(57)【要約】【課題】暖房目標温度が低めの温度に変更された場合に、新たな暖房目標温度での暖房運転を速やかに再開することが可能な温水暖房装置を提供する。【解決手段】暖房端末から戻ってくる温水の戻り温度を検出して、温水の戻り温度が、ユーザーによって設定された暖房目標温度に対して高すぎるような状況では、補水通路に設けた補水電磁弁を開いて、循環通路内に新たな水を補水する。こうすれば、循環通路内の温められた温水に、その温水より冷たい水を注水することになるので、循環通路内の温水の温度を速やかに低下させることができる。その結果、新たに設定された暖房目標温度での暖房運転を速やかに再開することが可能となる。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
温水を生成する給湯器と、該給湯器から温水が供給されて該温水の熱を放熱する暖房端末と、該暖房端末で放熱した温水が流入するシスターンと、該シスターン内の温水を前記給湯器に向けて圧送する循環ポンプと、ユーザーによって暖房目標温度が設定される温度設定部と、前記暖房目標温度に基づいて前記給湯器、前記暖房端末、および前記循環ポンプの動作を制御する制御部とを備える温水暖房装置において、
前記循環ポンプによって圧送された温水が循環する循環通路と、
前記暖房端末から流出した前記温水の温度である戻り温度を検出する戻り温度センサーと、
前記循環通路内に新たな水を補水する補水通路と、
前記補水通路を開閉する補水電磁弁と
を備え、
前記制御部は、前記暖房目標温度と前記戻り温度とに基づいて、前記補水電磁弁を開閉する
ことを特徴とする温水暖房装置。
【請求項２】
請求項１に記載の温水暖房装置において、
前記循環ポンプの下流側には、前記給湯器をバイパスするバイパス通路が設けられており、
前記補水通路は、前記バイパス通路に補水する
ことを特徴とする温水暖房装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の温水暖房装置において、
前記給湯器は、ガスバーナーで熱交換器を加熱することによって温水を生成する給湯器であり、
前記循環ポンプと前記給湯器との間の前記循環通路には、該循環通路を開閉する開閉電磁弁が設けられており、
前記制御部は、前記補水電磁弁が少なくとも開弁状態の間は、前記開閉電磁弁を閉弁状態とする
ことを特徴とする温水暖房装置。
【請求項４】
請求項３に記載の温水暖房装置であって、
前記循環通路内の温水を加熱する電気ヒーターを備える
ことを特徴とする温水暖房装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、給湯器で生成した温水を暖房端末に供給することによって暖房運転を行う温水暖房装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
熱交換器をガスバーナーで加熱することによって温水を生成し、得られた温水を暖房端末に供給して暖房を行う温水暖房装置が知られている。暖房端末で放熱して温度が低下した戻り湯は、シスターンと呼ばれる戻り湯溜めに一旦戻された後、シスターンから循環ポンプで熱交換器に供給される。そして、熱交換器で加熱された後に再び暖房端末に供給されて暖房を行うようになっている。
【０００３】
また、暖房能力の調整は、暖房端末の上流側に設けられた熱動弁を開閉させることによって行われる。熱動弁は、内蔵されている熱膨張部材をヒーターで加熱して膨張させると開弁し、加熱を停止すると熱膨張部材の温度が低下して閉弁する開閉弁であり、熱動弁を開くと暖房端末に温水が供給され、熱動弁を閉じると温水の供給が停止される。このため、熱動弁が開弁状態の時間あるいは閉弁状態の時間を変更することによって、暖房能力を調整することができる（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１５−２２２１３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上述した従来の技術では、ユーザーによって低めの暖房目標温度が設定されると、設定された温度となるまで、過剰に暖房された状態が長時間継続してしまうことがあるという問題があった。これは次のような理由による。ユーザーによって暖房目標温度が設定されて暖房運転が開始されると、熱動弁が開弁状態となって、熱交換器からの温水が暖房端末に流入した後、暖房のために放熱した温水がシスターンに戻される。ここで、暖房を開始して暫くの間は室温が低いため、暖房端末に流入した温水の放熱量は大きいが、暖房することによって室温が上昇していくと暖房端末での温水の放熱量が小さくなり、その結果、暖房端末に流入した温水はあまり温度が下がらないままでシスターンに戻されるようになる。そして、あまり温度が下がらずに温かいままの温水がシスターンに戻ってくると、熱交換器で温水を加熱する必要性が小さくなるので、実質的には、比較的温かい温水が暖房端末とシスターンとの間を循環するようになり、熱交換器からは、暖房端末での僅かな放熱量を補う程度に温水が供給されるような状況となる。そのような状況で、ユーザーによって今度は低めの暖房目標温度が設定されると、暖房端末とシスターンとの間を循環している温かい温水の温度よりも、ユーザーによって設定された暖房目標温度の方が低くなることが起こり得る。そして、このような場合には、暖房端末とシスターンとの間の温水の温度が、自然放熱によって次第に低下して行き、ユーザーによって設定された暖房目標温度に達するまで待たなければならなくなる。その結果、ユーザーにとっては、設定された暖房目標温度での暖房運転を再開するまでの間は、過剰に暖房された状態で長い時間、我慢を強いられる可能性があった。
【０００６】
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、ユーザーによって暖房目標温度が低めの温度に変更された場合でも、過剰に暖房された状態を速やかに解消して、設定された暖房目標温度での暖房運転を速やかに再開することが可能な温水暖房装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した課題を解決するために本発明の温水暖房装置は次の構成を採用した。すなわち、
温水を生成する給湯器と、該給湯器から温水が供給されて該温水の熱を放熱する暖房端末と、該暖房端末で放熱した温水が流入するシスターンと、該シスターン内の温水を前記給湯器に向けて圧送する循環ポンプと、ユーザーによって暖房目標温度が設定される温度設定部と、前記暖房目標温度に基づいて前記給湯器、前記暖房端末、および前記循環ポンプの動作を制御する制御部とを備える温水暖房装置において、
前記循環ポンプによって圧送された温水が循環する循環通路と、
前記暖房端末から流出した前記温水の温度である戻り温度を検出する戻り温度センサーと、
前記循環通路内に新たな水を補水する補水通路と、
前記補水通路を開閉する補水電磁弁と
を備え、
前記制御部は、前記暖房目標温度と前記戻り温度とに基づいて、前記補水電磁弁を開閉する
ことを特徴とする。
【０００８】
かかる本発明の温水暖房装置においては、循環ポンプで循環通路内の温水を循環させながら、給湯器で温めた温水を暖房端末に供給することによって、暖房運転を行う。暖房端末に供給された温水は、暖房のために暖房端末で放熱するが、給湯器で温められた熱を全て放熱できるわけではないので、まだ少し温かい状態で暖房端末から流出する。このため、暖房運転を継続していると、循環通路内の温水の温度が次第に上昇して行き、ユーザーによって設定された暖房目標温度に近付いて行く。それと共に、暖房端末から流出した温水の戻り温度も暖房目標温度に近付いていく。そして、そのような状態で、ユーザーによって暖房目標温度が低い温度に変更されると、新たな暖房目標温度での暖房運転のためには、循環通路内の温水の温度が高すぎて過剰に暖房された状態となってしまい、なかなか暖房運転を再開できない事態が生じ得る。そこで、このような状況が生じているか否かを、暖房端末から戻ってきた温水の戻り温度と、暖房目標温度とに基づいて判断して、循環通路内の温水の温度が高すぎる場合には、補水通路に設けた補水電磁弁を開いて、循環通路内に新たな水を補水する。
【０００９】
こうすれば、温められた温水に、その温水より冷たい水を注水することになるので、循環通路内の温水の温度を速やかに低下させることができる。その結果、過剰に暖房された状態を速やかに解消して、新たに設定された暖房目標温度での暖房運転を速やかに再開することが可能となる。
【００１０】
また、上述した本発明の温水暖房装置においては、循環ポンプの下流側に、給湯器をバイパスするバイパス通路を設けておき、このバイパス通路に補水するようにしても良い。
【００１１】
こうすれば、補水された水は、給湯器をバイパスして暖房端末に流入するので、暖房端末での放熱を抑制することができる。このため、例えば、ユーザーによって暖房目標温度が低い温度に変更されたにも拘わらず、変更前の暖房目標温度に対応する温かい温水が暖房端末に供給されてしまい、暖房目標温度の変更がなかなか反映されない事態を回避することが可能となる。
【００１２】
また、上述した本発明の温水暖房装置においては、ガスバーナーで熱交換器を加熱することによって温水を生成する給湯器を採用することができる。そして、この場合は、循環ポンプと給湯器との間の循環通路に、循環通路を開閉する開閉電磁弁を設けておき、補水電磁弁が少なくとも開弁状態の間は、開閉電磁弁を閉弁状態としておいても良い。
【００１３】
補水電磁弁を開いて新たな水を補水すると、循環回路内の温水の温度が低下するが、ガスバーナーで熱交換器を加熱して温水を生成する方式の給湯器では、ガスバーナーで熱交換器を加熱しないまま、低温の温水を熱交換器に供給すると、酸性の結露が生じて給湯器の寿命を縮める虞がある。そこで、循環ポンプと給湯器との間の循環通路に開閉電磁弁を設けておき、補水電磁弁が少なくとも開弁状態の間は、開閉電磁弁を閉じた状態としておけば、ガスバーナーで熱交換器を加熱しないまま、低温の温水が熱交換器に供給されることがない。このため、給湯器内で酸性の結露が生じて、給湯器の寿命を縮める虞を回避することが可能となる。
【００１４】
また、ガスバーナーで熱交換器を加熱して温水を生成する給湯器を採用すると共に、循環ポンプと給湯器との間の循環通路に開閉電磁弁を設けた本発明の温水暖房装置においては、循環通路内の温水を加熱する電気ヒーターを設けても良い。
【００１５】
ガスバーナーで熱交換器を加熱して温水を生成する方式の給湯器では、いわゆる空焚き状態を防止する観点から、ある程度の流量の温水を生成する必要があり、更に、ガスバーナーでの燃焼不良を避ける観点からは、生成する温水の温度を低下させるにも限度がある。このため、補水することによって循環通路内の温水の温度を低下させて、新たな暖房目標温度での暖房運転を開始した後、給湯器を用いて温水を加熱したところ、循環通路内の温水の温度が上がりすぎて、再び補水する必要が生じることも起こり得る。これに対して、電気ヒーターを用いれば、ガスバーナーを用いた給湯器に比べて、温水の加熱量を十分に小さくすることができるので、再び補水する必要が生じる事態を回避することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本実施例の温水暖房装置１の構造を示す説明図である。
【図２】温水暖房装置１が高温暖房端末４１を用いて暖房運転を行う様子を示した説明図である。
【図３】温水暖房装置１が低温暖房端末４５ａ，４５ｂを用いて暖房運転を行う様子を示した説明図である。
【図４】低温暖房端末４５ａ，４５ｂに高めの暖房目標温度を設定して暖房運転を行った後に、低めの暖房目標温度に切り換えると、暖房目標温度になるまでに長い時間が必要となる理由を示した説明図である。
【図５】本実施例の温水暖房装置１が実行する注水制御処理のフローチャートである。
【図６】高めの暖房目標温度から低めの暖房目標温度に切り換えられた場合でも、注水制御処理を実施することによって、速やかに暖房目標温度が実現される理由を示した説明図である。
【図７】温水の戻り温度と暖房目標温度との温度差に応じて注水量を異ならせる変形例についての説明図である。
【図８】電気ヒーター６０を備えた変形例の温水暖房装置１の構造を示した説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
図１は、本実施例の温水暖房装置１の構造を示す説明図である。図示されるように、温水暖房装置１は大まかに言うと、給湯器１０と、暖房端末装置４０と、循環系装置２０と、温水暖房装置１の動作を制御する制御部５０の４つの部分を備えている。このうちの給湯器１０は、本体ケース１０ａ内に収納されたガスバーナー１１と、ガスバーナー１１に燃料ガスを供給するガス配管１１ｇと、ガスバーナー１１が燃焼に用いる燃焼用空気を供給する燃焼ファン１２と、ガスバーナー１１が生成した高温の燃焼排ガスと熱交換することによって温水を生成する顕熱交換器１３と、顕熱交換器１３で熱交換した燃焼排ガスから潜熱を回収する潜熱交換器１４とを備えている。ガス配管１１ｇの途中にはガス電磁弁１５が設けられており、ガス電磁弁１５や、燃焼ファン１２の動作は制御部５０によって制御されている。尚、本実施例では、顕熱交換器１３が本発明における「熱交換器」に対応する。
【００１８】
本実施例の暖房端末装置４０は、浴室暖房を行うための高温暖房端末４１と、床暖房を行うための低温暖房端末４５ａと、同じく床暖房を行うための低温暖房端末４５ｂとを備えている。高温暖房端末４１には、高温暖房端末４１の動作を制御する熱動弁４２と、熱動弁４２に対してユーザーが暖房目標温度を設定するための温度設定部４３とが設けられている。低温暖房端末４５ａ，４５ｂについても同様に、低温暖房端末４５ａ，４５ｂの動作を制御する熱動弁４６ａ，４６ｂと、熱動弁４６ａ，４６ｂに対して暖房目標温度を設定するための温度設定部４７ａ，４７ｂとが設けられている。また、温度設定部４３，４７ａ，４７ｂに設定された暖房目標温度は、制御部５０にも出力されている。尚、以下では、低温暖房端末４５ａと低温暖房端末４５ｂとを区別する必要がない場合には、これらをまとめて単に低温暖房端末４５と称することがあるものとする。同様に、熱動弁４６ａおよび熱動弁４６ｂについても単に熱動弁４６と称し、温度設定部４７ａおよび温度設定部４７ｂについても単に温度設定部４７と称することがあるものとする。
【００１９】
循環系装置２０は、シスターン２１と、循環ポンプ２２と、温度調整弁２３と、各種の配管類や電磁弁や温度センサーなどを備えている。配管類は、大まかに言うと、暖房端末装置４０から流出した温水を、シスターン２１を経由して循環ポンプ２２に戻すための戻り配管系と、循環ポンプ２２で圧送された温水を、給湯器１０の顕熱交換器１３を介して暖房端末装置４０に供給するための送り配管系とによって構成されており、全体としては循環通路を形成している。循環ポンプ２２はシスターン２１の下流側に設けられており、循環ポンプ２２を用いて配管内の温水を循環させることによって、給湯器１０で生成した温水が暖房端末装置４０に供給されるようになっている。
【００２０】
戻り配管系は、第１戻り配管３０ａと、第２戻り配管３０ｂと、第３戻り配管３０ｃとによって形成されており、このうちの第１戻り配管３０ａは、高温暖房端末４１や低温暖房端末４５の下流側と、潜熱交換器１４の入口側とを接続している。また、第２戻り配管３０ｂは、潜熱交換器１４の出口側とシスターン２１とを接続し、第３戻り配管３０ｃは、シスターン２１と循環ポンプ２２の吸込側とを接続している。ここで、シスターン２１とは一種の温水溜まりであり、高温暖房端末４１や低温暖房端末４５から流出した温水は潜熱交換器１４を通過した後、シスターン２１に一旦溜められる。そして、シスターン２１から循環ポンプ２２に供給されるようになっている。
【００２１】
送り配管系は、送り配管３１ａと、バイパス配管３１ｂと、高温配管３２と、低温配管３３とによって形成されている。このうちの送り配管３１ａは、循環ポンプ２２の吐出側と顕熱交換器１３の入口側とを接続しており、循環ポンプ２２はシスターン２１内に溜まっている温水を、送り配管３１ａを介して顕熱交換器１３に圧送する。また、送り配管３１ａの途中からは、顕熱交換器１３をバイパスするためのバイパス配管３１ｂが分岐しており、バイパス配管３１ｂの終端は温度調整弁２３の入口側に接続されている。尚、本実施例のバイパス配管３１ｂは、本実施例の「バイパス通路」に対応する。
【００２２】
顕熱交換器１３の出口側には高温配管３２が接続されている。この高温配管３２は途中で２つに分岐しており、一方の高温配管３２は、高温用の熱動弁４２を介して高温暖房端末４１に接続されている。このため、循環ポンプ２２を用いて顕熱交換器１３に温水を圧送すると、顕熱交換器１３で加熱された高温の温水が高温暖房端末４１に流入する。そして、高温暖房端末４１で放熱して冷やされた温水は、第１戻り配管３０ａから給湯器１０の潜熱交換器１４に戻された後、第２戻り配管３０ｂを通ってシスターン２１に戻される。
【００２３】
分岐した他方の高温配管３２は、温度調整弁２３の入口側に接続されている。また、上述したように温度調整弁２３にはバイパス配管３１ｂも接続されている。そして、温度調整弁２３は、高温配管３２から供給される（顕熱交換器１３で加熱後の）温水と、バイパス配管３１ｂから供給される（顕熱交換器１３での加熱前の）温水とを混合して排出する。また、温度調整弁２３に内蔵された弁体を移動させて、高温配管３２が接続された側の開度を増加させると、バイパス配管３１ｂが接続された側の開度が減少し、逆に、高温配管３２側の開度を減少させると、バイパス配管３１ｂ側の開度が増加するようになっている。このため、制御部５０は弁体の位置を制御することによって、温度調整弁２３から流出する温水の温度を制御することが可能となっている。尚、図中で高温配管３２に細かい斜線が付されているのは、高温配管３２には、顕熱交換器１３で加熱された高温の温水が流れることを表している。また、低温配管３３に粗い斜線が付されているのは、低温配管３３には、温度調整弁２３で温度が調整された比較的低温の温水が流れることを表している。
【００２４】
温度調整弁２３の出口側には、低温配管３３が接続されており、この低温配管３３は、熱動弁を介して低温暖房端末に接続されている。本実施例の温水暖房装置１では、２つの低温暖房端末４５ａ，４５ｂが設けられていることに対応して、低温配管３３は２つに分岐しており、一方の低温配管３３は熱動弁４６ａを介して低温暖房端末４５ａに接続され、他方の低温配管３３は熱動弁４６ｂを介して低温暖房端末４５ｂに接続されている。このため、それぞれの低温暖房端末４５ａ，４５ｂには、温度調整弁２３で生成された低温の温水が流入して、低温暖房端末４５ａ，４５ｂで放熱して冷やされた後、第１戻り配管３０ａから給湯器１０の潜熱交換器１４に戻される。
【００２５】
また、バイパス配管３１ｂの途中には、補水配管３４が接続されている。補水配管３４は、通常は補水電磁弁２４によって閉鎖されているが、シスターン２１に設けられた水位センサー２１ｓで、シスターン２１内の温水の水位が一定水位以下に低下したことが検知されると、補水電磁弁２４が開弁して、補水配管３４から新たな上水がバイパス配管３１ｂに補水されるようになっている。尚、本実施例の補水配管３４は、本実施例の「補水通路」に対応する。また、シスターン２１には図示しないオーバーフロー通路も設けられており、補水配管３４から過剰に補水してしまった場合は、オーバーフロー通路から排水されるようになっている。
【００２６】
第１戻り配管３０ａの途中には、高温暖房端末４１や低温暖房端末４５で放熱して戻ってきた温水の温度（いわゆる戻り温度）を検出する戻り温度センサー２７が設けられている。また、顕熱交換器１３の出口側の高温配管３２には、顕熱交換器１３で加熱された高温の温水の温度を検出する高温センサー２６が設けられている。更に、送り配管３１ａには、給湯器１０への温水の供給を停止する停止電磁弁２５も設けられている。尚、本実施例の停止電磁弁２５は、本発明における「開閉電磁弁」に対応する。尚、本実施例では、第１戻り配管３０ａに戻り温度センサー２７が設けられているものとしているが、戻り温度センサー２７を設ける位置は、高温暖房端末４１や低温暖房端末４５よりも下流側で、顕熱交換器１３よりも上流側の範囲であれば、第１戻り配管３０ａでなくてもよい。従って、例えば、第２戻り配管３０ｂや第３戻り配管３０ｃに設けても良いし、シスターン２１に設けても良い。
【００２７】
制御部５０は、いわゆるマイクロコンピューターであり、高温センサー２６や、戻り温度センサー２７、水位センサー２１ｓ、温度設定部４３，４６ａ，４６ｂなどから受け取ったデータに基づいて、所定のプログラムを実行する。そして、その結果に基づいて、燃焼ファン１２や、ガス電磁弁１５、循環ポンプ２２、温度調整弁２３、補水電磁弁２４、停止電磁弁２５を制御する。こうすることによって、温水暖房装置１の全体の動作を制御している。
【００２８】
図２は、本実施例の温水暖房装置１が高温暖房端末４１を用いて高温暖房運転している時の温水の流れを概念的に示した説明図である。尚、図中で低温暖房端末４５ａおよび低温暖房端末４５ｂが破線で示されているのは、これら低温暖房端末４５ａ，４５ｂの温度設定部４７ａ，４７ｂがＯＦＦに設定されているため、熱動弁４６ａおよび熱動弁４６ｂが閉じた状態となって、低温暖房端末４５ａ，４５ｂに温水が供給されない状態となっていることを表している。
【００２９】
図２に示されるように、高温暖房運転中は、循環ポンプ２２を回転させると、シスターン２１内に溜まった温水が、送り配管３１ａを通って顕熱交換器１３に供給され、顕熱交換器１３を通過する際に加熱された状態で流出する。顕熱交換器１３から流出した温水は、高温配管３２を通って熱動弁４２を経由した後、高温暖房端末４１に供給される。そして、高温暖房端末４１で暖房のために放熱して冷やされた後、第１戻り配管３０ａを通って給湯器１０の潜熱交換器１４に戻される。潜熱交換器１４に戻された温水は、ガスバーナー１１で生成された燃焼排ガス中の潜熱を回収した後、第２戻り配管３０ｂを通ってシスターン２１に流入する。もちろん、顕熱交換器１３で生成される温水は高温（例えば８０℃）なので、この高温の温水が高温暖房端末４１に流入し続けると、部屋の温度が上がり過ぎて、ユーザーによって設定された暖房目標温度を超えそうになる。すると、熱動弁４２が閉じて、高温暖房端末４１に流入する温水を停止（あるいは流入量を抑制）する。その結果、部屋の温度が暖房目標温度を下まわるようになると、再び、熱動弁４２が開いて高温暖房端末４１に温水を流入させる。このように熱動弁４２が開閉することによって、部屋の温度は、ユーザーが温度設定部４３を用いて設定した暖房目標温度に制御される。尚、ここでは、熱動弁４２が全開状態と全閉状態とを繰り返すものとして説明するが、全開状態と全閉状態との間で開度を増減させることによって、高温暖房端末４１に流れる温水の流量を増減させるようにしても良い。
【００３０】
図３は、本実施例の温水暖房装置１が低温暖房端末４５ａ，４５ｂを用いて低温暖房運転している時の温水の流れを概念的に示した説明図である。図中で高温暖房端末４１が破線で示されているのは、高温暖房端末４１の温度設定部４３がＯＦＦに設定されているため、熱動弁４２が閉じた状態となって、高温暖房端末４１に温水が供給されない状態となっていることを表している。
【００３１】
図３に示されるように、低温暖房運転中も、上述した高温暖房運転時と同様に、循環ポンプ２２を回転させると、シスターン２１内に溜まった温水が、送り配管３１ａを通って顕熱交換器１３に供給され、顕熱交換器１３を通過する際に加熱された後、顕熱交換器１３から流出する。低温暖房運転時は、顕熱交換器１３から流出した温水は、高温配管３２を通って温度調整弁２３に流入する。そして、バイパス配管３１ｂから流入する（顕熱交換器１３で加熱されていない）温水と混合した後、熱動弁４６ａを介して低温暖房端末４５ａに流入する。あるいは、熱動弁４６ｂを介して低温暖房端末４５ｂに流入する。尚、ここでは、低温暖房端末４５ａ，４５ｂの何れの温度設定部４７ａ，４７ｂにも暖房目標温度が設定されて暖房運転が行われているものとして説明するが、温度設定部４７ａ，４７ｂの何れか一方がＯＦＦに設定されている場合も起こり得る。この場合には、ＯＦＦに設定された側の熱動弁（熱動弁４６ａまたは熱動弁４６ｂの何れか）が閉弁状態となって、その熱動弁の下流の低温暖房端末（低温暖房端末４５ａまたは低温暖房端末４５ｂの何れか）には温水は供給されなくなる。このため、ＯＦＦに設定されていない側の低温暖房端末（低温暖房端末４５ａまたは低温暖房端末４５ｂの何れか）に、温水が供給されるようになる。
【００３２】
前述したように、低温配管３３に流入する温水の温度は、ある程度までは温度調整弁２３で調整することができる。しかしそれでも、ユーザーによって設定された暖房目標温度よりは高いので、熱動弁４６ａが開閉することによって低温暖房端末４５ａに流入する温水量を制御することによって、暖房能力を調整する。低温暖房端末４５ｂについても同様に、熱動弁４６ｂが開閉することによって、低温暖房端末４５ｂの暖房能力を調整する。また、温度設定部４７ａと温度設定部４７ｂとで、ユーザーによって設定された暖房目標温度が異なる場合でも、熱動弁４６ａと熱動弁４６ｂとが別々に開閉することで、低温暖房端末４５ａおよび低温暖房端末４５ｂの暖房能力を別々に調整することが可能となっている。そして、低温暖房端末４５ａ，４５ｂで暖房のために放熱して冷やされた温水は、第１戻り配管３０ａを通って給湯器１０の潜熱交換器１４に戻される。潜熱交換器１４に戻された温水は、ガスバーナー１１で生成された燃焼排ガス中の潜熱を回収した後、第２戻り配管３０ｂを通ってシスターン２１に流入する。尚、熱動弁４６ａ，４６ｂについても、全開状態と全閉状態とを繰り返すのではなく、全開状態と全閉状態との間で開度を増減させることによって、高温暖房端末４１に流れる温水の流量を増減させるようにしても良い。
【００３３】
また、場合によっては、高温暖房端末４１を用いて高温暖房運転を行いながら、低温暖房端末４５ａ，４５ｂでも低温暖房運転を行うこともある。このような場合には、図２を用いて前述した高温暖房運転と、図３を用いて前述した低温暖房運転とが並行して実行されることになる。ここで、ユーザーが暖房目標温度を高めの温度に設定して低温暖房運転を行っている状態から、暖房目標温度を低めの温度に切り換えた場合や、あるいは高温暖房運転を行っている状態から、暖房目標温度を低めに設定した低温暖房運転に切り換えた場合などには、部屋の温度が新たな暖房目標温度に切り換わるまでに長い時間が掛かることがあった。このようなことが起きる原因は、高めの暖房目標温度で低温暖房運転を行っている間に、あるいは高温暖房運転を行っている間に、シスターン２１に戻ってくる温水の戻り温度が上昇してしまうためであることが判明した。
【００３４】
図４は、低温暖房運転の暖房目標温度を高めの温度から低めの温度に切り換えた場合に、シスターン２１に戻ってくる温水の戻り温度が、時間の経過と共に変化する様子を概念的に示した説明図である。図中に示した実線は、戻り温度センサー２７で検出された温水の戻り温度を表しており、図中の破線は、ユーザーに設定される暖房目標温度を表している。尚、本実施例では、戻り温度センサー２７を用いて温水の戻り温度を検出しているので、高温暖房端末４１あるいは低温暖房端末４５から潜熱交換器１４に戻ってくる温水の温度を、温水の戻り温度として検出していることになる。しかし、潜熱交換器１４の上流側と下流側とで温水の温度は連動しているので、潜熱交換器１４の下流側で検出した温水の温度を戻り温度としても良い。更には、潜熱交換器１４から流出した温水はシスターン２１に流入するので、潜熱交換器１４から流出する温水の温度は、シスターン２１内の温水の温度と連動する。従って、シスターン２１内で検出した温水の温度を、温水の戻り温度としても良い。
【００３５】
暖房運転を開始すると、図３を用いて前述したように、給湯器１０で生成された温水が、温度調整弁２３でバイパス配管３１ｂからの温水と混合して、低温配管３３を介して低温暖房端末４５に供給される。ここで、暖房運転を開始した直後は、シスターン２１や、各種の配管類（すなわち、第１戻り配管３０ａや、バイパス配管３１ｂ、第２戻り配管３０ｂ、第３戻り配管３０ｃ、高温配管３２、低温配管３３）の中の温水全体が冷えているので、温度調整弁２３では、顕熱交換器１３で加熱された温水と、バイパス配管３１ｂから供給される冷たい温水とが混合する。しかし、低温暖房端末４５に供給された温水は、低温暖房端末４５で放熱した後、まだ少し温かい状態で第１戻り配管３０ａに流入する。そして、潜熱交換器１４で潜熱を回収した後、シスターン２１に戻されるので、暖房運転を続けていると、シスターン２１内の温水の温度が少しずつ上昇していく。これに伴って、戻り温度センサー２７で検出される温水の戻り温度も次第に上昇していく。そしてやがては、図４に示したように、ユーザーが設定した暖房目標温度よりも少し低い温度で安定した状態となる。
【００３６】
そして、温水の戻り温度が安定した状態では、低温暖房端末４５での放熱量に相当する分の熱量が、給湯器１０から低温暖房端末４５に供給される状態となっている。もちろん、低温暖房端末４５には、熱動弁４６が開いている時にしか熱量が供給されないが、断続的に供給される熱量を、時間あたりに供給される平均的な熱量に換算して考えると、温水の戻り温度が安定した状態では、給湯器１０からの供給熱量と低温暖房端末４５での放熱量とはほぼ等しくなる。また、暖房運転を開始して暫くの間は、部屋の温度が低いために低温暖房端末４５での放熱量が多いので、給湯器１０が熱動弁４６を介して低温暖房端末４５に供給する熱量も多くなる。図４中に細かい斜線を付した部分は、このようにして、給湯器１０から低温暖房端末４５に供給される熱量を概念的に表したものである。
【００３７】
その後、ユーザーが暖房目標温度を低めの温度に変更したところ、図４に示したように、新たな暖房目標温度が、温水の戻り温度よりも低くなってしまったとする。高温暖房運転や、高めの暖房目標温度での低温暖房運転を継続していた後に、暖房目標温度を低めの温度に変更すると、こうしたことが起こり得る。そして、このような状況では、低温暖房端末４５に流入する温水の温度が、暖房目標温度に対して高すぎるので、熱動弁４６が閉じた状態となる。その結果、低温暖房端末４５内の温水が放熱して徐々に温度が低下するまで待つことになるが、それまで高温暖房運転（あるいは高めの暖房目標温度で低温暖房運転）を行っていた関係上、部屋の温度が高くなっている。このため、低温暖房端末４５での放熱量は小さく、温水の温度が低下する速度は小さいので、熱動弁４６が開くまでには長い時間が必要となる。
【００３８】
そして、何とか低温暖房端末４５内の温水の温度が低下して熱動弁４６が開くと、低温配管３３に滞留していた温かい温水が再び低温暖房端末４５に流入してくるので、直ぐに熱動弁４６が閉じてしまう。その後、低温暖房端末４５で少しずつ放熱して低温暖房端末４５内の温水の温度が低下し、ようやく熱動弁４６が開くと、再び低温配管３３から温かい温水が流れ込んで、直ぐに熱動弁４６が閉じた状態となる。このように、ユーザーによって設定された暖房目標温度が温水の戻り温度よりも低い状態では、低温暖房端末４５で少しずつ放熱させることによって、低温暖房端末４５やシスターン２１や各種の配管内に溜まった温水の温度が、少しずつ低下していくことを待たなければならなくなる。
【００３９】
図４には、暖房目標温度が低めの温度に変更された後、低温暖房端末４５で少しずつ放熱されることによって、温水の戻り温度がゆっくりと低下していく様子が概念的に示されている。また、図４中に粗い斜線を付した部分は、低温暖房端末４５から放熱される熱量を概念的に表したものである。こうして、温水の戻り温度がゆっくりと低下していき、暖房目標温度を下まわるようになった後は、放熱量に見合った分の熱量を給湯器１０から供給することによって、新たな暖房目標温度での低温暖房運転が再開される。以上のように、ユーザーによって暖房目標温度が低めの温度に変更されたために、温水の戻り温度が暖房目標温度よりも高くなってしまった場合には、長時間に亘って暖房運転を開始できない期間が発生してしまう。そこで、このような場合でも速やかに暖房運転を開始可能とするために、本実施例の温水暖房装置１では、以下の注水制御処理を実行する。
【００４０】
図５は、本実施例の温水暖房装置１の制御部５０が実行する注水制御処理のフローチャートである。尚、本実施例では、この注水制御処理は、低温暖房運転中（すなわち、低温暖房端末４５を用いた暖房運転中）に実行されるものとして説明するが、高温暖房運転中（すなわち、高温暖房端末４１を用いた暖房運転中）に実行してもよい。
【００４１】
図示されるように注水制御処理では、先ず始めに、ユーザーによって設定された暖房目標温度を取得する（ＳＴＥＰ１）。図１を用いて前述したように、低温暖房端末４５ａに対する暖房目標温度は温度設定部４７ａに設定され、低温暖房端末４５ｂに対する暖房目標温度は温度設定部４７ｂに設定されており、設定された暖房目標温度は制御部５０に出力されている。そこで、ＳＴＥＰ１では、温度設定部４７ａ，４７ｂに設定された暖房目標温度を取得する。また、温度設定部４７ａに設定された暖房目標温度と、温度設定部４７ｂに設定された暖房目標温度とが異なっている場合には、温度が低い方の暖房目標温度を取得する。
【００４２】
続いて、注水判断温度を算出する（ＳＴＥＰ２）。ここで、注水判断温度とは、補水電磁弁２４を開いて、補水配管３４からバイパス配管３１ｂに注水するか否かを判断するために用いる温度である。本実施例では、ＳＴＥＰ１で取得した暖房目標温度に、所定の許容温度ａＴを加算することによって、注水判断温度を算出する。
【００４３】
更に、低温暖房端末４５で放熱した後、シスターン２１に戻ってくる温水の戻り温度を検出する（ＳＴＥＰ３）。図１を用いて前述したように、本実施例では、第１戻り配管３０ａに戻り温度センサー２７が搭載されているので、戻り温度センサー２７で検出した温度を、温水の戻り温度として使用する。もっとも、第２戻り配管３０ｂや、シスターン２１や、第３戻り配管３０ｃで検出した温度を、温水の戻り温度としても良い。
【００４４】
その後、温水の戻り温度が、注水判断温度よりも高いか否かを判断する（ＳＴＥＰ４）。温水の戻り温度は、ユーザーによって設定された暖房目標温度に部屋の温度を近付けるために、低温暖房端末４５で放熱させた後の温水の温度であるから、通常は、温水の戻り温度は暖房目標温度よりも低くなり、従って、注水判断温度（＝暖房目標温度＋許容温度ａＴ）よりも低くなる。このため、通常の場合は、ＳＴＥＰ４では「ｎｏ」と判断されるので、処理の先頭に戻って、再び、暖房目標温度を取得した後（ＳＴＥＰ１）、上述した続く一連の動作（ＳＴＥＰ２〜ＳＴＥＰ４）を実行する。
【００４５】
ところが、高温暖房運転を継続したために、あるいは高めの暖房目標温度で低温暖房運転を継続したなどの理由で、シスターン２１に戻ってくる温水の温度が上昇した状態では（図４参照）、ユーザーによって低めの暖房目標温度が設定されると、温水の戻り温度が注水判断温度よりも高くなる事態が起こり得る。そして、このような場合は、ＳＴＥＰ４では「ｙｅｓ」と判断して、そのような状態（温水の戻り温度が注水判断温度よりも高い状態）が所定の閾値時間ｔｓ以上継続しているか否かを判断する（ＳＴＥＰ５）。
【００４６】
その結果、まだ閾値時間ｔｓ以上継続していない場合は（ＳＴＥＰ５：ｎｏ）、処理の先頭に戻って、暖房目標温度を取得した後（ＳＴＥＰ１）、上述した続く一連の動作（ＳＴＥＰ２〜ＳＴＥＰ４）を実行する。そして、依然として、温水の戻り温度の方が、注水判断温度よりも高かった場合は（ＳＴＥＰ４：ｙｅｓ）、再び、その状態が閾値時間ｔｓ以上、継続しているか否かを判断する（ＳＴＥＰ５）。
【００４７】
このような動作を繰り返しているうちに、閾値時間ｔｓが経過した場合は（ＳＴＥＰ５：ｙｅｓ）、送り配管３１ａに設けられた停止電磁弁２５を閉弁させる（ＳＴＥＰ６）。こうすれば、循環ポンプ２２で圧送された温水は、顕熱交換器１３には供給されずに、もっぱらバイパス配管３１ｂを通って温度調整弁２３に供給されるようになる。こうして停止電磁弁２５を閉じたら、補水電磁弁２４を開くことによって、所定量の新たな水を、補水配管３４からバイパス配管３１ｂに注水する（ＳＴＥＰ７）。注水量の制御は、補水配管３４に流量センサーを設けて注水量を計測することによって、所定量となるように制御しても良いが、簡易的には、補水電磁弁２４を一定時間、開弁させることによって、所定量が注水されたものと判断するようにしても良い。
【００４８】
補水配管３４から所定量の水を注水したら、今度は、所定の注水間隔時間ｔｉが経過したか否かを判断する（ＳＴＥＰ８）。すなわち、補水配管３４から注水しても、その影響が温水の戻り温度に現れるまでには、ある程度の時間が掛かると考えられる。そこで、注水後は、所定の注水間隔時間ｔｉが経過したか否かを判断して、注水間隔時間ｔｉが経過していない場合は（ＳＴＥＰ８：ｎｏ）、経過するまで待機状態となる。そして、注水間隔時間ｔｉが経過したら（ＳＴＥＰ８：ｙｅｓ）、戻り温度センサー２７を用いて温水の戻り温度を検出し（ＳＴＥＰ９）、検出した戻り温度が注水判断温度よりも高いか否かを判断する（ＳＴＥＰ１０）。
【００４９】
その結果、温水の戻り温度が注水判断温度よりも高かった場合は（ＳＴＥＰ１０：ｙｅｓ）、再び、所定量の新たな水を注水した後（ＳＴＥＰ７）、注水後から注水間隔時間ｔｉが経過したか判断することによって（ＳＴＥＰ８）、注水間隔時間ｔｉが経過するまで待機する。そして、注水間隔時間ｔｉが経過したら（ＳＴＥＰ８：ｙｅｓ）、再び、温水の戻り温度を検出して（ＳＴＥＰ９）、検出した戻り温度が注水判断温度よりも高いか否かを判断する（ＳＴＥＰ１０）。このような動作を繰り返すことによって、補水配管３４から所定量ずつ注水していると、低温暖房端末４５や、各種の配管類や、シスターン２１内の温水の温度が次第に低下していき、やがては、温水の戻り温度が注水判断温度を下まわるようになる。すると、ＳＴＥＰ１０で「ｎｏ」と判断して、閉弁していた停止電磁弁２５を開弁させる（ＳＴＥＰ１１）。そして、処理の先頭に戻って再び暖房目標温度を取得した後（ＳＴＥＰ１）、上述した続く一連の動作を繰り返す。
【００５０】
図６は、上述した注水制御処理が行われることによって、温水の戻り温度が低下する様子を概念的に示した説明図である。図示した例では、時刻ｔａで暖房目標温度が高めの温度ＳＴ１から、低めの温度ＳＴ２に変更されており、その結果、実線で示した温水の戻り温度が、注水判断温度（＝ＳＴ２＋ａＴ）よりも高くなっている。そして、そのような状態が閾値時間ｔｓ継続した段階で、図中に白抜きの矢印で示したように、所定量の新たな水を注水する。すると、その影響で、戻り温度センサー２７で検出される温水の戻り温度は低下する。そして、注水間隔時間ｔｉが経過した段階で、温水の戻り温度を検出して、検出した温度が、依然として注水判断温度よりも高かった場合は、再び、所定量の新たな水を注水する。このようにして注水を繰り返す度に、温水の戻り温度が低下していき、注水判断温度よりも低くなったら、注水制御処理を終了する。
【００５１】
図中には、参考として、注水しなかった場合の温水の戻り温度が一点鎖線で示されている。実線で示した注水した場合の温度変化と、一点鎖線で示した注水しなかった場合の温度変化とを比較すると、注水することによって、温水の戻り温度が、新たな暖房目標温度ＳＴ２まで速やかに低下していることが分かる。このため、例えば高温暖房運転を継続した後、あるいは高めの暖房目標温度で低温暖房運転を継続した後に、ユーザーによって低めの暖房目標温度に変更された場合でも、新たな暖房目標温度での低温暖房運転を速やかに開始することが可能となる。
【００５２】
また、本実施例の注水制御処理では、所定量ずつ何回かに分けて注水しているので、温水の戻り温度が下がり過ぎてしまい、ユーザーに肌寒く感じさせてしまう虞が生じない。また、下がり過ぎた温水の温度を上昇させるために、給湯器１０で温水を加熱して燃料ガスを消費してしまう事態も回避することができる。
【００５３】
更に、注水は、補水配管３４から行っているので、注水のために新たな配管が必要になることもない。加えて、本実施例の注水制御処理では、注水を開始するに先立って、送り配管３１ａの停止電磁弁２５を閉弁させることによって、給湯器１０の顕熱交換器１３には温水が供給されないようにしている（図５のＳＴＥＰ６）。補水配管３４から注水して温水の温度を下げているような状況では、給湯器１０のガスバーナー１１で燃料ガスを燃焼させることは無いが、そのような状況で、冷たい温水が顕熱交換器１３に流れ込むと、顕熱交換器１３では酸性の結露（いわゆるドレン）が発生して、給湯器１０の寿命を短くしてしまう虞がある。しかし、本実施例の注水制御処理では、注水によって温水の温度を下げている間は、停止電磁弁２５を閉弁させて顕熱交換器１３に温水が流れないようにしているので、顕熱交換器１３でドレンが発生して給湯器１０の寿命を縮めてしまう虞も回避することができる。
【００５４】
上述した本実施例には、幾つかの変形例が存在している。以下では、これらの変形例について、本実施例との相違点に焦点をあてて説明する。
【００５５】
先ず、上述した実施例では、注水量は一定であるものとして説明したが、温水の戻り温度と、暖房目標温度とに応じて注水量を変更しても良い。例えば、図７に例示したように、温水の戻り温度が暖房目標温度よりも高くなるほど、注水量を多くしても良い。こうすれば、温水の戻り温度に対して暖房目標温度が大幅に低い温度に設定された場合でも、温水の温度を速やかに低下させて、新たな暖房目標温度での暖房運転を開始することができる。それでいながら、温水の温度が下がり過ぎてしまう虞も回避することができる。
【００５６】
また、注水量を変化させる態様としては、図７中に実線で示したように、温水の戻り温度と暖房目標温度の温度差に応じて、連続的に注水量を増加させても良いが、図７中に破線で示したように、段階的に注水量を増加させても良い。こうすれば、注水量を変化させるための構造や制御を単純にすることが可能となる。
【００５７】
更には、注水する度に温水の温度が低下していくことは明らかなので、このことに着目して、以下のような単純な制御としても良い。すなわち、初回に注水した後は、注水する度に注水量を少なくしても良い。このとき、初回の注水量は、一定量としておくこともできるが、温水の戻り温度と暖房目標温度との温度差に応じた注水量としても良い。また、注水する度に注水量を少なくする態様としては、注水量を所定量ずつ減らしても良いし、所定比率で減らすようにしても良い。こうすれば、図７のように、温水の戻り温度と暖房目標温度の温度差に応じて注水量を変化させる制御と同等な制御を、単純な制御で実現することが可能となる。
【００５８】
また、前述した本実施例では、補水配管３４から注水することによって、温水の戻り温度が暖房目標温度を下まわった後は、通常の低温暖房運転と同様に、低温暖房端末４５での放熱量に相当する熱量を、給湯器１０から供給しながら暖房運転を継続するものとして説明した。しかし、注水が必要になる状況は、暖房目標温度が低い温度に設定されており、且つ、部屋の温度も暖まっているために低温暖房端末４５での放熱量も小さい状況と考えられる。その一方で、給湯器１０がいわゆる空焚き状態となることを回避しようとすると、給湯器１０から供給する熱量はあまり小さくすることはできない。従って、熱動弁４６を開いて給湯器１０からの温水を供給すると、直ぐに温水の戻り温度が暖房目標温度を超えてしまい、再び注水が必要になることも起こり得る。そして、この場合は、注水した分だけの温かい温水が、オーバーフロー通路から排水されることになって、燃料ガスの燃焼熱を捨てていることになる。
【００５９】
そこで、図８に示したように、バイパス配管３１ｂの一部に電気ヒーター６０を設けておき、電気ヒーター６０の駆動部６１を制御部５０で制御してもよい。このような変形例の温水暖房装置１では、注水に先立って停止電磁弁２５を閉弁した後は（図５のＳＴＥＰ６参照）、暖房運転が停止されるまで、あるいは暖房目標温度が高い温度に変更されるまでは、停止電磁弁２５を閉弁させたままとしておく。そして、低温暖房端末４５での放熱によって温水の加熱が必要になった場合には、給湯器１０の代わりに電気ヒーター６０で温水を加熱するようにしても良い。電気ヒーター６０は電流値を小さくすることによって、加熱量を幾らでも小さくすることができるので、電気ヒーター６０を用いて加熱すれば、給湯器１０の場合とは違って、温水の温度が上がり過ぎないようにすることができる。その結果、注水によって温水の温度を低下させた後の暖房運転で、何度も注水が繰り返されて、その度に温かい温水が排水され、燃料ガスの燃焼熱が無駄に捨てられてしまう事態を回避することが可能となる。
【００６０】
以上、本実施例および変形例の温水暖房装置１について説明したが、本発明は上記の実施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。
【００６１】
例えば、本実施例および変形例の温水暖房装置１は、ユーザーが暖房目標温度を現状よりも低い温度に変更することができれば十分であり、必ずしも暖房目標温度を連続的に変更可能である必要は無い。例えば、暖房目標温度の設定を、高温または低温（あるいは高温、中温、低温）などのように、複数段階に切り換えるような温水暖房装置１であっても構わない。
【符号の説明】
【００６２】
１…温水暖房装置、        １０…給湯器、            １０ａ…本体ケース、
１１…ガスバーナー、      １１ｇ…ガス配管、        １２…燃焼ファン、
１３…顕熱交換器、        １４…潜熱交換器、        １５…ガス電磁弁、
２０…循環系装置、        ２１…シスターン、        ２１ｓ…水位センサー、
２２…循環ポンプ、        ２３…温度調整弁、        ２４…補水電磁弁、
２５…停止電磁弁、        ２６…高温センサー、      ２７…戻り温度センサー、
３０ａ…第１戻り配管、    ３０ｂ…第２戻り配管、    ３０ｃ…第３戻り配管、
３１ａ…送り配管、        ３１ｂ…バイパス配管、    ３２…高温配管、
３３…低温配管、          ３４…補水配管、          ４０…暖房端末装置、
４１…高温暖房端末、      ４２…熱動弁、            ４３…温度設定部、
４５ａ，ｂ…低温暖房端末、  ４６ａ，ｂ…熱動弁、    ４７ａ，ｂ…温度設定部、
５０…制御部、              ６０…電気ヒーター、    ６１…駆動部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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