(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
貯湯タンクと、
前記貯湯タンクの下部から水を吸い出し、大気から吸収した熱を利用して加熱した後、前記貯湯タンクの上部に戻すヒートポンプユニットと、
水と暖房用熱媒の間で熱交換する熱交換器と、
前記貯湯タンクの上部から水を吸い出し、前記熱交換器を通過させて、前記貯湯タンクの下部に戻す熱交循環ポンプと、
暖房用熱媒を前記熱交換器と暖房系統の間で循環させる暖房循環手段と、
前記熱交換器を通過した後の暖房用熱媒の目標温度（暖房往き目標温度）を設定する暖房往き目標温度設定手段と、
前記熱交換器を通過した後の暖房用熱媒の温度（暖房往き温度）を計測する暖房往き温度計測手段を備えており、
前記暖房往き温度が前記暖房往き目標温度に近づくように、前記熱交循環ポンプの回転数を増減させ、
前記暖房往き温度が前記暖房往き目標温度より低い場合であっても、前記貯湯タンクに湯切れのおそれがある場合には、前記熱交循環ポンプの回転数を増加させないことを特徴とする暖房システム。
【請求項２】
前記貯湯タンクの頂部の水の温度（タンク頂部温度）を計測するタンク頂部温度計測手段と、
前記貯湯タンクの上部から前記熱交換器へ流入する水の温度（熱交流入温度）を計測する熱交流入温度計測手段をさらに備えており、
前記暖房往き目標温度から前記暖房往き温度を引いた温度差（第１温度差）が、前記タンク頂部温度から前記熱交流入温度を引いた温度差（第２温度差）よりも小さい場合に、前記熱交循環ポンプの回転数を低減させ、
前記第１温度差が前記第２温度差よりも大きい場合に、前記熱交循環ポンプの回転数を増加させることを特徴とする請求項１の暖房システム。
【請求項３】
前記貯湯タンクの中間部の水の温度（タンク中間部温度）を計測するタンク中間部温度計測手段をさらに備えており、
前記暖房往き目標温度よりも前記暖房往き温度が高い場合に、前記熱交循環ポンプの回転数を低減させ、
前記暖房往き温度が前記暖房往き目標温度よりも低く、かつ前記タンク中間部温度が所定の基準温度よりも高い場合に、前記熱交循環ポンプの回転数を増加させることを特徴とする請求項１の暖房システム。
【請求項４】
前記貯湯タンクの上部の水の温度（タンク上部温度）を計測するタンク上部温度計測手段をさらに備えており、
前記暖房往き温度が前記暖房往き目標温度よりも低く、かつ前記タンク上部温度が前記基準温度よりも低い場合に、前記熱交循環ポンプの回転数を低減させることを特徴とする請求項３の暖房システム。
【請求項５】
貯湯タンクと、
前記貯湯タンクの下部から水を吸い出し、大気から吸収した熱を利用して加熱した後、前記貯湯タンクの上部に戻すヒートポンプユニットと、
水と暖房用熱媒の間で熱交換する熱交換器と、
前記貯湯タンクの上部から水を吸い出し、前記熱交換器を通過させて、前記貯湯タンクの下部に戻す熱交循環ポンプと、
暖房用熱媒を前記熱交換器と暖房系統の間で循環させる暖房循環手段と、
前記熱交換器を通過した後の暖房用熱媒の目標温度（暖房往き目標温度）を設定する暖房往き目標温度設定手段と、
前記熱交換器を通過した後の暖房用熱媒の温度（暖房往き温度）を計測する暖房往き温度計測手段と、
前記ヒートポンプユニットから前記貯湯タンクの上部へ戻る水の流量（タンク流入流量）を計測するタンク流入流量計測手段と、
前記貯湯タンクの上部から前記熱交換器へ送出される水の流量（タンク流出流量）を計測するタンク流出流量計測手段を備えており、
前記暖房往き温度が前記暖房往き目標温度よりも高い場合に、前記熱交循環ポンプの回転数を低減させ、
前記暖房往き温度が前記暖房往き目標温度よりも低い場合に、前記タンク流出流量が前記タンク流入流量に近づくように、前記熱交循環ポンプの回転数を増減することを特徴とする暖房システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、暖房システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ヒートポンプを利用した暖房システムが知られている。一般に、大気からの吸熱を利用して加熱するヒートポンプはエネルギー効率が高い反面、加熱能力はそれほど高くない。すなわち、短時間で多量の熱を供給することはできない。そこで、ヒートポンプでの加熱によって水を加熱し、高温の水として貯湯タンクに貯えておいて、必要時にその貯湯タンクの高温の水を利用して暖房用熱媒を加熱するタイプの暖房システムが従来から用いられている。
【０００３】
特許文献１には、ヒートポンプを利用した暖房システムが開示されている。この暖房システムでは、貯湯タンクの底部から低温の水を吸い出し、ヒートポンプによって加熱した後、高温となった水を貯湯タンクの頂部に戻すことで、貯湯タンクの沸き上げを行う。貯湯タンクの内部には温度成層が形成されており、上部には高温の水の層が形成され、下部には低温の水の層が形成される。暖房運転の際には、貯湯タンクの上部から高温の水を吸い出し、熱交換器において低温の暖房用熱媒との間で熱交換させる。熱交換器を通過して高温となった暖房用熱媒が暖房系統に送られて、暖房運転が行われる。また、熱交換器を通過して低温となった水は、貯湯タンクの下部に戻される。
【０００４】
このような暖房システムにおいては、熱交換器を通過した後の暖房用熱媒の温度が設定温度に維持されるように、貯湯タンクと熱交換器の間で循環する水の流量を調整する。このような制御を行うことで、暖房系統における暖房負荷に応じて暖房用熱媒への熱の供給量を調整して、適切に暖房運転を行うことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−１０１５２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記のような暖房システムにおいては、貯湯タンクに貯えられた高温の水を使い切って、いわゆる湯切れを生じてしまうと、貯湯タンクの上部から熱交換器に送出される水の温度が低下していく。この場合に、熱交換器を通過した後の暖房用熱媒の温度を設定温度に維持するためには、貯湯タンクと熱交換器の間を循環する水の流量を増大させる必要がある。
【０００７】
しかしながら、上記のような場合に、貯湯タンクと熱交換器の間を循環する水の流量を増大させると、熱交換器を通過する際の水の温度低下幅が縮小し、低温まで下がりきっていない水が貯湯タンクに戻されてしまう。その結果、ヒートポンプによる貯湯タンクの沸き上げを行う際に、貯湯タンクの底部から吸い出す水の温度が上昇し、ヒートポンプの熱効率が低下してしまう。ヒートポンプの熱効率を低下させることなく、暖房運転を適切に行うことが可能な技術が期待されている。
【０００８】
本発明は上記課題を解決する。本発明では、ヒートポンプを利用する暖房システムにおいて、ヒートポンプの熱効率を低下させることなく、適切に暖房運転を行うことが可能な技術を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の暖房システムは、貯湯タンクと、前記貯湯タンクの下部から水を吸い出し、大気から吸収した熱を利用して加熱した後、前記貯湯タンクの上部に戻すヒートポンプユニットと、水と暖房用熱媒の間で熱交換する熱交換器と、前記貯湯タンクの上部から水を吸い出し、前記熱交換器を通過させて、前記貯湯タンクの下部に戻す熱交循環ポンプと、暖房用熱媒を前記熱交換器と暖房系統の間で循環させる暖房循環手段と、前記熱交換器を通過した後の暖房用熱媒の目標温度（暖房往き目標温度）を設定する暖房往き目標温度設定手段と、前記熱交換器を通過した後の暖房用熱媒の温度（暖房往き温度）を計測する暖房往き温度計測手段を備えている。その暖房システムは、前記暖房往き温度が前記暖房往き目標温度に近づくように、前記熱交循環ポンプの回転数を増減させる。その暖房システムは、前記暖房往き温度が前記暖房往き目標温度より低い場合であっても、前記貯湯タンクに湯切れのおそれがある場合には、前記熱交循環ポンプの回転数を増加させないことを特徴とする。
【００１０】
上記の暖房システムでは、貯湯タンクに湯切れのおそれがない場合には、暖房往き温度が暖房往き目標温度に近づくように、熱交循環ポンプの回転数を増減させる。しかしながら、上記の暖房システムでは、貯湯タンクに湯切れのおそれがある場合には、たとえ暖房往き温度が暖房往き目標温度より低い場合でも、熱交循環ポンプの回転数を増加させない。これにより、熱交換器を通過する際に温度が下がりきっていない水が貯湯タンクの下部に戻される事態を防止することができる。ヒートポンプの熱効率を低下させることなく、適切に暖房運転を行うことができる。
【００１１】
上記の暖房システムは、前記貯湯タンクの頂部の水の温度（タンク頂部温度）を計測するタンク頂部温度計測手段と、前記貯湯タンクの上部から前記熱交換器へ流入する水の温度（熱交流入温度）を計測する熱交流入温度計測手段をさらに備えており、前記暖房往き目標温度から前記暖房往き温度を引いた温度差（第１温度差）が、前記タンク頂部温度から前記熱交流入温度を引いた温度差（第２温度差）よりも小さい場合に、前記熱交循環ポンプの回転数を低減させ、前記第１温度差が前記第２温度差よりも大きい場合に、前記熱交循環ポンプの回転数を増加させることが好ましい。
【００１２】
熱交循環ポンプによって貯湯タンクの上部から水を吸い出す構成としては、通常は、貯湯タンクの頂部ではなく、貯湯タンクの上部ではあるものの頂部よりもやや下がった高さから水を吸い出す構成が採用される。これは、貯湯タンクの頂部には空気溜まりが存在することがあり、この空気を吸い出して熱交循環ポンプにおいてエア噛みを生じてしまうことを防ぐためである。貯湯タンクに十分な蓄熱が存在し、貯湯タンクの上部に高温の水の層が形成されている場合には、貯湯タンク頂部温度は熱交流入温度よりわずかに高い温度になるが、それほど大きな温度差にはならない。すなわち、第２温度差は小さな正の値となる。しかしながら、貯湯タンクの上部の高温の水が減少していき、湯切れを生じそうになると、貯湯タンク頂部温度は高いまま熱交流入温度が急速に低下するため、第２温度差は大きな正の値となる。
【００１３】
上記の暖房システムでは、貯湯タンクの湯切れのおそれを示す指標として第２温度差を用いて、第１温度差と第２温度差の双方に基づいて熱交循環ポンプの回転数を増減する。上記の暖房システムでは、暖房往き温度が暖房往き目標温度より高い場合、すなわち第１温度差が負の値となる場合には、第１温度差は第２温度差より必ず小さくなるから、熱交循環ポンプの回転数を低減させる。これにより、暖房往き温度を暖房往き目標温度まで低下させることができる。暖房往き温度が暖房往き目標温度より低い場合、すなわち第１温度差が正の値となる場合で、なおかつ第１温度差が第２温度差よりも大きい場合には、熱交循環ポンプの回転数を増加させて、暖房往き温度を暖房往き目標温度まで上昇させる。また、暖房往き温度が暖房往き目標温度より低い場合、すなわち第１温度差が正の値となる場合であっても、その際の第１温度差が第２温度差よりも小さければ、貯湯タンクの湯切れのおそれがあるから、熱交循環ポンプの回転数を低減させる。上記の暖房システムによれば、暖房系統における暖房負荷に応じて暖房用熱媒に適切に熱を供給しつつ、熱交換器を通過する際に温度が下がりきっていない水が貯湯タンクの下部に戻される事態を防止することができる。ヒートポンプの熱効率を低下させることなく、適切に暖房運転を行うことができる。
【００１４】
あるいは、上記の暖房システムは、前記貯湯タンクの中間部の水の温度（タンク中間部温度）を計測するタンク中間部温度計測手段をさらに備えており、前記暖房往き目標温度よりも前記暖房往き温度が高い場合に、前記熱交循環ポンプの回転数を低減させ、前記暖房往き温度が前記暖房往き目標温度よりも低く、かつ前記タンク中間部温度が所定の基準温度よりも高い場合に、前記熱交循環ポンプの回転数を増加させることが好ましい。
【００１５】
貯湯タンクの中間部の温度は貯湯タンクの上部の温度よりも低い。このため、中間部の水の温度が基準温度よりも高い場合には、上部にはそれ以上に高温の水が貯えられており、当面は貯湯タンクが湯切れするおそれはない。上記の暖房システムでは、暖房往き温度が暖房往き目標温度よりも高い場合には、熱交循環ポンプの回転数を低減させて、暖房往き温度を暖房往き目標温度まで低下させる。また、上記の暖房システムでは、暖房往き温度が暖房往き目標温度よりも低く、かつタンク中間部温度が所定の基準温度よりも高い場合に、前記熱交循環ポンプの回転数を増加させて、暖房往き温度を暖房往き目標温度まで上昇させる。上記の暖房システムによっても、暖房系統における暖房負荷に応じて暖房用熱媒に適切に熱を供給しつつ、熱交換器を通過する際に温度が下がりきっていない水が貯湯タンクの下部に戻される事態を防止することができる。ヒートポンプの熱効率を低下させることなく、適切に暖房運転を行うことができる。
【００１６】
上記の暖房システムは、前記貯湯タンクの上部の水の温度（タンク上部温度）を計測するタンク上部温度計測手段をさらに備えており、前記暖房往き温度が前記暖房往き目標温度よりも低く、かつ前記タンク上部温度が前記基準温度よりも低い場合に、前記熱交循環ポンプの回転数を低減させることが好ましい。
【００１７】
貯湯タンクが湯切れを生じそうになると、タンク上部温度は急速に低下していく。上記の暖房システムでは、暖房往き温度が暖房往き目標温度よりも低い場合であっても、タンク上部温度が基準温度よりも低い場合には、貯湯タンクの湯切れのおそれがあるから、熱交循環ポンプの回転数を低減させる。ヒートポンプの熱効率を低下させることなく、適切に暖房運転を行うことができる。
【００１８】
本発明の他の一つの暖房システムは、貯湯タンクと、前記貯湯タンクの下部から水を吸い出し、大気から吸収した熱を利用して加熱した後、前記貯湯タンクの上部に戻すヒートポンプユニットと、水と暖房用熱媒の間で熱交換する熱交換器と、前記貯湯タンクの上部から水を吸い出し、前記熱交換器を通過させて、前記貯湯タンクの下部に戻す熱交循環ポンプと、暖房用熱媒を前記熱交換器と暖房系統の間で循環させる暖房循環手段と、前記熱交換器を通過した後の暖房用熱媒の目標温度（暖房往き目標温度）を設定する暖房往き目標温度設定手段と、前記熱交換器を通過した後の暖房用熱媒の温度（暖房往き温度）を計測する暖房往き温度計測手段と、前記ヒートポンプユニットから前記貯湯タンクの上部へ戻る水の流量（タンク流入流量）を計測するタンク流入流量計測手段と、前記貯湯タンクの上部から前記熱交換器へ送出される水の流量（タンク流出流量）を計測するタンク流出流量計測手段を備えている。その暖房システムは、前記暖房往き温度が前記暖房往き目標温度よりも高い場合に、前記熱交循環ポンプの回転数を低減させる。その暖房システムは、前記暖房往き温度が前記暖房往き目標温度よりも低い場合に、前記タンク流出流量が前記タンク流入流量に近づくように、前記熱交循環ポンプの回転数を増減することを特徴とする。
【００１９】
上記の暖房システムでは、暖房往き温度が暖房往き目標温度より高い場合には、熱交循環ポンプの回転数を低減させて、暖房往き温度を暖房往き目標温度まで低下させる。また、上記の暖房システムでは、暖房往き温度が暖房往き目標温度より低い場合には、タンク流出流量がタンク流入流量に近づくように、熱交循環ポンプの回転数を増減する。タンク流出流量がタンク流入流量と一致すると、ヒートポンプユニットから貯湯タンクに戻される高温の水と同流量の水が貯湯タンクから熱交換器へ送出されることになり、少なくとも貯湯タンクの高温の水が減少していくことがない。ヒートポンプユニットによる加熱能力を超えて貯湯タンクから暖房系統へ熱を供給することを抑制することができる。このような構成とすることで、貯湯タンクにおける湯切れの発生を確実に防止することができる。暖房系統における暖房負荷に応じて暖房用熱媒に適切に熱を供給しつつ、熱交換器を通過する際に温度が下がりきっていない水が貯湯タンクの下部に戻される事態を防止することができる。ヒートポンプの熱効率を低下させることなく、適切に暖房運転を行うことができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、ヒートポンプを利用する暖房システムにおいて、ヒートポンプの熱効率を低下させることなく、適切に暖房運転を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】実施例１，２，３の給湯暖房システム１０，２０，３０の構成を模式的に示す図。
【図２】実施例１の給湯暖房システム１０の動作を説明するフローチャート。
【図３】実施例２の給湯暖房システム２０の動作を説明するフローチャート。
【図４】実施例３の給湯暖房システム３０の動作を説明するフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下に説明する実施例の主要な特徴を以下に列記する。
（特徴１）暖房用熱媒は水または不凍液である。
（特徴２）ヒートポンプ用冷媒はＣＯ２またはＨＦＣである。
【実施例１】
【００２３】
以下、本発明に係る実施例について、図面を参照しながら説明する。図１は、本実施例に係る給湯暖房システム１０を示す。給湯暖房システム１０は、ＨＰ（ヒートポンプ）ユニット１００、貯湯ユニット２００、給湯暖房ユニット３００、膨張タンク４１０、リモコン５００等を備えている。給湯暖房システム１０は、カラン（図示せず）等の給湯箇所への給湯、暖房用熱媒を利用した暖房系統４００による暖房、浴槽６００の湯はり・追い焚きを行うことができる。暖房系統４００が利用する暖房用熱媒としては、水または不凍液を用いることができる。
【００２４】
ＨＰユニット１００は、配管で接続された圧縮機１０２、放熱器１０４、膨張機構１０６、蒸発器１０８を冷媒がこの順序で循環する冷凍サイクル装置である。圧縮機１０２で圧縮されて高温となった冷媒は、放熱器１０４において水との熱交換によって冷却され、膨張機構１０６へ送られる。膨張機構１０６での断熱膨張によりさらに低温となった冷媒は、蒸発器１０８での熱交換により加熱される。蒸発器１０８はフィンチューブ型の熱交換器であり、ファン１１６を回転させて冷媒を外気と熱交換させる。蒸発器１０８での熱交換によって加熱された冷媒は、圧縮機１０２へ戻される。なお、ＨＰユニット１００の冷媒としては、代替フロンであるＨＦＣ（ハイドロフルオロカーボン）のほか、自然冷媒であるＣＯ２を用いることもできる。また、膨張機構１０６としては、膨張弁のほか、キャビラリーチューブなどを用いることもできる。
【００２５】
ＨＰユニット１００が貯湯タンク２０２を沸き上げる際には、ＨＰ循環ポンプ１１０の駆動により、循環往き配管１１２を介して貯湯ユニット２００の貯湯タンク２０２の下部から水が吸い出される。貯湯タンク２０２からＨＰユニット１００に送られた水は、放熱器１０４において冷媒との熱交換によって加熱された後、循環戻り配管１１４を介して貯湯タンク２０２の上部に戻される。サーミスタ１１８は循環往き配管１１２から放熱器１０４へ送られる水の温度を検出する。サーミスタ１２０は放熱器１０４から循環戻り配管１１４へ送られる水の温度を検出する。
【００２６】
ＨＰコントローラ１２２は、サーミスタ１１８、１２０の検出温度に応じて、圧縮機１０２、ファン１１６、ＨＰ循環ポンプ１１０の動作を制御する。またＨＰコントローラ１２２は、貯湯ユニット２００の貯湯コントローラ２８６と通信可能であり、ＨＰユニット１００と貯湯ユニット２００との間での協調動作が実現される。
【００２７】
貯湯ユニット２００は、貯湯タンク２０２、熱交換器２０４、熱交循環ポンプ２０６等を備えている。貯湯タンク２０２は、ＨＰユニット１００によって加熱された温水を貯える。貯湯タンク２０２は、密閉型であり、断熱材によって外側が覆われている。温水を貯えた状態では、貯湯タンク２０２の内部に温度成層が形成されており、貯湯タンク２０２下部の水温は低く、上部の水温は高くなる。貯湯タンク２０２の上部から下部にかけて、貯湯タンク２０２内の温水温度を検知するサーミスタ２１８、２２２、２２４が、それぞれ異なる高さに配置されている。サーミスタ２１８は、貯湯タンク２０２の頂部近傍の水の温度を検出する。サーミスタ２２２は、貯湯タンク２０２の上部の水の温度を検出する。サーミスタ２２４は、貯湯タンク２０２の中間部の水の温度を検出する。
【００２８】
ＨＰユニット１００が貯湯タンク２０２の沸き上げ運転を行う際には、貯湯タンク２０２の下部の低温の水は、循環下部配管２０８、三方弁２１０、循環往き配管１１２を経由して、ＨＰユニット１００に送られる。ＨＰユニット１００で加熱された高温の水は、循環戻り配管１１４、三方弁２１２、循環上部配管２１４を経由して、貯湯タンク２０２の上部に戻される。サーミスタ２２６は循環下部配管２０８を流れる水の温度を検出する。サーミスタ２２８は循環上部配管２１４を流れる水の温度を検出する。流量計２９０は循環上部配管２１４を流れる水の流量を検出する。なお、三方弁２１０、２１２の連通状態を切り換ることで、ＨＰユニット１００から貯湯ユニット２００に送られた水を、循環戻り配管１１４、三方弁２１２、循環バイパス配管２１６、三方弁２１０、循環往き配管１１２を経由して、再びＨＰユニット１００に戻すように循環させることもできる。このような態様での水の循環は、給湯暖房システム１０を寒冷地で使用する場合に、循環往き配管１１２および循環戻り配管１１４の凍結を防ぐ凍結防止運転において行われる。
【００２９】
貯湯タンク２０２の下部には、第１給水管２４６およびタンク給水管２５６を経由して上水が供給される。第１給水管２４６は一端が上水道に連通しており、他端においてタンク給水管２５６および第２給水管２５８に分岐している。第１給水管２４６には、流量計２４８、逆止弁２５０、ガバナ２５２、サーミスタ２５４が設けられている。タンク給水管２５６は第１給水管２４６と貯湯タンク２０２の下部を連通している。タンク給水管２５６には、流量計２６０、流量調整弁２６２が設けられている。第２給水管２５８は、貯湯タンク２０２の上部から伸びるタンク出湯配管２６４と合流して、第１給湯管２７０に連通している。第２給水管２５８には、流量調整弁２６６が設けられている。タンク出湯配管２６４には、サーミスタ２６８が設けられている。第１給湯管２７０には、上水道からの低温の水と貯湯タンク２０２の上部からの高温の水が混合した後の水の温度を検出するサーミスタ２７１が設けられている。流量調整弁２６６の開度を調整することによって、第１給水管２４６から第２給水管２５８に流れ込む水の流量が調整される。流量調整弁２６２の開度を調整することによって、第１給水管２４６、タンク給水管２５６を経由して貯湯タンク２０２の下部に流れ込む水の流量が調整され、それにより、貯湯タンク２０２の上部からタンク出湯配管２６４に押し出される温水の流量が調整される。従って、サーミスタ２５４で検出される上水道からの水の温度、サーミスタ２６８で検出される貯湯タンク２０２の上部からの水の温度、サーミスタ２７１で検出される混合後の水の温度等に基づいて、流量調整弁２６２および流量調整弁２６６の開度を調整することで、第１給湯管２７０を流れる水を所望の温度に調整することができる。なお、第２給水管２５８と第１給湯管２７０の間には、常開型の電磁弁２８２が介装されたバイパス配管２８４が別途設けられている。停電によって流量調整弁２６２、２６６の開度が調整不能となった場合に、電磁弁２８２が開いて、第１給水管２４６からの水を第１給湯管２７０に直接送り出す。このような構成とすることによって、停電時に第１給湯管２７０に意図しない高温の水が流れることが防止される。
【００３０】
第１給湯管２７０は、第２給湯管２７２を経由してカラン（図示せず）等の給湯箇所へ連通している。第１給湯管２７０の途中からは、第１給湯連結管２７４が分岐しており、第１給湯管２７０のさらに下流側では、第２給湯連結管２７６が合流している。第１給湯連結管２７４を介して貯湯ユニット２００から給湯暖房ユニット３００に送られた水は、給湯暖房ユニット３００においてガスの燃焼熱で加熱された後、第２給湯連結管２７６を経由して貯湯ユニット２００へ戻され、第２給湯管２７２を経由してカラン等の給湯箇所に供給される。第１給湯管２７０における第１給湯連結管２７４の分岐箇所と第２給湯連結管２７６の合流箇所の間には、流量調整弁２７８が設けられている。第２給湯管２７２には、最終的に給湯箇所へ供給される水の温度を検出するサーミスタ２８０が設けられている。
【００３１】
熱交換器２０４は二重壁式の熱交換器であり、暖房系統４００から第１暖房戻り配管４０２を経由して貯湯ユニット２００に送られる暖房用熱媒と、貯湯タンク２０２の上部からの水を熱交換させる。熱交循環ポンプ２０６が駆動すると、貯湯タンク２０２の上部から高温の水が吸いだされ、熱交換器２０４へ送られる。なお、貯湯タンク２０２の頂部近傍には空気溜まりが存在することがあるが、熱交循環ポンプ２０６がエア噛みしないように、本実施例では貯湯タンク２０２の頂部よりも少し下がった高さから熱交換器２０４へ高温の水が送出される。熱交換器２０４での暖房用熱媒との熱交換によって冷却された水は、貯湯タンク２０２の底部へと戻される。サーミスタ２３０は貯湯タンク２０２の上部から熱交換器２０４へ送られる水の温度を検出する。流量計２９２は貯湯タンク２０２の上部から熱交換器２０４へ送られる水の流量を検出する。サーミスタ２３２は熱交換器２０４から貯湯タンク２０２の下部へ送られる水の温度を検出する。
【００３２】
第１暖房戻り配管４０２から貯湯ユニット２００に送り込まれた暖房用熱媒は、熱交換器２０４での高温の水との熱交換によって加熱されて、第２暖房戻り配管４０４を経由して給湯暖房ユニット３００へ送られる。熱交換器２０４の暖房用熱媒の流路の入口側には、サーミスタ２３４と流量計２３６が設けられている。熱交換器２０４の暖房用熱媒の流路の出口側には、サーミスタ２３８が設けられている。また、第１暖房戻り配管４０２と第２暖房戻り配管４０４の間には、流量調整弁２４２が介装されたバイパス配管２４０が別途設けられている。
【００３３】
貯湯ユニット２００は、貯湯コントローラ２８６を備えている。貯湯コントローラ２８６は、貯湯ユニット２００内の各種サーミスタおよび各種流量計の出力に基づいて、貯湯ユニット２００内の熱交循環ポンプ２０６、三方弁２１０、２１２、および各種流量調整弁の動作を制御する。また、貯湯コントローラ２８６は、ＨＰユニット１００のＨＰコントローラ１２２および給湯暖房ユニット３００の給湯暖房コントローラ３９６とそれぞれ通信可能であり、貯湯ユニット２００とＨＰユニット１００の間での協調動作、および貯湯ユニット２００と給湯暖房ユニット３００の間での協調動作が実現されている。
【００３４】
給湯暖房ユニット３００は、ガス熱源機３０２と、暖房循環ポンプ３０４と、風呂循環ポンプ３０６と、熱交換器３１２等を備えている。ガス熱源機３０２は、給湯用の水を加熱する給湯熱源機３０８と、暖房用熱媒を加熱する暖房熱源機３１０を備えている。給湯熱源機３０８と暖房熱源機３１０は、ともに都市ガスやＬＰガス等の燃料ガスの燃焼熱を利用する潜熱回収型のガス熱源機である。給湯熱源機３０８と暖房熱源機３１０は、隣接して設置されており、電源やドレン排出機構等を共有できるようになっている。ガス熱源機３０２にガスを供給するガス流路３１４は、ガス元弁３１６より下流で給湯ガス流路３１８と暖房ガス流路３２０に分岐している。
【００３５】
給湯ガス流路３１８にはガスの流量を調整するガス比例弁３２２が設けられている。給湯ガス流路３１８は、ガス比例弁３２２より下流でさらに分岐しており、給湯熱源機３０８内に設けられた複数のバーナ３２６、３２８、３３０のそれぞれにガスを供給する。複数のバーナ３２６、３２８、３３０へのガスの供給および遮断は、対応して設けられたガス切換弁３２６ａ、３２８ａ、３３０ａによって切り換えられる。ファン３３２によって給湯熱源機３０８内に空気を供給し、給湯ガス流路３１８を経由してバーナ３２６、３２８、３３０にガスを供給し、イグナイタ３３４によって点火することで、給湯熱源機３０８は燃焼運転を開始する。バーナ３２６、３２８、３３０の燃焼状態は、フレームロッド３３６によって検出される。
【００３６】
暖房ガス流路３２０にはガスの流量を調整するガス比例弁３２４が設けられている。暖房ガス流路３２０は、ガス比例弁３２４より下流でさらに分岐しており、暖房熱源機３１０内に設けられた複数のバーナ３３８、３４０のそれぞれにガスを供給する。複数のバーナ３３８、３４０へのガスの供給および遮断は、対応して設けられたガス切換弁３３８ａ、３４０ａによって切り換えられる。ファン３４２によって暖房熱源機３１０内に空気を供給し、暖房ガス流路３２０を経由してバーナ３３８、３４０にガスを供給し、イグナイタ３４４によって点火することで、暖房熱源機３１０は燃焼運転を開始する。バーナ３３８、３４０の燃焼状態は、フレームロッド３４６によって検出される。
【００３７】
貯湯ユニット２００から第１給湯連結管２７４を経由して給湯暖房ユニット３００に送られた水は、第１給湯熱源機配管３５６を経由して、給湯熱源機３０８へ送られる。給湯熱源機３０８へ送られた水は、副熱交換器３４８、主熱交換器３５０を順に経由して加熱された後、第２給湯熱源機配管３５８、第２給湯連結管２７６を経由して貯湯ユニット２００へ戻され、第２給湯管２７２を経由してカラン等の給湯箇所へ供給される。主熱交換器３５０では、バーナ３２６、３２８、３３０の燃焼排気から顕熱を吸熱して水を加熱する。副熱交換器３４８では、主熱交換器３５０を通過した燃焼排気中の水蒸気が凝縮する際の潜熱を吸熱して水を加熱する。第１給湯熱源機配管３５６と第２給湯熱源機配管３５８の間には、バイパス制御弁３５４を備えるバイパス配管３５２が設けられている。バイパス制御弁３５４が開くと、第１給湯連結管２７４から第１給湯熱源機配管３５６に流れ込んだ水の一部は、給湯熱源機３０８を通過することなく、バイパス配管３５２を経由して第２給湯熱源機配管３５８に流れ込む。第１給湯熱源機配管３５６には、流量計３６０、流量調整弁３６２が設けられている。第２給湯熱源機配管３５８には、給湯熱源機３０８の主熱交換器３５０で加熱された水の温度を検出するサーミスタ３６４と、バイパス配管３５２の合流箇所より下流の水の温度を検出するサーミスタ３６６が設けられている。
【００３８】
第２給湯熱源機配管３５８の途中からは、風呂循環ポンプ３０６に連通する湯はり配管３６８が分岐している。湯はり配管３６８は、逆流防止機構を備えた注湯電磁弁３７０を備えている。注湯電磁弁３７０が開くと、給湯熱源機３０８によって加熱された水が、湯はり配管３６８、風呂循環ポンプ３０６を経由して、浴槽６００に供給される。
【００３９】
浴槽６００には、風呂循環ポンプ３０６、熱交換器３１２を経由して、浴槽６００に戻る追い焚き循環路３７２が接続している。熱交換器３１２は二重管構造となっており、内側の流路を流れる暖房用熱媒との熱交換によって、外側の流路を流れる水が加熱される。追い焚き循環路３７２には、浴槽６００内の水位を検出する水位センサ３７４、水流の有無を検出する水流スイッチ３７６、追い焚き循環路３７２から浴槽６００へ向けて流れる水の温度を検出するサーミスタ３７８が設けられている。
【００４０】
第２暖房戻り配管４０４から給湯暖房ユニット３００に流れ込む暖房用熱媒は、熱交換器３１２からの暖房用熱媒と合流した後、暖房熱源機３１０の副熱交換器３８０を経由して、暖房循環ポンプ３０４に送られる。暖房循環ポンプ３０４から送り出される暖房用熱媒は、一部が低温暖房往き配管４１４へと流れ、残りは暖房熱源機３１０の主熱交換器３８２で加熱された後、高温暖房往き配管４１６へと流れる。主熱交換器３８２では、バーナ３３８、３４０の燃焼排気から顕熱を吸熱して水を加熱する。副熱交換器３８０では、主熱交換器３８２を通過した燃焼排気中の水蒸気が凝縮する際の潜熱を吸熱して水を加熱する。サーミスタ３８４は、暖房循環ポンプ３０４から送り出される暖房用熱媒の温度、すなわち低温暖房往き配管４１４へ送り出される暖房用熱媒の温度を検出する。サーミスタ３８６は、主熱交換器３８２で加熱された暖房用熱媒の温度、すなわち高温暖房往き配管４１６へ送り出される暖房用熱媒の温度を検出する。
【００４１】
なお、電磁弁３８８が開かれると、主熱交換器３８２から高温暖房往き配管４１６に向けて流れる暖房用熱媒の一部が、熱交換器３１２へ供給される。また、主熱交換器３８２から高温暖房往き配管４１６に向けて流れる暖房用熱媒の一部は、バイパス弁３９０を備える第１バイパス管３９２および第２バイパス管３９４を経由して、暖房循環ポンプ３０４に送られる。
【００４２】
圧力計３９７は、暖房用熱媒の圧力を検出する。空気溜まり検出部３９８は、水位電極３９９を用いて、暖房用熱媒の内部における空気溜まりの有無を検出する。
【００４３】
給湯暖房コントローラ３９６は、貯湯コントローラ２８６と通信可能であり、給湯暖房ユニット３００と貯湯ユニット２００の間で協調動作が実現されている。また、給湯暖房コントローラ３９６は、リモコン５００とも通信可能である。
【００４４】
暖房系統４００は、低温暖房端末４０６と高温暖房端末４０８を備えている。低温暖房端末４０６は、例えば床暖房装置、パネルラジエータなどである。給湯暖房ユニット３００から低温暖房往き配管４１４を経由して流れ込む暖房用熱媒は、低温暖房端末４０６での放熱によって冷却された後、第１暖房戻り配管４０２へ送られる。高温暖房端末４０８は、例えば浴室乾燥暖房機、ファンコンベクタなどである。給湯暖房ユニット３００から高温暖房往き配管４１６を経由して送られた暖房用熱媒は、高温暖房端末４０８での放熱によって冷却された後、第１暖房戻り配管４０２へ送られる。低温暖房端末４０６と高温暖房端末４０８は、いずれも暖房用熱媒の流路に開閉弁を備えており、暖房運転の開始・終了に伴い、開閉弁の開閉を行う。暖房系統４００から第１暖房戻り配管４０２へ送り出された暖房用熱媒は、貯湯ユニット２００に送られて加熱された後、第２暖房戻り配管４０４を経由して給湯暖房ユニット３００へ送られる。
【００４５】
暖房系統４００には膨張タンク４１０が接続されている。膨張タンク４１０は、ダイヤフラム方式の膨張タンクであって、暖房用熱媒の温度上昇に伴う暖房用熱媒の体積膨張を吸収する。膨張タンク４１０は第１暖房戻り配管４０２に接続されている。
【００４６】
リモコン５００は、給湯暖房コントローラ３９６および低温暖房端末４０６、高温暖房端末４０８と通信可能である。給湯暖房システム１０の利用者は、リモコン５００を介して、給湯温度・暖房温度・湯はり温度・追い焚き温度等の設定や、低温暖房端末４０６による暖房運転の開始および終了、高温暖房端末４０８による暖房運転の開始および終了、浴槽６００への湯はりや追い焚きの開始等の指示を行うことができる。
【００４７】
以下では図２を参照しながら、本実施例の給湯暖房システム１０の暖房運転について説明する。ＨＰユニット１００、貯湯ユニット２００および給湯暖房ユニット３００は、協働して以下の動作を行う。
【００４８】
ステップＳ２０２では、リモコン５００の暖房運転スイッチがＯＮにされるまで待機する。リモコン５００の暖房運転スイッチがＯＮにされると（ステップＳ２０２でＹＥＳとなると）、ステップＳ２０４で貯湯ユニット２００の熱交循環ポンプ２０６を駆動する。これにより、貯湯タンク２０２の上部から高温の水が吸い出され、熱交換器２０４に送られる。熱交換器２０４で放熱して低温となった水は、貯湯タンク２０２の底部に戻される。暖房運転を開始した時点（ステップＳ２０４の時点）では、熱交循環ポンプ２０６の回転数は例えば１０００ｒｐｍに設定されている。
【００４９】
ステップＳ２０６では、ＨＰユニット１００による貯湯タンク２０２の沸き上げ運転を開始する。具体的には、ＨＰユニット１００において、圧縮機１０２とファン１１６を駆動し、さらにＨＰ循環ポンプ１１０を駆動する。これにより、貯湯タンク２０２の底部から低温の水が吸い出され、ＨＰユニット１００に送出される。ＨＰユニット１００で加熱されて高温となった水は、貯湯タンク２０２の頂部に戻される。
【００５０】
ステップＳ２０８では、給湯暖房ユニット３００の暖房循環ポンプ３０４を駆動する。これにより、給湯暖房ユニット３００から暖房系統４００に高温の暖房用熱媒が送出される。暖房系統４００で放熱して低温となった暖房用熱媒は、貯湯ユニット２００の熱交換器２０４に送られる。熱交換器２０４で加熱されて高温となった暖房用熱媒は、給湯暖房ユニット３００に戻される。
【００５１】
ステップＳ２１０では、所定時間（例えば１０秒間）が経過するまで待機する。これにより、ＨＰユニット１００、貯湯ユニット２００、給湯暖房ユニット３００および暖房系統４００における、冷媒、水および暖房用熱媒の流れが安定し、給湯暖房システム１０による暖房運転が行われる。
【００５２】
通常の暖房運転においては、貯湯ユニット２００から給湯暖房ユニット３００へ送る暖房用熱媒の目標温度（暖房往き目標温度）を設定しておいて、サーミスタ２３８の検出温度（暖房往き温度）が目標温度に近づくように、ポンプ２０６の回転数を増減させる。このような制御を行うことで、暖房系統４００における暖房負荷に応じて貯湯タンク２０２からの高温の水の流量を増減させて、貯湯ユニット２００から暖房系統４００への熱の供給量を適切に調整することができる。しかしながら、貯湯タンク２０２が湯切れして貯湯タンク２０２から熱交換器２０４へ送る水の温度が低下し始めると、サーミスタ２３８の検出温度を目標温度に維持するようにポンプ２０６の回転数が増加して、貯湯タンク２０２から熱交換器２０４へ大流量の水が送出されるようになる。このような場合に熱交換器２０４に供給される水が大流量となってしまうと、熱交換器２０４を通過する際の水の温度低下幅が縮小し、低温まで下がりきらない水が貯湯タンク２０２の下部に戻されてしまう。貯湯タンク２０２の下部の水をＨＰユニット１００による沸き上げ運転で加熱する際の効率が低下してしまう。そこで、本実施例の給湯暖房システム１０では、以下のような制御を行う。
【００５３】
ステップＳ２１２では、第１温度差ΔＴ１を算出する。第１温度差ΔＴ１は、暖房往き目標温度Ｔｓとサーミスタ２３８で測定される暖房往き温度Ｔｍの差として算出される。第１温度差ΔＴ１は、暖房系統４００における暖房負荷が、貯湯ユニット２００からの供給熱量によって、どの程度賄われているかを示す指標として用いることができる。
【００５４】
ステップＳ２１４では、第２温度差ΔＴ２を算出する。第２温度差ΔＴ２は、サーミスタ２１８で測定される貯湯タンク２０２の頂部の水の温度Ｔｔと、サーミスタ２３０で測定される貯湯タンク２０２の上部から熱交換器２０４へ流入する水の温度Ｔｃの差として算出される。第２温度差ΔＴ２は、貯湯タンク２０２において湯切れの発生を示す指標として用いることができる。貯湯タンク２０２の上部に高温の水が十分に貯えられている場合には、ΔＴ２は小さな正の値を取る。貯湯タンク２０２の上部の高温の水が減少していき、湯切れを生じそうになると、サーミスタ２１８の測定温度はそれほど変わらないものの、サーミスタ２３０の測定温度が急速に低下するので、ΔＴ２は大きな正の値を取る。
【００５５】
ステップＳ２１６とステップＳ２１８では、第１温度差ΔＴ１と第２温度差ΔＴ２を比較する。第１温度差ΔＴ１が第２温度差ΔＴ２より小さい場合（ステップＳ２１６でＹＥＳの場合）、ステップＳ２２０で熱交循環ポンプ２０６の回転数を所定量（例えば１００ｒｐｍ）下げて、ステップＳ２２４へ進む。第１温度差ΔＴ１が第２温度差ΔＴ２より大きい場合（ステップＳ２１６でＮＯであり、ステップＳ２１８でＹＥＳの場合）、ステップＳ２２２で熱交循環ポンプ２０６の回転数を所定量（例えば１００ｒｐｍ）上げて、ステップＳ２２４へ進む。第１温度差ΔＴ１が第２温度差ΔＴ２と等しい場合（ステップＳ２１６でＮＯであり、ステップＳ２１８でＮＯである場合）、熱交循環ポンプ２０６の回転数を変えることなくステップＳ２２４へ進む。
【００５６】
ステップＳ２２４では、暖房運転スイッチがＯＦＦにされたか否かを判断する。暖房運転スイッチがＯＦＦとされていない場合（ステップＳ２２４でＮＯの場合）、ステップＳ２１２に戻る。暖房運転スイッチがＯＦＦにされると（ステップＳ２２４でＹＥＳになると）、ステップＳ２２６へ進む。
【００５７】
ステップＳ２２６では、暖房循環ポンプ３０４を停止する。ステップＳ２２８では、ＨＰユニット１００のＨＰコントローラ１２４が、ＨＰ循環ポンプ１１０を停止し、圧縮機１０２とファン１１６を停止する。ステップＳ２３０では、熱交循環ポンプ２０６を停止して、ステップＳ２０２へ戻る。
【００５８】
以上のように、本実施例の給湯暖房システム１０では、暖房運転を行っている際に、第１温度差ΔＴ１が第２温度差ΔＴ２より小さい場合には、熱交循環ポンプ２０６の回転数を低減させ、第１温度差ΔＴ１が第２温度差ΔＴ２より大きい場合には、熱交循環ポンプ２０６の回転数を増加させる。貯湯タンク２０２の上部に高温の水が十分に貯えられている場合には、第２温度差ΔＴ２は小さな正の値になり、貯湯タンク２０２が湯切れしそうになると、第２温度差ΔＴ２は大きな正の値になる。従って、サーミスタ２３８で測定される暖房往き温度Ｔｍが暖房往き目標温度Ｔｓより高い場合、すなわち第１温度差ΔＴ１が負の値となる場合には、給湯暖房システム１０は熱交循環ポンプ２０６の回転数を低減させて、貯湯ユニット２００から給湯暖房ユニット３００へ送られる暖房用熱媒の温度を低下させる。また、サーミスタ２３８で測定される暖房往き温度Ｔｍが暖房往き目標温度Ｔｓより低い場合、すなわち第１温度差ΔＴ１が正の値となる場合であっても、第１温度差ΔＴ１が第２温度差ΔＴ２より小さい場合には、貯湯タンク２０２に湯切れのおそれがあるため、熱交循環ポンプ２０６の回転数は増加させない。サーミスタ２３８で測定される暖房往き温度Ｔｍが暖房往き目標温度Ｔｓより低く、かつ第１温度差ΔＴ１が第２温度差ΔＴ２よりも大きい場合には、貯湯タンク２０２に湯切れのおそれがないので、熱交循環ポンプ２０６の回転数を増加させて、貯湯ユニット２００から給湯暖房ユニット３００へ送られる暖房用熱媒の温度を上昇させる。このように熱交循環ポンプ２０６の回転数を制御することによって、ＨＰユニット１００の熱効率を低下させることなく、暖房系統４００における暖房を適切に行うことができる。
【実施例２】
【００５９】
本実施例の給湯暖房システム２０は、図１に示す実施例１の給湯暖房システム１０と同様の構成を備えており、その動作のみが異なる。以下では図３を参照しながら、本実施例の給湯暖房システム２０の動作を説明する。
【００６０】
ステップＳ３０２からステップＳ３１０までの動作は、図２のステップＳ２０２からステップＳ２１０までの動作と同様なので、ここでは説明を省略する。
【００６１】
ステップＳ３１２では、温度差ΔＴを算出する。温度差ΔＴは、暖房往き目標温度Ｔｓとサーミスタ２３８で測定される暖房往き温度Ｔｍの差として算出される。温度差ΔＴは、暖房系統４００における暖房負荷が、貯湯ユニット２００から給湯暖房ユニット３００への供給熱量によって、どの程度賄われているかを示す指標として用いることができる。
【００６２】
ステップＳ３１４とステップＳ３１６では、温度差ΔＴが負であるか、正であるか、あるいは０であるかを判断する。温度差ΔＴが０である場合（ステップＳ３１４でＮＯであり、かつステップＳ３１６でＮＯの場合）、熱交循環ポンプ２０６の回転数を変えることなく、ステップＳ３２８へ進む。温度差ΔＴが負である場合（ステップＳ３１４でＹＥＳの場合）、ステップＳ３２２で熱交循環ポンプ２０６の回転数を所定量（例えば１００ｒｐｍ）下げて、ステップＳ３２８へ進む。温度差ΔＴが正である場合（ステップＳ３１４でＮＯであり、かつステップＳ３１６でＹＥＳの場合）、ステップＳ３１８へ進む。
【００６３】
ステップＳ３１８では、サーミスタ２２４で測定される貯湯タンク２０２の中間部の水の温度Ｔ２を、しきい値となる基準温度Ｔ０と比較する。本実施例では、Ｔ０は８５℃である。サーミスタ２２４の測定温度Ｔ２が基準温度Ｔ０を超えている場合（ステップＳ３１８でＹＥＳの場合）、貯湯タンク２０２の上部には高温の水が十分に貯えられており、湯切れのおそれがないから、ステップＳ３２４で熱交循環ポンプ２０６の回転数を所定量（例えば１００ｒｐｍ）上げて、ステップＳ３２８へ進む。サーミスタ２２４の測定温度Ｔ２が基準温度Ｔ０以下の場合（ステップＳ３１８でＮＯの場合）、ステップＳ３２０へ進む。
【００６４】
ステップＳ３２０では、サーミスタ２２２で測定される貯湯タンク２０２の上部の水の温度Ｔ１を、しきい値となる基準温度Ｔ０と比較する。サーミスタ２２２の測定温度Ｔ１が基準温度Ｔ０を下回る場合（ステップＳ３２０でＹＥＳの場合）、貯湯タンク２０２の上部には高温の水が十分に貯えられておらず、間もなく湯切れを生じるおそれがあるから、ステップＳ３２６で熱交循環ポンプ２０６の回転数を所定量（例えば１００ｒｐｍ）下げて、ステップＳ３２８へ進む。サーミスタ２２２の測定温度Ｔ１が基準温度Ｔ０以上の場合（ステップＳ３２０でＮＯの場合）、熱交循環ポンプ２０６の回転数を変えることなく、ステップＳ３２８へ進む。
【００６５】
ステップＳ３２８からステップＳ３３４までの動作については、図２のステップＳ２２４からステップＳ２３０までの動作と同様であるので、ここでは説明を省略する。
【００６６】
以上のように、本実施例の給湯暖房システム２０では、暖房往き温度Ｔｍが暖房往き目標温度Ｔｓより高い場合、すなわち温度差ΔＴが負の値となる場合には、熱交循環ポンプ２０６の回転数を低減させて、貯湯ユニット２００から給湯暖房ユニット３００へ送られる暖房用熱媒の温度を低下させる。また、暖房往き温度Ｔｍが暖房往き目標温度Ｔｓより低い場合、すなわち温度差ΔＴが正の値となる場合には、サーミスタ２２４で測定される貯湯タンク２０２の中間部の水の温度Ｔ２が基準温度Ｔ０より高ければ、貯湯タンク２０２に湯切れのおそれがないと判断して、熱交循環ポンプ２０６の回転数を増加させて、熱交換器２０４から給湯暖房ユニット３００へ送られる暖房用熱媒の温度を上昇させる。また、暖房往き温度Ｔｍが暖房往き目標温度Ｔｓより低い場合でも、サーミスタ２２４で測定される貯湯タンク２０２の中間部の水の温度Ｔ２と、サーミスタ２２２で測定される貯湯タンク２０２の上部の水の温度Ｔ１が、いずれも基準温度Ｔ０より低い場合には、貯湯タンク２０２に湯切れのおそれがあると判断して、熱交循環ポンプ２０６の回転数を低減させる。このように熱交循環ポンプ２０６の回転数を制御することによって、ＨＰユニット１００の熱効率を低下させることなく、暖房系統４００における暖房を適切に行うことができる。
【実施例３】
【００６７】
本実施例の給湯暖房システム３０は、図１に示す実施例１の給湯暖房システム１０と同様の構成を備えており、その動作のみが異なる。以下では図４を参照しながら、本実施例の給湯暖房システム３０の動作を説明する。
【００６８】
ステップＳ４０２からステップＳ４１０までの動作は、図２のステップＳ２０２からステップＳ２１０までの動作と同様なので、ここでは説明を省略する。
【００６９】
ステップＳ４１２では、温度差ΔＴを算出する。温度差ΔＴは、暖房往き目標温度Ｔｓとサーミスタ２３８で測定される暖房往き温度Ｔｍの差として算出される。温度差ΔＴは、暖房系統４００における暖房負荷が、貯湯ユニット２００から給湯暖房ユニット３００への供給熱量によって、どの程度賄われているかを示す指標として用いることができる。
【００７０】
ステップＳ４１４とステップＳ４１６では、温度差ΔＴが負であるか、正であるか、あるいは０であるかを判断する。温度差ΔＴが０である場合（ステップＳ４１４でＮＯであり、かつステップＳ４１６でＮＯの場合）、熱交循環ポンプ２０６の回転数を変えることなく、ステップＳ４２８へ進む。温度差ΔＴが負である場合（ステップＳ４１４でＹＥＳの場合）、ステップＳ４２２で熱交循環ポンプ２０６の回転数を所定量（例えば１００ｒｐｍ）下げて、ステップＳ４２８へ進む。温度差ΔＴが正である場合（ステップＳ４１４でＮＯであり、かつステップＳ４１６でＹＥＳの場合）、ステップＳ４１８へ進む。
【００７１】
ステップＳ４１８とステップＳ４２０では、流量計２９０の測定流量ＱＨと流量計２９２の測定流量ＱＴを比較する。流量計２９０の測定流量ＱＨは、ＨＰユニット１００から貯湯タンク２０２の頂部へ戻る水の流量（タンク流入流量）を示している。流量計２９２の測定流量ＱＴは、貯湯タンク２０２の上部から熱交換器２０４へ送出される水の流量（タンク流出流量）を示している。タンク流入流量ＱＨがタンク流出流量ＱＴより大きい場合（ステップＳ４１８でＹＥＳの場合）、ステップＳ４２４で熱交循環ポンプ２０６の回転数を所定量（例えば１００ｒｐｍ）上げて、ステップＳ４２８へ進む。タンク流入流量ＱＨがタンク流出流量ＱＴより小さい場合（ステップＳ４１８でＮＯであり、かつステップＳ４２０でＹＥＳの場合）、ステップＳ４２６で熱交循環ポンプ２０６の回転数を所定量（例えば１００ｒｐｍ）下げて、ステップＳ４２８へ進む。タンク流入流量ＱＨがタンク流出流量ＱＴと等しい場合（ステップＳ４１８でＮＯであり、かつステップＳ４２０でＮＯの場合）、熱交循環ポンプ２０６の回転数を変えることなく、ステップＳ４２８へ進む。
【００７２】
ステップＳ４２８からステップＳ４３４までの動作については、図２のステップＳ２２４からステップＳ２３０までの動作と同様であるので、ここでは説明を省略する。
【００７３】
以上のように、本実施例の給湯暖房システム３０では、暖房往き温度Ｔｍが暖房往き目標温度Ｔｓより高い場合、すなわち温度差ΔＴが負の値となる場合には、熱交循環ポンプ２０６の回転数を低減させて、貯湯ユニット２００から給湯暖房ユニット３００へ送られる暖房用熱媒の温度を低下させる。また、暖房往き温度Ｔｍが暖房往き目標温度Ｔｓより低い場合、すなわち温度差ΔＴが正の値となる場合には、タンク流出流量ＱＴがタンク流入流量ＱＨと一致するように、熱交循環ポンプ２０６の回転数を増減させる。これにより、ＨＰユニット１００による加熱能力を超えて貯湯ユニット２００から給湯暖房ユニット３００へ熱を供給することを抑制することができる。このように熱交循環ポンプ２０６の回転数を制御することによって、ＨＰユニット１００の熱効率を低下させることなく、暖房系統４００における暖房を適切に行うことができる。
【００７４】
以上、本発明の実施例について詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。
【００７５】
例えば、上記の実施例３では、暖房往き温度Ｔｍが暖房往き目標温度Ｔｓを下回る場合に、熱交循環ポンプ２０６の回転数を調整することで、タンク流出流量ＱＴとタンク流入流量ＱＨを一致させ、ＨＰユニット１００による加熱能力を超えて貯湯ユニット２００から給湯暖房ユニット３００へ熱を供給することを抑制する構成を説明した。このような構成とする代わりに、暖房往き温度Ｔｍが暖房往き目標温度Ｔｓを下回る場合に、ＨＰユニット１００から戻される高温の水が、貯湯タンク２０２をバイパスして直接熱交換器２０４へ送られるように水の循環回路を切り換える構成としてもよい。このような構成とした場合でも、ＨＰユニット１００による加熱能力を超えて貯湯ユニット２００から給湯暖房ユニット３００へ熱を供給することを抑制することができる。
【００７６】
本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成し得るものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。
【符号の説明】
【００７７】
１０、２０、３０     給湯暖房システム
１００ ＨＰユニット
１０２ 圧縮機
１０４ 放熱器
１０６ 膨張機構
１０８ 蒸発器
１１０ ＨＰ循環ポンプ
１１２ 循環往き配管
１１４ 循環戻り配管
１１６ ファン
１１８、１２０、２１８、２２２、２２４、２２６、２２８、２３０、２３２、２３４、２３８、２５４、２６８、２７１、２８０、３６４、３６６、３７８、３８４、３８６   サーミスタ
１２２ ＨＰコントローラ
２００ 貯湯ユニット
２０２ 貯湯タンク
２０４ 熱交換器
２０６ 熱交循環ポンプ
２０８ 循環下部配管
２１０、２１２       三方弁
２１４ 循環上部配管
２１６ 循環バイパス配管
２３６、２４８、２６０、３６０     流量計
２４０ バイパス配管
２４２、２６２、２６６、２７８、２９０、２９２、３６２  流量調整弁
２５０ 逆止弁
２４６ 第１給水管
２５２ ガバナ
２５６ タンク給水管
２５８ 第２給水管
２６４ タンク出湯配管
２７０ 第１給湯管
２７２ 第２給湯管
２７４ 第１給湯連結管
２７６ 第２給湯連結管
２８２ 電磁弁
２８４ バイパス配管
２８６ 貯湯コントローラ
３００ 給湯暖房ユニット
３０２ ガス熱源機
３０４ 暖房循環ポンプ
３０６ 風呂循環ポンプ
３０８ 給湯熱源機
３１０ 暖房熱源機
３１２ 熱交換器
３１４ ガス流路
３１６ ガス元弁
３１８ 給湯ガス流路
３２０ 暖房ガス流路
３２２、３２４       ガス比例弁
３２６、３２８、３３０、３３８、３４０    バーナ
３２６ａ、３２８ａ、３３０ａ、３３８ａ、３４０ａ ガス切換弁
３３２、３４２       ファン
３３４、３４４       イグナイタ
３３６、３４６       フレームロッド
３４８、３８０       副熱交換器
３５０、３８２       主熱交換器
３５２ バイパス配管
３５４ バイパス制御弁
３５６ 第１給湯熱源機配管
３５８ 第２給湯熱源機配管
３６８ 湯はり配管
３７０ 注湯電磁弁
３７２ 追い焚き循環路
３７４ 水位センサ
３７６ 水流スイッチ
３８８ 電磁弁
３９０ バイパス弁
３９２ 第１バイパス管
３９４ 第２バイパス管
３９６ 給湯暖房コントローラ
３９７ 圧力計
３９８ 空気溜まり検出部
３９９ 水位電極
４００ 暖房系統
４０２ 第１暖房戻り配管
４０４ 第２暖房戻り配管
４０６ 低温暖房端末
４０８ 高温暖房端末
４１０ 膨張タンク
４１４ 低温暖房往き配管
４１６ 高温暖房往き配管
５００ リモコン
６００ 浴槽
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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