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技術 貯湯式給湯機

出願人 株式会社デンソー
発明者 長江悦史
出願日 2018年9月14日 (2年3ヶ月経過) 出願番号 2018-172764
公開日 2020年3月26日 (9ヶ月経過) 公開番号 2020-046088
状態 未査定
技術分野
  • -
主要キーワード 加熱後温度 高温モード 水位下降 中間部温度 効率モード 温度分布情報 経過状態 各構成品
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2020年3月26日)のものです。
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図面 (7)

課題

エネルギ効率の向上を図りつつ、衛生面の確保が可能な貯湯式給湯機を提供する。

解決手段

貯湯式給湯機1は、水を少なくとも第1温度および第2温度に加熱可能な加熱装置10と、給湯水を貯める貯湯タンク40と、給湯水の温度を測定するタンク水温センサ46と、動作モードを切り替え貯湯制御部5と、給湯水を貯湯タンクに供給する上部貯湯流路33および中間部貯湯流路34を備える。動作モードは、タンク水温センサ46の測定温度に応じて切り替わる効率モード高温モード、衛生モードが含まれている。貯湯制御部5は、所定の効率優先条件が不成立になる場合、動作モードを高温モードに切り替える。効率優先条件が成立し、且つ、測定温度が所定の基準温度以上になる場合、動作モードを効率モードに切り替える。効率優先条件が成立し、且つ、測定温度が基準温度未満になる場合、動作モードを衛生モードに切り替える。

概要

背景

従来、給湯機貯湯タンクヒートポンプで沸かしたお湯を貯湯し、貯湯したお湯を給湯などに使用することが可能な貯湯式給湯機がある。給湯機は、ヒートポンプにより加熱される水の温度(以下、加熱後温度とも呼ぶ)が高いほどエネルギ効率が低下し、加熱後温度が低いほどエネルギ効率が高くなる傾向がある。例えば、高温の湯を貯湯タンクの上部に貯湯し、中温の湯を貯湯タンクの中間部に貯湯し、貯湯タンクの中間部に貯湯されている中温の湯から優先的に使用することで、エネルギ効率の向上を図った貯湯式給湯機が開示されている(例えば、特許文献1参照)。

概要

エネルギ効率の向上をりつつ、衛生面の確保が可能な貯湯式給湯機を提供する。貯湯式給湯機1は、水を少なくとも第1温度および第2温度に加熱可能な加熱装置10と、給湯水を貯める貯湯タンク40と、給湯水の温度を測定するタンク水温センサ46と、動作モードを切り替える貯湯制御部5と、給湯水を貯湯タンクに供給する上部貯湯流路33および中間部貯湯流路34を備える。動作モードは、タンク水温センサ46の測定温度に応じて切り替わる効率モード高温モード、衛生モードが含まれている。貯湯制御部5は、所定の効率優先条件が不成立になる場合、動作モードを高温モードに切り替える。効率優先条件が成立し、且つ、測定温度が所定の基準温度以上になる場合、動作モードを効率モードに切り替える。効率優先条件が成立し、且つ、測定温度が基準温度未満になる場合、動作モードを衛生モードに切り替える。

目的

本開示は、エネルギ効率の向上を図りつつ、衛生面の確保が可能な貯湯式給湯機を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

貯湯式給湯機であって、水を少なくとも第1温度および前記第1温度より高い第2温度に加熱可能な加熱装置(10)と、前記加熱装置で加熱された給湯水を貯める貯湯タンク(40)と、前記給湯水を前記貯湯タンクの上部に供給する流路である上部貯湯流路(33)と、前記給湯水を前記貯湯タンクの上部と下部との間に位置する中間部に供給する流路である中間部貯湯流路(34)と、前記貯湯タンクに貯められた前記給湯水の温度を測定するタンク水温センサ(46)と、前記タンク水温センサの測定温度に応じて動作モードを切り替える貯湯制御部(5)と、を備え、前記動作モードには、前記給湯水が流れる貯湯流路を前記中間部貯湯流路に設定した状態で前記加熱装置によって前記水を前記第1温度に加熱する効率モード、前記貯湯流路を前記上部貯湯流路に設定した状態で前記加熱装置によって前記水を前記第2温度に加熱する高温モード、前記貯湯流路を前記中間部貯湯流路に設定した状態で前記加熱装置によって前記水を前記第2温度に加熱する衛生モード、が含まれている貯湯式給湯機。

請求項2

前記貯湯制御部は、所定の効率優先条件が不成立になる場合、前記動作モードを前記高温モードに切り替え、前記効率優先条件が成立し、且つ、前記測定温度が所定の基準温度以上になる場合、前記動作モードを前記効率モードに切り替え、前記効率優先条件が成立し、且つ、前記測定温度が前記基準温度未満になる場合、前記動作モードを前記衛生モードに切り替える請求項1に記載の貯湯式給湯機。

請求項3

前記動作モードには、前記貯湯タンクへの前記給湯水の供給を停止する停止モードが含まれており、前記貯湯制御部は、前記効率モードにより前記給湯水を前記貯湯タンクに供給した後の効率給湯状態において、所定の大量出湯条件が成立する場合、前記動作モードを前記効率モードで維持し、前記効率給湯状態において前記大量出湯条件が不成立になり、且つ、前記測定温度が所定の基準温度以上の場合、前記動作モードを前記停止モードに切り替え、前記効率給湯状態において前記大量出湯条件が不成立になり、且つ、前記測定温度が前記基準温度未満の場合、前記動作モードを前記衛生モードに切り替える請求項1に記載の貯湯式給湯機。

請求項4

前記貯湯制御部は、所定の時刻となる際の前記測定温度が所定の基準温度未満の場合、前記動作モードを前記衛生モードに切り替える請求項1に記載の貯湯式給湯機。

請求項5

前記貯湯制御部は、前記測定温度が所定の基準温度以上になってから所定期間経過した後の経過状態において、所定の時刻となる際の前記測定温度が前記基準温度未満の場合、前記動作モードを前記衛生モードに切り替える請求項1に記載の貯湯式給湯機。

技術分野

0001

本開示は、貯湯式給湯機に関する。

背景技術

0002

従来、給湯機貯湯タンクヒートポンプで沸かしたお湯を貯湯し、貯湯したお湯を給湯などに使用することが可能な貯湯式給湯機がある。給湯機は、ヒートポンプにより加熱される水の温度(以下、加熱後温度とも呼ぶ)が高いほどエネルギ効率が低下し、加熱後温度が低いほどエネルギ効率が高くなる傾向がある。例えば、高温の湯を貯湯タンクの上部に貯湯し、中温の湯を貯湯タンクの中間部に貯湯し、貯湯タンクの中間部に貯湯されている中温の湯から優先的に使用することで、エネルギ効率の向上を図った貯湯式給湯機が開示されている(例えば、特許文献1参照)。

先行技術

0003

特開2006−23064号公報

発明が解決しようとする課題

0004

しかしながら、上述の従来技術では、例えば、中温の湯が使い切られずに貯湯タンクに残る場合、中温の湯が貯湯タンクに長時間貯湯されることがある。この場合、中温の湯はレジオネラ菌などの雑菌繁殖しやすくなり、給湯機における衛生面の確保が難しくなる。

0005

本開示は、エネルギ効率の向上を図りつつ、衛生面の確保が可能な貯湯式給湯機を提供することを目的としている。

課題を解決するための手段

0006

請求項1に記載の発明は、
貯湯式給湯機であって、
水を少なくとも第1温度および第1温度より高い第2温度に加熱可能な加熱装置(10)と、
加熱装置で加熱された給湯水を貯める貯湯タンク(40)と、
給湯水を貯湯タンクの上部に供給する流路である上部貯湯流路(33)と、
給湯水を貯湯タンクの上部と下部との間に位置する中間部に供給する流路である中間部貯湯流路(34)と、
貯湯タンクに貯められた給湯水の温度を測定するタンク水温センサ(46)と、
タンク水温センサの測定温度に応じて動作モードを切り替える貯湯制御部(5)と、を備え、
動作モードには、給湯水が流れる貯湯流路を中間部貯湯流路に設定した状態で加熱装置によって水を第1温度に加熱する効率モード、貯湯流路を上部貯湯流路に設定した状態で加熱装置によって水を第2温度に加熱する高温モード、貯湯流路を中間部貯湯流路に設定した状態で加熱装置によって水を第2温度に加熱する衛生モード、が含まれている。

0007

本開示の貯湯式給湯機は、高温モードから効率モードに切替可能になっているので、加熱後温度を切り替えることができないものに比べてエネルギ効率の向上を図ることができる。

0008

ここで、[発明が解決しようとする課題]の欄にて説明したように、単に、高温モードから効率モードに切替可能な構成とすると、効率モードの追加に伴って、貯湯タンクに雑菌が繁殖し易くなってしまうという背反がある。

0009

これに対して、本開示の貯湯式給湯機は、動作モードを衛生モードに切替可能になっているので、例えば、タンク水温センサの測定温度が下がると動作モードを衛生モードに切り替えて、貯湯タンクの中間部に高温の湯を供給可能な構成になっている。このため、エネルギ効率の向上を図りつつ、貯湯タンク内の衛生面の向上に寄与することができる。

0010

なお、各構成要素等に付された括弧付きの参照符号は、その構成要素等と後述する実施形態に記載の具体的な構成要素等との対応関係の一例を示すものである。

図面の簡単な説明

0011

第1実施形態に係る貯湯式給湯機の構成を示す概略構成図である。
貯湯式給湯機のブロック図である。
第1実施形態に係る貯湯式給湯機の制御部が実行する貯湯制御処理の流れの一例を示すフローチャートである。
第2実施形態に係る貯湯式給湯機の制御部が実行する貯湯制御処理の流れの一例を示すフローチャートである。
第3実施形態に係る貯湯式給湯機の制御部が実行する貯湯制御処理の流れの一例を示すフローチャートである。
第4実施形態に係る貯湯式給湯機の制御部が実行する貯湯制御処理の流れの一例を示すフローチャートである。

実施例

0012

以下、本開示の実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下の実施形態において、先行する実施形態で説明した事項と同一もしくは均等である部分には、同一の参照符号を付し、その説明を省略する場合がある。また、実施形態において、構成要素の一部だけを説明している場合、構成要素の他の部分に関しては、先行する実施形態において説明した構成要素を適用することができる。以下の実施形態は、特に組み合わせに支障が生じない範囲であれば、特に明示していない場合であっても、各実施形態同士を部分的に組み合わせることができる。

0013

(第1実施形態)
本実施形態について、図1図3を参照して説明する。本実施形態の貯湯式給湯機1は、図1に示すように、貯湯タンク40に貯められた湯を、例えば台所洗面所浴室などに設けられた給湯端末への供給に用いることが可能である。

0014

本実施形態の貯湯式給湯機1は、水を加熱する加熱装置10、水を加熱装置10に導く水道水回路20、給湯水を貯湯タンク40へ導く貯湯回路30、給湯水を給湯端末へ導く給湯回路50、浴槽81の水を循環して加熱する追焚回路90を含んで構成されている。また、貯湯式給湯機1は、給湯水を貯湯する貯湯タンク40および各構成品を制御する制御部3含んで構成されている。

0015

加熱装置10は、外気取り入れることが可能なように屋外に設置されている。加熱装置10は、周知の蒸気圧縮式のヒートポンプサイクル11によって水を加熱することで給湯水を生成する装置である。ヒートポンプサイクル11は、冷媒として二酸化炭素が用いられている。加熱装置10は、圧縮機12、貯湯熱交換器13、膨張弁16、蒸発器17、送風ファンを含んで構成されている。

0016

圧縮機12は、冷媒である二酸化炭素を臨界圧力以上となるまで圧縮して吐出する機器である。本実施形態の圧縮機12は、吐出容量が固定された固定容量型圧縮機構電動モータによって駆動する電動圧縮機で構成されている。圧縮機12は、制御部3から出力される制御信号によって、その動作が制御される。圧縮機12の冷媒吐出側には、貯湯熱交換器13の冷媒通路部14の入口側が接続されている。

0017

貯湯熱交換器13は、圧縮機12から吐出された高温高圧の冷媒が流入される冷媒通路部14および加熱される前の水が流入される水通路部15を有している。貯湯熱交換器13は、冷媒通路部14を流れる高温高圧の冷媒と水通路部15を流れる水とを熱交換させることにより、水を加熱して給湯水を生成する加熱用熱交換器である。冷媒通路部14の出口側には、膨張弁16が接続されている。

0018

膨張弁16は、冷媒通路部14から流出した冷媒を減圧膨張させるものである。本実施形態の膨張弁16は、制御部3から出力される制御信号によって、その動作が制御される。膨張弁16の冷媒出口側には、蒸発器17が接続されている。

0019

蒸発器17は、膨張弁16で減圧膨張された冷媒と外気とを熱交換させることにより冷媒を蒸発させて吸熱作用を発揮させる吸熱用の熱交換器である。蒸発器17の冷媒出口側には、圧縮機12の冷媒吸入側が接続されている。蒸発器17には、蒸発器17に対して外気を供給するための図示しない送風ファンが併設されている。

0020

続いて、水道水回路20について説明すると、水道水回路20は、水を加熱装置10に導く第1水道流路21、水道水を蛇口混合弁62および浴槽混合弁72に導く第2水道流路22、水道水を貯湯タンク40に導く水導入流路23で構成されている。

0021

第1水道流路21は、水道水および貯湯タンク40に貯湯されている水を加熱装置10に導く流路である。第1水道流路21を流れる水は、加熱装置10によって加熱されて、貯湯回路30へ流れる。

0022

第1水道流路21は、上流側が外部の水道管に接続されており、下流側が貯湯熱交換器13の水通路部15の入口側に接続されている。第1水道流路21には、水を水道水回路20および貯湯回路30に循環させる貯湯ポンプ24、第1水道流路21を流れる水の温度を測定する入水温度センサ25、水道水の水圧調整用減圧弁26が設けられている。

0023

貯湯ポンプ24は、水を水道水回路20および貯湯回路30に循環させるためのポンプである。第1水道流路21を流れる水および貯湯タンク40に貯湯されている水は、水道水回路20、貯湯熱交換器13の水通路部15、貯湯回路30を経由し、貯湯タンク40に供給される。貯湯ポンプ24は、加熱装置10内であって、貯湯熱交換器13の水通路部15の上流側に設けられている。貯湯ポンプ24は、制御部3からの制御信号によって、その動作が制御される。

0024

なお、貯湯ポンプ24は、例えば、加熱装置10内であって、貯湯熱交換器13の水通路部15の下流側に設けられていてもよい。

0025

入水温度センサ25は、第1水道流路21を経由して貯湯熱交換器13に流入する水の温度を測定する水温センサである。入水温度センサ25は、貯湯熱交換器13の水通路部15の上流側に設けられている。入水温度センサ25は、制御部3に接続されている。入水温度センサ25で測定された温度情報は、制御部3に出力される。

0026

減圧弁26は、第1水道流路21を流れる水道水の水圧を調整するための弁である。減圧弁26は、貯湯タンク40に供給される水道水が所定の水圧となるように水圧を調節するとともに、断水時などにおける水の逆流を防止するためのものである。

0027

第1水道流路21には、減圧弁26よりも上流側に第2水道流路22が連結されている。

0028

第2水道流路22は、第1水道流路21を流れる水を蛇口混合弁62および浴槽混合弁72に導く流路である。第2水道流路22の下流側は、途中で分岐しており、その一方が蛇口混合弁62に接続され、他方が浴槽混合弁72に接続されている。

0029

また、第1水道流路21には、減圧弁26の下流側に水導入流路23が連結されている。水導入流路23は、第1水道流路21を流れる水を貯湯タンク40に導き、または貯湯タンク40に貯湯されている水を第1水道流路21に導くための流路である。水導入流路23は、一方側が第1水道流路21に接続されており、他方側が貯湯タンク40の底部に設けられた水導入口45に接続されている。

0030

続いて、貯湯回路30について説明すると、貯湯回路30は、加熱装置10によって加熱された給湯水を貯湯タンク40へ導く回路である。貯湯回路30は、給湯水を貯湯タンク40へ導く上流貯湯流路31および加熱装置10による加熱が十分でない給湯水を第1水道流路21に戻すための水戻り流路32を有する。

0031

上流貯湯流路31は、加熱装置10の水通路部15を流れることによって加熱された給湯水を貯湯タンク40へ導く貯湯流路である。上流貯湯流路31は、上流側が貯湯熱交換器13の水通路部15の出口側に接続されている。上流貯湯流路31の下流側は、途中で上部貯湯流路33および中間部貯湯流路34に分岐している。加熱装置10で加熱された給湯水は、上部貯湯流路33および中間部貯湯流路34のいずれかを介して、貯湯タンク40に貯湯される。

0032

上部貯湯流路33は、加熱装置10によって加熱された給湯水を貯湯タンク40の上部へ導く流路である。上部貯湯流路33は、上流側が上流貯湯流路31および中間部貯湯流路34の連結部に接続されており、下流側が貯湯タンク40の上部に設けられた上部貯湯口41に接続されている。また、上部貯湯流路33には、その途中に流路切替弁35が設けられている。

0033

中間部貯湯流路34は、加熱装置10によって加熱された給湯水を貯湯タンク40の上部と下部との間に位置する中間部へ導く流路である。中間部貯湯流路34は、上流側が上流貯湯流路31および上部貯湯流路33の連結部に接続されており、下流側が貯湯タンク40の中間部に設けられた中間部貯湯口42に接続されている。

0034

本実施形態の中間部貯湯流路34は、追焚運転時に貯湯タンク40に貯湯されている給湯水が循環する際の流路を兼ねている。このため、中間部貯湯流路34には、追焚熱交換器91および追焚ポンプ95が設けられている。

0035

流路切替弁35は、上部貯湯流路33を流れる給湯水の流路を、上部貯湯流路33または水戻り流路32に切り替える三方弁である。上部貯湯流路33の途中に設けられた流路切替弁35には、水戻り流路32が接続されている。流路切替弁35は、制御部3からの制御信号によって、流路の切替制御がされる。

0036

本実施形態の流路切替弁35は、全閉機能付きの三方弁で構成されている。流路切替弁35が全閉状態になると、上流貯湯流路31を流れる給湯水は、中間部貯湯流路34に流れる。このため、流路切替弁35は、上流貯湯流路31を流れる給湯水の流路を上部貯湯流路33、水戻り流路32、中間部貯湯流路34のいずれかに切り替えることができる切替弁として機能する。

0037

水戻り流路32は、貯湯熱交換器13の水通路部15を流れる水が十分に加熱されない場合、水を第1水道流路21に戻すための流路である。貯湯熱交換器13の水通路部15を流れる給湯水の温度は、上流貯湯流路31に設けられた加熱後温度センサ36によって測定される。水戻り流路32は、上流側が流路切替弁35に接続されており、下流側が第1水道流路21に接続されている。水戻り流路32の下流側は、第1水道流路21に設けられた貯湯ポンプ24の上流側に連結されている。

0038

加熱後温度センサ36は、上流貯湯流路31を流れる水の温度を測定する温度センサである。加熱後温度センサ36は、貯湯熱交換器13の水通路部15の下流側に設けられている。加熱後温度センサ36は、制御部3に接続されている。加熱後温度センサ36で測定された温度情報は、制御部3に出力される。

0039

続いて、貯湯タンク40について説明すると、貯湯タンク40は、加熱装置10の水通路部15を流れることによって加熱された給湯水を貯湯するものである。貯湯タンク40は、耐食性に優れた金属、例えば、ステンレス製からなり、貯湯タンク40の外周を断熱材で覆う断熱構造、または、二重タンクによる真空断熱構造等を有し、加熱された給湯水を長時間保温可能となっている。

0040

貯湯タンク40には、給湯水の導入口として、貯湯タンク40の上部に上部貯湯口41が設けられており、中間部に中間部貯湯口42が設けられている。上部貯湯口41には、貯湯タンク40の上部に給湯水を供給する上部貯湯流路33が接続されている。中間部貯湯口42には、貯湯タンク40の中間部に給湯水を供給する中間部貯湯流路34が接続されている。

0041

貯湯タンク40の中間部とは、貯湯タンク40の上部と下部との間に位置する部分である。貯湯タンク40の中間部は、例えば、貯湯タンク40を高さ方向に三分割したものの一つの部分であって、貯湯タンク40の上から上段中段下段とした場合における中段の部分である。

0042

また、貯湯タンク40には、給湯水の給湯口として、貯湯タンク40の上部に上部給湯口43が設けられており、中間部に中間部給湯口44が設けられている。上部給湯口43には、後述する給湯回路50の上部給湯流路52が接続されている。中間部給湯口44には、後述する給湯回路50の中間部給湯流路53が接続されている。これらにより、貯湯タンク40に貯湯されている給湯水は、給湯回路50に供給される。

0043

また、貯湯タンク40には、水道水の導入口として、貯湯タンク40の底部に水導入口45が設けられている。水導入口45には、貯湯タンク40に水道水を導入するための水導入流路23が接続されている。

0044

貯湯タンク40は、縦長形状であり、貯湯タンク40の内部には複数のタンク水温センサ46が設けられている。各タンク水温センサ46は、貯湯量および給湯水の温度分布を測定するために、貯湯タンク40の高さ方向に所定の間隔をあけて並べて設けられている。具体的には、貯湯タンク40には、7個のタンク水温センサ46が設けられている。

0045

タンク水温センサ46は、貯湯タンク40に貯湯されている給湯水の温度を測定する温度センサである。タンク水温センサ46は、貯湯タンク40内において各タンク水温センサ46の設置位置における水位の給湯水の温度を測定する。各タンク水温センサ46は、制御部3に接続されている。各タンク水温センサ46で測定された温度情報は制御部3に出力される。

0046

続いて、給湯回路50について説明すると、給湯回路50は、貯湯タンク40に貯湯されている給湯水を台所、洗面所、浴室などに設けられた給湯端末へ導く回路である。給湯回路50は、給湯流路51、蛇口流路61、浴槽流路71で構成されている。

0047

給湯流路51は、貯湯タンク40に貯湯されている給湯水を蛇口流路61および浴槽流路71に導く流路である。給湯流路51は、上流側が上部給湯流路52および中間部給湯流路53で構成されている。

0048

上部給湯流路52は、貯湯タンク40に貯湯されている給湯水を貯湯タンク40の上部から供給するための流路である。上部給湯流路52は、上流側が貯湯タンク40の上部給湯口43に接続され、下流側が給湯水混合弁54に接続されている。

0049

中間部給湯流路53は、貯湯タンク40に貯湯されている給湯水を貯湯タンク40の中間部から供給するための流路である。中間部給湯流路53は、上流側が貯湯タンク40の中間部給湯口44に接続され、下流側が給湯水混合弁54に接続されている。上部給湯流路52および中間部給湯流路53は、給湯水混合弁54で合流している。

0050

給湯水混合弁54は、上部給湯流路52を流れる給湯水および中間部給湯流路53を流れる給湯水を混合させる三方弁で構成されている。給湯水混合弁54は、制御部3からの制御信号によって、その動作が制御される。

0051

給湯流路51における給湯水混合弁54よりも下流側は、途中で蛇口流路61および浴槽流路71に分岐している。

0052

蛇口流路61は、給湯水を台所や洗面所などに設けられた蛇口などに導く流路である。蛇口流路61には、蛇口混合弁62が設けられている。また、蛇口流路61には、蛇口混合弁62より下流側に蛇口カウンタ63、蛇口水温センサ64が設けられている。

0053

蛇口混合弁62は、蛇口流路61を流れる給湯水および第2水道流路22を流れる水道水を混合させる三方弁で構成されている。蛇口流路61を流れる給湯水は、蛇口混合弁62によって第2水道流路22を流れる水道水と混合されることで所望の温度に調整される。蛇口混合弁62で所望の温度に調整された給湯水は、台所や洗面所などに設けられた蛇口から出湯する。蛇口混合弁62は、制御部3からの制御信号によって、その動作が制御される。

0054

蛇口カウンタ63は、蛇口流路61を流れる給湯水の量を測定する流量計である。蛇口カウンタ63は、制御部3に接続されている。蛇口カウンタ63で測定された流量情報は、制御部3に出力される。

0055

蛇口水温センサ64は、蛇口流路61を流れる給湯水の温度を測定する水温センサである。蛇口水温センサ64は、制御部3に接続されている。蛇口水温センサ64で測定された温度情報は、制御部3に出力される。

0056

浴槽流路71は、給湯水を浴槽81や浴室に設けられたシャワーに導く流路である。浴槽流路71には、浴槽混合弁72が設けられている。また、浴槽流路71には、浴槽混合弁72より下流側に浴槽電磁弁75、浴槽カウンタ76が設けられている。

0057

浴槽混合弁72は、浴槽流路71を流れる給湯水および第2水道流路22を流れる水道水を混合させる三方弁で構成されている。浴槽流路71を流れる給湯水は、浴槽混合弁72によって第2水道流路22を流れる水道水と混合されることで所望の温度に調整される。浴槽混合弁72で所望の温度に調整された給湯水は、浴槽81や浴室に設けられたシャワーで使用される。浴槽混合弁72は、制御部3からの制御信号によって、その動作が制御される。

0058

浴槽電磁弁75は、浴槽混合弁72によって所望の温度に調整された給湯水が流れる浴槽流路71の開閉を制御する電磁弁である。浴槽電磁弁75は、制御部3に接続されている。浴槽電磁弁75は、制御部3から出力される制御信号によって、その動作が制御される。

0059

浴槽カウンタ76は、浴槽流路71を流れる給湯水の量を測定する流量計である。浴槽カウンタ76は、制御部3に接続されている。浴槽カウンタ76で測定された流量情報は、制御部3に出力される。

0060

浴槽流路71の浴槽カウンタ76の下流側は、途中で浴槽往き流路73および浴槽戻り流路74に分岐している。浴槽往き流路73および浴槽戻り流路74は、浴槽流路71を流れる給湯水を浴槽81に導く流路である。浴槽往き流路73の下流側は、浴槽81の浴槽供給口82に接続されている。浴槽戻り流路74の下流側は、浴槽81の浴槽戻り口83に接続されている。

0061

浴槽往き流路73には、追焚運転で浴槽81の水を加熱するための追焚熱交換器91が設けられている。また、浴槽戻り流路74には、追焚運転で浴槽81の水を循環させる浴槽ポンプ94が設けられている。なお、追焚熱交換器91および浴槽ポンプ94については後述する。

0062

浴槽戻り流路74には、浴槽水位センサ77および浴槽水温センサ78が設けられている。

0063

浴槽水位センサ77は、浴槽戻り流路74を流れる水の水圧を測定する圧力センサである。浴槽水位センサ77は、浴槽81に貯められた水の水位上昇または水位下降に伴って変動する浴槽戻り流路74を流れる水の水圧を測定する。浴槽水位センサ77は、制御部3に接続されている。浴槽水位センサ77で測定された水圧情報は、制御部3に出力される。

0064

浴槽水温センサ78は、浴槽戻り流路74を流れる給湯水の温度を測定する水温センサである。浴槽水温センサ78は、制御部3に接続されている。浴槽水温センサ78で測定された温度情報は、制御部3に出力される。

0065

追焚回路90は、浴槽81に貯湯されている水を加熱するための回路である。追焚回路90は、上述した上部貯湯流路33および中間部貯湯流路34を利用して貯湯タンク40に貯湯されている給湯水を循環させる構成になっている。また、追焚回路90は、上述した浴槽往き流路73および浴槽戻り流路74を利用して浴槽81に貯められている水を循環させる構成になっている。

0066

追焚回路90には、追焚熱交換器91、浴槽ポンプ94、追焚ポンプ95、浴槽水温センサ78が設けられている。

0067

追焚熱交換器91は、貯湯タンク40に貯湯されている給湯水と浴槽81に貯められている水とを熱交換させることにより、浴槽81に貯湯されている水を所望の温度に加熱する加熱用の熱交換器である。なお、貯湯タンク40貯湯されている給湯水の貯湯量が少ない場合などでは、加熱装置10で加熱された給湯水が中間部貯湯流路34を介して追焚熱交換器91に供給されることで、浴槽81に貯湯されている水は加熱される。

0068

追焚熱交換器91は、貯湯タンク40に貯湯されている給湯水または加熱装置10で加熱された給湯水が流れる給湯水通路部93および浴槽81に貯められている水が流れる浴槽水通路92を有している。給湯水通路部93は中間部貯湯流路34の途中に設けられている。浴槽水通路92は浴槽往き流路73の途中に設けられている。

0069

浴槽ポンプ94は、浴槽81の水を浴槽戻り流路74、浴槽往き流路73、追焚熱交換器91に循環させるポンプである。浴槽ポンプ94は、浴槽81の水を、浴槽戻り流路74および浴槽往き流路73を介して追焚熱交換器91の浴槽水通路92に供給する。そして、追焚熱交換器91の浴槽水通路92を通過して加熱された水は、浴槽往き流路73を経由して浴槽81に戻される。なお、追焚運転を行う場合、浴槽戻り流路74を流れる水の流れ方向は、湯張り運転時と逆になる。浴槽ポンプ94は、制御部3からの制御信号によって、その動作が制御される。

0070

追焚ポンプ95は、貯湯タンク40に貯湯されている給湯水または加熱装置10で加熱された給湯水を追焚熱交換器91および貯湯タンク40に循環させるポンプである。追焚ポンプ95は、制御部3からの制御信号によって、その動作が制御される。

0071

追焚ポンプ95は、上部貯湯流路33と中間部貯湯流路34とが連通するように流路切替弁35が設定されている場合、貯湯タンク40の給湯水を、上部貯湯流路33および中間部貯湯流路34を介して追焚熱交換器91の給湯水通路部93に供給する。そして、給湯水通路部93を通過した給湯水は、中間部貯湯口42から貯湯タンク40の中間部に流入する。

0072

一方、追焚ポンプ95は、流路切替弁35が全閉状態となるように設定されている場合、加熱装置10で加熱された給湯水を、上流貯湯流路31および中間部貯湯流路34を介して追焚熱交換器91の給湯水通路部93に供給する。そして、給湯水通路部93を通過した給湯水は、中間部貯湯口42から貯湯タンク40の中間部に流入する。

0073

浴槽水温センサ78は、追焚熱交換器91によって加熱された水の温度を測定する水温センサとしても機能する。追焚熱交換器91によって加熱されて浴槽81に貯められた水が浴槽戻り流路74に循環されることで、浴槽水温センサ78は、浴槽81に貯められた水の温度を測定する。浴槽水温センサ78は、制御部3に接続されている。浴槽水温センサ78で測定された温度情報は、制御部3に出力される。

0074

続いて、制御部3について図2を参照して説明すると、制御部3は、貯湯式給湯機1を構成する各構成品を制御するものである。制御部3は、CPU、ROM、RAMを含む周知のマイクロコンピュータとその周辺回路で構成されている。制御部3は、ROMやRAMに記憶された制御プログラムに基づいて各種演算処理を行い、その出力側に接続されている各種制御対象機器を制御する。制御部3には、操作部6および表示部7が接続されている。

0075

操作部6は、ユーザが、制御部3に対して、沸き増し運転等の各種運転の実行を要求するためものである。操作部6は、住宅室内に配置されたメインリモコンおよび浴室内に配置された浴室リモコンなどで構成されている。

0076

リモコンには、制御部3に対して動作を要求する各種操作スイッチ、各種情報などの音声を出力するスピーカー等が設けられている。なお、各リモコンは、室内の壁面に固定されるものに限らず、携帯可能なもので構成されていてもよい。

0077

操作部6には、操作スイッチとして、沸き増し運転スイッチ、湯張り運転スイッチ追焚運転スイッチなどの運転実行要求スイッチ、温度設定スイッチ、水量設定スイッチ、予約設定スイッチなどの各種運転の条件設定スイッチ等が設けられている。

0078

沸き増し運転スイッチは、制御部3に対して沸き増し運転の実行を要求するためのスイッチである。沸き増し運転は、貯湯タンク40における貯湯量が所定量を下回った場合などに加熱装置10を稼動させて、貯湯タンク40に所定の設定量の給湯水を供給して、貯湯タンク40の貯湯量を増加させる運転である。

0079

なお、貯湯タンク40の貯湯量を増加させる運転には、沸上運転もある。沸上運転は、加熱装置10を稼働させて、例えば、貯湯タンク40に貯湯可能な貯湯量に対して全量を給湯水とする運転である。沸上運転は、例えば、時間帯別電灯制度によって電気料金が安価となる夜間時間帯に大量の湯を貯湯する際に実行される。

0080

湯張り運転スイッチは、制御部3に対して湯張り運転の実行を要求するためのスイッチである。湯張り運転は、貯湯タンク40に貯湯されている給湯水を浴槽81に供給する運転である。湯張り運転では、貯湯タンク40における貯湯量が少ない場合に加熱装置10を稼働させて貯湯タンク40の貯湯量を増加させることもある。

0081

追焚運転スイッチは、浴槽81に貯められている水を加熱する追焚運転の実行を要求するためのスイッチである。追焚運転は、浴槽81に貯められている水および貯湯タンク40に貯湯されている給湯水を追焚熱交換器91へ循環させて、浴槽81に貯められている水を加熱する運転である。

0082

なお、追い焚き運転は、浴槽81に貯められている水を加熱するだけの十分な給湯水が貯湯タンク40に貯湯されていない場合、加熱装置10で加熱された水を中間部貯湯流路34を介して追焚熱交換器91へ循環させて、浴槽81に貯められている水を加熱する。

0083

温度設定スイッチは、給湯端末から出湯する水の目標出湯温度を設定するためのスイッチである。水量設定スイッチは、貯湯タンク40や浴槽81に貯湯する給湯水の貯湯量を設定するためのスイッチである。予約設定スイッチは、各種運転の開始時刻などを設定するためのスイッチである。

0084

スピーカーは、ユーザに対して各種運転状態や各種設定情報を音声でユーザに出力する音声出力部である。さらに、ユーザは、各リモコンに設けられているマイクとスピーカーによって、例えばメインリモコンが設けられた住宅室と浴室リモコンが設けられた浴室との間で通話が可能である。

0085

表示部7は、ユーザに対して各種運転状態や各種設定情報を視野的に表示するである。具体的には、表示部7は、貯湯タンク40内の水位レベル、給湯端末から出湯する水の温度情報、操作ガイドエラー表示などを表示する。また、表示部7で表示される情報は、リモコンに設けられたスピーカーによって、音声でユーザに案内される。なお、表示部7は、操作部6と別体で構成されているものに限らず、操作部6と一体に構成されていてもよい。

0086

制御部3は、台所、洗面所、浴室などに設けられた給湯端末へ給湯水を供給する際に作動する機器を制御する給湯制御部4および貯湯タンク40に給湯水を供給する際に作動する機器を制御する貯湯制御部5を有している。給湯制御部4および貯湯制御部5は、別個のマイクロコンピュータで構成されている。本実施形態の給湯制御部4および貯湯制御部5は、一方が取得した情報を他方と共有可能なように双方向に通信可能に接続されている。

0087

また、給湯制御部4および貯湯制御部5は、それぞれが操作部6および表示部7に接続されている。給湯制御部4および貯湯制御部5は、操作部6の操作によって実行される各種運転情報や後述する各動作モードに関する情報を取得できる。

0088

給湯制御部4は、台所、洗面所、浴室などに設けられた給湯端末へ給湯水を供給する際に作動する機器を制御可能なように、給湯回路50および追焚回路90の各構成品に接続されている。

0089

具体的には、給湯制御部4の入力側には、蛇口カウンタ63、蛇口水温センサ64、浴槽カウンタ76、浴槽水位センサ77、浴槽水温センサ78、操作部6が接続されている。

0090

また、給湯制御部4の出力側には、蛇口混合弁62、浴槽電磁弁75、浴槽混合弁72、浴槽ポンプ94、追焚ポンプ95、給湯水混合弁54、表示部7が接続されている。

0091

給湯制御部4は、入力側に接続されている各種カウンタ、各種センサ、操作部6から取得した情報を演算処理した結果に基づき、出力側に接続されている各種制御対象機器を制御する。

0092

給湯制御部4は、例えば、蛇口カウンタ63で測定した流量情報および蛇口水温センサ64で測定した温度情報に基づいて、蛇口から出湯される給湯水が操作部6によって設定された設定温度に調整されるように、給湯水混合弁54および蛇口混合弁62を制御する。

0093

給湯制御部4は、例えば、浴槽水位センサ77が測定した浴槽戻り流路74を流れる水の水圧情報を演算処理することにより、浴槽81の貯水量を算出する。給湯制御部4は、前述の演算処理によって算出した貯湯量および浴槽カウンタ76が測定した流量情報に基づいて、操作部6によって設定された設定量の給湯水が浴槽81に貯められるように浴槽電磁弁75の開閉を制御する。

0094

また、給湯制御部4は、例えば、湯張り運転時に、浴槽水温センサ78で測定した温度情報に基づいて、浴槽81に出湯される給湯水が操作部6によって設定された設定温度に調整されるように給湯水混合弁54および浴槽混合弁72を制御する。また、給湯制御部4は、追焚運転時に、浴槽水温センサ78で測定した温度情報に基づいて、浴槽81に貯められている水の温度が操作部6によって設定された設定温度に調整されるように浴槽ポンプ94および追焚ポンプ95を制御する。なお、浴槽ポンプ94および追焚ポンプ95は、湯張り運転時には稼働せず、追焚運転時に稼働する。

0095

続いて、貯湯制御部5について説明すると、貯湯制御部5は、貯湯タンク40に給湯水を供給する際に作動する機器を制御可能なように、加熱装置10、水道水回路20、貯湯回路30の各構成品に接続されている。

0096

具体的には、貯湯制御部5の入力側には、加熱後温度センサ36、入水温度センサ25、タンク水温センサ46、操作部6が接続されている。

0097

また、貯湯制御部5の出力側には、圧縮機12、膨張弁16、貯湯ポンプ24、流路切替弁35、表示部7が接続されている。

0098

貯湯制御部5は、入力側に接続されている各種センサおよび操作部6から取得した情報を演算処理した結果に基づき、出力側に接続されている各種制御対象機器を制御する。

0099

貯湯制御部5は、例えば、入水温度センサ25および加熱後温度センサ36で測定した温度情報に基づいて、圧縮機12および膨張弁16を制御することで加熱装置10の加熱能力を調整する。

0100

具体的には、貯湯制御部5は、貯湯タンク40に貯湯される給湯水の温度が後述する各動作モードにおいて必要な温度となるように、加熱装置10の圧縮機12および膨張弁16を制御する。

0101

加熱装置10は、圧縮機12および膨張弁16を制御することで、貯湯熱交換器13に流入される水道水および貯湯タンク40に貯湯されている給湯水を第1温度および第1温度より高い第2温度に加熱することができる。

0102

第1温度は、例えば、蛇口や浴槽81で使用される湯の設定温度とされることが多い30℃〜45℃の範囲の温度である。なお、第1温度は、45℃より高い温度でもよいが、貯湯式給湯機1のエネルギ効率を向上させる温度として、より低い温度である20℃〜30℃程度であることが好ましい。

0103

第2温度は、第1温度より高い温度であって、レジオネラ菌などの雑菌を殺菌することが可能な温度である。具体的には、第2温度は、例えば、レジオネラ菌を殺菌することが可能なように60℃以上が好ましく、さらに高い温度である80℃〜90℃であってもよい。

0104

貯湯制御部5は、例えば、沸き増し運転時に、第1温度または第2温度の給湯水が水道水回路20→貯湯回路30→貯湯タンク40に流れるように、貯湯ポンプ24を制御する。

0105

また、貯湯制御部5は、例えば、給湯水を貯湯タンク40の上部に供給する場合、貯湯流路が上部貯湯流路33に切り替わるように流路切替弁35を制御する。また、貯湯制御部5は、給湯水を貯湯タンク40の中間部に供給する場合、貯湯流路が中間部貯湯流路34に切り替わるように流路切替弁35を制御する。

0106

ここで、加熱装置10が稼働を開始した直後の所定時間は、ヒートポンプサイクル11を流れる冷媒の圧縮比が小さいために、貯湯熱交換器13の水通路部15を流れる水が十分に加熱されない場合がある。この場合、貯湯制御部5は、給湯水を第1水道流路21に戻すために、貯湯流路が水戻り流路32に切り替わるように、流路切替弁35を制御する。

0107

また、貯湯制御部5は、複数のタンク水温センサ46が測定した各タンク水温センサ46の設置位置における温度情報を取得する。また、貯湯制御部5は、複数のタンク水温センサ46が測定した温度情報に基づいて貯湯タンク40に貯湯されている水の温度分布情報を取得する。

0108

具体的には、本実施形態の貯湯式給湯機1において7個のタンク水温センサ46が設けられており、貯湯制御部5は、貯湯タンク40内において、各タンク水温センサ46が設置されている7カ所の水位の温度情報を取得できる。

0109

貯湯制御部5は、例えば、貯湯タンク40内において上から1番目の位置に設置されている第1番目のタンク水温センサ46によって、貯湯タンク40の上部に貯湯されている給湯水の温度情報を取得できる。また、貯湯制御部5は、貯湯タンク40内において、上から4番目の位置に設置されている第4番目のタンク水温センサ46によって、貯湯タンク40の中間部に貯湯されている給湯水の温度情報を取得できる。

0110

さらに、貯湯制御部5は、複数のタンク水温センサ46が測定した温度情報に基づいて、貯湯タンク40に貯湯されている給湯水と水道水との境界位置および貯湯タンク40に貯湯されている給湯水の量を検出できる。

0111

貯湯制御部5は、貯湯タンク40の中間部に貯湯されている給湯水の温度によって、貯湯式給湯機1を異なる複数の動作モードに切替可能に構成されている。動作モードは、各動作モードによって加熱装置10から貯湯タンク40までの貯湯流路および加熱後温度が異なるものである。

0112

貯湯制御部5は、貯湯式給湯機1の動作を制御する動作モードを効率モード、高温モード、衛生モード、停止モードのいずれかに切り替えることが可能になっている。

0113

効率モードは、加熱装置10から貯湯タンク40までの貯湯流路を中間部貯湯流路34に設定した状態で、加熱装置10によって第1温度に加熱した給湯水を、貯湯タンク40の中間部に供給する動作モードである。

0114

高温モードは、加熱装置10から貯湯タンク40までの貯湯流路を上部貯湯流路33に設定した状態で、加熱装置10によって第2温度に加熱した給湯水を、貯湯タンク40の上部に供給する動作モードである。

0115

衛生モードは、加熱装置10から貯湯タンク40までの貯湯流路を中間部貯湯流路34に設定した状態で、加熱装置10によって第2温度に加熱した給湯水を、貯湯タンク40の中間部に供給する動作モードである。

0116

停止モードは、加熱装置10の動作を停止し、貯湯タンク40への給湯水の供給を停止する動作モードである。

0117

貯湯制御部5は、動作モードを切り替えることで、貯湯式給湯機1の動作を切り替える貯湯制御処理を実行する。以下、貯湯制御部5が実行する貯湯制御処理の一例を図3に示すフローチャートを参照して説明する。図3に示す制御処理は、貯湯制御部5によって周期的に実行される。なお、図3に示す制御処理は、貯湯制御部5が動作モードを停止モードに切り替えたときに終了する。

0118

図3に示すように、貯湯制御部5は、ステップS10にて、加熱装置10の運転条件成立したか否かを判定する。加熱装置10の運転条件は、沸上運転の開始条件や沸き増し運転の開始条件であって、貯湯制御部5に沸上運転や沸き増し運転などの各種運転の実行を要求する信号が入力された際に成立する。沸上運転の開始条件は、例えば、特定の沸上時間帯(例えば、時間帯別電灯制度の夜間時間帯である午後11時〜午前7時)になると成立する条件である。沸き増し運転の開始条件は、例えば、貯湯タンク40に貯湯されている給湯水の量が所定の設定量を下回っている状態で、ユーザによって沸き増し運転スイッチがオンされると成立する条件である。

0119

ステップS10の判定処理の結果、加熱装置10の運転条件が不成立の場合、以降の各ステップをスキップして本処理を抜ける。

0120

一方、ステップS10の判定処理の結果、加熱装置10の運転条件が成立する場合には、貯湯制御部5は、ステップS11にて、効率優先条件が成立するか否かを判定する。効率優先条件は、加熱装置10を運転させる際に加熱装置10のエネルギ効率を優先させる状態である場合に成立する。エネルギ効率を優先させる状態とは、例えば、加熱装置10の運転を行う時間が特定の沸上時間帯以外(例えば、時間帯別電灯制度の昼間時間帯である午前7時〜午後11時)である場合である。また、エネルギ効率を優先させる状態とは、湯張り運転などで貯湯タンク40の給湯水が大量に使用され、貯湯タンク40の貯湯量が少ない場合である。

0121

ステップS11の判定処理の結果、効率優先条件が不成立の場合、貯湯制御部5は、ステップS12にて、動作モードを高温モードに切り替える。

0122

貯湯制御部5は、高温モード時に、貯湯タンク40の上部に第2温度の給湯水が供給されるように流路切替弁35、加熱装置10、貯湯ポンプ24を制御する。具体的には、貯湯制御部5は、貯湯流路が上部貯湯流路33になるように流路切替弁35を制御する。この状態で貯湯制御部5は、加熱後温度センサ36で測定した温度情報に基づいて、貯湯タンク40に供給される給湯水の温度が第2温度になるように、加熱装置10の圧縮機12および膨張弁16を制御する。さらに、貯湯制御部5は、第2温度に加熱された給湯水が上部貯湯流路33を介して貯湯タンク40の上部貯湯口41に流れるように貯湯ポンプ24を制御する。

0123

続いて、貯湯制御部5は、ステップS13にて、貯湯タンク40に所定の設定量の給湯水が供給されたか否かを判定する。所定の設定量とは、予め貯湯制御部5に記憶された給湯水の量やユーザのリモコン操作によって設定された給湯水の量である。所定の設定量は、沸上運転の場合、例えば、貯湯タンク40の全量分の湯や、貯湯タンク40の全量分に対して8割の量など、貯湯タンク40の貯湯可能な量に対して多い割合の量で設定される。高温モードで貯湯タンク40に供給された給湯水の量は、貯湯タンク40に設けられたタンク水温センサ46によって検出できる。

0124

ステップS13の判定処理の結果、貯湯タンク40に所定の設定量の給湯水が供給されていない場合、貯湯制御部5は、貯湯タンク40に対して所定の設定量の給湯水が供給されるまで高温モードを維持する。また、高温モードで貯湯タンク40に所定の設定量の給湯水が供給されると、貯湯制御部5は、ステップS14にて、動作モードを停止モードに切り替える。貯湯制御部5は、停止モード時に、加熱装置10および貯湯ポンプ24の動作を停止し、水の加熱を停止する。

0125

一方、ステップS11の判定処理の結果、効率優先条件が成立する場合、貯湯制御部5は、ステップS20にて、貯湯タンク40の中間部に貯湯されている給湯水の温度であるタンク中間部温度所定基準温度以上であるか否かを判定する。貯湯制御部5は、タンク中間部温度を貯湯タンク40内において上から4番目の位置に設置されている第4番目のタンク水温センサ46によって取得できる。

0126

所定基準温度とは、レジオネラ菌などの雑菌が繁殖するおそれがある温度であって、予め貯湯制御部5に記憶されている温度である。具体的には、例えば、レジオネラ菌が繁殖しやすい35℃〜40℃程度の温度である。なお、所定基準温度は35℃〜40℃よりも低い温度である25℃〜35℃程度であってもよい。なお、所定基準温度は、第2温度よりも低い温度である。

0127

ステップS20の判定処理の結果、タンク中間部温度が基準温度以上である場合、貯湯制御部5は、ステップS21にて、動作モードを効率モードに切り替える。

0128

貯湯制御部5は、効率モード時に、貯湯タンク40の中間部に第1温度の給湯水が供給されるように流路切替弁35、加熱装置10、貯湯ポンプ24を制御する。具体的には、貯湯制御部5は、貯湯流路が中間部貯湯流路34になるように流路切替弁35を制御する。この状態で貯湯制御部5は、加熱後温度センサ36で測定した温度情報に基づいて、貯湯タンク40に供給される給湯水の温度が第1温度になるように、加熱装置10の圧縮機12および膨張弁16を制御する。さらに、貯湯制御部5は、第1温度に加熱された給湯水が中間部貯湯流路34を介して貯湯タンク40の中間部貯湯口42に流れるように貯湯ポンプ24を制御する。なお、第1温度は第2温度よりも低い温度であるため、圧縮機12および膨張弁16は、効率モード時の加熱装置10の加熱能力が高温モードよりも低くなるように圧縮機12制御される。

0129

続いて、貯湯制御部5は、ステップS22にて、貯湯タンク40への給湯水の供給量が所定の設定量に達したか否かを判定する。所定の設定量は、沸き増し運転の場合、例えば、貯湯タンク40の全量分に対して1割や2割の量など、貯湯タンク40の貯湯可能な量に対して少ない割合の量で設定される。効率モードで貯湯タンク40に供給された給湯水の量は、貯湯タンク40に設けられたタンク水温センサ46によって検出できる。

0130

ステップS22の判定処理の結果、貯湯タンク40に所定の設定量の給湯水が供給されていない場合、貯湯制御部5は、貯湯タンク40に対して所定の設定量の給湯水が供給されるまで効率モードを維持する。また、効率モードで貯湯タンク40に所定の設定量の給湯水が供給されると、貯湯制御部5は、ステップS14にて、動作モードを停止モードに切り替える。

0131

一方、ステップS20の判定処理の結果、タンク中間部温度が所定基準温度未満である場合、貯湯制御部5は、ステップS23にて、動作モードを衛生モードに切り替える。

0132

貯湯制御部5は、衛生モード時に、貯湯タンク40の中間部に第2温度の給湯水が供給されるように流路切替弁35、加熱装置10、貯湯ポンプ24を制御する。具体的には、貯湯制御部5は、貯湯流路が中間部貯湯流路34になるように流路切替弁35を制御する。この状態で貯湯制御部5は、加熱後温度センサ36で測定した温度情報に基づいて、貯湯タンク40に供給される給湯水の温度が第2温度になるように、加熱装置10の圧縮機12および膨張弁16を制御する。さらに、貯湯制御部5は、第2温度に加熱された給湯水が中間部貯湯流路34を介して貯湯タンク40の中間部貯湯口42に流れるように貯湯ポンプ24を制御する。

0133

第2温度は所定基準温度よりも高いため、貯湯タンク40の中間部に第2温度の給湯水が供給されることによって、貯湯タンク40の中間部に貯湯されている給湯水の温度が上昇する。

0134

続いて、貯湯制御部5は、ステップS24にて、タンク中間部温度が所定基準温度以上であるか否かを判定する。

0135

ステップS24の判定処理の結果、タンク中間部温度が所定基準温度未満である場合、貯湯制御部5は、タンク中間部温度が所定基準温度以上になるまで衛生モードを維持する。また、衛生モードで貯湯タンク40に貯湯されている給湯水の温度が上昇した結果、ステップS24にて、衛生モードでタンク中間部温度が所定基準温度以上になると、貯湯制御部5は、ステップS14にて、動作モードを停止モードに切り替える。

0136

以上説明した本実施形態の貯湯式給湯機1の構成によれば、貯湯タンク40に給湯水を貯湯するときに、高温モードから効率モードに切替可能になっているので、加熱後温度を切り替えることができないものに比べてエネルギ効率の向上を図ることができる。

0137

さらに、本実施形態の貯湯式給湯機1は、高温モード、効率モードに加え、衛生モードを追加している。そして、貯湯式給湯機1は、貯湯タンク40の中間部に貯湯されている給湯水がレジオネラ菌などの雑菌が繁殖するおそれがある温度を下回る場合は、衛生モードに切り替わり、中間部に貯湯されている給湯水を加熱することが可能な構成となっている。このため、エネルギ効率の向上を図りつつ、レジオネラ菌などの雑菌の繁殖を抑制することで、貯湯タンク40内の衛生面の向上に寄与することができる。

0138

(第2実施形態)
次に、第2実施形態について、図4に示すフローチャートを参照して説明する。本実施形態では、動作モードが、効率モード後に衛生モードに切り替えられている点が第1実施形態と相違している。本実施形態では、第1実施形態と異なる部分について主に説明し、第1実施形態と同様の部分について説明を省略することがある。

0139

図4に示すように、貯湯制御部5は、ステップS30にて、加熱装置10の運転条件が成立したか否かを判定する。

0140

ステップS30の判定処理の結果、加熱装置10の運転条件が不成立の場合、以降の各ステップをスキップして本処理を抜ける。

0141

一方、ステップS30の判定処理の結果、加熱装置10の運転条件が成立する場合には、貯湯制御部5は、ステップS31にて、大量出湯条件が成立するか否かを判定する。大量出湯条件とは、例えば、貯湯タンク40に貯湯されている給湯水の大量使用が予想されるか、貯湯タンク40に貯湯されている給湯水の貯湯量が少ない状態でさらに給湯水が使用されると成立する条件である。

0142

貯湯タンク40に貯湯されている給湯水の大量使用が予想される場合とは、例えば、貯湯制御部5が、湯張り運転の運転情報を取得し、給湯水の大量出湯が予想される場合である。この場合、大量出湯条件は、貯湯制御部5が、湯張り運転の終了情報を取得すると不成立となる。

0143

貯湯タンク40に貯湯されている給湯水の貯湯量が少ない状態でさらに給湯水が使用される場合とは、例えば、貯湯タンク40の貯湯量が所定量より少ない状態において、貯湯制御部5が、給湯端末からの出湯情報を取得する場合である。この場合、大量出湯条件は、貯湯制御部5が、給湯端末からの出湯の終了情報を取得すると不成立となる。

0144

ステップS31の判定処理の結果、大量出湯条件が不成立の場合、貯湯制御部5は、ステップS32にて、動作モードを高温モードに切り替える。

0145

続いて、貯湯制御部5は、ステップS33にて、貯湯タンク40に所定の設定量の給湯水が供給されたか否かを判定する。

0146

ステップS33の判定処理の結果、貯湯タンク40に所定の設定量の給湯水が供給されていない場合、貯湯制御部5は、ステップS31にて、再度、大量出湯条件が成立するか否かを判定する。貯湯制御部5は、ステップS31にて大量出湯条件が成立するか、ステップS33にて貯湯タンク40に対して所定の設定量の給湯水が供給されるまで高温モードを維持する。そして、高温モードで貯湯タンク40に所定の設定量の給湯水が供給されると、貯湯制御部5は、ステップS34にて、動作モードを停止モードに切り替える。

0147

一方、ステップS31の判定処理の結果、大量出湯条件が成立する場合、貯湯制御部5は、ステップS40にて、動作モードを効率モードに切り替える。以下、効率モードにより給湯水を貯湯タンク40に供給した後の貯湯式給湯機1の状態を効率給湯状態ともいう。

0148

続いて、貯湯制御部5は、ステップS41にて、効率給湯状態において、大量出湯条件が成立するか否かを判定する。

0149

ステップS41の判定処理の結果、大量出湯条件が成立する場合、貯湯制御部5は、効率給湯状態において大量出湯条件が不成立となるまで効率モードを維持する。

0150

一方、ステップS41の判定処理の結果、効率給湯状態において、大量出湯条件が不成立の場合には、貯湯制御部5は、ステップS42にて、タンク中間部温度が所定基準温度以上であるか否かを判定する。なお、所定基準温度は、第1実施形態で説明したものと同様である。

0151

ステップS42にて、タンク中間部温度が所定基準温度以上と判定されると、貯湯制御部5は、ステップS34にて、動作モードを停止モードに切り替える。

0152

一方、ステップS42の判定処理の結果、タンク中間部温度が所定基準温度未満である場合、貯湯制御部5は、ステップS43にて、衛生モードに切り替える。衛生モードで貯湯タンク40に高温の給湯水を供給後、貯湯制御部5は、再度、ステップS42にて、タンク中間部温度が所定基準温度以上であるか否かを判定する。

0153

ステップS42の判定処理の結果、タンク中間部温度が所定基準温度未満である場合、貯湯制御部5は、タンク中間部温度が所定基準温度以上になるまで衛生モードを維持する。また、衛生モードで貯湯タンク40に貯湯されている給湯水の温度が上昇した結果、ステップS42にて、衛生モードでタンク中間部温度が所定基準温度以上になると、貯湯制御部5は、ステップS34にて、動作モードを停止モードに切り替える。

0154

以上説明した本実施形態の貯湯式給湯機1は、湯張り運転によって貯湯タンク40に貯湯されている給湯水の大量使用が予想される場合などに、貯湯制御部5が動作モードを効率モードに切り替える。この場合、効率モードで貯湯タンク40の中間部に供給された第1温度の給湯水が使い切られずに、貯湯タンク40に残ることがある。

0155

貯湯タンク40に第1温度の給湯水が残っている状態において、タンク中間部温度が所定基準温度未満の場合、本実施形態の貯湯制御部5は、動作モードを衛生モードに切り替える。これにより、本実施形態の貯湯式給湯機1は、貯湯タンク40の中間部に高温の湯が供給され、貯湯タンク40に残った給湯水の温度が上昇することでレジオネラ菌などの雑菌の繁殖を抑制し、貯湯タンク40内の衛生面の向上に寄与することができる。

0156

(第2実施形態の変形例)
上述の第2実施形態では、ステップS41にて、大量出湯条件が不成立の場合、即時、タンク中間部温度が所定基準温度以上であるか否かを判断する例について説明したが、これに限定されない。例えば、大量出湯条件が成立しなくなってから8時間後など所定の時間経過後に、ステップS42の判定処理を実施するものであってもよい。

0157

また、上述の第2実施形態では、ステップS31の判定処理の条件において、大量出湯条件が成立するか否かで動作モードを効率モードへの切り替える例について説明したが、これに限定されない。例えば、第1実施形態のように、効率優先条件が成立し、かつ、タンク中間部温度が所定基準温度以上となる場合に効率モードへの切り替えるように構成されていてもよい。

0158

(第3実施形態)
次に、第3実施形態について、図5に示すフローチャートを参照して説明する。本実施形態では、所定時刻毎にタンク中間部温度を測定し、動作モードを切り替える処理が追加されている点が第1、第2実施形態と相違している。本実施形態では、第1実施形態と異なる部分について主に説明し、第1、第2実施形態と同様の部分について説明を省略することがある。

0159

図5に示すように、貯湯制御部5は、ステップS50にて、現在の時刻所定時刻であるか否かを判定する。所定時刻とは、例えば、時間帯別電灯制度によって電気料金が安価となる夜間時間帯である午後11時〜午前7時であって、予め貯湯制御部5に記憶された時刻である。

0160

ステップS50の判定処理の結果、現在の時刻が所定時刻でない場合、以降の各ステップをスキップして本処理を抜ける。

0161

一方、ステップS50の判定処理の結果、現在の時刻が所定時刻である場合、貯湯制御部5は、ステップS51にて、タンク中間部温度が所定基準温度以上であるか否かを判定する。

0162

ステップS51の判定処理の結果、タンク中間部温度が所定基準温度以上である場合、以降の各ステップをスキップして本処理を抜ける。

0163

一方、ステップS51の判定処理の結果、タンク中間部温度が所定基準温度未満である場合、貯湯制御部5は、ステップS52にて、動作モードを衛生モードに切り替える。

0164

続いて、貯湯制御部5は、ステップS53にて、タンク中間部温度が所定基準温度以上であるか否かを判定する。なお、所定基準温度は、第1実施形態で説明したものと同様である。

0165

ステップS53の判定処理の結果、タンク中間部温度が所定基準温度未満である場合、貯湯制御部5は、タンク中間部温度が所定基準温度以上になるまで衛生モードを維持する。また、衛生モードで貯湯タンク40に貯湯されている給湯水の温度が上昇した結果、ステップS53にて、衛生モードでタンク中間部温度が所定基準温度以上になると、貯湯制御部5は、ステップS54にて、動作モードを停止モードに切り替える。

0166

以上説明した本実施形態の貯湯式給湯機1は、時間帯別電灯制度の夜間時間帯に、貯湯タンク40の中間部に所定基準温度未満の湯が残っている場合に、衛生モードに切り替わり、中間部に貯湯されている給湯水の温度を上昇可能な構成となっている。このため、エネルギ効率の向上を図りつつ、定期的にレジオネラ菌などの雑菌の繁殖を抑制することで、貯湯タンク40内の衛生面の向上に寄与することができる。

0167

(第3実施形態の変形例)
上述の第3実施形態では、所定の時刻に貯湯制御部5が動作モードを衛生モードで制御する例について説明したが、これに限定されない。例えば、所定時刻において、貯湯タンク40の中間部に所定基準温度未満の湯が残っている場合に、ステップS52にて貯湯制御部5が動作モードを高温モードに切り替え、沸上運転を行うものであってもよい。これによれば、時間帯別電灯制度の夜間時間帯に高温モードで沸上運転を行い、貯湯タンク40に貯湯されている給湯水を第2温度で沸き上げることができる。そのため、沸上運転によって、貯湯タンク40の中間部に貯湯されている給湯水の温度が上昇されることで、雑菌の繁殖を抑制し、貯湯タンク40内の衛生面の向上に寄与することができる。

0168

また、上述の第3実施形態では、加熱装置10の運転状態にかかわらず、所定の時刻の際にタンク中間部温度が所定基準温度未満の場合、貯湯制御部5が動作モードを衛生モードに切り替える例について説明したが、これに限定されない。例えば、貯湯制御部5は、第1、第2実施形態で説明した貯湯制御処理に加えて、本実施形態の制御処理を実行可能なように構成されていてもよい。具体的には、第1実施形態のステップS10または第2実施形態のステップS30において、加熱装置10の運転条件が不成立となった場合に、貯湯制御部5は、本実施形態の制御処理を実行するものであってもよい。

0169

(第4実施形態)
次に、第4実施形態について、図6に示すフローチャートを参照して説明する。本実施形態では、タンク中間部温度が所定基準温度以上であった状態から所定日数経過後の所定時刻にタンク中間部温度を測定し、動作モードを切り替える点が第3実施形態と相違している。本実施形態では、第3実施形態と異なる部分について主に説明し、第3実施形態と同様の部分について説明を省略することがある。

0170

図6に示すように、貯湯制御部5は、ステップS60にて、所定基準温度条件成立後、所定日数経過した後の経過状態である否かを判定する。ステップS60は、タンク中間部温度が所定基準温度以上であった状態から、所定の日数を経過すると成立する。所定の日数は、例えば、水にレジオネラ菌などの雑菌が繁殖するおそれがある日数(例えば、1日〜3日程度)であって、予め貯湯制御部5に記憶された日数である。

0171

ステップS60の判定処理の結果、所定基準温度条件成立後、所定日数経過していない場合、以降の各ステップをスキップして本処理を抜ける。

0172

一方、ステップS60の判定処理の結果、所定基準温度条件成立後、所定日数経過している場合、貯湯制御部5は、ステップS61にて、現在の時刻が所定時刻であるか否かを判定する。

0173

以降、ステップS61より後の処理(S62、S63、S64、S65)は、第3実施形態で説明したステップS50より後の処理(S51、S52、S53、S54)と同様であるため、その説明を省略する。

0174

以上説明した本実施形態の貯湯式給湯機1は、タンク中間部温度が所定基準温度条件を成立してから所定日数を経過後の所定時刻において、衛生モードに切り替わり、中間部に貯湯されている給湯水の温度を上昇可能な構成となっている。つまり、雑菌が繁殖するおそれがある日数を経過した後に、衛生モードに切り替わることで、より効率的に衛生モードの実施ができ、レジオネラ菌などの雑菌の繁殖を抑制することで、貯湯タンク40内の衛生面の向上に寄与することができる。

0175

(他の実施形態)
以上、本開示の代表的な実施形態について説明したが、本開示は、上述の実施形態に限定されることなく、例えば、以下のように種々変形可能である。

0176

上述の実施形態では、ヒートポンプ式の加熱装置10について説明したが、これに限定されない。例えば、加熱装置10は電気ヒーター式で構成されていてもよい。

0177

また、冷媒が二酸化炭素である例について説明したが、これに限定されない。例えば、冷媒はR134a、R1234yfであってもよい。

0178

また、貯湯タンク40の中間部について、貯湯タンク40を高さ方向に三分割したものの中段の部分である例について説明したが、これに限定されない。例えば、貯湯タンク40の中間部が、貯湯タンク40の高さ方向の全長に対して、上部と底部の間の所定の範囲(例えば、3割〜7割程度、2割〜8割程度など)の位置に構成されていてもよい。

0179

また、タンク中間部温度について、貯湯タンク40内に設置されている7個のタンク水温センサ46の内、上から4番目の位置に設置されている第4番目のタンク水温センサ46によって測定できる例について説明したが、これに限定されない。タンク中間部温度は、えば、タンク中間部温度を、貯湯タンク40内において、上から三番目や五番目の位置に設置されているタンク水温センサ46で測定してもよい。または、タンク中間部温度は、貯湯タンク40内に設置されているタンク水温センサ46の複数の測定温度を演算処理することによって算出してもよい。

0180

また、衛生モードでタンク中間部温度の温度が上昇する場合において、動作モードが衛生モードに切り替えられる所定基準温度と衛生モードから停止モードに切り替えられる所定基準温度について、同じ温度である例について説明したが、これに限定されない。例えば、動作モードが衛生モードに切り替えられる所定基準温度は、衛生モードから停止モードに切り替えられる所定基準温度よりも低い温度で構成されていてもよい。これによれば、衛生モードから停止モードに切り替えられる所定基準温度を動作モードが衛生モードに切り替えられる所定基準温度より高い温度にすることで、さらに雑菌の繁殖を抑えることができる。

0181

上述の実施形態において、実施形態を構成する要素は、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。

0182

上述の実施形態において、実施形態の構成要素の個数数値、量、範囲等の数値が言及されている場合、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されない。

0183

上述の実施形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に特定の形状、位置関係等に限定される場合等を除き、その形状、位置関係等に限定されない。

0184

(まとめ)
上述の実施形態の一部または全部で示された第1の観点によれば、貯湯式給湯機1は、水を第1温度および第2温度に加熱可能な加熱装置10と、給湯水を貯める貯湯タンク40と、貯湯タンク40への流路である上部貯湯流路33、中間部貯湯流路34を備える。また、貯湯式給湯機1は、貯湯タンク内の給湯水の温度を測定するタンク水温センサ46と、タンク水温センサ46の測定温度に応じて動作モードを切り替える貯湯制御部5を備える。動作モードは、効率モード、高温モード、衛生モードが含まれている。

0185

第2の観点によれば、貯湯制御部5は、所定の効率優先条件が不成立になる場合、動作モードを高温モードに切り替える。また、貯湯制御部5は、効率優先条件が成立し、且つ、測定温度が所定の所定基準温度以上になる場合、動作モードを効率モードに切り替え、効率優先条件が成立し、且つ、測定温度が所定基準温度未満になる場合、動作モードを衛生モードに切り替える。

0186

これによると、貯湯式給湯機1は、給湯水を貯湯するときに、動作モードを高温モードから効率モードに切替可能になっているので、加熱後温度を切り替えることができないものに比べてエネルギ効率の向上を図ることができる。

0187

さらに、貯湯式給湯機1は、貯湯タンク40の中間部に貯湯されている給湯水がレジオネラ菌などの雑菌が繁殖するおそれがある温度を下回る場合は、動作モードが衛生モードに切り替わり、給湯水の温度を上昇可能な構成となっている。このため、エネルギ効率の向上を図りつつ、レジオネラ菌などの雑菌の繁殖を抑制することで、貯湯タンク40内の衛生面の向上に寄与することができる。

0188

第3の観点によれば、貯湯制御部5は、効率給湯状態において、所定の大量出湯条件が成立する場合、動作モードを効率モードで維持する。また、貯湯制御部5は、効率給湯状態において、大量出湯条件が不成立になり、且つ、測定温度が所定基準温度以上の場合、動作モードを停止モードに切り替える。また、貯湯制御部5は、効率給湯状態において、大量出湯条件が不成立になり、且つ、測定温度が所定基準温度未満の場合、動作モードを衛生モードに切り替える。

0189

湯張り運転などによって大量に給湯水が使用された後において、貯湯制御部5は、動作モードを効率モードに切り替え、貯湯タンク40に第1温度の湯を供給した場合、貯湯タンク40の中間部に所定基準温度未満の湯が残る場合がある。この場合に、本実施形態の貯湯制御部5は、動作モードを衛生モードに切り替えることで、貯湯されている給湯水の温度が上昇され、レジオネラ菌などの雑菌の繁殖を抑制されることにより、貯湯タンク40内の衛生面の向上に寄与することができる。

0190

第4観点によれば、貯湯制御部5は、現在の時刻が所定の時刻のときに測定温度が所定基準温度未満の場合、動作モードを衛生モードに切り替え、貯湯されている給湯水の温度が上昇する。

0191

これにより、貯湯式給湯機1は、定期的にレジオネラ菌などの雑菌の繁殖を抑制することで、貯湯タンク40内の衛生面の向上に寄与することができる。

0192

第5の観点によれば、貯湯制御部5は、タンク水温センサ46で測定された温度が所定基準温度以上の状態から所定期間経過した後の状態において、所定の時刻のときに測定温度が所定基準温度以上の場合、動作モードを前記停止モードに切り替える。また、貯湯制御部5は、タンク水温センサ46で測定された温度が所定基準温度以上の状態から所定期間経過した後の状態において、所定の時刻のときに測定温度が所定基準温度未満の場合、動作モードを衛生モードに切り替えることができる。

0193

これによると、貯湯制御部5は、タンク中間部温度が所定基準温度以上であった状態から所定日数経過後の所定時刻において、衛生モードに切り替え、中間部に貯湯されている給湯水を加熱することができる。つまり、貯湯式給湯機1は、雑菌が繁殖するおそれがある日数を空けた状態になると衛生モードに切り替わることで、より効率的に衛生モードの実施ができ、レジオネラ菌などの雑菌の繁殖を抑制することで貯湯タンク40内の衛生面の向上に寄与することができる。

0194

1貯湯式給湯機
10加熱装置
40貯湯タンク
46タンク水温センサ
5貯湯制御部
33 上部貯湯流路
34 中間部貯湯流路

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