(57)【要約】  省エネ性を損なうことなく、直列に連結された複数の貯湯式給湯機で水源から給湯端末へ至る湯水の経路を形成する貯湯式給湯システムを提供する。貯湯式給湯システムにおいて、個々の貯湯式給湯機（１０）は、水源からの湯水を給湯用熱交換器（２１）に導く給水配管（３１）と、給湯用熱交換器（２１）から給湯端末へ湯水を導く給湯配管（３４）と、給水配管（３１）に設けられた給水サーミスタ（３３）と、貯湯タンク（１１）と給湯用熱交換器（２１）との間で湯水を循環させる給湯熱源ポンプ（２４）と、を備え、上流側の貯湯式給湯機（１０）の給湯配管（３４）は、下流側の貯湯式給湯機（１０）の給水配管（３１）に接続され、制御部（５０）は、給湯運転中に給水サーミスタ（３３）で検出された給水温度が温度閾値以上である場合には、給湯熱源ポンプ（２４）の運転を停止させるものである。
2019207725.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
直列に連結された複数の貯湯式給湯機で水源から給湯端末へ至る湯水の経路を形成するシステムであって、
個々の貯湯式給湯機は、
熱源によって加熱される湯水を貯留する貯湯タンクと、
前記貯湯タンクから供給される湯水と水源から供給される湯水との間で熱交換を行わせる給湯用熱交換器と、
水源からの湯水を前記給湯用熱交換器に導く給水配管と、
前記給湯用熱交換器から給湯端末へ湯水を導く給湯配管と、
前記給水配管に設けられた給水サーミスタと、
前記貯湯タンクと前記給湯用熱交換器との間で湯水を循環させる給湯熱源ポンプと、
前記給湯熱源ポンプを制御する制御部と、
を備え、
上流側の貯湯式給湯機の前記給湯配管は、下流側の貯湯式給湯機の前記給水配管に接続され、
前記制御部は、給湯運転中に前記給水サーミスタで検出された給水温度が温度閾値以上である場合には、前記給湯熱源ポンプの運転を停止させる貯湯式給湯システム。
【請求項２】
複数の貯湯式給湯機のそれぞれが備える前記制御部は、互いに通信線で接続され、互いの運転状態および設定値を認識し、複数の貯湯式給湯機に優先順位を設定する機能を有し、
優先順位が最も高い貯湯式給湯機の前記制御部は、前記給水サーミスタで検出された給水温度が温度閾値を下回った場合に前記給湯熱源ポンプの運転を開始させる請求項１に記載の貯湯式給湯システム。
【請求項３】
優先順位が最も高い貯湯式給湯機の前記制御部は、前記給水サーミスタで検出された給水温度と比較する温度閾値として、他の貯湯式給湯機とは異なる値を使用する請求項２に記載の貯湯式給湯システム。
【請求項４】
優先順位が最も高い貯湯式給湯機よりも上流に位置する貯湯式給湯機の前記制御部は、当該貯湯式給湯機の給湯運転を停止させる請求項２または請求項３に記載の貯湯式給湯システム。
【請求項５】
優先順位が最も高い貯湯式給湯機の前記制御部は、前記貯湯タンクに貯留された湯水の温度が温度閾値を下回った場合に、当該貯湯式給湯機の給湯運転を停止させるとともに、優先順位が２番目に高い貯湯式給湯機の給湯運転を開始させる請求項２から請求項４のいずれか１項に記載の貯湯式給湯システム。
【請求項６】
優先順位が最も高い貯湯式給湯機よりも下流に位置する貯湯式給湯機の前記制御部は、優先順位が最も高い貯湯式給湯機の給湯運転が開始されてから一定時間が経過するまでは前記給湯熱源ポンプの運転を開始させない請求項２から請求項５のいずれか１項に記載の貯湯式給湯システム。
【請求項７】
優先順位が最も高い貯湯式給湯機の給湯運転が開始されてから他の貯湯式給湯機の前記給湯熱源ポンプの運転が開始されるまでの一定時間は、使用者の求めに応じて変更可能である請求項６に記載の貯湯式給湯システム。
【請求項８】
優先順位が最も高い貯湯式給湯機の前記制御部は、当該貯湯式給湯機が湯切れするまで沸き上げ運転を停止させる請求項２から請求項７のいずれか１項に記載の貯湯式給湯システム。
【請求項９】
前記制御部は、前記貯湯タンク内に貯留されている熱エネルギー量が小さい貯湯式給湯機ほど優先順位が高くなるように複数の貯湯式給湯機に優先順位を設定する請求項２から請求項８のいずれか１項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】
この発明は、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、貯湯式給湯機が記載されている。この貯湯式給湯機は、貯湯タンクから供給される湯水と水源から供給される湯水との間で熱交換を行わせる、いわゆる間接給湯方式の給湯機である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】日本特許第６１１９６７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
１台の貯湯式給湯機で給湯の需要量を満たすことができない場合、複数台の貯湯式給湯機が連結された状態で使用され得る。しかしながら、特許文献１に記載された貯湯式給湯機を直列に複数台連結した場合、給湯端末を開くと、それぞれの給湯機で熱源循環運転が開始される。この場合、水源から供給される湯水が上流側の給湯機で十分に加温されていたとしても、下流側の給湯機の熱源循環運転が行われる。このため、放熱ロスが発生し、貯湯式給湯機の省エネ性が損なわれる。【０００５】
この発明は、上記の課題を解決するためになされた。その目的は、省エネ性を損なうことなく、直列に連結された複数の貯湯式給湯機で水源から給湯端末へ至る湯水の経路を形成する貯湯式給湯システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明に係る貯湯式給湯システムは、直列に連結された複数の貯湯式給湯機で水源から給湯端末へ至る湯水の経路を形成するシステムであって、個々の貯湯式給湯機は、熱源によって加熱される湯水を貯留する貯湯タンクと、貯湯タンクから供給される湯水と水源から供給される湯水との間で熱交換を行わせる給湯用熱交換器と、水源からの湯水を給湯用熱交換器に導く給水配管と、給湯用熱交換器から給湯端末へ湯水を導く給湯配管と、給水配管に設けられた給水サーミスタと、貯湯タンクと給湯用熱交換器との間で湯水を循環させる給湯熱源ポンプと、給湯熱源ポンプを制御する制御部と、を備え、上流側の貯湯式給湯機の給湯配管は、下流側の貯湯式給湯機の給水配管に接続され、制御部は、給湯運転中に給水サーミスタで検出された給水温度が温度閾値以上である場合には、給湯熱源ポンプの運転を停止させるものである。
【発明の効果】
【０００７】
この発明によれば、省エネ性を損なうことなく、直列に連結された複数の貯湯式給湯機で水源から給湯端末へ至る湯水の経路を形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施の形態１における貯湯式給湯機の構成図である。
【図２】実施の形態１における貯湯式給湯機の給湯運転時の状態を示す構成図である。
【図３】実施の形態１における貯湯式給湯システムの構成図である。
【図４】実施の形態１における貯湯式給湯システムによる給湯制御を示すフローチャートの一部である。
【図５】実施の形態１における貯湯式給湯システムによる給湯制御を示すフローチャートの残部である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、添付の図面を参照して実施の形態について説明する。各図において、同一または相当する部分には同一の符号が付される。重複する説明は、適宜簡略化あるいは省略する。
【００１０】
実施の形態１．
図１は、実施の形態１における貯湯式給湯機の構成図である。貯湯式給湯機１０は、ヒートポンプユニット１、タンクユニット２およびリモコン３を備える。タンクユニット２には、配管および各種部品が内蔵される。タンクユニット２は、ＨＰ往き配管１２、ＨＰ戻り配管１３および図示しない電気配線を介してヒートポンプユニット１と接続される。
【００１１】
タンクユニット２には、制御部５０が内蔵される。制御部５０は、タンクユニット２およびヒートポンプユニット１が備える各種弁類、ポンプ類、センサ類等と電気的に接続される。制御部５０は、保存された運転設定情報などに基づいて貯湯式給湯機１０の運転制御を行う。
【００１２】
リモコン３は、制御部５０と相互通信し得るように接続される。リモコン３には、操作部および表示部が搭載される。使用者は、例えば、貯湯式給湯機１０の運転に必要な設定を行うためにリモコン３を操作する。リモコン３は、例えば、貯湯式給湯機１０に対する運転動作指令の入力操作および設定値の変更操作等を受け付ける。リモコン３は、例えば、貯湯式給湯機１０の設定値および運転状態等を表示する。
【００１３】
ヒートポンプユニット１は、タンクユニット２から導かれた低温水を加熱するための加熱手段として機能する。ヒートポンプユニット１は、ヒートポンプサイクルを利用する熱源である。ヒートポンプサイクルは、圧縮機、水冷媒熱交換器、膨張弁、空気熱交換器を冷媒配管にて環状に接続することで形成される。ヒートポンプユニット１は、大気中から熱エネルギーを得た冷媒とタンクユニット２から導かれた低温水との間での熱交換を水冷媒熱交換器で行うことにより、高温水を生成する。
【００１４】
タンクユニット２は、貯湯タンク１１を備える。貯湯タンク１１は、給湯で使用される熱エネルギーを蓄えるためのものである。貯湯タンク１１には、例えば、予め水源等から導いた水が熱媒として貯留される。貯湯タンク１１の下部は、ＨＰ往き配管１２を介してヒートポンプユニット１に接続される。貯湯タンク１１の上部は、ＨＰ戻り配管１３を介してヒートポンプユニット１に接続される。ＨＰ往き配管１２およびＨＰ戻り配管１３は、ヒートポンプユニット１と貯湯タンク１１との間を熱媒が移動する環状の循環回路を形成する。
【００１５】
ＨＰ往き配管１２上には、沸上循環ポンプ１４が設けられる。沸上循環ポンプ１４が運転されることで、ヒートポンプユニット１で加熱された湯を貯湯タンク１１の内部に貯留する沸き上げ運転が行われる。沸上循環ポンプ１４の運転が開始されると、冷水が貯湯タンク１１の下部からＨＰ往き配管１２を経由してヒートポンプユニット１に導かれ、ヒートポンプユニット１で加熱された後、ＨＰ戻り配管１３を経由して貯湯タンク１１の上部に熱水として戻される。沸き上げ運転により、貯湯タンク１１内には、上部から下部に向けて高温の湯が徐々に貯留される。
【００１６】
貯湯タンク１１の缶体表面には、残湯サーミスタが設けられる。残湯サーミスタとしては、例えば、上部残湯サーミスタ１５、下部残湯サーミスタ１６および中部残湯サーミスタ１７が設けられる。上部残湯サーミスタ１５は、貯湯タンク１１の上部に設けられる。下部残湯サーミスタ１６は、貯湯タンク１１の下部に設けられる。中部残湯サーミスタ１７は、上部残湯サーミスタ１５と下部残湯サーミスタ１６との間の高さに１つまたは複数設けられる。各残湯サーミスタは、貯湯タンク１１に対するそれぞれの取り付け位置の残湯温度を検出する。
【００１７】
制御部５０は、沸き上げ運転の開始および停止を制御する。制御部５０は、例えば、上部残湯サーミスタ１５で検出された温度が予め設定された温度を下回った場合に、沸上循環ポンプ１４の運転を開始させる。制御部５０は、例えば、予め設定された時刻になった場合に、沸上循環ポンプ１４の運転を開始させる。制御部５０は、例えば、下部残湯サーミスタ１６で検出された温度が予め設定された温度以上となった場合に、沸上循環ポンプ１４の運転を停止させる。つまり、貯湯量が必要量に達したと制御部５０によって判定された場合、沸き上げ運転が停止される。なお、中部残湯サーミスタ１７で検出された残湯温度情報は、例えば、貯湯タンク１１内にどの程度の熱エネルギーが貯留されているか等を演算するために、制御部５０によって使用される。
【００１８】
タンクユニット２には、給湯用熱交換器２１が内蔵される。給湯用熱交換器２１の一次側入口は、熱源導入配管２２を介して貯湯タンク１１の上部に接続される。給湯用熱交換器２１の一次側出口は、熱源導出配管２３を介して貯湯タンク１１の下部に接続される。熱源導入配管２２および熱源導出配管２３は、貯湯タンク１１と給湯用熱交換器２１を結ぶ環状の循環回路を形成する。熱源導出配管２３上には、この循環回路に湯水を循環させるための給湯熱源ポンプ２４が設けられる。
【００１９】
給湯用熱交換器２１の二次側入口には、水源から供給される湯水を導くための給水配管３１が接続される。給湯用熱交換器２１の二次側出口には、湯水を給湯端末４に導くための給湯配管３４が接続される。給水配管３１上には、給湯流量センサ３２および給水サーミスタ３３が設けられる。給湯配管３４上には、給湯サーミスタ３５が設けられる。
【００２０】
給湯流量センサ３２は、給水配管３１を流れる湯水の流量を検出する。給水サーミスタ３３は、給水配管３１を流れる湯水の温度を検出する。つまり、給水サーミスタ３３は、給湯用熱交換器２１に流入する湯水の温度を検出する。給湯サーミスタ３５は、給湯配管３４を流れる湯水の温度を検出する。つまり、給湯サーミスタ３５は、給湯用熱交換器２１から流出する湯水の温度を検出する。以下、給水サーミスタ３３で検出される温度を「給水温度」と称し、給湯サーミスタ３５で検出される温度を「給湯温度」と称する。
【００２１】
図２は、実施の形態１における貯湯式給湯機の給湯運転時の状態を示す構成図である。給湯運転は、給湯熱源ポンプ２４が運転されることで行われる。給湯端末４が開かれると、水源から給水配管３１、給湯用熱交換器２１および給湯配管３４を介して給湯端末４に湯水が供給される。給湯流量センサ３２で流量が検出されると、制御部５０によって給湯熱源ポンプ２４の運転が開始され得る。
【００２２】
給湯熱源ポンプ２４の運転が開始されると、貯湯タンク１１の上部に貯留されている高温の湯は、熱源導入配管２２を経由して給湯用熱交換器２１の一次側に導入される。水源から供給された低温の湯水は、給水配管３１を経由して給湯用熱交換器２１の二次側に導入される。二次側に導入された低温の湯水は、給湯用熱交換器２１において一次側の高温の湯との熱交換によって加熱され、給湯配管３４を経由して給湯端末４へ供給される。給湯用熱交換器２１で熱交換されて温度が低下した一次側の湯は、熱源導出配管２３を介して貯湯タンク１１の下部に戻される。このような給湯方式は、給湯用熱交換器２１を介して、貯湯タンク１１に貯留された熱エネルギーを水源から導かれた低温の給湯水に間接的に伝えて給湯を行うことから、間接給湯方式と称する。
【００２３】
制御部５０は、給湯運転時に給湯温度の制御を行う。給湯用熱交換器２１で加熱された給湯水の給湯温度Ｔｋは、給湯サーミスタ３５で検出される。使用者が予めリモコン３で設定した目標給湯温度Ｔｋｔと現在の給湯温度Ｔｋとの間に差がある場合、上限値Ｔｋｍａｘと下限値Ｔｋｍｉｎとの間の範囲に給湯温度Ｔｋが入るように、フィードバック制御により給湯温度Ｔｋが調整される。制御部５０は、給湯熱源ポンプ２４の出力である回転数を変更させることで、給湯温度を調整する。例えば、給湯温度を高温に変化させる場合、制御部５０は、貯湯タンク１１から給湯用熱交換器２１に供給される高温水の量を増やすために給湯熱源ポンプ２４の回転数を増加させる。例えば、給湯温度を低温に変化させる場合、制御部５０は、貯湯タンク１１から給湯用熱交換器２１に供給される高温水の量を減らすために給湯熱源ポンプ２４の回転数を減少させる。
【００２４】
なお、目標給湯温度Ｔｋｔの上限値Ｔｋｍａｘおよび下限値Ｔｋｍｉｎは、使用者が目標給湯温度Ｔｋｔを設定すれば、制御部５０によって自動的に設定される。上限値Ｔｋｍａｘから下限値Ｔｋｍｉｎまでの範囲は、例えば、給湯サーミスタ３５の検出温度の個体バラつき等を考慮すると、通常±２［ｄｅｇ］程度の範囲で設定される。
【００２５】
図３は、実施の形態１における貯湯式給湯システムの構成図である。貯湯式給湯システムは、給水配管３１および給湯配管３４が直列に連結された複数の貯湯式給湯機１０で水源から給湯端末４へ至る湯水の経路を形成する。なお、貯湯式給湯システムが備える貯湯式給湯機１０の台数は、３台に限らず、２台または４台以上であってもよい。
【００２６】
図３に示す貯湯式給湯機１０には、水源に近い上流側から順に、整数の号機番号が設定される。最上流に位置する貯湯式給湯機１０の号機番号を「１」とする。最下流に位置する貯湯式給湯機１０の号機番号を「Ｎ」とする。１号機よりも下流かつＮ号機よりも上流に位置する貯湯式給湯機１０の号機番号を「ｎ」とする。これらの連結された貯湯式給湯機１０は、同じ部品を搭載している。以下の説明では、複数の貯湯式給湯機１０を区別する場合、部品の符号に号機番号を付加して表す。
【００２７】
貯湯式給湯システムにおいて、水源側から数えて１台目である１号機の給湯配管３４−１は、水源から数えて２台目である図示しない２号機の給水配管３１−２に接続される。２号機の給湯配管３４−２は、図示しない３号機の給水配管３１−３に接続される。以下、最下流に位置するＮ号機まで同様に配管の接続が為される。Ｎ号機の給湯配管３４−Ｎは、給湯端末４に接続される。
【００２８】
貯湯式給湯システムにおいて、それぞれの貯湯式給湯機１０の制御部５０−１、５０−２・・・５０−Ｎには、各種情報が保存されている。各種情報には、例えば、各号機の運転状態、号機番号を含む設定情報、および優先号機情報等が含まれる。設定情報には、それぞれの号機のリモコン３から入力された情報が含まれ得る。優先号機情報は、その時点でどの号機から優先的に給湯運転を行うかを識別するための情報である。これらの制御部５０は、相互に通信線で接続されており、相互の運転状態および設定値等を共有することが可能である。これらの制御部５０は、相互に通信することで、他の号機の運転状態を変化させることが可能である。これらの制御部５０は、貯湯式給湯システムに含まれる複数の貯湯式給湯機１０に優先順位を設定する機能を有する。優先号機は、その時点で優先順位が最も高い貯湯式給湯機１０である。
【００２９】
図４は、実施の形態１における貯湯式給湯システムによる給湯制御を示すフローチャートの一部である。図５は、実施の形態１における貯湯式給湯システムによる給湯制御を示すフローチャートの残部である。図４および図５は、合わせて１つのフローチャートである。以下、優先号機をｎ号機として、給湯運転時における貯湯式給湯システムの動作例を説明する。
【００３０】
ステップＳ１では、制御部５０−ｎによって、現在の優先号機の上部残湯サーミスタ１５−ｎの検出温度Ｔｚが残湯判定温度Ｔｚｏ以上であるか否かの判定が行われる。残湯判定温度Ｔｚｏは、優先号機の貯湯タンク１１−ｎ上部に貯留された湯が給湯運転に足る残湯温度を確保できているかを確認するための温度閾値である。一般的に給湯用熱交換器２１による熱交換の際には伝熱ロス等が生じるため、給湯端末４に供給される湯温は残湯温度よりも低くなることから、使用者が設定する目標給湯温度Ｔｋｔよりも高い残湯温度を確保する必要がある。
【００３１】
ステップＳ１において、Ｔｚ＜Ｔｚｏと判定された場合、現在の優先号機では給湯運転を行うために必要となる残湯温度が不足している。この場合、優先号機を変更するために、ステップＳ２が実施される。
【００３２】
ステップＳ２では、現在の優先号機以外の号機に対し、それぞれの号機の貯湯タンク１１に貯留されている熱エネルギー量が小さい順に優先順位が設定される。ステップＳ３では、最も貯留熱エネルギー量が小さい号機が新たな優先号機として設定される。ステップＳ４では、元の優先号機の沸き上げ運転が許可されると共に、新たに設定された現在の優先号機の沸き上げ運転が禁止される。つまり、現在の優先号機では湯を使い切るまで沸き上げ運転が開始されないため、貯湯タンク１１−ｎ内に貯留された熱エネルギーを無駄なく有効に使用することが可能となる。ステップＳ４の次は、ステップＳ５が実施される。
【００３３】
ステップＳ１において、Ｔｚ≧Ｔｚｏと判定された場合、現在の優先号機では給湯運転を行う上で十分な残湯温度が確保されている。この場合、次にステップＳ５が実施される。
【００３４】
ステップＳ５では、現在の優先号機の給湯流量センサ３２−ｎが流量を検出しているか否かの判定が行われる。給湯流量センサ３２−ｎが流量を検出していない場合、給湯の必要は無いと判定される。この場合、次にステップＳ９が実施される。ステップＳ９では、全号機の給湯熱源ポンプ２４の運転を停止することで、給湯運転が停止される。その後、ステップＳ１０において、後述する給湯開始タイマーの計測値Ｓｋがゼロにリセットされる。一方、給湯流量センサ３２−ｎが流量を検出している場合、給湯中であると判定される。この場合、次にステップＳ６が実施される。
【００３５】
ステップＳ６では、優先号機の給水サーミスタ３３−ｎの検出温度Ｔｗ１が第１の給水温度判定値Ｔｗｏ１よりも低いか否かの判定が行われる。給水サーミスタ３３−ｎの検出温度Ｔｗ１は、優先号機における給水温度である。第１の給水温度判定値Ｔｗｏ１は、優先号機の給湯熱源ポンプ２４−ｎの運転を開始させるか否かを判定するための温度閾値である。第１の給水温度判定値Ｔｗｏ１は、目標給湯温度Ｔｋｔの下限値Ｔｋｍｉｎと同等の温度または下限値Ｔｋｍｉｎよりもやや小さい温度に設定されればよい。第１の給水温度判定値Ｔｗｏ１は、例えば、使用者の求めに応じてリモコン３から設置値を変更可能であってもよい。
【００３６】
ステップＳ６において、Ｔｗ１≧Ｔｗｏ１と判定された場合、上流から優先号機に流入する湯水の温度が高いため、優先号機による給湯運転は不要である。この場合、次にステップＳ９が実施される。
【００３７】
ステップＳ６において、Ｔｗ１＜Ｔｗｏ１と判定された場合、上流から優先号機に流入する湯水の温度が低いため、優先号機による給湯運転が必要である。この場合、次にステップＳ７が実施される。
【００３８】
ステップＳ７では、優先号機の給湯熱源ポンプ２４−ｎの運転が開始される。ステップＳ８では、後述する給湯開始タイマーによるカウントが開始される。ステップＳ８の次は、ステップＳ１１が実施される。
【００３９】
ステップＳ１１では、優先号機の給湯サーミスタ３５−ｎの検出温度ＴｋがＴｋｍｉｎ≦Ｔｋ≦Ｔｋｍａｘを満たすか否かの判定が行われる。給湯サーミスタ３５−ｎの検出温度Ｔｋは、優先号機における給湯温度である。
【００４０】
ステップＳ１１において、給湯温度ＴｋがＴｋｍｉｎ≦Ｔｋ≦Ｔｋｍａｘを満たさない場合、給湯温度の調整を行う必要がある。この場合、次にステップＳ１２が実施される。ステップＳ１２では、フィードバック制御等により給湯熱源ポンプ２４−ｎの回転数を変更することで、給湯温度ＴｋがＴｋｍｉｎ以上かつＴｋｍａｘ以下の範囲内に入るように調整される。ステップＳ１２の次は、ステップＳ１３が実施される。
【００４１】
ステップＳ１１において、給湯温度ＴｋがＴｋｍｉｎ≦Ｔｋ≦Ｔｋｍａｘを満たす場合、給湯温度の調整を行う必要が無い。この場合、給湯熱源ポンプ２４−ｎの回転数が維持され、ステップＳ１３が実施される。
【００４２】
ステップＳ１３では、優先号機以外の各号機について、当該号機が優先号機よりも下流に位置しているか否かの判定が行われる。この判定は、予め制御部５０に保存された各貯湯式給湯機１０の号機番号に基づいて行われる。ステップＳ１３において、当該号機が優先号機よりも上流に位置していると判定された場合は、ステップＳ１４が実施される。ステップＳ１４では、当該号機の給湯運転が停止される。なお、既に当該号機の給湯運転が停止状態である場合、ステップＳ１４では、その状態が保持される。一方、ステップＳ１３において、当該号機が優先号機よりも下流に位置していると判定された場合は、ステップＳ１５が実施される。
【００４３】
ステップＳ１５では、優先号機よりも下流に位置する号機の給水サーミスタ３３の検出温度Ｔｗ１が第２の給水温度判定値Ｔｗｏ２よりも低いか否かの判定が行われる。当該給水サーミスタ３３の検出温度Ｔｗ１は、当該号機における給水温度である。第２の給水温度判定値Ｔｗｏ２は、優先号機よりも下流に位置する号機の給湯熱源ポンプ２４の運転を開始させるか否かを判定するための温度閾値である。第２の給水温度判定値Ｔｗｏ２は、第１の給水温度判定値Ｔｗｏ１よりも大きい。第２の給水温度判定値Ｔｗｏ２は、目標給湯温度Ｔｋｔの下限値Ｔｋｍｉｎと第１の給水温度判定値Ｔｗｏ１との間の範囲に位置する温度に設定されればよい。第２の給水温度判定値Ｔｗｏ２は、例えば、使用者の求めに応じてリモコン３から設置値を変更可能であってもよい。
【００４４】
ステップＳ１５において、Ｔｗ１≧Ｔｗｏ２と判定された場合、優先号機の給湯運転により十分な給湯温度Ｔｋが確保できているため、優先号機よりも下流に位置する号機の給湯運転は不要である。この場合、次にステップＳ１７が実施される。ステップＳ１７では、優先号機の下流に位置する当該号機の給湯運転が停止される。なお、既に当該号機の給湯運転が停止状態である場合、ステップＳ１７では、その状態が保持される。
【００４５】
ステップＳ１５において、Ｔｗ１＜Ｔｗｏ２と判定された場合、優先号機の給湯運転では十分な給湯温度Ｔｋが確保されていないため、優先号機よりも下流に位置する号機の給湯運転が必要である。この場合、次にステップＳ１６が実施される。
【００４６】
ステップＳ１６では、ステップＳ８でカウントを開始した給湯開始タイマーの計測値Ｓｋが設定値Ｓｏ以上であるか否かの判定が行われる。給湯開始タイマーの設定値Ｓｏは、ステップＳ７における優先号機の給湯運転の開始から一定時間が経過するまでは優先号機の下流に位置する号機の給湯運転を開始しないために設けられる。例えば、前回の給湯から長時間経過すると、最上流に位置する１号機から給湯端末４までの給湯配管３４内に残留する湯水の温度は、外気温に近い程度まで低下している。このような状態で使用者が給湯端末４を開くと、直列に連結された各号機に低温の湯水が流入することになる。給湯端末４が開いた直後から各号機の給湯運転を開始する仕様のシステムでは、配管に残留する湯水の温度が低下している場合に、優先号機とその下流に位置する全ての号機が同時に給湯運転を開始することになる。この場合、各号機の貯湯タンク１１に貯留されている熱エネルギーを不必要に消費することに繋がる。このような事象を抑制するため、実施の形態１における貯湯式給湯システムでは、優先号機の給湯運転が開始されてから一定時間が経過するまで、優先号機よりも下流に位置する号機の給湯運転を行わない。これにより、優先号機から給湯端末４までの給湯配管３４内に存在する残水が排出されてから、優先号機よりも下流に位置する号機の給湯運転の開始可否が判定される。
【００４７】
なお、給湯開始タイマーの設定値Ｓｏは、例えば、予め使用者がシステムの給湯配管長および給湯瞬間流量などに基づいてリモコン３から設定することができる。給湯開始タイマーの設定値Ｓｏは、いずれか１台のリモコン３で設定されれば、全号機の制御部５０で共有される。
【００４８】
ステップＳ１６において、Ｓｋ＜Ｓｏと判定された場合は、優先号機の給湯運転の開始から十分な時間が経過していない。この場合、次にステップＳ１７が実施される。
【００４９】
ステップＳ１６において、Ｓｋ≧Ｓｏと判定された場合は、優先号機の給湯運転の開始から十分な時間が経過している。この場合、次にステップＳ１８が実施される。
【００５０】
ステップＳ１８では、優先号機よりも下流に位置する号機それぞれの給湯サーミスタ３５の検出温度ＴｋがＴｋｍｉｎ≦Ｔｋ≦Ｔｋｍａｘを満たすか否かの判定が行われる。ステップＳ１８において、優先号機よりも下流に位置する号機における給湯温度ＴｋがＴｋｍｉｎ≦Ｔｋ≦Ｔｋｍａｘを満たす場合、当該号機による給湯温度の調整を行う必要が無い。この場合、次にステップＳ１９が実施される。ステップＳ１９では、その時点での当該号機の給湯運転の状態が保持される。
【００５１】
ステップＳ１８において、優先号機よりも下流に位置する号機における給湯温度ＴｋがＴｋｍｉｎ≦Ｔｋ≦Ｔｋｍａｘを満たさない場合、当該号機による給湯温度の調整を行う必要がある。この場合、次にステップＳ２０が実施される。ステップＳ２０では、当該号機の給湯熱源ポンプ２４の運転が開始される。ステップＳ２０の次は、ステップＳ２１が実施される。ステップＳ２１では、フィードバック制御等により当該号機の給湯熱源ポンプ２４の回転数を変更することで、当該号機における給湯温度ＴｋがＴｋｍｉｎ以上かつＴｋｍａｘ以下の範囲内に入るように調整される。
【００５２】
以上で説明した実施の形態１によれば、隣接する２つの貯湯式給湯機１０のうち上流側の貯湯式給湯機１０の給湯配管３４は、下流側の貯湯式給湯機１０の給水配管３１に接続される。制御部５０は、給湯運転中に給水サーミスタ３３で検出された給水温度が温度閾値以上である場合には、給湯熱源ポンプ２４の運転を停止させる。このため、不必要な給湯運転が行われることを防止できる。その結果、省エネ性を損なうことなく、直列に連結された複数の貯湯式給湯機１０で水源から給湯端末４へ至る湯水の経路を形成することができる。
【００５３】
また、複数の貯湯式給湯機１０のそれぞれが備える制御部５０は、互いに通信線で接続され、互いの運転状態および設定値を認識し、複数の貯湯式給湯機１０に優先順位を設定する機能を有する。現在の優先順位が最も高い貯湯式給湯機１０の制御部５０は、当該貯湯式給湯機１０の給水サーミスタ３３で検出された給水温度が温度閾値を下回った場合に、当該貯湯式給湯機１０の給湯熱源ポンプ２４の運転を開始させる。このため、上流から優先号機に流入する湯水の温度が低い場合に、優先号機の給湯運転を開始することができる。
【００５４】
また、優先順位が最も高い貯湯式給湯機１０の制御部５０は、給水サーミスタ３３で検出された給水温度と比較する温度閾値として、他の貯湯式給湯機１０とは異なる値を使用する。具体的には、第１の給水温度判定値Ｔｗｏ１および第２の給水温度判定値Ｔｗｏ２は、個別に設定される。このため、優先号機の給湯運転で湯水が十分に加熱されなかった場合であっても、優先号機よりも下流に位置する号機の給湯運転によって加熱不足を補うことができる。
【００５５】
また、優先順位が最も高い貯湯式給湯機１０よりも上流に位置する貯湯式給湯機１０の制御部５０は、当該貯湯式給湯機１０の給湯運転を停止させる。このため、不必要な給湯運転が行われることを防止できる。
【００５６】
また、優先順位が最も高い貯湯式給湯機１０の制御部５０は、当該貯湯式給湯機１０の貯湯タンク１１に貯留された湯水の温度が温度閾値を下回った場合に、当該貯湯式給湯機１０の給湯運転を停止させるとともに、優先順位が２番目に高い貯湯式給湯機１０の給湯運転を開始させる。このため、現在の優先号機では給湯運転に必要な残湯温度が不足している場合に、優先号機を再設定することができる。
【００５７】
また、優先順位が最も高い貯湯式給湯機１０よりも下流に位置する貯湯式給湯機１０の制御部５０は、優先順位が最も高い貯湯式給湯機１０の給湯運転が開始されてから一定時間が経過するまでは給湯熱源ポンプ２４の運転を開始させない。具体的には、給湯開始タイマーの計測値Ｓｋが設定値Ｓｏ以上となるまでは、優先号機よりも下流に位置する号機の給湯運転が開始されない。このため、優先号機よりも下流に位置する号機に貯留されている熱エネルギーを不必要に消費することを防止できる。
【００５８】
また、優先順位が最も高い貯湯式給湯機１０の給湯運転が開始されてから他の貯湯式給湯機１０の給湯熱源ポンプ２４の運転が開始されるまでの一定時間は、使用者の求めに応じて変更可能である。このため、貯湯式給湯システムの規模などに応じて給湯開始タイマーの設定値Ｓｏを適切に設定できる。
【００５９】
また、優先順位が最も高い貯湯式給湯機１０の制御部５０は、当該貯湯式給湯機１０が湯切れするまで沸き上げ運転を停止させる。このため、現在の優先号機に貯留された熱エネルギーを無駄なく使用することができる。
【００６０】
また、制御部５０は、貯湯タンク１１内に貯留されている熱エネルギー量が小さい貯湯式給湯機１０ほど優先順位が高くなるように複数の貯湯式給湯機１０に優先順位を設定する。このため、複数の貯湯式給湯機１０のそれぞれに貯留された熱エネルギーは、残存量の少ない順に消費される。その結果、複数の貯湯式給湯機１０の間で沸き上げ運転負荷に偏りが生じることを抑制できる。
【００６１】
また、貯湯式給湯機１０の熱源は、ヒートポンプでなくともよい。貯湯式給湯機１０は、例えば、貯湯タンク１１内に電熱ヒーターなどが熱源として設けられたものでもよい。この場合も、貯湯式給湯システムにおいて省エネ性を損なうことを防止できる。
【産業上の利用可能性】
【００６２】
この発明は、省エネ性を損なうことなく、直列に連結された複数の貯湯式給湯機で水源から給湯端末へ至る湯水の経路を形成するシステムに利用できる。
【符号の説明】
【００６３】
１  ヒートポンプユニット
２  タンクユニット
３  リモコン
４  給湯端末
１０  貯湯式給湯機
１１  貯湯タンク
１２  ＨＰ往き配管
１３  ＨＰ戻り配管
１４  沸上循環ポンプ
１５  上部残湯サーミスタ
１６  下部残湯サーミスタ
１７  中部残湯サーミスタ
２１  給湯用熱交換器
２２  熱源導入配管
２３  熱源導出配管
２４  給湯熱源ポンプ
３１  給水配管
３２  給湯流量センサ
３３  給水サーミスタ
３４  給湯配管
３５  給湯サーミスタ
５０  制御部
【図１】
2019207725.tif 000003
【図２】
2019207725.tif 000004
【図３】
2019207725.tif 000005
【図４】
2019207725.tif 000006
【図５】
2019207725.tif 000007
【国際調査報告】
2019207725.tif 000008
2019207725.tif 000009