(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
給水が供給される貯湯タンクと、
所定の熱源から回収した熱で前記貯湯タンク内の水を加熱する加熱装置と、
給水を加熱するバックアップ熱源機からの湯と貯湯タンクからの湯水と給水とを設定された混合比で混合して給湯する混合器と、
前記バックアップ熱源機から前記混合器までの第１配管から分岐して前記貯湯タンクに至る分岐管と、
前記貯湯タンクから出て、前記バックアップ熱源機の給水口に給水を供給する第２配管の途中に合流した合流管と、
前記貯湯タンクから前記合流管、前記第２配管、前記バックアップ熱源機、前記第１配管、前記分岐管を経由して前記貯湯タンクに戻る循環経路の湯水を循環させる循環ポンプと、
設定温度の湯が前記混合器から給湯されるように、前記バックアップ熱源機での加熱および前記混合器の混合比を制御する制御部と、
前記循環経路を、前記貯湯タンクをバイパスする迂回循環経路に切り替える経路変更部と、
を有し、
前記分岐管は、前記第１配管のうち前記混合器寄りの箇所から分岐しており、
前記制御部は、給湯の制御モードとして、貯湯タンクからの湯と給水とを混合して設定温度の湯を給湯する第１モードと、給水を前記バックアップ熱源機で設定温度より高い温度に加熱した湯と給水とを混合して設定温度の湯を給湯する第２モードとを少なくとも有し、
前記第１モードで給湯動作中に前記第２モードに切り替える場合は、前記経路変更部によって前記迂回循環経路に設定し、前記バックアップ熱源機による加熱を行いながら前記循環ポンプを動作させて、前記バックアップ熱源機から出た湯が前記迂回循環経路を循環する状態を所定時間以上形成した後に、前記循環ポンプを停止させて前記第２モードの給湯動作に移行する
ことを特徴とする貯湯システム。
【請求項２】
前記制御部は、前記第１配管および前記第２配管の凍結を防止する際に、前記経路変更部によって前記迂回循環経路に設定し、前記バックアップ熱源機による加熱あり、もしくは加熱なしで、前記循環ポンプを作動させる
ことを特徴とする請求項１に記載の貯湯システム。
【請求項３】
給水が供給される貯湯タンクと、
所定の熱源から回収した熱で前記貯湯タンク内の水を加熱する加熱装置と、
給水を加熱するバックアップ熱源機からの湯と貯湯タンクからの湯水と給水とを設定された混合比で混合して給湯する混合器と、
前記バックアップ熱源機から前記混合器までの第１配管から分岐して前記貯湯タンクに至る分岐管と、
前記貯湯タンクから出て、前記バックアップ熱源機の給水口に給水を供給する第２配管の途中に合流した合流管と、
前記貯湯タンクから前記合流管、前記第２配管、前記バックアップ熱源機、前記第１配管、前記分岐管を経由して前記貯湯タンクに戻る循環経路の湯水を循環させる循環ポンプと、
設定温度の湯が前記混合器から給湯されるように、前記バックアップ熱源機での加熱および前記混合器の混合比を制御する制御部と、
前記循環経路を、前記貯湯タンクをバイパスする迂回循環経路に切り替える経路変更部と、
を有し、
前記制御部は、前記第１配管および前記第２配管の凍結を防止する際に、前記経路変更部によって前記迂回循環経路に設定し、前記バックアップ熱源機による加熱あり、もしくは加熱なしで、前記循環ポンプを作動させる
ことを特徴とする貯湯システム。
【請求項４】
前記バックアップ熱源機は浴槽へ注湯する機能を有する風呂給湯器であり、
前記風呂給湯器から出る湯を排水するための排水管と、前記排水管を開閉する排水制御弁とをさらに備え、
前記制御部は、前記貯湯タンク内の湯水を殺菌する際に、前記循環ポンプを作動させ、前記循環経路を循環する湯水を、前記バックアップ熱源機で加熱する再加熱処理を行うと共に、前記再加熱処理中に浴槽への注湯要求を受けたときは、前記再加熱処理を中止し、前記排水制御弁を開いて前記風呂給湯器からの湯を前記排水管から外部へ排水する動作を所定時間行った後、浴槽への注湯動作を開始させる
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の貯湯システム。
【請求項５】
前記排水管は前記混合器の出側に接続されており、
前記排水するときは、前記混合器を前記風呂給湯器からの湯が出るように設定して前記排水制御弁を開くと共に、排水中は、前記風呂給湯器で該風呂給湯器を１回通る間に殺菌が完了する所定温度以上の湯に加熱し、これに前記混合器で給水を混ぜて設定温度の湯が給湯されるようにする
ことを特徴とする請求項４に記載の貯湯システム。
【請求項６】
前記バックアップ熱源機は浴槽へ注湯する機能を有する風呂給湯器であり、
前記風呂給湯器から出る湯を排水するための排水管と、前記排水管を開閉する排水制御弁とをさらに備え、
前記制御部は、前記貯湯タンク内の湯水を殺菌する際に、前記循環ポンプを作動させ、前記循環経路を循環する湯水を、前記バックアップ熱源機で加熱する再加熱処理を行うと共に、少なくとも前記再加熱処理後の所定期間内に浴槽への注湯要求を受けたときは、前記排水制御弁を開いて前記風呂給湯器からの湯を前記排水管から外部へ排水する動作を所定時間行った後、浴槽への注湯動作を開始させる
ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の貯湯システム。
【請求項７】
前記排水管は前記混合器の出側に接続されており、
前記再加熱処理後の所定時間内に受けた前記注湯要求に応じて前記排水するときは、前記混合器を前記風呂給湯器からの湯と給水を混ぜて設定温度の湯が出るように設定して前記排水制御弁を開く
ことを特徴とする請求項６に記載の貯湯システム。
【請求項８】
前記貯湯タンクの上部に通じる排水管と、前記排水管を開閉する排水制御弁とをさらに備え、
前記貯湯タンクは、その下部から給水が供給されるようにされており、
前記制御部は、前記貯湯タンクに水を張るもしくは水の入れ替えを行うときは、前記排水制御弁を開き、前記貯湯タンクにその下部から給水が供給されるようにする
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の貯湯システム。
【請求項９】
給水が供給される貯湯タンクと、
所定の熱源から回収した熱で前記貯湯タンク内の水を加熱する加熱装置と、
給水を加熱するバックアップ熱源機からの湯と貯湯タンクからの湯水と給水とを設定された混合比で混合して給湯する混合器と、
前記バックアップ熱源機から前記混合器までの第１配管から分岐して前記貯湯タンクに至る分岐管と、
前記貯湯タンクから出て、前記バックアップ熱源機の給水口に給水を供給する第２配管の途中に合流した合流管と、
前記貯湯タンクから前記合流管、前記第２配管、前記バックアップ熱源機、前記第１配管、前記分岐管を経由して前記貯湯タンクに戻る循環経路の湯水を循環させる循環ポンプと、
設定温度の湯が前記混合器から給湯されるように、前記バックアップ熱源機での加熱および前記混合器の混合比を制御する制御部と、
を有し、
前記バックアップ熱源機は浴槽へ注湯する機能を有する風呂給湯器であり、
前記風呂給湯器から出る湯を排水するための排水管と、前記排水管を開閉する排水制御弁とをさらに備え、
前記制御部は、前記貯湯タンク内の湯水を殺菌する際に、前記循環ポンプを作動させ、前記循環経路を循環する湯水を、前記バックアップ熱源機で加熱する再加熱処理を行うと共に、前記再加熱処理中に浴槽への注湯要求を受けたときは、前記再加熱処理を中止し、前記排水制御弁を開いて前記風呂給湯器からの湯を前記排水管から外部へ排水する動作を所定時間行った後、浴槽への注湯動作を開始させ、
前記排水管は前記混合器の出側に接続されており、
前記排水するときは、前記混合器を前記風呂給湯器からの湯が出るように設定して前記排水制御弁を開くと共に、排水中は、前記風呂給湯器で該風呂給湯器を１回通る間に殺菌が完了する所定温度以上の湯に加熱し、これに前記混合器で給水を混ぜて設定温度の湯が給湯されるようにする
ことを特徴とする貯湯システム。
【請求項１０】
前記バックアップ熱源機は浴槽へ注湯する機能を有する風呂給湯器であり、
前記風呂給湯器から出る湯を排水するための排水管と、前記排水管を開閉する排水制御弁とをさらに備え、
前記制御部は、前記貯湯タンク内の湯水を殺菌する際に、前記循環ポンプを作動させ、前記循環経路を循環する湯水を、前記バックアップ熱源機で加熱する再加熱処理を行うと共に、少なくとも前記再加熱処理後の所定期間内に浴槽への注湯要求を受けたときは、前記排水制御弁を開いて前記風呂給湯器からの湯を前記排水管から外部へ排水する動作を所定時間行った後、浴槽への注湯動作を開始させる
ことを特徴とする請求項９に記載の貯湯システム。
【請求項１１】
給水が供給される貯湯タンクと、
所定の熱源から回収した熱で前記貯湯タンク内の水を加熱する加熱装置と、
給水を加熱するバックアップ熱源機からの湯と貯湯タンクからの湯水と給水とを設定された混合比で混合して給湯する混合器と、
前記バックアップ熱源機から前記混合器までの第１配管から分岐して前記貯湯タンクに至る分岐管と、
前記貯湯タンクから出て、前記バックアップ熱源機の給水口に給水を供給する第２配管の途中に合流した合流管と、
前記貯湯タンクから前記合流管、前記第２配管、前記バックアップ熱源機、前記第１配管、前記分岐管を経由して前記貯湯タンクに戻る循環経路の湯水を循環させる循環ポンプと、
設定温度の湯が前記混合器から給湯されるように、前記バックアップ熱源機での加熱および前記混合器の混合比を制御する制御部と、
を有し、
前記バックアップ熱源機は浴槽へ注湯する機能を有する風呂給湯器であり、
前記風呂給湯器から出る湯を排水するための排水管と、前記排水管を開閉する排水制御弁とをさらに備え、
前記制御部は、前記貯湯タンク内の湯水を殺菌する際に、前記循環ポンプを作動させ、前記循環経路を循環する湯水を、前記バックアップ熱源機で加熱する再加熱処理を行うと共に、少なくとも前記再加熱処理後の所定期間内に浴槽への注湯要求を受けたときは、前記排水制御弁を開いて前記風呂給湯器からの湯を前記排水管から外部へ排水する動作を所定時間行った後、浴槽への注湯動作を開始させ、
前記排水管は前記混合器の出側に接続されており、
前記排水するときは、前記混合器を前記風呂給湯器からの湯と給水を混ぜて設定温度の湯が出るように設定して前記排水制御弁を開く
ことを特徴とする貯湯システム。
【請求項１２】
前記貯湯タンクはその下部から給水が供給されるようにされており、
前記混合器には前記貯湯タンクの上部から湯が供給されるようにされており、
前記制御部は、前記貯湯タンクに水を張るもしくは水の入れ替えを行うときは、前記貯湯タンクからの湯が出るように前記混合器を設定して前記排水制御弁を開き、前記貯湯タンクにその下部から給水が供給されるようにする
ことを特徴とする請求項５、７、９または１１に記載の貯湯システム。
【請求項１３】
前記制御部は、前記貯湯タンク内の湯水を殺菌する際に、前記循環ポンプを作動させ、前記循環経路を循環する湯水を、前記バックアップ熱源機で加熱する再加熱処理を行う
ことを特徴とする請求項１乃至１２のいずれか１つに記載の貯湯システム。
【請求項１４】
前記所定の熱源は燃料電池であり、
前記バックアップ熱源機はガス給湯器であり、
前記制御部は、前記燃料電池による微量のガスの長期継続使用によりガスメータがガスの供給を遮断することの回避動作として、前記循環ポンプを作動させて前記循環経路内に湯水を循環させながら前記ガス給湯器を燃焼させる動作を行う
ことを特徴とする請求項１乃至１３のいずれか１つに記載の貯湯システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料電池等の熱源（ガスエンジン発電機、燃料処理装置（改質器）等）などの熱源から熱回収して貯湯タンク内の湯を加熱し給湯する貯湯システムに係り、特に、貯湯タンクの蓄熱が不足する場合にその不足分をバックアップ熱源機で補って給湯する貯湯システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
燃料電池などの熱源から熱回収して貯湯タンク内の湯を加熱し給湯する貯湯システムでは、貯湯タンク内の水（または湯）が使用されずに長期間滞留すると、レジオネラ菌の繁殖などにより、水（または湯）が不衛生となる恐れがある。レジオネラ菌は高温（６０℃程度）に加熱すると死滅するため、従来は、貯湯タンク内の水（または湯）を衛生的に保つために、貯湯タンク内の水（または湯）が長時間使用されなかったことを検知した場合に、貯湯タンク内の水（または湯）を全量６０℃以上に沸かし上げる再加熱制御を組み込んでいる。
【０００３】
図１５は、燃料電池の排熱を利用する従来の貯湯システム１００の構成例を示している。貯湯システム１００は、貯湯タンクユニット１０１と、燃料電池１３０の排熱を回収する排熱回収装置１１０と、バックアップ熱源機としてのガス給湯器１２０とを備えている。排熱回収装置１１０は、排熱回収熱交換器１１１と排熱回収ポンプ１１２とから構成される。
【０００４】
貯湯タンク１０２の下部の給水口１０３には給水管１０４が接続され、上部の出湯口１０５には出湯管１０６が接続されている。出湯管１０６の途中には、貯湯タンク１０２からの湯と給水管１０４からの水とを設定された混合比で混合する混合器１０７が設けてあり、混合器１０７の出側は、接続配管１２１を通じて、ガス給湯器１２０の給水接続口１２２に配管されている。
【０００５】
ガス給湯器１２０は、給湯もしくは浴槽への注湯の際に給水接続口１２２から流入する給水（または湯）を加熱する熱交換器１２３および第１バーナ１２４と、暖房用の熱交換器１２５と第２バーナ１２６とを備えている。暖房用の熱交換器１２５を通る暖房回路１２７には、熱媒体流体を暖房回路１２７内で循環させるための暖房ポンプ１２８が設けてある。また、貯湯タンクユニット１０１内には、暖房回路（暖房配管）１２７と熱回収配管（高温）１１５との間で熱交換するための再加熱熱交換器１４１が設けてある。
【０００６】
上記構成の貯湯システム１００では、排熱回収ポンプ１１２を作動させると、貯湯タンク１０２内の湯水は、貯湯タンク１０２の下部から熱回収配管（低温）１１４、排熱回収熱交換器１１１、熱回収配管（高温）１１５を経由して貯湯タンク１０２の上部に戻る経路を循環し、排熱回収熱交換器１１１を通る際に加熱される。
【０００７】
給湯動作では、貯湯タンク１０２に十分蓄熱されている場合には、貯湯タンク１０２の湯と給水とを混合器１０７で混合して設定温度の湯を作ってガス給湯器１２０へ送り、ガス給湯器１２０は追加の加熱を行わずにそのまま給湯する。また、貯湯タンク１０２に蓄熱がない場合には、貯湯タンク１０２内にある設定温度より低い温度の湯または水をガス給湯器１２０に送り、ガス給湯器１２０で設定温度に加熱して給湯する。貯湯タンク１０２内の湯が設定温度よりわずかに低く、そのままガス給湯器１２０に送るとガス給湯器１２０を最小能力で作動させても給湯温度が設定温度を超えてしまう場合には、混合器１０７で貯湯タンク１０２からの湯に給水を混合して温度を意図的に下げた湯水をガス給湯器１２０に送り、ガス給湯器１２０で設定温度に加熱して給湯する、といったことが行われる。
【０００８】
貯湯タンク内の湯水を殺菌するための再加熱制御では、ガス給湯器１２０の暖房用の熱交換器１２５を第２バーナ１２６で加熱しながら暖房ポンプ１２８を運転し、かつ排熱回収装置１１０の排熱回収ポンプ１１２を運転する。これにより、貯湯タンク１０２内の湯水が、貯湯タンク１０２の下部から熱回収配管（低温）１１４、排熱回収熱交換器１１１、熱回収配管（高温）１１５を経由して貯湯タンク１０２の上部に戻る経路を循環し、その途中の再加熱熱交換器１４１で暖房回路１２７側の熱を受けて高温に加熱され殺菌される。
【０００９】
ところで、貯湯タンク内の水を昇温する際の熱源となる燃料電池は、ガス供給会社から供給されるガスから水素を取り出し、この水素と空気中の酸素とから発電する。発電に使用されるガスの量は給湯器などに比べて非常に少ない。また、燃料電池による発電は長時間継続されることが多い。
【００１０】
一方、マイクロコンピュータを搭載した近年のガスメータは、安全のため、長時間一定流量のガスが流れ続けると、ガスを遮断する制御が組み込まれている。この制御は、一般に、長時間使用によるマイコンメータ遮断と呼ばれている。
【００１１】
家庭用用途に用いられる発電出力が１Ｋｗ以下といった燃料電池ではガス消費量が少なく、発電出力を変化させてもガスメータ側では一定流量と判断されてしまう。そのため、他の器具によるガス使用のない状態で燃料電池の発電が長時間継続すると、発電量を変化させたとしても、マイコンメータ遮断が作動してしまう。マイコンメータ遮断が作動すると、燃料電池やバックアップ熱源機としてのガス給湯器のほか、ガスコンロなどの他のガス器具も運転できなくなり、使用者にとって不都合が大きい。また、ガスメータに対して所定の操作を行うことでマイコンメータ遮断から復帰可能であるが、一般の使用者はこの対応処置を知らないことが多い。さらに燃料電池においては、発電中にいきなり燃料ガスが来なくなると耐久性に良くない。
【００１２】
そこで、燃料電池を熱源とする従来の貯湯システムでは、バックアップ熱源機として、暖房回路を備えたガス給湯器を使用し、この暖房回路用のバーナを燃焼させることで、ガス流量を大きく変化させてマイコンメータ遮断を回避する。具体的には、図１５に示す貯湯システム１００では、ガス給湯器１２０において暖房用の熱交換器１２５をバーナ１２６で加熱しながら暖房ポンプ１２８を運転し、かつ排熱回収装置１１０の排熱回収ポンプ１１２を運転する。これにより、貯湯タンク１０２の水を再加熱熱交換器１４１で加熱するという動作においてガスを消費させ、マイコンメータ遮断を回避していた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特開２０１０−２３６７１３号公報
【特許文献２】特開２００７−１０２４４号公報
【特許文献３】特許第４５５９３０７号公報
【特許文献４】特許第３９３５４１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
従来の貯湯システムでは、殺菌やマイコンメータ遮断回避のためにガス給湯器の暖房機能を使用するので、バックアップ熱源機として暖房機能を備えたガス給湯器が必須になる。しかし、暖房機能を備えたガス給湯器はその機能のないガス給湯器よりも価格が高い。また、暖房機能を利用してマイコンメータ遮断回避や殺菌のための再加熱を行う構成では貯湯タンクユニット内に再加熱用の熱交換器が必要になり、さらにガス給湯器と貯湯タンクユニットとの間に暖房配管が必要になるため、システム全体がコストアップしてしまう。
【００１５】
本発明は、上記の問題を解決しようとするものであり、バックアップ熱源機として暖房機能を有するガス給湯器を使用しなくても貯湯タンク内の殺菌等を行うことのできる貯湯システムを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
かかる目的を達成するための本発明の要旨とするところは、次の各項の発明に存する。
【００１７】
［１］給水が供給される貯湯タンクと、
所定の熱源から回収した熱で前記貯湯タンク内の水を加熱する加熱装置と、
給水を加熱するバックアップ熱源機からの湯と貯湯タンクからの湯水と給水とを設定された混合比で混合して給湯する混合器と、
前記バックアップ熱源機から前記混合器までの第１配管から分岐して前記貯湯タンクに至る分岐管と、
前記貯湯タンクから出て、前記バックアップ熱源機の給水口に給水を供給する第２配管の途中に合流した合流管と、
前記貯湯タンクから前記合流管、前記第２配管、前記バックアップ熱源機、前記第１配管、前記分岐管を経由して前記貯湯タンクに戻る循環経路の湯水を循環させる循環ポンプと、
設定温度の湯が前記混合器から給湯されるように、前記バックアップ熱源機での加熱および前記混合器の混合比を制御する制御部と、
前記循環経路を、前記貯湯タンクをバイパスする迂回循環経路に切り替える経路変更部と、
を有し、
前記分岐管は、前記第１配管のうち前記混合器寄りの箇所から分岐しており、
前記制御部は、給湯の制御モードとして、貯湯タンクからの湯と給水とを混合して設定温度の湯を給湯する第１モードと、給水を前記バックアップ熱源機で設定温度より高い温度に加熱した湯と給水とを混合して設定温度の湯を給湯する第２モードとを少なくとも有し、
前記第１モードで給湯動作中に前記第２モードに切り替える場合は、前記経路変更部によって前記迂回循環経路に設定し、前記バックアップ熱源機による加熱を行いながら前記循環ポンプを動作させて、前記バックアップ熱源機から出た湯が前記迂回循環経路を循環する状態を所定時間以上形成した後に、前記循環ポンプを停止させて前記第２モードの給湯動作に移行する
ことを特徴とする貯湯システム。
【００１８】
上記発明では、貯湯タンク内の湯水を、バックアップ熱源機を経由して循環させることができる。これにより、給湯することなく、バックアップ熱源機に通水でき、たとえば、殺菌のための再加熱処理やマイコンメータ遮断の回避動作などが可能になる。また、上記循環により配管の凍結を防止することもできる。なお、この貯湯システムは、バックアップ熱源機からの湯と貯湯タンクからの湯と給水とを混合器で混合して設定温度の給湯を行う方式（後混合方式）を採用している。
【００２４】
上記発明では、給湯の制御モードとして、貯湯タンクからの湯と給水とを混合して設定温度の湯を給湯する第１モードと給水をバックアップ熱源機で設定温度より高い温度に加熱した湯と給水とを混合して設定温度の湯を給湯する第２モードとを有する。そして、第１モードで給湯動作中に第２モードに切り替える場合は、バックアップ熱源機から混合器までの配管を含む迂回循環経路内で湯水を循環させながらバックアップ熱源機による加熱を行う。この状態を所定時間続ける間にバックアップ熱源機から混合器までの配管内にあった冷たい水が昇温された後、循環を停止させて第２モードの給湯動作に移行するように制御する。
【００２５】
［２］前記循環経路を、前記貯湯タンクをバイパスする迂回循環経路に切り替える経路変更部を備え、
前記制御部は、前記第１配管および前記第２配管の凍結を防止する際に、前記経路変更部によって前記迂回循環経路に設定し、前記バックアップ熱源機による加熱あり、もしくは加熱なしで、前記循環ポンプを作動させる
ことを特徴とする［１］に記載の貯湯システム。
【００２６】
［３］給水が供給される貯湯タンクと、
所定の熱源から回収した熱で前記貯湯タンク内の水を加熱する加熱装置と、
給水を加熱するバックアップ熱源機からの湯と貯湯タンクからの湯水と給水とを設定された混合比で混合して給湯する混合器と、
前記バックアップ熱源機から前記混合器までの第１配管から分岐して前記貯湯タンクに至る分岐管と、
前記貯湯タンクから出て、前記バックアップ熱源機の給水口に給水を供給する第２配管の途中に合流した合流管と、
前記貯湯タンクから前記合流管、前記第２配管、前記バックアップ熱源機、前記第１配管、前記分岐管を経由して前記貯湯タンクに戻る循環経路の湯水を循環させる循環ポンプと、
設定温度の湯が前記混合器から給湯されるように、前記バックアップ熱源機での加熱および前記混合器の混合比を制御する制御部と、
前記循環経路を、前記貯湯タンクをバイパスする迂回循環経路に切り替える経路変更部と、
を有し、
前記制御部は、前記第１配管および前記第２配管の凍結を防止する際に、前記経路変更部によって前記迂回循環経路に設定し、前記バックアップ熱源機による加熱あり、もしくは加熱なしで、前記循環ポンプを作動させる
ことを特徴とする貯湯システム。
上記［２］［３］に記載の発明では、バックアップ熱源機から、第１配管、分岐管を通り、貯湯タンクをバイパスしてさらに合流管、第２配管を経てバックアップ熱源機に戻る迂回循環経路に水またはバックアップ熱源機で加熱した湯を循環させることで、この迂回循環経路内の凍結、特に、第１配管、第２配管の凍結が防止される。
【００２７】
［４］前記バックアップ熱源機は浴槽へ注湯する機能を有する風呂給湯器であり、
前記風呂給湯器から出る湯を排水するための排水管と、前記排水管を開閉する排水制御弁とをさらに備え、
前記制御部は、前記貯湯タンク内の湯水を殺菌する際に、前記循環ポンプを作動させ、前記循環経路を循環する湯水を、前記バックアップ熱源機で加熱する再加熱処理を行うと共に、前記再加熱処理中に浴槽への注湯要求を受けたときは、前記再加熱処理を中止し、前記排水制御弁を開いて前記風呂給湯器からの湯を前記排水管から外部へ排水する動作を所定時間行った後、浴槽への注湯動作を開始させる
ことを特徴とする［１］乃至［３］のいずれか１項に記載の貯湯システム。
【００２８】
上記発明では、再加熱処理中は、少なくとも合流管の合流箇所から風呂給湯器までの間の第２配管には殺菌未完了の湯水があるので、再加熱処理中に注湯要求を受けたときは、注湯動作の開始前に、第２配管内の湯水を風呂給湯器および排水管を通じて排水する。
［５］前記排水管は前記混合器の出側に接続されており、
前記排水するときは、前記混合器を前記風呂給湯器からの湯が出るように設定して前記排水制御弁を開くと共に、排水中は、前記風呂給湯器で該風呂給湯器を１回通る間に殺菌が完了する所定温度以上の湯に加熱し、これに前記混合器で給水を混ぜて設定温度の湯が給湯されるようにする
ことを特徴とする［４］に記載の貯湯システム。
上記発明では、排水中に給湯が行われる場合に対応しており、風呂給湯器を１回通った湯が給湯された場合でも十分殺菌されているように、風呂給湯器で高温に加熱し、この高温の湯に混合器で給水を混ぜて設定温度の湯を給湯する。
【００２９】
［６］前記バックアップ熱源機は浴槽へ注湯する機能を有する風呂給湯器であり、
前記風呂給湯器から出る湯を排水するための排水管と、前記排水管を開閉する排水制御弁とをさらに備え、
前記制御部は、前記貯湯タンク内の湯水を殺菌する際に、前記循環ポンプを作動させ、前記循環経路を循環する湯水を、前記バックアップ熱源機で加熱する再加熱処理を行うと共に、少なくとも前記再加熱処理後の所定期間内に浴槽への注湯要求を受けたときは、前記排水制御弁を開いて前記風呂給湯器からの湯を前記排水管から外部へ排水する動作を所定時間行った後、浴槽への注湯動作を開始させる
ことを特徴とする［１］乃至［５］のいずれか１項に記載の貯湯システム。
【００３０】
再加熱処理の終了から所定期間内は、少なくとも合流管の合流箇所から風呂給湯器までの間の第２配管や風呂給湯器の内部に高温の湯水があるので、再加熱処理の終了直後に注湯動作を行うと、その高温の湯が注湯される。上記発明では、これを防止すべく、注湯動作の開始前に、風呂給湯器内部および第２配管内の高温の湯を排水管を通じて排水する。なお、注湯動作の有無にかかわらず、再加熱処理が終了した時点で上記の排水を行うように構成されてもよい。
【００３１】
［７］前記排水管は前記混合器の出側に接続されており、
前記再加熱処理後の所定時間内に受けた前記注湯要求に応じて前記排水するときは、前記混合器を前記風呂給湯器からの湯と給水を混ぜて設定温度の湯が出るように設定して前記排水制御弁を開く
ことを特徴とする［６］に記載の貯湯システム。
【００３５】
［８］前記貯湯タンクの上部に通じる排水管と、前記排水管を開閉する排水制御弁とをさらに備え、
前記貯湯タンクは、その下部から給水が供給されるようにされており、
前記制御部は、前記貯湯タンクに水を張るもしくは水の入れ替えを行うときは、前記排水制御弁を開き、前記貯湯タンクにその下部から給水が供給されるようにする
ことを特徴とする［１］乃至［３］のいずれか１項に記載の貯湯システム。
【００３６】
上記発明によれば、排水制御弁を開くことで、貯湯タンク上部が排水管を通じて外部に連通する。これにより、水張りの場合は、貯湯タンク内の空気の抜け道が確保され、貯湯タンクの下部から給水が流入する。水入れ替えの場合は、貯湯タンク内の湯水の排水経路が確保され、貯湯タンクの下部から給水が流入する。
［９］給水が供給される貯湯タンクと、
所定の熱源から回収した熱で前記貯湯タンク内の水を加熱する加熱装置と、
給水を加熱するバックアップ熱源機からの湯と貯湯タンクからの湯水と給水とを設定された混合比で混合して給湯する混合器と、
前記バックアップ熱源機から前記混合器までの第１配管から分岐して前記貯湯タンクに至る分岐管と、
前記貯湯タンクから出て、前記バックアップ熱源機の給水口に給水を供給する第２配管の途中に合流した合流管と、
前記貯湯タンクから前記合流管、前記第２配管、前記バックアップ熱源機、前記第１配管、前記分岐管を経由して前記貯湯タンクに戻る循環経路の湯水を循環させる循環ポンプと、
設定温度の湯が前記混合器から給湯されるように、前記バックアップ熱源機での加熱および前記混合器の混合比を制御する制御部と、
を有し、
前記バックアップ熱源機は浴槽へ注湯する機能を有する風呂給湯器であり、
前記風呂給湯器から出る湯を排水するための排水管と、前記排水管を開閉する排水制御弁とをさらに備え、
前記制御部は、前記貯湯タンク内の湯水を殺菌する際に、前記循環ポンプを作動させ、前記循環経路を循環する湯水を、前記バックアップ熱源機で加熱する再加熱処理を行うと共に、前記再加熱処理中に浴槽への注湯要求を受けたときは、前記再加熱処理を中止し、前記排水制御弁を開いて前記風呂給湯器からの湯を前記排水管から外部へ排水する動作を所定時間行った後、浴槽への注湯動作を開始させ、
前記排水管は前記混合器の出側に接続されており、
前記排水するときは、前記混合器を前記風呂給湯器からの湯が出るように設定して前記排水制御弁を開くと共に、排水中は、前記風呂給湯器で該風呂給湯器を１回通る間に殺菌が完了する所定温度以上の湯に加熱し、これに前記混合器で給水を混ぜて設定温度の湯が給湯されるようにする
ことを特徴とする貯湯システム。
［１０］前記バックアップ熱源機は浴槽へ注湯する機能を有する風呂給湯器であり、
前記風呂給湯器から出る湯を排水するための排水管と、前記排水管を開閉する排水制御弁とをさらに備え、
前記制御部は、前記貯湯タンク内の湯水を殺菌する際に、前記循環ポンプを作動させ、前記循環経路を循環する湯水を、前記バックアップ熱源機で加熱する再加熱処理を行うと共に、少なくとも前記再加熱処理後の所定期間内に浴槽への注湯要求を受けたときは、前記排水制御弁を開いて前記風呂給湯器からの湯を前記排水管から外部へ排水する動作を所定時間行った後、浴槽への注湯動作を開始させる
ことを特徴とする請求項９に記載の貯湯システム。
［１１］給水が供給される貯湯タンクと、
所定の熱源から回収した熱で前記貯湯タンク内の水を加熱する加熱装置と、
給水を加熱するバックアップ熱源機からの湯と貯湯タンクからの湯水と給水とを設定された混合比で混合して給湯する混合器と、
前記バックアップ熱源機から前記混合器までの第１配管から分岐して前記貯湯タンクに至る分岐管と、
前記貯湯タンクから出て、前記バックアップ熱源機の給水口に給水を供給する第２配管の途中に合流した合流管と、
前記貯湯タンクから前記合流管、前記第２配管、前記バックアップ熱源機、前記第１配管、前記分岐管を経由して前記貯湯タンクに戻る循環経路の湯水を循環させる循環ポンプと、
設定温度の湯が前記混合器から給湯されるように、前記バックアップ熱源機での加熱および前記混合器の混合比を制御する制御部と、
を有し、
前記バックアップ熱源機は浴槽へ注湯する機能を有する風呂給湯器であり、
前記風呂給湯器から出る湯を排水するための排水管と、前記排水管を開閉する排水制御弁とをさらに備え、
前記制御部は、前記貯湯タンク内の湯水を殺菌する際に、前記循環ポンプを作動させ、前記循環経路を循環する湯水を、前記バックアップ熱源機で加熱する再加熱処理を行うと共に、少なくとも前記再加熱処理後の所定期間内に浴槽への注湯要求を受けたときは、前記排水制御弁を開いて前記風呂給湯器からの湯を前記排水管から外部へ排水する動作を所定時間行った後、浴槽への注湯動作を開始させ、
前記排水管は前記混合器の出側に接続されており、
前記排水するときは、前記混合器を前記風呂給湯器からの湯と給水を混ぜて設定温度の湯が出るように設定して前記排水制御弁を開く
ことを特徴とする貯湯システム。
［１２］前記貯湯タンクはその下部から給水が供給されるようにされており、
前記混合器には前記貯湯タンクの上部から湯が供給されるようにされており、
前記制御部は、前記貯湯タンクに水を張るもしくは水の入れ替えを行うときは、前記貯湯タンクからの湯が出るように前記混合器を設定して前記排水制御弁を開き、前記貯湯タンクにその下部から給水が供給されるようにする
ことを特徴とする［５］、［７］、［９］または［１１］に記載の貯湯システム。
上記発明では、貯湯タンクからの湯が出るように混合器を設定して排水制御弁を開くことで、貯湯タンク上部が排水管を通じて外部に連通する。これにより、水張りの場合は、貯湯タンク内の空気の抜け道が確保され、貯湯タンクの下部から給水が流入する。水入れ替えの場合は、貯湯タンク内の湯水の排水経路が確保され、貯湯タンクの下部から給水が流入する。
［１３］前記制御部は、前記貯湯タンク内の湯水を殺菌する際に、前記循環ポンプを作動させ、前記循環経路を循環する湯水を、前記バックアップ熱源機で加熱する再加熱処理を行う
ことを特徴とする［１］乃至［１２］のいずれか１つに記載の貯湯システム。
上記発明では、貯湯タンク内の湯水を殺菌する際に、循環ポンプを作動させると、貯湯タンクから合流管、第２配管、バックアップ熱源機、第１配管、分岐管を経由して貯湯タンクに戻る循環経路を通じて貯湯タンク内の湯水が循環する。この循環する湯水をバックアップ熱源機で加熱することにより、貯湯タンク内にあった滞留水全部を昇温して殺菌する。
［１４］前記所定の熱源は燃料電池であり、
前記バックアップ熱源機はガス給湯器であり、
前記制御部は、前記燃料電池による微量のガスの長期継続使用によりガスメータがガスの供給を遮断することの回避動作として、前記循環ポンプを作動させて前記循環経路内に湯水を循環させながら前記ガス給湯器を燃焼させる動作を行う
ことを特徴とする［１］乃至［１３］のいずれか１つに記載の貯湯システム。
上記発明では、燃料電池による微量のガスの長期継続使用によりガスメータがガスの供給を遮断することの回避動作として、貯湯タンクとガス給湯器とを経由する循環経路に湯水を循環させながらガス給湯器でガスを燃焼させる。
【発明の効果】
【００３７】
本発明に係る貯湯システムによれば、バックアップ熱源機として暖房機能を有するガス給湯器を使用しなくても貯湯タンク内の殺菌等を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る風呂給湯システムの構成を示す説明図である。
【図２】風呂給湯器の概略構成を示す説明図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態に係る風呂給湯システムの排熱回収動作における湯水の流れを示す説明図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態に係る風呂給湯システムの第１モードの給湯動作における湯水の流れを示す説明図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態に係る風呂給湯システムの第２モードの給湯動作における湯水の流れを示す説明図である。
【図６】本発明の第１の実施の形態に係る風呂給湯システムの第３モードの給湯動作における湯水の流れを示す説明図である。
【図７】本発明の第１の実施の形態に係る風呂給湯システムにおいて第１モードから第２モードへ切り替える際の湯水の流れを示す説明図である。
【図８】本発明の第１の実施の形態に係る風呂給湯システムにおいて第１モードから第２モードへの切り替え時に風呂給湯器からの湯の混合比を徐々に増やした移行途中の状態の湯水の流れを示す説明図である。
【図９】本発明の第１の実施の形態に係る風呂給湯システムのタンク滞留水再加熱処理における湯水の流れを示す説明図である。
【図１０】本発明の第１の実施の形態に係る風呂給湯システムの凍結防止動作における湯水の流れを示す説明図である。
【図１１】本発明の第１の実施の形態に係る風呂給湯システムの注湯動作における湯水の流れを示す説明図である。
【図１２】本発明の第２の実施の形態に係る風呂給湯システムの構成を示す説明図である。
【図１３】本発明の第２の実施の形態に係る風呂給湯システムにおいてタンク滞留水再加熱処理中に注湯動作へ移行する際の排水動作での排水経路を示す説明図である。
【図１４】本発明の第２の実施の形態に係る風呂給湯システムのタンク水入れ替え動作における水の流れを示す説明図である。
【図１５】暖房機能を備えたガス給湯器をバックアップ熱源機として使用する従来の貯湯システムを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３９】
以下、図面に基づき本発明の実施の形態を説明する。
【００４０】
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る貯湯システムを適用した風呂給湯システム１０の構成を示している。風呂給湯システム１０は、貯湯タンクユニット１１と、熱源機４と、排熱回収装置５０と、バックアップ熱源機としての風呂給湯器７０とを備えて構成される。本例では、熱源機４は燃料電池である。なお、図中、装置間の配管や外部配管は２重の矢印で示してある。
【００４１】
貯湯タンクユニット１１は、給水管１２から供給される給水を蓄える貯湯タンク１３を備えている。貯湯タンク１３は中空略円柱状のタンクであり、下部には給水口１４が設けてあり、上部には出湯口１５が設けてある。さらに貯湯タンク１３の下部には取水口１６が、上部には戻り口１７が設けてある。
【００４２】
貯湯タンク１３は、たとえば、容量１００リットル程度を有し、底から２０リットルの水位の箇所に、その箇所の水温を検出する第１温度センサ１８ａが、底から４０リットルの水位の箇所に、その箇所の水温を検出する第２温度センサ１８ｂが、底から６０リットルの水位の箇所に、その箇所の水温を検出する第３温度センサ１８ｃが、底から８０リットルの水位の箇所に、その箇所の水温を検出する湯切れ温度センサ１８ｄが、さらに貯湯タンク１３内のほぼ最上部に、その箇所の水温を検出するタンク上部温度センサ１８ｅがそれぞれ設けてある。
【００４３】
排熱回収装置５０は、熱源機４の内部などに設けられて熱源機４の排熱を回収する。排熱回収装置５０は排熱回収熱交換器５１と、排熱回収ポンプ５２とを有する。貯湯タンク１３と排熱回収装置５０の排熱回収熱交換器５１は、これらの間に貯湯タンク１３の水を循環させる排熱回収循環経路が構成されるように熱回収配管５３（５３ａ、５３ｂ）で接続されている。詳細には、貯湯タンク１３の取水口１６には熱回収配管（低温）５３ａの一端が接続され、排熱回収熱交換器５１の入り側に熱回収配管（低温）５３ａの他端が接続されている。排熱回収ポンプ５２は、排熱回収熱交換器５１の入り側近傍の熱回収配管（低温）５３ａに介挿されており、排熱回収ポンプ５２は熱回収配管（低温）５３ａ内の水を貯湯タンク１３の取水口１６側から排熱回収熱交換器５１の入り側に向けて送水する。
【００４４】
排熱回収熱交換器５１の出側には熱回収配管（高温）５３ｂが接続され、熱回収配管（高温）５３ｂの他端は、貯湯タンクユニット１１内の第１三方弁２１の第１接続口２１ａに接続されている。
【００４５】
第１三方弁２１は、前述の第１接続口２１ａと、第２接続口２１ｂと第３接続口２１ｃとを備え、第１接続口２１ａと第２接続口２１ｂとを接続し第３接続口２１ｃを閉鎖するＡ方向と、第１接続口２１ａと第３接続口２１ｃとを接続し第２接続口２１ｂを閉鎖するＢ方向とに接続状態を切り替え可能に構成されている。なお、第１三方弁２１は第１接続口２１ａから流入する水の温度が所定温度以上ならばＡ方向となり、所定温度未満ならばＢ方向に切り替わるように制御部２０により制御される。
【００４６】
第１三方弁２１の第２接続口２１ｂは貯湯タンク１３の戻り口１７に配管されている。第１三方弁２１の第３接続口２１ｃにはバイパス管５４の一端が接続され、バイパス管５４の他端は貯湯タンクユニット１１内で熱回収配管（低温）５３ａに合流している。
【００４７】
第１三方弁２１の第１接続口２１ａ近傍の熱回収配管（高温）５３ｂには熱回収配管高温側温度センサ２２ａが設けてあり、貯湯タンク１３の取水口１６からバイパス管５４との合流箇所までの間の熱回収配管（低温）５３ａに熱回収配管低温側温度センサ２２ｂが設けてある。
【００４８】
貯湯タンクユニット１１は、貯湯タンク１３の出湯口１５からの湯と、風呂給湯器７０からの湯と、給水とを混合する混合器２３を備えている。この混合器２３は、実際には、貯湯タンク１３の出湯口１５からの湯の混合量を調整する第１混合器２３ａと、風呂給湯器７０からの湯の混合量を調整する第２混合器２３ｂと、給水管１２からの給水の混合量を調整する第３混合器２３ｃとを有して構成される。
【００４９】
第１混合器２３ａの入り側は貯湯タンク１３の出湯口１５に配管で接続されており、この配管の途中には、過圧逃がし弁２４、吸気弁２５、タンク出口温度センサ２６が設けてある。第２混合器２３ｂの入り側は風呂給湯器７０の給湯接続口に接続配管（高温）６１で接続されている。接続配管（高温）６１のうち貯湯タンクユニット１１内の所定箇所には接続配管（高温）６１内の湯水の温度を検出する接続配管高温側温度センサ２８が設けてある。第３混合器２３ｃの入り側には給水管１２が接続されている。
【００５０】
第１混合器２３ａの出側と第２混合器２３ｂの出側は合流し、給湯高温温度センサ２９の設けられた配管を経た後、第３混合器２３ｃの出側からの配管と合流して混合器２３の出口に通じている。混合器２３の出口には給湯配管３１が接続されている。混合器２３の出側近傍の給湯配管３１には出湯温度センサ３２およびハイカット温度センサ３３が設けてある。
【００５１】
貯湯タンクユニット１１内部の給水管１２には流量センサ３４、給水温度センサ３５、減圧弁３６が設けられている。給水管１２は、これらの下流で３つに分岐し、その１つは逆止弁３７ａを介して第３混合器２３ｃの入り側に接続され、他の１つは逆止弁３７ｂを介して貯湯タンク１３の給水口１４に接続され、他の１つは逆止弁３７ｃを介して第２三方弁３８の第２接続口３８ｂに配管１２ｂを通じて接続されている。
【００５２】
第２三方弁３８は、第１接続口３８ａと第２接続口３８ｂと第３接続口３８ｃとを備え、第１接続口３８ａと第２接続口３８ｂとを接続し第３接続口３８ｃを閉鎖したＣ方向と、第１接続口３８ａと第３接続口３８ｃとを接続し第２接続口３８ｂを閉鎖したＤ方向とに接続状態を切り替え可能になっている。第３接続口３８ｃには、ハイカット温度センサ３３の下流側で給湯配管３１から分岐した配管３１ｂが接続されている。この配管３１ｂの途中には逆止弁３９が設けてある。第２三方弁３８の第１接続口３８ａは風呂給湯器７０の給水接続口に接続配管（低温）６２を通じて接続されている。
【００５３】
さらに貯湯タンクユニット１１の取水口１６には所定の排水箇所に通じる排水管４１が接続されており、該排水管４１の途中にはこの管路を手動開閉する排水栓４２が設けてある。
【００５４】
また、貯湯タンクユニット１１内において、接続配管（高温）６１の接続配管高温側温度センサ２８より混合器２３寄りの箇所から分岐した分岐管４３が熱回収配管高温側温度センサ２２ａよりやや排熱回収熱交換器５１側の箇所で熱回収配管（高温）５３ｂに接続されて合流している。分岐管４３の途中には、熱回収配管（高温）５３ｂ側から接続配管（高温）６１側への逆流を阻止する逆止弁４４が設けてある。逆止弁４４は貯湯タンク１３上部の湯が風呂給湯器７０を通って給湯側へ流出することを防止する。また、バイパス管５４との合流箇所よりやや排熱回収熱交換器５１側の箇所で熱回収配管（低温）５３ａから分岐しかつ第２三方弁３８の第２接続口３８ｂの入り側の近傍で配管１２ｂに合流した合流管４５を有している。
【００５５】
この合流管４５の途中には、熱回収配管（低温）５３ａから配管１２ｂ側へ送水する循環ポンプ４６とポンプ電磁弁４７を備えている。ポンプ電磁弁４７は、合流管４５を開閉する。ポンプ電磁弁４７は配管１２ｂからの給水が循環ポンプ４６を逆流して取水口１６から貯湯タンク１３の下部に流入することを防止する。またポンプ電磁弁４７は、後述する第２モード（給湯器出湯モード）で給湯する際に貯湯タンク１３下部の水が取水口１６から出て接続配管（低温）６２および風呂給湯器７０の給水接続口の方向へ流出することを防止する。なお、分岐管４３の分岐箇所は接続配管（高温）６１の全長の中で混合器２３寄りの箇所となっており、分岐箇所から混合器２３までの配管長は、分岐箇所から風呂給湯器７０の給湯接続口までの配管長に比べて十分短くなっている。
【００５６】
また、貯湯タンクユニット１１には、雰囲気温度（外気温度）を計測する雰囲気温度センサ４９が設けてある。
【００５７】
貯湯タンクユニット１１は、当該貯湯タンクユニット１１の動作を統括制御する制御部２０を備えている。制御部２０はＣＰＵ（Central Processing Unit）と、該ＣＰＵが実行するプログラムや固定データなどが記憶されたフラッシュＲＯＭ（Read Only Memory）と、ＣＰＵがプログラムを実行する際に各種情報を一時記憶するＲＡＭ（Random Access Memory）、各種の信号を入出力するＩ／Ｆ（Interface）部などを主要部とする回路で構成されている。制御部２０には、貯湯タンクユニット１１の各種センサからの検出信号が入力されている。また制御部２０からは各弁やその他の制御対象に対して制御信号が出力される。制御部２０はさらに熱源機４や風呂給湯器７０と各種の情報や指令を授受するようになっている。
【００５８】
次に、バックアップ熱源機としての風呂給湯器７０の構成例を説明する。風呂給湯器７０は接続配管（低温）６２が接続された給水接続口から流入する水を加熱して出湯する機能、風呂（浴槽）２へ注湯（湯張り）する機能、浴槽内の湯水を追い焚きする機能などを備えたガス燃焼式の風呂給湯器である。
【００５９】
図２に示すように、風呂給湯器７０は、第１熱交換水管７２ａと第２熱交換水管７２ｂとが通る一缶二水路型の熱交換器７２と、この熱交換器７２を加熱するバーナ７３を備える。バーナ７３にはガス供給管７３ａが接続され、このガス供給管７３ａの途中には、ガスの供給／遮断を切り替えるガス弁や供給ガス量を調整する比例弁などが設けてある。
【００６０】
第１熱交換水管７２ａの入り側は入水管７４により給水接続口に接続され、第１熱交換水管７２ａの出側は出湯管７５により給湯接続口に接続されている。また、第２熱交換水管７２ｂの入り側には風呂（浴槽）２へ通じる風呂戻り管７６が、第２熱交換水管７２ｂの出側には同じく風呂（浴槽）２へ通じる風呂往き管７７がそれぞれ接続されている。
【００６１】
出湯管７５と風呂戻り管７６とは、連結管７８によって接続されており、該連結管７８の途中には、連結管７８の閉鎖／開通を切り替える注湯電磁弁７９が設けてある。また、連結管７８の接続箇所より上流側の出湯管７５の途中には、略閉鎖状態から全開状態まで開度を調整可能な水量サーボ８１が出湯水量を調整するために設けてある。水量サーボ８１の下流側には、出湯温度を検出する出湯温度センサ８２が設けてある。
【００６２】
さらに、入水管７４から分岐し、水量サーボ８１より第１熱交換水管７２ａ側の所定箇所で出湯管７５に合流・接続されたバイパス管８３を備え、このバイパス管８３の途中に、略閉鎖から全開まで開度を調整可能なバイパス調整弁８４を備えている。第１熱交換水管７２ａからの湯とバイパス管８３を経由した水とを混合して設定温度の湯になるようにバイパス調整弁８４が調整される。バイパス管８３の分岐箇所より上流側の入水管７４には、入水管７４内の流量を検出する流量センサ８５および入水温度を検知する入水温度センサ８６が設けてある。
【００６３】
風呂戻り管７６の途中には、風呂（浴槽）２内の水を、追い焚き循環経路（風呂戻り管７６、第２熱交換水管７２ｂ、風呂往き管７７）を通じて循環させるための風呂循環ポンプ８７が設けてある。風呂戻り管７６に設けた流水スイッチ８８は、風呂循環ポンプ８７を作動させたとき、追い焚き循環経路に実際に水が循環しているか否かを検出する。
【００６４】
このほか、風呂戻り管７６および風呂往き管７７には、それぞれ管内の温度を検出する風呂往き温度センサ８９ａ、風呂戻り温度センサ８９ｂが設けてある。
【００６５】
制御部９１は、ＣＰＵと、該ＣＰＵが実行するプログラムや固定データなどが記憶されたフラッシュＲＯＭと、ＣＰＵがプログラムを実行する際に各種情報を一時記憶するＲＡＭなどを主要部とする回路で構成されている。制御部９１には、風呂給湯器７０が有する各種センサ、弁、風呂循環ポンプ８７などが接続されている。
【００６６】
さらに、通常は、制御部９１に配線を介してリモコン９２が直接接続されるが、ここでは、風呂給湯器７０を貯湯タンクユニット１１側の制御部２０の制御下で動作させるために、制御部９１を配線を介して制御部２０に接続し、制御部２０に配線を介してリモコン(貯湯タンクユニット１１側と風呂給湯器７０の共通のリモコン)９２が接続されている。共通リモコン９２は、給湯設定温度や風呂設定温度の指定、湯張り動作や追い焚き動作の開始・終了指示、電源のオン／オフなど各種の操作をユーザから受けるスイッチ類、および動作状態や設定温度などを表示する表示部などで構成される。
【００６７】
風呂給湯器７０の制御部９１は、給湯接続口から接続配管（高温）６１へ出湯する給湯動作では、貯湯タンクユニット１１側の制御部２０から指示された温度の湯が接続配管（高温）６１へ出湯されるようにバーナ７３の燃焼量やバイパス調整弁８４の開度などを制御する。
【００６８】
風呂（浴槽）２へ注湯（湯張り）する動作では、注湯電磁弁７９を開けてバーナ７３を燃焼させた状態で水量サーボ８１の開度を調整することにより、給水接続口から流入する湯水が熱交換器７２の第１熱交換水管７２ａを通って加熱され、さらに出湯管７５から連結管７８、風呂戻り管７６および風呂往き管７７の双方（もしくは一方）を通じて風呂（浴槽）２へ流れ込む（この経路を注湯回路とする）。この際、共通リモコン９２でユーザが設定した風呂設定温度の湯が注湯されるようにバーナ７３の燃焼量やバイパス調整弁８４の開度などを制御する。なお、貯湯タンクユニット１１側から接続配管（低温）６２を通じて供給された湯が既に風呂設定温度に達しており風呂給湯器７０で追加の加熱が不要な場合は、バーナ７３を燃焼させずに注湯動作を行う。風呂給湯器７０は風呂（浴槽）２内の水位をチェックし、設定水位に達すると注湯動作は終了する。
【００６９】
追い焚き動作では、注湯電磁弁７９を閉鎖し、風呂循環ポンプ８７を作動させた状態でバーナ７３を燃焼させる。これにより風呂（浴槽）２内の湯水が風呂戻り管７６を通じて風呂給湯器７０に取り込まれ熱交換器７２の第２熱交換水管７２ｂを通る間に加熱され、加熱後の湯水が風呂往き管７７を通じて風呂（浴槽）２へ戻される。
【００７０】
次に、風呂給湯システム１０の各種動作について説明する。
【００７１】
＜排熱回収動作＞
図３は、排熱回収動作における湯水の流れを表しており、排熱回収動作における湯水の流れる経路を太線で示してある。熱源機４の排熱を回収して貯湯タンク１３内の湯水を加熱する排熱回収動作では、制御部２０は熱源機４に指示して排熱回収ポンプ５２を作動させる。これにより、貯湯タンク１３内の湯水は、取水口１６から出て、熱回収配管（低温）５３ａ、排熱回収熱交換器５１、熱回収配管（高温）５３ｂ、Ａ方向の第１三方弁２１を経由して戻り口１７から貯湯タンク１３の上部に戻る循環経路で循環する。なお、第１三方弁２１の第１接続口２１ａには、排熱回収熱交換器５１で加熱されて高温になった湯が到達するので制御部２０は第１三方弁２１をＡ方向にする。
【００７２】
給水は貯湯タンク１３の下部の給水口１４から供給され、排熱回収動作で加熱された湯は貯湯タンク１３の上部に戻されるので、貯湯タンク１３内には下部が低温で上部が高温となるような温度勾配が形成される。そして排熱回収動作を続けることで上部に溜まる高温の湯量が次第に増加する。
【００７３】
＜給湯動作＞
貯湯タンクユニット１１は風呂給湯器７０の近くに設置される場合もあれば、遠く離れて設置される場合もある。たとえば、２階に風呂があるような家屋では、風呂給湯器７０は２階の外壁に設置され貯湯タンクユニット１１および熱源機４は１階に設置されるといったケースがあり、このような場合には装置間を結ぶ接続配管（高温）６１および接続配管（低温）６２の配管長が長くなって圧損の大きい設置状況になる。本発明の風呂給湯システム１０では、低水圧地域において、配管が長くて圧損が大きい設置状況になっても、出湯量を十分確保できるように、圧損の増加を抑えた給湯を行うようになっている。
【００７４】
給湯は以下の３つの制御モードのいずれかで行われる。
【００７５】
（１）第１モード（タンク出湯モード）
第１モードは、貯湯タンク１３に十分蓄熱されている場合の給湯動作である。図４は、第１モードの給湯動作における湯水の流れを表している。図中、湯水の流れる経路を太線で示してある。第１モードでは、混合器２３で貯湯タンク１３からの湯と給水とを混合して給湯設定温度の湯を作り、給湯する。風呂給湯器７０には給水は送らず、風呂給湯器７０での加熱はなく燃焼運転しない。
【００７６】
詳細には、混合器２３の第２混合器２３ｂは閉じ、第１混合器２３ａと第３混合器２３ｃの開度を調整して、出湯温度センサ３２によって検出される混合器２３の出側の湯の温度が給湯設定温度になるように制御する。ここでは、たとえば、貯湯タンク１３に設けた湯切れ温度センサ１８ｄの検出温度が、給湯設定温度（実際には、給湯配管などでの温度低下を考慮してたとえば給湯設定温度より＋１℃とする）以上の場合は第１モードでの給湯を行う。
【００７７】
（２）第２モード（給湯器出湯モード）
第２モードは、貯湯タンク１３に利用可能な湯がない場合の給湯動作である。図５は、第２モードの給湯動作における湯水の流れを表している。図中、湯水の流れる経路を太線で示してある。第２モードでは、給水を風呂給湯器７０で給湯設定温度より高い温度に加熱した湯と給水とを混合器２３で混合して給湯設定温度の湯を給湯する。
【００７８】
詳細には、第２三方弁３８をＣ方向に設定し、風呂給湯器７０に給水を供給する。また、混合器２３の第１混合器２３ａは閉じ、第２混合器２３ｂと第３混合器２３ｃの開度を調整して、出湯温度センサ３２によって検出される混合器２３の出側の湯の温度が給湯設定温度になるように制御する。
【００７９】
なお、制御部２０は、風呂給湯器７０の出湯温度が給湯設定温度より十分高くなるように風呂給湯器７０に対して出湯温度を指示する。これにより、給水と混ぜて給湯設定温度を得るために必要な風呂給湯器７０からの湯の量が少なくなり、接続配管（低温）６２、風呂給湯器７０および接続配管（高温）６１を経由することにより生じる圧損を小さく抑えることができる。たとえば、給湯設定温度が４０℃ならば風呂給湯器７０から５５℃の湯をもらう。また給湯設定温度が６０℃ならば風呂給湯器７０から７５℃の湯をもらう、というようにする。
【００８０】
［効果の算定］
給水温度１５℃、給湯設定温度４０℃、給湯流量８L/minのとき、風呂給湯器７０から４０℃の湯をもらう場合は、給湯流量の全量を風呂給湯器７０からもらうので、接続配管（高温）６１および接続配管（低温）６２を湯水が８L/minで流れることになる。これに対し風呂給湯器７０から５５℃の湯をもらう場合は、接続配管（高温）６１、接続配管（低温）６２を流れる流量は５L/minでよく、貯湯タンクユニット１１内で給水３L/minと混合して４０℃の湯８L/minが作られる。流速（配管径が同じ場合は流量に比例）が大きいほど圧損は大きくなるので、流量を下げられることは圧損低減に大きく寄与する。
【００８１】
従来は、図１５の貯湯システム１００のように、貯湯タンク内の湯温が十分高い場合には混合器で貯湯タンクからの湯に給水を混合して設定温度の湯を出湯し、設定温度に足りない場合は、貯湯タンクの湯を後段のバックアップ熱源機で設定温度に昇温して出湯する方式（給水予熱方式とする）であった。給水予熱方式の場合は、貯湯タンクに蓄熱がある場合でも、貯湯タンクユニットで４０℃、８L/minの湯を作って、全量を、バックアップ熱源機としての給湯器の給水口への配管、および給湯器に流すことになる。貯湯タンクに蓄熱がない場合も、貯湯タンクユニットから８L/minの給水を給湯器に送って４０℃まで加熱する。いずれにしても、給湯器への配管および給湯器に８L/min流さなければならない。
【００８２】
内径１６mmの架橋ポリエチレン配管を使った実験結果では、配管長が２５mの時（配管往復で２５mとすると、風呂給湯器７０と貯湯タンクユニット１１とを１２．５m離して設置するケースに相当する）、風呂給湯器７０への接続配管の流量が８L/minで配管圧損は１１kPa、５L/minで５kPaという結果であり、５５%の圧損低減を実現している。
【００８３】
（３）第３モード（後混合出湯モード）
第３モードは、貯湯タンク１３内に蓄熱はあるが、温度が低く、貯湯タンク１３内の湯だけでは不十分な場合の給湯動作である。図６は、第３モードの給湯動作における湯水の流れを表している。図中、湯水の流れる経路を太線で示してある。第３モードは、たとえば、貯湯タンク１３の湯切れ温度センサ１８ｄの検出温度が給湯設定温度より低いが給湯設定温度より所定温度（例えば１０℃）以上は低くないような場合に選択される。
【００８４】
第３モードでは、給水を風呂給湯器７０で加熱した湯と貯湯タンク１３からの湯と給水とを混合して給湯設定温度の湯を作る。詳細には、第２三方弁３８をＣ方向とし、給水を風呂給湯器７０で加熱して作った湯と、給水と、貯湯タンク１３からの湯とを混合器２３で混合して給湯設定温度の湯を作り、給湯する。貯湯タンク１３内の湯の温度が低くても、風呂給湯器７０からもらった高温の湯と混ぜて使うことにより、貯湯タンク１３に貯めた蓄熱をより使い切ることができるため、第１、第２モードのみで制御する場合よりも省エネ性が増す。
【００８５】
なお、制御部２０は第１モードを優先選択し、第１モードで設定温度の湯を給湯できない場合であって給湯設定温度より所定温度（たとえば、１０℃）以上低くない湯を貯湯タンク１３から供給可能な場合は第３モードを選択し、第３モードを選択できない場合に第２モードを選択する。
【００８６】
＜第１モードから第２モードへの切り替え動作＞
次に、第１モード（タンク出湯）で給湯を開始した後、貯湯タンク１３内の蓄熱（湯量）が不足して第２モード（給湯器出湯）に給湯の制御モードを切り替える場合の移行動作について説明する。
【００８７】
なお、湯切れ温度センサ１８ｄの取り付け位置は、接続配管（高温）６１内の保有水量、給湯最大流量などから決定される。すなわち、湯切れ温度センサ１８ｄの取り付け位置より上の部分の貯湯タンク１３の水量が、第１モードから第２モードへ切り替える間に使用される貯湯タンク１３からの湯の最大量以上となるように、湯切れ温度センサ１８ｄの取り付け位置が設定される。
【００８８】
貯湯タンク１３に蓄熱が十分あると判断して第１モード（タンク出湯）で給湯を開始した後、湯切れ温度センサ１８ｄの検出温度より、もうすぐ蓄熱（設定温度で出湯可能な湯）がなくなると判断した場合、循環ポンプ４６を作動させる。
【００８９】
これにより、風呂給湯器７０から、分岐管４３の分岐箇所までの接続配管（高温）６１、分岐管４３、分岐管４３の合流箇所から第１三方弁２１の第１接続口２１ａまでの間の熱回収配管（高温）５３ｂ、Ｂ方向の第１三方弁２１、バイパス管５４、バイパス管５４の合流箇所から合流管４５の分岐箇所までの間の熱回収配管（低温）５３ａ、合流管４５、合流管４５の合流箇所から第２三方弁３８の第２接続口３８ｂまでの間の配管１２ｂ、Ｃ方向の第２三方弁３８、接続配管（低温）６２を経て風呂給湯器７０に戻る経路（迂回循環経路とする）内で湯水が循環する。図７は、循環ポンプ４６を作動させたときの湯水の流れを表している。図中太線の部分が上記循環経路を示し、太破線はタンク出湯による出湯経路を示している。
【００９０】
循環ポンプ４６の作動によって上記迂回循環経路に湯水が流れて風呂給湯器７０に通水が生じると、これを流量センサ８５で検知した風呂給湯器７０が燃焼加熱を開始する。風呂給湯器７０は貯湯タンクユニット１１の制御部２０から指示された温度の湯を出湯する。これにより、接続配管（高温）６１の管内は風呂給湯器７０からの湯によって徐々に温まる。接続配管高温側温度センサ２８の検出温度が所定温度に高まるまでは循環ポンプ４６を作動させた上記の循環状態を継続する。ここでは、接続配管高温側温度センサ２８の検出温度が貯湯タンク１３のタンク上部温度センサ１８ｅの検出温度より高くなったら、循環ポンプ４６を停止させて第２モード（給湯器出湯）に切り替える。
【００９１】
詳細には、接続配管高温側温度センサ２８の検出温度が貯湯タンク１３のタンク上部温度センサ１８ｅの検出温度より高くなったら、混合器２３を制御して、給湯設定温度を維持しながら、第１混合器２３ａを次第に閉じつつ第２混合器２３ｂを徐々に開いて、風呂給湯器７０からの湯の混合比が次第に増えるようにする。
【００９２】
図８はこのときの湯水の流れを示している。分岐管４３の分岐箇所よりも第２混合器２３ｂ側の部分の接続配管（高温）６１につめたい水が停留していたならば、第２混合器２３ｂを次第に開くことで、その部分のつめたい水が第２混合器２３ｂに流入するようになるが（図８の太い一点破線で示す経路）、当初は第２混合器２３ｂを少しだけ開くことで給湯設定温度の給湯が維持される。そして、上記つめたい水を使い切って接続配管（高温）６１内が風呂給湯器７０で熱された高温の湯になるころに、第１混合器２３ａを全閉する状態にする。なお、第２混合器２３ｂを開くと、その分だけ、循環ポンプ４６による循環流量よりも風呂給湯器７０の流量が増加するが、増加分は、給水管１２からＣ方向の第２三方弁３８、接続配管（低温）６２を通じて給水が供給される。
【００９３】
貯湯タンク１３からの湯の混合比がゼロ（第１混合器２３ａが全閉）になったら、すなわち、第２モードへの移行が完了したら、循環ポンプ４６を停止させて循環状態を終了させる。第２モードに移行後の状態は先ほど説明した図５のようになる。なお、第２混合器２３ｂの流量が風呂給湯器７０の燃焼を継続可能な最小流量を超えたときに循環ポンプ４６を停止させて循環状態を終了させてもよい。
【００９４】
また、接続配管高温側温度センサ２８の検出温度が貯湯タンク１３のタンク上部温度センサ１８ｅの検出温度より高くなるという条件に代えて、風呂給湯器７０によって加熱された湯が接続配管高温側温度センサ２８の箇所に到達したことが確認されたことを条件としてもよい。具体的には、接続配管（高温）６１での温度低下を考慮して、接続配管高温側温度センサ２８の検出温度が、貯湯タンクユニット１１の制御部２０が風呂給湯器７０に設定した出湯温度−３℃、になったら、混合器２３の混合比を変化させて第２モードへの移行を開始する、といった制御でもよい。
【００９５】
上記のような移行制御を行うので、第１モード（タンク出湯）から第２モード（給湯器出湯）に切り替える際に、接続配管（高温）６１内の水がもし冷えていても、給湯設定温度通りの湯の給湯を継続することができ、使用者に不快感を与えることがない。
【００９６】
＜タンク滞留水再加熱処理＞
タンク滞留水再加熱処理は、貯湯タンク１３に滞留している湯水（タンク滞留水）を再加熱して殺菌する動作である。制御部２０は、貯湯タンク１３内の湯水が長期間使用されずに滞留していると判断した場合に、タンク滞留水再加熱処理を行う。図９は、タンク滞留水再加熱処理における湯水の流れを表している。タンク滞留水再加熱処理では、第１三方弁２１をＡ方向、第２三方弁３８をＣ方向、第２混合器２３ｂを全閉、ポンプ電磁弁４７を開いて、循環ポンプ４６を運転する。また、風呂給湯器７０に対して所定の高温（６０℃程度、たとえば、６２℃）を給湯設定温度に設定する。これにより、貯湯タンク１３内の湯水を風呂給湯器７０で６０℃程度以上に加熱して貯湯タンク１３の上部に戻す。
【００９７】
詳細には、貯湯タンク１３下部の取水口１６から、熱回収配管（低温）５３ａの一部、合流管４５、配管１２ｂの一部、Ｃ方向の第２三方弁３８、接続配管（低温）６２、風呂給湯器７０、分岐管４３の分岐箇所までの接続配管（高温）６１、分岐管４３、熱回収配管（高温）５３ｂの一部、Ａ方向の第１三方弁２１を経て貯湯タンク１３上部の戻り口１７から貯湯タンク１３に戻る循環経路で貯湯タンク１３内の湯水が循環する。
【００９８】
循環ポンプ４６の作動によって上記循環経路に湯水が流れて風呂給湯器７０に通水が生じると、これを流量センサ８５で検知した風呂給湯器７０が燃焼加熱を開始する。風呂給湯器７０は貯湯タンクユニット１１の制御部２０から指示された温度に加熱して出湯する。
【００９９】
貯湯タンク１３に設けた温度センサ１８ａ〜１８ｅおよび熱回収配管低温側温度センサ２２ｂがすべて６０℃程度以上を検知したら、貯湯タンク１３全体が６０℃程度以上に加熱されたと判断して循環ポンプ４６を停止させ、タンク滞留水再加熱処理を終了する。なお、殺菌の基準温度として６０℃程度を例示したが、これに限定されるものではなく、殺菌に必要な温度にすればよい。また、タンク滞留水再加熱処理を終了させるタイミングは上記に限定されず、たとえば、全体が６０℃程度（殺菌に必要な温度）に達してから所定時間（たとえば、１５分）経過したときにタンク滞留水再加熱処理を終了させるような制御でもよい。
【０１００】
＜マイコンメータ遮断回避動作＞
マイコンメータ遮断の回避動作では、第１三方弁２１をＡ方向、第２三方弁３８をＣ方向、第２混合器２３ｂを全閉、ポンプ電磁弁４７を開いて、循環ポンプ４６を運転する。マイコンメータ遮断回避動作における湯水の流れは図９と同一である。また、制御部２０は風呂給湯器７０に対して、バーナ７３の燃焼が行われる給湯設定温度を指示する。たとえば、貯湯タンク１３の上部に溜めるべき湯の温度（たとえば、６０℃）での給湯を指示する。
【０１０１】
上記動作を行うことで風呂給湯器７０の給湯燃焼運転が行われ、これによりガスを消費するため、ガスメータ側にガス流量が変化したと判断させることができ、マイコンメータ遮断を回避することができる。ガスメータにガス流量変動を判断させるためには、風呂給湯器７０による上記給湯燃焼運転を２分間程度継続すればよい。
【０１０２】
マイコンメータ遮断の回避動作は、マイコンメータ遮断がもうすぐ生じることを検知した際に行われる。たとえば、燃料電池の発電運転が一定時間以上継続した場合に行われる。あるいは、燃料電池の発電運転が一定時間以上継続した場合であってその間に制御部２０の制御下にある他の用途（例えば風呂給湯器７０の追焚き用途使用や、風呂給湯器７０の代わりに給湯暖房機が設けられていた場合の暖房用途使用）でガスが使用されていない場合に行われる。なお、ガスコンロやガスストーブ等が使用されてもマイコンメータ遮断回避動作相当となるが、それらは制御部２０の制御下にないため、制御部２０ではそれらのガス器具の使用を認識できない。マイコンメータ遮断の回避動作を行うタイミングの判断は、貯湯タンクユニット１１が行ってもよいし、燃料電池が行ってもよい。前者の場合、貯湯タンクユニット１１は発電運転中を示す信号を燃料電池から受け取り、この信号の継続時間や自装置での燃焼有無などからマイコンメータ遮断の回避動作を開始すべきタイミングを判断する。後者の場合には貯湯タンクユニット１１は、燃料電池からマイコンメータ遮断の回避動作の実行要求を受けたときにマイコンメータ遮断回避動作を実行すればよい。
【０１０３】
マイコンメータ遮断の回避動作では、２分程度の燃焼が必要なので、加熱した湯を貯湯タンク１３に戻すことで、マイコンメータ遮断のために風呂給湯器７０を燃焼させた熱が有効利用される。
【０１０４】
＜凍結防止動作＞
接続配管（高温）６１や接続配管（低温）６２は、屋外に配管される場合が多く、寒冷地では凍結の恐れがあるため、以下の凍結防止動作を行う。
【０１０５】
貯湯タンクユニット１１の雰囲気温度センサ４９が凍結の可能性のある温度を検知した場合、もしくは雰囲気温度センサ４９の検出温度から接続配管（高温）６１や接続配管（低温）６２が凍結する恐れがあると判断した場合、貯湯タンクユニット１１の制御部２０は、第１三方弁２１をＢ方向にし、第２三方弁３８をＣ方向にし、ポンプ電磁弁４７を開いて、循環ポンプ４６を作動させる。図１０は、凍結防止動作における水の流れを太線で表している。すなわち、風呂給湯器７０から、分岐管４３の分岐箇所までの接続配管（高温）６１、分岐管４３、分岐管４３の合流箇所から第１接続口２１ａまでの熱回収配管（高温）５３ｂ、Ｂ方向の第１三方弁２１、バイパス管５４、バイパス管５４の合流箇所から合流管４５の分岐箇所までの熱回収配管（低温）５３ａ、合流管４５、合流管４５の合流箇所から第２接続口３８ｂまでの配管１２ｂ、Ｃ方向の第２三方弁３８、接続配管（低温）６２を経て風呂給湯器７０に戻る循環経路（迂回循環経路とする）内で水が循環し、凍結が防止される。
【０１０６】
また、上記循環のみでは凍結防止に不十分な場合には、風呂給湯器７０で上記循環経路を循環する水を加熱する。循環ポンプ４６の運転/停止のインターバル、風呂給湯器７０の燃焼の有無は、雰囲気温度センサ４９の検出温度に基づいて決定する。また、風呂給湯器７０の燃焼ありの場合は、接続配管高温側温度センサ２８の検出の温度により燃焼をＯＮ／ＯＦＦ制御する。なお、風呂給湯器７０で循環する水の温度を上げる場合には、排熱回収熱交換器５１での熱回収を阻害しないよう、循環する湯水の温度を、凍結を防止可能な範囲で低く設定する。
【０１０７】
凍結防止動作では、貯湯タンク１３をバイパスさせた迂回循環経路に設定して湯水を循環させるので、風呂給湯器７０を燃焼させない凍結防止動作のために貯湯タンク１３内の湯水の温度が低下することはない。また、貯湯タンク１３をバイパスさせると貯湯タンク１３を経由する場合に比べて循環する総水量が少なくなるので、風呂給湯器７０で加熱する凍結防止動作では、短時間で配管全体を昇温することができ、凍結防止のための加熱量を少なく抑えることができる。
【０１０８】
なお、風呂給湯器７０内に雰囲気温度を検出する温度センサが設けてある場合には、雰囲気温度センサ４９に代えてそのセンサを上記凍結防止動作の制御に利用してもよい。
【０１０９】
このような凍結防止動作によって、接続配管（高温）６１および接続配管（低温）６２の凍結を防止するので、寒冷地の屋外配管時でも、施工時に接続配管（高温）６１や接続配管（低温）６２にヒータを巻くなどの措置が必要なくなる。
【０１１０】
＜注湯動作＞
図１１は、注湯動作における湯水の流れを表している。図中、湯水の流れる経路を太線で示してある。注湯動作では、貯湯タンク１３からの湯もしくは貯湯タンク１３からの湯と給水とを混合した湯を混合器２３でつくり、混合器２３の出側の湯を風呂給湯器７０の給水接続口へ供給すると共に、風呂給湯器７０による加熱を足してもしくは追加の加熱無しに風呂給湯器７０から風呂（浴槽）２へ風呂設定温度の注湯が行われるように制御する。
【０１１１】
具体的には、貯湯タンク１３に蓄熱がある状態で注湯（湯張り）する場合には、第２三方弁３８をＤ方向とし、混合器２３で貯湯タンク１３からの湯と給水とを混合してつくった風呂設定温度の湯を風呂給湯器７０に送り、風呂給湯器７０の注湯回路により湯張りする。貯湯タンクユニット１１の制御部２０は風呂給湯器７０に対してバーナ７３の燃焼オフのまま注湯電磁弁７９を開くように指示する。貯湯タンクユニット１１が有する混合器２３の出側からの湯は、配管３１ｂ、接続配管（低温）６２から風呂給湯器７０の注湯回路（風呂給湯器７０内の入水管７４、第１熱交換水管７２ａ、注湯電磁弁７９、連結管７８を経由した後、風呂往き管７７と風呂戻り管７６の双方もしくは一方）を通って風呂（浴槽）２へ流出し注湯される。
【０１１２】
貯湯タンク１３に蓄熱がない場合の注湯は、第２三方弁３８をＤ方向とし、貯湯タンク１３内の風呂設定温度よりも低い温度の湯、または給水、またはそれらを混合した風呂設定温度よりも低い温度の湯を風呂給湯器７０に送り、風呂給湯器７０において風呂設定温度まで加熱し、風呂給湯器７０内の注湯回路を通じて注湯する。
【０１１３】
なお、水位の検知や追い焚きなど全自動風呂に用いる機能は、全て風呂給湯器７０の有する機能をそのまま使用する。
【０１１４】
このように、第２三方弁３８をＤ方向に切り替えて混合器２３の出側からの湯を風呂給湯器７０に供給するので、貯湯タンク内の湯を活用して注湯することができる。
【０１１５】
以上のように、本発明の第１の実施の形態に係る風呂給湯システム１０では、マイコンメータ遮断の回避動作やタンク滞留水再加熱処理を、暖房回路を使用することなく行うことができるので、バックアップ熱源機として暖房機能のないガス給湯器を使用することができる。暖房機能のないガス給湯器は、暖房機能を有するガス給湯器に比べて価格が安く、また貯湯タンクユニット１１内に再加熱熱交換器が必要なく、さらに風呂給湯器７０と貯湯タンクユニット１１の間に暖房配管が必要ないなど装置構成が簡略化され、システム全体のコストを低減することができる。
【０１１６】
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。
【０１１７】
第２の実施の形態に係る風呂給湯システム１０Ｂは、第１の実施の形態に係る風呂給湯システム１０における以下の課題に対応したものである。
【０１１８】
（１）タンク滞留水再加熱処理中に注湯動作を開始する場合の課題
第１の実施の形態に係る風呂給湯システム１０において図９の太線で示すような循環経路でタンク滞留水再加熱処理を行っているとき、接続配管（低温）６２内は、貯湯タンク１３下部の取水口１６から来たタンク滞留水であり、殺菌されていない。したがって、タンク滞留水再加熱処理の最中に使用者から湯張り（注湯）開始の指示を受けた場合に、すぐに注湯動作に移行して風呂給湯器７０の注湯電磁弁７９を開くと、タンク滞留水が風呂（浴槽）２の中に入ってしまう。一方、これを避けるためにタンク滞留水再加熱処理が終了するまで待ってから湯張り（注湯）を行うとすると、湯張りの開始が遅れて不便である。
【０１１９】
（２）タンク滞留水再加熱処理の終了直後に注湯動作を開始する場合の課題
図９に示す経路でタンク滞留水再加熱処理を行った直後は、接続配管（低温）６２内の水は６０℃程度以上になっている。そのため、タンク滞留水再加熱処理完了の直後に、使用者から湯張り（注湯）の開始指示を受けた場合に、すぐに湯張り動作に入って風呂給湯器７０の注湯電磁弁７９を開くと、高温の湯が風呂（浴槽）２の中に入ってしまい安全上好ましくない。たとえば、湯張りを開始したときに使用者が風呂循環口から出てくる湯の温度を手で触って確かめようとした場合などを考慮すると、高温の湯が出ないようにする対策が望まれる。しかし、湯張り開始時に高温の湯が出ることを避けるために、接続配管（低温）６２内の湯温が下がるのを待ってから湯張りを行うとすると、湯張りの開始が遅れて不便である。
【０１２０】
（３）使用者、施工者、修理業者などによる貯湯タンク１３への水張りに関する課題
使用者、施工者、修理作業者などが空の貯湯タンク１３に水張りを行いたい場合、第１の実施の形態に係る風呂給湯システム１０の構成では、過圧逃し弁２４を手動で開くなどしてエアの抜け口を確保した上で給水側のバルブを開けて水張りを行う必要がある。また水張り完了後、過圧逃し弁２４を手動で閉じる必要があり、不便である。
【０１２１】
（４）使用者、施工者、修理業者などによる貯湯タンク１３内の水の入れ替えに関する課題
使用者、施工者、修理作業者などが貯湯タンク１３内の水の入れ替えを行いたい場合、第１の実施の形態に係る風呂給湯システム１０の構成では、給水側のバルブを閉め、排水栓４２を開けることにより、一旦、貯湯タンク１３内の水を全て抜いた後、排水栓４２を閉め、給水側のバルブを開けることにより、水張りを行わなければならない。つまり、給水口１４と取水口１６とが共に貯湯タンク１３の下部にあるので、水抜きと水張りを同時に行うことはできず、タンク水の入れ替えに時間がかかってしまう。
【０１２２】
図１２は、上記（１）〜（４）の課題に対応させた本発明の第２の実施の形態に係る風呂給湯システム１０Ｂの構成を示している。図１に示す風呂給湯システム１０との相違点は、第２三方弁３８の第３接続口３８ｃに接続されている配管３１ｂから分岐して、排水栓４２の下流側で排水管４１に合流する排水案内管６５を設けると共に、この排水案内管６５の途中に、排水案内管６５を開閉する排水電磁弁６６と、排水口からの逆流を防止するための逆止弁６７とを設けた点である。逆止弁６７は、階下給湯時に給湯配管ラインが負圧になることがあるので、排水電磁弁６６から空気を吸い込まないように作用する。
【０１２３】
＜課題（１）への対応；排水動作＞
第２の実施の形態に係る風呂給湯システム１０Ｂは、タンク滞留水再加熱処理の途中で湯張り（注湯）する際に、一旦、湯張りを待機させ、接続配管（低温）６２や風呂給湯器７０内のタンク滞留水を外部に排水する。
【０１２４】
図１３は、タンク滞留水再加熱処理の途中で湯張り（注湯）へ移行する前に行われる排水動作の経路を示している。図中、太線で排水経路を示してある。タンク滞留水再加熱処理の最中に、使用者が湯張りを行おうとした場合、一旦、湯張りを待機し、ポンプ電磁弁４７を閉、循環ポンプ４６を停止、第２三方弁３８をＣ方向、第１混合器２３ａを全閉、第２混合器２３ｂを適宜開き、排水電磁弁６６を開として、接続配管（低温）６２内の水を排水する。この時、使用者が給湯栓を開いてお湯を使用するかもしれないので、風呂給湯器７０で燃焼加熱を行い、接続配管（低温）６２内の滞留水が風呂給湯器７０を１度通る間に殺菌される温度（たとえば７０℃）に加熱すると共に、高温給湯を避けるため、第２混合器２３ｂと第３混合器２３ｃの開度を制御して給水を混合し、給湯温度を４０℃程度以下にしてから排水する。図１３では、温度を下げるために混合する給水経路（第３混合器２３ｃに向かう給水経路）を太破線で示してある。
【０１２５】
接続配管（低温）６２の配管径、配管長を考慮して、接続配管（低温）６２内の滞留水を完全に排出できる流量を予め求めておき、排水開始後に、この流量の通水を流量センサ３４で検知したとき、上記排水動作を終了して、湯張り（注湯動作）に移行する。
【０１２６】
これにより、タンク滞留水再加熱処理の最中に風呂（浴槽）２の湯張りが必要になった場合でも、タンク滞留水が風呂（浴槽）２の中に入ってしまうことが防止される。
【０１２７】
なお、課題（１）については、風呂給湯器７０の給湯接続口から出る湯を排水できればよいので、たとえば、接続配管（高温）６１の途中から分岐した排水管を設け、これに排水電磁弁６６を設けるような構成でもかまわない。
【０１２８】
＜課題（２）への対応：排水動作＞
第２の実施の形態に係る風呂給湯システム１０Ｂは、タンク滞留水再加熱処理の終了直後に湯張り（注湯）する場合、一旦、湯張りを待機させ、接続配管（低温）６２や風呂給湯器７０内の高温の湯を外部に排水する。ただし、風呂給湯器７０による加熱は行わない。上記排水動作による排水経路は図１３と同一である。
【０１２９】
ここでは、湯張り要求の有無にかかわらず、タンク滞留水再加熱処理の終了後に上記排水動作を行う。すなわち、第２三方弁３８をＣ方向、第１混合器２３ａを全閉、排水電磁弁６６を開として、接続配管（低温）６２内の水を排水する。このとき風呂給湯器７０は加熱燃焼しない。排水中に使用者が給湯栓を開いてお湯を使用するかもしれないので、高温給湯を避けるため、第２混合器２３ｂと第３混合器２３ｃの開度を制御して給水を混合し、給湯温度を４０℃程度以下にしてから排水する。
【０１３０】
接続配管（低温）６２の配管径、配管長を考慮して、接続配管（低温）６２内の滞留水を完全に排出できる流量を予め求めておき、排水開始後に、この流量の通水を流量センサ３４で検知したとき、上記排水動作を終了する。
【０１３１】
これにより、タンク滞留水再加熱処理の終了直後に使用者が湯張りを要求しても、湯張り開始時に、高温の湯が注湯されることが無くなり、安全性が高まる。
【０１３２】
なお、課題（２）については、風呂給湯器７０の給湯接続口から出る湯を排水できればよいので、たとえば、接続配管（高温）６１の途中から分岐した排水管を設け、これに排水電磁弁６６を設けるような構成でもかまわない。また、タンク滞留水再加熱処理の終了直後に使用者から湯張り要求を受けた場合にのみ、上記排水動作を行うようにしてもよい。この場合、終了直後とする期間は、たとえば、接続配管高温側温度センサ２８の検出温度が所定温度以上（たとえば４０℃以上）の期間とし、所定温度未満に低下した後は、湯張り要求を受けても排水動作を行うことなくそのまま湯張り動作を開始するように制御してもよい。上記期間は３０分などのように時間を基準としてもよい。
【０１３３】
＜課題（３）への対応：水張り動作＞
第２の実施の形態に係る風呂給湯システム１０Ｂは、使用者、施工者、修理作業者などによる貯湯タンク１３への水張りの際に、排水電磁弁６６を開いて空気抜きを行う。
【０１３４】
詳細には、使用者、施工者、修理作業者は貯湯タンク１３の水張りを行う場合、給水バルブを開にした後、共通リモコン９２から水張りを指示する、あるいは図示省略の基板上の水張りスイッチをＯＮにして水張りを指示する。制御部２０は、水張りの指示を受けると、混合器２３の第１混合器２３ａ、第２混合器２３ｂ、第３混合器２３ｃをそれぞれ全開し、排水電磁弁６６、ポンプ電磁弁４７を開き、第１三方弁２１および第２三方弁３８を自動的に切り替えることにより、貯湯タンク１３や各配管中の空気を、排水電磁弁６６を通じて外部へ抜きながら、水張りを行う。第１三方弁２１および第２三方弁３８を適宜に切り替えることで、通水経路を切り替え、すべての配管内に水が満たされるようにする。
【０１３５】
水張り量は流量センサ３４により計測し、計測された水量から、貯湯タンク１３および各配管への水張りが完了したことを確認できたとき、排水電磁弁６６を閉じて、水張り動作を終了する。
【０１３６】
＜課題（４）への対応：水入れ替え動作＞
使用者、施工者、修理作業者などは貯湯タンク１３の水入れ替えを行いたいときは、共通リモコン９２に設けたタンク水入れ替えボタンや、基板上のスイッチ操作により、タンクの水入れ替えを指示する。制御部２０は、水入れ替えの指示を受けると、風呂給湯器７０からの湯の混合量を調整する第２混合器２３ｂを全閉にし、排水電磁弁６６を開とし、第１混合器２３ａと第３混合器２３ｃの開度を給湯温度が４０℃程度以下に下がるように制御して、排水させる。
【０１３７】
図１４は、上記水入れ替え動作における通水経路を太線で示している。水入れ替えでは、排水電磁弁６６を開くと、給水管１２から貯湯タンク１３下部の給水口１４を通じて貯湯タンク１３内へ新たな給水が流れ込み、これに応じて貯湯タンク１３内の湯水がタンク上部の出湯口１５から流出し、混合器２３、配管３１ｂ、排水案内管６５、排水管４１を通じて外部に排水される。
【０１３８】
制御部２０は、水入れ替え開始から、貯湯タンク１３の容量に上記排水経路に係る配管内の容量を加えた量を十分排出できる流量を流量センサ３４で検知したとき、排水電磁弁６６を閉じて、水入れ替え動作を終了する。
【０１３９】
このように、使用者、施工者、修理作業者などがタンク水の入れ替えを行いたい場合、共通リモコン９２や基板のスイッチ操作を行うのみで自動的に水抜きと水張りを同時に行うことができ、タンク水の入れ替えを短時間かつ容易に行うことができる。
【０１４０】
以上のように、本発明の第２の実施の形態に係る風呂給湯システム１０Ｂでは、上記（１）〜（４）の課題に対応することができ、第１の実施の形態に比べて、使い勝手がよく、また安全性を高めることができる。
【０１４１】
以上、本発明の実施の形態を図面によって説明してきたが、具体的な構成は実施の形態に示したものに限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における変更や追加があっても本発明に含まれる。
【０１４２】
実施の形態では、タンク滞留水再加熱処理やマイコンメータ遮断の回避動作において貯湯タンク１３と風呂給湯器７０を経由して湯水を循環させる循環経路が、排熱回収用の熱回収配管５３の一部を兼用した経路であったが独立の経路としてもよい。たとえば、接続配管（高温）６１から分岐した分岐管４３を貯湯タンク１３の上部に接続し、貯湯タンク１３の下部と接続配管（低温）６２とを合流管４５で接続した循環経路としてもよい。
【０１４３】
本発明の貯湯システムは、風呂給湯システムのうちの貯湯タンクユニット１１（または１１Ｂ）を備えれば、排熱回収装置５０や風呂給湯器７０、熱源機４は含まれても含まれなくてもよく、たとえば、排熱回収装置５０は熱源機４に含まれる構成でもよいし、風呂給湯器７０は既存のものを使用してもよい。
【０１４４】
給湯の制御モードとして第１モード、第２モード、第３モードを有する好適例を示したが、少なくとも第１、第２モードがあれば、第３モードのない構成でもかまわない。
【０１４５】
第２モードにおいて、給湯設定温度よりどの程度高温の湯を風呂給湯器７０でつくるかは、適宜に定めればよいが、接続配管６１（高温）、接続配管６２（低温）、風呂給湯器７０を流れる水量を減らして圧損を低減するためには、給水と混合して給湯設定温度の湯が得られる範囲内で十分高い温度にすることが望ましい。なお、バックアップ熱源機がガス燃焼式の風呂給湯器７０のように、加熱動作を行うために所定の最低作動流量以上の通水を要する器具である場合には、第２モードにおいてバックアップ熱源機から得る湯の温度を上げす過ぎると、その湯量がバックアップ熱源機の最低作動流量を下回ってしまう場合がある。そのため、第２モードでは、バックアップ熱源機から供給する湯の量がバックアップ熱源機の最低作動流量を下回らない範囲で、バックアップ熱源機でつくる湯の温度を制御することが望ましい。
【０１４６】
なお、実施の形態の風呂給湯器７０では、入水温度を検出する入水温度センサ８６を備える構成を示したが、入水温度センサ８６を設けずに入水温度を演算で推定するようにしてもよい。すなわち、前回出湯温度安定時に測定された出湯温度Ｔｏ、流量Ｗ、ガス量(加熱量)Ｑと、このときの効率ηとから、入水温度Ｔｉの推定値を、Ｔｉ＝Ｔｏ−（ηＱ／Ｗ）、などの演算で逆算して求めるようにしてもよい。なお、効率ηは、出湯温度と流量とを様々に変化させてそれぞれの条件での値（効率η）を予め測定して記憶しておく。そして、演算時は、この記憶を参照して、その演算に代入する出湯温度および流量に対応する効率ηを取得し、使用すればよい。
【０１４７】
なお、実施の形態では、風呂給湯器７０を一缶二水路型としたが風呂の追い焚きと給湯とを別々の熱交換器で行うタイプの給湯器であってもかまわない。
【符号の説明】
【０１４８】
２…風呂（浴槽）
４…熱源機
１０、１０Ｂ…風呂給湯システム
１１、１１Ｂ…貯湯タンクユニット
１２…給水管
１２ｂ…分岐した給水管
１３…貯湯タンク
１４…給水口
１５…出湯口
１６…取水口
１７…戻り口
１８ａ…第１温度センサ
１８ｂ…第２温度センサ
１８ｃ…第３温度センサ
１８ｄ…湯切れ温度センサ
１８ｅ…タンク上部温度センサ
２０…制御部
２１…第１三方弁
２１ａ…第１接続口
２１ｂ…第２接続口
２１ｃ…第３接続口
２２ａ…熱回収配管高温側温度センサ
２２ｂ…熱回収配管低温側温度センサ
２３…混合器
２３ａ…第１混合器
２３ｂ…第２混合器
２３ｃ…第３混合器
２４…過圧逃がし弁
２５…吸気弁
２６…タンク出口温度センサ
２８…接続配管高温側温度センサ
２９…給湯高温温度センサ
３１…給湯配管
３１ｂ…配管
３２…出湯温度センサ
３３…ハイカット温度センサ
３４…流量センサ
３５…給水温度センサ
３７ａ…逆止弁
３７ｂ…逆止弁
３７ｃ…逆止弁
３８…第２三方弁
３８ａ…第１接続口
３８ｂ…第２接続口
３８ｃ…第３接続口
３９…逆止弁
４１…排水管
４２…排水栓
４３…分岐管
４４…逆止弁
４５…合流管
４６…循環ポンプ
４７…ポンプ電磁弁
４９…雰囲気温度センサ
５０…排熱回収装置
５１…排熱回収熱交換器
５２…排熱回収ポンプ
５３…熱回収配管
５３ａ…熱回収配管（低温）
５３ｂ…熱回収配管（高温）
５４…バイパス管
６１…接続配管（高温）
６２…接続配管（低温）
６５…排水案内管
６６…排水電磁弁
６７…逆止弁
７０…風呂給湯器
７２…熱交換器
７２ａ…第１熱交換水管
７２ｂ…第２熱交換水管
７３…バーナ
７３ａ…ガス供給管
７４…入水管
７５…出湯管
７６…風呂戻り管
７７…風呂往き管
７８…連結管
７９…注湯電磁弁
８１…水量サーボ
８３…バイパス管
８４…バイパス調整弁
８５…流量センサ
８６…入水温度センサ
８７…風呂循環ポンプ
８８…流水スイッチ
８９ａ…風呂往き温度センサ
８９ｂ…風呂戻り温度センサ
９１…制御部
９２…共通リモコン
【図１】
0005938208.tif 000002
【図２】
0005938208.tif 000003
【図３】
0005938208.tif 000004
【図４】
0005938208.tif 000005
【図５】
0005938208.tif 000006
【図６】
0005938208.tif 000007
【図７】
0005938208.tif 000008
【図８】
0005938208.tif 000009
【図９】
0005938208.tif 000010
【図１０】
0005938208.tif 000011
【図１１】
0005938208.tif 000012
【図１２】
0005938208.tif 000013
【図１３】
0005938208.tif 000014
【図１４】
0005938208.tif 000015
【図１５】
0005938208.tif 000016