(57)【要約】【課題】  (1)出湯管に送出される温水温度を測定するよりも早いタイミングで、出湯管に送出される温水温度を予測する、(2)貯湯槽に貯湯している温水の温度を応答遅れなく測定するために、温度センサを耐圧容器内に浸入させておく、(3)耐圧容器に温度センサ挿入用の貫通穴を設けない。【解決手段】  加圧された温水を貯湯する貯湯槽２０の上部に形成された出湯口２０ｃ外側に、コネクタ配管４２ａを接続固定する。コネクタ配管４２ａに温度センサ３５を固定し、出湯口２０ｃから貯湯槽２０内に温度センサ３５を挿入する。温度センサ３５は保護管３５ｃの内部に、２本のリード線３５ｄと、リード線３５ｄの先端に接続されたサーミスタ３５ｅを内蔵している。温度センサ３５によって検出された温度に基づいて温水の調温制御処理が行われる。【選択図】  図３
2005337655.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
給湯システムに用いる貯湯槽であり、
加圧された温水を貯湯する耐圧容器と、耐圧容器の外殻を貫通する通水口と、温度センサを備えており、
温度センサは、耐圧容器内に浸入する位置関係で、通水口に接続固定されている配管側部材に固定されていることを特徴とする貯湯槽。
【請求項２】
貯湯している温水を必要に応じて加熱して温水利用箇所に給湯するシステムであり、
加圧された温水を貯湯する耐圧容器と、
耐圧容器に貯湯している温水温度を測定する温度センサと、
耐圧容器から送りだされた温水を必要に応じて加熱する給湯器と、
給湯器に加熱運転を実行させるか実行させないかを判定する手段を備えており、
前記判定手段は前記温度センサの測定値に基づいて判定するロジックを採用しており、
前記温度センサは、耐圧容器内に浸入する位置関係で、耐圧容器の外殻を貫通する通水口に接続固定されている配管側部材に固定され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、給湯システムとその給湯システムで利用する貯湯槽に関する。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得られた温水を貯湯しておく貯湯槽と、その貯湯槽に貯湯されている温水を利用して給湯するシステムに関する。特に、貯湯槽に貯湯されている温水の温度を時間遅れなく正確に測定する技術に関する。
【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。貯湯槽には、下部の冷水層の上部に温水層が積層した状態で貯湯される。冷水層と温水層が積層をなしている状態を温度成層状態という。貯湯槽の温水を使い切れば冷水のみが貯められている状態があり得るが、それは例外的である。通常は貯湯槽に温度成層をなした状態で温水が貯湯されている。この明細書では、通常は温水を貯湯しているもの、あるいは温水を貯湯するために用意されているもののことを「温水を貯湯する貯湯槽」と表現する。例外的な場合に冷水のみを貯蔵することがあっても、「温水を貯湯する貯湯槽」に該当する。貯湯槽から通常は温水が送出される。例外的な場合には貯湯槽から冷水が送出されることがあるが、この場合も総称して「貯湯槽から温水が送出される」という。
【０００３】
給湯システムでは、貯湯槽内に貯湯しておいた温水を利用して給湯することを基本とするが、温水を使い切っ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することがある。
貯湯槽に給湯設定温度以上の温水が貯湯されている状態では、給湯器では加熱運転をせず、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。給湯設定温度以上の温水を給湯設定温度に冷却して給湯するために、貯湯槽から送出される温水と水道から供給される冷水を混合するミキシングユニットが、貯湯槽の下流に設置されている。通常は、貯湯槽、ミキシングユニット、給湯器の順で配置されている。
貯湯槽に貯湯しておいた温水を使い切り、貯湯槽の上部に貯湯されている温水の温度が給湯設定温度以下に低下すると、給湯器の加熱運転が開始され、給湯設定温度に加熱された温水を給湯利用箇所に給湯する。給湯器で加熱された温水の温度が給湯設定温度となるように、ミキシングユニットで温水と冷水の混合比を調整する。
【０００４】
ミキシングユニットの混合比を調整したり、給湯器で加熱運転を行うのかあるいは加熱運転を行わないで通過させるのか等を判定したりするために、貯湯槽に貯湯している温水の温度を測定する必要がある。そこで、貯湯槽に貯湯している温水の温度を測定する技術が開発され、例えば特許文献１に開示されている。特許文献１に記載された技術では、貯湯槽を構成する容器の外殻に貫通穴を設け、その貫通穴から温度センサを容器内に浸入させている。
【特許文献１】特開２００１−６５９７５号公報
【０００５】
給湯システムでは、給湯利用箇所に給湯するために給水圧を必要とする。通常は、水道水の圧力を利用して貯湯槽に加圧された水を送り込み、加圧された状態の温水を貯湯槽に貯湯し、貯湯槽の水圧を利用して給湯利用箇所に給湯する。この方式では、貯湯槽を耐圧容器で構成する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
耐圧容器の外殻に貫通穴を設け、その貫通穴から温度センサを容器内に挿入する構造では、耐圧を確保するのが困難であり、貫通穴の周壁を形成する部材や、温度センサを耐圧容器に固定する部材を丈夫な部材で構成する必要があり、貯湯槽の製造コストがアップしてしまう。
もちろん、貯湯槽には加圧された冷水を送り込む給水口や、温水を送出す出湯口が必要とされ、それらをなくすことはできない。しかしながらそれ以外の貫通穴については、それを省略することによって、できるだけ耐圧容器の製造コストを低減することが必要とされている。特許文献１に記載の技術は、耐圧容器の製造コストを低減するために、さらなる改良を必要としている。
【０００７】
耐圧容器の外殻に穿つ貫通穴の個数を低減するためには、温度センサを耐圧容器の外殻外面に貼り付ける構造が多用される。この構造によると、耐圧容器に穿つ貫通穴の個数を低減することができ、耐圧容器の製造コストを低減することができる。また温度センサが故障すれば容易に交換することができる。
【０００８】
貯湯槽の出湯口には出湯管が接続され、通常はミキシングユニットに温水を導く。この出湯管に温度センサを設ける方式を採用することによっても、耐圧容器に穿つ貫通穴の個数を低減することができる。
【０００９】
貯湯槽内で温度成層をなして貯湯されている温水を使いきった場合には、貯湯槽から温水が送出される状態から冷水が送出される状態に急激に変化し、そのときの温度変化は急激である。
【００１０】
耐圧容器の外殻外面に温度センサを貼り付けておく方式では、貯湯槽に貯湯しておいた温水を使いきった場合に、貯湯槽から送出される水の温度が急激に変化する現象を測定することができない。通常は貯湯槽の外殻外面は断熱材で被覆されており、温度センサも断熱材で被覆されている。貯湯槽内に貯湯されている温水の温度が低下する際には断熱材が保温材となってしまい、温度センサが検出する温度変化に応答遅れが発生してしまう。
【００１１】
貯湯槽とミキシングユニットを接続する出湯管に温度センサを組込めば、貯湯槽に貯湯しておいた温水を使いきった場合に、貯湯槽から送出される水の温度が急激に変化する現象を、応答遅れなく検出することができる。しかしながら、この場合、温度変化に対応して制御したいミキシングユニットに供給される温水温度の変化タイミングと、その温度変化を測定するタイミングが近接しすぎており、温度変化を測定してからミキシングユニットや給湯器の制御を開始しても、間に合わないことがおこる。
貯湯槽から送出される水の温度が急激に低下するのに先立って、即ち、貯湯槽から送出される水の温度が間も無く低下するタイミングを検出する必要があるのに、出湯管に温度センサを組込む技術では、それに応えることができない。
【００１２】
貯湯槽から送出される水の温度が間も無く低下するタイミングを正確に測定するためには、貯湯槽に貯湯されている温水の温度を応答遅れなく測定する必要があり、そのためには特許文献１の技術のように、温度センサを耐圧容器内に挿入しておく必要があり、耐圧容器に温度センサ挿入用の貫通穴が必要とされ、これが耐圧容器の製造コストを上昇させている。
【００１３】
本発明は、上記の問題を解決するためのものであり、
(1)  出湯管に送出される温水温度を測定するよりも早いタイミングで、出湯管に送出される温水温度を予測したい、
(2)  貯湯槽に貯湯している温水の温度を応答遅れなく測定するために、温度センサを耐圧容器内に浸入させておきたい、しかも
(3)  耐圧容器に温度センサ挿入用の貫通穴を設けたくないという一連の問題を解決する。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
（課題を解決するための一つの手段）
本発明で具現化された貯湯槽は、給湯システムに用いるものであり、加圧された温水を貯湯する耐圧容器と、耐圧容器の外殻を貫通する通水口と、温度センサを備えている。その温度センサは、耐圧容器内に浸入する位置関係で、通水口に接続固定されている配管側部材に固定されていることを特徴とする。
【００１５】
（その作用と効果）
本貯湯槽によると、温度センサは耐圧容器内に浸入しており、貯湯槽に貯湯されている温水の温度を応答遅れなく測定することができる。また、出湯管に送出される温水の温度を測定するよりも早いタイミングで、出湯管に送出される温水の温度を予測するのに必要な温度を測定することができる。
また温度センサは、通水口（例えば出湯口または給水口）に接続固定されている配管側部材に固定されて耐圧容器内に浸入している。通水口を利用して耐圧容器内に挿入されており、温度センサ挿入用の貫通穴を耐圧容器の外殻に形成する必要がない。耐圧容器を安価に製造することが可能である。
【００１６】
（課題を解決するための他の一つの手段）
本発明は、新規な給湯システムを実現したということもできる。本発明で具現化される給湯システムは、加圧された温水を貯湯する耐圧容器と、耐圧容器に貯湯している温水温度を測定する温度センサと、耐圧容器から送りだされた温水を必要に応じて加熱する給湯器と、給湯器に加熱運転を実行させるか実行させないかを判定する手段を備えている。
判定手段は温度センサの測定値に基づいて、給湯器に加熱運転を実行させるか実行させないかを判定するロジックを採用している。温度センサは、耐圧容器内に浸入する位置関係で、耐圧容器の外殻を貫通する通水口に接続固定されている配管側部材に固定されている。
【００１７】
（その作用と効果）
貯湯槽に給湯設定温度以上の温水が貯湯されている状態では、給湯器では加熱運転を行わず、給湯設定温度に調温した温水が給湯器を素通りして給湯利用箇所に送られる。貯湯槽に貯湯しておいた温水を使い切り、貯湯槽に貯湯している温水の温度が給湯設定温度以下に低下すると、給湯器で加熱運転を開始し、給湯器によって給湯設定温度に加熱された温水を給湯利用箇所に給湯する。
給湯器に加熱運転を指令してから実際に加熱運転を開始するに時間を要する。通常の配管容量であると、出湯管に送出される温水温度が給湯設定温度以下に低下したことを測定してから給湯器に加熱運転を指令していては、給湯利用箇所に送られる温水温度を給湯設定温度に維持することができない。
しかも給湯器の加熱量には最小値が存在し、加熱運転を開始すると最小加熱量に相当する温度だけ温水温度を上昇させてしまう。そこで、最小加熱量に相当する温度上昇を見込んでミキシングユニットの出口温度を制御する必要がある。
貯湯槽の外殻外面に温度センサを設置する方式では、温度測定に応答遅れがあり、上記制御に必要な温度を測定することができない。貯湯槽とミキシングユニットを接続する出湯管に温度センサを組込む方式では、上記制御に必要なタイミングで温度を測定することができない。上記制御に必要なタイミングで応答遅れなく温度を測定するためには、貯湯槽内に温度センサを設置する必要あるが、従来の技術で実現しようとすると、温度センサ挿入用の貫通穴を耐圧容器の外殻に形成する必要があり、耐圧容器の製造コストを増大させてしまう。
本発明によると、製造コストが安価な耐圧容器によって、貯湯槽に貯湯しておいた温水を使い切った時の湯温の変化が少ない給湯システムを実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下に発明を実施するための最良の形態を列記する。
（形態１）貯湯槽内に挿入されている温度センサが所定温度を計測した時点から、ミキシングユニットの出口温度を低下させ始める。
（形態２）貯湯槽内に挿入されている温度センサが所定温度を計測した時点から、給湯器の熱交換機を通過する水の流量を積算し始める。積算流量が切換準備水量に達した時に給湯器に運転開始指令を送る。
（形態３）切換準備水量は、ミキシングユニットから給湯器の熱交換器の出口近傍までの配管容量によって計算される。
（形態４）ミキシングユニットから給湯器の熱交換器の出口近傍までの配管容量は、給湯温度検出手段が検出する温度が上昇中である間に計測される。
（形態５）温度センサは、サーミスタを内蔵する棒状部材で構成されている。
（形態６）貯湯槽の出湯口に、出湯管を接続するコネクタ配管が接続固定されている。
（形態７）温度センサの棒状部材は、コネクタ配管に固定され、出湯口を通過して貯湯槽内に挿入されている。
（形態８）出湯管を接続するコネクタ配管には、圧力逃がし弁を介して排水配管が接続されており、出湯口は圧力逃がし口を兼用している。
【実施例】
【００１９】
本発明の給湯システムを具現化した一実施例を、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。燃焼ガス経路１２６が熱交換器１１６を通過している。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、バーナ１３１が発生する燃焼ガスを熱交換器１１６に導き、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、後述にて説明する。循環経路１２８は、温水を循環させる。循環経路１２８を循環する温水は、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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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の下部には、外殻を貫通する給水口２０ａ，２０ｂが形成されている。給水口２０ａの外側にはコネクタ配管２６ａが接続固定され、給水口２０ｂの外側にはコネクタ配管１２８ｃが接続固定されている。コネクタ配管２６ａには給水経路２６が接続固定され、コネクタ配管１２８ｃには循環経路１２８が接続固定されている。貯湯槽２０の上部には、外殻を貫通する出湯口２０ｃが形成されている。出湯口２０ｃの外側にはコネクタ配管４２ａが接続固定されている。コネクタ配管４２ａには出湯管４２が接続固定されている。コネクタ配管４２ａの内部には、リリーフ弁３１が収容されている。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。
【００２３】
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１２８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の底部から冷水が吸出される。貯湯槽２０から吸出された冷水は、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冷水が、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。貯湯槽２０に高温の温水が戻され続けると、高温層の厚さ（深さ）は次第に大きくなり、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コネクタ配管４２ａからは、高温の温水が送り出される。
【００２４】
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。
【００２５】
貯湯槽２０内部には、上部から温度センサ３５が挿入されている。温度センサ３５は、貯湯槽２０内部の温度を検出する。温度センサ３５には、所定間隔で複数のサーミスタが内蔵されており、上部から下部までの各箇所の温度を検出する。温度センサ３５の検出信号は、コントローラ２１に出力される。
【００２６】
温度センサ３５について、図２及び図３を参照して詳細な説明をする。
図２に示すように、温度センサ３５は、貯湯槽２０の上部に形成された出湯口２０ｃから貯湯槽２０内に挿入されている。温度センサ３５の上部はコネクタ配管４２ａで固定されている。温度センサ３５には、所定間隔で並列するポイントｐ１，ｐ２，ｐ３等に１２個のサーミスタが内蔵されており、各ポイントでの温度を検出する。
図３の拡大断面図に示すように、温度センサ３５は保護管３５ｃの内部に、２本のリード線３５ｄと、リード線３５ｄの先端に接続されたサーミスタ３５ｅを内蔵している。図３ではポイントｐ１２に配設されたサーミスタ３５ｅのみを例示しているが、その他のポイントｐ１，ｐ２，ｐ３等に配設されたサーミスタも、それぞれ２本のリード線の先端に接続されており、リード線の長さを変えることでポイントを変えている。貯湯槽２０の上部から５リットルの箇所にポイント２が相当し、本実施例ではポイントｐ２で検出された温度に基づいて温水の調温制御処理（後に詳述する）が行われる。
コネクタ配管４２ａには円筒状の陥入部４３が設けられており、陥入部４３の底面にはゴム製のＯリング３７が敷設されている。温度センサ３５の上端３５ａよりやや下側には、押えリング３５ｂが保護管３５ｃの周囲に取付けられている。押えリング３５ｂの外周面は陥入部４３の内周面と接しており、押えリング３５ｂの下面はＯリング３７の上面に接している。これにより押えリング３５ｂが陥入部４３に密接に係合し、温度センサ３５がコネクタ配管４２ａに固定される。コネクタ配管４２ａにはネジ３８が止められており、ネジ頭の一部が押えリング３５ｂの上面の一部に掛かっている。ネジ３８のネジ頭によって押えリング３５ｂを押付けることで、温度センサ３５が抜けてしまうのを防止している。
コネクタ配管４２ａによって、出湯口２０ｃと出湯管４２が連通し、出湯口２０ｃと圧力開放経路３２が連通している。コネクタ配管４２ａに固定された温度センサ３５は、出湯口２０ｃを通って貯湯槽２０内に挿入されている。
【００２７】
図１に戻る。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。貯湯槽２０のコネクタ配管４２ａとミキシングユニット２４の温水入口２４ｃは、出湯管４２によって接続されている。第１水量センサ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。
【００２８】
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コントローラ２１が指令する温度に維持される。
コントローラ２１と、ミキシングユニット２４を組み合わ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、コントローラ２１が指令する温度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。
【００２９】
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するが、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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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、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。
【００３６】
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。
【００３７】
コントローラ２１は、低温戻りサーミスタ８９と温度センサ３５の上部サーミスタ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温度センサ３５の上部サーミスタ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温度センサ３５の上部サーミスタ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。
【００３８】
次に、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４と図５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。
【００３９】
図４に示すように、最初のステップＳ１０で給湯器２２内の第２水量センサ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。
【００４０】
ステップＳ１２では、切換温度ａ（℃）を算出する。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（℃）＝５．０（℃）として、ａ（℃）＝ｃ（℃）＋５．０（℃）として計算する。
【００４１】
ステップＳ１４では、温度センサ３５のポイントｐ２で検出された貯湯槽の温度ｂ（℃）が、算出した切換温度ａ（℃）を下回るか否かを判別する。温度ｂ（℃）が切換温度ａ（℃）以上であれば（ステップＳ１４でＮＯであれば）、蓄熱利用状態の継続が可能であるとみなされ、処理Ａ（図５を用いて後述する）に進む。温度ｂ（℃）が切換温度ａ（℃）未満であれば（ステップＳ１４でＹＥＳ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Ｓ１６に進む。
本実施例では、温度センサ３５は貯湯槽２０の内部に挿入されているため、貯湯されている温水の温度を直接的に測定することができる。したがって、温度センサ３５のポイント１２で検出される温度ｂ（℃）は、貯湯槽２０に貯湯されている温水のリアルタイムの温度であり、ステップＳ１４の判定時点において応答遅れのない正確な温度ということができる。
【００４２】
ステップＳ１６では、第２水量センサ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ｙ（リットル）として記憶される。
ステップＳ１８では、バーナ５６が燃焼したときの、バーナ熱交換器５２を通過する温水の昇温ｅ（℃）を推定する。昇温ｅ（℃）は、〔ｅ（℃）＝最小給湯能力（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。本実施例の給湯器２２の最小給湯能力は約１８８５５（ｋＪ／ｈ）であり、温水の比熱は４．１９（ｋｊ／リットル・℃）である。例えば流量が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、昇温ｅ（℃）は、〔１８８５５／（６００×４．１９）＝７．５（℃）〕となる。この場合、給湯器２２のバーナ５６を燃焼したとき、温水は加熱されて７．５（℃）以上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、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取付位置から給湯器２２の給湯サーミスタ６５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）については、図５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１０（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、〔１０×１．５／６０＝０．２５（リットル）〕である。
ステップＳ２２では、混合水サーミスタ５４で検出される温度が、図６（Ｂ）に示す目標温度となるように、温水を調温する。前記目標温度は、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り、積算流量ｙ（リットル）が熱交換器容量Ｗ（リットル）未満のときは〔給湯設定温度ｃ（℃）−昇温ｅ（℃）×積算流量ｙ（リットル）／熱交換器容量Ｗ（リットル）〕で算出され（ステップ２２ａ）、積算流量ｙ（リットル）が熱交換器容量Ｗ（リットル）以上のときは、〔給湯設定温度ｃ（℃）−昇温ｅ（℃）〕で算出される（ステップ２２ｂ）。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。前記目標温度は、給湯設定温度ｃ（℃）から徐々に低下していき、積算流量ｙ（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ｙ（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。
ステップＳ２４では、積算流量ｙ（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ｙ（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Ｓ２４でＮＯであれば）、給湯器利用運転への切換のための準備動作が終了していないと判断し、ステップＳ２２からステップＳ２４を繰り返す。積算流量ｙ（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Ｓ２４でＹＥＳであれば）、給湯器利用運転への切換のための準備動作が終了したと判断し、ステップＳ２６へ進む。
ステップＳ２６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。
ステップＳ２８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（℃）が給湯設定温度ｃ（℃）に補正値ｇ（℃）を加えた温度となるように調温する。なお、補正値ｇ（℃）については、図５を用いて後述する。
ステップＳ３０で水量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Ｓ３２に進んで給湯器２２の燃焼を停止させ、処理を終了する。
【００４３】
ステップＳ１２からステップＳ２６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、温度が上昇する。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６（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。
従って、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６（Ｂ）に示す温度履歴で調温しておく（ステップＳ２２）。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、即ちミキシングバルブ２４の出口から給湯器２２の出口までの配管容量に相当する温水が流れた時、ミキシングバルブ２４が温度を下げ始めたときに送出された温水はバーナ熱交換器５２の出口まで到達し、ミキシングバルブ２４が温度を下げ終わったときに送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６（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、設定温度からこの昇温履歴を差し引いた温度（図６（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に丁度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６（Ｃ）に示すように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。
【００４４】
図４に示す処理のステップＳ１４で、温度センサ３５のポイントｐ２で検出される温度ｂ（℃）が、切換温度ａ（℃）以上であれば（ＮＯであれば）、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５を用いて説明する。
図５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ｈ（℃）が給湯設定温度ｃ（℃）の近似値に近づくのに要した時間ｒ（ｍｉｎ）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ｒ（ｍｉｎ）は、貯湯槽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（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。
給湯開始時の出湯管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、貯湯槽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と給湯器２２間の配管容量ｓ（リットル）をそれぞれ算出する。貯湯槽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（ｍｉｎ）〕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。例えば水量が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、処理Ｂから図４のステップＳ１２に戻る。
【００４５】
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と給湯器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と給湯器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４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を差し引いた温度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、設定温度以上の温度の温水が給湯器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給湯器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。
このことから、ミキシングユニット２４と給湯器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。
【００４６】
図５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、給湯サーミスタ６５の検出温度ｆ（℃）と、混合水サーミスタ５４の検出温度ｈ（℃）との誤差ｇ（℃）を算出する。誤差ｇ（℃）は、〔誤差ｇ（℃）＝ｆ（℃）−ｈ（℃）〕の式で求めることができる。この誤差ｇ（℃）は補正値ｇ（℃）として図４のステップＳ２８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ｈ（℃）が給湯設定温度ｃ（℃）となるように調温制御される。また、給湯器利用状態のときは、給湯器２２の下流側にある給湯サーミスタ６５の検出温度ｆ（℃）が給湯設定温度ｃ（℃）となるように調温制御される。即ち、蓄熱利用状態のときと給湯器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ｈ（℃）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給湯器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。
【００４７】
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ｈ（℃）と給湯サーミスタ６５の検出温度ｆ（℃）との誤差ｇ（℃）を算出することができる。そしてこの誤差ｇ（℃）によって給湯設定温度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ｈ（℃）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、給湯器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、給湯器利用状態のときは、給湯設定温度ｃ（℃）に補正値ｇ（℃）を加味し、給湯設定温度ｃ（℃）を補正する。即ち、蓄熱利用状態から給湯器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、給湯設定温度ｃ（℃）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、給湯器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、蓄熱利用状態から給湯器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。
【００４８】
本実施例では流量ｘ（リットル／ｍｉｎ）を積算して積算流量ｙ（リットル）を算出し、その積算流量ｙ（リットル）が切換準備水量Ｖ（リットル）に達したときに、バーナ５６を着火する。しかし、積算流量ｙ（リットル）の代わりに時間Ｔ（ｍｉｎ）を用いても同様の効果が得られる。
この場合、ステップＳ１６で流量の積算を開始する代わりに、時間Ｔ（ｍｉｎ）の計時を開始する。また、このときの瞬時流量ｘ０（リットル／ｍｉｎ）を記憶しておく。
ステップＳ２０で切換準備水量Ｖ（リットル）を算出する代わりに、切換準備時間Ｔ２（ｍｉｎ）を算出する。切換準備時間Ｔ２（ｍｉｎ）は、温水がミキシングユニット２４の混合水サーミスタ５４取付位置から給湯器２２の給湯サーミスタ６５取付位置まで移動するために要する推定時間（ｍｉｎ）から、プリパージ時間（ｍｉｎ）を減じることで算出される。前記推定時間は、ミキシングユニット２４の混合水サーミスタ５４取付位置から給湯器２２の給湯サーミスタ６５取付位置までの配管容量ｓ（リットル）を、記憶された瞬時流量ｘ０（リットル／ｍｉｎ）で除することで算出される。
ステップＳ２２では、混合水サーミスタ５４で検出される温度が、目標温度となるように、温水を調温する。前記目標温度は、バーナ５６の燃焼直後における温水の温度上昇履歴を加味した温度であり、時間Ｔ（ｍｉｎ）が熱交換器通過時間Ｔ３（ｍｉｎ）未満のときは〔給湯設定温度ｃ（℃）−昇温ｅ（℃）×時間Ｔ（ｍｉｎ）／熱交換器通過時間Ｔ３（ｍｉｎ）〕で算出され、時間Ｔ（ｍｉｎ）が熱交換器通過時間Ｔ３（ｍｉｎ）以上のときは、〔給湯設定温度ｃ（℃）−昇温ｅ（℃）〕で算出される。熱交換器通過時間Ｔ３（ｍｉｎ）は、温水がバーナ熱交換器５２を通過するために要する時間であり、熱交換器容量Ｗ（リットル）を、記憶された瞬時流量ｘ０（リットル／ｍｉｎ）で除することで算出される。前記目標温度は、給湯設定温度ｃ（℃）から徐々に低下していき、時間Ｔ（ｍｉｎ）が熱交換器通過時間Ｔ３（ｍｉｎ）に達した時点で〔給湯設定温度ｃ（℃）−昇温ｅ（℃）〕まで低下し、それ以降は時間Ｔ（ｍｉｎ）の増加によらず〔給湯設定温度ｃ（℃）−昇温ｅ（℃）〕の値をとる。
ステップＳ２４では、時間Ｔ（ｍｉｎ）が、切換準備時間Ｔ２（ｍｉｎ）を上回るか否かを判別する。時間Ｔ（ｍｉｎ）が切換準備時間Ｔ２（ｍｉｎ）以下であれば、給湯器利用運転への切換のための準備動作が終了していないと判断し、ステップＳ２２からステップＳ２４を繰り返す。時間Ｔ（ｍｉｎ）が切換準備時間Ｔ２（ｍｉｎ）を超えていれば、給湯器利用運転への切換のための準備動作が終了したと判断し、ステップＳ２６へ進む。
以上のような動作をすることで、蓄熱利用状態から給湯器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。
【００４９】
（貯湯槽の温度センサの変形例１）
貯湯槽の温度センサを、貯湯槽の下部の給水口外側に接続固定されたコネクタ配管によって固定して、給水口から貯湯槽内に挿入してもよい。この場合であっても、貯湯されている温水のリアルタイムの温度を正確に測定することができ、極めて短時間内で、しかも精度の良いタイミングで行う必要のある制御等の処理にも十分に対応することが可能となる。
【００５０】
（貯湯槽の温度センサの変形例２）
貯湯槽の温度センサを、貯湯槽の上部の出湯口外側に接続固定されたコネクタ配管と、下部の給水口外側に接続固定されたコネクタ配管の双方で固定して、出湯口と給水口の双方を貫通させてもよい。この場合、温度センサは上部と下部の２箇所で固定されるため、安定性が向上する。またこの場合であっても、貯湯されている温水のリアルタイムの温度を正確に測定することができ、極めて短時間内で、しかも精度の良いタイミングで行う必要のある制御等の処理にも十分に対応することが可能となる。
【００５１】
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】
【００５２】
【図１】コージェネレーションシステムの系統図。
【図２】温度センサを表す図。
【図３】温度センサの拡大断面図。
【図４】温水の調温制御処理の手順を説明するフローチャート。
【図５】温水の調温制御処理の手順を説明するフローチャート。
【図６】給湯システム内の温度履歴を表す図。
【符号の説明】
【００５３】
１０：給湯システム
２０：貯湯槽、２０ａ，２０ｂ：給水口、２０ｃ：出湯口
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：コネクタ配管
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：出湯管、４２ａ：コネクタ配管
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、１２８ｃ：コネクタ配管
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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