(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の加熱手段と、前記加熱手段によって加熱される複数の熱交換器と、複数のポンプと、出湯口に繋がる主流路と、前記複数の熱交換器と主流路とを個々に接続する副流路とを有し、
前記複数の熱交換器はそれぞれ前記副流路によって並列に接続されて主流路と個々の副流路及び個々の熱交換器が個別に循環回路を構成し、
前記複数のポンプは前記副流路に設けられおり、所定の条件下で出湯に備えて主流路内の湯水を熱交換器を経由して循環させて保温する即湯運転を行う機能を有し、
即湯運転に際しては、前記複数のポンプのうちで最優先に使用される熱交換器が属する副流路に設けられたポンプだけが運転され、
最優先に使用される熱交換器が変更された際には、新たに最優先に使用される熱交換器が属する副流路に設けられたポンプが運転され、
最優先に使用される熱交換器が変更された場合は、新たに最優先に使用される熱交換器が属する副流路に設けられたポンプを所定時間運転する確認動作が実行されることを特徴とする給湯システム。
【請求項２】
複数の加熱手段と、前記加熱手段によって加熱される複数の熱交換器と、複数のポンプと、出湯口に繋がる主流路と、前記複数の熱交換器と主流路とを個々に接続する副流路とを有し、
前記複数の熱交換器はそれぞれ前記副流路によって並列に接続されて主流路と個々の副流路及び個々の熱交換器が個別に循環回路を構成し、
前記複数のポンプは前記副流路に設けられおり、所定の条件下で出湯に備えて主流路内の湯水を熱交換器を経由して循環させて保温する即湯運転を行う機能を有し、
即湯運転に際しては、前記複数のポンプのうちで最優先に使用される熱交換器が属する副流路に設けられたポンプだけが運転され、
前記複数の熱交換器には優先順位があって、熱交換器は給湯需要に応じて優先順位に基づいて使用されるものであり、
最優先に使用される熱交換器は一定の条件を満足した場合に自動的に変更され、最優先に使用される熱交換器が変更されたことを契機として、新たに最優先に使用される熱交換器が属する副流路に設けられたポンプが運転され、
最優先に使用される熱交換器が変更された場合は、新たに最優先に使用される熱交換器が属する副流路に設けられたポンプを所定時間運転する確認動作が実行されることを特徴とする給湯システム。
【請求項３】
副流路には湯水の温度を検知する温度検知手段が設けられ、
最優先に使用される熱交換器が変更された際に、温度検知手段の検知温度が所定温度を下回っていることを条件に、前記確認動作が実行されることを特徴とする請求項１又は２に記載の給湯システム。
【請求項４】
複数の加熱手段と、前記加熱手段によって加熱される複数の熱交換器と、複数のポンプと、出湯口に繋がる主流路と、前記複数の熱交換器と主流路とを個々に接続する副流路とを有し、
前記複数の熱交換器はそれぞれ前記副流路によって並列に接続されて主流路と個々の副流路及び個々の熱交換器が個別に循環回路を構成し、
前記複数のポンプは前記副流路に設けられおり、所定の条件下で出湯に備えて主流路内の湯水を熱交換器を経由して循環させて保温する即湯運転を行う機能を有し、
即湯運転に際しては、前記複数のポンプのうちで最優先に使用される熱交換器が属する副流路に設けられたポンプだけが運転され、
最優先に使用される熱交換器が変更された際には、新たに最優先に使用される熱交換器が属する副流路に設けられたポンプが運転され、
副流路には湯水の温度を検知する温度検知手段が設けられ、
最優先に使用される熱交換器が変更された場合は、新たに最優先に使用される熱交換器が属する副流路に設けられたポンプが、前記温度検知手段の検知温度が一定時間継続して所定温度以上の温度を検知するまで運転されることを特徴とする給湯システム。
【請求項５】
複数の加熱手段と、前記加熱手段によって加熱される複数の熱交換器と、複数のポンプと、出湯口に繋がる主流路と、前記複数の熱交換器と主流路とを個々に接続する副流路とを有し、
前記複数の熱交換器はそれぞれ前記副流路によって並列に接続されて主流路と個々の副流路及び個々の熱交換器が個別に循環回路を構成し、
前記複数のポンプは前記副流路に設けられおり、所定の条件下で出湯に備えて主流路内の湯水を熱交換器を経由して循環させて保温する即湯運転を行う機能を有し、
即湯運転に際しては、前記複数のポンプのうちで最優先に使用される熱交換器が属する副流路に設けられたポンプだけが運転され、
前記複数の熱交換器には優先順位があって、熱交換器は給湯需要に応じて優先順位に基づいて使用されるものであり、
最優先に使用される熱交換器は一定の条件を満足した場合に自動的に変更され、最優先に使用される熱交換器が変更されたことを契機として、新たに最優先に使用される熱交換器が属する副流路に設けられたポンプが運転され、
副流路には湯水の温度を検知する温度検知手段が設けられ、
最優先に使用される熱交換器が変更された場合は、新たに最優先に使用される熱交換器が属する副流路に設けられたポンプが、前記温度検知手段の検知温度が一定時間継続して所定温度以上の温度を検知するまで運転されることを特徴とする給湯システム。
【請求項６】
加熱手段と、熱交換器と、副流路の一部又は全部と、ポンプとが１台の給湯装置としてユニット化されていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の給湯システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、即湯式の給湯装置を複数並列に連結させた給湯システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、熱交換器を流れる湯水を燃焼装置で生成された高温の燃焼ガスの熱エネルギーで加熱する構成を備えた給湯装置が広く普及している。この種の給湯装置には、リモコンで設定された温度の湯水を、出湯時に備えて予め生成しておくことが可能な即湯機能を備えたもの（以下、即湯式給湯装置とも言う）がある（例えば、特許文献１）。
【０００３】
即ち、この即湯式給湯装置は、湯水が循環する循環回路を備え、その循環回路内で湯水を設定温度に維持して、出湯要求（例えば、カラン等が操作されること）があるまで待機可能な構成とされている。より具体的には、即湯式給湯装置では、循環回路に湯水を循環させるポンプが配されており、出湯要求を待機している間は、そのポンプを駆動して湯水を循環させている。なお、このような循環回路を備えた即湯式給湯装置には、装置内にポンプを内蔵したものや、装置の外に設けたものがある。
【０００４】
ところで、ホテルや銭湯等の商業施設においては、風呂設備や厨房設備等を増設する場合があり、その場合、給湯装置の給湯能力が不足してしまう場合がある。このような場合、給湯能力の増強を図る必要があり、新たな給湯装置を増設することがある。しかしながら、新たに給湯装置を増設すれば、新たな回路を構築するために既存の流路を改良する必要があるが、この作業はかなり手間が掛かるため避けたい。
【０００５】
そのため、商業施設においては、予め風呂設備や厨房設備等の増設に備えたり、あるいは突発的な故障に備えて、初めから給湯能力の大きい給湯装置を設置する場合もある。その場合、初めから給湯能力の大きい給湯装置を個別に誂えて設置したり、汎用の給湯装置を複数連結して設置する方策が勘案されるが、前者は特注品扱いとなり設備コストの増加を招くため避けたい。そこで、後者に記載した汎用品であれば、量産効果により安価に提供されるため、汎用の給湯装置を連結して使用する方が経済的であると考えられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１１−１５９８６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、前記したように、即湯式給湯装置は、装置の内外のいずれかにポンプを備えている。そのため、単純に複数の給湯装置同士を連結した場合、全体として複数のポンプを備えた構成となる。このような構成では、即湯動作時において、連結した複数の給湯装置が同時に起動することとなる。
例えば、２台の即湯式給湯装置を連結した場合、即湯動作時において、循環回路内の湯水を循環させるために２台のポンプが起動し、さらに２台の給湯装置の燃焼装置が同時に運転される。
【０００８】
これにより、カラン等が操作されて、給水源から給湯装置に対して導入される水が供給される場合、各給湯装置が運転されることで、給水源からの水がそれぞれの給湯装置に分散されるため、各給湯装置に導入される流量は通常のほぼ半分となる。さらに、給湯装置及びポンプが３台以上となれば、各給湯装置に導入される流量は通常の３分の１以下となる。
一般的に、即湯式給湯装置は、即湯動作時にカラン等が操作されると、給水源から給湯装置に対して導入される水の流量（入水流量）と、ポンプにより給湯装置に導入される湯水の流量（循環流量）とに基づいて出湯要求があったことを認識する。即ち、即湯運転中のほぼ変化のない循環流量から一定以上の増加流量が確認されれば出湯要求が発生したと認識する。
即ち、複数の即湯式給湯装置に給水源からの入水流量が分散することで、出湯要求の有無の判断基準となる増加流量が通常より小さくなるため、出湯要求が認識され難くなる。
【０００９】
また、通常、即湯運転から給湯運転に移行する場合、出湯流量が不安定になることを防止するためポンプを停止する。そこで、本発明者らは、即湯運転で複数のポンプを運転して、給湯運転に移行させる実験を行った。結果、出湯流量が安定するまでに時間が掛かる上、出湯する湯水の温度が著しく不安定となることが分かった。
従って、単純に即湯式給湯装置を複数連結した構成であれば、複数のポンプが運転されるため、カラン等が操作されても、出湯要求として認識されず、複数のポンプの運転を維持した状態で給湯動作を実行されてしまう不具合が発生するため、出湯される湯水の流量や温度が不安定となる出湯異常が発生する。さらに、出湯要求が認識されてからも、複数のポンプの影響により、出湯流量が安定するまでに時間が掛かる上、出湯する湯水の温度が著しく不安定となる。
【００１０】
そこで、本発明では、従来技術の問題に鑑み、即湯運転時に湯水が循環する循環回路に複数のポンプが設けられた場合であっても、給湯運転により出湯される湯水の流量や温度が不安定となる出湯異常を起こすことがない給湯システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、複数の加熱手段と、前記加熱手段によって加熱される複数の熱交換器と、複数のポンプと、出湯口に繋がる主流路と、前記複数の熱交換器と主流路とを個々に接続する副流路とを有し、前記複数の熱交換器はそれぞれ前記副流路によって並列に接続されて主流路と個々の副流路及び個々の熱交換器が個別に循環回路を構成し、前記複数のポンプは前記副流路に設けられおり、所定の条件下で出湯に備えて主流路内の湯水を熱交換器を経由して循環させて保温する即湯運転を行う機能を有し、即湯運転に際しては、前記複数のポンプのうちで最優先に使用される熱交換器が属する副流路に設けられたポンプだけが運転され、最優先に使用される熱交換器が変更された際には、新たに最優先に使用される熱交換器が属する副流路に設けられたポンプが運転され、最優先に使用される熱交換器が変更された場合は、新たに最優先に使用される熱交換器が属する副流路に設けられたポンプを所定時間運転する確認動作が実行されることを特徴とする給湯システムである。
即ち請求項１に記載の発明は、複数の加熱手段と、前記加熱手段によって加熱される複数の熱交換器と、複数のポンプと、出湯口に繋がる主流路と、前記複数の熱交換器と主流路とを個々に接続する副流路とを有し、前記複数の熱交換器はそれぞれ前記副流路によって並列に接続されて主流路と個々の副流路及び個々の熱交換器が個別に循環回路を構成し、前記複数のポンプは前記副流路に設けられおり、所定の条件下で出湯に備えて主流路内の湯水を熱交換器を経由して循環させて保温する即湯運転を行う機能を有し、即湯運転に際しては、前記複数のポンプのうちで最優先に使用される熱交換器が属する副流路に設けられたポンプだけが運転されることを特徴の一つとしている。
【００１２】
ここで、先に説明したように、即湯運転時における出湯要求の有無の判断は、ポンプにより循環回路内を循環する流量（循環流量）からの増加流量に基づいて行われる。具体的には、増加流量は、給水源から流入する湯水の流量と循環流量との差とほぼ同じであり、この増加流量が一定以上なければ、出湯要求があることが認識されない。
本発明の給湯システムは、即湯運転の際に、最優先に使用される熱交換器が属する副流路に設けられたポンプだけが運転されるため、循環回路に複数のポンプ及び熱交換器が設けられた場合であっても、ポンプが運転される循環回路にのみ湯水の流れが形成される。これにより、主流路から複数の副流路に湯水が分散して流れることが阻止されるため、即湯運転の際に、カラン等が操作された場合に、給水源から供給される殆どの湯水は最優先に使用される熱交換器が属する循環回路側に流れる。即ち、給水源からの湯水が複数の熱交換器に分散することがなくなるため、循環流量に対する増加流量が通常の流量より減少することがない。
【００１３】
従って、本発明によれば、循環回路内に複数のポンプがあるにも関わらず、即湯運転時には、１台のポンプだけを運転するため、即湯運転時にカラン等が操作された際に、循環流量からの増加流量（入水流量と循環流量との差）が認識できないという不具合が起きない。これにより、出湯要求の有無が正確に認識されるため、給湯動作において出湯される湯水の流量や温度が不安定となる出湯異常を起こすことがない。
【００１４】
また請求項１に記載の発明は、最優先に使用される熱交換器が変更された際には、新たに最優先に使用される熱交換器が属する副流路に設けられたポンプが運転されることを特徴の一つとしている。
【００１５】
かかる構成によれば、最優先に使用される熱交換器が変更されると共に、運転されるポンプも変更されるため、複数の熱交換器及びポンプを有していても、それぞれの機器を耐用時間の限界近くまで使用することができる。即ち、特定の機器を集中して使用することで、適度なタイミングでメンテナンスができなくなる等の条件により、加速度的に機器の耐用時間が短縮されることがあるが、複数の機器を平均的に使用することで、適度にメンテナンスを行うことができるようになり、耐用時間が減少することが抑制される。
また、特定の機器を集中して使用すると、使用頻度の低い機器にとっても耐用時間の条件が悪くなる場合がある。即ち、ポンプ等の機器は、モータによって駆動する駆動部を有しており、使用頻度が低い場合は、油が固着するなどして、モータに無駄な負荷を生じさせる場合がある。これにより、ポンプの耐用時間を短縮させてしまう場合がある。しかしながら、本発明によれば、各機器を平均的に使用するため、そのような不具合を生じさせない。
請求項２に記載の発明は、複数の加熱手段と、前記加熱手段によって加熱される複数の熱交換器と、複数のポンプと、出湯口に繋がる主流路と、前記複数の熱交換器と主流路とを個々に接続する副流路とを有し、前記複数の熱交換器はそれぞれ前記副流路によって並列に接続されて主流路と個々の副流路及び個々の熱交換器が個別に循環回路を構成し、前記複数のポンプは前記副流路に設けられおり、所定の条件下で出湯に備えて主流路内の湯水を熱交換器を経由して循環させて保温する即湯運転を行う機能を有し、即湯運転に際しては、前記複数のポンプのうちで最優先に使用される熱交換器が属する副流路に設けられたポンプだけが運転され、前記複数の熱交換器には優先順位があって、熱交換器は給湯需要に応じて優先順位に基づいて使用されるものであり、最優先に使用される熱交換器は一定の条件を満足した場合に自動的に変更され、最優先に使用される熱交換器が変更されたことを契機として、新たに最優先に使用される熱交換器が属する副流路に設けられたポンプが運転され、最優先に使用される熱交換器が変更された場合は、新たに最優先に使用される熱交換器が属する副流路に設けられたポンプを所定時間運転する確認動作が実行されることを特徴とする給湯システムである。
【００１６】
即ち請求項２に記載の発明は、複数の熱交換器には優先順位があって、熱交換器は給湯需要に応じて優先順位に基づいて使用されるものであり、最優先に使用される熱交換器は一定の条件を満足した場合に自動的に変更され、最優先に使用される熱交換器が変更されたことを契機として、新たに最優先に使用される熱交換器が属する副流路に設けられたポンプが運転されることを特徴の一つとしている。
【００１７】
かかる構成によれば、給湯運転においては、熱交換器が給湯需要に応じて優先順位に基づいて使用され、即湯運転においては、最優先に使用される熱交換器が変更された際に新たに最優先に使用される熱交換器及びその熱交換器が属する副流路に設けられたポンプが運転される。即ち、給湯動作と即湯運転に渡って、各機器を平均的に使用することができるため、より耐用時間を考慮した制御を行うことが可能となる。
【００１８】
前記した請求項１、請求項２に記載の発明は、最優先に使用される熱交換器が変更された場合は、新たに最優先に使用される熱交換器が属する副流路に設けられたポンプを所定時間運転する確認動作が実行されることを特徴の一つとしている。
【００１９】
かかる構成によれば、確認動作により、新たに最優先に使用される熱交換器が属する循環回路を流れる湯水の温度分布等を得ることができる。これにより、その後引き続き、即湯運転を行うべきか否かを判断することができるため、無駄に湯水を循環させてランニングコストを増加させることがない。
【００２０】
請求項３に記載の発明は、副流路には湯水の温度を検知する温度検知手段が設けられ、最優先に使用される熱交換器が変更された際に、温度検知手段の検知温度が所定温度を下回っていることを条件に、前記確認動作が実行されることを特徴とする請求項１又は２に記載の給湯システムである。
【００２１】
かかる構成によれば、温度検知手段の検知温度が所定温度を下回っていることを条件に、確認動作を実行するため、ランニングコストの浪費が殆ど発生しない。
【００２２】
請求項４，５に記載の発明は、副流路には湯水の温度を検知する温度検知手段が設けられ、最優先に使用される熱交換器が変更された場合は、新たに最優先に使用される熱交換器が属する副流路に設けられたポンプを、前記温度検知手段の検知温度が一定時間継続して所定温度以上の温度を検知するまで運転されることを特徴の一つとしている。
即ち請求項４に記載の発明は、複数の加熱手段と、前記加熱手段によって加熱される複数の熱交換器と、複数のポンプと、出湯口に繋がる主流路と、前記複数の熱交換器と主流路とを個々に接続する副流路とを有し、前記複数の熱交換器はそれぞれ前記副流路によって並列に接続されて主流路と個々の副流路及び個々の熱交換器が個別に循環回路を構成し、前記複数のポンプは前記副流路に設けられおり、所定の条件下で出湯に備えて主流路内の湯水を熱交換器を経由して循環させて保温する即湯運転を行う機能を有し、即湯運転に際しては、前記複数のポンプのうちで最優先に使用される熱交換器が属する副流路に設けられたポンプだけが運転され、最優先に使用される熱交換器が変更された際には、新たに最優先に使用される熱交換器が属する副流路に設けられたポンプが運転され、副流路には湯水の温度を検知する温度検知手段が設けられ、最優先に使用される熱交換器が変更された場合は、新たに最優先に使用される熱交換器が属する副流路に設けられたポンプが、前記温度検知手段の検知温度が一定時間継続して所定温度以上の温度を検知するまで運転されることを特徴とする給湯システムである。
また請求項５に記載の発明は、複数の加熱手段と、前記加熱手段によって加熱される複数の熱交換器と、複数のポンプと、出湯口に繋がる主流路と、前記複数の熱交換器と主流路とを個々に接続する副流路とを有し、前記複数の熱交換器はそれぞれ前記副流路によって並列に接続されて主流路と個々の副流路及び個々の熱交換器が個別に循環回路を構成し、前記複数のポンプは前記副流路に設けられおり、所定の条件下で出湯に備えて主流路内の湯水を熱交換器を経由して循環させて保温する即湯運転を行う機能を有し、即湯運転に際しては、前記複数のポンプのうちで最優先に使用される熱交換器が属する副流路に設けられたポンプだけが運転され、前記複数の熱交換器には優先順位があって、熱交換器は給湯需要に応じて優先順位に基づいて使用されるものであり、最優先に使用される熱交換器は一定の条件を満足した場合に自動的に変更され、最優先に使用される熱交換器が変更されたことを契機として、新たに最優先に使用される熱交換器が属する副流路に設けられたポンプが運転され、副流路には湯水の温度を検知する温度検知手段が設けられ、最優先に使用される熱交換器が変更された場合は、新たに最優先に使用される熱交換器が属する副流路に設けられたポンプが、前記温度検知手段の検知温度が一定時間継続して所定温度以上の温度を検知するまで運転されることを特徴とする給湯システムである。
【００２３】
かかる構成によれば、最優先に使用される熱交換器が変更された場合は、新たに最優先とされた熱交換器に属する側のポンプを、温度検知手段の検知温度が所定温度以上の温度を一定時間継続するまで運転するため、循環させる循環回路内の湯水の温度を確実に均一にすることができる。
【００２４】
本発明の給湯システムは、加熱手段と、熱交換器と、副流路の一部又は全部と、ポンプとが１台の給湯装置としてユニット化されているものであることが望ましい。（請求項６）
【発明の効果】
【００２５】
本発明の給湯システムでは、複数のポンプのうちで最優先に使用される熱交換器が属する副流路に設けられたポンプだけが運転されるため、ポンプを備えた即湯式の給湯装置を複数連結した場合であっても、即湯運転時の出湯要求を正確に認識することができる。これにより、給湯動作により出湯される湯水の流量や温度が不安定となる出湯異常が防止される。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の実施形態を示す給湯システムの概念図である。
【図２】図１の給湯システムの即湯運転時に湯水が循環するの１つの循環回路を示す概念図である。
【図３】図１の給湯システムの即湯運転時に湯水が循環する別の循環回路を示す概念図である。
【図４】図１の給湯装置を示す作動原理図である。
【図５】図４の給湯装置における出湯の際の湯水の流れを示す説明図である。
【図６】図４の給湯装置における出湯待機状態の湯水の流れを示す説明図である。
【図７】図１の給湯システムの給湯運転の際の湯水の流れを示す概念図である。（小流量）
【図８】図１の給湯システムの給湯運転の際の湯水の流れを示す概念図である。（大流量）
【図９】図１の給湯システムの即湯運転の動作を示すフローチャートである。
【図１０】図１の給湯システムの即湯給湯運転の動作を示すフローチャートである。
【図１１】ポンプ外付け型の給湯装置を示す作動原理図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
次に、本発明の実施形態に係る給湯システムについて説明する。
本実施形態に係る給湯システムは、複数の給湯装置１が連結された循環回路７内で湯水を循環させて所定温度に維持する即湯運転と、給湯栓６０から出湯させる給湯運転とを備え、制御装置５０によって複数の給湯装置１が集約的に制御されるシステムである。
本実施形態では、図１に示すように、同じ機能及び能力を備えた即湯式の給湯装置１が２台並設されており、給湯栓６０に繋がった主流路５に対して並列に接続された副流路６を備え、その副流路６に給湯装置１に内蔵された熱交換部１１が接続されて、図２、３の太線に示すように、各給湯装置１ごとの循環回路７ａ、７ｂが形成された構成とされている。
【００２８】
まず、本実施形態に採用される即湯式の給湯装置１について説明する。
給湯装置１は、図４に示すように、燃料ガスを燃焼する燃焼装置（加熱手段）８と、配管等により構成された湯水が流れる流水系統２０と、燃焼装置８に燃料ガスの供給を行う燃料系統３０と、燃焼装置８等の制御を行うコントローラ５１とを備えている。
【００２９】
燃焼装置８は、燃焼部９と、燃焼部９で燃焼して生成された燃焼ガスの熱エネルギーを回収して湯水が加熱される熱交換部１１と、燃焼装置８に空気を供給する送風機１０と、熱交換部１１を通過した燃焼ガスを外部に排出する排気部４とを備えている。なお、熱交換部１１には、主に顕熱を回収して湯水が加熱される一次熱交換器１５と、一次熱交換器１５より燃焼ガスの流れ方向下流側に位置し燃焼ガスに含まれる水蒸気の主に潜熱を回収して湯水が加熱される二次熱交換器１６とにより構成されている。
【００３０】
燃焼部９は、後述する燃料系統３０と接続され、その燃料系統３０から供給される燃料ガスを燃焼する複数のバーナ１２を備えている。本実施形態では、バーナ１２の合計は２２本である。なお、燃焼部９の上部には火花を散らす着火プラグ１３が配されている。
【００３１】
燃料系統３０は、図示しないガス供給源から供給される燃料ガスを燃料供給管３１と、その燃料供給管３１の中途に設けられた公知の元ガス電磁弁３２とガス比例弁３３と、５つの電磁弁３４とを有する。
【００３２】
送風機１０は、公知のものであり、内部に図示しないファンを内蔵しており、バーナ１２の燃焼状態に応じて回転数を変化させ、送風量及び送風圧を調整できるものである。
【００３３】
排気部４は、外部と連通しており、熱交換部１１を通過した燃焼ガスを排気する箇所である。
【００３４】
流水系統２０は、熱交換部１１に接続される通水路２１よりなるものである。
通水路２１は、大別して２経路あり、図５に示す給湯運転時に湯水が流れる給湯時経路と、図６に示す即湯運転時に湯水が流れる即湯時経路である。本実施形態においては、それらの経路が、流入側配管２２と、流出側配管２３と、流入側配管２２と流出側配管２３とをバイパスするバイパス配管２５と、流出側配管２３側から流入側配管２２側に湯水を流して両者の間を循環させることができる給湯戻り配管２６によって構成されている。
【００３５】
具体的には、給湯時経路は、流入側配管２２と、流出側配管２３と、バイパス配管２５とによって形成され、即湯時経路は、流入側配管２２の一部と、流出側配管２３と、給湯戻り配管２６とによって形成されている。そして、各経路は、図１に示すように、給湯装置１の外部に配された主流路５と直接あるいは接続配管３８を介して接続されている。
【００３６】
流入側配管２２は、図示しない給水源から供給される湯水を熱交換部１１に流すための配管である。流入側配管２２の中途には、湯水側流量センサ２８と入水温度センサ２７が設けられている。
なお、湯水側流量センサ２８及び入水温度センサ２７は、流入側配管２２におけるバイパス配管２５の接続部より湯水の流れ方向下流側に配置され、後述するコントローラ５１と電気的に接続されている。
【００３７】
流出側配管２３は、熱交換部１１において燃焼ガスとの熱交換により加熱された高温の湯水を、シャワーやカラン等の給湯栓６０（図１）や図示しない浴槽に供給するものである。
流出側配管２３の中途であって、バイパス配管２５の接続部よりも湯水の流れ方向上流側には湯量調整弁４１が設けられ、その接続部よりも湯水の流れ方向下流側には出湯温度センサ４２が設けられている。
【００３８】
バイパス配管２５は、図示しない給水源から供給される湯水であって熱交換部１１に導入される前の湯水を、流出側配管２３に供給するものである。
バイパス配管２５の中途には、図示しない給水源から供給される湯水の流量を検知する上水側流量センサ４３と、バイパス水量調整弁４４が設けられている。なお、バイパス水量調整弁４４は、出湯温度センサ４２が検知する湯水の温度に基づいて開度が調整される。
【００３９】
給湯戻り配管２６は、流出側配管２３と流入側配管２２とを繋いで循環回路７の一部を形成するものであって、熱交換部１１で加熱された湯水を流出側配管２３から流入側配管２２に流して循環回路７内で循環させるための流路である。具体的には、後述する即湯運転が実行されると、図４に示すように、流出側配管２３を通過した湯水は、給湯戻り配管２６を介して循環回路７内で循環されると共に、熱交換部１１において設定温度まで加熱することができる。
【００４０】
給湯戻り配管２６の中途には、湯水を循環させるポンプ２と、湯水を一方向にのみ流すことが可能な逆止弁４６と、即湯運転時に循環回路７を流れる湯水の流量を検知する循環流量センサ４５が設けられている。即ち、給湯装置１は、ポンプ内蔵型である。
ポンプ２は、図示しないモータを駆動源として湯水を送水するもので、公知の渦巻きポンプが採用されている。
また、逆止弁４６は給湯栓６０側に湯水を流さないためのもので、流出側配管２３側から流入側配管２２側にのみ湯水を流すことができる。
【００４１】
コントローラ５１は、各給湯装置１に設けられており、集約的に制御可能な制御装置５０と電気的に接続されている。即ち、コントローラ５１は、制御装置５０と信号の送受信を行って、個々の給湯装置１を制御するものである。
【００４２】
また、本実施形態では、リモコン５２と制御装置５０が電気的に接続されており、使用者によってリモコン５２が操作されると、制御装置５０を介して各コントローラ５１に信号が送信される。なお、リモコン５２には図示しない即湯スイッチが設けられおり、即湯スイッチのオン／オフによって、即湯運転を行うか否かを選択できる。
【００４３】
次に本実施形態の給湯システムの動作について説明する。
本実施形態では、即湯運転をすることなく給湯する制御（通常給湯運転）と、即湯運転により設定温度の湯水を予め生成して給湯する制御（即湯給湯運転）とがある。
【００４４】
まず、通常給湯運転から説明する。
本実施形態では、使用する給湯装置１に優先順位が設けられており、最優先に使用される給湯装置１が一定の条件の下決定されている。そして、通常給湯運転においては、出湯要求があれば、最優先に使用する給湯装置１の流水系統２０に優先的に湯水を流すように制御される。また、このとき、給湯需要が最優先に使用される給湯装置１の給湯能力以上であれば、その次に優先順位が高いものから順番にその給湯装置１の流水系統２０に対しても湯水を流す。そして、本実施形態では、その優先順位を決定する一定の条件を、基準時刻（例えば、午前６：００）からの経過時間としており、その経過時間が所定時間（例えば、２４時間）となれば自動的に変更される。なお、本実施形態においては、設置当初は、給湯装置１ａが最優先に使用される装置として設定されている（以下、優先給湯器とも称す）。
【００４５】
即ち、本実施形態の給湯システムでは、リモコン５２の図示しない即湯スイッチがオフの状態で、出湯要求があれば、図示しない給水源からの水が、優先給湯器１ａの流水系統２０に導入される。そして、その給水源から供給された湯水は流入側配管２２を介して熱交換部１１に向かって流れる。なお、給湯戻り配管２６の逆止弁４６によって、流入側配管２２側から給湯戻り配管２６側に湯水の流れが発生することはない。
【００４６】
また、熱交換部１１に導入される湯水は、湯水側流量センサ２８によって単位時間当たりの流量（Ｌ／ｍｉｎ）が検知され、その検知流量が燃焼装置８を作動させることが可能な最低限の流量（以下、ＭＯＱとも言う）であるか否かが確認される。そして、その検知流量がＭＯＱ以上であることが確認されれば、その検知流量と入水温度センサ２７による入水温度に基づいて、燃焼量が演算されて燃焼制御が行われ、設定された温度の湯水を出湯する。このとき、給湯需要が給湯装置１ａの給湯能力以上でなければ、図７に示すように、優先給湯器１ａだけが運転されるが、優先給湯器１ａの給湯能力以上の給湯需要であれば、図８に示すように、優先給湯器１ａに加えて給湯装置１ｂ（以下、非優先給湯器とも称す）も運転される。即ち、優先給湯器１ａと非優先給湯器１ｂは同等の給湯能力であるため、優先給湯器１ａのみを運転する場合に比べて、実質的に２倍の給湯能力に増強することができる。
【００４７】
従って、本実施形態の通常給湯運転においては、リモコン５２の即湯スイッチがオフの状態で、給湯栓６０が操作されて出湯要求があると、図示しない給水源から供給された水が主流路５を流れて、副流路６に接続された優先給湯器１ａの熱交換部１１、あるいは、優先給湯器１ａの熱交換部１１に加えて非優先給湯器１ｂの熱交換部１１に導入されて、熱交換部１１で加熱された湯水が給湯栓６０から出湯する。
【００４８】
続いて、即湯給湯運転について図面を用いて詳細に説明する。
本実施形態では、リモコン５２の即湯スイッチがオンの状態であれば、給湯栓６０等が操作されて出湯要求があるまでは、最優先に使用する給湯装置１だけを運転して設定温度の湯水を予め生成しておく。即ち、その給湯装置１の熱交換部１１を有する循環回路７内で湯水を循環させつつ、その湯水を設定温度まで加熱し（即湯運転）、出湯要求が発生すれば、一旦、その即湯運転を停止して、給湯栓６０から設定温度の湯水を出湯させる（即湯給湯運転）。
即ち、本実施形態では、出湯要求を待機している間は、優先給湯器１ａのポンプ２及び燃焼装置８だけが運転されるため、優先給湯器１ａに設けられた副流路６ａを有する循環回路７ａにだけ湯水の流れが形成される。
【００４９】
より具体的に説明すると、即湯運転が開始されると、まず優先給湯器１ａにおけるバイパス水量調整弁４４と、非優先給湯器１ｂにおけるバイパス水量調整弁４４及び湯量調整弁４１が閉止される（図９のステップ１）。即ち、優先給湯器１ａにおいては、即湯時経路のみが開放され、非優先給湯器１ｂにおいては、給湯時経路及び即湯時経路が閉鎖された状態に制御される。そして、ステップ２に移行して、優先給湯器１ａにおける出湯温度センサ２８の検知温度が、燃焼装置２を燃焼作動させることができる温度（以下、燃焼作動可能温度とも言う）に達しているか否かが確認される。本実施形態では、燃焼作動可能温度は、設定温度より摂氏５〜６度低い温度である。
【００５０】
そして、出湯温度センサ４２によって、出湯温度が燃焼作動可能温度より低温であることが確認されると、ステップ３に移行して給湯戻り配管２６に配されたポンプ２が運転される。
そして、ポンプ２が運転されてから所定時間が経過して（ステップ４）、湯水側流量センサ２８が検知する通水量がＭＯＱ以上であることが確認されると（ステップ５）、ステップ６に移行して燃焼装置８の運転が開始される。なお、このときの通水量は一定値（本実施形態では５〜７Ｌ／ｍｉｎ）に維持されるため、燃焼量の演算は、入水温度と出湯温度によって決定される。
【００５１】
ステップ６において燃焼装置２の燃焼動作が開始されると、ステップ７に移行し、所定の条件が満足されているか否かが確認される。具体的には、燃焼が連続して所定時間（本実施形態では３０分）継続されているか、出湯温度が設定温度より摂氏２〜５度高い温度であるか、出湯温度が設定温度より摂氏１度以上高い温度で且つ入水温度が設定温度以上であるかのいずれかの条件が満足されているかが確認される。そして、ステップ７において、いずれかの条件が満足されていれば、それ以上の加熱は要さないので燃焼装置２の燃焼動作を一旦停止する（ステップ８）。そして、ステップ８で燃焼装置２の燃焼動作が停止されると、所定時間ポンプ２の運転が維持されて（ポスト運転、ステップ９）、その後ポンプ２は完全に停止する（ステップ１０）。そして、出湯要求が発生するまで、ステップ２以下の動作が繰り返し実行される。
【００５２】
また、ステップ２において、出湯温度が燃焼作動温度以下でなければ、ステップ１１に移行して、ポンプ２が停止されてから所定時間（本実施形態では６０分程度）が経過したか否かが確認される。ポンプ２が停止してから所定時間が経過していれば、ステップ３に移行して優先給湯器１ａのみのポンプ２を運転し、そうでなければステップ２に戻る。
なお、ステップ５において、ポンプ２を運転しているにも関わらず、優先給湯器１ａにおける循環回路７ａ内の通水量がＭＯＱ以上に達することがなければ、ポンプ２等に不具合があると判断して即湯運転を停止して、エラーを報知する。
【００５３】
そして、即湯運転の最中に、給湯栓６０が操作されれば、即湯運転を停止して即湯給湯運転に移行する。具体的には、給湯栓６０が操作されることで、図示しない給水源から水が供給され、優先給湯器１ａにおける循環流量センサ４５の検知流量（循環流量）と湯水側流量センサ２８の検知流量（入水流量）に差が生じるため、その差が所定値以上に拡がったことを検知すれば、出湯要求があったと認識して、その時点で即湯給湯運転に移行する。即ち、即湯運転中は、循環流量と入水流量との監視が行われており、常に両者の比較が行われている。
【００５４】
従って、図１０のフローチャートに従うと、優先給湯器１ａにおける湯水側流量センサ２８が検知する入水流量が循環流量センサ４５が検知する循環流量より所定量（本実施形態では２．５Ｌ／ｍｉｎ程度の流量）過大であることが確認されると、出湯要求があったと判断してステップ２に移行する。ステップ２では、ポンプ２が運転中か否かが確認される。ポンプ２が運転中でなければ、ステップ３に移行して燃焼動作中か否かが確認される。また、ステップ２でポンプ２が運転中であれば、ステップ６に移行してポンプ２を停止してステップ３に移行する。即ち、ステップ３では、出湯要求が発生した際に、即湯運転において、循環回路７ａ内の湯水を設定温度を目標に加熱していた最中であったか、既に循環回路７ａ内の湯水が設定温度に達して燃焼が停止されている状態であったかが確認される。
【００５５】
そして、ステップ３で燃焼中であることが確認されると、ステップ４に移行して、バイパス水量調整弁４４が開成される。また、ステップ３で燃焼動作中でないことが確認されると、ステップ７に移行して、燃焼装置を運転してからバイパス水量調整弁４４を開成する。そして、その後は、前記した通常給湯運転と同様の動作が行われ、給湯需要がなくなれば、再び優先給湯器１ａにおいて即湯運転が実行される。
【００５６】
従って、本実施形態の通常給湯運転においては、リモコン５２の即湯スイッチがオンの状態で、即湯運転中に給湯栓６０が操作されて出湯要求があると、図示しない給水源から供給された水が主流路５を流れて、副流路６に接続された優先給湯器１ａの熱交換部１１に導入される。即ち、本実施形態によれば、図示しない給水源から供給される湯水が非優先給湯器１ｂ側に分散することがないため、循環流量からの増加流量が小さくなることがない。即ち、少量の給湯需要であっても、循環流量に対する増加流量を認識することが可能となるため、即湯運転から給湯運転に移行する際に確実にポンプ２を停止することができる（図１０のステップ１）。これにより、即湯運転から即湯給湯運転に移行した際に、出湯量や出湯温度が不安定になる出湯異常が防止される。
【００５７】
さらに、本実施形態では、リモコン５２の図示しない即湯スイッチがオンにされた状態であれば、給湯装置１の優先順位が変更された際に、特徴的動作が実行される。即ち、基準時刻から所定時間経過して、優先順位が変更されると、新たに最優先に使用される給湯装置（変更優先給湯器とも称す）１ｂが所定時間運転される（確認動作）。即ち、この確認動作により、変更優先給湯器１ｂに設けられた循環回路７ｂ内において即湯運転が必要か否かを確認することができる。
【００５８】
具体的には、優先順位が変更されると、変更優先給湯器１ｂにおけるバイパス水量調整弁４４と、変更非優先給湯器１ａにおけるバイパス水量調整弁４４及び湯量調整弁４１が閉止され、その後、変更優先給湯器１ｂに内蔵されたポンプ２及び燃焼装置８が運転される。そして、循環回路７ｂ上に設けられた出湯温度センサ４２によって出湯温度を検知し、その出湯温度が燃焼作動可能温度以下であるか否かが確認される。そして、変更優先給湯器１ｂを運転してから、所定時間経過後、未だに出湯温度が燃焼作動可能温度以下であれば、即湯運転を継続する。
このような制御を実行することで、最優先に使用される給湯装置が変更された場合に、無駄に即湯運転がされることが防止されるため、ランニングコストの浪費を抑制できる。
【００５９】
上記実施形態では、最優先に使用する給湯装置を基準時刻からの経過時間に基づいて変更する制御を示したが、本発明はこれに限定されず、以下に示すような制御であっても構わない。即ち、燃焼装置の燃焼時間の積算値や、熱交換部への入水流量の積算値や、非優先給湯器側の循環回路の出湯温度が一定値を下回った時点等の条件に基づいて、最優先に使用する給湯装置を変更しても構わない。
【００６０】
上記実施形態では、最優先に使用する給湯装置が変更された際に、無条件に確認動作を実行する制御を示したが、本発明はこれに限定されず、例えば、最優先に使用する給湯装置が変更されて、新たに最優先に使用される給湯装置が属する循環回路の出湯温度が燃焼作動可能温度以下であれば、確認動作を実行する制御を行っても構わない。
また、最優先に使用する給湯装置が変更された際に、確認動作を行うことなく、新たに最優先に使用される給湯装置が属する循環回路の出湯温度が、一定時間継続して設定温度を検知するまで即湯運転を行う制御であっても構わない。
【００６１】
また、上記実施形態では、ポンプ２が給湯装置１に内蔵された構成を示したが、本発明はこれに限定されず、例えば、図１１に示すように、給湯装置６１に対してポンプ６２を外付けしたものを複数連結した構成であっても構わない。この場合であっても、ポンプ６２を主流路５に対して並列に接続された副流路６に設ける必要がある。
また、ポンプ内蔵型の給湯装置と、ポンプ外付け型の給湯装置を組み合わせた給湯システムであっても構わない。
【００６２】
上記実施形態では、図９のフローチャートのステップ５において、優先給湯器１ａにおける循環流量がＭＯＱ以上でなかった場合に、即湯運転を停止するという制御を示したが、本発明はこれに限定されず、例えば、次に優先順位の高い給湯装置１ｂを使用して即湯運転を継続する制御を行っても構わない。なお、この場合、優先給湯器１ａのポンプ２等が故障している可能性があるため、エラーの報知を同時に行うことが望ましい。
【００６３】
上記実施形態では、２台の給湯装置を連結した構成を示したが、３台以上の給湯装置を連結した構成であっても構わない。
【符号の説明】
【００６４】
１、６１    給湯装置
２、６２    ポンプ
５    主流路
６    副流路
７    循環回路
８  燃焼装置（加熱手段）
１１    熱交換部（熱交換器）
２７    入水温度センサ（温度検知手段）
４２    出湯温度センサ（温度検知手段）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
0005557017.tif 000006
【図６】
0005557017.tif 000007
【図７】
0005557017.tif 000008
【図８】
0005557017.tif 000009
【図９】
0005557017.tif 000010
【図１０】
0005557017.tif 000011
【図１１】
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