(57)【要約】【課題】貯水槽の水温を確実に上昇させることができる給湯兼用ロードヒーティングシステムを提供する。【解決手段】ボイラー停止状態において、太陽熱により路盤５の温度が貯水槽６内の水温を所定の温度越えたとき、ポンプ４が駆動を開始して、制御熱交換媒体が加温用熱交換器８を通過することなくバイパス路９を通過して循環し、その後、熱交換媒体の温度が貯水槽６内の水温を所定の温度越えたとき、ポンプ４を駆動したまま、熱交換媒体がバイパス路９を通過することなく貯水槽６内の加温用熱交換器８を通過する切換えの制御が行われるようになされている。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱交換媒体循環回路に、ロードヒーティング用熱交換器とボイラーとポンプとが設けられ、ポンプとボイラーを駆動することにより、ボイラーで加熱された熱交換媒体がロードヒーティング用熱交換器で雪と熱交換をして融雪するようになされたロードヒーティングシステムにおいて、
前記ロードヒーティング用熱交換器は、路盤に集熱された太陽熱と熱交換媒体循環回路を循環する熱交換媒体とを熱交換させて熱交換媒体循環回路を循環する熱交換媒体を加温することができるようになされており、
貯水槽と、
前記熱交換媒体循環回路に介設され、貯水槽内の水と熱交換をして貯水槽内の水を加温する加温用熱交換器と、
該加温用熱交換器の前後をつなぐように熱交換媒体循環回路に設けられたバイパス路と、
熱交換媒体が、加温用熱交換器を通過することなくバイパス路を通過する第１の状態と、熱交換媒体が、バイパス路を通過することなく加温用熱交換器を通過する第２の状態とを選択的に切り換える切換え装置と、
貯水槽内の水温を検知する第１温度センサーと、
路盤の温度を検知する第２温度センサーと、
前記熱交換媒体循環回路を循環する熱交換媒体の温度を検知する第３温度センサーと、
制御部と、
が備えられ、
制御部は、ボイラー停止状態において、
・  第２温度センサーで検知された路盤温度が、第１温度センサーで検知された貯水槽内の水温を所定の温度越えたとき、切換え装置を第１の状態にすると共に、ポンプの駆動を開始する制御を行い、
・  その後、第３温度センサーで検知された熱交換媒体温度が、第１温度センサーで検知された貯水槽内の水温を所定の温度越えたとき、ポンプを駆動したまま、切換え装置を第２の状態に切り換える制御を行う
ようになされていることを特徴とする給湯兼用ロードヒーティングシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、給湯兼用ロードヒーティングシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
熱交換媒体循環回路に、ロードヒーティング用熱交換器とボイラーとポンプとが設けられ、ポンプとボイラーを駆動することにより、ボイラーで加熱された熱交換媒体がロードヒーティング用熱交換器で雪と熱交換をして融雪するようになされたロードヒーティングシステムがある。
【０００３】
また、温水式のロードヒーティングシステムを利用して、夏季に、太陽熱で暖められた路盤の熱をロードヒーティング用熱交換器を利用して貯水槽内の水を加温するようにした給湯兼用ロードヒーティングシステムもある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−３０８２６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、前者のロードヒーティングシステムを給湯を兼ねるシステムに構成しようとする場合に、路盤の温度が太陽熱によって貯水槽の水温よりも高くなったからといって、ボイラー停止状態においてポンプを駆動しても、熱交換媒体循環回路を循環する熱交換媒体の温度が、貯水槽の水温を下回っていることがあり、その場合には、貯水槽の水温を上昇させるどころか、かえって下降させてしまうという問題がある。
【０００６】
本発明は、上記のような問題点に鑑み、熱交換媒体循環回路に、ロードヒーティング用熱交換器とボイラーとポンプとが設けられ、ポンプとボイラーを駆動することにより、ボイラーで加熱された熱交換媒体がロードヒーティング用熱交換器で雪と熱交換をして融雪するようになされたロードヒーティングシステムを利用した給湯兼用ロードヒーティングシステムにおいて、貯水槽の水温を確実に上昇させることができる給湯兼用ロードヒーティングシステムを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題は、熱交換媒体循環回路に、ロードヒーティング用熱交換器とボイラーとポンプとが設けられ、ポンプとボイラーを駆動することにより、ボイラーで加熱された熱交換媒体がロードヒーティング用熱交換器で雪と熱交換をして融雪するようになされたロードヒーティングシステムにおいて、
前記ロードヒーティング用熱交換器は、路盤に集熱された太陽熱と熱交換媒体循環回路を循環する熱交換媒体とを熱交換させて熱交換媒体循環回路を循環する熱交換媒体を加温することができるようになされており、
貯水槽と、
前記熱交換媒体循環回路に介設され、貯水槽内の水と熱交換をして貯水槽内の水を加温する加温用熱交換器と、
該加温用熱交換器の前後をつなぐように熱交換媒体循環回路に設けられたバイパス路と、
熱交換媒体が、加温用熱交換器を通過することなくバイパス路を通過する第１の状態と、熱交換媒体が、バイパス路を通過することなく加温用熱交換器を通過する第２の状態とを選択的に切り換える切換え装置と、
貯水槽内の水温を検知する第１温度センサーと、
路盤の温度を検知する第２温度センサーと、
前記熱交換媒体循環回路を循環する熱交換媒体の温度を検知する第３温度センサーと、
制御部と、
が備えられ、
制御部は、ボイラー停止状態において、
・  第２温度センサーで検知された路盤温度が、第１温度センサーで検知された貯水槽内の水温を所定の温度越えたとき、切換え装置を第１の状態にすると共に、ポンプの駆動を開始する制御を行い、
・  その後、第３温度センサーで検知された熱交換媒体温度が、第１温度センサーで検知された貯水槽内の水温を所定の温度越えたとき、ポンプを駆動したまま、切換え装置を第２の状態に切り換える制御を行う
ようになされていることを特徴とする給湯兼用ロードヒーティングシステムによって解決される。
【０００８】
このシステムでは、ボイラー停止状態において、第２温度センサーで検知された路盤温度が、太陽熱によって、第１温度センサーで検知された貯水槽内の水温を所定の温度越えたとき、制御部が、切換え装置を第１の状態にすると共に、ポンプの駆動を開始する制御を行うことで、熱交換媒体は、加温用熱交換器を通過することなくバイパス路を通過して熱交換媒体循環回路を循環し、それによって、熱交換媒体循環回路内を循環する熱交換媒体の温度が上昇していく。その後、第３温度センサーで検知された熱交換媒体温度が、第１温度センサーで検知された貯水槽内の水温を所定の温度越えたとき、制御部が、ポンプを駆動したまま、切換え装置を第２の状態に切り換える制御を行うことで、熱交換媒体は、バイパス路を通過することなく加温用熱交換器を通過して、貯水槽内の水温を上昇させていく。これにより、貯水槽内の水温を確実に上昇させることができる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明は、以上のとおりのものであるから、熱交換媒体循環回路に、ロードヒーティング用熱交換器とボイラーとポンプとが設けられ、ポンプとボイラーを駆動することにより、ボイラーで加熱された熱交換媒体がロードヒーティング用熱交換器で雪と熱交換をして融雪するようになされたロードヒーティングシステムを利用した給湯兼用ロードヒーティングシステムにおいて、貯水槽の水温を確実に上昇させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図（イ）は実施形態の給湯兼用ロードヒーティングシステムの構成を示す回路図、図（ロ）は同システムの融雪運転時の作動状態を示す回路図である。
【図２】同システムの給湯運転時の作動状態を示すもので、図（イ）は路盤温度が太陽熱によって貯水槽内の水温を所定の温度越えたときの作動状態を示す回路図、図（ロ）は回路を循環する熱交換媒体の温度が貯水槽内の水温を所定の温度越えたときの作動状態を示す回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
次に、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１２】
図１（イ）に示す給湯兼用ロードヒーティングシステムにおいて、１は熱交換媒体循環回路であり、該熱交換媒体循環回路１に、ロードヒーティング用の熱交換器２と、ボイラー３と、ポンプ４とが設けられ、図１（ロ）に示すように、ポンプ４とボイラー３を駆動することにより、ボイラー３で加熱された例えば不凍液からなる熱交換媒体が、ロードヒーティング用熱交換器２によって、路盤５に積もった雪Ｓと熱交換をして融雪するようになされている。
【００１３】
上記のロードヒーティング用熱交換器２は、路盤５に集熱された太陽熱と、熱交換媒体循環回路１を循環する熱交換媒体とを熱交換させて、熱交換媒体循環回路１を循環する熱交換媒体を加温することができるようになされている。
【００１４】
そして、システムには、水道水の供給を受けて貯水する断熱された貯水槽６が備えられていて、該貯水槽６内の水道水を給湯器７で沸かして給湯するようになされており、この貯水槽６内に、該貯水槽６内の水を加温する加温用熱交換器８が設けられている。
【００１５】
該加温用熱交換器８は、上記の熱交換媒体循環回路１に介設されると共に、加温用熱交換器８の前後をつなぐように熱交換媒体循環回路１にはバイパス路９が設けられ、バイパス路９と熱交換媒体循環回路１との分岐部に切換え装置としての三方切換え弁１０が設けられて、該三方切換え弁１０により、熱交換媒体が、加温用熱交換器８を通過することなくバイパス路９を通過する第１の状態と、熱交換媒体が、バイパス路９を通過することなく加温用熱交換器８を通過する第２の状態とを選択的に切り換えることができるようになされている。
【００１６】
また、貯水槽６の側には、該貯水槽６内の水温を検知する第１温度センサーＳ１が設けられ、ロードヒーティング用熱交換器２の側には、路盤５の温度を検知する第２温度センサーＳ２が設けられ、熱交換媒体循環回路１の配管部には、該熱交換媒体循環回路１を循環する熱交換媒体の温度を検知する第３温度センサーＳ３が設けられ、そして、制御部１４が、これら第１〜第３の温度センサーＳ１，Ｓ２，Ｓ３で検知された温度情報をもとに、ポンプ４と三方切換え弁１０とを、次のような態様で制御するようになされている。
【００１７】
即ち、制御部１４は、第２温度センサーＳ２で検知された路盤５の温度が、太陽熱によって、第１温度センサーＳ１で検知された貯水槽６内の水温を所定の温度越えたとき、図２（イ）に示すように、三方切換え弁１０を第１の状態にすると共に、ポンプ４の駆動を開始する制御を行う。そして、それに引き続いて、第３温度センサーＳ３で検知された熱交換媒体温度が、第１温度センサーＳ１で検知された貯水槽６内の水温を所定の温度越えたとき、図２（ロ）に示すように、ポンプ４は駆動したまま、三方切換え弁１０を第２の状態に切り換える制御を行う。
【００１８】
上記のシステムによれば、第２温度センサーＳ２で検知された路盤５温度が、第１温度センサーＳ１で検知された貯水槽６内の水温を所定の温度越えたとき、三方切換え弁１０を第１の状態にすると共に、ポンプ４の駆動を開始する制御を行うことで、図２（イ）に示すように、熱交換媒体は、加温用熱交換器８を通過することなくバイパス路９を通過して熱交換媒体循環回路１を循環し、それによって、熱交換媒体循環回路１内を循環する熱交換媒体の温度が上昇していく。その後、第３温度センサーＳ３で検知された熱交換媒体温度が、第１温度センサーＳ１で検知された貯水槽６内の水温を所定の温度越えたとき、制御部１４が、ポンプ４を駆動したまま、三方切換え弁１０を第２の状態に切り換える制御を行うことで、図２（ロ）に示すように、熱交換媒体は、バイパス路９を通過することなく加温用熱交換器８を通過して、貯水槽６内の水温を上昇させていき、これにより、貯水槽６内の水温を確実に上昇させることができる。
【００１９】
因みに、このシステムでは、積雪しておらず太陽の射している冬季に、貯水槽６内に供給された例えば５°Ｃの水道水を例えば１０°Ｃに上昇させることができ、それによって、給湯器７の負荷を減らし、エネルギーを削減することが可能になる。
【００２０】
なお、上記のシステムでは、図示しないけれども、降雪センサーが備えられていて、該降雪センサーが路盤５の上に雪が積もっているのを検知したとき、図１（イ）に示すように、制御部１４が、その検知情報に基づいて三方切換え弁１０を第１の状態に保持し、ポンプ４とボイラー３を駆動して融雪運転を行うように構成されているが、融雪運転モードと給湯運転モードとの切換えをマニュアル操作で行うように構成されていてもよい。また、貯水槽６内の水温を太陽熱で高温状態に沸かすことができるときは、給湯器７を省略し、貯水槽６内の沸かされた湯を水道水と混合して利用側に供給する構成としてもよい。
【符号の説明】
【００２１】
１…熱交換媒体循環回路
２…ロードヒーティング用熱交換器
３…ボイラー
４…ポンプ
５…路盤
６…貯水槽
８…加温用熱交換器
９…バイパス路
１０…三方切換え弁（切換え装置）
１４…制御部
Ｓ１…第１温度センサー
Ｓ２…第２温度センサー
Ｓ３…第３温度センサー
【図１】
2011032730.tif 000003
【図２】
2011032730.tif 000004