JP2001343153A - 貯湯式加熱システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 排熱回収液の温度上昇を経済的に防止する。 【解決手段】 熱電併給装置と排熱回収用熱交換器とを
排熱回収用循環配管を介して接続する。貯湯タンクに設
けた循環配管に排熱回収用熱交換器を設ける。貯湯タン
クと並列に、循環配管に出力用循環配管を接続し、その
接続箇所と貯湯タンクとを接続する上側分岐配管部と下
側分岐配管部それぞれに、上側開閉弁２２と三方弁２３
を設ける。排熱回収用熱交換器から熱電併給装置に供給
されるジャケット冷却水の温度を測定し、その温度が設
定温度よりも高くなったときに排熱回収用熱交換器を経
た湯を貯湯タンクに供給し、排熱回収用熱交換器に戻さ
れる水の温度を低下して排熱回収液の温度を低下する。
排熱回収用熱交換器を経た湯の温度が設定温度以上のと
きにのみ上側開閉弁２２を開き、温度成層を損なわずに
排熱回収用熱交換器を経た湯を貯湯タンクに供給する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、エンジンと発電機
とを一体化したものとか燃料電池といったような電力と
排熱とを発生する熱電併給装置、圧縮機などを駆動する
ヒートポンプ式熱発生装置からの熱を回収し、その熱に
よって得られる湯を、室内暖房機、床暖房機、浴室乾燥
機などの暖房装置や浴槽の追い焚きなどの加熱源に用い
る貯湯式加熱システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の現状のシステムでは、例えば、
ガスエンジンを用いる場合のエンジン冷却水などのよう
な排熱発生装置の排熱回収熱媒を利用し、その排熱回収
熱媒を循環させて排熱を回収し、一方、排熱回収によっ
て排熱回収熱媒を冷却し、排熱発生装置の冷却に利用す
るように構成されている。そして、回収した排熱を、前
述したように、各種の暖房装置や浴槽の追い焚きなどの
加熱に用いるようにしている。

【０００３】ところが、暖房装置の負荷が低いなど、回
収した排熱による加熱需要が少ない場合、排熱回収用熱
交換器に戻される水の温度が高くなり、排熱回収熱媒に
対する冷却量が減少し、排熱発生装置の排熱回収熱媒の
温度が高くなり、エンジンが停止し、エンジンの発停が
頻繁に繰り返されるなど、排熱発生装置側でのトラブル
を招く問題があった。

【０００４】また、長時間の追い焚きなどのような急激
な加熱需要に対応するために、ガスボイラーなどの補助
熱源機を設けている場合、その補助熱源機の起動に伴っ
て排熱回収用熱交換器に戻される水の温度が急激に高く
なり、前述同様のトラブルを招く問題があった。

【０００５】そこで、従来では、室外側排熱回収用熱交
換器などの冷却設備を設け、排熱回収用熱交換器に戻さ
れる水の温度が高くなった場合に、その排熱回収用熱交
換器に戻される水を冷却設備で冷却するようにしてい
た。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
ような冷却設備を設けるために、イニシャルコストが増
大するとともに排熱の利用効率が低下して不経済になる
欠点があった。

【０００７】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たものであって、請求項１に係る発明は、排熱発生装置
に供給される排熱回収熱媒の温度上昇を経済的に防止で
きるようにすることを目的とし、また、請求項２に係る
発明は、安定した温度の湯を良好に得られるようにする
ことを目的とし、また、請求項３に係る発明は、温度成
層が損なわれることを良好に回避できるようにすること
を目的とし、また、請求項４に係る発明は、排熱回収熱
媒の温度上昇を良好に防止できるようにすることを目的
とし、また、請求項５に係る発明は、排熱回収熱媒の温
度上昇を良好に防止するとともに温度成層が損なわれる
ことを回避できるようにすることを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１に係る発明は、
上述のような目的を達成するために、排熱を発生する排
熱発生装置と、循環配管を付設して貯湯を行う貯湯タン
クと、前記循環配管に設けられる排熱回収用熱交換器
と、前記排熱発生装置と前記排熱回収用熱交換器とにわ
たって接続されて排熱回収熱媒を循環することにより前
記排熱発生装置からの排熱を前記循環配管を流れる水に
伝熱回収する排熱回収用循環配管と、前記循環配管の前
記排熱回収用熱交換器よりも下流側箇所に前記貯湯タン
クと並列に接続される加熱用熱交換器と、前記加熱用熱
交換器とにわたって接続されて、前記排熱発生装置から
の排熱によって加熱する加熱装置とを備えた貯湯式加熱
システムであって、前記循環配管の前記排熱回収用熱交
換器よりも下流側箇所に前記加熱用熱交換器と並列に接
続されて前記排熱回収用熱交換器を経た湯を前記貯湯タ
ンクに供給する分岐配管部と、前記分岐配管部に付設さ
れて、前記排熱回収用熱交換器を経た湯の少なくとも一
部を前記貯湯タンクに供給可能な弁機構と、前記排熱発
生装置の排熱回収熱媒の温度を測定する温度センサと、
前記温度センサによる測定温度と設定温度とを比較して
測定温度が設定温度を越えたときに供給信号を出力する
比較手段と、前記供給信号に応答して、前記弁機構を前
記排熱回収用熱交換器を経た湯の少なくとも一部を前記
貯湯タンクに供給する状態に切り換える過熱制御手段と
を備えて構成する。

【０００９】また、請求項２に係る発明は、前述のよう
な目的を達成するために、請求項１に記載の貯湯式加熱
システムにおいて、貯湯タンクを、下部から取り出し、
上部から供給して温度成層を形成する状態で貯湯を行う
ように構成する。

【００１０】また、請求項３に係る発明は、前述のよう
な目的を達成するために、請求項２に記載の貯湯式加熱
システムにおいて、分岐配管部を、貯湯タンクの上部に
接続された上側分岐配管部と前記貯湯タンクの下部に接
続された下側分岐配管部とから構成し、前記上側分岐配
管部に設けられて排熱回収用熱交換器を経た湯を前記貯
湯タンクに供給する開き状態と供給しない閉じ状態とに
切り換え可能な上側開閉弁と、前記下側分岐配管部に設
けられて排熱回収用熱交換器を経た湯を前記貯湯タンク
に供給する開き状態と供給しない閉じ状態とに切り換え
可能な下側開閉弁と、前記排熱回収用熱交換器を経た湯
の温度を測定する湯温センサと、比較手段からの供給信
号に応答して、前記湯温センサで測定された湯の温度
と、温度成層の高温層を形成する設定温度とを比較して
測定湯温が設定温度より高いときに上側信号を、設定温
度よりも低いときに下側信号をそれぞれ出力する上下判
別手段と、前記上下判別手段からの上側信号に応答して
前記上側開閉弁のみを、下側信号に応答して前記下側開
閉弁のみをそれぞれ開く成層維持手段とを備えて構成す
る。

【００１１】また、請求項４に係る発明は、前述のよう
な目的を達成するために、請求項１または２に記載の貯
湯式加熱システムにおいて、分岐配管部に設けられて貯
湯タンクに供給する湯量を調整する流量調整弁と、温度
センサによる測定温度と設定温度とを比較して測定温度
が高くなるほど供給湯量が増加するように前記流量調整
弁の開度を調整する流量制御手段とを備えて構成する。

【００１２】また、請求項５に係る発明は、前述のよう
な目的を達成するために、請求項２に記載の貯湯式加熱
システムにおいて、分岐配管部に設けられて貯湯タンク
に供給する湯量を調整する流量調整弁と、排熱回収用熱
交換器を経た湯の温度を測定する湯温センサと、温度セ
ンサによる測定温度が設定温度を越えないように、か
つ、前記湯温センサによる測定温度が温度成層の高温層
を形成する設定温度よりも低くならないように流量調整
弁の開度を調整する流量制御手段とを備えて構成する。

【００１３】

【作用】請求項１に係る発明の貯湯式加熱システムの構
成によれば、排熱回収量に比べて暖房装置などの加熱装
置での加熱需要が少ないとか、ガスボイラーなどの補助
熱源機の起動に伴うなどによって、排熱回収用熱交換器
に戻される水の温度が急激に高くなって排熱回収熱媒の
温度が設定温度以上になると、その温度上昇を比較手段
で検知し、それに伴って分岐配管部に設けた開閉弁を開
き、循環配管を流れる排熱回収用熱交換器を経た湯の一
部を貯湯タンクに供給し、排熱回収用熱交換器に戻され
る水の温度を低下することができる。

【００１４】また、請求項２に係る発明の貯湯式加熱シ
ステムの構成によれば、貯湯タンクから湯を取り出すと
きに、形成された温度成層の高温層から安定した温度の
湯を取り出して、シャワーや洗面や台所などに給湯でき
る。

【００１５】また、請求項３に係る発明の貯湯式加熱シ
ステムの構成によれば、排熱回収用熱交換器を経た湯の
温度が温度成層の高温層を形成する設定温度よりも高い
ときには、排熱回収用熱交換器を経た湯を貯湯タンクの
上部から温度成層を形成する状態で供給し、設定温度よ
りも低いときには、貯湯タンクの下部から供給する。

【００１６】また、請求項４に係る発明の貯湯式加熱シ
ステムの構成によれば、排熱回収用熱交換器に戻される
水の温度が急激に高くなって排熱回収熱媒の温度が設定
温度以上になったときに、排熱回収熱媒の温度が高くな
るほど、排熱回収用熱交換器を経た湯の貯湯タンクへの
供給量を増加させ、排熱回収熱媒の温度を設定温度に維
持する。

【００１７】また、請求項５に係る発明の貯湯式加熱シ
ステムの構成によれば、排熱回収用熱交換器に戻される
水の温度が急激に高くなっても、排熱回収熱媒の温度が
設定温度を越えないように、流量調整弁の開度を調整し
て排熱回収用熱交換器を経た湯の貯湯タンクへの供給量
を調整し、排熱回収熱媒の温度を設定温度に維持し、か
つ、排熱回収用熱交換器を経た湯の温度が温度成層の高
温層を形成する設定温度より低くならないように、流量
調整弁の開度を調整して排熱回収用熱交換器を経た湯の
貯湯タンクへの供給量を調整し、貯湯タンクに供給され
る湯の温度を温度成層の高温層を形成する設定温度に維
持する。

【００１８】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施例を図面に基
づいて詳細に説明する。図１は、本発明に係る貯湯式加
熱システムの実施例を示す概略構成図であり、ガスエン
ジンによって発電機を駆動するように構成した熱電併給
装置１と貯湯給湯器２とが、排熱回収熱媒としてのジャ
ケット冷却水の排熱回収用循環配管３と排熱回収用熱交
換器４とを介して接続され、貯湯、給湯および暖房に熱
電併給装置１からの排熱を利用できるように構成されて
いる。排熱回収熱媒としては、フロンや二酸化炭素など
の冷媒を用いても良い。

【００１９】貯湯給湯器２には、貯湯タンク５と、バッ
クアップ用のガスボイラー６と、補給水タンク７とが備
えられている。貯湯タンク５の下部から上部にわたっ
て、循環ポンプ８を介装した循環配管９が設けられ、こ
の循環配管９に排熱回収用熱交換器４とガスボイラー６
とが直列に設けられている。

【００２０】以上の構成により、ジャケット冷却水を循
環させ、熱電併給装置１からの排熱を、貯湯タンク５の
下部から取り出されて循環配管９を流れる水に伝熱回収
し、熱電併給装置１からの排熱によって加熱された湯を
貯湯タンク５の上部から供給し、温度成層を形成する状
態で貯湯を行うようになっている。

【００２１】ガスボイラー６は、加熱能力が高い専用熱
源として都市ガスにより燃焼加熱するように構成され、
熱電併給装置１からの排熱による加熱を行わないとき
に、または併用して、ガスボイラー６による加熱を行
い、貯湯、給湯および暖房用の湯を得るように構成され
ている。

【００２２】循環配管９には、貯湯タンク５と並列に出
力用循環配管１０が接続され、その出力用循環配管１０
に、加熱用熱交換器としての暖房用熱交換器１１および
追い焚き用熱交換器１２が設けられている。

【００２３】暖房用熱交換器１１には、補給水タンク７
に接続される状態で第１のポンプ付き配管１３が接続さ
れ、第１のポンプ付き配管１３に、取り出しヘッダー１
４および戻りヘッダー１５を介して、図示していない床
暖房機、室内暖房機、浴室乾燥機などが接続されてい
る。追い焚き用熱交換器１２には、第２のポンプ付き配
管１６を介して浴槽１７が接続され、追い焚きを行うよ
うに構成されている。

【００２４】循環配管９および出力用循環配管１０と並
列に、貯湯タンク５に給湯管１８が接続されるととも
に、その給湯管１８が第２のポンプ付き配管１６に接続
されている。これにより、貯湯タンク５から給湯管１８
および第２のポンプ付き配管１６を介して浴槽１７内に
所望温度の湯を供給できるように構成されている。

【００２５】給湯管１８の途中箇所には、分配弁１９を
介して、シャワーに接続されるシャワー配管２０と給水
管２１が接続され、湯量と給水量との分配比を調節する
ことにより湯張り時の湯の温度を調節できるようになっ
ている。

【００２６】循環配管９の出力用循環配管１０との接続
箇所と貯湯タンク５とを接続する上側分岐配管部９ａに
上側開閉弁２２が設けられている。一方、下側分岐配管
部９ｂに、出力用循環配管１０を流れた湯を貯湯タンク
５に供給する状態と循環配管９に供給する状態とに切り
換える三方弁２３が設けられている。この三方弁２３に
代えて、下側分岐配管部９ｂの途中箇所と循環配管９の
出力用循環配管１０との接続箇所よりも排熱回収用熱交
換器４側の箇所それぞれに開閉弁を設け、三方弁２３と
同じ機能を持つように両開閉弁を背反的に開閉するよう
にしてもよく、それらの三方弁２３や開閉弁をして下側
開閉弁と称する。

【００２７】出力用循環配管１０の暖房用熱交換器１１
よりも上流側に開閉弁２４が設けられている。この開閉
弁２４は、暖房要求や追い焚き要求に応答して開かれ、
それらの要求の無いときには閉じるように構成されてい
る。

【００２８】出力用循環配管１０に、熱電併給装置１に
戻されるジャケット冷却水の温度を測定する温度センサ
２５が設けられている。また、循環配管９の出力用循環
配管１０との接続箇所とガスボイラー６との間の箇所
に、排熱回収用熱交換器４およびガスボイラー６を経た
湯の温度を測定する湯温センサ２６が設けられている。

【００２９】図２のブロック図に示すように、温度セン
サ２５および湯温センサ２６がマイクロコンピュータ２
７に接続され、そのマイクロコンピュータ２７に上側開
閉弁２２および三方弁２３が接続されている。マイクロ
コンピュータ２７には、比較手段２８、上下判別手段２
９および成層維持手段３０が備えられている。比較手段
２８では、温度センサ２５による測定温度と設定温度ｔ
１とを比較して測定温度が設定温度を越えたときに供給
信号を出力するようになっている。

【００３０】上下判別手段２９では、比較手段２８から
の供給信号に応答して、湯温センサ２６で測定された湯
の温度と、温度成層の高温層を形成する設定温度ｔ２と
を比較して測定湯温が設定温度より高いときに上側信号
を、設定温度よりも低いときに下側信号をそれぞれ出力
するようになっている。

【００３１】成層維持手段３０では、上下判別手段２９
からの上側信号に応答して上側開閉弁２２に開き信号を
出力し、上側開閉弁２２のみを開き、かつ、下側信号に
応答して、三方弁２３に切り換え信号を出力し、出力用
循環配管１０を流れた湯を貯湯タンク５にのみ供給する
状態に切り換えるようになっている。

【００３２】上記構成により、暖房要求や追い焚き要求
により開閉弁２４が開かれている状態で、排熱回収量に
比べて、室内暖房機、床暖房機、浴室乾燥機などの暖房
装置などの加熱装置での加熱需要が少ないとか、ガスボ
イラー６の起動に伴うなどによって、排熱回収用熱交換
器４に戻される水の温度が急激に高くなってジャケット
冷却水の温度が設定温度以上になると、その温度上昇を
比較手段２８で検知する。

【００３３】次いで、排熱回収用熱交換器４を経た湯の
温度と温度成層の高温層を形成する設定温度ｔ２とを比
較し、設定温度ｔ２よりも高いときには、排熱回収用熱
交換器４を経た湯を貯湯タンク５の上側から温度成層を
形成する状態で供給する。一方、設定温度よりも低いと
きには、貯湯タンク５の下側から供給する。

【００３４】このため、例えば、温度センサ２５で測定
されるジャケット冷却水の温度が設定温度ｔ１を越えて
も、その時点での排熱回収用熱交換器４を経た湯の温度
が、温度成層の高温層を形成する設定温度ｔ２より高く
なっていないような場合に、その湯を貯湯タンク５の上
側から供給して温度成層を損なうことを回避できる。ま
た、貯湯タンク５の下側から取り出される低温の湯と、
暖房用熱交換器１１および追い焚き用熱交換器１２を経
て低温になった湯とを合流して排熱回収用熱交換器４に
供給し、ジャケット冷却水の温度を設定温度以下になる
ようにできる。

【００３５】図３は、第２実施例の要部の構成図であ
り、第１実施例と異なるところは次の通りである。すな
わち、循環配管９の出力用循環配管１０との接続箇所と
貯湯タンク５の上部とを接続した分岐配管部４１に開閉
弁４２が設けられている。第１実施例における下側分岐
配管部９ｂは省略されている。

【００３６】図４のブロック図に示すように、マイクロ
コンピュータ４３に、比較手段４４と過熱制御手段４５
とが備えられている。比較手段４４では、温度センサ２
５で測定されるジャケット冷却水の温度と設定温度ｔ１
とを比較し、ジャケット冷却水の温度が設定温度ｔ１を
越えたときに供給信号としての開き信号を出力するよう
になっている。

【００３７】過熱制御手段４５では、比較手段４４から
の開き信号に応答して開閉弁４２に駆動出力を出し、開
閉弁４２を開き状態に切り換えるようになっている。こ
の第２実施例によれば、ジャケット冷却水の温度を設定
温度ｔ１を越えるに伴い、排熱回収用熱交換器４を経た
湯を貯湯タンク５の上部に供給し、貯湯タンク５の下側
から取り出される低温の湯と、暖房用熱交換器１１およ
び追い焚き用熱交換器１２を経て低温になった湯とを合
流して排熱回収用熱交換器４に供給し、ジャケット冷却
水の温度を設定温度以下になるようにできる。他の構成
は第１実施例と同じであり、同一図番を付してその説明
は省略する。

【００３８】図５は、第３実施例の要部の構成図であ
り、第２実施例と異なるところは次の通りである。すな
わち、循環配管９の出力用循環配管１０との接続箇所と
貯湯タンク５の上部とを接続する分岐配管部４１に流量
調整弁５１が設けられている。

【００３９】図６のブロック図に示すように、マイクロ
コンピュータ５２に、比較手段５３、演算手段５４、開
度算出手段５５および流量制御手段５６が備えられてい
る。比較手段５３では、温度センサ２５で測定されるジ
ャケット冷却水の温度と設定温度ｔ１とを比較し、ジャ
ケット冷却水の温度が設定温度ｔ１を越えたときに供給
信号を出力するようになっている。演算手段５４では、
温度センサ２５で測定されるジャケット冷却水の温度と
設定温度ｔ１とを比較し、ジャケット冷却水の温度が設
定温度ｔ１を越えたときに、その温度差を算出するよう
になっている。

【００４０】開度算出手段５５では、演算手段５４で算
出された温度差に基づき、その温度差を吸収するに足る
流量調整弁５１の開度を算出するようになっている。流
量制御手段５６では、開度算出手段５５で算出された開
度が得られるように流量調整弁５１に駆動出力を出すよ
うになっている。

【００４１】この第３実施例によれば、ジャケット冷却
水の温度が設定温度ｔ１を越えるに伴い、その温度差に
比例して流量調整弁５１の開度を調整し、排熱回収用熱
交換器４を経た湯を所定流量で貯湯タンク５の上部に供
給し、貯湯タンク５の下側から取り出される低温の湯
と、暖房用熱交換器１１および追い焚き用熱交換器１２
を経て低温になった湯とを適量ずつ合流して排熱回収用
熱交換器４に供給し、ジャケット冷却水の温度を設定温
度に維持することができる。他の構成は第２実施例と同
じであり、同一図番を付してその説明は省略する。

【００４２】上記第３実施例では、ジャケット冷却水の
温度と設定温度ｔ１との温度差を算出し、その温度差に
応じて流量調整弁５１の開度を調整するようにしている
が、例えば、ジャケット冷却水の温度が設定温度ｔ１を
越えるに伴い、設定開度づつ開き、貯湯タンク５の上部
に供給する湯量を増加していくように構成するものでも
良い。

【００４３】図７は、第３実施例を示すブロック図であ
り、第２実施例と異なるところは次の通りである。すな
わち、マイクロコンピュータ６１に、第１および第２の
比較手段６２，６３ならびに流量制御手段６４が備えら
れ、図８のフローチャートに示す動作を行うようになっ
ている。

【００４４】先ず、ステップＳ１で、第１の比較手段６
２で、温度センサ２５で測定されるジャケット冷却水の
温度Ｔ１と設定温度ｔ１とを比較し、ジャケット冷却水
の温度Ｔ１が設定温度ｔ１を越えたときに第１の供給信
号を出力し、ステップＳ２に移行する。ステップＳ２に
おいて、流量制御手段６４により、第１の供給信号に応
答して流量調整弁５１の開度を設定開度だけ開いてステ
ップＳ１に戻る。

【００４５】ステップＳ１において、ジャケット冷却水
の温度Ｔ１が設定温度ｔ１よりも低ければステップＳ３
に移行し、第２の比較手段６３により、湯温センサ２６
で測定される排熱回収用熱交換器４を経た湯の温度Ｔ２
と、温度成層の高温層を形成する設定温度ｔ２とを比較
し、排熱回収用熱交換器４を経た湯の温度Ｔ２が設定温
度ｔ２よりも低ければ第２の供給信号を出力し、ステッ
プＳ４に移行する。

【００４６】ステップＳ４において、流量制御手段６４
により、第２の供給信号に応答して流量調整弁５１の開
度を設定開度だけ閉じてステップＳ１に戻る。ステップ
Ｓ３において、排熱回収用熱交換器４を経た湯の温度Ｔ
２が設定温度ｔ２よりも高ければ、ステップＳ１に戻
る。

【００４７】上記構成により、ジャケット冷却水の温度
Ｔ１が設定温度ｔ１を越えないようにして、熱電併給装
置１を安定して作動させる。そして、排熱回収用熱交換
器４を経た湯の温度Ｔ２が、温度成層の高温層を形成す
る設定温度ｔ２よりも低くならないようにして、貯湯タ
ンク５の上部から、温度成層を損なわない状態で湯を供
給する。

【００４８】上述第１実施例における上側開閉弁２２お
よび三方弁２３、第２実施例における開閉弁４２、なら
びに、第３および第４実施例における流量調整弁５１な
ど、要するに、排熱回収用熱交換器４を経た湯の少なく
とも一部を貯湯タンク５内に供給可能な構成をして弁機
構と総称する。

【００４９】上記実施例では、排熱回収用循環配管３に
温度センサ２５を設け、熱電併給装置１のジャケット冷
却水の温度を直接的に測定しているが、例えば、排熱回
収用熱交換器４の出口箇所など、循環配管９内を流れる
湯の温度を測定し、熱電併給装置１のジャケット冷却水
の温度を間接的に測定するものでも良い。

【００５０】本発明としては、熱電併給装置１として燃
料電池を用いるものにも適用でき、また、熱電併給装置
１に限らず、ガスエンジンで空調用冷媒回路を構成する
圧縮機を駆動するように構成したものにも適用でき、要
するに、排熱を発生する装置を使用するものであれば、
各種の装置を適用でき、それらをして排熱発生装置と総
称する。

【００５１】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、請求項
１に係る発明の貯湯式加熱システムによれば、循環配管
を流れる排熱回収用熱交換器を経た湯の一部を貯湯タン
クに供給し、排熱回収用熱交換器に戻される水の温度を
低下するから、冷却設備を設けずに、排熱回収熱媒の温
度上昇を防止でき、経済的である。また、冷却設備によ
って放出していた熱を、貯湯タンクへの貯湯に利用する
から、排熱の利用効率を向上できて経済的である。

【００５２】また、請求項２に係る発明の貯湯式加熱シ
ステムによれば、形成された温度成層の高温層から安定
した温度の湯を取り出すことができるから、貯湯タンク
内の全量が設定温度を越えなくても、シャワーや洗面や
台所などの給湯需要に応じることができ、実用性に優れ
る。

【００５３】また、請求項３に係る発明の貯湯式加熱シ
ステムによれば、次のような効果がある。すなわち、例
えば、温度センサで測定される排熱回収熱媒の温度が設
定温度を越えても、その時点での排熱回収用熱交換器を
経た湯の温度が、温度成層の高温層を形成する設定温度
より高くなっていない場合がある。このような温度の湯
を貯湯タンクの上部から供給すると温度成層が損なわれ
てしまう。請求項３に係る発明では、排熱回収用熱交換
器を経た湯の温度が設定温度よりも低いときには、下側
から貯湯タンクに供給するから、温度成層が損なわれる
ことを良好に回避して温度成層を維持でき、給湯需要に
良好に応じることができ、一層実用性に優れる。

【００５４】また、請求項４に係る発明の貯湯式加熱シ
ステムによれば、排熱回収熱媒の温度が高くなるほど、
排熱回収用熱交換器を経た湯の貯湯タンクへの供給量を
増加させて、排熱回収熱媒の温度を設定温度に維持する
から、排熱回収熱媒の温度上昇を良好に防止できて排熱
発生装置を安定した状態で作動できる。

【００５５】また、請求項５に係る発明の貯湯式加熱シ
ステムによれば、排熱回収用熱交換器を経た湯の貯湯タ
ンクへの供給量を調整することによって排熱回収熱媒の
温度を設定温度に維持するから、排熱回収熱媒の温度上
昇を防止して排熱発生装置を安定して作動できる。その
うえ、貯湯タンクに供給される湯の温度を温度成層の高
温層を形成する設定温度に維持するから、温度成層が損
なわれることを良好に回避して温度成層を維持でき、給
湯需要に良好に応じることができ、一層実用性に優れ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る貯湯式加熱システムの第１実施例
を示すシステム構成図である。

【図２】第１実施例のブロック図である。

【図３】第２実施例の要部のシステム構成図である。

【図４】第２実施例のブロック図である。

【図５】第３実施例の要部のシステム構成図である。

【図６】第３実施例のブロック図である。

【図７】第４実施例のブロック図である。

【図８】第４実施例の動作を説明するフローチャートで
ある。

【符号の説明】

１…熱電併給装置 ３…排熱回収用循環配管 ４…排熱回収用熱交換器 ５…蓄熱タンク ９…循環配管 ９ａ…上側分岐配管部 ９ｂ…下側分岐配管部 １１…加熱用熱交換器としての暖房用熱交換器 １２…加熱用熱交換器としての追い焚き用熱交換器 ２２…上側開閉弁 ２３…下側開閉弁としての三方弁 ２５…温度センサ ２６…湯温センサ ２８…比較手段 ２９…上下判別手段 ３０…成層維持手段 ４１…分岐配管部 ４２…開閉弁 ４４…比較手段 ４５…過熱制御手段 ５１…流量調整弁 ５６…流量制御手段 ６４…流量制御手段

フロントページの続き (72)発明者 栢原 義孝 大阪市中央区平野町四丁目１番２号 大阪 瓦斯株式会社内 (72)発明者 岩田 伸 大阪市中央区平野町四丁目１番２号 大阪 瓦斯株式会社内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 排熱を発生する排熱発生装置と、 循環配管を付設して貯湯を行う貯湯タンクと、 前記循環配管に設けられる排熱回収用熱交換器と、 前記排熱発生装置と前記排熱回収用熱交換器とにわたっ
   て接続されて排熱回収熱媒を循環することにより前記排
   熱発生装置からの排熱を前記循環配管を流れる水に伝熱
   回収する排熱回収用循環配管と、 前記循環配管の前記排熱回収用熱交換器よりも下流側箇
   所に前記貯湯タンクと並列に接続される加熱用熱交換器
   と、 前記加熱用熱交換器とにわたって接続されて、前記排熱
   発生装置からの排熱によって加熱する加熱装置とを備え
   た貯湯式加熱システムであって、 前記循環配管の前記排熱回収用熱交換器よりも下流側箇
   所に前記加熱用熱交換器と並列に接続されて前記排熱回
   収用熱交換器を経た湯を前記貯湯タンクに供給する分岐
   配管部と、 前記分岐配管部に付設されて、前記排熱回収用熱交換器
   を経た湯の少なくとも一部を前記貯湯タンクに供給可能
   な弁機構と、 前記排熱発生装置の排熱回収熱媒の温度を測定する温度
   センサと、 前記温度センサによる測定温度と設定温度とを比較して
   測定温度が設定温度を越えたときに供給信号を出力する
   比較手段と、 前記供給信号に応答して、前記弁機構を前記排熱回収用
   熱交換器を経た湯の少なくとも一部を前記貯湯タンクに
   供給する状態に切り換える過熱制御手段とを備えたこと
   を特徴とする貯湯式加熱システム。
2. 【請求項２】請求項１に記載の貯湯式加熱システムにお
   いて、 貯湯タンクが、下部から取り出し、上部から供給して温
   度成層を形成する状態で貯湯を行うものである貯湯式加
   熱システム。
3. 【請求項３】請求項２に記載の貯湯式加熱システムにお
   いて、 分岐配管部が、貯湯タンクの上部に接続された上側分岐
   配管部と前記貯湯タンクの下部に接続された下側分岐配
   管部とから構成され、 前記上側分岐配管部に設けられて排熱回収用熱交換器を
   経た湯を前記貯湯タンクに供給する開き状態と供給しな
   い閉じ状態とに切り換え可能な上側開閉弁と、 前記下側分岐配管部に設けられて排熱回収用熱交換器を
   経た湯を前記貯湯タンクに供給する開き状態と供給しな
   い閉じ状態とに切り換え可能な下側開閉弁と、 前記排熱回収用熱交換器を経た湯の温度を測定する湯温
   センサと、 比較手段からの供給信号に応答して、前記湯温センサで
   測定された湯の温度と、温度成層の高温層を形成する設
   定温度とを比較して測定湯温が設定温度より高いときに
   上側信号を、設定温度よりも低いときに下側信号をそれ
   ぞれ出力する上下判別手段と、 前記上下判別手段からの上側信号に応答して前記上側開
   閉弁のみを、下側信号に応答して前記下側開閉弁のみを
   それぞれ開く成層維持手段とを備えてある貯湯式加熱シ
   ステム。
4. 【請求項４】請求項１または２に記載の貯湯式加熱シス
   テムにおいて、 分岐配管部に設けられて貯湯タンクに供給する湯量を調
   整する流量調整弁と、 温度センサによる測定温度と設定温度とを比較して測定
   温度が高くなるほど供給湯量が増加するように前記流量
   調整弁の開度を調整する流量制御手段とを備えてある貯
   湯式加熱システム。
5. 【請求項５】請求項２に記載の貯湯式加熱システムにお
   いて、 分岐配管部に設けられて貯湯タンクに供給する湯量を調
   整する流量調整弁と、 排熱回収用熱交換器を経た湯の温度を測定する湯温セン
   サと、 温度センサによる測定温度が設定温度を越えないよう
   に、かつ、前記湯温センサによる測定温度が温度成層の
   高温層を形成する設定温度よりも低くならないように流
   量調整弁の開度を調整する流量制御手段とを備えてある
   貯湯式加熱システム。