JP6729072B2 - 給湯システム - Google Patents

Description

本発明は、給湯システムに関する。

近年、燃焼加熱器（ボイラ）及びヒートポンプを用いた給湯システムが開発されている。例えば、特許文献１には、システム全体でのエネルギー効率を高めるハイブリッド給湯システムが開示されている（特開２０１６−５０７１７号公報）。また、特許文献２には、ガス燃焼による加熱器を備えて、高い運転効率を維持したヒートポンプ給湯機が開示されている（特開２００６−５７８６５号公報）。

ところで、ヒートポンプを用いずに、燃焼加熱器のみを用いた給湯システムは広く普及している。一方、従来のハイブリッド給湯システムでは、ヒートポンプのみならず燃焼加熱器（ボイラ）の制御も必要となる。そのため、従来のハイブリッド給湯システムでは、既設の燃焼加熱器をそのまま利用することができないものであった。

本発明の課題は、既設の燃焼加熱器を有効利用し得る給湯システムを提供することである。

本発明の第１観点に係る給湯システムは、ヒートポンプを用いるものであり、燃焼加熱器に接続される。ここで、燃焼加熱器は、加熱対象の水が流れる流路と、この流路を水が流れるときに点火する燃焼バーナーとを有する。また、給湯システムは、タンクと、タンク流路と、加熱器流路と、制御弁と、制御部と、を備える。タンクは、加熱対象の水を貯める。タンク流路は、タンクの出入り口に接続する。加熱器流路は、燃焼加熱器とタンク流路とに接続する。制御弁は、タンク流路と加熱器流路との接続箇所に設けられる。制御部は、燃焼運転要求に応じて、制御弁を制御してタンク流路と加熱器流路とを流通させる。

第１観点に係る給湯システムでは、制御弁を制御して、燃焼加熱器への水の流入出を制御できる。ここで、一般的に、既設の燃焼加熱器は、加熱対象の水が流れる流路と、この流路を水が流れるときに点火する燃焼バーナーとを有している。したがって、この給湯システムでは、ヒートポンプのみならず、水の流入出をトリガーとして既設の燃焼加熱器を稼働することができる。換言すると、既設の燃焼加熱器を有効利用し得る給湯システムを提供できる。

本発明の第２観点に係る給湯システムは、第１観点に係る給湯システムにおいて、タンク内の水の温度を計測する温度計測部をさらに備えるものである。そして、制御部が、タンク内の水の温度が所定温度より低下した場合、燃焼運転要求を生成する。

第２観点に係る給湯システムでは、タンク内の水の温度に応じて、既設の燃焼加熱器の利用を制御できる。これにより、エネルギー効率の高い給湯システムを実現できる。

本発明の第３観点に係る給湯システムは、第１観点又は第２観点に係る給湯システムにおいて、タンク流路が、タンクの出口から入口に向かう循環流路である。また、ヒートポンプが、この循環流路に接続する。制御弁が、ヒートポンプの上流側に設けられる。燃焼加熱器が、ヒートポンプの下流側で、この循環流路に接続する。

第３観点に係る給湯システムでは、タンク内の残湯量が少ない場合に、燃焼運転要求が実行されることで、燃焼加熱器により素早く水が加熱される。一方、燃焼運転要求のない場合は、ヒートポンプのみを用いて水が加熱される。したがって、上記構成により、エネルギー効率の高い給湯システムを提供できる。

本発明の第４観点に係る給湯システムは、第１観点又は第２観点に係る給湯システムにおいて、タンク流路が、タンクの出口から入口に向かう循環流路である。また、ヒートポンプが、この循環流路に接続する。制御弁が、ヒートポンプの下流側に設けられる。燃焼加熱器が、ヒートポンプの下流側で、この循環流路に接続する。

第４観点に係る給湯システムでは、タンク内の残湯量が少ない場合に、燃焼運転要求が実行されることで、燃焼加熱器により素早く水が加熱される。一方、燃焼運転要求のない場合は、ヒートポンプのみを用いて水が加熱される。したがって、上記構成により、エネルギー効率の高い給湯システムを提供できる。

本発明の第５観点に係る給湯システムは、第１観点又は第２観点に係る給湯システムにおいて、供給先に水を給湯するための給湯混合弁をさらに備えるものである。また、タンク流路は、タンクの出口から給湯混合弁に向かう出湯流路である。制御弁は、給湯混合弁の上流側に設けられる。燃焼加熱器は、給湯混合弁の上流側で出湯流路に接続する。ヒートポンプは、タンクの他の出口から入口に向かう循環流路に接続する。

第５観点に係る給湯システムでは、タンク内の残湯量が少ない場合に、燃焼運転要求が実行されることで、燃焼加熱器により素早く水が加熱される。一方、燃焼運転要求のない場合は、ヒートポンプのみを用いて水が加熱される。したがって、上記構成により、エネルギー効率の高い給湯システムを提供できる。

第１観点に係る給湯システムでは、既設の燃焼加熱器を有効利用できる。

第２観点に係る給湯システムでは、タンク内の水の温度に応じて、既設の燃焼加熱器の利用を制御できる。

第３観点に係る給湯システムでは、エネルギー効率の高い給湯システムを提供できる。

第４観点に係る給湯システムでは、エネルギー効率の高い給湯システムを提供できる。

第５観点に係る給湯システムでは、エネルギー効率の高い給湯システムを提供できる。

本発明の第１実施形態に係る給湯システム１の一部外観図。 同実施形態に係る給湯システム１の構成を示す模式図。 同実施形態に係る給湯システム１の制御ブロック図。 同実施形態に係る給湯システム１のリモコン９０の外観図。 同実施形態に係る給湯システム１の動作を説明するためのフローチャート。 変形例１Ａに係る給湯システム１の構成を示す模式図。 本発明の第２実施形態に係る給湯システム１Ａの構成を示す模式図。 本発明の第３実施形態に係る給湯システム１Ｂの構成を示す模式図。

以下、図面を参照しながら本発明の各実施形態に係る給湯システムについて説明する。なお、以下の各実施形態は、本発明の具体例であって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。

＜第１実施形態＞
（１）給湯システムの構成
（１−１）全体構成
本発明の第１実施形態に係る給湯システム１は、既設の燃焼加熱器４に接続されるものであり、図１〜図３に示すように、ヒートポンプ２、貯湯ユニット３、これらの管理や制御を行うコントローラ５０、ユーザーへの情報表示やユーザーの操作受付を担うリモコン９０、などを備えている。

（１−２）燃焼加熱器
燃焼加熱器４は、一般的に普及しているボイラ等であり、燃焼バーナー４１及び流路４２を有している。ここで、燃焼加熱器４は、燃焼バーナー４１が、流路４２を水が流れるときに点火する。これは燃焼加熱器４が有する一般的な機能である。また、燃焼バーナー４１は、加熱能力が調整できるガスバーナーであるが、ここでは所定の火力で、流路４２を流れる水を加熱するように予め設定される。したがって、流路４２への水の流入出をトリガーとして、既設の燃焼バーナー４１を稼働し、所定の火力で加熱対象の水を加熱する。

流路４２は、入口側配管４２ａ（加熱気流路）及び出口側配管４２ｂを有する。入口側配管４２ａは、燃焼バーナー４１の入口側に設けられた配管であり、後述する第１制御弁５１を介して、循環水配管３０の行き管３１（タンク流路）に接続される。出口側配管４２ｂは、燃焼バーナー４１の出口側に設けられた配管であり、循環水配管３０の行き管３１に接続される。

（１−３）給湯システム
（１−３−１）ヒートポンプ
ヒートポンプ２は、水を加熱するための熱源装置として機能するユニットであり、後述する循環水配管３０に接続される。ヒートポンプ２は、冷媒が循環する冷媒回路２０、送風ファン２４Ｆ、各種センサ、などを備える。なお、冷媒は、種々のものを使用できるが、ここでは二酸化炭素を使用する。

冷媒回路２０は、圧縮機２１、水熱交換器２２、電動膨張弁２３、空気熱交換器２４、冷媒配管２５、などから構成される。

圧縮機２１は、インバータ式の出力可変の電動圧縮機である。

水熱交換器２２は、冷媒管２２ｒと、水管３２ｗとを有する。水熱交換器２２は、ヒートポンプ２の圧縮機２１によって吐出された後に冷媒管２２ｒを流れる高温高圧のガス冷媒と、後述する貯湯ユニット３から流れてきて水管３２ｗを流れる循環水との間で、熱交換を行わせるものである。この水熱交換器２２における熱交換によって、冷媒管２２ｒを通過する冷媒が冷却されると同時に、水管３２ｗを通過する水が加熱され、湯（高温の水）が生成される。

電動膨張弁２３は、圧縮機２１を出て、水との熱交換で冷却された低温高圧の冷媒を膨張させるものである。

空気熱交換器２４は、電動膨張弁２３で膨張した低温低圧の二相状態の冷媒と、外気との間で、熱交換を行わせるものである。外気から吸熱した冷媒は、蒸発して低圧のガス冷媒となって圧縮機２１に吸入される。

冷媒配管２５は、圧縮機２１の吐出口、水熱交換器２２内の冷媒管２２ｒ、電動膨張弁２３、空気熱交換器２４、圧縮機２１の吸入口、の順に各機器を接続するものである。

各種センサとしては、例えば、冷媒に関する温度や圧力を検知するセンサが設けられる。図２は、これらのセンサのうち、熱交換器入口水温センサ３１Ｔと、熱交換器出口水温センサ３２Ｔとを示している。熱交換器入口水温センサ３１Ｔは、水熱交換器２２を通過する前の水の温度を検出する。熱交換器出口水温センサ３２Ｔは、水熱交換器２２を通過した後の水の温度を検出する。

（１−３−２）貯湯ユニット
貯湯ユニット３は、市水（水道水）などの外部から供給される水を、ヒートポンプ２に送って加熱させ、ヒートポンプ２から戻ってきた水（湯）を蓄えるユニットである。

貯湯ユニット３は、取水部８１、給湯部８２、貯湯タンク３５、循環水配管３０、取水給湯配管７０、などを備える。

（１−３−２−１）取水部および給湯部
取水部８１は、接続口を有し、市水（水道水）の供給管８９ａが接続される。

給湯部８２は、接続口を有し、設置対象の建物内の蛇口９９などから延びる給水・給湯用の建物内配管９９ａが接続される。

（１−３−２−２）貯湯タンク
貯湯タンク３５は、ヒートポンプ２によって加熱された水（湯）を、ユーザーが蛇口９９を回して利用する前から予め蓄えておくタンクである。貯湯タンク３５は、水が常に満たされている。そして、貯湯タンク３５には、所定温度以上、ここでは７０℃以上の高温の水（以下、高温水という。）の量をコントローラ５０に通知するための、タンク温度分布検知センサが設けられる。タンク温度分布検知センサは、貯湯タンク３５の下部から上部に向かって、順に、第１センサＴ１、第２センサＴ２、第３センサＴ３、第４センサＴ４、第５センサＴ５、第６センサＴ６の６つにより構成される。コントローラ５０は、これらのタンク温度分布検知センサＴ１〜Ｔ６が検知する貯湯タンク３５内の各高さ位置での水温およびリモコン９０による設定に基づき、ヒートポンプ２を駆動させて沸き上げ運転を行う。沸き上げ運転とは、貯湯タンク３５の中の水の温度が目的の温度に到達するまで水の熱量を上げていく運転である。

なお、第６センサＴ６の温度検出値が７０℃を下回っていれば、残湯量は０、第６センサＴ６の温度検出値が７０℃以上であれば、残湯量は１である。さらに、第５センサＴ５の温度検出値も７０℃以上であれば、残湯量は２である。同様に、残湯量は３，４，５，６まで存在し、第１センサＴ１の温度検出値も７０℃以上であれば、残湯量は最大の６である。

（１−３−２−３）循環水配管
循環水配管３０は、貯湯タンク３５の中の水にヒートポンプ２で得られる熱を伝えるための回路であり、往き管３１、水熱交換器２２内の水管３２ｗ、戻り管３３、および、循環用ポンプ３４を有している。ここでは、循環水配管３０（タンク流路）は、貯湯タンク３５の出口から入口に向かう循環流路を形成する。往き管３１は、貯湯タンク３５の下端近傍と水熱交換器２２内の水管３２ｗの上流側端部とを接続する。戻り管３３は、水熱交換器２２内の水管３２ｗの下流側端部と貯湯タンク３５の上端近傍とを接続する。循環用ポンプ３４は、往き管３１の途中に設けられる。循環用ポンプ３４は、出力を調整する電動ポンプであり、貯湯タンク３５と水熱交換器２２との間で水を循環させる役割を果たす。具体的には、循環水配管３０では、循環用ポンプ３４がコントローラ５０からの指令を受けて駆動することにより、貯湯タンク３５内の水のうち下部に存在している温度の低い水が、往き管３１に流出し、水熱交換器２２内の水管３２ｗを通過することで温度が上昇し、戻り管３３を介して貯湯タンク３５の上端近傍に戻る。これにより、貯湯タンク３５内の高温水とそれより温度が低い水との境界が上から下に向けて移動していき、貯湯タンク３５内の高温水の量が増えていくことになる。

（１−３−２−４）第１制御弁
第１制御弁５１は、ヒートポンプ２の上流側に設けられ、ヒートポンプ２の上流側で循環水配管３０（循環流路）に接続するものである。具体的には、第１制御弁５１は、循環水配管３０の往き管３１と燃焼加熱器４の入口側配管４２ａとの接続箇所に設けられる三方向電磁弁である。第１制御弁５１は、通常は、往き管３１がそのまま流れるように水路を開放する。一方、第１制御弁５１は、後述するコントローラから「燃焼運転要求」を受け取ると、往き管３１と、燃焼加熱器４の入口側配管４２ａとを連通する。この際、第１制御弁５１の後の往き管３１は遮断される。

（１−３−２−５）取水給湯配管
取水給湯配管７０は、外部の市水等から水の供給を受けつつ、貯湯タンク３５に蓄えられている高温水を利用するための回路であって、取水管７１、給湯管７３（出湯流路）、バイパス管７４、および、混合弁７７を有する。

取水管７１は、外部の市水等から水の供給を受けて、貯湯タンク３５の下端近傍に常温の水を供給する。この取水管７１には、市水によって供給される水の温度を検知するための取水温度センサ７１Ｔが設けられる。

給湯管７３は、貯湯タンク３５に蓄えられている水のうち、上端近傍に存在している温度の高い水を、給湯部８２から、ユーザーの利用箇所、例えば建物内の蛇口９９（供給先）から延びる建物内配管９９ａに導くものである。

また、貯湯タンク３５と混合弁７７との間には、通過する水の温度を検知するための混合前湯温センサ４Ｔが設けられる。

バイパス管７４は、取水管７１を流れている常温の水と、給湯管７３を流れてくる水（湯）とを混合させるための配管である。バイパス管７４は、取水管７１から給湯管７３まで延びており、混合弁７７によって給湯管７３に接続される。

混合弁７７は、コントローラ５０からの指令を受け、給湯管７３を流れてくる高い温度の水（湯）と、バイパス管７４を流れてくる常温の水との混合比率を調節するための調整弁である。

（１−４）コントローラ
コントローラ５０は、給湯システム１を制御するものであり、制御基盤に実装されたマイクロプロセッサ及びその周辺回路により構成される。ここでは、コントローラ５０は、ヒートポンプ２及び貯湯ユニット３及びに分散して設けられており、全体として給湯システム１の動作を制御する。

具体的には、コントローラ５０は、圧縮機２１、電動膨張弁２３、送風ファン２４Ｆ、混合弁７７、循環用ポンプ３４などのアクチュエータと接続され、これらのアクチュエータに動作指示を送る。

また、コントローラ５０は、熱交換器入口水温センサ３１Ｔ、熱交換器出口水温センサ３２Ｔ、タンク温度分布検知センサＴ１〜Ｔ６、取水温度センサ７１Ｔ、混合前湯温センサ４Ｔ、などのセンサ類と接続されており、これらのセンサ類から検知結果を取得する。さらに、コントローラ５０は、リモコン９０との通信を介して、ユーザーの設定入力を受け付けたり、ユーザーへ各種情報を提供したりする。

また、コントローラ５０は、「燃焼運転要求」を送出して、第１制御弁５１を制御して循環水配管（タンク流路）と燃焼加熱器４の入口側配管４２ａ（加熱器流路）とを流通させる。詳しくは、タンク温度分布検知センサＴ１〜Ｔ６（温度計測部）からの温度情報に基づいて、貯湯タンク３５内の水の温度が所定温度より低下した場合、コントローラ５０は、「燃焼運転要求」を生成する。

（１−５）リモコン
リモコン９０には、図３及び図４に示すように、必要な湯（水）の温度を設定するための湯温設定部９１や、設定湯温や残湯量などを表示する表示部９２などが設けられる。リモコン９０は、ユーザーの設定入力を受け付けて、通信手段を介して各種命令をコントローラ５０に送出する。

（２）給湯システムの動作
次に、図５のフローチャートを用いて本実施形態に係る給湯システム１の動作を説明する。

まず、リモコン９０等を介して給湯システム１の起動命令が入力され、給湯システム１が起動する（Ｓ１）。

給湯システム１が起動すると、ヒートポンプ２が運転を開始する（Ｓ２）。具体的には、ヒートポンプ２が、貯湯タンク３５内の水温の状況に応じて、沸き上げ運転を行なう（Ｓ３）。

通常であれば、貯湯タンク３５内の残湯量によらず、ヒートポンプ２により沸き上げ運転が継続されて、貯湯タンク３５内の水温が徐々に上昇する（Ｓ４−Ｎｏ）。

一方、給湯システム１の起動直後などに給湯要求があった場合には、残湯量が０（ゼロ）の場合もある（Ｓ４−Ｙｅｓ）。この場合は、ヒートポンプ２のみならず、燃焼加熱器４も稼働される（Ｓ５−Ｙｅｓ，Ｓ６）。具体的には、コントローラ５０が「燃焼運転要求」を第１制御弁５１に送出する。これを受けて、第１制御弁５１が、循環水配管３０の往き管３１と燃焼加熱器４０の入口側配管４２ａとを流通するようにする。これにより、水の流入出をトリガーとして燃焼加熱器４が稼働し、加熱対象の水が素早く加熱される。そして、貯湯タンク３５の上部に高温の水が供給され、高温の水の供給が可能となる（Ｓ７）。

この後も給湯が継続していくと（Ｓ８−Ｎｏ）、燃焼加熱器４の稼働により、貯湯タンク３５内の水温が上昇し、残湯量が１を超える場合がある。この場合、コントローラ５０は燃焼運転要求を終了する（Ｓ５−Ｎｏ）。これにより、第１制御弁５１が、燃焼加熱器４０の入口側配管４２ａに水を流さなくなる。

また、残湯量が０になる前に、給湯が終了した場合も（Ｓ８−Ｙｅｓ）、コントローラ５０は燃焼運転要求を終了する。これにより、第１制御弁５１が、燃焼加熱器４０の入口側配管４２ａに水を流さなくなる。

この後は、給湯システム１が終了するまで、ヒートポンプ２を用いて、所定の方式による沸き上げ運転が行なわれる（Ｓ９）。具体的には、圧縮機２１及び循環用ポンプ３４の出力が適宜最適化されて、貯湯タンク３５内の水温が最適な温度に維持される。

（３）給湯システムの特徴
（３−１）
以上説明したように、本実施形態に係る給湯システム１は、ヒートポンプ２を用いるものであり、燃焼加熱器４に接続される。ここで、燃焼加熱器４は、加熱対象の水が流れる流路４２と、この流路４２を水が流れるときに点火する燃焼バーナー４１とを有する。また、給湯システム１は、貯湯タンク３５と、循環水配管３０（タンク流路）と、入口側配管４２ａ（加熱器流路）と、第１制御弁５１と、コントローラ５０（制御部）と、を備える。貯湯タンク３５は、加熱対象の水を貯める。循環水配管３０は、往き管３１により、貯湯タンク３５の出口に接続する。入口側配管４２ａは、燃焼加熱器４と往き管３１とに接続する。第１制御弁５１は、循環水配管３０の往き管３１と燃焼加熱器４の入口側配管４２ａとの接続箇所に設けられる。コントローラ５０は、「燃焼運転要求」に応じて、第１制御弁５１を制御して循環水配管３０の往き管３１と燃焼加熱器４の入口側配管４２ａとを流通させる。

したがって、本実施形態の給湯システム１は、第１制御弁５１を制御して、燃焼加熱器４への水の流入出を制御できる。ここで、一般的に、既設の燃焼加熱器４は、加熱対象の水が流れる流路４２と、この流路４２を水が流れるときに点火する燃焼バーナー４１とを有している。したがって、本実施形態に係る給湯システム１では、ヒートポンプ２のみならず、水の流入出をトリガーとして既設の燃焼加熱器４を稼働することができる。

これにより、例えば、給湯システム１の起動時などにおいて、残湯量が０のときに、燃焼運転要求が実行されることで、燃焼加熱器４により素早く水を加熱して供給できる。一方、燃焼運転要求のない場合は、ヒートポンプ２のみを用いて水が加熱される。

また、例えば、所定温度以上の水が急激に大量に利用されて、貯湯タンク３５内の温水が減少した場合にも、燃焼運転要求が実行されることで、燃焼加熱器４により素早く水を加熱して供給できる。

このように、本実施形態に係る給湯システム１であれば、単にヒートポンプ２を用いるのみならず、既設の燃焼加熱器４を有効利用することができる。

（３−２）
また、本実施形態に係る給湯システム１は、貯湯タンク３５内の水の温度を計測するタンク温度分布検知センサＴ１〜Ｔ６（温度計測部）をさらに備える。そして、コントローラ５０が、貯湯タンク３５内の水の温度が所定温度より低下した場合、「燃焼運転要求」を生成する。

これにより、貯湯タンク３５内の水の温度に応じて、既設の燃焼加熱器４を利用するか否かを制御できる。よって、エネルギー効率の高い給湯システム１を実現できる。

（３−３）
また、本実施形態に係る給湯システム１は、循環水配管３０が、タンク３５の出口から入口に向かう循環流路を形成する。また、ヒートポンプ２が、この循環流路に接続する。また、第１制御弁５１は、ヒートポンプの上流側に設けられる。そして、燃焼加熱器４は、ヒートポンプ２の上流側で循環流路に接続する。

本実施形態に係る構成であれば、貯湯タンク３５内の残湯量が少ない場合に、燃焼運転要求が実行されることで、燃焼加熱器４により素早く水が加熱される。一方、燃焼運転要求のない場合は、ヒートポンプ２のみを用いて水が加熱される。したがって、エネルギー効率の高い給湯システム１を提供できる。

（４）変形例
（４−１）変形例１Ａ
上記実施形態では、第１制御弁５１は１個の三方向電磁弁で構成されていたが、これに限るものではなく、図６に示すように、２個の二方向電磁弁５１ａ，５１ｂを用いてもよい。この場合、通常は電磁弁５１ａが開状態であり、電磁弁５１ｂが閉状態である。一方、燃焼加熱器４に水を流す場合は、電磁弁５１ａが閉状態にされ、電磁弁５１ｂが開状態にされる。

（４−２）変形例１Ｂ
上記実施形態では、ステップＳ５において、燃焼運転要求をする際の判断基準として、残湯量が０か否かで判断していたが、これに限らず、所定の残湯量を設定してもよい。例えば、残湯量１〜６のいずれか値を採ってもよいし、これ以外の任意の値を採ってもよい。

＜第２実施形態＞
以下、既に説明した部分と同一の部分には略同一の符号を付し、重複した説明を省略する。他の実施形態と区別するために、本実施形態では添え字Ａを付すことがある。

図７は本発明の第２実施形態に係る給湯システム１Ａの構成を示す模式図である。本発明の第２実施形態に係る給湯システム１Ａは、第２制御弁５２を有し、第１実施形態に係る給湯システム１とは異なる場所で燃焼加熱器４に接続する。

具体的には、第２制御弁５２は、循環水配管３０の戻り管３３と燃焼加熱器４の入口側配管４２ａとの接続箇所に設けられる三方向電磁弁で構成される。したがって、第２制御弁５２は、ヒートポンプ２の下流側に設けられ、ヒートポンプ２の下流側で循環水配管３０（循環流路）に接続するものである。

第２制御弁５２は、通常は、戻り管３３がそのまま流れるように水路を開放する。一方、第２制御弁５２は、コントローラ５０から「燃焼運転要求」を受け取ると、戻り管３３と、燃焼加熱器４の入口側配管４２ａとを流通させる。この際、第２制御弁５２の後の戻り管３３は遮断される。

上記構成を具備するので、第２実施形態に係る給湯システム１Ａであっても、単にヒートポンプ２を用いるのみならず、既設の燃焼加熱器４を有効利用することができる。よって、第１実施形態と同様に、給湯システム１Ａの起動時等において、貯湯タンク３５内の残湯量が少ない場合に、燃焼運転要求が実行されることで、燃焼加熱器４により素早く水を加熱して供給できる。一方、燃焼運転要求のない場合は、ヒートポンプ２のみを用いて水が加熱される。よって、エネルギー効率の高い給湯システム１Ａが提供される。

＜第３実施形態＞
以下、既に説明した部分と同一の部分には略同一の符号を付し、重複した説明を省略する。他の実施形態と区別するために、本実施形態では添え字Ｂを付すことがある。

図８は本発明の第３実施形態に係る給湯システム１Ｂの構成を示す模式図である。本発明の第３実施形態に係る給湯システム１Ｂは、第３制御弁５３を有し、第１実施形態に係る給湯システム１等とは異なる場所で燃焼加熱器４に接続する。

具体的には、第３制御弁５３は、混合弁７７（給湯混合弁）及び貯湯タンク３５の間に設けられる三方向電磁弁で構成される。第３制御弁５３は、通常は、給湯管７３がそのまま流れるように水路を開放する。一方、第３制御弁５３は、コントローラ５０から「燃焼運転要求」を受け取ると、給湯管７３と、燃焼加熱器４の入口側配管４２ａとを流通させる。この際、第３制御弁５３の後の給湯管７は遮断される。

上記構成を具備するので、第３実施形態に係る給湯システム１Ｂであっても、単にヒートポンプ２を用いるのみならず、既設の燃焼加熱器４を有効利用することができる。第１実施形態と同様に、給湯システム１の起動時等において、貯湯タンク３５内の残湯量が少ない場合に、燃焼運転要求が実行されることで、燃焼加熱器４により素早く水を加熱して供給できる。一方、燃焼運転要求のない場合は、ヒートポンプ２のみを用いて水が加熱される。よって、エネルギー効率の高い給湯システム１Ｂが提供される。

＜付記＞
なお、本発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではない。本発明は、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、本発明は、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより種々の発明を形成できるものである。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素は削除してもよいものである。さらに、異なる実施形態に構成要素を適宜組み合わせてもよいものである。

１ 給湯システム
１Ａ 給湯システム
１Ｂ 給湯システム
２ ヒートポンプ
３ 貯湯ユニット
４ 燃焼加熱器
３０ 循環水配管（タンク流路、循環流路）
３１ 往き管
３３ 戻り管
３５ 貯湯タンク（タンク）
４１ 燃焼バーナー
４２ 流路
４２ａ 入口側配管
４２ｂ 出口側配管
５０ コントローラ（制御部）
５１ 第１制御弁（制御弁）
５２ 第２制御弁（制御弁）
５３ 第３制御弁（制御弁）
７０ 取水給湯配管（タンク流路）
７３ 給湯管（出湯流路）
７７ 混合弁（給湯混合弁）
９９ 蛇口（供給先）
Ｔ１ タンク温度分布検知センサ、第１センサ（温度計測部）
Ｔ２ タンク温度分布検知センサ、第２センサ（温度計測部）
Ｔ３ タンク温度分布検知センサ、第３センサ（温度計測部）
Ｔ４ タンク温度分布検知センサ、第４センサ（温度計測部）
Ｔ５ タンク温度分布検知センサ、第５センサ（温度計測部）
Ｔ６ タンク温度分布検知センサ、第６センサ（温度計測部）

特開２０１６−５０７１７号公報 特開２００６−５７８６５号公報

Claims (5)

1. 加熱対象の水が流れる流路（４２）と、前記流路を水が流れるときに点火する燃焼バーナー（４１）とを有する燃焼加熱器（４）に接続される、ヒートポンプ（２）を用いた給湯システム（１，１Ａ，１Ｂ）であって、
   前記加熱対象の水を貯めるタンク（３５）と、
   前記タンクの出入り口に接続するタンク流路（３０，７０）と、
   前記燃焼加熱器と前記タンク流路とに接続する加熱器流路（４２ａ）と、
   前記タンク流路と前記加熱器流路との接続箇所に設けられる制御弁（５１，５２，５３）と、
   前記制御弁を制御して前記タンク流路と前記加熱器流路とを流通させる制御部（５０）と、
   を備え、
   制御部は、前記燃焼加熱器には接続されておらず、燃焼運転要求を前記制御弁に送出し、前記制御弁を制御して前記加熱器流路に水を流すか否かを制御する、給湯システム。
2. 前記タンク内の水の温度を計測する温度計測部（Ｔ１〜Ｔ６）をさらに備え、
   前記制御部は、前記タンク内の水の温度が所定温度より低下した場合、前記燃焼運転要求を生成する、
   請求項１に記載の給湯システム。
3. 前記タンク流路は、前記タンクの出口から入口に向かう循環流路（３０）であり、
   前記ヒートポンプは、前記循環流路に接続し、
   前記制御弁（５１）は、前記ヒートポンプの上流側に設けられ、
   前記燃焼加熱器は、前記ヒートポンプの上流側で前記循環流路に接続する、
   請求項１又は２に記載の給湯システム。
4. 前記タンク流路は、前記タンクの出口から入口に向かう循環流路（３０）であり、
   前記ヒートポンプは、前記循環流路に接続し、
   前記制御弁（５２）は、前記ヒートポンプの下流側に設けられ、
   前記燃焼加熱器は、前記ヒートポンプの下流側で前記循環流路に接続する、
   請求項１又は２に記載の給湯システム。
5. 供給先（９９）に水を給湯するための給湯混合弁（７７）をさらに備え、
   前記タンク流路は、前記タンクの出口から前記給湯混合弁に向かう出湯流路（７３）であり、
   前記制御弁（５３）は、前記給湯混合弁の上流側に設けられ、
   前記燃焼加熱器は、前記給湯混合弁の上流側で前記出湯流路に接続し、
   前記ヒートポンプは、前記タンクの他の出口から入口に向かう循環流路に接続する、
   請求項１又は２に記載の給湯システム。
   

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