(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、必要に応じて上水を混合しながらガス給湯器の熱交換器に送出する混合調節弁と、前記混合調節弁の上水入口側に接続された給水管と前記混合調節弁の温水出口側に接続された温水管とを相互に接続するバイパス管と、前記バイパス管の流路を開閉するバイパス弁とを備え、
前記混合調節弁に送出される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バーナーを燃焼させることなく、前記混合調節弁が予熱温水に上水を混合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いる給湯システムにおいて、
前記ガス給湯器のバーナーに供給するガスの圧力を調整するためのガス圧調整モードでは、前記バイパス弁を開いて前記バイパス管を介して前記熱交換器に上水を送出するようになっていることを特徴とする給湯システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ガス給湯器が、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】
ガス給湯器は、通常、コントローラがガス流路に設置された比例弁の開度を制御することによって、熱交換器を加熱するバーナーに供給されるガスの圧力（以下、２次ガス圧という）が調整されるようになっており、ガス給湯器の加熱能力や使用するガスの種類に応じて、最大出力時における最大２次ガス圧と最小出力時における最小２次ガス圧とが予め設定されているので、ガス給湯器は、最大出力時や最小出力時に所定の最大２次ガス圧や最小２次ガス圧が確保されるように、最大出力時や最小出力時にコントローラから出力される制御出力と、そのときの比例弁の開度とが予め調整された状態で出荷されている。
【０００３】
従って、メンテナンス時等において、ガス給湯器のコントローラを交換した場合や、ガスの燃焼に関わる部品等を交換した場合は、再度、２次ガス圧の調整を行わなければならず、具体的には、実際にバーナーを燃焼させて給湯を行いながら２次ガス圧を測定し、その２次ガス圧が所定の最大２次ガス圧や最小２次ガス圧になるときの比例弁の開度、即ち、その開度にするための制御出力（電圧等）を、コントローラに設定することになる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、近年は、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が採用される場合があり、こういっ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、主熱源であるガス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。
【０００５】
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ガス給湯器とが接続されており、給湯時には、太陽熱利用温水器の蓄熱槽に貯留された予熱温水がガス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、上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上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ガス給湯器を使用する場合がある。
【０００６】
こういった混合調節弁が内蔵されたガス給湯器を使用した給湯システムでは、ガス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温水と上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、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供給することになる。
【０００７】
従って、こういった給湯システムに使用されているガス給湯器に対して２次ガス圧の調整を行おうとしても、蓄熱槽に貯留されている予熱温水が給湯設定温度以上である場合は、バーナーへのガスの供給が遮断されるので、２次ガス圧を測定することができず、実質的に２次ガス圧の調整作業を行うことができないといった問題がある。
【０００８】
このような場合、給湯設定温度を予熱温水の温度より高くすることによって、ガス給湯器のバーナーを燃焼させることができるが、給湯システム全体を熟知した作業者がメンテナンスを行うとは限らないので、給湯システム全体を熟知していなくても、こういった給湯システムに使用されているガス給湯器の２次ガス圧の調整作業を行うことができるようにすることが望まれている。
【０００９】
そこで、この発明の課題は、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おいて、予熱温水の温度に拘わらず、使用されているガス給湯器の２次ガス圧の調整作業を確実に行うことができるようにすることにある。
【００１２】
【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、必要に応じて上水を混合しながらガス給湯器の熱交換器に送出する混合調節弁と、前記混合調節弁の上水入口側に接続された給水管と前記混合調節弁の温水出口側に接続された温水管とを相互に接続するバイパス管と、前記バイパス管の流路を開閉するバイパス弁とを備え、前記混合調節弁に送出される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バーナーを燃焼させることなく、前記混合調節弁が予熱温水に上水を混合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いる給湯システムにおいて、前記ガス給湯器のバーナーに供給するガスの圧力を調整するためのガス圧調整モードでは、前記バイパス弁を開いて前記バイパス管を介して前記熱交換器に上水を送出するようになっていることを特徴とする給湯システムを提供することにある。
【００１３】
以上のように、この給湯システムでは、ガス圧調整モードに移行すると、バイパス管を介して熱交換器に上水が送出されるようになっているので、給湯設定温度以上の予熱温水が混合調節弁に送出される場合であっても、混合調節弁から送出される給湯設定温度の温水と、バイパス管を介して供給される上水とが混合された、給湯設定温度を下回る温水が熱交換器に送出されることになる。従って、予熱温水が給湯設定温度以上であるか否かに拘わらず、ガス給湯器のバーナーが燃焼することになり、予熱温水を利用しない通常の給湯システムに使用されているガス給湯器と同様に、２次ガス圧の調整作業を確実に行うことができる。
【００１４】
【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、補助熱源である太陽熱によって生成された予熱温水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。
【００１５】
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、その下端部に上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。
【００１６】
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内に予熱温水が生成されるようになっている。
【００１７】
前記給湯器２０は、同図に示すように、給水管１７を介して供給される上水と、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の出口側の温水管２３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とを備えており、蓄熱槽１４から送出された予熱温水は、そのまま又は上水と適宜混合された状態で混合調節弁２１から熱交換器２２を通って出湯されるようになっている。なお、混合調節弁２１は、全開状態で、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のみを熱交換器２２に送出し、逆に、全閉状態では、給水管１７を介して供給される上水のみを熱交換器２２に送出するようになっている。
【００１８】
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温水管２３には、混合調節弁２１をバイパスするバイパス管２４が接続されており、このバイパス管２４には、通電状態でバイパス管２４の流路を遮断するダイヤフラム方式の電磁弁２４ａが設置されている。
【００１９】
また、混合調節弁２１に接続された予熱温水供給管１６及び温水管２３におけるバイパス管２４の接続部の上流側には、蓄熱槽１４から送出される予熱温水の温度（予熱温水温度）Ｔｐを検出するための予熱温水温度センサ２５及び混合調節弁２１から送出される温水の温度（混合温水温度）Ｔｍを検出するための混合温水温度センサ２６がそれぞれ設置されている。
【００２０】
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。
【００２１】
前記コントローラ２０ａには、予熱温水温度センサ２５及び混合温水温度センサ２６からの温度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及び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。
【００２２】
また、コントローラ２０ａは、バーナーに供給されるガスの圧力を調整するための機能を有しており、コントローラ２０ａに設けられたガス圧調整スイッチをＯＮすることによって、通常の給湯運転モードからガス圧調整モードに移行するようになっている。
【００２３】
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２５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、ガス給湯器２０のバーナーを燃焼させなくても、上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２６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。従って、この場合は、ガス給湯器２０のバーナーが燃焼することなく、給湯設定温度Ｔｅの温水が出湯されることになる。
【００２４】
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の温水を生成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）の温水がそれぞれ熱交換器２２に送出されるように、混合調節弁２１の開度を調整して上水を混合する固定温度制御を行うようになっている。従って、この場合は、ガス給湯器２０のバーナーが燃焼し、混合調節弁２１から送出される固定温度Ｔｆの温水を熱交換器２２が加熱することによって、給湯設定温度Ｔｅの温水が出湯されることになる。
【００２５】
ただし、上述した給湯設定温度制御や固定温度制御は、通常の給湯運転モードの場合に行われる制御であって、ガス給湯器２０の２次ガス圧の調整を行うためのガス圧調整モードに移行している場合は、予熱温水温度Ｔｐが給湯設定温度Ｔｅ以上であるか否かに拘わらず、混合調節弁２１が強制的に全閉（予熱温水側が全閉）となり、給水管１７を介して供給される上水のみが、熱交換器２２に送出されるようになっている。従って、ガス圧調整モードで出湯を行うと、給湯設定温度Ｔｅが上水温度より低く設定されている場合を除いて、通常、ガス給湯器２０のバーナーが燃焼を開始することになる。
【００２６】
以上のように、この給湯システム１では、ガス給湯器２０がガス圧調整モードに移行すると、混合調節弁２１が強制的に上水のみを熱交換器２２に送出するようになっているので、ガス圧調整モードで出湯を行うと、予熱温水温度Ｔｐが給湯設定温度Ｔｅ以上であるか否かに拘わらず、ガス給湯器２０のバーナーが確実に燃焼し、予熱温水を利用しない通常の給湯システムに使用されているガス給湯器と同様に、２次ガス圧の調整作業を確実に行うことができる。
【００２７】
なお、上述した実施形態では、ガス給湯器２０のガス圧調整スイッチがＯＮされると、混合調節弁２１を強制的に全閉にすることによって、ガス給湯器２０のバーナーを燃焼させるようにしているが、これに限定されるものではなく、例えば、ガス給湯器２０のガス圧調整スイッチがＯＮされると、通常、バイパス管２４の流路を閉鎖している電磁弁２４ａを開くことによって、バイパス管２４を介して熱交換器２２に上水を送出するようにしてもよい。
【００２８】
こういった給湯システムでは、予熱温水温度Ｔｐが給湯設定温度Ｔｅ以上である場合は、混合調節弁２１が給湯設定温度制御を行うことになるので、混合調節弁２１からは給湯設定温度Ｔｅの温水が送出されることになるが、この給湯設定温度Ｔｅの温水と、バイパス管２４を介して送出される上水とが、その後に混合されることによって、最終的に給湯設定温度Ｔｅを下回る温水が熱交換器２２に送出されることになるので、ガス圧調整モードで出湯を行うと、予熱温水温度Ｔｐが給湯設定温度Ｔｅ以上であるか否かに拘わらず、ガス給湯器２０のバーナーが確実に燃焼し、上述した実施形態と同様に、２次ガス圧の調整作業を確実に行うことができる。
【００２９】
また、上述した各実施形態では、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。
【００３０】
また、上述した各実施形態では、混合調節弁２１が組み込まれたガス給湯器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ガス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。
【００３１】
また、上述した各実施形態では、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。
【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  ガス給湯器
２０ａ  コントローラ
２１  混合調節弁
２２  熱交換器
２３  温水管
２４  バイパス管
２４ａ  電磁弁
２５  予熱温水温度センサ
２６  混合温水温度センサ
３０  操作リモコン
３０ａ  コントローラ
【図１】
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