JP2011163711A

JP2011163711A - 給湯システム

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Publication number: JP2011163711A
Application number: JP2010029397A
Authority: JP
Inventors: Shinji Kuroda; 紳司黒田
Original assignee: Rinnai Corp
Current assignee: Rinnai Corp
Priority date: 2010-02-12
Filing date: 2010-02-12
Publication date: 2011-08-25
Anticipated expiration: 2030-02-12
Also published as: JP5284996B2

Abstract

【課題】湯張り運転からバイパス弁を開弁状態とする一般給湯運転に切り換えられた直後であっても精度よく混合温調制御を行うことができる給湯システムを提供する。
【解決手段】バイパス弁３８が開弁状態のときには、給湯出口温度センサ３９の検出温度に基づき貯湯タンク３１の湯と給水管１の水を混合して湯温を調節する第１の混合温調制御を実行し、バイパス弁３８が閉弁状態のときには、混合温度センサ３６の検出温度に基づき貯湯タンク３１の湯と給水管１の水を混合して湯温を調節する第２の混合温調制御を実行する制御手段２０，５０とを設ける。制御手段２０，５０は、湯張り運転から一般給湯運転に切換えた時、少なくともバイパス弁３８が全閉状態から全開するまでに要する時間を含む所定の遅延時間を介して第２の混合温調制御から第１の混合温調制御に切換える。
【選択図】図１

Description

本発明は、加熱された湯を貯留する貯湯タンクの下流側に、瞬間加熱式の燃焼給湯器を直列に接続した給湯システムに関する。

従来、加熱された湯を貯留する貯湯タンクの下流側に、瞬間加熱式の燃焼給湯器を直列に接続した給湯システムが知られている（例えば、特許文献１参照）。このように、貯湯タンクと燃焼給湯器を直列に接続することによって、貯湯タンクの湯切れが生じたときであっても、燃焼給湯器を作動させることで目標給湯温度での給湯を継続して行うことができる。

また、上記従来の給湯システムにおいては、貯湯タンクから湯を導出する出湯管に給水管が接続され、混合比変更手段として設けられている混合調節弁により湯と水とを混合することで、混合調節弁の下流に設けた混合温度センサの検出温度が所望の給湯温度となるように湯の温度が調節される（混合温調制御）。

更に、上記従来の給湯システムにおける燃焼給湯器は、出湯栓の上流側に位置して前記出湯管から供給される湯を浴槽に供給することにより湯張りを行う湯張り管を備え、出湯管への湯張り管の接続部よりも下流に延びて、その出湯管の終端には、カラン等の出湯栓が接続されている。

特開平１０−１９６９８３号公報

上記従来の給湯システムの構成では、貯湯タンクから燃焼給湯器を経由して出湯管の終端に至る湯の流通経路が長くなる。そのため、当該流通経路における圧力損失が大きくなって十分な給湯流量が得られないだけでなく、燃焼給湯器の燃焼が停止状態で貯湯タンクから出湯した湯は、燃焼給湯器を通過する際の放熱により湯の温度が低下する不都合がある。

そこで、燃焼給湯器を迂回して燃焼給湯器の上流側と下流側で出湯管を連通するバイパス管を設けることが考えられる。上記従来の給湯システムにバイパス管を設ける場合には、燃焼給湯器と混合調節弁の下流の混合温度センサとの間に位置する出湯管にバイパス管の始端を接続し、燃焼給湯器の湯張り管と出湯栓との間に位置する出湯管にバイパス管の終端を接続する。

更に、バイパス管にバイパス弁を設ける。こうすることにより、貯湯タンクの湯切れが生じていないときには、バイパス弁を開弁し、貯湯タンクからの湯をバイパス管に流通させることで燃焼給湯器を介さない湯の流通経路を形成することができ、燃焼給湯器を流通することによる湯の圧力損失や放熱を回避することができる。また、貯湯タンクの湯切れが生じた場合、或いは、湯張りを行う場合には、バイパス弁を閉弁し、貯湯タンクから燃焼給湯器に湯水を流通させることができる。

ところで、前記バイパス管を設けた場合に、バイパス弁を開弁状態とすると、バイパス管の終端から導出された湯に燃焼給湯器側の出湯管からの比較的温度の低い湯水が混合される。このため、バイパス管の始端側の湯の温度が混合調節弁により所望の温度になっていたとしても、出湯栓から得られる湯の温度は、所望の温度よりも低くなる。

そこで、バイパス管の終端と出湯栓との間に位置する出湯管に給湯出口温度センサを設け、バイパス弁が開弁状態であるときには、給湯出口温度センサの検出温度に基づいて混合調節弁による湯と水との混合を行えばよく、これにより出湯栓から所望の温度の湯を得ることができる。

一方、燃焼給湯器の湯張り管から湯張りを行っているときには、バイパス弁が閉弁状態となり、更に、燃焼給湯器側の出湯管を流れる湯は湯張り管を経て浴槽に向かうため、湯張り管の始端から出湯栓の間の出湯管には湯が流れない。従って、湯張り運転時には、バイパス弁の終端の下流側にある前記給湯出口温度センサによる検出は行えないため、バイパス弁の始端の上流側にある前記混合温度センサの検出温度に基づいて混合調節弁による混合温調制御が行われる。

そして、湯張り運転中に出湯栓の開栓による一般給湯運転への切換え（割込み給湯）が行われたり、湯張り運転完了直後に出湯栓の開栓による一般給湯運転への切換えが行われたときには、湯張り運転が停止した時点で、混合温度センサの検出温度に基づく混合温調制御から給湯出口温度センサの検出温度に基づく混合温調制御に切り換えられ、貯湯タンクに湯切れが生じていなければ、閉弁状態となっていたバイパス弁を開弁させる。

しかし、貯湯タンクに湯切れが生じていない状態で、湯張り運転中の割込み給湯や湯張り運転完了直後の一般給湯運転を行ったとき、一時的ではあるが所望の温度よりも高い温度の湯が出湯栓から供給される場合がある。このような現象は、バイパス弁の開閉速度の影響によるものであると考えられる。即ち、湯張り運転中に湯張り管とバイパス管の終端との間の出湯管内に停滞していた比較的低い温度の水は、湯張り運転から一般給湯運転に切り換えられた直後、バイパス弁が完全に開弁しきっていないうちに一気に出湯栓に向かって流出する。このとき、湯張り運転が停止した時点で、既に給湯出口温度センサの検出温度に基づく混合温調制御に切り換えられているため、給湯出口温度センサは低い水温を検出する。これによって、直前まで湯張り運転をしていたことで十分に高い温度に混合されているバイパス管の上流側の湯に対して、更に温度を上げるように混合調節弁が作動してしまい、その結果、バイパス弁が完全に開弁した時点で高温の湯がバイパス管から出湯栓に向かって流出する。そして、給湯出口温度センサがこのときの湯の温度を検出して混合調節弁による湯と水との混合比が変更されるまで、出湯栓から所望の温度の湯を得ることができない。

上記の点に鑑み、本発明は、湯張り運転からバイパス弁を開弁状態とする一般給湯運転に切り換えられた直後であっても精度よく混合温調制御を行うことができる給湯システムを提供することを目的とする。

本発明の給湯システムは、貯湯タンクと、前記貯湯タンク内の湯水を加熱するタンク用加熱手段と、前記貯湯タンクに始端が接続され終端に出湯栓が接続されて該貯湯タンク内の湯水を導出する出湯管と、前記貯湯タンク及び前記出湯管に接続された給水管と、前記貯湯タンクから前記出湯管に供給される湯水と、前記給水管から前記出湯管に供給される水との混合比を変更する混合比変更手段と、前記貯湯タンクの湯切れを検出する湯切れ検出手段と、前記出湯管と前記給水管との接続箇所の下流側で前記出湯管の途中に設けられ、前記出湯管を流通する湯水をバーナにより加熱する燃焼給湯器と、前記出湯管を前記燃焼給湯器の上流側と下流側とで連通させる出湯バイパス管と、前記出湯バイパス管を開閉するバイパス弁と、前記出湯管と前記給水管との接続部の下流側であって該出湯管と前記出湯バイパス管の始端との接続部の上流側に設けられて、前記混合比変更手段を経て前記出湯管に供給される湯水の温度を検出する混合温度センサと、前記出湯管と前記出湯バイパス管の終端との接続部の下流側に設けられて、前記出湯栓に向かう湯水の温度を検出する給湯出口温度センサと、前記燃焼給湯器の下流側と前記出湯バイパス管の終端との間の前記出湯管から分岐して浴槽に接続された湯張り管と、前記湯張り管を開閉する湯張り弁と、前記湯張り弁を閉弁状態とし且つ湯切れ検出手段の検出結果に応じて前記バイパス弁を開弁状態又は閉弁状態として前記出湯栓から湯水を供給する一般給湯運転と、前記湯張り弁を開弁状態とし且つ前記バイパス弁を閉弁状態として前記湯張り管から前記浴槽に湯水を供給する湯張り運転とを選択的に行うと共に、前記バイパス弁が開弁状態のときには、前記給湯出口温度センサによる検出温度に基づいて前記混合比変更手段により前記混合比を変更して湯水の温度を調節する第１の混合温調制御を実行し、前記バイパス弁が閉弁状態のときには、前記混合温度センサによる検出温度に基づいて前記混合比変更手段により前記混合比を変更して湯水の温度を調節する第２の混合温調制御を実行する制御手段とを備え、前記制御手段は、前記湯張り運転から前記バイパス弁を開弁状態とする一般給湯運転に切換えた時、少なくとも前記バイパス弁が全閉状態から全開するまでに要する時間を含む所定の遅延時間を介して前記第２の混合温調制御から前記第１の混合温調制御に切換えることを特徴とする。

本発明の給湯システムにおいては、タンク用加熱手段により加熱されて貯湯タンクに貯められた湯が貯湯タンクの上部に接続された出湯管により導出されると、貯湯タンク内には貯湯タンクの下部に接続された給水管から水が供給される。これにより、貯湯タンク内には、温度の高い湯の層の下に温度の低い水の層ができ、湯の導出に伴って湯の層と水の層との境界が上昇する。そして、貯湯タンク内がその上層部まで水になると湯切れとなり、これを湯切れ検出手段が検出する。

貯湯タンクに湯切れが生じた場合には、一般給湯運転と湯張り運転との何れにおいても、バイパス弁を全閉状態とし、貯湯タンク内の水を燃焼給湯器に流通させて加熱することにより、燃焼給湯器が所望の温度の湯を生成する。

貯湯タンクに湯切れが生じていない場合には、一般給湯運転を行うとき、バイパス弁を開弁状態とすることで、貯湯タンクの湯は燃焼給湯器側を流通することなく、出湯バイパス管を通して給湯栓へ向かう。これにより、燃焼給湯器を流通することによる湯の圧力損失や放熱が回避できる。このとき、バイパス管の終端と出湯栓との間に位置する出湯管に設けた給湯出口温度センサの検出温度に基づいて第１の混合温調制御を行うことで出湯栓から所望の温度の湯を得ることができる。

一方、貯湯タンクに湯切れが生じていない場合に、湯張り運転を行うときには、バイパス弁を閉弁し、湯張り弁を開弁する。これにより、貯湯タンクの湯は、燃焼給湯器側を流通し、燃焼給湯器側にある湯張り管を介して浴槽へ向かう。このとき、湯張り管の始端と出湯栓との間の出湯管には湯が流れない。そこで、バイパス弁の始端の上流側にある前記混合温度センサの検出温度に基づいて第２の混合温調制御を行うことで、浴槽に所望の温度の湯を供給することができる。

そして、本発明の給湯システムにおいては更に、湯張り運転中に出湯栓の開栓による一般給湯運転への切換え（割込み給湯）が行われたとき、或いは、湯張り運転完了直後に出湯栓の開栓による一般給湯運転への切換えが行われたとき、貯湯タンクに湯切れが生じていなければ閉弁状態となっていたバイパス弁を開弁させる。このとき、前記制御手段は、少なくともバイパス弁が全閉状態から全開するまでに要する時間を含む所定の遅延時間を介して第２の混合温調制御から第１の混合温調制御に切換える。こうすることにより、バイパス弁が全開にならないうちの混合温調制御には、混合温度センサの検出温度が用いられ、給湯出口温度センサが用いられることはない。従って、湯張り運転の停止に伴いバイパス弁が全開にならないうちに湯張り管とバイパス管の終端との間の出湯管から比較的低温の水が一気に流れ出しても、その影響により湯と水とが間違った混合比に変更されることはなく、精度良く混合温調制御を行うことができる。

本発明の実施形態における給湯システムの構成図。図１に示した給湯システムの湯張りに関する動作を示すフローチャート。図１に示した給湯システムの湯張りに関する動作を示すフローチャート。図１に示した給湯システムの要部の作動タイミングを示す線図。

本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１を参照して、本実施の形態の給湯システムは、瞬間加熱式の燃焼給湯器１０と、タンクユニット３０と、ヒートポンプユニット６０とにより構成されている。

ヒートポンプユニット６０（タンク用加熱手段）は、ヒートポンプ７０と、ヒートポンプコントローラ８０とを備えている。

ヒートポンプ７０は、圧縮機７１、凝縮器７２、減圧器７３、及び蒸発器７４を、冷媒循環路７５で接続することにより構成されている。凝縮器７２は、貯湯タンク３１の上部及び下部に接続されたタンク循環路６４と接続され、冷媒循環路７５内の冷媒とタンク循環路６４内の湯水とを熱交換させることによって、タンク循環路６４内の湯水を加熱する。

タンク循環路６４には、貯湯タンク３１に貯められた湯水をタンク循環路６４内に循環させるための循環ポンプ６５と、凝縮器７２から貯湯タンク３１に供給される湯水の温度を検出する往きサーミスタ６６とが設けられている。

ヒートポンプコントローラ８０は、マイクロコンピュータ等により構成され、往きサーミスタ６６による温度検出信号が入力される。また、ヒートポンプコントローラ８０から出力される制御信号によって、ヒートポンプ７０と循環ポンプ６５の作動が制御される。

また、ヒートポンプコントローラ８０は、後述のタンクコントローラ５０と通信可能に接続され、タンクコントローラ５０からの貯湯加熱指示信号を受信したときに、後述の貯湯タンク３１の沸き上げ運転を行う。即ち、タンクコントローラ５０から送信される沸き上げ設定温度を用い、往きサーミスタ６６の検出温度に基づいて、循環ポンプ６５とヒートポンプ７０を作動させて貯湯タンク３１内の湯水を設定された沸き上げ温度まで加熱する。

タンクユニット３０は、貯湯タンク３１とタンクコントローラ５０とを備えている。貯湯タンク３１の上部には、貯湯タンク３１から湯水を導出する出湯管２の始端が接続され、貯湯タンク３１の下部には、貯湯タンク３１に水を供給する給水管１が接続されている。給水管１は、貯湯タンク３１に接続された部分から分岐して前記出湯管２にも接続されている。出湯管２には、燃焼給湯器１０の上流側と下流側で連通する出湯バイパス管３７が設けられている。出湯バイパス管３７にはバイパス弁３８が設けられている。また、出湯管２の終端にはカラン３（出湯栓）が設けられている。

タンクユニット３０は、貯湯タンク３１からヒートポンプユニット６０の凝縮器７２に供給される湯水の温度を検出する戻りサーミスタ４１と、貯湯タンク３１内の湯水の上層部分の温度を検出する貯湯サーミスタ３２と、出湯管２における給水管１との接続箇所Ｘの上流側に設けられた入湯サーミスタ３３と、貯湯タンク３１からの出湯量を検出するタンク流量センサ４６と、給水管１の通水流量を検出する入水流量センサ４３と、給水管１に設けられた入水サーミスタ４４と、貯湯タンク３１から出湯管２への出湯量を変更する湯量可変弁３４と、給水管１から出湯管２に向かう水量を変更する水量可変弁３５と、給水管１に設けられた逆止弁付きの減圧弁４０と、出湯管２と給水管１との接続箇所Ｘと出湯バイパス管３７との間に設けられた混合サーミスタ３６（混合温度センサ）と、出湯バイパス管３７を開閉するバイパス弁３８と、出湯バイパス管３７と出湯管２との接続箇所Ｙの下流側に供給される湯水の温度を検出する給湯出口サーミスタ３９（給湯出口温度センサ）とを備えている。なお、湯量可変弁３４と水量可変弁３５とは本発明の混合比変更手段を構成している。

タンクコントローラ５０は、マイクロコンピュータ等により構成され、貯湯サーミスタ３２、入湯サーミスタ３３、入水サーミスタ４４、混合サーミスタ３６、給湯出口サーミスタ３９、及び戻りサーミスタ４１による温度検出信号と、入水流量センサ４３による給水管１の通水流量の検出信号が入力される。また、タンクコントローラ５０から出力される制御信号によって、湯量可変弁３４と、水量可変弁３５と、バイパス弁３８の作動が制御される。

タンクコントローラ５０は、戻りサーミスタ４１及び貯湯サーミスタ３２の検出温度を監視し、各検出温度に基づいて、ヒートポンプコントローラ８０に対して、上述した貯湯加熱指示信号を送信する。そして、これにより、貯湯タンク３１内の湯水が、ヒートポンプユニット６０によって設定された沸き上げ温度まで加熱される。

タンクコントローラ５０には、使用者の操作に応じて、所望の給湯温度（カラン３から供給される湯の温度）と風呂温度（後述の湯張り管１８を経由して浴槽に供給される湯の温度）を設定するための温度スイッチ（図示しない）や、一般給湯運転モード（後述の湯張り弁１９を閉弁してカラン３から湯を供給するモード）と、湯張り運転モード（湯張り弁１９を開弁して湯張り管１８から浴槽に湯を供給するモード）とを切換えるためのモード切換スイッチ（図示しない）等を備えたリモコン５１が接続されている。

出湯管２は貯湯タンク３１の上部に接続され、給水管１は貯湯タンク３１の下部に接続されている。そのため、貯湯タンク３１内では、上部に高温の湯の層ができると共に下部に水の層ができる（温度成層）。貯湯タンク３１から出湯すると、それに伴って上部の高温の湯の層が減少する。そして、貯湯タンク３１の上層部の温度を貯湯サーミスタ３２（湯切れ検出手段）が検出し、この検出温度がリモコン５１により設定された目標給湯温度（一般給湯運転モードではリモコン５１により設定された給湯設定温度、湯張り運転モードではリモコン５１により設定された風呂設定温度）以下となったとき、湯切れ状態となる。

タンクコントローラ５０は、湯切れが生じていない状態で、入水流量センサ４３により所定の下限流量以上の通水が検出されたときには、混合サーミスタ３６又は給湯出口サーミスタ３９の検出温度が目標温度となるように、湯量可変弁３４と水量可変弁３５の開度を制御する混合温調制御を行う。このとき、タンクコントローラ５０は、一般給湯運転モードではバイパス弁３８を開弁し、湯張り運転モードではバイパス弁３８を閉弁する。

一方、湯切れが生じている状態で、入水流量センサ４３により下限水量以上の通水が検出されたときには、タンクコントローラ５０は、バイパス弁３８を閉弁して、貯湯タンク３１及び給水管１からの湯水を全て燃焼給湯器１０に供給する。この場合には、燃焼給湯器１０において加熱温調制御が実行される。

燃焼給湯器１０は、マイクロコンピュータ等により構成された給湯コントローラ２０と、出湯管２の途中に設けられた熱交換器１１と、熱交換器１１を加熱するバーナ１２と、熱交換器１１をバイパスして、出湯管２を熱交換器１１の上流側と下流側で連通する給湯バイパス管１３と、出湯管２と給湯バイパス管１３の接続箇所Ｚの下流側で、浴槽（図示しない）と出湯管２を接続した湯張り管１８とを備えている。給湯コントローラ２０は、前記タンクコントローラ５０と共に本発明の制御手段を構成するものである。

燃焼給湯器１０側の出湯管２には、熱交換器１１側に供給される湯水の流量と給湯バイパス管１３側に供給される湯水の流量との分配比を変更するバイパスサーボ１４と、燃焼給湯器１０に供給される湯水の流量を調節する水量サーボ１５と、熱交換器１１及び給湯バイパス管１３に供給される湯水の流量を検出する給湯器流量センサ２１と、出湯管２と給湯バイパス管１３の接続箇所Ｚの下流側に供給される湯の温度を検出する給湯器サーミスタ１６と、逆止弁１７とが設けられている。また、湯張り管１８には、湯張り管１８の通水流量を検出する湯張り流量センサ２２と、湯張り管１８を開閉する湯張り弁１９とが備えられている。

そして、給湯コントローラ２０に、給湯器サーミスタ１６による温度検出信号と、給湯器流量センサ２１による通水流量の検出信号と、湯張り流量センサ２２による通水流量の検出信号とが入力される。また、給湯コントローラ２０から出力される制御信号によって、バイパスサーボ１４と、水量サーボ１５と、バーナ１２と、湯張り弁１９の作動が制御される。

給湯コントローラ２０は、タンクコントローラ５０と通信可能に接続され、タンクコントローラ５０から加熱許可を指示する信号を受信したときに加熱許可状態となる。そして、給湯器流量センサ２１により所定の下限流量以上の通水が検出されているときに、給湯器サーミスタ１６の検出温度が目標給湯温度となるように、バーナ１２の燃焼量を制御する加熱温調制御を実行する。また、タンクコントローラ５０から加熱禁止を指示する信号を受信したときに加熱禁止状態となり、加熱温調制御の実行が禁止される。

また、詳しくは後述するが、給湯コントローラ２０は、浴槽（図示しない）に湯を供給する湯張り動作を行なうとき（湯張り運転モード）には、湯張り弁１９を開弁して、湯張り流量センサ２２により検出される浴槽への湯の供給量を累積する。そして、浴槽への湯の供給量の累積値が予め設定された値（設定湯張り量）となったとき、給湯コントローラ２０は、タンクコントローラ５０に対して湯張り停止を通知する信号を送信し、湯張り動作を終了する。

また、湯張り動作中（浴槽への湯の供給量の累積値が設定湯張り量に未だ達していないうち）に、カラン３からの給湯が行われた場合には、給湯コントローラ２０は、タンクコントローラ５０に対して湯張り停止を通知する信号を送信し、湯張り動作を中断する。この場合には更に、カラン３からの給湯が停止したとき、給湯コントローラ２０は、湯張り動作を再開する。

以上の湯張り動作に関して、給湯コントローラ２０及びタンクコントローラ５０の作動を図２乃至図４を参照して更に詳しく説明する。

図２のフローチャートは、燃焼給湯器１０における給湯コントローラ２０の動作を示している。図２において、給湯コントローラ２０が湯張り運転モードに入ると、給湯コントローラ２０は、ＳＴＥＰ１−１で、タンクコントローラ５０に対し湯張り動作開始を通知する信号を送信し、ＳＴＥＰ１−２で湯張り弁１９に開弁動作を指示する。これにより、湯張り弁１９が開弁し、湯張り管１８を湯が流通する。

続いて、ＳＴＥＰ１−３で、給湯コントローラ２０は、湯張り流量センサ２２により検出される湯張り管１８の流量を累積して浴槽への湯の供給量を求め、この供給量が設定湯張り量以上となったとき湯張りが完了したとして、ＳＴＥＰ１−５へ進んでタンクコントローラ５０に対し湯張り動作停止を通知する信号を送信する。

また、給湯コントローラ２０は、浴槽への湯の供給量が設定湯張り量以上でないときには、ＳＴＥＰ１−４へ進んでカラン３からの給湯（割込み給湯）の有無を判断し、割込み給湯があればＳＴＥＰ１−５へ進んでタンクコントローラ５０に対し湯張り動作停止を通知する信号を送信する。なお、割込み給湯の有無は、例えば、給湯器流量センサ２１の水量が所定量増加したか否かにより検出することができ、給湯器流量センサ２１の水量が所定量増加したとき、割込み給湯が開始されたと判断する。

次にＳＴＥＰ１−６で、給湯コントローラ２０は、水量サーボ１５（普段は開放状態とされている）に絞り動作を指示し、ＳＴＥＰ１−７へ進む。ＳＴＥＰ１−７では、給湯コントローラ２０は、湯張り流量センサ２２から検出される湯張り管１８の流量が所定の流量まで低下したとき、ＳＴＥＰ１−８へ進んで湯張り弁１９に閉弁を指示する。これにより、湯張り弁１９が閉弁するが、湯張り弁１９に閉弁に先立って水量サーボ１５により燃焼給湯器１０側の出湯管２の湯の流量を絞るので、湯張り弁１９が閉弁するときの水撃音の発生が防止される。

続いてＳＴＥＰ１−９で、給湯コントローラ２０は、湯張り弁１９が閉弁したところで水量サーボに開放動作を指示し、ＳＴＥＰ１−１０へ進む。そして、ＳＴＥＰ１−１０で、湯張りの停止が、浴槽への湯の供給量が設定湯張り量以上となったものである場合には湯張り動作を終了させ、割込み給湯による場合には、ＳＴＥＰ１−１へ戻って湯張りを再開する。

図３のフローチャートは、タンクコントローラ５０の作動のうち、燃焼給湯器１０における給湯コントローラ２０の上記湯張り動作に連動した混合温調制御に関する作動を示している。

図２の前記ＳＴＥＰ１−１の処理により、図３において、タンクコントローラ５０は、ＳＴＥＰ２−１で給湯コントローラ２０から湯張り動作開始を通知する信号を受信すると、ＳＴＥＰ２−２へ進んでバイパス弁３８に閉弁を指示する。これにより、出湯バイパス管３７が閉じられて貯湯タンク３１からの湯は、燃焼給湯器１０へ向かう。そして、ＳＴＥＰ２−３で、タンクコントローラ５０は、混合サーミスタ３６による検出温度に基づいて予め設定された湯張り温度となるように湯量可変弁３４と水量可変弁３５との開度を変更して湯の温度を調節する（第２の混合温調制御）。

その後、タンクコントローラ５０は、ＳＴＥＰ２−４で、給湯コントローラ２０から湯張り動作停止を通知する信号を受信すると、ＳＴＥＰ２−５へ進んで、バイパス弁３８に開弁動作を指示する。次いで、タンクコントローラ５０は、ＳＴＥＰ２−６へ進んで、バイパス弁３８が全閉から全開までの所要時間を含むように予め設定した時間（遅延時間）がセットされたタイマを起動させる。なお、タンクコントローラ５０はタイマを機能的に備えている。

次いでＳＴＥＰ２−７において、タイマがタイムアップしたとき、ＳＴＥＰ２−８へ進んで、給湯出口サーミスタ３９による検出温度に基づいて予め設定された湯張り温度となるように湯量可変弁３４と水量可変弁３５との開度を変更して湯水の温度を調節する（第１の混合温調制御）。これにより、混合サーミスタ３６による第２の混合温調制御から給湯出口サーミスタ３９による第１の混合温調制御への切換えが行われるときに、遅延時間が設けられる。

以上の給湯コントローラ２０及びタンクコントローラ５０による制御により、バイパス弁３８の動作と混合サーミスタ３６から給湯出口サーミスタ３９への切換え動作との関係は、図４に示すタイミングとなる。

即ち、図４に示すように、燃焼給湯器１０による湯張り動作が停止したとき、バイパス弁３８が開弁動作を開始しても、バイパス弁３８が開き切るよりも先に湯張り弁１９が閉弁する。ところが、タンクコントローラ５０は、前記遅延時間を介して第２の混合温調制御から第１の混合温調制御に切換えるので、バイパス弁３８が全開にならないうちの混合温調制御には、出湯バイパス管３７の始端より上流側にある混合サーミスタ３６の検出温度が用いられる。従って、湯張り運転の停止に伴いバイパス弁３８が全開にならないうちに湯張り管１８と出湯バイパス管３７の終端（接続箇所Ｙ）との間に延びる出湯管２から比較的低温の水が一気に流れ出しても、その水の温度が混合温調制御に用いられることはなく、湯量可変弁３４と水量可変弁３５との混合比が間違ったものとなることが防止されるので、混合温調制御を精度良く行うことができる。

なお、本実施形態においては、温水暖房機能及び風呂追焚き機能について省略したが、温水暖房機能を備える給湯システムを構築する場合には、例えば、図示しないが、燃焼給湯器１０に暖房用熱交換器とこれを加熱する暖房用バーナを追加して設け、暖房用熱交換器の出口管と入り口管との夫々に暖房端末の往き管と戻り管とを接続すればよい。更に、貯湯タンク３１に暖房熱交換用循環路を設け、液液熱交換器を介して暖房戻り管と熱交換を行えば、貯湯タンク３１の湯水に熱供給できて有利である。更に、暖房往き管に、液液熱交換器を介して風呂循環路と熱交換を行えば、風呂追焚き機能も得ることができる。

また、本実施形態では、前記貯湯タンク３１内の湯水を加熱する手段としてヒートポンプ７０を使用する給湯システムを示したが、ソーラーシステム等の他のタンク用加熱手段を採用してもよい。この場合には、ソーラーシステム等の他のタンク用加熱手段の故障が通信によりタンクコントローラ５０が把握できるように構成すればよい。

１…給水管、２…出湯管、３…カラン（出湯栓）、１０…燃焼給湯器、１２…バーナ、１８…湯張り管、１９…湯張り弁、２０…給湯コントローラ（制御手段）、３１…貯湯タンク、３２…貯湯サーミスタ（湯切れ検出手段）、３４…湯量可変弁（混合比変更手段）、３５…水量可変弁（混合比変更手段）、３６…混合サーミスタ（混合温度センサ）、３７…出湯バイパス管、３８…バイパス弁、３９…給湯出口サーミスタ（給湯出口温度センサ）、５０…タンクコントローラ（制御手段）、７０…ヒートポンプ（タンク用加熱手段）。

Claims

貯湯タンクと、
前記貯湯タンク内の湯水を加熱するタンク用加熱手段と、
前記貯湯タンクの上部に始端が接続され終端に出湯栓が接続されて該貯湯タンク内の湯水を導出する出湯管と、
前記貯湯タンクの下部及び前記出湯管に接続された給水管と、
前記貯湯タンクから前記出湯管に供給される湯水と、前記給水管から前記出湯管に供給される水との混合比を変更する混合比変更手段と、
前記貯湯タンクの湯切れを検出する湯切れ検出手段と、
前記出湯管と前記給水管との接続箇所の下流側で前記出湯管の途中に設けられ、前記出湯管を流通する湯水をバーナにより加熱する燃焼給湯器と、
前記出湯管を前記燃焼給湯器の上流側と下流側とで連通させる出湯バイパス管と、
前記出湯バイパス管を開閉するバイパス弁と、
前記出湯管と前記給水管との接続部の下流側であって該出湯管と前記出湯バイパス管の始端との接続部の上流側に設けられて、前記混合比変更手段を経て前記出湯管に供給される湯水の温度を検出する混合温度センサと、
前記出湯管と前記出湯バイパス管の終端との接続部の下流側に設けられて、前記出湯栓に向かう湯水の温度を検出する給湯出口温度センサと、
前記燃焼給湯器の下流側と前記出湯バイパス管の終端との間の前記出湯管から分岐して浴槽に接続された湯張り管と、
前記湯張り管を開閉する湯張り弁と、
前記湯張り弁を閉弁状態とし且つ湯切れ検出手段の検出結果に応じて前記バイパス弁を開弁状態又は閉弁状態として前記出湯栓から湯水を供給する一般給湯運転と、前記湯張り弁を開弁状態とし且つ前記バイパス弁を閉弁状態として前記湯張り管から前記浴槽に湯水を供給する湯張り運転とを選択的に行うと共に、前記バイパス弁が開弁状態のときには、前記給湯出口温度センサによる検出温度に基づいて前記混合比変更手段により前記混合比を変更して湯水の温度を調節する第１の混合温調制御を実行し、前記バイパス弁が閉弁状態のときには、前記混合温度センサによる検出温度に基づいて前記混合比変更手段により前記混合比を変更して湯水の温度を調節する第２の混合温調制御を実行する制御手段とを備え、
前記制御手段は、前記バイパス弁が閉弁状態の前記湯張り運転から前記バイパス弁を開弁状態とする一般給湯運転に切換えた時、少なくとも前記バイパス弁が全閉状態から全開するまでに要する時間を含む所定の遅延時間を介して前記第２の混合温調制御から前記第１の混合温調制御に切換えることを特徴とする給湯システム。