特許7267739IP Force 特許公報全文掲載

技術分野

暖房用と給湯用の液体流通管路を共通のバーナにより加熱する構成を備えた熱源装置に関するものである。

発明が解決しようとする課題[発明の詳細な説明]から抜粋

ところで、近年、温水マットや浴室乾燥機等の暖房装置に例えば温水等の液体の熱媒体を供給するために、暖房装置に接続される暖房回路を設けた熱源装置が広く用いられるようになってきている。このような暖房回路を有する熱源装置において、熱源装置の小型化を図るために、特許文献1に提案されているような構成において、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することが考えられる。

課題を解決するための手段[発明の詳細な説明]から抜粋

本発明は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、給湯熱交換器と該給湯熱交換器によって液体の熱媒体である水を加熱して給湯先に給湯する機能を備えた給湯回路と、暖房用熱交換器と該暖房用熱交換器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備えた暖房回路とを備え、外部に接続される暖房装置に前記暖房回路から前記熱媒体を供給して該熱媒体を前記・・・ 続きを知財ポータルサイト IP Force にログインして見る

発明の効果[発明の詳細な説明]から抜粋

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を形成する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、前記メインの給湯熱交換器と、暖房回路に設けられるメインの暖房用熱交換器の液体流通管路とが配設された二種管路配設部とを有して前記給湯熱交換器と前記暖房用熱交換器が複合熱交換器と成していることから、メインの給湯熱交換器とメインの暖房用熱交換器をそれぞれ別々に形成して設ける場合に比べて熱源装置の小型化が可能となり、二種管路配設部においてメインの給湯熱交換器の液体流通管路の上下に設けられた暖房用熱交換器の液体流通管路を暖房用バーナ装置によって加熱して暖房を行えるようにすることができる。

また、本発明においては、二種管路配設部は前記メインの給湯熱交換器の液体流通管路が前記メインの暖房用熱交換器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ているので、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。

さらに、本発明においては、複合熱交換器の下部側には給湯用バーナ装置と暖房用バーナ装置とが区分け配置されて前記給湯用バーナ装置によって前記一種管路配設部が加熱され前記暖房用バーナ装置によって前記二種管路配設部の二種の液体流通管路が加熱される構成と成し、以下に述べるような燃焼制御によって暖房運転と給湯運転とを、その能力不足による不快感を利用者に与えることなく的確に行うことができる。

つまり、本発明においては、前記給湯用バーナ装置は複数のバーナ装置を備えており、燃焼制御手段は、要求される給湯能力に対応させて前記複数の給湯用バーナ装置のうちの燃焼バーナ個数であるバーナ段数を予め定められたバーナ段数可変プログラムに従って、前記要求給湯能力が大きくなるにつれて大きくし前記要求給湯能力が小さくくなるにつれて前記バーナ段数を小さくするバーナ段数制御と、同じバーナ段数において前記要求給湯能力に対応させて該要求給湯能力が大きくなるにつれて前記ガス比例弁の開度を大きくし前記要求給湯能力が小さくなるにつれて前記ガス比例弁の開度を小さくする比例弁開度制御とを行うので、この制御によって給湯運転をきめ細かく的確に行うことができる。

また、前記暖房用バーナ装置への燃料ガスの供給と遮断とを行うガス開閉弁の開閉制御を適宜行ったり(例えば燃料ガスを継続して共有したり、間欠的に供給したり)、ガス比例弁の開弁量の制御を適宜行ったりすることにより、暖房用バーナ装置の燃焼制御による暖房単独運転を的確に行うことができる。

さらに、本発明では、前記暖房運転と給湯運転とを同時に行う同時運転時にも、前記ガス比例弁の開弁量制御と給湯と暖房のバーナ装置毎のガス開閉弁の制御とにより、給湯運転をきめ細かく行いつつ暖房運転も適宜良好に行うことができるが、予め定められた暖房不足判断条件に達した時には前記バーナ段数可変プログラムに設定されているバーナ段数よりも1段以上バーナ段数を小さくして前記ガス比例弁の開度を大きくする特徴的な制御を行うことで、より一層的確な制御を行うことができる。

つまり、前記暖房運転と給湯運転とを同時に行う同時運転時には、例えば給湯運転を優先して行うことが行われるが、その制御時に、給湯運転制御に対応させてガス比例弁の開弁量が小さい状態とされることがあり、その場合には、暖房用バーナ装置で加熱される暖房用熱交換器の加熱量が小さくなってしまうことにより暖房運転における熱供給が不足する可能性がある。それに対し、本発明では、予め定められた暖房不足判断条件に達した時における特徴的なバーナ段数制御によって、暖房用バーナ装置の燃焼能力を高めることができるため、暖房用バーナ装置によって加熱される二種管路配設部の加熱量を大きくでき、暖房用熱交換器の加熱量を大きくすることで暖房不足を解消し、的確に暖房を行うことができる。

つまり、本発明では、該燃焼制御手段は暖房運転と給湯運転とを同時に行う同時運転時に前記暖房不足判断条件に達した時には、前記バーナ段数可変プログラムに設定されているバーナ段数よりも1段以上バーナ段数を小さくして前記ガス比例弁の開度を大きくする制御を行うので、このガス比例弁開度の増大により前記暖房用バーナ装置の燃焼能力を高めることができ、二種管路配設部の加熱量を大きくでき、暖房用熱交換器の加熱量を大きくすることで暖房不足を解消し、的確に暖房を行うことができる。

また、本発明において、前記暖房不足判断条件は、前記メインの暖房用熱交換器の熱媒体の温度が予め定められた設定温度以下の状態が予め定められた設定時間以上継続した時とすることにより、暖房不足判断を的確に行うことができ、的確に暖房を行うことができる。

さらに、本発明において、前記メインの給湯熱交換器と前記メインの暖房用熱交換器の少なくとも一方には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熱交換器を接続すると、効率の高い熱源装置の実現を可能とすることができる。

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この特許公報に記載されている図面[図面の簡単な説明]から抜粋

【図1】 本発明に係る熱源装置の実施例の制御方法を説明するための模式的なグラフである。
【図2】 実施例における複合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。
【図3】 本発明に係る熱源装置の第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。
【図4】 実施例における潜熱回収用熱交換器の配設構成を模式的に示す説明図である。
【図5】 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。
【図6】 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。
【図7】 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。
【図8】 第2実施例の熱源装置のシステム構成を説明するための模式的なシステム説明図である。
【図9】 第3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。
【図10】 従来提案されている一缶二水路型の熱交換器の構成例を示す模式的な説明図である。
【図11】 暖房用バーナと複数の給湯用バーナの段数制御を行って燃焼制御を行う一般的な制御方法を説明するための模式的なグラフである。
【図12】 実施例における給湯暖房同時運転時のガス比例弁の開度と給湯能力との関係を模式的に示すグラフである。
【図13】 実施例における図12のグラフに基づくバーナ段数とガス比例弁開度の制御例を説明するための模式的なグラフである。
【図14】 実施例におけるバーナ段数とガス比例弁開度の制御の図13に示す制御例とは別の例を説明するための模式的なグラフである。
【図15】 実施例におけるガス比例弁開度の制御のさらに別の例を説明するための模式的なグラフである。
【図16】 実施例におけるガス比例弁開度の制御のさらに別の例を説明するための模式的なグラフである。
【図17】 熱源装置の暖房運転制御と風呂運転制御のための制御構成を示すブロック図である。
【図18】 浴槽への湯張りに用いられる浴槽の水位(P)と水量(Q)との関係データ(P-Qデータ)の例を示すグラフである。

代表図 図1本件の代表的な図

1 熱源装置 2,2a,2b,2c 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 14,17 ガス電磁弁 15 燃焼ファン 18 ガス比例弁 24 出湯サーミスタ 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 52 燃焼制御手段 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

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