JP5174950B2 - 温度調整装置、流体供給システム、暖房システム、温度調整装置の取付方法及び流体供給方法 - Google Patents

Description

この発明は、例えば、水（温水）等の流体の温度を調整する技術に関する。

温水暖房器具は、仕様により要求される温水の温度が異なる。つまり、温水暖房器具には、比較的温度の高い温水が必要な暖房器具（高温暖房器具）と、比較的温度の低い温水が必要な暖房器具（低温暖房器具）とがある。

高温暖房器具と低温暖房器具とを直列に接続した暖房システムがある。この暖房システムでは、まず、熱源で加熱された温度の高い温水が高温暖房器具へ供給される。次に、高温暖房器具で放熱して温度が低くなった温水が低温暖房器具へ供給される。

特許文献１，２には、高温暖房器具と低温暖房器具とを並列に接続した暖房システムについての記載がある。この暖房システムでは、高温暖房器具には、熱源で加熱された温度の高い温水が供給される。一方、低温暖房器具には、熱源で加熱された温度の高い温水に低温暖房器具自身の戻り水である温度の低い温水を混合弁で混合させ、温度を調整した温水が供給される。

特許文献３，４，５にも、高温暖房器具と低温暖房器具とを並列に接続した暖房システムについての記載がある。この暖房システムでは、高温暖房器具には、熱源で加熱された温度の高い温水が供給される。一方、低温暖房器具には、熱源で加熱された温度の高い温水を低温暖房器具自身の戻り水である温度の低い温水と熱交換器により熱交換させ、温度を調整した温水が供給される。
特開平５−１１８５６６号公報 特開２００４−１９８０５５号公報 特開昭６２−２３８９２７号公報 実開平０７−００６６１２号公報 特開２００６−０４６８０９号公報

高温暖房器具と低温暖房器具とを直列に接続した暖房システムでは、高温暖房器具の負荷の大きさにより低温暖房器具へ供給される温水の温度が変わる。そのため、高温暖房器具の負荷の大きさに応じた温度の温水を供給すると、低温暖房器具へ供給される温水の温度は安定しない。つまり、高温暖房器具が必要とする温度の温水を供給するとともに、低温暖房器具が必要とする温度の温水を供給することは困難である。

特許文献１，２に記載された高温暖房器具と低温暖房器具とを並列に接続した暖房システムでは、温度の高い温水に混合する戻り水の量により、熱源への戻り水の流量が変化する。そのため、熱源への戻り水の流量にかかわらず、熱源から出湯される温水の温度を安定させる措置をとる必要がある。この措置が施されていない場合、熱源から出湯される温水の温度が不安定になる。つまり、低温暖房器具の負荷の大きさに応じた温度の温水を供給すると、高温暖房器具へ供給される温水の温度と流量とが共に不安定になる。すなわち、高温暖房器具が必要とする温度の温水を供給するとともに、低温暖房器具が必要とする温度の温水を供給することは困難である。
また、この暖房システムでは、熱源から混合弁までの供給配管の圧力と低温暖房器具からの戻り配管の圧力とが、混合弁から低温暖房器具までの供給配管の圧力よりも大きくなるように水回路を構成しなければならない。そのため、混合用のポンプが必要となる場合がある。

特許文献３，４，５に記載された高温暖房器具と低温暖房器具とを並列に接続した暖房システムでは、熱源で加熱された温度の高い温水の温度下降幅は、熱交換器の大きさにより決まる。そのため、高温暖房器具の負荷の大きさに応じた温度の温水を高温暖房器具へ供給すると、低温暖房器具の負荷の大きさに応じた温度の温水を低温暖房器具へ供給することはできない。つまり、高温暖房器具が必要とする温度の温水を供給するとともに、低温暖房器具が必要とする温度の温水を供給することは困難である。

この発明は、例えば、高温暖房器具と低温暖房器具との両方へ、必要とする温度の流体を同時に供給することを目的とする。また、流体の温度を調整する場合に、余剰熱を回収して、効率をよくすることを目的とする。

本発明に係る温度調整装置は、例えば、
熱交換器と、
放熱器へ供給される流体が流れ、前記熱交換器を通る第１供給配管と、
前記放熱器へ供給される流体が流れる第２供給配管と、
前記放熱器へ供給される流体であって、前記第１供給配管を流れた第１流体と前記第２供給配管を流れた第２流体とが混合された混合流体が流れる混合供給配管と、
前記放熱器へ供給され、放熱された流体が流れ、前記熱交換器を通る戻り配管と
を備えることを特徴とする。

前記第１供給配管と前記第２供給配管とは、親供給配管から分岐されて形成され、前記第１供給配管と前記第２供給配管とには、前記親供給配管を流れた流体が流れる
ことを特徴とする。

前記親供給配管には、前記戻り配管を流れた流体を加熱装置により加熱した流体が流れる
ことを特徴とする。

前記温度調整装置は、さらに、
前記親供給配管から分岐されて形成されるとともに、前記放熱器が使用する流体よりも高温の流体を使用する前記放熱器とは異なる他の放熱器に接続された第３供給配管を備え、
前記親供給配管には、前記第３供給配管を経由して前記他の放熱器へ供給される前記高温の流体が流れる
ことを特徴とする。

前記温度調整装置は、さらに、
前記混合流体における前記第１流体と前記第２流体との混合割合を調整する混合調整弁
を備えることを特徴とする。

前記温度調整装置は、さらに、
前記混合流体の温度が所定の温度より低い場合には、前記第２供給配管を流れる流体の流量に対する前記第１供給配管を流れる流体の流量の割合が減るように前記混合調整弁を制御する制御部
を備えることを特徴とする。

前記混合供給配管には、前記放熱器へ供給する流体の流量を調整する流量調整弁が設けられた
ことを特徴とする。

本発明に係る流体供給システムは、例えば、
流体を加熱する加熱装置と、
熱交換器と、
前記加熱装置が加熱した流体であって、放熱器へ供給される流体が流れ、前記熱交換器を通る第１供給配管と、
前記加熱装置が加熱した流体であって、前記放熱器へ供給される流体が流れる第２供給配管と、
前記放熱器へ供給される流体であって、前記第１供給配管を流れた第１流体と前記第２供給配管を流れた第２流体とが混合された混合流体が流れる混合供給配管と、
前記放熱器へ供給され、放熱された流体が流れ、前記熱交換器を通る戻り配管とを備え、
前記加熱装置は、前記戻り配管を流れた流体を加熱する
ことを特徴とする。

本発明に係る暖房システムは、例えば、
流体を加熱する加熱装置と、
熱交換器と、
前記加熱装置が加熱した流体が流れ、前記熱交換器を通る第１供給配管と、
前記加熱装置が加熱した流体が流れる第２供給配管と、
前記第１供給配管を流れた第１流体と前記第２供給配管を流れた第２流体とが混合された混合流体が流れる混合供給配管と、
前記混合供給配管を流れた流体が供給され、流体を放熱する暖房器具と、
前記暖房器具へ供給された流体が流れ、前記熱交換器を通る戻り配管とを備え、
前記加熱装置は、前記戻り配管を流れた流体を加熱する
ことを特徴とする。

本発明に係る温度調整装置の取付方法は、例えば、
水を加熱する加熱装置へ前記戻り配管を流れた流体が供給されるとともに、前記加熱装置が加熱した流体が前記第１供給配管と前記第２供給配管とへ供給されるように、請求項１から７までのいずれかに記載の温度調整装置を前記加熱装置に接続し、
前記混合供給配管を流れた流体が前記放熱器へ供給されるとともに、前記放熱器へ供給された流体が前記戻り配管へ供給されるように、前記温度調整装置を前記放熱器に接続する
ことを特徴とする。

本発明に係る流体供給方法は、例えば、
放熱器へ供給する流体が流れる親供給配管を第１供給配管と第２供給配管とに分岐し、
前記第１供給配管を流れる流体と、前記放熱器へ供給された流体とを熱交換し、
前記第１供給配管と前記第２供給配管とを再び合流させて、前記第１供給配管を流れた流体と前記第２供給配管を流れた流体とを混合させた混合流体を前記放熱器へ供給する
ことを特徴とする。

本発明に係る温度調整装置は、例えば、
熱交換器と、
放熱器へ供給される流体が流れ、前記熱交換器を通る供給配管と、
前記放熱器へ供給され、放熱された流体が流れる親戻り配管と、
前記親戻り配管から分岐され、前記親戻り配管を流れた流体が流れ、前記熱交換器を通る第１戻り配管と、
前記親戻り配管から分岐され、前記親戻り配管を流れた流体が流れる第２戻り配管と
を備えることを特徴とする。

この発明に係る温度調整装置は、第１供給配管を流れる流体を戻り配管を流れる流体とを熱交換するとともに、第１供給配管を流れる流体と第２供給配管を流れる流体とを混合して放熱器へ供給する。これにより、温度調整装置は、放熱器へ供給する流体の温度を調整できる。また、戻り流路を流れる流体により余剰熱を回収することができる。

実施の形態１．
図１は、実施の形態１に係る暖房システムの流体回路図である。なお、以下の説明では、流体の一例として水（温水）を用いる。つまり、図１に示す暖房システムは、温水暖房システムである。
温水暖房システムは、熱源１、ハイドロユニット２、低温暖房器具３ａ，３ｂ、高温暖房器具４ａ，４ｂを備える。なお、以下の説明において、低温暖房器具３ａ，３ｂを総称して低温暖房器具３と呼ぶ。同様に、高温暖房器具４ａ，４ｂを総称して高温暖房器具４と呼ぶ。熱源１は、加熱装置の一例である。低温暖房器具３と高温暖房器具４とは、放熱器の一例である。熱源１とハイドロユニット２とを合わせたシステムが流体供給システムである。

熱源１は、戻り配管８ａから供給された温水を加熱し、供給配管７ａへ供給する。熱源１は、例えば、ヒートポンプ装置である。熱源１には、複数の温度センサ１２ａ，１２ｂが設けられる。各温度センサ１２は、外気の温度、戻り配管８ａから供給された温水の温度等を計測する。熱源１は、計測した温度に基づき、加熱運転の制御を行う。なお、熱源１は、ヒートポンプ装置に限らず、ボイラー等であってもよい。

低温暖房器具３は、高温暖房器具４よりも温度の低い温水を必要とする暖房器具である。低温暖房器具３は、例えば、床暖房器具であり、３０℃−４０℃程度の温水を必要とする。
高温暖房器具４は、低温暖房器具３よりも温度の高い温水を必要とする暖房器具である。高温暖房器具４は、例えば、ラジエータ（パネルヒータ）であり、５０℃程度の温水を必要とする。

ハイドロユニット２は、熱源１で加熱された温水を低温暖房器具３と高温暖房器具４とへ供給する。特に、ハイドロユニット２は、低温暖房器具３と高温暖房器具４とが必要とする温度の温水を、低温暖房器具３と高温暖房器具４とへ同時に供給する。
ハイドロユニット２は、供給配管７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄ，７ｅ，７ｆ，７ｇ、戻り配管８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄを備える。なお、以下の説明において、供給配管７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄ，７ｅ，７ｆ，７ｇを総称して供給配管７と呼ぶ。同様に、戻り配管８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄを総称して戻り配管８と呼ぶ。供給配管７は、低温暖房器具３と高温暖房器具４へ供給される温水が流れる配管である。戻り配管８は、低温暖房器具３と高温暖房器具４とへ供給された温水（戻り水）が流れる配管である。
供給配管７ａは、一端が熱源１に接続される。供給配管７ａの他端側には、ヒーター１５が設けられる。ヒーター１５は、熱源１が加熱した温水をさらに加熱する。つまり、熱源１により高温暖房器具４が必要とする温度まで温水を加熱できない場合、さらにヒーター１５により高温暖房器具４が必要とする温度まで温水を加熱する。ヒーター１５は、例えば、電気ヒーターである。供給配管７ｂは、一端がヒーター１５に接続される。供給配管７ｂは、他端が供給配管分岐点１８で供給配管７ｃと供給配管７ｄ（親供給配管）とに分岐される。供給配管７ｃは、高温暖房器具４に接続される。一方、供給配管７ｄは、さらに供給配管７ｅ（第１供給配管）と供給配管７ｆ（第２供給配管）とに分岐される。供給配管７ｅと供給配管７ｆとは、混合弁９で再び合流され供給配管７ｇ（混合供給配管）となる。つまり、供給配管７ｅと供給配管７ｆとは並列に設けられた配管である。また、供給配管７ｅは、熱交換器１０を通る。供給配管７ｇは、分岐され低温暖房器具３に接続される。
戻り配管８ｃは、一端が高温暖房器具４に接続される。戻り配管８ｄは、一端が低温暖房器具３に接続される。また、戻り配管８ｃの他端と戻り配管８ｄの他端とは、戻り配管合流点１９で合流され戻り配管８ｂとなる。また、戻り配管８ｄは、供給配管７ｅが通る熱交換器１０を通る。つまり、供給配管７ｅを流れる温水と戻り配管８ｄを流れる温水とは熱交換される。戻り配管合流点１９の反対側の戻り配管８ｂの端部には、循環ポンプ６が設けられる。循環ポンプ６は、温水を循環させるポンプである。戻り配管８ａは、一端が循環ポンプ６に接続され、他端が熱源１に接続される。
ここで、供給配管７ｄ，７ｅ，７ｆ，７ｇ、戻り配管８ｄ、混合弁９、熱交換器１０で形成された回路を温水温度調整装置５（温度調整回路）と呼ぶ。図１では、温水温度調整装置５を破線で示す。温水温度調整装置５では、ヒーター１５で高温暖房器具４が必要とする温度まで加熱された温水を冷却して、低温暖房器具３が必要とする温度まで下げる。

温水暖房システム運転時の温水のサイクルについて説明する。
循環ポンプ６が動作することにより、熱源１、ハイドロユニット２、低温暖房器具３及び高温暖房器具４の間を温水が循環する。
まず、循環ポンプ６から吐出された温水は熱源１で加熱される。熱源１で加熱された温水は、供給配管７ａを流れ、熱源１により高温暖房器具４が必要とする温度まで温水を加熱できない場合、ヒーター１５で高温暖房器具４が必要とする温度まで加熱される。ヒーター１５で加熱された温水は、供給配管７ｂを流れ、供給配管分岐点１８で供給配管７ｃと供給配管７ｄとに分岐される。供給配管７ｃを流れる温水は、高温暖房器具４へ供給され、高温暖房器具４で放熱される。一方、供給配管７ｄを流れる温水は、供給配管７ｅと供給配管７ｆとに分岐され、混合弁９で再び合流され供給配管７ｇを流れる。このとき、温水温度調整装置５において、温水は低温暖房器具３が必要とする温度に調整される。温水温度調整装置５における処理については後述する。供給配管７ｇを流れる温水は、低温暖房器具３へ供給され、低温暖房器具３で放熱される。
高温暖房器具４で放熱された温水は戻り配管８ｃを流れる。一方、低温暖房器具３で放熱された温水は戻り配管８ｄを流れる。戻り配管８ｃを流れる温水と戻り配管８ｄを流れる温水とは、戻り配管合流点１９で合流される。合流された温水は、戻り配管８ｂを流れ、循環ポンプ６に吸収される。
以上の処理が繰り返され、低温暖房器具３と高温暖房器具４とへ必要とされる温度の温水が同時に供給される。

温水温度調整装置５における処理について説明する。
上述したように、供給配管７ｂには高温暖房器具４が必要とする温度の温水（高温水）が流れる。したがって、供給配管７ｂから分岐されて設けられた供給配管７ｄにも高温水が流れる。同様に、供給配管７ｄから分岐されて設けられた供給配管７ｅと供給配管７ｆとにも高温水が流れ込む。上述したように、供給配管７ｅを流れる温水と戻り配管８ｄを流れる温水とは熱交換される。戻り配管８ｄを流れる温水は、低温暖房器具３で放熱され、低温になった温水（低温水）である。つまり、供給配管７ｅを流れる高温水と戻り配管８ｄを流れる低温水とを熱交換して、供給配管７ｅを流れる高温水を冷却するとともに、戻り配管８ｄを流れる低温水を加熱する。供給配管７ｅを流れ冷却された温水（第１温水）と、供給配管７ｆを流れた温水（第２温水）とを混合弁９で混合して混合温水とする。混合温水は、供給配管７ｇを流れ、低温暖房器具３へ供給される。
また、制御部１１は、混合弁９の開度を調整する。これにより、供給配管７ｅを流れる温水の流量と、供給配管７ｆを流れる温水の流量とが調整される。つまり、制御部１１は、混合弁９の開度を調整することにより、混合温水における第１温水と第２温水との割合を調整する。ここでは、制御部１１は、供給配管７ｇに設けられた温度センサ１２ｄにより、供給配管７ｇを流れる混合温水の温度を計測して、計測した温度に応じて混合弁９の開度を調整する。
例えば、供給配管７ｅ側の混合弁９の開度と、供給配管７ｆ側の混合弁９の開度とが「５対５」である場合、第１温水と第２温水との混合比は「５対５」となる。したがって、混合温水は、第１温水の温度と第２温水の温度との中間の温度となる。また、供給配管７ｅ側の混合弁９の開度を全開、供給配管７ｆ側の混合弁９の開度を全閉とした場合、第１温水と第２温水との混合比は「１０対０」となる。したがって、混合温水は、第１温水の温度となる。逆に、供給配管７ｅ側の混合弁９の開度を全閉、供給配管７ｆ側の混合弁９の開度を全開とした場合、第１温水と高温の第２温水との混合比は「０対１０」となる。したがって、混合温水は、第２温水の温度となる。
これにより、供給配管７ｄを流れる高温水の温度や、戻り配管８ｄを流れる低温水の温度が変化しても、低温暖房器具３が必要とする温度の温水を生成することができる。言い換えると、高温暖房器具４が必要とする温水の温度や、低温暖房器具３の負荷が変化しても、低温暖房器具３が必要とする温度の温水を生成することができる。
また、上述したように、供給配管７ｅを流れる高温水と戻り配管８ｄを流れる低温水とを熱交換して、供給配管７ｅを流れる高温水を冷却して、低温暖房器具３へ供給する温水の温度を調整する。この熱交換の際、供給配管７ｅを流れる高温水が冷却されるだけでなく、戻り配管８ｄを流れる低温水が加熱される。つまり、温水の温度を調整する際、余剰熱は戻り配管８ｄを流れる温水により回収される。

制御部１１が混合温水の温度を調整する処理について説明する。図２は、制御部１１が混合温水の温度を調整する処理を示すフローチャートである。なお、制御部１１は、例えば、マイクロコンピュータ等である。
制御部１１は、高温暖房器具４から温水供給の要求があるか否かを判定する（Ｓ１）。
温水供給の要求がない場合（Ｓ１でＮＯ）、制御部１１は、混合弁９の供給配管７ｆ側の開度を全開とするとともに、供給配管７ｅ側の開度を全閉とする（Ｓ２）。そして、制御部１１は、熱源１（及びヒーター１５）に低温暖房器具３が必要とする温度に温水を加熱させる（Ｓ３）。
一方、温水供給の要求がある場合（Ｓ１でＹＥＳ）、制御部１１は、熱源１（及びヒーター１５）に高温暖房器具４が必要とする温度に温水を加熱させる（Ｓ４）。次に、制御部１１は、低温暖房器具３へ供給される温水の温度（温水温度）が、低温暖房器具３が必要とする温度（要求温度）と等しい（又は近接している）か否かを判定する（Ｓ５）。つまり、制御部１１は、供給配管７ｇに設けられた温度センサ１２ｄにより、供給配管７ｇを流れる混合温水の温度を計測して、計測した温度（温水温度）が、低温暖房器具３が必要としている温度（要求温度）と等しいか否かを判定する。温水温度が要求温度と等しい場合（Ｓ５でＹＥＳ）、制御部１１は、混合弁９の開度を変更せず、そのままの状態を維持する（Ｓ６）。一方、温水温度が要求温度と等しくない場合（Ｓ５でＮＯ）、制御部１１は、混合弁９の開度を変更する（Ｓ７）。温水温度が要求温度よりも高い場合（温水温度＞要求温度）、制御部１１は、供給配管７ｅ側の開度を広げるとともに、供給配管７ｆ側の開度を狭める。つまり、制御部１１は、混合温水における第１温水の割合を増やすとともに第２温水の割合を減らす。一方、温水温度が要求温度よりも低い場合（温水温度＜要求温度）、制御部１１は、供給配管７ｅ側の開度を狭めるとともに、供給配管７ｆ側の開度を広げる。つまり、制御部１１は、混合温水における第１温水の割合を減らすとともに第２温水の割合を増やす。

以上のように、温水暖房システムでは、低温暖房器具３と高温暖房器具４とが必要とする温度の温水を、低温暖房器具３と高温暖房器具４とへ同時に供給することが可能である。
また、低温暖房器具３へ供給する温水の温度を調整する際、余剰熱を戻り水に回収するため、熱効率がよく省エネルギーにつながる。

なお、ハイドロユニット２は、供給配管７ｂに温度センサ１２ｃを備える。制御部１１は、温度センサ１２ｃにより供給配管７ｂを流れる温水の温度を計測する。制御部１１は、温度センサ１２ｃで計測した温度によって、熱源１（及びヒーター１５）の加熱制御を行う。なお、熱源１により高温暖房器具４（場合によっては低温暖房器具３）が必要とする温度まで温水を加熱できる場合には、ヒーター１５による加熱は不要である。

また、ハイドロユニット２は、低温暖房器具３と高温暖房器具４とが設置された空間に、それぞれ温度センサ１２ｅ，１２ｆ，１２ｇ，１２ｈを備える。制御部１１は、温度センサ１２ｅ，１２ｆ，１２ｇ，１２ｈにより低温暖房器具３と高温暖房器具４とが設置された空間の温度を計測する。制御部１１は、例えば、温度センサ１２ｅ，１２ｆ，１２ｇ，１２ｈにより計測した温度や、温度センサ１２ａにより計測した温度（外気の温度）に基づき、低温暖房器具３と高温暖房器具４とが必要とする温水の温度を決定する。あるいは、低温暖房器具３と高温暖房器具４とが必要とする温水の温度は、温水暖房システムを使用する使用者からの指示により決定してもよい。

なお、ハイドロユニット２は、低温暖房器具３に接続された供給配管７ｇと戻り配管８ｄとに弁１６ａを備える。同様に、ハイドロユニット２は、高温暖房器具４に接続された供給配管７ｃと戻り配管８ｃとに弁１６ｂを備える。制御部１１は、温度センサ１２ｅ，１２ｆ，１２ｇ，１２ｈにより、低温暖房器具３と高温暖房器具４とが設けられた空間の温度を計測する。制御部１１は、計測した温度に基づき弁１６ａ，１６ｂの開度を制御することにより、低温暖房器具３と高温暖房器具４とへ供給される温水の流量を制御する。これにより、制御部１１は、低温暖房器具３と高温暖房器具４との温度を制御する。
つまり、ハイドロユニット２は、熱源１及びヒーター１５と、温水温度調整装置５とにより温水の温度を制御するとともに、弁１６ａ，１６ｂにより低温暖房器具３と高温暖房器具４とへ供給される温水の流量を制御して、低温暖房器具３と高温暖房器具４との温度を制御してもよい。これにより、より精度の高い温度制御が可能となる。
また、図１では、弁１６ａ，１６ｂは、供給配管７側と戻り配管８側との両側に設けた。しかし、弁１６ａ，１６ｂは、供給配管７側と戻り配管８側とのいずれか一方にのみ設けてあればよい。

また、ハイドロユニット２は、供給配管７ｂと戻り配管８ｂとをつなぐ凍結防止配管１７を備える。気温が低いときに温水暖房システムを運転せず、温水が配管を循環していない状態が続くと、配管の内部で水が凍結してしまう虞がある。そこで、気温が低いときには、熱源１、供給配管７ａ，７ｂ、凍結防止配管１７、戻り配管８ｂ，８ａに温水を循環させ、配管の内部で水が凍結することを防止する。

また、ハイドロユニット２は、加熱することで膨張した温水を一時的に貯める膨張タンク１３を備える。膨張タンク１３は、温水が膨張した場合に膨張した温水の一部を蓄えることで、膨張した温水により配管（供給配管７，戻り配管８）内の圧力が高くなることを防止する。さらに、ハイドロユニット２は、膨張タンク１３により配管内の圧力が高くなることを抑えきれなくなった場合、配管内の温水を外部へ出力する圧力逃がし弁１４を備える。

実施の形態２．
実施の形態２では、温水温度調整装置５の異なる構成について説明する。
図３−６は、温水温度調整装置５の異なる構成を示す図である。図３−５は、図１の破線で示した温水温度調整装置５部分を示す。図６は、温水暖房システムの全体構成を示す。

図３に示す温水温度調整装置５は、図１に示す温水温度調整装置５と混合弁９の位置が異なる。図１に示す温水温度調整装置５は、供給配管７ｅと供給配管７ｆとの合流点に混合弁９を備えた。図３に示す温水温度調整装置５は、供給配管７ｅと供給配管７ｆとの分岐点に混合弁９を備える。

図４に示す温水温度調整装置５は、供給配管７側は分岐されず、戻り配管８側が分岐されている。つまり、図１に示す温水温度調整装置５は、供給配管７ｄが供給配管７ｅと供給配管７ｆとに分岐され、供給配管７ｅを流れる温水と戻り配管８ｄを流れる温水とを熱交換した。図４に示す温水温度調整装置５は、供給配管７ｄは、供給配管７ｅと供給配管７ｆとに分岐されない。しかし、図４に示す温水温度調整装置５は、低温暖房器具３に接続する戻り配管８ｇが戻り配管８ｅと戻り配管８ｆとに分岐され、混合弁９で再び合流され、戻り配管８ｄとなる。そして、図４に示す温水温度調整装置５は、戻り配管８ｅを流れる温水と供給配管７ｄを流れる温水とを熱交換する。

図５に示す温水温度調整装置５は、図４に示す温水温度調整装置５と混合弁９の位置が異なる。図４に示す温水温度調整装置５は、戻り配管８ｅと戻り配管８ｆとの合流点に混合弁９を備えた。図５に示す温水温度調整装置５は、戻り配管８ｅと戻り配管８ｆとの分岐点に混合弁９を備える。

図６に示すハイドロユニット２における温水温度調整装置５は、図１に示す温水温度調整装置５と熱交換する配管が異なる。図１に示す温水温度調整装置５では、低温暖房器具３へ供給される温水と、低温暖房器具３へ供給された温水（戻り水）とを熱交換した。しかし、図６に示す温水温度調整装置５は、低温暖房器具３へ供給される温水と、高温暖房器具４へ供給された温水（戻り水）とを熱交換する。つまり、供給配管７ｅと戻り配管８ｃとが熱交換器１０を通り、供給配管７ｅを流れる温水と戻り配管８ｃを流れる温水とが熱交換される。
なお、低温暖房器具３へ供給される温水と、高温暖房器具４へ供給された温水（戻り水）とを熱交換する場合にも、図３−５に基づき説明した応用は可能である。つまり、混合弁９の位置を合流点側ではなく、分岐点側に設けてもよい。また、供給配管７側を分岐するのではなく、戻り配管８側を分岐してもよい。

図７に示すハイドロユニット２は、図１に示すハイドロユニット２とは、温水の流れが異なる。図７に示すハイドロユニット２では、高温暖房器具４へ供給され、放熱された温水（戻り水）を、温水温度調整装置５で温度調整して、低温暖房器具３へ供給する。つまり、図７に示すハイドロユニット２は、高温暖房器具４と低温暖房器具３とを直列に接続し、高温暖房器具４で放熱された温水を、温水温度調整装置５で温度調整して、低温暖房器具３へ供給する。
なお、高温暖房器具４と低温暖房器具３とを直列に接続する場合にも、図３−５に基づき説明した応用は可能である。つまり、混合弁９の位置を合流点側ではなく、分岐点側に設けてもよい。また、供給配管７側を分岐するのではなく、戻り配管８側を分岐してもよい。
また、供給配管７ｂを流れた温水が、高温暖房器具４を経由することなく供給配管７ｄへ流れる配管を設けてもよい。この場合、高温暖房器具４からの温水の要求の有無により、供給配管７ｂから高温暖房器具４側へ温水を流すか、供給配管７ｂから供給配管７ｄへ温水を流すかをバルブにより切り替えるようにしてもよい。

以上のように、温水温度調整装置５の構成を変更しても、実施の形態１に係る温水暖房システムと同様の効果を得ることができる。
しかし、図４，５に示すように、供給配管７側を分岐させず、戻り配管８側を分岐させた場合、供給配管７ｄを流れる温水は必ず熱交換器１０を通ることになる。つまり、熱交換器１０による熱交換が不要であっても、供給配管７ｄを流れる温水は必ず熱交換器１０を通る。したがって、戻り配管８側を分岐させた場合は、供給配管７側を分岐させた場合に比べ効率が悪くなる虞がある。

実施の形態３．
実施の形態３では、給湯機能を備える暖房システムについて説明する。
図８は、給湯機能を備える暖房システムの流体回路図である。なお、実施の形態１と同様に、以下の説明では、流体の一例として水（温水）を用いる。つまり、図８に示す暖房システムは、給湯機能を備える温水暖房システムである。
図８に示す温水暖房システムは、図１に示す温水暖房システムに加え、さらに、給湯器具２６を備える。

給湯器具２６は、貯湯タンク２０に貯めた温水を、給湯加熱用コイル２１に流れた温水により加熱する。そして、給湯器具２６は、三方弁２５の開度を制御して加熱した温水を供給する。
ハイドロユニット２の供給配管７ｂは、供給配管分岐点２４で供給配管７ｈに分岐される。供給配管７ｈは、給湯器具２６の給湯加熱用コイル２１に接続される。また、給湯加熱用コイル２１には、戻り配管８ｈが接続される。戻り配管８ｈは、三方弁２３で戻り配管８ｂに合流される。その他の配管構成は、図１と同一である。

温水暖房システム運転時の温水のサイクルについて説明する。
温水暖房システムは、暖房運転と給湯運転とを切り替えて動作する。制御部１１は、温水暖房システムを使用する使用者からの指示に基づき、暖房運転と給湯運転とを切り替える。制御部１１は、三方弁２３の開放する弁を切り替えすることにより、暖房運転と給湯運転とを切り替える。つまり、三方弁２３の戻り配管合流点１９側の弁を開き、戻り配管８ｈ側の弁を閉じると暖房運転になる。一方、三方弁２３の戻り配管８ｈ側の弁を開き、戻り配管合流点１９側の弁を閉じると給湯運転になる。
暖房運転時の温水の流れは、実施の形態１で説明した通りである。そこで、暖房運転時の温水の流れについての説明を省略し、給湯運転時の温水の流れについて説明する。
まず、循環ポンプ６から吐出された温水は熱源１で加熱される。熱源１で加熱された温水は、供給配管７ａを流れ、ヒーター１５で給湯加熱用コイル２１が必要とする温度まで加熱される。ヒーター１５で加熱された温水は、供給配管７ｂを流れ、供給配管分岐点２４から供給配管７ｈへ流れる。なお、三方弁２３の戻り配管合流点１９側が閉じられているため、温水は供給配管分岐点２４から供給配管分岐点１８側へは流れない。したがって、低温暖房器具３、高温暖房器具４へ温水は供給されない。供給配管７ｈを流れる温水は、給湯加熱用コイル２１へ供給され、給湯加熱用コイル２１で放熱される。給湯加熱用コイル２１で放熱された温水は、戻り配管８ｈを流れ、三方弁２３から戻り配管８ｂへ流れる。戻り配管８ｂを流れる温水は、循環ポンプ６に吸収される。以上の処理が繰り返され、給湯器具２６へ必要とされる温度の温水が供給される。
なお、暖房運転時には、三方弁２３の戻り配管８ｈ側の弁が閉じられているため、供給配管分岐点２４から戻り配管８ｈ側へ温水は流れない。したがって、給湯加熱用コイル２１へは温水は供給されない。

制御部１１は、温度センサ１２ｉにより、貯湯タンク２０に貯めた温水の温度を計測する。制御部１１は、温度センサ１２ｉにより計測した温度に基づき、熱源１とヒーター１５とを制御する。つまり、制御部１１は、温度センサ１２ｉにより計測した温度が要求値となるように、熱源１とヒーター１５とを制御する。
また、給湯加熱用コイル２１による加熱だけでは、貯湯タンク２０に貯めた温水が十分に温まらない場合、制御部１１はヒーター２２によりさらに貯湯タンク２０に貯めた温水を加熱する。

以上のように、給湯機能を備える温水暖房システムであっても、低温暖房器具３と高温暖房器具４とが必要とする温度の温水を、低温暖房器具３と高温暖房器具４とへ同時に供給することが可能である。

実施の形態４．
実施の形態４では、低温暖房器具３ａ，ａｂ及び高温暖房器具４ａ，４ｂと異なる温度の流体を必要とする高温暖房器具４ｃ，４ｄを備える暖房システムについて説明する。ここでは、高温暖房器具４ｃ，４ｄは、高温暖房器具４ａ，４ｂよりも高い温度の流体を必要とするものとして説明する。
図９は、高温暖房器具４ｃ，４ｄを備える暖房システムの流体回路図である。なお、実施の形態１と同様に、以下の説明では、流体の一例として水（温水）を用いる。つまり、図９に示す暖房システムは、温水暖房システムである。

供給配管７ｂは、供給配管分岐点１８ｂで供給配管７ｉに分岐される。供給配管７ｉは、高温暖房器具４ｃ，４ｄに接続される。戻り配管８ｉは、一端が高温暖房器具４ｃ，４ｄに接続され、他端が戻り配管合流点１９ｂで戻り配管８ｂに合流される。また、供給配管７ｂは、供給配管分岐点１８ａで、供給配管７ｃと供給配管７ｄとに分岐される。
供給配管７ｄは、さらに供給配管７ｅ（第１供給配管）と供給配管７ｆ（第２供給配管）とに分岐される。供給配管７ｅと供給配管７ｆとは、混合弁９ａで再び合流され供給配管７ｇ（混合供給配管）となる。つまり、供給配管７ｅと供給配管７ｆとは並列に設けられた配管である。また、供給配管７ｅは、熱交換器１０ａを通る。供給配管７ｇは、低温暖房器具３に接続される。戻り配管８ｄは、一端が低温暖房器具３に接続され、他端が戻り配管合流点１９ａで合流され戻り配管８ｂとなる。また、戻り配管８ｄは、熱交換器１０ａを通る。つまり、供給配管７ｅを流れる温水と戻り配管８ｄを流れる温水とは熱交換される。
一方、供給配管７ｃは、供給配管７ｊ（第１供給配管）と供給配管７ｋ（第２供給配管）とに分岐される。供給配管７ｊと供給配管７ｋとは、混合弁９ｂで再び合流され供給配管７ｌ（混合供給配管）となる。つまり、供給配管７ｊと供給配管７ｋとは並列に設けられた配管である。また、供給配管７ｊは、熱交換器１０ｂを通る。供給配管７ｌは、高温暖房器具４ａ，４ｂに接続される。戻り配管８ｃは、一端が高温暖房器具４ａ，４ｂに接続され、他端が戻り配管合流点１９ａで合流され戻り配管８ｂとなる。また、戻り配管８ｃは、熱交換器１０ｂを通る。つまり、供給配管７ｊを流れる温水と戻り配管８ｃを流れる温水とは熱交換される。
ここで、供給配管７ｄ，７ｅ，７ｆ，７ｇ、戻り配管８ｄ、混合弁９ａ、熱交換器１０ａで形成された回路を温水温度調整装置５ａと呼ぶ。同様に、供給配管７ｃ，７ｊ，７ｋ，７ｌ、戻り配管８ｃ、混合弁９ｂ、熱交換器１０ｂで形成された回路を温水温度調整装置５ｂと呼ぶ。図９では、温水温度調整装置５ａ，５ｂを破線で示す。温水温度調整装置５ａ，５ｂでは、ヒーター１５で高温暖房器具４ｃ，４ｄが必要とする温度まで加熱された温水を冷却して、高温暖房器具４ａ，４ｂと低温暖房器具３とが必要とする温度まで下げる。

温水暖房システム運転時の温水のサイクルについて説明する。
まず、循環ポンプ６から吐出された温水は熱源１で加熱される。熱源１で加熱された温水は、供給配管７ａを流れ、ヒーター１５で高温暖房器具４ｃ，４ｄが必要とする温度まで加熱される。ヒーター１５で加熱された温水は、供給配管７ｂを流れ、供給配管分岐点１８ｂで供給配管７ｉへ分岐される。供給配管７ｉを流れる温水は、高温暖房器具４ｃ，４ｄへ供給され、高温暖房器具４ｃ，４ｄで放熱される。一方、供給配管７ｉへ分岐されず供給配管７ｂを流れる温水は、供給配管分岐点１８ａで供給配管７ｃと供給配管７ｄとに分岐される。
供給配管７ｃを流れる温水は、供給配管７ｊと供給配管７ｋとに分岐され、混合弁９ｂで再び合流され供給配管７ｌを流れる。このとき、温水温度調整装置５ｂにおいて、温水は高温暖房器具４ａ，４ｂが必要とする温度に調整される。供給配管７ｌを流れる温水は、高温暖房器具４ａ，４ｂへ供給され、高温暖房器具４ａ，４ｂで放熱される。一方、供給配管７ｄを流れる温水は、供給配管７ｅと供給配管７ｄとに分岐され、混合弁９ａで再び合流され供給配管７ｇを流れる。このとき、温水温度調整装置５ａにおいて、温水は低温暖房器具３が必要とする温度に調整される。供給配管７ｇを流れる温水は、低温暖房器具３へ供給され、低温暖房器具３で放熱される。
なお、温水温度調整装置５ａ，５ｂの動作は、実施の形態１に係る温水温度調整装置５と同様である。

以上のように、温水暖房システムでは、３つの異なる温度を要求する暖房器具を備える場合であっても、各暖房器具が必要とする温度の温水を各暖房器具へ同時に供給することができる。また、余剰熱を戻り水に回収するため、熱効率がよく省エネルギーにつながる。

なお、４つ以上の異なる温度を要求する暖房器具を備える場合にも、最も高い温度を要求する暖房器具以外の配管に温水温度調整装置５を設けることにより、各暖房器具が必要とする温度の温水を各暖房器具へ同時に供給することができる。

また、図９に示す高温暖房器具４ｃ，４ｄを給湯器具２６に置き換えることもできる。実施の形態３では、給湯運転と暖房運転とを切り替えして動作させる例を説明したが、図９に示す高温暖房器具４ｃ，４ｄを給湯器具２６に置き換えることで、給湯運転と暖房運転とを同時に動作させることができる。

以上をまとめると次のようになる。
以上の実施の形態に係る温水暖房システムは、熱源から温水暖房器具などの負荷への供給配管から並列に分岐する温度調整用配管と、前記温水暖房器具などの負荷からの戻り配管と、前記温度調整用配管を流れる比較的高温な温水と前記戻り配管を流れる比較的低温な温水の熱交換を行う熱交換器と、前記供給配管を流れる比較的高温な温水と温度調整用配管を流れる前記熱交換器により熱交換された比較的低温な温水を混合かつ混合比を調節する混合弁を備え、前記温水暖房器具などの負荷に供給する温水温度を要求に応じて調整でき、かつ熱源からの高温な温水を温度調整する際に生じる余剰熱を戻り水に回収できることを特徴とする温水温度調整装置を搭載した温水暖房システムである。

また、以上の実施の形態に係る温水暖房システムは、温水暖房器具などの負荷に供給する温水の温度検出センサと、前記温水暖房器具などの負荷に供給する温水温度が所定値となるように混合弁による２つの温水混合比を制御する制御装置を備え、前記温水暖房器具などの負荷に供給する温水温度を要求に応じて調整でき、かつ熱源からの高温な温水の余剰熱を戻り水に回収できることを特徴とする温水温度調整装置を搭載した温水暖房システムである。

また、以上の実施の形態に係る温水暖房システムは、熱源、循環ポンプ、並列に接続した高温な温水を必要とする温水暖房器具（以下、温水暖房器具Ａ）と温水暖房器具Ａが必要とする温度以下の温水を必要とする温水暖房器具（以下、温水暖房器具Ｂ）を配管形成手段で環状に接続し、前記熱源から前記温水暖房器具Ａと前記温水暖房器具Ｂへ温水を供給する温水暖房システムにおいて、前記温水暖房器具Ａと前記温水暖房器具Ｂへ温水を供給する温水暖房用供給配管の分岐点、前記温水暖房器具Ａと前記温水暖房器具Ｂからの温水暖房用戻り配管の合流点と前記温水暖房器具Ｂとの間に前記温水温度調整装置を備え、前記温水暖房器具Ａへは高温な温水を、前記温水暖房器具Ｂには要求温度に応じた温水をそれぞれ同時に供給できることを特徴とする温水暖房システムである。

また、以上の実施の形態に係る温水暖房システムは、熱源、循環ポンプ、並列に接続した高温な温水を必要とする温水暖房器具（以下、温水暖房器具Ａ）と温水暖房器具Ａが必要とする温度以下の温水を必要とする温水暖房器具（以下、温水暖房器具Ｂ）を配管形成手段で環状に接続し、前記熱源から前記温水暖房器具Ａと前記温水暖房器具Ｂへ温水を供給する温水暖房システムにおいて、貯湯タンクと、貯湯タンク内の水または温水の加熱用コイルと、前記熱源と前記温水暖房器具Ａと前記温水暖房器具Ｂへ温水を供給する温水暖房用供給配管の分岐点との間に前記加熱用コイルに比較的高温な温水を供給する給湯用供給配管と、前記温水暖房器具Ａと前記温水暖房器具Ｂからの温水暖房用戻り配管の合流点と前記熱源との間に前記加熱用コイルで放熱した比較的低温な温水を合流する給湯用戻り配管と、温水暖房用配管と前記給湯用供給配管への分岐点または温水暖房用戻り配管と前記給湯用戻り配管からの合流点に三方弁を備え、前記三方弁の切り替えにより、前記加熱用コイルへの温水供給（給湯運転）と、前記温水暖房器具Ａと前記温水暖房器具Ｂへの温水供給（温水暖房運転）の切り替えができることを特徴とする給湯機能を付加した温水暖房システムである。

また、以上の実施の形態に係る温水暖房システムは、本発明に係る温水暖房システムは、熱源、循環ポンプ、並列に接続した高温な温水を必要とする温水暖房器具（以下、温水暖房器具Ａ）と温水暖房器具Ａが必要とする温度以下の温水を必要とする温水暖房器具（以下、温水暖房器具Ｂ）を配管形成手段で環状に接続し、熱源から温水暖房器具Ａと温水暖房器具Ｂへ温水を供給する温水暖房システムにおいて、温水暖房器具Ａと温水暖房器具Ｂへ温水を供給する温水暖房用供給配管の分岐点、温水暖房器具Ａと温水暖房器具Ｂからの温水暖房用戻り配管の合流点と温水暖房器具Ｂとの間に温水温度調整装置と、温水暖房器具Ｂに供給する温水の温度検出センサを備えることを特徴とする温水暖房システムである。

また、以上の実施の形態に係る温水暖房システムは、温水温度調整装置は熱源から温水暖房器具などの負荷への供給配管から並列に分岐する温度調整用配管と、温水暖房器具などの負荷からの戻り配管と、温度調整用配管を流れる比較的高温な温水と戻り配管を流れる比較的低温な温水の熱交換を行う熱交換器と、供給配管を流れる比較的高温な温水と温度調整用配管を流れる熱交換器により熱交換された比較的低温な温水を混合かつ混合比を調節する混合弁を備えることを特徴とする温水暖房システムである。

暖房システムの流体回路図。 混合温水の温度を調整する処理を示すフローチャート。 温水温度調整装置５の構成を示す図。 温水温度調整装置５の構成を示す図。 温水温度調整装置５の構成を示す図。 ハイドロユニット２の構成を示す図。 ハイドロユニット２の構成を示す図。 給湯機能を備える暖房システムの流体回路図。 高温暖房器具４ｃ，４ｄを備える暖房システムの流体回路図。

符号の説明

１ 熱源、２ ハイドロユニット、３ 低温暖房器具、４ 高温暖房器具、５ 温水温度調整装置、６ 循環ポンプ、７ 供給配管、８ 戻り配管、９ 混合弁、１０ 熱交換器、１１ 制御部、１２ 温度センサ、１３ 膨張タンク、１４ 圧力逃がし弁、１５ ヒーター、１６ 弁、１７ 凍結防止配管、１８ 供給配管分岐点、１９ 戻り配管合流点、２０ 貯湯タンク、２１ 給湯加熱用コイル、２２ ヒーター、２３，２５ 三方弁、２４ 供給配管分岐点、２６ 給湯器具。

Claims (8)

1. 高温放熱器へ供給する高温の流体が流れる親供給配管と、
   前記親供給配管から分岐され、前記高温放熱器に接続された高温配管と、
   前記親供給配管から分岐され、熱交換器を通る第１供給配管と、
   前記親供給配管から分岐された第２供給配管と、
   前記第１供給配管を流れた第１流体と前記第２供給配管を流れた第２流体とが混合された混合流体が流れ、低温放熱器に接続された混合供給配管と、
   前記低温放熱器へ供給され、放熱された流体が流れ、前記熱交換器を通る戻り配管と、
   前記混合流体における前記第１流体と前記第２流体との混合割合を調整することにより、前記混合流体の温度を調整する混合調整弁と
   を備えることを特徴とする温度調整装置。
2. 前記親供給配管には、前記戻り配管を流れた流体を加熱装置により加熱した流体が流れる
   ことを特徴とする請求項１に記載の温度調整装置。
3. 前記温度調整装置は、さらに、
   前記混合流体の温度が所定の温度より低い場合には、前記第２供給配管を流れる流体の流量に対する前記第１供給配管を流れる流体の流量の割合が減るように前記混合調整弁を制御する制御部
   を備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の温度調整装置。
4. 前記混合供給配管には、前記放熱器へ供給する流体の流量を調整する流量調整弁が設けられた
   ことを特徴とする請求項１から３までのいずれかに記載の温度調整装置。
5. 流体を加熱する加熱装置と、
   前記加熱装置が加熱した流体であって、高温放熱器へ供給する高温の流体が流れる親供給配管と、
   前記親供給配管から分岐され、前記高温放熱器に接続された高温配管と、
   前記親供給配管から分岐され、熱交換器を通る第１供給配管と、
   前記親供給配管から分岐された第２供給配管と、
   前記第１供給配管を流れた第１流体と前記第２供給配管を流れた第２流体とが混合された混合流体が流れ、低温放熱器に接続された混合供給配管と、
   前記低温放熱器へ供給され、放熱された流体が流れ、前記熱交換器を通る戻り配管と、
   前記混合流体における前記第１流体と前記第２流体との混合割合を調整することにより、前記混合流体の温度を調整する混合調整弁と
   を備え、
   前記加熱装置は、前記戻り配管を流れた流体を加熱する
   ことを特徴とする流体供給システム。
6. 流体を加熱する加熱装置と、
   前記加熱装置が加熱した流体が流れる親供給配管と、
   前記親供給配管から分岐された高温配管と、
   前記高温配管に接続された高温暖房器具と、
   前記親供給配管から分岐され、熱交換器を通る第１供給配管と、
   前記親供給配管から分岐された第２供給配管と、
   前記第１供給配管を流れた第１流体と前記第２供給配管を流れた第２流体とが混合された混合流体が流れる混合供給配管と、
   前記混合供給配管に接続された低温暖房器具と、
   前記低温暖房器具へ供給された流体が流れ、前記熱交換器を通る戻り配管と、
   前記混合流体における前記第１流体と前記第２流体との混合割合を調整することにより、前記混合流体の温度を調整する混合調整弁と
   を備え、
   前記加熱装置は、前記戻り配管を流れた流体を加熱する
   ことを特徴とする暖房システム。
7. 流体を加熱する加熱装置へ前記戻り配管を流れた流体が供給されるとともに、前記加熱装置が加熱した流体が前記親供給配管へ供給されるように、請求項１から４までのいずれかに記載の温度調整装置を前記加熱装置に接続し、
   前記混合供給配管を流れた流体が前記低温放熱器へ供給されるとともに、前記低温放熱器へ供給された流体が前記戻り配管へ供給されるように、前記温度調整装置を前記低温放熱器に接続する
   ことを特徴とする温度調整装置の取付方法。
8. 高温放熱器へ供給する高温の流体が流れる親供給配管と、
   前記親供給配管から分岐され、前記高温放熱器に接続された高温配管と、
   前記親供給配管から分岐され、熱交換器を通り、低温放熱器に接続された供給配管と、
   前記低温放熱器へ供給され、放熱された流体が流れる親戻り配管と、
   前記親戻り配管から分岐され、前記熱交換器を通る第１戻り配管と、
   前記親戻り配管から分岐された第２戻り配管と、
   前記親戻り配管を流れた流体のうち、前記第１戻り配管へ流れる流体と、前記第２戻り配管へ流れる流体との割合を調整して、前記放熱器へ供給される流体の温度を調整する調整弁と
   を備えることを特徴とする温度調整装置。

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