JP4906464B2 - 給湯システム - Google Patents

Description

本発明は、貯湯式の給湯システムに関する。

貯湯式の給湯システムは、加熱された湯をタンクに貯湯しておき、タンクに貯湯しておいた湯を必要に応じて給湯する。このような給湯システムは、例えば発電によって生じる発電熱を給湯の熱源として利用するコージェネレーションシステム等において採用されている。貯湯式の給湯システムでは、貯湯されている湯の温度が給湯したい湯の温度よりも高い場合に、混合ユニットを用いて湯と水を混合して、所望の温度にまで調温してから給湯する。

一般に、混合ユニットは、内蔵された調整弁の開度を調整することによって湯と水の混合比率を調整し、所望の温度にまで湯を調温する。調整弁の開度を変更するにはある程度の応答時間を必要とする。従って、給湯を開始した直後における出湯性能は、混合ユニットが給湯にそなえて待機している際の調整弁の開度に応じて変化する。例えば、水に対する湯の混合比率が低すぎるような調整弁の開度で混合ユニットが待機していると、給湯の開始直後には少量の湯に多量の水が混合されて、しばらくの間は設定温度よりも低温の湯が出湯されてしまう。給湯温度の立ち上がりが遅くなってしまう。逆に、水に対する湯の混合比率が高すぎるような調整弁の開度で混合ユニットが待機していると、給湯の開始直後に多量の湯が少量の水と混合されて、設定温度よりも高温の湯が出湯されるおそれがある。貯湯タンクに非常に高温の湯が貯えられている場合には、予想外に高温の湯が出湯されるおそれがある。

特許文献１には、給湯終了時に、次回の給湯に備えて混合ユニットの調整弁の開度を調整しておく技術が開示されている。特許文献１の技術では、給湯が終了してから所定時間が経過するまでは、混合ユニットの調整弁の開度を給湯終了時の状態に維持しておく。これによって、給湯終了後すぐに再給湯が行われる場合に、所望の温度の湯を速やかに出湯することができる。また特許文献１の技術では、給湯が終了してから所定時間が経過した後は、混合ユニットの調整弁を所定の開度に調整してから待機する。これによって、給湯終了後しばらく時間が経過してから再給湯が行われる場合に、混合ユニットの湯側の調整弁の開度が開き過ぎていることがなく、予想外に高温の温水が給湯されることがない。

特開２００５−２６５３６９号公報

給湯が終了した直後においても、様々な熱源によって加熱された湯がタンクに流入して、タンクの湯の温度が上昇していく場合がある。
例えば、発電ユニットで発生する発電熱によって水を加熱し、加熱された湯をタンクに貯湯するコージェネレーションシステムでは、給湯の有無に関わらず、電力需要に応じて発電ユニットが運転する。従って、給湯が行われていない期間においても、発電熱によって加熱された湯がタンクに流入していき、タンクの湯の温度が上昇していくことがある。
あるいは、貯湯タンクの湯を給湯だけではなく暖房にも利用する給湯暖房システムでは、暖房で使い切らなかった暖房系統の熱をタンクへ回収する場合がある。暖房系統の熱のタンクへの回収は給湯の有無とは無関係に行われるため、給湯していない期間であっても、暖房で使い切らなかった熱がタンクに回収されて、タンクの湯の温度が上昇していく。

特許文献１の技術のように、給湯終了から所定時間が経過するまで調整弁の開度を給湯終了時の状態に維持しておくと、その間にタンクの湯の温度が上昇して、給湯再開時に予想外に高温の湯を給湯してしまうおそれがある。より安全性の高い給湯システムが待望されている。

本発明は、上記の問題を鑑みてなされたものである。給湯していない期間にタンクへの蓄熱が行われる場合であっても、次回の給湯開始時において、予想外に高温の湯を給湯してしまう事態を防止し、かつ所望の温度の湯を速やかに給湯することが可能なシステムを実現する。

本発明は、加熱された湯を貯湯しておき、貯湯しておいた湯を必要に応じて給湯する貯湯式の給湯システムとして具現化される。その給湯システムは、湯を貯湯するタンクと、タンクの湯の温度を検出する温度検出手段と、タンクから給湯する給湯経路と、タンクに給水する給水経路と、給湯の設定温度を取得する設定温度取得手段と、給湯経路を流れる湯に給水経路を流れる水を混合して、給湯経路の湯を設定温度に調温する混合ユニットを備えている。その混合ユニットは、給水経路から分岐して、タンクをバイパスして、給湯経路に合流するバイパス経路と、少なくともバイパス経路に設けられており、開度を調整可能な調整弁と、調整弁の開度を調整する調整手段を備えている。その給湯システムは、調整手段が、給湯システムが給湯していない期間において、タンクの湯の温度と設定温度に基いて、調整弁の開度を調整し続ける。

本発明の給湯システムでは、タンクからの給湯が行われる際に、混合ユニットの調整弁の開度を調整して、設定温度の湯を給湯する。そして、給湯が終了した後も、次回の給湯にそなえて、タンクの湯の温度と設定温度に基いて、調整弁の開度を調整し続ける。調整弁の開度は、例えば、温度検出手段で検出された温度でタンクから給湯された場合に、給水経路の水と混合することによって、給湯経路の湯が設定温度に調温されるような開度に調整される。このような開度は、タンクの湯の温度と、設定温度と、給水経路の水の温度に基いて算出することができる。給水経路の水の温度は、給水経路に温度検出手段を設けて水の温度を検出してもよいし、給水経路の水について想定される温度（例えば２０℃）を所定値として予め与えておいてもよい。

上記のように、給湯していない期間においても混合ユニットの調整弁の開度を調整し続けることによって、給湯終了後にタンクへの蓄熱がなされる場合であっても、給湯を再開する際に安全かつ迅速に設定温度の湯を給湯することができる。

上記の給湯システムは、タンクに流入する湯の温度を検出する第２温度検出手段をさらに備えており、前記調整手段が、給湯システムが給湯していない期間において、タンクに流入する湯の温度がタンクの湯の温度よりも高い場合に、タンクに流入する湯の温度と設定温度に基いて、調整弁の開度を調整する。

タンクへの蓄熱が行われる場合には、タンクの湯の温度に比べて、タンクに流入する湯の温度の方が高い。上記の給湯システムによれば、タンクに流入する湯の温度の方が高い場合に、タンクに流入する湯の温度に基いて混合ユニットの調整弁の開度を調整する。給湯を再開する際に予想外に高温の湯が給湯される事態を確実に防止して、利用者に高度な安全性を提供することができる。

上記の給湯システムにおいては、前記調整手段が、給湯システムが給湯していない期間において、給湯が終了してから所定の待機時間が経過するまでは、調整弁の開度を調整し続け、給湯が終了してから前記待機時間が経過した後は、調整弁の開度を調整しないことが好ましい。

混合ユニットの調整弁の開度の調整を頻繁に行っていると、調整弁の経時的な劣化が早く進んでしまい、混合ユニットの耐用年数が短くなってしまう。上記の構成のように、給湯終了後の所定の待機時間だけ、調整弁の開度を調整する構成とすることによって、調整弁の劣化を抑制し、混合ユニットの長寿命化をはかることができる。

上記の給湯システムは、給湯経路において混合ユニットよりも上流側に設けられた開閉弁と、開閉弁を開閉する開閉手段をさらに備えており、前記開閉手段が、給湯システムが給湯していない期間において、給湯が終了してから前記待機時間が経過するまでは、開閉弁を開いておき、給湯が終了してから前記待機時間が経過した後は、開閉弁を閉じることがさらに好ましい。

上記の給湯システムでは、調整弁の開度の調整を行わない期間においては、開閉弁を閉じて、タンクからの湯が給湯経路に出湯されないようにしている。このような構成とすることによって、給湯が終了してから待機時間が経過した後に再給湯が行われる場合であっても、予想外に高温の湯が給湯される事態を確実に防ぐことができる。利用者の安全性を確保することができる。

本発明の給湯システムによれば、給湯していない期間にタンクへの蓄熱が行われる場合であっても、次回の給湯開始時において、予想外に高温の湯を給湯してしまう事態を防止し、かつ所望の温度の湯を速やかに給湯することができる。

以下、本発明の好適な実施形態を説明する。
（形態１） タンクは発電ユニットの発電熱によって加熱された湯を貯湯する。
（形態２） 給湯システムは、湯を加熱する熱源機と、タンクの中間部から湯を吸いだして熱源機に送り、熱源機で加熱された湯をタンクの頂部に戻す循環手段をさらに備えている。
（形態３） 調整弁は給水経路とバイパス経路の接続部分に設けられたサーボ弁である。

本発明の給湯システムを具現化した一実施例を図面を参照しながら説明する。図１に示すように、本実施例の給湯システム１００は、発電ユニット１０２、暖房端末機１６０、風呂の浴槽１７０および給湯栓１２４に接続されている。給湯システム１００は、貯湯タンク１１０、熱源機１４０、混合ユニット１３４、リモコン１８２およびコントローラ１８０等を備えている。

発電ユニット１０２は、固体高分子型の燃料電池を用いた発電装置である。発電ユニット１０２は電力需要に応じて発電を行う。発電を行う際に、発電ユニット１０２は排熱回収ポンプ１０４を駆動する。排熱回収ポンプ１０４が駆動されると、貯湯タンク１１０の底部から水が吸い出される。吸い出された水は、排熱回収熱交換器１０６で発電熱によって加熱されて、貯湯タンク１１０の頂部に戻される。発電ユニット１０２から貯湯タンク１１０の頂部に戻される湯の温度は、排熱回収サーミスタ１０８によって測定されて、コントローラ１８０へ出力される。

貯湯タンク１１０は、発電ユニット１０２の発電熱によって加熱された湯を貯える。貯湯タンク１１０に貯えられた湯は、給湯や暖房、風呂の追い焚き等に利用される。貯湯タンク１１０の内部には温度成層が形成されており、貯湯タンク１１０の上部には下部に比べて高温の湯が貯えられている。従って、貯湯タンク１１０の蓄熱量が少ないときでも、貯湯タンク１１０の上部から出湯することによって、高温の湯を利用することができる。貯湯タンク１１０の上部には、湯温を検出するタンクサーミスタ１１２が設けられており、検出された温度はコントローラ１８０へ出力される。

貯湯タンク１１０の底部は、タンク給水経路１３６、混合ユニット１３４および給水経路１３２を経由して、図示されない水道管に接続されている。給水経路１３２には減圧弁１２６が設けられており、水道管からの給水圧力が調整されている。貯湯タンク１１０の頂部は、タンク給湯経路１１４、混合ユニット１３４、給湯経路１２２を経由して、給湯栓１２４に接続されている。給湯栓１２４が開かれると、給水圧力によって貯湯タンク１１０の内部の湯水が底部から頂部に向けて押し上げられ、貯湯タンク１１０の上部からタンク給湯経路１１４へ出湯する。貯湯タンク１１０から出湯した湯は、混合ユニット１３４で水道水と混合されて、所望の温度に調温された後に給湯栓１２４へ供給される。

混合ユニット１３４は、貯湯タンク１１０の上部から出湯される高温の湯に水道水を混合して、所望の温度に調温する。混合ユニット１３４は、給水経路１３２からタンク給水経路１３６へ流れる水道水の一部を混合バイパス経路１３３に分岐させて、タンク給湯経路１１４から給湯経路１２２へ流れる湯に混合する。給水経路１３２、タンク給水経路１３６および混合バイパス経路１３３の接続部分には混合サーボ弁１３５が設けられている。混合サーボ弁１３５はステッピングモータを内蔵しており、これが駆動されることによって、タンク給水経路１３６の開度と混合バイパス経路１３３の開度が調整されて、タンク給水経路１３６へ流れる水道水の流量と混合バイパス経路１３３へ流れる水道水の流量の比率が調整される。混合ユニット１３４から貯湯タンク１１０の底部へ給水される水道水の流量と、貯湯タンク１１０の上部から混合ユニット１３４へ出湯される湯の流量は等しい。従って、混合サーボ弁１３５によってタンク給水経路１３６へ分岐する水道水の流量と混合バイパス経路１３３へ分岐する水道水の流量の比率を調節することによって、タンク給湯経路１１４からの湯と混合バイパス経路１３３からの水道水の混合比率を調節することができる。

タンク給湯経路１１４には、タンク給湯電磁弁１１６とタンク給湯サーミスタ１１８が設けられている。タンク給湯電磁弁１１６はコントローラ１８０によって制御されており、内蔵しているソレノイドが駆動されることによって開閉する。タンク給湯電磁弁１１６が閉じられている状態では、給湯栓１２４を開いてもタンク１１０からは出湯せず、給湯栓１２４には給水経路１３２および混合バイパス経路１３３を経由して水道水が供給される。給湯サーミスタ１１８はタンク給湯経路１１４を流れる湯の温度を検出して、コントローラ１８０へ出力する。

給水経路１３２には、給水サーミスタ１２８と給水流量センサ１３０が設けられている。給水サーミスタ１２８は給水経路１３２を流れる水道水の温度を検出して、コントローラ１８０へ出力する。給水流量センサ１３０は給水経路１３２を流れる水道水の流量を検出して、コントローラ１８０へ出力する。給水経路１３２から混合ユニット１３４へ流れる水道水の流量と、混合ユニット１３４から給湯経路１２２へ流れる湯の流量は等しいから、給水流量センサ１３０で検出される流量は、混合ユニット１３４から給湯される湯の流量に等しい。

給湯経路１２２には給湯サーミスタ１２０が設けられている。給湯サーミスタ１２０は給湯経路１２２を流れる湯の温度を検出して、コントローラ１８０へ出力する。

熱源機１４０は、必要に応じて貯湯タンク１１０の湯水を加熱する。コントローラ１８０によって循環ポンプ１３８が駆動されると、貯湯タンク１１０の中間部から湯水が吸いだされ、熱源機１４０で加熱された後、貯湯タンク１１０の頂部に戻される。熱源機１４０の出口近傍には熱源機出口サーミスタ１４１が設けられている。熱源機出口サーミスタ１４１は、熱源機１４０で加熱された湯の温度を検出して、コントローラ１８０へ出力する。

本実施例の給湯システム１００では、熱源機１４０で加熱された湯を直接的に混合ユニット１３４や給湯栓１２４に送ることなく、一旦貯湯タンク１１０の頂部に戻し、貯湯タンク１１０の頂部から給湯を行う構成としている。このような構成とすることによって、熱源機１４０の出口における湯温が急変した場合であっても、貯湯タンク１１０の上部がバッファタンクとしての役割を果たし、給湯温度の急変が抑制される。給湯栓１２４に安定した湯温で給湯することができる。

熱源機１４０から貯湯タンク１１０へ戻る経路は、暖房熱交換経路１４２と、暖房バイパス経路１５０に分岐している。暖房熱交換経路１４２には第１制御弁１４８が設けられており、暖房バイパス経路１５０には第２制御弁１５２が設けられている。第１制御弁１４８と第２制御弁１５２は、いずれもソレノイドを内蔵した電磁弁であって、何れか一方が開かれ、他方が閉じられるように、コントローラ１８０によって制御される。暖房端末機１６０における暖房あるいは風呂の浴槽１７０の追い焚きが行われる場合には、第１制御弁１４８が開かれ、行われていない場合には、第２制御弁１５２が開かれる。

暖房熱交換経路１４２には、暖房熱交換器１４４が設けられている。暖房熱交換器１４４では、熱源機１４０で加熱されて貯湯タンク１１０へ戻る湯と、暖房端末機１６０の熱源として利用される熱媒（本実施例では水）との間で熱交換が行われる。暖房熱交換経路１４２の暖房熱交換器１４４の下流側には、暖房戻りサーミスタ１４６が設けられている。暖房戻りサーミスタ１４６は検出された温度をコントローラ１８０へ出力する。

暖房端末機１６０は、エアコンや床暖房機といった、高温の湯を熱源として利用する暖房器具である。暖房端末機１６０の熱媒として利用される水は、シスターン１５４に貯えられており、暖房ポンプ１５６の駆動によって暖房循環経路１５８を流れて、暖房熱交換器１４４、暖房端末機１６０、シスターン１５４の順に循環する。

暖房循環経路１５８の暖房熱交換器１４４と暖房端末機１６０の間から、追い焚き経路１６２が分岐している。追い焚き経路１６２は、暖房熱交換器１４４で加熱された熱媒としての湯が、追い焚き熱交換器１６４を経由してシスターン１５４へ戻る流路を形成する。追い焚き経路１６２には追い焚き熱動弁１６６が設けられている。追い焚き熱動弁１６６の開閉は、コントローラ１８０によって制御される。

風呂の浴槽１７０には風呂循環経路１６８が接続されている。風呂循環経路１６８には風呂循環ポンプ１７２が設けられている。コントローラ１８０によって風呂循環ポンプ１７２が駆動されると、浴槽１７０から風呂循環経路１６８に湯が吸い出される。浴槽１７０から吸い出された湯は、追い焚き熱交換器１６４で加熱されて、浴槽１７０に戻される。

風呂循環経路１６８は、注湯電磁弁１７４を介して給湯経路１２２に連通しており、注湯電磁弁１７４を開くことで、浴槽１７０への湯張りが行われる。注湯電磁弁１７４はコントローラ１８０によって制御される。

リモコン１８２は、表示板と操作スイッチを備えている。利用者はリモコン１８２を操作して、給湯システム１００の運転のＯＮ／ＯＦＦや、各種の運転モードの開始／終了や、給湯設定温度、暖房設定温度および風呂設定温度等を入力することができる。リモコン１８２はコントローラ１８０と通信可能であって、利用者の操作内容をコントローラ１８０へ送信する。

コントローラ１８０は、制御プログラムを記憶している。コントローラ１８０には、リモコン１８２の操作信号と、給水流量センサ１３０の検出信号と各種サーミスタの検出信号等が入力される。コントローラ１８０は、入力された信号を制御プログラムで処理し、各種ポンプ、各種弁、バーナ等を制御する。コントローラ１８０はタイマカウンタを内蔵している。

以下では給湯システム１００が行う給湯運転について、図２のフローチャートを参照しながら説明する。

ステップＳ２０２では、給湯が開始されるまで待機する。本実施例では、給水流量センサ１３０の検出流量が２．７リットル／ｍｉｎ以上となった時点で、すなわち給湯経路１２２の流量が２．７リットル／ｍｉｎ以上となった時点で、給湯が開始されたと判断する。給湯が開始されると（ステップＳ２０２でＹＥＳとなると）、ステップＳ２０４に進む。

ステップＳ２０４では、タンク給湯電磁弁１１６が開かれる。これによって、貯湯タンク１１０内の上部に貯められていた温水がタンク給湯経路１１４に送り出される。

ステップＳ２０６では、熱源機１４０による湯の加熱が必要か否かを判断するために、タンクサーミスタ１１２の検出温度をしきい値と比較する。本実施例では、タンクサーミスタ１１２の検出温度が６０℃以上であれば（ステップＳ２０６でＹＥＳであれば）、貯湯タンク１１０内の温水を加熱することなく給湯に利用することが可能とみなされる。このような場合、ステップＳ２１０に進み、非燃焼給湯運転が行われる。非燃焼給湯運転では、熱源機１４０のバーナを燃焼させず、循環ポンプ１３８も駆動されない。なお、給湯運転と並行して暖房運転や風呂の追い焚き運転が行われている場合には、熱源機１４０と循環ポンプ１３８はすでに駆動されている。このような場合には、非燃焼給湯運転であっても、熱源機１４０と循環ポンプ１３８をあえて停止させることはなく、そのまま駆動させる。

タンクサーミスタ１１２の検出温度が６０℃未満であれば（ステップＳ２０６でＮＯであれば）、貯湯タンク１１０内の温水を加熱することなく給湯に利用することが不可能とみなされる。このような場合、ステップＳ２０８に進み、燃焼給湯運転が行われる。燃焼給湯運転では、循環ポンプ１３８を駆動し、熱源機１４０のバーナを点火する。第１制御弁１４８と第２制御弁１５２の両者が閉じられていたら、第２制御弁１５２が開かれる。これによって、貯湯タンク１１０の中間部から湯水が吸い出されて、熱源機１４０で加熱される。熱源機１４０のバーナの燃焼量は、熱源機出口サーミスタ１４１の検出温度が６５℃となるように制御される。熱源機１４０で加熱された湯は、貯湯タンク１１０の頂部に戻される。

ステップＳ２１０では、給湯サーミスタ１２０の検出温度がリモコン１８２に入力された給湯設定温度となるように、混合サーボ弁１３５の開度が調整される。これによって、貯湯タンク１１０の上部からタンク給湯経路１１４に送り出された湯が、給湯設定温度に調温されて、給湯栓１２４に供給される。

ステップＳ２１２では、給湯が終了したか否かを判断する。本実施例では、給水流量センサ１３０の検出流量が２．０リットル／ｍｉｎ以下となった時点で、給湯が終了したと判断する。給湯が終了していない場合（ステップＳ２１２でＮＯの場合）、ステップＳ２０６へ戻り、上記した一連の処理を繰り返す。給湯が終了したと判断されると（ステップＳ２１２でＹＥＳとなると）、ステップＳ２１４へ進む。

ステップＳ２１４では、熱源機１４０のバーナの燃焼を停止し、循環ポンプ１３８を停止する。なお、給湯運転と並行して暖房運転や風呂の追い焚き運転が行われている場合には、熱源機１４０と循環ポンプ１３８は停止されない。その後、ステップＳ２１６で後述する再給湯待機処理が行われた後に、ステップＳ２０２へ戻る。

以下では図２のステップＳ２１６で行われる再給湯待機処理の詳細について、図３のフローチャートを参照しながら説明する。

ステップＳ３０２では、給湯終了からの経過時間を把握するために、コントローラ１８０に内蔵されたタイマカウンタによる計時を開始する。

ステップＳ３０４では、給湯が再開されたか否かを判断する。本実施例では、図２のステップＳ２０２と同様に、給水流量センサ１３０の検出流量が２．７リットル／ｍｉｎ以上となった時点で、給湯が再開されたと判断する。ステップＳ３０４で給湯が再開された場合（ＹＥＳの場合）には、図３の再給湯待機処理をこれ以上は行わずに、図２のステップＳ２０４へ戻って通常の給湯処理を再開する。ステップＳ３０４で給湯が再開されず給湯停止中の場合（ＮＯの場合）、ステップＳ３０６へ進む。

ステップＳ３０６では、タンクサーミスタ１１２によって検出される温度（タンク上部温度）を、湯側最大温度として設定する。

ステップＳ３０８では、暖房運転もしくは追い焚き運転が行われているか否かを判断する。暖房運転もしくは追い焚き運転が行われている場合（ステップＳ３０８でＹＥＳの場合）、ステップＳ３１０へ進む。暖房運転も追い焚き運転も行われていない場合（ステップＳ３０８でＮＯの場合）、ステップＳ３１４へ進む。

ステップＳ３１０では、暖房戻りサーミスタ１４６で検出される温度（暖房戻り温度）が、湯側最大温度よりも高いか否かを判断する。暖房戻り温度が湯側最大温度より高い場合（ステップＳ３１０でＹＥＳの場合）、ステップＳ３１２へ進み、暖房戻り温度を湯側最大温度として設定する。暖房戻り温度が湯側最大温度以下の場合（ステップＳ３１０でＮＯの場合）、ステップＳ３１４へ進む。

ステップＳ３１４では、排熱回収運転が行われているか否かを判断する。排熱回収運転が行われている場合（ステップＳ３１４でＹＥＳの場合）、ステップＳ３１６へ進む。排熱回収運転が行われていない場合（ステップＳ３１４でＮＯの場合）、ステップＳ３２０へ進む。

ステップＳ３１６では、排熱回収サーミスタ１０８で検出される温度（排熱回収温度）が、湯側最大温度よりも高いか否かを判断する。排熱回収温度が湯側最大温度より高い場合（ステップＳ３１６でＹＥＳの場合）、ステップＳ３１８へ進み、排熱回収温度を湯側最大温度として設定する。排熱回収温度が湯側最大温度以下の場合（ステップＳ３１６でＮＯの場合）、ステップＳ３２０へ進む。

ステップＳ３０６からステップＳ３１８の処理によって、タンクサーミスタ１１２、暖房戻りサーミスタ１４６および排熱回収サーミスタ１０８で検出される温度のうち最大の温度が、湯側最大温度として設定される。これらの処理によって設定された湯側最大温度は、貯湯タンク１１０の上部に現に貯えられているか、あるいはこれから貯えられる湯の最大温度である。

ステップＳ３２０では、湯側最大温度と、給水サーミスタ１２８で検出される水道水温度と、リモコン１８２に入力された給湯設定温度に基づいて、混合ユニット１３４における混合比率が計算される。すなわち、混合ユニット１３４における、水に対する湯の混合比率を計算する。混合比率は、以下で計算される。
混合比率＝（給湯設定温度−水道水温度）／（湯側最大温度−給湯設定温度）

ステップＳ３２２では、ステップＳ３２０で計算された混合比率となるように、混合ユニット１３４の混合サーボ弁１３５を駆動する。このように混合ユニット１３４の混合比率を調節しておくことによって、給湯が即座に再開された場合でも、予想外の高温の湯が給湯栓１２４に供給されることがない。

ステップＳ３２４では、ステップＳ３０２で計時を開始したタイマカウンタの計測時間から、給湯終了から所定の待機時間が経過したか否かを判断する。本実施例では、給湯終了から５分間が経過したか否かを判断する。給湯終了から５分間が経過していない場合（ステップＳ３２４でＮＯの場合）、処理はステップＳ３０４へ戻り、上述した一連の処理を繰り返し実行する。給湯終了から５分間が経過した場合（ステップＳ３２４でＹＥＳの場合）、処理はステップＳ３２６へ進む。

ステップＳ３２６では、タンク給湯電磁弁１１６を閉じる。タンク給湯電磁弁１１６を閉じることによって、その後に貯湯タンク１１０の上部にさらに高温の湯が貯えられた場合であっても、給湯栓１２４を開いた直後にはタンク給湯電磁弁１１６が閉じているので、給湯栓１２４に予想外に高温の湯が供給されることはない。

ステップＳ３２８では、混合ユニット１３４における湯と水の混合比率（水に対する湯の混合比率）が１となるように、混合サーボ弁１３５を駆動して、再給湯待機処理を終了する。

本実施例の給湯システム１００では、給湯の終了から５分間が経過するまでは、リアルタイムにタンクサーミスタ１１２、排熱回収サーミスタ１０８および暖房戻りサーミスタ１４８で温度を検出して、湯側最大温度を設定して、混合ユニット１３４の混合サーボ弁１３５の開度を調整し続ける。これによって、給湯が再開された際に、予想外の高温の湯が給湯される事態を確実に防ぎ、かつ給湯設定温度の湯を迅速に給湯することができる。

また本実施例の給湯システム１００では、給湯の終了から５分間が経過した後は、タンク給湯電磁弁１１６を閉じて、混合ユニット１３４での水に対する湯の混合比率が１となるように混合サーボ弁１３５の開度を調整した後は、混合サーボ弁１３５の開度の調整を行わない。混合サーボ弁１３５は、頻繁に開度を変更していると、経時的な劣化が早く進んでしまう。本実施例の給湯システム１００によれば、混合サーボ弁１３５を必要以上に駆動することがない。混合サーボ弁１３５の経時的な劣化を抑制し、かつ給湯が再開された際に予想外の高温が給湯される事態を確実に防ぐことができる。

本実施例の給湯システム１００では、混合ユニット１３４における湯と水の混合比率を調節する混合サーボ弁１３５を、給水経路１３２、タンク給水経路１３６および混合バイパス経路１３３の接続部分に配置している。従って、混合サーボ弁１３５には水道水しか流れず、混合サーボ弁１３５が高温の湯に接触することがない。混合サーボ弁１３５が熱サイクルに曝されないため、混合サーボ弁１３５の長寿命化をはかることができる。

本実施例の給湯システム１００では、給水経路１３２に設けられた給水流量センサ１３０を用いて、給湯流量を検出している。給水流量センサ１３０は水道水の流量しか計測しないため、高温の湯に接触することがない。給水流量センサ１３０が熱サイクルに曝されないため、給水流量センサ１３０の長寿命化をはかることができる。

以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。
また、本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組み合わせによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組み合わせに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成するものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。

図１は本実施例の貯湯式給湯システムの系統図である。 図２は給湯処理を説明するフローチャートである。 図３は再給湯待機処理を説明するフローチャートである。

符号の説明

１００：給湯システム
１０２：発電ユニット
１０４：排熱回収ポンプ
１０６：排熱回収熱交換器
１０８：排熱回収サーミスタ
１１０：貯湯タンク
１１２：タンクサーミスタ
１１４：タンク給湯経路
１１６：タンク給湯電磁弁
１１８：タンク給湯サーミスタ
１２０：給湯サーミスタ
１２２：給湯経路
１２４：給湯栓
１２６：減圧弁
１２８：給水サーミスタ
１３０：給水流量センサ
１３２：給水経路
１３３：混合バイパス経路
１３４：混合ユニット
１３５：混合サーボ弁
１３６：タンク給水経路
１３８：循環ポンプ
１４０：熱源機
１４１：熱源機出口サーミスタ
１４２：暖房熱交換経路
１４４：暖房熱交換器
１４６：暖房戻りサーミスタ
１４８：第１制御弁
１５０：暖房バイパス経路
１５２：第２制御弁
１５４：シスターン
１５６：暖房ポンプ
１５８：暖房循環経路
１６０：暖房端末機
１６２：追い焚き経路
１６４：追い焚き熱交換器
１６６：追い焚き熱動弁
１６８：風呂循環経路
１７０：浴槽
１７２：風呂循環ポンプ
１７４：注湯電磁弁
１８０：コントローラ
１８２：リモコン

Claims (3)

1. 加熱された湯を貯湯しておき、貯湯しておいた湯を必要に応じて給湯する貯湯式の給湯システムであって、
   湯を貯湯するタンクと、
   タンクの湯の温度を検出する温度検出手段と、
   タンクに流入する湯の温度を検出する第２温度検出手段と、
   タンクから給湯する給湯経路と、
   タンクに給水する給水経路と、
   給湯の設定温度を取得する設定温度取得手段と、
   給湯経路を流れる湯に給水経路を流れる水を混合して、給湯経路の湯を設定温度に調温する混合ユニットを備えており、
   前記混合ユニットは、
   給水経路から分岐して、タンクをバイパスして、給湯経路に合流するバイパス経路と、
   少なくともバイパス経路に設けられており、開度を調整可能な調整弁と、
   調整弁の開度を調整する調整手段を備えており、
   前記調整手段が、給湯システムが給湯していない期間において、タンクの湯の温度と設定温度に基いて、調整弁の開度を調整し続け、
   前記調整手段が、給湯システムが給湯していない期間において、タンクに流入する湯の温度がタンクの湯の温度よりも高い場合に、タンクに流入する湯の温度と設定温度に基いて、調整弁の開度を調整することを特徴とする給湯システム。
2. 前記調整手段が、給湯システムが給湯していない期間において、
   給湯が終了してから所定の待機時間が経過するまでは、調整弁の開度を調整し続け、
   給湯が終了してから前記待機時間が経過した後は、調整弁の開度を調整しないことを特徴とする、請求項１の給湯システム。
3. 給湯経路において混合ユニットよりも上流側に設けられた開閉弁と、
   開閉弁を開閉する開閉手段をさらに備えており、
   前記開閉手段が、給湯システムが給湯していない期間において、
   給湯が終了してから前記待機時間が経過するまでは、開閉弁を開いておき、
   給湯が終了してから前記待機時間が経過した後は、開閉弁を閉じることを特徴とする、請求項２の給湯システム。

Images