JP2014066497A - 温水循環式暖房装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ユーザーに一定の暖房効果を体感させつつも、ホットダッシュ制御時など目標温度が通常運転時よりも高温に設定されている場合における燃焼熱効率を改善する。
【解決手段】最大燃焼能力及び最小燃焼能力を有する複数のバーナからなる燃焼装置２３と、燃焼装置２３における燃焼によって加熱した温水を床暖房端末３に対して供給する温水循環回路２２と、所定箇所の温水の目標温度を設定して燃焼装置２３への燃料供給量を制御する制御手段３１とを備える床暖房装置１において、高温温度が目標温度として設定された直後は燃料供給量を比例制御し、その後所定の効率優先制御開始条件を満たしたときはバーナを最小燃焼能力近傍で燃焼動作させるように燃料供給量を制御する。
【選択図】図１

Description

本発明は、温水床暖房装置などの温水循環式暖房装置に関する。

この種従来の温水床暖房装置は、例えば下記の特許文献１に開示されているように、ガスを燃焼させて熱交換器に流れる水又は温水（暖房用熱媒）を加熱するための複数のガスバーナからなる燃焼装置を備えている。熱交換器の温水出口には、高温暖房端末に高温の温水を供給するための高温水往き管の一端が接続され、該高温水往き管に高温側熱動弁が設けられている。熱交換器の温水入口には暖房温水戻り管の一端が接続されており、暖房温水戻り管には、湯温変化による管内圧力の変動を吸収させるための膨張タンクと、循環ポンプとが設けられている。

また、暖房温水戻り管の循環ポンプよりも下流側の位置からは、低温水往き管が分岐しており、低温水往き管には低温側熱動弁が設けられている。暖房温水戻り管の他端からは高温水戻り管と低温水戻り管とが分岐しており、高温水戻り管の端には高温水回収口が設けられ、低温水戻り管の端には低温水回収口が設けられている。また、暖房温水戻り管の戻り湯温センサよりも上流側の位置で高温水往き管には、バイパス管が接続されている。低温水供給口と低温水回収口との間には、比較的低温の温水を必要とする温水利用機器としての床暖房端末が接続される。

高温暖房端末と床暖房端末の両端末を運転する場合には、循環ポンプを運転開始し、高温側熱動弁及び低温側熱動弁を開弁し、熱交換器からの出湯温度が所定の高温設定温度（例えば、約８０℃）となるようにガスバーナの燃焼出力を制御して、両端末に温水を循環させる。すなわち、暖房温水戻り管から熱交換器内に入った低温の温水は熱交換器で加熱され、熱交換器で加熱された高温の温水は熱交換器から高温水往き管へと出湯される。熱交換器から出湯された高温水は、高温水往き管を流れ、バイパス管が分岐している箇所に達すると、バイパス管と高温暖房端末側とに分岐して流れる。

高温暖房端末内に流入した温水は、該端末内を循環する間に放熱し、温度の下がった温水は、高温水戻り管を経て暖房温水戻り管に流れ込む。一方、高温水往き管からバイパス管へ流れ込んだ高温水は、バイパス管を経て、そのまま暖房温水戻り管に流れ込む。さらに、床暖房端末から流出した低温水も、低温水回収口を経て暖房温水戻り管に流れ込む。従って、暖房温水戻り管には、高温暖房端末を通過して温度の下がった温水と、床暖房端末を通過して温度の下がった温水とが回収されており、そこにバイパス管からの高温水が混合されることにより混合された温水の温度は、回収された温水の温度よりも高く、バイパス管から供給された高温水の温度よりも低くなる。この混合された低温水は、暖房温水戻り管を介して低温水往き管との分岐位置に達すると、低温水往き管と熱交換器側とに分岐して流れる。低温水往き管へ流れた低温水は、床暖房端末内を循環して床暖房端末を暖めた後、低温水戻り管を通って、上記のように暖房温水戻り管内へ戻る。一方、熱交換器側へ流れた低温水は、最初に述べたように熱交換器で加熱されて高温水往き管へと送られる。この結果、高温暖房端末には高温（例えば、８０℃程度）の温水が循環させられ、床暖房端末には、低温（例えば、６０℃程度）の温水が循環させられることになる。

一方、高温暖房端末を運転停止して床暖房端末を単独で運転する場合には、循環ポンプを運転開始し、低温側熱動弁を開弁し、戻り湯温が所定の低温設定温度（例えば、約６０℃）となるようにガスバーナの燃焼を制御し、温水を床暖房端末に循環させる。すなわち、暖房温水戻り管から熱交換器内に入った低温の温水は熱交換器で加熱され、熱交換器で加熱された温水は熱交換器から高温水往き管へ出湯され、高温水往き管を経てバイパス管に流れ、さらに暖房温水戻り管に流れ込む。一方、床暖房端末から流出した温水も、低温水戻り管を経て暖房温水戻り管に流れ込む。従って、暖房温水戻り管では、床暖房装置を通過して温度の下がった温水と、バイパス管から供給された温水が混合される。ガスバーナは、この混合された温水の温度が上記のように低温設定温度となるように制御される。この混合された低温水は、低温水往き管との分岐位置に達すると、低温水往き管と熱交換器側とに分岐して流れる。低温水往き管へ流れた低温水は、床暖房端末内を循環して暖めた後、低温水戻り管を通って、上記のように暖房温水戻り管内へ戻る。

このように床暖房端末の単独運転を行う場合、戻り湯温が所定の低温設定温度となるようにガスバーナを燃焼制御しているだけであると、運転開始時に床暖房端末が暖まるまでに時間が掛かり、使用感が悪くなる恐れがあるため、従来より、床暖房端末の単独運転開始時には、所定時間（たとえば３０分）の間は、熱交換器の出湯温度が所定の高温設定温度（例えば、約８０℃）となるようにガスバーナを制御（一般に「ホットダッシュ制御」乃至「即暖制御」といわれている。）し、所定時間が経過した後、戻り湯温が所定の低温設定温度となるようにガスバーナの燃焼を制御し、床暖房端末の温度が速やかに上昇するようにしている。

なお、ガスバーナの燃焼制御は、具体的には、ガスバーナへの燃料供給路に電磁比例弁を設け、この比例弁を制御して、ガスバーナへの燃料供給量を制御することによって行っている。また、ガスバーナは、その仕様上、最大燃焼能力と最小燃焼能力との間で燃焼出力を可変することができるようになっている。最小燃焼能力は、ガス流量が小さすぎると炎がガスバーナの炎口を焼いてしまうなどの不具合が生じるために設定されている。最大燃焼能力は、ガスバーナのサイズや構造等に応じ、それ以上燃料供給量を増加しても実質的な燃焼出力の増加が見込めないなどの理由によって設定される。

そして、ガスバーナの燃焼制御を行う場合は、従来は、所定の目標温度付近まで温水温度が上昇するまでは、早急に目標温度に達するように所定箇所（熱交換器の出口若しくは暖房温水戻り管）における温水温度とその目標温度とに基づいてガスバーナへの燃料供給量を比例制御によってガスバーナを最大燃焼能力付近で燃焼させていた。さらに、ガスバーナは最小燃焼能力より出力を落とすことができず、温水の放熱量よりも熱交換器における加熱量の方が大きいと温水温度を上昇させ続けてしまうことや、また、燃料供給量を増減制御しても直ぐには温水温度は変動せず、制御に対する応答が遅いことなどの理由により、比例制御とオンオフ制御とを組み合わせた制御を行っている。すなわち、目標温度付近に所定のディファレンシャルでＯＮ点及びＯＦＦ点を設定しておき、温水温度がＯＦＦ点まで上昇すると比例制御を停止し、温水温度がＯＮ点まで下降すると比例制御を再開するように構成している。

特開２００３−２５４５４２号公報

しかし、ガスバーナの最大燃焼能力付近は、ガスバーナの消費燃料量に対する温水への供給熱量の熱効率としては比較的悪い燃焼領域であり、多くの熱量が排気として放出されてしまう。さらに、図３に示すように、ホットダッシュ制御中に温水温度が目標温度（約８０℃）まで上昇すると、ガスバーナのオンオフ制御によってホットダッシュ時間が終了するまでガスバーナの燃焼のオン／オフを繰り返しており、かかるハンチングの発生も熱効率上好ましいものではない。なお、図３に示す例では、暖房運転開始から３０分間ホットダッシュ制御（目標温度８０℃）が行われ、その後目標温度６０℃の通常運転制御がなされ、室温が設定値まで上昇すると目標温度４２℃の低温制御が行われている。

一方、床暖房端末などの暖房機器は、ユーザーが直接触れるなどして温度を体感できるものであるから、室温を急速に上昇せずとも、床暖房端末など自体がある程度温まればユーザーに一定の暖房効果を体感させることができる。

そこで、本発明は、温水床暖房装置などの温水循環式暖房装置において、ユーザーに一定の暖房効果を体感させつつも、ホットダッシュ制御時など目標温度が通常運転時よりも高温に設定されている場合における燃焼熱効率を改善することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は、次の技術的手段を講じた。

即ち、本発明の温水循環式暖房装置は、最大燃焼能力及び最小燃焼能力を有する複数のバーナからなる燃焼装置と、該燃焼装置における燃焼によって加熱した温水を温水循環式暖房端末に対して供給する暖房用温水循環回路と、所定箇所の前記温水の目標温度を設定して前記燃焼装置への燃料供給量を制御する制御手段とを備え、該制御手段は、通常運転時は前記目標温度として所定の通常温度を設定し、所定の高温設定条件を満たすときは前記目標温度として前記通常温度よりも高温の所定の高温温度を設定するとともに、前記高温温度が前記目標温度として設定された直後は前記燃焼装置への燃料供給量を比例制御し、前記高温温度が前記目標温度として設定されており且つ所定の効率優先制御開始条件を満たしたときは前記バーナを最小燃焼能力近傍で燃焼動作させるように前記燃焼装置への燃料供給量を制御することを特徴とするものである（請求項１）。

かかる本発明の温水循環式暖房装置によれば、ホットダッシュ制御などによって目標温度として高温温度が設定されたとき、その直後は比例制御によって温水温度を急速に上昇させることができる一方、効率優先制御開始条件を満たすとバーナを最小燃焼能力近傍で燃焼動作させることにより、燃料消費量を大幅に抑えつつ徐々に温水温度を上昇させることができ、温水温度の上昇勾配が小さくなるため短時間で頻繁にハンチングが生じることも回避でき、ユーザーに一定の暖房効果を体感させつつも、目標温度が高温温度に設定されている場合における燃焼熱効率を改善することができる。

なお、本発明において、「所定箇所の温水」とは、目標温度の設定値毎に異なる箇所の温水の温度を参照することができ、例えば、目標温度として通常温度（例えば６０℃）を設定するときは前記暖房端末に供給される温水の温度を参照する一方、目標温度として高温温度（例えば８０℃）を設定するときは燃焼装置における燃焼によって熱交換器で加熱された直後の温水の温度を参照することができる。勿論、目標温度の設定が変わっても常に所定の同一箇所の温水の温度を参照してもよい。

また、「最小燃焼能力近傍」とは、最小燃焼能力での燃焼を含み、最小燃焼能力と最大燃焼能力の中間能力未満の領域の燃焼能力（最大燃焼能力よりも最小燃焼能力に近い能力）であればよい。より好ましくは、最小燃焼能力で燃焼させることができる。

また、制御手段による燃料供給量の制御は、前記高温温度が前記目標温度として設定された直後の比例制御中も、前記バーナを最小燃焼能力近傍で燃焼動作させる制御中においても、目標温度を超えると温水温度が所定温度低下するまでバーナの燃焼を停止するオンオフ制御を組み合わせたものとすることができる。なお、本発明において、「比例制御」は、狭義のＰ制御のみならず、ＰＩ制御やＰＩＤ制御をも含む。

また、燃焼装置の燃焼動作中に一部のバーナへの燃料供給を停止することによって当該一部のバーナは燃焼させないように構成していてもよい。

また、所定の高温設定条件としては、例えば、温水循環式暖房装置の運転開始時から所定時間内であることや、ユーザーによるリモコン操作などによってホットダッシュ運転要求がなされたときなどを挙げることができ、その他種々の条件をユーザの要望等に応じて設定することができる。

また、効率優先制御開始条件は、前記温水の温度が所定温度以上となったことを必要条件若しくは十分条件として含むことができる（請求項２）。これによれば、ユーザが暖房端末に直接触れることによってある程度温かさを感じる温度、例えば６０℃程度まで温水温度が上昇すれば効率優先制御を行うようにすることができる。

また、効率優先制御開始条件は、前記高温温度が前記目標温度として設定されてから所定時間経過したことを必要条件若しくは十分条件として含むことができる（請求項３）。これによれば、ホットダッシュ制御時などにおける温水温度上昇特性を予め実機試験などによって求めておき、ハンチング発生前に効率優先制御が開始されるように設定しておくことができる。

また、前記効率優先制御開始条件は、前記暖房端末を設置している部屋の室温が所定温度以上となったことを必要条件若しくは十分条件として含むことができる（請求項４）。これによれば、ユーザが直接肌に感じる気温が所定温度まで上昇するまでは温度上昇優先の制御を行う一方、その後の燃焼熱効率を改善することができる。

また、本発明の温水循環式暖房装置は、最小燃焼能力を有する複数のバーナからなる燃焼装置と、該燃焼装置における燃焼によって加熱した温水を温水循環式暖房端末に対して供給する暖房用温水循環回路と、所定箇所の前記温水の目標温度を設定して前記燃焼装置への燃料供給量を制御する制御手段とを備え、該制御手段は、通常運転時は前記目標温度として所定の通常温度を設定し、所定の高温設定条件を満たすときは前記目標温度として前記通常温度よりも高温の所定の高温温度を設定するとともに、前記高温温度が前記目標温度として設定されているとき、前記バーナを最小燃焼能力近傍で燃焼動作させるように前記燃焼装置への燃料供給量を制御することを特徴とするものである（請求項５）。

かかる本発明の温水循環式暖房装置によれば、ホットダッシュ制御などによって目標温度として高温温度が設定されているときに、バーナを最小燃焼能力近傍で燃焼動作させることにより、燃料消費量を大幅に抑えつつ徐々に温水温度を上昇させることができ、温水温度の上昇勾配が小さくなるため短時間で頻繁にハンチングが生じることも回避でき、目標温度が高温温度に設定されている場合における燃焼熱効率を改善することができる。

さらに、前記燃焼装置は、１又は２以上のバーナ本数を有する第１バーナ部と、この第１バーナ部よりも多くのバーナ本数を有する第２バーナ部と、これら第１及び第２バーナ部が内部に配設される燃焼缶体とを備え、これら第１及び第２バーナ部に対して燃料をそれぞれ独立して供給若しくは遮断するべく前記制御手段によって開閉制御される能力切替弁が第１及び第２バーナ部に対応してそれぞれ設けられており、前記目標温度として前記高温温度が設定されているときに前記バーナを最小燃焼能力近傍で燃焼動作させる際は、前記制御手段が、第１及び第２バーナ部のすべてのバーナを燃焼動作させるべく第１及び第２バーナ部の双方の能力切替弁を開制御することを特徴とするものである（請求項６）。これによれば、燃焼缶体内のすべてのバーナを最小燃焼能力近傍で燃焼動作させることによって、缶体内部全体を均一に保温して、缶体内で効率よく温水の熱交換加熱を行うことができる。

以上説明したように、本発明の請求項１に係る温水循環式暖房装置によれば、ホットダッシュ制御などによって目標温度として高温温度が設定されたとき、その直後は比例制御によって温水温度を急速に上昇させることができる一方、効率優先制御開始条件を満たすとバーナを最小燃焼能力近傍で燃焼動作させることにより、燃料消費量を大幅に抑えつつ徐々に温水温度を上昇させることができ、温水温度の上昇勾配が小さくなるため短時間で頻繁にハンチングが生じることも回避でき、ユーザーに一定の暖房効果を体感させつつも、目標温度が高温温度に設定されている場合における燃焼熱効率を改善することができる。

また、本発明の請求項２に係る温水循環式暖房装置によれば、ユーザが暖房端末に直接触れることによってある程度温かさを感じる温度、例えば６０℃程度まで温水温度が上昇すれば効率優先制御を行うようにすることができる。

また、本発明の請求項３に係る温水循環式暖房装置によれば、ホットダッシュ制御時などにおける温水温度上昇特性を予め実機試験などによって求めておき、ハンチング発生前に効率優先制御が開始されるように設定しておくことができる。

また、本発明の請求項４に係る温水循環式暖房装置によれば、ユーザが直接肌に感じる気温が所定温度まで上昇するまでは温度上昇優先の制御を行う一方、その後の燃焼熱効率を改善することができる。

また、本発明の請求項５に係る温水循環式暖房装置によれば、ホットダッシュ制御などによって目標温度として高温温度が設定されているときに、バーナを最小燃焼能力近傍で燃焼動作させることにより、燃料消費量を大幅に抑えつつ徐々に温水温度を上昇させることができ、温水温度の上昇勾配が小さくなるため短時間で頻繁にハンチングが生じることも回避でき、目標温度が高温温度に設定されている場合における燃焼熱効率を改善することができる。

また、本発明の請求項６に係る温水循環式暖房装置によれば、燃焼缶体内のすべてのバーナを最小燃焼能力近傍で燃焼動作させることによって、缶体内部全体を均一に保温して、缶体内で効率よく温水の熱交換加熱を行うことができる。

本発明の一実施形態に係る温水循環式暖房装置を示す概略ブロック図である。 同暖房装置の運転開始後の温水温度、床温及び室温の変動状態を示すグラフである。 従来の温水床暖房装置の運転開始後の温水温度、床温及び室温の変動状態を示すグラフである。

以下、本発明の好適な実施形態を図面に基づいて説明する。

図１は、本発明の一実施形態に係る温水循環式暖房装置１を示しており、基本構成は上記従来の暖房装置と同様である。該暖房装置１は、暖房運転機能を有する熱源機２と、低温暖房端末としての床暖房端末３と、床暖房端末３に対応して設けられた床暖房リモコン４と、高温暖房端末５とから主構成されている。図１においては、熱源機２の暖房運転機能の要部のみ図示しているが、熱源機２としては、給湯・暖房及び追焚きの機能を有する複合熱源機を好適に用いることができる。

熱源機２は、燃焼缶体２１と、暖房用温水循環回路２２とを備えている。缶体２１内部には、ガスや灯油等の燃料を燃焼させる複数のバーナを並設してなる燃焼装置２３が設けられ、各バーナに対して燃焼用空気を供給する送風ファン（図示せず）が燃焼装置２３の下方に配設される。

該燃焼装置２３は、３本のバーナ本数を有する第１バーナ部２３ａと、この第１バーナ部２３ａよりも多い５本のバーナ本数を有する第２バーナ部２３ｂとを備え、各バーナ部２３ａ，２３ｂがそれぞれ一群の燃焼領域を形成する。なお、同様に第３バーナ部や第４バーナ部を設けることもできる。これらの各バーナ部２３ａ，２３ｂには、燃料ガス供給源側から燃焼用燃料としてガスを供給するガス供給管２５が接続されている。このガス供給管２５には、燃料ガス供給源側から順に、元栓としての元ガス電磁弁２６と、ガス供給量を調整するガス比例弁２７とが設けられている。このガス比例弁２７の下流側でガス供給管２５が分岐され、第１バーナ部２３ａに対し第１能力切替弁２４ａを介してガスが供給され、第２バーナ部２３ｂに対して第２能力切替弁２４ｂを介してガスが供給されるようになっている。

そして、特開２００８−１２８５７５号公報にも開示するように、第１及び第２能力切替弁２４ａ，２４ｂの選択的開閉切換制御と、ガス比例弁２７のガス供給量（燃料供給量）の調整制御とにより、燃焼装置２３全体の燃焼能力を段階的・連続的に変更著性可能として、燃焼装置２３の燃焼能力を、第１バーナ部２３ａのみをバーナの最小燃焼能力で燃焼させる最小能力から、第１及び第２バーナ部２３ａ，２３ｂのすべてのバーナを最大燃焼能力で燃焼させる最大能力まで、連続して可変に制御して出湯能力を可変としている。

缶体２１内の上部には熱交換器２８が配設されている。なお、図示していないが、燃焼装置２３で燃料を燃焼させることによる燃焼ガスの顕熱を回収する一次熱交換器と、該一次熱交換器において回収しきれなかった燃焼ガスの熱エネルギー、すなわち潜熱を回収する二次熱交換器とを設けることもできる。

暖房回路２２は、高温暖房端末５及び低温暖房端末３との間で熱媒となる温水の循環経路を形成するものであって、該循環経路を循環する温水を加熱する上記熱交換器２８と、該熱交換器２８で所定温度（例えば８０℃程度）に加熱された高温温水を高温暖房端末５へ供給するための高温暖房往き管路２２ａと、高温暖房端末５で放熱した後の温水を熱交換器２８へ戻すための暖房戻り管路２２ｂと、熱交換器２８の上流側で暖房戻り管路２２ｂから分岐して熱交換器２８で加熱される前の低温（６０℃程度）の温水を低温暖房端末３へ供給するための低温暖房往き管路２２ｃと、熱交換器２８で加熱された高温の温水の一部を暖房戻り管路２２ｂにバイパスするバイパス管路２２ｄとから主構成されている。

なお、低温暖房往き管路２２ｃの下流端には、低温暖房端末を接続可能な接続ポート２９が設けられており、接続ポート２９には、管路を開閉するための熱動弁（図示せず）が内蔵されている。また、高温暖房往き管路２２ａには、熱交換器２８によって加熱された高温の温水温度を検知する高温側温度センサ３０が設けられ、該センサ３０の検知信号が後述する制御部３１に入力されるようになっている。

また、高温暖房端末用の熱動弁５ａは高温暖房端末５に内蔵され、該高温暖房端末５の筐体などに設けた運転スイッチ（図示せず）によって熱動弁５ａを開閉させることにより、高温暖房端末５の暖房運転開始と運転停止とを行うことができる。なお、高温暖房端末５には、熱源機２の制御部３１と通信接続される制御部５ｂが設けられ、該制御部５ｂによって上記熱動弁５ａが制御されるとともに、運転状態を熱源機２の制御部３８に送信して、熱源機１による高温熱媒の供給を開始するようになっている。

さらに、暖房戻り管路２２ｂの途中には膨張タンク３２と、該タンク３２の下流側に設けられた暖房循環ポンプ３３とが介設されている。低温暖房往き管路２２ｃは暖房循環ポンプ３３の下流側で暖房戻り管路２２ｂから分岐されている。バイパス管路２２ｄは、高温暖房往き管路２２ａから分岐されているとともに、膨張タンク３２及び暖房循環ポンプ３３の上流側で暖房戻り管路２２ｂに合流されている。なお、膨張タンク３２には、各暖房端末３，５から戻ってきた低温水とバイパス管路２２ｄを介して流入する高温温水とが混合されてなる低温温水が暖房戻り管路２２ｂを介して流入し、この低温温水の温度を計測するための低温温水サーミスタ３４（低温暖房端末３に循環される温水の温度を検知する温度センサ）が膨張タンク３２の底部に設けられており、その検出信号が制御部３１に入力されている。

上記送風ファン、能力切替弁２４ａ，２４ｂ、元ガス電磁弁２６、ガス比例弁２７、暖房循環ポンプ３３、低温暖房端末用バイパス熱動弁などの各種制御機器は、マイコンによって主構成される制御部３１（制御手段）によって、上記従来の暖房装置と基本的に同様の制御を行うものである。上記各バーナ部２３ａ，２３ｂによる燃焼制御は、能力切替弁２４ａ，２４ｂ、元ガス電磁弁２６及びガス比例弁２７の制御を介して間接的に行われる。

また、上位制御手段として、上記床暖房リモコン４が、床暖房端末３が設置された室内の壁面に設置されており、該リモコン４によって、低温暖房端末を運転するか否かなどを個別に設定操作可能であるとともに、低温暖房端末の運転強度や運転時間などを設定可能となっている。リモコン４に設定された設定情報は熱源機２の制御部３１に送信され、かかる設定情報に基づいて制御部３１が熱源機２を構成する各制御機器を制御する。

床暖房リモコン４は、液晶表示装置などからなる表示部４１と、熱源機２の制御部３１に床暖房端末３による暖房運転の入／切を指示するための運転操作スイッチ４２（運転操作部）と、床暖房端末３用の制御モード切替操作スイッチ４３（制御モード切替操作部）と、床暖房端末３による暖房運転の各種設定を行うための上下左右ボタンなどからなる設定操作部４４と、マイコン及び記憶手段からなる制御部（図示せず）とを備え、該制御部が熱源機２の制御部３１と通信接続される。

リモコン４の制御部は、暖房運転状態が入状態であるか切状態であるかを記憶する運転状態記憶手段、現在の運転制御モードを記憶する制御モード記憶手段、暖房強度を複数段階で記憶する暖房強度記憶手段、タイマー運転情報記憶手段などを備えているとともに、現在時刻や各種経過時間の計時のためのタイマーを備え、これら各記憶手段に記憶された情報を熱源機２の制御部３１に送信するように構成されている。なお、各記憶手段は同一のメモリ内の異なるアドレス領域によって構成できる。

また、運転操作スイッチ４２を押す毎に運転状態記憶手段に記憶された暖房運転状態が入状態と切状態との間で交互に設定される。制御モード記憶手段には、制御モード切替操作スイッチ４３を押す毎にエコ運転制御モードと通常運転モードとが交互に設定される。また、設定操作部４４の操作によって暖房強度記憶手段に記憶される暖房強度を設定するための設定プログラムなどが、制御部の記憶手段内に保存されている。

次に、本実施形態の熱源機２の制御部３１（制御手段）の特徴的構成について、図２をも参照しつつ詳細に説明する。制御部３１は、床暖房端末３の単独通常運転時は、低温温水サーミスタ３４の検出温度が約６０℃（通常温度）となるように、この６０℃を目標温度として設定して燃焼装置２３の燃焼制御を行うように構成されている（図２の「６０℃設定」範囲参照）。かかる通常運転時は、要求される燃焼能力に応じ、第１及び第２バーナ部２３ａ，２３ｂのいずれかのみを燃焼させることもできる。また、通常運転中に室温がリモコンによって設定された室温設定温度まで上昇すると、低温温水サーミスタ３４の検出温度の目標温度を４２℃に設定し（図２の「４２℃設定」範囲参照）、長時間運転する場合の燃料消費を低減している。

一方、床暖房端末３の単独運転開始時から３０分間（高温設定条件）はホットダッシュ制御を行うように構成されており（図２の「８０℃設定」範囲参照）、このホットダッシュ制御中は、高温側温度センサ３０の検出温度が約８０℃（高温温度）となるように、この８０℃を目標温度として設定して燃焼装置２３の燃焼制御を行う。具体的には、上記高温温度が目標温度として設定された直後は前記燃焼装置２３への燃料供給量を比例制御し、温水温度が低いときは燃焼装置２３の最大能力で燃焼させることによって、温水温度を急速に上昇させるようにしている。なお、高温側温度センサ３０の検出温度が約８０℃のとき、床暖房端末３に供給される温水温度は約７２℃となる。

そして、リモコン４の制御モード切替スイッチ４３によって通常運転制御モードが設定されていれば、ホットダッシュ時間の３０分が経過するまで上記のホットダッシュ制御を継続する。一方、制御モード切替スイッチ４３によってエコ運転制御モードが設定されていれば、ホットダッシュ制御中に高温側温度センサ３０の検出温度が約６０℃以上（効率優先制御開始条件）になると、比例制御を中断して、第１及び第２バーナ部２３ａ，２３ｂのすべてのバーナを最小燃焼能力近傍で燃焼動作させるように、第１及び第２能力切替弁を開くとともに、ガス比例弁２７を調整制御して燃焼装置２３への燃料供給量を制御する。かかる全バーナ最小燃焼能力制御を行うと、温水温度の上昇勾配が非常に緩やかとなり、温水循環回路内の温水の温度が徐々に上昇していく。したがって、ホットダッシュ制御時間の初期値である３０分を経過しても、温水温度が目標温度である８０℃まで上昇しないことが生じるが、本実施例では、全バーナ最小燃焼能力制御を開始すると、高温側温度センサ３０の検出温度が約８０℃まで上昇するまでの所要時間を温度上昇勾配等に基づいて算出して、図２に示すようにホットダッシュ時間を延長するようになっている。なお、あまりホットダッシュ時間を長くすることは望ましくないため、所定の制限時間を設けて、例えばホットダッシュ制御が４５分継続すると強制的に通常制御に戻るように構成しておくことが好ましい。

本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、適宜設計変更できる。例えば、全バーナ最小燃焼能力制御の開始条件として、室温がリモコン設定温度近傍まで上昇すると全バーナ最小燃焼能力制御を開始させたり、ホットダッシュ制御の開始から所定時間、例えば１分経過すると全バーナ最小燃焼能力制御を開始させたりすることもできる。

また、ホットダッシュ要求があった場合でも、ホットダッシュ制御を行わず、ホットダッシュ制御に代えて、上記全バーナ最小燃焼能力制御を最初から行うことも可能である。暖房循環回路内の温水や室温や床温が冷えているとあまり有益ではないが、前回の運転からあまり時間が経っておらず、温水温度がある程度温かいまま残っている場合や、高温暖房端末の単独運転の直後に床暖房端末の単独運転を行う場合には有益である。

１ 温水循環式暖房装置
２ 熱源機
３ 床暖房端末
２３ 燃焼装置
２３ａ 第１バーナ部
２３ｂ 第２バーナ部
２４ａ 第１能力切替弁
２４ｂ 第２能力切替弁
２７ ガス比例弁
３１ 制御手段

Claims (6)

1. 最大燃焼能力及び最小燃焼能力を有する複数のバーナからなる燃焼装置と、該燃焼装置における燃焼によって加熱した温水を温水循環式暖房端末に対して供給する暖房用温水循環回路と、所定箇所の前記温水の目標温度を設定して前記燃焼装置への燃料供給量を制御する制御手段とを備え、
   該制御手段は、通常運転時は前記目標温度として所定の通常温度を設定し、所定の高温設定条件を満たすときは前記目標温度として前記通常温度よりも高温の所定の高温温度を設定するとともに、前記高温温度が前記目標温度として設定された直後は前記燃焼装置への燃料供給量を比例制御し、前記高温温度が前記目標温度として設定されており且つ所定の効率優先制御開始条件を満たしたときは前記バーナを最小燃焼能力近傍で燃焼動作させるように前記燃焼装置への燃料供給量を制御することを特徴とする温水循環式暖房装置。
2. 請求項１に記載の温水循環式暖房装置において、
   前記効率優先制御開始条件は、前記温水の温度が所定温度以上となったことを必要条件若しくは十分条件として含むことを特徴とする温水循環式暖房装置。
3. 請求項１又は２に記載の温水循環式暖房装置において、
   前記効率優先制御開始条件は、前記高温温度が前記目標温度として設定されてから所定時間経過したことを必要条件若しくは十分条件として含むことを特徴とする温水循環式暖房装置。
4. 請求項１又は２に記載の温水循環式暖房装置において、
   前記効率優先制御開始条件は、前記暖房端末を設置している部屋の室温が所定温度以上となったことを必要条件若しくは十分条件として含むことを特徴とする温水循環式暖房装置。
5. 最小燃焼能力を有する複数のバーナからなる燃焼装置と、該燃焼装置における燃焼によって加熱した温水を温水循環式暖房端末に対して供給する暖房用温水循環回路と、所定箇所の前記温水の目標温度を設定して前記燃焼装置への燃料供給量を制御する制御手段とを備え、
   該制御手段は、通常運転時は前記目標温度として所定の通常温度を設定し、所定の高温設定条件を満たすときは前記目標温度として前記通常温度よりも高温の所定の高温温度を設定するとともに、前記高温温度が前記目標温度として設定されているとき、前記バーナを最小燃焼能力近傍で燃焼動作させるように前記燃焼装置への燃料供給量を制御することを特徴とする温水循環式暖房装置。
6. 請求項１乃至５のいずれか１項に記載の温水循環式暖房装置において、
   前記燃焼装置は、１又は２以上のバーナ本数を有する第１バーナ部と、この第１バーナ部よりも多くのバーナ本数を有する第２バーナ部と、これら第１及び第２バーナ部が内部に配設される燃焼缶体とを備え、これら第１及び第２バーナ部に対して燃料をそれぞれ独立して供給若しくは遮断するべく前記制御手段によって開閉制御される能力切替弁が第１及び第２バーナ部に対応してそれぞれ設けられており、
   前記目標温度として前記高温温度が設定されているときに前記バーナを最小燃焼能力近傍で燃焼動作させる際は、前記制御手段が、第１及び第２バーナ部のすべてのバーナを燃焼動作させるべく第１及び第２バーナ部の双方の能力切替弁を開制御することを特徴とする温水循環式暖房装置。

Images