給湯システム
【課題】簡易な構成により、ヒートポンプ加熱式の貯湯装置と瞬間加熱式の給湯器とを組合わせた給湯システムを提供する。
【解決手段】貯湯コントローラ５０は、タンク混合制御基板５０ａとタンク加熱制御基板５０ｃを備え、タンク混合制御基板５０ａは、給湯器制御基板２０ａと給湯器リモコン２１間の通信を傍受して、給湯器１００が運転モードに設定されているか否かを認識すると共に、目標給湯温度を認識して湯／水混合制御を実行する。タンク加熱制御基板は５０ｃは、室外機制御基板８０ａに対して暖房運転の実行を指示する信号を送信することによって、ヒートポンプ７０を作動させて貯湯タンク３１内の湯水を加熱する。
【解決手段】貯湯コントローラ５０は、タンク混合制御基板５０ａとタンク加熱制御基板５０ｃを備え、タンク混合制御基板５０ａは、給湯器制御基板２０ａと給湯器リモコン２１間の通信を傍受して、給湯器１００が運転モードに設定されているか否かを認識すると共に、目標給湯温度を認識して湯／水混合制御を実行する。タンク加熱制御基板は５０ｃは、室外機制御基板８０ａに対して暖房運転の実行を指示する信号を送信することによって、ヒートポンプ７０を作動させて貯湯タンク３１内の湯水を加熱する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、貯湯装置と瞬間加熱式の給湯器を備えた給湯システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、貯湯タンク内の湯水をヒートポンプにより加熱する貯湯装置（ヒートポンプ貯湯ユニット）の下流側に、瞬間加熱式の給湯器（バックアップ給湯器）を直列に接続した給湯システムが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１に記載された給湯システムにおいては、瞬間加熱式の給湯器は貯湯装置に対して補助加熱源としての役割を果たしており、給湯システムのリモコンは貯湯装置のコントローラに接続されている。そして、貯湯装置と給湯器は相互に通信可能に接続され、貯湯装置のコントローラから出力される燃焼開始指令を給湯器のコントローラが受けて、給湯器が燃焼動作を開始する構成とされていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−１２５２２６号公報（第９−１１頁、第１−３図）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述した特許文献１に記載された給湯システムは、リモコンが貯湯装置のコントローラに接続され、貯湯装置のコントローラが瞬間加熱式の給湯器の燃焼作動を制御する構成となっている。そして、この構成を実現するためには、貯湯装置専用のリモコンを備える必要があると共に、貯湯装置と給湯器の各コントローラに、燃焼作動の開始／停止や作動条件等の指示信号等を相互に送受信するための制御プログラムを実装する必要がある。
【０００６】
そのため、給湯システムの構成が複雑になって、製造工数が多くなると共にメンテナンスが難しくなるという不都合がある。
【０００７】
本発明は上記背景を鑑みてなされたものであり、簡易な構成により、ヒートポンプ加熱式の貯湯装置と瞬間加熱式の給湯器とを組合わせた給湯システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は上記目的を達成するためになされたものであり、貯湯タンクと、前記貯湯タンク内の湯水を加熱するヒートポンプユニットとを有するヒートポンプ加熱式の貯湯装置と、前記貯湯タンクと出湯先とを接続した出湯管の途中に配置されて、該出湯管を流通する湯水を加熱する加熱手段を有する瞬間加熱式の給湯器とを用いて構成された給湯システムに関する。
【０００９】
そして、前記給湯器は、前記出湯管を流通する湯水を目標給湯温度まで加熱する給湯運転を実行する運転モードと、該給湯運転を禁止する待機モードとを切換えて、前記給湯器の作動を制御する給湯器コントローラと、該給湯器コントローラとの間で第１通信仕様による通信を行って前記給湯器を遠隔操作する給湯器リモコンとを備え、前記ヒートポンプユニットは、第２通信仕様による通信を行う室外機と室内機から成る空調装置の、該室外機用のヒートポンプと該ヒートポンプの制御及び該第２通信仕様による通信を行う機能を有する該室外機用のコントローラを転用して構成され、前記貯湯装置は、前記第１通信仕様による通信を行う第１通信回路と、前記第２通信仕様による通信を行う第２通信回路と、前記給湯器コントローラと前記給湯器リモコン間の通信を前記第１通信回路を介して傍受して、前記給湯器の運転状態を認識するリモコン通信傍受手段と、前記リモコン通信傍受手段により、前記給湯器が前記運転モードであることが認識されているときに、暖房運転の実行を指示する信号を前記第２通信回路を介して前記室外機用のコントローラに送信することにより、前記室外機用のコントローラを介して前記室外機用のヒートポンプを作動させて前記貯湯タンク内の湯水を加熱する貯湯温度制御手段とを有する貯湯コントローラを備えたことを特徴とする。
【００１０】
かかる本発明によれば、前記給湯器コントローラと前記貯湯コントローラとの間での通信は実行されない。そして、前記貯湯コントローラは、前記給湯器コントローラと前記給湯器リモコン間の通信を前記リモコン通信傍受手段により傍受することによって、前記給湯器の作動状態を認識し、前記給湯器が運転モードであるときに、前記室外機用のコントローラに対して暖房運転の実行を指示する信号を送信して、前記貯湯タンク内の湯水を加熱する。
【００１１】
この場合、前記給湯器コントローラと前記貯湯コントローラとの間で通信を行うための専用の通信線を設ける必要がなく、また、前記給湯器コントローラに、前記貯湯タンクコントローラから給湯運転の実行及び停止の指示を受けるためのプログラムを実装する必要もない。そのため、前記給湯器及び前記給湯器リモコンに一般的な流通品を用いた簡易な構成とすることができる。
【００１２】
さらに、前記ヒートポンプユニットは、空調機の室外機用のヒートポンプとコントローラを用いて構成され、前記貯湯コントローラから前記室外機用のコントローラに対して、暖房運転の実行を指示する信号を送信することによって、前記室外機用のヒートポンプが作動して前記貯湯タンク内の湯水が加熱される。そのため、前記ヒートポンプユニットについても、一般的な流通品である前記室外機用のヒートポンプ及びコントローラを用いた簡易な構成とすることができる。
【００１３】
このように、本発明の給湯システムは、前記貯湯コントローラを、一般的な流通品である給湯器及び給湯器リモコンと、一般的な流通品である空調機の室外機のヒートポンプ及びコントローラに組合わせた簡易な構成で実現できるため、製造工数及びメンテナンス工数の低減が期待できる共に、製造コスト及び部品交換等のメンテナンスコストの低減も期待することができる。
【００１４】
また、前記貯湯装置は、前記貯湯タンクから前記出湯管に供給される湯水の温度を検出する貯湯温度センサと、前記貯湯タンクと接続された給水管と前記出湯管とを連通する給水分岐管と、前記貯湯タンクから前記出湯管に供給される湯水の流量と、前記給水分岐管から前記出湯管に供給される水との混合比を変更する混合比変更手段とを備え、前記貯湯コントローラは、前記リモコン通信傍受手段により前記給湯器が前記運転モードであることが認識され、且つ、前記貯湯タンクから前記出湯管に供給される湯水の温度が、前記リモコン通信傍受手段により認識された前記目標給湯温度よりも高いときは、前記混合比変更手段の下流側に供給される湯水の温度が前記目標給湯温度となるように、前記混合比変更手段により前記混合比を制御する湯水混合制御手段とを備えたことを特徴とする。
【００１５】
かかる本発明によれば、前記給湯器が運転モードであって、前記貯湯タンクから前記出湯管に供給される湯水の温度が目標給湯温度よりも高いときは、前記湯水混合制御手段により、前記混合比変更手段の下流側に供給される湯水の温度が目標給湯温度となるように、前記貯湯タンクから前記出湯管に供給される湯水の流量と、前記給水分岐管から前記出湯管に供給される水との混合比が制御される。そして、この場合は、前記給湯器に供給される湯水の温度が目標給湯温度となるため、前記給湯器の給湯運転は実行されない。そのため、前記給湯器による給湯運転よりも、前記貯湯タンク内の湯による給湯を優先して行うことができる。
【００１６】
また、前記湯水混合制御手段は、前記リモコン通信傍受手段により前記給湯器が前記運転モードであることが認識され、且つ、前記貯湯タンクから前記出湯管に供給される湯水の温度が前記目標給湯温度よりも低いときには、前記湯水混合手段の下流側に供給される湯水の温度が前記目標給湯温度から前記給湯器の最小加熱量での昇温分を減じた温度以下となるように、前記混合比変更手段により前記混合比を制御することを特徴とする。
【００１７】
かかる本発明によれば、前記給湯器において、前記出湯管を流通する湯水が前記加熱手段により最小加熱量で加熱されたときに、目標給湯温度を超える湯が前記出湯管に供給されることを回避することができる。
【００１８】
また、前記湯水混合制御手段は、前記混合比変更手段による前記混合比の制御によって、前記湯水混合手段の下流側に供給される湯の温度が変化するときに、該変化の速度を、前記給湯器の前記給湯運転における前記出湯管から供給される湯水の温度変化に対する応答速度よりも遅くすることを特徴とする。
【００１９】
かかる本発明によれば、前記湯水混合手段の下流側に供給される湯の温度が変化したときに、前記給湯運転の応答遅れにより、前記給湯器から前記出湯管に供給される湯の温度のオーバーシュートやアンダーシュートが生じることを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の給湯システムの構成図。
【図２】各コントローラ間の接続態様の説明図。
【図３】給湯器制御基板の作動フローチャート。
【図４】タンク混合制御基板の作動フローチャート。
【図５】タンク加熱制御基板の作動フローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本発明の実施の形態について、図１〜図５を参照して説明する。図１を参照して、本実施の形態の給湯システムは、給湯器本体１０と給湯器リモコン２１からなる瞬間加熱式の給湯器１００と、タンクユニット３０とヒートポンプユニット６０からなるヒートポンプ加熱式の貯湯装置１１０とにより構成されている。
【００２２】
ヒートポンプユニット６０は、室外機と室内機とからなる空調装置の室外機用ヒートポンプ７０と室外機コントローラ８０とを用いて構成されている。ヒートポンプ７０は、圧縮機７１、凝縮器７２、減圧器７３、及び蒸発器７４を、冷媒循環路７５で接続して構成され、室外機コントローラ８０によりその作動が制御される。
【００２３】
凝縮器７２は、貯湯タンク３１の上部に接続された加熱往き管６４及び貯湯タンク３１の下部に接続された加熱戻り管６７と接続され、冷媒循環路７５内の冷媒と加熱往き管６４及び加熱戻り管６７内の湯水とを熱交換させることによって、貯湯タンク３１内の湯水を加熱する。
【００２４】
次に、タンクユニット３０は、タンクユニット３０の全体的な作動を制御する貯湯コントローラ５０と、貯湯タンク３１と、加熱戻り管６７に設けられて、貯湯タンク３１に貯められた湯水を凝縮器７２を経由して循環させる循環ポンプ６５と、貯湯タンク３１から凝縮器７２に供給される湯水の温度を検出する戻りサーミスタ４１と、加熱戻り管６７を流通する湯水の流量を検出する加熱流量センサ４５と、加熱往き管６４に設けられて、凝縮器７２から貯湯タンク３１に供給される湯の温度を検出する往きサーミスタ６６とを備えている。
【００２５】
また、タンクユニット３０は、貯湯タンク３１の上部に接続された出湯管２と、貯湯タンク３１の下部に接続された給水管１と、給水管１と出湯管２を連通する給水分岐管７と、給湯器本体１０をバイパスして出湯管２を給湯器１０の上流側と下流側で連通する出湯バイパス管３７とを備えている。
【００２６】
さらに、タンクユニット３０は、貯湯タンク３１からヒートポンプユニット６０に供給される湯水の温度を検出する戻りサーミスタ４１、貯湯タンク３１の上部の湯水の温度を検出する貯湯サーミスタ４２（本発明の貯湯温度センサに相当する）と、出湯管２の給水管１との接続箇所Ｘの上流側の付近に設けられた入湯サーミスタ３３と、給水管１の通水流量を検出する入水流量センサ４３と、貯湯タンク３１から出湯管２に出湯される湯の流量を検出する貯湯タンク流量センサ４６と、給水管１に設けられた入水サーミスタ４４と、貯湯タンク３１から出湯管２に供給される湯水の流量を変更する湯量可変弁３４と、給水管１から出湯管２に供給される水の流量を変更する水量可変弁３５と、給水管１に設けられた逆止弁付きの減圧弁４０と、出湯管２と給水管１との接続箇所Ｘと出湯バイパス管３７との間に設けられた混合サーミスタ３６と、出湯バイパス管３７を開閉するバイパス弁３８と、出湯バイパス管３７と出湯管２との接続箇所Ｙの下流側に供給される湯水の温度を検出する給湯出口サーミスタ３９とを備えている。
【００２７】
なお、湯量可変弁３４と水量可変弁３５とにより、貯湯タンク３１から出湯管２に供給される湯水と、給水分岐管７から出湯管２に供給される水との混合比を変更する構成が、本発明の混合比変更手段に相当する。
【００２８】
次に、給湯器本体１０は、給湯器本体１０の全体的な作動を制御する給湯器コントローラ２０と、出湯管２の途中に設けられた熱交換器１１と、熱交換器１１を加熱するガスバーナ１２と、熱交換器１１をバイパスして、出湯管２を熱交換器１１の上流側と下流側で連通する給湯バイパス管１３と、出湯管２と給湯バイパス管１３の接続箇所Ｚの下流側で、浴槽（図示しない）と出湯管２を接続した湯張り管１８とを備えている。
【００２９】
出湯管２には、給湯バイパス管１３の開度を変更するバイパスサーボ弁１４と、給湯器１０に供給される湯水の流量を調節する水量サーボ１５と、熱交換器１１及び給湯バイパス管１３に供給される湯水の流量を検出する給湯流量センサ２３と、出湯管２と給湯バイパス管１３の接続箇所Ｚの下流側に供給される湯の温度を検出する給湯器サーミスタ１６と、逆止弁１７とが設けられている。また、湯張り管１８には、湯張り管１８の通水流量を検出する湯張り流量センサ２４と、湯張り管１８を開閉する湯張り弁１９とが備えられている。
【００３０】
次に、図２を参照して、給湯器コントローラ２０は、ＣＰＵ、メモリ等が実装された給湯器制御基板２０ａを備え、給湯器制御基板２０ａと給湯器リモコン２１は、リモコンケーブル２２で接続されている。そして、給湯器制御基板２０ａは、リモコンケーブル２２を介して給湯器リモコン２１に電源（例えば、無極性の直流電源）を供給し、給湯器制御基板２０ａと給湯器リモコン２１は、この電源ラインに信号を重畳させる第１通信仕様ｃｏｍ1により双方向の通信を行う。
【００３１】
室外機コントローラ８０は、ＣＰＵ、メモリ等が実装された室外機制御基板８０ａを備え、室外機制御基板８０ａは、室外機ケーブル８１を介して供給される電源（例えば、ＡＣ１００Ｖの商用交流電源）により作動すると共に、この電源ラインに信号を重畳させる第２通信仕様ｃｏｍ2により双方向の通信を行う機能を有している。
【００３２】
ここで、このように、室外機ケーブル８１を介して電源供給を受ける機能と、第２通信仕様ｃｏｍ2により双方向の通信を行う機能は、本来は、室外機制御基板８０ａが、室内機と接続されて空調装置を構成するときに、室内機から電源供給を受けると共に室内機との間で第２通信仕様ｃｏｍ2により双方向の通信を行うためのものである。
【００３３】
貯湯コントローラ５０は、ＣＰＵ、メモリ等が実装されたタンク混合制御基板５０ａ及びタンク加熱制御基板５０ｃを備えている。タンク混合制御基板５０ａは、リモコンケーブル２２と接続され、第１通信仕様ｃｏｍ1により給湯器リモコン２１及び給湯器制御基板２０ａから送信される信号を受信する第１通信回路５０ｂを備えている。また、タンク加熱制御基板５０ｃは、室外機ケーブル８１と接続され、第２通信仕様ｃｏｍ2により室外制御基板８０ａに信号を送信する第２通信回路５０ｄを備えている。
【００３４】
次に、図３〜図５に示したフローチャートに従って、給湯器制御基板２０ａ、タンク混合制御基板５０ａ、及び、タンク加熱制御基板５０ｃによる制御処理について説明する。なお、図３〜図５に示したフローチャートは、出湯先がカラン３である一般給湯運転を行う場合の処理を示しており、出湯先が浴槽（図示しない）である湯張り給湯運転については補足して説明する。
【００３５】
先ず、給湯器制御基板２０ａは、給湯器本体１０の電源がＯＮされたときに作動を開始し、メモリに保持された給湯器１００の制御用プログラムをＣＰＵで実行することにより、図３に示したフローチャートによる処理を行う。給湯器制御基板２０ａは、ＳＴＥＰ１で、給湯器リモコン２１との通信を開始し、ＳＴＥＰ２で給湯器１００を待機モードに設定する。待機モードでは、給湯器本体１０の給湯運転が禁止され、給湯器リモコン２１の運転スイッチ（運転モードと待機モードの切換えを指示するスイッチ）以外の操作が無効となる。
【００３６】
続くＳＴＥＰ３で、給湯器制御基板２０ａは、給湯器リモコン２１との通信により運転スイッチがＯＮしたことを検知したときに、ＳＴＥＰ４に進んで運転モードに設定する。運転モードでは、給湯器本体１０の給湯運転が可能となり、給湯器リモコン２１の全てのスイッチの操作が有効となる。
【００３７】
ＳＴＥＰ５で、給湯器制御基板２０ａは、給湯流量センサ２３の検出流量により給湯器本体１０への通水の有無を判断する。そして、通水有りと判断したときはＳＴＥＰ６に進み、給湯器制御基板２０ａは、目標給湯温度が、給湯器サーミスタ１６により検出される湯水の温度と、給湯流量センサ２３により検出される湯水の流量と、ガスバーナ１２による加熱量とにより算出した出湯管２から供給される湯水の温度（給水温度）と、給湯器本体２０の最小能力温度（ガスバーナ１２を最小加熱量で作動させたときの温度上昇分）との和以上であるか否かを判断する。
【００３８】
そして、目標給湯温度が出湯管２から供給される湯水の温度と最小能力温度の和以上であるときはＳＴＥＰ７に進み、給湯器制御基板２０ａは、給湯器サーミスタ１６により検出される湯の温度が目標給湯温度となるようにガスバーナ１２の燃焼量を調節する給湯運転を実行する。
【００３９】
続くＳＴＥＰ８で、給湯器制御基板２０ａは、給湯器リモコン２１との通信により運転スイッチがＯＮしたか否かを判断し、運転スイッチがＯＮしていないときにはＳＴＥＰ５に戻る。また、運転スイッチがＯＮしていたときには、ＳＴＥＰ２に分岐する。
【００４０】
一方、ＳＴＥＰ５で給湯器本体１０への通水無しと判断したとき、及び目標給湯温度が出湯管２から供給される湯水の温度と最小能力温度との和よりも低いときにはＳＴＥＰ２０に分岐し、給湯器制御基板２０ａは給湯運転を停止する。続くＳＴＥＰ２１で、給湯器制御基板２０ａは、給湯器リモコン２１との通信により運転スイッチがＯＮしたか否かを判断し、運転スイッチがＯＮしていないときにはＳＴＥＰ５に戻る。また、運転スイッチがＯＮしたときにはＳＴＥＰ２に分岐する。
【００４１】
次に、タンク混合制御基板５０ａは、タンクユニット３０の電源がＯＮされたときに作動を開始し、メモリに保持されたタンクユニット３０の混合制御用プログラムをＣＰＵで実行することにより、図４に示したフローチャートによる処理を行う。
【００４２】
タンク混合制御基板５０ａは、ＳＴＥＰ３０で、混合サーミスタ３６の検出温度が、混合設定温度となるように、湯量可変弁３４と水量可変弁３５の開度を変更して、貯湯タンク３１から出湯管２に供給される湯と給水管１から出湯管２に供給される水の混合比を調節する湯／水混合制御を停止する。また、タンク混合制御基板５０ａは、続くＳＴＥＰ３１でバイパス弁３８を開弁する。
【００４３】
次のＳＴＥＰ３２で、タンク混合制御基板５０ａは、給湯器制御基板２０ａと給湯器リモコン２１間で送受信される信号を第１通信回路５０ｂを介して傍受することにより、給湯器１００が運転モードに設定されているか否かを認識し、また、目標給湯温度等を認識する。なお、ＳＴＥＰ３２で、タンク混合制御基板５０ａが給湯器制御基板２０ａと給湯器リモコン２１間で送受信される信号を第１通信回路５０ｂを介して傍受する構成は、本発明のリモコン通信傍受手段に相当する。
【００４４】
そして、ＳＴＥＰ３３で給湯器１００が運転モードに設定されているか否かを判断し、運転モードに設定されているときはＳＴＥＰ３４に進み、運転モードに設定されていないとき（待機モードに設定）には、ＳＴＥＰ３０に分岐する。
【００４５】
ＳＴＥＰ３４で、タンク混合制御基板５０ａは、入水流量センサ４３による検出流量により、給水管１から貯湯タンク３１に通水されているか否かを判断する。そして、給水管１から貯湯タンク３１に通水されているときはＳＴＥＰ３５に進み、通水されていないときはＳＴＥＰ３０に戻る。
【００４６】
ＳＴＥＰ３５で、タンク混合制御基板５０ａは、貯湯サーミスタ４２により検出される貯湯タンク３１内の上部の湯水の温度（貯湯タンク３１から出湯管２に供給される湯の温度）が、目標給湯温度よりも低いときはＳＴＥＰ３６に進む。タンク混合制御基板５０ａは、ＳＴＥＰ３６で、混合設定温度から給湯器本体２０のガスバーナ１２を最小加熱量で運転させたときの温度上昇分（最小能力温度）を減じて、混合設定温度を決定する。
【００４７】
そして、続くＳＴＥＰ３７で、タンク混合制御基板５０ａは、バイパス弁３８を閉弁し、ＳＴＥＰ３８で混合設定温度が変化したときは、続くＳＴＥＰ３９で混合設定温度を、所定速度で変化させる。ここで、この所定速度は、給湯器本体１０の給湯運転における、出湯管２から供給される湯水の温度の変化に対する出湯温度の応答速度よりも遅い速度に設定される。そして、これにより、貯湯タンク３１の湯切れが生じて、給湯器本体１０の給湯運転が開始されるときに、給湯器本体１０から出湯管に供給される湯の温度が不安定となる（オーバーシュートやアンダーシュートの発生）ことを抑制している。
【００４８】
ここで、出湯管２から給湯器本体１０に供給される湯水の温度が急激に変化したときに、給湯運転による出湯管２への出湯温度の制御がこの急激な温度変化に対応することができないと、給湯器本体１０から出湯管２への出湯温度が不安的になる。そこで、ＳＴＥＰ３９の処理により、混合設定温度を給湯運転における出湯温度の応答速度よりも遅い速度で変化させることによって、給湯器本体１０から出湯管２への出湯温度が不安定になることを抑制することができる。
【００４９】
続くＳＴＥＰ４０で、タンク混合制御基板５０ａは、湯／水混合制御を実行してＳＴＥＰ３２に進む。この場合は、湯／水混合制御により混合設定温度とされた湯が、給湯装置本体１０に供給されて、給湯運転により目標給湯温度まで追加熱されて出湯先（カラン３）に供給される。
【００５０】
なお、湯張り給湯運転時には、混合設定温度＝目標湯張り温度−最小能力温度とされ、給湯器本体１０で目標湯張り温度まで追加熱された湯が、湯張り管１８を経由して浴槽に供給される。
【００５１】
一方、ＳＴＥＰ３５で、貯湯サーミスタ４２により検出される貯湯タンク３１内の上部の湯の温度が、目標給湯温度よりも高いときはＳＴＥＰ５０に分岐する。そして、タンク混合制御基板５０ａは、目標給湯温度を混合設定温度に決定し（混合設定温度＝目標給湯温度）、ＳＴＥＰ５１でバイパス弁３８を開弁してＳＴＥＰ４０に進む。
【００５２】
この場合は、湯／水混合制御により目標給湯温度とされた湯が、主として出湯バイパス管３７を経由して出湯先（カラン３）に供給される。なお、湯張り運転を実行するときには、バイバス弁３８が閉弁されて、混合設定温度＝目標湯張り温度とされ、湯／水混合制御により目標湯張り温度とされた湯が、給湯器本体１０を経由して湯張り管１８に供給される。
【００５３】
なお、ＳＴＥＰ３５〜ＳＴＥＰ４０、及びＳＴＥＰ５０〜ＳＴＥＰ５１の処理により、タンク混合制御基板５０ａが、湯／水混合制御を実行する構成は、本発明の湯水混合制御手段に相当する。
【００５４】
次に、タンク加熱制御基板５０ｃは、タンクユニット３０の電源がＯＮされたときに作動を開始し、メモリに保持されたタンク加熱用プログラムをＣＰＵで実行することにより、図５に示したフローチャートによる処理を行う。
【００５５】
タンク加熱制御基板５０ｃは、図５のＳＴＥＰ６０で、室外機制御基板８０ａに対して、暖房運転の停止（暖房ＯＦＦ）を指示する信号を送信し、ＳＴＥＰ６１で循環ポンプ６５をＯＦＦする。この暖房ＯＦＦを指示する信号を受信した室外機制御基板８０ａは、ヒートポンプ７０の作動を停止する。
【００５６】
続くＳＴＥＰ６２で、タンク加熱制御基板５０ｃは、給湯器１００が運転モードであるか否かを判断し、運転モードであるときはＳＴＥＰ６３に進み、運転モードでないとき（待機モード）にはＳＴＥＰ６０に戻る。なお、タンク加熱制御基板５０ｃはタンク混合制御基板５０ａと通信可能に接続されており、タンク加熱制御基板５０ｃは、タンク混合制御基板５０ａから送信される信号により、給湯器１００が運転モードに設定されているか否かを認識する。
【００５７】
続くＳＴＥＰ６３で、タンク加熱制御基板５０ｃは、貯湯サーミスタ４２の検出温度が３５℃よりも低いか否かを判断する。そして、貯湯サーミスタ４２の検出温度が３５℃よりも低いときはＳＴＥＰ６４に進み、貯湯サーミスタ４２の検出温度が３５℃以上であるときにはＳＴＥＰ６２に分岐する。
【００５８】
続くＳＴＥＰ６４で、タンク加熱制御基板５０ｃは、室外機制御基板８０ａに対して、暖房運転の開始（暖房ＯＮ）を指示する信号を送信し、ＳＴＥＰ６５で圧縮機７１の回転速度を指示する信号を送信する。そして、この暖房ＯＮを指示する信号、及び圧縮機７１の回転速度を指示する信号を受信した室外機制御基板８０ａは、ヒートポンプ７０を作動させる。
【００５９】
続くＳＴＥＰ６６で、タンク加熱制御基板５０ｃは循環ポンプ６５を作動させる。これにより、加熱戻り管６７及び加熱往き管６４を経由して循環する貯湯タンク３１内の湯水が、ヒートポンプ７０の凝縮器７２で加熱される。
【００６０】
次にＳＴＥＰ６７で、タンク加熱制御基板５０ｃは、給湯器１００が運転モードに設定されているか否かを判断し、運転モードに設定されているときはＳＴＥＰ６８に進む。一方、給湯器１００が運転モードに設定されていないときにはＳＴＥＰ６０に分岐する。この場合は、ＳＴＥＰ６０〜ＳＴＥＰ６１の処理により、貯湯タンク３１内の湯水の加熱が停止する。
【００６１】
ＳＴＥＰ６８で、タンク加熱制御基板５０ｃは、戻りサーミスタ４１の検出温度（戻り温度）が４０℃よりも高いか否かを判断する。そして、戻り温度が４０℃以下であるときはＳＴＥＰ６７に分岐し、この場合は貯湯タンク３１内の湯水の加熱が継続される。一方、戻り温度が４０℃よりも高いときにはＳＴＥＰ６０に分岐し、この場合はＳＴＥＰ６０〜ＳＴＥＰ６１の処理により、貯湯タンク３１内の湯水の加熱が停止する。
【００６２】
タンク加熱制御基板５０ｃが、図５のフローチャートによる処理を実行することによって、給湯器１００が運転モードであるときに、貯湯タンク３１内の湯水の温度が３５℃から４０℃の範囲内に維持される。
【００６３】
なお、ＳＴＥＰ６０〜ＳＴＥＰ６８の処理により、タンク加熱制御基板５０ｃが、暖房運転の開始及び停止を指示する信号を室外機制御基板８０ａに送信して、ヒートポンプユニット７０の作動を制御することにより、貯湯タンク３１内の湯を所定の温度範囲（本実施形態では３５℃〜４０℃）に保温する構成は、本発明の貯湯温度制御手段に相当する。
【００６４】
なお、ＳＴＥＰ６３及びＳＴＥＰ６８における設定温度（３５℃〜４０℃）を、湯の使用量に応じて変更するようにしてもよい。この場合、設定温度に応じて、ＳＴＥＰ６５における圧縮機の回転速度の指示を変更するようにしてもよい。
【００６５】
また、本実施の形態では、湯量可変弁３４と水量可変弁３５を備えて湯／水混合制御を行う例を示したが、湯量可変弁３４及び水量可変弁３５を備えない場合であっても、簡易な構成により、ヒートポンプ加熱式の貯湯装置と瞬間加熱式の給湯器とを組合わせた給湯システムを提供する、という本発明の効果を得ることができる。
【００６６】
また、本実施の形態では、ガスバーナ１２を備えた給湯器１００を示したが、石油を燃料とするバーナを備えた給湯器を用いてもよい。
【符号の説明】
【００６７】
１…給水管、２…出湯管、７…給水分岐管、１０…給湯器本体、２０…給湯器コントローラ、２０ａ…給湯器制御基板、２１…給湯器リモコン、３０…タンクユニット、３４…湯量可変弁、３５…水量可変弁、４２…貯湯サーミスタ、５０…貯湯コントローラ、５０ａ…タンク混合制御基板、５０ｂ…第１通信回路、５０ｃ…タンク加熱制御基板、５０ｄ…第２通信回路、６０…ヒートポンプユニット、７０…ヒートポンプ、８０…室外機コントローラ、８０ａ…室外機制御基板、１００…給湯器、１１０…貯湯装置。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、貯湯装置と瞬間加熱式の給湯器を備えた給湯システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、貯湯タンク内の湯水をヒートポンプにより加熱する貯湯装置（ヒートポンプ貯湯ユニット）の下流側に、瞬間加熱式の給湯器（バックアップ給湯器）を直列に接続した給湯システムが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１に記載された給湯システムにおいては、瞬間加熱式の給湯器は貯湯装置に対して補助加熱源としての役割を果たしており、給湯システムのリモコンは貯湯装置のコントローラに接続されている。そして、貯湯装置と給湯器は相互に通信可能に接続され、貯湯装置のコントローラから出力される燃焼開始指令を給湯器のコントローラが受けて、給湯器が燃焼動作を開始する構成とされていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−１２５２２６号公報（第９−１１頁、第１−３図）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述した特許文献１に記載された給湯システムは、リモコンが貯湯装置のコントローラに接続され、貯湯装置のコントローラが瞬間加熱式の給湯器の燃焼作動を制御する構成となっている。そして、この構成を実現するためには、貯湯装置専用のリモコンを備える必要があると共に、貯湯装置と給湯器の各コントローラに、燃焼作動の開始／停止や作動条件等の指示信号等を相互に送受信するための制御プログラムを実装する必要がある。
【０００６】
そのため、給湯システムの構成が複雑になって、製造工数が多くなると共にメンテナンスが難しくなるという不都合がある。
【０００７】
本発明は上記背景を鑑みてなされたものであり、簡易な構成により、ヒートポンプ加熱式の貯湯装置と瞬間加熱式の給湯器とを組合わせた給湯システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は上記目的を達成するためになされたものであり、貯湯タンクと、前記貯湯タンク内の湯水を加熱するヒートポンプユニットとを有するヒートポンプ加熱式の貯湯装置と、前記貯湯タンクと出湯先とを接続した出湯管の途中に配置されて、該出湯管を流通する湯水を加熱する加熱手段を有する瞬間加熱式の給湯器とを用いて構成された給湯システムに関する。
【０００９】
そして、前記給湯器は、前記出湯管を流通する湯水を目標給湯温度まで加熱する給湯運転を実行する運転モードと、該給湯運転を禁止する待機モードとを切換えて、前記給湯器の作動を制御する給湯器コントローラと、該給湯器コントローラとの間で第１通信仕様による通信を行って前記給湯器を遠隔操作する給湯器リモコンとを備え、前記ヒートポンプユニットは、第２通信仕様による通信を行う室外機と室内機から成る空調装置の、該室外機用のヒートポンプと該ヒートポンプの制御及び該第２通信仕様による通信を行う機能を有する該室外機用のコントローラを転用して構成され、前記貯湯装置は、前記第１通信仕様による通信を行う第１通信回路と、前記第２通信仕様による通信を行う第２通信回路と、前記給湯器コントローラと前記給湯器リモコン間の通信を前記第１通信回路を介して傍受して、前記給湯器の運転状態を認識するリモコン通信傍受手段と、前記リモコン通信傍受手段により、前記給湯器が前記運転モードであることが認識されているときに、暖房運転の実行を指示する信号を前記第２通信回路を介して前記室外機用のコントローラに送信することにより、前記室外機用のコントローラを介して前記室外機用のヒートポンプを作動させて前記貯湯タンク内の湯水を加熱する貯湯温度制御手段とを有する貯湯コントローラを備えたことを特徴とする。
【００１０】
かかる本発明によれば、前記給湯器コントローラと前記貯湯コントローラとの間での通信は実行されない。そして、前記貯湯コントローラは、前記給湯器コントローラと前記給湯器リモコン間の通信を前記リモコン通信傍受手段により傍受することによって、前記給湯器の作動状態を認識し、前記給湯器が運転モードであるときに、前記室外機用のコントローラに対して暖房運転の実行を指示する信号を送信して、前記貯湯タンク内の湯水を加熱する。
【００１１】
この場合、前記給湯器コントローラと前記貯湯コントローラとの間で通信を行うための専用の通信線を設ける必要がなく、また、前記給湯器コントローラに、前記貯湯タンクコントローラから給湯運転の実行及び停止の指示を受けるためのプログラムを実装する必要もない。そのため、前記給湯器及び前記給湯器リモコンに一般的な流通品を用いた簡易な構成とすることができる。
【００１２】
さらに、前記ヒートポンプユニットは、空調機の室外機用のヒートポンプとコントローラを用いて構成され、前記貯湯コントローラから前記室外機用のコントローラに対して、暖房運転の実行を指示する信号を送信することによって、前記室外機用のヒートポンプが作動して前記貯湯タンク内の湯水が加熱される。そのため、前記ヒートポンプユニットについても、一般的な流通品である前記室外機用のヒートポンプ及びコントローラを用いた簡易な構成とすることができる。
【００１３】
このように、本発明の給湯システムは、前記貯湯コントローラを、一般的な流通品である給湯器及び給湯器リモコンと、一般的な流通品である空調機の室外機のヒートポンプ及びコントローラに組合わせた簡易な構成で実現できるため、製造工数及びメンテナンス工数の低減が期待できる共に、製造コスト及び部品交換等のメンテナンスコストの低減も期待することができる。
【００１４】
また、前記貯湯装置は、前記貯湯タンクから前記出湯管に供給される湯水の温度を検出する貯湯温度センサと、前記貯湯タンクと接続された給水管と前記出湯管とを連通する給水分岐管と、前記貯湯タンクから前記出湯管に供給される湯水の流量と、前記給水分岐管から前記出湯管に供給される水との混合比を変更する混合比変更手段とを備え、前記貯湯コントローラは、前記リモコン通信傍受手段により前記給湯器が前記運転モードであることが認識され、且つ、前記貯湯タンクから前記出湯管に供給される湯水の温度が、前記リモコン通信傍受手段により認識された前記目標給湯温度よりも高いときは、前記混合比変更手段の下流側に供給される湯水の温度が前記目標給湯温度となるように、前記混合比変更手段により前記混合比を制御する湯水混合制御手段とを備えたことを特徴とする。
【００１５】
かかる本発明によれば、前記給湯器が運転モードであって、前記貯湯タンクから前記出湯管に供給される湯水の温度が目標給湯温度よりも高いときは、前記湯水混合制御手段により、前記混合比変更手段の下流側に供給される湯水の温度が目標給湯温度となるように、前記貯湯タンクから前記出湯管に供給される湯水の流量と、前記給水分岐管から前記出湯管に供給される水との混合比が制御される。そして、この場合は、前記給湯器に供給される湯水の温度が目標給湯温度となるため、前記給湯器の給湯運転は実行されない。そのため、前記給湯器による給湯運転よりも、前記貯湯タンク内の湯による給湯を優先して行うことができる。
【００１６】
また、前記湯水混合制御手段は、前記リモコン通信傍受手段により前記給湯器が前記運転モードであることが認識され、且つ、前記貯湯タンクから前記出湯管に供給される湯水の温度が前記目標給湯温度よりも低いときには、前記湯水混合手段の下流側に供給される湯水の温度が前記目標給湯温度から前記給湯器の最小加熱量での昇温分を減じた温度以下となるように、前記混合比変更手段により前記混合比を制御することを特徴とする。
【００１７】
かかる本発明によれば、前記給湯器において、前記出湯管を流通する湯水が前記加熱手段により最小加熱量で加熱されたときに、目標給湯温度を超える湯が前記出湯管に供給されることを回避することができる。
【００１８】
また、前記湯水混合制御手段は、前記混合比変更手段による前記混合比の制御によって、前記湯水混合手段の下流側に供給される湯の温度が変化するときに、該変化の速度を、前記給湯器の前記給湯運転における前記出湯管から供給される湯水の温度変化に対する応答速度よりも遅くすることを特徴とする。
【００１９】
かかる本発明によれば、前記湯水混合手段の下流側に供給される湯の温度が変化したときに、前記給湯運転の応答遅れにより、前記給湯器から前記出湯管に供給される湯の温度のオーバーシュートやアンダーシュートが生じることを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の給湯システムの構成図。
【図２】各コントローラ間の接続態様の説明図。
【図３】給湯器制御基板の作動フローチャート。
【図４】タンク混合制御基板の作動フローチャート。
【図５】タンク加熱制御基板の作動フローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本発明の実施の形態について、図１〜図５を参照して説明する。図１を参照して、本実施の形態の給湯システムは、給湯器本体１０と給湯器リモコン２１からなる瞬間加熱式の給湯器１００と、タンクユニット３０とヒートポンプユニット６０からなるヒートポンプ加熱式の貯湯装置１１０とにより構成されている。
【００２２】
ヒートポンプユニット６０は、室外機と室内機とからなる空調装置の室外機用ヒートポンプ７０と室外機コントローラ８０とを用いて構成されている。ヒートポンプ７０は、圧縮機７１、凝縮器７２、減圧器７３、及び蒸発器７４を、冷媒循環路７５で接続して構成され、室外機コントローラ８０によりその作動が制御される。
【００２３】
凝縮器７２は、貯湯タンク３１の上部に接続された加熱往き管６４及び貯湯タンク３１の下部に接続された加熱戻り管６７と接続され、冷媒循環路７５内の冷媒と加熱往き管６４及び加熱戻り管６７内の湯水とを熱交換させることによって、貯湯タンク３１内の湯水を加熱する。
【００２４】
次に、タンクユニット３０は、タンクユニット３０の全体的な作動を制御する貯湯コントローラ５０と、貯湯タンク３１と、加熱戻り管６７に設けられて、貯湯タンク３１に貯められた湯水を凝縮器７２を経由して循環させる循環ポンプ６５と、貯湯タンク３１から凝縮器７２に供給される湯水の温度を検出する戻りサーミスタ４１と、加熱戻り管６７を流通する湯水の流量を検出する加熱流量センサ４５と、加熱往き管６４に設けられて、凝縮器７２から貯湯タンク３１に供給される湯の温度を検出する往きサーミスタ６６とを備えている。
【００２５】
また、タンクユニット３０は、貯湯タンク３１の上部に接続された出湯管２と、貯湯タンク３１の下部に接続された給水管１と、給水管１と出湯管２を連通する給水分岐管７と、給湯器本体１０をバイパスして出湯管２を給湯器１０の上流側と下流側で連通する出湯バイパス管３７とを備えている。
【００２６】
さらに、タンクユニット３０は、貯湯タンク３１からヒートポンプユニット６０に供給される湯水の温度を検出する戻りサーミスタ４１、貯湯タンク３１の上部の湯水の温度を検出する貯湯サーミスタ４２（本発明の貯湯温度センサに相当する）と、出湯管２の給水管１との接続箇所Ｘの上流側の付近に設けられた入湯サーミスタ３３と、給水管１の通水流量を検出する入水流量センサ４３と、貯湯タンク３１から出湯管２に出湯される湯の流量を検出する貯湯タンク流量センサ４６と、給水管１に設けられた入水サーミスタ４４と、貯湯タンク３１から出湯管２に供給される湯水の流量を変更する湯量可変弁３４と、給水管１から出湯管２に供給される水の流量を変更する水量可変弁３５と、給水管１に設けられた逆止弁付きの減圧弁４０と、出湯管２と給水管１との接続箇所Ｘと出湯バイパス管３７との間に設けられた混合サーミスタ３６と、出湯バイパス管３７を開閉するバイパス弁３８と、出湯バイパス管３７と出湯管２との接続箇所Ｙの下流側に供給される湯水の温度を検出する給湯出口サーミスタ３９とを備えている。
【００２７】
なお、湯量可変弁３４と水量可変弁３５とにより、貯湯タンク３１から出湯管２に供給される湯水と、給水分岐管７から出湯管２に供給される水との混合比を変更する構成が、本発明の混合比変更手段に相当する。
【００２８】
次に、給湯器本体１０は、給湯器本体１０の全体的な作動を制御する給湯器コントローラ２０と、出湯管２の途中に設けられた熱交換器１１と、熱交換器１１を加熱するガスバーナ１２と、熱交換器１１をバイパスして、出湯管２を熱交換器１１の上流側と下流側で連通する給湯バイパス管１３と、出湯管２と給湯バイパス管１３の接続箇所Ｚの下流側で、浴槽（図示しない）と出湯管２を接続した湯張り管１８とを備えている。
【００２９】
出湯管２には、給湯バイパス管１３の開度を変更するバイパスサーボ弁１４と、給湯器１０に供給される湯水の流量を調節する水量サーボ１５と、熱交換器１１及び給湯バイパス管１３に供給される湯水の流量を検出する給湯流量センサ２３と、出湯管２と給湯バイパス管１３の接続箇所Ｚの下流側に供給される湯の温度を検出する給湯器サーミスタ１６と、逆止弁１７とが設けられている。また、湯張り管１８には、湯張り管１８の通水流量を検出する湯張り流量センサ２４と、湯張り管１８を開閉する湯張り弁１９とが備えられている。
【００３０】
次に、図２を参照して、給湯器コントローラ２０は、ＣＰＵ、メモリ等が実装された給湯器制御基板２０ａを備え、給湯器制御基板２０ａと給湯器リモコン２１は、リモコンケーブル２２で接続されている。そして、給湯器制御基板２０ａは、リモコンケーブル２２を介して給湯器リモコン２１に電源（例えば、無極性の直流電源）を供給し、給湯器制御基板２０ａと給湯器リモコン２１は、この電源ラインに信号を重畳させる第１通信仕様ｃｏｍ1により双方向の通信を行う。
【００３１】
室外機コントローラ８０は、ＣＰＵ、メモリ等が実装された室外機制御基板８０ａを備え、室外機制御基板８０ａは、室外機ケーブル８１を介して供給される電源（例えば、ＡＣ１００Ｖの商用交流電源）により作動すると共に、この電源ラインに信号を重畳させる第２通信仕様ｃｏｍ2により双方向の通信を行う機能を有している。
【００３２】
ここで、このように、室外機ケーブル８１を介して電源供給を受ける機能と、第２通信仕様ｃｏｍ2により双方向の通信を行う機能は、本来は、室外機制御基板８０ａが、室内機と接続されて空調装置を構成するときに、室内機から電源供給を受けると共に室内機との間で第２通信仕様ｃｏｍ2により双方向の通信を行うためのものである。
【００３３】
貯湯コントローラ５０は、ＣＰＵ、メモリ等が実装されたタンク混合制御基板５０ａ及びタンク加熱制御基板５０ｃを備えている。タンク混合制御基板５０ａは、リモコンケーブル２２と接続され、第１通信仕様ｃｏｍ1により給湯器リモコン２１及び給湯器制御基板２０ａから送信される信号を受信する第１通信回路５０ｂを備えている。また、タンク加熱制御基板５０ｃは、室外機ケーブル８１と接続され、第２通信仕様ｃｏｍ2により室外制御基板８０ａに信号を送信する第２通信回路５０ｄを備えている。
【００３４】
次に、図３〜図５に示したフローチャートに従って、給湯器制御基板２０ａ、タンク混合制御基板５０ａ、及び、タンク加熱制御基板５０ｃによる制御処理について説明する。なお、図３〜図５に示したフローチャートは、出湯先がカラン３である一般給湯運転を行う場合の処理を示しており、出湯先が浴槽（図示しない）である湯張り給湯運転については補足して説明する。
【００３５】
先ず、給湯器制御基板２０ａは、給湯器本体１０の電源がＯＮされたときに作動を開始し、メモリに保持された給湯器１００の制御用プログラムをＣＰＵで実行することにより、図３に示したフローチャートによる処理を行う。給湯器制御基板２０ａは、ＳＴＥＰ１で、給湯器リモコン２１との通信を開始し、ＳＴＥＰ２で給湯器１００を待機モードに設定する。待機モードでは、給湯器本体１０の給湯運転が禁止され、給湯器リモコン２１の運転スイッチ（運転モードと待機モードの切換えを指示するスイッチ）以外の操作が無効となる。
【００３６】
続くＳＴＥＰ３で、給湯器制御基板２０ａは、給湯器リモコン２１との通信により運転スイッチがＯＮしたことを検知したときに、ＳＴＥＰ４に進んで運転モードに設定する。運転モードでは、給湯器本体１０の給湯運転が可能となり、給湯器リモコン２１の全てのスイッチの操作が有効となる。
【００３７】
ＳＴＥＰ５で、給湯器制御基板２０ａは、給湯流量センサ２３の検出流量により給湯器本体１０への通水の有無を判断する。そして、通水有りと判断したときはＳＴＥＰ６に進み、給湯器制御基板２０ａは、目標給湯温度が、給湯器サーミスタ１６により検出される湯水の温度と、給湯流量センサ２３により検出される湯水の流量と、ガスバーナ１２による加熱量とにより算出した出湯管２から供給される湯水の温度（給水温度）と、給湯器本体２０の最小能力温度（ガスバーナ１２を最小加熱量で作動させたときの温度上昇分）との和以上であるか否かを判断する。
【００３８】
そして、目標給湯温度が出湯管２から供給される湯水の温度と最小能力温度の和以上であるときはＳＴＥＰ７に進み、給湯器制御基板２０ａは、給湯器サーミスタ１６により検出される湯の温度が目標給湯温度となるようにガスバーナ１２の燃焼量を調節する給湯運転を実行する。
【００３９】
続くＳＴＥＰ８で、給湯器制御基板２０ａは、給湯器リモコン２１との通信により運転スイッチがＯＮしたか否かを判断し、運転スイッチがＯＮしていないときにはＳＴＥＰ５に戻る。また、運転スイッチがＯＮしていたときには、ＳＴＥＰ２に分岐する。
【００４０】
一方、ＳＴＥＰ５で給湯器本体１０への通水無しと判断したとき、及び目標給湯温度が出湯管２から供給される湯水の温度と最小能力温度との和よりも低いときにはＳＴＥＰ２０に分岐し、給湯器制御基板２０ａは給湯運転を停止する。続くＳＴＥＰ２１で、給湯器制御基板２０ａは、給湯器リモコン２１との通信により運転スイッチがＯＮしたか否かを判断し、運転スイッチがＯＮしていないときにはＳＴＥＰ５に戻る。また、運転スイッチがＯＮしたときにはＳＴＥＰ２に分岐する。
【００４１】
次に、タンク混合制御基板５０ａは、タンクユニット３０の電源がＯＮされたときに作動を開始し、メモリに保持されたタンクユニット３０の混合制御用プログラムをＣＰＵで実行することにより、図４に示したフローチャートによる処理を行う。
【００４２】
タンク混合制御基板５０ａは、ＳＴＥＰ３０で、混合サーミスタ３６の検出温度が、混合設定温度となるように、湯量可変弁３４と水量可変弁３５の開度を変更して、貯湯タンク３１から出湯管２に供給される湯と給水管１から出湯管２に供給される水の混合比を調節する湯／水混合制御を停止する。また、タンク混合制御基板５０ａは、続くＳＴＥＰ３１でバイパス弁３８を開弁する。
【００４３】
次のＳＴＥＰ３２で、タンク混合制御基板５０ａは、給湯器制御基板２０ａと給湯器リモコン２１間で送受信される信号を第１通信回路５０ｂを介して傍受することにより、給湯器１００が運転モードに設定されているか否かを認識し、また、目標給湯温度等を認識する。なお、ＳＴＥＰ３２で、タンク混合制御基板５０ａが給湯器制御基板２０ａと給湯器リモコン２１間で送受信される信号を第１通信回路５０ｂを介して傍受する構成は、本発明のリモコン通信傍受手段に相当する。
【００４４】
そして、ＳＴＥＰ３３で給湯器１００が運転モードに設定されているか否かを判断し、運転モードに設定されているときはＳＴＥＰ３４に進み、運転モードに設定されていないとき（待機モードに設定）には、ＳＴＥＰ３０に分岐する。
【００４５】
ＳＴＥＰ３４で、タンク混合制御基板５０ａは、入水流量センサ４３による検出流量により、給水管１から貯湯タンク３１に通水されているか否かを判断する。そして、給水管１から貯湯タンク３１に通水されているときはＳＴＥＰ３５に進み、通水されていないときはＳＴＥＰ３０に戻る。
【００４６】
ＳＴＥＰ３５で、タンク混合制御基板５０ａは、貯湯サーミスタ４２により検出される貯湯タンク３１内の上部の湯水の温度（貯湯タンク３１から出湯管２に供給される湯の温度）が、目標給湯温度よりも低いときはＳＴＥＰ３６に進む。タンク混合制御基板５０ａは、ＳＴＥＰ３６で、混合設定温度から給湯器本体２０のガスバーナ１２を最小加熱量で運転させたときの温度上昇分（最小能力温度）を減じて、混合設定温度を決定する。
【００４７】
そして、続くＳＴＥＰ３７で、タンク混合制御基板５０ａは、バイパス弁３８を閉弁し、ＳＴＥＰ３８で混合設定温度が変化したときは、続くＳＴＥＰ３９で混合設定温度を、所定速度で変化させる。ここで、この所定速度は、給湯器本体１０の給湯運転における、出湯管２から供給される湯水の温度の変化に対する出湯温度の応答速度よりも遅い速度に設定される。そして、これにより、貯湯タンク３１の湯切れが生じて、給湯器本体１０の給湯運転が開始されるときに、給湯器本体１０から出湯管に供給される湯の温度が不安定となる（オーバーシュートやアンダーシュートの発生）ことを抑制している。
【００４８】
ここで、出湯管２から給湯器本体１０に供給される湯水の温度が急激に変化したときに、給湯運転による出湯管２への出湯温度の制御がこの急激な温度変化に対応することができないと、給湯器本体１０から出湯管２への出湯温度が不安的になる。そこで、ＳＴＥＰ３９の処理により、混合設定温度を給湯運転における出湯温度の応答速度よりも遅い速度で変化させることによって、給湯器本体１０から出湯管２への出湯温度が不安定になることを抑制することができる。
【００４９】
続くＳＴＥＰ４０で、タンク混合制御基板５０ａは、湯／水混合制御を実行してＳＴＥＰ３２に進む。この場合は、湯／水混合制御により混合設定温度とされた湯が、給湯装置本体１０に供給されて、給湯運転により目標給湯温度まで追加熱されて出湯先（カラン３）に供給される。
【００５０】
なお、湯張り給湯運転時には、混合設定温度＝目標湯張り温度−最小能力温度とされ、給湯器本体１０で目標湯張り温度まで追加熱された湯が、湯張り管１８を経由して浴槽に供給される。
【００５１】
一方、ＳＴＥＰ３５で、貯湯サーミスタ４２により検出される貯湯タンク３１内の上部の湯の温度が、目標給湯温度よりも高いときはＳＴＥＰ５０に分岐する。そして、タンク混合制御基板５０ａは、目標給湯温度を混合設定温度に決定し（混合設定温度＝目標給湯温度）、ＳＴＥＰ５１でバイパス弁３８を開弁してＳＴＥＰ４０に進む。
【００５２】
この場合は、湯／水混合制御により目標給湯温度とされた湯が、主として出湯バイパス管３７を経由して出湯先（カラン３）に供給される。なお、湯張り運転を実行するときには、バイバス弁３８が閉弁されて、混合設定温度＝目標湯張り温度とされ、湯／水混合制御により目標湯張り温度とされた湯が、給湯器本体１０を経由して湯張り管１８に供給される。
【００５３】
なお、ＳＴＥＰ３５〜ＳＴＥＰ４０、及びＳＴＥＰ５０〜ＳＴＥＰ５１の処理により、タンク混合制御基板５０ａが、湯／水混合制御を実行する構成は、本発明の湯水混合制御手段に相当する。
【００５４】
次に、タンク加熱制御基板５０ｃは、タンクユニット３０の電源がＯＮされたときに作動を開始し、メモリに保持されたタンク加熱用プログラムをＣＰＵで実行することにより、図５に示したフローチャートによる処理を行う。
【００５５】
タンク加熱制御基板５０ｃは、図５のＳＴＥＰ６０で、室外機制御基板８０ａに対して、暖房運転の停止（暖房ＯＦＦ）を指示する信号を送信し、ＳＴＥＰ６１で循環ポンプ６５をＯＦＦする。この暖房ＯＦＦを指示する信号を受信した室外機制御基板８０ａは、ヒートポンプ７０の作動を停止する。
【００５６】
続くＳＴＥＰ６２で、タンク加熱制御基板５０ｃは、給湯器１００が運転モードであるか否かを判断し、運転モードであるときはＳＴＥＰ６３に進み、運転モードでないとき（待機モード）にはＳＴＥＰ６０に戻る。なお、タンク加熱制御基板５０ｃはタンク混合制御基板５０ａと通信可能に接続されており、タンク加熱制御基板５０ｃは、タンク混合制御基板５０ａから送信される信号により、給湯器１００が運転モードに設定されているか否かを認識する。
【００５７】
続くＳＴＥＰ６３で、タンク加熱制御基板５０ｃは、貯湯サーミスタ４２の検出温度が３５℃よりも低いか否かを判断する。そして、貯湯サーミスタ４２の検出温度が３５℃よりも低いときはＳＴＥＰ６４に進み、貯湯サーミスタ４２の検出温度が３５℃以上であるときにはＳＴＥＰ６２に分岐する。
【００５８】
続くＳＴＥＰ６４で、タンク加熱制御基板５０ｃは、室外機制御基板８０ａに対して、暖房運転の開始（暖房ＯＮ）を指示する信号を送信し、ＳＴＥＰ６５で圧縮機７１の回転速度を指示する信号を送信する。そして、この暖房ＯＮを指示する信号、及び圧縮機７１の回転速度を指示する信号を受信した室外機制御基板８０ａは、ヒートポンプ７０を作動させる。
【００５９】
続くＳＴＥＰ６６で、タンク加熱制御基板５０ｃは循環ポンプ６５を作動させる。これにより、加熱戻り管６７及び加熱往き管６４を経由して循環する貯湯タンク３１内の湯水が、ヒートポンプ７０の凝縮器７２で加熱される。
【００６０】
次にＳＴＥＰ６７で、タンク加熱制御基板５０ｃは、給湯器１００が運転モードに設定されているか否かを判断し、運転モードに設定されているときはＳＴＥＰ６８に進む。一方、給湯器１００が運転モードに設定されていないときにはＳＴＥＰ６０に分岐する。この場合は、ＳＴＥＰ６０〜ＳＴＥＰ６１の処理により、貯湯タンク３１内の湯水の加熱が停止する。
【００６１】
ＳＴＥＰ６８で、タンク加熱制御基板５０ｃは、戻りサーミスタ４１の検出温度（戻り温度）が４０℃よりも高いか否かを判断する。そして、戻り温度が４０℃以下であるときはＳＴＥＰ６７に分岐し、この場合は貯湯タンク３１内の湯水の加熱が継続される。一方、戻り温度が４０℃よりも高いときにはＳＴＥＰ６０に分岐し、この場合はＳＴＥＰ６０〜ＳＴＥＰ６１の処理により、貯湯タンク３１内の湯水の加熱が停止する。
【００６２】
タンク加熱制御基板５０ｃが、図５のフローチャートによる処理を実行することによって、給湯器１００が運転モードであるときに、貯湯タンク３１内の湯水の温度が３５℃から４０℃の範囲内に維持される。
【００６３】
なお、ＳＴＥＰ６０〜ＳＴＥＰ６８の処理により、タンク加熱制御基板５０ｃが、暖房運転の開始及び停止を指示する信号を室外機制御基板８０ａに送信して、ヒートポンプユニット７０の作動を制御することにより、貯湯タンク３１内の湯を所定の温度範囲（本実施形態では３５℃〜４０℃）に保温する構成は、本発明の貯湯温度制御手段に相当する。
【００６４】
なお、ＳＴＥＰ６３及びＳＴＥＰ６８における設定温度（３５℃〜４０℃）を、湯の使用量に応じて変更するようにしてもよい。この場合、設定温度に応じて、ＳＴＥＰ６５における圧縮機の回転速度の指示を変更するようにしてもよい。
【００６５】
また、本実施の形態では、湯量可変弁３４と水量可変弁３５を備えて湯／水混合制御を行う例を示したが、湯量可変弁３４及び水量可変弁３５を備えない場合であっても、簡易な構成により、ヒートポンプ加熱式の貯湯装置と瞬間加熱式の給湯器とを組合わせた給湯システムを提供する、という本発明の効果を得ることができる。
【００６６】
また、本実施の形態では、ガスバーナ１２を備えた給湯器１００を示したが、石油を燃料とするバーナを備えた給湯器を用いてもよい。
【符号の説明】
【００６７】
１…給水管、２…出湯管、７…給水分岐管、１０…給湯器本体、２０…給湯器コントローラ、２０ａ…給湯器制御基板、２１…給湯器リモコン、３０…タンクユニット、３４…湯量可変弁、３５…水量可変弁、４２…貯湯サーミスタ、５０…貯湯コントローラ、５０ａ…タンク混合制御基板、５０ｂ…第１通信回路、５０ｃ…タンク加熱制御基板、５０ｄ…第２通信回路、６０…ヒートポンプユニット、７０…ヒートポンプ、８０…室外機コントローラ、８０ａ…室外機制御基板、１００…給湯器、１１０…貯湯装置。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
貯湯タンクと、前記貯湯タンク内の湯水を加熱するヒートポンプユニットとを有するヒートポンプ加熱式の貯湯装置と、
前記貯湯タンクと出湯先とを接続した出湯管の途中に配置されて、該出湯管を流通する湯水を加熱する加熱手段を有する瞬間加熱式の給湯器と
を用いて構成された給湯システムにおいて、
前記給湯器は、前記出湯管を流通する湯水を目標給湯温度まで加熱する給湯運転を実行する運転モードと、該給湯運転を禁止する待機モードとを切換えて、前記給湯器の作動を制御する給湯器コントローラと、該給湯器コントローラとの間で第１通信仕様による通信を行って前記給湯器を遠隔操作する給湯器リモコンとを備え、
前記ヒートポンプユニットは、第２通信仕様による通信を行う室外機と室内機から成る空調装置の、該室外機用のヒートポンプと該ヒートポンプの制御及び該第２通信仕様による通信を行う機能を有する該室外機用のコントローラを転用して構成され、
前記貯湯装置は、
前記第１通信仕様による通信を行う第１通信回路と、
前記第２通信仕様による通信を行う第２通信回路と、
前記給湯器コントローラと前記給湯器リモコン間の通信を前記第１通信回路を介して傍受して、前記給湯器の運転状態を認識するリモコン通信傍受手段と、
前記リモコン通信傍受手段により、前記給湯器が前記運転モードであることが認識されているときに、暖房運転の実行を指示する信号を前記第２通信回路を介して前記室外機用のコントローラに送信することにより、前記室外機用のコントローラを介して前記室外機用のヒートポンプを作動させて前記貯湯タンク内の湯水を加熱する貯湯温度制御手段と
を有する貯湯コントローラを備えたことを特徴とする給湯システム。
【請求項２】
請求項１記載の給湯システムにおいて、
前記貯湯装置は、
前記貯湯タンクから前記出湯管に供給される湯水の温度を検出する貯湯温度センサと、
前記貯湯タンクと接続された給水管と前記出湯管とを連通する給水分岐管と、
前記貯湯タンクから前記出湯管に供給される湯水の流量と、前記給水分岐管から前記出湯管に供給される水との混合比を変更する混合比変更手段とを備え、
前記貯湯コントローラは、前記リモコン通信傍受手段により前記給湯器が前記運転モードであることが認識され、且つ、前記貯湯タンクから前記出湯管に供給される湯水の温度が、前記リモコン通信傍受手段により認識された前記目標給湯温度よりも高いときは、前記混合比変更手段の下流側に供給される湯水の温度が前記目標給湯温度となるように、前記混合比変更手段により前記混合比を制御する湯水混合制御手段とを備えたことを特徴とする給湯システム。
【請求項３】
請求項２記載の給湯システムにおいて、
前記湯水混合制御手段は、前記リモコン通信傍受手段により前記給湯器が前記運転モードであることが認識され、且つ、前記貯湯タンクから前記出湯管に供給される湯水の温度が前記目標給湯温度よりも低いときには、前記湯水混合手段の下流側に供給される湯水の温度が前記目標給湯温度から前記給湯器の最小加熱量での昇温分を減じた温度以下となるように、前記混合比変更手段により前記混合比を制御することを特徴とする給湯システム。
【請求項４】
請求項３記載の給湯システムにおいて、
前記湯水混合制御手段は、前記混合比変更手段による前記混合比の制御によって、前記湯水混合手段の下流側に供給される湯の温度が変化するときに、該変化の速度を、前記給湯器の前記給湯運転における前記出湯管から供給される湯水の温度変化に対する応答速度よりも遅くすることを特徴とする給湯システム。
【請求項１】
貯湯タンクと、前記貯湯タンク内の湯水を加熱するヒートポンプユニットとを有するヒートポンプ加熱式の貯湯装置と、
前記貯湯タンクと出湯先とを接続した出湯管の途中に配置されて、該出湯管を流通する湯水を加熱する加熱手段を有する瞬間加熱式の給湯器と
を用いて構成された給湯システムにおいて、
前記給湯器は、前記出湯管を流通する湯水を目標給湯温度まで加熱する給湯運転を実行する運転モードと、該給湯運転を禁止する待機モードとを切換えて、前記給湯器の作動を制御する給湯器コントローラと、該給湯器コントローラとの間で第１通信仕様による通信を行って前記給湯器を遠隔操作する給湯器リモコンとを備え、
前記ヒートポンプユニットは、第２通信仕様による通信を行う室外機と室内機から成る空調装置の、該室外機用のヒートポンプと該ヒートポンプの制御及び該第２通信仕様による通信を行う機能を有する該室外機用のコントローラを転用して構成され、
前記貯湯装置は、
前記第１通信仕様による通信を行う第１通信回路と、
前記第２通信仕様による通信を行う第２通信回路と、
前記給湯器コントローラと前記給湯器リモコン間の通信を前記第１通信回路を介して傍受して、前記給湯器の運転状態を認識するリモコン通信傍受手段と、
前記リモコン通信傍受手段により、前記給湯器が前記運転モードであることが認識されているときに、暖房運転の実行を指示する信号を前記第２通信回路を介して前記室外機用のコントローラに送信することにより、前記室外機用のコントローラを介して前記室外機用のヒートポンプを作動させて前記貯湯タンク内の湯水を加熱する貯湯温度制御手段と
を有する貯湯コントローラを備えたことを特徴とする給湯システム。
【請求項２】
請求項１記載の給湯システムにおいて、
前記貯湯装置は、
前記貯湯タンクから前記出湯管に供給される湯水の温度を検出する貯湯温度センサと、
前記貯湯タンクと接続された給水管と前記出湯管とを連通する給水分岐管と、
前記貯湯タンクから前記出湯管に供給される湯水の流量と、前記給水分岐管から前記出湯管に供給される水との混合比を変更する混合比変更手段とを備え、
前記貯湯コントローラは、前記リモコン通信傍受手段により前記給湯器が前記運転モードであることが認識され、且つ、前記貯湯タンクから前記出湯管に供給される湯水の温度が、前記リモコン通信傍受手段により認識された前記目標給湯温度よりも高いときは、前記混合比変更手段の下流側に供給される湯水の温度が前記目標給湯温度となるように、前記混合比変更手段により前記混合比を制御する湯水混合制御手段とを備えたことを特徴とする給湯システム。
【請求項３】
請求項２記載の給湯システムにおいて、
前記湯水混合制御手段は、前記リモコン通信傍受手段により前記給湯器が前記運転モードであることが認識され、且つ、前記貯湯タンクから前記出湯管に供給される湯水の温度が前記目標給湯温度よりも低いときには、前記湯水混合手段の下流側に供給される湯水の温度が前記目標給湯温度から前記給湯器の最小加熱量での昇温分を減じた温度以下となるように、前記混合比変更手段により前記混合比を制御することを特徴とする給湯システム。
【請求項４】
請求項３記載の給湯システムにおいて、
前記湯水混合制御手段は、前記混合比変更手段による前記混合比の制御によって、前記湯水混合手段の下流側に供給される湯の温度が変化するときに、該変化の速度を、前記給湯器の前記給湯運転における前記出湯管から供給される湯水の温度変化に対する応答速度よりも遅くすることを特徴とする給湯システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１１−１５８１４６（Ｐ２０１１−１５８１４６Ａ）
【公開日】平成２３年８月１８日（２０１１．８．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１９２３１（Ｐ２０１０−１９２３１）
【出願日】平成２２年１月２９日（２０１０．１．２９）
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【出願人】（０００１１５８５４）リンナイ株式会社 (1,534)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年８月１８日（２０１１．８．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１月２９日（２０１０．１．２９）
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【出願人】（０００１１５８５４）リンナイ株式会社 (1,534)
【Ｆターム（参考）】
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