(57)【要約】      （修正有）【課題】小容量から大容量に変動する給湯消費に対応するマルチ給湯システムを実現する。【解決手段】貯湯タンクの貯湯温水に熱媒の熱を熱交換する第１の熱交換部（ＨＰユニット１６）を備え、かつ前記貯湯タンク内の前記温水を加熱する第２の熱交換部（バックアップ給湯器１８）を備えるハイブリッド給湯装置（４−１、４−２、・・・、４−Ｎ）と、複数の前記ハイブリッド給湯装置を並列に接続して給湯需要箇所に前記温水を供給する循環路（１０）と、前記循環路に前記温水を循環させる循環ポンプ（２４）と、前記第１の熱交換部または前記第２の熱交換部の何れか一方または双方を稼働させる制御部（貯湯ユニット制御部、ＨＰ制御部、バックアップ給湯器制御部）と、前記制御部を通して前記第１の熱交換部または前記第２の熱交換部の制御とともに、前記循環ポンプを制御するマルチ制御手段（マルチ制御部３４）とを備える。【選択図】図１
2020063857.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
貯湯タンクに貯湯する温水に熱媒の熱を熱交換する第１の熱交換部を備え、かつ前記貯湯タンク内の前記温水を加熱する第２の熱交換部を備えるハイブリッド給湯装置と、
複数の前記ハイブリッド給湯装置を並列に接続して給湯需要箇所に前記温水を供給する循環路と、
前記循環路に前記温水を循環させる循環ポンプと、
前記第１の熱交換部または前記第２の熱交換部の何れか一方または双方の稼働を制御する制御部と、
前記制御部を通して前記第１の熱交換部または前記第２の熱交換部の制御とともに、前記循環ポンプを制御するマルチ制御手段と、
を備えることを特徴とする給湯システム。
【請求項２】
前記第１の熱交換部は、前記温水を熱媒で加熱するヒートポンプユニットであり、前記第２の熱交換部は、前記温水を燃焼熱で加熱する給湯装置であることを特徴とする請求項１に記載の給湯システム。
【請求項３】
前記マルチ制御手段は、前記循環路に流れる前記温水の流量により前記ハイブリッド給湯装置の駆動台数または休止台数を増減させることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の給湯システム。
【請求項４】
前記ハイブリッド給湯装置は、前記第１の熱交換部の動作条件に対し、前記第２の熱交換部の動作条件が異なることを特徴とする請求項１ないし請求項３の何れかの請求項に記載の給湯システム。
【請求項５】
前記マルチ制御手段は、前記貯湯タンクの温水温度により前記ハイブリッド給湯装置の駆動台数または休止台数を増減させることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれかの請求項に記載の給湯システム。
【請求項６】
前記マルチ制御手段は、前記第１の熱交換部の稼働時間に応じて前記ハイブリッド給湯装置の駆動台数または休止台数を増減させることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれかの請求項に記載の給湯システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、温水を貯湯する貯湯タンクとともに加熱源が異なる複数の熱交換部を備えるいわゆるハイブリッド給湯装置を併用する給湯システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ホテルなどの共同利用施設では小容量から大容量の給湯消費に対応する給湯システムが必要である。この給湯システムでは、複数の熱源機を併設し、給湯消費に即応できる循環回路が必要である。
斯かる給湯システムに関し、複数の給湯器が給湯先に給湯する循環路により並列に接続され、各給湯器を共通の制御部によって制御することが知られている（たとえば、特許文献１）。
また、給湯システムでは温水を貯湯する貯湯タンクが備えられ、この貯湯タンクの下層水をヒートポンプで加熱して貯湯タンクの上層に戻し、貯湯タンクの不足した熱量を給湯機でバックアップ加熱することが知られている（たとえば、特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−３２９５７６号公報
【特許文献２】特開２０１６−１３３２２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、従前の給湯システム（たとえば、特許文献１）では、複数の給湯器の給湯能力が加算されるので、大容量の給湯消費に向けての給湯制御が可能であるものの、給湯能力は各給湯器に比例しており、各給湯器の給湯機能に依存するという課題がある。
本発明者は、給湯システムに貯湯タンクを備えれば（たとえば、特許文献２）、貯湯タンクに貯湯する温水の蓄熱機能を活用し、給湯機能を高めることができるという知見を得た。しかしながら、ひとつの給湯器に貯湯タンクを備えたとしても、ホテルなどの共同利用施設における小容量から大容量の給湯消費に対応するには不十分であるという課題がある。
そこで、本発明は上記課題と上記知見とにより、小容量から大容量に変動する給湯消費に対応するマルチ給湯システムを実現することにある。
【０００５】
斯かる要求や課題について、特許文献１または特許文献２にはその開示や示唆はなく、それを解決する構成等についての開示や示唆はない。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明の給湯システムの一側面によれば、貯湯タンクに貯湯する温水に熱媒の熱を熱交換する第１の熱交換部を備え、かつ前記貯湯タンク内の前記温水を加熱する第２の熱交換部を備えるハイブリッド給湯装置と、複数の前記ハイブリッド給湯装置を並列に接続して給湯需要箇所に前記温水を供給する循環路と、前記循環路に前記温水を循環させる循環ポンプと、前記第１の熱交換部または前記第２の熱交換部の何れか一方または双方の稼働を制御する制御部と、前記制御部を通して前記第１の熱交換部または前記第２の熱交換部の制御とともに、前記循環ポンプを制御するマルチ制御手段とを備える。
【０００７】
この給湯システムにおいて、前記第１の熱交換部は、前記温水を熱媒で加熱するヒートポンプユニットであり、前記第２の熱交換部は、前記温水を燃焼熱で加熱する給湯装置であってよい。
この給湯システムにおいて、前記マルチ制御手段は、前記循環路に流れる前記温水の流量により前記ハイブリッド給湯装置の駆動台数または休止台数を増減させてよい。
この給湯システムにおいて、前記ハイブリッド給湯装置は、前記第１の熱交換部の動作条件に対し、前記第２の熱交換部の動作条件が異なってよい。
この給湯システムにおいて、前記マルチ制御手段は、前記貯湯タンクの温水温度により前記ハイブリッド給湯装置の駆動台数または休止台数を増減させてよい。
この給湯システムにおいて、前記マルチ制御手段は、前記第１の熱交換部の稼働時間に応じて前記ハイブリッド給湯装置の駆動台数または休止台数を増減させてよい。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の給湯システムによれば、次のいずれかの効果が得られる。
(1) 各ハイブリッド給湯装置は、第１および第２の熱交換部を備えるマルチ構成のため大容量の給湯が可能であるとともに、省エネ化を図ることができる。
(2) 各ハイブリッド給湯装置は、設置台数を給湯消費量に合わせることができ、給湯消費に対する汎用性が高い。
(3) 各ハイブリッド給湯装置は、貯湯タンクに予め貯湯しているため、給湯消費に対する応答性がよく、貯湯タンク内の湯と入水のミキシングにより所望の温度で給湯することができる。
(4) 給湯消費の増減に対応し駆動または休止させるハイブリッド給湯装置の駆動台数または休止台数の増減を行うため、装置の過剰稼働や一部の装置に対する負荷を軽減でき、駆動台数の増減は、蓄熱状態と装置の稼働時間より行うため、ハイブリッド給湯装置のヒートポンプの稼働時間の偏りを防止できる。
(5) 蓄熱不足の際は、第２の熱交換部による蓄熱補完により稼働できるので、給湯の中断や給湯温度の変動を防止し、安定した給湯を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】第１の実施の形態に係る給湯システムを示す図である。
【図２】ハイブリッド給湯装置を示す図である。
【図３】ハイブリッド給湯装置の制御部を示す図である。
【図４】給湯システムのマルチ制御部を示す図である。
【図５】マルチ管理情報ファイルを示す図である。
【図６】マルチ制御部による通信制御を説明するための図である。
【図７】マルチ制御の処理手順を示すフローチャートである。
【図８】マルチ制御部によるハイブリッド給湯装置の動作状況を示すフローチャートである。
【図９】ハイブリッド給湯装置の制御を示すフローチャートである。
【図１０】ヒートポンプユニットの制御を示すフローチャートである。
【図１１】ハイブリッド給湯装置の蓄熱制御を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
〔第１の実施の形態〕
図１は、第１の実施の形態に係る給湯システムを示している。図１に示す構成は一例であり、斯かる構成に本発明が限定されるものではない。
この給湯システム２には、複数のハイブリッド給湯装置として、ハイブリッド給湯装置４−１、４−２、・・・、４−Ｎとともに共通のポンプユニット６およびマルチ制御ユニット８が備えられる。各ハイブリッド給湯装置４−１、４−２、・・・、４−Ｎは循環路１０により並列に接続され、給湯需要箇所１２に給湯する。給湯需要箇所１２には給湯する蛇口などが備えられる。
【００１１】
各ハイブリッド給湯装置４−１、４−２、・・・、４−Ｎには個別に貯湯ユニット１４、ヒートポンプユニット１６およびバックアップ給湯器１８が備えられる。貯湯ユニット１４は循環路１０により給湯需要箇所１２には給湯するための温水ＨＷを貯湯する。以下、ヒートポンプは、「ＨＰ」と称する。ＨＰユニット１６は第１の熱交換部の一例であり、貯湯ユニット１４に貯湯する温水ＨＷに熱媒の熱を熱交換する。バックアップ給湯器１８は、第２の熱交換部の一例であり、貯湯ユニット１４に貯湯する温水ＨＷのバックアップ加熱を行う。
【００１２】
＜ポンプユニット６＞
ポンプユニット６は循環路１０の下流側、つまり、給湯需要箇所１２から温水ＨＷを引き込む側に設置される。このポンプユニット６には温度センサー２０、膨張タンク２２、循環ポンプ２４、逆止弁２６、気水分離器２８が設置されている。温度センサー２０は給湯需要箇所１２側からハイブリッド給湯装置４−１、４−２、・・・、４−Ｎに循環する温水ＨＷの温度を検出し、この検出温度がマルチ制御ユニット８に提供される。
膨張タンク２２は循環路１０に循環する温水ＨＷの膨張を吸収する。循環ポンプ２４は循環路１０に温水ＨＷを循環させる。
逆止弁２６は、循環路１０に循環する温水ＨＷの循環方向を規制する手段であり、この例では、つまり、循環ポンプ２４を駆動すれば、ハイブリッド給湯装置４−１、４−２、・・・、４−Ｎから給湯需要箇所１２を経てハイブリッド給湯装置４−１、４−２、・・・、４−Ｎに温水ＨＷが循環する。
気水分離器２８は、循環路１０に循環する温水ＨＷに混じる気泡を温水ＨＷから分離し、外気に放出する。
【００１３】
＜上水Ｗの供給＞
循環路１０には水道水などの上水Ｗが逆止弁３０を介して供給される。逆止弁３０は、循環路１０に流れる温水ＨＷが上水側管路３２への逆流を防止する手段である。
【００１４】
＜マルチ制御ユニット８＞
マルチ制御ユニット８はマルチ制御手段の一例である。このマルチ制御ユニット８は、マルチ制御部３４を備え、各ハイブリッド給湯装置４−１、４−２、・・・、４−Ｎの各給湯制御や、ハイブリッド給湯装置４−１、４−２、・・・、４−Ｎのうち、何れかまたは全部を駆動状態または休止状態に制御するなどの制御を行う。ポンプユニット６の温度センサー２０の検出温度情報はマルチ制御部３４に入力され、マルチ制御部３４の制御出力が循環ポンプ２４に入力される。マルチ制御部３４は、ハイブリッド給湯装置４−１、４−２、・・・、４−Ｎの貯湯ユニット制御部３６（図３）、ＨＰ制御部３８（図３）、バックアップ給湯器制御部４０（図３）と連係し、ハイブリッド給湯装置４−１、４−２、・・・、４−Ｎの駆動を制御する。この駆動制御には給湯需要箇所１２の給湯消費に応じるため、ハイブリッド給湯装置４−１、４−２、・・・、４−Ｎの何れかまたは全部を駆動状態または休止状態させるなどの制御が含まれる。
【００１５】
＜ハイブリッド給湯装置４−１、４−２、・・・、４−Ｎ＞
各ハイブリッド給湯装置４−１、４−２、・・・、４−Ｎにはたとえば、図２に示すハイブリッド給湯装置４が設置される。
貯湯ユニット１４には温水ＨＷを貯湯するとともに、給湯路４２より循環路１０に給湯し、給水路４４に循環路１０からの上水Ｗまたは温水ＨＷを受け入れる。
貯湯ユニット１４の温水ＨＷは、ＨＰユニット１６に循環させて加熱し、バックアップ給湯器１８に循環させて加熱する。つまり、貯湯ユニット１４の温水ＨＷは、バックアップ給湯器１８により不足熱量が補完される。
【００１６】
＜上水Ｗまたは温水ＨＷの供給または給湯＞
貯湯ユニット１４には貯湯タンク４８が備えられ、貯湯タンク４８の最下層部には給水路４４により上水Ｗまたは温水ＨＷが供給される。貯湯タンク４８には複数の温度センサー５０−１、５０−２、５０−３、５０−４、５０−５が上層側より下層側に配置され、上層部側から下層部側の温水温度が検出される。給水路４４には温度センサー５０−６、水量センサー５２、減圧弁５４、逆止弁５６、混合規制弁５８、逆止弁６０が設置されている。温度センサー５０−６は給水温度を検出する。水量センサー５２は貯湯ユニット１４への給水量を検出する。減圧弁５４は給水路４４側の減圧を行う。逆止弁５６は上水Ｗの逆流を防止する。
【００１７】
混合規制弁５８には給水路４４側にミキシング弁５８−１、給湯路４２側に規制弁５８−２を備えている。ミキシング弁５８−１は、給水路４４側からの上水Ｗまたは温水ＨＷをバイパス路６２側と貯湯タンク４８側に分配する分配量を調整し、給湯路４２側への混合量を調整する。
逆止弁６０は、貯湯タンク４８側から給水路４４への温水ＨＷの逆流を防止する。
給湯路４２には減圧逃がし弁６４、温度センサー５０−７、５０−８が設置されている。また、貯湯ユニット１４内には外気温を検出する温度センサー５０−９が設置されている。
【００１８】
＜温水ＨＷのＨＰ給湯＞
ＨＰ給湯は、貯湯ユニット１４の温水ＨＷを温水循環路６６によりＨＰユニット１６に循環させて行う。温水循環路６６には貯湯ユニット１４の下層部から温水ＨＷを熱交換器６８に循環させ、熱媒の熱を温水ＨＷに熱交換する。温水循環路６６には貯湯ユニット１４側に循環ポンプ７０、温度センサー５０−１０、５０−１１、切替弁７２、ＨＰユニット１６側に温度センサー５０−１２、５０−１３が設置されている。循環ポンプ７０は、貯湯タンク４８から温水ＨＷを取り出し、温水循環路６６に循環させる。温度センサー５０−１０は貯湯タンク４８から取り出された温水ＨＷの温度を検出する。温度センサー５０−１１はＨＰユニット１６で加熱した温水ＨＷの温度を検出する。切替弁７２はＨＰユニット１６で加熱した温水ＨＷをバイパス路７４に流し、再度温水循環路６６に循環させるか、貯湯タンク４８に戻すかを選択的に切り替える。
温度センサー５０−１２は熱交換器６８の入側の温水温度を検出し、温度センサー５０−１３は熱交換器６８の出側の温水温度を検出する。
【００１９】
熱交換器６８は熱媒循環路７６に流れる熱媒の温度を温水ＨＷに熱交換する。この熱媒循環路７６にはコンプレッサー７８、熱交換器８０、空気熱交換器８２、膨張弁８４、温度センサー５０−１４、５０−１５、５０−１６が設置されている。コンプレッサー７８は熱媒を加圧し、熱媒循環路７６に循環させる。熱交換器８０は、空気熱交換器８２の通過前の熱媒と通過後の熱媒との熱交換を行う。空気熱交換器８２は、熱媒と空気との熱交換を行う。空気熱交換器８２にはファン８６が備えられ、空気熱交換器８２における熱媒の放熱を促進させる。膨張弁８４は熱媒循環路７６を循環する熱媒の膨張を吸収する。温度センサー５０−１４は外気温を検出する。温度センサー５０−１５は空気熱交換器８２の出側の熱媒温度を検出する。温度センサー５０−１６はコンプレッサー７８の出側の熱媒温度を検出する。
【００２０】
＜温水ＨＷのバックアップ給湯＞
貯湯タンク４８の温水ＨＷはバックアップ循環路８８によりバックアップ給湯器１８に循環させ、温水ＨＷの上層部における熱量不足をバックアップ給湯により補完する。
バックアップ給湯器１８にはバックアップ循環路８８に流れる温水ＨＷに燃焼源の熱を熱交換する熱交換器９０、９２が備えられる。燃焼源としてバーナー９４が備えられ、たとえば、燃料ガスＧを燃焼させる。熱交換器９０はたとえば、二次熱交換器であり、燃焼排気の主として潜熱を温水ＨＷに熱交換する。熱交換器９２はたとえば、一次熱交換器であり、熱交換器９０の熱交換後の温水ＨＷに燃焼排気の主として顕熱を熱交換する。
【００２１】
バックアップ循環路８８には温度センサー５０−１７、５０−１８、５０−１９、５０−２０、流量センサー９６、混合規制弁９８、循環ポンプ９９、切替弁１０１が備えられる。温度センサー５０−１７はバックアップ給湯器１８に循環する温水ＨＷの入側温度を検出する。温度センサー５０−１８はバックアップ給湯器１８で加熱した温水ＨＷの出側温度を検出する。温度センサー５０−１９は熱交換器９２から出る温水ＨＷの温度を検出する。温度センサー５０−２０は貯湯ユニット１４に入る温水ＨＷの温度を検出する。流量センサー９６はバックアップ給湯器１８に入る温水ＨＷの流量を検出する。
混合規制弁９８には熱交換器９０の入側にミキシング弁９８−１、熱交換器９２の出側に規制弁９８−２を備えている。規制弁９８−２はバックアップ給湯器１８からバックアップ循環路８８に流れる温水ＨＷを規制する。ミキシング弁９８−１は熱交換前の温水ＨＷと熱交換後の温水ＨＷの混合量を調整する。
【００２２】
循環ポンプ９９は貯湯タンク４８の中層部の温水ＨＷをバックアップ循環路８８に循環させる。切替弁１０１は、バックアップ給湯器１８で加熱した温水ＨＷをバイパス路１０３に流し、再度温水循環路８８に循環させるか、貯湯タンク４８の上層部に戻すかを切り替える。
【００２３】
＜貯湯ユニット制御部３６＞
図３は、貯湯ユニット制御部３６の構成、貯湯ユニット制御部３６、ＨＰ制御部３８、バックアップ給湯器制御部４０およびマルチ制御部３４の関係を示している。
貯湯ユニット制御部３６には通信機能を備えるコンピュータが用いられ、プロセッサ１０２、メモリ１０４、マルチ通信部１０６、ハイブリッド通信部１０８、入出力部（Ｉ／Ｏ）１１０が備えられる。プロセッサ１０２はメモリ１０４にあるプログラムを実行し、貯湯ユニット１４の貯湯制御などの情報処理を行う。メモリ１０４はプログラムなどを格納する記憶手段であり、ＲＯＭ（Read-Only Memory）、ＲＡＭ（Random-Access Memory）、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory ）などの記憶素子を備える。マルチ通信部１０６は、プロセッサ１０２の制御により、マルチ制御部３４との通信を行い、マルチ制御などに必要な情報交換を行う。ハイブリッド通信部１０８はプロセッサ１０２の制御により、ＨＰ制御部３８、バックアップ給湯装置制御部４０との情報交換を行う。
Ｉ／Ｏ１１０は、プロセッサ１０２の制御により、温度センサー５０−１、５０−２などの検出温度や、水量センサー５２の検出水量を取り込み、循環ポンプ７０、９９などに制御信号を出力する。
【００２４】
＜マルチ制御部３４＞
図４は、マルチ制御部３４の構成とともに、マルチ制御部３４とハイブリッド給湯装置４−１、４−２、・・・、４−Ｎおよびリモコン装置１１２との関係を示している。図４において、図３と同一部分には同一符号を付してある。
マルチ制御部３４には通信機能を備えるコンピュータが用いられ、プロセッサ１１４、メモリ１１６、リモコン通信部１１８、給湯装置通信部１２０、Ｉ／Ｏ１２２が備えられる。プロセッサ１１４はメモリ１１６にあるマルチ制御プログラムなどを実行し、ハイブリッド給湯装置４−１、４−２、・・・、４−Ｎの選択制御などのマルチ制御を行う。メモリ１１６は、マルチ制御プログラムなどのプログラムやデータを格納し、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＥＥＰＲＯＭなどの記憶素子で構成される。リモコン通信部１１８はリモコン装置１１２との通信を行う。メモリ１１６にはハイブリッド給湯装置４−１、４−２、・・・、４−Ｎ、ＨＰユニット１６などの制御情報を格納するマルチ管理情報ファイル１４４（図５）、マルチ通信情報ファイル１４５−１（図６のＡ）、１４５−２（図６のＢ）が格納される。
【００２５】
給湯装置通信部１２０はハイブリッド給湯装置４−１、４−２、・・・、４−Ｎとの通信を行い、マルチ制御に必要な情報の送受を行う。Ｉ／Ｏ１２２には温度センサー２０、循環ポンプ２４の他、入力部１２４、表示部１２６が接続される。入力部１２４はマルチ制御に必要な制御情報がキーボードなどのインターフェイス装置によって入力される。表示部１２６にはＬＣＤ（Liquid Crystal Display）などの表示手段により、制御内容が表示される。温度センサー２０の検出温度はプロセッサ１１４の制御によりＩ／Ｏ１２２に取り込まれる。循環ポンプ２４にはＩ／Ｏ１２２から給湯需要箇所１２への給湯需要に応ずるための駆動信号が出力される。
【００２６】
リモコン装置１１２は、マルチ制御ユニット８（図１）に併設される操作機器である。このリモコン装置１１２にはリモコン制御部１２８が備えられる。このリモコン制御部１２８は通信機能を備えるコンピュータで構成され、プロセッサ１３０、メモリ１３２、通信部１３４、Ｉ／Ｏ１３６が備えられる。プロセッサ１３０は、Ｉ／Ｏ１３６に接続されたスイッチ１３８の操作入力に応じた制御や、マルチ制御の制御出力や情報の取り込みなどの情報処理を行う。メモリ１３２は、リモコン制御プログラムなどのプログラムやデータを格納し、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＥＥＰＲＯＭなどの記憶素子で構成される。通信部１３４はマルチ制御部３４のリモコン通信部１１８との通信を行う。Ｉ／Ｏ１３６にはスイッチ１３８、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）１４０液晶表示部１４２が接続される。スイッチ１３８には電源スイッチや制御選択スイッチなどが含まれる。ＬＥＤ１４０は、駆動時に点灯するインジケータである。液晶表示部１４２は情報提示手段の一例であり、入力情報や制御情報の画像表示などに用いられる。
【００２７】
＜マルチ管理情報ファイル１４４＞
マルチ管理情報ファイル１４４には図５に示すように、番号部１４６、ハイブリッド給湯装置４−１、４−２、・・・、４−Ｎの接続状況部１４８、駆動状況部１５０、通水量部１５２、蓄熱状況部１５４、稼働時間部１５６が備えられる。
番号部１４６には管理情報の識別情報である整理番号１、２、・・・、ｎが格納される。接続状況部１４８には循環路１０に接続されているハイブリッド給湯装置４−１、４−２、・・・、４−Ｎの識別情報が格納される。たとえば、循環路１０に接続されているハイブリッド給湯装置４−１、４−２、４−３、４−４であれば、これらを特定する識別情報として「４−１、４−２、４−３、４−４」が格納される。なお、未接続であれば「０」が格納される。
駆動状況部１５０にはハイブリッド給湯装置４−１、４−２、・・・、４−Ｎの駆動状況（０：休止、１：駆動）が格納される。通水量部１５２には各ハイブリッド給湯装置４−１、４−２、・・・、４−Ｎの通水量（水量センサー５２の検出値  リットル／ｍｉｎ）が格納される。
蓄熱状況部１５４には貯湯タンク４８の蓄熱状況（０：蓄熱なし、１：蓄熱）が格納される。稼働時間部１５６にはＨＰユニット１６の稼働時間（積算値Ｈ）が格納される。
【００２８】
＜マルチ通信情報ファイル１４５−１＞
マルチ通信情報ファイル１４５−１にはマルチ制御部３４からハイブリッド給湯装置４−１、４−２、・・・、４−Ｎに向けられた通信内容が格納される。これにより、マルチ制御部３４からハイブリッド給湯装置４−１、４−２、・・・、４−Ｎに駆動指示または休止指示が通知される。
このマルチ通信情報ファイル１４５−１には図６のＡに示すように、ハイブリッド給湯装置部１５８、駆動状況部１６０が備えられる。ハイブリッド給湯装置部１５８にはハイブリッド給湯装置４−１、４−２、・・・、４−Ｎの識別情報が格納される。
駆動状況部１６０にはハイブリッド給湯装置４−１、４−２、・・・、４−Ｎの駆動状況を表す情報が格納される。つまり、この駆動状況は、マルチ制御部３４からハイブリッド給湯装置４−１、４−２、・・・、４−Ｎに対する駆動指示を表す情報である。
【００２９】
＜マルチ通信情報ファイル１４５−２＞
マルチ通信情報ファイル１４５−２にはハイブリッド給湯装置４−１、４−２、・・・、４−Ｎからマルチ制御部３４に向けられた通信内容が格納される。これにより、ハイブリッド給湯装置４−１、４−２、・・・、４−Ｎから自装置に関する情報がマルチ制御部３４に通知される。
このマルチ通信情報ファイル１４５−２には図６のＢに示すように、ハイブリッド給湯装置部１６２、駆動状況部１６４、通水量部１６６、蓄熱状況部１６８、ＨＰ稼働時間部１７０が備えられる。
ハイブリッド給湯装置部１６２にはハイブリッド給湯装置４−１、４−２、・・・、４−Ｎの識別情報が格納される。
【００３０】
駆動状況部１６４にはハイブリッド給湯装置４−１、４−２、・・・、４−Ｎの駆動状況を表す情報が格納される。つまり、この駆動状況は、マルチ通信情報ファイル１４５−１と異なり、ハイブリッド給湯装置４−１、４−２、・・・、４−Ｎからマルチ制御部３４に向けられる自装置の駆動状況を表す情報である。
通水量部１６６にはハイブリッド給湯装置４−１、４−２、・・・、４−Ｎにおける通水量が格納される。この通水量はハイブリッド給湯装置４−１、４−２、・・・、４−Ｎの水量センサー５２の検出値である。
【００３１】
蓄熱状況部１６８には貯湯タンク４８の蓄熱状況を表す情報が格納される。ハイブリッド給湯装置４−１、４−２、・・・、４−Ｎにおけるたとえば、温度センサー５０−３の検出温度であり、この検出温度は所定温度たとえば、６３℃以上であれば蓄熱あり（：１）、温度センサー５０−２の検出温度が所定温度たとえば、６３℃未満であれば蓄熱なし（：０）に切り替わる。つまり、蓄熱有りかを温度センサー５０−３の検出温度で判断し、蓄熱なしの判断に温度センサー５０−２の検出温度で判断している。このように、貯湯タンク４８の下層側の温度センサー５０−３の検出温度で蓄熱の有りを判断し、貯湯タンク４８の上層側の温度センサー５０−２の検出温度で蓄熱のなしを判断することで、判断結果によるハイブリッド給湯装置４の駆動／休止のハンチングが防止される。
ＨＰ稼働時間部１７０にはＨＰユニット１６の稼働時間を表す情報が格納される。この稼働時間は、ＨＰユニット１６による蓄熱制御（図１０）により積算される。
なお、これらマルチ通信情報ファイル１４５−２の内容はマルチ管理情報ファイル１４４に反映させて用いられる。
【００３２】
＜マルチ制御部３４による制御＞
図７は、マルチ制御部３４による制御の処理手順を示している。この処理手順において、Ｓは工程、Ｓに付した番号はその順序を示している。
マルチ制御部３４は、マルチ制御に当たり、ハイブリッド給湯装置４−１、４−２、・・・、４−Ｎと送受信を行い（Ｓ１０１）、ハイブリッド給湯装置４−１、４−２、・・・、４−Ｎから取得した情報により状況判断（図８）を行う（Ｓ１０２）。
この状況判断の結果、マルチ制御部３４は、ハイブリッド給湯装置４−１、４−２、・・・、４−Ｎの状況から駆動台数を増加する必要有りかを判断する（Ｓ１０３）。
【００３３】
駆動台数を増加することが必要有りの場合（Ｓ１０３のＹＥＳ）、ハイブリッド給湯装置４−１、４−２、・・・、４−Ｎ中の休止中で蓄熱有りの装置が存在するかを判断する（Ｓ１０４）。
ハイブリッド給湯装置４−１、４−２、・・・、４−Ｎからの休止中で蓄熱有りの装置が存在する場合（Ｓ１０４のＹＥＳ）、その蓄熱有りの装置の中で、ＨＰユニット１６の最短稼働時間のハイブリッド給湯装置を選択し、このハイブリッド給湯装置を駆動状態にし（Ｓ１０５）、Ｓ１０１にリターンする。
ハイブリッド給湯装置４−１、４−２、・・・、４−Ｎの休止中で蓄熱有りの装置がない場合（Ｓ１０４のＮＯ）、休止中でＨＰユニット１６の稼働時間の最短装置を選択し、このハイブリッド給湯装置を駆動状態にし（Ｓ１０６）、Ｓ１０１にリターンする。
【００３４】
Ｓ１０３において、駆動台数を増加する必要なしの場合（Ｓ１０３のＮＯ）、駆動台数を減少させる必要有りかを判断する（Ｓ１０７）。
駆動台数を減少させる必要有りの場合（Ｓ１０７のＹＥＳ）、駆動中のハイブリッド給湯装置に蓄熱なしの装置が存在するかを判断する（Ｓ１０８）。
駆動中のハイブリッド給湯装置に蓄熱なしの装置が存在する場合（Ｓ１０８のＹＥＳ）、駆動中のハイブリッド給湯装置の中で蓄熱なしの装置を休止状態にし（Ｓ１０９）、Ｓ１０１にリターンする。
駆動中で蓄熱なしの装置が存在しない場合（Ｓ１０８のＮＯ）、駆動中のハイブリッド給湯装置からＨＰユニット１６の最長稼働時間の装置を休止状態にし（Ｓ１１０）、Ｓ１０１にリターンする。
【００３５】
Ｓ１０７において、駆動台数を減少する必要なしの場合（Ｓ１０７のＮＯ）、駆動中のハイブリッド給湯装置に蓄熱なしが発生したかを判断する（Ｓ１１１）。
駆動中のハイブリッド給湯装置に蓄熱なしが発生した場合（Ｓ１１１のＹＥＳ）、休止中の装置に蓄熱有りの装置が存在するかを判断する（Ｓ１１２）。
休止中で蓄熱有りの装置が存在する場合（Ｓ１１２のＹＥＳ）、休止中で蓄熱有りの装置で、ＨＰユニット１６の稼働時間が短い装置を駆動状態にし（Ｓ１１３）、稼働状態中の装置から蓄熱なしの装置を休止状態にし（Ｓ１１４）、Ｓ１０１にリターンする。
また、Ｓ１１１において、駆動中のハイブリッド給湯装置に蓄熱なしが発生しなかった場合には（Ｓ１１１のＮＯ）、Ｓ１０１にリターンし、同様に、休止中の装置に蓄熱有りの装置が存在しない場合（Ｓ１１２のＮＯ）、Ｓ１０１にリターンする。
この処理手順では、ハイブリッド給湯装置４−１、４−２、・・・、４−Ｎの駆動状況を基準に駆動台数を制御しているが、ハイブリッド給湯装置４−１、４−２、・・・、４−Ｎの休止状況を基準に休止台数を制御する処理としてもよい。
【００３６】
＜給湯システムの状況判断＞
図８は、給湯システム２の状況判断の処理手順を示している。この処理手順では、ハイブリッド給湯装置４−１、４−２、・・・、４−Ｎの各通水量より循環路１０を流れる全通水量（Ｔｗ）を算出する（Ｓ２０１）。この全通水量の算出には、マルチ管理情報ファイル４４（図５）、マルチ通信情報ファイル１４５−２（図６のＢ）に格納されている通水量を用いればよい。
ここで、ハイブリッド給湯装置の一台当たり、増加した切替流量をＨｗとする。この切替流量Ｈｗは、最大値の概ね８０％とする。切替流量Ｈｗは、減少した場合も同様の処理とする。
全通水量Ｔｗについて、全通水量Ｔｗ＞（駆動台数×ＨＷ）であるかを判断する（Ｓ２０２）。
全通水量Ｔｗ＞（駆動台数×ＨＷ）であれば（Ｓ２０２のＹＥＳ）、駆動台数の増加が必要であると判定し（Ｓ２０３）、Ｓ１０３（図７）にリターンする（Ｓ２０４）。
【００３７】
全通水量Ｔｗ＞（駆動台数×ＨＷ）でなければ（Ｓ２０２のＮＯ）、駆動台数＝１であるかを判断する（Ｓ２０５）。駆動台数＝１であれば（Ｓ２０５のＹＥＳ）、駆動台数の変更なしと判断し（Ｓ２０６）、Ｓ１０３（図７）にリターンする（Ｓ２０４）。
Ｓ２０５において、駆動台数＝１でなければ（Ｓ２０５のＮＯ）、駆動台数＝２であるかを判断する（Ｓ２０７）。
駆動台数＝２でなければ（Ｓ２０７のＮＯ）、二台少ない場合の増加条件と比較することとし、つまり、Ｔｗ≦｛（駆動台数−２）×Ｈｗ｝であるかを判断する（Ｓ２０８）。Ｔｗ≦｛（駆動台数−２）×Ｈｗ｝であれば（Ｓ２０８のＹＥＳ）、駆動台数の減少が必要と判断し（Ｓ２０９）、Ｓ１０３（図７）にリターンする（Ｓ２０４）。
駆動台数＝２であれば（Ｓ２０７のＹＥＳ）、Ｔｗ≦（Ｈｗ×０．６）であるかを判断する（Ｓ２１０）。Ｔｗ≦（Ｈｗ×０．６）であれば（Ｓ２１０のＹＥＳ）、Ｓ２０８をスキップし、駆動台数の減少が必要と判断し（Ｓ２０９）、Ｓ１０３（図７）にリターンする（Ｓ２０４）。また、Ｔｗ≦（Ｈｗ×０．６）でなければ（Ｓ２１０のＮＯ）、駆動台数の変更なしと判断し（Ｓ２０６）、Ｓ１０３（図７）にリターンする（Ｓ２０４）。
【００３８】
＜ハイブリッド給湯装置４−１、４−２、・・・、４−Ｎにおける制御＞
図９は、ハイブリッド給湯装置４−１、４−２、・・・、４−Ｎにおける制御の処理手順を示している。
各ハイブリッド給湯装置４−１、４−２、・・・、４−Ｎは、マルチ制御部３４と送受信し、情報交換を行う（Ｓ３０１）。
この情報交換の結果、マルチ制御部３４から休止指示が有りかを判断する（Ｓ３０２）。休止指示があれば（Ｓ３０２のＹＥＳ）、混合規制弁５８−２を閉止する（Ｓ３０３）。休止指示がなければ（Ｓ３０２のＮＯ）、駆動指示が有りかを判断する（Ｓ３０４）。駆動指示があれば（Ｓ３０４のＹＥＳ）、混合規制弁５８−２を開放し（Ｓ３０５）、駆動指示がなければ（Ｓ３０４のＮＯ）、Ｓ３０５をスキップする。
【００３９】
この制御状態において、水量センサー５２＝ＯＮかを判断する（Ｓ３０６）。水量センサー５２＝ＯＮであれば（Ｓ３０６のＹＥＳ）、給湯設定温度に出湯温度を制御する。つまり、温度センサー５０−８の検出温度が給湯設定温度になるようにミキシング弁５８−１の開度を調整する（Ｓ３０７）。
そして、ＨＰユニット１６による蓄熱制御（図１０）を行い（Ｓ３０８）、バックアップ給湯器１８による蓄熱制御（図１１）を行う（Ｓ３０９）。
【００４０】
＜ＨＰユニット１６による蓄熱制御＞
図１０は、ＨＰ蓄熱制御の処理手順を示している。この処理手順ではＨＰユニットの停止中かを判断する（Ｓ４０１）。
ＨＰユニットが停止中であれば（Ｓ４０１のＹＥＳ）、温度センサー５０−５の検出温度Ｔ５＜ＴＭ（４５℃）かを判断する（Ｓ４０２）。Ｔ５＜ＴＭ（４５℃）であれば（Ｓ４０２のＹＥＳ）、ＨＰユニット１６の蓄熱を開始する（Ｓ４０３）。つまり、循環ポンプ７０の駆動開始、ＨＰユニット１６の起動を行う。
ＨＰユニット１６の稼働時間の積算を開始し（Ｓ４０４）、Ｓ３０８（図９）にリターンする（Ｓ４０５）。
【００４１】
Ｓ４０１において、ＨＰユニット１６が停止中でなければ（Ｓ４０１のＮＯ）、温度センサー５０−１０の検出温度Ｔ１０≧ＴＭ（４５℃）かを判断する（Ｓ４０６）。Ｔ１０≧ＴＭ（４５℃）であれば（Ｓ４０６のＹＥＳ）、ＨＰユニット１６の蓄熱を停止する（Ｓ４０７）。つまり、循環ポンプ７０の駆動を停止し、ＨＰユニット１６を停止する。
ＨＰユニット１６の稼働時間の積算を停止し（Ｓ４０８）、Ｓ３０８（図９）にリターンする（Ｓ４０５）。
【００４２】
Ｓ４０６において、Ｔ１０≧ＴＭ（４５℃）でなければ（Ｓ４０６のＮＯ）、温度センサー５０−１１の検出温度Ｔ１１がＴＭ（６５℃）になるように循環ポンプ７０の回転数を制御する（Ｓ４０９）。
ＨＰユニット１６の稼働時間の積算し（Ｓ４１０）、Ｓ３０８（図９）にリターンする（Ｓ４０５）。
【００４３】
＜バックアップ給湯器１８による蓄熱制御＞
図１１は、バックアップ給湯器１８による蓄熱制御の処理手順を示している。
この処理手順では、バックアップ給湯器１８が停止中かを判断する（Ｓ５０１）。バックアップ給湯器１８が停止中であれば（Ｓ５０１のＹＥＳ）、温度センサー５０−１の検出温度Ｔ１が所定温度たとえば、６３℃未満であるか、つまり、Ｔ１＜６３℃であるかを判断する（Ｓ５０２）。
Ｔ１＜６３℃であれば、バックアップ給湯器１８による蓄熱を開始し、循環ポンプ９９の駆動を開始し（Ｓ５０３）、Ｓ３０９（図９）にリターンする（Ｓ５０４）。
循環ポンプ９９の駆動開始により、バックアップ給湯器１８の出湯温度が設定温度に制御される。つまり、温度センサー５０−１８の検出温度Ｔ１８が所定温度たとえば６５℃となるようにバックアップ給湯機１８が制御される。
【００４４】
Ｓ５０１において、バックアップ給湯器１８が停止中でなければ（Ｓ５０１のＮＯ）、温度センサー５０−２の検出温度Ｔ２が所定温度たとえば、６３℃以上であるか、つまり、Ｔ２≧６３℃であるかを判断する（Ｓ５０５）。
Ｔ２≧６３℃であれば（Ｓ５０５のＹＥＳ）、バックアップ給湯器１８による蓄熱を停止し、循環ポンプ９９の駆動を停止し（Ｓ５０６）、Ｓ３０９（図９）にリターンする（Ｓ５０４）。
【００４５】
Ｓ５０５において、Ｔ２≧６３℃でなければ（Ｓ５０５のＮＯ）、バックアップ給湯器１８による蓄熱動作として、循環ポンプ９９の回転数を、給湯で消費する蓄熱をバックアップ給湯器１８で補完可能な回転数に制御し（Ｓ５０７）、Ｓ３０９（図９）にリターンする（Ｓ５０４）。
【００４６】
＜一実施の形態の効果＞
この一実施の形態によれば、次の何れかの効果が得られる。
(1) 各ハイブリッド給湯装置４−１、４−２、・・・、４−Ｎは、第１および第２の熱交換部を備えるマルチ構成のため大容量の給湯が可能であるとともに、省エネ化を図ることができる。
(2) ハイブリッド給湯装置４−１、４−２、・・・、４−Ｎは、予め貯湯しているため、消費に対する応答性がよい。
【００４７】
(3) 貯湯タンク４８内の温水ＨＷと給水Ｗのミキシングにより所望の給湯温度を作成して給湯が可能である。
(4) 給湯消費の増減に対応してハイブリッド給湯装置４−１、４−２、・・・、４−Ｎの駆動台数または休止台数の増減を行うため、装置の過剰稼働や一部の装置に対する負荷の偏りを防止できる。
(5) ハイブリッド給湯装置４−１、４−２、・・・、４−Ｎの駆動台数の増減の際は、蓄熱状態を装置選択の条件とするとともに、装置のヒートポンプ稼働時間の長短を装置選択の条件にでき、効率的な稼働運転を実現できる。
(6) ハイブリッド給湯装置４−１、４−２、・・・、４−ＮのＨＰユニット１６のそれぞれの稼働時間が偏らないようにし、システム２のＨＰユニット１６の寿命を長期化できる。
【００４８】
〔第２の実施の形態〕
第１の実施の形態では、第１の熱交換部にＨＰユニット１６を設定し、第２の熱交換部にバックアップ給湯器１８を設定してハイブリッド化を実現しているが、第１の熱交換部にバックアップ給湯器１８、第２の熱交換部にＨＰユニット１６を設定してハイブリッド化し、ＨＰユニット１６で補完給湯を行う構成としてもよい。
図２に示すように、バックアップ給湯器１８では一次熱交換器９０および二次熱交換器９２を用いて高効率の給湯装置を実現しており、バックアップ給湯器１８をメイン給湯とし、ＨＰユニット１６を補助給湯に設定しても、高効率で大量給湯を実現することができる。
【００４９】
〔他の実施の形態〕
(1) 第１の実施の形態では、二次熱交換器９０および一次熱交換器９２を用いて高効率給湯器を実現しているが、一次熱交換器９２のみを用いた給湯装置でバックアップ給湯器１８を構成してもよい。
(2) 第１および第２の実施の形態では、第２の熱交換部にＨＰユニット１６を用いているが、燃料電池などの排熱源を熱源とした給湯ユニットを用いてもよい。
(3) 上記給湯システムは、家屋設置の他、キャンピングカー、船舶、鉄道などの移動手段に設置してもよい。
【００５０】
以上説明したように、本発明の最も好ましい実施の形態等について説明した。本発明は、上記記載に限定されるものではない。特許請求の範囲に記載され、または発明を実施するための形態に開示された発明の要旨に基づき、当業者において様々な変形や変更が可能である。斯かる変形や変更が、本発明の範囲に含まれることは言うまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
本発明の給湯システムは、貯湯タンクに貯湯する温水に熱媒の熱を熱交換する第１の熱交換部を備え、かつ貯湯タンク内の温水を加熱する第２の熱交換部を備えるハイブリッド給湯装置を含み、小容量から大容量に変化するホテルなどの給湯消費に対応できるシステムを構築でき、有用である。
【符号の説明】
【００５２】
２  給湯システム
４、４−１、４−２、・・・、４−Ｎ  ハイブリッド給湯装置
６  ポンプユニット
８  マルチ制御ユニット
１０  循環路
１２  給湯需要箇所
１４  貯湯ユニット
１６  ヒートポンプユニット
１８  バックアップ給湯器
２０  温度センサー
２２  膨張タンク
２４  循環ポンプ
２６  逆止弁
２８  気水分離器
３０  逆止弁
３２  上水側管路
３４  マルチ制御部
３６  貯湯ユニット制御部
３８  ヒートポンプ制御部
４０  バックアップ給湯器制御部
４２  給湯路
４４  給水路
４８  貯湯タンク
５０−１、５０−２、５０−３、５０−４、５０−５、５０−６、５０−７、５０−８、５０−９、５０−１０、５０−１１、５０−１２、５０−１３、５０−１４、５０−１５、５０−１６、５０−１７、５０−１８、５０−１９、５０−２０  温度センサー
５２  水量センサー
５４  減圧弁
５６  逆止弁
５８  混合規制弁
６０  逆止弁
６２  バイパス路
６４  減圧逃がし弁
６６  温水循環路
６８  熱交換器
７０  循環ポンプ
７２  切替弁
７４  バイパス路
７６  熱媒循環路
７８  コンプレッサー
８０  熱交換器
８２  空気熱交換器
８４  膨張弁
８６  ファン
８８  バックアップ循環路
９０、９２  熱交換器
９４  バーナー
９６  流量センサー
９８  混合規制弁
９８−１  ミキシング弁
９８−２  規制弁
９９  循環ポンプ
１００  バイパス路
１０１  切替弁
１０２  プロセッサ
１０４  メモリ
１０６  マルチ通信部
１０８  ハイブリッド通信部
１１０  入出力部（Ｉ／Ｏ）
１１２  リモコン装置
１１４  プロセッサ
１１６  メモリ
１１８  リモコン通信部
１２０  給湯装置通信部
１２２  Ｉ／Ｏ
１２４  入力部
１２６  表示部
１２８  リモコン制御部
１３０  プロセッサ
１３２  メモリ
１３４  通信部
１３６  Ｉ／Ｏ
１３８  スイッチ
１４０  ＬＥＤ
１４２  液晶表示部
１４４  マルチ管理情報ファイル
１４５−１、１４５−２  マルチ通信情報ファイル
１４６  番号部
１４８  接続状況部
１５０  駆動状況部
１５２  通水量部
１５４  蓄熱状況部
１５６  稼働時間部
１５８  ハイブリッド給湯装置部
１６０  駆動状況部
１６２  ハイブリッド給湯装置部
１６４  駆動状況部
１６６  通水量部
１６８  蓄熱状況部
１７０  ＨＰ稼働時間部
【図１】
2020063857.tif 000003
【図２】
2020063857.tif 000004
【図３】
2020063857.tif 000005
【図４】
2020063857.tif 000006
【図５】
2020063857.tif 000007
【図６】
2020063857.tif 000008
【図７】
2020063857.tif 000009
【図８】
2020063857.tif 000010
【図９】
2020063857.tif 000011
【図１０】
2020063857.tif 000012
【図１１】
2020063857.tif 000013