給湯システム

【課題】高温及び中温の湯を貯湯する貯湯タンクを有する貯湯式給湯機を複数備えた給湯
システムにおいて、各貯湯タンクの中湯領域の湯を互いに融通し合うことにより、給湯効
率を向上する。
【解決手段】給湯システム１は、貯湯式給湯機２、３と、それらを連携して制御する連携
制御部９とを備え、給湯機２、３は、高温及び中温の湯を貯湯する貯湯タンク４、５を備
える。タンク４、５には、給水のための給水配管８が接続され、その途中には、それぞれ
二方弁６ａ、６ｂが設けられて、それらは互いに中温領域の中温の湯を融通し合うために
、一対の中温融通管７（７１、７２）で連通されている。連携制御部９は、各タンク４、
５の貯湯の使用状況に応じて、それぞれのタンク４、５の湯が互いに融通可能となるよう
に、二方弁６ａ、６ｂを制御し中温融通管７での湯の流れを制御する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高温及び中温の湯を貯湯する貯湯タンクを有した貯湯式給湯機を複数備えた
給湯システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、高温及び中温の湯を貯湯して高温湯及び中温湯を出湯することができる貯湯式給
湯機が知られている（特許文献１参照）。このような貯湯式給湯機を複数用いて、湯の使
用量の増大に対応した給湯システムがある。これを図４に示す。この給湯システム１００
は、１つの貯湯式給湯機１０１を基本システム構成とし、これと同等の構成の貯湯式給湯
機１０２を用い、それらの配管経路が別々に構成されている。
【０００３】
貯湯式給湯機１０１、１０２は、給水管からそれぞれの貯湯タンク１０３の底部に給水
された水を熱源機１０４で沸き上げ、その沸上湯を貯湯タンク１０３の上部より入れて貯
湯する。このとき、貯湯タンク１０３は、その上部から底部にかけて高温湯領域及び中温
湯領域が形成される。高温湯は、貯湯タンク１０３の頂部から配管を介して高温出湯端末
から出湯される。中温湯は、貯湯タンク１０３の中温湯領域から供給される温湯と給水と
を混合弁１０６で混合され中温出湯端末から出湯される。制御部１０５は、湯量センサ及
び温度センサにより検出された湯量及び温度を基に、熱源機１０４、混合弁１０６等を制
御して、高温湯及び中温湯の湯量及び温度を制御する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−１７４７８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上図のような給湯システムは、複数の貯湯式給湯機を個々に用いている
のみである。このため、一方の貯湯式給湯機１０１で中温湯の使用量が増大し、湯切れし
て再沸き上げをしているにも拘らず他方が湯余りすることや、または、一方の給湯機が湯
切れするまでの間、他方が放熱により温度低下することがある。従って、いずれも使用湯
量が少ない方のタンク内では、中温湯領域の湯はその滞留時間が長くなり、タンクの放熱
ロスにより貯湯温度が給湯に利用できない程度にまで低くなってしまうことがある。
【０００６】
本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、貯湯タンクを有した貯湯式
給湯機を複数備えた給湯システムにおいて、各貯湯タンクの中湯領域の湯を互いに融通し
合うことにより、給湯効率を向上することが可能な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】
【０００７】
上記目的を達成するために本発明の給湯システムは、貯湯タンクを有する貯湯式給湯機
を複数備えた給湯システムにおいて、前記貯湯タンクの各々への給水を制御する給水弁と
、前記各貯湯タンクを互いに連通し、中温湯を融通する一対の中温融通管と、前記各貯湯
タンクの使用状況に応じて、それぞれのタンクの湯が互いに融通可能となるように、前記
給水弁を制御し前記中温融通管での湯の流れを制御する連携制御部と、を備えたことを特
徴とする。
【０００８】
この給湯システムにおいて、前記連携制御部は、一方の貯湯タンクの中温湯領域の湯の
滞留時間が一定時間を越えたとき、前記給水弁を制御して前記中温融通管を経由して他方
の貯湯タンクの中温貯湯領域に中温湯を供給することが好ましい。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の給湯システムによれば、給水弁を制御することにより、複数の貯湯タンク間で
中湯領域の湯を互いに融通し合うことができるので、一方のタンクの出湯量が多いときに
、使用量の少ない方のタンクの湯を利用することができる。その結果、放置による放熱ロ
スを抑えることができ、各タンク間での中温湯の利用効率が高まり、給湯効率が向上する
。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施形態に係る給湯システムの構成図。
【図２】同上システムの連携制御部による中温融通管での湯の流れの制御を説明する図。
【図３】上記実施形態の変形例の構成図。
【図４】従来の給湯システムの構成図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明の一実施形態に係る給湯システムについて、図１及び図２を参照して説明する。
図１に示されるように、給湯システム１は、複数の貯湯式給湯機（以下、給湯機という）
２、３と、各給湯機２、３を連携して制御する連携制御部９とを備える。それぞれの給湯
機２、３は、貯湯タンク（以下、タンクという）４、５と、このタンク内に貯める湯を沸
き上げるための熱源機２０を備える。各タンク４、５には、給水のための給水配管８が接
続され、その途中には、それぞれ二方弁（給水弁）６ａ、６ｂが設けられている。各タン
ク４、５は、互いに中温領域の中温の湯を融通し合うために、一対の中温融通管７（７１
、７２）で連通されている。連携制御部９は、各タンク４、５の貯湯の使用状況に応じて
、それぞれのタンク４、５の湯が互いに融通可能となるように、二方弁６ａ、６ｂを制御
し中温融通管７での湯の流れを制御する。また、給湯機２、３からの高温湯及び中温湯は
、それぞれの高温出湯配管１０及び中温出湯配管１１を通して、それぞれ高温出湯口及び
中温出湯口から出湯される。
【００１２】
この給湯システム１は、給湯機２を基本システム構成とし、これと同等の構成の給湯機
３を配置して、湯の使用状況に応じて連携制御部９により二方弁６ａ、６ｂを制御し、タ
ンク４、５の中温湯領域間で中温融通管７を介して中温湯を融通して、給湯効率を高める
ものである。
【００１３】
給湯機２は、熱源機２０を制御するための制御部２１、高温湯や中温湯の温度及び流量
を検出するための温度センサＴＳ及び流量センサＦＳを備える。また、給湯機２は、熱源
機２０からの沸上湯を切替えるための沸上切替弁６ｃと、タンク４からの中温湯と給水と
を混合するための混合弁６ｅと、給湯機２内の各部を配管するための各種配管とを備える
。
【００１４】
熱源機２０は、送揚ポンプ（不図示）を有しており、タンク４の底部から接続配管を介
して水を吸引して沸かし上げる。熱源機２０には、送り配管８１及び戻し配管８２が接続
されており、この戻し配管８２は、沸上切替弁６ｃでタンク４の頂部に繋がる配管とタン
ク４の中層部に繋がる配管とに分岐している。また、熱源機２０は、制御部２１からの指
示により、給水を高温又は中温湯に沸き上げ、制御部２１は、この沸上湯を沸上切替弁６
ｃで切替えてタンク４に供給することにより、貯湯領域を調整する。なお、熱源機２０と
しては、ヒートポンプ等が用いられる。なお、送揚ポンプはタンク４側にあってもよい。
【００１５】
タンク４は、その底部側に給水配管８に繋がる給水配管８ａが接続されており、この給
水配管８ａ中に二方弁６ａが設けられている。この構成により、タンク４は給水圧により
圧入される水を貯留し、その頂部側、または中層部側に熱源機２０からの沸上湯を貯湯し
ていく。タンク４内には、その頂部から底部に向って、高温層となる高温湯領域４１と、
中温層となる中温湯領域４２と、低温層となる低温湯領域４３とによる温度成層が形成さ
れる。これらの領域における層幅は、高温出湯配管１０及び中温出湯配管１１からの高温
湯又は中温湯の出湯量に伴って変化し、それぞれの出湯量が多いと、高温湯領域４１又は
中温湯領域４２が少なくなるようになる。なお、二方弁６ａ、６ｂは、これに限らず、給
水を制御する給水制御弁であればよい。
【００１６】
高温出湯配管１０は、タンク４の頂部から導出されている。中温出湯配管１１は貯湯タ
ンク４の中層部から導出されている。中温出湯配管１１は、高温出湯配管１０から分岐し
た配管と出湯切替弁６ｄによって合流している。また、中温出湯配管１１は、タンク４の
底部に接続される給水配管８ａから分岐する配管８３と混合弁６ｅを介して接続されてい
る。これら各配管には、温度センサＴＳと、流量センサＦＳが設けられている。
【００１７】
タンク４の上部から下部にかけてタンク４の各位置の湯温を検出する温度センサＴＳが
設けられている。制御部２１は各温度センサＴＳにより検知された温度情報によりタンク
４の貯湯量や給湯温度を検出する。温度センサＴＳとしては、例えば、熱電対等が利用で
きる。流量センサＦＳとしては、フローメータなどが利用できる。
【００１８】
制御部２１は、温度センサＴＳ及び流量センサＦＳからの温度及び流量の検出データに
より、熱源機２０と共に、沸上切替弁６ｃ、出湯切替弁６ｄ、及び混合弁６ｅ等の給湯機
２における各部の動作を制御する。制御部２１は、例えば、熱源機２０でその沸上湯を高
温としたときは、沸上切替弁６ｃを戻し配管８２を高温湯側に切替えてタンク４の高温湯
領域４１に高温湯を供給し、中温としたときは、タンク４の中温湯領域４２に中温湯を供
給する。
【００１９】
制御部２１は、中湯出湯口が開かれたときで、出湯切替弁６ｄが中温出湯配管１１に切
替わっているときに、混合弁６ｅの設定された混合割合と流量センサＦＳで検出した流量
とから、タンク４内の中温湯の使用量を判定する。この判定により、例えば、中温湯の使
用量が一定時間で一定量を超えているかどうかが分かる。
【００２０】
他方の給湯機３も、上記給湯機２と同等の構成を有する。ここでは、貯湯タンク５以外
は同等構成には前記と同番号を付している。
【００２１】
中温融通管７は、１対の中温融通管７１、７２のうち、中温融通管７１は、貯湯タンク
４の中温湯領域４２の高位置と、貯湯タンク５の中温湯領域５２の低位置とを連通する。
また、他方の中温融通管７２は貯湯タンク５の中温湯領域５２の高位置と、貯湯タンク４
の中温湯領域４２の低位置とを連通する。また、中温融通管７１、７２は、それらの配管
中に設けられる逆止弁７ａ、７ｂをそれぞれ備える。
【００２２】
連携制御部９は、給湯機２、３のそれぞれの制御部２１と電気的に接続されており、そ
れら制御部２１と連携して、システム全体を制御する。このとき、連携制御部９は、制御
部２１で検出されたそれぞれの高温湯や中温湯の温度や流量の各データ、及び各タンク４
、５の貯湯量に基き、二方弁６ａ、６ｂを制御する。連携制御部９は、タイマ（不図示）
と記憶部を有し、給湯機２、３における湯量や温度の時間的変化を検知し、それらのデー
タを記憶する。なお、連携制御部９及び制御部２１は、１つの制御部にまとめてもよい。
【００２３】
次に、上記構成の給湯システム１の動作について説明する。先ず、給湯機２と給湯機３
とのそれぞれの中温出湯口が開放され、中温湯が使用されているときの、連携制御部９に
よる制御について説明する。
【００２４】
連携制御部９は、給湯機２、３の中温出湯口が開放されると、二方弁６ａ、６ｂを共に
開放する。このとき、例えば、給湯機２においては、給水圧により水が給水配管８ａを通
ってタンク４の底部に入ると、この給水圧でタンク４に貯湯されていた中温湯が中温出湯
配管１１を通り、中温出湯口から出湯される。制御部２１はタンク４内の中温湯が所定の
量まで減ると沸き上げを開始し、熱源機２０で水を中温加熱し、加熱された中温湯をタン
ク４の中層部に供給するように沸上切替弁６ｃを切替える。このとき、タンク４の中層部
に貯湯された中温湯が中温出湯配管１１に出湯される。また、給湯機３においても、同様
に、給水圧により水が給水配管８ｂを通ってタンク５の底部に入り、同様の動作を行う。
【００２５】
この場合、各給湯機２、３とも、それぞれ中温湯が中温出湯口から出湯され、タンク４
、５の中温湯領域の温湯が共に出湯され、どちらの貯湯量も一定温度以上で保たれている
ときは、連携制御部９は二方弁６ａ、６ｂを開放を続けるように制御する。このとき、そ
れぞれタンク３、４の中温湯領域の湯が中温出湯配管１１から出湯しているので、中温融
通管７１、７２には、中温湯領域の湯が出湯していないときに比べ、それらに掛かる流圧
が少なく、流れは発生し難い。また、多少の湯の行き来が生じたとしても問題にならない
レベルである。なお、給湯機２、３のそれぞれの高温出湯口が開かれ、中温出湯口が閉じ
ている場合も、同様に中温融通管７１、７２内での湯の行き来は少ない。
【００２６】
次に、図２を参照して、給湯機３の給湯系統の中温湯使用量が多く、タンク５の中温湯
領域５２の湯が少なくなっており、給湯機２の給湯系統の中温湯使用量が少ない場合にお
いて、連携制御部９による制御について説明する。この場合、給湯機３の中温湯は連続的
に使用され、給湯機２の中温湯は消費されずに残ったままになっている。このとき、長時
間に亘ってその状態が継続すると、給湯機２のタンク４の中温湯領域４２の湯は温度低下
が進み、湯として機能しなくなる。
【００２７】
このようなとき、連携制御部９は、従来のように給湯機３で直ぐには不足した高温もし
くは中温湯の沸き上げを行わず、中温湯の使用量を検出する流量センサＦＳにより、給湯
機２の中温湯滞留時間を検出する。ここで、連携制御部９は、給湯機２の中温湯滞留時間
が一定時間以上となったことを検出したときは、給湯機３のタンク５の中温湯の沸上を一
時的に停止させて、給湯機２のタンク４の中温湯領域４２の湯を活用するように制御する
。
【００２８】
ここでは、給湯機２の中温滞留時間が一定時間を越え、かつ、給湯機２の高温出湯口、
中温出湯口、及び給湯機３の高温出湯口が出湯停止状態にあり、給湯機３の中温出湯口の
みが出湯状態にあるとする。この場合、連携制御部９は、制御部２１からの湯量情報によ
り、給湯機２のタンク４での中温湯の使用量が少なく、中温湯が貯湯されていると判断す
ると、二方弁６ｂを閉じ二方弁６ａを開ける。このとき、給水圧により水が二方弁６ａを
経由し給湯機２のタンク４内に流入し（点線矢印参照）、この流入した水は、タンク４内
の中温湯を押出そうとする。一方、給湯機２の高温出湯口および中温出湯口は閉止状態で
あるため、給湯機２のタンク４内の中温湯は、中温融通管７１を経由して給湯機３のタン
ク５の中温湯領域５２へと押出される。これにより、給湯機３のタンク５の中温出湯口へ
中温湯が給湯され、融通されることになる。
【００２９】
ここでは、中温融通管７１、７２に設けられた逆止弁７ａ、７ｂは、タンク４内から中
温融通管７１、７２へ押し出される中温湯の流圧が所定の流圧以上になると自動的に開き
、所定以下になると閉じるようになっている。このとき、逆止弁７ａ、７ｂにより、中温
融通管７内を通って一方のタンクから他方のタンクに流れる湯が逆流することを阻止でき
るので、両タンク間での融通がスムーズに行われる。
【００３０】
このようにして給湯機２の中温湯を利用した後は、再び給湯機２は自身の熱源機２０で
中温湯沸上を行い、給湯機２の中温出湯配管１１からの出湯に備える。なお、ここで言う
一定時間の設定は、タンク４、５の放熱量や、単に流量センサＦＳから検出される中温湯
の未利用時間などを基にして決定すればよい。また、連携制御部９は、上記とは逆に、給
湯機３における中温湯滞留時間が一定時間を越えた場合には、同様に給湯機３から給湯機
２へ中温湯を供給するよう動作させる。
【００３１】
本実施形態の給湯システム１によれば、二方弁６ａ、６ｂを制御することにより、貯湯
タンク４、５間で中湯湯領域の湯を互いに融通し合うことができるので、一方のタンクの
出湯量が多いときに、使用量の少ない方のタンクの湯を利用し、未利用の中温湯の放置に
よる放熱ロスを抑えることができる。従って、各タンク４、５間での中温湯の利用効率が
高まり、給湯効率が向上する。
【００３２】
また、連携制御部９は、一方のタンクにおける中温湯領域の湯の滞留時間が一定時間を
越えたときに必ず、他方の使用中のタンクでの中温湯を供給するので、タンク４の未利用
の中温湯を長く放置することを防止できて、放熱ロスを抑制できる。
【００３３】
＜変形例＞
図３は、上記実施形態の変形例を示す。この変形例は、二方弁６ｂ、６ｂ、逆止弁７ａ
、７ｂ、連携制御部９、中温融通管７の接続口Ｐ１、Ｐ２、及び給水配管８ａ、８ｂとの
接続口Ｐ３、Ｐ４を、１つにまとめて連携ユニット１５としたものである。中温融通管７
の接続口Ｐ１、Ｐ２は、中温融通管７によりそれぞれ給湯機２、３側の中温融通管７の接
続口Ｐ５、Ｐ６と接続され、給水配管の接続口Ｐ３、Ｐ４は、給湯機２、３側の給水配管
の接続口Ｐ７、Ｐ８と接続される。これにより、連携ユニット１５と給湯機２、３とを各
配管で接続するだけでシステム構成でき、システムの構築や修理等が容易になる。なお、
連携制御部９と給湯機２、３の各制御部とは、通信回線で結べばよい。
【００３４】
なお、本発明は、上記の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種
々の変形が可能である。例えば、上記実施形態の給湯システムでは、基本システム構成が
同じ貯湯式給湯機を２つ用いたが、３つ以上であってもよい。また、複数の貯湯式給湯機
が同じ構成でなくても、それらのタンクの中温湯領域を中温融通管で連通できるものであ
れば、仕様が異なっていてもよい。なお、二方弁６ｂ、６ｂ、逆止弁７ａ、７ｂ、連携制
御部９、及びタンクの中温融通管７の接続口Ｐ１、Ｐ２は、それぞれ貯湯式給湯機２、３
に備えていてもよい。
【符号の説明】
【００３５】
１給湯システム
２、３給湯機（貯湯式給湯機）
４、５タンク（貯湯タンク）
７、７１、７２中温融通管
６ａ、６ｂ二方弁（給水弁）
８、８ａ、８ｂ給水配管
９連携制御部

【特許請求の範囲】
【請求項１】
貯湯タンクを有する貯湯式給湯機を複数備えた給湯システムにおいて、
前記貯湯タンクの各々への給水を制御する給水弁と、
前記各貯湯タンクを互いに連通し、中温湯を融通する一対の中温融通管と、
前記各貯湯タンクの使用状況に応じて、それぞれのタンクの湯が互いに融通可能となる
ように、前記給水弁を制御し前記中温融通管での湯の流れを制御する連携制御部と、を備
えたことを特徴とする給湯システム。
【請求項２】
前記連携制御部は、一方の貯湯タンクの中温湯領域の湯の滞留時間が一定時間を越えた
とき、前記給水弁を制御して前記中温融通管を経由して他方の貯湯タンクの中温貯湯領域
に中温湯を供給することを特徴とする請求項１に記載の給湯システム。

【図１】