(57)【要約】【課題】混合弁によって、高温水と低温水が混合した湯水の流出量を調整する。【解決手段】混合弁５は、高温水が供給される入水口７１と、低温水が供給される入水口７２と、高温水と低温水が混合した湯水を出水する出水口７３と、を有する筐体７０と、入水口７１から供給される高温水と入水口７２から供給される低温水の流入量を調整するように駆動される弁体５０と、を備える。混合弁５は、弁体５０の駆動範囲において、出水口７３から出水される湯水の流出量の変動が抑制された状態で高温水と低温水との混合比が変化する第１の混合比調整区間と第２の混合比調整区間を有する。第１の混合比調整区間と第２の混合比調整区間では、湯水の流出量が異なる。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
高温水が供給される第１の入水口と、低温水が供給される第２の入水口と、前記高温水と前記低温水が混合した湯水を出水する出水口と、を有する筐体と、
前記第１の入水口から供給される前記高温水と前記第２の入水口から供給される前記低温水の流入量を調整するように駆動される弁体と、
を備え、
前記弁体の駆動範囲において、前記出水口から出水される湯水の流出量の変動が抑制された状態で前記高温水と前記低温水との混合比が変化する第１の混合比調整区間と第２の混合比調整区間を有し、
前記第１の混合比調整区間と前記第２の混合比調整区間では、前記湯水の流出量が異なる、混合弁。
【請求項２】
前記弁体は、側面に複数の開口部を有する円筒状であって前記筐体の内部で回転駆動され、
前記複数の開口部のいずれかと前記第１の入水口との重複によって形成される流路面積と前記複数の開口部のいずれかと前記第２の入水口との重複によって形成される流路面積とが前記弁体の回転位置に応じて変化することにより、前記混合比又は前記湯水の流出量が変化する、請求項１に記載の混合弁。
【請求項３】
前記複数の開口部には、前記第１の入水口に対応するそれぞれ開口面積が異なる少なくとも２つの開口部と、前記第２の入水口に対応するそれぞれ開口面積が異なる少なくとも２つの開口部と、が含まれる、請求項２に記載の混合弁。
【請求項４】
高温水を貯留する貯湯タンクと、
低温水と前記貯湯タンクから供給される前記高温水とを混合する混合弁と、
を備え、
前記混合弁は、
前記高温水が供給される第１の入水口と、前記低温水が供給される第２の入水口と、前記高温水と前記低温水が混合した湯水を出水する出水口と、を有する筐体と、
前記第１の入水口から供給される前記高温水と前記第２の入水口から供給される前記低温水の流入量を調整するように駆動される弁体と、
を備え、
前記弁体の駆動範囲において、前記出水口から出水される湯水の流出量の変動が抑制された状態で前記高温水と前記低温水との混合比が変化する第１の混合比調整区間と第２の混合比調整区間を有し、
前記第１の混合比調整区間と前記第２の混合比調整区間では、前記湯水の流出量が異なる、給湯装置。
【請求項５】
前記弁体は、側面に複数の開口部を有する円筒状であって前記筐体の内部で回転駆動され、
前記複数の開口部のいずれかと前記第１の入水口との重複によって形成される流路面積と前記複数の開口部のいずれかと前記第２の入水口との重複によって形成される流路面積とが前記弁体の回転位置に応じて変化することにより、前記混合比又は前記湯水の流出量が変化する、請求項４に記載の給湯装置。
【請求項６】
通常給湯運転と、前記湯水の流出量が前記通常給湯運転より少ない節水給湯運転のいずれかの選択を受け付ける受付手段をさらに備え、
前記第１の混合比調整区間での前記湯水の流出量が前記第２の混合比調整区間での前記湯水の流出量より多く、
前記通常給湯運転の選択を受け付けた場合、給湯時において、前記弁体は、前記第１の混合比調整区間の範囲で駆動され、
前記節水給湯運転の選択を受け付けた場合、給湯時において、前記弁体は、前記第２の混合比調整区間の範囲で駆動される、請求項４又は５に記載の給湯装置。
【請求項７】
前記混合弁を複数備え、
前記複数の混合弁のそれぞれは、前記湯水を供給すべき複数の給湯端末のそれぞれに接続され、
前記複数の給湯端末のうち、優先させる給湯端末の指定を受け付ける指定受付手段をさらに備え、
前記指定受付手段で指定された給湯端末に対応する混合弁の弁体は、給湯時において、前記第１の混合比調整区間の範囲で駆動され、
前記指定受付手段で指定された給湯端末以外の給湯端末に対応する混合弁の弁体は、給湯時において、前記第２の混合比調整区間の範囲で駆動される、請求項４から６のいずれか１項に記載の給湯装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、混合弁及び給湯装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、省エネルギーへの関心が高まり、省エネ性に優れた貯湯式ヒートポンプ給湯装置が普及している。このような給湯装置では、貯湯タンクから出湯した高温水と低温水を混合することによって設定温度での給湯を行う。この混合には、低温水と高温水を適当な割合で混合する混合弁が用いられる。
【０００３】
一般的に、混合弁は、高温水と低温水が供給される２つの入水口と、高温水と低温水が混合した湯水を出水する出水口とを有する筐体と、１つ以上の開口部を有する弁体と、から構成される。このような混合弁では、弁体が回転すると、各入水口と弁体の開口部によって形成される流路面積が変化し、これにより、高温水と低温水の混合比が調整される。
【０００４】
例えば、特許文献１に開示される給湯装置の混合弁は、弁体に２つの開口部を有し、弁体が水（低温水）側から駆動されたとき、水のみの流量が変動する流量可変領域が一定区間存在した後、湯（高温水）と水とが混合する混合領域が一定区間存在するように構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１３−１４８３１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１の給湯装置の混合弁において、流量可変領域では流量（流出量）を調整することが可能である。ただし、この流量可変領域は、低温水のみが出水される領域である。一方、高温水と低温水の混合比を調整することが可能な混合領域では、出水される湯水の流出量は一定となり、調整することができない。すなわち、特許文献１の給湯装置の混合弁によれば、低温水の流出量を調整するための構成を備えているものの、高温水と低温水が混合した湯水の流出量を調整するための構成は備えていない。
【０００７】
なお、特許文献１に従来技術として記載されているように、一般的な給湯装置において、混合弁は高温水と低温水の混合比のみを調整するものであり、湯水の流出量は混合弁ではなく流量調整弁によって調整される。したがって、一般的な給湯装置で使用されている混合弁も、高温水と低温水が混合した湯水の流出量を調整するための構成を備えていない。
【０００８】
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、混合弁によって、高温水と低温水が混合した湯水の流出量を調整することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するため、本発明に係る混合弁は、
高温水が供給される第１の入水口と、低温水が供給される第２の入水口と、前記高温水と前記低温水が混合した湯水を出水する出水口と、を有する筐体と、
前記第１の入水口から供給される前記高温水と前記第２の入水口から供給される前記低温水の流入量を調整するように駆動される弁体と、
を備え、
前記弁体の駆動範囲において、前記出水口から出水される湯水の流出量の変動が抑制された状態で前記高温水と前記低温水との混合比が変化する第１の混合比調整区間と第２の混合比調整区間を有し、
前記第１の混合比調整区間と前記第２の混合比調整区間では、前記湯水の流出量が異なる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、混合弁によって、高温水と低温水が混合した湯水の流出量を調整することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施形態に係る給湯装置の構成を示す図である。
【図２】制御装置のハードウェア構成を示すブロック図である。
【図３】制御装置の機能構成を示す図である。
【図４】混合弁の弁体の構成を示す図であり、（Ａ）は弁体の正面図であり、（Ｂ）は弁体の中空部の展開図である。
【図５】大流量運転時の混合弁の状態を示す図であり、（Ａ）と（Ｂ）は入水口と開口部との重複状態を示す図であり、（Ｃ）は混合弁の内部の状態を示す図である。
【図６】小流量運転時の混合弁の状態を示す図であり、（Ａ）と（Ｂ）は入水口と開口部との重複状態を示す図であり、（Ｃ）は混合弁の内部の状態を示す図である。
【図７】混合弁の弁体の回転位置に対する流路面積（比）の関係（その１）を示す図である。
【図８】混合弁の弁体の回転位置に対する流路面積（比）の関係（その２）を示す図である。
【図９】制御装置の運転モードと混合弁の開度との対応関係を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の説明において、「低温水」とは、水道水（市水）、貯湯タンクから供給される低温の水等を意味する。「高温水」とは低温水に比べて高温の水を意味し、「湯水」とは高温水と低温水が混合した水を意味するものとする。ただし、実際に給湯される「湯水」には、厳密には、高温水又は低温水だけの場合も含まれる。
【００１３】
まず、図１を参照しながら、本発明の実施形態に係る給湯装置１００の構成について説明する。給湯装置１００は、給湯端末へユーザが所望する温度の湯水を給湯する貯湯式ヒートポンプ給湯装置である。給湯端末とは、例えば、調理場、風呂場等に設置される蛇口、シャワーヘッド等である。本実施形態では、給湯装置１００は、給水端３から供給される低温水を加熱して、風呂場のシャワーヘッドである給湯端末１１０と風呂場の浴槽である給湯端末１２０とに湯水を給湯する。
【００１４】
給湯装置１００は、給湯装置１００全体の動作を制御する制御装置２と、高温水と低温水を混合して湯水を出水する混合弁５、６と、高温水を貯留する貯湯タンク７と、貯湯タンク７を介して供給される低温水を加熱するヒートポンプユニット８と、貯湯タンク７からヒートポンプユニット８へ低温水を供給するためのポンプ９と、を備える。なお、接続線で示される配管は、その内部において低温水、高温水又は湯水が流れる。
【００１５】
制御装置２は、図示しない外部端末（即ち、給湯リモコン）と通信可能に接続し、外部端末が受け付けたユーザ操作の内容に応じて、給湯装置１００の各部の動作を制御する。また、制御装置２は、給湯装置１００の運転状態、操作画面等を外部端末に表示させる。制御装置２の詳細については後述する。
【００１６】
混合弁５は、貯湯タンク７からの高温水と給水端３からの低温水とを混合し、混合した湯水を給湯端末１１０に供給する。
【００１７】
混合弁６は、貯湯タンク７からの高温水と給水端３からの低温水とを混合し、混合した湯水を給湯端末１２０に供給する。なお、混合弁５、６の詳細については後述する。
【００１８】
貯湯タンク７は、ステンレスなどの金属又は樹脂などで形成されている。貯湯タンク７の外側には断熱材（図示せず）が配置されている。これにより、貯湯タンク７内で、高温水を長時間に渡って保温することができる。
【００１９】
貯湯タンク７は、下部において給水端３への配管が接続され、下部から低温水が供給される。また、貯湯タンク７は、下部においてポンプ９を介してヒートポンプユニット８に配管で接続され、上部においてヒートポンプユニット８に配管で接続される。
【００２０】
これにより、貯湯タンク７の下部から流出した低温水が、ポンプ９、ヒートポンプユニット８内の熱交換器を経て高温水となり、貯湯タンク７の上部へ戻される。このような循環によって沸上げ回路が構成される。
【００２１】
また、貯湯タンク７には、上部において混合弁５、６への配管（出湯管）が接続される。これにより、貯湯タンク７の上部に蓄えられた高温水が混合弁５、６に供給される。
【００２２】
ヒートポンプユニット８は、例えば、ＣＯ2やＨＦＣ（ハイドロフルオロカーボン）などを冷媒に用いたヒートポンプである。ヒートポンプユニット８は、圧縮機、冷媒と水との間の熱交換を行う第１の熱交換器、膨張弁、外気と冷媒との間の熱交換を行う第２の熱交換器、送風機、温度センサ、制御基板等から構成される。圧縮機、熱交換器、膨張弁及び第２の熱交換器は、環状に接続され、冷媒を循環させるための冷凍サイクル回路（冷媒回路ともいう。）が形成されている。
【００２３】
ポンプ９は、貯湯タンク７の下部からの低温水をヒートポンプユニット８の第１の熱交換器へ搬送する。ポンプ９は、インバータ回路を備え、ヒートポンプユニット８の制御基板から指示される制御値に従って駆動回転数を変更することにより、搬送する際の水流量を変化させることができる。
【００２４】
以上、給湯装置１００の構成について概略的に説明した。以下、給湯装置１００の制御装置２及び混合弁５、６の構成について詳細に説明する。
【００２５】
まず、制御装置２の構成を説明する。制御装置２は、図２に示すように、ＣＰＵ（Central Processing Unit）２０と、通信インタフェース２１と、ＲＯＭ（Read Only Memory）２２と、ＲＡＭ（Random Access Memory）２３と、二次記憶装置２４とを備える。これらの構成部は、バス２５を介して相互に接続される。ＣＰＵ２０は、この制御装置２を統括的に制御する。ＣＰＵ２０によって実現される機能の詳細については後述する。
【００２６】
通信インタフェース２１は、有線通信又は無線通信を行うためのＮＩＣ（Network Interface Card controller）を含んで構成される。通信インタフェース２１は、外部端末、ヒートポンプユニット８の制御基板及び駆動装置（不図示）に通信可能に接続される。なお、駆動装置とは、ステッピングモータ、ギア等から構成され、混合弁５、６の弁体５０（後述する）を回転駆動するための装置である。
【００２７】
制御装置２は、通信インタフェース２１を介して、外部端末からのユーザ操作を受け付けたり、外部端末へ給湯装置１００の運転状態、操作画面等を表示させたりする。また、制御装置２は、ヒートポンプユニット８の制御基板に制御信号を送信して圧縮機、膨張弁、送風機等を制御したり、駆動装置に制御信号を送信して混合弁５、６の弁体５０の回転駆動を制御したりする。
【００２８】
ＲＯＭ２２は、複数のファームウェアやこれらのファームウェアの実行時に使用されるデータ等を記憶する。ＲＡＭ２３は、ＣＰＵ２０の作業領域として使用される。
【００２９】
二次記憶装置２４は、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory）、フラッシュメモリ等の読み書き可能な不揮発性の半導体メモリやハードディスクドライブ等から構成される。二次記憶装置２４は、給湯装置１００の動作を制御するためのプログラム、そして、これらのプログラムの実行時に使用されるデータ等を記憶する。プログラムの実行時に使用されるデータには、給湯装置１００の運転モードと混合弁５、６の開度との対応関係を示すデータが含まれる。
【００３０】
図３に示すように、制御装置２は、機能的には、ユーザインタフェース部２００と、機器状態取得部２０１と、機器制御部２０２と、運転モード実行部２０３とを備える。これらの各機能部は、ＣＰＵ２０が二次記憶装置２４に記憶されている１又は複数のプログラムを実行することで実現される。
【００３１】
ユーザインタフェース部２００は、外部端末を介したユーザインタフェース処理を行う。即ち、ユーザインタフェース部２００は、外部端末を介してユーザ操作を受け付ける。また、ユーザインタフェース部２００は、ユーザに提示するための情報（例えば、給湯装置１００の運転状態を示す情報）を外部端末に送信し、その情報を外部端末に表示させる。なお、ユーザインタフェース部２００は、後述するように、受付手段及び指定受付手段としても機能する。
【００３２】
機器状態取得部２０１は、一定時間（例えば、３０秒）毎に、ヒートポンプユニット８から運転状態、計測温度等のデータを取得し、駆動装置から混合弁５、６の開度を示すデータを取得する。なお、貯湯タンク７に水位センサを設けて、機器状態取得部２０１が貯湯タンク７内の水位を示すデータを取得するようにしてもよい。
【００３３】
機器制御部２０２は、外部端末を介したユーザ操作に従って、給湯装置１００全体の動作を制御する。
【００３４】
運転モード実行部２０３は、外部端末を介したユーザ操作によって選択された運転モードに対応する混合弁５、６の開度を二次記憶装置２４から読み出して、それに基づく混合弁５、６の開度の制御を機器制御部２０２に実行させる。
【００３５】
次に、混合弁５の構成を説明する。なお、混合弁６は、混合弁５と同様の構成を有するため、以下に述べる混合弁５の構成要素と共通する構成要素に同一の符号を付して説明を省略する。
【００３６】
混合弁５の全体の構成を説明する前に、まず、混合弁５が備える弁体５０の構成について説明する。
【００３７】
弁体５０は、全体として円筒状であり、駆動装置によって回転駆動される駆動入力部５１を上部に有し、内部が空洞になっている中空部５２を下部に有する。駆動入力部５１は、上部の側面が駆動装置のギアと噛み合うように歯状に形成される。
【００３８】
中空部５２は、図４（Ａ）に示すように、側面に４つの開口部５３、５４、５５、５６を有する。中空部５２の下部５７は、下方に開口している。なお、中空部５２の上部は開口していない。
【００３９】
図４（Ｂ）に示すように、開口部５３、５４は円形であり、開口部５５、５６は楕円形である。開口部５５、５６の開口面積は、開口部５３、５４に比べて小さい。
【００４０】
開口部５３、５４、５５、５６は、互いに重ならない図中横方向位置に配置される。開口部５３、５５は、その中心の図中縦方向位置が同一である。開口部５４、５６は、その中心の図中縦方向位置が同一である。しかし、開口部５３、５５と開口部５４、５６とは、図中縦方向位置が異なっている。
【００４１】
以上、弁体５０の構成について説明した。そこで、以下、筐体７０の構成を説明しながら、混合弁５の全体の構成について説明する。
【００４２】
混合弁５は、図５（Ｃ）及び図６（Ｃ）に示すように、弁体５０と、弁体５０を回転可能に保持する筐体７０とを備える。なお、図５（Ｃ）及び図６（Ｃ）において、筐体７０だけは、その内部を透視できるように、縦方向断面で示している。
【００４３】
筐体７０は、内部が空洞になっていて、側面に２つの入水口７１、７２を有し、下部に出水口７３を有する。入水口７１、７２と出水口７３は、円形である。入水口（第１の入水口）７１からは貯湯タンク７からの高温水が供給され、入水口（第２の入水口）７２からは給水端３からの低温水が供給される。出水口７３は、高温水と低温水が混合した湯水を出水する。
【００４４】
ここで、図５（Ｃ）の開口部５３と一点鎖線で対応付けて示されている図５（Ａ）は、入水口７２を正面から見た場合の開口部５３と入水口７２との重複状態を示している。図５（Ｃ）の開口部５４と一点鎖線で対応付けて示されている図５（Ｂ）は、入水口７１を正面から見た場合の開口部５４と入水口７１との重複状態を示している。
【００４５】
図６（Ｃ）の開口部５５と一点鎖線で対応付けて示されている図６（Ａ）は、入水口７２を正面から見た場合の開口部５５と入水口７２との重複状態を示している。図６（Ｃ）の開口部５６と一点鎖線で対応付けて示されている図６（Ｂ）は、入水口７１を正面から見た場合の開口部５６と入水口７１との重複状態を示している。
【００４６】
弁体５０の駆動入力部５１は、駆動装置からの駆動入力を受け付ける。これにより、図５に示すように、弁体５０は、軸Ｌを中心として筐体７０の内部で回転駆動される。
【００４７】
ここで、図５において、入水口７１は、円形の開口部５４と重複し、入水口７２は円形の開口部５３と重複している。図６において、入水口７１は、楕円形の開口部５６と重複し、入水口７２は楕円形の開口部５５と重複している。
【００４８】
弁体５０への高温水の流入量は、入水口７１と開口部５４又は開口部５６との重複によって形成される流路面積と相関関係がある。弁体５０への低温水の流入量は、入水口７２と開口部５３又は開口部５５との重複によって形成される流路面積と相関関係がある。
【００４９】
図５の場合、楕円形の開口部５５に比べて開口面積が大きい円形の開口部５３と入水口７２とが重複し、楕円形の開口部５６に比べて開口面積が大きい円形の開口部５４と入水口７１とが重複している。そのため、弁体５０への高温水と低温水の流入量が多くなる。
【００５０】
図６の場合、円形の開口部５３に比べて開口面積が小さい楕円形の開口部５５と入水口７２とが重複し、円形の開口部５４に比べて開口面積が小さい楕円形の開口部５６と入水口７１とが重複している。そのため、弁体５０への高温水と低温水の流入量が少なくなる。
【００５１】
このように、混合弁５は弁体５０の回転位置によって弁体５０への高温水と低温水の流入量が変化する。ここで、弁体５０の円形の開口部５３は、筐体７０の入水口７２よりも小さい寸法に設計される。弁体５０の円形の開口部５４は、筐体７０の入水口７１よりも小さい寸法に設計される。そのため、弁体５０は、回転位置に応じて入水口７１、７２から供給される高温水と低温水の流入を制限し、高温水と低温水の流入量を調整することになる。
【００５２】
弁体５０の中空部５２の下部５７の開口面積と筐体７０の出水口７３の開口面積とは、入水口７１、７２の開口面積より大きく設計される。出水口７３から出水される湯水の流出量は、弁体５０への高温水と低温水の流入量と同流量になる。そのため、図５の場合、湯水の流出量が高温水と低温水の流入量と同様に多くなり、大流量運転状態となる。図６の場合、湯水の流出量が高温水と低温水の流入量と同様に小さくなり、小流量運転状態となる。
【００５３】
ここで、図７及び図８を参照しながら、混合弁５の弁体５０の回転位置に対する流路面積（比）の関係を説明する。図７及び図８のグラフにおいて、横軸は、弁体５０の回転位置を示し、縦軸は、流路面積の比を示している。
【００５４】
まず、図７に示される曲線は、４つの開口部５３、５４、５５、５６と２つの入水口７１、７２との重複によって形成される流路面積の総和（便宜上、「総和面積」とする）の最大値に対する、入水口７１と開口部５４又は開口部５６によって形成される流路面積（便宜上「個別面積」とする）の比を示している。なお、総和面積の最大値は、出水口７３から出水される湯水の流出量の最大値に対応し、個別面積は、入水口７１から弁体５０への湯の流入量に対応する。
【００５５】
図８に示される曲線は、４つの開口部５３、５４、５５、５６と２つの入水口７１、７２との重複によって形成される流路面積の総和（総和面積）の最大値に対する、４つの開口部５３、５４、５５、５６と２つの入水口７１、７２との重複によって形成される流路面積の総和（総和面積）の比を示している。総和面積は、入水口７１から弁体５０への高温水の流入量と入水口７２から弁体５０への低温水の流入量の総和（すなわち出水口から出水される湯水の流出量）と対応する。
【００５６】
図８に示される曲線は、８５〜１７５°の回転位置の範囲において、流路面積の比は０．１程度しか変動していないことを示している。図８に示される曲線は、２６０〜３６０°の回転位置の範囲において、流路面積の比は０．０４程度しか変動していないことを示している。すなわち、８５〜１７５°の回転位置の範囲及び２６０〜３６０°の回転位置の範囲では、流路面積の比が０．１以内の変動しかない状態である。流路面積の比の変動が０．１以内という範囲は、湯水の流出量の変動が少ないため、湯水の流出量が一定になる範囲ともいえる。なお、他の回転位置の範囲（０〜８５°と１７５〜２６０°）の回転位置の範囲内において、８５°変化すれば流路面積の比は０．８も変動するのに対し、上記の回転位置の範囲内において、８５°変化しても、流路面積の比は０．１未満しか変動しない。そのため、他の回転位置の範囲に比べて上記の回転位置の範囲では湯水の流出量の変動が抑制されているともいえる。
【００５７】
これに対し、図７に示される曲線は、８５〜１７５°の回転位置の範囲において、流路面積の比は１から０まで変動していることを示している。図７に示される曲線は、２６０〜３６０°の回転位置の範囲において、流路面積の比が１から０まで変動することを示している。すなわち、８５〜１７５°の回転位置の範囲及び２６０〜３６０°の回転位置の範囲では、湯水の高温水と低温水との混合比が大幅に変動する。
【００５８】
このように、弁体５０が８５〜１７５°の回転位置の範囲で回転すると、湯水の流出量の変動は抑制されているものの、湯水の温度は大きく変化する。この範囲を第１の混合比調整区間と称する。
【００５９】
このように、弁体５０が２６０〜３６０°の回転位置の範囲で回転すると、湯水の流出量の変動は抑制されているものの、湯水の温度は大きく変化する。この範囲を第２の混合比調整区間と称する。
【００６０】
図８に示される曲線は、第２の混合比調整区間において流路面積の比が０．２〜０．２４程度であり、第１の混合比調整区間における流路面積の比０．９〜１程度よりも大幅に小さいことを示している。そのため、第１の混合比調整区間と第２の混合比調整区間を比べると、両者は、湯水の流出量の変動は抑制されているものの、湯水の温度は大きく変化するという点では共通する。しかし、第１の混合比調整区間では、湯水の流出量が大流量であるのに対し、第２の混合比調整区間では、湯水の流出量が小流量であり、両者の湯水の流出量が異なる。
【００６１】
したがって、かかる混合弁５によれば、混合弁５の弁体５０の回転位置を第１の混合比調整区間にするか第２の混合比調整区間にするかによって、高温水と低温水が混合した湯水の流出量を２段階調整することができる。この場合、混合弁５だけで湯水の流出量を調整できるため、流量調整弁が不要となる。そのため、給湯装置１００を安価に構成することができる。
【００６２】
また、かかる混合弁５によれば、第１の混合比調整区間と第２の混合比調整区間とのいずれかを選択した場合、その選択された第１の混合比調整区間又は第２の混合比調整区間の回転位置の範囲内において温度調整が可能である。なお、第１の混合比調整区間と第２の混合比調整区間を除いた回転位置の範囲内では、高温水と低温水が混合した湯水の流出量と混合比の双方において変化が大きいため、従来の混合弁と同様に湯水の流出量と混合比を調整することもできる。
【００６３】
以上、混合弁５の全体の構成について説明した。そこで、以下、制御装置２が混合弁５、６の弁体５０の回転駆動を制御する処理について説明する。
【００６４】
制御装置２は、混合弁５、６の開度（弁体５０の回転位置）を、第１の混合比調整区間に合わせることによって大流量運転を行うように制御し、第２の混合比調整区間に合わせることによって小流量運転を行うように制御する。ここで、給湯装置１００の制御装置２の運転モードと混合弁５、６の開度との対応関係について説明する。
【００６５】
制御装置２は、上述したように、給湯装置１００の運転モードと混合弁５、６の開度との対応関係を示すデータを二次記憶装置２４に記憶している。このデータでは、図９に示すように、混合弁５、６の開度である大流量、小流量と、運転モード１〜４とが対応付けられている。制御装置２は、ユーザ操作による運転モードの選択を受け付けて、選択された運転モードに対応する混合弁５、６の開度になるように、混合弁５、６の弁体５０の回転位置を制御する。
【００６６】
運転モード１が選択された場合、混合弁５、６は、いずれも大流量の開度となる。この場合、給湯装置１００は、通常給湯運転を行う。通常給湯運転は、従来の給湯装置における複数の給湯端末に湯水を同時供給する際の給湯運転と同様である。
【００６７】
運転モード２が選択された場合、混合弁５が大流量の開度となり、混合弁６が小流量の開度となる。この場合、給湯装置１００は、給湯端末１１０への給湯を優先する優先給湯運転を行う。この優先給湯運転では、給湯端末１１０及び１２０に同時に給湯する際、従来の給湯装置に比べ、給湯端末１１０に対する給湯量が多くなり、給湯端末１２０に対する給湯量が少なくなる。
【００６８】
運転モード３が選択された場合、混合弁５が小流量の開度となり、混合弁６が大流量の開度となる。この場合、給湯装置１００は、給湯端末１２０への給湯を優先する優先給湯運転を行う。この優先給湯運転では、給湯端末１１０及び１２０に同時に給湯する際、従来の給湯装置に比べ、給湯端末１２０に対する給湯量が多くなり、給湯端末１１０に対する給湯量が少なくなる。
【００６９】
運転モード４が選択された場合、混合弁５が小流量の開度となり、混合弁６も小流量の開度となる。この場合、給湯装置１００は、節水給湯運転を行う。この節水給湯運転では、給湯端末１１０及び１２０に同時に給湯する際、従来の給湯装置に比べ、給湯端末１１０及び１２０の双方に対する給湯量が少なくなる。
【００７０】
このように、本実施形態の給湯装置１００によれば、混合弁５、６の開度を調整するだけで様々なバリエーションの給湯運転を行うことができる。
【００７１】
上記のように、ユーザが運転モード４を選択することで、給湯装置１００に節水給湯運転を行わせることができる。これにより、ヒートポンプユニット８の消費電力低減が図られ、省エネが実現可能となり、節水も実現可能となる。
【００７２】
また、ユーザが運転モード２又は３を選択することで、給湯装置１００に優先給湯運転を行わせることができる。これにより、給湯端末１１０及び給湯端末１２０の双方に供給される湯水の量に偏りを生じさせることができる。例えば、ユーザは、浴槽である給湯端末１２０の湯張りを優先して湯張り完了までの時間を短縮したり、シャワーを使いたい場合にシャワーヘッドである給湯端末１１０の給湯を優先して湯張り中においても快適性を確保したりすることができる。そのため、ユーザの利便性が向上する。
【００７３】
このように、運転モード１又は運転モード４の選択を受け付けることによって、制御装置２のユーザインタフェース部２００は、通常給湯運転と節水給湯運転のいずれかの選択を受け付ける受付手段として機能する。また、運転モード２又は運転モード３のいずれかの選択を受け付けることによって、制御装置２のユーザインタフェース部２００は、２つの給湯端末１１０、１２０のうち、優先させる給湯端末１１０又は給湯端末１２０の指定を受け付ける指定受付手段としても機能する。
【００７４】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲での種々の変形及び応用が可能である。
【００７５】
上記実施形態において、混合弁５、６の開口部５３、５４、５５、５６は、円形又は楕円形であり、４つである。しかし、開口部の数、形状、大きさはこれに限られない。
【００７６】
例えば、開口部の数は３つであってもよいし、５つ以上であってもよいし、開口部の形状は三角形であってもよい。また、開口部５３、５４、５５、５６のように円形又は楕円形という大きさと形状が異なる必要は無い。例えば、シャワーの孔のように開口部をすべて同じ大きさにして数を多くし、開口部の集合の形状を円形や三角形にして、開口部と入水口との重複する数によって形成される流路面積を調整するように構成してもよい。また、開口部の形状や大きさをすべて異なるように構成してもよい。開口部の配置も開口部５３、５４、５５、５６のような配置に限られない。
【００７７】
上記実施形態において、弁体５０の円形の開口部５３は、筐体７０の入水口７２よりも小さい寸法に設計され、弁体５０の円形の開口部５４は、筐体７０の入水口７１よりも小さい寸法に設計されている。しかし、このような構成に限らず、弁体５０及び筐体７０は、弁体５０の回転によって流入量の調整が可能な構成であればよい。弁体５０の回転によって、開口部５３と入水口７２との重複によって形成される流路面積と、開口部５４と入水口７１との重複によって形成される流路面積と、が変化すればよい。
【００７８】
上記実施形態では混合弁５、６の弁体５０は円形と楕円形という２種類の開口部５３、５４、５５、５６が横方向に配置された円筒状であり、回転駆動される構成になっている。しかし、弁体５０が２種類の開口部５３、５４、５５、５６が縦方向に配置された直方形状であり、ピストン運動するように駆動されてもよい。また、弁体５０がダイアフラムで構成されてもよい。したがって、混合比調整期間は、回転位置の範囲としてだけでなく、弁体の駆動範囲としても設定可能である。
【００７９】
上記実施形態では、混合弁５、６の弁体５０が第１の混合比調整区間と第２の混合比調整区間を有し、湯水の流出量を２段階で調整できるように構成されている。しかし、混合比調整区間を３つ以上となるように構成してもよく、湯水の流出量を３段階以上で調整できるように構成してもよい。混合弁の開度に「流量なし」の開度を有するように構成してもよい。さらに、上述のように開口部の配置や形状等を変更して連続的に湯水の流出量を調整できるようにしてもよい。
【００８０】
上記実施形態では、２つの混合弁５、６を備える給湯装置１００が２つの給湯端末１１０、１２０に給湯する構成になっている。しかし、混合弁を３つ以上備える給湯装置が３つ以上の給湯端末に給湯する構成にしてもよい。また、混合弁を１つだけ備える給湯装置を構成し、混合弁の大流量の開度を通常給湯運転とし、小流量の開度を節水給湯運転として切り替え可能に構成してもよい。
【符号の説明】
【００８１】
１００  給湯装置、２  制御装置、３  給水端、５、６  混合弁、７  貯湯タンク、８  ヒートポンプユニット、９  ポンプ、２０  ＣＰＵ、２１  通信インタフェース、２２  ＲＯＭ、２３  ＲＡＭ、２４  二次記憶装置、２５  バス、５０  弁体、５１  駆動入力部、５２  中空部、５３、５４、５５、５６  開口部、５７  下部、７０  筐体、７１、７２  入水口、７３  出水口、１１０、１２０  給湯端末、２００  ユーザインタフェース部、２０１  機器状態取得部、２０２  機器制御部、２０３  運転モード実行部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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