(57)【要約】【課題】  炭酸カルシウムの析出を抑制するとともに沸き上げ運転のランニングコストが最少となる貯湯式給湯装置を実現する。【解決手段】  給湯制御部４１および熱源制御部４２は、沸き上げ運転が省エネモードのときに、使用者が設定した設定温度に、貯湯タンク１０、流体加熱用流路２１および給湯用熱交換器３０からの熱損失分αを加算して求めた目標沸き上げ温度に基づいて、沸き上げ運転を行う。これにより、沸き上げ運転のランニングコストを最少にすることができる。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
蓄熱用流体を内部に蓄える貯湯タンク（１０）と、
前記貯湯タンク（１０）内の最下部の蓄熱用流体を前記貯湯タンク（１０）内の最上部に送る流体加熱用流路（２１）と、
前記流体加熱用流路（２１）に設けられ、前記流体加熱用流路（２１）を流れる蓄熱用流体を加熱する加熱手段（２０）と、
前記貯湯タンク（１０）内の蓄熱用流体を一次側に流通させて二次側に流通する熱媒体を加熱する加熱用熱交換器（３０、６０）と、
前記貯湯タンク（１０）内の貯湯量に基づいて前記加熱手段（２０）を制御して沸き上げ運転を行う制御手段（４１、４２）とを備える貯湯式給湯装置において、
前記加熱用熱交換器（３０、６０）により加熱された熱媒体は、給湯箇所に給湯する給湯用水もしくは浴槽内の浴水を追い焚きするための浴水であって、
前記制御手段（４１、４２）は、沸き上げ運転が省エネモードのときに、使用者が設定した給湯設定温度もしくは追い焚き設定温度のいずれか一方に、前記貯湯タンク（１０）、前記流体加熱用流路（２１）および前記加熱用熱交換器（３０、６０）からの熱損失分（α）を加算して求めた目標沸き上げ温度に基づいて沸き上げ運転を行うことを特徴とする貯湯式給湯装置。
【請求項２】
前記制御手段（４１、４２）は、料金設定が安い深夜時間帯と料金設定が高い深夜時間帯以外とに分けて沸き上げ運転を行うとともに、前記目標沸き上げ温度が深夜時間帯と深夜時間帯以外とで異なることを特徴とする請求項１に記載の貯湯式給湯装置。
【請求項３】
前記加熱手段（２０）は、圧縮機（２５）、蓄熱用熱交換器（２６）、膨張弁（２７）および空気熱交換器（２８）からなるヒートポンプサイクル回路から構成され、
前記制御手段（４１、４２）は、深夜時間帯と深夜時間帯以外とで異なる前記圧縮機（２５）の能力制御を行うことを特徴とする請求項２に記載の貯湯式給湯装置。
【請求項４】
前記目標沸き上げ温度は、約６５℃程度以下であることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載の貯湯式給湯装置。
【請求項５】
前記制御手段（４１、４２）には、単位期間内に前記貯湯タンク（１０）から給湯用および追い焚き用として使用した使用熱量を算出して、その使用熱量をデータとして蓄積する使用熱量算出手段（２９０）と、
蓄積された単位期間内の使用熱量のデータから所定期間内の平均使用熱量を算出する平均使用熱量算出手段（３００）と、
蓄積された単位期間内の使用熱量のデータから所定期間内のばらつき熱量を算出するばらつき熱量算出手段（３１０）と、
前記使用熱量算出手段（２９０）により蓄積された使用熱量、前記平均使用熱量算出手段（３００）により算出された平均使用熱量および前記ばらつき熱量算出手段（３１０）により算出されたばらつき熱量に基づいて沸き上げ熱量を算出する沸き上げ熱量算出手段（３３０、３４０）と、
前記沸き上げ熱量算出手段（３３０、３４０）により算出された沸き上げ熱量に基づいて前記加熱手段（２０）を沸き上げ運転する第２沸き上げ制御手段（３５０）とを有することを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか一項に記載の貯湯式給湯装置。
【請求項６】
前記加熱用熱交換器（３０、６０）は、前記貯湯タンク（１０）内の蓄熱用流体が流通する第１流通部（３０ａ）と給湯用水が流通する第２流通部（３０ｂ）とを隣接して設け、かつ蓄熱用流体と給湯用水とが対向流となるように構成されていることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか一項に記載の貯湯式給湯装置。
【請求項７】
前記加熱用熱交換器（３０、６０）は、前記貯湯タンク（１０）内の蓄熱用流体が流通する第３流通部（６０ａ）と浴槽内の浴水が流通する第４流通部（６０ｂ）とを隣接して設け、かつ蓄熱用流体と浴水とが対向流となるように構成されていることを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれか一項に記載の貯湯式給湯装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、加熱手段により加熱された蓄熱用流体を蓄える貯湯タンクと、この貯湯タンク内の蓄熱用流体と熱媒体とを熱交換する熱交換器とを備える貯湯式給湯装置に関するものであり、特に、貯湯タンク内に蓄える蓄熱用流体の沸き上げ運転を行う制御に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の貯湯式給湯装置として、例えば、蓄熱用流体を蓄える貯湯タンクと、蓄熱流体を加熱する加熱手段と、貯湯タンク内の蓄熱用流体を一次側に流通させて二次側に流通する熱媒体を加熱する加熱用熱交換器とを備えて、蓄えられた蓄熱用流体で熱媒体である給湯用水を加熱して給湯箇所に給湯するヒートポンプ式の貯湯式給湯装置が知られている。
【０００３】
さらに、加熱手段は、冷媒圧縮機、蓄熱用熱交換器、膨張弁、および室外ファンを付設した空気熱交換器を環状に接続されたヒートポンプサイクル回路からなっており、冷媒に二酸化炭素を用いることで、冷媒の圧力が臨界圧力以上となる超臨界ヒートポンプサイクルである。つまり、蓄熱用流体を臨界圧力以上に昇圧した冷媒により給湯用水の熱源となる蓄熱用流体を高温の状態（例えば、約６５〜９０℃程度）に加熱することを特徴としている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００１−１５３４５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記特許文献１の貯湯式給湯装置では、貯湯タンク内に高温の蓄熱用流体を蓄えることができるが、蓄えられた蓄熱用流体は高温の状態で保管させた後に給湯動作に応じて消費するようにしているので、貯湯タンク内に保管しているとき、および加熱用熱交換器に流通させるときに外部に漏洩する熱損失が多い問題がある。
【０００５】
また、蓄熱用熱交換器の二次側に流通する蓄熱用流体は、水に防腐剤、凍結防止剤もしくはＬＬＣなどを添加させた流体であって、硬度の高い地域の水を用いると約６５℃以上の高温に加熱すると炭酸カルシウムＣａＣＯ３が析出される。つまり、高温の沸き上げ運転を行うことで二次側回路内に炭酸カルシウムが堆積し、時間的経過を経て二次側通路を閉塞させる問題がある。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、上記点に鑑みたものであり、炭酸カルシウムの析出を抑制するとともに沸き上げ運転のランニングコストが最少となる貯湯式給湯装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、請求項１ないし請求項７に記載の技術的手段を採用する。すなわち、請求項１に記載の発明では、蓄熱用流体を内部に蓄える貯湯タンク（１０）と、この貯湯タンク（１０）内の最下部の蓄熱用流体を貯湯タンク（１０）内の最上部に送る流体加熱用流路（２１）と、この流体加熱用流路（２１）に設けられ、流体加熱用流路（２１）を流れる蓄熱用流体を加熱する加熱手段（２０）と、記貯湯タンク（１０）内の蓄熱用流体を一次側に流通させて二次側に流通する熱媒体を加熱する加熱用熱交換器（３０、６０）と、貯湯タンク（１０）内の貯湯量に基づいて加熱手段（２０）を制御して沸き上げ運転を行う制御手段（４１、４２）とを備える貯湯式給湯装置において、
加熱用熱交換器（３０、６０）により加熱された熱媒体は、給湯箇所に給湯する給湯用水もしくは浴槽内の浴水を追い焚きするための浴水であって、制御手段（４１、４２）は、沸き上げ運転が省エネモードのときに、使用者が設定した給湯設定温度もしくは追い焚き設定温度のいずれか一方に、貯湯タンク（１０）、流体加熱用流路（２１）および加熱用熱交換器（３０、６０）からの熱損失分（α）を加算して求めた目標沸き上げ温度に基づいて、沸き上げ運転を行うことを特徴としている。
【０００８】
この発明によれば、給湯設定温度＋熱損失分（α）もしくは追い焚き設定温度＋熱損失分（α）のいずれかを目標沸き上げ温度とすることで、蓄熱用流体を従来のように高温の状態（例えば、約６５〜９０℃程度）に加熱させることなく、むしろ５０℃程度で良いため、貯湯タンク（１０）内に保管しているとき、および加熱用熱交換器（３０、６０）に流通させるときに外部に漏洩する熱損失の低減が図れる。これにより、沸き上げ運転のランニングコストを最少にすることができるとともに、蓄熱用熱交換器（２６）の蓄熱用流体通路側に炭酸カルシウムの析出が全くない。
【０００９】
請求項２に記載の発明では、制御手段（４１、４２）は、料金設定が安い深夜時間帯と料金設定が高い深夜時間帯以外とに分けて沸き上げ運転を行うとともに、目標沸き上げ温度が深夜時間帯と深夜時間帯以外とで異なることを特徴としている。
【００１０】
この発明によれば、深夜時間帯では外気温度と蓄熱用流体との温度差が概して拡大するため、例えば、深夜時間帯の目標沸き上げ温度を深夜時間帯以外よりも高めに設定しておくことで、料金設定が安いときに沸き上げ運転が行われ、深夜時間帯以外において湯切りを発生させることなく沸き上げ運転のランニングコストを最少にすることができる。
【００１１】
また、深夜時間帯以外では、例えば、目標沸き上げ温度を設定温度近傍に設定することで短時間に沸き上げ運転を行うことができるとともに沸き上げ運転のランニングコストを最少にすることができる。
【００１２】
請求項３に記載の発明では、加熱手段（２０）は、圧縮機（２５）、蓄熱用熱交換器（２６）、膨張弁（２７）および空気熱交換器（２８）からなるヒートポンプサイクル回路から構成され、制御手段（４１、４２）は、深夜時間帯と深夜時間帯以外とで異なる圧縮機（２５）の能力制御を行うことを特徴としている。
【００１３】
この発明によれば、深夜時間帯では、例えば、圧縮機（２５）の作動をＣＯＰの良好な定格能力で行うことで沸き上げ運転のランニングコストを最少にすることができる。また、深夜時間帯以外では、例えば、圧縮機（２５）の回転数を増加させることで短時間に沸き上げ運転を行うことができるとともに沸き上げ運転のランニングコストを最少にすることができる。
【００１４】
請求項４に記載の発明では、目標沸き上げ温度は、約６５℃程度以下であることを特徴としている。この発明によれば、蓄熱用熱交換器（２６）の蓄熱用流体流路側に炭酸カルシウムの析出ができにくい。
【００１５】
請求項５に記載の発明では、制御手段（４１、４２）には、単位期間内に貯湯タンク（１０）から給湯用および追い焚き用として使用した使用熱量を算出して、その使用熱量をデータとして蓄積する使用熱量算出手段（２９０）と、
蓄積された単位期間内の使用熱量のデータから所定期間内の平均使用熱量を算出する平均使用熱量算出手段（３００）と、
蓄積された単位期間内の使用熱量のデータから所定期間内のばらつき熱量を算出するばらつき熱量算出手段（３１０）と、
使用熱量算出手段（２９０）により蓄積された使用熱量、平均使用熱量算出手段（３００）により算出された平均使用熱量およびばらつき熱量算出手段（３１０）により算出されたばらつき熱量に基づいて沸き上げ熱量を算出する沸き上げ熱量算出手段（３３０、３４０）と、
この沸き上げ熱量算出手段（３３０、３４０）により算出された沸き上げ熱量に基づいて加熱手段（２０）を沸き上げ運転する第２沸き上げ制御手段（３５０）とを有することを特徴としている。
【００１６】
この発明によれば、使用者が貯湯タンク（１０）内の蓄熱用流体を使うパターンに応じて、必要に応じた沸き上げ運転を行うことができるとともに、ランニングコストの最少化を図ることができる。
【００１７】
請求項６に記載の発明では、加熱用熱交換器（３０、６０）は、貯湯タンク（１０）内の蓄熱用流体が流通する第１流通部（３０ａ）と給湯用水が流通する第２流通部（３０ｂ）とを隣接して設け、かつ蓄熱用流体と給湯用水とが対向流となるように構成されていることを特徴としている。
【００１８】
この発明によれば、第１流通部（３０ａ）を通過した後の蓄熱用流体の温度を加熱前の給湯用水の温度近傍まで低減できる。これにより、蓄熱用流体と給湯用水との熱交換時における熱ロスを小さくすることができる。従って、効率の良い給湯システムを実現できる。
【００１９】
請求項７に記載の発明では、加熱用熱交換器（３０、６０）は、貯湯タンク（１０）内の蓄熱用流体が流通する第３流通部（６０ａ）と浴槽内の浴水が流通する第４流通部（６０ｂ）とを隣接して設け、かつ蓄熱用流体と浴水とが対向流となるように構成されていることを特徴としている。
【００２０】
この発明によれば、第３流通部（６０ａ）を通過した後の蓄熱用流体の温度を加熱前の給湯用水の温度近傍まで低減できる。これにより、蓄熱用流体と給湯用水との熱交換時における熱ロスを小さくすることができる。従って、効率の良い給湯システムを実現できる。
【００２１】
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態の具体的手段との対応関係を示すものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態による貯湯式給湯装置を図１および図２に基づいて説明する。図１は本発明を適用させた貯湯式給湯装置の全体構成を示す模式図であり、図２は本発明の要部を示す沸き上げ運転の制御処理を示すフローチャートである。
【００２３】
本実施形態の貯湯式給湯装置は、図１に示すように、蓄熱用流体を内部に蓄える貯湯タンク１０、貯湯タンク１０内の最下部の蓄熱用流体を貯湯タンク１０内の最上部に送る流体加熱用流路２１、蓄熱用流体を加熱する加熱手段であるヒートポンプユニット２０、蓄熱用流体を一次側に流通させて二次側に流通する熱媒体を加熱する加熱用熱交換器である給湯用熱交換器３０、給湯用熱交換器３０の一次側に蓄熱用流体を循環させる循環回路１１、給湯用熱交換器３０の二次側上流側に接続される給水用配管３１、給湯用熱交換器３０の二次側下流側に接続される給湯用配管３２、３３、および本給湯システムの作動を制御する制御手段（給湯制御部４１、熱源制御部４２）などから構成されている。
【００２４】
貯湯タンク１０は、空気孔１０ａを通じて大気に開放され、貯湯タンク１０内部が大気圧に保たれている。この貯湯タンク１０は、例えば、樹脂材料で形成され直方体形状に設けられている。そして、貯湯タンク１０内に蓄えられた蓄熱用流体の熱が貯湯タンク１０の壁面より大気中へ放出されることを低減するために、貯湯タンク１０の外周全面をグラスウールやウレタン等の断熱材で覆っている。
【００２５】
また、用いられる蓄熱用流体は主成分が水であり、防腐剤、凍結防止剤、ＬＬＣ等が必要に応じて添加されている。なお、これらの他に高比熱を有する蓄熱材料をマイクロカプセルなどの手法にて封入し、それを水に分散混合させるか、またはスリラー化させて流動可能な蓄熱材を用いても良い。
【００２６】
さらに、貯湯タンク１０の外壁面には、上部から計って、２０リットル、５０リットル、１００リットル、１５０リットル、２００リットル、および３００リットルの位置に、その位置の湯温を検出するための水温センサである複数の貯湯サーミスタ５５が配設されている。
【００２７】
因みに、複数の貯湯サーミスタ５５は、蓄熱用流体の貯湯量センサとして機能するとともに、最上部に設けられた貯湯サーミスタ５５は高温の蓄熱用流体を出湯する出湯温度を検出する機能を有し、最下部に設けられた貯湯サーミスタ５５は満タンセンサとして機能している。
【００２８】
そして、蓄熱用流体の各水位レベルでの温度情報を後述する給湯制御部４１に出力するようになっている。給湯制御部４１は複数の貯湯サーミスタ５５からの温度情報に基づいて、貯湯タンク１０内上方の沸き上げられた湯温と貯湯タンク１０内下方の沸き上げられる前の低温の蓄熱用流体との境界位置を検出できるとともに、各水位レベルでの蓄熱用流体の湯温を検出できる。
【００２９】
次に、蓄熱用流体を加熱するヒートポンプユニット２０は、例えば、炭酸ガスを冷媒として使用することにより、高圧側の冷媒圧力が冷媒の臨界圧力以上となる超臨界ヒートポンプサイクルを使用している。このヒートポンプサイクルは、周知のように圧縮機２５、蓄熱用熱交換器２６、膨張弁２７、空気熱交換器２８、およびアキュムレータ２９等の冷凍サイクル機能部品より構成されている。
【００３０】
因みに、圧縮機２５は、内蔵する電動モータ（図示しない）によって駆動され、アキュムレータ２９より吸引した気相冷媒を臨界圧力以上まで圧縮して吐出する。蓄熱用熱交換器２６は、冷媒と蓄熱用流体とを熱交換する水冷媒熱交換器であり、例えば、冷媒が流れる冷媒通路２６ａと蓄熱用流体が流れる蓄熱用流体通路２６ｂとが二重管構造に設けられ、かつ冷媒の流れ方向と蓄熱用流体の流れ方向とが対向するように構成された対向流式の水冷媒熱交換器である。
【００３１】
膨張弁２７は、蓄熱用熱交換器２６から流出する冷媒を減圧して空気熱交換器２８に供給する。この空気熱交換器２８は、膨張弁２７で減圧された冷媒を大気との熱交換によって蒸発させる。図中２８ａは送風機であって大気を空気熱交換器２８に向けて送風する。アキュムレータ２９は、空気熱交換器２８より流出する冷媒を気液分離して、気相冷媒のみ圧縮機２５に吸引させるとともに、サイクル中の余剰冷媒を蓄えている。
【００３２】
そして、蓄熱用熱交換器２６の蓄熱用流体通路２６ｂ側は、上述した流体加熱用流路２１を介して貯湯タンク１０に接続され、電動ポンプ２４が作動することで、貯湯タンク１０内の蓄熱用流体が循環する。なお、流体加熱用流路２１の上流端が貯湯タンク１０の底部１０ｂに接続され、流体加熱用流路２１の下流端が貯湯タンク１０の上部１０ｃに接続されている。
【００３３】
これにより、蓄熱用熱交換器２６で冷媒との熱交換により加熱された蓄熱用流体が貯湯タンク１０の上部１０ｃへ送り込まれるため、貯湯タンク１０内の上部側から下部側へ向かって順次蓄熱用流体に蓄熱されていく。そして、ヒートポンプユニット２０は後述する熱源制御部４２からの制御信号により作動するとともに、作動状態を熱源制御部４２に出力するようになっている。
【００３４】
また、このヒートポンプユニット２０は、動力源として、主に料金設定の最も安い深夜時間帯における深夜電力を用いて、貯湯タンク１０内の蓄熱用流体を加熱する沸き上げ運転を行っている。つまり、深夜時間帯に沸き上げ運転を行って所定量の蓄熱用流体を貯湯タンク１０内に蓄えている。
【００３５】
なお、深夜時間帯以外において、蓄熱用流体の貯湯量が所定量以下に低下しておれば、沸き上げ運転を行って所定量の蓄熱用流体を貯湯タンク１０内に蓄えている。因みに、超臨界ヒートポンプサイクルによれば、一般的なヒートポンプサイクルよりも高温（例えば、８５〜９０℃）の蓄熱用流体を内部に蓄えることができる。
【００３６】
次に、循環回路１１は、貯湯タンク１０内の蓄熱用流体を給湯用熱交換器３０の一次側である第１流通部３０ａに流通させ、給湯用熱交換器３０で熱交換された蓄熱用流体を貯湯タンク１０内の下方部１０ｅに戻すための循環回路であり、高温取り出し管１２、中温取り出し管１３、往き管１４、戻し管１５、流量比調節手段である高中温混合弁１６、および第１循環ポンプ１７とから構成されている。
【００３７】
高温取り出し管１２は、貯湯タンク１０内に貯えられる蓄熱用流体のうち、高温の蓄熱用流体を取り出すための配管であり、貯湯タンク１０内の上方部１０ｄに上流端が接続されている。中温取り出し管１３は、貯湯タンク１０内に貯えられる蓄熱用流体のうち、高温の蓄熱用流体よりも湯温の低い中温の蓄熱用流体を取り出すための配管であり、貯湯タンク１０内の上方部１０ｄと下方部１０ｅとの間に上流端が接続されている。
【００３８】
往き管１４は上流端が高中温混合弁１６の出口側に接続され、下流端が給湯用熱交換器３０の第１流通部３０ａの上流端に接続されている。戻し管１５は上流端が第１流通部３０ａの上流端に接続され、下流端が貯湯タンク１０内の下方部１０ｅに接続されている。なお、往き管１４には、給湯用熱交換器３０の第１流通部３０ａに流通させる蓄熱用流体の湯温を検出する熱交換前水温センサである熱交換前サーミスタ５４が設けられ、往き管１４内の温度情報を後述する給湯制御部４１に出力するようにしている。
【００３９】
次に、高中温混合弁１６は、高温取り出し管１２と中温取り出し管１３との下流側合流部位に設けられ、給湯用熱交換器３０の第１流通部３０ａに流通させる蓄熱用流体の湯温を調節する温度調節弁であり、それぞれの開口面積比を調節することで、高温取り出し管１２から取り出した高温の蓄熱用流体と中温取り出し管１３から取り出した中温の蓄熱用流体との混合比を調節するようにしている。
【００４０】
そして、この高中温混合弁１６は、後述する給湯制御部４１に電気的に接続されており、上記、貯湯サーミスタ５５および熱交換前サーミスタ５４により検出される蓄熱用流体の温度情報に基づいて制御される。因みに、本実施形態では、貯湯サーミスタ５５（中温取り出し配管１３の近傍）により検出された蓄熱用流体の湯温が所定温度（例えば、３０℃）未満のときに、高温取り出し配管１２から取り出される高温の蓄熱用流体を第１流通部３０ａに流通するように制御される。
【００４１】
一方、貯湯サーミスタ５５（中温取り出し配管１３の近傍）により検出された蓄熱用流体の湯温が所定温度（例えば、３０℃）以上のときに中温取り出し配管１３から取り出される中温の蓄熱用流体、もしくは中温取り出し配管１３から取り出される中温の蓄熱用流体と高温取り出し配管１２から取り出される高温の蓄熱用流体との両方から混合させて第１流通部３０ａに流通するように制御される。
【００４２】
さらに、高中温混合弁１６は、熱交換前サーミスタ５４により検出された第１流通部３０ａに流通する蓄熱用流体の湯温を所定温度以上となるように温度調節することで二次側である第２流通部３０ｂを流れる給湯用水を所定温度（例えば、設定温度＋２℃程度）以下とならないようにしている。
【００４３】
これにより、高温の蓄熱用流体よりも所定温度（例えば、３０℃）近傍の中温の蓄熱用流体をより多く第１流通部３０ａに流通するようにしている。また、高中温混合弁１６は熱交換前サーミスタ５４により検出された熱交換前の蓄熱用流体の湯温に基づいてフィードバック制御を行なうようにしている。
【００４４】
第１循環ポンプ１７は戻し管１５の中途に配置されており、貯湯タンク１０内の蓄熱用流体を第１流通部３０ａに流通させるポンプである。そして、後述する熱交換後サーミスタ５２により検出された給湯用熱交換器３０の第２流通部３０ｂより熱交換された給湯用水の湯温に基づいて回転数が制御されるように後述する給湯制御部４１に電気的に接続されている。
【００４５】
なお、循環回路１１および流体加熱用流路２１には排水栓１８が設けられており、必要に応じて貯湯タンク１０内および循環回路１１内の蓄熱用流体を手動により排水することができるようにしている。
【００４６】
次に、給湯用熱交換器３０は、循環回路１１に接続されて貯湯タンク１０内の蓄熱用流体が流れる第１流通部３０ａと、給水用配管３１および給湯用配管３２に接続された第２流通部３０ｂとを有し、例えば、第１流通部３０ａの内部に第２流通部３０ｂが挿通する二重管構造である。ここで、第１流通部３０ａは、熱ロスを低く抑えるために樹脂材を使用し、第２流通部３０ｂは熱伝導率の高い銅材を使用することが望ましい。
【００４７】
また、第２流通部３０ｂは、第１流通部３０ａと同様に円筒管でも良いが、その壁面に径方向の凹凸形状を設けても良い。この場合、第１流通部３０ａと第２流通部３０ｂとの伝熱面積が増加して、蓄熱用流体と給湯用水との熱交換効率を向上できる。なお、第１流通部３０ａの外周には、蓄熱用流体の放熱を防止するための断熱材（図示せず）で覆うと良い。
【００４８】
そして、給湯用熱交換器３０は、図１に示すように、貯湯タンク１０の外部に上下方向に配置されて第１流通部３０ａの下流端が貯湯タンク１０の下方部１０ｄと連通するように戻し管１５に接続され、第１流通部３０ａの上流端が往き管１４に接続されている。また、第２流通部３０ｂは、その上流端が給水用配管３１に接続され、下流端が給湯用配管３２に接続されている。
【００４９】
これにより、給湯用熱交換器３０は、図１に矢印で示すように、第１流通部３０ａを上から下へ向かって流れる蓄熱用流体の流れ方向と、第２流通部３０ｂを下から上へ向かって流れる給湯用水の流れ方向とが対向する対向流式の熱交換器である。
【００５０】
なお、給水用配管３１の上流は水道配管に接続されて水道水が給湯用熱交換器３０に導水されるようにしている。また、給水用配管３１には給水サーミスタ５１が設けられており、水道水の温度情報を後述する給湯制御部４１に出力するようにしている。
【００５１】
また、給湯用配管３２には、第２流通部３０ｂで熱交換された給湯用水の流量を調節する流量調節弁３４と、給湯用配管３２の下流端と給水用配管３１の合流部位において給湯温度調節手段である給湯用混合弁３５が設けられている。そして、この給湯用混合弁３５の出口側に給湯用配管３３が接続されている。
【００５２】
給湯用配管３３は台所、浴室などの図示しない給湯水栓に通ずる給湯配管である。そして、その中途に給湯サーミスタ５３および流量カウンタ５８が設けられ、給湯サーミスタ５３は給湯用配管３３内の温度情報を、流量カウンタ５８は給湯用配管３３内の流量情報を後述する給湯制御部４１に出力するようにしている。
【００５３】
なお、給湯用配管３２には、給湯用熱交換器３０により熱交換された蓄熱用流体の湯温を検出する熱交換後サーミスタ５２が設けられ、給湯用配管３３内の温度情報を後述する給湯制御部４１に出力するようにしている。
【００５４】
流量調節弁３４は、第２流通部３０ｂを流通する流量を調節する弁であり、第２流通部３０ｂを流通する流量が所定流量以下となるように後述する給湯制御部４１により制御される。つまり、給水される水道圧および給湯経路の圧力損失のばらつきにより流量が過大とならないように熱交換後サーミスタ５２により検出される給湯用水の湯温に基づいて制御される。
【００５５】
次に、給湯用混合弁３５は、給湯用配管３３に出湯させる給湯用水の湯温を調節する温度調節弁であり、それぞれの開口面積比を調節することで、第２流通部３０ｂで熱交換された給湯用水と水道水との混合比を調節して設定温度に調節するように制御される。そして、給湯用混合弁３５は、後述する給湯制御部４１に電気的に接続されており、上記、給水サーミスタ５１、熱交換後サーミスタ５２、および給湯サーミスタ５３により検出される給湯用水の温度情報に基づいて制御される。
【００５６】
因みに、給湯用混合弁３５に流通される第２流通部３０ｂで熱交換された給湯用水の湯温は、例えば、設定温度＋１℃程度となるようにしている。つまり、循環回路１１を循環する流量とその熱交換前サーミスタ５４により検出される蓄熱用流体の湯温を制御させている。なお、給湯用混合弁３５は、給湯サーミスタ５３により検出される給湯用水の湯温に基づいてフィードバック制御を行なうようにしている。
【００５７】
次に、給湯制御部４１は、マイクロコンピュータを主体として構成され、内蔵のＲＯＭ（図示せず）には、予め設定された制御プログラムが設けられており、各サーミスタ５１〜５５からの温度情報、流量カウンタ５８からの流量情報および図示しない操作盤に設けられた操作スイッチからの操作信号等に基づいて、第１循環ポンプ１７、高中温混合弁１６、流量調節弁３４、給湯用混合弁３５などの循環回路１１および給湯用配管３２、３３内のアクチュエータ類を制御するように構成されている。
【００５８】
熱源制御部４２は、給湯制御部４１と同じように、マイクロコンピュータを主体として構成され、内蔵のＲＯＭ（図示せず）には、予め設定された制御プログラムが設けられており、図示しない各種サーミスタからの温度情報などに基づいてヒートポンプユニット２０内のアクチュエータ類を制御する。
【００５９】
そして、貯湯タンク１０内の蓄熱用流体を加熱する沸き上げ運転を行うときには、この熱源制御部４２により最上部に設けられた貯湯サーミスタ５５の検出温度に基づいて電動ポンプ２４の回転数制御を行っている。つまり、蓄熱用熱交換器２６の蓄熱用流体通路２６ｂを流通する蓄熱用流体の流量を電動ポンプ２４の回転数を制御することで目標沸き上げ温度になるように制御している。
【００６０】
ところで、本実施形態の沸き上げ運転には、通常運転モードと省エネモードとを有しており、通常運転モードでは目標沸き上げ温度を上限値（例えば、６５〜９０℃以下）に設定し、省エネモードは目標沸き上げ温度を下限値（例えば、設定温度近傍〜６５℃以下）に設定している。
【００６１】
つまり、省エネモードは、貯湯タンク１０内に蓄える蓄熱用流体の湯温を低下させることで外部に漏洩する熱損失の低減を図ったものであり、沸き上げ運転のランニングコストの低減が図れる。なお、この運転モードの選択は操作盤に設けられた操作スイッチ（図示せず）で選択するようにしている。
【００６２】
次に、以上の構成による貯湯式給湯装置の沸き上げ運転の作動について図２に基づいて説明する。図２は省エネモードを選択したときの沸き上げ運転の制御処理を示すフローチャートである。まず、図示しない沸き上げ運転スイッチをオンすると沸き上げ運転がスタートする。そして、ステップ４１０にて、省エネモードが選択されているか否かを判定する。
【００６３】
ここで、運転モードの選択スイッチが省エネモードであれば、省エネモードの沸き上げ運転の制御処理がスタートする。ここで、通常運転モードであれば、通常運転モードの沸き上げ運転（詳細説明は省略する）が行われる。そして、ステップ４２０にて、現在の時間帯を判定する。ここで、深夜時間帯（例えば、２３時〜翌朝７時）であれば、ステップ４３０にて、現在の貯湯量が所定量Ｌ１（例えば、５０℃以上の蓄熱用流体が１００リットル）以上あるか否かを判定する。
【００６４】
ここで、所定量Ｌ１以上あればステップ４２０に戻って待機し、所定量Ｌ１未満の時にはステップ４４０に進む。なお、現在の貯湯量は、貯湯タンク１０に設けられた複数の貯湯サーミスタ５５のうち、貯湯タンク１０の上方から計った貯湯量が１００リットルに相当する水位レベルの位置に設けられた貯湯サーミスタ５５で検出された湯温により算出する。
【００６５】
そして、貯湯量が所定量Ｌ１未満であれば、ステップ４４０にて、沸き上げ運転を行う。沸き上げ運転は、熱源制御部４２によりヒートポンプサイクルを駆動させることで臨界圧力以上の高圧の冷媒が蓄熱用熱交換器２６の冷媒通路２６ａ側に流通される。
【００６６】
この高圧冷媒に貯湯タンク１０の下部から吸い込んだ低温の湯を蓄熱用流体通路２６ｂ側に流通させて加熱させ、加熱した蓄熱用流体が貯湯タンク１０の上部から貯湯している動作である。そして、このときに、流体加熱用流路２１では、蓄熱用熱交換器２６で加熱された湯温が目標沸き上げ温度となる流量に電動ポンプ２４の回転数を制御している。
【００６７】
ここで、目標沸き上げ温度は、給湯水栓（図示せず）から出湯する給湯時の設定温度に対して約５℃程度高めの温度で設定している。そして、ステップ４５０にて、最下部に設けられた貯湯サーミスタ５５で検出された沸き上げ温度が所定温度Ｋ１（目標沸き上げ温度＝設定温度＋５℃）以上に達したか否かを判定し、所定温度Ｋ１未満であればステップ４４０に戻り沸き上げ運転を継続し、所定温度Ｋ１以上に達したときはステップ４６０に進んで沸き上げ運転を停止する。
【００６８】
一方、ステップ４２０にて、現在の時間帯が深夜時間帯以外のときであれば、ステップ４７０にて、現在の貯湯量が所定量Ｌ２（例えば、５０℃以上の蓄熱用流体が２００リットル）以上あるか否かを判定する。
【００６９】
ここで、所定量Ｌ２以上あればステップ４２０に戻って待機し、所定量Ｌ２未満の時にはステップ４８０に進む。そして、ステップ４８０にて、沸き上げ運転を行う。なお、このときの目標沸き上げ温度は、ステップ４４０よりも低い温度、例えば、設定温度＋３℃に設定している。
【００７０】
従って、ステップ４９０では、最下部に設けられた貯湯サーミスタ５５で検出された沸き上げ温度が所定温度Ｋ２（目標沸き上げ温度＝設定温度＋３℃）以上に達したか否かを判定し、所定温度Ｋ２未満であればステップ４８０に戻り沸き上げ運転を継続し、所定温度Ｋ２以上に達したときはステップ４６０に進んで沸き上げ運転を停止する。
【００７１】
これにより、深夜時間帯においては、目標沸き上げ温度（設定温度＋５℃）の蓄熱用流体が約３００リットル貯湯タンク１０内に貯湯され、深夜時間帯以外においては、目標沸き上げ温度（設定温度＋３℃）の蓄熱用流体が約３００リットル貯湯タンク１０内に貯湯される。
【００７２】
なお、上記ステップ４３０、４７０にて、所定量Ｌ１、Ｌ２を判定するのに５０℃としたが、この数値に限らず、目標沸き上げ温度（設定温度＋５℃または設定温度＋３℃）以上としても良い。
【００７３】
そして、必要に応じて使用者が給湯用配管３３の末端にある給湯水栓（図示しない）を開くと、流量カウンタ５８により流量情報が給湯制御部４１に出力されて、まず、第１循環ポンプ１７が作動する。これにより、給湯用熱交換器３０の第１流通部３０ａに貯湯タンク１０内の蓄熱用流体が循環される。つまり、給湯用熱交換器３０の第２流通部３０ｂを流れる給湯用水が蓄熱用流体の熱エネルギーを受けて加熱されることになる。
【００７４】
なお、このときに第１流通部３０ａに流通される蓄熱用流体は、高中温混合弁１６によって、高温取り出し管１２から取り出される高温の蓄熱用流体、もしくは中温取り出し配管１３から取り出される中温の蓄熱用流体、もしくは中温取り出し配管１３から取り出される中温の蓄熱用流体と高温取り出し配管１２から取り出される高温の蓄熱用流体との両方から混合させて所定温度以上の湯温の蓄熱用流体が第１流通部３０ａに供給されるように制御される。
【００７５】
また、このときに第１循環ポンプ１７は、熱交換後サーミスタ５２により検出される湯温に基づいて回転数を制御している。つまり、検出された熱交換後の湯温が所定温度（例えば、設定温度＋１℃）より低いときは、第１循環ポンプ１７の回転数を大きくして第１流通部３０ａに流通される蓄熱用流体の流量を増加させる。これにより、蓄熱用流体と給湯用水との熱交換量が増加するため、熱交換後の給湯用水の湯温が上昇する。
【００７６】
逆に、検出された湯温が所定温度（例えば、設定温度＋１℃）より高いときは、第１循環ポンプ１７の回転数を小さくして第１流通部３０ａに流通される蓄熱用流体の流量を減少させる。これにより、蓄熱用流体と給湯用水との熱交換量が減少するため、熱交換後の給湯用水の湯温が下降する。
【００７７】
そして、給湯用熱交換器３０で所定温度（例えば、設定温度＋１℃）に熱交換された給湯用水は、給湯用混合弁３５ａにおいて、給水用配管３１から給水される水とが混合されて設定温度に調節された給湯用水が給湯用配管３３から出湯される。
【００７８】
なお、本実施形態では、沸き上げ運転を行うときの目標沸き上げ温度を深夜時間帯のときに設定温度＋５℃とし、深夜時間帯以外のときに設定温度＋３℃として設定したが、このときの＋５℃および＋３℃は、貯湯タンク１０、循環回路１１および給湯用熱交換器３０から外部に熱漏洩する熱損失αであり、この熱損失αを設定温度に加算することで、給湯用配管３３から給湯する給湯用水を設定温度に調節することができる。
【００７９】
また、このように目標沸き上げ温度を下限値として設定したが、これに限らず、これよりも高めとなるように設定しても良い。ただし、最大を６５℃以下であることが望ましい。これは、蓄熱用流体に硬度の高い地域の水を用いると、約６５℃以上に加熱すると炭酸カルシウムＣａＣＯ３が析出される。
【００８０】
つまり、６５℃以上の目標沸き上げ温度で沸き上げ運転を行うと、蓄熱用熱交換器２６の蓄熱用流路２６ｂ内に炭酸カルシウムＣａＣＯ３が堆積して、時間的経過を経て蓄熱用流路２６ｂ内を炭酸カルシウムＣａＣＯ３により閉塞させる問題がある。従って、約６５℃以下で沸き上げ運転を行うと炭酸カルシウムＣａＣＯ３の析出を防止することができる。
【００８１】
以上の第１実施形態の貯湯式給湯装置によれば、沸き上げ運転が省エネモードのときに、使用者が設定した設定温度に、貯湯タンク１０、循環回路１１および加熱用熱交換器３０からの熱損失分αを加算して求めた目標沸き上げ温度に基づいて、沸き上げ運転を行うことにしている。
【００８２】
これにより、蓄熱用流体を従来のように高温の状態（例えば、約６５〜９０℃程度）に加熱させることなく、むしろ下限値として５０℃程度で良いため、貯湯タンク１０内に保管しているとき、および加熱用熱交換器３０に流通させるときに外部に漏洩する熱損失の低減が図れる。従って、沸き上げ運転のランニングコストを最少にすることができるとともに、蓄熱用熱交換器２６の蓄熱用流体通路２６ｂ側に炭酸カルシウムＣａＣＯ３の析出が全くない。
【００８３】
給湯制御部４１および熱源制御部４２は、料金設定が安い深夜時間帯と料金設定が高い深夜時間帯以外とに分けて沸き上げ運転を行うとともに、目標沸き上げ温度が深夜時間帯と深夜時間帯以外とで異なることにより、深夜時間帯では外気温度と蓄熱用流体との温度差が概して拡大するため、例えば、深夜時間帯の目標沸き上げ温度を深夜時間帯以外よりも高めに設定しておくことで、料金設定が安いときに沸き上げ運転が行われ、深夜時間帯以外において湯切りを発生させることなく沸き上げ運転のランニングコストを最少にすることができる。
【００８４】
また、深夜時間帯以外では、例えば、目標沸き上げ温度を設定温度近傍に設定することで短時間に沸き上げ運転を行うことができるとともに沸き上げ運転のランニングコストを最少にすることができる。さらに、目標沸き上げ温度は、約６５℃程度以下であることにより、蓄熱用熱交換器２６の蓄熱用流路２６ｂ内に炭酸カルシウムＣａＣＯ３の析出が防止できる。
【００８５】
また、給湯用熱交換器３０は、貯湯タンク１０内の蓄熱用流体が流通する第１流通部３０ａと給湯用水が流通する第２流通部３０ｂとを隣接して設け、かつ蓄熱用流体と給湯用水とが対向流となるように構成されていることにより、第１流通部３０ａを通過した後の蓄熱用流体の温度を加熱前の給湯用水の温度近傍まで低減できる。これにより、蓄熱用流体と給湯用水との熱交換時における熱ロスを小さくすることができる。従って、効率の良い給湯システムを実現できる。
【００８６】
（第２実施形態）
以上の第１実施形態では、沸き上げ運転を行うときに、貯湯タンク１０内の蓄熱用流体を全量加熱するように構成したが、これに限らず、例えば、単位期間内における給湯用として使用した給湯用水の使用熱量を算出して、その使用熱量をデータとして蓄積し、その蓄積された使用熱量のデータから所定期間（例えば、７日間）内の使用熱量、平均使用熱量およびばらつき熱量に基づいて当日の沸き上げ熱量を算出し、その沸き上げ熱量に相当する貯湯量に沸き上げるように構成しても良い。
【００８７】
ここで、本実施形態の沸き上げ運転の特徴として、主に一日の区切り時刻（例えば、深夜時間帯となる２３：００）に達すると、前日の２３時から当日の２３時までの単位期間（例えば、一日）内に消費した蓄熱用流体の蓄熱量から使用熱量を算出するようにしている。
【００８８】
そして、上述の区切り時刻以降の電力料金設定が最も安い深夜時間帯（例えば、２３：００〜７：００の間）に沸き上げ運転を行うようにしている。そして、区切り時刻以外の時には、貯湯タンク１０内の現在の蓄熱量を算出し、その蓄熱量が最低蓄熱量を下回ったときに沸き上げ運転を行うようにしている。
【００８９】
具体的には、図３に示すフローチャートに基づいて沸き上げ運転を行う。まず、図示しない各種操作スイッチのうち、沸き上げ運転スイッチ（図示せず）を操作する。これにより、図３に示すように、給湯制御部４１は沸き上げ運転の制御処理をスタートする（ステップ２１０）。
【００９０】
そして、ステップ２２０における第１沸き上げ手段である沸き上げ運転を行う。この第１沸き上げ手段は、後述するステップ２８０の区切り時刻以外のときにおいて、貯湯タンク１０内の現在の蓄熱量を監視し、その蓄熱量が所定量を下回ったときに沸き上げ運転を行うもので、まず、ステップ２３０にて、複数の貯湯サーミスタ５５で検出された温度情報に基づいて、所定温度以上（例えば、５０℃）の貯湯量を検出する。
【００９１】
そして、その貯湯量に基づいて蓄熱量を算出する。次に、ステップ２４０にて、その蓄熱量をばらつき熱量と比較し、蓄熱量がばらつき熱量より下回っていないか否かを判定する。ここで、現在の蓄熱量がばらつき熱量を下回っているときは、ステップ２５０にて、沸き上げ運転を行う。そして、次のステップ２６０にて、現在の蓄熱量がばらつき熱量以上に達したか否かを判定する。
【００９２】
ここで、現在の蓄熱量がばらつき熱量以上であればステップ２７０にて、沸き上げ運転の停止を行う。なお、上述のステップ２４０、ステップ２６０におけるばらつき熱量は、後述するステップ２８０の一日の区切り時刻（例えば、２３：００）に達する前においては、一日前に求めた過去の所定期間（例えば、７日間）内における単位期間（例えば、一日）毎の使用熱量、平均使用熱量およびばらつき熱量から求めた第１、第２沸き上げ熱量に応じたばらつき熱量σより換算して求めたものである。
【００９３】
また、ステップ２４０において、現在の蓄熱量がばらつき熱量を上回っているときには沸き上げ運転を行わない。次に、区切り時刻（例えば、２３：００）に達したときは、ステップ２８０にて、現在時刻が２３時に達したか否かを判定し、ＹＥＳならば使用熱量算出手段であるステップ２９０にて、その日（例えば、前日の２３時〜当日の２３時まで）に消費した蓄熱量を累計して使用熱量を算出して、その一日あたりの使用熱量を給湯制御部４１の図示しないＲＯＭ内に記憶しておく。
【００９４】
なお、記憶する一日あたりの使用熱量は、過去の所定期間（例えば、７日間）分が蓄積するように記憶されている。なお、一日あたりの使用熱量の算出は、前日に沸き上げ運転を行った後に検出した所定温度以上（例えば、５０℃）の貯湯量と現在の所定温度以上（例えば、５０℃）の貯湯量とに基づく互いの蓄熱量との差で求めても良い。
【００９５】
ここで、１日の使用熱量をＱｄａｙとすると、過去１週間前迄の各１日の使用熱量を、Ｑｄａｙｎ、Ｑｄａｙｎ−１、Ｑｄａｙｎ−２、……、Ｑｄａｙｎ−５、Ｑｄａｙｎ−６とする。そして、次の平均熱量算出手段であるステップ３００において、蓄積された過去７日間の使用熱量より平均使用熱量を、平均使用熱量Ｑａｖ＝（Ｑｄａｙｎ＋Ｑｄａｙｎ−１＋Ｑｄａｙｎ−２＋Ｑｄａｙｎ−３＋Ｑｄａｙｎ−４＋Ｑｄａｙｎ−５＋Ｑｄａｙｎ−６）／７と算出する。
【００９６】
なお、ここでは、使用熱量の蓄積データの所定期間を過去７日間としたが、これに限らず、例えば、過去一ヶ月、季節別期間などに蓄積しても良い。次に、ばらつき熱量算出手段であるステップ３１０において、ばらつき熱量σを算出する。ここでは、ステップ３００にて算出された平均使用熱量と蓄積された過去７日間の各使用熱量との差（偏差）を二乗し、それを算術平均した値の平方根より求める。なお、これは標準偏差である。
【００９７】
そして、沸き上げ熱量判定手段であるステップ３２０にて、蓄積された過去７日間の使用熱量のうち、最新の使用熱量、つまり、ステップ２９０にて算出した前日の使用熱量が平均使用熱量よりも大きいか否かを判定する。
【００９８】
ここで、前日の使用熱量が大きいときは、沸き上げ熱量算出手段であるステップ３３０にて、想定される当日の使用熱量である第１沸き上げ熱量を求める。このときは、平均使用熱量よりも大きいことで想定される当日の使用湯量が使用範囲外であると判定して、前日の使用熱量をそのまま第１沸き上げ熱量とする。
【００９９】
逆に、前日の使用熱量が小さいときは、沸き上げ熱量算出手段であるステップ３４０にて、想定される当日の使用熱量である第２沸き上げ熱量を求める。このときは、平均使用熱量よりも小さいことで想定される当日の使用湯量が使用範囲内であると判定して、平均使用熱量を第２沸き上げ熱量とする。
【０１００】
そして、第１沸き上げ熱量である前日の使用熱量、および第２沸き上げ熱量である平均使用熱量は、それぞれの熱量、および沸き上げ目標温度（例えば、設定温度＋５℃程度）に基づいて沸き上げ量を換算する。そして、第２沸き上げ手段であるステップ３５０では、ステップ３２０にて判定された側の開始条件である沸き上げ量を沸き上げ目標温度Ｋ１まで沸き上げ運転を行う。
【０１０１】
この第２沸き上げ手段は、具体的にはステップ３６０にて、ヒートポンプユニット２０に沸き上げ運転を作動するように出力するとともに、ステップ３７０にて、貯湯サーミスタ５３で検出された湯温が沸き上げ目標温度Ｋ１に達するまで、ヒートポンプユニット２０を運転させ、ステップ３７０にて、湯温が沸き上げ目標温度Ｋ１を上回ったときに、ステップ３８０にて、ヒートポンプユニット２０の沸き上げ運転を停止するように制御される。
【０１０２】
これにより、深夜時間帯（例えば、２３時から７時まで）において、翌日（当日の２３時〜翌日の２３時まで）に使用する給湯用の湯の使用熱量に相当する沸き上げ量を加熱することができる。
【０１０３】
以上の実施形態によれば、使用熱量を算出する使用熱量算出手段と、平均使用熱量を算出する平均使用熱量算出手段と、ばらつき熱量を算出するばらつき熱量算出手段と、使用熱量、平均使用熱量およびばらつき熱量に基づいて沸き上げ熱量を算出する沸き上げ熱量算出手段と、沸き上げ熱量に基づいてヒートポンプユニット２０を沸き上げ運転する第２沸き上げ制御手段とを有している。
【０１０４】
これにより、沸き上げ運転を行うときに、沸き上げ目標温度を、例えば、設定温度＋５℃程度とすることにより、蓄熱用流体を従来のように高温の状態（例えば、約６５〜９０℃程度）に加熱させることなく、むしろ下限値として５０℃程度で良いため、貯湯タンク１０内に保管しているとき、および加熱用熱交換器３０に流通させるときに外部に漏洩する熱損失の低減が図れる。従って、第１実施形態よりも、さらに沸き上げ運転のランニングコストを最少にすることができる。
【０１０５】
（第３実施形態）
以上の実施形態では、沸き上げ運転を行うときに、圧縮機２５側の能力制御については触れなかったが、これに限らず、深夜時間帯と深夜時間帯以外とで圧縮機２５の能力を異なるように能力制御して沸き上げ運転を行っても良い。
【０１０６】
具体的には、圧縮機２５を電動モータが内蔵する電動圧縮機で形成し、その電動モータをインバータ制御機構（図示せず）により回転数を連続的に可変するように制御させる。なお、インバータ制御機構は熱源制御部４２により制御する。
【０１０７】
そして、図４に示すフローチャートに基づいて沸き上げ運転を行う。具体的には、ステップ５１０にて、現在の時間帯を判定する。ここで、深夜時間帯（例えば、２３時〜翌朝７時）であれば、ステップ５２０にて、沸き上げ運転を行う要求があったか否かを判定する。ここで、要求があればステップ５３０に進み、要求がなければ、ステップ５３０に戻って待機する。
【０１０８】
そして、ステップ５３０にて、定格能力の回転数をインバータ制御機構（図示せず）に出力する。これにより、圧縮機２５が定格能力で運転される。一方、ステップ５１０にて、深夜時間帯以外（例えば、７時〜２３時）であれば、ステップ５４０にて、沸き上げ運転を行う要求があったか否かを判定する。ここで、要求があればステップ５５０に進み、要求がなければ、ステップ５３０に戻って待機する。そして、ステップ５５０にて、定格能力を超える回転数をインバータ制御機構（図示せず）に出力する。これにより、圧縮機２５が定格能力以上の能力で運転される。
【０１０９】
以上の構成によれば、料金設定が安い深夜時間帯と料金設定が高い深夜時間帯以外とに分けて圧縮機２５の回転数を異なる沸き上げ運転を行うことにより、深夜時間帯以外では短期間に所定の沸き上げが行えることでランニングコストの省エネ化を図ることができる。
【０１１０】
（他の実施形態）
以上の実施形態では、本発明を貯湯タンク１０内の蓄熱用流体と給湯用水とを熱交換する給湯用熱交換器３０を有する貯湯式給湯装置に適用させたが、これに限らず、給湯用熱交換器３０の他に、浴槽内の浴水を追い焚きするための加熱用熱交換器である追い焚き用熱交換器６０とを有する貯湯式給湯装置に本発明を適用させても良い。
【０１１１】
具体的には、図５に示すように、循環回路１１には、給湯用熱交換器３０と並列に追い焚き用熱交換器６０および循環回路１１ａを配設している。そして、追い焚き用熱交換器６０の第３流通部６０ａに貯湯タンク１０内の蓄熱用流体を流通させ、第４流通部６０ｂに浴槽内の浴水を循環させるように構成している。
【０１１２】
これにより、貯湯タンク１０内の蓄熱用流体の蓄熱量を熱源として、追い焚き用熱交換器６０で浴槽内の浴水を加熱することができる。また、給湯用熱交換器３０により加熱された給湯用水を導く給湯用配管３２は、その中途に浴槽内にお湯張りするための給湯用配管３２ａ、３３ａが分岐されて設けられている。
【０１１３】
なお、本図で示す符号のうち、第１実施形態と構成が同じものは同一の符号で示しており説明を省略する。そして、上述した符号１１ａ、６０、６０ａ、６０ｂ、３２ａ、３３ａ以外の符号については、先に出願人が出願した特開２００４−１４８２７の明細書によるため、ここでは説明を省略する。
【０１１４】
また、以上の実施形態では、冷媒に二酸化炭素を用いたヒートポンプユニット２０を熱源装置として説明したが、これに限らず、フロン、代替フロンなどの冷媒を用いる一般的なヒートポンプサイクルでも良い。
【０１１５】
また、以上の実施形態では、貯湯タンク１０は、必ずしも樹脂材料を使用する必要はなく、金属材料で成形しても良い。また、貯湯タンク１０の形状は、直方体形状でなくても、例えば円筒形状でも良い。また、貯湯タンク１０を大気開放形に形成したが、密閉タイプ構造の貯湯タンクでも良い。ただしこの場合には、減圧弁、圧力逃がし弁などのタンクを保護するための部品が必要となる。
【図面の簡単な説明】
【０１１６】
【図１】本発明を適用させた第１実施形態における貯湯式給湯装置の全体構成を示す模式図である。
【図２】本発明の第１実施形態における沸き上げ運転の制御処理を示すフローチャートである。
【図３】本発明の第２実施形態における沸き上げ運転の制御処理を示すフローチャートである。
【図４】本発明の第３実施形態における沸き上げ運転の制御処理を示すフローチャートである。
【図５】本発明を適用させた他の実施形態における貯湯式給湯装置の全体構成を示す模式図である。
【符号の説明】
【０１１７】
１０…貯湯タンク
２０…ヒートポンプユニット（加熱手段）
２１…流体加熱用流路
２５…圧縮機
２６…蓄熱用熱交換器
２７…膨張弁
２８…空気熱交換器
３０…給湯用熱交換器（加熱用熱交換器）
３０ａ…第１流通部
３０ｂ…第２の流通部
４１…給湯制御部（制御手段）
４２…熱源制御部（制御手段）
６０…給湯用熱交換器（加熱用熱交換器）
６０ａ…第１流通部
６０ｂ…第２の流通部
【図１】
2006336937.tif 000003
【図２】
2006336937.tif 000004
【図３】
2006336937.tif 000005
【図４】
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【図５】
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