JP2013221729A - 熱機器 - Google Patents

Abstract

【課題】ヒートポンプユニットと、タンクユニットと、ガス熱源ユニットを備える熱機器において、熱機器の設置に係る作業手順に柔軟性を持たせることが可能な技術を提供する。
【解決手段】熱機器は、自然環境から吸熱するヒートポンプを収容したヒートポンプユニット４０と、ヒートポンプにより加熱された熱媒を蓄えるタンクを収容したタンクユニット２０と、タンクに貯えられた熱媒をガスの燃焼熱により加熱するガス熱源機を収容したガス熱源ユニット５０を備えている。熱機器では、ヒートポンプユニットとタンクユニットの設置が完了しており、ガス熱源ユニットの設置が完了していない状態で、ヒートポンプと前記タンクの間の熱媒経路の空気抜きを行う空気抜き運転を実施可能である。
【選択図】図２

Description

本発明は、熱機器に関する。

自然環境から吸熱するヒートポンプを収容したヒートポンプユニットと、前記ヒートポンプにより加熱された熱媒を蓄えるタンクを収容したタンクユニットと、前記タンクに貯えられた熱媒をガスの燃焼熱により加熱するガス熱源機を収容したガス熱源ユニットを備える熱機器が知られている。このような熱機器は、例えば給湯箇所への給湯を行う給湯器として使用されることもあるし、暖房箇所の暖房を行う暖房機として使用されることもある。また、浴槽の湯はりや追い焚きを行うように構成されていることもある。このような熱機器では、ヒートポンプユニットと、タンクユニットと、ガス熱源ユニットは、それぞれ別体に構成されている。このような熱機器を家屋へ設置する際には、各ユニットを家屋のレイアウトに応じた適切な設置場所へ据え付けた後、ユニット間の配管を接続し、各ユニットへの電力供給線の接続と、ガス熱源ユニットへのガス供給線の接続を行う。その後、各ユニットの内部およびユニット間の熱媒経路の空気抜き運転や、各種の試運転といった準備運転を行い、異常がないことが確認されると、利用者は熱機器を通常通りに使用することが可能となる。このような熱機器における準備運転を実施する技術が、例えば特許文献１に開示されている。

特開２０１１−２２０５７１号公報

従来技術の熱機器では、ヒートポンプユニットと、タンクユニットと、ガス熱源ユニットの設置が全て完了してから、空気抜き運転を始めとする準備運転を行っている。しかしながら、熱機器を設置する際の準備運転の中には、全てのユニットの設置が完了していなくても、個別に実施することが可能なものが含まれている。全てのユニットの設置が完了する前から、一部の準備運転を実施可能とすることによって、熱機器の設置に係る作業手順を現場の状況に応じて柔軟に変更することが可能となり、熱機器の設置に要する期間を短縮することが可能となる。

本明細書では、上記の課題を解決する技術を提供する。本明細書では、ヒートポンプユニットと、タンクユニットと、ガス熱源ユニットを備える熱機器において、熱機器の設置に係る作業手順に柔軟性を持たせることが可能な技術を提供する。

本明細書が開示する熱機器は、自然環境から吸熱するヒートポンプを収容したヒートポンプユニットと、前記ヒートポンプにより加熱された熱媒を蓄えるタンクを収容したタンクユニットと、前記タンクに貯えられた熱媒をガスの燃焼熱により加熱するガス熱源機を収容したガス熱源ユニットを備えている。その熱機器では、前記ヒートポンプユニットと前記タンクユニットの設置が完了しており、前記ガス熱源ユニットの設置が完了していない状態で、前記ヒートポンプと前記タンクの間の熱媒経路の空気抜きを行う空気抜き運転を実施可能である。

なお、ヒートポンプユニットとタンクユニットの設置が完了するとは、ヒートポンプユニットとタンクユニットが据え付けられ、両者の間の配管が接続されて、両者への電力供給線が接続された状態をいう。また、ガス熱源ユニットの設置が完了するとは、ガス熱源ユニットが据え付けられ、ガス熱源ユニットとタンクユニットの間の配管が接続されて、ガス熱源ユニットへの電力供給線とガス供給線がそれぞれ接続された状態をいう。

上記の熱機器によれば、ガス熱源ユニットの設置が完了する前であっても、空気抜き運転を実施することができる。このような構成とすることによって、熱機器の設置に係る作業手順を、現場の状況に応じて柔軟に変更することが可能となる。

上記の熱機器は、前記ヒートポンプユニットと前記タンクユニットの設置が完了しており、前記ガス熱源ユニットの設置が完了していない状態で、前記空気抜き運転を実施した後に、前記ヒートポンプと前記タンクの間で熱媒を循環させて、前記ヒートポンプにより加熱された熱媒を前記タンクに蓄える沸き上げ試運転を実施可能であることが好ましい。

上記の熱機器によれば、ガス熱源ユニットの設置が完了する前であっても、沸き上げ試運転を実施することができる。このような構成とすることによって、熱機器の設置に係る作業手順を、現場の状況に応じてより柔軟に変更することが可能となる。

上記の熱機器は、前記熱媒が水であり、前記タンクユニットが、前記タンクに水を供給する給水経路と、前記タンクから給湯箇所へ水を供給する給湯経路と、前記給水経路からの水を混合して前記給湯経路を流れる水の温度を調整する混合器をさらに収容しており、前記ヒートポンプユニットと前記タンクユニットの設置が完了しており、前記ガス熱源ユニットの設置が完了していない状態で、前記沸き上げ試運転を実施した後に、前記タンクの水を前記混合器で調温して前記給湯箇所へ給湯する給湯試運転を実施可能であることが好ましい。

上記の熱機器によれば、ガス熱源ユニットの設置が完了する前であっても、給湯試運転を実施することができる。このような構成とすることによって、熱機器の設置に係る作業手順を、現場の状況に応じてより柔軟に変更することが可能となる。

本明細書が開示する技術によれば、ヒートポンプユニットと、タンクユニットと、ガス熱源ユニットを備える熱機器において、熱機器の設置に係る作業手順に柔軟性を持たせることができる。

給湯システム１０の構成を模式的に示す図である。 給湯システム１０の個別準備運転の動作を示すフローチャートである。 給湯システム１０の総合準備運転の動作を示すフローチャートである。

以下に説明する実施例の技術的特徴を列記しておく。
（特徴１）ヒートポンプユニットと、タンクユニットと、ガス熱源ユニットは、別個のコントローラを備えている。
（特徴２）ヒートポンプユニットのコントローラに、個別準備運転モードと総合準備運転モードを切り換えるモード切換スイッチが設けられている。

本発明の給湯システムを具現化した実施例を、図１〜図３を参照して説明する。図１は給湯システム１０の系統図であり、水及び熱媒の流れを矢印で示している。図１に示すように、給湯システム１０は、タンクユニット２０と、ヒートポンプユニット４０と、ガス熱源ユニット５０を備えている。給湯システム１０は、給湯栓８０と浴槽７２に給湯する。本明細書では、浴槽７２に給湯することを湯はりという。また、給湯システム１０は、浴槽７２に貯められた浴槽水を追い焚きする。

ヒートポンプユニット４０では、圧縮機４１の吐出側Ａと四方弁４２と第１熱交換器４３の熱媒流路４３ａと膨張弁４４と第２熱交換器４５と四方弁４２と圧縮機４１の戻り側Ｂが、熱媒配管４６によって順に接続されており、熱媒がこの順に循環する。第１熱交換器４３は、熱媒流路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熱媒の間で熱交換を行う。圧縮機４１の吐出側Ａと四方弁４２との間の熱媒配管４６と、膨張弁４４と第２熱交換器４５との間の熱媒配管４６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、循環水流路４３ｂに流入する循環水の温度を検出し、出口側サーミスタ４９ａは、循環水流路４３ｂから流出する循環水の温度を検出する。また、循環往路接続経路４８には、循環ポンプ４８ｂが設けられている。

ヒートポンプユニット４０は、コントローラ４０ａを備えている。コントローラ４０ａは、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を備えている。コントローラ４０ａには、入口側サーミスタ４８ａおよび出口側サーミスタ４９ａから、検出信号が入力される。また、コントローラ４０ａは、圧縮機４１、四方弁４２、膨張弁４４、ファン４５ａ、循環ポンプ４８ｂの動作を制御する。また、コントローラ４０ａには、準備運転のモードを切り換えるモード切換スイッチ４０ｂと、ヒートポンプユニット４０の準備運転を開始する準備運転スイッチ４０ｃが設けられている。モード切換スイッチ４０ｂを介して、準備運転のモードは、個別準備運転モードと総合準備運転モードの何れかに切換可能である。

タンクユニット２０は、貯湯槽２１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。給水経路２２には、減圧弁２３の下流側に混合器２４の混合用給水経路２６が接続されている。混合用給水経路２６には、給水制御弁２６ａ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。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、混合用給水経路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、ヒートポンプユニット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。

ヒートポンプユニット４０の循環ポンプ４８ｂ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とヒートポンプユニット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、空気抜き経路３７と圧力開放経路３８が接続されている。空気抜き経路３７には、空気抜き弁３７ａが設けられている。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。

混合器２４は、温水経路２５と混合用給水経路２６と第１混合経路２７を備えている。温水経路２５は、貯湯槽２１の上部に接続されている。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へ流れる温水の流量を調整する。温水流量センサ２５ｂ及び温水サーミスタ２５ｃは、温水経路２５を流れる温水の流量と温度を検出する。混合用給水経路２６は、上記したように給水経路２２に接続されている。混合用給水経路２６には、上記した給水制御弁２６ａと、給水流量センサ２６ｂと給水サーミスタ２６ｃとが設けられている。給水制御弁２６ａは、混合用給水経路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、混合用給水経路２６を流れる水道水の流量と温度を検出する。

温水経路２５と混合用給水経路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を備えている。

タンクユニット２０は、さらに第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つで代表して示している）。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から第１給湯経路２９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。

タンクユニット２０は、コントローラ２０ａを備えている。コントローラ２０ａは、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を備えている。コントローラ２０ａには、温水サーミスタ２５ｃ、給水サーミスタ２６ｃ、混合サーミスタ２７ａ、給湯サーミスタ２９ａ、往路サーミスタ３６、上部サーミスタ３９、温水流量センサ２５ｂ、給水流量センサ２６ｂから、検出信号が入力される。また、コントローラ２０ａは、温水制御弁２５ａ、給水制御弁２６ａ、バイパス制御弁２８ａ、排水弁３２、空気抜き弁３７ａの動作を制御する。

ガス熱源ユニット５０は、給湯器５１で構成されている。給湯器５１は、給湯用熱交換器５３と、給湯用バーナ５４と、追い焚き用熱交換器７６と、追い焚き用バーナ７８等を備えている。給湯用熱交換器５３の入口側は第２混合経路５２を介してタンクユニット２０の第１混合経路２７に接続されている。給湯用熱交換器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。給湯用バーナ５４はガス燃焼式であって、給湯用熱交換器５３を加熱する。給湯用熱交換器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。給湯用熱交換器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、給湯用熱交換器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。出湯サーミスタ５７は、給湯用熱交換器５３の近傍に配置されている。

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、その流量が調整される。

第２給湯経路５５の出湯サーミスタ５７の下流側には、湯はり経路７０の一端が接続されている。湯はり経路７０の他端は、風呂循環経路７１に接続されている。湯はり経路７０には、湯はり弁７０ａと湯はり量センサ７０ｂとが設けられている。風呂循環経路７１は、浴槽７２から湯はり経路７０との合流点まで伸びている第１流路７６ａと、湯はり経路７０との合流点から追い焚き用熱交換器７６を経て浴槽７２にまで伸びている第２流路７６ｂを備えている。風呂循環経路７１は、浴槽７２と追い焚き用熱交換器７６との間で浴槽水を循環させるものである。風呂循環経路７１には、水圧センサ７９と、風呂ポンプ７３と、水流スイッチ７４と、風呂往きサーミスタ７５と、追い焚き用熱交換器７６と、風呂戻りサーミスタ７７とが順に設けられている。

湯はり弁７０ａを開くと、第２給湯経路５５を流れる温水が、破線矢印に示すように、第１流路７６ａと第２流路７６ｂの両者から、浴槽７２に供給される。風呂ポンプ７３は、運転していないと、温水が逆流するのを許容する。

風呂ポンプ７３を駆動すると、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、追い焚き用熱交換器７６を流れる際に、ガス燃焼式の追い焚き用バーナ７８によって加熱される。風呂往きサーミスタ７５は、浴槽７２から風呂循環経路７１に流入した浴槽水の温度を検出するものであり、風呂戻りサーミスタ７７は、追い焚き用熱交換器７６で加熱された後の浴槽水の温度を検出するものである。

ガス熱源ユニット５０は、コントローラ５０ａを備えている。コントローラ５０ａは、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を備えている。コントローラ５０ａには、入水サーミスタ５２ａ、缶体サーミスタ５６、出湯サーミスタ５７、風呂往きサーミスタ７５、風呂戻りサーミスタ７７、給湯水量センサ５２ｂ、湯はり量センサ７０ｂ、水流スイッチ７４、水圧センサ７９から、検出信号が入力される。また、コントローラ５０ａは、水量サーボ５２ｃ、熱源機バイパス制御弁５９、湯はり弁７０ａ、風呂ポンプ７３、給湯用バーナ５４、追い焚き用バーナ７８の動作を制御する。また、ガス熱源ユニット５０には、ガス熱源ユニット５０の準備運転を開始する準備運転スイッチ５０ｃが設けられている。

ヒートポンプユニット４０のコントローラ４０ａは、タンクユニット２０のコントローラ２０ａと通信可能である。タンクユニット２０のコントローラ２０ａは、ガス熱源ユニット５０のコントローラ５０ａと通信可能である。ガス熱源ユニット５０のコントローラ５０ａは、リモコン５０ｂと通信可能である。リモコン５０ｂには、給湯システム１０を操作するためのスイッチやボタン、給湯システム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５０ｂで設定された情報がガス熱源ユニット５０に入力される。利用者は、リモコン５０ｂを利用して、給湯設定温度、湯はり設定温度、湯はり設定水位等を設定することができる。また、リモコン５０ｂにはタイマが内蔵されており、現在時刻の情報を保持することができる。リモコン５０ｂに現在時刻が設定されると、沸き上げ運転を深夜の時間帯に行ったり、湯はり運転を所望の時刻に行ったりする、タイマ運転を行うことができる。

給湯システム１０では、以下に説明するように、沸き上げ運転、除霜運転、給湯運転、湯はり運転、追い焚き運転等を行うことができる。

（沸き上げ運転）
沸き上げ運転では、貯湯槽２１に貯えられた水をヒートポンプユニット４０により加熱する。ヒートポンプユニット４０では、圧縮機４１で圧縮されて昇温した熱媒が、第１熱交換器４３の熱媒流路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。熱媒流路４３ａから流出した熱媒は、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。昇温した熱媒が圧縮機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。さらに、ヒートポンプユニット４０では、循環ポンプ４８ｂを駆動する。

循環ポンプ４８ｂの駆動により、タンクユニット２０では、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、ヒートポンプユニット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、完全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に完全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。

（除霜運転）
除霜運転では、ヒートポンプユニット４０の第２熱交換器４５を除霜する。破線矢印に示すように、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熱媒が、除霜経路４７を通じて第２熱交換器４５に流れるようにする。第２熱交換器４５に高温の熱媒が流れることで、第２熱交換器４５が除霜される。

（給湯運転）
温水流量センサ２５ｂの検出流量および給水流量センサ２６ｂの検出流量の合計が所定値を超えると、給湯栓８０または浴槽７２への給湯が開始されたと判断して、給湯システム１０は蓄熱給湯運転または加熱給湯運転を行う。貯湯槽２１の上部サーミスタ３９の検出水温が、リモコン５０ｂで設定されている給湯設定温度よりも一定温度だけ高い基準温度以上である場合には、蓄熱給湯運転が行われる。蓄熱給湯運転では、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。また、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。

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、加熱給湯運転が行われる。加熱給湯運転では、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。また、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給湯用熱交換器５３による温度上昇幅だけ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を流れて給湯用熱交換器５３に流入し、給湯用バーナ５４により加熱される。給湯用熱交換器５３では、給湯用熱交換器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、給湯用熱交換器５３を流れた６０℃以上の水と給湯用熱交換器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温水となる。このようにして、給湯設定温度に調温された温水が、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、蓄熱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。

（湯はり運転）
浴槽７２に湯はり運転する場合は、給湯設定温度を湯はり設定温度に読み代えて、上記の加熱給湯運転を実施する。リモコン５０ｂに浴槽７２の湯はり要求が入力されると、湯はり弁７０ａを開いて浴槽７２に給湯する。第２給湯経路５５から湯はり経路７０を流れた湯は、破線矢印に示すように、第１流路７６ａと第２流路７６ｂを通じて浴槽７２に給湯される。リモコン５０ｂで設定されている湯はり設定温度に応じた湯が浴槽７２に給湯される。

（追い焚き運転）
浴槽７２に貯められている浴槽水の温度が低下すれば、風呂ポンプ７３を運転し、追い焚き用バーナ７８を点火する。この追い焚き運転によって、浴槽７２の浴槽水が追い焚きされて、湯はり設定温度に復帰する。

給湯システム１０を家屋へ設置する際には、ヒートポンプユニット４０、タンクユニット２０およびガス熱源ユニット５０を家屋のレイアウトに応じた適切な設置場所へ据え付けた後、ユニット間の配管を接続し、各ユニットへの電力供給線の接続と、ガス熱源ユニット５０へのガス供給線の接続を行う。そして、以下に説明するような、空気抜き運転、沸き上げ試運転、給湯試運転、風呂試運転等の準備運転を行って、異常がないことが確認されると、利用者は給湯システム１０を通常通りに使用することができる。以下では、給湯システム１０で実施する準備運転について説明する。

（空気抜き運転）
空気抜き運転では、貯湯槽２１に水が満たされた状態で、タンクユニット２０の空気抜き弁３７ａを開いて、ヒートポンプユニット４０の循環ポンプ４８ｂを駆動する。これにより、循環往路３３、循環往路接続経路４８、循環水流路４３ｂ、循環復路接続経路４９、循環復路３４に水が満たされる。所定時間に亘って循環ポンプ４８ｂを駆動した後、循環ポンプ４８ｂを停止し、空気抜き弁３７ａを閉じて、空気抜き運転は終了する。

（沸き上げ試運転）
沸き上げ試運転では、通常運転における沸き上げ運転と同様に、貯湯槽２１に貯えられた水を循環させて、ヒートポンプユニット４０により加熱する。沸き上げ試運転では、ヒートポンプユニット４０による貯湯槽２１への蓄熱が正常に行われるか否かを判断する。

（給湯試運転）
給湯試運転では、通常運転における蓄熱給湯試運転と同様に、貯湯槽２１に貯えられた温水を混合器２４で給湯設定温度に調温して、給湯栓８０に給湯する。給湯試運転では、混合器２４による温度調整が正常に行われるか否かを判断する。

（風呂試運転）
風呂試運転では、通常運転における湯はり運転、および追い焚き運転と同様の運転を行う。風呂試運転では、浴槽７２への給湯設定温度での湯はりや、浴槽７２の浴槽水の追い焚きが、正常に行われるか否かを判断する。また、風呂試運転においては、湯はり量センサ７０ｂの検出流量を積算して得られる浴槽７２への供給水量と、水圧センサ７９の検出水圧から算出される浴槽７２の水位から、浴槽７２の大きさが把握される。

本実施例の給湯システム１０では、ガス熱源ユニット５０がいまだ据え付けられていない場合や、ガス熱源ユニット５０が据え付けられているものの、タンクユニット２０との間の配管が接続されていない場合や、ガス熱源ユニット５０に電気やガスが供給されていない場合でも、上記した空気抜き運転、沸き上げ試運転および給湯試運転を実施可能である。これにより、給湯システム１０の設置に係る作業手順を、現場の状況に応じて柔軟に変更することが可能となっている。

給湯システム１０では、タンクユニット２０とヒートポンプユニット４０の設置が完了した後、ガス熱源ユニット５０の設置が完了する前に、空気抜き運転、沸き上げ試運転および給湯試運転を実施する場合には、作業者はヒートポンプユニット４０のコントローラ４０ａのモード切換スイッチ４０ｂによって、個別準備運転モードを選択する。また、タンクユニット２０、ヒートポンプユニット４０およびガス熱源ユニット５０の設置が全て完了した後に、準備運転を行う場合には、作業者はモード切換スイッチ４０ｂによって、総合準備運転モードを選択する。

ヒートポンプユニット４０のコントローラ４０ａは、電源が投入されると、タンクユニット２０のコントローラ２０ａとの通信を介して、タンクユニット２０の設置が完了しているかを確認する。その後、モード切換スイッチ４０ｂで選択されている準備運転のモードを確認する。モード切換スイッチ４０ｂで個別準備運転モードが選択されている場合には、図２に示す個別準備運転を実施する。モード切換スイッチ４０ｂで総合準備運転モードが選択されている場合には、図３に示す総合準備運転を実施する。

図２の個別準備運転では、ステップＳ２で、ヒートポンプユニット４０のコントローラ４０ａの準備運転スイッチ４０ｃがオンになるまで待機する。作業者によって準備運転スイッチ４０ｃがオンに操作されると、ステップＳ４へ進む。

ステップＳ４では、空気抜き運転を実施する。これにより、循環往路３３、循環往路接続経路４８、循環水流路４３ｂ、循環復路接続経路４９、循環復路３４に水が満たされる。空気抜き運転が異常なく終了すると、ステップＳ６へ進む。

ステップＳ６では、沸き上げ試運転を実施する。これにより、ヒートポンプユニット４０による貯湯槽２１への蓄熱が正常に行われることが確認される。沸き上げ試運転が異常なく終了すると、ステップＳ８へ進む。

ステップＳ８では、給湯流量が所定値（例えば２．７リットル／分）以上となるまで待機する。給湯流量は、温水流量センサ２５ｂの検出流量と給水流量センサ２６ｂの検出流量を合計することで算出される。作業者によって給湯栓８０が開かれて、給湯流量が所定値以上となると、ステップＳ１０へ進む。

ステップＳ１０では、給湯試運転を実施する。これにより、貯湯槽２１に貯えられた温水が混合器２４で給湯設定温度に調温されて、給湯栓８０に給湯されることが確認される。給湯試運転が異常なく終了すると、ステップＳ１２へ進む。

ステップＳ１２では、給湯流量が所定値（例えば２．０リットル／分）以下となるまで待機する。作業者によって給湯栓８０が閉じられて、給湯流量が所定値以下となると、ステップＳ１４へ進む。

ステップＳ１４では、ガス熱源ユニット５０の設置が完了するまで待機する。ガス熱源ユニット５０のコントローラ５０ａとの通信を介して、ガス熱源ユニット５０の設置が完了していることが確認されると、ステップＳ１６へ進む。

ステップＳ１６では、ガス熱源ユニット５０のコントローラ５０ａの準備運転スイッチ５０ｃがオンになるまで待機する。作業者によって準備運転スイッチ５０ｃがオンに操作されると、ステップＳ１８へ進む。

ステップＳ１８では、風呂試運転を実施する。これにより、浴槽７２への給湯設定温度での湯はりや、浴槽７２の浴槽水の追い焚きが、正常に行われることが確認される。風呂試運転が異常なく終了すると、給湯システム１０は準備運転を終了する。

以上のように、個別準備運転モードが選択されている場合には、ヒートポンプユニット４０とタンクユニット２０の設置が完了して、ガス熱源ユニット５０の設置が完了していない状態で、空気抜き運転と、沸き上げ試運転を行うことができる。また、ヒートポンプユニット４０とタンクユニット２０の設置が完了して、ガス熱源ユニット５０の設置が完了していない状態で、給湯試運転を行って、混合器２４による温度調整が正常に行われることを確認することができる。このような構成とすることで、給湯システム１０の設置に係る作業手順を現場の状況に応じて柔軟に変更することが可能となる。

図３の総合準備運転では、ステップＳ２２で、ヒートポンプユニット４０のコントローラ４０ａの準備運転スイッチ４０ｃがオンになるまで待機する。作業者によって準備運転スイッチ４０ｃがオンに操作されると、ステップＳ２４へ進む。

ステップＳ２４では、空気抜き運転を実施する。これにより、循環往路３３、循環往路接続経路４８、循環水流路４３ｂ、循環復路接続経路４９、循環復路３４に水が満たされる。空気抜き運転が異常なく終了すると、ステップＳ２６へ進む。

ステップＳ２６では、リモコン５０ｂの時刻設定がされるまで待機する。作業者により、リモコン５０ｂの時刻設定が完了すると、ステップＳ２８へ進む。

ステップＳ２８では、沸き上げ試運転を実施する。これにより、ヒートポンプユニット４０による貯湯槽２１への蓄熱が正常に行われることが確認される。沸き上げ試運転が異常なく終了すると、ステップＳ３０へ進む。

ステップＳ３０では、ガス熱源ユニット５０のコントローラ５０ａの準備運転スイッチ５０ｃがオンになるまで待機する。作業者によって準備運転スイッチ５０ｃがオンに操作されると、ステップＳ３２へ進む。

ステップＳ３２では、風呂試運転を実施する。これにより、浴槽７２への給湯設定温度での湯はりや、浴槽７２の浴槽水の追い焚きが、正常に行われることが確認される。また、風呂試運転によって、混合器２４における温度調整が正常に行われることも確認される。風呂試運転を行う場合には、個別準備運転で行う給湯試運転は不要である。風呂試運転が異常なく終了すると、給湯システム１０は準備運転を終了する。

以上のように、総合準備運転モードが選択されている場合には、従来技術と同様に、ヒートポンプユニット４０、タンクユニット２０およびガス熱源ユニット５０の設置が全て完了した状態で、空気抜き運転、沸き上げ試運転および風呂試運転を行うことができる。

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 給湯システム；２０ タンクユニット；２０ａ コントローラ；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 混合用給水経路；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 空気抜き経路；３７ａ 空気抜き弁；３８ 圧力開放経路；３８ａ リリーフ弁；３９ 上部サーミスタ；４０ ヒートポンプユニット；４０ａ コントローラ；４０ｂ モード切換スイッチ；４０ｃ 準備運転スイッチ；４１ 圧縮機；４２ 四方弁；４３ 第１熱交換器；４３ａ 熱媒流路；４３ｂ 循環水流路；４４ 膨張弁；４５ 第２熱交換器；４５ａ ファン；４６ 熱媒配管；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；４８ｂ 循環ポンプ；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；５０ａ コントローラ；５０ｂ リモコン；５０ｃ 準備運転スイッチ；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 給湯用熱交換器；５４ 給湯用バーナ；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；７０ 湯はり経路；７０ａ 湯はり弁；７０ｂ 湯はり量センサ；７１ 風呂循環経路；７２ 浴槽；７３ 風呂ポンプ；７４ 水流スイッチ；７５ 風呂往きサーミスタ；７６ 追い焚き用熱交換器；７６ａ 第１流路；７６ｂ 第２流路；７７ 風呂戻りサーミスタ；７８ 追い焚き用バーナ；７９ 水圧センサ；８０ 給湯栓

Claims (3)

1. 自然環境から吸熱するヒートポンプを収容したヒートポンプユニットと、前記ヒートポンプにより加熱された熱媒を蓄えるタンクを収容したタンクユニットと、前記タンクに貯えられた熱媒をガスの燃焼熱により加熱するガス熱源機を収容したガス熱源ユニットを備える熱機器であって、
   前記ヒートポンプユニットと前記タンクユニットの設置が完了しており、前記ガス熱源ユニットの設置が完了していない状態で、前記ヒートポンプと前記タンクの間の熱媒経路の空気抜きを行う空気抜き運転を実施可能である熱機器。
2. 前記ヒートポンプユニットと前記タンクユニットの設置が完了しており、前記ガス熱源ユニットの設置が完了していない状態で、前記空気抜き運転を実施した後に、前記ヒートポンプと前記タンクの間で熱媒を循環させて、前記ヒートポンプにより加熱された熱媒を前記タンクに蓄える沸き上げ試運転を実施可能である請求項１の熱機器。
3. 前記熱媒が水であり、
   前記タンクユニットが、前記タンクに水を供給する給水経路と、前記タンクから給湯箇所へ水を供給する給湯経路と、前記給水経路からの水を混合して前記給湯経路を流れる水の温度を調整する混合器をさらに収容しており、
   前記ヒートポンプユニットと前記タンクユニットの設置が完了しており、前記ガス熱源ユニットの設置が完了していない状態で、前記沸き上げ試運転を実施した後に、前記タンクの水を前記混合器で調温して前記給湯箇所へ給湯する給湯試運転を実施可能である請求項２の熱機器。

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