JP2003083610A - 湯水混合ユニット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 温水供給器を補助熱源機に接続する湯水混合
ユニットにおいて、異常が起こった場合でも、必ず温水
供給器の温水を利用できるようにすると共に補助熱源機
からは火傷を負う程の高温のお湯が出湯されないように
する。 【解決手段】 湯水混合ユニット１は、冷水路１５から
分岐されて混合水路２９に至るバイパス通路２８と、バ
イパス通路２８に設けられて異常が起こった場合に冷水
路１５内の水がバイパス通路２８を通して混合水路２９
に流れ込むように全閉状態から全開状態となる開閉弁３
１とを備える。よって、異常の場合、温水路１４は遮断
されないので温水供給器５の温水を有効に利用でき、混
合水路２９内の温水はバイパス通路２８からの水で所定
温度以下の安全温度域まで冷まされる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、自然エネ
ルギーを利用した太陽熱温水器等や廃熱を利用した温水
器等で構成される温水供給器を給湯器等の補助熱源機に
接続するための湯水混合ユニットに関し、異常時におい
ても温水供給器からの温水を有効利用できるようにする
と共に、この異常時に補助熱源機から高温のお湯が出湯
されることがないようにする技術に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、例えば、湯水混合ユニットに
よって温水供給器としての太陽熱温水器を補助熱源機と
しての給湯器に接続し、上記太陽熱温水器からのソーラ
温水を利用するようにしたソーラ給湯システムが、特開
平１０−１９６９８３号公報に開示されている。

【０００３】この公報に記載のソーラ給湯システムは、
図４に示すように、湯水混合ユニットＣにおいては、太
陽熱温水器Ｂ側に接続されるソーラ温水路４７０と、上
水道側に接続される冷水路４８０と、これらソーラ温水
路４７０および冷水路４８０が合流されて給湯器Ａ側に
接続される混合水路４２１と、上記各水路４７０，４８
０，４２１の合流点に設けられてソーラ温水路４７０の
ソーラ温水（温水）と冷水路４８０の水道水とを混合調
節する混合調節弁４６１と、この混合調節弁４６１の動
作制御を行うコントローラ４６０とを備える。このもの
は、給湯器Ａの使用者が給湯カラン４２２等を操作し給
湯器Ａ側で最低作動水量以上となったときにコントロー
ラ４６０の指示によって混合調節弁４６１での混合動作
が開始され、これによって、ソーラ温水が利用されるよ
うになるというものである。また、上記コントローラ４
６０は、給湯設定温度が入力されるリモコン４５０と接
続された給湯器Ａの主コントローラ４３０と接続されて
おり、この主コントローラ４３０からの情報を受け取っ
て上記混合調節弁４６１の動作制御を行う。

【０００４】一方、上記湯水混合ユニットＣは、以下の
安全措置が講じられている。すなわち、上記ソーラ温水
路４７０に電磁開閉弁４６２が設けられ、上記混合調節
弁４６１が故障した場合にコントローラ４６０からの指
示でこの電磁開閉弁４６２を全閉状態にしてソーラ温水
路４７０を完全に遮断する。これによって、混合調節弁
４６１が故障してソーラ温水と水道水の混合制御が出来
ない異常の場合は、高温のソーラ温水が給湯器Ａ側に供
給されないようにし、給湯器Ａの使用者が火傷を負わな
いようにしている。

【０００５】また、混合調節弁４６１は故障していない
が、水温センサ４６３，４６４，４６５が故障してソー
ラ温水と水道水の混合制御が出来ない異常の場合は、コ
ントローラ４６０からの指示で混合調節弁４６１を水側
全開状態とするとともにソーラ温水側を全閉状態とす
る。これによっても、上記の異常の場合、給湯器Ａ側に
高温のソーラ温水が供給されないので、使用者の安全が
確保されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記混
合調節弁４６１が故障等した異常が起こった場合は、太
陽熱温水器Ｂのソーラ温水が全く使用されなくなるの
で、このような異常時においては太陽熱温水器Ｂのソー
ラ温水を有効利用できないという問題がある。

【０００７】また、上記ソーラ温水路４７０に電磁開閉
弁４６２が設けられているため、このソーラ温水路４７
０を流れるソーラ温水は、上記電磁開閉弁４６２によっ
て通水抵抗を受けるので、冷水路４８０に比してソーラ
温水路４７０側の通水抵抗が大きくなる。その結果、上
記異常がなく正常な場合であっても、水道水に比してソ
ーラ温水の方が流れ難くなるため、太陽熱温水器Ｂから
のソーラ温水供給が円滑に行われ難く、給湯器Ａ側でソ
ーラ温水を十分に利用できなくなってしまう。

【０００８】そして、給湯器Ａでの給湯設定温度が太陽
熱温水器Ｂのソーラ温水温度と等しい場合は、上記混合
調節弁４６１が冷水路４８０を閉じてソーラ温水だけが
給湯器Ａの出湯口から出るようにされる。従って、この
場合は、ソーラ温水がソーラ温水路４７０を流れるとき
に上記電磁開閉弁４６２によって通水抵抗を受けるた
め、給湯器Ａの出湯口からの出湯量を多く確保できな
い。

【０００９】また、上記電磁開閉弁４６２は、ソーラ温
水路４７０に設けられているので、高温のソーラ温水に
耐える耐熱性が要求され、耐熱性材料でこの電磁開閉弁
４６２を構成する必要があり、コスト高となる。耐熱性
材料で電磁開閉弁４６２を構成しないと、電磁開閉弁４
６２は、高温のソーラ温水の熱的負荷に耐えきれず直ぐ
に故障してしまうおそれがあるからである。

【００１０】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たものであり、湯水混合ユニットにおいて、温水と水と
の混合制御の出来ない異常が起こった場合でも、必ず温
水供給器からの温水を利用できるようにすると共に補助
熱源機からは火傷を負う程の高温のお湯が出湯されない
ようにすることを課題とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】（１）本発明に係る湯水
混合ユニットは、温水供給器を補助熱源機に接続するた
めの湯水混合ユニットであって、上記温水供給器の温水
出湯路がその流入口に接続される温水路と、水源の給水
路がその流入口に接続される冷水路と、上記温水路およ
び上記冷水路が合流されると共にその流出口に上記補助
熱源機の入水路が接続される混合水路と、上記混合水路
に流入される温水と水の混合割合を調整する混合調整器
とを有し、上記冷水路から分岐されて上記混合水路に至
るバイパス通路と、上記バイパス通路に設けられ、温水
と水の混合制御の出来ない異常が起こった場合に上記冷
水路内の水が上記バイパス通路を通して上記混合水路に
流れ込むように全閉状態から全開状態となる開閉弁とを
備えることを特徴とする。

【００１２】上記手段によると、上記混合調整器によっ
て温水と水の混合制御が出来ない異常が起こった場合、
温水は温水路から混合水路にそのまま流される状態にあ
るが、バイパス通路に設けた開閉弁が全開されてバイパ
ス通路から混合水路に水が送り込まれる。

【００１３】しかも、上記異常の場合に混合調整器での
温水の量と水の量との混合比がどのような状態であって
もバイパス通路から送り込まれる水によって混合水路内
の温水が所定温度以下の安全温度域まで冷まされること
となる。

【００１４】また、上記開閉弁は、水の流れるバイパス
通路に設けられているので、この開閉弁としては高温耐
熱性が要求されることもない。また、温水路には、従来
例のような電磁開閉弁が設けられていないので温水に対
する通水抵抗が小さい。

【００１５】なお、上記異常がない場合は、バイパス通
路が完全に閉じられるので、水源からの水はすべて冷水
路を通って混合水路に送り込まれ、このとき、混合調整
器によって温水と水とが所定の混合割合に調整され、そ
して、この調整後の混合水が混合水路から補助熱源機の
入水路に送られるので、温水供給器の温水を十分に利用
することができる。

【００１６】（２）また、上記湯水混合ユニットにおい
て、上記バイパス通路は、混合水路内に送り込まれる温
水を所定温度以下に冷ませる水量の水を供給可能とする
構成であることを特徴とする。上記手段によると、温水
と水との混合制御の出来ない異常が起こった場合、混合
水路内に送り込まれる温水はバイパス通路からの水で所
定温度以下の安全温度域まで確実に冷まされるので、高
温の混合水が補助熱源機に供給されることはなく補助熱
源機の使用者が火傷等を負うようなことも確実に防止で
きる。

【００１７】（３）また、上記湯水混合ユニットにおい
て、上記バイパス通路の下流端は、上記混合水路におけ
る上記温水路および上記冷水路の合流点よりも下流側に
接続されることを特徴とする。

【００１８】上記手段によると、温水と水との混合制御
の出来ない異常として、例えば、混合調整器の調節弁が
破損等して上記温水路または上記冷水路が閉塞されて
も、バイパス通路の下流端が上記温水路および上記冷水
路の合流点よりも下流側に接続されているので、上記合
流点を迂回した状態でバイパス通路から水を混合水路、
ひいては補助熱源機の入水路に確実に供給することがで
きる。従って、たとえ上記温水路または上記冷水路が閉
塞されても補助熱源機には水、あるいは低温の混合水が
確実に供給されるので、補助熱源機からの出湯を絶やす
ようなことがなく、安定した給湯を実現できる。

【００１９】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、温水と
水との混合制御の出来ない異常が起こっても、温水路は
遮断されないので、温水供給器からの温水を有効に利用
することができ、しかも、混合水路内の温水はバイパス
通路からの水で所定温度以下の安全温度域まで冷まされ
るので、高温の混合水が補助熱源機に供給されることは
なく補助熱源機の使用者が火傷等を負うようなこともな
い。従って、上記のような異常が起こっても、温水供給
器の温水を有効利用できると共に給湯使用者の安全も十
分に確保できる。

【００２０】しかも、安全温度域にまで冷まされた混合
水が補助熱源機に供給される結果、この低温の混合水を
補助熱源機で給湯設定温度に加熱して出湯されるので、
安定した給湯をも同時に実現できる。

【００２１】また、温水路には、従来例のような電磁開
閉弁が設けられておらず通水抵抗が小さいので、補助熱
源機側への温水の供給を多く確保できる。また、上記開
閉弁が水の通るバイパス通路に設けられ、この開閉弁に
は高温耐熱性が要求されないので、開閉弁を耐熱材料で
構成する必要もなく低コストに製作でき、しかも、この
開閉弁に対する熱的負荷が小さいので故障率も一段と低
くできる。

【００２２】このように、本発明による湯水混合ユニッ
トでは、温水供給器の温水が有効利用でき、温水路での
通水抵抗が小さいため補助熱源機や給湯システムの性能
が十分に引出せ、しかも安全性および耐久性に優れた信
頼の高いものを実現できる。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態につ
いて添付図面を参照しながら説明する。なお、以下の実
施の形態では、温水供給器として太陽熱温水器を、本発
明の湯水混合ユニットによって補助熱源機としての給湯
器に接続したソーラ給湯システムを例に挙げて説明す
る。図１は、本発明の実施の形態による湯水混合ユニッ
ト１を用いたソーラ給湯システムの全体構成図であり、
太陽熱温水器５は湯水混合ユニット１を介して給湯器７
に配管接続されている。なお、このソーラ給湯システム
における給湯器７としては、太陽熱温水器５の接続を予
定していない既設のものでもよいし、太陽熱温水器５と
の接続を予定して作製されたものでもよい。

【００２４】まず、図１を参照して、このソーラ給湯シ
ステムの各部の構成から説明する。 （太陽熱温水器）上記太陽熱温水器５は、太陽熱を吸収
する集熱器５０と貯湯タンク５１内とを循環するように
形成された蓄熱循環路５２を具備しており、この蓄熱循
環路５２にはホッパ５３と循環ポンプ５４とが配設され
ている。また、貯湯タンク５１の底部には、上水道等の
水源の給水路６０から延設されて水を供給するソーラ用
給水路５５と、水抜栓５７を具備する水抜路５８とが接
続されていると共に、貯湯タンク５１の頂部には、この
貯湯タンク５１のソーラ温水（温水）を取出すソーラ出
湯路５６が引き出されている。そして、上記循環ポンプ
５４を駆動させ畜熱循環路５２内の液状媒体を循環させ
ると、上記集熱器５０で加熱された液状媒体が畜熱循環
路５２を通じて貯湯タンク５１内へ導かれて貯湯タンク
５１内の水を熱交換加熱してソーラ温水とし、この貯湯
タンク５１内のソーラ温水がソーラ出湯路５６を経て上
記湯水混合ユニット１側に送り込まれる。

【００２５】（給湯器）上記給湯器７は、図示しないバ
ーナで加熱される熱交換器７３が内蔵された給湯器本体
７０と、各種操作部等（運転スイッチ、浴槽の湯張りス
イッチ・追い炊きスイッチ、湯温設定器、表示部等）が
配置されたリモコン７１と、このリモコン７１と配線ケ
ーブル７８で接続されて浴槽８１や出湯蛇口８５での給
湯を制御する給湯制御部７２とを備える。また、上記熱
交換器７３には、入水路７６と出湯路８４が接続される
と共に、浴槽８１との間で湯張り及び追焚きに使用され
る往き管８２と戻り管８３が接続されている。そして、
出湯路８４には、往き管８２との間に浴槽８１へお湯を
供給するための風呂落とし込み路７４が設けられ、この
風呂落とし込み路７４には、落とし込み開閉弁７５が設
けられ、その下流の往き管８２との接続点には三方弁８
０が設けられている。また、出湯路８４の末端には出湯
蛇口８５が設けられている。なお、この他に、図示しな
いが、入水路７６、出湯路８４、往き管８２および戻り
管８３には、温度センサが設けられており、さらに、入
水路７６および往き管８２には、ポンプ、水量センサが
設けられている。

【００２６】（湯水混合ユニット）上記湯水混合ユニッ
ト１は、上記太陽熱温水器５を上記給湯器７に接続する
ための装置であり、太陽熱温水器５からのソーラ温水が
通されるソーラ温水路１４と、上水道等の水源からの水
が通される冷水路１５と、これらソーラ温水路１４と冷
水路１５とが合流されてソーラ温水（温水）と水との混
合水が通される混合水路２９と、上記混合水路２９に流
入されるソーラ温水と水の混合割合を調整する混合調整
器３と、この湯水混合ユニット１の制御を行う混合制御
部１１とを備える。

【００２７】上記ソーラ温水路１４は、その流入口１６
に上記太陽熱温水器５のソーラ出湯路５６が接続され、
その下流端で上記混合水路２９に接続されている。この
ソーラ温水路１４には、上流側から順に、ソーラ温水の
除塵機能を兼ねたフィルタ付き水抜き栓２１、バキュー
ムブレーカ１２、逆止弁１３、ソーラ温水温センサ１９
がそれぞれ配設されている。そして、このソーラ温水路
１４には、従来例のような電磁開閉弁（図４中、符号４
６２）が設けられておらず通水抵抗が小さいので、給湯
器７側へのソーラ温水供給を多く確保できる。

【００２８】上記冷水路１５は、その流入口１７に給水
路６０の一部が減圧弁６１の下流から分岐されて延設さ
れた給水分岐路１０が接続され、その下流端で上記混合
水路２９に接続されている。この冷水路１５には、上流
側から順に、水中の除塵機能を兼ねたフィルタ付き水抜
き栓３０、逆止弁２２、冷水温センサ２３がそれぞれ配
設されている。

【００２９】上記混合水路２９は、上記ソーラ温水路１
４および上記冷水路１５が合流されると共にその流出口
１８に給湯器７の入水路７６が接続される。この混合水
路２９には、上流側から順に、給水量調節弁２４、温水
量調節弁２５、水量センサ３２、混合水温センサ３３、
混合水路２９の水圧が過剰上昇したときに開弁し圧力開
放を行う機能を兼ねた逃し弁兼水抜き栓３５がそれぞれ
配設されている。そして、上述のように温水量調節弁２
５を給水量調節弁２４の下流位置に設けるのは、上流の
給水量調節弁２４の開弁によって流れる水でこの温水量
調節弁２５を覆うことで温水量調節弁２５の耐熱性を確
保させるようにするためである。すなわち、温水量調節
弁２５には常に高温のソーラ温水が当たりその高温耐久
性が必要となるが、冷水路１５からの水によってソーラ
温水による熱的負荷を緩和させている。

【００３０】上記混合調整器３は、混合水路２９におけ
るソーラ温水路１４との接続点に設けられた上記温水量
調節弁２５と、混合水路２９における冷水路１５との接
続点に設けられた上記給水量調節弁２４とから構成され
ている。

【００３１】上記混合制御部１１は、上記給湯器７の給
湯制御部７２と配線ケーブル７７で接続されてリモコン
７１からの設定温度信号が入力される他に、上記ソーラ
温水温センサ１９、冷水温センサ２３、混合水温センサ
３３、水量センサ３２等からの各検知信号の入力を受け
ると共に、上記混合調整器３における上記給水量調節弁
２４および上記温水量調節弁２５、後述するバイパス通
路２８の開閉弁３１に対してそれぞれ制御信号を出力
し、これらの動作制御を行う。

【００３２】上記の給水量調節弁２４および温水量調節
弁２５は、上記混合制御部１１からの制御信号で動作制
御されるモータと、このモータの回転量に応じて進退す
るニードル弁とから構成される。そして、例えば、温水
量調節弁２５におけるニードル弁が後退するにつれソー
ラ温水路１４から混合水路２９へ流れ込むソーラ温水の
量が増し、逆にニードル弁が進退するにつれソーラ温水
の量が減少し、さらにニードル弁が前進限位置に達して
ソーラ温水路１４下流端の弁座口を塞いでしまうと、ソ
ーラ温水の供給が遮断される。上記給水量調節弁２４に
ついても同様のことが言える。なお、上記温水量調節弁
２５と上記給水量調節弁２４として、それぞれのニード
ル弁を、共通の（単一の）モータで駆動させるようにし
てもよく、この場合、例えば歯車機構を介して単一のモ
ータと各ニードル弁を連結し、一方のニードル弁が開弁
動作すると他方のニードル弁が閉弁動作する構造にすれ
ばよい。

【００３３】また、この湯水混合ユニット１には、上記
冷水路１５から分岐されて上記混合水路２９に至るバイ
パス通路２８が設けられると共に、このバイパス通路２
８には開閉弁３１が設けられている。この開閉弁３１と
しては、電磁開閉弁等が使用され、弁体と、この弁体を
閉動作させるソレノイドと、この弁体を全開状態に付勢
保持させるバネ等の弾性部材とを備える。この開閉弁３
１は、そのソレノイドへの電圧供給が停止されると弾性
部材で付勢されて弁体が全開状態になる、いわゆる常開
の開閉弁である。上記開閉弁３１は、水の流れるバイパ
ス通路２８に設けられているので、高温耐熱性が要求さ
れることもない。従って、この開閉弁３１を耐熱材料で
構成する必要もなく低コストに製作でき、しかも、この
開閉弁３１に対する熱的負荷が小さいので故障率も一段
と低くできる。

【００３４】そして、この開閉弁３１における開閉動作
も、上述したように上記混合制御部１１からの制御信号
によって動作制御される。すなわち、この湯水混合ユニ
ット１が正常に機能されている場合は、上記混合制御部
１１からの制御信号によって開閉弁３１におけるソレノ
イドへの電圧供給が行われ、この開閉弁３１を全閉状態
とし、この場合は、上記バイパス通路２８が遮断されて
いる。

【００３５】一方、上記給水量調節弁２４や上記温水量
調節弁２５の故障、上記各温度センサ１９，２３，３３
の故障等によってソーラ温水と水との混合制御の出来な
い異常が起こった場合に、上記混合制御部１１からの制
御信号によって開閉弁３１におけるソレノイドへの電圧
供給が停止され、この開閉弁３１を全閉状態から全開状
態とし、上記冷水路１５内の水が上記バイパス通路２８
を通して上記混合水路２９に流れ込むようにする。

【００３６】また、停電が起こった場合も、上記開閉弁
３１のソレノイドへの電圧供給が停止されるので、開閉
弁３１が全開状態となってバイパス通路２８から水が混
合水路２９に流れ込むようになる。

【００３７】また、上記バイパス通路２８は、混合水路
２９内に送り込まれるソーラ温水を所定温度以下に冷ま
せる水量の水を供給可能とする構成を有する。例えば、
バイパス通路２８の口径サイズとして、例えソーラ温水
路１４から１００℃のソーラ温水が最大供給量で上記混
合水路２９に流れ込んで来てもこのソーラ温水を所定温
度以下に冷ませる水量の水を供給可能とするように設定
すればよい。ここで、上記所定温度とは、給湯器７の使
用者が火傷を負うようなことがない上限温度を意味し、
例えば、約６０℃程度に設定される。

【００３８】このように、停電、給水量調節弁２４や温
水量調節弁２５の故障、各温度センサ１９，２３，３３
の故障等が発生し、ソーラ温水と水との混合制御の出来
ない異常が起こった場合に、給水量調節弁２４および温
水量調節弁２５でのソーラ温水の量と水の量の混合比が
どのような状態であってもバイパス通路２８から送り込
まれる水によって混合水路２９内のソーラ温水が所定温
度（約６０℃）以下の安全温度域まで冷まされることと
なる。従って、ソーラ温水と水との混合制御の出来ない
上記異常が起こっても、ソーラ温水路１４は遮断されな
いので、ソーラ温水を有効に利用することができ、しか
も、混合水路２９内の混合水はバイパス通路２８からの
水で所定温度（約６０℃）以下の安全温度域まで冷まさ
れるので、高温の混合水が給湯器７に供給されることは
なく給湯器７の使用者が火傷等を負うようなこともな
い。

【００３９】また、上記バイパス通路２８の下流端が上
記ソーラ温水路１４および上記冷水路１５の接続点より
も下流側に接続されているので、仮に、温水量調節弁２
５あるいは水量調節弁２４が破損等して混合水路２９に
おける上記ソーラ温水路１４または上記冷水路１５の接
続点が閉塞されても、上記接続点を迂回した状態でバイ
パス通路２８から水を混合水路２９、ひいては給湯器７
の入水路７６に確実に供給することができる。従って、
たとえ上記接続点が閉塞されても給湯器７には水、ある
いは低温の混合水が確実に供給されるので、給湯器７か
らの出湯を絶やすようなことがなく、安定した給湯を実
現できる。

【００４０】（湯水混合ユニットにおける動作）次に、
上記湯水混合ユニット１における動作を説明する。以下
に、この湯水混合ユニット１の動作を、図２に示したフ
ローチャート従って説明する。図２を参照して、湯水混
合ユニット１に電源が入れられると、上記バイパス通路
２８の開閉弁３１が全閉状態にされ（ステップＳ１）、
ステップＳ２において混合水路２９の水量センサ３２の
出力を監視する。そして、給湯蛇口８５や浴槽の湯張り
弁が開かれて給湯動作が始まると混合水路２９の通水を
検知して水量センサ３２がＯＮ信号を混合制御部１１に
出力する。すると、ソーラ温水温センサ１９で検知され
たソーラ温水温度が、給湯器７のリモコン７１に入力さ
れた給湯設定温度より高い場合は、混合水の混合目標設
定温度が上記給湯設定温度となるように混合制御部１１
の制御によって混合調整器３の混合割合が決定される。
一方、上記ソーラ温水温度が上記給湯設定温度より低い
場合は、混合水の混合目標設定温度が上記給湯設定温度
から給湯器７の燃焼による上昇温度分だけ減算した温度
となるように混合制御部１１の制御によって混合調整器
３の混合割合が決定される。このように混合調整器３の
混合割合が予め決定され、次のステップＳ３に移行す
る。

【００４１】ステップＳ３において、混合制御部１１
は、混合水路２９内の混合水温度である混合水温センサ
３３の検知温度と、上記混合水の混合目標設定温度とを
比較する（なお、図２のＳ３中で「設定温度」とは、上
記混合水の混合目標設定温度を示す。）。そして、上記
混合水の温度が上記混合目標設定温度より低温状態にあ
る場合は、太陽熱温水器５から供給されるソーラ温水の
混合量を増加させるか、または水源から給水される水の
混合量を減少させる制御を、ステップＳ４〜Ｓ７で実行
する。

【００４２】すなわち、ステップＳ４で温水量調節弁２
５が全開状態に無いことが確認されると、ステップＳ５
で温水量調節弁２５の開度レベルを１つ（例えば最大開
度の１０分の１）だけ増加させる。上記ステップＳ４を
実行したときに温水量調節弁２５が全開状態になってい
るときは、ステップＳ６で給水量調節弁２４の開度を判
断し、これが全閉状態に無いときは、ステップＳ７で給
水量調節弁２４の開度レベルを１つ（例えば最大開度の
１０分の１）だけ絞る。

【００４３】一方、上記ステップＳ３で、混合水の温度
が上記混合目標設定温度より高い場合は、太陽熱温水器
５から供給されるソーラ温水の混合量を減少させるか、
または水源から給水される水の混合量を増加させる制御
を、ステップＳ８〜Ｓ１１で実行する。

【００４４】すなわち、ステップＳ８で温水量調節弁２
５が全閉で無いことが確認されると、ステップＳ９で温
水量調節弁２５の開度レベルを１つ絞る。上記ステップ
Ｓ８で温水量調節弁２５が全閉状態にあることが確認さ
れると、ステップＳ１０で給水量調節弁２４の開度を判
断し、これが全開状態に無いときは、ステップＳ１１で
給水量調節弁２４の開度レベルを１つ増加させる。

【００４５】このようにして、太陽熱温水器５からのソ
ーラ温水と水源からの水の混合割合を調整することによ
り、太陽熱温水器５から供給されるソーラ温水の温度が
リモコン７１での給湯設定温度より高い場合は、上記給
湯設定温度のお湯が湯水混合ユニット１からの混合水と
して給湯器７へ流出するように制御される。すると、こ
の給湯設定温度のお湯が給湯器７の出湯蛇口８５等から
出湯される。

【００４６】一方、太陽熱温水器５から供給されるソー
ラ温水の温度がリモコン７１での給湯設定温度より低い
場合は、上記給湯設定温度から給湯器７の燃焼による上
昇温度分だけ減算した温度となった混合水が給湯器７に
送り込まれる。すると、給湯器７のバーナが燃焼して温
度不足状態にある混合水が熱交換器７３で加熱昇温され
る。すなわち、給湯器７内において出湯路８４に配設さ
れた温度センサ（図示せず）の検知する出湯温度がリモ
コン７１での給湯設定温度に等しくなるように給湯器７
の給湯制御部７２がバーナの燃焼量をコントロールする
ことから、この給湯器７の機能によって上記混合水が給
湯設定温度まで加熱昇温され、上記給湯設定温度のお湯
が出湯蛇口８５や浴槽８１に送られる。

【００４７】（異常時の動作）次に、このソーラ給湯シ
ステムに異常が起こった場合の動作を説明する。このよ
うな異常として、例えば、正常運転中に停電が発生した
場合、温水量調節弁２５や給水量調節弁２４が故障した
場合、各温度センサ１９，２３，３３，が故障した場合
等が挙げられるが、まずは、温水量調節弁２５または給
水量調節弁２４が故障し、ソーラ温水と水との混合制御
が出来なくなって高温のソーラ温水が混合水路２９から
流出してしまう場合の動作を、図２に基づいて説明す
る。この異常時の制御動作は、図２のフローチャートに
おけるステップＳ１２〜Ｓ１４で行われる。すなわち、
上記ステップＳ５、Ｓ７、Ｓ９、Ｓ１１において、温水
量調節弁２５あるいは給水量調節弁２４を動作させた後
に、ステップＳ１２に移行させる。

【００４８】そして、ステップＳ１２において、混合制
御部１１は、混合水路２９の混合水温センサ３３での混
合水温度において給湯設定温度から一定の温度上昇（＋
α℃）が見られるか否かを監視し、一定の温度上昇（＋
α℃）が検出されると、次のステップＳ１３に進み、こ
の温度上昇の継続時間の計測を開始する。なお、図２の
Ｓ１２中で、「設定」とはリモコン７１での上記給湯設
定温度を示し、「α温度」とは、上記一定の温度上昇
（＋α℃）相当の温度を示す。そして、この状態が、例
えばＸ時間継続した場合には、混合調整器３における温
水量調節弁２５あるいは給水量調節弁２４が故障し、ソ
ーラ温水と水との混合制御が出来なくなった異常が起こ
ったと判断し、次のステップＳ１４に進む。なお、上記
温度上昇値α℃や経過時間Ｘ等は、太陽熱温水器５や給
湯器７の能力等に応じて適宜に決定すればよい。

【００４９】そして、ステップＳ１４において、混合制
御部１１は、バイパス通路２８に設けた開閉弁３１に対
し、この開閉弁３１への電圧供給を停止させる制御信号
を出力し、この開閉弁３１を全開状態とすると同時に、
異常報知（ブザー、図示しない表示部への異常表示な
ど）を行う。これによって、バイパス通路２８が全開さ
れ、このバイパス通路２８から冷水路１５内の水が混合
水路２９に直接送り込まれる。従って、上記異常の場合
に温水量調節弁２５および給水量調節弁２４でのソーラ
温水の量と水の量との混合比がどのような状態であって
もバイパス通路２８から送り込まれる水によって混合水
路２９内のソーラ温水が所定温度（約６０℃）以下の安
全温度域まで冷まされることとなる。

【００５０】このようにして、温水量調節弁２５または
給水量調節弁２４が故障し、ソーラ温水と水との混合制
御の出来ない異常が起こった場合、ソーラ温水路１４は
遮断されないので、太陽熱温水器５のソーラ温水を有効
に利用することができ、しかも、混合水路２９内のソー
ラ温水はバイパス通路２８からの水で安全温度域まで冷
まされるので、高温の混合水が給湯器７に供給されるこ
とはなく給湯器７の使用者が火傷等を負うようなことも
ない。そして、使用者は、上記異常報知によってシステ
ム異常が知らされるので、異常復旧のメンテナンスに直
ちに取りかかれる。

【００５１】また、仮に、温水量調節弁２５あるいは給
水量調節弁２４が破損等して混合水路２９における上記
ソーラ温水路１４または上記冷水路１５の接続点が閉塞
されても、上記バイパス通路２８の下流端がこれら接続
点よりも下流側に接続されているので、上記接続点を迂
回した状態でバイパス通路２８から水を混合水路２９、
ひいては給湯器７の入水路７６に確実に供給することが
できる。従って、たとえ上記接続点が閉塞されても給湯
器７には水、あるいは低温の混合水が確実に供給される
ので、給湯器７からの出湯を絶やすようなことがなく、
安定した給湯を実現できる。

【００５２】なお、上記ステップＳ１２で混合水温度の
給湯設定温度から一定の温度上昇（＋α℃）が検出され
ない場合や、上記ステップＳ１３でＸ時間の継続が検出
されない場合は、上記異常は無しとしてステップＳ２へ
戻される。

【００５３】一方、このソーラ給湯システムの運転中等
に、停電が発生したような場合は、上記湯水混合ユニッ
ト１がどのような制御状態にあっても、上記開閉弁３１
への電圧供給が停止される結果、この場合も、開閉弁３
１が全開状態となってバイパス通路２９が開けられ、こ
のバイパス通路２９から冷水路１５内の水が混合水路２
９に直接送り込まれる。従って、停電が発生し、ソーラ
温水と水との混合制御の出来ない異常が起こった場合で
も、太陽熱温水器５のソーラ温水を有効に利用でき、し
かも、高温水が給湯器７に供給されることはなく給湯器
７の使用者が火傷等を負うようなことも起こらない。

【００５４】また、各温度センサ１９，２３，３３が故
障しいずれかの温度センサ１９，２３，３３からの信号
が混合制御部１１に出力されなくなった場合も、上記湯
水混合ユニット１がどのような制御状態にあっても、上
記混合制御部１１は、上記ステップＳ１４で行った動作
と同じように、開閉弁３１への電圧供給を停止させる制
御信号を出力し、開閉弁３１を全開状態とすると同時
に、異常報知（ブザー、図示しない表示板への異常表示
など）を行う。従って、各温度センサ１９，２３，３３
のどれかが故障し、ソーラ温水と水との混合制御の出来
ない異常が起こった場合でも、太陽熱温水器５のソーラ
温水を有効に利用でき、しかも、高温の温水が給湯器７
に供給されることはなく給湯器７の使用者が火傷等を負
うようなことも起こらない。

【００５５】以上のように、本実施の形態による湯水混
合ユニット１によれば、ソーラ温水と水との混合制御の
出来ない異常が起こっても、ソーラ温水路１４は遮断さ
れないので、太陽熱温水器５のソーラ温水を有効に利用
することができ、しかも、混合水路２９内のソーラ温水
はバイパス通路２８からの水で所定温度（例えば、約６
０℃）以下の安全温度域まで冷まされるので、高温の混
合水が給湯器７に供給されることはなく給湯器７の使用
者が火傷等を負うようなこともない。従って、上記のよ
うな異常が起こっても、ソーラ温水を有効利用できると
共に給湯器７使用者の安全も十分に確保できる。

【００５６】加えて、安全温度域にまで冷まされた混合
水が給湯器７に供給される結果、この低温の混合水を給
湯器７で給湯設定温度に加熱して供給されるので、安定
した給湯をも同時に実現できる。このように、上記湯水
混合ユニット１は、ソーラ温水が有効利用でき、ソーラ
温水路１４での通水抵抗が小さいため給湯器７やソーラ
給湯システムの性能が十分に引出せ、しかも安全性およ
び耐久性に優れた信頼の高いものを実現できる。

【００５７】なお、本発明は、上記実施の形態に限られ
ず、例えば、上記実施の形態では、混合調整器３とし
て、ソーラ温水と水との混合を上記温水量調節弁２５と
上記給水量調節弁２４とによる２軸制御で行っている
が、１軸制御で行うものでもよい。この１軸制御で行う
混合調整器としては、例えば、図３に示す混合調整弁２
のように、ソーラ温水路１４と冷水路１５の合流点に単
一の弁体２０を具備するものであり、この弁体２０を図
示しないモータで回動させ角度調節することにより、ソ
ーラ温水路１４からのソーラ温水と冷水路１５からの水
の混合割合を調整することによる。

【００５８】また、図２に示した上記ステップＳ１２、
Ｓ１３における異常検出においては、混合水路２９の混
合水温センサ３３が一定時間以上の高温状態を検出した
場合に異常を判断するようにしているが、これを高温水
の積算流量を基にして異常を判断するようにしてもよい
し、また、上記混合水の温度検出を、給湯器７の入水路
７６に設けた温度センサ（図示せず）の出力信号を給湯
制御部７２から配線ケーブル７７を通じて混合制御部１
１へ入力するようにしてこの信号を利用するようにし、
上記混合水温センサ３３を不要とする構成にしてもよ
い。

【００５９】また、図２に示した上記ステップＳ２にお
ける水量検出を湯水混合ユニット１内の水量センサ３２
で行うようにしたが、給湯器７における入水路７６や往
き管８２に配設された水量センサ（図示せず）の出力信
号を給湯制御部７２から配線ケーブル７７を通じて混合
制御部１１へ入力するようにしてこの信号を利用するよ
うにしてもよく、この場合、湯水混合ユニット１内の水
量センサ３２を不要とすることができ、必要部品数を少
なくすることができる。

【００６０】また、湯水混合ユニット１への電源供給
は、給湯器７の給湯制御部７２から配線ケーブル７７を
通じて行うようにしてもよいし、給湯器７とは別個独立
に外部電源から供給を受けるようにしてもよい。

【００６１】また、上記実施の形態では、ステップＳ１
２での異常判断のため、しきい値として混合水温度が給
湯設定温度＋α℃より上昇した場合で説明したが、その
他の方法として混合水温度が一定の上限値、例えば、給
湯設定温度に応じ予め定められた固定値より上昇したと
きに異常と判断し、バイパス通路１５における開閉弁３
１を開弁させるようにしてもよい。さらに、上記実施の
形態では、上記温水供給器として太陽熱温水器５を用い
ているが、これに限らず、例えば廃熱利用の温水器等そ
の他種々の温水供給器であってもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態による湯水混合ユニットを
用いたソーラ給湯システムの全体構成を示す構成図であ
る。

【図２】湯水混合ユニットにおける動作制御を示すフロ
ーチャートである。

【図３】他の実施の形態における、１軸制御の混合調節
弁を示す断面図である。

【図４】従来の湯水混合ユニットを用いた給湯システム
の全体構成を示す構成図である。

【符号の説明】

１ 湯水混合ユニット ３ 混合調整器 ５ 太陽熱温水器（温水供給器） ７ 給湯器（補助熱源機） １０ 給水分岐路 １１ 混合制御部 １２ バキュームブレーカ １３ 逆止弁 １４ ソーラ温水路 １５ 冷水路 １６ ソーラ温水路の流入口 １７ 冷水路の流入口 １８ 混合水路の流出口 １９ ソーラ温水温センサ ２１ フィルタ付き水抜き栓 ２２ 逆止弁 ２３ 冷水温センサ ２４ 給水量調節弁 ２５ 温水量調節弁 ２８ バイパス通路 ２９ 混合水路 ３０ フィルタ付き水抜き栓 ３１ 開閉弁 ３２ 水量センサ ３３ 混合水温センサ ３５ 逃し弁兼水抜き栓 ５６ 太陽熱温水器のソーラ出湯路 ７６ 給湯器の入水路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 安藤 正和 名古屋市中川区福住町２番26号 リンナイ 株式会社内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 温水供給器を補助熱源機に接続するため
   の湯水混合ユニットであって、上記温水供給器の温水出
   湯路がその流入口に接続される温水路と、水源の給水路
   がその流入口に接続される冷水路と、上記温水路および
   上記冷水路が合流されると共にその流出口に上記補助熱
   源機の入水路が接続される混合水路と、上記混合水路に
   流入される温水と水の混合割合を調整する混合調整器と
   を有し、 上記冷水路から分岐されて上記混合水路に至るバイパス
   通路と、 上記バイパス通路に設けられ、温水と水の混合制御の出
   来ない異常が起こった場合に上記冷水路内の水が上記バ
   イパス通路を通して上記混合水路に流れ込むように全閉
   状態から全開状態となる開閉弁とを備えることを特徴と
   する湯水混合ユニット。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の湯水混合ユニットにお
   いて、 上記バイパス通路は、混合水路内に送り込まれる温水を
   所定温度以下に冷ませる水量の水を供給可能とする構成
   であることを特徴とする湯水混合ユニット。
3. 【請求項３】 請求項１または２に記載の湯水混合ユニ
   ットにおいて、 上記バイパス通路の下流端は、上記混合水路における上
   記温水路および上記冷水路の合流点よりも下流側に接続
   されることを特徴とする湯水混合ユニット。