熱源装置及び暖房装置
【課題】熱エネルギの利用効率を高めることにある。
【解決手段】熱媒（温水ＨＭ１）を貯留手段（貯湯タンク４）に貯留して蓄熱させ、放熱負荷や放熱手段（低温暖房器５２）を通過した熱媒（温水ＨＭ１）を貯留手段（貯湯タンク４）側に流す循環流量（Ｌ−Ｌ1 ）と、分流路（２４）側に流す循環流量（Ｌ1 ）とに分配して両者を合流させ、貯留手段（貯湯タンク４）の貯留熱媒が持つ熱エネルギの利用を最小限にして放熱量を抑制することにより、熱エネルギを節減する。
【解決手段】熱媒（温水ＨＭ１）を貯留手段（貯湯タンク４）に貯留して蓄熱させ、放熱負荷や放熱手段（低温暖房器５２）を通過した熱媒（温水ＨＭ１）を貯留手段（貯湯タンク４）側に流す循環流量（Ｌ−Ｌ1 ）と、分流路（２４）側に流す循環流量（Ｌ1 ）とに分配して両者を合流させ、貯留手段（貯湯タンク４）の貯留熱媒が持つ熱エネルギの利用を最小限にして放熱量を抑制することにより、熱エネルギを節減する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、温水等の熱媒を溜めるタンク側で熱交換する熱源装置に関し、例えば、太陽熱源を利用する熱源装置及び暖房装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
室内暖房等の各種暖房に用いられる熱源装置には燃料ガスや灯油等の燃焼熱に加え、熱源に太陽熱が利用される。熱源装置に太陽熱を用いることは自然エネルギを利用するので、熱エネルギの効率的な利用が図られ、炭酸ガスを排出することがない等、有益である。
【０００３】
この熱源装置に関し、太陽熱給湯暖房装置として上水が供給される貯湯槽に第１及び第２の熱交換器が設置され、第１の熱交換器に太陽熱集熱器で集熱した熱媒を循環させて熱交換し、第２の熱交換器にボイラで加熱した温水の熱を熱交換することが知られている（特許文献１）。この太陽熱給湯暖房装置では、貯湯槽内の上水の加熱に太陽熱が利用され、加熱した上水が温水として供給される。また、ボイラで加熱した温水は暖房や浴槽追焚きに利用される。
【０００４】
また、燃焼排気を熱源に用いる熱源装置では、熱媒の熱を第１の熱交換手段により給水又は浴槽水に熱交換し、燃焼排気の潜熱を第２の熱交換手段により給水又は浴槽水に熱交換する熱源装置や、熱交換装置が知られている（特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開昭５９−１３４４３２号公報
【特許文献２】特開２００７−３１５７００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
居住空間における暖房に関し、空調用暖房には高温（例えば、８０〔℃〕）側熱源と、床用暖房には低温（例えば、６０〔℃〕、４０〔℃〕）側熱源の２系統が用いられる。太陽熱を利用するソーラーシステムでは、太陽熱の集熱で温められた温水を暖房に利用する場合、貯湯温水の温度が要求温度より低ければ、バーナの燃焼熱で要求温度まで加熱すればよい。また、貯湯温水の温度が要求温度より高ければ、その温水を暖房回路に循環させることができない。この場合、低い温度の水等の熱媒で温水温度を要求温度に低下させることが必要となり、その温水温度を要求温度まで低下させる分だけ熱エネルギの利用効率が低下する。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、上記課題に鑑み、熱エネルギの利用効率を高めることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の熱源装置又は暖房装置は、熱媒を貯留手段に貯留して蓄熱させ、放熱負荷や放熱手段を通過した熱媒を貯留手段側に流す循環流量と、分流路側に流す循環流量とに分配して両者を合流させ、貯留手段の貯留熱媒が持つ熱エネルギの利用を最小限にして放熱量を抑制することにより、熱エネルギを節減する。
【０００９】
本発明の第１の側面である熱源装置は、熱媒が溜められる貯留手段と、放熱負荷に前記熱媒を循環させる循環路と、前記貯留手段の入側と出側との間の前記循環路に形成され、前記放熱負荷を通過した前記熱媒を分流して前記貯留手段の前記出側の前記熱媒に合流させる分流路と、前記放熱負荷を通過した前記熱媒を前記貯留手段に流す熱媒流量と、前記分流路に流す熱媒流量とに分配する流量分配手段とを備え、前記流量分配手段による前記熱媒の分配比率により、前記放熱負荷に流れる前記熱媒の温度を加減する構成である。
【００１０】
また、本発明の第２の側面である暖房装置は、上記熱源装置と同一の構成を備えるとともに、放熱負荷として暖房用熱源である放熱手段を備えた構成である。
【００１１】
斯かる構成によれば、放熱負荷又は放熱手段で放熱された熱媒の温度が所定温度より低い場合には、所定温度に到達させるために加熱する必要がある。貯留手段には熱媒が溜められており、その温度が所定温度より高ければ、その熱媒の熱を利用することができる。そこで、放熱負荷又は放熱手段を通過した熱媒を分流路に流す熱媒流量と、貯留手段に流す熱媒流量とに分配し、両者の分配比率を流量分配手段によって調整すれば、放熱負荷又は放熱手段に流す熱媒の温度を所定温度に制御することができる。この場合、熱媒の温度を所定温度に制御する場合に、流量分配手段による分配比率の調整により、貯留手段にある熱媒の利用量を最小限に最適化でき、貯留手段側の熱媒の熱エネルギを節減することができ、熱エネルギの利用効率を高めることができる。
【発明の効果】
【００１２】
(1) 貯留手段に熱媒によって蓄熱された熱エネルギの利用が最小限に抑えられ、最適化できるので、熱エネルギの利用効率を高めることができる。
【００１３】
(2) 貯留手段側の熱媒の温度と放熱負荷又は放熱手段で放熱された熱媒の温度とにより、熱エネルギの利用量を加減でき、設備コストの低減に寄与することができる。
【００１４】
そして、本発明の他の目的、特徴及び利点は、添付図面及び各実施の形態を参照することにより、一層明確になるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】第１の実施の形態に係る暖房・給湯・追焚装置の一例を示す図である。
【図２】制御装置及びリモコン装置の一例を示す図である。
【図３】貯湯タンク切替弁の一例を示す断面図である。
【図４】貯湯タンク切替弁の切替え機能を示す図である。
【図５】貯湯タンク切替弁の制御位置及び制御内容を示す図である。
【図６】貯湯タンク切替弁による流量切替えを示す図である。
【図７】貯湯タンクを利用した低温暖房動作を説明するための図である。
【図８】貯湯タンクを利用した低温暖房動作を示すフローチャートである。
【図９】貯湯タンクを利用した低温暖房動作を説明するための図である。
【図１０】貯湯タンクを利用した高温暖房動作を説明するための図である。
【図１１】貯湯タンクを利用した給湯動作を説明するための図である。
【図１２】貯湯タンクを利用した注湯動作を説明するための図である。
【図１３】貯湯タンクを利用した追焚動作を説明するための図である。
【図１４】集熱動作を説明するための図である。
【図１５】集熱動作を示すフローチャートである。
【図１６】第２の実施の形態に係る暖房・給湯・追焚装置を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
〔第１の実施の形態〕
【００１７】
第１の実施の形態について、図１を参照する。図１は、暖房・給湯・追焚装置を示す図である。図１に示す構成は一例であって、斯かる構成に本発明が限定されるものではない。
【００１８】
この暖房・給湯・追焚装置２は熱源装置又は暖房装置の一例である。この暖房・給湯・追焚装置２には、第１の熱媒体として温水ＨＭ１を溜める貯湯タンク４と、温水ＨＭ１を循環させる循環路６とが備えられている。貯湯タンク４は、温水ＨＭ１を溜める貯留手段の一例であるとともに、温水ＨＭ１を以て蓄熱する蓄熱手段の一例でもある。
【００１９】
貯湯タンク４には、温水ＨＭ１の加熱手段として太陽熱集熱回路８が設置されている。この太陽熱集熱回路８は、熱源に太陽熱を利用して集熱し、第２の熱媒体として温水ＨＭ２を循環させ、その熱を温水ＨＭ１に熱交換する手段の一例である。この太陽熱集熱回路８には、集熱パネル１０、熱交換部としての太陽熱用熱交換器１２、集熱ポンプ１４、ソーラー切替弁１６、バイパス路１８が備えられている。集熱パネル１０は、太陽熱を集熱し、その熱を温水ＨＭ２に熱交換する熱交換手段の一例である。集熱パネル１０に代え、燃焼熱や排熱を利用した熱源を用いてもよい。太陽熱用熱交換器１２は、温水ＨＭ２の熱を温水ＨＭ１に熱交換する手段の一例である。集熱ポンプ１４は、温水ＨＭ２に太陽熱を熱交換する際や、温水ＨＭ２を温水ＨＭ１に熱交換する際に用いられる温水圧送手段の一例である。バイパス路１８はソーラー切替弁１６を介して太陽熱集熱回路８を分岐させ、太陽熱用熱交換器１２の側路であって、温水ＨＭ２の温度が低い場合に温水ＨＭ２を循環させる。集熱パネル１０の入側には温度センサ２０、集熱パネル１０の出側には温度センサ２２が設置され、温度センサ２０の検出温度Ｔ１が太陽熱用熱交換器１２による温水ＨＭ２の熱交換前の温度、温度センサ２２の検出温度Ｔ２が熱交換後の温水ＨＭ２の温度であり、これらの検出温度がソーラー切替弁１６の切替えによるバイパス路１８の開閉や集熱ポンプ１４の制御に用いられる。
【００２０】
循環路６には、分流路２４と、循環ポンプ２６と、温水ＨＭ１を加熱するための一次熱交換器２８と、二次熱交換器３０とが備えられ、温水ＨＭ１の熱を利用する手段として低温暖房回路３２、高温暖房回路３４、給湯回路３６、追焚回路３８が備えられている。
【００２１】
分流路２４は、貯湯タンク４の入側と出側との間の循環路６に連結された管路であって、温水ＨＭ１を分流して貯留タンク４の出側の温水ＨＭ１に合流させる手段の一例である。循環路６と分流路２４との分岐点には貯湯タンク切替弁４０が設置され、この貯湯タンク切替弁４０は、貯湯タンク４側に流れる温水流量と、分流路２４に流れる温水流量とに分配する流量分配手段の一例である。貯湯タンク切替弁４０の入側の循環路６には温度センサ４２、貯湯タンク４の出側付近には温度センサ４４が設置され、これらの検出温度Ｔ３、Ｔ４が貯湯タンク４側に流れる温水流量と、分流路２４に流れる温水流量との分配比率の設定や制御に用いられる。温度センサ４４は熱媒である温水ＨＭ１の温度を検出する第１の温度センサ、温度センサ４２は負荷側から循環路６に戻る温水ＨＭ１の温度を検出する第２の温度センサである。
【００２２】
循環ポンプ２６は、温水ＨＭ１の圧送手段の一例であって、温水ＨＭ１の熱利用や一次及び二次熱交換器２８、３０による加熱の際等に駆動され、循環路６に温水ＨＭ１を循環させる。
【００２３】
一次熱交換器２８は、燃料ガスの燃焼手段の一例として設置されたバーナ４６の燃焼排気から主として顕熱を温水ＨＭ１に熱交換する第１の熱交換手段である。二次熱交換器３０は、バーナ４６の燃焼排気から主として潜熱を温水ＨＭ１に熱交換する第２の熱交換手段であって、温水ＨＭ１の予備加熱に用いられる。一次熱交換器２８の出側の循環路６には温度センサ４８、二次熱交換器３０の出側の循環路６には温度センサ５０が設置され、これらの検出温度Ｔ５、Ｔ６がバーナ４６の燃焼制御に用いられる。
【００２４】
低温暖房回路３２は、循環路６の二次熱交換器３０の出側と貯湯タンク切替弁４０の入側とから分岐され、低温暖房器５２に低温側の温水ＨＭ１を循環させる管路である。低温暖房器５２は、温水ＨＭ１の第１の放熱負荷又は放熱手段の一例であって、例えば、床暖房器である。
【００２５】
高温暖房回路３４は、循環路６の一次熱交換器２８の出側と貯湯タンク切替弁４０の入側とから分岐され、高温暖房器５４に高温側の温水ＨＭ１を循環させる管路である。高温暖房器５４は、温水ＨＭ１の第２の放熱負荷又は放熱手段の一例であって、例えば、温風暖房器である。
【００２６】
給湯回路３６は給水Ｗを温水ＨＭ１で加熱して温水ＨＷとして出湯する管路であって、この実施の形態では、給湯用熱交換器５６と、二次熱交換器５８と、バイパス路６０とを備える。給湯用熱交換器５６は、温水ＨＭ１の熱を給水Ｗに熱交換する熱交換手段である。この給湯用熱交換器５６は、給湯用熱交換手段の一例であって、循環路６に高温分配弁６２を介して分岐された循環路６Ａに設置され、循環路６Ａを通して温水ＨＭ１が循環する。二次熱交換器５８は、既述のバーナ４６の燃焼排気から主として潜熱を給水Ｗに熱交換する手段であって、給水Ｗが常温の上水であれば、効率よく潜熱を給水Ｗに熱交換することができる。この予備加熱された給水Ｗには、給湯用熱交換器５６により温水ＨＭ１の熱が熱交換され、高温の温水ＨＷが得られる。バイパス路６０は、この温水ＨＷに上水Ｗをミキシングする手段であって、図示しないミキシング弁を用いて高温の温水ＨＷを適温化することができる。給湯回路３６の上水Ｗの入側には温度センサ６４、温水ＨＷの出湯側には温度センサ６６が設置され、これらの検出温度Ｔ７、Ｔ８等が出湯温度の制御としてバーナ４６の燃焼制御やバイパス路６０側への給水Ｗとのミキシング比率の制御に用いられる。
【００２７】
追焚回路３８は、温水ＨＭ１の熱を浴槽６８にある浴槽水ＢＷに熱交換し、浴槽水ＢＷを入浴に適する温度に昇温する手段の一例である。この追焚回路３８は追焚用熱交換器７０と、追焚ポンプ７２とを備える。追焚用熱交換器７０は、温水ＨＭ１の熱を浴槽水ＢＷに熱交換する熱交換手段の一例であって、循環路６に高温分配弁６２を介して分岐された循環路６Ｂに設置され、循環路６Ｂを通して温水ＨＭ１が循環する。追焚ポンプ７２は、追焚時、浴槽水ＢＷを浴槽６８から追焚用熱交換器７０を通して浴槽６８に循環させる手段である。追焚回路３８の浴槽６８の出側には温度センサ７４が設置され、その検出温度Ｔ９が追焚制御に用いられる。
【００２８】
この追焚回路３８と給湯回路３６との間には注湯回路７６が接続され、この注湯回路７６は、注湯電磁弁７８を介して給湯回路３６と追焚回路３８とを連結している。注湯電磁弁７８は、上水Ｗ側と浴槽水ＢＷとを絶縁する手段の一例である。
【００２９】
循環路６の設置エリアには温度センサ８０が設置され、この温度センサ８０によって外気温度Ｔ１０が検出される。
【００３０】
そして、これら検出温度Ｔ１〜Ｔ１０は制御情報として制御装置８２（図２）に取り込まれ、集熱ポンプ１４、循環ポンプ２６、追焚ポンプ７２の駆動やバーナ４６の燃焼が制御装置８２（図２）の駆動出力によって制御される。
【００３１】
この制御装置８２について、図２を参照する。図２は、制御装置を示す図である。図２に示す構成は一例であって、斯かる構成に本発明が限定されるものではない。図２において、図１と同一部分には同一符号を付してある。
【００３２】
この制御装置８２は、コンピュータによって構成されており、ＣＰＵ（Central Processing Unit ）８４、ＲＯＭ（Read-Only Memory）８６、ＲＡＭ（Random-Access Memory）８８、タイマ９０、カウンタ９２等を備える。ＣＰＵ８４はＲＯＭ８６にある制御プログラムを実行し、検出温度等を制御情報に用いてその演算等の処理により、制御出力を発生する。ＲＡＭ８８はプログラムの実行エリアを構成する。タイマ９０は計時手段の一例であって、時間制御のための時間情報を生成する。カウンタ９２は、計数可能な検出情報を計数し、また、アナログ情報であってもディジタル化された情報を計数する。
【００３３】
この制御装置８２には、リモコン装置９４が有線又は無線により接続されている。リモコン装置９４は、ユーザの操作装置であって、制御部９６と、操作部９８と、表示部１００とを備え、ユーザの生活エリアに設置される。
【００３４】
制御部９６は、操作部９８からの操作入力を受け、その操作能力に基づく制御情報を制御装置８２に通知する。操作部９８はキーボードやタッチセンサ等で構成される。制御部９６はコンピュータによって構成されており、ＣＰＵ１０２、ＲＯＭ１０４、ＲＡＭ１０６等を備える。ＣＰＵ１０２はＲＯＭ１０４にある制御プログラムを実行し、制御出力を発生する。ＲＡＭ１０６はプログラムの実行エリアを構成する。この制御部９６は制御装置８２と連係し、制御装置８２に対する制御命令を出力し、制御装置８２からの出力情報を受け、制御状態等を表す提示出力を表示部１００に提供する。
【００３５】
表示部１００は制御部９６の表示制御に基づき、制御部９６から提供される提示出力に基づく視認可能な表示を行う。
【００３６】
次に、貯湯タンク切替弁４０について、図３、図４、図５及び図６を参照する。図３は、貯湯タンク切替弁の一例を示す断面図、図４は、切替弁の切替機能を示す図、図５は、制御位置と弁の開閉を示す図、図６は、制御位置と流量比率を示す図である。
【００３７】
この貯湯タンク切替弁４０は、既述の通り、循環路６と分流路２４との分岐点に設置される流路切替手段である。この貯湯タンク切替弁４０には、図３に示すように、弁本体１０８に入側ポート１１０、第１及び第２の出側ポート１１２、１１４が備えられている。入側ポート１１０には低温暖房器５２側の循環路６が接続され、出側ポート１１２には貯湯タンク４側の循環路６が接続され、また、出側ポート１１４には分流路２４が接続されている。この弁本体１０８の弁室１１６には弁１１８が回転可能に設置され、その弁軸１２０には駆動モータ１２２が取り付けられている。
【００３８】
この貯湯タンク切替弁４０は、図４に示すように、弁１１８の制御位置Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの切替ポイントを備え、制御位置Ａ、Ｄがリミット位置であり、角度θは、弁１１８の回転角度を示している。各制御位置Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄに対し、図５に示すように、制御位置Ａでは貯湯タンク４側に全開、制御位置Ｂでは貯湯タンク４側：分流路２４側＝１：１の開度、制御位置Ｃでは貯湯タンク４側：分流路２４側＝１：２の開度、制御位置Ｄでは貯湯タンク４側が全閉となる。
【００３９】
このような開度の切替えにより、図６に示すように、制御位置Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄに対し、貯湯タンク４側と分流路２４側との流量比率となり、Ｌは温水ＨＭ１の全流量、Ｌ1 は分流路２４側に分流する温水ＨＭ１の流量、Ｌ−Ｌ1 は貯湯タンク４側に分流する温水ＨＭ１の流量である。
【００４０】
次に、この暖房・給湯・追焚装置２について、貯湯タンク４の温水ＨＭ１を利用する低温暖房動作、高温暖房動作、給湯動作、浴槽注湯動作、浴槽水追焚動作を説明し、温水ＨＭ１を加熱のための集熱動作を説明する。
【００４１】
(1) 低温暖房動作
【００４２】
この低温暖房動作について、図７、図８及び図９を参照する。図７は、低温暖房における温水ＨＭ１の循環を説明するための図、図８は、低温暖房における貯湯タンク切替弁４０の切替動作を示す図、図９は、低温暖房における温水ＨＭ１の他の循環を説明するための図である。
【００４３】
この低温暖房動作では、図７に太線で示すように、低温暖房器５２に循環させて低温化した温水ＨＭ１に貯湯タンク４にある高温の温水ＨＭ１を混合し、低温暖房器５２に要求温度の温水ＨＭ１を循環させる。
【００４４】
この低温暖房動作の処理手順は、図８に示すように、検出温度Ｔ３と検出温度Ｔ４とを比較する（ステップＳ１１）。検出温度Ｔ３は、温水ＨＭ１の低温暖房器５２の出側温度であり、検出温度Ｔ４は、貯湯タンク４の温水ＨＭ１の温度である。温水ＨＭ１の検出温度Ｔ４が検出温度Ｔ３より高ければ（Ｔ４＞Ｔ３）、温水ＨＭ１の加熱に貯湯タンク４の温水ＨＭ１を利用できる。
【００４５】
そこで、Ｔ４≦Ｔ３であれば（ステップＳ１１のＮＯ）、貯湯タンク４の温水ＨＭ１を利用する必要がないので、貯湯タンク切替弁４０を貯湯タンク４側を全閉とする（ステップＳ１２）。
【００４６】
Ｔ４＞Ｔ３であれば（ステップＳ１１のＹＥＳ）、貯湯タンク４の温水ＨＭ１を利用することが可能なので、低温暖房単独運転であるか否かを判定する（ステップＳ１３）。低温暖房単独運転でなければ（ステップＳ１３のＮＯ）、貯湯タンク切替弁４０を貯湯タンク４側を全開とする（ステップＳ１４）。この場合、分流路２４を利用しない。
【００４７】
低温暖房単独運転であれば（ステップＳ１３のＹＥＳ）、貯湯タンク４の温水ＨＭ１の検出温度Ｔ４が低温暖房要求温度Ｔｆ以上（Ｔ４≧Ｔｆ）であるか否かを判定する（ステップＳ１５）。Ｔ４＜Ｔｆであれば（ステップＳ１３のＮＯ）、貯湯タンク４の温水ＨＭ１のみでは低温暖房運転に利用できないが、貯湯タンク切替弁４０を貯湯タンク４側を全開とする（ステップＳ１４）。
【００４８】
Ｔ４≧Ｔｆであれば（ステップＳ１５のＹＥＳ）、バーナ４６の燃焼は不要となり、貯湯タンク切替弁４０の弁開度を調整し、低温暖房要求温度Ｔｆになるよう貯湯タンク４から提供される温水ＨＭ１と、低温暖房器５２からの戻り温水ＨＭ１とをミキシングする（ステップＳ１６）。
【００４９】
貯湯タンク４から提供される温水ＨＭ１と、低温暖房器５２からの戻り温水ＨＭ１との混合比率は、
ａ）貯湯タンク４側の流量：分流路２４側の流量＝１：０
ｂ）貯湯タンク４側の流量：分流路２４側の流量＝１：１
ｃ）貯湯タンク４側の流量：分流路２４側の流量＝１：２
ｄ）貯湯タンク４側の流量：分流路２４側の流量＝０：１
の４パターンである。なお、これは一例であり、パターンを増やしたり、割合を変えてもよい。
【００５０】
この場合、低温暖房単独以外（ステップＳ１３のＮＯ）及び、Ｔ４＜Ｔｆの場合には（ステップＳ１５のＮＯ）、貯湯タンク切替弁４０での調整制御ではなく、燃焼制御（図９）に切り替える。即ち、バーナ４６により燃料ガスを燃焼させ、その燃焼熱の潜熱又は顕熱により、温水ＨＭ１を加熱するので、貯湯タンク切替弁４０を貯湯タンク４側全開とする（ステップＳ１４）。Ｔ４≦Ｔ３の場合には、蓄熱無しと判断し、貯湯タンク切替弁４０を貯湯タンク４側全閉とする（ステップＳ１２）。
【００５１】
ここで、貯湯タンク切替弁４０に循環路６から流入する温水ＨＭ１の流量をＬ、分流路２４に分流する温水ＨＭ１の流量をＬ1 、貯湯タンク４に流れる温水ＨＭ１の流量を（Ｌ−Ｌ1 ）、Ｔ３を貯湯タンク切替弁４０に流入する温水ＨＭ１の検出温度、Ｔ４を貯湯タンク４の温水ＨＭ１の検出温度、Ｔｆを低温暖房要求温度とし、流量Ｌに対する流量（Ｌ−Ｌ1 ）を温度Ｔ３、Ｔ４、Ｔｆで表すと、
（Ｌ−Ｌ1 ）／Ｌ＝１−Ｌ1 ／Ｌ
＝１−（Ｔ４−Ｔｆ）／（Ｔ４−Ｔ３）
＝（Ｔ４−Ｔ３−Ｔ４＋Ｔｆ）／（Ｔ４−Ｔ３）
＝（Ｔｆ−Ｔ３）／（Ｔ４−Ｔ３） ・・・(1)
となる。ここで、流量Ｌ1 と流量（Ｌ−Ｌ1 ）との流量比率｛Ｌ1 ：（Ｌ−Ｌ1 ）｝を温度で表すと、
Ｌ1 ：（Ｌ−Ｌ1 ）
＝（Ｔ４−Ｔｆ）／（Ｔ４−Ｔ３）：（Ｔｆ−Ｔ３）／（Ｔ４−Ｔ３）
＝Ｔ４−Ｔｆ：Ｔｆ−Ｔ３ ・・・(2)
となる。
【００５２】
そこで、貯湯タンク４の温水温度が低温暖房器５２の要求温度に比べて、低温、適温、又は高温時の制御を説明する。
【００５３】
ア）貯湯タンク４の温水温度が低温暖房器５２の要求温度より低い場合（低温）
【００５４】
低温暖房器５２から運転信号が制御装置８２に入力されると、循環ポンプ２６の運転を開始する。貯湯タンク４の温水ＨＭ１の検出温度Ｔ４が低温暖房器５２の要求温度Ｔｆより低い場合においても、Ｔ４＞Ｔ３であれば、貯湯タンク切替弁４０を分流路２４側を全閉状態とし、貯湯タンク４の温水ＨＭ１を利用する。この場合、低温暖房器５２に要求温度の温水ＨＭ１を送り込むことができない。循環ポンプ２６から送り出された温水ＨＭ１の検出温度Ｔ６が低温暖房器５２の要求温度より低いため、一次熱交換器２８及び二次熱交換器３０で温水ＨＭ１を加熱する。燃焼加熱により、検出温度Ｔ３が検出温度Ｔ４より高くなると、貯湯タンク切替弁４０を分流路２４側を全開にする。
【００５５】
イ）貯湯タンク４の温水温度が低温暖房器５２の要求温度と同じ場合（適温）
【００５６】
低温暖房器５２から運転信号が制御装置８２に入力されると、循環ポンプ２６の運転を開始する。貯湯タンク４の温水ＨＭ１の検出温度Ｔ４が低温暖房器５２の要求温度と同じ場合（適温）では、貯湯タンク切替弁４０を貯湯タンク４側を全開とする。循環ポンプ２６から送り出された温水ＨＭ１の検出温度Ｔ６が低温暖房器５２の要求温度であれば、低温暖房器５２に貯湯タンク４から温水ＨＭ１がそのまま送り込まれる。
【００５７】
ウ）貯湯タンク４の温水温度が低温暖房器５２の要求温度より高い場合（高温）
【００５８】
この場合、燃焼による温度調整は行わず、弁開度の調整のみを行う。低温暖房器５２から運転信号が制御装置８２に入力されると、循環ポンプ２６の運転を開始する。貯湯タンク４の温水ＨＭ１の検出温度Ｔ４が低温暖房器５２の要求温度より高い場合には、貯湯タンク切替弁４０の弁開度を調整する。この弁開度は運転開始時は式(2) により決定され、その後、要求温度より検出温度Ｔ６が高い場合、貯湯タンク４側より、分流路２４側に流れる温水ＨＭ１（即ち、低温暖房器５２の戻り温水ＨＭ１側）を多くし、貯湯タンク４からの温水ＨＭ１の温度を下げる。この状態で循環ポンプ２６から送り出された温水ＨＭ１の検出温度Ｔ６が低温暖房器５２の要求温度であれば、その弁開度を保持し、低温暖房器５２に温水ＨＭ１を循環し続ける。
【００５９】
前述の調整にもかかわらず、温水ＨＭ１の検出温度Ｔ６が低温暖房器５２の要求温度より高い場合には、貯湯タンク切替弁４０を分流路２４側に切り替え、貯湯タンク４内の温水ＨＭ１の使用を停止する。燃焼加熱は行わないため、低温暖房器５２の放熱により検出温度Ｔ６は徐々に下がるので、後述の制御が行われる。
【００６０】
また、温水ＨＭ１の検出温度Ｔ６が低温暖房器５２の要求温度を下回った場合には、貯湯タンク切替弁４０の弁解度を調整し、貯湯タンク４内の温水ＨＭ１の使用量を増加し、温水ＨＭ１の温度を上昇させる。その温度が低温暖房器５２の要求温度であれば低温暖房器５２へ循環をし続ける。
【００６１】
このように、貯湯タンク４側の温水ＨＭ１は、温水ＨＭ１の低温暖房器５２側での温度低下の分だけが流量に応じて利用され、貯湯タンク４側の蓄熱量の節減が図られる。
【００６２】
ところで、バーナ４６の燃焼制御を伴う一次熱交換器２８及び二次熱交換器３０で温水ＨＭ１を加熱する場合には、通常はＴ４＜Ｔ３のとき貯湯タンク切替弁４０を貯湯タンク４側全閉とするが、図９に示すように、貯湯タンク切替弁４０を貯湯タンク４側全開とし、二次熱交換器３０で温水ＨＭ１に燃焼排気の潜熱を熱交換して低温暖房器５２に循環させる。この場合、一次熱交換器２８で燃焼排気の顕熱を熱交換した温水ＨＭ１は、循環路６Ａを通して貯湯タンク４に循環させる。これにより、低温暖房器５２に流れる温水ＨＷ１を要求温度に制御できるとともに、貯湯タンク４の温水ＨＷ１を昇温させ、蓄熱させることができる。
【００６３】
(2) 高温暖房動作
【００６４】
この高温暖房動作について、図１０を参照する。図１０は、高温暖房における温水ＨＭ１の循環を説明するための図である。
【００６５】
この高温暖房動作は、図１０に示すように、高温暖房器５４に温水ＨＭ１を循環させ、高温の温水ＨＭ１により放熱させる動作である。
【００６６】
この場合、高温暖房器５４から運転信号が制御装置８２にに入力されると、循環ポンプ２６の運転を開始する。温度センサ４２の検出温度Ｔ３と温度センサ４４の検出温度Ｔ４とを比較し、Ｔ４＞Ｔ３の場合、貯湯タンク切替弁４０を貯湯タンク４側を開状態にする。貯湯タンク４の温水ＨＭ１は、循環ポンプ２６から二次熱交換器３０、一次熱交換器２８に送り込まれる。一次熱交換器２８の出側にある温度センサ４８の検出温度Ｔ５が放熱暖房に適する一定温度として例えば、８０〔℃〕になるようにバーナ４６の燃焼を制御する。なお、貯湯タンク４の温水ＨＭ１が放熱暖房に適する一定温度である例えば、８０〔℃〕であれば、一次熱交換器２８による加熱は行わない。
【００６７】
高温化された温水ＨＭ１は、高温暖房器５４に流れ、放熱を行う。この場合、循環路６の高温分配弁６２に流れた温水ＨＭ１は循環路６Ａに分流されて給湯用熱交換器５６を通り、高温暖房器５４からの戻り温水ＨＭ１と合流し、貯湯タンク４に至る。この場合、循環路６Ａで形成された給湯用熱交換器５６の回路は高温暖房器５４が運転可能になるまでの循環回路及び給湯要求の際に即応可能な給湯用加熱路として使用される。
【００６８】
高温暖房器５４を通過して熱が奪われた温水ＨＭ１と、給湯用熱交換器５６からの戻り温水ＨＭ１とが混合されるが、この混合温水ＨＭ１は温度センサ４２で検出される。この検出温度Ｔ３は、貯湯タンク４の出側にある温度センサ４４の検出温度Ｔ４と比較される。Ｔ４＜Ｔ３であれば、貯湯タンク切替弁４０の開度は貯湯タンク４側から分流路２４側へ切り替えられ、貯湯タンク４の温水ＨＭ１の使用を停止する。即ち、温水ＨＭ１による蓄熱を行い、その節減を図る。
【００６９】
(3) 給湯動作
【００７０】
この給湯動作について、図１１を参照する。図１１は、給湯動作における温水ＨＭ１の循環を説明するための図である。
【００７１】
この給湯動作は、図１１に示すように、給湯用熱交換器５６に温水ＨＭ１を循環させ、給水Ｗに温水ＨＭ１の熱を熱交換し、温水ＨＷとして給湯する動作である。
【００７２】
この場合、給水口から暖房・給湯・追焚装置２に入った給水Ｗは、温度センサ６４、水量センサ、水制御弁等を経てバイパス路６０の分岐点に至る。バイパス路６０側に流れる給水Ｗはミキシングのために温水ＨＷに混合される。また、二次熱交換器５８を経て給湯用熱交換器５６に流れた給水Ｗは、給湯用熱交換器５６で温水ＨＭ１の熱と熱交換が行われ、温水ＨＷとなってバイパス路６０の分岐点に設置されているミキシング弁を通過する。ミキシング弁の開度は、温度センサ６６の検出温度Ｔ８が設定温度になるように調整され、給湯用熱交換器５６により加熱された高温の温水ＨＷが給水Ｗと混合されて設定温度に調整され、出湯口から出湯される。
【００７３】
この場合、温水ＨＭ１の循環動作は次の通りである。給湯回路３６にある水量センサが流水を感知すると、循環ポンプ２６が運転を開始する。温度センサ４２の検出温度Ｔ３と温度センサ４４の検出温度Ｔ４とが比較される。Ｔ４＞Ｔ３の場合には、貯湯タンク切替弁４０を貯湯タンク４側を開状態にする。貯湯タンク４の温水ＨＭ１は、循環ポンプ２６に吸い込まれ、二次熱交換器３０及び一次熱交換器２８に送り込まれる。これら一次熱交換器２８及び二次熱交換器３０を通過した温水ＨＭ１の温度は温度センサ４８で検出され、その検出温度Ｔ５が一定の温度として例えば、８０〔℃〕になるように、バーナ４６の燃焼制御が行われる。なお、貯湯タンク４の温水ＨＭ１がその一定温度である例えば、８０〔℃〕であれば、バーナ４６による加熱は行わない。
【００７４】
一定温度即ち、８０〔℃〕の温水ＨＭ１は給湯用熱交換器５６で給水Ｗ側との熱交換を行う。例えば、給湯能力を２４号とした場合、その熱量は４１．８６〔ｋＷ〕（３６，０００〔ｋｃａｌ／ｈ〕）である。貯湯タンク４の温水温度が８０〔℃〕で循環ポンプ２６の循環量が約１２〔リットル／ｍｉｎ〕であれば、貯湯タンク４に戻る温水ＨＭ１の温度が約３０〔℃〕で、貯湯タンク４の温水ＨＭ１の全てを給湯熱交換に使用したとすれば、貯湯タンク４内の温水温度は約３０〔℃〕となる。給湯号数が減少すれば、貯湯タンク４に戻る温水ＨＭ１の温度低下が少なく、貯湯タンク４の温水温度は、常に３０〔℃〕以上となる。
【００７５】
また、給湯用熱交換器５６で熱を奪われた温水ＨＭ１の検出温度Ｔ３と温度センサ４４の検出温度Ｔ４とを比較する。Ｔ４＜Ｔ３であれば、貯湯タンク切替弁４０を貯湯タンク４側から分流路２４側へ切り替え、貯湯タンク４の温水ＨＭ１を使用しない。これにより、貯湯タンク４の温水ＨＭ１の使用による熱損失が抑制される。
【００７６】
(4) 浴槽注湯動作
【００７７】
この浴槽注湯動作について、図１２を参照する。図１２は、浴槽注湯動作における温水ＨＭ１の循環及び注湯を説明するための図である。
【００７８】
この浴槽注湯動作は、図１２に示すように、給湯用熱交換器５６に温水ＨＭ１を循環させ、給水Ｗに温水ＨＭ１の熱を熱交換して得られる温水ＨＷを浴槽６８側に注湯する動作である。
【００７９】
給湯時、注湯電磁弁７８を開くと、給湯回路３６が追焚回路３８に連結され、給湯回路３６から分岐された注湯回路７６に流れる温水ＨＷが追焚用熱交換器７０を経て浴槽６８に注湯される。この場合、追焚ポンプ７２は使用しない。給水Ｗが上水であれば、十分な水圧があるので、温水ＨＷはその水圧を利用して浴槽６８に注湯される。
【００８０】
(5) 浴槽水追焚動作
【００８１】
この浴槽水追焚動作について、図１３を参照する。図１３は、浴槽水追焚動作における温水ＨＭ１の循環及び追焚を説明するための図である。
【００８２】
この浴槽水追焚動作は、図１３に示すように、追焚用熱交換器７０に温水ＨＭ１を循環させ、浴槽水ＢＷに温水ＨＭ１の熱を熱交換する動作である。
【００８３】
リモコン装置９４から追焚運転信号が制御装置８２に入力されると、追焚ポンプ７２の運転を開始させる。これにより、浴槽水ＢＷは、追焚回路３８に循環され、追焚用熱交換器７０で温水ＨＭ１の熱が熱交換され、加熱される。温度センサ７４の検出温度Ｔ９が設定温度に達すれば、追焚運転を終了し、追焚ポンプ７２の運転を停止させる。
【００８４】
この場合、追焚運転信号が制御装置８２に入力されると、循環ポンプ２６の運転を開始する。温度センサ４２の検出温度Ｔ３と温度センサ４４の検出温度Ｔ４とが比較され、Ｔ４＞Ｔ３であれば、貯湯タンク切替弁４０を貯湯タンク４側に切り替える。貯湯タンク４の温水ＨＭ１は、循環ポンプ２６に吸い込まれ、二次熱交換器３０及び一次熱交換器２８に送り込まれる。これら一次熱交換器２８及び二次熱交換器３０を通過した温水ＨＭ１の温度は温度センサ４８で検出され、その検出温度Ｔ５が一定の温度として例えば、８０〔℃〕になるように、バーナ４６の燃焼制御が行われる。なお、貯湯タンク４の温水ＨＭ１がその一定温度である例えば、８０〔℃〕であれば、バーナ４６による加熱は行わない。
【００８５】
高温分配弁６２を循環路６Ｂ側にも開き、循環路６Ｂ側に温水ＨＭ１を流し、追焚回路３８と循環路６Ｂとの間で温水ＨＭ１の熱を浴槽水ＢＷに熱交換する。この場合、高温分配弁６２は給湯用熱交換器５６側にも温水ＨＭ１を流す。追焚用熱交換器７０で浴槽水ＢＷに熱を奪われた温水ＨＭ１は、循環路６Ａにある給湯用熱交換器５６を通過した温水ＨＭ１と合流し、貯湯タンク４に戻される。高温分配弁６２から給湯用熱交換器５６を通る循環路６Ａは、給湯要求の際に即応可能な給湯用回路として使用する。
【００８６】
追焚用熱交換器７０で熱を奪われた温水ＨＭ１は、給湯用熱交換器５６を通過した温水ＨＭ１と混合され、その混合温水ＨＭ１の検出温度Ｔ３と検出温度Ｔ４とを比較し、Ｔ４＜Ｔ３であれば、貯湯タンク切替弁４０を貯湯タンク４側から分流路２４側へ切り替え、貯湯タンク４の温水ＨＭ１を使用しない。即ち、温水ＨＭ１による蓄熱を行い、その節減を図る。
【００８７】
(6) 太陽熱集熱動作
【００８８】
この太陽熱集熱動作について、図１４及び図１５を参照する。図１４は、太陽熱集熱動作における温水ＨＭ１の循環を説明するための図、図１５は、集熱動作を示すフローチャートである。
【００８９】
この太陽熱集熱動作は、図１４に示すように、太陽熱集熱回路８に温水ＨＭ２を循環させ、太陽熱を温水ＨＭ２に熱交換し、温水ＨＭ２の熱を貯湯タンク４内にある太陽熱用熱交換器１２で温水ＨＭ１に熱交換する動作である。
【００９０】
太陽熱による温水ＨＭ２の温度上昇は、日射量に関係し、その試験結果によれば、冬季でも約３０〔℃〕の上昇が期待できることが確認されている。季節にかかわらず、貯湯タンク４の温水温度は約３０〔℃〕であるため、太陽熱用熱媒である温水ＨＭ２と熱交換する太陽熱用熱交換器１２を備える貯湯タンク４では、冬期でも３０〔℃〕の温度上昇があり、貯湯タンク４の温水温度は３０〔℃〕＋３０〔℃〕で約６０〔℃〕に上昇させることができる。この場合、既述の低温暖房器５２の要求温度が例えば、６０〔℃〕であれば、貯湯タンク４に蓄えられた温水ＨＭ１の熱を低温暖房器５２の放熱に利用できる。夏期であれば、これ以上の熱利用ができることは勿論である。
【００９１】
この太陽熱集熱回路８に利用できる太陽熱について、季節により日の出、日の入り時刻が変わり、日射のある時間帯も変化する。季節（夏季・冬季・中間期）により集熱ポンプ１４の運転開始時刻及び停止時刻をリモコン装置９４を通して制御装置８２に設定する。季節の判断は、温度センサ８０の検出温度Ｔ１０を用いればよい。
【００９２】
そこで、設定時刻が集熱ポンプ１４の運転開始時刻になると集熱ポンプ１４を運転する。温水ＨＭ２が太陽熱集熱回路８に循環し、温度センサ２０が集熱パネル１０に入る温水ＨＭ２の温度を検出する。集熱パネル１０は温水ＨＭ２を太陽熱で加熱する手段であるから、日射があれば、集熱パネル１０を通過した温水ＨＭ２の検出温度Ｔ２が上昇する。そこで、Ｔ２＞Ｔ１であれば、太陽熱の集熱有りと判断し、集熱ポンプ１４の運転を継続する。これに対し、Ｔ２≦Ｔ１であれば、集熱パネル１０を通過した温水ＨＭ２の温度が低下したのであるから、太陽熱の集熱無しと判断し、集熱ポンプ１４の運転を停止し、集熱動作を終了する。
【００９３】
この場合、集熱パネル１０においては温度上昇（Ｔ２＞Ｔ１）があれば、その検出温度Ｔ２が温度センサ４４の検出温度Ｔ４より低い場合（Ｔ２＜Ｔ４）には、貯湯タンク４の温水ＨＭ１の熱が温水ＨＭ２に奪われることになり、熱損失を来す。これを防止するため、ソーラー切替弁１６をバイパス路１８側に切り替えて循環させる。この循環は、Ｔ２＞Ｔ４になるまで継続し、Ｔ２＞Ｔ４になれば、ソーラー切替弁１６を太陽熱用熱交換器１２側に切り替え、温水ＨＭ２の熱を貯湯タンク４内の温水ＨＭ１に熱交換を行う。そして、設定時刻が集熱ポンプ１０の停止時刻になれば、集熱ポンプ１０の運転を停止する。
【００９４】
この結果、太陽熱の集熱を温水ＨＭ２に行い、その温水ＨＭ２の熱を温水ＨＭ１に熱交換することにより、貯湯タンク４に温水ＨＭ１を通じて蓄熱することができる。
【００９５】
この集熱動作では、図１５に示すように、集熱運転開始時刻になると (ステップＳ２ｌ) 、集熱ポンプ１４を運転する (ステップＳ２２) 。このとき、ソーラー切替弁１６は貯湯タンク４側が閉となっている（ステップＳ２３）。温水ＨＭ２は太陽熱集熱回路８を循環し、検出温度Ｔ２と検出温度Ｔ４とを比較し（ステップＳ２４）、Ｔ２＞Ｔ４であれば、ソーラー切替弁１６を貯湯タンク４側を開とし（ステップＳ２５）、太陽熱を温水ＨＭ２に蓄熱する。
【００９６】
Ｔ２＞Ｔ４でなければ、ソーラー切替弁１６は貯湯タンク４側を閉に維持し（ステップＳ２６）、検出温度Ｔ１を記憶手段として例えば、ＲＡＭ８８に記憶する（ステップＳ２７）。その検出時点から一定時間例えば、ｔ秒後に検出温度Ｔ２と記憶している検出温度Ｔ１’とを比較する（ステップＳ２８）。Ｔ２＞Ｔ１’であれば、集熱パネル１０で集熱があるので、ステップＳ２４に戻り、蓄熱可能か否かを判断する。また、Ｔ２＞Ｔ１’でなければ、集熱ができないので、集熱ポンプ１４を停止し（ステップＳ２９）、所定のインターバル運転（ステップＳ３０）を経てステップＳ２１に戻る。同様の集熱動作を継続的に行う。
【００９７】
上記実施の形態によって改善される事項は以下の通りである。
【００９８】
(1) この暖房・給湯・追焚装置２では、太陽熱集熱制御と給湯暖房制御とを並列化している。太陽熱集熱は日射のある時間に行われ、貯湯タンク４に蓄熱される。給湯及び暖房には、貯湯タンク４に蓄熱されていれば、貯湯タンク４の温水ＨＭ１の熱を利用する。利用時は循環する温水ＨＭ１の温度が太陽熱により上昇するため、バーナ４６の燃焼により消費する燃料ガスの消費が低減され、貯湯タンク４の温水ＨＭ１の熱を利用する分だけ熱効率を上昇させることができる。さらに、暖められた温水ＨＭ１は直接暖房負荷へ循環するため太陽熱を効率よく暖房に使用することができる。
【００９９】
(2) この暖房・給湯・追焚装置２では、給水へ蓄熱する従来のソーラーシステムと異なり、給水への蓄熱をしていないため、給水温度は太陽熱により上昇することがない。これは、燃焼排気の潜熱を熱源に利用する潜熱回収装置である二次熱交換器３０に循環する温水ＨＭ１の温度を低くできるため、二次熱交換器３０の性能を損なうことなく利用でき、熱エネルギを効率よく利用できる。
【０１００】
(3) 予熱側はバーナ４６で温水ＨＭ１を８０〔℃〕に加熱し、その循環量が約１２〔リットル／ｍｉｎ〕であるため、給湯用熱交換器５６から戻る温水ＨＭ１の温度は約３０〔℃〕であり、この制御は季節に関係なく行うことができる。よって、温水ＨＭ１は常に３０〔℃〕以上に維持でき、この温水ＨＭ１に太陽熱を蓄熱させるため、冬期でも約６０〔℃〕の温水ＨＭ１を得ることができ、暖房負荷に直接、温水ＨＭ１を循環することにより、太陽熱を効率よく使用することができる。
【０１０１】
(4) 暖房・給湯・追焚装置２の試験データによれば、温水ＨＭ１の最高温度は約８０〔℃〕である。低温暖房運転では低温暖房負荷に循環する温度を６０〔℃〕若しくは４０〔℃〕になるように制御するが、貯湯タンク４の温水温度が高温の場合にはその温水温度の温水ＨＭ１をそのまま低温暖房回路へ循環させることはできない。そこで、貯湯タンク切替弁４０の開度を調整し、低温暖房負荷からの戻り温水ＨＭ１と貯湯タンク４の温水ＨＭ１とを混合させて低温暖房の要求温度まで下げて循環させる制御を行うことができ、極めて効率的な温水ＨＭ１による蓄熱とその熱利用の節約を実現できる。
【０１０２】
(5) このように、貯湯タンク４への流路切替えのため、開度を調整できる温水分配弁（貯湯タンク切替弁４０）を用いており、貯湯タンク４の温水ＨＭ１が暖房要求温度より高い場合には、その開度を調整し、暖房端末からの戻り温水ＨＭ１と貯湯タンク４の温水ＨＭ１を混ぜ合わせて、要求温度の温水にすることで暖房回路に温水を循環することを可能にし、熱エネルギの利用効率を高めることができる。
【０１０３】
〔第２の実施の形態〕
【０１０４】
上記第１の実施の形態では、温水ＨＭ１の加熱にバーナ４６の燃焼排気から潜熱を用いる場合について説明したが、図１６に示すように、二次熱交換器３０（図１）を用いないで、一次熱交換器２８を加熱源にしてもよい。
【０１０５】
〔他の実施の形態〕
【０１０６】
(1) 上記実施の形態では、高温水分配式の暖房給湯用熱源機の暖房回路に太陽熱集熱回路８を接続し、太陽熱を熱源に利用し、太陽熱との熱交換により得られた高温水を給湯、低温暖房にも利用しているが、本発明はこのような熱源に太陽熱を利用するものに限定されない。上記実施の形態は一例であって、太陽熱に代え燃焼熱やエンジンの排熱を熱源に用いてもよい。
【０１０７】
(2) 上記実施の形態では、熱媒体として温水ＨＭ１、ＨＭ２を利用したが、温水以外の熱媒流体を用いてもよい。
【０１０８】
(3) 上記実施の形態では、貯湯タンク４にある温水ＨＭ１の温度を検出する温度センサ４を貯湯タンク４外の循環路６側に設置しているが、貯湯タンク４内に設置して温水ＨＭ１の温度を検出してもよい。
【０１０９】
以上説明したように、本発明の最も好ましい実施の形態等について説明したが、本発明は、上記記載に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載され、又は明細書に開示された発明の要旨に基づき、当業者において様々な変形や変更が可能であることは勿論であり、斯かる変形や変更が、本発明の範囲に含まれることは言うまでもない。
【産業上の利用可能性】
【０１１０】
本発明は、太陽熱や燃焼熱を熱源に用いた給湯装置や、暖房・給湯・追焚装置等の熱源装置に広く利用できる。
【符号の説明】
【０１１１】
２ 暖房・給湯・追焚装置 ４ 貯湯タンク
６ 循環路
２４ 分流路
３２ 低温暖房回路
４０ 貯湯タンク切替弁
４２、４４ 温度センサ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、温水等の熱媒を溜めるタンク側で熱交換する熱源装置に関し、例えば、太陽熱源を利用する熱源装置及び暖房装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
室内暖房等の各種暖房に用いられる熱源装置には燃料ガスや灯油等の燃焼熱に加え、熱源に太陽熱が利用される。熱源装置に太陽熱を用いることは自然エネルギを利用するので、熱エネルギの効率的な利用が図られ、炭酸ガスを排出することがない等、有益である。
【０００３】
この熱源装置に関し、太陽熱給湯暖房装置として上水が供給される貯湯槽に第１及び第２の熱交換器が設置され、第１の熱交換器に太陽熱集熱器で集熱した熱媒を循環させて熱交換し、第２の熱交換器にボイラで加熱した温水の熱を熱交換することが知られている（特許文献１）。この太陽熱給湯暖房装置では、貯湯槽内の上水の加熱に太陽熱が利用され、加熱した上水が温水として供給される。また、ボイラで加熱した温水は暖房や浴槽追焚きに利用される。
【０００４】
また、燃焼排気を熱源に用いる熱源装置では、熱媒の熱を第１の熱交換手段により給水又は浴槽水に熱交換し、燃焼排気の潜熱を第２の熱交換手段により給水又は浴槽水に熱交換する熱源装置や、熱交換装置が知られている（特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開昭５９−１３４４３２号公報
【特許文献２】特開２００７−３１５７００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
居住空間における暖房に関し、空調用暖房には高温（例えば、８０〔℃〕）側熱源と、床用暖房には低温（例えば、６０〔℃〕、４０〔℃〕）側熱源の２系統が用いられる。太陽熱を利用するソーラーシステムでは、太陽熱の集熱で温められた温水を暖房に利用する場合、貯湯温水の温度が要求温度より低ければ、バーナの燃焼熱で要求温度まで加熱すればよい。また、貯湯温水の温度が要求温度より高ければ、その温水を暖房回路に循環させることができない。この場合、低い温度の水等の熱媒で温水温度を要求温度に低下させることが必要となり、その温水温度を要求温度まで低下させる分だけ熱エネルギの利用効率が低下する。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、上記課題に鑑み、熱エネルギの利用効率を高めることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の熱源装置又は暖房装置は、熱媒を貯留手段に貯留して蓄熱させ、放熱負荷や放熱手段を通過した熱媒を貯留手段側に流す循環流量と、分流路側に流す循環流量とに分配して両者を合流させ、貯留手段の貯留熱媒が持つ熱エネルギの利用を最小限にして放熱量を抑制することにより、熱エネルギを節減する。
【０００９】
本発明の第１の側面である熱源装置は、熱媒が溜められる貯留手段と、放熱負荷に前記熱媒を循環させる循環路と、前記貯留手段の入側と出側との間の前記循環路に形成され、前記放熱負荷を通過した前記熱媒を分流して前記貯留手段の前記出側の前記熱媒に合流させる分流路と、前記放熱負荷を通過した前記熱媒を前記貯留手段に流す熱媒流量と、前記分流路に流す熱媒流量とに分配する流量分配手段とを備え、前記流量分配手段による前記熱媒の分配比率により、前記放熱負荷に流れる前記熱媒の温度を加減する構成である。
【００１０】
また、本発明の第２の側面である暖房装置は、上記熱源装置と同一の構成を備えるとともに、放熱負荷として暖房用熱源である放熱手段を備えた構成である。
【００１１】
斯かる構成によれば、放熱負荷又は放熱手段で放熱された熱媒の温度が所定温度より低い場合には、所定温度に到達させるために加熱する必要がある。貯留手段には熱媒が溜められており、その温度が所定温度より高ければ、その熱媒の熱を利用することができる。そこで、放熱負荷又は放熱手段を通過した熱媒を分流路に流す熱媒流量と、貯留手段に流す熱媒流量とに分配し、両者の分配比率を流量分配手段によって調整すれば、放熱負荷又は放熱手段に流す熱媒の温度を所定温度に制御することができる。この場合、熱媒の温度を所定温度に制御する場合に、流量分配手段による分配比率の調整により、貯留手段にある熱媒の利用量を最小限に最適化でき、貯留手段側の熱媒の熱エネルギを節減することができ、熱エネルギの利用効率を高めることができる。
【発明の効果】
【００１２】
(1) 貯留手段に熱媒によって蓄熱された熱エネルギの利用が最小限に抑えられ、最適化できるので、熱エネルギの利用効率を高めることができる。
【００１３】
(2) 貯留手段側の熱媒の温度と放熱負荷又は放熱手段で放熱された熱媒の温度とにより、熱エネルギの利用量を加減でき、設備コストの低減に寄与することができる。
【００１４】
そして、本発明の他の目的、特徴及び利点は、添付図面及び各実施の形態を参照することにより、一層明確になるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】第１の実施の形態に係る暖房・給湯・追焚装置の一例を示す図である。
【図２】制御装置及びリモコン装置の一例を示す図である。
【図３】貯湯タンク切替弁の一例を示す断面図である。
【図４】貯湯タンク切替弁の切替え機能を示す図である。
【図５】貯湯タンク切替弁の制御位置及び制御内容を示す図である。
【図６】貯湯タンク切替弁による流量切替えを示す図である。
【図７】貯湯タンクを利用した低温暖房動作を説明するための図である。
【図８】貯湯タンクを利用した低温暖房動作を示すフローチャートである。
【図９】貯湯タンクを利用した低温暖房動作を説明するための図である。
【図１０】貯湯タンクを利用した高温暖房動作を説明するための図である。
【図１１】貯湯タンクを利用した給湯動作を説明するための図である。
【図１２】貯湯タンクを利用した注湯動作を説明するための図である。
【図１３】貯湯タンクを利用した追焚動作を説明するための図である。
【図１４】集熱動作を説明するための図である。
【図１５】集熱動作を示すフローチャートである。
【図１６】第２の実施の形態に係る暖房・給湯・追焚装置を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
〔第１の実施の形態〕
【００１７】
第１の実施の形態について、図１を参照する。図１は、暖房・給湯・追焚装置を示す図である。図１に示す構成は一例であって、斯かる構成に本発明が限定されるものではない。
【００１８】
この暖房・給湯・追焚装置２は熱源装置又は暖房装置の一例である。この暖房・給湯・追焚装置２には、第１の熱媒体として温水ＨＭ１を溜める貯湯タンク４と、温水ＨＭ１を循環させる循環路６とが備えられている。貯湯タンク４は、温水ＨＭ１を溜める貯留手段の一例であるとともに、温水ＨＭ１を以て蓄熱する蓄熱手段の一例でもある。
【００１９】
貯湯タンク４には、温水ＨＭ１の加熱手段として太陽熱集熱回路８が設置されている。この太陽熱集熱回路８は、熱源に太陽熱を利用して集熱し、第２の熱媒体として温水ＨＭ２を循環させ、その熱を温水ＨＭ１に熱交換する手段の一例である。この太陽熱集熱回路８には、集熱パネル１０、熱交換部としての太陽熱用熱交換器１２、集熱ポンプ１４、ソーラー切替弁１６、バイパス路１８が備えられている。集熱パネル１０は、太陽熱を集熱し、その熱を温水ＨＭ２に熱交換する熱交換手段の一例である。集熱パネル１０に代え、燃焼熱や排熱を利用した熱源を用いてもよい。太陽熱用熱交換器１２は、温水ＨＭ２の熱を温水ＨＭ１に熱交換する手段の一例である。集熱ポンプ１４は、温水ＨＭ２に太陽熱を熱交換する際や、温水ＨＭ２を温水ＨＭ１に熱交換する際に用いられる温水圧送手段の一例である。バイパス路１８はソーラー切替弁１６を介して太陽熱集熱回路８を分岐させ、太陽熱用熱交換器１２の側路であって、温水ＨＭ２の温度が低い場合に温水ＨＭ２を循環させる。集熱パネル１０の入側には温度センサ２０、集熱パネル１０の出側には温度センサ２２が設置され、温度センサ２０の検出温度Ｔ１が太陽熱用熱交換器１２による温水ＨＭ２の熱交換前の温度、温度センサ２２の検出温度Ｔ２が熱交換後の温水ＨＭ２の温度であり、これらの検出温度がソーラー切替弁１６の切替えによるバイパス路１８の開閉や集熱ポンプ１４の制御に用いられる。
【００２０】
循環路６には、分流路２４と、循環ポンプ２６と、温水ＨＭ１を加熱するための一次熱交換器２８と、二次熱交換器３０とが備えられ、温水ＨＭ１の熱を利用する手段として低温暖房回路３２、高温暖房回路３４、給湯回路３６、追焚回路３８が備えられている。
【００２１】
分流路２４は、貯湯タンク４の入側と出側との間の循環路６に連結された管路であって、温水ＨＭ１を分流して貯留タンク４の出側の温水ＨＭ１に合流させる手段の一例である。循環路６と分流路２４との分岐点には貯湯タンク切替弁４０が設置され、この貯湯タンク切替弁４０は、貯湯タンク４側に流れる温水流量と、分流路２４に流れる温水流量とに分配する流量分配手段の一例である。貯湯タンク切替弁４０の入側の循環路６には温度センサ４２、貯湯タンク４の出側付近には温度センサ４４が設置され、これらの検出温度Ｔ３、Ｔ４が貯湯タンク４側に流れる温水流量と、分流路２４に流れる温水流量との分配比率の設定や制御に用いられる。温度センサ４４は熱媒である温水ＨＭ１の温度を検出する第１の温度センサ、温度センサ４２は負荷側から循環路６に戻る温水ＨＭ１の温度を検出する第２の温度センサである。
【００２２】
循環ポンプ２６は、温水ＨＭ１の圧送手段の一例であって、温水ＨＭ１の熱利用や一次及び二次熱交換器２８、３０による加熱の際等に駆動され、循環路６に温水ＨＭ１を循環させる。
【００２３】
一次熱交換器２８は、燃料ガスの燃焼手段の一例として設置されたバーナ４６の燃焼排気から主として顕熱を温水ＨＭ１に熱交換する第１の熱交換手段である。二次熱交換器３０は、バーナ４６の燃焼排気から主として潜熱を温水ＨＭ１に熱交換する第２の熱交換手段であって、温水ＨＭ１の予備加熱に用いられる。一次熱交換器２８の出側の循環路６には温度センサ４８、二次熱交換器３０の出側の循環路６には温度センサ５０が設置され、これらの検出温度Ｔ５、Ｔ６がバーナ４６の燃焼制御に用いられる。
【００２４】
低温暖房回路３２は、循環路６の二次熱交換器３０の出側と貯湯タンク切替弁４０の入側とから分岐され、低温暖房器５２に低温側の温水ＨＭ１を循環させる管路である。低温暖房器５２は、温水ＨＭ１の第１の放熱負荷又は放熱手段の一例であって、例えば、床暖房器である。
【００２５】
高温暖房回路３４は、循環路６の一次熱交換器２８の出側と貯湯タンク切替弁４０の入側とから分岐され、高温暖房器５４に高温側の温水ＨＭ１を循環させる管路である。高温暖房器５４は、温水ＨＭ１の第２の放熱負荷又は放熱手段の一例であって、例えば、温風暖房器である。
【００２６】
給湯回路３６は給水Ｗを温水ＨＭ１で加熱して温水ＨＷとして出湯する管路であって、この実施の形態では、給湯用熱交換器５６と、二次熱交換器５８と、バイパス路６０とを備える。給湯用熱交換器５６は、温水ＨＭ１の熱を給水Ｗに熱交換する熱交換手段である。この給湯用熱交換器５６は、給湯用熱交換手段の一例であって、循環路６に高温分配弁６２を介して分岐された循環路６Ａに設置され、循環路６Ａを通して温水ＨＭ１が循環する。二次熱交換器５８は、既述のバーナ４６の燃焼排気から主として潜熱を給水Ｗに熱交換する手段であって、給水Ｗが常温の上水であれば、効率よく潜熱を給水Ｗに熱交換することができる。この予備加熱された給水Ｗには、給湯用熱交換器５６により温水ＨＭ１の熱が熱交換され、高温の温水ＨＷが得られる。バイパス路６０は、この温水ＨＷに上水Ｗをミキシングする手段であって、図示しないミキシング弁を用いて高温の温水ＨＷを適温化することができる。給湯回路３６の上水Ｗの入側には温度センサ６４、温水ＨＷの出湯側には温度センサ６６が設置され、これらの検出温度Ｔ７、Ｔ８等が出湯温度の制御としてバーナ４６の燃焼制御やバイパス路６０側への給水Ｗとのミキシング比率の制御に用いられる。
【００２７】
追焚回路３８は、温水ＨＭ１の熱を浴槽６８にある浴槽水ＢＷに熱交換し、浴槽水ＢＷを入浴に適する温度に昇温する手段の一例である。この追焚回路３８は追焚用熱交換器７０と、追焚ポンプ７２とを備える。追焚用熱交換器７０は、温水ＨＭ１の熱を浴槽水ＢＷに熱交換する熱交換手段の一例であって、循環路６に高温分配弁６２を介して分岐された循環路６Ｂに設置され、循環路６Ｂを通して温水ＨＭ１が循環する。追焚ポンプ７２は、追焚時、浴槽水ＢＷを浴槽６８から追焚用熱交換器７０を通して浴槽６８に循環させる手段である。追焚回路３８の浴槽６８の出側には温度センサ７４が設置され、その検出温度Ｔ９が追焚制御に用いられる。
【００２８】
この追焚回路３８と給湯回路３６との間には注湯回路７６が接続され、この注湯回路７６は、注湯電磁弁７８を介して給湯回路３６と追焚回路３８とを連結している。注湯電磁弁７８は、上水Ｗ側と浴槽水ＢＷとを絶縁する手段の一例である。
【００２９】
循環路６の設置エリアには温度センサ８０が設置され、この温度センサ８０によって外気温度Ｔ１０が検出される。
【００３０】
そして、これら検出温度Ｔ１〜Ｔ１０は制御情報として制御装置８２（図２）に取り込まれ、集熱ポンプ１４、循環ポンプ２６、追焚ポンプ７２の駆動やバーナ４６の燃焼が制御装置８２（図２）の駆動出力によって制御される。
【００３１】
この制御装置８２について、図２を参照する。図２は、制御装置を示す図である。図２に示す構成は一例であって、斯かる構成に本発明が限定されるものではない。図２において、図１と同一部分には同一符号を付してある。
【００３２】
この制御装置８２は、コンピュータによって構成されており、ＣＰＵ（Central Processing Unit ）８４、ＲＯＭ（Read-Only Memory）８６、ＲＡＭ（Random-Access Memory）８８、タイマ９０、カウンタ９２等を備える。ＣＰＵ８４はＲＯＭ８６にある制御プログラムを実行し、検出温度等を制御情報に用いてその演算等の処理により、制御出力を発生する。ＲＡＭ８８はプログラムの実行エリアを構成する。タイマ９０は計時手段の一例であって、時間制御のための時間情報を生成する。カウンタ９２は、計数可能な検出情報を計数し、また、アナログ情報であってもディジタル化された情報を計数する。
【００３３】
この制御装置８２には、リモコン装置９４が有線又は無線により接続されている。リモコン装置９４は、ユーザの操作装置であって、制御部９６と、操作部９８と、表示部１００とを備え、ユーザの生活エリアに設置される。
【００３４】
制御部９６は、操作部９８からの操作入力を受け、その操作能力に基づく制御情報を制御装置８２に通知する。操作部９８はキーボードやタッチセンサ等で構成される。制御部９６はコンピュータによって構成されており、ＣＰＵ１０２、ＲＯＭ１０４、ＲＡＭ１０６等を備える。ＣＰＵ１０２はＲＯＭ１０４にある制御プログラムを実行し、制御出力を発生する。ＲＡＭ１０６はプログラムの実行エリアを構成する。この制御部９６は制御装置８２と連係し、制御装置８２に対する制御命令を出力し、制御装置８２からの出力情報を受け、制御状態等を表す提示出力を表示部１００に提供する。
【００３５】
表示部１００は制御部９６の表示制御に基づき、制御部９６から提供される提示出力に基づく視認可能な表示を行う。
【００３６】
次に、貯湯タンク切替弁４０について、図３、図４、図５及び図６を参照する。図３は、貯湯タンク切替弁の一例を示す断面図、図４は、切替弁の切替機能を示す図、図５は、制御位置と弁の開閉を示す図、図６は、制御位置と流量比率を示す図である。
【００３７】
この貯湯タンク切替弁４０は、既述の通り、循環路６と分流路２４との分岐点に設置される流路切替手段である。この貯湯タンク切替弁４０には、図３に示すように、弁本体１０８に入側ポート１１０、第１及び第２の出側ポート１１２、１１４が備えられている。入側ポート１１０には低温暖房器５２側の循環路６が接続され、出側ポート１１２には貯湯タンク４側の循環路６が接続され、また、出側ポート１１４には分流路２４が接続されている。この弁本体１０８の弁室１１６には弁１１８が回転可能に設置され、その弁軸１２０には駆動モータ１２２が取り付けられている。
【００３８】
この貯湯タンク切替弁４０は、図４に示すように、弁１１８の制御位置Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの切替ポイントを備え、制御位置Ａ、Ｄがリミット位置であり、角度θは、弁１１８の回転角度を示している。各制御位置Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄに対し、図５に示すように、制御位置Ａでは貯湯タンク４側に全開、制御位置Ｂでは貯湯タンク４側：分流路２４側＝１：１の開度、制御位置Ｃでは貯湯タンク４側：分流路２４側＝１：２の開度、制御位置Ｄでは貯湯タンク４側が全閉となる。
【００３９】
このような開度の切替えにより、図６に示すように、制御位置Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄに対し、貯湯タンク４側と分流路２４側との流量比率となり、Ｌは温水ＨＭ１の全流量、Ｌ1 は分流路２４側に分流する温水ＨＭ１の流量、Ｌ−Ｌ1 は貯湯タンク４側に分流する温水ＨＭ１の流量である。
【００４０】
次に、この暖房・給湯・追焚装置２について、貯湯タンク４の温水ＨＭ１を利用する低温暖房動作、高温暖房動作、給湯動作、浴槽注湯動作、浴槽水追焚動作を説明し、温水ＨＭ１を加熱のための集熱動作を説明する。
【００４１】
(1) 低温暖房動作
【００４２】
この低温暖房動作について、図７、図８及び図９を参照する。図７は、低温暖房における温水ＨＭ１の循環を説明するための図、図８は、低温暖房における貯湯タンク切替弁４０の切替動作を示す図、図９は、低温暖房における温水ＨＭ１の他の循環を説明するための図である。
【００４３】
この低温暖房動作では、図７に太線で示すように、低温暖房器５２に循環させて低温化した温水ＨＭ１に貯湯タンク４にある高温の温水ＨＭ１を混合し、低温暖房器５２に要求温度の温水ＨＭ１を循環させる。
【００４４】
この低温暖房動作の処理手順は、図８に示すように、検出温度Ｔ３と検出温度Ｔ４とを比較する（ステップＳ１１）。検出温度Ｔ３は、温水ＨＭ１の低温暖房器５２の出側温度であり、検出温度Ｔ４は、貯湯タンク４の温水ＨＭ１の温度である。温水ＨＭ１の検出温度Ｔ４が検出温度Ｔ３より高ければ（Ｔ４＞Ｔ３）、温水ＨＭ１の加熱に貯湯タンク４の温水ＨＭ１を利用できる。
【００４５】
そこで、Ｔ４≦Ｔ３であれば（ステップＳ１１のＮＯ）、貯湯タンク４の温水ＨＭ１を利用する必要がないので、貯湯タンク切替弁４０を貯湯タンク４側を全閉とする（ステップＳ１２）。
【００４６】
Ｔ４＞Ｔ３であれば（ステップＳ１１のＹＥＳ）、貯湯タンク４の温水ＨＭ１を利用することが可能なので、低温暖房単独運転であるか否かを判定する（ステップＳ１３）。低温暖房単独運転でなければ（ステップＳ１３のＮＯ）、貯湯タンク切替弁４０を貯湯タンク４側を全開とする（ステップＳ１４）。この場合、分流路２４を利用しない。
【００４７】
低温暖房単独運転であれば（ステップＳ１３のＹＥＳ）、貯湯タンク４の温水ＨＭ１の検出温度Ｔ４が低温暖房要求温度Ｔｆ以上（Ｔ４≧Ｔｆ）であるか否かを判定する（ステップＳ１５）。Ｔ４＜Ｔｆであれば（ステップＳ１３のＮＯ）、貯湯タンク４の温水ＨＭ１のみでは低温暖房運転に利用できないが、貯湯タンク切替弁４０を貯湯タンク４側を全開とする（ステップＳ１４）。
【００４８】
Ｔ４≧Ｔｆであれば（ステップＳ１５のＹＥＳ）、バーナ４６の燃焼は不要となり、貯湯タンク切替弁４０の弁開度を調整し、低温暖房要求温度Ｔｆになるよう貯湯タンク４から提供される温水ＨＭ１と、低温暖房器５２からの戻り温水ＨＭ１とをミキシングする（ステップＳ１６）。
【００４９】
貯湯タンク４から提供される温水ＨＭ１と、低温暖房器５２からの戻り温水ＨＭ１との混合比率は、
ａ）貯湯タンク４側の流量：分流路２４側の流量＝１：０
ｂ）貯湯タンク４側の流量：分流路２４側の流量＝１：１
ｃ）貯湯タンク４側の流量：分流路２４側の流量＝１：２
ｄ）貯湯タンク４側の流量：分流路２４側の流量＝０：１
の４パターンである。なお、これは一例であり、パターンを増やしたり、割合を変えてもよい。
【００５０】
この場合、低温暖房単独以外（ステップＳ１３のＮＯ）及び、Ｔ４＜Ｔｆの場合には（ステップＳ１５のＮＯ）、貯湯タンク切替弁４０での調整制御ではなく、燃焼制御（図９）に切り替える。即ち、バーナ４６により燃料ガスを燃焼させ、その燃焼熱の潜熱又は顕熱により、温水ＨＭ１を加熱するので、貯湯タンク切替弁４０を貯湯タンク４側全開とする（ステップＳ１４）。Ｔ４≦Ｔ３の場合には、蓄熱無しと判断し、貯湯タンク切替弁４０を貯湯タンク４側全閉とする（ステップＳ１２）。
【００５１】
ここで、貯湯タンク切替弁４０に循環路６から流入する温水ＨＭ１の流量をＬ、分流路２４に分流する温水ＨＭ１の流量をＬ1 、貯湯タンク４に流れる温水ＨＭ１の流量を（Ｌ−Ｌ1 ）、Ｔ３を貯湯タンク切替弁４０に流入する温水ＨＭ１の検出温度、Ｔ４を貯湯タンク４の温水ＨＭ１の検出温度、Ｔｆを低温暖房要求温度とし、流量Ｌに対する流量（Ｌ−Ｌ1 ）を温度Ｔ３、Ｔ４、Ｔｆで表すと、
（Ｌ−Ｌ1 ）／Ｌ＝１−Ｌ1 ／Ｌ
＝１−（Ｔ４−Ｔｆ）／（Ｔ４−Ｔ３）
＝（Ｔ４−Ｔ３−Ｔ４＋Ｔｆ）／（Ｔ４−Ｔ３）
＝（Ｔｆ−Ｔ３）／（Ｔ４−Ｔ３） ・・・(1)
となる。ここで、流量Ｌ1 と流量（Ｌ−Ｌ1 ）との流量比率｛Ｌ1 ：（Ｌ−Ｌ1 ）｝を温度で表すと、
Ｌ1 ：（Ｌ−Ｌ1 ）
＝（Ｔ４−Ｔｆ）／（Ｔ４−Ｔ３）：（Ｔｆ−Ｔ３）／（Ｔ４−Ｔ３）
＝Ｔ４−Ｔｆ：Ｔｆ−Ｔ３ ・・・(2)
となる。
【００５２】
そこで、貯湯タンク４の温水温度が低温暖房器５２の要求温度に比べて、低温、適温、又は高温時の制御を説明する。
【００５３】
ア）貯湯タンク４の温水温度が低温暖房器５２の要求温度より低い場合（低温）
【００５４】
低温暖房器５２から運転信号が制御装置８２に入力されると、循環ポンプ２６の運転を開始する。貯湯タンク４の温水ＨＭ１の検出温度Ｔ４が低温暖房器５２の要求温度Ｔｆより低い場合においても、Ｔ４＞Ｔ３であれば、貯湯タンク切替弁４０を分流路２４側を全閉状態とし、貯湯タンク４の温水ＨＭ１を利用する。この場合、低温暖房器５２に要求温度の温水ＨＭ１を送り込むことができない。循環ポンプ２６から送り出された温水ＨＭ１の検出温度Ｔ６が低温暖房器５２の要求温度より低いため、一次熱交換器２８及び二次熱交換器３０で温水ＨＭ１を加熱する。燃焼加熱により、検出温度Ｔ３が検出温度Ｔ４より高くなると、貯湯タンク切替弁４０を分流路２４側を全開にする。
【００５５】
イ）貯湯タンク４の温水温度が低温暖房器５２の要求温度と同じ場合（適温）
【００５６】
低温暖房器５２から運転信号が制御装置８２に入力されると、循環ポンプ２６の運転を開始する。貯湯タンク４の温水ＨＭ１の検出温度Ｔ４が低温暖房器５２の要求温度と同じ場合（適温）では、貯湯タンク切替弁４０を貯湯タンク４側を全開とする。循環ポンプ２６から送り出された温水ＨＭ１の検出温度Ｔ６が低温暖房器５２の要求温度であれば、低温暖房器５２に貯湯タンク４から温水ＨＭ１がそのまま送り込まれる。
【００５７】
ウ）貯湯タンク４の温水温度が低温暖房器５２の要求温度より高い場合（高温）
【００５８】
この場合、燃焼による温度調整は行わず、弁開度の調整のみを行う。低温暖房器５２から運転信号が制御装置８２に入力されると、循環ポンプ２６の運転を開始する。貯湯タンク４の温水ＨＭ１の検出温度Ｔ４が低温暖房器５２の要求温度より高い場合には、貯湯タンク切替弁４０の弁開度を調整する。この弁開度は運転開始時は式(2) により決定され、その後、要求温度より検出温度Ｔ６が高い場合、貯湯タンク４側より、分流路２４側に流れる温水ＨＭ１（即ち、低温暖房器５２の戻り温水ＨＭ１側）を多くし、貯湯タンク４からの温水ＨＭ１の温度を下げる。この状態で循環ポンプ２６から送り出された温水ＨＭ１の検出温度Ｔ６が低温暖房器５２の要求温度であれば、その弁開度を保持し、低温暖房器５２に温水ＨＭ１を循環し続ける。
【００５９】
前述の調整にもかかわらず、温水ＨＭ１の検出温度Ｔ６が低温暖房器５２の要求温度より高い場合には、貯湯タンク切替弁４０を分流路２４側に切り替え、貯湯タンク４内の温水ＨＭ１の使用を停止する。燃焼加熱は行わないため、低温暖房器５２の放熱により検出温度Ｔ６は徐々に下がるので、後述の制御が行われる。
【００６０】
また、温水ＨＭ１の検出温度Ｔ６が低温暖房器５２の要求温度を下回った場合には、貯湯タンク切替弁４０の弁解度を調整し、貯湯タンク４内の温水ＨＭ１の使用量を増加し、温水ＨＭ１の温度を上昇させる。その温度が低温暖房器５２の要求温度であれば低温暖房器５２へ循環をし続ける。
【００６１】
このように、貯湯タンク４側の温水ＨＭ１は、温水ＨＭ１の低温暖房器５２側での温度低下の分だけが流量に応じて利用され、貯湯タンク４側の蓄熱量の節減が図られる。
【００６２】
ところで、バーナ４６の燃焼制御を伴う一次熱交換器２８及び二次熱交換器３０で温水ＨＭ１を加熱する場合には、通常はＴ４＜Ｔ３のとき貯湯タンク切替弁４０を貯湯タンク４側全閉とするが、図９に示すように、貯湯タンク切替弁４０を貯湯タンク４側全開とし、二次熱交換器３０で温水ＨＭ１に燃焼排気の潜熱を熱交換して低温暖房器５２に循環させる。この場合、一次熱交換器２８で燃焼排気の顕熱を熱交換した温水ＨＭ１は、循環路６Ａを通して貯湯タンク４に循環させる。これにより、低温暖房器５２に流れる温水ＨＷ１を要求温度に制御できるとともに、貯湯タンク４の温水ＨＷ１を昇温させ、蓄熱させることができる。
【００６３】
(2) 高温暖房動作
【００６４】
この高温暖房動作について、図１０を参照する。図１０は、高温暖房における温水ＨＭ１の循環を説明するための図である。
【００６５】
この高温暖房動作は、図１０に示すように、高温暖房器５４に温水ＨＭ１を循環させ、高温の温水ＨＭ１により放熱させる動作である。
【００６６】
この場合、高温暖房器５４から運転信号が制御装置８２にに入力されると、循環ポンプ２６の運転を開始する。温度センサ４２の検出温度Ｔ３と温度センサ４４の検出温度Ｔ４とを比較し、Ｔ４＞Ｔ３の場合、貯湯タンク切替弁４０を貯湯タンク４側を開状態にする。貯湯タンク４の温水ＨＭ１は、循環ポンプ２６から二次熱交換器３０、一次熱交換器２８に送り込まれる。一次熱交換器２８の出側にある温度センサ４８の検出温度Ｔ５が放熱暖房に適する一定温度として例えば、８０〔℃〕になるようにバーナ４６の燃焼を制御する。なお、貯湯タンク４の温水ＨＭ１が放熱暖房に適する一定温度である例えば、８０〔℃〕であれば、一次熱交換器２８による加熱は行わない。
【００６７】
高温化された温水ＨＭ１は、高温暖房器５４に流れ、放熱を行う。この場合、循環路６の高温分配弁６２に流れた温水ＨＭ１は循環路６Ａに分流されて給湯用熱交換器５６を通り、高温暖房器５４からの戻り温水ＨＭ１と合流し、貯湯タンク４に至る。この場合、循環路６Ａで形成された給湯用熱交換器５６の回路は高温暖房器５４が運転可能になるまでの循環回路及び給湯要求の際に即応可能な給湯用加熱路として使用される。
【００６８】
高温暖房器５４を通過して熱が奪われた温水ＨＭ１と、給湯用熱交換器５６からの戻り温水ＨＭ１とが混合されるが、この混合温水ＨＭ１は温度センサ４２で検出される。この検出温度Ｔ３は、貯湯タンク４の出側にある温度センサ４４の検出温度Ｔ４と比較される。Ｔ４＜Ｔ３であれば、貯湯タンク切替弁４０の開度は貯湯タンク４側から分流路２４側へ切り替えられ、貯湯タンク４の温水ＨＭ１の使用を停止する。即ち、温水ＨＭ１による蓄熱を行い、その節減を図る。
【００６９】
(3) 給湯動作
【００７０】
この給湯動作について、図１１を参照する。図１１は、給湯動作における温水ＨＭ１の循環を説明するための図である。
【００７１】
この給湯動作は、図１１に示すように、給湯用熱交換器５６に温水ＨＭ１を循環させ、給水Ｗに温水ＨＭ１の熱を熱交換し、温水ＨＷとして給湯する動作である。
【００７２】
この場合、給水口から暖房・給湯・追焚装置２に入った給水Ｗは、温度センサ６４、水量センサ、水制御弁等を経てバイパス路６０の分岐点に至る。バイパス路６０側に流れる給水Ｗはミキシングのために温水ＨＷに混合される。また、二次熱交換器５８を経て給湯用熱交換器５６に流れた給水Ｗは、給湯用熱交換器５６で温水ＨＭ１の熱と熱交換が行われ、温水ＨＷとなってバイパス路６０の分岐点に設置されているミキシング弁を通過する。ミキシング弁の開度は、温度センサ６６の検出温度Ｔ８が設定温度になるように調整され、給湯用熱交換器５６により加熱された高温の温水ＨＷが給水Ｗと混合されて設定温度に調整され、出湯口から出湯される。
【００７３】
この場合、温水ＨＭ１の循環動作は次の通りである。給湯回路３６にある水量センサが流水を感知すると、循環ポンプ２６が運転を開始する。温度センサ４２の検出温度Ｔ３と温度センサ４４の検出温度Ｔ４とが比較される。Ｔ４＞Ｔ３の場合には、貯湯タンク切替弁４０を貯湯タンク４側を開状態にする。貯湯タンク４の温水ＨＭ１は、循環ポンプ２６に吸い込まれ、二次熱交換器３０及び一次熱交換器２８に送り込まれる。これら一次熱交換器２８及び二次熱交換器３０を通過した温水ＨＭ１の温度は温度センサ４８で検出され、その検出温度Ｔ５が一定の温度として例えば、８０〔℃〕になるように、バーナ４６の燃焼制御が行われる。なお、貯湯タンク４の温水ＨＭ１がその一定温度である例えば、８０〔℃〕であれば、バーナ４６による加熱は行わない。
【００７４】
一定温度即ち、８０〔℃〕の温水ＨＭ１は給湯用熱交換器５６で給水Ｗ側との熱交換を行う。例えば、給湯能力を２４号とした場合、その熱量は４１．８６〔ｋＷ〕（３６，０００〔ｋｃａｌ／ｈ〕）である。貯湯タンク４の温水温度が８０〔℃〕で循環ポンプ２６の循環量が約１２〔リットル／ｍｉｎ〕であれば、貯湯タンク４に戻る温水ＨＭ１の温度が約３０〔℃〕で、貯湯タンク４の温水ＨＭ１の全てを給湯熱交換に使用したとすれば、貯湯タンク４内の温水温度は約３０〔℃〕となる。給湯号数が減少すれば、貯湯タンク４に戻る温水ＨＭ１の温度低下が少なく、貯湯タンク４の温水温度は、常に３０〔℃〕以上となる。
【００７５】
また、給湯用熱交換器５６で熱を奪われた温水ＨＭ１の検出温度Ｔ３と温度センサ４４の検出温度Ｔ４とを比較する。Ｔ４＜Ｔ３であれば、貯湯タンク切替弁４０を貯湯タンク４側から分流路２４側へ切り替え、貯湯タンク４の温水ＨＭ１を使用しない。これにより、貯湯タンク４の温水ＨＭ１の使用による熱損失が抑制される。
【００７６】
(4) 浴槽注湯動作
【００７７】
この浴槽注湯動作について、図１２を参照する。図１２は、浴槽注湯動作における温水ＨＭ１の循環及び注湯を説明するための図である。
【００７８】
この浴槽注湯動作は、図１２に示すように、給湯用熱交換器５６に温水ＨＭ１を循環させ、給水Ｗに温水ＨＭ１の熱を熱交換して得られる温水ＨＷを浴槽６８側に注湯する動作である。
【００７９】
給湯時、注湯電磁弁７８を開くと、給湯回路３６が追焚回路３８に連結され、給湯回路３６から分岐された注湯回路７６に流れる温水ＨＷが追焚用熱交換器７０を経て浴槽６８に注湯される。この場合、追焚ポンプ７２は使用しない。給水Ｗが上水であれば、十分な水圧があるので、温水ＨＷはその水圧を利用して浴槽６８に注湯される。
【００８０】
(5) 浴槽水追焚動作
【００８１】
この浴槽水追焚動作について、図１３を参照する。図１３は、浴槽水追焚動作における温水ＨＭ１の循環及び追焚を説明するための図である。
【００８２】
この浴槽水追焚動作は、図１３に示すように、追焚用熱交換器７０に温水ＨＭ１を循環させ、浴槽水ＢＷに温水ＨＭ１の熱を熱交換する動作である。
【００８３】
リモコン装置９４から追焚運転信号が制御装置８２に入力されると、追焚ポンプ７２の運転を開始させる。これにより、浴槽水ＢＷは、追焚回路３８に循環され、追焚用熱交換器７０で温水ＨＭ１の熱が熱交換され、加熱される。温度センサ７４の検出温度Ｔ９が設定温度に達すれば、追焚運転を終了し、追焚ポンプ７２の運転を停止させる。
【００８４】
この場合、追焚運転信号が制御装置８２に入力されると、循環ポンプ２６の運転を開始する。温度センサ４２の検出温度Ｔ３と温度センサ４４の検出温度Ｔ４とが比較され、Ｔ４＞Ｔ３であれば、貯湯タンク切替弁４０を貯湯タンク４側に切り替える。貯湯タンク４の温水ＨＭ１は、循環ポンプ２６に吸い込まれ、二次熱交換器３０及び一次熱交換器２８に送り込まれる。これら一次熱交換器２８及び二次熱交換器３０を通過した温水ＨＭ１の温度は温度センサ４８で検出され、その検出温度Ｔ５が一定の温度として例えば、８０〔℃〕になるように、バーナ４６の燃焼制御が行われる。なお、貯湯タンク４の温水ＨＭ１がその一定温度である例えば、８０〔℃〕であれば、バーナ４６による加熱は行わない。
【００８５】
高温分配弁６２を循環路６Ｂ側にも開き、循環路６Ｂ側に温水ＨＭ１を流し、追焚回路３８と循環路６Ｂとの間で温水ＨＭ１の熱を浴槽水ＢＷに熱交換する。この場合、高温分配弁６２は給湯用熱交換器５６側にも温水ＨＭ１を流す。追焚用熱交換器７０で浴槽水ＢＷに熱を奪われた温水ＨＭ１は、循環路６Ａにある給湯用熱交換器５６を通過した温水ＨＭ１と合流し、貯湯タンク４に戻される。高温分配弁６２から給湯用熱交換器５６を通る循環路６Ａは、給湯要求の際に即応可能な給湯用回路として使用する。
【００８６】
追焚用熱交換器７０で熱を奪われた温水ＨＭ１は、給湯用熱交換器５６を通過した温水ＨＭ１と混合され、その混合温水ＨＭ１の検出温度Ｔ３と検出温度Ｔ４とを比較し、Ｔ４＜Ｔ３であれば、貯湯タンク切替弁４０を貯湯タンク４側から分流路２４側へ切り替え、貯湯タンク４の温水ＨＭ１を使用しない。即ち、温水ＨＭ１による蓄熱を行い、その節減を図る。
【００８７】
(6) 太陽熱集熱動作
【００８８】
この太陽熱集熱動作について、図１４及び図１５を参照する。図１４は、太陽熱集熱動作における温水ＨＭ１の循環を説明するための図、図１５は、集熱動作を示すフローチャートである。
【００８９】
この太陽熱集熱動作は、図１４に示すように、太陽熱集熱回路８に温水ＨＭ２を循環させ、太陽熱を温水ＨＭ２に熱交換し、温水ＨＭ２の熱を貯湯タンク４内にある太陽熱用熱交換器１２で温水ＨＭ１に熱交換する動作である。
【００９０】
太陽熱による温水ＨＭ２の温度上昇は、日射量に関係し、その試験結果によれば、冬季でも約３０〔℃〕の上昇が期待できることが確認されている。季節にかかわらず、貯湯タンク４の温水温度は約３０〔℃〕であるため、太陽熱用熱媒である温水ＨＭ２と熱交換する太陽熱用熱交換器１２を備える貯湯タンク４では、冬期でも３０〔℃〕の温度上昇があり、貯湯タンク４の温水温度は３０〔℃〕＋３０〔℃〕で約６０〔℃〕に上昇させることができる。この場合、既述の低温暖房器５２の要求温度が例えば、６０〔℃〕であれば、貯湯タンク４に蓄えられた温水ＨＭ１の熱を低温暖房器５２の放熱に利用できる。夏期であれば、これ以上の熱利用ができることは勿論である。
【００９１】
この太陽熱集熱回路８に利用できる太陽熱について、季節により日の出、日の入り時刻が変わり、日射のある時間帯も変化する。季節（夏季・冬季・中間期）により集熱ポンプ１４の運転開始時刻及び停止時刻をリモコン装置９４を通して制御装置８２に設定する。季節の判断は、温度センサ８０の検出温度Ｔ１０を用いればよい。
【００９２】
そこで、設定時刻が集熱ポンプ１４の運転開始時刻になると集熱ポンプ１４を運転する。温水ＨＭ２が太陽熱集熱回路８に循環し、温度センサ２０が集熱パネル１０に入る温水ＨＭ２の温度を検出する。集熱パネル１０は温水ＨＭ２を太陽熱で加熱する手段であるから、日射があれば、集熱パネル１０を通過した温水ＨＭ２の検出温度Ｔ２が上昇する。そこで、Ｔ２＞Ｔ１であれば、太陽熱の集熱有りと判断し、集熱ポンプ１４の運転を継続する。これに対し、Ｔ２≦Ｔ１であれば、集熱パネル１０を通過した温水ＨＭ２の温度が低下したのであるから、太陽熱の集熱無しと判断し、集熱ポンプ１４の運転を停止し、集熱動作を終了する。
【００９３】
この場合、集熱パネル１０においては温度上昇（Ｔ２＞Ｔ１）があれば、その検出温度Ｔ２が温度センサ４４の検出温度Ｔ４より低い場合（Ｔ２＜Ｔ４）には、貯湯タンク４の温水ＨＭ１の熱が温水ＨＭ２に奪われることになり、熱損失を来す。これを防止するため、ソーラー切替弁１６をバイパス路１８側に切り替えて循環させる。この循環は、Ｔ２＞Ｔ４になるまで継続し、Ｔ２＞Ｔ４になれば、ソーラー切替弁１６を太陽熱用熱交換器１２側に切り替え、温水ＨＭ２の熱を貯湯タンク４内の温水ＨＭ１に熱交換を行う。そして、設定時刻が集熱ポンプ１０の停止時刻になれば、集熱ポンプ１０の運転を停止する。
【００９４】
この結果、太陽熱の集熱を温水ＨＭ２に行い、その温水ＨＭ２の熱を温水ＨＭ１に熱交換することにより、貯湯タンク４に温水ＨＭ１を通じて蓄熱することができる。
【００９５】
この集熱動作では、図１５に示すように、集熱運転開始時刻になると (ステップＳ２ｌ) 、集熱ポンプ１４を運転する (ステップＳ２２) 。このとき、ソーラー切替弁１６は貯湯タンク４側が閉となっている（ステップＳ２３）。温水ＨＭ２は太陽熱集熱回路８を循環し、検出温度Ｔ２と検出温度Ｔ４とを比較し（ステップＳ２４）、Ｔ２＞Ｔ４であれば、ソーラー切替弁１６を貯湯タンク４側を開とし（ステップＳ２５）、太陽熱を温水ＨＭ２に蓄熱する。
【００９６】
Ｔ２＞Ｔ４でなければ、ソーラー切替弁１６は貯湯タンク４側を閉に維持し（ステップＳ２６）、検出温度Ｔ１を記憶手段として例えば、ＲＡＭ８８に記憶する（ステップＳ２７）。その検出時点から一定時間例えば、ｔ秒後に検出温度Ｔ２と記憶している検出温度Ｔ１’とを比較する（ステップＳ２８）。Ｔ２＞Ｔ１’であれば、集熱パネル１０で集熱があるので、ステップＳ２４に戻り、蓄熱可能か否かを判断する。また、Ｔ２＞Ｔ１’でなければ、集熱ができないので、集熱ポンプ１４を停止し（ステップＳ２９）、所定のインターバル運転（ステップＳ３０）を経てステップＳ２１に戻る。同様の集熱動作を継続的に行う。
【００９７】
上記実施の形態によって改善される事項は以下の通りである。
【００９８】
(1) この暖房・給湯・追焚装置２では、太陽熱集熱制御と給湯暖房制御とを並列化している。太陽熱集熱は日射のある時間に行われ、貯湯タンク４に蓄熱される。給湯及び暖房には、貯湯タンク４に蓄熱されていれば、貯湯タンク４の温水ＨＭ１の熱を利用する。利用時は循環する温水ＨＭ１の温度が太陽熱により上昇するため、バーナ４６の燃焼により消費する燃料ガスの消費が低減され、貯湯タンク４の温水ＨＭ１の熱を利用する分だけ熱効率を上昇させることができる。さらに、暖められた温水ＨＭ１は直接暖房負荷へ循環するため太陽熱を効率よく暖房に使用することができる。
【００９９】
(2) この暖房・給湯・追焚装置２では、給水へ蓄熱する従来のソーラーシステムと異なり、給水への蓄熱をしていないため、給水温度は太陽熱により上昇することがない。これは、燃焼排気の潜熱を熱源に利用する潜熱回収装置である二次熱交換器３０に循環する温水ＨＭ１の温度を低くできるため、二次熱交換器３０の性能を損なうことなく利用でき、熱エネルギを効率よく利用できる。
【０１００】
(3) 予熱側はバーナ４６で温水ＨＭ１を８０〔℃〕に加熱し、その循環量が約１２〔リットル／ｍｉｎ〕であるため、給湯用熱交換器５６から戻る温水ＨＭ１の温度は約３０〔℃〕であり、この制御は季節に関係なく行うことができる。よって、温水ＨＭ１は常に３０〔℃〕以上に維持でき、この温水ＨＭ１に太陽熱を蓄熱させるため、冬期でも約６０〔℃〕の温水ＨＭ１を得ることができ、暖房負荷に直接、温水ＨＭ１を循環することにより、太陽熱を効率よく使用することができる。
【０１０１】
(4) 暖房・給湯・追焚装置２の試験データによれば、温水ＨＭ１の最高温度は約８０〔℃〕である。低温暖房運転では低温暖房負荷に循環する温度を６０〔℃〕若しくは４０〔℃〕になるように制御するが、貯湯タンク４の温水温度が高温の場合にはその温水温度の温水ＨＭ１をそのまま低温暖房回路へ循環させることはできない。そこで、貯湯タンク切替弁４０の開度を調整し、低温暖房負荷からの戻り温水ＨＭ１と貯湯タンク４の温水ＨＭ１とを混合させて低温暖房の要求温度まで下げて循環させる制御を行うことができ、極めて効率的な温水ＨＭ１による蓄熱とその熱利用の節約を実現できる。
【０１０２】
(5) このように、貯湯タンク４への流路切替えのため、開度を調整できる温水分配弁（貯湯タンク切替弁４０）を用いており、貯湯タンク４の温水ＨＭ１が暖房要求温度より高い場合には、その開度を調整し、暖房端末からの戻り温水ＨＭ１と貯湯タンク４の温水ＨＭ１を混ぜ合わせて、要求温度の温水にすることで暖房回路に温水を循環することを可能にし、熱エネルギの利用効率を高めることができる。
【０１０３】
〔第２の実施の形態〕
【０１０４】
上記第１の実施の形態では、温水ＨＭ１の加熱にバーナ４６の燃焼排気から潜熱を用いる場合について説明したが、図１６に示すように、二次熱交換器３０（図１）を用いないで、一次熱交換器２８を加熱源にしてもよい。
【０１０５】
〔他の実施の形態〕
【０１０６】
(1) 上記実施の形態では、高温水分配式の暖房給湯用熱源機の暖房回路に太陽熱集熱回路８を接続し、太陽熱を熱源に利用し、太陽熱との熱交換により得られた高温水を給湯、低温暖房にも利用しているが、本発明はこのような熱源に太陽熱を利用するものに限定されない。上記実施の形態は一例であって、太陽熱に代え燃焼熱やエンジンの排熱を熱源に用いてもよい。
【０１０７】
(2) 上記実施の形態では、熱媒体として温水ＨＭ１、ＨＭ２を利用したが、温水以外の熱媒流体を用いてもよい。
【０１０８】
(3) 上記実施の形態では、貯湯タンク４にある温水ＨＭ１の温度を検出する温度センサ４を貯湯タンク４外の循環路６側に設置しているが、貯湯タンク４内に設置して温水ＨＭ１の温度を検出してもよい。
【０１０９】
以上説明したように、本発明の最も好ましい実施の形態等について説明したが、本発明は、上記記載に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載され、又は明細書に開示された発明の要旨に基づき、当業者において様々な変形や変更が可能であることは勿論であり、斯かる変形や変更が、本発明の範囲に含まれることは言うまでもない。
【産業上の利用可能性】
【０１１０】
本発明は、太陽熱や燃焼熱を熱源に用いた給湯装置や、暖房・給湯・追焚装置等の熱源装置に広く利用できる。
【符号の説明】
【０１１１】
２ 暖房・給湯・追焚装置 ４ 貯湯タンク
６ 循環路
２４ 分流路
３２ 低温暖房回路
４０ 貯湯タンク切替弁
４２、４４ 温度センサ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱媒が溜められる貯留手段と、
放熱負荷に前記熱媒を循環させる循環路と、
前記貯留手段の入側と出側との間の前記循環路に形成され、前記放熱負荷を通過した前記熱媒を分流して前記貯留手段の前記出側の前記熱媒に合流させる分流路と、
前記放熱負荷を通過した前記熱媒を前記貯留手段に流す熱媒流量と、前記分流路に流す熱媒流量とに分配する流量分配手段と、
を備え、前記流量分配手段による前記熱媒の分配比率により、前記放熱負荷に流れる前記熱媒の温度を加減することを特徴とする熱源装置。
【請求項２】
前記貯留手段にある熱媒の温度を検出する第１の温度センサと、
前記放熱負荷を通過して前記循環路に戻る熱媒の温度を検出する第２の温度センサと、
を備え、前記第１の温度センサの検出温度と前記第２の温度センサの検出温度とを利用し、前記流量分配手段による前記熱媒の分配比率を制御することを特徴とする請求項１記載の熱源装置。
【請求項３】
前記貯留手段又は前記循環路に設置され、熱交換により前記熱媒を加熱する熱交換手段を備えることを特徴とする請求項１記載の熱源装置。
【請求項４】
前記熱媒を加熱する熱源に太陽熱を用いることを特徴とする請求項１記載の熱源装置。
【請求項５】
燃焼排気が持つ顕熱を前記熱媒に熱交換する第１の熱交換手段又は前記燃焼排気が持つ潜熱を前記熱媒に熱交換する第２の熱交換手段の何れか一方又は双方を前記循環路に備え、前記熱媒の温度が所定温度未満の場合に前記熱媒を前記第１の熱交換手段又は前記第２の熱交換手段の何れか一方又は双方で加熱することを特徴とする請求項１記載の熱源装置。
【請求項６】
前記循環路に流れる前記熱媒の熱を給湯水に熱交換する給湯熱交換手段を備えることを特徴とする請求項１記載の熱源装置。
【請求項７】
前記循環路に流れる前記熱媒の熱を浴槽水に熱交換する追焚熱交換手段を備えることを特徴とする請求項１記載の熱源装置。
【請求項８】
熱媒が溜められる貯留手段と、
前記熱媒を循環させ、前記熱媒の熱を放熱する放熱手段と、
前記放熱手段に前記熱媒を循環させる循環路と、
前記貯留手段の入側と出側との間の前記循環路に形成され、前記放熱手段を通過した前記熱媒を分流して前記貯留手段の前記出側の前記熱媒に合流させる分流路と、
前記放熱手段を通過した前記熱媒を前記貯留手段に流す熱媒流量と、前記分流路に流す熱媒流量とに分配する流量分配手段と、
を備え、前記流量分配手段による前記熱媒の分配比率により、前記放熱手段に流れる前記熱媒の温度を加減することを特徴とする暖房装置。
【請求項１】
熱媒が溜められる貯留手段と、
放熱負荷に前記熱媒を循環させる循環路と、
前記貯留手段の入側と出側との間の前記循環路に形成され、前記放熱負荷を通過した前記熱媒を分流して前記貯留手段の前記出側の前記熱媒に合流させる分流路と、
前記放熱負荷を通過した前記熱媒を前記貯留手段に流す熱媒流量と、前記分流路に流す熱媒流量とに分配する流量分配手段と、
を備え、前記流量分配手段による前記熱媒の分配比率により、前記放熱負荷に流れる前記熱媒の温度を加減することを特徴とする熱源装置。
【請求項２】
前記貯留手段にある熱媒の温度を検出する第１の温度センサと、
前記放熱負荷を通過して前記循環路に戻る熱媒の温度を検出する第２の温度センサと、
を備え、前記第１の温度センサの検出温度と前記第２の温度センサの検出温度とを利用し、前記流量分配手段による前記熱媒の分配比率を制御することを特徴とする請求項１記載の熱源装置。
【請求項３】
前記貯留手段又は前記循環路に設置され、熱交換により前記熱媒を加熱する熱交換手段を備えることを特徴とする請求項１記載の熱源装置。
【請求項４】
前記熱媒を加熱する熱源に太陽熱を用いることを特徴とする請求項１記載の熱源装置。
【請求項５】
燃焼排気が持つ顕熱を前記熱媒に熱交換する第１の熱交換手段又は前記燃焼排気が持つ潜熱を前記熱媒に熱交換する第２の熱交換手段の何れか一方又は双方を前記循環路に備え、前記熱媒の温度が所定温度未満の場合に前記熱媒を前記第１の熱交換手段又は前記第２の熱交換手段の何れか一方又は双方で加熱することを特徴とする請求項１記載の熱源装置。
【請求項６】
前記循環路に流れる前記熱媒の熱を給湯水に熱交換する給湯熱交換手段を備えることを特徴とする請求項１記載の熱源装置。
【請求項７】
前記循環路に流れる前記熱媒の熱を浴槽水に熱交換する追焚熱交換手段を備えることを特徴とする請求項１記載の熱源装置。
【請求項８】
熱媒が溜められる貯留手段と、
前記熱媒を循環させ、前記熱媒の熱を放熱する放熱手段と、
前記放熱手段に前記熱媒を循環させる循環路と、
前記貯留手段の入側と出側との間の前記循環路に形成され、前記放熱手段を通過した前記熱媒を分流して前記貯留手段の前記出側の前記熱媒に合流させる分流路と、
前記放熱手段を通過した前記熱媒を前記貯留手段に流す熱媒流量と、前記分流路に流す熱媒流量とに分配する流量分配手段と、
を備え、前記流量分配手段による前記熱媒の分配比率により、前記放熱手段に流れる前記熱媒の温度を加減することを特徴とする暖房装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【公開番号】特開２０１０−２８６１３７（Ｐ２０１０−２８６１３７Ａ）
【公開日】平成２２年１２月２４日（２０１０．１２．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１３８４３０（Ｐ２００９−１３８４３０）
【出願日】平成２１年６月９日（２００９．６．９）
【出願人】（０００１７０１３０）高木産業株式会社 (87)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１２月２４日（２０１０．１２．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年６月９日（２００９．６．９）
【出願人】（０００１７０１３０）高木産業株式会社 (87)
【Ｆターム（参考）】
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