JP6094302B2

JP6094302B2 - 給湯システム

Info

Publication number: JP6094302B2
Application number: JP2013062798A
Authority: JP
Inventors: 芳郎清水; 泰成松村; 柳本　圭; 圭柳本
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2013-03-25
Filing date: 2013-03-25
Publication date: 2017-03-15
Anticipated expiration: 2033-03-25
Also published as: JP2014185836A

Description

本発明は、複数の貯湯式給湯機を並列に連結した給湯システムに関する。

特許文献１に記載されたヒートポンプ式給湯装置は、１つの貯湯タンクユニット内に、並列に連結された２つの貯湯タンク（第１貯湯タンク、第２貯湯タンク）と、これらの貯湯タンクの下部相互間を連通する連通路を遮断する状態と開通する状態とに切り替える遮断手段とを備えている。このような特許文献１の装置では、遮断手段を遮断状態にすることで、第１貯湯タンクの下部への低温水の貯留と、第２貯湯タンクの下部への中温水の貯留とを別々に実施できる。これにより、次回のヒートポンプユニットの沸き上げ運転時に、低温水と中温水とが混合して温度上昇した水がヒートポンプユニットの熱交換器の水入口側に給水されることを防止し、第１貯湯タンクの下部の低温水を低温状態のままヒートポンプユニットの熱交換器に給水できるので、ヒートポンプユニットの効率が向上する。

特開２００３−２２２４０１号公報

しかしながら、特許文献１の装置では、第２貯湯タンク内の高温水を出湯する際には、第２貯湯タンク内の高温水が一旦第１貯湯タンク内の上部に流入し、第１貯湯タンク内の上部を経由して、出湯される。このため、第１貯湯タンク内の上部の温度が低いときは、第２貯湯タンクから流入した高温水が第１貯湯タンク内の低温水と混合してしまい、中温水が第１貯湯タンク内に生成されるという課題がある。

ところで、大量の湯を消費する施設などで貯湯式給湯機を用いる場合に、特許文献１の装置のように、並列に接続した複数の貯湯タンクを内蔵させることによって大容量の貯湯式給湯機を構成することが考えられる。しかしながら、このようにして大容量の貯湯式給湯機を構成する方法では、新たに設計・製造する部品が多数必要になり、開発コストおよび製造コストが高くなる。

これに対し、独立した貯湯式給湯機を、複数、並列に連結して使用する方法が考えられる。この方法によれば、既存の貯湯式給湯機を大きく改変することなく用いることができるので、開発コストおよび製造コストを抑制することができる。また、連結する貯湯式給湯機の台数を変更することにより、施設等で必要とされる湯量の違いに容易に対応できるという利点もある。

複数の貯湯式給湯機を並列に連結して使用する場合に、エネルギー効率を向上するなどの観点で、一つの貯湯式給湯機から優先的に出湯した方がよい場合がある。例えば、一つの貯湯式給湯機の貯湯タンク内に中温水が多く溜まっている状況では、当該貯湯タンクから優先的に出湯した方が、エネルギー効率が向上する。しかしながら、一つの貯湯式給湯機から優先的に出湯するには、他の貯湯式給湯機の給湯経路を遮断する弁を閉じるなどの制御を行う必要がある。このため、そのような制御を実施するには、複数の貯湯式給湯機を電気的に相互に接続し、相互に通信可能にすることが必要になり、システムが複雑化するという課題がある。

本発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、複数の貯湯式給湯機を並列に連結した給湯システムにおいて、複数の貯湯式給湯機を電気的に相互に接続することなく、一つの貯湯式給湯機から優先的に出湯することが可能な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、複数の貯湯式給湯機を並列に連結した給湯システムであって、各々の貯湯式給湯機は、湯を生成する加熱手段と、湯を貯留する貯湯タンクとを有し、複数の貯湯式給湯機の一つである第一貯湯式給湯機は、外部の水源から供給される水が通る主給水配管と、第一貯湯式給湯機以外の貯湯式給湯機に水を供給する副給水配管が主給水配管から分岐する分岐部と、副給水配管を開通する状態と遮断する状態とを切り替える給水遮断弁と、第一貯湯式給湯機の貯湯タンクである第一貯湯タンクからの給湯経路を開通する状態と遮断する状態とを切り替える第一給湯遮断弁と、第一貯湯タンクの貯湯状態に基づいて、給水遮断弁および第一給湯遮断弁を制御する第一制御部と、を備え、第一制御部は、給水遮断弁と第一給湯遮断弁とを共に開くことにより第一貯湯タンクと第一貯湯式給湯機以外の貯湯式給湯機の貯湯タンクとから同時に出湯する第一の状態と、給水遮断弁を閉じて第一給湯遮断弁を開くことにより第一貯湯タンクのみから出湯する第二の状態と、給水遮断弁を開いて第一給湯遮断弁を閉じることにより第一貯湯式給湯機以外の貯湯式給湯機の貯湯タンクのみから出湯する第三の状態とを切り替え、第一制御部は、第一貯湯タンク内の下部の温度が予め設定された閾値に比べて高い場合、または第一貯湯タンク内に中温水が溜まったと判断した場合には、第二の状態にするものである。
また、本発明に係る給湯システムは、複数の貯湯式給湯機を並列に連結した給湯システムであって、各々の貯湯式給湯機は、湯を生成する加熱手段と、湯を貯留する貯湯タンクとを有し、複数の貯湯式給湯機の一つである第一貯湯式給湯機は、外部の水源から供給される水が通る主給水配管と、第一貯湯式給湯機以外の貯湯式給湯機に水を供給する副給水配管が主給水配管から分岐する分岐部と、副給水配管を開通する状態と遮断する状態とを切り替える給水遮断弁と、第一貯湯式給湯機の貯湯タンクである第一貯湯タンクからの給湯経路を開通する状態と遮断する状態とを切り替える第一給湯遮断弁と、第一貯湯タンクの貯湯状態に基づいて、給水遮断弁および第一給湯遮断弁を制御する第一制御部と、を備え、第一制御部は、給水遮断弁と第一給湯遮断弁とを共に開くことにより第一貯湯タンクと第一貯湯式給湯機以外の貯湯式給湯機の貯湯タンクとから同時に出湯する第一の状態と、給水遮断弁を閉じて第一給湯遮断弁を開くことにより第一貯湯タンクのみから出湯する第二の状態と、給水遮断弁を開いて第一給湯遮断弁を閉じることにより第一貯湯式給湯機以外の貯湯式給湯機の貯湯タンクのみから出湯する第三の状態とを切り替え、第一制御部は、第一貯湯タンク内の上部の温度が予め設定された閾値に比べて低い場合、または第一貯湯タンク内の貯湯量が予め設定された閾値より少なくなったと判断した場合には、第三の状態にするものである。

本発明によれば、複数の貯湯式給湯機を並列に連結した給湯システムにおいて、複数の貯湯式給湯機を電気的に相互に接続することなく、一つの貯湯式給湯機から優先的に出湯することが可能となる。

本発明の実施の形態１の給湯システムを示す構成図である。本発明の実施の形態１の給湯システムにおいて、第一貯湯タンクと第二貯湯タンクとの双方から同時に出湯する状態（第一の状態）を説明する図である。本発明の実施の形態１の給湯システムにおいて、第二貯湯タンクからは出湯せず、第一貯湯タンクのみから出湯する状態（第二の状態）を説明する図である。本発明の実施の形態１の給湯システムにおいて、第一貯湯タンクからは出湯せず、第二貯湯タンクのみから出湯する状態（第三の状態）を説明する図である。本発明の実施の形態１の給湯システムにおいて、第二貯湯タンクからは出湯せず、第一貯湯タンクのみから出湯する状態（第四の状態）を説明する図である。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。なお、各図において共通する要素には、同一の符号を付して、重複する説明を省略する。

実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１の給湯システムを示す構成図である。図１に示す本実施の形態１の給湯システム７０は、第一貯湯式給湯機８０と、第二貯湯式給湯機９０とが並列に連結された構成になっている。第一貯湯式給湯機８０は、ヒートポンプサイクルを利用して湯を生成する第一ヒートポンプユニット７（加熱手段）と、第一貯湯ユニット３１とを有している。第一ヒートポンプユニット７と、第一貯湯ユニット３１とは、第一ヒートポンプ戻り配管１１と、第一ヒートポンプ往き配管１２と、電気配線（図示省略）とを介して互いに接続されている。第二貯湯式給湯機９０は、ヒートポンプサイクルを利用して湯を生成する第二ヒートポンプユニット３８（加熱手段）と、第二貯湯ユニット６１とを有している。第二ヒートポンプユニット３８と、第二貯湯ユニット６１とは、第二ヒートポンプ戻り配管４２と、第二ヒートポンプ往き配管４３と、電気配線（図示省略）とを介して互いに接続されている。また、後述するように、第一貯湯ユニット３１の主給水配管２１と、第二貯湯ユニット６１の副給水配管５２とは、給水遮断弁２７を介して接続されている。

第一貯湯ユニット３１には、第一貯湯式給湯機８０の動作を制御する第一制御部３０が搭載されている。第一ヒートポンプユニット７および第一貯湯ユニット３１が備える各種の弁類、ポンプ類等の作動は、これらと電気的に接続された第一制御部３０により制御される。また、第二貯湯ユニット６１には、第二貯湯式給湯機９０の動作を制御する第二制御部６０が搭載されている。第二ヒートポンプユニット３８および第二貯湯ユニット６１が備える各種の弁類、ポンプ類等の作動は、これらと電気的に接続された第二制御部６０により制御される。

第一ヒートポンプユニット７は、第一貯湯ユニット３１から導かれた水を加熱する。第一ヒートポンプユニット７は、圧縮機１、水冷媒熱交換器３、膨張弁４および空気熱交換器６を冷媒循環配管５にて環状に接続して構成されたヒートポンプサイクルを搭載している。水冷媒熱交換器３は、冷媒循環配管５を流れる冷媒と、第一貯湯ユニット３１から導かれた水との間で熱交換を行う。第一ヒートポンプユニット７には、更に、外気温度を検知する外気温度センサ８と、水冷媒熱交換器３に流入する水の温度を検知する入水温度センサ９と、水冷媒熱交換器３で加熱された高温水の温度を検知する出湯温度センサ１０とが設けられている。第一ヒートポンプユニット７は、水冷媒熱交換器３に流入する水の温度が高いほど、効率（ＣＯＰ：ＣｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔＯｆＰｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ）が低下する。

第二ヒートポンプユニット３８は、第二貯湯ユニット６１から導かれた水を加熱する。第二ヒートポンプユニット３８の構成は、上述した第一ヒートポンプユニット７とほぼ同様の構成である。すなわち、第二ヒートポンプユニット３８は、圧縮機３２、水冷媒熱交換器３４、膨張弁３５および空気熱交換器３７を冷媒循環配管３６にて環状に接続して構成されたヒートポンプサイクルを搭載している。水冷媒熱交換器３４は、冷媒循環配管３６を流れる冷媒と第二貯湯ユニット６１から導かれた水との間で熱交換を行う。第二ヒートポンプユニット３８には、更に、外気温度を検知する外気温度センサ３９と、水冷媒熱交換器３４に流入する水の温度を検知する入水温度センサ４０と、水冷媒熱交換器３４で加熱された高温水の温度を検知する出湯温度センサ４１とが設けられている。

第一貯湯ユニット３１には、以下の各種部品および配管などが設けられている。第一貯湯タンク１８は、湯水を貯留するためのものである。第一貯湯タンク１８内には、上側が高温、下側が低温になるように、温度成層を形成して湯水を貯留することができる。水道等の外部の水源から供給される水（低温水）は、まず、主給水配管２１に流入する。主給水配管２１を通過した水は、減圧弁２３にて、所定圧力に調圧された後、タンク側給水配管２２と、混合弁側給水配管２４とに分岐する。タンク側給水配管２２は、第一貯湯タンク１８の下部に接続されている。タンク側給水配管２２を通過した水は、第一貯湯タンク１８の下部に流入する。混合弁側給水配管２４を通過した水は、給湯用混合弁２０に流入する。主給水配管２１の途中には、第二貯湯式給湯機９０（第二貯湯ユニット６１）に水を供給する副給水配管５２が分岐する分岐部が設けられている。この分岐部の付近には、副給水配管５２を開通する状態と遮断する状態とを切り替える給水遮断弁２７が設けられている。第一貯湯タンク１８の下部には、更に、循環ポンプ配管１４の一端が接続されている。循環ポンプ配管１４の他端は、循環ポンプ１３の吸入口に接続されている。循環ポンプ１３の吐出口は、第一ヒートポンプ往き配管１２に接続されている。第一貯湯タンク１８の貯湯量（蓄熱量）を増加させる貯湯運転を行う際には、循環ポンプ１３が駆動され、第一貯湯タンク１８の下部から導出された水が循環ポンプ配管１４および第一ヒートポンプ往き配管１２を通って第一ヒートポンプユニット７に送られる。第一ヒートポンプユニット７で加熱された高温水は、第一ヒートポンプ戻り配管１１を通って第一貯湯ユニット３１に戻り、流路切替弁１５のｃポートに流入する。流路切替弁１５のａポートは、バイパス配管１６を介して、第一貯湯タンク１８の下部に接続されている。流路切替弁１５のｂポートは、温水導入配管１７を介して、第一貯湯タンク１８の上部に接続されている。貯湯運転の開始直後において第一ヒートポンプユニット７から流出する水の温度がまだ十分に高くなっていない場合などには、流路切替弁１５をｃ−ａ側に切り替えることにより、第一ヒートポンプユニット７から戻った水を第一貯湯タンク１８の下部に流入させる。そして、第一ヒートポンプユニット７から流出する水の温度が十分に高くなった場合には、流路切替弁１５をｃ−ｂ側に切り替えることにより、第一ヒートポンプユニット７から戻った高温水を第一貯湯タンク１８の上部に流入させる。このようにして貯湯運転を行うことにより、第一貯湯タンク１８内に上部側から高温水が貯えられていく。第一貯湯タンク１８の上部には、温水導出配管１９の一端が接続されている。第一貯湯タンク１８から出湯する際には、主給水配管２１、減圧弁２３およびタンク側給水配管２２を通って第一貯湯タンク１８に伝わる給水圧力（水源の水圧）により、第一貯湯タンク１８内の上部の湯が温水導出配管１９へ導出される。温水導出配管１９の他端は、給湯用混合弁２０に接続されている。給湯用混合弁２０は、第一貯湯タンク１８から温水導出配管１９を通って出湯される湯と、混合弁側給水配管２４から供給される水との混合比を調整することにより、使用者の設定した温度の湯を生成する。給湯用混合弁２０にて生成された湯は、第一給湯配管２６を通って、外部の給湯端末６２側へ送られる。第一給湯配管２６には、第一給湯配管２６を開通する状態と遮断する状態とを切り替える第一給湯遮断弁２５が設けられている。第一貯湯タンク１８には、第一貯湯タンク１８内の下部の水温を検知する第一貯湯タンク下部温度センサ２８と、第一貯湯タンク１８内の上部の水温を検知する第一貯湯タンク上部温度センサ２９とが取り付けられている。第一制御部３０は、これらの温度センサ２８，２９により取得された第一貯湯タンク１８内の温度分布（貯湯状態）に基づいて、第一貯湯タンク１８内の貯湯量（残湯量）を算出し、第一ヒートポンプユニット７による第一貯湯タンク１８への貯湯運転の開始および停止などを制御する。図示の構成では、第一貯湯タンク１８に２個の温度センサ２８，２９を取り付けているが、温度分布（貯湯状態）をより詳細に検知するために３個以上の温度センサを異なる高さ位置に取り付けても良い。

第二貯湯ユニット６１の構成は、上述した第一貯湯ユニット３１と概ね同様の構成である。第二貯湯ユニット６１には、以下の各種部品および配管などが設けられている。第二貯湯タンク４９は、湯水を貯留するためのものである。第二貯湯タンク４９内には、上側が高温、下側が低温になるように、温度成層を形成して湯水を貯留することができる。第二貯湯ユニット６１には、第一貯湯ユニット３１の主給水配管２１から分岐した副給水配管５２により、水（低温水）が供給される。副給水配管５２を通過した水は、減圧弁５４にて、所定圧力に調圧された後、タンク側給水配管５３と、混合弁側給水配管５５とに分岐する。タンク側給水配管５３は、第二貯湯タンク４９の下部に接続されている。タンク側給水配管５３を通過した水は、第二貯湯タンク４９の下部に流入する。混合弁側給水配管５５を通過した水は、給湯用混合弁５１に流入する。第二貯湯タンク４９の下部には、更に、循環ポンプ配管４５の一端が接続されている。循環ポンプ配管４５の他端は、循環ポンプ４４の吸入口に接続されている。循環ポンプ４４の吐出口は、第二ヒートポンプ往き配管４３に接続されている。第二貯湯タンク４９の貯湯量（蓄熱量）を増加させる貯湯運転を行う際には、循環ポンプ４４が駆動され、第二貯湯タンク４９の下部から導出された水が循環ポンプ配管４５および第二ヒートポンプ往き配管４３を通って第二ヒートポンプユニット３８に送られる。第二ヒートポンプユニット３８で加熱された高温水は、第二ヒートポンプ戻り配管４２を通って第二貯湯ユニット６１に戻り、流路切替弁４６のｃポートに流入する。流路切替弁４６のａポートは、バイパス配管４７を介して、第二貯湯タンク４９の下部に接続されている。流路切替弁４６のｂポートは、温水導入配管４８を介して、第二貯湯タンク４９の上部に接続されている。貯湯運転の開始直後において第二ヒートポンプユニット３８から流出する水の温度がまだ十分に高くなっていない場合などには、流路切替弁４６をｃ−ａ側に切り替えることにより、第二ヒートポンプユニット３８から戻った水を第二貯湯タンク４９の下部に流入させる。そして、第二ヒートポンプユニット３８から流出する水の温度が十分に高くなった場合には、流路切替弁４６をｃ−ｂ側に切り替えることにより、第二ヒートポンプユニット３８から戻った高温水を第二貯湯タンク４９の上部に流入させる。このようにして貯湯運転を行うことにより、第二貯湯タンク４９内に上部側から高温水が貯えられていく。第二貯湯タンク４９の上部には、温水導出配管５０の一端が接続されている。第二貯湯タンク４９から出湯する際には、主給水配管２１、給水遮断弁２７、副給水配管５２、タンク側給水配管５３および減圧弁５４を通って第二貯湯タンク４９に伝わる給水圧力（水源の水圧）により、第二貯湯タンク４９内の上部の湯が温水導出配管５０へ導出される。温水導出配管５０の他端は、給湯用混合弁５１に接続されている。給湯用混合弁５１は、第二貯湯タンク４９から温水導出配管５０を通って出湯される湯と、混合弁側給水配管５５から供給される水との混合比を調整することにより、使用者の設定した温度の湯を生成する。給湯用混合弁５１にて生成された湯は、第二給湯配管５７を通って、外部の給湯端末６２側へ送られる。第二給湯配管５７には、第二給湯配管５７を開通する状態と遮断する状態とを切り替える第二給湯遮断弁５６が設けられている。第二貯湯タンク４９には、第二貯湯タンク４９内の下部の水温を検知する第二貯湯タンク下部温度センサ５８と、第二貯湯タンク４９内の上部の水温を検知する第二貯湯タンク上部温度センサ５９とが取り付けられている。第二制御部６０は、これらの温度センサ５８，５９により取得された第二貯湯タンク４９内の温度分布（貯湯状態）に基づいて、第二貯湯タンク４９内の貯湯量（残湯量）を算出し、第二ヒートポンプユニット３８による第二貯湯タンク４９への貯湯運転の開始および停止などを制御する。図示の構成では、第二貯湯タンク４９に２個の温度センサ５８，５９を取り付けているが、温度分布（貯湯状態）をより詳細に検知するために３個以上の温度センサを異なる高さ位置に取り付けても良い。なお、本実施の形態１では、給湯端末６２側の配管は、第一給湯配管２６と第二給湯配管５７とが合流した配管になっている。

図２は、本実施の形態１の給湯システム７０において、第一貯湯タンク１８と第二貯湯タンク４９との双方から同時に出湯する状態（第一の状態）を説明する図である。なお、図２以下では、湯水が流れる配管を太線で示す。図２に示すように、第一貯湯タンク１８と第二貯湯タンク４９との双方から同時に出湯する場合には、第一貯湯式給湯機８０の第一制御部３０は、第一給湯遮断弁２５および給水遮断弁２７を共に開くように制御する。また、第二貯湯式給湯機９０の第二制御部６０は、第二給湯遮断弁５６を開くように制御する。図２に示すように、給水遮断弁２７を開くことにより、第一貯湯タンク１８の下部と第二貯湯タンク４９の下部との双方に給水圧力が作用するので、第一貯湯タンク１８と第二貯湯タンク４９との双方から同時に出湯して、給湯端末６２に湯を供給することができる。給湯システム７０では、例えば、第一貯湯タンク１８内の上部の温度と、第二貯湯タンク４９内の上部の温度とが共に高いような場合には、図２に示す第一の状態になるように制御され、第一貯湯タンク１８と第二貯湯タンク４９との双方から同時に出湯される。

図３は、本実施の形態１の給湯システム７０において、第二貯湯タンク４９からは出湯せず、第一貯湯タンク１８のみから出湯する状態（第二の状態）を説明する図である。図３に示す状態では、第一制御部３０は、給水遮断弁２７を閉じ、第一給湯遮断弁２５を開くように制御する。給水遮断弁２７を閉じると、第二貯湯タンク４９の下部に給水圧力が作用しなくなるので、第二給湯遮断弁５６が開いていても、第二貯湯タンク４９内の上部の温水が温水導出配管５０に導出されることはない。このため、この状態では、図３に示すように、第二貯湯タンク４９からは出湯せず、第一貯湯タンク１８のみから出湯することによって、給湯端末６２に湯が供給される。

第一貯湯タンク１８には、温水導入配管１７からの高温水が上部に流入し、タンク側給水配管２２からの低温水が下部に流入する。このため、通常は、第一貯湯タンク１８内には、上部が高温、下部が低温となる温度勾配（温度成層）が形成される。しかしながら、第一貯湯タンク１８の湯の使用状況、第一貯湯タンク１８からの放熱などの影響により、高温水と低温水との中間的な温度の中温水（例えば、４５℃程度）が多く溜まることがある。第一貯湯タンク１８内に中温水が多く溜まると、この中温水と第一貯湯タンク１８内の下部の低温水との撹拌が生じて、第一貯湯タンク１８内の下部の水温が上昇する。そのため、第一貯湯式給湯機８０の貯湯運転の際に、第一ヒートポンプユニット７への入水温度が高くなり、水冷媒熱交換器３における冷媒と水との温度差が減少し、第一ヒートポンプユニット７の効率（ＣＯＰ）が低下する。

上記の課題を解決するため、本実施の形態１では、第一制御部３０は、第一貯湯タンク１８内に中温水が溜まったと判断した場合には、給水遮断弁２７を閉じることにより、第一貯湯タンク１８から優先的に出湯する状態（図３に示す第二の状態）になるように制御する。これにより、第一貯湯タンク１８内の湯が優先的に給湯端末６２に供給されるので、第一貯湯タンク１８内の湯が早く消費され、それに伴い、タンク側給水配管２２からの低温水が第一貯湯タンク１８の下部に流入する。このため、第一貯湯タンク１８内の下部の水温が上昇することを確実に抑制することができる。その結果、第一貯湯式給湯機８０の貯湯運転の際に、第一ヒートポンプユニット７への入水温度が低くなるので、第一ヒートポンプユニット７の効率（ＣＯＰ）を向上することができる。

なお、第一貯湯タンク１８内に中温水が溜まったかどうかを第一制御部３０が判断する方法としては、例えば、第一貯湯タンク下部温度センサ２８により検知される温度と、予め設定された閾値とを比較する方法が上げられる。すなわち、本実施の形態１では、第一制御部３０は、第一貯湯タンク下部温度センサ２８により検知される温度が、予め設定された閾値に比べて高くなった場合には、第一貯湯タンク１８内に中温水が溜まったと判断し、第一給湯遮断弁２５を開いた状態に維持して、給水遮断弁２７を閉じることにより、図３に示す第二の状態になるように制御する。このような制御により、上記のようにして、第一ヒートポンプユニット７の効率（ＣＯＰ）を向上することができる。この制御は、第一給湯遮断弁２５と給水遮断弁２７とを第一制御部３０により制御するだけで良いため、第一制御部３０と第二制御部６０とが連携する必要はない。したがって、本実施の形態１の給湯システム７０では、第一制御部３０と第二制御部６０とが相互に通信可能になるように、第一貯湯式給湯機８０と第二貯湯式給湯機９０とを電気的に接続する必要はない。このため、本実施の形態１によれば、簡易なシステム構成で、第一ヒートポンプユニット７の効率（ＣＯＰ）を向上することが可能となる。

図４は、本実施の形態１の給湯システム７０において、第一貯湯タンク１８からは出湯せず、第二貯湯タンク４９のみから出湯する状態（第三の状態）を説明する図である。図４に示す状態では、第一制御部３０は、給水遮断弁２７を開き、第一給湯遮断弁２５を閉じるように制御する。また、第二貯湯式給湯機９０の第二制御部６０は、第二給湯遮断弁５６を開くように制御する。これにより、第一貯湯タンク１８からは出湯せず、第二貯湯タンク４９のみから出湯することによって、給湯端末６２に湯が供給される。

本実施の形態１では、第一制御部３０は、第一貯湯タンク上部温度センサ２９により検知される第一貯湯タンク１８内の上部の温度が予め設定された閾値（最低貯湯温度）に比べて低い場合、または第一貯湯タンク１８内の貯湯量が予め設定された閾値（最低貯湯量）より少なくなったと判断した場合には、図４に示す第三の状態に制御することにより、第一貯湯タンク１８からの出湯を停止するとともに、第一ヒートポンプユニット７および循環ポンプ１３を稼動させることにより、第一貯湯タンク１８内の貯湯量を増加させる貯湯運転を行うように制御する。このような制御を行うことにより、第一貯湯タンク１８内の湯が枯渇することを確実に予防することができる。

図５は、本実施の形態１の給湯システム７０において、第二貯湯タンク４９からは出湯せず、第一貯湯タンク１８のみから出湯する状態（第四の状態）を説明する図である。図５に示す状態では、第二制御部６０は、第二給湯遮断弁５６を閉じるように制御する。これにより、第二貯湯タンク４９からは出湯せず、第一貯湯タンク１８のみから出湯することによって、給湯端末６２に湯が供給される。

本実施の形態１では、第二制御部６０は、第二貯湯タンク上部温度センサ５９により検知される第二貯湯タンク４９内の上部の温度が予め設定された閾値（最低貯湯温度）に比べて低い場合、または第二貯湯タンク４９内の貯湯量が予め設定された閾値（最低貯湯量）より少なくなったと判断した場合には、図５に示す第四の状態に制御することにより、第二貯湯タンク４９からの出湯を停止するとともに、第二ヒートポンプユニット３８および循環ポンプ４４を稼動させることにより、第二貯湯タンク４９内の貯湯量を増加させる貯湯運転を行うように制御する。このような制御を行うことにより、第二貯湯タンク４９内の湯が枯渇することを確実に予防することができる。

以上説明したように、本実施の形態１によれば、複数の独立した貯湯式給湯機（第一貯湯式給湯機８０、第二貯湯式給湯機９０）を並列に連結することによって大容量の給湯システムを構成する場合に、複数の貯湯式給湯機を電気的に相互に接続することなしに、一つの貯湯式給湯機から優先的に出湯することが可能となるので、効率的な運転を行うことが可能となる。このため、システム構成が簡易になり、製造コストが低減するとともに、据え付け作業が簡易になる。なお、本実施の形態１では、２台の貯湯式給湯機を並列に連結した給湯システム７０を例に説明したが、本発明は、３台以上の貯湯式給湯機を並列に連結した給湯システムにも同様に適用可能である。

１圧縮機、３水冷媒熱交換器、４膨張弁、５冷媒循環配管、６空気熱交換器、７第一ヒートポンプユニット、８外気温度センサ、９入水温度センサ、１０出湯温度センサ、１１第一ヒートポンプ戻り配管、１２第一ヒートポンプ往き配管、１３循環ポンプ、１４循環ポンプ配管、１５流路切替弁、１６バイパス配管、１７温水導入配管、１８第一貯湯タンク、１９温水導出配管、２０給湯用混合弁、２１主給水配管、２２タンク側給水配管、２３減圧弁、２４混合弁側給水配管、２５第一給湯遮断弁、２６第一給湯配管、２７給水遮断弁、２８第一貯湯タンク下部温度センサ、２９第一貯湯タンク上部温度センサ、３０第一制御部、３１第一貯湯ユニット、３２圧縮機、３４水冷媒熱交換器、３５膨張弁、３６冷媒循環配管、３７空気熱交換器、３８第二ヒートポンプユニット、３９外気温度センサ、４０入水温度センサ、４１出湯温度センサ、４２第二ヒートポンプ戻り配管、４３第二ヒートポンプ往き配管、４４循環ポンプ、４５循環ポンプ配管、４６流路切替弁、４７バイパス配管、４８温水導入配管、４９第二貯湯タンク、５０温水導出配管、５１給湯用混合弁、５２副給水配管、５３タンク側給水配管、５４減圧弁、５５混合弁側給水配管、５６第二給湯遮断弁、５７第二給湯配管、５８第二貯湯タンク下部温度センサ、５９第二貯湯タンク上部温度センサ、６０第二制御部、６１第二貯湯ユニット、６２給湯端末、７０給湯システム、８０第一貯湯式給湯機、９０第二貯湯式給湯機

Claims

複数の貯湯式給湯機を並列に連結した給湯システムであって、
各々の前記貯湯式給湯機は、湯を生成する加熱手段と、湯を貯留する貯湯タンクとを有し、
前記複数の前記貯湯式給湯機の一つである第一貯湯式給湯機は、
外部の水源から供給される水が通る主給水配管と、
前記第一貯湯式給湯機以外の前記貯湯式給湯機に水を供給する副給水配管が前記主給水配管から分岐する分岐部と、
前記副給水配管を開通する状態と遮断する状態とを切り替える給水遮断弁と、
前記第一貯湯式給湯機の前記貯湯タンクである第一貯湯タンクからの給湯経路を開通する状態と遮断する状態とを切り替える第一給湯遮断弁と、
前記第一貯湯タンクの貯湯状態に基づいて、前記給水遮断弁および前記第一給湯遮断弁を制御する第一制御部と、
を備え、
前記第一制御部は、前記給水遮断弁と前記第一給湯遮断弁とを共に開くことにより前記第一貯湯タンクと前記第一貯湯式給湯機以外の前記貯湯式給湯機の前記貯湯タンクとから同時に出湯する第一の状態と、前記給水遮断弁を閉じて前記第一給湯遮断弁を開くことにより前記第一貯湯タンクのみから出湯する第二の状態と、前記給水遮断弁を開いて前記第一給湯遮断弁を閉じることにより前記第一貯湯式給湯機以外の前記貯湯式給湯機の前記貯湯タンクのみから出湯する第三の状態とを切り替え、
前記第一制御部は、前記第一貯湯タンク内の下部の温度が予め設定された閾値に比べて高い場合、または前記第一貯湯タンク内に中温水が溜まったと判断した場合には、前記第二の状態にする給湯システム。
複数の貯湯式給湯機を並列に連結した給湯システムであって、
各々の前記貯湯式給湯機は、湯を生成する加熱手段と、湯を貯留する貯湯タンクとを有し、
前記複数の前記貯湯式給湯機の一つである第一貯湯式給湯機は、
外部の水源から供給される水が通る主給水配管と、
前記第一貯湯式給湯機以外の前記貯湯式給湯機に水を供給する副給水配管が前記主給水配管から分岐する分岐部と、
前記副給水配管を開通する状態と遮断する状態とを切り替える給水遮断弁と、
前記第一貯湯式給湯機の前記貯湯タンクである第一貯湯タンクからの給湯経路を開通する状態と遮断する状態とを切り替える第一給湯遮断弁と、
前記第一貯湯タンクの貯湯状態に基づいて、前記給水遮断弁および前記第一給湯遮断弁を制御する第一制御部と、
を備え、
前記第一制御部は、前記給水遮断弁と前記第一給湯遮断弁とを共に開くことにより前記第一貯湯タンクと前記第一貯湯式給湯機以外の前記貯湯式給湯機の前記貯湯タンクとから同時に出湯する第一の状態と、前記給水遮断弁を閉じて前記第一給湯遮断弁を開くことにより前記第一貯湯タンクのみから出湯する第二の状態と、前記給水遮断弁を開いて前記第一給湯遮断弁を閉じることにより前記第一貯湯式給湯機以外の前記貯湯式給湯機の前記貯湯タンクのみから出湯する第三の状態とを切り替え、
前記第一制御部は、前記第一貯湯タンク内の上部の温度が予め設定された閾値に比べて低い場合、または前記第一貯湯タンク内の貯湯量が予め設定された閾値より少なくなったと判断した場合には、前記第三の状態にする給湯システム。
前記第一貯湯式給湯機以外の前記貯湯式給湯機である第二貯湯式給湯機に、前記第二貯湯式給湯機の前記貯湯タンクである第二貯湯タンクからの給湯経路を開通する状態と遮断する状態とを切り替える第二給湯遮断弁と、前記第二給湯遮断弁を制御する第二制御部とが設けられている請求項１または請求項２に記載の給湯システム。
前記第一貯湯式給湯機以外の前記貯湯式給湯機である第二貯湯式給湯機に第二制御部が設けられ、
前記第一制御部は、前記第一貯湯タンク内の上部の温度が予め設定された閾値に比べて低い場合、または前記第一貯湯タンク内の貯湯量が予め設定された閾値より少なくなったと判断した場合には、前記第一貯湯式給湯機の前記加熱手段を稼動させて前記第一貯湯タンク内の貯湯量を増加させる運転を行うように制御し、
前記第二制御部は、前記第二貯湯式給湯機の前記貯湯タンクである第二貯湯タンク内の上部の温度が予め設定された閾値に比べて低い場合、または前記第二貯湯タンク内の貯湯量が予め設定された閾値より少なくなったと判断した場合には、前記第二貯湯式給湯機の前記加熱手段を稼動させて前記第二貯湯タンク内の貯湯量を増加させる運転を行うように制御する請求項１または請求項２に記載の給湯システム。