特開 2023-116913 給湯システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023116913

(43)【公開日】2023-08-23

(54)【発明の名称】給湯システム

(51)【国際特許分類】

   F24H 15/212 20220101AFI20230816BHJP

   F24D 17/00 20220101ALI20230816BHJP

【ＦＩ】

F24H1/18 302L

F24D17/00 P

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022019289

(22)【出願日】2022-02-10

(71)【出願人】

【識別番号】000115854

【氏名又は名称】リンナイ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100111257

【弁理士】

【氏名又は名称】宮崎 栄二

(74)【代理人】

【識別番号】100110504

【弁理士】

【氏名又は名称】原田 智裕

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 恵祐

【テーマコード（参考）】

3L073

3L122

【Ｆターム（参考）】

3L073AA14

3L122AA02

3L122AA04

3L122AA12

3L122AA34

3L122AB22

3L122BA32

3L122BA44

3L122BB03

3L122CA11

3L122DA01

3L122EA47

3L122FA02

(57)【要約】

【課題】出湯端末から安定した給湯温度で湯水を出湯させることのできる給湯システムを提供する。
【解決手段】加熱熱源５０１と、貯湯タンク６と、加熱往き管４０と、加熱戻り管４４と、加熱循環ポンプ５１と、給湯往き管７１とを有し、加熱戻り管４４及び給湯往き管７１が貯湯タンク６の上部に接続されている給湯システムにおいて、加熱熱源５０１，５０２及び加熱循環ポンプ５１，５２の未作動状態が所定の未作動判定時間以上になると、加熱循環ポンプ５１，５２を作動させる。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

加熱熱源と、
加熱熱源で加熱された湯水を貯湯する貯湯タンクと、
貯湯タンクの下部に接続され、貯湯タンクから加熱熱源に湯水を送る加熱往き管と、
貯湯タンクの上部に接続され、加熱熱源から貯湯タンクに湯水を戻す加熱戻り管と、
加熱熱源と貯湯タンクとの間で湯水を循環させる加熱循環ポンプと、
貯湯タンクの上部に接続され、貯湯タンクから出湯端末に湯水を供給する給湯往き管と、
加熱戻り管の保温を行う配管保温制御を実行する制御装置と、を有し、
制御装置は、加熱熱源及び加熱循環ポンプの未作動状態が所定の未作動判定時間以上になると、加熱循環ポンプを作動させる制御構成を有する給湯システム。

【請求項2】

請求項１に記載の給湯システムにおいて、
制御装置は、加熱熱源及び加熱循環ポンプの未作動状態が未作動判定時間以上となり、加熱循環ポンプを作動させたときに、貯湯タンク内の湯水の温度が所定の貯湯設定温度近傍の所定の保温判定温度以上であれば、加熱熱源を作動させることなく、所定の保温作動時間、加熱循環ポンプの作動を継続させる給湯システム。

【請求項3】

請求項１または２に記載の給湯システムにおいて、
制御装置は、加熱熱源及び加熱循環ポンプの未作動状態が未作動判定時間以上となり、加熱循環ポンプを作動させたときに、貯湯タンク内の湯水の温度が所定の貯湯設定温度近傍の所定の保温判定温度未満であれば、加熱循環ポンプの作動を継続させるとともに、加熱熱源を作動させる給湯システム。

【請求項4】

請求項３に記載の給湯システムにおいて、
制御装置は、加熱熱源で加熱する湯水の出湯温度を貯湯設定温度より高い所定の保温用出湯温度に設定して、加熱熱源を作動させる給湯システム。

【請求項5】

請求項４に記載の給湯システムにおいて、
制御装置は、加熱熱源から保温用出湯温度で湯水を出湯させたときに、加熱戻り管から貯湯タンクに流入する湯水の温度が保温判定温度より高い所定の第１保温停止温度以上、または貯湯タンク内の湯水の温度が貯湯設定温度より高い所定の第２保温停止温度以上の少なくともいずれか一方になると、加熱熱源及び加熱循環ポンプを停止させる給湯システム。

【請求項6】

請求項１～５のいずれか１項に記載の給湯システムにおいて、
制御装置は、外気温に応じて、未作動判定時間を設定する給湯システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、給湯システムに関する。特に、本発明は、加熱熱源から貯湯タンクに湯水を戻す加熱戻り管の保温を行う配管保温制御を実行する給湯システムに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、加熱熱源と、貯湯タンクと、これらを接続する配管と、配管に設けられた循環ポンプとを有し、加熱熱源で加熱された湯水を貯湯タンク内に貯湯し、貯湯した湯水を出湯端末に供給する給湯システムが知られている。この種の給湯システムでは、貯湯タンク内の湯水の温度成層の崩れを抑えるため、貯湯タンクの下部に加熱熱源に貯湯タンク内の湯水を送る加熱往き管を接続し、貯湯タンクの上部に加熱熱源から出湯される湯水を貯湯タンクに戻す加熱戻り管と、貯湯タンクから出湯端末に湯水を供給する給湯往き管とを接続している（例えば、特許文献１）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】実用新案登録第２６０７２４９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、理美容院などの施設で利用される給湯システムでは、複数のシャワーやカランなどの出湯端末に所定の給湯温度の多量の湯水を安定して供給する必要がある。そのため、出湯端末で湯水が使用されているときに、給水源から供給される水を加熱熱源で加熱し、循環ポンプで加熱された湯水を貯湯タンクに流入させながら、貯湯タンクから出湯端末に湯水を供給する場合がある。

【0005】

しかしながら、上記のような給湯システムでは、貯湯タンク内の湯水が所定の貯湯設定温度まで上昇すると、加熱熱源及び循環ポンプの作動が停止されるから、自然放熱によって加熱熱源と貯湯タンクとを接続する配管が冷却され、加熱熱源が施設外に配置されていたり、冬季で外気温が低かったりすると、配管内に滞留する湯水の温度が大きく低下する。そのため、出湯端末で湯水が使用されて、加熱熱源及び循環ポンプの作動が再開されたとき、貯湯タンクの上部に接続された加熱戻り管から低温の湯水が貯湯タンク内に流入する。そして、上記のように給湯往き管は加熱戻り管近傍の貯湯タンクの上部に接続されているから、加熱戻り管から低温の湯水が貯湯タンクに流入すると、貯湯タンクから給湯往き管に供給される湯水の温度が低下する。その結果、所定の給湯温度より低温の湯水が出湯端末に供給されて、温調性能が悪化するという問題がある。

【0006】

本発明は上記課題を解決するものであり、本発明の目的は、出湯端末から安定した給湯温度で湯水を出湯させることができる給湯システムを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明によれば、
加熱熱源と、
加熱熱源で加熱された湯水を貯湯する貯湯タンクと、
貯湯タンクの下部に接続され、貯湯タンクから加熱熱源に湯水を送る加熱往き管と、
貯湯タンクの上部に接続され、加熱熱源から貯湯タンクに湯水を戻す加熱戻り管と、
加熱熱源と貯湯タンクとの間で湯水を循環させる加熱循環ポンプと、
貯湯タンクの上部に接続され、貯湯タンクから出湯端末に湯水を供給する給湯往き管と、
加熱戻り管の保温を行う配管保温制御を実行する制御装置と、を有し、
制御装置は、加熱熱源及び加熱循環ポンプの未作動状態が所定の未作動判定時間以上になると、加熱循環ポンプを作動させる制御構成を有する給湯システムが提供される。

【0008】

上記給湯システムによれば、加熱熱源及び加熱循環ポンプの未作動状態が所定の未作動判定時間以上になると、加熱循環ポンプを作動させるから、自然放熱によって温度が低下した加熱戻り管内の湯水を貯湯タンク内に貯湯されている湯水に置換することができる。これにより、安定した給湯温度の湯水を出湯端末に供給することができる。

【0009】

好ましくは、上記給湯システムにおいて、
制御装置は、加熱熱源及び加熱循環ポンプの未作動状態が未作動判定時間以上となり、加熱循環ポンプを作動させたときに、貯湯タンク内の湯水の温度が所定の貯湯設定温度近傍の所定の保温判定温度以上であれば、加熱熱源を作動させることなく、所定の保温作動時間、加熱循環ポンプの作動を継続させる。

【0010】

上記給湯システムによれば、加熱熱源及び加熱循環ポンプの未作動状態が未作動判定時間以上となり、加熱循環ポンプを作動させたときに、貯湯タンク内の湯水の温度が所定の貯湯設定温度近傍の所定の保温判定温度以上であれば、所定の保温作動時間、加熱熱源を作動させることなく、加熱循環ポンプの作動を継続させるから、貯湯タンク内の湯水の温度が高い場合、省エネルギーで加熱戻り管内の湯水を貯湯タンク内の湯水に置換することができる。

【0011】

好ましくは、上記給湯システムにおいて、
制御装置は、加熱熱源及び加熱循環ポンプの未作動状態が未作動判定時間以上となり、加熱循環ポンプを作動させたときに、貯湯タンク内の湯水の温度が所定の貯湯設定温度近傍の所定の保温判定温度未満であれば、加熱循環ポンプの作動を継続させるとともに、加熱熱源を作動させる。

【0012】

上記給湯システムによれば、加熱熱源及び加熱循環ポンプの未作動状態が未作動判定時間以上となり、加熱循環ポンプを作動させたときに、貯湯タンク内の湯水の温度が貯湯設定温度近傍の保温判定温度未満であれば、加熱循環ポンプの作動を継続させるとともに、加熱熱源を作動させるから、加熱戻り管内の湯水を加熱熱源で加熱された湯水に置換することができる。

【0013】

好ましくは、上記給湯システムにおいて、
制御装置は、加熱熱源で加熱する湯水の出湯温度を貯湯設定温度より高い所定の保温用出湯温度に設定して、加熱熱源を作動させる。

【0014】

上記給湯システムによれば、加熱熱源で加熱する湯水の出湯温度を貯湯設定温度より高い所定の保温用出湯温度に設定して、加熱熱源を作動させるから、貯湯タンク内の湯水の温度が貯湯設定温度近傍であっても、加熱熱源で貯湯タンクから送出されてくる湯水を加熱することができ、確実に加熱戻り管内の湯水を加熱熱源で加熱された湯水に置換することができる。また、上記給湯システムによれば、貯湯タンク内の湯水の温度が貯湯設定温度より高くなるから、貯湯タンク内の湯水の温度が貯湯設定温度近傍より高く維持されやすい。このため、次回、配管保温制御が実行されるときに、加熱熱源を作動させることなく、加熱循環ポンプを作動させることにより、加熱戻り管内の湯水を貯湯タンク内の湯水に置換することができる。

【0015】

好ましくは、上記給湯システムにおいて、
制御装置は、加熱熱源から保温用出湯温度で湯水を出湯させたときに、加熱戻り管から貯湯タンクに流入する湯水の温度が保温判定温度より高い所定の第１保温停止温度以上、または貯湯タンク内の湯水の温度が貯湯設定温度より高い所定の第２保温停止温度以上の少なくともいずれか一方になると、加熱熱源及び加熱循環ポンプを停止させる。

【0016】

上記給湯システムによれば、加熱熱源から保温用出湯温度で湯水を出湯させたときに、加熱戻り管から貯湯タンクに流入する湯水の温度が保温判定温度より高い所定の第１保温停止温度以上、または貯湯タンク内の湯水の温度が貯湯設定温度より高い所定の第２保温停止温度以上の少なくともいずれか一方になると、加熱熱源及び加熱循環ポンプを停止させるから、加熱熱源での必要以上の湯水の加熱や、貯湯タンク内の湯水の温度の必要以上の上昇を防止することができる。これにより、省エネルギーで、安定した給湯温度の湯水を出湯端末に供給することができる。

【0017】

好ましくは、上記給湯システムにおいて、
制御装置は、外気温に応じて、未作動判定時間を設定する。

【0018】

上記給湯システムによれば、配管の放熱具合に応じて、より適切に未作動判定時間を設定することができる。

【発明の効果】

【0019】

以上のように、本発明によれば、出湯端末から安定した給湯温度で湯水を出湯させることができ、温調性能に優れた給湯システムを提供することができるから、ユーザの利便性及び快適性を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0020】

【図1】図１は、本発明の実施の形態に係る給湯システムの一例を示す概略構成図である。

【図2】図２は、本発明の実施の形態に係る給湯システムの配管保温制御における制御動作を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0021】

以下、本発明の実施の形態に係る給湯システムを説明する。
図１は、本実施の形態の給湯システムの一例を示す概略構成図である。この給湯システムは、理美容院などの商業施設に利用することができる。給湯システムは、給湯加圧タンクユニット１と熱源機ユニット５００とを備え、給湯加圧タンクユニット１から複数のシャワーやカランなどの出湯端末４００に水や湯水が供給されるように構成されている。熱源機ユニット５００は、加熱熱源である第１ガス熱源機５０１と第２ガス熱源機５０２とを有する。給湯加圧タンクユニット１は、一次給水を受水する給水タンク２と、第１及び第２ガス熱源機５０１，５０２で加熱された湯水を貯湯する貯湯タンク６とを備える。なお、給湯システムは、加熱熱源として１台または３台以上のガス熱源機を有してもよいし、ガス熱源機の代わりにヒートポンプや電気ヒータなどを用いてもよい。

【0022】

第１及び第２ガス熱源機５０１，５０２は、ガス給湯器であり、図示しないが、筐体内にガスバーナや熱交換器などを有する加熱ユニットを有する。第１及び第２ガス熱源機５０１，５０２と貯湯タンク６とは、貯湯タンク６からの湯水や給水タンク２からの水を第１及び第２ガス熱源機５０１，５０２に送る加熱往き管４０と、第１及び第２ガス熱源機５０１，５０２で加熱された湯水を貯湯タンク６に戻す加熱戻り管４４とからなる加熱循環回路により接続されている。

【0023】

加熱往き管４０は、一端が貯湯タンク６の下部に接続され、他端が第１ガス熱源機５０１と第２ガス熱源機５０２とに接続されるように中途で第１加熱往き管４１と第２加熱往き管４２とに分岐されている。加熱戻り管４４は、一端が各ガス熱源機５０１，５０２に接続された第１加熱戻り管４５と第２加熱戻り管４６とが中途で合流し、他端が貯湯タンク６の上部に接続されている。また、加熱往き管４０における第１及び第２加熱往き管４１，４２の分岐部より上流側で、後述する給水管３との合流部より下流側には、加熱往き温度センサ５０が介設されている。

【0024】

第１及び第２加熱往き管４１，４２にはそれぞれ、第１加熱循環ポンプ５１及び第２加熱循環ポンプ５２が介設され、第１及び第２加熱循環ポンプ５１，５２の下流側には、逆止弁５３，５４が介設されている。従って、第１及び第２加熱循環ポンプ５１，５２を作動させるとともに、第１及び第２ガス熱源機５０１，５０２を作動させることにより、第１及び第２ガス熱源機５０１，５０２で加熱された湯水が貯湯タンク６に貯湯される。第１及び第２加熱循環ポンプ５１，５２は給湯制御装置Ｃに接続されており、給湯制御装置Ｃからの制御信号によりその作動及び停止や回転数が制御される。また、第１及び第２ガス熱源機５０１，５０２の熱源機制御装置Ｃ１，Ｃ２は、給湯制御装置Ｃと接続されており、給湯制御装置Ｃからの制御信号により第１及び第２ガス熱源機５０１，５０２の作動が制御される。加熱往き温度センサ５０で検出される検出温度の検出信号は給湯制御装置Ｃに出力され、ガス熱源機５０１，５０２内に配設された図示しない各種センサで検出される検出温度等の検出信号は、熱源機制御装置Ｃ１，Ｃ２に出力される。

【0025】

貯湯タンク６の下部に接続された加熱往き管４０には、給水管３との合流部より上流側に、貯湯タンク６から加熱往き管４０に供給される湯水の温度を検出するタンク下温度センサ５５と、バルブ５６とが介設されている。タンク下温度センサ５５で検出される検出温度の検出信号は、給湯制御装置Ｃに出力される。バルブ５６は、手動で開閉可能なものだが、給湯制御装置Ｃからの制御信号により開閉制御される構成としてもよい。

【0026】

貯湯タンク６は、耐食性に優れた金属（例えば、ステンレス）製のタンクであり、図示しないが、外周が断熱材によって覆われている。本実施の形態の貯湯タンク６の容量は、例えば、５０Ｌである。貯湯タンク６の下部には、既述した加熱往き管４０と、後述する出湯端末４００からの湯水を戻す給湯戻り管７２とが接続されており、貯湯タンク６の上部には、既述した加熱戻り管４４と、後述する出湯端末４００に繋がる給湯往き管７１とが接続されている。貯湯タンク６には、内部の湯水の温度を検出するための第１貯湯温度センサ６１、第２貯湯温度センサ６２、及び第３貯湯温度センサ６３が、上方から順に、所定の間隔をあけて取り付けられている。また、給湯加圧タンクユニット１は、貯湯タンク６の下方に、外気温を検出する外気温温度センサ８０を有する。これらの温度センサ６１，６２，６３，８０で検出される検出温度の検出信号は、給湯制御装置Ｃに出力される。

【0027】

貯湯タンク６の上部に接続された加熱戻り管４４には、貯湯タンク６内の空気を排気するための自動エア抜き弁５７と、貯湯タンク６に流入する湯水の温度を検出する加熱戻り温度センサ５８とが介設されている。加熱戻り温度センサ５８で検出される検出温度の検出信号は、給湯制御装置Ｃに出力される。

【0028】

貯湯タンク６の上方には、ガス熱源機５０１，５０２、貯湯タンク６や出湯端末４００に給水するための略矩形箱状の給水タンク２が配設されている。本実施の形態の給水タンク２の容量は、例えば、４５Ｌである。給水タンク２の上部には、市水が流れてくる一次給水管１０が接続され、給水タンク２の下部には、給水管３が接続されている。一次給水管１０は、２本の第１一次給水管１１と第２一次給水管１２とに分岐して給水タンク２に接続されており、第１及び第２一次給水管１１，１２にはそれぞれ、上流側から順に、第１ガバナ１３及び第２ガバナ１４と第１給水電磁弁１５及び第２給水電磁弁１６とが介設されている。第１及び第２給水電磁弁１５，１６は給湯制御装置Ｃと接続されており、給湯制御装置Ｃからの制御信号により開閉制御される。このように、複数の一次給水管１１，１２を給水タンク２に接続することにより、圧力損失を低減して、短時間で給水タンク２に水を給水することができる。図示しないが、給水タンク２は、一部、大気開放されている。

【0029】

給水タンク２は、第１及び第２一次給水管１１，１２の接続口より下方で給水管３の接続口より上方の一側壁に開口を有する。この側壁の開口には、オーバーフロー管２００が接続されている。給水タンク２の他の一側壁には、給水タンク２内の水位を検出するオーバーフロートセンサ２２、Ｈｉフロートセンサ２３、Ｌｏｗフロートセンサ２４、及び低水位フロートセンサ２５が、上方から順に、所定の間隔で配設されている。図示しないが、給水タンク２内には、一端がオーバーフロー管２００に連通し、他端がオーバーフロートセンサ２２と略同一の高さで、上方に開放する略Ｕ字状のトラップ管が配設されている。このため、余分な水は、トラップ管及びオーバーフロー管２００を通って外部に排出される。フロートセンサ２２，２３，２４，２５で検出される水位の検出信号は、給湯制御装置Ｃに出力される。

【0030】

給水タンク２の下部に一端が接続された給水管３は、水が並列に流れるように、上流側で第１給水管３１と第２給水管３２とに分岐している。第１給水管３１と第２給水管３２との分岐部より上流側には、給水加圧ポンプ３７が介設されている。給水加圧ポンプ３７は給湯制御装置Ｃに接続されており、給湯制御装置Ｃからの制御信号によりその作動及び停止や回転数が制御される。

【0031】

第１給水管３１には、上流側から順に、逆止弁３３と、水圧を検出する圧力センサ（圧力検出手段）３５とが介設されており、第２給水管３２には、上流側から順に、逆止弁３４と、水の流量を検出する水量センサ（水量検出手段）３６とが介設されている。並列の水路を設けることなく、圧力センサと水量センサとを単一の水路に介設することもできるが、水が並列に流れるように水路を形成して、各水路に圧力センサと水量センサとを介設することにより、圧力損失を低減することができる。なお、各水路で水の流量は異なるが、圧力損失が分かっていれば、水量センサ３６で検出される水の流量から給水管３全体の水の流量を算出することができる。圧力センサ３５で検出される検出圧力の検出信号や水量センサ３６で検出される検出流量の検出信号は、給湯制御装置Ｃに出力される。

【0032】

第１給水管３１と第２給水管３２とは、圧力センサ３５及び水量センサ３６より下流側の合流部で合流しており、給水管３の他端は、貯湯タンク６の下部に接続された加熱往き管４０との合流部に繋がっている。また、給水管３は、第１及び第２給水管３１，３２の合流部より下流側で、出湯端末４００に接続される給水往き管３８に分岐している。従って、本実施の形態では、給水加圧ポンプ３７を作動させることにより、貯湯タンク６、ガス熱源機５０１，５０２や出湯端末４００に水が供給され、第１及び第２給水管３１，３２や給水往き管３８を含む給水管３が給水回路を構成する。給水往き管３８は、出湯端末４００のシャワーやカランの数などに応じて複数に分岐している。給水往き管３８の分岐部より下流側の給水管３には、逆止弁３９が介設されている。

【0033】

貯湯タンク６の下部に一端が接続された給湯戻り管７２は、他端が出湯端末４００で給湯往き管７１と接続されている。給湯戻り管７２には、即湯循環ポンプ７３が介設され、即湯循環ポンプ７３の下流側には、即湯戻り温度センサ７４と、逆止弁７５とが介設されている。従って、本実施の形態では、即湯循環ポンプ７３を作動させることによって、貯湯タンク６と出湯端末４００との間で湯水が循環され、貯湯タンク６と出湯端末４００との間を接続する給湯往き管７１及び給湯戻り管７２が即湯循環回路を構成する。

【0034】

本実施の形態の給湯システムにおける配管保温制御については後述するが、主たる運転制御について概要すると、出湯端末４００の湯栓が開栓されて、給水加圧ポンプ３７の作動が開始されたときに、第３貯湯温度センサ６３で検出される湯水の温度が所定の貯湯開始温度より高ければ、第１及び第２加熱循環ポンプ５１，５２を作動させることなく、給水タンク２から給水管３及び貯湯タンク６に接続されたタンク下の加熱往き管４０を介して貯湯タンク６に水が供給され、貯湯タンク６内の湯水が給湯往き管７１を介して出湯端末４００に供給される。また、貯湯タンク６内への水の供給により湯水の温度が低下してきて、第３貯湯温度センサ６３で検出される湯水の温度が貯湯開始温度以下になると、第１及び第２加熱循環ポンプ５１，５２の作動が開始されて、貯湯タンク６の下部から加熱往き管４０に湯水が供給され、給水タンク２からの水と貯湯タンク６からの湯水とが混合されて、第１及び第２ガス熱源機５０１，５０２に供給される。そして、第１及び第２ガス熱源機５０１，５０２で所定の出湯温度に加熱された湯水が加熱戻り管４４を介して貯湯タンク６に戻される。また、貯湯タンク６から給湯往き管７１に湯水が送出され、給湯往き管７１を介して出湯端末４００に湯水が供給される（出湯制御）。

【0035】

また、全ての出湯端末４００が閉栓された状態で、第３貯湯温度センサ６３で検出される湯水の温度が貯湯開始温度以下になると、第１及び第２加熱循環ポンプ５１，５２の作動が開始されて、貯湯タンク６内の湯水が第１及び第２ガス熱源機５０１，５０２に供給され、第１及び第２ガス熱源機５０１，５０２で所定の出湯温度に加熱された湯水が貯湯タンク６に戻されることにより、貯湯タンク６内の湯水の温度が維持される（貯湯制御）。

【0036】

また、全ての出湯端末４００が閉栓された状態で、所定の即湯開始時間が経過して給湯往き管７１及び給湯戻り管７２内に滞留する湯水の温度が低下した場合、即湯循環ポンプ７３の作動が開始されることにより、貯湯タンク６と出湯端末４００との間で、給湯往き管７１及び給湯戻り管７２を介して湯水が循環される（即湯制御）。

【0037】

なお、第１及び第２加熱循環ポンプ５１，５２は、出湯端末４００での湯水の使用量や即湯制御の設定等に応じて、同時にまたは個別に作動され、それに応じて第１及び第２ガス熱源機５０１，５０２も、同時にまたは個別に作動される。

【0038】

給湯システムは、給湯加圧タンクユニット１に設けられた給湯制御装置Ｃと、第１及び第２ガス熱源機５０１，５０２に設けられた熱源機制御装置Ｃ１，Ｃ２と、給湯システムの運転に関する操作をユーザが行うためのリモコンＲとを備える。給湯制御装置Ｃと熱源機制御装置Ｃ１，Ｃ２とは、相互に通信可能に有線または無線により接続されており、給湯制御装置ＣとリモコンＲとは、相互に通信可能に有線または無線により接続されている。

【0039】

リモコンＲは、ユーザによる図示しない操作スイッチの操作に応じて、給湯システムの電源のオンオフ、貯湯タンク６内の湯水の貯湯設定温度（出湯制御や貯湯制御において第１及び第２ガス熱源機５０１，５０２から出湯される湯水の出湯温度）、水圧モードの設定などの運転操作情報を給湯制御装置Ｃに指示するように構成された端末装置である。リモコンＲには、給湯システムの各種情報を表示する表示器が備えられている。なお、リモコンＲの代わりに、またはリモコンＲとともに、給湯制御装置Ｃと通信可能に接続されたスマートホンやタブレット端末などの携帯端末を用いることができる。

【0040】

給湯制御装置Ｃ及び熱源機制御装置Ｃ１，Ｃ２はそれぞれ、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、インターフェース回路等を含む１つ以上の電子回路ユニットにより構成される。メモリには、各種運転プログラムや運転プログラムを実行するための設定値などの各種データが格納されている。

【0041】

給湯制御装置Ｃには、既述した各種センサ（温度センサ５０，５５，５８，６１，６２，６３，７４，８０、圧力センサ３５、水量センサ３６、フロートセンサ２２～２５）の検出信号が入力されるとともに、リモコンＲから運転操作情報が入力される。また、熱源機制御装置Ｃ１，Ｃ２には、第１及び第２ガス熱源機５０１，５０２に設けられた図示しない各種センサからの検出信号が入力され、制御信号を給湯制御装置Ｃに出力する。そして、給湯制御装置Ｃは、ガス熱源機５０１，５０２、各種ポンプ３７，５１，５２，７３、給水電磁弁１５，１６などの作動制御を行うことで、給湯システム全体の運転制御を行う。従って、本実施の形態では、給湯制御装置Ｃ及び熱源機制御装置Ｃ１，Ｃ２が、給湯システムの制御装置を構成する。なお、熱源機制御装置Ｃ１，Ｃ２を設けることなく、１つの制御装置で給湯システム全体の運転制御を行ってもよい。

【0042】

次に、図２を参照して本実施の形態の給湯システムにおける配管保温制御の制御動作を説明する。出湯端末４００で湯水が使用されると、既述した出湯制御によりガス熱源機５０１，５０２及び加熱循環ポンプ５１，５２の作動が再開されるが、このとき加熱循環回路を流れる湯水の流量は比較的大きな流量（例えば、約１２Ｌ／ｍｉｎ）となる。そのため、加熱戻り管４４内の湯水温度が低下していると、低温の湯水が貯湯タンク６の上部に多く流入するため、貯湯タンク６から給湯往き管７１に供給される湯水の温度が低下し、出湯端末４００で出湯される湯水の温調性能も悪化してしまう。そこで、以下の配管保温制御を実行することで、出湯端末４００で出湯される湯水の温度を安定させる。

【0043】

リモコンＲのオン状態で、第３貯湯温度センサ６３の検出温度が所定の貯湯開始温度（例えば、５３℃）より高く、貯湯制御の実行条件が不成立であれば（ステップＳ１で、Ｙｅｓ）、外気温温度センサ８０で検出される外気温Ｔａが取得される（ステップＳ２）。なお、貯湯制御の実行条件が成立すれば（ステップＳ１で、Ｎｏ）、既述したガス熱源機５０１，５０２で加熱された湯水が加熱戻り管４４に循環されるから（ステップＳ２０）、加熱戻り管４４内の湯水の温度を上昇させることができる。また、貯湯制御が実行されない条件下では、貯湯タンク６内の湯水の温度は貯湯開始温度より高いから、後述するように貯湯タンク６内の湯水の温度が保温判定温度以上であれば、第１ガス熱源機５０１を作動させることなく、第１加熱循環ポンプ５１のみを作動させることにより、貯湯タンク６内の湯水を循環させて、加熱戻り管４４内の湯水を貯湯タンク６内の湯水に効率的に置換することができる。

【0044】

次いで、第１及び第２ガス熱源機５０１，５０２並びに第１及び第２加熱循環ポンプ５１，５２が未作動状態であるかどうかを判定するため、第１及び第２加熱循環ポンプ５１，５２の作動を判定する（ステップＳ３）。このとき、加熱循環ポンプ５１，５２が作動している場合（ステップＳ３で、Ｎｏ）、貯湯制御の実行条件不成立の判定に戻る（ステップＳ１）。一方、第１及び第２加熱循環ポンプ５１，５２いずれも作動されていなければ（ステップＳ３で、Ｙｅｓ）、下記式（１）に従って、外気温温度センサ８０で検出される外気温Ｔａに応じて、未作動判定時間ｔ１（分間）を設定し、タイマをスタートさせる（ステップＳ４）。
未作動判定時間ｔ１＝ａ×Ｔａ＋ｂ （１）

【0045】

式（１）中、ａ，ｂは、置換後の加熱戻り管４４内の湯水の設定温度及び配管長さによって定まる定数であり、実験により求められる値である。例えば、本実施の形態の給湯システムで、置換後の加熱戻り管４４内の湯水の設定温度を、５５℃、加熱戻り管４４の配管長さを、１８ｍとすると、ａは、０．２、ｂは、２０である。なお、未作動判定時間ｔ１は、給湯システムの構成に応じて、適宜設定することができる。

【0046】

第１及び第２ガス熱源機５０１，５０２いずれも作動されず、第１及び第２加熱循環ポンプ５１，５２いずれも作動されない未作動状態が、未作動判定時間ｔ１以上になると（ステップＳ５で、Ｙｅｓ）、所定の回転数で第１加熱循環ポンプ５１の作動を開始させる（ステップＳ６）。一方、第１及び第２加熱循環ポンプ５１，５２の未作動状態が、未作動判定時間ｔ１より短い場合（ステップＳ５で、Ｎｏ）、貯湯制御の実行条件不成立の判定に戻る（ステップＳ１）。なお、本実施の形態の配管保温制御では、第１加熱循環ポンプ５１のみが作動されるが、給湯システムが複数の加熱循環ポンプを有する場合、２台以上の加熱循環ポンプを作動させてもよいし、異なる加熱循環ポンプを順番に作動させてもよい。

【0047】

次いで、第１加熱循環ポンプ５１を作動させたときに、第１貯湯温度センサ６１で検出される貯湯タンク６内の湯水の温度が、貯湯制御の目標値である所定の貯湯設定温度Ｔ１（例えば、６０℃）より若干高い所定の保温判定温度Ｔ２（例えば、６１℃）未満かどうかが判定される（ステップＳ７）。このように、貯湯タンク６内の湯水の温度を判定するときに、保温判定温度Ｔ２を貯湯設定温度Ｔ１より若干高い貯湯設定温度Ｔ１近傍に設定すれば（例えば、貯湯設定温度Ｔ１＋５℃、好ましくは、貯湯設定温度Ｔ１＋２℃）、置換後の加熱戻り管４４内の湯水の温度の低下を抑えることができる。このため、保温判定温度Ｔ２を貯湯設定温度Ｔ１より若干低い貯湯設定温度Ｔ１近傍に設定してもよいが（例えば、貯湯設定温度Ｔ１－５℃、好ましくは、貯湯設定温度Ｔ１－２℃）、好ましくは、貯湯設定温度Ｔ１より若干高い保温判定温度Ｔ２に設定される。なお、貯湯タンク６内の湯水の温度が貯湯設定温度Ｔ１より高くなる場合があるのは、後述する貯湯設定温度Ｔ１より高い保温用出湯温度Ｔｈが設定されるためである。

【0048】

貯湯タンク６内の湯水の温度が保温判定温度Ｔ２以上であれば（ステップＳ７で、Ｎｏ）、タイマをスタートさせて、所定の保温作動時間ｔ２（例えば、２分間）、第１加熱循環ポンプ５１の作動が継続され、保温作動時間ｔ２が経過すると、第１加熱循環ポンプ５１を停止させる（ステップＳ８及びＳ１２）。これにより、加熱戻り管４４内の湯水を貯湯タンク６内の湯水に置換することができる。

【0049】

一方、貯湯タンク６内の湯水の温度が保温判定温度Ｔ２未満であれば（ステップＳ７で、Ｙｅｓ）、出湯温度を貯湯制御の貯湯設定温度Ｔ１より高い所定の保温用出湯温度Ｔｈ（例えば、７０℃）に設定して、第１ガス熱源機５０１を作動させる（ステップＳ９）。第１ガス熱源機５０１の出湯温度が貯湯設定温度Ｔ１と同一に設定されたままでは、貯湯タンク６内の湯水の温度が保温判定温度Ｔ２より低いが貯湯設定温度Ｔ１近傍の場合、貯湯設定温度Ｔ１と貯湯タンク６から送られてくる貯湯設定温度Ｔ１近傍の湯水の温度との温度差が小さくなり、第１ガス熱源機５０１で湯水が加熱されない可能性がある。しかしながら、第１ガス熱源機５０１の出湯温度を貯湯設定温度Ｔ１より高い保温用出湯温度Ｔｈに設定することにより、貯湯タンク６内の湯水の温度が貯湯設定温度Ｔ１近傍であっても、貯湯タンク６から送出されてくる湯水が第１ガス熱源機５０１で加熱されるから、確実に加熱戻り管４４内の湯水を第１ガス熱源機５０１で加熱された湯水に置換することができる。

【0050】

上記のようにして第１加熱循環ポンプ５１を作動させた状態で、第１ガス熱源機５０１から保温用出湯温度Ｔｈの湯水を出湯させて、第１ガス熱源機５０１と貯湯タンク６との間で湯水を循環させると、貯湯タンク６の上部に接続された加熱戻り管４４に介設されている加熱戻り温度センサ５８で検出される湯水の温度が保温判定温度Ｔ２より高い所定の第１保温停止温度Ｔｉ（例えば、６７℃）以上まで上昇したか、または第１貯湯温度センサ６１で検出される湯水の温度が貯湯設定温度Ｔ１より高い所定の第２保温停止温度Ｔｊ（例えば、６５℃）以上まで上昇したかどうかが判定される（ステップＳ１０～Ｓ１１）。このように、加熱戻り管４４内の湯水の温度が保温判定温度Ｔ２より高い第１保温停止温度Ｔｉ以上、または貯湯タンク６内の湯水の温度が貯湯設定温度Ｔ１より高い第２保温停止温度Ｔｊ以上になるまで第１ガス熱源機５０１を作動させることにより、貯湯タンク６内の湯水の温度が貯湯設定温度Ｔ１近傍であっても、一定時間、第１ガス熱源機５０１で加熱された湯水が循環されるから、確実に加熱戻り管４４内の湯水を第１ガス熱源機５０１で加熱された湯水に置換することができる。また、貯湯タンク６内の湯水の温度が貯湯設定温度Ｔ１より高い第２保温停止温度Ｔｊ以上になれば、貯湯タンク６内の上部には、貯湯設定温度Ｔ１以上の温度の湯水が貯湯されているから、次回の配管保温制御では、第１貯湯温度センサ６１で検出される湯水の温度が保温判定温度Ｔ２以上で維持されている可能性が高い。これにより、第１加熱循環ポンプ５１のみを作動させて、加熱戻り管４４内の湯水を貯湯タンク６内に貯湯されている湯水に置換することができる。

【0051】

加熱戻り温度センサ５８で検出される湯水の温度が第１保温停止温度Ｔｉ以上（ステップＳ１０で、Ｙｅｓ）、または第１貯湯温度センサ６１で検出される湯水の温度が第２保温停止温度Ｔｊ以上（ステップＳ１１で、Ｙｅｓ）のいずれかになれば、第１加熱循環ポンプ５１を停止させ（ステップＳ１２）、貯湯制御の実行条件不成立の判定に戻る（ステップＳ１）。

【0052】

以上のように、本実施の形態によれば、加熱循環ポンプ５１，５２及びガス熱源機５０１，５０２の未作動状態が所定の未作動判定時間以上になると、第１加熱循環ポンプ５１を作動させるから、自然放熱によって温度が低下した加熱戻り管４４内の湯水を貯湯タンク６内に貯湯されている湯水に置換することができる。これにより、任意のタイミングで出湯端末４００で湯水の使用が開始された場合でも、安定した給湯温度の湯水を出湯端末に供給することができる。

【0053】

また、本実施の形態によれば、加熱循環ポンプ５１，５２及びガス熱源機５０１，５０２の未作動状態が未作動判定時間以上となり、第１加熱循環ポンプ５１を作動させたときに、貯湯タンク６内の湯水の温度が所定の貯湯設定温度近傍の所定の保温判定温度以上であれば、所定の保温作動時間、ガス熱源機５０１，５０２を作動させることなく、第１加熱循環ポンプ５１の作動を継続させるから、貯湯タンク６内の湯水の温度が高い場合、省エネルギーで加熱戻り管４４内の湯水を貯湯タンク６内の湯水に置換することができる。

【0054】

また、本実施の形態によれば、加熱循環ポンプ５１，５２及びガス熱源機５０１，５０２の未作動状態が所定の未作動判定時間以上となり、第１加熱循環ポンプ５１を作動させたときに、貯湯タンク６内の湯水の温度が貯湯設定温度近傍の保温判定温度未満であれば、第１加熱循環ポンプ５１の作動を継続させるとともに、第１ガス熱源機５０１を作動させるから、加熱戻り管４４内の湯水を第１ガス熱源機５０１で加熱された湯水に置換することができる。

【0055】

また、本実施の形態によれば、第１ガス熱源機５０１で加熱する湯水の出湯温度を貯湯設定温度より高い保温用出湯温度に設定して、第１ガス熱源機５０１を作動させるから、貯湯タンク６内の湯水の温度が貯湯設定温度近傍であっても、第１ガス熱源機５０１で貯湯タンク６から送出されてくる湯水を加熱することができ、確実に加熱戻り管４４内の湯水を第１ガス熱源機５０１で加熱された湯水に置換することができる。また、貯湯タンク６内の湯水の温度が貯湯設定温度より高くなるから、貯湯タンク６内の湯水の温度が貯湯設定温度近傍より高く維持されやすい。このため、次回、配管保温制御が実行されるときに、ガス熱源機５０１，５０２を作動させることなく、第１または第２加熱循環ポンプ５１，５２を作動させることにより、加熱戻り管４４内の湯水を貯湯タンク６内に貯湯されている湯水に置換することができる。

【0056】

また、本実施の形態によれば、第１ガス熱源機５０１から保温用出湯温度で湯水を出湯させたときに、加熱戻り管４４から貯湯タンク６に流入する湯水の温度が保温判定温度より高い所定の第１保温停止温度以上となるか、または貯湯タンク６内の湯水の温度が貯湯設定温度より高い所定の第２保温停止温度以上になると、第１加熱循環ポンプ５１及び第１ガス熱源機５０１を停止させるから、加熱戻り管４４内の湯水を第１ガス熱源機５０１で加熱された湯水に置換するときに、第１ガス熱源機５０１で必要以上に湯水を加熱するのを防止できるとともに、貯湯タンク６内の湯水の温度が必要以上に上昇してしまうのを防止することができる。これにより、省エネルギーで、安定した給湯温度の湯水を出湯端末に供給することができる。

【0057】

また、本実施の形態によれば、外気温に応じて、加熱循環ポンプ５１，５２及びガス熱源機５０１，５０２の未作動判定時間が設定されるから、配管の放熱具合に応じて、より適切にガス熱源機５０１，５０２の未作動判定時間を設定することができる。

【0058】

以上のように、本実施の形態によれば、出湯端末４００から安定した給湯温度で湯水を出湯させることができ、温調性能に優れた給湯システムを提供することができるから、ユーザの利便性及び快適性を向上させることができる。

【符号の説明】

【0059】

２ 給水タンク
３ 給水管
３５ 圧力センサ
３６ 水量センサ
３７ 給水加圧ポンプ
６ 貯湯タンク
４０ 加熱往き管
４４ 加熱戻り管
５１，５２ 加熱循環ポンプ
７１ 給湯往き管
７２ 給湯戻り管
５０１，５０２ ガス熱源機
Ｃ 給湯制御装置
Ｃ１，Ｃ２ 熱源機制御装置

【図1】

【図2】