JP2000274703A - 熱源装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 低温放熱器と高温放熱器との並列接続におい
て低温放熱器の放熱温度が過度に高くなる不都合が生じ
ることを確実に防止しながら、装置構成の一層の簡略
化、及び、装置の汎用性の向上を可能にする。 【解決手段】 放熱器の接続状態が、低温放熱器３のみ
を接続した低温器単独接続か、低温放熱器３と高温放熱
器４とを並列に接続した低高温器並列接続かを設定する
設定手段４４を設け、この設定手段４４による設定に応
じ、低温器単独接続のときには、送給熱媒Ｗａの温度ｔ
ａを予め設定されている低温度ｔａＬにするとともに、
低温放熱器３に対する熱媒供給流量を予め設定されてい
る大流量にし、一方、低高温器並列接続のときには、送
給熱媒Ｗａの温度ｔａを予め設定されている高温度ｔａ
Ｈにするとともに、低温放熱器３に対する熱媒供給流量
を予め設定されている小流量にする切替手段４５を設け
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、暖房用等の放熱器
に循環させる熱媒を送給する熱源装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の熱源装置では、低温放熱
器と高温放熱器とを並列に接続するのに対し、低温放熱
器に供給する低温の熱媒と高温放熱器に供給する高温の
熱媒との同時送給（すなわち、２温度熱媒の並列同時送
給）を可能にし、これにより、低温放熱器と高温放熱器
との併行運転においても、低温放熱器での放熱温度を適
切な温度に保ち得るようにして、低温放熱器の放熱温度
が過度に高くなる不都合が生じるのを防止したものがあ
る。

【０００３】また、これとは別に、並列接続した低温放
熱器と高温放熱器とに同一温度の熱媒を分配送給する形
式にして、高温放熱器が停止状態で低温放熱器が運転状
態にある低温側単独運転のときには送給熱媒の温度を低
温度にし、一方、低温放熱器が停止状態で高温放熱器が
運転状態にある高温側単独運転のとき、及び、両放熱器
がともに運転状態にある併行運転のときには送給熱媒の
温度を高温度にするようにし、これに対し、低温放熱器
については、センサによる放熱温度の検出に基づき低温
放熱器への熱媒供給流量を自動調整して放熱温度を設定
温度に保つ制御を行い、これにより、高温熱媒を両放熱
器に供給する併行運転において低温放熱器の放熱温度が
過度に高くなる不都合が生じるのを防止したものもある
（例えば、特開平９−１２６４７９号公報参照）。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前者の従来装
置では、低温熱媒と高温熱媒との同時生成を可能にする
のに、装置構成が複雑になって装置コストがかなり高く
付く問題がある。

【０００５】一方、後者の従来装置では、低温熱媒と高
温熱媒を択一に送給することから低温熱媒と高温熱媒と
の同時生成は不要になるものの、低温放熱器について放
熱温度検出に基づく熱媒流量制御を行う為、また、低温
放熱器及び高温放熱器の夫々が運転状態にあるか否かを
判別して送出熱媒の温度を自動的に切り替える切替制御
を要する為、これら制御を行うのに必要な構成の付加
で、やはり装置コストが高く付く問題がある。

【０００６】そしてまた、いずれの従来装置にしても、
ユーザ側の要求として高温放熱器の接続は不要で低温放
熱器の接続のみを必要とするような場合では、上記した
低温熱媒と高温熱媒との同時生成機能や、放熱器の運転
状態判別に基づく熱媒温度の自動切替機能が全くの過剰
機能となってコストの無駄を招き、この点、種々の使用
形態に対する汎用性にも欠ける問題があった。

【０００７】この実情に鑑み、本発明の主たる課題は、
低温放熱器と高温放熱器との並列接続において低温放熱
器の放熱温度が過度に高くなる不都合が生じることを確
実に防止しながら、装置構成の一層の簡略化、及び、装
置の汎用性の向上を可能にする点にある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】〔１〕請求項１に係る発
明では、放熱器に循環させる熱媒を送給する熱源装置に
おいて、放熱器の接続状態が、低温放熱器のみを接続し
た低温器単独接続か、低温放熱器と高温放熱器とを並列
に接続した低高温器並列接続かを設定する設定手段を設
け、この設定手段による設定が低温器単独接続のときに
は、送給熱媒の温度を予め設定されている低温度にする
とともに、低温放熱器に対する熱媒供給流量を予め設定
されている大流量にし、かつ、この設定手段による設定
が低高温器並列接続のときには、送給熱媒の温度を予め
設定されている高温度にするとともに、低温放熱器に対
する熱媒供給流量を予め設定されている小流量にする切
替手段を設ける。

【０００９】つまり、この構成によれば、低温放熱器の
みを接続した低温器単独接続（複数の低温放熱器を並列
に接続する場合を含む）では低温の熱媒を送給し、ま
た、低温放熱器と高温放熱器とを並列に接続した低高温
器並列接続では、高温の熱媒を送給するのに対し低温放
熱器への熱媒供給流量を小流量に制限することから、こ
れら低温器単独接続及び低高温器並列接続のいずれの接
続形態においても、接続した低温放熱器の運転で、その
放熱温度が過度に高くなる不都合が生じるのを確実に防
止でき、いずれの接続形態でも低温放熱器の放熱温度を
常に適切な温度に保つことができる。

【００１０】また、低温放熱器と高温放熱器とを並列に
接続した低高温器並列接続では、高温の熱媒を送給する
ことから高温放熱器の放熱温度を高く確保することがで
き、これにより、接続した高温放熱器の運転において、
その高温放熱機能を常に最大限に発揮させることができ
る。

【００１１】そして、このように高い機能を得ながら
も、低温熱媒と高温熱媒を択一に送給する形態を採ると
ともに、設定手段による人為の設定に応じて送給熱媒の
温度、及び、低温放熱器に対する熱媒供給流量を予め設
定されている温度及び流量に切り替えることで、低温器
単独接続及び低高温器並列接続の各々に対応するから、
先述した前者の従来装置に比べれば、低温熱媒と高温熱
媒との同時生成を不要にし得る点で、また、先述した後
者の従来装置に比べれば、低温放熱器についての放熱温
度検出に基づく熱媒流量制御、及び、放熱器の運転状態
判別に基づく熱媒温度の自動切替制御を不要にし得る点
で、これら従来装置に比べ装置構成を大幅に簡略化する
ことができる。

【００１２】すなわち、この装置構成の簡略化により、
装置コストを大きく低減し得るとともに、ユーザ側の要
求として低温放熱器の接続のみを必要とするような場合
についても無駄な過剰機能を大きく生じること無く対応
できて、この点で汎用性にも優れた熱源装置にすること
ができる。

【００１３】〔２〕請求項２に係る発明では、請求項１
に係る発明を実施するのに、前記切替手段を、低温放熱
器に対する熱媒供給の断続の繰り返しにおいて、熱媒供
給時間と熱媒供給停止時間との比を変更することで、低
温器単独接続のときの低温放熱器に対する熱媒供給流量
と低高温器並列接続のときの低温放熱器に対する熱媒供
給流量との切り替えを行う構成にする。

【００１４】つまり、この構成によれば、低高温器並列
接続において低温放熱器に対する熱媒供給流量を小流量
に制限するのに、熱媒供給時間に対する熱媒供給停止時
間の比率を大きくして、低温放熱器に対する平均の熱媒
供給流量を小さくする形態を採ることから、低高温器並
列接続においても熱媒供給期間中は低温器単独接続の場
合と同じ大きな瞬間流量になる。

【００１５】このことから、低温放熱器に対する熱媒供
給流量を絞りにより定常的に低下させる流量制限形態を
採るに比べ、低温放熱器への熱媒供給量を小流量に制限
する低高温器並列接続においても、低温放熱器の各部へ
の熱媒の行き渡りを極力良好に保って、低温放熱器に高
い放熱機能（特に均一放熱性）を発揮させることがで
き、低温放熱器が床暖房装置などの大きな放熱面積を有
する機器である場合に特に有効となる。

【００１６】〔３〕請求項３に係る発明では、請求項１
又は２に係る発明を実施するのに、前記切替手段を、前
記設定手段による設定が低温器単独接続のときには、低
温放熱器に対する熱媒供給流量を、単独接続用として予
め設定されている流量候補の中から使用者の指定に応じ
選択した流量に調整し、かつ、前記設定手段による設定
が低高温器並列接続のときには、低温放熱器に対する熱
媒供給流量を、並列接続用として予め設定されている流
量候補の中から使用者の指定に応じ選択した流量に調整
する構成にする。

【００１７】つまり、この構成によれば、低温器単独接
続において低温放熱器に対する熱媒供給流量を予め設定
されている大流量にするのに、低温放熱器に対する熱媒
供給流量を、単独接続用として予め設定されている流量
候補の中から使用者の指定に応じ選択した流量にするか
ら、また同様に、低高温器並列接続において低温放熱器
に対する熱媒供給流量を予め設定されている小流量にす
るのに、低温放熱器に対する熱媒供給流量を、並列接続
用として予め設定されている流量候補の中から使用者の
指定に応じ選択した流量にするから、低温器単独接続及
び低高温器並列接続のいずれの接続形態においても、使
用者の指定により低温放熱器に対する熱媒供給流量を段
階的に変更して、その流量変更により低温放熱器の放熱
出力を所望のものに段階的に変更することができ、この
点で、一層高い機能性を得ることができる。

【００１８】なお、この構成では、単独接続用の流量候
補の中から選択する流量と並列接続用の流量候補の中か
ら選択する流量との間に差を持たせることにより、低高
温器並列接続での低温放熱器の運転でその放熱温度が過
度に高くなる不都合が生じるのを防止するが、単独接続
用の流量候補と並列接続用の流量候補とはそれらの流量
範囲がラップするものであってもよく、低温器単独接続
において使用者の指定により単独接続用の流量候補の中
から選択される流量が、低高温器並列接続において並列
接続用の流量候補の中から使用者の同等の指定に対して
選択される流量よりも大きくなるようにさえしておけば
よい。

【００１９】〔４〕請求項４に係る発明では、請求項１
〜３のいずれか１項に係る発明を実施するのに、前記低
温放熱器として床暖房装置を接続する。

【００２０】つまり、前述の請求項１に係る発明によれ
ば、極めて簡略な装置構成にしながらも、低温器単独接
続及び低高温器並列接続のいずれの接続形態において
も、低温放熱器の運転でその放熱温度が過度に高くなる
不都合が生じるのを確実に防止できて、低温放熱器の放
熱温度を常に適切な温度に保ち得ることから、上記の如
く低温放熱器として床暖房装置を接続する構成にすれ
ば、低温火傷等に対する安全性はもとより快適性にも優
れた床暖房設備を安価に構築することができる。

【００２１】

【発明の実施の形態】図１は給湯機能を備える温水式の
熱源装置を示し、１は循環温水Ｗａを加熱する熱交換器
であり、この循環温水用の熱交換器１で加熱した温水Ｗ
ａを循環往路２を通じ放熱器３，４に供給することで、
放熱器３，４において供給温水Ｗａの保有熱を暖房目的
などで放熱させ、そして、放熱器３，４から送出される
放熱後の降温温水Ｗａを循環復路５を通じ循環温水用の
熱交換器１に戻して再び加熱する。

【００２２】また、放熱器３，４の接続については、例
えば床暖房装置などの低温放熱器３のみを接続する低温
器単独接続（複数の低温放熱器３を並列接続する場合を
含む）、及び、低温放熱器３と例えば浴室乾燥機などの
高温放熱器４とを並列に接続する低高温器並列接続のい
ずれかの接続形態を選択できるようにしてある。

【００２３】６は循環温水Ｗａを熱交換器１の通過過程
で加熱する循環温水用のガスバーナ、７はこの循環温水
用ガスバーナ６に対する燃料ガスＧの供給路、８は循環
温水用ガスバーナ６への燃料ガス供給を断続するガス
弁、９は循環温水用ガスバーナ６への燃料ガス供給量を
調整するガス量調整弁、１０は循環温水用ガスバーナ６
に対する点火プラグ、１１は循環温水用ガスバーナ６の
着火を検出するフレームロッドである。

【００２４】１２は循環ポンプ、１３は循環温水Ｗａの
最小循環量を確保するバイパス路、１４は膨張タンクを
兼ねる補給水タンク、１５はこの補給水タンク１４に対
する補給水路、１６は補給水弁であり、また、１７は循
環温水用の熱交換器１から送出される加熱温水Ｗａの温
度ｔａを検出する温度センサである。

【００２５】一方、１８は給湯用の熱交換器であり、こ
の給湯用の熱交換器１８で給水路１９からの供給水Ｗｂ
を加熱して湯を生成し、この湯Ｗｂを給湯路２０を通じ
台所や浴室などの給湯栓２１に送る。

【００２６】２２は給水路１９からの供給水Ｗｂを熱交
換器１８の通過過程で加熱する給湯用のガスバーナ、２
３はこの給湯用ガスバーナ２２に対する燃料ガスＧの供
給路、２４は給湯用ガスバーナ２２への燃料ガス供給を
断続するガス弁、２５は給湯用ガスバーナ２２への燃料
ガス供給量を調整するガス量調整弁、２６は給湯用ガス
バーナ２２に対する点火プラグ、２７は給湯用ガスバー
ナ２２の着火を検出するフレームロッドであり、また、
２８は両バーナ６，２２に対する燃料ガスＧの主供給
路、２９はこの主供給路２８に介装したガス安全弁、３
０は両バーナ６，２２に対する共通の燃焼用空気供給フ
ァンである。

【００２７】３１は給水フィルタ、３２は給湯用熱交換
器１８に対する給水圧を適正圧に保つ水ガバナ、３３は
給湯用熱交換器１８への供給水量（換言すれば給湯量）
を検出する水量センサ、３４は給湯用熱交換器１８から
送出される湯Ｗｂの温度ｔｂを検出する温度センサ、３
５は過圧逃がし弁である。

【００２８】３６は上記の各熱交換器１，１８とともに
熱源装置の装置器体３７に内蔵した制御器であり、一
方、３８は低温放熱器３に付帯の低温側操作器であっ
て、低温放熱器３の運転スイッチ３９及び出力調整具４
０を備え、また、４１は高温放熱器４に付帯の高温側操
作器であって、高温放熱器４の運転スイッチ４２及び出
力調整具４３を備えている。

【００２９】制御器３６には、機器設置者が専用ピンの
抜き差しなどの所定の人為操作により放熱器の接続状態
が低温器単独接続か低高温器並列接続かを設定する設定
手段４４を設けてあり、この設定手段４４による設定が
低温器単独接続の場合、制御器３６は、低温放熱器３の
運転スイッチ３９がＯＮ操作されると、循環ポンプ１２
及びファン３０を起動するとともに循環温水用ガスバー
ナ６を点火して温水循環運転を開始し、低温放熱器３の
運転スイッチ３９がＯＦＦ操作されると、循環温水用ガ
スバーナ６を消火するとともに循環ポンプ１２及びファ
ン３０を停止して温水循環運転を終了する。

【００３０】一方、設定手段４４による設定が低高温器
並列接続の場合、制御器３６は、低温放熱器３の運転ス
イッチ３９ないし高温放熱器４の運転スイッチ４２がＯ
Ｎ操作されると、循環ポンプ１２及びファン３０を起動
するとともに循環温水用ガスバーナ６を点火して温水循
環運転を開始し、低温放熱器３の運転スイッチ３９及び
高温放熱器４の運転スイッチ４２がともにＯＦＦ操作さ
れると、循環温水用ガスバーナ６を消火するとともに循
環ポンプ１２及びファン３０を停止して温水循環運転を
終了する。

【００３１】また、制御器３６は、設定手段４４による
設定がいずれの場合も、給湯については、給湯栓２１が
開栓されて水量センサ３３による水量検出で通水が検知
されると、ファン３０を起動するとともに給湯用ガスバ
ーナ２２を点火して給湯運転を開始し、そして、給湯運
転中は温度センサ３４による検出湯温ｔｂに基づきガス
量調整弁２５を調整して給湯用熱交換器１８からの送出
湯温ｔｂ（すなわち給湯温度）を設定温度ｔｂｓに調整
し、その後、給湯栓２１が閉栓されて水量センサ３３に
よる水量検出で通水停止が検知されると、給湯用ガスバ
ーナ２２を消火するとともにファン３０を停止して給湯
運転を終了する。

【００３２】更に、この制御器３６には、上記の設定手
段４４による設定に応じて、接続放熱器３，４への送給
温水Ｗａ（すなわち、放熱器への送給熱媒）の温度ｔａ
を切り替える切替手段４５を装備してあり、この切替手
段４５は、図２に示す如く、設定手段４４による設定が
低温器単独接続のときには、温度センサ１７の検出温度
ｔａに基づきガス量調整弁９を調整して送給温水Ｗａの
温度ｔａを予め設定されている低温度ｔａＬ（例えば６
０℃）にする「低温送給モード」を実施し、一方、設定
手段４４による設定が低高温器並列接続のときには、温
度センサ１７の検出温度ｔａに基づきガス量調整弁９を
調整して送給温水Ｗａの温度ｔａを予め設定されている
高温度ｔａＨ（例えば８０℃）にする「高温送給モー
ド」を実施する。

【００３３】また、この温度切り替えに加え、切替手段
４５は、熱源装置の装置器体３７に内蔵した熱動弁４６
の開閉で低温放熱器３に対する温水供給を繰り返し断続
することにおいて、熱動弁４６の開時間（温水供給時
間）と熱動弁４６の閉時間（温水供給停止時間）との比
を変更することで、設定手段４４による設定が低温器単
独接続の場合には、接続の低温放熱器３に対する温水供
給量を予め設定されている大流量にし、一方、設定手段
４４による設定が低高温器並列接続の場合には、接続の
低温放熱器３に対する温水供給量を予め設定されている
小流量にし、この流量切り替えにより、高温度ｔａＨの
温水Ｗａを送給する低高温器並列接続での低温放熱器３
の運転において、低温放熱器３の放熱温度が過度に高く
なるのを防止する。

【００３４】具体的には、この流量切り替えを行うの
に、低温側操作器３８の出力調整具４０は、使用者が所
望の放熱出力を９段階にわたって切り替え指定する操作
形式のものにしてあり、切替手段４５は、この出力調整
具４０による指定に応じ熱動弁４６の開時間及び閉時間
を変更することにおいて、図３に示す如く、設定手段４
４による設定が低温器単独接続（低温送給モード）の場
合には、単独接続用として９段階の各指定段階毎に予め
設定されている図中左蘭の時間候補（換言すれば、単独
接続用として予め設定されている流量候補）の中から、
採用すべき熱動弁４６の開時間及び閉時間を出力調整具
４０による指定段階に応じ選択する。

【００３５】また、設定手段４４による設定が低高温器
並列接続（高温送給モード）の場合には、並列接続用と
して９段階の各指定段階毎に予め設定されている図中右
蘭の時間候補（換言すれば、並列接続用として予め設定
されている流量候補）の中から、採用すべき熱動弁４６
の開時間及び閉時間を出力調整具４０による指定段階に
応じ選択し、これにより、低高温器並列接続の際の低温
放熱器３に対する温水供給量を低温器単独接続のときよ
りも少量に制限しながら、いずれの接続形態の場合も、
低温放熱器３の放熱出力を使用者の所望に応じ出力調整
具４０による指定をもって９段階にわたり変更できるよ
うにしてある。

【００３６】なお、高温放熱器４には、それ自身への温
水供給流量を調整する熱動弁を内蔵してあり、この熱動
弁の開時間及び閉時間を高温側操作器４１の出力調整具
４３による指定に応じ変更することで、高温放熱器４の
放熱出力を変更するようにしてある。

【００３７】〔別実施形態〕低温放熱器３は床暖房装置
あるいは加温機能を備えるベッドや椅子など、どのよう
な用途のものであってもよく、また、高温放熱器４も浴
室乾燥装置やファンコンベクタあるいはサウナ装置な
ど、どのような用途のものであってもよい。

【００３８】前述の各実施形態では送給熱媒Ｗａに温水
を用いる例を示したが、放熱器３，４に対する送給熱媒
Ｗａは温水に限定されるものではなく、蒸気や種々の水
溶液（ブライン）であってもよい。

【００３９】前述の各実施形態では、熱媒供給の繰り返
しの断続において熱媒供給時間と熱媒供給停止時間との
比を変更することで、低温放熱器３に対する熱媒供給流
量を変更する例を示したが、場合によっては、弁による
絞りにより低温放熱器３に対する熱媒供給流量を変更す
る形式を採用しても良い。

【００４０】放熱器の接続状態が低温器単独接続である
か低高温器並列接続であるかを設定するための設定手段
４４には、ピンの抜き差しにより設定を切り替える形式
や、切り替えスイッチの操作により設定を切り替える形
式を初め、種々の設定操作形式のものを採用できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】熱源装置の構造図

【図２】モード選択のフローチャート

【図３】熱媒の供給時間と停止時間との設定例を示す図
表

【符号の説明】

３ 低温放熱器 ４ 高温放熱器 ３８ 低温側操作器 ４４ 設定手段 ４５ 切替手段 ｔａ 送給熱媒の温度 Ｗａ 熱媒

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 放熱器に循環させる熱媒を送給する熱源
   装置であって、 放熱器の接続状態が、低温放熱器のみを接続した低温器
   単独接続か、低温放熱器と高温放熱器とを並列に接続し
   た低高温器並列接続かを設定する設定手段を設け、 この設定手段による設定が低温器単独接続のときには、
   送給熱媒の温度を予め設定されている低温度にするとと
   もに、低温放熱器に対する熱媒供給流量を予め設定され
   ている大流量にし、かつ、 この設定手段による設定が低高温器並列接続のときに
   は、送給熱媒の温度を予め設定されている高温度にする
   とともに、低温放熱器に対する熱媒供給流量を予め設定
   されている小流量にする切替手段を設けてある熱源装
   置。
2. 【請求項２】 前記切替手段を、低温放熱器に対する熱
   媒供給の断続の繰り返しにおいて、熱媒供給時間と熱媒
   供給停止時間との比を変更することで、低温器単独接続
   のときの低温放熱器に対する熱媒供給流量と低高温器並
   列接続のときの低温放熱器に対する熱媒供給流量との切
   り替えを行う構成にしてある請求項１記載の熱源装置。
3. 【請求項３】 前記切替手段を、 前記設定手段による設定が低温器単独接続のときには、
   低温放熱器に対する熱媒供給流量を、単独接続用として
   予め設定されている流量候補の中から使用者の指定に応
   じ選択した流量に調整し、かつ、 前記設定手段による設定が低高温器並列接続のときに
   は、低温放熱器に対する熱媒供給流量を、並列接続用と
   して予め設定されている流量候補の中から使用者の指定
   に応じ選択した流量に調整する構成にしてある請求項１
   又は２記載の熱源装置。
4. 【請求項４】 前記低温放熱器として床暖房装置を接続
   する請求項１〜３のいずれか１項に記載の熱源装置。