貯湯システム
【課題】貯湯タンク側から設定温度の湯を供給可能な場合に、冷えた補助熱源機を通って出湯温度が設定温度より低下することなく、設定温度での出湯を確保することのできる貯湯システムを提供する。
【解決手段】給水路が入口に接続された貯湯タンク１４内の湯水を太陽熱を利用した集熱装置２１によって加熱して貯湯しておき、貯湯タンク１４内の湯水と給水とを混合弁１７で混合して給湯器１２の入水口へ供給する。給湯器１２は設定温度で出湯するように必要に応じて加熱動作（追い加熱）を行う。制御ユニット６０は、貯湯タンクに設定温度より所定温度以上高い湯が蓄えられている場合であっても給湯器１２の熱交換器が冷えた状態の場合は、給湯器１２による加熱が行われるように、入水口へ供給される水の温度が設定温度より所定温度以上低い温度となるように混合比を制御する。
【解決手段】給水路が入口に接続された貯湯タンク１４内の湯水を太陽熱を利用した集熱装置２１によって加熱して貯湯しておき、貯湯タンク１４内の湯水と給水とを混合弁１７で混合して給湯器１２の入水口へ供給する。給湯器１２は設定温度で出湯するように必要に応じて加熱動作（追い加熱）を行う。制御ユニット６０は、貯湯タンクに設定温度より所定温度以上高い湯が蓄えられている場合であっても給湯器１２の熱交換器が冷えた状態の場合は、給湯器１２による加熱が行われるように、入水口へ供給される水の温度が設定温度より所定温度以上低い温度となるように混合比を制御する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽熱や排熱を利用して加熱した貯湯タンク内の湯水を後段の補助熱源機に供給し、不足分を補助熱源機で加熱して出湯させる貯湯システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
各種装置の排熱や太陽熱などを利用して加熱した水を貯湯タンクに蓄えるようにし、該貯湯タンク内の湯温が十分高い場合には貯湯タンクからの湯に混合弁で給水を混合して設定温度の湯を出湯し、設定温度に足りない場合は後段の補助熱源機で不足分を加熱して出湯する給湯システムがある（たとえば、特許文献１参照。）。
【０００３】
このような給湯システムは、貯湯タンク側と補助熱源機側とがペアとして組まれており、補助熱源機の特性を熟知した上で貯湯タンク側の混合弁を制御して、補助熱源機へ湯水の供給を行っていた。たとえば、補助熱源機がガス給湯器の場合、バーナを燃焼させるための最低燃焼量や最低作動水量などの制約があるため、その特性を踏まえて貯湯タンク側の混合弁の制御が行われる。
【０００４】
ところで、既築住宅に太陽熱などを利用する上記の給湯システムを導入する場合、多くの場合、今まで使用されていた給湯器などが存在する。しかし、新しく設置するシステム側では、既設の給湯器に関する上記特性を熟知できないため、その給湯器を補助熱源機として再利用することができず、廃棄していた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−０１０１１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
排熱や太陽熱などを利用して貯湯タンク内の水を加熱する上記の給湯システムでは、貯湯タンク内の湯を優先的に使用して補助熱源機での加熱を控えることが省エネルギにつながる。そのため、貯湯タンクに熱い湯が十分蓄えられている場合には、補助熱源機へ供給する湯水の温度が設定温度となるように混合弁の混合比を設定し、補助熱源機での加熱を停止させるように制御していた。
【０００７】
しかし、混合弁から加熱停止状態の補助熱源機へ設定温度の湯を供給しても、補助熱源機の熱交換器が冷えているときは、この熱交換器を通る間に湯水の熱が奪われるため、補助熱源機の出側の給湯配管には設定温度の湯がなかなか出てこないという問題があった。すなわち、冷えた熱交換器は、この熱交換器を通る湯水によって徐々に暖められるため、設定温度の湯が出るまでに数分かかる場合もあった。たとえば、シャワーであれば、この間、シャワーを浴びることができず、湯水が無駄に捨てられるという消費者行動があった。この結果、湯水が無駄になるだけでなく、消費者の貴重な時間まで無駄にしていた。
【０００８】
特に、既設の給湯器などを補助熱源機に再利用しようとすると、その熱交換器を通る間に湯水がどの程度温度低下するかなどの特性が分からず、さらに、その給湯器内部の温度センサなどの情報を取得するといった連携動作も難しい。そのため、冷えた熱交換器による温度低下の問題を考慮すれば、既設の給湯器を補助熱源機に再利用することがさらに困難になっていた。
【０００９】
本発明は、上記の問題を解決しようとするものであり、貯湯タンク側から設定温度の湯を供給可能な場合に、冷えた補助熱源機を通って出湯温度が設定温度より低下することなく、設定温度での出湯を確保することのできる貯湯システムを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
かかる目的を達成するための本発明の要旨とするところは、次の各項の発明に存する。
【００１１】
［１］給水路が入口に接続された貯湯タンクと、
前記貯湯タンクに蓄えられた水を加熱する加熱機と、
入水口から供給される水を熱交換器で加熱して出湯する補助熱源機の前記入水口と前記貯湯タンクの出口とを接続する接続配管と、
前記接続配管の途中に介挿され、前記貯湯タンクから供給される水と給水路から供給される水とを混合する混合弁と、
前記補助熱源機による加熱無しにもしくは前記補助熱源機による加熱を足して設定温度の出湯が行われるように前記混合弁の混合比を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記貯湯タンクに前記設定温度より所定温度以上高い湯が蓄えられている場合であっても前記補助熱源機の熱交換器が冷えた状態の場合は、前記入水口へ供給する水の温度が、前記補助熱源機による加熱を足して前記設定温度の出湯が行われる入水温度となるように、前記混合弁の混合比を制御する
ことを特徴とする貯湯システム。
【００１２】
上記発明では、補助熱源機の熱交換器が冷えた状態の場合、この熱交換器を通る間に湯水が温度低下するので、貯湯タンクから設定温度の湯を補助熱源機へ供給できる状態であっても、補助熱源機の熱交換器が冷えている場合は、補助熱源機へ供給する湯水の温度を意図的に低くして、補助熱源機での加熱が行われるようにする。
【００１３】
［２］前記制御部は、前記貯湯タンクに前記設定温度より所定温度以上高い湯が貯湯されている場合であって前記補助熱源機の熱交換器が冷えた状態でない場合は、前記補助熱源機による加熱無しに前記設定温度の出湯が行われるように前記混合弁の混合比を制御する
ことを特徴とする［１］に記載の貯湯システム。
【００１４】
上記発明では、貯湯タンクから十分熱い湯を補助熱源機へ供給できる状態で、かつ補助熱源機の熱交換器が冷えた状態でなければ、補助熱源機による加熱無しに設定温度の湯が出湯される温度の湯水を補助熱源機へ供給する。たとえば、給湯口までに１℃の温度低下を見込む場合、補助熱源機の入水口へ供給する水温が設定温度＋１℃となるように混合比を設定する。
【００１５】
［３］前記制御部は、前回の出湯終了から所定の判定基準時間以上経過しているときは、前記熱交換器が前記冷えた状態にあると判断し、前回の出湯終了から前記判定基準時間の経過前であれば、前記熱交換器は前記冷えた状態でないと判断する
ことを特徴とする［１］または［２］に記載の貯湯システム。
【００１６】
上記発明では、前回の出湯終了からの経過時間により、熱交換器が冷えた状態であるか否かを判断する。
【００１７】
［４］前記制御部は、前記判定基準時間を、給水温度もしくは外気温度が第１の温度より低い場合に設定する時間より、給水温度もしくは外気温度が前記第１温度より高い場合に長くする
ことを特徴とする［３］に記載の貯湯システム。
【００１８】
上記発明では、夏場は冬場に比べて、出湯終了後における補助熱源機の熱交換器の温度低下は緩やかに生じる。そこで、夏場（給水温度もしくは外気温度が高いとき）は、熱交換器が冷えた状態であるとの判定基準時間を、冬場に比べて長くする。これにより、夏場は追い加熱の頻度が減り、貯湯タンクの湯水を優先的に利用して省エネルギ効果を高めることができる。
【００１９】
［５］前記補助熱源機は、所定の最低加熱量以上の加熱動作のみ可能であり、
前記制御部は、当該貯湯システムに接続して使用され得る複数の補助熱源機の中の最大の最低加熱量に所定のマージンを加えた熱量を最小限加熱量とし、前記入水口へ供給する水の温度が、前記最小限加熱量による前記補助熱源機での温度上昇分を前記設定温度から減じた温度以下になるように前記混合比を設定する
ことを特徴とする［１］乃至［４］のいずれか１項に記載の貯湯システム。
【００２０】
上記発明では、既設の給湯システムで使用されていた給湯器などを補助熱源機に流用する場合など、補助熱源機の機種が特定できない場合でも、流用される可能性のある給湯器の中で最大の最低加熱量に、器具のばらつきによるマージンを加えた熱量を最小限加熱量とするので、補助熱源機での追い加熱を確実に行わせることができる。
【００２１】
［６］前記補助熱源機を有し、
前記補助熱源機は、所定の最低加熱量以上の加熱動作のみ可能であり、
前記制御部は、前記補助熱源機の最低加熱量に所定のマージンを加えた熱量を最小限加熱量とし、前記入水口へ供給する水の温度が、前記最小限加熱量による前記補助熱源機での温度上昇分を前記設定温度から減じた温度以下になるように前記混合比を設定する
ことを特徴とする［１］乃至［４］のいずれか１項に記載の貯湯システム。
【００２２】
上記発明では、貯湯システムが補助熱源機を含む構成となっており、その補助熱源機の最低加熱量に対応した最小限加熱量を設定して混合比の制御が行われる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明に係る貯湯システムによれば、貯湯タンク側から設定温度の湯を供給可能な場合に、冷えた補助熱源機を通って出湯温度が設定温度より低下することがなく、設定温度での出湯を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の貯湯システムを含む給湯システムの構成を示す説明図である。
【図２】補助熱源機としての給湯器の概略構成を示す説明図である。
【図３】集熱運転の概略動作を示す説明図である。
【図４】給湯運転の概略動作を示す説明図である。
【図５】ソーラー追い焚き運転の概略動作を示す説明図である。
【図６】風呂熱回収運転の概略動作を示す説明図である。
【図７】貯湯出湯禁止中の運転状態を示す説明図である。
【図８】給湯運転時の貯湯システムの動作を示す流れ図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、図面に基づき本発明の実施の形態を説明する。
【００２６】
図１は、本発明の貯湯システムを含む給湯システム１０の構成を示している。給湯システム１０は、貯湯システム１１と、補助熱源機としての給湯器１２とを有する。
【００２７】
貯湯システム１１は、太陽光を利用して加熱した湯を蓄える貯湯タンク１４を備えており、該貯湯タンク１４からの湯水に給水を混合したものを給湯器１２の入水口へ供給する。補助熱源機である給湯器１２は、貯湯システム１１から供給される水を必要に応じて設定温度に加熱して給湯配管１３へ出湯する機能を果たす。貯湯システム１１は、太陽光を利用して加熱した湯を優先的に利用することで給湯器１２による加熱（これを以下、「追い加熱」とする。）を少なく抑えて、省エネルギでの給湯を可能にする。
【００２８】
貯湯システム１１の詳細構成を説明する。貯湯タンク１４は、中空略円柱状のタンクであり、底部と天井部のそれぞれに配管接続口が設けてある。底部の配管接続口には給水管１５の終端が接続されている。天井部の配管接続口には接続配管１６の一端が接続され、この接続配管１６の他端は給湯器１２の入水口に接続されている。
【００２９】
接続配管１６の途中には、貯湯タンク１４からの湯と給水とを混合する混合弁１７が設けてある。ここでは、混合弁１７は、第１バルブ１７ａと第２バルブ１７ｂの２つで構成される。第１バルブ１７ａは接続配管１６に介挿されている。第２バルブ１７ｂは、給水管１５の途中から分岐して第１バルブ１７ａの給湯器１２側で接続配管１６に合流する分岐給水管１５ａの途中に介挿されている。第１バルブ１７ａと第２バルブ１７ｂは開度（通水量）をそれぞれ０％から１００％まで調整可能な水量調整弁である。第１バルブ１７ａと第２バルブ１７ｂの開度により、貯湯タンク１４からの湯と給水との混合比が調整される。
【００３０】
貯湯タンク１４は、たとえば、容量１００リットルを有し、底から２０リットルの水位の箇所に、その箇所の水温を検出する第１温度センサ４１が、底から４０リットルの水位の箇所に、その箇所の水温を検出する第２温度センサ４２が、底から６０リットルの水位の箇所に、その箇所の水温を検出する第３温度センサ４３が、底から８０リットルの水位の箇所に、その箇所の水温を検出する第４温度センサ４４がそれぞれ設けてある。
【００３１】
また、貯湯タンク１４の天井部の配管接続口の近傍の接続配管１６には、貯湯タンク１４から出てくる湯水の温度を検出するタンク出湯温度センサ４６が設けてある。給水管１５の途中には給水温度を検出する給水温度センサ４７が設けてある。さらに混合弁１７の出側（給湯器１２側）の接続配管１６には、水量センサ４８が、さらにその下流側（給湯器１２側）には、混合弁１７で混合後の湯水の温度を検出する混合温度センサ４９が設けてある。
【００３２】
貯湯タンク１４内の下部には、熱媒体循環経路２２の一部をなす熱交換用配管１８が挿通されている。熱媒体循環経路２２は、この熱交換用配管１８と、シスターン１９と、水-水熱交換器２０と、太陽熱の集熱装置２１とを経由して熱媒体（ここでは、水）を循環させる経路である。
【００３３】
詳細には、熱媒体循環経路２２は、熱交換用配管１８の出側からシスターン１９の入り側へ至る第１熱媒配管２２ａと、シスターン１９の出側から水-水熱交換器２０の入り側に至る第２熱媒配管２２ｂと、水-水熱交換器２０の出側から集熱装置２１の入り側に至る第３熱媒配管２２ｃと、集熱装置２１の出側から熱交換用配管１８の入り側へ至る第４熱媒配管２２ｄとからなる。図中、集熱装置２１は、貯湯システム１１の構成要素であるが、外付け機器としてもよい。
【００３４】
シスターン１９は、熱媒体循環経路２２を循環する熱媒体を蓄えるためのタンクである。また、シスターン１９は大気圧に開放されたタンクであり、熱媒体の膨張・収縮による体積変動を吸収する。シスターン１９は内部の水位を検出する水位センサ１９ａを備えている。本例の水位センサ１９ａは低水位検出用電極、高水位検出用電極および共通電極で構成される。
【００３５】
水-水熱交換器２０は２つの管路を所定の長さに渡って密に接触させたものであり、高温側の管路から低温側の管路へ熱を移動させる役割を果たす。熱媒体循環経路２２は、水-水熱交換器２０の一方の管路（図中は内側管路２０ａ）の入り側および出側に接続されている。
【００３６】
水-水熱交換器２０（内側管路２０ａ）の出側から集熱装置２１の入り側に至る第３熱媒配管２２ｃの途中には、循環ポンプ２４が設けてある。循環ポンプ２４は、第３熱媒配管２２ｃ内の熱媒体を集熱装置２１側へ送出する。この循環ポンプ２４の下流側の第３熱媒配管２２ｃには、切替弁２５が介挿されている。切替弁２５の第１接続口２５ａには、循環ポンプ２４側からの第３熱媒配管２２ｃが接続され、切替弁２５の第２接続口２５ｂには集熱装置２１側へ至る第３熱媒配管２２ｃが接続されている。切替弁２５の第３接続口２５ｃには連結管２６の一端が接続されており、連結管２６の他端は、集熱装置２１から熱交換用配管１８の入り側へ至る第４熱媒配管２２ｄの途中に合流して接続されている。
【００３７】
集熱装置２１には、集熱装置２１内の湯水の温度を検出する高温センサ５１が設けてある。また、連結管２６の合流接続箇所より熱交換用配管１８側の第４熱媒配管２２ｄの途中には、その箇所を通る熱媒体の温度を検出する熱媒温度センサ５２が設けてある。
【００３８】
給湯器１２は、入水口から供給される湯水を設定温度に加熱して給湯配管１３へ出湯するほか、入水口から供給される水を風呂の設定温度に加熱して浴槽３へ注湯する湯張り機能および、浴槽３内の湯水を追い焚きする追い焚き機能を備えている。
【００３９】
追い焚き時に湯水を循環させる追い焚き循環経路は、浴槽３から湯水を給湯器１２へ取り込むための風呂戻り管３２と、給湯器１２内の熱交換器を通る配管と、熱交換器を経て昇温された湯水を浴槽３へ送り出す風呂往き管３１などで構成される。風呂往き管３１は、途中で水-水熱交換器２０の他方の管路（図中、外側管路２０ｂ）を経由して浴槽３へ至る。
【００４０】
給湯器１２と水-水熱交換器２０との間には、浴槽３から取り込んだ湯水の温度を検出するための風呂温度センサ５３が設けてある。
【００４１】
このほか、タンク出湯温度センサ４６と混合弁１７（第１バルブ１７ａ）との間の接続配管１６には、接続配管１６の閉鎖・開通を切り替える出湯禁止電磁弁５４が設けてある。また、出湯禁止電磁弁５４とタンク出湯温度センサ４６との間で接続配管１６から分岐した２つの分岐配管が設けてあり、その一方の先端には排水電磁弁５５が、他方の分岐配管の先端には圧力逃がし弁５６が設けてある。また、給水管１５には、水フィルタ、減圧弁、逆止弁などが介挿されている。
【００４２】
貯湯システム１１は、当該貯湯システム１１の動作を統括制御する制御ユニット６０を備えている。制御ユニット６０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）と、該ＣＰＵが実行するプログラムや固定データなどが記憶されたフラッシュＲＯＭ（Read Only Memory）と、ＣＰＵがプログラムを実行する際に各種情報を一時記憶するＲＡＭ（Random Access Memory）、各種の信号を入出するＩ／Ｆ（Interface）部などを主要部とする回路で構成されている。制御ユニット６０には、貯湯システム１１の各種センサからの検出信号が入力されている。また制御ユニット６０から各弁、循環ポンプ２４などの制御対象へ制御信号が出力される。
【００４３】
貯湯システム１１の制御ユニット６０は給湯器１２の制御基盤７０との間で必要な情報の授受を行う。ここでは、制御ユニット６０は、給湯器１２側で設定されている設定温度の情報や、給湯器１２が追い焚き動作中か否かを示す情報などを給湯器１２から取得する。また、燃焼禁止・許可を指示する信号、バーナ７３を燃焼させずに風呂循環ポンプ８５（図２参照）を駆動させる信号（風呂ポンプ駆動信号）を制御ユニット６０から給湯器１２の制御基盤７０へ送信する。
【００４４】
図２は、給湯器１２の概略構成を示している。給湯器１２は、入り側に入水管７１が出側に給湯配管１３がそれぞれ接続された給湯用水管７２ａと、出側に風呂往き管３１が入り側に風呂戻り管３２がそれぞれ接続された追い焚き用水管７２ｂとを備えた一缶二水路型の熱交換器７２を備えている。入水管７１の始端は貯湯システム１１側からの接続配管１６が接続される入水口となっている。
【００４５】
熱交換器７２は下方に配置されたバーナ７３からの熱を受熱するための多数のフィン７２ｃを備えている。バーナ７３にはガス供給管７４が接続されている。ガス供給管７４の途中には、ガスの供給／遮断を切り替えるガス弁７５や供給ガス量を調整する比例弁７６などが設けてある。
【００４６】
給湯配管１３と風呂戻り管３２とは、連結管７７によって接続されており、該連結管７７の途中には、連結管７７の閉鎖／開通を切り替える注湯電磁弁７８が設けてある。また、連結管７７の接続箇所より上流側の給湯配管１３の途中には、閉鎖状態から全開状態まで開度を調整可能な水量サーボ７９が出湯水量を調整するために設けてある。水量サーボ７９の下流側には、出湯温度を検出する出湯温度センサ８０が設けてある。
【００４７】
さらに、入水管７１から分岐し、水量サーボ７９より給湯用水管７２ａ側の所定箇所で給湯配管１３に合流・接続されたバイパス管８１を備え、このバイパス管８１の途中に、閉鎖から全開まで開度を調整可能なバイパス調整弁８２を備えている。バイパス管８１の分岐箇所より上流側の入水管７１には、入水管７１内の水の流量を検出する流量センサ８３および入水温度を検知する入水温度センサ８４が設けてある。なお演算で入水温度を推定するようにした器具にあっては入水温度センサ８４を設けない場合もある。
【００４８】
風呂戻り管３２の途中には、浴槽３内の水を、追い焚き循環経路（風呂戻り管３２、追い焚き用水管７２ｂ、風呂往き管３１）を通じて循環させるための風呂循環ポンプ８５が設けてある。風呂戻り管３２に設けた流水スイッチ８６は、風呂循環ポンプ８５を作動させたとき、追い焚き循環経路に実際に水が循環しているか否かを検出する。
【００４９】
このほか、風呂往き管３１および風呂戻り管３２には、それぞれ管内の温度を検出する風呂往き温度センサ８７、風呂戻り温度センサ８８が設けてある。
【００５０】
制御基盤７０は、ＣＰＵと、該ＣＰＵが実行するプログラムや固定データなどが記憶されたフラッシュＲＯＭと、ＣＰＵがプログラムを実行する際に各種情報を一時記憶するＲＡＭなどを主要部とする回路で構成されている。制御基盤７０には、給湯器１２が有する各種センサ、弁、風呂循環ポンプ８５などが接続されている。
【００５１】
さらに、制御基盤７０には、配線を介して操作パネル(リモコン)８９が接続されている。操作パネル８９は、給湯の設定温度や風呂の設定温度の指定、湯張り動作や追い焚き動作の開始・終了指示、電源のオン／オフなど各種の操作をユーザから受けるスイッチ類、および動作状態や設定温度などを表示する表示部などで構成される。
【００５２】
給湯器１２の制御基盤７０は、給湯配管１３から出湯する給湯動作では、操作パネル８９でユーザが設定した給湯設定温度の湯が出湯されるようにバーナ７３の燃焼量やバイパス調整弁８２の開度などを制御する。
【００５３】
浴槽３へ注湯する湯張り動作では、制御基盤７０は、バーナ７３を燃焼させた状態で注湯電磁弁７８および水量サーボ７９を開くことにより、熱交換器７２の給湯用水管７２ａを通じて加熱した湯を、給湯配管１３から連結管７７へ送り出し、風呂戻り管３２および風呂往き管３１の双方を通じて浴槽３へ流し込む。この際、制御基盤７０は、操作パネル８９でユーザが設定した風呂設定温度の湯が注湯されるようにバーナ７３の燃焼量やバイパス調整弁８２の開度などを制御する。さらに浴槽３内の水位が設定水位に達すると注湯動作を停止して、追い焚き動作を行う。
【００５４】
追い焚き動作では、注湯電磁弁７８を閉鎖し、風呂循環ポンプ８５を作動させた状態でバーナ７３を燃焼させる。これにより浴槽３内の湯水が風呂戻り管３２を通じて給湯器１２内に取り込まれて加熱され、過熱後の湯水が風呂往き管３１を通じて浴槽３へ送り出される。
【００５５】
給湯器１２のバーナ７３は所定の最低加熱量（最低号数）以下では燃焼させることができない。そのため、給湯器１２の制御基盤７０は、設定温度の湯を出すために必要な加熱量が最低加熱量より少ない場合は、バーナ７３を燃焼オフしたままの状態に制御する。必要な加熱量は、設定温度と入水温度センサ８４で検出される入水温度との温度差、流量センサ８３で検出される流量、熱効率などに基づいて算出する。
【００５６】
次に、貯湯システム１１の各種動作について説明する。
【００５７】
＜集熱運転＞
図３は、貯湯システム１１が行う集熱運転の概略動作を示している。集熱運転は集熱装置２１で太陽光から得た熱を利用して貯湯タンク１４内の水を加熱する動作である。集熱運転は、集熱装置２１の高温センサ５１の検出温度が貯湯タンク１４内の水温より一定温度以上高いなどの運転条件を満たす場合に行われる。
【００５８】
貯湯タンク１４は、底部の配管接続口に接続された給水管１５から給水の供給を受けて、通常は満水の状態にある。集熱運転時、制御ユニット６０は、切替弁２５を第１接続口２５ａと第２接続口２５ｂとが連通し第３接続口２５ｃを閉鎖した状態に設定した上で、循環ポンプ２４を駆動する。
【００５９】
図３では、集熱運転において熱媒体（水）が循環する経路を太線で示してある。また各部において熱媒体が流れる方向を矢印で示してある。詳細には、シスターン１９内の熱媒体は、循環ポンプ２４の作用により、第３熱媒配管２２ｃ等を通じて集熱装置２１に向かって流れ、集熱装置２１を通る際に加熱されて昇温し、第４熱媒配管２２ｄから貯湯タンク１４内の熱交換用配管１８を経てシスターン１９へ戻るように循環する。熱交換用配管１８を通る熱媒体より貯湯タンク１４内の水温が低い場合、熱交換用配管１８にて熱媒体の熱が貯湯タンク１４内の水へ移動して貯湯タンク１４内の水が加熱される。
【００６０】
熱交換用配管１８は貯湯タンク１４の下部にあり、また、貯湯タンク１４の底部から給水が供給され、貯湯タンク１４の天井部から接続配管１６へ湯水が流出するので、貯湯タンク１４内の水温は底部が低く天井部ほど高い温度勾配になっている。
【００６１】
＜給湯運転＞
図４は、給湯運転の概略動作を示している。図４では、給湯運転において湯水が流れる経路を太線で示してある。また各部において湯水が流れる方向を矢印で示してある。給湯運転では、貯湯タンク１４からの湯水と分岐給水管１５ａからの給水とが混合弁１７で混合されて給湯器１２の入水口(入水管７１)へ供給される。給湯器１２は供給された水を必要に応じて加熱して給湯配管１３へ出湯する。給湯運転の詳細は後述する。
【００６２】
＜ソーラー追い焚き運転＞
図５は、ソーラー追い焚き運転の概略動作を示している。ソーラー追い焚き運転は集熱装置２１で太陽光から得た熱を利用して浴槽３内の湯水を補助的に追い焚きする動作である。
【００６３】
ソーラー追い焚き運転では、制御ユニット６０は、切替弁２５を第１接続口２５ａと第２接続口２５ｂとが連通し第３接続口２５ｃを閉鎖した状態に設定した上で、循環ポンプ２４を駆動する。すなわち、集熱運転と同じように熱媒体を循環させ、熱媒体を集熱装置２１で加熱する。さらに、ソーラー追い焚き運転では、制御ユニット６０は、給湯器１２に対して燃焼（加熱動作）を停止させた状態で風呂循環ポンプ８５を駆動するように指示する。
【００６４】
図５では、ソーラー追い焚き運転において熱媒体（水）が循環する経路を太線で示してある。また、浴槽水の循環経路を太破線で示してある。さらに、各部において熱媒体が流れる方向および浴槽水の流れる方向をそれぞれ矢印で示してある。ソーラー追い焚き運転は、熱媒体循環経路２２を循環する熱媒体の温度が浴槽水の温度より高いことなどが運転条件となっており、水-水熱交換器２０において、内側管路２０ａを通る熱媒体から外側管路２０ｂを通る浴槽水へ熱が移動することで、浴槽水が加熱される。
【００６５】
＜風呂熱回収運転＞
図６は、風呂熱回収運転の概略動作を示している。風呂熱回収運転は、風呂の残り湯の熱を利用して貯湯タンク１４内の湯水を加熱する動作である。
【００６６】
風呂熱回収運転では、制御ユニット６０は、切替弁２５を第１接続口２５ａと第３接続口２５ｃとが連通し第２接続口２５ｂを閉鎖した状態に設定した上で、循環ポンプ２４を駆動する。これにより、集熱装置２１を通らずに、水-水熱交換器２０と貯湯タンク１４とを通って熱媒体が循環する。また、給湯器１２に対して燃焼（加熱動作）を停止させた状態で風呂循環ポンプ８５を駆動するように指示する。これにより、浴槽水が、水-水熱交換器２０の外側管路２０ｂを含む追い焚き循環経路を循環する。
【００６７】
図６では、風呂熱回収運転において熱媒体（水）が循環する経路と浴槽水の循環経路を太線で示してある。また、浴槽水の循環経路を太破線で示してある。さらに各部において熱媒体が流れる方向および浴槽水の流れる方向をそれぞれ矢印で示してある。風呂熱回収運転は、貯湯タンク１４内の水温（第１温度センサ４１）が浴槽３の水温より低いことが運転条件となっており、水-水熱交換器２０において、外側管路２０ｂを通る浴槽水から内側管路２０ａを通る浴槽水へ熱が移動し、この熱が熱交換用配管１８にて貯湯タンク１４内の水へ移動することで、貯湯タンク１４内の水が加熱される。これにより、集熱運転の負担が軽減される。
【００６８】
より詳細には、風呂熱回収運転では、まず、風呂循環ポンプ８５を一時的に作動させ、浴槽水があるか否かを確認する。そして、浴槽水があり、かつ、浴槽水の温度が第１温度センサ４１の検出温度より所定温度（たとえば、１５℃）以上高い場合に風呂熱回収運転を行い、差が１０℃以下もしくは１時間を越えると運転を停止するようになっている。時間的制限は、風呂循環ポンプ８５の耐久性を考慮したものである。
【００６９】
＜貯湯出湯禁止運転＞
貯湯タンク１４内の湯水が１００時間以上停留すると、レジオネラ菌の繁殖による問題があり、その対策のため、殺菌を行う。貯湯出湯禁止運転では、貯湯タンク１４からの出湯を禁止し、貯湯タンク１４内の水を６０度以上にした状態を１５分以上継続させることで殺菌を行う。
【００７０】
図７は、貯湯出湯禁止中の運転状態を示している。９８時間以内に貯湯タンク１４内の湯の大半（ここでは、１００リットル中の９３リットル）が使用されなかった場合、貯湯出湯禁止運転に入る。貯湯出湯禁止運転では、制御ユニット６０は、出湯禁止電磁弁５４を閉じる。これにより、分岐給水管１５ａからの給水のみが接続配管１６を通じて給湯器１２の入水口へ供給される。
【００７１】
貯湯出湯禁止運転に入ってから１００時間以内に、集熱運転（太陽熱）により貯湯タンク１４内の湯水全体（第１温度センサ４１、第２温度センサ４２、第３温度センサ４３、第４温度センサ４４のすべての検出温度）が６０度以上の状態で１５分以上継続（殺菌完了）したか否かを監視し、殺菌完了したら、出湯禁止電磁弁５４を開いて、貯湯出湯禁止運転を終了する。
【００７２】
１００時間以内に殺菌完了しなかった場合は、排水電磁弁５５を開き、タンク下部から給水される新鮮な水により貯湯タンク１４内の湯水をすべて排水し、新しい水を貯湯タンク１４に充填した後、出湯禁止電磁弁５４を開いて貯湯出湯禁止運転を終了する。
【００７３】
<給湯運転の詳細＞
次に、本発明に係る給湯運転についてより詳細に説明する。前述したように、給湯器１２は、最低加熱量以下の加熱動作はできないので、最低加熱量の加熱を行った場合に出湯温度が設定温度を超える場合はバーナ７３を燃焼させない。入水温度が低く、設定温度の湯を出すために最低加熱量以上の加熱が必要な場合は設定温度の湯がでるようにバーナ７３を燃焼させてその燃焼量を制御するように動作する。
【００７４】
上記のように給湯器１２が動作するため、貯湯タンク１４に熱い湯が蓄えられている場合に貯湯システム１１側から給湯器１２の入水口へ設定温度の湯を供給すると、給湯器１２は燃焼オフのままとなる。そのため、給湯開始時に給湯器１２の熱交換器７２が冷えた状態（所謂、コールドスタート）の場合には、冷えた熱交換器７２を通る間に湯水の熱が奪われ、給湯配管１３への出湯温度が設定温度より低くなってしまう。
【００７５】
この現象を回避すべく本発明の貯湯システム１１は、貯湯タンク１４に設定温度より所定温度以上高い温度の湯が蓄えられている場合であっても、給湯器１２の熱交換器７２が冷えた状態の場合は、給湯器１２による加熱（バーナ７３の燃焼）が行われて設定温度の出湯が行われるように、混合弁１７の混合比を、給湯器１２の入水口へ供給される水の温度が設定温度より所定温度以上低い温度となる混合比に制御する。給湯器１２は設定温度で出湯するように自装置での加熱量を制御するので、冷えた熱交換器７２の昇温に必要な熱量も自動的に給湯器１２側で制御される。よって貯湯システム１１としては給湯器１２が点火して加熱動作を行う温度の湯水を供給するだけでよく、後の温度調整は給湯器１２に任せればよい。
【００７６】
なお、貯湯システム１１は、給湯開始時点が前回の給湯動作の終了から所定の判定基準時間を経過している場合は熱交換器７２が冷えた状態（コールドスタート）であると判断し、判定基準時間の経過前であれば冷えた状態にない（ホットスタート）と判断する。
【００７７】
図８は、給湯運転時の貯湯システム１１の動作の流れを示している。貯湯システム１１の制御ユニット６０は給湯器１２の制御基盤７０との通信により、給湯器１２側の運転スイッチが「入り」となるか否かを監視する（ステップＳ１０１；Ｎｏ）。給湯器１２側の運転スイッチが「入り」になると（ステップＳ１０１；Ｙｅｓ）、給湯器１２の給湯水量（出湯量）がバーナ７３の燃焼する最低水量（本例では２．７リットル／分）以上か否かを判定する(ステップＳ１０２)。なお、制御ユニット６０は、接続配管１６に設けた水量センサ４８で上記給湯水量を検出する。
【００７８】
給湯器１２の給湯水量（出湯量）が２．７リットル／分以上ならば(ステップＳ１０２；Ｙｅｓ)、制御ユニット６０は、給水温度（給水温度センサ４７の検出温度）が２５℃以上か否かを判断する(ステップＳ１０３)。給水温度が２５℃以上か否かにより、コールドスタートか否かの判定基準となる前回給湯終了からの時間（判定基準時間）を切り替えるようになっている。すなわち、前回の給湯終了からの時間経過に伴う給湯器１２の熱交換器７２の温度低下は、夏場は冬場に比べて少ない。そして、給湯器１２での追い加熱を控えることが省エネルギに繋がる。そこで、コールドスタートか否かの判定基準時間を夏場は冬場より長くし、追い加熱の頻度を低減させる。なお、本例では、給水温度２５℃以上を夏場と判断している。
【００７９】
給水温度が２５℃未満の場合は(ステップＳ１０３；Ｎｏ)、前回の給湯動作終了から８分３０秒（冬場の判定基準時間）を経過していれば（ステップＳ１０４；Ｎｏ）、コールドスタートと判断し、給湯器１２側での燃焼ありで給湯動作を開始させる(ステップＳ１０６)。
【００８０】
ステップＳ１０６では、貯湯タンク１４内に設定温度＋１℃以上の湯があっても、なくても、給湯器１２の入水口へ供給する湯水の温度が給湯器１２でバーナ７３の燃焼による加熱が行われる温度となるように、混合弁１７の混合比を設定する。すなわち、混合弁１７で混合後の湯水の温度が、設定温度より、給湯器１２で最低加熱量（最低号数）の加熱を行った場合の温度上昇分以上、低い温度、となるように混合弁１７の混合比を設定する。
【００８１】
ここでは、設定温度−（給湯器１２で最低加熱量の加熱を行った場合の上昇温度＋マージン（たとえば、１℃））、を給湯器１２の入水口へ供給する湯温の上限温度とする。貯湯タンク１４に蓄えられている湯の温度がこの上限温度以上の場合は、上限温度の湯を供給し、貯湯タンク１４に蓄えられている湯の温度が上限温度より低い場合は、供給可能な最高温度で湯水を供給する。つまり、給水を混ぜずに貯湯タンク１４側からの湯水のみを供給する。また、ステップＳ１０６の給湯動作を開始した後は、出湯終了まで給湯器１２による加熱動作が継続されるように、給湯器１２の入水口へ供給する湯水の温度を前述の上限温度以下に制御する。
【００８２】
なお、既設住宅に貯湯システム１１を設置する場合に、既設の給湯器１２を補助熱源機として流用するものとすると、使用される給湯器１２として各種の機種が想定される。また同一機種であっても器具毎に最低加熱量にバラツキがある。そのため、想定されるすべての機種の中で最大の最低加熱量に器具のバラツキを考慮して所定のマージンを加えた熱量を最小限加熱量（たとえば、４号）として、上記の混合比を設定する。これにより、どの機種の給湯器１２を補助熱源機に使用した場合でも、貯湯システム１１側の意図通りに追い加熱を行わせることができる。
【００８３】
既設の給湯器１２の場合、貯湯システム１１の制御ユニット６０は、給湯器１２とその給湯器１２のリモコン８９との通信内容から設定温度などの各種情報を受信したり、リモコン８９からの指示として制御基盤７０へ制御信号を送信したりすればよい。
【００８４】
給水温度が２５℃未満で(ステップＳ１０３；Ｎｏ)前回の給湯動作終了から８分３０秒以内であれば（ステップＳ１０４；Ｙｅｓ）、コールドスタートでないと判断する。そして、給水温度が２０℃以上か否かを調べる（ステップＳ１０７）。２０℃以上ならば(ステップＳ１０７；Ｙｅｓ)、貯湯タンク１４の上部（底部から８０リットルの水位）の水温を検出する第４温度センサ４４の検出温度が設定温度＋１℃以上か否かを調べる(ステップＳ１０８)。設定温度＋１℃以上であれば（ステップＳ１０８；Ｙｅｓ）、給湯器１２側の燃焼なしで給湯が行われるように給湯動作を開始する(ステップＳ１０９)。つまり、給湯器１２がコールドスタートでなく、かつ貯湯システム１１側から設定温度＋１℃の湯を給湯器１２の入水口へ供給可能ならば、給湯器１２側の燃焼なしで給湯が行われるように給湯動作を開始する。
【００８５】
ステップＳ１０９の給湯動作では、混合温度センサ４９の検出する温度が設定温度＋１℃になるように、混合弁１７の混合比を設定する。なお、設定温度に「＋１」するのは、給湯器１２を通って給湯配管１３から出湯されるまでの間の温度低下分を考慮したものである。なお、給湯器１２の入水口へ送り出す湯を設定温度より何度高く設定するかは適宜に定めればよく、＋１℃に限定されるものではない。
【００８６】
貯湯タンク１４の上部の第４温度センサ４４の検出温度が設定温度＋１℃未満の場合は(ステップＳ１０８；Ｎｏ)、貯湯タンク１４に必要温度の湯が蓄えられていない「湯切れ」と判断し、給湯器１２側の燃焼ありで給湯動作を開始する（ステップＳ１０６）。
【００８７】
コールドスタートでなくかつ給水温度が２０℃未満の場合は(ステップＳ１０７；Ｎｏ)、貯湯タンク１４の第３温度センサ４３（底部から６０リットルの水位の温度センサ）の検出温度が設定温度＋１℃以上か否かを調べる(ステップＳ１１１)。第３温度センサ４３の検出温度が設定温度＋１℃以上であれば（ステップＳ１１１；Ｙｅｓ）、給湯器１２がコールドスタートでなくかつ貯湯システム１１側から設定温度＋１℃の湯を給湯器１２の入水口へ供給可能と判断し、給湯器１２側の燃焼なしで給湯が行われるように給湯動作を開始する(ステップＳ１０９)。
【００８８】
第３温度センサ４３の検出温度が設定温度＋１℃未満の場合は(ステップＳ１１１；Ｎｏ)、湯切れと判断して、給湯器１２側の燃焼ありで給湯動作を開始する（ステップＳ１０６）。
【００８９】
給水温度が２０℃未満か否かにより、第４温度センサ４４と第３温度センサ４３とを切り替えるのは以下の理由による。
湯切れが近くなると、貯湯タンク１４の上部には熱い湯があり、その下層は、貯湯タンク１４の下部から供給される給水に近い温度の水になっている。このため、給水温度が低いほど貯湯タンク１４上部の湯とその下層の湯水との温度差は大きくなる。この温度差が大きいと、貯湯タンク１４上部の熱い湯が無くなってその下層の湯水が貯湯タンク１４から出始めた（湯切れした）とき、給湯器１２に供給される湯水の温度が急に低下するので、給湯器１２の燃焼制御が追いつかず、一時的に、出湯温度が低下する現象が生じる。そこで、給水温度が低い場合には、湯切れする前に、貯湯タンク１４からの湯と給水とを混合する混合弁１７における給水の混合率を徐々に増やし、給湯器１２に供給する湯水の温度を緩やかに低下させる制御を行う。こうすれば、湯切れが生じたときには既に混合弁１７での給水の混合率が増えているので、貯湯タンク１４から供給される湯水の温度が湯切れによって急に低下しても、混合弁１７から給湯器１２に供給される湯水の温度変化は小さく抑えられる。これにより、湯切れの際に給湯器１２からの出湯温度が一時的に低下する現象が防止される。このように、混合弁１７での給水の混合率を湯切れの前に徐々に増やす制御を行うには、その制御に要する時間を湯切れの前に稼ぐ必要がある。すなわち、貯湯タンク１４の上部に熱い湯が多く残っている状態でこの制御を開始する必要がある。そこで、給水温度が低い場合（２０℃未満の場合）は、給湯器燃焼ありで給湯を開始するために必要な貯湯タンク１４上部の湯の量を、給水温度が高い場合（２０℃以上の場合）に比べて、多くする。つまり、給水温度が２０℃以上ならば（ステップＳ１０７；Ｙｅｓ）、給湯器燃焼ありで給湯を開始させるか否かを、貯湯タンク１４の天井部から２０リットル分下方の水位の湯温を検出する第４温度センサ４４を使用して判断し（ステップＳ１０８）、２０℃未満ならば上から４０リットル分下方の水位の湯温を検出する第３温度センサ４３を使用して判断する(ステップＳ１１１)。
【００９０】
給水温度が２５℃以上の場合は(ステップＳ１０３；Ｙｅｓ)、前回の給湯動作終了から１７分（夏場の判定基準時間）を経過していれば（ステップＳ１０５；Ｎｏ）、コールドスタートと判断し、給湯器１２側での燃焼ありで給湯動作を開始させる(ステップＳ１０６)。
【００９１】
給水温度が２５℃以上で(ステップＳ１０３；Ｙｅｓ)前回の給湯動作終了から１７分以内であれば（ステップＳ１０５；Ｙｅｓ）、コールドスタートでないと判断する。そして、貯湯タンク１４の上部の水温を検出する第４温度センサ４４の検出温度が設定温度＋１℃以上か否かを調べ(ステップＳ１１２)、設定温度＋１℃以上であれば（ステップＳ１１２；Ｙｅｓ）、給湯器１２側の燃焼なしで給湯が行われるように給湯動作を開始する(ステップＳ１０９)。貯湯タンク１４の上部の第４温度センサ４４の検出温度が設定温度＋１℃未満の場合は(ステップＳ１１２；Ｎｏ)、貯湯タンク１４の湯切れと判断して、給湯器１２側の燃焼ありで給湯動作を開始する（ステップＳ１０６）。
【００９２】
このように、給湯器１２の熱交換器７２が冷えた状態（コールドスタート）か否かを判断し、冷えた状態の場合は、貯湯タンク１４から設定温度の湯を供給できる場合であっても、給湯器１２側で加熱が行われるように、意図的に低い温度の湯水を給湯器１２へ供給する。これにより、貯湯システム１１から給湯器１２へ設定温度の湯を供給した結果、冷えた熱交換器７２に熱を奪われて出湯温度が設定温度より低下してしまうという現象の発生が回避され、設定温度の出湯が可能になる。
【００９３】
また、熱交換器７２が冷えた状態か否かを前回の給湯動作終了からの経過時間に基づいて判断するので、既設の給湯器１２を流用した場合のように給湯器１２と多くの情報を授受できない場合でも、貯湯システム１１側において給湯器１２の熱交換器７２が冷えた状態にあるか否かを簡易に認識することができる。また、夏場は、熱交換器７２が冷えた状態にあるか否かの判断基準時間を、冬場に比べて長くするので、夏場は熱交換器７２が冷えた状態にあると判断する回数が減り、その分、追い加熱の実行が抑制され、貯湯システム１１側の湯水の優先利用による省エネルギ化が促進される。
【００９４】
なお、実施の形態では、給湯器１２の熱交換器７２が冷えた状態にあるか否かの判断基準となる判定基準時間を、給水温度に応じて切り替えたが、外気温度、もしくは給水温度と外気温度との組み合わせに基づいて切り替えるようにしてもよい。
【００９５】
以上、本発明の実施の形態を図面によって説明してきたが、具体的な構成は実施の形態に示したものに限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における変更や追加があっても本発明に含まれる。
【００９６】
実施の形態では、補助熱源機を、バーナ７３を燃焼させるタイプの給湯器１２としたが、これに限定されるものではない。冷えた状態では放熱器となってしまうような熱交換器で湯水を加熱する方式の補助熱源機であれば、本発明の適用が有用となる。
【００９７】
また、実施の形態では、判定基準時間を８分３０秒と１７分の２段階に切り替えたが、給水温度や外気温度に応じてより多段階に切り替えてもよいし、連続的（無段階）に変更するように構成されてもよい。
【００９８】
実施の形態では貯湯タンク１４内の水を太陽熱の集熱装置２１を利用して加熱したが、貯湯タンク１４内の水を加熱する加熱装置は、これに限定されるものではなく、たとえば、発電機の排熱などを利用するものなど、任意でよい。
【００９９】
また、実施の形態では、既設の給湯器の流用を想定した貯湯システム１１としたが、貯湯システム１１が専用の給湯器１２を含むようにしてもよい。この場合、給湯器１２の最低加熱量などの特性を熟知できるため、その給湯器１２の特性に合わせて混合比の調整等を行えばよい。
【０１００】
なお、実施の形態では、給湯器１２を一缶二水路型としたが風呂の追い焚きと給湯とを別々の熱交換器で行う給湯器であってもかまわない。
【０１０１】
給湯器１２は、最低加熱量以下の加熱動作はできないので、最低加熱量の加熱を行った場合に出湯温度が設定温度を超える場合はバーナ７３を燃焼させないようにしたが、例えば、浴槽への湯張り時には燃焼させないようにするが、シャワーや給湯使用時には燃焼させるようにしても良い。なぜならば、浴槽には「どぼん」と入る人がいる（熱い湯をよけるのに時間がかかる）のに対し、シャワーや給湯使用時にはシャワーをよけたり、手をどかせば熱い湯をよけることができるからである。さらにシャワーを浴びる温度は例えば４５度以下と考えられるので、浴槽への湯張り時には所定温度以下の給湯使用時には燃焼させないようにするが、所定温度以上の給湯使用時には燃焼させるようにしても良い。
【符号の説明】
【０１０２】
３…浴槽
１０…給湯システム
１１…貯湯システム
１２…給湯器
１３…給湯配管
１４…貯湯タンク
１５…給水管
１５ａ…分岐給水管
１６…接続配管
１７…混合弁
１７ａ…第１バルブ
１７ｂ…第２バルブ
１８…熱交換用配管
１９…シスターン
１９ａ…水位センサ
２０…水-水熱交換器
２０ａ…内側管路
２０ｂ…外側管路
２１…集熱装置
２２…熱媒体循環経路
２２ａ…第１熱媒配管
２２ｂ…第２熱媒配管
２２ｃ…第３熱媒配管
２２ｄ…第４熱媒配管
２４…循環ポンプ
２５…切替弁
２５ａ…第１接続口
２５ｂ…第２接続口
２５ｃ…第３接続口
２６…連結管
３１…風呂往き管
３２…風呂戻り管
４１…第１温度センサ
４２…第２温度センサ
４３…第３温度センサ
４４…第４温度センサ
４６…タンク出湯温度センサ
４７…給水温度センサ
４８…水量センサ
４９…混合温度センサ
５１…高温センサ
５２…熱媒温度センサ
５３…風呂温度センサ
５４…出湯禁止電磁弁
５５…排水電磁弁
５６…圧力逃がし弁
６０…制御ユニット
７０…制御基盤
７１…入水管
７２…熱交換器
７２ａ…給湯用水管
７２ｂ…追い炊き用水管
７２ｃ…フィン
７３…バーナ
７４…ガス供給管
７５…ガス弁
７６…比例弁
７７…連結管
７８…注湯電磁弁
７９…水量サーボ
８０…出湯温度センサ
８１…バイパス管
８２…バイパス調整弁
８３…流量センサ
８４…入水温度センサ
８５…風呂循環ポンプ
８６…流水スイッチ
８７…風呂往き温度センサ
８８…風呂戻り温度センサ
８９…操作パネル（リモコン）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽熱や排熱を利用して加熱した貯湯タンク内の湯水を後段の補助熱源機に供給し、不足分を補助熱源機で加熱して出湯させる貯湯システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
各種装置の排熱や太陽熱などを利用して加熱した水を貯湯タンクに蓄えるようにし、該貯湯タンク内の湯温が十分高い場合には貯湯タンクからの湯に混合弁で給水を混合して設定温度の湯を出湯し、設定温度に足りない場合は後段の補助熱源機で不足分を加熱して出湯する給湯システムがある（たとえば、特許文献１参照。）。
【０００３】
このような給湯システムは、貯湯タンク側と補助熱源機側とがペアとして組まれており、補助熱源機の特性を熟知した上で貯湯タンク側の混合弁を制御して、補助熱源機へ湯水の供給を行っていた。たとえば、補助熱源機がガス給湯器の場合、バーナを燃焼させるための最低燃焼量や最低作動水量などの制約があるため、その特性を踏まえて貯湯タンク側の混合弁の制御が行われる。
【０００４】
ところで、既築住宅に太陽熱などを利用する上記の給湯システムを導入する場合、多くの場合、今まで使用されていた給湯器などが存在する。しかし、新しく設置するシステム側では、既設の給湯器に関する上記特性を熟知できないため、その給湯器を補助熱源機として再利用することができず、廃棄していた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−０１０１１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
排熱や太陽熱などを利用して貯湯タンク内の水を加熱する上記の給湯システムでは、貯湯タンク内の湯を優先的に使用して補助熱源機での加熱を控えることが省エネルギにつながる。そのため、貯湯タンクに熱い湯が十分蓄えられている場合には、補助熱源機へ供給する湯水の温度が設定温度となるように混合弁の混合比を設定し、補助熱源機での加熱を停止させるように制御していた。
【０００７】
しかし、混合弁から加熱停止状態の補助熱源機へ設定温度の湯を供給しても、補助熱源機の熱交換器が冷えているときは、この熱交換器を通る間に湯水の熱が奪われるため、補助熱源機の出側の給湯配管には設定温度の湯がなかなか出てこないという問題があった。すなわち、冷えた熱交換器は、この熱交換器を通る湯水によって徐々に暖められるため、設定温度の湯が出るまでに数分かかる場合もあった。たとえば、シャワーであれば、この間、シャワーを浴びることができず、湯水が無駄に捨てられるという消費者行動があった。この結果、湯水が無駄になるだけでなく、消費者の貴重な時間まで無駄にしていた。
【０００８】
特に、既設の給湯器などを補助熱源機に再利用しようとすると、その熱交換器を通る間に湯水がどの程度温度低下するかなどの特性が分からず、さらに、その給湯器内部の温度センサなどの情報を取得するといった連携動作も難しい。そのため、冷えた熱交換器による温度低下の問題を考慮すれば、既設の給湯器を補助熱源機に再利用することがさらに困難になっていた。
【０００９】
本発明は、上記の問題を解決しようとするものであり、貯湯タンク側から設定温度の湯を供給可能な場合に、冷えた補助熱源機を通って出湯温度が設定温度より低下することなく、設定温度での出湯を確保することのできる貯湯システムを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
かかる目的を達成するための本発明の要旨とするところは、次の各項の発明に存する。
【００１１】
［１］給水路が入口に接続された貯湯タンクと、
前記貯湯タンクに蓄えられた水を加熱する加熱機と、
入水口から供給される水を熱交換器で加熱して出湯する補助熱源機の前記入水口と前記貯湯タンクの出口とを接続する接続配管と、
前記接続配管の途中に介挿され、前記貯湯タンクから供給される水と給水路から供給される水とを混合する混合弁と、
前記補助熱源機による加熱無しにもしくは前記補助熱源機による加熱を足して設定温度の出湯が行われるように前記混合弁の混合比を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記貯湯タンクに前記設定温度より所定温度以上高い湯が蓄えられている場合であっても前記補助熱源機の熱交換器が冷えた状態の場合は、前記入水口へ供給する水の温度が、前記補助熱源機による加熱を足して前記設定温度の出湯が行われる入水温度となるように、前記混合弁の混合比を制御する
ことを特徴とする貯湯システム。
【００１２】
上記発明では、補助熱源機の熱交換器が冷えた状態の場合、この熱交換器を通る間に湯水が温度低下するので、貯湯タンクから設定温度の湯を補助熱源機へ供給できる状態であっても、補助熱源機の熱交換器が冷えている場合は、補助熱源機へ供給する湯水の温度を意図的に低くして、補助熱源機での加熱が行われるようにする。
【００１３】
［２］前記制御部は、前記貯湯タンクに前記設定温度より所定温度以上高い湯が貯湯されている場合であって前記補助熱源機の熱交換器が冷えた状態でない場合は、前記補助熱源機による加熱無しに前記設定温度の出湯が行われるように前記混合弁の混合比を制御する
ことを特徴とする［１］に記載の貯湯システム。
【００１４】
上記発明では、貯湯タンクから十分熱い湯を補助熱源機へ供給できる状態で、かつ補助熱源機の熱交換器が冷えた状態でなければ、補助熱源機による加熱無しに設定温度の湯が出湯される温度の湯水を補助熱源機へ供給する。たとえば、給湯口までに１℃の温度低下を見込む場合、補助熱源機の入水口へ供給する水温が設定温度＋１℃となるように混合比を設定する。
【００１５】
［３］前記制御部は、前回の出湯終了から所定の判定基準時間以上経過しているときは、前記熱交換器が前記冷えた状態にあると判断し、前回の出湯終了から前記判定基準時間の経過前であれば、前記熱交換器は前記冷えた状態でないと判断する
ことを特徴とする［１］または［２］に記載の貯湯システム。
【００１６】
上記発明では、前回の出湯終了からの経過時間により、熱交換器が冷えた状態であるか否かを判断する。
【００１７】
［４］前記制御部は、前記判定基準時間を、給水温度もしくは外気温度が第１の温度より低い場合に設定する時間より、給水温度もしくは外気温度が前記第１温度より高い場合に長くする
ことを特徴とする［３］に記載の貯湯システム。
【００１８】
上記発明では、夏場は冬場に比べて、出湯終了後における補助熱源機の熱交換器の温度低下は緩やかに生じる。そこで、夏場（給水温度もしくは外気温度が高いとき）は、熱交換器が冷えた状態であるとの判定基準時間を、冬場に比べて長くする。これにより、夏場は追い加熱の頻度が減り、貯湯タンクの湯水を優先的に利用して省エネルギ効果を高めることができる。
【００１９】
［５］前記補助熱源機は、所定の最低加熱量以上の加熱動作のみ可能であり、
前記制御部は、当該貯湯システムに接続して使用され得る複数の補助熱源機の中の最大の最低加熱量に所定のマージンを加えた熱量を最小限加熱量とし、前記入水口へ供給する水の温度が、前記最小限加熱量による前記補助熱源機での温度上昇分を前記設定温度から減じた温度以下になるように前記混合比を設定する
ことを特徴とする［１］乃至［４］のいずれか１項に記載の貯湯システム。
【００２０】
上記発明では、既設の給湯システムで使用されていた給湯器などを補助熱源機に流用する場合など、補助熱源機の機種が特定できない場合でも、流用される可能性のある給湯器の中で最大の最低加熱量に、器具のばらつきによるマージンを加えた熱量を最小限加熱量とするので、補助熱源機での追い加熱を確実に行わせることができる。
【００２１】
［６］前記補助熱源機を有し、
前記補助熱源機は、所定の最低加熱量以上の加熱動作のみ可能であり、
前記制御部は、前記補助熱源機の最低加熱量に所定のマージンを加えた熱量を最小限加熱量とし、前記入水口へ供給する水の温度が、前記最小限加熱量による前記補助熱源機での温度上昇分を前記設定温度から減じた温度以下になるように前記混合比を設定する
ことを特徴とする［１］乃至［４］のいずれか１項に記載の貯湯システム。
【００２２】
上記発明では、貯湯システムが補助熱源機を含む構成となっており、その補助熱源機の最低加熱量に対応した最小限加熱量を設定して混合比の制御が行われる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明に係る貯湯システムによれば、貯湯タンク側から設定温度の湯を供給可能な場合に、冷えた補助熱源機を通って出湯温度が設定温度より低下することがなく、設定温度での出湯を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の貯湯システムを含む給湯システムの構成を示す説明図である。
【図２】補助熱源機としての給湯器の概略構成を示す説明図である。
【図３】集熱運転の概略動作を示す説明図である。
【図４】給湯運転の概略動作を示す説明図である。
【図５】ソーラー追い焚き運転の概略動作を示す説明図である。
【図６】風呂熱回収運転の概略動作を示す説明図である。
【図７】貯湯出湯禁止中の運転状態を示す説明図である。
【図８】給湯運転時の貯湯システムの動作を示す流れ図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、図面に基づき本発明の実施の形態を説明する。
【００２６】
図１は、本発明の貯湯システムを含む給湯システム１０の構成を示している。給湯システム１０は、貯湯システム１１と、補助熱源機としての給湯器１２とを有する。
【００２７】
貯湯システム１１は、太陽光を利用して加熱した湯を蓄える貯湯タンク１４を備えており、該貯湯タンク１４からの湯水に給水を混合したものを給湯器１２の入水口へ供給する。補助熱源機である給湯器１２は、貯湯システム１１から供給される水を必要に応じて設定温度に加熱して給湯配管１３へ出湯する機能を果たす。貯湯システム１１は、太陽光を利用して加熱した湯を優先的に利用することで給湯器１２による加熱（これを以下、「追い加熱」とする。）を少なく抑えて、省エネルギでの給湯を可能にする。
【００２８】
貯湯システム１１の詳細構成を説明する。貯湯タンク１４は、中空略円柱状のタンクであり、底部と天井部のそれぞれに配管接続口が設けてある。底部の配管接続口には給水管１５の終端が接続されている。天井部の配管接続口には接続配管１６の一端が接続され、この接続配管１６の他端は給湯器１２の入水口に接続されている。
【００２９】
接続配管１６の途中には、貯湯タンク１４からの湯と給水とを混合する混合弁１７が設けてある。ここでは、混合弁１７は、第１バルブ１７ａと第２バルブ１７ｂの２つで構成される。第１バルブ１７ａは接続配管１６に介挿されている。第２バルブ１７ｂは、給水管１５の途中から分岐して第１バルブ１７ａの給湯器１２側で接続配管１６に合流する分岐給水管１５ａの途中に介挿されている。第１バルブ１７ａと第２バルブ１７ｂは開度（通水量）をそれぞれ０％から１００％まで調整可能な水量調整弁である。第１バルブ１７ａと第２バルブ１７ｂの開度により、貯湯タンク１４からの湯と給水との混合比が調整される。
【００３０】
貯湯タンク１４は、たとえば、容量１００リットルを有し、底から２０リットルの水位の箇所に、その箇所の水温を検出する第１温度センサ４１が、底から４０リットルの水位の箇所に、その箇所の水温を検出する第２温度センサ４２が、底から６０リットルの水位の箇所に、その箇所の水温を検出する第３温度センサ４３が、底から８０リットルの水位の箇所に、その箇所の水温を検出する第４温度センサ４４がそれぞれ設けてある。
【００３１】
また、貯湯タンク１４の天井部の配管接続口の近傍の接続配管１６には、貯湯タンク１４から出てくる湯水の温度を検出するタンク出湯温度センサ４６が設けてある。給水管１５の途中には給水温度を検出する給水温度センサ４７が設けてある。さらに混合弁１７の出側（給湯器１２側）の接続配管１６には、水量センサ４８が、さらにその下流側（給湯器１２側）には、混合弁１７で混合後の湯水の温度を検出する混合温度センサ４９が設けてある。
【００３２】
貯湯タンク１４内の下部には、熱媒体循環経路２２の一部をなす熱交換用配管１８が挿通されている。熱媒体循環経路２２は、この熱交換用配管１８と、シスターン１９と、水-水熱交換器２０と、太陽熱の集熱装置２１とを経由して熱媒体（ここでは、水）を循環させる経路である。
【００３３】
詳細には、熱媒体循環経路２２は、熱交換用配管１８の出側からシスターン１９の入り側へ至る第１熱媒配管２２ａと、シスターン１９の出側から水-水熱交換器２０の入り側に至る第２熱媒配管２２ｂと、水-水熱交換器２０の出側から集熱装置２１の入り側に至る第３熱媒配管２２ｃと、集熱装置２１の出側から熱交換用配管１８の入り側へ至る第４熱媒配管２２ｄとからなる。図中、集熱装置２１は、貯湯システム１１の構成要素であるが、外付け機器としてもよい。
【００３４】
シスターン１９は、熱媒体循環経路２２を循環する熱媒体を蓄えるためのタンクである。また、シスターン１９は大気圧に開放されたタンクであり、熱媒体の膨張・収縮による体積変動を吸収する。シスターン１９は内部の水位を検出する水位センサ１９ａを備えている。本例の水位センサ１９ａは低水位検出用電極、高水位検出用電極および共通電極で構成される。
【００３５】
水-水熱交換器２０は２つの管路を所定の長さに渡って密に接触させたものであり、高温側の管路から低温側の管路へ熱を移動させる役割を果たす。熱媒体循環経路２２は、水-水熱交換器２０の一方の管路（図中は内側管路２０ａ）の入り側および出側に接続されている。
【００３６】
水-水熱交換器２０（内側管路２０ａ）の出側から集熱装置２１の入り側に至る第３熱媒配管２２ｃの途中には、循環ポンプ２４が設けてある。循環ポンプ２４は、第３熱媒配管２２ｃ内の熱媒体を集熱装置２１側へ送出する。この循環ポンプ２４の下流側の第３熱媒配管２２ｃには、切替弁２５が介挿されている。切替弁２５の第１接続口２５ａには、循環ポンプ２４側からの第３熱媒配管２２ｃが接続され、切替弁２５の第２接続口２５ｂには集熱装置２１側へ至る第３熱媒配管２２ｃが接続されている。切替弁２５の第３接続口２５ｃには連結管２６の一端が接続されており、連結管２６の他端は、集熱装置２１から熱交換用配管１８の入り側へ至る第４熱媒配管２２ｄの途中に合流して接続されている。
【００３７】
集熱装置２１には、集熱装置２１内の湯水の温度を検出する高温センサ５１が設けてある。また、連結管２６の合流接続箇所より熱交換用配管１８側の第４熱媒配管２２ｄの途中には、その箇所を通る熱媒体の温度を検出する熱媒温度センサ５２が設けてある。
【００３８】
給湯器１２は、入水口から供給される湯水を設定温度に加熱して給湯配管１３へ出湯するほか、入水口から供給される水を風呂の設定温度に加熱して浴槽３へ注湯する湯張り機能および、浴槽３内の湯水を追い焚きする追い焚き機能を備えている。
【００３９】
追い焚き時に湯水を循環させる追い焚き循環経路は、浴槽３から湯水を給湯器１２へ取り込むための風呂戻り管３２と、給湯器１２内の熱交換器を通る配管と、熱交換器を経て昇温された湯水を浴槽３へ送り出す風呂往き管３１などで構成される。風呂往き管３１は、途中で水-水熱交換器２０の他方の管路（図中、外側管路２０ｂ）を経由して浴槽３へ至る。
【００４０】
給湯器１２と水-水熱交換器２０との間には、浴槽３から取り込んだ湯水の温度を検出するための風呂温度センサ５３が設けてある。
【００４１】
このほか、タンク出湯温度センサ４６と混合弁１７（第１バルブ１７ａ）との間の接続配管１６には、接続配管１６の閉鎖・開通を切り替える出湯禁止電磁弁５４が設けてある。また、出湯禁止電磁弁５４とタンク出湯温度センサ４６との間で接続配管１６から分岐した２つの分岐配管が設けてあり、その一方の先端には排水電磁弁５５が、他方の分岐配管の先端には圧力逃がし弁５６が設けてある。また、給水管１５には、水フィルタ、減圧弁、逆止弁などが介挿されている。
【００４２】
貯湯システム１１は、当該貯湯システム１１の動作を統括制御する制御ユニット６０を備えている。制御ユニット６０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）と、該ＣＰＵが実行するプログラムや固定データなどが記憶されたフラッシュＲＯＭ（Read Only Memory）と、ＣＰＵがプログラムを実行する際に各種情報を一時記憶するＲＡＭ（Random Access Memory）、各種の信号を入出するＩ／Ｆ（Interface）部などを主要部とする回路で構成されている。制御ユニット６０には、貯湯システム１１の各種センサからの検出信号が入力されている。また制御ユニット６０から各弁、循環ポンプ２４などの制御対象へ制御信号が出力される。
【００４３】
貯湯システム１１の制御ユニット６０は給湯器１２の制御基盤７０との間で必要な情報の授受を行う。ここでは、制御ユニット６０は、給湯器１２側で設定されている設定温度の情報や、給湯器１２が追い焚き動作中か否かを示す情報などを給湯器１２から取得する。また、燃焼禁止・許可を指示する信号、バーナ７３を燃焼させずに風呂循環ポンプ８５（図２参照）を駆動させる信号（風呂ポンプ駆動信号）を制御ユニット６０から給湯器１２の制御基盤７０へ送信する。
【００４４】
図２は、給湯器１２の概略構成を示している。給湯器１２は、入り側に入水管７１が出側に給湯配管１３がそれぞれ接続された給湯用水管７２ａと、出側に風呂往き管３１が入り側に風呂戻り管３２がそれぞれ接続された追い焚き用水管７２ｂとを備えた一缶二水路型の熱交換器７２を備えている。入水管７１の始端は貯湯システム１１側からの接続配管１６が接続される入水口となっている。
【００４５】
熱交換器７２は下方に配置されたバーナ７３からの熱を受熱するための多数のフィン７２ｃを備えている。バーナ７３にはガス供給管７４が接続されている。ガス供給管７４の途中には、ガスの供給／遮断を切り替えるガス弁７５や供給ガス量を調整する比例弁７６などが設けてある。
【００４６】
給湯配管１３と風呂戻り管３２とは、連結管７７によって接続されており、該連結管７７の途中には、連結管７７の閉鎖／開通を切り替える注湯電磁弁７８が設けてある。また、連結管７７の接続箇所より上流側の給湯配管１３の途中には、閉鎖状態から全開状態まで開度を調整可能な水量サーボ７９が出湯水量を調整するために設けてある。水量サーボ７９の下流側には、出湯温度を検出する出湯温度センサ８０が設けてある。
【００４７】
さらに、入水管７１から分岐し、水量サーボ７９より給湯用水管７２ａ側の所定箇所で給湯配管１３に合流・接続されたバイパス管８１を備え、このバイパス管８１の途中に、閉鎖から全開まで開度を調整可能なバイパス調整弁８２を備えている。バイパス管８１の分岐箇所より上流側の入水管７１には、入水管７１内の水の流量を検出する流量センサ８３および入水温度を検知する入水温度センサ８４が設けてある。なお演算で入水温度を推定するようにした器具にあっては入水温度センサ８４を設けない場合もある。
【００４８】
風呂戻り管３２の途中には、浴槽３内の水を、追い焚き循環経路（風呂戻り管３２、追い焚き用水管７２ｂ、風呂往き管３１）を通じて循環させるための風呂循環ポンプ８５が設けてある。風呂戻り管３２に設けた流水スイッチ８６は、風呂循環ポンプ８５を作動させたとき、追い焚き循環経路に実際に水が循環しているか否かを検出する。
【００４９】
このほか、風呂往き管３１および風呂戻り管３２には、それぞれ管内の温度を検出する風呂往き温度センサ８７、風呂戻り温度センサ８８が設けてある。
【００５０】
制御基盤７０は、ＣＰＵと、該ＣＰＵが実行するプログラムや固定データなどが記憶されたフラッシュＲＯＭと、ＣＰＵがプログラムを実行する際に各種情報を一時記憶するＲＡＭなどを主要部とする回路で構成されている。制御基盤７０には、給湯器１２が有する各種センサ、弁、風呂循環ポンプ８５などが接続されている。
【００５１】
さらに、制御基盤７０には、配線を介して操作パネル(リモコン)８９が接続されている。操作パネル８９は、給湯の設定温度や風呂の設定温度の指定、湯張り動作や追い焚き動作の開始・終了指示、電源のオン／オフなど各種の操作をユーザから受けるスイッチ類、および動作状態や設定温度などを表示する表示部などで構成される。
【００５２】
給湯器１２の制御基盤７０は、給湯配管１３から出湯する給湯動作では、操作パネル８９でユーザが設定した給湯設定温度の湯が出湯されるようにバーナ７３の燃焼量やバイパス調整弁８２の開度などを制御する。
【００５３】
浴槽３へ注湯する湯張り動作では、制御基盤７０は、バーナ７３を燃焼させた状態で注湯電磁弁７８および水量サーボ７９を開くことにより、熱交換器７２の給湯用水管７２ａを通じて加熱した湯を、給湯配管１３から連結管７７へ送り出し、風呂戻り管３２および風呂往き管３１の双方を通じて浴槽３へ流し込む。この際、制御基盤７０は、操作パネル８９でユーザが設定した風呂設定温度の湯が注湯されるようにバーナ７３の燃焼量やバイパス調整弁８２の開度などを制御する。さらに浴槽３内の水位が設定水位に達すると注湯動作を停止して、追い焚き動作を行う。
【００５４】
追い焚き動作では、注湯電磁弁７８を閉鎖し、風呂循環ポンプ８５を作動させた状態でバーナ７３を燃焼させる。これにより浴槽３内の湯水が風呂戻り管３２を通じて給湯器１２内に取り込まれて加熱され、過熱後の湯水が風呂往き管３１を通じて浴槽３へ送り出される。
【００５５】
給湯器１２のバーナ７３は所定の最低加熱量（最低号数）以下では燃焼させることができない。そのため、給湯器１２の制御基盤７０は、設定温度の湯を出すために必要な加熱量が最低加熱量より少ない場合は、バーナ７３を燃焼オフしたままの状態に制御する。必要な加熱量は、設定温度と入水温度センサ８４で検出される入水温度との温度差、流量センサ８３で検出される流量、熱効率などに基づいて算出する。
【００５６】
次に、貯湯システム１１の各種動作について説明する。
【００５７】
＜集熱運転＞
図３は、貯湯システム１１が行う集熱運転の概略動作を示している。集熱運転は集熱装置２１で太陽光から得た熱を利用して貯湯タンク１４内の水を加熱する動作である。集熱運転は、集熱装置２１の高温センサ５１の検出温度が貯湯タンク１４内の水温より一定温度以上高いなどの運転条件を満たす場合に行われる。
【００５８】
貯湯タンク１４は、底部の配管接続口に接続された給水管１５から給水の供給を受けて、通常は満水の状態にある。集熱運転時、制御ユニット６０は、切替弁２５を第１接続口２５ａと第２接続口２５ｂとが連通し第３接続口２５ｃを閉鎖した状態に設定した上で、循環ポンプ２４を駆動する。
【００５９】
図３では、集熱運転において熱媒体（水）が循環する経路を太線で示してある。また各部において熱媒体が流れる方向を矢印で示してある。詳細には、シスターン１９内の熱媒体は、循環ポンプ２４の作用により、第３熱媒配管２２ｃ等を通じて集熱装置２１に向かって流れ、集熱装置２１を通る際に加熱されて昇温し、第４熱媒配管２２ｄから貯湯タンク１４内の熱交換用配管１８を経てシスターン１９へ戻るように循環する。熱交換用配管１８を通る熱媒体より貯湯タンク１４内の水温が低い場合、熱交換用配管１８にて熱媒体の熱が貯湯タンク１４内の水へ移動して貯湯タンク１４内の水が加熱される。
【００６０】
熱交換用配管１８は貯湯タンク１４の下部にあり、また、貯湯タンク１４の底部から給水が供給され、貯湯タンク１４の天井部から接続配管１６へ湯水が流出するので、貯湯タンク１４内の水温は底部が低く天井部ほど高い温度勾配になっている。
【００６１】
＜給湯運転＞
図４は、給湯運転の概略動作を示している。図４では、給湯運転において湯水が流れる経路を太線で示してある。また各部において湯水が流れる方向を矢印で示してある。給湯運転では、貯湯タンク１４からの湯水と分岐給水管１５ａからの給水とが混合弁１７で混合されて給湯器１２の入水口(入水管７１)へ供給される。給湯器１２は供給された水を必要に応じて加熱して給湯配管１３へ出湯する。給湯運転の詳細は後述する。
【００６２】
＜ソーラー追い焚き運転＞
図５は、ソーラー追い焚き運転の概略動作を示している。ソーラー追い焚き運転は集熱装置２１で太陽光から得た熱を利用して浴槽３内の湯水を補助的に追い焚きする動作である。
【００６３】
ソーラー追い焚き運転では、制御ユニット６０は、切替弁２５を第１接続口２５ａと第２接続口２５ｂとが連通し第３接続口２５ｃを閉鎖した状態に設定した上で、循環ポンプ２４を駆動する。すなわち、集熱運転と同じように熱媒体を循環させ、熱媒体を集熱装置２１で加熱する。さらに、ソーラー追い焚き運転では、制御ユニット６０は、給湯器１２に対して燃焼（加熱動作）を停止させた状態で風呂循環ポンプ８５を駆動するように指示する。
【００６４】
図５では、ソーラー追い焚き運転において熱媒体（水）が循環する経路を太線で示してある。また、浴槽水の循環経路を太破線で示してある。さらに、各部において熱媒体が流れる方向および浴槽水の流れる方向をそれぞれ矢印で示してある。ソーラー追い焚き運転は、熱媒体循環経路２２を循環する熱媒体の温度が浴槽水の温度より高いことなどが運転条件となっており、水-水熱交換器２０において、内側管路２０ａを通る熱媒体から外側管路２０ｂを通る浴槽水へ熱が移動することで、浴槽水が加熱される。
【００６５】
＜風呂熱回収運転＞
図６は、風呂熱回収運転の概略動作を示している。風呂熱回収運転は、風呂の残り湯の熱を利用して貯湯タンク１４内の湯水を加熱する動作である。
【００６６】
風呂熱回収運転では、制御ユニット６０は、切替弁２５を第１接続口２５ａと第３接続口２５ｃとが連通し第２接続口２５ｂを閉鎖した状態に設定した上で、循環ポンプ２４を駆動する。これにより、集熱装置２１を通らずに、水-水熱交換器２０と貯湯タンク１４とを通って熱媒体が循環する。また、給湯器１２に対して燃焼（加熱動作）を停止させた状態で風呂循環ポンプ８５を駆動するように指示する。これにより、浴槽水が、水-水熱交換器２０の外側管路２０ｂを含む追い焚き循環経路を循環する。
【００６７】
図６では、風呂熱回収運転において熱媒体（水）が循環する経路と浴槽水の循環経路を太線で示してある。また、浴槽水の循環経路を太破線で示してある。さらに各部において熱媒体が流れる方向および浴槽水の流れる方向をそれぞれ矢印で示してある。風呂熱回収運転は、貯湯タンク１４内の水温（第１温度センサ４１）が浴槽３の水温より低いことが運転条件となっており、水-水熱交換器２０において、外側管路２０ｂを通る浴槽水から内側管路２０ａを通る浴槽水へ熱が移動し、この熱が熱交換用配管１８にて貯湯タンク１４内の水へ移動することで、貯湯タンク１４内の水が加熱される。これにより、集熱運転の負担が軽減される。
【００６８】
より詳細には、風呂熱回収運転では、まず、風呂循環ポンプ８５を一時的に作動させ、浴槽水があるか否かを確認する。そして、浴槽水があり、かつ、浴槽水の温度が第１温度センサ４１の検出温度より所定温度（たとえば、１５℃）以上高い場合に風呂熱回収運転を行い、差が１０℃以下もしくは１時間を越えると運転を停止するようになっている。時間的制限は、風呂循環ポンプ８５の耐久性を考慮したものである。
【００６９】
＜貯湯出湯禁止運転＞
貯湯タンク１４内の湯水が１００時間以上停留すると、レジオネラ菌の繁殖による問題があり、その対策のため、殺菌を行う。貯湯出湯禁止運転では、貯湯タンク１４からの出湯を禁止し、貯湯タンク１４内の水を６０度以上にした状態を１５分以上継続させることで殺菌を行う。
【００７０】
図７は、貯湯出湯禁止中の運転状態を示している。９８時間以内に貯湯タンク１４内の湯の大半（ここでは、１００リットル中の９３リットル）が使用されなかった場合、貯湯出湯禁止運転に入る。貯湯出湯禁止運転では、制御ユニット６０は、出湯禁止電磁弁５４を閉じる。これにより、分岐給水管１５ａからの給水のみが接続配管１６を通じて給湯器１２の入水口へ供給される。
【００７１】
貯湯出湯禁止運転に入ってから１００時間以内に、集熱運転（太陽熱）により貯湯タンク１４内の湯水全体（第１温度センサ４１、第２温度センサ４２、第３温度センサ４３、第４温度センサ４４のすべての検出温度）が６０度以上の状態で１５分以上継続（殺菌完了）したか否かを監視し、殺菌完了したら、出湯禁止電磁弁５４を開いて、貯湯出湯禁止運転を終了する。
【００７２】
１００時間以内に殺菌完了しなかった場合は、排水電磁弁５５を開き、タンク下部から給水される新鮮な水により貯湯タンク１４内の湯水をすべて排水し、新しい水を貯湯タンク１４に充填した後、出湯禁止電磁弁５４を開いて貯湯出湯禁止運転を終了する。
【００７３】
<給湯運転の詳細＞
次に、本発明に係る給湯運転についてより詳細に説明する。前述したように、給湯器１２は、最低加熱量以下の加熱動作はできないので、最低加熱量の加熱を行った場合に出湯温度が設定温度を超える場合はバーナ７３を燃焼させない。入水温度が低く、設定温度の湯を出すために最低加熱量以上の加熱が必要な場合は設定温度の湯がでるようにバーナ７３を燃焼させてその燃焼量を制御するように動作する。
【００７４】
上記のように給湯器１２が動作するため、貯湯タンク１４に熱い湯が蓄えられている場合に貯湯システム１１側から給湯器１２の入水口へ設定温度の湯を供給すると、給湯器１２は燃焼オフのままとなる。そのため、給湯開始時に給湯器１２の熱交換器７２が冷えた状態（所謂、コールドスタート）の場合には、冷えた熱交換器７２を通る間に湯水の熱が奪われ、給湯配管１３への出湯温度が設定温度より低くなってしまう。
【００７５】
この現象を回避すべく本発明の貯湯システム１１は、貯湯タンク１４に設定温度より所定温度以上高い温度の湯が蓄えられている場合であっても、給湯器１２の熱交換器７２が冷えた状態の場合は、給湯器１２による加熱（バーナ７３の燃焼）が行われて設定温度の出湯が行われるように、混合弁１７の混合比を、給湯器１２の入水口へ供給される水の温度が設定温度より所定温度以上低い温度となる混合比に制御する。給湯器１２は設定温度で出湯するように自装置での加熱量を制御するので、冷えた熱交換器７２の昇温に必要な熱量も自動的に給湯器１２側で制御される。よって貯湯システム１１としては給湯器１２が点火して加熱動作を行う温度の湯水を供給するだけでよく、後の温度調整は給湯器１２に任せればよい。
【００７６】
なお、貯湯システム１１は、給湯開始時点が前回の給湯動作の終了から所定の判定基準時間を経過している場合は熱交換器７２が冷えた状態（コールドスタート）であると判断し、判定基準時間の経過前であれば冷えた状態にない（ホットスタート）と判断する。
【００７７】
図８は、給湯運転時の貯湯システム１１の動作の流れを示している。貯湯システム１１の制御ユニット６０は給湯器１２の制御基盤７０との通信により、給湯器１２側の運転スイッチが「入り」となるか否かを監視する（ステップＳ１０１；Ｎｏ）。給湯器１２側の運転スイッチが「入り」になると（ステップＳ１０１；Ｙｅｓ）、給湯器１２の給湯水量（出湯量）がバーナ７３の燃焼する最低水量（本例では２．７リットル／分）以上か否かを判定する(ステップＳ１０２)。なお、制御ユニット６０は、接続配管１６に設けた水量センサ４８で上記給湯水量を検出する。
【００７８】
給湯器１２の給湯水量（出湯量）が２．７リットル／分以上ならば(ステップＳ１０２；Ｙｅｓ)、制御ユニット６０は、給水温度（給水温度センサ４７の検出温度）が２５℃以上か否かを判断する(ステップＳ１０３)。給水温度が２５℃以上か否かにより、コールドスタートか否かの判定基準となる前回給湯終了からの時間（判定基準時間）を切り替えるようになっている。すなわち、前回の給湯終了からの時間経過に伴う給湯器１２の熱交換器７２の温度低下は、夏場は冬場に比べて少ない。そして、給湯器１２での追い加熱を控えることが省エネルギに繋がる。そこで、コールドスタートか否かの判定基準時間を夏場は冬場より長くし、追い加熱の頻度を低減させる。なお、本例では、給水温度２５℃以上を夏場と判断している。
【００７９】
給水温度が２５℃未満の場合は(ステップＳ１０３；Ｎｏ)、前回の給湯動作終了から８分３０秒（冬場の判定基準時間）を経過していれば（ステップＳ１０４；Ｎｏ）、コールドスタートと判断し、給湯器１２側での燃焼ありで給湯動作を開始させる(ステップＳ１０６)。
【００８０】
ステップＳ１０６では、貯湯タンク１４内に設定温度＋１℃以上の湯があっても、なくても、給湯器１２の入水口へ供給する湯水の温度が給湯器１２でバーナ７３の燃焼による加熱が行われる温度となるように、混合弁１７の混合比を設定する。すなわち、混合弁１７で混合後の湯水の温度が、設定温度より、給湯器１２で最低加熱量（最低号数）の加熱を行った場合の温度上昇分以上、低い温度、となるように混合弁１７の混合比を設定する。
【００８１】
ここでは、設定温度−（給湯器１２で最低加熱量の加熱を行った場合の上昇温度＋マージン（たとえば、１℃））、を給湯器１２の入水口へ供給する湯温の上限温度とする。貯湯タンク１４に蓄えられている湯の温度がこの上限温度以上の場合は、上限温度の湯を供給し、貯湯タンク１４に蓄えられている湯の温度が上限温度より低い場合は、供給可能な最高温度で湯水を供給する。つまり、給水を混ぜずに貯湯タンク１４側からの湯水のみを供給する。また、ステップＳ１０６の給湯動作を開始した後は、出湯終了まで給湯器１２による加熱動作が継続されるように、給湯器１２の入水口へ供給する湯水の温度を前述の上限温度以下に制御する。
【００８２】
なお、既設住宅に貯湯システム１１を設置する場合に、既設の給湯器１２を補助熱源機として流用するものとすると、使用される給湯器１２として各種の機種が想定される。また同一機種であっても器具毎に最低加熱量にバラツキがある。そのため、想定されるすべての機種の中で最大の最低加熱量に器具のバラツキを考慮して所定のマージンを加えた熱量を最小限加熱量（たとえば、４号）として、上記の混合比を設定する。これにより、どの機種の給湯器１２を補助熱源機に使用した場合でも、貯湯システム１１側の意図通りに追い加熱を行わせることができる。
【００８３】
既設の給湯器１２の場合、貯湯システム１１の制御ユニット６０は、給湯器１２とその給湯器１２のリモコン８９との通信内容から設定温度などの各種情報を受信したり、リモコン８９からの指示として制御基盤７０へ制御信号を送信したりすればよい。
【００８４】
給水温度が２５℃未満で(ステップＳ１０３；Ｎｏ)前回の給湯動作終了から８分３０秒以内であれば（ステップＳ１０４；Ｙｅｓ）、コールドスタートでないと判断する。そして、給水温度が２０℃以上か否かを調べる（ステップＳ１０７）。２０℃以上ならば(ステップＳ１０７；Ｙｅｓ)、貯湯タンク１４の上部（底部から８０リットルの水位）の水温を検出する第４温度センサ４４の検出温度が設定温度＋１℃以上か否かを調べる(ステップＳ１０８)。設定温度＋１℃以上であれば（ステップＳ１０８；Ｙｅｓ）、給湯器１２側の燃焼なしで給湯が行われるように給湯動作を開始する(ステップＳ１０９)。つまり、給湯器１２がコールドスタートでなく、かつ貯湯システム１１側から設定温度＋１℃の湯を給湯器１２の入水口へ供給可能ならば、給湯器１２側の燃焼なしで給湯が行われるように給湯動作を開始する。
【００８５】
ステップＳ１０９の給湯動作では、混合温度センサ４９の検出する温度が設定温度＋１℃になるように、混合弁１７の混合比を設定する。なお、設定温度に「＋１」するのは、給湯器１２を通って給湯配管１３から出湯されるまでの間の温度低下分を考慮したものである。なお、給湯器１２の入水口へ送り出す湯を設定温度より何度高く設定するかは適宜に定めればよく、＋１℃に限定されるものではない。
【００８６】
貯湯タンク１４の上部の第４温度センサ４４の検出温度が設定温度＋１℃未満の場合は(ステップＳ１０８；Ｎｏ)、貯湯タンク１４に必要温度の湯が蓄えられていない「湯切れ」と判断し、給湯器１２側の燃焼ありで給湯動作を開始する（ステップＳ１０６）。
【００８７】
コールドスタートでなくかつ給水温度が２０℃未満の場合は(ステップＳ１０７；Ｎｏ)、貯湯タンク１４の第３温度センサ４３（底部から６０リットルの水位の温度センサ）の検出温度が設定温度＋１℃以上か否かを調べる(ステップＳ１１１)。第３温度センサ４３の検出温度が設定温度＋１℃以上であれば（ステップＳ１１１；Ｙｅｓ）、給湯器１２がコールドスタートでなくかつ貯湯システム１１側から設定温度＋１℃の湯を給湯器１２の入水口へ供給可能と判断し、給湯器１２側の燃焼なしで給湯が行われるように給湯動作を開始する(ステップＳ１０９)。
【００８８】
第３温度センサ４３の検出温度が設定温度＋１℃未満の場合は(ステップＳ１１１；Ｎｏ)、湯切れと判断して、給湯器１２側の燃焼ありで給湯動作を開始する（ステップＳ１０６）。
【００８９】
給水温度が２０℃未満か否かにより、第４温度センサ４４と第３温度センサ４３とを切り替えるのは以下の理由による。
湯切れが近くなると、貯湯タンク１４の上部には熱い湯があり、その下層は、貯湯タンク１４の下部から供給される給水に近い温度の水になっている。このため、給水温度が低いほど貯湯タンク１４上部の湯とその下層の湯水との温度差は大きくなる。この温度差が大きいと、貯湯タンク１４上部の熱い湯が無くなってその下層の湯水が貯湯タンク１４から出始めた（湯切れした）とき、給湯器１２に供給される湯水の温度が急に低下するので、給湯器１２の燃焼制御が追いつかず、一時的に、出湯温度が低下する現象が生じる。そこで、給水温度が低い場合には、湯切れする前に、貯湯タンク１４からの湯と給水とを混合する混合弁１７における給水の混合率を徐々に増やし、給湯器１２に供給する湯水の温度を緩やかに低下させる制御を行う。こうすれば、湯切れが生じたときには既に混合弁１７での給水の混合率が増えているので、貯湯タンク１４から供給される湯水の温度が湯切れによって急に低下しても、混合弁１７から給湯器１２に供給される湯水の温度変化は小さく抑えられる。これにより、湯切れの際に給湯器１２からの出湯温度が一時的に低下する現象が防止される。このように、混合弁１７での給水の混合率を湯切れの前に徐々に増やす制御を行うには、その制御に要する時間を湯切れの前に稼ぐ必要がある。すなわち、貯湯タンク１４の上部に熱い湯が多く残っている状態でこの制御を開始する必要がある。そこで、給水温度が低い場合（２０℃未満の場合）は、給湯器燃焼ありで給湯を開始するために必要な貯湯タンク１４上部の湯の量を、給水温度が高い場合（２０℃以上の場合）に比べて、多くする。つまり、給水温度が２０℃以上ならば（ステップＳ１０７；Ｙｅｓ）、給湯器燃焼ありで給湯を開始させるか否かを、貯湯タンク１４の天井部から２０リットル分下方の水位の湯温を検出する第４温度センサ４４を使用して判断し（ステップＳ１０８）、２０℃未満ならば上から４０リットル分下方の水位の湯温を検出する第３温度センサ４３を使用して判断する(ステップＳ１１１)。
【００９０】
給水温度が２５℃以上の場合は(ステップＳ１０３；Ｙｅｓ)、前回の給湯動作終了から１７分（夏場の判定基準時間）を経過していれば（ステップＳ１０５；Ｎｏ）、コールドスタートと判断し、給湯器１２側での燃焼ありで給湯動作を開始させる(ステップＳ１０６)。
【００９１】
給水温度が２５℃以上で(ステップＳ１０３；Ｙｅｓ)前回の給湯動作終了から１７分以内であれば（ステップＳ１０５；Ｙｅｓ）、コールドスタートでないと判断する。そして、貯湯タンク１４の上部の水温を検出する第４温度センサ４４の検出温度が設定温度＋１℃以上か否かを調べ(ステップＳ１１２)、設定温度＋１℃以上であれば（ステップＳ１１２；Ｙｅｓ）、給湯器１２側の燃焼なしで給湯が行われるように給湯動作を開始する(ステップＳ１０９)。貯湯タンク１４の上部の第４温度センサ４４の検出温度が設定温度＋１℃未満の場合は(ステップＳ１１２；Ｎｏ)、貯湯タンク１４の湯切れと判断して、給湯器１２側の燃焼ありで給湯動作を開始する（ステップＳ１０６）。
【００９２】
このように、給湯器１２の熱交換器７２が冷えた状態（コールドスタート）か否かを判断し、冷えた状態の場合は、貯湯タンク１４から設定温度の湯を供給できる場合であっても、給湯器１２側で加熱が行われるように、意図的に低い温度の湯水を給湯器１２へ供給する。これにより、貯湯システム１１から給湯器１２へ設定温度の湯を供給した結果、冷えた熱交換器７２に熱を奪われて出湯温度が設定温度より低下してしまうという現象の発生が回避され、設定温度の出湯が可能になる。
【００９３】
また、熱交換器７２が冷えた状態か否かを前回の給湯動作終了からの経過時間に基づいて判断するので、既設の給湯器１２を流用した場合のように給湯器１２と多くの情報を授受できない場合でも、貯湯システム１１側において給湯器１２の熱交換器７２が冷えた状態にあるか否かを簡易に認識することができる。また、夏場は、熱交換器７２が冷えた状態にあるか否かの判断基準時間を、冬場に比べて長くするので、夏場は熱交換器７２が冷えた状態にあると判断する回数が減り、その分、追い加熱の実行が抑制され、貯湯システム１１側の湯水の優先利用による省エネルギ化が促進される。
【００９４】
なお、実施の形態では、給湯器１２の熱交換器７２が冷えた状態にあるか否かの判断基準となる判定基準時間を、給水温度に応じて切り替えたが、外気温度、もしくは給水温度と外気温度との組み合わせに基づいて切り替えるようにしてもよい。
【００９５】
以上、本発明の実施の形態を図面によって説明してきたが、具体的な構成は実施の形態に示したものに限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における変更や追加があっても本発明に含まれる。
【００９６】
実施の形態では、補助熱源機を、バーナ７３を燃焼させるタイプの給湯器１２としたが、これに限定されるものではない。冷えた状態では放熱器となってしまうような熱交換器で湯水を加熱する方式の補助熱源機であれば、本発明の適用が有用となる。
【００９７】
また、実施の形態では、判定基準時間を８分３０秒と１７分の２段階に切り替えたが、給水温度や外気温度に応じてより多段階に切り替えてもよいし、連続的（無段階）に変更するように構成されてもよい。
【００９８】
実施の形態では貯湯タンク１４内の水を太陽熱の集熱装置２１を利用して加熱したが、貯湯タンク１４内の水を加熱する加熱装置は、これに限定されるものではなく、たとえば、発電機の排熱などを利用するものなど、任意でよい。
【００９９】
また、実施の形態では、既設の給湯器の流用を想定した貯湯システム１１としたが、貯湯システム１１が専用の給湯器１２を含むようにしてもよい。この場合、給湯器１２の最低加熱量などの特性を熟知できるため、その給湯器１２の特性に合わせて混合比の調整等を行えばよい。
【０１００】
なお、実施の形態では、給湯器１２を一缶二水路型としたが風呂の追い焚きと給湯とを別々の熱交換器で行う給湯器であってもかまわない。
【０１０１】
給湯器１２は、最低加熱量以下の加熱動作はできないので、最低加熱量の加熱を行った場合に出湯温度が設定温度を超える場合はバーナ７３を燃焼させないようにしたが、例えば、浴槽への湯張り時には燃焼させないようにするが、シャワーや給湯使用時には燃焼させるようにしても良い。なぜならば、浴槽には「どぼん」と入る人がいる（熱い湯をよけるのに時間がかかる）のに対し、シャワーや給湯使用時にはシャワーをよけたり、手をどかせば熱い湯をよけることができるからである。さらにシャワーを浴びる温度は例えば４５度以下と考えられるので、浴槽への湯張り時には所定温度以下の給湯使用時には燃焼させないようにするが、所定温度以上の給湯使用時には燃焼させるようにしても良い。
【符号の説明】
【０１０２】
３…浴槽
１０…給湯システム
１１…貯湯システム
１２…給湯器
１３…給湯配管
１４…貯湯タンク
１５…給水管
１５ａ…分岐給水管
１６…接続配管
１７…混合弁
１７ａ…第１バルブ
１７ｂ…第２バルブ
１８…熱交換用配管
１９…シスターン
１９ａ…水位センサ
２０…水-水熱交換器
２０ａ…内側管路
２０ｂ…外側管路
２１…集熱装置
２２…熱媒体循環経路
２２ａ…第１熱媒配管
２２ｂ…第２熱媒配管
２２ｃ…第３熱媒配管
２２ｄ…第４熱媒配管
２４…循環ポンプ
２５…切替弁
２５ａ…第１接続口
２５ｂ…第２接続口
２５ｃ…第３接続口
２６…連結管
３１…風呂往き管
３２…風呂戻り管
４１…第１温度センサ
４２…第２温度センサ
４３…第３温度センサ
４４…第４温度センサ
４６…タンク出湯温度センサ
４７…給水温度センサ
４８…水量センサ
４９…混合温度センサ
５１…高温センサ
５２…熱媒温度センサ
５３…風呂温度センサ
５４…出湯禁止電磁弁
５５…排水電磁弁
５６…圧力逃がし弁
６０…制御ユニット
７０…制御基盤
７１…入水管
７２…熱交換器
７２ａ…給湯用水管
７２ｂ…追い炊き用水管
７２ｃ…フィン
７３…バーナ
７４…ガス供給管
７５…ガス弁
７６…比例弁
７７…連結管
７８…注湯電磁弁
７９…水量サーボ
８０…出湯温度センサ
８１…バイパス管
８２…バイパス調整弁
８３…流量センサ
８４…入水温度センサ
８５…風呂循環ポンプ
８６…流水スイッチ
８７…風呂往き温度センサ
８８…風呂戻り温度センサ
８９…操作パネル（リモコン）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
給水路が入口に接続された貯湯タンクと、
前記貯湯タンクに蓄えられた水を加熱する加熱機と、
入水口から供給される水を熱交換器で加熱して出湯する補助熱源機の前記入水口と前記貯湯タンクの出口とを接続する接続配管と、
前記接続配管の途中に介挿され、前記貯湯タンクから供給される水と給水路から供給される水とを混合する混合弁と、
前記補助熱源機による加熱無しにもしくは前記補助熱源機による加熱を足して設定温度の出湯が行われるように前記混合弁の混合比を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記貯湯タンクに前記設定温度より所定温度以上高い湯が蓄えられている場合であっても前記補助熱源機の熱交換器が冷えた状態の場合は、前記入水口へ供給する水の温度が、前記補助熱源機による加熱を足して前記設定温度の出湯が行われる入水温度となるように、前記混合弁の混合比を制御する
ことを特徴とする貯湯システム。
【請求項２】
前記制御部は、前記貯湯タンクに前記設定温度より所定温度以上高い湯が貯湯されている場合であって前記補助熱源機の熱交換器が冷えた状態でない場合は、前記補助熱源機による加熱無しに前記設定温度の出湯が行われるように前記混合弁の混合比を制御する
ことを特徴とする請求項１に記載の貯湯システム。
【請求項３】
前記制御部は、前回の出湯終了から所定の判定基準時間以上経過しているときは、前記熱交換器が前記冷えた状態にあると判断し、前回の出湯終了から前記判定基準時間の経過前であれば、前記熱交換器は前記冷えた状態でないと判断する
ことを特徴とする請求項１または２に記載の貯湯システム。
【請求項４】
前記制御部は、前記判定基準時間を、給水温度もしくは外気温度が第１の温度より低い場合に設定する時間より、給水温度もしくは外気温度が前記第１温度より高い場合に長くする
ことを特徴とする請求項３に記載の貯湯システム。
【請求項５】
前記補助熱源機は、所定の最低加熱量以上の加熱動作のみ可能であり、
前記制御部は、当該貯湯システムに接続して使用され得る複数の補助熱源機の中の最大の最低加熱量に所定のマージンを加えた熱量を最小限加熱量とし、前記入水口へ供給する水の温度が、前記最小限加熱量による前記補助熱源機での温度上昇分を前記設定温度から減じた温度以下になるように前記混合比を設定する
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の貯湯システム。
【請求項６】
前記補助熱源機を有し、
前記補助熱源機は、所定の最低加熱量以上の加熱動作のみ可能であり、
前記制御部は、前記補助熱源機の最低加熱量に所定のマージンを加えた熱量を最小限加熱量とし、前記入水口へ供給する水の温度が、前記最小限加熱量による前記補助熱源機での温度上昇分を前記設定温度から減じた温度以下になるように前記混合比を設定する
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の貯湯システム。
【請求項１】
給水路が入口に接続された貯湯タンクと、
前記貯湯タンクに蓄えられた水を加熱する加熱機と、
入水口から供給される水を熱交換器で加熱して出湯する補助熱源機の前記入水口と前記貯湯タンクの出口とを接続する接続配管と、
前記接続配管の途中に介挿され、前記貯湯タンクから供給される水と給水路から供給される水とを混合する混合弁と、
前記補助熱源機による加熱無しにもしくは前記補助熱源機による加熱を足して設定温度の出湯が行われるように前記混合弁の混合比を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記貯湯タンクに前記設定温度より所定温度以上高い湯が蓄えられている場合であっても前記補助熱源機の熱交換器が冷えた状態の場合は、前記入水口へ供給する水の温度が、前記補助熱源機による加熱を足して前記設定温度の出湯が行われる入水温度となるように、前記混合弁の混合比を制御する
ことを特徴とする貯湯システム。
【請求項２】
前記制御部は、前記貯湯タンクに前記設定温度より所定温度以上高い湯が貯湯されている場合であって前記補助熱源機の熱交換器が冷えた状態でない場合は、前記補助熱源機による加熱無しに前記設定温度の出湯が行われるように前記混合弁の混合比を制御する
ことを特徴とする請求項１に記載の貯湯システム。
【請求項３】
前記制御部は、前回の出湯終了から所定の判定基準時間以上経過しているときは、前記熱交換器が前記冷えた状態にあると判断し、前回の出湯終了から前記判定基準時間の経過前であれば、前記熱交換器は前記冷えた状態でないと判断する
ことを特徴とする請求項１または２に記載の貯湯システム。
【請求項４】
前記制御部は、前記判定基準時間を、給水温度もしくは外気温度が第１の温度より低い場合に設定する時間より、給水温度もしくは外気温度が前記第１温度より高い場合に長くする
ことを特徴とする請求項３に記載の貯湯システム。
【請求項５】
前記補助熱源機は、所定の最低加熱量以上の加熱動作のみ可能であり、
前記制御部は、当該貯湯システムに接続して使用され得る複数の補助熱源機の中の最大の最低加熱量に所定のマージンを加えた熱量を最小限加熱量とし、前記入水口へ供給する水の温度が、前記最小限加熱量による前記補助熱源機での温度上昇分を前記設定温度から減じた温度以下になるように前記混合比を設定する
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の貯湯システム。
【請求項６】
前記補助熱源機を有し、
前記補助熱源機は、所定の最低加熱量以上の加熱動作のみ可能であり、
前記制御部は、前記補助熱源機の最低加熱量に所定のマージンを加えた熱量を最小限加熱量とし、前記入水口へ供給する水の温度が、前記最小限加熱量による前記補助熱源機での温度上昇分を前記設定温度から減じた温度以下になるように前記混合比を設定する
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の貯湯システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１３−２６６６（Ｐ２０１３−２６６６Ａ）
【公開日】平成２５年１月７日（２０１３．１．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１３１８５０（Ｐ２０１１−１３１８５０）
【出願日】平成２３年６月１４日（２０１１．６．１４）
【出願人】（０００１２９２３１）株式会社ガスター (277)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年１月７日（２０１３．１．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年６月１４日（２０１１．６．１４）
【出願人】（０００１２９２３１）株式会社ガスター (277)
【Ｆターム（参考）】
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