JP3531424B2 - ソーラー給湯機能付き給湯器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【発明の属する技術分野】本発明は、風呂追い焚き循環
路と主給湯器の管路を１つの熱交換缶体で熱交換させる
ようにした１缶２回路の給湯器であって、しかもソーラ
ー給湯器からの温水を主給湯器に接続して利用すること
ができるようにしたソーラー給湯機能付き給湯器に関す
る。 【０００２】 【従来の技術】主給湯器にソーラー給湯器を接続して、
ソーラー給湯器からの温水を必要に応じて利用すること
ができるようにしたソーラー給湯機能付き給湯器が、従
来より提供されている。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】ところが上記した従来
のソーラー給湯機能付き給湯器においては、ソーラー給
湯器からの温水温度が設定給湯温度を越える場合には、
途中で適当に混水調節できる手段が備えられていないた
め、そのまま温度調節されることなく高温の温水が給湯
されてしまう問題があった。また、ソーラー給湯器から
の温水温度が設定給湯温度よりも低い温度でも、その温
度差が少ない場合には、その温水をさらに主給湯器のバ
ーナ等によって加熱すると、出湯温度が高温になりすぎ
たり、或いはバーナのオンオフによって大きく温度が変
化する等、所定の設定給湯温度に温度調節するのが必ず
しも容易ではなかった。特に、上記従来の給湯器によれ
ば、ソーラー給湯器からの温水が設定給湯温度以上等に
なる場合には、それ以上の加熱を必要としないことから
前記１缶２回路の熱交換缶体のバーナの燃焼を行わない
ようにしているため、その間は風呂追い焚き運転ができ
ないという問題があった。 【０００４】そこで本発明は、上記従来のソーラー給湯
機能付き給湯器における問題を解消し、ソーラー給湯器
による温水を利用した給湯運転と風呂追い焚き運転が同
時に運転される場合において、そのソーラー給湯器から
の温水の温度の如何によらず、風呂追い焚き運転が指令
された場合には、その風呂追い焚き運転ができるように
すると共に前記ソーラー給湯器からの温水についても確
実且つ安定して所定の設定給湯温度の温水に温度調節し
て給湯することができるソーラー給湯機能付き給湯器の
提供を課題とする。 【０００５】 【課題を解決するための手段】上記課題を達成するた
め、本発明のソーラー給湯機能付き給湯器は、少なくと
もバーナを備えた熱交換缶体と該熱交換缶体に接続され
る入水路と出湯路とからなる給湯路を有する主給湯器
と、該主給湯器の前記熱交換缶体に接続される風呂追い
焚き循環路と、太陽熱を利用したソーラー給湯器と、該
ソーラー給湯器からのソーラー給湯路を前記主給湯器側
へ接続すると共に必要に応じて混水を行うためのソーラ
ー混水器を備えたソーラー給湯接続部とを有し、前記主
給湯器の給湯路と前記風呂追い焚き循環路とを１つの熱
交換缶体で熱交換させる１缶２回路に構成したソーラー
給湯機能付き給湯器であって、原則として、ソーラー給
湯器から供給される温水の温度が設定給湯温度以上の温
度として予め定められた基準温度以上である場合には、
主給湯器側のバーナを燃焼停止状態とさせると共に前記
ソーラー混水器によりソーラー給湯器からの温水を設定
給湯温度になるように混水調節させ、前記ソーラー給湯
器から供給される温水の温度が前記基準温度未満の場合
には、主給湯器側のバーナを燃焼状態とさせると共に前
記ソーラー混水器により前記ソーラー給湯器からの温水
を前記バーナ燃焼による設定給湯温度への温度調節が安
定して行える温度として予め定めた基底温度になるよう
に混水調節させるようにし、一方、前記風呂追い焚き循
環路を用いた風呂追い焚き運転が前記ソーラー給湯器か
らの温水を用いた給湯運転と同時運転される場合には、
前記ソーラー給湯器からの温水の温度が前記基準温度以
上か否かにかかわらず、主給湯器側のバーナを燃焼状態
とさせると共に前記ソーラー給湯器からの温水を前記ソ
ーラー混水器により前記基底温度になるように混水調節
させるコントローラを設けたことを特徴としている。 【０００６】上記本発明の第１の特徴によれば、原則と
して、ソーラー給湯器からの温水の温度が基準温度以上
である場合には、主給湯器側のバーナは燃焼停止状態に
維持される。そしてソーラー給湯接続部のソーラー混水
器が前記ソーラー給湯器からの温水に対して水を混水
し、所定の設定給湯温度に温度調節する。温度調節され
たソーラー給湯器からの温水は、主給湯器を通って給湯
される。またソーラー給湯器からの温水の温度が基準温
度未満である場合には、主給湯器側のバーナが燃焼状態
とされる。そしてソーラー給湯接続部のソーラー混水器
が前記ソーラー給湯器からの温水に対して水を混水し、
温度を基底温度に調節する。基底温度とされた温水は主
給湯器に送られ、バーナ燃焼による熱によって熱交換加
熱され、所定の設定給湯温度に調節されて給湯される。
一方、ソーラー給湯器からの温水を用いた給湯が行われ
ている場合に風呂追い焚き運転も開始された場合、風呂
追い焚き運転が行われている場合にソーラー給湯器から
の温水を用いた給湯も開始された場合、及びソーラー給
湯器からの温水を用いた給湯と風呂追い焚き運転とが同
時に開始された場合等、風呂追い焚き運転がソーラー給
湯器からの温水を用いた給湯給湯運転とが並行して行わ
れる場合には、コントローラによって、ソーラー給湯器
から供給されてくる温水の温度が前記基準温度以上か否
かにかかわらず、主給湯器側のバーナーが燃焼状態とさ
れ、またソーラー給湯接続部のソーラー混水器を介し
て、前記ソーラー給湯器から供給された温水が基底温度
になるように混水調節される。ソーラー混水器によって
基底温度に混水調節された温水は主給湯器に送られ、バ
ーナ燃焼による熱によって熱交換加熱され、所定の設定
給湯温度に調節されて給湯される。また浴槽内の温水は
風呂追い焚き循環路を通って熱交換缶体に循環され、バ
ーナの燃焼熱によって熱交換加熱されて浴槽に戻る。前
記において基底温度は、給湯運転において通常設定され
る給湯温度（例えば３５℃〜４８℃）よりも十分に低い
温度、例えば３０℃等、を予め実験によって定めて、基
底温度とすることができる。また設定給湯温度に対して
一定温度（例えば５℃以上の一定温度を予め定めてお
く）だけ低い温度となるように定めることができる。 【０００７】上記本発明の特徴によれば、ソーラー給湯
器からの温水を用いた給湯と風呂追い焚き運転とが並行
して行われる状態となる場合においては、ソーラー給湯
器から供給されてくる温水の温度が、前記基準温度未満
である場合は勿論のこと、例え基準温度以上である場合
においても、主給湯器側のバーナーを燃焼状態とし、且
つソーラー給湯器から供給された温水を基底温度になる
ように混水調節するように構成したことで、風呂の追い
焚きを、ソーラー給湯と共に行っている場合においても
順調に行うことができる。しかも風呂の追い焚きと並行
して行われるソーラー給湯器を用いた給湯においても、
ソーラ給湯器から供給されてくる温水の温度が基準温度
以上か否かにかかわらず、確実に且つ安定して設定給湯
温度の温水を給湯することができる。 【０００８】 【発明の実施の形態】図１は本発明の実施の形態に係る
ソーラー給湯機能付き給湯器の全体構成図である。図２
はコントローラによる制御の実施の形態を示すフローチ
ャートである。 【０００９】主給湯器Ａと、ソーラー給湯器Ｂと、ソー
ラー給湯接続部Ｃとを有する。主給湯器Ａは、熱交換缶
体10に接続される入水路21と出湯路22とを有し、また主
給湯器Ａを制御する主コントローラ30を有する。前記主
給湯器Ａの熱交換缶体10は瞬間式熱交換缶体とされてお
り、熱交換缶体10内に前記入水路21と出湯路22が接続す
るフィン付きの熱交換コイル23が設けられる。入水路21
と出湯路22と熱交換コイル23は給湯回路20を構成する。
前記熱交換缶体10にはバーナ11が設けられている。前記
給湯回路20の入水路21には、水量センサ21a 、入水温度
センサ21b が設けられている。また前記給湯回路20の出
湯路22には、出湯温度センサ22a が設けられ、末端には
給湯カラン22b が設けられている。また前記入水路21か
ら出湯路22へは、調節弁24a 付きのバイパス路24が設け
られている。前記バイパス路24の下流の出湯路22には給
湯温度センサ22c が設けられている。また前記出湯路22
からは、風呂落とし込み路25が分岐して設けられてお
り、該風呂落とし込み路25には落とし込み開閉弁25a が
設けられている。前記給湯カラン22b が開放されること
で、水流が生じ、水量センサ21a が最低作動水量（ＭＯ
Ｑ）以上を検出すると、必要に応じてバーナ11の燃焼が
開始され、設定給湯温度の温水に調節されて、温水が給
湯カラン22b から給湯されることになる。 【００１０】前記熱交換缶体10には、風呂追い焚き循環
路40が接続されている。風呂追い焚き循環路40は、熱交
換缶体10から加熱された浴槽水を浴槽44に搬送する往路
41と、浴槽44から浴槽水を熱交換缶体10に戻す復路42
と、前記熱交換缶体10内で浴槽水の熱交換加熱を行う熱
交換コイル43とからなる。前記復路42には、循環ポンプ
42a と風呂温度センサ42b と水流スイッチ42c が設けら
れている。リモコン50によって風呂追い焚き運転が指令
されると、循環ポンプ42a が駆動され、これによって最
低作動水量（ＭＯＱ）以上の水流が生じると、水流スイ
ッチ42c がオンする。これによって必要に応じてバーナ
11が燃焼を行い、浴槽44から浴槽水が風呂追い焚き循環
路40を循環しながら熱交換加熱される。風呂温度センサ
42b が設定浴槽温度を検出すると、風呂追い焚き運転が
終了せられる。 【００１１】主コントローラ30は主給湯器Ａの各センサ
類からの情報を入力し、またリモコン50からの指令を入
力し、主給湯器Ａの運転の制御を行う。またリモコン50
との間及び後述するソーラー給湯接続部Ｃのソーラー給
湯接続コントローラ60との間で通信し、情報のやりとり
を行う。ソーラー給湯接続部Ｃは、前記ソーラー給湯接
続コントローラ60の他に、ソーラー混水器61を有する。
該ソーラー混水器61へはソーラー給湯器Ｂからのソーラ
ー給湯路70と上水道等の水源からの給水路80が接続さ
れ、ソーラー混水器61からは前記入水路21が出ている。
ソーラー給湯接続部Ｃのソーラー給湯路70には電磁開閉
弁等の開閉弁62、ソーラー温水温度センサ63が設けら
れ、ソーラー給湯接続部Ｃの給水路80には給水温度セン
サ64が設けられ、ソーラー給湯接続部Ｃの入水路21には
ソーラー混水温度センサ65が設けられている。各温度セ
ンサ63、64、65による検出温度情報はソーラー給湯接続
コントローラ60に入力され、ソーラー給湯接続コントロ
ーラ60は、前記検出温度情報や主コントローラ30から受
けた制御情報等の情報に基づいて、前記ソーラー混水器
61の混合比率を調節し、また開閉弁62を開閉する。 【００１２】前記ソーラー給湯器Ｂは、前記ソーラー給
湯路70の他、ソーラー熱交換器71と、貯湯タンク72等を
有し、前記給水路80の一部が分岐して貯湯タンク72に接
続されると共に、貯湯タンク72からソーラー給湯路70が
延設されている。ソーラー熱交換器71で加熱された媒体
は貯湯タンク72内へ導かれて、該貯湯タンク72内の水を
熱交換加熱して温水とする。貯湯タンク72内の温水はソ
ーラー給湯路70を経て供給され、ソーラー混水器61によ
って必要に応じて混水され、主給湯器Ａ側の入水路21へ
と送られる。 【００１３】次に上記ソーラー給湯器Ｂからの温水を利
用した給湯運転と風呂追い焚き運転が組み合わされた場
合における、前記コントローラ30、60による制御の実施
の形態を図２に沿って説明する。今、リモコン50によっ
て主給湯器Ａ及びソーラー給湯器Ｂの運転スイッチがオ
ンとされた状態において、即ち、リモコン50によって風
呂追い焚き運転を指令できる準備ができており、またソ
ーラー給湯器Ｂを利用した給湯を行う準備ができている
場合において、給湯カラン22b が開放されると、ソーラ
ー給湯器Ｂからの温水の給湯が開閉弁62、ソーラー混水
器61を介して開始される。 【００１４】そして、水量センサ21a によって最低作動
水量（ＭＯＱ）以上の水量が検出されると（ステップＳ
１でイエス）、主コントローラ30は、先ず、給湯運転が
単独で行われているか否かを判断する（ステップＳ
２）。この判断は風呂追い焚き循環路40の水流スイッチ
42c がオンしているか否かを、水流スイッチ42c からの
情報によって主コントローラ30が判断する。水流スイッ
チ42c がオンの場合には風呂追い焚き運転が行われてい
ると判断し、よって給湯運転だけの単独運転ではないと
判断する（ステップＳ２でノー）。水流スイッチ42c が
オフの場合には、風呂追い焚き運転は行われていないと
判断し、よって給湯運転だけの単独運転と判断する（ス
テップＳ２でイエス）。主コントローラ30は、給湯運転
だけの単独運転ではないと判断した場合（ステップＳ２
でノー）には、バーナ11を燃焼させ、入水路21を通って
入ってきた後述の基底温度Ｔ_B の温水を加熱して、給湯
温度センサ22c の検出する温水温度が設定給湯温度Ｔ_S
になるように燃焼調節する。また主コントローラ30は給
湯運転だけの単独運転ではない旨をソーラー給湯接続コ
ントローラ60に通信する。これにより、ソーラー給湯接
続コントローラ60は、ソーラー混水器61をして、ソーラ
ー給湯器Ｂからの温水に給水路80からの水を混水させ
て、基底温度Ｔ_B になるように制御する（ステップＳ
３）。勿論、風呂追い焚き循環路40を循環する浴槽水
は、バーナ11の燃焼によって熱交換加熱される。風呂温
度センサ42b が設定浴槽温度を検出することで、主コン
トローラ30は、循環ポンプ42a を停止し、風呂追い焚き
運転を終了させる。 【００１５】前記ステップＳ２において、主コントロー
ラ30は、給湯運転だけの単独運転であると判断した場合
（ステップＳ２でイエス）には、主コントローラ30、ソ
ーラー給湯接続コントローラ60を介して、ソーラー温水
温度センサ63によって検出されるソーラー温水温度Ｔ
と、予め設定される基準温度Ｔ_C とが比較される（ステ
ップＳ４）。そして、ソーラー温水温度Ｔが基準温度Ｔ
_C 以上（ステップＳ４でイエス）の場合には、ソーラー
給湯接続コントローラ60はソーラー混水器61によりソー
ラー給湯器Ｂからの温水に給水路80からの水を混水させ
て、設定給湯温度Ｔ_S になるように制御すると共に前記
ソーラー温水温度Ｔが基準温度Ｔ_C 以上である旨を主コ
ントローラ30に通信する。これによって主コントローラ
30はバーナ11を燃焼停止状態にさせる（ステップＳ
５）。 【００１６】前記ステップＳ４において、ソーラー温水
温度Ｔが基準温度Ｔ_C 未満（ステップＳ４でノー）の場
合には、ステップＳ３に進み、ソーラー給湯接続コント
ローラ60はソーラー混水器61によりソーラー給湯器Ｂか
らの温水に給水路80からの水を混水させて、基底温度Ｔ
_B になるように制御すると共に前記ソーラー温水温度Ｔ
が基準温度Ｔ_C 未満である旨を主コントローラ30に通信
する。これによって主コントローラ30はバーナ11を燃焼
させ、入水路21を通って入ってきた基底温度Ｔ_B の温水
を加熱して、給湯温度センサ22c の検出する温水温度が
設定給湯温度Ｔ_S になるように燃焼調節する。 【００１７】前記において、設定給湯温度Ｔ_S はリモコ
ン50において使用者が予め設定する給湯温度である。ま
た本実施の形態では基準温度Ｔ_C を設定給湯温度Ｔ_S ＋
１℃としている。基準温度は設定給湯温度以上の温度と
して予め定めることができる。即ち、設定給湯温度に対
して０〜数度だけ高い温度を基準温度とする。前記０〜
数度については、例えば実験によって１℃とする等、予
め一定の温度を定めておく。前記基準温度Ｔ_C は理論的
には設定給湯温度Ｔ_S とすることができるが、給湯管内
を流れる間における温度低下等も考慮して、設定給湯温
度よりも若干高い温度とするのが好ましい。また基底温
度Ｔ_B は、給湯運転において通常設定される給湯温度
（例えば35℃〜48℃）よりも十分に低い温度を、予め実
験によって定めておくことができる。本実施形態では基
底温度Ｔ_B を30℃としている。また基底温度Ｔ_B は設定
給湯温度Ｔ_S に対して一定温度（例えば５℃以上の一定
温度を予め定めておく）だけ低い温度となるように定め
ることができる。 【００１８】上記実施の形態によれば、ソーラー給湯器
Ｂからの温水の温度が基準温度Ｔ_C以上の場合には、バ
ーナを燃焼することなく、混水によって所定の設定温度
に温度調節して給湯を行うことができる。また基準温度
Ｔ_C 未満の場合には、ソーラー給湯器Ｂからの温水を、
バーナ11の燃焼による温度調節であっても温度がふらつ
いたりすることなく確実且つ安定して設定温度に調節す
ることができる程度の温度である基底温度Ｔ_B まで、一
旦、温度低下させるように混水調節しているので、主給
湯器Ａのバーナ11の燃焼の調節によって十分に安定した
設定給湯温度の温水に調節して給湯を行うことができ
る。よって本実施の形態によれば、ソーラー給湯器Ｂか
らの温水温度の如何にかかわらず、設定給湯温度の温水
を安定して給湯することができる。そして、特に、ソー
ラー給湯器Ｂからの温水を用いた給湯運転と風呂追い焚
き運転が同時的に運転される場合には、ソーラー給湯器
Ｂからの温水温度の如何にかかわらずバーナ11が燃焼さ
れるので、風呂の追い焚きを確実に行うことができる。
しかもソーラー給湯器Ｂからの温水は一旦基底温度Ｔ_B
とされることで、バーナ11の燃焼によって確実に且つ安
定して設定給湯温度Ｔ_S に調節することができる。 【００１９】 【発明の効果】本発明は以上の構成よりなり、請求項１
に記載のソーラー給湯機能付き給湯器によれば、主給湯
器の給湯路と風呂追い焚き循環路とを１つの熱交換缶体
で熱交換させる１缶２回路に構成したソーラー給湯機能
付き給湯器において、原則として、ソーラー給湯器から
供給される温水の温度が設定給湯温度以上の温度として
予め定められた基準温度以上である場合には、主給湯器
側のバーナを燃焼停止状態とさせると共に前記ソーラー
混水器によりソーラー給湯器からの温水を設定給湯温度
になるように混水調節させ、前記ソーラー給湯器から供
給される温水の温度が前記基準温度未満の場合には、主
給湯器側のバーナを燃焼状態とさせると共に前記ソーラ
ー混水器により前記ソーラー給湯器からの温水を前記バ
ーナ燃焼による設定給湯温度への温度調節が安定して行
える温度として予め定めた基底温度になるように混水調
節させるようにし、一方、前記風呂追い焚き循環路を用
いた風呂追い焚き運転が前記ソーラー給湯器からの温水
を用いた給湯運転と同時運転される場合には、前記ソー
ラー給湯器からの温水の温度が前記基準温度以上か否か
にかかわらず、主給湯器側のバーナを燃焼状態とさせる
と共に前記ソーラー給湯器からの温水を前記ソーラー混
水器により前記基底温度になるように混水調節させるコ
ントローラを設けたので、ソーラー給湯器からの温水を
用いた給湯と風呂追い焚き運転とが並行して行われる状
態となる場合においても、そのソーラー給湯器からの温
水が基準温度以上であろうと未満であろうと風呂の追い
焚きを順調に行うことができ、しかもソーラー給湯器か
ら供給される温水温度が基準温度以上であろうと未満で
あろうと、設定給湯温度の温水を確実に安定して給湯す
ることができる。

【図面の簡単な説明】 【図１】本発明の実施の形態に係るソーラー給湯機能付
き給湯器の全体構成図である。 【図２】コントローラによる制御の実施の形態を示すフ
ローチャートである。 【符号の説明】 Ａ 主給湯器 Ｂ ソーラー給湯器 Ｃ ソーラー給湯接続部 10 熱交換缶体 11 バーナ 21 入水路 21a 水量センサ 22 出湯路 22c 給湯温度センサ 30 主コントローラ 40 風呂追い焚き循環路 41 往路 42 復路 42a 循環ポンプ 42b 風呂温度センサ 42c 水流スイッチ 50 リモコン 60 ソーラー給湯接続コントローラ 61 ソーラー混水器 63 ソーラー温水温度センサ 65 ソーラー混水温度センサ 70 ソーラー給湯路 71 ソーラー熱交換器 72 貯湯タンク

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 朝野 公明 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 長谷川 和則 兵庫県神戸市中央区江戸町93番地 株式 会社ノーリツ内 (56)参考文献 特開 平９−126482（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−91739（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−80532（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−57150（ＪＰ，Ａ) 登録実用新案3038230（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F24H 1/00 621

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 少なくともバーナを備えた熱交換缶体と
   該熱交換缶体に接続される入水路と出湯路とからなる給
   湯路を有する主給湯器と、該主給湯器の前記熱交換缶体
   に接続される風呂追い焚き循環路と、太陽熱を利用した
   ソーラー給湯器と、該ソーラー給湯器からのソーラー給
   湯路を前記主給湯器側へ接続すると共に必要に応じて混
   水を行うためのソーラー混水器を備えたソーラー給湯接
   続部とを有し、前記主給湯器の給湯路と前記風呂追い焚
   き循環路とを１つの熱交換缶体で熱交換させる１缶２回
   路に構成したソーラー給湯機能付き給湯器であって、原則として、ソーラー給湯器から供給される温水の温度
   が設定給湯温度以上の温度として予め定められた基準温
   度以上である場合には、主給湯器側のバーナを燃焼停止
   状態とさせると共に前記ソーラー混水器によりソーラー
   給湯器からの温水を設定給湯温度になるように混水調節
   させ、前記ソーラー給湯器から供給される温水の温度が
   前記基準温度未満の場合には、主給湯器側のバーナを燃
   焼状態とさせると共に前記ソーラー混水器により前記ソ
   ーラー給湯器からの温水を前記バーナ燃焼による設定給
   湯温度への温度調節が安定して行える温度として予め定
   めた基底温度になるように混水調節させるようにし、一
   方、前記風呂追い焚き循環路を用いた風呂追い焚き運転
   が前記ソーラー給湯器からの温水を用いた給湯運転と 同
   時運転される場合には、前記ソーラー給湯器からの温水
   の温度が前記基準温度以上か否かにかかわらず、主給湯
   器側のバーナを燃焼状態とさせると共に前記ソーラー給
   湯器からの温水を前記ソーラー混水器により前記基底温
   度になるように混水調節させるコントローラを設けたこ
   とを特徴とするソーラー給湯機能付き給湯器。