JP5171200B2

JP5171200B2 - 給湯システム

Info

Publication number: JP5171200B2
Application number: JP2007270306A
Authority: JP
Inventors: 雅司浦野; 悟史遅野井
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2007-10-17
Filing date: 2007-10-17
Publication date: 2013-03-27
Anticipated expiration: 2027-10-17
Also published as: JP2009097804A

Description

本発明は、ヒートポンプ式給湯器と電気温水器又はガス給湯器を備えた給湯システムに関する。

従来、大量の給湯をするために、複数のヒートポンプを有するヒートポンプ式給湯システムが知られている（例えば、特許文献１参照）。ヒートポンプは、ヒータと比較してランニングコストが低く、二酸化炭素排出量も少ないという利点がある。しかしながら、上記のようなヒートポンプ式給湯システムにおいては、外気温が著しく低下するとヒートポンプの能力が低下するので、複数のヒートポンプを用いても必要量の給湯ができない場合がある。
特開２００５−２１４４３６号公報

本発明は、このような問題を解決するためになされたもので、ヒートポンプ式給湯器の経済性を生かしつつ、外気温が著しく低下した場合や、給湯量が通常より多い場合においても十分な量の給湯が可能な給湯システムを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために請求項１に記載の発明は、ヒートポンプで水を加熱して給湯するヒートポンプ式給湯器と、貯湯タンクを有し、前記貯湯タンク内の水を電気ヒータで加熱して給湯する電気温水器と、を備えた給湯システムであって、前記貯湯タンク内の貯湯量を検知する貯湯検知手段と、前記ヒートポンプ式給湯器周囲の外気温を検知する外気温検知手段と、前記ヒートポンプ式給湯器及び前記電気温水器からの給湯を制御する制御手段とをさらに備え、前記電気温水器は、深夜電力時間帯のみ加熱運転を行う第１の運転モードと、時間帯に関わらず加熱運転を行う第２の運転モードとを備え、前記制御手段は、前記貯湯検知手段により前記貯湯タンク内に所定量の貯湯が検知されたとき、前記電気温水器から給湯するように制御し、前記貯湯タンク内に所定量の貯湯が検知されず、前記外気温検知手段により検知された外気温が所定の外気温以上のとき、前記ヒートポンプ式給湯器から給湯するように制御するものである。

請求項２に記載の発明は、給湯タンクを有し、ヒートポンプで水を加熱して給湯するヒートポンプ式給湯器と、ガスの燃焼で水を加熱して給湯するガス給湯器と、を備えた給湯システムであって、前記給湯タンク内の貯湯量を検知する貯湯検知手段と、前記ヒートポンプ式給湯器周囲の外気温を検知する外気温検知手段と、前記ヒートポンプ式給湯器及び前記ガス給湯器からの給湯を制御する制御手段とをさらに備え、前記貯湯検知手段は、前記給湯タンクの温度又は前記給湯からの給湯管の温度を検知することにより、前記給湯タンク内に所定量の貯湯があるか否かを検知し、第１の設定温度を検知した後においては、前記第１の設定温度より低い第２の設定温度を超える温度を検知している間、前記給湯タンク内に所定量の貯湯があると検知し、前記第２の設定温度以下の温度を検知すると、前記給湯タンク内に所定量の貯湯がないと検知し、前記第２の設定温度以下の温度を検知した後においては、前記第１の設定温度未満の温度を検知している間、前記給湯タンク内に所定量の貯湯がないと検知し、前記第１の設定温度以上の温度を検知すると、前記給湯タンク内に所定量の貯湯があると検知し、前記制御手段は、前記貯湯検知手段により前記給湯タンク内に所定量の貯湯があると検知され、前記外気温検知手段により検知された外気温が所定の外気温以上のとき、前記ヒートポンプ式給湯器から給湯するように制御し、それ以外のとき、前記ガス給湯器から給湯するように制御するものである。

請求項１に記載の発明によれば、電気温水器が深夜電力時間帯のみ加熱運転を行う第１の運転モードのとき、比較的割安な深夜電力を利用して電気温水器により貯湯タンクに貯湯し、深夜電力が利用できない昼間時間帯において、電気温水器の貯湯タンク内のお湯から先ず給湯し、貯湯タンク内の貯湯が所定量以下になれば、電気温水器よりもランニングコストが低いヒートポンプ式給湯器から給湯するので、深夜電力を適宜活用しつつ経済的な給湯が可能となる。また、昼間時間帯において、外気温が所定の外気温以下に低下した場合や給湯量が多い場合は、ヒートポンプ式給湯器からは十分な給湯ができないが、電気温水器が時間帯に関わらず加熱運転を行う第２の運転モードに設定するので、十分な量の給湯が可能となる。

請求項２に記載の発明によれば、給湯システムは、外気温が所定の外気温以下に低下した場合や給湯量が多い場合においてもガス給湯器から十分な量の給湯が可能であり、それ以外の通常は、ランニングコストが低いヒートポンプ式給湯器から給湯するので、経済的な給湯が可能である。

以下、本発明の第１の実施形態に係る給湯システム１０について図１を参照して説明する。給湯システム１０は、ヒートポンプ式給湯器１１と２台の電気温水器１３ａ及び１３ｂを備える。ヒートポンプ式給湯器と電気温水器の台数は、これに限定されるものではなく、給湯量等に応じて適宜選択されるが、電気温水器は、最大２台までが好ましい。ヒートポンプ式給湯器１１の給湯タンク１２は、給水管１６からモータバルブである電動弁ＭＶ３を経由して給水され、電気温水器１３ａの貯湯タンク１４ａは、給水管１６から電動弁ＭＶ１を経由して給水され、電気温水器１３ｂの貯湯タンク１４ｂは、電動弁ＭＶ２を経由して給水される。給水管１６の入口付近にストレーナ（図示せず）を設けて、給水される水から異物を除去してもよい。給湯タンク１２内の水は、ヒートポンプの加熱によって沸き上げられ、貯湯タンク１４ａ及び１４ｂ内の水は、電気ヒータの加熱によって沸き上げられる。沸き上げられたお湯は、給湯管１７に出湯される。給湯タンク１２と貯湯タンク１４ａ及び１４ｂは、出湯時に温度成層が形成される仕様のものであり、出湯と同時に給水されることでタンク内が攪拌されない構造仕様としている。

貯湯タンク１４ａ及び１４ｂ内の貯湯量を検知する貯湯検知手段ＴＣ１及びＴＣ２がそれぞれ設けられる。貯湯検知手段ＴＣ１及びＴＣ２は、例えば、熱電対からなる温度センサであり、それぞれ貯湯タンク１４ａ及び１４ｂのタンク上部表面温度又は同上部からの給湯管表面温度を検知する。貯湯タンク１４ａ及び１４ｂは、出湯時に温度成層が形成されるので、温度センサによってお湯の層を検知することにより所定量の貯湯を検知することができる。ヒートポンプ式給湯器１１の近くには外気温を検知する外気温検知手段ＴＣ４が設けられる。外気温検知手段ＴＣ４は、例えば、熱電対からなる温度センサである。

ヒートポンプ式給湯器１１及び電気温水器１３ａ及び１３ｂからの給湯を制御する制御手段は、リレーによる制御盤からなる制御部１５と、制御部１５によって開閉制御される電動弁ＭＶ１乃至ＭＶ３とから構成される。制御部１５が電動弁ＭＶ１を開制御すれば、給水管１６の給水圧によって電気温水器１３ａから給湯管１７に給湯され、電動弁ＭＶ２を開制御すれば電気温水器１３ｂから給湯され、電動弁ＭＶ３を開制御すればヒートポンプ式給湯器１１から給湯される。

電気温水器１３ａ及び１３ｂには、深夜電力時間帯のみ加熱運転を行う第１の運転モードである深夜モードと、時間帯に関わらず加熱運転を行う第２の運転モードである満タンモードとがあり、運転モードが設定できる（図示せず）。給湯システム１０の制御手段は、貯湯検知手段ＴＣ１及びＴＣ２により貯湯タンク１４ａ及び１４ｂ内に所定量の貯湯が検知されたとき、電気温水器１３ａ及び１３ｂから給湯するように制御し、貯湯タンク１４ａ及び１４ｂ内に所定量の貯湯が検知されず、外気温検知手段ＴＣ４により検知された外気温が所定の外気温以上のとき、ヒートポンプ式給湯器１１から給湯するように制御する。

次に、給湯システム１０の深夜モードにおける動作を図２を参照して説明する。電力会社との受電契約によって割安な深夜電力が利用できる深夜電力時間帯において、電気温水器１３ａ及び１３ｂは、深夜電力で水を沸き上げ、貯湯タンク１４ａ及び１４ｂに貯湯する。深夜モードの場合、電気温水器１３ａ及び１３ｂは、深夜電力時間帯が終了すると加熱運転は行わない。制御部１５は、電気温水器１３ａ及び１３ｂからの給湯を優先して電動弁ＭＶ１乃至ＭＶ３を開閉制御する。電気温水器１３ａ及び１３ｂは、外気温に関わらず電気ヒータで水を沸き上げるので、貯湯タンク１４ａ及び１４ｂには、例えば、８０℃以上の沸き上げ設定温度のお湯が貯湯される。貯湯検知手段である熱電対ＴＣ１によって貯湯タンク１４ａに８０℃以上の貯湯が検知され、制御部１５により電動弁ＭＶ１が開制御され、電気温水器１３ａが貯湯タンク１４ａから出湯して給湯する。同様に、貯湯検知手段である熱電対ＴＣ２により貯湯タンク１４ｂに８０℃以上の貯湯が検知され、制御部１５により電動弁ＭＶ２が開制御され、電気温水器１３ｂが貯湯タンク１４ｂから出湯して給湯する。そのとき、電動弁ＭＶ３は閉であり、ヒートポンプ式給湯器１１からは給湯されない。従って、深夜電力で沸き上げられて貯湯されたお湯が優先的に給湯されるので経済的である。

貯湯タンク１４ａ及び１４ｂは、出湯と同時に給水されるので、出湯に伴ってタンク内の水温が次第に低下する。貯湯タンク１４ａ及び１４ｂは、出湯時に温度成層が形成されるので、タンク上部にお湯の層ができる。熱電対ＴＣ１は、貯湯タンク１４ａにお湯の層が無くなったことを検知する。例えば、熱電対ＴＣ１により沸き上げ設定温度より３０℃乃至４０℃程度低下した温度である５０℃以下が検知されると、貯湯タンク１４ａに所定量の貯湯が無いことを意味し、制御部１５により電動弁ＭＶ１が閉制御され、電気温水器１３ａからの給湯が停止する。同様に、熱電対ＴＣ２により５０℃以下が検知されると、制御部１５により電動弁ＭＶ２が閉制御され、電気温水器１３ｂからの給湯が停止する。電動弁ＭＶ１とＭＶ２がともに閉となると、制御部１５により電動弁ＭＶ３が開制御され、ヒートポンプ式給湯器１１から給湯される。ヒートポンプ式給湯器１１は、昼間時間帯においては、電気温水器よりもランニングコストが低く、経済的である。

ヒートポンプは、著しく外気温が低下したときは、お湯を沸き上げることができない。外気温検知手段である熱電対ＴＣ４により、所定の外気温、例えば−１０℃未満の外気温が検知されたとき、電動弁ＭＶ３が閉制御され、ヒートポンプ式給湯器１１からの給湯が停止する。この場合は、運転モードを第２の運転モードである満タンモードに設定変更すれば、給湯システム１０は、電気温水器１３ａ及び１３ｂから給湯することができる。

次に、給湯システム１０の満タンモードにおける動作を同じく図２を参照して説明する。外気温が所定の外気温、例えば−１０℃未満に低下したとき、又は低下が予想されるとき、電気温水器１３ａ及び１３ｂの運転モードが第２の運転モードである満タンモードに設定される。また、給湯量が多いとき、又は給湯量が多くなると予想されるとき、電気温水器１３ａ及び１３ｂの運転モードが満タンモードに設定される。例えば、給湯システム１０を商業施設に用いる場合、休日など来客数が多い日に運転モードが満タンモードに設定される。満タンモードへの設定は、手動で行ってもよいし、例えば、センサにより外気温を検知したり、電気温水器１３ａ及び１３ｂの制御回路にカレンダー機能を設けるなどして自動的に行ってもよい。満タンモードでは、電気温水器１３ａ及び１３ｂは時間帯に関わらず加熱運転を行うので、貯湯タンク１４ａ及び１４ｂは、常にお湯の層が存在し、満タンに貯湯された状態となる。貯湯検知手段である熱電対ＴＣ１及びＴＣ２により貯湯が検知され、制御部１５により電動弁ＭＶ１及び電動弁ＭＶ２が開制御され、電気温水器１３ａ及び１３ｂから給湯される。従って、外気温に関わらず、給湯システム１０は、十分な量の給湯ができる。

なお、外気温が−１０℃以上に上昇し、給湯量が通常程度である場合、電気温水器１３ａ及び１３ｂの運転モードを第１の運転モードである深夜モードに設定変更すれば、貯湯タンク１４ａ及び１４ｂに所定量の貯湯が無くなると、ヒートポンプ式給湯器１１から給湯される。

上述の動作を実現する給湯システム１０のバルブ切替配線の一例を図３を参照して説明する。熱電対ＴＣ１、ＴＣ２、ＴＣ４による温度検知は、それぞれデジタルサーモスタットＴＨＭ１、ＴＨＭ２、ＴＨＭ４に入力される。デジタルサーモスタットＴＨＭ１、ＴＨＭ２、ＴＨＭ４の出力は、制御部１５に入力される。制御部１５は、デジタルサーモスタットＴＨＭ１、ＴＨＭ２、ＴＨＭ４からの接点と、バルブ切替用リレーＲ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４とを有している。制御部１５は、バルブ切替用リレーＲ１、Ｒ２、Ｒ３の接点のＯＮとＯＦＦによって、それぞれ電動弁ＭＶ１、ＭＶ２、ＭＶ３を開閉制御する。電動弁ＭＶ１乃至ＭＶ３の開閉状態は、制御部１５に設けられたランプＬ１乃至Ｌ６の点灯又は滅灯によって表示される。制御部１５には、制御電源としてＡＣ１００Ｖが漏電ブレーカＥＬＢを介して供給される。漏電ブレーカＥＬＢは、制御部１５の制御盤に設けてもよい。

次に、制御部１５によるバルブ切替について説明する。熱電対ＴＣ１が８０℃以上の貯湯を検知すると、デジタルサーモスタットＴＨＭ１の接点が閉じ、バルブ切替用リレーＲ１がＯＮになり、バルブ切替用リレーＲ１の接点が閉じ、電動弁ＭＶ１のＯＰＥＮ端子とＣＯＭ端子の間が加圧され、モータが動作して電動弁ＭＶ１が開となる。電動弁ＭＶ１が開となると、開ランプＬ１が点灯し、閉ランプＬ２が滅灯する。同様に、熱電対ＴＣ２が８０℃以上の貯湯を検知すると、デジタルサーモスタットＴＨＭ２の接点が閉じ、バルブ切替用リレーＲ２がＯＮになり、電動弁ＭＶ２が開となり、開ランプＬ３が点灯する。デジタルサーモスタットＴＨＭ１及びＴＨＭ２は、ヒステリシス特性を有するように設定される。熱電対ＴＣ１が５０℃以下を検知すると、デジタルサーモスタットＴＨＭ１の接点が開き、制御部１５のバルブ切替用リレーＲ１がＯＦＦになり、熱電対ＴＣ２が５０℃以下を検知すると、デジタルサーモスタットＴＨＭ２の接点が開き、制御部１５のバルブ切替用リレーＲ２がＯＦＦになる。バルブ切替用リレーＲ１及びＲ２がともにＯＦＦになると、Ｒ１とＲ２の直列のｂ接点が閉じてバルブ切替用リレーＲ３がＯＮになり、電動弁ＭＶ３が開となり、開ランプＬ５が点灯する。

外気温が−１０℃未満であることを熱電対ＴＣ４が検知すると、デジタルサーモスタットＴＨＭ４の接点が閉じ、バルブ切替用リレーＲ４がＯＮになり、Ｒ４のｂ接点が開いてバルブ切替用リレーＲ３がＯＦＦになり、電動弁ＭＶ３が閉となる。なお、デジタルサーモスタットＴＨＭ４の動作条件にある所定の外気温は、−１０℃に限定されるものではなく、ヒートポンプ式給湯器１１の能力に応じて適宜選択してもよい。また、デジタルサーモスタットＴＨＭ４をヒステリシス特性を有するように設定してもよい。

次に、本発明の第２の実施形態に係る給湯システム２０について図４を参照して説明する。給湯システム２０は、ヒートポンプ式給湯器１１とガス給湯器２３を備える。ヒートポンプ式給湯器１１の給湯タンク１２は、給水管１６から電動弁ＭＶ１１を経由して給水され、ガス給湯器２３の給湯タンク２４は、給水管１６から電動弁ＭＶ２３を経由して給水される。給湯タンク１２内の水は、ヒートポンプの加熱によって沸き上げられ、給湯タンク２４内の水は、ガス燃焼の加熱によって沸き上げられる。沸き上げられたお湯は、給湯管１７に出湯される。給湯タンク１２と給湯タンク２４は、出湯時に温度成層が形成される仕様のものであり、出湯と同時に給水されることでタンク内が攪拌されない構造仕様としている。給湯タンク１２には、貯湯検知手段ＴＣ１１が設けられる。貯湯検知手段ＴＣ１１は、例えば、熱電対からなる温度センサであり、給湯タンク１２のタンク上部表面温度又は同上部からの給湯管表面温度を検知する。給湯タンク１２は、出湯時に温度成層が形成されるので、温度センサによってお湯の層を検知することにより所定量の貯湯を検知することができる。ヒートポンプ式給湯器１１の近くには外気温を検知する外気温検知手段ＴＣ４が設けられる。外気温検知手段ＴＣ４は、例えば、熱電対からなる温度センサである。ヒートポンプ式給湯器１１及びガス給湯器２３からの給湯を制御する制御手段は、リレーによる制御盤からなる制御部２５と、制御部２５によって開閉制御される電動弁ＭＶ１１及びＭＶ２３とから構成される。制御部２５が電動弁ＭＶ１１を開制御すれば、給水管１６の給水圧によってヒートポンプ式給湯器１１から給湯管１７に給湯され、電動弁ＭＶ２３を開制御すればガス給湯器２３から給湯される。

給湯システム２０の制御手段は、貯湯検知手段ＴＣ１１により給湯タンク１２内に所定量の貯湯が検知され、外気温検知手段ＴＣ４により検知された外気温が所定の外気温以上のとき、ヒートポンプ式給湯器１１から給湯するよう制御し、それ以外のとき、ガス給湯器２３から給湯するように制御する。

次に、給湯システム２０の動作を図５を参照して説明する。ヒートポンプ式給湯器１１は、水を沸き上げ、給湯タンク１２に貯湯する。制御部２５は、ヒートポンプ式給湯器１１からの給湯を優先して電動弁ＭＶ１１及びＭＶ２３を開閉制御する。給湯タンク１２には、所定の設定温度、例えば、８０℃以上の沸き上げ設定温度のお湯が貯湯される。貯湯検知手段である熱電対ＴＣ１１により給湯タンク１２に８０℃以上の貯湯が検知されると、制御部２５により電動弁ＭＶ１１が開制御され、ヒートポンプ式給湯器１１の給湯タンク１２から出湯して給湯される。そのとき、電動弁ＭＶ２３は閉であり、ガス給湯器２３からは給湯されない。

給湯タンク１２は、出湯と同時に給水されるので、ヒートポンプ式給湯器１１の給湯能力以上の出湯を行う場合、出湯に伴って給湯タンク１２内の水温が次第に低下する。給湯タンク１２は、出湯時に温度成層が形成されるので、タンク上部にお湯の層ができる。熱電対ＴＣ１１により、例えば、沸き上げ設定温度より３０℃乃至４０℃程度低下した５０℃以下が検知されると、給湯タンク１２にお湯の層すなわち所定量の貯湯が無いことを意味し、制御部２５により電動弁ＭＶ１１が閉制御され、ヒートポンプ式給湯器１１からの給湯が停止する。また、外気温検知手段である熱電対ＴＣ４により所定の外気温、例えば−１０℃未満の外気温が検知されたとき、制御部２５により電動弁ＭＶ１１が閉制御され、ヒートポンプ式給湯器１１からの給湯が停止する。ヒートポンプ式給湯器１１からの給湯が停止する条件と反対の条件で電動弁ＭＶ２３が開制御され、ガス給湯器２３から給湯される。

外気温が上昇して熱電対ＴＣ４により−１０℃以上の外気温が検知され、熱電対ＴＣ１１により、給湯タンク１２に８０℃以上の貯湯が検知されると、ヒートポンプ式給湯器１１から給湯され、ガス給湯器２３からの給湯が停止するように制御される。

このように、給湯システム２０は、通常は、ガス給湯器２３よりもランニングコストが低く、二酸化炭素の排出量も少ないヒートポンプ式給湯器１１から優先的に給湯し、ヒートポンプ式給湯器１１から給湯できないときは、ガス給湯器２３から給湯することにより、継続して給湯することができる。従って、外気温が低下した場合や給湯量が多い場合においても、給湯システム２０は十分な量の給湯ができる。

上述の動作を実現する給湯システム２０のバルブ切替配線の一例を図６を参照して説明する。熱電対ＴＣ１１、ＴＣ４による温度検知は、それぞれデジタルサーモスタットＴＨＭ１１、ＴＨＭ４に入力される。デジタルサーモスタットＴＨＭ１１、ＴＨＭ４の出力は、制御部２５に入力される。制御部２５は、リレーによる制御盤となっており、デジタルサーモスタットＴＨＭ１１、ＴＨＭ４からの接点と、バルブ切替用リレーＲ１１とを有している。制御部２５は、バルブ切替用リレーＲ１１の接点のＯＮとＯＦＦによって、電動弁ＭＶ１１、ＭＶ２３を開閉制御する。電動弁ＭＶ１１、ＭＶ２３の開閉状態は、制御部２５に設けられたランプＬ１１、Ｌ１２、Ｌ２３、Ｌ２４の点灯又は滅灯によって表示される。制御部２５には、制御電源としてＡＣ１００Ｖが漏電ブレーカＥＬＢを介して供給される。漏電ブレーカＥＬＢは、制御部２５の制御盤に設けてもよい。

次に、制御部２５によるバルブ切替動作について説明する。熱電対ＴＣ１１が８０℃以上を検知すると、デジタルサーモスタットＴＨＭ１１の接点が閉じる。熱電対ＴＣ１１が５０℃以下を検知すると、デジタルサーモスタットＴＨＭ１１の接点が開く。デジタルサーモスタットＴＨＭ１１は、ヒステリシス特性を有するように設定されているので、熱電対ＴＣ１１が５０℃を超え８０℃未満の範囲の温度を検知したとき、ＴＨＭ１１の接点の状態は変化しない。熱電対ＴＣ４が−１０℃以上の外気温を検知すると、デジタルサーモスタットＴＨＭ４の接点が閉じる。熱電対ＴＣ４が−１０℃未満の外気温を検知すると、デジタルサーモスタットＴＨＭ４の接点が開く。ＴＨＭ１１の接点とＴＨＭ４の接点は、直列に接続されている。ＴＨＭ１１の接点とＴＨＭ４の接点がともに閉じると、制御部２５のバルブ切替用リレーＲ１１がＯＮになる。バルブ切替用リレーＲ１１がＯＮになると、Ｒ１１のａ接点が閉じてモータバルブからなる電動弁ＭＶ１１が開となり、Ｒ１１のｂ接点が開いて電動弁ＭＶ２３が閉となる。ＴＨＭ１１の接点とＴＨＭ４の接点のどちらか一方が開くと、制御部２５のバルブ切替用リレーＲ１１がＯＦＦになる。バルブ切替用リレーＲ１１がＯＦＦになると、Ｒ１１のｂ接点が閉じて電動弁ＭＶ２３が開となり、Ｒ１１のａ接点が開いて電動弁ＭＶ１１が閉となる。このように、ヒートポンプ式給湯器１１の電動弁ＭＶ１１とガス給湯器２３の電動弁ＭＶ２３は、反対の開閉制御がされる。

上述したように、本発明の給湯システム１０及び給湯システム２０は、ランニングコストの低いヒートポンプ式給湯器１１で給湯し、外気温の著しい低下などによりヒートポンプ式給湯器１１の能力不足が懸念されるときは、安定して給湯能力が出せるヒータを有する電気温水器又はガス給湯器に切り替えて給湯をバックアップすることができる。ヒートポンプ式給湯器１１は、ランニングコストが低いが、初期投資が高い。ヒートポンプ式給湯器１１の給湯能力不足対策として、本発明は、初期投資が高い新たなヒートポンプ式給湯器を増設することなく、初期投資が低い電気温水器又はガス給湯器を組み合わせることで、給湯システム全体の投資額を抑えている。電気温水器やガス給湯器は、ランニングコストがヒートポンプ式給湯器１１と比較して高いが、ヒートポンプ式給湯器１１の給湯能力不足時という短時間運転用であるので、ランニングコストの負担増が小さくて済む。さらに、電気温水器を組み合わせる場合は、割安な深夜電力の利用ができる。

なお、本発明は、上記各実施形態の構成に限られず、発明の要旨を変更しない範囲で主種の変形が可能である。例えば、本発明の第１の実施形態において、図７に示すように、給湯タンク１２に、貯湯検知手段として熱電対ＴＣ３をさらに設け、図８に示すように、熱電対ＴＣ３によって給湯タンク１２に所定量の貯湯が検知される条件をヒートポンプ式給湯器１１から給湯する条件に入れてもよい。その場合、例えば、図９に示すように、バルブ切替配線に熱電対ＴＣ３の温度検知が入力されるデジタルサーモスタットＴＨＭ３を設ける。

すなわち、この給湯システム３０は、図７乃至図９を参照して説明すると、給湯タンク１２を有し、給湯タンク１２内の水をヒートポンプで水を加熱して給湯するヒートポンプ式給湯器１１と、貯湯タンク１４ａ及び１４ｂを有し、貯湯タンク内１４ａ及び１４ｂの水を電気ヒータで加熱して給湯する電気温水器１３ａ及び１３ｂと、を備え、給湯タンク１２内と貯湯タンク１４ａ及び１４ｂ内の貯湯量をそれぞれ検知する貯湯検知手段ＴＣ３、ＴＣ１及びＴＣ２と、ヒートポンプ式給湯器１１周囲の外気温を検知する外気温検知手段ＴＣ４と、ヒートポンプ式給湯器１１及び電気温水器１３ａ及び１３ｂからの給湯を制御する制御手段３５とをさらに備える。

ここに、電気温水器１３ａ及び１３ｂは、深夜電力時間帯のみ加熱運転を行う第１の運転モードと、時間帯に関わらず加熱運転を行う第２の運転モードとを備える。制御手段３５は、貯湯検知手段ＴＣ１及びＴＣ２により貯湯タンク１４ａ及び１４ｂ内に所定量の貯湯が検知されたとき、電気温水器１３ａ及び１３ｂから給湯するように制御する。貯湯タンク内１４ａ及び１４ｂに所定量の貯湯が検知されず、外気温検知手段ＴＣ４により検知された外気温が所定の外気温以上であって、貯湯検知手段ＴＣ３により給湯タンク１２内に所定量の貯湯が検知されたとき、ヒートポンプ式給湯器１１から給湯するように制御する。これによって、給湯システム３０は、給湯タンク１２に所定量の貯湯を確保した時点でヒートポンプ式給湯器１１から給湯することができる。

本発明の第１の実施形態に係る給湯システムの構成図。同システムの動作仕様図。同システムのバルブ切替配線図。本発明の第２の実施形態に係る給湯システムの構成図。同システムの動作仕様図。同システムのバルブ切替配線図。本発明の第１の実施形態の変形例に係る給湯システムの構成図。同システムの動作仕様図。同システムのバルブ切替配線図。

符号の説明

１０、２０給湯システム
１１ヒートポンプ式給湯器
１２給湯タンク
１３ａ、１３ｂ電気温水器
１４ａ、１４ｂ貯湯タンク
１５、２５制御部
２３ガス給湯器
ＴＣ１、ＴＣ２、ＴＣ１１貯湯検知手段
ＴＣ４外気温検知手段
ＭＶ１、ＭＶ２、ＭＶ３、ＭＶ１１、ＭＶ２３電動弁

Claims

ヒートポンプで水を加熱して給湯するヒートポンプ式給湯器と、
貯湯タンクを有し、前記貯湯タンク内の水を電気ヒータで加熱して給湯する電気温水器と、を備えた給湯システムであって、
前記貯湯タンク内の貯湯量を検知する貯湯検知手段と、
前記ヒートポンプ式給湯器周囲の外気温を検知する外気温検知手段と、
前記ヒートポンプ式給湯器及び前記電気温水器からの給湯を制御する制御手段とをさらに備え、
前記電気温水器は、深夜電力時間帯のみ加熱運転を行う第１の運転モードと、時間帯に関わらず加熱運転を行う第２の運転モードとを備え、
前記制御手段は、前記貯湯検知手段により前記貯湯タンク内に所定量の貯湯が検知されたとき、前記電気温水器から給湯するように制御し、
前記貯湯タンク内に所定量の貯湯が検知されず、前記外気温検知手段により検知された外気温が所定の外気温以上のとき、前記ヒートポンプ式給湯器から給湯するように制御することを特徴とする給湯システム。
給湯タンクを有し、ヒートポンプで水を加熱して給湯するヒートポンプ式給湯器と、
ガスの燃焼で水を加熱して給湯するガス給湯器と、を備えた給湯システムであって、
前記給湯タンク内の貯湯量を検知する貯湯検知手段と、
前記ヒートポンプ式給湯器周囲の外気温を検知する外気温検知手段と、
前記ヒートポンプ式給湯器及び前記ガス給湯器からの給湯を制御する制御手段とをさらに備え、
前記貯湯検知手段は、
前記給湯タンクの温度又は前記給湯からの給湯管の温度を検知することにより、前記給湯タンク内に所定量の貯湯があるか否かを検知し、
第１の設定温度を検知した後においては、前記第１の設定温度より低い第２の設定温度を超える温度を検知している間、前記給湯タンク内に所定量の貯湯があると検知し、前記第２の設定温度以下の温度を検知すると、前記給湯タンク内に所定量の貯湯がないと検知し、
前記第２の設定温度以下の温度を検知した後においては、前記第１の設定温度未満の温度を検知している間、前記給湯タンク内に所定量の貯湯がないと検知し、前記第１の設定温度以上の温度を検知すると、前記給湯タンク内に所定量の貯湯があると検知し、
前記制御手段は、前記貯湯検知手段により前記給湯タンク内に所定量の貯湯があると検知され、前記外気温検知手段により検知された外気温が所定の外気温以上のとき、前記ヒートポンプ式給湯器から給湯するように制御し、
それ以外のとき、前記ガス給湯器から給湯するように制御することを特徴とする給湯システム。