(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
補助給湯器を接続して補助給湯器からの温水を必要に応じて主給湯器に供給することができるようにした給湯装置において、主給湯器の出湯温度Ｔh が給湯設定温度Ｔs を超える状態が予め定めた時間ｔだけ続いた場合、補助給湯器からの温水と冷水を混ぜた混水出湯設定温度Ｔsoを前回混水出湯設定温度Ｔsob を予め定めた補正温度ｂだけ低下させることにより、主給湯器の出湯温度Ｔh を給湯設定温度Ｔs に保持することを特徴とする補助給湯器接続ユニット。
【請求項２】
燃焼停止時に、設定給湯温度Ｔs と混水出湯設定温度Ｔsoとの差を補正記憶温度Ｔd とし、該補正記憶温度Ｔd を少し低い値にして記憶するとともに、上記補正記憶温度Ｔd に、上限値及び下限値の制限値を設けることを特徴とする請求項１記載の補助給湯器接続ユニット。
【請求項３】
補正記憶温度Ｔd を、電源オフ時まで、または運転オフ時まで記憶することを特徴とする請求項１または２記載の補助給湯器接続ユニット。
【請求項４】
主給湯器の設定温度、出湯能力或いは流量の少なくともいずれかにより、２段階またはそれ以上の判定温度、判定時間や補正温度を設定することを特徴とする請求項１、２または３記載の補助給湯器接続ユニット。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、ソーラー給湯器等の補助給湯器を接続して補助給湯器からの温水を必要に応じて主給湯器に供給することができるようにした給湯装置における補助給湯器接続ユニットに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、補助給湯器、例えばソーラー給湯器（太陽熱温水器）、を接続して補助給湯器からの温水を必要に応じて主給湯器に供給することができるようにした給湯装置が用いられている。
このような従来の給湯装置においては、補助給湯器（ソーラー給湯器）からの給湯の温度が制御されずに、主給湯器に供給しなくてはならないという問題があった。
【０００３】
この問題を解決するために、補助給湯器（ソーラー給湯器）からの給湯に冷水を混合して給湯温度を調節する手段が提案されており、その温度制御は、次の様に行われている。
補助給湯器（ソーラー給湯器）からのソーラー温水温度Ｔｈｏと、主給湯器からの給湯の設定温度Ｔｓ  と、主給湯器への入水温度Ｔｍ  とにおいて、ソーラー温水温度Ｔｈｏが設定温度Ｔｓ  より所定の温度α（例えば、α＝１度）だけ高い値以上である（Ｔｈｏ≧Ｔｓ  ＋α）場合、主給湯器の加熱燃焼を停止させ、給湯設定温度Ｔｓ  で主給湯器に供給する、即ち入水温度Ｔｍ  と給湯設定温度Ｔｓ  が等しくなる（Ｔｍ  ＝Ｔｓ  ）。
ソーラー温水温度Ｔｈｏが設定温度Ｔｓ  より所定の温度α（例えば、α＝１度）だけ低い値未満である（Ｔｈｏ＜Ｔｓ  −α）場合、前記給湯設定温度Ｔｓ  が基準温度Ｔｏ  （例えば、６０℃）以上である場合は、ソーラーからの温水に冷水を混合して、主給湯器への入水温度Ｔｍ  を高入水温度Ｔｍｈ（例えば、４５℃）に低下させ、主給湯器で加熱燃焼を行い、給湯設定温度Ｔｓ  で給湯する。
逆に給湯設定温度Ｔｓ  が基準温度Ｔｏ  （例えば、６０℃）未満である場合は、主給湯器への入水温度Ｔｍ  を低入水温度Ｔｍｌ（例えば、４５℃）に低下させ、主給湯器で加熱燃焼を行い、給湯設定温度Ｔｓ  で給湯する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のソーラー給湯器を接続した給湯装置においては、給湯設定温度Ｔｓ  が基準温度Ｔｏ  （例えば、６０℃）未満であり、主給湯器への入水温度Ｔｍ  を低入水温度Ｔｍｌ（例えば、４５℃）に低下させ、主給湯器で加熱燃焼を行う場合に、主給湯器の最低号数（例えば、設計上は１．５号）が、製造上のバラツキその他の原因により、大きく（例えば、４号）、給水圧が低く風呂注湯流量が多い（例えば、７リットル／分）と、浴槽に給湯温度４４℃以下の注湯ができず、４４℃以下の風呂温度で制御することができないから、自動運転ができないという問題があった。
したがって、ソーラー給湯を十分に利用することができないという問題があった。
【０００５】
本発明の目的は、補助給湯器を接続した給湯装置において、最低号数が高い主給湯器を使用しても自動運転を可能にするとともに、任意の設定温度を実現することができる補助給湯器接続ユニットを提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明の補助給湯器接続ユニットは、補助給湯器を接続して補助給湯器からの温水を必要に応じて主給湯器に供給することができるようにした給湯装置において、主給湯器の出湯温度Ｔh が給湯設定温度Ｔs を超える状態が予め定めた時間ｔだけ続いた場合、補助給湯器からの温水と冷水を混ぜた混水出湯設定温度Ｔsoを前回混水出湯設定温度Ｔsob を予め定めた補正温度ｂだけ低下させることにより、主給湯器への供給水温度Ｔm を主給湯器からの出湯設定温度Ｔs に応じて低下させて主給湯器の出湯温度Ｔh を給湯設定温度Ｔs に保持することができる。
請求項２において、燃焼停止時に、設定給湯温度Ｔs と混水出湯設定温度Ｔsoとの差を補正記憶温度Ｔd とし、該補正記憶温度Ｔd を少し低い値にして記憶するとともに、上記補正記憶温度Ｔd に、上限値及び下限値の制限値を設けることにより、混水出湯設定温度Ｔm を下げ過ぎた場合に徐々に混水出湯設定温度Ｔm を復活させて常に補助給湯を有効活用することができる。
また、補正記憶温度に、上限値及び下限値の制限値を設けることにより、不要な温度まで記憶する恐れがない。
請求項３において、補正記憶温度Ｔd を、電源オフ時まで、または運転オフ時まで記憶することにより、細かい制御を行うことができる。
請求項４において、主給湯器の設定温度、出湯能力或いは流量の少なくともいずれかにより、２段階またはそれ以上の判定温度、判定時間や補正温度を設けることにより、より細かい制御を行うことができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明を適用する給湯装置の一例を図２に基づいて概略構成を説明すると、給湯装置は、主給湯器Ａと、ソーラー給湯器Ｂと、ソーラー給湯接続部Ｃとを備えている。
主給湯器Ａは、缶体１０と、該缶体１０に配設されたバーナ１１及び熱交換管２３と、該熱交換管２３に接続される入水路２１及び出湯路２２と、主コントローラ３０とを備えている。
【０００８】
入水路２１には、水量センサ２１ａと、入水温度センサ２１ｂが設けられており、出湯路２２には、第１出湯温度センサ２２ａと、その下流側に位置する第２出湯温度センサ２２ｃ及び給湯カラン２２ｂが設けられている。
また、入水路２１と、第１出湯温度センサ２２ａと第２出湯温度センサ２２ｃの間の出湯路２２とを連結するバイパス路２４が設けられ、該バイパス路２４にはバイパス調節弁２４ａが設けられている。
さらに、風呂落とし込み路２５が前記出湯路２２から分岐され、風呂落とし込み路２５には落とし込み開閉弁２５ａが設けられている。
【０００９】
前記缶体１０には風呂追焚熱交換器４３が設けられており、該風呂追焚熱交換器４３には、浴槽４４に一端が接続された風呂往路４１と風呂復路４２が接続されており、風呂復路４２には、循環ポンプ４２ａと、風呂温度センサ４２ｂと、水流スイッチ４２ｃとが設けられている。
また、前記主コントローラ３０は、主給湯器Ａの各センサ類空の情報と、リモコン５０からの指令を入力し、主給湯器Ａの運転制御を行うものであり、主コントローラ３０とリモコン５０、及び主コントローラ３０と後述するソーラー給湯接続部Ｃのソーラー給湯接続コントローラ６０が通信回路で接続され、情報の交換を行う。
【００１０】
ソーラー給湯接続部Ｃは、前記ソーラー給湯接続コントローラ６０と、ソーラー混水器６１とを備えており、該ソーラー混水器６１にはソーラー給湯器Ｂからのソーラー給湯路７０と上水道等の水源からの給水路８０が接続され、ソーラー混水器６１には前記入水路２１が接続されている。
ソーラー給湯路７０には、電磁開閉弁等の開閉弁６２と、ソーラー温水温度センサとが設けられ、前記入水路２１にはソーラー混水温度センサ６５が設けられる。
ソーラー給湯接続コントローラ６０は、各温度センサ６３，６４，６５から入力される温度検出信号と、主コントローラ３０から入力される制御情報とに基づいて、ソーラー混水器６１の混合比率を調節するとともに、開閉弁６２を開閉する。
【００１１】
ソーラー給湯器Ｂは、ソーラー給湯路７０が接続されたソーラー熱交換器７１と、貯湯タンク７２とを備え、貯湯タンク７２には、ソーラー給湯路７０と、前記給水路８０が接続されている。
ソーラー熱交換器７１で加熱された媒体は貯湯タンク７２内に導入されて該貯湯タンク７２内の水を熱交換加熱して温水とする。
貯湯タンク７２内の温水はソーラー給湯路７０を経て供給される。
【００１２】
図１を参照して制御動作について説明すると、リモコン５０の操作等により、主給湯器Ａとソーラー給湯器Ｂとの運転スイッチがオンされ、ソーラー給湯器Ｂを利用した出湯を行う状態にある場合に、給湯カラン２２ｂが開放されると、ソーラー給湯器Ｂからの給湯が開閉弁６２及びソーラー温水器６１を介して、ソーラー給湯路７０から開始される。
【００１３】
水量センサ２１ａにより最低作動水量（ＭＯＱ）以上の通水を確認すると（ステップＳ１）、ソーラー温水温度センサ６３によって検出されるソーラー温水温度Ｔｈｏと、後述する設定給湯温度Ｔｓ  （例えば、Ｔｓ  ＝４０℃）より予め定めた温度ａ（例えば、ａ＝１度）だけ高い値と比較し（ステップＳ２）、ソーラー温水温度Ｔｈｏが、設定給湯温度Ｔｓ  と温度ａとの和以上である（Ｔｈｏ≧Ｔｓ  ＋ａ）場合、設定給湯温度Ｔｓ  と、ソーラー混水器６１からの混水出湯設定温度Ｔｓｏとを等しくする（Ｔｓ  ＝Ｔｓｏ）、即ち冷水を混合された後の主給湯器Ａへの入水温度Ｔｍ  を設定給湯温度Ｔｓ  と等しくし（Ｔｍ  ＝Ｔｓｏ＝Ｔｓ  ）、主給湯器Ａの燃焼を停止させて給湯を行い（ステップＳ７）、ソーラー温水温度Ｔｈｏと、設定給湯温度Ｔｓ  と温度ａとの比較を繰り返す（ステップＳ２）。
【００１４】
ステップＳ２において、ソーラー温水温度Ｔｈｏが、設定給湯温度Ｔｓ  と温度ａとの和未満である（Ｔｈｏ＜Ｔｓ  ＋ａ）場合、主給湯器Ａを燃焼制御モードに移行させ（ステップＳ３）、設定給湯温度Ｔｓ  とソーラー混水器６１からの混水出湯設定温度Ｔｓｏとの差を補正記憶温度Ｔｄ  （Ｔｄ  ＝Ｔｓ  −Ｔｓｏ）として算出し、記憶する（ステップＳ４）。
【００１５】
水量センサ２１ａにより最低作動水量（ＭＯＱ）以上の通水が行われていることを確認する（ステップＳ５）と、主給湯器Ａからの給湯温度Ｔｈ  が設定給湯温度Ｔｓ  を超えた状態が、予め定めた時間ｔの間継続するか否かを判定し（ステップＳ８）、給湯温度Ｔｈ  が設定給湯温度Ｔｓ  を超えた状態が時間ｔだけ続いた場合、ソーラー混水器６１からの混水出湯設定温度Ｔｓｏを、前回混水出湯設定温度Ｔｓｏｂ  より予め設定した補正温度ｂだけ低下させる（ステップＳ９）。
【００１６】
次に、設定給湯温度Ｔｓ  と今回のソーラー混水器６１からの混水出湯設定温度Ｔｓｏとの差を補正記憶温度Ｔｄ  （Ｔｄ  ＝Ｔｓ  −Ｔｓｏ）として算出し、今回補正記憶温度Ｔｄ  として記憶する（ステップＳ１０）。
さらに、この後給湯温度Ｔｈ  が設定給湯温度Ｔｓ  を超えた状態が時間ｔだけ続くと、ソーラー混水器６１からの混水出湯設定温度Ｔｓｏを、前回混水出湯設定温度Ｔｓｏｂ  より補正温度ｂだけ低下させ（ステップＳ９）、設定給湯温度Ｔｓ  と今回のソーラー混水器６１からの混水出湯設定温度Ｔｓｏとの差を、新しい補正記憶温度Ｔｄ  （Ｔｄ  ＝Ｔｓ  −Ｔｓｏ）として算出し、今回補正記憶温度Ｔｄ  として記憶する（ステップＳ１０）。
【００１７】
通常燃焼中に常時、補正記憶温度Ｔｄ  （Ｔｄ  ＝Ｔｓ  −Ｔｓｏ）を更新して記憶しておき、新しく燃焼制御モードに移行すると時、記憶していた前回の補正記憶温度Ｔｄ  を用い、ソーラー混水器６１からの混水出湯設定温度Ｔｓｏを算出して（Ｔｓｏ＝Ｔｓ  −Ｔｄ  ）、この算出された混水出湯設定温度Ｔｓｏに基づいて主給湯器Ａの燃焼制御を行う。
【００１８】
水量センサ２１ａにより最低作動水量（ＭＯＱ）以上の通水が行われていないことを確認する（ステップＳ５）と、最近の補正記憶温度Ｔｄ  を記憶しておき、次回の燃焼制御モードへの移行時に備え（ステップＳ６）、その後ソーラー混水器６１を停止させる。
なお、補正記憶温度Ｔｄ  には上限及び下限を設けることにより、変な値を記憶する恐れがないものである。例えば、混水出湯設定温度Ｔｓｏの下限値は入水温度とし、上限値は給湯設定温度Ｔｓ  とする。
また、補正記憶温度Ｔｄ  の記憶は、電源オフ時まで、または運転オフ時まで記憶すると良い。
【００１９】
なお、主給湯器の給湯設定温度Ｔｓ  の値により、出湯温度制御領域を通常温度設定域（例えば、Ｔｓ  ＜６０℃）と高温温度設定域（例えば、Ｔｓ  ≧６０℃）とに区分し、高温温度設定域においては、給湯温度が給湯設定温度より多少高くなってもソーラー給湯器を良く使う設定とし、一方風呂やシャワー等を使用する通常温度設定域においては、給湯温度を正確に給湯設定温度に保つ設定とする。
また、通常温度設定域と高温温度設定域とで、判定温度、判定時間や補正温度を分けることを、２段階またはそれ以上の段階設けてもよく、また設定温度ごとに設けても良い。
さらに、これらの判定条件や補正値は、給湯能力や、流量によって複数段階設けても良いものである。
【００２０】
上記構成によると、給湯温度Ｔｈ  が設定給湯温度Ｔｓ  を超えた時に、混水出湯設定温度Ｔｓｏを前回混水出湯設定温度Ｔｓｏｂ  より補正温度ｂだけ低下させて給湯運転し、再度給湯温度Ｔｈ  が設定給湯温度Ｔｓ  を超えた時に、再度混水出湯設定温度Ｔｓｏを前回混水出湯設定温度Ｔｓｏｂ  より補正温度ｂだけ低下させて給湯運転することにより、給湯温度Ｔｈ  を確実に設定給湯温度Ｔｓ  に保持することができる。
また、通常燃焼運転中に常時、設定給湯温度Ｔｓ  に応じて、常に設定給湯温度Ｔｓ  を保持するに適した混水出湯設定温度Ｔｓｏを提供することにより、設定給湯温度Ｔｓ  の変更時、風呂自動給湯等においても常にソーラー給湯を利用することができる。
【００２１】
また、燃焼停止（ＭＯＱ  ＯＦＦ）時に、補正記憶温度Ｔｄ  を少し低い、即ちソーラー混水器からの混水出湯設定温度Ｔｓｏを少し高い温度で記憶することにより、新規給湯時の混水出湯設定温度Ｔｓｏを下げ過ぎた場合でも、徐々に復活させて常にソーラー給湯を有効活用することができる。
さらに、出湯温度制御領域を設定給湯温度Ｔｓ  に応じて通常温度設定域と高温温度設定域とに区分し、補正温度等を設けることにより、風呂やシャワーを使用する通常温度設定域では設定給湯温度Ｔｓ  を確実に保持するとともに、高温温度設定域ではソーラー給湯を積極的に利用することで、省エネルギーを促進することができる。
【００２２】
【発明の効果】
本発明は、上述のとおり構成されているから、次のような効果を奏する。
主給湯器の出湯温度Ｔh が給湯設定温度Ｔs を超える状態が予め定めた時間ｔだけ続いた場合、補助給湯器からの温水と冷水を混ぜた混水出湯設定温度Ｔsoを前回混水出湯設定温度Ｔsob を予め定めた補正温度ｂだけ低下させることにより、主給湯器への供給水温度Ｔm を主給湯器からの出湯設定温度Ｔs に応じて低下させて主給湯器の出湯温度Ｔh を給湯設定温度Ｔs に保持することができる。
請求項２において、燃焼停止時に、設定給湯温度Ｔs と混水出湯設定温度Ｔsoとの差を補正記憶温度Ｔd とし、該補正記憶温度Ｔd を少し低い値にして記憶するとともに、上記補正記憶温度Ｔd に、上限値及び下限値の制限値を設けることにより、混水出湯設定温度Ｔm を下げ過ぎた場合に徐々に混水出湯設定温度Ｔm を復活させて常に補助給湯を有効活用することができる。
また、補正記憶温度に、上限値及び下限値の制限値を設けることにより、不要な温度まで記憶する恐れがない。
請求項３において、補正記憶温度Ｔd を、電源オフ時まで、または運転オフ時まで記憶することにより、細かい制御を行うことができる。
請求項４において、主給湯器の設定温度、出湯能力或いは流量の少なくともいずれかにより、２段階またはそれ以上の判定温度、判定時間や補正温度を設けることにより、より細かい制御を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の制御動作を示すフローチャートである。
【図２】本発明を適用する給湯装置の概略構成である。
【符号の説明】
Ａ  主給湯器、Ｂ  ソーラー給湯器、Ｃ  ソーラー給湯接続部
１０  缶体、１１  バーナ、２１  入水路、２２  出湯路、２３  熱交換管
２５  落とし込み路、３０  主コントローラ、４０  風呂追焚熱交換器
４１  風呂往路、４２  風呂復路、４４  浴槽、５０  リモコン
６０  ソーラー給湯接続コントローラ、６１  ソーラー混水器
７０  ソーラー給湯路、７１  ソーラー熱交換器、７２  貯湯タンク
【図１】
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【図２】
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