JP6393240B2 - 給湯システム - Google Patents

Description

本発明は、例えば２世帯住宅や集合住宅等の複数の世帯に給湯する給湯システムに関する。

例えば２世帯住宅において、コージェネレーションシステム等のエネルギー効率の比較的高い貯湯式給湯システムを導入する場合は、当該貯湯式給湯システムを両世帯に導入するか、一方の世帯に前記貯湯式給湯システムを導入して他方の世帯には貯湯装置を有さない給湯システムを導入することが一般的である。しかし、前記貯湯式給湯システムを両世帯に導入する場合は、設備コストが高額となってしまうので、あまり好ましくない。また一方の世帯に前記貯湯式給湯システムを導入して他方の世帯に貯湯装置を有さない給湯システムを導入する場合は、他方の世帯ではエネルギー効率の低い給湯装置を利用しなければならない。

そこで、特許文献１には、第１世帯と第２世帯用の第１給湯ユニットと、第２世帯用の第２給湯ユニットと、を有する給湯システムが開示されている。第１給湯ユニットは、コージェネレーションシステムである加熱装置と、貯湯装置と、にて構成され、貯湯装置は温水を貯湯する貯湯装置とバックアップボイラを有している。第２給湯ユニットは、前記貯湯装置からの温水と給水とを混合する流量調整機構を有し、当該流量調整機構から吐出された温水を加熱する。そして第１給湯ユニットからは第１世帯の浴槽や第１世帯の給湯負荷へと給湯し、第２給湯ユニットからは第２世帯の浴槽や第２世帯の給湯負荷へと給湯している。この構成により、エネルギー効率の高いコージェネレーションシステムを第１世帯と第２世帯で共有し、エネルギー効率とコストのバランスの良い給湯システムを構成している。

特開２０１３−２２４７６９号公報

特許文献１に記載された給湯システムは、貯湯装置からの温水を第２給湯ユニットへ供給する経路に設けられた流量調整機構が電子制御式でないので、必ず温水と給水とを混合して貯湯装置からの温水の温度を低くした後、第２給湯ユニットで設定温度まで加熱している。流量調整機構が電子制御式でないので、仮に貯湯装置からの温水が設定温度以上の温度であった場合であっても第２給湯ユニットでは温水の温度を下げることができないためである。従って、貯湯装置からの温水が設定温度以上の温度であって、第２給湯ユニットで加熱する必要がない場合であっても、一旦、流量調整機構にて温水の温度を下げた後、第２給湯ユニットで加熱しているので、エネルギー効率を低下させている。

本発明は、このような点に鑑みて創案されたものであり、第１世帯と第２世帯へ給湯する給湯システムにおいて、コストの上昇をより抑制しつつエネルギー効率を更に向上させることができる給湯システムを提供することを課題とする。

上記課題を解決するため、本発明に係る給湯システムは次の手段をとる。まず、本発明の第１の発明は、第１世帯の第１浴槽及び前記第１浴槽を除く前記第１世帯の第１給湯負荷への給湯と、第２世帯の第２浴槽及び前記第２浴槽を除く前記第２世帯の第２給湯負荷への給湯と、を行う給湯システムであって、主加熱手段と、主給湯手段と、補助給湯手段と、第１設定手段と、第２設定手段と、を有し、前記主給湯手段は、貯湯タンクと第１補助加熱手段と主混合手段と第１制御手段と、を有し、前記補助給湯手段は、第２補助加熱手段と補助混合手段と第２制御手段と、を有している。前記貯湯タンクは、温水を蓄えており、前記主加熱手段は、給水配管からの給水あるいは前記貯湯タンクからの温水を加熱し、加熱した温水を前記貯湯タンクに蓄え、前記第１補助加熱手段は、前記貯湯タンクから温水が供給され、供給された温水を前記主混合手段に向けて吐出し、供給された温水の温度が不足している場合には供給された温水を加熱して吐出し、供給された温水の温度が不足していない場合には供給された温水を加熱することなく吐出し、前記主混合手段は、前記第１補助加熱手段から吐出された温水と前記給水とを混合し、混合した主混合温水を、前記第１浴槽に接続された第１浴槽配管と、前記第１給湯負荷に接続された第１給湯配管と、に吐出し、前記第１制御手段は、前記第１世帯に設けられた前記第１設定手段と通信可能であり、前記第１設定手段から受信した第１情報に基づいて、前記主加熱手段と前記第１補助加熱手段の動作の指示または動作の制御を行い、前記主混合手段の第１混合割合を調節する。前記第１給湯配管には、前記補助混合手段に接続された給湯分岐配管が接続されており、前記補助混合手段は、前記給湯分岐配管からの温水と前記給水とを混合し、混合した補助混合温水を、前記第２補助加熱手段に吐出し、前記第２補助加熱手段は、前記補助混合手段からの前記補助混合温水が供給され、供給された前記補助混合温水を、前記第２浴槽に接続された第２浴槽配管と、前記第２給湯負荷に接続された第２給湯配管と、に吐出し、供給された前記補助混合温水の温度が不足している場合には供給された前記補助混合温水を加熱して吐出し、供給された前記補助混合温水の温度が不足していない場合には供給された前記補助混合温水を加熱することなく吐出し、前記第２制御手段は、前記第２世帯に設けられた前記第２設定手段と通信可能であり、前記第２設定手段から受信した第２情報に基づいて、前記第２補助加熱手段の動作の制御を行い、前記補助混合手段の第２混合割合を調節する。

この第１の発明では、第１世帯の第１浴槽及び第１世帯の第１給湯負荷へは主給湯手段から給湯し、第２世帯の第２浴槽及び第２世帯の第２給湯負荷へは、主給湯手段と給湯分岐配管を経由させて補助給湯手段から給湯する。そして主給湯手段は、貯湯タンクと主加熱手段（例えばコージェネレーションシステム）を有している。また貯湯タンクからの温水を補助給湯手段に供給する給湯分岐配管には補助混合手段が設けられており、補助混合手段は、第２設定手段からの第２情報に基づいて第２制御手段によって第２混合割合が調節される。すなわち補助混合手段を、第２制御手段からの制御による電子制御式の混合手段としている。この構成を有することで、貯湯タンクからの温水が設定温度以上の温度であって、第２補助加熱手段で加熱する必要がない場合、第２制御手段からの混合割合の調節だけでよく、第２補助加熱手段での加熱を必要としない。従って、コストの上昇をより抑制しつつエネルギー効率を更に向上させることができる。

次に、本発明の第２の発明は、上記第１の発明に係る給湯システムであって、前記補助混合手段は、前記給湯分岐配管からの温水と前記給水との混合割合を調節する湯水混合電動弁と、前記給湯分岐配管からの温水の温度を検出する給湯温度検出手段と、前記給水の温度を検出する給水温度検出手段と、吐出した補助混合温水の温度を検出する混合温度検出手段と、前記第２制御手段と通信可能な第３制御手段と、を備えている。前記第３制御手段は、前記第２制御手段を介して前記第２設定手段から受信した前記第２情報に含まれている設定温度情報に基づいた温度と、前記給湯温度検出手段を用いて検出した前記給湯分岐配管からの温水の温度と、前記給水温度検出手段を用いて検出した前記給水の温度と、前記混合温度検出手段を用いて検出した前記補助混合温水の温度と、に基づいて、前記湯水混合電動弁を制御することで前記第２混合割合を調節する。

この第２の発明によれば、電子制御式の補助混合手段を、より具体的に実現することができる。

次に、本発明の第３の発明は、上記第２の発明に係る給湯システムであって、前記補助混合手段は、前記給湯分岐配管を開口状態または閉鎖状態のいずれかに切り替える遮断弁を有しており、前記第３制御手段は、前記混合温度検出手段を用いて検出した温度が、前記第２制御手段を介して受信した前記第２情報に含まれている前記設定温度情報に基づいた温度よりも高くなった場合、前記遮断弁を閉鎖状態となるように制御する。

この第３の発明によれば、補助混合手段に何らかの異常が発生して設定温度以上の温水が第２浴槽や第２給湯負荷に供給されてしまうことを未然に防止することができる。

次に、本発明の第４の発明は、上記第１の発明〜第３の発明のいずれか１つに係る給湯システムであって、前記第１制御手段は、前記第１設定手段から受信した前記第１情報に含まれている湯張り指示情報に基づいて前記第１浴槽配管を経由させて前記第１浴槽に湯張りを行っている際に、前記第１給湯負荷の給湯あるいは前記第２浴槽の湯張りあるいは前記第２給湯負荷の給湯の少なくとも１つが発生した場合、前記第１浴槽配管への温水の供給量の一時的な減量あるいは一時的な停止を行う。

この第４の発明によれば、比較的長時間を有する第１浴槽の湯張りを行っている際に、第１浴槽の湯張りよりも優先するべき第１給湯負荷の給湯や、第１浴槽の湯張りよりも優先するべき第２給湯負荷の給湯（または第２浴槽への湯張り）が発生した場合、第１給湯負荷や第２給湯負荷へと、優先的に主給湯手段からの温水を供給する。これにより、第１世帯の利用者や第２世帯の利用者が、給湯能力の不足を感じることを低減できる。

次に、本発明の第５の発明は、上記第１の発明〜第４の発明のいずれか１つに係る給湯システムであって、前記第１浴槽と前記第１給湯負荷と前記第２浴槽と前記第２給湯負荷は、単数階または複数階を有する建築物に設置されており、前記第１浴槽及び前記第１給湯負荷が設置されている第１設置階は、前記第２浴槽及び前記第２給湯負荷が設置されている第２設置階に対して、同階または上階である。

主給湯手段と補助給湯手段との双方を経由して給湯される第２世帯の第２浴槽と第２給湯負荷の給湯の水圧は、第１世帯の第１浴槽と第１給湯負荷の給湯の水圧よりも低くなることを避けられない。そこで第５の発明では、第１浴槽と第１給湯負荷の第１設置階を、第２浴槽と第２給湯負荷の第２設置階に対して、同階または上階とすることで、第２浴槽と第２給湯負荷への給湯の水圧が低下することを抑制することができる。

次に、本発明の第６の発明は、上記第１の発明〜第５の発明のいずれか１つに係る給湯システムであって、前記第１給湯負荷または前記第２給湯負荷の少なくとも一方に用いられるシャワーヘッドが、標準流量を１０Ｌ／分未満に設定された小流量吐出型シャワーヘッドとされている。

この第６の発明によれば、第１給湯負荷のシャワー、第２給湯負荷のシャワー、の利用において、水圧不足を感じることなく、好適なシャワー使用感を得ることができる。

給湯システムの全体構成の例を説明する図である。 補助混合手段の内部構成の例を説明する図である。

以下に本発明を実施するための形態を図面を用いて説明する。
●［給湯システム１の全体構成（図１）］
給湯システム１は、図１に示すように、主給湯手段１０と、補助給湯手段２０と、主加熱手段３０と、第１設定手段１７と、第２設定手段２７等を有している。また本実施の形態では、給湯システム１を２世帯住宅に適用した場合の例を説明しており、符号１８は第１世帯（例えば子世帯）の第１浴槽を示し、符号１９は第１世帯の第１給湯負荷（第１浴槽を除いたシャワーや蛇口等）を示し、符号１６は第１世帯の第１電気負荷（照明やエアコン等）を示している。また符号２８は第２世帯（例えば親世帯）の第２浴槽を示し、符号２９は第２世帯の第２給湯負荷（第２浴槽を除いたシャワーや蛇口等）を示し、符号２６は第２世帯の第２電気負荷（照明やエアコン等）を示している。本実施の形態の説明では、親世帯よりもエネルギー使用量が多い子世帯である第１世帯を、主として湯及び電気を使う世帯としており、主給湯手段１０からの給湯の主となる世帯を第１世帯とした例を説明する。

給湯システム１は、主加熱手段３０にて加熱した温水を主給湯手段１０の貯湯タンク１４に蓄えて、第１世帯の第１浴槽１８及び第１給湯負荷１９へ供給する温水については、貯湯タンク１４から第１補助加熱手段１２及び主混合手段１３を経由させて温水を供給する。また、第２世帯の第２浴槽２８及び第２給湯負荷２９へ供給する温水については、貯湯タンク１４から、第１補助加熱手段１２、主混合手段１３、補助混合手段２３、第２補助加熱手段２２を経由させて温水を供給する。

●［主加熱手段３０の構成と動作］
主加熱手段３０は、例えば家庭用燃料電池コージェネレーションシステムであり、燃料電池ユニット３２と主加熱制御手段３１（制御装置）を有している。主加熱制御手段３１は、通信線Ｔ１２を介して第１制御手段１１と互いに通信可能である。主加熱制御手段３１は、第１制御手段１１から送信される情報（駆動指示等）に基づいて、燃料電池ユニット３２を制御する。

燃料電池ユニット３２は、主加熱制御手段３１からの制御によって発電し、発電の過程において発生する排熱を利用して、貯湯タンク１４の下部から配管１４Ｕを経由して供給される貯湯タンク１４内の温水（冷水）、を加熱し、加熱した温水を配管１４Ｖから吐出する。吐出された温水は、配管１４Ｖを経由して貯湯タンク１４の上部に蓄えられる。燃料電池ユニット３２が発電した電力は、分電盤４０を経由して、第１電気負荷１６や第２電気負荷２６に供給される。

●［主給湯手段１０の構成と、第１設定手段１７及び主給湯手段１０の動作］
主給湯手段１０は、主となる給湯装置であり、第１世帯及び第２世帯の双方への給湯を行う給湯装置であり、第１制御手段１１（制御装置）、貯湯タンク１４、第１補助加熱手段１２、主混合手段１３、制御弁１３Ａ、１４Ｂ等を有している。

第１設定手段１７は、例えば給湯用コントローラであり、通信線Ｔ１１を介して第１制御手段１１と互いに通信可能である。第１設定手段１７は、第１世帯に設けられており、利用者からの入力に基づいた第１情報を、通信線Ｔ１１を介して第１制御手段１１に送信する。第１情報は、第１設定温度に関する第１設定温度情報を含む場合や、第１浴槽への湯張りを指示する第１湯張り指示情報を含む場合等がある。

第１制御手段１１は、例えばＣＰＵを含む制御装置であり、第１浴槽１８の湯張り、または第１給湯負荷１９の給湯、または第２浴槽２８の湯張り、または第２給湯負荷２９の給湯、が発生すると、貯湯タンク１４の上部の温水を、配管１４Ｓから第１補助加熱手段１２へと導く。なお第１制御手段１１は、図示省略した流量検出手段（第１給湯配管１３Ｙ及び給湯分岐配管２３Ｚの双方の上流側となる配管１３Ｖに設けられている）からの検出信号に基づいて、第２浴槽２８の湯張り、または第２給湯負荷２９の給湯、の発生を検出可能である。そして第１制御手段１１は、貯湯タンク１４の上部に蓄えられた温水の温度が第１設定温度情報に基づいた第１設定温度よりも所定温度以上高い場合には、第１補助加熱手段１２にて温水を加熱しない。また第１制御手段１１は、貯湯タンク１４の上部に蓄えられた温水の温度が第１設定温度情報に基づいた第１設定温度よりも所定温度以上高い状態でない場合には、第１補助加熱手段１２にて温水を加熱する。そして第１制御手段１１は、第１設定温度となるように主混合手段１３の混合割合を調節し、主混合手段１３を用いて、第１補助加熱手段１２から配管１２Ｚに吐出された温水と、配管１４Ｒからの給水と、を混合し、混合した主混合温水を配管１３Ｕ、１３Ｖへと吐出する。

貯湯タンク１４は、温水を蓄えておくタンクであり、給水を供給する給水配管１４Ｚ、配管１４Ｙ、１４Ｘが下部に接続されているとともに、配管１４Ｕ、１４Ｖにて主加熱手段３０と循環経路が形成されている。貯湯タンク１４の下部に滞留している冷水は、配管１４Ｕを経由して主加熱手段３０に供給され、供給された冷水は主加熱手段３０にて加熱されて温水となり、配管１４Ｖを経由して貯湯タンク１４の上部に戻される。貯湯タンク１４の上部に蓄えられた温水は、配管１４Ｓを経由して第１世帯または第２世帯へと供給される。

第１補助加熱手段１２は、例えばガスを燃料とするボイラであり、第１制御手段１１から制御され、配管１４Ｓを介して貯湯タンク１４から温水が供給され、供給された温水を加熱し、加熱した温水を、主混合手段１３、配管１３Ｕ、制御弁１３Ａ、第１浴槽配管１３Ｘを介して第１浴槽１８へ供給可能であり、主混合手段１３、配管１３Ｖ、第１給湯配管１３Ｙを介して第１給湯負荷１９へ供給可能である。また第１給湯配管１３Ｙには給湯分岐配管２３Ｚが接続されており、第１補助加熱手段１２は、加熱した温水を、主混合手段１３、配管１３Ｖ、給湯分岐配管２３Ｚを介して補助混合手段２３及び第２補助加熱手段２２を経由させて第２浴槽２８、及び第２給湯負荷２９へ供給可能である。

主混合手段１３は、配管１２Ｚから供給される温水と、配管１４Ｒから供給される給水と、を混合し、配管１３Ｕ及び１３Ｖに主混合温水を吐出する混合装置であり、第１制御手段１１から混合割合が制御される。また、制御弁１４Ｂ、１３Ａは、第１制御手段１１から制御される。

●［補助給湯手段２０の構成と、第２設定手段２７及び補助給湯手段２０の動作］
補助給湯手段２０は、第２世帯への給湯を行う給湯装置であり、第２制御手段２１（制御装置）、第２補助加熱手段２２、補助混合手段２３等を有している。

第２設定手段２７は、例えば給湯用コントローラであり、通信線Ｔ２１を介して第２制御手段２１と互いに通信可能である。第２設定手段２７は、第２世帯に設けられており、利用者からの入力に基づいた第２情報を、通信線Ｔ２１を介して第２制御手段２１に送信する。第２情報は、第２設定温度に関する第２設定温度情報を含む場合や、第２浴槽への湯張りを指示する第２湯張り指示情報を含む場合等がある。

第２制御手段２１は、例えばＣＰＵを含む制御装置であり、第２浴槽２８の湯張り、または第２給湯負荷２９の給湯、が発生すると、給湯分岐配管２３Ｚから供給される温水を、補助混合手段２３、配管２３Ｙ、第２補助加熱手段２２へと導く。なお第１制御手段１１は、上述したように第２浴槽２８の湯張り、または第２給湯負荷２９の給湯、の発生を検出可能であり、これらを検出した場合、第１補助加熱手段１２、主混合手段１３を制御し、第１設定温度とされた温水を、第１給湯配管１３Ｙ及び給湯分岐配管２３Ｚへと導く。そして第２制御手段２１は、給湯分岐配管２３Ｚを介して供給された温水の温度が、第２設定温度以上の場合には、補助混合手段２３の第２混合割合を適切に調節して第２設定温度とされた補助混合温水を吐出させ、第２補助加熱手段２２にて温水を加熱しない。また第２制御手段２１は、給湯分岐配管２３Ｚを介して供給された温水の温度が、第２設定温度未満の場合には、補助混合手段２３にて、第２設定温度と温水の温度との温度差が所定温度差（最小昇温温度）以上となるように、給水を混合させて温水の温度を下げて（温度差が所定温度差以上の場合は給水を混合しない）、第２補助加熱手段２２にて温水を加熱して第２設定温度とされた温水を吐出させる。第２補助加熱手段２２は、第２設定温度と温水の温度との温度差が所定温度差（最小昇温温度）以上であれば、温水を適切に第２設定温度へと加熱することができる。このように第２制御手段２１は、第２補助加熱手段２２から吐出される温水の温度が第２設定温度となるように、補助混合手段２３の混合割合を調節し、補助混合手段２３から吐出された補助混合温水を、第２補助加熱手段２２にて加熱して（または加熱することなく）、第２補助加熱手段２２から第２浴槽配管２２Ｘ、第２給湯配管２２Ｙへと吐出する。

第２補助加熱手段２２は、例えばガスを燃料とするボイラであり、第２制御手段２１から制御され、配管２３Ｙを介して補助混合手段２３から補助混合温水が供給され、供給された補助混合温水を加熱することなく吐出、あるいは供給された補助混合温水を第２設定温度となるように加熱して吐出する。そして第２補助加熱手段２２は、吐出した温水を、第２浴槽配管２２Ｘを介して第２浴槽に供給可能であり、吐出した温水を、第２給湯配管２２Ｙを介して第２給湯負荷２９に供給可能である。

補助混合手段２３は、給湯分岐配管２３Ｚから供給される温水と、給水配管１４Ｗから供給される給水と、を混合し、配管２３Ｙに補助混合温水を吐出する混合装置であり、第２制御手段２１から混合割合が制御される。次に、図２を用いて補助混合手段２３の内部構造の詳細について説明する。

●［補助混合手段２３の内部構造（図２）］
補助混合手段２３は、第３制御手段２３Ａ（制御装置）、湯水混合電動弁２３Ｂ、遮断弁２３Ｃ、給湯温度検出手段２３Ｄ、給水温度検出手段２３Ｅ、混合温度検出手段２３Ｆ等を有している。

給湯温度検出手段２３Ｄは、温度センサであり、給湯分岐配管２３Ｚから供給される温水の温度に基づいた検出信号を第３制御手段２３Ａに出力する。給水温度検出手段２３Ｅは、温度センサであり、給水配管１４Ｗから供給される給水の温度に基づいた検出信号を第３制御手段２３Ａに出力する。混合温度検出手段２３Ｆは、温度センサであり、給湯分岐配管２３Ｚからの温水と給水配管１４Ｗからの給水とが混合された補助混合温水の温度に基づいた検出信号を第３制御手段２３Ａに出力する。

湯水混合電動弁２３Ｂは、第３制御手段２３Ａからの制御によって調節された混合割合にて、給湯分岐配管２３Ｚから供給される温水と、給水配管１４Ｗから供給される給水と、を混合し、混合した補助混合温水を配管２３Ｙへ吐出する。

遮断弁２３Ｃは、第３制御手段２３Ａから制御され、給湯分岐配管２３Ｚを開口状態または閉鎖状態のいずれかに切り替え可能である。例えば第３制御手段２３Ａは、通信線Ｔ２２と第２制御手段２１を介して第２設定手段２７から受信した第２設定温度情報に基づいた第２設定温度よりも、混合温度検出手段２３Ｆからの検出信号に基づいた温度のほうが（所定温度以上）高いと判定した場合、補助混合手段２３に何らかの異常が発生したと判定し、遮断弁２３Ｃを閉鎖状態へと制御する。

第３制御手段２３Ａは、例えばＣＰＵを含む制御装置であり、通信線Ｔ２２と第２制御手段２１を介して第２設定手段２７から第２設定温度情報や第２湯張り指示情報等を受信する。そして第３制御手段２３Ａは、受信した第２設定温度情報や第２湯張り指示情報、給湯温度検出手段２３Ｄを用いて検出した給湯分岐配管２３Ｚ内の温水の温度、給水温度検出手段２３Ｅを用いて検出した給水配管１４Ｗ内の給水の温度、混合温度検出手段２３Ｆを用いて検出した配管２３Ｙ内の補助混合温水の温度、等に基づいて、湯水混合電動弁２３Ｂの混合割合を調節し、遮断弁２３Ｃを開口状態（または閉鎖状態）へと制御する。第３制御手段２３Ａは、給湯分岐配管２３Ｚ内の温水の温度が第２設定温度以上である場合、配管２３Ｙに吐出する補助混合温水の温度が第２設定温度となるように湯水混合電動弁２３Ｂの混合割合を調節する。また第３制御手段２３Ａは、給湯分岐配管２３Ｚ内の温水の温度が第２設定温度未満である場合、補助混合温水の温度が、「第２設定温度−最小昇温温度」以下の温度の中で最も高い温度となるように（第２設定温度と温水の温度との温度差が最小昇温温度以上となるように）湯水混合電動弁２３Ｂの混合割合を調節する。

●［補助混合手段２３による効果］
上記に説明したように、給湯システム１は、第２世帯の第２浴槽２８及び第２給湯負荷２９の第２設定温度や第２湯張り指示等を第２設定手段２７から指示（送信）し、第２浴槽２８及び第２給湯負荷２９への給湯の温水を、貯湯タンク１４及び第１補助加熱手段１２から得つつも、第２補助加熱手段２２でも加熱できるように構成されている。そして補助混合手段２３は、特開２０１３−２２４７６９号公報における電子制御式でない流量調整機構（温水の温度にかかわらず、必ず給水と混合し、温水の温度を必ず下げる機構）とは異なり、電子制御式であるので、必要がなければ主混合手段１３からの温水の温度を下げることがない。すなわち、主混合手段１３からの温水の温度が第２設定温度以上である場合は、補助混合手段２３にて第２設定温度となるように給水と混合して第２補助加熱手段２２による加熱を実施しない。また主混合手段１３からの温水の温度が第２設定温度未満である場合は、補助混合手段２３にて、第２設定温度と温水の温度との温度差が所定温度差（最小昇温温度）以上となるように、給水を混合させて温水の温度を下げて（温度差が所定温度差以上の場合は給水を混合しない）、温水の温度を必要以上に下げることがない。第２補助加熱手段２２は、第２設定温度と温水の温度との温度差が所定温度差（最小昇温温度）以上であれば、温水を適切に第２設定温度へと加熱することができる。従って、第２補助加熱手段２２の燃料を節約し、エネルギー効率をより向上させることができる。

●［第１世帯が、第１浴槽１８または第１給湯負荷１９にて温水を使う場合］
第１給湯配管１３Ｙには、図示省略するが、流量検出手段が設けられており、当該流量検出手段からの検出信号は、第１制御手段１１に入力されている。第１給湯負荷１９にて温水を使う場合、第１制御手段１１は、流量検出手段からの検出信号に基づいて、第１給湯配管１３Ｙ内の流量（あるいは温水が流れているか否か）を検出可能である。そして第１制御手段１１は、当該流量の検出によって第１給湯負荷１９による温水の使用を検出すると、貯湯タンク１４内の温水を、配管１４Ｓを経由させて第１補助加熱手段１２に導く。そして第１制御手段１１は、第１設定温度に基づいて、加熱が必要と判断した場合は第１補助加熱手段１２を用いて温水を加熱し、加熱が不要と判断した場合は第１補助加熱手段１２による加熱を行わない。そして第１制御手段１１は、第１設定手段１７にて指示された第１設定温度となるように、主混合手段１３の混合割合を調節する。

第１浴槽１８に湯張りを行う場合、第１制御手段１１は、第１設定手段１７から第１湯張り指示情報を受信した際、貯湯タンク１４内の温水を、配管１４Ｓを経由させて第１補助加熱手段１２に導く。そして第１制御手段１１は、第１設定温度に基づいて、加熱が必要と判断した場合は第１補助加熱手段１２を用いて温水を加熱し、加熱が不要と判断した場合は第１補助加熱手段１２による加熱を行わない。そして第１制御手段１１は、第１設定手段１７にて指示された第１設定温度となるように、主混合手段１３の混合割合を調節し、配管１３Ｕと第１浴槽配管１３Ｘとが連通するように制御弁１３Ａを制御し、第１浴槽１８の湯張りを行う。

●［第２世帯が、第２浴槽２８または第２給湯負荷２９にて温水を使う場合］
第２給湯負荷２９にて温水を使う場合、第１制御手段１１は、給湯分岐配管２３Ｚ内の流量（あるいは温水が流れているか否か）を、配管１３Ｖ内の流量検出手段からの検出信号に基づいた流量（あるいは温水が流れているか否か）にて検出可能である。そして第１制御手段１１は、当該流量の検出によって第２給湯負荷２９による温水の使用を検出すると、貯湯タンク１４内の温水を、配管１４Ｓを経由させて第１補助加熱手段１２に導く。そして第１制御手段１１は、第１設定温度に基づいて、加熱が必要と判断した場合は第１補助加熱手段１２を用いて温水を加熱し、加熱が不要と判断した場合は第１補助加熱手段１２による加熱を行わない。そして第１制御手段１１は、第１設定手段１７にて指示された第１設定温度となるように、主混合手段１３の混合割合を調節する。そして第２制御手段２１は、第２設定手段２７にて指示された第２設定温度となるように、補助混合手段２３と第２補助加熱手段２２とを制御して、第２設定温度の温水を第２給湯配管２２Ｙを経由させて第２給湯負荷２９に供給する。

第２浴槽２８に湯張りを行う場合、第２制御手段２１は、第２設定手段２７から第２湯張り指示情報を受信した際、補助混合手段２３と第２補助加熱手段２２を制御して第２浴槽配管２２Ｘから第２浴槽２８の湯張りを開始する。第２浴槽２８の湯張りが開始されると、第１制御手段１１は、給湯分岐配管２３Ｚ内の流量（あるいは温水が流れているか否か）を、配管１３Ｖ内の流量検出手段からの検出信号に基づいた流量（あるいは温水が流れているか否か）にて検出可能である。そして第１制御手段１１は、当該流量の検出によって第２浴槽２８の湯張りを検出すると、貯湯タンク１４内の温水を、配管１４Ｓを経由させて第１補助加熱手段１２に導く。そして第１制御手段１１は、第１設定温度に基づいて、加熱が必要と判断した場合は第１補助加熱手段１２を用いて温水を加熱し、加熱が不要と判断した場合は第１補助加熱手段１２による加熱を行わない。そして第１制御手段１１は、第１設定手段１７にて指示された第１設定温度となるように、主混合手段１３の混合割合を調節する。そして第２制御手段２１は、第２設定手段２７にて指示された第２設定温度となるように、補助混合手段２３と第２補助加熱手段２２とを制御して、第２設定温度の温水を第２浴槽配管２２Ｘを経由させて第２浴槽２８に供給する。

●［第１浴槽１８の湯張り中に、第１給湯負荷１９の給湯または第２給湯負荷２９の給湯または第２浴槽２８の湯張りを実行した場合］
第１制御手段１１は、上記に説明したように、流量検出手段からの検出信号に基づいて、第１給湯配管１３Ｙ内あるいは給湯分岐配管２３Ｚ内の流量（あるいは温水が流れているか否か）を検出可能であるので、第１給湯負荷１９の給湯または第２給湯負荷２９の給湯または第２浴槽２８の湯張りの実行、の少なくとも１つが実行されたことを検出可能である。このとき、第１浴槽１８の湯張りが実行されている場合、第１給湯負荷１９の給湯または第２給湯負荷２９の給湯の給湯量が不足して、利用者が給湯量（給湯能力）の不足（水圧の低下等）を感じてしまう可能性がある。そこで、第１制御手段１１は、第１浴槽１８の湯張りを行っている際、第１給湯負荷１９の給湯あるいは第２給湯負荷２９の給湯あるいは第２浴槽２８の湯張り、の少なくとも１つが発生した場合、制御弁１３Ａを制御して、第１浴槽１８への温水の供給量の一時的な減量または一時的な停止を行う。すなわち、「第１浴槽１８の湯張り」と、「第１給湯負荷１９の給湯または第２給湯負荷２９の給湯または第２浴槽２８の湯張り、のいずれか１つ」と、が同時に発生した場合、「第１給湯負荷１９の給湯または第２給湯負荷２９の給湯または第２浴槽２８の湯張り」を優先する制御を行う。この制御によれば、第１浴槽１８の湯張り時間が長くなるが、利用者は、第１給湯負荷１９の給湯または第２給湯負荷２９の給湯の給湯量（給湯能力）の不足を感じることがない。

●［第２浴槽２８と第２給湯負荷２９への給湯の水圧低下の抑制］
第２浴槽２８及び第２給湯負荷２９は、主給湯手段１０と補助給湯手段２０との双方を経由して給湯が行われるので、水圧の低下が懸念される。そこで、第１浴槽１８と第１給湯負荷１９と第２浴槽２８と第２給湯負荷２９とが、単数階または複数階を有する建築物に設置されている場合、第１浴槽１８と第１給湯負荷１９を設置する階である第１設置階を、第２浴槽２８と第２給湯負荷２９を設置する階である第２設置階に対して、同一の階または上の階とすることが好ましい。これにより、第２浴槽２８と第２給湯負荷２９への給湯の水圧低下を抑制することができる。

●［第１給湯負荷１９、第２給湯負荷２９、への給湯の水圧低下の抑制］
第１給湯負荷１９または第２給湯負荷２９の少なくとも一方に用いられるシャワーヘッドを、標準流量が１０Ｌ／分未満に設定された小流量吐出型（いわゆる節水型）のシャワーヘッドとすると、給湯の水圧の低下をより抑制することができるので好ましい。

以上、本実施の形態にて説明した給湯システム１では、主給湯手段１０の貯湯タンク１４内の温水を、第１世帯のみならず第２世帯でも使用できるようにしているので、世帯全体として給湯のための燃料（ガス等）の消費量を抑えることが可能である。また、第２世帯用の補助混合手段２３を、第２制御手段２１から制御する電子制御式として補助混合温水の温度を最適に制御することができるので、第２補助加熱手段２２の燃料（ガス等）の消費量を、さらに抑えることが可能である。従って、複数世帯を対象とする給湯システムにおいて、全体としての効率を向上させるとともに、いずれの世帯であっても任意な給湯温度設定が可能である。

また、貯湯タンク１４内の温水が第１世帯のみならず第２世帯にも利用されるので、主加熱手段３０が家庭用燃料電池コージェネレーションシステムである場合、効率良く発電できる。

本発明の給湯システム１は、本実施の形態で説明した構成、動作等に限定されず、本発明の要旨を変更しない範囲で種々の変更、追加、削除が可能である。

本実施の形態の説明では、給湯システム１を２世帯住宅に適用した例を説明したが、２世帯住宅に限定されるものではなく、集合住宅等の複数世帯に適用することも可能である。

本実施の形態の説明では、主加熱手段３０を家庭用燃料電池コージェネレーションシステムとした例を説明したが、主加熱手段３０は家庭用燃料電池コージェネレーションシステムに限定されるものではなく、ガスエンジンコージェネレーションシステムや太陽熱温水器等、種々の加熱手段を用いることが可能である。

１ 給湯システム
１０ 主給湯手段
１１ 第１制御手段
１２ 第１補助加熱手段
１３ 主混合手段
１３Ｘ 第１浴槽配管
１３Ｙ 第１給湯配管
１４ 貯湯タンク
１４Ｘ、１４Ｗ 給水配管
１７ 第１設定手段
１８ 第１浴槽
１９ 第１給湯負荷
２０ 補助給湯手段
２１ 第２制御手段
２２Ｘ 第２浴槽配管
２２Ｙ 第２給湯配管
２３ 補助混合手段
２３Ａ 第３制御手段
２３Ｂ 湯水混合電動弁
２３Ｃ 遮断弁
２３Ｄ 給湯温度検出手段
２３Ｅ 給水温度検出手段
２３Ｆ 混合温度検出手段
２３Ｚ 給湯分岐配管
２７ 第２設定手段
２８ 第２浴槽
２９ 第２給湯負荷
３０ 主加熱手段
３１ 主加熱制御手段
３２ 燃料電池ユニット
Ｔ１１、Ｔ１２、Ｔ２１、Ｔ２２ 通信線

Claims (6)

1. 第１世帯の第１浴槽及び前記第１浴槽を除く前記第１世帯の第１給湯負荷への給湯と、第２世帯の第２浴槽及び前記第２浴槽を除く前記第２世帯の第２給湯負荷への給湯と、を行う給湯システムであって、
   主加熱手段と、主給湯手段と、補助給湯手段と、第１設定手段と、第２設定手段と、を有し、
   前記主給湯手段は、貯湯タンクと第１補助加熱手段と主混合手段と第１制御手段と、を有し、
   前記補助給湯手段は、第２補助加熱手段と補助混合手段と第２制御手段と、を有し、
   前記貯湯タンクは、温水を蓄えており、
   前記主加熱手段は、給水配管からの給水あるいは前記貯湯タンクからの温水を加熱し、加熱した温水を前記貯湯タンクに蓄え、
   前記第１補助加熱手段は、前記貯湯タンクから温水が供給され、供給された温水を前記主混合手段に向けて吐出し、供給された温水の温度が不足している場合には供給された温水を加熱して吐出し、供給された温水の温度が不足していない場合には供給された温水を加熱することなく吐出し、
   前記主混合手段は、前記第１補助加熱手段から吐出された温水と前記給水とを混合し、混合した主混合温水を、前記第１浴槽に接続された第１浴槽配管と、前記第１給湯負荷に接続された第１給湯配管と、に吐出し、
   前記第１制御手段は、前記第１世帯に設けられた前記第１設定手段と通信可能であり、前記第１設定手段から受信した第１情報に基づいて、前記主加熱手段と前記第１補助加熱手段の動作の指示または動作の制御を行い、前記主混合手段の第１混合割合を調節し、
   前記第１給湯配管には、前記補助混合手段に接続された給湯分岐配管が接続されており、
   前記補助混合手段は、前記給湯分岐配管からの温水と前記給水とを混合し、混合した補助混合温水を、前記第２補助加熱手段に吐出し、
   前記第２補助加熱手段は、前記補助混合手段からの前記補助混合温水が供給され、供給された前記補助混合温水を、前記第２浴槽に接続された第２浴槽配管と、前記第２給湯負荷に接続された第２給湯配管と、に吐出し、供給された前記補助混合温水の温度が不足している場合には供給された前記補助混合温水を加熱して吐出し、供給された前記補助混合温水の温度が不足していない場合には供給された前記補助混合温水を加熱することなく吐出し、
   前記第２制御手段は、前記第２世帯に設けられた前記第２設定手段と通信可能であり、前記第２設定手段から受信した第２情報に基づいて、前記第２補助加熱手段の動作の制御を行い、前記補助混合手段の第２混合割合を調節する、
   給湯システム。
2. 請求項１に記載の給湯システムであって、
   前記補助混合手段は、
   前記給湯分岐配管からの温水と前記給水との混合割合を調節する湯水混合電動弁と、
   前記給湯分岐配管からの温水の温度を検出する給湯温度検出手段と、
   前記給水の温度を検出する給水温度検出手段と、
   吐出した補助混合温水の温度を検出する混合温度検出手段と、
   前記第２制御手段と通信可能な第３制御手段と、を備えており、
   前記第３制御手段は、
   前記第２制御手段を介して前記第２設定手段から受信した前記第２情報に含まれている設定温度情報に基づいた温度と、
   前記給湯温度検出手段を用いて検出した前記給湯分岐配管からの温水の温度と、
   前記給水温度検出手段を用いて検出した前記給水の温度と、
   前記混合温度検出手段を用いて検出した前記補助混合温水の温度と、に基づいて、前記湯水混合電動弁を制御することで前記第２混合割合を調節する、
   給湯システム。
3. 請求項２に記載の給湯システムであって、
   前記補助混合手段は、前記給湯分岐配管を開口状態または閉鎖状態のいずれかに切り替える遮断弁を有しており、
   前記第３制御手段は、前記混合温度検出手段を用いて検出した温度が、前記第２制御手段を介して受信した前記第２情報に含まれている前記設定温度情報に基づいた温度よりも高くなった場合、前記遮断弁を閉鎖状態となるように制御する、
   給湯システム。
4. 請求項１〜３のいずれか一項に記載の給湯システムであって、
   前記第１制御手段は、前記第１設定手段から受信した前記第１情報に含まれている湯張り指示情報に基づいて前記第１浴槽配管を経由させて前記第１浴槽に湯張りを行っている際に、前記第１給湯負荷の給湯あるいは前記第２浴槽の湯張りあるいは前記第２給湯負荷の給湯の少なくとも１つが発生した場合、前記第１浴槽配管への温水の供給量の一時的な減量あるいは一時的な停止を行う、
   給湯システム。
5. 請求項１〜４のいずれか一項に記載の給湯システムであって、
   前記第１浴槽と前記第１給湯負荷と前記第２浴槽と前記第２給湯負荷は、単数階または複数階を有する建築物に設置されており、
   前記第１浴槽及び前記第１給湯負荷が設置されている第１設置階は、前記第２浴槽及び前記第２給湯負荷が設置されている第２設置階に対して、同階または上階である、
   給湯システム。
6. 請求項１〜５のいずれか一項に記載の給湯システムであって、
   前記第１給湯負荷または前記第２給湯負荷の少なくとも一方に用いられるシャワーヘッドが、標準流量を１０Ｌ／分未満に設定された小流量吐出型シャワーヘッドとされている、
   給湯システム。
   
   

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