JP2013213609A - 熱機器 - Google Patents

Abstract

【課題】マイコンメータによるガス漏れの誤検知を防止することが可能な技術を提供する。
【解決手段】熱機器は、熱媒を加熱する熱源機４０と、加熱された熱媒を貯める蓄熱槽２１と、燃料ガスを使用して熱媒を加熱する補助熱源機５１と、補助熱源機に燃料ガスを供給するガス供給路９０に設けられたマイコンメータ９２と通信可能な制御装置を備えている。熱機器は、ガス供給路におけるガスの連続供給時間をマイコンメータから取得し、ガス供給路におけるガスの連続供給時間がマイコンメータで設定されたガス漏れ検知期間に達する前に、所定のガス遮断期間の間、補助熱源機でのガスの使用を禁止し、ガス遮断期間を開始するまでに、ガス遮断期間の間の必要熱量を蓄熱槽へ蓄熱しておく。
【選択図】図２

Description

本発明は、熱機器に関する。

熱媒を加熱する熱源機と、加熱された熱媒を貯める蓄熱槽と、燃料ガスを使用して熱媒を加熱する補助熱源機を備える熱機器が知られている。この種の熱機器では、熱源機により加熱された熱媒を蓄熱槽へ貯めておき、必要に応じて蓄熱槽から熱を供給する。熱源機としては、例えばエネルギー効率の高いヒートポンプを用いることができる。あるいは、熱源機として、電力とともに熱を生成する発電装置を用いることができる。あるいは、熱源機として、太陽光を熱源として利用する集熱器（ソーラーパネル）を用いることができる。この種の熱機器では、一時的に蓄熱槽での蓄熱量を超える熱需要が生じる場合や、熱媒を高温とする必要がある場合などに、燃料ガスを使用する補助熱源機によって、補助的に熱媒を加熱する。この種の熱機器によれば、熱源機と蓄熱槽を組み合わせた熱機器の利点を享受しつつ、様々な熱需要に対して適切に対応することが可能となる。

一般に、補助熱源機に燃料ガスを供給するガス供給路には、マイコンメータが設けられている。マイコンメータは、ガス供給路を流れる燃料ガスの流量を計測し、その積算値を算出する。また、マイコンメータは、以下の条件が満たされる場合に、燃料ガスの供給に異常が発生したと判断し、使用者の安全を確保するため、自動的に燃料ガスの供給を遮断する。
（１）震度５以上の地震を検知したとき。
（２）燃料ガスの圧力が所定値よりも低下したとき。
（３）燃料ガスの流量が急激に増加したとき。
（４）燃料ガスの流量が所定期間（例えば１２時間）にわたって変動しないとき。

熱機器の使用状況によっては、熱機器を通常通りに使用している場合でも、上記（４）の遮断条件を満たしてしまい、マイコンメータによって燃料ガスの供給が遮断されてしまうことがある。何ら異常が発生していない場合にまで、マイコンメータが燃料ガスの供給を遮断してしまうと、使用者の利便性を著しく損なうことになる。このようなマイコンメータの誤検知を防止する技術が、例えば特許文献１に記載されている。

特開２００９−２４３７３６号公報

一般的なマイコンメータでは、上記した遮断条件に加えて、燃料ガスが所定のガス漏れ検知期間（例えば３０日間）にわたって流れ続けた場合に、微量なガス漏れが生じていると判断して、ガス漏れ警報を発する。しかしながら、熱機器の使用状況によっては、熱機器を通常通りに使用している場合でも、この条件を満たしてしまい、マイコンメータがガス漏れ警報を発してしまうことがある。

実際にはガス漏れが発生していないにも関わらず、マイコンメータがガス漏れ警報を発してしまうと、使用者はその度に解除操作をしなければならず、使用者の利便性を損なうことになる。このようなマイコンメータによるガス漏れの誤検知を防止する技術が待望されている。

本明細書は、上記の課題を解決する技術を提供する。本明細書は、マイコンメータによるガス漏れの誤検知を防止することが可能な技術を提供する。

本明細書は熱機器を開示する。その熱機器は、熱媒を加熱する熱源機と、加熱された熱媒を貯める蓄熱槽と、燃料ガスを使用して熱媒を加熱する補助熱源機と、補助熱源機に燃料ガスを供給するガス供給路に設けられたマイコンメータと通信可能な制御装置を備えている。その熱機器は、ガス供給路におけるガスの連続供給時間をマイコンメータから取得し、ガス供給路におけるガスの連続供給時間がマイコンメータで設定されたガス漏れ検知期間に達する前に、所定のガス遮断期間の間、補助熱源機でのガスの使用を禁止し、ガス遮断期間を開始するまでに、ガス遮断期間の間の必要熱量を蓄熱槽へ蓄熱しておく。

上記の熱機器では、マイコンメータにおける燃料ガスの連続供給時間がガス漏れ検知期間に達する前に、補助熱源機での燃料ガスの使用を禁止するガス遮断期間を設ける。これによって、マイコンメータにおける燃料ガスの連続供給時間をリセットし、マイコンメータがガス漏れを誤検知してしまう事態を防ぐことができる。

上記のようなガス遮断期間を設ける場合、補助熱源機での燃料ガスの使用が禁止されている間、必要とされる熱量を供給することができなくなるおそれがある。そこで、上記の熱機器では、ガス遮断期間を開始するまでに、ガス遮断期間の間の必要熱量を蓄熱槽へ蓄熱しておく。このような構成とすることによって、ガス遮断期間の間も必要とされる熱量を供給することができる。使用者の利便性を確保することができる。

上記の熱機器では、ガス遮断期間において、蓄熱槽からの熱供給量を制限することが好ましい。

ガス遮断期間においては、蓄熱槽の蓄熱量の減少を可能な限り抑制することが好ましい。上記の熱機器によれば、ガス遮断期間における蓄熱量の減少を抑制することができる。

実施例の給湯暖房システム１０の構成を模式的に示す図である。 実施例のマイコンメータ誤検知防止運転のフローチャートである。

（実施例）
本発明の熱機器を給湯暖房システムとして具現化した実施例を、図１および図２を参照して説明する。図１に示すように、給湯暖房システム１０は、貯湯ユニット２０とヒートポンプ（ＨＰ）熱源ユニット４０とガス熱源ユニット５０とコントローラ１１とを備えている。

ＨＰ熱源ユニット４０（熱源機に相当する）では、圧縮機４１の吐出側と四方弁４２と第１熱交換器４３の冷媒流路４３ａと膨張弁４４と第２熱交換器４５と四方弁４２と圧縮機４１の吸入側が、冷媒配管４６によって順に接続されており、ＨＰ冷媒がこの順に循環する。ＨＰ冷媒は、例えばＲ７４４（ＣＯ２冷媒）であってもよいし、Ｒ４１０Ａ（ＨＦＣ冷媒）であってもよい。第１熱交換器４３は、冷媒流路４３ａと循環水流路４３ｂとを備えている。第２熱交換器４５の近傍にはファン４５ａが設置されている。第２熱交換器４５は、ファン４５ａによって送られる外気とＨＰ冷媒との間で熱交換を行う。冷媒配管４６には、圧縮機４１の吐出側と四方弁４２との間と、膨張弁４４と第２熱交換器４５との間に、除霜経路４７が接続されている。除霜経路４７には、除霜弁４７ａが設けられている。

第１熱交換器４３の循環水流路４３ｂの入口側には循環往路接続経路４８が接続されており、出口側には循環復路接続経路４９が接続されている。循環往路接続経路４８には、入口側サーミスタ４８ａが設けられており、循環復路接続経路４９には出口側サーミスタ４９ａが設けられている。入口側サーミスタ４８ａは、第１熱交換器４３の循環水流路４３ｂに流入する循環水の温度を検出する。出口側サーミスタ４９ａは、第１熱交換器４３の循環水流路４３ｂから流出する循環水の温度を検出する。なお実際には、各サーミスタ４８ａ，４９ａは水温に応じた検出信号を出力し、この信号がコントローラ１１に入力されることにより水温が検出される。以下においても、サーミスタやセンサが検出するという表現は、実際には、これらの検出信号がコントローラ１１に入力されることにより温度や水の流量を検出することを意味する。

貯湯ユニット２０は、貯湯槽２１（蓄熱槽に相当する）と混合器２４とを備えている。貯湯槽２１の底部には、貯湯槽２１に水道水を給水する給水経路２２が接続されている。給水経路２２の水道水入口２２ａの近傍には、減圧弁２３が設けられている。減圧弁２３は、貯湯槽２１と混合器２４への給水圧力を調整する。給水経路２２には、減圧弁２３の下流側に混合器２４の混合給水経路２６が接続されている。混合給水経路２６には、給水制御弁２６ａと、給水流量センサ２６ｂと、給水サーミスタ２６ｃが設けられている。給水制御弁２６ａは、混合給水経路２６を流れる水道水の流量を調整する。給水流量センサ２６ｂと給水サーミスタ２６ｃは、混合給水経路２６を流れる水道水の流量及び温度を検出する。貯湯槽２１内の温水が減少したり、給水制御弁２６ａが開いたりすると、減圧弁２３の下流側圧力が低下する。減圧弁２３は、下流側圧力が低下すると開き、その圧力を所定の調圧値に維持しようとする。このため、貯湯槽２１内の温水が減少したり、混合器２４の給水制御弁２６ａが開いたりすると、これらに水道水が給水される。

給水経路２２において、混合給水経路２６の接続部よりも下流側には、排水経路３１が接続されている。排水経路３１の途中には、排水弁３２が設けられている。排水弁３２は手動で開閉することができる。排水弁３２を開くと、貯湯槽２１内の水が排水経路３１を通じて外部に排水される。

貯湯槽２１の底部には、循環往路３３の一端が接続されており、貯湯槽２１の上部には、循環復路３４の一端が接続されている。循環往路３３の他端は、ＨＰ熱源ユニット４０の循環往路接続経路４８に接続されており、循環復路３４の他端は、循環復路接続経路４９に接続されている。循環往路３３には、往路サーミスタ３６と循環ポンプ３７とが設けられている。往路サーミスタ３６は、貯湯槽２１から循環往路３３に流出した水の温度を検出する。循環ポンプ３７が駆動すると、貯湯槽２１の下部から循環往路３３に水が吸出され、この水が第１熱交換器４３の循環水流路４３ｂを流れて、循環復路３４を通じて貯湯槽２１の上部に戻される。このようにして、貯湯槽２１とＨＰ熱源ユニット４０との間の循環経路が構成されている。

循環復路３４の途中には、圧力開放経路３８が接続されており、圧力開放経路３８には、リリーフ弁３８ａが設けられている。リリーフ弁３８ａの開弁圧力は、減圧弁２３の調圧値よりも僅かに大きく設定されている。減圧弁２３の調圧が不能になった場合には、リリーフ弁３８ａが開き、貯湯槽２１内の圧力が耐圧可能な圧力を超えるのを防止する。貯湯槽２１では、その上端から所定量（例えば３０リットル）の箇所に上部サーミスタ３９が取り付けられている。上部サーミスタ３９は、貯湯槽２１上部の水温を検出する。

貯湯槽２１の上部には、混合器２４の温水経路２５が接続されている。温水経路２５には、温水制御弁２５ａと、温水流量センサ２５ｂと、温水サーミスタ２５ｃが設けられている。温水制御弁２５ａは、貯湯槽２１から温水経路２５へ流れる水の流量を調整する。温水流量センサ２５ｂは、貯湯槽２１から温水経路２５へ流れる水の流量を検出する。温水サーミスタ２５ｃは、温水経路２５を流れる水の温度を検出する。温水経路２５と混合給水経路２６とは合流して第１混合経路２７に接続されている。第１混合経路２７には、第１混合経路２７を流れる混合水の温度を検出する混合サーミスタ２７ａが設けられている。

貯湯ユニット２０は、第１給湯経路２９を備えている。第１給湯経路２９には、給湯サーミスタ２９ａが設けられている。第１給湯経路２９の先端には、給湯栓８０が接続されている。給湯栓８０は、浴室、洗面所、台所等に配置されている（図１では、これら複数の給湯栓８０を１つで代表している）。第１混合経路２７の途中と第１給湯経路２９の途中は、給湯バイパス経路２８によって接続されている。給湯バイパス経路２８には、バイパス制御弁２８ａが設けられている。バイパス制御弁２８ａを開いた状態では、第１混合経路２７を流れた混合水が給湯バイパス経路２８へ流れ、バイパス制御弁２８ａを閉じた状態では、第１混合経路２７を流れた混合水が、後記するガス熱源ユニット５０の第２混合経路５２へ流れる。

ガス熱源ユニット５０は、給湯器５１と暖房循環経路６１と風呂循環経路７１とを備えている。給湯器５１（補助熱源機に相当する）は、給湯熱交換器５３とバーナ５４等を備えている。給湯熱交換器５３の入口側は第２混合経路５２を介して貯湯ユニット２０の第１混合経路２７に接続されている。給湯熱交換器５３には、第２混合経路５２を通じて混合水が流入する。第２混合経路５２には、入水サーミスタ５２ａと給湯水量センサ５２ｂと水量サーボ５２ｃとが設けられている。入水サーミスタ５２ａと給湯水量センサ５２ｂは、それぞれ第２混合経路５２を流れる水の温度及び流量を検出する。水量サーボ５２ｃは、第２混合経路５２を流れる水の流量を調整する。ガス燃焼式のバーナ５４は、給湯熱交換器５３を加熱する。給湯熱交換器５３の出口側は第２給湯経路５５を介して第１給湯経路２９に接続されている。給湯熱交換器５３を流れた温水は第２給湯経路５５及び第１給湯経路２９を通じて給湯栓８０から給湯される。第２給湯経路５５には、給湯熱交換器５３の出口近傍に、缶体サーミスタ５６が設けられており、その下流側に出湯サーミスタ５７が設けられている。

第２混合経路５２における水量サーボ５２ｃの下流側と、第２給湯経路５５の缶体サーミスタ５６と出湯サーミスタ５７との間には、熱源機バイパス経路５８が接続されている。第２混合経路５２と熱源機バイパス経路５８との接続部には、熱源機バイパス制御弁５９が設けられている。熱源機バイパス制御弁５９の開度を調整することによって、第２混合経路５２を流れる水の一部が熱源機バイパス経路５８に流れ、その水の流量が調整される。

暖房循環経路６１は、シスターン６２と第１暖房熱交換器６３ｃと第２暖房熱交換器６６ｃとバーナ６９等を備えている。給湯器５１の第２混合経路５２では、入水サーミスタ５２ａの取り付け位置の下流側に充填経路６０の一端が接続されている。充填経路６０の他端は、シスターン６２の内部に位置している。充填経路６０には補給水電磁弁６０ａが設けられている。補給水電磁弁６０ａが開くと、第１混合経路２７及び第２混合経路５２を流れる混合水が充填経路６０を通じてシスターン６２に供給される。

シスターン６２の底部には、第１暖房経路６３の一端が接続されている。第１暖房経路６３の途中には、第２暖房経路６４が接続されており、シスターン６２の底部から第１暖房経路６３に流出した温水が、第２暖房経路６４を通じて床暖房機に供給される。また、第１暖房経路６３には、暖房ポンプ６３ａと暖房低温サーミスタ６３ｂとが設けられている。暖房ポンプ６３ａが駆動すると、暖房循環経路６１に水が循環する。暖房低温サーミスタ６３ｂは、シスターン６２から流出して床暖房機に供給される水の温度を検出する。また、第１暖房経路６３の他端は、第１暖房熱交換器６３ｃの入口側に接続されており、第１暖房熱交換器６３ｃには、第１暖房経路６３を通じて水が流入する。第１暖房熱交換器６３ｃの出口側には、第３暖房経路６５が接続されている。第３暖房経路６５には、暖房高温サーミスタ６５ａが設けられている。暖房高温サーミスタ６５ａは、第３暖房経路６５を流れる温水の温度を検出する。第１暖房熱交換器６３ｃで加熱された温水は、第３暖房経路６５を流れて浴室暖房機に供給される。

また、シスターン６２の底部には、第１暖房戻り経路６６が接続されている。第１暖房戻り経路６６は、第２暖房熱交換器６６ｃの出口側に接続されており、第２暖房熱交換器６６ｃの入口側は第２暖房戻り経路６７に接続されている。床暖房機や浴室暖房機を流れた水は、第２暖房戻り経路６７を通じて第２暖房熱交換器６６ｃを流れ、第１暖房戻り経路６６を通じてシスターン６２に戻る。第３暖房経路６５の途中と第１暖房戻り経路６６の途中は、暖房バイパス経路６８で接続されている。暖房バイパス経路６８には、暖房バイパス制御弁６８ａが設けられている。浴室暖房機が使用されない場合には、暖房バイパス制御弁６８ａが開状態となり、第１暖房熱交換器６３ｃで加熱された温水は、暖房バイパス経路６８から第１暖房戻り経路６６を流れてシスターン６２に戻る。

第３暖房経路６５の途中と第２暖房戻り経路６７の途中には、追い焚き経路７８が接続されている。第３暖房経路６５において、追い焚き経路７８の接続位置には、追い焚き流量制御弁７８ａが設けられている。また、追い焚き経路７８の途中には、追い焚き熱交換器７６が設けられている。追い焚き熱交換器７６は、第１流路７６ａと第２流路７６ｂとを流れる流体の間で熱交換が行われるものであり、追い焚き経路７８の途中に第１流路７６ａが接続されている。

風呂循環経路７１は、浴槽７２と追い焚き熱交換器７６の第２流路７６ｂとの間で風呂湯を循環させるものである。風呂循環経路７１の両端は、風呂の浴槽７２内に接続されている。風呂循環経路７１には、風呂ポンプ７３と水流スイッチ７４と風呂戻りサーミスタ７５と追い焚き熱交換器７６の第２流路７６ｂと風呂往きサーミスタ７７とが順に設けられている。風呂ポンプ７３が駆動すると、浴槽７２内の湯が実線矢印に示すように、風呂循環経路７１を流れ、追い焚き熱交換器７６の第２流路７６ｂを流れる際に、第１流路７６ａを流れる温水に加熱される。風呂戻りサーミスタ７５は、浴槽７２から風呂循環経路７１に流入した風呂湯の温度を検出するものであり、風呂往きサーミスタ７７は、追い焚き熱交換器７６で加熱された後の風呂湯の温度を検出するものである。風呂循環経路７１において、風呂戻りサーミスタ７５と追い焚き熱交換器７６との間と、第２給湯経路５５の出湯サーミスタ５７の下流側とは、湯張り経路７０が接続されている。湯張り経路７０には、湯張り弁７０ａと湯張り量センサ７０ｂとが設けられている。湯張り弁７０ａを開くと、給湯熱交換器５３を流れた温水が、破線矢印に示すように、湯張り経路７０及び風呂循環経路７１を通じて浴槽７２に供給される。

ガス熱源ユニット５０のバーナ５４およびバーナ６９には、ガス供給路９０から都市ガス、ＬＰガス等の燃料ガスが供給される。ガス供給路９０には、マイコンメータ９２が設けられている。マイコンメータ９２は、ガス供給路９０を流れる燃料ガスの流量を計測し、その積算値を算出する。また、マイコンメータ９２は、以下のような場合に、使用者の安全を確保するため、自動的にガス供給路９０を遮断する。
（１）震度５以上の地震を検知したとき。
（２）燃料ガスの圧力が所定値よりも低下したとき。
（３）燃料ガスの流量が急激に増加したとき。
（４）燃料ガスの流量が所定期間（例えば１２時間）に亘って変動しないとき。

上記に加えて、マイコンメータ９２は、燃料ガスが所定のガス漏れ検知期間（例えば３０日間）にわたって流れ続けた場合に、ガス漏れ警報を発する。

コントローラ１１は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＥＥＰＲＯＭ等を備えている。ＲＯＭには各種の運転プログラムが格納されている。ＲＡＭには、コントローラ１１に入力される各種信号や、ＣＰＵが処理を実行する過程で生成される種々のデータが一時的に記憶される。詳細には、ＲＡＭには、上記した各種のサーミスタ２５ｃ，２６ｃ，２７ａ，２９ａ，３６，４８ａ，４９ａ，５２ａ，５６，５７，６３ｂ，６５ａ，７５，７７，水量センサ２５ｂ，２６ｂ，５２ｂ，７０ｂ及び水流スイッチ７４の検出信号が入力され、これらの情報が一時的に記憶される。ＥＥＰＲＯＭには、給湯暖房システム１０における過去の熱量の使用実績などのデータが記憶される。コントローラ１１では、ＣＰＵがＲＯＭやＲＡＭやＥＥＰＲＯＭに記憶される情報に基づいて、貯湯ユニット２０及びガス熱源ユニット５０の各制御弁やＨＰ熱源ユニット４０の各種機器等に対して駆動信号を出力する。また、リモコン１３には、給湯暖房システム１０を操作するためのスイッチやボタン、給湯暖房システム１０の動作状態を表示する液晶表示器等が設けられており、リモコン１３で設定された情報がコントローラ１１に入力される。さらに、コントローラ１１はマイコンメータ９２と通信可能であり、マイコンメータ９２が保持している燃料ガスの供給に関連する各種の状態量のデータを取得することができる。

（通常の運転）
給湯暖房システム１０では、以下のように、蓄熱・給湯・暖房・湯張り・追い焚き等の運転を行う。
（１）ＨＰ熱源ユニット４０によって貯湯槽２１の水を加熱して高温の温水とし、この温水を貯湯槽２１に貯湯し；
（２）混合器２４で貯湯槽２１の貯水と水道水とを混合して給湯設定温度の混合水となるように調整し；
（３）混合器２４で給湯設定温度に調整された混合水を給湯バイパス経路２８を通じて給湯栓８０から給湯する第１給湯運転と、混合器２４で給湯設定温度よりも低い温度に調整された混合水を給湯器５１の給湯熱交換器５３を通過する際に加熱して給湯栓８０から給湯する第２給湯運転の何れかを行い;
（４）混合器２４で湯張り設定温度に調温された混合水、または給湯器５１の給湯熱交換器５３で加熱された温水を風呂の浴槽７２に給湯し；
（５）暖房循環経路６１に水を循環させて床暖房機及び浴室暖房機に温水を供給するとともに、風呂の浴槽の水を追い焚き熱交換器７６によって加熱する。

まず、ＨＰ熱源ユニット４０を稼働することによって、貯湯槽２１に高温の水が貯湯される。ＨＰ熱源ユニット４０では、圧縮機４１で圧縮されたＨＰ冷媒が、第１熱交換器４３の冷媒流路４３ａを流れる際に循環水流路４３ｂを流れる循環水を加熱する。冷媒流路４３ａから流出したＨＰ冷媒は、膨張弁４４で膨張して冷却され、第２熱交換器４５を流れる際に外気から吸熱して昇温する。昇温したＨＰ冷媒が圧縮機４１に流入して再び圧縮されることによってさらに昇温する。また、ＨＰ熱源ユニット４０では、破線矢印に示すように、第２熱交換器４５を除霜するため、一時的に除霜弁４７ａが開いて圧縮機４１から吐出した高温のＨＰ冷媒が、除霜経路４７を通じて第２熱交換器４５を流れるようにする。

貯湯ユニット２０では、循環ポンプ３７が作動し、貯湯槽２１内の水が貯湯槽２１の底部から循環往路３３に吸出される。循環往路３３に吸出された水は、ＨＰ熱源ユニット４０の第１熱交換器４３の循環水流路４３ｂを通過する際に加熱されて温度上昇する。温度上昇した温水は、循環復路３４を流れて貯湯槽２１の上部に戻される。この循環が行われることによって、貯湯槽２１では、冷水層の上部に高温層が積層した温度成層が形成される。貯湯槽２１に高温の温水が戻され続けると、高温層の厚さ（深さ）は次第に大きくなり、最大限に蓄熱された状態では、貯湯槽２１の全体に高温の温水が貯まった状態になる。貯湯槽２１に最大限に蓄熱が行われていなくても、温度成層が形成されることにより、貯湯槽２１の上部に接続されている温水経路２５には、高温の温水が送り出される。

第１給湯運転及び第２給湯運転は以下のようにして行われる。貯湯槽２１の上部サーミスタ３９の検出水温が、リモコン１３で設定されている給湯設定温度よりも高い基準温度以上である場合には、第１給湯運転が行われる。第１給湯運転では、コントローラ１１がバイパス制御弁２８ａを開状態とし、水量サーボ５２ｃを全閉状態とする。コントローラ１１は、混合サーミスタ２７ａで検出される水温が給湯設定温度となるように、温水制御弁２５ａの開度と給水制御弁２６ａの開度を調整する。給湯設定温度に調整された混合水は、第１混合経路２７を流れた後に、給湯バイパス経路２８及び第１給湯経路２９を通じて給湯栓８０から給湯される。貯湯槽２１の温水で浴槽に湯張りする場合には、バイパス制御弁２８ａを閉じ、水量サーボ５２ｃと熱源機バイパス制御弁５９と湯張り弁７０ａを開き、混合器２４によって調温された温水を浴槽７２に送りこむ。

一方、上部サーミスタ３９の検出水温が基準温度未満である場合には、第２給湯運転が行われる。第２給湯運転では、コントローラ１１が、バイパス制御弁２８ａを全閉状態とし、水量サーボ５２ｃを所定開度に設定する。コントローラ１１は、混合サーミスタ２７ａで検出される水温が給湯設定温度よりも低い温度となるように、温水制御弁２５ａの開度と給水制御弁２６ａの開度を調整する。給湯設定温度よりも低い温度に調整された混合水は、第１混合経路２７を流れ、ガス熱源ユニット５０の第２混合経路５２を流れて給湯熱交換器５３に流入し、バーナ５４により加熱される。給湯熱交換器５３では、給湯熱交換器５３の出口に設けられている缶体サーミスタ５６で検出される水温が６０℃以上となるように制御される。これにより、配管に結露水が発生することを抑制することができる。給湯設定温度が６０℃よりも低い場合には、出湯サーミスタ５７で検出される水温が給湯設定温度となるように、熱源機バイパス制御弁５９の開度が制御される。第２混合経路５２を流れる混合水の一部が熱源機バイパス経路５８を通じて第２給湯経路５５に流入し、給湯熱交換器５３を流れた６０℃以上の水と給湯熱交換器５３を流れていない低温の水とが混合されて給湯設定温度の水となる。このようにして、給湯設定温度に調温された水が、第２給湯経路５５と第１給湯経路２９を通じて給湯栓８０から給湯される。これにより、第１給湯運転中に貯湯槽２１に貯湯しておいた温水を消費しつくした場合にも、給湯設定温度に調温された温水を給湯し続けることができる。浴槽７２に湯張り運転する場合は、湯張り弁７０ａを開き、給湯器５１によって調温された温水を浴槽７２に送りこむ。

第１給湯運転と第２給湯運転とを切り換える場合、コントローラ１１は、バーナ５４を以下のように制御する。第１給湯運転から第２給湯運転への切り換えが行われる場合には、コントローラ１１は、消火している状態のバーナ５４に点火指令を出力する。コントローラ１１は、給湯設定温度よりも低い温度の混合水が給湯熱交換器５３まで移動したタイミングでバーナ５４を点火させる。なお実際には、バーナ５４の点火指令から点火が開始されるまでにプリパージ動作が行われるため、コントローラ１１では、このプリパージ動作に要する期間をも考慮して、バーナ５４に点火指令を出力する。

一方、第２給湯運転から第１給湯運転への切り換えが行われる場合には、コントローラ１１は、点火している状態のバーナ５４を消火する。コントローラ１１は、給湯設定温度の混合水が給湯熱交換器５３近傍まで移動したタイミングでバーナ５４を消火する。バーナ５４は、コントローラ１１から消火指令が出力されたタイミングで消火する。

リモコン１３に浴槽７２の湯張り要求が入力されると、コントローラ１１は、湯張り弁７０ａを開いて浴槽７２に給湯する。第２給湯経路５５から湯張り経路７０を流れた湯は、破線矢印に示すように、風呂循環経路７１を通じて浴槽７２に給湯される。リモコン１３の湯張り設定温度に応じた湯が浴槽７２に給湯される。

また、リモコン１３に床暖房の利用要求が入力されると、暖房ポンプ６３ａが駆動し、バーナ６９が点火し、シスターン６２から第１暖房経路６３を流れた温水が、第２暖房経路６４を通じて床暖房機に供給される。床暖房機に供給される温水は、６０℃程度であり、暖房低温サーミスタ６３ｂで検出される温水の温度が６０℃程度となるように、バーナ６９の動作が制御される。また、リモコン１３に浴室暖房の利用要求が入力されると、暖房ポンプ６３ａが駆動し、バーナ６９が点火し、シスターン６２から流出した温水が第１暖房熱交換器６３ｃで加熱され、第３暖房経路６５を通じて浴室暖房機に供給される。浴室暖房機に供給される温水の温度は、７０〜８０℃であり、暖房高温サーミスタ６５ａで検出される温度が７０〜８０℃となるように、バーナ６９の動作が制御される。床暖房の利用要求があって、浴室暖房の利用要求がないときは、暖房バイパス制御弁６８ａが開状態となり、第１暖房熱交換器６３ｃで加熱された温水が、暖房バイパス経路６８及び第１暖房戻り経路６６を通じてシスターン６２に戻る。床暖房機及び浴室暖房機を流れた温水は、第２暖房戻り経路６７を流れて第２暖房熱交換器６６ｃに流入し、第２暖房熱交換器６６ｃで加熱された後に、第１暖房戻り経路６６を通じてシスターン６２に流入する。

また、リモコン１３に風呂の追い焚き要求が入力されると、風呂ポンプ７３が駆動して、浴槽７２の湯が風呂循環経路７１を循環する。また、追い焚き流量制御弁７８ａの開度が調整され、第１暖房熱交換器６３ｃで加熱された温水が第３暖房経路６５から追い焚き経路７８へと流れる。風呂循環経路７１を流れる風呂湯と追い焚き経路７８を流れる温水とが追い焚き熱交換器７６で熱交換し、風呂循環経路７１を流れる風呂湯が加熱される。

（マイコンメータ誤検知防止運転）
例えば、給湯暖房システム１０で、暖房運転を長時間継続する場合、ガス熱源ユニット５０において燃料ガスを長期間使用し続けることになる。燃料ガスが所定のガス漏れ検知期間（例えば３０日間）にわたって流れ続けると、マイコンメータ９２がガス漏れを誤検知して、ガス漏れ警報を発してしまう。実際にはガス漏れが発生していない場合にまで、マイコンメータ９２がガス漏れ警報を発してしまうと、使用者はその度に解除操作をしなければならず、使用者の利便性を損なうことになる。そこで、本実施例の給湯暖房システム１０では、コントローラ１１が、図２に示すようなマイコンメータ誤検知防止運転を行う。

ステップＳ２では、ガス熱源ユニット５０において燃料ガスの使用を禁止するガス遮断期間を決定する。本実施例では、まずコントローラ１１がマイコンメータ９２から燃料ガスの連続供給時間についての情報を取得し、ガス熱源ユニット５０においてそのまま燃料ガスを使用し続けた場合にマイコンメータ９２がガス漏れ警報を発する予定時刻を算出する。そして、その予定時刻の直前の１時間をガス遮断期間として設定する。

ステップＳ４では、ガス遮断期間において熱量が不足しないように事前に貯湯槽２１への蓄熱を行う、予備蓄熱の開始時刻を決定する。本実施例では、ガス遮断期間の開始時刻の１時間前を、予備蓄熱の開始時刻に設定する。

ステップＳ６では、予備蓄熱の開始時刻になるまで待機する。

ステップＳ８では、ガス遮断期間における必要熱量を特定する。ガス遮断期間における必要熱量は、例えば過去の同じ時間帯における熱量の使用実績に基づいて特定することができる。

ステップＳ１０では、貯湯槽２１の蓄熱量を特定する。貯湯槽２１の蓄熱量は、例えば上部サーミスタ３９および往路サーミスタ３６の検出温度に基づいて算出することができる。

ステップＳ１２では、ステップＳ８で特定されたガス遮断期間における必要熱量と、ステップＳ１０で特定された貯湯槽２１の蓄熱量を比較する。ガス遮断期間における必要熱量が貯湯槽２１の蓄熱量より小さい場合（ステップＳ１２でＹＥＳの場合）、処理はステップＳ１６へ進む。ガス遮断期間における必要熱量が貯湯槽２１の蓄熱量より大きい場合（ステップＳ１２でＮＯの場合）、処理はステップＳ１４へ進む。

ステップＳ１４では、ＨＰ熱源ユニット４０を駆動して、貯湯槽２１への蓄熱を行う。本実施例では、予備蓄熱においては、通常時の蓄熱に比べて貯湯槽２１での貯湯温度がより高温となるように、ＨＰ熱源ユニット４０を運転する。例えば、通常時の蓄熱においてＨＰ熱源ユニット４０から貯湯槽２１への温水の戻り温度が４５℃である場合、予備蓄熱においては貯湯槽２１への温水の戻り温度が５５℃となるように、ＨＰ熱源ユニット４０を運転する。これにより、予備蓄熱における貯湯槽２１への蓄熱量を増大し、ガス遮断期間における湯切れの発生を抑制することができる。ＨＰ熱源ユニット４０の運転により、貯湯槽２１の蓄熱量がガス遮断期間における必要熱量に達すると、処理はステップＳ１６へ進む。

ステップＳ１６では、ガス遮断期間の開始時刻まで待機する。

ステップＳ１８では、ガス熱源ユニット５０における燃料ガスの使用を禁止する。これにより、ガス供給路９０からガス熱源ユニット５０への燃料ガスの供給が停止する。

ステップＳ２０では、貯湯槽２１からの出湯量を制限する。貯湯槽２１からの出湯量は、例えば水量サーボ５２ｃにおける上限流量を規定することで、制限することができる。あるいは、温水制御弁２５ａと給水制御弁２６ａにおいて合計流量についての上限流量を規定することで、制限することができる。これにより、ガス遮断期間における貯湯槽２１からの熱供給量を制限することができる。ガス熱源ユニット５０での加熱ができない期間に、貯湯槽２１が湯切れしてしまう事態を防ぐことができる。

ステップＳ２２では、マイコンメータ９２における燃料ガスの連続供給時間がリセットされたか否かを判断する。燃料ガスの連続供給時間がリセットされた場合（ＹＥＳの場合）、処理はステップＳ２６へ進む。燃料ガスの連続供給時間がリセットされていない場合（ＮＯの場合）、処理はステップＳ２４へ進む。

ステップＳ２４では、ガス遮断期間の終了時刻になったか否かを判断する。ガス遮断期間の終了時刻になった場合（ＹＥＳの場合）、処理はステップＳ２６へ進む。ガス遮断期間の終了時刻になっていない場合（ＮＯの場合）、処理はステップＳ２２へ戻る。

ステップＳ２６では、貯湯槽２１からの出湯量の制限を解除する。その後、ステップＳ２８で、ガス熱源ユニット５０における燃料ガスの使用を許可し、マイコンメータ誤検知防止運転を終了する。

本実施例の給湯暖房システム１０では、マイコンメータ９２における燃料ガスの連続供給時間がガス漏れ検知期間に達する前に、ガス熱源ユニット５０での燃料ガスの使用を禁止するガス遮断期間を設けている。これによって、マイコンメータ９２における燃料ガスの連続供給時間をリセットし、マイコンメータがガス漏れを誤検知してしまう事態を防ぐことができる。

本実施例の給湯暖房システム１０では、ガス遮断期間が開始するまでに、ガス遮断期間の間の必要熱量を貯湯槽２１へ蓄熱しておく。このような構成とすることによって、ガス遮断期間の間も必要とされる熱量を供給することができる。使用者の利便性を確保することができる。

本実施例の給湯暖房システム１０では、ガス遮断期間において、貯湯槽２１からの出湯量を制限する。これにより、ガス遮断期間における貯湯槽２１の蓄熱量の減少を抑制し、貯湯槽２１における湯切れの発生を抑制することができる。

上記の実施例では、給湯や風呂の湯張りについては、貯湯槽２１の蓄熱とバーナ５４による加熱で必要な熱量を供給し、暖房や風呂の追い焚きについては、バーナ６９による加熱で必要な熱量を供給する構成について説明した。これとは異なり、例えば暖房循環経路６１を流れる水と、貯湯槽２１に貯められた温水との間で熱交換する熱交換器を設けて、貯湯槽２１の蓄熱を暖房や風呂の追い焚きにも利用する構成としてもよい。

上記の実施例では、熱源機として大気から吸熱するヒートポンプを利用する構成について説明したが、熱源機の種類はこれに限られない。例えば、熱源機として、電力とともに熱を生成する発電装置を利用してもよいし、太陽光を熱源として利用する集熱器（ソーラーパネル）を利用してもよい。

上記の実施例では、貯湯槽２１に貯める熱媒として、給湯や風呂の湯張りで供給する水道水（上水）を使用する構成について説明した。これとは異なり、例えば貯湯槽２１に貯める熱媒として不凍液を使用し、給湯や風呂の湯張りで供給する水道水（上水）と貯湯槽２１に貯められた不凍液の間で熱交換する熱交換器を設けることで、貯湯槽２１の蓄熱を給湯や風呂の湯張りに利用する構成としてもよい。

上記の実施例では、マイコンメータ９２がガス漏れ警報を発する予定時刻の直前の１時間を、ガス遮断期間として設定する構成について説明したが、上記予定時刻より前であれば、ガス遮断期間はどのような時間帯に設けてもよい。また、ガス遮断期間の長さは、より長い期間（例えば２時間）としてもよいし、より短い期間（例えば３０分間）としてもよい。

上記の実施例では、予備蓄熱の開始時刻をガス遮断期間の開始時刻の１時間前に設定する構成について説明したが、ガス遮断期間より前に予備蓄熱が完了するのであれば、予備蓄熱の開始時刻はどのような時刻としてもよい。

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。

１０ 給湯暖房システム
１１ コントローラ
１３ リモコン
２０ 貯湯ユニット
２１ 貯湯槽
２２ 給水経路
２２ａ 水道水入口
２３ 減圧弁
２４ 混合器
２５ 温水経路
２５ａ 温水制御弁
２５ｂ 温水流量センサ
２５ｃ 温水サーミスタ
２６ 混合給水経路
２６ａ 給水制御弁
２６ｂ 給水流量センサ
２６ｃ 給水サーミスタ
２７ 第１混合経路
２７ａ 混合サーミスタ
２８ 給湯バイパス経路
２８ａ バイパス制御弁
２９ 第１給湯経路
２９ａ 給湯サーミスタ
３１ 排水経路
３２ 排水弁
３３ 循環往路
３４ 循環復路
３６ 往路サーミスタ
３７ 循環ポンプ
３８ 圧力開放経路
３８ａ リリーフ弁
３９ 上部サーミスタ
４０ ヒートポンプ熱源ユニット
４１ 圧縮機
４２ 四方弁
４３ 第１熱交換器
４３ａ 冷媒流路
４３ｂ 循環水流路
４４ 膨張弁
４５ 第２熱交換器
４５ａ ファン
４６ 冷媒配管
４７ 除霜経路
４７ａ 除霜弁
４８ 循環往路接続経路
４８ａ 入口側サーミスタ
４９ 循環復路接続経路
４９ａ 出口側サーミスタ
５０ ガス熱源ユニット
５１ 給湯器
５２ 第２混合経路
５２ａ 入水サーミスタ
５２ｂ 給湯水量センサ
５２ｃ 水量サーボ
５３ 給湯熱交換器
５４ バーナ
５５ 第２給湯経路
５６ 缶体サーミスタ
５７ 出湯サーミスタ
５８ 熱源機バイパス経路
５９ 熱源機バイパス制御弁
６０ 充填経路
６０ａ 補給水電磁弁
６１ 暖房循環経路
６２ シスターン
６３ 第１暖房経路
６３ａ 暖房ポンプ
６３ｂ 暖房低温サーミスタ
６３ｃ 第１暖房熱交換器
６４ 第２暖房経路
６５ 第３暖房経路
６５ａ 暖房高温サーミスタ
６６ 第１暖房戻り経路
６６ｃ 第２暖房熱交換器
６７ 第２暖房戻り経路
６８ 暖房バイパス経路
６８ａ 暖房バイパス制御弁
６９ バーナ
７０ 湯張り経路
７０ａ 湯張り弁
７０ｂ 湯張り量センサ
７１ 風呂循環経路
７２ 浴槽
７３ 風呂ポンプ
７４ 水流スイッチ
７５ 風呂戻りサーミスタ
７６ 追い焚き熱交換器
７６ａ 第１流路
７６ｂ 第２流路
７７ 風呂往きサーミスタ
７８ 追い焚き経路
７８ａ 流量制御弁
８０ 給湯栓
９０ ガス供給路
９２ マイコンメータ

Claims (2)

1. 熱媒を加熱する熱源機と、
   加熱された熱媒を貯める蓄熱槽と、
   燃料ガスを使用して熱媒を加熱する補助熱源機と、
   補助熱源機に燃料ガスを供給するガス供給路に設けられたマイコンメータと通信可能な制御装置を備える熱機器であって、
   ガス供給路における燃料ガスの連続供給時間をマイコンメータから取得し、
   ガス供給路における燃料ガスの連続供給時間がマイコンメータで設定されたガス漏れ検知期間に達する前に、所定のガス遮断期間の間、補助熱源機での燃料ガスの使用を禁止し、
   ガス遮断期間を開始するまでに、ガス遮断期間の間の必要熱量を蓄熱槽へ蓄熱しておく熱機器。
2. ガス遮断期間において、蓄熱槽からの熱供給量を制限する請求項１の熱機器。

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