JP2003090611A - 給湯システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】設置される給湯器の機能に応じて給湯接続ユニ
ットの機能を最大限に発揮させることのできる給湯シス
テムを提供する。 【解決手段】主熱源としての給湯器３０と、太陽熱利用
温水器１０によって生成された温水を貯留する蓄熱槽１
４と、蓄熱槽１４から送出された温水に必要に応じて上
水を混合することで目標温度（給湯設定温度または固定
温度）の温水を給湯器３０に送出する混合調節弁２１が
搭載された給湯接続ユニット２０とを備えている。給湯
接続ユニット２０及び給湯器３０には、相互に通信可能
なコントローラ２０ａ、３０ａがそれぞれ搭載されてお
り、給湯接続ユニット２０に搭載されたコントローラ２
０ａは、給湯器３０に搭載されたコントローラ３０ａか
ら取得した給湯器３０の機種データに基づいて、給湯器
３０が有する機能に応じて給湯接続ユニット２０を制御
するようになっている。

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【発明の属する技術分野】この発明は、太陽熱等の補助
熱源によって生成された温水を蓄熱槽に貯留しておき、
この温水を、上水と混合可能な給湯接続ユニットを介し
て、給湯器に送出するようにした給湯システムに関す
る。 【０００２】 【従来の技術】補助熱源を利用した給湯システムとして
は、例えば、太陽熱を利用して温水を生成する太陽熱利
用温水器と給湯器とを組み合わせた給湯システムが従来
から一般的に知られている。 【０００３】こういった、給湯システムでは、太陽熱を
利用して生成された温水を貯留する蓄熱槽を備えている
太陽熱利用温水器と給湯器とが、給湯接続ユニットを介
して接続されており、給湯時には、太陽熱利用温水器の
蓄熱槽に貯留された温水が給湯接続ユニットを介して給
湯器に送出されるが、給湯接続ユニットは、蓄熱槽に貯
留された温水を単に給湯器に送出するだけではなく、必
要に応じて、蓄熱槽から送出される温水に上水を混合し
た状態で、給湯器に送出することができるように構成さ
れている。 【０００４】従って、給湯器に対して設定された給湯設
定温度以上の温水が蓄熱槽に貯留されている場合は、給
湯接続ユニットが、蓄熱槽から送出される給湯設定温度
以上の温水と上水とを適宜混合することによって給湯設
定温度の温水を生成し、これを給湯器に送出する給湯設
定温度制御を行う。一方、給湯設定温度以上の温水が蓄
熱槽に貯留されていない場合は、給湯接続ユニットが、
蓄熱槽から送出される給湯設定温度を下回る温水を、上
水と適宜混合することによって、強制的に固定温度まで
下げた状態で給湯器に送出する固定温度制御を行い、給
湯器のバーナーを燃焼させることによって給湯設定温度
の温水を生成することになる。 【０００５】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、こうい
った給湯システムには、特定機種の給湯器だけが設置さ
れるわけではなく、機能の異なる様々な機種の給湯器が
設置される可能性があるので、給湯接続ユニットが同一
の制御を行っていたのでは、給湯システム全体を効率よ
く運転することができないといった問題がある。 【０００６】例えば、１つの熱交換器で給湯系統と追い
焚き系統の双方に対して加熱を行う１缶２水タイプの給
湯器が設置されている給湯システムにおいて、追い焚き
系統と給湯系統とを同時に使用する場合に、蓄熱槽に給
湯設定温度以上の温水が貯留されているからといって、
給湯接続ユニットが給湯設定温度制御を行い、給湯設定
温度の温水を給湯器に送出すると、送出された温水が追
い焚き系統を加熱している熱交換器によってさらに加熱
され、給湯設定温度以上にまで上昇してしまうので、そ
のような場合は、給湯接続ユニットが給湯設定温度制御
を行うのではなく、固定温度制御を行うことで給湯設定
温度を下回る固定温度にまで強制的に下げた状態の温水
を給湯器に送出しなければならない。 【０００７】逆に、給湯系統及び追い焚き系統のそれぞ
れに対して個別に加熱することができるように２つの熱
交換器を備えている２缶２水タイプの給湯器が設置され
ている給湯システムにおいて、追い焚き系統と給湯系統
とを同時に使用する場合に、１缶２水タイプの給湯器が
設置されている給湯システムの場合と同様に、給湯接続
ユニットが固定温度制御を行うと、本来、給湯系統の熱
交換器が加熱しなくてもよいのに、給湯系統の熱交換器
が加熱することになり、蓄熱槽に貯留された温水を最大
限に利用した給湯運転を行うことができず、省エネルギ
効果が半減してしまうといった問題がある。 【０００８】そこで、この発明の課題は、設置される給
湯器の機能に応じて給湯接続ユニットの機能を最大限に
発揮させることのできる給湯システムを提供することに
ある。 【０００９】 【課題を解決するための手段及びその効果】上記の課題
を解決するため、この発明は、主熱源としての給湯器
と、補助熱源によって生成された温水を貯留する蓄熱槽
と、前記蓄熱槽から送出された温水に、必要に応じて上
水を混合して前記給湯器に送出する給湯接続ユニットと
を備えた給湯システムにおいて、前記給湯器及び前記給
湯接続ユニットには、相互に通信可能なコントローラが
それぞれ搭載されており、前記給湯接続ユニットに搭載
された前記コントローラは、前記給湯器に搭載された前
記コントローラから取得した前記給湯器の機種データに
基づいて、前記給湯器が有する機能に応じて前記給湯接
続ユニットを制御するようにしたことを特徴とする給湯
システムを提供するものである。 【００１０】以上のように、この給湯システムでは、給
湯接続ユニットに搭載されたコントローラが、給湯器に
搭載されたコントローラから取得した給湯器の機種デー
タに基づいて、給湯器が有する機能に応じて給湯接続ユ
ニットを制御するようにしたので、設置された給湯器毎
に給湯接続ユニットが最適制御を行うことができ、蓄熱
槽に貯留された温水を最大限に利用した給湯運転を行う
ことが可能となる。 【００１１】 【発明の実施の形態】以下、実施の形態について図面を
参照して説明する。図１は、補助熱源として太陽熱を利
用した給湯システム１の概略構成を示している。この給
湯システム１は、同図に示すように、太陽熱利用温水器
１０と給湯器３０とが給湯接続ユニット２０を介して接
続されたものであり、太陽熱利用温水器１０によって生
成された温水が給湯接続ユニット２０を介して給湯器３
０に送出されるようになっている。 【００１２】前記太陽熱利用温水器１０は、ソーラー集
熱機１１と密閉式の蓄熱槽１４とを備えており、蓄熱槽
１４には、その下端部に上水を供給するための給水管１
５が接続されていると共に、上端部には貯留された温水
を給湯接続ユニット２０に送出するための温水供給管１
６が接続されている。 【００１３】前記ソーラー集熱機１１には、その入口側
と出口側とを接続するソーラー配管１２によって熱媒体
の循環経路が形成されており、このソーラー配管１２
は、部分的に蓄熱槽１４内に導入された熱交換部１３を
有している。従って、ソーラー集熱機１１によって加熱
された熱媒体は、ソーラー配管１２を通って蓄熱槽１４
内に導かれ、熱交換部１３で蓄熱槽１４内の水と熱交換
を行うことで、蓄熱槽１４内に温水が生成されるように
なっている。 【００１４】前記給湯接続ユニット２０は、同図に示す
ように、給水管２２を介して供給される上水と、蓄熱槽
１４から温水供給管１６を介して供給される温水とを、
必要に応じて混合する混合調節弁２１を備えており、蓄
熱槽１４から送出された温水は、そのまま又は上水と適
宜混合された状態で混合調節弁２１の出口側に接続され
た温水配管２３を介して給湯器３０に送出され、給湯器
３０の熱交換器３１を通って給湯されるようになってい
る。なお、混合調節弁２１は、全開状態で、蓄熱槽１４
から温水供給管１６を介して送出される温水のみを給湯
器３０に送出し、逆に、全閉状態では、給水管２２を介
して供給される上水のみを給湯器３０に送出するように
なっている。 【００１５】また、給水管２２と温水配管２３とは、通
電時に全閉となるダイヤフラム方式の電磁弁２５が設置
されたバイパス管２４を介して相互に接続されており、
混合調節弁２１に接続された温水供給管１６、給水管２
２及び温水配管２３には、蓄熱槽１４から送出される温
水の温度（以下、入湯温度という。）Ｔｓを検出するた
めの入湯温度センサ２６、給湯接続ユニット２０に送出
される上水の温度（以下、上水温度という。）Ｔｗを検
出するための上水温度センサ２７及び給湯接続ユニット
２０から送出される温水の温度（以下、出湯温度とい
う。）Ｔｏを検出するための出湯温度センサ２８が設置
されている。 【００１６】前記給湯接続ユニット２０及び給湯器３０
には、シリアルインターフェースを介して相互に通信可
能なコントローラ２０ａ、３０ａがそれぞれ搭載されて
いると共に、給湯器３０の操作リモコン４０には、シリ
アルインターフェースを介して給湯器３０のコントロー
ラ３０ａと相互に通信可能なコントローラ４０ａが搭載
されており、これらのコントローラ２０ａ、３０ａ、４
０ａが相互に連携をとりながら、給湯システム１の運転
動作を統括的に制御している。 【００１７】給湯接続ユニット２０のコントローラ２０
ａには、入湯温度センサ２６、上水温度センサ２７及び
出湯温度センサ２８からの温度検出信号が入力されると
共に、操作リモコン４０によって設定された給湯設定温
度Ｔｅ及び運転スイッチ信号、バーナー燃焼信号、最低
作動水量以上の水流を検知してＯＮする水流信号等が給
湯器３０のコントローラ３０ａから送信されるようにな
っており、これらの温度検出信号及び給湯設定温度Ｔｅ
に基づいて、給湯接続ユニット２０のコントローラ２０
ａが混合調節弁２１を制御するようになっている。 【００１８】蓄熱槽１４から送出される温水の温度、即
ち、入湯温度センサ２６によって検出された入湯温度Ｔ
ｓが給湯設定温度Ｔｅ以上の場合は、給湯器３０のバー
ナーを燃焼させなくても、上水を適宜混合することによ
って給湯設定温度Ｔｅの温水を供給することができるの
で、給湯接続ユニット２０から送出される温水の温度、
即ち、出湯温度センサ２８によって検出される出湯温度
Ｔｏが給湯設定温度Ｔｅになるように、混合調節弁２１
を制御する給湯設定温度制御を行うようになっている。 【００１９】一方、入湯温度Ｔｓが給湯設定温度Ｔｅよ
り低い場合は、給湯器３０のバーナーを燃焼させなけれ
ば、給湯設定温度Ｔｅの温水を供給することができない
ので、給湯器３０のバーナーを燃焼させることによっ
て、確実に給湯設定温度Ｔｅの温水を生成することがで
きるように、給湯設定温度Ｔｅが６０℃以上、６０℃未
満３５℃以上、３５℃未満に場合分けし、６０℃以上の
場合は４５℃、６０℃未満３５℃以上の場合は３０℃、
３５℃未満の場合は２５℃といった固定温度Ｔｆの温水
がそれぞれ送出されるように、混合調節弁２１の開度を
調整して上水を混合する固定温度制御を行うようになっ
ている。 【００２０】ただし、設置される給湯器３０が１つの熱
交換器で給湯系統と追い焚き系統の双方に対して加熱を
行う１缶２水タイプであって、追い焚き系統と給湯系統
とを同時に使用する場合は、上述したように、蓄熱槽１
４に給湯設定温度Ｔｅ以上の温水が貯留されているから
といって、給湯設定温度制御を行うと、出湯温度が給湯
設定温度Ｔｅを上回ってしまうので、そのような場合
は、上述した固定温度制御を行うようになっている。 【００２１】また、給湯設定温度制御を行う場合は、給
湯器３０のバーナーを燃焼させる必要がないので、操作
リモコン４０の運転スイッチをＯＮして給湯を開始した
時点で、給湯接続ユニット２０のコントローラ２０ａが
給湯器３０のコントローラ３０ａに燃焼停止指令を出力
し、固定温度制御を行う場合は、給湯器３０のバーナー
を燃焼させなければならないので、操作リモコン４０の
運転スイッチをＯＮして給湯を開始した時点で、給湯接
続ユニット２０のコントローラ２０ａが給湯器３０のコ
ントローラ３０ａに燃焼開始指令を出力するようになっ
ている。 【００２２】また、給湯接続ユニット２０のコントロー
ラ２０ａは、固定温度制御によって給湯設定温度Ｔｅの
温水を供給している状態において、給湯設定温度Ｔｅ以
上の温水が蓄熱槽１４から送出され始めた場合には、そ
の段階で給湯設定温度制御に切り替えることになるが、
設置される給湯器３０に、熱交換器３１の出口温水温度
を熱交換器３１自体の温度（以下、熱交換器温度とい
う。）Ｔｃとして検出する熱交換器温度センサが設けら
れており、この熱交換器温度センサによる温度検出信号
が給湯器３０のコントローラ３０ａから給湯接続ユニッ
ト２０のコントローラ２０ａに送信される場合と、そう
いった温度検出信号が給湯器３０のコントローラ３０ａ
から給湯接続ユニット２０のコントローラ２０ａに送信
されない場合とでは、異なる制御を行うようになってい
る。 【００２３】即ち、熱交換器温度センサによる温度検出
信号が給湯器３０のコントローラ３０ａから給湯接続ユ
ニット２０のコントローラ２０ａに送信される場合は、
固定温度制御で給湯している状態から給湯設定温度制御
に切り替える際、切替可能な状態となった時点で、ま
ず、給湯器３０のバーナーの燃焼を停止させ、給湯器３
０の熱交換器温度Ｔｃが給湯設定温度Ｔｅ＋２０℃を下
回るまでは固定温度制御を継続し、熱交換器温度Ｔｃが
給湯設定温度Ｔｅ＋２０℃を下回った時点で給湯設定温
度制御に切り替えるようになっているが、熱交換器温度
センサによる温度検出信号が給湯器３０のコントローラ
３０ａから給湯接続ユニット２０のコントローラ２０ａ
に送信されない場合は、切替可能な状態となった時点か
ら所定時間（例えば、２秒）が経過した時点で、固定温
度制御から給湯設定温度制御に切り替えるようになって
おり、これによって、給湯器３０に送出される給湯設定
温度Ｔｅの温水が、バーナーの燃焼が停止した直後の温
度の高い熱交換器３１によってさらに加熱され、出湯温
度が一時的に高くなることを防止するようになってい
る。 【００２４】また、設置された給湯器３０が、その操作
リモコン４０の表示部に、太陽熱利用温水器１０によっ
て生成された温水がどの程度利用されているのかを示す
「設定温度到達率」や、太陽熱利用温水器１０によって
生成された温水をどの程度利用することができるのかを
示す「沸上り率」等の種々の運転状態情報を表示するこ
とができる場合は、給湯接続ユニット２０のコントロー
ラ２０ａが、入力される種々の温度検出信号と、給湯器
３０のコントローラ３０ａから送信された給湯設定温度
Ｔｅとから、上述したような「設定温度到達率」及び
「沸上り率」等の運転状態情報を算出し、こういった運
転状態情報を給湯器３０のコントローラ３０ａに送信す
るようになっている。 【００２５】この給湯システム１に使用可能な給湯器３
０としては、上述した給湯接続ユニット２０が製造され
る前に製造されていた旧機種と、上述した給湯接続ユニ
ット２０の製造と同時または後に製造された新機種とに
分類され、旧機種は、１缶２水タイプであって、上述し
たような運転状態表示を行うことができず、熱交換器温
度Ｔｃを給湯接続ユニット２０に送信することができな
いようになっている。 【００２６】これに対して、新機種に該当する給湯器３
０は、上述したような運転状態表示を行うことができる
ようになっており、１缶２水タイプと２缶２水タイプに
分類される。１缶２水タイプには、熱交換器温度センサ
が設けられており、熱交換器温度Ｔｃを給湯接続ユニッ
ト２０に送信することができるようになっているが、２
缶２水タイプは、熱交換器温度センサを備えたものと、
備えていないものとに分類される。なお、新機種に該当
する給湯器３０は、そのコントローラ３０ａが機種デー
タを備えており、給湯接続ユニット２０のコントローラ
２０ａが機種データを取得することができるようになっ
ている。 【００２７】上述した給湯システム１における給湯器３
０の機種判別について、図２に示すフローチャートを参
照しながら説明する。まず、それぞれ設置された給湯接
続ユニット２０のコントローラ２０ａと給湯器３０のコ
ントローラ３０ａとが通信線を介して接続された後、コ
ントローラ２０ａ、３０ａに電源が投入されると（ステ
ップＳ１）、コントローラ２０ａがコントローラ３０ａ
に対してアクセスすることで、設置された給湯器３０の
機種データを取得する（ステップＳ２）。さらに、電源
投入後も機種データの取得は、安全を期すために常時行
われる。なお、上述したように、旧機種の給湯器３０
は、コントローラ３０ａが機種データを備えていないの
で、設置された給湯器３０が旧機種である場合は、機種
データを取得することができない。 【００２８】続いて、コントローラ２０ａが機種データ
を取得できたか否かで、設置された給湯器３０が旧機種
であるのか、新機種であるのかを判別し（ステップＳ
３）、設置された給湯器３０が旧機種である場合は、以
後、給湯接続ユニット２０のコントローラ２０ａは、制
御パターン（１）の制御を行うことになる（ステップＳ
６）。即ち、基本的な制御に加えて１缶２水タイプ特有
の制御を行うが、運転状態表示制御を行うことはなく、
固定温度制御から給湯設定温度制御への切替は給湯器３
０のバーナーを停止した後、所定時間経過した時点で行
うことになる。 【００２９】ステップＳ３において、設置された給湯器
３０が新機種である場合は、続いて、１缶２水タイプ
か、２缶２水タイプかを、取得した機種データに基づい
て判別する（ステップＳ４）。ここで、設置された給湯
器３０が１缶２水タイプである場合は、以後、給湯接続
ユニット２０のコントローラ２０ａは、制御パターン
（２）の制御を行うことになる（ステップＳ７）。即
ち、基本的な制御に加えて１缶２水タイプ特有の制御及
び運転状態表示制御を行い、固定温度制御から給湯設定
温度制御への切替も給湯器３０のコントローラ３０ａか
ら送信される熱交換器温度Ｔｃに基づいて行うことにな
る。 【００３０】ステップＳ４において、設置された給湯器
３０が２缶２水タイプである場合は、続いて、給湯器３
０が熱交換器温度センサを備えているか否かを、取得し
た機種データに基づいて判別し（ステップＳ５）、設置
された給湯器３０が熱交換器温度センサを備えている場
合は、制御パターン（３）の制御を行うことになる（ス
テップＳ８）。即ち、基本的な制御に加えて運転状態表
示制御を行い、固定温度制御から給湯設定温度制御への
切替も給湯器３０のコントローラ３０ａから送信される
熱交換器温度Ｔｃに基づいて行うことになる。 【００３１】一方、ステップＳ５において、設置された
給湯器３０が熱交換器温度センサを備えていない場合
は、制御パターン（４）の制御を行うことになる（ステ
ップＳ９）。即ち、基本的な制御に加えて運転状態表示
制御を行うが、固定温度制御から給湯設定温度制御への
切替は給湯器３０のバーナーを停止した後、所定時間経
過した時点で行うことになる。 【００３２】以上のように、この給湯システム１では、
給湯接続ユニット２０のコントローラ２０ａが、給湯器
３０に搭載されたコントローラ３０ａから取得した給湯
器３０の機種データに基づいて、給湯器３０が有する機
能に応じて給湯接続ユニットを制御するようにしている
ので、設置された給湯器３０毎に給湯接続ユニット２０
が最適制御を行うことができ、蓄熱槽１４に貯留された
温水を最大限に利用した給湯運転を行うことが可能とな
る。 【００３３】なお、上述した実施形態では、設置される
給湯器３０に応じて、給湯接続ユニットが行う制御パタ
ーンを４パターンに分類しているが、これに限定される
ものではなく、設置される給湯器の機種及び設置される
給湯接続ユニットの機能等に応じて、制御パターンの数
及び制御内容を適宜設定すればよい。 【００３４】また、上述した実施形態では、給湯接続ユ
ニット２０のコントローラ２０ａが、給湯器３０に搭載
されたコントローラ３０ａから取得した給湯器３０の機
種データに基づいて、給湯接続ユニット２０が行う制御
パターンを自動的に設定するようにしているが、給湯接
続ユニットに制御パターンを切り替えるディップスイッ
チを設けておき、設置される給湯器に応じて、ディップ
スイッチを切り替えるようにしてもよい。 【００３５】また、上述した実施形態では、設置される
給湯器３０の機種に応じて、給湯接続ユニット２０の制
御パターンを変更するようにしているが、給湯器側に給
湯接続ユニットの機種を判別させるようにしてもよい。 【００３６】また、上述した実施形態は、太陽熱利用温
水器を補助熱源として使用した給湯システムであるが、
給湯システムにおける補助熱源は、こういった太陽熱利
用温水器に限定されるものではなく、例えば、コージェ
ネレーションシステムにおけるガスエンジンやガスター
ビンの廃熱を補助熱源として使用した給湯システムのよ
うに、種々の補助熱源を使用した給湯システムについ
て、本発明を適用することができることはいうまでもな
い。

【図面の簡単な説明】 【図１】この発明にかかる給湯システムの一実施形態を
示す概略構成図である。 【図２】同上の給湯システムにおける給湯器の機種判別
を示すフローチャートである。 【符号の説明】 １ 給湯システム １０ 太陽熱利用温水器 １４ 蓄熱槽 １６ 温水供給管 ２０ 給湯接続ユニット ２０ａ コントローラ ２１ 混合調節弁 ２３ 温水配管 ２６ 入湯温度センサ ２７ 上水温度センサ ２８ 出湯温度センサ ３０ 給湯器 ３０ａ コントローラ ３１ 熱交換器 ４０ 操作リモコン ４０ａ コントローラ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 清水 孝悦 兵庫県神戸市中央区江戸町93番地 株式会 社ノーリツ内 (72)発明者 渡辺 哲也 兵庫県神戸市中央区江戸町93番地 株式会 社ノーリツ内

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】 主熱源としての給湯器と、補助熱源によ
   って生成された温水を貯留する蓄熱槽と、前記蓄熱槽か
   ら送出された温水に、必要に応じて上水を混合して前記
   給湯器に送出する給湯接続ユニットとを備えた給湯シス
   テムにおいて、 前記給湯器及び前記給湯接続ユニットには、相互に通信
   可能なコントローラがそれぞれ搭載されており、 前記給湯接続ユニットに搭載された前記コントローラ
   は、前記給湯器に搭載された前記コントローラから取得
   した前記給湯器の機種データに基づいて、前記給湯器が
   有する機能に応じて前記給湯接続ユニットを制御するよ
   うにしたことを特徴とする給湯システム。