JP2008215754A - 暖房システム - Google Patents

Abstract

【課題】 作動騒音の発生を抑制しつつも、浴槽水の残熱の有効利用を図り得る暖房システムを提供する。
【解決手段】 入浴のためのふろ運転終了後の１０時間以内であって暖房運転の予約設定が行われていれば（S1）、ふろポンプや暖房ポンプを作動させて（S5,S7）、ふろ側の浴槽水が暖房側の温水よりも１５℃以上の温度差がある事を条件に（S9でYES）、ふろ熱動弁を開いてバスヒータ内において浴槽水の残熱で暖房側温水を加温させる（S9-S13）。30分経過か、温度差が８℃未満になるまで浴槽水が低温になるか、すれば（S12でYES,S11でYES）排熱利用運転を停止して暖房運転を開始する。
【選択図】 図３

Description

本発明は、暖房端末に対し温水を暖房用熱源として循環供給し暖房端末において温水を放熱させることにより暖房する暖房システムに関し、特に、入浴後に浴槽に残る湯水の排熱を暖房用加熱源の一つとして利用するための技術に係る。

従来、暖房システムとして、暖房用熱源の温水を循環させる暖房側循環回路に液−液熱交換器を介装し、この液−液熱交換器に対し浴槽内の湯水（以後「浴槽水」という）が循環可能にしたふろ側循環回路を通し、浴槽水を暖房用熱源の温水によって加熱させるものが知られている。そして、このものにおいて、ふろ側循環回路の温度検出センサにより検出される浴槽水の温度が一定温度以上であれば、ふろ側循環ポンプによる強制循環で浴槽水を液−液熱交換器内に循環させる一方、暖房側循環ポンプを作動させて暖房用熱源の温水をその液−液熱交換器内に通過させることにより浴槽水の余熱を回収し、余熱回収後の温水を低温暖房端末に暖房用熱源として循環供給させるようにしたものが知られている（例えば特許文献１参照）。要するに、本来は暖房側の温水によって浴槽水を加熱させる構成を用いて、逆に、浴槽水の残り湯によって暖房側の温水を加熱させようとするものである。

特開平８−３５６７５号公報

ところが、上記特許文献１に開示の浴槽水の余熱回収を行う上で、浴槽水（残り湯）の余熱回収可能か否かの判定（一定温度以上あることの検出・判定）のために、浴槽内等の浴槽側に温度検出センサを設けて、直接に検出することも考えられるものの、それは現実的ではない。すなわち、新規に温度検出センサを設置するためにセンサ自体のみならず、浴槽から熱源機内のコントローラまで信号ラインを延ばす必要からコスト増大を招く上に、センサを配設した浴槽を新規に製造する必要になるためである。このため、ふろ側循環回路上に元々配設されている温度検出センサを活用するようにしているが、この温度検出センサによる温度検出を行うには、ふろ側循環ポンプを作動させて浴槽水をふろ側循環回路に循環させる必要があり、ふろ側循環ポンプの作動騒音が伴うことになる。

又、入浴後に無駄に放熱されてしまうことになる浴槽水からその残熱の有効利用を図る上で、現実の暖房システムあるいはこれに加えてふろシステムとの関係上、克服すべき種々の課題もある。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、作動騒音の発生を抑制しつつも、浴槽水の残熱の有効利用を図り得る暖房システムを提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明では、暖房端末と、浴槽と、熱源機とを備え、この熱源機として、上記暖房端末に対し暖房用熱源として温水を循環供給させる暖房側循環回路と、上記浴槽内の浴槽水を循環させるふろ側循環回路と、このふろ側循環回路の浴槽水と暖房側循環回路の温水とが熱交換可能に通過される熱交換器とを備えてなる暖房システムを対象にして、次の特定事項を備えることとした。すなわち、上記浴槽内の残水の排熱を暖房側循環回路の温水の予熱用熱源として利用するための排熱利用運転を実行する排熱利用制御手段を備えており、上記排熱利用制御手段として、上記暖房端末に温水を循環供給させる暖房運転の実行予約指令が入力設定されているとき、上記浴槽での入浴のための加熱作動を含む前回のふろ運転が終了してから第１設定時間が経過する前までの時間範囲内であることを条件に、上記暖房運転の実行開始前に、ふろ側循環回路の浴槽水と暖房側循環回路の温水とをそれぞれ上記熱交換器に通過させて排熱利用運転を行う構成とする（請求項１）。

本発明の場合、経過時間に基づく状況判定によって排熱利用運転を実行させることが可能となり、浴槽水や温水の温度状況についての検出及び判定の必要がなくなる結果、温度状況の検出のための循環ポンプ等の作動騒音の発生を回避させ得る。すなわち、第１設定時間が経過する前であれば、前回の入浴時に浴槽内に残水した浴槽水が比較的高温状態を維持するため、かかる浴槽水を温水に対する予熱用熱源として利用する排熱利用運転の実行によって浴槽水の排熱を有効に回収して利用することが可能になる。これにより、作動騒音の発生を抑制しつつも、浴槽水の残熱の有効利用を図り得ることになる。

本発明の排熱利用制御手段として、排熱利用運転を、暖房運転の実行開始前までの第２設定時間の時間範囲で実行する構成にすることができる（請求項２）。このようにすることにより、浴槽水の排熱回収に基づき予熱した温水を用いて暖房運転を引き続き開始させることが可能になり、最も効率よく熱を有効利用して暖房運転での燃焼に要する燃料消費を低減させることが可能になる。

又、排熱利用制御手段として、前回の暖房運転が終了してから第３設定時間以上の時間が経過していることを条件に、排熱利用運転を実行する構成にすることもできる（請求項３）。このようにすることにより、予熱対象である温水が確実に所定温度よりも低温状態まで低下して浴槽水からの排熱回収を確実化させることが可能になる。

又、排熱利用制御手段として、排熱利用運転の実行中に、浴槽水の加熱作動を含むふろ運転の開始要求が生じたときは、上記排熱利用運転を中止する構成にすることができる（請求項４）。このようにすることにより、使用者のふろ使用意図を優先させて使用者にとって便宜なものとなる。

さらに、ふろ側循環回路内の浴槽水の温度を検出する浴槽水温度検出センサと、暖房側循環回路の温水の温度を検出する温水温度検出センサとを備えることにし、排熱利用制御手段として、浴槽水の検出温度が温水の検出温度よりも必要設定温度差以上の温度差を有していることを条件に、排熱利用運転を開始させる構成にすることができる（請求項５）。このようにすることにより、時間状況に基づく条件に温度差に基づく条件を加味して、より確実に排熱利用が行い得ることになる。

一方、第２の発明として、暖房端末と、浴槽と、熱源機とを備え、この熱源機は、上記暖房端末に対し暖房用熱源として温水を循環供給させる暖房側循環回路と、上記浴槽内の浴槽水を循環させるふろ側循環回路と、このふろ側循環回路の浴槽水と暖房側循環回路の温水とが熱交換可能に通過される熱交換器とを備えてなる暖房システムを対象にして、ふろ側循環回路内の浴槽水の温度を検出する浴槽水温度検出センサと、暖房側循環回路の温水の温度を検出する温水温度検出センサと、上記浴槽内の残水の排熱を暖房側循環回路の温水の予熱用熱源として利用するための排熱利用運転を実行する排熱利用制御手段とを備えることにする。そして、上記排熱利用制御手段として、上記暖房端末に温水を循環供給させる暖房運転の実行予約指令が入力設定されているとき、上記浴槽水温度検出センサから出力される浴槽水の検出温度が温水温度検出センサから出力される温水の検出温度よりも必要設定温度差以上の温度差を有していることを条件に、上記暖房運転の実行開始前に、ふろ側循環回路の浴槽水と暖房側循環回路の温水とをそれぞれ上記熱交換器に通過させて排熱利用運転を行構成とする（請求項６）。

この第２の発明の場合、温度差に基づく条件によって、浴槽水の排熱を利用する上で、その浴槽水が確実に排熱を回収することができる状態にあって温水を予熱し得るものであることを確認した上で、排熱利用運転の実行を開始させることが可能になる。これにより、排熱利用運転において確実に有効な排熱回収・排熱利用を実現させることが可能になる。

以上、説明したように、請求項１〜請求項５のいずれかの暖房システムによれば、経過時間に基づく状況判定によって排熱利用運転を実行させることができ、第１設定時間が経過する前であれば、前回の入浴時に浴槽内に残水した浴槽水が比較的高温状態を維持するため、かかる浴槽水を温水に対する予熱用熱源として利用する排熱利用運転の実行によって浴槽水の排熱を有効に回収して利用することができる。これにより、浴槽水や温水の温度状況についての検出及び判定の必要がなくなる結果、温度状況の検出のための循環ポンプ等の作動騒音の発生を回避しつつも、浴槽水の残熱の有効利用を図ることができようになる。

特に、請求項２によれば、浴槽水の排熱回収に基づき予熱した温水を用いて暖房運転を引き続き開始させることができ、最も効率よく熱の有効利用を図り暖房運転での燃焼に要する燃料消費を低減させることができるようになる。

請求項３によれば、予熱対象である温水が確実に所定温度よりも低温状態まで低下した状態のときに排熱利用運転を実行させることができ、これにより、浴槽水からの排熱回収を確実化させることができる。

請求項４によれば、ふろ運転の開始要求が生じたときは排熱利用運転を中止する構成にすることにより、使用者のふろ使用意図を優先させて使用者にとって便宜なものとなし得る。

さらに、請求項５によれば、時間状況に基づく条件に温度差に基づく条件を加味して、より確実に排熱利用が行うことができるようになる。

一方、請求項６の暖房システムによれば、温度差に基づく条件によって、浴槽水の排熱を利用する上で、その浴槽水が確実に排熱回収することができる状態にあって温水を予熱し得るものであることを確認した上で、排熱利用運転の実行を開始させることができるようになる。これにより、排熱利用運転において確実に有効な排熱回収・排熱利用を実現させることができるようになる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

＜第１実施形態＞
図１は、本発明の第１実施形態に係る暖房システムの例を示す。この暖房システム１は、温水循環式暖房機能、給湯機能、ふろ追い焚き機能の各機能を共に有する複合熱源機２を用いたものを例示し、かつ、燃焼加熱式の加熱部において燃焼排気ガスからの潜熱回収を行うことにより高効率化を図る潜熱回収型のものを例示している。なお、本発明を実施する上では、少なくとも温水循環式暖房機能及びふろ追い焚き機能を併有する複合熱源器であって、暖房用熱源の温水と、浴槽Ｂ内の残水との間で熱交換し得るものであれば適用することができ、給湯機能は必須でないし、又、潜熱回収型である必要もない。

同図において、符号２１は給湯機能を実現するための給湯回路、２２は温水循環式暖房機能を実現するための暖房側循環回路である暖房回路、２３はふろ追い焚き機能を実現するためのふろ側循環回路である追い焚き回路、２４はふろ湯張りを行うための注湯回路、２５，２６は燃焼排気ガスからの潜熱回収用の二次熱交換器、２７はこの二次熱交換器２５，２６で発生する排気ガスドレンを処理する排気ガスドレン処理回路、２８はこれらの各回路の作動制御等を行うコントローラである。本複合熱源器２におけるふろ追い焚きは、暖房回路２２の高温水を熱源として、追い焚き回路２３の浴槽水を液−液熱交換加熱することにより昇温させて追い焚き加熱を行うタイプのものである。

（給湯回路２１）
上記給湯回路２１は、給湯用燃焼バーナ３１と、この燃焼バーナ３１の燃焼熱により入水を熱交換加熱する給湯用一次熱交換器３２と、上記燃焼バーナ３１に燃料ガスを供給する燃料供給系３３と、上記給湯用一次熱交換器３２の入口側に水道水等を入水させる入水路３４と、その一次熱交換器３２で加熱された後の湯を出湯させる出湯路３５とを備えている。上記入水路３４からの入水は一次熱交換器３２に入水される前に上記二次熱交換器２５の給湯用の熱交換部に通されるようになっており、この二次熱交換器２５において燃焼排気ガスの潜熱回収により予熱された状態で一次熱交換器３２に入水されるようになっている。

上記燃料供給系３３は、後述の暖房用燃焼バーナ５１に対する燃料供給をも兼ねており、元電磁弁３６と、給湯用燃焼バーナ３１及び暖房用燃焼バーナ５１に対する燃料ガス供給量を各別に変更調整する給湯用電磁比例弁及び暖房用電磁比例弁とを備えている。

そして、給水接続口３４１に給水された水道水などの水が上記入水路３４を通して入水され、この入水がまず二次熱交換器２５で予熱され、さらに給湯用一次熱交換器３２を通過する間に燃焼熱により熱交換加熱され、所定温度まで昇温されて出湯路３５に出湯された湯が出湯接続口３５１を経て台所等のカラン４０や上記注湯回路２４などの所定の給湯箇所に給湯（注湯）されるようになっている。この給湯回路２１での給湯制御は、上記コントローラ２８において、リモコン２８１からの設定給湯温度の設定入力や、入水流量センサ４１、入水サーミスタ４２及び出湯サーミスタ４３等からの各検出値に基づいて、上記カラン４０への給湯温度が上記設定給湯温度になるように実行される。

（暖房回路２２）
上記暖房回路２２は、暖房用燃焼バーナ５１と、この燃焼バーナ５１の燃焼熱により循環温水を熱交換加熱する暖房用一次熱交換器５２と、この暖房用一次熱交換器５２を通る暖房用温水循環路５３とを備えて構成されている。

上記温水循環路５３は、膨張タンク６１に戻されて貯留される低温水を暖房用循環ポンプ６２の作動により上記暖房用一次熱交換器５２の入口に送る加熱戻り路６３と、その暖房用一次熱交換器５２の出口から高温往き接続口６４に至る高温往き路６５と、上記循環ポンプ６２の下流側位置の加熱戻り路６３から分岐して低温往き接続口６６に至る低温往き路６７と、上記高温往き路６５から分岐し途中に後述の液−液熱交換器（バスヒータ）８１を通過した後に開閉切換弁としてのふろ熱動弁８２を経て後述の戻り路７１に合流するバスヒータ循環路６８と、上記高温往き接続口６４よりも上流側の高温往き路６５から分岐して膨張タンク６１に高温水を戻すバイパス路６９と、暖房端末７２，７５から戻りヘッダー７３及び戻り接続口７０を経て戻された低温の戻り温水をまず二次熱交換器２６で排ガスからの潜熱回収により予熱した後に上記バイパス路６９に流入させる戻り路７１とを備えている。

このような温水循環路５３における２温度の温水供給について簡単に説明すると、暖房用一次熱交換器５２により加熱された所定温度（例えば８０℃）の高温水が高温往き路６５から高温往き接続口６４及び高温往きヘッダー７８を経て例えば浴室乾燥機等の高温用の暖房端末７２に供給され、放熱により低温となった温水が戻りヘッダー７３及び戻り接続口７０から戻り路７１に戻され、二次熱交換器２６にて予熱された後にバイパス路６９を経て膨張タンク６１に戻される。この膨張タンク６１には高温往き路６５から分岐したバイパス路６９を通して高温水の一部も戻され、この高温水との混合により所定温度（例えば６０℃）の低温水になる。この低温水の一部が加熱戻り路６３により暖房用一次熱交換器５２に送られ加熱されることにより上記の高温水が生成される一方、他部が低温往き路６７から低温往き接続口６６及び熱動弁付きの低温往きヘッダー７４を経て例えば各部屋の床暖房機等の低温用暖房端末７５に供給される。なお、ここで暖房端末７２，７５はそれぞれ１つずつ図示しているが、これに限らず、通常は所定の複数あり高温往きヘッダー７８、低温往きヘッダー７４は個別に分配するように接続口を所定数有し、戻りヘッダー７３はそれらの暖房端末の全てから戻り温水を受け入れるだけの接続口を有している。

上記低温往きヘッダー７４は各暖房用低温端末７５の使用開始により付設の端末熱動弁が後述のコントローラ２８により個別に開閉切換えされて低温水を該当する暖房端末７５へ供給するようになっている。そして、各暖房端末７５にて放熱されてさらに低温となった温水が上記の放熱後の高温水の場合と同様に戻りヘッダー７３及び戻り接続口７０から戻り路７１に戻され、最終的に膨張タンク６１に戻される。又、後述の追い焚き回路２３による追い焚きが実行される場合には、ふろ熱動弁８２を開制御することにより暖房用一次熱交換器５２からの高温水が高温往き路６５から分岐してバスヒータ循環路６８に流入し、熱交換器としてのバスヒータ８１において浴槽水を液−液熱交換加熱することにより低温となって上記戻り路７１に戻され、二次熱交換器２６を経て最終的には膨張タンク６１に戻されることになる。要するに、バスヒータ８１に対し追い焚き加熱のための熱源として高温水が循環供給されるようになっている。

以上の高温水及び低温水の２温度の温水循環に際し、暖房高温側の温度制御は暖房用一次熱交換器５２出口に配設された高温サーミスタ７６の検出温度に基づいて所定温度の高温水が暖房用一次熱交換器５２から供給されるように燃焼バーナ５１の燃焼制御がコントローラ２８により行われ、暖房低温側の温度制御は膨張タンク６１に配設された温水温度検出センサとしてり低温サーミスタ７７の検出温度に基づいて所定温度の低温水が供給されるように同様制御が行われるようになっている。

なお、上記膨張タンク６１は、給湯回路２１の入水側から膨張タンク６１への注水と補水とが上記コントローラ２４により自動制御されるようになっており、余剰水が排水されるようになっている。

（追い焚き回路２３）
追い焚き回路２３は、追い焚き用（浴槽水加熱用）の液−液熱交換器としてのバスヒータ８１と、このバスヒータ８１を通る追い焚き循環路８３と、この追い焚き循環路８３を通して浴槽内の湯水を強制循環させるふろ側循環ポンプとしての追い焚き用循環ポンプ８４とを備えている。そして、この循環ポンプ８４の作動により追い焚き作動させると、浴槽Ｂから取り出された浴槽水がふろ戻り接続口８３１から戻り路８３ａを経てバスヒータ８１に送られ、このバスヒータ８１において暖房回路２２側の高温水を熱源とする液−液熱交換により追い焚き加熱された後の浴槽湯水が往き路８３ｂから往き接続口８３２を経て浴槽Ｂに送られることになる。又、循環ポンプ８４の吐出側の追い焚き循環路８３には浴槽水温度検出センサとしての浴槽水サーミスタ８５と、流水の通過によりスイッチが入って流水検知を出力する水流スイッチ８６と、圧力検知式の水位センサ８７とが配設されている。

（注湯回路２４）
注湯回路２４は、給湯回路２１から上流端が分岐して下流端が追い焚き循環路８３に合流された注湯路８８と、開閉切換により注湯の実行と遮断とを切換える注湯電磁弁８９とを備えている。この注湯電磁弁８９がコントローラ２８により開閉制御されて、出湯路３５から注湯路８８及び追い焚き循環路８３等を経て浴槽Ｂに対し所定量注湯されるようになっている。

（排気ガスドレン処理回路２７）
排気ガスドレン処理回路２７は、二次熱交換器２５，２６において燃焼排気ガスが潜熱回収のための熱交換により冷やされて凝縮することにより生じた排気ガスドレンを、中和処理した上で排水するために設置された回路である。すなわち、排気ガスドレン処理回路２７は、二次熱交換器２５，２６の下側位置に配設されたドレン受け部により集水・回収された排ガスドレンをドレン導入管２７１を通してドレン処理槽２７２に導き、このドレン槽２７２にて中和処理を施した上で機外に排水するようになっている。

（コントローラ２８）
コントローラ２８は、リモコン２８１からユーザ等の入力操作に基づく各種操作指令を受けて上記の各回路２１，２２，２３，２４の運転を制御するものであり、マイクロコンピュータやメモリ等を含んで構成されたものである。そして、上記コントローラ２８は、上記各回路２１，２２，２３，２４に対応して給湯運転を制御する給湯制御手段、追い焚き運転を制御する追い焚き制御手段、及び、暖房運転を制御する暖房制御手段を基本部分として備えている他、特に排熱利用運転の運転制御を行う排熱利用制御手段２８２（図２参照）を備えている。

複合熱源器２には設定切換手段としてのディップスイッチ２８３（図２参照）が設けられており、このディップスイッチの手動切換操作によって、機器の設置時に排熱利用運転を有効（ディップスイッチのＯＮ）とするか、無効（同ＯＦＦ）とするかを、設置作業者又は使用者が切換設定可能となっている。ディップスイッチがＯＮ設定（排熱利用運転制御の選択設定）とされていれば、コントローラ２８に搭載されている排熱利用制御手段２８２が有効に機能し、又、使用者がリモコン２８１に対し暖房運転予約操作を行う際に、排熱利用運転制御が暖房運転に先立ち実行されることがデフォルトで設定されている旨を表示するようになっている。なお、ディップスイッチがＯＮ設定となっていても、デフォルト設定される排熱利用運転制御をリモコン２８１への手動操作によってＯＦＦに切換可能となっている。以下、ディップスイッチ２８３がＯＮされて排熱利用運転制御が実行され、かつ、リモコン２８１においてもそのままデフォルト設定のまま使用者に切換されてはいないことを前提に、説明を進める。

排熱利用運転制御手段２８２による排熱利用運転制御は、所定の条件（浴槽排熱利用実施許可判定条件）が満足する場合に、暖房運転開始の所定時間前に予め実行されるものであって、浴槽残水が有する排熱の回収により暖房運転前の暖房回路２２内の温水を暖房運転開始前に予熱しておくようにするものである。要するに、入浴後に浴槽Ｂに残る湯水（浴槽残水）の熱は従来であるとそのまま自然放熱により排熱されてしまうところ、その自然放熱により浴槽水温度が低下してしまう前に上記のバスヒータ８１において排熱回収して暖房用熱源としての温水を予熱して少しでも昇温させておくようにするものである。以下、図３を参照しつつ具体的に説明する。

すなわち、まず、浴槽排熱利用運転実施許可判定（ステップＳ１）で許可条件が成立することで、ステップＳ２以降の排熱利用運転制御が実行される。
浴槽排熱利用運転実施許可判定について、図４を参照しつつ先に説明すると、前提として、ディップスイッチ２８３がＯＮ（排熱利用運転制御が有効に設定）されていること（ステップＳＡ１でＹＥＳ）、リモコン２８１でも排熱利用運転制御が有効に設定されて使用者によって無効に切換設定操作が行われていないこと（ステップＳＡ２でＹＥＳ）を確認した上で、次に、ステップＳＡ３〜ステップＳＡ７の各許可条件についての判定を行う。

排熱利用運転制御の開始フラグがＯＮか否か、すなわち、リモコン２８１の暖房スイッチを用いて暖房予約（特に低温の暖房端末である床暖房の実行予約）操作が行われているか否かを判定する（ステップＳＡ３）。リモコン２８１に対し暖房運転開始時刻と共に暖房運転開始の予約が入力設定されていれば、その入力設定信号を受けて上記の開始フラグがＯＮされるようになっており、この開始フラグがＯＮかＯＦＦかで暖房予約がなされているか否かを判定する。この暖房予約がなされている場合に限り、排熱利用運転制御を実行させるようにしており、この暖房予約がなされていることが許可条件となる。

開始フラグがＯＮであれば（ステップＳＡ３でＹＥＳ）、次に、ふろ動作（注湯、追い焚き等の入浴のためのふろ側の運転動作）が終了してから第１設定時間（例えば１０時間）が経過する前（第１設定時間範囲内）であるか否かを判定する（ステップＳＡ４）。これは、浴槽残水の排熱も自然放熱が時間の経過と共に進行すると、もはや回収し得る熱量が残存しなくなり、排熱利用が不能になるためであり、排熱利用し得る残熱の存在をふろ動作終了後の経過時間（第１設定時間の経過前か否か）で判定するようにしているのである。この第１設定時間は、浴槽に蓋をしたまま放置した場合に浴槽残水の温度が当初の例えば４０℃から低下するものの３０℃程度以上の範囲を維持し得る経過時間を設定すればよい。浴槽水が３０℃程度であれば、暖房回路２２側の例えば１５℃の温水との間に１５℃の温度差が確保されて浴槽水からの排熱回収を有効に行い得ることになる。なお、上記のふろ動作には浴槽内に残水の有無を確認する際の足し水処理は含まない。

第１設定時間範囲内であれば（ステップＳＡ４でＹＥＳ）、前回の暖房運転のための燃焼（第１燃焼バーナ５１の燃焼）が終了してから第３設定時間（例えば４時間）以上経過しているか否かを判定する（ステップＳＡ５）。これは、燃焼後は暖房運転が終了しても自然放熱により温度低下するまでは暖房回路２２内の温水も浴槽水よりも高温状態にあり、かかる高温状態で排熱利用運転を実行すると、排熱利用とは逆に本来の追い焚き運転と同様に温水の熱が浴槽水に無駄に奪われる結果となるだけとなる。このため、排熱利用により有効に温水を予熱し得るように、浴槽残水から熱回収し得る程度に温水が温度低下していることを、前回の暖房運転での燃焼終了から第３設定時間以上の時間が経過していることで判定するようにしているのである。なお、この第３設定時間は上記の第１設定時間よりも短く設定されている。

第３設定時間以上の時間が経過していれば（ステップＳＡ５でＹＥＳ）、ふろ循環判定処理が「ＮＧ」（No Good）であること（つまり浴槽残水が無いことの判定結果）が最新履歴として記憶されていないか否かを判定する（ステップＳＡ６）。ふろ循環判定処理とは、追い焚き循環ポンプ８４を作動させることにより水流スイッチ８６がＯＮ（水流検知）したか否かで、浴槽Ｂに浴槽残水が所定量以上あるか否かを判定するものである。これにより、浴槽残水の存在を確認するのである。
浴槽残水があれば（ステップＳＡ６でＹＥＳ）、逆熱交換判定処理が「ＮＧ」であること（浴槽水から排熱回収し得る程に浴槽水と温水との間で温度差のあることの条件が満たされないことの判定結果）が最新履歴として記憶されていないか否かを判定する（ステップＳＡ７）。要するに、以前の温度差判定に基づく判定結果が「ＮＧ」か否かを判定するのである。

温度差無しとの履歴が無ければ（ステップＳＡ７でＹＥＳ）、以上で浴槽水の排熱利用運転の実施を許可して（ステップＳＡ８）、図３のステップＳ２以降の処理を実行する。逆に、上記のステップＳＡ３〜ステップＳＡ７のいずれか一つの判定でも満足しなければ（ステップＳＡ３〜ステップＳＡ７のいずれかでＮＯ）、排熱利用運転の実施を不許可（禁止）して（ステップＳＡ９）、ステップＳＡ１からの判定処理を繰り返す。

図３に戻り、排熱利用運転の実施が許可されると、温水を循環供給する暖房端末７５に対応する端末熱動弁（低温側往きヘッダー７４の端末熱動弁）に開指令信号を出力し、その開変換のための時間（例えば２分）のタイマーをスタートさせて（ステップＳ２）、その時間の経過を待つ（ステップＳ３でＮＯ）。時間が経過すれば（ステップＳ３でＹＥＳ）、水流スイッチ８６が正常か否かのチェックを行い（ステップＳ４）、正常であれば追い焚き用ポンプ（ふろポンプ）８４をＯＮ（作動）させる（ステップＳ４でＹＥＳ，ステップＳ５）。なお、水流スイッチ８６が例えば追い焚き用循環ポンプ８４がＯＦＦ（非作動）であるにも拘わらず水流スイッチ８６がＯＮ（水流検知）の場合には故障等の異常状態にあると判定して、以後の処理を中止する（ステップＳ４でＮＯ，ステップＳ１５）。

上記の追い焚き循環ポンプ８４をＯＮにしても水流スイッチ８６がＯＮしなければ、浴槽Ｂに所定量の残水はない（循環判定ＮＧ）と判定し（ステップＳ６でＮＯ）、以後の処理を中止すると共に、循環判定「ＮＧ」の履歴を記憶させる（ステップＳ１６）。追い焚き循環ポンプ８４をＯＮにすると水流スイッチ８６がＯＮすれば、浴槽Ｂに所定量の残水がある（循環判定ＯＫ）と判定し（ステップＳ６でＹＥＳ）、暖房用循環ポンプ６２をＯＮ（作動）して（ステップＳ７）、浴槽水をバスヒータ８１と浴槽Ｂとの間で循環させる。そして、循環判定「ＯＫ」から所定の強制循環時間（浴槽水が十分に循環するために要する時間）が経過するのを待った上で（ステップＳ８でＹＥＳ）、ステップＳ９〜ステップＳ１３の温度差判定（逆熱交換判定）を行いつつ排熱利用運転を実行する処理を行う。

温度差判定は、浴槽水サーミスタ８５の検出温度(浴槽水温度；ふろ戻り温度)の値が、低温サーミスタ７７の検出温度値に必要設定温度差（例えば１５℃の温度差)を加えた温度値よりも等しいか高温であれば（ステップＳ９でＹＥＳ）、排熱利用運転に必要な温度差（回収し得る排熱）があると判定する。判定はサーミスタによる検出のブレ等を考慮して、所定の温度差のある状態が所定時間（例えば３秒間）連続することを条件にしている。この温度差判定で必要な温度差がなければ、温度差判定（逆熱交換判定）「ＮＧ」の履歴を記憶させて（ステップＳ１７）、終了処理（ステップＳ１４）に移行する。所定の温度差があれば（ステップＳ９でＹＥＳ）、ふろ熱動弁８２を開いてバスヒータ８１に暖房回路２２側の温水を循環供給させて浴槽水からの排熱回収により温水の予熱を開始すると共に、この排熱利用運転の最大継続時間として第２設定時間（例えば３０分）のタイマーをスタートさせる（ステップＳ１０）。この第２設定時間は液−液熱交換による浴槽水からの排熱回収によって浴槽水は徐々に温度低下するものの、その排熱回収を有効に行い得る経過時間を設定すればよい。第２設定時間は上記の第１設定時間よりも当然に短いものとなる。

そして、浴槽水サーミスタ８５の検出温度(浴槽水温度；ふろ戻り温度)の値が、低温サーミスタ７７の検出温度値に最低設定温度差（例えば８℃の温度差)を加えた温度値よりも低温になるか（ステップＳ１１でＹＥＳ）、低温ではなくても第２設定時間が経過するか（ステップＳ１１でＮＯ，ステップＳ１２でＹＥＳ）、あるいは、第２設定時間が経過していなくてもふろ動作の割り込みや暖房動作の割り込みが生じると（ステップＳ１２でＮＯ，ステップＳ１３でＹＥＳ）、ステップＳ１４の排熱利用運転の終了処理に移行する。一方、これらのステップＳ１１〜ステップＳ１３で全て「ＮＯ」であれば、最低設定温度差よりも小さい温度差になるまで、あるいは、第２設定時間が経過するまで待ってから（ステップＳ１１でＹＥＳか、ステップＳ１２でＹＥＳ）、排熱利用運転の終了処理を行う。要するに、必要設定温度差があれば排熱利用運転が開始され、最低設定温度差になるまで浴槽水からの排熱回収が進むか、排熱回収し続けても浴槽水の残熱がまだ残存し得る最大経過時間として設定される第２設定時間が経過するまで、その排熱利用運転が継続され、最低設定温度差が確保できなくなるか、第２設定時間が経過すれば、排熱利用運転は終了されるのである。

終了処理は、ふろ熱動弁８２を閉じてバスヒータ８１への温水の循環供給を停止し、ステップＳ２で開いた端末熱動弁を閉じて暖房端末７５との間の循環も停止し、追い焚き循環ポンプ８４及び暖房用循環ポンプ６２を共に作動停止にする（ステップＳ１４）。この排熱利用運転の終了に引き続き、暖房用燃焼バーナ５１を燃焼作動させて暖房運転が開始される。つまり、予約された暖房運転の実行開始前までの第２設定時間の範囲で排熱利用運転が実行されるようになっている。

以上、要するに、排熱利用運転実施上の許可条件を満足する場合には、浴槽水から排熱回収し得る残存熱量として排熱利用に必要なものがあることを条件に排熱利用運転が開始され、浴槽水がそれ以上温度低下すると浴槽水の残存熱量が有効に排熱回収し得ない程度になれば排熱利用運転は終了される。これらの条件の判定・把握を上記の温度差や設定時間に基づいて行っている。

以上の排熱利用運転が実行されると、浴槽水の残熱がバスヒータ８１での液−液熱交換により暖房回路２２側の温水に回収されることになり、暖房予約時刻に到達して暖房運転が開始される際には温水は予熱された状態になる。このため、排熱利用による予熱がない場合と比べ、所定の高温水までの必要加熱量も少なくなり、暖房運転の実行に伴う暖房用燃焼バーナ５１のガス消費量の節約を図ることができる上に、暖房端末７５で予熱された温水の循環に基づき暖房運転開始時に所定の暖房状態まで早期に立ち上げることができるようになる。

＜第２実施形態＞
図５は、本発明の第２実施形態に係る暖房システム１における排熱利用制御手段２８２ａ（図２参照）による排熱利用運転制御のフローチャートを示す。この第２実施形態は、排熱利用運転制御として、温度差判定を用いずに主として時間経過等の状況判定に基づいて排熱利用運転の開始〜終了までの制御を実行するようにしている点でのみ、第１実施形態と異なるものである。それ以外の暖房システム１の構成は第１実施形態と同様である。

すなわち、第２実施形態の排熱利用運転制御は、第１実施形態のステップＳ１〜ステップＳ８と同様の処理をステップＳ２１〜ステップＳ２８として実行し、ステップＳ１５及びＳ１６と同様の処理をステップＳ３３及びＳ３４として実行する。そして、暖房用循環ポンプ（暖房ポンプ）６２をＯＮにして（ステップＳ２７）、ステップＳ２６の循環判定「ＯＫ」から所定の強制循環時間（浴槽水が十分に循環するために要する時間）が経過するのを待った上で（ステップＳ２８でＹＥＳ）、ふろ熱動弁８２を開いてバスヒータ８１に暖房回路２２側の温水を循環供給させて浴槽水からの排熱回収により温水の予熱を開始すると共に、この排熱利用運転の最大継続時間として第２設定時間（例えば３０分）のタイマーをスタートさせる（ステップＳ２９）。

そして、第２設定時間（３０分）が経過するか（ステップＳ３０でＹＥＳ）、あるいは、第２設定時間が経過していなくてもふろ動作の割り込みや暖房動作の割り込みが生じると（ステップＳ３０でＮＯ，ステップＳ３１でＹＥＳ）、ステップＳ３２の排熱利用運転の終了処理に移行する。一方、これらのステップＳ３０，Ｓ３１で共に「ＮＯ」であれば、第２設定時間が経過するまで待ってから（ステップＳ３０でＹＥＳ）、排熱利用運転の終了処理を行う。要するに、必要設定温度差があれば排熱利用運転が開始され、最低設定温度差になるまで浴槽水からの排熱回収が進むか、排熱回収し続けても浴槽水の残熱がまだ残存し得る最大経過時間として設定される第２設定時間が経過するまで、その排熱利用運転が継続され、最低設定温度差が確保できなくなるか、第２設定時間が経過すれば、排熱利用運転は終了されるのである。

終了処理は、第１実施形態のステップＳ１４と同様の処理を行う（ステップＳ３２）。すなわち、ふろ熱動弁８２を閉じてバスヒータ８１への温水の循環供給を停止し、ステップＳ２で開いた端末熱動弁を閉じて暖房端末７５との間の循環も停止し、追い焚き循環ポンプ８４及び暖房用循環ポンプ６２を共に作動停止にする（ステップＳ３２）。

以上、要するに、ステップＳ２１での排熱利用運転を実施する上での許可条件（図４参照）の内の入浴終了後から第１設定時間が経過するまでの時間範囲内であること（浴槽水から排熱回収し得る残存熱量として排熱利用に必要なものがあること；ステップＳＡ４参照）、及び、前回の暖房運転での燃焼終了後から第３設定時間以上経過していること（排熱回収により予熱し得る程度まで温水の温度が低下していること；ステップＳＡ５参照）を条件に排熱利用運転が開始され、排熱利用運転開始からほぼ第２設定時間が経過したこと（浴槽水がそれ以上温度低下すると浴槽水の残存熱量が有効に排熱回収し得ない程度になること）を条件に排熱利用運転は終了される。これにより、温度差判定を行うことなく、つまり温度差判定の実行のためだけに追い焚き用循環ポンプ８４等の作動をさせる必要がなく、循環ポンプ作動に伴う作動騒音の発生を抑制しつつ浴槽水から温水への排熱回収を行うことができるようになる。

＜他の実施形態＞
なお、本発明は上記第１及び第２実施形態に限定されるものではなく、その他種々の実施形態を包含するものである。すなわち、上記第１及び第２実施形態では、排熱利用運転を実施する上での許可条件として、前回の暖房運転の燃焼終了から第３設定時間が経過していること（図４のステップＳＡ５参照）を含めているが、これに限らず、かかる条件を省略するようにしてもよい。

又、上記各実施形態における循環判定処理の代わりに、水位センサ８７を用いて浴槽Ｂ内の水位検出を行うことにより、浴槽残水の存在を検知・判定するようにしてもよい。

さらに、上記各実施形態では、温度差判定を、浴槽水サーミスタ８５と低温サーミスタ７７とを用いて行っているが、これに限らず、低温サーミスタ７７に代えて高温サーミスタ７６を用い、この高温サーミスタ７６と浴槽水サーミスタ８５とを用いてステップＳ９〜ステップＳ１３の温度差判定を行うようにしてもよい。

本発明の実施形態が適用される暖房システムの例を示す全体模式図である。 図１のコントローラの特に排熱利用制御手段に係る部分のブロック図である。 第１実施形態の排熱利用運転制御のフローチャートである。 図３の排熱利用運転実施許可判定処理の内容を示すフローチャートである。 第２実施形態の排熱利用運転制御のフローチャートである。

符号の説明

１ 暖房システム
２ 複合熱源機（熱源機）
２２ 暖房回路（暖房側循環回路）
２３ 追い焚き循環回路（ふろ側循環回路）
７７ 低温サーミスタ（温水温度検出センサ）
８１ バスヒータ（熱交換器）
８５ 浴槽水サーミスタ（浴槽水温度検出センサ）
２８２ 排熱利用制御手段
Ｂ 浴槽

Claims (6)

1. 暖房端末と、浴槽と、熱源機とを備え、この熱源機は、上記暖房端末に対し暖房用熱源として温水を循環供給させる暖房側循環回路と、上記浴槽内の浴槽水を循環させるふろ側循環回路と、このふろ側循環回路の浴槽水と暖房側循環回路の温水とが熱交換可能に通過される熱交換器とを備えてなる暖房システムであって、
   上記浴槽内の残水の排熱を暖房側循環回路の温水の予熱用熱源として利用するための排熱利用運転を実行する排熱利用制御手段を備えており、
   上記排熱利用制御手段は、上記暖房端末に温水を循環供給させる暖房運転の実行予約指令が入力設定されているとき、上記浴槽での入浴のための加熱作動を含む前回のふろ運転が終了してから第１設定時間が経過する前までの時間範囲内であることを条件に、上記暖房運転の実行開始前に、ふろ側循環回路の浴槽水と暖房側循環回路の温水とをそれぞれ上記熱交換器に通過させて排熱利用運転を行うように構成されている
   ことを特徴とする暖房システム。
2. 請求項１に記載の暖房システムであって、
   上記排熱利用制御手段は、排熱利用運転を暖房運転の実行開始前までの第２設定時間の時間範囲で実行するように構成されている、暖房システム。
3. 請求項１又は請求項２に記載の暖房システムであって、
   上記排熱利用制御手段は、前回の暖房運転が終了してから第３設定時間以上の時間が経過していることを条件に、排熱利用運転を実行するように構成されている、暖房システム。
4. 請求項１〜請求項３のいずれかに記載の暖房システムであって、
   上記排熱利用制御手段は、排熱利用運転の実行中に、浴槽水の加熱作動を含むふろ運転の開始要求が生じたときは、上記排熱利用運転を中止するように構成されている、暖房システム。
5. 請求項１〜請求項３のいずれかに記載の暖房システムであって、
   ふろ側循環回路内の浴槽水の温度を検出する浴槽水温度検出センサと、暖房側循環回路の温水の温度を検出する温水温度検出センサとを備え、
   上記排熱利用制御手段は、浴槽水の検出温度が温水の検出温度よりも必要設定温度差以上の温度差を有していることを条件に、排熱利用運転を開始させるよう構成されている、暖房システム。
6. 暖房端末と、浴槽と、熱源機とを備え、この熱源機は、上記暖房端末に対し暖房用熱源として温水を循環供給させる暖房側循環回路と、上記浴槽内の浴槽水を循環させるふろ側循環回路と、このふろ側循環回路の浴槽水と暖房側循環回路の温水とが熱交換可能に通過される熱交換器とを備えてなる暖房システムであって、
   ふろ側循環回路内の浴槽水の温度を検出する浴槽水温度検出センサと、暖房側循環回路の温水の温度を検出する温水温度検出センサと、上記浴槽内の残水の排熱を暖房側循環回路の温水の予熱用熱源として利用するための排熱利用運転を実行する排熱利用制御手段とを備えており、
   上記排熱利用制御手段は、上記暖房端末に温水を循環供給させる暖房運転の実行予約指令が入力設定されているとき、上記浴槽水温度検出センサから出力される浴槽水の検出温度が温水温度検出センサから出力される温水の検出温度よりも必要設定温度差以上の温度差を有していることを条件に、上記暖房運転の実行開始前に、ふろ側循環回路の浴槽水と暖房側循環回路の温水とをそれぞれ上記熱交換器に通過させて排熱利用運転を行うように構成されている
   ことを特徴とする暖房システム。

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