供暖热水供给装置

技术领域

本发明涉及一种对供暖中使用的供暖热媒进行加热并供给至供暖终端，并且利用所述供暖热媒进行热水供给的供暖热水供给装置。

背景技术

以往，利用由燃烧部的燃烧热加热的供暖热媒进行供暖，并供给利用所述供暖热媒的热而加热的热水的供暖热水供给装置得到利用。作为此种供暖热水供给装置，例如如专利文献1所示，已知一种通过切换供暖热媒的流路来切换地进行供暖运转与热水供给运转的供暖热水供给装置。

专利文献1的供暖热水供给装置包括：使燃料燃烧的燃烧部、进行由所述燃烧部产生的高温的燃烧气体与供暖热媒的热交换的热交换器、以及进行供暖热媒与热水供给用的热水的热交换的热水供给用热交换器等。在供暖运转中，使供暖热媒在所述热交换器与供暖终端之间循环。在热水供给运转中，通过供暖热媒供给由热水供给用热交换器加热的热水。

另外，例如如专利文献2那样，已知一种供暖热水供给装置，其构成为通过将由热源机加热的上水供给至热水供给龙头并且将所述经加热的上水供给至供暖终端，能够实现同时地进行热水供给运转与供暖运转的供暖热水供给同时运转。所述供暖热水供给装置在供暖热水供给同时运转时，为了优先供给热水，而进行减少供给至供暖终端的加热后的上水的流量的热水供给优先控制。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第4477566号公报

专利文献2：日本专利特开2014-163590号公报

发明内容

发明所要解决的问题

此外，使热水供给设定温度的热水在包括热水供给龙头的热水供给配管流通，而准备温水，当打开热水供给龙头时便可立即从所述热水供给龙头使用温水的即时热水系统也得到广泛利用。为了维持热水供给配管的温水的温度，使温水在热水供给配管循环，若有需要，则即时热水系统的热水供给装置进行对所述热水进行加热的即时热水运转。另外，当从热水供给龙头供给热水供给配管的温水时，对热水供给装置供给与温水的使用量相当的上水，热水供给装置对所述上水进行加热并供给至热水供给配管。因此，即时热水系统的热水供给装置在使用来自热水供给龙头的温水的情况下及即时热水运转的情况下，均进行将经加热的温水供给至热水供给配管的热水供给运转。

在即时热水系统的热水供给装置为专利文献1那样的也进行供暖运转的供暖热水供给装置的情况下，当在供暖运转中开始热水供给运转时，一般而言如专利文献2所示那样与供暖运转相比，优先进行热水供给运转，而停止供暖运转。优选为在为了使用来自热水供给龙头的温水的热水供给运转的情况下优先进行热水供给运转，但当优先进行为了热水供给配管的保温的热水供给运转时，根据即时热水系统的使用环境等，也有时供暖运转长时间停止，一味地优先进行热水供给运转有可能损害使用者的舒适性。

本发明的目的在于提供一种可根据热水供给运转的目的来变更优先进行的运转的供暖热水供给装置。

解决问题的技术手段

第一发明的供暖热水供给装置包括：燃烧元件；热交换器，用于利用由所述燃烧元件产生的热对供暖热媒进行加热；循环通路，将外部的供暖终端与所述热交换器加以连接；循环元件，配设于所述循环通路以使供暖热媒循环；旁通通路，从所述循环通路分支并绕开所述供暖终端；分配元件，配设于所述旁通通路的分支部；热水供给用热交换器，配设于所述旁通通路；进水通路，对所述热水供给用热交换器供给外部的热水供给配管及供水配管的热水；热水供给通路，用于以规定的热水供给设定温度将由所述热水供给用热交换器加热的热水供给至所述热水供给配管；以及控制元件，以能够分别应对向所述供暖终端供给供暖热媒的供暖运转及向所述热水供给配管进行热水供给的热水供给运转，且所述供暖热水供给装置的特征在于：所述控制元件在有供暖要求并且有为了使用温水的热水供给要求的情况下，优先进行所述热水供给运转，在有供暖要求并且有为了所述热水供给配管的保温的保温要求的情况下，优先进行所述供暖运转。

根据所述结构，在能够实现将经加热的供暖热媒供给至外部的供暖终端的供暖运转与向外部的热水供给配管进行热水供给的热水供给运转的供暖热水供给装置中，在有供暖要求时，在有以使用温水为目的的热水供给要求的情况下，优先进行热水供给运转，在有以热水供给配管的保温为目的的保温要求的情况下，优先进行供暖运转。因此，可根据热水供给运转目的来变更优先进行的运转，从而可实现使用者的舒适性的提高。

在优选的第一方式中，其特征在于：包括能够通信地连接于所述控制元件的操作终端，在有所述供暖要求并且有所述保温要求的情况下，若所述保温要求是通过所述操作终端的操作产生的，则所述控制元件在从有所述保温要求时起的规定期间内优先进行所述热水供给运转。

根据所述结构，在有供暖要求并且有保温要求的情况下，优先进行供暖运转，但若所述保温要求是通过操作终端的操作产生的，则在从有所述保温要求时起的规定期间内，为了热水供给配管的保温，优先进行热水供给运转。因此，在通过使用者的操作而有保温要求的情况下，变更为优先进行热水供给运转，而可实现使用者的舒适性的提高。

在优选的第二方式中，其特征在于：在所述进水通路包括进水温度探测元件，所述进水温度探测元件对进入至所述热水供给用热交换器的热水的进水温度进行探测，在有所述供暖要求并且有所述保温要求的情况下，在所述进水温度比根据所述热水供给设定温度决定的规定温度低的期间内，所述控制元件优先进行所述热水供给运转。

根据所述结构，在有供暖要求并且有保温要求的情况下，优先进行供暖运转，但在进水温度比根据热水供给设定温度决定的规定温度低的期间内，为了热水供给配管的保温，优先进行热水供给运转。因此，在确认热水供给配管的温水的温度时为比热水供给设定温度低的温度，因此有保温要求，即便如此，由于允许规定温度以内的低温度的温水而优先进行供暖运转，因此也可实现不使用温水的使用者的舒适性的提高。另外，若为比规定温度低的温度，则可为了热水供给配管的保温而变更为优先进行热水供给运转，因此可为温水的使用准备而将温水的温度维持在规定温度以上，以免损害温水的使用者的舒适性。

在优选的第三方式中，其特征在于：在所述进水通路包括进水温度探测元件，所述进水温度探测元件对进入至所述热水供给用热交换器的热水的进水温度进行探测，在有所述供暖要求并且有所述保温要求的情况下，在从所述热水供给设定温度减去所述进水温度而得的差温为预定的规定值以上的期间内，所述控制元件优先进行所述热水供给运转。

根据所述结构，在有供暖要求并且有保温要求的情况下，优先进行供暖运转，但在热水供给设定温度与进水温度的差温为规定值以上的期间内，优先进行为了热水供给配管的保温的热水供给运转。因此，在确认热水供给配管的温水的温度时为比热水供给设定温度低的温度，因此有保温要求，即便如此，由于允许比热水供给设定温度低规定值的温度以内的温水而优先进行供暖运转，因此也可实现不使用热水的使用者的舒适性的提高。另外，在差温为规定值以上的期间内，为了热水供给配管的保温，可变更为优先进行热水供给运转，因此可为温水的使用准备而将温水的温度维持在比热水供给设定温度低规定值的温度以上，以免损害温水使用者的舒适性。

发明的效果

根据本申请的供暖热水供给装置，可根据热水供给运转的目的来变更优先进行的运转，因此可实现使用者的舒适性的提高。

附图说明

图1是表示本发明实施例的供暖热水供给装置的结构的图。

图2是本发明实施例的优先判定控制的流程图。

图3是表示局部地变更了供暖热水供给装置而成的结构的一例的图。

具体实施方式

以下，基于实施例，对用于实施本发明的方式进行说明。

实施例

首先，基于图1对包括本发明的供暖热水供给装置1及供暖终端31的供暖即时热水系统H的整体结构进行说明。

供暖即时热水系统H构成为：将由供暖热水供给装置1加热的供暖热媒供给至供暖终端31来进行供暖，并将利用供暖热媒的热而加热的热水供给至热水供给配管32，从配设于热水供给配管32的热水供给龙头32a使用温水。

供暖终端31是具有用于将供暖热媒的热传递至例如房间的地板的传热管的地板供暖装置、或使由供暖热媒的热加热的空气自然对流的散热器等公知的供暖装置。被用于供暖的供暖热媒为了再加热而返回至供暖热水供给装置1。热水供给配管32配设成从供暖热水供给装置1延伸，经由例如住宅的厨房或盥洗室、浴室等多个温水使用部位而返回至供暖热水供给装置1，在每个温水使用部位配设热水供给龙头，热水供给龙头32a例如是浴室的热水供给龙头。在热水供给配管32，配设有用于在即时热水运转时使温水循环的温水循环泵33。

接着，对供暖热水供给装置1进行说明。

供暖热水供给装置1构成为能够分别进行供暖运转及热水供给运转，所述供暖运转是将利用燃烧部2的燃烧热而加热的供暖热媒供给至设置于供暖热水供给装置1的外部的供暖终端31的运转，所述热水供给运转是利用供暖热媒的热将所进入的热水调整为热水供给设定温度并向外部的热水供给配管32进行热水供给的运转。对于热水供给运转，存在将上水调整为热水供给设定温度并进行热水供给的情况、及为了维持热水供给配管32的温水的温度使所述温水循环，若有需要，则进行加热的即时热水运转的情况。

供暖热水供给装置1包括：作为燃烧元件的燃烧部2、热交换器10、将所述热交换器10与外部的供暖终端31加以连接的循环通路4、以及设置于循环通路4的热交换器10的入口侧(上游侧)的供暖热媒的循环元件即循环泵11等。燃烧部2包括燃烧用送风机3，并使通过此燃烧用送风机3将箭头AS所示的进气与箭头F所示的燃料气体混合来供给的混合气体在燃烧部2中燃烧。产生的燃烧气体量及燃烧热量通过燃烧用送风机3的转速而得到调整。热交换器10在由燃烧部2产生的燃烧气体与循环的供暖热媒之间进行热交换而将供暖热媒加热至所设定的温度。由于热交换而温度下降的燃烧气体如箭头E所示那样排出至外部。

另外，供暖热水供给装置1包括第一旁通通路12(旁通通路)、设置于所述第一旁通通路12的热水供给用热交换器20、进水通路19、及热水供给通路21等。第一旁通通路12以绕过供暖终端31的方式在热交换器10的出口侧(下游侧)从循环通路4分支，且在循环泵11的入口侧(上游侧)连接于循环通路4。进水通路19如箭头CW所示那样将从外部的供水配管34供给的上水供给至热水供给用热交换器20。热水供给通路21将由热水供给用热交换器20加热的热水供给至外部的热水供给配管32。

接着，对循环通路4进行说明。

循环通路4在循环泵11与热交换器10之间包括第一温度传感器13，在热交换器10的出口侧包括第二温度传感器14。第一温度传感器13探测流入至热交换器10的供暖热媒的温度。第二温度传感器14探测由热交换器10加热的供暖热媒的温度。

在从热交换器10的出口侧的循环通路4分支出第一旁通通路12的分支部，设置有作为循环的供暖热媒的分配元件的第一分配阀15。第一分配阀15将由热交换器10加热的供暖热媒分配至循环通路4与第一旁通通路12。第一分配阀15以在供暖运转中供暖热媒的全部量供给至供暖侧的供暖终端31，且以在热水供给运转中供暖热媒的全部量供给至热水供给侧的热水供给用热交换器20的方式进行调整。即，以能够分别应对供暖运转与热水供给运转的方式调整第一分配阀15的分配比。也可设为以使所述第一分配阀15向供暖侧及热水供给侧分配供暖热媒的方式调整分配比，而同时地进行供暖运转与热水供给运转。此外，分配元件也可为将供暖热媒的流路切换至供暖侧或热水供给侧的切换阀(三通阀)。

在热交换器10与第一分配阀15之间，设置有将循环通路4内的压力释放的压力释放阀16。在循环泵11的上游侧，设置有探测从供暖终端31返回的供暖热媒的温度的供暖返回温度传感器17。在循环泵11与供暖返回温度传感器17之间，如箭头R所示那样连接着用于补充供暖热媒的补充通路18。

接着，对热水供给用热交换器20进行说明。

热水供给用热交换器20是板式热交换器，在层叠的多个热交换板之间形成有通路。在热水供给用热交换器20内，供暖热媒与从进水通路19供给的热水是以不相互混合而相向的方式，在热交换板间的通路内每隔一个地而流动。在所述热交换板上形成有凹凸，以扩大表面积而提高热交换效率。

接着，对进水通路19与热水供给通路21进行说明。

进水通路19包括：第二分配阀23、流量调整阀24、热水供给流量传感器25及进水温度传感器26(进水温度探测元件)。通过打开热水供给龙头32a而如箭头CW所示那样将上水供给至进水通路19。另外，通过温水循环泵33的驱动，将热水供给配管32的温水供给至进水通路19。

从进水通路19分支出绕开热水供给用热交换器20的第二旁通通路22。配设于其分支部的第二分配阀23对进水通路19及第二旁通通路22分配热水，其分配比能够调整。流量调整阀24调整进入至第二分配阀23的热水的流量。热水供给流量传感器25探测供给至第二分配阀23的热水的流量。进水温度传感器26探测进入至第二分配阀23的热水的温度、即进入至热水供给用热交换器20的热水的进水温度。

在热水供给通路21，在合流部C连接有第二旁通通路22。设置于合流部C与热水供给用热交换器20之间的热水流出温度传感器27探测由热水供给用热交换器20加热的热水的温度。设置于热水供给通路21的下游侧端部的热水供给温度传感器28探测由热水供给用热交换器20加热的热水与在第二旁通通路22中流动的热水混合而供给至热水供给配管32的温水的温度。在热水供给运转中，控制第二分配阀23等，以使所述温度成为预先设定的热水供给设定温度。

接着，对控制部5(控制元件)进行说明。

供暖热水供给装置1包括对供暖运转或热水供给运转进行控制的控制部5。在控制部5能够通信地连接有操作终端6，所述操作终端6用于进行热水供给设定温度的设定操作或供暖运转的开始操作、用于使热水供给配管32的温水的温度成为热水供给设定温度的操作(即时热水运转的开始操作)等。所述操作终端6例如配设于供暖终端31进行供暖的室内，包括能够显示各种温度或运转状况等的显示部7、用于进行设定操作或供暖运转的开始操作等的开关部8、以及输出警报声等的未图示的语音输出部。另外，配设于室外的外部空气温度传感器30能够通信地与控制部5连接。

控制部5以如下方式连接：能够接收第一温度传感器13等的探测温度、燃烧用送风机3或循环泵11的转速等，并且能够进行燃烧用送风机3的转速或循环泵11、温水循环泵33的转速的调整、第一分配阀15、第二分配阀23的分配比的调整等。由此，控制供暖运转、热水供给运转等。

接着，对供暖运转进行说明。

通过供暖即时热水系统H的使用者进行的供暖运转的开始操作，或者通过成为使用者利用计时器功能而设定的供暖运转开始时刻，对控制部5输入供暖要求。供暖要求被输入至控制部5，直至供暖运转通过供暖运转的结束操作等而结束为止。此外，供暖终端31能够通信地连接于控制部5，也可通过供暖终端31的供暖运转开始操作对控制部5输入供暖要求。

当对控制部5输入供暖要求时，控制部5使燃烧部2燃烧，驱动循环泵11，以使由热交换器10加热的供暖热媒的全部量在热交换器10与供暖终端31之间循环的方式调整第一分配阀15。然后，进行将由热交换器10加热的供暖热媒供给至供暖终端31，并利用热交换器10对从供暖终端31返回的供暖热媒进行加热的供暖运转。

接着，对热水供给运转进行说明。

当通过供暖即时热水系统H的使用者打开热水供给龙头32a，而热水供给流量传感器25探测到预先设定的规定流量以上的流量时，对控制部5输入热水供给要求。即时热水运转中的热水供给龙头32a的打开可根据热水供给流量传感器25探测到规定流量以上的流量、以及由于低温的上水进入至热水供给用热交换器20而入水温度变为低温来进行判定。在热水供给流量传感器25探测规定流量以上的流量的期间内，热水供给要求被输入至控制部5。

通过供暖即时热水系统H的使用者的即时热水运转的开始操作，或者通过在控制部5在即时热水运转中进行的热水供给配管32的温水的温度的确认中温水小于热水供给设定温度，对控制部5输入保温要求。保温要求在即时热水运转的开始操作后的规定期间内及热水供给配管32的温水小于热水供给设定温度的期间内被输入至控制部5。也包含使用者的即时热水运转的开始操作、及成为使用者利用计时器功能而设定的即时热水运转的开始时刻。此外，即时热水运转中的温水的温度确认是通过以下方式来进行：为了在不使用温水的情况下也维持热水供给配管32的温水的温度，始终或定期地(例如每10分钟)驱动温水循环泵33而使温水循环，通过进水温度传感器26探测所述温水的温度。

当对控制部5输入热水供给要求或保温要求时，控制部5使燃烧部2燃烧，驱动循环泵11，以将由热交换器10加热的供暖热媒的全部量供给至热水供给用热交换器20的方式调整第一分配阀15。然后，进行以下热水供给运转：将通过与供暖热媒的热交换而由热水供给用热交换器20加热的热水在热水供给通路21中调整为热水供给设定温度并供给至热水供给配管32。此时，基于进水温度传感器26与热水流出温度传感器27的探测温度来调整第二分配阀23的分配比，以使热水供给温度传感器28的探测温度成为热水供给设定温度，第二旁通通路22的热水在热水供给通路21中与由热水供给用热交换器20加热的热水混合并供给至热水供给配管32。也可基于热水供给温度传感器28的探测温度进一步调整第二分配阀23的分配比等。由热交换器10加热的供暖热媒在热水供给用热交换器20中与从进水通路19供给的热水进行了热交换后，流入至循环通路4并返回至热交换器10。

如上所述，供暖热水供给装置1在有供暖要求时进行将供暖热媒供给至供暖终端31的供暖运转，在有热水供给要求或保温要求时进行将热水供给设定温度的温水供给至热水供给配管32的热水供给运转。在有供暖要求并且有热水供给要求时，优先进行热水供给运转。在有供暖要求并且有保温要求时基本上优先进行供暖运转，关于所述保温要求，在规定的条件成立时变更为优先进行热水供给运转。规定条件是：

(条件1)为通过使用者的操作终端6的操作的保温要求，

(条件2)进水温度为比根据热水供给设定温度决定的规定温度(热水供给设定温度≧规定温度)低的温度，或者进水温度与热水供给设定温度的差温(差温＝热水供给设定温度-进水温度)为规定值以上，

在条件1或条件2中的任一者成立的情况下，优先进行热水供给运转。

规定温度是考虑到以下情况而决定：例如温水的温度越高，热水供给配管32中的散热增加而浪费越大、及当热水供给龙头32a刚打开后的温水温度与热水供给设定温度的差变大时舒适性受损。具体而言，在将热水供给设定温度设为Tt、将规定温度设为Tr时，例如基于Tr＝Tt/2+16(Tt≧32)[℃]那样的运算式，通过热水供给设定温度Tt来决定规定温度Tr。差温的规定值是例如重视舒适性而设定为热水供给龙头32a刚打开后所使用的温水的温度与热水供给设定温度的差不会变得过大的温度(例如3℃)。

将在有供暖用给并且有保温要求的情况下，判定优先进行供暖运转与热水供给运转中的哪个的控制部5的优先判定控制的一例示于图2的流程图。图中的Si(i＝1、2、…)表示步骤。

首先，在S1中，判定热水供给流量传感器25是否探测到规定的热水供给流量以上。在判定为是(Yes)的情况下，进入S2，在判定为否(No)的情况下，不进行热水供给运转，故而不进行优先判定，因此返回。接着，在S2中，判定是否有供暖要求。在有供暖要求而判定为是的情况下，进入S3，在判定为否的情况下不进行供暖运转，故而不进行优先判定，因此返回。

接着，在S3中，关于通过S1的判定而开始的热水供给运转，判定是否有为了使用来自热水供给龙头32a的温水的热水供给要求。如上所述，在通过打开热水供给龙头32a而热水供给流量传感器25探测到规定的热水供给流量以上的情况下，由于上水的进水而进水温度成为低温，因此可判定为有为了使用来自热水供给龙头32a的温水的热水供给要求。在判定为是、即有热水供给要求的情况下，进入S4，优先进行热水供给运转，直至温水使用结束为止，并返回。在判定为否、即有为了通过即时热水运转对热水供给配管32进行保温的保温要求的情况下，进入S5。

接着，在S5中，判定保温要求是否是通过供暖即时热水系统H的使用者的即时热水运转的开始操作产生的。所述S5是所述条件1的判定步骤，例如若即时热水运转的开始操作是紧接在保温要求之前，则可判定为是通过使用者的操作产生的。在判定为是的情况下，进入S6，在S6中，在从通过使用者对即时热水运转的开始操作而有最初的保温要求的输入起规定期间内，反映使用者的操作而优先进行热水供给运转。优先进行热水供给运转的规定期间是热水供给配管32的温水准备所需要的期间，且是根据供暖即时热水系统H的规格(供暖热水供给装置1的热水供给性能或热水供给配管32的长度)而预先设定。在判定为否的情况下，保温要求是通过热水供给配管32的温水的温度小于热水供给设定温度产生的，并进入S7。

接着，在S7中，判定进水温度是否为规定温度以下，或者进水温度与热水供给设定温度的差温是否为规定值以上。所述S7是所述条件2的判定步骤。判定热水供给配管32的温水的温度是否低至损害使用者的舒适性的可能变大的程度，对哪个条件进行判定可预先从操作终端6选择。在判定为是的情况下，进入S8，在S8中优先进行热水供给运转，直至不再有保温要求为止并返回。在判定为否的情况下，进入S9，在S9中优先进行供暖运转，直至下一次的温度确认为止并返回。

对本发明的供暖热水供给装置1的作用、效果进行说明。

组装至供暖即时热水系统H的供暖热水供给装置1在有供暖要求时进行供暖运转，在有热水供给要求或保温要求时进行热水供给运转。而且，在有供暖要求并且有热水供给要求时，优先进行热水供给运转，在有供暖要求并且有保温要求时，优先进行供暖运转。因此，供暖热水供给装置1可在使用者使用温水的情况下优先进行热水供给运转，在使用者不使用温水的情况下优先进行供暖运转。因此，可根据热水供给运转目的来变更优先进行的运转，从而可实现使用者的舒适性的提高。

另外，在有供暖要求并且有保温要求而优先进行供暖运转的情况下，即，即便在使用者不使用温水因此优先进行供暖运转的情况下，在所述规定的条件成立时，供暖热水供给装置1也优先进行为了热水供给配管32的温水的保温的热水供给运转。因此，在有供暖要求并且有保温要求的情况下，优先进行供暖运转，但可变更为优先进行热水供给运转，而实现使用者的舒适性的提高。

供暖热水供给装置1也可设为以下结构：如图3所示，包括用于将热水供给配管32连接于进水通路19的即时热水用通路29，在即时热水用通路29配设温水循环泵29a及循环水量传感器29b，通过也利用循环水量传感器29b容易进行热水供给运转的目的的判定。另外，供暖热水供给装置1适用于构成为能够进行供暖热水供给同时运转的即时热水系统，在由于供暖或热水供给的负荷大而难以进行供暖热水供给同时运转的情况下，可实现舒适性的提高。此外，若为本领域的技术人员，则可在不脱离本发明的主旨的情况下，以对所述实施方式附加各种变更的方式实施，本发明包含此种变更方式。

符号的说明

1：供暖热水供给装置

2：燃烧部(燃烧元件)

4：循环通路

5：控制部(控制元件)

6：操作终端

10：热交换器

11：循环泵(循环元件)

12：第一旁通通路(旁通通路)

15：第一分配阀(分配元件)

19：进水通路

20：热水供给用热交换器

21：热水供给通路

25：热水供给流量传感器

26：进水温度传感器(进水温度探测元件)

31：供暖终端

32：热水供给配管

32a：热水供给龙头

33：温水循环泵

34：供水配管