JP2003130448A

JP2003130448A - 熱源装置

Info

Publication number: JP2003130448A
Application number: JP2001319870A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Ichikawa; 浩市川; Hideto Koike; 秀人小池; Takaya Oota; 貴也太田; Mikio Goto; 幹雄後藤
Original assignee: Takagi Industrial Co Ltd
Current assignee: Takagi Industrial Co Ltd
Priority date: 2001-10-17
Filing date: 2001-10-17
Publication date: 2003-05-08
Anticipated expiration: 2021-10-17
Also published as: JP3833511B2

Abstract

(57)【要約】【課題】熱源の単一化及び配管構成の簡略化とともに
単一の熱源で暖房、給湯、浴槽追焚等の多用途、多機能
化を実現した熱源装置を提供する。【解決手段】熱媒（温水１０）の循環路（暖房回路
４）、熱媒を圧送するポンプ（循環ポンプ２８）、熱媒
を加熱手段（熱源１１）が発生した熱で加熱する第１の
熱交換手段（熱交換器２１）、熱媒を放熱させる暖房負
荷（３）、熱媒により給湯加熱をする第２の熱交換手段
（熱交換器６６）、熱媒で浴槽水加熱をする第３の熱交
換手段（熱交換器７２）、暖房負荷、第２の熱交換手段
又は第３の熱交換手段への熱媒の供給を切り換える供給
切換手段（分配弁６８、開閉弁７４）を備え、熱源の単
一化及び配管構成の簡略化とともに単一の熱源による暖
房、給湯、浴槽追焚等の多用途、多機能化を実現してい
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、単一の熱源により
暖房、給湯、浴槽追焚等の多用途化を実現した熱源装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】ガスや石油等の燃焼熱を加熱源とする給
湯装置は給湯と浴槽水の追焚に用いられている。また、
給湯装置で得られる温水を暖房熱源に用いた暖房装置が
実用化されている。給湯と浴槽追焚とを併用する給湯装
置として、特開昭５７−１８４８５０号「風呂追焚き装
置を備えた給湯装置」等があり、これは、温水循環させ
るボイラと、循環管路に分岐してそれぞれ給湯用熱交換
器と追焚用熱交換器とを配置し、分配弁を動作させて給
湯用もしくは追焚用の熱交換器へ温水を流して、給湯又
は暖房を独立して作動させているにすぎない。また、暖
房と給湯とを併用したものとして、特開平１１−１０８
４４２号「燃焼装置」等がある。これは、上水を熱交換
器によって加熱し、その一部を循環させる給湯装置で、
給湯循環路に暖房用熱交換器と追焚用熱交換器を付設し
て、上水の持つ熱量を利用して暖房及び追焚を行うこと
ができる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、暖房、給
湯、浴槽追焚等を実現するには、熱交換器、燃焼部及び
ファンモータその他の附属機器を設置し、暖房、給湯及
び追焚を連動させるための管路が複雑化する。このた
め、給湯設備が大型化、大重量化し、設置スペースの確
保や複数の作業者による作業が必要である。

【０００４】そこで、本発明は、熱源の単一化及び配管
構成の簡略化とともに単一の熱源で暖房、給湯、浴槽追
焚等の多用途、多機能化を実現した熱源装置を提供する
ことを課題とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の熱源装置は、熱
媒（温水１０）を循環させる循環路（暖房回路４）と、
この循環路に前記熱媒を圧送するポンプ（循環ポンプ２
８）と、前記循環路に循環する熱媒を加熱手段（熱源１
１、バーナ１２）が発生した熱で加熱する第１の熱交換
手段（熱交換器２１、２２、２４）と、前記循環路を通
じて循環する前記熱媒を放熱させる暖房負荷（３、高温
暖房負荷３Ａ、低温暖房負荷３Ｂ、放熱器４０、４２、
４９、５０、５２）と、前記循環路を通じて循環する前
記熱媒により給湯加熱をする第２の熱交換手段（熱交換
器６６）と、前記循環路を通じて循環する前記熱媒で浴
槽水加熱をする第３の熱交換手段（熱交換器７２）と、
前記暖房負荷、前記第２の熱交換手段又は前記第３の熱
交換手段への前記熱媒の供給を切り換える供給切換手段
（分配弁６８、開閉弁７４）とを設けたことを特徴とす
る。

【０００６】即ち、本発明の熱源装置では、単一の熱源
の発生熱と熱媒との熱交換を第１の熱交換手段で行い、
加熱された熱媒を用いて暖房、第２の熱交換手段による
熱交換で給湯加熱、即ち、上水加熱、第３の熱交換手段
による熱交換で浴槽水の追焚きを実現している。

【０００７】本発明の熱源装置において、加熱需要に応
じて前記ポンプの回転数を制御することを特徴とする。
即ち、ポンプの回転数を制御することで、熱媒加熱を制
御することができ、加熱需要に即応することができる。

【０００８】本発明の熱源装置において、前記第１の熱
交換手段を通過した排気ガスが持つ潜熱を回収して前記
熱媒を加熱する潜熱回収熱交換手段（熱交換器２４）を
備えたことを特徴とする。即ち、潜熱回収による熱交換
で熱媒の加熱を高効率化することができる。

【０００９】本発明の熱源装置において、前記循環路に
前記熱媒を溜めるタンク（膨張タンク２６）を設置し、
加熱需要がないとき、このタンク内の前記熱媒を保温す
ることを特徴とする。即ち、タンク内の熱媒を保温する
ことで、その熱量を給湯、暖房、浴槽追焚きに利用する
ことができ、昇温の効率化、迅速化を図ることができ
る。

【００１０】本発明の熱源装置において、前記第１の熱
交換手段で前記熱媒に付与される全熱量と前記第２の熱
交換手段側の要求熱量との差分を前記第３の熱交換手段
側と前記暖房負荷側の要求熱量に分配することを特徴と
する。即ち、熱分配により、熱的損失を抑制でき、高効
率化を実現できる。

【００１１】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図面に示し
た実施例を参照して詳細に説明する。

【００１２】図１は本発明の熱源装置の実施例を示して
いる。この熱源装置には、熱源機２が備えられるととも
に、暖房負荷３に熱を供給する暖房回路４と、一般給湯
等の給湯加熱を行う給湯回路６と、浴槽９４の浴槽水
（＝ＢＲ、ＢＧ）の加熱を行う風呂回路８とを備えてい
る。この実施例の暖房回路４は、熱媒としての温水１０
（＝ＫＷ、ＯＷ）を循環させる循環路であって、この循
環路を流れる温水１０の持つ熱が給湯回路６及び風呂回
路８側の熱源となっている。

【００１３】熱源機２には、単一の熱源１１が設置さ
れ、この熱源１１には、例えば、石油、燃料ガスを燃焼
させるバーナの燃焼熱、電熱、エンジンや燃料電池の排
熱が用いられる。例えば、熱源１１にバーナを用いた場
合には、燃料ガスの燃焼量はその供給によって調整する
ことができる。

【００１４】そして、暖房回路４には、熱源１１の熱と
温水１０との熱交換を行う第１の熱交換手段として暖房
用熱交換器２１が設置されているとともに、蓄熱手段と
して膨張タンク２６、圧送手段としての循環ポンプ２８
が設置されている。熱交換器２１は燃焼ガスの顕熱回収
用熱交換器に潜熱回収用熱交換器を併用してもよい。循
環ポンプ２８は、加熱需要に応じて段階的又は連続的に
ポンプ回転数が制御される。

【００１５】この暖房回路４は、暖房負荷３側に温水１
０を流す主回路３０、給湯用の上水Ｗを加熱する給湯与
熱回路３２、浴槽水を加熱する追焚与熱回路３４等を備
えている。主回路３０から温水１０の供給を受ける暖房
負荷３には、高温水ＨＤの供給を受ける高温暖房負荷３
Ａ、低温水ＬＤの供給を受ける低温暖房負荷３Ｂが設置
され、これら高温暖房負荷３Ａ、低温暖房負荷３Ｂは、
単一又は複数の負荷構成である。高温暖房負荷３Ａに
は、高温水ＨＤが開閉弁３５を介して直送されるが、低
温暖房負荷３Ｂには、バイパス管４４を通じて流れる膨
張タンク２６側の温水１０と分岐管４８を通じて分配さ
れた高温水ＨＤとを合流させて得られる低温水ＬＤが開
閉弁３７を通じて供給される。バイパス管４４には、温
水１０の供給量を調整する低温調整弁６２が設けられて
いる。そして、暖房負荷３を循環した温水ＤＢは膨張タ
ンク２６に戻される。

【００１６】給湯与熱回路３２は、熱交換器２１の出口
側管路から分岐されて第２の熱交換手段である給湯用熱
交換器６６を循環させて高温水ＨＤを膨張タンク２６に
流す回路であって、高温水ＨＤの分配ないし切換手段と
しての分配弁６８等を備えている。

【００１７】また、追焚与熱回路３４は、熱交換器２１
の出口側管路から分岐されて第３の熱交換手段である追
焚用熱交換器７２を循環させて膨張タンク２６に戻す回
路であって、高温水ＨＤの分配ないし切換手段としての
開閉弁７４等を備えている。熱交換器７２は螺旋状の一
次側管路を二次側管路が接続された筒状容器に設置した
熱交換器であって、この螺旋管路に熱媒としての温水１
０を流し、その周囲を流れる浴槽水と熱交換する。即
ち、分配弁６８、開閉弁７４は、暖房回路４、給湯回路
６又は風呂回路８への熱供給を切り換える切換手段を構
成している。

【００１８】また、給湯回路６は、暖房回路４と独立し
た回路であって、上水Ｗを熱交換器６６に流して熱媒と
しての高温水ＨＤとの熱交換により加熱し、高温水ＨＷ
として給湯栓等から給湯させる。

【００１９】また、風呂回路８は、暖房回路４と独立し
た回路を構成し、浴槽９４に溜められている浴槽水を循
環ポンプ１００を運転して浴槽９４から熱交換器７２に
導き、熱媒としての高温水ＨＤとの熱交換により加熱し
た後、浴槽９４に戻す回路である。また、風呂回路８と
給湯回路６との間には、切換弁１０６を介して給湯管１
０８が接続されており、給湯回路６から浴槽９４への給
湯が行われる。

【００２０】この熱源装置の動作及び特徴事項を列挙す
れば、次の通りである。

【００２１】ａ熱源装置の基本動作図２のフローチャートに示すように、運転要求があると
（Ｓ２０１）、現熱量演算を行い（Ｓ２０２）、次に、
必要熱量演算を行い（Ｓ２０３）、現熱量と必要熱量と
の間に差があるか否かを判定する（Ｓ２０４）。この熱
量差に応じて循環ポンプ２８に必要なポンプ回転数が設
定された後（Ｓ２０５）、熱源１１の熱量制御として例
えば、燃焼制御を行う（Ｓ２０６）。

【００２２】ｂ給湯単独動作入水温度、給湯流量及び設定温度から必要熱量を演算
し、図３に示すように、給湯必要熱量を実現する必要流
量が得られる循環ポンプ２８のポンプ回転数を求め、そ
のデータを記憶手段に記憶する。そのデータに基づき、
給湯必要熱量に必要なポンプ回転数に制御し、連続燃焼
中も、常に入水温度、流量、出湯温度を監視し、必要な
熱量を得るためのポンプ回転数を維持する。

【００２３】そして、給湯受熱側は、出湯温度等が設定
温度に到達するように、流量調整を行う。

【００２４】また、この場合、膨張タンク２６内の温水
１０を高温水化して一定温度に保っておけば、これを熱
媒として利用でき、給湯の加熱速度の向上（即湯性）を
図ることができる。即ち、燃焼を開始してから熱交換器
６６内の水温上昇を待つと、所定温度の給湯を得るため
にある程度の時間を要するのに対し、膨張タンク２６の
温水温度を高く保持しておけば、その熱量を利用して所
望の給湯温度までの立上げ時間を短縮できる。

【００２５】ｃ暖房単独動作図４は、暖房要求端末個数、暖房必要熱量と循環ポンプ
２８の回転数を示している。そこで、暖房端末、即ち、
暖房負荷３側のリモコン装置等からの暖房の動作要求個
数、暖房必要熱量を確認し、その熱量データから、循環
ポンプ２８の回転数を変更する。

【００２６】ｄ追焚単独動作追焚要求があった場合、開閉弁７４を開いて温水１０
（ＯＷ）を熱交換器７２側に流し、温水１０と浴槽水と
の熱交換を行う。この場合、循環ポンプ２８の回転数は
所定熱量が得られる所定回転数に維持する。この場合、
施工条件によって、熱交換量が低い場合には、例えば、
制御手段で循環ポンプ２８の回転数を変化させ、熱交換
量を上昇させてもよい。

【００２７】ｅ給湯、暖房及び追焚の同時運転動作給湯、暖房、追焚の同時運転動作では、その場合の必要
熱量に対して必要なポンプ回転数データを予め求めてお
き、例えば、図５に示すように、必要熱量が得られるよ
うにポンプ回転数を制御する。この場合の必要熱量の演
算は、例えば、後述の式（１）で求めることができる。

【００２８】ｆ保温動作膨張タンク２６内の温水１０の保温は、図６のフローチ
ャートに示すように、循環ポンプ２８の運転を行い（Ｓ
３０１）、熱交換器２１の出側温度が所定温度、例え
ば、８０℃以下か否かを判定し（Ｓ３０２）、所定温度
以下の場合には熱源１１を燃焼させて暖房燃焼制御を実
行し（Ｓ３０３）、再び、出側温度が所定温度、例え
ば、８０℃以上か否かを判定し（Ｓ３０４）、所定温
度、例えば、８０℃以上に到達したとき、熱源１１の熱
量制御として例えば、燃焼停止とする（Ｓ３０５）。こ
のような動作の繰返しにより、膨張タンク２６及び暖房
回路４内の温水１０の温度を所定温度に保温させること
ができ、放熱による温度低下を防止でき、給湯、暖房又
は追焚の移行時の昇温特性を高めることができる。

【００２９】次に、図７及び図８は本発明の熱源装置の
具体的な実施例を示し、図７は熱源機側の構成、図８は
制御部及び暖房負荷側の構成を示している。

【００３０】この熱源装置には、単一のケーシングで構
成される熱源機２が備えられるとともに、前記実施例と
同様に、暖房回路４、給湯回路６及び風呂回路８が構成
されている。

【００３１】熱源機２には、単一の熱源として例えば、
バーナ１２が設置されている。このバーナ１２には、燃
料元弁１４及び比例弁１６を備えた燃料供給管１８を通
じて燃料ガスＧが供給されているとともに、給気ファン
２０によって燃焼用空気が供給されている。燃料ガスＧ
の燃焼、燃焼停止は燃料元弁１４の開閉、燃料ガスＧの
燃焼量は比例弁１６の開度調整による供給調整で行われ
る。暖房回路４に流れる温水１０の循環量の増減が温度
センサ６０の検出温度に生じるので、熱交換器２２の出
口側温度を例えば、８０℃になるようにバーナ１２の燃
焼量を調整すれば、熱量供給の最適化を図ることができ
る。

【００３２】そして、暖房回路４には、バーナ１２を熱
源とする第１の熱交換手段として暖房用熱交換器２２、
２４が設置されているとともに、蓄熱手段として膨張タ
ンク２６、圧送手段としての循環ポンプ２８が設置され
ている。熱交換器２２は燃焼ガスの顕熱回収用、熱交換
器２４は潜熱回収用である。循環ポンプ２８はその駆動
手段に例えば、直流モータが用いられ、加熱需要に応じ
て段階的又は連続的に回転数を制御することができる。

【００３３】この暖房回路４は、暖房負荷側に温水１０
を流す主回路３０、給湯用の上水Ｗを加熱する給湯与熱
回路３２、浴槽水を加熱する追焚与熱回路３４等を備え
ている。即ち、膨張タンク２６の温水１０は、循環ポン
プ２８を通して矢印Ａ、Ｂ方向に主回路３０を流れ、熱
交換器２４及び熱交換器２２を経て例えば、８０℃程度
に加熱された後、高温水回路３６を通じてヘッダ３８か
らファンコンベクタ等の高温放熱器４０、４２に流れる
とともに、矢印Ｃ方向にバイパス管４４を通して低温水
回路４６に流れる。膨張タンク２６は暖房回路４への温
水１０を供給するとともに、温水１０を以て蓄熱し、暖
房回路４内の圧力を大気へ開放する手段である。そし
て、高温水回路３６と低温水回路４６との間には、分岐
管４８が設けられ、バイパス管４４を通じて流れる温水
１０と高温水ＨＤとを合流させて得た低温水ＬＤが低温
水回路４６からヘッダ４７を経て床暖房パネル等の低温
放熱器４９、５０、５２に流れる。高温放熱器４０、４
２及び低温放熱器４９、５０、５２に循環して合流した
温水ＤＢは、ヘッダ５４を経て主回路３０の一部である
暖房水戻し回路５６で合流し、膨張タンク２６に戻る。
主回路３０には熱交換器２４の入口側温度を検出する温
度センサ５８、熱交換器２２の出口側温度を検出する温
度センサ６０、低温水回路４６には温度センサ６１、バ
イパス管４４には流量制御手段として低温調整弁６２、
分岐管４８には膨張タンク２６側の温水１０（低温水）
が高温水ＨＤ側に混じり込むのを防止する手段として逆
止弁６４が設けられている。また、低温水回路４６と膨
張タンク２６との間には、低温水戻し回路６５が設けら
れて低温水ＬＤが矢印Ｄ方向に膨張タンク２６に戻され
る。

【００３４】給湯与熱回路３２は、熱交換器２２の出口
側管路から分岐されて第２の熱交換手段である給湯用熱
交換器６６を経て矢印Ｅ方向に高温水ＨＤを膨張タンク
２６に流す回路であって、高温水ＨＤの分配手段である
分配弁６８、循環流量を検出する循環流量センサ７０等
を備えている。熱交換器６６には、例えば、プレートを
交互に配置して異なる２液を通水させることにより熱交
換を行うプレート式熱交換器が用いられている。また、
追焚与熱回路３４は、熱交換器２２の出口側管路から分
岐されて第３の熱交換手段である追焚用熱交換器７２を
経て矢印Ｆ方向に高温水ＨＤを暖房水戻し回路５６で合
流させ、膨張タンク２６に戻す回路であって、高温水Ｈ
Ｄの分配手段である開閉弁７４等を備えている。熱交換
器７２は螺旋状の一次側管路を二次側管路が接続された
筒状容器に設置した熱交換器であって、この螺旋管路に
熱媒としての温水１０を流し、その周囲を流れる浴槽水
と熱交換する。即ち、分配弁６８、開閉弁７４は、暖房
回路４、給湯回路６又は風呂回路８への熱供給を切り換
える切換手段を構成している。

【００３５】また、給湯回路６は、暖房回路４と独立し
た回路であって、上水Ｗを矢印Ｇ、Ｈ、Ｉ方向に熱交換
器６６に流して熱媒としての高温水ＨＤとの熱交換によ
り加熱し、高温水ＨＷとして給湯栓７６等から給湯管７
８を通じて給湯させる。この給湯回路６には、給水温度
を検出する温度センサ８０、水流検出及び水量検出をす
る水量センサ８２、熱交換器６６の出口側温度を検出す
る温度センサ８４、出湯量を制御する水量制御弁８６、
出湯温度を検出する温度センサ８８が設置され、低温側
の上水Ｗと高温水ＨＷとを混合して出湯温度を調整する
手段としてバイパス管９０が設けられているとともに、
このバイパス管９０には低温側の上水Ｗ及び高温水ＨＷ
の混合比率を調整する混合弁９２が設けられている。

【００３６】また、風呂回路８は、暖房回路４と独立し
た回路を構成し、浴槽９４に溜められている浴槽水９６
を浴槽９４の循環口９８から矢印Ｊ方向に流し、熱交換
器７２で熱媒としての高温水ＨＤとの熱交換により加熱
した後、矢印Ｋ方向に流して浴槽９４に戻す手段であっ
て、浴槽水９６を熱交換器７２を通して強制的に循環さ
せる循環ポンプ１００、追焚温度を検出する温度センサ
１０２、浴槽９４内の水位を検出する水位センサ１０４
等が設けられている。ＢＲは追焚往き、ＢＧは追焚戻し
の各温水である。また、風呂回路８と給湯回路６との間
には、切換弁１０６を介して給湯管１０８が接続されて
おり、給湯回路６から浴槽９４への給湯が行われる。こ
の給湯管１０８には、給湯量を検出する水量センサ１１
０、上水Ｗ側と浴槽水９６とを分離する分離手段として
縁切り装置１１２が設けられている。

【００３７】また、給湯管１０８と膨張タンク２６との
間には、給湯管１０８側から温水１０を補給する補給管
１１４が設けられ、この補給管１１４には開閉弁１１６
が設けられている。膨張タンク２６には、温水１０の水
位を検出するレベルセンサ１１８、１２０、１２２が設
けられ、レベルセンサ１１８は中立電極で、レベルセン
サ１２０で低レベルＬ₁、レベルセンサ１２２で高レベ
ルＬ₂が検出される。

【００３８】そして、熱源機２側には主制御部１２４及
び外部制御部１２６が設けられ、これら主制御部１２４
及び外部制御部１２６はコンピュータで構成され、制御
演算動作を行う手段としてＣＰＵ、制御プログラムや制
御情報を記憶する記憶手段としてＲＡＭ、ＲＯＭ、ＥＥ
ＰＲＯＭ等を備えており、主制御部１２４側には追焚熱
量変更スイッチ１２８の他、液晶、蛍光表示管、ＬＥ
Ｄ、ブラウン管よりなる表示部１３０、運転指令、温度
設定情報等を入力するためのスイッチ群１３１が設けら
れている。主制御部１２４には、温度センサ５８、６
０、６１、８０、８４、８８、１０２、レベルセンサ１
１８、１２０、１２２、水量センサ８２、１１０、水位
センサ１０４等の検出信号が制御情報として取り込ま
れ、この主制御部１２４から燃料元弁１４、比例弁１
６、循環ポンプ２８、１００、分配弁６８、開閉弁７
４、１１６、低温調整弁６２、水量制御弁８６、混合弁
９２、切換弁１０６、給気ファン２０の駆動モータ等に
対して制御出力が加えられる。また、主制御部１２４に
は、給湯用のリモコン装置１３２が接続されているとと
もに、浴槽９４側に設置されたリモコン装置１３４が接
続されている。リモコン装置１３２には、スイッチ群１
３１の中、又は他のスイッチとして暖房スイッチが設け
られており、この暖房スイッチの操作によって暖房運転
に移行するか否かが切り換えられる。この暖房スイッチ
の操作は、特定の放熱器４０〜５２を選択するものでは
なく、全暖房負荷の暖房運転に入る準備としてバーナ１
２を燃焼させ、熱交換器２２、２４による熱交換によっ
て熱媒としての温水１０を加熱するものであるのに対
し、リモコン装置１３４や後述のリモコン装置１４２、
１４４、１４６の暖房スイッチによる個別負荷の暖房運
転の指令又はその切換えを行うものであるが、リモコン
装置１３２側の暖房スイッチが操作されていなくても、
各リモコン装置１３４等は個別の暖房負荷を選定して暖
房運転に移行させることができるものである。リモコン
装置１３２側の暖房スイッチの操作と、リモコン装置１
３４等の暖房スイッチの操作との相違は、前者が全体暖
房負荷、後者が個別暖房負荷に対応していることであ
る。

【００３９】主制御部１２４と外部制御部１２６とは通
信ケーブル１３６を介して接続され、外部制御部１２６
には放熱器４０、４２に設置された高温暖房制御部１３
８、１４０、放熱器４９に無線又は有線で連係されたリ
モコン装置１４２が設けられているとともに、各制御部
１３８、１４０にはリモコン装置１４４、１４６が設け
られている。この実施例では、放熱器５０、５２の操作
には浴室側に設置されたリモコン装置１３４が用いら
れ、その動作又は動作停止がリモコン装置１３４によっ
て切り換えられる。

【００４０】次に、制御動作を総括的に説明すると、膨
張タンク２６の温水１０は循環ポンプ２８によって熱交
換器２２及び熱交換器２４に圧送され、バーナ１２の燃
焼によって得た燃焼ガスの顕熱及び潜熱を以て加熱され
る。バーナ１２の燃焼開始時には、温度センサ５８の検
出温度Ｔｉ、設定温度Ｔｓ及び循環ポンプ２８の回転数
Ｒに相当する流量Ｑを主制御部１２４の記憶手段から読
み出し、燃焼号数を演算する。比例弁１６は演算号数に
相当する開度に調整され、燃焼量に調整される。即ち、
フィードフォワード制御が実行される。ここで、周知の
ように、燃焼号数は、式（１）で求められる。

【００４１】号数＝（Ｔｓ−Ｔｉ）×Ｑ／２５・・・（１）

【００４２】熱交換器２２の出口側温度は温度センサ６
０で検出され、その検出温度が例えば８０℃付近に到達
したとき、温度センサ６０の検出温度が所定温度例え
ば、８０℃になるように比例弁１６の開度が調整され
る。即ち、フィードフォワード制御からフィードバック
制御に切り換えられる。

【００４３】熱交換器２２で得られた高温水ＨＤは、高
温水回路３６を通じて放熱器４０、４２側に供給される
とともに、分岐管４８を通じて低温水回路４６側にも流
れる。この低温水回路４６側には、バイパス管４４側か
ら加熱前の温水１０が流れ込んでいるので、低温水ＬＤ
が放熱器４９、５０、５２側に供給される。この場合、
温度センサ６１によって低温水ＬＤ側の温度が検出さ
れ、その検出温度が例えば、６０℃になるように、水量
制御弁としての低温調整弁６２の開度が調整される。そ
して、各放熱器４０〜５２を通過した温水１０は、暖房
水戻し回路５６を通じて膨張タンク２６に帰還する。

【００４４】また、熱交換器６６の二次側に給湯回路６
を通じて流れる上水Ｗは、熱交換器６６で高温水ＨＤと
の熱交換により加熱され、給湯管７８を通じて給湯され
る。この場合、給水温度は温度センサ８０で検出され、
その給水量即ち、給湯量は水量センサ８２で検出され、
また、出湯温度は温度センサ８８で検出され、その出湯
温度に応じてバーナ１２の燃焼量が制御される。

【００４５】また、循環ポンプ１００によって熱交換器
７２に流れる浴槽水９６は、熱媒としての温水１０と熱
交換が行われながら、風呂回路８に循環して加熱され
る。この場合、浴槽水９６の水位は水位センサ１０４、
その温度は温度センサ１０２で検出される。

【００４６】そして、膨張タンク２６の水位はレベルセ
ンサ１１８〜１２２で検出され、低レベルＬ₁が検出さ
れた場合には開閉弁１１６を開いて給湯回路６から上水
Ｗが供給され、高レベルＬ₂まで補給される。

【００４７】次に、高温暖房運転、低温暖房運転、給湯
運転、追焚運転及び保温運転の各動作について説明す
る。

【００４８】（１）高温暖房運転例えば、高温暖房制御部１３８のリモコン装置１４４の
運転スイッチが投入されると、高温暖房運転モードに移
行する。即ち、放熱器４０内に熱媒である高温水ＨＤを
通過させる開閉弁が開くとともに、図示しないファンが
回転を開始する。このとき、高温暖房制御部１３８から
外部制御部１２６に暖房運転指令が発せられ、外部制御
部１２６からその暖房運転指令を表す命令コードが主制
御部１２４に転送されると、主制御部１２４は暖房動作
を開始する。

【００４９】循環ポンプ２８及び給気ファン２０が運転
され、燃料元弁１４、比例弁１６を開いてバーナ１２の
燃焼を開始し、温度センサ６０の検出温度が例えば、８
０℃となるように比例弁１６の開度を調整する。高温水
ＨＤは放熱器４０に循環した後、低温度の温水ＤＢとな
って膨張タンク２６に戻る。室温が設定温度に到達する
と、主制御部１２４は放熱器４０の内部にある開閉弁を
閉止して高温水ＨＤの循環を停止し、室温が所定温度ま
で低下したとき、再び、その開閉弁を開いて再び高温水
ＨＤの循環を開始し、所定温度の暖房を行う。

【００５０】（２）低温暖房運転この実施例では、低温暖房に必要な放熱器４９、５０、
５２が設置されているが、リモコン装置１３４、１４２
側の運転スイッチによって低温暖房運転モードに移行す
る。即ち、放熱器４９と、放熱器５０、５２とは独立し
て低温水ＬＤの供給が開始され、この場合、放熱器４９
への低温水ＬＤの供給切換えはリモコン装置１４２側の
暖房スイッチによって操作され、放熱器５０、５２への
低温水ＬＤの供給切換えは、リモコン装置１３４側の暖
房スイッチの切換えによって操作される。

【００５１】この低温暖房運転では、リモコン装置１３
４、１４２より暖房指令があると、外部制御部１２６又
は主制御部１２４によりヘッダ４７側の開閉弁１４８、
１５０が選択的に開かれ、主制御部１２４は循環ポンプ
２８及び給気ファン２０の運転を開始し、バーナ１２の
燃焼動作及びその制御が行われる。この場合、高温暖房
運転と異なり、バイパス管４４にある低温調整弁６２が
開かれ、温度センサ６０の検出温度が例えば、８０℃と
なるように比例弁１６の開度が調整される。そして、温
度センサ６１により低温水ＬＤの温度が検出され、その
検出温度が例えば、６０℃となるように低温調整弁６２
の開度が調整される。放熱器４９、５０、５２を循環し
た温水ＤＢは暖房水戻し回路５６から膨張タンク２６に
戻る。

【００５２】（３）給湯運転リモコン装置１３２又はリモコン装置１３４の運転スイ
ッチの操作の後、カランやシャワー等を開栓したとき、
浴槽９４への湯張りを行うときの動作である。給湯栓７
６を開くと、水流が発生するが、この水流は水量センサ
８２で検出される。このとき、循環ポンプ２８、給気フ
ァン２０等を動作させてバーナ１２の燃焼を開始し、リ
モコン装置１３２又はリモコン装置１３４に記憶された
設定温度と、温度センサ８８の検出温度、水量センサ８
２の検出水量により、要求出湯号数が式（１）から演算
される。この演算号数分の熱量を温水ＫＷから上水Ｗに
与えるため、熱交換器６６が必要な温水ＫＷの流量を確
保する必要がある。そこで、分配弁６８を演算号数に対
応する開度にして流量を確保し、暖房運転、追焚運転の
併用による温度変動の影響を受けずに、給湯温度が設定
温度になるように制御する。

【００５３】この場合、熱交換器６６からの出湯温度は
温度センサ８８により検出され、温度センサ８８の検出
温度が設定温度に一致するように混合弁９２の開度を調
整する。また、出湯量が過剰となる場合には水量制御弁
８６の開度を絞り、適正出湯量に制御する。

【００５４】（４）追焚運転リモコン装置１３４より追焚指令が発せられると、追焚
運転モードに移行する。開閉弁７４を開き、循環ポンプ
２８、給気ファン２０等を運転し、バーナ１２を燃焼さ
せる。温度センサ６０の検出温度が例えば、８０℃にな
るように比例弁１６の開度を調整する。追焚与熱回路３
４を通して温水ＯＷが熱交換器７２に流れ、循環ポンプ
１００の運転を開始すると、浴槽水９６が熱交換器７２
に循環されるので、温水ＯＷで浴槽水９６が加熱されて
浴槽９４内に循環する。浴槽水９６の温度は温度センサ
１０２により検出され、その検出温度が設定温度と一致
したときには循環ポンプ１００を停止し、開閉弁７４を
閉じて追焚動作を終了する。

【００５５】（５）保温運転給湯運転、追焚運転、暖房運転の温水需要がないとき、
保温運転モードに移行する。即ち、温水需要が生じたと
き、加熱温度の上昇効率を高める必要から、所定時間だ
け膨張タンク２６及び暖房回路４内の温水１０を所定温
度、例えば、８０℃に高める保温動作を行う。給湯需要
が生じたとき、バーナ１２が燃焼を開始するまで、暖房
回路４及び膨張タンク２６内に蓄積された温水熱量を給
湯運転、追焚運転、暖房運転に使用することができる。

【００５６】この場合、給湯、追焚、暖房の各運転動作
が終了しても、引き続き循環ポンプ２８の運転を維持
し、熱交換器２４、２２によって所定温度、例えば、８
０℃まで高められた温水１０は給湯与熱回路３２の管路
を通じて膨張タンク２６に循環し、膨張タンク２６内の
温水１０が高温水ＨＤの温度例えば、８０℃に高められ
る。この温度は温度センサ６０で検出し、その検出温度
が例えば、８０℃を越えるとき、燃料元弁１４を閉止し
てバーナ１２の燃焼を停止し、その検出温度が例えば７
８℃まで低下したとき、燃料元弁１４を開いてバーナ１
２の燃焼を開始し、暖房回路４の管路内の温水温度を例
えば、８０℃付近に保温維持する。この保温運転は、そ
の開始から所定時間の経過後、バーナ１２の燃焼を停止
し、循環ポンプ２８を停止する。

【００５７】次に、図９に示すフローチャートを参照し
て基本的制御動作を説明すると、ステップＳ１〜Ｓ５は
給湯、追焚、暖房指令によって温水循環加熱が行われる
ルーチン、ステップＳ６〜Ｓ１１は、給湯、追焚、暖房
動作が終了して保温動作に移行し、温水循環加熱が停止
するまでのルーチンである。

【００５８】ステップＳ１では、リモコン装置１３２、
１３４、１４２、１４４、１４６より給湯、湯張り、追
焚、暖房等の制御指令を受けたか否かを判定する。ステ
ップＳ２では、リモコン装置１３４、１４２、１４４、
１４６にて予約された運転開始時間が到来したか否かを
判定する。ステップＳ３では、循環ポンプ２８を運転
し、バーナ１２の燃焼を開始して、温水循環を行う。

【００５９】そして、ステップＳ４では熱交換器２２、
２４によって加熱された温水を熱交換器６６、熱交換器
７２、放熱器４０、４２、４９、５０、５２の何れか１
つ、又は２以上に供給する。熱交換器６６に流れる温水
ＫＷは上水Ｗを加熱して高温水ＨＷを出湯する。また、
熱交換器７２に流れる温水ＯＷは浴槽水ＢＲを加熱し、
加熱された浴槽水ＢＧとして浴槽９４に流れ、浴槽９４
の浴槽水９６を攪拌して昇温される。また、高温水ＨＤ
は放熱器４０、４２、低温水ＬＤは放熱器４９、５０、
５２に流れ、その放熱によって暖房が行われる。そし
て、ステップＳ５では、各リモコン装置等の指令により
給湯、追焚、暖房等の動作の総てが停止したか否かを判
定する。

【００６０】ステップＳ６では、保温待機時間ｔのタイ
マー計測を開始し、ステップＳ７では、循環ポンプ２８
の運転とバーナ１２の燃焼を継続させ、膨張タンク２６
及び暖房回路４に流れる温水を所定温度、例えば、８０
℃に加熱する制御を行う。そして、ステップＳ８では、
各リモコン装置等から給湯、追焚、暖房等の何れかの指
令が出されたか否かを判定する。指令が出されたとき、
ステップＳ９に移行して保温待機時間ｔの計測を終了
し、ステップＳ４へ移行する。ステップＳ４では、保温
循環された温水は、バーナ１２の燃焼により所定の出湯
温度として例えば、８０℃に昇温するまでの間、給湯、
追焚又は暖房加熱に供される。

【００６１】そして、ステップＳ１０では保温待機時間
ｔを経過したか否かが判定され、保温待機時間ｔが経過
したとき、ステップＳ１１では燃料元弁１４と比例弁１
６とを閉止し、循環ポンプ２８を停止して温水加熱循環
を停止する。

【００６２】次に、図１０〜図１５に示すフローチャー
トを参照して給湯運転、暖房運転、追焚運転等の制御動
作に伴う循環ポンプ２８の回転数制御を説明する。ａ〜
ｆは各フローチャート間の連結子を示す。

【００６３】この熱源装置では、温水需要に応じてポン
プ回転数を変更し、この回転数の変更に伴うバーナ１２
の燃焼量を増減させて、各熱交換器２２、２４、６６、
７２等に適切な温水熱量を供給し、特に、給湯動作では
設定温度との誤差を低減する必要から、上水Ｗを加熱す
るに必要な温水流量を確保し、残余の温水熱量を追焚、
暖房等に分配している。即ち、暖房運転や追焚運転等で
熱量不足が生じても、給湯側には給湯加熱に必要な温水
熱量を確保している。

【００６４】ステップＳ２１〜Ｓ２５、Ｓ４７〜Ｓ４９
は、給湯要求号数に応じて分配弁６８の開度を変更して
熱交換器６６へ上水Ｗの加熱に必要な量の温水１０を供
給するルーチンである。給湯号数が１２号未満であれば
ステップＳ２１〜Ｓ２５を実行し、１２号以上であれば
ステップＳ４７〜Ｓ４９を実行する。

【００６５】また、ステップＳ２６、Ｓ２９、Ｓ３０、
ステップＳ５０、Ｓ５３、Ｓ５４は、追焚動作、あるい
は給湯、追焚が同時に動作したときのポンプ回転数の制
御ルーチンである。

【００６６】また、ステップＳ２６〜Ｓ２８のルーチ
ン、ステップＳ２６、Ｓ２９、Ｓ３１、Ｓ２８へと続く
ルーチン、あるいはステップＳ５０〜Ｓ５２のルーチ
ン、ステップＳ５０、Ｓ５３、Ｓ５５、Ｓ５２へ続くル
ーチンは、リモコン装置１３４の暖房スイッチの投入に
よって行う暖房時のポンプ回転数を示すルーチンであ
る。

【００６７】また、ステップＳ３２〜Ｓ４１は、暖房運
転、あるいは１２号未満の給湯と暖房が運転されている
場合、リモコン等からの指令数から判定した低温暖房端
末あるいは高温暖房端末の稼働数に基づき、ポンプ回転
数を変更するルーチンであり、ステップＳ４２〜Ｓ４６
は、給湯、追焚、暖房運転が行われるとき、暖房端末の
稼働数に応じてポンプ回転数を変更するルーチンであ
る。

【００６８】また、ステップＳ５６〜Ｓ６０は、１２号
以上の給湯と暖房が運転されているときに、低温暖房端
末あるいは高温暖房端末の稼働数に基づき、ポンプ回転
数を変更するルーチンであり、また、ステップＳ６１〜
Ｓ６３は、１２号以上の給湯、追焚、暖房運転が行われ
るとき、暖房端末の稼働数に応じてポンプ回転数を変更
するルーチンである。

【００６９】次に、この制御動作を順を追って説明する
と、ステップＳ２１では、給湯運転要求の有無を判定す
る。この給湯運転要求の有無は水量センサ８２の検出流
量により判断する。給湯運転要求がある場合には、ステ
ップＳ２２に移行し、設定温度、入水温度及び入水量か
ら必要な給湯要求号数、即ち、ガス燃焼量を演算する。
この給湯要求号数は式（１）から演算することができ
る。この給湯要求号数によって分配弁６８の開度が決定
され、分配弁６８の開度はその号数により所定段階例え
ば、２段階であって、１２号未満は１２号を得られる最
低の所定流量となる弁開度、１２号以上は２４号まで得
られる最高所定流量となる弁開度であり、両者共に実験
値から求められたものである。また、給湯要求号数の演
算値から、段階的ではなく各々の要求号数を連続的に制
御してもよい。その際、給湯要求号数の演算値に対し
て、循環流量センサ７０の循環量を予め実験で求めた給
湯要求能力を確保できる最低循環流量になるように分配
弁６８の開度を連続的に調整する。分配弁６８を連続的
に調整することにより、余剰能力を風呂給湯や暖房に分
配できるので、連続的開度調整は、段階的開度調整に比
べて合理的な給湯、暖房運転が可能である。

【００７０】ステップＳ２２で給湯能力を例えば、１２
号以上と判断した場合には、図１３に示すフローチャー
トのステップＳ４７に移行し、分配弁６８を２４号の給
湯が得られる循環流量となる弁開度Ｃに調整し、また、
ステップＳ２２で給湯能力が１２号未満と判断した場合
には、ステップＳ２３に移行し、分配弁６８を１２号の
給湯を得るに必要な循環流量となる弁開度Ｂに調整す
る。

【００７１】ここで、弁開度と給湯能力及び循環流量の
関係は、表１の通りである。

【００７２】

【表１】

【００７３】この表１において、各弁開度Ａ〜Ｃは、給
湯入水温度が３０℃まで上昇しても、上記号数を確保で
きる循環流量（与熱流量）に相当するものである。

【００７４】ステップＳ２４では、追焚運転、暖房運転
の要求があるか否かを外部制御部１２６や各リモコン装
置１３４、１４２、１４４、１４６の出力から判断す
る。これらの要求がない場合には、ステップＳ２５に移
行し、ポンプ回転数を所定回転数、例えば、３３００ｒ
ｐｍに固定する。この場合、１２号未満の給湯で出湯し
ているか、又はプリポンプ、ポストポンプの状態が考え
られ、ポンプ回転数は固定値となる。

【００７５】また、追焚運転又は暖房運転の要求がある
場合、ステップＳ２６に移行し、追焚運転要求か否かを
リモコン装置１３４の出力から判断する。追焚運転要求
がない場合には、ステップＳ２７に移行し、暖房要求が
個別暖房負荷か否かを判断する。ここで、個別暖房負荷
とは、特定の放熱器４０、４２、４９、５０、５２の１
又は２以上であって、これらの暖房負荷が特定されない
場合を個別以外、即ち、全体暖房負荷として判断する。
この実施例では、放熱器５０、５２は独立した負荷では
なく、制御側からみれば単独負荷である。個別暖房負荷
の場合は、全体暖房負荷からみれば要求熱量が小さくな
るので、１２号未満の給湯とし、出湯運転と暖房運転、
又は暖房運転単独の状態となる。このとき、暖房要求が
個別暖房負荷でない場合、その要求暖房個数が判断でき
ないので、ステップＳ２８に移行し、最大の要求熱量を
想定してポンプ回転数を上限値、例えば、４１００ｒｐ
ｍに固定する。

【００７６】ステップＳ２７で個別運転要求の場合に
は、図１１に示すフローチャートのステップＳ３２に移
行する。この場合の回転数選定は図１１に示すフローチ
ャートの通りである。

【００７７】そして、ステップＳ２６で追焚運転要求が
あった場合にはステップＳ２９に移行し、ステップＳ２
９では、暖房運転要求の有無を外部制御部１２６や各リ
モコン装置１３４、１４２、１４４、１４６等から判断
し、暖房運転要求がない場合には、ステップＳ３０に移
行し、ポンプ回転数を所定回転数、例えば、３５００ｒ
ｐｍに固定する。この場合、１２号未満の給湯とし、出
湯運転及び追焚運転、又は追焚運転単独の状態である。
追焚運転の場合には、ポンプ回転数を変化させず、固定
値とする。追焚運転（風呂側の熱交換）は、沸上げ開始
から終了の間にポンプ回転数を増減させる必要がなく、
固定回転とする。この固定回転数は、沸上げに必要な所
定熱量に対応するポンプ回転数を実験値から求めたもの
である。

【００７８】ステップＳ２９で暖房運転要求があった場
合には、ステップＳ３１でその暖房要求が個別暖房負荷
であるか否かを判断し、個別負荷要求でない場合には、
上述の通り、要求暖房個数が判断できないため、ステッ
プＳ２８に移行し、ポンプ回転数は上限値として例え
ば、４１００ｒｐｍに固定される。

【００７９】そして、ステップＳ２７で個別運転要求の
場合には、図１１に示すステップＳ３２に移行し、暖房
要求が１系統以外があるか否かを判断し、１系統の場合
にはステップＳ３４に移行し、ポンプ回転数を下限値、
例えば、３３００ｒｐｍに設定し、また、暖房要求が１
系統以外の場合にはステップＳ３５に移行し、暖房要求
が２系統以外があるか否かを判断し、２系統の場合には
ステップＳ３６に移行し、ポンプ回転数を下限値、例え
ば、３３００ｒｐｍに設定し、また、暖房要求が２系統
以外の場合にはステップＳ３７に移行し、暖房要求が３
系統以外があるか否かを判断し、３系統の場合にはステ
ップＳ３８に移行し、ポンプ回転数を所定値、例えば、
３５００ｒｐｍに設定し、また、暖房要求が３系統以外
の場合にはステップＳ３９に移行し、暖房要求が４系統
以外があるか否かを判断し、４系統の場合にはステップ
Ｓ４０に移行し、ポンプ回転数を所定値、例えば、３８
００ｒｐｍに設定し、また、暖房要求が４系統以外の場
合にはステップＳ４１に移行し、ポンプ回転数を上限
値、例えば、４１００ｒｐｍに設定する。

【００８０】また、ステップＳ３１で個別運転要求の場
合には、図１２に示すステップＳ４２に移行し、暖房要
求が１系統以外があるか否かを判断し、１系統の場合に
はステップＳ４３に移行し、ポンプ回転数を所定値、例
えば、３６００ｒｐｍに設定し、また、暖房要求が１系
統以外の場合にはステップＳ４４に移行し、暖房要求が
２系統以外があるか否かを判断し、２系統の場合にはス
テップＳ４５に移行し、ポンプ回転数を所定値、例え
ば、３８００ｒｐｍに設定し、また、暖房要求が２系統
以外の場合にはステップＳ４６に移行し、ポンプ回転数
を上限値、例えば、４１００ｒｐｍに設定する。

【００８１】また、図１０のステップＳ２２で給湯能力
が１２号以上と判断した場合には、図１３のステップＳ
４７で分配弁６８を２４号の給湯を得るに必要な循環流
量となる弁開度Ｃに調整した後、ステップＳ４８に移行
する。ステップＳ４８では、追焚運転、暖房運転の要求
があるか否かを外部制御部１２６や各リモコン装置１３
４、１４２、１４４、１４６の出力から判断する。これ
らの要求がない場合には、ステップＳ４９に移行し、ポ
ンプ回転数を所定回転数、例えば、３５００ｒｐｍに固
定する。この場合、１２号以上で出湯しているので、ポ
ンプ回転数は固定値となる。

【００８２】また、追焚運転又は暖房運転の要求がある
場合、ステップＳ５０に移行し、追焚運転要求か否かを
リモコン装置１３４の出力から判断する。追焚運転要求
がない場合には、ステップＳ５１に移行し、暖房要求が
個別運転要求か否かを判断し、個別要求運転でない場合
にはステップＳ５２に移行する。ステップＳ５２では、
１２号以上の給湯とし、出湯運転と暖房運転の状態とな
り、個別要求運転でない場合には要求暖房個数が判断で
きないため、ポンプ回転数を上限値、例えば、４１００
ｒｐｍに固定する。

【００８３】ステップＳ５１で個別運転要求の場合に
は、図１４に示すフローチャートのステップＳ５６に移
行する。この場合の回転数選定は図１４のフローチャー
トの通りである。

【００８４】ステップＳ５０では、追焚運転要求がある
か否かをリモコン装置１３４の出力から判定し、追焚運
転要求があった場合には、ステップＳ５３に移行し、暖
房運転要求か否かを外部制御部１２６や各リモコン装置
１４２、１４４、１４６の出力から判断する。暖房運転
要求がない場合には、ステップＳ５４に移行する。ステ
ップＳ５４では、１２号以上の給湯とし、出湯運転及び
追焚運転の状態となり、この場合、回転数を変化させる
ことなく、固定値となる。追焚運転（風呂側の熱交換）
は、沸上げ開始から終了の間にポンプ回転数を増減させ
る必要がないため固定回転数とする。このとき、この固
定回転数は、所定熱量を得るに必要な回転数を実験値か
ら求めたものである。

【００８５】また、ステップＳ５３で暖房運転要求があ
った場合にはステップＳ５５に移行し、ステップＳ５５
では、暖房運転要求が個別運転要求か否かを判断する。
この場合、１２号以上の給湯として出湯運転、暖房運転
及び追焚運転の状態である。そのとき、暖房要求が個別
運転要求でない場合には、要求暖房個数が判断できない
ため、ステップＳ５２に移行し、ポンプ回転数を上限
値、例えば、４１００ｒｐｍに固定する。

【００８６】そして、ステップＳ５１で個別要求運転の
場合には、図１４に示すステップＳ５６に移行し、暖房
要求が１系統以外があるか否かを判断し、１系統の場合
にはステップＳ５７に移行し、ポンプ回転数を所定値、
例えば、３５００ｒｐｍに設定し、また、暖房要求が１
系統以外の場合にはステップＳ５８に移行し、暖房要求
が２系統以外があるか否かを判断し、２系統の場合には
ステップＳ５９に移行し、ポンプ回転数を所定値、例え
ば、３８００ｒｐｍに設定し、また、暖房要求が２系統
以外の場合にはステップＳ６０に移行し、ポンプ回転数
を上限値、例えば、４１００ｒｐｍに設定する。

【００８７】そして、ステップＳ５５で個別運転要求の
場合には、図１５に示すステップＳ６１に移行し、暖房
要求が１系統以外があるか否かを判断し、１系統の場合
にはステップＳ６２に移行し、ポンプ回転数を所定値、
例えば、４０００ｒｐｍに設定し、また、暖房要求が１
系統以外の場合にはステップＳ６３に移行し、ポンプ回
転数を上限値、例えば、４１００ｒｐｍに設定する。こ
の場合、１２号以上の給湯として出湯運転、暖房運転及
び追焚運転の状態である。

【００８８】なお、図１１、図１２、図１４、図１５に
示す各フローチャートは、リモコン装置等から暖房要求
個数（要求系統数）を判断し、各個数に応じた回転数を
選定するものである。暖房要求個数は低温／高温両者共
に１系統と判断する。各々に応じた回転数は実験値から
求められたものであるが、これは１系統に必要な機外揚
程を満足できる回転数であって、具体的値はガス供給会
社等の基準を満足できるものである。

【００８９】次に、図１６〜図１９に示すフローチャー
トを参照して給湯制御動作を説明する。ｇ、ｈは各フロ
ーチャートの連結子を示している。

【００９０】ステップＳ７１〜Ｓ７６は給湯開始前の混
合弁９２の故障検出ルーチンであり、ステップＳ７１、
Ｓ７８〜Ｓ８１は、上水Ｗの流水が検出されたときに、
要求号数を演算して分配弁６８の開度を変更するルーチ
ンである。要求号数を満足する熱量を熱交換器６６へ供
給して、給湯ＨＷの温度を安定化させる。また、ステッ
プＳ８２は、温水が循環されているか否かを判断するル
ーチンである。

【００９１】ステップＳ８２〜Ｓ８３、Ｓ８６〜Ｓ９０
は所定温度例えば、８０℃の温水１０が循環中の給湯動
作である。温水が循環中であれば、熱交換器６６の付近
に滞留していた上水Ｗが加熱保温されている。この滞留
水と上水Ｗの混合により迅速な出湯が可能となり、か
つ、循環中の温水ＫＷによって即座に上水Ｗを昇温する
ことができる。このルーチンでは、即時出湯のために混
合弁９２、水量制御弁８６を制御して、上水Ｗを設定温
度に調整する。

【００９２】ステップＳ７３〜Ｓ７６は、混合弁９２の
故障時の処理ルーチンを示す。給湯温度の調整は混合弁
９２の開度調整に依存する。混合弁９２の故障によっ
て、高温給湯がなされるおそれがあるので、給湯準備中
あるいは給湯停止時に混合弁９２が正常か否かを判定
し、異常が検出されたときには、給湯を禁止する。

【００９３】また、ステップＳ８５は、温水が循環して
いないときの給湯のコールドスタート時の給湯処理ルー
チンを示す。即ち、温水を昇温させ、この温水の熱量に
より熱交換器６６を加熱するため、設定温度の給湯ＨＷ
の出湯までにタイムラグが生じる。そこで、温水ＫＷの
昇温を早めるためにポンプ回転数を制御し、かつ熱交換
器６６での給湯ＨＷの昇温を高めるため、混合弁９２を
一時的に閉鎖する。

【００９４】各動作をステップに沿って説明すると、こ
の給湯運転制御において、水量制御弁８６は、出湯量を
最大規制値に移行させ、混合弁９２は、出湯温度を設定
温度に移行させる。また、水量制御弁８６は常時最大規
制値になるように出湯量を規制し、混合弁９２は出湯温
度が設定温度範囲内になるまで混合動作をする。

【００９５】ステップＳ７１では、水量センサ８２が流
水を検出したか否かを判断し、流水がない場合には、ス
テップＳ７２に移行して水量制御弁８６を開動作させ、
ステップＳ７３に移行して混合弁９２の開度を全開位置
まで開いた後、ステップＳ７４に移行し、全開リミット
を検出したか否かを判断し、全開リミットを検出しない
場合、ステップＳ７５に移行し、所定時間、例えば、１
０秒間だけ待機し、その時間内に全開リミットを検出し
ない場合、ステップＳ７６に移行して混合弁９２に異常
があるとして異常アラームを発生させる。

【００９６】所定時間内に全開リミットを検出した場合
には、ステップＳ７７に移行してステップＳ７１に戻
る。即ち、燃焼停止時は混合弁９２を全開にして待機
し、弁動作開始後所定時間内にリミット検出で動作を終
了する。

【００９７】また、ステップＳ７８では、給水温度、流
量、設定温度等から給湯要求号数を演算し、ステップＳ
７９に移行して給湯要求号数を判断する。即ち、ステッ
プＳ７９では、給湯要求号数が所定号数未満例えば、１
２号未満か否かを判断し、所定号数未満の場合にはステ
ップＳ８０に移行して分配弁６８を所定弁開度として弁
開度Ｂに設定し、給湯号数未満でない場合にはステップ
Ｓ８１に移行して分配弁６８を所定弁開度として弁開度
Ｃに設定する。この場合、各給湯能力にあった弁開度を
選定しており、給湯要求号数に対して分配弁６８の開度
は連続的に動かしてもよく、分配弁６８の弁開度は予め
実験値で求めた要求号数を満足する最低循環流量を確保
できる弁開度とする。

【００９８】そして、ステップＳ８２では、暖房温水循
環制御（他動作等）が開始されているか否かを判断し、
暖房温水循環制御が開始されている場合にはステップＳ
８３に移行し、混合弁９２を動作させる。また、暖房温
水循環制御が開始されていない場合には、ステップＳ８
４に移行して暖房温水循環制御を開始し、その開始の
後、ステップＳ８５に移行してコールドスタート制御を
行い、ステップＳ８３に移行する。

【００９９】ステップＳ８３では、混合弁９２を動作さ
せて給湯温度に一致させる。このとき、混合弁９２は温
度センサ８８、温度センサ８０の検出出力、入水量、設
定温度から予め実験で求められた弁開度に調整する。こ
の場合、ステップＳ８３では、混合弁９２をステップＳ
７８で求めた要求号数を基に予め実験等で求めた基礎デ
ータを記憶手段であるＲＯＭから読み出して所定温度に
なるように混合弁９２を動作する制御即ち、フィードフ
ォワード制御を行う。

【０１００】また、ステップＳ８６では水量制御が最大
流量以上か否かを判断し、最大流量以上である場合には
ステップＳ８７に移行して水量を最大値に規制する。即
ち、ステップＳ８６、Ｓ８７では、給湯量が水量制御弁
８６で給湯可能な最大流量を超えているとき、最大流量
までに弁開度を規制する。但し、給湯量が最大流量未満
なら弁開度を維持する。この場合、最大流量は、

【０１０１】最大流量＝｛（給湯温度−給水温度）／（設定温度−給水温度）｝×検出流量・・・（２）で与えられる。

【０１０２】そして、ステップＳ８８では温水温度が設
定温度±αの温度範囲に到達したか否かを判定し、この
温度範囲に到達していない場合にはステップＳ８９に移
行し、温水温度が設定温度になるように混合弁９２の開
度を微調節し、温水温度を設定温度±αの温度範囲に到
達させる。この場合、ステップＳ８８の動作だけでは設
定温度に達しない場合、温度センサ８８の検出温度が設
定温度範囲内になるように混合弁９２を動作させる制御
即ち、フィードバック制御を行う。

【０１０３】ステップＳ８８で出湯温度が設定温度範囲
内に達したと判断されたとき、ステップＳ９０に移行し
て水量制御弁８６及び混合弁９２の開度を維持し、ステ
ップＳ７１に戻る。

【０１０４】次に、ステップＳ８４の暖房温水循環制御
は、図１８に示すように、ステップＳ９１で熱交換器２
４の入側温度を温度センサ５８で検出した後、ステップ
Ｓ９２に移行し、ポンプ回転数を演算した後、ポンプ運
転を開始する。この場合、予め基礎実験で求めたポンプ
回転数から流量を演算し、熱交換器２２の出側温度が所
定温度、例えば、８０℃となるようなポンプ回転数で運
転し、温水温度を例えば、８０℃に迅速に到達させるこ
とができる。

【０１０５】ステップＳ９３では燃焼制御を開始し、ス
テップＳ９４では熱交換器２２の出側温度を温度センサ
６０で検出し、その検出温度が所定温度以上か否かを判
定し、所定温度に温水温度が到達したとき、ステップＳ
９５に移行してポンプ回転数制御から演算した回転数で
運転を行う。この場合、熱交換後の温水温度が所定温度
まで達したら、通常のポンプ回転数の決定制御で決定し
たポンプ回転数で運転を行う。

【０１０６】また、図１７に示すフローチャートのステ
ップＳ８５のコールドスタート制御では、図１９に示す
ように、ステップＳ１０１で混合弁９２の湯側を全開状
態にした後、ステップＳ１０２に移行して出湯温度が所
定温度に到達したか否かを判定する。出湯温度が所定温
度に到達するまで、混合弁９２の湯側を開き、出湯温度
が所定温度に到達したとき、コールドスタート制御を終
了する。この場合、コールドスタート時、所定温度、例
えば、３７℃までは混合弁９２の湯側を全開にして立上
りを向上させた後、所定温度に到達したとき、通常制御
に移行させる。

【０１０７】次に、本発明の熱源装置の他の実施例につ
いて説明する。

【０１０８】図２０は、本発明の熱源装置の危険防止制
御の実施例を示している。この熱源装置において、危険
防止制御は、混合弁９２が故障した場合に最高設定温度
以上の高温出湯を防止する制御である。給湯回路６に流
れる上水Ｗを熱媒である温水１０を用いて加熱する熱交
換は、間接熱交換であるため、熱交換器６６が沸騰する
おそれがない低流量出湯が可能であるが、混合弁９２が
故障して閉じられると、低流量出湯となり、バイパス管
９０を通過する上水（冷水）Ｗが混合しないため、出湯
温度が高温化し、温水１０の温度と同等の最大８０℃程
度の高温出湯になるおそれがある。

【０１０９】この高温出湯を防止するには、混合弁９２
が閉故障であることを検知した場合、分配弁６８を閉止
することにより、熱量移動の遮断、即ち、熱湯を遮断
し、給湯及び熱交換を停止すれば、上水Ｗに対する与熱
熱量がないので、給湯温度の高温化を回避できるもの
の、給湯回路６がバイパス管９０を用いているため、給
湯与熱を停止しても、暖房回路４側を沸騰させるおそれ
がある。そこで、風呂回路８側の開閉弁７４を開き、破
線で示すように、追焚与熱回路３４をバイパス迂回路と
して用いれば、暖房回路４の沸騰を回避できる。この場
合、循環ポンプ１００を運転しない限り、浴槽９４側の
浴槽水９６が熱くなることはない。

【０１１０】また、他の制御として、混合弁９２の閉故
障を検知した場合、水量制御弁８６を閉じて出湯を強制
的に停止する。この場合、水量制御弁８６の閉止機能が
故障した場合を想定し、水量制御弁８６の故障時は、バ
ーナ１２の燃焼を停止させれば、安全性をより高めるこ
とができる。

【０１１１】この危険防止制御を図２１に示すフローチ
ャートを参照して説明すると、ステップＳ４０１で混合
弁９２に異常があるか否かを検出する。即ち、混合弁９
２の異常検出方法は、通常ならば閉又は開リミット（限
界角度）に到達できる十分な所定時間後、何れかのリミ
ットを主制御部１２４側で検知できない場合を異常あり
と判断する。他の検出方法として、水量センサ８２の検
出出力や、リモコン装置の運転要求等から給湯運転停止
と判断した場合には、混合弁９２は全開方向へ動作する
ことになる。そのとき、所定時間経過後、混合弁９２か
ら開リミットを検出できない場合には同様に異常ありと
判断する。

【０１１２】ステップＳ４０１で混合弁９２に異常があ
ると判断した場合には、ステップＳ４０２で熱源の動
作、この実施例では、燃焼を一時停止させる。そして、
ステップＳ４０３では、水量制御弁８６を閉止させ、給
湯出湯を停止することにより高温出湯を防止する。この
結果、利用者が高温出湯に晒されることがない。

【０１１３】また、ステップＳ４０４、Ｓ４０５では、
水量制御弁８６の故障を検出する。即ち、ステップＳ４
０４では水量制御弁８６の閉止動作から所定時間、例え
ば、１０秒が経過したか否かを判定し、１０秒以内では
ステップＳ４０５に移行し、ステップＳ４０５では、水
量制御弁８６が故障により出湯を閉止できない場合には
高温出湯をする危険があるので、水量制御弁８６の閉リ
ミット検出を行い、水量制御弁８６の閉止の有無を確認
する。その閉止動作開始から１０秒以内に閉止が確認さ
れない場合、ステップＳ４０６に移行し、水量制御弁８
６及び混合弁９２の双方の故障（ダブル故障）と判断し
て燃焼完全停止とし、その故障アラームを発生して異常
を告知する。熱源の燃焼の停止により、確実に高温出湯
を回避できる。

【０１１４】そして、ステップＳ４０７では、開閉弁７
４を開くことで、追焚与熱回路３４をバイパス迂回路と
して機能させ、ステップＳ４０８では、分配弁６８を所
定の開度、この場合、熱交換器６６側を閉止（弁開度
Ａ）とすることにより流量を零にし、熱交換器６６への
熱量搬送を遮断し、ステップＳ４０９では表示部１３０
にアラーム点灯を行い、混合弁９２の異常を告知する。
また、ステップＳ４１０では給湯運転以外の暖房及び追
焚運転の再開が可能となり、燃焼を再開させる。

【０１１５】このような制御を行えば、図７に示す熱源
装置の構成を利用して高温出湯を防止でき、安全性を高
めることができる。なお、ステップＳ４０７、４０８
は、ステップＳ４０２とステップＳ４０３との間に設け
て同様の処理を行ってもよい。

【０１１６】次に、図２２は、本発明の熱源装置の低温
往き温度の安定化制御の実施例を示している。高温暖房
負荷及び低温暖房負荷に対応する高低二温度の暖房装置
では、膨張タンク２６の温水温度が支配的であるため、
低温負荷に対する温水ＬＤの低温往き温度が要求温度か
ら大幅にずれることを防止するため、低温往き温度の安
定性を向上させる制御を行う。

【０１１７】熱交換器２２、２４で発生させた高温水Ｈ
Ｄと、この高温水ＨＤに膨張タンク２６側の温水１０を
混合して低温水ＬＤとが得られ、高温水ＨＤは高温暖房
負荷、低温水ＬＤは低温暖房負荷に供給される。ここ
で、低温往き温度は、高温水ＨＤと温水１０の混合によ
って得ているが、温水１０と、高温水ＨＤとを混合させ
る際に、高温水ＨＤより膨張タンク２６側の温水１０の
圧力が高いため、圧力不均衡が両者の混合比に影響を与
え、低温往き温度が温水１０側の温水温度によって変化
し、ばらつくおそれがある。例えば、膨張タンク２６側
の温水温度を５０℃、高温水ＨＤ側の温度を８０℃とす
ると、圧力均衡を図るための固定オリフィスを設置して
も、膨張タンク２６の温水温度が１０℃だけ下がると、
低温往き温度は５０℃となり、低温水ＬＤを所定温度と
して例えば６０℃に設定することができないおそれがあ
る。

【０１１８】そこで、この実施例では固定オリフィスに
代えて低温調整弁６２を設置したものである。このよう
な低温調整弁６２を設置すれば、膨張タンク２６の温水
温度が低い場合には低温調整弁６２の開度を絞って流量
を抑え、膨張タンク２６の温水温度が高い場合には低温
調整弁６２の開度を開いて流量を増大させれば、低温水
ＬＤを設定温度６０℃に制御することができる。

【０１１９】この低温調整弁６２を用いた低温往き温度
の安定化制御を図２３に示すフローチャートを参照して
説明すると、ステップＳ５０１では、低温往き温度が、
設定温度の所定温度範囲内、例えば、±１℃以内か否か
を判断する。このとき、低温往き温度は温度センサ６１
から読み取り、設定温度は各リモコン装置、外部制御部
１２６に設定されている。低温往き温度が設定温度の所
定温度範囲内、例えば、±１℃以内の場合には、ステッ
プＳ５０２に移行して現在の弁開度を維持し、設定温度
の所定温度範囲外の場合には、ステップＳ５０３に移行
する。

【０１２０】ステップＳ５０３では、低温往き温度が設
定温度以下か否かを判断し、低温往き温度が設定温度よ
り低い場合にはステップＳ５０４に移行し、低温往き温
度が設定温度より高い場合にはステップＳ５０５に移行
する。ステップＳ５０４では、低温調整弁６２の開度を
閉方向に調整し、より高温側の温水量を増やすことで設
定温度に近付ける。そして、ステップＳ５０６では、再
び、低温往き温度が設定温度の所定温度範囲内、例え
ば、±１℃以内か否かを判断し、その範囲内にある場合
には、ステップＳ５０８に移行して現在の弁開度を維持
し、ステップＳ５０１に戻る。また、低温往き温度が設
定温度の所定温度範囲外、例えば、±１℃以外の場合に
は、ステップＳ５０７に移行し、低温調整弁６２の閉リ
ミットを検出したか否かを判断し、ステップＳ５０３に
戻る。

【０１２１】また、ステップＳ５０５では、低温調整弁
６２の開度を開方向に調整し、より高温側の温水量を減
らすことで設定温度に近付ける。そして、ステップＳ５
０９では、再び、低温往き温度が設定温度の所定温度範
囲内、例えば、±１℃以内か否かを判断し、その範囲内
にある場合には、ステップＳ５１１に移行して現在の弁
開度を維持し、ステップＳ５０１に戻る。また、低温往
き温度が設定温度の所定温度範囲外、例えば、±１℃以
外の場合には、ステップＳ５１０に移行し、低温調整弁
６２の閉リミットを検出したか否かを判断し、ステップ
Ｓ５０１に戻る。

【０１２２】そして、ステップＳ５０７で低温調整弁６
２の閉リミット、ステップＳ５１０でその開リミットを
検出した場合には開度調整が困難であるので、調整動作
を停止させ、ステップＳ５０７ではステップＳ５０８、
ステップＳ５１０ではステップＳ５１１に移行して現状
の開度を維持する。

【０１２３】このような安定化制御を行えば、低温暖房
負荷に対する低温水ＬＤの温度を所定温度に安定化させ
ることができ、温度変化による不都合を回避することが
できる。

【０１２４】なお、実施例では、暖房回路４に流す熱媒
として水を例に取って説明したが、不凍液、その他の液
体等を用いてもよい。

【０１２５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
次の効果が得られる。ａ燃焼熱や電熱、排熱等の単一の熱源を用いて熱媒を
加熱し、その熱媒の熱を暖房負荷、上水加熱、浴槽水の
追焚等の多用途化、多機能化を実現できる。単一の熱源
で加熱した熱媒が持つ熱を暖房負荷、第２の熱交換手段
又は第３の熱交換手段側に選択的に切り換えて供給する
ので、熱交換の高効率化、配管路の簡略化、設備の軽量
化、コンパクト化とともに、設備コストの低減や設置作
業の簡略化を実現することができる。配管路の簡略化に
より、暖房、給湯及び追焚回路の低圧損化を図ることが
できる。ｂ燃料ガス等の燃焼熱を熱源に用いた場合、燃焼時間
を縮小して高効率化を図ることができるとともに、低Ｎ
ｏｘ化、ポンプ消費電力の低減を図ることができる。ｃポンプの回転数を制御することで、熱媒加熱を制御
することができ、加熱需要に即応することができる。温
水需要の変動に伴い、循環温水量を可変するため、各温
水需要に対して適切な温水量を供給できる。ｄ潜熱回収による熱交換で熱媒の加熱を高効率化する
ことができる。ｅタンク内の熱媒を保温することで、その熱量を給
湯、暖房、浴槽追焚きに利用することができ、給湯の加
熱速度を高めることができ、給湯の迅速化を図ることが
できる。給湯に必要な温水量を予め確保できるので、浴
槽水の追焚、暖房等の温水需要が生じても給湯温度変動
を抑制でき、安定給湯が可能である。ｆ給湯需要と暖房用の放熱又は浴槽水の追焚との熱分
配により、熱的損失を抑制でき、高効率化を実現でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の熱源装置の実施例を示す図である。

【図２】基本動作を示すフローチャートである。

【図３】給湯必要熱量−ポンプ回転数を示す特性図であ
る。

【図４】給湯必要熱量、暖房要求端末個数−ポンプ回転
数を示す特性図である。

【図５】給湯、暖房、追焚必要熱量−ポンプ回転数を示
す特性図である。

【図６】保温動作を示すフローチャートである。

【図７】本発明の熱源装置の実施例における熱源機側の
構成を示す図である。

【図８】本発明の熱源装置の実施例における制御系及び
暖房負荷側の構成を示す図である。

【図９】本発明の熱源装置の基本的な制御動作を示すフ
ローチャートである。

【図１０】ポンプ回転数決定制御を示すフローチャート
である。

【図１１】図１０に続くポンプ回転数決定制御を示すフ
ローチャートである。

【図１２】図１０に続くポンプ回転数決定制御を示すフ
ローチャートである。

【図１３】図１０に続くポンプ回転数決定制御を示すフ
ローチャートである。

【図１４】図１３に続くポンプ回転数決定制御を示すフ
ローチャートである。

【図１５】図１３に続くポンプ回転数決定制御を示すフ
ローチャートである。

【図１６】給湯運転動作を示すフローチャートである。

【図１７】図１６に続く給湯運転動作を示すフローチャ
ートである。

【図１８】暖房温水循環制御を示すフローチャートであ
る。

【図１９】コールドスタート制御を示すフローチャート
である。

【図２０】危険防止制御の実施例を示す図である。

【図２１】危険防止制御を示すフローチャートである。

【図２２】低温調整制御の実施例を示す図である。

【図２３】低温調整制御を示すフローチャートである。

【符号の説明】

３暖房負荷３Ａ高温暖房負荷３Ｂ低温暖房負荷４暖房回路（循環路）１０温水（熱媒）１１熱源（加熱手段）１２バーナ（加熱手段）２１、２２熱交換器（第１の熱交換手段）２４熱交換器（第１の熱交換手段、潜熱回収熱交換手
段）２６膨張タンク２８循環ポンプ４０、４２、４９、５０、５２放熱器（暖房負荷）６６熱交換器（第２の熱交換手段）６８分配弁（供給切換手段）７２熱交換器（第３の熱交換手段）７４開閉弁（供給切換手段）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者太田貴也静岡県富士市西柏原新田201番地高木産業株式会社内 (72)発明者後藤幹雄静岡県富士市西柏原新田201番地高木産業株式会社内Ｆターム(参考） 3L024 CC05 CC16 DD04 DD17 DD22 DD27 EE02 GG03 GG24 GG34 HH35 3L070 AA07 BB03 BB18 BC03 BC14 BC22 BC26 DD01 DD06 DD08 DF07 DG05 DG06 DG07

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】熱媒を循環させる循環路と、この循環路に前記熱媒を圧送するポンプと、前記循環路に循環する熱媒を加熱手段が発生した熱で加
熱する第１の熱交換手段と、前記循環路を通じて循環する前記熱媒を放熱させる暖房
負荷と、前記循環路を通じて循環する前記熱媒により給湯加熱を
する第２の熱交換手段と、前記循環路を通じて循環する前記熱媒で浴槽水加熱をす
る第３の熱交換手段と、前記暖房負荷、前記第２の熱交換手段又は前記第３の熱
交換手段への前記熱媒の供給を切り換える供給切換手段
と、を設けたことを特徴とする熱源装置。
【請求項２】加熱需要に応じて前記ポンプの回転数を
制御することを特徴とする請求項１記載の熱源装置。
【請求項３】前記第１の熱交換手段を通過した排気ガ
スが持つ潜熱を回収して前記熱媒を加熱する潜熱回収熱
交換手段を備えたことを特徴とする請求項１記載の熱源
装置。
【請求項４】前記循環路に前記熱媒を溜めるタンクを
設置し、加熱需要がないとき、このタンク内の前記熱媒
を保温することを特徴とする請求項１記載の熱源装置。
【請求項５】前記第１の熱交換手段で前記熱媒に付与
される全熱量と前記第２の熱交換手段側の要求熱量との
差分を前記第３の熱交換手段側と前記暖房負荷側の要求
熱量に分配することを特徴とする請求項１記載の熱源装
置。