(57)【要約】【課題】簡易な構成により主熱源装置の過剰な熱を放出する。【解決手段】熱回収給湯システムは、主熱源装置の熱を回収して湯水として蓄える貯湯タンクを有する熱回収装置と、給湯装置と、制御装置と、を備える。給湯装置は、給湯熱交換器と、これを加熱する補助熱源装置と、貯湯タンクに蓄えられた湯水を給湯熱交換器に通過させて給湯する給湯路と、を有する。熱回収装置は、貯湯タンクと、主熱源装置の熱が供給される熱回収熱交換器と、貯湯タンクに蓄えられた湯水を給湯熱交換器と熱回収熱交換器とにこの順に通過させてから貯湯タンクに戻す循環路と、ポンプと、を有する。制御装置は、給湯時には、ポンプを停止すると共に補助熱源装置により給湯熱交換器を加熱し、熱回収時には、補助熱源装置による給湯熱交換器の加熱を停止した状態でポンプを駆動する。【選択図】図１
2019011879.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
主熱源装置の熱を回収して湯水として蓄える貯湯タンクを有する熱回収装置と、前記貯湯タンクに蓄えられた湯水により給湯する給湯装置と、前記熱回収装置と前記給湯装置とを制御する制御装置と、を備える熱回収給湯システムであって、
前記給湯装置は、給湯熱交換器と、前記給湯熱交換器を加熱する補助熱源装置と、前記貯湯タンクに蓄えられた湯水を前記給湯熱交換器に通過させて給湯する給湯路と、を有し、
前記熱回収装置は、前記貯湯タンクと、前記主熱源装置の熱が供給される熱回収熱交換器と、前記貯湯タンクに蓄えられた湯水を前記給湯熱交換器と前記熱回収熱交換器とにこの順に通過させてから該貯湯タンクに戻す循環路と、前記循環路内で湯水を循環させるポンプと、を有し、
前記制御装置は、給湯する場合には、前記ポンプを停止すると共に前記補助熱源装置により前記給湯熱交換器を加熱することにより前記貯湯タンクからの湯水を前記給湯熱交換器で熱交換して給湯し、熱回収する場合には、前記補助熱源装置による前記給湯熱交換器の加熱を停止した状態で前記ポンプを駆動することにより前記貯湯タンクからの湯水を前記給湯熱交換器で熱交換してから前記熱回収熱交換器で熱交換して該貯湯タンク内に戻す、
熱回収給湯システム。
【請求項２】
請求項１に記載の熱回収給湯システムであって、
前記補助熱源装置は、燃焼装置と、前記燃焼装置の燃焼部に空気を送る送風器とを有し、
前記制御装置は、給湯する場合には、更に前記燃焼装置を停止させると共に前記給湯熱交換器が冷却されるよう前記送風器を制御する、
熱回収給湯システム。
【請求項３】
請求項２に記載の熱回収給湯システムであって、
前記制御装置は、前記熱回収熱交換器に流入する湯水の温度が所定温度となるよう前記送風器を制御する、
熱回収給湯システム。
【請求項４】
請求項１ないし３いずれか１項に記載の熱回収給湯システムであって、
前記循環路における前記熱回収熱交換器の上流に設置され、前記循環路を遮断すると共に該循環路における遮断点よりも下流かつ前記熱回収熱交換器の上流に水源からの水を流入させる第１状態と、前記循環路を開通すると共に前記水源からの水の流入を禁止した第２状態とを選択的に切り替える切替弁を備え、
前記給湯路は、前記循環路における前記切替弁から前記熱回収熱交換器および前記貯湯タンクを経て前記給湯熱交換器に至る流路を前記循環路と共用し、
前記制御装置は、給湯する場合には、前記切替弁を前記第１状態とし、熱回収する場合には、前記切替弁を前記第２状態とする、
熱回収給湯システム。
【請求項５】
請求項１ないし４いずれか１項に記載の熱回収給湯システムであって、
前記制御装置は、単一の装置により構成される、
熱回収給湯システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱回収装置と給湯装置と制御装置とを備える熱回収給湯システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の熱回収給湯システムとしては、貯湯タンクと、貯湯タンクから取り出した水を主熱源機（主熱源装置）の熱との熱交換により加熱して貯湯タンクに戻す循環経路と、循環経路内で水を循環させる循環ポンプと、循環経路における循環ポンプの上流かつ貯湯タンクの下流に設けられたラジエータと、貯湯タンクから温水を取り出して出湯する出湯経路と、出湯経路を通過する温水を加熱する補助熱源機（補助熱源装置）と、を備えるものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この熱回収給湯システムでは、ラジエータを通過した水を主熱源機（熱交換器）に流入させることにより、主熱源機のオーバーヒートを防止することができる、としている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−１９７９６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述した熱回収給湯システムでは、熱回収装置に主熱源装置の過剰な熱を放出するためにラジエータを備えるため、システムが大型化してしまう。また、熱回収装置にラジエータを備える場合には、ラジエータの凍結予防の対策が必要となり、システムが複雑化し、コストアップを招いてしまう。
【０００５】
本発明の熱回収給湯システムは、簡易な構成により主熱源装置の過剰な熱を放出可能とすることを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の熱回収給湯システムは、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。
【０００７】
本発明の熱回収給湯システムは、
主熱源装置の熱を回収して湯水として蓄える貯湯タンクを有する熱回収装置と、前記貯湯タンクに蓄えられた湯水により給湯する給湯装置と、前記熱回収装置と前記給湯装置とを制御する制御装置と、を備える熱回収給湯システムであって、
前記給湯装置は、給湯熱交換器と、前記給湯熱交換器を加熱する補助熱源装置と、前記貯湯タンクに蓄えられた湯水を前記給湯熱交換器に通過させて給湯する給湯路と、を有し、
前記熱回収装置は、前記貯湯タンクと、前記主熱源装置の熱が供給される熱回収熱交換器と、前記貯湯タンクに蓄えられた湯水を前記給湯熱交換器と前記熱回収熱交換器とにこの順に通過させてから該貯湯タンクに戻す循環路と、前記循環路内で湯水を循環させるポンプと、を有し、
前記制御装置は、給湯する場合には、前記ポンプを停止すると共に前記補助熱源装置により前記給湯熱交換器を加熱することにより前記貯湯タンクからの湯水を前記給湯熱交換器で熱交換して給湯し、熱回収する場合には、前記補助熱源装置による前記給湯熱交換器の加熱を停止した状態で前記ポンプを駆動することにより前記貯湯タンクからの湯水を前記給湯熱交換器で熱交換してから前記熱回収熱交換器で熱交換して該貯湯タンク内に戻す、
ことを要旨とする。
【０００８】
この本発明の熱回収給湯システムは、主熱源装置の熱を回収して湯水として蓄える貯湯タンクを有する熱回収装置と、貯湯タンクに蓄えられた湯水により給湯する給湯装置と、これらを制御する制御装置と、を備えるものである。給湯装置は、給湯熱交換器と、給湯熱交換器を加熱する補助熱源装置と、貯湯タンクに蓄えられた湯水を給湯熱交換器に通過させて給湯する給湯路と、を有する。熱回収装置は、貯湯タンクと、主熱源装置の熱が供給される熱回収熱交換器と、貯湯タンクに蓄えられた湯水を給湯熱交換器と熱回収熱交換器とにこの順に通過させてから貯湯タンクに戻す循環路と、循環路内の湯水を循環させるポンプと、を有する。そして、制御装置は、給湯する場合には、ポンプを停止すると共に補助熱源装置により給湯熱交換器を加熱することにより貯湯タンクからの湯水を給湯熱交換器で熱交換して給湯し、熱回収する場合には、補助熱源装置による給湯熱交換器の加熱を停止した状態でポンプを駆動することにより貯湯タンクからの湯水を給湯熱交換器で熱交換してから熱回収熱交換器で熱交換して貯湯タンク内に戻す。これにより、熱回収する場合に、循環路内での湯水の循環によって給湯熱交換器を通過して冷却された湯水を熱回収熱交換器に流入させることができるため、主熱源装置の過剰な熱を放出することができる。また、給湯装置の給湯熱交換器を、主熱源装置の熱放出に用いることで、専用のラジエータを省略することができる。さらに、給湯熱交換器は、補助熱源装置により加熱されるため、給湯熱交換器の凍結予防の対策は不要である。これらの結果、簡易な構成により主熱源装置の過剰な熱を放出することができる。
【０００９】
こうした本発明の熱回収給湯システムにおいて、前記補助熱源装置は、燃焼装置と、前記燃焼装置の燃焼部に空気を送る送風器とを有し、前記制御装置は、給湯する場合には、更に前記燃焼装置を停止させると共に前記給湯熱交換器が冷却されるよう前記送風器を制御するものとしてもよい。こうすれば、給湯熱交換器を送風器の送風によって冷却することができ、主熱源装置の過剰な熱をより効果的に放出することができる。また、給湯熱交換器を冷却するための専用の送風器を備えないため、システムをより簡素化，小型化することができる。この場合、前記制御装置は、前記熱回収熱交換器に流入する湯水の温度が所定温度となるよう前記送風器を制御するものとしてもよい。こうすれば、熱回収熱交換器の温度をより適切に管理することができる。
【００１０】
また、本発明の熱回収給湯システムにおいて、前記循環路における前記熱回収熱交換器の上流に設置され、前記循環路を遮断すると共に該循環路における遮断点よりも下流かつ前記熱回収熱交換器の上流に水源からの水を流入させる第１状態と、前記循環路を開通すると共に前記水源からの水の流入を禁止した第２状態とを選択的に切り替える切替弁を備え、前記給湯路は、前記循環路における前記切替弁から前記熱回収熱交換器および前記貯湯タンクを経て前記給湯熱交換器に至る流路を前記循環路と共用し、前記制御装置は、給湯する場合には、前記切替弁を前記第１状態とし、熱回収する場合には、前記切替弁を前記第２状態とするものとしてもよい。こうすれば、給湯する場合に水源からの循環路に流入される低温の水が熱回収熱交換器を通過してから貯湯タンクに流入され、給湯時において主熱源装置の過剰な熱を放出することができる。
【００１１】
さらに、本発明の熱回収給湯システムにおいて、前記制御装置は、単一の装置により構成されるものとしてもよい。こうすれば、熱回収装置と給湯装置とを別々の制御装置で制御するものに比して、システムをより簡素化することができ、コストを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】熱回収給湯システム１０の構成の概略を示す構成図である。
【図２】システム制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図３】熱回収制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図４】給湯制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図５】熱回収の様子を示す説明図である。
【図６】給湯の様子を示す説明図である。
【図７】変形例の熱回収給湯システム１０Ｂの構成の概略を示す構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明を実施するための形態について図面を参照しながら説明する。
【００１４】
図１は熱回収給湯システム１０の構成の概略を示す構成図である。本実施形態の熱回収給湯システム１０は、図示するように、循環路２１内で湯水を循環させることで主熱源装置１からの熱を回収して湯水として貯湯タンク２２に蓄える熱回収装置２０と、給湯路３１を通して貯湯タンク２２の湯水を取り出して給湯する給湯装置３０と、システム全体をコントロールする制御装置５０と、を備える。熱回収装置２０と給湯装置３０は、単一の筐体１２に収容されている。主熱源装置１は、例えば、水素を含む燃料ガスと酸素を含む酸化剤ガスとの供給を受けて発電する燃料電池ユニットや、原動機（ガスエンジンやガスタービンなど）とこの原動機からの動力により発電する発電機とを備える発電機ユニットなど、作動（発電）に伴って熱（排熱）を発生する装置を挙げることができ、熱回収装置２０との組み合わせによりコージェネレーションシステムを構成する。
【００１５】
熱回収装置２０は、貯湯タンク２２と、主熱源装置１の排熱が供給される熱回収熱交換器２３と、貯湯タンク２２に蓄えられた湯水をタンク上部に設けられた水出口から取り出し給湯熱交換器３３と熱回収熱交換器２３とにこの順に通過させてタンク下部に設けられた水入口から貯湯タンク２２内に戻す循環路２１と、循環路２１における熱回収熱交換器２３の上流かつ給湯熱交換器３３の下流に設けられ循環路２１内で湯水を循環させる熱回収水ポンプ２４と、を備える。
【００１６】
循環路２１は、貯湯タンク２２に対して給湯熱交換器３３と混合弁３５と熱回収水ポンプ２４と切替弁２５と熱回収熱交換器２３とが直列に接続されている。循環路２１内の水は、熱回収水ポンプ２４を駆動することにより、貯湯タンク２２から、給湯熱交換器３３、混合弁３５、熱回収水ポンプ２４、切替弁２５、熱回収熱交換器２３を順に経て貯湯タンク２２に戻るよう循環する。また、循環路２１において貯湯タンク２２の下流かつ混合弁３５の上流に給湯熱交換器３３が設けられており、熱回収熱交換器２３には、貯湯タンク２２から給湯熱交換器３３を通過した湯水が流入するようになっている。
【００１７】
給湯装置３０は、給湯熱交換器３３と、給湯熱交換器３３を加熱する補助熱源装置３４と、混合弁３５と、水源（水道管）の水を貯湯タンク２２に給水することにより貯湯タンク２２から湯水を取り出し、取り出した湯水を給湯熱交換器３３に通過させた後、混合弁３５にて水源の水と混合して給湯する給湯路３１と、を備える。
【００１８】
給湯熱交換器３３は、本実施形態では、一次熱交換器３３１と、二次熱交換器３３２とを備える。一次熱交換器３３１および二次熱交換器３３２は、循環路２１上において、貯湯タンク２２に対して直列に接続されており、貯湯タンク２２から取り出された湯水は、二次熱交換器３３２、一次熱交換器３３１の順に通過して混合弁３５に至るようになっている。
【００１９】
補助熱源装置３４は、燃料ガス（例えば、天然ガスやＬＧガスなど）を燃焼させる燃焼バーナー３４１と、燃料ガスの燃焼に必要な空気を送る燃焼ブロワ３４２と、を備える。燃焼バーナー３４１は、燃料ガスの燃焼により一次熱交換器３３１を直接加熱するものであり、燃料ガスの供給量を調整するための図示しない電磁弁を有する。一次熱交換器３３１を加熱した後の排気熱は、燃焼ブロワ３４２によって二次熱交換器３３２に導かれ、二次熱交換器３３２を通過して外部へ排出される。貯湯タンク２２から取り出された湯水は、二次熱交換器３３２、一次熱交換器３３１の順に通過し、二次熱交換器３３２にて排気熱と熱交換してある程度温められた後、一次熱交換器３３１によって所定の温度まで加熱される。
【００２０】
混合弁３５は、混合三方弁タイプの比例制御弁であり、循環路２１において給湯熱交換器３３を通過した高温の湯水と水源（水道管）からの低温の水とを混合することにより所望の水温に調整する。
【００２１】
給湯路３１は、水源（水道管）にストレーナ３２を介して接続されると共に切替弁２５に接続された給水路３１１と、混合弁３５に接続されると共に外部水栓などの給湯端末に接続された出湯路３１２と、給水路３１１から分岐して混合弁３５に接続された分岐路３１３と、給水路３１１から分岐して循環路２１における混合弁３５の上流に接続されたバイパス路３１４とを備える。この給湯路３１は、給水路３１１と出湯路３１２と分岐路３１３とバイパス路３１４とに加えて、循環路２１における切替弁２５から熱回収熱交換器２３、貯湯タンク２２および給湯熱交換器３２を順に経て混合弁３５に至るまでの流路が循環路２１と共用されて給湯路を構成する。出湯路３１２には、出湯路３１２の水圧を減少させる減圧弁３７や、出湯路３１２内の過剰な圧力を逃がすための圧力逃がし弁３６が設けられている。バイパス路３１４は、給水路３１１からの水を熱回収熱交換器２３，貯湯タンク２２および給湯熱交換器３３をバイパスして、循環路２１における混合弁３５の上流に合流させる流路である。バイパス路３１４には、バイパス弁３８（開閉弁）が設けられており、バイパス弁３８を開閉することにより、バイパス路３１４の開通と遮断とを行なう。
【００２２】
切替弁２５は、循環路２１と給水路３１１とが接続された３ポート２ポジション弁として構成されており、循環路２１を遮断すると共に循環路２１における遮断点よりも下流かつ熱回収熱交換器２３の上流に給水路３１１を接続して給湯路３１を開通したオフ状態（第１状態）と、循環路２１を開通すると共に給湯路３１（給水路３１１）を遮断したオン状態（第２状態）と、に選択的に切り替え可能となっている。切替弁２５は給湯時にオフ状態とされ、水源からの水は、給水路３１１、熱回収熱交換器２３を順に経て貯湯タンク２２へ流入される。貯湯タンク２２に水が流入すると、貯湯タンク２２に蓄えられた湯水が取り出され、取り出された湯水は、給湯熱交換器３３を通過し、混合弁３５にて分岐路３１３から流入される低温の水と混合されて、出湯路３１２を介して給湯端末へ供給される。このように、給湯時においては、水源からの水を熱回収熱交換器２３を通過させてから貯湯タンク２２へ供給するため、熱回収熱交換器２３を水源からの低温の水によって冷却することができ、主熱源装置１の過剰な熱を放出することができる。一方、切替弁２５は熱回収時にオン状態とされ、熱回収水ポンプ２４を駆動して循環路２１内で湯水を循環させることにより、主熱源装置１の排熱を熱回収熱交換器２３にて回収して湯水として貯湯タンク２２に蓄えることができる。上述したように、循環路２１において貯湯タンク２２の下流かつ熱回収熱交換器２３の上流には、給湯装置３０の給湯熱交換器３３が設けられているため、燃焼バーナー３４１を停止させた状態で熱回収水ポンプ２４を駆動することにより、給湯熱交換器３３で冷却した湯水を熱回収熱交換器２３に流入させることができ、熱回収時において主熱源装置１の過剰な熱を放出することができる。
【００２３】
循環路２１には、熱回収熱交換器２３の入口付近と熱回収熱交換器２３の出口付近と貯湯タンク２２の出口付近をそれぞれ流れる湯水の温度を検出する水温センサ４１，４２，４３が設けられている。また、給湯路３１には、出湯路３１２を流れる湯水の温度を検出する水温センサ４４や、出湯路３１２を流れる湯水の単位時間あたりの流量を検出する給湯水量センサ４５が設けられている。
【００２４】
制御装置５０は、ＣＰＵ５１を中心としたマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵ５１の他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭ５２やデータを一時的に記憶するＲＡＭ５３、図示しない入出力ポートなどを備える。この制御装置５０には、水温センサ４１からの水温（熱回収熱交換器入口水温Ｔｉｎ）や、水温センサ４２からの水温（熱回収熱交換器出口水温Ｔｏｕｔ）、水温センサ４３からの水温（タンク出口水温Ｔｔａｎｋ）、水温センサ４４からの水温（給湯水温Ｔｓｕｐ）、出湯路３１２に設けられた給湯水量センサ４５からの流量（給湯水量Ｑｓｕｐ）などが入力ポートを介して入力されている。一方、制御装置５０からは、熱回収水ポンプ２４のポンプモータへの制御信号や、切替弁２５のソレノイドへの駆動信号、燃焼バーナー３４１の電磁弁への駆動信号、燃焼ブロワ３４２のブロワモータへの制御信号、混合弁３５のバルブモータへの駆動信号、バイパス弁３８のソレノイドへの駆動信号などが出力ポートを介して出力されている。
【００２５】
次に、こうして構成された本実施形態の熱回収給湯システムの動作、即ち、熱回収時の動作と給湯時の動作について説明する。図２は、制御装置５０のＣＰＵ５１により実行されるシステム制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、システムが起動したときに実行される。
【００２６】
システム制御ルーチンが実行されると、制御装置５０のＣＰＵ５１は、給湯水量センサ４５からの給湯水量Ｑｓｕｐを入力し（Ｓ１００）、給湯水量Ｑｓｕｐが所定流量以上であるか否か、すなわち出湯が指示されたか否かを判定する（Ｓ１１０）。出湯が指示されていないと判定すると、図３に例示する熱回収制御ルーチンを実行して（Ｓ１２０）、Ｓ１００に戻り、出湯が指示されていると判定すると、図４に例示する給湯制御ルーチンを実行して（Ｓ１３０）、Ｓ１００に戻る。
【００２７】
図３の熱回収制御ルーチンでは、ＣＰＵ５１は、循環路２１が開通すると共に給湯路３１が遮断するよう切替弁２５をオン状態とし（Ｓ２００）、循環路２１内で湯水が循環するよう熱回収水ポンプ２４をオン駆動し（Ｓ２１０）、燃焼バーナー３４１の電磁弁を閉弁して燃焼バーナー３４１の燃焼を停止させる（Ｓ２２０）。続いて、水温センサ４２からの熱回収熱交換器出口水温Ｔｏｕｔを入力し（Ｓ２３０）、入力した熱回収熱交換器出口水温Ｔｏｕｔと目標出口水温Ｔｏｕｔ＊との偏差に基づくフィードバック制御によって熱回収水ポンプ２４（ポンプモータ）の実行すべきデューティ比Ｄｕｔｙ＿ｐを設定し（Ｓ２４０）、設定したデューティ比Ｄｕｔｙ＿ｐに基づいて熱回収水ポンプ２４のポンプモータを制御する（Ｓ２５０）。そして、水温センサ４１から熱回収熱交換器入口水温Ｔｉｎを入力し（Ｓ２６０）、入力した熱回収熱交換器入口水温Ｔｉｎと目標入口水温Ｔｉｎ＊との偏差に基づくフィードバック制御によって燃焼ブロワ３４２（ブロワモータ）の実行すべきデューティ比Ｄｕｔｙ＿ｂを設定し（Ｓ２７０）、設定したデューティ比Ｄｕｔｙ＿ｂに基づいて燃焼ブロワ３４２を制御して（Ｓ２８０）、熱回収制御ルーチンを終了する。
【００２８】
図５は、熱回収の様子を示す説明図である。熱回収制御は、燃焼バーナー３４１を停止すると共に切替弁２５により給水路３１１を循環路２１から遮断した状態で熱回収水ポンプ２４を駆動することにより行なわれる。熱回収水ポンプ２４が駆動されると、貯湯タンク２２内の湯水は、図示するように、タンク上部の水出口から取り出され、二次熱交換器３３２、一次熱交換器３３１、混合弁３５、熱回収水ポンプ２４、切替弁２５を順に経て、熱回収熱交換器２３に至り、熱回収熱交換器２３にて主熱源装置１からの排気と熱交換してタンク下部の水入口から貯湯タンク２２内に戻される。一次熱交換器３３１および二次熱交換器３３２は、上述したように、循環路２１における熱回収熱交換器２３の上流かつ貯湯タンク２２の下流に配置されている。例えば、貯湯タンク２２内の湯水が高温となって主熱源装置１の排熱をこれ以上回収できなくなった場合や、主熱源装置１の排熱が過剰な高温となった場合に、燃焼バーナー３４１を停止させた状態で燃焼ブロワ３４２を駆動して一次熱交換器３３１および二次熱交換器３３２を通過する湯水を冷却することにより、冷却した湯水を熱回収熱交換器２３に流入させる。これにより、熱回収熱交換器２３を冷却するための専用のラジエータを不要とすることができ、システムの簡素化・小型化を図ることができる。
【００２９】
図４の給湯制御ルーチンでは、ＣＰＵ５１は、循環路２１が遮断すると共に給湯路３１が開通するよう切替弁２５をオフ状態とし（Ｓ３００）、熱回収水ポンプ２４を停止し（Ｓ３１０）、燃焼バーナー３４１の電磁弁を開弁して燃料ガスの燃焼により給湯熱交換器３３を通過する湯水を加熱する（Ｓ３２０）。続いて、水温センサ４４からの給湯温度Ｔｓｕｐを入力し（Ｓ３３０）、入力した給湯温度Ｔｓｕｐと目標給湯温度Ｔｓｕｐ＊との偏差に基づいて比例制御によって混合弁３５の操作量ｍを設定し（Ｓ３４０）、設定した操作量ｍに基づいて混合弁３５を駆動制御する（Ｓ３５０）。そして、給湯温度Ｔｓｕｐが目標給湯温度Ｔｓｕｐ＊に所定温度α（例えば、５℃）を加えた上限温度（Ｔｓｕｐ＊＋α）よりも大きいか否かを判定する（Ｓ３６０）。給湯温度Ｔｓｕｐが上限温度よりも大きいと判定すると、バイパス弁３８を開弁して（Ｓ３７０）、給湯制御ルーチンを終了し、給湯温度Ｔｓｕｐが上限温度以下と判定すると、バイパス弁３８を閉弁して（Ｓ３８０）、給湯制御ルーチンを終了する。
【００３０】
図６は、給湯の様子を示す説明図である。給湯制御は、熱回収水ポンプ２４を停止すると共に燃焼バーナー３４１により給湯熱交換器３３（一次熱交換器３３１および二次熱交換器３３２）を加熱し、切替弁２５により循環路２１を遮断すると共に循環路２１における遮断点よりも下流かつ熱回収熱交換器２３の上流に給水路３１１からの水（水道水）を流入させることにより行なわれる。給水路３１１から循環路２１に流入した水は、図示するように、熱回収熱交換器２３を通過してからタンク下部の水入口から貯湯タンク２２に供給される。ここで、熱回収熱交換器２３を通過する水は、水道管からの低温の水道水であるから、給湯時においても、熱回収熱交換器２３を冷却して、主熱源装置１の排熱を効果的に放出することができる。水入口から貯湯タンク２２内に水道水が供給されると、貯湯タンク２２内の湯水は、タンク上部の水出口から取り出され、二次熱交換器３３２、一次熱交換器３３１、混合弁３５、出湯路３１２、減圧弁３７を順に経て、給湯端末へ供給される。
【００３１】
以上説明した本実施形態の熱回収給湯システム１０は、給湯する場合には、熱回収水ポンプ２４を停止すると共に補助熱源装置３４により給湯熱交換器３３（一次熱交換器３３１および二次熱交換器３３２）を加熱することにより貯湯タンク２２からの湯水を給湯熱交換器３３で熱交換させて給湯する。一方、熱回収する場合には、補助熱源装置３４による給湯熱交換器３３の加熱を停止した状態で熱回収水ポンプ２４を駆動することにより貯湯タンク２２からの湯水を給湯熱交換器３３で熱交換させてから熱回収熱交換器２３で熱交換させて貯湯タンク２２に戻す。これにより、熱回収する場合に、循環路２１内での湯水の循環によって給湯熱交換器３３を通過して冷却された湯水を熱回収熱交換器２３に流入させることができるため、主熱源装置１の過剰な熱を放出することができる。また、給湯装置３０の給湯熱交換器３３を、主熱源装置１の熱放出に用いることで、専用のラジエータを省略することができる。さらに、給湯熱交換器３３は、補助熱源装置３４により加熱されるため、給湯熱交換器３３の凍結予防の対策は不要である。これらの結果、簡易な構成により主熱源装置１の過剰な熱を放出することができる。
【００３２】
また、本実施形態の熱回収給湯システム１０は、補助熱源装置３４として、燃焼バーナー３４１と、燃焼ブロワ３４２とを備え、熱回収する場合に、燃焼バーナー３４１を停止した状態で燃焼ブロワ３４２を駆動することにより、給湯熱交換器３３を通過する湯水を冷却する。これにより、燃焼ブロワ３４２の送風によって給湯熱交換器２２を通過する湯水を冷却することができ、冷却した湯水の熱回収熱交換器２３への通過により主熱源装置１の熱をさらに効果的に放出することができる。
【００３３】
さらに、本実施形態の熱回収給湯システム１０は、循環路２１を遮断すると共に循環路２１における遮断点よりも下流かつ熱回収熱交換器２３よりも上流に水源からの水を流入させる第１状態（オフ状態）と、循環路２１を開通すると共に水源からの水の流入を禁止する第２状態（オン状態）とを選択的に切り替える切替弁２５を備える。また、給湯路３１として、循環路２１における切替弁２５から熱回収熱交換器２３および貯湯タンク２２を経て給湯熱交換器３３に至る流路を共用し、給湯する場合に切替弁２５を第１状態とし、熱回収する場合に切替弁２５を第２状態とする。これにより、給湯する場合に水源からの循環路２１に流入される低温の水が熱回収熱交換器２３を通過してから貯湯タンク２２に流入されるため、給湯時において主熱源装置１の過剰な熱を放出することができる。
【００３４】
また、本実施形態の熱回収給湯システム１０は、単一の制御装置５０によって熱回収装置２０の制御と給湯装置３０の制御とを実行する。これにより、熱回収装置２０の制御と給湯装置３０の制御とをそれぞれ別々の制御装置により実行するものに比して、システムをより簡素化することができ、コストを低減することができる。
【００３５】
実施形態では、給湯装置３０は、給湯熱交換器３３として、燃焼バーナー３４１による燃焼によって加熱される一次熱交換器３３１と、燃焼後の排気により加熱される二次熱交換器３３２とを備えるものとしたが、これに限定されるものではなく、二次熱交換器３３２を備えないものとしてもよい。
【００３６】
実施形態では、給湯する場合には、水道管からの水をタンク下部に設けられた水入口から貯湯タンク２２内に流入させると共に貯湯タンク２２内の湯水をタンク上部に設けられた水出口から取り出し、熱回収する場合には、貯湯タンク２２内の湯水をタンク上部に設けられた水出口から取り出すと共に給湯熱交換器３３、熱回収熱交換器２３を順に通過させてからタンク下部に設けられた水入口から貯湯タンク２２内に戻すものとした。しかし、図７に示す変形例の熱回収給湯システム１０Ｂのように、熱回収熱交換器２３を通過した水を貯湯タンク２２Ｂのタンク上部およびタンク下部のいずれかに選択的に流入させる切替弁２６Ｂと、貯湯タンク２２Ｂ内の湯水をタンク上部およびタンク下部のいずれかから選択的に取り出すための切替弁２７Ｂと、を備えるものとしてもよい。この変形例の熱回収給湯システム１０Ｂでは、給湯する場合には、水源からの水がタンク下部から貯湯タンク２２Ｂ内に流入するよう切替弁２６Ｂを制御し、貯湯タンク２２Ｂ内の湯水がタンク上部から取り出されるよう切替弁２７Ｂを制御する。また、熱回収する場合には、貯湯タンク２２Ｂ内の湯水がタンク下部から取り出されるよう切替弁２７Ｂを制御し、熱回収熱交換器２３を通過した湯水がタンク上部から貯湯タンク２２Ｂ内に戻るよう切替弁２６Ｂを制御する。
【００３７】
実施形態では、単一の制御装置５０によって熱回収装置２０の制御と給湯装置３０の制御とを実行するものとしたが、これに限定されるものではなく、熱回収装置２０の制御と給湯装置３０の制御とをそれぞれ別々の制御装置により実行するものとしても構わない。
【００３８】
実施形態の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施形態では、主熱源装置１が「主熱源装置」に相当し、熱回収装置２０が「熱回収装置」に相当し、貯湯タンク２２が「貯湯タンク」に相当し、熱回収熱交換器２３が「熱回収熱交換器」に相当し、循環路２１が「循環路」に相当し、熱回収水ポンプ２４が「ポンプ」に相当し、給湯装置３０が「給湯装置」に相当し、給湯熱交換器３３（一次熱交換器３３１および二次熱交換器３３２）が「給湯熱交換器」に相当し、補助熱源装置３４（燃焼バーナー３４１および燃焼ブロワ３４２）が「補助熱源装置」に相当し、給湯路３１が「給湯路」に相当し、制御装置５０が「制御装置」に相当する。また、燃焼バーナー３４１が「燃焼装置」に相当し、燃焼ブロワ３４２が「送風器」に相当する。また、切替弁２５が「切替弁」に相当する。
【００３９】
なお、実施形態の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施形態が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施形態は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。
【００４０】
以上、本発明を実施するための形態について実施形態を用いて説明したが、本発明はこうした実施形態に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
本発明は、熱回収給湯システムの製造産業などに利用可能である。
【符号の説明】
【００４２】
１  主熱源装置、１０，１０Ｂ  熱回収給湯システム、１２  筐体、２０  熱回収装置、２１  循環路、２２，２２Ｂ  貯湯タンク、２３  熱回収熱交換器、２４  熱回収水ポンプ、２５，２６Ｂ，２７Ｂ  切替弁、３０  給湯装置、３１  給湯路、３１１  給水路、３１２  出湯路、３１３  分岐路、３１４  バイパス路、３２  ストレーナ、３３  給湯熱交換器、３３１  一次熱交換器、３３２  二次熱交換器、３４  補助熱源装置、３４１  燃焼バーナー、３４２  燃焼ブロワ、３５  混合弁、３６  圧力逃がし弁、３７  減圧弁、３８  バイパス弁、４１〜４４  水温センサ、４５  給湯水量センサ、５０  制御装置、５１  ＣＰＵ、５２  ＲＯＭ、５３  ＲＡＭ。
【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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【図６】
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【図７】
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