特許 5984708 暖房システム

(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】5984708

(24)【登録日】2016年8月12日

(45)【発行日】2016年9月6日

(54)【発明の名称】暖房システム

(51)【国際特許分類】

   F24D 3/08 20060101AFI20160823BHJP

   F24D 3/00 20060101ALI20160823BHJP

【ＦＩ】

   F24D3/08 J

   F24D3/08 C

   F24D3/00 M

【請求項の数】3

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2013-28917(P2013-28917)

(22)【出願日】2013年2月18日

(65)【公開番号】特開2014-156986(P2014-156986A)

(43)【公開日】2014年8月28日

【審査請求日】2015年4月20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】110000110

【氏名又は名称】特許業務法人快友国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】佐々木 宏明

(72)【発明者】

【氏名】小川 純一

【審査官】 仲村 靖

(56)【参考文献】

【文献】 実開昭５１−０２６７６１（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開２００９−２９９９４２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−０３２９５９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開昭６２−７２５２３（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開２００６−３４３０１１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ２４Ｄ ３／０８

Ｆ２４Ｄ ３／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

熱媒を循環させる暖房回路と、
暖房回路内の熱媒の熱を利用して暖房する暖房端末と、
自然環境から吸熱して暖房回路内の熱媒を加熱するヒートポンプユニットと、
浴槽水を循環させる追い焚き回路と、
追い焚き回路内の浴槽水と暖房回路内の熱媒とを熱交換する熱交換器と、
暖房回路に設けられて、暖房端末の上流側と下流側とを接続する第１バイパス路と、
第１バイパス路に設けられて、開度を変化させることによって、暖房端末を通過する熱媒の流量と第１バイパス路を通過する熱媒の流量の割合を変化させる第１調整弁と、を備え、
追い焚き回路内の浴槽水を循環させるとともに熱交換器において暖房回路内の熱媒と追い焚き回路内の浴槽水との熱交換を行うことにより追い焚き回路内の浴槽水を加熱する追い焚き運転と、暖房端末に熱媒を供給して暖房する暖房運転と、を並行して実施する場合に、第１調整弁の開度を変化させる、
暖房システム。

【請求項2】

暖房回路に設けられて、ヒートポンプユニットの上流側と下流側とを接続する第２バイパス路と、
第２バイパス路に設けられて、開度を変化させることによって、ヒートポンプユニットを通過する熱媒の流量と第２バイパス路を通過する熱媒の流量の割合を変化させる第２調整弁と、をさらに備える請求項１に記載の暖房システム。

【請求項3】

燃料の燃焼によって暖房回路内の熱媒を加熱する暖房補助熱源機をさらに備えている、
請求項１又は２に記載の暖房システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本明細書で開示する技術は、暖房システムに関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、暖房用熱媒を循環させる暖房回路と、暖房用熱媒の熱を利用して暖房する暖房端末と、暖房回路内の暖房用熱媒を加熱するヒートポンプユニットと浴槽水を循環させる追い焚き回路と、追い焚き回路内の浴槽水と暖房回路内の暖房用熱媒とを熱交換する熱交換器とを備える暖房システムが開示されている。特許文献１の暖房システムは、暖房回路に、暖房端末をバイパスするバイパス路を設けるとともに、バイパス路を開閉する開閉弁を設けている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００９−２９９９４２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上記のような暖房システムでは、ヒートポンプユニットから供給される熱量が、暖房端末での放熱と熱交換器での放熱に配分される。そのため、追い焚き運転と暖房運転とを並行して行うと、追い焚きに用いられる放熱量（即ち熱交換器に供給される熱量）は、暖房端末での放熱量に応じて変化する。従って、暖房端末の運転状況によっては、追い焚きに用いられる熱量に過不足が生じ、利用者の利便性を損なうおそれがある。本明細書では、追い焚き運転と暖房運転を実行可能な暖房システムにおいて、追い焚きに利用される熱量を適切に調整することが可能な技術を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本明細書が開示する暖房システムは、暖房回路と、暖房端末と、ヒートポンプユニットと、追い焚き回路と、熱交換器と、第１バイパス路と、第１調整弁とを備える。暖房回路は、熱媒を循環させる。暖房端末は、暖房回路内を循環する熱媒の熱を利用して暖房する。ヒートポンプユニットは、自然環境から吸熱して暖房回路内の熱媒を加熱する。追い焚き回路は、浴槽水を循環させる。熱交換器は、追い焚き回路内の浴槽水と暖房回路内の熱媒とを熱交換する。第１バイパス路は、暖房回路に設けられて、暖房端末の上流側と下流側とを接続する。第１調整弁は、第１バイパス路に設けられて、開度を変化させることによって、暖房端末を通過する熱媒の流量と第１バイパス路を通過する熱媒の流量の割合を変化させる。上記の暖房システムでは、追い焚き回路内の浴槽水を循環させるとともに熱交換器において暖房回路内の熱媒と追い焚き回路内の浴槽水との熱交換を行うことにより追い焚き回路内の浴槽水を加熱する追い焚き運転と、暖房端末に熱媒を供給して暖房する暖房運転と、を並行して実施する場合に、第１調整弁の開度を変化させる。

【0006】

上記の暖房システムは、第１調整弁の開度を変化させることによって、暖房端末を通過する熱媒の流量と第１バイパス路を通過する熱媒の流量の割合を変化させることができる。そのため、追い焚き運転と暖房運転を並行して行う場合に、例えば、第１調整弁の開度を変化させて、暖房端末を通過する熱媒の流量を減らすことで、暖房端末で利用される熱量を減らし、追い焚きで利用される熱量（即ち熱交換器で放熱される熱量）を増やすことができる。逆に、第１調整弁の開度を変化させて、暖房端末を通過する熱媒の流量を増やすことで、暖房端末で利用される熱量を増やし、追い焚きで利用される熱量を減らすこともできる。従って、上記の暖房システムによると、追い焚きに利用される熱量を適切に調整することができる。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】実施例に係る給湯暖房システム１０の構成を模式的に示す図。

【発明を実施するための形態】

【0008】

以下に説明する実施例の主要な特徴を列記しておく。なお、以下に記載する技術要素は、それぞれ独立した技術要素であって、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。

【0009】

（特徴１） 暖房回路に設けられて、ヒートポンプユニットの上流側と下流側とを接続する第２バイパス路と、第２バイパス路に設けられて、開度を変化させることによって、ヒートポンプユニットを通過する熱媒の流量と第２バイパス路を通過する熱媒の流量の割合を変化させる第２調整弁と、をさらに備えてもよい。

【0010】

追い焚きに利用される熱量は、ヒートポンプユニットでの加熱量の増減によっても変動する。上記の構成によると、第２調整弁の開度を変化させることによって、ヒートポンプユニットを通過する熱媒の流量と第２バイパス路を通過する熱媒の流量の割合を変化させることができる。そのため、例えば、第２調整弁の開度を変化させて、ヒートポンプユニットを通過する熱媒の流量を減らすことで、ヒートポンプユニットでの加熱量を減らし、追い焚きで利用される熱量を減らすことができる。これにより、熱交換器から浴槽に戻される浴槽水の温度が過度に高くなることを抑制することができる。逆に、第２調整弁の開度を変化させて、ヒートポンプユニットを通過する熱媒の流量を増やすことで、ヒートポンプユニットでの加熱量を増やし、追い焚きで利用される熱量を増やすこともできる。これにより、熱交換器から浴槽に戻される浴槽水の温度を高くすることもできる。従って、この構成によると、追い焚きに利用される熱量をより適切に調整することができる。

【0011】

（特徴２） 燃料の燃焼によって暖房回路内の熱媒を加熱する暖房補助熱源機をさらに備えていてもよい。

【0012】

この構成によると、暖房回路内の熱媒の熱量が、暖房運転や追い焚き運転に必要な熱量に満たない場合に、ヒートポンプユニットに加えて暖房補助熱源機を動作させることにより、熱媒に加えられる熱量を必要熱量まで上昇させることができる。従って、暖房運転や追い焚き運転で大きな熱量が必要な場合であっても、適切に運転を行うことができる。

【0013】

（実施例）
図１に示すように、本実施例に係る給湯暖房システム１０は、ヒートポンプユニット５０と、タンクユニット２０と、追い焚き・暖房ユニット６０と、制御装置９０とを備えている。

【0014】

ヒートポンプユニット５０は、自然環境から吸熱する熱源である。ヒートポンプユニット５０は、冷媒（例えばＲ４１０ＡといったＨＦＣ冷媒や、Ｒ７４４といったＣＯ_２冷媒）を循環させるための冷媒循環路５１と、空気熱交換器（蒸発器）５２と、ファン５６と、圧縮機５３と、三流体熱交換器５４と、膨張弁５５とを備えている。

【0015】

空気熱交換器５２は、ファン５６によって送風された外気と冷媒循環路５１内の冷媒との間で熱交換させる。後で説明するように、空気熱交換器５２には、膨張弁５５を通過後の低圧低温の液体状態にある冷媒が供給される。空気熱交換器５２は、冷媒と外気とを熱交換させることによって、冷媒を加熱する。冷媒は、加熱されることにより気化し、比較的高温で低圧の気体状態となる。

【0016】

圧縮機５３には、空気熱交換器５２を通過後の冷媒が供給される。即ち、圧縮機５３には、比較的高温で低圧の気体状態の冷媒が供給される。圧縮機５３によって冷媒が圧縮されることにより、冷媒は高温高圧の気体状態となる。圧縮機５３は、圧縮後の高温高圧の気体状態の冷媒を、三流体熱交換器５４に送り出す。

【0017】

三流体熱交換器５４は、冷媒循環路５１内の冷媒と、後述のタンク水循環路３０内の水（以下では給湯用水ともいう）との間で熱交換を行うことができる。さらに、三流体熱交換器５４は、冷媒循環路５１内の冷媒と、後述の熱回収水路６３内の水（以下では暖房用水ともいう）との間で熱交換を行うことができる。冷媒は、三流体熱交換器５４での熱交換の結果、熱を奪われて凝縮する。これにより、冷媒は、比較的低温で高圧の液体状態となる。

【0018】

膨張弁５５には、三流体熱交換器５４を通過後の比較的低温で高圧の液体状態の冷媒が供給される。冷媒は、膨張弁５５を通過することによって減圧され、低温低圧の液体状態となる。膨張弁５５を通過した冷媒は、上記の通り、空気熱交換器５２に送られる。

【0019】

ヒートポンプユニット５０において、圧縮機５３を作動させると、冷媒循環路５１内の冷媒は、空気熱交換器５２、圧縮機５３、三流体熱交換器５４、膨張弁５５の順に循環する。この場合、三流体熱交換器５４において、タンク水循環路３０内の給湯用水、又は、熱回収水路６３内の暖房用水が加熱される。

【0020】

タンクユニット２０は、タンク２２を備えている。タンク２２は、ヒートポンプユニット５０によって加熱された給湯用水を貯える。本実施例の給湯用水は、水道水である。タンク２２は、密閉型であり、断熱材によって外側が覆われている。タンク２２内には満水まで給湯用水が貯留される。タンク２２には、サーミスタ２３、２４、２５、２６がタンク２２の高さ方向に略均等間隔で取り付けられている。各サーミスタ２３、２４、２５、２６は、その取付位置の給湯用水の温度を測定する。各サーミスタ２３、２４、２５、２６の検出温度から、タンク２２の蓄熱状態を特定することができる。

【0021】

タンク水循環路３０は、上流端がタンク２２の下部に接続されており、ヒートポンプユニット５０の三流体熱交換器５４を通過して、下流端がタンク２２の上部に接続されている。タンク水循環路３０には、循環ポンプ３２が介装されている。循環ポンプ３２は、タンク水循環路３０内の給湯用水を上流側から下流側へ送り出す。ヒートポンプユニット５０を作動させて、循環ポンプ３２を駆動すると、タンク２２の下部の給湯用水が三流体熱交換器５４に送られて加熱され、加熱された給湯用水がタンク２２の上部に戻される。タンク２２の内部には、低温の給湯用水の層の上に高温の給湯用水の層が積み重なった温度成層が形成される。

【0022】

水道水導入路３４は、上流端が給湯暖房システム１０の外部の水道水供給源１１０に接続されている。水道水導入路３４の下流側は、第１導入路３４ａと第２導入路３４ｂに分岐している。第１導入路３４ａの下流端は、タンク２２の下部に接続されている。第２導入路３４ｂの下流端は、給湯路３６の途中に接続されている。第１導入路３４ａには、逆止弁３４ｃが介装されている。第２導入路３４ｂには、逆止弁３４ｄが介装されている。

【0023】

給湯路３６は、上流端がタンク２２の上部に接続されている。上述したように、給湯路３６の途中には、水道水導入路３４の第２導入路３４ｂが接続されている。給湯路３６と第２導入路３４ｂの接続部には、混合弁３６ａが介装されている。混合弁３６ａは、タンク２２の上部から給湯路３６へ流入する高温の給湯用水の流量と、第２導入路３４ｂから給湯路３６へ流入する低温の水道水の流量の割合を調整する。第２導入路３４ｂとの接続部より下流側の給湯路３６には、バーナ加熱装置３８が介装されている。バーナ加熱装置３８は、給湯路３６内の給湯用水を加熱する。バーナ加熱装置３８より下流側の給湯路３６は、給湯栓水路３６ｂと浴槽水路３６ｃとに分岐している。分岐部とバーナ加熱装置３８との間の部分の給湯路３６には、給湯用水の温度を検出するサーミスタ８５が介装されている。給湯栓水路３６ｂの下流端は給湯栓１００に接続されている。給湯路３６と給湯栓水路３６ｂとの間には、バーナ加熱装置３８をバイパスする流路であるバイパス路４０が設けられている。また、バイパス路４０には、バイパス路４０の開度を調整するためのバイパス制御弁４１が介装されている。浴槽水路３６ｃの下流端は、後述する浴槽水循環路８０の循環ポンプ８２に接続されている。浴槽水路３６ｃには、開閉弁３６ｄが介装されている。

【0024】

追い焚き・暖房ユニット６０は、熱供給循環水路６２と、浴槽水循環路８０を備えている。

【0025】

熱供給循環水路６２は、後述する浴槽熱交換器８４と、低温暖房機１０４と、高温暖房機１０６に熱を供給する水路である。熱供給循環水路６２は、熱回収水路６３と、シスターン６４と、ポンプ水路６５と、低温暖房水路６６と、バーナ加熱水路６７と、熱交換水路６８と、第１高温暖房水路６９と、第２高温暖房水路７０と、バイパス水路７１を備えている。

【0026】

シスターン６４は、上部が開放されている容器であり、内部に暖房用水を貯留している。シスターン６４には、熱回収水路６３の下流端と、ポンプ水路６５の上流端が接続されている。シスターン６４内には、熱回収水路６３から暖房用水が流入する。シスターン６４内の暖房用水は、ポンプ水路６５に導入される。

【0027】

ポンプ水路６５は、下流端が低温暖房水路６６の上流端とバーナ加熱水路６７の上流端に接続されている。ポンプ水路６５には、循環ポンプ６５ａが介装されている。循環ポンプ６５ａは、ポンプ水路６５内の暖房用水を下流側へ送り出す。

【0028】

低温暖房水路６６は、その下流端が、熱回収水路６３の上流端に接続されている。低温暖房水路６６には、低温暖房機１０４と、開閉弁６６ａが介装されている。低温暖房機１０４は、低温暖房水路６６内を流れる暖房用水の熱を利用して、居室を暖房する。開閉弁６６ａは、低温暖房水路６６を開閉する。

【0029】

また、低温暖房水路６６には、開閉弁６６ａの上流側と低温暖房水路６６の下流側とを接続する暖房バイパス水路６６ｂが形成されている。暖房バイパス水路６６ｂには、調整弁６６ｃが介装されている。調整弁６６ｃは、開度を変化させることによって、低温暖房機１０４を通過する暖房用水の流量と、暖房バイパス水路６６ｂを通過する暖房用水の流量の割合を変化させることができる。

【0030】

熱回収水路６３は、その下流端がシスターン６４に接続されている。熱回収水路６３は、三流体熱交換器５４を通過している。また、熱回収水路６３には、三流体熱交換器５４の上流側と下流側とを接続する熱交換器バイパス水路６３ａが形成されている。熱交換器バイパス水路６３ａは、流路の直径が大きく、三流体熱交換器５４を通過する水路（熱回収水路６３の一部）より通水抵抗が非常に小さい。熱交換器バイパス水路６３ａの上流端には、調整弁６３ｂが設けられている。調整弁６３ｂは、その開度を変化させることによって、三流体熱交換器５４を通過する暖房用水の流量と、熱交換器バイパス水路６３ａを通過する暖房用水の流量の割合を変化させることができる。

【0031】

バーナ加熱水路６７は、その下流端が、熱交換水路６８の上流端及び第１高温暖房水路６９の上流端に接続されている。バーナ加熱水路６７には、バーナ加熱装置６７ａが介装されている。バーナ加熱装置６７ａは、バーナ加熱水路６７内を流れる暖房用水を加熱する。

【0032】

熱交換水路６８は、その下流端が、熱回収水路６３の最下流部に接続されている。熱交換水路６８は、浴槽熱交換器８４を通過している。浴槽熱交換器８４では、熱交換水路６８を流れる暖房用水と、浴槽水循環路８０を流れる浴槽水の間で熱交換が行われる。熱交換水路６８には、開閉弁６８ａが介装されている。開閉弁６８ａは、熱交換水路６８を開閉する。

【0033】

第１高温暖房水路６９は、その下流端が、第２高温暖房水路７０の上流端及びバイパス水路７１の上流端に接続されている。第１高温暖房水路６９には、開閉弁６９ａが介装されている。開閉弁６９ａは、第１高温暖房水路６９を開閉する。

【0034】

第２高温暖房水路７０は、その下流端が、熱回収水路６３の途中（三流体熱交換器５４の下流側）に接続されている。第２高温暖房水路７０には、高温暖房機１０６と開閉弁７０ａが介装されている。高温暖房機１０６は、第２高温暖房水路７０内を流れる水の熱を利用して、居室を暖房する。開閉弁７０ａは、第２高温暖房水路７０を開閉する。

【0035】

バイパス水路７１は、その下流端が熱回収水路６３の途中（第２高温暖房水路７０の下流端の接続部分の下流側）に接続されている。

【0036】

浴槽水循環路８０は、その上流端と下流端の双方が浴槽１０２に接続されている。浴槽水循環路８０は、浴槽熱交換器８４を通過している。浴槽熱交換器８４では、熱交換水路６８を流れる暖房用水と、浴槽水循環路８０を流れる浴槽水の間で熱交換が行われる。浴槽水循環路８０の浴槽熱交換器８４の上流側には、循環ポンプ８２が介装されている。循環ポンプ８２は、浴槽水循環路８０内の浴槽水を下流側へ送り出す。浴槽水循環路８０の浴槽熱交換器８４の下流側には、サーミスタ８６が介装されている。サーミスタ８６は、浴槽水循環路８０内の水の温度を検出する。

【0037】

制御装置９０は、ヒートポンプユニット５０と、タンクユニット２０と、追い焚き・暖房ユニット６０の各構成要素の動作を制御する。

【0038】

（給湯暖房システムの動作）
次いで、本実施例の給湯暖房システム１０の動作について説明する。以下では、給湯暖房システム１０が実施する蓄熱運転、給湯運転、湯張り運転、低温暖房運転、高温暖房運転、及び、追い焚き運転について順に説明する。

【0039】

（蓄熱運転）
蓄熱運転は、タンク２２内の給湯用水をヒートポンプユニット５０で加熱し、高温となった給湯用水をタンク２２に戻す運転である。蓄熱運転を実行する際には、制御装置９０は圧縮機５３およびファン５６を駆動するとともに、循環ポンプ３２を駆動する。

【0040】

圧縮機５３の駆動により、冷媒循環路５１内の冷媒は、空気熱交換器５２、圧縮機５３、三流体熱交換器５４、膨張弁５５の順に循環する。この場合、三流体熱交換器５４を通過する冷媒循環路５１内の冷媒は、高温高圧の気体状態である。また、循環ポンプ３２の駆動により、タンク水循環路３０内をタンク２２内の給湯用水が循環する。即ち、タンク２２の下部に存在する給湯用水がタンク水循環路３０内に導入され、導入された給湯用水が三流体熱交換器５４を通過する際に、冷媒循環路５１内の冷媒の熱によって加熱され、加熱された給湯用水がタンク２２の上部に戻される。これにより、タンク２２に高温の給湯用水が貯められる。タンク２２の内部が高温の給湯用水で満たされた満蓄状態となると、沸上げ運転を終了する。

【0041】

（給湯運転）
給湯運転は、タンク２２内の給湯用水を給湯栓１００に供給する運転である。給湯運転は、上記の蓄熱運転と並行して行うこともできる。給湯栓１００が開かれると、水道水供給源１１０からの水圧によって、水道水導入路３４（第１導入路３４ａ）からタンク２２の下部に水道水が流入する。同時に、タンク２２上部の給湯用水が、給湯路３６及び給湯栓水路３６ｂを介して給湯栓１００に供給される。

【0042】

制御装置９０は、タンク２２から給湯路３６に供給される給湯用水の温度（即ち、サーミスタ２３の検出温度）が、給湯設定温度より高い場合には、混合弁３６ａを駆動して第２導入路３４ｂから給湯路３６に水道水を導入する。従って、タンク２２から供給された給湯用水と第２導入路３４ｂから供給された水道水とが、給湯路３６内で混合される。制御装置９０は、給湯栓１００に供給される給湯用水の温度が、給湯設定温度と一致するように、混合弁３６ａの開度を調整する。一方、制御装置９０は、タンク２２から給湯路３６に供給される給湯用水の温度が、給湯設定温度より低い場合には、バーナ加熱装置３８によって給湯路３６を通過する水を加熱する。制御装置９０は、給湯栓１００に供給される給湯用水の温度をサーミスタ８５で検出し、給湯設定温度と一致するように、バーナ加熱装置３８の出力を制御する。

【0043】

（湯張り運転）
湯張り運転は浴槽１０２に湯張りをする運転である。湯張り運転も、上記の蓄熱運転と並行して行うことができる。利用者が湯張り運転の開始を指示すると、給湯暖房システム１０は湯はり運転を開始する。湯張り運転においては、開閉弁３６ｄを開く。開閉弁３６ｄが開くと、水道水供給源１１０からの水圧によって、水道水導入路３４（第１導入路３４ａ）からタンク２２の下部に水道水が流入する。同時に、タンク２２上部の給湯用水が、給湯路３６、浴槽水路３６ｃ、浴槽水循環路８０を介して浴槽１０２に供給される。湯張り運転においては、給湯運転と同様にして、浴槽水路３６ｃに供給される水の温度を湯張り設定温度に調整する。浴槽１０２に供給される水の流量が湯はり設定水量に達すると、湯張り運転を終了する。

【0044】

（低温暖房運転）
低温暖房運転は、低温暖房機１０４を用いて居室を暖房する運転である。利用者によって低温暖房運転の実行が指示されると、制御装置９０は、調整弁６３ｂの開度を低温暖房機１０４の負荷に応じて調整し、循環ポンプ６５ａを回転させる。さらに、制御装置９０は、開閉弁６６ａを開くとともに、調整弁６６ｃの開度を、暖房用水の全流量が低温暖房機１０４を通過するように調整する。これにより、シスターン６４からポンプ水路６５、低温暖房水路６６、及び、熱回収水路６３を経てシスターン６４に戻る流路内を暖房用水が循環する。さらに、制御装置９０は、圧縮機５３を駆動する。この結果、三流体熱交換器５４で加熱された暖房用水が、シスターン６４を経て、低温暖房機１０４に供給される。さらに、制御装置９０は、必要に応じてバーナ加熱装置６７ａを作動するとともに、開閉弁６９ａを開く。これにより、シスターン６４から、ポンプ水路６５、バーナ加熱水路６７、第１高温暖房水路６９、バイパス水路７１、及び、熱回収水路６３を経てシスターン６４に戻る流路内を暖房用水が循環する。この結果、低温暖房機１０４には、バーナ加熱装置６７ａでの加熱によってより高温となった暖房用水が供給される。低温暖房運転においては、低温暖房機１０４に供給される暖房用水の温度が低温暖房設定温度となるように、調整弁６６ｃの開度、調整弁６３ｂの開度、ヒートポンプユニット５０の動作、及び、バーナ加熱装置６７ａの出力が調整される。

【0045】

（高温暖房運転）
続いて、高温暖房運転について説明する。高温暖房運転は、高温暖房機１０６を用いて居室を暖房する運転である。利用者によって高温暖房運転の実行が指示されると、制御装置９０は、調整弁６３ｂの開度を高温暖房機１０６の負荷に応じて調整し、循環ポンプ６５ａを回転させる。さらに、制御装置９０は、開閉弁７０ａ及び開閉弁６９ａを開く。さらに、制御装置９０は、調整弁６６ｃの開度を、暖房用水の全流量が暖房バイパス水路６６ｂを通過するように調整し、圧縮機５３を駆動する。これにより、シスターン６４から、ポンプ水路６５、バーナ加熱水路６７、第１高温暖房水路６９、第２高温暖房水路７０、及び、熱回数水路６３を経てシスターン６４に戻る流路を暖房用水が循環する。それとともに、シスターン６４からポンプ水路６５、低温暖房水路６６、暖房バイパス水路６６ｂ、及び、熱回収水路６３を経てシスターン６４に戻る流路内でも暖房用水が循環する。この結果、三流体熱交換器５４で加熱された暖房用水が、シスターン６４を経て、高温暖房機１０６に供給される。さらに、制御装置９０は、必要に応じてバーナ加熱装置６７ａを作動する。これにより、高温暖房機１０６には、バーナ加熱装置６７ａでの加熱によってより高温となった暖房用水が供給される。高温暖房運転においても、高温暖房機１０６に供給される暖房用水の温度が高温暖房設定温度となるように、調整弁６６ｃの開度や、調整弁６３ｂの開度や、ヒートポンプユニット５０の動作や、バーナ加熱装置６７ａの出力が調整される。なお、上記の低温暖房運転と高温暖房運転とを同時に行うこともできる。その場合も、制御装置９０は、低温暖房設定温度及び高温暖房設定温度に応じて、調整弁６６ｃの開度、調整弁６３ｂの開度、ヒートポンプユニット５０の動作、及び、バーナ加熱装置６７ａの出力を調整する。

【0046】

（追い焚き運転）
追い焚き運転は、浴槽１０２に貯められた浴槽水を追い焚きする運転である。利用者によって追い焚き運転の実行が指示されると、制御装置９０は、循環ポンプ８２を駆動する。これにより、浴槽水循環路８０内を浴槽水が循環する。また、制御装置９０は、循環ポンプ６５ａを回転させ、サーミスタ８６が検出する浴槽水の温度に応じて調整弁６３ｂの開度を調整する。さらに、制御装置９０は、調整弁６６ｃの開度を、暖房用水の全流量が暖房バイパス水路６６ｂを通過するように調整し、圧縮機５３を駆動する。また、制御装置９０は、開閉弁６８ａを開く。これにより、シスターン６４から、ポンプ水路６５、バーナ加熱水路６７、及び、熱交換水路６８を経てシスターン６４に戻る流路を暖房用水が循環する。さらに、シスターン６４から、ポンプ水路６５、低温暖房水路６６、暖房バイパス水路６６ｂ、及び、熱回収水路６３を経てシスターン６４に戻る流路内でも暖房用水が循環する。これにより、三流体熱交換器５４で加熱された暖房用水が、シスターン６４を経て、浴槽熱交換器８４に供給される。この場合、上記の各流路内を循環する暖房用水の熱量は、全て追い焚きに利用される（浴槽熱交換器８４に供給される）。これにより、浴槽水循環路８０内を通過する浴槽水は、浴槽熱交換器８４で暖房用水との熱交換によって加熱される。加熱された浴槽水は、浴槽１０２に戻される。

【0047】

上記のように、ヒートポンプユニット５０によって暖房用水を加熱して追い焚き運転を行う場合において、サーミスタ８６が検出する浴槽水の温度が追い焚き設定温度より高い場合には、制御装置９０は、調整弁６３ｂの開度を調整して、三流体熱交換器５４を通過する暖房用水の流量を減らすことができる。この結果、ヒートポンプユニット５０での加熱量を減らし、追い焚きで利用される熱量を減らすことができる。この場合、浴槽熱交換器８４で加熱される浴槽水の温度が過度に高くなることを抑制することができる。逆に、サーミスタ８６が検出する浴槽水の温度が追い焚き設定温度より低い場合には、制御装置９０は、調整弁６３ｂの開度を調整して、三流体熱交換器５４を通過する熱媒の流量を増やすことができる。この結果、ヒートポンプユニット５０での加熱量を増やし、追い焚きで利用される熱量を増やすことができる。これにより、熱交換器から浴槽に戻される浴槽水の温度を高くすることもできる。このように、追い焚きに利用される熱量を適切に調整することができる。

【0048】

一方、制御装置９０は、必要に応じて、追い焚き運転中にバーナ加熱装置６７ａを作動する。これにより、浴槽熱交換器８４には、バーナ加熱装置６７ａでの加熱によってより高温となった暖房用水が供給される。従って、追い焚き運転においても、制御装置９０は、必要に応じて、調整弁６６ｃの開度や、調整弁６３ｂの開度や、ヒートポンプユニット５０の動作や、バーナ加熱装置６７ａの出力を調整する。

【0049】

（低温暖房運転と追い焚き運転とを並行して実施する場合）
以上、本実施例の給湯暖房システム１０が実施する各運転について説明した。続いて、給湯暖房システム１０において、低温暖房運転と追い焚き運転とを並行して実施する場合の給湯暖房システム１０の動作について特に説明する。低温暖房運転と追い焚き運転とを並行して実施する場合、制御装置９０は、上述の低温暖房運転時の制御と、追い焚き運転時の制御と、を並行して実行する。

【0050】

本実施例では、追い焚き運転と低温暖房運転とを並行して行う場合に、制御装置９０は、必要に応じて、調整弁６６ｃの開度を変化させ、低温暖房機１０４を通過する暖房用水の流量と、暖房バイパス水路６６ｂを通過する暖房用水の流量の割合を変化させることができる。従って、例えば、追い焚きに利用される熱量（浴槽熱交換器８４に供給される熱量）が十分でない場合に、制御装置９０は、調整弁６６ｃの開度を変化させて、暖房バイパス水路６６ｂを通過する暖房用水の流量を増やすことができる。即ち、低温暖房機１０４で利用される熱量を減らし、追い焚きで利用される放熱量（即ち熱交換器で放熱される熱量）を増やすことができる。逆に、追い焚きに利用される熱量が過剰である場合に、制御装置９０は、調整弁６６ｃの開度を変化させて、暖房バイパス水路６６ｂを通過する暖房用水の流量を減らすことができる。即ち、低温暖房機１０４で利用される熱量を増やし、追い焚きで利用される放熱量を減らすことができる。従って、本実施例の給湯暖房システム１０によると、追い焚き運転と低温暖房運転を並行して行う場合に、追い焚きに利用される熱量を適切に調整することができる。

【0051】

また、例えば、熱供給循環水路６２内を循環する暖房用水の熱量が、低温暖房運転や追い焚き運転に必要な熱量に満たない場合には、制御装置９０は、ヒートポンプユニット５０に加えてバーナ加熱装置６７ａを作動させることにより、暖房用水に加えられる熱量を必要熱量まで上昇させることができる。

【0052】

以上、本実施例の給湯暖房システム１０の構成及び運転内容について説明した。上記の通り、本実施例では、追い焚き運転と低温暖房運転とを並行して行う場合に、制御装置９０は、必要に応じて、調整弁６６ｃの開度を変化させ、低温暖房機１０４を通過する暖房用水の流量と、暖房バイパス水路６６ｂを通過する暖房用水の流量の割合を変化させることができる。例えば、追い焚きに利用される熱量（浴槽熱交換器８４に供給される熱量）が十分でない場合に、調整弁６６ｃの開度を変化させることにより、暖房バイパス水路６６ｂを通過する暖房用水の流量を増やすことができる。即ち、低温暖房機１０４で利用される熱量を減らし、追い焚きで利用される放熱量（即ち熱交換器で放熱される熱量）を増やすことができる。逆に、追い焚きに利用される熱量が過剰である場合に、調整弁６６ｃの開度を変化させることにより、暖房バイパス水路６６ｂを通過する暖房用水の流量を減らすことができる。即ち、低温暖房機１０４で利用される熱量を増やし、追い焚きで利用される放熱量を減らすことができる。従って、本実施例の給湯暖房システム１０によると、追い焚きに利用される熱量を適切に調整することができる。

【0053】

追い焚きに利用される熱量は、ヒートポンプユニット５０での加熱量の増減によっても変動する。本実施例では、ヒートポンプユニット５０を熱源として追い焚き運転を行う場合において、サーミスタ８６が検出する浴槽水の温度が追い焚き設定温度より高い場合には、制御装置９０は、調整弁６３ｂの開度を調整して、三流体熱交換器５４を通過する暖房用水の流量を減らすことができる。この結果、ヒートポンプユニット５０での加熱量を減らし、追い焚きで利用される熱量を減らすことができる。この場合、浴槽熱交換器８４で加熱される浴槽水の温度が過度に高くなることを抑制することができる。逆に、サーミスタ８６が検出する浴槽水の温度が追い焚き設定温度より低い場合には、制御装置９０は、調整弁６３ｂの開度を調整して、三流体熱交換器５４を通過する熱媒の流量を増やすことができる。この結果、ヒートポンプユニット５０での加熱量を増やし、追い焚きで利用される熱量を増やすことができる。これにより、熱交換器から浴槽に戻される浴槽水の温度を高くすることもできる。このように、本実施例の給湯暖房システム１０では、追い焚きに利用される熱量を適切に調整することができる。

【0054】

また、本実施例では、バーナ加熱装置６７ａによってバーナ加熱水路６７内の暖房用水を加熱することができる。そのため、熱供給循環水路６２内の暖房用水の熱量が、追い焚き運転や暖房運転（低温暖房運転及び高温暖房運転）に必要な熱量に満たない場合に、ヒートポンプユニット５０に加えてバーナ加熱装置６７ａを作動させることにより、暖房用水に加えられる熱量を必要熱量まで上昇させることができる。従って、追い焚き運転や暖房運転で大きな熱量が必要な場合であっても、適切に運転を行うことができる。

【0055】

ここで、実施例の記載と請求項の記載との対応関係を説明しておく。暖房用水が循環する熱供給循環水路６２（熱回収水路６３、シスターン６４、ポンプ水路６５、低温暖房水路６６、バーナ加熱水路６７、熱交換水路６８、第１高温暖房水路６９、第２高温暖房水路７０、バイパス水路７１）が、「暖房回路」の一例である。暖房用水が「暖房用熱媒」の一例である。低温暖房機１０４が「暖房端末」の一例である。浴槽水循環路８０が「追い焚き回路」の一例である。浴槽熱交換器８４が「熱交換器」の一例である。暖房バイパス水路６６ｂ、調整弁６６ｃが、それぞれ「第１バイパス路」、「第１調整弁」の一例である。熱交換器バイパス路６３ａ、調整弁６３ｂが、それぞれ「第２バイパス路」、「第２調整弁」の一例である。バーナ加熱装置６７ａが「暖房補助熱源機」の一例である。

【0056】

上記の実施例では、三流体熱交換器５４において、ヒートポンプユニット５０の冷媒と給湯用水との熱交換と、ヒートポンプユニット５０の冷媒と暖房用水との熱交換の双方を行う構成について説明した。これとは異なり、三流体熱交換器５４の代わりに通常の液／液熱交換器を２つ用意し、一方の熱交換器でヒートポンプユニット５０の冷媒と給湯用水との熱交換を行い、他方の熱交換器で、ヒートポンプユニット５０の冷媒と暖房用水との熱交換を行う構成としてもよい。あるいは、通常の液／液熱交換器を２つ用意し、一方の熱交換器でヒートポンプユニット５０の冷媒と給湯用水または暖房用水との熱交換を行い、他方の熱交換器で給湯用水と暖房用水との熱交換を行う構成としてもよい。

【0057】

上記の実施例では、タンク２２に貯められた給湯用水が給湯栓１００や浴槽１０２に直接供給される構成、すなわち給湯用水として水道水などの上水を用いる構成について説明した。これとは異なり、タンク２２に貯める給湯用水として不凍液などを用いて、タンク２２に貯められた給湯用水と水道水との熱交換によって水道水を加熱し、高温となった水道水を給湯栓１００や浴槽１０２に供給する構成としてもよい。

【0058】

以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。また、本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時の請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は、複数目的を同時に達成するものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。

【符号の説明】

【0059】

１０：給湯暖房システム
２０：タンクユニット
２２：タンク
２３、２４、２５、２６：サーミスタ
３０：タンク水循環路
３２：循環ポンプ
３４：水道水導入路
３４ａ：第１導入路
３４ｂ：第２導入路
３４ｃ：逆止弁
３４ｄ：逆止弁
３６：給湯路
３６ａ：混合弁
３６ｂ：給湯栓水路
３６ｃ：浴槽水路
３６ｄ：開閉弁
３８：バーナ加熱装置
４０：バイパス路
４１：バイパス制御弁
５０：ヒートポンプユニット
５１：冷媒循環路
５２：空気熱交換器
５３：圧縮機
５４：三流体熱交換器
５５：膨張弁
５６：ファン
６０：追い焚き・暖房ユニット
６２：熱供給循環水路
６３：熱回収水路
６３ａ：熱交換器バイパス水路
６３ｂ：調整弁
６４：シスターン
６５：ポンプ水路
６５ａ：循環ポンプ
６６：低温暖房水路
６６ａ：開閉弁
６６ｂ：暖房バイパス水路
６６ｃ：調整弁
６７：バーナ加熱水路
６７ａ：バーナ加熱装置
６８：熱交換水路
６８ａ：開閉弁
６９：高温暖房水路
６９ａ：開閉弁
７０：高温暖房水路
７０ａ：開閉弁
７１：バイパス水路
８０：浴槽水循環路
８２：循環ポンプ
８４：浴槽熱交換器
８５：サーミスタ
８６：サーミスタ
９０：制御装置
１００：給湯栓
１０２：浴槽
１０４：低温暖房機
１０６：高温暖房機
１１０：水道水供給源

【図1】