(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
加熱温度が異なる複数の熱交換式の湯水加熱手段が、湯水通流路を通流する湯水を加熱するように設けられた給湯装置であって、
前記複数の湯水加熱手段のそれぞれについて加熱のために前記湯水通流路を通流する湯水を通流させるか否かを選択する状態で、湯水通流状態を調整する湯水通流状態調整手段が設けられ、
前記複数の湯水加熱手段にて加熱される前の湯水の温度を検出する温度検出手段の検出情報に基づいて、前記複数の湯水加熱手段のそれぞれに対して、自己の加熱温度よりも低い温度の湯水が通流されるように、前記湯水通流状態調整手段を調整操作する加熱制御手段が設けられている給湯装置。
【請求項２】
前記複数の湯水加熱手段が、加熱温度が低いもので加熱した湯水を加熱温度が高いものに通流させるべく、前記湯水通流路に直列状態に配置され、
前記湯水通流状態調整手段が、複数の湯水加熱手段のそれぞれに対応して設けたバイパス路と、そのバイパス路を通して湯水を通流させるか否かを選択する制御弁とを備えて構成されている請求項１記載の給湯装置。
【請求項３】
前記制御弁が、前記バイパス路を通流させる通流量を調整できるように構成され、
前記加熱制御手段が、前記複数の湯水加熱手段にて加熱された湯水の温度が目標温度になるようにすべく、前記制御弁にて前記バイパス路の通流量を変更調整するように構成されている請求項２記載の給湯装置。
【請求項４】
前記湯水通流路が、給湯路が上部に接続された貯湯タンク内に湯水を温度成層を形成して貯湯すべく、前記貯湯タンクの底部から湯水を取り出して前記貯湯タンクの上部に湯水を供給するように設けられている請求項１〜３のいずれか１項に記載の給湯装置。
【請求項５】
前記複数の湯水加熱手段のうちのひとつが、ヒートポンプ装置における冷媒が供給されて、凝縮器として機能する熱交換器である請求項１〜４のいずれか１項に記載の給湯装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、加熱温度が異なる複数の熱交換式の湯水加熱手段が、湯水通流路を通流する湯水を加熱するように設けられた給湯装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
上記のような給湯装置において、従来、ヒートポンプ装置における冷媒が供給されて凝縮器として機能する熱交換器と補助加熱器とが、複数の湯水加熱手段として湯水通流路に直列に設けられ、熱交換器にて加熱しながら、加熱負荷が大きくなると、熱交換器と補助加熱器の両方にて湯水を加熱するものが知られている（特開昭５９−２４１３５号公報）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のものでは、常に、熱交換器にて湯水を加熱するために、加熱される前の湯水の温度が熱交換器の加熱温度よりも高い場合には、湯水の熱が熱交換器にて奪われることになり、湯水が加熱されることなく、逆に、冷却されることがあった。
【０００４】
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、湯水通流路を通流する湯水を確実に加熱することが可能となる給湯装置を提供する点にある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するために、請求項１に記載の発明によれば、複数の湯水加熱手段のそれぞれについて加熱のために湯水通流路を通流する湯水を通流させるか否かを選択する状態で、湯水通流状態を調整する湯水通流状態調整手段が設けられ、複数の湯水加熱手段にて加熱される前の湯水の温度を検出する温度検出手段の検出情報に基づいて、複数の湯水加熱手段のそれぞれに対して、自己の加熱温度よりも低い温度の湯水が通流されるように、湯水通流状態調整手段を調整操作する加熱制御手段が設けられている。
したがって、温度検出手段の検出情報に基づいて、複数の湯水加熱手段のそれぞれに対して、自己の加熱温度よりも低い温度の湯水が通流されるように、加熱のために湯水を通流させる湯水加熱手段が選択されるので、複数の湯水加熱手段のそれぞれにて通流される湯水を確実に加熱することができる。
【０００６】
請求項２に記載の発明によれば、複数の湯水加熱手段が、加熱温度が低いもので加熱した湯水を加熱温度が高いものに通流させるべく、湯水通流路に直列状態に配置され、湯水通流状態調整手段が、複数の湯水加熱手段のそれぞれに対応して設けたバイパス路と、そのバイパス路を通して湯水を通流させるか否かを選択する制御弁とを備えて構成されている。
したがって、複数の湯水加熱手段が湯水通流路に並列状態に配置されるものでは、多くともひとつの湯水加熱手段にて湯水が加熱されるだけであるが、複数の湯水加熱手段が湯水通流路に直列状態に配置され、バイパス路を通して湯水を通流されるか否かを選択することができるので、できるだけ多くの湯水加熱手段にて湯水を加熱することができ、加熱に要する時間を短縮することが可能となる。
【０００７】
請求項３に記載の発明によれば、制御弁が、バイパス路を通流させる通流量を調整できるように構成され、加熱制御手段が、複数の湯水加熱手段にて加熱された湯水の温度が目標温度になるようにすべく、制御弁にてバイパス路の通流量を変更調整するように構成されている。
つまり、加熱される前の湯水の温度、目標温度、および、湯水を通流させる湯水加熱手段の加熱温度に基づいて、複数の湯水加熱手段にて加熱された湯水の温度が目標温度になるべく目標通流量を求めて、その目標通流量になるように制御弁にてバイパス路の通流量を変更調整して、複数の湯水加熱手段にて加熱された湯水の温度を目標温度になるように調整されるので、目標温度を適宜設定して、所望の温度の湯水を得ることが可能となる。
【０００８】
請求項４に記載の発明によれば、湯水通流路が、給湯路が上部に接続された貯湯タンク内に湯水を温度成層を形成して貯湯すべく、貯湯タンクの底部から湯水を取り出して貯湯タンクの上部に湯水を供給するように設けられている。
つまり、一時に多量の湯水が使用されても湯切れを生じないように予め貯湯タンク内に湯水を貯湯しておくことができ、たとえ貯湯タンク内に湯水を貯湯するときに貯湯タンクの底部から取り出す湯水の温度が変化しても、その変化した湯水を加熱するように湯水を通流させる湯水加熱手段が選択されるので、複数の湯水加熱手段の加熱能力を比較的小さなものにすることができ、貯湯タンク内に貯湯する湯水を確実に加熱することができる。
【０００９】
請求項５に記載の発明によれば、複数の湯水加熱手段のうちのひとつが、ヒートポンプ装置における冷媒が供給されて、凝縮器として機能する熱交換器であるので、ヒートポンプ装置における排熱を有効利用することができ、その排熱によって湯水通流路を通流する湯水を確実に加熱することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明にかかる給湯装置をエンジンヒートポンプ式冷暖房給湯システムに適応した例を図面に基づいて説明する。
このエンジンヒートポンプ式冷暖房給湯システムは、図１に示すように、室内の冷暖房をするヒートポンプ装置としてのエンジンヒートポンプ式冷暖房装置Ｃが設けられ、このエンジンヒートポンプ式冷暖房装置Ｃのエンジン排熱およびヒートポンプ式冷暖房における排熱、ならびに、補助熱源を利用しながら貯湯タンク１内の湯水を加熱する複数の熱交換式の湯水加熱手段としての加熱部Ｋ、貯湯タンク１内の湯を利用して放熱する外部放熱部Ｈのそれぞれが貯湯タンク１内の湯水を循環するための循環路２に設けられ、循環ポンプ３を作動させて貯湯タンク１内の湯水を湯水通流路としての循環路２にて循環するようにしている。そして、エンジンヒートポンプ式冷暖房装置Ｃの運転、加熱部Ｋおよび循環ポンプ３などの動作を管理する制御装置Ｓが設けられている。
【００１１】
前記貯湯タンク１には、その底部から貯湯タンク１に水道水圧を用いて給水する給水路４が接続され、その上部から風呂場や台所などの給湯栓５に給湯する給湯路６が接続され、給湯栓５で使用された量だけの水を給水路４から貯湯タンク１に給水するようにしている。
また、循環路２を通流する湯水を貯湯タンク１内に戻す、または、貯湯タンク１内の湯水を循環路２に取り出すために、循環路２と貯湯タンク１とが、貯湯タンク１の上部、中間部、底部の３箇所で連通接続されている。
【００１２】
つまり、貯湯タンク１の上部には、循環路２と貯湯タンク１とを接続する上部接続路７ａと、循環路２と上部接続路７ａとの接続箇所に上部用三方弁７ｂとが設けられ、貯湯タンク１の中間部には、循環路２と貯湯タンク１とを接続する中間部接続路８ａと、循環路２と中間部接続路８ａとの接続箇所に中間部用三方弁８ｂとが設けられ、貯湯タンク１の底部には、循環路２と貯湯タンク１とを接続する底部接続路９ａと、循環路２と底部接続路９ａとの接続箇所に底部用三方弁９ｂとが設けられている。
したがって、各三方弁７ｂ，８ｂ，９ｂを切換えることによって、循環路２を通流する湯水を貯湯タンク１に戻したり、または、貯湯タンク１内の湯水を循環路２に取り出すようにし、循環供給手段Ｊが、循環路２、循環ポンプ３、各接続路７ａ，８ａ，９ａ、各三方弁７ｂ，８ｂ，９ｂなどによって構成されている。
【００１３】
また、貯湯タンク１内に加熱された湯を貯湯する際には、底部接続路９ａにより貯湯タンク１の底部の水を循環路２に取り出し、その水を加熱部Ｋで加熱しながら循環路２を循環させて、その加熱された湯を上部接続路７ａにより貯湯タンク１の上部に戻して温度成層を形成して貯湯する。そして、その貯湯量が必要最小貯湯量以上であるかを、その湯温を検出することにより検出する貯湯温サーミスタ１０、必要最小貯湯量よりも設定量だけ多い余剰貯湯量以上であるかを、その湯温を検出することにより検出する余剰貯湯状態検出手段としての余剰湯温サーミスタ１１が設けられている。なお、必要最小貯湯量とは、給湯栓５にて給湯することが予測される範囲の給湯量で行われるときに、湯切れが生じないように予め貯湯しておく貯湯量のことである。
そして、貯湯温サーミスタ１０の設置位置は、貯湯タンク１と中間接続路８ａとの接続箇所よりも上方に位置し、余剰湯温サーミスタ１１の設置位置は、貯湯タンク１と中間部接続路８ａとの接続箇所よりも下方に位置する。
【００１４】
前記加熱部Ｋは、循環路２における湯水の循環方向上手側から下手側に向けて、ヒートポンプ式冷暖房における排熱を利用して加熱するように、エンジンヒートポンプ式冷暖房装置Ｃにおける冷媒が供給されて、凝縮器として機能する熱交換器としての第１熱交換部１２、エンジン排熱を利用して加熱する第２熱交換部１３、バーナＢを備える燃焼装置Ｎにより加熱する第３熱交換部１４を順に設けて構成され、それぞれの熱交換部１２，１３，１４において循環路２を通流する湯水を熱交換により加熱できるようにしている。
また、加熱部Ｋにて加熱される前の湯水の温度を検出する温度検出手段としての湯温サーミスタ２１が、循環路２における加熱部Ｋよりも上流側の循環路２に設けられている。
【００１５】
そして、第１熱交換部１２、第２熱交換部１３、および、第３熱交換部１４のそれぞれに対応するバイパス路１９と、そのバイパス路１９を通して湯水を通流させるか否かを選択する開閉式の制御弁２０とが設けられ、このバイパス路１９と制御弁２０が湯水通流状態調整手段として構成され、この湯水通流状態調整手段が、加熱部Ｋの複数の熱交換部１２，１３，１４のそれぞれについて加熱のために湯水を通流させるか否かを選択する状態で、湯水通流状態を調整するようにしている。
【００１６】
具体的に説明すると、前記バイパス路１９は、循環路２における第１熱交換部１２よりも上流側の循環路２と循環路２における第３熱交換部１４よりも下流側の循環路２とをバイパスする第１バイパス路１９ａと、第１バイパス路１９ａと第１熱交換部１２と第２熱交換部１３との間の循環路２とを接続する第２バイパス路１９ｂと、第１バイパス路１９ａと第２熱交換部１３と第３熱交換部１４との間の循環路２とを接続する第３バイパス路１９ｃとから構成されている。
【００１７】
そして、開閉式の制御弁２０として、循環路２と第１バイパス路１９ａとの接続箇所と第１熱交換部１２との間の循環路２には第１制御弁２０ａが設けられ、第２バイパス路１９ｂには第２制御弁２０ｂが設けられ、第３バイパス路１９ｃには第３制御弁２０ｃが設けられ、第１バイパス路１９ａと循環路２との接続箇所には第４制御弁２０ｄが設けられている。なお、第４制御弁２０ｄは、循環路２からの湯水の全量をその下流側に供給する第１切換状態と、第１バイパス路１９ａからの湯水の全量をその下流側に供給する第２切換状態とに切換自在な三方弁で構成されている。
【００１８】
また、第１〜第３熱交換部１２，１３，１４のそれぞれの加熱温度は、低い方から、第１熱交換部１２、第２熱交換部１３、第３熱交換部１４の順になっており、第１〜第３熱交換部１２，１３，１４が、加熱温度が低いもので加熱した湯水を加熱温度が高いものに通流させるように循環路２に直列状態に配置されている。そして、４つの制御弁２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄの開閉状態を制御することによって、湯水通流状態を調整するようにしている。
【００１９】
つまり、図５に示すように、複数の熱交換部１２，１３，１４のうちで加熱される熱交換部に応じて、第１〜第４制御弁２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄの開閉状態を制御する。
具体的に説明すると、複数の熱交換部１２，１３，１４のすべてにて加熱する場合には、第１制御弁２０ａを開状態にかつ第２、第３制御弁２０ｂ，２０ｃを閉状態にするとともに、第４制御弁２０ｄを循環路２からの湯水の全量をその下流側に供給する第１切換状態にして、複数の熱交換部１２，１３，１４のすべてに湯水を通流させる第１通流状態に切換え、第２および第３熱交換部１３，１４にて加熱する場合には、第２制御弁２０ｂを開状態にかつ第１、第３制御弁２０ａ，２０ｃを閉状態にするとともに、第４制御弁２０ｄを第１切換状態にして、第２および第３熱交換部１３，１４に湯水を通流する第２通流状態に切換え、第３熱交換部１４にて加熱する場合には、第３制御弁２０ｃを開状態にかつ第１、第２制御弁２０ａ，２０ｂを閉状態にするとともに、第４制御弁２０ｄを第１切換状態にして、第３熱交換部１４にのみ湯水を通流する第３通流状態に切換える。
また、湯水を複数の熱交換部１２，１３，１４にて加熱しない場合には、第１〜第３制御弁２０ａ，２０ｂ，２０ｃを閉状態にするとともに、第４制御弁２０ｄを第１バイパス路１９ａからの湯水の全量をその下流側に供給する第２切換状態にして、複数の熱交換器１２，１３，１４のいずれにも湯水を通流させない第４通流状態に切換える。
【００２０】
前記外部放熱部Ｈは、本実施形態においては、循環路２における湯水の循環方向上手側から下手側に向けて、風呂追焚き用熱交換部１５、床暖房用熱交換部１６を順に設けて構成されている。つまり、浴槽内の湯水を風呂追焚き用循環ポンプ１５ａの作動により風呂追焚き用循環路１５ｂを介して風呂追焚き用熱交換部１５に供給して熱交換により図外の浴槽の湯水を追焚きをできるようにしている。また、床暖房用循環ポンプ１６ａの作動により床暖房用循環路１６ｂを通流する熱媒を床暖房用熱交換部１６にて熱交換して床暖房をできるようにしている。
【００２１】
ちなみに、第１熱交換部１２が底部用三方弁９ｂと中間部用三方弁８ｂとの間の循環路２に設けられ、第２熱交換部１３および第３熱交換部１４が中間部用三方弁８ｂと上部用三方弁７ｂとの間の循環路２に設けられ、循環ポンプ３が第３熱交換部１４と上部用三方弁７ｂとの間の循環路２に設けられている。そして、風呂追焚き用熱交換部１５および床暖房用熱交換部１６が上部用三方弁７ｂと底部用三方弁９ｂとの間の循環路２に設けられている。
【００２２】
前記エンジンヒートポンプ式冷暖房装置Ｃは、室内機Ｕｉ、室外機Ｕｏから構成され、室内機Ｕｉと室外機Ｕｏとは、冷媒配管ｒで接続されている。
前記室内機Ｕｉには、膨張弁Ｖｅｘ、室内熱交換器Ｎｉ、その室内熱交換器Ｎｉで温調した空気ＳＡを空調対象域へ送出する室内空調用送風機Ｆｉが備えられている。
前記室外機Ｕｏには、ガスエンジンＧＥ、ラジエターＲＧ、ラジエター用送風機ＲＦ、圧縮機Ｃｍｐ、アキュムレータＡｃ、四方弁Ｖｘ、室外熱交換器Ｎｏ、その室外熱交換器Ｎｏに対し外気を通風する室外空調用送風機Ｆｏが備えられている。また、ガスエンジンＧＥの冷却用の冷却水をラジエターＲＧとの間で循環させる冷却水路ｗが設けられ、この冷却水路ｗにラジエター用ポンプＲＰが設けられている。
【００２３】
そして、エンジンヒートポンプ式冷暖房装置Ｃは、ガスエンジンＧＥにより圧縮機Ｃｍｐを作動させて、四方弁Ｖｘの切換え操作により冷房運転と暖房運転とを選択切換え可能に構成されている。また、エンジンヒートポンプ式冷暖房装置Ｃには、冷房運転における排熱が加熱流体としての冷媒により第１熱交換部１２に供給される加熱状態と室外熱交換器Ｎｏに供給される排熱状態とに切換える第１排熱切換機構１７と、ガスエンジン排熱が冷却水により第２熱交換部１３に供給される加熱状態とラジエターＲＧに供給されて排熱される排熱状態とに切換える第２排熱切換機構１８とが設けられている。
【００２４】
具体的に説明すると、第１排熱切換機構１７は、室外熱交換器Ｎｏと第１熱交換部１２とが並列になるように冷媒配管ｒに接続されているバイパス冷媒配管１７ａ、バイパス冷媒配管１７ａと冷媒配管ｒとの接続箇所にそれぞれ設けられている三方弁１７ｂ，１７ｃから構成されている。
そして、冷房運転における排熱が冷媒により第１熱交換部１２に供給される加熱状態においては、冷媒が冷媒配管ｒ、バイパス冷媒配管１７ａ、第１熱交換部１２、バイパス冷媒配管１７ａ、冷媒配管ｒの順に供給され、第１熱交換部１２を凝縮器として機能させる。また、冷房運転における排熱が冷媒により室外熱交換器Ｎｏに供給される排熱状態においては、冷媒が冷媒配管ｒ、室外熱交換器No、冷媒配管ｒの順に供給され、室外熱交換器Ｎｏを凝縮器として機能させる。
【００２５】
第２排熱切換機構１８は、ラジエターＲＧと第２熱交換部１３とが並列になるように冷却水路ｗに接続されているバイパス冷却水路１８ａ、バイパス冷却水路１８ａと冷却水路ｗとの接続箇所にそれぞれ設けられている三方弁１８ｂ，１８ｃから構成されている。
そして、ガスエンジン排熱が冷却水により第２熱交換部１３に供給される加熱状態においては、冷却水が冷却水路ｗ、バイパス冷却水路１８ａ、第２熱交換部１３、バイパス冷却水路１８ａ、ラジエター用ポンプＲＰ、冷却水路ｗの順に供給され、第２熱交換部１３で放熱される。また、ガスエンジン排熱が冷却水によりラジエタＲＧに供給されて排熱される排熱状態においては、冷却水が冷却水路ｗ、ラジエターＲＧ、ラジエター用ポンプＲＰ、冷却水路ｗの順に供給され、ラジエターＲＧで放熱される。
【００２６】
つまり、冷房運転においては、室内熱交換器Ｎｉを蒸発器として機能させて、空調対象域への供給空気を冷却温調し、第１排熱切換機構１７が排熱状態に切り換えられていると、室外熱交換器Ｎｏを凝縮器として機能させて外気に対して放熱し、第１排熱切換機構１７が加熱状態に切り換えられていると、第１熱交換部１２を凝縮器として機能させて循環路２を通流する湯水に対して放熱する。
また、暖房運転においては、室内熱交換器Ｎｉを凝縮器として機能させて、空調対象域への供給空気を加熱温調し、室外熱交換器Ｎｏを蒸発器として機能させて外気から吸熱するようにしている。
【００２７】
このようにして、冷房運転または暖房運転が実行されるときにおいて、冷却水によりガスエンジンＧＥの排熱を回収して、第２排熱切換機構１８が排熱状態に切り換えられていると、ラジエター用送風機ＲＦを駆動させラジエターＲＧにおいて放熱し、第２排熱切換機構１８が加熱状態に切り換えられていると、第２熱交換部１３にて循環路２を通流する湯水に対して放熱するように構成されている。
【００２８】
さらに詳述すると、冷房運転においては、圧縮機Ｃｍｐから吐出される高圧乾き蒸気冷媒を、四方弁Ｖｘを介して室外熱交換器Ｎｏに供給し、第１排熱切換機構１７が排熱状態に切り換えられている場合には、この室外熱交換器Ｎｏにおいて外気との熱交換により凝縮させる。
【００２９】
そして、凝縮器としての室外熱交換器Ｎｏから送出される凝縮工程通過冷媒を、膨張弁Ｖｅｘを介して室内熱交換器Ｎｉに供給し、この室内熱交換器Ｎｉにおいて冷却対象空気との熱交換により蒸発される。
その後、蒸発器としての室内熱交換器Ｎｉから送出される低圧乾き蒸気冷媒を、四方弁ＶｘおよびアキュムレータＡｃを介して圧縮機Ｃｍｐの吸入口に戻す。このようにして、冷却対象域である室内が冷房されることになる。
【００３０】
また、暖房運転については、圧縮機Ｃｍｐから吐出される高圧乾き蒸気冷媒を、四方弁Ｖｘを介して室内熱交換器Ｎｉに供給し、この室内熱交換器Ｎｉにおいて加熱対象空気との熱交換により凝縮させる。
【００３１】
そして、凝縮器としての室内熱交換器Ｎｉから送出される凝縮構成通過冷媒を、膨張弁Ｖｅｘを介して室外熱交換器Ｎｏに供給し、この室外熱交換器Ｎｏにおいて外気との熱交換により蒸発させる。
その後、蒸発器としての室外熱交換器Ｎｏから送出される低圧乾き蒸気冷媒を四方弁ＶｘおよびアキュムレータＡｃを介して圧縮機Ｃｍｐの吸入口に戻す。このようにして、加熱対象域である室内が暖房されることになる。
【００３２】
前記制御装置Ｓは、図２に示すように、燃焼装置Ｎ、循環ポンプ３および各三方弁７ｂ，８ｂ，９ｂ、各制御弁２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄなどの貯湯タンク１側の動作を制御する加熱制御手段としての給湯用コントローラＴＣ、エンジンヒートポンプ式冷暖房装置Ｃの運転を制御する冷暖房装置用コントローラＲＣから構成され、この給湯用コントローラＴＣと冷暖房装置用コントローラＲＣが通信可能に構成されている。
【００３３】
つまり、給湯用コントローラＴＣは、給湯用操作装置ＫＳの指令に基づいて、循環ポンプ３、燃焼装置Ｎ、各三方弁７ｂ，８ｂ，９ｂ、各制御弁２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄの動作を制御するように構成され、冷暖房装置用コントローラＲＣは、冷暖房用操作装置ＲＳの指令に基づいて、ガスエンジンＧＥ、第１排熱切換機構１７、第２排熱切換機構１８の動作を制御するように構成されている。
そして、前記冷暖房装置用コントローラＲＣは、冷暖房用操作装置ＲＳの指令に基づいて、冷房運転または暖房運転を実行するとともに、第１排熱切換機構１７と第２排熱切換機構１８の切換えを行うように構成されている。
【００３４】
前記給湯用コントローラＴＣは、給湯用操作装置ＫＳにより運転が指令されている状態で、貯湯運転を実行する時間帯などの貯湯運転の実行タイミングであって、貯湯タンク１内に必要最小貯湯量の貯湯がされていないと、すなわち、貯湯温サーミスタ１０による検出温度が設定温度未満であると、貯湯タンク１への貯湯処理を行う。そして、貯湯タンク１への貯湯が行われた後、貯湯タンク１内の貯湯量が必要最小貯湯量以上であるときに、外部放熱部Ｈにおける放熱要求に伴って外部放熱部Ｈにて放熱処理を行う。
【００３５】
具体的に説明すると、給湯用操作装置ＫＳにより運転が指令されている状態で、貯湯タンク１内に必要最小貯湯量の貯湯がされていないと、すなわち、貯湯温サーミスタ１０による検出温度が設定温度未満であると、貯湯処理の実行が要求されて、図３に示すように、循環ポンプ３を作動させ、貯湯タンク１の底部の水を循環路２に取り出すように底部用三方弁９ｂを切換えて、貯湯タンク１の底部の水を加熱部Ｋにて加熱しながら循環させる。なお、図３においては、複数の熱交換部１２，１３，１４のすべてに湯水が通流される状態に各制御弁２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄが切り換えられている。
そして、例えば、循環路２を通流する湯水が十分に加熱される設定時間が経過すると、あるいは、循環路２における湯水の温度が設定温度以上になると、循環路２を通流する湯を貯湯タンク１の上部に戻すように上部用三方弁７ｂを切り換えて、加熱された湯を貯湯タンク１の上部に戻して貯湯を行う。
【００３６】
また、上述の貯湯タンク１への貯湯が行われた後、貯湯タンク１内の貯湯量が必要最小貯湯量以上であるときに、給湯用操作装置ＫＳの指令により風呂追焚きが指令されるか、床暖房装置の運転が開始されるか、または、その両方がされて、風呂追焚き用循環ポンプ１５ａや床暖房用循環ポンプ１６ａが作動され、放熱処理の実行が要求されると、循環ポンプ３を作動させ、貯湯タンク１内の中間部の湯水を循環路２に取り出すように中間用三方弁８ｂを切換え、循環路２の湯水を貯湯タンク１の底部に戻すように底部用三方弁９ｂを切換える。
そして、図４に示すように、貯湯タンク１の中間部の湯水を熱源として風呂追焚き用熱交換部１５と床暖房用熱交換部１６のうちの放熱が要求されている一方またはその両方において放熱し、放熱後の湯水を貯湯タンク１の底部に戻すようにする。
【００３７】
このようにして、貯湯タンク１内に余剰貯湯されているときには、その余剰貯湯されている湯を、貯湯タンク１の中間部から取り出して外部放熱部Ｈにおける熱源として利用しながら、貯湯タンク１の底部に戻すことができるので、余剰貯湯されている湯を有効活用しながら、貯湯タンク１内に余剰貯湯されている余剰貯湯状態を維持することが可能となる。
【００３８】
加熱部Ｋの動作について説明すると、エンジンヒートポンプ式冷暖房装置Ｃが冷房運転を実行している状態で、かつ、第１排熱切換機構１７が加熱状態に切換えられると、第１熱交換部１２において、ヒートポンプ式冷暖房における排熱を熱源として循環路２を通流する湯水を加熱することが可能となる。
また、エンジンヒートポンプ式冷暖房装置Ｃが作動されている状態で、かつ、第２排熱切換機構１８が加熱状態に切り換えられると、第２熱交換部１３において、ガスエンジン排熱を熱源として循環路２を通流する湯水を加熱することが可能となる。
そして、第３熱交換部１４においては、燃焼装置Ｎを作動させてバーナＢの燃焼により循環路２を通流する湯水を加熱することができる。
【００３９】
このようにして、第１〜第３熱交換部１２，１３，１４のそれぞれの熱交換部において加熱可能であるが、湯温サーミスタ２１の検出情報に基づいて、第１〜第３熱交換部１２，１３，１４のそれぞれに対して、自己の加熱温度よりも低い温度の湯水が加熱のために通流されるように構成されている。
つまり、湯温サーミスタ２１の検出温度が第１熱交換部１２の加熱温度よりも低い場合には、第１〜第３熱交換部１２，１３，１４のすべてにて加熱するようにし、湯温サーミスタ２１の検出温度が第１熱交換部１２の加熱温度よりも高くかつ第２熱交換部１３の加熱温度よりも低い場合には、第２および第３熱交換部１３，１４にて加熱するようにし、湯温サーミスタ２１の検出温度が第２熱交換部１３の加熱温度よりも高くかつ第３熱交換部１４の加熱温度よりも低い場合には、第３熱交換部１４にて加熱するようにし、湯温サーミスタ２１の検出温度が第３熱交換部１４の加熱温度よりも高い場合には、第１〜第３熱交換部１２，１３，１４のすべてにて加熱しないようにしている。
なお、放熱処理においては、第２，第３制御弁２０ｂ，２０ｃおよび第４制御弁２０ｄを切り換えることによって、外部放熱部Ｈに対する加熱負荷に対応するように、加熱する熱交換部を第２熱交換部１３および第３熱交換部１４の両者またはいずれか一方、ならびに、その両者にて加熱しないかを選択して、加熱部Ｋの動作を制御するようにしている。
【００４０】
そして、第１〜第３熱交換部１２，１３，１４のすべてにて加熱するか、第２および第３熱交換部１３，１４にて加熱するか、または、第３熱交換部１４にて加熱するかおよび第１〜第３熱交換部１２，１３，１４のすべてにて加熱しないかによって、図５に示すように、各制御弁２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄの開閉状態が制御されて、複数の熱交換部１２，１３，１４にて湯水が加熱される。例えば、第１〜第３熱交換部１２，１３，１４のすべてにて加熱する場合には、第１排熱切換機構および第２排熱切換機構を加熱状態に切換え、かつ、バーナＢによる燃焼を行い、第１制御弁２０ａを開状態にかつ第２、第３制御弁２０ｂ，２０ｃを閉状態にするとともに、第４制御弁２０ｄを第１切換状態にして、第１〜第３熱交換部１２，１３，１４のすべてに湯水を通流させる第１通流状態に切換えて、第１〜３熱交換部１２，１３，１４のすべての熱交換部において加熱可能にする。
【００４１】
このようにして、湯温サーミスタ２１の検出情報に基づいて、複数の熱交換部１２，１３，１４のそれぞれに対して、自己の加熱温度よりも低い温度の湯水が通流されるように、加熱のために湯水を通流させる熱交換部が選択されるので、複数の熱交換部１２，１３，１４のそれぞれにて通流される湯水を確実に加熱することができる。
【００４２】
前記制御装置Ｓの制御動作を図６のフローチャートに基づいて説明する。
まず、給湯用操作装置ＫＳにより運転が指令されている状態で、貯湯運転を実行する時間帯などの貯湯運転の実行タイミングであって、貯湯タンク１内に必要最小貯湯量の貯湯がされていないと、すなわち、貯湯温サーミスタ１０の検出温度ＴＫが設定温度未満であると、貯湯運転を開始して貯湯処理を実行する。
【００４３】
つまり、循環ポンプ３を作動させ、底部用三方弁９ｂを貯湯タンク１の水を循環路２に取り出すように切換えて、貯湯タンク１の底部の水を加熱部Ｋにて加熱しながら循環させ、例えば、循環路２を通流する湯水が十分に加熱される設定時間が経過すると、あるいは、循環路２における湯水の温度が設定温度以上になると、循環路２を通流する湯を貯湯タンク１に戻すように上部用三方弁７ｂを切り換えて、加熱された湯を貯湯タンク１の上部に戻して貯湯処理を行う。
【００４４】
このようにして、貯湯処理を実行して、その貯湯量が必要最小貯湯量よりも設定量だけ多い余剰貯湯量になると、すなわち、余剰湯温サーミスタ１１による検出温度ＴＹが設定温度以上になると、貯湯処理の終了が要求されて、停止処理を実行して貯湯運転を終了する。
つまり、循環ポンプ３が作動中であればその作動を停止させ、第１〜３熱交換部１２，１３，１４にて循環路２の湯水が加熱されないように、第１排熱切換機構１７および第２排熱切換機構１８が加熱状態に切換えられていると排熱状態に切換えるとともに、バーナＢが燃焼中であればバーナＢでの燃焼を停止させる。
【００４５】
また、貯湯運転を実行する時間帯などの貯湯運転の実行タイミングであって、貯湯タンク１内に必要最小貯湯量の貯湯がされているときに、すなわち、貯湯温サーミスタ１０の検出温度ＴＫが設定温度以上のときに、貯湯タンク１への貯湯を行う貯湯処理を実行している貯湯運転中であると、その貯湯処理が継続して実行される。
【００４６】
そして、貯湯タンク１内に余剰貯湯量の貯湯が行われて、貯湯運転が終了された後に、給湯用操作装置ＫＳの指令により風呂追焚きが指令されるか、床暖房装置の運転が開始されるか、または、その両方がされて、放熱処理の実行が要求されると、放熱運転を開始して放熱処理を実行する。
つまり、循環ポンプ３を作動させ、貯湯タンク１内の湯水を循環路２に取り出すように中間用三方弁８ｂを切換え、循環路２の湯水を貯湯タンク１内に戻すように底部用三方弁９ｂを切換えて、貯湯タンク１の中間部の湯水を熱源として風呂追焚き用熱交換部１５と床暖房用熱交換部１６のうちの放熱が要求されている一方またはその両方において放熱する。
【００４７】
そして、上述のように貯湯運転が終了しているときに、給湯用操作装置ＫＳの指令により風呂追焚きが指令されず、かつ、床暖房装置の運転が停止された状態で、放熱処理の実行が要求されていないと、貯湯温サーミスタ１０の検出温度ＴＫが設定温度未満となるまで、あるいは、給湯用操作装置ＫＳの指令により風呂追焚きが指令されたり、床暖房装置の運転が開始されたりして、放熱処理の実行が要求されるまで、貯湯処理あるいは放熱処理の実行を待機させる待機処理を実行する。
つまり、循環ポンプ３が作動していればその作動を停止させ、第１排熱切換機構１７および第２排熱切換機構１８が加熱状態に切換えられていると排熱状態に切換えるとともに、バーナＢが燃焼中であればバーナＢでの燃焼を停止させる。
【００４８】
このようにして、貯湯運転を実行する時間帯などの貯湯運転の実行タイミングにおいては、貯湯運転や放熱運転が実行されるが、貯湯運転の実行タイミングでなければ、上述の停止処理が実行される。
つまり、循環ポンプ３が作動中であればその作動を停止させ、第１〜３熱交換部１２，１３，１４にて循環路２の湯水が加熱されないように、第１排熱切換機構１７および第２排熱切換機構１８が加熱状態に切換えられていると排熱状態に切換えるとともに、バーナＢが燃焼中であればバーナＢでの燃焼を停止させる。
【００４９】
〔別実施形態〕
（１）上記実施形態では、複数の熱交換部１２，１３，１４が、湯水を複数の熱交換部に通流させるように、循環路２に直列状態に配置されているが、複数の熱交換部１２，１３，１４が、湯水をひとつの熱交換部に通流させるように、循環路２に並列状態に配置されるようにしてもよい。
また、熱交換部の数についても、上記実施形態のように３つに限られるものはなく、２つまたは４つ以上でもよい。
【００５０】
（２）上記実施形態では、制御弁２０を開閉式のものを用いて、バイパス路１９に湯水を通流させるか否かを制御するようにしているが、制御弁をバイパス路１９を通流させる通流量を調整できる比例弁などを用いて、複数の熱交換部１２，１３，１４にて加熱された湯水の温度が目標温度になるようにすべく、比例弁にてバイパス路１９の通流量を変更調整するようにしてもよい。
【００５１】
つまり、加熱される前の湯水の温度、目標温度、および、湯水を通流させる熱交換部の加熱温度に基づいて、複数の熱交換部１２，１３，１４にて加熱された湯水の温度が目標温度になるべく目標通流量を求めて、その目標通流量になるように比例弁にてバイパス路の通流量を変更調整して、複数の湯水加熱手段にて加熱された湯水の温度を目標温度になるように調整する。
【００５２】
具体的に説明すると、湯温サーミスタ２１の検出温度Ｔｉ、目標温度Ｔｍ、および、湯水を加熱する熱交換部の加熱温度に基づく湯水への供給熱量Ｔｋに基づいて、下記〔数１〕を用いて、複数の熱交換部１２，１３，１４にて加熱された湯水の温度が目標温度になるべく目標通流量Ｑを演算により求める。なお、Ｋは制御定数である。
【００５３】
【数１】
0003888790.tif 000002
【００５４】
そして、演算により求められた目標通流量Ｑになるように、比例弁の開度が調整されて、複数の熱交換部１２，１３，１４にて加熱された湯水の温度が目標温度になるように制御され、その目標温度の湯水が貯湯タンク１に貯湯される。
【００５５】
（３）上記実施形態では、湯温サーミスタ２１の検出情報に基づいて、複数の熱交換部１２，１３，１４のすべてにて加熱する状態と、第２および第３熱交換部１３，１４にて加熱する状態と、第３熱交換部１４にて加熱する状態とのいずれかの状態で、循環路２を通流する湯水を加熱するようにしているが、この状態だけに限るものではなく、例えば、三方弁などを用いて、第１熱交換部１２だけに湯水を通流したり、第２熱交換部１３だけに湯水を通流するようにして、第１熱交換部１２だけで加熱したり、第２熱交換部１３だけで加熱したりしてもよい。
【００５６】
（４）上記実施形態では、貯湯タンク１への貯湯を行うとともに、外部放熱部Ｈにおける放熱をも可能としているが、貯湯タンク１への貯湯のみを行うものでもよい。
つまり、上記実施形態において、貯湯タンク１の中間部に設けられている中間部接続路８ａと中間部用三方弁８ｂとを設けずに、循環路２と貯湯タンク１とが、貯湯タンク１の上部と底部の２箇所で連通接続するようにしてもよい。
【００５７】
（５）上記実施形態では、本発明にかかる給湯装置をエンジンヒートポンプ式冷暖房給湯システムに適応した例を示しているが、瞬間湯沸器などの一般的な給湯装置や家庭用コージェネレーションシステムにおけるエンジン排熱および発電機排熱を利用するシステムに適応させることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】エンジンヒートポンプ式冷暖房給湯システムの概略構成図
【図２】制御装置の制御ブロック図
【図３】エンジンヒートポンプ式冷暖房給湯システムの概略構成図
【図４】エンジンヒートポンプ式冷暖房給湯システムの概略構成図
【図５】制御弁の調整状態を示す図
【図６】制御装置の制御動作を示すフローチャート
【符号の説明】
１              貯湯タンク
２              湯水通流路
１２            湯水加熱手段としての熱交換器
１９            湯水通流状態調整手段としてのバイパス路
２０            湯水通流状態調整手段として制御弁
２１            温度検出手段
Ｃ              ヒートポンプ装置
Ｋ              湯水加熱手段
ＴＣ            加熱制御手段
【図１】
0003888790.tif 000003
【図２】
0003888790.tif 000004
【図３】
0003888790.tif 000005
【図４】
0003888790.tif 000006
【図５】
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【図６】
0003888790.tif 000008