(57)【要約】【課題】給水タンクへの給水の停止中にも、次回の給水の加温のために蓄熱できる給水加温システムを提供する。【解決手段】給水タンク３には、ヒートポンプ４の凝縮器１５を介して給水路９により給水可能であると共に、凝縮器１５を介さずに補給水路１０により給水可能である。凝縮器１５を通過後の水を、給水タンク３へ供給するか、給水タンク３へ供給せずに循環路１９を介して凝縮器１５に循環させるかを、三方弁２０により切り替えできる。循環路１９には、蓄熱装置６が設けられている。蓄熱装置６は、凝縮器１５からの温水で蓄熱され、この蓄熱された熱を用いて、補給水路１０を介した給水タンク３への給水を加温できる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ヒートポンプの凝縮器を介して給水路により給水可能であると共に、前記凝縮器を介さずに補給水路により給水可能な給水タンクを備え、
前記凝縮器を通過後の水を、前記給水タンクへ供給するか、前記給水タンクへ供給せずに循環路を介して前記凝縮器に循環させるかを切り替え可能とされ、
前記循環路には、前記凝縮器を循環する水により蓄熱媒体が加温されると共に、この加温された蓄熱媒体により前記補給水路を介した給水を加温できる蓄熱装置が設けられており、
前記給水タンク内の水位が第一水位（Ｈ１）を下回ると、前記給水路および前記補給水路を介して前記給水タンクへ給水し、
前記給水タンク内の水位が前記第一水位より高い第二水位（Ｈ２）を上回ると、前記補給水路を介した前記給水タンクへの給水を停止した状態で、前記凝縮器を通過後の水を前記給水タンクへ供給せずに前記蓄熱装置に通して、この蓄熱装置と前記凝縮器との間で水を循環させる
ことを特徴とする給水加温システム。
【請求項２】
前記蓄熱装置の出口側の水温が設定温度以上になると前記ヒートポンプを停止すると共に前記循環を停止する
ことを特徴とする請求項１に記載の給水加温システム。
【請求項３】
前記給水タンクへの給水を貯留する補給水タンクをさらに備え、
前記循環路に蓄熱装置を設置する代わりに、前記凝縮器からの水を前記循環路を介して前記補給水タンクへ戻し、
前記給水タンク内の水位が第一水位（Ｈ１）を下回ると、前記給水路および前記補給水路を介して前記給水タンクへ給水し、
前記給水タンク内の水位が前記第一水位より高い第二水位（Ｈ２）を上回ると、前記補給水路を介した前記給水タンクへの給水を停止した状態で、前記凝縮器を通過後の水を前記給水タンクへ供給せずに前記補給水タンクへ戻しつつ、その補給水タンク内の水を前記凝縮器に循環させる
ことを特徴とする請求項１に記載の給水加温システム。
【請求項４】
前記補給水タンクの出口側の水温が設定温度以上になると前記ヒートポンプを停止すると共に前記循環を停止する
ことを特徴とする請求項３に記載の給水加温システム。
【請求項５】
前記ヒートポンプの蒸発器に通される熱源流体の温度に基づき、前記ヒートポンプの出力を調整する
ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の給水加温システム。
【請求項６】
前記ヒートポンプの蒸発器に通される熱源流体の量が設定を下回ると、前記ヒートポンプの運転を停止すると共に、前記蒸発器への熱源流体の供給を停止する
ことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の給水加温システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ヒートポンプを用いた給水加温システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、下記特許文献１に開示されるように、ボイラ（２４）の給水タンク（２３）への給水を、ヒートポンプ（１２）を用いて加温できるシステムが知られている。このシステムでは、給水タンク（２３）は、給水源（２１）から給水路を介して給水可能であると共に、給水路から分岐してヒートポンプ給湯器（１２）を介しても給水可能である。そして、給水タンク（２３）は、第１水位（５２Ｌ）を下回ると、ヒートポンプ給湯機（１２）からの給水が開始され、第１水位より高水位の第２水位（５２Ｈ）を上回ると、ヒートポンプ給湯機（１２）からの給水が停止される。また、第１水位より低水位の第３水位（３２Ｌ）を下回ると、給水源（２１）からの給水が開始され、第３水位より高水位であるが第１水位より低水位の第４水位（３２Ｈ）を上回ると、給水源（２１）からの給水が停止される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−２５４３１号公報（請求項４、図２−３）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前記特許文献１に記載の発明では、給水タンク内の水位に応じて、ヒートポンプ経由で給水するか、それに加えて直接にも給水するか、あるいはすべての給水を停止するかが切り替えられる。
【０００５】
しかしながら、給水タンクへの給水の停止中、常にヒートポンプも停止させておくのでは効率が悪い場合がある。
【０００６】
そこで、本発明が解決しようとする課題は、給水タンクへの給水の停止中にも、次回の給水の加温のために蓄熱できる給水加温システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、前記課題を解決するためになされたもので、請求項１に記載の発明は、ヒートポンプの凝縮器を介して給水路により給水可能であると共に、前記凝縮器を介さずに補給水路により給水可能な給水タンクを備え、前記凝縮器を通過後の水を、前記給水タンクへ供給するか、前記給水タンクへ供給せずに循環路を介して前記凝縮器に循環させるかを切り替え可能とされ、前記循環路には、前記凝縮器を循環する水により蓄熱媒体が加温されると共に、この加温された蓄熱媒体により前記補給水路を介した給水を加温できる蓄熱装置が設けられており、前記給水タンク内の水位が第一水位（Ｈ１）を下回ると、前記給水路および前記補給水路を介して前記給水タンクへ給水し、前記給水タンク内の水位が前記第一水位より高い第二水位（Ｈ２）を上回ると、前記補給水路を介した前記給水タンクへの給水を停止した状態で、前記凝縮器を通過後の水を前記給水タンクへ供給せずに前記蓄熱装置に通して、この蓄熱装置と前記凝縮器との間で水を循環させることを特徴とする給水加温システムである。
【０００８】
請求項１に記載の発明によれば、給水タンク内の水位が回復しても、蓄熱装置と凝縮器との間で水を循環させて蓄熱媒体を加温しておき、このようにして蓄熱しておいた熱で、次回の給水時における補給水路を介した給水を加温することができる。ヒートポンプによる蓄熱を用いることで、電気ヒータなどと比べて省エネルギーである。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、前記蓄熱装置の出口側の水温が設定温度以上になると前記ヒートポンプを停止すると共に前記循環を停止することを特徴とする請求項１に記載の給水加温システムである。
【００１０】
請求項２に記載の発明によれば、給水タンク内の水位が回復しても、所定の終了条件を満たすまで、蓄熱装置と凝縮器との間で水を循環させて蓄熱媒体を加温しておき、このようにして蓄熱しておいた熱で、次回の給水時における補給水路を介した給水を加温することができる。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、前記給水タンクへの給水を貯留する補給水タンクをさらに備え、前記循環路に蓄熱装置を設置する代わりに、前記凝縮器からの水を前記循環路を介して前記補給水タンクへ戻し、前記給水タンク内の水位が第一水位（Ｈ１）を下回ると、前記給水路および前記補給水路を介して前記給水タンクへ給水し、前記給水タンク内の水位が前記第一水位より高い第二水位（Ｈ２）を上回ると、前記補給水路を介した前記給水タンクへの給水を停止した状態で、前記凝縮器を通過後の水を前記給水タンクへ供給せずに前記補給水タンクへ戻しつつ、その補給水タンク内の水を前記凝縮器に循環させることを特徴とする請求項１に記載の給水加温システムである。
【００１２】
請求項３に記載の発明によれば、給水タンク内の水位が回復しても、補給水タンクと凝縮器との間で水を循環させて、補給水タンク内の貯留水の加温を図ることができる。また、蓄熱装置を別途設ける必要もない。
【００１３】
請求項４に記載の発明は、前記補給水タンクの出口側の水温が設定温度以上になると前記ヒートポンプを停止すると共に前記循環を停止することを特徴とする請求項３に記載の給水加温システムである。
【００１４】
請求項４に記載の発明によれば、給水タンク内の水位が回復しても、所定の終了条件を満たすまで、補給水タンクと凝縮器との間で水を循環させて、補給水タンク内の貯留水の加温を図ることができる。
【００１５】
請求項５に記載の発明は、前記ヒートポンプの蒸発器に通される熱源流体の温度に基づき、前記ヒートポンプの出力を調整することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の給水加温システムである。
【００１６】
請求項５に記載の発明によれば、熱源流体の温度を考慮してヒートポンプの出力を調整することで、熱源流体の温度変化に拘わらず、給水路を介した給水タンクへの給水流量を安定させることができる。
【００１７】
さらに、請求項６に記載の発明は、前記ヒートポンプの蒸発器に通される熱源流体の量が設定を下回ると、前記ヒートポンプの運転を停止すると共に、前記蒸発器への熱源流体の供給を停止することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の給水加温システムである。
【００１８】
請求項６に記載の発明によれば、ヒートポンプの熱源流体がなくなると、ヒートポンプの運転を停止することができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、給水タンクへの給水の停止中にも、次回の給水の加温のために蓄熱することができる給水加温システムを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の給水加温システムの実施例１を示す概略図である。
【図２】図１の給水加温システムの制御方法の一例を示す図である。
【図３】本発明の給水加温システムの実施例２を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の具体的実施例を図面に基づいて詳細に説明する。
【実施例１】
【００２２】
図１は、本発明の給水加温システム１の実施例１を示す概略図である。
本実施例の給水加温システム１は、ボイラ２の給水タンク３への給水をヒートポンプ４で加温できるシステムであり、ボイラ２への給水を貯留する給水タンク３と、この給水タンク３への給水を貯留する補給水タンク５と、この補給水タンク５から給水タンク３への給水を加温するヒートポンプ４および蓄熱装置６と、前記ヒートポンプ４の熱源としての熱源水（たとえば廃温水）を貯留する熱源水タンク７とを備える。
【００２３】
ボイラ２は、蒸気ボイラであり、給水タンク３からの給水を加熱して蒸気にする。ボイラ２は、典型的には、蒸気の圧力を所望に維持するように、燃焼量を調整される。また、ボイラ２は、缶体内の水位を所望に維持するように、給水タンク３からボイラ２への給水路に設けたポンプ８が制御される。ボイラ２からの蒸気は、各種の蒸気使用設備（図示省略）へ送られるが、蒸気使用設備からのドレン（蒸気の凝縮水）を給水タンク３へ戻してもよい。
【００２４】
給水タンク３は、補給水タンク５から、ヒートポンプ４を介して給水路９により給水可能であると共に、ヒートポンプ４を介さずに蓄熱装置６を介して補給水路１０により給水可能である。給水路９に設けた給水ポンプ１１と、補給水路１０に設けた補給水ポンプ１２との作動を制御することで、給水路９と補給水路１０との内、いずれか一方または双方を介して、補給水タンク５から給水タンク３へ給水可能である。給水路９には、給水ポンプ１１より下流に、廃熱回収熱交換器１３とヒートポンプ４とが順に設けられ、補給水路１０には、補給水ポンプ１２より下流に、蓄熱装置６が設けられている。
【００２５】
給水ポンプ１１は、本実施例では、インバータにより回転数を制御可能とされる。給水ポンプ１１の回転数を変更することで、給水路９を介した給水タンク３への給水の流量を調整することができる。一方、補給水ポンプ１２は、本実施例では、オンオフ制御される。
【００２６】
補給水タンク５は、給水タンク３への給水を貯留する。補給水タンク５への給水として、本実施例では軟水が用いられる。すなわち、軟水器（図示省略）にて水中の硬度分を除去された軟水は、補給水タンク５に供給され貯留される。補給水タンク５の水位に基づき軟水器からの給水を制御することで、補給水タンク５の水位は所望に維持される。
【００２７】
ヒートポンプ４は、蒸気圧縮式のヒートポンプであり、圧縮機１４、凝縮器１５、膨張弁１６および蒸発器１７が順次環状に接続されて構成される。そして、圧縮機１４は、ガス冷媒を圧縮して高温高圧にする。また、凝縮器１５は、圧縮機１４からのガス冷媒を凝縮液化する。さらに、膨張弁１６は、凝縮器１５からの液冷媒を通過させることで、冷媒の圧力と温度とを低下させる。そして、蒸発器１７は、膨張弁１６からの冷媒の蒸発を図る。
【００２８】
従って、ヒートポンプ４は、蒸発器１７において、冷媒が外部から熱を奪って気化する一方、凝縮器１５において、冷媒が外部へ放熱して凝縮することになる。これを利用して、本実施例では、ヒートポンプ４は、蒸発器１７において、熱源としての熱源水から熱をくみ上げ、凝縮器１５において、給水路９の水を加温する。
【００２９】
ヒートポンプ４は、凝縮器１５と膨張弁１６との間に、所望により過冷却器１８を設けてもよい。過冷却器１８は、凝縮器１５から膨張弁１６への冷媒と、凝縮器１５への給水との間接熱交換器である。過冷却器１８により、凝縮器１５への給水で、凝縮器１５から膨張弁１６への冷媒を過冷却することができると共に、凝縮器１５から膨張弁１６への冷媒で、凝縮器１５への給水を加温することができる。ヒートポンプ４の冷媒は、凝縮器１５において潜熱を放出し、過冷却器１８において顕熱を放出する。
【００３０】
その他、ヒートポンプ４には、圧縮機１４の入口側にアキュムレータを設置したり、圧縮機１４の出口側に油分離器を設置したり、凝縮器１５の出口側（凝縮器１５と過冷却器１８との間）に受液器を設置したりしてもよい。
【００３１】
ヒートポンプ４は、その出力（圧縮機１４の容量）を変更可能とされてもよい。たとえば、圧縮機１４のモータの回転数をインバータで変更することで、ヒートポンプ４の出力を変更することができる。
【００３２】
ところで、凝縮器１５を通過後の水は、給水タンク３へ供給されるか、給水タンク３へ供給されずに循環路１９を介して凝縮器１５に循環されるかを切り替え可能とされている。本実施例では、凝縮器１５から給水タンク３への給水路と、補給水タンク５から給水ポンプ１１への給水路とが循環路１９で接続されている。
【００３３】
循環路１９には、蓄熱装置６が設けられている。この蓄熱装置６は、循環路１９を通る温水により蓄熱媒体が加温されて蓄熱でき、そのようにして蓄熱した熱を用いて、補給水路１０を介した給水タンク３への給水を加温できる。
【００３４】
凝縮器１５から給水タンク３への給水路には、循環路１９との分岐部に、三方弁２０が設けられている。また、補給水タンク５から給水ポンプ１１への給水路には、循環路１９との合流部より上流側に、開閉弁２１が設けられている。
【００３５】
なお、図１において二点鎖線で示すように、補給水路１０には、蓄熱装置６の入口側と出口側とをバイパス路２２で接続し、バイパス路２２にはバイパス弁２３を設けてもよい。その場合、バイパス弁２３を閉じることで、補給水タンク５からの水は、蓄熱装置６を介して給水タンク３へ供給される。但し、バイパス路２２およびバイパス弁２３の設置は省略するのがよい。その場合、補給水路１０を介した給水タンク３への給水は、常に蓄熱装置６を介して給水タンク３へ供給される。いずれにしても、補給水タンク５からの水を蓄熱装置６に通すことで、補給水タンク５からの水は、蓄熱装置６において蓄熱媒体と熱交換して加温された後、給水タンク３へ供給される。なお、蓄熱媒体は、循環路１９の水と補給水路１０の水との熱交換器そのものであってもよい。
【００３６】
三方弁２０は、凝縮器１５からの水を給水タンク３へ送る「送水位置」と、凝縮器１５からの水を給水タンク３へ送らずに循環路１９から給水ポンプ１１へ戻す「循環位置」とに切り替えることができる。従って、開閉弁２１を開けると共に三方弁２０を送水位置とした状態では、補給水タンク５からの水を、廃熱回収熱交換器１３、過冷却器１８および凝縮器１５を介して、給水タンク３へ供給することができる。また、開閉弁２１を閉じると共に三方弁２０を循環位置とした状態では、凝縮器１５と蓄熱装置６との間で水を循環させ、その循環水をヒートポンプ４で加温しつつ、そのようにして加温された循環水で、蓄熱装置６に蓄熱することができる。そして、そのようにして蓄熱された熱は、前述したとおり、補給水路１０を介した給水タンク３への給水の加温に利用される。
【００３７】
熱源水タンク７は、ヒートポンプ４の熱源としての熱源水を貯留する。熱源水とは、たとえば廃温水（工場などから排出される温水）である。なお、熱源水タンク７には、熱源水の供給路２４が設けられると共に、所定以上の水をあふれさせるオーバーフロー路２５が設けられている。
【００３８】
熱源水タンク７の水は、熱源供給路２６を介して、ヒートポンプ４の蒸発器１７を通された後、廃熱回収熱交換器１３を通される。熱源供給路２６には、蒸発器１７より上流側に熱源供給ポンプ２７が設けられており、この熱源供給ポンプ２７を作動させることで、熱源水タンク７からの熱源水を、蒸発器１７と廃熱回収熱交換器１３とに順に通すことができる。なお、廃熱回収熱交換器１３は、過冷却器１８への給水と蒸発器１７からの熱源水との間接熱交換器である。
【００３９】
給水路９には、凝縮器１５の出口側に、第一温度センサ２８が設けられる。この第一温度センサ２８は、凝縮器１５を通過後の水温を検出する。補給水タンク５からの水を給水タンク３へ供給中、第一温度センサ２８の検出温度Ｔ１に基づき、給水ポンプ１１が制御される。ここでは、給水ポンプ１１は、第一温度センサ２８の検出温度Ｔ１を所定温度（たとえば７５℃）に維持するようにインバータ制御される。つまり、給水路９を介した給水タンク３への給水は、第一温度センサ２８の検出温度Ｔ１を所定温度に維持するように、流量が調整される。但し、場合により、このような第一温度センサ２８による流量調整制御を省略することもできる。
【００４０】
循環路１９には、蓄熱装置６の出口側に、第二温度センサ２９が設けられる。この第二温度センサ２９は、蓄熱装置６を通過後の循環水の温度を検出する。
【００４１】
給水タンク３には、水位検出器３０が設けられている。水位検出器３０の構成は特に問わないが、本実施例では電極式水位検出器とされる。つまり、給水タンク３には、長さの異なる複数の電極棒３１，３２が、その下端部の高さ位置を互いに異ならせて差し込まれて保持されている。具体的には、給水停止電極棒３１と給水開始電極棒３２とが、順に下端部の高さ位置を低くして、給水タンク３に挿入されている。各電極棒３１，３２は、その下端部が水に浸かるか否かにより、下端部における水位の有無を検出する。
【００４２】
熱源水タンク７には、ヒートポンプ４の熱源としての熱源水の有無を確認するために、水位検出器３３が設けられている。水位検出器３３の構成は特に問わないが、本実施例では電極式水位検出器とされる。つまり、熱源水タンク７には、低水位検出電極棒３４が差し込まれており、熱源水の水位が設定を下回っていないかを監視する。また、熱源水タンク７には、熱源水の温度を検出する熱源温度センサ３５を設けておいてもよい。
【００４３】
次に、本実施例の給水加温システム１の制御（運転方法）について説明する。以下に説明する一連の制御は、図示しない制御器を用いて自動でなされる。
【００４４】
図２は、本実施例の給水加温システム１の制御方法の一例を示す図である。図１の破線および図２に示すように、給水タンク３の水位に基づき、ヒートポンプ４（特にその圧縮機１４）、補給水ポンプ１２および三方弁２０が制御される。
【００４５】
ここで、ヒートポンプ４は、その圧縮機１４の作動の有無により、運転と停止が切り替えられる。そして、給水ポンプ１１は、ヒートポンプ４の作動に連動し、ヒートポンプ４の作動中は給水ポンプ１１も作動し、ヒートポンプ４の停止中は給水ポンプ１１も停止する。但し、厳密には、ヒートポンプ４の圧縮機１４の始動時、給水ポンプ１１を先に作動させている。また、前述したように、補給水タンク５からの水を給水タンク３へ給水中、給水ポンプ１１は、第一温度センサ２８の検出温度Ｔ１を所望に維持するように、回転数をインバータ制御される。なお、凝縮器１５と蓄熱装置６との間で水を循環中には、給水ポンプ１１をインバータ制御する必要はないが、この場合も、第一温度センサ２８の検出温度Ｔ１を所望に維持するようにインバータ制御してもよい。
【００４６】
また、開閉弁２１は、三方弁２０の切替えに連動し、三方弁２０が送水位置にある場合には、開閉弁２１は開放状態を維持し、三方弁２０が循環位置に切り替えられると、開閉弁２１は閉鎖する。
【００４７】
いま、給水停止電極棒３１が水位を検知し、給水タンク３内の水位が十分にある場合（給水タンク３内の水位が第二水位Ｈ２を上回っている場合）、給水タンク３への給水は不要であるから、補給水ポンプ１２を停止すると共に、ヒートポンプ４も停止しているとする。
【００４８】
給水タンク３からボイラ２への給水により、給水タンク３内の水位が下がり、給水タンク３内の水位が第一水位Ｈ１を下回り、給水開始電極棒３２が水位を検知しなくなると、ヒートポンプ４および補給水ポンプ１２を作動させる。この際、三方弁２０は、送水位置にあり、凝縮器１５からの水を給水タンク３へ供給する。これにより、補給水路１０を介して給水タンク３へ給水されると共に、給水路９を介しても給水タンク３へ給水される。補給水路１０を介した給水は、蓄熱装置６を介して給水タンク３へ供給される。
【００４９】
その後、給水タンク３内の水位が第二水位Ｈ２を上回り、給水停止電極棒３１が水位を検知すると、補給水ポンプ１２を停止させる。また、三方弁２０を循環位置に切り替えて、開閉弁２１を閉鎖する。これにより、凝縮器１５と蓄熱装置６との間で水が循環され、その循環水をヒートポンプ４で加温すると共に、その循環水で蓄熱装置６に蓄熱することができる。第二温度センサ２９の検出温度Ｔ２が設定温度（たとえば７５℃）以上になると、ヒートポンプ４を停止させる。但し、ヒートポンプ４の停止条件は、適宜に変更可能である。
【００５０】
このような構成によれば、給水タンク３への給水停止中にも、ヒートポンプ４を運転して、蓄熱装置６に蓄熱することができる。そして、蓄熱装置６に蓄熱した熱は、次回の補給水路１０を介した給水の加温に利用されることになる。従って、給水路９および補給水路１０を介した双方の給水の加温をヒートポンプ４で行うことができる。
【００５１】
三方弁２０を送水位置にしつつ、補給水タンク５から給水路９を介して給水タンク３へ給水する際、補給水タンク５からの給水は、廃熱回収熱交換器１３、過冷却器１８および凝縮器１５により徐々に加温されて、所定温度で給水タンク３へ供給される。給水タンク３とヒートポンプ４との間で水を循環させる場合と比較して、補給水タンク５から給水タンク３への一回の通過（ワンススルー）で給水を加温するので、ヒートポンプ４を通過する前後の給水の温度差を確保して、ヒートポンプ４の成績係数（ＣＯＰ）の向上を図ることができる。さらに、ヒートポンプ４と廃熱回収熱交換器１３とにより、給水加温システム１のシステム効率の向上を図ることができる。
【００５２】
ところで、ヒートポンプ４の運転中、熱源水タンク７内の水温を熱源温度センサ３５で監視して、その温度に基づきヒートポンプ４の出力を調整してもよい。ヒートポンプ４の熱源としての熱源水の温度が高温なほど、ヒートポンプ４の出力を下げることができる。熱源水の温度を考慮してヒートポンプ４の出力を調整することで、熱源水の温度変化に拘わらず、給水路９を介した給水タンク３への給水流量を安定させることができる。
【００５３】
さらに、ヒートポンプ４の運転中、熱源水タンク７内の水位が下がり、低水位検出電極棒３４が水位を検知しなくなると、ヒートポンプ４の運転を停止すると共に、熱源供給ポンプ２７を停止して蒸発器１７への熱源水の供給を停止するのがよい。これにより、ヒートポンプ４を無駄に運転するのが防止される。
【実施例２】
【００５４】
図３は、本発明の給水加温システム１の実施例２を示す概略図である。本実施例２の給水加温システム１も、基本的には前記実施例１と同様である。そこで、以下においては、両者の異なる点を中心に説明し、対応する箇所には同一の符号を付して説明する。
【００５５】
本実施例では、前記実施例１における蓄熱装置６と開閉弁２１の設置を省略する代わりに、凝縮器１５からの水を、循環路１９を介して補給水タンク５へ戻すことができる。
【００５６】
本実施例の場合も、給水タンク３内の水位が第一水位Ｈ１を下回り、給水開始電極棒３２が水位を検知しなくなると、ヒートポンプ４および補給水ポンプ１２を作動させる。この際、三方弁２０は、送水位置にあり、凝縮器１５からの水を給水タンク３へ供給する。これにより、補給水路１０を介して給水タンク３へ給水されると共に、給水路９を介しても給水タンク３へ給水される。
【００５７】
その後、給水タンク３内の水位が第二水位Ｈ２を上回り、給水停止電極棒３１が水位を検知すると、補給水ポンプ１２を停止させる。また、三方弁２０を循環位置に切り替える。これにより、補給水タンク５内の水は、凝縮器１５に循環供給され、ヒートポンプ４で加温される。給水ポンプ１１への給水路に設けた第二温度センサ２９の検出温度Ｔ２が設定温度（たとえば４５℃）以上になると、ヒートポンプ４を停止させる。但し、この場合も、ヒートポンプ４の停止条件は、適宜に変更可能である。
【００５８】
このような構成によれば、給水タンク３への給水停止中にも、ヒートポンプ４を運転して、補給水タンク５内の水を加温することができる。従って、給水路９および補給水路１０を介した双方の給水の加温をヒートポンプ４で行うことができる。その他の構成および制御は、前記実施例１と同様のため説明は省略する。
【００５９】
本発明の給水加温システム１は、前記各実施例の構成に限らず、適宜変更可能である。たとえば、前記各実施例では、給水路９を介した給水タンク３への給水流量を調整するために、給水ポンプ１１をインバータ制御したが、給水ポンプ１１をオンオフ制御しつつ、給水路９に設けたバルブの開度を調整してもよい。つまり、第一温度センサ２８の検出温度Ｔ１に基づき給水路９を介した給水の流量を調整可能であれば、その流量調整方法は適宜に変更可能である。
【００６０】
また、ヒートポンプ４は、単段に限らず複数段とすることもできる。ヒートポンプ４を複数段にする場合、隣接する段のヒートポンプ同士は、間接熱交換器を用いて接続されてもよいし、直接熱交換器（中間冷却器）を用いて接続されてもよい。後者の場合、下段ヒートポンプの圧縮機からの冷媒と上段ヒートポンプの膨張弁からの冷媒とを受けて、両冷媒を直接に接触させて熱交換する中間冷却器を備え、この中間冷却器が下段ヒートポンプの凝縮器であると共に上段ヒートポンプの蒸発器とされる。このように、複数段（多段）のヒートポンプには、一元多段のヒートポンプの他、複数元（多元）のヒートポンプ、あるいはそれらの組合せのヒートポンプが含まれる。
【００６１】
また、給水タンク３に、凝縮器１５を介して給水路９により給水可能であると共に、凝縮器１５を介さずに補給水路１０により給水可能であれば、給水路９や補給水路１０の具体的構成は、前記各実施例の構成に限らず適宜変更可能である。たとえば、前記各実施例では、給水路９と補給水路１０とは、それぞれ補給水タンク５と給水タンク３とを接続するように並列に設けたが、給水路９と補給水路１０との一端部（補給水タンク５側の端部）と他端部（給水タンク３側の端部）の一方または双方は、共通の管路としてもよい。言い換えれば、補給水路１０の一端部は、補給水タンク５に接続するのではなく、給水路９から分岐するように設けてもよいし、補給水路１０の他端部は、給水タンク３に接続するのではなく、給水タンク３の手前において給水路９に合流するように設けてもよい。補給水路１０の一端部を、補給水タンク５に接続するのではなく、給水路９から分岐するように設ける場合、その分岐部より下流において、給水路９に給水ポンプ１１を設ける一方、補給水路１０に補給水ポンプ１２を設ければよいが、分岐部よりも上流側の共通管路にのみポンプを設けて、分岐部より下流の給水路９や補給水路１０に設けたバルブの開度を調整することで、給水路９や補給水路１０を通る流量を調整してもよい。
【００６２】
また、前記実施例１では、給水タンク３への給水を貯留するために補給水タンク５を設置したが、場合により補給水タンク５の設置を省略して、給水源から直接に給水路９および補給水路１０に水を通してもよい。
【００６３】
また、前記実施例１では、軟水器からの水を補給水タンク５へ一旦供給し、この補給水タンク５の水を給水タンク３へ供給する例を示したが、補給水タンク５の設置を省略して、軟水器から給水タンク３に直接に給水するようにしてもよい。その場合、図１において、補給水タンク５に代えて軟水器が設置され、その軟水器の出口に補給水路１０が接続される。そして、補給水ポンプ１２の設置を省略する代わりに、給水タンク３の水位に基づき軟水器（より具体的には軟水器に内蔵の電磁弁）が制御される。また、補給水路１０には給水路９を分岐して設ければよい。
【００６４】
また、前記各実施例では、凝縮器１５から給水タンク３への給水路と循環路１９との分岐部に三方弁２０を設けて、この三方弁２０を制御することで、凝縮器１５からの給水を給水タンク３へ供給するか循環させるかを切り替えたが、前記分岐部よりも下流において、給水路と循環路１９とにそれぞれ弁を設け、その弁のいずれを開くかにより、凝縮器１５からの給水を給水タンク３へ供給するか循環させるかを切り替えてもよい。
【００６５】
また、前記各実施例では、ボイラ２の給水タンク３への給水をヒートポンプ４で加温できるシステムについて説明したが、給水タンク３の貯留水の利用先は、ボイラ２に限らず適宜に変更可能である。
【００６６】
さらに、前記各実施例では、ヒートポンプ４の熱源として熱源水を用いた例について説明したが、ヒートポンプ４の熱源流体として、熱源水に限らず、空気や排ガスなど各種の流体を用いることができる。
【符号の説明】
【００６７】
１  給水加温システム
２  ボイラ
３  給水タンク
４  ヒートポンプ
５  補給水タンク
６  蓄熱装置
７  熱源水タンク
８  ポンプ
９  給水路
１０  補給水路
１１  給水ポンプ
１２  補給水ポンプ
１３  廃熱回収熱交換器
１４  圧縮機
１５  凝縮器
１６  膨張弁
１７  蒸発器
１８  過冷却器
１９  循環路
２０  三方弁
２１  開閉弁
２２  バイパス路
２３  バイパス弁
２４  供給路
２５  オーバーフロー路
２６  熱源供給路
２７  熱源供給ポンプ
２８  第一温度センサ
２９  第二温度センサ
３０  水位検出器
３１  給水停止電極棒
３２  給水開始電極棒
３３  水位検出器
３４  低水位検出電極棒
３５  熱源温度センサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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