JP6630555B2

JP6630555B2 - 熱機器

Info

Publication number: JP6630555B2
Application number: JP2015232030A
Authority: JP
Inventors: 聡近廻; 宏明佐々木; 足立　郁朗; 郁朗足立; 寿洋所
Original assignee: Rinnai Corp
Current assignee: Rinnai Corp
Priority date: 2015-11-27
Filing date: 2015-11-27
Publication date: 2020-01-15
Anticipated expiration: 2035-11-27
Also published as: JP2017096604A

Description

本明細書で開示する技術は、熱機器に関する。

特許文献１には、商用電力系統または蓄電池から電力を供給されて動作する熱機器が開示されている。

特開２０１３−８８０６０号公報

一般的な蓄電池では、例えば停電など、商用電力系統からの電力供給がされなくなると、蓄電池が自立運転を行い、商用電力系統に代わって蓄電池が電力供給を行なう。通常、蓄電池には、放電する電力が上限放電電力以上になると、放電を遮断する保護回路が設けられている。商用電力系統からの電力供給がされておらず、なおかつ蓄電池からの放電が遮断されてしまうと、熱機器だけではなく、他の家電製品にも電力が供給されなくなってしまう。このため、蓄電池が自立運転を行っている場合には、蓄電池からの放電が遮断されることがないように、熱機器での消費電力を可能な限り抑制することが好ましい。特許文献１の熱機器では、商用電力系統からの電力供給がされなくなった場合に、使用者がリモコンにおいて特定の作動スイッチを操作することによって、蓄電池からの電力供給によって熱機器の一部の構成要素が動作する。このため、商用電力系統からの電力供給がされなくなってから、使用者が特定の作動スイッチを手動で操作するまでは、熱機器を利用することができない。商用電力系統または蓄電池から電力を供給されて動作する熱機器において、商用電力系統からの電力供給がされなくなった場合に、蓄電池からの電力供給に適した運転モードに自動的に切り換えることが可能な技術が期待されている。

本明細書は上記課題を解決する技術を提供する。本明細書は、商用電力系統または蓄電池から電力を供給されて動作する熱機器において、商用電力系統からの電力供給がされなくなった場合に、蓄電池からの電力供給に適した運転モードに自動的に切り換えることが可能な技術を提供する。

本明細書は、商用電力系統または蓄電池から電力を供給されて動作する熱機器を開示する。熱機器は、電力を消費して熱媒を加熱するヒートポンプ熱源機と、燃料を消費して熱媒を加熱する燃焼熱源機と、ヒートポンプ熱源機および燃焼熱源機の動作を制御する制御装置と、商用電力系統からの電力供給の有無を検出する商用電力検知装置と、燃焼熱源機への燃料の供給の有無を検出する燃料検知装置を備えている。制御装置は、通常モードと、通常モードよりも消費電力を抑制した蓄電池対応モードの間で運転モードを切り換え可能である。制御装置は、通常モードにおいて、商用電力検知装置によって商用電力系統からの電力供給がされていないことを検出した場合に、蓄電池対応モードに切り換える。制御装置は、蓄電池対応モードにおいて、燃料検知装置によって燃料の供給がされていることを検出した場合に、ヒートポンプ熱源機による熱媒の加熱を禁止する。制御装置は、蓄電池対応モードにおいて、燃料検知装置によって燃料の供給がされていないことを検出した場合に、ヒートポンプ熱源機による熱媒の加熱を許容する。

上記の熱機器では、商用電力系統からの電力供給が停止して、蓄電池が自立運転を開始した場合に、商用電力検知装置が商用電力系統からの電力供給がされなくなったことを検知して、制御装置が運転モードを通常モードから蓄電池対応モードに切り換える。このような構成とすることによって、商用電力系統からの電力供給がされなくなった場合に、蓄電池からの電力供給に適した運転モードに自動的に切り換えることができる。また、上記の熱機器によれば、蓄電池対応モードにおいて、燃焼熱源機による加熱が実行可能である場合には、ヒートポンプ熱源機による加熱を禁止して、燃焼熱源機による加熱のみを実行し、蓄電池対応モードにおいて、燃焼熱源機による加熱が実行不能である場合には、ヒートポンプ熱源機による加熱を許容する。このような構成とすることによって、蓄電池対応モードにおいて、ヒートポンプ熱源機で電力を消費することを防止することができる。蓄電池からの放電が遮断されることを確実に抑制することができる。

上記の熱機器は、制御装置が、蓄電池対応モードにおいて、商用電力検知装置によって商用電力系統からの電力供給がされていることを検出した場合に、運転モードを通常モードに切り換えるように構成することができる。

上記の熱機器では、商用電力系統からの電力供給が復旧した場合に、商用電力検知装置が商用電力系統からの電力供給がされていることを検知して、制御装置が運転モードを蓄電池対応モードから通常モードに切り換える。このような構成とすることによって、商用電力系統からの電力供給が復旧した場合に、商用電力系統からの電力供給に適した運転モードに自動的に切り換えることができる。

上記の熱機器は、商用電力検知装置が、商用電力系統からは電力が供給され、自立運転時の蓄電池からは電力が供給されない電力線に接続されているように構成することができる。

上記の熱機器によれば、蓄電池の自立運転によって熱機器への電力供給がされている場合であっても、商用電力系統からの電力供給の有無を商用電力検知装置が検出することができる。

実施例に係る熱機器２の機械的な構成を模式的に示す。実施例に係る熱機器２の電力系統を模式的に示す。実施例に係る熱機器２のコントローラ１１０が行なう蓄電池対応モードに関連する処理を説明するフローチャートである。

（実施例）
図１に示すように、本実施例に係る熱機器２は、タンクユニット４と、ヒートポンプ（ＨＰ）ユニット６と、燃焼ユニット８と、停電検知ユニット２１２を備えている。

ＨＰユニット６は、冷媒（例えばＲ４１０ＡといったＨＦＣ冷媒や、Ｒ７４４といったＣＯ_２冷媒）を循環させるための冷媒循環路５２と、空気熱交換器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と、循環ポンプ２２を備えている。

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。圧縮機６２は、気相状態の冷媒を加圧して送り出す。三流体熱交換器５８は、冷媒循環路５２内の冷媒と、後述のタンク水循環路２０内の給湯用水の間で熱交換させる。および／または、三流体熱交換器５８は、冷媒循環路５２内の冷媒と、後述のＨＰ循環路８８内の暖房用水との間で熱交換させる。膨張弁６０は、液相状態の冷媒を断熱膨張させて減圧する。空気熱交換器５４と、圧縮機６２と、三流体熱交換器５８と、膨張弁６０によって、ヒートポンプ５０が構成されている。

ヒートポンプ５０では、圧縮機６２から送り出される高温高圧の気相状態の冷媒が、三流体熱交換器５８へ流入する。冷媒は、三流体熱交換器５８を通過する際に放熱して凝縮し、液相状態となる。三流体熱交換器５８を通過した液相状態の冷媒は、膨張弁６０で減圧される。膨張弁６０を通過した低温低圧の液相状態の冷媒が、空気熱交換器５４へ流入する。冷媒は、空気熱交換器５４を通過する際に吸熱して蒸発し、気相状態となる。空気熱交換器５４を通過した気相状態の冷媒は、圧縮機６２へ戻される。すなわち、ＨＰユニット６は、空気熱交換器５４で外気から吸熱し、三流体熱交換器５８で給湯用水および／または暖房用水を加熱する、ヒートポンプ熱源機として動作する。

ＨＰユニット６において、給湯用水が流れる経路および暖房用水が流れる経路のそれぞれには、通電により加熱する凍結防止ヒータ（図示せず）が設けられている。

ＨＰユニット６は、ＨＰコントローラ１０２を備えている。ＨＰコントローラ１０２は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ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、ＨＰコントローラ１０２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。ＨＰコントローラ１０２は、ＣＰＵがＲＯＭやＲＡＭに記憶された情報に基づいて処理を実行することで、ＨＰユニット６の各構成要素の動作を制御する。

タンクユニット４は、タンク１０を備えている。タンク１０は、ＨＰユニット６によって加熱された給湯用水を貯える。本実施例では、タンク１０に貯えられる給湯用水は、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、サーミスタ１２、１４、１６、１８がタンク１０の高さ方向に略均等間隔で取り付けられている。各サーミスタ１２、１４、１６、１８は、その取付位置の給湯用水の温度を測定する。各サーミスタ１２、１４、１６、１８の検出温度から、タンク１０の蓄熱状態を特定することができる。

タンク水循環路２０は、上流端がタンク１０の下部に接続されており、ＨＰユニット６の三流体熱交換器５８を通過して、下流端がタンク１０の上部に接続されている。タンク水循環路２０には、循環ポンプ２２が介装されている。循環ポンプ２２は、タンク水循環路２０内の給湯用水を上流側から下流側へ送り出す。ＨＰユニット６が、ヒートポンプ５０を作動させて、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三流体熱交換器５８に送られて加熱され、加熱された給湯用水がタンク１０の上部に戻される。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、上流端が熱機器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導入路２４ａには、逆止弁２６が介装されている。第２導入路２４ｂには、逆止弁２８が介装されている。

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、混合弁３０が介装されている。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。第２導入路２４ｂとの接続部より下流側の第１給湯路３６は、燃焼ユニット８の給湯加熱路３７を通過して、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、熱源機バイパス路３３によって接続されている。熱源機バイパス路３３にはバイパス弁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。

タンクユニット４において、給湯用水が流れる経路および暖房用水が流れる経路のそれぞれには、通電により加熱する凍結防止ヒータ（図示せず）が設けられている。

タンクユニット４は、タンクコントローラ１０４を備えている。タンクコントローラ１０４は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ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、タンクコントローラ１０４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。タンクコントローラ１０４は、ＣＰＵがＲＯＭやＲＡＭに記憶された情報に基づいて処理を実行することで、タンクユニット４の各構成要素の動作を制御する。

燃焼ユニット８は、シスターン７０と、暖房用水バーナ８２と、給湯用水バーナ８１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不凍液である。シスターン７０には、暖房用水往路７２の上流端が接続されている。暖房用水往路７２には、循環ポンプ７４が介装されている。循環ポンプ７４を駆動すると、シスターン７０内の暖房用水が暖房用水往路７２に流れ込む。

暖房用水往路７２の下流端は、バーナ加熱路７３と、低温暖房循環路７５と、暖房バイパス路８５に分岐している。低温暖房循環路７５には、低温暖房端末７８が取り付けられる。本実施例の低温暖房端末７８は、例えば床暖房パネルである。低温暖房端末７８は、暖房用水からの放熱によって暖房する。低温暖房循環路７５には、第１開閉弁８６が介装されている。暖房バイパス路８５には、第２開閉弁８７が介装されている。

バーナ加熱路７３には、暖房用水バーナ８２が介装されている。暖房用水バーナ８２は、燃料供給管８９から供給される燃料（例えば都市ガスなどの燃料ガス）の燃焼によってバーナ加熱路７３内の暖房用水を加熱する、燃焼熱源機である。図示はしていないが、暖房用水バーナ８２は、点火不良の有無を検出する検出手段を備えている。バーナ加熱路７３の下流端は、高温暖房循環路７７と追い焚き循環路７９に分岐している。高温暖房循環路７７には、高温暖房端末７６が取り付けられる。本実施例の高温暖房端末７６は、例えば浴室暖房乾燥機である。高温暖房端末７６は、供給される暖房用水の熱を利用して暖房する。なお、高温暖房端末７６の内部には開閉弁が内蔵されており、高温暖房端末７６での暖房を行う場合には開閉弁が開かれ、高温暖房端末７６での暖房を行わない場合には開閉弁が閉じられている。低温暖房循環路７５と高温暖房循環路７７と暖房バイパス路８５は、それぞれの下流端で合流して、第１暖房用水復路８４の上流端へ接続している。

第１暖房用水復路８４の下流端は、ＨＰ循環路８８とＨＰバイパス路９４に分岐している。第１暖房用水復路８４の下流端には、調整弁９０が設けられている。調整弁９０は、その開度を変化させることによって、第１暖房用水復路８４からＨＰ循環路８８へ流れる暖房用水の流量と、第１暖房用水復路８４からＨＰバイパス路９４へ流れる暖房用水の流量の割合を変化させることができる。ＨＰ循環路８８は、ＨＰユニット６の三流体熱交換器５８を通過して、第２暖房用水復路９６の上流端へ接続している。ＨＰバイパス路９４は、ＨＰユニット６の三流体熱交換器５８を通過することなく、第２暖房用水復路９６の上流端へ接続している。第２暖房用水復路９６は、下流端がシスターン７０に接続している。

追い焚き循環路７９には、追い焚き熱動弁８３と、追い焚き熱交換器９７が介装されている。追い焚き熱動弁８３は、追い焚き循環路７９を開閉する。追い焚き熱交換器９７では、追い焚き循環路７９を流れる暖房用水と、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。追い焚き循環路７９の下流端は、第２暖房用水復路９６に接続している。

浴槽水循環路９１の上流端および下流端は、浴槽９８の側部に接続している。浴槽水循環路９１には、浴槽水循環ポンプ９９が介装されている。浴槽水循環ポンプ９９が駆動すると、浴槽９８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へ戻される。

給湯加熱路３７には、給湯用水バーナ８１が介装されている。給湯用水バーナ８１は、燃料供給管８９から供給される燃料（例えば都市ガスなどの燃料ガス）の燃焼によって給湯加熱路３７内の給湯用水を加熱する、燃焼熱源機である。図示はしていないが、給湯用水バーナ８１は、点火不良の有無を検出する検出手段を備えている。給湯加熱路３７の給湯用水バーナ８１よりも下流側から、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、浴槽水循環ポンプ９９に接続している。

燃焼ユニット８において、給湯用水が流れる経路および暖房用水が流れる経路のそれぞれには、通電により加熱する凍結防止ヒータ（図示せず）が設けられている。

燃焼ユニット８には、燃料供給管８９を介して給湯用水バーナ８１および／または暖房用水バーナ８２へ供給される燃料の流量を検出する流量計（例えばガスパルスメータ）９２が設けられている。

燃焼ユニット８は、燃焼コントローラ１０６を備えている。燃焼コントローラ１０６は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ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、燃焼コントローラ１０６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。燃焼コントローラ１０６は、ＣＰＵがＲＯＭやＲＡＭに記憶された情報に基づいて処理を実行することで、燃焼ユニット８の各構成要素の動作を制御する。また、燃焼コントローラ１０６には、リモコン１０８が接続されている。リモコン１０８には、使用者が熱機器２を操作するための各種のスイッチや、使用者に熱機器２の動作状態を表示する液晶表示器等が設けられている。

ＨＰコントローラ１０２とタンクコントローラ１０４は、双方向に通信可能である。また、タンクコントローラ１０４と燃焼コントローラ１０６は、双方向に通信可能である。ＨＰコントローラ１０２、タンクコントローラ１０４および燃焼コントローラ１０６は、協働して熱機器２の動作を制御する。以下では、ＨＰコントローラ１０２、タンクコントローラ１０４および燃焼コントローラ１０６を総称して単にコントローラ１１０ともいう。

次いで、本実施例の熱機器２の動作について説明する。以下では、熱機器２が実施する、沸き上げ運転、凍結防止運転、給湯運転、湯はり運転、暖房運転および追い焚き運転について順に説明する。

（沸き上げ運転）
沸き上げ運転は、タンク１０内の給湯用水をＨＰユニット６で加熱し、高温となった給湯用水をタンク１０に戻す運転である。沸き上げ運転を実行する際には、コントローラ１１０は、圧縮機６２およびファン５６を駆動する。また、コントローラ１１０は、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、圧縮機６２、三流体熱交換器５８、膨張弁６０、空気熱交換器５４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、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。この際、コントローラ１１０は、三流体熱交換器５８を通過した後の給湯用水の温度が、設定された沸き上げ温度となるように、圧縮機６２、ファン５６、循環ポンプ２２の動作を制御する。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、コントローラ１１０は、沸き上げ運転を終了する。

沸き上げ運転における沸き上げ温度は、コントローラ１１０が設定する。通常、沸き上げ運転における沸き上げ温度は、給湯設定温度に所定温度幅を加算した温度（例えば６０℃）に設定される。また、タンク１０の内部の給湯用水を高温まで加熱して殺菌する必要がある場合には、沸き上げ運転における沸き上げ温度は、通常の沸き上げ温度よりも高い温度（例えば９０℃）に設定される。このように、通常の沸き上げ温度よりも高温に設定された沸き上げ温度で行なう沸き上げ運転を、特にリフレッシュ運転ともいう。

（凍結防止運転）
凍結防止運転は、外気温が低い状況において、タンクユニット４、ＨＰユニット６および燃焼ユニット８のそれぞれにおいて、給湯用水が流れる経路および暖房用水が流れる経路の凍結を防止するための運転である。コントローラ１１０から凍結防止運転の開始が指示されると、タンクユニット４、ＨＰユニット６および燃焼ユニット８のそれぞれにおいて、凍結防止ヒータによる加熱を行なう。凍結防止運転においては、凍結防止ヒータのオンとオフを所定の時間で交互に繰り返し行なうことで、給湯用水や暖房用水の凍結を防止する。外気温度が高くなると、コントローラ１１０は、凍結防止運転を終了する。

（給湯運転）
給湯運転は、給湯設定温度に調温された給湯用水を給湯栓３８に供給する運転である。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。

コントローラ１１０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（即ち、サーミスタ１２の検出温度）が、給湯設定温度より高い場合には、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。コントローラ１１０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、混合弁３０の開度を調整する。このような態様での給湯運転を、非燃焼給湯運転ともいう。

一方、コントローラ１１０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、バイパス弁３４を閉じて、給湯用水バーナ８１によって第１給湯路３６を通過する給湯用水を加熱する。コントローラ１１０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、給湯用水バーナ８１の出力を制御する。このような態様での給湯運転を、燃焼給湯運転ともいう。

（湯はり運転）
湯はり運転は、湯はり設定温度で浴槽９８に湯はりをする運転である。使用者が湯はり運転の開始を指示すると、熱機器２は湯はり運転を開始する。湯はり運転においては、コントローラ１１０は、注湯電磁弁４２を開く。注湯電磁弁４２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、給湯加熱路３７、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に供給される給湯用水の温度を湯はり設定温度に調整する。浴槽９８に供給される給湯用水の流量が湯はり設定水量に達すると、コントローラ１１０は、湯はり運転を終了する。

（暖房運転）
暖房運転は、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。使用者によって暖房運転の実行が指示されると、コントローラ１１０は、第１開閉弁８６を開き、第２開閉弁８７を閉じた状態で、循環ポンプ７４を駆動する。さらに、コントローラ１１０は、圧縮機６２およびファン５６を駆動する。これによって、冷媒循環路５２の冷媒は圧縮機６２で加圧されて高温高圧の気体状態となり、三流体熱交換器５８を通過する際に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、コントローラ１１０は、必要に応じて暖房用水バーナ８２を作動する。これにより、高温暖房端末７６には、暖房用水バーナ８２での加熱によってより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、コントローラ１１０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、調整弁９０の開度や、ＨＰユニット６の動作や、暖房用水バーナ８２の出力を制御する。

（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。使用者が追い焚き運転の開始を指示すると、熱機器２は追い焚き運転を開始する。追い焚き運転においては、コントローラ１１０は、浴槽水循環ポンプ９９を駆動する。また、コントローラ１１０は、第１開閉弁８６と第２開閉弁８７を閉じ、追い焚き熱動弁８３を開いた状態で、循環ポンプ７４を駆動する。追い焚き運転においては、暖房運転と同様にして、ＨＰユニット６による暖房用水の加熱と、暖房用水バーナ８２による暖房用水の加熱が行われる。これにより、浴槽９８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へ戻される。

（熱機器への電力系統）
図２は熱機器２が設置される家屋の電力系統を示している。商用電力系統２００には分電盤２０２が接続されている。分電盤２０２には、例えばエアコンや洗濯機、電子レンジなどの一般負荷２０４と、停電検知ユニット２１２が接続されているとともに、蓄電池用分電盤２０６が接続されている。蓄電池用分電盤２０６には、例えば照明や冷蔵庫、テレビなどの選定負荷２０８と、熱機器２のタンクユニット４、ＨＰユニット６および燃焼ユニット８が接続されているとともに、蓄電池２１０が接続されている。蓄電池２１０は、充電および放電が可能な二次電池である。商用電力系統２００から電力が供給されている場合には、商用電力系統２００からの電力は、一般負荷２０４、停電検知ユニット２１２、選定負荷２０８、タンクユニット４、ＨＰユニット６、燃焼ユニット８および蓄電池２１０にそれぞれ供給される。また、商用電力系統２００から電力が供給されている場合に、補助的に、蓄電池２１０からの電力を、一般負荷２０４、停電検知ユニット２１２、選定負荷２０８、タンクユニット４、ＨＰユニット６および燃焼ユニット８に供給することもできる。

例えば停電などによって、商用電力系統２００から電力が供給されない状態となると、蓄電池２１０は、自立運転を実行する。蓄電池２１０が自立運転を実行する場合には、蓄電池２１０からの電力は、蓄電池用分電盤２０６を介して選定負荷２０８、タンクユニット４、ＨＰユニット６および燃焼ユニット８に供給されるが、分電盤２０２には電力が供給されず、従って一般負荷２０４、停電検知ユニット２１２には電力が供給されない。蓄電池２１０には、蓄電池２１０から放電する電力が所定の上限放電電力を超えると蓄電池２１０からの放電を遮断する保護回路（図示せず）が内蔵されている。

停電検知ユニット２１２は、商用電力系統２００からの電力を分電盤２０２から供給する電力線の電圧または周波数に基づいて、商用電力系統２００から分電盤２０２に電力が供給されているか否かを判別することができる。停電検知ユニット２１２は、リモコン１０８に接続されている。停電検知ユニット２１２は、商用電力系統２００からの電力供給の有無についての検出結果を、リモコン１０８に送信する。

（運転モードの切り換え）
熱機器２のコントローラ１１０は、通常モードと、蓄電池対応モードの何れかの運転モードで動作可能である。通常モードでは、コントローラ１１０は、タンクユニット４、ＨＰユニット６および燃焼ユニット８に消費電力の制限を設けることなく、上記した各種の運転を実行する。蓄電池対応モードでは、コントローラ１１０は、タンクユニット４、ＨＰユニット６および燃焼ユニット８の消費電力に制限を設けて、通常モードよりも消費電力を抑制した状態で上記した各種の運転を実行する。例えば、コントローラ１１０は、蓄電池対応モードでは、ヒートポンプ５０での消費電力に制限を設けて、上記した各種の運転を実行する。

図３は、通常モードと蓄電池対応モードの切り換えに関連して、コントローラ１１０が行なう処理を示している。

ステップＳ２では、コントローラ１１０は、停電検知ユニット２１２からの信号に基づいて、商用電力系統２００からの電力供給されていない状態となるまで待機する。商用電力系統２００から電力供給がされていない状態となると（ステップＳ２でＹＥＳとなると）、処理はステップＳ４へ進む。

ステップＳ４では、コントローラ１１０は、運転モードを通常モードから蓄電池対応モードに切り換える。ステップＳ４の後、処理はステップＳ６へ進む。

ステップＳ６では、コントローラ１１０は、給湯用水バーナ８１または暖房用水バーナ８２での燃焼要求があるか否かを判断する。燃焼要求がない場合（ステップＳ６でＮＯの場合）、処理はステップＳ８へ進む。

ステップＳ８では、コントローラ１１０は、停電検知ユニット２１２からの信号に基づいて、商用電力系統２００からの電力供給が復旧したか否かを判断する。商用電力系統２００からの電力供給が復旧していない場合（ステップＳ８でＮＯの場合）、処理はステップＳ６へ戻る。商用電力系統２００からの電力供給が復旧している場合（ステップＳ８でＹＥＳの場合）、処理はステップＳ１０へ進む。

ステップＳ１０では、コントローラ１１０は、運転モードを蓄電池対応モードから通常モードに切り換える。ステップＳ１０の後、処理はステップＳ２へ戻る。

ステップＳ６で、給湯用水バーナ８１または暖房用水バーナ８２での燃焼要求がある場合（ＹＥＳの場合）、処理はステップＳ１２へ進む。ステップＳ１２では、コントローラ１１０は、給湯用水バーナ８１または暖房用水バーナ８２の燃焼運転を実行する。ステップＳ１２の後、処理はステップＳ１４へ進む。

ステップＳ１４では、コントローラ１１０は、燃焼運転を実行した給湯用水バーナ８１または暖房用水バーナ８２において、点火不良が生じたか否かを判断する。点火不良が生じていない場合（ステップＳ１４でＮＯの場合）、処理はステップＳ１６へ進む。

ステップＳ１６では、コントローラ１１０は、ヒートポンプ５０の運転を禁止する。これによって、その後、熱機器２は給湯用水バーナ８１および暖房用水バーナ８２のみを加熱源として、上記した各種の運転を実行する。ステップＳ１６の後、処理はステップＳ８へ進む。

ステップＳ１４で点火不良が生じている場合（ＹＥＳの場合）、処理はステップＳ１８へ進む。給湯用水バーナ８１または暖房用水バーナ８２の点火不良は、燃料供給管８９から正常に燃料供給がされているにも関わらず、給湯用水バーナ８１または暖房用水バーナ８２の点火機構が故障している場合と、燃料供給管８９からの燃料供給が停止されている場合に起こりうる。このため、ステップＳ１８では、コントローラ１１０は、流量計９２で燃料流量が検出されているか否かを判断する。燃料流量が検出されている場合（ステップＳ１８でＹＥＳの場合）、燃料供給管８９からの燃料供給がされており、給湯用水バーナ８１または暖房用水バーナ８２の点火機構が故障していると考えられるため、処理はステップＳ２０へ進む。

ステップＳ２０では、コントローラ１１０は、リモコン１０８を介して使用者に点火不良エラーの発生を報知し、図３の処理を終了する。

ステップＳ１８で燃料流量が検出されない場合（ＮＯの場合）、燃料供給管８９からの燃料供給が停止されていると考えられるため、処理はステップＳ２２へ進む。ステップＳ２２では、コントローラ１１０は、給湯用水バーナ８１および暖房用水バーナ８２の運転を禁止する。ステップＳ２２の後、処理はステップＳ２４へ進む。

ステップＳ２４では、コントローラ１１０は、蓄電池対応モードにおけるヒートポンプ５０の運転が、使用者により許可されているか否かを判断する。熱機器２の使用者は、蓄電池対応モードにおけるヒートポンプ５０の運転を許可するか否かを、リモコン１０８を介して予め設定しておくことができる。蓄電池対応モードにおけるヒートポンプ５０の運転が、使用者により許可されている場合（ステップＳ２４でＹＥＳの場合）、処理はステップＳ２５へ進み、熱機器２は、ヒートポンプ５０のみを加熱源として、上記した各種の運転を実行し、ステップＳ８へ進む。蓄電池対応モードにおけるヒートポンプ５０の運転が、使用者により許可されていない場合（ステップＳ２４でＮＯの場合）、処理はステップＳ２６へ進む。ステップＳ２６では、コントローラ１１０は、ヒートポンプ５０の運転を禁止する。この場合、熱機器２は、タンク１０やシスターン７０の残存している熱量のみを利用して、上記した各種の運転を実行する。ステップＳ２６の後、処理はステップＳ８へ進む。

なお、上記の処理において、ステップＳ１８とステップＳ２０の処理は省略してもよい。この場合、ステップＳ１４で点火不良が生じた場合（ＹＥＳの場合）には、燃料供給管８９からの燃料供給がされていないと判断して、処理はステップＳ２２へ進む。

また、上記の処理において、ステップＳ２４とステップＳ２６の処理は省略してもよい。この場合、ステップＳ２２で燃焼運転を禁止した後は、熱機器２はヒートポンプ５０のみを加熱源として、各種の運転を実行する。この場合、ステップＳ２２の後、処理はステップＳ８へ進む。

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。

２：熱機器
４：タンクユニット
６：ＨＰユニット
８：燃焼ユニット
１０：タンク
１２：サーミスタ
１４：サーミスタ
１６：サーミスタ
１８：サーミスタ
２０：タンク水循環路
２２：循環ポンプ
２４：水道水導入路
２４ａ：第１導入路
２４ｂ：第２導入路
２６：逆止弁
２８：逆止弁
３０：混合弁
３２：水道水供給源
３３：熱源機バイパス路
３４：バイパス弁
３６：第１給湯路
３７：給湯加熱路
３８：給湯栓
３９：第２給湯路
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
５６：ファン
５８：三流体熱交換器
６０：膨張弁
６２：圧縮機
７０：シスターン
７２：暖房用水往路
７３：バーナ加熱路
７４：循環ポンプ
７５：低温暖房循環路
７６：高温暖房端末
７７：高温暖房循環路
７８：低温暖房端末
７９：追い焚き循環路
８１：給湯用水バーナ
８２：暖房用水バーナ
８３：追い焚き熱動弁
８４：第１暖房用水復路
８５：暖房バイパス路
８６：第１開閉弁
８７：第２開閉弁
８８：ＨＰ循環路
８９：燃料供給管
９０：調整弁
９１：浴槽水循環路
９２：流量計
９４：ＨＰバイパス路
９６：第２暖房用水復路
９７：追い焚き熱交換器
９８：浴槽
９９：浴槽水循環ポンプ
１０２：ＨＰコントローラ
１０４：タンクコントローラ
１０６：燃焼コントローラ
１０８：リモコン
１１０：コントローラ
２００：商用電力系統
２０２：分電盤
２０４：一般負荷
２０６：蓄電池用分電盤
２０８：選定負荷
２１０：蓄電池
２１２：停電検知ユニット

Claims

商用電力系統または蓄電池から電力を供給されて動作する熱機器であって、
電力を消費して熱媒を加熱するヒートポンプ熱源機と、
燃料を消費して熱媒を加熱する燃焼熱源機と、
ヒートポンプ熱源機および燃焼熱源機の動作を制御する制御装置と、
商用電力系統からの電力供給の有無を検出する商用電力検知装置と、
燃焼熱源機への燃料の供給の有無を検出する燃料検知装置を備えており、
制御装置は、通常モードと、通常モードよりも消費電力を抑制した蓄電池対応モードの間で運転モードを切り換え可能であって、
制御装置は、通常モードにおいて、商用電力検知装置によって商用電力系統からの電力供給がされていないことを検出した場合に、運転モードを蓄電池対応モードに切り換え、
制御装置は、蓄電池対応モードにおいて、燃料検知装置によって燃料の供給がされていることを検出した場合に、ヒートポンプ熱源機による熱媒の加熱を禁止し、
制御装置は、蓄電池対応モードにおいて、燃料検知装置によって燃料の供給がされていないことを検出した場合に、ヒートポンプ熱源機による熱媒の加熱を許容する、熱機器。
制御装置は、蓄電池対応モードにおいて、商用電力検知装置によって商用電力系統からの電力供給がされていることを検出した場合に、運転モードを通常モードに切り換える、請求項１の熱機器。
商用電力検知装置は、商用電力系統からは電力が供給され、自立運転時の蓄電池からは電力が供給されない電力線に接続されている、請求項１または２の熱機器。