(57)【要約】【課題】  コージェネレーションシステムやソーラーシステムに組込まれ、蓄熱利用状態から熱源機利用状態への切換時の給湯温度が安定した給湯システムを提供する。【解決手段】  給湯システム１０は、温度成層式蓄熱槽２０と、ミキシングユニット２４と、熱源機２２とを備えている。第２水量センサ４７の検出水量と、給水サーミスタ４８の検出温度と、上部サーミスタ３５の検出温度と、リモコン２３によって設定された設定温度を用いて、蓄熱槽２０から設定温度以上の温水を供給し続けることができる湯供給継続可能時間を算出し、算出した湯供給継続可能時間が１分以内であるとき、熱源機を強制的に点火させる。【選択図】  図１
2005114257.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部装置の運転によって発生した熱で加熱された温水を貯える温度成層式蓄熱槽と、
温度成層式蓄熱槽内の温水と水道水を混合するミキシングユニットと、
ミキシングユニットを通過した温水を加熱する熱源機と、
温度成層式蓄熱槽からミキシングユニットに温水を導く温水経路を流れる温水量を検出する温水量検出手段と、
温度成層式蓄熱槽内の上部に貯えられている温水の温度を検出する蓄熱槽上部温度検出手段と、
ミキシングユニットに給水する水道水の温度を検出する給水温度検出手段と、
給湯温度を設定する温度設定手段と、
温水量検出手段が検出する水量と、蓄熱槽上部温度検出手段が検出する温水温度と、給水温度検出手段が検出する給水温度と、温度設定手段が設定する設定温度を用いて、温度成層式蓄熱槽から設定温度以上の温水を供給し続けることができる供給継続可能時間を算出する手段とを備え、
算出した供給継続可能時間が所定時間以内であるとき、熱源機の運転を開始させる給湯システム。
【請求項２】
ミキシングユニットの下流側の温水の温度を検出する混合水温度検出手段と、
熱源機の下流側の温水の温度を検出する給湯温度検出手段と、
混合水温度検出手段が検出する混合水温度が前記設定温度となってから、給湯温度検出手段が検出する給湯温度が前記設定温度となるまでの時間を計時する計時手段と、
温水量検出手段が検出する水量と、計時手段が計時する時間によって、ミキシングユニットと熱源機との間に配設された配管の容量を算出する手段と、
算出した配管の容量と温水量検出手段で検出された水量を用いて、温水がミキシングユニットから熱源機まで移動するのに要する時間を算出する手段とを備えている請求項１の給湯システム。
【請求項３】
熱源機の給湯能力と、温水量検出手段が検出する水量によって、点火時に加熱されて上昇する温水の昇温幅を算出する手段を備え、
熱源機の点火直後に熱源機を通過する温水がミキシングユニットを通過する際に、ミキシングユニットにおいて設定温度から算出した昇温幅を差し引いた温度に調温されることを特徴とする請求項２の給湯システム。
【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される給湯システムであり、蓄熱利用状態から熱源機利用状態へ切換える時に使用者へ与える不快感を低減させるための技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
発電熱や太陽熱で加熱された温水を蓄熱槽に貯湯し、貯湯しておいた温水を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。このような給湯システムでは、蓄熱槽に貯湯しておいた温水を使い切ってしまった場合を想定し、蓄熱槽の温水を熱源機を通過させてから温水利用箇所に供給する。温水利用箇所で要求される湯温よりも低温の温水が貯湯されていれば、熱源機で加熱して要求湯温に調温する。このような給湯システムは総合的な熱効率が高く、省エネルギーを可能にする。
【０００３】
このような給湯システムでは、例えば、特許文献１に示されている給湯設備のように、蓄熱槽内の温水の温度が給湯箇所で要求される温度より高い場合、蓄熱槽内の温水をミキシングユニットで水道水と混合して調温し、熱源機では加熱せずに通過させる。また、蓄熱されている温水の温度が給湯箇所で要求される温度より低い場合、熱源機で加熱し、要求湯温に調温して給湯する。特許文献1に示されている給湯設備では、熱源機の下流に給湯温度を検出する手段を設け、検出温度と要求温度の差に基づいて熱源機をフィードバック制御し、給湯温度が要求温度に一致するように調温する。
【特許文献１】特開２００１−１６５４５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
給湯システム外に設けられている装置のなかには運転することによって熱を発生する装置が存在する。例えば、発電装置は発電すると熱を発生する。外部装置が運転によって発生する熱で加熱した温水を貯えておき、必要時に給湯するようにすると、熱エネルギーが無駄にならない。
運転すると熱を発生する外部装置（燃料電池やエンジン式発電装置やソーラー集熱機）の熱で加熱された温水を貯える場合、蓄熱槽の下部から冷水を取出し、外部装置が発生する熱で加熱し、加熱された温水を蓄熱槽の上部に戻すことが多い。この方式で蓄熱槽内に蓄熱すると、蓄熱槽内に温度成層が形成される。温度成層式蓄熱槽の温水を使用するときは、蓄熱槽の上部に貯えられている高温の温水から使用する。蓄熱槽から継続的に出湯すると、高温の温水が徐々になくなり、高温の温水がなくなった時に出湯温度は急激に低下する。
特許文献1の給湯設備では、熱源機の下流に設置されている給湯温度検出手段で検出した温度が設定温度より低くなると、熱源機によって温水を加熱する。しかしながら給湯温度の検出手段は熱源機の下流側に設置されており、蓄熱槽から離れている。このため、給湯温度の低下を検出したときには、給湯温度の検出手段と熱源機の間の配管内に、設定温度より低い温水がある。熱源機をフィードバック制御しても、熱源機の下流にある冷水を加熱することはできない。設定温度より低い冷水が給湯されてしまう。温度成層式蓄熱槽と熱源機を組合せて構成する給湯システムは、蓄熱槽に蓄熱されていた高温の温水がなくなった時の給湯温度を安定させるのが難しく、通常のフィードバック制御では、給湯温度が一時的に低下することが避けられない。
【０００５】
また、特許文献1の給湯設備の熱源機は、熱交換器と、この熱交換器を加熱するガスバーナ等から構成されている。ガスバーナに点火する際は、点火する前に燃焼用ファンを数秒間回転させてガスバーナ内の残留ガスを追出すプリパージという動作が必要とされる。この動作によって、燃焼運転の開始から実際に燃焼し始めるまでにはタイムラグが発生する。燃焼運転を開始させてから実際に燃焼し始めるまでに熱源機を通過する温水の温度はさらに低下していくにもかかわらず、熱源機で加熱されずに給湯される。ますます設定温度より温度低下した温水が給湯されてしまう。
以上のように、給湯温度が設定温度よりも低下したことを検出してから燃焼運転を開始させるフィードバック制御方式では、蓄熱槽に蓄熱されていた高温の温水がなくなった時の給湯温度を安定させるのが難しく、給湯温度が一時的に低下することが避けられない。その温度低下幅と温度低下時間が長く、使用者は不満を感じる。
【０００６】
本発明では、コージェネレーションシステムやソーラーシステムに組込まれる給湯システムであり、蓄熱されている温水を利用する状態から熱源機を利用して加熱する状態へ切換える時に、給湯温度が安定してい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、外部装置（例えば、燃料電池やエンジン式発電装置やソーラー集熱機）の運転によって発生した熱で加熱された温水を貯える温度成層式蓄熱槽と、温度成層式蓄熱槽内の温水と水道水を混合するミキシングユニットと、ミキシングユニットを通過した温水を加熱する熱源機を備えている。温度成層式蓄熱槽からの温水がミキシングユニットを通過し、水道水と混合されないこともある。熱源機は通過するだけで、加熱しないこともある。
本発明の給湯システムは、温度成層式蓄熱槽からミキシングユニットに温水を導く温水経路を流れる温水量を検出する温水量検出手段と、温度成層式蓄熱槽内の上部に貯えられている温水の温度を検出する蓄熱槽上部温度検出手段と、ミキシングユニットに給水する水道水の温度を検出する給水温度検出手段と、給湯温度を設定する温度設定手段を備えている。
本発明の給湯システムは、さらに、温水量検出手段が検出する水量と、蓄熱槽上部温度検出手段が検出する温水温度と、給水温度検出手段が検出する給水温度と、温度設定手段が設定する設定温度を用いて、温度成層式蓄熱槽から設定温度以上の温水を供給し続けることができる供給継続可能時間を算出する手段とを備えている。そして、算出した供給継続可能時間が所定時間以内であるとき、熱源機の運転を開始させる。
【０００８】
ミキシングユニットに供給する温水量と、ミキシングユニットに供給する温水温度と、ミキシングユニットに給水する給水温度と、温度設定手段が設定している設定温度が判明すると、温度成層式蓄熱槽から設定温度以上の温水を供給し続けることができる供給継続可能時間を算出することができる。
供給継続可能時間の間は、熱源機で加熱しなくても設定温度に調整することができる。供給継続可能時間が終了すると、熱源機で加熱しないと設定温度に調整することができない。熱源機の運転を開始してから実際に加熱を開始するまでの時間が無視できるほど短ければ、供給継続可能時間の終了にあわせて熱源機の運転を開始すればよい。もっと正確にいうと、供給継続可能時間の終了時に蓄熱槽から出湯した温水が熱源機に移動する時間に熱源機の運転を開始すればよい。しかしながら、熱源機の運転を開始してから実際に加熱を開始するまでの時間は無視できないほど長い。供給継続可能時間の終了時に蓄熱槽から出湯した温水が熱源機に移動する時間に熱源機の運転を開始すると、実際に加熱を開始するまでの間に設定温度以下に低下した温水が熱源機を通過してしまう。多くの場合に、供給継続可能時間の終了時に熱源機の運転を開始しても遅すぎ、実際に加熱を開始するまでの間に設定温度以下に低下した温水が熱源機を通過してしまう。
本発明の給湯システムでは、温度成層式蓄熱槽から設定温度以上の温水を供給し続けることができる時間、すなわち供給継続可能時間を算出する。そして、湯供給継続可能時間が所定時間以内となったときに、熱源機の運転を開始する。この所定時間を用いると、設定温度以下に低下した温水が熱源機に至るタイミングと、熱源機で実際に加熱を開始するタイミングを一致させることができる。
蓄熱されている温水を利用する状態から、熱源機を利用して加熱する状態へ切換える時に、給湯温度が一時的に低下する問題が解決される。
【０００９】
また、本発明の給湯システムは、ミキシングユニットの下流側の温水の温度を検出する混合水温度検出手段と、熱源機の下流側の温水の温度を検出する給湯温度検出手段と、混合水温度検出手段が検出する混合水温度が前記設定温度となってから、給湯温度検出手段が検出する給湯温度が前記設定温度となるまでの時間を計時する計時手段と、温水量検出手段が検出する水量と、計時手段が計時する時間によって、ミキシングユニットと熱源機との間に配設された配管の容量を算出する手段と、算出した配管の容量と温水量検出手段で検出された水量を用いて、温水がミキシングユニットから熱源機まで移動するのに要する時間を算出する手段とを備えていることが好ましい。
【００１０】
混合水温度検出手段と給湯温度検出手段は同一経路上にあり、経路の上流側の混合水温度が設定温度に近い温度まで上昇してから、下流側の給湯温度が設定温度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と熱源機との間の配管の容量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水量から、ミキシングユニットと熱源機の間の配管容量を算出することができる。そして算出された配管容量と、そのときの水量によって、ミキシングユニットで調温された温水が、熱源機に到達するタイミングを捕えることができる。このタイミングで熱源機を点火することによって、蓄熱利用状態から熱源機利用状態への切換時の給湯温度を安定化することができる。
【００１１】
さらに、本発明の給湯システムは、熱源機の給湯能力と温水量検出手段が検出する水量によって点火時に加熱されて上昇する温水の昇温幅を算出する手段を備え、熱源機の点火直後に熱源機を通過する温水がミキシングユニットを通過する際に、ミキシングユニットにおいて設定温度から算出した昇温幅を差し引いた温度に調温されることが好ましい。
【００１２】
熱源機の給湯能力と、そのときの水量によって、熱源機によって加熱されて上昇する温水の昇温幅を算出することができる。ミキシングユニットでは、設定温度から昇温幅を差し引いた温度に調温することができる。
設定温度から昇温幅を差し引いた温度に調温された温水が熱源機に到達する前に熱源機を点火させてしまうと、熱源機で設定温度以上に加熱されてしまい、設定温度より高温の温水が給湯されてしまうことがある。逆に、設定温度から昇温幅を差し引いた温度に調温された温水が熱源機を通過してしまってから熱源機を点火させると、設定温度より低温の温水が熱源機で加熱されることなく給湯されてしまう。給湯温度が大きく低下して快適な使用感を損なう。
本発明では、設定温度から昇温幅を差し引いた温度に調温された温水が、熱源機に到達するタイミングで熱源機を点火させることができる。熱源機を通過する温水は熱源機によって加熱され、設定温度まで上昇する。このことによって、蓄熱利用状態から熱源機利用状態への切換時の給湯温度をさらに安定化することができる。
【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）
ミキシングユニットと熱源機との間の配管の容量は、給湯開始直後であって、蓄熱利用状態であって、給湯温度検出手段が検出する温度が上昇中であるときに算出される。
（形態２）
ミキシングユニットで、設定温度から算出した昇温幅を差し引いた温度に調温された温水が、熱源機に到達するタイミングで、熱源機を点火する。
【実施例】
【００１４】
本発明の給湯システムを具現化した一実施例を、この給湯システムがコージェネレーションシステムに組込まれた形態で、図面を参照しながら説明する。図１は本実施例に係る給湯システムが組込まれた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、蓄熱槽２０、熱源機２２、ミキシングユニット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。
蓄熱槽２０の底部には、蓄熱槽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、蓄熱槽２０とミキシングユニット２４への給水圧力を調整する。蓄熱槽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、蓄熱槽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。
蓄熱槽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、蓄熱槽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、蓄熱槽２０の外部に開放されている。
蓄熱槽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、蓄熱槽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】
蓄熱槽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が蓄熱槽２０の上部に接続され、循環往路１２８ｂが蓄熱槽２０の下部に接続されている。これによって、蓄熱槽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、蓄熱槽２０の底部から温水が吸出される。蓄熱槽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を流れて蓄熱槽２０の上部に戻される。このように、蓄熱槽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、蓄熱槽２０の上部に戻される循環が行われることにより、蓄熱槽２０に高温の温水が貯えられる。蓄熱槽２０内の温度が低い状態から、蓄熱槽２０に発電ユニット１１０から高温の温水が供給されると、その供給が蓄熱槽２０の上部に行われることから、蓄熱槽２０に貯められている温水の上部に、高温の温水の層（以下、「温度成層」と言う）が形成される。温度成層よりも深くなると、温水の温度は急激に低下する。蓄熱槽２０に高温の温水の供給が継続されると、温度成層の厚さ（深さ）は次第に大きくなり、蓄熱槽２０にフルに蓄熱された状態では、蓄熱槽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、蓄熱槽２０にフルに蓄熱が行われていなくても、蓄熱槽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。
【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】
蓄熱槽２０の上部から３０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、蓄熱槽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、温水出口２４ｂ、第１水量センサ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。蓄熱槽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水量センサ６７は、温水出口２４ｂから流出する温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、温水出口２４ｂから流出する温水の温度を検出する。第１水量センサ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、蓄熱槽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。蓄熱槽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、温水出口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、温水出口２４ｂを閉じる。温水出口２４ｂ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、熱源機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の温水出口２４ｂと熱源機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水量センサ４７が装着されている。第２水量センサ４７の検出信号は、コントローラ２１に出力される。
【００２２】
熱源機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】
熱源機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の下流側には、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、追炊き熱交換器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、湯張り量センサ８３、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。湯張り量センサ８３は、風呂循環経路８０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。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、温水が追炊き経路７７に流入して追炊き熱交換器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、追炊き熱交換器５８で追炊き経路７７を流れる温水によって加熱され、浴槽７９の湯が追炊きされる。
【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。
浴槽７９に湯を張るときには、注湯弁２７が開かれ、補給水弁５９が閉じられる。注湯弁２７が開かれ、補給水弁５９が閉じられると、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蓄熱槽経路８８が設けられている。蓄熱槽経路８８には、蓄熱槽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、低温サーミスタ９４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、低温サーミスタ９４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、蓄熱槽経路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。低温サーミスタ９４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、蓄熱槽経路８８を流れる。蓄熱槽経路８８を流れる温水は、熱交換部８８ａで蓄熱槽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、蓄熱槽２０の上部に貯められている温水が蓄熱槽経路８８の熱交換部８８ａを加熱することができる場合にのみ、蓄熱槽経路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と図３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。
図２に示すように、最初のステップＳ１０で熱源機２２内の第２水量センサ４７が検出する水量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、給水サーミスタ４８が検出する温度ａ（℃）と、上部サーミスタ３５が検出する温度ｂ（℃）と、リモコン２３操作によって設定された設定温度ｃ（℃）をそれぞれ記憶する。そして、ステップＳ１４では、これらの値から、供給継続可能時間ｐ（分）を算出する。
供給継続可能時間ｐ（分）とは、蓄熱槽２０から設定温度以上の温水を供給し続けることができる時間をいい、〔供給継続可能時間ｐ（分）＝蓄熱量（ｋＪ）／必要熱量（ｋＪ／ｍｉｎ）〕の式で求めることができる。ここで蓄熱量とは、設定温度の温水を供給するのに利用できる熱量である。なお、以下では水の比熱を４．１９｛ｋＪ／（リットル・℃）｝とする。本実施例では、上部サーミスタ３５は蓄熱槽２０の上部３０リットルの位置に配設されているため、蓄熱量は、少なくとも〔４．１９×（ｂ−ｃ）×３０〕（ｋＪ）以上であることがわかる。また必要熱量とは、設定温度の温水を必要量得るのに必要な熱量であり、〔必要熱量（ｋＪ／ｍｉｎ）＝４．１９×（ｃ−ａ）×ｘ〕の式で求めることができる。
例えば、水量１０（リットル／ｍｉｎ）、給水温度５（℃）、蓄熱槽上部の温度７０（℃）、設定温度４０（℃）であるとき、蓄熱量は、〔４．１９×（７０−４０）×３０＝３７７１（ｋＪ）〕となり、必要熱量は、〔４．１９×（４０−５）×１０＝１４６６．５（ｋＪ／ｍｉｎ）〕となる。従って、湯供給継続可能時間ｐ（分）は、〔３７７１／１４６６．５≒２．６（分）〕となる。即ち、このとき、蓄熱槽２０から設定温度である４０℃以上の温水を２．６分間以上供給し続けることができる。湯供給継続可能時間ｐ（分）を算出した後、ステップＳ１６に進む。
【００３２】
ステップＳ１６では、湯供給継続可能時間ｐ（分）が１分以内であるか否かを判別する。湯供給継続可能時間ｐ（分）が１分を超えていれば（ステップＳ１６でＮＯあれば）、蓄熱利用状態の継続が可能であるとみなされ、処理Ａ（図３を用いて後述する）に進む。湯供給継続可能時間ｐ（分）が１分以内であれば（ステップＳ１６でＹＥＳであれば）、蓄熱量が不足し、蓄熱利用状態の継続が困難であるとみなされ、ステップＳ１８に進む。
蓄熱を使い切る直前は、温水の温度低下が急激であり、温水の温度が設定温度より低下したことを検出してから熱源機を点火させる技術では、温水の温度低下に追随できず、蓄熱利用状態から熱源機利用状態に切換わる時に給湯温度が設定温度より大きく低下してしまいかねない。
本実施例の給湯システム１０では、蓄熱槽２０から設定温度以上の温水を供給し続けることができる時間、すなわち供給継続可能時間ｐ（分）を算出し、これが所定時間ｐをきった時点で、熱源機２２の運転を開始させる（ステップＳ１８）。熱源機２２はすぐには点火せず、所定時間後に点火して加熱し始める。
本実施例では、蓄熱槽２０に貯湯されていた温水の温度が大きく低下する前に、熱源機２２の運転を開始させるために、蓄熱利用状態から熱源機利用状態への切換時に給湯温度が大きく温度低下することを抑制することができる。
【００３３】
ステップＳ２０では、熱源機２２の点火時に加熱されて上昇する温水の温度ｄ（℃）を算出する。温度ｄ（℃）は、〔ｄ（℃）＝最小給湯能力（ｋＪ／ｈ）／ｘ（リットル／ｍｉｎ）〕の式で求めることができる。本実施例の熱源機２２の最小給湯能力は約３７７１０（ｋＪ／ｈ）である。水量が１０（リットル／ｍｉｎ）であれば、〔１０（リットル／ｍｉｎ）＝６００（リットル／ｈ）〕であるから、温度ｄ（℃）は、〔３７７１０／（６００×４．１９）＝１５（℃）〕となる。即ち、この場合、熱源機２２の点火時に、温水は加熱されて１５℃以上温度上昇する。温度ｄ（℃）を算出した後、ステップＳ２２に進む。
ステップＳ２２では、ｐ＋ｒ分後に、ミキシングユニット２４で、蓄熱槽２０からの温水と水道水とのミキシング割合を調整し、混合水サーミスタ５４が検出する温度ｅ（℃）が、〔ｅ（℃）＝ｃ（℃）−ｄ（℃）〕となるように調温する。即ち、熱源機２２の最小給湯能力で加熱されると、温水は温度ｄ（℃）だけ温度上昇するため、混合水サーミスタ５４の検出温度ｅ（℃）が、設定温度ｃ（℃）よりｄ（℃）低くなるように調温する。設定温度ｃ（℃）が４０（℃）であり、ステップＳ２０で算出した温度ｄ（℃）が１５（℃）であれば、温水を〔４０−１５＝２５（℃）〕に調温する。調温後、ステップＳ２４に進む。
ここで、時間ｐは供給継続可能時間であり、時間ｒは蓄熱槽２０から送り出された温水がミキシングユニット２４を通過するのに要する時間である。時間ｒは後記する図３の処理で測定されている。時間ｐ後に蓄熱槽２０から設定温度に満たない温水が供給され始め、それが時間ｐ＋ｒ分後にミキシングユニット２４を通過する。ミキシングユニット２４では、設定温度以上の温水が供給されるうちは設定温度に調温し、設定温度に満たない温水が供給されるようになると、熱源機２２による加熱に適した温度に調温する。
時間ｐ＋ｒ分後にミキシングユニット２４で加熱に適した温度に調温された温水は、それから時間ｑ後に、熱源機２２を通過する。すなわち、供給継続可能時間ｐが、所定時間ｐ１（この場合１分）をきった時点から数えると、所定時間ｐ１後に蓄熱槽２０から設定温度に満たない温水が供給され始め、所定時間ｐ１＋ｒ後に設定温度に満たない温水がミキシングユニット２４に供給され始め、所定時間ｐ１＋ｒ＋ｑ後に設定温度に満たない温水が熱源機２２に供給され始める。供給継続可能時間ｐが所定時間ｐ１をきった時点で熱源機２２の運転を開始すると、ｐ１＋ｒ＋ｑ後に熱源機２２は点火され加熱を開始する。加熱を開始すると、温水は温度ｄ（℃）だけ上昇する。それを見越して、所定時間ｐ１＋ｒ以後は、ミキシングユニット２４によってｃ（℃）−ｄ（℃）の温度に調温しておく。熱源機２２の運転を開始してから加熱を開始するまでの時間が、ｐ１＋ｒ＋ｑに等しくなる供給継続可能時間の最低時間ｐ１が設定されているために、蓄熱利用状態から熱源機利用状態への切換時に給湯温度が大きく温度低下することを抑制することができる。
【００３４】
ステップＳ２４にまで進むと、それ以後は、給湯サーミスタ６５の検出温度ｆ（℃）が設定温度ｃ（℃）に補正値ｈ（℃）を加えた温度となるように調温する。なお、補正値ｈ（℃）については、図３を用いて後述する。
ステップＳ２６で水量ｘ（リットル／ｍｉｎ）が２．７（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Ｓ２８に進んで熱源機２２の燃焼を停止させ、処理を終了する。
【００３５】
ステップＳ１４からステップＳ２２の処理によれば、以下の作用効果が得られる。蓄熱利用状態から熱源機利用状態に切換えるとき、熱源機２２を点火させると、熱源機２２内を通過する温水は加熱され、ステップＳ２０で算出される温度ｄ（℃）だけ温度上昇する。従って、熱源機２２を点火させる前に、熱源機２２の上流側のミキシングユニット２４で、設定温度ｃ（℃）より温度ｄ（℃）だけ低い温度で調温しておく（ステップＳ２２）。この温度ｄ（℃）分低温の温水が熱源機２２に到達するのは時間ｑ（分）後であるから、ミキシングユニット２４で温度ｄ（℃）に調温してから時間ｑ（分）後に、熱源機２２が点火して加熱を始める。ステップＳ１６で供給継続可能時間ｐと比較される所定時間（この場合１分）は、ステップＳ１８で運転を開始した熱源機２２が、設定温度ｃ（℃）より温度ｄ（℃）だけ低い温度で調温された温水が熱源機２２に到達する時に、点火して加熱を始める関係に設定されている。燃焼が開始すると、熱源機２２内を通過する温水は加熱されて温度上昇する。しかし、温水はミキシングユニット２４でこの温度上昇分を差し引いた温度に調温されており、また、このように調温された温水が熱源機２２に到達するタイミングで熱源機２２が点火される関係に設定されていることにより、蓄熱利用状態から熱源機利用状態に切換わる時も、給湯温度は不安定になることなく、設定温度で給湯される。設定温度より高温の温水が給湯されたり、設定温度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。
【００３６】
図２に示す処理のステップＳ１６で、湯供給継続可能時間ｐ（分）が１分を超えていれば（ＮＯあれば）、蓄熱利用状態の継続が可能であるとみなされ、処理Ａに進む。処理Ａ以降の処理について、さらに図３を用いて説明する。
図３に示すように、ステップＳ４０で蓄熱利用運転を行っている最中に、ステップＳ４２で給湯サーミスタ６５が検出する温度ｆ（℃）が設定温度の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６５の検出温度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Ｓ４２でＮＯであるとき）、ステップＳ４４に進み、混合水サーミスタ５４の検出温度ｅ（℃）が設定温度ｃ（℃）の近似値である温度ｇ（℃）に達したか否かを判別する。〔ｅ＝ｇ（≒ｃ）〕となったら（ステップＳ４４でＹＥＳとなったら）、ステップＳ４６に進み、給湯運転を開始してから、混合水サーミスタ５４の検出温度ｅ（℃）が設定温度ｃ（℃）の近似値に近づくのに要した時間ｒを計時する。次に、ステップＳ４８では、給湯サーミスタ６５の検出温度ｆ（℃）が設定温度ｃ（℃）の近似値である温度ｇ（℃）に達したか否かを判別する。〔ｆ＝ｇ（≒ｃ）〕となったら（ステップＳ４８でＹＥＳとなったら）、ステップＳ５０に進み、混合水サーミスタ５４の検出温度ｅ（℃）が設定温度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（℃）が設定温度ｃ（℃）の近似値に達するのに要した時間ｑを計時する。
計時された時間ｒは、蓄熱槽２２から送り出された温水がミキシングユニット２４を通過するのに要した時間であり、計時された時間ｑは、ミキシングユニット２４を通過した温水が熱源機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水量センサ４７で測定される温水経路５１の流量に等しい。そこで、ステップＳ５２では、蓄熱槽２２とミキシングユニット２４間の配管容量ｔ（リットル）と、ミキシングユニット２４と熱源機２２間の配管容量ｓ（リットル）をそれぞれ算出する。蓄熱槽２２とミキシングユニット２４間の配管容量ｔ（リットル）は、〔ｔ（リットル）＝ｘ（リットル／ｍｉｎ）×ｒ（分）〕の式で求めることができる。また、ミキシングユニット２４と熱源機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（分）〕の式で求めることができる。水量が１０（リットル／ｍｉｎ）、計時された時間が０．５（分）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、処理Ｂから図２のステップＳ１６に戻る。
【００３７】
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、熱源機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の検出温度が設定温度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の検出温度が設定温度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と熱源機２２との間の配管の容量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水量から、ミキシングユニット２４と熱源機２２の間の配管容量を算出することができる。
従来であれば、この配管容量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、熱源機２２に加熱されて温度上昇する分を差し引いた温度に調温しておいた温水が熱源機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熱源機２２を点火させてしまうと、設定温度以上の温度の温水が熱源機２２で加熱されてしまい、設定温度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熱源機２２を点火させるのが遅れてしまうと、設定温度より低温に調温された温水が熱源機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。
このことから、ミキシングユニット２４と熱源機２２の間の配管容量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。
【００３８】
図３のステップＳ４２で給湯サーミスタ６５が検出する温度ｆ（℃）が安定しているとき（ＹＥＳであるとき）、ステップＳ５４に進む。ステップＳ５４では、混合水サーミスタ５４の検出温度ｅ（℃）と、給湯サーミスタ６５の検出温度ｆ（℃）との誤差ｈ（℃）を算出する。誤差ｈ（℃）は、〔誤差ｈ（℃）＝ｅ（℃）−ｆ（℃）〕の式で求めることができる。この誤差ｈ（℃）は補正値ｈ（℃）として図２のステップＳ２４で利用される。詳しくは以下に説明する。
本実施例の給湯システム１０では、蓄熱利用状態のときは、ミキシングユニット２４の下流側にある混合水サーミスタ５４の検出温度ｅ（℃）が設定温度ｃ（℃）となるように調温制御される。また、熱源機利用状態のときは、熱源機２２の下流側にある給湯サーミスタ６５の検出温度ｆ（℃）が設定温度ｃ（℃）となるように調温制御される。即ち、蓄熱利用状態のときと熱源機利用状態のときとでは、制御に利用されるサーミスタが異なっている。
混合水サーミスタ５４と給湯サーミスタ６５は同一経路上にあるため、本来であれば同一値を検出するはずであるが、混合水サーミスタ５４の検出温度ｅ（℃）と給湯サーミスタ６５の検出温度ｆ（℃）とに誤差が生じてしまうことがある。誤差が生じると、蓄熱利用状態のときと熱源機利用状態のときとで、調温される湯温に差が生じてしまう。
【００３９】
本実施例の給湯システム１０では、蓄熱利用状態であって温水の温度が安定しているときに、混合水サーミスタ５４の検出温度ｅ（℃）と給湯サーミスタ６５の検出温度ｆ（℃）との誤差ｈ（℃）を算出することができる。そしてこの誤差ｈ（℃）によって設定温度ｃ（℃）を補正する。
例えば、設定温度が４０．０（℃）であり、ミキシングユニット２４で調温される温水の温度が安定しており、混合水サーミスタ５４の検出温度ｅ（℃）が４０．０（℃）であり、給湯サーミスタ６５の検出温度ｆ（℃）が４０．８（℃）であるとする。このときの誤差ｈ（℃）は〔４０．８−４０．０＝０．８（℃）〕である。蓄熱利用状態のときには混合水サーミスタ５４が調温に利用されるため、温水の温度は混合水サーミスタ５４による４０．０（℃）に調温される。ところが、熱源機利用状態に切換わると給湯サーミスタ６５が調温に利用されるため、混合水サーミスタ５４であれば４０．０（℃）と検出する温度であっても給湯サーミスタ６５によって４０．８（℃）と検出されてしまう。このため、このままでは、設定温度である４０（℃）に調温しようとして、０．８（℃）温度を低下させてしまう。混合水サーミスタ５４が検出する温度であれば〔４０．０−０．８（℃）＝３９．２（℃）〕に相当する。
しかし、本実施例の給湯システム１０では、熱源機利用状態のときは、設定温度ｃ（℃）に補正値ｈ（℃）を加味し、設定温度（℃）を補正する。即ち、蓄熱利用状態から熱源機利用状態に切換わると、設定温度４０．０（℃）に補正値０．８（℃）を加え、設定温度（℃）を４０．０（℃）から４０．８（℃）に補正する。給湯サーミスタ６５の検出温度ｆ（℃）が、補正後の設定温度４０．８（℃）となるように調温するため、熱源機利用状態の温水の温度は、混合水サーミスタ５４が検出する温度の４０．０（℃）に相当する温度に調温されることとなる。これによって、蓄熱利用状態から熱源機利用状態に切換わっても、調温される温水の温度は変化することなく、安定化する。
【００４０】
本実施例では、熱源機利用状態のときに、混合水サーミスタ５４の検出温度ｅ（℃）と給湯サーミスタ６５の検出温度ｆ（℃）との誤差ｈ（℃）によって設定温度ｃ（℃）を補正する。しかし、補正を以下に示すように行っても同様の効果が得られる。
（１）例えば、設定温度が４０．０（℃）であり、ミキシングユニット２４で調温される温水の温度が安定しており、混合水サーミスタ５４の検出温度ｅ（℃）が４０．０（℃）であり、給湯サーミスタ６５の検出温度ｆ（℃）が４０．８（℃）であるとする。このときの誤差ｈ（℃）は０．８（℃）である。蓄熱利用状態のときには、温水の温度は混合水サーミスタ５４による４０．０（℃）に調温される。以上は実施例と同様である。熱源機利用状態のときは、給湯サーミスタ６５の検出温度ｆ（℃）に補正値ｈ（℃）を加味し、給湯サーミスタ６５の検出温度ｆ（℃）を補正する。即ち、検出温度ｆ（℃）から補正値０．８（℃）を減じ、検出温度ｆ（℃）を４０．８（℃）から４０．０（℃）に補正する。給湯サーミスタ６５の検出温度ｆ（℃）の補正後温度が設定温度である４０．０（℃）となるように調温される。給湯サーミスタ６５の検出温度ｆ（℃）の補正後温度は、混合水サーミスタ５４の検出温度ｅ（℃）に相当するため、給湯サーミスタ６５の検出温度ｆ（℃）の補正後温度によって４０．０（℃）に調温される温度と、混合水サーミスタ５４の検出温度ｅ（℃）によって４０．０（℃）に調温される温度は等しくなる。これによって、蓄熱利用状態から熱源機利用状態に切換わっても、調温される温水の温度は変化することなく、安定化する。
【００４１】
（２）例えば、設定温度が４０．０（℃）であり、ミキシングユニット２４で調温される温水の温度が安定しており、混合水サーミスタ５４の検出温度ｅ（℃）が４０．０（℃）であり、給湯サーミスタ６５の検出温度ｆ（℃）が４０．８（℃）であるとする。このときの誤差ｈ（℃）は０．８（℃）である。蓄熱利用状態のときに、設定温度４０（℃）に補正値０．８（℃）を加え、設定温度（℃）を４０．０（℃）から４０．８（℃）に補正する。混合水サーミスタ５４の検出温度ｅ（℃）が、補正後の設定温度４０．８（℃）となるように調温する。熱源機利用状態に切換わった後、給湯サーミスタ６５の検出温度ｆ（℃）によって４０．０（℃）に調温される温度は、蓄熱利用状態のときに混合水サーミスタ５４が検出する温度の４０．８（℃）に相当する温度に調温されることとなる。これによって、蓄熱利用状態から熱源機利用状態に切換わっても、調温される温水の温度は変化することなく、安定化する。
【００４２】
（３）例えば、設定温度が４０．０（℃）であり、ミキシングユニット２４で調温される温水の温度が安定しており、混合水サーミスタ５４の検出温度ｅ（℃）が４０．８（℃）であり、給湯サーミスタ６５の検出温度ｆ（℃）が４０．０（℃）であるとする。このときの誤差ｈ（℃）は０．８（℃）である。蓄熱利用状態のときに、混合水サーミスタ５４の検出温度ｅ（℃）に補正値ｈ（℃）を加味し、混合水サーミスタ５４の検出温度ｅ（℃）を補正する。即ち、検出温度ｅ（℃）から補正値０．８（℃）を減じ、検出温度ｅ（℃）を４０．８（℃）から４０．０（℃）に補正する。混合水サーミスタ５４の検出温度ｅ（℃）の補正後温度が設定温度である４０．０（℃）となるように調温される。混合水サーミスタ５４の検出温度ｅ（℃）の補正後温度は、給湯サーミスタ６５の検出温度ｆ（℃）に相当するため、混合水サーミスタ５４の検出温度ｅ（℃）の補正後温度によって４０．０（℃）に調温される温度と、熱源機利用状態に切換わった後、給湯サーミスタ６５の検出温度ｆ（℃）によって４０．０（℃）に調温される温度は等しくなる。これによって、蓄熱利用状態から熱源機利用状態に切換わっても、調温される温水の温度は変化することなく、安定化する。
【００４３】
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】
【００４４】
【図１】本実施例に係る給湯システムを組込んだコージェネレーションシステムの系統図。
【図２】本実施例に係る調温制御処理のフローチャート（１）。
【図３】本実施例に係る調温制御処理のフローチャート（２）。
【符号の説明】
【００４５】
１０：給湯システム
２０：蓄熱槽、２０ａ：出口部
２１：コントローラ
２２：熱源機
２３：リモコン
２４：ミキシングユニット、２４ａ：給水入口、２４ｂ：温水出口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水量センサ
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：追炊き熱交換器
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水量センサ
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：追炊き経路
７８：追炊き熱動弁
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：蓄熱槽経路、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】
2005114257.tif 000003
【図２】
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【図３】
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