貯湯式給湯装置
【課題】不凍水抜き栓を介して設置された貯湯式給湯装置において、配管の水抜きをされた場合に、給湯開始時に予期しない高温給湯がされる恐れがあった。
【解決手段】給湯開始直後は貯湯温度センサ１８で検出する貯湯温度を用いて混合制御弁５をフィードフォワード制御し、その後給湯温度センサ２０で検出する給湯温度を用いてフィードバック制御を行うようにした貯湯式給湯装置において、一日の最初の給湯を判定する初回給湯判定手段３０を設け、初回給湯開始時は、混合制御弁５をフィードフォワード制御し、給湯温度センサ２０が所定温度を検出してから混合制御弁５をフィードバック制御するように切り換えることで、配管内が湯水で満たされた状態になってからフィードバック制御が開始されるので予期しない高温給湯を防止すると共に、初回給湯以外の給湯開始時の給湯温度の立ち上がりを早くできる。
【解決手段】給湯開始直後は貯湯温度センサ１８で検出する貯湯温度を用いて混合制御弁５をフィードフォワード制御し、その後給湯温度センサ２０で検出する給湯温度を用いてフィードバック制御を行うようにした貯湯式給湯装置において、一日の最初の給湯を判定する初回給湯判定手段３０を設け、初回給湯開始時は、混合制御弁５をフィードフォワード制御し、給湯温度センサ２０が所定温度を検出してから混合制御弁５をフィードバック制御するように切り換えることで、配管内が湯水で満たされた状態になってからフィードバック制御が開始されるので予期しない高温給湯を防止すると共に、初回給湯以外の給湯開始時の給湯温度の立ち上がりを早くできる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、不凍水抜き栓を介して設置される貯湯式給湯装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来よりこの種の貯湯式給湯装置においては、図５に示すように、湯水を貯湯する貯湯タンク１０１と、貯湯タンク１０１の湯水を加熱する加熱手段１０２と、この貯湯タンク１０１下部に給水する給水管１０３と、貯湯タンク１０１上部から出湯する出湯管１０４と、給水管１０３から分岐された給水バイパス管１０５と、出湯管１０４からの湯と給水バイパス管１０５からの水とを所望の給湯設定温度に混合する混合制御弁１０６と、この混合制御弁１０６の出口側に接続された給湯管１０７と、貯湯タンク１０１内が所定の負圧状態となると空気を吸引する負圧吸気弁１０８と、貯湯タンク１０１の貯湯温度を検出する複数の貯湯温度センサ１０９と、給湯管１０７を流れる湯の流量を検出する流量センサ１１０と、給湯管１０７を流れる湯の温度を検出する給湯温度センサ１１１と、給水の温度を検出する給水温度センサ１１２とを備え、流量センサ１１０が流量を検出開始した給湯開始時には、貯湯温度センサ１０９が検出していた貯湯タンク１０１上部の貯湯温度と給水温度とに基づいて混合制御弁１０６の混合比を決定するフィードフォワード制御を行い、流量センサ１１０で一定量の給湯をカウントした後に給湯温度センサ１１１の検出温度と給湯設定温度との偏差に基づいて混合制御弁１０６の混合比をフィードバック制御するものであった。（特許文献１参照）。
【０００３】
また、寒冷地においては、地表近くあるいは家屋内の給水管１０３および給湯管１０７の凍結を防止するために、給水管１０３および給湯管１０７内の湯水を排水するための不凍水抜き栓１１３を介して貯湯式給湯装置を設置する場合がある。なお、不凍水抜き栓１１３は地域ごとに定められている凍結深度以下に埋設され、手動あるいは電動で排水状態、給水状態に切り換えられるもので、特許文献２や特許文献３に示されるようなものが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−２０６８０４号公報
【特許文献２】実開昭６０−１７５９６３号公報
【特許文献３】特開２００１−４０５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、このような不凍水抜き栓１１３を介して設置された貯湯式給湯装置においては、夜間に不凍水抜き栓１１３を排水状態とすると、給水管１０３、出湯管１０４、給水バイパス管１０５、および給湯管１０７の湯水が抜かれ、さらに貯湯タンク１０１の頂部付近の湯水も一部空気と置換する場合があるため、朝になって不凍水抜き栓１１３を給水状態に切り換えて蛇口を開いた時に、給水によって給湯管１０７へ排出される空気によって流量センサ１１０の羽根車が回転され、流量センサ１１０を通過する空気を湯水と同様に検出するため、一定量をカウントすると混合制御弁１０６をフィードバック制御することとなる。
【０００６】
しかし、このようにフィードバック制御を開始した時、給湯温度センサ１１１が検出している温度は湯水の温度ではなく空気の温度であるため、給湯設定温度に対して低いままで推移し、混合制御弁１０６は出湯管１０４側が過剰に開いた状態へと制御されることとなる。そこへ貯湯タンク１０１や出湯管１０４の空気が抜けきり、貯湯タンク１０１上部の高温の湯が供給されると、貯湯タンク１０１上部の高温の湯がそのままあるいは給湯設定温度に対して高い温度に混合されて給湯されてしまうことがあった。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は上記課題を解決するため、請求項１では、湯水を貯湯する貯湯タンクと、この貯湯タンクの湯水を加熱する加熱手段と、前記貯湯タンクの下部に給水する給水管と、前記貯湯タンク上部から出湯する出湯管と、前記給水管から分岐された給水バイパス管と、前記出湯管からの湯と前記給水バイパス管からの水とを所望の給湯設定温度になるように混合する混合制御弁と、この混合制御弁からの湯水を給湯する給湯管と、この給湯管を流れる湯水の流量を検出する流量センサと、前記給湯管を流れる湯水の温度を検出する給湯温度センサと、前記貯湯タンクの貯湯温度を検出する貯湯温度センサとを備え、給湯開始直後は前記貯湯温度センサで検出する貯湯温度を用いて前記混合制御弁をフィードフォワード制御し、その後前記給湯温度センサで検出する給湯温度を用いてフィードバック制御を行うようにした貯湯式給湯装置において、一日の最初の給湯を判定する初回給湯判定手段を設け、初回給湯開始時は、前記混合制御弁をフィードフォワード制御し、前記給湯温度センサが所定温度を検出してから前記混合制御弁をフィードバック制御するように切り換えるようにした。
【０００８】
また、請求項２では、前記請求項１において、前記初回給湯判定手段は、初回給湯開始時に前記給湯温度センサが前記所定温度を検出したことを以て、それ以降の給湯を一日の最初の給湯ではないと判定するようにした。
【０００９】
また、請求項３では、前記請求項２において、前記所定温度は、前記給湯設定温度より一定温度低い温度とした。
【００１０】
また、請求項４では、前記請求項２または３において、前記初回給湯判定手段は、所定時刻以降の最初の給湯を一日の最初の給湯と判定するようにした。
【００１１】
また、請求項５では、前記請求項４において、凍結の恐れのある状態を検出する温度センサを設け、前記初回給湯判定手段は、凍結の恐れがない場合には、一日の最初の給湯と判定しないようにした。
【００１２】
また、請求項６では、前記請求項２または３において、給水管および給湯管の湯水を排水する不凍水抜き栓の作動を検知する排水検知手段を設け、前記初回給湯判定手段は、前記排水検知手段による不凍水抜き栓の作動を検知したことを以て、それ以降の最初の給湯を一日の最初の給湯と判定するようにした。
【００１３】
また、請求項７では、前記請求項１〜６のいずれか一項において、初回以外の給湯開始時は、給湯開始直後は前記貯湯温度センサで検出する貯湯温度を用いて前記混合制御弁をフィードフォワード制御し、その後、給湯開始からの時間が一定時間経過した、あるいは給湯開始からの累積流量が一定流量に到達したことを以て前記給湯温度センサで検出する給湯温度を用いて前記混合制御弁をフィードバック制御するように切り換えるようにした。
【発明の効果】
【００１４】
このように、一日の最初の給湯開始を判定する初回給湯判定手段によって一日の最初の給湯開始とそれ以外を判定するので、配管内が湯水で満たされている際の給湯開始時は、給湯温度が給湯設定温度になるように早期に混合制御弁をフィードバック制御することが可能であると共に、一日の最初の給湯開始時は、不凍水抜き栓の作動によって配管内に存在することとなった空気を確実に排出したことを検出した後に混合制御弁のフィードバック制御が開始されるため、予期しない高温給湯が行われることがなく、不凍水抜き栓を介した貯湯式給湯装置において安全に給湯開始することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の第１実施形態の概略構成図。
【図２】第１実施形態の作動を説明するフローチャート。
【図３】第２実施形態の概略構成図。
【図４】第２実施形態の作動を説明するフローチャート。
【図５】従来の貯湯式給湯装置の概略構成図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
次に、本発明の第１の実施形態の貯湯式給湯装置を図１、図２に基づいて説明する。
【００１７】
図１において、１は湯水を貯湯する貯湯タンク、２は貯湯タンク１底部に接続された給水管、３は貯湯タンク１頂部に接続された出湯管、４は給水管２から分岐した給水バイパス管、５は出湯管３からの湯と給水バイパス管４からの水とを混合し、その混合比を制御して所望の給湯設定温度を給湯するための混合制御弁、６は混合弁７で混合された湯を蛇口（図示せず）に給湯するための給湯管、７は貯湯タンク１の下部と上部を湯水が循環可能に接続した循環回路、８は循環回路７途中に設けられ、その回転数を可変できる循環ポンプである。
【００１８】
９は冷媒を圧縮吐出し回転数可変の圧縮機、１０は一次側に圧縮機９からの冷媒が流通されると共に二次側に循環回路７の水が流通し、高温高圧冷媒から放熱して水を加熱するための水冷媒熱交換器、１１は水冷媒熱交換器１０からの冷媒を減圧膨張させる開度可変の減圧器、１２は減圧器１１で減圧された冷媒を蒸発させる蒸発器、１３は蒸発器１２に大気熱を供給するための回転数可変の送風機であり、圧縮機９、水冷媒熱交換器１０、減圧器１１、蒸発器１２で加熱手段１４を構成している。
【００１９】
１５は給水管２途中に設けられ市水を一定の給水圧に減圧する給水減圧弁、１６は貯湯タンク１の上部に連通して設けられ貯湯タンク１内が負圧になった場合に開弁して貯湯タンク１内に空気を導入する負圧吸気弁、１７は給水減圧弁１５の一次側および給湯管６から分岐した位置に介在して凍結深度以下の地中に埋設され、給水を止水すると共に給水管２および給湯管６の水抜きを行うための不凍水抜き栓、１７ａは不凍水抜き栓１７の操作ハンドル、１７ｂは不凍水抜き栓１７の排水口、１７ｃは不凍水抜き栓１７の排湯口である。
【００２０】
１８ａ〜ｅは貯湯タンク１の側面上下に複数設けられ貯湯タンク１内の貯湯温度を検出する貯湯温度センサ、１９は給湯管６途中に設けられ給湯流量を内部の羽根車の回転数により検出する流量センサ、２０は給湯温度を検出する給湯温度センサ、２１は給水温度を検出する給水温度センサ、２２は循環回路７途中に設けられ水冷媒熱交換器１０に流入する湯水の温度（入水温度）を検出する入水温度センサ、２３は循環回路７途中に設けられ水冷媒熱交換器１０から貯湯タンク１に戻る湯水の温度（沸き上げ温度）を検出する沸き上げ温度センサ、２４は圧縮機９から水冷媒熱交換器１０に流入する冷媒の温度（吐出温度）を検出する吐出温度センサ、２５は外気温度を検出する外気温度センサである。
【００２１】
２６は所望の給湯設定温度を設定する給湯温度設定スイッチ２６ａとその他の設定スイッチ２６ｂと給湯設定温度を表示する表示器２６ｃを有したリモートコントローラである。
【００２２】
２７は貯湯温度センサ１８ａ〜ｅ、流量センサ１９、給湯温度センサ２０、給水温度センサ２１、入水温度センサ２２、沸き上げ温度センサ２３、吐出温度センサ２４、外気温度センサ２５の検出値が入力されると共にリモートコントローラ２６と通信可能に接続され、混合制御弁５、循環ポンプ８、圧縮機９、減圧器１１、送風機１３の作動を予め記憶されたプログラムに従って制御する制御部である。
【００２３】
そして、制御部２７には、混合制御弁５を最上部の貯湯温度センサ１８ａで検出する貯湯温度と給水温度センサ２１で検出する給水温度に基づいてフィードフォワード制御するＦＦ制御手段２８と、混合制御弁５を給湯温度センサ２０で検出する給湯温度に基づいてフィードバック制御するＦＢ制御手段２９と、一日の最初の給湯を判定する初回給湯判定手段３０が設けられている。
【００２４】
ここで、初回給湯判定手段３０は、所定時刻になると初回フラグをＯＮし、初回フラグがＯＮされている際の給湯を一日の最初の給湯と判定し、最初の給湯が行われたことを検知すると初回フラグをＯＦＦし、初回フラグがＯＦＦされている際の給湯は一日の最初の給湯ではないと判定するようにしている。前記所定時刻は、給湯する頻度が低く、かつ不凍水抜き栓１７が排水状態となる時間帯である深夜時間帯の時刻であることが好ましい。
【００２５】
次に、この第１実施形態の作動を図２に示すフローチャートに基づいて説明する。
【００２６】
ここでは、冬期の夜間にユーザーが不凍水抜き栓１７を操作して、給水管２および給湯管６の湯水が水抜きをされた状態を前提として説明する。
【００２７】
次に、電力料金単価の安価な深夜時間帯となると、制御部２７は、加熱手段１４の定格加熱能力を沸き上げ目標温度と最下部の貯湯温度センサ１８ｅで検出する貯湯タンク１底部の被加熱水の温度との温度差で除して加熱手段１４を通過させる被加熱水の目標循環量を算出し、予め記憶されている目標循環量と目標回転数との関係（式またはデータマップ）から、この目標循環量に応じた循環ポンプ８の目標回転数を設定し、圧縮機９、減圧器１１、送風機１３の作動を開始して加熱手段１４を駆動すると共に循環ポンプ８を目標回転数で駆動して沸き上げ運転を開始する。
【００２８】
そして、貯湯タンク１最下部の貯湯温度センサ１８ｅが所定温度以上に達したことを検出するか、現在時刻が深夜時間帯の終了時刻に達すると、制御部２６は、圧縮機９、減圧器１１、送風機１３の作動を停止して加熱手段１４を停止すると共に循環ポンプ８を停止して沸き上げ運転を終了するようにしている。
【００２９】
この沸き上げ運転の最中に、所定時刻（ここではＡＭ３：００）になると（ステップＳ１）、外気温度センサ２５で検出する外気温度が凍結の恐れのある所定の低外気温度以下の場合（ステップＳ２でＹ）、初回給湯判定手段３０は初回フラグをＯＮにする（ステップＳ３）。
【００３０】
そして、不凍水抜き栓１７の給水状態への切り換えの後に蛇口が開かれると、不凍水抜き栓１７の排水動作によって導入された給水管２、出湯管３、および給水バイパス管４の空気、さらに場合によっては貯湯タンク１頂部付近の一部の空気が給水によって蛇口へ向けて排出される。
【００３１】
この空気の排出によって流量センサ１９が所定の流量（ここでは１．５ｌ／ｍｉｎ）以上を不安定ながらも検出し（ステップＳ４）、ＦＦ制御手段２８が貯湯温度センサ１８ａで検出する貯湯温度と給水温度センサ２１で検出する給水温度とに基づいて混合制御弁５の混合比をフィードフォワード制御する（ステップＳ５）。
【００３２】
次に、ステップＳ６で初回給湯であるかを判定し、ここでは初回フラグがＯＮされているため初回給湯であるので、ステップＳ７へ進み、給湯温度センサ２０で検出する給湯温度が所定温度（ここでは給湯設定温度より一定温度Ｘ低い温度）に到達したかどうかを判定する。
【００３３】
そして、給湯温度が所定温度に到達すると初回給湯判定手段３０は初回フラグをＯＦＦし（ステップＳ８）、次いで混合制御弁５の制御をＦＦ制御手段２８からＦＢ制御手段２９へ切り換え、ＦＢ制御手段２９が給湯温度センサ２０で検出する給湯温度と給湯設定温度との偏差に基づいて混合制御弁５の混合比をフィードバック制御するようにしている（ステップＳ９）。
【００３４】
このようにして、初回給湯である場合には、給湯温度センサ２０が給湯設定温度より一定温度低い温度を検出するまでフィードフォワード制御を行うようにしたので、配管内の空気が抜けきるまではフィードバック制御を行わずに確実にフィードフォワード制御を継続することができ、予期しない高温給湯が行われることがないものである。
【００３５】
また、初回フラグのＯＦＦ条件を給湯温度センサ２０が所定温度を検出したこととしたので、初回の給湯を空気を排出しきる前で止めたり、流量センサ１９が検出する空気の流量が不安定であることに起因する給湯終了判定があったりした場合は、配管内の空気が抜けきらず給湯温度センサ２０の位置まで湯水が到達しないため、初回フラグがＯＦＦされず、給湯管６の給湯温度センサ２０の位置まで確実に湯水で満たされたことにより初回フラグがＯＦＦされるため、確実に予期しない高温給湯を防止することができる。ここで、前記所定温度は、給湯設定温度より一定温度低い温度が好ましく、給湯設定温度より一定温度低い温度とすることによって、給湯設定温度の高低に関わらず、より確実に配管内に湯水が満たされたことを検知できる。
【００３６】
そして、流量センサ１９が給湯終了判定となる所定の流量（ここでは１．０Ｌ／ｍｉｎ）以下を検出すると（ステップＳ１０でＹ）、給湯終了と判定し、混合制御弁５を待機時の制御に移行する（ステップＳ１１）。ここで、待機時の制御は、例えば給湯終了判定から一定時間は混合制御弁５を給湯終了判定時の混合比のままで継続し、その後、混合制御弁５の混合比を湯側を閉じ、水側を開くようにすることとする。このように、待機時の制御によって、給湯終了から一定時間は再出湯時の給湯温度の立ち上がりを早くすることができると共に、一定時間内に再出湯がなかった場合は、出湯管３と給水バイパス管４とを混合制御弁５によって遮断し、出湯管３と給水バイパス管４とを介した貯湯タンク１内の湯水の回り込みを防止することができる。
【００３７】
そして、一日の二回目以降の給湯開始時には、初回フラグがＯＦＦされているため、前記ステップＳ６でＮとなり、ステップＳ１２へ進み、給湯開始から予め定められた一定時間が経過するとＦＦ制御手段２８によるフィードフォワード制御からＦＢ制御手段２９によるフィードバック制御へ切り換えられ、予期しない高温給湯を行うことなく安全に素早く給湯設定温度の給湯を行うことができる。ここで、前記ステップＳ１２では給湯開始から一定時間が経過するとフィードバック制御に切り換えられるようにしているが、一定時間ではなく、流量センサ１９が検出する給湯開始からの累積流量が予め定められた一定流量に達したことを以てフィードフォワード制御からフィードバック制御に切り換えるようにしてもよいものである。
【００３８】
なお、前記ステップＳ２で凍結の恐れのない場合は、初回フラグをＯＮにしないようにしているので、不凍水抜き栓１７が操作されることがない冬期以外の時期においては、一日の最初の給湯においても二回目以降の給湯と同じく、フィードフォワード制御から素早くフィードバック制御に切り換えることができるので、給湯開始時の給湯温度の立ち上がりを安全かつ素早くすることができる。また、この第１実施形態では凍結の恐れを外気温度センサ２５の検出する外気温度に基づいて判断しているが、複数日分の給水温度の最低温度の平均値が予め定められた温度以下であると凍結の恐れがあると判断するようにしてもよく、給水温度を検出するセンサとして、給水温度センサ２１以外にも入水温度センサ２２や貯湯タンク１最下部の貯湯温度センサ１８ｅを用いることも可能である。
【００３９】
このように、一日の最初の給湯開始を判定する初回給湯判定手段３０によって一日の最初の給湯開始とそれ以外を判定するので、配管内が湯水で満たされている際の給湯開始時は、給湯温度が給湯設定温度になるように早期に混合制御弁５をフィードバック制御することが可能であると共に、一日の最初の給湯開始時は、不凍水抜き栓１７の作動によって配管内に存在することとなった空気を確実に排出したことを検出した後に混合制御弁５のフィードバック制御が開始されるため、予期しない高温給湯が行われることがなく、不凍水抜き栓１７を介した貯湯式給湯装置において安全に給湯開始することができる。
【００４０】
次に、本発明の第２実施形態の貯湯式給湯装置を図３、図４に基づいて説明する。なお、前記第１実施形態と同じ構成は同じ符号を付してその説明を省略する。
【００４１】
図３において、この第２実施形態の不凍水抜き栓１７は操作ハンドルの代わりに電動モータ１７ｄが設けられ、ユーザーのボタン操作によってこの電動モータ１７ｄを排水状態、給水状態に切り換える指示を出力する操作盤１７ｅが設けられている。そして、操作盤１７ｅからの操作信号はリモートコントローラ２６を介して制御部２７に入力されるようにして排水検知手段３１を構成している。
【００４２】
次に、この第２実施形態の作動について図４に示すフローチャートに基づいて説明する。
【００４３】
ユーザーが操作盤１７ｅを操作して不凍水抜き栓１７を排水状態にすると、操作盤１７ｅからの操作信号（排水信号）がリモートコントローラ２６を介して制御部２７へ入力され、排水検知手段３１は不凍水抜き栓１７が排水状態であると判断し（ステップＳ１３）、初回給湯判定手段３０は初回フラグをＯＮとする（ステップＳ３）。
【００４４】
そして、不凍水抜き栓１７の給水状態への切り換えの後に蛇口が開かれると、不凍水抜き栓１７の排水動作によって導入された給水管２、出湯管３、および給水バイパス管４の空気、さらに場合によっては貯湯タンク１頂部付近の一部の空気が給水によって蛇口へ向けて排出される。
【００４５】
この空気の排出によって流量センサ１９が所定の流量（ここでは１．５ｌ／ｍｉｎ）以上を不安定ながらも検出し（ステップＳ４）、ＦＦ制御手段２８が貯湯温度センサ１８ａで検出する貯湯温度と給水温度センサ２１で検出する給水温度とに基づいて混合制御弁５の混合比をフィードフォワード制御する（ステップＳ５）。
【００４６】
次に、ステップＳ６で初回給湯であるかを判定し、ここでは初回フラグがＯＮされているため初回給湯であるので、ステップＳ７へ進み、給湯温度センサ２０で検出する給湯温度が所定温度（ここでは給湯設定温度より一定温度低い温度）に到達したかどうかを判定する。
【００４７】
そして、給湯温度が所定温度に到達すると初回給湯判定手段３０は初回フラグをＯＦＦし（ステップＳ８）、次いで混合制御弁５の制御をＦＦ制御手段２８からＦＢ制御手段２９へ切り換え、ＦＢ制御手段２９が給湯温度センサ２０で検出する給湯温度と給湯設定温度との偏差に基づいて混合制御弁５の混合比をフィードバック制御するようにしている（ステップＳ９）。
【００４８】
このようにして、初回給湯である場合には、給湯温度センサ２０が給湯設定温度より一定温度低い温度を検出するまでフィードフォワード制御を行うようにしたので、配管内の空気が抜けきるまではフィードバック制御を行わずに確実にフィードフォワード制御を継続することができ、予期しない高温給湯が行われることがないものである。
【００４９】
また、前記ステップＳ１３で不凍水抜き栓１７が排水状態でなかったと排水検知手段３１が判断した場合は、初回フラグがＯＮにされないため、その後のステップＳ６で初回給湯でないと判断し、ステップＳ１２へ進み、給湯開始から予め定められた一定時間が経過するとＦＦ制御手段２８によるフィードフォワード制御からＦＢ制御手段２９によるフィードバック制御へ切り換えられ、予期しない高温給湯を行うことなく安全に素早く給湯設定温度の給湯を行うことができる。
【００５０】
なお、排水検知手段３１は、操作盤１７ｅからの排水操作信号によって排水状態であると判断することに代えて、操作盤１７ｅからの給水操作信号によって排水状態であったと判断するようにしてもよい。また、操作盤１７ｅからの信号をリモートコントローラ２６を介して制御部２７へ伝達するようにしているが、操作盤１７ｅの信号線を制御部２７へ直接接続する構成としてもよい。また、排水検知手段３１として操作盤１７ｅの操作信号を制御部２７へ伝達する構成に代えて、ユーザーがリモートコントローラ２６を操作することにより不凍水抜き栓１７を作動させた旨を手動で入力する構成としてもよいものである。
【００５１】
このように、排水検知手段３１によって不凍水抜き栓１７の作動の有無を検知し、初回給湯判定手段３０は、不凍水抜き栓１７が排水状態とされた場合に初回給湯と判定し、排水状態とされなかった場合は初回給湯と判定しないようにしているので、配管内が湯水で満たされている際の給湯開始時は、給湯温度が給湯設定温度になるように早期に混合制御弁５をフィードバック制御することが可能であると共に、一日の最初の給湯開始時は、不凍水抜き栓１７の作動によって配管内に存在することとなった空気を確実に排出したことを検出した後に混合制御弁５のフィードバック制御が開始されるため、予期しない高温給湯が行われることがなく、不凍水抜き栓１７を介した貯湯式給湯装置において安全に給湯開始することができる。
【００５２】
なお、本発明ははこの一実施形態に限定されるものではなく、要旨を変更しない範囲で改変することを妨げるものではない。例えば、加熱手段として貯湯タンク１内に電熱ヒータを配する構成を採用したり、混合制御弁５のフィードフォワード制御において、貯湯温度センサ１８ｅまたは入水温度センサ２２で検出した複数日分の温度の最低温度の平均値を記憶して給水温度として用いるようにしてもよい。
【符号の説明】
【００５３】
１ 貯湯タンク
２ 給水管
３ 出湯管
４ 給水バイパス管
５ 混合制御弁
６ 給湯管
１４ 加熱手段
１７ 不凍水抜き栓
１８ａ〜ｅ 貯湯温度センサ
１９ 流量センサ
２０ 給湯温度センサ
３０ 初回給湯判定手段
３１ 排水検知手段
【技術分野】
【０００１】
本発明は、不凍水抜き栓を介して設置される貯湯式給湯装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来よりこの種の貯湯式給湯装置においては、図５に示すように、湯水を貯湯する貯湯タンク１０１と、貯湯タンク１０１の湯水を加熱する加熱手段１０２と、この貯湯タンク１０１下部に給水する給水管１０３と、貯湯タンク１０１上部から出湯する出湯管１０４と、給水管１０３から分岐された給水バイパス管１０５と、出湯管１０４からの湯と給水バイパス管１０５からの水とを所望の給湯設定温度に混合する混合制御弁１０６と、この混合制御弁１０６の出口側に接続された給湯管１０７と、貯湯タンク１０１内が所定の負圧状態となると空気を吸引する負圧吸気弁１０８と、貯湯タンク１０１の貯湯温度を検出する複数の貯湯温度センサ１０９と、給湯管１０７を流れる湯の流量を検出する流量センサ１１０と、給湯管１０７を流れる湯の温度を検出する給湯温度センサ１１１と、給水の温度を検出する給水温度センサ１１２とを備え、流量センサ１１０が流量を検出開始した給湯開始時には、貯湯温度センサ１０９が検出していた貯湯タンク１０１上部の貯湯温度と給水温度とに基づいて混合制御弁１０６の混合比を決定するフィードフォワード制御を行い、流量センサ１１０で一定量の給湯をカウントした後に給湯温度センサ１１１の検出温度と給湯設定温度との偏差に基づいて混合制御弁１０６の混合比をフィードバック制御するものであった。（特許文献１参照）。
【０００３】
また、寒冷地においては、地表近くあるいは家屋内の給水管１０３および給湯管１０７の凍結を防止するために、給水管１０３および給湯管１０７内の湯水を排水するための不凍水抜き栓１１３を介して貯湯式給湯装置を設置する場合がある。なお、不凍水抜き栓１１３は地域ごとに定められている凍結深度以下に埋設され、手動あるいは電動で排水状態、給水状態に切り換えられるもので、特許文献２や特許文献３に示されるようなものが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−２０６８０４号公報
【特許文献２】実開昭６０−１７５９６３号公報
【特許文献３】特開２００１−４０５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、このような不凍水抜き栓１１３を介して設置された貯湯式給湯装置においては、夜間に不凍水抜き栓１１３を排水状態とすると、給水管１０３、出湯管１０４、給水バイパス管１０５、および給湯管１０７の湯水が抜かれ、さらに貯湯タンク１０１の頂部付近の湯水も一部空気と置換する場合があるため、朝になって不凍水抜き栓１１３を給水状態に切り換えて蛇口を開いた時に、給水によって給湯管１０７へ排出される空気によって流量センサ１１０の羽根車が回転され、流量センサ１１０を通過する空気を湯水と同様に検出するため、一定量をカウントすると混合制御弁１０６をフィードバック制御することとなる。
【０００６】
しかし、このようにフィードバック制御を開始した時、給湯温度センサ１１１が検出している温度は湯水の温度ではなく空気の温度であるため、給湯設定温度に対して低いままで推移し、混合制御弁１０６は出湯管１０４側が過剰に開いた状態へと制御されることとなる。そこへ貯湯タンク１０１や出湯管１０４の空気が抜けきり、貯湯タンク１０１上部の高温の湯が供給されると、貯湯タンク１０１上部の高温の湯がそのままあるいは給湯設定温度に対して高い温度に混合されて給湯されてしまうことがあった。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は上記課題を解決するため、請求項１では、湯水を貯湯する貯湯タンクと、この貯湯タンクの湯水を加熱する加熱手段と、前記貯湯タンクの下部に給水する給水管と、前記貯湯タンク上部から出湯する出湯管と、前記給水管から分岐された給水バイパス管と、前記出湯管からの湯と前記給水バイパス管からの水とを所望の給湯設定温度になるように混合する混合制御弁と、この混合制御弁からの湯水を給湯する給湯管と、この給湯管を流れる湯水の流量を検出する流量センサと、前記給湯管を流れる湯水の温度を検出する給湯温度センサと、前記貯湯タンクの貯湯温度を検出する貯湯温度センサとを備え、給湯開始直後は前記貯湯温度センサで検出する貯湯温度を用いて前記混合制御弁をフィードフォワード制御し、その後前記給湯温度センサで検出する給湯温度を用いてフィードバック制御を行うようにした貯湯式給湯装置において、一日の最初の給湯を判定する初回給湯判定手段を設け、初回給湯開始時は、前記混合制御弁をフィードフォワード制御し、前記給湯温度センサが所定温度を検出してから前記混合制御弁をフィードバック制御するように切り換えるようにした。
【０００８】
また、請求項２では、前記請求項１において、前記初回給湯判定手段は、初回給湯開始時に前記給湯温度センサが前記所定温度を検出したことを以て、それ以降の給湯を一日の最初の給湯ではないと判定するようにした。
【０００９】
また、請求項３では、前記請求項２において、前記所定温度は、前記給湯設定温度より一定温度低い温度とした。
【００１０】
また、請求項４では、前記請求項２または３において、前記初回給湯判定手段は、所定時刻以降の最初の給湯を一日の最初の給湯と判定するようにした。
【００１１】
また、請求項５では、前記請求項４において、凍結の恐れのある状態を検出する温度センサを設け、前記初回給湯判定手段は、凍結の恐れがない場合には、一日の最初の給湯と判定しないようにした。
【００１２】
また、請求項６では、前記請求項２または３において、給水管および給湯管の湯水を排水する不凍水抜き栓の作動を検知する排水検知手段を設け、前記初回給湯判定手段は、前記排水検知手段による不凍水抜き栓の作動を検知したことを以て、それ以降の最初の給湯を一日の最初の給湯と判定するようにした。
【００１３】
また、請求項７では、前記請求項１〜６のいずれか一項において、初回以外の給湯開始時は、給湯開始直後は前記貯湯温度センサで検出する貯湯温度を用いて前記混合制御弁をフィードフォワード制御し、その後、給湯開始からの時間が一定時間経過した、あるいは給湯開始からの累積流量が一定流量に到達したことを以て前記給湯温度センサで検出する給湯温度を用いて前記混合制御弁をフィードバック制御するように切り換えるようにした。
【発明の効果】
【００１４】
このように、一日の最初の給湯開始を判定する初回給湯判定手段によって一日の最初の給湯開始とそれ以外を判定するので、配管内が湯水で満たされている際の給湯開始時は、給湯温度が給湯設定温度になるように早期に混合制御弁をフィードバック制御することが可能であると共に、一日の最初の給湯開始時は、不凍水抜き栓の作動によって配管内に存在することとなった空気を確実に排出したことを検出した後に混合制御弁のフィードバック制御が開始されるため、予期しない高温給湯が行われることがなく、不凍水抜き栓を介した貯湯式給湯装置において安全に給湯開始することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の第１実施形態の概略構成図。
【図２】第１実施形態の作動を説明するフローチャート。
【図３】第２実施形態の概略構成図。
【図４】第２実施形態の作動を説明するフローチャート。
【図５】従来の貯湯式給湯装置の概略構成図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
次に、本発明の第１の実施形態の貯湯式給湯装置を図１、図２に基づいて説明する。
【００１７】
図１において、１は湯水を貯湯する貯湯タンク、２は貯湯タンク１底部に接続された給水管、３は貯湯タンク１頂部に接続された出湯管、４は給水管２から分岐した給水バイパス管、５は出湯管３からの湯と給水バイパス管４からの水とを混合し、その混合比を制御して所望の給湯設定温度を給湯するための混合制御弁、６は混合弁７で混合された湯を蛇口（図示せず）に給湯するための給湯管、７は貯湯タンク１の下部と上部を湯水が循環可能に接続した循環回路、８は循環回路７途中に設けられ、その回転数を可変できる循環ポンプである。
【００１８】
９は冷媒を圧縮吐出し回転数可変の圧縮機、１０は一次側に圧縮機９からの冷媒が流通されると共に二次側に循環回路７の水が流通し、高温高圧冷媒から放熱して水を加熱するための水冷媒熱交換器、１１は水冷媒熱交換器１０からの冷媒を減圧膨張させる開度可変の減圧器、１２は減圧器１１で減圧された冷媒を蒸発させる蒸発器、１３は蒸発器１２に大気熱を供給するための回転数可変の送風機であり、圧縮機９、水冷媒熱交換器１０、減圧器１１、蒸発器１２で加熱手段１４を構成している。
【００１９】
１５は給水管２途中に設けられ市水を一定の給水圧に減圧する給水減圧弁、１６は貯湯タンク１の上部に連通して設けられ貯湯タンク１内が負圧になった場合に開弁して貯湯タンク１内に空気を導入する負圧吸気弁、１７は給水減圧弁１５の一次側および給湯管６から分岐した位置に介在して凍結深度以下の地中に埋設され、給水を止水すると共に給水管２および給湯管６の水抜きを行うための不凍水抜き栓、１７ａは不凍水抜き栓１７の操作ハンドル、１７ｂは不凍水抜き栓１７の排水口、１７ｃは不凍水抜き栓１７の排湯口である。
【００２０】
１８ａ〜ｅは貯湯タンク１の側面上下に複数設けられ貯湯タンク１内の貯湯温度を検出する貯湯温度センサ、１９は給湯管６途中に設けられ給湯流量を内部の羽根車の回転数により検出する流量センサ、２０は給湯温度を検出する給湯温度センサ、２１は給水温度を検出する給水温度センサ、２２は循環回路７途中に設けられ水冷媒熱交換器１０に流入する湯水の温度（入水温度）を検出する入水温度センサ、２３は循環回路７途中に設けられ水冷媒熱交換器１０から貯湯タンク１に戻る湯水の温度（沸き上げ温度）を検出する沸き上げ温度センサ、２４は圧縮機９から水冷媒熱交換器１０に流入する冷媒の温度（吐出温度）を検出する吐出温度センサ、２５は外気温度を検出する外気温度センサである。
【００２１】
２６は所望の給湯設定温度を設定する給湯温度設定スイッチ２６ａとその他の設定スイッチ２６ｂと給湯設定温度を表示する表示器２６ｃを有したリモートコントローラである。
【００２２】
２７は貯湯温度センサ１８ａ〜ｅ、流量センサ１９、給湯温度センサ２０、給水温度センサ２１、入水温度センサ２２、沸き上げ温度センサ２３、吐出温度センサ２４、外気温度センサ２５の検出値が入力されると共にリモートコントローラ２６と通信可能に接続され、混合制御弁５、循環ポンプ８、圧縮機９、減圧器１１、送風機１３の作動を予め記憶されたプログラムに従って制御する制御部である。
【００２３】
そして、制御部２７には、混合制御弁５を最上部の貯湯温度センサ１８ａで検出する貯湯温度と給水温度センサ２１で検出する給水温度に基づいてフィードフォワード制御するＦＦ制御手段２８と、混合制御弁５を給湯温度センサ２０で検出する給湯温度に基づいてフィードバック制御するＦＢ制御手段２９と、一日の最初の給湯を判定する初回給湯判定手段３０が設けられている。
【００２４】
ここで、初回給湯判定手段３０は、所定時刻になると初回フラグをＯＮし、初回フラグがＯＮされている際の給湯を一日の最初の給湯と判定し、最初の給湯が行われたことを検知すると初回フラグをＯＦＦし、初回フラグがＯＦＦされている際の給湯は一日の最初の給湯ではないと判定するようにしている。前記所定時刻は、給湯する頻度が低く、かつ不凍水抜き栓１７が排水状態となる時間帯である深夜時間帯の時刻であることが好ましい。
【００２５】
次に、この第１実施形態の作動を図２に示すフローチャートに基づいて説明する。
【００２６】
ここでは、冬期の夜間にユーザーが不凍水抜き栓１７を操作して、給水管２および給湯管６の湯水が水抜きをされた状態を前提として説明する。
【００２７】
次に、電力料金単価の安価な深夜時間帯となると、制御部２７は、加熱手段１４の定格加熱能力を沸き上げ目標温度と最下部の貯湯温度センサ１８ｅで検出する貯湯タンク１底部の被加熱水の温度との温度差で除して加熱手段１４を通過させる被加熱水の目標循環量を算出し、予め記憶されている目標循環量と目標回転数との関係（式またはデータマップ）から、この目標循環量に応じた循環ポンプ８の目標回転数を設定し、圧縮機９、減圧器１１、送風機１３の作動を開始して加熱手段１４を駆動すると共に循環ポンプ８を目標回転数で駆動して沸き上げ運転を開始する。
【００２８】
そして、貯湯タンク１最下部の貯湯温度センサ１８ｅが所定温度以上に達したことを検出するか、現在時刻が深夜時間帯の終了時刻に達すると、制御部２６は、圧縮機９、減圧器１１、送風機１３の作動を停止して加熱手段１４を停止すると共に循環ポンプ８を停止して沸き上げ運転を終了するようにしている。
【００２９】
この沸き上げ運転の最中に、所定時刻（ここではＡＭ３：００）になると（ステップＳ１）、外気温度センサ２５で検出する外気温度が凍結の恐れのある所定の低外気温度以下の場合（ステップＳ２でＹ）、初回給湯判定手段３０は初回フラグをＯＮにする（ステップＳ３）。
【００３０】
そして、不凍水抜き栓１７の給水状態への切り換えの後に蛇口が開かれると、不凍水抜き栓１７の排水動作によって導入された給水管２、出湯管３、および給水バイパス管４の空気、さらに場合によっては貯湯タンク１頂部付近の一部の空気が給水によって蛇口へ向けて排出される。
【００３１】
この空気の排出によって流量センサ１９が所定の流量（ここでは１．５ｌ／ｍｉｎ）以上を不安定ながらも検出し（ステップＳ４）、ＦＦ制御手段２８が貯湯温度センサ１８ａで検出する貯湯温度と給水温度センサ２１で検出する給水温度とに基づいて混合制御弁５の混合比をフィードフォワード制御する（ステップＳ５）。
【００３２】
次に、ステップＳ６で初回給湯であるかを判定し、ここでは初回フラグがＯＮされているため初回給湯であるので、ステップＳ７へ進み、給湯温度センサ２０で検出する給湯温度が所定温度（ここでは給湯設定温度より一定温度Ｘ低い温度）に到達したかどうかを判定する。
【００３３】
そして、給湯温度が所定温度に到達すると初回給湯判定手段３０は初回フラグをＯＦＦし（ステップＳ８）、次いで混合制御弁５の制御をＦＦ制御手段２８からＦＢ制御手段２９へ切り換え、ＦＢ制御手段２９が給湯温度センサ２０で検出する給湯温度と給湯設定温度との偏差に基づいて混合制御弁５の混合比をフィードバック制御するようにしている（ステップＳ９）。
【００３４】
このようにして、初回給湯である場合には、給湯温度センサ２０が給湯設定温度より一定温度低い温度を検出するまでフィードフォワード制御を行うようにしたので、配管内の空気が抜けきるまではフィードバック制御を行わずに確実にフィードフォワード制御を継続することができ、予期しない高温給湯が行われることがないものである。
【００３５】
また、初回フラグのＯＦＦ条件を給湯温度センサ２０が所定温度を検出したこととしたので、初回の給湯を空気を排出しきる前で止めたり、流量センサ１９が検出する空気の流量が不安定であることに起因する給湯終了判定があったりした場合は、配管内の空気が抜けきらず給湯温度センサ２０の位置まで湯水が到達しないため、初回フラグがＯＦＦされず、給湯管６の給湯温度センサ２０の位置まで確実に湯水で満たされたことにより初回フラグがＯＦＦされるため、確実に予期しない高温給湯を防止することができる。ここで、前記所定温度は、給湯設定温度より一定温度低い温度が好ましく、給湯設定温度より一定温度低い温度とすることによって、給湯設定温度の高低に関わらず、より確実に配管内に湯水が満たされたことを検知できる。
【００３６】
そして、流量センサ１９が給湯終了判定となる所定の流量（ここでは１．０Ｌ／ｍｉｎ）以下を検出すると（ステップＳ１０でＹ）、給湯終了と判定し、混合制御弁５を待機時の制御に移行する（ステップＳ１１）。ここで、待機時の制御は、例えば給湯終了判定から一定時間は混合制御弁５を給湯終了判定時の混合比のままで継続し、その後、混合制御弁５の混合比を湯側を閉じ、水側を開くようにすることとする。このように、待機時の制御によって、給湯終了から一定時間は再出湯時の給湯温度の立ち上がりを早くすることができると共に、一定時間内に再出湯がなかった場合は、出湯管３と給水バイパス管４とを混合制御弁５によって遮断し、出湯管３と給水バイパス管４とを介した貯湯タンク１内の湯水の回り込みを防止することができる。
【００３７】
そして、一日の二回目以降の給湯開始時には、初回フラグがＯＦＦされているため、前記ステップＳ６でＮとなり、ステップＳ１２へ進み、給湯開始から予め定められた一定時間が経過するとＦＦ制御手段２８によるフィードフォワード制御からＦＢ制御手段２９によるフィードバック制御へ切り換えられ、予期しない高温給湯を行うことなく安全に素早く給湯設定温度の給湯を行うことができる。ここで、前記ステップＳ１２では給湯開始から一定時間が経過するとフィードバック制御に切り換えられるようにしているが、一定時間ではなく、流量センサ１９が検出する給湯開始からの累積流量が予め定められた一定流量に達したことを以てフィードフォワード制御からフィードバック制御に切り換えるようにしてもよいものである。
【００３８】
なお、前記ステップＳ２で凍結の恐れのない場合は、初回フラグをＯＮにしないようにしているので、不凍水抜き栓１７が操作されることがない冬期以外の時期においては、一日の最初の給湯においても二回目以降の給湯と同じく、フィードフォワード制御から素早くフィードバック制御に切り換えることができるので、給湯開始時の給湯温度の立ち上がりを安全かつ素早くすることができる。また、この第１実施形態では凍結の恐れを外気温度センサ２５の検出する外気温度に基づいて判断しているが、複数日分の給水温度の最低温度の平均値が予め定められた温度以下であると凍結の恐れがあると判断するようにしてもよく、給水温度を検出するセンサとして、給水温度センサ２１以外にも入水温度センサ２２や貯湯タンク１最下部の貯湯温度センサ１８ｅを用いることも可能である。
【００３９】
このように、一日の最初の給湯開始を判定する初回給湯判定手段３０によって一日の最初の給湯開始とそれ以外を判定するので、配管内が湯水で満たされている際の給湯開始時は、給湯温度が給湯設定温度になるように早期に混合制御弁５をフィードバック制御することが可能であると共に、一日の最初の給湯開始時は、不凍水抜き栓１７の作動によって配管内に存在することとなった空気を確実に排出したことを検出した後に混合制御弁５のフィードバック制御が開始されるため、予期しない高温給湯が行われることがなく、不凍水抜き栓１７を介した貯湯式給湯装置において安全に給湯開始することができる。
【００４０】
次に、本発明の第２実施形態の貯湯式給湯装置を図３、図４に基づいて説明する。なお、前記第１実施形態と同じ構成は同じ符号を付してその説明を省略する。
【００４１】
図３において、この第２実施形態の不凍水抜き栓１７は操作ハンドルの代わりに電動モータ１７ｄが設けられ、ユーザーのボタン操作によってこの電動モータ１７ｄを排水状態、給水状態に切り換える指示を出力する操作盤１７ｅが設けられている。そして、操作盤１７ｅからの操作信号はリモートコントローラ２６を介して制御部２７に入力されるようにして排水検知手段３１を構成している。
【００４２】
次に、この第２実施形態の作動について図４に示すフローチャートに基づいて説明する。
【００４３】
ユーザーが操作盤１７ｅを操作して不凍水抜き栓１７を排水状態にすると、操作盤１７ｅからの操作信号（排水信号）がリモートコントローラ２６を介して制御部２７へ入力され、排水検知手段３１は不凍水抜き栓１７が排水状態であると判断し（ステップＳ１３）、初回給湯判定手段３０は初回フラグをＯＮとする（ステップＳ３）。
【００４４】
そして、不凍水抜き栓１７の給水状態への切り換えの後に蛇口が開かれると、不凍水抜き栓１７の排水動作によって導入された給水管２、出湯管３、および給水バイパス管４の空気、さらに場合によっては貯湯タンク１頂部付近の一部の空気が給水によって蛇口へ向けて排出される。
【００４５】
この空気の排出によって流量センサ１９が所定の流量（ここでは１．５ｌ／ｍｉｎ）以上を不安定ながらも検出し（ステップＳ４）、ＦＦ制御手段２８が貯湯温度センサ１８ａで検出する貯湯温度と給水温度センサ２１で検出する給水温度とに基づいて混合制御弁５の混合比をフィードフォワード制御する（ステップＳ５）。
【００４６】
次に、ステップＳ６で初回給湯であるかを判定し、ここでは初回フラグがＯＮされているため初回給湯であるので、ステップＳ７へ進み、給湯温度センサ２０で検出する給湯温度が所定温度（ここでは給湯設定温度より一定温度低い温度）に到達したかどうかを判定する。
【００４７】
そして、給湯温度が所定温度に到達すると初回給湯判定手段３０は初回フラグをＯＦＦし（ステップＳ８）、次いで混合制御弁５の制御をＦＦ制御手段２８からＦＢ制御手段２９へ切り換え、ＦＢ制御手段２９が給湯温度センサ２０で検出する給湯温度と給湯設定温度との偏差に基づいて混合制御弁５の混合比をフィードバック制御するようにしている（ステップＳ９）。
【００４８】
このようにして、初回給湯である場合には、給湯温度センサ２０が給湯設定温度より一定温度低い温度を検出するまでフィードフォワード制御を行うようにしたので、配管内の空気が抜けきるまではフィードバック制御を行わずに確実にフィードフォワード制御を継続することができ、予期しない高温給湯が行われることがないものである。
【００４９】
また、前記ステップＳ１３で不凍水抜き栓１７が排水状態でなかったと排水検知手段３１が判断した場合は、初回フラグがＯＮにされないため、その後のステップＳ６で初回給湯でないと判断し、ステップＳ１２へ進み、給湯開始から予め定められた一定時間が経過するとＦＦ制御手段２８によるフィードフォワード制御からＦＢ制御手段２９によるフィードバック制御へ切り換えられ、予期しない高温給湯を行うことなく安全に素早く給湯設定温度の給湯を行うことができる。
【００５０】
なお、排水検知手段３１は、操作盤１７ｅからの排水操作信号によって排水状態であると判断することに代えて、操作盤１７ｅからの給水操作信号によって排水状態であったと判断するようにしてもよい。また、操作盤１７ｅからの信号をリモートコントローラ２６を介して制御部２７へ伝達するようにしているが、操作盤１７ｅの信号線を制御部２７へ直接接続する構成としてもよい。また、排水検知手段３１として操作盤１７ｅの操作信号を制御部２７へ伝達する構成に代えて、ユーザーがリモートコントローラ２６を操作することにより不凍水抜き栓１７を作動させた旨を手動で入力する構成としてもよいものである。
【００５１】
このように、排水検知手段３１によって不凍水抜き栓１７の作動の有無を検知し、初回給湯判定手段３０は、不凍水抜き栓１７が排水状態とされた場合に初回給湯と判定し、排水状態とされなかった場合は初回給湯と判定しないようにしているので、配管内が湯水で満たされている際の給湯開始時は、給湯温度が給湯設定温度になるように早期に混合制御弁５をフィードバック制御することが可能であると共に、一日の最初の給湯開始時は、不凍水抜き栓１７の作動によって配管内に存在することとなった空気を確実に排出したことを検出した後に混合制御弁５のフィードバック制御が開始されるため、予期しない高温給湯が行われることがなく、不凍水抜き栓１７を介した貯湯式給湯装置において安全に給湯開始することができる。
【００５２】
なお、本発明ははこの一実施形態に限定されるものではなく、要旨を変更しない範囲で改変することを妨げるものではない。例えば、加熱手段として貯湯タンク１内に電熱ヒータを配する構成を採用したり、混合制御弁５のフィードフォワード制御において、貯湯温度センサ１８ｅまたは入水温度センサ２２で検出した複数日分の温度の最低温度の平均値を記憶して給水温度として用いるようにしてもよい。
【符号の説明】
【００５３】
１ 貯湯タンク
２ 給水管
３ 出湯管
４ 給水バイパス管
５ 混合制御弁
６ 給湯管
１４ 加熱手段
１７ 不凍水抜き栓
１８ａ〜ｅ 貯湯温度センサ
１９ 流量センサ
２０ 給湯温度センサ
３０ 初回給湯判定手段
３１ 排水検知手段
【特許請求の範囲】
【請求項１】
湯水を貯湯する貯湯タンクと、この貯湯タンクの湯水を加熱する加熱手段と、前記貯湯タンクの下部に給水する給水管と、前記貯湯タンク上部から出湯する出湯管と、前記給水管から分岐された給水バイパス管と、前記出湯管からの湯と前記給水バイパス管からの水とを所望の給湯設定温度になるように混合する混合制御弁と、この混合制御弁からの湯水を給湯する給湯管と、この給湯管を流れる湯水の流量を検出する流量センサと、前記給湯管を流れる湯水の温度を検出する給湯温度センサと、前記貯湯タンクの貯湯温度を検出する貯湯温度センサとを備え、給湯開始直後は前記貯湯温度センサで検出する貯湯温度を用いて前記混合制御弁をフィードフォワード制御し、その後前記給湯温度センサで検出する給湯温度を用いてフィードバック制御を行うようにした貯湯式給湯装置において、一日の最初の給湯を判定する初回給湯判定手段を設け、初回給湯開始時は、前記混合制御弁をフィードフォワード制御し、前記給湯温度センサが所定温度を検出してから前記混合制御弁をフィードバック制御するように切り換えることを特徴とする貯湯式給湯装置。
【請求項２】
前記初回給湯判定手段は、初回給湯開始時に前記給湯温度センサが前記所定温度を検出したことを以て、それ以降の給湯を一日の最初の給湯ではないと判定するようにしたことを特徴とする請求項１記載の貯湯式給湯装置。
【請求項３】
前記所定温度は、前記給湯設定温度より一定温度低い温度としたことを特徴とする請求項２記載の貯湯式給湯装置。
【請求項４】
前記初回給湯判定手段は、所定時刻以降の最初の給湯を一日の最初の給湯と判定するようにしたことを特徴とする請求項２または３記載の貯湯式給湯装置。
【請求項５】
凍結の恐れのある状態を検出する温度センサを設け、前記初回給湯判定手段は、凍結の恐れがない場合には、一日の最初の給湯と判定しないようにしたことを特徴とする請求項４記載の貯湯式給湯装置。
【請求項６】
給水管および給湯管の湯水を排水する不凍水抜き栓の作動を検知する排水検知手段を設け、前記初回給湯判定手段は、前記排水検知手段による不凍水抜き栓の作動を検知したことを以て、それ以降の最初の給湯を一日の最初の給湯と判定するようにしたことを特徴とする請求項２または３記載の貯湯式給湯装置。
【請求項７】
初回以外の給湯開始時は、給湯開始直後は前記貯湯温度センサで検出する貯湯温度を用いて前記混合制御弁をフィードフォワード制御し、その後、給湯開始からの時間が一定時間経過した、あるいは給湯開始からの累積流量が一定流量に到達したことを以て前記給湯温度センサで検出する給湯温度を用いて前記混合制御弁をフィードバック制御するように切り換えることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の貯湯式給湯装置。
【請求項１】
湯水を貯湯する貯湯タンクと、この貯湯タンクの湯水を加熱する加熱手段と、前記貯湯タンクの下部に給水する給水管と、前記貯湯タンク上部から出湯する出湯管と、前記給水管から分岐された給水バイパス管と、前記出湯管からの湯と前記給水バイパス管からの水とを所望の給湯設定温度になるように混合する混合制御弁と、この混合制御弁からの湯水を給湯する給湯管と、この給湯管を流れる湯水の流量を検出する流量センサと、前記給湯管を流れる湯水の温度を検出する給湯温度センサと、前記貯湯タンクの貯湯温度を検出する貯湯温度センサとを備え、給湯開始直後は前記貯湯温度センサで検出する貯湯温度を用いて前記混合制御弁をフィードフォワード制御し、その後前記給湯温度センサで検出する給湯温度を用いてフィードバック制御を行うようにした貯湯式給湯装置において、一日の最初の給湯を判定する初回給湯判定手段を設け、初回給湯開始時は、前記混合制御弁をフィードフォワード制御し、前記給湯温度センサが所定温度を検出してから前記混合制御弁をフィードバック制御するように切り換えることを特徴とする貯湯式給湯装置。
【請求項２】
前記初回給湯判定手段は、初回給湯開始時に前記給湯温度センサが前記所定温度を検出したことを以て、それ以降の給湯を一日の最初の給湯ではないと判定するようにしたことを特徴とする請求項１記載の貯湯式給湯装置。
【請求項３】
前記所定温度は、前記給湯設定温度より一定温度低い温度としたことを特徴とする請求項２記載の貯湯式給湯装置。
【請求項４】
前記初回給湯判定手段は、所定時刻以降の最初の給湯を一日の最初の給湯と判定するようにしたことを特徴とする請求項２または３記載の貯湯式給湯装置。
【請求項５】
凍結の恐れのある状態を検出する温度センサを設け、前記初回給湯判定手段は、凍結の恐れがない場合には、一日の最初の給湯と判定しないようにしたことを特徴とする請求項４記載の貯湯式給湯装置。
【請求項６】
給水管および給湯管の湯水を排水する不凍水抜き栓の作動を検知する排水検知手段を設け、前記初回給湯判定手段は、前記排水検知手段による不凍水抜き栓の作動を検知したことを以て、それ以降の最初の給湯を一日の最初の給湯と判定するようにしたことを特徴とする請求項２または３記載の貯湯式給湯装置。
【請求項７】
初回以外の給湯開始時は、給湯開始直後は前記貯湯温度センサで検出する貯湯温度を用いて前記混合制御弁をフィードフォワード制御し、その後、給湯開始からの時間が一定時間経過した、あるいは給湯開始からの累積流量が一定流量に到達したことを以て前記給湯温度センサで検出する給湯温度を用いて前記混合制御弁をフィードバック制御するように切り換えることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の貯湯式給湯装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１０−２６６１４９（Ｐ２０１０−２６６１４９Ａ）
【公開日】平成２２年１１月２５日（２０１０．１１．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１１８８２５（Ｐ２００９−１１８８２５）
【出願日】平成２１年５月１５日（２００９．５．１５）
【出願人】（００００００５３８）株式会社コロナ (753)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１１月２５日（２０１０．１１．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年５月１５日（２００９．５．１５）
【出願人】（００００００５３８）株式会社コロナ (753)
【Ｆターム（参考）】
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