JP2016109326A - 貯湯式給湯装置 - Google Patents

Abstract

【課題】貯湯式給湯装置において、出湯性能の向上を図ること。【解決手段】外部から貯湯タンク２へ湯水を導入する給水管路１１と、貯湯タンク２の上層部Ａ２の湯水を温水利用先Ｐへ導く出湯管路１４と、貯湯タンク２の下層部Ａ１の湯水を熱源機３の熱交換部３１へ導く往き管路１２と、熱交換部３１に導入された湯水を貯湯タンク２へ導く戻り管路１３と、戻り管路１３に導出された湯水を出湯管路１４へ導くバイパス管路１５と、貯湯タンク２内の湯水を熱交換部３１へ送るポンプ２０と、貯湯タンク２から出湯管路１４への通水を遮断可能な第１弁２５と、バイパス管路１５から出湯管路１４への通水を遮断可能な第２弁２６と、貯湯タンク２の上層部水温Ｔ２を検出するタンク上部水温検出部２２とを備え、上層部水温Ｔ２が設定温度Ｔｓより低ければ、熱源機３の熱交換部３１で加熱された湯を温水利用先Ｐへ供給する構成としたこと。【選択図】図１

Description

本発明は、貯湯タンク内に貯留した湯を温水利用先へ供給する貯湯式給湯装置に関する。

従来、湯水を貯留する貯湯タンクと、貯湯タンク内の湯水を加熱する熱源機と、貯湯タンク内の湯水を熱源機の熱交換部へ送るポンプとを備え、温水利用先が開栓された際に、貯湯タンク内の上層部に貯留された湯を出湯管路から温水利用先へ供給する一方、給水管路から貯湯タンク内の下層部に水を導入し、貯湯タンク内の下層部の水温が設定温度未満になれば、ポンプを作動して貯湯タンク内の下層部の湯水を熱源機の熱交換部へ循環させて加熱し、貯湯タンク内の上層部に帰還させるように構成された所謂貯湯式の給湯装置が知られている（例えば、特許文献１から４参照）。

特開２０１３−１３３９９１号公報 特開２０１０−１２１７８５号公報 特開２００６−１１８８３８号公報 特開２００３−２９４２５１号公報

しかしながら、上記従来の貯湯式給湯装置では、熱源機の給湯能力を超えて長時間使用し続けられた場合、貯湯タンク内の上層部の湯が給水管路から下層部に供給される水と混ざり合って徐々に温度低下し、温水利用先への出湯温が設定温度より低くなる問題があった。また、貯湯タンク内の湯水を熱源機で加熱する貯湯運転を開始した初期の段階で温水利用先が開栓された場合に、貯湯タンク内の上層部の水と熱源機から貯湯タンク内に導入される湯とが混ざり合ってしまい、温水利用先へ低温の湯水が供給され続ける問題もあった。

本発明は、上述の事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、貯湯式給湯装置において、安定した出湯性能を発揮することにある。

本発明は、貯湯タンクと、貯湯タンク内の湯水を加熱する熱源機と、外部から貯湯タンク内に湯水を導入する給水管路と、貯湯タンク内の上層部の湯水を温水利用先へ導く出湯管路と、貯湯タンク内の下層部の湯水を熱源機の熱交換部へ導く往き管路と、前記熱交換部に導入された湯水を貯湯タンクへ導く戻り管路と、前記熱交換部から戻り管路に導出された湯水を出湯管路へ導くバイパス管路と、貯湯タンク内の湯水を、往き管路を通じて前記熱交換部へ送るポンプと、貯湯タンクから出湯管路への通水を遮断可能な第１弁と、バイパス管路から出湯管路への通水を遮断可能な第２弁と、貯湯タンク内の上層部の水温を検出するタンク上部水温検出部とを備え、温水利用先が開栓された場合に、タンク上部水温検出部で検出された上層部水温が設定温度より低ければ、第１弁を閉状態、第２弁を開状態として、熱源機の熱交換部で加熱された湯を温水利用先へ供給する熱源出湯運転を実行可能としたものである。

このものでは、貯湯タンク内の湯を温水利用先へ供給するタンク出湯運転が熱源機の給湯能力を超えて長時間継続して行われたことで、貯湯タンク内の上層部の水温が設定温度より低くなれば、熱源機で加熱した湯を温水利用先へ供給する熱源出湯運転に切り替えることができるから、温水利用先へ常に所望温度の湯を供給できる。また、貯湯タンク内の上層部の水温が設定温度に達していない運転開始初期の段階で温水利用先が開栓された場合も同様、熱源出湯運転によって温水利用先へ所望温度の湯を供給できる。

また、本発明は、上記貯湯式給湯装置において、温水利用先が開栓された場合に、前記上層部水温が設定温度より低い所定の基準温度以下であれば熱源出湯運転を実行し、前記上層部水温が設定温度より低く且つ基準温度より高い場合は、熱源機の熱交換部に導入された湯を設定温度より高温に加熱しつつ、温水利用先への出湯温が設定温度となるよう第１弁および第２弁の各弁開度を調整する混合出湯運転を実行するものである。

このものでは、貯湯タンク内の上層部の水温が設定温度より低く且つ基準温度より高い範囲にある場合は、貯湯タンク内の上層部から出湯管路へ供給される設定温度より低温の湯と、熱源機からバイパス管路を通じて出湯管路へ供給される設定温度より高温の湯とを、出湯温が設定温度となるように混合して温水利用先へ供給することができるから、貯湯タンク内に貯留された設定温度より低温の湯を有効的に利用できる。

本発明によれば、温水利用先へ常に所望温度の湯を供給でき、安定した出湯性能が発揮される。

図１は、本発明の第１の実施形態に係る貯湯式給湯装置の概略構成図である。 図２は、本発明の第１の実施形態に係る貯湯式給湯装置の動作を示すフローチャートである。 図３は、本発明の第２の実施形態に係る貯湯式給湯装置の概略構成図である。 図４は、本発明の第２の実施形態に係る貯湯式給湯装置の動作を示すフローチャートである。

次に、上記した本発明を実施するための形態について、添付図面を参照しながら詳述する。
図１に示すように、本発明の第１の実施形態に係る貯湯式給湯装置１は、カランやシャワーなどの温水利用先Ｐへ供給する湯を貯留しておくための貯湯タンク２と、貯湯タンク２内の湯水を加熱する熱源機３と、貯湯式給湯装置１全体の動作を制御する制御ユニット１０と、貯湯式給湯装置１の動作を指示設定するための操作端末１００とを備えている。尚、制御ユニット１０は、熱源機３の内部に組み込まれているが、熱源機３の外部に配置されたものとしてもよい。

貯湯タンク２には、外部の上水道から貯湯タンク２内へ水を導入するための給水管路１１と、貯湯タンク２内の湯を温水利用先Ｐへ導出するための出湯管路１４とが接続されている。また、貯湯タンク２は、往き管路１２および戻り管路１３を介して熱源機３の熱交換部３１に接続されている。

往き管路１２は、貯湯タンク２の下部に設けられた水出口２Ａから延出し、熱交換部３１の水入口３Ａに接続されている。また、往き管路１２の中間部には、貯湯タンク２内の湯水を、往き管路１２を通じて熱源機３の熱交換部３１へ送るポンプ２０が設けられている。一方、戻り管路１３は、貯湯タンク２の上部に設けられた湯入口２Ｂから延出し、熱交換部３１の湯出口３Ｂに接続されている。従って、ポンプ２０を作動すれば、貯湯タンク２内の下層部Ａ１の湯水を水出口２Ａから往き管路１２を通じて熱交換部３１へ送り込んだ後、戻り管路１３を通じて湯入口２Ｂから貯湯タンク２内の上層部Ａ２へ帰還させることができる。

戻り管路１３と出湯管路１４との間には、熱交換部３１から戻り管路１３に導出された湯を出湯管路１４へ導くバイパス管路１５が設けられている。バイパス管路１５は、戻り管路１３から分岐して出湯管路１４の中間部に接続されている。従って、温水利用先Ｐが開栓された際には、貯湯タンク２内の下層部Ａ１に貯留された湯水を水出口２Ａから往き管路１２を通じて熱交換部３１へ導き、戻り管路１３から貯湯タンク２を介さずバイパス管路１５を通じて出湯管路１４へ導くことができる。

給水管路１１は、貯湯タンク２の上部から貯湯タンク２内の下層部Ａ１まで延設されており、下層部Ａ１に位置する給水管路１１の終端開口が貯湯タンク２の水入口２Ｃとなる。一方、出湯管路１４は、貯湯タンク２の上部に設けられた湯出口２Ｄから外側へ延出し、温水利用先Ｐに繋がっている。従って、温水利用先Ｐが開栓された際には、貯湯タンク２内の上層部Ａ２に貯留された湯を湯出口２Ｄから出湯管路１４へ導くことができる。また、貯湯タンク２内の上層部Ａ２の湯が出湯管路１４へ導出されるのに伴って、給水管路１１の水入口２Ｃから貯湯タンク２内の下層部Ａ１へ水が導入される。

往き管路１２における上記水出口２Ａの近傍位置には、貯湯タンク２内の下層部Ａ１から往き管路１２に導出される湯水の温度を検出する下層部水温センサ２１が設けられている。尚、下層部水温センサ２１は、貯湯タンク２内の下層部Ａ１の水温を検出可能な位置であれば、貯湯タンク２の下部における水出口２Ａの近傍位置に設けてもよいし、貯湯タンク２の側面下部における水出口２Ａとの対向位置に設けてもよいし、貯湯タンク２の下部中央に設けてもよい。

また、貯湯タンク２の上部における上記湯出口２Ｄの近傍位置には、貯湯タンク２内の上層部Ａ２の水温を検出するタンク上部水温検出部として上層部水温センサ２２が設けられている。尚、上層部水温センサ２２は、貯湯タンク２内の上層部Ａ２の水温を検出可能な位置であれば、出湯管路１４における湯出口２Ｄの近傍位置に設けてもよいし、貯湯タンク２の側面上部における湯出口２Ｄとの対向位置に設けてもよいし、貯湯タンク２の上部中央に設けてもよい。

戻り管路１３におけるバイパス管路１５との接続部２Ｅより上流側（熱交換部３１側）の所定位置には、熱交換部３１から戻り管路１３に導出される湯の温度を検出する戻り湯温センサ２３が設けられている。

出湯管路１４におけるバイパス管路１５との接続部２Ｆより上流側（貯湯タンク２側）の所定位置には、貯湯タンク２から出湯管路１４への通水を遮断可能な電磁開閉弁（以下、「第１弁」という）２５が設けられている。また、バイパス管路１５には、戻り管路１３から出湯管路１４への通水を遮断可能な電磁開閉弁（以下、「第２弁」という）２６が設けられている。尚、第１弁２５および第２弁２６は、それぞれ独立して設けられたものであってもよいし、三方弁のように一体構成されたものとしてもよい。

戻り管路１３における上記接続部２Ｅより下流側（貯湯タンク２側）の所定位置には、戻り管路１３から貯湯タンク２への通水を遮断可能な電磁開閉弁（以下、「第３弁」という）２７が設けられている。

熱源機３の熱交換部３１は、単数または複数の吸熱管３１１と、複数の吸熱フィン３１２とで構成されたフィンチューブ熱交換器であって、上記吸熱管３１１の一端の水入口３Ａに往き管路１２が接続される一方、他端の湯出口３Ｂに戻り管路１３が接続されている。

熱源機３の内部には、ガスの燃焼熱によって熱交換部３１を加熱するバーナユニット３２と、バーナユニット３２へガスの燃焼用空気を供給する給排気ファン３３とが組み込まれている。また、図示しないが、バーナユニット３２の炎孔近傍には、点火プラグおよび炎検知センサが配設されている。尚、バーナユニット３２は、複数のバーナ単体を横並びに配して構成されたバーナであり、複数のバーナ群に分けてそれぞれ別個に点火および消火が行えるよう、ガス管路３０１から所定のバーナ群毎に分けてガスが供給されるように構成されている。

往き管路１２におけるポンプ２０より下流側（熱交換部３１側）の所定位置には、貯湯タンク２から熱交換部３１に導入される水量を検出する水量センサ３４と、往き管路１２における通水量を調整する水量調整弁３５とが設けられている。

熱源機３の内部におけるガス管路３０１には、バーナユニット３２へのガスの供給を遮断可能な元ガス電磁弁３６と、バーナユニット３２へのガスの供給量を調整可能なガス比例弁３７と、バーナユニット３２の特定のバーナ群へのガスの供給を遮断可能な複数の切替電磁弁３８とが設けられている。従って、元ガス電磁弁３６が開かれた状態で特定の切替電磁弁３８を閉じ、他の切替電磁弁３８を開いた状態にすれば、バーナユニット３２の特定のバーナ群が消火され、バーナユニット３２全体としての火力が弱められる。また、この状態でガス比例弁３７の開度を変更すれば、さらに所定範囲内でバーナユニット３２の燃焼量が増減される。

操作端末１００、ポンプ２０、下層部水温センサ２１、上層部水温センサ２２、出湯温センサ２３、第１弁２５、第２弁２６、第３弁２７、水量センサ３４、水量調整弁３５、元ガス電磁弁３６、ガス比例弁３７、および、切替電磁弁３８は、制御ユニット１０に電気配線を通じて接続されている。

制御ユニット１０は、バーナユニット３２の点火や消火、燃焼量の調整を行う燃焼制御回路、貯湯タンク２内の湯水を熱源機３の熱交換部３１へ循環し加熱する貯湯運転の動作制御回路、貯湯タンク２内の湯を温水利用先Ｐへ供給するタンク出湯運転の動作制御回路、熱源機３で加熱した湯を温水利用先Ｐへ供給する熱源出湯運転の動作制御回路等を有している。

次に、制御ユニット１０による貯湯式給湯装置１の動作を図２に従って説明する。尚、貯湯式給湯装置１に電源が投入された運転開始時点において、第１弁２５および第３弁２７は開かれ且つ第２弁２６は閉じられたタンク出湯運転の状態に設定されている。また、電源投入時、温水利用先Ｐへの出湯温（設定温度）は所定の初期値（例えば、４０℃）に設定されるが、操作端末１００の温度設定スイッチ１０１を操作することで任意に変更される。

貯湯式給湯装置１に電源が投入されると、下層部水温センサ２１の検出温度（以下、「下層部水温」という）Ｔ１が設定温度（例えば、４０℃）Ｔｓ以上であるか否かの判定を行う（ＳＴ１）。

このとき、下層部水温Ｔ１が設定温度Ｔｓ未満であれば（ＳＴ１のステップでＮｏ）、貯湯タンク２内の下層部Ａ１まで設定温度Ｔｓの湯が貯留された満蓄状態ではないとして、第３弁２７が開かれた状態でポンプ２０を作動させる貯湯運転を開始する。その結果、貯湯タンク２内の下層部Ａ１の湯水が、往き管路１２を通じて熱交換部３１へ導かれ、戻り管路１３から貯湯タンク２内の上層部Ａ２へ帰還する。また、往き配管１２の通水量の増加によって水量センサ３４の検知水量が所定の最低作動水量以上になれば、図示しない点火プラグから火花放電させると共に、給排気ファン３３を作動させ、さらに切替電磁弁３８および元ガス電磁弁３６を開き、ガス比例弁３７の開度を所定の点火時開度に設定してガス管路３０１からバーナユニット３２へ所定量のガスを供給する。その結果、バーナユニット３２が所定の燃焼量にて点火される。また、バーナユニット３２の点火が図示しない炎検知センサによって検知されると、戻り湯温センサ２３の検出温度（以下、「戻り湯温」という）Ｔ３が設定温度Ｔｓとなるよう、ガス比例弁３７の開度を調整すると共に所定の切替電磁弁３８の開閉を行い、さらに水量調整弁３５の開度を調整する。これにより、貯湯タンク２内の湯水が熱源機３との間で加熱循環される（ＳＴ２）。

また、貯湯運転の開始後、上層部水温センサ２２の検出温度（以下、「上層部水温」という）Ｔ２が設定温度（例えば、４０℃）Ｔｓ以上であるか否かを判定する（ＳＴ３）。

その結果、上層部水温Ｔ２が設定温度Ｔｓ以上であれば（ＳＴ３のステップでＹｅｓ）、貯湯タンク２内の上層部Ａ２に設定温度Ｔｓの湯が貯留された状態であるとして、第１弁２５、第２弁２６および第３弁２７をタンク出湯運転の状態、即ち、第１弁２５および第３弁２７が開かれ且つ第２弁２６が閉じられた状態に維持する。従って、この状態で温水利用先Ｐが開栓された場合は、貯湯タンク２内の上層部Ａ２に貯留された湯が出湯管路１４を通じて温水利用先Ｐへ供給される。そして、温水利用先Ｐが閉栓されれば、再び上記ＳＴ１のステップに戻る（ＳＴ４）。

また、貯湯運転が行われたことで、下層部水温Ｔ１が設定温度Ｔｓに達した場合は（ＳＴ１のステップでＹｅｓ）、満蓄状態になったとして、元ガス電磁弁３６を閉じてバーナユニット３２を消火させると共に、ポンプ２０を停止し、貯湯運転を終了させる（ＳＴ５）。

一方、タンク出湯運転により貯湯タンク２内の湯が温水利用先Ｐへ長時間供給され続けた結果、上層部水温Ｔ２が設定温度Ｔｓ未満になった場合は（ＳＴ３のステップでＮｏ）、貯湯タンク２内に設定温度Ｔｓより高温の湯が貯留されていない空状態であるとして、第３弁２７を閉じる（図示しないが、貯湯運転の実行中であればさらにポンプ２０を停止させて貯湯運転を中断させる）と共に、第１弁２５を閉じ且つ第２弁２６を開いた熱源出湯運転の状態に設定する。従って、この状態で温水利用先Ｐが開栓された場合は、貯湯タンク２内の下層部Ａ１の湯水が往き管路１２を通じて熱交換部３１へ導かれた後、戻り管路１３からバイパス管路１５を通って出湯管路１４へ導かれる。また、往き配管１２の通水量の増加によって水量センサ３４の検知水量が最低作動水量以上になれば、上述したようにバーナユニット３２が点火される。これにより、熱源機３で加熱された湯が出湯管路１４を通じて温水利用先Ｐへ供給される。そして、温水利用先Ｐが閉栓されれば、再び上記ＳＴ１のステップに戻る（ＳＴ６）。

このように、上記貯湯式給湯装置１では、貯湯タンク２内の湯を温水利用先Ｐへ供給するタンク出湯運転が熱源機２の給湯能力を超えて長時間継続して行われたことで、上層部水温Ｔ２が設定温度Ｔｓより低くなれば、熱源機３で加熱した湯を温水利用先Ｐへ供給する熱源出湯運転に切り替えられるから、温水利用先Ｐへ常に所望温度の湯を供給できる。また、貯湯タンク２内の上層部Ａ２の水温が設定温度Ｔｓに達していない運転開始初期の段階で温水利用先Ｐが開栓された場合も同様、熱源出湯運転によって温水利用先Ｐへ所望温度の湯を供給できる。よって、安定した出湯性能が発揮される。

図３に示すように、本発明の第２の実施形態に係る貯湯式給湯装置１Ａでは、出湯管路１４におけるバイパス管路１５との接続部２Ｆより下流側（温水利用先Ｐ側）の所定位置に、貯湯タンク２或いは熱源機３から出湯管路１４に導出される湯の温度を検出する出湯温検出部として出湯温センサ２４が設けられている。尚、出湯温センサ２４は、制御ユニット１０に電気配線を通じて接続されている。

また、第１弁２５には、貯湯タンク２から出湯管路１４への通水量を調整可能な比例制御弁が用いられ、第２弁２６には、戻り管路１３から出湯管路１４への通水量を調整可能な比例制御弁が用いられている。尚、第１弁２５および第２弁２６は、それぞれ独立して設けられたものであってもよいし、流量の分配比を調整可能な三方弁のように、一体構成されたものとしてもよい。

さらに、制御ユニット１０には、上述した燃焼制御回路、貯湯運転の動作制御回路、タンク出湯運転の動作制御回路、熱源出湯運転の動作制御回路の他、熱交換部３１に導入された湯を設定温度Ｔｓより高温に加熱しつつ、出湯温センサ２４の検出温度Ｔ４が設定温度Ｔｓとなるよう第１弁２５および第２弁２６の各弁開度を調整する混合出湯運転の動作制御回路を有している。

このものでは、図４に示すように、貯湯式給湯装置１Ａに電源が投入されると、上記ＳＴ１のステップと同様、下層部水温Ｔ１が設定温度Ｔｓ以上であるか否かの判定を行う。そして、下層部水温Ｔ１が設定温度Ｔｓ未満であれば、上記ＳＴ２のステップと同様、貯湯運転を開始する。これにより、貯湯タンク２内の湯水が熱源機３との間で加熱循環される（ＳＴ１０１〜ＳＴ１０２）。

また、貯湯運転の開始後、上層部水温Ｔ２が設定温度Ｔｓ以上であれば、上記ＳＴ４のステップと同様、タンク出湯運転の状態に維持する。従って、この状態で温水利用先Ｐが開栓された場合は、貯湯タンク２内の上層部Ａ２に貯留された湯が出湯管路１４を通じて温水利用先Ｐへ供給される。そして、温水利用先Ｐが閉栓されれば、再び上記ＳＴ１０１のステップに戻る（ＳＴ１０３〜ＳＴ１０４）。

また、貯湯運転が行われたことで、下層部水温Ｔ１が設定温度Ｔｓに達した場合は（ＳＴ１０１のステップでＹｅｓ）、満蓄状態になったとして、上記ＳＴ５のステップと同様、貯湯運転を終了させる（ＳＴ１０５）。

一方、タンク出湯運転により貯湯タンク２内の湯が温水利用先Ｐへ長時間供給され続けた結果、上層部水温Ｔ２が設定温度Ｔｓ未満になった場合は（ＳＴ１０３のステップでＮｏ）、さらに上層部水温Ｔ２が設定温度Ｔｓより低い所定の基準温度（例えば、３５℃）Ｔｃ以下であるか否かの判定を行う（ＳＴ１１１）。

その結果、上層部水温Ｔ２が基準温度Ｔｃ以下であれば（ＳＴ１１１のステップでＹｅｓ）、上記ＳＴ６のステップと同様、第３弁２７を閉じる（図示しないが、貯湯運転の実行中であればさらにポンプ２０を停止させて貯湯運転を中断させる）と共に、熱源出湯運転の状態に設定する。従って、この状態で温水利用先Ｐが開栓された場合は、熱源機３で加熱された湯が出湯管路１４を通じて温水利用先Ｐへ供給される。そして、温水利用先Ｐが閉栓されれば、再び上記ＳＴ１０１のステップに戻る（ＳＴ１０６）。

また、上層部水温Ｔ２が設定温度Ｔｓより低く且つ基準温度Ｔｃより高い場合は（ＳＴ１１１のステップでＮｏ）、貯湯タンク２内の上層部Ａ２に基準温度Ｔｃより高温の湯が残留している状態であるとして、第３弁２７を閉じる（図示しないが、貯湯運転の実行中であればさらにポンプ２０を停止させて貯湯運転を中断させる）と共に、出湯温センサ２４の検出温度（以下、「出湯温」という）Ｔ４に基づいて第１弁２５および第２弁２６の各開度を変更させる混合出湯運転の状態に設定する。従って、この状態で温水利用先Ｐが開栓された場合は、貯湯タンク２内の上層部Ａ２の湯が出湯管路１４へ導かれると共に、下層部Ａ１の湯水が往き管路１２を通じて熱交換部３１へ導かれた後、戻り管路１３からバイパス管路１５を通って出湯管路１４へ導かれる。そして、水量センサ３４の検知水量が最低作動水量以上になれば、上述したようにバーナユニット３２が点火される。さらに、戻り湯温Ｔ３が設定温度Ｔｓより高く（例えば、６０℃）なるようバーナユニット３２の燃焼量を調整しつつ、出湯温Ｔ４が設定温度Ｔｓとなるよう、第１弁２５および第２弁２６の各開度を変更し、貯湯タンク２から出湯管路１４へ導出される湯と、熱交換部３１からバイパス管路１５を通じて出湯管路１４へ導出される湯との混合割合を調整する。これにより、貯湯タンク２内に残留した湯が熱源機３で加熱された湯と共に温水利用先Ｐへ供給される。そして、温水利用先Ｐが閉栓されれば、再び上記ＳＴ１０１のステップに戻る（ＳＴ１１２）。

このように、上記貯湯式給湯装置１Ａでは、貯湯タンク２内の湯を温水利用先Ｐへ供給するタンク出湯運転が熱源機２の給湯能力を超えて長時間継続して行われたことで、上層部水温Ｔ２が基準温度Ｔｃより低くなれば、第１の実施形態に係る貯湯式給湯装置１と同様、タンク出湯運転から熱源出湯運転に切り替えられるから、温水利用先Ｐへ常に所望温度の湯を供給できる。また、運転開始初期の段階で温水利用先Ｐが開栓された場合も同様、熱源出湯運転によって温水利用先Ｐへ所望温度の湯を供給することができる。よって、安定した出湯性能が発揮される。

特に、上記貯湯式給湯装置１Ａでは、上層部水温Ｔ２が設定温度Ｔｓより低く且つ基準温度Ｔｃより高い範囲にある場合は、出湯温Ｔ４が設定温度Ｔｓとなるよう、貯湯タンク２内の上層部Ａ２から出湯管路１４へ供給される設定温度Ｔｓより低温の湯と、熱交換部３１からバイパス管路１５を通じて出湯管路１４へ供給される設定温度Ｔｓより高温の湯とが混合して温水利用先Ｐへ供給されるから、貯湯タンク２内に貯留された設定温度Ｔｓより低温の湯を有効的に利用できる。よって、熱源機２の給湯能力を超えた出湯流量を確保できる。

尚、上記実施の形態では、熱源出湯運転や混合出湯運転を行う際、貯湯運転を中断させるように構成されたものを説明したが、熱源出湯運転や混合出湯運転を貯湯運転と平行して行うように構成されたものであってもよい。

詳述すると、第１の実施形態に係る貯湯式給湯装置１では、貯湯運転の実行中に、上層部水温Ｔ２が設定温度Ｔｓ未満になった場合は（ＳＴ３のステップでＮｏ）、第３弁２７を開いた状態且つポンプ２０を作動させた状態で維持すると共に、第１弁２５を閉じ且つ第２弁２６を開いた熱源出湯運転の状態に設定する。従って、この状態で温水利用先Ｐが開栓された場合は、貯湯タンク２内の湯水が熱源機３との間で加熱循環されつつ、その一部が熱源機３からバイパス管路１５を通じて温水利用先Ｐへ供給される。

また、第２の実施形態に係る貯湯式給湯装置１Ａでは、貯湯運転の実行中に、上層部水温Ｔ２が基準温度Ｔｃ以下になった場合は（ＳＴ１１１のステップでＹｅｓ）、第３弁２７を開いた状態且つポンプ２０を作動させた状態で維持すると共に、第１弁２５を閉じ且つ第２弁２６を開いた熱源出湯運転の状態に設定する。従って、この状態で温水利用先Ｐが開栓された場合は、貯湯タンク２内の湯水が熱源機３との間で加熱循環されつつ、その一部が熱源機３からバイパス管路１５を通じて温水利用先Ｐへ供給される。一方、上層部水温Ｔ２が設定温度Ｔｓより低く且つ基準温度Ｔｃより高い場合は（ＳＴ１１１のステップでＮｏ）、第３弁２７を開いた状態且つポンプ２０を作動させた状態で維持すると共に、出湯温Ｔ４に基づいて第１弁２５および第２弁２６の各開度を変更させる混合出湯運転の状態に設定する。従って、この状態で温水利用先Ｐが開栓された場合は、貯湯タンク２内の湯水が熱源機３との間で加熱循環されつつ、貯湯タンク２内の湯が熱源機３で加熱された湯と共に温水利用先Ｐへ供給される。

このように構成することで、熱源出湯運転や混合出湯運転の実行中に貯湯タンク２内の水温が低下し難いから、出湯停止後、速やかに熱源出湯運転や混合出湯運転からタンク出湯運転に移行することができる。よって、一層安定した出湯性能が発揮される。

第３弁２７は、上述したタンク出湯運転や熱源出湯運転、混合出湯運転等の動作を阻害しないものであれば、戻り管路１３から貯湯タンク２への通水量を調整可能な比例制御弁を用いてもよいし、戻り管路１３から貯湯タンク２への通水を常時許容し、貯湯タンク２から戻り管路１３への通水を常時遮断する逆流防止弁を用いてもよい。

また、上記第２の実施形態では、混合出湯運転の際、出湯温センサ２４の検出温度（出湯温）Ｔ４に基づいて第１弁２５および第２弁２６の各開度を調整するように構成されたものを説明したが、出湯温センサ２４を設けず、上部水温センサ２２の検出温度（上層部水温）Ｔ２および戻り湯温センサ２３の検出温度（戻り湯温）Ｔ３に基づいて第１弁２５および第２弁２６の各開度を調整するよう構成されたものとしてもよいし、出湯温センサ２４の検出温度（出湯温）Ｔ４に基づいて調整される第１弁２５および第２弁２６の各開度を、さらに上部水温センサ２２の検出温度（上層部水温）Ｔ２および戻り湯温センサ２３の検出温度（戻り湯温）Ｔ３を用いて補正制御するよう構成されたものとしてもよい。

本発明は、上記実施形態に係る貯湯式給湯装置のように、ガスバーナにて熱交換部を加熱するガス貯湯式給湯装置に限らず、電気ヒータにて熱交換部を加熱する電気貯湯式給湯装置にも適用できる。

１ 貯湯式給湯装置
１１ 給水管路
１２ 往き管路
１３ 戻り管路
１４ 出湯管路
１５ バイパス管路
２ 貯湯タンク
２０ ポンプ
２２ 上層部水温センサ（タンク上部水温検出部）
２５ 第１弁
２６ 第２弁
２７ 第３弁
３ 熱源機
３１ 熱交換部
３２ バーナユニット
Ａ１ 下層部
Ａ２ 上層部
Ｐ 温水利用先
Ｔ２ 上層部水温
Ｔｓ 設定温度
Ｔｃ 基準温度

Claims (2)

1. 貯湯タンクと、
   貯湯タンク内の湯水を加熱する熱源機と、
   外部から貯湯タンク内に湯水を導入する給水管路と、
   貯湯タンク内の上層部の湯水を温水利用先へ導く出湯管路と、
   貯湯タンク内の下層部の湯水を熱源機の熱交換部へ導く往き管路と、
   前記熱交換部に導入された湯水を貯湯タンクへ導く戻り管路と、
   前記熱交換部から戻り管路に導出された湯水を出湯管路へ導くバイパス管路と、
   貯湯タンク内の湯水を、往き管路を通じて前記熱交換部へ送るポンプと、
   貯湯タンクから出湯管路への通水を遮断可能な第１弁と、
   バイパス管路から出湯管路への通水を遮断可能な第２弁と、
   貯湯タンク内の上層部の水温を検出するタンク上部水温検出部とを備え、
   温水利用先が開栓された場合に、タンク上部水温検出部で検出された上層部水温が設定温度より低ければ、第１弁を閉状態、第２弁を開状態として、熱源機の熱交換部で加熱された湯を温水利用先へ供給する熱源出湯運転を実行可能とした、貯湯式給湯装置。
2. 請求項１に記載の貯湯式給湯装置において、
   温水利用先が開栓された場合に、前記上層部水温が設定温度より低い所定の基準温度以下であれば熱源出湯運転を実行し、前記上層部水温が設定温度より低く且つ基準温度より高い場合は、熱源機の熱交換部に導入された湯を設定温度より高温に加熱しつつ、温水利用先への出湯温が設定温度となるよう第１弁および第２弁の各弁開度を調整する混合出湯運転を実行する、貯湯式給湯装置。

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