(57)【要約】【課題】貯湯給湯装置の給水予熱運転により補助給湯装置に供給された湯水を、少ない加熱量で給湯設定温度にして給湯を行うことができる貯湯給湯システムを提供する。【解決手段】貯湯タンクを備えた貯湯給湯装置、貯湯給湯装置を制御する貯湯制御手段、貯湯給湯装置の出湯通路に配設された補助給湯装置、補助給湯装置を制御する給湯制御手段を備え、貯湯タンクの湯水の混合により給水温度を上昇させて補助給湯装置に供給する給水予熱運転と、給水予熱運転により供給された湯水を加熱して給湯設定温度の給湯運転を行う貯湯給湯システムにおいて、貯湯制御手段と給湯制御手段の間の通信がある場合は、給湯設定温度に応じた給水予熱運転を行い、両制御手段間の通信がない場合であって、給水の温度を一定温度上昇させて予め設定された下限温度以上となる場合には一定温度上昇させ、下限温度未満となる場合には下限温度に上昇させる給水予熱運転を行う。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
湯水を貯留する貯湯タンクと熱源機と前記貯湯タンクと前記熱源機との間を接続する循環加熱回路とを備えた貯湯給湯装置と、前記貯湯給湯装置を制御する貯湯制御手段と、前記貯湯給湯装置の出湯通路に配設された補助給湯装置と、前記補助給湯装置を制御する給湯制御手段とを備え、前記貯湯給湯装置は導入される給水の温度を前記貯湯タンクの湯水との混合により上昇させて前記補助給湯装置に供給する給水予熱運転を行い、前記補助給湯装置は前記給水予熱運転により供給された湯水を加熱して予め設定された給湯設定温度で給湯する給湯運転を行う貯湯給湯システムにおいて、
前記貯湯制御手段と前記給湯制御手段の間の通信がある場合は、前記貯湯給湯装置は前記給湯設定温度に応じた予熱温度に上昇させる前記給水予熱運転を行い、
前記貯湯制御手段と前記給湯制御手段の間の通信がない場合であって、給水の温度を一定温度上昇させたときに、予め設定された下限温度以上となる場合には給水の温度を前記一定温度上昇させ、前記下限温度未満となる場合には給水の温度を前記下限温度に上昇させる前記給水予熱運転を行うことを特徴とする貯湯給湯システム。
【請求項２】
前記貯湯制御手段と前記給湯制御手段の間の通信がない場合の前記給水予熱運転は、前記補助給湯装置に供給する湯水の温度が予め設定された上限温度以下に規制されると共に、前記上限温度が変更可能であることを特徴とする請求項１に記載の貯湯給湯システム。
【請求項３】
前記熱源機は、発電装置の発電運転により発生する熱を回収して湯水を加熱し、この加熱された湯水を前記貯湯タンクに貯留することを特徴とする請求項１又は２に記載の貯湯給湯システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、上水と貯湯給湯装置の貯湯タンクに貯留した湯水を混合して補助給湯装置に供給し、補助給湯装置で加熱した湯水を給湯可能な貯湯給湯システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、ヒートポンプ熱源機や発電装置の発電時の排熱を利用する熱源機等により加熱された湯水を貯湯給湯装置の貯湯タンクに貯留し、この貯留された湯水を補助給湯装置で加熱し、給湯設定温度に調整して給湯可能な貯湯給湯システムが広く使用されている。貯湯タンクに貯留した湯水の温度が給湯設定温度より高温であれば、その湯水に上水を混合して給湯設定温度に調整した湯水が給湯される。貯湯タンクに貯留した湯水の温度が給湯設定温度より低温であれば、その湯水を補助給湯装置で加熱し、給湯設定温度に調整された湯水が給湯される。
【０００３】
このような貯湯給湯システムは、給湯開始から給湯設定温度の湯水が給湯されるまでに時間がかかる場合があるので、例えば特許文献１のように、その時間を短縮するために貯湯タンク内の湯水を予熱する技術が知られている。この予熱は、貯湯給湯装置と補助給湯装置の間で制御用の信号やデータの通信を行い、給湯設定温度等に応じて予熱温度を設定し、補助給湯装置により予熱温度に加熱した湯水を貯湯タンクに貯留する。
【０００４】
ところで、上水を加熱して給湯する既設の給湯装置を補助給湯装置とし、補助給湯装置に上水の代わりに湯水を供給する貯湯給湯装置を接続して貯湯給湯システムを構成する場合がある。このような貯湯給湯システムにおいても、通常は、貯湯給湯装置が補助給湯装置の加熱能力や給湯設定温度等に基づいて補助給湯装置に供給する湯水を予熱する。
【０００５】
貯湯給湯装置による湯水の予熱は、低温の上水に貯湯タンクの高温の湯水を混合することにより、給湯設定温度等に応じた予熱温度に調整するものである。補助給湯装置は、貯湯給湯装置から供給された予熱温度の湯水を加熱し、給湯設定温度に調整して給湯する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第４９３８３８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記のように既設の補助給湯装置に貯湯給湯装置を接続して構成した貯湯給湯システムでは、補助給湯装置には上水の代わりに貯湯給湯装置で予熱した湯水が入水する。しかし、補助給湯装置と貯湯給湯装置の間で通信不能になってしまうと、貯湯給湯装置に給湯設定温度等を送信することができない。従って、この通信不能の場合には、貯湯給湯装置は給湯設定温度等に応じた予熱温度に調整することができないので、給水予熱運転を行って給水温度を一定温度上昇させている。通信不能の場合とは、補助給湯装置が貯湯給湯システムの通信対応機種でない場合や、補助給湯装置と貯湯給湯装置の製造者が異なり通信接続できない場合であり、通信接続されていても通信しないように設定している場合や、不具合等により両装置間の通信接続が切断されている場合も含む。
【０００８】
給水予熱運転により予熱温度が給湯設定温度に近づき過ぎると、補助給湯装置で加熱した湯水に予熱温度の湯水を混合して給湯設定温度に調整することが困難になる。それ故、給水温度が２０℃を上回るような夏季でも、給湯設定温度として設定可能な下限温度（例えば３２℃）の給湯を補助給湯装置で加熱して行うことができるように、給水予熱運転による一定温度上昇を例えば７．５℃と小さくして、予熱温度を低くしている。
【０００９】
一方、冬季には給水温度が低温になるため、予熱温度と給湯設定温度との温度差が大きくなるので、給湯設定温度の給湯を行うために補助給湯装置の加熱量が増加する。また、給湯設定温度が高いほど予熱温度との温度差が大きくなるので、補助給湯装置の加熱量が増加する。即ち、予熱温度と給湯設定温度との温度差が大きい場合には、給水予熱運転において貯湯タンク内の湯水を十分に利用できていない。
【００１０】
本発明の目的は、貯湯給湯装置と補助給湯装置の間で通信不能であっても、貯湯給湯装置の給水予熱運転により供給された湯水を補助給湯装置で加熱して給湯設定温度の給湯を行うときに、補助給湯装置の加熱量を減らすことができる貯湯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】
【００１１】
請求項１の発明の貯湯給湯システムは、湯水を貯留する貯湯タンクと熱源機と前記貯湯タンクと前記熱源機との間を接続する循環加熱回路とを備えた貯湯給湯装置と、前記貯湯給湯装置を制御する貯湯制御手段と、前記貯湯給湯装置の出湯通路に配設された補助給湯装置と、前記補助給湯装置を制御する給湯制御手段とを備え、前記貯湯給湯装置は導入される給水の温度を前記貯湯タンクの湯水との混合により上昇させて前記補助給湯装置に供給する給水予熱運転を行い、前記補助給湯装置は前記給水予熱運転により供給された湯水を加熱して予め設定された給湯設定温度で給湯する給湯運転を行う貯湯給湯システムにおいて、前記貯湯制御手段と前記給湯制御手段の間の通信がある場合は、前記貯湯給湯装置は前記給湯設定温度に応じた予熱温度に上昇させる前記給水予熱運転を行い、前記貯湯制御手段と前記給湯制御手段の間の通信がない場合であって、給水の温度を一定温度上昇させたときに、予め設定された下限温度以上となる場合には給水の温度を前記一定温度上昇させ、前記下限温度未満となる場合には給水の温度を前記下限温度に上昇させる前記給水予熱運転を行うことを特徴としている。
【００１２】
上記構成により、貯湯給湯装置と補助給湯装置の間で通信がある場合には給湯設定温度に応じて給水予熱運転を行う。貯湯給湯装置と補助給湯装置の間で通信がない通信不能の場合であっても、給水温度が低温のときに補助給湯装置に供給する湯水を少なくとも下限温度に上昇させる。従って、貯湯タンクに貯留された湯水の使用量を増加させ、補助給湯装置の加熱量を減らすことができると共に補助給湯装置で加熱して給湯設定温度の給湯を行うことができる。
【００１３】
請求項２の発明は、請求項１において、前記貯湯制御手段と前記給湯制御手段の間の通信がない場合の前記給水予熱運転は、前記補助給湯装置に供給する湯水の温度が予め設定された上限温度以下に規制されると共に、前記上限温度が変更可能であることを特徴としている。
【００１４】
上記構成により、前記貯湯制御手段と前記給湯制御手段の間の通信がない場合には、給水予熱運転により供給される湯水の温度は上限温度以下に規制されるので、補助給湯装置で加熱して給湯設定温度の給湯を行うことが可能である。また、給湯設定温度が高温のときに、給水予熱運転により供給される湯水の温度が上限温度に規制されずに高くなるように上限温度を高温に変更して、補助給湯装置の加熱量を減らすことが可能である。
【００１５】
請求項３の発明は、請求項１又は２において、発電装置の発電運転により発生する熱を回収して湯水を加熱し、この加熱された湯水を前記貯湯タンクに貯留することを特徴としている。
【００１６】
上記構成により、給水予熱運転により供給される湯水の温度を高くして補助給湯装置の加熱量を減らすために貯湯タンクに貯留された湯水の使用量が増えるので、貯湯タンクに加熱した湯水を貯留するための熱源機の運転期間が長くなる。従って、発電運転をより長く実行して発電量を増加させることができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の貯湯給湯システムによれば、貯湯給湯装置と補助給湯装置の間で通信不能であっても、貯湯給湯装置の給水予熱運転により供給された湯水を補助給湯装置で加熱して給湯設定温度の給湯を行うときに、補助給湯装置の加熱量を減らすことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施例に係る貯湯給湯システムの構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明を実施するための形態について実施例に基づいて説明する。
【実施例】
【００２０】
最初に、貯湯給湯システム１の全体構成について図１に基づいて説明する。尚、図１中の矢印は湯水の流通方向を表す。
貯湯給湯システム１は、貯湯給湯装置２と補助給湯装置３を備えている。貯湯給湯装置２は、ケース２ａに収容された貯湯タンク４と、この貯湯タンク４に貯留する湯水を加熱するケース２ａ外部の熱源機５と、貯湯給湯装置２の貯湯運転等を制御する貯湯制御部６（貯湯制御手段）等を有する。補助給湯装置３は、貯湯給湯装置２の出湯通路７に配設されている。この補助給湯装置３は、例えば燃料ガスの燃焼熱を利用して貯湯給湯装置２から供給された湯水を加熱すると共に、この加熱した湯水に貯湯給湯装置２から供給された湯水を混合して給湯設定温度の湯水を給湯する。
【００２１】
貯湯タンク４の上部には、貯湯タンク４に貯留した湯水を補助給湯装置３に供給するための出湯通路７が接続されている。また、貯湯タンク４の下部には、貯湯タンク４に上水を導入するための給水通路８が接続されている。この給水通路８から分岐した給水バイパス通路９が出湯通路７に接続され、この接続部には出湯通路７の湯水と給水バイパス通路９の上水を混合するための混合手段として、混合比率を調整可能な湯水混合弁１１が配設されている。
【００２２】
貯湯タンク４の外周には、貯留された湯水の温度を検知するための複数の貯湯温度センサ４ａ〜４ｄが上下方向に所定の間隔を空けて設けられている。出湯通路７の湯水混合弁１１より下流側には、補助給湯装置３に供給される湯水の温度及び流量を検知するための出湯温度センサ７ａ及び出湯流量センサ７ｂが配設されている。給水通路８には、上水源から供給される上水の温度を検知するための給水温度センサ８ａが配設されている。
【００２３】
貯湯タンク４と熱源機５の間には、貯湯タンク４下部の湯水を熱源機５に供給する下部循環通路１３と、熱源機５で加熱された湯水を貯湯タンク４上部から貯留する上部循環通路１４を備えた循環加熱回路を有する。下部循環通路１３には循環ポンプ１５とラジエータ１６とリターン通路１７等が配設されている。熱源機５は、燃料電池やガスエンジン等を備えた発電装置の発電時に発生する熱を回収して湯水の加熱を行う熱源機である。貯湯制御部６はＣＰＵや記憶装置等を備え、各種の制御プログラムや設定データ等を記憶し、上記センサ類の検知信号や設定データ等に基づいて対応する制御プログラムを実行して制御を行う。貯湯制御部６には、貯湯給湯装置２の設定等を行う操作のための操作部１０が接続されている。
【００２４】
貯湯制御部６は、発電装置が発電しているときに循環ポンプ１５を駆動すると共に貯湯タンク４下部の湯水を熱源機５で加熱し、加熱した湯水を貯湯タンク４上部から貯留する貯湯運転を制御する。貯湯タンク４内には、上部が高温、下部が低温の温度成層が形成され、複数の貯湯温度センサ４ａ〜４ｄにより貯湯温度と貯湯量が検知可能である。本実施例の熱源機５は発電装置の発電時に発生する熱を利用するものであるが、ヒートポンプ熱源機等公知の熱源機を使用することもできる。
【００２５】
給水通路８と給水バイパス通路９には、夫々逆止弁８ｂ、逆止弁９ａが配設されている。給水バイパス通路９から分岐して出湯通路７に接続された高温出湯回避通路３０には、高温出湯回避電磁弁３１が配設されている。高温出湯回避電磁弁３１は、通常時は通電により閉止状態を維持する。停電時や出湯温度が所定温度以上であることを出湯温度センサ７ａが検知した場合には、高温出湯回避電磁弁３１の開弁により出湯通路７に上水を供給可能となり、上水が供給されて出湯温度を下げる。
【００２６】
補助給湯装置３は、給湯運転を制御する給湯制御部２０（給湯制御手段）と、熱交換部２２を有する加熱通路２３と、加熱通路２３の熱交換部２２をバイパスする加熱バイパス通路２４と、加熱通路２３と加熱バイパス通路２４に湯水を分配する分配比率を調整可能な分配装置２５と、熱交換部２２に燃焼熱を供給する燃焼装置２６等を備えている。給湯制御部２０はＣＰＵや記憶装置等を備え、給湯運転制御プログラムや設定データ等を記憶し、センサ類の検知信号や設定データ等に基づいて給湯運転制御プログラムを実行して給湯運転の制御を行う。給湯制御部２０には、給湯設定温度等を設定する操作を行うためのリモコン２１（設定手段）が接続されている。
【００２７】
加熱通路２３には、貯湯給湯装置２から供給される湯水の入水温度及び給湯通路２７に供給する湯水の給湯温度を検知するための入水温度センサ２３ａ及び給湯温度センサ２３ｂが配設されている。給湯運転では、給湯制御部２０は、入水温度センサ２３ａ及び給湯温度センサ２３ｂの夫々の検知温度に基づいて燃焼装置２６の燃焼量を調整すると共に、分配装置２５の分配比率を調整して、給湯設定温度に調整した湯水を給湯通路２７に供給する制御を行う。
【００２８】
次に、予熱運転について説明する。
予熱運転は、補助給湯装置３の給湯運転時に、貯湯給湯装置２が予熱温度に加熱した湯水を補助給湯装置３に供給する運転である。貯湯制御部６は、給湯運転の開始により出湯流量センサ７ｂが所定流量以上の出湯を検知すると、予熱運転を開始する。
【００２９】
貯湯制御部６には、予め一定温度、下限温度、上限温度の設定値が記憶されている。貯湯制御部６は、給水温度センサ８ａが検知した給水温度を一定温度（例えば１０℃）上昇させたときの温度と、下限温度（例えば２０℃）を比較して、高い方の温度を予熱温度に設定する。このとき、予熱温度として設定可能な上限温度（例えば３０℃）が設定されており、給水温度を一定温度上昇させたときの温度が上限温度を超える場合には、上限温度を予熱温度に設定する。上限温度が設定されているので、一定温度を大きい値にして予熱温度を高く設定することができる。
【００３０】
この上限温度は、ユーザの操作部１０の操作により変更可能であり、例えば３０℃、３５℃又は４０℃に設定することができる。ユーザが補助給湯装置３の給湯設定温度を例えば４５℃のように高温に設定した場合に、ユーザが予熱運転の上限温度を高く設定して高温の予熱温度を許容し、予熱運転に使用される貯湯タンク４の湯水量を増加させて補助給湯装置３の加熱量を少なくすることができる。上限温度は、例えば３０℃〜４０℃の間で任意の温度に設定可能にしてもよい。
【００３１】
貯湯制御部６は、給水温度センサ８ａが検知した給水温度と、貯湯タンク４の最も上側の貯湯温度センサ４ａが検知した貯湯温度に基づいて、出湯温度センサ７ａが検知する出湯温度が設定された予熱温度になるように湯水混合弁１１の混合比率を調整する。こうして、貯湯給湯装置２から補助給湯装置３へ予熱温度の湯水が供給される。補助給湯装置３は、上記のように給湯運転を行って、給湯設定温度の湯水を給湯する。
【００３２】
本発明の作用、効果について説明する。
貯湯給湯システム１は、貯湯給湯装置２と補助給湯装置３の間で通信がない通信不能の場合であっても、給水温度が低いときには補助給湯装置３に供給する湯水を少なくとも下限温度に上昇させるために貯湯タンク４に貯留された湯水の使用量を増加させることができる。それ故、補助給湯装置３の加熱量を減らすと共に補助給湯装置３で加熱して給湯設定温度の給湯を行うことができる。
【００３３】
給水予熱運転により供給される湯水の温度は設定された上限温度以下に規制されるので、補助給湯装置３で加熱して給湯設定温度の給湯を行うことが可能である。また、給湯設定温度が高温のときに、給水予熱運転により供給される湯水の温度が上限温度に規制されずに高くなるように上限温度を高温に変更して、補助給湯装置３の加熱量を減らすことができる。
【００３４】
給水予熱運転により供給される湯水の温度を高くして補助給湯装置３の加熱量を減らすために貯湯タンク４に貯留された湯水の使用量が増えるので、貯湯タンク４に加熱した湯水を貯留するための熱源機５の運転期間が長くなる。従って、熱源機５が発電装置の発電時に発生する熱を利用する熱源機の場合に、発電運転をより長く実行して発電量を増加させることができる。
【符号の説明】
【００３５】
１      貯湯給湯システム
２      貯湯給湯装置
３      補助給湯装置
４      貯湯タンク
４ａ〜４ｄ    貯湯温度センサ
５      熱源機
６      貯湯制御部（貯湯制御手段）
７      出湯通路
７ａ    出湯温度センサ
８      給水通路
８ａ    給水温度センサ
９      給水バイパス通路
１１    湯水混合弁
１３    下部循環通路
１４    上部循環通路
２０    給湯制御部（給湯制御手段）
２２    熱交換部
２３    加熱通路
２３ａ  入水温度センサ
２３ｂ  給湯温度センサ
２４    加熱バイパス通路
２７    給湯通路
【図１】
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