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で補助熱源機の熱源をオフにした出湯を行う場合に、接続配管内に溜まっていた湯水の影響による出湯温度の変化を抑制することのできる貯湯システムを提供する。
【解決手段】オフ出湯動作を行う場合に前回の出湯時に貯湯タンク＠１４から給湯器１２へ供給した湯水の温度が今回の設定温度より低い場合は、給湯器＠１２に、接続配管１６での温度低下分に相当する温度（例えば１℃）を設定温度に加えた温度よりさらに高い初期供給温度の湯を出湯当初に所定の初期供給量だけ供給し、その後、設定温度＋１℃の湯を供給する。
【解決手段】オフ出湯動作を行う場合に前回の出湯時に貯湯タンク＠１４から給湯器１２へ供給した湯水の温度が今回の設定温度より低い場合は、給湯器＠１２に、接続配管１６での温度低下分に相当する温度（例えば１℃）を設定温度に加えた温度よりさらに高い初期供給温度の湯を出湯当初に所定の初期供給量だけ供給し、その後、設定温度＋１℃の湯を供給する。
【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（例えば１６号〜２４号程度）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、補助熱源機の熱源をオフさせるように制御していた。
【０００７】
しかし、混合弁から熱源オフ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】
また、本出願人は、上記の問題を解決する下記のような貯湯システムの出願を以前に行った。この貯湯システムでは、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、補助熱源機の熱源がオンになって加熱が行われるように制御する。さらに、貯湯タンクに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補助熱源機の熱交換器が冷えた状態でない場合は、補助熱源機の熱源をオフにして設定温度の出湯が行われるように混合弁の混合比を制御するようになっている。
【００１０】
ところが、上記の制御では新たに以下の問題が生じることを発見した。すなわち、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の熱源をオンさせる制御（意図的なオン出湯動作）による出湯が停止した後、次の出湯が短時間のうちに行われると、該出湯は、貯湯タンクに設定温度より所定温度以上高い湯が貯湯されかつ補助熱源機の熱交換器が冷えた状態でない場合の出湯になるので、補助熱源機の熱源をオフした状態での出湯（オフ出湯）になる。
【００１１】
意図的なオン出湯動作では、貯湯システムから補助熱源機へ意図的に低い温度の湯水を供給するので、該出湯が停止したとき、貯湯タンク側の混合弁から補助熱源機までの接続配管の中には低温の湯水が溜まっている。そのため、意図的なオン出湯動作の後の次の出湯では、当初、接続配管内にあった低温の湯水が補助熱源機に供給される。
【００１２】
この出湯を補助熱源機の熱源をオフで行っても、当初供給される低温の湯水は熱交換器を通る間に余熱で加熱される。そのため、補助熱源機と例えば配管距離で３ｍ以内（水量で例えば２リットル以内）に貯湯タンクが設置してあれば、補助熱源機から出る湯の温度が設定温度から大きく外れることはない。
【００１３】
しかし、接続配管の距離が３ｍより長くなると、接続配管内に溜まっていた低温の湯水が熱交換器を通る間に熱交換器がすっかり冷えてしまい、熱交換器の余熱による加熱が期待できなくなるばかりか、貯湯システム側から設定温度の湯が補助熱交換器に到達した後も冷えた熱交換器に熱が奪われるため、なかなか設定温度の湯が出ない、という新たな問題が生じた。
【００１４】
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で補助熱源機の熱源をオフにした出湯を行う場合に、接続配管内に溜まっていた湯水の影響による出湯温度の変化を抑制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】
【００１５】
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。
【００１６】
［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、
熱源とこの熱源で加熱される熱交換器とを備えて入水口から供給される水を前記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、
前記補助熱源機を通じて出湯する際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、
前記補助熱源機を通じて出湯する際に、前記熱源をオンにして出湯するオン出湯動作と、前記熱源をオフにして出湯するオフ出湯動作のいずれを行うか判断し、
オフ出湯動作を行うと判断した場合であって前回の出湯時に前記補助熱源機へ供給した湯水の温度が今回の設定温度より低い場合には、前記補助熱源機に、前記接続配管での温度低下分に相当する所定温度を設定温度に加えた温度よりさらに高い初期供給温度の湯を出湯当初に所定の初期供給量だけ供給し、その後、設定温度に前記所定温度を加えた温度の湯を供給す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。
【００１７】
上記発明では、オフ出湯動作を行うと判断した場合であって前回の出湯時に補助熱源機へ供給した湯水の温度が今回の設定温度より低い場合は、接続配管での温度低下分に相当する所定温度を設定温度に加えた温度よりさらに高い温度の湯を出湯開始当初に所定の初期供給量だけ供給し、その後、設定温度に所定温度を加えた温度の湯を供給する。設定温度より高い初期供給温度の湯水を出湯開始当初に供給するので、接続配管内に溜まっていた低温の湯水によって温度低下した熱交換器を短時間のうちに設定温度に近づけて、設定温度での出湯が可能になる。
【００１８】
［２］前記混合弁から前記補助熱源機までの前記接続配管の長さが長い場合は短い場合に比べて前記初期供給量を多くする
ことを特徴とする［１］に記載の貯湯システム。
【００１９】
上記発明では、接続配管が長いほど、接続配管に溜まる低温の湯水の量が多くなり、熱交換器の温度低下が進むので、それに対応して初期供給量を多くする。
【００２０】
［３］前回の出湯がオン出湯動作の場合は、前回の出湯がオフ出湯動作の場合に比べて前記初期供給量を少なくする
ことを特徴とする［１］または［２］に記載の貯湯システム。
【００２１】
上記発明では、前回の出湯が熱源をオンにしたオン出湯動作の場合、熱交換器による後沸きが生じるので、その分を考慮して、初期供給量を少なくする。
【００２２】
［４］前回の出湯がオン出湯動作の場合は、前回の出湯終了からの経過時間が短いほど前記初期供給量を少なくする
ことを特徴とする［１］乃至［３］のいずれか１項に記載の貯湯システム。
【００２３】
上記発明では、前回の出湯がオン出湯動作の場合、出湯終了直後は後沸きが顕著に現われ、時間が経過するほど、後沸きが減るので、前回の出湯がオン出湯動作の場合には、前回の出湯終了からの経過時間が短いほど初期供給量を少なくする。
【００２４】
［５］前記制御部は、前記初期供給湯温を、前回の出湯時に前記補助熱源機へ供給した湯水の温度と、今回の設定温度とに基づいて設定する
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。
【００２５】
上記発明では、前回の出湯時に補助熱源機へ供給した湯水が接続配管内に溜まっているので、この温度と、今回の設定温度とに基づいて、初期供給温度を設定する。
【００２６】
［６］前記補助熱源機は、前記熱交換器と、前記熱源と、一端が前記入水口でありかつ他端が前記熱交換器の入側に接続された入水管と、前記熱交換器の出側に一端が接続され他端が出湯口に通じた出湯管と、前記熱交換器をバイパスして前記入水管と前記出湯管とを接続するバイパス管とを有する
ことを特徴とする［１］乃至［５］のいずれか１項に記載の貯湯システム。
【００２７】
上記発明では、補助熱源機では、熱交換器を通った湯水と熱交換機をバイパスした湯水とが混合されて出湯される。
【００２８】
［７］前記補助熱源機はさらに、前記バイパス管に介挿されて開度が調整可能なバイパス調整弁と、出湯温度が設定温度となるように前記熱源による加熱量および前記バイパス調整弁の開度を制御する第２制御部とを有する
ことを特徴とする［６］に記載の貯湯システム。
【００２９】
上記発明では、熱交換器を通った湯水と熱交換機をバイパスした湯水との混合比がバイパス調整弁によって制御される。
【００３０】
［８］前記第２制御部は、前記オフ出湯動作中に、出湯温度が設定温度となるように前記バイパス調整弁の開度を制御する
ことを特徴とする［７］に記載の貯湯システム。
【００３１】
上記発明では、オフ出湯動作中も、出湯温度が設定温度となるようにバイパス調整弁が制御される。たとえば、冷えた熱交換器を通った湯水が設定温度より低く、熱交換機をバイパスした湯水が設定温度より高い場合にも、出湯温度が設定温度になるようにバイパス調整弁の開度が調整される。
【００３２】
［９］前記制御部は、前記貯湯タンク内の湯水の温度が設定温度に前記所定温度を加えた温度未満の場合および前記貯湯タンク内の湯水の温度が設定温度に前記所定温度を加えた温度以上であっても前記補助熱源機の熱交換器が冷えている場合は前記オン出湯動作を行うと判断し、該オン出湯動作では、前記補助熱源機の熱源がオンした状態で設定温度の湯が出湯されるように設定温度より一定温度以上低い温度の湯水が前記補助熱源機に供給さ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］乃至［８］のいずれか１項に記載の貯湯システム。
【００３３】
上記発明では、貯湯タンクに設定温度＋所定温度の湯水がない場合、および設定温度＋所定温度以上の湯水があっても補助熱源機の熱交換器が冷えた状態の場合は、オン出湯動作を行わせる。このため、補助熱源機の熱源による加熱を足して設定温度となるように、設定温度より一定以上低い温度の湯水を供給する。貯湯タンクに設定温度＋所定温度の湯水があるが熱交換器が冷えた状態であるためにオン出湯動作を行った場合、次の出湯は、接続配管内に設定温度より低温の湯水が停留した状態でのオフ出湯動作になるので、通常より高い初期供給温度の湯水を出湯開始当初に所定量供給する動作が行われる。
【００３４】
［１０］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［９］に記載の貯湯システム。
【００３５】
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。
【００３６】
［１１］前記制御部は、オフ出湯動作を行うと判断した場合であって前回の出湯時に前記補助熱源機へ供給した湯水の温度が今回の設定温度より高い場合は、前記補助熱源機に、設定温度より低い温度の湯を出湯当初に所定量だけ供給し、その後、設定温度に前記所定温度を加えた温度の湯を供給す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］乃至［１０］のいずれか１項に記載の貯湯システム。
【００３７】
上記発明では、オフ出湯動作を行う場合であって前回の出湯時に補助熱源機へ供給した湯水の温度が今回の設定温度より高い場合は、出湯開始当初に設定温度より低い温度の湯水を所定量供給する。これにより、接続配管に溜まった設定温度より高い温度の湯で昇温された熱交換器を設定温度より低い温度の湯水で短時間に冷却するので、設定温度の出湯が早期に可能になる。
【００３８】
［１２］前記補助熱源機を含む
ことを特徴とする［１］乃至［９］のいずれか１項に記載の貯湯システム。
【発明の効果】
【００３９】
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で補助熱源機の熱源をオフにした出湯を行う場合に、接続配管内に溜まっていた湯水の影響による出湯温度の変化を抑制することができ、設定温度から大きく外れずない温度での出湯が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【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。
【図９】オフ出湯動作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】
【００４１】
以下、図面に基づき本発明の実施の形態を説明する。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
貯湯システム１１の制御ユニット６０は、貯湯システム１１と給湯器１２の共通のリモコンから必要な情報の授受を行い、給湯器１２の制御基盤７０も共通のリモコンから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と共通のリモコンで設定されている設定温度の情報や、給湯器１２に追い焚き動作を指示しているか否かを示す情報などを給湯器１２と共通のリモコンから取得する。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と共通のリモコンに、給湯器１２のメンテナンス時に用いる信号等を用いて送信する。これらの信号が示す情報を給湯器１２の制御基盤７０は給湯器１２と共通のリモコンから受信する。
【００６０】
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。
【００６１】
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。
【００６２】
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。
【００６３】
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。このバイパス管８１とバイパス調整弁８２により、給湯用水管７２ａで設定温度より高い温度の湯が作られても入水管７１より送り込まれた水と交ぜて設定温度の湯を作り出すようになっている。このために、給湯用水管７２ａ出口温度を測定する給湯水管出口温度センサ９１が設けられている。そして、給湯水管出口温度センサ９１と後述の入水温度を参照しながらリモコンに設定された出湯温度と出湯温度センサ８０の測定値とが一致するようにバイパス調整弁８２が調整される。また、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。
【００６４】
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。
【００６５】
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。
【００６６】
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。
【００６７】
さらに、制御基盤７０には、配線を介して操作パネル(貯湯システム１１と給湯器１２の共通のリモコン)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。
【００６８】
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。
【００６９】
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。
【００７０】
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。
【００７１】
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。
【００７２】
次に、貯湯システム１１の各種動作について説明する。
【００７３】
＜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。
【００７４】
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。
【００７５】
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。
【００７６】
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。
【００７７】
＜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。
【００７８】
＜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。
【００７９】
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。
【００８０】
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。
【００８１】
＜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。
【００８２】
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。
【００８３】
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。
【００８４】
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。
【００８５】
＜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。
【００８６】
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。
【００８７】
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。
【００８８】
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。
【００８９】
<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。
【００９０】
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。
【００９１】
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。
【００９２】
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。
【００９３】
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（給湯器１２と共通のリモコンを介した通信）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。
【００９４】
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。
【００９５】
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)。
【００９６】
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。
【００９７】
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。
【００９８】
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〜４．５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。
【００９９】
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。
【０１００】
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。ステップＳ１０９の給湯動作の詳細は後述する。
【０１０１】
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）。
【０１０２】
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)。
【０１０３】
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）。
【０１０４】
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。
【０１０５】
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)。
【０１０６】
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)。
【０１０７】
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）。
【０１０８】
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。
【０１０９】
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。
【０１１０】
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。
【０１１１】
次に、ステップＳ１０９での給湯動作について詳述する。
【０１１２】
ここで、給湯器１２のバーナ７３の燃焼をオンにした状態で行う給湯動作（出湯動作）をオン出湯動作、給湯器１２のバーナ７３の燃焼をオフにした状態で行う給湯動作（出湯動作）をオフ出湯動作と呼ぶものとする。また、設定温度＋１℃より高い温度の湯が貯湯タンク１４に十分あるにもかかわらず熱交換器７２が冷えている場合に意図的に低温の湯水を給湯器１２に供給して行うオン出湯動作を意図的なオン出湯動作と呼ぶものとする。ステップＳ１０９はオフ出湯動作である。
【０１１３】
通常、オフ出湯動作では、設定温度に、混合弁１７から給湯器１２に至る間の接続配管１６での温度低下分に相当する所定温度（たとえば、１℃）を加えた温度（定常供給温度とする）が、混合弁１７の出温度（貯湯システム１１から給湯器１２へ供給する湯水の温度）に設定され、その温度が出湯中維持される。これに対し、本実施の形態に係る貯湯システム１１では、貯湯システム１１から給湯器１２へ供給する湯水の温度を、オフ出湯動作の開始当初の所定量とそれ以後とで変更するようになっている。オフ出湯動作の開始当初に貯湯システム１１から給湯器（補助熱源機）１２へ供給する湯水の温度を初期供給温度、この初期供給温度の湯水をオフ出湯動作の開始当初に供給する供給量を初期供給量と呼ぶものとする。
【０１１４】
補助助熱源機である給湯器１２と、例えば配管距離で３ｍ以内（水量で例えば２リットル以内）に貯湯タンク１４を設置できていれば設定温度＋１℃（定常供給温度）の湯を出し、３ｍを越えて例えば６ｍ（水量で例えば４リットル）ある場合には、出湯開始から配管距離に見合う水量（初期供給量、６ｍの場合には例えば４リットル）が出湯されるまでの間は、設定温度＋１℃よりさらに高い温度（初期供給温度）の湯を出し、その後、設定温度＋１℃（定常供給温度）の湯を出すように制御する。
【０１１５】
配管距離が何ｍであるかは、たとえば、ディップＳＷ等で工事業者が入力設定する。出荷時のディップＳＷのデフォルト値を３ｍとし、３ｍを超える場合だけ工事業者がディップＳＷを変更する。設定値は、デフォルト値の３ｍのほか、４ｍ、５ｍ、６ｍ以上、の中から選択される。ディップＳＷの示す値は、配管距離変更信号として制御ユニット６０に入力される。
【０１１６】
たとえば、給湯器１２の最低加熱量（最低号数）が３．７号、リモコンの設定温度が４０度の時に、熱交換器７２が冷えた状態で１１．２５リットル／分の流量で出湯されると、貯湯システム１１は貯湯タンク１４に設定温度＋１℃以上の湯が十分ある場合であっても、意図的なオン出湯動作を行わせるために、給湯器１２の最低加熱量を確実に上回る、例えば４．５号で燃焼した場合に４０℃の湯が出湯される３０℃の湯を貯湯システム１１側から給湯器１２へ供給する。
【０１１７】
すなわち、
４．５[号]＝１１．２５[リットル／分]×（４０[℃]−３０[℃]）／２５[deg]より
貯湯システム１１側から供給する湯の温度は、
３０[℃]＝リモコンの設定温度４０[℃]−（４．５[号]×２５[deg]／１１．２５[リットル／分]）、となる。
【０１１８】
利用者は一度出湯をすると短時間の間に湯の断続的使用を行う場合が多い。すなわち、意図的なオン出湯動作の後、短時間の間に行われる次の使用は、熱交換器７２が冷えた状態でない場合の湯の使用になる。この時、貯湯タンク１４から給湯器１２に至る接続配管１６内は３０℃の湯で満たされている。
【０１１９】
一方、先ほどの熱交換器が冷えた状態での意図的なオン出湯動作では、給湯器１２において、たとえば、熱交換器７２を通る給湯用水管７２ａでは設定温度より高い例えば５０℃の湯が作られ、入水管７１からバイパス管８１を経て送り込まれた３０℃の湯と交ぜて設定温度である４０℃の湯を作り出すような制御（つまり、５０℃の給湯用水管７２ａ側と３０℃のバイパス管８１側の流量がそれぞれ５．６２５リットル、パイパス比１：１、となるような制御）が行われる。そして、出湯停止に伴い、給湯用水管７２ａ内では熱交換器７２に蓄積されている熱によって後沸きが生じ、例えば５０℃の湯が６５℃になる。
【０１２０】
この状態、すなわち、熱交換器７２が冷えた状態でない場合に利用者が出湯した場合には、給湯用水管７２ａからは、最初６５℃の湯が出る。たとえば、給湯用水管７２ａ側の６５℃の湯の流量が３．２１４リットル／分となりバイパス管８１側の３０℃の湯の流量が８．０３６リットル／分となるようなバイパス調整弁８２の制御が行われ、かつ給湯用水管７２ａ内の容量が例えば０．５リットルとすると、６５℃の湯は（０．５／３．２１４）×６０＝約９．３秒、に渡って給湯用水管７２ａから出る。
【０１２１】
６５℃の湯が給湯用水管７２ａから出終わる頃には、当初、貯湯タンク１４から給湯器１２に至る接続配管１６内に満たされていた３０℃の湯のうち、約１．７４４リットル（＝１１．２５×９．３／６０）、が使用される。この間は、バイパス調整弁８２のバイパス比の制御により、設定温度４０℃の湯が給湯器１２から出湯される。
【０１２２】
上記の約１．７４４リットルが使用された後は、設定温度が４０℃であるにもかかわらず出湯温度が徐々に降下する。すなわち、給湯用水管７２ａに入った３０℃の湯水が熱交換器７２に蓄えられていた熱を吸い出すため、熱交換器７２および給湯用水管７２ａから出てくる湯の温度が徐々に降下する。
【０１２３】
しかし、貯湯システム１１から給湯器１２までの配管距離が例えば３ｍ（水量で例えば２リットル）ならば、温度降下を初めてから約１．４秒後（≒（２−１．７４４）÷１１．２５×６０）には、出湯開始時に接続配管１６内に満たされていた３０℃の湯を使い終わり、貯湯システム１１側から設定温度＋１℃の湯が給湯器１２に到着（到着時には設定温度＋０℃）するので、徐々に出湯温度は上昇して設定温度に近づく。つまり、貯湯システム１１から給湯器１２までの配管距離が３ｍ程度であれば、ほぼ４０℃の出湯を維持することができる。
【０１２４】
ところが、貯湯システム１１から給湯器１２までの配管距離が３ｍを越えると、前述した温度の降下が大きすぎて、利用者が不快感を覚える場合が生じる。
【０１２５】
そこで、本実施の形態に係る貯湯システム１１では、３ｍを越えて配管をしなければならなかった場合には、意図的なオン出湯動作の後のオフ出湯動作において、例えばディップＳＷ等で設定される配管距離変更信号が示す配管距離に基づいて、貯湯システム１１側から供給する湯の温度を、出湯開始から所定量（初期供給量）の間は、それ以後の供給温度（定常供給温度）より所定温度上昇させた温度（初期供給温度）で出すように制御する。
【０１２６】
給湯器１２では、通常、熱交換器７２の給湯用水管７２ａからは設定温度より熱い湯が供給され、バイパス管８１からは設定温度より低い水が供給され、これらの混合比をバイパス調整弁８２で調整して設定温度の湯を作るという制御が行われるが、貯湯システム１１側から設定温度より所定温度上昇させた湯（初期供給温度の湯）が給湯器１２に到着した後、しばらくの間は、給湯用水管７２ａからは設定温度より低い温度の湯が供給され、バイパス管８１からは設定温度より高い温度の湯が供給され、これらの混合比をバイパス調整弁８２で調整して設定温度の湯を作るという制御が給湯器１２で行われる。これにより、配管距離が３ｍを越える場合であっても、設定温度より大きく低下した温度の湯が出なくなり、利用者の不快感を少しでも緩和することができる。
【０１２７】
詳述すると、前回、貯湯システム１１側から供給した湯の温度（例えば３０℃）と、今回の設定温度（例えば４０℃）と、配管距離（例えば６ｍ、水量換算で４リットル）に基づき、この配管距離に見合う水量（初期供給量、６ｍの場合には例えば４リットル）だけ、設定温度＋６℃（＝温度低下分１℃＋（今回の設定温度−前回貯湯システム１１側から供給した湯の温度）／２）の湯（初期供給温度の湯）を出し、その後、設定温度＋１℃（定常供給温度）の湯を出すようにする。
【０１２８】
このときの出湯状況は次のようになる。すなわち、前述した配管距離３ｍの場合と同様に、後沸きにより、給湯用水管７２ａ内にある６５℃の湯が出終わるまでは、接続配管１６側の３０℃と混合されて４０℃の湯が出湯され、この間に接続配管１６内の３０℃の湯が約１．７４４リットルが使用される。その後は、設定温度が４０℃であるにもかかわらず温度が徐々に降下（熱交換器７２に蓄えられた熱を給湯用水管７２ａが吸い出しながら温度が徐々に降下）する。温度降下を初めてから約１２秒後（≒（４−１．７４４）÷１１．２５×６０）には、出湯開始時に接続配管１６内に満たされていた３０℃の湯を使い終わり、貯湯システム１１側から設定温度＋６℃（途中の温度低下により、実際には４５℃）の湯（初期供給温度の湯）が給湯器１２に到着する。
【０１２９】
しかし、熱交換器７２に蓄えられていた熱の放出が行われる時間が、３ｍの場合の約１．４秒間に比べて、６ｍの場合の約１２秒はあまりに長時間に及ぶので、その間に、熱交換器７２に蓄えられていた熱が全て放出し終わり、供給される例えば３０℃の湯がそのまま熱交換器７２の給湯用水管７２ａから出るような状態になる。熱交換器７２の熱が全て放出し終ると、熱交換器７２自体が接続配管１６内にあった湯と同じ温度（本例では３０℃）になっている。
【０１３０】
熱交換器７２に蓄えられていた熱が全て放出し終わって、熱交換器７２全体が例えば３０℃になると、この熱交換器７２は設定温度の４０℃から見ると冷熱を蓄積していると見なすことができる。すなわち、熱交換器７２に蓄えられた熱の放出とは、逆に言うと冷熱の蓄積となり、この冷熱蓄積を解消するのに、設定温度以上の湯を熱交換器７２に供給する必要が生じる。なお、蓄えられていた熱の放出は上記のように配管距離が６ｍ時に全て放出し終わるので、配管距離がそれ以上長くても（たとえば、９ｍであっても）、変わらない。
【０１３１】
貯湯システム１１側から設定温度＋６℃（途中の温度低下により、実際には４５℃）の湯が給湯器１２に到着しても、その時点では給湯用水管７２ａ内は３０℃の湯水で満たされているので、給湯用水管７２ａから出る湯の温度は、最初、３０℃である。しかし、バイパス管８１からは設定温度４０℃より高い４５℃の湯が出るので、給湯用水管７２ａからは設定温度の４０℃より低い３０℃の湯を供給し、バイパス管８１からは設定温度の４０℃より高い４５℃の湯を供給し、これらの混合比をバイパス調整弁８２で調整して設定温度の湯を作るという制御により、急速に出湯温度は上昇して設定温度に近づく。
【０１３２】
例えば、バイパス調整弁８２によるバイパス比の限界が、給湯用水管側：バイパス管側＝１：１、の場合には、３０℃の給湯用水管７２ａ側の流量が５．６２５リットル／分、４５℃のバイパス管８１側の流量が５．６２５リットル／分となるようにバイパス調整弁８２が制御されて３７．５℃の湯が出るようになる。
【０１３３】
給湯用水管７２ａ内の容量が例えば０．５リットルの場合、給湯用水管７２ａ内にあった３０℃の湯が出終わるまでに約５．３秒（０．５÷５．６２５×６０）を要し、この間に、貯湯システム１１側から供給される４５℃、４リットルの湯（初期供給温度、初期供給量の湯）のうちの約１リットル（１１．２５÷６０×５．３）が使用される。この間は設定温度よりやや低い３７．５℃の湯（設定温度±３℃以内に収まる温度の湯）が給湯器１２から出る。
【０１３４】
ところで、既築住宅に貯湯システム１１を導入する場合に、今まで使用されていた給湯器（例えば１６号〜２４号程度）を補助熱源機として使用する場合がある。既設の給湯器は冷たい給水が供給されることを前提にしているので大型の場合が多く、既設の給湯器が一缶二水型の場合、たとえば、熱交換器は銅製であって４〜５ｋｇ位の重量がある。銅の比熱０．０９cal／g・Kとすると、熱交換器７２の熱容量は、水量換算で約０．３６〜０．４５リットルの水に相当する。
【０１３５】
前述した３７．５℃で約１リットルの出湯後に給湯用水管７２ａ内は、貯湯システム１１側から４６℃で出された湯（到達時４５℃の湯）で満たされるが、３０℃に冷え切った（冷熱蓄積した）熱交換器７２（３０℃で約０．３６〜０．４５リットルの水に相当）に熱を奪われるので、給湯用水管７２ａの出口に到達した時点では、約３８℃位になる（３８．７〜３７．９≒（（３０×（０．３６〜０．４５）＋４５×０．５）÷（（０．３６〜０．４５）＋０．５））。
【０１３６】
このように給湯用水管７２ａからは約３８℃位の湯が出てくるので、給湯器１２はバイパス調整弁８２のバイパス比を、給湯用水管７２ａ側を約７割、バイパス管８１側を約３割となるように変化させ、設定温度である４０℃の湯を作る。この給湯用水管７２ａからの約３８℃位の湯を使用した出湯は約３．８秒（０．５÷（１１．２５÷６０×０．７））に渡って行われ、貯湯タンクから出された４５℃４リットル（正確には、すでに１リットル使用しているので残り３リットル）の水量のうち、約０．７リットル（１１．２５÷６０×３．８）が使用される。
【０１３７】
この４０℃約０．７リットルの出湯後も給湯用水管７２ａ内は、貯湯システム１１側から４６℃で出された湯（到達時４５℃の湯）で満たされているが、この時点で熱交換器７２は約３８℃位になっているので、先ほどと同様に、熱交換器７２（３８℃で約０．３６〜０．４５リットルの水に相当）に熱を奪われ・・・のごとく、なかなか設定温度の湯が出ないうちに、貯湯システム１１側から４６℃で出された４リットルの湯（到達時４５℃）の約半分を使い切ってしまう。この頃、熱交換器７２の温度はほぼ設定温度の４０℃になる。到達時４５℃の４リットルの湯の後半を消費する期間では、設定温度よりやや高めの温度（例えば４５℃以下、配管放熱を加味すると例えば４４℃以下）の出湯が行われる。
【０１３８】
ところで、例えば３ｍの配管の場合、配管を通る間に１℃下がると考えて、貯湯システム１１からの出温度を設定温度＋１℃にしている。しかし、配管の長さが２倍の６ｍになっても、配管で２℃下がるわけではなく、例えば１．３℃の低下になる。すなわち、放熱の良い金属部分は配管長が３ｍでも６ｍでも共通なので、放熱し難いい配管の部分が長くなっても影響は少なく、温度降下は配管距離に単純に比例しない。
【０１３９】
しかし、接続配管１６内に３０℃の湯が滞留している間に配管自体も３０℃になる。すなわち、熱交換器７２の冷熱蓄積とおなじように配管自体も冷熱を蓄積するため、貯湯システム１１側から４６℃で出されても給湯器１２に届く湯温は例えば４４℃となる。これまでの説明では到達時４５℃としていたが、配管の冷熱蓄積を考慮して４４℃に低下するとして計算すると、熱交換器７２の温度がほぼ設定温度の４０℃になるまでに、４リットルのうちの前半の２リットルよりもさらにもう少し多くの流量が必要になる。しかし、４リットルまでは必要なく、
後半には出湯温度が設定温度より上昇する。
【０１４０】
また、既設の給湯器の中には、オフ出湯動作中はバイパス調整弁が動かない機種や、バイパス調整弁自体が無くバイパス比が固定の機種が存在し得る。このような機種の場合、例えば最初から少し熱めの湯が出る場合があり、そのときは、出湯当初の４６℃（到着時４４℃）の湯の供給量を４リットルにしても、熱交換器の冷熱蓄積を解消するに至らず、供給量が不足する。この場合、４リットルの後半になっても出湯温度が設定温度よりある程度低くなる。
【０１４１】
上述のように、組み合わせる給湯器のタイプによって出湯特性が異なるので、既設の様々な給湯器に対応可能とする意味で、配管長６ｍの場合の初期供給量を４リットルとし、初期供給温度を設定温度＋６℃（＝温度低下分１℃＋（今回の設定温度−前回貯湯システム１１側から出した出湯温度）／２）としている。
【０１４２】
また、熱交換器７２が設定温度に昇温した後も設定温度＋５℃（到着時）の湯を供給し続けると、バイパス調整弁８２を制御しても設定温度＋５℃の湯が出てしまう。そこで、熱交換器７２に蓄えられた熱の放出に関係する配管距離に見合う水量（初期供給量、６ｍの場合には例えば４リットル）だけ設定温度＋６℃（＝温度低下分１℃＋（今回の設定温度−前回貯湯システム１１側から出した出湯温度）／２）の湯（初期供給温度の湯）を出湯開始当初に貯湯システム１１から出し、その後は設定温度＋１℃（定常供給温度）の湯を出すようにする。
【０１４３】
なお、熱交換器が冷えた状態での意図的なオン出湯動作の後にすぐに湯を使用する（オフ出湯動作を行う）場合には、後沸きを考慮して、配管長を６ｍから３ｍを減じたり（流量換算で４リットル−２リットル）、前述の約１．７４４リットルを減じたり（４リットル−１．７４４リットル）しても良い。また熱交換器が冷えた状態での意図的なオン出湯動作の終了から次のオフ出湯動作が開始されるまでの経過時間に応じて上記減じる値を少なくしても良い。なお、オフ出湯動作後のオフ出湯動作による出湯の場合には後沸きは生じないので、減じる値は０としても良い。
【０１４４】
ところで、既設の給湯器を補助熱源機に再利用するがゆえに、オフ出湯動作時にバイパス調整弁８２が上記のような動きをしてくれない場合がある。すなわち、給湯用水管７２ａから設定温度より低い湯が供給され、バイパス管８１から設定温度より高い温度の湯が供給される場合に、これらの混合比をバイパス調整弁８２で調整して設定温度の湯を作るという制御が行われない場合がある。
【０１４５】
しかし、前述した約１．７４４リットルに相当する後沸きを使用した出湯後、設定温度が４０℃であるにもかかわらず出湯される湯の温度が徐々に降下する点は同じである。この温度降下の程度が、熱交換器７２に蓄えられた熱の放出に関係する配管距離に見合う水量と関連する点も同じであり、たとえバイパス調整弁８２が上記のような動きをしてくれない場合であっても、熱交換器７２に蓄えられた熱の放出に関係する配管距離に見合う水量（初期供給量）だけ設定温度を高めた湯（初期供給温度の湯）を出し、その後、設定温度＋１℃（定常供給温度）の湯を出すようにすることで、利用者の不快感を少しでも緩和することができる。
【０１４６】
なお、後沸きを考慮して、熱交換器が冷えた状態での意図的なオン出湯動作の後、すぐに湯を使用する（オフ出湯動作を行う）場合に流量換算を減じる点、また熱交換器が冷えた状態での意図的なオン出湯動作の終了からオフ出湯動作が開始されるまでの経過時間に応じて上記減じる値を少なくする点の利点も同じであり、またオフ出湯動作後のオフ出湯動作による出湯の場合は後沸きが生じないので減じる値を０とする点も同じなので、バイパス調整弁８２が上記のような動きをしてくれる、くれないにかかわらず、前回貯湯システム１１側から出した出湯温度と、今回の設定温度と、配管距離（配管距離変更信号）に基づいて、配管距離に見合う水量（初期供給量）だけ設定温度より高めの湯（初期供給温度の湯）を出し、その後、設定温度より配管での温度低下分だけ高めた温度（定常供給温度）の湯を出すようにする制御は有効である。
【０１４７】
次に、オフ出湯動作に係る処理を図９の流れ図に基づいて説明する。
【０１４８】
まず、前回の出湯で貯湯システム１１から給湯器１２へ供給した湯水の温度（前回供給温度）と今回の設定温度とを比較する（ステップＳ２０１）。前回供給温度が今回の設定温度より低い場合は（ステップＳ２０１；Ｙｅｓ）、初期供給温度Ｔｉを、Ｔｉ＝設定温度＋１℃＋（設定温度―前回供給温度）÷２、にて算出する（ステップＳ２０２）。
【０１４９】
次に、接続配管１６の長さＬｓをディップＳＷからの配管距離変更信号により取得する（ステップＳ２０３）。また、前回の出湯がオン出湯動作であったか否かを調べ、オン出湯動作であれば（ステップＳ２０４；Ｙｅｓ）、ステップＳ２０３で取得した配管長Ｌｓから、後沸き分に相当する長さを減じて冷却関連配管長Ｌｃを求め（ステップＳ２０５）、ステップＳ２０７へ移行する。たとえば、配管長Ｌｓから単純に所定長（たとえば３ｍ）を減じた値を冷却関連配管長Ｌｃとする、あるいは、前回の出湯終了からの経過時間が短いほど減じる値が大きくなるようにして冷却関連配管長Ｌｃを求める。なお、冷却関連配管長Ｌｃは、給湯器１２の熱交換器の温度を設定温度より低下させる分の水量に対応する配管長である。
【０１５０】
前回の出湯がオン出湯動作でない場合は（ステップＳ２０４；Ｎｏ）、ステップＳ２０３で得た配管長Ｌｓをそのまま冷却関連配管長Ｌｃに設定して（ステップＳ２０６）、ステップＳ２０７へ移行する。
【０１５１】
ステップＳ２０７では、冷却関連配管長Ｌｃを、出湯当初の初期供給温度の湯の供給量である初期供給量Ｖｉに換算する。
【０１５２】
その後、混合弁１７の出温度が初期供給温度Ｔｉになるように混合弁１７の混合比を設定する（ステップＳ２０８）。給湯器１２で出湯が開始されたら、出湯開始からの流量を積算し、初期供給量Ｖｉだけの出湯が行われたか否かを監視する（ステップＳ２０９）。初期供給量Ｖｉの出湯が行われる前に出湯が停止された場合は（ステップＳ２０９；Ｎｏ、Ｓ２１０；Ｙｅｓ）、本処理を終了する。
【０１５３】
初期供給量Ｖｉの出湯が行われたら（ステップＳ２０９；Ｙｅｓ）、混合弁１７の混合比を出温度が設定温度＋１℃になるように変更する（ステップＳ２１１）。その後は、該温度を維持し、出湯が停止したら（ステップＳ２１２；Ｙｅｓ）本処理を終了する。
【０１５４】
前回供給温度が今回の設定温度より低くない場合は（ステップＳ２０１；Ｎｏ）、当初から、混合弁１７の混合比を出温度が設定温度＋１℃になるように設定し（ステップＳ２１１）、該温度での湯水の供給を出湯停止まで継続する（ステップＳ２１２）。
【０１５５】
図９に示す処理では、前回供給温度が今回の設定温度より低くない場合に、出湯開始から設定温度＋１℃を供給するようにしたが、前回供給温度が今回の設定温度より高い場合に、出湯開始から所定量は、設定温度＋１℃より低い温度の湯を給湯器１２へ供給するように構成されてもよい。すなわち、前回供給温度が今回の設定温度より高い場合には、今回の出湯開始時点で接続配管１６の中に今回の設定温度より高い温度の湯が停留している。出湯開始後は、この湯によって給湯器１２の熱交換器が今回の設定温度より高い温度へ昇温され蓄熱される。そのため、設定温度＋１℃の湯を供給すると、設定温度より高い温度の湯が出湯され、なかなか設定温度に下がらない。
【０１５６】
そこで、出湯開始当初から所定量は設定温度より低い温度の湯を貯湯システム１１から給湯器１２へ供給し、その後、設定温度＋１℃の湯を供給する。給湯器１２に設定温度より低い温度の湯が到達すると、熱交換器＠７２の給湯用水管７２ａから出てくる設定温度より高い温度の湯とバイパス管８１から出てくる設定温度より低い温度の湯とが混合されて設定温度の湯が出湯される。この出湯を継続するうちに、熱交換器７２の温度は次第に低下する。設定温度より低い温度の湯が終了して設定温度＋１℃の湯が給湯器１２に到達する頃には、熱交換器７２はほぼ設定温度まで下がり、以後は、設定温度の出湯が行われる。
【０１５７】
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。
【０１５８】
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。
【０１５９】
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。
【０１６０】
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。
【０１６１】
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。
【０１６２】
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。
【０１６３】
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。
【０１６４】
実施の形態では、初期供給温度Ｔｉを、Ｔｉ＝設定温度＋１℃＋（設定温度−前回供給温度）÷２、にて算出したが、これに限定されるものではない。たとえば、給湯器１２のバイパス比が固定の場合はそのバイパス比に応じた温度にすればよく、給湯用水管側：バイパス管側＝ａ：ｂならば、Ｔｉ＝設定温度＋１℃＋（設定温度−前回供給温度）×（ａ／ａ＋ｂ）、などとすることができる。
【０１６５】
初期供給量は、給湯器１２のタイプが分かる場合は、それに合わせて変更してもよい。たとえば、給湯器１２の熱交換器７２の熱容量やバイパス比の上限、固定バイパス比などが分かる場合は、これらに見合った初期供給量を設定すればよい。
【符号の説明】
【０１６６】
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（共通のリモコン）
９１…給湯水管出口温度センサ
【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（例えば１６号〜２４号程度）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、補助熱源機の熱源をオフさせるように制御していた。
【０００７】
しかし、混合弁から熱源オフ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】
また、本出願人は、上記の問題を解決する下記のような貯湯システムの出願を以前に行った。この貯湯システムでは、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、補助熱源機の熱源がオンになって加熱が行われるように制御する。さらに、貯湯タンクに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補助熱源機の熱交換器が冷えた状態でない場合は、補助熱源機の熱源をオフにして設定温度の出湯が行われるように混合弁の混合比を制御するようになっている。
【００１０】
ところが、上記の制御では新たに以下の問題が生じることを発見した。すなわち、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の熱源をオンさせる制御（意図的なオン出湯動作）による出湯が停止した後、次の出湯が短時間のうちに行われると、該出湯は、貯湯タンクに設定温度より所定温度以上高い湯が貯湯されかつ補助熱源機の熱交換器が冷えた状態でない場合の出湯になるので、補助熱源機の熱源をオフした状態での出湯（オフ出湯）になる。
【００１１】
意図的なオン出湯動作では、貯湯システムから補助熱源機へ意図的に低い温度の湯水を供給するので、該出湯が停止したとき、貯湯タンク側の混合弁から補助熱源機までの接続配管の中には低温の湯水が溜まっている。そのため、意図的なオン出湯動作の後の次の出湯では、当初、接続配管内にあった低温の湯水が補助熱源機に供給される。
【００１２】
この出湯を補助熱源機の熱源をオフで行っても、当初供給される低温の湯水は熱交換器を通る間に余熱で加熱される。そのため、補助熱源機と例えば配管距離で３ｍ以内（水量で例えば２リットル以内）に貯湯タンクが設置してあれば、補助熱源機から出る湯の温度が設定温度から大きく外れることはない。
【００１３】
しかし、接続配管の距離が３ｍより長くなると、接続配管内に溜まっていた低温の湯水が熱交換器を通る間に熱交換器がすっかり冷えてしまい、熱交換器の余熱による加熱が期待できなくなるばかりか、貯湯システム側から設定温度の湯が補助熱交換器に到達した後も冷えた熱交換器に熱が奪われるため、なかなか設定温度の湯が出ない、という新たな問題が生じた。
【００１４】
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で補助熱源機の熱源をオフにした出湯を行う場合に、接続配管内に溜まっていた湯水の影響による出湯温度の変化を抑制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】
【００１５】
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。
【００１６】
［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、
熱源とこの熱源で加熱される熱交換器とを備えて入水口から供給される水を前記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、
前記補助熱源機を通じて出湯する際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、
前記補助熱源機を通じて出湯する際に、前記熱源をオンにして出湯するオン出湯動作と、前記熱源をオフにして出湯するオフ出湯動作のいずれを行うか判断し、
オフ出湯動作を行うと判断した場合であって前回の出湯時に前記補助熱源機へ供給した湯水の温度が今回の設定温度より低い場合には、前記補助熱源機に、前記接続配管での温度低下分に相当する所定温度を設定温度に加えた温度よりさらに高い初期供給温度の湯を出湯当初に所定の初期供給量だけ供給し、その後、設定温度に前記所定温度を加えた温度の湯を供給す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。
【００１７】
上記発明では、オフ出湯動作を行うと判断した場合であって前回の出湯時に補助熱源機へ供給した湯水の温度が今回の設定温度より低い場合は、接続配管での温度低下分に相当する所定温度を設定温度に加えた温度よりさらに高い温度の湯を出湯開始当初に所定の初期供給量だけ供給し、その後、設定温度に所定温度を加えた温度の湯を供給する。設定温度より高い初期供給温度の湯水を出湯開始当初に供給するので、接続配管内に溜まっていた低温の湯水によって温度低下した熱交換器を短時間のうちに設定温度に近づけて、設定温度での出湯が可能になる。
【００１８】
［２］前記混合弁から前記補助熱源機までの前記接続配管の長さが長い場合は短い場合に比べて前記初期供給量を多くする
ことを特徴とする［１］に記載の貯湯システム。
【００１９】
上記発明では、接続配管が長いほど、接続配管に溜まる低温の湯水の量が多くなり、熱交換器の温度低下が進むので、それに対応して初期供給量を多くする。
【００２０】
［３］前回の出湯がオン出湯動作の場合は、前回の出湯がオフ出湯動作の場合に比べて前記初期供給量を少なくする
ことを特徴とする［１］または［２］に記載の貯湯システム。
【００２１】
上記発明では、前回の出湯が熱源をオンにしたオン出湯動作の場合、熱交換器による後沸きが生じるので、その分を考慮して、初期供給量を少なくする。
【００２２】
［４］前回の出湯がオン出湯動作の場合は、前回の出湯終了からの経過時間が短いほど前記初期供給量を少なくする
ことを特徴とする［１］乃至［３］のいずれか１項に記載の貯湯システム。
【００２３】
上記発明では、前回の出湯がオン出湯動作の場合、出湯終了直後は後沸きが顕著に現われ、時間が経過するほど、後沸きが減るので、前回の出湯がオン出湯動作の場合には、前回の出湯終了からの経過時間が短いほど初期供給量を少なくする。
【００２４】
［５］前記制御部は、前記初期供給湯温を、前回の出湯時に前記補助熱源機へ供給した湯水の温度と、今回の設定温度とに基づいて設定する
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。
【００２５】
上記発明では、前回の出湯時に補助熱源機へ供給した湯水が接続配管内に溜まっているので、この温度と、今回の設定温度とに基づいて、初期供給温度を設定する。
【００２６】
［６］前記補助熱源機は、前記熱交換器と、前記熱源と、一端が前記入水口でありかつ他端が前記熱交換器の入側に接続された入水管と、前記熱交換器の出側に一端が接続され他端が出湯口に通じた出湯管と、前記熱交換器をバイパスして前記入水管と前記出湯管とを接続するバイパス管とを有する
ことを特徴とする［１］乃至［５］のいずれか１項に記載の貯湯システム。
【００２７】
上記発明では、補助熱源機では、熱交換器を通った湯水と熱交換機をバイパスした湯水とが混合されて出湯される。
【００２８】
［７］前記補助熱源機はさらに、前記バイパス管に介挿されて開度が調整可能なバイパス調整弁と、出湯温度が設定温度となるように前記熱源による加熱量および前記バイパス調整弁の開度を制御する第２制御部とを有する
ことを特徴とする［６］に記載の貯湯システム。
【００２９】
上記発明では、熱交換器を通った湯水と熱交換機をバイパスした湯水との混合比がバイパス調整弁によって制御される。
【００３０】
［８］前記第２制御部は、前記オフ出湯動作中に、出湯温度が設定温度となるように前記バイパス調整弁の開度を制御する
ことを特徴とする［７］に記載の貯湯システム。
【００３１】
上記発明では、オフ出湯動作中も、出湯温度が設定温度となるようにバイパス調整弁が制御される。たとえば、冷えた熱交換器を通った湯水が設定温度より低く、熱交換機をバイパスした湯水が設定温度より高い場合にも、出湯温度が設定温度になるようにバイパス調整弁の開度が調整される。
【００３２】
［９］前記制御部は、前記貯湯タンク内の湯水の温度が設定温度に前記所定温度を加えた温度未満の場合および前記貯湯タンク内の湯水の温度が設定温度に前記所定温度を加えた温度以上であっても前記補助熱源機の熱交換器が冷えている場合は前記オン出湯動作を行うと判断し、該オン出湯動作では、前記補助熱源機の熱源がオンした状態で設定温度の湯が出湯されるように設定温度より一定温度以上低い温度の湯水が前記補助熱源機に供給さ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］乃至［８］のいずれか１項に記載の貯湯システム。
【００３３】
上記発明では、貯湯タンクに設定温度＋所定温度の湯水がない場合、および設定温度＋所定温度以上の湯水があっても補助熱源機の熱交換器が冷えた状態の場合は、オン出湯動作を行わせる。このため、補助熱源機の熱源による加熱を足して設定温度となるように、設定温度より一定以上低い温度の湯水を供給する。貯湯タンクに設定温度＋所定温度の湯水があるが熱交換器が冷えた状態であるためにオン出湯動作を行った場合、次の出湯は、接続配管内に設定温度より低温の湯水が停留した状態でのオフ出湯動作になるので、通常より高い初期供給温度の湯水を出湯開始当初に所定量供給する動作が行われる。
【００３４】
［１０］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［９］に記載の貯湯システム。
【００３５】
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。
【００３６】
［１１］前記制御部は、オフ出湯動作を行うと判断した場合であって前回の出湯時に前記補助熱源機へ供給した湯水の温度が今回の設定温度より高い場合は、前記補助熱源機に、設定温度より低い温度の湯を出湯当初に所定量だけ供給し、その後、設定温度に前記所定温度を加えた温度の湯を供給す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］乃至［１０］のいずれか１項に記載の貯湯システム。
【００３７】
上記発明では、オフ出湯動作を行う場合であって前回の出湯時に補助熱源機へ供給した湯水の温度が今回の設定温度より高い場合は、出湯開始当初に設定温度より低い温度の湯水を所定量供給する。これにより、接続配管に溜まった設定温度より高い温度の湯で昇温された熱交換器を設定温度より低い温度の湯水で短時間に冷却するので、設定温度の出湯が早期に可能になる。
【００３８】
［１２］前記補助熱源機を含む
ことを特徴とする［１］乃至［９］のいずれか１項に記載の貯湯システム。
【発明の効果】
【００３９】
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で補助熱源機の熱源をオフにした出湯を行う場合に、接続配管内に溜まっていた湯水の影響による出湯温度の変化を抑制することができ、設定温度から大きく外れずない温度での出湯が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【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。
【図９】オフ出湯動作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】
【００４１】
以下、図面に基づき本発明の実施の形態を説明する。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
貯湯システム１１の制御ユニット６０は、貯湯システム１１と給湯器１２の共通のリモコンから必要な情報の授受を行い、給湯器１２の制御基盤７０も共通のリモコンから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と共通のリモコンで設定されている設定温度の情報や、給湯器１２に追い焚き動作を指示しているか否かを示す情報などを給湯器１２と共通のリモコンから取得する。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と共通のリモコンに、給湯器１２のメンテナンス時に用いる信号等を用いて送信する。これらの信号が示す情報を給湯器１２の制御基盤７０は給湯器１２と共通のリモコンから受信する。
【００６０】
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。
【００６１】
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。
【００６２】
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。
【００６３】
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。このバイパス管８１とバイパス調整弁８２により、給湯用水管７２ａで設定温度より高い温度の湯が作られても入水管７１より送り込まれた水と交ぜて設定温度の湯を作り出すようになっている。このために、給湯用水管７２ａ出口温度を測定する給湯水管出口温度センサ９１が設けられている。そして、給湯水管出口温度センサ９１と後述の入水温度を参照しながらリモコンに設定された出湯温度と出湯温度センサ８０の測定値とが一致するようにバイパス調整弁８２が調整される。また、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。
【００６４】
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。
【００６５】
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。
【００６６】
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。
【００６７】
さらに、制御基盤７０には、配線を介して操作パネル(貯湯システム１１と給湯器１２の共通のリモコン)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。
【００６８】
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。
【００６９】
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。
【００７０】
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。
【００７１】
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。
【００７２】
次に、貯湯システム１１の各種動作について説明する。
【００７３】
＜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。
【００７４】
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。
【００７５】
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。
【００７６】
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。
【００７７】
＜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。
【００７８】
＜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。
【００７９】
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。
【００８０】
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。
【００８１】
＜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。
【００８２】
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。
【００８３】
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。
【００８４】
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。
【００８５】
＜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。
【００８６】
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。
【００８７】
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。
【００８８】
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。
【００８９】
<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。
【００９０】
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。
【００９１】
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。
【００９２】
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。
【００９３】
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（給湯器１２と共通のリモコンを介した通信）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。
【００９４】
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。
【００９５】
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)。
【００９６】
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。
【００９７】
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。
【００９８】
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〜４．５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。
【００９９】
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。
【０１００】
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。ステップＳ１０９の給湯動作の詳細は後述する。
【０１０１】
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）。
【０１０２】
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)。
【０１０３】
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）。
【０１０４】
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。
【０１０５】
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)。
【０１０６】
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)。
【０１０７】
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）。
【０１０８】
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。
【０１０９】
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。
【０１１０】
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。
【０１１１】
次に、ステップＳ１０９での給湯動作について詳述する。
【０１１２】
ここで、給湯器１２のバーナ７３の燃焼をオンにした状態で行う給湯動作（出湯動作）をオン出湯動作、給湯器１２のバーナ７３の燃焼をオフにした状態で行う給湯動作（出湯動作）をオフ出湯動作と呼ぶものとする。また、設定温度＋１℃より高い温度の湯が貯湯タンク１４に十分あるにもかかわらず熱交換器７２が冷えている場合に意図的に低温の湯水を給湯器１２に供給して行うオン出湯動作を意図的なオン出湯動作と呼ぶものとする。ステップＳ１０９はオフ出湯動作である。
【０１１３】
通常、オフ出湯動作では、設定温度に、混合弁１７から給湯器１２に至る間の接続配管１６での温度低下分に相当する所定温度（たとえば、１℃）を加えた温度（定常供給温度とする）が、混合弁１７の出温度（貯湯システム１１から給湯器１２へ供給する湯水の温度）に設定され、その温度が出湯中維持される。これに対し、本実施の形態に係る貯湯システム１１では、貯湯システム１１から給湯器１２へ供給する湯水の温度を、オフ出湯動作の開始当初の所定量とそれ以後とで変更するようになっている。オフ出湯動作の開始当初に貯湯システム１１から給湯器（補助熱源機）１２へ供給する湯水の温度を初期供給温度、この初期供給温度の湯水をオフ出湯動作の開始当初に供給する供給量を初期供給量と呼ぶものとする。
【０１１４】
補助助熱源機である給湯器１２と、例えば配管距離で３ｍ以内（水量で例えば２リットル以内）に貯湯タンク１４を設置できていれば設定温度＋１℃（定常供給温度）の湯を出し、３ｍを越えて例えば６ｍ（水量で例えば４リットル）ある場合には、出湯開始から配管距離に見合う水量（初期供給量、６ｍの場合には例えば４リットル）が出湯されるまでの間は、設定温度＋１℃よりさらに高い温度（初期供給温度）の湯を出し、その後、設定温度＋１℃（定常供給温度）の湯を出すように制御する。
【０１１５】
配管距離が何ｍであるかは、たとえば、ディップＳＷ等で工事業者が入力設定する。出荷時のディップＳＷのデフォルト値を３ｍとし、３ｍを超える場合だけ工事業者がディップＳＷを変更する。設定値は、デフォルト値の３ｍのほか、４ｍ、５ｍ、６ｍ以上、の中から選択される。ディップＳＷの示す値は、配管距離変更信号として制御ユニット６０に入力される。
【０１１６】
たとえば、給湯器１２の最低加熱量（最低号数）が３．７号、リモコンの設定温度が４０度の時に、熱交換器７２が冷えた状態で１１．２５リットル／分の流量で出湯されると、貯湯システム１１は貯湯タンク１４に設定温度＋１℃以上の湯が十分ある場合であっても、意図的なオン出湯動作を行わせるために、給湯器１２の最低加熱量を確実に上回る、例えば４．５号で燃焼した場合に４０℃の湯が出湯される３０℃の湯を貯湯システム１１側から給湯器１２へ供給する。
【０１１７】
すなわち、
４．５[号]＝１１．２５[リットル／分]×（４０[℃]−３０[℃]）／２５[deg]より
貯湯システム１１側から供給する湯の温度は、
３０[℃]＝リモコンの設定温度４０[℃]−（４．５[号]×２５[deg]／１１．２５[リットル／分]）、となる。
【０１１８】
利用者は一度出湯をすると短時間の間に湯の断続的使用を行う場合が多い。すなわち、意図的なオン出湯動作の後、短時間の間に行われる次の使用は、熱交換器７２が冷えた状態でない場合の湯の使用になる。この時、貯湯タンク１４から給湯器１２に至る接続配管１６内は３０℃の湯で満たされている。
【０１１９】
一方、先ほどの熱交換器が冷えた状態での意図的なオン出湯動作では、給湯器１２において、たとえば、熱交換器７２を通る給湯用水管７２ａでは設定温度より高い例えば５０℃の湯が作られ、入水管７１からバイパス管８１を経て送り込まれた３０℃の湯と交ぜて設定温度である４０℃の湯を作り出すような制御（つまり、５０℃の給湯用水管７２ａ側と３０℃のバイパス管８１側の流量がそれぞれ５．６２５リットル、パイパス比１：１、となるような制御）が行われる。そして、出湯停止に伴い、給湯用水管７２ａ内では熱交換器７２に蓄積されている熱によって後沸きが生じ、例えば５０℃の湯が６５℃になる。
【０１２０】
この状態、すなわち、熱交換器７２が冷えた状態でない場合に利用者が出湯した場合には、給湯用水管７２ａからは、最初６５℃の湯が出る。たとえば、給湯用水管７２ａ側の６５℃の湯の流量が３．２１４リットル／分となりバイパス管８１側の３０℃の湯の流量が８．０３６リットル／分となるようなバイパス調整弁８２の制御が行われ、かつ給湯用水管７２ａ内の容量が例えば０．５リットルとすると、６５℃の湯は（０．５／３．２１４）×６０＝約９．３秒、に渡って給湯用水管７２ａから出る。
【０１２１】
６５℃の湯が給湯用水管７２ａから出終わる頃には、当初、貯湯タンク１４から給湯器１２に至る接続配管１６内に満たされていた３０℃の湯のうち、約１．７４４リットル（＝１１．２５×９．３／６０）、が使用される。この間は、バイパス調整弁８２のバイパス比の制御により、設定温度４０℃の湯が給湯器１２から出湯される。
【０１２２】
上記の約１．７４４リットルが使用された後は、設定温度が４０℃であるにもかかわらず出湯温度が徐々に降下する。すなわち、給湯用水管７２ａに入った３０℃の湯水が熱交換器７２に蓄えられていた熱を吸い出すため、熱交換器７２および給湯用水管７２ａから出てくる湯の温度が徐々に降下する。
【０１２３】
しかし、貯湯システム１１から給湯器１２までの配管距離が例えば３ｍ（水量で例えば２リットル）ならば、温度降下を初めてから約１．４秒後（≒（２−１．７４４）÷１１．２５×６０）には、出湯開始時に接続配管１６内に満たされていた３０℃の湯を使い終わり、貯湯システム１１側から設定温度＋１℃の湯が給湯器１２に到着（到着時には設定温度＋０℃）するので、徐々に出湯温度は上昇して設定温度に近づく。つまり、貯湯システム１１から給湯器１２までの配管距離が３ｍ程度であれば、ほぼ４０℃の出湯を維持することができる。
【０１２４】
ところが、貯湯システム１１から給湯器１２までの配管距離が３ｍを越えると、前述した温度の降下が大きすぎて、利用者が不快感を覚える場合が生じる。
【０１２５】
そこで、本実施の形態に係る貯湯システム１１では、３ｍを越えて配管をしなければならなかった場合には、意図的なオン出湯動作の後のオフ出湯動作において、例えばディップＳＷ等で設定される配管距離変更信号が示す配管距離に基づいて、貯湯システム１１側から供給する湯の温度を、出湯開始から所定量（初期供給量）の間は、それ以後の供給温度（定常供給温度）より所定温度上昇させた温度（初期供給温度）で出すように制御する。
【０１２６】
給湯器１２では、通常、熱交換器７２の給湯用水管７２ａからは設定温度より熱い湯が供給され、バイパス管８１からは設定温度より低い水が供給され、これらの混合比をバイパス調整弁８２で調整して設定温度の湯を作るという制御が行われるが、貯湯システム１１側から設定温度より所定温度上昇させた湯（初期供給温度の湯）が給湯器１２に到着した後、しばらくの間は、給湯用水管７２ａからは設定温度より低い温度の湯が供給され、バイパス管８１からは設定温度より高い温度の湯が供給され、これらの混合比をバイパス調整弁８２で調整して設定温度の湯を作るという制御が給湯器１２で行われる。これにより、配管距離が３ｍを越える場合であっても、設定温度より大きく低下した温度の湯が出なくなり、利用者の不快感を少しでも緩和することができる。
【０１２７】
詳述すると、前回、貯湯システム１１側から供給した湯の温度（例えば３０℃）と、今回の設定温度（例えば４０℃）と、配管距離（例えば６ｍ、水量換算で４リットル）に基づき、この配管距離に見合う水量（初期供給量、６ｍの場合には例えば４リットル）だけ、設定温度＋６℃（＝温度低下分１℃＋（今回の設定温度−前回貯湯システム１１側から供給した湯の温度）／２）の湯（初期供給温度の湯）を出し、その後、設定温度＋１℃（定常供給温度）の湯を出すようにする。
【０１２８】
このときの出湯状況は次のようになる。すなわち、前述した配管距離３ｍの場合と同様に、後沸きにより、給湯用水管７２ａ内にある６５℃の湯が出終わるまでは、接続配管１６側の３０℃と混合されて４０℃の湯が出湯され、この間に接続配管１６内の３０℃の湯が約１．７４４リットルが使用される。その後は、設定温度が４０℃であるにもかかわらず温度が徐々に降下（熱交換器７２に蓄えられた熱を給湯用水管７２ａが吸い出しながら温度が徐々に降下）する。温度降下を初めてから約１２秒後（≒（４−１．７４４）÷１１．２５×６０）には、出湯開始時に接続配管１６内に満たされていた３０℃の湯を使い終わり、貯湯システム１１側から設定温度＋６℃（途中の温度低下により、実際には４５℃）の湯（初期供給温度の湯）が給湯器１２に到着する。
【０１２９】
しかし、熱交換器７２に蓄えられていた熱の放出が行われる時間が、３ｍの場合の約１．４秒間に比べて、６ｍの場合の約１２秒はあまりに長時間に及ぶので、その間に、熱交換器７２に蓄えられていた熱が全て放出し終わり、供給される例えば３０℃の湯がそのまま熱交換器７２の給湯用水管７２ａから出るような状態になる。熱交換器７２の熱が全て放出し終ると、熱交換器７２自体が接続配管１６内にあった湯と同じ温度（本例では３０℃）になっている。
【０１３０】
熱交換器７２に蓄えられていた熱が全て放出し終わって、熱交換器７２全体が例えば３０℃になると、この熱交換器７２は設定温度の４０℃から見ると冷熱を蓄積していると見なすことができる。すなわち、熱交換器７２に蓄えられた熱の放出とは、逆に言うと冷熱の蓄積となり、この冷熱蓄積を解消するのに、設定温度以上の湯を熱交換器７２に供給する必要が生じる。なお、蓄えられていた熱の放出は上記のように配管距離が６ｍ時に全て放出し終わるので、配管距離がそれ以上長くても（たとえば、９ｍであっても）、変わらない。
【０１３１】
貯湯システム１１側から設定温度＋６℃（途中の温度低下により、実際には４５℃）の湯が給湯器１２に到着しても、その時点では給湯用水管７２ａ内は３０℃の湯水で満たされているので、給湯用水管７２ａから出る湯の温度は、最初、３０℃である。しかし、バイパス管８１からは設定温度４０℃より高い４５℃の湯が出るので、給湯用水管７２ａからは設定温度の４０℃より低い３０℃の湯を供給し、バイパス管８１からは設定温度の４０℃より高い４５℃の湯を供給し、これらの混合比をバイパス調整弁８２で調整して設定温度の湯を作るという制御により、急速に出湯温度は上昇して設定温度に近づく。
【０１３２】
例えば、バイパス調整弁８２によるバイパス比の限界が、給湯用水管側：バイパス管側＝１：１、の場合には、３０℃の給湯用水管７２ａ側の流量が５．６２５リットル／分、４５℃のバイパス管８１側の流量が５．６２５リットル／分となるようにバイパス調整弁８２が制御されて３７．５℃の湯が出るようになる。
【０１３３】
給湯用水管７２ａ内の容量が例えば０．５リットルの場合、給湯用水管７２ａ内にあった３０℃の湯が出終わるまでに約５．３秒（０．５÷５．６２５×６０）を要し、この間に、貯湯システム１１側から供給される４５℃、４リットルの湯（初期供給温度、初期供給量の湯）のうちの約１リットル（１１．２５÷６０×５．３）が使用される。この間は設定温度よりやや低い３７．５℃の湯（設定温度±３℃以内に収まる温度の湯）が給湯器１２から出る。
【０１３４】
ところで、既築住宅に貯湯システム１１を導入する場合に、今まで使用されていた給湯器（例えば１６号〜２４号程度）を補助熱源機として使用する場合がある。既設の給湯器は冷たい給水が供給されることを前提にしているので大型の場合が多く、既設の給湯器が一缶二水型の場合、たとえば、熱交換器は銅製であって４〜５ｋｇ位の重量がある。銅の比熱０．０９cal／g・Kとすると、熱交換器７２の熱容量は、水量換算で約０．３６〜０．４５リットルの水に相当する。
【０１３５】
前述した３７．５℃で約１リットルの出湯後に給湯用水管７２ａ内は、貯湯システム１１側から４６℃で出された湯（到達時４５℃の湯）で満たされるが、３０℃に冷え切った（冷熱蓄積した）熱交換器７２（３０℃で約０．３６〜０．４５リットルの水に相当）に熱を奪われるので、給湯用水管７２ａの出口に到達した時点では、約３８℃位になる（３８．７〜３７．９≒（（３０×（０．３６〜０．４５）＋４５×０．５）÷（（０．３６〜０．４５）＋０．５））。
【０１３６】
このように給湯用水管７２ａからは約３８℃位の湯が出てくるので、給湯器１２はバイパス調整弁８２のバイパス比を、給湯用水管７２ａ側を約７割、バイパス管８１側を約３割となるように変化させ、設定温度である４０℃の湯を作る。この給湯用水管７２ａからの約３８℃位の湯を使用した出湯は約３．８秒（０．５÷（１１．２５÷６０×０．７））に渡って行われ、貯湯タンクから出された４５℃４リットル（正確には、すでに１リットル使用しているので残り３リットル）の水量のうち、約０．７リットル（１１．２５÷６０×３．８）が使用される。
【０１３７】
この４０℃約０．７リットルの出湯後も給湯用水管７２ａ内は、貯湯システム１１側から４６℃で出された湯（到達時４５℃の湯）で満たされているが、この時点で熱交換器７２は約３８℃位になっているので、先ほどと同様に、熱交換器７２（３８℃で約０．３６〜０．４５リットルの水に相当）に熱を奪われ・・・のごとく、なかなか設定温度の湯が出ないうちに、貯湯システム１１側から４６℃で出された４リットルの湯（到達時４５℃）の約半分を使い切ってしまう。この頃、熱交換器７２の温度はほぼ設定温度の４０℃になる。到達時４５℃の４リットルの湯の後半を消費する期間では、設定温度よりやや高めの温度（例えば４５℃以下、配管放熱を加味すると例えば４４℃以下）の出湯が行われる。
【０１３８】
ところで、例えば３ｍの配管の場合、配管を通る間に１℃下がると考えて、貯湯システム１１からの出温度を設定温度＋１℃にしている。しかし、配管の長さが２倍の６ｍになっても、配管で２℃下がるわけではなく、例えば１．３℃の低下になる。すなわち、放熱の良い金属部分は配管長が３ｍでも６ｍでも共通なので、放熱し難いい配管の部分が長くなっても影響は少なく、温度降下は配管距離に単純に比例しない。
【０１３９】
しかし、接続配管１６内に３０℃の湯が滞留している間に配管自体も３０℃になる。すなわち、熱交換器７２の冷熱蓄積とおなじように配管自体も冷熱を蓄積するため、貯湯システム１１側から４６℃で出されても給湯器１２に届く湯温は例えば４４℃となる。これまでの説明では到達時４５℃としていたが、配管の冷熱蓄積を考慮して４４℃に低下するとして計算すると、熱交換器７２の温度がほぼ設定温度の４０℃になるまでに、４リットルのうちの前半の２リットルよりもさらにもう少し多くの流量が必要になる。しかし、４リットルまでは必要なく、
後半には出湯温度が設定温度より上昇する。
【０１４０】
また、既設の給湯器の中には、オフ出湯動作中はバイパス調整弁が動かない機種や、バイパス調整弁自体が無くバイパス比が固定の機種が存在し得る。このような機種の場合、例えば最初から少し熱めの湯が出る場合があり、そのときは、出湯当初の４６℃（到着時４４℃）の湯の供給量を４リットルにしても、熱交換器の冷熱蓄積を解消するに至らず、供給量が不足する。この場合、４リットルの後半になっても出湯温度が設定温度よりある程度低くなる。
【０１４１】
上述のように、組み合わせる給湯器のタイプによって出湯特性が異なるので、既設の様々な給湯器に対応可能とする意味で、配管長６ｍの場合の初期供給量を４リットルとし、初期供給温度を設定温度＋６℃（＝温度低下分１℃＋（今回の設定温度−前回貯湯システム１１側から出した出湯温度）／２）としている。
【０１４２】
また、熱交換器７２が設定温度に昇温した後も設定温度＋５℃（到着時）の湯を供給し続けると、バイパス調整弁８２を制御しても設定温度＋５℃の湯が出てしまう。そこで、熱交換器７２に蓄えられた熱の放出に関係する配管距離に見合う水量（初期供給量、６ｍの場合には例えば４リットル）だけ設定温度＋６℃（＝温度低下分１℃＋（今回の設定温度−前回貯湯システム１１側から出した出湯温度）／２）の湯（初期供給温度の湯）を出湯開始当初に貯湯システム１１から出し、その後は設定温度＋１℃（定常供給温度）の湯を出すようにする。
【０１４３】
なお、熱交換器が冷えた状態での意図的なオン出湯動作の後にすぐに湯を使用する（オフ出湯動作を行う）場合には、後沸きを考慮して、配管長を６ｍから３ｍを減じたり（流量換算で４リットル−２リットル）、前述の約１．７４４リットルを減じたり（４リットル−１．７４４リットル）しても良い。また熱交換器が冷えた状態での意図的なオン出湯動作の終了から次のオフ出湯動作が開始されるまでの経過時間に応じて上記減じる値を少なくしても良い。なお、オフ出湯動作後のオフ出湯動作による出湯の場合には後沸きは生じないので、減じる値は０としても良い。
【０１４４】
ところで、既設の給湯器を補助熱源機に再利用するがゆえに、オフ出湯動作時にバイパス調整弁８２が上記のような動きをしてくれない場合がある。すなわち、給湯用水管７２ａから設定温度より低い湯が供給され、バイパス管８１から設定温度より高い温度の湯が供給される場合に、これらの混合比をバイパス調整弁８２で調整して設定温度の湯を作るという制御が行われない場合がある。
【０１４５】
しかし、前述した約１．７４４リットルに相当する後沸きを使用した出湯後、設定温度が４０℃であるにもかかわらず出湯される湯の温度が徐々に降下する点は同じである。この温度降下の程度が、熱交換器７２に蓄えられた熱の放出に関係する配管距離に見合う水量と関連する点も同じであり、たとえバイパス調整弁８２が上記のような動きをしてくれない場合であっても、熱交換器７２に蓄えられた熱の放出に関係する配管距離に見合う水量（初期供給量）だけ設定温度を高めた湯（初期供給温度の湯）を出し、その後、設定温度＋１℃（定常供給温度）の湯を出すようにすることで、利用者の不快感を少しでも緩和することができる。
【０１４６】
なお、後沸きを考慮して、熱交換器が冷えた状態での意図的なオン出湯動作の後、すぐに湯を使用する（オフ出湯動作を行う）場合に流量換算を減じる点、また熱交換器が冷えた状態での意図的なオン出湯動作の終了からオフ出湯動作が開始されるまでの経過時間に応じて上記減じる値を少なくする点の利点も同じであり、またオフ出湯動作後のオフ出湯動作による出湯の場合は後沸きが生じないので減じる値を０とする点も同じなので、バイパス調整弁８２が上記のような動きをしてくれる、くれないにかかわらず、前回貯湯システム１１側から出した出湯温度と、今回の設定温度と、配管距離（配管距離変更信号）に基づいて、配管距離に見合う水量（初期供給量）だけ設定温度より高めの湯（初期供給温度の湯）を出し、その後、設定温度より配管での温度低下分だけ高めた温度（定常供給温度）の湯を出すようにする制御は有効である。
【０１４７】
次に、オフ出湯動作に係る処理を図９の流れ図に基づいて説明する。
【０１４８】
まず、前回の出湯で貯湯システム１１から給湯器１２へ供給した湯水の温度（前回供給温度）と今回の設定温度とを比較する（ステップＳ２０１）。前回供給温度が今回の設定温度より低い場合は（ステップＳ２０１；Ｙｅｓ）、初期供給温度Ｔｉを、Ｔｉ＝設定温度＋１℃＋（設定温度―前回供給温度）÷２、にて算出する（ステップＳ２０２）。
【０１４９】
次に、接続配管１６の長さＬｓをディップＳＷからの配管距離変更信号により取得する（ステップＳ２０３）。また、前回の出湯がオン出湯動作であったか否かを調べ、オン出湯動作であれば（ステップＳ２０４；Ｙｅｓ）、ステップＳ２０３で取得した配管長Ｌｓから、後沸き分に相当する長さを減じて冷却関連配管長Ｌｃを求め（ステップＳ２０５）、ステップＳ２０７へ移行する。たとえば、配管長Ｌｓから単純に所定長（たとえば３ｍ）を減じた値を冷却関連配管長Ｌｃとする、あるいは、前回の出湯終了からの経過時間が短いほど減じる値が大きくなるようにして冷却関連配管長Ｌｃを求める。なお、冷却関連配管長Ｌｃは、給湯器１２の熱交換器の温度を設定温度より低下させる分の水量に対応する配管長である。
【０１５０】
前回の出湯がオン出湯動作でない場合は（ステップＳ２０４；Ｎｏ）、ステップＳ２０３で得た配管長Ｌｓをそのまま冷却関連配管長Ｌｃに設定して（ステップＳ２０６）、ステップＳ２０７へ移行する。
【０１５１】
ステップＳ２０７では、冷却関連配管長Ｌｃを、出湯当初の初期供給温度の湯の供給量である初期供給量Ｖｉに換算する。
【０１５２】
その後、混合弁１７の出温度が初期供給温度Ｔｉになるように混合弁１７の混合比を設定する（ステップＳ２０８）。給湯器１２で出湯が開始されたら、出湯開始からの流量を積算し、初期供給量Ｖｉだけの出湯が行われたか否かを監視する（ステップＳ２０９）。初期供給量Ｖｉの出湯が行われる前に出湯が停止された場合は（ステップＳ２０９；Ｎｏ、Ｓ２１０；Ｙｅｓ）、本処理を終了する。
【０１５３】
初期供給量Ｖｉの出湯が行われたら（ステップＳ２０９；Ｙｅｓ）、混合弁１７の混合比を出温度が設定温度＋１℃になるように変更する（ステップＳ２１１）。その後は、該温度を維持し、出湯が停止したら（ステップＳ２１２；Ｙｅｓ）本処理を終了する。
【０１５４】
前回供給温度が今回の設定温度より低くない場合は（ステップＳ２０１；Ｎｏ）、当初から、混合弁１７の混合比を出温度が設定温度＋１℃になるように設定し（ステップＳ２１１）、該温度での湯水の供給を出湯停止まで継続する（ステップＳ２１２）。
【０１５５】
図９に示す処理では、前回供給温度が今回の設定温度より低くない場合に、出湯開始から設定温度＋１℃を供給するようにしたが、前回供給温度が今回の設定温度より高い場合に、出湯開始から所定量は、設定温度＋１℃より低い温度の湯を給湯器１２へ供給するように構成されてもよい。すなわち、前回供給温度が今回の設定温度より高い場合には、今回の出湯開始時点で接続配管１６の中に今回の設定温度より高い温度の湯が停留している。出湯開始後は、この湯によって給湯器１２の熱交換器が今回の設定温度より高い温度へ昇温され蓄熱される。そのため、設定温度＋１℃の湯を供給すると、設定温度より高い温度の湯が出湯され、なかなか設定温度に下がらない。
【０１５６】
そこで、出湯開始当初から所定量は設定温度より低い温度の湯を貯湯システム１１から給湯器１２へ供給し、その後、設定温度＋１℃の湯を供給する。給湯器１２に設定温度より低い温度の湯が到達すると、熱交換器＠７２の給湯用水管７２ａから出てくる設定温度より高い温度の湯とバイパス管８１から出てくる設定温度より低い温度の湯とが混合されて設定温度の湯が出湯される。この出湯を継続するうちに、熱交換器７２の温度は次第に低下する。設定温度より低い温度の湯が終了して設定温度＋１℃の湯が給湯器１２に到達する頃には、熱交換器７２はほぼ設定温度まで下がり、以後は、設定温度の出湯が行われる。
【０１５７】
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。
【０１５８】
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。
【０１５９】
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。
【０１６０】
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。
【０１６１】
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。
【０１６２】
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。
【０１６３】
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。
【０１６４】
実施の形態では、初期供給温度Ｔｉを、Ｔｉ＝設定温度＋１℃＋（設定温度−前回供給温度）÷２、にて算出したが、これに限定されるものではない。たとえば、給湯器１２のバイパス比が固定の場合はそのバイパス比に応じた温度にすればよく、給湯用水管側：バイパス管側＝ａ：ｂならば、Ｔｉ＝設定温度＋１℃＋（設定温度−前回供給温度）×（ａ／ａ＋ｂ）、などとすることができる。
【０１６５】
初期供給量は、給湯器１２のタイプが分かる場合は、それに合わせて変更してもよい。たとえば、給湯器１２の熱交換器７２の熱容量やバイパス比の上限、固定バイパス比などが分かる場合は、これらに見合った初期供給量を設定すればよい。
【符号の説明】
【０１６６】
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（共通のリモコン）
９１…給湯水管出口温度センサ
【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、
熱源とこの熱源で加熱される熱交換器とを備えて入水口から供給される水を前記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、
前記補助熱源機を通じて出湯する際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、
前記補助熱源機を通じて出湯する際に、前記熱源をオンにして出湯するオン出湯動作と、前記熱源をオフにして出湯するオフ出湯動作のいずれを行うか判断し、
オフ出湯動作を行うと判断した場合であって前回の出湯時に前記補助熱源機へ供給した湯水の温度が今回の設定温度より低い場合には、前記補助熱源機に、前記接続配管での温度低下分に相当する所定温度を設定温度に加えた温度よりさらに高い初期供給温度の湯を出湯当初に所定の初期供給量だけ供給し、その後、設定温度に前記所定温度を加えた温度の湯を供給す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】
前記混合弁から前記補助熱源機までの前記接続配管の長さが長い場合は短い場合に比べて前記初期供給量を多くする
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】
前回の出湯がオン出湯動作の場合は、前回の出湯がオフ出湯動作の場合に比べて前記初期供給量を少なくする
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】
前回の出湯がオン出湯動作の場合は、前回の出湯終了からの経過時間が短いほど前記初期供給量を少なくする
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の貯湯システム。
【請求項５】
前記制御部は、前記初期供給湯温を、前回の出湯時に前記補助熱源機へ供給した湯水の温度と、今回の設定温度とに基づいて設定する
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】
前記補助熱源機は、前記熱交換器と、前記熱源と、一端が前記入水口でありかつ他端が前記熱交換器の入側に接続された入水管と、前記熱交換器の出側に一端が接続され他端が出湯口に通じた出湯管と、前記熱交換器をバイパスして前記入水管と前記出湯管とを接続するバイパス管とを有する
ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の貯湯システム。
【請求項７】
前記補助熱源機はさらに、前記バイパス管に介挿されて開度が調整可能なバイパス調整弁と、出湯温度が設定温度となるように前記熱源による加熱量および前記バイパス調整弁の開度を制御する第２制御部とを有する
ことを特徴とする請求項６に記載の貯湯システム。
【請求項８】
前記第２制御部は、前記オフ出湯動作中に、出湯温度が設定温度となるように前記バイパス調整弁の開度を制御する
ことを特徴とする請求項７に記載の貯湯システム。
【請求項９】
前記制御部は、前記貯湯タンク内の湯水の温度が設定温度に前記所定温度を加えた温度未満の場合および前記貯湯タンク内の湯水の温度が設定温度に前記所定温度を加えた温度以上であっても前記補助熱源機の熱交換器が冷えている場合は前記オン出湯動作を行うと判断し、該オン出湯動作では、前記補助熱源機の熱源がオンした状態で設定温度の湯が出湯されるように設定温度より一定温度以上低い温度の湯水が前記補助熱源機に供給さ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乃至８のいずれか１項に記載の貯湯システム。
【請求項１０】
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９に記載の貯湯システム。
【請求項１１】
前記制御部は、オフ出湯動作を行うと判断した場合であって前回の出湯時に前記補助熱源機へ供給した湯水の温度が今回の設定温度より高い場合は、前記補助熱源機に、設定温度より低い温度の湯を出湯当初に所定量だけ供給し、その後、設定温度に前記所定温度を加えた温度の湯を供給す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乃至１０のいずれか１項に記載の貯湯システム。
【請求項１２】
前記補助熱源機を含む
ことを特徴とする請求項１乃至９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、
熱源とこの熱源で加熱される熱交換器とを備えて入水口から供給される水を前記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、
前記補助熱源機を通じて出湯する際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、
前記補助熱源機を通じて出湯する際に、前記熱源をオンにして出湯するオン出湯動作と、前記熱源をオフにして出湯するオフ出湯動作のいずれを行うか判断し、
オフ出湯動作を行うと判断した場合であって前回の出湯時に前記補助熱源機へ供給した湯水の温度が今回の設定温度より低い場合には、前記補助熱源機に、前記接続配管での温度低下分に相当する所定温度を設定温度に加えた温度よりさらに高い初期供給温度の湯を出湯当初に所定の初期供給量だけ供給し、その後、設定温度に前記所定温度を加えた温度の湯を供給す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】
前記混合弁から前記補助熱源機までの前記接続配管の長さが長い場合は短い場合に比べて前記初期供給量を多くする
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】
前回の出湯がオン出湯動作の場合は、前回の出湯がオフ出湯動作の場合に比べて前記初期供給量を少なくする
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】
前回の出湯がオン出湯動作の場合は、前回の出湯終了からの経過時間が短いほど前記初期供給量を少なくする
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の貯湯システム。
【請求項５】
前記制御部は、前記初期供給湯温を、前回の出湯時に前記補助熱源機へ供給した湯水の温度と、今回の設定温度とに基づいて設定する
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】
前記補助熱源機は、前記熱交換器と、前記熱源と、一端が前記入水口でありかつ他端が前記熱交換器の入側に接続された入水管と、前記熱交換器の出側に一端が接続され他端が出湯口に通じた出湯管と、前記熱交換器をバイパスして前記入水管と前記出湯管とを接続するバイパス管とを有する
ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の貯湯システム。
【請求項７】
前記補助熱源機はさらに、前記バイパス管に介挿されて開度が調整可能なバイパス調整弁と、出湯温度が設定温度となるように前記熱源による加熱量および前記バイパス調整弁の開度を制御する第２制御部とを有する
ことを特徴とする請求項６に記載の貯湯システム。
【請求項８】
前記第２制御部は、前記オフ出湯動作中に、出湯温度が設定温度となるように前記バイパス調整弁の開度を制御する
ことを特徴とする請求項７に記載の貯湯システム。
【請求項９】
前記制御部は、前記貯湯タンク内の湯水の温度が設定温度に前記所定温度を加えた温度未満の場合および前記貯湯タンク内の湯水の温度が設定温度に前記所定温度を加えた温度以上であっても前記補助熱源機の熱交換器が冷えている場合は前記オン出湯動作を行うと判断し、該オン出湯動作では、前記補助熱源機の熱源がオンした状態で設定温度の湯が出湯されるように設定温度より一定温度以上低い温度の湯水が前記補助熱源機に供給さ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乃至８のいずれか１項に記載の貯湯システム。
【請求項１０】
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９に記載の貯湯システム。
【請求項１１】
前記制御部は、オフ出湯動作を行うと判断した場合であって前回の出湯時に前記補助熱源機へ供給した湯水の温度が今回の設定温度より高い場合は、前記補助熱源機に、設定温度より低い温度の湯を出湯当初に所定量だけ供給し、その後、設定温度に前記所定温度を加えた温度の湯を供給す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乃至１０のいずれか１項に記載の貯湯システム。
【請求項１２】
前記補助熱源機を含む
ことを特徴とする請求項１乃至９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９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１３−４４４９３（Ｐ２０１３−４４４９３Ａ）
【公開日】平成２５年３月４日（２０１３．３．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１８４１７４（Ｐ２０１１−１８４１７４）
【出願日】平成２３年８月２５日（２０１１．８．２５）
【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３月４日（２０１３．３．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年８月２５日（２０１１．８．２５）
【出願人】（０００１２９２３１）株式会社ガスター (277)
【Ｆターム（参考）】
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