２，１３は共に、これらの複数の共通のフィン４３に形成された対応する管路挿入孔１０３，１０４に挿入され（液体流通管路１３は管路挿入孔１０３に、液体流通管路１２は管路挿入孔１０４に挿入され）ており、複合熱交換器１をこのような態様に形成すると非常に製造しやすい。

また、二種管路配設部１１２において、上下方向に配設される３つの管路（暖房用の液体流通管路１２と給湯用の液体流通管路１３）のうち、真ん中の管路を、低温の水が導入される液体流通管路１３とすることにより、以下の効果を奏することができる。つまり、二種管路配設部１１２における暖房用の液体流通管路１２と給湯用の液体流通管路１３の配列態様によって、暖房用の液体流通管路１２の吸熱量と給湯用の液体流通管路１３側の吸熱量とに違いが生じ、二種管路配設部１１２において上下方向の真ん中の管路を給湯用の液体流通管路１３として互いに接する態様で設けることにより、給湯用の液体流通管路１３の１本あたりの吸熱量を高くできる。

なお、図２はシステム図であるために、図１の態様と異なるように示されているが、実際には図１に示される断面構成図のような態様で一種管路配設部１１１の液体流通管路１３と二種管路配設部１１２の液体流通管路１２，１３等が配設されている。ただし、図１も模式的な構成図であるために、液体流通管路１２，１３等の本数等は正確に示されているとは限らず、液体流通管路１２，１３の本数や配設間隔等は図１に示されるものに限定されるものではなく、適宜設定されるものである。

また、複合熱交換器１は、複合熱交換器１の液体流通管路１２，１３を通る液体の熱媒体（例えば水）によって液体流通管路１２，１３の下方側に配置されているバーナ装置（給湯用のバーナ装置２や暖房用のバーナ装置５）の燃焼ガスの顕熱を回収するメインの熱交換器と成しており、言い換えれば、複合熱交換器１により形成されているメインの熱交換器は、二種管路配設部１１２と一種管路配設部１１１とにまたがる態様で設けられているメインの給湯熱交換器と、二種管路配設部１１２に設けられているメインの暖房用熱交換器を有して形成されている。

本実施例において、メインの給湯熱交換器を形成する給湯用の液体流通管路１３には、バーナ装置２，５の燃焼ガスの潜熱を回収する潜熱回収用の給湯熱交換器４が接続されており、メインの暖房用熱交換器を形成する暖房用の液体流通管路１２には、バーナ装置２，５の燃焼ガスの潜熱を回収する潜熱回収用の暖房用熱交換器６が接続されている。なお、これらの潜熱回収用の給湯熱交換器４と暖房用熱交換器６は、それぞれの熱交換器を形成する液体流通管路を通る熱媒体（ここでは水）によりバーナ装置２，５の燃焼ガスの潜熱を回収するものであるが、潜熱回収用の給湯熱交換器４と暖房用熱交換器６は共に、バーナ装置２，５の燃焼ガスの潜熱のみならず顕熱も回収するものである。

また、潜熱回収用の給湯熱交換器４と潜熱回収用の暖房用熱交換器６は共に、複合熱交換器１の上部側に配設され、潜熱回収用の給湯熱交換器４の配設空間と潜熱回収用の暖房用熱交換器６の配設空間とを仕切る仕切り１１５が複合熱交換器１の上部側に設けられている。この仕切り１１５によって、暖房用のバーナ装置５の燃焼ガス（排気ガス）が複合熱交換器１を通った後に潜熱回収用の暖房用熱交換器６の配設空間を通り、その後に、潜熱回収用の給湯熱交換器４の配設空間を通って排気口１１６から排出される態様と成している。つまり、複合熱交換器１を通った暖房用のバーナ装置５の燃焼ガスが流れる流れの上流側に潜熱回収用の暖房用熱交換器６が配設され、流れの下流側に潜熱回収用の給湯熱交換器４が配設されている。

このような構成によって、暖房用のバーナ装置５の燃焼時の燃焼ガスが、複合熱交換器１を通った後に約１６０〜約２５０℃で潜熱回収用の暖房用熱交換器６の配設領域を通って潜熱回収されて冷やされた後、潜熱回収用の給湯熱交換器４の配設領域を通ることになるため、暖房用のバーナ装置５の単独燃焼時であっても、潜熱回収用の給湯熱交換器４内の水が沸騰することを抑制できる。また、潜熱回収用の暖房用熱交換器６は、仕切り１１５を介して潜熱回収用の給湯熱交換器４の上側に配設されており、給湯用のバーナ装置２の単独燃焼時であっても、潜熱回収用の暖房用熱交換器６内の水の沸騰は抑制できる。

なお、図２および後述する図８は、システム図であるために、潜熱回収用の給湯熱交換器４と潜熱回収用の暖房用熱交換器６の配設構成も図１の態様と異なるように示されているが、実際には図１に示される模式的な断面構成図のような態様で潜熱回収用の給湯熱交換器４と潜熱回収用の暖房用熱交換器６等が配設されている。ただし、潜熱回収用の給湯熱交換器４と潜熱回収用の暖房用熱交換器６の本数や配設間隔等は図１に示されるものに限定されるものではなく、適宜設定されるものである。

図４（ａ）、（ｂ）に示されるように、本実施例において、給湯用のバーナ装置２（２ａ，２ｂ，２ｃ）は、複数の炎口１１０が長手方向に沿って配列配置された炎口列を一列以上（ここでは一列）配設して成る燃焼面を備えたバーナ１０７が、前記炎口列と直交する方向に並ぶ態様で複数配置されて形成されている。バーナ装置２ａは４本のバーナ１０７によって形成され、バーナ装置２ｂは３本のバーナ１０７によって形成され、バーナ装置２ｃは６本のバーナ１０７によって形成されており、したがって、それぞれのバーナ装置２ａ，２ｂ，２ｃの燃焼面により形成される区分燃焼面の面積比はおおよそ、４：３：６と成している。暖房用のバーナ装置５は、給湯用のバーナ装置２を形成するバーナ１０７と同方向に炎口１１０を配列配置したバーナ１０９を９本配置して形成されている。

これらの給湯用のバーナ装置２と暖房用のバーナ装置５には、図２に示されるガス供給通路１６を通して燃料ガスが供給されるものであり、図２の図中、符号１４，１７はガス電磁弁、符号１８はガス比例弁をそれぞれ示す。

また、図４と図１とを共に参照すると分かるように、給湯用バーナ装置２（２ａ，２ｂ，２ｃ）および暖房用のバーナ装置５の各燃焼面の上側に設けられている複合熱交換器１の給湯用の液体流通管路１３と複合熱交換器１の暖房用の液体流通管路１２は、これらの液体流通管路１２，１３の下方側に配設されている対応する暖房用のバーナ装置５と給湯用のバーナ装置２（２ａ，２ｂ，２ｃ）の炎口１１０の列と平行または略平行に伸長した管路部位を有して配設されている。潜熱回収用の給湯熱交換器４と潜熱回収用の暖房用熱交換器６の液体流通管路もバーナ装置２，５の炎口１１０の列と平行または略平行に伸長した管路部位を有して配設されており、潜熱回収用の給湯熱交換器４と潜熱回収用の暖房用熱交換器６の液体流通管路は、全体としては両方のバーナ装置２，５の上面側に配設されている。

図２に示されるように、潜熱回収用の給湯熱交換器４と、潜熱回収用の給湯熱交換器４の入水側に設けられた給水通路４６と、潜熱回収用の給湯熱交換器４の出水側に設けられた通路３４と、複合熱交換器１の給湯用の液体流通管路１３（メインの給湯熱交換器）と、複合熱交換器１の給湯用の液体流通管路１３の出水側に設けられた給湯通路４７とを有して、前記給湯回路４５が形成されている。

給湯回路４５は、給水通路４６から導入されて潜熱回収用の給湯熱交換器４を通って加熱された液体の熱媒体（水）を複合熱交換器１の給湯用の液体流通管路１３（メインの給湯熱交換器）に導入して加熱した後、その加熱した水を給湯通路４７に通して給湯先に導く回路である。給湯回路４５において、給水通路４６には、該給水通路４６を通る水の水量を検出する水量センサ１９が設けられており、通路３４には給湯ハイリミットスイッチ３６が設けられ、複合熱交換器１の給湯用の液体流通管路１３の途中部には給湯水管サーミスタ１５１が設けられている。

また、給湯通路４７には、複合熱交換器１の給湯用の液体流通管路１３の出側の温度を検出する熱交出側サーミスタ２３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。なお、本実施例では、給湯用の入水温度を検出する入水温検出手段を設けずに入水温度を演算によって求める方式を適用しており、例えば給湯バーナ装置２の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、これを記憶するようにしている。演算によって給湯用の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が、適宜の方法により給湯用の入水温度を求めることができるものである。

給湯通路４７には給湯回路４５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２０が設けられており、給湯通路４７は、給湯バイパス通路２２を介して給水通路４６に接続され、該バイパス通路２２の給水通路４６との接続部にはバイパスサーボ２１が設けられている。

前記暖房回路７は暖房用液体循環通路８を有し、暖房用液体循環通路８には、前記潜熱回収用の暖房用熱交換器６と、暖房用循環ポンプ（暖房用液体循環ポンプ）９と、シスターン１０と、暖房高温サーミスタ４０、暖房ハイリミットスイッチ７７、暖房水管サーミスタ５２、暖房低温サーミスタ４１が設けられており、暖房用循環ポンプ９は、潜熱回収用の暖房用熱交換器６と複合熱交換器１の暖房用の液体流通管路１２とを通して液体の熱媒体（例えば水）を循環させる機能を備えている。

暖房用液体循環通路８は、通路５９〜６５，１０８を有しており、通路１０８は、暖房回路７内の熱媒体（例えば水）を潜熱回収用の暖房用熱交換器６には通さずに循環させるための潜熱熱交バイパス通路として機能する。暖房高温サーミスタ４０は、複合熱交換器１を形成する暖房用の液体流通管路１２の出側の熱媒体の温度を検出するものであり、暖房低温サーミスタ４１は、その暖房用の液体流通管路１２の入側の熱媒体の温度を検出するものである。

シスターン１０の容量は例えば１８００ｃｃであり、シスターン１０には水位電極４４とオーバーフロー通路６６とが設けられている。シスターン１０は、補給水電磁弁４２と水補給用通路１６５を介して給水通路４６に接続されている。

また、本実施例において、給湯回路４５と暖房回路７とは給湯暖房熱的接続用液−水熱交換器３３を介して熱的に接続されており、給湯暖房熱的接続用液−水熱交換器３３は、複合熱交換器１を形成する暖房用の液体流通管路１２の出側を給湯回路４５における潜熱回収用の給湯熱交換器４と複合熱交換器１を形成する給湯用の液体流通管路１３（メインの給湯熱交換器）との間に熱的に接続する。

この給湯暖房熱的接続用液−水熱交換器３３には、暖房用循環ポンプ９の駆動によって、複合熱交換器１の暖房用の液体流通管路１２から出た熱い熱媒体（ここでは水）が導入されて図２の矢印Ｂに示すように流通し、給湯動作時に、潜熱回収用の給湯熱交換器４からは、矢印Ｂとは逆方向（矢印Ｂ’の方向）を流れるように水が給湯暖房熱的接続用液−水熱交換器３３に導入されて流通する。

つまり、暖房用の液体流通管路１２側から給湯暖房熱的接続用液−水熱交換器３３に導入される熱媒体は給湯暖房熱的接続用液−水熱交換器３３の給水側出口から流入し、潜熱回収用の給湯熱交換器４から給湯暖房熱的接続用液−水熱交換器３３に導入される水は給湯暖房熱的接続用液−水熱交換器３３の熱媒体出口（水出口）から流入し、この水と液体流通管路１２からの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給湯暖房熱的接続用液−水熱交換器３３が形成されている。例えば暖房用の液体流通管路１２から加熱された熱い熱媒体（ここでは熱い湯）を給湯暖房熱的接続用液−水熱交換器３３に導入しながら潜熱回収用の給湯熱交換器４から給湯暖房熱的接続用液−水熱交換器３３に温めの湯や水を導入すると暖房回路側の熱を給湯回路側に移動させる（給湯側が暖房側の熱を吸熱する）ことができる。

なお、暖房回路７には適宜の暖房装置が接続されるものである。この図では、暖房装置７０，７１が外部通路７２，７３，７４を介して暖房回路７に接続されており、暖房回路７は、暖房装置７０，７１への熱媒体の供給機能を有する。暖房装置７０は例えば浴室乾燥機等の高温暖房装置であり、暖房装置７０には熱動弁７６が設けられている。一方、暖房装置７１は温水マット７１等の低温暖房装置であり、暖房用液体循環通路８の器具ケース８０内の通路と外部通路７３との接続を選択的に切り替える熱動弁４８が設けられて、暖房装置７１への熱媒体の供給が制御される。

また、本実施例の熱源装置において、暖房回路７の暖房用液体循環通路８は、追い焚き用液−水熱交換器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８１を介して浴槽７５に接続されている。

暖房用液体循環通路８には、追い焚き用液−水熱交換器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、暖房用液体循環通路８から追い焚き用液−水熱交換器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は、暖房回路７を循環する熱媒体（ここでは水）の追い焚き用液−水熱交換器２５への導入の有無を弁の開閉により切り替える熱媒体導入切り替え弁として機能する。

追い焚き用液体流量制御弁３２を開いて追い焚き用液−水熱交換器２５への水（温水）の導入を行いながら追い焚き循環ポンプ２７を駆動することによって風呂の追い焚きが行われるが、追い焚き循環ポンプ２７を停止していれば暖房回路７を通る熱媒体と追い焚き循環通路２６内の水との熱交換は行われない（正確に言えば追い焚き循環通路２６に滞留している水の一部は熱交換されるが殆ど熱交換は行われない）。

なお、図２の図中、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２にはリモコン装置が図示されていないが、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５３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５３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５３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５３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、本明細書では、それらを総称してリモコン装置５３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、リモコン装置５３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４７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４６から導入される水が、潜熱回収用の給湯熱交換器４と複合熱交換器１の給湯用の液体流通管路１３（メインの給湯熱交換器）とを通って給湯通路４７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装置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５３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。なお、必要に応じ、暖房用のバーナ装置５の燃焼も行われるが、この動作についての詳細説明は後述する。

また、リモコン装置５３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５３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４７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、暖房用液体循環通路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運転時）には、暖房用循環ポンプ９の駆動によって、液体（ここでは温水）を循環させるものであり、暖房用循環ポンプ９の吐出側から吐出される液体が、図２の矢印Ａに示されるように、通路５９を通って複合熱交換器１の暖房用の液体流通管路１２（メインの暖房用熱交換器）に導入される。このときには暖房用のバーナ装置５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。

複合熱交換器１の暖房用の液体流通管路１２を通った液体は、その後、給湯暖房熱的接続用液−水熱交換器３３に導入され、該給湯暖房熱的接続用液−水熱交換器３３を通った後、矢印Ｃに示されるように、通路６０を通り、その後、通路６４で分岐して、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通路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。

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に示されるようにして通路６４を通った液体は、潜熱熱交バイパス通路１０８を通り、シスターン１０に導入され、矢印Ｇに示されるように通路６２を通って暖房用循環ポンプ９の吸入側に戻る。

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を通った後に通路６４で分岐された液体（熱媒体）は、矢印Ｅに示されるように追い焚き用液−水熱交換器２５を通り、矢印Ｅ’に示されるように、通路６５を通って通路６１側に向かう。このように、高温に維持される液体を追い焚き用液−水熱交換器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。なお、通路６１を通った液体は、前記の如く、シスターン１０と通路６２を通って暖房用循環ポンプ９の吸入側に戻ってくる。

また、暖房用循環ポンプ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、例えば居間等にあるリモコン装置５３で床暖房がＯＮされると、それに対応する熱動弁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。

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、暖房用液体循環通路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装置５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るが、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。

また、本実施例においては、図７（ａ）の実線に示されるように、暖房回路７の熱媒体を、暖房回路７に接続される暖房装置７０，７１と潜熱回収用の暖房用熱交換器６には通さずに、暖房用循環ポンプ９の駆動によって潜熱熱交バイパス通路１０８と複合熱交換器１を形成する暖房用の液体流通管路１２と給湯暖房熱的接続用液−水熱交換器３３とを通して循環させるバイパス経路が形成されている。

つまり、暖房装置７０，７１が稼動していない状態（暖房運転が行われていない状態）において暖房回路７の熱媒体（温水）を循環させようとすると、複合熱交換器１を形成する暖房用の液体流通管路１２で加熱された熱媒体が通路６０，６４を通った後に潜熱熱交バイパス通路１０８を通ってシスターン１０に導入され、通路６２と暖房用循環ポンプ９と通路５９を順に通って液体循環通路１２に戻る。

なお、図７（ａ）において、破線で示す経路は暖房回路７において熱媒体が通過しない通路であり、図７（ｂ）に示されている経路については後述するが、図７（ｂ）においても同様に熱媒体が通過する経路を実線により示し、通過しない通路は破線で示している。また、図７（ａ）、（ｂ）において、暖房装置７０，７１は図の簡略化のために１つずつ示しており、本実施例の熱源装置において、シスターン１０内を熱媒体が通る通路は実際には形成されていないが、図７（ａ）、（ｂ）においては、シスターン１０内を通る熱媒体の経路が曲線により模式的に示されている。

図３には、本実施例の熱源装置の制御構成がブロック図により示されており、同図に示されるように、熱源装置の制御装置５４は、経路切り替え制御手段５１、燃焼制御手段５２、ポンプ駆動制御手段５５を有している。制御装置５４は、リモコン装置５３と、出湯サーミスタ２４、水量センサ（流量センサ）１９、追い焚き用液体流量制御弁３２、ガス電磁弁１４，１７、ガス比例弁１８、燃焼ファン１５、暖房用循環ポンプ９、暖房高温サーミスタ４０、暖房低温サーミスタ４１、熱交出側サーミスタ２３に信号接続されている。

経路切り替え制御手段５１は、暖房回路７の熱媒体を暖房装置７０，７１に供給することなく給湯運転を行う給湯単独運転時に、予め定められる経路切り替え条件が満たされたときには、暖房用循環ポンプ９の駆動によって循環する暖房回路７の熱媒体の循環経路を、図７（ｂ）の実線に示されるような潜熱熱交経由経路とする。つまり、暖房回路７の熱媒体の循環経路を、図７（ｂ）に示されるように、図７（ａ）の実線に示したバイパス経路と図７（ｂ）の太実線で示されている潜熱回収用の暖房用熱交換器６を通す経路との両方の経路に通して循環させる潜熱熱交経由経路とする。なお、熱媒体の循環のための暖房用循環ポンプ９の駆動は、燃焼制御手段５２を介してポンプ駆動制御手段５５により制御される。

本実施例において、経路切り替え条件としては、例えば給湯単独運転時に要求される給湯要求能力が予め定められている経路切り替え基準値を超えたときに、図７（ｂ）の実線に示されるような潜熱熱交経由経路で熱媒体を循環させるようにする、といった条件が与えられている。経路切り替え基準値は、本実施例では、燃焼制御手段５２に与えられている後述する水路配設部切り替え基準能力と同じ値に設定されており、この値（能力値）は、給湯単独運転時に給湯用のバーナ装置２と暖房用のバーナ装置５とを全て燃焼させることが必要な能力であり、例えば１６．５号に設定されている。なお、１６．５号の給湯能力とは、給水温度より２５℃高い温度の湯を１分間に１６．５リットル給湯可能な能力である。

経路切り替え制御手段５１は、前記経路切り替え条件に基づき、給湯単独運転時に給湯要求能力が例えば１６．５号を超えて燃焼制御手段５２が給湯用のバーナ装置２と暖房用のバーナ装置５とを全て燃焼させることが生じたときに、追い焚き用液体流量制御弁３２を開くようにし、それ以外の時には追い焚き用液体流量制御弁３２を閉じておく（なお、浴槽湯水の追い焚き時には燃焼制御手段５２により追い焚き用液体流量制御弁３２が開かれる）。

追い焚き用液体流量制御弁３２が閉じられた状態において、仮に暖房用循環ポンプ９を駆動させて暖房回路７内の熱媒体（温水）を循環させると、その循環経路は、図７（ａ）の実線に示されているようなバイパス経路となって、その長さは短く、このときには熱媒体が例えば４．８ｍｌ／分程度で給湯暖房熱的接続用液−水熱交換器３３をして流れる。

それに対し、経路切り替え制御手段５１は、前記経路切り替え条件に基づき、給湯単独運転時に前記給湯要求能力の値が前記経路切り替え基準値を超えたとき（給湯単独運転時に給湯用のバーナ装置２と暖房用のバーナ装置５とを全て燃焼させることが必要となったとき）には、追い焚き用液体流量制御弁３２を開き、図７（ｂ）の実線に示されるような潜熱熱交経由経路で熱媒体を循環させるようする。

そうすると、暖房用循環ポンプ９の駆動によって循環する暖房回路７内の熱媒体（温水）は、図７（ｂ）の実線（細実線と太実線）に示されているように、図７（ａ）の実線に示したバイパス経路を通ることに加え、図７（ｂ）の太実線に示されているように、通路６０から通路６４に導入される熱媒体が、追い焚き用液体流通制御弁３２が開かれることによって、追い焚き用液−水熱交換器２５を経由して通路６４を通り、通路６１を通って潜熱回収用の暖房用熱交換器６を通ってシスターン１０に導入される経路を通ることになるため（バイパス経路とバイパス経路に並列な経路の両方の経路を通ることになるため）、熱媒体の循環経路は図７（ａ）の実線に示したバイパス経路に比べて格段に長くなる。

そのため、暖房回路７内の熱媒体は、例えば９．６ｍｌ／分程度の大流量で流れ、給湯暖房熱的接続用液−水熱交換器３３を通る熱媒体の流量も多くなる。また、潜熱熱交経由経路で暖房回路７の熱媒体を循環させると熱媒体は潜熱回収用の暖房用熱交換器６を通って循環するので、熱媒体が潜熱回収用の暖房用熱交換器６でも加熱されることから、熱媒体の温度をより高めることもできる。つまり、暖房回路７の熱媒体を潜熱熱交経由経路で循環させると、給湯暖房熱的接続用液−水熱交換器３３を通る熱媒体の温度を高め、流量も多くできるので、給湯暖房熱的接続用液−水熱交換器３３と給湯回路４５側との熱交換によって給湯回路４５を通る湯水の温度を高める能力を向上させることができ、給湯能力を高めることができる。

なお、本実施例において、暖房回路７の熱媒体（温水）を潜熱熱交経由経路によって循環させるときには、追い焚き循環回路２６における水の循環動作を停止したまま、経路切り替え制御手段５１によって追い焚き用液体流量制御弁３２を開いて熱媒体を暖房回路７に循環させるようにしており、このようにすることによって、暖房回路７の熱媒体から追い焚き循環回路２６側に熱を殆ど移動させることなく暖房回路７の熱媒体の熱を給湯側に伝えて給湯能力の補充を行うことができる。

燃焼制御手段５２は、リモコン装置５３の信号（指令や設定温度の値等）に基づき、出湯サーミスタ２４、水量センサ（流量センサ）１９、熱交出側サーミスタ２３、暖房高温サーミスタ４０、暖房低温サーミスタ４１等の検出信号を参照し、ガス電磁弁１４，１７の開閉制御とガス比例弁１８の開弁量制御とを行って、給湯用のバーナ装置２（２ａ，２ｂ，２ｃ）と暖房用のバーナ５の燃焼制御を行うものである。また、燃焼制御手段５２は、これらのバーナ装置２，５の燃焼時には燃焼ファン１５を駆動させ、例えばその回転数をバーナ装置２，５の燃焼量に対応させる等して適宜の制御を行う。

本実施例の熱源装置は、前記の如く、給湯回路４５を通して給湯設定温度の湯の給湯を行う給湯運転と、暖房回路７を通して加熱した熱媒体（温水）を暖房装置７０，７１に供給しながら熱媒体を暖房装置７０，７１に循環させる暖房運転を行う機能を有しており、燃焼制御手段５２は、それぞれの単独運転時（給湯単独運転時と暖房単独運転時）と、給湯と暖房の同時運転時とで、以下のように給湯用のバーナ装置２（２ａ，２ｂ，２ｃ）と暖房用のバーナ５の燃焼面を切り替える燃焼制御を行う。

つまり、燃焼制御手段５２は、給湯単独運転時には、給湯運転動作に必要な給湯要求能力が予め定められる水路配設部切り替え基準能力（例えば１６．５号）未満の時には一種管路配設部１１１の下方側の給湯用のバーナ装置２（２ａ，２ｂ，２ｃ）のみを燃焼させ、水路配設部切り替え基準能力（例えば１６．５号）を超えたときには給湯用のバーナ装置２（２ａ，２ｂ，２ｃ）と二種管路配設部１１２の下方側の暖房用のバーナ装置５とを燃焼させる。また、燃焼制御手段５２は、給湯運転動作に必要な給湯要求能力の値を逐次、経路切り替え制御手段５１に加える。

燃焼制御手段５２によって行われる給湯用のバーナ装置２（２ａ，２ｂ，２ｃ）の燃焼制御は、図４に示したような給湯用のそれぞれのバーナ装置２ａ，２ｂ，２ｃを形成する複数本ずつのバーナ１０７によって区分された燃焼面（区分燃焼面）を、給湯用のバーナ装置２に要求される燃焼能力が一段アップする毎に予め定められた順番で選択的に順次追加燃焼させるものである。

給湯単独運転におけるバーナ燃焼において、表１の切り替え段数（１）の欄に示されているように、最初に燃焼させる燃焼面は給湯用のバーナ装置２ａの４本のバーナ１０７の燃焼面である。なお、表１においては、図１に示されるように、給湯用のバーナ装置２ａの燃焼面をＡ、給湯用のバーナ装置２ｂの燃焼面をＢ、給湯用のバーナ装置２ｃの燃焼面をＣ、暖房用のバーナ装置５の燃焼面をＤと示している。

給湯用のバーナ装置２ａのみの燃焼により得られる給湯特性（出湯特性）は、例えば給湯回路４５への入水温度が１５℃の場合には、給湯設定温度に応じて、図５の特性線ａ_１と特性線ａ_２とに挟まれた領域内の給湯が可能となる。つまり、給湯用のバーナ装置２ａのみを燃焼させる場合でも、ガス比例弁１８の開弁量に応じて給湯特性が異なる態様となり、ガス比例弁１８の開弁量が最小開度のときには図５の特性線ａ_１の特性となり、ガス比例弁１８の開弁量が多くなるにつれて図５の特性線ａ_２側に近づき、最大開度のときに特性線ａ_２の特性が得られるので、燃焼制御手段５２は、給湯設定温度と給湯流量に対応させてガス比例弁１８の開弁量を制御して供給ガス量を比例制御する。

燃焼制御手段５２は、給湯要求能力に対応する燃焼能力が一段アップすると、バーナ装置２ａの４本のバーナ１０７の燃焼面に加えてバーナ装置２ｂの３本のバーナ１０７の、合計７本のバーナ１０７の燃焼面の燃焼を行う（表１の給湯単独燃焼、切り替え段数（２）を参照）。バーナ装置２ａ，２ｂの燃焼により得られる給湯特性は、例えば給湯回路４５への入水温度が１５℃の場合に、図５の特性線ｂ_１と特性線ｂ_２とに挟まれた領域内の給湯が可能となる。

つまり、バーナ装置２ａ，２ｂの燃焼により得られる給湯特性は、ガス比例弁１８の開弁量に応じ、ガス比例弁１８の開弁量が最小開度のときには図５の特性線ｂ_１の特性となり、ガス比例弁１８の開弁量が多くなるにつれて図５の特性線ｂ_２側に近づき、最大開度のときに特性線ｂ_２の特性が得られるので、燃焼制御手段５２は、給湯設定温度と給湯流量に対応させてガス比例弁１８の開弁量を制御して供給ガス量を比例制御する。

また、燃焼制御手段５２は、給湯要求能力に対応する燃焼能力がさらに一段アップすると、バーナ装置２ａの４本のバーナ１０７の燃焼面とバーナ装置２ｂの３本のバーナ１０７とバーナ装置２ｃの７本のバーナ１０７の合計１３本のバーナ１０７の燃焼面燃焼面の燃焼を行う（表１の給湯単独燃焼、切り替え段数（３）、を参照）。これらのバーナ装置２ａ，２ｂ，２ｃの燃焼により得られる給湯特性は、例えば給湯回路４５への入水温度が１５℃の場合に、図５の特性線ｃ_１と特性線ｃ_２とに挟まれた領域内の給湯が可能となる。

つまり、バーナ装置２ａ，２ｂ，２ｃの燃焼により得られる給湯特性は、ガス比例弁１８の開弁量に応じ、ガス比例弁１８の開弁量が最小開度のときには図５の特性線ｃ_１の特性となり、ガス比例弁１８の開弁量が多くなるにつれて図５の特性線ｃ_２側に近づき、最大開度のときに特性線ｃ_２の特性が得られるので、燃焼制御手段５２は、給湯設定温度と給湯流量に対応させてガス比例弁１８の開弁量を制御して供給ガス量を比例制御する。

さらに、燃焼制御手段５２は、給湯単独運転時に、給湯要求能力に対応する燃焼能力が前記水路配設部切り替え基準能力（例えば１６．５号）以上となったときには給湯用のバーナ装置２（２ａ，２ｂ，２ｃ）に加えて二種管路配設部１１２の下方側の暖房用のバーナ装置５を燃焼させる（表１の給湯単独燃焼、切り替え段数（４）を参照）。また、このとき、燃焼制御手段５２は、ポンプ駆動制御手段５５に指令を加えて暖房用循環ポンプ９を駆動させる。

給湯用のバーナ装置２ａ，２ｂ，２ｃと暖房用のバーナ装置５の燃焼により得られる給湯特性は、例えば給湯回路４５への入水温度が１５℃の場合に、図５の特性線ｄ_１と特性線ｄ_２とに挟まれた領域内の給湯が可能となる。つまり、バーナ装置２ａ，２ｂ，２ｃと暖房用のバーナ装置５の燃焼により得られる給湯特性は、ガス比例弁１８の開弁量に応じ、ガス比例弁１８の開弁量が最小開度のときには図５の特性線ｄ_１の特性となり、ガス比例弁１８の開弁量が多くなるにつれて図５の特性線ｄ_２側に近づき、最大開度のときに特性線ｄ_２の特性が得られるので、燃焼制御手段５２は給湯設定温度と給湯流量に対応させてガス比例弁１８を制御する。

また、給湯単独運転時であっても、暖房用のバーナ装置５の燃焼を行う時には液体循環ポンプ９を駆動させて暖房回路７内の熱媒体（温水）を循環させ、給湯暖房熱的接続用液−水熱交換器３３を介して暖房回路７側の熱を給湯側に吸熱させて回収することにより、図５の特性線ｄ_１と特性線ｄ_２とに挟まれた領域内の高い給湯能力による給湯を行うことができるものである。

つまり、本実施例では、給湯用のバーナ装置２と暖房用のバーナ装置５の全ての燃焼面を燃焼させ、ガス比例弁１８の開弁量制御を行うことに加え、暖房回路７の熱媒体を循環させて、前記の如く、給湯暖房熱的接続用液−水熱交換器３３を介して暖房回路７側の熱を給湯側に吸熱させることができ、しかも、このとき、経路切り替え制御手段５１が暖房回路７の熱媒体循環経路を潜熱熱交経由経路とすることで、給湯暖房熱的接続用液−水熱交換器３３を介しての暖房回路７側から給湯回路４５側への熱の移動量を多くできるため、図５の特性線ｄ_１と特性線ｄ_２とに挟まれた領域内の高い給湯能力による給湯を行うことができる。

燃焼制御手段５２は、暖房単独運転時には、暖房運転動作に必要な必要燃焼能力が予め定められる暖房制御切り替え基準能力（例えば７．３ｋｗ）未満の時には、二種管路配設部１１２の下方側の暖房用のバーナ装置５の９本のバーナ１０９をオンオフ制御し（予め定められるオンオフタイミング毎にオンとオフとを繰り返すオンオフ燃焼（間欠燃焼）を行い）、このとき、ガス比例弁１８の開弁量を最小とする。

一方、暖房運転動作に必要な必要燃焼能力が前記暖房制御切り替え基準能力以上の時には、暖房用のバーナ装置５の９本のバーナ１０９の燃焼を継続して行い、このときには、前記必要燃焼能力に対応させてガス比例弁１８の開弁量を制御して供給ガス量を比例制御する。

本実施例において、燃焼制御手段５２は、図示されていない給湯暖房同時動作制御手段を有しており、給湯と暖房の同時運転時には、この給湯暖房同時動作制御手段による制御を以下のように行う。つまり、給湯暖房同時動作制御手段は、給湯側の温度調節を優先させる運転とし、暖房側は、その給湯側の温度調節によって得られるままの状態（つまり、暖房側に対応させての温度調節を特に行わない）か、あるいは待機とする。

具体的には、熱源装置に要求される給湯要求能力（給湯動作に必要な必要燃焼能力）が予め定められる同時燃焼時燃焼面切り替え基準能力（例えば４．６号）以下のときには、暖房用のバーナ装置５の燃焼を停止したまま給湯用のバーナ装置２の燃焼制御のみを行い、給湯要求能力が前記同時燃焼時燃焼面切り替え基準能力（例えば４．６号）よりも大きいときには、暖房用のバーナ装置５を燃焼させながら、給湯要求能力に対応させて前記給湯用のバーナ装置の燃焼制御を行う。

つまり、図６の特性線ａ_１上または特性線ａ_１よりも左側に示される領域においては暖房用のバーナ装置５の燃焼を行わない待機状態として給湯単独運転時と同様に、例えば給湯用のバーナ装置２ａの燃焼を行い、特性線ａ_１よりも右側に示される領域においては、以下に述べるように、給湯要求能力に対応させてガス電磁弁１４，１７とガス比例弁１８の開弁量制御を行う。例えば、必要燃焼能力が前同時燃焼時燃焼面切り替え基準能力（例えば４．６号）よりも小さい状態から最初に前記切り替え基準能力を超えたときには、まず、暖房用のバーナ装置５の９本のバーナ１０９の燃焼面を燃焼させる（表１の給湯暖房同時燃焼、切り替え段数（１）を参照）。

本実施例では、暖房用のバーナ装置５の上側に二種管路配設部１１２が設けられているので、暖房用のバーナ装置５のみの燃焼によっても給湯側の加熱が行われ、ガス比例弁１８の開弁量に応じて給湯側の能力も変化し、例えば給湯回路４５への入水温度が１５℃の場合に、給湯設定温度に応じて図６の特性線ａ_１と特性線ａ_２側との間の領域の給湯特性が得られる。つまり、ガス比例弁１８の開弁量が最小開度のときに図６の特性線ａ_１の特性（給湯能力４．６号の特性）となり、ガス比例弁１８の開弁量が多くなるにつれて図６の特性線ａ_２側に近づき最大開度のときに特性線ａ_２の特性が得られるので、燃焼制御手段５２の給湯暖房同時動作制御手段は、給湯設定温度と給湯流量に対応させてガス比例弁１８の開弁量を制御して供給ガス量を比例制御する。

また、燃焼制御手段５２の給湯暖房同時動作制御手段は、給湯要求能力に応じて要求される燃焼能力が一段アップすると、暖房用のバーナ装置５に加えてバーナ装置２ｂの３本のバーナ１０７を燃焼させ、合計１２本のバーナ１０７，１０９の燃焼面の燃焼を行う（表１の給湯暖房同時燃焼、切り替え段数（２）を参照）。このとき、ガス比例弁１８の開弁量に応じ、例えば給湯回路４５への入水温度が１５℃の場合には、給湯設定温度に応じて、図６の特性線ｂ_１と特性線ｂ_２側との間の領域の給湯特性が得られる。

つまり、ガス比例弁１８の開弁量が最小開度のときには図６の特性線ｂ_１の特性となり、ガス比例弁１８の開弁量が多くなるにつれて図６の特性線ｂ_２側に近づき、最大開度のときに特性線ｂ_２の特性が得られる。そのため、燃焼制御手段５２の給湯暖房同時動作制御手段は、給湯設定温度と給湯流量に対応させてガス比例弁１８の開弁量を制御して供給ガス量を比例制御する。

なお、燃焼制御手段５２の給湯暖房同時動作制御手段は、給湯要求能力が前記同時燃焼時燃焼面切り替え基準能力（図６の特性線ａ_１に示される４．６号の能力）より大きい状態から同時燃焼時燃焼面切り替え基準能力以下の状態に変化し、その後で、同時燃焼時燃焼面切り替え基準能力より大きい状態に変化したときには、同時燃焼時燃焼面切り替え基準能力を超えても直ぐには暖房用のバーナ装置５の燃焼を開始させず（暖房用のバーナ装置５への点火を行わず）、同時燃焼時燃焼面切り替え基準能力よりも大きい値に設定されている上乗せ含み切り替え基準能力（例えば、ここでは図６の特性線ｂ_１に対応する能力であり、暖房用のバーナ装置５と給湯用のバーナ装置２ｂを、ガス比例弁１８の最小開弁量で燃焼させる能力）に達したときに暖房用のバーナ装置５を燃焼させて暖房用のバーナ装置５と給湯用のバーナ装置２の燃焼制御を行うようにする。

そして、燃焼制御手段５２の給湯暖房同時動作制御手段は、給湯要求能力が前記切り替え基準能力より大きい状態から切り替え基準能力以下の状態に変化したときには、暖房用のバーナ装置５の燃焼を停止して（暖房待機として）給湯用のバーナ装置２の燃焼制御のみを行う。

以上のように、本実施例では、燃焼制御手段５２の給湯暖房同時動作制御手段の制御によって、以下の効果を奏することができる。つまり、給湯動作に必要な給湯要求能力が予め定められる切り替え基準能力よりも大きいときには給湯要求能力に対応させて暖房用のバーナ装置５の燃焼制御を行うか該暖房用のバーナ装置５と給湯用のバーナ装置２の燃焼制御を行うかすることにより、一種管路配設部１１１と二種管路配設部１１２との両方に配設されている給湯用の液体流通管路１３を適切に加熱して給湯設定温度の湯を適切な流量で給湯することができる。

一方、給湯動作に必要な給湯要求能力が前記切り替え基準能力以下のときには暖房用のバーナ装置５の燃焼を停止したまま給湯用のバーナ装置２の燃焼制御のみを行うことにより、一種管路配設部１１１に配設されている給湯用の液体流通管路１３と、一種管路配設部１１１に隣接する一部の二種管路配設部１１２の給湯用の液体流通管路１３とを適切に加熱し、二種管路配設部１１２に配設されている給湯用の液体流通管路１３の加熱は殆ど行わずに、給湯設定温度の湯を適切な流量で給湯することができる。

なお、本実施例では、このように、給湯動作に必要な給湯要求能力が同時燃焼時燃焼面切り替え基準能力以下のときには、暖房用のバーナ装置５の燃焼停止によって暖房回路７内の熱媒体の加熱は行われないため暖房側の熱媒体の温度の低下が生じる可能性があるが、暖房側では利用者が直接熱媒体に触れるわけではないため熱媒体の温度の低下を敏感には感じにくい。また、給湯要求能力が同時燃焼時燃焼面切り替え基準能力以下のときとは、例えば台所や洗面所等で小流量での給湯を行っている可能性が高く、この時間は長く続かない可能性が高いために、給湯要求能力が同時燃焼時燃焼面切り替え基準能力以下での暖房と給湯との同時運転時間は短めであると考えられる。

したがって、例えば給湯と暖房の同時運転（動作）中の給湯要求能力が同時燃焼時燃焼面切り替え基準能力以下での給湯が停止されれば暖房単独運転となって暖房用のバーナ装置５の燃焼が行われるようになるため、利用者が暖房運転を望んでいるにもかかわらず暖房用のバーナ装置５の燃焼が行われない状態が長く続く可能性は非常に低く、暖房装置７０，７１の運転に対する利用者の使い勝手に支障が生じることはない。

また、本実施例では、給湯暖房同時動作時に、給湯要求能力が同時燃焼時燃焼面切り替え基準能力より大きい状態から該同時燃焼時燃焼面切り替え基準能力以下に変化した後に、同時燃焼時燃焼面切り替え基準能力を超える状態に変化したときには、同時燃焼時燃焼面切り替え基準能力よりも大きい値に設定されている上乗せ含み切り替え基準能力に達したときに、暖房用のバーナ装置５を燃焼させて給湯用のバーナ装置２の燃焼制御も行い、前記給湯動作に必要な給湯要求能力が前記切り替え基準能力よりも大きい値から該切り替え基準能力以下に変化したときには、暖房用のバーナ装置５の燃焼を停止して給湯用のバーナ装置２の燃焼制御のみを行うようにすることにより、以下の効果を奏することができる。

つまり、本実施例では、暖房回路７から暖房装置７０，７１への熱媒体供給の有無を切り替える手段が熱媒体の温度に対応して開閉する熱動弁４８，７６によって形成されており、熱動弁の開閉制御は電磁弁のように迅速には行われずにゆっくりと行われ、暖房回路７から暖房装置７０，７１への熱媒体供給の有無の切り替え信号に対して熱動弁４８，７６の開閉動作が迅速には追従しない。

それに対し、前記のように、給湯暖房同時動作時に暖房用のバーナ装置５を停止する基準とするための同時燃焼時燃焼面切り替え基準能力と暖房用のバーナ装置５の燃焼を再開する基準とするための上乗せ含み切り替え基準能力の２つの互いに異なる値を与え、上乗せ含み切り替え基準能力の値を高い値に設定し、給湯暖房同時動作時に、これらの基準能力と給湯要求能力とに応じて暖房用のバーナ装置５の停止と燃焼再開（再点火）を行うことにより、熱動弁４８，７６の開閉動作に適応した制御を行って暖房用のバーナ装置５の停止と燃焼再開（オンオフ）を頻繁に行うことを防ぐことができ、暖房用のバーナ装置５の寿命を長くできる。

また、燃焼制御手段５２の給湯暖房同時動作制御手段は、給湯要求能力がさらに一段アップすると、暖房用のバーナ装置５と全ての給湯用のバーナ装置２ａ，２ｂ，２ｃの合計２２本のバーナ１０７を燃焼させる（表１の給湯暖房同時燃焼、切り替え段数（３）を参照）。

このとき、ガス比例弁１８の開弁量に応じ、例えば給湯回路４５への入水温度が１５℃の場合には、給湯設定温度に応じ、図６の特性線ｄ_１と特性線ｄ_２側との間の領域の給湯特性が得られる。つまり、ガス比例弁１８の開弁量が最小開度のときには図６の特性線ｄ_１の特性となり、ガス比例弁１８の開弁量が多くなるにつれて図６の特性線ｄ_２側に近づき、最大開度のときに特性線ｄ_２の特性が得られる。そのため、燃焼制御手段５２は、給湯設定温度と給湯流量に対応させてガス比例弁１８の開弁量を制御して供給ガス量を比例制御する。

なお、図６の特性線ｃには、暖房用のバーナ装置５と全ての給湯用のバーナ装置２ａ，２ｂ，２ｃの合計２２本のバーナ１０７，１０９を最大燃焼させた（ガス比例弁１８の開度を最大にして燃焼を行った）場合において、暖房用のバーナ装置５の燃焼熱量を暖房用の液体流通管路１２が全て吸熱してしまって給湯用の液体流通管路１３による吸熱が行えない場合の給湯特性が示されている。

図６の特性線ｄ_２と特性線ｃとを比較すると分かるように、暖房用のバーナ装置５と全ての給湯用のバーナ装置２ａ，２ｂ，２ｃの合計２２本のバーナ１０７を最大燃焼させて、これらのバーナ装置５，２ａ，２ｂ，２ｃの燃焼熱量を給湯用の液体流通管路１３が全て吸熱すれば、図６の特性線ｄ_２の特性が得られて２４号給湯器の能力が得られるが、暖房用のバーナ装置５の燃焼熱量を暖房用の液体流通管路１２が全て吸熱した場合には図６の特性線ｃの特性が得られて給湯能力は１６．５号給湯器の給湯能力となる。

このようなことから、例えば図６の破線枠Ｅ内の領域においては、給湯と暖房の同時燃焼時において、暖房用のバーナ装置５の燃焼熱量を暖房用の液体流通管路１２が吸熱する量によっては給湯能力が低下する可能性があるが、本実施例では、給湯暖房熱的接続用液−水熱交換器３３を設け、暖房回路７内の熱媒体（温水）から給湯回路４５内の熱媒体（水）への熱移動を行うことにより、そのような給湯能力低下を補充することもできる。

ところで、本実施例のように、１つの燃焼ファン１５を設けて給湯と暖房の運転を行う装置においては、その燃焼ファン１５を、給湯単独運転時であっても暖房単独運転時であっても駆動する。そのため、給湯用のバーナ装置２と暖房用のバーナ装置５とを並設し、給湯用のバーナ装置２の上側には給湯熱交換器を設けて暖房用のバーナ装置５の上側には暖房用熱交換器を設ける構成として、給湯運転を断続的に行いながら暖房運転を行うと、給湯運転停止期間において給湯熱交換器内に滞留している湯が燃焼ファン１５からの送風によって冷やされることになり、このことに起因して給湯温度が変動する冷水サンドイッチ現象が生じてしまう。

それに対し、本実施例では、給湯用のバーナ装置２の上側には給湯用の液体流通管路１３が配設された一種管路配設部１１１を設け、給湯用のバーナ装置２と並設された暖房用のバーナ装置５の上側には、暖房用の液体流通管路１２によって給湯用の液体流通管路１３を上下に挟む態様で互いに接して配設された二種管路配設部１１２を設けた特徴的な構成としていることから、以下の効果を奏することができる。

つまり、暖房単独運転が行われて暖房用バーナ装置５の燃焼と共に燃焼ファン１５の駆動が行われると、一種管路配設部１１１の液体流通管路１３内に滞留している湯が給湯停止以降の燃焼ファン１５からの風によって冷えてしまっても二種管路配設部の液体流通管路１３内に滞留している湯が暖房用のバーナ装置５の燃焼によって加熱されるため、メインの給湯熱交換器を形成する給湯用の液体流通管路１３内に温かい湯が残り、また、給湯回路４５を通って給湯される熱媒体（湯）は、一種管路配設部１１１と暖房用のバーナ装置５に加熱される二種管路配設部１１２とを通って給湯されることから、冷水サンドイッチ現象を抑制できる。

なお、本実施例において、図１の右側から４番目に示されているように、給湯用のバーナ装置２側にはみ出している二種管路配設部１１２の液体流通管路１３は、暖房用のバーナ装置５の燃焼時にバーナ装置５の燃焼面よりも給湯用のバーナ装置２側に広がりながら上昇する燃焼ガスによって加熱されるものの、燃焼ガスの熱は液体流通管路１３の下側に該液体流通管路１３と接して設けられている液体流通管路１２によって殆ど吸熱されてしまうために、液体流通管路１３によって吸収される燃焼ガスの熱量はそれほど大きくない。

したがって、この部分の液体流通管路１３が暖房用のバーナ装置５からの燃焼ガスの広がりによって加熱されても、それだけでは給湯される湯の冷水サンドイッチ現象の抑制はできないが、本実施例では、暖房用のバーナ装置５の上側に配置されている液体流通管路１３（図１では右側から１番目、２番目、３番目のそれぞれの液体流通管路１３）は暖房用のバーナ装置５の燃焼ガスの熱量を十分に吸熱でき、これらの液体流通管路１３内には温かい湯が残ることになり、前記の如く冷水サンドイッチ現象を抑制することができる。

つまり、本実施例の構成は、暖房単独運転時に給湯側の液体流通管路１３内の液体（水）が沸騰してしまうことを抑制できて効率的に運転できることに加え、給湯運転を断続的に行いながら暖房運転を行う場合に懸念される冷水サンドイッチ現象の抑制もできるものである。

なお、図１０に示した熱源装置のように、給湯用のバーナ装置２と風呂の追い焚き用のバーナ装置１０２とを並設し、給湯用のバーナ装置２の上側に給湯用の液体流通管路１３を設けて追い焚き用のバーナ装置１０２の上側には追い焚き用の液体流通管路１０５を設け、給湯側と追い焚き側とにそれぞれ燃焼ファンを設ける構成の場合にも、それらの両方の燃焼ファンの駆動が給湯単独運転時も追い焚き単独運転時も行われる。ただし、この場合、燃焼が行われていない側の燃焼ファンの駆動は燃焼ガスの逆流を防ぐためのものであるために送風量は少ない。

つまり、このような燃焼ガスの逆流防止のための送風によって、燃焼が行われていない側の熱交換器内の湯温が大きく低下するほどではなく、図１０に示したような２つの燃焼ファン１５を設ける構成においては、冷水サンドイッチ現象の発生の懸念は少ないが、前記の如く、仕切り等を設けないと、給湯や追い焚きの単独燃焼時に、燃焼していない側の熱交換器内の水等が沸騰してしまうといった問題が生じることになる。

それに対し、本実施例の熱源装置は、このような水等の熱媒体の沸騰の問題を防止でき、かつ、前記のように冷水サンドイッチ現象の抑制も両立できて、給湯単独運転時でも給湯と暖房の同時運転時でも給湯温度の安定化を図れ、さらに、構成も簡単であることから低コスト化も図れる優れた熱源装置である。

図８には、本発明に係る熱源装置の第２実施例のシステム構成が示されており、以下、第２実施例について説明する。なお、第２実施例の説明において、前記第１実施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。

第２実施例は、図８に示されるように、第１実施例において複合熱交換器１を形成する給湯用の液体流通管路１３の入側に設けられていた給湯暖房熱的接続用液−水熱交換器３３を、その給湯用の液体流通管路１３（メインの給湯熱交換器）の出側に設けて構成されている。それ以外の第２実施例の構成は第１実施例と同様であり、第２実施例も前記第１実施例と同様の効果を奏することができる。

なお、本発明は、前記各実施例に限定されるものでなく、本発明の技術的範囲を逸脱しない範囲において様々な態様を採り得る。例えば、前記各実施例では、図３に示されるような制御構成を有していたが、本発明の熱源装置における制御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。

例えば、前記各実施例では、経路切り替え制御手段５１による経路切り替え基準となる経路切り替え基準値を、燃焼制御手段５２に与えられる水路配設部切り替え基準能力と同じ値の例えば１６．５号としたが、経路切り替え基準値を水路部切り替え基準値より大きい値に設定し、給湯単独運転時の給湯要求能力の値が経路切り替え基準値以下のときには、経路切り替え制御手段５１が図７（ａ）の実線に示したバイパス経路で熱媒体を循環させ、経路切り替え基準値を超えたときに、図７（ｂ）の実線に示した潜熱熱交経由経路で熱媒体を循環させるようにしてもよい。

このようにすると、給湯単独運転時の給湯要求能力が１６．５号以上になっても、１６．５号以上に必要な熱量が少なめのとき（給湯要求能力が１６．５号から経路切り替え基準値までの間の時）にはバイパス経路で熱媒体を循環させることにより暖房用循環ポンプ９の負荷を小さくして省エネ化を図ることができ、給湯要求能力が経路切り替え基準値より大きくなって、より高い給湯能力が要求されるときには、その高い給湯能力による給湯を行うことができるようにすることができる。

また、本発明の熱源装置は、図１に示されているような複合熱交換器１と給湯用のバーナ装置２と暖房用のバーナ装置５とを有して一種管路配設部１１１の下方側に給湯用のバーナ装置２を、二種管路配設部１１２の下方側に暖房用のバーナ装置５をそれぞれ配設し、二種管路配設部１１２において一種管路配設部１１１に隣接する側の一部分に配設されている液体流通管路１２，１３が給湯用のバーナ装置２の上方側にはみ出す態様で配設すれば、システム構成も特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、前記各実施例では、給湯の入水温度を検出する入水温検出手段を設けずに、入水温度を演算によって求める方式を適用したが、入水温度をリアルタイムで検出する入水温度検出手段を設けてもよい。

また、前記各実施例で設けた給湯暖房熱的接続用液−水熱交換器３３を省略してもよいし、前記各実施例では、暖房用液体循環通路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、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、図２、図８の鎖線に示されるように、暖房装置７０，７１が運転（稼働）されていない場合に、暖房用熱交換器２８（２８ａ，２８ｂ）により加熱された熱媒体を暖房装置７０，７１に通さずに暖房用熱交換器２８ａの入側に戻すバイパス通路１１９を設け、該バイパス通路１１９にバイパス弁１１７を設け、給湯単独運転時に、経路切り替え制御手段５１が、前記経路切り替え条件に基づき、前記各実施例において追い焚き用液体流量制御弁３２の開閉動作制御を行うようにする代わりに（あるいは追い焚き用液体流量制御弁３２の開閉動作制御に加えて）、バイパス弁１１７の開閉動作制御を行うようにしてもよい。

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

本発明は、小型でも給湯と暖房の能力を十分に得ることができ、給湯や暖房の単独運転時における熱交換器内の熱媒体の沸騰も抑制できるので、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給湯用のバーナ装置
４潜熱回収用の給湯熱交換器
５暖房用のバーナ装置
６潜熱回収用の暖房用熱交換器
７暖房回路
８暖房用液体循環通路
９暖房用循環ポンプ
１０シスターン
１２，１３液体流通管路
１４，１７ガス電磁弁
１５燃焼ファン
１８ガス比例弁
１９水量センサ
２０水量サーボ
２４出湯サーミスタ
２３熱交出側サーミスタ
２５風呂熱交換器
３２追い焚き用液体流通制御弁
３３給湯暖房接続用液−水熱交換器
４０暖房高温サーミスタ
４１暖房低温サーミスタ
５１経路切り替え制御手段
５２燃焼制御手段
５３リモコン装置
５４制御手段
５５ポンプ駆動制御手段
１１１一種管路配設部
１１２二種管路配設部

Claims

給湯と暖房の複合熱交換器を有し、該複合熱交換器は給湯用の複数の液体流通管路のみが配設された一種管路配設部と給湯用の複数の液体流通管路の各管路が暖房用の液体流通管路によって上下に挟まれる態様で互いに接して配設された二種管路配設部とを有して該二種管路配設部と前記一種管路配設部とが隣り合わせに配設されており、外部から前記複合熱交換器に流入する給湯用の液体の熱媒体は前記一種管路配設部の前記液体流通管路を通って前記二種管路配設部の各給湯用の液体流通管路を通った後に前記一種管路配設部の液体流通管路を通って前記複合熱交換器から外部へ導出されるべく前記一種管路配設部と二種管路配設部の各給湯用の液体流通管路が連通接続されており、前記一種管路配設部の各液体流通管路には共通のフィンが挿通配置されて前記一種管路配設部の各液体流通管路は前記フィンを介して熱的に接続されており、前記一種管路配設部の下方側に該一種管路配設部を加熱するための給湯用のバーナ装置が配設され、前記二種管路配設部の下方側に該二種管路配設部を加熱するための暖房用のバーナ装置が配設されているが、前記二種管路配設部の前記一種管路配設部に隣接する側の一部分に配設されている前記液体流通管路が前記給湯用のバーナ装置の上方側にはみ出す態様で配設されていることを特徴とする熱源装置。
給湯と暖房の複合熱交換器を有し、該複合熱交換器は給湯用の液体流通管路のみが配設された一種管路配設部と給湯用の液体流通管路が暖房用の液体流通管路によって上下に挟まれる態様で互いに接して配設された二種管路配設部とを有して該二種管路配設部と前記一種管路配設部とが隣り合わせに配設されており、該一種管路配設部の下方側に該一種管路配設部を加熱するための給湯用のバーナ装置が配設され、前記二種管路配設部の下方側に該二種管路配設部を加熱するための暖房用のバーナ装置が配設されているが、前記二種管路配設部の前記一種管路配設部に隣接する側の一部分に配設されている前記液体流通管路が前記給湯用のバーナ装置の上方側にはみ出す態様で配設されており、前記バーナ装置の燃焼ガスの潜熱を回収する潜熱回収用の給湯熱交換器を有し、該潜熱回収用の給湯熱交換器が複合熱交換器を形成する給湯用の液体流通管路に接続されて給湯回路が形成され、該給湯回路を通る熱媒体である水は前記潜熱回収用の給湯熱交換器を通った後に前記複合熱交換器の給湯用の液体流通管路を通る構成を有しており、前記複合熱交換器を形成する暖房用の液体流通管路と、該暖房用の液体流通管路を通して液体の熱媒体を循環させる暖房用循環ポンプとを有して暖房装置に接続される暖房回路が形成されており、前記複合熱交換器を形成する暖房用の液体流通管路の出側を前記給湯回路における前記潜熱回収用の給湯熱交換器と前記複合熱交換器を形成する給湯用の液体流通管路との間と該液体流通管路の出側とのいずれかに熱的に接続する給湯暖房熱的接続用液−水熱交換器が設けられていることを特徴とする熱源装置。
バーナ装置の燃焼ガスの潜熱を回収する潜熱回収用の暖房用熱交換器を有して暖房回路が形成され、該暖房回路には熱媒体を前記潜熱回収用の暖房用熱交換器には通さずに循環させるための潜熱熱交バイパス通路が設けられて、暖房用循環ポンプの駆動により熱媒体を前記潜熱熱交バイパス通路と複合熱交換器を形成する暖房用の液体流通管路と給湯暖房熱的接続用液−水熱交換器とを通して循環させるバイパス経路が形成され、前記暖房回路の熱媒体の前記暖房装置への供給を行わずに給湯運転を行う給湯単独運転時に予め定められる経路切り替え条件が満たされたときには、前記暖房用循環ポンプの駆動による前記暖房回路の熱媒体循環経路を前記バイパス経路と前記潜熱回収用の暖房用熱交換器を通す経路との両方の経路に通して循環させる潜熱熱交経由経路とする経路切り替え制御手段が設けられていることを特徴とする請求項２記載の熱源装置。
経路切り替え条件は、給湯単独運転時に要求される給湯要求能力が予め定められている経路切り替え基準値を超えたときとしたことを特徴とする請求項３記載の熱源装置。
浴槽に接続されて浴槽の水を循環させる機能を備えた追い焚き循環回路を有し、該追い焚き循環回路の水の流通管路が追い焚き用液−水熱交換器を介して暖房回路の液体流通管路と熱的に接続されており、前記暖房回路には該暖房回路を循環する熱媒体の前記追い焚き用液−水熱交換器への導入の有無を弁の開閉により切り替える熱媒体導入切り替え弁が設けられ、経路切り替え制御手段は前記暖房回路の前記熱媒体を潜熱熱交経由経路によって循環させるときに前記追い焚き循環回路における水の循環動作を停止したまま前記経路切り替え制御手段によって前記熱媒体導入切り替え弁を開いて前記追い焚き用液−水熱交換器に前記熱媒体を通して前記暖房回路に循環させる構成としたことを特徴とする請求項３または請求項４記載の熱源装置。
給湯回路には該給湯回路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が設けられていることを特徴とする請求項２乃至請求項５のいずれか一つに記載の熱源装置。
一種管路配設部の液体流通管路と二種管路配設部の液体流通管路は共に、共通のフィンに形成された管路挿入孔に挿入されて複合熱交換器が形成されていることを特徴とする請求項２乃至請求項６のいずれか１つに記載の熱源装置。
複合熱交換器は該複合熱交換器の液体流通管路を通る液体によって該液体流通管路の下方側に配置されているバーナ装置の燃焼ガスの顕熱を回収するメインの熱交換器と成し、前記燃焼ガスの潜熱を回収する潜熱回収用の給湯熱交換器と暖房用熱交換器の少なくとも一方が設けられていることを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれか１つに記載の熱源装置。
給湯用のバーナ装置は複数に区分された区分燃焼面を有し、該給湯用のバーナ装置に要求される燃焼能力が一段アップする毎に前記区分燃焼面を予め定められた順番で選択的に順次追加燃焼させる燃焼制御手段を有していることを特徴とする請求項１乃至請求項８のいずれか１つに記載の熱源装置。