JP5451227B2 - 太陽熱利用熱源装置 - Google Patents

Description

本発明は、太陽光の熱を集める集熱機を備えた太陽熱利用熱源装置に関するものである。

近年、図９に示すように、一戸建ての住宅の屋根の上に、屋根の傾斜と同じ角度（例えば３０度）をつけて、太陽光の熱を集熱する集熱機（コレクター）５０を配置することが行われるようになった（例えば、特許文献１、参照）。集熱機５０は、太陽光の受光面５１で受ける太陽光の熱によって集熱機５０の内部を通る液体を加熱し、その熱を利用して貯湯槽５２内の湯を加熱し、貯える構成を有している。集熱機５０を例えば給湯システムに組み込めば、前記のようにして、太陽光の熱を利用して加熱した湯を給湯に利用できるため、省エネ化（省エネルギー化）が可能となり、環境に優しいシステムの実現ができる。

特開２００３−１９４３５８号公報

ところで、従来の集熱機５０は、一戸建て住宅用として考えられていたが、住宅は、一戸建てに限らず、マンション等の集合住宅も多く形成されている。特に、都会等の住宅密集地においては、集合住宅の割合が多く、このような集合住宅にも集熱機５０を設けることができれば、より省エネ化を達成できる。

しかしながら、集合住宅においては、個々の住宅に屋根は設けられていないので、集熱機５０を配置する場合には、ベランダに設置することが考えられるが、ベランダは、図１０に示すように、片持ち梁構造であるために、ベランダ端部（手摺り部分）寄りに重量が重い貯湯槽５２を設けると、ベランダ自体の落下に結びつきかねない。したがって、図９に示した構成を、そのまま集合住宅用として設けることは好ましくないと考えられる。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、集合住宅に設置可能で、省エネ化を実現できる太陽熱利用熱源装置を提供することにある。

本発明は上記目的を達成するために、次の構成をもって課題を解決する手段としている。すなわち、第１の発明は、太陽光の受光面を備えて太陽光の熱を集熱する集熱機が集合住宅のベランダ手摺り部に前記受光面を垂直向きとして設置され、前記集熱機は前記受光面で受ける太陽光の熱によって内部の液体を加熱する構成と成し、前記集熱機内の液体の温度を検出する集熱機内液温検出手段を有し、前記集熱機には液体通路が接続されて集熱機内の液体を循環させるための液体循環通路が形成され、該液体循環通路には該液体循環通路内の液体を循環させる液体循環ポンプが介設されており、また、浴槽に接続される追い焚き循環通路を有して、該追い焚き循環通路には浴槽湯水を循環させる浴槽湯水循環ポンプと、前記浴槽湯水の温度を検出する浴槽湯水温検出手段とが介設されて、前記追い焚き循環通路と前記液体循環通路とが液―液熱交換器を介して熱的に接続されており、前記集熱機内液温検出手段の検出温度が前記浴槽湯水温検出手段の検出温度より高いときに、前記液体循環ポンプと前記浴槽湯水循環ポンプを共に駆動させて前記液体循環通路を循環する液体と前記追い焚き循環通路を通る湯水とを液―液熱交換器を介して熱交換することにより前記浴槽湯水を前記集熱機で集熱した熱により温度を高める方向へ追い焚き加熱する集熱利用追い焚き制御手段を有する構成をもって課題を解決する手段としている。

また、第２の発明は、前記第１の発明の構成に加え、前記集熱機がベランダの手摺り部を形成している構成をもって課題を解決する手段としている。

さらに、第３の発明は、前記第１または第２の発明の構成に加え、前記浴槽湯水の追い焚き動作開始操作用の追い焚きスイッチを備えたリモコン装置が信号接続されており、集熱利用追い焚き制御手段は、集熱機で集熱した熱により浴槽湯水の追い焚き加熱を行う動作を前記追い焚きスイッチの操作が行われていないときに行う構成としたことを特徴としている。さらに、第４の発明は、前記第１または第２または第３の発明の構成に加え、前記液体通路には、該液体通路を通る液体を強制的に加熱する強制加熱手段が接続され、集熱機内液温検出手段の検出温度の情報に基づき当該検出温度が予め定められた殺菌適応設定温度を超えない液温低温期間を検出する低温期間検出手段と、該低温期間検出手段により検出される低温期間検出期間が予め定められた設定期間以上継続したときには前記液体通路に通す液体を前記強制加熱手段により前記殺菌適応設定温度以上に強制的に加熱してその加熱した液体を液体循環通路に循環させる液体循環通路内液強制加熱制御手段を有する構成をもって課題を解決する手段としている。

さらに、第５の発明は、前記第１または第２または第３の発明の構成に加え、前記液体通路には、該液体通路を通る液体を強制的に加熱する強制加熱手段が接続され、集熱機内部通路に通す液体を強制加熱する集熱機内液加熱動作指令を受けて前記液体通路に通す液体を前記強制加熱手段により殺菌適応設定温度以上に強制的に加熱し、その加熱した液体を液体循環通路に循環させる液体循環通路内液強制加熱制御手段を有する構成をもって課題を解決する手段としている。

さらに、第６の発明は、前記第４の発明の構成に加え、前記集熱機の内部通路に通す液体を強制加熱する集熱機内液加熱動作指令を受けて液体通路を通す液体を強制加熱手段により殺菌適応設定温度以上に強制的に加熱し、その加熱した液体を液体循環通路に循環させる液体循環通路内液強制加熱制御手段を有し、該液体循環通路内液強制加熱制御手段により前記液体循環通路を循環する液体を強制的に加熱する動作が行われたときには、低温期間検出手段は液体低温期間の検出を一度リセットする構成としたことを特徴とする。

さらに、第７の発明は、前記第４または第５または第６の発明の構成に加え、前記液体循環通路内液強制加熱制御手段は、強制加熱手段により加熱した液体を集熱機の下側から集熱機内部通路に導入する構成としたことを特徴とする。

さらに、第８の発明は、前記第１乃至第７のいずれか一つの発明の構成に加え、前記液体通路には該液体通路を通る液体を強制的に加熱する強制加熱手段が接続されて該強制加熱手段の出側の液体温度を検出する高温サーミスタが設けられ、集熱利用追い焚き制御手段は、集熱機内液温検出手段の検出温度または前記高温サーミスタの検出温度が風呂温度検出手段の検出温度より高いときに、液体循環ポンプと浴槽湯水循環ポンプとを共に駆動させる代わりに液体循環ポンプのみを駆動させて液体循環通路を循環する液体の温度を均一化し、該均一化後の液体の温度が予め定められた殺菌適応設定温度以上になってから予め定められた殺菌適応設定時間に達したときに、前記液体循環ポンプと前記浴槽湯水循環ポンプとを共に駆動させて前記液体循環通路を循環する液体と前記追い焚き循環通路を通る湯水とを液―液熱交換器を介して熱交換する構成としたことを特徴とする。

さらに、第９の発明は、前記第１乃至第８のいずれか一つの発明の構成に加え、注水指令に従って浴槽内に予め定められる設定水量の水を注水する自動注水手段と、浴槽湯水の水位を検出する浴槽水位検出手段とを有し、該浴槽水位検出手段により検出される検出水位が設定水位に達するまでの間、浴槽内の湯水の温度を集熱利用追い焚き制御手段によって予め定められる風呂設定温度に高める動作と、前記自動注水手段による注水動作とを交互に繰り返し行わせる集熱利用蓄熱制御手段を有することを特徴とする。

さらに、第１０の発明は、前記第１乃至第９のいずれか一つの発明の構成に加え、前記浴槽の残り湯の熱を利用するための残り湯熱利用動作指令を受けて、浴槽湯温検出手段により検出される検出温度を取り込み、該検出温度が予め定められた残り湯利用設定温度以上であり、かつ、集熱機内液温検出手段の検出温度より高いときには、液体循環ポンプと浴槽湯水循環ポンプを共に駆動させ、液体循環通路を循環する液体と追い焚き循環通路を通る湯水とを液―液熱交換器を介して熱交換することにより前記浴槽の残り湯の熱を利用して前記液体循環通路を循環する液体を加熱する残り湯熱利用液体加熱制御手段を有することを特徴とする。

さらに、第１１の発明は、前記第１乃至第１０のいずれか一つの発明の構成に加え、前記液体循環通路には液体分岐手段を介してその分岐端側に集熱機と暖房関連装置とが接続され、前記液体循環通路を通る液体を前記集熱機内と前記暖房関連装置内の一方または両方に選択的に通すための弁が前記集熱機側と前記暖房関連装置側とにそれぞれ設けられていることを特徴とする。

本発明によれば、太陽光の受光面を備えて太陽光の熱を集熱する集熱機は、集合住宅のベランダ手摺り部に前記受光面を垂直向きとして設置されるので、集熱機をベランダ用として、場所もとらずに適切に設置できる。また、本発明は、集熱機で集熱した熱を、貯湯槽等に貯える構成ではなく、浴槽に貯える構成である。つまり、本発明は、集熱機の液体を循環させる液体循環通路と浴槽湯水の追い焚き循環通路とを、液―液熱交換器を介して熱的に接続し、集熱機内液温検出手段の検出温度が浴槽湯水温検出手段の検出温度より高いときに、液―液熱交換器を介して液体循環通路を通る液体と追い焚き循環通路を通る湯水とを熱交換させることにより、集熱機で集熱した熱を浴槽に貯えることができる。

したがって、貯湯槽をベランダに設置する場合と異なり、貯湯槽の重みでベランダに負担が生じるといった問題が生じず、また、通常、住宅に設置される浴槽を貯湯槽として利用できるので、貯湯槽を設ける場合よりもコストダウンを図ることができ、低コストで省エネ化が可能な太陽熱利用熱源装置を実現できる。

また、本発明において、集熱機がベランダの手摺り部を形成している構成によれば、マンション等の集合住宅の建築時等に、ベランダの手摺り部を集熱機とすることにより、よりコストダウンを図ることができるし、見栄えもより一層良好にできる。

なお、本発明のように、液体循環通路を有する構成において、例えば液体循環通路に暖房関連装置の通路を接続する場合に、その液体循環経路は、暖房関連装置のオン−オフに応じて管路内の液体が膨張−収縮するので、オーバーフロー防止のバッファータンクとしてのシスターン（暖房シスターン）を設け、シスターン上部にはオーバーフロー管を設けて、大気開放にする必要がある。そうすると、液体循環通路内の液体の膨張−収縮に伴い、シスターン内に大気中のレジオネラ菌が入り込むことがある。なお、レジオネラ菌は土壌や淡水（例えば空調用冷却塔水）に生息し、砂埃や噴水のミスト中に含まれる。一般に２０℃〜５０℃で繁殖（３６℃前後が最も良く繁殖）し、６０℃以上では死滅する。

シスターン内にレジオネラ菌が入り込んだ場合、そのレジオネラ菌が液体循環通路内の液体と共に循環するおそれがあるが、その場合でも、本発明において、液体循環通路と追い焚き循環通路とは、それぞれ独立に形成されて、液―液熱交換器を介して熱的に接続されているだけであるので、通常は、レジオネラ菌が液体循環通路を通して追い焚き循環通路に混入するおそれはない。しかしながら、万が一、液―液熱交換器にピンホールが生じてしまった場合には、そのピンホールを通してレジオネラ菌が追い焚き循環通路に混入してしまい、そのレジオネラ菌が追い焚き循環通路を通る湯水と共に浴槽内に運ばれて、浴槽内で増殖してしまう可能性があるといった問題が生じる。

それに対し、本発明において、集熱機内液温検出手段の検出温度が予め定められた殺菌適応設定温度を超えない液温低温期間が予め定められた設定期間以上継続したときに、液体通路を通す液体を、液体通路に接続された強制加熱手段により前記殺菌適応設定温度以上に強制的に加熱し、その加熱した液体を液体循環通路に循環させる構成を設けることにより、たとえレジオネラ菌が液体循環通路内に混入したとしても、そのレジオネラ菌を殺菌できる。なお、前記殺菌適応設定温度は、例えばレジオネラ菌を殺菌できる６０℃以上の適宜の設定温度であり、６０℃としてもよいし、それより高い例えば８０℃といった温度としてもよい。

また、本発明において、集熱機内液加熱動作指令を受けて、液体通路を通す液体を強制加熱手段により殺菌適応設定温度以上に強制的に加熱し、その加熱した液体を液体循環通路に循環させる液体循環通路内液強制加熱制御手段を設けることによっても、前記と同様に、たとえレジオネラ菌が液体循環通路内に混入してしまった場合でも、そのレジオネラ菌を殺菌できる。

したがって、これらの発明のように、液体通路を通す液体を強制加熱手段によって殺菌適応設定温度以上に強制的に加熱する構成を設けた発明においては、前記のように、液体循環通路にレジオネラ菌が混入し、かつ、液―液熱交換器にピンホールが生じてしまうといった、万が一の問題が生じても、そのレジオネラ菌を殺菌できるため、レジオネラ菌が浴槽内で増殖してしまうといった問題を回避できる。

さらに、本発明において、集熱機内液温検出手段の検出温度が予め定められた殺菌適応設定温度を超えない液温低温期間が予め定められた設定期間以上継続したときに、液体通路を通す液体を、液体通路に接続された強制加熱手段により前記殺菌適応設定温度以上に強制的に加熱する構成に加え、集熱機内液加熱動作指令を受けて液体通路を通す液体を強制加熱手段により殺菌適応設定温度以上に強制的に加熱する液体循環通路内液強制加熱制御手段を設けることにより、必要に応じて、液体通路に通す液体を強制加熱して、前記レジオネラ菌の殺菌効果を果たすことができ、レジオネラ菌が浴槽内で増殖してしまうといった問題を回避できる。

なお、前記集熱機内液加熱動作指令は、太陽熱利用熱源装置の操作装置（例えばリモコン装置）に設ける操作手段を操作することによって出力することができるものであり、操作手段は、例えば、布団乾燥スイッチとすることができる。つまり、本発明の太陽熱利用熱源装置は、集熱機の太陽光の受光面を集合住宅のベランダ手摺り部に垂直向きとして設置される、または、集熱機がベランダ手摺り部を兼ねる構成とされるので、ベランダ手摺り部に、太陽熱利用熱源装置を挟む態様で布団を逆Ｕ字型に掛けた状態で、前記液体通路を通す液体を強制加熱手段によって殺菌適応設定温度以上に強制的に加熱することにより、布団の乾燥を行うことができ、かつ、前記のようなレジオネラ菌増殖防止の効果も果たすことができる。

なお、布団を手摺り部に掛ける場合に、布団は、前記の如く逆Ｕ字型になり、屋外側（太陽光が当たる側）と屋内側とに分かれる。布団を干す意味はいろいろあるが、例えばダニ退治を例にすると、通常布団を干すと、布団にいるダニは日の当たらない反対側に退避する性質を持つ。ところが、本発明の太陽熱利用熱源装置に用いられている集熱機（太陽熱集熱パネル）において、集熱のみならず放熱も行う（前記のように、液体循環通路を循環する液体を殺菌適応温度に上昇させて、集熱機の内部通路を通して循環させる）ことができるものにおいては、日の当たらない反対側に退避したダニを退治することができる。つまり、屋内側の太陽熱集熱パネル側のダニが反対側に退避しても、布団を途中で屋外側と屋内側で入れ替えるだけで、通常の布団の天日干しでは不可能なダニの逃げ道を断つ、布団乾燥を行うことができる。

さらに、前記液体循環通路内液強制加熱制御手段が設けられている本発明において、強制加熱手段により加熱した液体を集熱機の下側から集熱機内部通路に導入する構成とすることによって、ベランダ手摺り部に布団を掛けて乾燥させる場合に、布団下端開放部側を高温とすることができる。したがって、通常の布団干しでは、低温となりやすい布団の下端開放部側も高温となるようにして、前記ダニ退治の効果をより一層高めることができる。

さらに、本発明において、集熱利用追い焚き制御手段は、集熱機内液温検出手段の検出温度が風呂温度検出手段の検出温度より高いときに、液体循環ポンプのみを駆動させて液体循環通路を循環する液体の温度を均一化し、該均一化後の液体の温度が予め定められた殺菌適応設定温度以上になってから予め定められた殺菌適応設定時間に達したときに、液体循環通路を循環する液体と前記追い焚き循環通路を通る湯水とを液―液熱交換器を介して熱交換する構成とすることによって、以下の効果を奏することができる。

つまり、液体通路内の液体の温度は、通常、常温程度で低いので、液体循環ポンプのみを駆動させて液体循環通路を循環する液体の温度を均一化し（なるべく急速に上昇させて、レジオネラ菌の増殖温度の２０℃〜５０℃の時間を短くし）、殺菌適応設定温度となってから殺菌適応設定時間たつようにすると、液体循環通路内にレジオネラ菌が混入したとしても、そのレジオネラ菌を死滅させることができる。その上で、液体循環通路内の液体と追い焚き循環通路内の湯水との熱交換を行うことにより、たとえ前記のような液−液熱交換器におけるピンホール発生等の問題が生じたとしても、液−液熱交換器を介してレジオネラ菌が追い焚き循環通路に混入することを防ぐことができる。

さらに、本発明において、浴槽水位検出手段により検出される検出水位が設定水位に達するまでの間、浴槽内の湯水の温度を集熱利用追い焚き制御手段によって予め定められる風呂設定温度に高める動作と、前記自動注水手段による設定水量の注水動作とを交互に繰り返し行う構成とすることにより、浴槽湯水の温度を常に設定温度の付近の高温に維持しつ、太陽光の熱を浴槽内に蓄熱できる。つまり、この構成により、常に、集熱機内の温度も高温に保つことができるので、例えば極わずかな西日等の追加集熱で集熱機内を殺菌適応温度にすることができ、集熱機内を殺菌して終了することができる。

さらに、本発明において、浴槽の残り湯の熱を利用するための残り湯熱利用動作指令を受けて、浴槽湯温検出手段により検出される検出温度を取り込み、該検出温度に基づき、液体循環通路を循環する液体と追い焚き循環通路を通る湯水とを液―液熱交換器を介して熱交換することにより前記浴槽の残り湯の熱を利用して前記液体循環通路を循環する液体を加熱する構成を設けることにより、必要に応じて、浴槽の残り湯の熱を利用して、液体循環通路を循環する液体を加熱できるので、より一層、省エネ化が可能となる。なお、残り湯熱利用動作指令は、例えば、利用者が浴槽を利用した後に、リモコン装置に設けた残り湯熱利用スイッチを押すこと等により出力することができる。

さらに、本発明において、液体循環通路には液体分岐手段を介してその分岐端側に集熱機と暖房関連装置とが接続され、前記液体循環通路を通る液体を前記集熱機内と前記暖房関連装置内の一方または両方に選択的に通すための弁が前記集熱機側と前記暖房関連装置側とにそれぞれ設けられている構成によれば、集熱機で集熱した熱や、浴槽の残り湯の熱を利用して、暖房関連装置による暖房機能も果たすことができ、より効率的で、多目的可動が可能な装置を実現できる。

本発明に係る太陽熱利用熱源装置の一実施例のシステム構成図である。 実施例の太陽熱利用熱源装置に適用されている集熱機の構成を示す模式図である。 実施例の太陽熱利用熱源装置の制御構成を示すブロック図である。 実施例の太陽熱利用熱源装置の熱殺菌運転動作時における液体循環通路内を流れる液体の流路を説明するための図である。 実施例の太陽熱利用熱源装置の低温暖房運転動作時における液体循環通路内を流れる液体の流路を説明するための図である。 実施例の太陽熱利用熱源装置のガス燃焼による浴槽湯水追い焚き動作時における液体循環通路内を流れる液体の流路を説明するための図である。 実施例の動作例を示すフローチャートである。 実施例の動作例を図７に続いて示すフローチャートである。 従来の太陽熱利用熱源装置の例を示す説明図である。 ベランダの設置構造を示す模式的な断面図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。

図１には、本発明に係る太陽熱利用熱源装置の一実施例の模式的なシステム構成図が示されている。同図に示すように、本実施例の太陽熱利用熱源装置は、集熱機１と、暖房関連装置１０（１０ａ〜１０ｄ）と、浴槽２７とを、熱的に接続して形成されている。なお、この熱的接続は、後述する制御構成によって選択的に行われる。

集熱機１は、図２に示すように、太陽光の受光面１１を備えて、太陽光の熱を集熱する装置であり、集合住宅のベランダ手摺り部に、受光面１１を垂直向きとして設置されている。集熱機１には、液体を通す内部通路２が形成されており、集熱機１は、受光面１１で受ける太陽光の熱によって内部の液体、つまり、内部通路２を通る液体を加熱する構成と成している。この液体の貯水量は、例えば集熱機１のパネル１枚当たり１リットル（２枚設置時は、合計２リットル）である。集熱機１内には、集熱機１内の液体の温度を検出する集熱機内液温検出手段としての内液温センサ３が設けられている。なお、内液温センサ３は、集熱機１内と集熱機１の出口と入り口のうち、少なくとも１カ所に設ければよい。

図１に示すように、器具ケース４２内には、管路９１，９２，９３，９４，９５，９６，９７，９８，９９を備えた液体通路４が形成されており、この液体通路４は、器具ケース４２の外部に設けられた液体分岐手段１５（１５ａ，１５ｂ）と管路４０，４１を介して、集熱機１の内部通路２（図２、参照）に接続されている。この内部通路２と液体通路４と管路４０，４１とを有して、集熱機１内の液体を循環させるための液体循環通路５が形成されている。液体循環通路５における内部通路２を除いた通路内の水量は例えば約１リットルであり、液体循環通路５には、該液体循環通路５内の液体を循環させる液体循環ポンプ６と、暖房シスターン１００とが介設されている。暖房シスターン１００のタンク容量は、例えば約１リットルである。液体循環ポンプ６の吐出口側には、管路９０が接続され、管路９０には、液体分岐手段３７が接続されている。

前記液体分岐手段１５ａが、液体循環通路５の管路９７に接続されており、この液体分岐手段１５ａの分岐端側には、前記管路４０を介し、前記集熱機１の内部通路２の他に、暖房関連装置１０（１０ａ，１０ｂ）が接続されている。この例では、暖房関連装置１０ａは浴室暖房乾燥機であり、暖房関連装置１０ｂは放熱器である。また、これらの暖房関連装置１０と集熱機１は、管路４１と液体合流手段１５ｂとを介して、前記液体通路４の管路９５に接続されている。

暖房関連装置１０ａ，１０ｂには、それぞれ、液体を通す通路１２（１２ａ，１２ｂ）が形成されており、前記管路４０に接続されている。また、集熱機１側と暖房関連装置１０側とにそれぞれ、電磁弁からなる熱動弁５１，５２（５２ａ，５２ｂ）が設けられている。これらの熱動弁５１，５２は、液体循環通路５を通る液体を集熱機１の内部通路２と暖房関連装置１０の通路１２の一方または両方に選択的に通すための弁として機能する。なお、本実施例では、前記液体合流手段１５ｂには、管路４４を介して、暖房関連装置１０（１０ｃ，１０ｄ）も接続されている。これらの暖房関連装置１０ｃ，１０ｄは温水ユニット（床暖房）であり、管路４５を介して前記液体分岐手段３７に接続されている。

また、前記液体通路４には、該液体通路４を通る液体を強制的に加熱する強制加熱手段としての熱交換器２８（２８ａ，２８ｂ）が接続されている。熱交換器２８ａの液体導入側には管路９５が、液体導出側には管路９４がそれぞれ接続されている。また、熱交換器２８ｂの液体導入側には管路９１が、液体導出側には管路９２がそれぞれ接続されている。管路９２には、熱交換器２８ｂの出側の液体温度を検出する高温サーミスタとしての暖房高温サーミスタ３３が設けられている。管路９１は、前記液体循環ポンプ６の吐出側に接続されており、該液体循環ポンプ６の吸入口側には管路９３が接続されている。管路９３には、前記暖房シスターン１００が接続され、該暖房シスターン１００には、前記管路９４を介して熱交換器２８ａが接続されている。なお、暖房シスターン１００は、大気導入通路５３を介して、大気開放と成している。

熱交換器２８（２８ａ，２８ｂ）は、それぞれ、燃焼室２４内に設けられており、燃焼室２４には、熱交換器２８と共に、熱交換器２８を加熱するバーナ１６と、バーナ１６の燃焼の給排気を行なう燃焼ファン１８とが設けられている。また、燃焼室２４と連通して燃焼室２５が設けられ、燃焼室２５内には、バーナ１７と、バーナ１７により加熱される熱交換器２９（２９ａ，２９ｂ）と、バーナ１７の燃焼の給排気を行なう燃焼ファン１９とが設けられている。

バーナ１６，１７には、それぞれのバーナ１６，１７に燃料を供給するガス管３１，３２が接続されている。これらのガス管３１，３２は、ガス管３０から分岐形成されており、ガス管３０には、ガス開閉弁８０が介設されている。また、ガス管３１には、ガス比例弁８６とガス開閉弁８１，８２が、ガス管３２には、ガス比例弁８７とガス開閉弁８３，８４，８５がそれぞれ介設されている。これらの弁８０〜８７はいずれも電磁弁により形成されており、ガス開閉弁８０〜８５は、対応するバーナ１６，１７への燃料供給・停止を制御し、ガス比例弁８６，８７は、対応するバーナ１６，１７への供給燃料量を弁開度でもって制御する。なお、バーナ１６，１７の燃焼制御は、図３に示す燃焼制御手段６８によって、適宜の制御方法により制御される。

前記熱交換器２９（２９ａ，２９ｂ）は、給湯熱交換器として機能し、前段の熱交換器２９ａの入口側には給水導入通路３８が設けられている。この給水導入通路３８は、接続通路５７と補給水電磁弁４６を介して、前記暖房シスターン１００に接続され、前記液体通路４に接続されている。また、給水導入通路３８の入り口側には、給水導入通路３８を流れる湯水の量を検出する流量センサ７３と入水温度を検出する入水温度センサ７４が設けられている。また、後段の熱交換器２９ｂの出口側には給湯通路２６が設けられており、給湯通路２６の先端側は、適宜の給湯先に導かれている。また、給湯通路２６には、分岐通路７０と湯水経路切替弁５８を介して前記給水導入通路３８が接続されている。給湯通路２６には、分岐通路７０の分岐部よりも下流側に出湯湯温検出センサ１１３が設けられ、熱交換器２９側に出湯湯温検出センサ１１４が設けられている。

前記浴槽２７には、往管１４と戻り管１５を有する追い焚き循環通路１３が接続されており、この追い焚き循環通路１３は、液―液熱交換器７を介して、前記液体循環通路５と熱的に接続されている。追い焚き循環通路１３には、浴槽湯水を循環させる浴槽湯水循環ポンプ２０と、前記浴槽湯水の温度を検出する浴槽湯水温検出手段としての風呂温度センサ２１と、浴槽湯水の水位を検出する浴槽水位検出手段としての水位センサ２２と、追い焚き循環路１３の水流を検知する風呂水流スイッチ３４とが介設されている。浴槽湯水循環ポンプ２０の吸入口側に、戻り管１５の一端側が接続され、戻り管１５の他端側が循環金具５６を介して浴槽２７に連通接続されている。また、浴槽湯水循環ポンプ２０の吐出口側には、往管１４の一端側が接続され、往管１４の他端側は循環金具５６を介して浴槽２７に連通接続されている。

前記給湯通路２６には、分岐通路７０の形成部および出湯湯温検出センサ１１３の配設部よりも下流側に、管路５４を介して注湯水ユニット５５が接続されている。注湯水ユニット５５には風呂用注湯導入通路２３の一端側が接続され、風呂用注湯導入通路２３の他端側は、前記浴槽湯水循環ポンプ２０に接続されている。注湯水ユニット５５には、湯張り電磁弁４８、湯張り水量センサ４９、逆止弁５０ａ，５０ｂが設けられている。なお、熱交換器２９から給湯通路２６と管路５４、注湯水ユニット５５、風呂用注湯導入通路２３、浴槽湯水循環ポンプ２０、液−液熱交換器７、往管１４を順に通って浴槽２７に至るまでの通路によって、湯張りや注水を行うための湯張り注水通路が構成されている。また、図１の、図中、符号７５、７７は、ドレン排出通路を示し、符号７６は、ドレンを中和する中和手段を示す。

本実施例の太陽熱利用熱源装置は、以上のようなシステム構成を有しており、このシステムの動作を行うために、太陽熱利用熱源装置には、図３に示すような制御構成を備えた制御装置６０が設けられている。つまり、制御装置６０は、集熱利用追い焚き制御手段６１、低温期間検出手段６２、液体循環通路内液強制加熱制御手段６３、自動注水手段６４、集熱利用蓄熱制御手段６５、残り湯熱利用液体加熱制御手段６６、時計機構６７、燃焼制御手段６８を有しており、各手段は、以下の機能を有している。

集熱利用追い焚き制御手段６１は、集熱機１の熱を利用して、浴槽２７内の湯水を加熱するものであり、内液温センサ３の検出温度が予め定められる集熱利用設定温度（例えば８０℃）以上であるか否かを確認する。内液温センサ３の検出温度が集熱利用設定温度以上であれば、内液温センサ３の検出温度は風呂温度センサ２１の検出温度より高いはずであるので、このとき、まず、液体循環ポンプ６のみを駆動させて液体循環通路５を循環する液体の温度を均一化する。そして、均一化後の液体の温度が予め定められた殺菌適応設定温度以上になってから予め定められた殺菌適応設定時間に達したときに、液体循環ポンプ６と浴槽湯水循環ポンプ２０とを共に駆動させて液体循環通路５を循環する液体と追い焚き循環通路１３を通る湯水とを液―液熱交換器７を介して熱交換する。そして、このことにより、浴槽湯水を集熱機１で集熱した熱により追い焚き加熱する。

なお、このとき、集熱機１への入水温度を監視できるサーミスタ（内液温センサ３とすることも可能）の出力に応じ、液体循環ポンプ６の能力を可変（集熱効率を可変）し、集熱機１への入水温度が殺菌温度（６０℃）以上、例えば８０℃となるような状態を維持しながら、集熱運転時を継続（８０℃未満の時には、湯水循環ポンプ２０と液体循環ポンプ６を共にオフとして、一時待機）すると、より好ましい。

低温期間検出手段６２は、内液温センサ３の検出温度の情報に基づき、当該検出温度が予め定められた殺菌適応設定温度（例えば６０℃）を超えない液温低温期間を時計機構６７により測定される時間情報に基づいて検出し、検出した値を、液体循環通路内液強制加熱制御手段６３に加える。

液体循環通路内液強制加熱制御手段６３は、低温期間検出手段６２により検出される検出期間が予め定められた設定期間（例えば７日間）以上継続したときには、燃焼制御手段６８によって前記バーナ１６を燃焼させて、液体通路４を通す液体を熱交換器２８により前記殺菌適応設定温度（例えば６０℃）以上に強制的に加熱し、その加熱した液体を液体循環通路５に循環させる。なお、バーナ１６の燃焼時における燃焼制御手段６８による燃焼制御動作については、公知であるので、図３における制御構成の図示は省略し、その説明は、後述する。

また、液体循環通路内液強制加熱制御手段６３は、集熱機１の内部通路２に通す液体を強制加熱する集熱機内液加熱動作指令を受けて、液体通路４を通す液体を熱交換器２８により前記殺菌適応設定温度以上に強制的に加熱し、その加熱した液体を液体循環通路５に循環させる。なお、本実施例において、集熱機内液加熱動作指令は、制御装置６０に信号接続されているリモコン装置に設けられている布団乾燥スイッチ６９の操作（例えばボタンを押す操作）が行われたときに発せられるものである。この操作時には、液体通路４と集熱機１の内部通路２を通して液体循環通路５を循環させる液体の温度を８０℃とする。

そして、液体循環通路内液強制加熱制御手段６３によって、液体循環通路５を循環する液体を強制的に加熱する動作が行われたときには、低温期間検出手段６２は、液体低温期間の検出を一度リセットする構成としている。

なお、本実施例において、集熱機１の内部通路２は、図２に示したとおり、液体の導入側が集熱機１の下側に形成されているので、液体循環通路内液強制加熱制御手段６３は、熱交換器２８により加熱した液体を、集熱機１の下側から集熱機１の内部通路２に導入する構成としている。

自動注水手段６４は、注水指令に従って浴槽２７内に予め定められる設定水量の水を自動的に注水する。この注水動作は、注湯水ユニット５５内の湯張り水量センサ４９の検出水量が前記設定水量となるように、湯張り電磁弁４８を適宜開いて行われる。

集熱利用蓄熱制御手段６５は、集熱利用追い焚き制御手段６１の動作開始準備信号を取り込み（つまり、内液温センサ３の検出温度が集熱利用設定温度以上であり、風呂温度センサ２１の検出温度より高いことが確認されたことを受けて
）、水位センサ２２により検出される検出水位が設定水位に達するまでの間、浴槽２７内の湯水の温度を集熱利用追い焚き制御手段６１によって予め定められる風呂設定温度に高める動作と、自動注水手段６４による注水動作とを交互に繰り返し行わせて、浴槽２７内に、集熱機１で集熱した熱を蓄熱する。

残り湯熱利用液体加熱制御手段６６は、浴槽２７の残り湯の熱を利用するための残り湯熱利用動作指令を受けて、風呂温度センサ２１により検出される検出温度と内液温センサ３により検出される検出温度とを取り込み、風呂温度センサ２１により検出される浴槽湯水の検出温度が予め定められた残り湯利用設定温度以上であり、かつ、内液温センサ３の検出温度より高いときには、液体循環ポンプ６と浴槽湯水循環ポンプ２０を共に駆動させ、液体循環通路５を循環する液体と追い焚き循環通路１３を通る湯水とを液―液熱交換器７を介して熱交換することにより、浴槽２７の残り湯の熱を利用して、液体循環通路５を循環する液体を加熱する。なお、残り湯熱利用動作指令は、例えば、利用者が浴槽２７を利用した後に、リモコン装置に設けた残り湯熱利用スイッチ（図示せず）を押すこと等により出力することができる。

次に、これらの制御構成と、図１に示したシステム構成に基づき、本実施例の太陽熱利用熱源装置の各種運転動作について説明する。

集熱機１を利用した集熱運転動作は、暖房関連装置１０ａ〜１０ｄ、バーナ１６が、いずれも作動していない状態で、集熱機１の内液温検出センサ３の検出温度が、予め定められた集熱利用設定温度（例えば８０℃）以上に達したときに行うものである。まず、集熱利用蓄熱制御手段６５は、前記集熱利用追い焚き制御手段６１の動作開始準備信号を受けて、内液温センサ３の検出温度が８０度以上であるときに、浴槽２７に湯水があるかどうかを確認するために、浴槽湯水循環ポンプ２０をオンする。このとき、風呂水流スイッチ３４がオンになれば、浴槽湯水が浴槽２７の循環金具の位置（基準水位）まで達していることになる。風呂水流スイッチ３４がオンしない場合には、風呂水流スイッチ３４がオンするまで、自動注水手段６４によって、前記湯張り注水通路を通して浴槽２７に注水を行う。

そして、風呂水流スイッチ３４がオンになったら、集熱利用蓄熱制御手段６５は、集熱利用追い焚き制御手段６１に指令を加え、風呂温度センサ２１による浴槽湯水の検出温度を取り込み、この検出温度が集熱機１の内液温検出センサ３の検出温度よりも低いときには熱動弁５１を開き、追い焚き流量制御弁（図示せず）を開として、浴槽湯水循環ポンプ２０と液体循環ポンプ６を共に弱運転で駆動させる。なお、図１において、この集熱運転動作時に液体循環通路５内を流れる液体の流路にドットを記入して、流れの方向を矢印で示し、追い焚き循環通路１３側を流れる湯水の流路に斜線を記入している。

この集熱運転動作により、液体循環通路５を循環する液体と、追い焚き循環通路１３を循環する浴槽湯水とが、液−液熱交換器７を介して熱交換され、浴槽湯水の温度が高められ、集熱機１で集熱した熱が浴槽２７内に（浴槽２７内の湯水内に）蓄えられる。

そして、風呂温度センサ２１により検出される浴槽湯水の温度が、風呂の設定温度に上昇したら、集熱利用蓄熱制御手段６５は、一度、浴槽湯水循環ポンプ２０をオフして水位センサ２２により浴槽湯水の水位を検出する（水位センサ２２により検出される浴槽湯水の検出水位を取り込む）。水位センサ２２の検出水位が風呂の設定水位に達していないときには、自動注水手段６４によって、例えば１０リットルといった予め定められる設定水量の水を、前記湯張り注水通路を通して浴槽２７に注水を行う。

また、集熱利用蓄熱制御手段６５は、自動注水手段６４による注水後に、再び、注熱利用追い焚き制御手段６１による浴槽湯水の追い焚き動作を行い、水位センサ２２により検出される浴槽２７の検出水位が設定水位に達するまでの間、自動注水手段６４による浴槽２７への注水動作と、浴槽２７内の湯水の温度を集熱利用追い焚き制御手段６１によって風呂設定温度に高める動作とを交互に繰り返し行う。なお、集熱運転動作時に、途中で、集熱機１内の温度（内液温センサ３の検出温度）が前記設定温度（８０℃）未満になったときには、液体循環ポンプ６と浴槽湯水循環ポンプ２０を共にオフとして、内液温センサ３の検出温度が前記設定温度以上になるまで待機する。

また、液体循環通路５内の液体を強制的に加熱して殺菌する熱殺菌運転動作は、前記リモコン装置の布団乾燥スイッチ６９が利用者によりオン操作されたときに、液体循環通路内液強制加熱制御手段６３によって開始される。熱殺菌運転動作が開始されると、集熱機１の熱動弁５１が開かれ、バーナ１６の燃焼により、熱交換器２８が加熱され、その状態で、液体循環ポンプ６を駆動することにより、集熱機１の内部通路２を通して液体循環通路５を循環する液体の強制加熱が行われる。図４には、この殺菌運転動作時に液体循環通路５内を流れる液体の流路にドットを記入し、流れの方向を矢印で示している。

なお、バーナ１６の燃焼は、ガスの燃焼により行われるものであり、イグナイター電極（図示せず）がオンとされ、ガス開閉弁８０，８１，８２が適宜開かれ、バーナ１６に点火される。また、このとき、燃焼ファン１８，１９の回転動作が行われ、ガス比例弁８６の開弁量が適宜調整されて、適宜の燃焼量でバーナ１６が燃焼されることにより、液体循環通路５を通る液体の温度が殺菌適応温度である８０℃以上に保たれる。

そして、布団乾燥スイッチのオフ操作が行われたときや、布団乾燥スイッチのオン操作から設定時間（例えば１時間）が経過したときには、液体循環通路内液強制加熱制御手段６３は、ガス開閉弁８０，８１，８２を閉じてバーナ１８の燃焼を停止する。

また、熱殺菌運転動作は、内液温センサ３の検出温度が予め定められた殺菌適応設定温度を超えない液温低温期間が、設定期間（例えば７日間）以上継続した時（このことを低温期間検出手段６２が検出したとき）にも、同様に行われる。なお、この場合、液体循環通路５を通る液体の温度は６０℃として、その状態を５分間保つように運転が行われる。

暖房関連装置１０のうち、集熱機１と共に、液体分岐手段１５に接続されている高温作動の暖房関連装置１０ａ，１０ｂの暖房運転動作は、高温暖房運転動作であり、これら暖房関連装置１０ａ，１０ｂに設けられている運転スイッチがオン操作されたときに開始される。例えば暖房関連装置１０ａ（放熱器）の運転スイッチがオン操作されると、放熱器内の熱動弁５２ａが開き、液体循環ポンプ６、バーナ１６、燃焼ファン１８，１９が駆動し、通路１２ａを通して液体循環通路５内を循環する液体が、熱交換器２８によって８０℃に加熱される。暖房関連装置１０ａの作動による暖房運転時における液体循環通路５内を流れる液体の流路は、器具ケース４２内においては、図４に示した熱殺菌運転動作時と同様であり、器具ケース４２外において、集熱機１と該集熱機１に接続されている管路４０，４１を通る代わりに、暖房関連装置１０ａと該暖房関連装置１０ａに接続されている管路４０，４１を通る。

なお、暖房関連装置１０ａ，１０ｂの運転動作において、バーナ１６の点火動作等は、前記と同様である。また、暖房関連装置１０ｂの作動時の動作は、熱動弁５２ａの代わりに熱動弁５２ｂが開く以外、暖房関連装置１０ａの作動時の動作と同様である。そして、暖房関連装置１０ａ，１０ｂに設けられている運転スイッチがオフ操作されたときに、対応する熱動弁５２ａ，５２ｂが閉じられて運転が停止される。

暖房関連装置１０のうち、液体分岐手段３７に接続されている低温作動の暖房関連装置１０ｃ，１０ｄの暖房運転動作は、低温暖房運転動作であり、これら暖房関連装置１０ｃ，１０ｄに設けられている運転スイッチがオン操作されたときに開始される。例えば暖房関連装置１０ｃ（温水ユニットの床暖房Ｎｏ．１）の運転スイッチがオン操作されると、図５に示す熱動弁３９（３９ａ）が開き、流量制御弁３８が開き、液体循環ポンプ６、バーナ１６、燃焼ファン１８，１９が駆動し、通路４５，４４を通して液体循環通路５内を循環する液体が、熱交換器２８によって加熱される。図５には、暖房関連装置１０ｃの作動による暖房運転時における液体循環通路５内を流れる液体の流路流路にドットを記入し、流れの方向を矢印で示している。

なお、この加熱の際、例えば加熱開始から１時間といった予め定められた初期設定時間は加熱温度を７０℃とし、その後、６０℃に加熱温度を変更すると、暖房関連装置１０ｃを迅速に暖めて設定温度とし、その後も、無駄のない状態で運転することができる。また、暖房関連装置１０ｄの作動時の動作も、暖房関連装置１０ｃに対応する熱動弁が開く代わりに、暖房関連装置１０ｄに対応する熱動弁が開く以外は、同様である。そして、暖房関連装置１０ｃ，１０ｄに設けられている運転スイッチがオフ操作されたときに、対応する熱動弁が閉じられて運転が停止される。

浴槽湯水のバーナ１６による追い焚き運転動作は、前記リモコン装置の追い焚きスイッチを操作することにより開始される。なお、ここで述べる追い焚き運転動作は、集熱機１により集熱する熱を用いての動作ではなく、ガス燃焼の熱により行う追い焚き動作である。図６には、このバーナ１６を用いた浴槽湯水の追い焚き動作時に液体循環通路５内を流れる液体の流路にドットを記入し、流れの方向を矢印で示している。通常、浴室に配設されているリモコン装置の追い焚きスイッチをオン操作すると、制御装置６０に設けられている燃焼制御手段６８により、バーナ１６の燃焼制御が行われ、流量制御弁３８が開かれ、浴槽湯水循環ポンプ２０が駆動して、追い焚き運転動作が開始される。

また、追い焚きスイッチがオフ操作される、または、予め定められた追い焚き設定時間が経過した場合に、追い焚き運転動作が停止する。なお、追い焚き設定時間が経過したときに、浴槽湯水の温度が風呂の設定温度より低いときには、浴槽湯水温度が風呂の設定温度に達してから追い焚き運転動作が停止する。

浴槽湯水の残り湯熱利用の運転動作は、例えば前記リモコン装置に設けられている残り湯熱利用スイッチ（図示せず）をオン操作することにより開始される。このスイッチは、例えば利用者が入浴後に、浴槽２７にある残り湯を利用して、暖房関連装置１０を作動させたり、集熱機１側に残り湯の熱を送って集熱機１による集熱効率を高めたりする時に行われる。

つまり、残り湯熱利用スイッチをオン操作することにより発せられる残り湯熱利用動作指令を、残り湯熱利用液体加熱制御手段６６が受けて、風呂温度センサ２１により検出される検出温度を取り込み、該検出温度が予め定められた残り湯利用設定温度以上であり、かつ、内液温センサ３の検出温度より高いときには、液体循環ポンプ６と浴槽湯水循環ポンプ２０を共に駆動させ、液体循環通路５を循環する液体と追い焚き循環通路１３を通る湯水とを液―液熱交換器７を介して熱交換することにより、浴槽２７の残り湯の熱を利用して、液体循環通路５を循環する液体を加熱する。なお、このときに液体循環通路５内を循環する液体の流路は、図１と同様である。

そして、液体循環通路５内を循環する液体の温度を高めることにより、集熱機１で太陽光の熱を集熱する際、液体循環通路５内の液体温度を高める動作を少ないエネルギーで行ったり、その液体の熱を利用して、暖房関連装置１０による暖房運転を迅速に、かつ、少ないエネルギーで行えるようにしたりするものである。なお、暖房関連装置１０を浴槽２７の残り湯の熱で加熱する場合は、対応する暖房関連装置１０の熱動弁を開くことにより、液体循環通路５内を循環する液体を暖房関連装置１０にも通せばよい。

なお、浴槽２７への利用者の入浴の有無を検出する入浴有無手段を設け、この入浴有無検出手段によって全ての利用者の入浴が終了したと判断されるときから、予め定められる残り湯熱利用設定時間が経過した時には、残り湯熱利用スイッチのオン操作が行われなくとも、浴槽湯水の残り湯熱利用の運転動作が開始されるようにしてもよい。

給湯運転動作は、給湯通路２６に先端側に設けられている給湯栓（図示せず）が開かれたときに行われる。入水温度センサ７４により検出される入水温と、流量センサ７３による給湯量に基づき、出湯湯温検出センサ１１３による給湯温（出湯温）が給湯設定温度となるように、給湯用のバーナ１７を燃焼し、給湯熱交換器２９（２９ａ，２９ｂ）を通る水を加熱して湯を作成して、給湯通路２６を通して台所や浴室等の給湯先へ湯を供給する。また、前記給湯栓が閉じると、給湯運転動作は停止する。

図７には、本実施例における浴槽への湯張り動作の動作例を示すフローチャートが示されている。同図に示すように、ステップＳ１で、リモコンＯＮがスタートすると、熱殺菌フラグがリセットされる。なお、熱殺菌フラグは、集熱運転動作前に熱殺菌が行われたかどうかを制御装置が把握するためのフラグであり、熱殺菌動作が行われればフラグオンとなり、行われなければフラグオフとなる。

次に、ステップＳ２で、太陽熱利用熱源装置に接続されているリモコン装置のエコ自動ボタン（太陽熱利用する操作ボタン）がオン状態か否かが判断される。エコ自動ボタンがオフの時には、ステップＳ３で、集熱機１の内液温センサ３の検出温度が８０℃以上か否かが判断され、８０℃以上の時には、ステップＳ４で、液体循環ポンプ（暖房ポンプ）６の駆動と熱動弁５１の開動作とが行われ、集熱運転動作が開始される。なお、このとき、燃焼ファン１９を回転させ（ふろファンＯＮ）、液体循環通路５を冷却して集熱機１の焼き付け防止が行われる。一方、ステップＳ３で、集熱機１の内液温センサ３が８０℃未満であると判断された場合には、ステップＳ５で、燃焼ファン１９と湯水循環ポンプ６が停止（オフ）される。

また、前記ステップＳ２で、前記エコ自動ボタンがオンと判断されたときには、ステップＳ６で、燃焼ファン１９がオフされると共に、液体循環ポンプ６と熱動弁５１がオフされる。その後、ステップＳ７で、浴槽２７への自動湯張りの予約時間になったかどうかが判断され、予約時間になったときには、ステップＳ４０で、通常の湯張りシーケンスプログラムに従って浴槽２７への湯張りが行われる。この湯張り動作時における浴槽湯水の加熱は、バーナ１７の燃焼熱を利用したものであり、ガスを用いたものである。なお、ガスを用いての加熱を利用した湯張り動作は様々であり、ここでは、その様々な動作が適用可能であるが、その詳細説明は省略する。湯張り終了後は、ステップＳ４１で、保温運転としての集熱運転動作に移行する。

また、前記ステップＳ７で、浴槽２７への自動湯張りの予約時間になっていないと判断されたときには、ステップＳ８で、熱殺菌フラグがオンか否かを判断し、熱殺菌フラグがオンとなっていないときには、ステップＳ９で、集熱機１の内液温センサ３の検出温度が８０℃以上か否かを判断する。そして、集熱機１の内液温センサ３の検出温度が８０℃以上のときには、ステップＳ１０で、液体循環ポンプ（暖房ポンプ）６を駆動し、熱動弁５１を開き、ステップＳ１１で、攪拌タイマが１分経過するまで、液体循環通路５内の液体を循環させる。

器具ケース４２内の構成は、通常、屋外に設けられているために、液体通路４を形成する管路内の温度は、通常、例えば１０℃〜２０℃といった低い温度である。そこで、ステップＳ１０で、液体循環ポンプ６のみを駆動させて、液体通路４を通る液体と集熱機１の内部通路２を通る（太陽光の熱で暖められた）液体を混合し、液体循環通路５を循環する液体の温度を均一化してから、その熱を利用して浴槽湯水を加熱する方が効率がよく、また、液体循環通路５内にレジオネラ菌が混入した場合に、その繁殖を抑制することもできる。

ステップＳ１１で、攪拌タイマが１分経過したら、ステップＳ１２で、内液温センサ３の検出温度が６０℃以上に達したか否かを判断する。内液温センサ３の検出温度が６０℃以上に達していないときには、（Ａ）に進み、ステップＳ２７で、液体循環ポンプ６と熱動弁５１をオフとし、ステップＳ２８で湯水循環ポンプ２０もオフとして、前記ステップＳ７に進む。

内液温センサ３（または暖房高温サーミスタ３３）の検出温度が６０℃以上に達したら、ステップＳ１３で、内液温センサ３の検出温度が７０℃以上に達したかを判断し、内液温センサ３（または暖房高温サーミスタ３３）の検出温度が７０℃以上に達したら、ステップＳ１４ａに進み、１分経過したか否かを判断する。そして、内液温センサ３の検出温度が７０℃以上に達してから１分経過したときに、ステップＳ１５で、熱殺菌フラグをオンとし、湯水循環ポンプ（ふろポンプ）２０を駆動させる。また、ステップＳ１３で、内液温センサ３の検出温度が７０℃以上に達していないと判断されたときには、ステップＳ１４ｂで５分経過したか否かを判断し、５分経過したときには、前記ステップＳ１５に進み、同様の動作を行う。

ステップＳ１５の動作後には、ステップＳ１６で、風呂水流スイッチ３４がオンか否かを判断し、オンとなったら、ステップＳ１７で、追い焚き用の流量制御弁３８を開き、ステップＳ１８で、風呂設定温度よりも、風呂温度センサ２１により検出される浴槽湯温の検出温度が低いと判断されたときには、ステップＳ１９で、内液温センサ３の検出温度から予め定めたヒステリシス温度Ｙ（例えば２０℃）を引いた値が、風呂温度センサ２１により検出される浴槽湯温の検出温度よりも高いときには、ステップＳ２０で、液体循環ポンプ６の流量を小さくし、集熱機１により集熱する太陽熱により、浴槽湯水の追い焚き運転を行う。

ここで、ヒステリシス温度を設けている理由は、液体循環ポンプ６と浴槽湯水循環ポンプ２１とを動かして集熱を行っているので、内液温センサ３の検出温度をそのまま用いず、温度差を設けて、ポンプ６，２１のオンオフが頻繁に繰り返して行われないようにして、集熱効率を上げるためであるが、Ｙ＝０とすることもできる。なお、集熱効率が悪いと電気代のほうが高くなってしまうため、ヒステリシス温度を設けることが好ましい。

前記ステップＳ１９で、内液温センサ３の検出温度から前記ヒステリシス温度を引いた値が、風呂温度センサ２１により検出される浴槽湯温の検出温度以下の時には、ステップＳ２１で、熱殺菌フラグをオフとし、流量制御弁３８を閉じ、（Ａ）に進む。このことにより、例えば、夕方、内液温センサ３の検出温度が３９℃、風呂温度センサ２１の検出温度が３０℃、前記ヒステリシス温度が１０℃）であった場合にも、そのまま終了せずに、（Ａ）に戻って、液体循環通路５内の熱殺菌運転が行える。

なお、このように、ステップＳ１９で、内液温センサ３の検出温度から前記ヒステリシス温度を引いた値が、風呂温度センサ２１により検出される浴槽湯温の検出温度以下の時に、ステップＳ２１を経て、（Ａ）に戻る動作は、上述のように、注水毎に熱殺菌が行われるような場合には不要だが、Ｙ＝１０℃としたような場合には、行う方が好ましい。

また、前記ステップＳ１６で、風呂水流スイッチ３４がオフと判断されたときには、ステップＳ２２で、液体循環ポンプ６と熱動弁５１をオフとし、湯水循環ポンプ（ふろポンプ）２０もオフとして、ステップＳ２３で、自動注水手段６４により、例えば１０リットルといった、設定注水流量の注水を行う。その後、ステップＳ２４で、湯水循環ポンプ２０の駆動を行った後、ステップＳ２５で、風呂水流スイッチがオンとなったか否かを判断し、オンとなったときには、（Ａ）に進み、オフの時には、ステップＳ２６で、浴槽湯水循環ポンプ２０をオフとしてから、ステップＳ２３に進み、ステップＳ２３からステップＳ２５の動作を繰り返す。

なお、前記ステップＳ１８で、風呂温度センサ２１により検出される浴槽湯温の検出温度が風呂設定温度以上と判断されたときには、図８のステップＳ５１に進む。図８に示す動作は、高効率湯張り動作であり、ステップＳ５１で、液体循環ポンプ６と熱動弁５１をオフ、湯水循環ポンプ２０をオフ、流量制御弁３８をオフとし、ステップＳ５２で、浴槽水位が設定水位か否かを判断する。そして、浴槽水位が設定水位となったら、ステップＳ５３で、保温タイマが３０分経過したか否かを判断し、３０分経過後には、ステップＳ５４で、燃焼ファン１９をオフとし、液体循環ポンプ６と熱動弁５１のオフを確認した後、図７の（Ａ）に進む。

また、図８のステップＳ５２で、浴槽水位が設定水位未満であると判断されたときにも、ステップＳ５５で、浴槽２７への注水（例えば１０リットル）を行い、図７の（Ａ）に進む。さらに、図８のステップＳ５３で、保温タイマが３０分経過していないときには、ステップＳ５６で、集熱機１の内液温センサ３の検出温度が８０℃以上か否かを判断し、８０℃以上であれば、ステップＳ５７で、燃焼ファン１９をオンとし、液体循環ポンプ６と熱動弁５１を共にオンとして、ステップＳ５３に戻る。ステップＳ５６で、内液温センサ３の検出温度が８０℃未満の時には、ステップＳ５８で、燃焼ファン１９をオフとし、液体循環ポンプ６と熱動弁５１を共にオフとして、ステップＳ５３に戻る。

なお、本発明は、前記実施例に限定されるものでなく、適宜設定されるものである。例えば、前記実施例では、集熱機１を集合住宅のベランダ手摺り部に設置する例を述べたが、集熱機１が前記手摺り部を形成している構成としてもよい。

また、前記実施例では、集熱利用追い焚き制御手段６１は、内液温センサ３の検出温度が風呂温度センサ２１の検出温度より高いときに、液体循環ポンプ６を駆動させて、液体循環通路５を循環する液体の温度を均一化したが、この均一化動作を行わず、内液温センサ３の検出温度が風呂温度センサ２１の検出温度より高いときに、液体循環ポンプ６と浴槽湯水循環ポンプ２０を共に駆動させて、液体循環通路５を循環する液体と追い焚き循環通路１３を通る湯水とを、液―液熱交換器７を介して熱交換させるようにしてもよい。

さらに、前記実施例では、集熱機１は、内部通路２を有する構成としたが、集熱機１は、中に通路が形成されておらず、厚みが薄い箱状のタンクとしてもよい。

さらに、図３に示した制御構成のうち、集熱利用追い焚き制御手段６１、燃焼制御手段６８以外の構成は、必要に応じて適宜設けられるものであり、場合によっては省略することもできる。

本発明の太陽熱利用熱源装置は、太陽光の熱を集合住宅のベランダに設置した集熱機により集め、その熱を利用して浴槽湯水の追い焚き等を行うことができるので、例えばマンション等の集合住宅の家庭用の熱源装置として利用できる。

１ 集熱機
２ 内部通路
３ 内液温センサ
４ 液体通路
５ 液体循環通路
６ 液体循環ポンプ
７ 液−液熱交換器
１０ 暖房関連装置
１１ 受光面
１３ 追い焚き循環通路
１６，１７ バーナ
２０ 浴槽湯水循環ポンプ
２１ 風呂温度センサ
４８ 湯張り電磁弁
６０ 制御装置
６１ 集熱利用追い焚き制御手段
６２ 低温期間検出手段
６３ 液体循環通路内液強制加熱制御手段
６４ 自動注水手段
６５ 集熱利用蓄熱制御手段
６９ 布団乾燥スイッチ

Claims (11)

1. 太陽光の受光面を備えて太陽光の熱を集熱する集熱機が集合住宅のベランダ手摺り部に前記受光面を垂直向きとして設置され、前記集熱機は前記受光面で受ける太陽光の熱によって内部の液体を加熱する構成と成し、前記集熱機内の液体の温度を検出する集熱機内液温検出手段を有し、前記集熱機には液体通路が接続されて集熱機内の液体を循環させるための液体循環通路が形成され、該液体循環通路には該液体循環通路内の液体を循環させる液体循環ポンプが介設されており、また、浴槽に接続される追い焚き循環通路を有して、該追い焚き循環通路には浴槽湯水を循環させる浴槽湯水循環ポンプと、前記浴槽湯水の温度を検出する浴槽湯水温検出手段とが介設されて、前記追い焚き循環通路と前記液体循環通路とが液―液熱交換器を介して熱的に接続されており、前記集熱機内液温検出手段の検出温度が前記浴槽湯水温検出手段の検出温度より高いときに、前記液体循環ポンプと前記浴槽湯水循環ポンプを共に駆動させて前記液体循環通路を循環する液体と前記追い焚き循環通路を通る湯水とを液―液熱交換器を介して熱交換することにより前記浴槽湯水を前記集熱機で集熱した熱により温度を高める方向へ追い焚き加熱する集熱利用追い焚き制御手段を有することを特徴とする太陽熱利用熱源装置。
2. 集熱機がベランダの手摺り部を形成していることを特徴とする請求項１記載の太陽熱利用熱源装置
3. 浴槽湯水の追い焚き動作開始操作用の追い焚きスイッチを備えたリモコン装置が信号接続されており、集熱利用追い焚き制御手段は、集熱機で集熱した熱により浴槽湯水の追い焚き加熱を行う動作を前記追い焚きスイッチの操作が行われていないときに行う構成としたことを特徴とする請求項１または請求項２記載の太陽熱利用熱源装置。
4. 液体通路には、該液体通路を通る液体を強制的に加熱する強制加熱手段が接続され、集熱機内液温検出手段の検出温度の情報に基づき当該検出温度が予め定められた殺菌適応設定温度を超えない液温低温期間を検出する低温期間検出手段と、該低温期間検出手段により検出される低温期間検出期間が予め定められた設定期間以上継続したときには前記液体通路に通す液体を前記強制加熱手段により前記殺菌適応設定温度以上に強制的に加熱してその加熱した液体を液体循環通路に循環させる液体循環通路内液強制加熱制御手段を有することを特徴とする請求項１または請求項２または請求項３記載の太陽熱利用熱源装置。
5. 液体通路には、該液体通路を通る液体を強制的に加熱する強制加熱手段が接続され、集熱機内部通路に通す液体を強制加熱する集熱機内液加熱動作指令を受けて前記液体通路に通す液体を前記強制加熱手段により殺菌適応設定温度以上に強制的に加熱し、その加熱した液体を液体循環通路に循環させる液体循環通路内液強制加熱制御手段を有することを特徴とする請求項１または請求項２または請求項３記載の太陽熱利用熱源装置。
6. 集熱機の内部通路に通す液体を強制加熱する集熱機内液加熱動作指令を受けて液体通路を通す液体を強制加熱手段により殺菌適応設定温度以上に強制的に加熱し、その加熱した液体を液体循環通路に循環させる液体循環通路内液強制加熱制御手段を有し、該液体循環通路内液強制加熱制御手段により前記液体循環通路を循環する液体を強制的に加熱する動作が行われたときには、低温期間検出手段は液体低温期間の検出を一度リセットする構成としたことを特徴とする請求項４記載の太陽熱利用熱源装置。
7. 液体循環通路内液強制加熱制御手段は、強制加熱手段により加熱した液体を集熱機の下側から集熱機内部通路に導入する構成としたことを特徴とする請求項４または請求項５または請求項６記載の太陽熱利用熱源装置。
8. 液体通路には該液体通路を通る液体を強制的に加熱する強制加熱手段が接続されて該強制加熱手段の出側の液体温度を検出する高温サーミスタが設けられ、集熱利用追い焚き制御手段は、集熱機内液温検出手段の検出温度または前記高温サーミスタの検出温度が風呂温度検出手段の検出温度より高いときに、液体循環ポンプと浴槽湯水循環ポンプとを共に駆動させる代わりに液体循環ポンプのみを駆動させて液体循環通路を循環する液体の温度を均一化し、該均一化後の液体の温度が予め定められた殺菌適応設定温度以上になってから予め定められた殺菌適応設定時間に達したときに、前記液体循環ポンプと前記浴槽湯水循環ポンプとを共に駆動させて前記液体循環通路を循環する液体と前記追い焚き循環通路を通る湯水とを液―液熱交換器を介して熱交換する構成としたことを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれか一つに記載の太陽熱利用熱源装置。
9. 注水指令に従って浴槽内に予め定められる設定水量の水を注水する自動注水手段と、浴槽湯水の水位を検出する浴槽水位検出手段とを有し、該浴槽水位検出手段により検出される検出水位が設定水位に達するまでの間、浴槽内の湯水の温度を集熱利用追い焚き制御手段によって予め定められる風呂設定温度に高める動作と、前記自動注水手段による注水動作とを交互に繰り返し行わせる集熱利用蓄熱制御手段を有することを特徴とする請求項１乃至請求項８のいずれか一つに記載の太陽熱利用熱源装置。
10. 浴槽の残り湯の熱を利用するための残り湯熱利用動作指令を受けて、浴槽湯温検出手段により検出される検出温度を取り込み、該検出温度が予め定められた残り湯利用設定温度以上であり、かつ、集熱機内液温検出手段の検出温度より高いときには、液体循環ポンプと浴槽湯水循環ポンプを共に駆動させ、液体循環通路を循環する液体と追い焚き循環通路を通る湯水とを液―液熱交換器を介して熱交換することにより前記浴槽の残り湯の熱を利用して前記液体循環通路を循環する液体を加熱する残り湯熱利用液体加熱制御手段を有することを特徴とする請求項１乃至請求項９のいずれか一つに記載の太陽熱利用熱源装置。
11. 液体循環通路には液体分岐手段を介してその分岐端側に集熱機と暖房関連装置とが接続され、前記液体循環通路を通る液体を前記集熱機内と前記暖房関連装置内の一方または両方に選択的に通すための弁が前記集熱機側と前記暖房関連装置側とにそれぞれ設けられていることを特徴とする請求項１乃至請求項１０のいずれか一つに記載の太陽熱利用熱源装置。

Images