(57)【要約】【課題】  水道水温度が高めのときであっても、蓄熱利用運転から給湯器利用運転に切換わる時の給湯温度の変動を抑制することができる給湯システムを提供する。【解決手段】  給湯器２２の最小加熱量における定常温度上昇幅を算出し、水道水を給湯器２２の最小加熱量で加熱したときの給湯温度（第１温度）を算出する。算出した給湯温度が給湯設定温度より高温となる場合には、給湯設定温度を、算出した給湯温度として温度制御する。蓄熱利用運転から給湯器利用運転に切換わっても、蓄熱利用運転時の給湯温度を給湯器利用運転時の給湯温度に揃えているため、給湯温度の変動はない。【選択図】  図１
2006029671.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
温水を貯湯しておいて送り出す貯湯槽と、
貯湯槽が送り出した温水と水道水を混合し、混合水温度指令手段が指令する指令温度に調温した混合水を送り出す混合器と、
混合器が送り出した混合水を必要に応じて加熱して給湯設定温度に調温した温水を温水利用箇所に給湯する給湯器と、
給湯器の最小加熱量における定常温度上昇幅を算出する手段と、
水道水温度に定常温度上昇幅を加えた第１温度が給湯設定温度以上のとき、混合器に指令する指令温度を第１温度とする混合水温度指令手段と、
を備えていることを特徴とする給湯システム。
【請求項２】
温水を貯湯しておいて送り出す貯湯槽と、
貯湯槽が送り出した温水と水道水を混合し、混合水温度指令手段が指令する指令温度に調温した混合水を送り出す混合器と、
混合器が送り出した混合水を必要に応じて加熱して給湯設定温度に調温した温水を温水利用箇所に給湯する給湯器と、
給湯器の最小加熱量における定常温度上昇幅を算出する手段と、
水道水温度に定常温度上昇幅を加えた第１温度が給湯設定温度以上のとき、貯湯槽に貯湯している温水温度が第１温度以上の間に、混合器に指令する指令温度を給湯設定温度から第１温度まで上昇させる混合水温度指令手段と、
を備え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】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、給湯システムに関する。詳しくは、コージェネレーションシステム（熱電併給システム）やソーラーシステムで利用する給湯システムであり、貯湯槽に貯湯しておいた温水を利用して給湯するシステムに関する。特に、貯湯槽に貯湯しておいた温水を加熱しないで利用する運転状態から、貯湯槽に貯湯しておいた温水を給湯器で加熱して利用する運転状態に切換わる時の給湯温度の変化を抑制する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
発電熱や太陽熱で加熱した温水を貯湯槽に貯湯しておき、貯湯槽に貯湯しておいた温水を必要な時に温水利用箇所に供給する給湯システムが開発されている。この給湯システムでは、貯湯槽に貯湯しておいた温水を使い尽くしてしまった後も給湯できるように、貯湯槽の下流に給湯器を配置している。また温水利用箇所が必要とする温度（給湯設定温度）の温水に調温するために、貯湯槽から送り出した温水と水道水を混合して給湯設定温度に調温する混合器が利用される。通常は、上流から下流に向けて、貯湯槽、混合器、給湯器の順で配置される。
【０００３】
貯湯槽内に、給湯設定温度以上の温水が貯湯されている状態では、混合器で混合水の温度を給湯設定温度に調温する。このときの運転を蓄熱利用運転とする。蓄熱利用運転時は、給湯器の加熱部で加熱運転が行われず、給湯設定温度に調温された温水が給湯器を素通りして給湯利用箇所に給湯される。貯湯槽に貯湯しておいた温水の大部分を使い尽くし、貯湯槽に貯湯しておいた温水の温度が給湯設定温度以下に低下すると、給湯器の加熱部が加熱運転を開始し、給湯器によって給湯設定温度に加熱した温水を給湯利用箇所に給湯する。このときの運転を給湯器利用運転とする。貯湯槽に貯湯しておいた温水を使い尽くすと、貯湯槽から送り出される温水の温度は水道水温度まで低下する。貯湯槽からは温水が送り出されることもあれば、冷水が送り出されることもある。
【０００４】
通常の給湯器は貯湯槽と組合せて用いることがなく、水道水を給湯設定温度に加熱して給湯する。通常の給湯器による給湯温度は、最初は水道水温度であり、その後に時間とともに給湯設定温度に上昇する。利用者はその温度変化を承知しており、給湯設定温度に安定するのを待って温水を利用し始める。
貯湯槽に貯湯しておいた温水を利用する給湯システムでは、蓄熱利用運転から給湯器利用運転に切換わる際に、利用者が温水を連続して利用している。このため、蓄熱利用運転から給湯器利用運転に切換わる時の給湯温度の変動を抑制する技術が必要とされる。
混合器で給湯設定温度に調温して給湯する状態から、給湯器で給湯設定温度に加熱して給湯する状態へ切換える時に、給湯温度の変動を抑制する技術が特許文献１に記載されている。特許文献１の技術では、混合器の出口で混合水の温度をモニタする。混合水温度が給湯設定温度に維持できなくなり、この給湯設定温度より低温となった温水が給湯器の加熱部の入口に到達する時に加熱を開始する。このことによって、混合器で給湯設定温度に調温して給湯する蓄熱利用運転から、給湯器で給湯設定温度に加熱して給湯する給湯器利用運転に切換える際の給湯温度の変化を抑制しようとしている。
【特許文献１】特開２００３−４２５４２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
水道水温度の日内変動はほとんどないが、一年を通じてみれば、外気温の変動に伴って水道水温度も変動する。冬季は０℃程度まで低下することがあり、夏季は３０℃程度まで上昇することがある。
蓄熱利用運転時は、貯湯槽が給湯設定温度以上の温水を貯湯しており、ミキシングユニットでこの温水と水道水を混合し、温度低下させて給湯を行なう。蓄熱利用運転の場合は、水道水温度がたとえ３０℃であっても給湯設定温度以下であれば給湯設定温度での給湯が可能である。
給湯器利用運転時は、貯湯槽に貯湯している給湯設定温度より低温の温水か、この温水より低温の水道水を給湯器で加熱し、温度上昇させて給湯を行なう。給湯器利用運転の場合は、給水される水道水温度が冬季で低温であれば、給湯器の加熱量を増加させることによって給湯設定温度まで昇温させて給湯することが可能である。しかし、給水される水道水温度が夏季で高温であると、水道水を給湯器の最小加熱量で加熱したとしても、給湯設定温度より高温となる場合がある。これは特に、給湯流量が少量である場合に起こりやすい。従って、蓄熱利用運転時の給湯温度は給湯設定温度であるのに対し、給湯器利用運転時の給湯温度は給湯設定温度より高温である場合がある。このような場合、蓄熱利用運転から給湯器利用運転に切換わる時に、給湯温度が急に上昇してしまう。給湯中に給湯温度が急に上昇すれば、利用者は不快感を覚える。
特許文献１の技術では、上記の不具合を想定しておらず、この不具合に対して何ら策が講じられていない。
【０００６】
本発明では、水道水温度が高めのときであっても、蓄熱利用運転から給湯器利用運転に切換わる時の給湯温度の変動を抑制することができる給湯システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の給湯システムは、温水を貯湯しておいて送り出す貯湯槽と、貯湯槽が送り出した温水と水道水を混合して混合水温度指令手段が指令する指令温度に調温した混合水を送り出す混合器と、混合器が送り出した混合水を必要に応じて加熱して給湯設定温度に調温した温水を温水利用箇所に給湯する給湯器とを備えている。この給湯システムは、さらに、給湯器の最小加熱量における定常温度上昇幅を算出する手段と、水道水温度に定常温度上昇幅を加えた第１温度が給湯設定温度以上のときに混合器に指令する指令温度を第１温度とする混合水温度指令手段を備えている。
【０００８】
この明細書では、温水が給湯器の加熱部で加熱されたことによって上昇する温度のことを温水温度上昇幅という。加熱開始時に加熱部内の下流位置にあった温水が送り出されるタイミングでは温水温度上昇幅が小さく、その後に経過時間とともに増大し、加熱開始時に加熱部よりも上流位置にあった水が送り出されるようになると、温水温度上昇幅が最大となり、以後はその温水温度上昇幅に維持される。また、加熱開始時に加熱部よりも上流位置にあった水が送り出されるようになったときの温水温度上昇幅を定常温度上昇幅という。加熱開始後に３０秒経過して温度上昇幅が３０℃となり、以後は３０℃の温水温度上昇幅が維持されれば、定常温度上昇幅は３０℃ということになる。例えば、１５℃の温度の水が給湯器に送り込まれ、加熱開始直後の出湯温度が１５℃であり、３０秒後に４５℃の温水が出湯するようになり、以後は４５℃の温水を出湯し続ける場合には、温度上昇の変化速度は１℃／１ｓｅｃであり、定常温度上昇幅は３０℃ということになる。
【０００９】
外気温が高い夏季は、水道水温度も高めになり、３０℃を超えることがある。貯湯槽が給湯設定温度以上の温水を貯湯しており、蓄熱利用運転を行なっているときは、混合器で、貯湯槽が貯湯する温水と水道水とを混合し、温度低下させて給湯を行なう。このため、蓄熱利用運転中は、水道水温度が給湯設定温度以下であれば給湯設定温度での給湯が可能である。一方、貯湯槽に貯湯していた温水が給湯設定温度より低温となると、この低温の温水または水道水を給湯器で加熱して給湯する給湯器利用運転に切換わる。このため、給湯器利用運転中は、水道水温度が高温であると、給湯器の最小加熱量で加熱しても、給湯設定温度より高温でしか給湯できないことがある。蓄熱利用運転時には給湯設定温度で給湯し、給湯器利用運転に切換わる時に急に給湯温度が上昇することが起こり得る。給湯中に急に給湯温度が上昇すれば、利用者に不快感を与えることとなる。
【００１０】
本発明の給湯システムでは、給湯器の最小加熱量における定常温度上昇幅を算出し、水道水を給湯器の最小加熱量で加熱したときの給湯温度（第１温度）を算出する。そして、算出した給湯温度と給湯設定温度とを比較する。算出した給湯温度が給湯設定温度より高温となる場合には、給湯設定温度を、算出した給湯温度として温度制御する。本発明の給湯システムでは、給湯器利用運転時の給湯温度が給湯設定温度より高温となることが予測されたときは、蓄熱利用運転時の給湯温度を、水道水を給湯器の最小加熱量で加熱したときの給湯温度に揃える。これによれば、蓄熱利用運転から給湯器利用運転に切換わっても、蓄熱利用運転時の給湯温度と給湯器利用運転時の給湯温度が等しいため、給湯温度の変動はない。
利用者にとって、給湯中に急に給湯温度が変動することは不快である。給湯温度が給湯設定温度と多少異なっていても、給湯温度が安定していれば良好な使用感が得られる。本発明の給湯システムによれば、蓄熱利用運転から給湯器利用運転に切換わるときの給湯温度の急な上昇をなくし、安定化することによって、使用感の向上を実現することができる。
【００１１】
本発明の別の給湯システムは、温水を貯湯しておいて送り出す貯湯槽と、貯湯槽が送り出した温水と水道水を混合して混合水温度指令手段が指令する指令温度に調温した混合水を送り出す混合器と、混合器が送り出した混合水を必要に応じて加熱して給湯設定温度に調温した温水を温水利用箇所に給湯する給湯器とを備えている。この給湯システムは、さらに、給湯器の最小加熱量における定常温度上昇幅を算出する手段と、水道水温度に定常温度上昇幅を加えた第１温度が給湯設定温度以上のときに貯湯槽に貯湯している温水温度が第１温度以上の間に、混合器に指令する指令温度を給湯設定温度から第１温度まで上昇させる混合水温度指令手段を備えている。
【００１２】
本発明の給湯システムでは、給湯器の最小加熱量における定常温度上昇幅を算出し、水道水を給湯器の最小加熱量で加熱したときの給湯温度（第１温度）を算出する。そして、算出した給湯温度と給湯設定温度とを比較する。算出した給湯温度が給湯設定温度より高温となる場合には、蓄熱利用運転中で蓄熱が充足している間に、給湯設定温度から、算出した給湯温度まで給湯温度を徐々に上昇させる。従来の給湯システムは、蓄熱利用運転から給湯器利用運転に切換わる時に給湯温度が急に温度上昇するのに比して、本発明の給湯システムでは、蓄熱利用運転の開始時は給湯設定温度で給湯し、蓄熱利用運転から給湯器利用運転に切換わるまでに、蓄熱利用運転時の給湯温度が給湯器利用運転時の給湯温度まで徐々に上昇する。蓄熱利用運転から給湯器利用運転に切換わるときの給湯温度の急な上昇をなくし、安定化することによって、使用感の向上を実現することができる。蓄熱利用運転から給湯器利用運転に切換わるまでに、利用者に不快感を与えることなく、給湯温度を緩やかに変動させることができる。
また、本発明の給湯システムでは、蓄熱利用運転の開始時は給湯設定温度で給湯し、徐々に給湯温度を昇温させる。蓄熱利用運転の開始時から給湯設定温度より高温で給湯する場合に比して、エネルギーの消費量を抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の好適な実施形態を説明する。
（形態１）
貯湯されている温水を利用して給湯を開始した直後であって給湯温度検出手段が検出する温度が上昇中である間に、ミキシングユニットと給湯器の熱交換器の出口近傍の間の配管の容量を算出する。
（形態２）
貯湯槽の上部に設置されている上部サーミスタが第１所定温度を計測したタイミングで、給湯器の給湯用熱交換器に供給される水の流量を積算し始める。
（形態３）
貯湯槽の上部に設置されている上部サーミスタが第２所定温度を計測したタイミングで、ミキシングユニットの出口温度を低下させ始める。
（形態４）
積算流量が切換準備水量に達したタイミングで、給湯器に運転開始指令を指令する。
【実施例】
【００１４】
（第１実施例）
本発明の給湯システムを具現化した第１実施例を図面を参照しながら説明する。本実施例は、本発明に係る給湯システムを組み込んだコージェネレーションシステムである。図１は本実施例に係る給湯システムを組み込んだコージェネレーションシステムの系統図である。
本実施例のコージェネレーションシステムは、図１に示すように、発電ユニット１１０と給湯システム１０等を備えている。
発電ユニット１１０は、改質器１１２、燃料電池１１４、熱交換器１１６、１１８、熱媒放熱器１２０、熱媒三方弁１２２、それらを接続する経路等を備えている。
改質器１１２には、バーナ１３１が設けられている。バーナ１３１が作動して熱を発生すると、改質器１１２は炭化水素系のガスから水素ガスを生成する。熱交換器１１６を燃焼ガス経路１２６が通過している。燃焼ガス経路１２６の一端は改質器１１２に接続され、他端は外部に開放されている。燃焼ガス経路１２６は、熱交換器１１６にバーナ１３１が発生する燃焼ガスを導き、熱交換によって温度が低下した燃焼ガスを外部に排出する。熱交換器１１６には、循環経路１２８も通過している。循環経路１２８は、循環復路１２８ａと、循環往路１２８ｂから構成されており、給湯システム１０と接続される。循環経路１２８が給湯システム１０にどのように接続されているのかについては、後述にて詳細に説明する。循環経路１２８は温水を流通させる。循環経路１２８を流れる温水は、熱交換器１１６を通過することによって燃焼ガス経路１２６を流れる燃焼ガスによって加熱され、温度が上昇する。
【００１５】
燃料電池１１４は複数のセルを有している。燃料電池１１４と改質器１１２は水素ガス供給経路１２１によって接続されている。改質器１１４で生成された水素ガスは、水素ガス供給経路１２１を流れて燃料電池１１４に供給される。燃料電池１１４は、改質器１１２から供給された水素ガスと、空気中の酸素とを反応させて発電を行なう。燃料電池１１４は発電すると発電熱を発生する。
熱媒循環経路１２４は、燃料電池１１４、熱交換器１１８、リザーブタンク１２５、熱媒ポンプ１２７、熱媒三方弁１２２を通って燃料電池１１４に戻る循環経路を形成している。熱媒循環経路１２４の燃料電池１１４の下流側には、熱媒温度センサ１１７が装着されている。熱媒温度センサ１１７は、熱媒循環経路１２４を流れる熱媒の温度を検出する。熱媒温度センサ１１７の検出信号は、給湯システム１０に装着されているコントローラ２１に出力される。
熱媒三方弁１２２は、１つの入口１２２ａと、２つの出口１２２ｂ，１２２ｃを備えている。熱媒三方弁１２２は、入口１２２ａと出口１２２ｂを連通させるか、入口１２２ａと出口１２２ｃを連通させるかを切換える。
熱媒三方弁１２２の出口１２２ｂと、熱媒循環経路１２４の熱媒三方弁１２２の出口１２２ｃの下流側とを接続する冷却経路１２９が設けられている。熱媒循環経路１２４と冷却経路１２９は熱媒としての純水を流通させる。冷却経路１２９の途中には熱媒放熱器１２０が装着されている。熱媒放熱器１２０に隣接して熱媒冷却ファン１１９が設けられている。熱媒冷却ファン１１９を運転すると、空気が熱媒放熱器１２０に吹付けられ、冷却経路１２９を流れる熱媒が冷却される。
改質器１１２、燃料電池１１４、バーナ１３１、熱媒三方弁１２２、熱媒ポンプ１２７、熱媒冷却ファン１１９は、コントローラ２１によって制御される。
【００１６】
燃料電池１１４が作動すると、熱媒三方弁１２２の入口１２２ａと出口１２２ｃが連通されるとともに、熱媒ポンプ１２７が運転される。熱媒ポンプ１２７が運転されると、熱媒循環経路１２４を熱媒が循環する。熱媒循環経路１２４を熱媒が循環することにより、燃料電池１１４から発電熱が回収される。熱媒によって回収された発電熱は、熱媒とともに熱交換器１１８まで運ばれ、循環経路１２８を流れる温水を加熱する。循環経路１２８については後述する。
熱媒温度センサ１１７が検出した熱媒温度が高くなりすぎると、熱媒三方弁１２２の入口１２２ａと出口１２２ｂが連通される。また、同時に熱媒冷却ファン１１９が運転される。熱媒三方弁１２２の入口１２２ａと出口１２２ｂが連通されると、熱媒は冷却経路１２９に流入し、熱媒放熱器１２０を通過する。熱媒は、熱媒放熱器１２０を通過することによって冷却される。熱媒放熱器１２０は、熱媒冷却ファン１１９から空気が吹付けられることにより、高い効率で熱を放熱する。熱媒の温度が低下すると、熱媒三方弁１２２の入口１２２ａと出口１２２ｃが再び連通される。このような熱媒三方弁１２２の切換えが繰返されることにより、熱媒の温度は、所定範囲内に維持される。
【００１７】
給湯システム１０は、貯湯槽２０、給湯器２２、ミキシングユニット（混合器）２４、これらを連通する複数の経路、コントローラ２１等を備えている。
貯湯槽２０の底部には、貯湯槽２０に水道水を給水する給水経路２６が接続されている。給水経路２６の入口２６ａの近傍には、減圧弁２８が装着されている。給水経路２６の減圧弁２８の下流側とミキシングユニット２４の給水入口２４ａは、ミキシングユニット給水経路３０によって接続されている。減圧弁２８は、貯湯槽２０とミキシングユニット２４への給水圧力を調整する。貯湯槽２０内の温水が減少したり、ミキシングユニット２４の給水入口２４ａが開いたりすると、減圧弁２８の下流側圧力が低下する。減圧弁２８は、下流側圧力が低下すると開き、その圧力を所定の調圧値に維持しようとする。このため、貯湯槽２０内の温水が減少したり、ミキシングユニット２４の給水入口２４ａが開いたりすると、それらに水道水が給水される。
貯湯槽２０には、調圧値に調圧された水が貯められる。貯湯槽２０は、調圧値に耐えられる耐圧容器で形成されている。貯湯槽２０の上部には出口部２０ａが設けられており、さらにその上にリリーフ弁３１が装着されている。リリーフ弁３１の開弁圧力は、減圧弁２８の調圧値よりも僅かに大きく設定されている。減圧弁２８の調圧が不能になった場合には、リリーフ弁３１が開き、貯湯槽２０内の圧力が耐圧々力を超えるのを防止する。リリーフ弁３１には、圧力開放経路３２の一端３２ａが接続されている。圧力開放経路３２の他端３２ｂは貯湯槽２０の外部に開放されている。
貯湯槽２０の底部と、圧力開放経路３２の他端３２ｂ近傍を接続する排水経路３３が設けられている。排水経路３３の途中には排水弁３４が装着されている。排水弁３４は手動で開閉することができる。排水弁３４を開くと、貯湯槽２０内の水が排水経路３３と開放経路３２を通って外部に排水される。
【００１８】
貯湯槽２０は、発電ユニット１１０の循環経路１２８（循環復路１２８ａ、循環往路１２８ｂ）と接続されている。詳しくは、循環復路１２８ａが貯湯槽２０の上部に接続され、循環往路１２８ｂが貯湯槽２０の下部に接続されている。これによって、貯湯槽２０と発電ユニット１１０との間の循環経路が形成されている。循環往路１２８ｂの途中には循環ポンプ４０が装着されている。循環復路１２８ａに復路サーミスタ４５が取付けられ、循環往路１２８ｂに往路サーミスタ４４が取付けられている。復路サーミスタ４５は循環復路１２８ａ内の温水の温度を検出し、往路サーミスタ４４は循環往路１２８ｂ内の温水の温度を検出する。復路サーミスタ４５と往路サーミスタ４４の検出信号はコントローラ２１に出力される。
循環ポンプ４０が作動すると、貯湯槽２０の底部から温水が吸出される。貯湯槽２０から吸出された温水は、循環往路１２８ｂを流れてから発電ユニット１１０の熱交換器１１８、１１６を通過することによって加熱されて温度が上昇する。温度が上昇した温水は、循環復路１２８を流れて貯湯槽２０の上部に戻される。このように、貯湯槽２０の底部から吸出された温水が、発電ユニット１１０の熱交換器１１８、１１６によって加熱されてさらに高温になり、貯湯槽２０の上部に戻される循環が行われることにより、貯湯槽２０に高温の温水が貯えられる。貯湯槽２０内の温度が低い状態から、貯湯槽２０に発電ユニット１１０からの高温の温水が戻されると、貯湯槽２０の上部に高温の温水が戻されることから、冷水層の上部に高温層が積層した状態（以下、「温度成層」と言う）が形成される。高温層よりも深い部分の水の温度は急激に低下する。発電中に、貯湯槽２０の底部から低温の温水が吸出され、上部に高温の温水が戻され続けると、高温層は低温層と交じり合うことなく、低温層の厚さ（深さ）は次第に小さくなり、高温層の厚さ（深さ）は次第に大きくなる。貯湯槽２０にフルに蓄熱された状態では、貯湯槽２０の全体に高温の温水が貯まった状態になる。温度成層が形成されることにより、貯湯槽２０にフルに蓄熱が行われていなくても、貯湯槽２０の最上部に設けられている出口部２０ａからは、高温の温水が送り出される。一方、貯湯槽２０の温水が利用されると、貯湯槽２０の上部の高温の温水が吸出され、底部から水道水が入水すると、高温層の厚さ（深さ）は次第に小さくなり、低温層の厚さ（深さ）は次第に大きくなる。貯湯槽２０内の温水を使い切ると、貯湯槽２０内は水道水で満たされた状態となる。
【００１９】
コントローラ２１は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を備えており、ＣＰＵがＲＯＭに格納されている制御プログラムを処理することにより、給湯システム１０を制御する。ＲＡＭには、コントローラ２１に入力される各種信号や、ＣＰＵが処理を実行する過程で生成される種々のデータが一時的に記憶される。コントローラ２１にはリモコン２３が接続されている。リモコン２３には、給湯システム１０を操作するためのスイッチやボタン、給湯システム１０の動作状態を表示する液晶表示器等が設けられている。
【００２０】
貯湯槽２０の上部から５リットルの箇所に上部サーミスタ３５が取付けられ、下部に下部サーミスタ３６が取付けられている。上部サーミスタ３５と下部サーミスタ３６は、貯湯槽２０内の温度を検出する。上部サーミスタ３５と下部サーミスタ３６の検出信号は、コントローラ２１に出力される。
ミキシングユニット２４は、温水入口２４ｃ、混合水出口２４ｂ、第１流量センサ６７、温水サーミスタ５０、給水サーミスタ４８、混合水サーミスタ５４、ハイカットサーミスタ５５、および既に説明した給水入口２４ａを有している。貯湯槽２０の出口部２０ａとミキシングユニット２４の温水入口２４ｃは、温水経路４２によって接続されている。第１流量センサ６７は、混合水出口２４ｂから流出する混合水の流量を検出する。温水サーミスタ５０は、温水入口２４ｃに流入する温水の温度を検出する。給水サーミスタ４８は、給水入口２４ａに流入する水道水の温度を検出する。混合水サーミスタ５４とハイカットサーミスタ５５は、混合水出口２４ｂから流出する混合水の温度を検出する。第１流量センサ６７、温水サーミスタ５０、給水サーミスタ４８、混合水サーミスタ５４、ハイカットサーミスタ５５の検出信号は、コントローラ２１に出力される。
【００２１】
コントローラ２１は、混合水サーミスタ５４の検出信号を用いて、温水入口２４ｃ側の開度と、給水入口２４ａ側の開度を変化させる。温水入口２４ｃ側の開度と、給水入口２４ａ側の開度を変化させると、貯湯槽２０からの温水と、水道水（冷水）とのミキシング割合が調整される。貯湯槽２０からの温水と水道水とのミキシング割合が調整されると、混合水出口２４ｂから流出する温水の温度が所定値に維持される。
コントローラ２１とミキシングユニット２４を組合せて用いることによって、混合水サーミスタ５４で計測される混合水の温度は、コントローラ２１が指令する温度に調整される。
コントローラ２１は、ハイカットサーミスタ５５によって温水が前記所定値を大きくオーバーしたことが検出された場合（すなわち、混合水サーミスタ５４、あるいはミキシングユニット２４が故障した可能性が高い場合）に、温水入口２４ｃを閉じる。温水入口２４ｃが閉じると、前記所定値を大きくオーバーした温度の温水が、給湯器２２に供給されてしまうのが防止される。
ミキシングユニット２４の混合水出口２４ｂと給湯器２２のバーナ熱交換器５２（後述する）は、温水経路５１によって接続されている。温水経路５１には、第２流量センサ４７が装着されている。第２流量センサ４７の検出信号は、コントローラ２１に出力される。
【００２２】
給湯器２２は、バーナ熱交換器５２，６０、バーナ５６，５７、追焚き熱交換器５８、補給水弁５９、シスターン６１等を備えている。バーナ熱交換器５２には、温水経路５１を経由してミキシングユニット２４から温水が流入する。ガス燃焼式のバーナ５６はバーナ熱交換器５２を加熱する。バーナ５６は、コントローラ２１から点火の指示を受けると、プリパージ動作を行った後に燃焼を開始する。プリパージに要する時間は、燃焼用ファンのサイズや回転数、バーナ５６，５７の燃焼ガスがバーナ熱交換器５２，６０を通過して装置外へ排気される部分の容量等から設定され、予めコントローラ２１に記憶されている。プリパージには通常数秒を要し、本実施例のバーナ熱交換器５６では、プリパージに係る時間は１．５秒である。
バーナ熱交換器５２の下流側と給湯栓６４は給湯栓経路６３によって接続されている。給湯栓６４は、浴室、洗面所、台所等に配置されている（図１では、これら複数の給湯栓６４を１つで代表している）。給湯栓経路６３には給湯サーミスタ６５が装着されている。給湯サーミスタ６５はバーナ熱交換器５２から流出する温水の温度を検出する。給湯サーミスタ６５の検出信号はコントローラ２１に出力される。
【００２３】
給湯器２２内の温水経路５１の途中から、シスターン入水経路６２が分岐している。シスターン入水経路６２の開放端はシスターン６１の上部に差し込まれている。シスターン入水経路６２の途中には補給水弁５９が設けられている。補給水弁５９はコントローラ２１によって制御され、内蔵しているソレノイドが駆動されることによって開閉する。補給水弁５９が開かれると、ミキシングユニット２４からの温水がシスターン６１に供給される。
シスターン６１内には水位電極６６が装着されている。水位電極６６は、棒状のハイレベルスイッチ６６ａとローレベルスイッチ６６ｂを有している。ハイレベルスイッチ６６ａの下端はシスターン６１のハイレベル水位に位置している。ローレベルスイッチ６６ｂの下端はシスターン６１のローレベル水位に位置している。ハイレベルスイッチ６６ａとローレベルスイッチ６６ｂは、水に触れていると検出信号をコントローラ２１に出力する。コントローラ２１は、水位電極６６からの検出信号によって、シスターン６１の水位がハイレベル水位を超えているか、ハイレベル水位とローレベル水位の間にあるか、ローレベル水位よりも低いかを判別する。シスターン６１として適正なのは、水位がハイレベルとローレベルの間に位置している状態である。コントローラ２１は、水位電極６６からの水位検出信号に基づいて補給水弁５９を開閉制御し、シスターン６１の水位を適正範囲に維持する。
【００２４】
シスターン６１の底部には、シスターン出水経路６８の一端が接続されている。シスターン出水経路６８の途中には暖房ポンプ６９が装着されている。暖房ポンプ６９はコントローラ２１によって制御される。シスターン出水経路６８の他端はバーナ上流経路７１と低温水経路７０とに分岐している。バーナ上流経路７１はシスターン出水経路６８とバーナ熱交換器６０の上流側とを接続している。バーナ上流経路７１には、内部を流れる温水の温度を検出する暖房低温サーミスタ７２が装着されている。暖房低温サーミスタ７２の検出信号はコントローラ２１に出力される。
ガス燃焼式のバーナ５７はバーナ熱交換器６０を加熱する。バーナ熱交換器６０の下流とシスターン６１は高温水経路７３によって接続されている。高温水経路７３には、上流側から順に、暖房高温サーミスタ７４、暖房端末熱動弁７５、暖房端末機７６が装着されている。
暖房高温サーミスタ７４は、高温水経路７３を流れる温水の温度を検出する。暖房高温サーミスタ７４の検出信号はコントローラ２１に出力される。
【００２５】
暖房端末機７６は、熱交換器７６ｂと、操作スイッチ７６ａと、電動ファン（図示省略）を備えている。熱交換器７６ｂは、高温水経路７３を流れる温水と空気との間で熱交換を行なう。操作スイッチ７６ａは暖房端末熱動弁７５とコントローラ２１に接続されている。
暖房端末熱動弁７５は、膨張エレメントと、膨張エレメントと機械的に連結された開閉弁を内蔵している。暖房端末機７６の操作スイッチ７６ａがオンにされると、暖房端末熱動弁７５の膨張エレメントに通電が行われる。通電された膨張エレメントは高温になって膨張する。膨張した膨張エレメントは開閉弁を駆動し、これによって暖房端末熱動弁７５が開かれる。また、操作スイッチ７６ａがオンにされると、コントローラ２１は、暖房ポンプ６９を作動させる。このように、操作スイッチ７６ａがオンにされたことによって、暖房端末熱動弁７５が開かれるとともに、暖房ポンプ６９が作動すると、シスターン６１から温水が吸出される。コントローラ２１は、暖房低温サーミスタ７２と暖房高温サーミスタ７４が検出した温水温度に基づいて、バーナ５７を制御し、バーナ熱交換器６０から流出する温水の温度を所定範囲に維持する。暖房端末機７６の電動ファンは、操作スイッチ７６ａがオンにされると回転し、熱交換器７６ｂに空気を吹付ける。熱交換器７６ｂに吹付けられた空気は、熱交換器７６ｂを介して温水と熱交換を行って暖められる。暖められた空気は暖房端末機７６から吹出し、部屋を暖房する。熱交換器７６ｂで空気と熱交換を行なうことによって、温水の温度は低下する。温度が低下した温水は高温水経路７３を流れてシスターン６１に戻る。
【００２６】
高温水経路７３の暖房高温サーミスタ７４の下流側と、高温水経路７３のシスターン６１への入口部の上流側とは追焚き経路７７によって接続されている。追焚き経路７７は追焚き熱交換器５８を通過している。追焚き経路７７の追焚き熱交換器５８の上流側には追焚き熱動弁７８が装着されている。追焚き熱動弁７８はコントローラ２１によって制御される。
浴槽７９には吸出口７９ａと供給口７９ｂが設けられている。吸出口７９ａと供給口７９ｂは風呂循環経路８０によって接続されている。風呂循環経路８０は追焚き熱交換器５８を通過している。上述したように、追焚き経路７７も追焚き熱交換器５８を通過している。このため、追焚き熱交換器５８では、風呂循環経路８０と追焚き経路７７との間で熱交換が行われる。風呂循環経路８０の追焚き熱交換器５８の上流側には、風呂水位センサ８１、風呂循環ポンプ８２、風呂水流スイッチ８４が装着されている。風呂循環ポンプ８２はコントローラ２１によって制御される。風呂水位センサ８１、湯張り量センサ８３、風呂水流スイッチ８４は、コントローラ２１に検出信号を出力する。風呂水位センサ８１は水圧を検出する。コントローラ２１は、風呂水位センサ８１が検出した水圧から、浴槽７９に張られている湯の水位を推定する。風呂水流スイッチ８４は風呂循環経路８０を水が流れるとオンになる。
風呂循環経路８０の風呂水位センサ８１の上流側には、浴槽７９から吸出された温水の温度を検出する風呂サーミスタ８５が装着されている。風呂サーミスタ８５の検出信号はコントローラ２１に出力される。
【００２７】
バーナ５７と暖房ポンプ６９が作動している状態で追焚き熱動弁７８が開くと、温水が追焚き経路７７に流入して追焚き熱交換器５８を通過する。風呂循環ポンプ８２が作動すると、温水が浴槽７９の吸出口７９ａから吸出され、風呂循環経路８０を流れて再び供給口７９ｂから浴槽７９に戻る循環が行われる。風呂循環経路８０を流れる温水は、追焚き熱交換器５８で追焚き経路７７を流れる温水によって加熱され、浴槽７９の湯が追焚きされる。
【００２８】
給湯栓経路６３の途中と、風呂循環経路８０の風呂循環ポンプ８２の下流側とを接続する湯張り経路２５が設けられている。湯張り経路２５には、ソレノイド駆動タイプの注湯弁２７と、湯張り量センサ８３が装着されている。注湯弁２７は、コントローラ２１によって制御され、湯張り経路２５を開閉する。湯張り量センサ８３は、湯張り経路２５を流れる水量を検出することにより、浴槽７９への湯張りの際に、それがどの程度行われたかを推定する。湯張り量センサ８３はコントローラ２１に検出信号を出力する。
浴槽７９に湯を張るときには、注湯弁２７が開かれる。注湯弁２７が開かれると、温水が給湯栓経路６３から湯張り経路２５を経て風呂循環経路８０に流入する。風呂循環経路８０に流入した温水は、吸出口７９ａと供給口７９ｂから浴槽７９に供給され、浴槽７９を湯張りする。このときには、風呂循環ポンプ８２は駆動されず、湯張り経路２５に加わっている水圧によって浴槽７９への湯張りが行われる。
【００２９】
三方弁８６は、Ａポート８６ａ、Ｂポート８６ｂ、Ｃポート８６ｃを備えている。三方弁８６は、コントローラ２１に制御されて、Ａポート８６ａとＣポート８６ｃを連通させるか、Ｂポート８６ｂとＣポート８６ｃを連通させるかを切換える。
シスターン出水経路６８と三方弁８６のＣポート８６ｃは、低温水経路７０によって接続されている。低温水経路７０の途中には、低温サーミスタ９４、床暖房熱動弁９０、床暖房機９１が設けられている。低温サーミスタ９４は、低温水経路７０を流れる温水の温度を検出する。低温サーミスタ９４の検出信号はコントローラ２１に出力される。床暖房熱動弁９０はコントローラ２１によって制御される。床暖房機９１は、低温水経路７０を流れる温水によって床を暖める。
高温水経路７３の暖房端末熱動弁７５の上流側と、低温水経路７０の床暖房機９１の下流側とは、バイパス経路９２によって接続されている。バイパス経路９２の途中にはバイパス熱動弁９３が装着されている。バイパス熱動弁９３はコントローラ２１によって開閉制御される。
床暖房を行なう場合には、床暖房熱動弁９０が開かれ、温水が床暖房機９１に導かれる。導かれた温水は、床暖房機９１を暖める。床暖房を行なわない場合には、床暖房熱動弁９０が閉じられる。
低温水戻り経路８７が設けられており、三方弁８６のＢポート８６ｂと、高温水経路７３の暖房端末機７６の下流側とを接続している。低温水戻り経路８７には、低温戻りサーミスタ８９が装着されている。低温戻りサーミスタ８９は、低温水戻り経路８７を流れる温水の温度を検出する。低温戻りサーミスタ８９の検出信号はコントローラ２１に出力される。
三方弁８６のＡポート８６ａと、低温水戻り経路８７の途中とを接続する貯湯槽経路８８が設けられている。貯湯槽経路８８には、貯湯槽２０の上部を通過する熱交換部８８ａが形成されている。
【００３０】
コントローラ２１は、低温戻りサーミスタ８９と上部サーミスタ３５が検出した温度を比較し、その結果によって三方弁８６を切換える。具体的には、低温戻りサーミスタ８９が検出した温度よりも上部サーミスタ３５が検出した温度の方が低い場合には、三方弁８６のＢポート８６ｂとＣポート８６ｃが連通するように切換える。Ｂポート８６ｂとＣポート８６ｃを連通すると、低温水経路７０からの温水は、貯湯槽経路８８をバイパスし、低温水戻り経路８７と高温水経路７３を流れてシスターン６１に戻る。シスターン６１に戻った温水は、再びシスターン出水経路６８に吸込まれる。低温戻りサーミスタ８９が検出した温度よりも上部サーミスタ３５が検出した温度の方が高い場合には、三方弁８６のＡポート８６ａとＣポート８６ｃが連通される。Ａポート８６ａとＣポート８６ｃが連通すると、低温水経路７０からの温水は、貯湯槽経路８８を流れる。貯湯槽経路８８を流れる温水は、熱交換部８８ａで貯湯槽２０の上部に貯められている温水によって加熱され、温度が上昇する。温度が上昇した温水は、低温水戻り経路８７と高温水経路７３を流れてシスターン６１に戻される。すなわち、貯湯槽２０の上部に貯められている温水が貯湯槽経路８８の熱交換部８８ａを加熱することができる場合にのみ、貯湯槽経路８８に温水が導かれる。
【００３１】
給湯システム１０における温水の調温制御処理について、図２から図４に示すフローチャートを用いて説明する。なお、以下で用いる符号は図１で用いた符合に準ずる。
【００３２】
図２に示すように、最初のステップＳ１０で給湯器２２内の第２流量センサ４７が検出する流量ｘ（リットル／ｍｉｎ）が２．７（リットル／ｍｉｎ）以上となると、給湯栓６４が開かれたとみなされ、ステップＳ１２に進む。
ステップＳ１２では、上部サーミスタ検出温度ｂ（℃）が切換温度ａ（℃）以上であるか否かを判別する。切換温度ａ（℃）は、リモコン２３の操作によって設定された給湯設定温度ｃ（℃）に、切換補正量ｄ（℃）を加えた温度である。切換補正量ｄ（℃）は給湯設定温度ｃ（℃）および流量ｘ（リットル／ｍｉｎ）に応じて設定する。切換補正量ｄ（℃）は給湯設定温度ｃ（℃）や流量ｘ（リットル／ｍｉｎ）に依存せず、一定としてもよい。本実施例では、切換補正量ｄ（℃）＝１．０（℃）として、〔ａ（℃）＝ｃ（℃）＋１．０（℃）〕として計算する。上部サーミスタ検出温度ｂ（℃）が切換温度ａ（℃）以上であれば（ステップＳ１２でＹＥＳであれば）、蓄熱量は充足しており、蓄熱利用運転が可能であるとみなされ、ステップＳ１４に進む。上部サーミスタ検出温度ｂ（℃）が切換温度ａ（℃）を下回っていれば（ステップＳ１２でＮＯであれば）、蓄熱利用状態の継続が困難であるとみなされ、ステップＳ２４に進む。
【００３３】
ステップＳ１４では、混合水サーミスタ５４の検出温度ｈ（℃）が、給湯設定温度ｃ（℃）となるように、ミキシングユニット２４における温水の調温を開始する。蓄熱利用運転では、ミキシングユニット２４の混合水の出口温度である混合水サーミスタ検出温度ｈ（℃）によって給湯温度を制御する。
ステップＳ１６の処理Ａに進み、ミキシングユニット２４と給湯器２２間の配管容量の算出を行なう。ステップＳ１６の処理Ａについては図４を用いて後述する。ステップＳ１６の処理Ａが終了すると、ステップＳ１８に進む。
【００３４】
ステップＳ１８に進み、バーナ５６が最小加熱量で燃焼したときの、バーナ熱交換器５２を通過する温水の昇温ｅ（℃）を算出する。昇温ｅ（℃）は、〔ｅ（℃）＝最小加熱量（ｋＪ／ｈ）／（ｘ（リットル／ｍｉｎ）×温水の比熱（ｋＪ／リットル・℃））〕の式で求めることができる。
温水が加熱部で加熱されたことによって上昇する温度のことを温水温度上昇幅という。そして、加熱開始時に加熱部よりも上流位置にあった水が送り出されるようになったときの温水温度上昇幅を定常温度上昇幅という。上記の昇温ｅ（℃）は、最小加熱量での定常温度上昇幅である。
本実施例の給湯器２２の最小加熱量は約１５６８７（ｋＪ／ｈ）である。温水の比熱は４．１９（ｋｊ／リットル・℃）である。例えば流量が３（リットル／ｍｉｎ）であれば、〔３（リットル／ｍｉｎ）＝１８０（リットル／ｈ）〕であるから、昇温ｅ（℃）は、〔１５６８７／（１８０×４．１９）＝２０．８（℃）〕となる。この場合、給湯器２２のバーナ５６を最小加熱量で燃焼したとき、温水は加熱されて２０．８（℃）温度上昇すると推定される。昇温ｅ（℃）を算出した後、ステップＳ２０に進む。
ステップＳ２０では、給水サーミスタ検出温度ｋ（℃）に昇温ｅ（℃）を加えた温度が、給湯設定温度ｃ（℃）を上回るか否かを判別する。〔給水サーミスタ検出温度ｋ（℃）＋昇温ｅ（℃）〕が給湯設定温度ｃ（℃）を上回るとき（ステップＳ２０でＹＥＳであるとき）、バーナ５６が最小加熱量で燃焼しても、給湯設定温度ｃ（℃）を上回る温度で給湯されてしまうとみなされて、図３に示す処理Ｂに進む。処理Ｂについては後述する。〔給水サーミスタ検出温度ｋ（℃）＋昇温ｅ（℃）〕が給湯設定温度ｃ（℃）以下であるとき（ステップＳ２０でＮＯであるとき）、給湯設定温度ｃ（℃）での給湯が可能であるみなされてステップＳ２２に進む。
ステップＳ２２では、上部サーミスタ検出温度ｂ（℃）が、切換温度ａ（℃）を下回るまで監視する。上部サーミスタ検出温度ｂ（℃）が切換温度ａ（℃）を下回れば（ステップＳ２２でＹＥＳとなれば）、蓄熱利用状態の継続が困難であるとみなされ、ステップＳ２４に進む。
【００３５】
ステップＳ２４では、第２流量センサ４７で検出される流量ｘ（リットル／ｍｉｎ）の積算を開始する。積算した流量は、積算流量ｙ１（リットル）として記憶される。
ステップＳ２６に進み、切換準備水量Ｖ（リットル）を算出する。切換準備水量Ｖ（リットル）は、ミキシングユニット２４の混合水サーミスタ５４の取付位置から給湯器２２の給湯サーミスタ６５の取付位置までの配管容量ｓ（リットル）から、プリパージ相当容量（リットル）を減じることで算出される。配管容量ｓ（リットル）はステップＳ１２の処理Ａにおいて算出される。ステップＳ１２の処理Ａについては、図４を用いて後述する。プリパージ相当容量（リットル）は、バーナ５６のプリパージ動作中にバーナ熱交換器５２を通過する温水の量であり、バーナ熱交換器５２を通過する温水の流量にプリパージ時間を乗じることで算出する。例えば流量が３（リットル／ｍｉｎ）であり、プリパージ時間が１．５（ｓｅｃ）であれば、プリパージ相当容量は、〔３×１．５／６０＝０．０７５（リットル）〕である。
【００３６】
ステップＳ２８では、混合水サーミスタ５４で検出される温度が、目標温度｛図５（Ｂ）参照、図５については後述する｝となるように温水を調温する。目標温度は、給湯設定温度ｃ（℃）からバーナ５６の燃焼直後における温水の温度上昇幅を減じた温度である。積算流量ｙ１（リットル）が熱交換器容量Ｗ（リットル）未満のときは（ステップＳ２８でＹＥＳのときは）ステップＳ３０に進み、目標温度を〔給湯設定温度ｃ（℃）−昇温ｅ（℃）×積算流量ｙ１（リットル）／熱交換器容量Ｗ（リットル）〕とする。積算流量ｙ１（リットル）が熱交換器容量Ｗ（リットル）以上のときは（ステップＳ２８でＮＯのときは）ステップＳ３２に進み、目標温度を〔給湯設定温度ｃ（℃）−昇温ｅ（℃）〕とする。熱交換器容量Ｗ（リットル）はバーナ熱交換器５２の配管長さおよび配管断面積に依存する量であり、運転を開始する以前に予めコントローラ２１にプログラミングされている。目標温度は、給湯設定温度ｃ（℃）から徐々に低下していき、積算流量ｙ１（リットル）が熱交換器容量Ｗ（リットル）に達した時点で〔給湯設定温度ｃ（℃）−昇温ｅ（℃）〕まで低下し、それ以降は積算流量ｙ１（リットル）の増加によらず〔給湯設定温度ｃ（℃）−昇温ｅ（℃）〕の値をとる。以後、この〔給湯設定温度ｃ（℃）−昇温ｅ（℃）で算出される値を混合設定温度ｊ（℃）とする。
【００３７】
ステップＳ３４では、積算流量ｙ１（リットル）が切換準備水量Ｖ（リットル）を上回るか否かを判別する。積算流量ｙ１（リットル）が切換準備水量Ｖ（リットル）以下であれば（ステップＳ３４でＮＯであれば）、給湯器利用運転への切換えのための準備動作が終了していないと判断し、ステップＳ２８からステップＳ３４を繰返す。積算流量ｙ１（リットル）が切換準備水量Ｖ（リットル）を超えていれば（ステップＳ３４でＹＥＳであれば）、給湯器利用運転への切換えのための準備動作が終了したと判断し、ステップＳ３６に進む。
ステップＳ３６では、バーナ５６を着火する。バーナ５６はプリパージ動作をした後、燃焼を開始する。加熱開始時は、貯湯槽２０内の温水を最大限に利用するため、バーナ５６を最小加熱量で燃焼させる。
ステップＳ３８に進み、給湯サーミスタ６５の検出温度ｆ（℃）が給湯設定温度ｃ（℃）となるように、バーナ５６によって加熱して調温する。蓄熱利用運転時においては、混合水サーミスタ５４の検出温度ｈ（℃）が給湯設定温度ｃ（℃）となるように制御していたが、給湯器利用運転に切換わった後は、給湯サーミスタ６５の検出温度ｆ（℃）が給湯設定温度ｃ（℃）となるように制御する。
【００３８】
ステップＳ４０では、上部サーミスタ検出温度ｂ（℃）が、混合設定温度ｊ（℃）を下回るか否かを監視する。上部サーミスタ検出温度ｂ（℃）が混合設定温度ｊ（℃）未満となると（ステップＳ４０でＹＥＳとなると）、貯湯槽２０内の利用可能な温水の残存量が僅か（約５リットル）であり、さらに貯湯槽２０から温水を送り出すと、程なく急激な温度低下が起こり得るとみなされ、ステップＳ４２に進む。
ステップＳ４２では、混合水サーミスタ検出温度ｈ（℃）が１．０（℃／ｓｅｃ）ずつ低下するようにミキシングユニット２４の混合比が制御されて調温される。この１．０（℃／ｓｅｃ）という変化速度は、給湯器２２の加熱量の最大変化速度による温水温度上昇幅の変化速度以下の変化速度である。従って、混合水の温度が１．０（℃／ｓｅｃ）の変化速度で低下すれば、給湯器２２の加熱量を最大変化速度で増大させることで、貯湯槽２０が送り出す温水の温度低下を補償することができる。貯湯槽２０からミキシングユニット２４に送り出された温水は、ミキシングユニット２４において１．０（℃／ｓｅｃ）の変化速度で緩やかに温度低下して給湯器２２へ送り出され、バーナ熱交換器５２を通過する間に給湯設定温度ｃ（℃）に調温されて給湯される。
ステップＳ４４では、第２流量センサ４７で検出される流量ｘ（リットル／ｍｉｎ）の積算を開始する。積算した流量は、積算流量ｙ２（リットル）として記憶される。
ステップＳ４６では、積算流量ｙ２（リットル）が、配管容量ｓ（リットル）から熱交換器容量Ｗ（リットル）を減じた値（ミキシングユニット２４の混合水サーミスタ５４の取付位置から給湯器２２のバーナ熱交換器５２の入口の手前までの配管容量に相当する）を上回るか否かを判別する。積算流量ｙ２（リットル）が〔配管容量ｓ（リットル）−熱交換器容量Ｗ（リットル）〕の値（リットル）以下であれば（ステップＳ４６でＮＯであれば）、混合水サーミスタ検出温度ｈ（℃）が検出する温度を１．０（℃／ｓｅｃ）ずつ低下させ始めたときの温水が、まだバーナ熱交換器５２の入口に達していないと判断する。積算流量ｙ２（リットル）が〔配管容量ｓ（リットル）−熱交換器容量Ｗ（リットル）〕の値（リットル）を超えていれば（ステップＳ４６でＹＥＳであれば）、混合水サーミスタ検出温度ｈ（℃）が検出する温度を１．０（℃／ｓｅｃ）ずつ低下させ始めたときの温水が、バーナ熱交換器５２の入口に達したと判断し、ステップＳ４８に進む。
ステップＳ４８では、給湯器２２の加熱量をＱ（Ｊ／ｓｅｃ）ずつ増大させる。即ち、１．０（℃／ｓｅｃ）の変化速度で温度低下させ始めた混合水がバーナ熱交換器５２に侵入したタイミングで、給湯器２２が加熱量をＱ（Ｊ／ｓｅｃ）ずつ増大し始める。給湯器２２の加熱量の変化速度Ｑ（Ｊ／ｓｅｃ）による温水温度上昇幅の変化速度は、１．０（℃／ｓｅｃ）の変化速度以上の変化速度である。
給湯が継続されると、混合水サーミスタ検出温度ｈ（℃）は水道水の温度まで低下する。混合水サーミスタ検出温度ｈ（℃）が水道水の温度まで低下しているか否かに関らず、ステップＳ５０で流量ｘ（リットル／ｍｉｎ）が２．０（リットル／ｍｉｎ）以下となったら（ＹＥＳとなったら）、給湯栓６４が閉じられたとみなされ、ステップＳ５２に進んで給湯器２２の燃焼を停止させ、処理を終了する。
【００３９】
ステップＳ２０で、給水サーミスタ検出温度ｋ（℃）にステップＳ１８で算出した昇温ｅ（℃）を加えた〔給水サーミスタ検出温度ｋ（℃）＋昇温ｅ（℃）〕が、給湯設定温度ｃ（℃）を上回るとき（ＹＥＳであるとき）、バーナ５６が最小加熱量で燃焼しても、給湯設定温度ｃ（℃）を上回る温度で給湯されてしまうとみなされて、図３に示す処理ＢのステップＳ６２に進む。処理Ｂについて、図３を用いて説明する。
給湯器利用運転時の給湯温度は、給湯設定温度ｃ（℃）を超え、給水サーミスタ検出温度ｋ（℃）に昇温ｅ（℃）を加えた〔給水サーミスタ検出温度ｋ（℃）＋昇温ｅ（℃）〕となることが予測される。蓄熱利用運転時の給湯温度は給湯設定温度ｃ（℃）であり、給湯器利用運転時の給湯温度は、給湯設定温度ｃ（℃）より高温の〔給水サーミスタ検出温度ｋ（℃）＋昇温ｅ（℃）〕であると、蓄熱利用運転から給湯器利用運転に切換わる時、給湯温度が急に上昇することが予測される。従って、ステップＳ６２では、ミキシングユニット２４において、混合水サーミスタ検出温度ｈ（℃）が〔給水サーミスタ検出温度ｋ（℃）＋昇温ｅ（℃）〕となるように調温する。蓄熱利用運転の開始直後から、給湯器利用運転時の給湯温度で給湯することによって、蓄熱利用運転から給湯器利用運転に切換わる時、給湯温度が急に上昇することを防止する。
ステップＳ６４に進み、上部サーミスタ検出温度ｂ（℃）が、〔給水サーミスタ検出温度ｋ（℃）＋昇温ｅ（℃）〕を下回るか否かを判別する。上部サーミスタ検出温度ｂ（℃）が〔給水サーミスタ検出温度ｋ（℃）＋昇温ｅ（℃）〕を下回ると（ステップＳ６４でＹＥＳとなると）、混合水サーミスタ検出温度ｈ（℃）が〔給水サーミスタ検出温度ｋ（℃）＋昇温ｅ（℃）〕を維持できなくなり、蓄熱利用状態の継続が困難であるとみなされ、ステップＳ６６に進む。
【００４０】
ステップＳ６６では、第２流量センサ４７で検出される流量ｘ（リットル／ｍｉｎ）の積算を開始する。積算した流量は、積算流量ｙ３（リットル）として記憶され、ステップＳ６８に進む。ステップＳ６８では、切換準備水量Ｖ（リットル）を算出する。
ステップＳ７０に進み、混合水サーミスタ５４で検出される温度ｈ（℃）が、目標温度｛図５（Ｂ）参照、図５については後述する｝となるように温水を調温する。目標温度は給水サーミスタ検出温度ｋ（℃）であり、この温度ｋ（℃）は水道水温度である。積算流量ｙ３（リットル）が熱交換器容量Ｗ（リットル）未満のときは（ステップＳ７０でＹＥＳのときは）ステップＳ７２に進み、目標温度を〔給水サーミスタ検出温度ｋ（℃）＋昇温ｅ（℃）−昇温ｅ（℃）×積算流量ｙ３（リットル）／熱交換器容量Ｗ（リットル）〕とする。積算流量ｙ３（リットル）が熱交換器容量Ｗ（リットル）以上のときは（ステップＳ７０でＮＯのときは）ステップＳ７４に進み、目標温度を給水サーミスタ検出温度ｋ（℃）とする。目標温度は、〔給水サーミスタ検出温度ｋ（℃）＋昇温ｅ（℃）〕から徐々に低下していき、積算流量ｙ３（リットル）が熱交換器容量Ｗ（リットル）に達した時点で給水サーミスタ検出温度ｋ（℃）まで低下する。それ以降は積算流量ｙ３（リットル）の増加によらず給水サーミスタ検出温度ｋ（℃）の値をとる。即ち、ミキシングユニット２４の温水入口２４ｃを全閉し、給水入口２４ａを全開して水道水のみを給湯に利用する。
【００４１】
ステップＳ７６では、積算流量ｙ３（リットル）が、切換準備水量Ｖ（リットル）を上回るか否かを判別する。積算流量ｙ３（リットル）が切換準備水量Ｖ（リットル）以下であれば（ステップＳ７６でＮＯであれば）、給湯器利用運転への切換えのための準備動作が終了していないと判断し、ステップＳ７０からステップＳ７６を繰返す。積算流量ｙ３（リットル）が切換準備水量Ｖ（リットル）を超えていれば（ステップＳ７６でＹＥＳであれば）、給湯器利用運転への切換えのための準備動作が終了したと判断し、ステップＳ７８に進む。
ステップＳ７８では、バーナ５６を着火する。バーナ５６はプリパージ動作をした後、最小加熱量で燃焼させる。ステップＳ８０で流量ｘ（リットル／ｍｉｎ）が２．０（リットル／ｍｉｎ）以下となるまで（ＹＥＳとなるまで）、終始バーナ５６を最小加熱量で燃焼させる。流量ｘ（リットル／ｍｉｎ）が２．０（リットル／ｍｉｎ）以下となると（ステップＳ８０でＹＥＳとなると）給湯栓６４が閉じられたとみなされ、ステップＳ８２に進んで給湯器２２の燃焼を停止させ、処理を終了する。
【００４２】
ステップＳ１４からステップＳ３６の処理による作用効果について、特に図５と図６を用いて説明する。図５（Ａ）はバーナ熱交換器５２内で加熱される温水の昇温履歴を示したグラフであり、図５（Ｂ）はミキシングユニット２４で調温される温水の温度履歴を示したグラフであり、図５（Ｃ）は実際に給湯される温水の温度履歴を示したグラフである。図６は混合水サーミスタ５４の検出温度ｈ（℃）の推移を示したグラフである。
本実施例では、貯湯槽２０内に切換温度ａ（℃）〔給湯設定温度ｃ（℃）＋１．０（℃）〕以上の温水が貯湯されているとき、貯湯槽２４からの温水を、ミキシングユニット２４において給湯設定温度ｃ（℃）に調温して給湯する（ステップＳ１４）。
この状態のまま給湯を継続すると、やがて貯湯槽２４内の温水が使い尽くされ、貯湯槽２０からミキシングユニット２４に送り込まれる温水の温度が急激に低下する。この場合、混合水サーミスタ５４の検出温度ｈ（℃）は、図６に１点鎖線で示したグラフのように急な傾きで水道水の温度まで低下する。この場合の温水温度の変化速度は、給湯器２２の加熱運転開始時の温度上昇幅の変化速度に比して大きい。従って、貯湯槽２０から切換温度ａ（℃）を下回った温度の温水がミキシングユニット２４に送り込まれてしまうと、その後の温水の温度低下を補償することができず、一時的に給湯温度が不安定となる。
【００４３】
蓄熱利用状態から給湯器利用状態に切換えるとき、給湯器２２を点火させると、給湯器２２内を通過する温水は加熱され、温度上昇する。給湯器２２が点火したときに、バーナ熱交換器５２内に存在していた温水は、十分な加熱がされないまま給湯されるため、その温水の温度上昇はステップＳ１８で算出される昇温ｅ（℃）よりも小さい。例えば給湯器２２が点火したときにバーナ熱交換器５２内の下流側に存在している温水は、ほとんど加熱されることなく送り出される。また給湯器２２が点火したときにバーナ熱交換器５２内の上流側に存在している温水は、ある程度加熱されてから送り出される。一方、給湯器２２が点火した後に、バーナ熱交換器５２へ供給された温水は、十分に加熱されてから給湯されるため、ステップＳ１８で算出される昇温ｅ（℃）だけ温度上昇する。上記の昇温の履歴は、図５（Ａ）に示すように積算流量に対して一定の傾きで昇温が増加する部分と、積算流量によらず昇温が一定である部分とで表現される。
【００４４】
本実施例では、給湯器２２を点火させる前に、給湯器２２の上流側のミキシングユニット２４で、図５（Ｂ）に示す温度履歴で調温しておく（ステップＳ２８からステップＳ３２）。この調温を開始するタイミングは、貯湯槽２０上部に設けられている上部サーミスタ５４が切換温度ａ（℃）を下回ったタイミング（ステップＳ２２でＹＥＳとなった時、図６の時刻ｔ１の時）である。この時、貯湯槽２０内の上部と、貯湯槽２０とミキシングユニット２４との間の配管内には、切換温度ａ（℃）以上の温度の温水が残存している。図６に直線で示したグラフのように、混合水サーミスタ５４で切換温度ａ（℃）を下回る温度を検出する前に、ミキシングユニット２４において温水の温度を低下させるため、図６の１点鎖線で示したグラフの傾きより緩やかな傾きで温度低下させることが可能となっている。
【００４５】
切換準備水量Ｖの温水が流れ、プリパージ時間が経過したとき、即ちミキシングユニット２４の混合水出口２４ｂから給湯器２２の出口までの配管容量に相当する温水が流れたとき（ステップＳ３４）、ミキシングユニット２４が温度を下げ始めたときに送り出された温水はバーナ熱交換器５２の出口まで到達し、ミキシングユニット２４が温度を下げ終わったときに送り出された温水はバーナ熱交換器５２の入口まで到達している。このときバーナ５６は燃焼を開始し、給湯器２２内を通過する温水を加熱する。加熱された温水はバーナ５６の加熱によって図５（Ａ）に示す履歴で昇温する。温水はミキシングユニット２４で、給湯設定温度ｃ（℃）からこの昇温履歴を差し引いた温度｛図５（Ｂ）に示す｝に調温されており、またこのように調温された温水が給湯器２２にちょうど到達するタイミングで給湯器２２が点火される関係に設定されていることにより、蓄熱利用状態から給湯器利用状態に切換わる時も、図５（Ｃ）に示すように給湯温度は不安定になることなく、給湯設定温度ｃ（℃）で給湯される。給湯設定温度ｃ（℃）より高温の温水が給湯されたり、給湯設定温度ｃ（℃）より低温の温水が給湯されたりすることを抑制し、給湯温度を安定化させることができる。
【００４６】
ステップＳ４０からステップＳ４２の処理による作用効果について、特に図５と図６を用いて説明する。
本実施例では、給湯器利用状態であり、貯湯槽２０内に、給湯設定温度ｃ（℃）から給湯器２２の最小加熱量での定常温度上昇幅｛昇温ｅ（℃）｝を減じて得られる混合設定温度ｊ（℃）〔給湯設定温度ｃ（℃）−昇温ｅ（℃）〕以上の温水が貯湯されているとき、貯湯槽２４からの温水を、ミキシングユニット２４において混合設定温度ｊ（℃）に調温して給湯器２２に送り出し、最小加熱量で加熱して給湯する。
この状態のまま給湯を継続すると、やがて貯湯槽２０内の温水が使い尽くされ、貯湯槽２０からミキシングユニット２４に送り込まれる温水の温度が急激に低下する。この場合、混合水サーミスタ５４の検出温度ｈ（℃）は、図６に２点鎖線で示したグラフのように急な傾きで水道水の温度まで低下する。この場合の温水温度の変化速度は、給湯器２２の加熱量を最大速度で増大させたときの給湯器２２による温度上昇幅の変化速度に比して大きいことが多い。特に、冬季で水道水の温度が低いときでは、給湯器２２へ送り出される水の温度低下速度は顕著となり、給湯器２２での加熱力の調整が追いつかず、温水の温度低下を補償できず、一時的に給湯温度が不安定となりやすい。
【００４７】
本実施例では、貯湯槽２０内の温水が使い尽くされてしまう前に、給湯器２２の上流側のミキシングユニット２４で、１．０（℃／ｓｅｃ）の温度低下速度となるように調温しておく（ステップＳ４２）。この調温を開始するタイミングは、貯湯槽２０上部に設けられている上部サーミスタ５４が混合設定温度ｊ（℃）を下回ったタイミング（ステップＳ４０でＹＥＳとなった時、図６の時刻ｔ２の時）である。この時、貯湯槽２０内の上部と、貯湯槽２０とミキシングユニット２４との間の配管内には、混合設定温度ｊ（℃）以上の温度の温水が残存している。図６に直線で示したグラフのように、混合水サーミスタ５４で混合設定温度ｊ（℃）を下回る温度を検出する前に、ミキシングユニット２４において温水の温度を低下させるため、図６の２点鎖線で示したグラフの傾きより緩やかな傾きで温度低下させることが可能となっている。貯湯槽２０からの温水を、このような緩やかな温度低下速度となるように調温して利用することによって、温度低下を給湯器２２によって補償することができ、給湯温度の安定を確保することができるため、貯湯槽２０内の温水を最大限に利用することが可能となる。
１．０（℃／ｓｅｃ）の温度低下速度は、給湯器２２の加熱量の変化速度Ｑ（Ｊ／ｓｅｃ）による温水温度上昇幅の変化速度以下の変化速度である。本実施例では、１．０（℃／ｓｅｃ）の変化速度で温度低下させ始めた混合水がバーナ熱交換器５２に侵入したとき（ステップＳ４６でＹＥＳとなったとき）、給湯器２２が加熱量をＱ（Ｊ／ｓｅｃ）ずつ増大し始める。このことによって、混合水の温度低下を給湯器の加熱量で補償し、給湯温度を維持することができる。
【００４８】
上記のように、本実施例の給湯システム１０では、貯湯槽２０が送り出す温水の温度が給湯設定温度以下に低下したのをきっかけに給湯器２２の加熱運転に切換えるのではなく、貯湯槽２０が送り出す温水の温度が給湯設定温度となった時（図６の時刻ｔ１）に、給湯器２２の加熱運転に切換える準備を始める。給湯器２２の加熱運転開始時の温水温度上昇幅の時間に対する変化速度を予め記憶しておき、その変化速度に合わせて混合水温度が低下するように混合比を制御し始める。貯湯槽２０が給湯設定温度以上の温水を送り出している段階で混合水温度を低下させるために、給湯器２２による温水温度上昇幅の変化速度に対応するように緩やかに混合水の温度を低下させることができる。給湯器２２に入水する混合水温度が時間的に経過する変化速度と、加熱運転開始後の給湯器による温度上昇幅の時間に対する変化速度を一致させており、温度低下をし始めたときの温水が給湯器２２のバーナ熱交換器５２の出口に到達し、温度低下をし終えたときの温水が給湯器２２のバーナ熱交換器５２の入口に到達したときにバーナ５６が燃焼を開始する。このため、このときの温水はバーナ熱交換器５２内を通過する間に、加熱運転開始後の給湯器による温度上昇幅の時間に対する変化速度で加熱され、給湯温度は不安定になることなく、給湯設定温度で給湯される。給湯器２２に入水する混合水温度が時間的に低下することを給湯器２２による加熱で補償することができ、給湯温度が変化することを抑制できる。
【００４９】
本実施例の給湯システム１０は、貯湯槽２０に貯湯している温水温度が給湯設定温度から給湯器２２の最小加熱量における定常温度上昇幅を減じた温度となったとき（図６の時刻ｔ２）に、ミキシングユニット２４に指令する指令温度を低下させ始める。給湯器２２の加熱量を最大速度で増大させたときの給湯器２２による温水温度上昇幅の時間に対する変化速度を予め記憶しておき、その変化速度以下の変化速度で混合水温度が低下するように混合比を制御する。貯湯槽２０が給湯設定温度から給湯器２２の最小加熱量における定常温度上昇幅を減じた温度以上の温水を送り出している段階で混合水温度を低下させるために、給湯器２２の加熱量を最大速度で増大させたときの給湯器２２による温水温度上昇幅の時間に対する変化速度以下の変化速度で緩やかに混合水の温度を低下させることができる。給湯器２２に入水する混合水温度が時間的に変化することを給湯器２２の加熱量を増大させることで十分に補償することができ、給湯温度が変化することを抑制できる。
即ち、本実施例の給湯システム１０では、貯湯槽２０に貯湯しておいてミキシングユニット２４に送り出した温水の温度が指令温度より低下してしまう前から、混合水の温度を低下させ始める。貯湯槽２０にまだ指令温度より高温の温水が貯湯されている間に混合水の温度を低下させ始めるために、混合水温度の変化速度を小さくすることができる。貯湯槽２０の温水を使い尽くしてしまうのではなく、まだ温水が利用可能なうちから混合水の温度を低下させ始め、緩やかに低下させることによって、給湯器２２に送り込まれる温水の温度低下を給湯器２２の加熱量で補償することが可能となる。ミキシングユニット２４で給湯設定温度に調温して給湯する状態から、給湯器２２で給湯設定温度に加熱して給湯する状態へ切換える際と、貯湯槽２０内に残存している温水を給湯器２２で加熱して利用する状態から、貯湯槽２０内の温水を全て使い尽くして、水道水を給湯器２２で加熱して利用する状態へ切換える際に生じる給湯器２２への入水温度の急激な変化を避け、給湯温度を安定化することができる。
【００５０】
図２のステップＳ１８からステップＳ２０の処理と図３のステップＳ６０からステップＳ７８の処理による作用効果について説明する。
外気温が高い夏季は、水道水温度も高めになり、３０℃を超えることがある。貯湯槽２０が給湯設定温度以上の温水を貯湯しており、蓄熱利用運転を行なっているときは、ミキシングユニット２４で貯湯槽２０が貯湯する温水と水道水とを混合し、温度低下させて給湯を行なう。このため、蓄熱利用運転中は、水道水温度が給湯設定温度以下であれば給湯設定温度での給湯が可能である。一方、貯湯槽２０内の蓄熱を使い尽くし、蓄熱利用運転から給湯器利用運転に切換わった後では、水道水を給湯器２２で加熱し、温度上昇させて給湯を行なう。このため、給湯器利用運転中は、給湯流量が少量であり、給水される水道水温度が高温であると、給湯器２２の最小加熱量で加熱したとしても、給湯設定温度より高温の温水が給湯されてしまう場合がある。水道水温度と給湯設定温度の差が、給湯器の定常温度上昇幅より小さい場合、給湯設定温度での給湯は不可能である。このような場合では、蓄熱利用運転から給湯器利用運転に切換わる時、給湯温度が急に上昇する不具合が発生することが予測される。蓄熱利用運転から給湯器利用運転に切換わるときに給湯温度が急に上昇すれば、利用者に不快感を与えることとなる。
【００５１】
本実施例では、蓄熱利用運転中に、給湯器２２を最小加熱量で燃焼させたときに加熱される温水の昇温ｅ（℃）を算出する（ステップＳ１８）。そして、水道水を給水して最小加熱量で加熱したときの〔給水サーミスタ検出温度ｋ（℃）＋昇温ｅ（℃）〕を算出し、その〔給水サーミスタ検出温度ｋ（℃）＋昇温ｅ（℃）〕が給湯設定温度ｃ（℃）を上回るか否かを判別する（ステップＳ２０）。〔給水サーミスタ検出温度ｋ（℃）＋昇温ｅ（℃）〕が給湯設定温度ｃ（℃）以下であれば、給湯器２２の加熱量を増加することによって水道水を給湯設定温度ｃ（℃）に加熱して給湯することができる。〔給水サーミスタ検出温度ｋ（℃）＋昇温ｅ（℃）〕が給湯設定温度ｃ（℃）を上回るようであれば、水道水を給湯器２２の最小加熱量で加熱しても、給湯設定温度ｃ（℃）を上回る温度の温水が給湯されることとなる。例えば、水道水温度が３０（℃）であり、給湯器２２の最小加熱量が約１５６８７（ｋＪ／ｈ）であり、流量が少なめの３（リットル／ｍｉｎ）であれば、水道水を最小加熱量で加熱すると、給湯温度は〔３０＋１５６８７／（１８０×４．１９）＝５０．８（℃）〕となる。このときの給湯設定温度が４０（℃）であれば、給湯設定温度より１０．８（℃）高い温度の温水が給湯されることが予測される。
本実施例では、〔給水サーミスタ検出温度ｋ（℃）＋昇温ｅ（℃）〕が給湯設定温度ｃ（℃）を上回るとき（ステップＳ２０でＹＥＳのとき）、混合水サーミスタ検出温度ｈ（℃）が、水道水を給水して最小加熱量で加熱したときの温度である〔給水サーミスタ検出温度ｋ（℃）＋昇温ｅ（℃）〕となるように調温を開始する（ステップＳ６２）。水道水を給湯器２２の最小加熱量で加熱したとき、給湯設定温度より高温となることが予測された場合、そのときの給湯温度を算出し、蓄熱利用運転の開始直後から、給湯温度をその算出した給湯温度とする。これによって、蓄熱利用運転から給湯器利用運転に切換わるときの給湯温度の変化をなくし、安定化することができる。
【００５２】
混合水サーミスタ検出温度ｈ（℃）が上昇するように調温する間に、貯湯槽２０内の温水温度は低下し、やがて上部サーミスタ検出温度ｂ（℃）は〔給水サーミスタ検出温度ｋ（℃）＋昇温ｅ（℃）〕を維持できなくなる（ステップＳ６４）。上部サーミスタ検出温度ｂ（℃）が〔給水サーミスタ検出温度ｋ（℃）＋昇温ｅ（℃）〕を維持できなくなると、程なく混合水サーミスタ検出温度ｈ（℃）が〔給水サーミスタ検出温度ｋ（℃）＋昇温ｅ（℃）〕を維持できなくなるため、維持できなくなる前のこのタイミングで給湯器利用運転への切換準備を開始する。
給湯器２２を点火させる前に、給湯器２２の上流側のミキシングユニット２４で、図５（Ｂ）に示す温度履歴で調温しておく（ステップＳ７０からステップＳ７４）。この時、貯湯槽２０内の上部と、貯湯槽２０とミキシングユニット２４との間の配管内には、〔給水サーミスタ検出温度ｋ（℃）＋昇温ｅ（℃）〕以上の温度の温水が残存している。混合水サーミスタ５４で〔給水サーミスタ検出温度ｋ（℃）＋昇温ｅ（℃）〕を下回る温度を検出する前に、ミキシングユニット２４において温水の温度を低下させるため、緩やかに温度低下させることができる。
【００５３】
切換準備水量Ｖの温水が流れ、プリパージ時間が経過したとき、即ちミキシングユニット２４の混合水出口２４ｂから給湯器２２の出口までの配管容量に相当する温水が流れたとき（ステップＳ７６）、ミキシングユニット２４が温度を下げ始めたときに送り出された温水はバーナ熱交換器５２の出口まで到達し、ミキシングユニット２４が給水サーミスタ検出温度ｋ（℃）（水道水温度）まで温度を下げ終わったときに送り出された水はバーナ熱交換器５２の入口まで到達している。このときバーナ５６は最小加熱量で燃焼を開始し、給湯器２２内を通過する温水（水）を加熱する。加熱された温水はバーナ５６の加熱によって図５（Ａ）に示す履歴で昇温する。温水はミキシングユニット２４で、〔給湯サーミスタ検出温度ｋ（℃）＋昇温ｅ（℃）〕からこの昇温履歴を差し引いた温度｛図５（Ｂ）に示す｝に調温されており、またこのように調温された温水が給湯器２２にちょうど到達するタイミングで給湯器２２が点火される関係に設定されていることにより、蓄熱利用状態から給湯器利用状態に切換わる時も、図５（Ｃ）に示すように給湯温度は不安定になることなく給湯される。
【００５４】
図２に示すステップＳ１６の処理Ａについて、図４を用いて説明する。図４に示すように、ステップＳ９０で蓄熱利用運転を行っている最中に、ステップＳ９２で給湯サーミスタ６５が検出する温度ｆ（℃）が給湯設定温度のｃ（℃）近傍で安定しているか否かを判別する。給湯サーミスタ検出温度ｆ（℃）が安定していれば（ステップＳ９２でＹＥＳであれば）図２のステップＳ１６に進む。給湯サーミスタ検出温度ｆ（℃）が低温であるか、温度上昇中であって不安定であるとき（ステップＳ９２でＮＯであるとき）、ステップＳ９４に進み、混合水サーミスタ５４の検出温度ｈ（℃）が給湯設定温度ｃ（℃）の近似値である温度ｉ（℃）に達したか否かを判別する。〔ｈ＝ｉ（≒ｃ）〕となったら（ステップＳ９４でＹＥＳとなったら）、ステップＳ９６に進み、給湯サーミスタ６５の検出温度ｆ（℃）が給湯設定温度ｃ（℃）の近似値である温度ｉ（℃）に達したか否かを判別する。〔ｆ＝ｉ（≒ｃ）〕となったら（ステップＳ９６でＹＥＳとなったら）、ステップＳ９８に進み、混合水サーミスタ５４の検出温度ｈ（℃）が給湯設定温度ｃ（℃）の近似値に達してから、給湯サーミスタ６５の検出温度ｆ（℃）が給湯設定温度ｃ（℃）の近似値に達するのに要した時間ｑ（ｍｉｎ）を計時する。計時された時間ｑ（ｍｉｎ）は、ミキシングユニット２４を通過した温水が給湯器２２を通過するのに要した時間である。
給湯開始時の温水経路４２の流量は、第２流量センサ４７で測定される温水経路５１の流量ｘ（リットル）に等しい。そこで、ステップＳ１００では、ミキシングユニット２４と給湯器２２間の配管容量ｓ（リットル）を算出する。ミキシングユニット２４と給湯器２２間の配管容量ｓ（リットル）は、〔ｓ（リットル）＝ｘ（リットル／ｍｉｎ）×ｑ（ｍｉｎ）〕の式で求めることができる。例えば流量が１０（リットル／ｍｉｎ）、計時された時間が０．５（ｍｉｎ）であれば、配管容量ｓ（リットル）は、〔１０×０．５＝５（リットル）〕となる。配管容量ｓ（リットル）の算出後は、図２のステップＳ１８に進む。
【００５５】
混合水サーミスタ５４と給湯サーミスタ６５は同一経路上にあり、給湯器２２が運転しておらず、経路内の温水が温度上昇中であるとき、経路の上流側の混合水サーミスタ５４の検出温度ｈ（℃）が給湯設定温度ｃ（℃）に近い温度まで上昇してから、下流側の給湯サーミスタ６５の検出温度ｆ（℃）が給湯設定温度ｃ（℃）に近い温度まで上昇するまでに、タイムラグが生じる。このタイムラグは、ミキシングユニット２４と給湯器２２との間の配管の容量ｓ（リットル）によって生じるものである。従って、このタイムラグとこのときの流量ｘ（リットル／ｍｉｎ）から、ミキシングユニット２４と給湯器２２の間の配管容量ｓ（リットル）を算出することができる。
従来であれば、この配管容量ｓ（リットル）は施工状態によって異なってくるため、制御に利用することができなかった。しかし、本実施例では給湯システム１０に既存のサーミスタやセンサを利用して、給湯システム１０の運転中に配管容量ｓ（リットル）を算出することができる。これによって、図２の処理の説明で述べたように、ミキシングユニット２４で、給湯器２２に加熱されて温度上昇する分｛昇温ｅ（℃）｝を差し引いた温度｛混合設定温度ｊ（℃）｝に調温しておいた温水が給湯器２２に到達するタイミングを捕えることができる。
もしこのタイミングより早く給湯器２２を点火させてしまうと、給湯設定温度ｃ（℃）の温度の温水が給湯器２２で加熱されてしまい、給湯設定温度ｃ（℃）よりさらに加熱された高温の温水が給湯されてしまう恐れがある。あるいは、もしこのタイミングより給湯器２２を点火させるのが遅れてしまうと、給湯設定温度ｃ（℃）より低温に調温された温水が給湯器２２で加熱されることなく給湯されてしまい、給湯温度が大きく低下して快適な使用感を損なう。
ミキシングユニット２４と給湯器２２の間の配管容量ｓ（リットル）を調温制御に利用することによって、給湯温度をさらに安定化させることができる。
【００５６】
（第２実施例）
本発明を具現化した第２実施例について図７を用いて説明する。第２実施例は、第１実施例と同様に、本発明に係る給湯システムを組み込んだコージェネレーションシステムである。本実施例のコージェネレーションシステムの構成は第１実施例と同様である。本実施例と第１実施例は、調温制御処理の一部が異なっている。ここではこの相違点について説明し、それ以外の説明を割愛する。第１実施例と同様の部分については、共通する符号を用いる。
図２のステップＳ２０で、給水サーミスタ検出温度ｋ（℃）にステップＳ１８で算出した昇温ｅ（℃）を加えた〔給水サーミスタ検出温度ｋ（℃）＋昇温ｅ（℃）〕が、給湯設定温度ｃ（℃）を上回るとき（ＹＥＳであるとき）、バーナ５６が最小加熱量で燃焼しても、給湯設定温度ｃ（℃）を上回る温度で給湯されてしまうとみなされて、図７に示す処理Ｂ以降のステップＳ１６０に進む。
給湯器利用運転時の給湯温度は、給湯設定温度ｃ（℃）を超え、給水サーミスタ検出温度ｋ（℃）に昇温ｅ（℃）を加えた〔給水サーミスタ検出温度ｋ（℃）＋昇温ｅ（℃）〕となることが予測される。従って、ステップＳ１６０では、上部サーミスタ検出温度ｂ（℃）が、〔給水サーミスタ検出温度ｋ（℃）＋昇温ｅ（℃）〕より５．０（℃）高い温度を下回るまで監視する。この〔給水サーミスタ検出温度ｋ（℃）＋昇温ｅ（℃）＋５．０（℃）〕を下回った（ステップＳ１６０でＹＥＳとなった）タイミングで、ステップＳ１６２に進む。
ステップＳ１６２では、ミキシングユニット２４において、混合水サーミスタ検出温度ｈ（℃）が〔給水サーミスタ検出温度ｋ（℃）＋昇温ｅ（℃）〕となるまで混合水サーミスタ検出温度ｈ（℃）を０．１（℃／ｓｅｃ）ずつ昇温するように調温し、ステップＳ１６４に進む。貯湯槽２０の温水温度が〔給水サーミスタ検出温度ｋ（℃）＋昇温ｅ（℃）〕より５．０（℃）高いうちから混合水サーミスタ検出温度ｈ（℃）を昇温させ始めるため、混合水サーミスタ検出温度ｈ（℃）を給湯設定温度ｃ（℃）から〔給水サーミスタ検出温度ｋ（℃）＋昇温ｅ（℃）〕まで徐々に上昇させることができる。蓄熱利用運転から給湯器利用運転に切換わるまでに、蓄熱利用運転時の給湯温度を給湯器利用運転時の給湯温度まで徐々に上昇させることによって、切換え時の給湯温度の変動を抑制することができる。
ステップＳ１６４からステップＳ１８２は、第１実施例で説明した図３のステップＳ６４からステップＳ８２と同様であるため、ここでは説明を省略する。
【００５７】
本実施例では、〔給水サーミスタ検出温度ｋ（℃）＋昇温ｅ（℃）〕が給湯設定温度ｃ（℃）を上回るとき（ステップＳ２０でＹＥＳのとき）、貯湯槽２０内の温水温度が、水道水を給水して最小加熱量で加熱したときの〔給水サーミスタ検出温度ｋ（℃）＋昇温ｅ（℃）〕より十分に高いときに（ステップＳ１６０）、混合水サーミスタ検出温度ｈ（℃）が〔給水サーミスタ検出温度ｋ（℃）＋昇温ｅ（℃）〕となるまで、混合水サーミスタ検出温度ｈ（℃）がゆっくり上昇するように調温を開始する（ステップＳ１６２）。水道水を給湯器２２の最小加熱量で加熱したとき、給湯設定温度より高温となることが予測された場合、そのときの給湯温度を算出し、蓄熱利用運転中で蓄熱が充足している間に、給湯温度をその算出した給湯温度まで徐々に上昇させる。蓄熱利用運転から給湯器利用運転に切換わる時の給湯温度の変動をなくし、安定化することができる。蓄熱利用運転から給湯器利用運転に切換わるまでに、給湯温度を緩やかに上昇させることから、利用者に不快感を与えることなく給湯温度を変動させることができる。蓄熱利用運転の開始直後から、給湯設定温度より高温で給湯する第１実施例の場合に比して、消費する熱量を抑えることができる。
【００５８】
以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。
また、本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組み合わせによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組み合わせに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成するものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】第１実施例に係る給湯システムを組み込んだコージェネレーションシステムの系統図。
【図２】第１実施例に係る調温制御処理のフローチャート（１）。
【図３】第１実施例に係る調温制御処理のフローチャート（２）。
【図４】第１実施例に係る調温制御処理のフローチャート（３）。
【図５】第１実施例に係る給湯システム内の温水の温度履歴を示したグラフ。
【図６】第１実施例に係る混合水の温度推移を示したグラフ。
【図７】第２実施例に係る調温制御処理のフローチャート。
【符号の説明】
【００６０】
１０：給湯システム
２０：貯湯槽、２０ａ：出口部
２１：コントローラ
２２：給湯器
２３：リモコン
２４：ミキシングユニット、２４ａ：給水入口、２４ｂ：混合水出口２４ｃ：温水入口
２５：湯張り経路
２６：給水経路、２６ａ：入口
２７：注湯弁
２８：減圧弁
３０：ミキシングユニット給水経路
３１：リリーフ弁
３２：圧力開放経路、３２ａ：一端、３２ｂ：他端
３３：排水経路
３４：排水弁
３５：上部サーミスタ
３６：下部サーミスタ
４０：循環ポンプ
４２：温水経路
４４：往路サーミスタ
４５：復路サーミスタ
４７：第２流量センサ
４８：給水サーミスタ
５０：温水サーミスタ
５１：温水経路
５２：バーナ熱交換器
５４：混合水サーミスタ
５５：ハイカットサーミスタ
５６、５７：バーナ
５８：追焚き熱交換器
５９：補給水弁
６０：バーナ熱交換器
６１：シスターン
６２：シスターン入水経路
６３：給湯栓経路
６４：給湯栓
６５：給湯サーミスタ
６６：水位電極、６６ａ：ハイレベルスイッチ、６６ｂ：ローレベルスイッチ
６７：第１流量センサ
６８：シスターン出水経路
６９：暖房ポンプ
７０：低温水経路
７１：バーナ上流経路
７２：暖房低温サーミスタ
７３：高温水経路
７４：暖房高温サーミスタ
７５：暖房端末熱動弁
７６：暖房端末機、７６ａ：操作スイッチ、７６ｂ：熱交換器
７７：追焚き経路
７８：追焚き熱動弁
７９：浴槽、７９ａ：吸出口、７９ｂ：供給口
８０：風呂循環経路
８１：風呂水位センサ
８２：風呂循環ポンプ
８３：湯張り量センサ
８４：風呂水流スイッチ
８５：風呂サーミスタ
８６：三方弁、８６ａ：Ａポート、８６ｂ：Ｂポート、８６ｃ：Ｃポート
８７：低温水戻り経路
８８：貯湯槽経路、８８ａ：熱交換部
８９：低温戻りサーミスタ
９０：床暖房熱動弁
９１：床暖房機
９２：バイパス経路
９３：バイパス熱動弁
９４：低温サーミスタ
１１０：発電ユニット
１１２：改質器
１１４：燃料電池
１１６：熱交換器
１１７：熱媒温度センサ
１１８：熱交換器
１１９：熱媒冷却ファン
１２０：熱媒放熱器
１２１：水素ガス供給経路
１２２：熱媒三方弁、１２２ａ：入口、１２２ｂ：出口、１２２ｃ：出口
１２４：熱媒循環経路
１２５：リザーブタンク
１２６：燃焼ガス経路
１２７：熱媒ポンプ
１２８：循環経路、１２８ａ：循環復路、１２８ｂ：循環往路
１２９：冷却経路
１３１：バーナ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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