JPH1038371A - 給湯システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ソーラ集熱運転の蓄熱不足により湯不足が生
じるのを解消する。 【解決手段】 ソーラ集熱運転で昇温蓄熱される湯水を
貯湯する蓄熱貯湯槽３を設ける。電力ヒータ15で高温沸
き上げされる湯水を貯湯する電温貯湯槽２を設ける。蓄
熱貯湯槽３および電温貯湯槽２の一方からの個別給湯、
および両方からの混合給湯を選択的に行なう給湯手段38
を設ける。蓄熱貯湯槽３に蓄熱側電力ヒータ20を設け
る。電温貯湯槽２の電力ヒータ15に深夜電力を供給して
高温沸き上げを行なう。蓄熱貯湯槽３の蓄熱側電力ヒー
タ20に深夜電力を供給して沸き上げを行ない、ソーラ集
熱運転の蓄熱不足に対応して蓄熱貯湯槽３の湯水を所定
温度以上に昇温させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ソーラ集熱で昇温
される湯水と電力ヒータで沸き上げられる湯水を利用し
て給湯する給湯システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、電気温水器を用いた給湯システム
において、電力ヒータによる沸き上げに伴うランニング
コストの低減化を図るために、ソーラ集熱（太陽熱）で
昇温された湯水を電気温水器の電温貯湯槽に供給し、こ
の湯水を電温貯湯槽内の電力ヒータで高温沸き上げして
貯湯使用するようにした１缶方式および２缶方式の給湯
システムがある。

【０００３】１缶方式の給湯システムでは、電温貯湯槽
の下部から給水し、ソーラ集熱運転時には電温貯湯槽内
の湯水をソーラ集熱器に循環させて昇温させ、例えば深
夜電力などを用いた特定時間帯には電力ヒータによって
電温貯湯槽内の湯水を沸き上げる。そして、給湯先の止
水栓などを開くと、電温貯湯槽の下部に加わる給水圧力
により、電温貯湯槽に貯湯された湯水を押し上げて電温
貯湯槽の上部から給湯する。

【０００４】２缶方式の給湯システムでは、例えば、実
開昭５７−７９３３８号公報または実開昭５７−７９３
３９号公報などに記載されているように、電温貯湯槽の
他に蓄熱貯湯槽を用い、この蓄熱貯湯槽の下部に給水
し、ソーラ集熱運転時には電温貯湯槽内の湯水をソーラ
集熱器に循環させて昇温させ、また、蓄熱貯湯槽の上部
から電温貯湯槽の下部に湯水を導き、例えば深夜電力な
どを用いた特定時間帯には電力ヒータによって電温貯湯
槽内の湯水を沸き上げる。そして、給湯先の止水栓など
を開くと、蓄熱貯湯槽の下部に加わる給水圧力により、
蓄熱貯湯槽に貯湯された湯水を押し上げて蓄熱貯湯槽の
上部から電温貯湯槽の下部に導くとともに、電温貯湯槽
に貯湯された湯水を押し上げて電温貯湯槽の上部から給
湯する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
給湯システムでは、１缶方式および２缶方式ともソーラ
集熱で昇温された湯水は、一旦、電温貯湯槽に貯えられ
た後でないと、給湯に供されない不都合が発生する。

【０００６】すなわち、１缶方式の電温貯湯槽（２缶方
式の電温貯湯槽も含む）は、沸騰沸き上げのないように
安全上の観点から沸き上げの上限温度が９０℃前後に設
定され、使用湯量も電温貯湯槽の容量によって定まるの
で、一年を通して湯不足が生じないようにするには電温
貯湯槽が大形化する。

【０００７】さらに、１缶方式では、深夜電力などを用
いた特定時間帯に高温度に沸上貯湯された電温貯湯槽の
湯水は、ソーラ集熱運転前であればそのまま高温湯水と
して給湯使用される点は通常の深夜電力用の電気温水器
とかわらないが、給湯によって電温貯湯槽の下部に給水
された状態でソーラ集熱運転が行なわれると、ソーラ集
熱運転で湯水が昇温化されるとしても、電温貯湯槽の上
層部の高温化されている残湯分と下層部に給水された冷
水とが混合されて平均温度化する。これにより、電温貯
湯槽内全体に対する熱エネルギの損失にはつながらない
としても、高温化されていた残湯分の湯水が低温化さ
れ、その後に高温の給湯要求がなされても、要求された
温度の湯水を給湯できず、高温湯水を利用した熱湯殺菌
や浴槽への高温差し湯などに支障を生じ、電気温水器と
しての利便性も低下する。

【０００８】しかも、このような高温給湯制限に加え、
給湯使用上、電力ヒータで沸き上げされた湯水エネルギ
が有効利用されない問題もある。例えば、電温貯湯槽に
沸上直後の高温湯水が貯えられているか、ソーラ集熱運
転によって残湯温度が平均温度化されても所定温度以上
の湯水が貯湯された状態で、それ以下の温度の給湯要求
があったとすると、その給湯要求温度に対する給湯に
は、少なくとも電力ヒータによる加熱の加わった湯水に
水源からの冷水を加えて適温湯水に希釈せねばならない
とする不合理な面が内在されている。

【０００９】また、２缶方式では、ソーラ集熱運転によ
って昇温された湯水が蓄熱貯湯槽に貯えられるので、１
缶方式のように循環がなされても電温貯湯槽側に貯湯さ
れる湯水に影響を与えることはないが、この蓄熱貯湯槽
の湯水が給湯要求温度範囲にあっても、電温貯湯槽側の
湯水を使い切った後でないと、給湯利用することができ
ないので、電温貯湯槽側の湯水が給湯要求温度以上にあ
れば、前述の１缶方式と同様に水源からの冷水を加えて
適温湯水に希釈せねばならないという問題が発生する。

【００１０】さらに、蓄熱貯湯槽が連結されることで、
見掛上の貯湯容量は増大してもシステムが大形化するだ
けで、実質的な使用湯量の増大につながらない問題をも
持ち合わせている。すなわち、電温貯湯槽には通常では
給湯要求温度より高い温度の湯水が貯えられ、この電温
貯湯槽から給湯される湯水に水源からの冷水を加えて希
釈することにより給湯要求温度まで混合調整させるた
め、給湯要求温度が電温貯湯槽の湯水の温度より低い限
りは、電温貯湯槽の湯水の温度から冷水の温度を差し引
いた温度差分の電気エネルギが低温化させるだけのため
に、せっかく高温化させた湯水を無駄に消費させてい
る。蓄熱貯湯槽から導かれる湯水を設定温度まで沸き上
げて高温給湯使用される分には省エネルギの観点で有効
利用されるが、これのみの利用では例え給湯要求温度の
湯水が蓄熱貯湯槽に確保されていても、その湯水を直ち
に取り出して利用できないため、１缶方式同様に、電温
貯湯槽の容量を大形化しない限り、湯不足を回避可能と
する必要湯量を確保し得るものとはなり得ない。

【００１１】また、ソーラ集熱は天候や季節に影響を受
けやすく、例えば雪、雨、曇天の天候のときや冬季に
は、ソーラ集熱運転によって蓄熱貯湯槽の湯水を十分に
昇温蓄熱できないため、貯湯量に限りがある電温貯湯槽
の湯水のみでは、湯不足が生じやすい。

【００１２】この湯不足を回避するには、深夜時間帯以
外の昼間時間帯でも必要に応じて電力を使用できる時間
帯別料金制度を利用し、昼間時間帯に湯不足が生じそう
になった場合に、電温貯湯槽で追い焚きを行なうことに
より湯水を確保することが可能となる。しかし、時間帯
別料金制度では昼間時間帯の電力料金が割高になるた
め、昼間時間帯での電力使用量が多い家庭では電力料金
がかさみ、深夜電力を有効に利用できない問題がある。

【００１３】そこで、本発明は、このような点に鑑みな
されたもので、蓄熱貯湯槽と電温貯湯槽からの個別給湯
および混合給湯を可能として、蓄熱貯湯槽の湯水および
電温貯湯槽の湯水をそれぞれ有効利用でき、しかも、ソ
ーラ集熱運転による蓄熱貯湯槽の蓄熱不足に対して、深
夜電力エネルギにより湯水の温度を予め補填することに
より、深夜電力以外での沸き上げを行なうことなく、湯
不足が生じるのを解消できる給湯システムを提供するこ
とを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の給湯シス
テムは、ソーラ集熱運転で昇温蓄熱される湯水を貯湯す
る蓄熱貯湯槽と、電力ヒータで高温沸き上げされる湯水
を貯湯する電温貯湯槽と、前記蓄熱貯湯槽および電温貯
湯槽に並列接続される給水管路と、前記蓄熱貯湯槽およ
び電温貯湯槽の一方からの個別給湯、および両方からの
混合給湯を選択的に行なう給湯手段と、前記電温貯湯槽
の電力ヒータに深夜電力の供給を受けて沸き上げを行な
う沸上制御手段と、前記蓄熱貯湯槽の湯水の温度を深夜
電力エネルギにより昇温させる補填手段と、この補填手
段により前記蓄熱貯湯槽に所定温度以上の湯水を貯湯さ
せる補填制御手段とを具備しているものである。そし
て、給湯手段により、蓄熱貯湯槽と電温貯湯槽の一方か
らの個別給湯、および両方からの混合給湯を行ない、蓄
熱貯湯槽の湯水および電温貯湯槽の湯水をそれぞれ有効
利用する。また、ソーラ集熱運転による蓄熱貯湯槽の蓄
熱不足に対して、深夜電力エネルギにより湯水の温度を
予め補填することにより、深夜電力以外での沸き上げを
行なうことなく、湯不足が生じるのを解消する。

【００１５】請求項２記載の給湯システムは、請求項１
記載の給湯システムにおいて、補填手段は、蓄熱貯湯槽
に設けられた蓄熱側電力ヒータであり、補填制御手段
は、蓄熱貯湯槽の蓄熱側電力ヒータに深夜電力の供給を
受けて湯水を所定温度以上に昇温させるものであり、蓄
熱側電力ヒータによって蓄熱貯湯槽の湯水の温度を予め
補填する。

【００１６】請求項３記載の給湯システムは、請求項１
記載の給湯システムにおいて、補填手段は、蓄熱貯湯槽
と電温貯湯槽を接続する循環管路と、この循環管路に設
けられ蓄熱貯湯槽と電温貯湯槽の湯水を移し換えるポン
プとを具備しているものであり、蓄熱貯湯槽と電温貯湯
槽の湯水を移し換えることによって蓄熱貯湯槽の湯水の
温度を予め補填する。

【００１７】請求項４記載の給湯システムは、請求項１
ないし３いずれか記載の給湯システムにおいて、蓄熱貯
湯槽に補填される湯水の温度は４０℃以上であり、ソー
ラ集熱運転による蓄熱不足に対して、年間を通じて入浴
適温を得る。

【００１８】請求項５記載の給湯システムは、請求項１
ないし４いずれか記載の給湯システムにおいて、蓄熱貯
湯槽に補填される湯水の温度を可変設定する温度設定手
段を具備しており、使用湯量の増大が予測される場合の
利便性を向上するとともに、必要以上の沸き上げを防止
する。

【００１９】請求項６記載の給湯システムは、請求項１
ないし５いずれか記載の給湯システムにおいて、ソーラ
集熱による集熱温度を検知する集熱温度検知手段と、蓄
熱貯湯槽の湯水の温度を検知する湯水温度検知手段と、
前記集熱温度検知手段で検知される温度が湯水温度検知
手段で検知される温度より低いときにはソーラ集熱運転
を不可とするとともに、高いときにはソーラ集熱運転を
許可するソーラ集熱運転制御手段とを具備しているもの
である。そして、ソーラ集熱による集熱温度が蓄熱貯湯
槽の湯水の温度より低いときにはソーラ集熱運転を行な
わず、高くなった時点でソーラ集熱運転を開始するた
め、ソーラ集熱運転を効率的に行なえる。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の給湯システムの一
実施の形態を図面を参照して説明する。

【００２１】図１ないし図８に第１の実施の形態を示
す。

【００２２】図１は給湯システムの構成図を示し、１は
システム本体で、このシステム本体１は、電温貯湯槽２
および蓄熱貯湯槽３を有している。これら電温貯湯槽２
および蓄熱貯湯槽３は、先止押上式の給湯方式を採用し
ており、各下部には給水管路４に連なる給水管５が並列
に接続され、上部には給湯管路６に連なる給湯管７，８
が接続されている。

【００２３】給水管路４は、水道管に対して止水栓９お
よびストレーナ10を介して接続されている。給水管路４
の一部はシステム本体１に導かれ、減圧弁11を介して給
水管５に接続されている。また、給水管路４の一部は例
えば風呂場、台所および洗面所などに設置される給湯給
水栓12に接続され、さらに、減圧弁11の下流側の給水管
５にシステム本体１の外部から給水管13が接続され、こ
の給水管13が例えば風呂場に設置されるシャワー切換機
能付きの給湯給水栓14に接続されている。

【００２４】電温貯湯槽２内には、深夜電力が供給され
る深夜時間帯において貯められた湯水を高温に沸き上げ
る電力ヒータ（第１の電力ヒータ）15が配設されてい
る。電温貯湯槽２の下部には水抜き用の排水栓16を有す
る排水管17が接続され、電温貯湯槽２の給湯管７には沸
き上げ時の水の膨脹分を排出するための逃し弁18を有す
る逃し管19が接続されている。なお、先止押上式の電温
貯湯槽２は、電温貯湯槽２の下部に給水される水圧で湯
水が押し上げられ、上部の湯層と下部の水層とが湯水混
合層を介して分離されており、湯の使用に伴って湯水混
合層が上昇する。そして、電温貯湯槽２の上下方向に沿
った複数箇所に、給水水温、湯水温度および残湯量など
を検知する後述する電温側温度センサ55が配設されてい
る。

【００２５】蓄熱貯湯槽３内には、深夜電力が供給され
る深夜時間帯において貯められた湯水を所定温度以上
（４０℃以上）に沸き上げる補填手段としての蓄熱側電
力ヒータ（第２の電力ヒータ）20が配設されている。蓄
熱貯湯槽３の下部および側部には循環路21の循環配管2
2，23の一端が接続され、これら循環配管22，23の他端
は例えば屋根の上などに設置されるソーラ集熱器24に接
続されている。循環配管22には循環路21を通じて蓄熱貯
湯槽３とソーラ集熱器24との間で湯水を循環させる循環
ポンプ25が配設され、各循環配管22，23には電磁弁26，
27が配設されている。さらに、各循環配管22，23には水
抜き用の電磁弁28，29を有する排水管30，31が接続され
ている。

【００２６】蓄熱貯湯槽３の下部には排水弁32を有する
排水管33が接続され、蓄熱貯湯槽３の給湯管８にはソー
ラ集熱時の水の膨脹分を排出するための逃し弁34を有す
る逃し管35が接続されている。なお、先止押上式の蓄熱
貯湯槽３は、蓄熱貯湯槽３の下部に給水される水圧で湯
水が押し上げられ、上部の湯層と下部の水層とが湯水混
合層を介して分離されており、湯の使用に伴って湯水混
合層が上昇する。そして、蓄熱貯湯槽３には、給水水
温、湯水温度および残湯量などを検知する後述する湯水
温度検知手段としての蓄熱側温度センサ56が配設されて
いる。

【００２７】また、ソーラ集熱器24には、日照量を検知
する日照センサ36、ソーラ集熱器24での湯水温度を検知
する集熱温度検知手段としての集熱温度センサ37が配設
されている。

【００２８】また、電温貯湯槽２の給湯管７および蓄熱
貯湯槽３の給湯管８は給湯手段38を介して給湯管路６に
接続され、この給湯手段38により電温貯湯槽２および蓄
熱貯湯槽３の一方からの個別給湯、および両方からの混
合給湯が選択的に行なわれる。給湯手段38の構成では、
電動弁で構成される三方切換弁39を介して混合栓40の入
力側の一方に接続されている。蓄熱貯湯槽３の給湯管８
は混合栓40の入力側の他方に接続されるとともに、三方
切換弁39に接続されている。

【００２９】混合栓40の出力側には給湯管路６に接続さ
れ、三方切換弁39と混合栓40との間の給湯管７と給湯管
路６との間にはバイパス給湯管路41が接続されている。
バイパス給湯管路41に並列に並ぶ給湯管路６の部分とバ
イパス給湯管路41とには、混合栓40を通じた給湯とバイ
パス給湯管路41を通じた給湯とを切り換える切換手段と
しての電磁弁42，43がそれぞれ配設されている。給湯管
路６の一部は、給湯給水栓12および給湯給水栓14に接続
されている。

【００３０】次に、図２は給湯システムの制御構成のブ
ロック図を示す。

【００３１】電温貯湯槽２および蓄熱貯湯槽３での沸き
上げには安価な２００Ｖの深夜電力が用いられ、沸き上
げ以外の駆動用や制御用には一般の１００Ｖの商用電力
が用いられる。

【００３２】２００Ｖの深夜電力が供給される端子部50
には、深夜電力用タイマ51を介して使用電力量を積算す
る積算電力計52が接続されている。積算電力計52には、
ヒータ制御ユニット53の各電力ヒータ15，20が接続され
ている。ヒータ制御ユニット53は、各電力ヒータ15，20
を制御するヒータ制御手段54、電温貯湯槽２の電温側温
度センサ55、蓄熱貯湯槽３の蓄熱側温度センサ56、これ
らヒータ制御手段54および各温度センサ55，56が接続さ
れた入出力部57を有している。

【００３３】１００Ｖの商用電力が供給される端子部58
には、ソーラ集熱制御ユニット59、給湯制御ユニット60
がそれぞれ接続されている。

【００３４】ソーラ集熱制御ユニット59は、循環ポンプ
25および電磁弁26〜29、これら循環ポンプ25および電磁
弁26〜29を制御するソーラ集熱制御手段61を有してい
る。さらに、日照センサ36、集熱温度センサ37を有して
いる。

【００３５】給湯制御ユニット60は、三方切換弁39、混
合栓40、電磁弁42，43、これら三方切換弁39、混合栓40
および電磁弁42，43を制御する給湯制御手段62を有して
いる。

【００３６】また、71は給湯システム全体を制御するマ
イクロコンピュータで構成される制御部で、この制御部
71には、ヒータ制御ユニット53の入出力部57が接続され
ているとともに、ソーラ集熱制御ユニット59のソーラ集
熱制御手段61、日照センサ36、集熱温度センサ37、給湯
制御ユニット60の給湯制御手段62に接続された入出力部
72が接続されている。

【００３７】制御部71には、各種設定データなどを記憶
するメモリ73、遠隔操作を行なうリモコン74が接続され
ている。

【００３８】リモコン74は、制御部71に接続された入出
力部75を有し、この入出力部75にマイクロコンピュータ
で構成されるリモコン制御部76、温度などの各種設定事
項の設定を行なう操作部77、給湯温度や時刻などを表示
する表示部78が接続されている。なお、操作部77は、蓄
熱貯湯槽３に補填される湯水の温度を手動で可変設定す
る温度設定手段として機能する。

【００３９】また、制御部71には、１００Ｖの一般の商
用電力が供給される端子部79に接続される制御用電源部
80から電力が供給される。この制御用電源部80に接続さ
れたバックアップ電源部72からメモリ73およびリモコン
制御部76にバックアップ電力が供給される。

【００４０】なお、給湯制御手段62は、ソーラ集熱運転
中は蓄熱貯湯槽３からの給湯を停止させるとともに電温
貯湯槽２からバイパス給湯管路41を通じて給湯させ、か
つ、ソーラ集熱運転で蓄熱貯湯槽３の湯水が所定温度に
昇温されたら蓄熱貯湯槽３からの給湯を優先させる機能
を有し、さらに、給湯要求温度に対して混合栓40により
蓄熱貯湯槽３からの湯水に電温貯湯槽２からの湯水を混
合させる機能を有している。

【００４１】また、制御部71は、電温貯湯槽２の電力ヒ
ータ15に深夜電力の供給を受けて沸き上げを行なう沸上
制御手段の機能、蓄熱貯湯槽３の蓄熱側電力ヒータ20に
深夜電力の供給を受けて湯水を所定温度以上に昇温させ
る補填制御手段の機能、集熱温度センサ37で検知される
温度が蓄熱側温度センサ56で検知される温度より低いと
きにはソーラ集熱運転を不可とするとともに、高いとき
にはソーラ集熱運転を許可するソーラ集熱運転制御手段
の機能、季節により蓄熱貯湯槽３に補填される湯水の温
度を自動で可変設定する温度設定手段の機能を有してい
る。

【００４２】次に、第１の実施の形態の作用を説明す
る。

【００４３】図３には貯湯運転パターンの説明図を示
す。通常は、電温貯湯槽２では深夜電力が供給される特
定時間帯（以下、深夜時間帯という）において最高温度
で約９０℃に沸き上げが行なわれ、蓄熱貯湯槽３では深
夜電力が供給される深夜時間帯において夏季は約４０
℃、冬季は４５℃に沸き上げが行なわれるとともに、昼
間時間帯においてソーラ集熱運転が行なわれる。さら
に、例えば、翌日のソーラ集熱運転よる蓄熱不足が予測
される場合や、翌日に使用する湯量が通常より増加する
場合には、蓄熱貯湯槽３で深夜電力が供給される深夜時
間帯において約７５℃に沸き上げが行なわれる。蓄熱貯
湯槽３に補填される湯温の４０℃または４５℃は制御部
71の温度設定手段の機能により自動設定され、７５℃は
操作部77により手動設定される。

【００４４】そして、深夜電力が供給される深夜時間帯
における電温貯湯槽２および蓄熱貯湯槽３での沸上運転
について、図４および図５のフローチャートを参照して
説明する。

【００４５】まず、ヒータ沸上設定がなく、ソーラ集熱
専用に設定されているか判断する（ステップ１）。これ
は、夏季などにおいて、蓄熱貯湯槽３にソーラ集熱運転
により昇温蓄熱されて貯湯される湯水のみで給湯をまか
なえるような場合に設定される。ソーラ集熱専用に設定
されている場合には、ヒータ制御をオフに設定する（ス
テップ２）。

【００４６】また、ソーラ集熱専用に設定されていない
場合に、深夜時間帯となって深夜電力が投入されると
（ステップ３）、電温貯湯槽２の電温側温度センサ55の
検知によって給水温度、残湯量を確認する（ステップ
４）。

【００４７】そして、電温貯湯槽沸上専用に設定されて
いるか判断する（ステップ５）。これは、夏季などにお
いて、蓄熱貯湯槽３の湯水の温度を予め補填しておかな
くても、ソーラ集熱運転により十分に昇温蓄熱できるよ
うな場合に設定される。

【００４８】ここでは、まず、電温貯湯槽沸上専用に設
定されている場合をステップ６〜ステップ14において説
明する。

【００４９】電温貯湯槽２の沸上温度を例えば季節など
に応じて決定し（ステップ６）、通電開始時間の移動
（ピークシフト）が設定されている場合にはそのピーク
シフトを実行する（ステップ７）。ピークシフトでは、
決定された沸上温度に対して給水温度と残湯量などから
沸き上げに要する通電時間が演算され、深夜時間帯内の
沸き上げに余剰時間が生じるようであれば、通電開始時
間を深夜時間帯の後半側に遅らせるように移動時間を設
定する（ステップ８）。

【００５０】ピークシフトが設定されていないとき、あ
るいはピークシフトが実行されて設定された移動時間が
経過したときに（ステップ９）、電温貯湯槽２の電力ヒ
ータ15に通電を開始し（ステップ10）、電温貯湯槽２内
の湯水の沸き上げを行なう。

【００５１】沸上運転中は、電温貯湯槽２の電温側温度
センサ55の検知により湯水の昇温状況を監視する。そし
て、設定された沸上温度に達した場合（ステップ11）、
あるいは深夜時間帯が終了した場合には（ステップ1
2）、電力ヒータ15への通電を停止する（ステップ1
3）。

【００５２】その後、電温貯湯槽２の給水温度、残湯量
を監視と記憶の更新を行なう（ステップ14）。

【００５３】次に、電温貯湯槽２と蓄熱貯湯槽３の両方
で沸き上げが設定されている場合をステップ15〜ステッ
プ36において説明する。

【００５４】蓄熱貯湯槽３の湯水の温度を予め補填する
強制補填設定が有るか判断する（ステップ15）。この強
制補填設定は、例えば、翌日のソーラ集熱運転よる蓄熱
不足が予測される場合や、来客などのために翌日に使用
する湯量が通常より増加する場合に、通常より多い湯量
を確保するために設定される。

【００５５】強制補填設定が設定されている場合には、
蓄熱貯湯槽３の蓄熱側温度センサ56の検知により残湯量
が十分にあり、かつ湯温が所定温度以上、例えば７５℃
以上あれば（ステップ16）、強制補填設定が設定されて
いても、蓄熱貯湯槽３の沸上なしを設定するとともに電
温貯湯槽２の沸上許容を設定する（ステップ17）。

【００５６】蓄熱貯湯槽３の残湯量が十分でないか、湯
温が所定温度以上でない場合には、蓄熱貯湯槽３の沸上
温度を決定するとともに蓄熱貯湯槽３と電温貯湯槽２の
沸上許容を設定する（ステップ18）。

【００５７】また、ステップ15で強制補填設定がない通
常設定の場合には、まず、給水温度が冬季範囲にあるか
判断する（ステップ19）。冬季範囲のときに、蓄熱貯湯
槽３の残湯量が十分にあり、かつ湯温が所定温度以上、
例えば４０℃（夏季の場合）または４５℃（冬季の場
合）以上あれば（ステップ20）、ステップ17で蓄熱貯湯
槽３の沸上なしを設定するとともに電温貯湯槽２の沸上
許容を設定し、また、蓄熱貯湯槽３の残湯量が十分でな
いか所定温度以上になければ、ステップ18で蓄熱貯湯槽
３の沸上温度を例えば季節などに応じて決定するととも
に蓄熱貯湯槽３と電温貯湯槽２の沸上許容を設定する。

【００５８】給水温度が冬季範囲以外すなわち冬季範囲
よりも高ければ、蓄熱貯湯槽３の残湯量が十分にあり、
かつ湯温が所定温度以上、例えば４０℃（夏季の場合）
または４５℃（冬季の場合）以上あるか判断する（ステ
ップ21）。蓄熱貯湯槽３の残湯量が十分でかつ所定温度
以上であれば、電温貯湯槽２の残湯量が所定量あり、か
つ湯温が所定温度以上あるか判断する（ステップ22）。

【００５９】そして、蓄熱貯湯槽３の残湯量が十分でか
つ所定温度以上であり、電温貯湯槽２の残湯量が所定量
ありかつ所定温度以上であり、さらに、給水温度が夏季
範囲にある場合には（ステップ23）、蓄熱貯湯槽３と電
温貯湯槽２の沸上なしを設定する（ステップ24）。ま
た、電温貯湯槽２の残湯量が所定量ないか所定温度以上
ない場合、給水温度が夏季範囲にない場合には、ステッ
プ17で蓄熱貯湯槽３の沸上なしを設定するとともに電温
貯湯槽２の沸上許容を設定する。

【００６０】また、ステップ21で蓄熱貯湯槽３の残湯量
が十分でないか所定温度以上でない場合には、電温貯湯
槽２の残湯量が所定量あり、かつ湯温が所定温度以上あ
るか判断する（ステップ25）。電温貯湯槽２の残湯量が
所定量ありかつ所定温度以上であればステップ23に進
み、給水温度が夏季範囲にあればステップ24で蓄熱貯湯
槽３と電温貯湯槽２の沸上なしを設定し、給水温度が夏
季範囲になければステップ17で蓄熱貯湯槽３の沸上なし
を設定するとともに電温貯湯槽２の沸上許容を設定す
る。

【００６１】また、ステップ25で電温貯湯槽２の残湯量
が所定量ないか所定温度以上でない場合には、給水温度
が夏季範囲にあるか判断する（ステップ26）。給水温度
が夏季範囲にあればステップ17で蓄熱貯湯槽３の沸上な
しを設定するとともに電温貯湯槽２の沸上許容を設定
し、夏季範囲になければステップ18で蓄熱貯湯槽３の沸
上温度を例えば季節などに応じて決定するとともに蓄熱
貯湯槽３と電温貯湯槽２の沸上許容を設定する。

【００６２】そして、沸上設定を判断し（ステップ2
7）、電温貯湯槽２の沸上許容が設定されていれば、ス
テップ６に進んで、上述のように電温貯湯槽２の湯水の
沸き上げを行なう。

【００６３】ステップ27で蓄熱貯湯槽３の沸上許容が設
定されていた場合には、通電開始時間の移動（ピークシ
フト）が設定されているか判断する（ステップ28）。ピ
ークシフトが設定されている場合にはピークシフトを実
行するもので、決定された沸上温度に対して給水温度と
残湯量などから沸き上げに要する通電時間が演算され、
深夜時間帯内の沸き上げに余剰時間が生じるようであれ
ば、通電開始時間を深夜時間帯の後半側に遅らせるよう
に移動時間を設定する（ステップ29）。

【００６４】ピークシフトが設定されていないとき、あ
るいはピークシフトが実行されて設定された移動時間が
経過したときに（ステップ30）、蓄熱貯湯槽３の蓄熱側
電力ヒータ20に通電を開始し（ステップ31）、蓄熱貯湯
槽３内の湯水の沸き上げを行なう。

【００６５】沸上運転中は、蓄熱貯湯槽３の蓄熱側温度
センサ56の検知により湯水の昇温状況を監視する。そし
て、設定された沸上温度に達した場合（ステップ32）、
あるいは深夜時間帯が終了した場合には（ステップ3
3）、蓄熱貯湯槽３の蓄熱側電力ヒータ20への通電を停
止する（ステップ34）。

【００６６】また、ステップ27で沸上設定なしが設定さ
れていた場合には、電温貯湯槽２および蓄熱貯湯槽３で
の沸き上げを中止し（ステップ35）、深夜時間帯の終了
を待ってステップ１に進む（ステップ36）。

【００６７】なお、後述する給湯動作の説明の際に述べ
るが、沸上運転時には、蓄熱貯湯槽３の湯温が給湯要求
温度以下になっている場合が多く、このような場合に
は、図１において、三方切換弁39が電温貯湯槽２からの
給湯側に切り換えられ、電磁弁42が開かれるとともに電
磁弁43が閉じられ、混合栓40を通じて混合給湯が可能な
状態とされる。

【００６８】また、ピークシフトの実行中または沸上運
転中においては、蓄熱貯湯槽３からの優先給湯が継続さ
れるものであり、蓄熱貯湯槽３の湯温が給湯要求温度以
上にあれば蓄熱貯湯槽３からの個別給湯が行なわれ、蓄
熱貯湯槽３の湯温が給湯要求温度以下であれば混合栓40
を通じて混合給湯が行なわれる。また、浴槽への差し湯
などのために高温湯水が要求された場合には、電温貯湯
槽２からの個別給湯が行なわれる。

【００６９】次に、蓄熱貯湯槽３のソーラ集熱運転につ
いて、図６のフローチャートおよび図７の説明図を参照
して説明する。

【００７０】深夜時間帯に深夜電力が投入されると（ス
テップ41）、上述した電温貯湯槽２および蓄熱貯湯槽３
での沸上運転制御に移行する（ステップ42）。

【００７１】深夜時間帯が終了して日照時間帯（例えば
午前６時から午後６時までの時間帯）に移行すると、蓄
熱側温度センサ56によって検知される蓄熱貯湯槽３の湯
温と集熱温度センサ37によって検知されるソーラ集熱器
24の温度とを比較する（ステップ43）。

【００７２】日照によってソーラ集熱器24で集熱されて
昇温する湯水温度が蓄熱貯湯槽３の湯温よりも高くなれ
ば（ステップ44）、ソーラ集熱運転を開始する（ステッ
プ45）。なお、図７には、季節に応じた日照時間帯別の
ソーラ集熱器24の温度変化と、ソーラ集熱運転が許容さ
れる時間帯を示す。

【００７３】ソーラ集熱運転では、循環ポンプ25が運転
されるとともに電磁弁26，27が開かれ、循環路21を通じ
て蓄熱貯湯槽３とソーラ集熱器24との間で湯水が循環さ
れ、そのソーラ集熱器24によるソーラ集熱（太陽熱集
熱）によって循環される湯水が蓄熱昇温される。なお、
夏と冬の蓄熱温度には差が生じるが、雪、雨、曇天など
を除き、最高７０℃から最低４０℃前後の湯温が得られ
る。

【００７４】蓄熱貯湯槽３の湯水温度が所定温度以上に
なれば（ステップ46）、ソーラ集熱運転を停止し、蓄熱
貯湯槽３からの優先給湯を設定する（ステップ47）。こ
のように所定温度以上になったら運転許容時間内であっ
ても運転を停止させることにより、蓄熱貯湯槽３の湯水
を早く使用させることができる。また、例えば運転許容
時間の全時間中運転して、能力一杯まで昇温させてもよ
い。

【００７５】また、ステップ44で例えば雪、雨、曇天な
どの天候によりソーラ集熱器24の温度が蓄熱貯湯槽３の
湯温よりも高くならずに日照時間帯が終了した場合（ス
テップ48）、あるいはステップ46で蓄熱貯湯槽３の湯水
温度が所定温度以上になる前に日照時間帯が終了した場
合（ステップ49）には、ステップ47でソーラ集熱運転を
停止し、蓄熱貯湯槽３からの優先給湯を設定する。

【００７６】なお、ソーラ集熱運転は、季節ごとの日照
時間に合わせて予め設定された運転時間に自動運転した
り、日照センサ36で日照量を検知して自動運転するよう
にしてもよい。

【００７７】また、ソーラ集熱運転中においては、図１
において三方切換弁39が電温貯湯槽２からの給湯側に切
り換えられ、電磁弁42が閉じられるとともに電磁弁43が
開かれ、電温貯湯槽２から個別給湯が可能な状態とされ
る。電温貯湯槽２から給湯される高温湯水は給湯給水栓
12，14において適温化される。

【００７８】次に、給湯方法について説明する。

【００７９】給湯方法には、電温貯湯槽２からの個別給
湯、蓄熱貯湯槽３からの個別給湯、電温貯湯槽２と蓄熱
貯湯槽３からの混合給湯の３種類がある。

【００８０】電温貯湯槽２からの個別給湯は、図１にお
いて、三方切換弁39が電温貯湯槽２からの給湯側に切り
換えられ、電磁弁42が閉じられるとともに電磁弁43が開
かれ、電温貯湯槽２の湯水が給湯管７、パイバス給湯管
路41および給湯管路６を通じて個別給湯される。

【００８１】蓄熱貯湯槽３からの個別給湯は、三方切換
弁39が蓄熱貯湯槽３からの給湯側に切り換えられ、電磁
弁42が閉じられるとともに電磁弁43が開かれ、蓄熱貯湯
槽３の湯水が給湯管８、給湯管７、パイバス給湯管路41
および給湯管路６を通じて個別給湯される。

【００８２】電温貯湯槽２と蓄熱貯湯槽３からの混合給
湯は、三方切換弁39が電温貯湯槽２からの給湯側に切り
換えられ、電磁弁42が開かれるとともに電磁弁43が閉じ
られ、電温貯湯槽２および蓄熱貯湯槽３の湯水が給湯管
７，８を通じて混合栓40に導かれ、この混合栓40から給
湯管路６を通じて混合給湯される。混合栓40では、電温
貯湯槽２の湯水と蓄熱貯湯槽３の湯水の双方の温度が比
較されて、給湯要求温度に近付くようにそれぞれ流通量
が制御される。

【００８３】次に、給湯動作について図８のフローチャ
ートを参照して説明する。

【００８４】例えばソーラ集熱運転以外の時間帯におい
ては、蓄熱貯湯槽３の湯温が給湯要求温度の例えば４０
℃以上である場合（ステップ51）、循環ポンプ25が運転
していないので（ステップ52）、蓄熱貯湯槽３からの優
先給湯がセットされる（ステップ53）。そのため、蓄熱
貯湯槽３から個別給湯が行なわれる。

【００８５】蓄熱貯湯槽３の湯温が４０℃以下の場合、
循環ポンプ25が運転していないので（ステップ54）、電
温貯湯槽２と蓄熱貯湯槽３からの混合給湯がセットされ
る（ステップ55）。そのため、混合栓40を通じて混合給
湯される。この混合給湯は、電温貯湯槽２に残湯が有る
限り継続されるが（ステップ56）、残湯量が所定量以下
になると、警報などの湯切れ処理をセットする（ステッ
プ57）。

【００８６】また、ソーラ集熱運転中においては、蓄熱
貯湯槽３の湯温が４０℃以上の場合、循環ポンプ25が運
転中であるため、電温貯湯槽２からの給湯にセットする
（ステップ58）。そのため、電温貯湯槽２から個別給湯
が行なわれる。

【００８７】蓄熱貯湯槽３の湯温が４０℃以下の場合に
も、循環ポンプ25が運転中であるため、電温貯湯槽２か
らの給湯にセットする（ステップ59）。そのため、電温
貯湯槽２から個別給湯が行なわれる。

【００８８】蓄熱貯湯槽３の湯温がソーラ集熱運転によ
って上限温度の例えば７５℃に達すると（ステップ6
0）、循環ポンプ25が停止され（ステップ61）、蓄熱貯
湯槽３からの優先給湯がセットされる。そのため、蓄熱
貯湯槽３から個別給湯が行なわれる。

【００８９】したがって、ソーラ集熱運転後では、電温
貯湯槽２の残湯にかかわりなく、蓄熱貯湯槽３からの給
湯が優先されるため、電温貯湯槽２は、高温差し湯また
は熱湯殺菌を除いて給湯要求温度に対する高温化や使用
湯量の不足分を補充する補助給湯器として機能され、高
温沸き上げされた湯水を生かして、必要時の湯切れを防
止する湯量を確保できる。そのため、蓄熱貯湯槽３に貯
えられた湯水を優先使用する中にあって、湯温または湯
量の不足を高温の温水器で補うだけであるから、エネル
ギの有効利用に無駄がなく、使用電力量の低減化にもつ
ながる。

【００９０】以上のように、ソーラエネルギによる昇温
貯湯と電気エネルギにより沸き上げ貯湯される少なくと
も２つの貯湯槽２，３の持味を生かして、給湯エネルギ
の有効利用を図れる。しかも、ソーラ集熱運転による蓄
熱貯湯槽３の蓄熱不足に対して、深夜電力エネルギによ
り湯水の温度を予め補填することにより、深夜電力以外
での沸き上げを行なうことなく、湯不足が生じるのを解
消できる。

【００９１】また、蓄熱貯湯槽３に補填される湯水の温
度を４０℃以上とすることにより、ソーラ集熱運転によ
る蓄熱不足に対して、年間を通じて入浴適温を得ること
ができる。

【００９２】また、蓄熱貯湯槽３に補填される湯水の温
度を可変設定する温度設定手段により、使用湯量の増大
が予測される場合の利便性が向上するとともに、必要以
上の沸き上げを防止できる。

【００９３】また、ソーラ集熱による集熱温度が蓄熱貯
湯槽３の湯水の温度より低いときにはソーラ集熱運転を
行なわず、高くなった時点でソーラ集熱運転を開始する
ため、ソーラ集熱運転を効率的に行なえる。

【００９４】なお、ソーラ集熱運転による蓄熱中は、そ
の蓄熱貯湯槽３から給湯が停止され、電温貯湯槽２から
の給湯に委ねられるが、この間の給湯要求は一般生活パ
ターンからみて朝方や夕方の使用量に比べれば微量とな
り、この時間帯での使用が他へ影響するようなことは少
ない。

【００９５】ソーラ集熱運転停止後は、特定時間帯を含
むそれ以外の昼間時間帯のいずれにおいても蓄熱貯湯槽
３からの給湯を優先するものであるが、蓄熱貯湯槽３の
湯温が電温貯湯槽２の湯温より低いのが通常であるか
ら、給湯要求温度の調整は、蓄熱貯湯槽３からの給湯に
対して希望温度が低いとした場合に限り、その不足温度
分を電温貯湯槽２の高温湯水を用いて混合給湯する給湯
システムとしている。

【００９６】また、給湯システムは、入浴適温を基準に
して構成されるが、上述した双方の持味を生かして各貯
湯槽２，３からの個別給湯使用も可能とするもので、例
えば夏場であれば蓄熱貯湯槽３からの給湯に限った使用
としたり、必要に応じて個別併用の選択も可能となる。

【００９７】次に、図９ないし図１５に第２の実施の形
態を示す。

【００９８】なお、第１の実施の形態と同一構造につい
ては同一符号を用いてその説明を省略する。

【００９９】図９の給湯システムの構成図に示すよう
に、第１の実施の形態において補填手段として用いてい
た蓄熱側電力ヒータ20を用いず、補填手段として、電温
貯湯槽２と蓄熱貯湯槽３を接続する循環管路101 、およ
びこの循環管路101 に設けられて電温貯湯槽２と蓄熱貯
湯槽３の湯水を移し換えるポンプとしての循環ポンプ25
を具備している。

【０１００】循環管路101 は、電温貯湯槽２の下部と循
環配管22の電磁弁26より蓄熱貯湯槽３側の配管部分とを
接続する循環配管102 、電温貯湯槽２の上部と蓄熱貯湯
槽３の上部とを接続する循環配管103 を有している。循
環配管102 には電磁弁104 が配設され、循環配管103 に
は三方切換弁105 が配設され、この三方切換弁105 と循
環配管102 の電磁弁104 より蓄熱貯湯槽３側の配管部分
とにバイパス配管106が接続されている。

【０１０１】循環ポンプ25は循環配管22の蓄熱貯湯槽３
と循環配管102 の接続部分との間に配設される。

【０１０２】また、図１０の給湯システムの制御構成の
ブロック図に示すように、ヒータ制御ユニット53は、電
温貯湯槽２の電力ヒータ15、ヒータ制御手段54、電温貯
湯槽２の電温側温度センサ55および入出力部57を有して
いる。

【０１０３】ソーラ集熱制御ユニット59は、循環ポンプ
25、電磁弁26〜29，104 、三方切換弁105 、これらを制
御するソーラ集熱制御手段61を有している。さらに、日
照センサ36、集熱温度センサ37、蓄熱側温度センサ56を
有している。

【０１０４】制御部71は、電温貯湯槽２の電力ヒータ15
に深夜電力の供給を受けて沸き上げを行なう沸上制御手
段の機能、電温貯湯槽２と蓄熱貯湯槽３の湯水を移し換
えて蓄熱貯湯槽３の湯水を所定温度以上に昇温させる補
填制御手段の機能などを有している。

【０１０５】次に、第２の実施の形態の作用を説明す
る。

【０１０６】図１１には貯湯運転パターンの説明図を示
す。通常は、電温貯湯槽２では深夜電力が供給される深
夜時間帯において最高温度で約９０℃に沸き上げが行な
われ、蓄熱貯湯槽３では深夜時間帯において電温貯湯槽
２からの湯水（沸き上げられた高温湯水または残湯）の
移し換えが行なわれて約４０℃または４５℃に昇温され
るとともに、昼間時間帯においてソーラ集熱運転が行な
われる。さらに、例えば、翌日のソーラ集熱運転による
蓄熱不足が予測される場合や、翌日に使用する湯量が通
常より増加する場合には、深夜時間帯に行なわれる電温
貯湯槽２と蓄熱貯湯槽３の湯水の移し換えによって約７
５℃に昇温される。

【０１０７】そして、深夜電力が供給される深夜時間帯
における電温貯湯槽２の沸上運転、および電温貯湯槽２
と蓄熱貯湯槽３の湯水の移し換えによる蓄熱貯湯槽３の
昇温運転について、図１２ないし図１５のフローチャー
トを参照して説明する。

【０１０８】まず、沸上運転および湯水の移し換えの有
無の設定をステップ61〜ステップ83において説明する。

【０１０９】深夜時間帯となって深夜電力が投入される
と（ステップ61）、電温貯湯槽２の電温側温度センサ55
の検知によって給水温度、残湯量および湯温を確認する
とともに（ステップ62）、蓄熱貯湯槽３の蓄熱側温度セ
ンサ56の検知によって所定温度以上、例えば４０℃また
は４５℃以上の湯水の残湯が十分に確保されているか判
断する（ステップ63）。

【０１１０】蓄熱貯湯槽３に十分な残湯が確保されてい
る場合には、蓄熱貯湯槽３の湯水の温度を予め補填する
強制補填設定が有るか判断する（ステップ64）。この強
制補填設定は、例えば、翌日のソーラ集熱運転よる蓄熱
不足が予測される場合や、来客などのために翌日に使用
する湯量が通常より増加する場合に、通常より多い湯量
を確保するために設定される。

【０１１１】強制補填設定が設定されている場合には、
電温貯湯槽２の残湯により、蓄熱貯湯槽３の湯水温度を
強制補填の温度（例えば約７５℃）に補填することが可
能か判断する（ステップ65）。

【０１１２】補填可能であれば、残湯の先行移し換えの
許容と電温貯湯槽２の沸き上げを許容する強制設定を設
定する（ステップ66）。なお、この設定は、電温貯湯槽
２のみに残湯がある場合と、電温貯湯槽２と蓄熱貯湯槽
３の双方に残湯が有る場合の２例がある。

【０１１３】補填不可能であれば、電温貯湯槽２の先行
沸き上げの許容と沸き上げ後の高温湯水の移し換えを許
容する強制設定を設定する（ステップ67）。なお、この
設定は、電温貯湯槽２のみに残湯が無い場合と、電温貯
湯槽２と蓄熱貯湯槽３の双方に残湯が無い場合の２例が
ある。

【０１１４】また、ステップ63で蓄熱貯湯槽３に十分な
残湯が確保されていない場合でも、強制補填設定が有れ
ば（ステップ68）、ステップ65に進んで強制設定を設定
する。

【０１１５】また、ステップ64またはステップ68で強制
補填設定が無ければ、給水温度が冬季範囲にあるか判断
し（ステップ69、70）、冬季範囲にあれば、電温貯湯槽
２に所定温度以上の残湯が十分に確保されているか判断
する（ステップ71）。

【０１１６】電温貯湯槽２の残湯が十分に確保されてい
れば、残湯の先行移し換えの許容と電温貯湯槽２の沸き
上げを許容する冬季設定を設定する（ステップ72）。な
お、この設定は、電温貯湯槽２のみに残湯がある場合
と、電温貯湯槽２と蓄熱貯湯槽３の双方に残湯が有る場
合の２例がある。

【０１１７】電温貯湯槽２の残湯が十分に確保されてい
なければ、電温貯湯槽２の先行沸き上げの許容と沸き上
げ後の高温湯水の移し換えを許容する冬季設定を設定す
る（ステップ73）。なお、この設定は、電温貯湯槽２の
みに残湯が無い場合と、電温貯湯槽２と蓄熱貯湯槽３の
双方に残湯が無い場合の２例がある。

【０１１８】また、ステップ69またはステップ70で給水
温度が冬季範囲になければ、電温貯湯槽２に所定温度以
上の残湯が十分に確保されているか判断し（ステップ7
4、75）、さらに、電温貯湯槽２の残湯が十分に確保さ
れていれば、給水温度が１５℃以上か判断する（ステッ
プ76、77）。

【０１１９】給水温度が１５℃以上であれば、電温貯湯
槽２の沸き上げなし、湯水の移し換えなしを設定する夏
季設定を設定する（ステップ78）。なお、この設定は、
電温貯湯槽２のみに残湯がある場合と、電温貯湯槽２と
蓄熱貯湯槽３の双方に残湯が有る場合の２例がある。

【０１２０】ステップ76で給水温度が１５℃以下であれ
ば、電温貯湯槽２の沸き上げを許容する標準設定を設定
する（ステップ79）。なお、この設定は、電温貯湯槽２
と蓄熱貯湯槽３の双方に残湯が有る場合である。

【０１２１】ステップ77で給水温度が１５℃以下であれ
ば、残湯の先行移し換えの許容と電温貯湯槽２の沸き上
げを許容する標準設定を設定する（ステップ80）。な
お、この設定は、電温貯湯槽２のみに残湯がある場合で
ある。

【０１２２】また、ステップ75で電温貯湯槽２の残湯が
十分に確保されていず、さらに、給水水温が１５℃以上
であれば（ステップ81）、電温貯湯槽２の沸き上げを許
容する夏季設定を設定する（ステップ82）。この設定
は、電温貯湯槽２のみに残湯が無い場合と、電温貯湯槽
２と蓄熱貯湯槽３の双方に残湯が無い場合の２例があ
る。

【０１２３】給水水温が１５℃以下であれば、電温貯湯
槽２の先行沸き上げを許容する夏季設定を設定する（ス
テップ83）。この設定は、電温貯湯槽２のみに残湯が無
い場合と、電温貯湯槽２と蓄熱貯湯槽３の双方に残湯が
無い場合の２例がある。

【０１２４】次に、このような設定に基づいた沸上運転
および移し換え動作をステップ84〜ステップ115 におい
て説明する。

【０１２５】電温貯湯槽２の沸き上げを許容する設定が
有るか判断し（ステップ84）、その設定がある場合に
は、移し換え設定があるか判断し（ステップ85）、さら
に、その設定がある場合には、残湯の先行移し換えの設
定があるか判断する（ステップ86）。

【０１２６】残湯の先行移し換えの設定がある場合（ス
テップ66、72、80で設定されている場合）、残湯の移し
換え動作を行なう（ステップ87）。この移し換え動作
は、図９において、電磁弁26，27を閉じ、電磁弁104 を
開き、三方切換弁105 のバイパス配管106 側を閉じた状
態で、循環ポンプ25を動作させることにより、循環ポン
プ25、循環配管22、循環配管102 、電温貯湯槽２、循環
配管103 、蓄熱貯湯槽３、循環配管22を経て循環ポンプ
25に至る循環路によって、電温貯湯槽２の残湯と蓄熱貯
湯槽３の湯水とが移し換えられる。この循環ポンプ25の
動作は所定時間とされる。

【０１２７】循環ポンプ25が所定時間後に停止された
ら、電磁弁104 を閉じ、三方切換弁105 の電温貯湯槽２
側を閉じ、循環ポンプ25を再び動作させ、循環ポンプ2
5、循環配管22、循環配管102 、バイパス配管106 、蓄
熱貯湯槽３、循環配管22を経て循環ポンプ25に至る循環
路によって、蓄熱貯湯槽３内の湯水を混合して平均温度
化する。

【０１２８】蓄熱貯湯槽３の湯水の温度が所定温度（通
常補填の４０℃または４５℃、あるいは強制補填の７５
℃）以上になれば移し換え動作を完了し、また、所定温
度以上にならなければ、電温貯湯槽２と蓄熱貯湯槽３と
の間で移し換えを再度行なう。この移し換えの再動作は
所定回数までとし、所定回数に達したら蓄熱貯湯槽３の
湯水の温度が所定温度以上にならなくても移し換え動作
を完了する。

【０１２９】なお、電温貯湯槽２と蓄熱貯湯槽３の湯水
を最初から全て移し換えるようにしてもよい。

【０１３０】そして、移し換え動作が完了したら（ステ
ップ88）、蓄熱貯湯槽３の湯水の温度が適正か判断し
（ステップ89）、適正であれば、移し換えに伴って電温
貯湯槽２の沸き上げが必要か判断する（ステップ90）。

【０１３１】電温貯湯槽２の沸き上げが必要なければ、
電力ヒータ15がオン状態か確認した後（ステップ91）、
ここではステップ61へ進む。

【０１３２】電温貯湯槽２の沸き上げが必要であれば、
沸上温度に対して給水温度と残湯量などから沸き上げに
要する電力ヒータ15への通電時間を算出し（ステップ9
2）、通電開始時間の移動（ピークシフト）が設定され
ている場合にはそのピークシフトを実行する（ステップ
93）。ピークシフトでは、電力ヒータ15への通電時間が
深夜時間帯内で余剰が生じるようであれば、通電開始時
間を深夜時間帯の後半側に遅らせるように移動時間を設
定する（ステップ94）。

【０１３３】ピークシフトが設定されていないとき、あ
るいはピークシフトが実行されて設定された移動時間が
経過したときに（ステップ95）、電温貯湯槽２の電力ヒ
ータ15に通電を開始し（ステップ96）、電温貯湯槽２内
の湯水の沸き上げを行なう。

【０１３４】沸上運転中は、電温貯湯槽２の湯水の昇温
状況を監視し、設定された沸上温度に達した場合（ステ
ップ97）、あるいは深夜時間帯が終了した場合には（ス
テップ98）、電力ヒータ15への通電を停止する（ステッ
プ99）。

【０１３５】また、ステップ84で残湯の先行移し換えの
設定がない場合、すなわち、電温貯湯槽２の先行沸き上
げの設定がある場合（ステップ67、73、83で設定されて
いる場合）、電温貯湯槽２から蓄熱貯湯槽３への湯水の
移し換えに要する熱量を算出して沸上温度を決定すると
ともに、その沸上温度に対して給水温度と残湯量などか
ら沸き上げに要する電力ヒータ15への通電時間を算出す
る（ステップ100 ）。

【０１３６】通電開始時間の移動（ピークシフト）が設
定されている場合にはそのピークシフトを実行する（ス
テップ101 ）。ピークシフトでは、電力ヒータ15への通
電時間が深夜時間帯内で余剰が生じるようであれば、通
電開始時間を深夜時間帯の後半側に遅らせるように移動
時間を設定する（ステップ102 ）。なお、この移動時間
は、沸き上げ完了後に行なう高温湯水の移し換えによ
り、電温貯湯槽２の湯水が所定温度以下に低下した場合
や、蓄熱貯湯槽３の湯水が所定温度以上に昇温されない
熱量不足の場合に再沸き上げを行なえるように、その再
沸き上げを許容する時間を考慮して設定される。

【０１３７】ピークシフトが設定されていないとき、あ
るいはピークシフトが実行されて設定された移動時間が
経過したときに（ステップ103 ）、電温貯湯槽２の電力
ヒータ15に通電を開始し（ステップ104 ）、電温貯湯槽
２内の湯水の沸き上げを行なう。

【０１３８】決定された沸上温度に達したら（ステップ
105 ）、電力ヒータ15への通常状態のまま、ステップ87
に進んで、電温貯湯槽２の高温湯水と蓄熱貯湯槽３の湯
水の移し換え動作を行なう。

【０１３９】移し換え動作により、蓄熱貯湯槽３の湯水
の温度が適正になるとともに、移し換えに伴う電温貯湯
槽２の沸き上げが必要なければ、ステップ99へ進んで電
力ヒータ15をオフする。また、蓄熱貯湯槽３の湯水の温
度が適正になったが、電温貯湯槽２の沸き上げが必要で
あれば、ステップ92へ進んで沸き上げ動作を行なう。な
お、予め高温沸き上げすることで、移し換え後の再沸き
上げを省略するようにしてもよい。

【０１４０】また、ステップ89において、残湯の先行移
し換え、あるいは沸き上げ後の高温湯水の移し換えを１
回行なっても、蓄熱貯湯槽３の湯水の温度が適正な温度
まで昇温されない場合には、再沸き上げおよび再移し換
えを行なう。すなわち、まず、電温貯湯槽２から蓄熱貯
湯槽３への湯水の移し換えに要する不足熱量を算出して
沸上温度を決定し（ステップ106 ）、電力ヒータ15がオ
ン状態になければオンし（ステップ107 、108 ）、電温
貯湯槽２で再沸き上げを行なう。

【０１４１】決定された沸上温度に達したら（ステップ
109 ）、電温貯湯槽２の高温湯水と蓄熱貯湯槽３の湯水
の再移し換え動作を行なう（ステップ110 ）。なお、こ
の再移し換えは深夜時間帯以外に行なってもよい。

【０１４２】再移し換え動作が完了したら（ステップ11
1 ）、ステップ99に進んで電力ヒータ97をオフする。な
お、通常は、再移し換えを行なうことにより、蓄熱貯湯
槽３の湯水の温度が適正な温度まで昇温される。また、
電温貯湯槽２の温度の不足が生じれば、深夜電力の通電
時間内において、電力ヒータ15に継続通電してもよい。

【０１４３】また、ステップ85で移し換え設定がない場
合（ステップ79、82で設定されている場合）、電温貯湯
槽２の沸上温度を決定するとともにその沸上温度に対し
て給水温度と残湯量などから沸き上げに要する電力ヒー
タ15への通電時間を算出し（ステップ112 ）、ステップ
93に進み、電温貯湯槽２で沸上運転を行なう。

【０１４４】また、ステップ84で電温貯湯槽２の沸き上
げを許容する設定が無い場合に、移し換え設定が有れ
ば、ステップ86に進み、上述の移し換え動作を行なう。

【０１４５】沸き上げと移し換えの両方の設定が無い場
合（ステップ78で設定されている場合）（ステップ113
）、沸き上げ、移し換えを中止し（ステップ114 ）、
深夜時間帯の終了を待ってステップ61に進む（ステップ
115 ）。

【０１４６】また、ソーラ集熱運転や給湯動作について
は第１の実施の形態と同様に行なわれる。

【０１４７】以上のように、ソーラエネルギによる昇温
貯湯と電気エネルギにより沸き上げ貯湯される少なくと
も２つの貯湯槽２，３の持味を生かして、給湯エネルギ
の有効利用を図れる。しかも、ソーラ集熱運転による蓄
熱貯湯槽３の蓄熱不足に対して、深夜電力エネルギによ
り湯水の温度を予め補填することにより、深夜電力以外
での沸き上げを行なうことなく、湯不足が生じるのを解
消できる。

【０１４８】なお、移し換え用とソーラ集熱用に１つの
循環ポンプ25を兼用したが、移し換え用とソーラ集熱用
にそれぞれ個別にポンプを用いてもよい。

【０１４９】

【発明の効果】請求項１記載の給湯システムによれば、
蓄熱貯湯槽と電温貯湯槽からの個別給湯および混合給湯
を行なえるようにして、蓄熱貯湯槽の湯水および電温貯
湯槽の湯水をそれぞれ有効利用でき、しかも、ソーラ集
熱運転による蓄熱貯湯槽の蓄熱不足に対して、深夜電力
エネルギにより湯水の温度を予め補填することにより、
深夜電力以外での沸き上げを行なうことなく、湯不足が
生じるのを解消できる。

【０１５０】請求項２記載の給湯システムによれば、請
求項１記載の給湯システムの効果に加えて、蓄熱貯湯槽
に設けられた蓄熱側電力ヒータにより、蓄熱貯湯槽の湯
水の温度を予め補填できる。

【０１５１】請求項３記載の給湯システムによれば、請
求項１記載の給湯システムの効果に加えて、蓄熱貯湯槽
と電温貯湯槽の湯水を移し換えることにより、蓄熱貯湯
槽の湯水の温度を予め補填できる。

【０１５２】請求項４記載の給湯システムによれば、請
求項１ないし３いずれか記載の給湯システムの効果に加
えて、蓄熱貯湯槽に補填される湯水の温度を４０℃以上
とすることにより、ソーラ集熱運転による蓄熱不足に対
して、年間を通じて入浴適温を得ることができる。

【０１５３】請求項５記載の給湯システムによれば、請
求項１ないし４いずれか記載の給湯システムの効果に加
えて、蓄熱貯湯槽に補填される湯水の温度を可変設定す
る温度設定手段により、使用湯量の増大が予測される場
合の利便性が向上するとともに、必要以上の沸き上げを
防止できる。

【０１５４】請求項６記載の給湯システムによれば、請
求項１ないし５いずれか記載の給湯システムの効果に加
えて、ソーラ集熱による集熱温度が蓄熱貯湯槽の湯水の
温度より低いときにはソーラ集熱運転を行なわず、高く
なった時点でソーラ集熱運転を開始するため、ソーラ集
熱運転を効率的に行なえる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態を示す給湯システム
の構成図である。

【図２】同上実施の形態の給湯システムの制御構成のブ
ロック図である。

【図３】同上実施の形態の運転パターンの説明図であ
る。

【図４】同上実施の形態の深夜電力による沸上運転を説
明するフローチャートである。

【図５】同上実施の形態の図４に続いて沸上運転を説明
するフローチャートである。

【図６】同上実施の形態のソーラ集熱運転を説明するフ
ローチャートである。

【図７】同上実施の形態の日照時間帯に対するソーラ集
熱器の集熱温度とソーラ集熱運転のパターンを説明する
説明図である。

【図８】同上実施の形態の給湯動作を説明するフローチ
ャートである。

【図９】本発明の第２の実施の形態を示す給湯システム
の構成図である。

【図１０】同上実施の形態の給湯システムの制御構成の
ブロック図である。

【図１１】同上実施の形態の運転パターンの説明図であ
る。

【図１２】同上実施の形態の深夜電力による沸上運転を
説明するフローチャートである。

【図１３】同上実施の形態の図１２に続いて沸上運転を
説明するフローチャートである。

【図１４】同上実施の形態の図１３に続いて沸上運転を
説明するフローチャートである。

【図１５】同上実施の形態の図１４に続いて沸上運転を
説明するフローチャートである。

【符号の説明】

２ 電温貯湯槽 ３ 蓄熱貯湯槽 ４ 給水管路 15 電力ヒータ 20 補填手段としての蓄熱側電力ヒータ 25 補填手段を構成するポンプとしての循環ポンプ 37 集熱温度検知手段としての集熱温度センサ 38 給湯手段 56 湯水温度検知手段としての蓄熱側温度センサ 71 沸上制御手段、補填制御手段、温度設定手段およ
びソーラ集熱運転制御手段としての制御部 101 補填手段を構成する循環管路

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ソーラ集熱運転で昇温蓄熱される湯水を
   貯湯する蓄熱貯湯槽と、 電力ヒータで高温沸き上げされる湯水を貯湯する電温貯
   湯槽と、 前記蓄熱貯湯槽および電温貯湯槽に並列接続される給水
   管路と、 前記蓄熱貯湯槽および電温貯湯槽の一方からの個別給
   湯、および両方からの混合給湯を選択的に行なう給湯手
   段と、 前記電温貯湯槽の電力ヒータに深夜電力の供給を受けて
   沸き上げを行なう沸上制御手段と、 前記蓄熱貯湯槽の湯水の温度を深夜電力エネルギにより
   昇温させる補填手段と、 この補填手段により前記蓄熱貯湯槽に所定温度以上の湯
   水を貯湯させる補填制御手段とを具備していることを特
   徴とする給湯システム。
2. 【請求項２】 補填手段は、蓄熱貯湯槽に設けられた蓄
   熱側電力ヒータであり、 補填制御手段は、蓄熱貯湯槽の蓄熱側電力ヒータに深夜
   電力の供給を受けて湯水を所定温度以上に昇温させるこ
   とを特徴とする請求項１記載の給湯システム。
3. 【請求項３】 補填手段は、蓄熱貯湯槽と電温貯湯槽を
   接続する循環管路と、この循環管路に設けられ蓄熱貯湯
   槽と電温貯湯槽の湯水を移し換えるポンプとを具備して
   いることを特徴とする請求項１記載の給湯システム。
4. 【請求項４】 蓄熱貯湯槽に補填される湯水の温度は４
   ０℃以上であることを特徴とする請求項１ないし３いず
   れか記載の給湯システム。
5. 【請求項５】 蓄熱貯湯槽に補填される湯水の温度を可
   変設定する温度設定手段を具備していることを特徴とす
   る請求項１ないし４いずれか記載の給湯システム。
6. 【請求項６】 ソーラ集熱による集熱温度を検知する集
   熱温度検知手段と、 蓄熱貯湯槽の湯水の温度を検知する湯水温度検知手段
   と、 前記集熱温度検知手段で検知される温度が湯水温度検知
   手段で検知される温度より低いときにはソーラ集熱運転
   を不可とするとともに、高いときにはソーラ集熱運転を
   許可するソーラ集熱運転制御手段とを具備していること
   を特徴とする請求項１ないし５いずれか記載の給湯シス
   テム。