(57)【要約】【課題】ガス燃焼加熱機器及び非ガス燃焼加熱機器についてどの機器を採用するかの選択に対してコストアップを招くことなく柔軟に且つ容易に対応することができながら、貯湯タンクの水を利用した給湯設定温度の水の給湯利用箇所への供給を適切に行うこと。【解決手段】貯湯タンク２を備えるとともに、ガス燃焼加熱機器Ａが接続自在で且つ非ガス燃焼加熱機器Ｂが接続自在な貯湯ユニットＹが備えられ、貯湯タンク２の水の温度及び給湯設定温度に基づいて直接利用の可否を判定する判定手段１９と、判定手段１９にて直接利用可と判定した場合に、ユニット出口温度を給湯設定温度以上の温度とするように温度調整手段Ｈ１の作動を制御する直接利用可温度制御を行い、判定手段１９にて直接利用不可と判定した場合に、ユニット出口温度を加熱作動温度以下とするように温度調整手段Ｈ１の作動を制御する直接利用不可温度制御を行う温度制御手段２０とを備えている。【選択図】図２
2012107793.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
給湯利用箇所に供給する水を貯留する貯湯タンクを備えた温水供給システムであって、
前記貯湯タンクを備えるとともに、前記貯湯タンクから取り出した水を加熱して前記給湯利用箇所に供給自在にガス燃焼加熱機器が接続自在で、且つ、前記貯湯タンクから取り出した水を加熱して前記貯湯タンクに戻すように前記ガス燃焼加熱機器以外の非ガス燃焼加熱機器が接続自在な貯湯ユニットが備えられ、
前記貯湯ユニットには、前記非ガス燃焼加熱機器であるコージェネレーション装置及び太陽熱温水装置の少なくとも一方が接続可能で、且つ、前記ガス燃焼加熱機器であるガス給湯器或いはガス給湯暖房機の何れかが接続可能であり、前記貯湯ユニットから前記貯湯ユニットに接続される前記ガス燃焼加熱機器に供給する水の温度であるユニット出口温度を調整自在な温度調整手段が備えられ、
前記貯湯タンクの水の温度、及び、前記給湯利用箇所にて要求されている給湯設定温度に基づいて、前記貯湯タンクの水を前記貯湯ユニットに接続される前記ガス燃焼加熱機器にて加熱することなく前記給湯利用箇所に供給する直接利用可であるか、或いは、前記貯湯タンクの水を前記貯湯ユニットに接続される前記ガス燃焼加熱機器にて加熱して前記給湯利用箇所に供給する直接利用不可であるかの直接利用の可否を判定する判定手段と、
前記判定手段にて直接利用可と判定した場合には、前記ユニット出口温度を前記給湯設定温度以上の温度とするように前記温度調整手段の作動を制御する直接利用可温度制御を行い、前記判定手段にて直接利用不可と判定した場合には、前記ユニット出口温度を前記ガス燃焼加熱機器が加熱作動を行う加熱作動温度以下とするように前記温度調整手段の作動を制御する直接利用不可温度制御を行う温度制御手段とを備えている温水供給システム。
【請求項２】
前記温度制御手段は、前記直接利用可温度制御において、前記ユニット出口温度を、前記貯湯ユニットから前記貯湯ユニットに接続される前記ガス燃焼加熱機器に到達するまでの温度低下分だけ前記給湯設定温度よりも高温とするように前記温度調整手段の作動を制御する請求項１に記載の温水供給システム。
【請求項３】
前記温度制御手段は、前記貯湯ユニットから前記貯湯ユニットに接続される前記ガス燃焼加熱機器に供給される入水温度或いは前記貯湯ユニットに接続される前記ガス燃焼加熱機器から前記給湯利用箇所に供給される出湯温度と、前記ユニット出口温度との温度差に基づいて、前記貯湯ユニットから前記貯湯ユニットに接続される前記ガス燃焼加熱機器に到達するまでの温度低下分を求める請求項２に記載の温水供給システム。
【請求項４】
前記ガス燃焼加熱機器には、前記ガス燃焼加熱機器に供給される水をガスバーナの燃焼により加熱して前記給湯利用箇所に供給自在なガス燃焼式熱交換器と、前記ガス燃焼式熱交換器を通過させずに前記ガス燃焼式熱交換器をバイパスして前記給湯利用箇所に供給するバイパス水路と、前記給湯利用箇所に供給される出湯温度を前記給湯設定温度にするために前記ガス燃焼式熱交換器への水量と前記バイパス水路への水量を調整するバイパス水量調整弁が備えられ、前記判定手段にて直接利用可と判定した場合には、前記バイパス水量調整弁を前記バイパス水路側にして、前記ガス燃焼加熱機器に供給される水を前記ガス燃焼式熱交換器を通過させずに前記ガス燃焼式熱交換器をバイパスして前記給湯利用箇所に供給する請求項１〜３の何れか１項に記載の温水供給システム。
【請求項５】
前記温度制御手段は、前記判定手段による直接利用の可否の判定結果にかかわらず、前記直接利用不可温度制御を実行可能に構成されている請求項１〜４の何れか１項に記載の温水供給システム。
【請求項６】
前記ガス燃焼加熱機器の１つであるガス給湯暖房機を前記貯湯ユニットに接続する場合には、前記非ガス燃焼加熱機器にて加熱された水にて暖房負荷に供給する熱媒体を加熱する暖房負荷熱交換器が備えられている請求項１〜５の何れか１項に記載の温水供給システム。
【請求項７】
前記非ガス燃焼加熱機器にて加熱された水を前記暖房負荷熱交換器を通過させることなく前記暖房負荷熱交換器をバイパスさせて前記貯湯タンクに供給する暖房負荷熱交換器バイパス手段を備えている請求項６に記載の温水供給システム。
【請求項８】
前記貯湯ユニットには、前記非ガス燃焼加熱機器であるヒートポンプ装置が接続可能に構成されている請求項１〜７の何れか１項に記載の温水供給システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、給湯利用箇所に供給する水を貯留する貯湯タンクを備えた温水供給システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、燃料電池やエンジンの排熱にて加熱した水を貯湯タンクに貯留するコージェネレーション装置と、貯湯タンクから供給された水をガスバーナの燃焼により加熱してその加熱した水を給湯利用箇所に供給するガス給湯器とが備えられている温水供給システムが知られている（例えば、特許文献１参照。）。この特許文献１に記載のシステムでは、燃料電池やエンジンの排熱にて加熱された水を貯湯タンクに貯留させ、貯湯タンクから給湯利用箇所へ供給する水をガス給湯器にて加熱することで、燃料電池やエンジンの排熱を有効に活用しながら、給湯利用箇所にて要求されている給湯設定温度の水を給湯利用箇所に供給するようにしている。
【０００３】
また、別の温水供給システムとして、太陽熱にて加熱した水を貯湯タンクに貯留する太陽熱温水装置と、貯湯タンクから供給された水をガスバーナの燃焼により加熱してその加熱した水を給湯利用箇所に供給するガス給湯器とが備えられているシステムも知られている（例えば、特許文献２参照。）。この特許文献２に記載のシステムでも、太陽熱にて加熱された水を貯湯タンクに貯留させ、貯湯タンクから給湯利用箇所へ供給する水をガス給湯器にて加熱することで、太陽熱を有効に活用しながら、給湯利用箇所にて要求されている給湯設定温度の水を給湯利用箇所に供給するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−１５９３９７号公報
【特許文献２】特開２０１０−１０１５６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このように、従来の温水供給システムでは、給湯利用箇所に供給する水を加熱するために、ガス給湯器又はガス給湯暖房機等のガス燃焼加熱機器が設けられており、貯湯タンクに貯留する水を加熱するために、ガス燃焼加熱機器以外のコージェネレーション装置又は太陽熱温水装置等の非ガス燃焼加熱機器が設けられている。
そこで、温水供給システムでは、給湯利用箇所に供給する水を加熱するためのガス燃焼加熱機器として、ガス給湯器又はガス給湯暖房機の何れかを採用することができ、貯湯タンクに貯留する水を加熱するための非ガス燃焼加熱機器としても、コージェネレーション装置又は太陽熱温水装置の何れかを採用することができる。
そして、ガス燃焼加熱機器として、ガス給湯器を採用するか或いはガス給湯暖房機を採用するかは使用者が選択することができ、非ガス燃焼加熱機器として、コージェネレーション装置を採用するか或いは太陽熱温水装置を採用するかも使用者が選択することができる。
【０００６】
上記特許文献１に記載のシステムは、ガス燃焼加熱機器としてガス給湯器を採用し且つ非ガス燃焼加熱機器としてコージェネレーション装置を採用した専用のシステムとなっている。それに対して、上記特許文献２に記載のシステムは、ガス燃焼加熱機器としてガス給湯器を採用し且つ非ガス燃焼加熱機器として太陽熱温水装置を採用した専用のシステムとなっている。このように、従来の温水供給システムは、ガス燃焼加熱機器及び非ガス燃焼加熱機器について採用する機器に応じた専用のシステムとなっている。したがって、ガス燃焼加熱機器及び非ガス燃焼加熱機器についてどの機器を採用するかの使用者の選択に対応するためには、上記特許文献１に記載のシステムと上記特許文献２に記載のシステム等、ガス燃焼加熱機器及び非ガス燃焼加熱機器として採用可能な機器の数に対応するだけのシステムを準備しておかなければならず、コストアップを招くことになる。
また、例えば、非ガス燃焼加熱機器をコージェネレーション装置から太陽熱温水装置に変更する場合等、非ガス燃焼加熱機器やガス燃焼加熱機器として採用する機器を変更する場合もある。この場合には、例えば、上記特許文献１に記載のシステムから上記特許文献２に記載のシステムに交換する等、システム全体を交換することになり、その交換作業が大変手間のかかるものとなる。
【０００７】
従来の温水供給システムでは、貯湯タンクとガス燃焼加熱機器が一体となっており、貯湯タンクに貯留されている水の温度が給湯利用箇所にて要求されている給湯設定温度よりも低い場合には、貯湯タンクから給湯利用箇所へ供給する水をガス燃焼加熱機器にて加熱すると共に、貯湯タンクに貯留されている水の温度が給湯利用箇所にて要求されている給湯設定温度よりも高い場合には、貯湯タンクから供給されてガス燃焼加熱機器を経由した水を上水で冷却することにより、給湯設定温度に調整して給湯利用箇所に供給している。しかしながら、貯湯タンクから給湯利用箇所へ供給する水をガス燃焼加熱機器にて加熱するために、既設のガス燃焼加熱機器の給水口に貯湯タンクを接続すると、上水を給水口に接続することができないため、貯湯タンクから給湯利用箇所へ供給する水を上水で冷却することができなかった。一方、ガス燃焼加熱機器の給水口に上水を接続して、ガス燃焼加熱機器で加熱された水と貯湯タンクから供給された水の両方を利用して給湯利用箇所へ供給する場合には、双方を混合して給湯設定温度に調整する温度調整手段に加えて、貯湯タンクに貯留されている水の温度と給湯設定温度に応じてガス燃焼加熱機器の加熱を停止して上水を給水する加熱停止制御手段が別途必要であった。
【０００８】
本発明は、かかる点に着目してなされたものであり、その目的は、ガス燃焼加熱機器及び非ガス燃焼加熱機器についてどの機器を採用するかの選択に対して、コストアップを招くことなく、柔軟に且つ容易に対応することができながら、ガス燃焼加熱機器にて加熱することなく給湯利用箇所に水を供給する直接利用可の場合、及び、ガス燃焼加熱機器にて加熱して給湯利用箇所に水を供給する直接利用不可の場合の夫々において、貯湯タンクの水を利用して給湯設定温度の水を給湯利用箇所へ供給することを適切に行うことができる温水供給システムを提供する点にある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この目的を達成するために、本発明に係る温水供給システムの特徴構成は、給湯利用箇所に供給する水を貯留する貯湯タンクを備えた温水供給システムにおいて、
前記貯湯タンクを備えるとともに、前記貯湯タンクから取り出した水を加熱して前記給湯利用箇所に供給自在にガス燃焼加熱機器が接続自在で、且つ、前記貯湯タンクから取り出した水を加熱して前記貯湯タンクに戻すように前記ガス燃焼加熱機器以外の非ガス燃焼加熱機器が接続自在な貯湯ユニットが備えられ、
前記貯湯ユニットには、前記非ガス燃焼加熱機器であるコージェネレーション装置及び太陽熱温水装置の少なくとも一方が接続可能で、且つ、前記ガス燃焼加熱機器であるガス給湯器或いはガス給湯暖房機の何れかが接続可能であり、前記貯湯ユニットから前記貯湯ユニットに接続される前記ガス燃焼加熱機器に供給する水の温度であるユニット出口温度を調整自在な温度調整手段が備えられ、
前記貯湯タンクの水の温度、及び、前記給湯利用箇所にて要求されている給湯設定温度に基づいて、前記貯湯タンクの水を前記貯湯ユニットに接続される前記ガス燃焼加熱機器にて加熱することなく前記給湯利用箇所に供給する直接利用可であるか、或いは、前記貯湯タンクの水を前記貯湯ユニットに接続される前記ガス燃焼加熱機器にて加熱して前記給湯利用箇所に供給する直接利用不可であるかの直接利用の可否を判定する判定手段と、
前記判定手段にて直接利用可と判定した場合には、前記ユニット出口温度を前記給湯設定温度以上の温度とするように前記温度調整手段の作動を制御する直接利用可温度制御を行い、前記判定手段にて直接利用不可と判定した場合には、前記ユニット出口温度を前記ガス燃焼加熱機器が加熱作動を行う加熱作動温度以下とするように前記温度調整手段の作動を制御する直接利用不可温度制御を行う温度制御手段とを備えている点にある。
【００１０】
本特徴構成によれば、非ガス燃焼加熱機器であるコージェネレーション装置及び太陽熱温水装置の少なくとも一方が貯湯ユニットに接続可能であるとともに、ガス燃焼加熱機器であるガス給湯器或いはガス給湯暖房機の何れかが貯湯ユニットに接続可能である。例えば、非ガス燃焼加熱機器としてコージェネレーション装置を採用し、且つ、ガス燃焼加熱機器としてガス給湯器を採用するように使用者が選択すると、貯湯ユニットに対してコージェネレーション装置とガス給湯器とを接続するだけで、コージェネレーション装置にて加熱された水を貯湯タンクに貯留させることができるとともに、貯湯タンクの水をガス給湯器にて加熱して給湯利用箇所に供給することができる。したがって、非ガス燃焼加熱機器及びガス燃焼加熱機器としてどの機器を採用しても、貯湯ユニットを共通のものとして用いることができ、ガス燃焼加熱機器及び非ガス燃焼加熱機器についてどの機器を採用するかの選択に対して、貯湯ユニットを準備しておくだけでよい。非ガス燃焼加熱機器及びガス燃焼加熱機器として採用する機器を変更する場合でも、貯湯ユニットに対して接続する機器を変更するだけでよい。
【００１１】
更に、本特徴構成によれば、判定手段が、貯湯タンクの水の温度及び給湯設定温度に基づいて、直接利用の可否を判定するので、貯湯タンクの水を貯湯ユニットに接続されるガス燃焼加熱機器にて加熱することなく給湯利用箇所に供給する直接利用可の場合と、貯湯タンクの水を貯湯ユニットに接続されるガス燃焼加熱機器にて加熱して給湯利用箇所に供給する直接利用不可の場合とを適切に区別することができる。そして、判定手段にて直接利用可と判定した場合には、温度制御手段が直接利用可温度制御を行い、貯湯ユニットから貯湯ユニットに接続されるガス燃焼加熱機器に供給するユニット出口温度を給湯設定温度以上の温度として、ガス燃焼加熱機器にて無駄に加熱することなく、給湯設定温度の水を給湯利用箇所に供給することができる。また、判定手段にて直接利用不可と判定した場合にも、温度制御手段が直接利用不可温度制御を行い、貯湯ユニットから貯湯ユニットに接続されるガス燃焼加熱機器に供給するユニット出口温度を加熱作動温度以下の温度として、ガス燃焼加熱機器にて加熱して、給湯設定温度の水を給湯利用箇所に供給することができる。
【００１２】
以上のことから、貯湯ユニットを備えることで、ガス燃焼加熱機器及び非ガス燃焼加熱機器についてどの機器を採用するかの選択に対して、コストアップを招くことなく、柔軟に且つ容易に対応することができる。しかも、ガス燃焼加熱機器にて加熱することなく給湯利用箇所に水を供給する直接利用可の場合、及び、ガス燃焼加熱機器にて加熱して給湯利用箇所に水を供給する直接利用不可の場合の夫々において、貯湯ユニットからガス燃焼加熱機器に供給する水の温度を適切な温度に調整することができ、貯湯タンクの水を利用して給湯設定温度の水を給湯利用箇所へ供給することを熱的に無駄なく合理的に行うことができる。
【００１３】
本発明に係る温水供給システムの更なる特徴構成は、前記温度制御手段は、前記直接利用可温度制御において、前記ユニット出口温度を、前記貯湯ユニットから前記貯湯ユニットに接続される前記ガス燃焼加熱機器に到達するまでの温度低下分だけ前記給湯設定温度よりも高温とするように前記温度調整手段の作動を制御する点にある。
【００１４】
本特徴構成によれば、温度制御手段が直接利用可温度制御を行うことで、ユニット出口温度が給湯設定温度よりも貯湯ユニットからガス燃焼加熱機器に到達するまでの温度低下分だけ高温の温度となる。したがって、水が貯湯ユニットからガス燃焼加熱機器に到達するまでに温度低下する場合でも、給湯設定温度の水を給湯利用箇所に供給することができ、給湯設定温度の水の給湯利用箇所への供給を確実に行うことができる。
【００１５】
本発明に係る温水供給システムの更なる特徴構成は、前記温度制御手段は、前記貯湯ユニットから前記貯湯ユニットに接続される前記ガス燃焼加熱機器に供給される入水温度或いは前記貯湯ユニットに接続される前記ガス燃焼加熱機器から前記給湯利用箇所に供給される出湯温度と、前記ユニット出口温度との温度差に基づいて、前記貯湯ユニットから前記貯湯ユニットに接続される前記ガス燃焼加熱機器に到達するまでの温度低下分を求める点にある。
【００１６】
本特徴構成によれば、貯湯ユニットから貯湯ユニットに接続されるガス燃焼加熱機器に到達するまでの温度低下分を求めるに当たり、温度制御手段が、入水温度或いは出湯温度とユニット出口温度との温度差に基づいて、温度低下分を求めている。したがって、その温度低下分を精度よく求めることができるので、給湯設定温度の水の給湯利用箇所への供給をより一層確実に行うことができる。
【００１７】
本発明に係る温水供給システムの更なる特徴構成は、前記ガス燃焼加熱機器には、前記ガス燃焼加熱機器に供給される水をガスバーナの燃焼により加熱して前記給湯利用箇所に供給自在なガス燃焼式熱交換器と、前記ガス燃焼式熱交換器を通過させずに前記ガス燃焼式熱交換器をバイパスして前記給湯利用箇所に供給するバイパス水路と、前記給湯利用箇所に供給される出湯温度を前記給湯設定温度にするために前記ガス燃焼式熱交換器への水量と前記バイパス水路への水量を調整するバイパス水量調整弁が備えられ、前記判定手段にて直接利用可と判定した場合には、前記バイパス水量調整弁を前記バイパス水路側にして、前記ガス燃焼加熱機器に供給される水を前記ガス燃焼式熱交換器を通過させずに前記ガス燃焼式熱交換器をバイパスして前記給湯利用箇所に供給する点にある。
【００１８】
本特徴構成によれば、ガス燃焼加熱機器には、ガス燃焼式熱交換器が備えられているので、判定手段にて直接利用不可と判定した場合には、ガス燃焼式熱交換器にて水を所望温度まで適切に加熱することができ、給湯設定温度の水を給湯利用箇所に供給することができる。判定手段にて直接利用可と判定した場合には、バイパス水量調整弁をバイパス水路側にして、ガス燃焼加熱機器に供給される水をガス燃焼式熱交換器を通過させずにガス燃焼式熱交換器をバイパスして給湯利用箇所に供給するので、ガス燃焼加熱機器に備えられたバイパス水量調整弁を利用して、ガス燃焼式熱交換器を通過することによる放熱を防止しながら、給湯利用箇所に供給することができる。したがって、貯湯タンクの水が有する熱を有効に活用しながら、ガス燃焼加熱機器に備えられたバイパス水路及びバイパス水量調整弁をそのまま利用して無駄な放熱を防止して、給湯設定温度の水を給湯利用箇所に供給することができる。
【００１９】
本発明に係る温水供給システムの更なる特徴構成は、前記温度制御手段は、前記判定手段による直接利用の可否の判定結果にかかわらず、前記直接利用不可温度制御を実行可能に構成されている点にある。
【００２０】
本特徴構成によれば、温度制御手段は、判定手段による直接利用の可否の判定結果にかかわらず、直接利用不可温度制御を実行するので、水を加熱して給湯設定温度の水を給湯利用箇所に供給するというガス燃焼加熱機器に備えられた機能を利用して、給湯設定温度の水を給湯利用箇所に供給することができる。そして、この場合には、判定手段による直接利用の可否を判定しなくてもよいので、判定手段が給湯設定温度を取得する等のために、貯湯ユニットとガス燃焼加熱機器との間で通信を行う必要がなく、それだけ構成の簡素化を図ることもできる。
【００２１】
本発明に係る温水供給システムの更なる特徴構成は、前記ガス燃焼加熱機器の１つであるガス給湯暖房機を前記貯湯ユニットに接続する場合には、前記非ガス燃焼加熱機器にて加熱された水にて暖房負荷に供給する熱媒体を加熱する暖房負荷熱交換器が備えられている点にある。
【００２２】
ガス燃焼加熱機器の１つであるガス給湯暖房機を貯湯ユニットに接続する場合には、ガス給湯暖房機にて暖房負荷に熱媒体を供給することで、暖房負荷での暖房を行うようにしている。そこで、本特徴構成によれば、非ガス燃焼加熱機器にて加熱された水にて暖房負荷に供給する熱媒体を加熱する暖房負荷熱交換器を備えることで、暖房負荷への熱供給を行うための熱源として、非ガス燃焼加熱機器をも用いることができ、省エネ性の向上を図ることができる。そして、暖房負荷熱交換器では、非ガス燃焼加熱機器にて加熱された水にて暖房負荷に供給する熱媒体を直接加熱するので、非ガス燃焼加熱機器にて加熱された水にて熱媒体を効果的に加熱することができる。
【００２３】
本発明に係る温水供給システムの更なる特徴構成は、前記非ガス燃焼加熱機器にて加熱された水を前記暖房負荷熱交換器を通過させることなく前記暖房負荷熱交換器をバイパスさせて前記貯湯タンクに供給する暖房負荷熱交換器バイパス手段を備えている点にある。
【００２４】
本特徴構成によれば、暖房負荷への熱供給を行わない場合には、暖房負荷熱交換器において非ガス燃焼加熱機器にて加熱された水にて暖房負荷に供給する熱媒体を加熱する必要がないので、暖房負荷熱交換器バイパス手段が、非ガス燃焼加熱機器にて加熱された水を、暖房負荷熱交換器を通過させることなく暖房負荷熱交換器をバイパスさせて貯湯タンクに供給することができる。これにより、暖房負荷熱交換器を通過することによる放熱を防止しながら、非ガス燃焼加熱機器にて加熱された水を貯湯タンクに供給することができ、非ガス燃焼加熱機器から得られる熱を効率よく貯湯タンクに蓄熱させることができる。
【００２５】
本発明に係る温水供給システムの更なる特徴構成は、前記貯湯ユニットには、前記非ガス燃焼加熱機器であるヒートポンプ装置が接続可能に構成されている点にある。
【００２６】
本特徴構成によれば、非ガス燃焼加熱機器として、コージェネレーション装置や太陽熱温水装置だけでなく、ヒートポンプ装置を採用することもできる。そして、ヒートポンプ装置を採用した場合でも、ヒートポンプ装置を貯湯ユニットに接続するだけで、ヒートポンプ装置から得られる熱を貯湯タンクに蓄熱することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】貯湯ユニットの概略構成を示す図
【図２】エンジン式コージェネレーション装置とガス給湯器とを貯湯ユニットに接続した場合の温水供給システムの概略構成を示す図
【図３】燃料電池式コージェネレーション装置とガス給湯器とを貯湯ユニットに接続した場合の温水供給システムの概略構成を示す図
【図４】太陽熱温水装置とガス給湯器とを貯湯ユニットに接続した場合の温水供給システムの概略構成を示す図
【図５】エンジン式コージェネレーション装置とガス給湯暖房機とを貯湯ユニットに接続した場合の温水供給システムの概略構成を示す図
【図６】ヒートポンプ装置とガス給湯器とを貯湯ユニットに接続した場合の温水供給システムの概略構成を示す図
【図７】ヒートポンプ装置とガス給湯暖房機とを貯湯ユニットに接続した場合の温水供給システムの概略構成を示す図
【発明を実施するための形態】
【００２８】
本発明に係る温水供給システムの実施形態を図面に基づいて説明する。
〔第１実施形態〕
本発明に係る温水供給システムの実施形態では、図１〜図５に示すように、給湯利用箇所１（例えば、給湯栓や浴槽等）に供給する水を貯留する貯湯タンク２を備えるとともに、ガス燃焼加熱機器Ａが接続自在な第１接続部３、及び、ガス燃焼加熱機器Ａ以外の非ガス燃焼加熱機器Ｂが接続自在な第２接続部４を備えた貯湯ユニットＹが備えられている。
【００２９】
図１は、第１接続部３にガス燃焼加熱機器Ａを接続していない非接続状態とし、且つ、第２接続部４に非ガス燃焼加熱機器Ｂを接続していない非接続状態とした場合を示している。図２〜図５は、第１接続部３にガス燃焼加熱機器Ａを接続している接続状態とし、且つ、第２接続部４に非ガス燃焼加熱機器Ｂを接続している接続状態とした場合を示している。図２及び図５では、水が通流する部位を太線にて示している。
【００３０】
貯湯タンク２は、例えば、密閉型のタンクにて構成されており、温度が高い水（温水）は上方側に且つ温度が低い水は下方側に温度成層を形成する状態で水を貯留自在に構成されている。図２〜図５に示すように、第１接続部３は、水を通流させる水路の端部にて構成されており、その水路の端部にガス燃焼加熱機器Ａを接続自在に構成されている。第１接続部３は、貯湯タンク２から取り出した水を加熱して給湯利用箇所１に供給自在にガス燃焼加熱機器Ａを接続自在に構成されている。第２接続部４の一方は、水を通流させる水路の一端部にて構成され、第２接続部４の他方は、水を通流させる水路の他端部にて構成されており、第２接続部４の一方及び他方の間に非ガス燃焼加熱機器Ｂを接続自在に構成されている。第２接続部４は、貯湯タンク２から取り出した水を加熱して貯湯タンク２に戻すように非ガス燃焼加熱機器Ｂを接続自在に構成されている。
【００３１】
貯湯ユニットＹでは、水を通流させる水路が複数の流路部位Ｒ１〜Ｒ６から構成されている。複数の流路部位Ｒ１〜Ｒ６として、貯湯タンク２の下部に接続された第１流路部位Ｒ１と、貯湯タンク２の上部と第１接続部３とを接続する第２流路部位Ｒ２と、第１流路部位Ｒ１の途中部位と第２流路部位Ｒ２の途中部位とを接続する第３流路部位Ｒ３と、貯湯タンク２の下部と第２接続部４の一方とを接続する第４流路部位Ｒ４と、第２接続部４の他方と貯湯タンク２の上部とを接続する第５流路部位Ｒ５と、第４流路部位Ｒ４の途中部位と第５流路部位Ｒ５の途中部位とを接続する第６流路部位Ｒ６とが備えられている。
【００３２】
第１流路部位Ｒ１は、貯湯タンク２に給水自在に構成されており、第２流路部位Ｒ２は、貯湯タンク２から水を取り出してその取り出した水を第１接続部３に接続されるガス燃焼加熱機器Ａに供給自在に構成されている。第３流路部位Ｒ３は、第２流路部位Ｒ２の水に対して給水を混合自在に構成されている。第１接続部３は、第２流路部位Ｒ２の末端（貯湯タンク２を接続する側とは反対側の末端）にて構成されている。第２流路部位Ｒ２において貯湯タンク２と第３流路部位Ｒ３の接続箇所との間の部位には、貯湯タンク２からの水の取り出しを断続自在な第１開閉弁Ｋ１が備えられている。第３流路部位Ｒ３の途中部位には、第２流路部位Ｒ２の水に対する給水の混合量を調整自在な第１比例弁Ｈ１が備えられている。第２流路部位Ｒ２において第３流路部位Ｒ３の接続箇所と第１接続部３との間の部位には、貯湯ユニットＹから第１接続部３に接続されるガス燃焼加熱機器Ａに供給する水の温度であるユニット出口温度を検出する第１温度センサＴ１が備えられている。
【００３３】
貯湯ユニットＹには、貯湯ユニットＹから第１接続部３に接続されるガス燃焼加熱機器Ａに供給する水の温度であるユニット出口温度を調整自在な温度調整手段が備えられており、その温度調整手段が第１比例弁Ｈ１にて構成されている。第１比例弁Ｈ１の開度を開き側に調整することで、第２流路部位Ｒ２の水に対する給水の混合量を増加させて、ユニット出口温度を低下させることができる。逆に、第１比例弁Ｈ１の開度を閉じ側に調整することで、第２流路部位Ｒ２の水に対する給水の混合量を減少させて、ユニット出口温度を上昇させることができる。
【００３４】
第４流路部位Ｒ４は、貯湯タンク２から取り出した水を第２接続部４に接続される非ガス燃焼加熱機器Ｂに供給自在に構成されている。第５流路部位Ｒ５は、第２接続部４に接続される非ガス燃焼加熱機器Ｂにて加熱された水を貯湯タンク２に供給自在に構成されている。この第４流路部位Ｒ４及び第５流路部位Ｒ５によって、貯湯タンク２の水を第２接続部４に接続される非ガス燃焼加熱機器Ｂとの間で循環させながら、第２接続部４に接続される非ガス燃焼加熱機器Ｂにて加熱自在に構成されている。第２接続部４の一方は、第４流路部位Ｒ４の末端（貯湯タンク２を接続する側とは反対側の末端）にて構成され、第２接続部４の他方は、第５流路部位Ｒ５の末端（貯湯タンク２を接続する側とは反対側の末端）にて構成されている。第５流路部位Ｒ５と第６流路部位Ｒ６との接続箇所には、第６流路部位Ｒ６の水を第５流路部位Ｒ５へ配分する配分量を調整自在な第１三方弁Ｓ１が備えられている。
【００３５】
第１接続部３には、ガス燃焼加熱機器Ａであるガス給湯器５（図２参照）或いはガス給湯暖房機６（図５参照）の何れかが接続可能である。第２接続部４には、非ガス燃焼加熱機器Ｂであるコージェネレーション装置７ａ，７ｂ（図２及び図３参照）及び太陽熱温水装置１０（図４参照）の少なくとも一方が接続可能である。コージェネレーション装置７ａ，７ｂにおける熱電併給装置は、エンジン（ガスエンジン）、或いは、燃料電池の何れかが適応可能である。そこで、コージェネレーション装置としては、エンジンの排熱にて水を加熱するエンジン排熱加熱式熱交換器８を備えたエンジン式コージェネレーション装置７ａ、或いは、燃料電池の排熱にて水を加熱する燃料電池排熱加熱式熱交換器９を備えた燃料電池式コージェネレーション装置７ｂの何れかを採用することができる。
【００３６】
図２〜図５に示すように、第１接続部３に接続するガス燃焼加熱機器Ａとして、ガス給湯器５或いはガス給湯暖房機６を採用するか、及び、第２接続部４に接続する非ガス燃焼加熱機器Ｂとして、エンジン式コージェネレーション装置７ａ、燃料電池式コージェネレーション装置７ｂ、或いは、太陽熱温水装置１０の何れかを採用するかは、使用者が選択することができる。そこで、まずは、図２に基づいて、第１接続部３に接続するガス燃焼加熱機器Ａとしてガス給湯器５を採用し、第２接続部４に接続する非ガス燃焼加熱機器Ｂとしてエンジン式コージェネレーション装置７ａを採用した場合について説明する。
【００３７】
図２に示すように、ガス給湯器５は、貯湯ユニットＹからガス給湯器５に供給される水をガスバーナ１１の燃焼により加熱して給湯利用箇所１に供給自在なガス燃焼式熱交換器１２を備えている。ガス給湯器５は、複数の給湯流路部位Ｖ１〜Ｖ３を用いて、第１接続部３に接続するとともに、貯湯ユニットＹからガス給湯器５に供給される水を加熱して又は加熱することなく、給湯利用箇所１に供給自在に構成されている。複数の給湯流路部位Ｖ１〜Ｖ３として、貯湯ユニットＹの第１接続部３とガス燃焼式熱交換器１２とを接続する第１給湯流路部位Ｖ１と、ガス燃焼式熱交換器１２と給湯利用箇所１とを接続する第２給湯流路部位Ｖ２と、第１給湯流路部位Ｖ１の途中部位と第２給湯流路部位Ｖ２の途中部位とを接続する第３給湯流路部位Ｖ３とが備えられている。
【００３８】
第１給湯流路部位Ｖ１の末端（ガス燃焼式熱交換器１２に接続する側とは反対側の末端）が第１接続部３に接続されており、第１給湯流路部位Ｖ１が、貯湯ユニットＹから供給される水をガス燃焼式熱交換器１２に供給自在に構成されている。第２給湯流路部位Ｖ２は、ガス燃焼式熱交換器１２にて加熱された水を給湯利用箇所１に供給自在に構成されている。第３給湯流路部位Ｖ３は、第１給湯流路部位Ｖ１の水をガス燃焼式熱交換器１２を通過させることなくガス燃焼式熱交換器１２をバイパスさせて、第２給湯流路部位Ｖ２の水に対して混合自在に構成されている。第１給湯流路部位Ｖ１と第３給湯流路部位Ｖ３との接続箇所には、第１給湯流路部位Ｖ１の水を第３給湯流路部位Ｖ３に配分して第２給湯流路部位Ｖ２の水に混合させるための、配分量を調整自在な第２三方弁Ｓ２が備えられている。第１給湯流路部位Ｖ１において第１接続部３と第２三方弁Ｓ２との間の部位には、貯湯ユニットＹからガス燃焼加熱機器Ａに供給される入水温度を検出する第２温度センサＴ２が備えられている。第２給湯流路部位Ｖ２において第３給湯流路部位Ｖ３の接続箇所と給湯利用箇所１との間の部位には、ガス燃焼加熱機器Ａから給湯利用箇所１に供給される出湯温度を検出する第３温度センサＴ３が備えられている。
【００３９】
エンジン式コージェネレーション装置７ａは、複数の接続流路部位Ｗ１〜Ｗ２を用いて、第２接続部４に接続するとともに、貯湯ユニットＹからエンジン式コージェネレーション装置７ａに供給される水をエンジン排熱加熱式熱交換器８にて加熱して貯湯ユニットＹに戻すように構成されている。複数の接続流路部位Ｗ１〜Ｗ２として、第２接続部４の一方とエンジン排熱加熱式熱交換器８とを接続する第１接続流路部位Ｗ１と、エンジン排熱加熱式熱交換器８と第２接続部４の他方とを接続する第２接続流路部位Ｗ２とが備えられている。第２接続流路部位Ｗ２の途中部位に第１循環ポンプＰ１が備えられている。
【００４０】
貯湯ユニットＹには、貯湯ユニットＹの運転を制御するユニット制御部１６が備えられている。ガス燃焼加熱機器Ａには、ガス燃焼加熱機器Ａの運転を制御するガス燃焼加熱機器側制御部１７が備えられ、非ガス燃焼加熱機器Ｂには、非ガス燃焼加熱機器側制御部１８が備えられている。ユニット制御部１６は、ガス燃焼加熱機器側制御部１７との間、及び、非ガス燃焼加熱機器側制御部１８との間で、機器が運転中であるか否かの運転情報や水路を通流する水の温度情報等の各種の情報を通信自在に構成されている。
【００４１】
本発明に係る温水供給システムの実施形態では、第２接続部４に接続された非ガス燃焼加熱機器Ｂにて加熱された水を貯湯タンク２に貯留させる貯湯運転、及び、貯湯タンク２に貯留されている水を用いて第１接続部３に接続されたガス燃焼加熱機器Ａを通して給湯利用箇所１に給湯する給湯運転を実行可能に構成されている。
【００４２】
貯湯運転について説明する。
非ガス燃焼加熱機器側制御部１８は、非ガス燃焼加熱機器Ｂを運転させるとともに、第１循環ポンプＰ１を作動させている。これにより、貯湯タンク２の水が、貯湯タンク２の下部から第４流路部位Ｒ４に取り出され、第４流路部位Ｒ４により非ガス燃焼加熱機器Ｂに供給される。非ガス燃焼加熱機器Ｂが運転されているので、非ガス燃焼加熱機器Ｂに供給される貯湯タンク２の水が非ガス燃焼加熱機器Ｂにて加熱される。図２に示すように、非ガス燃焼加熱機器Ｂとしてエンジン式コージェネレーション装置７ａを採用した場合には、エンジン排熱加熱式熱交換器８にて貯湯タンク２の水が加熱される。
【００４３】
このようにして、貯湯タンク２から取り出されて貯湯ユニットＹから非ガス燃焼加熱機器Ｂに供給された水は、非ガス燃焼加熱機器Ｂにて加熱された後、非ガス燃焼加熱機器Ｂから貯湯ユニットＹに戻される。ユニット制御部１６は、第１三方弁Ｓ１の状態を制御して、非ガス燃焼加熱機器Ｂにて加熱された第５流路部位Ｒ５の水に対する第６流路部位Ｒ６への配分量を調整しており、貯湯タンク２の上部に戻す水の温度を目標貯湯温度（例えば、７０℃）になるように第１三方弁Ｓ１の状態を制御している。ちなみに、非ガス燃焼加熱機器側制御部１８は、第１循環ポンプＰ１の回転速度を制御することで、非ガス燃焼加熱機器Ｂから貯湯ユニットＹに戻す水の温度を調整することができる。したがって、この非ガス燃焼加熱機器側制御部１８による第１循環ポンプＰ１の回転速度の制御と、ユニット制御部１６による第１三方弁Ｓ１の状態の制御とを行うことで、貯湯タンク２の上部に戻す水の温度を目標貯湯温度とすることもできる。
【００４４】
給湯運転について説明する。
給湯運転では、ユニット制御部１６が、第１開閉弁Ｋ１を開作動させることで、給水圧により貯湯タンク２の水を貯湯タンク２の上部から第２流路部位Ｒ２に取り出し、その取り出した水をガス燃焼加熱機器Ａに供給してガス燃焼加熱機器Ａを通して給湯利用箇所１に供給している。給湯利用箇所１にて要求されている給湯設定温度の水を給湯利用箇所１に供給するに当たり、図２（ｂ）に示すように、貯湯タンク２の水をガス燃焼加熱機器Ａにて加熱することなく給湯利用箇所１に供給する直接利用可の場合と、図２（ａ）に示すように、貯湯タンク２の水をガス燃焼加熱機器Ａにて加熱して給湯利用箇所１に供給する直接利用不可の場合とがある。
【００４５】
そこで、ユニット制御部１６には、貯湯タンク２に貯留されている水の温度、及び、給湯利用箇所１にて要求されている給湯設定温度に基づいて、直接利用の可否を判定する判定手段１９が備えられている。上述の如く、第１比例弁Ｈ１がユニット出口温度を調整自在な温度調整手段として構成されているので、ユニット制御部１６には、直接利用可の場合及び直接利用不可の場合の夫々において、第１比例弁Ｈ１の開度を制御することによってユニット出口温度を適切な温度に調整する温度制御手段２０も備えられている。
【００４６】
貯湯タンク２には、図示は省略するが、貯湯タンク２に貯留されている水の温度を検出する温度センサが設けられており、その温度センサの検出情報がユニット制御部１６に入力されている。ユニット制御部１６は、貯湯タンク２に設けられた温度センサの検出情報から貯湯タンク２に貯湯されている水の温度を取得するように構成されている。給湯利用箇所１にて要求されている給湯設定温度については、図外のリモコン等を用いて使用者により設定されており、ガス燃焼加熱機器側制御部１７は、その図外のリモコン等との通信により給湯設定温度がどのような温度であるかの給湯設定温度情報を取得している。ユニット制御部１６とガス燃焼加熱機器側制御部１７の間についても各種の情報を通信自在に構成されているので、ユニット制御部１６は、ガス燃焼加熱機器側制御部１７との間での通信により給湯設定温度を取得している。このようにして、判定手段１９は、貯湯タンク２に貯留されている水の温度、及び、給湯利用箇所１にて要求されている給湯設定温度を取得している。そして、判定手段１９は、給湯設定温度ｔ１に貯湯ユニットＹからガス燃焼加熱機器Ａに到達するまでの温度低下分Δｔを加えた判定基準温度ｔａ（＝ｔ１＋Δｔ）と貯湯タンク２に貯留されている水の温度ｔ２とを比較し、貯湯タンク２に貯留されている水の温度ｔ２が判定基準温度ｔａ以上であれば、直接利用可と判定し、貯湯タンク２に貯留されている水の温度ｔ２が判定基準温度ｔａ未満であれば、直接利用不可と判定している。ここで、貯湯ユニットＹからガス燃焼加熱機器Ａに到達するまでの温度低下分Δｔについては、後述の如く、温度制御手段２０が求めており、判定手段１９は、温度制御手段２０が求めた温度低下分Δｔを用いている。
【００４７】
温度制御手段２０は、判定手段１９にて直接利用可と判定した場合に、図２（ｂ）に示すように、ユニット出口温度を給湯設定温度以上の温度とするように第１比例弁Ｈ１の開度を制御する直接利用可温度制御を行うように構成されている。また、温度制御手段２０は、判定手段１９にて直接利用不可と判定した場合に、図２（ａ）に示すように、ユニット出口温度をガス燃焼加熱機器Ａが加熱作動を行う加熱作動温度（例えば、３０℃）以下とするように第１比例弁Ｈ１の開度を制御する直接利用不可温度制御を行うように構成されている。
【００４８】
図２（ｂ）に示すように、直接利用可温度制御では、温度制御手段２０が、貯湯ユニットＹからガス燃焼加熱機器Ａに供給される入水温度とユニット出口温度との温度差に基づいて、貯湯ユニットＹからガス燃焼加熱機器Ａに到達するまでの温度低下分Δｔを求めている。例えば、貯湯ユニットＹからガス燃焼加熱機器Ａに到達するまでの温度低下分の初期値が配管長さや実験等により予め求められており、温度制御手段２０が、予め求められた温度低下分を記憶している。そして、温度制御手段２０は、給湯運転を行うと、その給湯運転中における入水温度及びユニット出口温度を取得して温度低下分Δｔを求め、その求めた温度低下分Δｔを更新して記憶している。
【００４９】
ここで、ユニット出口温度の取得については、貯湯ユニットＹの第１温度センサＴ１にて検出しており、その第１温度センサＴ１にて検出されたユニット出口温度がユニット制御部１６に入力されている。入水温度の取得については、ガス燃焼加熱機器Ａの第２温度センサＴ２にて入水温度を検出しており、その第２温度センサＴ２にて検出された入水温度がガス燃焼加熱機器側制御部１７に入力されている。ユニット制御部１６は、ガス燃焼加熱機器側制御部１７との間での通信により、第２温度センサＴ２にて検出された入水温度を取得している。このようにして、温度制御手段２０は、給湯運転中における入水温度及びユニット出口温度を取得しており、その取得した入水温度とユニット出口温度との温度差をそのまま温度低下分Δｔとして求めている。
【００５０】
温度制御手段２０が貯湯ユニットＹからガス燃焼加熱機器Ａに到達するまでの温度低下分Δｔを求めるに当たり、貯湯ユニットＹからガス燃焼加熱機器Ａに供給される入水温度に代えて、ガス燃焼加熱機器Ａから給湯利用箇所１に供給される出湯温度を用いることもできる。この場合、出湯温度の取得については、ガス燃焼加熱機器Ａの第３温度センサＴ３にて出湯温度を検出しており、その第３温度センサＴ３にて検出された出湯温度がガス燃焼加熱機器側制御部１７に入力されている。ユニット制御部１６は、ガス燃焼加熱機器側制御部１７との間での通信により、第３温度センサＴ３にて検出された出湯温度を取得している。
【００５１】
直接利用可温度制御では、温度制御手段２０が、ユニット出口温度を、求めた温度低下分Δｔだけ給湯設定温度ｔ１よりも高温とするように第１比例弁Ｈ１の開度を制御している。このようにして、図２（ｂ）に示すように、貯湯タンク２の水をガス燃焼加熱機器Ａにて加熱することなく給湯利用箇所１に供給する直接利用可の場合には、貯湯ユニットＹからガス燃焼加熱機器Ａに供給する供給温度をユニット出口温度（＝ｔ１＋Δｔ）としている。
【００５２】
図２（ａ）に示すように、直接利用不可温度制御では、温度制御手段２０が、ユニット出口温度を、給湯設定温度ｔ１に求めた温度低下分Δｔを加えた温度よりも設定温度ｔｂだけ低い温度（＝ｔ１＋Δｔ−ｔｂ）とするように第１比例弁Ｈ１の開度を制御している。ここで、設定温度ｔｂは、ユニット出口温度が加熱作動温度よりも低くなるように設定されており、例えば１０℃に設定されている。このようにして、図２（ａ）に示すように、貯湯タンク２の水をガス燃焼加熱機器Ａにて加熱して給湯利用箇所１に供給する直接利用不可の場合には、貯湯ユニットＹからガス燃焼加熱機器Ａに供給する供給温度をユニット出口温度（＝ｔ１＋Δｔ−ｔｂ）としている。
【００５３】
ガス燃焼加熱機器Ａでは、ユニット制御部１６とガス燃焼加熱機器側制御部１７との間での通信により、ガス燃焼加熱機器側制御部１７が、判定手段１９による直接利用の可否についての判定結果を取得している。そこで、図２（ｂ）に示すように、判定手段１９にて直接利用可と判定した場合には、ガス燃焼加熱機器側制御部１７が、ガスバーナ１１を燃焼させることなく、第１給湯流路部位Ｖ１の水の全量を第３給湯流路部位Ｖ３に供給するように第２三方弁Ｓ２（バイパス水量調整弁に相当する）を切り換えて、第３給湯流路部位Ｖ３（バイパス水路に相当する）によって、ガス燃焼加熱機器Ａに供給される水をガス燃焼式熱交換器１２を通過させずにガス燃焼式熱交換器１２をバイパスして給湯利用箇所１に供給している。
【００５４】
図２（ａ）に示すように、判定手段１９にて直接利用不可と判定した場合には、ガス燃焼加熱機器側制御部１７が、第２温度センサＴ２にて検出する入水温度及び第３温度センサＴ３にて検出する出湯温度に基づいて、その出湯温度が給湯設定温度となるように、ガスバーナ１１の燃焼量を制御するとともに、第２三方弁Ｓ２によって第１給湯流路部位Ｖ１の水を第３給湯流路部位Ｖ３に配分して第２給湯流路部位Ｖ２の水に混合させるための、配分量を制御するように構成されている。このように、ガス燃焼加熱機器Ａに備えられる第２三方弁Ｓ２（バイパス水量調整弁に相当する）は、給湯利用箇所１に供給される出湯温度を給湯設定温度にするためにガス燃焼式熱交換器１２への水量と第３給湯流路部位Ｖ３への水量を調整自在に構成されている。
【００５５】
図２に基づいて、非ガス燃焼加熱機器Ｂとして、エンジン式コージェネレーション装置７ａを採用した場合について説明したが、非ガス燃焼加熱機器Ｂとしては、図３に示すように、燃料電池排熱加熱式熱交換器９を備えた燃料電池式コージェネレーション装置７ｂを採用することもできる。図３では、非ガス燃焼加熱機器Ｂとして、燃料電池排熱加熱式熱交換器９を備えた燃料電池式コージェネレーション装置７ｂを採用しており、この燃料電池式コージェネレーション装置７ｂを第２接続部４に接続した場合を示している。
【００５６】
燃料電池式コージェネレーション装置７ｂは、複数の接続流路部位Ｗ３〜Ｗ４を用いて、第２接続部４に接続するとともに、貯湯ユニットＹから燃料電池式コージェネレーション装置７ｂに供給される水を燃料電池排熱加熱式熱交換器９にて加熱して貯湯ユニットＹに戻すように構成されている。複数の接続流路部位Ｗ３〜Ｗ４として、第２接続部４の一方と燃料電池排熱加熱式熱交換器９とを接続する第３接続流路部位Ｗ３と、燃料電池排熱加熱式熱交換器９と第２接続部４の他方とを接続する第４接続流路部位Ｗ４とが備えられている。第３接続流路部位Ｗ３の途中部位にはラジエータＭ１が備えられている。非ガス燃焼加熱機器側制御部１８は、燃料電池排熱加熱式熱交換器９に供給する水の温度が上限温度（例えば４０℃）以上となる場合には、ラジエータＭ１を作動させて、燃料電池排熱加熱式熱交換器９に供給される水の温度を上限温度（例えば４０℃）以下となるようにしている。第４接続流路部位Ｗ４の途中部位に第２循環ポンプＰ２が備えられている。
【００５７】
本発明に係る温水供給システムの実施形態では、非ガス燃焼加熱機器Ｂとして燃料電池式コージェネレーション装置７ｂを採用した場合でも、図２を用いて説明した如く、貯湯運転や給湯運転を実行可能に構成されている。
貯湯運転においては、貯湯タンク２の下部から取り出された水を燃料電池排熱加熱式熱交換器９にて加熱し、その加熱された水を貯湯タンク２の上部に戻して、貯湯タンク２への貯湯を行うようにしている。
【００５８】
給湯運転においては、図２を用いて説明したのと同様に、判定手段１９が直接利用の可否を判定し、温度制御手段２０が直接利用可温度制御及び直接利用不可温度制御を行うことで、直接利用可の場合及び直接利用不可の場合の夫々において、貯湯ユニットＹからガス燃焼加熱機器Ａに供給するユニット出口温度を適切な温度に調整している。また、判定手段１９にて直接利用可と判定した場合には、図２（ｂ）に示すように、ガス燃焼加熱機器側制御部１７が、ガスバーナ１１を燃焼させることなく、第１給湯流路部位Ｖ１の水の全量を第３給湯流路部位Ｖ３に供給するように第２三方弁Ｓ２を切り換えて、ガス燃焼加熱機器Ａに供給される水をガス燃焼式熱交換器１２を通過させずにガス燃焼式熱交換器１２をバイパスして給湯利用箇所１に供給している。
【００５９】
非ガス燃焼加熱機器Ｂとしては、図４に示すように、太陽熱温水装置１０を採用することもできる。図４では、非ガス燃焼加熱機器Ｂとして、太陽熱温水装置１０を採用しており、この太陽熱温水装置１０を第２接続部４に接続した場合を示している。
【００６０】
太陽熱温水装置１０は、太陽熱にて水を加熱する太陽熱加熱式熱交換器１３を備えており、複数の接続流路部位Ｗ５〜Ｗ６を用いて、第２接続部４に接続するとともに、貯湯ユニットＹから太陽熱温水装置１０に供給される水を太陽熱加熱式熱交換器１３にて加熱して貯湯ユニットＹに戻すように構成されている。複数の接続流路部位Ｗ５〜Ｗ６として、第２接続部４の一方と太陽熱加熱式熱交換器１３とを接続する第５接続流路部位Ｗ５と、太陽熱加熱式熱交換器１３と第２接続部４の他方とを接続する第６接続流路部位Ｗ６とが備えられている。第６接続流路部位Ｗ６の途中部位に第３循環ポンプＰ３が備えられている。
【００６１】
本発明に係る温水供給システムの実施形態では、非ガス燃焼加熱機器Ｂとして太陽熱温水装置１０を採用した場合でも、図２を用いて説明した如く、貯湯運転や給湯運転を実行可能に構成されている。
貯湯運転においては、貯湯タンク２の下部から取り出された水を太陽熱加熱式熱交換器１３にて加熱し、その加熱された水を貯湯タンク２の上部に戻して、貯湯タンク２への貯湯を行うようにしている。
【００６２】
給湯運転においては、図２を用いて説明したのと同様に、判定手段１９が直接利用の可否を判定し、温度制御手段２０が直接利用可温度制御及び直接利用不可温度制御を行うことで、直接利用可の場合及び直接利用不可の場合の夫々において、貯湯ユニットＹからガス燃焼加熱機器Ａに供給するユニット出口温度を適切な温度に調整している。また、判定手段１９にて直接利用可と判定した場合には、図２（ｂ）に示すように、ガス燃焼加熱機器側制御部１７が、ガスバーナ１１を燃焼させることなく、第１給湯流路部位Ｖ１の水の全量を第３給湯流路部位Ｖ３に供給するように第２三方弁Ｓ２を切り換えて、ガス燃焼加熱機器Ａに供給される水をガス燃焼式熱交換器１２を通過させずにガス燃焼式熱交換器１２をバイパスして給湯利用箇所１に供給している。
【００６３】
図２〜図４では、ガス燃焼加熱機器Ａとしてガス給湯器５を採用した場合を示しているが、ガス燃焼加熱機器Ａとしては、図５に示すように、ガス給湯暖房機６を採用することもできる。第１接続部３にガス給湯暖房機６を接続したときにも、図２〜図４に示すように、ガス給湯器５を接続したときと同様に、第２接続部４に接続する非ガス燃焼加熱機器Ｂとして採用する機器を変更することができる。第１接続部３にガス給湯暖房機６を接続した場合については、図５に示すように、第２接続部４にエンジン式コージェネレーション装置７ａを接続した場合のみを図示し、第２接続部４に燃料電池式コージェネレーション装置７ｂを接続した場合、及び、第２接続部４に太陽熱温水装置１０を接続した場合については図示を省略する。
【００６４】
ガス給湯暖房機６は、ガス給湯器５と同様に、貯湯ユニットＹから供給される水を給湯利用箇所１に供給するための構成を備えている。貯湯ユニットＹから供給される水を給湯利用箇所１に供給するための構成については、図５では、三方弁や温度センサを省略して図示している。
【００６５】
ガス給湯暖房機６は、貯湯ユニットＹからガス給湯暖房機６に供給される水をガスバーナの燃焼により加熱して給湯利用箇所１に供給自在なガス燃焼式熱交換器２１を備えている。そして、ガス給湯暖房機６は、第４給湯流路部位Ｖ４及び第５給湯流路部位Ｖ５に加えて、貯湯ユニットＹからガス給湯暖房機６に供給される水を、ガス燃焼式熱交換器２１を通過させることなくガス燃焼式熱交換器２１をバイパスさせて、給湯利用箇所１に供給自在な第６給湯流路部位Ｖ６（バイパス水路に相当する）を備えるとともに、その第６給湯流路部位Ｖ６にてガス燃焼式熱交換器２１をバイパスさせる水の流量を調整自在なバイパス水量調整弁に相当する三方弁（図示省略）も備えている。
【００６６】
ガス給湯暖房機６は、貯湯ユニットＹから供給される水を給湯利用箇所１に供給するとともに、図外の暖房負荷への熱供給も行うことができるように構成されている。そこで、図５に示すように、第１接続部３にガス給湯暖房機６を接続する場合には、貯湯ユニットＹに、非ガス燃焼加熱機器Ｂにて加熱された水にて図外の暖房負荷（例えば、床暖房装置や浴室暖房装置）に供給する熱媒体を加熱する暖房負荷熱交換器１４が備えられている。暖房負荷熱交換器１４は、第５流路部位Ｒ５の途中部位に備えられており、図外の暖房負荷と暖房負荷熱交換器１４との間で熱媒体を循環させる循環路１５が備えられている。暖房負荷熱交換器１４は、第５流路部位Ｒ５の水にて循環路１５の熱媒体を加熱自在な液々熱交換器にて構成されている。第５流路部位Ｒ５には、暖房負荷熱交換器１４を通過させることなく暖房負荷熱交換器１４をバイパスさせる第１バイパス流路部位Ｃ１が備えられており、第５流路部位Ｒ５から第１バイパス流路部位Ｃ１への分岐箇所には、暖房負荷熱交換器１４をバイパスさせて水を通流させるか否かを切換自在な第１切換弁Ｌ１が備えられている。
【００６７】
図示は省略するが、ガス給湯暖房機６には、貯湯ユニットＹからガス給湯暖房機６に供給される水を加熱するガス燃焼式熱交換器２１とは別に、もう１つガス燃焼式熱交換器が備えられている。そして、図外の暖房負荷と暖房負荷熱交換器１４との間で熱媒体を循環させる循環路１５は、暖房負荷熱交換器１４を通過した熱媒体を、もう１つのガス燃焼式熱交換器に供給自在となっており、もう１つのガス燃焼式熱交換器を通過した熱媒体を図外の暖房負荷に供給するように構成されている。このようにして、循環路１５の熱媒体は、暖房負荷熱交換器１４、及び、ガス給湯暖房機６に備えられたもう１つのガス燃焼式熱交換器の双方にて加熱可能となっており、少なくとも一方の熱交換器にて加熱された熱媒体を図外の暖房負荷に供給可能となっている。
【００６８】
本発明に係る温水供給システムの実施形態では、ガス燃焼加熱機器Ａとしてガス給湯暖房機６を採用した場合でも、図２を用いて説明した如く、貯湯運転や給湯運転を実行可能に構成されている。
【００６９】
貯湯運転においては、図外の暖房負荷から熱供給の要求があり図外の暖房負荷へ熱供給する暖房運転も同時に行う場合と暖房運転を行わない場合とがある。
暖房運転も同時に行う場合には、図５（ａ）に示すように、ガス給湯暖房機６のガス燃焼加熱機器側制御部１７等が、図外の循環ポンプを作動させて、循環路１５を通して熱媒体を循環させている。ユニット制御部１６は、第５流路部位Ｒ５の水をそのまま第５流路部位Ｒ５に供給するように第１切換弁Ｌ１の状態を制御し、非ガス燃焼加熱機器Ｂにて加熱された水を暖房負荷熱交換器１４に供給するようにしている。循環路１５の熱媒体は、暖房負荷熱交換器１４において非ガス燃焼加熱機器Ｂにて加熱された第５流路部位Ｒ５の水により加熱され、その加熱された循環路１５の熱媒体が図外の暖房負荷に供給されて、その熱媒体の熱が暖房負荷での暖房に用いられる。第５流路部位Ｒ５の水は、暖房負荷熱交換器１４を通過した後、貯湯タンク２の上部に供給される。
【００７０】
暖房運転を行わず、貯湯運転のみを行う場合には、図５（ｂ）に示すように、ユニット制御部１６は、第５流路部位Ｒ５の水の全量を第１バイパス流路部位Ｃ１に供給するように第１切換弁Ｌ１の状態を制御し、非ガス燃焼加熱機器Ｂにて加熱された水を、暖房負荷熱交換器１４を通過させることなく暖房負荷熱交換器１４をバイパスさせて、貯湯タンク２の上部に供給するようにしている。このようにして、暖房負荷熱交換器バイパス手段が、ユニット制御部１６、第１バイパス流路部位Ｃ１、及び、第１切換弁Ｌ１にて構成されている。
【００７１】
給湯運転においては、図２を用いて説明したのと同様に、判定手段１９が直接利用の可否を判定し、温度制御手段２０が直接利用可温度制御及び直接利用不可温度制御を行うことで、直接利用可の場合及び直接利用不可の場合の夫々において、貯湯ユニットＹからガス給湯暖房機６に供給するユニット出口温度を適切な温度に調整している。また、判定手段１９にて直接利用可と判定した場合には、ガス燃焼加熱機器側制御部１７が、ガスバーナを燃焼させることなく、ガス給湯暖房機６に供給される水を、ガス燃焼式熱交換器２１を通過させずにガス燃焼式熱交換器２１をバイパスして給湯利用箇所１に供給している。
【００７２】
〔第２実施形態〕
この第２実施形態は、上記第１実施形態において、判定手段１９及び温度制御手段２０の別実施形態であり、その他の構成については上記第１実施形態と同様である。以下、判定手段１９及び温度制御手段２０の構成について中心に説明し、その他の構成については説明を省略する。
【００７３】
上記第１実施形態では、判定手段１９が、ユニット制御部１６とガス燃焼加熱機器側制御部１７との間での通信を行うことで給湯設定温度を取得し、貯湯タンク２の水の温度、及び、給湯設定温度に基づいて、直接利用の可否を判定している。温度制御手段２０は、判定手段１９にて直接利用可と判定した場合には直接利用可温度制御を行い、判定手段１９にて直接利用不可と判定した場合には直接利用不可温度制御を行うようにしている。
【００７４】
それに対して、この第２実施形態では、温度制御手段２０が、判定手段１９による直接利用の可否の判定結果にかかわらず、直接利用不可温度制御を実行可能に構成されている。これにより、給湯運転では、貯湯ユニットＹからガス燃焼加熱機器Ａに供給される水の温度が、常時、ガス燃焼加熱機器Ａが加熱作動を行う加熱作動温度（例えば、３０℃）以下となる。したがって、ガス燃焼加熱機器Ａでは、図２（ａ）に示すように、ガス燃焼加熱機器側制御部１７が、第２温度センサＴ２にて検出する入水温度及び第３温度センサＴ３にて検出する出湯温度に基づいて、その出湯温度が給湯設定温度となるように、ガスバーナ１１の燃焼量を制御するとともに、第２三方弁Ｓ２によって第１給湯流路部位Ｖ１の水を第３給湯流路部位Ｖ３に配分して第２給湯流路部位Ｖ２の水に混合させる、配分量を制御する。このように、ユニット制御部１６とガス燃焼加熱機器側制御部１７との間での通信を行わなくても、水を加熱して給湯設定温度の水を給湯利用箇所１に供給するというガス燃焼加熱機器Ａに備えられた機能を活用して、給湯利用箇所１に給湯設定温度の水を供給することができる。
【００７５】
〔第３実施形態〕
上記第１実施形態では、非ガス燃焼加熱機器Ｂとして、コージェネレーション装置７ａ，７ｂ或いは太陽熱温水装置１０を採用する場合を例示したが、図６及び図７に示すように、非ガス燃焼加熱機器Ｂとして、コージェネレーション装置７ａ，７ｂ及び太陽熱温水装置１０に加えて、ヒートポンプ装置ＨＰを採用することもできる。
【００７６】
図６では、第１接続部３にガス給湯器５を接続し、且つ、第２接続部４にヒートポンプ装置ＨＰを接続した場合を示している。図７では、第１接続部３にガス給湯暖房機６を接続し、且つ、第２接続部４にヒートポンプ装置ＨＰを接続した場合を示している。図６及び図７では、ガス給湯器５及びガス給湯暖房機６について、温度センサや三方弁を省略して図示している。
【００７７】
図６及び図７に示すように、ヒートポンプ装置ＨＰは、複数の接続流路部位Ｗ７〜Ｗ８を用いて、第２接続部４に接続するとともに、貯湯ユニットＹからヒートポンプ装置ＨＰに供給される水を凝縮器２３にて加熱して貯湯ユニットＹに戻すように構成されている。ヒートポンプ装置ＨＰは、圧縮機２２、凝縮器２３、膨張弁２４、蒸発器２５の順に媒体（冷媒）を循環させる媒体回路２６を備えた圧縮式ヒートポンプ装置にて構成されている。ヒートポンプ装置ＨＰの媒体（冷媒）は、蒸発器２５において外気等から熱を取得し、凝縮器２３は、ヒートポンプ装置ＨＰの媒体（冷媒）が外気等から取得した熱により水を加熱自在に構成されている。複数の接続流路部位Ｗ７〜Ｗ８として、第２接続部４の一方と凝縮器２３とを接続する第７接続流路部位Ｗ７と、凝縮器２３と第２接続部４の他方とを接続する第８接続流路部位Ｗ８とが備えられている。第８接続流路部位Ｗ８の途中部位に第４循環ポンプＰ４が備えられている。
【００７８】
本発明に係る温水供給システムの実施形態では、非ガス燃焼加熱機器Ｂとしてヒートポンプ装置ＨＰを採用した場合でも、図２を用いて説明した如く、貯湯運転や給湯運転を実行可能に構成されている。このときの貯湯運転や給湯運転については、図２を用いて説明したものと同様であるので、説明は省略する。
【００７９】
この第３実施形態において、ヒートポンプ装置ＨＰについては、圧縮機２２、凝縮器２３、膨張弁２４、蒸発器２５を備えた圧縮式ヒートポンプ装置を例示しているが、例えば、吸収器、再生器、凝縮器、蒸発器を備えた吸収式ヒートポンプ装置をヒートポンプ装置として用いることもできる。
【００８０】
〔別実施形態〕
（１）上記第１〜第３実施形態では、貯湯ユニットＹに第１三方弁Ｓ１を設けているが、この第１三方弁Ｓ１に代えて、第５流路部位Ｒ５において第６流路部位Ｒ６の接続箇所と貯湯タンク２の上部との間の部位に開閉弁又は比例弁を設けるとともに、第６流路部位Ｒ６の途中部位に開閉弁又は比例弁を設けることができる。
【００８１】
（２）上記第１〜第３実施形態では、貯湯ユニットＹに第１比例弁Ｈ１を設けているが、この第１比例弁Ｈ１に代えて、第２流路部位Ｒ２と第３流路部位Ｒ３との接続箇所に三方弁を設け、この三方弁の状態を制御することで、ユニット出口温度を調整することもできる。
【００８２】
（３）上記第１〜第３実施形態では、ガス燃焼加熱機器Ａに第２三方弁Ｓ２を設けているが、この第２三方弁Ｓ２に代えて、第１給湯流路部位Ｖ１において第３給湯流路部位Ｖ３の接続箇所とガス燃焼式熱交換器１２との間の部位に開閉弁又は比例弁を設けるとともに、第３給湯流路部位Ｖ３の途中部位に開閉弁又は比例弁を設けることができる。さらに、第２三方弁Ｓ２に代えて、第２給湯流路部位Ｖ２と第３給湯流路部位Ｖ３との接続箇所に三方弁を設けることもできる。
【００８３】
（４）上記第１〜第３実施形態では、非ガス燃焼加熱機器Ｂとして、コージェネレーション装置７ａ，７ｂや太陽熱温水装置１０の１つの機器を採用し、その１つの機器を貯湯ユニットＹに接続する場合を示している。これに代えて、非ガス燃焼加熱機器Ｂとして、コージェネレーション装置７ａ，７ｂと太陽熱温水装置１０との２つの機器を採用し、２つの機器を貯湯ユニットＹに接続して実施することも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００８４】
本発明は、給湯利用箇所に供給する水を貯留する貯湯タンクを備え、ガス燃焼加熱機器及び非ガス燃焼加熱機器についてどの機器を採用するかの選択に対して、コストアップを招くことなく、柔軟に且つ容易に対応することができながら、ガス燃焼加熱機器にて加熱することなく給湯利用箇所に水を供給する直接利用可の場合、及び、ガス燃焼加熱機器にて加熱して給湯利用箇所に水を供給する直接利用不可の場合の夫々において、貯湯タンクの水を利用して給湯設定温度の水を給湯利用箇所へ供給することを適切に行うことができる各種の温水供給システムに適応可能である。
【符号の説明】
【００８５】
１          給湯利用箇所
２          貯湯タンク
５          ガス給湯器
６          ガス給湯暖房機
７ａ，７ｂ  コージェネレーション装置
１０        太陽熱温水装置
１２        ガス燃焼式熱交換器
１４        暖房負荷熱交換器
１６        ユニット制御部（暖房負荷熱交換器バイパス手段）
１９        判定手段
２０        温度制御手段
２１        ガス燃焼式熱交換器
Ａ          ガス燃焼加熱機器
Ｂ          非ガス燃焼加熱機器
Ｃ１        第１バイパス流路部位（暖房負荷熱交換器バイパス手段）
ＨＰ        ヒートポンプ装置
Ｌ１        第１切換弁（暖房負荷熱交換器バイパス手段）
Ｍ１        ラジエータ
Ｈ１        第１比例弁（温度調整手段）
Ｓ２        第２三方弁（バイパス水量調整弁）
Ｙ          貯湯ユニット
Ｖ３        第３給湯流路部位（バイパス水路）
Ｖ６        第６給湯流路部位（バイパス水路）
【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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