JP5281327B2

JP5281327B2 - 貯湯式給湯装置

Info

Publication number: JP5281327B2
Application number: JP2008186337A
Authority: JP
Inventors: 幸嗣桝本; 和茂前田
Original assignee: Osaka Gas Co Ltd
Current assignee: Osaka Gas Co Ltd
Priority date: 2008-07-17
Filing date: 2008-07-17
Publication date: 2013-09-04
Anticipated expiration: 2028-07-17
Also published as: JP2010025414A

Description

本発明は、貯湯槽から送出されて給湯路を通流する湯水を加熱する補助加熱手段と、
前記貯湯槽からの出湯温度を検出する出湯温度検出手段と、
前記補助加熱手段と前記貯湯槽との間に位置する給湯路部分に給水路からの水を混合する水混合手段と、
前記給湯路からの出湯状態を検出する出湯検出手段と、
前記出湯検出手段にて出湯が検出されたときには、前記出湯温度検出手段の検出情報に基づいて、前記給湯路から出湯される給湯温度が設定された目標温度になるように、前記補助加熱手段及び前記水混合手段を作動させる制御手段とが設けられ、
前記制御手段が、
前記目標温度と前記出湯温度との関係が前記補助加熱手段の作動を停止させた状態にて前記目標温度の湯水を前記給湯路から出湯できる補助加熱不要状態のときには、前記給湯温度が前記目標温度になるように前記水混合手段を制御し、かつ、前記補助加熱手段を停止させる停止モード運転処理を実行し、且つ、
前記目標温度と前記出湯温度との関係が前記補助加熱手段を作動させる必要がある補助加熱必要状態のときには、前記補助加熱手段を前記目標温度に湯水を加熱するように作動させ、かつ、前記補助加熱手段を加熱作動させることにより前記給湯温度が前記目標温度よりも高くなることを抑制するように前記水混合手段を制御する加熱作動モード運転処理を実行するように構成された貯湯式給湯装置に関する。

かかる貯湯式の給湯装置は、カランやシャワー等の湯水消費箇所に給湯路を通して湯水を供給するものである。そして、目標温度と貯湯槽から供給される湯水の出湯温度との関係が補助加熱手段の作動を停止させた状態にて目標温度の湯水を給湯路から出湯できる補助加熱不要状態のときには、停止モード運転処理が実行され、且つ、目標温度と出湯温度との関係が補助加熱手段を作動させる必要がある補助加熱必要状態のときには、加熱作動運転処理が実行されることにより、給湯路から出湯される給湯温度が目標温度に制御されることになる（例えば、特許文献1参照。）。

ちなみに、前記補助加熱必要状態のとき及び前記補助加熱不要状態のときの判別の形態としては、特許文献１においては、出湯温度と目標温度との差が判別用設定値（例えば、２℃）以下であれば、補助加熱必要状態であるとし、出湯温度と目標温度との差が前記判別用設定値（例えば、２℃）より大きければ、補助加熱不要状態であると判別する形態が採用されている。ちなみに、前記判別用設定値としては、２℃に代えて０℃を用いることもできるが、２℃等の０℃よりも大きな値を用いれば、貯湯槽から補助加熱手段までの給湯路部分が長い場合等において、貯湯槽から出湯された湯水の温度が低下するようなことがあっても、補助加熱手段にて目標温度に加熱した後に給湯できるものとなる。
また、前記補助加熱必要状態のとき及び前記補助加熱不要状態のときの判別の形態としては、上記した特許文献１に記載の形態の他、例えば、出湯温度と目標温度との差が加熱判別用設定値（例えば、２℃）以下であれば、補助加熱必要状態であるとし、出湯温度と目標温度との差が前記加熱判別用設定値（例えば、２℃）より大きな不要判別用設定値（例えば、３℃）以上になれば、補助加熱不要状態と判別するようにする形態も考えられるものであり、この形態の場合には、補助加熱必要状態となって、一旦、加熱作動モード運転処理が開始されると、出湯温度と目標温度との差が加熱判別用設定値（例えば、２℃）より大きな不要判別用設定値（例えば、３℃）以上になるまで、加熱作動モード運転処理が継続されるものとなるから、停止モード運転処理と加熱作動モード運転処理とが頻繁に切り換ることを抑制できるものとなる。

前記加熱作動モード運転処理における水混合手段の制御について説明を加えると、補助加熱手段には、その加熱作動における最低加熱量が存在するものであり、出湯温度と目標温度との差が小さいときには、貯湯槽の湯水をそのまま補助加熱手段にて加熱すると、補助加熱手段をその最低加熱量にて作動させても、補助加熱手段にて加熱された湯水の温度が目標温度より高くなることがあり、このような理由により給湯温度が目標温度よりも高くなることを抑制するように水混合手段が制御されることになる。つまり、貯湯槽からの湯水に給水路からの水を混合して補助加熱手段に供給される湯水の温度を目標温度よりも低下させることになるのであり、そして、その給水路からの水の混合量は、一般には、補助加熱手段を最低加熱量にて作動させたときに目標温度の湯水が給湯される量となるように制御されることが多い。
尚、出湯温度と目標温度との差が大きくなって、貯湯槽の湯水をそのまま補助加熱手段にて加熱しても、補助加熱手段にて加熱された湯水の温度が目標温度より高くなることがなくなったとき、つまり、貯湯槽の湯水を補助加熱手段にて目標温度に加熱できるようになったときには、一般には給水路からの水の混合を停止することになるが、給水路からの水を混合させ続けても良い。

特開２００６−０１０１１５号公報

上述の如く、加熱作動モード運転処理が行われているときには、貯湯槽からの湯水に給水路からの水が混合されて補助加熱手段に供給される湯水の温度が目標温度よりも低下される状態となることがあるが、このような状態で加熱作動モード運転処理が実行されているときに、目標温度が低下側に変更設定されて、出湯温度と目標温度との関係が補助加熱不要状態になり、加熱作動モード運転処理を実行する状態から停止モード運転処理が実行される状態に切り換ることがある。このように加熱作動モード運転処理を実行する状態から停止モード運転処理が実行される状態に切り換る場合において、その直後においては、水混合手段と補助加熱手段の間の給湯路部分に位置する湯水は、貯湯槽からの湯水に給水路からの水が混合されたものであり、その湯水の温度が変更設定された目標温度よりも低い場合が生じる虞がある。
このため、加熱作動モード運転処理を実行する状態から停止モード運転処理が実行される状態に切り換ったときに、その直後に、水混合手段と補助加熱手段の間の給湯路部分に位置する低温の湯水が補助加熱手段にて加熱されずに給湯されることに起因して、変更設定された目標温度よりも低い湯水が給湯されて、使用者に不快感を与える虞があり、改善が望まれるものであった。

本発明は、上記実情に鑑みて為されたものであって、その目的は、変更設定された目標温度よりも低い湯水が給湯されることを抑制して、使用者に不快感を与えることを回避できる貯湯式給湯装置を提供する点にある。

本発明の貯湯式給湯装置における第１特徴構成は、
貯湯槽から送出されて給湯路を通流する湯水を加熱する補助加熱手段と、
前記貯湯槽からの出湯温度を検出する出湯温度検出手段と、
前記補助加熱手段と前記貯湯槽との間に位置する給湯路部分に給水路からの水を混合する水混合手段と、
前記給湯路からの出湯状態を検出する出湯検出手段と、
前記出湯検出手段にて出湯が検出されたときには、前記出湯温度検出手段の検出情報に基づいて、前記給湯路から出湯される給湯温度が設定された目標温度になるように、前記補助加熱手段及び前記水混合手段を作動させる制御手段とが設けられ、
前記制御手段が、
前記目標温度と前記出湯温度との関係が前記補助加熱手段の作動を停止させた状態にて前記目標温度の湯水を前記給湯路から出湯できる補助加熱不要状態のときには、前記給湯温度が前記目標温度になるように前記水混合手段を制御し、かつ、前記補助加熱手段を停止させる停止モード運転処理を実行し、且つ、
前記目標温度と前記出湯温度との関係が前記補助加熱手段を作動させる必要がある補助加熱必要状態のときには、前記補助加熱手段を前記目標温度に湯水を加熱するように作動させ、かつ、前記補助加熱手段を加熱作動させることにより前記給湯温度が前記目標温度よりも高くなることを抑制するように前記水混合手段を制御する加熱作動モード運転処理を実行するように構成されたものにおいて、
前記制御手段が、前記加熱作動モード運転処理の実行を開始したときには、前記給湯路からの出湯が連続している間は、前記補助加熱不要状態になっても、その加熱作動モード運転処理を実行するように構成されている点を特徴とする。

すなわち、加熱作動モード運転処理が開始されると、給湯路からの出湯が連続していれば、補助加熱不要状態になっても、加熱作動モード運転処理が継続されることになる。
つまり、給湯中において、目標温度が低下側に変更設定されて、出湯温度と目標温度との関係が補助加熱不要状態になっても、加熱作動モード運転処理が継続される結果、水混合手段と補助加熱手段の間の給湯路部分に位置する低温の湯水が補助加熱手段にて加熱されずに給湯されることを回避して、変更設定された目標温度よりも低い湯水が給湯されることを回避できるものとなる。
ちなみに、加熱不要状態であるものの加熱作動モード運転処理を継続するものであるから、給水路からの水を貯湯槽からの湯水に混合して、補助加熱手段に供給される湯水の温度を低下させることにより、給湯温度が目標温度よりも高くなることを抑制するように水混合手段が制御されることは勿論である。

従って、変更設定された目標温度よりも低い湯水が給湯されることを抑制して、使用者に不快感を与えることを回避できる貯湯式給湯装置を提供するに至った。

本発明の貯湯式給湯装置の第２特徴構成は、第１特徴構成に加えて、
前記制御手段が、前記加熱作動モード運転処理の実行中において前記給湯路からの出湯が停止した場合に、その出湯停止後の設定時間内に前記給湯路からの出湯が開始されたときには、前記補助加熱不要状態になっても、前記加熱作動モード運転処理を実行するように構成されている点を特徴とする。

すなわち、加熱作動モードの運転処理の実行中おいて給湯路からの出湯が停止された場合に、その停止後において設定時間（例えば、３分）内に給湯路からの出湯が開始されたときには、補助加熱不要状態になっても、加熱作動モード運転処理が継続されるものとなる。
つまり、給湯路からの出湯を停止し、その停止中において、目標温度が低下側に変更設定されて、出湯温度と目標温度との関係が補助加熱不要状態になっても、停止後において設定時間内に給湯路からの出湯が開始されたときには、加熱作動モード運転処理が継続される結果、水混合手段と補助加熱手段の間の給湯路部分に位置する低温の湯水が補助加熱手段にて加熱されずに給湯されることを回避して、変更設定された目標温度よりも低い湯水が給湯されることを回避できるものとなる。

そして、出湯される湯水を浴用のために体に浴びる場合や食器の洗浄等のために手指にて接触して使用する場合等、使用者が出湯される湯水を体の部位にて接触させる状態で使用する場合においては、一旦、湯水の使用を停止し、短時間の後に再び湯水を使用するときには、前回の使用時における湯水の温度を湯水に接触している体の部位が記憶しているため、再び湯水を使用するときに、意図していな低温の湯水が出湯されると、使用者は意図していない温度の湯水であると明確に判断して不快感を覚えるものとなるが、上述の如く、出湯の停止中において、変更設定された目標温度よりも低い湯水が給湯されることを回避できるため、使用者が不快感を覚えることを回避することができるものとなる。

従って、第１特徴構成による作用効果に加えて、給湯を停止した後に再び出湯するときにも、変更設定された目標温度よりも低い湯水が給湯されることを抑制して、使用者に不快感を与えることを回避できる貯湯式給湯装置を提供するに至った。

本発明の第３特徴構成は、上記第１又は第２特徴構成に加えて、
前記制御手段が、前記目標温度が低温側に変更されたことにより前記補助加熱不要状態になった場合には、前記加熱作動モード運転処理を実行し、且つ、前記出湯温度が高温側に変化したことにより、前記補助加熱不要状態になった場合には、前記停止モード運転処理を実行するように構成されている点を特徴とする。

すなわち、補助加熱不要状態になっても加熱作動モード運転処理を継続させるにあたって、目標温度が低温側に変更されたことにより補助加熱不要状態になった場合には、変更設定された目標温度よりも低い湯水が給湯されることを抑制するために、加熱作動モード運転処理を実行させるようにするものの、出湯温度が高温側に変化したことにより補助加熱不要状態になった場合には、出湯槽から出湯される湯水に多量の水を混合させることになる無駄や、補助加熱手段を作動させることによる無駄等の無駄なエネルギー消費を抑制するために、加熱作動モード運転処理を継続せずに、停止モード運転処理を行うようにするのである。
つまり、補助加熱不要状態になっても加熱作動モード運転処理を継続させることを、目標温度が低温側に変更されたことにより補助加熱不要状態になった場合に限定して、出湯温度が高温側に変化したことにより補助加熱不要状態になった場合には、停止モード運転処理を行うようにすることにより、変更設定された目標温度よりも低い湯水が給湯されることにより使用者に不快感を与えることを抑制しながらも、無駄なエネルギー消費を抑制するのである。

説明を加えると、目標温度が変更設定されるときとは、使用者にとっては今までの湯水の温度が不適であり、新たな湯水の温度を望むときであるため、給湯される湯水の温度を強く意識するときであるため、このようなときに、給湯される湯水の温度が意図する温度よりも低下すると、使用者に大きな不快感を与える虞があるが、給湯される湯水を継続して使用しているときに、給湯される湯水の温度が低下しても、使用者は給湯される湯水の温度を強く意識していないものであるため、使用者に大きな不快感を与える虞が少ないものである点に鑑みて、目標温度が低温側に変更されたことにより補助加熱不要状態になった場合には、変更設定された目標温度よりも低い湯水が給湯されることを的確に抑制するために、加熱作動モード運転処理を実行させ、そして、出湯温度が高温側に変化したことにより補助加熱不要状態になった場合には、無駄なエネルギー消費を抑制するために、加熱作動モード運転処理を継続せずに、停止モード運転処理を行うようにするのである。

従って、第１又は第２特徴構成による作用効果に加えて、無駄なエネルギー消費を抑制しながら、使用者に不快感を与えることを極力回避できる貯湯式給湯装置を提供するに至った。

本発明の第４特徴構成は、上記第１〜第３特徴構成のいずれかに加えて、
前記制御手段が、前記補助加熱不要状態になっても、前記加熱作動モード運転処理を実行する場合には、前記補助加熱手段を最低加熱量よりも大きな設定加熱量にて作動させることにより前記給湯温度が前記目標温度になるように前記水混合手段を制御するように構成されている点を特徴とする。

すなわち、補助加熱不要状態になっても、加熱作動モード運転処理が実行される場合には、最低加熱量よりも大きな設定加熱量にて作動させることにより給湯温度が目標温度になるようにする湯水が補助加熱手段に供給されることになるため、出湯温度の変化により、補助加熱手段にて供給される湯水の温度が変化しても、補助加熱手段から目標温度の湯水が出湯されるものとなる結果、目標温度の湯水を給湯できるものとなるのである。
つまり、貯湯槽からの出湯温度は、例えば、貯湯槽内に温度成層を形成するように貯湯する場合においてその貯湯されている湯水の温度成層の乱れにより変化したり、出湯温度検出手段の検出誤差により変化する等、種々の要因により変化するものであり、そして、水混合手段の制御には遅れ時間が伴うものである。このため、目標温度が低温側に変更されたことにより補助加熱不要状態になっても、加熱作動モード運転処理が実行される場合において、最低加熱量にて作動させることにより給湯温度が目標温度になるようにする湯水を補助加熱手段に供給するようにすると、出湯温度の変化により、補助加熱手段にて供給される湯水の温度が最低加熱量にては目標温度よりも高温になる温度となる虞があり、その結果、補助加熱手段から出湯されて給湯される給湯温度が、目標温度が低温側に変更されたのにも拘わらず高温となり、使用者に不快感を与えるものとなるが、このように使用者に不快感を与えることを回避できるのである。

したがって、第１〜第３特徴構成のいずれかによる作用効果に加えて、出湯温度が変化しても目標温度を適切に給湯できるようにして、使用者に不快感を与えることを極力回避できる貯湯式給湯装置を提供するに至った。

本発明の第５特徴構成は、上記第１〜第４特徴構成のいずれかに加えて、
前記制御手段が、前記補助加熱不要状態になっても、前記加熱作動モード運転処理を実行する場合において、前記補助加熱手段を最低加熱量にて作動させても前記給湯温度が前記目標温度よりも高くなると判断したときには、前記停止モード運転処理を実行するように構成されている点を特徴とする。

すなわち、補助加熱不要状態になっても、加熱作動モード運転処理を実行する場合において、補助加熱手段を最低加熱量にて作動させても給湯温度が前記目標温度よりも高くなるときには、停止モード運転処理が実行されることになる。
つまり、補助加熱不要状態になっても、加熱作動モード運転処理を実行する場合において、貯湯槽から出湯される湯水の温度が上昇されることや、給水路から給水される水の温度が上昇することに起因して、水混合手段を制御して得られる湯水の温度が、補助加熱手段を最低加熱量にて作動させても給湯温度が前記目標温度よりも高くなる状態となる温度になる虞があるが、このような場合には、加熱作動モード運転処理が停止されて、停止モード運転処理が実行されることにより、目標温度よりも高温の湯水が給湯されることが回避されることになる。

したがって、第１〜第４特徴構成のいずれかによる作用効果に加えて、補助加熱不要状態になっても、加熱作動モード運転処理を実行する場合において、貯湯槽から出湯される湯水の温度が上昇されることや、給水路から給水される水の温度が上昇することがあっても、目標温度よりも高温の湯水が給湯されることを回避できる貯湯式給湯装置を提供するに至った。

本発明の第６特徴構成は、上記第１〜第５特徴構成のいずれかに加えて、
前記制御手段が、前記加熱作動モード運転処理において、前記補助加熱手段を最低加熱量よりも大きな設定加熱量にて作動させることにより前記給湯温度が前記目標温度になるように前記水混合手段を制御するように構成されている点を特徴とする。

すなわち、加熱作動モード運転処理を実行する場合には、最低加熱量よりも大きな設定加熱量にて作動させることにより給湯温度が目標温度になるようにする湯水が補助加熱手段に供給されることになるため、出湯温度の変化により、補助加熱手段にて供給される湯水の温度が変化しても、補助加熱手段から目標温度の湯水が出湯されるものとなる結果、目標温度の湯水を給湯できるものとなるのである。
つまり、貯湯槽からの出湯温度は、貯湯槽内に貯湯されている湯水の乱れや出湯温度検出手段の検出誤差等の種々の要因により、変化するものであり、そして、水混合手段の制御には遅れ時間を伴うものである。このため、加熱作動モード運転処理が実行される場合において、最低加熱量にて作動させることにより給湯温度が目標温度になるようにする湯水を補助加熱手段に供給するようにすると、出湯温度の変化により、補助加熱手段にて供給される湯水の温度が最低加熱量にては目標温度よりも高温になる温度となる虞があり、その結果、湯水が供給されると、補助加熱手段から出湯されて給湯される給湯温度が、目標温度よりも高温となり、使用者に不快感を与えるものとなるが、このように使用者に不快感を与えることを回避できるのである。

したがって、第１〜第５特徴構成のいずれかによる作用効果に加えて、出湯温度が変化しても目標温度を適切に給湯できるようにして、使用者に不快感を与えることを極力回避できる貯湯式給湯装置を提供するに至った。

〔第１実施形態〕
以下、本発明の第１実施形態を図面に基づいて説明する。尚、この第１実施形態は、第１〜第５特徴構成、及び、第１４特徴構成に対応する。
図１に示すように、貯湯槽１からの湯水が給湯路２を通して給湯栓等の湯水消費箇所３に給湯される貯湯式給湯装置が設けられている。
そして、貯湯槽１から送出されて給湯路２を通流する湯水を加熱する補助加熱手段Ａ、及び、その補助加熱手段Ａと前記貯湯槽との間に位置する給湯路部分に給水路４からの水を混合する水混合手段Ｂが設けられて、後述の如く、給湯路２から出湯される給湯温度が設定された目標温度Ｍに調整されるように構成されている。尚、給水路４は、一般には、水道水を供給するように構成されることになる。

前記貯湯槽１には、ガスエンジン５を備えた発電装置Ｇにて発生する排熱を回収した湯水が貯留されるように構成されている。つまり、ガスエンジン５の冷却水ジャケット５Ａと接続される冷却水循環路６を通して冷却水が通流される液々熱交換式の冷却水熱交換器７、及び、冷却水循環ポンプ８が設けられて、ガスエンジン５の排熱が冷却水熱交換器７に供給されるように構成されている。貯湯槽１の底部と上部とに接続され且つ湯水循環ポンプ９を備える湯水循環路１０を通して、貯湯槽１の湯水が冷却水熱交換器７を通して循環されることにより、ガスエンジン５の排熱にて加熱された湯水が、温度成層を形成する状態で貯湯されるように構成されている。
そして、貯湯槽１の底部には、前記給水路４が接続されており、給水路４の水道圧にて貯湯槽１の湯水が給湯路２に供給されるように構成されている。

図２に示すように、貯湯槽１に湯水を貯湯する貯湯運転及び水混合手段Ｂの作動を制御する貯湯制御手段Ｄが設けられている。貯湯制御手段Ｄは、マイクロコンピュータを用いて構成されるものであって、リモコンＲにて指令された運転時間帯において貯湯運転すべく、発電装置Ｇに運転指令を指令し、冷却水循環ポンプ８、及び、湯水循環ポンプ９を作動させて貯湯槽１に貯湯する貯湯運転制御を実行することになる。
また、貯湯制御手段Ｄは、リモコンＲにて指令された値に基づいて定める目標温度Ｍや、加熱作動の必要を示す加熱指令及び加熱作動の停止を示す停止指令を補助加熱手段Ａに指令し、さらに、水混合手段Ｂの作動を制御する湯水温度調整処理を実行することになり、詳細は後述の通りである。
尚、貯湯運転制御を実行する運転時間帯は、上述の如くリモコンＲにて指令するに代えて、電気負荷や給湯負荷の時系列的な実績データを管理して、その時系列的な実績データに基づいて予測負荷データを求め、その予測負荷データに基づいて、省エネ等の運転メリットの高い時間帯を求めて、その時間帯を運転時間帯とする形態で実施しても良い。

補助加熱手段Ａは、周知の瞬間湯沸器を用いて構成されるものであり、その詳細な説明は省略して簡単に説明すると、図１に示すように、湯水が通流する給湯加熱用熱交換器１１、その給湯加熱用熱交換器１１を加熱する加熱用バーナ１２、その加熱用バーナ１２へのガス燃料の供給量を調整するガス燃料調整弁１３、加熱用バーナ１２へのガス燃料供給路１４を開閉して、加熱用バーナ１２へのガス燃料供給を断続するガス開閉弁１５、湯水の通水量を検出する通水量検出センサ１６、給湯加熱用熱交換器１１に流入する湯水の温度を検出する入水温センサ１７、給湯加熱用熱交換器１１から出湯される湯水の温度を検出する出湯温センサ１８、及び、例示はしないが、点火用のイグナイタ、着火検出用熱電対等を備え、そして、図２に示すように、マイクロコンピュータを用いて構成される加熱制御手段１９が、貯湯制御手段Ｄから指令された目標温度Ｍに通流する湯水を加熱するように、加熱用バーナ１２の燃焼を制御する燃焼制御を行うように構成されている。

加熱制御手段１９は、前述の如く、貯湯制御手段Ｄから加熱作動の必要を示す加熱指令が指令されると、燃焼制御を実行し、貯湯制御手段Ｄから加熱作動の停止を示す停止指令が指令されると、燃焼制御を実行しないことになる。
加熱制御手段１９が実行する燃焼制御について説明すると、通水量検出センサ１６にて検出される通水量が点火用通水量を超えると、点火用のガス燃料量を供給した状態で加熱用バーナ１２の燃焼を開始し、通水量が点火用通水量以下になると、加熱用バーナ１２の燃焼を停止することになる。
加熱用バーナ１２の燃焼を開始したのちは、通水量検出センサ１６にて検出される通水量、入水温センサ１７にて検出される湯水の温度、及び、目標温度Ｍに基づく、いわゆるフィードフォワード制御と、出湯温センサ１８にて検出される湯水の温度及び目標温度Ｍに基づく、いわゆるフィードバック制御とにより、加熱用バーナ１２の目標燃焼量を求めて、その求めた目標燃焼量にて燃焼させるように、加熱用バーナ１２に供給するガス燃料量を制御することになる。
そして、目標燃焼量を定めるにあたって、求めた目標燃焼量が、補助加熱手段Ａの最低加熱量に対応する最低燃焼量よりも小さいときには、最低燃焼量を目標燃焼量に定めることになる。

水混合手段Ｂは、図１に示すように、給湯路２を通流する湯水量を調整する給湯路側調整弁２０と、給水路４を通流する水量を調整する給水路側調整弁２１とからなり、図３に示すように、貯湯制御手段Ｄが、給湯路側調整弁２０の開度を全開にする状態で給水路側調整弁２１の開度を全閉から全開に調整し、引き続き、給水路側調整弁２１の開度を全開にする状態で給湯路側調整弁２０の開度を全開から全閉にする形態で、給湯路２を通流する湯水量と給水路４を通流する水量との比率を調整するように構成されている。

貯湯制御手段Ｄは、貯湯槽1からの出湯温度Ｎを検出する出湯温度検出手段としての、貯湯槽１の上部温度を検出する上部温度センサ２２の検出情報、給湯路２からの出湯状態を検出する出湯検出手段としての、給湯路２の通水量Ｗを検出する水量センサ２３の検出情報に基づいて、水量センサ２３にて設定通水量以上の通水状態であること、つまり、出湯が検出されたときには、上部温度センサ２２の検出情報に基づいて、給湯路２から出湯される給湯温度が設定された目標温度Ｍになるように、補助加熱手段Ａ及び水混合手段Ｂを作動させることになる。

説明を加えると、貯湯制御手段Ｄは、目標温度Ｍと出湯温度Ｎとの関係が補助加熱手段Ａの作動を停止させた状態にて目標温度Ｍの湯水を給湯路２から出湯できる補助加熱不要状態のときには、給湯温度が目標温度Ｍになるように水混合手段Ｂを制御し、かつ、停止指令を補助加熱手段Ａに指令して補助加熱手段Ａを停止させる停止モード運転処理を実行することになる。
また、貯湯制御手段Ｄは、目標温度Ｍと出湯温度Ｎとの関係が補助加熱手段Ａを作動させる必要がある補助加熱必要状態のときには、加熱指令を補助加熱手段Ａに指令して補助加熱手段Ａを目標温度Ｍに湯水を加熱するように作動させ、かつ、補助加熱手段Ａを加熱作動させることにより給湯温度が目標温度Ｍよりも高くなることを抑制するように水混合手段を制御する加熱作動モード運転処理を実行することになる。
そして、貯湯制御手段Ｄは、図４に示すように、出湯温度Ｎと目標温度Ｍとの差Ｓが加熱判別用設定値Ｋ（例えば、２℃）以下になると前記補助加熱必要状態であると判別し、出湯温度Ｎと目標温度Ｍとの差Ｓが加熱判別用設定値Ｋよりも大きな不要判別用設定値Ｊ（例えば、３℃）以上になると前記補助加熱不要状態であると判別するように構成されている。

さらに、貯湯制御手段Ｄは、加熱作動モード運転処理の実行を開始したときには、給湯路２からの出湯が連続している間は、補助加熱不要状態になっても、その加熱作動モード運転処理を実行するように構成され、加熱作動モード運転処理の実行中において給湯路２からの出湯が停止した場合に、その出湯停止後の設定時間（例えば、３分）内に給湯路２からの出湯が開始されたときには、補助加熱不要状態になっても、加熱作動モード運転処理を実行するように構成されている。
そして、貯湯制御手段Ｄは、目標温度Ｍが低温側に変更されたことにより補助加熱不要状態になった場合には、加熱作動モード運転処理を実行し、且つ、出湯温度Ｎが高温側に変化したことにより、補助加熱不要状態になった場合には、前記停止モード運転処理を実行するように構成されている。

また、貯湯制御手段Ｄは、補助加熱不要状態になっても、加熱作動モード運転処理を実行する場合において、補助加熱手段Ａを最低加熱量にて作動させても給湯温度が目標温度Ｍよりも高くなると判断したときには、停止モード運転処理を実行するように構成されている
説明を加えると、給水路４には給水される水の温度を検出する水温検出センサ２５が設けられている。
そして、その水温検出センサ２５にて検出される水の温度、上部温度センサ２２にて検出される出湯温度Ｎ、水量検出センサ２３にて検出される通水量Ｗ、目標温度Ｍ、及び、最低加熱量に基づいて、補助加熱手段Ａを最低加熱量にて作動させても給湯温度が目標温度Ｍよりも高くなるか否かを判別することになる。
すなわち、補助加熱手段Ａを最低加熱量にて作動させたときに給湯温度が目標温度Ｍになるようにするために、水混合手段Ｂにて湯水を混合して得る目標混合温度Ｌを求め、水混合手段Ｂを最も低温側の調整状態にしたときに得られる湯水の混合温度Ｖが、目標混合温度Ｌよりも高ければ、補助加熱手段Ａを最低加熱量にて作動させても給湯温度が目標温度Ｍよりも高くなると判断することになる。
つまり、目標混合温度Ｌ＝目標温度Ｍ−（最低加熱量／通水量Ｗ）の関係であり、水混合手段Ｂを最も低温側の調整状態にしたときに得られる湯水の混合温度Ｖが、目標混合温度Ｌよりも高くなると、補助加熱手段Ａを最低加熱量にて作動させても給湯温度が目標温度Ｍよりも高くなると判断することになるのである。
ちなみに、本実施形態においては、水混合手段Ｂの最も低温側の調整状態は、給水路側調整弁２１の開度を全開とし、且つ、給湯路側調整弁２０の開度を全閉とする状態に対応するものであるから、水温検出センサ２５にて検出される水の温度が、水混合手段Ｂを最も低温側の調整状態にしたときに得られる湯水の混合温度Ｖに相当することになる。

加えて、貯湯制御手段Ｄは、目標温度Ｍが低温側に変更されたことにより補助加熱不要状態になっても、加熱作動モード運転処理を実行する場合には、補助加熱手段Ａを最低加熱量よりも大きな設定加熱量Ｈにて作動させることにより給湯温度が目標温度Ｍになるようにすべく水混合手段Ｂを制御するように構成されている。
そして、貯湯制御手段Ｄは、上述の如く、目標温度Ｍが低温側に変更されたことにより補助加熱不要状態になっても加熱作動モード運転処理を実行する場合に限らず、加熱作動モード運転処理においては、常に、補助加熱手段Ａを最低加熱量よりも大きな設定加熱量Ｈにて作動させることにより給湯温度が目標温度Ｍになるように水混合手段Ｂを制御するように構成されている。

貯湯制御手段Ｄが実行する湯水温度調整処理に説明を加えると、図１に示すように、給湯路２の水混合箇所の直後には、混合後の湯水の温度を検出する混合温度検出センサ２４が設けられている。
そして、停止モード運転処理においては、混合温度検出センサ２４にて検出される混合温度Ｖが目標温度Ｍになるように、貯湯制御手段Ｄが水混合手段Ｂを制御する。
また、加熱作動モード運転処理においては、補助加熱手段Ａを最低加熱量よりも大きな設定加熱量Ｈにて作動させることにより給湯温度が目標温度Ｍになる目標混合温度Ｌを、水量センサ２３にて検出される通水量Ｗ、目標温度Ｍ、及び、設定加熱量Ｈに基づいて求めて、混合温度検出センサ２４にて検出される混合温度Ｖが目標混合温度Ｌになるように、貯湯制御手段Ｄが水混合手段Ｂを制御することになる。
ちなみに、目標混合温度Ｌ＝目標温度Ｍ−（設定加熱量Ｈ／通水量Ｗ）の関係であるから、この関係式に基づいて、目標混合温度Ｌが求められることになる。

次に、貯湯制御手段Ｄの制御内容を、図５のフローチャートを参照して説明する。
まず、出湯開始であるか、つまり、水量センサ２３にて検出されるＷが設定通水量以上であるか否かが判別される（＃１）。出湯開始である場合には、前回の停止から設定時間以内かつまり３分以内であるか否かが判別され（＃２）、前回の停止から３分以内の場合には、前回は加熱作動モードであるか否かが判別される（＃３）。
前回が加熱作動モードである場合には、出湯温度Ｎと目標温度Ｍとの差Ｓが、不要判別用設定値Ｊ以上であるか否かが判別され（＃４）、差Ｓが不要判別用設定値Ｊ以上である場合には、目標温度Ｍが低下された場合であるか否かが判別される（＃５）。そして、差Ｓが不要判別用設定値Ｊ以上で無い場合や、差Ｓが不要判別用設定値Ｊ以上であっても、目標温度Ｍが低下された場合には、加熱作動モード運転処理が実行される（＃６）。
次に、補助加熱手段Ａを最低加熱量にて作動させても給湯温度が目標温度Ｍよりも高温となる状態であるか否かが判別され（＃７）、高温でない場合には、出湯中であるか、つまり、水量センサ２３にて検出されるＷが設定通水量以上であるか否かが判別され（＃１）、出湯中である場合には、＃4の処理に戻り、出湯中で無い場合には、水混合手段Ｂの作動を停止し、補助加熱手段Ａの作動を停止させる等の停止処理を実行する（＃９）。

そして、＃２にて前回の停止から設定時間以内で無いと判別した場合や、＃３にて前回は加熱作動モードで無いと判別した場合には、出湯温度Ｎと目標温度Ｍとの差Ｓが、加熱判別用設定値Ｋ以下であるか否かが判別され（＃１０）、差Ｓが加熱判別用設定値Ｋ以下の場合には、＃６の加熱作動モード運転処理を実行することになり、差Ｓが加熱判別用設定値Ｋよりも大きい場合には、停止モード運転処理を実行する（＃１１）。
次に、出湯中であるか、つまり、水量センサ２３にて検出される通水量Ｗが設定通水量以上であるか否かが判別され（＃１２）、出湯中である場合には、＃１０の処理に戻り、出湯中で無い場合には、＃９の停止処理を実行する。

また、＃５にて目標温度の低下でないことが判別された場合や、＃７にて高温の出湯であることが判別された場合には、＃１１の停止モード運転処理を実行することになる。

〔別実施形態〕
以下、上記実施形態の各部を変更する別実施形態について説明する。

上記第１実施形態では、貯湯制御手段Ｄが、補助加熱手段Ａの加熱制御手段１９に対して、加熱指令及び停止指令を指令するように構成して、補助加熱手段Ａと水混合手段Ｂとを制御する制御手段が、貯湯制御手段Ｄを主要部として、その貯湯制御手段Ｄと加熱制御手段１９とから構成される場合を例示したが、貯湯制御手段Ｄが、補助加熱手段Ａの作動を制御する構成としても良い。

上記第１実施形態では、出湯温度検出手段として、貯湯槽１の上部温度を検出する上部温度センサ２２を例示したが、給湯路２における貯湯槽１に接続される部分を通流する湯水の温度を検出する温度センサを設けても良い。

上記第１実施形態では、出湯検出手段として、給湯路２の通水量を検出する水量センサ２３を例示したが、給水路４の通水量を検出するようにしても良く、また、通水量を検出するセンサに代えて、設定量以上の通水量であるか否かを検出する通水スイッチを設けても良い。

上記第１実施形態では、加熱作動モード運転処理を行う場合には、補助加熱手段Ａを最低加熱量よりも大きな設定加熱量Ｈにて作動させることにより給湯温度が目標温度Ｍになるように水混合手段Ｂを制御する場合を例示したが、補助加熱手段Ａを最低加熱量にて作動させることにより給湯温度が目標温度Ｍになるように水混合手段Ｂを制御する形態で実施しても良い。

上記第１実施形態では、水混合手段Ｂを、給湯路側調整弁２０と給水路側調整弁２１との２つの弁から構成する場合を例示したが、一つの弁体にて給湯路側の開度と給水路側の開度とを調整する形態の一つの弁にて構成しても良い。

上記第１実施形態では、加熱作動モード運転処理の実行中において給湯路２からの出湯が停止した場合に、その出湯停止後の設定時間内に給湯路２からの出湯が開始されたときには、補助加熱不要状態になっても、加熱作動モード運転処理を実行するにしたが、給湯路２からの出湯が停止したのちにおいて、補助加熱不要状態になれば、停止運転モード運転処理を実行するように構成しても良い。

上記第１実施形態では、目標温度Ｍが低温側に変更されたことにより補助加熱不要状態になった場合には、加熱作動モード運転処理を実行し、且つ、出湯温度が高温側に変化したことにより、補助加熱不要状態になった場合には、前記停止モード運転処理を実行するように構成したが、出湯温度が高温側に変化したことにより、補助加熱不要状態になった場合にも、加熱作動モード運転処理を実行するように構成しても良い。
また、上記第１実施形態では、前記目標温度Ｍが低温側に変更されたことにより補助加熱不要状態になっても、加熱作動モード運転処理を実行する場合には、補助加熱手段Ａを最低加熱量よりも大きな設定加熱量Ｈにて作動させることにより給湯温度が目標温度Ｍになるように水混合手段Ｂを制御するように構成したが、補助加熱手段Ａを最低加熱量にて作動させることにより給湯温度が目標温度Ｍになるように水混合手段Ｂを制御するように構成しても良い。

上記第１実施形態では、出湯温度Ｎと目標温度Ｍとの差Ｓが加熱判別用設定値Ｋ以下になると補助加熱必要状態であると判別し、出湯温度Ｎと目標温度Ｍとの差が加熱判別用設定値Ｋよりも大きな不要判別用設定値Ｊ以上になると補助加熱不要状態であると判別するように構成したが、一つの判別値を設定して、出湯温度Ｎと目標温度Ｍとの差Ｓがその判別値以下になると補助加熱必要状態であると判別し、差Ｓが判別値よりも大きくなると補助加熱不要状態であると判別する形態で実施しても良い。

貯湯槽１に貯湯する湯水を加熱する手段としては、ガスエンジン５を備えた発電装置Ｇに代えて、燃焼式の熱源、ヒートポンプ、電気式のヒータ、燃料電池等の種々のものを用いることができる。

貯湯式給湯装置の概略構成図制御構成を示すブロック図水混合手段の開度調整を示す図第1実施形態における出湯温度と目標温度との差による加熱指令と停止指令との関係を示す図第１実施形態における制御内容を示すフローチャート

符号の説明

１貯湯槽
２給湯路
４給水路
２２出湯温度検出手段
２３出湯検出手段
Ａ補助加熱手段
Ｂ水混合手段
Ｄ制御手段
Ｈ設定加熱量
Ｍ目標温度
Ｎ出湯温度

Claims

貯湯槽から送出されて給湯路を通流する湯水を加熱する補助加熱手段と、
前記貯湯槽からの出湯温度を検出する出湯温度検出手段と、
前記補助加熱手段と前記貯湯槽との間に位置する給湯路部分に給水路からの水を混合する水混合手段と、
前記給湯路からの出湯状態を検出する出湯検出手段と、
前記出湯検出手段にて出湯が検出されたときには、前記出湯温度検出手段の検出情報に基づいて、前記給湯路から出湯される給湯温度が設定された目標温度になるように、前記補助加熱手段及び前記水混合手段を作動させる制御手段とが設けられ、
前記制御手段が、
前記目標温度と前記出湯温度との関係が前記補助加熱手段の作動を停止させた状態にて前記目標温度の湯水を前記給湯路から出湯できる補助加熱不要状態のときには、前記給湯温度が前記目標温度になるように前記水混合手段を制御し、かつ、前記補助加熱手段を停止させる停止モード運転処理を実行し、且つ、
前記目標温度と前記出湯温度との関係が前記補助加熱手段を作動させる必要がある補助加熱必要状態のときには、前記補助加熱手段を前記目標温度に湯水を加熱するように作動させ、かつ、前記補助加熱手段を加熱作動させることにより前記給湯温度が前記目標温度よりも高くなることを抑制するように前記水混合手段を制御する加熱作動モード運転処理を実行するように構成された貯湯式給湯装置であって、
前記制御手段が、前記加熱作動モード運転処理の実行を開始したときには、前記給湯路からの出湯が連続している間は、前記補助加熱不要状態になっても、その加熱作動モード運転処理を実行するように構成されている貯湯式給湯装置。
前記制御手段が、前記加熱作動モード運転処理の実行中において前記給湯路からの出湯が停止した場合に、その出湯停止後の設定時間内に前記給湯路からの出湯が開始されたときには、前記補助加熱不要状態になっても、前記加熱作動モード運転処理を実行するように構成されている請求項１記載の貯湯式給湯装置。
前記制御手段が、前記目標温度が低温側に変更されたことにより前記補助加熱不要状態になった場合には、前記加熱作動モード運転処理を実行し、且つ、前記出湯温度が高温側に変化したことにより、前記補助加熱不要状態になった場合には、前記停止モード運転処理を実行するように構成されている請求項１又は２記載の貯湯式給湯装置。
前記制御手段が、前記補助加熱不要状態になっても、前記加熱作動モード運転処理を実行する場合には、前記補助加熱手段を最低加熱量よりも大きな設定加熱量にて作動させることにより前記給湯温度が前記目標温度になるように前記水混合手段を制御するように構成されている請求項１〜３のいずれか１項に記載の貯湯式給湯装置。
前記制御手段が、前記補助加熱不要状態になっても、前記加熱作動モード運転処理を実行する場合において、前記補助加熱手段を最低加熱量にて作動させても前記給湯温度が前記目標温度よりも高くなると判断したときには、前記停止モード運転処理を実行するように構成されている請求項１〜４のいずれか１項に記載の貯湯式給湯装置。
前記制御手段が、前記加熱作動モード運転処理において、前記補助加熱手段を最低加熱量よりも大きな設定加熱量にて作動させることにより前記給湯温度が前記目標温度になるように前記水混合手段を制御するように構成されている請求項１〜５のいずれか１項に記載の貯湯式給湯装置。