(57)【要約】  暖房システム（１）は、第一切替弁（１２４）と、第二切替弁（１２５）とを備える。第一切替弁（１２４）は、第三通路（１２７）が第五通路（１２８）に連通する状態である第三−第五連通と、第四通路（１３０）が第五通路（１２８）に連通する状態である第四−第五連通とに切り替え可能である。第二切替弁（１２５）は、第六通路（１２３）が第七通路（１３１）に連通する状態である第六−第七連通と、第六通路（１２３）が第八通路（１３４）に連通する状態である第六−第八連通と、第七通路（１３１）が第八通路（１３４）に連通する状態である第七−第八連通と、第六通路（１２３）及び第七通路（１３１）の双方が第八通路（１３４）に連通する状態である第六−第七−第八連通とに切り替え可能である。
2019198196.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体を貯留するタンクと、
入口及び出口を有し、前記流体を加熱する熱源と、
吸入口及び吐出口を有し、前記流体を循環させるポンプと、
前記ポンプの前記吐出口と、前記熱源の前記入口との間をつなぐ第一通路と、
暖房機器の流体出口と、前記ポンプの前記吸入口との間をつなぐ第二通路と、
第一ポート、第二ポート、及び第三ポートを有する第一切替弁と、
第四ポート、第五ポート、及び第六ポートを有する第二切替弁と、
前記第一通路の途中に形成された第一分岐部と、前記第一ポートとの間をつなぐ第三通路と、
前記第二通路の途中に形成された第二分岐部と、前記第二ポートとの間をつなぐ第四通路と、
前記タンクの下部と、前記第三ポートとの間をつなぐ第五通路と、
前記熱源の前記出口と、前記第四ポートとの間をつなぐ第六通路と、
前記タンクの上部と、前記第五ポートとの間をつなぐ第七通路と、
前記第六ポートと、前記暖房機器の流体入口との間をつなぐ第八通路と、
前記熱源、前記ポンプ、前記第一切替弁、及び前記第二切替弁の動作を制御する制御手段とを備え、
前記第一切替弁は、前記第三通路が前記第五通路に連通する状態である第三−第五連通と、前記第四通路が前記第五通路に連通する状態である第四−第五連通とに切り替え可能であり、
前記第二切替弁は、前記第六通路が前記第七通路に連通する状態である第六−第七連通と、前記第六通路が前記第八通路に連通する状態である第六−第八連通と、前記第七通路が前記第八通路に連通する状態である第七−第八連通と、前記第六通路及び前記第七通路の双方が前記第八通路に連通する状態である第六−第七−第八連通とに切り替え可能である暖房システム。
【請求項２】
熱源暖房運転と、タンク暖房運転と、混合暖房運転とを実行可能であり、
前記熱源暖房運転のときには、前記第二切替弁を前記第六−第八連通にすることにより、前記熱源を通過した前記流体が前記暖房機器へ供給され、
前記タンク暖房運転のときには、前記第一切替弁を前記第三−第五連通にするとともに前記第二切替弁を前記第七−第八連通にすることにより、前記タンクの前記上部から流出した前記流体が前記暖房機器へ供給され、
前記混合暖房運転のときには、前記第一切替弁を前記第三−第五連通にするとともに前記第二切替弁を前記第六−第七−第八連通にすることにより、前記熱源を通過した前記流体と前記タンクの前記上部から流出した前記流体との混合流体が前記暖房機器へ供給される請求項１に記載の暖房システム。
【請求項３】
前記暖房機器へ供給される前記流体の温度である供給温度を検出する供給温度センサを備え、
前記熱源暖房運転のときには、前記制御手段は、前記供給温度が目標値に等しくなるように前記熱源の加熱能力と前記ポンプの出力との少なくとも一方を調整し、
前記混合暖房運転のときには、前記制御手段は、前記供給温度が目標値に等しくなるように前記第二切替弁による混合比を調整する請求項２に記載の暖房システム。
【請求項４】
前記タンクに貯留された前記流体の温度が、前記暖房機器へ供給される前記流体の温度の目標値よりも高い場合には、前記制御手段は、前記タンク暖房運転を禁止する請求項２または請求項３に記載の暖房システム。
【請求項５】
暖房を開始するときには、前記制御手段は、前記タンク暖房運転を実行する請求項２から請求項４のいずれか一項に記載の暖房システム。
【請求項６】
前記熱源により加熱された前記流体を前記タンクに流入させる蓄熱運転と、前記熱源暖房運転と、前記タンク暖房運転と、前記混合暖房運転とを使用者が選択可能にするユーザーインターフェースを備える請求項２から請求項５のいずれか一項に記載の暖房システム。
【請求項７】
前記ポンプを通る前記流体の流量を検出する流量センサを備え、
前記暖房機器へ前記流体を供給する場合に、前記制御手段は、前記流体の流量が目標値に等しくなるように前記ポンプの出力を調整する請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の暖房システム。
【請求項８】
前記暖房機器へ前記流体を供給する場合に、前記制御手段は、前記ポンプの回転速度が目標値に等しくなるように前記ポンプの出力を調整する請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の暖房システム。
【請求項９】
前記熱源から流出する前記流体の温度である加熱後温度を検出する加熱後温度センサを備え、
前記熱源により加熱された前記流体を前記タンクに流入させる蓄熱運転のときには、前記第一切替弁を前記第四−第五連通にするとともに前記第二切替弁を前記第六−第七連通とし、
前記蓄熱運転において、前記制御手段は、前記加熱後温度が目標値に等しくなるように前記熱源の加熱能力と前記ポンプの出力との少なくとも一方を調整する請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の暖房システム。
【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】
例えばヒートポンプまたはその他の熱源装置で生成した高温の流体を利用して、暖房運転と、タンクに熱を貯える蓄熱運転とを実施する暖房システムが知られている。【０００３】
特許文献１には、熱源と、貯留タンクと、７個の切替弁と、１個のポンプとを用いて、暖房運転及び蓄熱運転を実施可能な温水暖房給湯装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】日本特開２００８−２３２４６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１の構成では、多数のアクチュエータが必要であるので、切替弁の制御が複雑になったり、消費電力が高くなったり、製品コストが高額になったり、製品重量が重くなったりする。【０００６】
本発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、機器構成を簡素化することに有利な暖房システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の暖房システムは、流体を貯留するタンクと、入口及び出口を有し、流体を加熱する熱源と、吸入口及び吐出口を有し、流体を循環させるポンプと、ポンプの吐出口と、熱源の入口との間をつなぐ第一通路と、暖房機器の流体出口と、ポンプの吸入口との間をつなぐ第二通路と、第一ポート、第二ポート、及び第三ポートを有する第一切替弁と、第四ポート、第五ポート、及び第六ポートを有する第二切替弁と、第一通路の途中に形成された第一分岐部と、第一ポートとの間をつなぐ第三通路と、第二通路の途中に形成された第二分岐部と、第二ポートとの間をつなぐ第四通路と、タンクの下部と、第三ポートとの間をつなぐ第五通路と、熱源の出口と、第四ポートとの間をつなぐ第六通路と、タンクの上部と、第五ポートとの間をつなぐ第七通路と、第六ポートと、暖房機器の流体入口との間をつなぐ第八通路と、熱源、ポンプ、第一切替弁、及び第二切替弁の動作を制御する制御手段とを備え、第一切替弁は、第三通路が第五通路に連通する状態である第三−第五連通と、第四通路が第五通路に連通する状態である第四−第五連通とに切り替え可能であり、第二切替弁は、第六通路が第七通路に連通する状態である第六−第七連通と、第六通路が第八通路に連通する状態である第六−第八連通と、第七通路が第八通路に連通する状態である第七−第八連通と、第六通路及び第七通路の双方が第八通路に連通する状態である第六−第七−第八連通とに切り替え可能であるものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、機器構成を簡素化することに有利な暖房システムを提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施の形態１による暖房システムを示す図である。
【図２】図１に示す暖房システムの熱源暖房運転のときの流体の流れを示す図である。
【図３】図１に示す暖房システムのタンク暖房運転のときの流体の流れを示す図である。
【図４】図１に示す暖房システムの混合暖房運転のときの流体の流れを示す図である。
【図５】図１に示す暖房システムの蓄熱運転のときの流体の流れを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照して実施の形態について説明する。各図において共通または対応する要素には、同一の符号を付して、重複する説明を簡略化または省略する。
【００１１】
実施の形態１．
図１は、実施の形態１による暖房システムを示す図である。図１に示すように、暖房システム１は、タンク１０１、熱源２００、ポンプ１２２、第一切替弁１２４、第二切替弁１２５、及び制御装置１５０を備える。タンク１０１は、熱媒体としての流体を貯留する蓄熱槽に相当する。流体は、水でもよいし、例えば塩化カルシウム水溶液、エチレングリコール水溶液、アルコールのような水以外の液体でもよい。タンク１０１内では、温度の違いによる流体の密度の差により、上側が高温で下側が低温になる温度成層が形成される。タンク１０１は、図示しない断熱材により覆われている。
【００１２】
タンク１０１は、図示のような単一のタンクで構成されるものに限らず、直列に接続された複数のタンクを備えるものでもよい。以下の説明で、タンク１０１における高さ方向すなわち上下方向の位置に関して言及するが、管を介して直列に接続された複数のタンクをタンク１０１が備えるものである場合には、最上位のタンクから最下位のタンクまでの全体の階層において、上下方向の位置が特定されるものとする。
【００１３】
熱源２００は、流体を加熱可能である。熱源２００は、入口２０１及び出口２０２を有する。入口２０１から入った流体が熱源２００の内部にて加熱される。加熱された流体は、出口２０２から流出する。熱源２００は、例えば、ヒートポンプ、ボイラ、電気ヒータのうちの少なくとも一つを備えていてもよい。
【００１４】
ポンプ１２２は、流体を循環させる。ポンプ１２２は、吸入口及び吐出口を有する。第一通路１２１は、ポンプ１２２の吐出口と、熱源２００の入口２０１との間をつなぐ。
【００１５】
暖房機器３００は、流体入口３０１及び流体出口３０２を備える。暖房機器３００は、流体の熱を散逸させることで部屋を暖める。暖房機器３００は、例えば、床下に設置される床暖房パネル、室内壁面に設置されるラジエータ、パネルヒーター、及び、ファンコンベクターのうちの少なくとも一つを備えていてもよい。複数の暖房機器３００が接続されてもよい。複数の暖房機器３００が接続される場合の接続方法は、直列、並列、直列及び並列の組み合わせ、のいずれでもよい。
【００１６】
第二通路１２０は、暖房機器３００の流体出口３０２と、ポンプ１２２の吸入口との間をつなぐ。第一切替弁１２４は、第一ポート１２４ａ、第二ポート１２４ｂ、及び第三ポート１２４ｃを有する。第二切替弁１２５は、第四ポート１２５ａ、第五ポート１２５ｂ、及び第六ポート１２５ｃを有する。
【００１７】
第一通路１２１の途中に第一分岐部１２１ａが形成されている。第三通路１２７は、第一分岐部１２１ａと、第一ポート１２４ａとの間をつなぐ。第二通路１２０の途中に第二分岐部１２０ａが形成されている。第四通路１３０は、第二分岐部１２０ａと、第二ポート１２４ｂとの間をつなぐ。第五通路１２８は、タンク１０１の下部と、第三ポート１２４ｃとの間をつなぐ。第六通路１２３は、熱源２００の出口２０２と、第四ポート１２５ａとの間をつなぐ。第七通路１３１は、タンク１０１の上部と、第五ポート１２５ｂとの間をつなぐ。第八通路１３４は、第六ポート１２５ｃと、暖房機器３００の流体入口３０１との間をつなぐ。
【００１８】
制御装置１５０は、熱源２００、ポンプ１２２、第一切替弁１２４、及び第二切替弁１２５の各々と電気的に接続されており、これらの動作を制御する。また、後述するセンサ類が制御装置１５０に対して電気的に接続されている。
【００１９】
第一切替弁１２４は、「第三−第五連通」と「第四−第五連通」とに切り替え可能である。第三−第五連通は、第三通路１２７が第五通路１２８に連通するとともに第四通路１３０が遮断される状態である。第四−第五連通は、第四通路１３０が第五通路１２８に連通するとともに第三通路１２７が遮断される状態である。
【００２０】
第二切替弁１２５は、「第六−第七連通」と「第六−第八連通」と「第七−第八連通」と「第六−第七−第八連通」とに切り替え可能である。第六−第七連通は、第六通路１２３が第七通路１３１に連通するとともに第八通路１３４が遮断される状態である。第六−第八連通は、第六通路１２３が第八通路１３４に連通するとともに第七通路１３１が遮断される状態である。第七−第八連通は、第七通路１３１が第八通路１３４に連通するとともに第六通路１２３が遮断される状態である。第六−第七−第八連通は、第六通路１２３及び第七通路１３１の双方が第八通路１３４に連通する状態である。
【００２１】
本実施の形態の暖房システム１は、リモコン４００を備える。制御装置１５０とリモコン４００の間は、有線または無線により、双方向にデータ通信可能に接続されている。リモコン４００は、部屋に設置されてもよい。リモコン４００は、運転動作指令、設定値の変更、その他に関する使用者の操作を受け付ける機能を有する。リモコン４００は、ユーザーインターフェースの例である。図示を省略するが、リモコン４００には、暖房システム１の状態等の情報を表示するディスプレイ、使用者が操作するスイッチ等の操作部、スピーカ、マイク等が搭載されていてもよい。暖房システム１は、異なる場所に設置される複数台のリモコン４００を備えてもよい。
【００２２】
本実施の形態の暖房システム１は、流量センサ１２６、供給温度センサ１３２、加熱後温度センサ１３３を備える。流量センサ１２６は、ポンプ１２２を通る流体の体積流量を検出する。図示の例では、第一分岐部１２１ａとポンプ１２２との間の第一通路１２１に流量センサ１２６が配置されているが、変形例として、第二分岐部１２０ａとポンプ１２２との間の第二通路１２０に流量センサ１２６が配置されてもよい。
【００２３】
以下の説明では、暖房機器３００へ供給される流体の温度を「供給温度」と称する。第八通路１３４に配置された供給温度センサ１３２は、供給温度を検出する。
【００２４】
以下の説明では、熱源２００から流出する流体の温度を「加熱後温度」と称する。加熱後温度センサ１３３は、加熱後温度を検出する。図示の例では、熱源２００の出口２０２に加熱後温度センサ１３３が配置されているが、変形例として、第六通路１２３の途中に加熱後温度センサ１３３が配置されてもよい。
【００２５】
制御装置１５０は、熱源２００の加熱能力を調整可能である。熱源２００の加熱能力は、時間当たりに熱源２００が流体に与える熱量である。熱源２００の加熱能力の単位は例えば「ワット」である。
【００２６】
制御装置１５０は、ポンプ１２２の出力及び回転速度を調整可能である。制御装置１５０は、ポンプ１２２の出力または回転速度を調整することにより、循環する流体の流量を調整可能である。ポンプ１２２は、制御装置１５０からの速度指令電圧により回転速度を変えられるパルス幅変調制御型の直流モータを備えたものでもよい。
【００２７】
本実施の形態の暖房システム１は、熱源暖房運転と、タンク暖房運転と、混合暖房運転とを実施可能である。図２は、図１に示す暖房システム１の熱源暖房運転のときの流体の流れを示す図である。なお、図２以降の各図では、制御装置１５０及びリモコン４００の図示を省略する。
【００２８】
図２に示すように、熱源暖房運転のときには、制御装置１５０は、以下のように制御する。第一切替弁１２４は、第三−第五連通とされる。第二切替弁１２５は、第六−第八連通とされる。ポンプ１２２及び熱源２００が運転される。熱源２００内で加熱された流体は、第六通路１２３、第二切替弁１２５、及び第八通路１３４を通って暖房機器３００へ供給される。暖房機器３００を通過した流体は、第二通路１２０、ポンプ１２２、及び第一通路１２１を通って、熱源２００に戻る。
【００２９】
熱源暖房運転のときには、熱源２００に流れる流体の流量と、暖房機器３００に流れる流体の流量とは等しくなる。一般に、ＣＯ２冷媒を使用したヒートポンプ式の熱源２００が用いられる場合には、熱源２００に入る流体の温度と、熱源２００から出る流体の温度との差が大きい方が高効率の運転になることが知られている。このため、流体の循環流量を比較的低くした方が高効率の運転になる。この観点から、熱源暖房運転では、制御装置１５０は、流体の循環流量が比較的低い流量（例えば３Ｌ／ｍｉｎ）になるように制御することが望ましい。熱源暖房運転のときには、比較的高い温度の流体の供給を受けることが望ましく、かつ温度ムラ影響が小さいラジエータ等を暖房機器３００として使用することが望ましい。
【００３０】
熱源暖房運転のとき、制御装置１５０は、供給温度センサ１３２で検出される供給温度が目標値に等しくなるように熱源２００の加熱能力とポンプ１２２の出力との少なくとも一方を調整してもよい。そのようにすることで、供給温度を容易かつ適切に制御できる。なお、供給温度の目標値は、リモコン４００にて使用者が設定した値でもよい。
【００３１】
図３は、図１に示す暖房システム１のタンク暖房運転のときの流体の流れを示す図である。図３に示すように、タンク暖房運転のときには、制御装置１５０は、以下のように制御する。第一切替弁１２４は、第三−第五連通とされる。第二切替弁１２５は、第七−第八連通とされる。ポンプ１２２が運転される。熱源２００は停止される。タンク１０１の上部から流出した高温の流体が、第七通路１３１、第二切替弁１２５、及び第八通路１３４を通って暖房機器３００へ供給される。暖房機器３００を通過した流体は、第二通路１２０、ポンプ１２２、第一分岐部１２１ａよりも上流の第一通路１２１、第三通路１２７、第一切替弁１２４、及び第五通路１２８を通って、タンク１０１の下部に流入する。
【００３２】
タンク暖房運転のときには、比較的高い温度（例えば６０℃以上）の流体を比較的高い流量（例えば１０Ｌ／ｍｉｎ以上）で暖房機器３００に供給可能である。暖房を開始するときには、制御装置１５０は、タンク暖房運転を実施することが望ましい。暖房を開始した直後は、高い暖房能力が要求されるので、タンク暖房運転を実施することにより、その要求に確実に応えることができる。
【００３３】
図４は、図１に示す暖房システム１の混合暖房運転のときの流体の流れを示す図である。図４に示すように、混合暖房運転のときには、制御装置１５０は、以下のように制御する。第一切替弁１２４は、第三−第五連通とされる。第二切替弁１２５は、第六−第七−第八連通とされる。ポンプ１２２が運転される。熱源２００は、運転されてもよいし、運転されなくてもよい。熱源２００を通過した流体は、第六通路１２３を通って第二切替弁１２５に流入する。タンク１０１の上部から流出した高温の流体は、第七通路１３１を通って第二切替弁１２５に流入する。熱源２００を通過した流体と、タンク１０１の上部から流出した流体とが第二切替弁１２５にて混合した混合流体が、第八通路１３４を通って暖房機器３００へ供給される。暖房機器３００から流出した流体は、第二通路１２０及びポンプ１２２を通過した後、第一分岐部１２１ａにて二つの流れに分岐する。一方の流れは、そのまま第一通路１２１を通って、熱源２００に戻る。他方の流れは、第三通路１２７、第一切替弁１２４、及び第五通路１２８を通って、タンク１０１の下部に流入する。
【００３４】
混合暖房運転のとき、制御装置１５０は、供給温度センサ１３２で検出される供給温度が目標値に等しくなるように、第二切替弁１２５による混合比を調整してもよい。そのようにすることで、供給温度を容易かつ適切に制御できる。
【００３５】
混合暖房運転の場合、熱源２００に流れる流体の流量は、暖房機器３００に流れる流体の流量よりも低くなる。そのため、熱源２００に流れる流体の流量（例えば５Ｌ／ｍｉｎ）を比較的低くしつつ、暖房機器３００に流れる流体の流量（例えば１０Ｌ／ｍｉｎ）を比較的高くできる。このような混合暖房運転によれば、ＣＯ２冷媒を使用したヒートポンプ式の熱源２００が用いられる場合においても、高効率の運転ができ、かつ暖房機器３００は高流量で運転できる。このため、暖房機器３００の温度ムラ影響が発生しにくいので、床暖房等に使用することに適する。
【００３６】
混合暖房運転において、暖房機器３００が比較的低い加熱能力（例えば１ｋＷ）を求められる場合には、制御装置１５０は、熱源２００を運転せずに混合暖房運転を実施してもよい。そのようにすることで、比較的低い加熱能力かつ高流量で暖房運転をすることができる。
【００３７】
混合暖房運転において、暖房機器３００が比較的高い加熱能力を求められる場合には、制御装置１５０は、熱源２００の運転を伴って混合暖房運転を実施してもよい。また、暖房の開始直後など、暖房機器３００が高い加熱能力（例えば１０ｋＷ）を求められる場合には、制御装置１５０は、タンク１０１から第七通路１３１を通って流出する高温流体の混合比が高くなるように、第二切替弁１２５による混合比を調整してもよい。
【００３８】
図示を省略するが、暖房システム１は、タンク１０１に貯留された流体の温度を検出する温度センサを備える。タンク１０１に貯留された流体の温度が、供給温度の目標値よりも高い場合には、制御装置１５０は、タンク暖房運転を禁止し、熱源暖房運転または混合暖房運転を実施することが望ましい。そのようにすることで、供給温度の目標値よりも高い温度の流体が暖房機器３００に流れることをより確実に防止できる。
【００３９】
暖房機器３００へ流体を供給する各暖房運転において、制御装置１５０は、流量センサ１２６により検出される流体の流量が目標値に等しくなるようにポンプ１２２の出力を調整してもよい。そのようにすることで、長期の使用により暖房配管の圧力損失が変化したような場合においても、同じ暖房能力を供給し続けることができる。
【００４０】
あるいは、制御装置１５０は、各暖房運転において、ポンプ１２２の回転速度が目標値に等しくなるようにポンプ１２２の出力を調整してもよい。そのようにすることで、暖房機器３００が複数の系統に分かれており、かつ、使用される系統の数が変化するような場合においても、各系統への暖房能力を一定に保つことができる。例えば、制御装置１５０は、暖房機器３００が１系統で使用されるときのポンプ１２２の回転速度が、暖房機器３００が２系統で使用されるときのポンプ１２２の回転速度よりも低くなるように制御してもよい。
【００４１】
本実施の形態の暖房システム１は、熱源２００により加熱された流体をタンク１０１に流入させる蓄熱運転を実施可能である。図５は、図１に示す暖房システム１の蓄熱運転のときの流体の流れを示す図である。図５に示すように、蓄熱運転のときには、制御装置１５０は、以下のように制御する。第一切替弁１２４は、第四−第五連通とされる。第二切替弁１２５は、第六−第七連通とされる。タンク１０１の下部から流出した低温の流体が、第五通路１２８、第一切替弁１２４、第四通路１３０、第二分岐部１２０ａよりも下流の第二通路１２０、ポンプ１２２、及び第一通路１２１を通って、熱源２００に送られる。熱源２００内で加熱された高温の流体は、第六通路１２３、第二切替弁１２５、及び第七通路１３１を通ってタンク１０１の上部に流入する。このような蓄熱運転により、タンク１０１の内部で上から下に向かって高温の流体が徐々に貯えられていき、タンク１０１の蓄熱量が増加する。
【００４２】
蓄熱運転において、制御装置１５０は、加熱後温度センサ１３３により検出される加熱後温度が、タンク１０１に貯留する流体の目標温度に等しくなるように熱源２００の加熱能力とポンプ１２２の出力との少なくとも一方を調整する。これにより、タンク１０１に貯留する流体の温度を容易かつ適切に制御できる。
【００４３】
リモコン４００を使用者が操作することにより、蓄熱運転と、熱源暖房運転と、タンク暖房運転と、混合暖房運転とを使用者が選択可能になっていてもよい。そのようにすることで、良好な使い勝手が得られる。
【００４４】
以上説明したように、熱源暖房運転は熱源２００の加熱能力を利用する暖房運転であり、タンク暖房運転はタンク１０１の蓄熱を利用する暖房運転であり、混合暖房運転は熱源２００の加熱能力とタンク１０１の蓄熱との双方を利用可能な暖房運転である。本実施の形態によれば、切替弁の数及びポンプの数が少ない、簡単な機器構成で、上述した３種の暖房運転を実施できる。このため、本実施の形態によれば、消費電力が低く、低コスト、かつ軽量な暖房システム１を提供する上で有利になる。
【００４５】
制御装置１５０の各機能は、処理回路により実現されてもよい。制御装置１５０の処理回路は、少なくとも１つのプロセッサ１５１と少なくとも１つのメモリ１５２とを備えてもよい。処理回路が少なくとも１つのプロセッサ１５１と少なくとも１つのメモリ１５２とを備える場合、制御装置１５０の各機能は、ソフトウェア、ファームウェア、またはソフトウェアとファームウェアとの組み合わせにより実現されてもよい。ソフトウェアおよびファームウェアの少なくとも一方は、プログラムとして記述されてもよい。ソフトウェアおよびファームウェアの少なくとも一方は、少なくとも１つのメモリ１５２に格納されてもよい。少なくとも１つのプロセッサ１５１は、少なくとも１つのメモリ１５２に記憶されたプログラムを読み出して実行することにより、制御装置１５０の各機能を実現してもよい。少なくとも１つのメモリ１５２は、不揮発性または揮発性の半導体メモリ、磁気ディスク等を含んでもよい。
【００４６】
単一の制御装置により暖房システム１の動作が制御される構成に限定されるものではなく、複数の制御装置が連携することで暖房システム１の動作を制御する構成にしてもよい。
【符号の説明】
【００４７】
１  暖房システム、  １００  熱源、  １０１  タンク、  １２０  第二通路、  １２０ａ  第二分岐部、  １２１  第一通路、  １２１ａ  第一分岐部、  １２２  ポンプ、  １２３  第六通路、  １２４  第一切替弁、  １２４ａ  第一ポート、  １２４ｂ  第二ポート、  １２４ｃ  第三ポート、  １２５  第二切替弁、  １２５ａ  第四ポート、  １２５ｂ  第五ポート、  １２５ｃ  第六ポート、  １２６  流量センサ、  １２７  第三通路、  １２８  第五通路、  １３０  第四通路、  １３１  第七通路、  １３２  供給温度センサ、  １３３  加熱後温度センサ、  １３４  第八通路、  １５０  制御装置、  ２００  熱源、  ２０１  入口、  ２０２  出口、  ３００  暖房機器、  ３０１  流体入口、  ３０２  流体出口、  ４００  リモコン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【手続補正書】
【提出日】令和2年4月6日(2020.4.6)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体を貯留するタンクと、
入口及び出口を有し、前記流体を加熱する熱源と、
吸入口及び吐出口を有し、前記流体を循環させるポンプと、
前記ポンプの前記吐出口と、前記熱源の前記入口との間をつなぐ第一通路と、
暖房機器の流体出口と、前記ポンプの前記吸入口との間をつなぐ第二通路と、
第一ポート、第二ポート、及び第三ポートを有する第一切替弁と、
第四ポート、第五ポート、及び第六ポートを有する第二切替弁と、
前記第一通路の途中に形成された第一分岐部と、前記第一ポートとの間をつなぐ第三通路と、
前記第二通路の途中に形成された第二分岐部と、前記第二ポートとの間をつなぐ第四通路と、
前記タンクの下部と、前記第三ポートとの間をつなぐ第五通路と、
前記熱源の前記出口と、前記第四ポートとの間をつなぐ第六通路と、
前記タンクの上部と、前記第五ポートとの間をつなぐ第七通路と、
前記第六ポートと、前記暖房機器の流体入口との間をつなぐ第八通路と、
前記熱源、前記ポンプ、前記第一切替弁、及び前記第二切替弁の動作を制御する制御手段とを備え、
前記第一切替弁は、前記第三通路が前記第五通路に連通する状態である第三−第五連通と、前記第四通路が前記第五通路に連通する状態である第四−第五連通とに切り替え可能であり、
前記第二切替弁は、前記第六通路が前記第七通路に連通する状態である第六−第七連通と、前記第六通路が前記第八通路に連通する状態である第六−第八連通と、前記第七通路が前記第八通路に連通する状態である第七−第八連通と、前記第六通路及び前記第七通路の双方が前記第八通路に連通する状態である第六−第七−第八連通とに切り替え可能である暖房システムであって、
前記制御手段は、熱源暖房運転と、タンク暖房運転と、混合暖房運転とを実行可能であり、
前記熱源暖房運転のときには、前記第二切替弁を前記第六−第八連通にすることにより、前記熱源を通過した前記流体が前記暖房機器へ供給され、
前記タンク暖房運転のときには、前記第一切替弁を前記第三−第五連通にするとともに前記第二切替弁を前記第七−第八連通にすることにより、前記タンクの前記上部から流出した前記流体が前記暖房機器へ供給され、
前記混合暖房運転のときには、前記第一切替弁を前記第三−第五連通にするとともに前記第二切替弁を前記第六−第七−第八連通にすることにより、前記熱源を通過した前記流体と前記タンクの前記上部から流出した前記流体との混合流体が前記暖房機器へ供給され、
前記タンクに貯留された前記流体の温度が、前記暖房機器へ供給される前記流体の温度の目標値よりも高い場合には、前記制御手段は、前記タンク暖房運転を禁止する暖房システム。
【請求項２】
前記暖房機器へ供給される前記流体の温度である供給温度を検出する供給温度センサを備え、
前記熱源暖房運転のときには、前記制御手段は、前記供給温度が目標値に等しくなるように前記熱源の加熱能力と前記ポンプの出力との少なくとも一方を調整し、
前記混合暖房運転のときには、前記制御手段は、前記供給温度が目標値に等しくなるように前記第二切替弁による混合比を調整する請求項１に記載の暖房システム。
【請求項３】
暖房を開始するときには、前記制御手段は、前記タンク暖房運転を実行する請求項１または請求項２に記載の暖房システム。
【請求項４】
前記熱源により加熱された前記流体を前記タンクに流入させる蓄熱運転と、前記熱源暖房運転と、前記タンク暖房運転と、前記混合暖房運転とを使用者が選択可能にするユーザーインターフェースを備える請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の暖房システム。
【請求項５】
前記ポンプを通る前記流体の流量を検出する流量センサを備え、
前記暖房機器へ前記流体を供給する場合に、前記制御手段は、前記流体の流量が目標値に等しくなるように前記ポンプの出力を調整する請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の暖房システム。
【請求項６】
前記暖房機器へ前記流体を供給する場合に、前記制御手段は、前記ポンプの回転速度が目標値に等しくなるように前記ポンプの出力を調整する請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の暖房システム。
【請求項７】
前記熱源から流出する前記流体の温度である加熱後温度を検出する加熱後温度センサを備え、
前記熱源により加熱された前記流体を前記タンクに流入させる蓄熱運転のときには、前記第一切替弁を前記第四−第五連通にするとともに前記第二切替弁を前記第六−第七連通とし、
前記蓄熱運転において、前記制御手段は、前記加熱後温度が目標値に等しくなるように前記熱源の加熱能力と前記ポンプの出力との少なくとも一方を調整する請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の暖房システム。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
本発明の暖房システムは、流体を貯留するタンクと、入口及び出口を有し、流体を加熱する熱源と、吸入口及び吐出口を有し、流体を循環させるポンプと、ポンプの吐出口と、熱源の入口との間をつなぐ第一通路と、暖房機器の流体出口と、ポンプの吸入口との間をつなぐ第二通路と、第一ポート、第二ポート、及び第三ポートを有する第一切替弁と、第四ポート、第五ポート、及び第六ポートを有する第二切替弁と、第一通路の途中に形成された第一分岐部と、第一ポートとの間をつなぐ第三通路と、第二通路の途中に形成された第二分岐部と、第二ポートとの間をつなぐ第四通路と、タンクの下部と、第三ポートとの間をつなぐ第五通路と、熱源の出口と、第四ポートとの間をつなぐ第六通路と、タンクの上部と、第五ポートとの間をつなぐ第七通路と、第六ポートと、暖房機器の流体入口との間をつなぐ第八通路と、熱源、ポンプ、第一切替弁、及び第二切替弁の動作を制御する制御手段とを備え、第一切替弁は、第三通路が第五通路に連通する状態である第三−第五連通と、第四通路が第五通路に連通する状態である第四−第五連通とに切り替え可能であり、第二切替弁は、第六通路が第七通路に連通する状態である第六−第七連通と、第六通路が第八通路に連通する状態である第六−第八連通と、第七通路が第八通路に連通する状態である第七−第八連通と、第六通路及び第七通路の双方が第八通路に連通する状態である第六−第七−第八連通とに切り替え可能である暖房システムであって、制御手段は、熱源暖房運転と、タンク暖房運転と、混合暖房運転とを実行可能であり、熱源暖房運転のときには、第二切替弁を第六−第八連通にすることにより、熱源を通過した流体が暖房機器へ供給され、タンク暖房運転のときには、第一切替弁を第三−第五連通にするとともに第二切替弁を第七−第八連通にすることにより、タンクの上部から流出した流体が暖房機器へ供給され、混合暖房運転のときには、第一切替弁を第三−第五連通にするとともに第二切替弁を第六−第七−第八連通にすることにより、熱源を通過した流体とタンクの上部から流出した流体との混合流体が暖房機器へ供給され、タンクに貯留された流体の温度が、暖房機器へ供給される流体の温度の目標値よりも高い場合には、制御手段は、タンク暖房運転を禁止するものである。
【国際調査報告】
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