JP4718323B2 - 給湯機及びその運転方法 - Google Patents

Description

本発明は、バーナ等の主熱源に加えて太陽熱温水器等の補助的な熱源を備えた給湯機及びその運転方法に関するものである。

この種の給湯機としては次のような構成が知られている。即ち、給湯機は太陽熱温水器より供給されるソーラ水と水道水とを混合する混合弁と、当該混合弁により混合された混合水の温度を検出する温度センサと、混合水を加熱するバーナを有した熱交換器とを備えている。また、給湯機はバーナの運転、停止及び給湯設定温度等を指示する操作部と、温度センサにより検出された混合水の温度に基づいて前記混合弁を制御する制御装置とを備えている。給湯機の運転初期段階において、制御装置は太陽熱温水器からのソーラ水の温度状況に基づいて、主熱源であるバーナの点火の必要性を判断する（例えば、特許文献１，２参照。）。
登録特許第２９２０２３４号公報 特開２００３−４２９８号公報

ところが、特許文献１の給湯機には次のような問題があった。即ち、図４に示すように、この給湯機の制御装置は運転初期段階において給湯設定温度とソーラ水の温度とを比較して、ソーラ水の温度が給湯設定温度より高い場合にはバーナを燃焼させることなく、混合弁を制御して給湯設定温度の混合水が得られるように注水する。また、ソーラ水の温度が給湯設定温度より低く、且つバーナの最低燃焼号数に達していないときには、制御装置は混合弁を制御して混合水の温度がバーナの最低燃焼号数に達するように注水する。さらに、ソーラ水の温度が低く、既にバーナの最低燃焼号数に達している場合には、一般給水の注水は最小となるように制御装置は混合弁を制御する。このように、給湯機の運転初期段階においてソーラ水の温度と給湯設定温度とを比較するためにある程度の時間が必要であり、その分だけ給湯が遅れることが懸念されていた。

一方、特許文献２の給湯機には次のような問題があった。即ち、図５に示すように、この給湯機の制御装置は運転初期段階において給湯設定温度とソーラ水の温度とを比較して、ソーラ水の温度が給湯設定温度より高い場合には制御装置は混合弁を制御して混合水の温度が最低燃焼号数に達するように注水する。また、ソーラ水の温度が給湯設定温度より低く、且つバーナの最低燃焼号数に達していないときには、制御装置は混合弁を制御して混合水の温度がバーナの最低燃焼号数に達するように注水する。さらに、ソーラ水の温度が低く、既にバーナの最低燃焼号数に達している場合には一般給水の注水は最小となるように制御装置は混合弁を制御する。このように、給湯機の運転初期段階においてソーラ水の温度がいかなる温度であってもバーナの燃焼による給湯が行われる。このため、ソーラ水の温度が給湯設定温度より高い場合等、バーナが無駄に燃焼される場合があった。

本発明は上記問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、バーナを無駄に燃焼させることなく給湯設定温度での給湯を迅速に行うことができる給湯機及びその運転方法を提供することにある。

請求項１に記載の発明は、太陽熱温水器からのソーラ水と水道水とを混合弁により混合し、この混合水を、バーナを備えた熱交換器の入口に供給して予め設定された給湯設定温度のお湯を当該熱交換器の出口から外部へ供給するようにした給湯機であって、給湯機の運転初期段階には混合弁の出口側に設けられた混合水温度センサにより検出される混合水の温度がバーナの最低連続燃焼号数に達するように混合弁を制御し、当該バーナを燃焼させる燃焼モードでの給湯が行われている場合に混合弁の入口側に設けられたソーラ水温度センサにより検出されるソーラ水の温度が設定時間にわたって予め設定された給湯設定温度よりも高い温度の基準温度以上であるときには、バーナを燃焼させない非燃焼モードを記憶し、次回の給湯を非燃焼モードで行う制御手段を備えたことをその要旨とする。

本発明によれば、給湯機の運転初期段階においてはソーラ水の温度に関係なく常にバーナを燃焼させる燃焼モードでの給湯が行われる。このため、給湯機の運転初期段階においてソーラ水の温度と給湯設定温度とを比較して給湯機の運転モードを判定するようにした場合と異なり、その判定のための時間の分だけ給湯の開始が早くなる。また、燃焼モードでの給湯中にソーラ水の温度と給湯設定温度との比較を行い、予め設定された給湯設定温度よりも高い温度の基準温度以上であることが確認できたときは、これが記憶され、次回の給湯がバーナを燃焼させない非燃焼モードで行われる。このため、無駄なバーナの燃焼が行われることもない。また、ソーラ水の温度が給湯設定温度よりも高い温度であるため、ソーラ水と水道水とを混合弁により混合することで、給湯設定温度のお湯が安定して供給される。

一般に太陽熱温水器と給湯機とは屋外配管により接続されることが多い。そして、給湯機の運転初期段階において太陽熱温水器から給湯機へのソーラ水の供給は、初めに屋外配管内に滞留した低い温度のソーラ水が供給され、その後太陽熱温水器内の高い温度のソーラ水が供給される。このため、給湯機の運転初期段階においてソーラ水の温度に基づいてバーナによる加熱の要否、即ち、燃焼モードにするか非燃焼モードにするかを判定するようにした場合には、その判定にある程度の時間が必要となり、給湯設定温度での給湯の遅延につながるおそれがある。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の給湯機において、前記制御手段は、給湯の停止から次回の給湯の開始までの休止時間が予め設定された最大休止時間以内であるときのみ、次回の給湯を非燃焼モードで行うようにしたことをその要旨とする。

一般に太陽熱温水器と混合弁とは屋外配管により接続されることが多い。このため、給湯停止後、時間が経過するにつれて屋外配管内に滞留したソーラ水の温度が低下し、次回の非燃焼モードでの給湯において給湯設定温度未満の給湯が行われるおそれがある。

本発明によれば、今回の給湯の停止から次回の給湯の開始までの休止時間が予め設定された最大休止時間以内であれば、屋外配管内に滞留したソーラ水の温度低下が、給湯設定温度の給湯を行う上で問題ないレベルと判定して次回の給湯を非燃焼モードで行う。一方、今回の給湯の停止から次回の給湯の開始までの休止時間が予め設定された最大休止時間を越えたときには、給湯設定温度の給湯に支障が出るおそれがあると判定して次回の給湯を燃焼モードで行う。このため、給湯設定温度のお湯が安定して供給される。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の給湯機において、前記制御手段は、非燃焼モードでの給湯中に、ソーラ水温度センサによりソーラ水の温度が予め設定された温度低下判定時間以内の時間で設定時間にわたって給湯設定温度未満であることが検出されたとき、燃焼モードに切り換えて給湯を行うようにしたことをその要旨とする。

非燃焼モードでの給湯中にソーラ水の温度が低下した場合、それに伴って給湯温度も低下することが考えられる。特に、冬期には太陽熱温水器と給湯機とを接続する屋外配管内のソーラ水の温度低下が大きいと想定される。

本発明によれば、非燃焼モードで給湯が開始された場合であれ、その途中にソーラ水の温度低下を検出したときには燃焼モードに切り換え、当該モードによる給湯が行われる。このため、給湯設定温度のお湯が安定して供給される。

請求項４に記載の発明は、太陽熱温水器からのソーラ水と水道水とを混合弁により混合し、この混合水を、バーナを備えた熱交換器の入口に供給して予め設定された給湯温度のお湯を当該熱交換器の出口から外部へ供給するようにした給湯機の運転方法であって、給湯機の運転モードとして、バーナを燃焼させた状態で給湯を行う燃焼モードと、バーナを燃焼させない状態で給湯を行う非燃焼モードとを備え、給湯の最中に次回の給湯開始時の運転モードを混合弁の入口側に設けられたソーラ水温度センサにより検出されるソーラ水の温度に基づき判定して当該判定結果を記憶すると共に、次回の給湯開始時には前記記憶された運転モードで給湯を行うようにしたことをその要旨とする。

本発明によれば、給湯中にソーラ水の温度に基づき次回の運転モードが判定されて当該判定結果が記憶される。そして、次回の給湯は前記記憶された運転モードで行われる。このため、無駄なバーナの燃焼が行われることもない。

本発明によれば、バーナを無駄に燃焼させることなく給湯設定温度での給湯を迅速に行うことができる。

以下、本発明を給湯機に具体化した一実施形態を図１〜図３に従って説明する。図１に示すように、給湯機１１の本体ケース１２内には、３つのポートを有する混合弁（三方弁）１３及び熱交換器１４が配設されており、当該熱交換器１４の熱交換器ケース１５内には、伝熱管１６及びバーナ１７が配設されている。伝熱管１６の両端部はそれぞれ熱交換器ケース１５の側壁を貫通して外部に導出されている。また、本体ケース１２の外壁には、屋外等に設置された太陽熱温水器２０に配管（屋外配管）２０ａを介して接続されたソーラ管接続口２１、図示しない水道に接続された給水管接続口２２、図示しない給湯栓に接続された給湯管接続口２３及びバーナ１７の図示しない燃料供給源にオイルストレーナ２４を介して接続された給油口２５が設けられている。

本体ケース１２内において、ソーラ管接続口２１及び給水管接続口２２はそれぞれ接続管３１，３２を介して混合弁１３の２つのポートに接続されており、当該混合弁１３の残りの１つのポートは前記伝熱管１６の一端部（入口側）に接続管３３を介して接続されている。ソーラ管接続口２１に接続された接続管３１上には、太陽熱温水器２０から供給されるソーラ水の温度を検出するソーラ水温度センサＳｔが設けられている。接続管３３上には、混合弁１３により混合された混合水の温度を検出する混合水温度センサ３４が設けられている。混合弁１３は太陽熱温水器２０からのソーラ水と水道からの一般給水とを混合水温度センサ３４の検出する温度が運転モード別に予め設定された温度となるように混合する。混合弁１３には図示しない弁体が内蔵されており、当該弁体はソーラ水側全開と一般給水側全開との間を移動可能とされている。混合弁１３の弁体の開度を調節することにより、ソーラ水と一般給水との混合割合の調節が可能とされている。

また、本体ケース１２内において、給湯管接続口２３には接続管３６を介して前記伝熱管１６の他端部（出口側）が接続されている。接続管３６上には、給湯温度センサ３７、給湯流量を検出する流量センサ３５及びバイパス弁（三方弁）３８が設けられている。バイパス弁３８と、接続管３３における混合水温度センサ３４と伝熱管１６との接続部位との間には、バイパス管３９が接続されている。バイパス弁３８の開閉動作に伴って、接続管３６とバイパス管３９との間が連通または遮断される。

さらに、本体ケース１２内において、給油口２５には接続管４１を介してパルスポンプ４４と燃料調整弁４２が接続されており、当該燃料調整弁４２の先には元弁４３を介して燃料供給ノズル４５が接続されている。また、前記パルスポンプ４４にも燃料供給ノズル４５が接続されており、その先端部はバーナ１７の燃料供給室内に導入されている。そして、パルスポンプ４４と燃料調整弁４２の駆動により燃料供給ノズル４５の先端部からバーナ１７の燃焼量に応じた量の燃料が霧状になって燃料供給室内に供給される。また、４６はバーナ１７に燃焼用の空気を送る送風機である。

＜電気的構成＞
次に、給湯機１１の電気的構成について説明する。図１及び図２に示すように、給湯機１１は制御装置５１を備えている。制御装置５１は、ＣＰＵ（中央処理装置）５２、ＲＯＭ（リードオンリーメモリー）５３、ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）５４及び入出力インターフェイス５６を備えている。ＲＯＭ５３には、ＣＰＵ５２が実行する各種の制御プログラム等が予め格納されている。ＲＡＭ５４はＲＯＭ５３の制御プログラムを展開して制御装置５１が各種処理を実行するためのデータ作業領域である。

また、制御装置５１には、混合弁１３、混合水温度センサ３４、流量センサ３５、給湯温度センサ３７、バイパス弁３８、パルスポンプ４４、送風機４６、台所等に設置されたリモコン５７及びソーラ水温度センサＳｔがそれぞれ入出力インターフェイス５６を介して接続されている。リモコン５７は給湯機１１の各種運転状態を表示する表示部、所望の給湯温度を設定する給湯温度設定スイッチ、給湯機１１の各種運転モードを切り換える運転モード切換スイッチ、並びに給湯機１１を運転及び停止する運転スイッチを備えている。

さらに、本実施形態では、給湯機１１の運転モードとしてボイラモード、第１のソーラモード及び第２のソーラモードが設定されている。そして、使用者により運転モード切換スイッチが押下される毎に、給湯機１１の運転モードは「第１のソーラモード」→「第２のソーラモード」→「ボイラモード」の順に切り換わる。これらのモードについては後に詳述する。

＜制御装置＞
制御装置５１はＲＯＭ５３に格納された各種の制御プログラムに基づいて給湯機１１の全体を統括的に制御する。制御装置５１はリモコン５７により選択された運転モードで給湯機１１を動作させ、混合水温度センサ３４の検出する温度が運転モード別に予め設定された温度となるように、太陽熱温水器２０からのソーラ水と水道からの一般給水とを混合弁１３により混合割合の制御（弁体の開度の制御）を行う。また、必要に応じてお湯の出口側温度がリモコン５７により指定された給湯設定温度になるようにバーナ１７の燃焼量の制御を行う。即ち、リモコン５７により選択された運転モードにおいて、お湯の出口側温度が設定され、給湯が開始されると、制御装置５１はリモコン５７により設定された給湯設定温度と、流量センサ３５により検出された給湯流量及びバーナの最低連続燃焼号数とから運転モード別に算出される温度となるように、混合弁１３の混合割合を調整し、混合水の熱交換器１４への入口側温度を制御する。尚、前記バーナ１７の最低連続燃焼号数は７０００ｋｃａｌ／ｈ（８．１４ｋＷ）〜４００００ｋｃａｌ／ｈ（４６．５ｋＷ）の範囲内において調節可能とされており、本実施形態では９０００ｋｃａｌ／ｈ（１０．５ｋＷ）とされている。即ち、本実施形態では、バーナの最低連続燃焼号数は、実際の最低連続燃焼号数（７０００ｋｃａｌ／ｈ（８．１４ｋＷ））よりも余裕をもって設定されている。

また、制御装置５１はリモコン５７により選択された運転モード別に混合水温度センサ３４により検出された混合水の熱交換器１４への入口側温度と、流量センサ３５により検出された給湯流量及びリモコン５７により設定された給湯設定温度に基づいてバーナ１７の燃焼量を制御する（ＦＦ制御）と共に、バイパス弁３８を開閉制御する。さらに、制御装置５１は給湯温度センサ３７により検出されたお湯の出口側温度に基づいてバーナ１７の燃焼量を制御する（ＦＢ制御）。

＜給湯機の動作＞
次に、前述のように構成した給湯機の動作をボイラモード、第１のソーラモード、第２のソーラモードの順に説明する。

給湯機１１を使用する場合、まずリモコン５７の運転スイッチをオンすると共に、給湯温度設定スイッチにより所望の給湯温度を設定し、運転モード切換スイッチにより運転モードを選択する。そして、使用者により前記給湯栓が開かれると選択された運転モードで給湯が開始される。尚、給湯機１１の運転開始時において、混合弁１３は一般給水側全開の初期状態に保持されている。

＜１．ボイラモード＞
まず、ボイラモードが選択された場合の給湯機１１の動作を説明する。このボイラモードは例えば冬期並びに雨の日において、太陽熱温水器２０のお湯（ソーラ水）が十分に昇温していない場合、即ち、ソーラ水の温度がリモコン５７により設定された給湯設定温度よりもかなり（例えば１０℃以上）低い場合に有効なモードである。ボイラモードでは水道からの一般給水のみが使用され、当該一般給水をバーナ１７により燃焼加熱することにより給湯設定温度のお湯を得る。

＜２．第１のソーラモード＞
次に、第１のソーラモードが選択された場合の給湯機１１の動作を説明する。この第１のソーラモードは例えば夏期並びに晴天時において、ソーラ水が十分に昇温している場合、即ち、ソーラ水の温度がリモコン５７により設定された給湯設定温度よりも十分（例えば３℃以上）高い場合に有効なモードである。第１のソーラモードではソーラ水と一般給水との混合のみでお湯の出口温度を調整し、バーナ１７による燃焼加熱は行わない。バーナ１７は常時停止状態に保持される。

＜３．第２のソーラモード＞
次に、本発明の使用形態である第２のソーラモードが選択された場合の給湯機１１の動作を図３に示すチャート図に従って説明する。このチャート図の動作はＲＯＭ５３に格納された各種プログラムに基づいて行われる。第２のソーラモードは、例えば春及び秋並びに曇りの日において、ソーラ水の温度が不十分である場合、即ち、ソーラ水の温度がリモコン５７により設定された給湯設定温度未満である場合に有効なモードである。第２のソーラモードはバーナ１７を燃焼させた状態で給湯を行う燃焼モードと、バーナ１７を燃焼させない状態で給湯を行う非燃焼モードとを備えている。そして、制御装置５１は太陽熱温水器２０（ソーラ水）の昇温状態及び使用状態（給湯状態）に基づいて燃焼モード及び非燃焼モードを自動的に選択し切り換える。

図３に示されるように、給湯機１１の運転初期段階（最初の１回目）は、ソーラ水の温度に関係なく常に燃焼モードでの給湯が行われる。即ち、制御装置５１は混合弁１３の出口側に設けられた混合水温度センサ３４により検出される混合水の温度Ｔが常にバーナの最低連続燃焼号数に達するように混合弁１３を制御する。一度燃焼モードでの給湯が開始されたときは、給湯が停止されるまでバーナ１７の燃焼は継続される。この燃焼モードでの給湯中、制御装置５１は混合水温度センサ３４により検出される混合水の温度がバーナの最低連続燃焼号数に達するように混合弁１３の弁体の開度を制御する（ｔ１）。また、制御装置５１は給湯温度センサ３７により検出されたお湯の出口側温度に基づいてバーナ１７の燃焼量を調整し、給湯設定温度Ｔｅのお湯を出湯する。

この燃焼モードでの給湯中においては、ソーラ水温度センサＳｔによりソーラ水の温度Ｔが所定時間間隔で検出される。そして、ソーラ水温度センサＳｔによりソーラ水の温度Ｔが設定時間ｔにわたって給湯設定温度よりも高い温度の基準温度Ｔｓ以上であることが検出された場合、制御装置５１は次回の給湯開始時の運転モードを非燃焼モードにすることを記憶する。即ち、ソーラ水の温度Ｔが基準温度Ｔｓ以上であれば、混合弁１３によるソーラ水と一般給水との混合割合を制御することだけでお湯の出口温度を給湯設定温度Ｔｅに調節可能となり、混合水をバーナ１７で加熱する必要はない。

また、燃焼モードでの給湯中において、ソーラ水温度センサＳｔによりソーラ水の温度Ｔが給湯設定温度よりも高い温度の基準温度Ｔｓ以上であることが連続的に検出された時間が設定時間ｔ未満であった場合、制御装置５１は次回の給湯開始時の運転モードを燃焼モードにすることを記憶する。即ち、ソーラ水の温度Ｔが基準温度Ｔｓ以上であることが未確定であれば、混合弁１３による一般給水とソーラ水との混合割合を制御することだけではお湯の出口温度を安定して給湯設定温度Ｔｅに調節することは困難となる。このため、混合弁１３によりバーナの最低連続燃焼号数に達するように調整された混合水をバーナ１７で加熱する必要がある。

本実施形態では、制御装置５１は給湯が開始されてから給湯が停止されるまでのソーラ水の温度Ｔを所定時間間隔で検出する。そして、制御装置５１は前記検出されたソーラ水の温度Ｔが設定時間ｔにわたって基準温度Ｔｓ以上であるか未満であるかに基づいて次回の運転モードを判定し、その判定結果をＲＡＭ５４に記憶する（ｔ２）。尚、設定時間ｔは任意に設定可能とされており、本実施形態において設定時間ｔは例えば１０秒とされている。このように制御装置５１は燃焼モードでの給湯中にソーラ水の温度Ｔに基づき次回の運転モードを判定する。

使用者により前記給湯栓が閉じられて給湯が停止され、所定時間経過後に再び給湯栓が開けられて給湯が開始された場合、制御装置５１は給湯停止から給湯再開までの休止時間ｔｐに基づいて運転モードを判定し、当該判定結果に基づいて給湯機１１の運転を行う。即ち、実際の休止時間ｔｐと予め設定された最小休止時間ｔｍｉｎ及び最大休止時間ｔｍａｘとをそれぞれ比較し、実際の休止時間ｔｐが、最小休止時間ｔｍｉｎを越え、且つ最大休止時間ｔｍａｘ以内である場合にはＲＡＭ５４に記憶された運転モードで給湯が行われる。即ち、次回の運転は燃焼モードが記憶されていれば給湯機１１は燃焼モードで運転され、非燃焼モードが記憶されていれば給湯機１１は非燃焼モードで運転される。

給湯停止から給湯再開までの休止時間ｔｐが最小休止時間ｔｍｉｎ以内である場合に、ＲＡＭ５４に記憶された運転モードが非燃焼モードであるときには、制御装置５１は給湯機１１の運転モードを燃焼モードに切り換え、次回の運転は燃焼モードで給湯を行う（ｔ３）。これは、実際の休止時間ｔｐが最小休止時間ｔｍｉｎ以内である場合、混合弁１３の弁体の動作制御では温度調節が追いつかない場合があるからである。また、停止から給湯再開までの休止時間ｔｐが最大休止時間ｔｍａｘを越えている場合には、制御装置５１はＲＡＭ５４に記憶された運転モードを消去して運転初期の運転モードである燃焼モードに切り換え、次回の運転は燃焼モードで給湯を行う。これは、最大休止時間ｔｍａｘを越えて給湯が停止された場合、ソーラ水の温度Ｔが低下しているおそれがあるからである。

尚、最大休止時間ｔｍａｘは配管２０ａの容積（長さ及び内径）並びに季節及び設置環境温度等に基づいて、装置モデルを使用した実験等により求められている。最大休止時間ｔｍａｘは任意に変更可能とされており、本実施形態において最大休止時間ｔｍａｘは例えば６０分とされている。また、最小休止時間ｔｍｉｎは混合弁１３の動作性能等に基づいて設定されている。最小休止時間ｔｍｉｎは任意に変更可能とされており、本実施形態において最小休止時間ｔｍｉｎは例えば１分とされている。

従って、給湯が停止されてから最小休止時間ｔｍｉｎ（＝１分）を越え、且つ最大休止時間ｔｍａｘ（＝６０分）以内に再度給湯操作が行われた場合、ＲＡＭ５４に記憶された運転モードが非燃焼モードであるときには制御装置５１は非燃焼モードでの給湯を開始すると共に、燃焼モードであるときには制御装置５１は燃焼モードでの給湯を開始する。最小休止時間ｔｍｉｎ（＝１分）以内に再度給湯操作が行われた場合、もしくは最大休止時間ｔｍａｘ（＝６０分）を越えて再度給湯操作が行われた場合、制御装置５１はＲＡＭ５４に記憶された運転モードに関わらず燃焼モードに切り換え、燃焼モードで給湯を行う。

給湯が停止されてから最小休止時間ｔｍｉｎを越え、且つ最大休止時間ｔｍａｘ以内に再度給湯が行われた場合の非燃焼モードでの次回の給湯中においては次のような給湯パターンもある。即ち、再度給湯が開始されてから温度低下判定時間ｔｈ以内の時間である設定時間ｔにわたってソーラ水の温度Ｔが給湯設定温度Ｔｅ未満であることが検出された場合、制御装置５１は給湯機１１の運転モードを非燃焼モードから燃焼モードに即時に切り換え、バーナ１７を燃焼させて給湯を行う。また、再度給湯が行われてから温度低下判定時間ｔｈを越えた場合であって、ソーラ水の温度Ｔが温度低下確認時間ｔｓだけ連続して給湯設定温度Ｔｅ未満となった場合、制御装置５１は給湯機１１の運転モードを非燃焼モードから燃焼モードにすぐに切り換え、バーナ１７を燃焼させて給湯を行う。

尚、設定時間ｔ、温度低下判定時間ｔｈ及び温度低下確認時間ｔｓはそれぞれ任意に設定可能とされており、本実施形態において設定時間ｔは例えば１０秒、温度低下判定時間ｔｈは例えば３０秒、温度低下確認時間ｔｓは例えば３秒に設定されている。

給湯機１１の運転が停止された場合及び第２のソーラモードから他の運転モード（ボイラモード及び第１のソーラモード）に切り換えた場合、制御装置５１は給湯機１１の運転モードを初期状態である燃焼モードとする。以後、制御装置５１は給湯の開始と停止とが行われる度に前述した運転制御を繰り返す。例えば前述の再度の（次回の）給湯が開始されてから当該給湯が停止されるまでの間においても、ソーラ水の温度Ｔが所定時間間隔で検出される。そして、制御装置５１はソーラ水温度センサＳｔにより検出されたソーラ水の温度Ｔが設定時間ｔにわたって予め設定された給湯設定温度よりも高い温度の基準温度Ｔｓ以上であるか否かに基づいて次回の（次々回の）運転モードを判定し、その判定結果をＲＡＭ５４に記憶する。

＜実施形態の効果＞
従って、本実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。
（１）給湯機１１の運転初期段階において、制御装置５１は混合弁１３の出口側に設けられた混合水温度センサ３４により検出される混合水の温度が常にバーナの最低連続燃焼号数に達するように混合弁１３を制御するようにした。そして、このバーナ１７を燃焼させる燃焼モードでの給湯が行われている場合に、混合弁１３の入口側に設けられたソーラ水温度センサＳｔにより検出されるソーラ水の温度Ｔが設定時間ｔにわたって予め設定された給湯設定温度よりも高い温度の基準温度Ｔｓ以上であるとき、制御装置５１は次回の給湯時においてバーナ１７を燃焼させない非燃焼モードをＲＡＭ５４に記憶するようにした。そして、制御装置５１は次回の給湯を非燃焼モードで行うようにした。

このため、給湯機１１の運転初期段階においては、ソーラ水の温度Ｔに関係なく常にバーナ１７が燃焼されるので、ソーラ水の温度Ｔに基づいて給湯機１１の運転モードを判定する必要はなく、その分だけ給湯の開始が早くなる。また、燃焼モードでの給湯中にソーラ水の温度Ｔと予め設定された給湯設定温度よりも高い温度の基準温度Ｔｓとの比較を行い、設定時間ｔにわたって基準温度Ｔｓ以上であることが確認できたときは、これがＲＡＭ５４に記憶され、次回の給湯が非燃焼モードで行われる。このため、無駄なバーナ１７の燃焼を回避することができる。

（２）ＲＡＭ５４に記憶された運転モードが非燃焼モードである場合において、制御装置５１は、初回の給湯が停止されてから次回の給湯の開始までの時間が予め設定された最小休止時間ｔｍｉｎ（本実施形態では１分）を越え、且つ最大休止時間ｔｍａｘ（本実施形態では６０分）以内であるときのみ、次回の給湯を非燃焼モードで行うようにした。

太陽熱温水器２０と混合弁１３とを配管２０ａにより接続するようにした場合、給湯停止後、時間が経過するにつれて配管２０ａ内に滞留したソーラ水の温度Ｔが低下し、次回の非燃焼モードでの給湯時において給湯設定温度Ｔｅ未満の給湯が行われるおそれがある。

本実施形態によれば、運転初期（今回）の給湯の停止から次回の給湯の開始までの休止時間ｔｐが予め設定された最大休止時間ｔｍａｘ以内であれば、配管２０ａ内に滞留したソーラ水の温度Ｔの低下が、給湯設定温度Ｔｅの給湯を行う上で問題ないレベルと判定して次回の給湯を非燃焼モードで行う。一方、運転初期（今回）の給湯の停止から次回の給湯の開始までの休止時間ｔｐが予め設定された最大休止時間ｔｍａｘを越えたときには、給湯設定温度Ｔｅの給湯に支障が出るおそれがあると判定して次回の給湯を燃焼モードで行う。このため、使用者によりリモコン５７で設定された給湯設定温度Ｔｅのお湯を安定して供給することができる。

また、本実施形態によれば、運転初期の給湯の停止から次回の給湯の開始までの休止時間ｔｐが予め設定された最小休止時間ｔｍｉｎ未満である場合には、混合弁１３の弁体の動作制御では温度調節が追いつかない場合があるため、記憶された運転モードが非燃焼モードであったときでも燃焼モードに切り換え、次回の運転を燃焼モードで給湯を行う。このため、使用者によりリモコン５７で設定された給湯設定温度Ｔｅのお湯を安定して供給することができる。

（３）制御装置５１は、非燃焼モードでの給湯中において、ソーラ水温度センサＳｔにより検出されるソーラ水の温度Ｔが、予め設定された温度低下判定時間ｔｈ（本実施形態では３０秒）以内であって、且つ設定時間ｔ（本実施形態では１０秒）にわたって給湯設定温度Ｔｅ未満となった場合には、次のような運転制御を行うようにした。即ち、制御装置５１は給湯機１１の運転モードを非燃焼モードから燃焼モードにすぐに切り換え、バーナ１７を燃焼させて給湯を行う。非燃焼モードでの給湯中にソーラ水の温度Ｔが低下した場合、それに伴って給湯温度も低下することが考えられる。特に、冬期には配管２０ａ内のソーラ水の温度低下が大きいと想定される。

本実施形態によれば、非燃焼モードで給湯が開始された場合であれ、その途中にソーラ水の温度低下を検出したときには燃焼モードに切り換え、当該モードによる給湯が行われる。このため、給湯設定温度Ｔｅ未満のお湯を給湯することなく、安定して供給することができる。ひいては給湯温度の安定化が図られる。

（４）給湯機１１の運転モードとして、バーナ１７を燃焼させた状態で給湯を行う燃焼モードと、バーナ１７を燃焼させない状態で給湯を行う非燃焼モードとを備えた。そして、制御装置５１は給湯の運転初期段階には燃焼モードでの給湯を行い、当該給湯の最中に、次回の給湯開始時の運転モードを混合弁１３の入口側に設けられたソーラ水温度センサＳｔにより検出されるソーラ水の温度Ｔに基づき判定して当該判定結果を記憶すると共に、次回の給湯開始時には前記記憶された運転モードで運転を開始するようにした。そして、次回の給湯の最中には次々回の給湯開始時の運転モードをソーラ水の温度Ｔに基づき判定して当該判定結果を記憶すると共に、次々回の給湯開始時には前記記憶された運転モードで運転を開始するようにした。即ち、今回の給湯の最中に、次回の給湯開始時の運転モードをソーラ水温度センサＳｔにより検出されるソーラ水の温度Ｔに基づき判定して当該判定結果を記憶すると共に、次回の給湯開始時には前記記憶された運転モードで給湯を行うようにした。このため、給湯機１１の運転初期段階においてはソーラ水の温度Ｔに関係なく常に燃焼モードでの給湯が行われる。従って、給湯機１１の運転初期時にソーラ水の温度に基づき運転モードを判定する必要はなく、その判定のための時間の分だけ給湯の開始が早くなる。また、燃焼モードでの給湯中にソーラ水の温度に基づき次回の運転モードが判定されて当該判定結果がＲＡＭ５４に記憶される。そして、次回の給湯は前記記憶された運転モードで行われる。このため、無駄なバーナ１７の燃焼が行われることを回避することができる。

（５）給湯の最中に、ソーラ水の温度Ｔに基づいて次回の運転モードを逐次判定し、その判定結果をＲＡＭ５４に記憶するようにした。そして、その記憶された運転モードで次回の運転を開始するようにした。このため、給湯開始直後にソーラ水の温度Ｔに基づいて判定するようにした場合に比べ、安定したソーラ水の温度Ｔに基づいて次回の運転モードを判定することにより、当該モードの判定精度を向上させることができる。

（６）次回の給湯開始直後にソーラ水の温度低下の有無を判定するようにした。即ち、給湯再開直後にＲＡＭ５４に記憶された運転モードの妥当性が判定され、現状に即した運転モードに切り換えられる。このため、給湯機１１の設置環境温度の変化等にも即応でき、給湯設定温度Ｔｅのお湯を安定して供給することができる。

（７）制御装置５１は、非燃焼モードでの給湯中に、ソーラ水温度センサＳｔにより検出されるソーラ水の温度Ｔが給湯設定温度Ｔｅ未満であることを予め設定された温度低下判定時間ｔｈ（本実施形態では３０秒）を越えて検出した場合には、次のような運転制御を行うようにした。即ち、ソーラ水の温度Ｔが温度低下確認時間ｔｓ（本実施形態では３秒）間連続して給湯設定温度Ｔｅ未満となった場合、制御装置５１は給湯機１１の運転モードを非燃焼モードから燃焼モードにすぐに切り換え、バーナ１７を燃焼させて給湯を行うようにした。

非燃焼モードでの給湯中にソーラ水の温度Ｔが低下した場合、それに伴って給湯温度も低下することが考えられる。特に、冬期には配管２０ａ内のソーラ水の温度低下が大きいと想定される。本実施形態によれば、非燃焼モードで給湯が開始された場合であれ、その途中にソーラ水の温度低下を検出したときには燃焼モードに切り換え、当該モードによる給湯が行われる。このため、給湯設定温度Ｔｅ未満のお湯を給湯することなく、安定して供給することができる。ひいては給湯温度の安定化が図られる。

＜他の実施形態＞
尚、前記実施形態は、次のように変更して実施してもよい。
・本実施形態では、非燃焼モードでの給湯中、給湯設定温度Ｔｅ未満であることが温度低下判定時間ｔｈ以内であって、且つ設定時間ｔにわたって検出された場合、制御装置５１は非燃焼モードから燃焼モードに移行して給湯するようにしたが、次のようにしてもよい。即ち、図１に二点鎖線で示されるように、接続管３１上において混合弁１３の入口側には、当該混合弁１３へ供給されるソーラ水の流量を検出するソーラ水流量センサＳｆが設けられている。制御装置５１は、非燃焼モードでの給湯開始後において太陽熱温水器２０から混合弁１３までの図示しない屋外配管の容積以上のソーラ水が混合弁１３を通過したことをソーラ水流量センサＳｆにより検出した場合、次のように動作する。即ち、制御装置５１はソーラ水温度センサＳｔによりソーラ水の温度Ｔが給湯設定温度Ｔｅ未満であることを温度低下判定時間ｔｈ以上検出したとき、燃焼モードに切り換えて給湯を行う。このようにすれば、屋外配管の長さを考慮することにより、混合弁１３の正確な制御が可能となる。ひいてはバーナ１７の無駄な燃焼がいっそう抑制される。また、給湯温度の精度も高められる。

＜他の技術的思想＞
（イ）請求項１に記載の給湯機において、前記制御手段は、給湯の停止から次回の給湯の開始までの休止時間が予め設定された最小休止時間を越えて、且つ最大休止時間以内であるとき、次回の給湯を非燃焼モードで行うようにした給湯機。

（ロ）請求項１又は請求項２に記載の給湯機において、前記制御手段は、非燃焼モードでの給湯中に、ソーラ水温度センサによりソーラ水の温度が給湯設定温度未満であるであることを、予め設定された温度低下判定時間以内であって、且つ設定時間検出されたとき、又は温度低下判定時間を越えた場合であって、且つ温度低下確認時間だけ連続して検出されたとき、燃焼モードに切り換えて給湯を行うようにした給湯機。

（ハ）混合弁の入口側には当該混合弁へ供給されるソーラ水の流量を検出するソーラ水流量センサを設け、前記制御手段は、非燃焼モードでの給湯開始後において太陽熱温水器から混合弁までの配管の容積以上のソーラ水が混合弁を通過した旨ソーラ水流量センサにより検出された場合、ソーラ水温度センサにより検出されるソーラ水の温度が給湯設定温度未満である旨予め設定された温度低下判定時間以上検出されたとき、燃焼モードに切り換えて給湯を行うようにした請求項１又は請求項２に記載の給湯機。

本実施形態の給湯機の概略構成図。 同じく電気的な構成を示すブロック図。 同じく第２のソーラモード時の運転モードの切り換えを示すャート図。 従来の給湯機の給湯温度の調整を示すチャート図。 従来の給湯機の給湯温度の調整を示すチャート図。

符号の説明

１１…給湯機、１３…混合弁、１４…熱交換器、１７…バーナ、２０…太陽熱温水器、２０ａ…配管、３４…混合水温度センサ、３５…流量センサ、３７…給湯温度センサ、３８…バイパス弁、４２…燃料調整弁、４３…元弁、４４…パルスポンプ、５１…制御装置（制御手段）、Ｓｔ…ソーラ水温度センサ、Ｓｆ…ソーラ水流量センサ、Ｔ…ソーラ水温度、Ｔｅ…給湯設定温度、Ｔｓ…基準温度、ｔｐ…休止時間、ｔｍｉｎ…最小休止時間、ｔｍａｘ…最大休止時間、ｔ…設定時間、ｔｈ…温度低下判定時間、ｔｓ…温度低下確認時間。

Claims (4)

1. 太陽熱温水器からのソーラ水と水道水とを混合弁により混合し、この混合水を、バーナを備えた熱交換器の入口に供給して予め設定された給湯設定温度のお湯を当該熱交換器の出口から外部へ供給するようにした給湯機であって、
   給湯機の運転初期段階には、混合弁の出口側に設けられた混合水温度センサにより検出される混合水の温度がバーナの最低連続燃焼号数に達するように混合弁を制御し、当該バーナを燃焼させる燃焼モードでの給湯が行われている場合に混合弁の入口側に設けられたソーラ水温度センサにより検出されるソーラ水の温度が設定時間にわたって予め設定された給湯設定温度よりも高い温度の基準温度以上であるときには、バーナを燃焼させない非燃焼モードを記憶し、次回の給湯を非燃焼モードで行う制御手段を備えた給湯機。
2. 請求項１に記載の給湯機において、
   前記制御手段は、給湯の停止から次回の給湯の開始までの休止時間が予め設定された最大休止時間以内であるとき、次回の給湯を非燃焼モードで行うようにした給湯機。
3. 請求項１又は請求項２に記載の給湯機において、
   前記制御手段は、非燃焼モードでの給湯中に、ソーラ水温度センサによりソーラ水の温度が予め設定された温度低下判定時間以内の時間で設定時間にわたって給湯設定温度未満であることが検出されたとき、燃焼モードに切り換えて給湯を行うようにした給湯機。
4. 太陽熱温水器からのソーラ水と水道水とを混合弁により混合し、この混合水を、バーナを備えた熱交換器の入口に供給して予め設定された給湯温度のお湯を当該熱交換器の出口から外部へ供給するようにした給湯機の運転方法であって、
   給湯機の運転モードとして、バーナを燃焼させた状態で給湯を行う燃焼モードと、バーナを燃焼させない状態で給湯を行う非燃焼モードとを備え、
   給湯の最中に次回の給湯開始時の運転モードを混合弁の入口側に設けられたソーラ水温度センサにより検出されるソーラ水の温度に基づき判定して当該判定結果を記憶すると共に、次回の給湯開始時には前記記憶された運転モードで給湯を行うようにした給湯機の運転方法。

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