(57)【要約】【課題】高温湯の使用量が増し、高温湯が規定量以下となってしまい不足してしまうことを防止する給湯システムを提供することである。【解決手段】本発明の給湯システムは、温水を貯留する貯湯タンクと、貯湯タンクの下部から取り込む低温水を加熱し貯湯タンクへ送湯する加熱源と、貯湯タンクに配置し湯温を検知する複数の湯温検知センサと、湯温検知センサによる検知信号に基づいて加熱源を駆動させるコントローラとを備える。貯湯タンクに備わる湯温検知センサの信号に基づいて推定する湯温を高温湯の湯量もしくは高温湯の湯量と中温湯の湯量の合計とし、高温湯の湯量もしくは高温湯の湯量と中温湯の湯量の合計が規定量より少ないと判断されると、高温湯を想定する温度で加熱源に沸かし上げを行う指示を開始するシステムを技術的課題としている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
温水を貯留する貯湯タンクと、
前記貯湯タンクの下部から取り込む低温水を加熱し、前記貯湯タンクへ送湯する加熱源と、
前記貯湯タンクに配置し、湯温を検知する複数の湯温検知センサと、
前記湯温検知センサによる検知信号に基づいて、前記加熱源を駆動させるコントローラと、
を備えた貯湯式給湯システムであって、
前記湯温検知センサは、貯湯タンクの高さ方向に沿って所定の間隔で設置されており、自身が設置されている所定位置とその位置での湯温を検知信号としてコントローラに伝送するよう構成され、
前記コントローラは、異なる２点に位置する湯温検知センサの温度出力から所定の温度の湯量を推定する湯量推定手段と、加熱源での加熱温度を決定する加熱制御手段とを備え、前記湯量推定手段は、第１基準温度及びこの温度よりも低い第２基準温度を有し、
前記湯量推定手段は、一対の異なる２点に位置する湯温検知センサの温度出力から第１基準温度以上の湯がこれら２点の位置の間に相当する第１湯量があると推定して第１湯量を出力するように構成され、
前記湯量推定手段は、別の対である異なる２点に位置する湯温検知センサの温度出力から第２基準温度以上の湯がこれら２点の位置に相当する第２湯量があると推定して第２湯量を出力するように構成され、
前記加熱制御手段は、前記湯量推定手段から出力される第１湯量が所定の第１規定量を下回るか、第２湯量が所定の第２規定量を下回るかのいずれかを判断した時に、前記の加熱源での加熱目標温度を前記の第１温度より高い第１加熱温度とする湯沸かし信号を前記加熱源に出力するように構成されたことを特徴とする貯湯式給湯システム。
【請求項２】
前記加熱制御手段は、第１湯量が第１規定量を上回り且つ第２湯量が所定の第２規定量を下回ると判断された時に、前記加熱源での加熱目標温度を前記の第１基準温度よりも低く第２基準温度より高い第２加熱温度とする湯沸かし信号を前記加熱源に出力するように構成されたことを特徴とする請求項１に記載の貯湯式給湯システム。
【請求項３】
前記湯量推定手段は、隣り合う２点に位置する湯温検知センサからそれぞれ第１検出温度と第２検出温度を読み出し、第１検出温度が所定温度以上で第２検出温度が所定温度以下である場合、所定温度以上の温度の量が、前記２つの湯温検知センサが配置された２点の中間位置での水位に対応する湯量であると推定するように構成された請求項１または２に記載の貯湯式給湯システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高温水と中温水を貯湯する貯湯式給湯システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、貯湯タンクに備わる湯温検知センサの信号に基づいて、貯湯タンク内の高温湯及び中温湯の湯量を推定し、規定量より少ないと判断された時に、少ないと判断された湯量の湯温に基づいて加熱源を動作させるシステムが開示されている。つまり、高温湯の湯量が規定量より少ないと判断された場合には、高温湯を加熱源によって沸かし上げ、中温湯の湯量が規定量より少ないと判断された場合には、中温湯を加熱源によって沸かし上げる。しかしながら、このシステムでは、中温湯が規定量以下と判断され中温湯を沸かし上げている最中に、高温湯の使用量が増し、高温湯が規定量以下となってしまい不足してしまう虞が想定できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−２０４２５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、上記問題を解消するものであり、貯湯タンクに備わる湯温検知センサの信号に基づいて推定する湯温を高温湯の湯量もしくは高温湯の湯量と中温湯の湯量の合計とし、高温湯の湯量もしくは高温湯の湯量と中温湯の湯量の合計が規定量より少ないと判断されると、高温湯を想定する温度で加熱源に沸かし上げを行う指示を開始するシステムを技術的課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
温水を貯留する貯湯タンクと、前記貯湯タンクの下部から取り込む低温水を加熱し前記貯湯タンクへ送湯する加熱源と、前記貯湯タンクに配置し湯温を検知する複数の湯温検知センサと、前記湯温検知センサによる検知信号に基づいて前記加熱源を駆動させるコントローラとを備えた貯湯式給湯システムである。前記湯温検知センサは、貯湯タンクの高さ方向に沿って所定の間隔で設置されており、自身が設置されている所定位置とその位置での湯温を検知信号としてコントローラに伝送するよう構成される。前記コントローラは、異なる２点に位置する湯温検知センサの温度出力から所定の温度の湯量を推定する湯量推定手段と、加熱源での加熱温度を決定する加熱制御手段とを備える。前記湯量推定手段は、第１基準温度及びこの温度よりも低い第２基準温度を有する。前記湯量推定手段は、一対の異なる２点に位置する湯温検知センサの温度出力から第１基準温度以上の湯がこれら２点の位置の間に相当する第１湯量がある推定して第１湯量を出力するように構成される。前記湯量推定手段は、別の対である異なる２点に位置する湯温検知センサの温度出力から第２基準温度以上の湯がこれら２点の位置に相当する第２湯量があると推定して第２湯量を出力するように構成される。前記加熱制御手段は、前記湯量推定手段から出力される第１湯量が所定の第１規定量を下回るか、第１湯量と第２湯量との合計が所定の合計規定量を下回るかのいずれかを判断した時に、前記の加熱源での加熱目標温度を前記の第１温度より高い第１加熱温度とする湯沸かし信号を前記加熱源に出力するように構成されることを特徴とする。
【０００６】
前記加熱制御手段は、第１湯量が第１規定量を上回り且つ第２湯量が所定の第２規定量を下回ると判断された時に、前記加熱源での加熱目標温度を前記の第１基準温度よりも低
く第２基準温度より高い第２加熱温度とする湯沸かし信号を前記加熱源に出力するように構成されたことを特徴とする。
【０００７】
前記湯量推定手段は、隣り合う２点に位置する湯温検知センサからそれぞれ第１検出温度と第２検出温度を読み出し、第１検出温度が所定温度以上で第２検出温度が所定温度以下である場合、所定温度以上の温度の量が、前記２つの湯温検知センサが配置された２点の中間位置での水位に対応する湯量であると推定するように構成されたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
貯湯タンク内の高温湯を切らしてしまうことをふせぐ。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の一実施形態に係る貯湯式給湯システムの構成図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明の一実施形態に係る貯湯式給湯システムについて、図１を参照して説明する。
【００１１】
本システムは、給水源から供給される水を貯留する貯湯タンク２と、貯湯タンク２内の水を加熱する加熱源３と、加熱源３の動作を制御するコントローラ４と、貯湯タンク２内の温水を出湯させる出湯手段とを備える。貯湯タンク２の下部は給水管５１を介して給水源に接続され、給水源からの水圧によって、常に一定の水量が貯湯タンク２内に貯えられる。
【００１２】
加熱源３は貯湯タンク２の下部からの低温水を取り込んでは、加熱して貯湯タンク２へ返送するもので、指定される可変の温度に加熱することができるヒートポンプ３１を備える。このヒートポンプ３１は、貯湯タンク２の下部へ取り込み管５２で接続され、加熱した水を返送する返送管５３に接続される。返送管５３は第１切替弁７１を介して貯湯タンク２の上部に至る高温返送管５４と、第１切替弁７１を介して貯湯タンク２の中間部に至る中温返送管５５へ接続され、ヒートポンプ３１で加熱した水を、その温度に応じて、高温返送管５４と中温返送管５５を通して貯湯タンク２へ返送する。第１切替弁７１は、ヒートポンプ３１での加熱温度に応じて、コントローラ４で制御されて、高温返送管５４と中温返送管５５のいずれか一方を通して、加熱された水を貯湯タンク２へ返送する。
【００１３】
出湯手段は、貯湯タンク２の上部に接続されて高温水を取り出す高温出湯管５６と、貯湯タンク２の高さ方向の中間部に接続されて中温水を取り出す中温出湯管５７と、高温出湯管５６と中温出湯管５７とへ第２切替弁７２を介して接続された混合出湯管６１を備える。高温出湯管５６の先端が高温出湯口（カラン）８１へ接続され、混合出湯管６１の先端に混合出湯口（カラン）８２が接続される。混合出湯管８２には、給水源からの水を補給する補給管６０が混合弁７３を介して接続され、貯湯タンク２内に貯えられる高温水と中温水のそれぞれの水量に基づいて、コントローラ４が第２切替弁７２と混合弁７３の開閉量を調整して、混合出湯口８２から所定の温度の湯（中温水）を出湯するように構成される。
【００１４】
貯湯タンク２には、高さ方向に沿って複数の湯温検知センサ２１が配置され、それぞれの湯温検知センサ２１から出力される温度信号が、それぞれの湯温検知センサ２１の位置を示す信号と共にコントローラ４で認識される。
【００１５】
コントローラ４は、切替弁及び混合弁の開閉を制御する弁制御手段４０と、所定温度の湯量が貯湯タンク２にどれだけ貯められているかを推定する湯量推定手段４１と、推定さ
れた湯量に基づき加熱源を制御する加熱制御手段４２とを有する。また、貯湯タンク２内での第１基準温度以上の所定湯量を規定する第１規定量と、第２基準温度以上の所定湯量を規定する第２規定量がコントローラ４に設定されている。第１基準温度とこれよりも低い第２基準温度は任意に設定でき、例えば、第１基準温度は高温湯を規定する７５℃と設定され、第２基準温度は中温湯を規定する４０℃と設定される。
【００１６】
コントローラ４は、湯量推定手段４１で推定される所定の温度の湯水が規定量未満であると判断した時に、加熱制御手段４２で加熱源３での加熱目標温度を設定して、加熱源３を動作させて、不足分の高温湯、中温湯のいずれか一方の湯量を増加させる。
【００１７】
弁制御手段４０は、第１切替弁７１を加熱源３から返送される湯温に応じて、中温返送管５７と高温返送管５４とで送湯先を切り替える機能と、第２切替弁７２と混合弁７３を混合出湯口８２で求められる温度の湯に応じて開閉する機能とを有する。
【００１８】
湯量推定手段４１は、一対の異なる２点に位置する湯温検知センサ２１の温度出力から所定の温度以上の湯がこれら２点の位置の間に相当する湯量を推定するように構成される。例えば、第１基準温度（７５℃）以上の湯量である第１湯量（高温の湯）を推定する場合、第１基準温度に最も近くてこれよりも高い温度を示す一つの湯温検知センサ２１の位置情報と、第１基準温度に最も近くてこれよりも低い温度を示す別の湯温検知センサ２１の位置情報を湯量推定手段４１が取得し、これら２つの位置情報に対応する２つの湯量の中間値を第１湯量（高温の湯）として求める。第２基準温度（４０℃）以上の湯量である第２湯量（中温の湯と高温の湯の合計湯量）を推定する場合も同様である。湯量推定手段４１は、第２基準温度に最も近くてこれよりも高い温度を示す一つの湯温検知センサ２１の位置情報と、第２基準温度に最も近くてこれよりも低い温度を示す別の湯温検知センサ２１の位置情報に基づいて、これら２つの位置情報に対応する２つの湯量の中間値を第２湯量（高温湯と中温湯との合計湯量）として求める。
【００１９】
加熱制御手段４２は、湯量推定手段４１にて推定された高温湯の湯温（第１基準温度）以上の湯量が第１規定量を下回ると判断した場合、例えば、７５℃以上の推定湯量が所定値を下回った場合、つまり高温湯の湯量が減少している場合、加熱源３で第１基準温度を規定する温度よりも高く設定された第１加熱目標温度、例えば８５℃に沸かし上げる湯沸し信号を加熱源３に出力する。
【００２０】
一方、予め温度が規定された第２基準温度以上の湯量、例えば、４０℃以上の推定湯量が所定値を下回った場合、つまり中温湯と高温湯の足し合わせた湯量が満たされていない場合、加熱源３で第１基準温度を規定する温度よりも高く設定された第１加熱目標温度、例えば８５℃に沸かし上げる湯沸し信号を加熱源３に出力する。
【００２１】
弁制御手段４０では、加熱源３が高温湯の沸かし上げ信号を受信した場合、第１切替弁７１を高温返送管５４側に切り替えて、加熱源３からの加熱された高温湯を貯湯タンク２の高さ方向の上部に返送する。
【００２２】
このように、コントローラ４は、湯量推定手段４１から出力される第１湯量（高温湯の湯量）が所定の第１規定量を下回るか、第２湯量（高温湯と中温湯との合計湯量）が所定の第２規定量を下回るかのいずれかを判断した時に、加熱制御手段４２により加熱源３での加熱目標温度を第１温度より高い第１加熱温度とする湯沸かし信号を加熱源３に出力するように構成される。よって本発明では、常に高温湯を貯湯タンク内に蓄えておくことが可能である。
【００２３】
加熱制御手段４２は、第１湯量（高温湯の湯量）は第１規定量を上回るが、第２湯量（
高温湯と中温湯との合計湯量）が所定の第２規定量を下回ることを示す出力が湯量推定手段４１から得られた場合、つまり、中温湯の湯量のみが減少していると湯量推定手段４１が判断した場合、加熱源３での加熱目標温度を第１加熱目標温度よりも低い第２加熱目標温度として、湯沸し信号を加熱源３へ出力して、中温湯の湯量を増大させることができる。中温湯の湯量の推測は、第２湯量（高温湯と中温湯との合計湯量）から第１湯量（高温の湯量）を差し引くことで推測する。
【００２４】
そして、加熱源３が中温湯の沸かし上げ信号を受信した場合、弁制御手段４０により、第１切替弁７１を中温返送管５５側に切り替えて、加熱源３からの加熱された中温湯を中温返送管５５へ送湯し、貯湯タンク２の中間部へと送り込む。
【００２５】
この構成により、高温湯が十分に貯湯されている場合で、中温湯が少ない場合に、第１加熱目標温度よりも低い第２加熱目標温度の湯量の沸き上げを行うことで、エネルギーの省エネに繋げることができる。
【産業上の利用可能性】
【００２６】
貯湯タンク内の高温湯が規定量以下となってしまい不足してしまうことを防ぐ。
【符号の説明】
【００２７】
２  貯湯タンク
３  加熱源
４  コントローラ
２１  湯温検知センサ
４１  湯量推定手段
４２  加熱制御手段
【図１】
2014181847.tif 000003