(57)【要約】【課題】循環加熱運転の実行時に、バイパス路から出水路側に流れ込む高温の湯の量を減少させると共に、バーナが燃焼する所定流量以上の湯の循環を確保した給湯システムを提供する。【解決手段】第１バイパス路６０に設けられた温度応動弁６１と、第２バイパス路３０に設けられたオリフィス３１と、第２バイパス路３０との接続箇所よりも下流側の給水路１１に設けられた流量センサ２４と、第２バイパス路３０との接続箇所よりも下流側の給水路１１に設けられた循環ポンプ３３とを備え、コントローラ４０は、循環ポンプ３３を作動させると共に、流量センサ２４の検出流量が所定流量以上であるときに、バーナを燃焼させて循環回路８０を流通する湯水を加熱する循環加熱運転を実行する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
バーナと該バーナにより加熱される熱交換器とを有する給湯器を備えて、該給湯器から混合栓に対して即時給湯を行う給湯システムであって、
上水道と前記熱交換器の入口とを連通する給水路と、
前記熱交換器の出口と前記混合栓の湯側接続口とを連通する出湯路と、
前記給水路に接続されて、前記混合栓の水側接続口に連通した出水路と、
前記混合栓をバイパスして前記出湯路と前記出水路とを連通する第１バイパス路と、
前記第１バイパス路に設けられ、前記第１バイパス路内の湯の温度が所定温度以上であるときに閉弁して、前記第１バイパス路を閉塞する温度応動弁と、
前記給水路の前記出水路との分岐箇所よりも下流側の箇所と、前記出湯路の前記第１バイパス路との接続箇所よりも上流側の箇所とを連通する第２バイパス路と、
前記第２バイパス路に設けられ、前記出湯路側から前記給水路側への湯水の流通を可能にすると共に、前記給水路側から前記出湯路側への湯水の流通を不能にするバイパス逆止弁と、
前記第２バイパス路に設けられ、前記第２バイパス路を流通する湯水の流量を制限する流量制限部と、
前記第２バイパス路との接続箇所よりも下流側の前記給水路、又は前記第２バイパス路との接続箇所よりも上流側の前記出湯路に設けられて、前記給水路と前記熱交換器と前記出湯路と前記第１バイパス路と前記第２バイパス路と前記出水路と前記給水路とを少なくとも含んで構成された循環回路内の湯水を循環させる循環ポンプと、
前記第２バイパス路との接続箇所よりも下流側の前記給水路を流れる湯水の流量を検出する流量検出部と、
前記循環ポンプを作動させると共に、前記流量検出部の検出流量が所定流量以上であるときに前記バーナを燃焼させて、前記循環回路を流通する湯水を加熱する循環加熱運転を行う制御部と
を備えたことを特徴とする給湯システム。
【請求項２】
請求項１に記載の給湯システムにおいて、
前記循環ポンプの入水口と出水口を連通するポンプバイパス路と、
前記ポンプバイパス路に設けられて、前記ポンプの入水口側から出水口側への湯水の流通を可能にすると共に、前記ポンプの出水口側から入水口側への湯水の流通を不能にするポンプ逆止弁とを備え、
前記制御部は、前記循環加熱運転を停止して前記循環ポンプが作動を停止しているときに、前記流量検出部の検出流量が所定流量以上になっているときには、前記バーナを燃焼させて前記上水道から前記給水路に供給される水を、前記給湯器により加熱して前記出湯路を介して前記混合栓に供給する給湯運転を実行する
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、即時給湯機能を備えた給湯システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、即時給湯機能を実現するための給湯器と混合栓との間の湯水の循環回路を、給湯器に水を供給する給水路から分岐して混合栓の水側接続口に接続された出水路と、給湯器から湯が出湯される出湯路とを連通して、混合栓をバイパスするバイパス路を設けることによって構成した給湯システムが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１に記載された給湯システムの構成によれば、混合栓の湯側接続口と給湯器の給水路を接続する専用の戻り路を設ける必要がないため、施工を容易にすることができると共に給湯システムのコストの低減を図ることができる。
【０００４】
特許文献１に記載された給湯システムにおいては、混合栓をバイパスするバイパス路に、出水路側から出湯路側への水の流入を阻止する逆止弁と、バイパス路内の湯の温度が所定温度以上であるときに閉弁する温度応動弁とが設けられている。
【０００５】
そして、特許文献１に記載された給湯システムでは、循環ポンプを作動させて、給水路及び出水路と給湯器と出湯路とバイパス路とにより構成される循環回路に湯を循環させながら、給湯器でバーナを燃焼させて給水路及び出湯路に連通した熱交換器を加熱することによって、循環回路中の湯水を加熱する循環加熱運転を実行している。
【０００６】
循環加熱運転の実行中に給湯器から高温の湯が出湯されると、温度応動弁が閉弁して循環回路中の湯の循環が停止し、高温の湯がバイパス路を介して出水路側に回り込むことが抑制される。そして、これにより、使用者が混合栓を開栓したときに、出水路側に回り込んだ高温の湯が吐出されることの防止を図っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平８−１２１８００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１に記載された給湯システムでは、循環加熱運転の実行中に給湯器から出湯路に高温の湯が出湯されたときに、バイパス路に設けられた温度応動弁が閉弁するが、温度応動弁が開弁状態から閉弁状態に移行する際にはある程度の時間を要する。
【０００９】
そのため、出湯路からバイパス路に高温の湯が流入し始めてから温度応動弁が閉弁状態になるまでの間に、高温の湯が出水路側に流れ込むことを完全に防止することは困難である。
【００１０】
そこで、循環加熱運転時に循環回路を流通する湯の流量を制限して、温度応動弁が閉弁する際に出水路側に流れ込む高温の湯の量を減少させることが考えられるが、循環回路を流通する湯の流量がバーナの燃焼条件である所定流量未満になると、バーナが燃焼しないために循環加熱運転の実行が不能となる。
【００１１】
本発明はかかる背景に鑑みてなされたものであり、循環加熱運転の実行時に、バイパス路から出水路側に流れ込む高温の湯の量を減少させると共に、バーナが燃焼する所定流量以上の湯の循環を確保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】
【００１２】
上記目的を達成するために、本発明の給湯システムは、
バーナと該バーナにより加熱される熱交換器とを有する給湯器を備えて、該給湯器から混合栓に対して即時給湯を行う給湯システムであって、
上水道と前記熱交換器の入口とを連通する給水路と、
前記熱交換器の出口と前記混合栓の湯側接続口とを連通する出湯路と、
前記給水路に接続されて、前記混合栓の水側接続口に連通した出水路と、
前記混合栓をバイパスして前記出湯路と前記出水路とを連通する第１バイパス路と、
前記第１バイパス路に設けられ、前記第１バイパス路内の湯の温度が所定温度以上であるときに閉弁して、前記第１バイパス路を閉塞する温度応動弁と、
前記給水路の前記出水路との分岐箇所よりも下流側の箇所と、前記出湯路の前記第１バイパス路との接続箇所よりも上流側の箇所とを連通する第２バイパス路と、
前記第２バイパス路に設けられ、前記出湯路側から前記給水路側への湯水の流通を可能にすると共に、前記給水路側から前記出湯路側への湯水の流通を不能にするバイパス逆止弁と、
前記第２バイパス路に設けられ、前記第２バイパス路を流通する湯水の流量を制限する流量制限部と、
前記第２バイパス路との接続箇所よりも下流側の前記給水路、又は前記第２バイパス路との接続箇所よりも上流側の前記出湯路に設けられて、前記給水路と前記熱交換器と前記出湯路と前記第１バイパス路と前記第２バイパス路と前記出水路と前記給水路とを少なくとも含んで構成された循環回路内の湯水を循環させる循環ポンプと、
前記第２バイパス路との接続箇所よりも下流側の前記給水路を流れる湯水の流量を検出する流量検出部と、
前記循環ポンプを作動させると共に、前記流量検出部の検出流量が所定流量以上であるときに前記バーナを燃焼させて、前記循環回路を流通する湯水を加熱する循環加熱運転を行う制御部とを備えたことを特徴とする。
【００１３】
かかる本発明によれば、前記循環加熱運転の実行時に、前記給湯器から前記出湯路に供給される湯が、前記第１バイパス路及び前記第２バイパス路を経由して前記給水路に合流する。そのため、前記第２バイパス路に設けられた前記流量制限部による流量の制限量を調節することによって、前記第１バイパス路側に流れる湯の流量を容易に減少させることができる。これにより、前記出湯路から前記第１バイパスに前記所定温度以上の湯が流通して、前記温度応動弁が閉弁するまでの間に、前記第１バイパス路から前記出水路に流れ込む高温の湯の量を減少させることができる。
【００１４】
また、前記流量検出部は、前記第２バイパス路との接続箇所よりも下流側の前記給水路を流れる湯水の流量を検出するため、前記循環加熱運転時には、前記第１バイパス路を流通する湯と前記第２バイパス路を流通する湯の合計流量が、前記流量検出部により検出される。そのため、前記第１バイパス路の湯の流量を減少させると共に、前記流量検出部の検出流量を、前記バーナの燃焼が可能な前記所定流量以上に維持することができる。
【００１５】
また、前記循環ポンプの入水口と出水口を連通するポンプバイパス路と、
前記ポンプバイパス路に設けられて、前記ポンプの入水口側から出水口側への湯水の流通を可能にすると共に、前記ポンプの出水口側から入水口側への湯水の流通を不能にするポンプ逆止弁とを備え、
前記制御部は、前記循環加熱運転を停止して前記循環ポンプが作動を停止しているときに、前記流量検出部の検出流量が所定流量以上になっているときには、前記バーナを燃焼させて前記上水道から前記給水路に供給される水を、前記給湯器により加熱して前記出湯路を介して前記混合栓に供給する給湯運転を実行することを特徴とする。
【００１６】
この構成によれば、前記循環加熱運転の停止中に前記混合栓が開栓されて、前記上水道から前記給水路に水が供給され、前記制御部によって前記給湯運転が実行されているときに、前記給水路に６供給される水を、前記循環ポンプを経由させずに前記ポンプバイパス路側を経由させて、前記熱交換器から前記出湯路へと流通させることができる。そのため、前記循環ポンプの流通抵抗により、前記出湯栓に供給される湯の流量が減少することを回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本実施形態の給湯システムの構成図。
【図２】即時給湯モードにおける処理のフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明の食器洗浄機の実施形態について、図１〜図２を参照して説明する。
【００１９】
図１を参照して、本実施形態の給湯システム１は、給湯器１０と、上水道２に接続されて給湯器１０に水を供給する給水路１１と、給水路１１に接続されて混合栓５０の水側接続口５０ａに連通した出水路１３と、混合栓５０の湯側接続口５０ｂに連通して給湯器１０から湯を供給する出湯路１２と、混合栓５０をバイパスして混合栓５０の近傍で出水路１３と出湯路１２とを連通する第１バイパス路６０と、第１バイパス路６０に設けられて、第１バイパス路６０内の湯の温度が所定温度（例えば３７度）以上になったときに閉弁して第１バイパス路６０を閉塞する温度応動弁６１とを備えて構成されている。
【００２０】
また、温度応動弁６１は、出湯路１２側から給水路１１側への湯水の流通を可能にすると共に、給水路１１側から出湯路１２側への湯水の流通を不能にする逆止弁を内蔵している。
給湯器１０は、燃焼筐体２０内に配置されて入口２１ａが給水路１１に接続されると共に出口２１ｂが出湯路１２に接続された熱交換器２１と、燃焼筐体２０内の熱交換器２１の下方に配置されて、熱交換器２１を加熱するバーナ２２（ガスバーナ、石油バーナ等）と、熱交換器２１をバイパスして給水路１１と出湯路１２を連通する給湯バイパス路２３と、出水路１３との分岐箇所Ｘよりも下流側の給水路１１の箇所Ｙと第１バイパス路６０との接続箇所Ｚよりも上流側の出湯路１２の箇所Ｕとを連通した第２バイパス路３０とを備えている。
【００２１】
給水路１１には、給水路１１、熱交換器２１、給湯バイパス路２３、出湯路１２、第１バイパス路６０、第２バイパス路３０、及び出水路１３からなる循環回路８０内の湯水を循環させる循環ポンプ３３と、第２バイパス路３０との接続箇所よりも下流側の給水路１１に流れる湯水の流量を検出する流量センサ２４（本発明の流量検出部に相当する）と、給水路１１から熱交換器２１に供給される湯水の温度を検出する給水温度センサ２５とが設けられている。
【００２２】
循環ポンプ３３は、矢印で示したように、出湯路１２から第２バイパス路３０を経由して湯水を吸入すると共に、出湯路１２から第１バイパス路６０及び出水路１３を経由して湯水を吸入し、吸入した湯水を給水路１１から熱交換器２１及び給湯バイパス路２３へと送出する。これにより、循環ポンプ３３→給水路１１→熱交換器２１、給湯バイパス路２３→出湯路１２→第１バイパス路６０、第２バイパス路３０→循環ポンプ３３という経路で湯水が循環する。
【００２３】
出湯路１２には、出湯路１２の給湯バイパス路２３との接続箇所よりも下流側を流れる湯水の温度を検出する出湯温度センサ２６が設けられている。第２バイパス路３０には、第２バイパス路３０を流通する湯水の流量を制限するオリフィス３１（本発明の流量制限部に相当する）と、出湯路１２側から給水路１１側への湯水の流通を可能にすると共に、給水路１１側から出湯路１２側への湯水の流通を不能にするバイパス逆止弁３２とが設けられている。
【００２４】
また、給湯器１０は、循環ポンプ３３をバイパスして、給水路１１を連通するポンプバイパス路３４を備えている。ポンプバイパス路３４には、循環ポンプ３３の入水口側から出水口側への湯水の流通を可能にすると共に、循環ポンプ３３の出水口側から入水口側への湯水の流通を不能にするポンプ逆止弁３５が設けられている。
【００２５】
さらに、給湯器１０は、給湯システム１の全体的な作動を制御するコントローラ４０（本発明の制御部の機能を含む）を備え、コントローラ４０には給湯器１０を遠隔操作するためのリモコン４１が接続されている。
【００２６】
コントローラ４０は、図示しないＣＰＵ、メモリ、各種インターフェース回路等により構成された電子回路ユニットであり、メモリに保持された給湯システム１の制御用プログラムをＣＰＵで実行することによって、給湯システム１の作動を制御する機能を果たす。
【００２７】
コントローラ４０には、給水温度センサ２５及び出湯温度センサ２６の温度検出信号、流量センサ２４の流量検出信号、及びリモコン４１の操作信号等が入力される。また、コントローラ４０から出力される制御信号によって、バーナ２２、循環ポンプ３３、及びリモコン４１の表示部等の作動が制御される。
【００２８】
使用者は、リモコン４１を操作することによって、即時給湯モードの設定と解除を行うことができる。給湯システム１のコントローラ４０は、流量センサ２４の検出流量を監視する。そして、流量センサ２４の検出流量が作動流量（例えば、２．７リットル／分、本発明の所定流量に相当する）以上であるときに、コントローラ４０は、流量センサ２４の検出流量、給水温度センサ２５の検出温度、及び出湯温度センサ２６の検出温度に基づいて、出湯路１２から混合栓５０に給湯設定温度（リモコン４１により設定される）の湯が供給されるように、バーナ２２の燃焼量を調節する給湯運転を実行する。
【００２９】
なお、給水温度センサ２５により検出される給水路１１に供給される湯水の温度が、給湯設定温度＋α度以上であるときには、コントローラ４０はバーナ２２の燃焼量をゼロ（燃焼停止状態）にする。
【００３０】
給湯運転の実行時（循環ポンプ３３はＯＦＦ状態）には、上水道２から給水路１１に供給された水が、比較的流通抵抗が高い循環ポンプ３３側ではなく、流通抵抗が低いポンプバイパス路３４側を流通する。そのため、出湯路１２に供給される湯の流量が減少することを避けることができる。
【００３１】
また、即時給湯モードに設定されているときには、コントローラ４０は、循環回路８０内の湯を保温して、混合栓５０が開栓されたときに混合栓５０に速やかに湯が供給されるようにする処理を実行する。
【００３２】
以下、図２に示したフローチャートに従って、即時給湯モードにおいて、コントローラ４０により実行される処理について説明する。
【００３３】
コントローラ４０は、図２のＳＴＥＰ１で、循環ポンプ３３を作動させながらバーナ２２を燃焼させて、循環回路８０内の湯水を加熱する循環加熱運転を開始する。コントローラ４０は、以下の表１により、循環回路８０の長さ（配管長）及び循環回路８０への断熱材の装着の有無に応じて、循環ポンプ３３のＯＮ期間（循環ポンプ３３をＯＮ（作動）させる期間）とＯＦＦ期間（循環ポンプ３３をＯＦＦ（停止）する期間）を決定する。
【００３４】
【表１】
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【００３５】
そして、コントローラ４０は、ポンプＯＮ期間とポンプＯＦＦ期間を交互に順次繰り返し、ポンプＯＮ期間において、出湯温度センサ２６の検出温度が所定の保温温度−α度以下になった時に、バーナ２２を燃焼させて循環回路８０内の湯水を加熱し、出湯温度センサ２６の検出温度が保温温度＋α度以上になった時にバーナ２２を消火する。このとき、コントローラ４０は、流量センサ２４の検出流量が作動流量（本発明の所定流量に相当する）以上であることを条件として、バーナ２２を燃焼させる。
【００３６】
次のＳＴＥＰ２で、コントローラ４０は、ポンプＯＮ期間であるか否かを判断し、ポンプＯＮ期間であるときはＳＴＥＰ３に進んで循環ポンプ３３をＯＮし、ＳＴＥＰ４に進む。一方、ポンプＯＮ期間でないとき（ポンプＯＦＦ期間であるとき）にはＳＴＥＰ１０に分岐し、コントローラ４０は、循環ポンプ３３をＯＦＦしてＳＴＥＰ２に戻る。
【００３７】
ＳＴＥＰ４で、コントローラ４０は、流量センサ２４の検出流量が基準流量＋β以上であるか否かを判断する。ここで、基準流量は、温度応動弁６１が閉弁した状態で、循環ポンプ３３を作動させたときに、給水路１１を流通する湯水の流量の想定値に基づいて、例えば９リットル／分に設定されている。
【００３８】
また、βは、温度応動弁６１が開弁した状態で循環ポンプ３３を作動させたときに、給水路１１を流通する湯水の流量と、温度応動弁６１が閉弁した状態で循環ポンプ３３を作動させたときに、給水路１１を流通する湯水の流量との差の想定値であり、例えば３リットル／分に設定されている。
【００３９】
ＳＴＥＰ４で流量センサ２４の検出流量が基準流量＋β以上であったとき（混合栓５０が開栓されたと判断できるとき）はＳＴＥＰ２０に分岐し、コントローラ４０は、循環ポンプ３３を停止して、給湯運転を実行する。
【００４０】
続くＳＴＥＰ２１で、流量センサ２４の検出流量が作動流量未満になったとき（混合栓５０が閉栓されたと判断できるとき）にＳＴＥＰ１に戻り、コントローラ４０は給湯運転を終了して循環加熱運転を再開する。
【００４１】
また、ＳＴＥＰ４で流量センサ２４の検出流量が作動流量＋β未満であったときにはＳＴＥＰ５に進み、コントローラ４０は、循環ポンプ３３が所定時間（循環回路８０を流通する湯水の流量が安定するまでの時間を想定して設定される）以上継続して作動しているか否かを判断する。そして、循環ポンプ３３が所定時間以上継続して作動しているときはＳＴＥＰ６に進み、循環ポンプ３３が所定時間以上継続して作動していないときにはＳＴＥＰ２に戻る。
【００４２】
ＳＴＥＰ６で、コントローラ４０は、流量センサ２４の検出流量を計測する。ここで、基準流量の値（初期値は９リットル／分）のデータは、メモリに保持されている。続くＳＴＥＰ７で、コントローラ４０は、ＳＴＥＰ６で計測した検出流量に基づいて、以下の式（１）により基準流量を補正（更新）して、ＳＴＥＰ２に戻る。
【００４３】
｛Ｑs−Ｑb(t)｝×０．１＋Ｑb(t)→ Ｑb(t+1) ・・・・・ （１）
但し、Ｑs：ＳＴＥＰ６における検出流量、Ｑb(t)：メモリに保持された基準流量の現在値、Ｑb(t+1)：補正された基準流量。
【００４４】
コントローラ４０は、上記式（１）により算出した基準流量Ｑb(t+1)を、新たな基準流量としてメモリに保持し、これにより基準流量が更新される。
【００４５】
循環回路８０において、熱交換器２１及び給湯バイパス路２３から出湯路１２に出湯される湯は、第１バイパス路６０及び第２バイパス路３０に分流するため、第１バイパス路６０に流れる湯の流量を減少させて、所定温度以上の高温の湯が、温度応動弁６１が閉弁するまでの間に、第１バイパス路６０から出水路１３に流れ込む高温の湯の量を減らすことができる。
【００４６】
そして、これにより、使用者が混合栓５０を開栓したときに、出水路１３から混合栓５０に供給される高温の湯の量を抑制して、使用者に熱さを感じさせることを防止することができる。
【００４７】
また、第１バイパス路６０を流通する湯水の流量は、第２バイパス路３０を流通する湯水の流量に応じて増減するため、オリフィス３１による制限流量を調節することで、循環ポンプ３３を作動させているときに、第１バイパス路６０を流通する湯水の流量を容易に設定することができる。
【００４８】
また、流量センサ２４は、給水路１１の第２バイパス路３０との接続箇所よりも下流側に設けられているため、第１バイパス路６０を流通する湯水と第２バイパス路３０を流通する湯水との合計流量を検出する。そのため、循環ポンプ３３の作動中に第１バイパス路６０を流通する湯水の流量を減少させても、流量センサ２４の検出流量はバーナ２２の燃焼条件である作動流量以上に維持される。
【００４９】
なお、本実施形態では、図１に示したように、循環ポンプ３３をバイパスして給水路１１を連通するポンプバイパス路３４とポンプ逆止弁３５とを備えたが、ポンプバイパス路３４とポンプ逆止弁３５を備えない場合にも、本発明の効果を得ることができる。
【００５０】
また、本実施形態では、循環ポンプ３３を給水路１１に設けたが、出湯路１２の給湯バイパス路２３との接続箇所と第２バイパス路３０との接続箇所との間に設けてもよい。
【符号の説明】
【００５１】
１…給湯システム、２…上水道、１０…給湯器、１１…給水路、１２…出湯路、１３…出水路、２０…燃焼筐体、２１…熱交換器、２２…バーナ、２４…流量センサ（流量検出部）、２５…給水温度センサ、２６…出湯温度センサ、３０…第２バイパス路、３１…オリフィス（流量制限部）、３２…バイパス逆止弁、３３…循環ポンプ、３４…ポンプバイパス路、３５…ポンプ逆止弁、４０…コントローラ（制御部）、５０…混合栓、６０…第１バイパス路、６１…温度応動弁。
【図１】
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【図２】
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