JP7199280B2 - 暖房給湯装置 - Google Patents

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Description

本発明は、共通の熱媒を用いて、暖房端末に熱媒を循環させて暖房する暖房運転と、給湯熱交換器に循環させる熱媒との熱交換で上水を加熱して湯を供給する給湯運転と、暖房運転および給湯運転を同時に行う同時運転とを実行可能な暖房給湯装置に関する。
バーナなどの加熱手段で熱媒を加熱し、暖房端末に熱媒を循環させて暖房する暖房運転を実行可能であるとともに、共通の熱媒を給湯熱交換器に循環させ、熱媒との熱交換で上水を加熱して湯を供給する給湯運転を実行可能である暖房給湯装置が知られている。こうした暖房給湯装置では、加熱した熱媒を暖房端末と給湯熱交換器とに振り分ける分配比を切り換え可能な三方弁などの分配手段を備えており、分配手段を制御することで、暖房運転と給湯運転とを切り換えるだけでなく、暖房運転と給湯運転とを同時に行う同時運転が可能である。
ただし、同時運転では、暖房運転と給湯運転とで加熱手段の加熱量の取り合いとなることがあり、加熱手段の加熱量が不足する場合は、暖房運転よりも給湯運転を優先するのが一般的である。例えば、特許文献１では、給湯運転に必要とされる加熱量（給湯加熱量）に基づいて同時運転の可否を判断し、給湯加熱量が所定の基準加熱量以上であれば、同時運転を禁止（暖房運転を停止）して給湯運転に集中するようになっている。
特開２０１８－１８５０８２号公報
しかし、上述のように同時運転の可否を給湯加熱量に基づいて判断する暖房給湯装置では、暖房運転中に給湯運転の要請があった場合に、同時運転が禁止されて給湯運転に集中することにより、暖房の使用者の快適性が損なわれることがあるという問題があった。例えば、暖房端末がファンコンベクタのように送風を伴う暖房方式である場合には、暖房端末への熱媒の循環が停止されると、暖房端末から温風が送られてこない（送風が停止される）ことにより、使用者が寒さを感じて快適性が損なわれてしまう。
この発明は、従来の技術が有する上述した課題に対応してなされたものであり、暖房給湯装置で暖房運転中に給湯運転の要請があった場合に、暖房の使用者の快適性が損なわれることを抑制しつつ、給湯運転の要請に応えることが可能な技術の提供を目的とする。
上述した課題を解決するために、本発明の暖房給湯装置は次の構成を採用した。すなわち、
共通の熱媒を用いて、暖房端末に該熱媒を循環させて暖房する暖房運転と、給湯熱交換器に循環させる該熱媒との熱交換で上水を加熱して湯を供給する給湯運転と、前記暖房運転および前記給湯運転を同時に行う同時運転とを実行可能な暖房給湯装置において、
前記熱媒を加熱する加熱手段と、
前記熱媒を前記暖房端末と前記給湯熱交換器とに振り分ける分配比を変更可能である分配手段と、
前記分配手段を制御し、前記暖房運転と、前記給湯運転と、前記同時運転とを切り換えることが可能な切換制御手段と、
前記加熱手段の加熱量を制御し、前記熱媒の温度を調節することが可能な加熱制御手段と、
前記暖房運転で前記熱媒を循環中の前記暖房端末が、前記給湯運転の要請があった場合に前記暖房運転を休止させることができる休止可能端末か、前記給湯運転の要請があった場合に前記暖房運転を休止させることができない休止不可端末かを判断する判断手段と
を備え、
前記切換制御手段は、前記暖房運転中に前記給湯運転の要請があった場合に、前記熱媒を循環中の前記暖房端末が前記休止可能端末のみであると、前記同時運転を禁止して前記給湯運転に切り換え、前記熱媒を循環中の前記休止不可端末があると、前記同時運転に切り換える
ことを特徴とする。
このような本発明の暖房給湯装置では、暖房運転中に給湯運転の要請があった場合に、熱媒を循環中の暖房端末が休止可能端末だけであれば、同時運転を禁止して給湯運転に切り換える（暖房運転を休止する）ことで給湯運転を優先して実行することができるので、加熱手段の加熱量を給湯運転に集中させることにより、給湯能力を最大限に利用することが可能となる。一方、熱媒を循環中の休止不可端末があれば、同時運転に切り換えて休止不可端末への熱媒の循環を継続することにより、暖房の使用者の快適性が損なわれることを抑制しつつ、給湯運転の要請に応えることが可能となる。
上述した本発明の暖房給湯装置では、暖房端末が送風を伴わずに放熱する輻射式であれば、休止可能端末と判断すると共に、暖房端末が送風を伴って放熱する対流式であれば、休止不可端末と判断してもよい。
熱媒を循環中の暖房端末が輻射式であれば、一時的に熱媒の循環を休止しても、周囲に熱が蓄えられていることによって熱媒が冷え難く、室温に与える影響が少ないことから、暖房運転を休止させて給湯運転を優先することが可能である。一方、熱媒を循環中の暖房端末が対流式であれば、熱媒の循環を休止してしまうと暖房端末から温風が送られてこないようになるところ、暖房運転を休止させずに同時運転に切り換えることで、暖房の使用者の快適性が損なわれること（使用者が寒さを感じること）を抑制することができる。
また、前述した本発明の暖房給湯装置では、暖房運転で要求される熱媒の温度（暖房要求温度）が所定温度未満であれば、休止可能端末と判断すると共に、暖房要求温度が所定温度以上であれば、休止不可端末と判断してもよい。

一般に対流式の暖房端末は輻射式の暖房端末に比べて暖房要求温度が高いことから、暖房要求温度が所定温度以上の高温であれば、対流式と推定し、暖房要求温度が所定温度未満の低温であれば、輻射式と推定することができる。このように暖房要求温度に基づいて暖房端末の暖房方式を推定することにより、暖房端末から暖房方式に関する通信や、暖房給湯装置の設置者による暖房方式の入力がない場合であっても、同時運転の可否を判断することが可能となる。
また、こうした本発明の暖房給湯装置では、次のようにしてもよい。まず、給湯熱交換器に上水を供給する給水通路と、給湯熱交換器で加熱された湯を導く出湯通路とをバイパス通路で接続し、給水通路の上水の一部を、給湯熱交換器を経ずに出湯通路へと通過させる。また、バイパス通路を通過する上水の割合を調節手段で調節可能とする。そして、暖房運転で要求される熱媒の温度（暖房要求温度）が、給湯運転で要求される熱媒の温度（給湯要求温度）よりも高い場合に、同時運転に切り換わると、同時運転における熱媒の目標温度を暖房要求温度に設定する。
このようにすれば、暖房要求温度に加熱された熱媒が暖房端末に供給されるので、同時運転における暖房能力の低下（不足）を抑制することができる。しかも、同時運転における給湯運転では、給湯熱交換器で加熱された湯と、バイパス通路を通った上水との混合比を調節手段で調節することが可能であるため、給湯要求温度よりも高温の熱媒が給湯熱交換器に供給されても、混合比の調節によって使用者が所望する温度での給湯が可能となる。
本実施例の暖房給湯装置１の構成を示した説明図である。 本実施例の暖房端末の構成を例示した説明図である。 三方弁２８の構成を例示した断面図である。 本実施例のコントローラ４０が実行する暖房運転中処理のフローチャートである。 変形例の暖房運転中処理のフローチャートである。 輻射式の床暖房５０および対流式のファンコンベクタ５１の両方が接続されている例を示した説明図である。
図１は、本実施例の暖房給湯装置１の構成を示した説明図である。図示されるように暖房給湯装置１は、ハウジング２で覆われた内部に、燃料ガスと燃焼用空気との混合ガスを燃焼させるバーナ３を内蔵した燃焼ユニット４を備えている。燃焼ユニット４には、燃焼ファン５が接続されており、この燃焼ファン５によって混合ガスが送られる。
燃焼ファン５の吸入側には、燃焼用空気を供給する空気供給路７と、燃料ガスを供給するガス供給路８とを合流させる合流部６が設けられている。ガス供給路８には、ガス供給路８を開閉する開閉弁（図示省略）や、上流側から圧送される燃料ガスの圧力を大気圧に下げるゼロガバナ９が設けられている。合流部６には、切換弁が内蔵されており、燃焼ファン５に流入する燃焼用空気と燃料ガスとの比率を調節することが可能になっている。燃焼ファン５を駆動すると、ハウジング２内の空気と、ガス供給路８のゼロガバナ９よりも下流側の燃料ガスとが合流部６を通って所定の比率で燃焼ファン５に吸い込まれ、混合ガスが燃焼ユニット４に送り込まれる。
燃焼ユニット４では、内蔵のバーナ３で混合ガスの燃焼が行われる。図示した例では、バーナ３から下方に向けて混合ガスが噴出するようになっており、下向きに炎が形成されると共に、燃焼排気が下方へと送られる。燃焼ファン５は、暖房給湯装置１の全体を制御するコントローラ４０と電気的に接続されており、コントローラ４０は、必要とされる加熱量に応じて燃焼ファン５の回転数を変更することで、バーナ３での加熱量（燃焼量）を制御する。尚、本実施例のバーナ３は、本発明の「加熱手段」に相当しており、本実施例のコントローラ４０は、本発明の「加熱制御手段」に相当している。
また、燃焼ユニット４には、高電圧の放電によって火花を飛ばす点火プラグ１１や、バーナ３の火炎（着火）を検知するフレームロッド１２や、燃焼ユニット４から燃焼ファン５への逆流を阻止する逆止弁１３が設けられている。点火プラグ１１およびフレームロッド１２は、コントローラ４０と電気的に接続されている。
バーナ３の下方には、第１熱交換器１５が設けられており、第１熱交換器１５の下方には、第２熱交換器１６が設けられている。バーナ３での燃焼によって生じた燃焼排気は、下方へと送られ、第１熱交換器１５および第２熱交換器１６を通過する。このとき、第１熱交換器１５では、燃焼排気から顕熱を回収し、第２熱交換器１６では、燃焼排気から潜熱を回収する。
そして、第１熱交換器１５および第２熱交換器１６を通過した燃焼排気は、排気ダクト１７を通って、ハウジング２の上部に突出した排気口１８から排出される。また、図示した例では、ハウジング２の上部に給気口１９が設けられており、給気口１９からハウジング２に取り入れられた空気が、空気供給路７を介して燃焼ファン５に吸い込まれる。
第１熱交換器１５は、上流側が第２熱交換器１６の下流側と接続されている。また、第１熱交換器１５の下流側は、後述する暖房端末の上流側と往き通路２１を介して接続されており、第２熱交換器１６の上流側は、後述する暖房端末の下流側と戻り通路２２を介して接続されている。戻り通路２２には、温水などの熱媒を第２熱交換器１６に向けて送る循環ポンプ２３や、第２熱交換器１６に流入する熱媒の温度（以下、戻り温度）を検知する戻り温度センサ２４が設けられている。循環ポンプ２３および戻り温度センサ２４は、コントローラ４０と電気的に接続されている。
前述したように第２熱交換器１６では、バーナ３の燃焼排気から潜熱を回収しており、循環ポンプ２３の作動によって第２熱交換器１６に送られた熱媒は、回収した熱で予備加熱された後、第１熱交換器１５へと送られる。第１熱交換器１５では、バーナ３の燃焼排気との顕熱の熱交換によって熱媒が加熱され、高温になった熱媒が往き通路２１を通って暖房端末に供給される。往き通路２１には、第１熱交換器１５から流出する熱媒の温度（以下、往き温度）を検知する往き温度センサ２５が設けられており、往き温度センサ２５は、コントローラ４０と電気的に接続されている。
暖房端末を通過して冷めた熱媒は、戻り通路２２を通って循環ポンプ２３まで戻り、再び第２熱交換器１６へと送られる。このように暖房端末に循環させる熱媒は、温水に限られず、シリコーン油などを用いてもよい。
また、往き通路２１の往き温度センサ２５よりも下流側から分岐した分岐通路２６が、戻り通路２２の循環ポンプ２３よりも上流側に接続されている。この分岐通路２６には、給湯熱交換器２７が設けられており、分岐通路２６と戻り通路２２との接続部分には、三方弁２８が設けられている。三方弁２８の構成については別図を用いて後述するが、第１熱交換器１５から流出する熱媒を、暖房端末を通るルートと、給湯熱交換器２７を通るルートとに振り分ける分配比を三方弁２８で切り換えることが可能である。三方弁２８は、コントローラ４０と電気的に接続されている。尚、本実施例の三方弁２８は、本発明の「分配手段」に相当しており、本実施例のコントローラ４０は、本発明の「切換制御手段」に相当している。
給湯熱交換器２７は、液－液熱交換器であって、給水通路３０と出湯通路３１とが接続されている。給水通路３０を通って給湯熱交換器２７に供給される上水は、給湯熱交換器２７で熱媒との熱交換によって加熱されて湯となり、出湯通路３１に流出する。給水通路３０には、暖房給湯装置１に流入する上水の流量を計測する水量センサ３２や、上水の流量を調節する水量サーボ３３や、上水の温度を検知する給水温度センサ３４が設けられている。出湯通路３１には、給湯熱交換器２７から流出した直後の湯の温度を検知する給湯熱交出口温度センサ３５が設けられている。これら水量センサ３２、水量サーボ３３、給水温度センサ３４、給湯熱交出口温度センサ３５は、コントローラ４０と電気的に接続されている。
また、本実施例の暖房給湯装置１では、給水通路３０と出湯通路３１とがバイパス通路３６で接続されている。暖房給湯装置１に流入した給水通路３０の上水は、一部が給湯熱交換器２７に供給されることなくバイパス通路３６を通過可能であり、残りが給湯熱交換器２７に供給される。そして、給湯熱交換器２７で加熱された湯は、バイパス通路３６を通った上水と混合されて暖房給湯装置１から流出する。バイパス通路３６と出湯通路３１との接続部分にはバイパスサーボ３７が設けられており、給湯熱交換器２７で加熱された湯と、バイパス通路３６を通った上水との混合比は、バイパスサーボ３７によって変更することが可能である。バイパスサーボ３７は、コントローラ４０と電気的に接続されている。尚、本実施例のバイパスサーボ３７は、本発明の「調節手段」に相当している。
出湯通路３１のバイパスサーボ３７よりも下流側には、暖房給湯装置１から流出する湯の温度を検知する出湯温度センサ３８が設けられている。上述のように給水通路３０の上水の一部がバイパス通路３６を通ることにより、出湯温度センサ３８での検知温度は、給湯熱交出口温度センサ３５での検知温度よりも低くなることから、バイパスサーボ３７で混合比を調節することによって、暖房給湯装置１から流出する湯の温度変動を抑制することができる。
さらに、コントローラ４０には、給湯用リモコン４１や暖房用リモコン４２が接続されている。使用者は、給湯用リモコン４１を操作することで、給湯運転の運転可能（ＯＮ）状態と運転不能（ＯＦＦ）状態とを切り換えたり、給湯温度を設定したりすることが可能であり、暖房用リモコン４２を操作することで、暖房運転の開始や停止を指示したり、暖房温度を設定したりすることが可能である。
図２は、本実施例の暖房端末の構成を例示した説明図である。まず、図２（ａ）に示した例では、暖房端末として床暖房５０が接続されている。床暖房５０は、蛇行するパイプ５０ａを備えており、熱媒がパイプ５０ａを通過しながら放熱することで周囲を暖める。使用者は、床暖房５０に対応して設けられた床暖房リモコン４２ａを操作することで、床暖房５０の運転や停止を指示したり、床暖房５０の暖房温度を設定したりすることが可能である。尚、本実施例の床暖房５０は、本発明の「輻射式の暖房端末」に相当している。
一方、図２（ｂ）に示した例では、暖房端末としてファンコンベクタ（ルームヒーター）５１が接続されている。ファンコンベクタ５１は、暖房熱交換器５１ａと、送風ファン５１ｂとを備えている。図示した送風ファン５１ｂには、クロスフローファンを用いている。暖房熱交換器５１ａに熱媒を循環させると共に、ファンモータ５１ｃの駆動によって送風ファン５１ｂを回転させると、室内空気がファンコンベクタ５１内に吸い込まれて、暖房熱交換器５１ａを通り抜ける際に熱媒との熱交換で室内空気が加熱され、温風となって吹き出す。使用者は、ファンコンベクタ５１に対応して設けられたファンコンベクタリモコン４２ｂを操作することで、ファンコンベクタ５１の運転や停止を指示したり、ファンコンベクタ５１の暖房温度を設定したりすることが可能である。尚、本実施例のファンコンベクタ５１は、本発明の「対流式の暖房端末」に相当している。
図３は、三方弁２８の構成を例示した断面図である。図示されるように三方弁２８の内部には、３方向に通じる弁室６０が形成されている。図示した例では、弁室６０の左方に分岐通路２６が接続され、右方に戻り通路２２の暖房端末側（以下、端末側戻り通路２２ａ）が接続され、上方に戻り通路２２の循環ポンプ２３側（以下、ポンプ側戻り通路２２ｂ）が接続されている。
また、弁室６０内には、分岐通路２６を開閉する給湯側弁体６１と、端末側戻り通路２２ａを開閉する暖房側弁体６２とが収容されており、これら給湯側弁体６１および暖房側弁体６２は、左右方向に往復移動が可能な移動軸６３に反対向きに取り付けられている。移動軸６３は、駆動モータ６４の駆動によって移動するようになっており、本実施例の駆動モータ６４にはステッピングモータを用いている。
図３（ａ）には、移動軸６３が左方に移動して給湯側弁体６１が分岐通路２６を閉じ、暖房側弁体６２が端末側戻り通路２２ａを開いた状態が示されている。この状態において、循環ポンプ２３の作動によって第１熱交換器１５から流出した熱媒は、給湯熱交換器２７に振り分けられることなく、暖房端末（床暖房５０またはファンコンベクタ５１）を循環することから、暖房運転が行われる。
一方、駆動モータ６４の駆動によって移動軸６３が右方に移動すると、図３（ｂ）に示されるように暖房側弁体６２が端末側戻り通路２２ａを閉じ、給湯側弁体６１が分岐通路２６を開いた状態となる。この状態において、循環ポンプ２３の作動によって第１熱交換器１５から流出した熱媒は、暖房端末に振り分けられることなく、給湯熱交換器２７を循環することから、給湯運転が行われる。
さらに、図３（ｃ）に示されるように移動軸６３を、図３（ａ）の暖房運転の状態と図３（ｂ）の給湯運転の状態との中間状態で停止させることにより、分岐通路２６および端末側戻り通路２２ａの両方を開いた状態となる。この状態において、循環ポンプ２３の作動によって第１熱交換器１５から流出した熱媒は、暖房端末（床暖房５０またはファンコンベクタ５１）および給湯熱交換器２７の両方に振り分けられて循環することから、暖房運転と給湯運転とを同時に行う同時運転が可能である。
このように共通の熱媒を用いて暖房運転と給湯運転とを切り換えて実行可能であると共に、同時運転が可能な暖房給湯装置１では、同時運転の際に、暖房運転と給湯運転とでバーナ３による加熱量（燃焼量）の取り合いとなることがある。従来の暖房給湯装置１では、暖房運転よりも給湯運転を優先するのが一般的であって、給湯運転に必要とされる加熱量に基づいて同時運転の可否を判断することがあり、給湯運転で大きな加熱量を必要とする場合には、同時運転を禁止して給湯運転に集中するようになっていた。ただし、暖房運転中に給湯運転の要請があった場合に、同時運転が禁止されて給湯運転に集中すると、暖房の使用者の快適性が損なわれることがある。
例えば、暖房端末が前述したファンコンベクタ５１のように送風を伴って放熱する暖房方式（対流式）である場合には、熱媒の循環が休止されると、ファンコンベクタ５１から温風が送られてこない（送風が停止される）ことにより、使用者が寒さを感じて快適性が損なわれる。そのため、対流式の暖房端末は、暖房運転中に給湯運転の要請があった場合に暖房運転を休止する（給湯運転を優先する）には不向きである。尚、本実施例のファンコンベクタ５１は、本発明の「休止不可端末」に相当している。
一方、暖房端末が前述した床暖房５０のように送風を伴わずに放熱する暖房方式（輻射式）である場合には、熱媒の循環が一時的に休止されても、パイプ５０ａの周囲の床などに熱が蓄えられていることにより、パイプ５０ａ内の熱媒が冷え難い。そのため、輻射式の暖房端末では、暖房運転中に給湯運転の要請があった場合に暖房運転を休止しても（給湯運転を優先しても）、室温や使用者の快適性に与える影響が少ない。尚、本実施例の床暖房５０は、本発明の「休止可能端末」に相当している。
そこで、本実施例の暖房給湯装置１では、暖房運転中に給湯運転の要請があった場合に、暖房の使用者の快適性が損なわれることを抑制しつつ、給湯運転の要請に応えるために、暖房運転中にコントローラ４０が以下のような暖房運転中処理を実行するようになっている。
図４は、本実施例のコントローラ４０が実行する暖房運転中処理のフローチャートである。この暖房運転中処理は、使用者による暖房用リモコン４２の操作で暖房運転（床暖房５０またはファンコンベクタ５１の運転）が開始されると実行される。尚、暖房運転の開始に伴い、三方弁２８を図３（ａ）の暖房運転の状態として、循環ポンプ２３を作動すると共に、バーナ３で混合ガスの燃焼を開始し、暖房運転に応じてバーナ３による加熱量（燃焼量）を制御する。
暖房運転中処理を開始すると、給湯運転の要請があったか否かを判断する（ＳＴＥＰ１）。本実施例のコントローラ４０は、給湯用リモコン４１の操作による給湯運転の運転可能（ＯＮ）状態において、図示しない給湯栓を使用者が開けて水量センサ３２で計測される上水の流量が所定量以上になると、給湯運転の要請があったと判断する。
給湯運転の要請がない場合は（ＳＴＥＰ１：ｎｏ）、次に、暖房運転の停止指示があったか否かを判断する（ＳＴＥＰ２）。使用者による暖房用リモコン４２の操作で暖房運転の停止指示があった場合は（ＳＴＥＰ２：ｙｅｓ）、暖房運転を停止して（ＳＴＥＰ３）、図４の暖房運転中処理を終了する。このＳＴＥＰ３では、バーナ３での燃焼を停止した後、循環ポンプ２３を停止する。その後、使用者による暖房用リモコン４２の操作で暖房運転の開始指示があり、暖房運転を再開すると、再び図４の暖房運転中処理を実行する。
これに対して、暖房運転の停止指示がない場合は（ＳＴＥＰ２：ｎｏ）、ＳＴＥＰ１へと戻り、給湯運転の要請があったか否かの判断（ＳＴＥＰ１）、および暖房運転の停止指示があったか否かの判断（ＳＴＥＰ２）を繰り返す。そして、給湯運転の要請があった場合は（ＳＴＥＰ１：ｙｅｓ）、使用中の暖房端末の種類（暖房方式）を確認する（ＳＴＥＰ４）。
図２に例示したように本実施例の暖房給湯装置１には、暖房端末として輻射式の床暖房５０または対流式のファンコンベクタ５１が接続される。また、床暖房リモコン４２ａやファンコンベクタリモコン４２ｂから対応する暖房端末の種類（床暖房５０かファンコンベクタ５１か）についての情報がコントローラ４０に送信されるようになっており、コントローラ４０は、受信情報に基づいて暖房端末の暖房方式を確認することができる。尚、暖房給湯装置１の設置者やメンテナンスの作業者が暖房端末の種類をコントローラ４０に入力するようにしてもよい。また、本実施例のコントローラ４０は、本発明の「判断手段」に相当している。
こうして暖房端末の暖房方式を確認すると、対流式の暖房端末（ファンコンベクタ５１）を使用中であるか否かを判断する（ＳＴＥＰ５）。そして、対流式ではなく、輻射式の暖房端末（床暖房５０）を使用中である場合は（ＳＴＥＰ５：ｎｏ）、同時運転を禁止して給湯運転に移行し（ＳＴＥＰ６）、図４の暖房運転中処理を終了する。このＳＴＥＰ６では、三方弁２８を図３（ａ）の暖房運転の状態から、図３（ｂ）の給湯運転の状態へと切り換えることにより、暖房端末（床暖房５０）への熱媒の循環を休止し、給湯熱交換器２７に熱媒の循環を集中させる。また、給湯運転に応じてバーナ３による加熱量（燃焼量）を制御する。その後、給湯運転の停止要請があると、給湯運転から暖房運転に復帰し、再び図４の暖房運転中処理を実行する。
一方、ＳＴＥＰ５の判断において、対流式の暖房端末（ファンコンベクタ５１）を使用中である場合は（ＳＴＥＰ５：ｙｅｓ）、同時運転を許可して同時運転に移行する（ＳＴＥＰ７）。このＳＴＥＰ７では、三方弁２８を図３（ａ）の暖房運転の状態から、図３（ｃ）の中間状態へと切り換えることにより、暖房端末（ファンコンベクタ５１）および給湯熱交換器２７の両方に熱媒を循環させる。
続いて、暖房運転で要求される熱媒の往き温度（以下、暖房要求温度）、および給湯運転で要求される熱媒の往き温度（以下、給湯要求温度）を算出する（ＳＴＥＰ８）。ファンコンベクタ５１の暖房要求温度は、ファンコンベクタリモコン４２ｂでのファンコンベクタ５１の設定温度に基づいて決定され、ファンコンベクタ５１の設定温度が高いと、暖房要求温度が高くなる。一方、給湯要求温度は、水量センサ３２で計測される上水の流量や、給水温度センサ３４で検知される上水の温度や、給湯用リモコン４１での給湯の設定温度に基づいて決定され、上水の流量が多かったり、上水の温度が低かったり、給湯の設定温度が高いと、給湯要求温度が高くなる。
そして、算出した暖房要求温度が給湯要求温度よりも高いか否かを判断する（ＳＴＥＰ９）。このとき、暖房要求温度が給湯要求温度よりも高い場合は（ＳＴＥＰ９：ｙｅｓ）、往き温度（第１熱交換器１５から流出する熱媒の温度）の目標温度を暖房要求温度に設定してバーナ３による加熱量（燃焼量）を制御する（ＳＴＥＰ１０）。これにより、第１熱交換器１５で暖房要求温度に加熱された熱媒がファンコンベクタ５１に供給されるので、同時運転におけるファンコンベクタ５１での暖房能力の低下（不足）を抑制することができる。また、給湯熱交換器２７には給湯要求温度よりも高温の熱媒が供給されるものの、前述したように給水通路３０の上水の一部が給湯熱交換器２７に供給されることなくバイパス通路３６を通過可能であるため、給湯熱交換器２７で加熱された湯と、バイパス通路３６を通った上水との混合比をバイパスサーボ３７で調節することにより、使用者の所望する設定温度での給湯が可能となる。
一方、暖房要求温度が給湯要求温度以下である場合は（ＳＴＥＰ９：ｎｏ）、往き温度の目標温度を給湯要求温度に設定してバーナ３による加熱量（燃焼量）を制御する（ＳＴＥＰ１１）。これにより、第１熱交換器１５で給湯要求温度に加熱された熱媒が給湯熱交換器２７に供給されるので、同時運転における給湯能力の低下（不足）を抑制することができる。また、ファンコンベクタ５１に供給される熱媒の流量を三方弁２８で絞ることにより、ファンコンベクタ５１での過熱を抑制することができる。
こうして同時運転における往き温度の目標温度を設定したら、給湯運転の停止要請があったか否かを判断する（ＳＴＥＰ１２）。本実施例のコントローラ４０は、図示しない給湯栓を使用者が閉めて水量センサ３２で計測される上水の流量が所定量未満になると、給湯運転の停止要請があったと判断する。そして、給湯運転の停止要請があった場合は（ＳＴＥＰ１２：ｙｅｓ）、同時運転から暖房運転に移行する（ＳＴＥＰ１３）。このＳＴＥＰ１３では、三方弁２８を図３（ｃ）の中間状態から、図３（ａ）の暖房運転の状態へと切り換えることにより、暖房運転に復帰する。その後、暖房運転中処理の先頭に戻り、上述したＳＴＥＰ１以降の処理を再び実行する。
これに対して、給湯運転の停止要請がない場合は（ＳＴＥＰ１２：ｎｏ）、続いて、同時運転中に暖房運転（ファンコンベクタ５１）の停止指示があったか否かを判断する（ＳＴＥＰ１４）。暖房運転の停止指示がない場合は（ＳＴＥＰ１４：ｎｏ）、ＳＴＥＰ１２へと戻り、給湯運転の停止要請があったか否かの判断（ＳＴＥＰ１２）、および暖房運転の停止指示があったか否かの判断（ＳＴＥＰ１４）を繰り返す。
そして、同時運転中に使用者によるファンコンベクタリモコン４２ｂの操作で暖房運転の停止指示があった場合は（ＳＴＥＰ１４：ｙｅｓ）、三方弁２８を図３（ｃ）の中間状態から、図３（ｂ）の給湯運転の状態へと切り換えることにより、暖房端末（ファンコンベクタ５１）への熱媒の循環を停止して、給湯運転に移行すると（ＳＴＥＰ６）、図４の暖房運転中処理を終了する。
尚、本実施例の暖房給湯装置１では、給湯運転中に暖房運転（床暖房５０またはファンコンベクタ５１）の開始指示があっても、同時運転を禁止して給湯運転を継続するようになっている。これは、給湯運転から同時運転に移行すると、バーナ３による加熱量（燃焼量）が暖房運転にも振り分けられることにより、一時的に給湯能力が低下（不足）して、暖房給湯装置１から流出する湯の温度が大きく変動してしまうことがあるためである。従って、給湯運転が停止するまで暖房運転の開始が遅れるものの、暖房運転（ファンコンベクタ５１）が途中で停止される場合に比べると、もともと温風が送られていないので、使用者の快適性が大きく損なわれることはない。
以上に説明したように本実施例の暖房給湯装置１では、暖房運転中に給湯運転の要請があった場合に、使用中の暖房端末に基づいて同時運転の可否を判断するようになっている。輻射式の床暖房５０であれば、一時的に熱媒の循環を休止しても、パイプ５０ａの周囲に熱が蓄えられていることによってパイプ５０ａ内の熱媒が冷え難く、室温に与える影響が少ないことから、暖房運転を休止させて給湯運転を優先することが可能である。そのため、同時運転を禁止して給湯運転に切り換えることとし、バーナ３による加熱量を給湯運転に集中させることにより、給湯能力を最大限に利用することが可能となる。一方、対流式のファンコンベクタ５１であれば、熱媒の循環を休止してしまうとファンコンベクタ５１から温風が送られてこないようになることから、同時運転を許可して暖房運転を継続しながら同時運転に切り換えることにより、暖房の使用者の快適性が損なわれること（使用者が寒さを感じること）を抑制しつつ、給湯運転の要請に応えることが可能となる。
また、本実施例の暖房給湯装置１では、同時運転における暖房要求温度（暖房運転で要求される熱媒の往き温度）と給湯要求温度（給湯運転で要求される熱媒の往き温度）とを比較して、暖房要求温度が給湯要求温度よりも高い場合には、同時運転における往き温度の目標温度を暖房要求温度に設定してバーナ３による加熱量（燃焼量）を制御するようになっている。これにより、暖房要求温度に加熱された熱媒がファンコンベクタ５１に供給されるので、同時運転におけるファンコンベクタ５１での暖房能力の低下（不足）を抑制することができる。しかも、同時運転における給湯運転では、給湯熱交換器２７で加熱された湯と、バイパス通路３６を通った上水との混合比をバイパスサーボ３７で変更することが可能であるため、給湯要求温度よりも高温の熱媒が給湯熱交換器２７に供給されても、混合比を調節することによって使用者の所望する設定温度での給湯が可能となる。
上述した本実施例の暖房給湯装置１には、次のような変形例も存在する。以下では、上述の実施例とは異なる点を中心に変形例について説明する。尚、変形例の説明では、上述の実施例と同様の構成についての詳細な説明を省略する。
図５は、変形例の暖房運転中処理のフローチャートである。変形例の暖房運転中処理を開始すると、給湯運転の要請があったか否かを判断し（ＳＴＥＰ２１）、給湯運転の要請がない場合は（ＳＴＥＰ２１：ｎｏ）、次に、暖房運転の停止指示があったか否かを判断する（ＳＴＥＰ２２）。そして、暖房運転の停止指示があった場合は（ＳＴＥＰ２２：ｙｅｓ）、暖房運転を停止して（ＳＴＥＰ２３）、図５の暖房運転中処理を終了する。
これに対して、暖房運転の停止指示がない場合は（ＳＴＥＰ２２：ｎｏ）、ＳＴＥＰ２１へと戻り、給湯運転の要請があったか否かの判断（ＳＴＥＰ２１）、および暖房運転の停止指示があったか否かの判断（ＳＴＥＰ２２）を繰り返す。そして、給湯運転の要請があった場合は（ＳＴＥＰ２１：ｙｅｓ）、暖房要求温度（暖房運転で要求される熱媒の往き温度）を算出して（ＳＴＥＰ２４）、暖房要求温度が所定温度（例えば６０度）以上であるか否かを判断する（ＳＴＥＰ２５）。
暖房要求温度は、暖房用リモコン４２での暖房の設定温度に基づいて決定される。また、変形例の暖房給湯装置１においても、前述した実施例と同様に、暖房端末として輻射式の床暖房５０または対流式のファンコンベクタ５１が接続される。一般に対流式の暖房端末（ファンコンベクタ５１）では、輻射式の暖房端末（床暖房５０）に比べて暖房要求温度が高い傾向にあるため、暖房要求温度に基づいて暖房端末の種類を推定することが可能である。そして、暖房要求温度が所定温度未満の低温である場合は（ＳＴＥＰ２５：ｎｏ）、使用中の暖房端末が輻射式の床暖房５０と推定されることから、同時運転を禁止し、三方弁２８の切り換えによって給湯運転に移行すると（ＳＴＥＰ２６）、図５の暖房運転中処理を終了する。
一方、ＳＴＥＰ２５の判断において、暖房要求温度が所定温度以上の高温である場合は（ＳＴＥＰ２５：ｙｅｓ）、使用中の暖房端末が対流式のファンコンベクタ５１と推定されることから、同時運転を許可し、三方弁２８の切り換えによって同時運転に移行する（ＳＴＥＰ２７）。続いて、給湯要求温度（給湯運転で要求される熱媒の往き温度）を算出して（ＳＴＥＰ２８）、ＳＴＥＰ２４で算出した暖房要求温度が給湯要求温度よりも高いか否かを判断する（ＳＴＥＰ２９）。給湯要求温度は、水量センサ３２で計測される上水の流量や、給水温度センサ３４で検知される上水の温度や、給湯用リモコン４１での給湯の設定温度に基づいて決定される。
そして、暖房要求温度が給湯要求温度よりも高い場合は（ＳＴＥＰ２９：ｙｅｓ）、往き温度の目標温度を暖房要求温度に設定し（ＳＴＥＰ３０）、暖房要求温度が給湯要求温度以下である場合は（ＳＴＥＰ２９：ｎｏ）、往き温度の目標温度を給湯要求温度に設定する（ＳＴＥＰ３１）。こうして同時運転における往き温度の目標温度を設定したら、給湯運転の停止要請があったか否かを判断し（ＳＴＥＰ３２）、給湯運転の停止要請があった場合は（ＳＴＥＰ３２：ｙｅｓ）、三方弁２８の切り換えによって同時運転から暖房運転に移行すると（ＳＴＥＰ３３）、暖房運転中処理の先頭に戻り、上述したＳＴＥＰ２１以降の処理を再び実行する。
これに対して、給湯運転の停止要請がない場合は（ＳＴＥＰ３２：ｎｏ）、続いて、同時運転中に暖房運転の停止指示があったか否かを判断し（ＳＴＥＰ３４）、暖房運転の停止指示がない場合は（ＳＴＥＰ３４：ｎｏ）、ＳＴＥＰ３２へと戻り、給湯運転の停止要請があったか否かの判断（ＳＴＥＰ３２）、および暖房運転の停止指示があったか否かの判断（ＳＴＥＰ３４）を繰り返す。そして、同時運転中に暖房運転の停止指示があった場合は（ＳＴＥＰ３４：ｙｅｓ）、三方弁２８の切り換えによって給湯運転に移行すると（ＳＴＥＰ２６）、図５の暖房運転中処理を終了する。
以上に説明したように変形例の暖房給湯装置１では、暖房運転中に給湯運転の要請があった場合に、暖房要求温度に基づき暖房端末の暖房方式を推定して同時運転の可否を判断するようになっている。一般に対流式の暖房端末は輻射式の暖房端末に比べて暖房要求温度が高いことから、暖房要求温度が所定温度以上の高温であれば、対流式と推定し、暖房要求温度が所定温度未満の低温であれば、輻射式と推定することができる。このように暖房要求温度に基づいて暖房端末の暖房方式を推定することにより、暖房端末からコントローラ４０への暖房方式に関する通信や、暖房給湯装置１の設置者によるコントローラ４０への暖房端末の暖房方式の入力がない場合であっても、同時運転の可否を判断することが可能となる。
以上、本実施例および変形例の暖房給湯装置１について説明したが、本発明は上記の実施例および変形例に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様で実施することが可能である。
例えば、前述した実施例では、暖房端末の暖房方式（輻射式か対流式か）に基づいて同時運転の可否を判断するようになっていた。しかし、暖房端末について、暖房運転中に給湯運転の要請があった場合に暖房運転を休止させることができる休止可能端末か、暖房運転中に給湯運転の要請があった場合に暖房運転を休止させることができない休止不可端末かを使用者が予め設定可能として、子供部屋や恒温室などに設置される暖房端末の場合に、休止不可端末に設定できるようにしてもよい。そして、暖房運転中に給湯運転の要請があった場合に、使用中の暖房端末が休止可能端末であれば、同時運転を禁止して給湯運転に切り換え、休止不可端末であれば、同時運転に切り換えるようにしてもよい。
また、前述した実施例および変形例では、暖房端末として輻射式の床暖房５０または対流式のファンコンベクタ５１が接続されるようになっていた。しかし、図６に示されるように床暖房５０およびファンコンベクタ５１の両方が接続されていてもよい。図示した例では、熱媒を一時的に溜めておく貯留槽７０の上流側に第１熱交換器１５からの往き通路２１が接続されており、貯留槽７０の下流側に戻り通路２２が接続されているため、三方弁２８を図３（ａ）の暖房運転の状態にすると、熱媒が貯留槽７０を通って循環する。また、貯留槽７０には、中流と下流とをつなぐ第１引込通路７１が接続されると共に、上流と下流とをつなぐ第２引込通路７２が接続されている。そして、第１引込通路７１には、床暖房５０や、貯留槽７０の熱媒を第１引込通路７１に引き込む第１ポンプ７３が設けられており、第２引込通路７２には、ファンコンベクタ５１や、貯留槽７０の熱媒を第２引込通路７２に引き込む第２ポンプ７４が設けられている。第１ポンプ７３を作動させることで床暖房５０に熱媒を循環させることが可能であり、第２ポンプ７４を作動させることでファンコンベクタ５１に熱媒を循環させることが可能である。さらに、第１ポンプ７３と第２ポンプ７４とを共に作動させて、床暖房５０およびファンコンベクタ５１の両方に熱媒を循環させることも可能である。第１ポンプ７３および第２ポンプ７４は、コントローラ４０と電気的に接続されている。
このように輻射式の床暖房５０および対流式のファンコンベクタ５１の両方が接続された暖房給湯装置１では、床暖房５０およびファンコンベクタ５１の何れか一方だけで暖房運転中に給湯運転の要請があった場合は、前述した実施例や変形例と同様である。また、床暖房５０およびファンコンベクタ５１の両方で暖房運転中に給湯運転の要請があった場合は、ファンコンベクタ５１だけの場合と同様に、同時運転に切り換える。すなわち、前述した実施例の暖房運転中処理（図４）では、ＳＴＥＰ４の確認において床暖房５０およびファンコンベクタ５１の両方を使用中であった場合は、ＳＴＥＰ５で対流式のファンコンベクタ５１を使用中と判断されるので（ＳＴＥＰ５：ｙｅｓ）、三方弁２８の切り換えによって同時運転に移行する（ＳＴＥＰ７）。尚、同時運転中は、第１ポンプ７３を停止して床暖房５０を休止しておいてもよい。
また、床暖房５０およびファンコンベクタ５１の両方で暖房運転中は、暖房要求温度（暖房運転で要求される熱媒の往き温度）を、高温側のファンコンベクタ５１に合わせて設定することとして、低温側の床暖房５０では、第１ポンプ７３を制御して、床暖房５０に供給する熱媒の流量を絞ったり、床暖房５０に熱媒を間欠的に供給したりすることにより、床暖房５０での過熱を抑制してもよい。そして、前述した変形例の暖房運転中処理（図５）では、ＳＴＥＰ２４で算出した高温側のファンコンベクタ５１の暖房要求温度に基づいて、ＳＴＥＰ２５で暖房要求温度が所定温度以上と判断されるので（ＳＴＥＰ２５：ｙｅｓ）、三方弁２８の切り切り換えによって同時運転に移行する（ＳＴＥＰ２７）。
１…暖房給湯装置、 ２…ハウジング、 ３…バーナ、
４…燃焼ユニット、 ５…燃焼ファン、 ６…合流部、
７…空気供給路、 ８…ガス供給路、 ９…ゼロガバナ、
１１…点火プラグ、 １２…フレームロッド、 １３…逆止弁、
１５…第１熱交換器、 １６…第２熱交換器、 １７…排気ダクト、
１８…排気口、 １９…給気口、 ２１…往き通路、
２２…戻り通路、 ２３…循環ポンプ、 ２４…戻り温度センサ、
２５…往き温度センサ、 ２６…分岐通路、 ２７…給湯熱交換器、
２８…三方弁、 ３０…給水通路、 ３１…出湯通路、
３２…水量センサ、 ３３…水量サーボ、 ３４…給水温度センサ、
３５…給湯熱交出口温度センサ、 ３６…バイパス通路、
３７…バイパスサーボ、 ３８…出湯温度センサ、 ４０…コントローラ、
４１…給湯用リモコン、 ４２…暖房用リモコン、 ５０…床暖房、
５０ａ…パイプ、 ５１…ファンコンベクタ、 ５１ａ…暖房熱交換器、
５１ｂ…送風ファン、 ５１ｃ…ファンモータ、 ６０…弁室、
６１…給湯側弁体、 ６２…暖房側弁体、 ６３…移動軸、
６４…駆動モータ、 ７０…貯留槽、 ７１…第１引込通路、
７２…第２引込通路、 ７３…第１ポンプ、 ７４…第２ポンプ。

Claims (4)

  1. 共通の熱媒を用いて、暖房端末に該熱媒を循環させて暖房する暖房運転と、給湯熱交換器に循環させる該熱媒との熱交換で上水を加熱して湯を供給する給湯運転と、前記暖房運転および前記給湯運転を同時に行う同時運転とを実行可能な暖房給湯装置において、
    前記熱媒を加熱する加熱手段と、
    前記熱媒を前記暖房端末と前記給湯熱交換器とに振り分ける分配比を変更可能である分配手段と、
    前記分配手段を制御し、前記暖房運転と、前記給湯運転と、前記同時運転とを切り換えることが可能な切換制御手段と、
    前記加熱手段の加熱量を制御し、前記熱媒の温度を調節することが可能な加熱制御手段と、
    前記暖房運転で前記熱媒を循環中の前記暖房端末が、前記給湯運転の要請があった場合に前記暖房運転を休止させることができる休止可能端末か、前記給湯運転の要請があった場合に前記暖房運転を休止させることができない休止不可端末かを判断する判断手段と
    を備え、
    前記切換制御手段は、前記暖房運転中に前記給湯運転の要請があった場合に、前記熱媒を循環中の前記暖房端末が前記休止可能端末のみであると、前記同時運転を禁止して前記給湯運転に切り換え、前記熱媒を循環中の前記休止不可端末があると、前記同時運転に切り換える
    ことを特徴とする暖房給湯装置。
  2. 請求項１に記載の暖房給湯装置において、
    前記判断手段は、前記暖房端末が送風を伴わずに放熱する輻射式であれば、前記休止可能端末と判断し、前記暖房端末が送風を伴って放熱する対流式であれば、前記休止不可端末と判断する
    ことを特徴とする暖房給湯装置。
  3. 請求項１に記載の暖房給湯装置において、
    前記判断手段は、前記暖房運転で要求される前記熱媒の温度である暖房要求温度が所定温度未満であれば、前記休止可能端末と判断し、前記暖房要求温度が前記所定温度以上であれば、前記休止不可端末と判断する
    ことを特徴とする暖房給湯装置。
  4. 請求項１ないし請求項３の何れか一項に記載の暖房給湯装置において、
    前記給湯熱交換器に上水を供給する給水通路と、
    前記給湯熱交換器で加熱された湯を導く出湯通路と、
    前記給水通路と前記出湯通路とを接続し、前記給水通路の上水の一部を、前記給湯熱交換器を経ずに前記出湯通路へと通過させるバイパス通路と
    前記バイパス通路を通過する上水の割合を調節可能である調節手段と
    を備え、
    前記暖房運転で要求される前記熱媒の温度である暖房要求温度が、前記給湯運転で要求される前記熱媒の温度である給湯要求温度よりも高い場合に、前記同時運転に切り換わると、前記加熱制御手段は、該同時運転における前記熱媒の目標温度を前記暖房要求温度に設定する
    ことを特徴とする暖房給湯装置。
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