JP6424463B2 - 暖房熱源装置 - Google Patents

Description

この発明は、暖房熱源装置に関し、より特定的には、循環ポンプの作動によって液体の熱媒を暖房装置に循環供給するための暖房熱源装置に関する。

循環ポンプの作動によって形成される液体循環経路を循環する液体を加熱して温水マット等の暖房装置に供給する熱源装置が、たとえば、特開２０１３−２１７６２６号公報（特許文献１）に記載されている。

特許文献１の熱源装置では、液体循環ポンプの吐出側の通路が、１つ以上の暖房装置へ熱媒を供給する経路（暖房側液体供給経路）と、暖房用熱交換器に熱媒を導入する経路とに分岐される。さらに、暖房側液体供給経路には、暖房装置へ供給される熱媒の流量を調節するための液体流量調節手段が配置される。そして、ホットダッシュ運転時に暖房用熱交換器において沸騰音が発生しないように、暖房用バーナの燃焼能力の調節と、液体流量調節手段による流量の調節との少なくとも一方が実行される。

具体的には、特許文献１には、暖房用熱交換器から出力された液体（熱媒）の検出温度、または、暖房用熱交換器内の液体（熱媒）の推定温度の上昇時には、暖房用バーナの燃焼能力の減少および流量調節による熱交換器への供給流量増大の少なくとも一方によって、沸騰を抑制することが記載されている。

特開２０１３−２１７６２６号公報

特許文献１の熱源装置では、上述のように、暖房用熱交換器を通流する液体（熱媒）の温度に基づいて、熱交換器での沸騰を抑制するための制御が実行される。

しかしながら、液体の沸騰現象には、温度のみならず圧力が影響を及ぼすことが知られている。したがって、特許文献１の制御では、熱媒の圧力低下時に、熱交換器での沸騰を抑制できない虞がある。一方で、熱媒の圧力検出のためにセンサを追加配置すると、製造コストの上昇が懸念される。

この発明はこのような問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、循環ポンプの作動によって液体の熱媒を暖房装置に循環供給するための暖房熱源装置において、熱媒の圧力を直接検出することなく、熱交換器での沸騰音を抑制することである。

この発明に従う暖房熱源装置は、暖房運転時に熱媒戻口および熱媒吐出口を経由して複数の暖房装置の少なくとも一部に対して液体の熱媒を循環供給するための暖房熱源装置であって、熱媒を循環させるための循環ポンプと、熱媒循環経路と、暖房用熱交換器と、制御装置とを備える。熱媒循環経路は、循環ポンプの駆動によって熱媒戻口から熱媒吐出口の間に形成される。暖房用熱交換器は、第１の熱源からの熱量によって熱媒循環経路上の熱媒を加熱するように構成される。制御装置は、暖房用熱交換器の出側における熱媒の検出温度に基づいて第１の熱源の発熱量を制御する。熱媒循環経路は、分岐部と、バイパス路と、バイパス制御弁とを含む。分岐部は、循環ポンプの吐出側に設けられて、熱媒吐出口に至る第１の経路と暖房用熱交換器を通過して循環ポンプの吸入口に戻る第２の経路とを分岐する。バイパス路は、第２の経路の流量を増加するように作用する。バイパス制御弁は、バイパス路の形成および遮断を制御するため。制御装置は、検知手段および沸騰抑制手段とを含む。検知手段は、複数の暖房装置のうちの熱媒の供給を受けている作動台数およびバイパス制御弁の開閉の少なくとも１つに基づいて、暖房用熱交換器を通流する熱媒の圧力低下を検知する。沸騰抑制手段は、検知手段によって圧力低下が検知されたときに、第１の熱源における発熱量を低下する。

上記暖房熱源装置によれば、バイパス路の形成および／または熱媒が供給される暖房装置の台数（作動台数）の増加によって、熱媒の循環流量が増加して暖房用熱交換器を通流する熱媒の圧力が低下する運転状態において、暖房用熱交換器への入力熱量を低下することができる。したがって、熱媒の圧力を直接検出することなく、暖房用熱交換器での沸騰音の発生を抑制することができる。

好ましくは、制御装置は、暖房用熱交換器の出側における熱媒の目標温度に対する検出温度の偏差に基づいて、上限発熱量よりも低い範囲内で第１の熱源の発熱量を制御する。沸騰抑制手段は、検知手段によって圧力低下が検知されたときに圧力低下の非検知時よりも、目標温度または上限発熱量を低下させる。

このようにすると、暖房用熱交換器の出側温度の目標値、または、暖房用熱交換器へ熱量を与える熱源による発生熱量の最大値を低下させることにより、暖房用熱交換器を通流する熱媒の圧力が低下する運転状態に対応させて、暖房用熱交換器への入力熱量を低下することができる。

さらに好ましくは、目標温度または上限発熱量の低下量は、暖房装置の作動台数に応じて、作動台数が多いほど低下量が大きくなるように制御される。

このようにすると、暖房用熱交換器を通過する熱媒の圧力低下が顕著であるほど、暖房用熱交換器への入力熱量の低下量を大きくすることができるので、効果的に沸騰音の発生を抑制することができる。

さらに好ましくは、沸騰抑制手段は、検知手段によって圧力低下が検知されたときに、循環ポンプの回転数を上昇させる制御をさらに実行する。

このようにすると、熱交換器を通流する熱媒の圧力を上昇することによって、沸騰音の抑制効果をさらに高めることができる。

また好ましくは、暖房熱源装置は、給湯運転時に入水された低温水を給湯用熱交換器によって加熱して出湯する給湯経路をさらに備える。給湯用熱交換器は、第２の熱源からの熱量によって低温水を加熱するように構成される。さらに、第１の熱源と第２の熱源とは、共通の燃料量制御弁の下流側を分岐して燃料の供給を受けるように構成される。このような構成において、沸騰抑制手段は、圧力低下の検知時には、第２の熱源への燃料供給量が多いときに目標温度が低くなるように、燃料量制御弁の開度に応じて目標温度を変化させる。

このようにすると、給湯運転の熱源および暖房運転の熱源に対する燃料供給が共通の燃料量制御弁によって制御される構成において、給湯運転および暖房運転が同時に実行される際に給湯運転を優先して燃料量制御弁が制御されても、暖房回路における熱交換器出側での熱媒の目標温度（缶体目標温度）を、燃料量制御弁の状態に応じて適切に設定することができる。具体的には、燃料量制御弁からの燃料供給量が多くなるに従って目標温度を低く設定することによって、給湯運転の状況に応じて燃料供給量が大きくなっているときに、暖房回路での沸騰音の発生を防止することができる。

好ましくは、制御装置は、暖房運転の開始時から所定時間が経過するまでの期間において、バイパス路が形成された状態下で熱媒の温度を上昇させる迅速加熱運転（ＨＤ制御）を実行する。検知手段は、迅速加熱運転中に、複数の暖房装置のうちの熱媒の供給を受けている台数が所定値を超えているときに、圧力低下を検知する。

このようにすると、迅速加熱運転（ＨＤ制御）の実行時に、熱媒が供給される暖房装置の台数（作動台数）の増加が増加したときに、暖房用熱交換器への入力熱量を低下することができる。これにより、熱媒の圧力を直接検出することなく、暖房用熱交換器での沸騰音抑制のための制御が必要となるレベルまで圧力が低下する運転状態を適切に検知することができる。

また好ましくは、暖房熱源装置は、風呂追焚運転時に浴槽内の湯を循環加熱するための風呂熱交換器を含む追焚循環経路をさらに備える。風呂熱交換器は、熱媒循環経路を通流する熱媒の熱量によって、追焚循環経路を通流する湯を加熱するように構成される。熱媒循環経路は、バイパス制御弁の開放時によるバイパス路の形成時に、風呂熱交換器に熱媒を通流させるように構成される。検知手段は、風呂追焚運転と暖房運転との同時運転中に、複数の暖房装置のうちの熱媒の供給を受けている台数が所定値を超えているときに、圧力低下を検知する。

このようにすると、風呂追焚運転および暖房運転の同時実行時に、熱媒が供給される暖房装置の台数（作動台数）の増加が増加したときに、暖房用熱交換器への入力熱量を低下することができる。これにより、熱媒の圧力を直接検出することなく、暖房用熱交換器での沸騰音抑制のための制御が必要となるレベルまで圧力が低下する運転状態を適切に検知することができる。

あるいは好ましくは、暖房熱源装置は、給湯運転時に入水された低温水を給湯用熱交換器によって加熱して出湯する給湯経路をさらに備える。給湯用熱交換器は、第２の熱源からの熱量によって低温水を加熱するように構成される。さらに、第１の熱源と第２の熱源とは、共通の燃料量制御弁の下流側を分岐して燃料の供給を受けるように構成される。このような構成において、検知手段は、給湯運転と暖房運転との同時運転中に、複数の暖房装置のうちの熱媒の供給を受けている台数が所定値を超えているときに、圧力低下を検知する。

このようにすると、給湯運転の熱源および暖房運転の熱源に対する燃料供給が共通の燃料量制御弁によって制御される構成において、給湯運転および暖房運転が実行される際に、熱媒が供給される暖房装置の台数（作動台数）の増加が増加したときに、暖房用熱交換器への入力熱量を低下することができる。これにより、暖房用熱交換器での沸騰音抑制のための制御が必要となるレベルまで圧力が低下する運転状態を適切に検知することができる。

さらに好ましくは、暖房装置の作動台数に係る所定値は、暖房用熱交換器の出側における熱媒の目標温度が高いときに所定値が小さくなるように、目標温度に応じて可変に設定される。

このようにすると、暖房運転時における熱媒循環経路上の熱媒の流量に影響を与える、暖房装置の作動台数を考慮に入れて、沸騰音抑制のための制御が必要となるレベルまで圧力が低下する運転状態を適切に検知することができる。

この発明によれば、循環ポンプの作動によって液体の熱媒を暖房装置に循環供給するための暖房熱源装置において、熱媒の圧力を直接検出することなく、熱交換器での沸騰音を抑制することができる。

本発明の実施の形態に従う暖房熱源装置が適用された給湯システムの概略構成図である。 図１に示された暖房回路での熱媒の通流経路を説明するためのブロック図である。 給湯システムの暖房運転における実施の形態１に従う沸騰音抑制制御を説明するフローチャートである。 実施の形態１に従う沸騰音抑制制御が適用されたＨＤ制御の処理手順を説明するフローチャートである。 実施の形態１に従う沸騰音抑制制御における燃焼バーナによる発生熱量を低下するためのパラメータの設定を説明する概念図である。 給湯システムにおける実施の形態２に従う沸騰音抑制制御を説明するフローチャートである。 給湯システムにおける実施の形態３に従う沸騰音抑制制御を説明するフローチャートである。 実施の形態３に従う沸騰音抑制制御における缶体目標温度の設定を説明する概念図である。

［実施の形態１］
図１は、本発明の実施の形態に従う暖房熱源装置が適用された給湯システム１００の概略構成図である。

図１を参照して、給湯システム１００は、カラン１０５や図示しないシャワー等の給湯栓の開栓時に出湯するための給湯回路１０１と、図示しない浴槽内の湯を加熱循環するための追焚回路１０２と、複数の暖房装置（図示せず）に対して液体の熱媒である温水を循環供給するための暖房回路１０３と、コントローラ３００とを備える。コントローラ３００は、たとえば、マイクロコンピュータによって構成される。

追焚回路１０２は、吸入口１９１および吐出口１９２の間に、浴槽内の湯を加熱循環するための追焚循環経路を形成するように構成される。吸入口１９１および吐出口１９２は、浴槽内に配置された浴槽アダプタ（図示せず）に設けられた開口部と、配管を経由してそれぞれ接続される。暖房回路１０３から熱媒を受ける暖房装置は、暖房戻口３０２と暖房出力口（低温）３０４との間、または、暖房戻口３０２および暖房出力口（高温）３０６との間に接続される。

以下、順に、給湯回路１０１、追焚回路１０２および暖房回路１０３の構成について説明する。

給湯回路１０１は、缶体１０に格納された、一次熱交換器１１ａ、二次熱交換器２１ａおよび燃焼バーナ３０ａを含む。給湯回路１０１は、さらに、入水管５０と、バイパス管６０と、出湯管７０とを含む。

入水管５０には、水道水等が給水される。入水管５０および出湯管７０の間にはバイパス管６０が配置される。入水管５０には、バイパス管６０への分流を制御するための分配弁８０が介挿接続される。分配弁８０の開度に応じて、給水量の一部が入水管５０からバイパス管６０へ分流される。全体給水量に対する分流の割合は、分配弁８０の開度に応じて制御される。

さらに、入水管５０には、温度センサ１１０および流量センサ１５０が配置される。温度センサ１１０は、入水温度Ｔｗを検出する。流量センサ１５０は、分配弁８０よりも下流側（缶体側）に配置される。したがって、流量センサ１５０によって検出される流量Ｑは、缶体１０を通過する流量（缶体流量）を示している。流量センサ１５０は、代表的には、羽根車式流量センサによって構成される。

入水管５０の水は、まず二次熱交換器２１ａによって予熱された後、一次熱交換器１１ａにおいて主加熱される。一次熱交換器１１ａおよび二次熱交換器２１ａによって所定温度まで加熱された湯は、出湯管７０から出湯される。

出湯管７０は、合流部７５においてバイパス管６０と接続される。したがって、給湯システム１００からは、缶体１０から出力された高温湯と、バイパス管６０からの水を混合した適温の湯が、台所や浴室等の給湯栓や、図示しない風呂への注湯回路などの所定の給湯箇所に供給される。

出湯管７０には、流量調整弁９０および温度センサ１２０，１３０が設けられる。温度センサ１２０は、出湯管７０のバイパス管６０との合流部７５よりも上流側（缶体側）に配置されて、缶体１０からの出力湯温を検出する。温度センサ１３０は、合流部７５よりも下流側（出湯側）に設けられて、バイパス管６０からの水が混合された後の出湯温度Ｔｈを検出する。流量調整弁９０は、出湯流量を制御するために設けられる。温度センサ１１０，１２０，１３０は、たとえば、サーミスタによって構成される。

缶体１０において、燃焼バーナ３０ａからは、燃料ガスと、送風ファン４０によって供給される燃焼用空気との混合気が出力される。図示しない点火装置によって混合気が着火されることにより、燃料ガスが燃焼されて火炎が生じる。燃焼バーナ３０ａからの火炎によって生じる燃焼熱は、缶体１０内で一次熱交換器１１ａおよび二次熱交換器２１ａへ与えられる。

一次熱交換器１１ａは、燃焼バーナ３０ａによる燃焼ガスの顕熱（燃焼熱）により入水を熱交換によって加熱する。二次熱交換器２１ａは、燃焼バーナ３０ａからの燃焼排ガスの潜熱によって通流された水を熱交換によって加熱する。缶体１０の燃焼ガスの流れ方向下流側には熱交換後の燃焼排ガスを排出処理するための排気経路１５が設けられる。このように、缶体１０では、燃焼バーナ３０ａでの燃焼による発生熱量により、一次熱交換器１１ａおよび二次熱交換器２１ａで、入水管５０から供給された水を加熱する。

燃焼バーナ３０ａへのガス供給管３１には、元ガス電磁弁３２、ガス比例弁３３および、能力切換弁３５ａ〜３５ｃが配置される。元ガス電磁弁３２は、燃焼バーナ３０ａへの燃料ガスの供給をオンオフする機能を有する。ガス供給管３１のガス流量は、ガス比例弁３３の開度に応じて制御される。

能力切換弁３５ａ〜３５ｃは、複数の燃焼バーナ３０ａのうちの、燃料ガスの供給対象となるバーナ本数（バーナ燃焼本数）を切換えるために開閉制御される。缶体１０での発生熱量は、バーナ本数およびガス流量の組み合わせによって決まる、燃焼バーナ３０ａ全体の供給ガス量に比例する。したがって、要求発生熱量に対応させて、能力切換弁３５ａ〜３５ｃの開閉パターン（バーナ燃焼本数）およびガス比例弁３３の開度（ガス流量）の組み合わせを決定する設定マップを予め作成することができる。

次に、追焚回路１０２を含む、給湯システム１００における浴槽への給湯に関連した構成を説明する。なお、以下では、浴槽に対する給湯を「注湯」と表記する一方で、浴槽以外の給湯栓（カラン１０５等）への給湯を、単に「給湯」と表記することとする。

給湯システム１００は、出湯管７０から分岐して浴槽（図示せず）へ給湯するための注湯管１８０をさらに備える。注湯管１８０は、出湯管７０から流量調整弁９０を経由して分岐される。さらに、注湯管１８０には、注湯電磁弁２１０および逆止弁２２０が介挿接続される。注湯管１８０は、後程説明する風呂戻り配管１９０と、合流部１８５で連結される。

コントローラ３００による注湯電磁弁２１０の開閉制御によって、給湯回路１０１から浴槽へ注湯するための経路の形成／遮断を制御することができる。

追焚回路１０２は、風呂戻り配管１９０と、風呂往き配管１９５と、追焚循環ポンプ４００と、風呂熱交換器４１０とを含む。

風呂戻り配管１９０は、浴槽からの吸入口１９１と追焚循環ポンプ４００の吸入口との間に設けられる。追焚循環ポンプ４００の吐出側は、風呂熱交換器４１０の一方端と接続される。風呂熱交換器４１０の他方端は、風呂往き配管１９５によって、浴槽への吐出口１９２と連結される。

追焚運転時には、追焚循環ポンプ４００が作動することにより、吸入口１９１から給湯システム１００へ浴槽内の湯が吸入される。そして、吸入された湯が、風呂戻り配管１９０、追焚循環ポンプ４００、風呂熱交換器４１０および風呂往き配管１９５を経由して、吐出口１９２から浴槽内に戻される追焚循環経路が形成される。追焚循環経路において、風呂熱交換器４１０の入力側および出力側には、温度センサ３７２および３７４がそれぞれ設けられる。

追焚運転時には、暖房回路１０３の熱動弁３３０が開放される。これにより、後述する暖房回路１０３で加熱された熱媒が、風呂熱交換器４１０を通流する。この結果、追焚循環経路の湯が、風呂熱交換器４１０によって加熱されることによって、浴槽内の湯温を上昇させることができる。

さらに、風呂戻り配管１９０は、合流部１８５において、注湯管１８０と連結される。これにより、注湯電磁弁２１０が開放されると、給湯回路１０１からの湯が、注湯管１８０を経由して合流部１８５に供給される。注湯運転時には、追焚循環ポンプ４００が停止されているため、供給された湯は、風呂戻り配管１９０および風呂往き配管１９５をそれぞれ経由して、吸入口１９１および吐出口１９２の両方から、浴槽内に供給される。

次に、給湯システム１００内の暖房回路１０３について説明する。暖房回路１０３は、暖房運転時に、暖房戻口３０２と暖房出力口（低温）３０４との間、および、暖房戻口３０２と暖房出力口（高温）３０６との間のそれぞれに、熱媒（代表的には、温水）の循環経路を形成するように構成される。

暖房回路１０３は、一次熱交換器１１ｂおよび二次熱交換器２１ｂと、燃焼バーナ３０ｂとを含む。一次熱交換器１１ｂ，二次熱交換器２１ｂおよび燃焼バーナ３０ｂは、給湯回路の一次熱交換器１１ａ、二次熱交換器２１ａおよび燃焼バーナ３０ａと共通の缶体１０内に格納されている。

一次熱交換器１１ｂは、燃焼バーナ３０ｂによる燃焼ガスの顕熱（燃焼熱）により入水を熱交換によって加熱する。二次熱交換器２１ｂは、燃焼バーナ３０ｂからの燃焼排ガスの潜熱によって通流された水を熱交換によって加熱する。能力切換弁３６ａ，３６ｂの開閉制御によって、複数の燃焼バーナ３０ｂのうちの、燃料ガスの供給対象となるバーナ本数（バーナ燃焼本数）が切換えられる。燃焼バーナ３０ｂに対しては、燃焼バーナ３０ａと共通のガス供給管３１、元ガス電磁弁３２およびガス比例弁３３を経由して、燃料ガスが供給される。

さらに、暖房回路１０３は、暖房循環ポンプ３１０と、暖房膨張タンク３２０と、熱動弁３３０と、配管３５０，３６０，３７０，３８０，３９０と、オリフィス３６５と、温度センサ３８２，３８４とを含む。

配管３５０は、暖房出力口（低温）３０４と一次熱交換器１１ｂの一方端との間を連結する。配管３７０は、一次熱交換器１１ｂの他方端および暖房出力口（高温）３０６の間を連結する。配管３６０は、一次熱交換器１１ｂの他方端および配管３８０の間に配設される。

配管３８０は、暖房戻口３０２と二次熱交換器２１ｂの一方端（入側）との間を連結する。配管３９０は、二次熱交換器２１ｂの他方端（出側）および暖房膨張タンク３２０の間を連結する。暖房循環ポンプ３１０の吸入口３１１は、暖房膨張タンク３２０と接続される。暖房循環ポンプ３１０の吐出口３１２は、配管３５０の分岐部３５５と接続される。

暖房膨張タンク３２０は、暖房循環ポンプ３１０の吸入口３１１と連結される。暖房膨張タンク３２０は、暖房回路１０３を循環する熱媒を一時的に貯留する。暖房膨張タンク３２０の水位低下時には、給水弁３０５を開放することにより、配管５１から給水することができる。また、水位上昇時には、配管３２５を経由して、オーバーフロータンク３２７から排水栓１０６へ、熱媒を排出することができる。

配管３６０および３７０は、一次熱交換器１１ｂの同一側（出側）で分岐している。したがって、一次熱交換器１１ｂから出力された熱媒は、配管３７０によって暖房出力口３０６（高温）へ出力される経路と、配管３６０を経由して循環される経路とに分けられる。配管３６０は、さらに、オリフィス３６５を経由して配管３９０に至る配管３６１と、風呂熱交換器４１０を通過する配管３６２とに分岐される。配管３６１は、合流部３９５において、配管３９０と接続される。配管３６１によって、一次熱交換器１１ｂで加熱された熱媒を、配管３９０を経由して暖房膨張タンク３２０へ循環する経路が形成される。

一次熱交換器１１ｂの出力側には、暖房回路１０３における缶体１０からの出力温度（缶体出側温度）を検出するための温度センサ３８４が配置される。一方で、暖房膨張タンク３２０には、タンク内の湯温を検出するための温度センサ３８２が配置される。温度センサ３８２による検出温度Ｔｈｉは、暖房出口（低温）３０４から供給される熱媒の温度に相当する。温度センサ３８２，３８４は、たとえば、サーミスタにより構成される。

配管３６２には、熱動弁３３０が介挿接続される。熱動弁３３０の開閉は、コントローラ３００からの開閉指令に従って制御される。熱動弁３３０の開放時には、一次熱交換器１１ｂで加熱された熱媒が、風呂熱交換器４１０を通流する。すなわち、熱動弁３３０の開放時には、一次熱交換器１１ｂから出力された熱媒を、風呂熱交換器４１０、合流部３８５および配管３８０を経由して二次熱交換器２１ｂへ循環させる経路が、さらに形成される。

再び図１を参照して、コントローラ３００は、各センサからの出力信号（検出値）およびユーザ操作を受けて、給湯システム１００の全体動作を制御するために、各機器への制御指令を発生する。ユーザ操作には、給湯システム１００の運転オン／オフ指令および設定湯温（Ｔｒ＊）指令が含まれる。たとえば、ユーザ操作は、図示しないリモートコントローラに対して入力される。

制御指令には、各弁の開閉および開度指令等が含まれる。運転オン／オフ指令は、給湯回路１０１による給湯運転および注湯運転、追焚回路１０２による追焚運転、ならびに、暖房回路１０３による暖房運転の各々のオン／オフ指令を含む。なお、暖房運転については、暖房装置５１０，６１０（図２）に対するオン指令に応じて、給湯システム１００における暖房運転が自動的にオンされてもよい。設定湯温（Ｔｒ＊）は、給湯運転および注湯運転のそれぞれに別個に設定されることが好ましい。なお、暖房運転では、直接、設定温度を入力しないことが一般的である。

給湯運転および注湯運転時には、給湯回路１０１の燃焼バーナ３０ａでの燃焼によって、入水管５０の低温水が加熱されて出湯管７０へ出力される。コントローラ３００は、給湯運転および注湯運転時における、燃焼バーナ３０ａによる要求発生熱量Ｐ＊を算出する。この要求発生熱量Ｐ＊は、流量センサ１５０によって検出される流量と、温度センサ１１０によって検出される入水温と、温度センサ１２０によって検出される、給湯回路１０１での缶体出側温度とに基づいて、缶体出側温度の検出値が目標値に制御されるように算出される。なお、缶体出側温度の目標値は、ユーザによって設定された給湯運転および注湯運転時の設定温度と、バイパス管６０の分流率（分配弁８０の開度）に基づいて設定できる。

追焚運転および暖房運転時には、暖房循環ポンプ３１０の駆動によって形成される熱媒循環経路を循環する熱媒が、燃焼バーナ３０ｂでの燃焼によって加熱される。コントローラ３００は、燃焼バーナ３０ｂによる要求発生熱量Ｐ＊を、温度センサ３８４によって検出された一次熱交換器１１ｂの出力温度（缶体出側温度）の検出値が目標値へ制御されるように算出する。すなわち、燃焼バーナ３０ｂによる要求発生熱量Ｐ＊は、暖房回路１０３における缶体目標温度（Ｔｈｔ＊）と、温度センサ３８２，３８４による検出温度（タンク内湯温Ｔｈｉ，缶体出側温度Ｔｈｔ）とに基づいて、算出することができる。代表的には、要求発生熱量Ｐ＊は、設定された上限値Ｐｍａｘを超えない範囲内で、缶体１０における目標昇温量ΔＴ（ΔＴ＝Ｔｈｔ＊−Ｔｈｉ）および缶体出側温度の偏差ΔＴｈｔ（ΔＴｈｔ＝Ｔｈｔ＊−Ｔｈｔ）に基づいて算出することができる。

コントローラ３００は、給湯運転、注湯運転、暖房運転および追焚運転の各々において、算出された要求発生熱量Ｐ＊に従って、燃焼バーナ３０ａ，３０ｂへの供給ガス量を算出する。さらに、コントローラ３００は、この供給ガス量を実現するような、燃焼バーナ３０ａ，３０ｂのうちのバーナ燃焼本数およびガス流量の組合せを決定するとともに、決定されたバーナ燃焼本数およびガス流量が実現されるように、ガス比例弁３３の開度および能力切換弁３５ａ〜３５ｃ，３６ａ，３６ｂの開閉を制御する。

さらに、コントローラ３００は、算出された供給ガス量に対して、送風ファン４０による送風量の比（空燃比）が所定値（たとえば、理想空燃比）となるように、送風ファン４０の回転数を制御する。

次に、給湯システム１００の暖房回路１０３での通流経路をさらに詳細に説明する。
図２は、暖房回路１０３における熱媒の通流経路を説明するためのブロック図である。

図２を参照して、暖房戻口３０２と暖房出力口（高温）３０６との間には、高温暖房端末５００が接続される。高温暖房端末５００は、高温暖房装置５１０および開閉弁５２０を有する。開閉弁５２０の開閉は、高温暖房端末５００のコントローラ（図示せず）によって制御される。

開閉弁５２０は、高温暖房装置５１０の作動時に開放される。開閉弁５２０が開放されると、高温暖房装置５１０および暖房回路１０３の間に、暖房戻口３０２と暖房出力口（高温）３０２を経由した、熱媒の循環供給経路が形成される。たとえば、高温暖房装置５１０は、暖房回路１０３からの熱媒によって加熱された温風を出力する、ルームヒーターによって構成される。

暖房戻口３０２と暖房出力口（低温）３０４との間には、複数の低温暖房端末６００が接続される。各低温暖房端末６００は、低温暖房装置６１０および開閉弁６２０を有する。

開閉弁６２０が開放されると、対応の低温暖房装置６１０および暖房回路１０３の間に、暖房戻口３０２と暖房出力口（低温）３０４を経由した、熱媒の循環供給経路が形成される。たとえば、低温暖房装置６１０は、暖房回路１０３からの熱媒が通流される、床暖房用の温水パネルによって構成される。

暖房端末６００ごとに、開閉弁６２０の開閉が、低温暖房端末６００のコントローラ（図示せず）によって制御される。コントローラ間の通信によって、開閉弁６２０の開閉状態についても、コントローラ３００（図１）によって検知することができる。各開閉弁６２０は、対応の低温暖房装置６１０の作動時に開放される。複数の低温暖房端末６００は、暖房回路１０３に対して並列接続されているので、各開閉弁６２０の開閉によって、低温暖房装置６１０ごとに作動および停止が制御できる。コントローラ３００は、各開閉弁６２０に対する開閉指令に基づき、複数の低温暖房端末６００のうちの、作動中の暖房端末の台数（以下、「作動台数」と称する）を検知することができる。なお、作動台数には、高温暖房装置５１０の作動台数を加えてもよい。したがって、以下では、高温暖房装置５１０および低温暖房装置６１０を包括的に「暖房装置」とも称する。

給湯システム１００は、暖房循環ポンプ３１０が作動すると、暖房戻口３０２と、暖房出力口（低温）３０４および／または暖房出力口（高温）３０６とを経由して、高温暖房装置５１０および／または低温暖房装置６１０に対して熱媒（温水）を循環供給する。すなわち、暖房循環ポンプ３１０の駆動によって、給湯システム１００内には、暖房戻口３０２と、暖房出力口（低温）３０４および暖房出力口（高温）３０６との間に、熱媒循環経路が形成される。以下、当該熱媒循環経路の詳細について説明する。

暖房循環ポンプ３１０の駆動によって、暖房戻口３０２から、配管３８０、二次熱交換器２１ｂ、配管３９０および、暖房膨張タンク３２０を経由して、暖房循環ポンプ３１０の吸入口３１１に至る吸入経路５４０が形成される。暖房膨張タンク３２０から暖房循環ポンプ３１０に吸入された熱媒は、吐出口３１２から、配管３５０の分岐部３５５へ出力される。

暖房循環ポンプ３１０からの熱媒は、配管３５０の分岐部３５５において、暖房出力口（低温）３０４に至る出力経路５５０と、一次熱交換器１１ｂを通過する経路５６０とに分岐される。経路５６０は、一次熱交換器１１ｂの通過後に暖房出力口（高温）３０６から熱媒を出力する出力経路５６１と、一次熱交換器１１ｂの通過後に再び配管３９０へ至る循環経路５６２とを含む。

循環経路５６２は、オリフィス３６５が設けられた配管３６１を経由して、合流部３９５で配管３９０へ戻る経路５６２ａと、熱動弁３３０の開放時に形成される経路５６２ｂとを含む。経路５６２ｂは、風呂熱交換器４１０、合流部３８５、配管３８０を経由して、二次熱交換器２１ｂをさらに通過した後に、配管３９０へ至る。このように、循環経路５６２（経路５６２ａ，５６２ｂ）は、少なくとも一次熱交換器１１ｂを通過した後に、暖房膨張タンク３２０を経由して、暖房循環ポンプ３１０の吸入口３１１へ戻るように構成される。

分岐部３５５における、出力経路５５０と経路５６０との間の分流比率は、経路５６０の等価的な圧損によって決まる。したがって、熱動弁３３０の開閉およびオリフィス３６５の径によって、上記分流比率が決まる。言い換えると、当該分流比率が適切な範囲となるように、オリフィス３６５の径が設計される。

図２の構成において、出力経路５５０は「第１の経路」に対応し、循環経路５６２は「第２の経路」に対応する。さらに、分岐部３５５は、「第１の経路」および「第２の経路」を分岐する「分岐部」に対応する。また、一次熱交換器１１ｂは「暖房用熱交換器」に対応し、燃焼バーナ３０ｂ（図１）は「第１の熱源」に対応する。また、吸入経路５４０、出力経路５５０および、経路５６０（出力経路５６１および循環経路５６２を含む）によって、給湯システム１００内の「熱媒循環経路」が構成される。また、暖房戻口３０２は「熱媒戻口」に対応し、暖房出力口３０４，３０６は「熱媒吐出口」に対応する。

さらに、暖房循環ポンプ３１０の駆動による熱媒循環流量は、熱媒循環経路の圧損に依存して変化する。具体的には、熱動弁３３０の開放時には、オリフィス３６５を経由する経路５６２ａに加えて、経路５６２ｂが並列に形成されるため、循環経路５６２の流量が増加する。この結果、給湯システム１００内の熱媒循環流量も増大する。以下では、経路５６２ｂを「バイパス路」とも称する。熱動弁３３０は、「バイパス路」の形成および遮断を制御する「バイパス制御弁」に対応する。

図２の構成から理解されるように、高温暖房装置５１０に対しては、暖房出力口３０６（高温）から、一次熱交換器１１ｂを通過した高温水が供給される。すなわち、高温暖房端末５００へ供給される熱媒の温度は、暖房回路１０３の缶体目標温度Ｔｈｔ＊によって制御することができる。一方で、低温暖房装置６１０に対しては、暖房出力口３０４（低温）から、暖房膨張タンク３２０内の湯が供給される。

暖房膨張タンク３２０の湯温は、缶体出側温度Ｔｈｔと、出力経路５５０および循環経路５６２の流量比率とによって決まる。熱動弁３３０を開放すると、バイパス路５６２ｂを通流して一次熱交換器１１ｂで加熱される熱媒の比率を高めることができるので、暖房膨張タンク３２０の湯温、すなわち、暖房出力口３０４から出力される熱媒の温度を上昇することが可能となる。

また、図１に示した追焚回路１０２によって浴槽の湯温を上昇させる追焚運転時には、図１に示された追焚循環ポンプ４００の駆動により、追焚循環経路５７０が形成される。さらに、熱動弁３３０が開放されて、暖房回路１０３で加熱された熱媒が風呂熱交換器４１０を通過することにより、追焚循環経路５７０を循環する湯が加熱されて、浴槽の湯温が上昇される。

ここで、通常、暖房回路１０３では、運転開始時の所定期間内において、低温暖房端末５００が床温等を速やかに上昇させるために、いわゆるホットダッシュ制御（以下、ＨＤ制御とも称する）が適用される。たとえば、ＨＤ制御の実行時には、暖房出力口３０４から低温暖房端末６００へ供給される熱媒の温度が、通常時の６０℃程度から、７０℃程度に上昇される。ＨＤ制御は「迅速加熱運転」に相当する。通常、高温暖房端末６００に対しては、ＨＤ制御は適用されない。

ＨＤ制御の適用時には、缶体出側温度Ｔｈｔの目標温度（缶体目標温度Ｔｈｔ＊）が、通常時（ＨＤ制御の非実行時）よりも高くなるので、缶体１０における目標昇温量ΔＴ（ΔＴ＝Ｔｈｔ＊−Ｔｈｉ）が大きくなる。これにより、燃焼バーナ３０ｂによる要求発生熱量Ｐ＊が大きく算出されることによって、運転開始後の初期期間において、缶体出側温度Ｔｈｔ、すなわち、暖房端末５００，６００へ供給される熱媒の温度を速やかに上昇することができる。

ＨＤ制御では、燃焼バーナ３０ｂから一次熱交換器１１ｂへ与えられる熱量が増加する。したがって、一次熱交換器１１ｂの流量が小さいと、缶体出側温度Ｔｈｔが過上昇することによって、頻繁に燃焼の停止を余儀なくされることが懸念される。したがって、ＨＤ制御時には、熱媒循環経路の通流量を確保する目的で、バイパス路５６２ｂを形成するための熱動弁３３０を開放する。

この結果、ＨＤ制御時には、経路５６０の通流量が増加することにより、暖房回路１０３に形成される暖房循環経路の通流量も増加する。さらに、暖房端末５００，６００の作動台数の増加が重なると、上記暖房循環経路の通流量がさらに増加する。

暖房回路１０３において暖房循環経路の流量が増加すると、暖房循環ポンプ３１０の吐出圧が低下することにより、一次熱交換器１１ｂを通過する熱媒の圧力が低下する。この圧力低下により、一次熱交換器１１ｂにおいて熱媒が沸騰しやすくなる。これにより、一次熱交換器１１ｂで発生した沸騰音が、ユーザに違和感を与えることが懸念される。

さらに、上述のように、ＨＤ制御時には、缶体目標温度Ｔｈｔ＊も上昇される。このため、一次熱交換器１１ｂにおける沸騰音がさらに発生しやすくなる。

したがって、実施の形態１では、本実施の形態に従う給湯システム１００の暖房回路１０３において、暖房運転中のＨＤ制御の適用時に、以下に説明する沸騰音抑制制御を実行する。

図３は、給湯システムの暖房運転における実施の形態１に従う沸騰音抑制制御を説明するフローチャートである。図３に示したフローチャートに従う制御処理は、図１に示したコントローラ３００によって繰返し実行される。

図３を参照して、コントローラ３００は、ステップＳ１００により、暖房運転中であるか否かを判定する。上述のように、図示しないリモートコントローラに対するユーザのスイッチ操作に基づいて、ステップＳ１００の判定は実行できる。

コントローラ３００は、暖房運転中（Ｓ１００のＹＥＳ判定時）には、ステップＳ２００に処理を進めて、一次熱交換器１１ｂの圧力低下条件が成立しているかどうかを判定する。ステップＳ２００による圧力低下条件は、圧力をセンサによって直接検出することなく、一次熱交換器１１ｂ内の圧力低下が発生する可能性が高い所定の運転状態を抽出できるように予め定められる。

たとえば、ステップＳ２００では、ＨＤ制御の適用中であって、かつ、複数の暖房装置のうちの作動台数（Ｎ１）が、判定値αを超えたときに、圧力低下条件が成立していると判定される。上述のように、作動台数Ｎ１は、低温暖房装置６１０の作動台数であってもよく、高温暖房装置５１０および低温暖房装置６１０の作動台数の和でもよい。

コントローラ３００は、圧力低下条件の成立時（Ｓ２００のＹＥＳ判定時）には、ステップＳ３００へ処理を進めて、沸騰音抑制のために、燃焼バーナ３０ｂによる発生熱量を低下させる制御を実行する。

代表的には、ＨＤ制御における缶体目標温度Ｔｈｔ＊を低下することによって、目標昇温量ΔＴ（ΔＴ＝Ｔｈｔ＊−Ｔｈｉ）を減少させることにより、燃焼バーナ３０ｂによる要求発生熱量Ｐ＊が低下することができる。要求発生熱量Ｐ＊が低下すると、燃焼バーナ３０ｂへの供給ガス量が減少するので、燃焼バーナ３０ｂによる発生熱量を低下することができる。たとえば、ＨＤ制御における缶体目標温度Ｔｈｔ＊を、デフォルト値Ｔ０から所定値Ｔ１（Ｔ１＜Ｔ０）に低下することによって、燃焼バーナ３０ｂによる発生熱量が低下する。

あるいは、上述のように、缶体出側温度制御における、燃焼バーナ３０ｂによる要求発生熱量Ｐ＊は、上限値Ｐｍａｘを超えない範囲内で設定されるので、当該上限値Ｐｍａｘを低下することによっても、要求発生熱量Ｐ＊を強制的に低下することができる。たとえば、上限値Ｐｍａｘをデフォルト値Ｐ０から所定値Ｐ１（Ｐ１＜Ｐ０）に低下することによって、要求発生熱量Ｐ＊が低下されて、燃焼バーナ３０ｂによる発生熱量が低下する。あるいは、燃焼バーナ３０ｂへの供給ガス量を制御するガス比例弁３３の開度を直接制限することによっても、燃焼バーナ３０ｂによる発生熱量を低下することができる。

さらに、暖房循環ポンプ３１０の揚程に余裕がある場合には、燃焼バーナ３０ｂによる発生熱量の低下に加えて、暖房循環ポンプ３１０の回転数を上昇させる制御を行ってもよい。これにより、熱媒の圧力が上昇するので、一次熱交換器１１ｂでの沸騰音の発生を抑制する効果を高めることができる。

一方で、コントローラ３００は、圧力低下条件の非成立時（Ｓ２００のＮＯ判定時）には、ステップＳ３００による制御を非実行とする。これにより、通常の缶体目標温度（Ｔｈｔ＊＝Ｔ０）および上限値（Ｐｍａｘ＝Ｐ０）に従って、ＨＤ制御が実行される。また、暖房運転の非実行中（Ｓ１００のＮＯ判定時）には、燃焼バーナ３０ｂによる燃焼が停止されているので、ステップＳ２００，Ｓ３００による、一次熱交換器１１ｂの沸騰音抑制制御は実行されない。

これにより、実施の形態１による沸騰音抑制制御によれば、一次熱交換器１１ｂ内の圧力が低下しやすくなる運転状態である、多数の暖房装置の作動時にＨＤ制御が実行される場合に、燃焼バーナ３０ｂから一次熱交換器１１ｂへの入力熱量を低下させることができる。この結果、圧力を直接検出することなく、一次熱交換器１１ｂ内の圧力低下時における一次熱交換器１１ｂでの沸騰音の発生を抑制することが可能となる。

図４は、実施の形態１に示された沸騰音抑制制御が適用された、ＨＤ制御の処理手順を説明するフローチャートである。図４の処理は、暖房運転のオン中にコントローラ３００によって繰り返し実行される。また、図４には、図３のステップＳ３００において缶体目標温度Ｔｈｔ＊を低下させたときの制御処理が例示される。

図４を参照して、コントローラ３００は、ステップＳ４００により、ＨＤ制御の開始条件が成立しているかどうかを判定する。ＨＤ制御開始条件は、たとえば、暖房運転の開始時に成立する。なお、暖房運転の開始時であっても、温度センサ３８２によって検出される暖房膨張タンク３２０内の湯温が所定温度よりも高い場合には、ステップＳ４００をＮＯ判定としてもよい。

コントローラ３００は、ＨＤ制御の開始条件が成立しないとき（Ｓ４００のＮＯ判定時）には、通常の暖房運転を行なう。この場合には、缶体目標温度Ｔｈｔ＊は所定値Ｔ２に設定される。たとえば、Ｔ２は、暖房出力口（低温）３０４から出力される熱媒の温度が
６０℃程度となるように設定される。

コントローラ３００は、ＨＤ制御開始条件が成立すると（Ｓ４００のＹＥＳ判定時）、ステップＳ４１０に処理を進めて、暖房装置の作動台数Ｎ１が判定値αを超えているかどうかを判定する。

コントローラ３００は、作動台数Ｎ１が判定値αを超えていないとき（Ｓ４１０のＮＯ判定時）には、ステップＳ４３０に進めて、缶体目標温度Ｔｈｔ＊をＨＤ制御でのデフォルト値Ｔ０に設定する（Ｔｈｔ＊＝Ｔ０）。たとえばＴ０は、暖房出力口（低温）３０４から出力される熱媒の温度が８０℃程度になるように設定される。

一方で、コントローラ３００は、作動台数Ｎ１が判定値αを超えている場合（Ｓ４１０のＹＥＳ判定時）には、テップＳ４２０に処理を進めて、缶体目標温度Ｔｈｔ＊をデフォルト値Ｔ０よりも低い所定値Ｔ１に設定する。たとえばＴ１は、暖房出力口（低温）３０４から出力される熱媒の温度が７７℃程度になるように設定される。このように、ステップＳ４２０，Ｓ４３０により、ＨＤ制御における缶体目標温度Ｔｈｔ＊がＴ０またはＴ１に設定される。

コントローラ３００は、ステップＳ４４０により、ＨＤ制御の終了条件が成立しているか否かを判定する。たとえば、ステップＳ４４０では、ＨＤ制御開始からの経過時間ｔｈｄが所定時間βを超えたか否かが判定される。

コントローラ３００は、ＨＤ制御開始からの経過時間ｔｈｄが所定時間βを超えるまでの間（Ｓ４４０のＮＯ判定時）、ステップＳ４１０〜Ｓ４３０の処理を繰返し実行する。一方で、ＨＤ制御開始からの経過時間ｔｈｄが所定時間βを超えると（Ｓ４４０のＹＥＳ判定時）、コントローラ３００は、ステップＳ４５０に処理を進めて、ＨＤ制御を終了する。以降では、今回の暖房運転がオフされるまで、図４のフローチャートにおいてステップＳ４００がＮＯ判定とされて、缶体目標温度Ｔｈｔ＊＝Ｔ２に設定される（Ｓ４５０）。これにより、暖房運転の開始時のみＨＤ制御を適用することができる。

このように、実施の形態１に従う沸騰音抑制制御を組合せることにより、暖房運転の開始時に、沸騰音の発生を抑制した上で、ＨＤ制御を円滑に実行することが可能となる。

なお、図１から理解されるように、暖房装置の作動台数Ｎ１が増加するほど、暖房回路１０３を循環する熱媒の流量が増加するので、一次熱交換器１１ｂ内の圧力低下が顕著になって、熱媒の沸騰が生じやすくなる。したがって、図３のステップＳ３００において、燃焼バーナ３０ｂによる発生熱量を低下するためのパラメータである所定値Ｐ１，Ｔ１は、図５に示されるように、暖房装置の作動台数Ｎ１に応じて段階的に設定することが好ましい。

図５を参照して、沸騰音抑制制御における缶体目標温度Ｔｈｔ＊および要求発生熱量の上限値Ｐｍａｘを低下させるための所定値Ｐ１，Ｔ１は、作動台数Ｎ１が判定値αより多いときに、デフォルト値Ｔ０，Ｐ０よりも低い値に設定される。さらに、所定値Ｐ１，Ｔ１は、作動台数Ｎ１が増えるほどＴ１，Ｐ１が低下するように、段階的に設定することが好ましい。このようにすると、一次熱交換器１１ｂ内の圧力低下が顕著になる運転状態に対応させて、缶体目標温度Ｔｈｔ＊および要求発生熱量の上限値Ｐｍａｘの低下量が増大するので、一次熱交換器１１ｂにおける沸騰音の発生を効果的に抑制することが可能となる。

なお、実施の形態１において、ステップＳ２００による判定は、ＨＤ制御中であるか否か、または、作動台数Ｎ１の一方のみに基づいて実行することも可能である。すなわち、バイパス路５６２ｂの形成、または、暖房装置の作動台数の増加の一方のみに基づいて、一次熱交換器１１ｂの圧力低下を検知してもよい。

［実施の形態２］
再び図１および図２を参照して、本実施の形態に従う給湯システム１００では、暖房回路１０３に加えて、追焚回路１０２が搭載されている。図１で説明したように、追焚運転時には、暖房回路１０３においても、風呂熱交換器４１０に熱媒を通流するために熱動弁３３０が開放される。

したがって、暖房運転と追焚運転とが同時に実行される場合には、実施の形態１で説明したＨＤ制御の適用時と同様に、バイパス路５６２ｂ（図２）の形成によって、暖房回路１０３を循環する熱媒の流量が増加する。これにより、一次熱交換器１１ｂ内の圧力低下が懸念される。

このため、実施の形態２では、暖房運転および追焚運転の同時実行時における沸騰音抑制制御について説明する。なお、実施の形態２では、給湯システム１００の構成を始め、沸騰音抑制制御以外の構成および制御は、実施の形態１と同様である。

図６は、実施の形態２に従う沸騰音抑制制御を説明するためのフローチャートである。
図６を参照して、実施の形態２に従う沸騰音抑制制御では、図３に示したフローチャートでのステップＳ２００に代えて、ステップＳ２０１によって圧力低下条件が成立しているかどうかを判定する。ステップＳ１００による処理は、図３と同様であるので説明は繰返さない。

コントローラ３００は、ステップＳ２０１では、追焚運転が暖房運転と同時に実行されており、かつ、暖房装置の作動台数Ｎ１が判定値αを超えているか否かを判定する。すなわち、実施の形態２では、暖房運転および追焚運転が同時に実行され、かつ、Ｎ１＞αのときに、ステップＳ３００に処理が進められる。

コントローラ３００は、ステップＳ３００により、沸騰音抑制のために、燃焼バーナ３０ｂによる発生熱量を低下させる制御を実行する。たとえば、図３のステップＳ３００と同様に、缶体目標温度Ｔｈｔ＊または要求発生熱量Ｐ＊の上限値Ｐｍａｘが、追焚運転適用時のデフォルト値よりも低下される。あるいは、暖房循環ポンプ３１０の揚程に余裕がある場合には、燃焼バーナ３０ｂによる発生熱量の低下に加えて、暖房循環ポンプ３１０の回転数が上昇される。

これにより、実施の形態２に従う沸騰音抑制制御によれば、実施の形態１と同様に、一次熱交換器１１ｂ内の圧力が低下しやすくなる運転状態に対応させて、燃焼バーナ３０ｂから一次熱交換器１１ｂへの入力熱量を低下させることができる。この結果、圧力を直接検出することなく、一次熱交換器１１ｂ内の圧力低下時における一次熱交換器１１ｂでの沸騰音の発生を抑制することが可能となる。

なお、実施の形態２においても、ステップＳ３００における、缶体目標温度Ｔｈｔ＊および要求発生熱量の上限値Ｐｍａｘを低下させるための所定値Ｐ１，Ｔ１は、図５に示したように、暖房装置の作動台数Ｎ１に応じて段階的に設定することが好ましい。

また、実施の形態２において、ステップＳ２０１の判定については、暖房運転と同時に追焚運転中であるか否か、または、作動台数Ｎ１の一方のみに基づいて実行することも可能である。すなわち、バイパス路５６２ｂの形成、または、暖房装置の作動台数の増加の一方のみに基づいて、一次熱交換器１１ｂの圧力低下を検知してもよい。

［実施の形態３］
再び図１を参照して、給湯システム１００では、給湯回路１０１の燃焼バーナ３０ａと、暖房回路１０３の燃焼バーナ３０ｂとは、共通のガス比例弁３３によって制御されたガス量を供給される構成となっている。すなわち、図１の構成において、燃焼バーナ３０ａは「第２の熱源」に対応し、一次熱交換器１１ａは「給湯用熱交換器」に対応し、ガス比例弁３３は「燃料量制御弁」に対応する。

給湯システム１００で、給湯運転および暖房運転が同時に実行されている場合には、給湯運転における出湯温度を守ることが優先される。したがって、缶体１０では、燃焼バーナ３０ａの要求発生熱量に従って、ガス比例弁３３の開度が制御される。これにより、暖房運転のための燃焼バーナ３０ｂにおける発生熱量の制御自由度が低下する。具体的には、暖房回路１０３の缶体出側温度Ｔｈｔが缶体目標温度Ｔｈｔ＊に達していても、給湯回路１０１側での要求に応じて、燃焼バーナ３０ｂへの供給ガス量が増加され可能性がある。このような状態下で、暖房回路１０３を循環する熱媒流量の増加によって一次熱交換器１１ｂ内の圧力が低下すると、一次熱交換器１１ｂにおいて熱媒の沸騰が生じる可能性がある。したがって、実施の形態３では、給湯運転および暖房運転の同時実行時における沸騰音抑制制御について説明する。なお、実施の形態３においても、給湯システム１００の構成を始め、沸騰音抑制制御以外の構成および制御は、実施の形態１と同様である。

図７は、実施の形態３に従う沸騰音抑制制御を説明するためのフローチャートである。
図７を参照して、実施の形態３に従う沸騰音抑制制御では、図３に示したフローチャートでのステップＳ２００に代えて、ステップＳ２０２によって圧力低下条件が成立しているかどうかを判定する。ステップＳ１００による処理は、図３と同様であるので説明は繰返さない。

コントローラ３００は、ステップＳ２０２では、給湯運転が暖房運転と同時に実行されており、かつ、暖房装置の作動台数Ｎ１が判定値αを超えているか否かを判定する。すなわち、実施の形態３では、給湯運転および追焚運転が同時に実行され、かつ、Ｎ１＞αのときに、ステップＳ３００に処理が進められる。

コントローラ３００は、ステップＳ３００により、沸騰音抑制のために、燃焼バーナ３０ｂによる発生熱量を低下させる制御を実行する。たとえば、暖房回路１０３での缶体目標温度Ｔｈｔ＊または要求発生熱量Ｐ＊の上限値Ｐｍａｘを、暖房回路１０３の単独運転時の値よりも低下することによって、燃焼バーナ３０ｂによる発生熱量を低下することができる。あるいは、能力切換弁３６ａ，３６ｂの開閉制御を条件を変更して、暖房回路１０３の単独運転時と比較して、燃焼バーナ３０ｂのうちのバーナ燃焼本数を減少させることによっても、燃焼バーナ３０ｂによる発生熱量を低下することができる。また、暖房循環ポンプ３１０の揚程に余裕がある場合には、燃焼バーナ３０ｂによる発生熱量の低下に加えて、暖房循環ポンプ３１０の回転数を上昇させてもよい。

このように、実施の形態３に従う沸騰音抑制制御によれば、暖房運転と給湯運転とが同時に実行されて、ガス比例弁３３による供給ガス量の制御が給湯運転に従って制御される場合に、一次熱交換器１１ｂ内の圧力が低下しやすくなる運転状態に対応させて、燃焼バーナ３０ｂから一次熱交換器１１ｂへの入力熱量を低下させることができる。この結果、圧力を直接検出することなく、一次熱交換器１１ｂ内の圧力低下時における一次熱交換器１１ｂでの沸騰音の発生を抑制することが可能となる。

また、実施の形態３においても、ステップＳ３００における、缶体目標温度Ｔｈｔ＊および要求発生熱量の上限値Ｐｍａｘを低下させるための所定値Ｐ１，Ｔ１は、図５に示したように、暖房装置の作動台数Ｎ１に応じて段階的に設定することが好ましい。

なお、実施の形態３では、給湯運転で要求される熱量が大きい場合、すなわちガス比例弁３３の開度が大きい場合に、暖房回路１０３の一次熱交換器１１ｂにおける沸騰音が発生しやすくなることが理解される。したがって、実施の形態３に対応する特有の制御として、ガス比例弁３３による燃料供給量に応じて、暖房回路１０３での缶体目標温度Ｔｈｔ＊を変化させることが好ましい。

図８は、実施の形態３に従う沸騰音抑制制御における缶体目標温度の設定を説明する概念図である。図８の横軸には、ガス比例弁３３の開度に応じたガス供給量Ｇｈが示される。

図８を参照して、缶体目標温度Ｔｈｔ＊は、ガス比例弁３３によるガス供給量Ｇｈが大きくなるほど、低く設定される。これにより、燃焼バーナ３０ｂへの供給ガス量が過剰になる可能性がある運転状態では、缶体目標温度Ｔｈｔ＊を暖房単独運転時よりも低下することによって、沸騰音の発生を防止することができる。一方で、燃焼バーナ３０ｂへの供給ガス量が小さい運転状態では、通常の暖房運転における熱媒温度を確保するように、缶体目標温度Ｔｈｔ＊を高めることができる。

なお、図８に示された缶体目標温度Ｔｈｔ＊の可変設定は、ステップＳ２００による圧力低下検知時に実行してもよく、暖房運転および給湯運転の同時実行時（Ｓ１００のＹＥＳ判定時）であれば、その他の条件にかかわらず常時実行することも可能である。

また、実施の形態１〜３において、圧力低下を検知するための判定値α（Ｓ２００〜Ｓ２０２）については、固定値としてもよく、給湯システム１００の運転状態に応じて変化させてもよい。たとえば、現在の缶体目標温度Ｔｈｔ＊に応じて判定値αを変化させてもよい。たとえば、缶体目標温度Ｔｈｔ＊が一時的に上昇されるＨＤ制御の適用時（実施の形態１）では、ＨＤ制御の非適用時（実施の形態２，３）と比較して、判定値αを小さく設定してもよい。

なお、本実施の形態１〜３の沸騰抑制制御が適用される暖房熱源装置の構成は、図１に示された給湯システム１００の構成に限定されるものではない。すなわち、図１では、追焚運転時に開放される熱動弁３３０によって、暖房回路１０３を通流する熱媒の流量を増加させるバイパス路が形成される構成を例示したが、当該バイパス路はその他の構成によって形成されてもよい。すなわち、バイパス路の形成／遮断が制御可能であり、かつ、熱媒の供給先（暖房装置）の作動台数が変更可能である構成の暖房熱源装置（給湯システム）に対して、本実施の形態１〜３に従う沸騰音抑制制御を共通に適用することが可能である。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１０ 缶体、１１ａ 一次熱交換器（給湯回路）、１１ｂ 一次熱交換器（暖房回路）、１５ 排気経路、２１ａ 二次熱交換器（給湯回路）、２１ｂ 二次熱交換器（暖房回路）、３０ａ 燃焼バーナ（給湯回路）、３０ｂ 燃焼バーナ（暖房回路）、３１ ガス供給管、３２ 元ガス電磁弁、３３ ガス比例弁、３５ａ，３５ｂ，３５ｃ 能力切換弁（給湯回路）、３６ａ，３６ｂ 能力切換弁（暖房回路）、４０ 送風ファン、５０ 入水管、５１ 配管、６０ バイパス管、７０ 出湯管、７５ 合流部（バイパス管）、８０ 分配弁、９０ 流量調整弁、１００ 給湯システム、１０１ 給湯回路、１０２ 追焚回路、１０３ 暖房回路、１０５ カラン、１０６ 排水栓、１１０，１２０，１３０ 温度センサ（給湯回路）、１５０ 流量センサ、１８０ 注湯管、１８５ 合流部（注湯管）、１９０ 風呂戻り配管、１９１ 吸入口（浴槽）、１９２ 吐出口（浴槽）、１９５ 風呂往き配管、２１０ 注湯電磁弁、２２０ 逆止弁、３００ コントローラ、３０２ 暖房戻口、３０４ 暖房出力口（低温）、３０６ 暖房出力口（高温）、３０５ 給水弁、３１０ 暖房循環ポンプ、３１１ 吸入口（暖房循環ポンプ）、３１２ 吐出口（暖房循環ポンプ）、３２０ 暖房膨張タンク、３２７ オーバーフロータンク、３３０ 熱動弁、３５０，３６０，３６１，３６２，３７０，３８０，３９０ 配管（暖房回路）、３５５ 分岐部、３６５ オリフィス、３７２，３７４ 温度センサ（追焚回路）、３８２，３８４ 温度センサ（暖房回路）、３８５，３９５ 合流部（暖房回路）、４００ 追焚循環ポンプ、４１０ 風呂熱交換器、５００ 高温暖房端末、５１０ 高温暖房装置、５２０ 開閉弁（高温暖房装置）、５４０ 吸入経路（熱媒循環経路）、５５０，５６１ 出力経路（熱媒循環経路）、５６２ 循環経路（熱媒循環経路）、５６２ｂ 経路（バイパス路）、５７０ 追焚循環経路、６００ 低温暖房端末、６１０ 低温暖房装置、６２０ 開閉弁（低温暖房装置）、Ｎ１ 作動台数（暖房装置）、Ｐ＊ 要求発生熱量、Ｐ０，Ｔ０ デフォルト値、Ｐｍａｘ 上限値（要求発生熱量）、Ｔｈｔ＊缶体目標温度、Ｔｈｔ 缶体出側温度。

Claims (10)

1. 暖房運転時に熱媒戻口および熱媒吐出口を経由して複数の暖房装置の少なくとも一部に対して液体の熱媒を循環供給するための暖房熱源装置であって、
   前記熱媒を循環させるための循環ポンプと、
   前記循環ポンプの駆動によって前記熱媒戻口から前記熱媒吐出口の間に形成される熱媒循環経路と、
   第１の熱源からの熱量によって前記熱媒循環経路上の前記熱媒を加熱するための暖房用熱交換器と、
   前記暖房用熱交換器の出側における前記熱媒の検出温度に基づいて前記第１の熱源の発熱量を制御するための制御装置とを備え、
   前記熱媒循環経路は、
   前記循環ポンプの吐出側において、前記熱媒吐出口に至る第１の経路と前記暖房用熱交換器を通過して前記循環ポンプの吸入口に戻る第２の経路とを分岐する分岐部と、
   前記第２の経路の流量を増加するように作用するバイパス路と、
   前記バイパス路の形成および遮断を制御するためのバイパス制御弁とを含み、
   前記制御装置は、
   前記複数の暖房装置のうちの前記熱媒の供給を受けている作動台数および前記バイパス制御弁の開閉の少なくとも１つに基づいて、前記暖房用熱交換器を通流する前記熱媒の圧力低下を検知するための検知手段と、
   前記検知手段によって前記圧力低下が検知されたときに、前記第１の熱源における発熱量を低下するための沸騰抑制手段とを備え、
   前記制御装置は、前記暖房用熱交換器の出側における前記熱媒の目標温度に対する前記検出温度の偏差に基づいて、上限発熱量よりも低い範囲内で前記第１の熱源の前記発熱量を制御し、
   前記沸騰抑制手段は、前記検知手段によって前記圧力低下が検知されたときに前記圧力低下の非検知時よりも、前記目標温度を低下させる、暖房熱源装置。
2. 前記沸騰抑制手段は、前記検知手段によって前記圧力低下が検知されたときに、前記複数の暖房装置の前記作動台数に応じて、前記作動台数が多いほど前記目標温度が低くなるように、前記目標温度の低下量を変化させる、請求項１記載の暖房熱源装置。
3. 暖房運転時に熱媒戻口および熱媒吐出口を経由して複数の暖房装置の少なくとも一部に対して液体の熱媒を循環供給するための暖房熱源装置であって、
   前記熱媒を循環させるための循環ポンプと、
   前記循環ポンプの駆動によって前記熱媒戻口から前記熱媒吐出口の間に形成される熱媒循環経路と、
   第１の熱源からの熱量によって前記熱媒循環経路上の前記熱媒を加熱するための暖房用熱交換器と、
   前記暖房用熱交換器の出側における前記熱媒の検出温度に基づいて前記第１の熱源の発熱量を制御するための制御装置とを備え、
   前記熱媒循環経路は、
   前記循環ポンプの吐出側において、前記熱媒吐出口に至る第１の経路と前記暖房用熱交換器を通過して前記循環ポンプの吸入口に戻る第２の経路とを分岐する分岐部と、
   前記第２の経路の流量を増加するように作用するバイパス路と、
   前記バイパス路の形成および遮断を制御するためのバイパス制御弁とを含み、
   前記制御装置は、
   前記複数の暖房装置のうちの前記熱媒の供給を受けている作動台数および前記バイパス制御弁の開閉の少なくとも１つに基づいて、前記暖房用熱交換器を通流する前記熱媒の圧力低下を検知するための検知手段と、
   前記検知手段によって前記圧力低下が検知されたときに、前記第１の熱源における発熱量を低下するための沸騰抑制手段とを備え、
   前記制御装置は、前記暖房用熱交換器の出側における前記熱媒の目標温度に対する前記検出温度の偏差に基づいて、上限発熱量よりも低い範囲内で前記第１の熱源の前記発熱量を制御し、
   前記沸騰抑制手段は、前記検知手段によって前記圧力低下が検知されたときに、前記圧力低下の非検知時よりも前記上限発熱量を低下させる、暖房熱源装置。
4. 前記沸騰抑制手段は、前記上限発熱量を前記検知手段によって前記圧力低下が検知されたときに、前記複数の暖房装置の前記作動台数に応じて、前記作動台数が多いほど前記上限発熱量が低くなるように、前記上限発熱量の低下量を変化させる、請求項３記載の暖房熱源装置。
5. 前記沸騰抑制手段は、前記検知手段によって前記圧力低下が検知されたときに、前記循環ポンプの回転数を上昇させる制御をさらに実行する、請求項１〜４のいずれか１項に記載の暖房熱源装置。
6. 暖房運転時に熱媒戻口および熱媒吐出口を経由して複数の暖房装置の少なくとも一部に対して液体の熱媒を循環供給するための暖房熱源装置であって、
   前記熱媒を循環させるための循環ポンプと、
   前記循環ポンプの駆動によって前記熱媒戻口から前記熱媒吐出口の間に形成される熱媒循環経路と、
   第１の熱源からの熱量によって前記熱媒循環経路上の前記熱媒を加熱するための暖房用熱交換器と、
   前記暖房用熱交換器の出側における前記熱媒の検出温度に基づいて前記第１の熱源の発熱量を制御するための制御装置とを備え、
   前記熱媒循環経路は、
   前記循環ポンプの吐出側において、前記熱媒吐出口に至る第１の経路と前記暖房用熱交換器を通過して前記循環ポンプの吸入口に戻る第２の経路とを分岐する分岐部と、
   前記第２の経路の流量を増加するように作用するバイパス路と、
   前記バイパス路の形成および遮断を制御するためのバイパス制御弁とを含み、
   前記制御装置は、
   前記複数の暖房装置のうちの前記熱媒の供給を受けている作動台数および前記バイパス制御弁の開閉の少なくとも１つに基づいて、前記暖房用熱交換器を通流する前記熱媒の圧力低下を検知するための検知手段と、
   前記検知手段によって前記圧力低下が検知されたときに、前記第１の熱源における発熱量を低下するための沸騰抑制手段と、
   給湯運転時に、入水された低温水を給湯用熱交換器によって加熱して出湯する給湯経路とを備え、
   前記給湯用熱交換器は、第２の熱源からの熱量によって前記低温水を加熱するように構成され、
   前記第１の熱源と前記第２の熱源とは、共通の燃料量制御弁の下流側を分岐して燃料の供給を受けるように構成され、
   前記沸騰抑制手段は、前記給湯運転および前記暖房運転の同時運転中に、前記燃料量制御弁からの燃料供給量が多くなるに従って、前記暖房用熱交換器の出側における前記熱媒の目標温度が低くなるように、前記燃料量制御弁の状態に応じて前記目標温度を変化させる手段を含む、暖房熱源装置。
7. 暖房運転時に熱媒戻口および熱媒吐出口を経由して複数の暖房装置の少なくとも一部に対して液体の熱媒を循環供給するための暖房熱源装置であって、
   前記熱媒を循環させるための循環ポンプと、
   前記循環ポンプの駆動によって前記熱媒戻口から前記熱媒吐出口の間に形成される熱媒循環経路と、
   第１の熱源からの熱量によって前記熱媒循環経路上の前記熱媒を加熱するための暖房用熱交換器と、
   前記暖房用熱交換器の出側における前記熱媒の検出温度に基づいて前記第１の熱源の発熱量を制御するための制御装置とを備え、
   前記熱媒循環経路は、
   前記循環ポンプの吐出側において、前記熱媒吐出口に至る第１の経路と前記暖房用熱交換器を通過して前記循環ポンプの吸入口に戻る第２の経路とを分岐する分岐部と、
   前記第２の経路の流量を増加するように作用するバイパス路と、
   前記バイパス路の形成および遮断を制御するためのバイパス制御弁とを含み、
   前記制御装置は、
   前記複数の暖房装置のうちの前記熱媒の供給を受けている作動台数および前記バイパス制御弁の開閉の少なくとも１つに基づいて、前記暖房用熱交換器を通流する前記熱媒の圧力低下を検知するための検知手段と、
   前記検知手段によって前記圧力低下が検知されたときに、前記第１の熱源における発熱量を低下するための沸騰抑制手段とを備え、
   前記制御装置は、
   前記暖房運転の開始時から所定時間が経過するまでの期間において、前記バイパス路が形成された状態下で前記熱媒の温度を上昇させる迅速加熱運転を実行するための手段を有し、
   前記検知手段は、前記迅速加熱運転中に、前記複数の暖房装置のうちの前記熱媒の供給を受けている台数が所定値を超えているときに、前記圧力低下を検知する、暖房熱源装置。
8. 暖房運転時に熱媒戻口および熱媒吐出口を経由して複数の暖房装置の少なくとも一部に対して液体の熱媒を循環供給するための暖房熱源装置であって、
   前記熱媒を循環させるための循環ポンプと、
   前記循環ポンプの駆動によって前記熱媒戻口から前記熱媒吐出口の間に形成される熱媒循環経路と、
   第１の熱源からの熱量によって前記熱媒循環経路上の前記熱媒を加熱するための暖房用熱交換器と、
   前記暖房用熱交換器の出側における前記熱媒の検出温度に基づいて前記第１の熱源の発熱量を制御するための制御装置とを備え、
   前記熱媒循環経路は、
   前記循環ポンプの吐出側において、前記熱媒吐出口に至る第１の経路と前記暖房用熱交換器を通過して前記循環ポンプの吸入口に戻る第２の経路とを分岐する分岐部と、
   前記第２の経路の流量を増加するように作用するバイパス路と、
   前記バイパス路の形成および遮断を制御するためのバイパス制御弁とを含み、
   前記制御装置は、
   前記複数の暖房装置のうちの前記熱媒の供給を受けている作動台数および前記バイパス制御弁の開閉の少なくとも１つに基づいて、前記暖房用熱交換器を通流する前記熱媒の圧力低下を検知するための検知手段と、
   前記検知手段によって前記圧力低下が検知されたときに、前記第１の熱源における発熱量を低下するための沸騰抑制手段と、
   風呂追焚運転時に浴槽内の湯を循環加熱するための風呂熱交換器を含む追焚循環経路とを備え、
   前記風呂熱交換器は、前記熱媒循環経路を通流する前記熱媒の熱量によって、前記追焚循環経路を通流する湯を加熱するように構成され、
   前記熱媒循環経路は、前記バイパス制御弁の開放時による前記バイパス路の形成時に、前記風呂熱交換器に前記熱媒を通流させるように構成され、
   前記検知手段は、前記風呂追焚運転と前記暖房運転との同時運転中に、前記複数の暖房装置のうちの前記熱媒の供給を受けている台数が所定値を超えているときに、前記圧力低下を検知する、暖房熱源装置。
9. 暖房運転時に熱媒戻口および熱媒吐出口を経由して複数の暖房装置の少なくとも一部に対して液体の熱媒を循環供給するための暖房熱源装置であって、
   前記熱媒を循環させるための循環ポンプと、
   前記循環ポンプの駆動によって前記熱媒戻口から前記熱媒吐出口の間に形成される熱媒循環経路と、
   第１の熱源からの熱量によって前記熱媒循環経路上の前記熱媒を加熱するための暖房用熱交換器と、
   前記暖房用熱交換器の出側における前記熱媒の検出温度に基づいて前記第１の熱源の発熱量を制御するための制御装置とを備え、
   前記熱媒循環経路は、
   前記循環ポンプの吐出側において、前記熱媒吐出口に至る第１の経路と前記暖房用熱交換器を通過して前記循環ポンプの吸入口に戻る第２の経路とを分岐する分岐部と、
   前記第２の経路の流量を増加するように作用するバイパス路と、
   前記バイパス路の形成および遮断を制御するためのバイパス制御弁とを含み、
   前記制御装置は、
   前記複数の暖房装置のうちの前記熱媒の供給を受けている作動台数および前記バイパス制御弁の開閉の少なくとも１つに基づいて、前記暖房用熱交換器を通流する前記熱媒の圧力低下を検知するための検知手段と、
   前記検知手段によって前記圧力低下が検知されたときに、前記第１の熱源における発熱量を低下するための沸騰抑制手段と、
   給湯運転時に、入水された低温水を給湯用熱交換器によって加熱して出湯する給湯経路とを備え、
   前記給湯用熱交換器は、第２の熱源からの熱量によって前記低温水を加熱するように構成され、
   前記第１および第２の熱源は、共通の燃料量制御弁の下流側を分岐して燃料の供給を受けるように構成され、
   前記検知手段は、前記給湯運転と前記暖房運転との同時運転中に、前記複数の暖房装置のうちの前記熱媒の供給を受けている台数が所定値を超えているときに、前記圧力低下を検知する、暖房熱源装置。
10. 前記所定値は、前記暖房用熱交換器の出側における前記熱媒の目標温度が高いときに前記所定値が小さくなるように、前記目標温度に応じて可変に設定される、請求項７〜９のいずれか１項に記載の暖房熱源装置。

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