特許 7079608 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】

(24)【登録日】2022-05-25

(45)【発行日】2022-06-02

(54)【発明の名称】暖房システム

(51)【国際特許分類】

   F24D 3/00 20220101AFI20220526BHJP

   F24D 3/18 20060101ALI20220526BHJP

   F24H 15/355 20220101ALI20220526BHJP

【ＦＩ】

F24D3/00 K

F24D3/18

F24H15/355

【請求項の数】 1

(21)【出願番号】P 2018005025

(22)【出願日】2018-01-16

(65)【公開番号】P2019124400

(43)【公開日】2019-07-25

【審査請求日】2020-09-23

(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】今井 誠士

【審査官】岩▲崎▼ 則昌

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１２－０１３２４５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭６２－１９０３５２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ２４Ｄ ３／００

Ｆ２４Ｄ ３／１８

Ｆ２４Ｈ １５／３５５

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

暖房システムであって、
熱媒を循環させるための熱媒循環路と、
外気から吸収した熱を利用して前記熱媒を加熱するヒートポンプと、
燃料を燃焼させた熱を利用して前記熱媒を加熱する燃焼機と、
前記熱媒の熱を利用して暖房する暖房機と、
制御装置と、を備え、
前記燃焼機は、複数個のバーナを含み、
前記複数個のバーナは、それぞれ、前記燃料を燃焼可能であり、
前記複数個のバーナは、前記熱媒循環路に対して直列に配置されており、
前記制御装置は、前記ヒートポンプと前記燃焼機の両方を利用して前記熱媒を加熱すべき場合には、前記燃焼機の前記複数個のバーナのうちの一部のバーナのみを動作させて前記熱媒の加熱を行わせ、
前記制御装置は、前記ヒートポンプを利用せずに、前記燃焼機を利用して前記熱媒を加熱すべき場合には、前記燃焼機の前記複数個のバーナをすべて動作させて前記熱媒の加熱を行わせる、
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、外気から吸収した熱を利用して熱媒を加熱するヒートポンプと、燃料を燃焼させた熱を利用して熱媒を加熱する燃焼機と、熱媒の熱を利用して暖房する暖房機と、制御装置と、を備える暖房システムが開示されている。制御装置は、暖房機に供給される熱媒の温度が所定の点火温度まで低下すると燃焼機を動作させて熱媒の加熱を開始し、暖房機に供給される熱媒の温度が所定の消火温度まで上昇すると燃焼機の動作を停止させる。さらに、制御装置は、燃焼機を動作させて熱媒の加熱を開始する場合に、ヒートポンプの目標加熱温度を上げる。これにより、暖房機における放熱量が低下した場合に、暖房機に供給される熱媒の温度を速やかに消火温度まで上昇させて、燃焼機による熱媒の加熱を速やかに終了させることを可能とし、燃焼機による熱媒の加熱を必要最小限度に抑制している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１２－１３２４５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１の技術では、燃焼機による加熱量を最小限に抑制することは考慮されているが、暖房システム全体の一次エネルギー効率を最良にし得る運転内容については考慮されていない。ヒートポンプと燃焼機という二種類の熱源を備える暖房システムにおいて、システム全体の一次エネルギー効率を最良にし得る技術の提供が求められている。

【0005】

本明細書では、ヒートポンプと燃焼機という二種類の熱源を備える暖房システムにおいて、システム全体の一次エネルギー効率を最良にし得る技術を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本明細書が開示する暖房システムは、熱媒を循環させるための熱媒循環路と、外気から吸収した熱を利用して前記熱媒を加熱するヒートポンプと、燃料を燃焼させた熱を利用して前記熱媒を加熱する燃焼機と、前記熱媒の熱を利用して暖房する暖房機と、制御装置と、を備える。前記燃焼機は、複数個のバーナを含む。前記複数個のバーナは、それぞれ、前記燃料を燃焼可能である。前記複数個のバーナは、前記熱媒循環路に対して直列に配置されている。前記制御装置は、前記ヒートポンプと前記燃焼機の両方を利用して前記熱媒を加熱すべき場合には、前記燃焼機の前記複数個のバーナのうちの一部のバーナのみを動作させて前記熱媒の加熱を行わせる。前記制御装置は、前記ヒートポンプを利用せず、前記燃焼機を利用して前記熱媒を加熱すべき場合には、前記燃焼機の前記複数個のバーナをすべて動作させて前記熱媒の加熱を行わせる。

【0007】

発明者等による鋭意研究の結果、ヒートポンプと燃焼機の両方を利用して熱媒を加熱すべき場合において、燃焼機の複数個のバーナをすべて動作させる場合（以下「全燃焼」と呼ぶ場合がある）に比べて、複数個のバーナの一部のバーナのみを動作させる（以下「部分燃焼」と呼ぶ場合がある）方が、システム全体の一次エネルギー効率が良くなることが判明した。その理由は以下の通りである。

【0008】

仮に、ヒートポンプと燃焼機の両方を利用して熱媒を加熱すべき場合において、燃焼機を全燃焼させて熱媒の加熱を行わせることにすると、仮に燃焼機に供給する燃料を最小の量に絞ったとしても（即ち火力を最小に絞っても）、燃焼機が単位時間当たりに熱媒に加える熱量が大きくなる。そのため、燃焼機を全燃焼させる場合、短時間で熱媒が燃焼機を停止させるべき閾値温度（いわゆる消火温度）に到達する。そのため、燃焼機は、短時間動作をした後ですぐに停止される。その結果、熱媒を暖房に必要な設定温度に維持するために、燃焼機の発停が頻繁に行われる可能性が高くなる。燃焼機が停止している（即ち、すべてのバーナの動作が停止している）間も、熱媒はヒートポンプによって加熱されるため、熱媒の温度が急激に低下することが抑制され、熱媒の温度が、燃焼機の動作を開始するべき閾値温度（いわゆる点火温度）を下回るまでに比較的長い期間を要する。即ち、燃焼機が動作していない期間が長くなる。燃焼機が動作していない間（即ち燃焼機が熱媒を加熱していない間）、熱媒は、燃焼機を通過する間に放熱をしてしまう。上記のとおり、ヒートポンプと燃焼機の両方を利用して熱媒を加熱すべき場合において、燃焼機を全燃焼させて熱媒の加熱を行わせる場合であっても、燃焼機による熱媒の加熱効率のみに着目するのであれば、燃焼機を部分燃焼させて熱媒の加熱を行わせる場合と比べて、それほど大きな差はない。

【0009】

ただし、燃焼機を全燃焼させる場合には、上記の通り、燃焼機の発停が頻繁に行われ得る。そのため、ヒートポンプに導入される熱媒の温度の変化が大きくなり、ヒートポンプに導入される熱媒の温度が不安定になる。即ち、頻繁に行われる燃焼機の発停に伴って、ヒートポンプが熱媒を加熱可能な加熱量（いわゆる加熱幅）の変化が大きくなる。例えば、燃焼機の動作中及び停止直後は、ヒートポンプに導入される熱媒の温度が比較的高くなるため、ヒートポンプによる加熱幅が小さくなる。その結果、その間のヒートポンプの加熱効率（具体的には、ＣＯＰ（Coefficient Of Performance））は悪くなる。また、例えば、燃焼機が停止して長期間が経過すると、ヒートポンプに導入される熱媒の温度が比較的低くなるため、ヒートポンプによる加熱幅が大きくなる。その間のヒートポンプの加熱効率は比較的良くなる。このように、ヒートポンプと燃焼機の両方を利用して熱媒を加熱すべき場合において、燃焼機を全燃焼させると、ヒートポンプによる加熱幅が安定せず、ヒートポンプによる全期間の加熱効率は平均して低くなる。

【0010】

以上の理由により、ヒートポンプと燃焼機の両方を利用して熱媒を加熱すべき場合において、燃焼機を全燃焼させると、ヒートポンプによる加熱効率が低くなることに起因して、システム全体の一次エネルギー効率が低くなる。

【0011】

これに対し、ヒートポンプと燃焼機の両方を利用して熱媒を加熱すべき場合において、燃焼機を部分燃焼させて熱媒の加熱を行わせることにすると、燃焼機が単位時間当たりに熱媒に加える熱量が小さくなる。そのため、燃焼機を部分燃焼させる場合、燃焼機に供給する燃料の量を調整することで（即ち動作するバーナの火力を調整することで）、熱媒の温度を、暖房に必要な設定温度に維持しやすくなる。即ち、燃焼機の発停が頻繁に行われる可能性が低くなる。燃焼機を部分燃焼させる場合、全燃焼させる場合に比べて、燃焼機を継続して長時間動作させることができる。ただし、燃焼機を部分燃焼させる場合、複数個のバーナのうちの一部は動作しないため、熱媒は、動作していないバーナ部分を通過する間に放熱をしてしまう。そのため、上記のとおり、ヒートポンプと燃焼機とを同時に動作させて熱媒を加熱する場合において、燃焼機を部分燃焼させて熱媒の加熱を行わせる場合、燃焼機による熱媒の加熱効率のみに着目するのであれば、燃焼機を全燃焼させて熱媒の加熱を行わせる場合と比べて、それほど大きな差はない。

【0012】

しかしながら、燃焼機を部分燃焼させる場合には、上記の通り、燃焼機の発停頻度が少ない。そのため、ヒートポンプに導入される熱媒の温度の変化が小さくなり、ヒートポンプに導入される熱媒の温度が安定する。そのため、ヒートポンプによる加熱幅の変化が小さくなる。その結果、ヒートポンプによる全期間の加熱効率は、燃焼機を全燃焼させる場合に比べて平均して高くなる。

【0013】

以上の理由により、ヒートポンプと燃焼機の両方を利用して熱媒を加熱すべき場合において、燃焼機を部分燃焼させると、ヒートポンプによる加熱効率が高くなることに起因して、システム全体の一次エネルギー効率が高くなる。

【0014】

上記の構成によると、制御装置は、ヒートポンプと燃焼機の両方を利用して熱媒を加熱すべき場合には、燃焼機の複数個のバーナのうちの一部のバーナのみを動作させて熱媒の加熱を行わせる。これにより、ヒートポンプと燃焼機の両方を利用して熱媒を加熱すべき場合において、燃焼機の複数個のバーナをすべて動作させて熱媒の加熱を行わせる場合に比べ、システム全体の一次エネルギー効率を高くすることができる。従って、上記の構成によると、ヒートポンプと燃焼機という二種類の熱源を備える暖房システムにおいて、システム全体の一次エネルギー効率を最良にし得る。

【0016】

発明者等の鋭意研究の結果、ヒートポンプを利用せず、燃焼機を利用して熱媒を加熱すべき場合（例えば、ヒートポンプが暖房以外の加熱用途に用いられる場合）には、燃焼機を全燃焼させる方が、燃焼機を部分燃焼させるよりも加熱効率が高くなることも判明している。即ち、ヒートポンプを利用せずに燃焼機を利用して熱媒を加熱する場合において、燃焼機を部分燃焼させると、燃焼機の複数個のバーナのうちの動作していないバーナ部分を熱媒が通過する間に放熱が行われてしまい、熱媒の加熱効率が低下してしまう。とくに、全燃焼の場合と同様に燃焼機内のファンが動作すると、動作していないバーナ部分での放熱量が一層大きくなってしまう。一方、燃焼機を全燃焼させると、上記のような放熱は行われず、熱損失が少なくなる。ただし、燃焼機が単位時間当たりに熱媒に加える熱量が大きくなるため、熱媒を暖房に必要な設定温度に維持するために、燃焼機の発停が頻繁に行われる可能性は高くなる。しかしながら、燃焼機が停止している間に熱媒がヒートポンプによって加熱されることがないため、燃焼機の停止後、熱媒の温度が比較的早期に点火温度を下回り、燃焼機が動作していない期間（即ち燃焼機が熱媒を加熱していない期間）が短く済む。そのため、ヒートポンプを利用せず、燃焼機を利用して熱媒を加熱すべき場合には、燃焼機を全燃焼させる方が、燃焼機を部分燃焼させるよりも加熱効率が高くなる。上記の構成によると、ヒートポンプを利用せず、燃焼機を利用して熱媒を加熱すべき場合においても、システム全体の一次エネルギー効率を最良にし得る。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】蓄熱運転時及び給湯運転時の給湯暖房システム２の動作を模式的に示す図。

【図2】併用暖房運転時の給湯暖房システム２の動作を模式的に示す図。

【図3】ヒートポンプ温調制御を示すフローチャート。

【図4】バーナ温調制御を示すフローチャート。

【図5】併用暖房運転時に、バーナ加熱装置８２を全燃焼させる場合と部分燃焼させる場合のそれぞれの場合におけるサーミスタ７８の検出温度の温度変化を表わすグラフ。

【図6】併用暖房運転時のバーナ加熱装置８２の燃焼負荷とバーナ加熱装置８２の平均燃焼効率との関係を表わすグラフ。

【図7】併用暖房運転時のバーナ加熱装置８２の燃焼負荷とヒートポンプ５０のＣＯＰとの関係を表わすグラフ。

【図8】併用暖房運転時のバーナ加熱装置８２の燃焼負荷とシステム全体の一次エネルギー効率との関係を表わすグラフ。

【図9】単独暖房運転時の給湯暖房システム２の動作を模式的に示す図。

【図10】単独暖房運転時のバーナ加熱装置８２の燃焼負荷とバーナ加熱装置８２の平均燃焼効率との関係を表わすグラフ。

【発明を実施するための形態】

【0018】

（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２は、給湯系統１０４と、ヒートポンプ系統１０６と、暖房系統１０８と、制御装置１００と、を備えている。

【0019】

ヒートポンプ系統１０６は、ヒートポンプ５０を備える。ヒートポンプ５０は、冷媒（例えば、フロンガスＲ４１０Ａ等）を循環させるための冷媒循環路５２と、熱交換器（蒸発器）５４と、ファン５６と、圧縮器６２と、三流体熱交換器（凝縮器）５８と、膨張弁６０とを備えている。熱交換器５４と、圧縮器６２と、三流体熱交換器５８と、膨張弁６０とは、冷媒循環路５２内に設置されている。このような構成を備えるヒートポンプ５０を作動させることにより、三流体熱交換器５８を通過する冷媒循環路５２内に高温高圧の冷媒を送り込むことができる。

【0020】

給湯系統１０４は、タンク１０と、タンク水循環路２０と、水道水導入路２４と、供給路３６と、バーナ加熱装置８１とを備える。

【0021】

タンク１０は、ヒートポンプ５０によって加熱された温水を貯える。タンク１０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１０内には満水まで水が貯留されている。タンク１０には、サーミスタ１２、１４、１６、１８がタンク１０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１２、１４、１６、１８は、その取付位置の水の温度を測定する。

【0022】

タンク水循環路２０は、上流端がタンク１０の下部に接続されており、下流端がタンク１０の上部に接続されている。タンク水循環路２０には、循環ポンプ２２が介装されている。循環ポンプ２２は、タンク水循環路２０内の水を上流側から下流側へ送り出す。また、上述したように、タンク水循環路２０は、三流体熱交換器５８を通過している。そのため、ヒートポンプ５０を作動させると、タンク水循環路２０内の水が三流体熱交換器５８で加熱される。従って、循環ポンプ２２とヒートポンプ５０を作動させると、タンク１０の下部の水が三流体熱交換器５８に送られて加熱され、加熱された水がタンク１０の上部に戻される。タンク水循環路２０は、タンク１０に蓄熱するための水路である。

【0023】

水道水導入路２４は、上流端が水道水供給源３２に接続されている。水道水導入路２４の下流側は、第１導入路２４ａと第２導入路２４ｂに分岐している。第１導入路２４ａの下流端は、タンク１０の下部に接続されている。第２導入路２４ｂの下流端は、供給路３６の途中に接続されている。接続部には、第１導入路２４ａを流れる水の流量（即ちタンク１０から供給路３６へ流れる水の流量）と第２導入路２４ｂを流れる水の流量の比率を調整する混合弁３６ａが配置されている。第１導入路２４ａには、逆止弁２６が介装されている。第２導入路２４ｂには、逆止弁２８と水量センサ３０が介装されている。水量センサ３０は、第２導入路２４ｂ内を流れる水道水の流量を検出する。

【0024】

供給路３６は、上流端がタンク１０の上部に接続されている。上述したように、供給路３６の途中には、水道水導入路２４の第２導入路２４ｂが接続されている。第２導入路２４ｂとの接続部より上流側の供給路３６には、水量センサ３４が介装されている。水量センサ３４は、タンク１０から供給路３６へ流れる水の流量を検出する。第２導入路２４ｂとの接続部より下流側の供給路３６には、バーナ加熱装置８１が介装されている。バーナ加熱装置８１は、ガスを燃焼可能なバーナ８１ａを備えている。バーナ加熱装置８１は、バーナ８１ａを動作させてガスを燃焼させることにより、供給路３６内の水を加熱する。供給路３６の下流端は給湯栓３８に接続されている。供給路３６には、バーナ加熱装置８１をバイパスする流路であるバイパス路３６ｂが設けられている。また、バイパス路３６ｂには、バイパス路３６ｂの開度を調整するためのバイパス制御弁３６ｃが介装されている。

【0025】

暖房系統１０８は、シスターン７０と、暖房用熱媒循環路７１と、バーナ加熱装置８２と、暖房機７６と、を備えている。暖房用熱媒循環路７１は、暖房往路７２と、暖房復路８４と、調整弁９０と、熱回収路８８と、バイパス路９４と、循環流路９６と、を備えている。暖房用熱媒循環路７１は、シスターン７０内の熱媒（具体的には水または不凍液）を循環させるための流路である。暖房用熱媒循環路７１内の熱媒は、バーナ加熱装置８２、三流体熱交換器５８によって加熱される。

【0026】

シスターン７０は、上部が開放されている容器であり、内部に暖房用の熱媒（即ち水または不凍液）を貯留している。シスターン７０には、循環流路９６の下流端と、暖房往路７２の上流端とが接続されている。シスターン７０内には、循環流路９６から熱媒が流入する。シスターン７０内の熱媒は、暖房往路７２に導入される。

【0027】

暖房往路７２は、上流端がシスターン７０に接続され、下流端が暖房機７６の往き口に接続されている。暖房往路７２には、循環ポンプ７４が介装されている。循環ポンプ７４は、暖房往路７２内の熱媒を下流側に送り出すポンプである。暖房機７６より上流側の暖房往路７２には、バーナ加熱装置８２が介装されている。バーナ加熱装置８２は、暖房往路７２内の熱媒を加熱する。本実施例では、バーナ加熱装置８２は、４個のバーナ８２ａ～８２ｄを備えている。バーナ８２ａ～８２ｄは、それぞれ、ガスを燃焼可能である。バーナ加熱装置８２は、バーナ８２ａ～８２ｄの一部又は全部を動作させてガスを燃焼させることにより、暖房往路７２内の熱媒を加熱する。バーナ加熱装置８２が作動する様子は、図２、図９に図示している。図２の例では、１個のバーナ８２ａのみが動作し、図９の例では、すべてのバーナ８２ａ～８２ｄが動作している。また、バーナ加熱装置８２は、バーナ（１個のバーナ８２ａ、又は、すべてのバーナ８２ａ～８２ｄ）の動作時に動作して送風を行うファン（図示しない）も備えている。バーナ加熱装置８２は、ヒートポンプ５０よりも、熱媒を加熱する能力が高い。言い換えると、バーナ加熱装置８２は、ヒートポンプ５０よりも、単位時間当りの加熱量が大きい。バーナ加熱装置８２で加熱された熱媒は、暖房機７６に供給される。また、暖房往路７２のバーナ加熱装置８２の下流側には、サーミスタ７８が介装されている。サーミスタ７８は、バーナ加熱装置８２を通過した後の暖房往路７２内の熱媒の温度を測定する。

【0028】

暖房機７６は、暖房往路７２から供給される熱媒の熱を利用して、居室を暖房する端末である。暖房往路７２から供給される熱媒は、暖房に利用されると、熱を奪われ、比較的低温になる。暖房に利用された後の比較的低温の熱媒は、暖房復路８４に導入される。

【0029】

暖房復路８４は、上流端が暖房機７６の戻り口に接続され、下流端がバイパス路９４の上流端及び熱回収路８８の上流端に接続されている。暖房復路８４には、サーミスタ８６が介装されている。サーミスタ８６は、暖房復路８４内の熱媒の温度（即ち、三流体熱交換器５８に送り込まれる熱媒の温度）を測定する。

【0030】

熱回収路８８は、上流端がバイパス路９４の上流端及び暖房復路８４の下流端に接続され、下流端がバイパス路９４の下流端及び循環流路９６の上流端に接続されている。熱回収路８８は、三流体熱交換器５８を通過している。そのため、ヒートポンプ５０を作動させると、熱回収路８８内の熱媒が三流体熱交換器５８で加熱される。熱回収路８８の三流体熱交換器５８の下流側には、サーミスタ９２が介装されている。サーミスタ９２は、三流体熱交換器５８を通過した後の熱回収路８８内の熱媒の温度を測定する。

【0031】

バイパス路９４は、上流端が暖房復路８４の下流端及び熱回収路８８の上流端に接続され、下流端が熱回収路８８の下流端及び循環流路９６の上流端に接続されている。即ち、バイパス路９４は、三流体熱交換器５８の上流側と下流側とをバイパスする。

【0032】

調整弁９０は、暖房復路８４の下流端と、熱回収路８８の上流端と、バイパス路９４の上流端との接続部分に取り付けられている。調整弁９０は、その開度を変化させることによって、熱回収路８８を通過する熱媒の流量（三流体熱交換器５８を通過する熱媒の流量）と、バイパス路９４を通過する熱媒の流量との割合を変化させることができる。本実施例の調整弁９０には、例えば三方弁が用いられる。

【0033】

循環流路９６は、上流端が熱回収路８８の下流端及びバイパス路９４の下流端に接続され、下流端がシスターン７０に接続されている。循環流路９６には、サーミスタ９８が介装されている。サーミスタ９８は、循環流路９６内の熱媒の温度を測定する。

【0034】

制御装置１００は、給湯系統１０４、ヒートポンプ系統１０６、及び、暖房系統１０８と電気的に接続されており、各構成要素の動作を制御する。

【0035】

（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２の動作について説明する。給湯暖房システム２は、蓄熱運転、給湯運転、併用暖房運転、単独暖房運転、の各運転を実行することができる。以下、各運転について説明する。

【0036】

（蓄熱運転）
蓄熱運転は、ヒートポンプ５０で生成した熱により、タンク１０内の水を加熱する運転である。図１中の実線矢印は、蓄熱運転中におけるヒートポンプ５０の冷媒の流れ、及び、タンク１０の水の流れを示している。制御装置１００によって蓄熱運転の実行が指示されると、ヒートポンプ５０が動作を開始するとともに、循環ポンプ２２が回転する。

【0037】

ヒートポンプ５０が動作することにより、三流体熱交換器５８を通過する冷媒循環路５２内の冷媒が、高温高圧の気体状態になる。また、循環ポンプ２２が回転すると、タンク水循環路２０内をタンク１０内の水が循環する。即ち、タンク１０の下部に存在する水がタンク水循環路２０内に導入され、導入された水が三流体熱交換器５８を通過する際に、冷媒循環路５２内の冷媒の熱によって加熱され、加熱された水がタンク１０の上部に戻される。これにより、タンク１０に高温の水が貯められる。タンク１０の上部には、高温の水の層が形成され、下部には、低温の水の層が形成される。

【0038】

（給湯運転）
給湯運転は、タンク１０内の水を給湯栓３８に供給する運転である。図１中の破線矢印は、給湯運転中におけるタンク１０の水の流れを示している。給湯運転は、上記の蓄熱運転中にも実行することができる。給湯栓３８が開かれると、制御装置１００は、混合弁３６ａを開く。すると、水道水供給源３２からの水圧によって、水道水導入路２４（第１導入路２４ａ）からタンク１０の下部に水道水が流入する。同時に、タンク１０上部の温水が、供給路３６を介して給湯栓３８に供給される。

【0039】

制御装置１００は、タンク１０から供給路３６に供給される水の温度（即ち、サーミスタ１２の検出温度）が、給湯設定温度より高い場合には、混合弁３６ａを調整して、第２導入路２４ｂから供給路３６に水道水を導入する。従って、タンク１０から供給された水と第２導入路２４ｂから供給された水道水とが、供給路３６内で混合される。制御装置１００は、給湯栓３８に供給される水の温度が、給湯設定温度と一致するように、混合弁３６ａの開度比率を調整する。一方、制御装置１００は、タンク１０から供給路３６に供給される水の温度が、給湯設定温度より低い場合には、バーナ加熱装置８１を動作させる。従って、供給路３６を通過する水がバーナ加熱装置８１によって加熱される。加熱された水は、バイパス制御弁３６ｃで開度調整されたバイパス路３６ｂからの水と混合されて、給湯栓３８に供給される。制御装置１００は、給湯栓３８に供給される水の温度が、給湯設定温度と一致するように、バーナ加熱装置８１の出力を制御する。

【0040】

（併用暖房運転）
併用暖房運転は、ヒートポンプ５０とバーナ加熱装置８２の両方を動作させて暖房用熱媒循環路７１内の熱媒を加熱し、加熱された熱媒の熱を暖房機７６で放熱することによって居室を暖房する暖房運転である。併用暖房運転が行われるべき状況は、例えば、蓄熱運転、給湯運転が行われていない間に暖房運転が行われるべき場合のように、ヒートポンプ５０とバーナ加熱装置８２の両方を暖房のための熱源として利用可能な場合に暖房運転の実行が指示される状況である。図２中の実線矢印は、併用暖房運転中におけるヒートポンプ５０の冷媒の流れ、及び、暖房用熱媒循環路７１内の熱媒の流れを示している。

【0041】

ユーザによって暖房運転の実行が指示されると、まず、制御装置１００は、暖房機７６における暖房負荷に応じて、調整弁９０の開度を調整する。これにより、シスターン７０内の熱媒が、シスターン７０から、暖房往路７２、暖房機７６、暖房復路８４、熱回収路８８、及び、循環流路９６をこの順で通過してシスターン７０に戻る経路が形成される（図２参照）。また、調整弁９０の開度によっては、熱回収路８８を流れる熱媒の一部が、バイパス路９４を通過して、循環流路９６に導入される経路も形成される（図示省略）。

【0042】

次いで、制御装置１００は、ユーザが設定した運転温度に基づいて、暖房機７６に供給されるべき熱媒の温度である暖房設定温度を設定する。制御装置１００は、所定の計算式を用いて暖房設定温度を算出し、設定する。次いで、制御装置１００は、所定の回転数で循環ポンプ７４を作動させる。循環ポンプ７４を作動させることにより、上記の経路内を熱媒が循環する。

【0043】

次いで、制御装置１００は、図３のヒートポンプ温調制御、及び、図４のバーナ温調制御を開始する。ヒートポンプ温調制御、及び、バーナ温調制御の内容は後で詳しく説明する。制御装置１００は、ヒートポンプ温調制御、及び、バーナ温調制御を開始した後、ユーザによって暖房運転の終了が指示されるまで、ヒートポンプ温調制御、及び、バーナ温調制御を継続して実行する。

【0044】

図３を参照して、ヒートポンプ温調制御について説明する。ヒートポンプ温調制御は、ヒートポンプ５０によって熱媒を所定の目標出湯温度になるように加熱するために、制御装置１００が実行する制御のことである。目標出湯温度とは、三流体熱交換器５８によって加熱された後の熱媒の目標温度である。図３に示すように、ヒートポンプ温調制御を開始すると、まず、Ｓ１０において、制御装置１００は、暖房設定温度、調整弁９０のバイパス比（暖房用熱媒循環路７１内を流れる熱媒のうち、バイパス路９４を流れる熱媒の割合）、及び、サーミスタ８６の検出温度（三流体熱交換器５８に送り込まれる熱媒の温度）に基づいて、目標出湯温度を算出する。

【0045】

次いで、Ｓ１２では、制御装置１００は、サーミスタ９２の検出温度（三流体熱交換器５８から送り出される熱媒の温度）が目標出湯温度より所定温度α１（例えば１℃）だけ高い動作開始温度を下回ることを監視する。α１の値は、目標出湯温度によって変更されてもよい。なお、他の例では、動作開始温度は、目標出湯温度より所定温度α１だけ低い温度であってもよい。サーミスタ９２の検出温度が上記の動作開始温度を下回ると、制御装置１００は、Ｓ１２でＹＥＳと判断し、Ｓ１４に進む。

【0046】

Ｓ１４では、制御装置１００は、ヒートポンプ５０の動作を開始させる。ヒートポンプ５０が動作することにより、熱回収路８８を通過する熱媒が、三流体熱交換器５８内で、冷媒循環路５２内の冷媒の熱によって加熱される。

【0047】

次いで、Ｓ１６において、制御装置１００は、サーミスタ９２の検出温度が目標出湯温度より所定温度α２（例えば１５℃）だけ高い停止温度以上になることを監視する。サーミスタ８６の検出温度が停止温度以上である場合、制御装置１００は、Ｓ１６でＹＥＳと判断し、Ｓ１８に進む。サーミスタ９２の検出温度が停止温度以上である場合には、三流体熱交換器５８を通過する冷媒循環路５２内の冷媒の温度と、三流体熱交換器５８を通過する熱回収路８８内の熱媒の温度の差が小さくなり、ヒートポンプ５０による加熱効率が低下する。

【0048】

Ｓ１８では、制御装置１００は、ヒートポンプ５０を停止させる。これにより、熱回収路８８を通過する熱媒は、三流体熱交換器５８内で、冷媒循環路５２内の冷媒の熱によって加熱されなくなる。

【0049】

Ｓ１８を終えると、制御装置１００は、Ｓ１０に戻る。このように、制御装置１００は、ユーザによって暖房運転の終了が指示されるまで、Ｓ１０～Ｓ１８の各処理を繰り返し実行する。

【0050】

次いで、図４を参照して、バーナ温調制御について説明する。バーナ温調制御は、バーナ加熱装置８２を動作させて、暖房機７６に供給される熱媒の温度を暖房設定温度にするために、制御装置１００が実行する制御のことである。

【0051】

まず、Ｓ３０では、制御装置１００は、サーミスタ７８の検出温度（即ち、暖房機７６に供給される水の温度）が、暖房設定温度より所定温度β（例えば５℃）だけ低い点火温度を下回ることを監視する。βの値は、暖房設定温度に応じて変更されてもよい。サーミスタ７８の検出温度が点火温度を下回る場合、制御装置１００は、Ｓ３０でＹＥＳと判断し、Ｓ３２に進む。

【0052】

Ｓ３２では、制御装置１００は、バーナ加熱装置８２の動作を開始させる。Ｓ３２の内容は、給湯暖房システム２が併用暖房運転と単独暖房運転（後述）のどちらを行っているのかに応じて異なる。この場合、給湯暖房システム２では、併用暖房運転が行われている（即ち、制御装置１００がヒートポンプ温調制御（図３）も並行して実行している）。そのため、Ｓ３２では、制御装置１００は、バーナ加熱装置８２のバーナ８２ａ～８２ｄのうちの一部のバーナ（例えばバーナ８２ａ）のみを用いてガスを燃焼させる。このようなバーナ加熱装置８２の動作を以下では「部分燃焼」と呼ぶ場合がある。バーナ加熱装置８２が部分燃焼を開始することにより、熱媒が、バーナ加熱装置８２によって加熱される。

【0053】

Ｓ３２でバーナ加熱装置８２の動作を開始すると、制御装置１００は、サーミスタ７８の検出温度が暖房設定温度で安定するように、バーナ加熱装置８２（この場合はバーナ８２ａ）に供給するガスの流量を調整する。具体的には、制御装置１００は、サーミスタ７８の検出温度が暖房設定温度を上回る場合に、ガスの流量を少なくし、サーミスタ７８の検出温度が暖房設定温度を下回る場合に、ガスの流量を増やすことができる。ガスの流量の増減に伴い、バーナ８２ａの火力が増減する。

【0054】

次いで、Ｓ３４では、制御装置１００は、サーミスタ７８の検出温度が暖房設定温度より所定温度γ（例えば５℃）だけ高い消火温度以上になることを監視する。γの値は、暖房設定温度に応じて変更されてもよい。サーミスタ７８の検出温度が消火温度以上になる場合、制御装置１００は、Ｓ３４でＹＥＳと判断し、Ｓ３６に進む。

【0055】

Ｓ３６では、制御装置１００は、バーナ加熱装置８２を停止させる。即ち、制御装置１００は、燃焼中のバーナ８２ａを消火させる。これにより、熱媒が、バーナ加熱装置８２によって加熱されなくなる。

【0056】

Ｓ３６を終えると、制御装置１００は、Ｓ３０に戻る。このように、制御装置１００は、ユーザによって暖房運転の終了が指示されるまで、Ｓ３０～Ｓ３６の各処理を繰り返し実行する。

【0057】

以上、ヒートポンプ温調制御（図３）及びバーナ温調制御（図４）について説明した。上記の通り、ヒートポンプ温調制御及びバーナ温調制御の実行中に、ユーザによって暖房運転の終了が指示されると、制御装置１００は、その時点で動作中のヒートポンプ５０、バーナ加熱装置８２、及び、循環ポンプ７４をすべて停止させる。その場合、併用暖房運転が終了する。

【0058】

上記の通り、併用暖房運転では、制御装置１００は、バーナ加熱装置８２を動作させる際（図４のＳ３２参照）、バーナ８２ａのみを動作させる部分燃焼を行う。併用暖房運転においてバーナ加熱装置８２を動作させる際に、上記のように部分燃焼を行った方が、すべてのバーナ８２ａ～８２ｄを動作させる「全燃焼」を行った場合に比べて、システム全体の一次エネルギー効率が高い。以下、その理由について説明する。

【0059】

図５は、併用暖房運転時に、バーナ加熱装置８２を全燃焼させた場合（（ａ）参照）と、上記のように部分燃焼させた場合（（ｂ）参照）のそれぞれの場合におけるサーミスタ７８の検出温度の温度変化を表わすグラフである。図５の例では、暖房設定温度が４０℃であり、点火温度が３５℃であり、消火温度が４５℃である。

【0060】

図５中の（ａ）に示すように、バーナ加熱装置８２を全燃焼させた場合、各バーナ８２ａ～８２ｄに供給するガスの流量を最小値まで絞った状態でも、一度バーナ加熱装置８２が動作すると、単位時間当たりに暖房往路７２内の水に加えられる熱量が大きくなる（例えば最小で10000kcal/h）。そのため、図５の（ａ）に示すように、サーミスタ７８の検出温度が短時間で消火温度（４５℃）に到達する。そのため、バーナ加熱装置８２は、短時間動作をした後ですぐに停止される。そのため、熱媒を暖房設定温度に保つために、バーナ加熱装置８２の発停が頻繁に行われ易くなる。

【0061】

一方、図５中の（ｂ）に示すように、バーナ加熱装置８２を部分燃焼させた場合、バーナ８２ａのみでガスが燃焼されるため、ガスの流量を最小値まで絞ると、単位時間当たりに暖房往路７２内の水に加えられる熱量を小さくすることができる（例えば最小で2500kcal/h）。そのため、図５の（ｂ）に示すように、バーナ加熱装置８２に供給されるガスの流量を調整することによって、サーミスタ７８の検出温度を、暖房設定温度の近傍の値に維持し易くなる。即ち、暖房往路７２内の水の温度を暖房設定温度の近傍値に維持するために、バーナ加熱装置８２の発停が頻繁に行われる可能性が低い。バーナ加熱装置８２を部分燃焼させる場合、全燃焼させる場合に比べて、バーナ加熱装置８２を継続して長時間動作させることができる。

【0062】

そして、図６は、併用暖房運転時のバーナ加熱装置８２の燃焼負荷とバーナ加熱装置８２の平均燃焼効率との関係を表わす。ここで「平均燃焼効率」とは、バーナ加熱装置８２が動作している期間の燃焼効率と、バーナ加熱装置８２が停止している期間の燃焼効率と、を平均した値を示す。図６中のＥ１は、バーナ加熱装置８２を全燃焼させた場合の関係を表わし、Ｅ２は、バーナ加熱装置８２を部分燃焼させた場合の関係を表わす。なお、Ｅ２に示すように、バーナ加熱装置８２を部分燃焼させる場合、燃焼負荷は最大で７ｋＷである。以下、図７、図８、図１０においても同様である。Ｅ１、Ｅ２が示すように、バーナ加熱装置８２を全燃焼させる場合と部分燃焼させる場合との間で、平均燃焼効率に大きな差はない。

【0063】

上記の通り、併用暖房運転時にバーナ加熱装置８２を全燃焼させる場合、バーナ加熱装置８２の発停が頻繁に行われる可能性が高くなる（図５の（ａ）参照）。バーナ加熱装置８２が停止している（即ち、すべてのバーナ８２ａ～８２ｄの動作が停止している）間も、暖房用熱媒循環路７１内の熱媒はヒートポンプ５０によって加熱されるため、熱媒の温度が急激に低下することが抑制され、熱媒の温度が、バーナ加熱装置８２の点火温度まで下がるまでに比較的長い期間を要する。即ち、バーナ加熱装置８２が動作していない期間が長くなる。バーナ加熱装置８２が動作していない間、熱媒は、バーナ加熱装置８２を通過する間に空気との自然対流熱交換（即ち、バーナ加熱装置８２のファンが停止している間における空気との熱交換）により、放熱をしてしまう。なお、ここで言う「放熱」は、バーナ加熱装置８２に導入される熱媒の温度が、サーミスタ７８の検出温度（即ち、バーナ加熱装置８２を通過後、暖房機７６に導入される前の熱媒の温度）よりも高い期間における放熱を意味する。上記の通り、併用暖房運転を行う場合、バーナ加熱装置８２が停止している間もヒートポンプ５０で熱媒が加熱されるが、図６の平均燃焼効率の算出の際には、バーナ加熱装置８２が停止している間にバーナ加熱装置８２で放熱された熱量（放熱量）を、バーナ加熱装置８２に起因する放熱量として考慮した上で計算を行っている。

【0064】

また、上記の通り、併用暖房運転時にバーナ加熱装置８２を部分燃焼させる場合、バーナ加熱装置８２の発停が頻繁に行われる可能性が低くなるとともに、バーナ加熱装置８２を継続して長時間動作させることができる（図５の（ｂ）参照）。ただし、バーナ加熱装置８２を部分燃焼させる場合、熱媒は、動作していないバーナ８２ｂ～８２ｄ部分を通過する間に、空気との強制対流熱交換（即ち、バーナ加熱装置８２のファンが動作することに伴う空気との熱交換）によって放熱をしてしまう。

【0065】

そのため、上記の通り、バーナ加熱装置８２による平均加熱効率のみに着目するのであれば、併用暖房運転時にバーナ加熱装置８２を全燃焼させる場合と部分燃焼させる場合との間で、それほど大きな差が出なくなる（図６のＥ１、Ｅ２参照）。

【0066】

ただし、併用暖房運転時にバーナ加熱装置８２を全燃焼させる場合と部分燃焼させる場合との間で、ヒートポンプ５０の加熱効率には大きな差が生じる。図７は、併用暖房運転時のバーナ加熱装置８２の燃焼負荷とヒートポンプ５０のＣＯＰとの関係を表わす。図７中のＥ１１は、バーナ加熱装置８２を全燃焼させた場合の関係を表わし、Ｅ１２は、バーナ加熱装置８２を部分燃焼させた場合の関係を表わす。Ｅ１１、Ｅ１２が示すように、バーナ加熱装置８２を部分燃焼させる場合のヒートポンプ５０のＣＯＰは、全燃焼させる場合のヒートポンプ５０のＣＯＰよりも高い。

【0067】

上記の通り、併用暖房運転時にバーナ加熱装置８２を全燃焼させる場合、バーナ加熱装置８２が頻繁に発停される（図５の（ａ）参照）。そのため、ヒートポンプ５０に導入される熱媒の温度の変化が大きくなり、ヒートポンプ５０に導入される熱媒の温度が不安定になる。即ち、頻繁に行われるバーナ加熱装置８２の発停に伴って、ヒートポンプ５０が熱媒を加熱可能な加熱量（いわゆる加熱幅）の変化が大きくなる。例えば、バーナ加熱装置８２の動作中及び停止直後は、ヒートポンプ５０に導入される熱媒の温度が比較的高くなるため、ヒートポンプ５０による加熱幅が小さくなる。その結果、その間のヒートポンプのＣＯＰは悪化する。また、例えば、バーナ加熱装置８２が停止して長期間が経過すると、ヒートポンプ５０に導入される熱媒の温度が比較的低くなるため、ヒートポンプ５０による加熱幅が大きくなる。その間のヒートポンプ５０のＣＯＰは比較的良くなる。このように、併用暖房運転時にバーナ加熱装置８２を全燃焼させると、ヒートポンプ５０による加熱幅が安定せず、ヒートポンプ５０のＣＯＰが平均して低くなる（図７のＥ１１参照）。

【0068】

一方、併用暖房運転時にバーナ加熱装置８２を部分燃焼させる場合、上記の通り、バーナ加熱装置８２の発停頻度が少ない（図５の（ｂ）参照）。そのため、ヒートポンプ５０に導入される熱媒の温度の変化が小さくなり、ヒートポンプ５０に導入される熱媒の温度が安定する。そのため、ヒートポンプ５０による加熱幅の変化が小さくなる。その結果、ヒートポンプ５０のＣＯＰは、全燃焼させる場合に比べて平均して高くなる（図７のＥ１２参照）。

【0069】

これに起因して、図８に示すように、併用暖房運転時にバーナ加熱装置８２を部分燃焼させる場合、全燃焼させる場合に比べて、システム全体の一次エネルギー効率が高くなる。図８は、併用暖房運転時のバーナ加熱装置８２の燃焼負荷と、給湯暖房システム２全体の一次エネルギー効率との関係を表わす。図８中のＥ２１は、バーナ加熱装置８２を全燃焼させた場合の関係を表わし、Ｅ２２は、バーナ加熱装置８２を部分燃焼させた場合の関係を表わす。Ｅ２１、Ｅ２２が示すように、バーナ加熱装置８２を部分燃焼させる場合の一次エネルギー効率は、全燃焼させる場合の一次エネルギー効率よりも高い。

【0070】

（単独暖房運転）
単独暖房運転は、バーナ加熱装置８２のみを熱源として暖房用熱媒循環路７１内の熱媒を加熱し、加熱された熱媒の熱を用いて、暖房機７６によって居室を暖房する暖房運転である。単独暖房運転が行われるべき状況は、例えば、蓄熱運転が行われている間に暖房運転が行われるべき場合のように、ヒートポンプ５０をタンク１０内の温水の加熱のための熱源として利用する必要があり、バーナ加熱装置８２のみを暖房のための熱源として利用可能な場合に、暖房運転の実行が指示される状況である。図９中の実線矢印は、併用暖房運転中におけるヒートポンプ５０の冷媒の流れ、及び、暖房用熱媒循環路７１内の熱媒の流れを示している。

【0071】

この場合も、ユーザによって暖房運転の実行が指示されると、まず、制御装置１００は、調整弁９０の開度を調整し、暖房復路８４を流れる熱媒の全部が、バイパス路９４を通過して（熱回収路８８をバイパスして）、循環流路９６に導入されるようにする。即ち、三流体熱交換器５８をバイパスする経路が形成される。これにより、シスターン７０内の熱媒が、シスターン７０から、暖房往路７２、暖房機７６、暖房復路８４、バイパス路９４、及び、循環流路９６をこの順で通過してシスターン７０に戻る経路が形成される（図９参照）。

【0072】

次いで、制御装置１００は、ユーザが設定した運転温度に基づいて、暖房機７６に供給されるべき熱媒の温度である暖房設定温度を設定する。次いで、制御装置１００は、所定の回転数で循環ポンプ７４を作動させ、上記の経路内で熱媒を循環させる。

【0073】

次いで、制御装置１００は、バーナ温調制御（図４参照）を開始する。この場合、ヒートポンプ５０は、既に他の用途（例えばタンク１０内の水の加熱）のために動作しているため、制御装置１００は、ヒートポンプ温調制御（図３参照）は行わない。制御装置１００は、バーナ温調制御を開始した後、ユーザによって暖房運転の終了が指示されるまで、バーナ温調制御を継続して実行する。

【0074】

単独暖房運転の場合のバーナ温調制御（図４）の内容も、併用暖房運転の場合のバーナ温調制御と基本的には同様である。ただし、単独暖房運転の場合は、Ｓ３２において、制御装置１００は、バーナ加熱装置８２のバーナ８２ａ～８２ｄを全部用いてガスを燃焼させる（即ち全燃焼させる）。バーナ加熱装置８２が全燃焼を開始することにより、熱媒が、バーナ加熱装置８２によって加熱される。なお、単独暖房運転の場合も、併用暖房運転の場合と同様に、制御装置１００は、必要に応じてバーナ加熱装置８２（この場合はバーナ８２ａ～８２ｄ）に供給するガスの流量を調整する。ガスの流量の増減に伴い、バーナ８２ａ～８２ｄの火力が増減する。

【0075】

バーナ温調制御の実行中に、ユーザによって暖房運転の終了が指示されると、制御装置１００は、その時点で動作中のバーナ加熱装置８２、及び、循環ポンプ７４をすべて停止させる。その場合、単独暖房運転が終了する。

【0076】

上記の通り、単独暖房運転では、制御装置１００は、バーナ加熱装置８２を動作させる際（図４のＳ３２参照）、すべてのバーナ８２ａ～８２ｄを動作させる全燃焼を行う。単独暖房運転においてバーナ加熱装置８２を動作させる際には、併用暖房運転の場合とは異なり、全燃焼を行った方が、部分燃焼を行う場合に比べて、システム全体の一次エネルギー効率が高い。以下、その理由について説明する。

【0077】

図１０は、単独暖房運転時のバーナ加熱装置８２の燃焼負荷とバーナ加熱装置８２の平均燃焼効率との関係を表わす。図１０中のＥ３１は、バーナ加熱装置８２を全燃焼させた場合の関係を表わし、Ｅ３２は、バーナ加熱装置８２を部分燃焼させた場合の関係を表わす。Ｅ３１、Ｅ３２が示すように、燃焼負荷の大きさに関わらず、バーナ加熱装置８２を全燃焼させる場合の平均燃焼効率は、部分燃焼させる場合の平均燃焼効率に比べて高い。

【0078】

単独暖房運転の場合、ヒートポンプ５０は暖房以外の用途で既に使われており、バーナ加熱装置８２のみが暖房用の熱源として利用される。この際、仮に、バーナ加熱装置８２を部分燃焼させると、バーナ加熱装置８２のバーナ８２ａ～８２ｄのうちの動作していないバーナ８２ｂ～８２ｄ部分を熱媒が通過する間に放熱が行われてしまい、熱媒の加熱効率が低下してしまう（図１０中のＥ３２参照）。とくに、全燃焼の場合と同様にバーナ加熱装置８２内のファン（図示省略）が動作すると、動作していないバーナ８２ｂ～８２ｄ部分での放熱量が一層大きくなってしまう。一方、バーナ加熱装置８２を全燃焼させると、上記のような放熱は行われず、熱損失が少なくなる。ただし、バーナ加熱装置８２が単位時間当たりに熱媒に加える熱量が大きくなるため、熱媒を暖房設定温度に維持するために、バーナ加熱装置８２の発停が頻繁に行われる可能性は高くなる。しかしながら、バーナ加熱装置８２が停止している間に熱媒がヒートポンプ５０によって加熱されることがないため、バーナ加熱装置８２の停止後、熱媒の温度が比較的早期に点火温度を下回るため（図４のＳ３０でＹＥＳ）、バーナ加熱装置８２が動作していない期間（即ちバーナ加熱装置８２が熱媒を加熱していない期間）が短く済む。そのため、単独暖房運転時には、バーナ加熱装置８２を全燃焼させる方が、バーナ加熱装置８２を部分燃焼させるよりも加熱効率が高くなる。そのため、単独暖房運転の場合、バーナ加熱装置８２を全燃焼させる場合の方が、部分燃焼させる場合に比べて加熱効率が高いことに起因して、システム全体の一次エネルギー効率も高くなる。

【0079】

以上、給湯暖房システム２の各動作（蓄熱運転、給湯運転、併用暖房運転、単独暖房運転）の内容について説明した。なお、併用暖房運転の実行中に、ヒートポンプ５０が暖房以外の用途に利用される（例えば蓄熱運転が開始される）場合には、制御装置１００は、運転内容を、併用暖房運転から単独暖房運転に切り替える。その際、制御装置１００は、ヒートポンプ温調制御（図３）を終了する。そして、制御装置１００は、動作中のバーナ加熱装置８２を部分燃焼から全燃焼に切り替えた上で、バーナ温調制御（図４）を継続する。

【0080】

反対に、単独暖房運転の実行中に、ヒートポンプ５０を暖房用の熱源として利用可能な状態に移行する（例えば、実行していた蓄熱運転が終了する）場合には、制御装置１００は、運転内容を、単独暖房運転から併用暖房運転に切り替える。その際、制御装置１００は、ヒートポンプ温調制御（図３）を開始する。そして、制御装置１００は、動作中のバーナ加熱装置８２を全燃焼から部分燃焼に切り替えた上で、バーナ温調制御（図４）を継続する。

【0081】

以上、本実施例の給湯暖房システム２の構成及び動作について説明した。上記の通り、本実施例では、制御装置１００は、併用暖房運転を実行する場合には、バーナ加熱装置８２を部分燃焼させる（図４のＳ３２）。これにより、ヒートポンプ５０とバーナ加熱装置８２の両方を利用して熱媒を加熱すべき場合において、バーナ加熱装置８２を全燃焼させる場合に比べ、システム全体の一次エネルギー効率を高くすることができる。従って、本実施例によると、ヒートポンプ５０とバーナ加熱装置８２という二種類の熱源を備える給湯暖房システム２において、システム全体の一次エネルギー効率を最良にし得る。

【0082】

また、本実施例では、制御装置１００は、単独暖房運転を実行する場合には、バーナ加熱装置８２を全燃焼させる（図４のＳ３２）。上記の通り、単独暖房運転を実行する場合には、バーナ加熱装置８２を全燃焼させた方が、部分燃焼させる場合に比べて燃焼効率が高くなる。本実施例によると、ヒートポンプ５０を利用せず、バーナ加熱装置８２を利用して熱媒を加熱すべき場合においても、システム全体の一次エネルギー効率を最良にし得る。

【0083】

本実施例と請求項の記載の対応関係を説明しておく。バーナ加熱装置８２が「燃焼機」の一例である。併用暖房運転を行う場合が「ヒートポンプと燃焼機の両方を利用して熱媒を加熱すべき場合」の一例である。単独暖房運転を行う場合が「ヒートポンプを利用せずに、燃焼機を利用して熱媒を加熱すべき場合」の一例である。

【0084】

以上、実施例について詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、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。

【0085】

（変形例１）上記の実施例では、バーナ加熱装置８２を部分燃焼させる場合、１個のバーナ８２ａのみを動作させる。しかしながら、バーナ加熱装置８２を部分燃焼させる場合に動作させるバーナの数は１個に限られず、２個や３個であってもよい。一般的に言うと、燃焼機の複数個のバーナのうちの一部のバーナのみを動作させて熱媒の加熱を行わせればよい。

【0086】

（変形例２）上記の実施例では、バーナ加熱装置８２は、４個のバーナ８２ａ～８２ｄを備えている。しかしながら、バーナ加熱装置８２が備えるバーナの数は４個に限られず、他の数（例えば３個や、５個以上等）であってもよい。一般的に言うと、燃焼機は複数個のバーナを備えていればよい。

【0087】

（変形例３）上記の実施例では、バーナ温調制御（図４）において、制御装置１００は、サーミスタ７８の検出温度（即ち、暖房機７６に供給される熱媒の温度）を基準として、バーナ加熱装置８２の動作の開始及び停止を切り替えている。しかしながら、制御装置１００は、上記の基準に限られず、任意の基準に基づいて、バーナ加熱装置８２の動作の開始及び停止を切り替えてもよい。例えば、制御装置１００は、サーミスタ９８の検出温度（循環流路９６内の熱媒の温度）に基づいて、バーナ加熱装置８２の動作の開始及び停止を切り替えてもよい。

【0088】

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し得るものであり、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】

【0089】

２：給湯暖房システム
１０：タンク
１２、１４、１６、１８：サーミスタ
２０：タンク水循環路
２２：循環ポンプ
２４：水道水導入路
２４ａ：第１導入路
２４ｂ：第２導入路
２６：逆止弁
２８：逆止弁
３０：水量センサ
３２：水道水供給源
３４：水量センサ
３６：供給路
３６ａ：混合弁
３６ｂ：バイパス路
３６ｃ：バイパス制御弁
３８：給湯栓
５０：ヒートポンプ
５２：冷媒循環路
５４：熱交換器
５６：ファン
５８：三流体熱交換器
６０：膨張弁
６２：圧縮器
７０：シスターン
７１：暖房用熱媒循環路
７２：暖房往路
７４：循環ポンプ
７６：暖房機
７８：サーミスタ
８１：バーナ加熱装置
８１ａ：バーナ
８２：バーナ加熱装置
８２ａ、８２ｂ、８２ｃ、８２ｄ：バーナ
８４：暖房復路
８６：サーミスタ
８８：熱回収路
９０：調整弁
９２：サーミスタ
９４：バイパス路
９６：循環流路
９８：サーミスタ
１００：制御装置
１０４：給湯系統
１０６：ヒートポンプ系統
１０８：暖房系統

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】