(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
温水供給器を補助熱源機に接続するための湯水混合ユニットであって、温水路を通る上記温水供給器からの温水と冷水路を通る水源からの水とをミキシングしこの後の混合水を上記補助熱源機の入水路と接続された混合水路に送り出す混合調節器と、上記補助熱源機における給湯設定温度を受けて上記混合調節器での混合割合を決定すると共に上記混合調節器に対する動作制御を行う混合制御部と、上記補助熱源機との間で情報の送受信を行うための通信機能を保持した通信部とを有し、
上記通信部での通信内容に異常があれば上記補助熱源機の異常を自動判別すると共に、上記補助熱源機の異常時には上記混合制御部を制御して応急運転用の混合設定温度となるように混合水がミキシングされる応急運転を実行させる応急運転実行手段を備えることを特徴とする湯水混合ユニット。
【請求項２】
請求項１に記載の湯水混合ユニットにおいて、
上記応急運転実行手段は、
上記応急運転用の混合設定温度を任意に設定可能な設定温選択部と、
上記通信部での通信内容に異常があれば上記補助熱源機の異常を判断する判別部と、
上記判別部において上記補助熱源機が異常と判断された場合に上記設定温選択部で設定された混合設定温度となるように混合水がミキシングされる応急運転指示を上記混合制御部に指令する応急運転指令部とを有することを特徴とする湯水混合ユニット。
【請求項３】
請求項１に記載の湯水混合ユニットにおいて、
上記補助熱源機の燃焼による発熱量を上記混合水の水量で割り算して上昇温度を求める上昇温度演算部と、
上記上昇温度を上記補助熱源機の給湯設定温度から減算して混合設定温度を求める混合温度演算部とを有し、
上記通信部は、さらに上記補助熱源機のリモコンでの運転ＯＮ−ＯＦＦ信号を傍受する受信機能をも有し、
上記応急運転実行手段は、
上記通信部での通信内容に異常があれば上記補助熱源機の異常を判断する判別部と、
上記判別部において上記補助熱源機が異常と判断されたが上記通信部では運転ＯＮ信号を傍受している場合は、上記混合温度演算部で求めた混合設定温度となるように混合水がミキシングされる応急運転指示を上記混合制御部に指令する応急運転指令部とを有することを特徴とする湯水混合ユニット。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれかに記載の湯水混合ユニットにおいて、
上記混合制御部での混合水のミキシング制御に際して混合水の温度を強制的に固定温度とする混合水温強制設定手段を設けたことを特徴とする湯水混合ユニット。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、自然エネルギーを利用した太陽熱温水器等や廃熱を利用した温水器等で構成される温水供給器を給湯器等の補助熱源機に接続するための湯水混合ユニットに関し、補助熱源機が故障した場合や補助熱源機との通信が成り立たない場合でも温水供給器の温水を有効かつ安全に利用できるようにする技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、例えば、湯水混合ユニットによって温水供給器としての太陽熱温水器を補助熱源機としての給湯器に接続し、上記太陽熱温水器からのソーラ温水を利用するようにしたソーラ給湯システムが、特開平１０−４７７５２号公報に開示されている。
【０００３】
この公報に記載のソーラ給湯システムは、図４に示すように、湯水混合ユニットＣにおいては、太陽熱温水器Ｂ側に接続されるソーラ温水路４７０と、上水道側に接続される冷水路４８０と、これらソーラ温水路４７０および冷水路４８０が合流されて給湯器Ａ側に接続される混合水路４２１と、上記各水路４７０，４８０，４２１の合流点に設けられてソーラ温水路４７０のソーラ温水（温水）と冷水路４８０の水道水とを混合水として混合調節する混合調節弁４６１と、この混合調節弁４６１の動作制御を行うコントローラ４６０とを備え、このコントローラ４６０で湯水混合ユニットＣ自体を制御すると共に給湯器Ａの給湯コントローラ４３０との間で情報を共有するように通信機能を保持させている。
【０００４】
これによって、リモコン４５０やセンサ類等から給湯コントローラ４３０に入った制御情報や温度情報は直ぐさま湯水混合ユニットＣのコントローラ４６０に通信され、これによってコントローラ４６０は、通信されてきた制御情報やその他の情報に基づいて、速やかに湯水混合ユニットＣを適切な状態に制御することができる。
【０００５】
このようにして、コントローラ４６０により湯水混合ユニットＣの制御をする場合に、給湯器Ａ側の状況を踏まえた制御を適切かつ速やかに行うことができるというものである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、給湯器Ａ側が何らかの故障のためリモコン４５０で運転ＯＮができない場合は、給湯設定温度の表示ができず、特に高温警告表示もできない、などの理由から、給湯器Ａが故障した場合は、通常、湯水混合ユニットＣも運転停止とされる。従って、例え太陽熱温水器Ｂに十分なソーラ温水が貯湯されていても、給湯器Ａの故障の間は、このソーラ温水を全く使えないこととなり、お湯を使いたい使用者にとっては非常に不便であった。しかも、太陽熱温水器Ｂや湯水混合ユニットＣは、正常であるにもかかわらずソーラ温水が全く使えないのは太陽熱エネルギーを全く無駄にしてしまう。
【０００７】
一方、上記従来の湯水混合ユニットＣは、そもそも通信が成り立つ給湯器にしか接続を予定していないため、正常な通信接続ができないような給湯器や通信プロトコルの異なる給湯器等には上記湯水混合ユニットＣを接続できないか、このような給湯器に無理に接続したところで湯水混合ユニットＣは水固定動作を行ってしまい、せっかく太陽熱温水器Ｂにソーラ温水があってもそれを使用することができない。また、ソーラ給湯システムを構築するために、現在でも正常運転されている給湯器に代えて新たに通信機能を装備した給湯器に取り替えることも不合理で、使用者に大きな負担を掛ける。
【０００８】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、補助熱源機に接続する湯水混合ユニットにおいて、補助熱源機が故障した場合や補助熱源機との通信が成り立たない場合等でも温水供給器の温水を有効かつ安全に利用できるようにすることを課題とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題に鑑みて以下の解決手段を講じた。
（１）本発明に係る湯水混合ユニット（請求項１）は、温水供給器を補助熱源機に接続するための湯水混合ユニットであって、温水路を通る上記温水供給器からの温水と冷水路を通る水源からの水とをミキシングしこの後の混合水を上記補助熱源機の入水路と接続された混合水路に送り出す混合調節器と、上記補助熱源機における給湯設定温度を受けて上記混合調節器での混合割合を決定すると共に上記混合調節器に対する動作制御を行う混合制御部と、上記補助熱源機との間で情報の送受信を行うための通信機能を保持した通信部とを有し、
上記通信部での通信内容に異常があれば上記補助熱源機の異常を自動判別すると共に、上記補助熱源機の異常時には上記混合制御部を制御して応急運転用の混合設定温度となるように混合水がミキシングされる応急運転を実行させる応急運転実行手段を備えることを特徴とするものである。
【００１０】
これによると、補助熱源機が故障すると上記通信部と正常に通信できなくなったり、補助熱源機がそのリモコン等にエラー表示のためのエラーコード信号を送るので、通信部での通信が正常であるか、通信部にてリモコンに送られたエラーコード信号を傍受する等した場合は補助熱源機に異常が発生したと判断できる。このようにして、補助熱源機の異常を通信部での通信内容から自動判別できる。そして、補助熱源機の異常時の場合に補助熱源機の出湯蛇口を開ける等すると、上記応急運転実行手段が作動して応急運転が実行される。すると、応急運転用の混合設定温度にミキシングされた混合水が上記混合水路に送り出される。この混合水路は補助熱源機の入水路と接続されているので、補助熱源機の出湯蛇口等からは上記混合水によるお湯が取り出される。
【００１１】
（２）また、本発明に係る湯水混合ユニット（請求項２）は、上記湯水混合ユニット（請求項１）において、
上記応急運転実行手段は、
上記応急運転用の混合設定温度を任意に設定可能な設定温選択部と、
上記通信部での通信内容に異常があれば上記補助熱源機の異常を判断する判別部と、
上記判別部において上記補助熱源機が異常と判断された場合に上記設定温選択部で設定された混合設定温度となるように混合水がミキシングされる応急運転指示を上記混合制御部に指令する応急運転指令部とを有することを特徴とするものである。
【００１２】
これによると、上記判別部によって補助熱源機に異常が発生したと判断されると、次いで、上記応急運転指令部によって応急運転指示が混合制御部に指令され、応急運転用の混合設定温度にミキシングされた混合水が上記混合水路に送り出される。
【００１３】
この応急運転時の混合水の温度は、上記設定温選択部で設定された混合設定温度とされる。この設定温選択部では、混合設定温度を任意に設定可能とするので、使用者は、温水供給器の温水を利用して希望する温度のお湯を取り出すことができる。また、設定温選択部での設定範囲の上限を制限することで、高温出湯されないようにすることもできる。
【００１４】
（３）また、本発明に係る湯水混合ユニット（請求項３）は、上記湯水混合ユニット（請求項１）において、
上記補助熱源機の燃焼による発熱量を上記混合水の水量で割り算して上昇温度を求める上昇温度演算部と、上記上昇温度を上記補助熱源機の給湯設定温度から減算して混合設定温度を求める混合温度演算部とを有し、
上記通信部は、さらに上記補助熱源機のリモコンでの運転ＯＮ−ＯＦＦ信号を傍受する受信機能をも有し、
上記応急運転実行手段は、
上記通信部での通信内容に異常があれば上記補助熱源機の異常を判断する判別部と、
上記判別部において上記補助熱源機が異常と判断されたが上記通信部では運転ＯＮ信号を傍受している場合は、上記混合温度演算部で求めた混合設定温度となるように混合水がミキシングされる応急運転指示を上記混合制御部に指令する応急運転指令部とを有することを特徴とするものである。
【００１５】
これによると、上記通信部での通信内容から補助熱源機の異常と判断されても、補助熱源機のリモコンの運転ＯＮ信号を確認しているような場合は、リモコンの運転ＯＮが入っているので、補助熱源機は正常に燃焼運転されることがある。この場合は、補助熱源機との通信のみが異常で、補助熱源機本体には異常がないと考えられるので、補助熱源機における給湯設定温度から該補助熱源機の燃焼による上昇温度を減算した混合設定温度で混合水がミキシングされて補助熱源機側に送り込まれる。このときの混合設定温度は、上昇温度演算部および混合温度演算部によって求められる。そして、補助熱源機の燃焼運転によって上記混合水が加熱されて補助熱源機のリモコン等での給湯設定温度となって出湯される。
【００１７】
これによると、上記通信判別部において補助熱源機からの通信が無いと判断された場合には上記切替選択手段によって、補助熱源機での給湯設定温度にかかわらず、この切替選択手段で設定された温度の混合水が補助熱源機に送り込まれることとなる。そして、補助熱源機では、この混合水を加熱して上記給湯設定温度とし、その出湯口等から補助熱源機のリモコン等での給湯設定温度のお湯が供給されることとなる。
【００１９】
（４）また、本発明に係る湯水混合ユニット（請求項４）は、上記湯水混合ユニット（請求項１ないし３）において、
上記混合制御部での混合水のミキシング制御に際して混合水の温度を強制的に固定温度とする混合水温強制設定手段を設けたことを特徴とするものである。
これによると、補助熱源機に異常や補助熱源機との通信が無い場合であっても、上記混合水温強制設定手段によって、強制的に固定温度にされた混合水が補助熱源機に送り込まれることとなる。
ここで、固定温度の混合水とは、温水供給器の温水と水源の水とをミキシングしたお湯のみならず、温水供給器の温水をミキシングしない水源の水のみの水固定も含む。
【００２０】
【発明の効果】
以上のように、本発明に係る湯水混合ユニット（請求項１）によれば、補助熱源機が故障しても、応急運転実行手段の作動によって応急運転が実行されて混合水によるお湯が取り出せるので、お湯を使いたい使用者にとっては非常に便利である。また、上記応急運転実行手段による応急運転が自動的に実行されるので、上記使用者のための利便性の向上を一層促進できる。しかも、故障等の異常のため補助熱源機が使えなくても、温水供給器の温水を活用してお湯を取り出せるので、太陽熱エネルギー等の自然エネルギー利用や廃熱の利用等による省エネ効果を最大限に発揮できる。
【００２１】
また、本発明に係る湯水混合ユニット（請求項２）によれば、さらに、応急運転時においても希望温度のお湯を取り出せるので、使用者にとって非常に便利である。また、設定温選択部での設定範囲の上限を制限し高温出湯されないようにすることで安全性も十分に確保できる。
【００２２】
また、本発明に係る湯水混合ユニット（請求項３）によれば、さらに、補助熱源機との通信のみが異常で、補助熱源機本体としては正常に運転されるような場合でも温水供給器の温水を活用した応急運転によって給湯対応可能となる。
【００２５】
また、本発明に係る湯水混合ユニット（請求項４）によれば、補助熱源機に異常や補助熱源機との通信が無い場合であっても、上記混合水温強制設定手段によって、強制的に固定温度にされた混合水が補助熱源機に送り込まれるので、使用者の判断で有効な温水供給器の温水利用を図ることができる。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態について添付図面を参照しながら説明する。なお、以下の実施の形態では、温水供給器として太陽熱温水器を、本発明の湯水混合ユニットによって補助熱源機としての給湯器に接続したソーラ給湯システムを例に挙げて説明する。
実施の形態１（請求項１，２）
図１は、本発明の実施の形態１による湯水混合ユニットを用いたソーラ給湯システムの全体構成図である。この湯水混合ユニットは、給湯器との間で情報の送受信を行うための通信機能を有し、さらに給湯器が故障した場合の応急運転機能を有するものである。
まず、図１を参照して、このソーラ給湯システムの各部の構成から説明する。
【００２７】
（太陽熱温水器）
上記太陽熱温水器５は、太陽熱を吸収する集熱器５０と貯湯タンク５１内とを循環するように形成された蓄熱循環路５２を具備しており、この蓄熱循環路５２にはホッパ５３と循環ポンプ５４とが配設されている。また、貯湯タンク５１の底部には、上水道等の水源の給水路６０から延設されて水を供給するソーラ用給水路５５と、水抜栓５７を具備する水抜路５８とが接続されていると共に、貯湯タンク５１の頂部には、この貯湯タンク５１のソーラ温水を取出すソーラ出湯路５６が引き出されている。そして、上記循環ポンプ５４を駆動させ畜熱循環路５２内の液状媒体を循環させると、上記集熱器５０で加熱された液状媒体が畜熱循環路５２を通じて貯湯タンク５１内へ導かれて貯湯タンク５１内の水を熱交換加熱してソーラ温水とし、この貯湯タンク５１内のソーラ温水がソーラ出湯路５６を経て上記湯水混合ユニット１側に送り込まれる。
【００２８】
（給湯器）
上記給湯器７は、図示しないバーナで加熱される熱交換器７３が内蔵された給湯器本体７０と、各種操作部等（運転スイッチ、浴槽の湯張りスイッチ・追焚スイッチ、湯温設定器、燃焼表示部７１０等）が配置されたリモコン７１と、このリモコン７１と配線ケーブル７８で接続されて浴槽８１や出湯蛇口８５での給湯を制御する給湯コントローラ７２とを備える。また、上記熱交換器７３には、入水路７６と出湯路８４が接続されると共に、浴槽８１との間で湯張り及び追焚きに使用される往き管８２と戻り管８３が接続されている。そして、出湯路８４には、往き管８２との間に浴槽８１へ温水を供給するための風呂落とし込み路７４が設けられ、この風呂落とし込み路７４には、落とし込み開閉弁７５が設けられ、その下流の往き管８２との接続点には三方弁８０が設けられている。また、出湯路８４の末端には出湯蛇口８５が設けられている。なお、この他に、図示しないが、入水路７６、出湯路８４、往き管８２および戻り管８３には、温度センサが設けられており、さらに、入水路７６および往き管８２には、ポンプ、水量センサが設けられている。
【００２９】
（湯水混合ユニット）
上記湯水混合ユニット１は、上記太陽熱温水器５を上記給湯器７に接続するための装置であり、給湯器７との通信機能および給湯器７の故障時の応急運転機能を有する。
【００３０】
そして、この湯水混合ユニット１は、太陽熱温水器５からのソーラ温水（温水）が通されるソーラ温水路１４と、上水道等の水源からの水が通される冷水路１５と、これらソーラ温水路１４と冷水路１５とが合流されてソーラ温水と水との混合水が通される混合水路２９と、上記混合水路２９に流入されるソーラ温水と水の混合を行う混合調節器３と、この混合調節器３の動作制御を行うコントローラ１１とを備える。
【００３１】
上記ソーラ温水路１４は、その流入口１６に上記太陽熱温水器５のソーラ出湯路５６が接続され、その下流端で上記混合水路２９に接続されている。このソーラ温水路１４には、上流側から順に、ソーラ温水の除塵機能を兼ねたフィルタ付き水抜き栓２１、上記貯湯タンク５１の内圧低下時に外気を吸引してこの内圧低下を制御する等のためのバキュームブレーカ１２、逆止弁１３、ソーラ温水温センサ１９がそれぞれ配設されている。
【００３２】
上記冷水路１５は、その流入口１７に給水路６０の一部が減圧弁６１の下流から分岐された給水分岐路１０が接続され、その下流端で上記混合水路２９に接続されている。この冷水路１５には、上流側から順に、水中の除塵機能を兼ねたフィルタ付き水抜き栓３０、逆止弁２２、冷水温センサ２３がそれぞれ配設されている。
【００３３】
上記混合水路２９は、上記ソーラ温水路１４および上記冷水路１５が合流されると共にその流出口１８に給湯器の入水路７６が接続される。この混合水路２９には、上流側から順に、給水量調節弁２４、温水量調節弁２５、水量センサ３２、混合水温センサ３３、ハイカット温度センサ３４、混合水路２９の水圧が過剰上昇したときに開弁し圧力開放を行う機能を兼ねた過圧逃し弁兼水抜き栓３５がそれぞれ配設されている。
【００３４】
また、上記冷水路１５から分岐されて上記混合水路２９に至るバイパス通路２８が設けられると共に、このバイパス通路２８には電磁開閉弁３１が設けられている。従って、停電、上記給水量調節弁２４や上記温水量調節弁２５の故障、上記各温度センサ１９，２３，３３，３４の故障等によってソーラ温水と水との混合制御の出来ない異常が起こった場合にコントローラ１１からの制御信号によって電磁開閉弁３１におけるソレノイドへの電圧供給が停止されて全開状態とし、上記冷水路１５内の水が上記バイパス通路２８を通して上記混合水路２９に流れ込むようにする。これによって、上記のような異常が起こっても、混合水路内のソーラ温水はバイパス通路からの水で冷まされるので、例えば約６０℃を超えるような高温の混合水が給湯器７に供給されることはなく給湯器７の使用者が火傷等を負うようなこともない。
【００３５】
上記混合調節器３は、給水量調節弁２４と温水量調節弁２５とを備える。上記温水量調節弁２５は、混合水路２９におけるソーラ温水路１４との接続点に設けられ、また、上記給水量調節弁２４は、混合水路２９における冷水路１５との接続点に設けられている。これら温水量調節弁２５および給水量調節弁２４は、上記コントローラ１１からの制御信号で動作制御されてソーラ温水と水との混合割合が決定される。
【００３６】
上記コントローラ１１は、湯水混合ユニット１の運転制御を行う他に、上記給湯器７の給湯コントローラ７２と通信線（信号線）７７で接続されて通信機能を保持し、さらに給湯器７が故障したときの応急運転機能をも保持する。そして、このコントローラ１１の構成としては、通信部１１１、混合制御部１１２、上昇温度演算部１１３、混合温度演算部１１４、応急運転実行部１１５等を有する。
【００３７】
上記通信部１１１は、給湯器７の運転制御を行う給湯コントローラ７２との間で情報の送受信を行うための通信機能を保持するものである。例えば、この通信部１１１は、リモコン７１での給湯設定温度情報が給湯コントローラ７２から送信され、この情報を受信する。この給湯設定温度情報は、例えば、下記テーブル１の左欄「ＣＯＤＥ」に示すようにコード化された信号として通信される。
【００３８】
【表１】
0003773872.tif 000002
このテーブル１の一例を説明すると、送信信号における、ＨＥＸコード「０」でＢＣコード「００００」であれば、そのときの給湯設定温度は「３５℃」であることを意味する（なお、テーブル１中、ＨＥＸコードは「ＨＥＸ」によって示し、ＢＣコードは「ＢＣ０」「ＢＣ１」「ＢＣ２」「ＢＣ３」によって各位の値を示す。）。
【００３９】
なお、その他にも、給湯コントローラ７２からは、リモコン７１で入力される給湯使用や自動湯張り等の運転モード情報、給湯器７の各センサ類から入った温度情報や水量情報、当該給湯コントローラ７２の制御部での燃焼制御情報等の各種情報がコントローラ１１の上記通信部１１１に送信される一方、コントローラ１１からは、湯水混合ユニット１の各センサ類から入った温度情報や水量情報、また、混合制御部１１２から入った混合制御情報や給湯器７に対する燃焼禁止要求等の各種情報が給湯コントローラ７２に送信され、そして、これらの情報は、コントローラ１１と給湯コントローラ７２との間で共有される。
【００４０】
上記混合制御部１１２は、リモコン７１で操作入力された給湯設定温度情報の他、上記ソーラ温水温センサ１９、冷水温センサ２３、混合水温センサ３３、ハイカット温度センサ３４、水量センサ３２等から入力された各検知情報をもとに、上記混合調節器３における上記温水量調節弁２５および上記給水量調節弁２４、上記バイパス通路２８の開閉弁３１に対し動作制御を行うものである。上記温水量調節弁２５および上記給水量調節弁２４に対するミキシング制御は、リモコン７１での運転モードに応じて、ソーラ温水温センサ１９でのソーラ温水の温度と、リモコン７１での給湯設定温度か、この給湯設定温度から数℃加減算した温度とを比較して行う。このミキシング制御の一例として、具体的には、下記テーブル２に示すように行われる。
【００４１】
【表２】
0003773872.tif 000003
このミキシング制御の概略として、ソーラ温水の温度が給湯設定温度より高ければ、混合水温センサ３３の出力を監視しこの給湯設定温度となるように混合水のミキシングがされ、同時に給湯器７へ燃焼禁止要求が出される。一方、ソーラ温水の温度が給湯設定温度より低ければ、混合水温センサ３３の出力を監視し給湯設定温度から給湯器７での燃焼による上昇温度を減算した混合設定温度となるように混合水のミキシングがされる。
【００４２】
また、上記混合制御部１１１は、上記ハイカット温度センサ３４で混合水路２９内の混合水温度が上記給湯器７におけるリモコン７１での設定限界温度（例えば、６０℃）を超える温度が検出されると、強制的に、温水量調節弁２５を全閉にし、ソーラ温水の供給を停止させる制御を行う。これによって、給湯器７側へ上記設定限界温度を超える高温の混合水が混合水路２９から供給されないようにしている。
【００４３】
上記上昇温度演算部１１３は、混合水路２９での水量センサ３２の出力から判断される水量Ｑの混合水を、最小燃焼量（バーナの最低燃焼）で動作する給湯器７によって加熱した場合にこの水量Ｑの混合水を加熱昇温できる上昇温度ΔＴを演算するものである。具体的には、上記最小燃焼量で動作する給湯器７の発熱量を最小発熱量Ｗminとした場合、上昇温度ΔＴ＝最小発熱量Ｗmin／水量Ｑの演算が行われる。
【００４４】
なお、この上昇温度演算部１１３では、上昇温度ΔＴをバーナの最低燃焼による最小燃焼量に基づいて求めるようにしたが、例えば、バーナの最低燃焼よりも少し高い目の特定の燃焼量（最小発熱量＋α）に基づいて上昇温度ΔＴを求めるようにしてもよい。
【００４５】
上記混合温度演算部１１４は、リモコン７１で設定された給湯設定温度から上記上昇温度ΔＴだけ低い目標混合温度ＭＴ（混合設定温度）を演算するものである。具体的には、目標混合温度ＭＴ＝給湯設定温度Ｓ−上昇温度ΔＴの演算が行われる。
【００４６】
上記応急運転実行部１１５は、上記通信部１１１での通信内容から給湯器７の故障等の異常を自動判別すると共に、給湯器７の異常時には上記混合制御部１１２を制御して応急運転用の混合設定温度となるように混合水がミキシングされる応急運転を実行させるものであって、設定温選択部１１６、判別部１１７、応急運転指令部１１８等を有する。
【００４７】
上記設定温選択部１１６は、上記応急運転用の混合設定温度を任意に設定可能とするものであって、例えば、ディップスイッチ等によって既定の温度を複数段階に任意設定するものでもよいし、ボリューム等によって所定温度を無段階に任意設定するものでもよい。また、この設定温選択部１１６での設定範囲の上限を制限することで、応急運転の際に高温出湯されないようにすることもできる。
下記テーブル３には、この設定温選択部１１６をディップスイッチにより構成した一例を示す。
【００４８】
【表３】
0003773872.tif 000004
このテーブル３に示すディップスイッチは、Ｎｏ１〜Ｎｏ３の３つで構成されてこれらディップスイッチのＯＮ、ＯＦＦを同テーブル３のように指定することによってその右欄に示す混合設定温度が選択されるものである。なお、同テーブル３の右欄中「水固定」とは、ソーラ温水路１４からのソーラ温水がミキシングされずに冷水路１５からの水だけが混合水路２９に送り込まれることを示す。よって、設定温選択部１１６で「水固定」とすれば、応急運転時は水のみの使用としたい使用者にも対応可能である。
【００４９】
なお、上記設定温選択部１１６は、工場出荷時等に予め決められた特定温度のみの設定とされてもよい。この特定温度を高温とならない低い温度に設定すれば、応急運転の際に高温出湯されることが確実に防止される。
【００５０】
上記判別部１１７は、上記通信部１１１での通信内容に異常があれば給湯器７の異常と判断するものであり、通信内容に異常がある場合としては、例えば、上記通信部１１１の送信信号に含めた返信用のアンサーバック信号が途絶えたり、給湯コントローラ７２から送信されてくる筈の制御情報信号の一部あるいは全部が途絶えたり等した場合、また、給湯器７で何らかの異常が発生するとリモコン７１にエラー表示させるときはそのエラーコード信号を傍受した場合等である。このようにして判別部１１７は、上記通信部１１１での通信内容から給湯器７の異常を自動判別する。そして、上記異常が発生した場合は、給湯器７本体、給湯コントローラ７２、リモコン７１、あるいは各センサ等が故障したという給湯器７側で何らかの故障が発生しているので、給湯器７はもはや燃焼運転されないと考えられる。
【００５１】
上記応急運転指令部１１８は、上記判別部１１７において給湯器７が異常と判断された場合に上記設定温選択部１１６で設定された混合設定温度となるように混合水がミキシングされる応急運転指示を上記混合制御部１１２に指令するものである。これによって、給湯器７が故障した場合に給湯器７の出湯蛇口８５を開ける等すると、上記混合水路２９の水量センサ３２による通水が検知され、このとき上記応急運転指令部１１８の指令によって上記混合制御部１１２が応急運転を実行する。すると、応急運転用の混合設定温度にミキシングされた混合水が上記混合水路２９に送り出されることとなり、そして、この混合水路２９は給湯器７の入水路７６と接続されているので、給湯器７の出湯蛇口８５等からは上記混合水によるお湯が取り出される。従って、給湯器７が故障しても応急運転が実行されて混合水によるお湯が取り出せる。
【００５２】
（湯水混合ユニットにおける動作）
次に、上記湯水混合ユニット１における動作を、図２に示したフローチャート従って説明する。
図２を参照して、湯水混合ユニット１に電源が入れられると、ステップＳ１において上記判別部１１７によって上記通信部１１１での通信内容から給湯コントローラ７２との間の通信が正常に行われているか否か判断される。この通信が正常に行われていなかった場合は給湯器７が故障していると自動判別され、ステップＳ２の応急運転対応の制御フローへ移る。そして、ステップＳ２においては混合水路２９の水量センサ３２の出力より混合水路２９で通水があるか否かの監視がなされ、ステップＳ２で混合水路２９の通水が検出されると、ステップＳ３へ移り、応急運転が実行される。
【００５３】
すなわち、このステップＳ３において、上記応急運転指令部１１８は、上記設定温選択部１１６で設定された混合設定温度となるように混合水がミキシングされる応急運転指示を上記混合制御部１１２に指令する。これによって、給湯器７が故障した場合に給湯器７の出湯蛇口８５を開ける等すると、上記水量センサ３２の通水検知され、このとき応急運転指令部１１８の指令によって上記混合制御部１１２が応急運転を実行する。すると、応急運転用の混合設定温度にミキシングされた混合水が上記混合水路２９に送り出されることとなり、そして、この混合水路２９は給湯器７の入水路７６と接続されているので、給湯器７の出湯蛇口８５等からは上記混合水によるお湯が取り出される。従って、給湯器７が故障しても応急運転が実行されて混合水によるお湯が取り出せる。
【００５４】
続いて、この応急運転の制御フローは、ステップＳ４に移り、このステップＳ４では、また再び上記判別部１１７によって給湯コントローラ７２との間の通信が正常に行われているか否か監視され、先のステップＳ２での判断と同じく通信が正常に行われていなければ、このまま上記応急運転用の混合設定温度の混合水が混合水路に送り込まれると共に、ステップＳ６で混合水路の通水がなくなったか否かの監視が繰り返し行われる。
【００５５】
一方、上記ステップＳ４の判別部１１７での判断において、通信が正常に戻ったと判断された場合は、ステップＳ５へ移り、上記応急運転指令部１１８は、混合制御部１１２に対し水固定動作、すなわち、ソーラ温水路１４のソーラ温水を混合せずに冷水路１５からの水だけを混合水路２９に送り込む動作に切替えられる。このとき、仮に給湯器７が正常に燃焼運転されるようになった場合、給湯器７側へ送り込まれた水は、給湯器７本体における燃焼制御によってリモコン７１で設定された給湯設定温度に加熱して出湯される。また、たとえ通信は正常に戻ったものの給湯器７本体は故障したままで正常に燃焼運転されなくても、給湯器７の出湯口８５等から水が取り出されるだけで、高温のお湯が出湯されることがなく、使用者は万一火傷を負うおそれもない。
【００５６】
なお、ステップＳ６で混合水路２９の通水なしが検出されない限り、この応急運転の制御フローはステップＳ４に戻されて給湯コントローラ７２との通信が正常か否か監視されるが、この再度のステップＳ４での判断でまた上記通信が正常でなくなったと判断されても、上記水固定動作が継続されることとなる。つまり、一回の給湯運転中に給湯コントローラ７２との通信が正常でなかったり、正常に戻ったり等する場合は、通信線７７自体か通信線７７と給湯コントローラ７２との間での接触不良を起こし給湯器７自体は正常であるとも考えられる。従って、再々度に通信が正常でなくなったからといって応急運転用の混合設定温度の混合水を混合水路２９に送り込むようにすると、給湯器７自体が正常に燃焼運転し万一火傷を負うような高温のお湯が出湯されるおそれもあるので、このような安全面の確保から、ステップＳ５の処理がなされた後は、混合水路２９の通水がなくなるまで水固定動作を継続させるようにしている。
【００５７】
次に、上記ステップＳ１で給湯コントローラ７２との間の通信が正常に行われていると判断され、上記ステップＳ１１で水量センサ３２の出力がなされて混合水路２９の通水が検出されると、ステップＳ１２へ移り、通常運転が実行される。
【００５８】
すなわち、上記混合制御部１１２によって、リモコン７１からの給湯設定温度を受けて混合調節器３での混合割合を決定すると共に混合調節器３における給水量調節弁２４および温水量調節弁２５に対する動作制御を行って混合水のミキシングがなされ、給湯出口の出湯温度が給湯設定温度となるように制御される。このときの混合制御部１１２におけるミキシング制御としては、例えば、上記テーブル２に示したように行われる。
【００５９】
すなわち、同テーブル２を参照して、リモコン７１での運転モードが「給湯」のみで、風呂の自動湯張りや追焚が行われない場合、ソーラ温度がリモコン７１での給湯設定温度＋１℃以上であれば、リモコン７１での給湯設定温度となるように混合水がミキシングされる。この場合は、上記通信部１１１から給湯コントローラ７２に対して燃焼禁止要求の信号が送信され、これを受けた給湯コントローラ７２が給湯器７本体での燃焼運転を行わないようにする。従って、リモコン７１での給湯設定温度にミキシングされた混合水がそのまま給湯器７の出湯口から取り出される。
【００６０】
また、ソーラ温度がリモコン７１での給湯設定温度＋１℃より低い場合は、給湯設定温度から“最小発熱量／混合水の水量”で定義される上昇温度を減算した目標混合温度（混合設定温度）となるように混合水がミキシングされる。この目標混合温度の演算は、上記上昇温度演算部１１３および上記混合温演算部１１４によって求められる。すると、この目標混合温度にミキシングされた混合水は、給湯器７での最小燃焼で給湯設定温度に加熱され、このお湯が給湯器７の出湯口から取り出される。
【００６１】
また、運転モードとして、風呂での自動湯張りの場合、ソーラ温度と給湯設定温度−２℃との温度比較がなされる他は、上記の「給湯」運転モードの場合と同様な混合水のミキシングがなされる。
【００６２】
さらに、運転モードとして、風呂での追焚の場合、上記「給湯」運転モードの場合と同様にソーラ温度と給湯設定温度＋１℃との温度比較がなされるが、ソーラ温度がリモコンでの給湯設定温度＋１℃より低い場合は、給湯設定温度から“（最小発熱量＋α）／混合水の水量”で定義される上昇温度を減算した目標混合温度（混合設定温度）となるように混合水がミキシングされる。すなわち、上記「給湯」運転モードの場合より上記α相当の発熱量分だけ低くなる目標混合温度で混合水のミキシングがなされ、給湯器７は、最小燃焼より上記α相当の発熱量分高いバーナ燃焼が行われる。これは、熱交換器７３（図１を参照。）における追焚用のフィンが給湯用と共通の給湯器機種の場合に追焚と給湯の同時燃焼時に給湯器が最小燃焼となると追焚側でドレンが発生し易くなるため、このドレン発生を避けるべく、追焚の場合には最小燃焼時より若干高い発熱量による上昇温度で演算するようにした。
【００６３】
なお、この目標混合温度の演算では、上記上昇温度演算部１１３での給湯器７の燃焼による発熱量を（最小発熱量＋α）として演算すれば、上記混合温演算部１１４による演算から求められるので、上記上昇温度演算部１１３に上記α相当の発熱量を加算させる補正要素を加えたうえで、これら各演算部１１３，１１４を共用させるようにしてもよいし、あるいは、“（最小発熱量＋α）／混合水の水量”で定義される上昇温度を演算するための上昇温度演算部を別に設けるようにしてもよい。
【００６４】
続いて、この正常運転の制御フローは、上記ステップＳ１２からステップＳ１３に移ると、このステップＳ１３では、給湯コントローラ７２との通信が正常に行われているか否か監視され、正常通信の場合は、次のステップＳ１４で混合水路２９での通水がなくなるまで監視される。
【００６５】
一方、ステップＳ１３で通信が正常に行われなくなったと判断された場合は、制御フローをステップＳ１５へ移し、上記混合制御部１１２が混合調節器３を水固定動作とし、ステップＳ１６の監視で混合水路での通水がなくなるまでこの水固定動作が継続される。この場合も上記応急運転の制御フローにおけるステップＳ５のところで説明したとおり、通信不良のみで給湯器７本体が正常である場合もあり得るので、安全面の確保から水固定動作が継続される。
【００６６】
なお、以上の動作においては、給湯器７との通信が正常であるか否かによって給湯器７の異常を判断していたが、その他に給湯器７で何らかの異常が発生するとリモコン７１にエラー表示させるときはそのエラーコード信号を通信部１１１で傍受した場合も給湯器７に異常が発生したと判断してもよい。
【００６７】
以上のように、この実施の形態１によれば、給湯器７が故障しても、応急運転実行部１１５によって応急運転が実行されて混合水によるお湯が取り出せるので、お湯を使いたい使用者にとっては非常に便利である。また、給湯器７の故障時には混合水路２９の通水検知で上記応急運転実行部１１５による応急運転が自動的に実行されるので、上記使用者のための利便性の向上を一層促進できる。しかも、故障等の異常のため給湯器７が使えなくても太陽熱温水器５を活用してお湯を取り出せるので、太陽熱エネルギー利用による省エネ効果を最大限に発揮できる。
【００６８】
さらに、応急運転時においても設定温選択部１１６で応急運転用の混合設定温度を任意に設定し希望する温度のお湯を取り出せるので、使用者にとって非常に便利である。また、この設定温選択部１１６での設定範囲の上限を制限し高温出湯されないようにすることで応急運転時の安全性も十分に確保できる。
実施の形態２（請求項１，３）
次に、本発明の実施の形態２を説明する。
【００６９】
ところで、上記判別部１１３において給湯器７が異常と判断されたが、それは通信線７７の一部断線や給湯コントローラ７２と通信線７７との接触不良等が原因であるような場合があり、この場合は、給湯器７本体には何らの故障もない。そして、この場合にリモコン７１からの給湯設定温度や運転制御情報等が給湯コントローラ７２に入力されると、給湯器７は独自に正常運転することが可能である。
【００７０】
そこで、この実施の形態２による湯水混合ユニット１では、通信のみが異常で、給湯器７本体としては正常に運転されるような場合でも、このような状態を自動判別し、応急運転によって給湯対応可能とするものである。
【００７１】
この実施の形態２による湯水混合ユニット１は、上記実施の形態１において、上記通信部１１１は、更に、通信線７７を通してリモコン７１での運転ＯＮ−ＯＦＦ信号をも傍受している。
【００７２】
そして、上記応急運転指令部１１８は、上記判別部１１７において給湯器７が異常と判断されたが上記通信部１１１では運転ＯＮ信号を傍受している場合は、上記混合温演算部１１４で求められた混合設定温度となるように混合水がミキシングされる応急運転指示を上記混合制御部１１２に指令するようにしたものである。その他の構成は、上記実施の形態１の場合と同様である。
【００７３】
この実施の形態２による湯水混合ユニット１による動作は、図３に示すフローチャートに従う。図３に示すように、この実施の形態２の場合に上記実施の形態１における動作と異なるところは、図２におけるステップＳ１の次に、ステップＳ２１〜Ｓ２３の制御フローが追加される。
【００７４】
すなわち、ステップＳ１で通信が正常でないと判断されるとステップＳ２１へ移り、このステップＳ２１では、給湯器７のリモコン７１が運転ＯＮできているか否かを判断する。この判断は、上記通信部１１１にて傍受しているリモコン７１の運転ＯＮ信号が確認できているか否かによって行われる。そして、リモコン７１の運転ＯＮ信号が上記通信部１１１で確認できていた場合は、次のステップＳ２２で混合水路２９の通水が監視され、この通水が検出されると、次のステップＳ２３では、給湯設定温度から給湯器７の燃焼による上昇温度を減算した混合設定温度で混合水がミキシングされて給湯器７側に送り込まれる。
【００７５】
つまり、上記通信部１１１で通信異常が検知され給湯器７の異常と判断されても、給湯器７のリモコン７１の運転ＯＮ信号を確認しているような場合は、リモコン７１の運転ＯＮが入っているので、給湯器７は正常に燃焼運転されることがあり、これは、給湯器７との通信のみが異常で、給湯器７本体には異常がないと考えられるからである。従って、給湯器７本体が正常であれば、給湯器７の燃焼運転によって混合水が加熱されてリモコン７１での給湯設定温度となって出湯される。このステップＳ２３の応急運転を実行したとき、仮に給湯器７が燃焼運転されなくても、混合水は、リモコン７１での給湯設定温度より上記上昇温度分低い混合設定温度のままで出湯されるので、万一火傷を負うようなこともなく安全確保はできている。
【００７６】
以上のことから、この実施の形態２によれば、通信のみが異常で、給湯器７本体としては正常に燃焼運転されるような場合でもソーラ温水を活用した応急運転によって給湯対応が可能となる。
【００７７】
なお、その他の動作は、上記実施の形態１の場合と同様に行われる。
【００８５】
（その他）
なお、本発明による湯水混合ユニットは、上記各実施の形態のいずれにも限定されない。
例えば、上記各実施の形態において、上記混合制御部１１２での混合水のミキシング制御に際して混合水の温度を強制的に固定温度とする優先スイッチ（または強制スイッチ）等の混合水温強制設定手段を設けてもよい。これによると、給湯器７に異常や給湯器７との通信が無い場合であっても、上記混合水温強制設定手段によって、強制的に固定温度にされた混合水が給湯器７に送り込まれ、従って、使用者の判断で有効なソーラ温水利用を図ることができる。ここで、固定温度の混合水とは、太陽熱温水器５のソーラ温水と水源の水とをミキシングしたお湯のみならず、ソーラ温水をミキシングしない水のみの水固定も含む。
【００８６】
また、上記各実施の形態では、上記冷水路１５と上記混合水路２９との間にバイパス通路２８を設けるが、このようなバイパス通路２８を設けることなく、例えば、停電や上記混合調節器３（温水量調節弁２５または給水量調節弁２４）の故障等の異常時には全閉されるような電磁開閉弁を上記ソーラ温水路１４に設けるようにしてもよい。
【００８７】
また、上記各実施の形態では、上記混合調節器３として、ソーラ温水と水との混合を上記温水量調節弁２５と上記給水量調節弁２４とによる２軸制御で行っているが、例えば、ソーラ温水路１４と冷水路１５の合流点に単一の弁体を具備させてこの弁体の角度調節でソーラ温水路１４からのソーラ温水と給水路１５からの水の混合割合を同時に調整する１軸制御の混合調節器で行うようにしてもよい。
さらに、上記実施の形態では、上記温水供給器として太陽熱温水器５を用いているが、これに限らず、例えば廃熱利用の温水器等その他種々の温水供給器であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１，２による湯水混合ユニットを用いた給湯システムの全体構成を示す構成図である。
【図２】実施の形態１の湯水混合ユニットにおける制御フローを示すフローチャートである。
【図３】実施の形態２における制御フローを示すフローチャートである。
【図４】従来の湯水混合ユニットを用いた給湯システムの全体構成を示す構成図である。
【符号の説明】
１  湯水混合ユニット
３  混合調節器
５  太陽熱温水器（温水供給器）
７  給湯器（補助熱源機）
１０  給水分岐路
１１  コントローラ
１４  ソーラ温水路
１５  冷水路
１９  ソーラ温水温センサ
２３  冷水温センサ
２４  給水量調節弁
２５  温水量調節弁
２８  バイパス通路
２９  混合水路
３１  開閉弁
３２  水量センサ
３３  混合水温センサ
３４  ハイカット温度センサ
５６  太陽熱温水器のソーラ出湯路
７１  給湯器のリモコン
７２  給湯コントローラ
７６  給湯器の入水路
７７  通信線
７８  通信ケーブル
１１１  通信部
１１２  混合制御部
１１３  判別部
１１３  上昇温度演算部
１１４  混合温度演算部
１１５  応急運転実行部
１１６  設定温選択部
１１７  判別部
１１８  応急運転指令部
７１０  リモコンの表示部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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