特許 5729925 熱源機

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5729925

(24)【登録日】2015年4月17日

(45)【発行日】2015年6月3日

(54)【発明の名称】熱源機

(51)【国際特許分類】

   F24H 1/00 20060101AFI20150514BHJP

   F24D 3/00 20060101ALI20150514BHJP

【ＦＩ】

   F24H1/00 J

   F24D3/00 Z

【請求項の数】4

【全頁数】10

(21)【出願番号】特願2010-130310(P2010-130310)

(22)【出願日】2010年6月7日

(65)【公開番号】特開2011-257034(P2011-257034A)

(43)【公開日】2011年12月22日

【審査請求日】2013年5月21日

(73)【特許権者】

【識別番号】000115854

【氏名又は名称】リンナイ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000800

【氏名又は名称】特許業務法人創成国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】小粥 文雄

【審査官】 黒石 孝志

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００４−２０１５０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−１０１６０８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−４８２４４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ２４Ｈ １／００

Ｆ２４Ｄ ３／００ − ３／１８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

加熱部により湯水を加熱する加熱運転を行なう熱源機であって、
比較対象とする基準熱源機の仕様を入力する比較対象入力部と、
前記加熱運転を実行する際に消費されるエネルギーを得るために排出された二酸化炭素の量である第１二酸化炭素排出量を算出する第１排出量算出部と、
前記基準熱源機により、前記加熱運転と同等の運転を行なうと仮定したときに、前記基準熱源機で消費されるエネルギーを得るために排出される二酸化炭素の想定量である第２二酸化炭素排出量を算出する第２排出量算出部と、
前記第１二酸化炭素排出量と前記第２二酸化炭素排出量との相違に応じて、熱源機の変更による二酸化炭素排出量の削減度合を表示する二酸化炭素排出量削減度合表示部と
を備えたことを特徴とする熱源機。

【請求項2】

請求項１に記載の熱源機において、
前記加熱部は、バーナと、該バーナの燃焼排気から主に顕熱を吸熱して熱交換する主熱交換器と、該バーナの燃焼排気から主に潜熱を吸熱して熱交換する副熱交換器とを有し、
前記比較対象入力部は、比較対象とする前記基準熱源機の仕様として、バーナと該バーナの燃焼排気から主に顕熱を吸熱して熱交換する熱交換器のみを有する熱源機の入力が可能であることを特徴とする熱源機。

【請求項3】

請求項１又は請求項２に記載の熱源機において、
前記加熱部として、前記加熱運転として給湯管に湯を供給する給湯運転を行なうための第１加熱部と、前記加熱運転として暖房回路に湯を供給する暖房運転を行なうための第２加熱部とを備え、
前記第１排出量算出部は、前記給湯運転を実行するときの前記第１二酸化炭素排出量と、前記暖房運転を実行するときの前記第１二酸化炭素排出量とを区別して算出し、
前記第２排出量算出部は、前記給湯運転を実行するときの前記第２二酸化炭素排出量と、前記暖房運転を実行するときの前記第２二酸化炭素排出量とを区別して算出し、
前記二酸化炭素排出量削減度合表示部は、前記給湯運転を実行するときの熱源機の変更による二酸化炭素排出量の削減度合と、前記暖房運転を実行するときの熱源機の変更による二酸化炭素排出量の削減度合とを区別して算出して、表示することを特徴とする熱源機。

【請求項4】

請求項１から請求項３のうちいずれか１項記載の熱源機において、
前記基準熱源機の仕様には前記基準熱源機の年式が含まれ、
前記第２排出量算出部は、前記基準熱源機の年式に応じた効率換算値を用いて、前記第２二酸化炭素排出量を算出することを特徴とする熱源機。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、二酸化炭素排出量の削減度合を表示する機能を有する熱源機に関する。

【背景技術】

【0002】

従来の熱源機として、潜熱回収型の給湯装置において、基準となる給湯装置（標準的な給湯装置）に対する二酸化炭素排出量の削減量を算出し、この二酸化炭素排出量の削減量の情報をリモコンの表示画面に表示するようにしたものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

【0003】

特許文献１に記載された給湯装置によれば、使用者は、潜熱回収型の給湯装置への交換により、基準となる給湯装置に対してどの程度二酸化炭素排出量が削減されたかを認識することができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００４−２０１５０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

使用者がそれまで使っていた熱源機よりも熱効率が良い熱源機に交換した場合、使用者は、熱源機の交換により、二酸化炭素排出量がどの程度削減されたかについて興味を抱くと考えられる。しかし、上述した従来の熱源機では、基準となる画一的な熱源機との比較による二酸化炭素排出量の削減量しか表示されないため、使用者の興味に応えることができなかった。

【0006】

そこで、本発明は、以前に使用されていた熱源機に対する二酸化炭素排出量の削減度合を表示することができる熱源機を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明は上記目的を達成するためになされたものであり、加熱部により湯水を加熱する加熱運転を行なう熱源機に関する。

【0008】

そして、比較対象とする基準熱源機の仕様を入力する比較対象入力部と、前記加熱運転を実行する際に消費されるエネルギーを得るために排出された二酸化炭素の量である第１二酸化炭素排出量を算出する第１排出量算出部と、前記基準熱源機により、前記加熱運転と同等の運転を行なうと仮定したときに、前記基準熱源機で消費されるエネルギーを得るために排出される二酸化炭素の想定量である第２二酸化炭素排出量を算出する第２排出量算出部と、前記第１二酸化炭素排出量と前記第２二酸化炭素排出量との相違に応じて、熱源機の変更による二酸化炭素排出量の削減度合を表示する二酸化炭素排出量削減度合表示部とを備えたことを特徴とする（第１発明）。

【0009】

第１発明によれば、熱源機を交換した使用者、或いは転居によりそれまで使用していた熱源機と異なる熱源機を使用するようになった使用者は、前記比較対象入力部により、以前使用していた熱源機の仕様を入力することができる。そして、前記二酸化炭素排出量削減度合表示部は、前記比較対象入力部により入力された仕様の熱源機を前記基準熱源機として、熱源機の変更による二酸化炭素排出量の削減度合を表示する。そのため、使用者は、以前使用していた熱源機よりも熱効率の高い熱源機を使うようになったときに、この表示を視認することによって、熱源機の変更による二酸化炭素排出量の削減度合を認識することができる。

【0010】

なお、前記加熱運転を実行する際に消費されるエネルギーとは、熱源機がガス熱源機や石油熱源機であるときには、バーナで燃料を燃焼することにより生じる熱エネルギーであり、熱源機が電気温水器等の電気熱源機であるときには、電力から変換された熱エネルギーである。そして、前記加熱運転を実行する際に消費されるエネルギーを得るために排出された二酸化炭素とは、熱源機がガス熱源機や石油熱源機であるときは、バーナで燃料を燃焼するときに排出された二酸化酸素であり、熱源機が電気熱源機であるときには、発電（火力発電等）の際に排出された二酸化炭素である。

【0011】

また、前記二酸化炭素排出量削減度合表示部により表示される二酸化炭素排出量の削減度合には、基準熱源機に対する二酸化炭素排出量の削減量（絶対量）及び削減割合（相対量）が含まれる。

【0014】

また、前記加熱部は、バーナと、該バーナの燃焼排気から主に顕熱を吸熱して熱交換する主熱交換器と、該バーナの燃焼排気から主に潜熱を吸熱して熱交換する副熱交換器とを有し、前記比較対象入力部は、比較対象とする前記基準熱源機の仕様として、バーナと該バーナの燃焼排気から主に顕熱を吸熱して熱交換する熱交換器のみを有する給湯器の入力が可能であることを特徴とする（第２発明）。

【0015】

第２発明によれば、主に顕熱を吸熱して熱交換する熱交換器のみを有する熱源機を前記基準熱源機として、前記二酸化炭素排出量削減度合表示部により、主に顕熱を吸熱して熱交換する前記主熱交換器、及び主に潜熱を吸熱して熱交換器する前記副熱交換器を備えた潜熱回収型の熱源機に交換したことによる二酸化炭素排出量の削減度合を表示させることができる。

【0016】

また、前記加熱部として、前記加熱運転として給湯管に湯を供給する給湯運転を行なうための第１加熱部と、前記加熱運転として暖房回路に湯を供給する暖房運転を行なうための第２加熱部とを備え、前記第１排出量算出部は、前記給湯運転を実行するときの前記第１二酸化炭素排出量と、前記暖房運転を実行するときの前記第１二酸化炭素排出量とを区別して算出し、前記第２排出量算出部は、前記給湯運転を実行するときの前記第２二酸化炭素排出量と、前記暖房運転を実行するときの前記第２二酸化炭素排出量とを区別して算出し、前記二酸化炭素排出量削減度合表示部は、前記給湯運転を実行するときの熱源機の変更による二酸化炭素排出量の削減度合と、前記暖房運転を実行するときの熱源機の変更による二酸化炭素排出量の削減度合とを区別して算出して、表示することを特徴とする（第３発明）。

【0017】

第３発明によれば、給湯運転と暖房運転を行なう複合型の熱源機において、給湯運転を実行するときの熱源機の変更による二酸化炭素排出量の削減度合と、暖房運転を行なうときの熱源機の変更による二酸化炭素排出量の削減度合を、個別に使用者に認識させることができる。
また、前記基準熱源機の仕様には前記基準熱源機の年式が含まれ、前記第２排出量算出部は、前記基準熱源機の年式に応じた効率換算値を用いて、前記第２二酸化炭素排出量を算出することを特徴とする（第４発明）。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】熱源機の構成図。

【図2】比較対象選択画面の説明図。

【図3】二酸化炭素排出量の削減度合を表示する処理のフローチャート。

【図4】ＣＯ_２削減度合表示画面１の説明図。

【図5】ＣＯ_２削減度合表示画面２の説明図。

【発明を実施するための形態】

【0019】

本実施の形態について、図１〜図５を参照して説明する。

【0020】

図１を参照して、本実施の形態のガス熱源機１（本発明の熱源機に相当する）は、給湯機能と暖房機能を有する潜熱回収型の高効率の熱源機であり、燃料ガスとして天然ガスを使用する。

【0021】

ガス熱源機１は、給湯管１０５の途中に設けられて給湯管１０５を流通する湯水を加熱する給湯主熱交換器１００ａ（給湯バーナ１０１の燃焼排気から主に顕熱を吸熱する）及び給湯副熱交換器１００ｂ（給湯バーナ１０１の燃焼排気から主に潜熱を吸熱する）と、暖房回路１１５の途中に設けられて暖房回路１１５を流通する湯水を加熱する暖房主熱交換器１１０ａ（暖房バーナ１１１の燃焼排気から主に顕熱を吸熱する）及び暖房副熱交換器１１０ｂ（暖房バーナ１１１の燃焼排気から主に潜熱を吸熱する）とを備えている。

【0022】

給湯バーナ１０１は、大バーナ１０１ａと中バーナ１０１ｂと小バーナ１０１ｃとにより構成され、暖房バーナ１１１は、大バーナ１１１ａと小バーナ１１１ｂとにより構成されている。

【0023】

なお、給湯主熱交換器１００ａと給湯副熱交換器１００ｂと給湯バーナ１０１とにより、本発明の第１加熱部が構成される。また、暖房主熱交換器１１０ａと暖房副熱交換器１１０ｂと暖房バーナ１１１とにより、本発明の第２加熱部が構成される。

【0024】

ガス熱源機１は、大バーナ１０１ａへの燃料ガスの供給と遮断とを切換える給湯ガス電磁弁７１、中バーナ１０１ｂへの燃料ガスの供給と遮断とを切換える給湯ガス電磁弁７２、小バーナ１０１ｃへの燃料ガスの供給と遮断とを切換える給湯ガス電磁弁７３、大バーナ１１１ａへの燃料ガスの供給と遮断とを切換える暖房ガス電磁弁７４、小バーナ１１１ｂへの燃料ガスの供給と遮断とを切換える暖房ガス電磁弁７５、給湯バーナ１０１と暖房バーナ１１１への燃料ガスの供給と遮断とを切換える元ガス電磁弁７０、給湯バーナ１０１と暖房バーナ１１１への燃料ガスの供給流量を調節するガス比例弁１２１、及び給湯バーナ１０１と暖房バーナ１１１に燃焼用空気を供給するファン１３０を備えている。

【0025】

さらに、ガス熱源機１は、元ガス電磁弁７０、ガス比例弁１２１、給湯ガス電磁弁７１，７２，７３、暖房ガス電磁弁７４，７５、及びファン１３０の作動を制御して、給湯管１０５に出湯する湯の温度を制御しながら行う給湯運転、及び暖房回路１１５に出湯する湯の温度を制御しながら行う暖房運転を実行するコントローラ１０を備えている。

【0026】

コントローラ１０は、図示しないＣＰＵ，メモリ等により構成された電子ユニットであり、ＣＰＵにガス熱源機１の制御プログラムを実行させることによって、ＣＰＵが、比較対象入力部１１、第１排出量算出部１２、第２排出量算出部１３、及び二酸化炭素排出量削減度合表示部１４として機能する。また、コントローラ１０には、ガス熱源機１を遠隔制御するためのリモコン２０が接続されている。

【0027】

比較対象入力部１１、第１排出量算出部１２、第２排出量算出部１３、及び二酸化炭素排出量削減度合表示部１４は、ガス熱源機１の使用者が、以前に使用していた他の熱源機を基準として、ガス熱源機１に替えたことによる二酸化炭素排出量の削減度合を、リモコン２０のディスプレイ３０に表示させるための構成である。

【0028】

図２を参照して、比較対象入力部１１は、使用者がリモコン２０のモード切換スイッチ２１を操作して、「比較対象入力モード」にすると、リモコン２０のディスプレイ３０に、以前に使用していた熱源機の選択を促す比較対象選択画面５０を表示する。

【0029】

使用者は、比較対象選択画面５０により、ＵＰスイッチ２２或いはＤＯＷＮスイッチ２３を操作して、以前使用していた熱源機の仕様（１：従来型ガス熱源機(天然ガス用）、２：従来型ガス熱源機(ＬＰＧ用)、３：石油熱源機、４：電気温水器、のうちのいすれか）を選択する。図２は、石油熱源機が選択された状態を示している。なお、従来型ガス熱源機とは、顕熱回収用の熱交換器のみを有し、潜熱回収用の熱交換器を有していないガス熱源機である。

【0030】

使用者が決定スイッチ２４を操作することで、比較対象とする熱源機（基準熱源機）が決定される。なお、熱源機の加熱運転において、天然ガス、ＬＰＧ（Liquefied Petroleum Gas，液化石油ガス）、石油をバーナで燃焼させることに生じる熱エネルギー、及び電力から変換された熱エネルギーが、本発明の加熱運転を実行する際に消費されるエネルギーに相当する。

【0031】

次に、図３に示したフローチャートに従って、ガス熱源機１が給湯運転を行なうときの第１排出量算出部１２、第２排出量算出部１３、及び二酸化炭素排出量削減度合表示部１４による処理について説明する。

【0032】

ＳＴＥＰ１〜ＳＴＥＰ３は、第１排出量算出部１２による処理である。第１排出量算出部１２は、ＳＴＥＰ１で、ガス熱源機１（現ガス熱源機）の給湯運転時の給水温度、設定温度、給水流量を用いて計算される燃料ガス（天然ガス）の消費量（ｏｕｔｐｕｔ量）を、１日単位で積算する。

【0033】

続くＳＴＥＰ２で、第１排出量算出部１２は、ＳＴＥＰ１で算出した燃料ガスの積算量Ｇcを、以下の表１に示した効率変換値μ11で除して、給湯運転において使用された積算エネルギー量（ｉｎｐｕｔ量）Ｓe（本発明の加熱運転を実行する際に消費されるエネルギーに相当する）を算出する。

【0034】

次のＳＴＥＰ３で、第１排出量算出部１２は、積算エネルギー量Ｓeを得るための天然ガスの燃焼に伴って排出された二酸化炭素の排出量であるＥx1（第１二酸化炭素排出量）を、以下の式（１）により算出する。

【0035】

Ｅx1 ＝ Ｓe × Ｋ1 ・・・・・ (1)
但し、Ｋ1：以下の表１によるＣＯ_２単位換算値。ガス熱源機１は天然ガス用なので、Ｋ1＝0.0506 となる。

【0036】

【表1】

【0037】

続くＳＴＥＰ４は、第２排出量算出部１３による処理である。第２排出量算出部１３は、比較対象である石油熱源機（基準熱源機）により、ガス熱源機１と同等の給湯運転を実行させたと仮定したときに、石油の燃焼に伴って排出される二酸化炭素の想定量Ｅx2（第２二酸化炭素排出量）を、以下の式（２）により算出する。

【0038】

Ｅx2 ＝ Ｅx1×（μ11／μ21）×（Ｋ2／Ｋ1） ・・・・・ (2)
但し、Ｅx1：積算エネルギー量Ｓeを得るための天然ガスの燃焼に伴って排出された二酸化炭素の排出量、μ11：ガス熱源機１の給湯運転時の効率換算値（＝0.95）、μ21：以下の表２による石油熱源機の給湯運転時の効率換算値（＝0.84）、Ｋ1：ガス熱源機１のＣＯ_２単位換算値（＝0.0506）、Ｋ2：以下の表２による石油熱源機のＣＯ_２単位換算値（＝0.0678）。

【0039】

【表2】

【0040】

なお、上記表１，表２のデータは、予めメモリに保持されている。

【0041】

次のＳＴＥＰ５〜ＳＴＥＰ７は、二酸化炭素排出量削減度合表示部１４による処理である。二酸化炭素排出量削減度合表示部１４は、ＳＴＥＰ５で、第１排出量算出部１２により算出された第１二酸化炭素排出量Ｅx1と、第２排出量算出部１３により算出された第２二酸化炭素排出量Ｅx2との差ΔＥxを、ガス熱源機１（現熱源機）の石油熱源機（以前使用されていた熱源機，基準熱源機）に対する二酸化炭素排出量の削減量として算出する。

【0042】

続くＳＴＥＰ６，ＳＴＥＰ７で、二酸化炭素排出量削減度合表示部１４は、図４に示したように、リモコン２０のディスプレイ３０に、ＣＯ_２削減量表示画面６０を表示する。ＣＯ_２削減量表示画面６０においては、ＣＯ_２削減量表示部６１に当日及び使用開始時から累積した二酸化炭素排出量の削減量が表示され、累積した二酸化炭素排出量の削減量を、杉の木の本数に換算した値６２及び杉の木の大きさに換算したグラフィック６３が表示される。

【0043】

また、二酸化炭素排出量削減度合表示部１４は、図５に示したように、二酸化炭素排出量の削減量の累積値が一定量以上となったときに、リモコン２０のディスプレイ３０に、この削減量に相当する杉の木の森の個数７１と、森のイメージのグラフィック７２を示すＣＯ_２削減量表示画面７０を表示する。

【0044】

図４，５に示したように、リモコン２０のディスプレイ３０に、二酸化炭素排出量の削減度合を表示することにより、従来の石油熱源機から潜熱回収型の高効率のガス熱源機１に交換した使用者に対して、この交換により自然環境の保護に貢献することができているという、満足感を与えることができる。

【0045】

なお、図３のフローチャートでは、ガス熱源機１が給湯運転を行なう場合について説明したが、ガス熱源機１が暖房運転を行なう場合にも、上記表１の暖房運転用の効率換算値μ12と、上記表２の暖房運転用の効率換算値μ22を用いることで、ガス熱源機１に替えたことによる二酸化炭素排出量の削減量を算出して、リモコン２０のディスプレイ３０に表示することができる。

【0046】

また、以前に使用されていた熱源機として、石油熱源機が選択された場合を例として説明したが、従来型の（潜熱回収型ではない）ガス給湯器（天然ガス用，ＬＰＧ用）、或いは電気温水器が選択された場合も、上記表２により対応するＣＯ_２単位換算値Ｋ2と、効率換算値μ21，μ22を用いることで、同様にして二酸化炭素排出量の削減量を算出して、リモコン２０のディスプレイ３０に表示することができる。

【0047】

また、本実施の形態では、比較対象とする熱源機として、従来の（潜熱回収型ではない）ガス熱源機（天然ガス用、ＬＰＧ用）、石油熱源機、及び電気温水器の中から選択する例を示したが、必ずしもこれらの全てを選択対象とする必要はない。また、比較対象とする熱源機の機種名を入力する構成としてもよい。さらに、比較対象とする熱源機の年式を合わせて入力し、年式に応じて効率換算値の設定を変更する構成としてもよい。

【0048】

また、本実施の形態では、本発明の熱源機として、主熱交換器１００ａ，１１０ａ、及び副熱交換器１００ｂ，１１０ｂを備えた潜熱回収型の天然ガス用のガス熱源機１を示したが、他の種類の熱源機に対しても本発明の適用が可能である。

【0049】

また、本実施の形態では、本発明の熱源機として、給湯運転と暖房運転を行なう複合型のガス熱源機１を示したが、給湯専用の熱源機及び暖房専用の熱源機に対しても本発明の適用が可能である。

【0050】

また、本実施の形態において、二酸化炭素排出量削減度合表示部１４は、ＣＯ_２削減度合表示画面６０，７０により、基準熱源機に対する二酸化酸素削減度合を削減量（絶対値）で表示したが、削減割合（相対値）で表示するようにしてもよい。削減割合は、上記式（１）で算出されたＥx1及び上記式（２）で算出されたＥx2を用いて、例えば以下の式（３）により算出すればよい。

【0051】

削減割合 ＝（Ｅx2−Ｅx1）／Ｅx2 × １００ （％） ・・・・・ (3)

【符号の説明】

【0052】

１…ガス熱源機、１０…コントローラ、１１…比較対象入力部、１２…第１排出量算出部、１３…第２排出量算出部、１４…二酸化炭素排出量削減度合表示部、２０…リモコン、３０…ディスプレイ、５０…比較対象選択画面、６０，７０…ＣＯ_２削減度合表示画面。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】