JP2004036973A - 給湯システム - Google Patents
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Abstract
【課題】自動お湯張りモードで浴槽へのお湯張りを行う際、注湯温度が風呂設定温度を下回る場合であっても、適正なタイミングで沸上予告を行うことができる給湯システムを提供する。
【解決手段】浴槽への自動お湯張り機能を有する給湯器２０が、太陽熱利用温水器１０の蓄熱槽１４から供給される予熱温水を利用して給湯を行うようになっている。給湯器２０が自動お湯張りモードで浴槽へのお湯張りを行う場合は、注湯段階またはその後の追焚段階のいずれかで沸上予告を行うようになっており、注湯段階では、１秒周期で、各時点における注湯残時間Ｔｚ及び既注湯分に対する追焚熱量Ｇ１を考慮した全追焚時間Ｔｆをそれぞれ算出し、各時点における注湯残時間Ｔｚと全追焚時間Ｔｆとの和が２．５分以内で、注湯残量Ｑｚが初期必要注湯量Ｑｉの２０％以内になった時点で沸上予告を行うようにした。
【選択図】 図１
【解決手段】浴槽への自動お湯張り機能を有する給湯器２０が、太陽熱利用温水器１０の蓄熱槽１４から供給される予熱温水を利用して給湯を行うようになっている。給湯器２０が自動お湯張りモードで浴槽へのお湯張りを行う場合は、注湯段階またはその後の追焚段階のいずれかで沸上予告を行うようになっており、注湯段階では、１秒周期で、各時点における注湯残時間Ｔｚ及び既注湯分に対する追焚熱量Ｇ１を考慮した全追焚時間Ｔｆをそれぞれ算出し、各時点における注湯残時間Ｔｚと全追焚時間Ｔｆとの和が２．５分以内で、注湯残量Ｑｚが初期必要注湯量Ｑｉの２０％以内になった時点で沸上予告を行うようにした。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、浴槽への自動お湯張り機能を有する給湯器を使用して給湯を行う給湯システム、特に、給湯器が自動お湯張りモードで浴槽へのお湯張りを行う場合は、沸上完了前に沸上予告を行う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、補助熱源である太陽熱を利用して生成された予熱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、浴槽への自動お湯張り機能を備えている給湯器とを組み合わせた給湯システムが従来から知られている。
【０００３】
こういった給湯システムでは、太陽熱利用温水器の蓄熱槽と給湯器の熱交換器とが接続されており、給湯時や浴槽への自動お湯張り時には、太陽熱利用温水器の蓄熱槽に貯留された予熱温水が給湯器の熱交換器に送出されるが、蓄熱槽に貯留された予熱温水を単に熱交換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予熱温水に低温水（常水温の水道水または予熱温水より低い温度の水）を混合した状態で、熱交換器に送出することができるように、給湯器には、熱交換器の上流側に、蓄熱槽から送出される予熱温水と低温水とを任意の混合比率で混合するための混合調節弁が搭載されている。
【０００４】
従って、自動お湯張りモードで浴槽へのお湯張りを行う際、給湯器に対して設定された風呂設定温度以上の予熱温水が蓄熱槽に貯留されている場合は、給湯器の混合調節弁が、蓄熱槽から送出される風呂設定温度以上の予熱温水と低温水とを適宜混合することによって風呂設定温度の温水を生成し、熱交換器を加熱するバーナーを燃焼させることなく、浴槽への自動注湯が行われることになり、風呂設定温度以上の予熱温水が蓄熱槽に貯留されていない場合は、給湯器の混合調節弁が、蓄熱槽から送出される風呂設定温度を下回る予熱温水と低温水とを適宜混合することによって、風呂設定温度より低い予め定められた固定温度の温水を熱交換器に送出しながら、熱交換器を加熱するバーナーを燃焼させることによって風呂設定温度の温水を生成し、これを浴槽に自動注湯することになる。
【０００５】
なお、自動お湯張りモードでの浴槽へのお湯張りは、浴槽に残り湯等の初期貯留分がある状態で行う場合もあるので、通常、浴槽への注湯が完了した時点で、浴槽内の湯温が風呂設定温度を下回っている場合は、自動的に風呂設定温度まで追い焚きを行うようになっている。
【０００６】
また、浴槽へのお湯張りを自動お湯張りモードで行う場合は、通常、浴槽へのお湯張りを完了した時点でその旨を報知するようになっているが、浴槽へのお湯張りを完了した時点で、即座に入浴することができるように、お湯張り完了の所定時間前（例えば、３分前）に、入浴準備を促すための沸上予告を行うようになっている。
【０００７】
上述したように、自動お湯張りモードでは、蓄熱槽に風呂設定温度以上の予熱温水が貯留されているか否かに拘わらず、不足湯量分については、風呂設定温度の温水が自動注湯されるので、沸上予告を行う場合は、残り湯等の初期貯留分を風呂設定温度まで追い焚きするために要する追焚時間を予め算出しておき、注湯段階で、所定時間毎に注湯残時間を算出しながら、その時点から沸上完了までに要する時間を追焚時間と注湯残時間との和として求め、その沸上所要時間が、予め設定された所定時間（例えば、３分）以内になった時点で沸上予告を行うようになっている。また、注湯段階で沸上予告を行うことができない場合、即ち、初期貯留分が多かったために初期貯留分に対する追焚時間が長くなり、追焚時間が所定時間を超えてしまうような場合は、追焚段階において、浴槽内の温水温度が風呂設定温度に対して予め設定されている所定温度（例えば、風呂設定温度−１℃）まで上昇した時点で、沸上予告を行うようになっている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述したような給湯システムでは、蓄熱槽に貯留されている予熱温水の温度が風呂設定温度より僅かに低いような場合であっても、給湯器が風呂設定温度の温水を確実に生成することができるように、蓄熱槽から送出される予熱温水を、低温水と適宜混合することによって風呂設定温度より低い固定温度まで一旦下げた後、熱交換器で加熱することによって、その温度低下分を昇温させることになるので、熱交換器を加熱するために要するバーナーの燃料消費量が大きくなり、自動お湯張りモードで浴槽へのお湯張りを行う場合は、補助熱源によって生成された予熱温水の有効利用を図ることができないといった問題がある。
【０００９】
かかる問題を解決するため、自動お湯張りモードで浴槽へのお湯張りを行う際、蓄熱槽に貯留されている予熱温水が風呂設定温度に比べて極端に低くない場合は、蓄熱槽から送出される風呂設定温度を下回る予熱温水をそのままの状態で一旦浴槽に自動注湯し、注湯完了後に追い焚きを行うことによって、風呂設定温度まで焚き上げるといったお湯張り動作に変更することが考えられる。
【００１０】
しかしながら、自動お湯張りモードにおけるお湯張り動作を上述したような動作に変更した場合、浴槽に貯留されている残り湯等の初期貯留分が同一量であっても、蓄熱槽に貯留されている予熱温水の温度（注湯温度）が風呂設定温度を下回ると、注湯完了後の追焚時間が長くなるので、上述したように、注湯温度が風呂設定温度であることを前提として初期貯留分に対する追焚時間を算出し、かかる追焚時間と注湯残時間とに基づいて算出された注湯段階における沸上所要時間に応じて沸上予告を行うと、沸上予告を行った時点から実際の沸上完了時点までの時間間隔が所定時間よりも長くなる場合があり、常時、適正なタイミングで沸上予告を行うことができなくなるといった問題がある。
【００１１】
そこで、この発明の課題は、自動お湯張りモードで浴槽へのお湯張りを行う際、注湯温度が風呂設定温度を下回る場合であっても、適正なタイミングで沸上予告を行うことができる給湯システムを提供することにある。
【００１２】
【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、請求項１にかかる発明は、浴槽への自動お湯張り機能を有する給湯器を使用して給湯を行う給湯システムであって、前記給湯器が自動お湯張りモードで浴槽へのお湯張りを行う場合は、注湯段階または注湯完了後の追焚段階のいずれかで沸上予告を行うようになっており、浴槽への注湯段階では、所定時間毎に、各時点における注湯残時間と、各時点までの既注湯分に対する追焚熱量を考慮した、各時点における注湯完了後に要する追焚時間とをそれぞれ算出し、所定時間毎に算出された注湯残時間と追焚時間の合計時間が、予め定められた所定時間以内になった時点で沸上予告を行う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。
【００１３】
以上のように、この給湯システムでは、浴槽への注湯段階において、注湯残時間を算出する際、その時点までの既注湯分に対する追焚熱量を考慮して、注湯完了後に要する追焚時間を算出するようにしたため、注湯温度が風呂設定温度を下回っている場合であっても、適正な追焚時間を算出することができ、注湯温度が風呂設定温度であるか否かに拘わらず、常時、適正なタイミングで沸上予告を行うことが可能となる。
【００１４】
既注湯分に対する追焚熱量を考慮した追焚時間を算出するには、請求項２にかかる発明の給湯システムのように、浴槽への注湯段階において、所定時間毎に、各時点までの既注湯分に対する追焚熱量を算出し、その既注湯分に対する追焚熱量と、予め算出しておいた注湯前の初期貯留分に対する追焚熱量とを加算することによって、その時点における全追焚熱量を算出し、この全追焚熱量と追焚出力とに基づいて、その時点における追焚時間を算出すればよい。
【００１５】
特に、請求項３にかかる発明の給湯システムのように、浴槽への注湯段階において、所定時間毎に、各時点における注湯温度、風呂設定温度及び注湯流量に基づいて、各時点での注湯分に対する追焚熱量を算出しながら、この追焚熱量を順次積算していくことによって、各時点までの既注湯分に対する追焚熱量を算出するようにしておくと、注湯段階において、注湯温度や注湯流量が変動した場合でも、それらの変動を加味した適正な追焚熱量を算出することができるので、さらに精度良く沸上予告を行うことができる。
【００１６】
また、上記の課題を解決するため、請求項４にかかる発明は、浴槽への自動お湯張り機能を有する給湯器を使用して給湯を行う給湯システムであって、前記給湯器が自動お湯張りモードで浴槽へのお湯張りを行う場合は、注湯段階または注湯完了後の追焚段階のいずれかで沸上予告を行うようになっており、浴槽への注湯段階では、所定時間毎に、各時点における注湯温度と風呂設定温度との温度差を、各時点での注湯分に対する追焚時間に換算しながら、この追焚時間を順次積算していくことによって、各時点における既注湯分に対する追焚時間を算出し、この既注湯分に対する追焚時間と、予め算出しておいた注湯開始前の初期貯留分に対する追焚時間との和を、その時点における全追焚時間とし、浴槽への注湯量が、目標注湯量に対して予め設定された所定量に到達した時点で、その時点における全追焚時間が、予め設定された所定時間を下回っているときは、その時点で沸上予告を行う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。
【００１７】
以上のように、この給湯システムでは、浴槽への注湯段階において、所定時間毎に、各時点における注湯温度と風呂設定温度との温度差を、各時点での注湯分に対する追焚時間に換算しながら、この追焚時間を順次積算していくことによって、各時点における既注湯分に対する追焚時間を算出するようにしたため、注湯温度が風呂設定温度を下回っている場合には、その注湯温度を考慮した追焚時間を概略的に算出することができ、注湯温度を全く考慮することなく、注湯温度が風呂設定温度であることを前提に追焚時間を算出して沸上予告を行う場合のように、注湯温度の低下に伴って沸上予告のタイミングが大きくずれ込むことがなく、略適正なタイミングで沸上予告を行うことが可能となる。
【００１８】
【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、補助熱源である太陽熱によって生成された予熱温水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２０とが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予熱温水が給湯器２０に送出されるようになっている。
【００１９】
前記太陽熱利用温水器１０は、ソーラー集熱器１１と密閉式の蓄熱槽１４とを備えており、蓄熱槽１４には、その下端部に低温水を供給するための給水管１５が接続されていると共に、上端部には貯留された予熱温水を給湯器２０に送出するための予熱温水供給管１６が接続されている。
【００２０】
前記ソーラー集熱器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、ソーラー集熱器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内に予熱温水が生成されるようになっている。
【００２１】
前記給湯器２０は、浴槽への自動お湯張り機能を有しており、自動お湯張りモードで浴槽へのお湯張りを開始すると、所定水位または所定量のお湯が浴槽に貯留されるまで自動的に注湯が行われ、注湯が完了した時点で、浴槽内の湯温が風呂設定温度ｔｂｅを下回っている場合は、浴槽内の湯温が風呂設定温度ｔｂｅになるまで自動的に追い焚きが行われるようになっている。
【００２２】
この給湯器２０は、給水管１７を介して供給される低温水と、蓄熱槽１４から予熱温水供給管１６を介して供給される予熱温水とを、必要に応じて混合する混合調節弁２１と、混合調節弁２１の出口側に接続された、混合調節弁２１から送出される温水を必要に応じて加熱する熱交換器２２を有するメイン流路２３と、熱交換器２２をバイパスするように、メイン流路２３に接続されたバイパス流路２４とを備えており、バイパス流路２４には、熱交換器２２から送出される高温の温水に、混合調節弁２１から送出される比較的低温の温水を適宜混合することによって給湯設定温度ｔｓｅや風呂設定温度ｔｂｅの温水を生成するためのバイパス弁２５が設置されている。
【００２３】
また、給水管１７及び混合調節弁２１の温水出口側に接続されたメイン流路２３には、混合調節弁２１をバイパスするバイパス管２６が接続されており、このバイパス管２６には、通電状態でバイパス管２６の流路を遮断するダイヤフラム方式の電磁弁２６ａが設置されている。
【００２４】
また、混合調節弁２１に接続された予熱温水供給管１６、メイン流路２３におけるバイパス管２６の接続部の上流側及び熱交換器２２とバイパス流路２４の下流側接続部との間には、蓄熱槽１４から送出される予熱温水の温度（予熱温水温度）ｔｐを検出するための予熱温水温度センサ２７、混合調節弁２１から送出される温水の温度（混合温水温度）ｔｍを検出するための混合温水温度センサ２８及び熱交換器２２の出口温水温度を、熱交換器２２自体の温度（熱交換器温度）ｔｃとして検出する熱交換器温度センサ２９がそれぞれ設置されている。
【００２５】
また、給湯器２０には、シリアルインターフェースを介して、操作リモコン３０のコントローラ３０ａとの間で通信可能なコントローラ２０ａが搭載されており、これらのコントローラ２０ａ、３０ａが相互に連携をとりながら、給湯器２０の運転動作を統括的に制御している。
【００２６】
前記コントローラ２０ａには、予熱温水温度センサ２７、混合温水温度センサ２８及び熱交換器温度センサ２９からの温度検出信号が入力されると共に、操作リモコン３０によって設定された給湯設定温度ｔｓｅ、風呂設定温度ｔｂｅや運転スイッチ信号等が操作リモコン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ｔｓｅまたは風呂設定温度ｔｂｅ等に基づいて、コントローラ２０ａが混合調節弁２１、バイパス弁２５及び熱交換器２２を加熱するバーナー（図示せず）を制御するようになっている。
【００２７】
まず、給湯を行う際、または、自動お湯張りモードで浴槽へのお湯張りを行う際に、蓄熱槽１４から送出される予熱温水の温度、即ち、予熱温水温度センサ２７によって検出された予熱温水温度ｔｐが給湯設定温度ｔｓｅまたは風呂設定温度ｔｂｅ以上の場合は、給湯器２０のバーナーを燃焼させなくても、低温水を適宜混合することによって給湯設定温度ｔｓｅまたは風呂設定温度ｔｂｅの温水を供給することができるので、混合調節弁２１から送出される温水の温度、即ち、混合温水温度センサ２８によって検出される混合温水温度ｔｍが目標温度である給湯設定温度ｔｓｅまたは風呂設定温度ｔｂｅになるように、混合調節弁２１の開度を調整する目標温度制御を行うようになっている。従って、自動お湯張りモードで浴槽へのお湯張りを行う場合は、給湯器２０のバーナーが燃焼することなく、風呂設定温度ｔｂｅの温水が浴槽に自動注湯されることになる。
【００２８】
これに対して、給湯を行う際、または、自動お湯張りモードで浴槽へのお湯張りを行う際に、予熱温水温度ｔｐが給湯設定温度ｔｓｅを下回っている場合は、以下に示すように、通常の給湯を行う場合と、自動お湯張りモードで浴槽へのお湯張りを行う場合とで、混合調節弁２１が異なる制御を行うようになっている。
【００２９】
まず、給湯を行う際に、予熱温水温度ｔｐが給湯設定温度ｔｓｅを下回っている場合は、給湯器２０のバーナーを燃焼させなければ、給湯設定温度ｔｓｅの温水を供給することができないので、給湯器２０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ｔｓｅの温水を生成することができるように、目標温度である固定温度ｔｓｆ（給湯設定温度ｔｓｅ−１０℃）の温水が熱交換器２２に送出されるように、混合調節弁２１の開度を調整して低温水を混合する目標温度制御を行うようになっている。
【００３０】
一方、自動お湯張りモードで浴槽へのお湯張りを行う際に、予熱温水温度ｔｐが風呂設定温度ｔｂｅを下回っている場合は、以下に示すように、予熱温水温度ｔｐが、風呂設定温度ｔｂｅと固定温度ｔｂｆ（風呂設定温度ｔｂｅ−１０℃）との間に設定された基準温度ｔｐｓ（例えば、風呂設定温度ｔｂｅ−６℃）以上であるか否かによって、異なる注湯動作を実行することになる。
【００３１】
まず、予熱温水温度ｔｐが、基準温度ｔｐｓ以上の場合は、蓄熱槽１４に貯留された予熱温水を最大限に利用するために、混合調節弁２１が、風呂設定温度ｔｂｅを下回る予熱温水をそのままの状態で熱交換器２２に送出し、給湯器２０のバーナーを燃焼させることなく、風呂設定温度ｔｂｅを下回る予熱温水を浴槽に自動注湯することになる。
【００３２】
これに対して、予熱温水温度ｔｐが、基準温度ｔｐｓを下回っている場合は、混合調節弁２１が、予熱温水と低温水とを混合することによって固定温度ｔｂｆの温水を生成する目標温度制御を行い、生成された固定温度ｔｂｆの温水を給湯器２０の熱交換器２２に送出しながら、給湯器２０のバーナーを燃焼させることによって、風呂設定温度ｔｂｅの温水を生成し、これを浴槽に自動注湯することになる。
【００３３】
従って、予熱温水温度ｔｐが基準温度ｔｐｓを下回る場合は、浴槽への自動注湯を開始する前に浴槽に貯留されている残り湯等の初期貯留分のみを、自動注湯完了後に風呂設定温度ｔｂｅまで追い焚きすることになるが、予熱温水温度ｔｐが基準温度ｔｐｓ以上の場合は、初期貯留分と注湯分の双方を、自動注湯完了後に風呂設定温度ｔｂｅまで追い焚きすることになる。
【００３４】
また、この給湯システム１では、自動お湯張りモードで浴槽へのお湯張りを行う場合は、浴槽へのお湯張りを完了した時点で、その旨を、操作リモコン３０を介して報知するようになっており、さらに、お湯張り完了時点で即座に入浴することができるように、お湯張り完了前における所定のタイミングで、入浴準備を促すための沸上予告を行うようになっている。以下、図２及び図３に示すフローチャートを参照しながら、自動お湯張りモードでの浴槽へのお湯張り動作について説明する。
【００３５】
まず、図２に示すように、自動お湯張りモードで浴槽へのお湯張りを開始したか否かを判断し（ステップＳ１）、自動お湯張りモードで浴槽へのお湯張りが開始されていない場合は、自動お湯張りモードで浴槽へのお湯張りが開始されるまで待機する。一方、ステップＳ１において、自動お湯張りモードで浴槽へのお湯張りが開始されると、配管内のエア抜きを行うために、１０ｌの温水を強制的に浴槽に予備注湯した後（ステップＳ２）、浴槽内の湯水が循環可能水位（追焚可能水位）以上であるか否かを判断し（ステップＳ３）、浴槽内の湯水が循環可能水位を下回っている場合は、ステップＳ２に戻って、再び、１０ｌの温水を浴槽内に予備注湯する。従って、浴槽へのお湯張りを開始した時点で、浴槽内に循環可能水位以上の残り湯等が存在している場合であっても、必ず、１０ｌの予備注湯が行われることになる。
【００３６】
ステップＳ３において、浴槽内の湯水が循環可能水位以上になると、その時点において、浴槽内に貯留されている湯水の初期貯留量Ｖｉを算出する（ステップＳ４）。なお、給湯器２０には、水位センサによって浴槽内の湯水の水位を検出しながら、浴槽内の湯水が設定水位を下回ると、自動的に足し湯を行うフルオートタイプと、水位センサを有していないため、足し湯を行うことができないセミオートタイプとがあるが、フルオートタイプの給湯器２０では、給湯器２０の試運転時に記憶させた浴槽の底面積と、その時点で水位センサによって検出された水位とに基づいて、初期貯留量Ｖｉを算出し、セミオートタイプの給湯器２０では、その時点で所定時間強制的に追い焚きを行い、そのときの追焚熱量（追焚出力×追焚時間）と、浴槽内に貯留された湯水における追焚前後の温度差とに基づいて、初期貯留量Ｖｉを算出する。
【００３７】
このようにして、浴槽内の湯水の初期貯留量Ｖｉが算出されると、この初期貯留量Ｖｉ、風呂設定温度ｔｂｅ及び浴槽内の湯水の温度ｔｂに基づいて、初期貯留量Ｖｉの湯水を風呂設定温度ｔｂｅまで追い焚きするために必要な追焚熱量Ｇ０を算出すると共に（ステップＳ５）、その後に注湯される温水を風呂設定温度ｔｂｅまで追い焚きするために必要な追焚熱量Ｇ１を０に初期設定した後（ステップＳ６）、浴槽への注湯を開始する（ステップＳ７）。
【００３８】
ステップＳ７において、浴槽への注湯を開始した後、注湯が完了するまでの間は、１秒周期で所定の注湯段階処理を実行する（ステップＳ８）。以下、その注湯段階処理について、図３に示すフローチャートを参照しながら説明する。
【００３９】
まず、今回の１秒間に注湯を行った後の注湯残時間Ｔｚを、今回注湯後の注湯残量及び注湯流量とに基づいて算出する（ステップＳ２１）。なお、今回注湯後の注湯残量は、前回注湯後における注湯残量から今回（１秒間）の注湯量を差し引くことによって算出することができ、初回においては、前回注湯後の注湯残量として、浴槽内の湯水の初期貯留量Ｖｉを算出した時点で求めておいた注湯開始前における初期必要注湯量を使用する。
【００４０】
続いて、初期貯留分に対する必要追焚熱量Ｇ０と前回までの既注湯分に対する必要追焚熱量Ｇ１との和（Ｇ０＋Ｇ１）が、給湯器２０が追い焚きを２．５分間行うために必要な追焚熱量（２．５分×追焚出力Ｆ）以下であるか否か、即ち、前回注湯後における浴槽内の湯水を風呂設定温度ｔｂｅまで追い焚きするのに要する追焚時間が２．５分以内であるか否かを判断し（ステップＳ２２）、Ｇ０＋Ｇ１＞２．５分×追焚出力Ｆである場合、即ち、前回注湯後における浴槽内の湯水を風呂設定温度ｔｂｅまで追い焚きするのに要する追焚時間が既に２．５分を超えている場合は、お湯張り完了の２．５分前の時点では既に注湯が完了しており、最早、注湯段階で沸上予告を行うことができないので、直ちに、注湯が完了したか否かを判断し（ステップＳ２９）、注湯が完了していなければ、ステップＳ２１に戻って、注湯が完了するまで同様の処理を繰返すことになる。
【００４１】
一方、ステップＳ２２において、Ｇ０＋Ｇ１≦２．５分×追焚出力Ｆであれば、浴槽へのお湯張り完了の２．５分前の時点が未だ注湯段階である可能性があり、注湯段階で沸上予告を行うことができる場合があるので、今回の１秒間に注湯した温水を風呂設定温度ｔｂｅまで追い焚きするのに必要な追焚熱量ｇを、その時点における注湯温度ｔｘ、風呂設定温度ｔｂｅ及びその時点における注湯流量Ｌに基づいて算出し（ステップＳ２３）、算出された今回の注湯分に対する追焚熱量ｇを、前回までの既注湯分に対する追焚熱量Ｇ１に加算することで、今回までの既注湯分に対する追焚熱量Ｇ１を算出する（ステップＳ２４）。なお、初回においては、前回までの既注湯分に対する追焚熱量Ｇ１＝０であるので、今回までの既注湯分に対する追焚熱量Ｇ１＝ｇとなる。
【００４２】
そして、このようにして算出された今回までの既注湯分に対する追焚熱量Ｇ１と、先に算出しておいた初期貯留分に対する必要追焚熱量Ｇ０と、給湯器２０の追焚出力Ｆとに基づいて、今回注湯後における浴槽内の湯水（初期貯留分＋既注湯分）を風呂設定温度ｔｂｅまで追い焚きするのに要する全追焚時間Ｔｆを算出する（ステップＳ２５）。
【００４３】
続いて、既に、沸上予告を行ったか否かを判断し（ステップＳ２６）、既に、沸上予告を行っている場合は、再度、沸上予告を行う必要はないので、直ちに、注湯が完了したか否かを判断し（ステップＳ２９）、注湯が完了していなければ、ステップＳ２１に戻って、注湯が完了するまで同様の処理を繰返すことになる。
【００４４】
一方、ステップＳ２６において、未だ、沸上予告を行っていない場合は、先に算出した今回注湯後の注湯残時間Ｔｚと今回注湯後の全追焚時間Ｔｆとの和が２．５分以内で、しかも、今回注湯後における注湯残量Ｑｚが初期必要注湯量Ｑｉの２０％以内であるか否かを判断し（ステップＳ２７）、この条件を満足していない場合は、未だ沸上予告を行うタイミングに至っていないので、沸上予告を行うことなく、直ちに、注湯が完了したか否かを判断し（ステップＳ２９）、注湯が完了していない場合は、ステップＳ２１に戻って、同様の処理を繰返すことになるが、ステップＳ２７において、先の条件を満足している場合は、その時点で沸上予告を行った後（ステップＳ２８）、注湯が完了したか否かを判断し（ステップＳ２９）、注湯が完了していない場合は、ステップＳ２１に戻って、同様の処理を繰返すことになる。
【００４５】
ステップＳ２９において、浴槽への注湯が完了すると、図２に示すように、追い焚きを開始した後（ステップＳ９）、既に、沸上予告を行ったか否かを判断し（ステップＳ１０）、既に、沸上予告を行っている場合は、再度、沸上予告を行う必要はないので、直ちに、追い焚きが完了したか否かを判断し（ステップＳ１３）、追い焚きが完了していなければ、ステップＳ１０に戻って、追い焚きが完了するまで同様の処理を繰返すことになる。
【００４６】
一方、ステップＳ１０において、未だ、沸上予告を行っていない場合は、注湯完了後の浴槽内の湯温ｔｂが風呂設定温度ｔｂｅ−１℃以上であるか否かを判断し（ステップＳ１１）、浴槽内の湯温ｔｂが風呂設定温度ｔｂｅ−１℃を下回っている場合は、未だ沸上予告を行うタイミングに至っていないので、沸上予告を行うことなく、直ちに、追い焚きが完了したか否かを判断し（ステップＳ１３）、追い焚きが完了していなければ、ステップＳ１０に戻って、追い焚きが完了するまで同様の処理を繰返すことになるが、ステップＳ１１において、浴槽内の湯温ｔｂが風呂設定温度ｔｂｅ−１℃以上になっている場合は、その時点で、沸上予告を行った後（ステップＳ１２）、追い焚きが完了したか否かを判断し（ステップＳ１３）、追い焚きが完了していなければ、ステップＳ１０に戻って、追い焚きが完了するまで同様の処理を繰返すことになる。
【００４７】
ステップＳ１３において、追い焚きが完了すると、その時点で、浴槽へのお湯張りが完了した旨を報知し（ステップＳ１４）、自動お湯張りモードでの浴槽へのお湯張り動作が終了する。
【００４８】
以上のように、この給湯システム１では、浴槽への注湯段階において、１秒周期で、各時点における注湯算時間Ｔｚと、各時点までの既注湯分に対する追焚熱量Ｇ１を考慮した、各時点における注湯完了後に要する全追焚時間Ｔｆとを算出し、注湯算時間Ｔｚ＋全追焚時間Ｔｆに基づいて、注湯段階における沸上予告のタイミングを判断するようにしたため、注湯温度が風呂設定温度ｔｂｅを下回っている場合であっても、各時点からお湯張り完了までの所要時間を正確に算出することができ、注湯温度が風呂設定温度ｔｂｅであるか否かに拘わらず、常時、適正なタイミングで沸上予告を行うことが可能となる。
【００４９】
また、この給湯システム１では、浴槽への注湯段階において、１秒周期で、各時点における注湯温度ｔｘ、注湯流量Ｌ及び風呂設定温度ｔｂｅに基づいて、各時点での注湯分に対する追焚熱量ｇを算出しながら、この追焚熱量ｇを順次積算していくことによって、各時点までの既注湯分に対する追焚熱量Ｇ１を算出するようにしているので、注湯段階において、注湯温度ｔｘや注湯流量Ｌが変動した場合でも、それらの変動を加味した適正な追焚熱量Ｇ１が算出されることになり、精度良く沸上予告を行うことができる。
【００５０】
なお、上述した実施形態では、注湯段階における沸上予告のタイミングを、注湯残時間Ｔｚと全追焚時間Ｔｆとの和が２．５分以内で、しかも、注湯残量Ｑｚが初期必要注湯量Ｑｉの２０％以内になった時点に設定し、追焚段階における沸上予告のタイミングを、浴槽内の湯温ｔｂが風呂設定温度ｔｂｅ−１℃以上になった時点に設定しているが、これに限定されるものではなく、注湯段階及び追焚段階における沸上予告のタイミングは、給湯器の追焚出力や注湯流量等に応じて適宜設定すればよい。
【００５１】
また、上述した実施形態では、注湯段階において、１秒周期で、各時点での注湯分に対する追焚熱量ｇを算出しながら、各時点までの既注湯分に対する追焚熱量Ｇ１を算出し、算出された追焚熱量Ｇ１に基づいて、各時点までの既注湯分及び初期貯留分に対する全追焚時間Ｔｆを算出するようにしているが、これに限定されるものではなく、例えば、各時点における注湯温度ｔｘと風呂設定温度ｔｂｅとの温度差に応じて、各時点での注湯分に対する追焚時間を概略的に設定しながら、各時点までの既注湯分及び初期貯留分に対する全追焚時間を概略的に算出することも可能である。以下、この手法を採用した場合に、注湯開始から注湯完了までの間において、１秒周期で実行される注湯段階処理を、図４に示すフローチャートを参照しながら説明する。
【００５２】
この注湯段階処理に移行する前段階、即ち、注湯開始の前段階では、上述した実施形態と同様に、浴槽内の湯水が循環水位以上になるまで予備注湯を行い、その時点で浴槽に貯留されている湯水の初期貯留量Ｖｉを算出することになるが、初期貯留分に対する追焚熱量Ｇ０を予め算出すると共に、その後の注湯分に対する追焚熱量Ｇ１を０に初期設定しておく上述した実施形態とは異なり、この場合は、初期貯留分に対する追焚時間Ｔａを予め算出すると共に、その後の注湯分に対する追焚時間Ｔｂを０に初期設定しておくことになる。
【００５３】
まず、同図に示すように、今回の注湯温度ｔｘと風呂設定温度ｔｂｅとの温度差（ｔｂｅ−ｔｘ）が、予め定められた規定温度Δｔｅ（例えば、３℃）以上であるか否かを判断し（ステップＳ３１）、ｔｂｅ−ｔｘがΔｔｅ以上である場合は、今回の注湯分に対して、予め定められた規定時間Ｔｂｅだけ追い焚きを行う必要があると仮定し、前回までの注湯分に対する追焚時間Ｔｂに規定時間Ｔｂｅを加算することで、今回注湯後における既注湯分に対する追焚時間Ｔｂを概略的に算出し（ステップＳ３２）、この追焚時間Ｔｂを先に算出しておいた初期貯留分に対する追焚時間Ｔａに加算することで、今回注湯後における浴槽内の湯水（初期貯留分＋既注湯分）を風呂設定温度ｔｂｅまで追い焚きするのに要する全追焚時間Ｔｆを算出する（ステップＳ３３）。なお、初回においては、前回までの既注湯分に対する追焚時間Ｔｂ＝０であるので、今回までの既注湯分に対する追焚時間Ｔｂ＝Ｔｂｅとなる。
【００５４】
一方、ステップＳ３１において、ｔｂｅ−ｔｘがΔｔｅを下回っている場合は、今回の注湯分に対して追い焚きを行う必要はないと仮定して、前回までの注湯分に対する追焚時間Ｔｂに規定時間Ｔｂｅを加算することなく、追焚時間Ｔｂを先に算出しておいた初期貯留分に対する追焚時間Ｔａに加算することで、今回注湯後における浴槽内の湯水（初期貯留分＋既注湯分）を風呂設定温度ｔｂｅまで追い焚きするのに要する全追焚時間Ｔｆを算出する（ステップＳ３３）。
【００５５】
続いて、既に、沸上予告を行ったか否かを判断し（ステップＳ３４）、既に、沸上予告を行っている場合は、再度、沸上予告を行う必要はないので、直ちに、注湯が完了したか否かを判断し（ステップＳ３８）、注湯が完了していなければ、ステップＳ３１に戻って、注湯が完了するまで同様の処理を繰返すことになる。
【００５６】
ステップＳ３４において、未だ、沸上予告を行っていない場合は、今回注湯後における注湯残量Ｑｚが初期必要注湯量Ｑｉの２０％以内であるか否かを判断し（ステップＳ３５）、今回注湯後における注湯残量Ｑｚが初期必要注湯量Ｑｉの２０％を超えている場合は、未だ沸上予告を行うタイミングに至っていないので、沸上予告を行うことなく、直ちに、注湯が完了したか否かを判断し（ステップＳ３８）、注湯が完了していない場合は、ステップＳ３１に戻って、同様の処理を繰返すことになる。
【００５７】
ステップＳ３５において、今回注湯後における注湯残量Ｑｚが初期必要注湯量Ｑｉの２０％以内である場合は、先に算出した全追焚時間Ｔｆが規定時間Ｔｆｅ以上であるか否かを判断し（ステップＳ３６）、全追焚時間Ｔｆが規定時間Ｔｆｅ以上である場合は、お湯張り完了の２．５分前の時点では既に注湯が完了しており、最早、注湯段階で沸上予告を行うことができないことになるので、直ちに、注湯が完了したか否かを判断し（ステップＳ３８）、注湯が完了していなければ、ステップＳ３１に戻って、注湯が完了するまで同様の処理を繰返すことになる。
【００５８】
ステップＳ３６において、先に算出した全追焚時間Ｔｆが規定時間Ｔｆｅを下回っている場合は、その時点で沸上予告を行った後（ステップＳ３７）、注湯が完了したか否かを判断し（ステップＳ３８）、注湯が完了していない場合は、ステップＳ３１に戻って、同様の処理を繰返すことになる。
【００５９】
なお、注湯が完了した後は、上述した実施形態におけるステップＳ９〜Ｓ１４と同様の処理を行うことになる。
【００６０】
以上のように、この注湯段階処理では、１秒周期で、各時点における注湯温度ｔｘと風呂設定温度ｔｂｅとの温度差（ｔｂｅ−ｔｘ）を、各時点での注湯分に対する追焚時間に換算しながら、この換算された追焚時間を順次積算していくことによって、各時点における既注湯分に対する追焚時間Ｔｂを算出するようにしたため、注湯温度ｔｘが風呂設定温度ｔｂｅを下回っている場合には、その注湯温度ｔｘを考慮した全追焚時間Ｔｆを概略的に算出することが可能となる。従って、注湯温度を全く考慮することなく、注湯温度が風呂設定温度であることを前提に追焚時間を算出して沸上予告を行う場合のように、注湯温度の低下に伴って沸上予告のタイミングが大きくずれ込むことがなく、略適正なタイミングで沸上予告を行うことができる。
【００６１】
また、上述した各実施形態では、注湯段階処理を１秒周期で実行するようにしているが、これに限定されるものではなく、コントローラ２０ａの処理能力に応じて適宜設定すればよい。
【００６２】
また、上述した各実施形態では、一般的なフルオートタイプ及びセミオートタイプの給湯器を使用した場合の給湯システムについて説明したが、フルオートタイプの給湯器には、自動お湯張りモードの一つとして、予備注湯することなく、直ちに注湯を開始する、スピードオートと呼ばれる機能を有しているものがあり、こういったスピードオートモードで自動お湯張りを行うと、自動お湯張り開始時点で、循環可能水位を下回る残り湯等がある場合は、初期貯留量Ｖｉを算出することができないので、そのような場合は、初期貯留分に対する追焚熱量Ｇ０または追焚時間Ｔａを無視し、注湯分に対する追焚熱量Ｇ１または追焚時間Ｔｂのみに基づいて、全追焚時間Ｔｆを算出すればよい。
【００６３】
また、上述した各実施形態では、固定温度ｔｓｆを給湯設定温度ｔｓｅ−１０℃、固定温度ｔｂｆを風呂設定温度ｔｂｅ−１０℃に設定しているが、これに限定されるものではなく、例えば、給湯設定温度ｔｓｅ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℃といった具合に、給湯設定温度ｔｓｅや風呂設定温度ｔｂｅに応じて、固定的に設定することも可能である。
【００６４】
また、上述した実施形態では、混合調節弁２１が組み込まれた給湯器２０を使用した給湯システムについて説明したが、これに限定されるものではなく、混合調節弁を有する給湯接続ユニットを介して、太陽熱利用温水器と通常の給湯器とを接続した給湯システムについても、本発明を適用することができる。
【００６５】
また、上述した実施形態では、補助熱源が太陽熱である給湯システムについて説明したが、補助熱源はこういった太陽熱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、燃料電池の排熱を補助熱源と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。
【００６６】
また、上述した実施形態では、補助熱源によって生成された予熱温水を利用して給湯を行う給湯システムについて説明したが、例えば、図５に示すように、給湯器４１の追焚系統に３方弁４３、４４を介して浴室暖房乾燥機４２が接続されているような給湯システムにおいて、入浴前に浴室Ｒの室温を上げておくために、３方弁４３を浴室暖房乾燥機４２側に切り換えると共に３方弁４４を浴槽Ｂ側に切り換えた状態で、浴室暖房乾燥機４２を運転しながら自動お湯張りを行う場合は、同図に矢印で示すように、給湯器４１から送出される温水が、浴室暖房乾燥機４２の熱交換器で放熱した後に浴槽Ｂに注湯されることになるので、給湯器４１が風呂設定温度の温水を送出していても、実際に浴槽に注湯される温水温度は風呂設定温度を下回ることになる。従って、こういった給湯システムについて、本発明を適用することにより、上述した給湯システム１の場合と同様の効果を得ることができる。
【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自動お湯張りモードでの浴槽へのお湯張り動作を示すフローチャートである。
【図３】同上の自動お湯張りモードでの浴槽へのお湯張り動作における注湯段階処理を示すフローチャートである。
【図４】他の実施形態である給湯システムにおける注湯段階処理を示すフローチャートである。
【図５】この発明を適用することができる他の給湯システムを示す概略構成図である。
【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
１５、１７ 給水管
１６ 予熱温水供給管
２０ 給湯器
２０ａ コントローラ
２１ 混合調節弁
２２ 熱交換器
２３ メイン流路
２４ バイパス流路
２５ バイパス弁
２６ バイパス管
２６ａ 電磁弁
２７ 予熱温水温度センサ
２８ 混合温水温度センサ
２９ 熱交換器温度センサ
３０ 操作リモコン
３０ａ コントローラ
４１ 給湯器
４２ 浴室暖房乾燥機
【発明の属する技術分野】
この発明は、浴槽への自動お湯張り機能を有する給湯器を使用して給湯を行う給湯システム、特に、給湯器が自動お湯張りモードで浴槽へのお湯張りを行う場合は、沸上完了前に沸上予告を行う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、補助熱源である太陽熱を利用して生成された予熱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、浴槽への自動お湯張り機能を備えている給湯器とを組み合わせた給湯システムが従来から知られている。
【０００３】
こういった給湯システムでは、太陽熱利用温水器の蓄熱槽と給湯器の熱交換器とが接続されており、給湯時や浴槽への自動お湯張り時には、太陽熱利用温水器の蓄熱槽に貯留された予熱温水が給湯器の熱交換器に送出されるが、蓄熱槽に貯留された予熱温水を単に熱交換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予熱温水に低温水（常水温の水道水または予熱温水より低い温度の水）を混合した状態で、熱交換器に送出することができるように、給湯器には、熱交換器の上流側に、蓄熱槽から送出される予熱温水と低温水とを任意の混合比率で混合するための混合調節弁が搭載されている。
【０００４】
従って、自動お湯張りモードで浴槽へのお湯張りを行う際、給湯器に対して設定された風呂設定温度以上の予熱温水が蓄熱槽に貯留されている場合は、給湯器の混合調節弁が、蓄熱槽から送出される風呂設定温度以上の予熱温水と低温水とを適宜混合することによって風呂設定温度の温水を生成し、熱交換器を加熱するバーナーを燃焼させることなく、浴槽への自動注湯が行われることになり、風呂設定温度以上の予熱温水が蓄熱槽に貯留されていない場合は、給湯器の混合調節弁が、蓄熱槽から送出される風呂設定温度を下回る予熱温水と低温水とを適宜混合することによって、風呂設定温度より低い予め定められた固定温度の温水を熱交換器に送出しながら、熱交換器を加熱するバーナーを燃焼させることによって風呂設定温度の温水を生成し、これを浴槽に自動注湯することになる。
【０００５】
なお、自動お湯張りモードでの浴槽へのお湯張りは、浴槽に残り湯等の初期貯留分がある状態で行う場合もあるので、通常、浴槽への注湯が完了した時点で、浴槽内の湯温が風呂設定温度を下回っている場合は、自動的に風呂設定温度まで追い焚きを行うようになっている。
【０００６】
また、浴槽へのお湯張りを自動お湯張りモードで行う場合は、通常、浴槽へのお湯張りを完了した時点でその旨を報知するようになっているが、浴槽へのお湯張りを完了した時点で、即座に入浴することができるように、お湯張り完了の所定時間前（例えば、３分前）に、入浴準備を促すための沸上予告を行うようになっている。
【０００７】
上述したように、自動お湯張りモードでは、蓄熱槽に風呂設定温度以上の予熱温水が貯留されているか否かに拘わらず、不足湯量分については、風呂設定温度の温水が自動注湯されるので、沸上予告を行う場合は、残り湯等の初期貯留分を風呂設定温度まで追い焚きするために要する追焚時間を予め算出しておき、注湯段階で、所定時間毎に注湯残時間を算出しながら、その時点から沸上完了までに要する時間を追焚時間と注湯残時間との和として求め、その沸上所要時間が、予め設定された所定時間（例えば、３分）以内になった時点で沸上予告を行うようになっている。また、注湯段階で沸上予告を行うことができない場合、即ち、初期貯留分が多かったために初期貯留分に対する追焚時間が長くなり、追焚時間が所定時間を超えてしまうような場合は、追焚段階において、浴槽内の温水温度が風呂設定温度に対して予め設定されている所定温度（例えば、風呂設定温度−１℃）まで上昇した時点で、沸上予告を行うようになっている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述したような給湯システムでは、蓄熱槽に貯留されている予熱温水の温度が風呂設定温度より僅かに低いような場合であっても、給湯器が風呂設定温度の温水を確実に生成することができるように、蓄熱槽から送出される予熱温水を、低温水と適宜混合することによって風呂設定温度より低い固定温度まで一旦下げた後、熱交換器で加熱することによって、その温度低下分を昇温させることになるので、熱交換器を加熱するために要するバーナーの燃料消費量が大きくなり、自動お湯張りモードで浴槽へのお湯張りを行う場合は、補助熱源によって生成された予熱温水の有効利用を図ることができないといった問題がある。
【０００９】
かかる問題を解決するため、自動お湯張りモードで浴槽へのお湯張りを行う際、蓄熱槽に貯留されている予熱温水が風呂設定温度に比べて極端に低くない場合は、蓄熱槽から送出される風呂設定温度を下回る予熱温水をそのままの状態で一旦浴槽に自動注湯し、注湯完了後に追い焚きを行うことによって、風呂設定温度まで焚き上げるといったお湯張り動作に変更することが考えられる。
【００１０】
しかしながら、自動お湯張りモードにおけるお湯張り動作を上述したような動作に変更した場合、浴槽に貯留されている残り湯等の初期貯留分が同一量であっても、蓄熱槽に貯留されている予熱温水の温度（注湯温度）が風呂設定温度を下回ると、注湯完了後の追焚時間が長くなるので、上述したように、注湯温度が風呂設定温度であることを前提として初期貯留分に対する追焚時間を算出し、かかる追焚時間と注湯残時間とに基づいて算出された注湯段階における沸上所要時間に応じて沸上予告を行うと、沸上予告を行った時点から実際の沸上完了時点までの時間間隔が所定時間よりも長くなる場合があり、常時、適正なタイミングで沸上予告を行うことができなくなるといった問題がある。
【００１１】
そこで、この発明の課題は、自動お湯張りモードで浴槽へのお湯張りを行う際、注湯温度が風呂設定温度を下回る場合であっても、適正なタイミングで沸上予告を行うことができる給湯システムを提供することにある。
【００１２】
【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、請求項１にかかる発明は、浴槽への自動お湯張り機能を有する給湯器を使用して給湯を行う給湯システムであって、前記給湯器が自動お湯張りモードで浴槽へのお湯張りを行う場合は、注湯段階または注湯完了後の追焚段階のいずれかで沸上予告を行うようになっており、浴槽への注湯段階では、所定時間毎に、各時点における注湯残時間と、各時点までの既注湯分に対する追焚熱量を考慮した、各時点における注湯完了後に要する追焚時間とをそれぞれ算出し、所定時間毎に算出された注湯残時間と追焚時間の合計時間が、予め定められた所定時間以内になった時点で沸上予告を行う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。
【００１３】
以上のように、この給湯システムでは、浴槽への注湯段階において、注湯残時間を算出する際、その時点までの既注湯分に対する追焚熱量を考慮して、注湯完了後に要する追焚時間を算出するようにしたため、注湯温度が風呂設定温度を下回っている場合であっても、適正な追焚時間を算出することができ、注湯温度が風呂設定温度であるか否かに拘わらず、常時、適正なタイミングで沸上予告を行うことが可能となる。
【００１４】
既注湯分に対する追焚熱量を考慮した追焚時間を算出するには、請求項２にかかる発明の給湯システムのように、浴槽への注湯段階において、所定時間毎に、各時点までの既注湯分に対する追焚熱量を算出し、その既注湯分に対する追焚熱量と、予め算出しておいた注湯前の初期貯留分に対する追焚熱量とを加算することによって、その時点における全追焚熱量を算出し、この全追焚熱量と追焚出力とに基づいて、その時点における追焚時間を算出すればよい。
【００１５】
特に、請求項３にかかる発明の給湯システムのように、浴槽への注湯段階において、所定時間毎に、各時点における注湯温度、風呂設定温度及び注湯流量に基づいて、各時点での注湯分に対する追焚熱量を算出しながら、この追焚熱量を順次積算していくことによって、各時点までの既注湯分に対する追焚熱量を算出するようにしておくと、注湯段階において、注湯温度や注湯流量が変動した場合でも、それらの変動を加味した適正な追焚熱量を算出することができるので、さらに精度良く沸上予告を行うことができる。
【００１６】
また、上記の課題を解決するため、請求項４にかかる発明は、浴槽への自動お湯張り機能を有する給湯器を使用して給湯を行う給湯システムであって、前記給湯器が自動お湯張りモードで浴槽へのお湯張りを行う場合は、注湯段階または注湯完了後の追焚段階のいずれかで沸上予告を行うようになっており、浴槽への注湯段階では、所定時間毎に、各時点における注湯温度と風呂設定温度との温度差を、各時点での注湯分に対する追焚時間に換算しながら、この追焚時間を順次積算していくことによって、各時点における既注湯分に対する追焚時間を算出し、この既注湯分に対する追焚時間と、予め算出しておいた注湯開始前の初期貯留分に対する追焚時間との和を、その時点における全追焚時間とし、浴槽への注湯量が、目標注湯量に対して予め設定された所定量に到達した時点で、その時点における全追焚時間が、予め設定された所定時間を下回っているときは、その時点で沸上予告を行う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。
【００１７】
以上のように、この給湯システムでは、浴槽への注湯段階において、所定時間毎に、各時点における注湯温度と風呂設定温度との温度差を、各時点での注湯分に対する追焚時間に換算しながら、この追焚時間を順次積算していくことによって、各時点における既注湯分に対する追焚時間を算出するようにしたため、注湯温度が風呂設定温度を下回っている場合には、その注湯温度を考慮した追焚時間を概略的に算出することができ、注湯温度を全く考慮することなく、注湯温度が風呂設定温度であることを前提に追焚時間を算出して沸上予告を行う場合のように、注湯温度の低下に伴って沸上予告のタイミングが大きくずれ込むことがなく、略適正なタイミングで沸上予告を行うことが可能となる。
【００１８】
【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、補助熱源である太陽熱によって生成された予熱温水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２０とが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予熱温水が給湯器２０に送出されるようになっている。
【００１９】
前記太陽熱利用温水器１０は、ソーラー集熱器１１と密閉式の蓄熱槽１４とを備えており、蓄熱槽１４には、その下端部に低温水を供給するための給水管１５が接続されていると共に、上端部には貯留された予熱温水を給湯器２０に送出するための予熱温水供給管１６が接続されている。
【００２０】
前記ソーラー集熱器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、ソーラー集熱器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内に予熱温水が生成されるようになっている。
【００２１】
前記給湯器２０は、浴槽への自動お湯張り機能を有しており、自動お湯張りモードで浴槽へのお湯張りを開始すると、所定水位または所定量のお湯が浴槽に貯留されるまで自動的に注湯が行われ、注湯が完了した時点で、浴槽内の湯温が風呂設定温度ｔｂｅを下回っている場合は、浴槽内の湯温が風呂設定温度ｔｂｅになるまで自動的に追い焚きが行われるようになっている。
【００２２】
この給湯器２０は、給水管１７を介して供給される低温水と、蓄熱槽１４から予熱温水供給管１６を介して供給される予熱温水とを、必要に応じて混合する混合調節弁２１と、混合調節弁２１の出口側に接続された、混合調節弁２１から送出される温水を必要に応じて加熱する熱交換器２２を有するメイン流路２３と、熱交換器２２をバイパスするように、メイン流路２３に接続されたバイパス流路２４とを備えており、バイパス流路２４には、熱交換器２２から送出される高温の温水に、混合調節弁２１から送出される比較的低温の温水を適宜混合することによって給湯設定温度ｔｓｅや風呂設定温度ｔｂｅの温水を生成するためのバイパス弁２５が設置されている。
【００２３】
また、給水管１７及び混合調節弁２１の温水出口側に接続されたメイン流路２３には、混合調節弁２１をバイパスするバイパス管２６が接続されており、このバイパス管２６には、通電状態でバイパス管２６の流路を遮断するダイヤフラム方式の電磁弁２６ａが設置されている。
【００２４】
また、混合調節弁２１に接続された予熱温水供給管１６、メイン流路２３におけるバイパス管２６の接続部の上流側及び熱交換器２２とバイパス流路２４の下流側接続部との間には、蓄熱槽１４から送出される予熱温水の温度（予熱温水温度）ｔｐを検出するための予熱温水温度センサ２７、混合調節弁２１から送出される温水の温度（混合温水温度）ｔｍを検出するための混合温水温度センサ２８及び熱交換器２２の出口温水温度を、熱交換器２２自体の温度（熱交換器温度）ｔｃとして検出する熱交換器温度センサ２９がそれぞれ設置されている。
【００２５】
また、給湯器２０には、シリアルインターフェースを介して、操作リモコン３０のコントローラ３０ａとの間で通信可能なコントローラ２０ａが搭載されており、これらのコントローラ２０ａ、３０ａが相互に連携をとりながら、給湯器２０の運転動作を統括的に制御している。
【００２６】
前記コントローラ２０ａには、予熱温水温度センサ２７、混合温水温度センサ２８及び熱交換器温度センサ２９からの温度検出信号が入力されると共に、操作リモコン３０によって設定された給湯設定温度ｔｓｅ、風呂設定温度ｔｂｅや運転スイッチ信号等が操作リモコン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ｔｓｅまたは風呂設定温度ｔｂｅ等に基づいて、コントローラ２０ａが混合調節弁２１、バイパス弁２５及び熱交換器２２を加熱するバーナー（図示せず）を制御するようになっている。
【００２７】
まず、給湯を行う際、または、自動お湯張りモードで浴槽へのお湯張りを行う際に、蓄熱槽１４から送出される予熱温水の温度、即ち、予熱温水温度センサ２７によって検出された予熱温水温度ｔｐが給湯設定温度ｔｓｅまたは風呂設定温度ｔｂｅ以上の場合は、給湯器２０のバーナーを燃焼させなくても、低温水を適宜混合することによって給湯設定温度ｔｓｅまたは風呂設定温度ｔｂｅの温水を供給することができるので、混合調節弁２１から送出される温水の温度、即ち、混合温水温度センサ２８によって検出される混合温水温度ｔｍが目標温度である給湯設定温度ｔｓｅまたは風呂設定温度ｔｂｅになるように、混合調節弁２１の開度を調整する目標温度制御を行うようになっている。従って、自動お湯張りモードで浴槽へのお湯張りを行う場合は、給湯器２０のバーナーが燃焼することなく、風呂設定温度ｔｂｅの温水が浴槽に自動注湯されることになる。
【００２８】
これに対して、給湯を行う際、または、自動お湯張りモードで浴槽へのお湯張りを行う際に、予熱温水温度ｔｐが給湯設定温度ｔｓｅを下回っている場合は、以下に示すように、通常の給湯を行う場合と、自動お湯張りモードで浴槽へのお湯張りを行う場合とで、混合調節弁２１が異なる制御を行うようになっている。
【００２９】
まず、給湯を行う際に、予熱温水温度ｔｐが給湯設定温度ｔｓｅを下回っている場合は、給湯器２０のバーナーを燃焼させなければ、給湯設定温度ｔｓｅの温水を供給することができないので、給湯器２０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ｔｓｅの温水を生成することができるように、目標温度である固定温度ｔｓｆ（給湯設定温度ｔｓｅ−１０℃）の温水が熱交換器２２に送出されるように、混合調節弁２１の開度を調整して低温水を混合する目標温度制御を行うようになっている。
【００３０】
一方、自動お湯張りモードで浴槽へのお湯張りを行う際に、予熱温水温度ｔｐが風呂設定温度ｔｂｅを下回っている場合は、以下に示すように、予熱温水温度ｔｐが、風呂設定温度ｔｂｅと固定温度ｔｂｆ（風呂設定温度ｔｂｅ−１０℃）との間に設定された基準温度ｔｐｓ（例えば、風呂設定温度ｔｂｅ−６℃）以上であるか否かによって、異なる注湯動作を実行することになる。
【００３１】
まず、予熱温水温度ｔｐが、基準温度ｔｐｓ以上の場合は、蓄熱槽１４に貯留された予熱温水を最大限に利用するために、混合調節弁２１が、風呂設定温度ｔｂｅを下回る予熱温水をそのままの状態で熱交換器２２に送出し、給湯器２０のバーナーを燃焼させることなく、風呂設定温度ｔｂｅを下回る予熱温水を浴槽に自動注湯することになる。
【００３２】
これに対して、予熱温水温度ｔｐが、基準温度ｔｐｓを下回っている場合は、混合調節弁２１が、予熱温水と低温水とを混合することによって固定温度ｔｂｆの温水を生成する目標温度制御を行い、生成された固定温度ｔｂｆの温水を給湯器２０の熱交換器２２に送出しながら、給湯器２０のバーナーを燃焼させることによって、風呂設定温度ｔｂｅの温水を生成し、これを浴槽に自動注湯することになる。
【００３３】
従って、予熱温水温度ｔｐが基準温度ｔｐｓを下回る場合は、浴槽への自動注湯を開始する前に浴槽に貯留されている残り湯等の初期貯留分のみを、自動注湯完了後に風呂設定温度ｔｂｅまで追い焚きすることになるが、予熱温水温度ｔｐが基準温度ｔｐｓ以上の場合は、初期貯留分と注湯分の双方を、自動注湯完了後に風呂設定温度ｔｂｅまで追い焚きすることになる。
【００３４】
また、この給湯システム１では、自動お湯張りモードで浴槽へのお湯張りを行う場合は、浴槽へのお湯張りを完了した時点で、その旨を、操作リモコン３０を介して報知するようになっており、さらに、お湯張り完了時点で即座に入浴することができるように、お湯張り完了前における所定のタイミングで、入浴準備を促すための沸上予告を行うようになっている。以下、図２及び図３に示すフローチャートを参照しながら、自動お湯張りモードでの浴槽へのお湯張り動作について説明する。
【００３５】
まず、図２に示すように、自動お湯張りモードで浴槽へのお湯張りを開始したか否かを判断し（ステップＳ１）、自動お湯張りモードで浴槽へのお湯張りが開始されていない場合は、自動お湯張りモードで浴槽へのお湯張りが開始されるまで待機する。一方、ステップＳ１において、自動お湯張りモードで浴槽へのお湯張りが開始されると、配管内のエア抜きを行うために、１０ｌの温水を強制的に浴槽に予備注湯した後（ステップＳ２）、浴槽内の湯水が循環可能水位（追焚可能水位）以上であるか否かを判断し（ステップＳ３）、浴槽内の湯水が循環可能水位を下回っている場合は、ステップＳ２に戻って、再び、１０ｌの温水を浴槽内に予備注湯する。従って、浴槽へのお湯張りを開始した時点で、浴槽内に循環可能水位以上の残り湯等が存在している場合であっても、必ず、１０ｌの予備注湯が行われることになる。
【００３６】
ステップＳ３において、浴槽内の湯水が循環可能水位以上になると、その時点において、浴槽内に貯留されている湯水の初期貯留量Ｖｉを算出する（ステップＳ４）。なお、給湯器２０には、水位センサによって浴槽内の湯水の水位を検出しながら、浴槽内の湯水が設定水位を下回ると、自動的に足し湯を行うフルオートタイプと、水位センサを有していないため、足し湯を行うことができないセミオートタイプとがあるが、フルオートタイプの給湯器２０では、給湯器２０の試運転時に記憶させた浴槽の底面積と、その時点で水位センサによって検出された水位とに基づいて、初期貯留量Ｖｉを算出し、セミオートタイプの給湯器２０では、その時点で所定時間強制的に追い焚きを行い、そのときの追焚熱量（追焚出力×追焚時間）と、浴槽内に貯留された湯水における追焚前後の温度差とに基づいて、初期貯留量Ｖｉを算出する。
【００３７】
このようにして、浴槽内の湯水の初期貯留量Ｖｉが算出されると、この初期貯留量Ｖｉ、風呂設定温度ｔｂｅ及び浴槽内の湯水の温度ｔｂに基づいて、初期貯留量Ｖｉの湯水を風呂設定温度ｔｂｅまで追い焚きするために必要な追焚熱量Ｇ０を算出すると共に（ステップＳ５）、その後に注湯される温水を風呂設定温度ｔｂｅまで追い焚きするために必要な追焚熱量Ｇ１を０に初期設定した後（ステップＳ６）、浴槽への注湯を開始する（ステップＳ７）。
【００３８】
ステップＳ７において、浴槽への注湯を開始した後、注湯が完了するまでの間は、１秒周期で所定の注湯段階処理を実行する（ステップＳ８）。以下、その注湯段階処理について、図３に示すフローチャートを参照しながら説明する。
【００３９】
まず、今回の１秒間に注湯を行った後の注湯残時間Ｔｚを、今回注湯後の注湯残量及び注湯流量とに基づいて算出する（ステップＳ２１）。なお、今回注湯後の注湯残量は、前回注湯後における注湯残量から今回（１秒間）の注湯量を差し引くことによって算出することができ、初回においては、前回注湯後の注湯残量として、浴槽内の湯水の初期貯留量Ｖｉを算出した時点で求めておいた注湯開始前における初期必要注湯量を使用する。
【００４０】
続いて、初期貯留分に対する必要追焚熱量Ｇ０と前回までの既注湯分に対する必要追焚熱量Ｇ１との和（Ｇ０＋Ｇ１）が、給湯器２０が追い焚きを２．５分間行うために必要な追焚熱量（２．５分×追焚出力Ｆ）以下であるか否か、即ち、前回注湯後における浴槽内の湯水を風呂設定温度ｔｂｅまで追い焚きするのに要する追焚時間が２．５分以内であるか否かを判断し（ステップＳ２２）、Ｇ０＋Ｇ１＞２．５分×追焚出力Ｆである場合、即ち、前回注湯後における浴槽内の湯水を風呂設定温度ｔｂｅまで追い焚きするのに要する追焚時間が既に２．５分を超えている場合は、お湯張り完了の２．５分前の時点では既に注湯が完了しており、最早、注湯段階で沸上予告を行うことができないので、直ちに、注湯が完了したか否かを判断し（ステップＳ２９）、注湯が完了していなければ、ステップＳ２１に戻って、注湯が完了するまで同様の処理を繰返すことになる。
【００４１】
一方、ステップＳ２２において、Ｇ０＋Ｇ１≦２．５分×追焚出力Ｆであれば、浴槽へのお湯張り完了の２．５分前の時点が未だ注湯段階である可能性があり、注湯段階で沸上予告を行うことができる場合があるので、今回の１秒間に注湯した温水を風呂設定温度ｔｂｅまで追い焚きするのに必要な追焚熱量ｇを、その時点における注湯温度ｔｘ、風呂設定温度ｔｂｅ及びその時点における注湯流量Ｌに基づいて算出し（ステップＳ２３）、算出された今回の注湯分に対する追焚熱量ｇを、前回までの既注湯分に対する追焚熱量Ｇ１に加算することで、今回までの既注湯分に対する追焚熱量Ｇ１を算出する（ステップＳ２４）。なお、初回においては、前回までの既注湯分に対する追焚熱量Ｇ１＝０であるので、今回までの既注湯分に対する追焚熱量Ｇ１＝ｇとなる。
【００４２】
そして、このようにして算出された今回までの既注湯分に対する追焚熱量Ｇ１と、先に算出しておいた初期貯留分に対する必要追焚熱量Ｇ０と、給湯器２０の追焚出力Ｆとに基づいて、今回注湯後における浴槽内の湯水（初期貯留分＋既注湯分）を風呂設定温度ｔｂｅまで追い焚きするのに要する全追焚時間Ｔｆを算出する（ステップＳ２５）。
【００４３】
続いて、既に、沸上予告を行ったか否かを判断し（ステップＳ２６）、既に、沸上予告を行っている場合は、再度、沸上予告を行う必要はないので、直ちに、注湯が完了したか否かを判断し（ステップＳ２９）、注湯が完了していなければ、ステップＳ２１に戻って、注湯が完了するまで同様の処理を繰返すことになる。
【００４４】
一方、ステップＳ２６において、未だ、沸上予告を行っていない場合は、先に算出した今回注湯後の注湯残時間Ｔｚと今回注湯後の全追焚時間Ｔｆとの和が２．５分以内で、しかも、今回注湯後における注湯残量Ｑｚが初期必要注湯量Ｑｉの２０％以内であるか否かを判断し（ステップＳ２７）、この条件を満足していない場合は、未だ沸上予告を行うタイミングに至っていないので、沸上予告を行うことなく、直ちに、注湯が完了したか否かを判断し（ステップＳ２９）、注湯が完了していない場合は、ステップＳ２１に戻って、同様の処理を繰返すことになるが、ステップＳ２７において、先の条件を満足している場合は、その時点で沸上予告を行った後（ステップＳ２８）、注湯が完了したか否かを判断し（ステップＳ２９）、注湯が完了していない場合は、ステップＳ２１に戻って、同様の処理を繰返すことになる。
【００４５】
ステップＳ２９において、浴槽への注湯が完了すると、図２に示すように、追い焚きを開始した後（ステップＳ９）、既に、沸上予告を行ったか否かを判断し（ステップＳ１０）、既に、沸上予告を行っている場合は、再度、沸上予告を行う必要はないので、直ちに、追い焚きが完了したか否かを判断し（ステップＳ１３）、追い焚きが完了していなければ、ステップＳ１０に戻って、追い焚きが完了するまで同様の処理を繰返すことになる。
【００４６】
一方、ステップＳ１０において、未だ、沸上予告を行っていない場合は、注湯完了後の浴槽内の湯温ｔｂが風呂設定温度ｔｂｅ−１℃以上であるか否かを判断し（ステップＳ１１）、浴槽内の湯温ｔｂが風呂設定温度ｔｂｅ−１℃を下回っている場合は、未だ沸上予告を行うタイミングに至っていないので、沸上予告を行うことなく、直ちに、追い焚きが完了したか否かを判断し（ステップＳ１３）、追い焚きが完了していなければ、ステップＳ１０に戻って、追い焚きが完了するまで同様の処理を繰返すことになるが、ステップＳ１１において、浴槽内の湯温ｔｂが風呂設定温度ｔｂｅ−１℃以上になっている場合は、その時点で、沸上予告を行った後（ステップＳ１２）、追い焚きが完了したか否かを判断し（ステップＳ１３）、追い焚きが完了していなければ、ステップＳ１０に戻って、追い焚きが完了するまで同様の処理を繰返すことになる。
【００４７】
ステップＳ１３において、追い焚きが完了すると、その時点で、浴槽へのお湯張りが完了した旨を報知し（ステップＳ１４）、自動お湯張りモードでの浴槽へのお湯張り動作が終了する。
【００４８】
以上のように、この給湯システム１では、浴槽への注湯段階において、１秒周期で、各時点における注湯算時間Ｔｚと、各時点までの既注湯分に対する追焚熱量Ｇ１を考慮した、各時点における注湯完了後に要する全追焚時間Ｔｆとを算出し、注湯算時間Ｔｚ＋全追焚時間Ｔｆに基づいて、注湯段階における沸上予告のタイミングを判断するようにしたため、注湯温度が風呂設定温度ｔｂｅを下回っている場合であっても、各時点からお湯張り完了までの所要時間を正確に算出することができ、注湯温度が風呂設定温度ｔｂｅであるか否かに拘わらず、常時、適正なタイミングで沸上予告を行うことが可能となる。
【００４９】
また、この給湯システム１では、浴槽への注湯段階において、１秒周期で、各時点における注湯温度ｔｘ、注湯流量Ｌ及び風呂設定温度ｔｂｅに基づいて、各時点での注湯分に対する追焚熱量ｇを算出しながら、この追焚熱量ｇを順次積算していくことによって、各時点までの既注湯分に対する追焚熱量Ｇ１を算出するようにしているので、注湯段階において、注湯温度ｔｘや注湯流量Ｌが変動した場合でも、それらの変動を加味した適正な追焚熱量Ｇ１が算出されることになり、精度良く沸上予告を行うことができる。
【００５０】
なお、上述した実施形態では、注湯段階における沸上予告のタイミングを、注湯残時間Ｔｚと全追焚時間Ｔｆとの和が２．５分以内で、しかも、注湯残量Ｑｚが初期必要注湯量Ｑｉの２０％以内になった時点に設定し、追焚段階における沸上予告のタイミングを、浴槽内の湯温ｔｂが風呂設定温度ｔｂｅ−１℃以上になった時点に設定しているが、これに限定されるものではなく、注湯段階及び追焚段階における沸上予告のタイミングは、給湯器の追焚出力や注湯流量等に応じて適宜設定すればよい。
【００５１】
また、上述した実施形態では、注湯段階において、１秒周期で、各時点での注湯分に対する追焚熱量ｇを算出しながら、各時点までの既注湯分に対する追焚熱量Ｇ１を算出し、算出された追焚熱量Ｇ１に基づいて、各時点までの既注湯分及び初期貯留分に対する全追焚時間Ｔｆを算出するようにしているが、これに限定されるものではなく、例えば、各時点における注湯温度ｔｘと風呂設定温度ｔｂｅとの温度差に応じて、各時点での注湯分に対する追焚時間を概略的に設定しながら、各時点までの既注湯分及び初期貯留分に対する全追焚時間を概略的に算出することも可能である。以下、この手法を採用した場合に、注湯開始から注湯完了までの間において、１秒周期で実行される注湯段階処理を、図４に示すフローチャートを参照しながら説明する。
【００５２】
この注湯段階処理に移行する前段階、即ち、注湯開始の前段階では、上述した実施形態と同様に、浴槽内の湯水が循環水位以上になるまで予備注湯を行い、その時点で浴槽に貯留されている湯水の初期貯留量Ｖｉを算出することになるが、初期貯留分に対する追焚熱量Ｇ０を予め算出すると共に、その後の注湯分に対する追焚熱量Ｇ１を０に初期設定しておく上述した実施形態とは異なり、この場合は、初期貯留分に対する追焚時間Ｔａを予め算出すると共に、その後の注湯分に対する追焚時間Ｔｂを０に初期設定しておくことになる。
【００５３】
まず、同図に示すように、今回の注湯温度ｔｘと風呂設定温度ｔｂｅとの温度差（ｔｂｅ−ｔｘ）が、予め定められた規定温度Δｔｅ（例えば、３℃）以上であるか否かを判断し（ステップＳ３１）、ｔｂｅ−ｔｘがΔｔｅ以上である場合は、今回の注湯分に対して、予め定められた規定時間Ｔｂｅだけ追い焚きを行う必要があると仮定し、前回までの注湯分に対する追焚時間Ｔｂに規定時間Ｔｂｅを加算することで、今回注湯後における既注湯分に対する追焚時間Ｔｂを概略的に算出し（ステップＳ３２）、この追焚時間Ｔｂを先に算出しておいた初期貯留分に対する追焚時間Ｔａに加算することで、今回注湯後における浴槽内の湯水（初期貯留分＋既注湯分）を風呂設定温度ｔｂｅまで追い焚きするのに要する全追焚時間Ｔｆを算出する（ステップＳ３３）。なお、初回においては、前回までの既注湯分に対する追焚時間Ｔｂ＝０であるので、今回までの既注湯分に対する追焚時間Ｔｂ＝Ｔｂｅとなる。
【００５４】
一方、ステップＳ３１において、ｔｂｅ−ｔｘがΔｔｅを下回っている場合は、今回の注湯分に対して追い焚きを行う必要はないと仮定して、前回までの注湯分に対する追焚時間Ｔｂに規定時間Ｔｂｅを加算することなく、追焚時間Ｔｂを先に算出しておいた初期貯留分に対する追焚時間Ｔａに加算することで、今回注湯後における浴槽内の湯水（初期貯留分＋既注湯分）を風呂設定温度ｔｂｅまで追い焚きするのに要する全追焚時間Ｔｆを算出する（ステップＳ３３）。
【００５５】
続いて、既に、沸上予告を行ったか否かを判断し（ステップＳ３４）、既に、沸上予告を行っている場合は、再度、沸上予告を行う必要はないので、直ちに、注湯が完了したか否かを判断し（ステップＳ３８）、注湯が完了していなければ、ステップＳ３１に戻って、注湯が完了するまで同様の処理を繰返すことになる。
【００５６】
ステップＳ３４において、未だ、沸上予告を行っていない場合は、今回注湯後における注湯残量Ｑｚが初期必要注湯量Ｑｉの２０％以内であるか否かを判断し（ステップＳ３５）、今回注湯後における注湯残量Ｑｚが初期必要注湯量Ｑｉの２０％を超えている場合は、未だ沸上予告を行うタイミングに至っていないので、沸上予告を行うことなく、直ちに、注湯が完了したか否かを判断し（ステップＳ３８）、注湯が完了していない場合は、ステップＳ３１に戻って、同様の処理を繰返すことになる。
【００５７】
ステップＳ３５において、今回注湯後における注湯残量Ｑｚが初期必要注湯量Ｑｉの２０％以内である場合は、先に算出した全追焚時間Ｔｆが規定時間Ｔｆｅ以上であるか否かを判断し（ステップＳ３６）、全追焚時間Ｔｆが規定時間Ｔｆｅ以上である場合は、お湯張り完了の２．５分前の時点では既に注湯が完了しており、最早、注湯段階で沸上予告を行うことができないことになるので、直ちに、注湯が完了したか否かを判断し（ステップＳ３８）、注湯が完了していなければ、ステップＳ３１に戻って、注湯が完了するまで同様の処理を繰返すことになる。
【００５８】
ステップＳ３６において、先に算出した全追焚時間Ｔｆが規定時間Ｔｆｅを下回っている場合は、その時点で沸上予告を行った後（ステップＳ３７）、注湯が完了したか否かを判断し（ステップＳ３８）、注湯が完了していない場合は、ステップＳ３１に戻って、同様の処理を繰返すことになる。
【００５９】
なお、注湯が完了した後は、上述した実施形態におけるステップＳ９〜Ｓ１４と同様の処理を行うことになる。
【００６０】
以上のように、この注湯段階処理では、１秒周期で、各時点における注湯温度ｔｘと風呂設定温度ｔｂｅとの温度差（ｔｂｅ−ｔｘ）を、各時点での注湯分に対する追焚時間に換算しながら、この換算された追焚時間を順次積算していくことによって、各時点における既注湯分に対する追焚時間Ｔｂを算出するようにしたため、注湯温度ｔｘが風呂設定温度ｔｂｅを下回っている場合には、その注湯温度ｔｘを考慮した全追焚時間Ｔｆを概略的に算出することが可能となる。従って、注湯温度を全く考慮することなく、注湯温度が風呂設定温度であることを前提に追焚時間を算出して沸上予告を行う場合のように、注湯温度の低下に伴って沸上予告のタイミングが大きくずれ込むことがなく、略適正なタイミングで沸上予告を行うことができる。
【００６１】
また、上述した各実施形態では、注湯段階処理を１秒周期で実行するようにしているが、これに限定されるものではなく、コントローラ２０ａの処理能力に応じて適宜設定すればよい。
【００６２】
また、上述した各実施形態では、一般的なフルオートタイプ及びセミオートタイプの給湯器を使用した場合の給湯システムについて説明したが、フルオートタイプの給湯器には、自動お湯張りモードの一つとして、予備注湯することなく、直ちに注湯を開始する、スピードオートと呼ばれる機能を有しているものがあり、こういったスピードオートモードで自動お湯張りを行うと、自動お湯張り開始時点で、循環可能水位を下回る残り湯等がある場合は、初期貯留量Ｖｉを算出することができないので、そのような場合は、初期貯留分に対する追焚熱量Ｇ０または追焚時間Ｔａを無視し、注湯分に対する追焚熱量Ｇ１または追焚時間Ｔｂのみに基づいて、全追焚時間Ｔｆを算出すればよい。
【００６３】
また、上述した各実施形態では、固定温度ｔｓｆを給湯設定温度ｔｓｅ−１０℃、固定温度ｔｂｆを風呂設定温度ｔｂｅ−１０℃に設定しているが、これに限定されるものではなく、例えば、給湯設定温度ｔｓｅ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℃といった具合に、給湯設定温度ｔｓｅや風呂設定温度ｔｂｅに応じて、固定的に設定することも可能である。
【００６４】
また、上述した実施形態では、混合調節弁２１が組み込まれた給湯器２０を使用した給湯システムについて説明したが、これに限定されるものではなく、混合調節弁を有する給湯接続ユニットを介して、太陽熱利用温水器と通常の給湯器とを接続した給湯システムについても、本発明を適用することができる。
【００６５】
また、上述した実施形態では、補助熱源が太陽熱である給湯システムについて説明したが、補助熱源はこういった太陽熱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、燃料電池の排熱を補助熱源と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。
【００６６】
また、上述した実施形態では、補助熱源によって生成された予熱温水を利用して給湯を行う給湯システムについて説明したが、例えば、図５に示すように、給湯器４１の追焚系統に３方弁４３、４４を介して浴室暖房乾燥機４２が接続されているような給湯システムにおいて、入浴前に浴室Ｒの室温を上げておくために、３方弁４３を浴室暖房乾燥機４２側に切り換えると共に３方弁４４を浴槽Ｂ側に切り換えた状態で、浴室暖房乾燥機４２を運転しながら自動お湯張りを行う場合は、同図に矢印で示すように、給湯器４１から送出される温水が、浴室暖房乾燥機４２の熱交換器で放熱した後に浴槽Ｂに注湯されることになるので、給湯器４１が風呂設定温度の温水を送出していても、実際に浴槽に注湯される温水温度は風呂設定温度を下回ることになる。従って、こういった給湯システムについて、本発明を適用することにより、上述した給湯システム１の場合と同様の効果を得ることができる。
【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自動お湯張りモードでの浴槽へのお湯張り動作を示すフローチャートである。
【図３】同上の自動お湯張りモードでの浴槽へのお湯張り動作における注湯段階処理を示すフローチャートである。
【図４】他の実施形態である給湯システムにおける注湯段階処理を示すフローチャートである。
【図５】この発明を適用することができる他の給湯システムを示す概略構成図である。
【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
１５、１７ 給水管
１６ 予熱温水供給管
２０ 給湯器
２０ａ コントローラ
２１ 混合調節弁
２２ 熱交換器
２３ メイン流路
２４ バイパス流路
２５ バイパス弁
２６ バイパス管
２６ａ 電磁弁
２７ 予熱温水温度センサ
２８ 混合温水温度センサ
２９ 熱交換器温度センサ
３０ 操作リモコン
３０ａ コントローラ
４１ 給湯器
４２ 浴室暖房乾燥機
Claims (4)
- 浴槽への自動お湯張り機能を有する給湯器を使用して給湯を行う給湯システムであって、
前記給湯器が自動お湯張りモードで浴槽へのお湯張りを行う場合は、注湯段階または注湯完了後の追焚段階のいずれかで沸上予告を行うようになっており、
浴槽への注湯段階では、所定時間毎に、各時点における注湯残時間と、各時点までの既注湯分に対する追焚熱量を考慮した、各時点における注湯完了後に要する追焚時間とをそれぞれ算出し、所定時間毎に算出された注湯残時間と追焚時間の合計時間が、予め定められた所定時間以内になった時点で沸上予告を行うようにしたことを特徴とする給湯システム。 - 浴槽への注湯段階では、所定時間毎に、各時点までの既注湯分に対する追焚熱量を算出し、その既注湯分に対する追焚熱量と、予め算出しておいた注湯前の初期貯留分に対する追焚熱量とを加算することによって、その時点における全追焚熱量を算出し、この全追焚熱量と追焚出力とに基づいて、その時点における追焚時間を算出するようにした請求項１に記載の給湯システム。
- 浴槽への注湯段階では、所定時間毎に、各時点における注湯温度、風呂設定温度及び注湯流量に基づいて、各時点での注湯分に対する追焚熱量を算出しながら、この追焚熱量を順次積算していくことによって、各時点までの既注湯分に対する追焚熱量を算出するようにした請求項２に記載の給湯システム。
- 浴槽への自動お湯張り機能を有する給湯器を使用して給湯を行う給湯システムであって、
前記給湯器が自動お湯張りモードで浴槽へのお湯張りを行う場合は、注湯段階または注湯完了後の追焚段階のいずれかで沸上予告を行うようになっており、
浴槽への注湯段階では、所定時間毎に、各時点における注湯温度と風呂設定温度との温度差を、各時点での注湯分に対する追焚時間に換算しながら、この追焚時間を順次積算していくことによって、各時点における既注湯分に対する追焚時間を算出し、この既注湯分に対する追焚時間と、予め算出しておいた注湯開始前の初期貯留分に対する追焚時間との和を、その時点における全追焚時間とし、
浴槽への注湯量が、目標注湯量に対して予め設定された所定量に到達した時点で、その時点における全追焚時間が、予め設定された所定時間を下回っているときは、その時点で沸上予告を行うようにしたことを特徴とする給湯システム。
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|---|---|---|---|---|
| JP2010164267A (ja) * | 2009-01-16 | 2010-07-29 | Chofu Seisakusho Co Ltd | 太陽熱温水器及びそれを用いた風呂の湯張り方法 |
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-
2002
- 2002-07-02 JP JP2002193323A patent/JP3714299B2/ja not_active Expired - Fee Related
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