JP2003139395A - 試運転機能付きソーラ給湯器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】補助熱源器（ガス瞬間湯沸器）のガス２次圧を
容易に調整でき、調整作業後に元の状態に戻し忘れるこ
とのない試運転機能付きソーラ給湯器。 【解決手段】貯湯タンク４、貯湯タンク４からの湯及び
分岐配管２２からの給水を混合する湯水混合装置５及び
第一の制御部６を有する太陽熱温水器１と、その後流に
接続される熱交換器１３、燃焼部１２及び第二の制御部
１４を有する補助熱源器１１とからなるソーラ給湯器３
０において、これに試運転機能を付設し、試運転モード
では、湯水混合装置５における混合比率は、分岐配管２
２からの給水が１００％で、貯湯タンク４からの湯量が
ゼロとなるように湯水混合装置５で自動調整され、その
条件下に補助熱源器１１の熱源ガスの２次圧を手動で調
整できるソーラ給湯器。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、補助熱源器組込型
で試運転機能付きのソーラ給湯器に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】汎用されるガス瞬間湯沸器は、通常、希
望給湯温度（設定温度）に応じて、そのガス瞬間湯沸器
に内蔵のガス流量調整用比例弁で燃焼ガス量を自動調整
する方式（比例燃焼方式）が多く、熱源ガスの最小２次
圧及び最大２次圧の調整やガス流量調整用比例弁と制御
部との（制御上の）調整を必要とする。また、太陽熱温
水器の後に上記ガス瞬間湯沸器を接続した補助熱源器組
込型ソーラ給湯器は従来から知られている。このような
補助熱源器組込型ソーラ給湯器で先の最小２次圧及び最
大２次圧の調整作業を行う場合、ガス瞬間湯沸器が燃焼
している状態で行う必要があることから、ガスの最大２
次圧の調整時にしばしば異常過熱状態を招き、ガス２次
圧を調整きないことがあった。このような事態を避ける
ため、従来は、ガス瞬間湯沸器への湯側配管を手動で閉
じ、太陽熱温水器側のバイパス給水側配管を手動で開
け、ガス瞬間湯沸器に給水（１００％給水）して調整作
業を行なっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、このような調
整作業は手動で煩わしく、また、その調整作業の後に元
の状態に戻し忘れる場合も起こりうる。本発明は、この
ような問題を解消すること、すなわち、補助熱源器であ
るガス瞬間湯沸器のガス２次圧を容易に調整でき、その
調整作業の後に元の状態に戻し忘れることのない試運転
機能付きソーラ給湯器を提供することである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明では次の構成をとった。すなわち、本発明
は、 貯湯タンク４、前記貯湯タンク４からの湯及び分
岐配管２２からの給水を混合する湯水混合装置５及び制
御部（第一の制御部）６を有する太陽熱温水器１と、そ
の後流に接続される熱交換器１３、燃焼部１２及び制御
部（第二の制御部）１４を有する補助熱源器１１とから
なるソーラ給湯器３０において、これに試運転機能を付
設し、試運転モードでは、前記湯水混合装置５における
混合比率は、分岐配管２２からの給水が１００％で、貯
湯タンク４からの湯量がゼロとなるように湯水混合装置
５で自動調整され、その条件下に前記補助熱源器１１の
熱源ガスの２次圧を調整できることを特徴とするソーラ
給湯器３０である。ここで、試運転切替部７は、通常、
前記いずれかの制御部６／１４、あるいは、これらに繋
がっているリモート制御部１５に設けることができる。
また、湯水混合装置５の調整は、通常、その湯水混合装
置５に内蔵される混合弁の開度の調整で行われる。ま
た、補助熱源器１１の熱源ガスの２次圧の調整は、通
常、手動で行う。

【０００５】上記ソーラ給湯器は、更に、次の構成を備
えるものが好ましい。すなわち、（太陽熱温水器側で
は）貯湯タンク４には湯温（Ｔｈ）を測定する温度計２
３が配され、湯水混合装置５の下流には混合湯流量
（Ｑ）を測定する流量計２４が配され、（補助熱源器側
では）熱交換器１３の上流には水流検知器１６及び温度
計１７が配され、前記第一の制御部６又は第二の制御部
１４（あるいは、これらに繋がっているリモート制御部
１５）に試運転切替部（ボタン、スイッチの類）７が設
けられ、試運転モードでは、前記湯水混合装置５におけ
る混合比率は、分岐配管２２からの給水が１００％、貯
湯タンク４からの湯量がゼロとなるように自動調整され
るとともに、その条件下にて補助熱源器１１の熱源ガス
の２次圧を（手動で）調整でき、通常運転モードでは、
前記Ｔｈが希望給湯温度（ＴＲ）以上の場合は、補助熱
源器１１の燃焼部１２の停止を条件に、太陽熱温水器側
では、ＴＲを制御温度として湯水混合装置５を調整して
その出口側湯温が制御され、前記ＴｈがＴＲ未満の場合
は、前記補助熱源器側では燃焼部１２を稼働させること
を条件として、それによる温度上昇部分（α）だけ湯水
混合装置５を調整してその出口側湯温が制御されるソー
ラ給湯器である。なお、補助熱源器側の熱交換器１３の
上流に配した温度計１７は、熱交換器１３の下流に配す
ることもできる。

【０００６】上記ソーラ給湯器において、これに試運転
の継続時間を計測するタイマーを付設し、試運転の継続
時間が所定時間を経過すると自動的に「試運転」から
「通常運転」に復帰する構成とすることが更に好まし
い。

【０００７】

【発明の実施の形態】本発明のソーラ給湯器では、上に
述べたように、太陽熱温水器とその出口側に接続される
補助熱源器とで構成されるソーラ給湯器の、補助熱源器
の熱源ガスの２次圧を調整する場合に、ソーラ給湯器の
制御部に試運転切替部（ボタンやスィッチ類）を設け、
「試運転」モードでは、太陽熱温水器側の湯水混合装置
５における混合比率は、分岐配管２２からの給水が１０
０％で貯湯タンク４からの湯量がゼロとなるように湯水
混合装置５を（強制的に）自動調整し、その条件下に補
助熱源器の熱源ガスの２次圧を（通常は、手動で）調整
するのである。

【０００８】以下に、添付図面を参照して本発明を更に
具体的に説明する。図１は本発明の補助熱源器組込型ソ
ーラ給湯器の一例（構成図）である。屋根上などに設置
された集熱器１０で加熱された水（又は不凍液）は強制
循環ポンプ３にて閉鎖循環路を強制循環し、貯湯タンク
４内の熱交換器２で熱交換され、貯湯タンク４内の水を
間接的に温める。温められた貯湯タンク４の湯温は温度
計２３で測定する。貯湯タンク４から出た湯は、第一の
制御部６を介した湯水混合装置５による希釈混合（すな
わち、湯水混合装置５に内蔵する混合弁の開度の調整）
によって分岐配管２２からの水と適宜に混合されたの
ち、混合湯出口８から補助熱源器１１へ供給される。こ
のとき、湯水混合装置５の下流に配した流量計２４で混
合湯流量が測定される。また、第一の制御部６には試運
転切替スイッチ７が配置されている。

【０００９】補助熱源器１１側では、供給された湯は湯
入口２０から入り、水流検知器１６、温度計１７が配さ
れた管路及び熱交換器１３を通って湯出口２１から出
る。図示しなかったが、湯出口２１は、浴槽湯張り、浴
室シャワーへの給湯、台所への給湯、洗面室への給湯な
ど（分岐末端管路）に分かれており、給湯ごとに使用者
の希望温度は異なりうる。

【００１０】ソーラ給湯器３０の制御部について説明す
る。給湯温度を設定するリモート制御部（リモコン）１
５は、リモコンコード１８を介して第二の制御部１４に
接続され、この第二の制御部１４はリモコンコード１９
を介して太陽熱温水器側の第一の制御部６に接続されて
いる。リモコン１５で設定した希望給湯温度（設定温
度；ＴＲ）は、補助熱源器側の第二の制御部１４だけで
なく、第二の制御部１４を経由して太陽熱温水器側の第
一の制御部６にも伝送される。これにより、太陽熱温水
器側でも利用者は希望給湯温度（すなわち、設定温度：
ＴＲ）を認識することができる。なお、リモコン１５か
ら第二の制御部１４を経由する第一の制御部６へのデー
タ通信は、同一通信ライン上にコード接続して直接的に
データ受信する方法でもよい。

【００１１】ソーラ給湯器の通常運転時の湯温の制御
（特に、太陽熱温水器側における湯温の制御）は、貯湯
タンクの湯温（Ｔｈ）がＴＲ以上の場合と、ＴＲ未満の
場合とで区別する。本発明における通常運転時のソーラ
給湯器の温度制御（フローチャート）を図２に示す。次
に、図２を参照しながら、本発明での通常運転時の温度
制御を説明する。

【００１２】太陽熱温水器側では、貯湯タンクの湯温
（Ｔｈ）が希望給湯温度（ＴＲ）以上の場合、出口湯温
がＴＲとなるように太陽熱温水器側で湯水混合装置５に
より水でうすめ、補助熱源器側へ供給する。この場合、
補助熱源器１１では更に加熱することはない。そのま
ま、給湯することとなる。

【００１３】貯湯タンクの湯温（Ｔｈ）が希望給湯温度
（ＴＲ）未満の場合、太陽熱温水器側では、補助熱源器
１１での燃焼による温度上昇分（α）を見込んで、貯湯
タンクの湯温（Ｔｈ）をＴＲ−αに下げ、その後、補助
熱源器側へ供給する。ここで、αは、（Ｈ×２５）÷Ｑ
（但し、Ｈは補助熱源器の加熱能力下限値の号数、Ｑは
混合湯流量（Ｌ/分）を示す。）で計算できる。例え
ば、貯湯タンク４の湯温（Ｔｈ）が４０℃、希望給湯温
度（設定温度；ＴＲ）が４２℃、Ｈが３号、Ｑは５リッ
ター毎分の場合、αは、（３×２５）÷５＝１５とな
り、湯水混合装置５における制御温度は４２−１５＝２
７℃と計算される。そこで、貯湯タンク４からの温水
（４０℃）と分岐配管２２からの給水とを、その出口側
の温度が２７℃となるように湯水混合装置５で湯水混合
し、これを補助熱源器側へ供給することとなる。このよ
うにして、ソーラ給湯器の末端出口からは、希望温度
（設定温度；ＴＲ）に一致した湯が給湯される。

【００１４】上記「通常運転」に先立って、「試運転」
を実施する。図３は、試運転時のソーラ給湯器の温度制
御のフローチャートである。

【００１５】以下、「試運転」について説明する。第一
の制御部６に設けた試運転切替部（ボタン、スイッチの
類）７を押し下げると、ソーラ給湯器は「試運転」モー
ドとなり、表示ランプ（表示器としては、小型で低消費
電力のＬＥＤが望ましい）が点灯する。これにより、ソ
ーラ給湯器は試運転状態にあることが容易に分かる。な
お、ここで、不用意な試運転切替部の押下によって「試
運転」モードへ移らないように、切替部を工夫するとよ
い。例えば、所定時間の連続的なスイッチ押下があった
場合に、初めて「試運転」モードに移るようにするなど
である。「試運転」モードとなると、第一の制御部６を
介する「試運転機能」が作動し、希望給湯温度（ＴＲ）
に関係なく強制的に、湯水混合装置５の混合弁は分岐配
管側で全開（貯湯タンク４から湯の供給はゼロ）とな
る。これにより、補助熱源器（ガス瞬間湯沸器）へ分岐
配管２２からの水を供給する。

【００１６】この間に、補助熱源器（ガス瞬間湯沸器）
側では、熱源ガスの２次圧を調整する。調整は、補助熱
源器の燃焼部を燃焼させた状態で、ガスの最小２次圧、
最大２次圧の順に内蔵されたガス流量調整用比例弁の開
度を調整する。更に具体的には、ガス湯沸器の２次圧の
検知口にマノメーマなどの測定装置を取り付け、その２
次圧値を見ながら、適切な２次圧となるように、第二の
制御部１４に設けた調整用ボリュームなどでガス流量調
整用比例弁に印加する電流値を変化させ、その弁の開度
を調整する。この調整は、実際にガスの燃焼状態で行わ
れ、（最大２次圧調整時には）そのガス湯沸器の最高能
力における燃焼となるため、充分な水量と充分に低い温
度の水の供給が必要である。そうでないと異常過熱を招
いて調整作業を遂行できない事態も起こりうる。

【００１７】ガス２次圧の調整が終了した後に、試運転
切替部７を再度押すと、通常運転に復帰する。この時、
試運転状態を示していた表示ランプも消える。作業者
は、試運転を終了し通常運転へ移ったことを容易に認識
することができる。

【００１８】ここで、試運転の継続時間を計測するタイ
マーを付設し、試運転の継続時間が所定時間を経過する
と自動的に「試運転」から「通常運転」に復帰するよう
にしておくとよい。作業者が試運転終了の操作忘れを未
然に防止できる。なお、ガス２次圧の調整作業は約１０
分前後であるから、上記所定時間は２０分程度が適当で
ある。

【００１９】なお、試運転切替部７は、必ずしも第一の
制御部６に設ける必要はなく、第二の制御部１４であっ
てもリモコン１５であってもよい。

【００２０】

【発明の効果】本発明のソーラ給湯器によれば、次の効
果を奏する。 （１）補助熱源器の熱源ガスの２次圧の調整の際、従来
におけるような手動による補助熱源器への湯側配管の閉
栓及びバイパス給水側配管の開栓、その後の補助熱源器
への給水等の煩わしい作業を要することなく、簡単な操
作で、短時間に補助熱源器（ガス瞬間湯沸器）のガス２
次圧を容易に調整でき、給湯器の通常運転を開始でき
る。 （２）試運転状態の継続時間を計測するタイマーなどを
配したものでは、作業者の終了操作（スイッチ操作な
ど）忘れを未然に防止することができ、ソーラ給湯器が
試運転状態に放置される心配がない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の補助熱源器組込型ソーラ給湯器の一例
の構成図。

【図２】本発明での通常運転時のソーラ給湯器の温度制
御のフローチャート。

【図３】本発明での試運転時のソーラ給湯器の温度制御
のフローチャート。

【符号の説明】

１：太陽熱温水器 ２：熱交換器 ３：強制循環ポンプ ４：貯湯タンク ５：湯水混合装置 ６：制御部（第一の制御部） ７：試運転切替部（ボタン、スイッチの類） ８：混合湯出口 ９：水入口 １０：集熱器 １１：補助熱源器（ガス式補助熱源器） １２：燃焼
部 １３：熱交換器 １４：制御部（第二の制御
部） １５：リモート制御部（リモコン） １６：水流検知
装置 １７：温度計 １８：リモコンコード １９：リモコンコード ２０：湯入口 ２１：湯出口 ２２：分岐配管 ２３：温度計 ２４：流量計 ３０：（補助熱源器組込型）ソーラ給湯器

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】貯湯タンク、前記貯湯タンクからの湯及び
   分岐配管からの給水を混合する湯水混合装置及び制御部
   を有する太陽熱温水器と、熱交換器、燃焼部及び制御部
   を有する補助熱源器とからなるソーラ給湯器において、 これに試運転機能を付設し、試運転モードでは、前記湯
   水混合装置における混合比率は、分岐配管からの給水が
   １００％で、貯湯タンクからの湯量がゼロとなるように
   湯水混合装置で自動調整され、その条件下に前記補助熱
   源器の熱源ガスの２次圧を調整できるソーラ給湯器。
2. 【請求項２】請求項１のソーラ給湯器において、太陽熱
   温水器側貯湯タンクには湯温（Ｔｈ）を測定する温度計
   が配され、湯水混合装置の下流には混合湯流量（Ｑ）を
   測定する流量計が配され、補助熱源器側熱交換器の上流
   には水流検知器及び温度計が配され、前記第一の制御部
   又は第二の制御部には試運転切替部が設けられ、 試運転モードでは、前記湯水混合装置における混合比率
   は、分岐配管からの給水が１００％、貯湯タンクからの
   湯量がゼロとなるように自動調整されるとともに、その
   条件下にて補助熱源器の熱源ガスの２次圧を調整でき、 通常運転モードでは、前記Ｔｈが希望給湯温度（ＴＲ）
   以上の場合は、補助熱源器の燃焼部の停止を条件に、太
   陽熱温水器側では、ＴＲを制御温度として湯水混合装置
   を調整してその出口側湯温が制御され、前記ＴｈがＴＲ
   未満の場合は、前記補助熱源器側では燃焼部を稼働させ
   ることを条件として、それによる温度上昇部分（α）だ
   け湯水混合装置を調整してその出口側湯温が制御される
   ソーラ給湯器。
3. 【請求項３】請求項１又は２のソーラ給湯器において、
   試運転の継続時間を計測するタイマーが追加され、試運
   転の継続時間が所定時間を経過すると自動的に「試運
   転」から「通常運転」に復帰するソーラ給湯器。