JP6345130B2 - 熱源装置およびその熱源装置を用いた暖房システム - Google Patents

Description

本発明は、例えば床暖房等の暖房装置に暖房用の熱媒体を供給可能な熱源装置およびその熱源装置を用いた暖房システムに関するものである。

従来、例えば床暖房等の輻射式の暖房装置に熱源装置から暖房用の熱媒体を供給し、その暖房装置から熱媒体の熱を放熱することによって、暖房装置が配設されている空間の空気を暖める機能を備えた暖房システムが用いられており（例えば特許文献１〜３、参照）、図４には、暖房システムのシステム構成例が示されている。

同図において、熱源装置１の器具ケース４２内には燃焼室２４，２５が設けられており、燃焼室２４内には、暖房用熱交換器２８（２８ａ，２８ｂ）と、暖房用バーナ装置１６と、暖房用バーナ装置１６の燃焼の給排気を行なう燃焼ファン１８とが設けられている。暖房用バーナ装置１６は、暖房用熱交換器２８を加熱することにより該暖房用熱交換器２８を通る液体を加熱するバーナ装置である。

また、燃焼室２５内には、給湯バーナ装置１７と、給湯バーナ装置１７により加熱される給湯熱交換器２９（２９ａ，２９ｂ）と、給湯バーナ装置１７の燃焼の給排気を行なう燃焼ファン１９とが設けられている。熱交換器２８ｂ、２９ｂは排気ガス（燃焼ガス）中の顕熱を回収するメインの熱交換器であり、熱交換器２８ａ、２９ａは排気ガス中の潜熱を回収する潜熱回収用熱交換器である。なお、周知の如く、潜熱回収用熱交換器も排気ガス中の顕熱も回収するものである。これらの熱交換器２８ａ、２９ａはそれぞれ、熱交換器２８ｂ、２９ｂよりも、熱交換器内を通る熱媒体の流れの上流側に設けられる。

潜熱回収用熱交換器においてはドレンが発生するので、熱交換器２８ａ，２９ａの下側にドレン回収手段（ドレン受け部）１３９が設けられ、このドレン回収手段１３９によって回収されるドレンは、ドレン排出通路７５を通してドレン中和器７６に導入され、ドレン中和器７６で中和された後に、ドレン排出通路７７を通って熱源装置１の外部（ドレン排出通路７７の先端部が接続されている排水口等）に導かれる。

暖房用バーナ装置１６および給湯バーナ装置１７には、それぞれのバーナ装置１６，１７に燃料を供給するガス管３１，３２が接続されている。ガス管３１，３２は、ガス管３０から分岐形成されており、ガス管３０には、元電磁弁８０が設けられている。また、給湯バーナ装置１７および暖房用バーナ装置１６は、それぞれ複数段の燃焼面を持ち、暖房用バーナ装置１６の各燃焼面に供給される燃料の量が、ガス管３１に設けられた比例弁８６の開弁量と電磁弁８１，８２の開閉制御（燃料の供給や停止）により調節され、給湯バーナ装置１７の各燃焼面に供給される燃料の量が、ガス管３２に設けられた比例弁８７の開弁量と電磁弁８３，８４，８５の開閉制御（燃料の供給や停止）により調節される。

前記給湯熱交換器２９ａの入口側には給水通路８８が設けられており、給水通路８８には、給水通路８８を流れる湯水の量を検出することにより給湯の水量を検出する流量検出手段７３と入水温度を検出する入水温度センサ７４と、給湯流量を可変するため水量サーボ７８が設けられている。また、給水通路８８には、接続通路５７と補給水電磁弁４６を介して、前記液体循環通路５が接続されている。給湯熱交換器２９ｂの出口側には給湯通路２６が設けられており、給湯通路２６の先端側は、適宜の給湯先に導かれている。

また、給湯通路２６と給水通路８８とを、給湯交換器２９を介さずに接続するバイパス通路７０が設けられ、バイパス通路７０の給水通路８８との接続部には、バイパス流量弁としてのバイパスサーボ５８が設けられている。給湯通路２６には、バイパス通路７０の形成部よりも下流側に出湯湯温検出センサ１１３が設けられ、給湯熱交換器２９側に熱交出側温度検出センサ１１４が設けられている。

また、前記暖房用熱交換器２８（２８ａ，２８ｂ）は、シスターンタンク１００と、液体の熱媒体を循環させる液体循環ポンプ６とを備えた液体循環通路５に設けられており、暖房用熱交換器２８（２８ａ，２８ｂ）は、液体循環ポンプ６の駆動によって循環する熱媒体を加熱する機能を有する。シスターンタンク１００の一部は大気開放と成しており、また、シスターンタンク１００には、例えば液体の体積膨張等によってシスターンタンク１００から溢れた液体のオーバーフロー通路５３が接続されて、オーバーフロー通路５３の先端部は熱源装置１の外部（排水口等）に導かれている。

液体循環通路５は、器具ケース４２内に設けられた管路８９，９０，９１，９２，９３，９４，９５，９６，９７，９８，９９を有する暖房回路と、器具ケース４２の外部に設けられた外部通路の管路４０，４１，４４，４５，５９とを有し、管路９８には低温能力切り替え熱動弁４７が設けられている。管路９８に接続されている管路９２は暖房用熱交換器２８ｂの出側に設けられており、管路９２には暖房用熱交換器２８ｂを通って導出される液体の温度を検出する暖房高温サーミスタ３３が設けられている。また、暖房用熱交換器２８ｂの入側の管路９１には、暖房用熱交換器２８ｂに導入される液体の温度を検出する暖房低温サーミスタ３６が設けられている。

なお、熱源装置１には、往管１４と戻り管１５を有する追い焚き循環路１３を介して浴槽２７が接続されており、この追い焚き循環路１３は、熱交換器７を介して前記液体循環通路５と熱的に接続されている。熱交換器７は追い焚き循環路１３と液体循環通路５の管路８９との液―液熱交換器により形成された浴槽湯水追い焚き用の熱交換器であり、管路８９の熱交換器７への入口側には流量制御弁３８が設けられている。追い焚き循環路１３には、浴槽湯水を循環させる浴槽湯水循環ポンプ２０が設けられ、熱交換器７は浴槽湯水循環ポンプ２０の駆動によって追い焚き循環路１３を循環し、液体循環通路５を通る（循環する）液体との熱交換によって浴槽湯水を加熱する構成と成している。

また、追い焚き循環路１３には、浴槽湯水の温度を検出する風呂温度センサ２１と、浴槽湯水の水位を検出する水位センサ２２と、追い焚き循環路１３の水流を検知する風呂水流スイッチ３４とが設けられている。浴槽湯水循環ポンプ２０の吸入口側に、戻り管１５の一端側が接続され、戻り管１５の他端側が循環金具５６を介して浴槽２７に連通接続されている。浴槽湯水循環ポンプ２０の吐出口側には、往管１４の一端側が接続され、往管１４の他端側は循環金具５６を介して浴槽２７に連通接続されている。

前記給湯通路２６には、分岐通路７０の形成部および出湯湯温検出センサ１１３の配設部よりも下流側に、管路５４を介して注湯水ユニット５５が接続されており、注湯水ユニット５５には風呂用注湯導入通路２３の一端側が接続され、風呂用注湯導入通路２３の他端側は、前記浴槽湯水循環ポンプ２０に接続されている。注湯水ユニット５５には、湯張り電磁弁４８、湯張り水量センサ４９、逆止弁５０ａ，５０ｂが設けられている。なお、給湯熱交換器２９から給湯通路２６と管路５４、注湯水ユニット５５、風呂用注湯導入通路２３、浴槽湯水循環ポンプ２０、熱交換器７、往管１４を順に通って浴槽２７に至るまでの通路によって、湯張りや注水を行うための湯張り注水通路が構成されている。

図４に示されるような熱源装置１においては、熱源装置１に信号接続されるリモコン装置（図４には図示せず）の運転がオンの状態において、例えば熱源装置１の利用者によって、給湯通路２６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８８から導入される水が、給湯熱交換器２９ａ，２９ｂを通って給湯通路２６に導入され、流量検出手段７３により検出される検出流量が予め定められている給湯の作動流量に達すると給湯バーナ装置１７の燃焼制御および燃焼ファン１８，１９の回転制御等が熱源装置１に設けられた制御装置（図４には図示せず）によって適宜行われ、予めリモコン装置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。

また、リモコン装置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、注湯水ユニット５５の湯張り電磁弁４８が開かれることによって、給湯通路２６から前記注湯通路を通して浴槽２７への注湯による湯張りが行われる。

さらに、図４に示されている暖房システムにおいて、前記液体循環通路５内の液体の熱媒体（例えば温水）は、必要に応じ、液体循環ポンプ６の駆動によって循環され、液体循環通路５に接続されている暖房装置の一つまたは複数に供給されるものである。なお、暖房装置を循環する熱媒体の加熱は、前記制御装置による暖房用バーナ装置１６の燃焼制御および燃焼ファン１８，１９の回転制御等によって適宜行われ、また、液体循環ポンプ６の駆動制御も制御装置によって行われる。

図４では、液体循環通路５には、例えば浴室暖房機等の高温暖房装置１０６と、温水マット１０（１０ａ，１０ｂ）とが接続されており、温水マット１０は液体分岐手段３７に設けられた熱動弁２を介して液体循環ポンプ６の吐出側の通路９０に接続されている。熱動弁２は、暖房装置（この図では高温暖房装置１０６と、温水マット１０（１０ａ，１０ｂ））への前記熱媒体の供給の有無を制御する熱媒体供給制御弁として機能する。

なお、図４において、高温暖房装置１０６と温水マット１０（１０ａ，１０ｂ）に熱媒体を供給する通路内にドットが記入されており、高温暖房装置１０６には、図４の矢印Ａに示されるように、暖房用熱交換器２８ｂで加熱された熱媒体（例えば８０℃の湯）が、管路９２，９７，４０を順に通して供給され、供給された熱媒体は、高温暖房装置１０６の内部通路５１を通り、管路４１を通って接続手段１１５に導入される。

高温暖房装置１０６には、熱動弁１２が設けられており、この熱動弁１２が、例えば高温暖房装置１０６に信号接続されているリモコン装置の運転オンの操作に応じて開かれると、前記のように、熱媒体が高温暖房装置１０６に通される。高温暖房装置１０６を通った熱媒体は、管路４１を通って接続手段１１５に導入され、管路５９を通って熱源装置１側に戻る。

また、この状態で、浴槽湯水の追い焚き運転も行うときには、管路９２を通った液体（熱媒体）を前記の如く図の矢印Ｂに示すように管路９７に通すと共に、流量制御弁３８を開くことにより、矢印Ｂ’に示すように管路８９側にも通し、管路８９側（熱交換器７側）に流れた液体を、管路９６を通して管路９５に戻るようにしながら、浴槽湯水循環ポンプ２０を駆動させて、浴槽湯水を図の矢印Ｈに示すように循環させ、熱交換器７（液−液熱交換器）を介しての、液体循環通路５を通る液体と追い焚き循環路１３を通る浴槽湯水との熱交換によって、浴槽２７内の湯水の温度（風呂温度センサ２１の検出温度）が風呂設定温度となるまで、浴槽湯水の追い焚き運転を行う。

一方、高温暖房装置１０６の暖房運転を行わずに、浴槽湯水の追い焚き運転のみを行うときには、高温暖房装置１０６の熱動弁１２が閉じられているので、暖房用熱交換器２８ｂで加熱した高温設定温度の液体（例えば８０℃の液体）を、矢印Ａに示すように、管路９２に通した後、管路９７には通さずに、図の矢印Ｂ’に示すように、管路８９側に通す。そして、前記と同様に、この液体と浴槽湯水とを、液―液熱交換器７を介して熱交換することにより浴槽２７内の湯水の追い焚き運転を行う。

温水マット１０には、暖房用熱交換器２８ａで加熱された熱媒体を、図４の矢印Ｄに示されるように管路９４に通した後に、シスターンタンク１００に通し、図の矢印Ｅに示されるように管路９３に通して液体循環ポンプ６から吐出し、管路９０，４４に順に通して供給される。なお、管路９４には、暖房用熱交換器２８ｂ側から導出された熱媒体が管路９２側から管路９９を介して導入され、合流した熱媒体がシスターン１００内に導入される。また、必要に応じて低温能力切替熱動弁４７を開くことによって、管路９８を介しての管路９２側から管路９４側への熱媒体の導入も行われ、シスターン１００内に導入される。

その結果、シスターン１００内の温度が例えば６０℃程度となるようにされるものであり、低温能力切替熱動弁４７は、温水マット１０等の低温暖房装置の稼働時に必要に応じて開かれるので、低温能力切替熱動弁４７が閉じているときには管路９８を介しての管路９２側から管路９４側への熱媒体の導入は行われないが、管路９９を介しての管路９２側から管路９４側への熱媒体の導入は行われ、この熱媒体の流量が検出されれば暖房用バーナ装置１６の燃焼開始を行うことができる。

温水マット１０への熱媒体の供給は、器具ケース４２内の液体分岐手段３７に設けられている熱動弁２のうち、稼働する（運転する）温水マット１０（１０ａ，１０ｂ）に対応する熱動弁２（例えば２ａ，２ｂ）が、例えば温水マット１０に信号接続されているリモコン装置の運転オンの操作に応じて開かれることにより行われる。高温暖房装置１０６の加熱や浴槽湯水の追い焚きを行わずに温水マット１０を加熱するときには、例えば管路内が温められるまでの間に行われるホットダッシュ運転時には例えば８０℃、それ以外は例えば６０℃とされる。

なお、液体循環ポンプ６の吐出側の通路は、以上のように温水マット１０側に熱媒体を供給する管路９０に加え、暖房用熱交換器２８ｂ側に通じる管路９１に分岐接続されており、管路９１を通った熱媒体は、図の矢印Ｆに示されるように暖房用熱交換器２８ｂ側に導入される。また、前記のようにして温水マット１０に供給された熱媒体は、温水マット１０の内部通路５２を通り、管路４５を通って接続手段１１５に導入され、管路５９を通って熱源装置１側に戻る。

ところで、図４においては、熱源装置１に設けられる熱動弁２の個数は６個となっているが、熱動弁２の個数は熱源装置１によって異なるものであり、現在用いられている熱源装置１においては、熱動弁２の個数は例えば６個や３個のものがある。

それに対し、例えば床暖房用の温水マット１０を居室の床下に設ける場合は、通常、家を建てるときに必要な枚数だけ設けることが行われており、温水マット１０の配設数が熱動弁２の個数よりも多い場合もあるので、このような場合を考慮し、複数の熱動弁２のうちの少なくとも一つは、１つの熱動弁２に複数の暖房装置の接続ができるように形成されている熱源装置がある。

例えば図５（ａ）には、１つの熱動弁２（ここでは熱動弁２ａ）に複数（例えば２つ）の温水マット１０（１０ａ，１０ｃ）が並列に接続されている例が模式的に示されている。これらの温水マット１０（１０ａ，１０ｃ）にはそれぞれ、バルブ３９が設けられており、バルブ３９は暖房回路から温水マット１０への熱媒体（温水）導入の有無を手動により操作する熱媒体導入操作手段として機能する。

このような温水マット１０ａ、１０ｃの接続形態において、少なくとも一方の温水マット１０が運転状態となると、熱源装置１から温水マット１０（１０ａ、１０ｃ）に熱媒体（温水）を送るようにし、例えば温水マット１０ｃによる暖房が不要のときには温水マット１０ｃのバルブ３９を閉じておくようにする。そうすると、熱動弁２ａを開いて熱源装置１から温水マット１０ａ、１０ｃ側に熱媒体を供給しても、温水マット１０ｃ側には温水が流れないので、２つの温水マット１０ａ，１０ｃのうち、一方側の温水マット（温水マット１０ａ）にのみ温水を供給することができるし、その逆に、温水マット１０ａによる暖房が不要のときには、前温水マット１０ａのバルブ３９を閉じておけば温水マット１０ｃにのみ温水を供給することができる。

そして、例えば一方の温水マット１０ａからの放熱によって温水マット１０ａが配設されている部屋の床暖房を行いつつ、他方の温水マット１０ｃには温水を導入しないことによって温水マット１０ｃが配設されている部屋では床暖房をしないようにしたり、その逆に、温水マット１０ｃからの放熱によって温水マット１０ｃが配設されている部屋の床暖房を行いつつ、温水マット１０ａには温水を導入しないことによって温水マット１０ａが配設されている部屋では床暖房をしないようにしたりすることができる。

例えば一人目の子供が生まれたときに家を建てる場合等において、複数の子供が生まれることを想定して複数の部屋を用意し、各部屋の床下にそれぞれ温水マットを配設することが行われるが、なかなか二人目の子供が生まれないために１つしか子供部屋を使用しないときがある。また、複数の子供が生まれても子供が小さいときには１つの子供部屋のみ使用しておき、子供が大きくなってから別の部屋も使用するといった場合もある。このような場合などには、使用しないでおく子供部屋の床暖房は長い間、不要となるため、前記のような制御を行うことによって、不要な部屋の床暖房を行うことによるエネルギの無駄を省くことができる。

また、床暖房用の温水マット１０以外にも、例えば、トイレや洗面所等の狭小空間や子供部屋等に、温水を通すパネルを備えたパネルヒータ等の暖房装置を設置する場合もある。この場合も、同様に、例えば図５（ｂ）に示されるように１つの熱動弁２（ここでは熱動弁２ｆ）に複数（例えば３つ）のパネルヒータ４３等を接続することによって、熱動弁２の個数よりも利用者が用いたい暖房装置の個数が多い場合でも対応することができ、かつ、同様の制御を行うことにより、エネルギの無駄の発生も抑制できる。

なお、バルブ３９をサーモスタット付きのバルブにして、バルブの開度を調節する等の操作を行うことにより、例えば暖房回路からパネルヒータ４３等に供給する熱媒体の温度が高い場合でも、パネルヒータ４３が配設されている部屋の室温を、例えば１０℃程度から２８℃程度までの所望の温度に調節することができる。このような場合には、例えば、図５（ａ）では１つの熱動弁２（ここでは熱動弁２ａ）を操作する１つのリモコン装置の設定温度を最高温度とし、個別の温度設定はバルブ３９のサーモスタットの設定で行う。また、同様に、例えば図５（ｂ）でも、１つの熱動弁２（ここでは熱動弁２ｆ）を操作する１つのリモコン装置の設定温度を最高温度とし、個別の温度設定はバルブ３９のサーモスタットの設定で行う。

特開２００１−４１５７号公報 特開２００４−１１９８２号公報 特開２００６−３２９５７０号公報

ところで、例えば図４に示したような、暖房回路と給湯回路とを備えた熱源装置においては、給湯動作が行われずに暖房動作のみが行われる暖房の単独運転（単独動作）時にも燃焼ファン１８，１９の駆動が行われるので、給湯回路を通しての給湯動作の停止時から短い時間しか経過しておらず、給湯熱交換器２９内に熱い湯が滞留している間に暖房の単独運転が行われると、その熱い湯が燃焼ファン１９からの送風によって冷やされてしまい、エネルギの無駄になるといったことがあった。

そこで、給湯動作の停止時から短い時間（予め定められる設定時間）内に暖房回路から暖房装置（温水マット１０等）に熱媒体（例えば温水）を供給するとき（暖房の単独運転時）の熱媒体供給態様を、次のようにすることが提案されている。つまり、対応する暖房装置に接続される熱動弁２を開状態として、例えば図６（ａ）に示されるように、熱源装置１の暖房回路から暖房装置へ供給する熱媒体（温水）の温度を図のＡやＡ’の時点から例えば８０℃といった高めの温度に変更して、図６（ｂ）に示されるように、液体循環ポンプ６および燃焼ファン１８．１９の駆動（オン）と停止（オフ）とを予め定められる設定間隔で行うことにより、暖房装置への熱媒体供給のオンオフ制御を行うことが提案されている。

このような熱媒体供給のオンオフ制御を行うと、給湯回路内に滞留している湯が燃焼ファンの風によって冷やされることを抑制する（燃焼ファンを連続的に駆動する場合に比べて給湯回路内の湯が冷やされる割合を少なくする）ことができ、省エネ化を図ることができる。

しかしながら、このような熱媒体供給のオンオフ制御を行うと、利用者が、例えば図５（ａ）、（ｂ）に示したように、熱源装置１の暖房回路に設けられた１つの熱動弁２に複数（例えば２つまたは３つ）の温水マット１０やパネルヒータ４３等を接続して利用する場合、以下のような問題が生じることが分かった。

つまり、例えば図５（ａ）のような態様において、例えば温水マット１０ａの運転がオンとなって、熱源装置１から熱動弁２ａを介して温水マット１０ａ側に温水を送る際に、温水マット１０ａ，１０ｃ側に例えば温水を送って熱媒体供給のオンオフ制御を行っていたとする。このとき、熱媒体供給オンのときには運転していなかった温水マット１０ｃが、その後の熱媒体供給オフのときに運転を開始するといったことがあると、温水マット１０ｃには、熱媒体供給オフの間中、しばらくの間、熱媒体が供給されずに温まらない。そのため、利用者の使い勝手が悪くなってしまうことになるといった問題が生じる。

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、給湯と暖房の機能を備え、暖房回路の一つの熱媒体供給制御弁に複数の暖房装置が接続可能な熱源装置に複数の暖房装置が接続された場合でも、その暖房装置に利用者の要望に合わせた熱媒体供給を行うことができ、使い勝手が良好で、省エネ化も図れる熱源装置と、その熱源装置を備えた使い勝手が良好で省エネ化も図れる暖房システム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の発明の熱源装置は、給湯熱交換器を備えた給湯回路と、暖房用熱交換器を備えて暖房装置に接続される暖房回路とを有し、前記給湯熱交換器と前記暖房用熱交換器を加熱する共通の又は個別のバーナ装置と、該バーナ装置の給排気用の燃焼ファンと、前記暖房用熱交換器を通して前記暖房回路に液体の熱媒体を循環させる液体循環ポンプと、前記暖房回路から前記暖房装置への前記熱媒体の供給動作を制御する暖房動作制御手段とを有し、前記暖房回路には前記暖房装置への前記熱媒体の供給の有無を制御する熱媒体供給制御弁が１つ又は並列に複数設けられて該熱媒体供給制御弁のうち少なくとも１つの熱媒体供給制御弁には複数の暖房装置の接続が可能と成しており、前記暖房動作制御手段は、前記給湯回路を通しての給湯動作の停止時から予め定められる設定時間が経過するまでの間に前記暖房回路から前記暖房装置に前記熱媒体を供給するときには対応する暖房装置に接続される前記熱媒体供給制御弁を開状態として予め定められる設定間隔で前記液体循環ポンプの駆動と停止とを行うことによる前記暖房装置への熱媒体供給のオンオフ制御を行うが、該熱媒体供給のオンオフ制御中における前記液体循環ポンプの停止時に予め定められた暖房装置稼働検出用タイミングで前記液体循環ポンプを試験的に駆動させる構成を有し、該液体循環ポンプの試験的駆動時に前記開状態の熱媒体供給制御弁に複数の暖房装置が接続されていて該暖房装置のうちの運転する暖房装置の個数が増えたことを認識する暖房装置運転増加認識手段が設けられて、該暖房装置運転増加認識手段により運転暖房装置個数増加の認識が行われたときには該認識時から連続的に又は断続的に前記液体循環ポンプを駆動させて前記開状態の熱媒体供給制御弁に接続されている複数の暖房装置への熱媒体供給動作を暖房動作制御手段が行う構成をもって課題を解決する手段としている。

また、第２の発明の熱源装置は、前記第１の発明の構成に加え、前記液体循環ポンプの負荷の値を検出する負荷値検出手段を有し、該負荷値検出手段によって液体循環ポンプの試験的駆動時に検出される検出負荷値が熱媒体供給のオンオフ制御における前記液体循環ポンプの停止直前の前記負荷値検出手段による検出負荷値よりも大きいときに暖房装置運転増加認識手段が運転暖房装置個数増加の認識を行うことを特徴とする。

さらに、第３の発明の暖房システムは、前記第１または第２の発明の熱源装置を有し、該熱源装置の暖房回路の少なくとも一つの熱媒体供給制御弁に複数の暖房装置が接続され、該暖房装置には前記暖房回路からの暖房装置への熱媒体導入の有無を手動により操作する熱媒体導入操作手段が設けられていることを特徴とする。

本発明においては、給湯熱交換器を備えた給湯回路と、暖房用熱交換器を備えて暖房装置に接続される暖房回路とを有しており、前記給湯熱交換器と前記暖房用熱交換器を加熱する共通の又は個別のバーナ装置と、該バーナ装置の給排気用の燃焼ファンを有しているので、前記給湯熱交換器の前記バーナ装置による加熱時と前記暖房用熱交換器の前記バーナ装置による加熱時とには、何れも燃焼ファンの駆動が行われることになる。そのため、例えば給湯回路からの給湯動作が行われなくても、暖房装置に暖房回路から加熱された熱媒体を供給する暖房動作時には暖房用熱交換器の加熱が行われて燃焼ファンの駆動も行われ、給湯熱交換器側にも風が送られることになり、以下のような現象が生じることになる。

つまり、通常、例えば給湯動作を断続的に行っている場合には、給湯動作中に加熱されて給湯停止時に給湯回路内に滞留している湯をそのまま、あるいは加熱する場合でも冷たい水から加熱する場合に比べて少ない加熱量で給湯できるものであるが、前記のように、給湯停止以降の短い時間内（例えば１０分といった時間）に暖房単独運転が行われて暖房用バーナ装置の燃焼と共に燃焼ファンの駆動が行われると、前記給湯回路内に滞留している湯が、給湯停止以降の燃焼ファンからの風によって冷えてしまう。

そこで、給湯停止時から予め定められる設定時間が経過するまでの間に、暖房回路から暖房装置に熱媒体（例えば温水）を供給するときには、暖房装置への熱媒体供給を断続的に行う熱媒体供給のオンオフ制御を行うようにすることで、燃焼ファンの駆動も断続的に行い、給湯回路内に滞留している湯が燃焼ファンの風によって冷やされることを抑制する（燃焼ファンを連続的に駆動する場合に比べて給湯回路内の湯が冷やされる割合を少なくする）ことができる。

ただし、本発明においては、暖房回路には前記暖房装置への前記熱媒体の供給の有無を制御する熱媒体供給制御弁が１つ又は並列に複数設けられて該熱媒体供給制御弁のうち少なくとも１つの熱媒体供給制御弁には複数の暖房装置の接続が可能と成しているので、暖房回路から暖房装置への熱媒体供給時に、対応する暖房装置に接続される熱媒体供給制御弁を開状態として液体循環ポンプの駆動と停止とを単純に予め定められる設定間隔で行って熱媒体供給オンオフ制御を行うようにすると、以下のような問題が生じることになる。

つまり、本発明の熱源装置において複数の暖房装置の接続が可能と成している熱媒体供給制御弁に複数の暖房装置が接続されていて、該複数の暖房装置のうち少なくとも１つの暖房装置が運転を開始すると熱源装置から暖房装置へ熱媒体が送られ、熱媒体供給オンオフ制御が行われるが、該熱媒体供給オンオフ制御中における熱媒体供給オンのときには運転していなかった暖房装置が、その後の熱媒体供給オフのときに運転を開始するといったことがあると、前記のように単純な熱媒体供給オンオフ制御を行う場合は、熱媒体供給オフのときに運転を開始した暖房装置には熱媒体オフの間中、しばらくの間、熱媒体が供給されずに温まらないといった不具合が生じて利用者の使い勝手が悪くなってしまうことになる。

それに対し、本発明では、前記熱媒体供給のオンオフ制御中における前記液体循環ポンプの停止時（熱媒体供給オフ時）に予め定められた暖房装置稼働検出用タイミングで前記液体循環ポンプを試験的に駆動させる構成を有し、該液体循環ポンプの試験的駆動時に前記開状態の熱媒体供給制御弁に複数の暖房装置が接続されていて該暖房装置のうちの運転する暖房装置の個数が増えたことを認識する暖房装置運転増加認識手段が設けられているので、前記のように、前記熱媒体供給のオンオフ制御中における熱媒体供給オンのときには運転していなかった暖房装置が、その後の熱媒体供給オフのときに運転開始した場合などには、暖房装置の個数が増えたと認識することができる。

そして、暖房装置運転増加認識手段により運転暖房装置個数増加の認識が行われたときには、該認識時から連続的に又は断続的に前記液体循環ポンプを駆動させて前記開状態の熱媒体供給制御弁に接続されている複数の暖房装置への熱媒体供給動作を行うことにより、前記熱媒体供給のオンオフ制御中における熱媒体供給オンのときには運転していなかった暖房装置が、その後の熱媒体供給オフのときに運転開始した場合に、その開始から長時間経過しないうちにその暖房装置に熱媒体の供給を行えるようになり、前記のような不具合の発生を抑制し、使い勝手を良好にできる。

また、本発明の熱源装置において、液体循環ポンプの負荷の値を検出する負荷値検出手段を設け、該負荷値検出手段によって液体循環ポンプの試験的駆動時に検出される検出負荷値が前記熱媒体供給のオンオフ制御における前記液体循環ポンプの停止直前の前記負荷値検出手段による検出負荷値よりも大きいときに暖房装置運転増加認識手段が運転暖房装置個数増加の認識を行う構成とすることにより、的確に運転暖房装置個数増加の認識を行うことができ、前記効果を発揮することができる。

さらに、本発明の暖房システムによれば、本発明の熱源装置を有し、該熱源装置の暖房回路の少なくとも一つの熱媒体供給制御弁に複数の暖房装置が接続され、該暖房装置には前記暖房回路からの暖房装置への熱媒体導入の有無を手動により操作する熱媒体導入操作手段が設けられているので、熱媒体供給制御弁に接続されている複数の暖房装置のうち、暖房用の熱媒体を供給しなくてもよい暖房装置の熱媒体導入操作手段を手動により操作して，その暖房装置への熱媒体供給を行わず、熱媒体供給が必要な暖房装置への熱媒体供給を行うことができる。つまり、手動の熱媒体導入操作手段の操作によって容易に、かつ、臨機応変に、暖房回路からの暖房装置への熱媒体導入の有無を操作でき、使い勝手の良好な暖房システムを構築できる。

本発明に係る熱源装置の一実施例の要部制御構成を示すブロック図である。 実施例の熱源装置を備えた暖房システム（暖房システムの一実施例）のシステム構成を模式的に示す説明図である。 実施例の暖房システムにおける制御動作を説明するための模式的なタイムチャートである。 熱源装置を備えた暖房システムのシステム構成例を模式的に示す説明図である。 図４に示される暖房システムにおいて暖房回路に設けた一つの熱動弁に複数の暖房装置を接続する例を説明するための模式図である。 従来提案されている熱源装置における暖房動作制御例を説明するためのタイムチャートである。

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１には、本発明に係る熱源装置の一実施例の要部制御構成がブロック図により示されており、図２には、実施例の熱源装置を用いた暖房システムのシステム構成が模式的に示されている。

本実施例の熱源装置は、図４に示した暖房システムに設けられている熱源装置１と同様のシステム構成を有しており、図２に示す暖房システムにおいては、さらに、熱源装置１の暖房回路に設けられた熱動弁２（２ｄ）に、２つのパネルヒータ４３が互いに並列に接続されている。それぞれのパネルヒータ４３（４３ａ，４３ｂ）には、サーモスタット付きのバルブ３９が設けられており、供給される温水の温度が例えば６０℃や８０℃であっても、パネルヒータ４３の配設されている部屋の温度を例えば１０℃程度〜２８℃程度といった予め定められている設定範囲内の所望の温度にすることができる。なお、図２においては、熱動弁２ｃ，２ｅ，２ｆには暖房装置が接続されていないが、これらの熱動弁２ｃ，２ｅ，２ｆにも適宜、暖房装置を接続することができる。

また、図１に示されるように、本実施例の熱源装置１に設けられている制御装置６０には、燃焼制御手段６１、ファン駆動制御手段６２、暖房動作制御手段６３、メモリ部６４、ポンプ駆動制御手段６５、負荷値検出手段６６、暖房装置運転増加認識手段６７が設けられている。制御装置６０は、熱源装置１に信号接続されているリモコン装置３と、流量検出手段７３、入水温度センサ７４、出湯湯温検出センサ１１３、電磁弁（ガス電磁弁）８０〜８５、比例弁（ガス比例弁）８６，８７、燃焼ファン１８，１９、熱動弁２、液体循環ポンプ６に信号接続されている。

燃焼制御手段６１は、熱源装置１が前記のような暖房運転と給湯運転と浴槽２７への湯張り運転と浴槽湯水の追い焚き運転を行う時に、従来例の動作説明で述べたような動作が行われるように、例えばガスの電磁弁８０〜８５、比例弁８６，８７の動作制御によって給湯バーナ１７や暖房バーナ１６の燃焼運転を適宜制御し、また、その際、燃焼ファン１８，１９の駆動が行われるように、ファン駆動制御手段６２に指令を加える。なお、燃焼制御手段６１による燃焼制御は、暖房動作制御手段６３によって行われる後述する制御方法に対応させても行われるものであり、それ以外の燃焼制御については周知であるのでその詳細説明は省略するが、燃焼制御手段６１による燃焼制御方法は特に限定されるものではなく適宜設定されるものである。

負荷値検出手段６６は、液体循環ポンプ６の負荷の値を検出する手段である。負荷値検出手段６６は、例えばポンプ駆動制御手段６５により液体循環ポンプ６を駆動する際の駆動電流や駆動電圧を取り込み、これらの駆動電流や駆動電圧の値と、それらの値から液体循環ポンプ６の負荷値を求める予め与えられる関係データや関係式等の適宜の情報とに基づいて、液体循環ポンプ６の負荷値を検出する。なお、液体循環ポンプ６の負荷値を検出するための情報はメモリ部６４に格納されている。また、負荷値検出手段６６による液体循環ポンプ６の負荷値の検出は、液体循環ポンプ６の駆動のタイミングに同期させて行ってもよいし、常に行っていてもよいものである。

暖房動作制御手段６３は、従来例で述べたような暖房動作を制御するため、例えば燃焼制御手段６１に指令を加えて暖房用バーナ１７の燃焼制御を行えるようにしたり、ファン駆動制御手段６２に指令を加えて燃焼ファン１８，１９の駆動制御を行えるようにしたり、ポンプ駆動制御手段６５に指令を加えて液体循環ポンプ６の駆動制御を行えるようにしたりする。

また、暖房動作制御手段６３は、熱源装置１の給湯回路を通しての給湯動作の停止時から予め定められる設定時間（例えば１０分）が経過するまでの間に、暖房回路から暖房装置（図２の例では高温暖房装置１０６、温水マット１０、パネルヒータ４３）に暖房用の熱媒体（ここでは温水）を供給するときには、対応する暖房装置に接続される熱動弁２を開状態とし、ポンプ駆動制御手段６５に指令を加えて、例えば図３（ｂ）に示されるような予め定められている設定間隔（Ｓ_１、Ｓ_２）で、液体循環ポンプ６の駆動と停止とを行うことによる暖房装置への熱媒体供給のオンオフ制御を行うことを基準動作とした、図３（ａ）に示すような負荷確認動作付きの熱媒体供給オンオフ制御を行う。

つまり、暖房動作制御手段６３は、前記基準動作による熱媒体供給のオンオフ制御中における液体循環ポンプ６の停止時に、例えば図３（ａ）のＴｔ（Ｔｔ１，Ｔｔ２）に示されるように、予め定められている暖房装置稼働検出用タイミングで液体循環ポンプ６を試験的に駆動させるように、ポンプ駆動制御手段６５に指令を加え、液体循環ポンプ６を試験的に駆動させる。なお、暖房装置稼働検出用タイミングの値や前記設定間隔（Ｓ_１、Ｓ_２）の値はメモリ部６４に格納されており、設定間隔Ｓ_１とＳ_２の値は互いに異なる値でも同じ値でもよく、また、その熱媒体供給オフの設定間隔（Ｓ_１）内において暖房装置稼働検出用タイミングは複数回設定されていてもよい。

暖房装置運転増加認識手段６７は、このような液体循環ポンプ６の試験的駆動時に、前記開状態の熱動弁２に複数の暖房装置が接続されていて該暖房装置のうちの運転する暖房装置の個数が増えたことを認識する手段である。本実施例においては、暖房装置運転増加認識手段６７は、液体循環ポンプ６の駆動時に、負荷値検出手段６６により検出される検出負荷値を取り込み、液体循環ポンプ６の試験的駆動時に負荷値検出手段６６により検出される検出値が前記熱媒体供給のオンオフ制御における液体循環ポンプ６の停止直前の負荷値検出手段６６による検出負荷値よりも大きいときには、運転暖房装置個数増加の認識を行う（運転する暖房装置の個数が増加したと判断する）。

例えば、暖房回路からパネルヒータ４３ａ，４３ｂへの熱媒体供給のオンオフ制御中における熱媒体供給オンのときにはパネルヒータ４３ｂのみが運転していて、パネルヒータ４３ａが運転していなかったが、その後の熱媒体供給オフのときにパネルヒータ４３ａが運転を開始すると、暖房回路を流れる熱媒体の流量が増加し、液体循環ポンプ６の試験的駆動時に負荷値検出手段６６により検出される検出値が前記熱媒体供給のオンオフ制御における液体循環ポンプ６の停止直前の負荷値検出手段６６による検出負荷値よりも大きくなる。そこで、このような場合は、暖房装置運転増加認識手段６７は運転暖房装置個数増加の認識を行う。

なお、高温暖房装置１０６の運転開始と運転停止は制御装置６０により把握できるので、例えば高温暖房装置１０６が前記熱媒体供給オフの設定間隔（Ｓ_１）内において暖房装置稼働検出用タイミングを行ったとき、あるいは、その前に運転を開始して熱媒体の流量が増えたときには、暖房装置運転増加認識手段６７は、そのことを考慮して（つまり、そのことによる負荷の増加分は除いて）運転暖房装置個数増加の認識を行う。

また、暖房装置運転増加認識手段６７によって負荷値検出手段６６により検出される検出負荷値を取り込むタイミングは、液体循環ポンプ６の駆動のタイミングに同期させて行ってもよいし、常に行っていてもよいものである。なお、暖房装置運転増加認識手段６７は、液体循環ポンプ６の試験的駆動時に負荷値検出手段６６により検出される検出値が熱媒体供給のオンオフ制御における液体循環ポンプ６の停止直前の負荷値検出手段６６による検出負荷値よりも大きくないときには、運転暖房装置の個数は増加していないと判断する。

暖房動作制御手段６３は、暖房装置運転増加認識手段６７により運転暖房装置個数増加の認識が行われたときには、該認識時から連続的に又は断続的に前記液体循環ポンプ６を駆動させて、前記開状態の熱動弁２に接続されている複数の暖房装置（例えばパネルヒータ４３）への熱媒体供給動作を行う。例えば暖房装置運転増加認識手段６７によって、図３（ａ）のＴｔ２のタイミングで運転暖房装置個数増加の認識が行われたときには、このときを基準として、図３（ａ）のＴｔ２以降のタイムチャートに示されるように、Ｔｔ２以降は、前記と同様の設定間隔で液体循環ポンプ６の駆動と停止とを行うことによる暖房装置への熱媒体供給のオンオフ制御を行うようにする。

また、図３（ｃ）のＴｔ２以降のタイムチャートに示されるように、Ｔｔ２以降は（暖房装置運転増加認識手段６７により運転暖房装置個数増加の認識が行われたときからは）液体循環ポンプ６の駆動連続し、暖房装置（ここではパネルヒータ４３）への熱媒体供給を連続して行うようにしてもよい。

図３（ａ）、（ｃ）のように液体循環ポンプ６の駆動制御を行い、暖房装置側に送る熱媒体（温水）の温度を例えば８０℃とすることによって、簡単な構成で、運転する暖房装置に対応させて熱源装置１からの適切な温度の温水を適宜暖房装置に供給し、使い勝手がよく、かつ、省エネ化も可能な熱源装置および暖房装置を形成できる。

なお、本発明は、前記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、負荷値検出手段６６は、ポンプ駆動手段６５によって液体循環ポンプ６を駆動したときに、該液体循環ポンプ６の負荷の値（駆動電流値または駆動電圧値）を直接的に検出するようにしたが、負荷値検出手段６６は、液体循環ポンプ６の負荷の値を間接的に検出する手段としてもよい。

この場合、例えば暖房高温サーミスタ３３の検出温度と暖房低温サーミスタ３６の検出温度と暖房用バーナ装置１６の燃焼熱量とに基づいて液体循環通路５を流れる液体の流量を求める液体流量検出手段を設け、負荷値検出手段６６は液体循環ポンプ６を駆動したときの液体循環ポンプ６の負荷の値を前記液体流量検出手段により検出される液体の流量に基づき、例えばその検出流量と、流量に基づいて液体循環ポンプ６の負荷値を求めるための負荷値検出用データとに基づいて、液体循環ポンプ６の負荷値を間接的に検出するようことができる。なお、暖房用バーナ装置１６の燃焼熱量は例えば燃焼制御手段６１の制御情報に基づき求めることができ、その方法等は周知であるのでその説明は省略するが、周知の方法や今後提案される方法等により適宜求めることができる。

また、このような液体循環ポンプ６の負荷値の間接的な検出と前記実施例のような直接的な検出とを必要に応じて切り替えるようにしてもよく、そのようにすると、いずれかの検出に支障が生じても対応できる。

さらに、暖房装置運転増加認識手段６７は、暖房動作制御手段６３の指令によって前記暖房装置稼働検出用タイミングで液体循環ポンプ６を試験的に駆動させた時に、必ずしも負荷値検出手段６６の検出値に基づいて運転暖房装置の増加を判断するとは限らず、前記暖房装置稼働検出用タイミングでの液体循環ポンプ６の試験的駆動時に、別の方法によって、前記開状態の熱動弁２に複数の暖房装置が接続されていて該暖房装置のうちの運転する暖房装置の個数が増えたと認識するようにしてもよい。例えば暖房装置稼働検出用タイミングで暖房回路を流れる熱媒体の流量を検出し、その値が前記熱媒体供給のオンオフ制御における液体循環ポンプ６の停止直前の熱媒体の流量よりも大きく変化した場合に、運転暖房装置の数が増加したと判断するようにしてもよい。

さらに、前記実施例では、熱源装置１には、暖房用熱交換器２８を加熱する暖房用バーナ装置１６と、給湯熱交換器２９を加熱する給湯バーナ装置１７とを別々に設けたが、共通のバーナ装置を設けて、そのバーナ装置によって暖房用熱交換器２８と給湯熱交換器２９とを加熱するようにしてもよいし、燃焼ファンも共通の燃焼ファンとしてもよい。

さらに、前記実施例では、暖房回路に熱動弁２を６個設けたが熱動弁２の配設個数は特に限定されるものではなく適宜設定されるものであり、１つまたは複数並設することができる。

さらに、前記実施例では、１つの熱動弁２に２つのパネルヒータ４３を接続して暖房システムを形成したが、１つの熱動弁２に３つ以上のパネルヒータ４３を設けて暖房システムを形成してもよいし、複数の熱動弁２に複数のパネルヒータ４３を接続してもよいし、パネルヒータ４３以外の他の暖房装置（例えば温水マット１０）を複数接続してもよい。また、熱源装置１の液体循環通路５に接続される高温暖房装置１０６や温水マット１０の接続数や接続態様も必ずしも前記実施例と同様にするとは限らず、適宜設定されるものである。

さらに、熱源装置１の液体循環通路５には、暖房装置を接続することに加え、例えば太陽光の熱を集熱する集熱機等も接続してもよい。

さらに、前記実施例では、熱源装置１は、給湯機能と風呂の追い焚き機能と暖房機能とを備えた複合装置としたが、給湯機能や追い焚き機能を有していない装置としてもよい。

さらに、本発明の暖房システムに適用される熱源装置は、例えば前記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装置を設けてもよい。また、液体循環通路５内に循環させる液体も水とは限らず、例えば不凍液等の他の液体としてもよい。

本発明の熱源装置およびその熱源装置を備えた暖房システムは、熱源装置に設けた暖房回路の一つの熱媒体供給制御弁に複数の暖房装置が接続可能であり、複数の暖房装置が接続された場合にも、その運転の有無に応じて良好に暖房可能で使い勝手が良く、省エネ化も図れるので、例えば家庭用の熱源装置や暖房システムとして利用できる。

１ 熱源装置
２，２ａ〜２ｆ 熱動弁
３ リモコン装置
５ 液体循環通路
６ 液体循環ポンプ
１０ 温水マット
１６ 暖房用バーナ装置
１７ 給湯バーナ装置
３９ バルブ
６０ 制御装置
６１ 燃焼制御手段
６２ ファン駆動制御手段
６３ 暖房動作制御手段
６５ ポンプ駆動制御手段
６６ 負荷値検出手段
６７ 暖房装置運転増加認識手段

Claims (3)

1. 給湯熱交換器を備えた給湯回路と、暖房用熱交換器を備えて暖房装置に接続される暖房回路とを有し、前記給湯熱交換器と前記暖房用熱交換器を加熱する共通の又は個別のバーナ装置と、該バーナ装置の給排気用の燃焼ファンと、前記暖房用熱交換器を通して前記暖房回路に液体の熱媒体を循環させる液体循環ポンプと、前記暖房回路から前記暖房装置への前記熱媒体の供給動作を制御する暖房動作制御手段とを有し、前記暖房回路には前記暖房装置への前記熱媒体の供給の有無を制御する熱媒体供給制御弁が１つ又は並列に複数設けられて該熱媒体供給制御弁のうち少なくとも１つの熱媒体供給制御弁には複数の暖房装置の接続が可能と成しており、前記暖房動作制御手段は、前記給湯回路を通しての給湯動作の停止時から予め定められる設定時間が経過するまでの間に前記暖房回路から前記暖房装置に前記熱媒体を供給するときには対応する暖房装置に接続される前記熱媒体供給制御弁を開状態として予め定められる設定間隔で前記液体循環ポンプの駆動と停止とを行うことによる前記暖房装置への熱媒体供給のオンオフ制御を行うが、該熱媒体供給のオンオフ制御中における前記液体循環ポンプの停止時に予め定められた暖房装置稼働検出用タイミングで前記液体循環ポンプを試験的に駆動させる構成を有し、該液体循環ポンプの試験的駆動時に前記開状態の熱媒体供給制御弁に複数の暖房装置が接続されていて該暖房装置のうちの運転する暖房装置の個数が増えたことを認識する暖房装置運転増加認識手段が設けられて、該暖房装置運転増加認識手段により運転暖房装置個数増加の認識が行われたときには該認識時から連続的に又は断続的に前記液体循環ポンプを駆動させて前記開状態の熱媒体供給制御弁に接続されている複数の暖房装置への熱媒体供給動作を暖房動作制御手段が行うことを特徴とする熱源装置。
2. 液体循環ポンプの負荷の値を検出する負荷値検出手段を有し、該負荷値検出手段によって液体循環ポンプの試験的駆動時に検出される検出負荷値が熱媒体供給のオンオフ制御における前記液体循環ポンプの停止直前の前記負荷値検出手段による検出負荷値よりも大きいときに暖房装置運転増加認識手段が運転暖房装置個数増加の認識を行うことを特徴とする請求項１記載の熱源装置。
3. 請求項１または請求項２記載の熱源装置を有し、該熱源装置の暖房回路の少なくとも一つの熱媒体供給制御弁に複数の暖房装置が接続され、該暖房装置には前記暖房回路からの暖房装置への熱媒体導入の有無を手動により操作する熱媒体導入操作手段が設けられていることを特徴とする暖房システム。

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