JP7702366B2

JP7702366B2 - 給湯システム

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Publication number: JP7702366B2
Application number: JP2022018446A
Authority: JP
Inventors: 力也弓削
Original assignee: Rinnai Corp
Current assignee: Rinnai Corp
Priority date: 2022-02-09
Filing date: 2022-02-09
Publication date: 2025-07-03
Anticipated expiration: 2042-02-09
Also published as: JP2023115978A

Description

本発明は、貯湯タンク、給水タンク、ポンプ等を備えてシャワーやカラン等の出湯端末に湯水を供給する給湯システムに関する。

従来、給湯システムにおいて、複数のシャワーやカラン等の給湯栓（出湯端末）で同時に給湯利用されても十分な給湯量の湯水を供給可能とするため、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、給水源の水を貯水する給水タンクと、給湯栓に給水タンクの水や貯湯タンクの湯水を供給させるポンプと、給水タンクに給水源の水を供給する給水管と、給水管の水路を開閉する給水弁とを備えた給湯システムが知られている（特許文献１）。

特公昭５９－１８６１３号公報

前記給湯システムでは、シャワー等の出湯端末での使用流量が多くなり、給水タンクからの水の流出流量が多くなることを想定した場合、給水タンクの渇水を防ぐために給水タンクに水を供給する給水管を大きくして給水タンクへの給水流量を多くすることが考えられる。この場合、給水タンクへの給水動作を行う際、給水タンクからの流出流量、すなわち、出湯端末での使用流量が少ない場合には給水タンクへの給水流量が多くなるため、前記給水流量と前記使用流量との差が大きくなり、給水タンク内の水位変動が大きくなることがある。その結果、給水弁は、開弁と閉弁の動作が頻繁に行われてしまい、給水弁の耐久性を低下させるという問題が生じ得る。

本発明は、以上の事情に鑑みてなされたものであり、給水タンクに給水源の水を供給する給水路に給水弁を設けた構成において、給水タンクの渇水を防ぎながら、給水弁の耐久性を向上することを可能とする、給湯システムを提供することを目的とする。

本発明に係る給湯システムは、
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、
給水源の水を貯水する給水タンクと、
出湯端末に貯湯タンクの湯水と給水タンクの水とを供給させるポンプと、
給水源の水を給水タンクに供給する給水路と、
給水路を開閉させる給水弁と、
制御装置と、を備え、
前記給水路は、複数設けられ、
前記給水弁は、複数の給水路のそれぞれに設けられ、
前記出湯端末での使用流量を検出する流量検知手段が設けられ、
前記制御装置は、給水路による給水タンクへの給水動作の際、出湯端末での使用流量に応じて、開弁させる給水弁の数を変更する制御を行う構成とする。

前記構成によれば、給水タンクへの給水動作を行う際、出湯端末での使用流量によって開弁させる給水弁の数を変更することで、給水タンクへの給水流量と出湯端末での使用流量との差を少なくして、給水タンク内の水位変動を少なくすることができるため、各給水弁の開弁および閉弁の回数を減らすことができる。また、給水弁を設けた給水路を複数設けるため、出湯端末での使用流量が多い場合には、開弁させる給水弁の数を多くすることができるため、給水タンクに対してより多くの給水流量を確保することができる。従って、出湯端末での使用流量が多い場合でも給水タンクの渇水を防ぐことができ、且つ、給水弁の耐久性を向上することができる。

前記給湯システムにおいて、
前記制御装置は、直前に開弁させた給水弁を記憶し、次回の給水弁開弁時には、記憶した給水弁とは別の給水弁から開弁させる制御を行う構成とすることができる。

前記構成によれば、給水タンクへの給水動作を行う際、毎回、開弁させる給水弁を変更することができるため、使用する給水弁の偏りが抑制され、給水弁の耐久性をより向上することができる。

前記給湯システムにおいて、
前記給水タンクの水位が所定のＬｏ水位未満になったことを検知するＬｏ水位検知手段を備え、
前記制御装置は、給水タンクへの給水動作の際、Ｌｏ水位検知手段がＬｏ水位未満を検知している場合、出湯端末での使用流量が所定量未満であっても、複数の給水弁を開弁させる制御を行う構成とすることができる。

Ｌｏ水位検知手段がＬｏ水位未満を検知する場合は給水タンクの貯水量が少ない状態であり、給水タンクの渇水状態に近づいていると言える。前記本発明の構成によれば、Ｌｏ水位検知手段がＬｏ水位未満を検知している場合、出湯端末での使用流量が所定量未満であっても複数の給水弁を開弁させることで、給水タンクへの給水流量を多くすることができ、給水タンクの渇水を確実に防ぐことができる。なお、前記Ｌｏ水位未満の検知は、所定時間検知している場合も含む。

実施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。実施形態に係る給湯システムに備える給水タンクの構成を示す模式図である。給水タンクへの給水動作開始のための処理を示すフローチャートである。給水弁の動作制御の処理を示すフローチャートである。複数の給水管によって給水させる場合の複数台開判定の処理を示すフローチャートである。

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に示した実施形態の給湯システムＡは、例えば、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であり、給湯加圧タンクユニット１と熱源機ユニット５００と制御装置Ｃとを備え、給湯加圧タンクユニット１から給湯栓となる複数のシャワーやカランなどの出湯端末４００に多量の水や湯水を供給可能とす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。なお、加熱熱源としては、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。給湯加圧タンクユニット１は、給水源から供給される水を貯水する給水タンク２と、熱源機ユニット５００で加熱された湯水を貯湯する貯湯タンク６とを備え、多量の湯水を出湯端末４００に供給可能とする。また、給湯加圧タンクユニット１には、外気温を検出する外気温温度センサ８０が筐体の底部に設けられている。

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、加熱熱源の動作を制御する熱源機制御装置などを備える。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。

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とが中途で合流して、他端が貯湯タンク６の上部に接続されている。

加熱戻り管４４には、貯湯タンク６内の圧力が所定値以上に上昇すると開弁する自動エア抜き弁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。また、加熱往き管４０は、給水往き管３と合流されており、給水往き管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、手動開閉式のバルブ５６（なお、制御装置Ｃで開閉制御されるバルブでもよい。）とが介設されている。加熱往き管４０には、給水往き管３の合流部よりも下流側に、第１及び第２加熱往き管４１，４２の分岐部より上流側で加熱往き温度センサ５０が介設されている。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。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で加熱された所定の出湯温度の湯水が貯湯タンク６に供給される。

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。本実施形態の貯湯タンク６の容量は、例えば、５０リッターである。貯湯タンク６の下部には、加熱往き管４０と、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、加熱戻り管４４と、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、内部に貯湯する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。

給水タンク２は、貯湯タンク６の上方に配設され、出湯端末４００や貯湯タンク６やガス熱源機５０１，５０２等に給水する。本実施形態の給水タンク２の容量は、例えば、７０リッターである。なお、図示しないが、給水タンク２は、一部、大気開放されている。給水タンク２の上部には、給水源の市水を給水タンク２に供給する給水管１０から分岐する２本の第１給水管１１及び第２給水管１２（複数の給水路）が接続され、給水タンク２の下部には、給水往き管３が接続されている。なお、図１、図２では、説明上、第１及び第２給水管１１，１２は、給水タンク２に対して上下に配置するように記載しているが、実際は給水タンク２の上部に同一高さに配設されている。第１及び第２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給水弁１５及び第２給水弁１６とが介設されている。第１及び第２給水弁１５，１６は、開閉弁となる電磁弁で構成されている。第１及び第２給水弁１５，１６は、制御装置Ｃと接続されており、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、複数の給水管（第１、第２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。なお、第１及び第２給水管１１，１２は、給水管１０から分岐して構成するもの以外に、給水源から並列に引き込んだ複数の給水管によって構成してもよい。

給水タンク２は、図２も参照して、第１及び第２給水管１１，１２の接続口より下方で給水往き管３の接続口より上方の一側壁に排水口２１を有し、この排水口２１の給水タンク２内の側にはオーバーフロー管９が接続されている。排水口２１の給水タンク２外の側には排水管２００が接続されている（図１参照）。給水タンク２の他の一側壁には、上方から順に、給水タンク２内の水位を検出する水位検知手段として、オーバーフローフロートセンサ２２、Ｈｉフロートセンサ２３、Ｌｏフロートセンサ２４、及び低水位フロートセンサ２５が所定の間隔で配設されている。

オーバーフロー管９は、給水タンク２内の水位が所定高さを超える給水タンク２内の余剰水を排水させる管状の部材であり、給水タンク２内に設置されている（図１、図２参照）。オーバーフロー管９は、一端が給水タンク２内と連通する上流端開口部９１とされ、他端が給水タンク２の排水口２１に接続されている。オーバーフロー管９は、上流端開口部９１寄りの上部に給水タンク２内と連通するオーバーフロー孔９２が設けられている。従って、給水タンク２内の余剰水は、オーバーフロー孔９２や上流端開口部９１からオーバーフロー管９内に流れ込んで外部に排出される。なお、上流端開口部９１からの水の流れ込み量は、第１及び第２給水管１１，１２からの最大給水流量よりも多くなるように口径が設定されており、また、オーバーフロー孔９２からの水の流れ込み量は、上流端開口部９１からの水の流れ込み量よりも少なくなるように孔径が設定されている。また、オーバーフロー管９は、略Ｕ字状に形成されており、下部の湾曲部分全体が排水の一部の水を溜めて封水するトラップ部９３を構成する。このトラップ部９３によって、下流側からの臭気や雑菌等の侵入を防いでいる。なお、オーバーフロー管９は、給水タンク２外に設置されてもよい。この場合、上流端開口部９１側の部分をＬ字状に曲げる等して給水タンク２の外側から排水口２１に接続し、オーバーフロー孔（９２）は、オーバーフロー孔（９２）の高さ位置で給水タンク２内と連通するようにストレート状の連結管を水平に接続すればよい。

各フロートセンサ２２～２５は、給水タンク２内の水位がセンサに内蔵するフロートを水没させる高さに上昇するとフロートが移動してＯＮし、給水タンク２内の水位が下がってフロートが水没しなくなると水面の下降によってフロートが上記と逆に移動してＯＦＦする。すなわち、各フロートセンサ２２～２５は、ＯＮによって給水タンク２内の水位（貯水量）がセンサ位置の水位に達したことを検知し、ＯＦＦによって給水タンク２の水位（貯水量）がセンサ位置の水位未満になったことを検知する。低水位フロートセンサ２５が検知する低水位は、例えば、給水タンク２の貯水量で１５リッター位置に設定され、Ｌｏフロートセンサ２４が検知するＬｏ水位は、例えば、給水タンク２の貯水量で４５リッター位置に設定され、Ｈｉフロートセンサ２３が検知するＨｉ水位は、例えば、給水タンク２の貯水量で６０リッター位置に設定され、オーバーフローフロートセンサ２２が検知するオーバーフロー水位は、例えば、給水タンク２の貯水量で６４リッター位置に設定される。

給水タンク２における各フロートセンサ２２～２５の高さ位置とオーバーフロー管９との高さ位置関係は、低水位フロートセンサ２５がオーバーフロー管９よりも下方の高さ位置に対応して配設され、Ｌｏフロートセンサ２４がオーバーフロー管９の下部のトラップ部９３より少し上の高さ位置に対応して配設され、Ｈｉフロートセンサ２３がオーバーフロー孔９２の近傍でオーバーフロー孔９２より僅かに上の高さ位置に対応して配設され、オーバーフローフロートセンサ２２が上流端開口部９１の近傍で上流端開口部９１より僅かに下の高さ位置に対応して配設されている。各フロートセンサ２２～２５で検出される水位の検出信号は、制御装置Ｃに出力される。なお、給水タンク２の水位を検知する手段は、前記フロートセンサ２２～２５に限らず、静電容量式等の他の接触式水位計や超音波式等の非接触式水位計を使用してもよい。

給水往き管３は、水が並列に流れるように、上流側で第１給水往き管３１と第２給水往き管３２とに分岐している。第１給水往き管３１と第２給水往き管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。この給水加圧ポンプ３７は、出湯端末４００に貯湯タンク６に貯湯する湯水と給水タンク２に貯水する水とを供給させるポンプを構成している。

第１給水往き管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３５とが介設されており、第２給水往き管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（流量検知手段）３６とが介設されている。なお、第１及び第２給水往き管３１，３２のような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第１給水往き管３１と第２給水往き管３２とによる並列水路を形成して、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、給水往き管３での圧力損失を低減することができる。第１及び第２給水往き管３１，３２の各水路で水の流量は異なり得るが、圧力損失の割合が分かっていれば、水量センサ３６で検出される水の流量から給水往き管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、制御装置Ｃに出力される。

第１給水往き管３１と第２給水往き管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、給水往き管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、給水往き管３は、第１及び第２給水往き管３１，３２の合流部より下流側で、出湯端末４００に接続される給水分岐管３８に分岐している。給水分岐管３８の下流側は、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３には、給水分岐管３８の分岐部より下流側に逆止弁３９が介設されている。第１及び第２給水往き管３１，３２や給水分岐管３８を含む給水往き管３が給水回路を構成する。

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。貯湯タンク６と出湯端末４００との間に配設される給湯往き管７１と給湯戻り管７２とは即湯循環回路を構成する。

この給湯システムＡにおいて、出湯端末４００での湯水の使用流量は、給水往き管３に流出する給水タンク２の流出流量と等しく、水量センサ３６での検出流量である。すなわち、出湯端末４００での使用流量は、給水往き管３を流れる水が分岐部で分かれて、給水分岐管３８から供給される水量と、給水往き管３からの入水で貯湯タンク６から流出して給湯往き管７１を通じて供給される湯量との合計流量であり、元は給水タンク２から流出して給水往き管３を流れる水の流量である。給水往き管３を流れる水の流量は、水量センサ３６によって検出される。従って、出湯端末４００の使用流量は、給水タンク２の流出流量でもあり、水量センサ３６の検出流量となる。なお、出湯端末４００での使用流量の検出は、前記水量センサ３６に限らず、例えば、給水分岐管３８及び給湯往き管７１にそれぞれ設けた水量センサによって検出してもよいし、また、出湯端末４００に設けた水量センサによって検出する等してもよい。

給湯システムＡは、給湯システムＡの運転に関する操作をユーザが行うためのリモコンＲを備える。リモコンＲは、制御装置Ｃや第１及び第２ガス熱源機５０１，５０２に備える熱源機制御装置（図示せず）と通信可能に有線または無線により接続されている。

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Ａ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（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等）の設定などの運転操作情報を制御装置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Ａ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、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。

制御装置Ｃは、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、また、使用給水弁（第１又は第２給水弁１５，１６）の履歴も記憶される。制御装置Ｃには、既述した各種センサや弁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。そして、制御装置Ｃは、ガス熱源機５０１，５０２、各種ポンプ３７，５１，５２，７３、給水弁１５，１６などの作動制御を行うことで、給湯システムＡ全体の運転制御を行う。

制御装置Ｃによる主たる運転制御について概要すると、出湯端末４００が開栓されると、給水加圧ポンプ３７を作動させて、給水タンク２に貯水する水を給水往き管３及び給水分岐管３８を介して出湯端末４００に供給させるとともに、給水往き管３及びタンク下の加熱往き管４０を介して給水タンク２の水を貯湯タンク６の下層に供給させることで貯湯タンク６内の上層の湯水を給湯往き管７１を介して出湯端末４００に供給させる（出湯運転）。また、貯湯タンク６の下部に設置する第３貯湯温度センサ６３の検出温度が所定の貯湯開始温度以下になると、第１及び第２加熱循環ポンプ５１，５２を作動させて、貯湯タンク６の下部から貯湯タンク６内の湯水を加熱往き管４０、第１及び第２加熱往き管４１，４２を介して第１及び第２ガス熱源機５０１，５０２に供給し、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を第１及び第２加熱戻り管４５，４６、加熱戻り管４４を介して貯湯タンク６の上部に供給される（貯湯運転）。また、所定の即湯開始時間の経過等により給湯往き管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を作動させて、貯湯タンク６に貯湯する湯水を給湯往き管７１に送出させる（即湯運転）。また、給水タンク２の貯水量が少なくなった場合、給水源の水を給水管１０を介して給水タンク２に供給する（給水運転）。

次に、本発明の特徴的な構成を説明する。
すなわち、本実施形態の給湯システムＡでは、給水管は、第１給水管１１と第２給水管１２の２本設けられ、給水弁は、第１給水管１１及び第２給水管１２のそれぞれに対応して第１給水弁１５と第２給水弁１６が設けられ、制御装置Ｃは、第１及び第２給水管１１，１２による給水タンク２への給水動作の際、出湯端末４００での使用流量に応じて、開弁させる給水弁の数を変更する制御を行うことを特徴としている。なお、本発明では、給水管は、２本に限らず、３本以上の複数本設けてもよく、この場合、給水弁も複数の給水管のそれぞれに設けるようにする。
以下に、給水タンク２への給水動作ついて説明する。

制御装置Ｃは、まず、給水タンク２への給水動作を開始させるためには、以下の給水動作開始の処理を行う。図３のフローチャートを参照して、制御装置Ｃは、各フロートセンサ２２～２４の出力を監視して、Ｈｉフロートセンサ２３及びオーバーフローフロートセンサ２２がＯＦＦとなっているか否か判断し（ステップＳ０１）、Ｈｉフロートセンサ２３及びオーバーフローフロートセンサ２２がともにＯＦＦとなっている場合（ステップＳ０１で「ＹＥＳ」）、次に、Ｌｏフロートセンサ２４がＯＮとなっているか否か判断する（ステップＳ０２）。すなわち、Ｌｏフロートセンサ２４の出力から給水タンク２内の水位がＬｏ水位以上であるかを確かめる。Ｌｏフロートセンサ２４がＯＮとなっている場合（ステップＳ０２で「ＹＥＳ」）、すなわち、給水タンク２内の水位がＬｏ水位以上である場合、出湯端末４００での使用積算量が所定積算量ＱＡ（例えば、１０リットル）以上であるか否か判断して（ステップＳ０３）、所定積算量ＱＡ以上であった場合（ステップＳ０３で「ＹＥＳ」）、給水動作の開始を指示する（ステップＳ０４）。ここで、前記出湯端末４００での使用積算量は、Ｈｉフロートセンサ２３のＯＦＦ時点からこの判断時点（ステップＳ０３）までの出湯端末４００での使用流量（Ｌ／ｍｉｎ）の積算値である。出湯端末４００での使用流量は、給水往き管３２に設けられた水量センサ３６で検出される検出流量である。なお、前記積算値は、Ｈｉフロートセンサ２３がＯＮを検出するとクリアされる。

一方、ステップＳ０２で、Ｌｏフロートセンサ２４がＯＮとなっていない場合（ステップＹＳ２で「ＮＯ」）、すなわち、Ｌｏフロートセンサ２４がＯＦＦであり、給水タンク２内の水位がＬｏ水位未満の場合、出湯端末４００での使用積算量を判断することなく、給水動作の開始を指示する（ステップＳ０４）。
以上の給水動作開始の指示により、制御装置Ｃは、給水弁の動作制御の処理を行う。

給水弁動作制御は、図４のフローチャートを参照して、制御装置Ｃは、まず、過去に給水タンク２への給水経験が有るか否か判断し（ステップＳ１）、給水経験が無かった場合（ステップＳ１で「ＮＯ」）、第１給水弁１５を開弁させる（ステップＳ２）。併せて、制御装置Ｃは、最新の使用給水弁として第１給水弁１５を履歴データに記憶する（ステップＳ３）。一方、給水経験が有った場合（ステップＳ１で「ＹＥＳ」）、制御装置Ｃは、記憶した履歴データを参照して、前回に開弁させた給水弁（１５または１６）を示す使用給水弁が第１給水弁１５であったか否か判断する（ステップＳ４）。前回の使用給水弁が第１給水弁１５でなかった場合（ステップＳ４で「ＮＯ」）、制御装置Ｃは、第１給水弁１５を開弁させ（ステップＳ２）、併せて、最新の使用給水弁として第１給水弁１５を履歴データに記憶する（ステップＳ３）。前回の使用給水弁が第１給水弁１５であった場合（ステップＳ４で「ＹＥＳ」）、制御装置Ｃは、第２給水弁１６を開弁させ（ステップＳ５）、併せて、最新の使用給水弁として第２給水弁１６を履歴データに記憶する（ステップＳ６）。
以上の動作により、先ずは、一つの給水弁（１５または１６）を開弁させ、１本の給水管（１１または１２）から給水タンク２に給水源の水を供給させる。

次に、制御装置Ｃは、処理をステップＳ７へ進め、２本の給水管によって給水タンク２に水を供給させるか否かの判定（２台開判定）を行う。
この２台開判定は、図５のフローチャートを参照して、制御装置Ｃは、出湯端末４００での使用流量が所定量Ｑ（例えば、２０Ｌ／ｍｉｎ）以上であるか否か判断する（ステップＳ７１）。この判断時点で、出湯端末４００の使用流量が所定量Ｑ以上であった場合（ステップＳ７１で「ＹＥＳ」）、制御装置Ｃは、現在開弁中の給水弁が第１給水弁１５であるか否か判断し（ステップＳ７２）、第１給水弁１５が現在開弁中であった場合（ステップＳ７２で「ＹＥＳ」）、第２給水弁１６を開弁させる（ステップＳ７３）。併せて、制御装置Ｃは、最新の使用給水弁として第２給水弁１６を履歴データに記憶する（ステップＳ７４）。現在開弁中の給水弁が第１給水弁１５でなかった場合（ステップＳ７２で「ＮＯ」）、第１給水弁１５を開弁させ（ステップＳ７５）、併せて、最新の使用給水弁として第１給水弁１５を履歴データに記憶する（ステップＳ７６）。
以上の動作により、第１及び第２給水弁１５，１６を開弁させることで、第１及び第２給水管１１，１２の２本の給水管から給水タンク２に給水源の水を供給させる。

一方、ステップＳ７１で、出湯端末４００での使用流量が所定量Ｑ未満であった場合、制御装置Ｃは、Ｌｏフロートセンサ２４がＯＦＦしていた場合にそのＯＦＦ状態が所定時間Ｔ（例えば、２０秒）継続していたか否か判断する（ステップＳ７７）。この判断の処理は、給水動作開始の指示がＬｏフロートセンサ２４のＯＦＦによって行われた場合であり（図３のステップＳ０２で「ＮＯ」の場合）、主に、給水弁動作制御（図４）によって一つの給水弁を開弁させたにもかかわらず、給水タンク２の水位上昇が遅く、前記所定時間Ｔ以内にＬｏ水位に達せずＬｏフロートセンサ２４がＯＮしなかった場合であるかを判断する処理である。

そして、ステップＳ７７で、Ｌｏフロートセンサ２４のＯＦＦ状態が所定時間Ｔ継続していなかった場合（ステップＳ７７で「ＮＯ」）、すなわち、前記所定時間Ｔ以内に給水タンク２の水位がＬｏ水位に達してＬｏフロートセンサ２４がＯＮしていた場合であり、この場合、制御装置Ｃは、処理をステップＳ７１へ戻す。なお、Ｌｏフロートセンサ２４がＯＦＦしてから未だ前記所定時間Ｔが経過していない場合や給水動作開始の指示がＬｏフロートセンサ２４のＯＮ状態で出湯端末４００での使用積算量が所定積算量ＱＡ以上の場合に実行された場合（図３のステップＳ０３で「ＹＥＳ」の場合）も、処理がステップＳ７１に戻される。一方、ステップＳ７７で、Ｌｏフロートセンサ２４のＯＦＦ状態が所定時間Ｔ継続していた場合（ステップＳ７７で「ＹＥＳ」）、すなわち、上述のとおり、給水タンク２の水位上昇が遅い場合であり、この場合、制御装置Ｃは、処理をステップＳ７２へ移行させ、現在開弁中でない給水弁を開弁させる処理を行い（ステップＳ７３～ステップＳ７６）、第１及び第２給水管１１，１２の２本の給水管から給水タンク２に水を供給させるようにする。
以上で給水弁の開弁動作の制御は、終了となる。

給水弁の開弁後、制御装置Ｃは、給水停止を行うため、給水弁の閉弁判断処理を行う。この閉弁判断処理として、例えば、オーバーフローフロートセンサ２２がＯＮまたはＨｉフロートセンサ２３がＯＮした時、あるいは、オーバーフローフロートセンサ２２がＯＮまたはＨｉフロートセンサ２３がＯＮした時から所定時間（例えば、３秒～２０秒程度）経過した時、これをもって給水停止条件を満たしたと判断して、開弁中の全ての給水弁を閉弁させる。これにより、給水タンク２への給水動作が終了する。なお、前記ステップＳ７７で「ＮＯ」の判断の場合、処理をステップＳ７１へ戻す前に、前記給水弁の閉弁判断処理を行い、給水停止条件を満たす場合は開弁中の全ての給水弁を閉弁させ、給水停止条件を満たしていない場合に処理をステップＳ７１へ戻すようにしている。すなわち、出湯端末４００の使用流量が所定量Ｑ未満の場合、処理がステップＳ７１とステップＳ７７との間で繰り返され、給水停止されない状況を生じさせないためである。

（実施形態の作用効果）
以上説明したように、本実施形態では、給水タンク２への給水動作を行う際、出湯端末４００での使用流量によって開弁させる給水弁の数を１つまたは２つに変更するので、給水タンク２への給水流量と出湯端末４００での使用流量との差を少なくして、給水タンク２内の水位変動を少なくすることができるため、第１及び第２給水弁１５，１６の開弁および閉弁の回数を減らすことができる。また、複数の給水管１１，１２と複数の給水弁１５，１６とを備えることで、出湯端末４００での使用流量が所定量Ｑ以上で多い場合には、開弁させる給水弁の数を多くするため、第１及び第２給水弁１５，１６の２つとも開弁させることで（図５中、ステップＳ７１、ステップＳ７２、ステップＳ７３、ステップＳ７５）、給水タンク２に対してより多くの給水流量を確保することができる。従って、出湯端末４００での使用流量が多い場合でも給水タンク２の渇水を防ぐことができ、且つ、第１及び第２給水弁１５，１６の耐久性を向上することができる。

また、本実施形態では、給水タンク２への給水動作中に直前に開弁させた給水弁の履歴を記憶し（図４中、ステップＳ３、ステップＳ６、図５中、ステップＳ７４、ステップＳ７６）、次回の給水弁開弁は、記憶した給水弁とは別の給水弁から開弁させる（図４中、ステップＳ４、ステップＳ２、ステップＳ５）。これにより、給水タンク２への給水動作を行う際、毎回、開弁させる給水弁を変更することができるため、使用する給水弁の偏りが抑制され、第１及び第２給水弁１５，１６の耐久性をより向上することができる。

ところで、給水タンク２への給水動作を行う際、最初から複数の給水弁を開弁する場合、出湯端末４００での使用流量が所定量Ｑ未満で少なかったときは、使用流量に対して給水タンク２への給水流量が多くなり、給水タンク２内に一定量の貯水が早くなされるため、給水弁は、開弁後、比較的早く閉じられる。次回に給水動作を行う際も、出湯端末４００での使用流量が所定量Ｑ未満で少なかった場合、同様に、複数の給水弁を開弁した後、比較的早く複数の給水弁が閉じられる。その結果、複数の給水弁は、開弁と閉弁の動作が頻繁に行われ、耐久性を低下させてしまう。

本実施形態では、給水タンク２への給水動作の際、最初に一つの給水弁を開弁させ（図４中、ステップＳ４、ステップＳ２、ステップＳ５）、その後、出湯端末４００での使用流量が所定量Ｑ以上である場合（図５中、ステップＳ７１で「ＹＥＳ」）には、前記一つの給水弁以外の他の給水弁を開弁させる制御を行う（図５中、ステップＳ７２、ステップＳ７３、ステップＳ７５）。このように、第１及び第２給水弁１５，１６を一つずつ開弁させるため、出湯端末４００での使用流量が所定量Ｑ未満で少なかった場合（図５中、ステップＳ７１で「ＮＯ」）、給水タンク２内の水位がＬｏ水位よりも上昇していれば（図５中、ステップＳ７７で「ＮＯ」）、その後、前記給水停止条件を満たした場合に給水動作を終了するため、最初に開弁した給水弁以外の他の給水弁は使用しないようにすることができる。また、この場合、給水弁は１つしか開弁していないため、使用流量に対して給水タンク２への給水流量が多くなることがなく、給水流量と使用流量との差を少なくして、給水タンク２内の水位変動を少なくすることができるため、給水弁が開弁後に比較的早く閉じられることもない。従って、第１及び第２給水弁１５，１６は、開弁と閉弁の動作が頻繁に行われることがなく、第１及び第２給水弁１５，１６の耐久性を向上することができる。

一方、出湯端末４００での使用流量が所定量Ｑ以上で多かった場合（図５中、ステップＳ７１で「ＹＥＳ」）、最初に開弁した一つの給水弁に加えて、他の給水弁も開弁させるため（図５中、ステップＳ７３、ステップＳ７５）、給水タンク２に対してより多くの給水流量を確保することができる。また、給水タンク２への給水流量を多くしても、出湯端末４００での使用流量が多いので、給水流量と使用流量との差が大きくなって給水タンク２内の水位変動が大きくなることもないため、給水弁が開弁後に比較的早く閉じられることもなく、第１及び第２給水弁１５，１６は、開弁と閉弁の動作が頻繁に行われることがない。従って、出湯端末４００での使用流量が多い場合でも給水タンク２の渇水を防ぐことができ、且つ、第１及び第２給水弁１５，１６の耐久性を向上することができる。

また、本実施形態では、給水タンク２への給水動作の際、出湯端末４００での使用流量が所定量Ｑ未満であっても（図５中、ステップＳ７１で「ＮＯ」）、Ｌｏフロートセンサ２４のＯＦＦ状態が所定時間Ｔ（２０ｓ）継続していた場合（図５中、ステップＳ７７で「ＹＥＳ」）、第１及び第２給水弁１５，１６とも開弁させる（図５中、ステップＳ７２、ステップＳ７３、ステップＳ７５）。Ｌｏフロートセンサ２４がＯＦＦしている場合は給水タンク２の貯水量が少ない状態にあり、このＬｏフロートセンサ２４のＯＦＦ状態が所定時間Ｔ継続していた場合には給水タンク２の渇水状態に近づいていると言えるため、前記構成により、第１及び第２給水弁１５，１６とも開弁させることで、給水タンク２への給水流量を多くして給水タンク２の渇水を確実に防ぐことができる。

以上より、本実施形態の給湯システムＡによれば、給水タンク２に給水源の水を供給する給水管に給水弁を設けた構成において、給水タンク２に複数の給水管を設け、複数の給水管のそれぞれに給水弁を設ける場合、給水タンク２の渇水を防ぎながら、給水弁の耐久性を向上することができる。

なお、本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲内で様々な変更を行うことが可能である。
例えば、実施形態では、第１及び第２給水弁１５，１６を２つとも開弁した後は、一方の給水弁を閉弁することはしないが、２つの給水弁１５，１６の開弁後、出湯端末４００での使用流量が所定量Ｑ以下に減少した場合、最初に開弁した方の給水弁を閉弁して、１つの給水弁だけ開弁させるようにしてもよい。

また、給水管及び給水弁を３以上の複数設けるようにしてもよく、この場合、給水弁の複数台開判定の処理（図５での処理に相当）では、出湯端末４００での使用流量の大小を判断する閾値（所定量Ｑ）を段階的に複数設定して、出湯端末４００での使用流量が多いほど、開弁させる給水弁の数を増やすようにして、使用流量に応じて開弁させる給水弁の数を一つずつ変更するようにしてもよい。このとき、給水動作中に使用給水弁として記憶する履歴データは、直前に使用した順に開弁させた給水弁の履歴を記憶し、次回の給水弁開弁時には、履歴データにおいて一番長く使用されていない給水弁から順に開弁させるようにしてもよい。

また、給水タンク２内の水位が低水位よりも低下して、低水位フロートセンサ２５がＯＦＦとなった場合、制御装置Ｃは、第１及び第２給水弁１５，１６を同時に開弁させ、直ちに給水タンク２に多量の水を供給させるようにして、給水タンク２の渇水を防止するようにしてもよい。なお、このような全ての給水弁を同時に開弁させた場合、使用給水弁を記憶することなく、履歴データを更新しないようにする。

また、給湯加圧タンクユニットの筐体底部には、給湯加圧タンクユニット内の漏水を検知する漏水検知手段８１が設けられており、給水タンク２への給水動作中に、漏水検知手段８１が給湯加圧タンクユニット内の漏水を検知した場合、開弁している全ての給水弁を閉弁させ、給水動作を強制停止させるようにしてもよい。

また、オーバーフロー管９は、オーバーフロー孔９２を有しないものでもよい。

１給湯加圧タンクユニット
２給水タンク
３給水往き管
６貯湯タンク
９オーバーフロー管
１０給水管（給水路）
１１第１給水管（給水路）
１２第２給水管（給水路）
１３第１ガバナ
１４第２ガバナ
１５第１給水弁
１６第２給水弁
２１排水口
２２オーバーフローフロートセンサ
２３Ｈｉフロートセンサ
２４Ｌｏフロートセンサ（Ｌｏ水位検知手段）
２５低水位フロートセンサ
３１第１給水往き管
３２第２給水往き管
３３逆止弁
３４逆止弁
３５圧力センサ
３６水量センサ（流量検知手段）
３７給水加圧ポンプ
３８給水分岐管
３９逆止弁
７１給湯往き管
７２給湯戻り管
８１漏水検知手段
９１上流端開口部
９２オーバーフロー孔
９３トラップ部
２００排水管
４００出湯端末
５００熱源機ユニット
Ａ給湯システム
Ｃ制御装置
Ｒリモコン

Claims

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、
給水源の水を貯水する給水タンクと、
出湯端末に貯湯タンクの湯水と給水タンクの水とを供給させるポンプと、
給水源の水を給水タンクに供給する給水路と、
給水路を開閉させる給水弁と、
制御装置と、を備え、
前記給水路は、複数設けられ、
前記給水弁は、複数の給水路のそれぞれに設けられ、
前記出湯端末での使用流量を検出する流量検知手段が設けられ、
前記制御装置は、給水路による給水タンクへの給水動作の際、出湯端末での使用流量に応じて、開弁させる給水弁の数を変更する制御を行う、給湯システム。
請求項１に記載の給湯システムにおいて、
前記制御装置は、直前に開弁させた給水弁を記憶し、次回の給水弁開弁時には、記憶した給水弁とは別の給水弁から開弁させる制御を行う、給湯システム。
請求項１または２に記載の給湯システムにおいて、
前記給水タンク内の水位が所定のＬｏ水位未満になったことを検知するＬｏ水位検知手段を備え、
前記制御装置は、給水タンクへの給水動作の際、Ｌｏ水位検知手段がＬｏ水位未満を検知している場合、出湯端末での使用流量が所定量未満であっても、複数の給水弁を開弁させる制御を行う、給湯システム。