JP6152312B2

JP6152312B2 - 暖房機

Info

Publication number: JP6152312B2
Application number: JP2013150589A
Authority: JP
Inventors: 今井　誠士; 誠士今井
Original assignee: Rinnai Corp
Current assignee: Rinnai Corp
Priority date: 2013-07-19
Filing date: 2013-07-19
Publication date: 2017-06-21
Anticipated expiration: 2033-07-19
Also published as: JP2015021672A

Description

本発明は、暖房機に関する。

特許文献１に、燃料の燃焼によって暖房熱媒を加熱する第１熱源機（バーナ加熱装置６７ａ）と、暖房熱媒を第１熱源機へ流す第１熱源機往路と、第１熱源機からの暖房熱媒を流す第１熱源機復路と、第１熱源機復路に接続しており、暖房熱媒を高温暖房端末（高温暖房機１０６）へ流す高温暖房往路と、高温暖房端末からの暖房熱媒を流す高温暖房復路と、第１熱源機往路に接続しており、暖房熱媒を低温暖房端末（低温暖房機１０４）へ流す低温暖房往路と、低温暖房端末からの暖房熱媒を流す低温暖房復路と、高温暖房復路と低温暖房復路に接続しており、暖房熱媒を第２熱源機（ヒートポンプ５０）へ流す第２熱源機往路と、第２熱源機からの暖房熱媒を流す第２熱源機復路と、暖房熱媒を循環させる循環ポンプを備える暖房機が開示されている。この暖房機は、第２熱源機往路と第２熱源機復路を接続するバイパス路（バイパス水路６３ａ）と、そのバイパス路を開閉する開閉弁（開閉弁６３ｂ）を備えている。

特開２００９−２９９９４２号公報

第２熱源機の種類によっては、第２熱源機に流入する暖房熱媒の温度が低いほど、エネルギー効率の面で有利になることがある。例えば、特許文献１の技術のように、第２熱源機としてヒートポンプを利用する場合、流入する暖房熱媒の温度が低いほどエネルギー効率が高くなる。また、第２熱源機として燃料電池やガスエンジンなどを用いる発電装置を利用する場合、流入する暖房熱媒の温度が低いほど排熱回収効率があがり、エネルギー効率が高くなる。

特許文献１の技術では、高温暖房端末で放熱した後の暖房熱媒と、低温暖房端末で放熱した後の暖房熱媒が混合されて、混合された暖房熱媒が第２熱源機へ送られる。このため、高温暖房端末で放熱した後の暖房熱媒の温度が高くなると、低温暖房端末から流出した低温の暖房熱媒に、高温暖房端末から流出する高温の暖房熱媒が混合されて、第２熱源機へ流入する暖房熱媒の温度が上昇してしまう。第２熱源機へ流入する暖房熱媒の温度上昇を抑制することができれば、第２熱源機におけるエネルギー効率をより向上することが可能となる。

本明細書は、上記の課題を解決する技術を提供する。本明細書では、エネルギー効率の高い暖房機を提供する。

本明細書が開示する暖房機は、燃料の燃焼によって暖房熱媒を加熱する第１熱源機と、暖房熱媒を第１熱源機へ流す第１熱源機往路と、第１熱源機からの暖房熱媒を流す第１熱源機復路と、第１熱源機復路に接続しており、暖房熱媒を高温暖房端末へ流す高温暖房往路と、高温暖房端末からの暖房熱媒を流す高温暖房復路と、第１熱源機往路に接続しており、暖房熱媒を低温暖房端末へ流す低温暖房往路と、低温暖房端末からの暖房熱媒を流す低温暖房復路と、高温暖房復路と低温暖房復路に接続しており、暖房熱媒を第２熱源機へ流す第２熱源機往路と、第２熱源機からの暖房熱媒を流す第２熱源機復路と、暖房熱媒を循環させる循環ポンプを備えている。その暖房機は、高温暖房復路と第２熱源機復路を接続する第１バイパス路と、高温暖房復路を流れる暖房熱媒を、第２熱源機往路と第１バイパス路の間で分配する第１分配手段をさらに備えている。

上記の暖房機では、高温暖房端末から高温暖房復路へ流れる暖房熱媒の温度が高い場合でも、第１分配手段によって、高温暖房復路から第１バイパス路へ流れる暖房熱媒の流量を多くし、高温暖房復路から第２熱源機往路へ流れる暖房熱媒の流量を少なくすることで、第２熱源機へ流入する暖房熱媒の温度上昇を抑制することができる。第２熱源機におけるエネルギー効率を向上することができる。

また、上記の暖房機では、複数の低温暖房端末や高温暖房端末が同時に稼働する場合に、第１分配手段によって、高温暖房復路から第１バイパス路へ流れる暖房熱媒の流量を多くし、高温暖房復路から第２熱源機往路へ流れる暖房熱媒の流量を少なくすることで、暖房回路の圧損を低下させ、循環ポンプの負荷を軽減することができる。

上記の暖房機は、低温暖房復路と第２熱源機復路を接続する第２バイパス路と、低温暖房復路を流れる暖房熱媒を、第２熱源機往路と第２バイパス路の間で分配する第２分配手段をさらに備えるように構成することができる。

上記の暖房機では、複数の低温暖房端末や高温暖房端末が同時に稼働する場合に、第２分配手段によって、低温暖房復路から第２バイパス路へ流れる暖房熱媒の流量を多くし、低温暖房復路から第２熱源機往路へ流れる暖房熱媒の流量を少なくすることで、暖房回路の圧損を低下させ、循環ポンプの負荷を軽減することができる。

上記の暖房機は、第２熱源機が、暖房熱媒を加熱するヒートポンプを備えているように構成することができる。

ヒートポンプにより暖房熱媒を加熱する場合、流入する暖房熱媒の温度が低いほど、エネルギー効率は向上する。上記の暖房機によれば、高いエネルギー効率を実現することができる。

本明細書が開示する技術によれば、エネルギー効率の高い暖房機を実現することができる。

実施例の給湯暖房機２の構成を模式的に示す図である。実施例の給湯暖房機２の変形例の構成を模式的に示す図である。

（実施例）
図１は、本実施例の給湯暖房機２を示している。給湯暖房機２は、タンクユニット４と、ヒートポンプユニット６と、バーナユニット８と、制御装置１００を備えている。

ヒートポンプユニット６は、ヒートポンプ５０と、給湯循環ポンプ２２と、外気温サーミスタ５５を備えている。ヒートポンプ５０は、冷媒（例えばＲ４１０ＡといったＨＦＣ冷媒や、Ｒ７４４といったＣＯ２冷媒）を循環させるための冷媒循環路５２と、空気熱交換器（蒸発器）５４と、ファン５６と、圧縮機６２と、三流体熱交換器５８と、膨張弁６０を備えるヒートポンプサイクルである。外気温サーミスタ５５は、外気温度を検出する。

空気熱交換器５４は、ファン５６によって送風された外気と冷媒循環路５２内の冷媒との間で熱交換させる。空気熱交換器５４には、膨張弁６０を通過後の低圧低温の液体状態にある冷媒が供給される。空気熱交換器５４は、冷媒と外気とを熱交換させることによって、冷媒を加熱する。冷媒は、加熱されることにより気化し、比較的高温で低圧の気体状態となる。

圧縮機６２には、空気熱交換器５４を通過後の冷媒が供給される。即ち、圧縮機６２には、比較的高温で低圧の気体状態の冷媒が供給される。圧縮機６２によって冷媒が圧縮されることにより、冷媒は高温高圧の気体状態となる。圧縮機６２は、圧縮後の高温高圧の気体状態の冷媒を、三流体熱交換器５８に送り出す。

三流体熱交換器５８には、圧縮機６２から送り出された高温高圧の気体状態の冷媒が供給される。三流体熱交換器５８は、冷媒循環路５２内の冷媒と、後述のタンク水往路２０ａからの水（以下では給湯用水ともいう）との間で熱交換を行うことができる。さらに、三流体熱交換器５８は、冷媒循環路５２内の冷媒と、後述の第２加熱往路８９からの水（以下では暖房用水ともいう）との間で熱交換を行うことができる。冷媒は、三流体熱交換器５８での熱交換の結果、熱を奪われて凝縮する。これにより、冷媒は、比較的低温で高圧の液体状態となる。なお、三流体熱交換器５８では、タンク水往路２０ａからの給湯用水と、第２加熱往路８９からの暖房用水の間でも熱交換が行われる。

膨張弁６０には、三流体熱交換器５８を通過後の比較的低温で高圧の液体状態の冷媒が供給される。冷媒は、膨張弁６０を通過することによって減圧され、低温低圧の液体状態となる。膨張弁６０を通過した冷媒は、上記の通り、空気熱交換器５４に送られる。

ヒートポンプ５０において、ファン５６と圧縮機６２を作動させると、冷媒循環路５２内の冷媒は、空気熱交換器５４、圧縮機６２、三流体熱交換器５８、膨張弁６０の順に循環する。この場合、三流体熱交換器５８において、タンク水往路２０ａからの給湯用水、又は、第２加熱往路８９からの暖房用水が加熱される。

タンクユニット４は、タンク１０を備えている。タンク１０は、ヒートポンプ５０によって加熱された給湯用水を貯える。本実施例の給湯用水は、水道水である。タンク１０は、密閉型であり、断熱材によって外側が覆われている。タンク１０内には満水まで給湯用水が貯留される。タンク１０には、頂部から所定水位の箇所に複数のタンクサーミスタ１０ａ、１０ｂ、１０ｃが設けられている。タンクサーミスタ１０ａ、１０ｂ、１０ｃは、それぞれの水位におけるタンク１０の内部の給湯用水の温度を検出する。また、タンク１０の頂部には、タンク１０の頂部における給湯用水の温度を検出するタンク頂部サーミスタ１０ｄが設けられている。

タンク水循環路２０は、タンク１０の下部と三流体熱交換器５８の間を接続するタンク水往路２０ａと、三流体熱交換器５８とタンク１０の上部の間を接続するタンク水復路２０ｂを備えている。タンク水往路２０ａには、ヒートポンプユニット６の給湯循環ポンプ２２と、内部を通過する給湯用水の温度を検出する給湯用水往きサーミスタ２６ａが介装されている。タンク水復路２０ｂには、内部を通過する給湯用水の温度を検出する給湯用水戻りサーミスタ２６ｂが介装されている。ヒートポンプユニット６において、ヒートポンプ５０を作動させて、給湯循環ポンプ２２を駆動すると、タンク１０の下部の給湯用水がタンク水往路２０ａを経由して三流体熱交換器５８に送られて、加熱される。加熱された給湯用水は、タンク水復路２０ｂを経由して、タンク１０の上部に戻される。タンク１０の内部には、低温の給湯用水の層の上に高温の給湯用水の層が積み重なった温度成層が形成される。

水道水導入路２４は、上流端が給湯暖房機２の外部の水道水供給源３２に接続されている。水道水導入路２４には、水道水の給水温度を検出する給水サーミスタ２８が介装されている。水道水導入路２４の下流側は、第１導入路２４ａと第２導入路２４ｂに分岐している。第１導入路２４ａの下流端は、タンク１０の下部に接続されている。第２導入路２４ｂの下流端は、第１給湯路３６の途中に接続されている。

第１給湯路３６は、上流端がタンク１０の上部に接続されている。上述したように、第１給湯路３６の途中には、水道水導入路２４の第２導入路２４ｂが接続されている。第１給湯路３６と第２導入路２４ｂの接続部には、給湯混合弁３０が介装されている。給湯混合弁３０は、タンク１０の上部から第１給湯路３６へ流入する高温の給湯用水の流量と、第２導入路２４ｂから第１給湯路３６へ流入する低温の水道水の流量の割合を調整する。給湯混合弁３０より下流側の第１給湯路３６には、給湯混合弁３０で混合した後の給湯用水の温度を検出する混合サーミスタ３６ａが介装されている。給湯混合弁３０より下流側の第１給湯路３６は、バーナユニット８の給湯加熱往路３５、給湯用バーナ８１、給湯加熱復路３７を経由して、第２給湯路３９へ接続している。第１給湯路３６と第２給湯路３９の間は、バーナバイパス路３３によって接続されている。バーナバイパス路３３にはバーナバイパス弁３４が介装されている。第２給湯路３９の下流端は給湯栓３８に接続されている。第２給湯路３９には、給湯栓３８に供給される給湯用水の温度を検出する給湯サーミスタ３９ａが介装されている。

バーナユニット８は、シスターン７０と、給湯用バーナ８１と、暖房用バーナ８２を備えている。シスターン７０は、上部が開放されている容器であり、内部に暖房用水を貯留している。本実施例の暖房用水は例えば水または不凍液である。シスターン７０には、シスターン水往路７２の上流端が接続されている。シスターン水往路７２には、暖房循環ポンプ７４と、シスターン水往路７２の内部を通過する暖房用水の温度を検出する低温暖房サーミスタ７２ａが介装されている。暖房循環ポンプ７４を駆動すると、シスターン７０内の暖房用水がシスターン水往路７２に流れ込む。

シスターン水往路７２の下流端は、第１加熱往路７１と、低温暖房往路７５に分岐している。低温暖房往路７５は、低温暖房端末７８に暖房用水を供給する。低温暖房端末７８は、比較的低温の暖房用水を熱源として利用する暖房機器であって、例えば床暖房機などである。低温暖房端末７８としては、所望の台数の低温暖房端末を取り付けることができる。低温暖房端末７８を通過して放熱した暖房用水は、低温暖房復路８４に送られる。なお、低温暖房往路７５と低温暖房復路８４は、低温暖房端末７８をバイパスして暖房用水を流すための低温暖房バイパス路７８ａによって連通している。低温暖房バイパス路７８ａには、低温暖房バイパス弁７８ｂが介装されている。低温暖房復路８４は、第２加熱往路８９に連通している。

第１加熱往路７１は、暖房用バーナ８２に暖房用水を供給する。暖房用バーナ８２は、第１加熱往路７１からの暖房用水を加熱して、第１加熱復路７３へ送る。第１加熱復路７３には、暖房用バーナ８２を通過した後の暖房用水の温度を検出する高温暖房サーミスタ７３ａが介装されている。第１加熱復路７３の下流端は、高温暖房往路７７と追い焚き往路７９ａに分岐している。高温暖房往路７７は、高温暖房端末７６に暖房用水を供給する。高温暖房端末７６は、比較的高温の暖房用水を熱源として利用する暖房機器であって、例えば浴室乾燥機や浴室暖房乾燥機、ファンコンベクタなどである。高温暖房端末７６としては、所望の台数の高温暖房端末を取り付けることができる。高温暖房端末７６を通過して放熱した暖房用水は、高温暖房復路８０に送られる。高温暖房復路８０は、第２加熱往路８９に連通している。高温暖房復路８０には、内部を流れる暖房用水の温度を検出する高温暖房戻りサーミスタ８０ａが介装されている。

第２加熱往路８９は、ヒートポンプユニット６の三流体熱交換器５８に暖房用水を供給する。第２加熱往路８９には、内部を流れる暖房用水の温度を検出する暖房用水往きサーミスタ８９ａが介装されている。三流体熱交換器５８を通過した暖房用水は、第２加熱復路９６に送られる。第２加熱復路９６の下流端は、バーナユニット８のシスターン水復路６９を介して、シスターン７０に接続している。

高温暖房復路８０と第２加熱復路９６の間は、第１バイパス路８５によって接続されている。第１バイパス路８５と高温暖房復路８０の接続部には、第１分配弁８７が介装されている。第１分配弁８７は、高温暖房復路８０から第２加熱往路８９へ流れる暖房用水の流量と、高温暖房復路８０から第１バイパス路８５へ流れる暖房用水の流量の割合を調整する。

低温暖房復路８４と第２加熱復路９６の間は、第２バイパス路８６によって接続されている。第２バイパス路８６と低温暖房復路８４の接続部には、第２分配弁８８が介装されている。第２分配弁８８は、低温暖房復路８４から第２加熱往路８９へ流れる暖房用水の流量と、低温暖房復路８４から第２バイパス路８６へ流れる暖房用水の流量の割合を調整する。

追い焚き往路７９ａは、追い焚き熱交換器９７へ暖房用水を供給する。追い焚き往路７９ａには、追い焚き熱動弁８３が介装されている。追い焚き熱動弁８３は、追い焚き往路７９ａを開閉する。追い焚き熱交換器９７では、追い焚き往路７９ａからの暖房用水と、浴槽水循環路９１を流れる浴槽水の間で熱交換が行われる。追い焚き熱交換器９７を通過した暖房用水は、追い焚き復路７９ｂに送られる。追い焚き復路７９ｂは、シスターン水復路６９を介して、シスターン７０に接続している。

浴槽水循環路９１の上流端は、浴槽９８の底部に接続している。浴槽水循環路９１の下流端は、浴槽９８の側部に接続している。浴槽水循環路９１には、浴槽循環ポンプ９９が介装されている。浴槽循環ポンプ９９が駆動すると、浴槽９８の底部から吸い出された浴槽水が、追い焚き熱交換器９７を通過して、浴槽９８の側部へ戻される。追い焚き熱交換器９７より上流側の浴槽水循環路９１には、内部を通過する浴槽水の温度を検出する浴槽水戻りサーミスタ９１ａが介装されている。追い焚き熱交換器９７より下流側の浴槽水循環路９１には、内部を通過する浴槽水の温度を検出する浴槽水往きサーミスタ９１ｂが介装されている。また、浴槽水循環路９１には、浴槽９８の水位を検出する水位センサ９１ｃが介装されている。

給湯加熱往路３５は、給湯用バーナ８１に給湯用水を供給する。給湯用バーナ８１は、給湯加熱往路３５からの給湯用水を加熱して、給湯加熱復路３７へ送る。給湯加熱復路３７には、給湯用バーナ８１を通過した後の給湯用水の温度を検出する出湯サーミスタ３７ａが介装されている。給湯加熱復路３７からは、浴槽注湯路４０が分岐している。浴槽注湯路４０には、浴槽注湯路４０を開閉する注湯電磁弁４２が介装されている。浴槽注湯路４０の下流端は、浴槽循環ポンプ９９に接続している。

制御装置１００は、タンクユニット４、ヒートポンプユニット６、バーナユニット８の各構成要素の動作を制御する。

給湯暖房機２は、以下のような各種の運転を実行することができる。

（蓄熱運転）
蓄熱運転では、タンク１０内の給湯用水をヒートポンプ５０で加熱し、高温となった給湯用水をタンク１０に戻す。蓄熱運転を実行する際には、制御装置１００は圧縮機６２およびファン５６を駆動してヒートポンプ５０を作動させるともに、給湯循環ポンプ２２を駆動する。

圧縮機６２の駆動により、冷媒循環路５２内の冷媒は、空気熱交換器５４、圧縮機６２、三流体熱交換器５８、膨張弁６０の順に循環する。この場合、三流体熱交換器５８を通過する冷媒循環路５２内の冷媒は、高温高圧の気体状態である。また、給湯循環ポンプ２２の駆動により、タンク水循環路２０内をタンク１０内の給湯用水が循環する。即ち、タンク１０の下部に存在する給湯用水がタンク水循環路２０内に導入され、導入された給湯用水が三流体熱交換器５８を通過する際に、冷媒循環路５２内の冷媒の熱によって加熱され、加熱された給湯用水がタンク１０の上部に戻される。これにより、タンク１０に高温の給湯用水が貯められる。タンク１０の内部が高温の給湯用水で満たされた満蓄状態となると、蓄熱運転を終了する。

（給湯運転）
給湯運転は、タンク１０内の給湯用水を給湯栓３８に供給する運転である。給湯運転は、上記の蓄熱運転と並行して行うこともできる。給湯栓３８が開かれると、水道水供給源３２からの水圧によって、水道水導入路２４（第１導入路２４ａ）からタンク１０の下部に水道水が流入する。同時に、タンク１０上部の給湯用水が、第１給湯路３６を介して給湯栓３８に供給される。

制御装置１００は、タンク１０から第１給湯路３６に供給される給湯用水の温度が、給湯設定温度より高い場合には、給湯混合弁３０を駆動して第２導入路２４ｂから第１給湯路３６に水道水を導入する。従って、タンク１０から供給された給湯用水と第２導入路２４ｂから供給された水道水とが、第１給湯路３６内で混合される。制御装置１００は、給湯栓３８に供給される給湯用水の温度が、給湯設定温度と一致するように、給湯混合弁３０の開度を調整する。一方、制御装置１００は、タンク１０から第１給湯路３６に供給される給湯用水の温度が、給湯設定温度より低い場合には、給湯用バーナ８１によって第１給湯路３６を通過する水を加熱する。制御装置１００は、給湯栓３８に供給される給湯用水の温度が、給湯設定温度と一致するように、給湯用バーナ８１の出力を制御する。

（湯はり運転）
湯はり運転は浴槽９８に湯はりをする運転である。ユーザが湯はり運転の開始を指示すると、給湯暖房機２は湯はり運転を開始する。湯はり運転においては、注湯電磁弁４２を開く。注湯電磁弁４２が開くと、水道水供給源３２からの水圧によって、水道水導入路２４（第１導入路２４ａ）からタンク１０の下部に水道水が流入する。同時に、タンク１０上部の給湯用水が、第１給湯路３６、浴槽注湯路４０、浴槽水循環路９１を介して浴槽９８に供給される。湯はり運転においては、給湯運転と同様にして、浴槽注湯路４０に供給される水の温度を湯はり設定温度に調整する。浴槽９８に供給される水の水量が湯はり設定水量に達すると、湯はり運転を終了する。

（追い焚き運転）
追い焚き運転は、浴槽９８に貯められた浴槽水を追い焚きする運転である。ユーザが追い焚き運転の開始を指示すると、給湯暖房機２は追い焚き運転を開始する。追い焚き運転においては、浴槽循環ポンプ９９を駆動する。また、追い焚き熱動弁８３を開いて、暖房循環ポンプ７４を駆動する。これにより、浴槽９８の底部から浴槽水が吸い出されて、追い焚き熱交換器９７で暖房用水との熱交換によって加熱される。加熱された浴槽水は、浴槽９８の側部へ戻される。追い焚き運転においては、暖房用バーナ８２による暖房用水の加熱が行われる。

（暖房運転）
暖房運転は、ヒートポンプ５０によって暖房用水を加熱し、高温となった暖房用水を用いて低温暖房端末７８や高温暖房端末７６によって暖房する運転である。ユーザによって暖房運転の実行が指示されると、制御装置１００は、暖房循環ポンプ７４を駆動する。さらに、制御装置１００は、圧縮機６２およびファン５６を駆動する。これによって、三流体熱交換器５８で加熱された暖房用水が、シスターン７０を経て、低温暖房端末７８や高温暖房端末７６に供給される。さらに、制御装置１００は、必要に応じて暖房用バーナ８２を作動する。これにより、高温暖房端末７６には、暖房用バーナ８２での加熱によってさらに高温となった暖房用水が供給される。暖房運転においては、低温暖房端末７８に供給される暖房用水の温度が低温暖房設定温度となるように、また高温暖房端末７６に供給される暖房用水の温度が高温暖房設定温度となるように、ヒートポンプ５０の動作や、暖房用バーナ８２の出力が調整される。

通常、第２加熱往路８９から三流体熱交換器５８に送られる暖房用水の温度が高くなると、ヒートポンプ５０のエネルギー効率は低下してしまう。第２加熱往路８９には、低温暖房復路８４から流れ込む暖房用水と、高温暖房復路８０から流れ込む暖房用水が、混合して流れる。高温暖房復路８０から第２加熱往路８９へ高温の暖房用水が大量に流れ込むと、ヒートポンプ５０のエネルギー効率を大きく低下させてしまうおそれがある。このため、本実施例の給湯暖房機２では、高温暖房復路８０を流れる暖房用水の温度が高くなる場合（例えば、高温暖房戻りサーミスタ８０ａで検出される温度が所定温度を超える場合や、暖房用水往きサーミスタ８９ａで検出される温度が所定温度を超える場合）には、高温暖房復路８０から第１バイパス路８５へ流れる暖房用水の流量を多くし、高温暖房復路８０から第２加熱往路８９へ流れる暖房用水の流量を少なくするように、第１分配弁８８の開度を調整する。このような構成とすることによって、高温暖房端末７６から高温暖房復路８０へ流れ込む暖房用水が高温となる場合でも、第２加熱往路８９から三流体熱交換器５８へ送られる暖房用水の温度上昇を抑制して、ヒートポンプ５０のエネルギー効率の低下を抑制することができる。

また、複数の低温暖房端末７８や高温暖房端末７６が同時に稼働する場合、稼働する低温暖房端末７８および高温暖房端末７６の台数が多くなると、それだけ暖房循環ポンプ７４の負荷が増大する。そこで、本実施例の給湯暖房機２では、同時に稼働する低温暖房端末７８および高温暖房端末７６の台数に応じて、第１分配弁８７と第２分配弁８８の開度を調整する。具体的には、同時に稼働する低温暖房端末７８および高温暖房端末７６の台数が多いほど、低温暖房復路８４から第２バイパス路８６に流れる暖房用水の流量を多くし、低温暖房復路８４から第２加熱往路８９に流れる暖房用水の流量を少なくするように、第２分配弁８８の開度を調整する。また、同時に稼働する低温暖房端末７８および高温暖房端末７６の台数が多いほど、高温暖房復路８０から第１バイパス路８５に流れる暖房用水の流量を多くし、高温暖房復路８０から第２加熱往路８９に流れる暖房用水の流量を少なくするように、第１分配弁８７の開度を調整する。これによって、同時に稼働する低温暖房端末７８および高温暖房端末７６の台数が多い場合でも、圧損の高い三流体熱交換器５８を流れる暖房用水の割合が低減するため、暖房循環ポンプ７４の負荷を軽減することができる。なお、本実施例の給湯暖房機２では、上記のように暖房循環ポンプ７４の負荷を軽減させる場合でも、まずは第１分配弁８７の開度を調整して高温暖房復路８０から第１バイパス路８５へ流れる暖房用水の流量を可能な限り増やし、それでも暖房循環ポンプ７４の負荷が高い場合に、第２分配弁８８の開度を調整して低温暖房復路８４から第２バイパス路８６へ流れる暖房用水の流量を増やす。このような構成とすることによって、暖房循環ポンプ７４に過剰な負荷がかかることを抑制しつつ、エネルギー効率の高いヒートポンプ５０による暖房用水の加熱を最大限に活用することができる。

なお、上記の実施例において、第１バイパス路８５と高温暖房復路８０の接続部に第１分配弁８７を設ける代わりに、図２に示すように、第１バイパス路８５に第１開閉弁９２を設ける構成としてもよい。この場合、第１開閉弁９２を閉じた状態では、高温暖房復路８０を流れる暖房用水の全量が第２加熱往路８９に送られ、第１開閉弁９２を開いた状態では、高温暖房復路８０を流れる暖房用水の大部分が第１バイパス路８５に送られるようになる。同様に、上記の実施例において、第２バイパス路８６と低温暖房復路８４の接続部に第２分配弁８８を設ける代わりに、図２に示すように、第２バイパス路８６に第２開閉弁９３を設ける構成としてもよい。この場合、第２開閉弁９３を閉じた状態では、低温暖房復路８４を流れる暖房用水の全量が第２加熱往路８９に送られ、第２開閉弁９３を開いた状態では、低温暖房復路８４を流れる暖房用水の大部分が第２バイパス路８６に送られるようになる。

上記の実施例では、給湯用水や暖房用水を加熱する熱源機としてヒートポンプ５０を用いる構成について説明したが、これ以外の熱源機を利用してもよい。例えば、ヒートポンプ５０の代わりに、燃料電池やガスエンジンを用いた発電装置を、給湯用水や暖房用水を加熱する熱源機として利用してもよい。

以上のように、本実施例の給湯暖房機２（暖房機に相当する）は、燃料の燃焼によって暖房用水（暖房熱媒に相当する）を加熱する暖房用バーナ８２（第１熱源機に相当する）と、暖房用水を暖房用バーナ８２へ流す第１加熱往路７１（第１熱源機往路に相当する）と、暖房用バーナ８２からの暖房用水を流す第１加熱復路７３（第１熱源機復路に相当する）と、第１加熱復路７３に接続しており、暖房用水を高温暖房端末７６へ流す高温暖房往路７７と、高温暖房端末７６からの暖房用水を流す高温暖房復路８０と、第１加熱往路７１に接続しており、暖房用水を低温暖房端末７８へ流す低温暖房往路７５と、低温暖房端末７８からの暖房用水を流す低温暖房復路８４と、高温暖房復路８０と低温暖房復路８４に接続しており、暖房用水をヒートポンプ５０（第２熱源機に相当する）へ流す第２加熱往路８９（第２熱源機往路に相当する）と、ヒートポンプ５０からの暖房用水を流す第２加熱復路９６（第２熱源機復路に相当する）と、暖房用水を循環させる暖房循環ポンプ７４（循環ポンプに相当する）を備えている。給湯暖房機２はさらに、高温暖房復路８０と第２加熱復路９６を接続する第１バイパス路８５と、高温暖房復路８０を流れる暖房用水を、第２加熱往路８９と第１バイパス路８５の間で分配する第１分配弁８７または第１開閉弁９２（第１分配手段に相当する）を備えている。また、本実施例の給湯暖房機２はさらに、低温暖房復路８４と第２加熱復路９６を接続する第２バイパス路８６と、低温暖房復路８４を流れる暖房用水を、第２加熱往路８９と第２バイパス路８６の間で分配する第２分配弁８８または第２開閉弁９３（第２分配手段に相当する）を備えている。

以上、本発明の実施例について詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、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。

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し得るものであり、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。

２給湯暖房機
４タンクユニット
６ヒートポンプユニット
８バーナユニット
１０タンク
１０ａ、１０ｂ、１０ｃタンクサーミスタ
１０ｄタンク頂部サーミスタ
２０タンク水循環路
２０ａタンク水往路
２０ｂタンク水復路
２２給湯循環ポンプ
２４水道水導入路
２４ａ第１導入路
２４ｂ第２導入路
２６ａ給湯用水往きサーミスタ
２６ｂ給湯用水戻りサーミスタ
２８給水サーミスタ
３０給湯混合弁
３２水道水供給源
３３バーナバイパス路
３４バーナバイパス弁
３５給湯加熱往路
３６第１給湯路
３６ａ混合サーミスタ
３７給湯加熱復路
３７ａ出湯サーミスタ
３８給湯栓
３９第２給湯路
３９ａ給湯サーミスタ
４０浴槽注湯路
４２注湯電磁弁
５０ヒートポンプ
５２冷媒循環路
５４空気熱交換器
５５外気温サーミスタ
５６ファン
５８三流体熱交換器
６０膨張弁
６２圧縮機
６９シスターン水復路
７０シスターン
７１第１加熱往路
７２シスターン水往路
７２ａ低温暖房サーミスタ
７３第１加熱復路
７３ａ高温暖房サーミスタ
７４暖房循環ポンプ
７５低温暖房往路
７６高温暖房端末
７７高温暖房往路
７８低温暖房端末
７８ａ低温暖房バイパス路
７８ｂ低温暖房バイパス弁
７９ａ追い焚き往路
７９ｂ追い焚き復路
８０高温暖房復路
８０ａ高温暖房戻りサーミスタ
８１給湯用バーナ
８２暖房用バーナ
８３追い焚き熱動弁
８４低温暖房復路
８５第１バイパス路
８６第２バイパス路
８７第１分配弁
８８第２分配弁
８９第２加熱往路
８９ａ暖房用水往きサーミスタ
９１浴槽水循環路
９１ａ浴槽水戻りサーミスタ
９１ｂ浴槽水往きサーミスタ
９１ｃ水位センサ
９２第１開閉弁
９３第２開閉弁
９６第２加熱復路
９７追い焚き熱交換器
９８浴槽
９９浴槽循環ポンプ
１００制御装置

Claims

燃料の燃焼によって暖房熱媒を加熱する第１熱源機と、
暖房熱媒を第１熱源機へ流す第１熱源機往路と、
第１熱源機からの暖房熱媒を流す第１熱源機復路と、
第１熱源機復路に接続しており、暖房熱媒を高温暖房端末へ流す高温暖房往路と、
高温暖房端末からの暖房熱媒を流す高温暖房復路と、
第１熱源機往路に接続しており、暖房熱媒を低温暖房端末へ流す低温暖房往路と、
低温暖房端末からの暖房熱媒を流す低温暖房復路と、
高温暖房復路と低温暖房復路に接続しており、暖房熱媒を第２熱源機へ流す第２熱源機往路と、
第２熱源機からの暖房熱媒を流す第２熱源機復路と、
暖房熱媒を循環させる循環ポンプを備える暖房機であって、
高温暖房復路と第２熱源機復路を接続する第１バイパス路と、
高温暖房復路を流れる暖房熱媒を、第２熱源機往路と第１バイパス路の間で分配する第１分配手段をさらに備える暖房機。
低温暖房復路と第２熱源機復路を接続する第２バイパス路と、
低温暖房復路を流れる暖房熱媒を、第２熱源機往路と第２バイパス路の間で分配する第２分配手段をさらに備える請求項１の暖房機。
第２熱源機が、暖房熱媒を加熱するヒートポンプを備えている、請求項１または２の暖房機。