JP6651384B2 - 熱源装置およびその注湯方法 - Google Patents

Description

本発明は、たとえば、共通の熱源で給水加熱と浴槽水の追焚加熱を行う熱源装置について、追焚管路を利用した浴槽への注湯技術に関する。

熱源装置には、給湯加熱や追焚加熱を共通の熱源で行う所謂一缶二水と呼ばれるものや、これらの機能に加えて暖房負荷への熱を供給する所謂一缶三水と呼ばれるものがある。この熱源装置では、熱交換により加熱した湯水を浴槽側に注湯するために、注湯流路として追焚管路の一部が利用される。追焚管路には給湯加熱と共通の熱源を利用する追焚熱交換器を備えており、追焚管路内に流された湯水がこの追焚熱交換器を通過する際に再加熱される。そのため浴槽内に湯張りする段階では、湯張りの設定温度以上に加熱された状態で注湯される場合がある。

このような追焚管路を利用した注湯に関し、湯張り通路と追焚熱交換器の入側の管路に電磁弁を設け、湯張りを行う際はこの電磁弁を閉止することで、追焚熱交換器側に湯を流させないものがある（例えば、特許文献１）。

特開平１０−０７３３１２号公報

追焚管路に設置した電磁弁を開閉することで、注湯された湯を追焚熱交換器側に流入させないようにした場合、熱源装置では、部品コストや設置コストが増大し、追焚管路の設置スペースの拡大を招くことになる。また熱源装置は、注湯要求が発生する度に電磁弁の開閉制御を行わなければならず、動作制御などの処理が複雑化するという課題がある。

また注湯処理では、たとえば予め再加熱されることを想定し、注湯要求の設定温度よりも低い温度で加熱するものがある。しかし、熱源装置では、たとえば給水の流量、給水時の温度、注湯の再加熱時の熱交換効率などを考慮して熱源の燃焼量を想定することになり、処理内容が複雑化する上に、注湯の設定温度に合わせるのが困難であるという課題がある。

さらに、燃焼装置では、再加熱を想定して燃焼量や注湯量などを制御した場合、注湯と同時に発生した給湯要求に対して十分に対応できなくなるという課題がある。再加熱を想定した注湯処理では、最初の熱交換において注湯要求温度よりも低い温度になるように設定されている。そのため、注湯用に加熱した湯水を給湯側に流したのでは、給湯要求温度から大きく異なる温度の湯水が給湯されることになる。そして給湯要求を優先するために注湯処理を中断させたのでは、浴槽の湯張りに要する時間が増加することで熱源装置の利便性が低下するという課題もある。

そこで、本発明の目的は上記課題に鑑み、注湯温度の安定化とともに、熱源装置の注湯機能の簡易化を図ることある。

また、本発明の他の目的は、熱源装置の利便性を図ることにある。

上記目的を達成するため、本発明の熱源装置の一側面によれば、浴槽水を加熱する追焚熱交換器と、熱媒または給水を加熱する熱交換器とを共通の熱源で加熱する熱源装置であって、前記熱交換器で加熱された湯水を流す給湯管路と、追焚管路のうち浴槽水を浴槽側に戻す管路である第１の管路に接続され前記給湯管路から前記湯水を流し込む注湯管路と、前記管路の接続部と前記追焚熱交換器との間に設置されて、前記湯水の逆流を阻止する逆流阻止手段と、前記注湯管路とは別個に設けられ、前記追焚管路の前記第１の管路と浴槽水を前記追焚熱交換器側に流す第２の管路とに接続され、前記追焚熱交換器をバイパスして接続されたバイパス路と、前記バイパス路に設けられて、前記湯水の流れ方向を前記第１の管路から前記第２の管路側に規制する流れ方向規制手段とを備え、浴槽水を加熱する際、浴槽水が前記バイパス路により前記第２の管路から前記追焚熱交換器をバイパスして前記第１の管路に流入するのを前記流れ方向規制手段によって阻止し、前記注湯管路より前記追焚管路に前記湯水を流し込む際、前記追焚熱交換器側に前記湯水の流入を前記逆流阻止手段によって阻止し、前記湯水を前記追焚管路の前記第１の管路と前記第２の管路の双方から浴槽に注湯し、浴槽側から前記追焚熱交換器側への前記湯水の循環を阻止すればよい。

上記熱源装置において、さらに、浴槽水位を検出する水位検出手段を備える前記第２の管路に設置され、該管路を開閉する開閉手段と、前記注湯時、前記開閉手段を閉止させて前記水位検出手段で検出した前記浴槽水位により前記浴槽への注湯量を制御する制御部とを備えてもよい。

上記熱源装置において、さらに、前記制御部は、浴槽へ注湯中の給湯要求に対し、前記開閉手段を閉止し、浴槽への注湯とともに前記給湯管路から給湯してもよい。

上記熱源装置において、さらに、前記制御部は、浴槽への注湯中の給湯要求に対し、注湯設定温度または給湯設定温度のいずれかの温度に選択可能とし、設定される温度により前記熱源の燃焼量を制御してもよい。

上記熱源装置において、前記逆流阻止手段または前記流れ方向規制手段に、逆流を阻止する逆止弁または二方弁を用いてもよい。

上記目的を達成するため、本発明の熱源装置の注湯方法の一側面によれば、浴槽水を加熱する追焚熱交換器と、熱媒または給水を加熱する熱交換器とを共通の熱源で加熱する熱源装置の注湯方法であって、少なくとも前記熱交換器で加熱された湯水を給湯管路に流す工程と、追焚管路のうち浴槽水を浴槽側に戻す管路である第１の管路に接続された注湯管路に前記給湯管路から前記湯水を流し込む工程と、前記注湯管路とは別個に設けられ、前記追焚管路の前記第１の管路と浴槽水を前記追焚熱交換器側に流す第２の管路とに接続され、前記追焚熱交換器をバイパスして接続されたバイパス路に前記湯水を流し込む工程と、前記注湯管路の接続点と前記追焚熱交換器との間に設置された逆流阻止手段により、前記湯水の逆流を阻止し、前記注湯管路より前記追焚管路に前記湯水を流し込む際、前記逆流阻止手段によって前記追焚熱交換器側に前記湯水が流入するのを阻止し、前記湯水を前記追焚管路の前記第１の管路と前記第２の管路の双方から浴槽に注湯し、浴槽側から前記追焚熱交換器側への前記湯水の循環を阻止する工程と、浴槽水を加熱する際、前記バイパス路に設けられた流れ方向規制手段によって、浴槽水が前記バイパス路を通過して前記第２の管路から前記追焚熱交換器をバイパスして前記第１の管路に流入するのを阻止する工程とを含めばよい。

本発明によれば、次のいずれかの効果が得られる。

(1) 追焚管路を利用した浴槽側への注湯機能について、追焚熱交換器で湯が再加熱されるのを防止でき、浴槽に対して設定温度での湯張りが行える。

(2) 簡易な構成の逆流阻止手段を用いて、追焚管路を通過させる湯水が追焚熱交換器側に流入するのを阻止することができ、熱源装置の低コスト化および制御処理の簡素化が図れる。

(3) 注湯実行中に給湯要求が発生した場合、要求温度に近い温度で注湯と給湯とを同時に行うことができ、熱源装置の利便性が高められる。

そして、本発明の他の目的、特徴および利点は、添付図面および各実施の形態を参照することにより、一層明確になるであろう。

第１の実施の形態に係る熱源装置を示す図である。 第２の実施の形態に係る熱源装置を示す図である。 熱源装置の注湯流路を示す図である。 制御部の一例を示す図である。 全自動運転の一例を示すフローチャートである。 注湯処理の初期動作を含むサブフローチャートである。 注湯処理の水位監視および流量補正処理を含むサブフローチャートである。 注湯流路の実施例を示す図である。 他の熱源装置の一例を示す図である。 注湯流路の一例を示す図である。 他の注湯流路の実施例を示す図である。 他の熱源装置の一例を示す図である。

〔第１の実施の形態〕

図１は、第１の実施の形態に係る熱源装置２の一例を示しており、たとえば給水加熱機能、浴槽追焚機能および給水機能側から供給される加熱された湯を浴槽に注湯する注湯機能を備える。

この熱源装置２は、たとえば図１に示すように、バーナ４の近傍に追焚熱交換器６と熱交換器８とを備える。追焚熱交換器６や熱交換器８は、バーナ４から排出される高温の燃焼排気との熱交換により、内部に流れる浴槽水ＢＷや上水Ｗを加熱する。

バーナ４は、本開示の熱源の一例であり、図示しない燃料流路や燃料弁などを通じて供給された燃料ガスＧを燃焼させて燃焼排気を生成する。

追焚熱交換器６には、追焚管路１４を通じて浴槽水ＢＷが流入する。浴槽水ＢＷは、追焚熱交換器６を通過時に加熱される。

熱交換器８は、給水管路を通じて流入した上水Ｗを燃焼排気と熱交換させる。この熱交換器８には、給水管路と給湯管路１０が接続される。給水管路は、たとえば水道に接続されている。給湯管路１０には、熱源装置２の給湯手段に接続されるほか、その一部が分岐されて浴槽に向けて注湯する注湯管路１２が接続されている。加熱された湯水ＨＷは、給湯管路１０を通じて給湯口やシャワーなどの給湯負荷や、浴槽の注湯要求に応じて注湯管路１２側に流される。注湯管路１２は、追焚熱交換器６で加熱された浴槽水ＢＷを浴槽側に戻す管路１４−１側に接続されている。

追焚熱交換器６と熱交換器８は、バーナ４の燃焼排気が流される共通の燃焼室に配置されてもよい。また追焚熱交換器６と熱交換器８には、たとえば表面に吸熱用のフィンなどを備えてもよい。

管路１４−１には、逆流阻止手段１８が設置されている。この逆流阻止手段１８は、管路１４−１を流れる湯水が追焚熱交換器６側に逆流するのを阻止する手段の一例であって、逆止弁や二方弁などが用いられる。逆流阻止手段１８は、管路１４−１に注湯管路１２が合流した接続部Ｐ１と追焚熱交換器６との間の逆流阻止エリア１６内に設置されている。また逆流阻止手段１８の設置位置は、逆流阻止エリア１６のうち接続部Ｐ１に近い位置が好ましい。これにより管路１４−１側に流し込まれた湯水ＨＷに対し、追焚熱交換器６からの熱の影響を少なくできる。

また、管路１４−１には、追焚熱交換器６側に向けて浴槽水ＢＷを流す管路１４−２に接続したバイパス路２０を備える。バイパス路２０は、管路１４−１の接続部Ｐ１と浴槽の間を分岐した管路である。このバイパス路２０は、追焚熱交換器６をバイパスして浴槽水ＢＷや湯水ＨＷを流す手段の一例であり、管路１４−１に流れる湯水ＨＷの一部を管路１４−２側に分岐して流す。バイパス路２０上には、たとえば湯水ＨＷや浴槽水ＢＷの流れ規制する流れ方向規制手段２２を備える。この流れ方向規制手段２２は、バイパス路２０を通じて管路１４−１から管路１４−２に向けて湯水ＨＷを流すように規制する。また流れ方向規制手段２２は、バイパス路２０を通じて管路１４−２から管路１４−１に向けて浴槽水ＢＷが流れるのを阻止する。

バイパス路２０は、たとえば管路１４−１と同等の管径で形成されてもよく、または注湯する湯水を流す量に応じて、異なる管径で形成してもよい。すなわち、バイパス路２０の管径を管路１４−１よりも小さく設定すれば、注湯された湯水は、バイパス路２０よりも管路１４−１側に多く流すことができ、またその逆も成り立つ。

これにより、熱源装置２は、浴槽に湯水ＨＷを注湯する流路として、接続部Ｐ１を通過後に、湯水ＨＷの一部または全部が管路１４−１側に流される第１の流路と、湯水ＨＷの一部または全部がバイパス路２０を通じて管路１４−２内に流される第２の流路を備える。第２の流路を利用して湯水ＨＷを流す場合、管路１４−２は、追焚時に浴槽水ＢＷを流す流れ方向に対して逆流となる。

これら第１の流路と第２の流路には、いずれか一方のみまたは両方に注湯された湯水を浴槽側に排出させてもよい。

＜第１の実施の形態の効果＞

(1) 注湯管路１２が管路１４−１に接続されるとともに、接続部Ｐ１と追焚熱交換器６との間に逆流阻止手段１８を備えることで、追焚熱交換器６による湯水の再加熱を阻止できる。

(2) 追焚熱交換器６側に注湯された湯水を通過させないことで、設定した温度で浴槽への湯張りができる。

(3) 注湯処理において、電磁弁の開閉等の処理を行わずに追焚熱交換器６側に湯水が流れるのを阻止することができ、熱源装置のコストを低減することができるとともに、弁の開閉制御などが不要なので、処理の簡略化や迅速性を向上させることができる。

〔第２の実施の形態〕

図２は、第２の実施の形態に係る熱源装置の一例を示している。この図２において、図１と同一の部分には同一の符号を付している。

この燃焼装置３０は、バーナ４を備えた燃焼室３２を備えている。この燃焼室３２には、追焚熱交換器３４と熱交換器３６が設置されており、共通のバーナ４の燃焼排気と熱交換する。この追焚熱交換器３４と熱交換器３６は、たとえば燃焼室３２内で一体化して形成されてもよい。

熱交換器３６は、流入した上水Ｗを熱交換する手段の一例である。熱交換器３６には、流入側に上水Ｗを流す給水管路３８が接続される。給水管路３８は、たとえば水道などに接続され、上水Ｗを熱交換器３６側に流す。給水管路３８には、温度センサ４０や水量センサ４２が設置される。温度センサ４０は、給水管路３８内に流入した上水Ｗの温度を検出する手段の一例である。水量センサは、給水の開始や流水量を監視する手段の一例である。

また熱交換器３６の出側には、給湯管路１０が接続される。この給湯管路１０には、温度センサ４４、給水バイパス路４６、切り替え弁４８、温度センサ５０が設置されるとともに注湯管路１２が接続されている。温度センサ４４は、熱交換後の湯水ＨＷの温度を検出する手段の一例である。給水バイパス路４６は、給水管路３８と接続され、熱交換器３６をバイパスして加熱前の上水Ｗを給湯管路１０側に流入させる管路の一例である。切替弁４８は、給湯管路１０と給水バイパス路４６との接続位置に設置され、加熱した湯水ＨＷと上水Ｗとの混合量を調整する手段の一例である。温度センサ５０は、冷水を混合させた湯水ＨＷの温度を検出する手段の一例であり、たとえば給湯要求温度または注湯温度か否かの監視に利用される。

給湯管路１０に接続した注湯管路１２には、開閉弁５２、注湯量センサ５４が備えられている。開閉弁５２は、注湯量を調整する手段の一例である。注湯量センサ５４は、注湯管路１２に流れる湯水ＨＷの流量を検出する手段の一例である。そのほか、注湯管路１２には、図示しない逆流防止手段を備えてもよい。

熱源装置３０は、追焚熱交換器３４と浴槽との間で浴槽水ＢＷを循環させる追焚管路６０を備える。この追焚管路６０は、往き管６０−１、戻り管６０−２を備える。往き管６０−１は浴槽水ＢＷを追焚熱交換器３４から浴槽に流す管路である。戻り管６０−２は、浴槽水ＢＷを追焚熱交換器３４側に流す管路である。

注湯管路１２は、往き管６０−１に接続されている。往き管６０−１には、逆止弁６２および温度センサ６４が設置されている。逆止弁６２は、本開示の逆流阻止手段の一例であって、接続部Ｐ１と追焚熱交換器３４との間に設置され、湯水ＨＷの流れ方向を制限している。つまり、湯水ＨＷの流れ方向は、浴槽水ＢＷを浴槽側に戻す方向に一致している。これにより、注湯された湯水ＨＷが追焚熱交換器３４側に流れるのを阻止している。

往き管６０−１および戻り管６０−２には、接続部Ｐ１よりも浴槽側に設置されたバイパス路２０で接続されており、このバイパス路２０には、逆止弁７４が設置されている。この逆止弁７４は、本開示の流れ方向規制手段の一例であり、追焚処理において、戻り管６０−２を流れる浴槽水ＢＷがバイパス路２０に流れるのを阻止し、追焚熱交換器３４をバイパスするのを防止している。

戻り管６０−２には、浴槽側から追焚熱交換器３４に向かって、水位センサ６６、開閉弁６８、温度センサ７０、ポンプ７２等を備える。水位センサ６６は、たとえば浴槽側からの水圧によって浴槽内の水位を検出する手段の一例である。開閉弁６８は、開閉により戻り管６０−２側を通じた浴槽水ＢＷまたは湯水ＨＷの通流を切替える手段の一例である。つまり、戻り管６０−２には、追焚処理において開閉弁６８が開状態になると、浴槽側から追焚熱交換器３４側に向けて浴槽水ＢＷが流される。また戻り管６０−２には、注湯処理において開閉弁６８が開状態になると、バイパス路２０を通じて湯水ＨＷが流される。

そのほか熱源装置３０は、制御部８０を備える。この制御部８０は、たとえば燃焼制御や注湯処理の切替え、開閉弁６８の開閉などを含む制御処理を行うこの制御部８０には、たとえば図示しないリモコン装置や表示装置などが接続されてもよく、温度設定やその他の制御に関する設定処理を可能にすればよい。

＜注湯流路について＞

図３は、追焚管路を利用した注湯経路の一例を示している。

熱源装置３０は、浴槽への注湯要求が発生すると、バーナ４の燃焼を開始させて給湯加熱を行うとともに、開閉弁５２を開状態にして注湯管路１２を開放する。熱源装置３０は、図３のＡに示すように、開閉弁６８が閉状態の場合、湯水ＨＷが注湯管路１２から往き管６０−１のみを通じて浴槽側に注湯する片搬送となる。このとき熱源装置３０では、注湯を行いながら水位センサ６６により浴槽内の水位検出が行える。また、熱源装置３０では、図３のＢに示すように、開閉弁６８が開状態の場合、戻り管６０−２側にも湯水ＨＷを流して浴槽に注湯するダブル搬送となる。このようにダブル搬送を行うことで注湯量が多くなり湯張り時間が短縮できる。

制御部８０は、たとえば注湯処理において、片搬送に設定するか、またはダブル搬送に設定するかを予め設定すればよい。また制御部８０は、注湯処理実行の経過時間、注湯量、または同時に給湯要求が発生しているか否かなどの条件に基づいて、片搬送かダブル搬送かを設定してもよい。

なお、制御部８０は、注湯処理について片搬送とダブル搬送の切替えにより給水量が変化した場合、それに応じた燃焼制御を行えばよい。

＜制御部の構成について＞

図４は、熱源装置の制御部の一例を示している。図４に示す構成は一例であって、本発明が斯かる内容に限定されるものではない。

制御部８０は、コンピュータで構成されており、バーナ４の燃焼制御、給湯加熱、追焚加熱に関する演算処理、注湯制御などに関する情報処理を行う。この制御部８０は、たとえばプロセッサ８２、メモリ部８４、Ｉ／Ｏ（Input Output）８６を備えている。

プロセッサ８２は、メモリ部８４に記録されているプログラムを演算することで、熱源装置３０の動作制御や情報処理などを行う。メモリ部８４は、たとえば熱源装置３０の燃焼制御、注湯制御、追焚制御、その他の動作制御等を含む動作制御プログラムなどを記憶するＲＯＭ（Read-Only Memory）や、これらのプログラムをプロセッサ８２に実行させるためのワークエリアとして機能するＲＡＭ（Random Access Memory）などを備えている。そのほか、制御部８０は、たとえば図示しない外部ネットワークとの通信機能やユーザが所持する携帯端末装置との間でデータの送受信を行う近距離通信機能などを備えてもよい。

Ｉ／Ｏ８６は、熱源装置３０に設置された各機能部やセンサなどの検出手段との間でデータの授受を行うインターフェースの一例である。制御部８０は、給湯要求や注湯要求、または追焚要求に対し、Ｉ／Ｏ８６を介して各温度センサ４０、４４、５０、６４、７０から上水温度や給湯温度、注湯温度、浴槽水温度などを取得するほか、開閉弁５２、６８の開閉制御、水量センサ４２、注湯量センサ５４や水位センサ６６の検出情報の取込み、循環ポンプ７２の動作指示、バーナ４に対する燃焼指示などを行う。

＜湯張り運転制御について＞

図５〜７は、全自動運転の処理例を示している。図５〜図７に示す処理内容、処理手順などは一例であり、斯かる内容に本発明が限定されない。

この全自動運転の処理は、本開示の熱源装置の注湯方法またはその注湯プログラムの一例であって、熱源装置３０による浴槽側への注湯機能を示している。

熱源装置３０は、たとえばリモコン操作などにより浴槽への自動湯張り要求が発せられると、浴槽内の残り湯の有無を確認する（Ｓ１１）。制御部８０は、たとえば水位センサ６６の検出値を読み出して、浴槽内に湯が有るか否かを判断してもよい。浴槽内に残り湯が無い場合（Ｓ１２のＹＥＳ）、制御部８０は、注湯処理を開始させ、浴槽内の所定水位まで湯が貯まるように注湯指示を行う（Ｓ１３）。

この注湯処理では、たとえば図６に示すように、設定温度で所定量Ｘ１の注湯を開始させ（Ｓ２１）、この所定量Ｘ１が流れるまで注湯を行えばよい（Ｓ２２のＹＥＳ）。この所定量Ｘ１は、たとえば残り湯が無い状態の浴槽に対して注湯することで、追焚管路６０が接続される浴槽の循環口の水位に達する流量を設定すればよい。このとき、熱源装置３０は、開閉弁６８を開状態に制御してダブル搬送を行えばよい。

所定水位までの注湯（Ｓ１３）が完了すると、制御部８０は、水位検出および注湯量の補正処理を開始する（Ｓ１４）。この処理では、現在の浴槽内の湯量を把握して、設定水位に達するまでの必要な注湯量の算出を行う。

そこで、制御部８０は、たとえば図７に示すように、開閉弁６８を閉止させ（Ｓ３１）、注湯を片搬送に設定し、注湯量を所定量Ｘ２に設定する（Ｓ３２）。この所定量Ｘ２は、たとえば浴槽が空の状態から注湯を開始した場合に、設定水位まで湯張りするのに必要な残りの注湯量を設定すればよい。

熱源装置３０は、水位センサ６６の検出結果により浴槽内の水位を把握し（Ｓ３３）、想定水位と一致するかを判断する（Ｓ３４）。この想定水位は、たとえばＳ１３の注湯処理で設定した所定水位を利用すればよい。検出した水位が想定水位と一致する場合（Ｓ３４のＹＥＳ）、制御部８０は、残りの注湯量をＸ２に維持させる（Ｓ３５）。また検出した水位が設定水位と一致しない場合（Ｓ３４のＮＯ）、その水位の相違に基づいて補正した注湯量Ｘ３を設定する（Ｓ３６）。

なお、この水位検出および注湯量の補正処理において、熱源装置３０は、往き管６０−１側のみの片搬送による注湯を継続し、戻り管路６０−２で浴槽内の水位検出を行えばよい。

熱源装置３０は、注湯量の設定が完了すると、残り注湯量をダブル搬送で注湯する（Ｓ１５）。設定した注湯量に達すると、注湯管路１２を閉止させ、浴槽内の湯が設定温度になるまで追焚加熱を行う（Ｓ１６）。

また、熱源装置３０は、注湯開始時の残り湯の有無の判断において、浴槽内に湯が残っていると判断した場合（Ｓ１２のＮＯ）、現在の水位に基づいて算出した残り注湯量をダブル搬送すればよい（Ｓ１５）。

＜給湯処理について＞

次に給湯要求が発生した場合の処理例を示す。

注湯処理の実行中にシャワーなどの給湯負荷が発生した場合、熱源装置３０は、浴槽への注湯処理と給湯負荷への給湯を同時に行えばよい。この場合、給湯温度は、注湯温度に設定すればよい。制御部８０は、注湯流量と要求された給湯流量とが、熱源装置３０の給湯能力を超えるか否かを判断する。給湯能力を超える場合、制御部８０は、給水管路３８に設けられた図示しない水制御弁を利用し、全体の通水量の制限を行えばよく、または注湯流量を制限してもよい。

注湯流量の制限は、たとえば開閉弁６８を閉止させ、ダブル搬送から片搬送に切替えればよい。

また、熱源装置３０は、たとえば注湯と給湯を同時に行う場合、給湯要求温度に合わせて燃焼制御を行ってもよい。このように燃焼制御を行うことで、給湯要求が短時間で完了する場合、利用者の要求する温度で給湯でき、熱源装置３０の利便性が高められる。また片搬送により注湯量を減少させているため、浴槽の設定温度よりも高い温度の湯が注湯されたとしても、浴槽内の温度への影響を抑えることができる。

なお、給湯要求温度で注湯した場合、追焚処理において浴槽内の温度を調整すればよい。

＜第２の実施の形態の効果＞

(1) 往き管路６０−１および戻り管路６０−２の両方を使って注湯処理を行うことで、浴槽の湯張りを迅速に行うことができ、熱源装置の利便性が図れる。

(2) 追焚管路への逆流阻止手段を簡易な構成により実現し、かつ注湯処理と追焚処理において開閉や切替えなどの制御を不要とすることで、熱源装置の低コスト化および処理の簡易化が図れる。

(3) 注湯管路１２を往き管６０−１側に接続し、戻り管６０−２側の開閉弁６８を閉止することで、戻り管６０−２に設置した水位センサ６６を利用して浴槽内の水位検出を行いながら片搬送で注湯処理を継続できるので、浴槽の湯張り処理の迅速化が図れる。

(4) 注湯処理と給湯処理を同時に行った場合でも、要求温度に近い湯を給湯することができ、熱源装置３０の利便性が高められる。

(5) 注湯処理中に給湯要求が発生した場合でも、注湯処理を中断させないので、湯張りが完了しないという事態を回避できる。

〔実施例１〕

図８は、注湯流路の実施例を示している。図８に示す構成は一例であり、斯かる構成に本発明が限定されない。

注湯管路１２は、たとえば図８に示すように、鉛直方向またはそれに近い方向に立てた状態で配置され、この注湯管路１２の上側の端部は図示しない給湯管路に接続される。また注湯管路１２の下端側は、たとえば水平方向に設置された管路９２に連結される。注湯管路１２には、給湯管路から湯水の流入を遮断する開閉弁５２、注湯量センサ５４、給湯管路への逆流を阻止する逆止弁９０が設置される。

管路９２は、注湯管路１２から流し込まれた湯水ＨＷを追焚管路側に流し込む管路である。この管路９２には、たとえば注湯管路１２と並列に追熱交換器３４からの往き管９４および追焚熱交換器３４への戻り管９８が接続される。また管路９２には、往き管９４と戻り管９８との間に、鉛直方向下側に向けて往き管９６が接続される。この管路９２は、既述の注湯管路１２の一部およびバイパス路２０の一例であり、往き管９６と戻り管９８との間に逆止弁７４が設置される。

往き管９４は、たとえば既述の往き管６０−１の一部であって、接続部Ｐ１から追焚熱交換器３４との間の管路である。往き管９４には、逆流阻止手段である逆止弁６２が備えられる。往き管９６は、往き管６０−１の一部であって、接続部Ｐ１から浴槽側への管路である。この往き管９６は、管路９２に流し込まれた湯水を浴槽側に流す。

戻り管９８は、上部側が既述の追焚熱交換器３４に接続されており、浴槽水を追焚熱交換器３４側に流す管路である。戻り管９８には、ポンプ７２の揚力によって吸い込まれた浴槽水が流入する。

そのほか、管路９２には、たとえばポンプ７２を介して戻り管１００および戻り管１０４が接続される。戻り管１００、１０４は、既述のバイパス路２０から浴槽側に向かう管路の一例である。

このように注湯流路を形成する管路は、たとえば注湯処理において湯水を流す管路を水平またはそれに近い角度、若しくは鉛直方向の下向きになるように配置されている。また供給された湯水ＨＷが管路９２を通過し、往き管９６と戻り管１００、１０４を通じて浴槽側に流し込む。つまり、この熱源装置では、追焚熱交換器３４側に接続された往き管９４に逆止弁６２が備えられるとともに、湯水ＨＷが流れる管路９２に対して往き管路９４、戻り管９８を鉛直方向上向きで接続することで、注湯された湯水が往き管路９４、戻り管９８に対して流入し難くなっている。

そのほか、戻り管９８には、たとえば管路９２との接続部分に近い部分１０２にオリフィスを設けることで、湯水ＨＷを流入させにくくしてもよい。

斯かる構成によれば、注湯された湯水を注湯流路内で滞らせずに浴槽側に流し込むことができる。また、逆止弁６２、７４と配管の方向による簡易な構成により、注湯される湯水が追焚熱交換器３４側に流れるのを阻止でき、熱源装置の低コスト化および処理の簡易化が図れる。

〔実施例２〕

図９は、熱源装置の他の実施例を示している。この熱源装置３０−２は、往き管６０−１上に、注湯管路１２の接続部Ｐ１と追焚熱交換器３４との間にバイパス路２０を設置している。注湯管路１２を通じて流し込まれた湯水ＨＷは、往き管６０−１上の接続部Ｐ１で分岐され、一方は浴槽側に流れ、他方は追焚熱交換器３４方向に向けた所定長さの注湯エリア１１０を通過してバイパス路２０側に流される。

往き管６０−１には、たとえば接続部Ｐ１と追焚熱交換器３４との間であって、かつバイパス路２０の接続位置よりも追焚熱交換器３４側に逆止弁６２が設置される。

これにより熱源装置３０−２には、図１０のＡに示すように、開閉弁６８を閉止することで、往き管６０−１のみを利用した片搬送の流路が形成される。また熱源装置３０−２には、図１０のＢに示すように、開閉弁６８を開状態にすることで、往き管６０−１を利用した流路と、往き管６０−１の注湯エリア１１０からバイパス路２０を通過させ、戻り管６０−２を通じて浴槽に流す流路が形成される。

また、熱源装置３０−２は、たとえば図１１に示すように、水平またはそれに近い状態で配置された管路９２に対し、鉛直方向上向きに注湯管路１２、追焚熱交換器３４からの往き管９４、追焚熱交換器３４への戻り管９８が並列に配置される。また管路９２には、注湯管路１２と往き管９４との間に鉛直方向下向きに浴槽側への往き管９６が配置される。各管路の方向および機能、効果については、図８と同様であり、その説明を割愛する。

〔他の実施の形態〕

上記実施の形態では、熱源装置として、追焚熱交換器および給湯する湯水を加熱する熱交換器が共通の熱源によって加熱される、所謂一缶二水の熱源装置を示したがこれに限られない。加熱された湯水を浴槽側に流す注湯機能を備える熱源装置であれば、暖房機能などを備えた所謂一缶三水の熱源器であってもよい。

熱源装置３０−２は、たとえば図１２に示すように、熱源であるバーナ４を備えた燃焼室３２内に追焚熱交換器３４と熱媒を加熱する熱媒熱交換器１２０を備える。この熱媒熱交換器１２０には、熱媒循環路１２２が接続されており、内部に水またはアルコールなどの熱媒が循環している。熱媒循環路１２２は、たとえば給水管路３８から上水Ｗが流される給湯熱交換器１２４を備えており、上水Ｗが熱媒の熱によって加熱される。給湯熱交換器１２４で加熱された湯水ＨＷは、給湯管路１０から注湯管路１２を通過し、追焚管路６０を通じて浴槽側に注湯される。この注湯管路１２および追焚管路６０を利用した注湯流路は上記実施の形態に示す構成である。

そのほか、熱媒循環路１２２には、熱媒を貯留するタンク１２６、循環ポンプ１２８、混合弁１３０、分配弁１３２、１３４が設置されるほか、暖房負荷である高温端末に熱媒を流す高温負荷流路１３６、低温負荷に流す低温負荷流路１３８、暖房負荷側からタンク１２６に熱媒を流す戻り管路１４０を備えてもよい。

以上説明したように、熱源装置の最も好ましい実施の形態などについて説明した。本発明は、上記記載に限定されるものではない。特許請求の範囲に記載され、または発明を実施するための形態に開示された発明の要旨に基づき、当業者において様々な変形や変更が可能である。斯かる変形や変更が本発明の範囲に含まれることは言うまでもない。

本発明の熱源装置およびその注湯方法では、浴槽水を浴槽側に流す管路に対して注湯管路が接続する接続部と、追焚熱交換器との間に簡易な構成の逆流阻止手段を設けることで、注湯する湯水が再加熱するのを阻止でき、注湯温度の安定化とともに、熱源装置の簡易化を図ることができ、有用である。

２、３０ 熱源装置
４ バーナ
６、３４ 追焚熱交換器
８、３６ 熱交換器
１０ 給湯管路
１２ 注湯管路
１４、６０ 追焚管路
１４−１、１４−２、９２ 管路
１８ 逆流阻止手段
２０、４６ バイパス路
２２ 流れ方向規制手段
３２ 燃焼室
３８ 給水管路
４０、４４、５０、６４、７０ 温度センサ
４２ 水量センサ
４８ 切替弁
５２、６８ 開閉弁
５４ 注湯量センサ
６０−１、９４ 往き管
６０−２、９６、９８、１００、１０４ 戻り管
６２、７４、９０ 逆止弁
６６ 水位センサ
８０ 制御部
１０２ オリフィス
１１０ 注湯エリア
１２０ 熱媒熱交換器
１２２ 熱媒循環路
１２４ 給湯熱交換器

Claims (6)

1. 浴槽水を加熱する追焚熱交換器と、熱媒または給水を加熱する熱交換器とを共通の熱源で加熱する熱源装置であって、
   前記熱交換器で加熱された湯水を流す給湯管路と、
   追焚管路のうち浴槽水を浴槽側に戻す管路である第１の管路に接続され前記給湯管路から前記湯水を流し込む注湯管路と、
   前記管路の接続部と前記追焚熱交換器との間に設置されて、前記湯水の逆流を阻止する逆流阻止手段と、
   前記注湯管路とは別個に設けられ、前記追焚管路の前記第１の管路と浴槽水を前記追焚熱交換器側に流す第２の管路とに接続され、前記追焚熱交換器をバイパスして接続されたバイパス路と、
   前記バイパス路に設けられて、前記湯水の流れ方向を前記第１の管路から前記第２の管路側に規制する流れ方向規制手段と、
   を備え、浴槽水を加熱する際、浴槽水が前記バイパス路により前記第２の管路から前記追焚熱交換器をバイパスして前記第１の管路に流入するのを前記流れ方向規制手段によって阻止し、前記注湯管路より前記追焚管路に前記湯水を流し込む際、前記追焚熱交換器側に前記湯水の流入を前記逆流阻止手段によって阻止し、前記湯水を前記追焚管路の前記第１の管路と前記第２の管路の双方から浴槽に注湯し、浴槽側から前記追焚熱交換器側への前記湯水の循環を阻止することを特徴とする熱源装置。
2. さらに、浴槽水位を検出する水位検出手段を備える前記第２の管路に設置され、該管路を開閉する開閉手段と、
   前記注湯時、前記開閉手段を閉止させて前記水位検出手段で検出した前記浴槽水位により前記浴槽への注湯量を制御する制御部と、
   を備えることを特徴とする請求項１に記載の熱源装置。
3. さらに、前記制御部は、浴槽へ注湯中の給湯要求に対し、前記開閉手段を閉止し、浴槽への注湯とともに前記給湯管路から給湯することを特徴とする、請求項２に記載の熱源装置。
4. さらに、前記制御部は、浴槽への注湯中の給湯要求に対し、注湯設定温度または給湯設定温度のいずれかの温度に選択可能とし、設定される温度により前記熱源の燃焼量を制御することを特徴とする、請求項２または３に記載の熱源装置。
5. 前記逆流阻止手段または前記流れ方向規制手段に、逆流を阻止する逆止弁または二方弁を用いたことを特徴とする、請求項１ないし４のいずれかの請求項に記載の熱源装置。
6. 浴槽水を加熱する追焚熱交換器と、熱媒または給水を加熱する熱交換器とを共通の熱源で加熱する熱源装置の注湯方法であって、
   少なくとも前記熱交換器で加熱された湯水を給湯管路に流す工程と、
   追焚管路のうち浴槽水を浴槽側に戻す管路である第１の管路に接続された注湯管路に前記給湯管路から前記湯水を流し込む工程と、
   前記注湯管路とは別個に設けられ、前記追焚管路の前記第１の管路と浴槽水を前記追焚熱交換器側に流す第２の管路とに接続され、前記追焚熱交換器をバイパスして接続されたバイパス路に前記湯水を流し込む工程と、
   前記注湯管路の接続点と前記追焚熱交換器との間に設置された逆流阻止手段により、前記湯水の逆流を阻止し、前記注湯管路より前記追焚管路に前記湯水を流し込む際、前記逆流阻止手段によって前記追焚熱交換器側に前記湯水が流入するのを阻止し、前記湯水を前記追焚管路の前記第１の管路と前記第２の管路の双方から浴槽に注湯し、浴槽側から前記追焚熱交換器側への前記湯水の循環を阻止する工程と、
   浴槽水を加熱する際、前記バイパス路に設けられた流れ方向規制手段によって、浴槽水が前記バイパス路を通過して前記第２の管路から前記追焚熱交換器をバイパスして前記第１の管路に流入するのを阻止する工程と、
   を含むことを特徴とする熱源装置の注湯方法。