(57)【要約】【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。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【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。
【発明の詳細な説明】
【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、給湯機の貯湯タンクに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）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−２３０６４号公報
【発明の概要】
【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が繁殖しやすくなり、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】
【図１】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。
【図２】貯湯式給湯機のブロック図である。
【図３】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。
【図４】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。
【図５】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。
【図６】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。
【発明を実施するための形態】
【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、外気を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の圧縮機構を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の熱交換器である。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の減圧弁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】
各リモコンには、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の運転条件が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が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、現在の時刻が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。
【符号の説明】
【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
【図１】
2020046088.tif 000003
【図２】
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【図３】
2020046088.tif 000005
【図４】
2020046088.tif 000006
【図５】
2020046088.tif 000007
【図６】
2020046088.tif 000008