(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
補助熱源によって生成された予熱温水に、必要に応じて低温水を混合しながら給湯器の熱交換器に送出する混合調節弁を備え、
前記給湯器は、前記混合調節弁から送出される温水を、前記熱交換器を通して送出するメイン流路と、前記メイン流路における前記熱交換器の前後に接続されたバイパス流路と、前記バイパス流路に設置されたバイパス弁とを備え、
前記混合調節弁に送出される前記予熱温水が給湯設定温度以上の場合は、前記熱交換器を加熱することなく、前記混合調節弁が給湯設定温度の温水を生成する給湯設定温度制御を行い、
前記混合調節弁に送出される前記予熱温水が給湯設定温度を下回る場合は、前記混合調節弁が、給湯設定温度より低い予め定められた固定温度の温水を生成する固定温度制御を行いながら、前記熱交換器を加熱することによって、給湯設定温度の温水を生成するようになっており、
出湯中において、前記熱交換器を加熱している間は、前記バイパス弁が、前記メイン流路から送出される温水の温度が給湯設定温度になるように弁開度を調整する出湯温度制御を行うようになっている給湯システムであって、
出湯中において、前記混合調節弁が給湯設定温度制御を行っているときは、前記バイパス弁を、前記熱交換器の加熱を停止する直前における開度または前記熱交換器の加熱中の開度に相当する、予め設定された所定開度に保持するようにしたことを特徴とする給湯システム。
【請求項２】
補助熱源によって生成された予熱温水に、必要に応じて低温水を混合しながら給湯器の熱交換器に送出する混合調節弁を備え、
前記給湯器は、前記混合調節弁から送出される温水を、前記熱交換器を通して送出するメイン流路と、前記メイン流路における前記熱交換器の前後に接続されたバイパス流路と、前記バイパス流路に設置されたバイパス弁とを備え、
前記混合調節弁に送出される前記予熱温水が給湯設定温度以上の場合は、前記熱交換器を加熱することなく、前記混合調節弁が給湯設定温度の温水を生成する給湯設定温度制御を行い、
前記混合調節弁に送出される前記予熱温水が給湯設定温度を下回る場合は、前記混合調節弁が、給湯設定温度より低い予め定められた固定温度の温水を生成する固定温度制御を行いながら、前記熱交換器を加熱することによって、給湯設定温度の温水を生成するようになっており、
出湯中において、前記熱交換器を加熱している間は、前記バイパス弁が、前記メイン流路から送出される温水の温度が給湯設定温度になるように弁開度を調整する出湯温度制御を行うようになっている給湯システムであって、
前記バイパス弁は、出湯中において、前記熱交換器の加熱を停止した後、前記熱交換器の温度が予め定められた所定温度を下回るまでの間は、前記メイン流路から送出される温水の温度が給湯設定温度になるように弁開度を調整する出湯温度制御を行い、前記熱交換器の温度が予め定められた所定温度を下回った時点で、予め定められた固定開度に保持されるようになっており、
出湯中において、前記混合調節弁が固定温度制御から給湯設定温度制御に移行した後、前記混合調節弁から給湯設定温度付近の温水が送出され始めた時点で、前記バイパス弁を、前記熱交換器の加熱を停止する直前における開度または前記熱交換器の加熱中の開度に相当する、予め設定された所定開度に保持するようにしたことを特徴とする給湯システム。
【請求項３】
出湯中において、前記混合調節弁が固定温度制御から給湯設定温度制御に移行した後、前記混合調節弁から送出される温水が、給湯設定温度に対して予め設定された、給湯設定温度より低い所定温度まで昇温した時点で、前記バイパス弁を、前記熱交換器の加熱を停止する直前における開度または前記熱交換器の加熱中の開度に相当する、予め設定された所定開度に保持するようにした請求項２に記載の給湯システム。
【請求項４】
出湯中において、前記混合調節弁が固定温度制御から給湯設定温度制御に移行した後、前記混合調節弁から送出される温水が、給湯設定温度に対して予め設定された、給湯設定温度より低い所定温度まで昇温した時点から所定時間経過した時点で、前記バイパス弁を、前記熱交換器の加熱を停止する直前における開度または前記熱交換器の加熱中の開度に相当する、予め設定された所定開度に保持するようにした請求項３に記載の給湯システム。
【請求項５】
前記熱交換器を加熱するバーナーが燃焼している状態において、前記熱交換器を通過する温水流量が予め定められた燃焼停止温水流量を下回った時点、または、前記給湯器からの出湯流量が予め定められた燃焼停止出湯流量を下回った時点で、前記バーナーが燃焼を停止するようになっており、
前記バーナーが燃焼している状態において、前記熱交換器を通過する温水流量が燃焼停止温水流量付近まで近づくと、出湯流量が燃焼停止出湯流量を下回る前に、前記熱交換器を通過する温水流量が燃焼停止温水流量を下回らないように、前記バイパス弁の開度を調整するようにしたことを特徴とする請求項１、２、３または４に記載の給湯システム。
【請求項６】
前記熱交換器を加熱するバーナーが燃焼していない状態において、前記熱交換器を通過する温水流量が予め定められた燃焼開始温水流量以上、かつ、前記給湯器からの出湯流量が予め定められた燃焼開始出湯流量以上になった時点で、前記バーナーが燃焼を開始するようになっており、
前記バーナーが燃焼していない状態において、出湯流量が燃焼開始出湯流量付近まで近づくと、前記熱交換器を通過する温水流量が燃焼開始温水流量以上になる前に、出湯流量が燃焼開始出湯流量以上にならないように、前記バイパス弁の開度を調整するようにした請求項１、２、３、４または５に記載の給湯システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、給湯器が、太陽熱等の補助熱源によって生成された予熱温水を利用して給湯を行う給湯システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
補助熱源を利用した給湯システムとしては、例えば、補助熱源である太陽熱を利用して生成された予熱温水を貯留する蓄熱槽を備えている太陽熱利用温水器と、主熱源である給湯器とを組み合わせた給湯システムが従来から一般的に知られている。
【０００３】
こういった、給湯システムでは、太陽熱利用温水器の蓄熱槽と給湯器とが接続されており、出湯時には、太陽熱利用温水器の蓄熱槽に貯留された予熱温水が給湯器に送出されるようになっているが、蓄熱槽から送出される予熱温水をそのままの状態で熱交換器に送出するのではなく、必要に応じて、低温水（常水温の水道水または予熱温水より低い温度の水）を混合した状態で熱交換器に送出することができるように、蓄熱槽から送出される予熱温水と低温水とを任意の混合比率で混合するための混合調節弁が熱交換器の上流側に内蔵された給湯器を使用する場合がある。
【０００４】
また、混合調節弁から熱交換器に温水を送出する、給湯器内のメイン流路には、通常、熱交換器をバイパスするバイパス流路が接続されており、このバイパス流路には、熱交換器によって加熱された高温の温水に、混合調節弁から送出される比較的低温の温水を適宜混合することによって給湯設定温度の温水を生成するためのバイパス弁が設置されている。
【０００５】
こういった混合調節弁が内蔵された給湯器を使用した給湯システムでは、給湯器に対して設定された給湯設定温度以上の予熱温水が蓄熱槽に貯留されている場合は、混合調節弁が、蓄熱槽から送出される給湯設定温度以上の予熱温水と低温水とを適宜混合することによって給湯設定温度の温水を生成し、これを熱交換器に送出することによって、熱交換器を加熱するバーナーを燃焼させることなく、給湯設定温度の温水を出湯することになる。一方、給湯設定温度以上の予熱温水が蓄熱槽に貯留されていない場合は、混合調節弁が、蓄熱槽から送出される給湯設定温度より低い予熱温水を低温水と適宜混合することによって予め定められた固定温度まで下げた状態で熱交換器に送出し、バーナーを燃焼させて熱交換器を加熱することによって、給湯設定温度の温水を生成しながら出湯することになる。
【０００６】
従って、こういった給湯システムでは、給湯器のバーナーを燃焼させることによって給湯設定温度の温水を出湯している状態で、給湯設定温度以上の予熱温水が蓄熱槽から混合調節弁に送出されるようになると、その時点で、混合調節弁が給湯設定温度の温水を生成し始めると共に、バーナーの燃焼停止指令が出力され、給湯器のバーナーの燃焼が停止されることになるが、熱交換器の温度は即座に低下するわけではなく、また、給湯設定温度の温水が即座に熱交換器に送出されるわけではないので、バイパス弁は、バーナーの燃焼が停止した後も、給湯設定温度の温水が引き続き出湯されるように、出湯温度制御を継続し、熱交換器の温度が予め設定された所定温度を下回った時点で、予め設定された固定開度に保持されるようになっている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、バーナーを燃焼させながら給湯設定温度の温水を出湯している状態では、通常、バイパス比率（バイパス流路を通過する温水流量／熱交換器を通過する温水流量）が１．２程度になるように、固定温度及び熱交換器温度が設定されているので、バイパス弁はかなり開いた状態で出湯温度制御を行っているが、給湯器のバーナーが燃焼を停止した後、熱交換器の温度が予め設定された所定温度を下回った時点では、バイパス比率が０．６程度になるように設定されているので、バーナーを燃焼させることなく、給湯設定温度の温水を出湯している状態では、バイパス弁はかなり閉じた状態に保持されている。
【０００８】
このため、バーナーが燃焼を停止している状態における出湯流量が、バーナーが燃焼している状態における出湯流量に比べて低下することになり、例えば、浴槽への自動お湯張りを行うような場合、蓄熱槽に貯留されている予熱温水の温度が給湯設定温度（風呂設定温度）以上である日と、給湯設定温度（風呂設定温度）を下回っている日とでは、自動お湯張りに要する時間が異なるといった問題がある。また、シャワーの使用中にバーナーが燃焼状態から非燃焼状態に切り換わったような場合は、シャワー流量が途中で変動することになるので、良好な使用感を得られないといった問題もある。
【０００９】
そこで、この発明の課題は、バーナーが燃焼していない場合でも、バーナーが燃焼している場合と同程度の出湯流量を確保することができる給湯システムを提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段及びその効果】
上記の課題を解決するため、請求項１にかかる発明は、補助熱源によって生成された予熱温水に、必要に応じて低温水を混合しながら給湯器の熱交換器に送出する混合調節弁を備え、前記給湯器は、前記混合調節弁から送出される温水を、前記熱交換器を通して送出するメイン流路と、前記メイン流路における前記熱交換器の前後に接続されたバイパス流路と、前記バイパス流路に設置されたバイパス弁とを備え、前記混合調節弁に送出される前記予熱温水が給湯設定温度以上の場合は、前記熱交換器を加熱することなく、前記混合調節弁が給湯設定温度の温水を生成する給湯設定温度制御を行い、前記混合調節弁に送出される前記予熱温水が給湯設定温度を下回る場合は、前記混合調節弁が、給湯設定温度より低い予め定められた固定温度の温水を生成する固定温度制御を行いながら、前記熱交換器を加熱することによって、給湯設定温度の温水を生成するようになっており、出湯中において、前記熱交換器を加熱している間は、前記バイパス弁が、前記メイン流路から送出される温水の温度が給湯設定温度になるように弁開度を調整する出湯温度制御を行うようになっている給湯システムであって、出湯中において、前記混合調節弁が給湯設定温度制御を行っているときは、前記バイパス弁を、前記熱交換器の加熱を停止する直前における開度または前記熱交換器の加熱中の開度に相当する、予め設定された所定開度に保持するようにしたことを特徴とする給湯システムを提供するものである。
【００１１】
以上のように、この給湯システムでは、混合調節弁が給湯設定温度制御を行っているときは、バイパス弁を、熱交換器の加熱を停止する直前における開度または熱交換器の加熱中の開度に相当する、予め設定された所定開度に保持するようにしたため、バーナーが燃焼を停止している状態における出湯流量が、バーナーが燃焼を行っている状態における出湯流量に比べて低下することがない。
【００１２】
また、上記の課題を解決するため、請求項２にかかる発明は、補助熱源によって生成された予熱温水に、必要に応じて低温水を混合しながら給湯器の熱交換器に送出する混合調節弁を備え、前記給湯器は、前記混合調節弁から送出される温水を、前記熱交換器を通して送出するメイン流路と、前記メイン流路における前記熱交換器の前後に接続されたバイパス流路と、前記バイパス流路に設置されたバイパス弁とを備え、前記混合調節弁に送出される前記予熱温水が給湯設定温度以上の場合は、前記熱交換器を加熱することなく、前記混合調節弁が給湯設定温度の温水を生成する給湯設定温度制御を行い、前記混合調節弁に送出される前記予熱温水が給湯設定温度を下回る場合は、前記混合調節弁が、給湯設定温度より低い予め定められた固定温度の温水を生成する固定温度制御を行いながら、前記熱交換器を加熱することによって、給湯設定温度の温水を生成するようになっており、出湯中において、前記熱交換器を加熱している間は、前記バイパス弁が、前記メイン流路から送出される温水の温度が給湯設定温度になるように弁開度を調整する出湯温度制御を行うようになっている給湯システムであって、前記バイパス弁は、出湯中において、前記熱交換器の加熱を停止した後、前記熱交換器の温度が予め定められた所定温度を下回るまでの間は、前記メイン流路から送出される温水の温度が給湯設定温度になるように弁開度を調整する出湯温度制御を行い、前記熱交換器の温度が予め定められた所定温度を下回った時点で、予め定められた固定開度に保持されるようになっており、出湯中において、前記混合調節弁が固定温度制御から給湯設定温度制御に移行した後、前記混合調節弁から給湯設定温度付近の温水が送出され始めた時点で、前記バイパス弁を、前記熱交換器の加熱を停止する直前における開度または前記熱交換器の加熱中の開度に相当する、予め設定された所定開度に保持するようにしたことを特徴とする給湯システムを提供するものである。
【００１３】
以上のように、この給湯システムでは、出湯中において、混合調節弁が固定温度制御から給湯設定温度制御に切り換わると、即ち、給湯器のバーナーが燃焼状態から非燃焼状態に切り換わると、熱交換器の温度が予め定められた所定温度を下回るまではバイパス弁が出湯温度制御を行い、熱交換器の温度が予め定められた所定温度を下回った時点で、バイパス弁が一旦固定開度に保持された後、混合調節弁から給湯設定温度付近の温水が送出され始めた時点で、バイパス弁が熱交換器の加熱を停止する直前における開度または熱交換器の加熱中の開度に相当する、予め設定された所定開度に保持されるようになっているので、出湯中において、混合調節弁の制御及びバーナーの燃焼状態が切り換わることに伴う出湯温度の変動を最小限に抑えつつ、出湯流量の変動を抑えることができる。
【００１４】
より具体的には、請求項３にかかる発明の給湯システムのように、出湯中において、前記混合調節弁が固定温度制御から給湯設定温度制御に移行した後、前記混合調節弁から送出される温水が、給湯設定温度に対して予め設定された、給湯設定温度より低い所定温度まで昇温した時点で、前記バイパス弁を、前記熱交換器の加熱を停止する直前における開度または前記熱交換器の加熱中の開度に相当する、予め設定された所定開度に保持するようにしておけばよい。
【００１５】
混合調節弁が固定温度制御から給湯設定温度制御に移行した後、混合調節弁から送出される温水の温度は、必ずしも安定しているわけではなく、ハンチングしながら給湯設定温度に収束する場合もあるので、請求項４にかかる発明の給湯システムのように、出湯中において、前記混合調節弁が固定温度制御から給湯設定温度制御に移行した後、前記混合調節弁から送出される温水が、給湯設定温度に対して予め設定された、給湯設定温度より低い所定温度まで昇温した時点から所定時間経過した時点で、前記バイパス弁を、前記熱交換器の加熱を停止する直前における開度または前記熱交換器の加熱中の開度に相当する、予め設定された所定開度に保持するようにしておくことが望ましい。
【００１６】
また、熱交換器内での温水の沸騰を未然に防止するため、熱交換器を加熱するバーナーが燃焼している状態において、熱交換器を通過する温水流量が予め定められた燃焼停止温水流量を下回った時点、または、給湯器からの出湯流量が予め定められた燃焼停止出湯流量を下回った時点で、バーナーが燃焼を停止するようになっている給湯器の場合は、上述したように、混合調節弁が給湯設定温度制御を行っているときに、バイパス弁を、熱交換器の加熱を停止する直前における開度または熱交換器の加熱中の開度に相当する、予め設定された所定開度に保持するようにしておくと、出湯流量が燃焼停止出湯流量を下回る前に、熱交換器を通過する温水流量が燃焼停止温水流量を下回ってしまい、出湯流量が燃焼停止出湯流量を上回っているにも拘わらず、バーナーの燃焼が停止してしまうといった新たな問題が発生するので、請求項５にかかる発明の給湯システムのように、前記バーナーが燃焼している状態において、前記熱交換器を通過する温水流量が燃焼停止温水流量付近まで近づくと、出湯流量が燃焼停止出湯流量を下回る前に、前記熱交換器を通過する温水流量が燃焼停止温水流量を下回らないように、前記バイパス弁の開度を調整するようにしておくことが望ましい。
【００１７】
また、熱交換器内での温水の沸騰を未然に防止するため、熱交換器を加熱するバーナーが燃焼していない状態において、熱交換器を通過する温水流量が予め定められた燃焼開始温水流量以上、かつ、給湯器からの出湯流量が予め定められた燃焼開始出湯流量以上になった時点で、バーナーが燃焼を開始するようになっている給湯器の場合は、上述したように、混合調節弁が給湯設定温度制御を行っているときに、バイパス弁を、熱交換器の加熱を停止する直前における開度または熱交換器の加熱中の開度に相当する、予め設定された所定開度に保持するようにしておくと、出湯流量が燃焼開始出湯流量を上回った後に、熱交換器を通過する温水流量が燃焼開始温水流量を上回ることになり、出湯流量が燃焼開始出湯流量を上回っているにも拘わらず、バーナーが燃焼を開始しないといった新たな問題が発生するので、請求項６にかかる発明の給湯システムのように、前記バーナーが燃焼していない状態において、出湯流量が燃焼開始出湯流量付近まで近づくと、前記熱交換器を通過する温水流量が燃焼開始温水流量以上になる前に、出湯流量が燃焼開始出湯流量以上にならないように、前記バイパス弁の開度を調整するようにしておくことが望ましい。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、実施の形態について図面を参照して説明する。図１は、補助熱源として太陽熱を利用した給湯システム１の概略構成を示している。この給湯システム１は、同図に示すように、太陽熱利用温水器１０と給湯器２０とが接続されたものであり、太陽熱利用温水器１０によって生成された予熱温水が給湯器２０に送出されるようになっている。
【００１９】
前記太陽熱利用温水器１０は、ソーラー集熱器１１と密閉式の蓄熱槽１４とを備えており、蓄熱槽１４には、その下端部に低温水を供給するための給水管１５が接続されていると共に、上端部には貯留された予熱温水を給湯器２０に送出するための予熱温水供給管１６が接続されている。
【００２０】
前記ソーラー集熱器１１には、その入口側と出口側とを接続するソーラー配管１２によって熱媒体の循環経路が形成されており、このソーラー配管１２は、部分的に蓄熱槽１４内に導入された熱交換部１３を有している。従って、ソーラー集熱器１１によって加熱された熱媒体は、ソーラー配管１２を通って蓄熱槽１４内に導かれ、熱交換部１３で蓄熱槽１４内の水と熱交換を行うことで、蓄熱槽１４内に温水が生成されるようになっている。
【００２１】
前記給湯器２０は、給水管１７を介して供給される低温水と、蓄熱槽１４から予熱温水供給管１６を介して供給される予熱温水とを、必要に応じて混合する混合調節弁２１と、混合調節弁２１の出口側に接続された、混合調節弁２１から送出される温水を必要に応じて加熱する熱交換器２２を有するメイン流路２３と、熱交換器２２をバイパスするように、メイン流路２３に接続されたバイパス流路２４とを備えており、バイパス流路２４には、熱交換器２２から送出される高温の温水に、混合調節弁２１から送出される比較的低温の温水を適宜混合することによって給湯設定温度Ｔｅの温水を生成するためのバイパス弁２４ａが設置されている。
【００２２】
また、給水管１７及び混合調節弁２１の温水出口側に接続されたメイン流路２３には、混合調節弁２１をバイパスするバイパス管２５が接続されており、このバイパス管２５には、通電状態でバイパス管２５の流路を遮断するダイヤフラム方式の電磁弁２５ａが設置されている。
【００２３】
また、混合調節弁２１に接続された予熱温水供給管１６、混合調節弁２１に接続された給水管１７、メイン流路２３におけるバイパス管２５の接続部の上流側及び熱交換器２２とバイパス流路２４の下流側接続部との間には、蓄熱槽１４から送出される予熱温水の温度（以下、予熱温水温度という。）Ｔｐを検出するための予熱温水温度センサ２６ａ、混合調節弁２１に送出される低温水の温度（以下、低温水温度という。）Ｔｗを検出するための低温水温度センサ２６ｂ、混合調節弁２１から送出される温水の温度（以下、混合温水温度という。）Ｔｍを検出するための混合温水温度センサ２７及び熱交換器２２の出口温水温度を、熱交換器２２自体の温度（以下、熱交換器温度という。）Ｔｃとして検出する熱交換器温度センサ２８がそれぞれ設置されており、メイン流路２３には、熱交換器２２とバイパス流路２４の上流側接続部との間に、熱交換器２２を通過する温水の流量を検出するための流量センサ２９が設置されている。
【００２４】
また、給湯器２０には、シリアルインターフェースを介して、操作リモコン３０のコントローラ３０ａとの間で通信可能なコントローラ２０ａが搭載されており、これらのコントローラ２０ａ、３０ａが相互に連携をとりながら、給湯器２０の運転動作を統括的に制御している。
【００２５】
前記コントローラ２０ａには、予熱温水温度センサ２６ａ、低温水温度センサ２６ｂ、混合温水温度センサ２７及び熱交換器温度センサ２８からの温度検出信号や流量センサ２９からの流量検出信号が入力されると共に、操作リモコン３０によって設定された給湯設定温度Ｔｅや運転スイッチ信号等が操作リモコン３０のコントローラ３０ａから送信されるようになっており、これらの温度検出信号及び給湯設定温度Ｔｅ等に基づいて、コントローラ２０ａが混合調節弁２１、バイパス弁２４ａ及び熱交換器２２を加熱するバーナー（図示せず）を制御するようになっている。
【００２６】
蓄熱槽１４から送出される予熱温水の温度、即ち、予熱温水温度センサ２６ａによって検出された予熱温水温度Ｔｐが給湯設定温度Ｔｅ以上の場合は、給湯器２０のバーナーを燃焼させなくても、低温水を適宜混合することによって給湯設定温度Ｔｅの温水を供給することができるので、混合調節弁２１から送出される温水の温度、即ち、混合温水温度センサ２７によって検出される混合温水温度Ｔｍが給湯設定温度Ｔｅになるように、混合調節弁２１の開度を調整する給湯設定温度制御を行うようになっている。
【００２７】
一方、予熱温水温度Ｔｐが給湯設定温度Ｔｅより低い場合は、給湯器２０のバーナーを燃焼させなければ、給湯設定温度Ｔｅの温水を供給することができないので、給湯器２０のバーナーを燃焼させることによって、確実に給湯設定温度Ｔｅの温水を生成することができるように、給湯設定温度Ｔｅ−１０℃（以下、固定温度Ｔｆという）の温水が熱交換器２２に送出されるように、混合調節弁２１の開度を調整して低温水を混合する固定温度制御を行うようになっている。
【００２８】
この場合、給湯器２０のバーナーは、熱交換器温度センサ２８によって検出される熱交換器温度Ｔｃが給湯設定温度Ｔｅ＋１２℃になるように、その燃焼制御を行うようになっているので、バイパス弁２４ａは、熱交換器２２から送出される給湯設定温度Ｔｅ＋１２℃の温水と、バイパス流路２４を通って供給される固定温度Ｔｆの温水とを適宜混合することによって、給湯設定温度Ｔｅの温水を生成することになる。従って、混合調節弁２１が固定温度制御を行うことによって、固定温度Ｔｆの温水を安定して送出している状態では、バイパス比率（バイパス流路２４を通過する温水流量Ｑｂ／熱交換器２２を通過する温水流量（以下、缶体流量という。）Ｑｃ）Ｐが概ね１．２程度になるような弁開度付近で、バイパス弁２４ａの出湯温度制御が行われることになる。
【００２９】
また、出湯が停止されると、バーナーが燃焼していた場合は、その燃焼が停止され、バイパス弁２４ａ及び混合調節弁２１は、それぞれ予め定められた待機位置に保持されることになるが、出湯を開始した時点で、混合調節弁２１が給湯設定温度制御を行うことによって、バーナーを燃焼させることなく、給湯設定温度Ｔｅの温水を出湯することができる場合、即ち、蓄熱槽１４に給湯設定温度Ｔｅ以上の予熱温水が貯留されている場合は、バイパス弁２４ａが、バーナーの燃焼中に出湯温度制御を行っているときの弁開度に相当する、バイパス比率Ｐが概ね１．２程度になるような弁開度に保持されるようになっている。
【００３０】
また、蓄熱槽１４から給湯設定温度Ｔｅを下回る予熱温水が送出されているため、混合調節弁２１が固定温度制御を行いながら、バーナーを燃焼させることによって、給湯設定温度Ｔｅの温水を出湯している状態において、蓄熱槽１４から給湯設定温度Ｔｅ以上の予熱温水が送出されるようになると、混合調節弁２１が給湯設定温度制御に切り換わって、給湯設定温度Ｔｅの温水を生成し始めると共に、バーナーの燃焼停止指令が出力され、給湯器２０のバーナーの燃焼が停止されることになるが、図２に示すように、バーナーの燃焼を停止しても熱交換器温度Ｔｃは即座に低下するわけではないので、バーナーの燃焼が停止された直後は、混合調節弁２１が、即座に給湯設定温度Ｔｅの温水を熱交換器２２に送出するのではなく、熱交換器温度Ｔｃの温度低下に応じて、混合温水温度Ｔｍを徐々に給湯設定温度Ｔｅに近づけるようになっている。
【００３１】
また、出湯中に混合調節弁２１が固定温度制御から給湯設定温度制御に切り換わると、バーナーの燃焼は停止されるが、熱交換器温度Ｔｃが高い間は、熱交換器２２の予熱が出湯温度に影響を及ぼすおそれがあるので、同図に示すように、バイパス弁２４ａは、熱交換器温度Ｔｃが給湯設定温度Ｔｅ＋５℃以下になるまでは、上述した出湯温度制御を継続することによって、出湯温度の変動を極力防止し、熱交換器温度Ｔｃが給湯設定温度Ｔｅ＋５℃になった時点で、バイパス比率Ｐが０．６程度になるような固定開度に保持されるようになっている。
【００３２】
その後、混合調節弁２１から送出される温水の温度（混合温水温度Ｔｍ）が、給湯設定温度Ｔｅ−１℃まで上昇すると、その時点から所定時間（例えば、５秒）を経過した時点で、バイパス弁２４ａは、上述した固定開度から、バーナーの燃焼中に出湯温度制御を行っていたときの弁開度に相当する、バイパス比率Ｐが概ね１．２程度になるような所定開度まで開き、その状態で保持されるようになっている。
【００３３】
以上のように、この給湯システム１では、混合調節弁２１が給湯設定温度制御を行っているとき、即ち、バーナーが燃焼することなく、給湯設定温度Ｔｅの温水を出湯しているときは、バイパス弁２４ａが、バーナーの燃焼中に出湯温度制御を行っているときの弁開度に相当する、予め定められた所定開度に保持されるようになっているので、バーナーが燃焼していないときの出湯流量が、バーナーが燃焼しているときの出湯流量に比べて低下することがない。従って、従来の給湯システムのように、蓄熱槽に給湯設定温度（風呂設定温度）以上の予熱温水が貯留されている日と、給湯設定温度（風呂設定温度）を下回る予熱温水が貯留されている日とで、自動お湯張りに要する時間が異なることがなく、補助熱源によって生成された予熱温水を利用しない通常の給湯システムと同様の使用感を得ることができる。
【００３４】
特に、出湯中に混合調節弁２１が固定温度制御から給湯設定温度制御に切り換わった場合、即ち、出湯中に給湯器２０のバーナーが燃焼状態から非燃焼状態に切り換わった場合は、出湯温度が変動しないように、熱交換器温度Ｔｃが給湯設定温度Ｔｅ＋５℃を下回るまではバイパス弁２４ａが出湯温度制御を継続すると共に、熱交換器温度Ｔｃの低下に応じて、混合調節弁２１が混合温水温度Ｔｍを給湯設定温度Ｔｅまで徐々に昇温させ、混合温水温度Ｔｍが給湯設定温度Ｔｅ−１℃まで上昇した時点から所定時間（５秒）が経過した時点で、バイパス弁２４ａを、バーナーの燃焼中に出湯温度制御を行っているときの弁開度に相当する、予め定められた所定開度に保持することによって、出湯流量の低下を防止するようにしているので、出湯中において、混合調節弁２１の制御及びバーナーの燃焼状態が切り換わることに伴う出湯温度の変動を最小限に抑えつつ、出湯流量の変動を抑えることができる。従って、シャワーの使用中にバーナーが燃焼状態から非燃焼状態に切り換わったような場合でも、出湯温度や出湯流量が途中で極端に変動することがなく、良好な使用感を得ることができる。
【００３５】
また、バーナーが燃焼している状態において、ある程度の出湯流量Ｑｔが確保されていても、何らかの理由によって、缶体流量Ｑｃが極端に低下している場合には、熱交換器２２を通過する温水が沸騰してしまうので、こういった沸騰状態の発生を未然に防止するため、この給湯器２０では、給湯器２０のバーナーが燃焼している状態において、給湯器２０からの出湯流量Ｑｔまたは缶体流量Ｑｃのいずれか一方が、燃焼停止出湯流量（２．０ｌ／ｍｉｎ）Ｑｔｆまたは燃焼停止缶体流量（１．３ｌ／ｍｉｎ）Ｑｃｆを下回ると、バーナーが燃焼を停止するようになっており、給湯器２０のバーナーが燃焼していない状態では、缶体流量Ｑｃ及び出湯流量Ｑｔの双方が、それぞれ燃焼開始缶体流量（２．０ｌ／ｍｉｎ）Ｑｃｎ以上及び燃焼開始出湯流量（３．０ｌ／ｍｉｎ）Ｑｔｎ以上にならなければ、バーナーが燃焼を開始しないようになっている。
【００３６】
なお、図３では、缶体流量Ｑｃが燃焼停止缶体流量Ｑｃｆ及び燃焼開始缶体流量Ｑｃｎのときの出湯流量Ｑｔとバイパス比率Ｐとの関係が一点鎖線及び二点鎖線でそれぞれ示されているので、同図において、斜線で示す領域がバーナーの燃焼停止領域、交斜線で示す領域がバーナーの燃焼開始領域となり、燃焼停止領域の外側から燃焼停止領域に進入した時点でバーナーの燃焼が停止され、燃焼開始領域の外側から燃焼開始領域に進入した時点でバーナーの燃焼が開始されることになる。また、この給湯システム１では、缶体流量Ｑｃを流量センサ２９によって実測しているだけなので、出湯流量Ｑｔについては、実測された缶体流量Ｑｃ、熱交換器温度Ｔｃ、混合温水温度Ｔｍ及び低温水温度Ｔｗから、数１に示す演算式に従って算出している。
【００３７】
【数１】
0003705246.tif 000002
【００３８】
ところで、この給湯システム１では、上述したように、出湯中は、バーナーが燃焼状態であるか、非燃焼状態であるかに拘わらず、バイパス比率Ｐが概ね１．２程度になるように、バイパス弁２４ａの開度が保持されるようになっているので、図４（ａ）に示すように、出湯中に出湯流量Ｑｔが徐々に低下してくると、出湯流量Ｑｔが燃焼停止出湯流量Ｑｔｆを下回る前に、缶体流量Ｑｃが燃焼停止缶体流量Ｑｃｆを下回ってしまい、出湯流量Ｑｔが燃焼停止出湯流量Ｑｔｆを上回っているにも拘わらず、バーナーの燃焼が停止してしまうことになる。また、出湯を開始した後、出湯流量Ｑｔが徐々に上昇する場合は、同図（ｂ）に示すように、缶体流量Ｑｃが燃焼開始缶体流量Ｑｃｎを上回る前に、出湯流量Ｑｔが燃焼開始出湯流量Ｑｔｎを上回ってしまい、出湯流量Ｑｔが燃焼開始出湯流量Ｑｔｎを上回っているにも拘わらず、バーナーの燃焼が開始されないといった問題が発生する。
【００３９】
そこで、この給湯システム１では、バーナーが燃焼している状態において、缶体流量Ｑｃが燃焼停止缶体流量Ｑｃｆ付近まで近づくと、出湯流量Ｑｔが燃焼停止出湯流量Ｑｔｆを下回る前に、缶体流量Ｑｃが燃焼停止缶体流量Ｑｃｆを下回らないように、出湯流量Ｑｔに応じてバイパス弁２４ａの最大開度（最大バイパス比率Ｐｍａｘ）を制限するようになっており、バーナーが燃焼していない状態において、出湯流量Ｑｔが燃焼開始出湯流量Ｑｔｎ付近まで近づくと、缶体流量Ｑｃが燃焼開始缶体流量Ｑｃｎ以上になる前に、出湯流量Ｑｔが燃焼開始出湯流量Ｑｔｎ以上にならないように、出湯流量Ｑｔに応じてバイパス弁２４ａの最大開度（最大バイパス比率Ｐｍａｘ）を制限するようになっている。
【００４０】
即ち、バーナーが燃焼している状態において、出湯流量Ｑｔが低下してくる場合は、数２に示す演算式に従って、そのときの出湯流量Ｑｔにおける最大バイパス比率Ｐｍａｘを算出し、その算出された最大バイパス比率Ｐｍａｘを上回らないように、バイパス弁２４ａの最大開度を制限するようになっており、バーナーが燃焼していない状態において、出湯流量Ｑｔが上昇していく場合は、数３に示す演算式に従って、そのときの出湯流量Ｑｔにおける最大バイパス比率Ｐｍａｘを算出し、その算出された最大バイパス比率Ｐｍａｘを上回らないように、バイパス弁２４ａの最大開度を制限するようになっている。なお、図５には、数２及び数３に示す演算式に従って算出された出湯流量Ｑｔに対する最大バイパス比率Ｐｍａｘを実線及び破線でそれぞれ示している。
【００４１】
【数２】
0003705246.tif 000003
【００４２】
【数３】
0003705246.tif 000004
【００４３】
従って、この給湯システム１では、バーナーが燃焼しながら出湯を行っている状態では、図６（ａ）に斜線で示す領域内において、出湯流量Ｑｔが低下していくことになるので、出湯流量Ｑｔが燃焼停止出湯流量Ｑｔｆを下回った後に、缶体流量Ｑｃが燃焼停止缶体流量Ｑｃｆを下回ることになり、出湯流量Ｑｔが燃焼停止出湯流量Ｑｔｆを下回った時点で確実にバーナーの燃焼が停止されることになる。
【００４４】
また、バーナーが燃焼していない状態では、同図（ｂ）に斜線で示す領域内において、出湯流量Ｑｔが上昇していくことになるので、缶体流量Ｑｃが燃焼開始缶体流量Ｑｃｎを上回った後に、出湯流量Ｑｔが燃焼開始出湯流量Ｑｔｎを上回ることになり、出湯流量Ｑｔが燃焼開始出湯流量Ｑｔｎを上回った時点で確実にバーナーの燃焼が開始されることになる。
【００４５】
以上のように、この給湯システム１では、出湯流量Ｑｔが小流量域に入ってくると、最大バイパス比率Ｐｍａｘが制限されることになるので、バイパス弁２４ａが出湯温度制御を確実に行うことができず、出湯温度が一時的に乱れることになるが、こういった小流量域で出湯を行うことはほとんどないので、特に、問題になることはない。
【００４６】
なお、上述した実施形態では、出湯中に混合調節弁２１が固定温度制御から給湯設定温度制御に切り換わると、混合調節弁２１から送出される温水の温度（混合温水温度Ｔｍ）が給湯設定温度Ｔｅ−１℃まで上昇した時点から、所定時間（例えば、５秒）が経過した時点で、バイパス弁２４ａを、バーナーの燃焼中に出湯温度制御を行っていたときの弁開度に相当する所定開度に保持するようになっているが、これに限定されるものではなく、混合温水温度Ｔｍが給湯設定温度Ｔｅ−１℃まで上昇した時点で、バイパス弁２４ａを所定開度に保持したり、混合温水温度Ｔｍが給湯設定温度Ｔｅを中心とした所定の温度範囲（例えば、給湯設定温度Ｔｅ±１℃）内で安定した時点で、バイパス弁２４ａを所定開度に保持することも可能である。
【００４７】
また、上述した実施形態では、出湯中に混合調節弁２１が固定温度制御から給湯設定温度制御に切り換わると、バイパス弁２４ａを、バーナーの燃焼中に出湯温度制御を行っていたときの弁開度に相当する、予め定められた所定開度（上述した実施形態の場合は、バイパス比率Ｐが１．２程度になるような弁開度）に保持するようになっているが、これに限定されるものではなく、バーナーの燃焼を停止する直前の弁開度を記憶しておき、その弁開度に保持することも可能である。
【００４８】
また、上述した実施形態では、混合調節弁２１が固定温度制御を行う場合の目標温度である固定温度Ｔｆを、給湯設定温度Ｔｅ−１０℃に設定しているが、これに限定されるものではなく、例えば、給湯設定温度Ｔｅが６０℃以上、６０℃未満３５℃以上、３５℃未満に場合分けし、６０℃以上の場合は４５℃、６０℃未満３５℃以上の場合は３０℃、３５℃未満の場合は２５℃といった具合に、給湯設定温度Ｔｅに応じて、固定温度Ｔｆを段階的に設定することも可能である。ただし、その場合は、設定された固定温度Ｔｆに応じて、バーナーの燃焼を停止したときに保持すべきバイパス比率Ｐを算出し、そのバイパス比率Ｐになるような弁開度にバイパス弁２４ａの開度を保持する必要がある。
【００４９】
また、上述した実施形態では、混合調節弁２１が組み込まれた給湯器２０を使用した給湯システムについて説明したが、これに限定されるものではなく、混合調節弁を有する給湯接続ユニットを介して、太陽熱利用温水器と通常の給湯器とを接続した給湯システムについても、本発明を適用することができることはいうまでもない。
【００５０】
また、上述した実施形態では、補助熱源が太陽熱である給湯システムについて説明したが、補助熱源はこういった太陽熱に限定されるものではなく、例えば、コージェネレーションシステムにおけるガスエンジンやガスタービンの排熱を補助熱源とした給湯システムのように、種々の補助熱源を使用した給湯システムについて、本発明を適用することができることはいうまでもない。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明にかかる給湯システムの一実施形態を示す概略構成図である。
【図２】同上の給湯システムにおいて、出湯中に混合調節弁が固定温度制御から給湯設定温度制御に切り換わった時点における運転状態を示す図である。
【図３】同上の給湯システムに使用されている給湯器におけるバーナーの燃焼停止タイミング及び燃焼開始タイミングを説明するための説明図である。
【図４】（ａ）、（ｂ）はバーナーの燃焼停止時に保持するバイパス弁の開度を、バーナーの燃焼中におけるバイパス弁の開度に相当する所定開度に設定した場合の問題点を説明するための説明図である。
【図５】同上の問題点を解決するための手法を説明するための説明図である。
【図６】（ａ）は同上の手法を採用した場合のバーナーの燃焼停止タイミングを説明するための説明図、（ｂ）は同上の手法を採用した場合のバーナーの燃焼開始タイミングを説明するための説明図である。
【符号の説明】
１  給湯システム
１０  太陽熱利用温水器
１４  蓄熱槽
１５、１７  給水管
１６  予熱温水供給管
２０  給湯器
２０ａ  コントローラ
２１  混合調節弁
２２  熱交換器
２３  メイン流路
２４  バイパス流路
２４ａ  バイパス弁
２５  バイパス管
２５ａ  電磁弁
２６ａ  予熱温水温度センサ
２６ｂ  低温水温度センサ
２７  混合温水温度センサ
２８  熱交換器温度センサ
２９  流量センサ
３０  操作リモコン
３０ａ  コントローラ
【図１】
0003705246.tif 000005
【図２】
0003705246.tif 000006
【図３】
0003705246.tif 000007
【図４】
0003705246.tif 000008
【図５】
0003705246.tif 000009
【図６】
0003705246.tif 000010