JP7065657B2 - 温水暖房装置 - Google Patents

Description

本発明は、床暖房等を行い得る温水暖房装置に関する。

従来、例えば特許文献１，２等に見られるように、燃焼装置等の加熱装置により加熱された温水を床暖房装置等の暖房端末に供給し、該暖房端末で放熱させることで暖房を行う温水暖房装置が知られている。この種の温水暖房装置では、暖房端末での放熱量を調整するために、暖房端末への温水の供給及びその停止を交互に繰り返すことが行われる。

例えば、特許文献１に見られる装置では、温水を暖房端末（床暖房装置）に供給する流路に備えた熱動弁の開弁及び閉弁を交互に繰り返すことで、暖房端末への温水の供給及びその停止が交互に行われる。また、特許文献２に見られる装置では、温水を暖房端末（放熱器）に供給する流路に備えたポンプの作動及びその停止を交互に繰り返すことで、暖房端末への温水の供給及びその停止が交互に行われる。

特開２００１－１０８２４９号公報 特開２００４－１１９８２号公報

しかしながら、特許文献１，２に見られる如き、従来の温水暖房装置では、温水が十分に加熱された状態で、暖房端末への温水の供給が停止される。このため、暖房端末への温水の供給の停止する期間では、暖房端末の前後の流路中に存在する温水に蓄えられている熱量、あるいは、加熱装置に残留する熱量が、暖房端末が配置された空間の暖房にほとんど寄与することなく、無駄に放熱されてしまうという不都合がある。この場合、特に、暖房端末と加熱装置との間の温水の流路長が長いと熱量損失が大きくなりやすい。

本発明はかかる背景に鑑みてなされたものであり、加熱された温水の熱量の利用効率を高めることができる温水暖房装置を提供することを目的とする。

本発明の温水暖房装置は、放熱を行う暖房端末と温水を加熱する加熱装置とを経由して配設された温水流路と、前記温水流路に組付けられ、前記加熱装置から前記暖房端末に温水を供給するように作動可能な温水ポンプと、前記温水流路を開閉するように該温水流路に組付けられ、閉弁状態で前記加熱装置から前記暖房端末への温水の流通を遮断する開閉弁と、前記加熱装置、前記温水ポンプ及び前記開閉弁を制御する制御装置とを備える温水暖房装置であって、
前記制御装置は、前記暖房端末の暖房運転時に、前記加熱装置の作動及び停止を交互に繰り返すように該加熱装置を制御する機能と、前記加熱装置の作動状態で、前記温水ポンプを作動させると共に前記開閉弁を開弁するように該温水ポンプ及び開閉弁を制御する機能と、前記加熱装置の作動状態から停止状態への移行後、該移行時に前記暖房端末に供給された温水の温度に応じて規定されるタイミング、又は、該移行後に前記暖房端末に供給される温水の温度の低下形態に応じて規定されるタイミングで、前記暖房端末への温水の供給を停止させるように、前記温水ポンプの作動を停止する制御と、前記開閉弁を閉弁させる制御とのうちの少なくとも一方を実行する機能とを有するように構成されていることを基本構成とする。

なお、本発明において、「移行時に前記暖房端末に供給された温水の温度」というのは、前記加熱装置の作動状態から停止状態への移行（切替え）の瞬間の温水の温度に限らず、該移行の直前もしくは直後に前記暖房端末に供給された温水の温度であってもよい。また、該温水の温度は、実際の値の検出値に限らず、該温水の温度の制御上の設定値（目標値）であってもよい。

また、「前記加熱装置の作動状態で、前記温水ポンプを作動させる」というのは、前記温水ポンプが作動状態となる期間が、前記加熱装置が作動状態となる期間と重なる期間を含むように該温水ポンプを作動させることを意味する。この場合、温水ポンプの作動開始タイミングは、加熱装置の作動開始タイミングと同一でもよいが、異なっていてもよい。

同様に、「前記加熱装置の作動状態で、……前記開閉弁を開弁する」というのは、前記開閉弁が開弁状態となる期間が、前記加熱装置が作動状態となる期間と重なる期間を含むように該開閉弁を開弁させることを意味する。この場合、開閉弁の開弁開始タイミングは、加熱装置の作動開始タイミングと同一でもよいが、異なっていてもよい。

上記基本構成を有する発明によれば、前記暖房端末の暖房運転時における前記加熱装置の作動状態から停止状態への移行後、前記タイミングで、暖房端末への温水の供給を停止するように、温水ポンプの作動を停止する制御と、開閉弁を閉弁させる制御とのうちの少なくとも一方の制御が実行される。

この場合、前記タイミングは、前記移行時に暖房端末に供給された温水の温度に応じて規定されるタイミング、又は、該移行後に暖房端末に供給される温水の温度の低下形態に応じて規定されるタイミングであるため、加熱装置の作動状態から停止状態への移行後には、該移行時までに温水流路内の温水に蓄えられた熱量、あるいは、その後の該熱量の減少形態に見合った適切な期間だけ、該温水の熱量を暖房端末で放熱させることができる。

このため、加熱装置の停止状態への移行後には、該移行時までに温水流路内の温水に蓄えられた熱量や、該移行後に加熱装置の余熱により温水に与えられる熱量を、暖房端末による暖房に有効活用し、該熱量の損失分を少なくすることができる。よって、前記基本構成を有する本発明によれば、加熱された温水の熱量の利用効率を高めることができる。

上記基本構成を有する本発明では、前記タイミングは、前記移行後に前記暖房端末に供給される温度の検出値が所定温度まで低下するタイミングであり、前記制御装置は、前記所定温度を、前記移行時に前記暖房端末に供給された温水の温度の検出値又は設定値に応じて設定する機能を含むように構成されているという態様を採用し得る（第１発明）。

これによれば、加熱装置の停止状態への移行後に、暖房端末で放熱させる熱量を、該移行時までに温水流路内の温水に蓄えられた熱量に適合させて調整することができる。例えば、該移行時までに温水流路内の温水に蓄えられた熱量が少ないのに、暖房端末を経由させて温水を流通させる期間が長くなり過ぎて、該温水の温度が過剰に低下したり、あるいは、温水流路内の温水に蓄えられた熱量が多いのに、暖房端末を経由させて温水を流通させる期間が短くなり過ぎて、暖房端末での放熱量が少なくなりすぎるのを防止することが可能となる。

また、前記移行後に加熱装置の余熱により温水に与えられる熱量が大きいほど、前記タイミングが結果的に遅くなるので、前記移行時に加熱装置に残留する熱量も有効に活用することができる。

また、上記基本構成を有する本発明では、前記タイミングは、前記移行後の経過時間が所定時間に達するタイミングであり、前記制御装置は、前記所定時間を、前記移行時に前記暖房端末に供給された温水の温度の検出値又は設定値に応じて設定する機能を含むように構成されているという態様を採用することもできる（第２発明）。

これによれば、加熱装置の停止状態への移行後に、暖房端末で温水の熱を放熱させる期間の時間幅を、該移行時までに温水流路内の温水に蓄えられた熱量に適合させて調整することができる。例えば、該移行時までに温水流路内の温水に蓄えられた熱量が少ないのに、暖房端末での放熱の時間が長くなり過ぎて、該温水の温度が過剰に低下したり、あるいは、温水流路内の温水に蓄えられた熱量が多いのに、暖房端末での放熱の時間が短すぎて、該温水の熱量の利用効率が低くなるのを防止することが可能となる。

上記第１～第２発明では、前記開閉弁が熱動弁である場合には、前記制御装置は、前記タイミングで前記熱動弁を閉弁させる制御を実行した後、該熱動弁の制御よりも遅延させて前記温水ポンプの作動を停止させる制御を実行するように構成されていることが好ましい（第３発明）。

ここで、前記熱動弁は、一般に、開弁状態から閉弁させるように制御したとき、ある程度の遅れ時間が経過してから、実際の閉弁状態になる。従って、第３発明によれば、前記熱動弁を閉弁させる制御を実行した後に、該熱動弁が実際に閉弁状態になるまでの期間内で、暖房端末に温水を供給して、該温水の熱を該暖房端末で活用することが可能となる。また、前記温水ポンプの作動を停止させる制御を、前記熱動弁の制御よりも遅延させる度合いを適切に設定しておくことで、熱動弁が実際に閉弁状態となっているのに、温水ポンプを作動させることを防止することが可能となる。

本発明の実施形態の温水暖房装置の全体構成を示す図。 図１に示す制御装置の第１実施形態における制御処理を示すフローチャート。 第１実施形態の制御処理を説明するためのタイミングチャート。 図１に示す制御装置の第２実施形態における制御処理を示すフローチャート。 第２実施形態の制御処理を説明するためのタイミングチャート。

［第１実施形態］

本発明の第１実施形態を図１～図３を参照して以下に説明する。図１を参照して、本実施形態の温水暖房装置１は、温水を加熱する加熱装置１０、及び温水を貯湯するシスターン２１とを有する熱源機２と、温水の放熱を行う暖房端末３と、温水を流通させる温水流路２０とを備える。暖房端末３は、例えば床暖房装置である。

加熱装置１０は、本実施形態では、例えば燃焼式の加熱装置であり、燃焼室１１ａを内部に有する燃焼筐１１と、燃焼室１１ａに配置されたバーナ１２（本実施形態ではガスバーナ）と、バーナ１２の燃焼熱により加熱されるように燃焼室１１ａに配置された熱交換器１３と、バーナ１２に燃焼用空気を供給する燃焼ファン１４と、バーナ１２に燃料ガスを供給する燃料供給路１５とを備える。そして、燃料供給路１５には、これを開閉する電磁弁１６と、バーナ１２への燃料ガスの供給量を調整する比例弁等のガス量調整弁１７とが組付けられている。

なお、バーナ１２は、ガスバーナに限らず、灯油等の液体燃料を燃焼させるバーナであってもよい。また、加熱装置１０は、燃焼式の加熱装置に限らず、電気式の加熱装置（ヒートポンプ式のものを含む）であってもよい。さらに、加熱装置１０は、燃焼式の加熱装置と電気式の加熱装置との両方を含んでいてもよい。

温水流路２０は、加熱装置１０の熱交換器１３と、暖房端末３と、シスターン２１とを経由して温水を循環させ得るように配設されている。さらに詳細には、温水流路２０は、熱交換器１３から暖房端末３に温水を流す往路側流路２０ａと、暖房端末３から熱交換器１３に温水を流す復路側流路２０ｂと、往路側流路２０ａから暖房端末３を経由させずに復路側流路２０ｂに温水を流すバイパス流路２０ｃとを備える。

そして、シスターン２１は、往路側流路２０ａ及び復路側流路２０ｂの一方、例えば、復路側流路２０ｂの途中部に介装されている。また、バイパス流路２０ｃは、その上流端部が往路側流路２０ａの途中部に接続され、下流端部がシスターン２１の上流側の復路側流路２０ｂの途中部に接続されている。

また、往路側流路２０ａ及び復路側流路２０ｂの一方、例えば、シスターン２１の下流側の復路側流路２０ｂに、温水流路２０での温水の流通を行わせるためのポンプ２２（以降、温水ポンプ２２という）が組付けられている。

また、往路側流路２０ａ及び復路側流路２０ｂの一方、例えば、往路側流路２０ａには、バイパス流路２０ｃの接続部よりも下流側の箇所で、該往路側流路２０ａを開閉する閉弁としての熱動弁２３が組付けられている。さらに、往路側流路２０ａには、バイパス流路２０ｃの接続部よりも下流側の箇所で、熱交換器１３から流出する温水の温度（熱交換器１３から暖房端末３に供給される温水の温度）を検出する温度センサ２４が組み付けられている。

本実施形態の温水暖房装置１は、さらに、その運転制御を行う機能を有する制御装置３０と、暖房端末３の運転に関する操作を行うためのリモコン３１とを備える。リモコン３１は、図示を省略する操作部及び表示器を備えており、その操作部の操作（スイッチ操作等）によって、暖房端末３による暖房運転の実行又は停止を指令する操作、暖房運転時に温水流路２０で流通させつつ加熱装置１０により加熱する温水の目標温度を設定する操作、暖房運転時の暖房端末３の放熱量の要求値の高低度合いを設定する操作等を行うことが可能である。

制御装置３０は、マイコン、メモリ、インターフェース回路等を含む一つ以上の電子回路ユニットにより構成される。この制御装置３０は、リモコン３１と有線通信又は無線通信を行うことが可能であり、該通信により、リモコン３１の操作情報を取得する。また、制御装置３０には、温水暖房装置１に備えられた前記温度センサ２４等の種々のセンサの検出信号が入力される。

そして、制御装置３０は、実装されたハードウェア構成及びプログラム（ソフトウェア構成）の両方又は一方により実現される機能によって、加熱装置１０、温水ポンプ２２及び熱動弁２３の作動制御を行う。この場合、加熱装置１０の作動制御では、制御装置３０は、燃焼ファン１４、電磁弁１６、及びガス量調整弁１７と、図示を省略する点火装置とを制御することで、バーナ１２の燃焼運転を制御する。

次に、本実施形態の温水暖房装置１の作動を説明する。温水暖房装置１の電源が投入された状態で、ユーザが、暖房端末３の暖房運転を実行するための操作（暖房運転のＯＮ操作）をリモコン３１で行うと、あるいは、タイマー運転機能で設定された暖房端末３の暖房運転の開始時刻になると、制御装置３０は、図２のフローチャートに示す処理を実行する。

なお、以降の説明では、燃焼運転のＯＮ状態及びＯＦＦ状態は、それぞれ、バーナ１２の燃焼運転（加熱装置１０の加熱動作）を実行する状態、バーナ１２の燃焼運転の停止状態を意味し、温水ポンプ２２のＯＮ状態及びＯＦＦ状態は、それぞれ、温水ポンプ２２の作動状態、温水ポンプ２２の停止状態を意味し、熱動弁２３のＯＮ状態及びＯＦＦ状態は、それぞれ、熱動弁２３の開弁指示状態（開弁を指示する制御信号を与えた状態）、閉弁指示状態（閉弁を指示する制御信号を与えた状態）を意味する。

ＳＴＥＰ１において、制御装置３０は、加熱装置１０のバーナ１２の燃焼運転のＯＮ状態とＯＦＦ状態とを交互に周期的に繰り返す場合の各周期ｔcycの期間における燃焼運転のＯＮ状態の時間幅である加熱ＯＮ時間ｔon_bと、燃焼運転のＯＮ状態からＯＦＦ状態への移行後に、熱動弁２３をＯＮ状態からＯＦＦ状態に切替える制御を実行すべきタイミングでの温水流路２０内の温水の温度の設定値である熱動弁ＯＦＦ温度Ｔoff_vと、燃焼運転のＯＮ状態からＯＦＦ状態への移行後に、温水ポンプ２２をＯＮ状態からＯＦＦ状態に切替える制御を実行すべきタイミングでの温水流路２０内の温水の温度の設定値であるポンプＯＦＦ温度Ｔoff_pとを設定する。

ここで、本実施形態では、図３に例示する如く、暖房端末３の暖房運転時に、バーナ１２の燃焼運転のＯＮ状態とＯＦＦ状態とを周期的に交互に繰り返す場合の各周期ｔcyc（以降、ＯＮ／ＯＦＦ周期tcycという）が、あらかじめ一定の時間幅の周期（例えばｔcyc＝２０分）に定められている。

そして、上記加熱ＯＮ時間ｔon_bは、暖房端末３の今回の暖房運転に関して、ユーザがリモコン３１で設定した暖房端末３の放熱量の要求値の高低度合いが高いほど、長くなる（ｔcycに近づく）ように、該放熱量の要求値の高低度合いに応じて設定される。換言すれば、ＯＮ／ＯＦＦ周期ｔcycの期間（１周期の期間）における加熱装置１０のＯＦＦ状態の時間幅である加熱ＯＦＦ時間ｔoff_bが、暖房端末３の放熱量の要求値の高低度合いが高いほど、短くなるように設定される。

なお、本実施形態では、制御装置３０が設定する加熱ＯＮ時間ｔon_bの最大値は、本実施形態では、ＯＮ／ＯＦＦ周期tcycに一致する時間である。加熱ＯＮ時間ｔon_bをＯＮ／ＯＦＦ周期ｔcycに一致させた場合（加熱ＯＦＦ時間ｔoff_bをゼロにした場合）には、バーナ１２の燃焼運転は、ＯＦＦ状態に制御されることなく、連続的にＯＮ状態に維持される。

また、本実施形態では、加熱装置１０により加熱する温水の目標温度Ｔw_sが、リモコン３１の操作によってあらかじめ設定されている。該目標温度Ｔw_s（以降、温水設定温度という）は、本実施形態では、例えば、８０℃、６０℃、４０℃の３種類の温度から選択的に設定される。

そして、上記熱動弁ＯＦＦ温度Ｔoff_vとポンプＯＦＦ温度Ｔoff_pとは、上記温水設定温度Ｔw_sよりも低い温度となり、且つ、該温水設定温度Ｔw_sが高いほど、高い温度になり、且つ、ポンプＯＦＦ温度Ｔoff_pが熱動弁ＯＦＦ温度Ｔoff_vよりも低い温度になるように、温水設定温度Ｔw_sに応じて設定される。

例えば、Ｔw_s＝４０℃である場合には、Ｔoff_v＝Ｔw_s－８℃＝３２℃、Ｔoff_p＝Ｔw_s－１０℃＝３０℃、Ｔw_s＝６０℃である場合には、Ｔoff_v＝Ｔw_s－１８℃＝４２℃、Ｔoff_p＝Ｔw_s－２８℃＝５２℃、Ｔw_s＝８０℃である場合には、Ｔoff_v＝Ｔw_s－２８℃＝５２℃、Ｔoff_p＝Ｔw_s－３０℃＝５０℃、というようにＴoff_v及びＴoff_pがＴw_sに応じて設定される。

このように設定される熱動弁ＯＦＦ温度Ｔoff_v及びポンプＯＦＦ温度Ｔoff_pは、暖房端末３に供給される温水の温度が、温水設定温度Ｔw_sに一致もしくはほぼ一致する温度から、熱動弁ＯＦＦ温度Ｔoff_v又はポンプＯＦＦ温度Ｔoff_pに一致する温度に低下するまでは、暖房端末３で所定量以上の放熱量を発生させ得る温度である。

なお、熱動弁２３は、一般に、ＯＮ状態（開弁指示状態）からＯＦＦ状態（閉弁指示状態）に切り替えるように制御したとき、該熱動弁２３が実際に閉弁状態になるまでに、ある程度の遅れ時間が生じる。例えば、図３に示すように、時刻ｔ2で熱動弁２３をＯＮ状態からＯＦＦ状態に切替制御すると、熱動弁２３が実際に閉弁状態となるタイミングは、時刻ｔ4となる。

そして、本実施形態では、このような熱動弁２３の閉弁動作の遅れを考慮して、ポンプＯＦＦ温度Ｔoff_pが熱動弁ＯＦＦ温度Ｔoff_vよりも低い温度に設定される。より詳しくは、図３に示すように、温水の温度Ｔwが熱動弁ＯＦＦ温度Ｔoff_vまで低下することに応じて熱動弁２３をＯＮ状態からＯＦＦ状態に切替制御した場合に（図３では時刻ｔ2）、該熱動弁２３が実際に閉弁状態になるタイミング（図３では時刻ｔ4）が、温水の温度ＴwがポンプＯＦＦ温度Ｔoff_pまで低下することに応じて温水ポンプ２２をＯＮ状態からＯＦＦ状態に切替制御するタイミング（図３では時刻ｔ3）とほぼ一致するように、各温度設定値Ｔw_sに対応するポンプＯＦＦ温度Ｔoff_pと熱動弁ＯＦＦ温度Ｔoff_vとの温度差があらかじめ実験等に基づき設定されている。

補足すると、前記ＯＮ／ＯＦＦ周期ｔcyc、あるいは、温水設定温度Ｔw_sは、例えば外気温の検出値、暖房端末３が配置された部屋の室内温度の検出値、該室内温度の目標値、暖房端末３の種類（機種）等の情報を基に、制御装置３０により自動的に設定されるようになっていてもよい。

図２に戻って、上記の如くＳＴＥＰ１の処理を実行した後、制御装置３０は、次に、ＳＴＥＰ２において、熱動弁２３及び温水ポンプ２２をＯＮ状態に制御する（ひいては、温水流路２０の温水を加熱装置１０の熱交換器１３及び暖房端末３を経由させて循環させる）ことと、バーナ１２の燃焼運転をＯＮ状態に制御する（ひいては、温水流路２０で循環する温水をバーナ１２の燃焼熱により加熱する）こととを実行する。さらに、制御装置３０は、第１タイマｔm1による計時（バーナ１２の燃焼運転の開始後の経過時間の計時）を開始させる。

この場合、バーナ１２の燃焼運転の制御では、制御装置３０は、前記電磁弁１６、ガス量調整弁１７、燃焼ファン１４及び図示しない点火装置を制御することで、バーナ１２を点火する。そして、この点火によりバーナ１２の燃焼運転が開始すると、制御装置３０は、温水流路２０で循環する温水の温度Ｔwを温度センサ２４を介して監視しつつ、該温水の温度Ｔwを温水設定温度Ｔw_sに一致もしくはほぼ一致させるように、バーナ１２の燃焼量をガス量調整弁１７及び燃焼ファン１４を介して制御する。

かかる制御により、温水が温水流路２０で循環しつつ、温水設定温度Ｔw_sに一致もしくはほぼ一致する温度になるように加熱装置１０で加熱される。そして、この加熱された温水が加熱装置１０から暖房端末３に供給され、該暖房端末３で放熱する。これにより、暖房端末３の暖房運転が行われる。

上記のように熱動弁２３及び温水ポンプ２２をＯＮ状態に制御すると共に、バーナ１２の燃焼運転をＯＮ状態に制御した状態で、制御装置３０は、ＳＴＥＰ３において、第１タイマｔm1の計時値が前記加熱ＯＮ時間ｔon_bに達したか否かを判断し、この判断結果が肯定的になるまで、ＳＴＥＰ３の判断処理を繰り返す。

そして、ＳＴＥＰ３の判断結果が肯定的になると、制御装置３０は、さらに、ＳＴＥＰ４において、加熱ＯＮ時間ｔon_bがＯＮ／ＯＦＦ周期ｔcycよりも短い時間であるか否かを判断する。

このＳＴＥＰ４の結果が否定的となる場合は、加熱ＯＮ時間ｔon_bがＯＮ／ＯＦＦ周期ｔcycに一致する場合である。この場合には、制御装置３０は、ＳＴＥＰ５において、第１タイマｔm1の計時値をリセット（ゼロに初期化）した上で、該第１タイマｔm1によるの計時を改めて開始する。そして、制御装置３０は、ＳＴＥＰ３からの処理を再び実行する。従って、加熱ＯＮ時間ｔon_bがＯＮ／ＯＦＦ周期ｔcycに一致する場合には、熱動弁２３及び温水ポンプ２２をＯＮ状態と、バーナ１２の燃焼運転のＯＮ状態とが連続的に継続する。

一方、ＳＴＥＰ４の判断結果が肯定的となる場合には、制御装置３０は、次に、ＳＴＥＰ６において、バーナ１２の燃焼運転をＯＮ状態からＯＦＦ状態に移行させる（バーナ１２の燃焼運転を停止させる）。この場合、制御装置３０は、電磁弁１６を閉弁させることで、バーナ１２を消火し、その後、燃焼ファン１４を停止させる。なお、熱動弁２３及び温水ポンプ２２はＯＮ状態に維持される。

さらに、ＳＴＥＰ６では、第２タイマｔm2による計時（バーナ１２の燃焼運転の停止後の経過時間の計時）を開始する。

補足すると、本実施形態は、バーナ１２の燃焼運転のＯＮ状態で、温度センサ２４で検出される温水の温度（加熱装置１０から暖房端末３に供給される温水の温度）は、前記したように温水温度設定値Ｔw_sに一致もしくはほぼ一致するように制御される。このため、ＳＴＥＰ６でバーナ１２の燃焼運転をＯＮ状態からＯＦＦ状態に移行させた時点又はその直前もしくは直後の時点で暖房端末３に供給される温水の温度は、温水温度設定値Ｔw_sに一致もしくはほぼ一致する。従って、前記熱動弁ＯＦＦ温度Ｔoff_v及びポンプＯＦＦ温度Ｔoff_pは、ＳＴＥＰ６でバーナ１２の燃焼運転をＯＮ状態からＯＦＦ状態に移行させた時点又はその直前もしくは直後の時点で温度センサ２４で検出される温水の温度に応じて設定してもよい。

次いで、制御装置３０は、ＳＴＥＰ７において、温度センサ２４による温水の温度Ｔwの検出値が前記熱動弁ＯＦＦ温度Ｔoff_vまで低下したか否かを判断し、この判断結果が肯定的になるまで、ＳＴＥＰ７の判断処理を繰り返す。

ここで、前記ＳＴＥＰ６の処理によって、バーナ１２の燃焼運転が停止された状態にて、温水が温水流路２０で暖房端末３を経由しつつ循環する。このため、バーナ１２の燃焼運転の停止前に、温水設定温度Ｔw_sに一致もしくはほぼ一致する温度に加熱装置１０で加熱された温水が、暖房端末３で放熱しつつ、その温度が低下していく。

そして、温度センサ２４による温水温度Ｔwの検出値が熱動弁ＯＦＦ温度Ｔoff_vまで低下することによって、ＳＴＥＰ７の判断結果が肯定的になると、次に、ＳＴＥＰ８において、制御装置３０は、熱動弁２３をＯＮ状態からＯＦＦ状態に切替制御する。例えば図３に例示する如く、時刻ｔ2において、温水の温度Ｔw（検出値）が熱動弁ＯＦＦ温度Ｔoff_vまで低下し、この時、熱動弁２３がＯＮ状態からＯＦＦ状態に切替制御される。なお、この場合、温水ポンプ２２はＯＮ状態に維持される。また、熱動弁２３の閉弁動作は、前記したように遅れを有するので、熱動弁２３が実際に閉弁状態となるタイミングは、熱動弁２３をＯＮ状態からＯＦＦ状態に切替制御を行った時点から遅れた時点（例えば図３の時刻ｔ4）となる。

次いで、制御装置３０は、ＳＴＥＰ９において、温度センサ２４による温水の温度Ｔwの検出値がさらに前記ポンプＯＦＦ温度Ｔoff_pまで低下したか否かを判断し、この判断結果が肯定的になるまで、ＳＴＥＰ９の判断処理を繰り返す。

そして、温水の温度Ｔwの検出値がポンプＯＦＦ温度Ｔoff_pまで低下することによってＳＴＥＰ９の判断結果が肯定的になると、ＳＴＥＰ１０において、制御装置３０は、温水ポンプ２２をＯＮ状態からＯＦＦ状態に切替制御する。

この場合、前記したように、熱動弁２３の閉弁動作の遅れを考慮してポンプＯＦＦ温度Ｔoff_pが設定されているので、ＳＴＥＰ９の判断結果が肯定的になる時点、すなわち、温水ポンプ２２がＯＮ状態からＯＦＦ状態に切替制御される時点とほぼ同時に、熱動弁２３が閉弁状態になる。従って、ＳＴＥＰ９の判断結果が肯定的になる時点、または、これとほぼ同じ時点まで、暖房端末３に温水が供給されつつ、暖房端末３の放熱が行われる。

上記の如く、温水ポンプ２２をＯＦＦ状態に切替制御した後、制御装置３０は、ＳＴＥＰ１１において、第２タイマｔm2の計時値が前記加熱ＯＦＦ時間ｔoff_b（＝ｔcyc－ｔon_b）に達したか否かを判断し、この判断結果が肯定的になるまで、ＳＴＥＰ１１の判断処理を繰り返す。

そして、第２タイマｔm2の計時値が加熱ＯＦＦ時間ｔoff_bに達することによって、ＳＴＥＰ１１の判断結果が肯定的になると、制御装置３０は、ＳＴＥＰ２からの処理を再開する。これにより、温水流路２０での温水の循環と、バーナ１２の燃焼運転とが再開される。

以上説明した実施形態によれば、暖房端末３の暖房運転時に、バーナ１２の燃焼運転がＯＮ状態からＯＦＦ状態に移行した後、暖房端末３に供給される温水の温度Ｔwの検出値が熱動弁ＯＦＦ温度Ｔoff_vまで低下した時に、熱動弁２３がＯＮ状態からＯＦＦ状態に切替制御され、さらに、温水の温度Ｔwの検出値がポンプＯＦＦ温度Ｔoff_pまで低下した時に、温水ポンプ２２がＯＮ状態からＯＦＦ状態に切替制御される。

そして、この場合、熱動弁ＯＦＦ温度Ｔoff_v及びポンプＯＦＦ温度Ｔoff_pは、温水温度設定値Ｔw_sに応じて（換言すれば、燃焼運転のＯＦＦ状態への移行時に暖房端末３に供給される温水の温度に一致もしくはほぼ一致する温度に応じて）、前記した如く設定される。

このため、燃焼運転のＯＦＦ状態への移行時までに蓄えられた温水流路２０内の温水の熱量や、該移行後に、加熱装置１０の熱交換器１３の余熱によって温水に与えられる熱量を、燃焼運転のＯＦＦ状態の期間で、暖房端末３での放熱による暖房のために有効に活用することができる。また、当該暖房のために有効に活用される熱量を、燃焼運転のＯＦＦ状態への移行時までに温水に蓄えられた熱量に見合った適量にすることができる。

また、閉弁動作に遅れを有する熱動弁２３をＯＮ状態からＯＦＦ状態に切替制御した後に、時間差をおいて温水ポンプ２２がＯＦＦ状態に切替制御されるので、熱動弁２３の切替制御後、該熱動弁２３が実際に閉弁状態になっていない期間でも、温水の熱量を暖房端末３による暖房のために有効活用することができる。

また、熱動弁ＯＦＦ温度Ｔoff_v及びポンプＯＦＦ温度Ｔoff_pが前記した如く設定されているので、熱動弁２３が実際に閉弁した状態で、温水ポンプ２２を作動させてしまうのを防止することができる。ひいては、温水ポンプ２２の不要なエネルギー消費を低減できる。

［第２実施形態］

次に、本発明の第２実施形態を図４及び図５を参照して説明する。なお、本実施形態は、制御装置の一部の制御処理だけが第１実施形態と相違するものであるので、第１実施形態と同一の事項については説明を省略する。

本実施形態では、温水暖房装置１の電源が投入された状態で、ユーザが、暖房端末３の暖房運転を実行するための操作（暖房運転のＯＮ操作）をリモコン３１で行うと、あるいは、タイマー運転機能で設定された暖房端末３の暖房運転の開始時刻になると、制御装置３０は、図４のフローチャートに示す処理を実行する。

ＳＴＥＰ２１において、制御装置３０は、前記第１実施形態で説明した加熱ＯＮ時間ｔon_bと、燃焼運転のＯＮ状態からＯＦＦ状態への移行後、熱動弁２３をＯＮ状態からＯＦＦ状態に切替える制御を実行すべきタイミングまでの経過時間の設定値である熱動弁ＯＦＦ切替時間ｔoff_vと、燃焼運転のＯＮ状態からＯＦＦ状態への移行後、温水ポンプ２２をＯＮ状態からＯＦＦ状態に切り替える制御を実行すべきタイミングまでの経過時間の設定値であるポンプＯＦＦ切替時間ｔoff_pとを設定する。

この場合、加熱ＯＮ時間ｔon_bの設定の仕方は、第１実施形態と同じである。また、熱動弁ＯＦＦ切替時間ｔoff_vとポンプＯＦＦ切替時間ｔoff_pとは、第１実施形態と同様に設定された温水設定温度Ｔw_sが高いほど、長い時間になり、且つ、ポンプＯＦＦ切替時間ｔoff_pが熱動弁ＯＦＦ切替時間ｔoff_vよりも長い時間になるように、温水設定温度Ｔw_sに応じて設定される。

例えば、Ｔw_s＝４０℃である場合には、ｔoff_v＝３０秒、ｔoff_p＝ｔoff_v＋３０秒＝６０秒、Ｔw_s＝６０℃である場合には、ｔoff_v＝６０秒、ｔoff_p＝ｔoff_v＋３０秒＝９０秒、Ｔw_s＝８０℃である場合には、ｔoff_v＝９０秒、ｔoff_p＝ｔoff_v＋３０秒＝１２０秒、というようにＴoff_v及びＴoff_pがＴw_sに応じて設定される。

このように設定される熱動弁ＯＦＦ切替時間ｔoff_v及びポンプＯＦＦ切替時間ｔoff_pは、暖房端末３に供給される温水の温度が、温水設定温度Ｔw_sに一致もしくはほぼ一致する温度になっている状態で、燃焼運転をＯＮ状態からＯＦＦ状態に切り替えた場合に、その後、熱動弁ＯＦＦ切替時間ｔoff_v又はポンプＯＦＦ切替時間ｔoff_pが経過するまでは、暖房端末３で所定量以上の放熱量を発生させ得る時間である。

また、ポンプＯＦＦ切替時間ｔoff_pは、第１実施形態で説明した熱動弁２３の閉弁動作の遅れ時間にほぼ一致するようにあらかじめ定められた時間だけ、熱動弁ＯＦＦ切替時間ｔoff_vよりも長い時間に設定される。このため、図５に示すように、燃焼運転をＯＮ状態からＯＦＦ状態に切り替えた後の経過時間が熱動弁ＯＦＦ切替時間ｔoff_vに達することに応じて熱動弁２３をＯＮ状態からＯＦＦ状態に切替制御した場合に（図５では時刻ｔ12）、該熱動弁２３が実際に閉弁状態になるタイミング（図５では時刻ｔ14）が、燃焼運転をＯＮ状態からＯＦＦ状態に切り替えた後の経過時間がポンプＯＦＦ切替時間ｔoff_pに達することに応じて温水ポンプ２２をＯＮ状態からＯＦＦ状態に切替制御するタイミング（図５では時刻ｔ13）とほぼ一致するように、ポンプＯＦＦ切替時間ｔoff_pが熱動弁ＯＦＦ切替時間ｔoff_vよりも長い時間に設定される。

図４に戻って、上記の如くＳＴＥＰ２１の処理を実行した後、制御装置３０は、次に、ＳＴＥＰ２２において、熱動弁２３及び温水ポンプ２２をＯＮ状態に制御することと、バーナ１２の燃焼運転をＯＮ状態に制御することとを実行すると共に、第１タイマｔm1による計時（バーナ１２の燃焼運転の開始後の経過時間の計時）を開始させる。このＳＴＥＰ２２の処理は、第１実施形態のＳＴＥＰ２の処理と同じである。

次いで、制御装置３０は、第１実施形態のＳＴＥＰ３～６の処理と同じ処理をＳＴＥＰ２３～２６で実行する。これにより、加熱ＯＮ時間ｔon_bがＯＮ／ＯＦＦ周期ｔcycよりも小さい場合には、第１タイマｔm1の計時値が加熱ＯＮ時間ｔon_bに達した時に、ＳＴＥＰ２６において、バーナ１２の燃焼運転がＯＮ状態からＯＦＦ状態に切替制御されると共に、第２タイマｔm2の計時が開始される。また、加熱ＯＮ時間ｔon_bがＯＮ／ＯＦＦ周期ｔcycに一致する場合には、熱動弁２３及び温水ポンプ２２をＯＮ状態と、バーナ１２の燃焼運転のＯＮ状態とが連続的に継続する。

なお、ＳＴＥＰ２６でバーナ１２の燃焼運転をＯＮ状態からＯＦＦ状態に移行させた時点又はその直前もしくは直後の時点で暖房端末３に供給される温水の温度は、第１実施形態の場合と同様に、温水温度設定値Ｔw_sに一致もしくはほぼ一致する。従って、前記熱動弁ＯＦＦ切替時間ｔoff_v及びポンプＯＦＦ切替時間ｔoff_pは、ＳＴＥＰ２６でバーナ１２の燃焼運転をＯＮ状態からＯＦＦ状態に移行させた時点又はその直前もしくは直後の時点で温度センサ２４で検出される温水の温度に応じて設定してもよい。

ＳＴＥＰ２６の処理の実行後、制御装置３０は、ＳＴＥＰ２７において、第２タイマｔm2の計時値（燃焼運転をＯＦＦ状態に切替制御した後の経過時間の計時値）が、前記熱動弁ＯＦＦ切替時間ｔoff_vに達したか否かを判断し、この判断結果が肯定的になるまで、ＳＴＥＰ２７の判断処理を繰り返す。

そして、第２タイマｔm2の計時値が熱動弁ＯＦＦ切替時間ｔoff_vに達することによって、ＳＴＥＰ２７の判断結果が肯定的になると、次に、ＳＴＥＰ２８において、制御装置３０は、熱動弁２３をＯＮ状態からＯＦＦ状態に切替制御する。例えば図３に例示する如く、時刻ｔ12において、熱動弁２３がＯＮ状態からＯＦＦ状態に切替制御される。なお、この場合、温水ポンプ２２はＯＮ状態に維持される。

次いで、制御装置３０は、ＳＴＥＰ２９において、第２タイマｔm2の計時値がさらに前記ポンプＯＦＦ切替時間ｔoff_pに達したか否かを判断し、この判断結果が肯定的になるまで、ＳＴＥＰ２９の判断処理を繰り返す。

そして、第２タイマｔm2の計時値がポンプＯＦＦ温度切替時間ｔoff_pに達することによってＳＴＥＰ２９の判断結果が肯定的になると、ＳＴＥＰ３０において、制御装置３０は、温水ポンプ２２をＯＮ状態からＯＦＦ状態に切替制御する。

この場合、前記したように、熱動弁２３の閉弁動作の遅れを考慮してポンプＯＦＦ切替時間ｔoff_pが設定されているので、ＳＴＥＰ２９の判断結果が肯定的になる時点、すなわち、温水ポンプ２２がＯＮ状態からＯＦＦ状態に切替制御される時点とほぼ同時に、熱動弁２３が閉弁状態になる。従って、ＳＴＥＰ２９の判断結果が肯定的になる時点、または、これとほぼ同じ時点まで、暖房端末３に温水が供給されつつ、暖房端末３の放熱が行われる。

上記の如く、温水ポンプ２２をＯＦＦ状態に切替制御した後、制御装置３０は、ＳＴＥＰ３１において、第２タイマｔm2の計時値が前記加熱ＯＦＦ時間ｔoff_b（＝ｔcyc－ｔon_b）に達したか否かを判断し、この判断結果が肯定的になるまで、ＳＴＥＰ３１の判断処理を繰り返す。

そして、第２タイマｔm2の計時値が加熱ＯＦＦ時間ｔoff_bに達することによって、ＳＴＥＰ３１の判断結果が肯定的になると、制御装置３０は、ＳＴＥＰ２からの処理を再開する。これにより、温水流路２０での温水の循環と、バーナ１２の燃焼運転とが再開される。

以上説明した実施形態によれば、暖房端末３の暖房運転時に、バーナ１２の燃焼運転がＯＮ状態からＯＦＦ状態に移行した後、熱動弁ＯＦＦ切替時間ｔoff_vが経過した時に、熱動弁２３がＯＮ状態からＯＦＦ状態に切替制御され、さらに、ポンプＯＦＦ切替時間ｔoff_pが経過した時に、温水ポンプ２２がＯＮ状態からＯＦＦ状態に切替制御される。

そして、この場合、熱動弁ＯＦＦ切替時間ｔoff_v及びポンプＯＦＦ切替時間ｔoff_pは、温水温度設定値Ｔw_sに応じて（換言すれば、燃焼運転のＯＦＦ状態への移行時に暖房端末３に供給される温水の温度に一致もしくはほぼ一致する温度に応じて）、前記した如く設定される。

このため、第１実施形態と同様に、燃焼運転のＯＦＦ状態への移行時までに蓄えられた温水流路２０内の温水の熱量や、該移行後に、加熱装置１０の熱交換器１３の余熱によって温水に与えられる熱量を、燃料運転のＯＦＦ状態の期間で、暖房端末３での放熱による暖房のために有効に活用することができる。また、当該暖房のために暖房端末３で放熱させる時間を、燃焼運転のＯＦＦ状態への移行時までに温水に蓄えられた熱量に見合った適切な時間にすることができる。

また、第１実施形態と同様に、閉弁動作に遅れを有する熱動弁２３をＯＮ状態からＯＦＦ状態に切替制御した後に、時間差をおいて温水ポンプ２２がＯＦＦ状態に切替制御されるので、熱動弁２３の切替制御後、該熱動弁２３が実際に閉弁状態になっていない期間でも、温水の熱量を暖房端末３による暖房のために有効活用することができる。

また、熱動弁ＯＦＦ切替時間ｔoff_v及びポンプＯＦＦ切替時間ｔoff_pが前記した如く設定されているので、熱動弁２３が実際に閉弁した状態で、温水ポンプ２２を作動させてしまうのを防止することができる。ひいては、温水ポンプ２２の不要なエネルギー消費を低減できる。

なお、本発明は、以上説明した実施形態に限定されるものではない。以下に他の実施形態をいくつか説明する。

前記各実施形態では、バーナ１２の燃焼運転のＯＮ状態からＯＦＦ状態への移行後（加熱装置１０の作動状態から停止状態への移行後）で、該移行時までに温水に蓄えられた熱量を暖房端末３で適切に放熱させることができるので、バーナ１２の燃焼運転のＯＮ状態からＯＦＦ状態への移行（加熱装置１０の作動停止）を、前記加熱ＯＮ時間ｔon_pの経過時点よりも多少、早めの時点で行うようにしてもよい。このようにしても、暖房端末３の暖房運転時の放熱量を、バーナ１２の燃焼運転のＯＦＦ状態の期間を含めて十分に確保することが可能である。

また、前記各実施形態では、バーナ１２の燃焼運転をＯＮ状態からＯＦＦ状態に移行させた後（加熱装置１０の作動状態から停止状態への移行後）、熱動弁２３及び温水ポンプ２２の両方をＯＮ状態からＯＦＦ状態に切替制御した。ただし、熱動弁２３及び温水ポンプ２２のいずれか一方だけをＯＮ状態からＯＦＦ状態に切替制御してもよい。また、熱動弁２３及び温水ポンプ２２の両方をＯＮ状態からＯＦＦ状態に切替制御する場合、熱動弁２３及び温水ポンプ２２の切替制御を同時もしくはほぼ同時に行うようにしてもよい。

また、前記第１実施形態では、温水ポンプ２２をＯＮ状態からＯＦＦ状態に切替制御することを、温水の温度Ｔwの検出値に応じて行う代わりに、例えば、熱動弁２３をＯＮ状態からＯＦＦ状態に制御してから、所定時間が経過した時に実行するようにしてもよい。

また、バーナ１２の燃焼運転をＯＮ状態からＯＦＦ状態に移行させた後（加熱装置１０の作動状態から停止状態への移行後）、熱動弁２３又は温水ポンプ２２をＯＮ状態からＯＦＦ状態に切替制御するタイミングは、前記第１実施形態又は第２実施形態と異なる仕方で設定することも可能である。

例えば、加熱装置１０の作動状態から停止状態への移行時に暖房端末３に供給される温水の温度の検出値又は設定値と、その後の該温水の温度の時間的変化率（低下速度）とに応じて、上記タイミングを設定することも可能である。

また、前記各実施形態では、本発明における開閉弁として熱動弁２３を例示した。ただし、本発明における開閉弁は、熱動弁２３以外の開閉弁（例えば、電動モータにより開閉駆動される弁等）であってもよい。

また、暖房端末３は、床暖房装置に限らず、例えば、パネルヒータ等の暖房端末であってもよい。

１…温水暖房装置、３…暖房端末、１０…加熱装置、２０…温水流路、２２…温水ポンプ、２３…熱動弁（開閉弁）、３０…制御装置。

Claims (3)

1. 放熱を行う暖房端末と温水を加熱する加熱装置とを経由して配設された温水流路と、前記温水流路に組付けられ、前記加熱装置から前記暖房端末に温水を供給するように作動可能な温水ポンプと、前記温水流路を開閉するように該温水流路に組付けられ、閉弁状態で前記加熱装置から前記暖房端末への温水の流通を遮断する開閉弁と、前記加熱装置、前記温水ポンプ及び前記開閉弁を制御する制御装置とを備える温水暖房装置であって、
   前記制御装置は、前記暖房端末の暖房運転時に、前記加熱装置の作動及び停止を交互に繰り返すように該加熱装置を制御する機能と、前記加熱装置の作動状態で、前記温水ポンプを作動させると共に前記開閉弁を開弁するように該温水ポンプ及び開閉弁を制御する機能と、前記加熱装置の作動状態から停止状態への移行後、前記暖房端末に供給される温度の検出値が所定温度まで低下するタイミングで、前記暖房端末への温水の供給を停止させるように、前記温水ポンプの作動を停止する制御と、前記開閉弁を閉弁させる制御とのうちの少なくとも一方を実行する機能と、前記所定温度を、前記加熱装置の作動状態から停止状態への移行時に前記暖房端末に供給された温水の温度の検出値又は設定値に応じて設定する機能とを有するように構成されていることを特徴とする温水暖房装置。
2. 放熱を行う暖房端末と温水を加熱する加熱装置とを経由して配設された温水流路と、前記温水流路に組付けられ、前記加熱装置から前記暖房端末に温水を供給するように作動可能な温水ポンプと、前記温水流路を開閉するように該温水流路に組付けられ、閉弁状態で前記加熱装置から前記暖房端末への温水の流通を遮断する開閉弁と、前記加熱装置、前記温水ポンプ及び前記開閉弁を制御する制御装置とを備える温水暖房装置であって、
   前記制御装置は、前記暖房端末の暖房運転時に、前記加熱装置の作動及び停止を交互に繰り返すように該加熱装置を制御する機能と、前記加熱装置の作動状態で、前記温水ポンプを作動させると共に前記開閉弁を開弁するように該温水ポンプ及び開閉弁を制御する機能と、前記加熱装置の作動状態から停止状態への移行後の経過時間が所定時間に達するタイミングで、前記暖房端末への温水の供給を停止させるように、前記温水ポンプの作動を停止する制御と、前記開閉弁を閉弁させる制御とのうちの少なくとも一方を実行する機能と、前記所定時間を、前記加熱装置の作動状態から停止状態への移行時に前記暖房端末に供給された温水の温度の検出値又は設定値に応じて設定する機能とを有するように構成されていることを特徴とする温水暖房装置。
3. 請求項１又は２記載の温水暖房装置において、
   前記開閉弁は熱動弁であり、前記制御装置は、前記タイミングで前記熱動弁を閉弁させる制御を実行した後、該熱動弁の制御よりも遅延させて前記温水ポンプの作動を停止させる制御を実行するように構成されていることを特徴とする温水暖房装置。

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