(57)【要約】【課題】浴槽内の浴水の熱を貯湯タンクに回収する運転を効率良く実行することが可能な貯湯式給湯装置を提供する。【解決手段】貯湯式給湯装置３５は、浴槽３０からの浴水と、貯湯タンク８からのタンク水との間で熱を交換する風呂用熱交換器２０と、タンク水ポンプ１２及び浴水ポンプ２９を同時に動作させる熱交換運転と、タンク水ポンプ１２を動作させることなく浴水ポンプ２９を動作させる攪拌運転とを交互に行う風呂熱回収モードを有する制御装置３６とを備える。制御装置３６は、攪拌運転の開始後、所定の攪拌必要時間だけ攪拌運転を継続した後、攪拌運転を終了するか否かを、風呂戻り温度センサ３８により検出される浴水温度に基づいて決定する。【選択図】図３
2019090555.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
貯湯タンクと、
浴槽からの浴水と、前記貯湯タンクからのタンク水との間で熱を交換する熱交換器と、
前記タンク水を前記熱交換器に循環させるタンク水ポンプを有する第一流路と、
前記浴水を前記熱交換器に循環させる浴水ポンプを有する第二流路と、
前記第二流路の浴水温度を検出する温度検出手段と、
前記タンク水ポンプ及び前記浴水ポンプを同時に動作させる熱交換運転と、前記タンク水ポンプを動作させることなく前記浴水ポンプを動作させる攪拌運転とを交互に行う風呂熱回収モードを有する制御手段と、
を備え、
前記制御手段は、前記攪拌運転の開始後、所定の攪拌必要時間だけ前記攪拌運転を継続した後、前記攪拌運転を終了するか否かを前記浴水温度に基づいて決定する
貯湯式給湯装置。
【請求項２】
前記浴槽内の前記浴水の量が比較的少ない場合の前記攪拌必要時間は、前記浴槽内の前記浴水の量が比較的多い場合の前記攪拌必要時間よりも短くなるように設定される請求項１に記載の貯湯式給湯装置。
【請求項３】
貯湯タンクと、
浴槽からの浴水と、前記貯湯タンクからのタンク水との間で熱を交換する熱交換器と、
前記タンク水を前記熱交換器に循環させるタンク水ポンプを有する第一流路と、
前記浴水を前記熱交換器に循環させる浴水ポンプを有する第二流路と、
前記第二流路の浴水温度を検出する温度検出手段と、
前記タンク水ポンプ及び前記浴水ポンプを同時に動作させる熱交換運転と、前記タンク水ポンプを動作させることなく前記浴水ポンプを動作させる攪拌運転とを交互に行う風呂熱回収モードを有する制御手段と、
を備え、
前記制御手段は、前記攪拌運転の開始後、所定の攪拌必要時間だけ前記攪拌運転を継続した後、前記攪拌運転を終了し、
前記浴槽内の前記浴水の量が比較的少ない場合の前記攪拌必要時間は、前記浴槽内の前記浴水の量が比較的多い場合の前記攪拌必要時間よりも短くなるように設定される
貯湯式給湯装置。
【請求項４】
前記攪拌必要時間は、前記浴槽内に温度成層が形成された状態から前記浴槽内の温度が均一になるまでに要する時間に相当する請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の貯湯式給湯装置。
【請求項５】
前記攪拌必要時間は、所定の下限値以上となるように設定される請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の貯湯式給湯装置。
【請求項６】
前記制御手段は、前記風呂熱回収モードの開始から経過した時間が上限時間に達した場合には直ちに前記風呂熱回収モードの実行を終了する請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の貯湯式給湯装置。
【請求項７】
前記上限時間をユーザーが設定可能である請求項６記載の貯湯式給湯装置。
【請求項８】
前記風呂熱回収モードの開始から経過した時間が前記上限時間に達して前記風呂熱回収モードの実行が終了した場合に、そのことを報知する報知手段を備える請求項６または請求項７に記載の貯湯式給湯装置。
【請求項９】
前記風呂熱回収モードの実行中に、前記熱交換運転と前記攪拌運転とのいずれが実行中であるかを報知する報知手段を備える請求項１から請求項８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、貯湯式給湯装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
下記特許文献１には、風呂浴槽水の温熱を給湯の加熱に利用するヒートポンプ風呂給湯機において、浴槽水循環ポンプの運転を所定時間ｅだけ行った後、所定時間ｆだけ運転を停止する浴槽水循環ポンプの間欠運転を行う技術、及び、浴槽水循環ポンプの出力がＰ３である運転を所定時間ｇだけ行った後に、浴槽水循環ポンプの出力が出力Ｐ３より大きいＰ４である運転を所定時間ｈだけ行う動作を繰り返し行う技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−００２４６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の発明では、以下のような課題がある。浴槽水循環ポンプの間欠運転を実施した場合、浴槽内の浴槽水の攪拌が自然対流によるものとなり、攪拌効率が悪くなる可能性がある。また、ポンプ停止時間中に浴槽水から放熱することにより、熱回収効率が悪化する可能性がある。また、浴槽水循環ポンプの出力変化を実施した場合、浴槽内の浴槽水の攪拌が十分なされないまま熱交換することになり、熱交換率が悪化する可能性がある。さらに、熱交換率が悪いために浴槽水の温熱回収の時間が長時間化し、使い勝手が悪くなる可能性がある。
【０００５】
本発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、浴槽内の浴水の熱を貯湯タンクに回収する運転を効率良く実行することが可能な貯湯式給湯装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る貯湯式給湯装置は、貯湯タンクと、浴槽からの浴水と、貯湯タンクからのタンク水との間で熱を交換する熱交換器と、タンク水を熱交換器に循環させるタンク水ポンプを有する第一流路と、浴水を熱交換器に循環させる浴水ポンプを有する第二流路と、第二流路の浴水温度を検出する温度検出手段と、タンク水ポンプ及び浴水ポンプを同時に動作させる熱交換運転と、タンク水ポンプを動作させることなく浴水ポンプを動作させる攪拌運転とを交互に行う風呂熱回収モードを有する制御手段と、を備え、制御手段は、攪拌運転の開始後、所定の攪拌必要時間だけ攪拌運転を継続した後、攪拌運転を終了するか否かを浴水温度に基づいて決定するものである。
また、本発明に係る貯湯式給湯装置は、貯湯タンクと、浴槽からの浴水と、貯湯タンクからのタンク水との間で熱を交換する熱交換器と、タンク水を熱交換器に循環させるタンク水ポンプを有する第一流路と、浴水を熱交換器に循環させる浴水ポンプを有する第二流路と、第二流路の浴水温度を検出する温度検出手段と、タンク水ポンプ及び浴水ポンプを同時に動作させる熱交換運転と、タンク水ポンプを動作させることなく浴水ポンプを動作させる攪拌運転とを交互に行う風呂熱回収モードを有する制御手段と、を備え、制御手段は、攪拌運転の開始後、所定の攪拌必要時間だけ攪拌運転を継続した後、攪拌運転を終了し、浴槽内の浴水の量が比較的少ない場合の攪拌必要時間は、浴槽内の浴水の量が比較的多い場合の攪拌必要時間よりも短くなるように設定されるものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、浴槽内の浴水の熱を貯湯タンクに回収する運転を効率良く実行することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施の形態１による貯湯式給湯装置を示す図である。
【図２】実施の形態１による貯湯式給湯装置における攪拌運転のときの浴水の流れを示す図である。
【図３】実施の形態１による貯湯式給湯装置における熱交換運転のときの浴水の流れを示す図である。
【図４】実施の形態１による貯湯式給湯装置において、浴槽内に温度境界層が生成されたときの浴槽内の温度分布を模式的に示す図である。
【図５】実施の形態１による貯湯式給湯装置における浴槽湯量と攪拌必要時間との関係の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照して実施の形態について説明する。各図において共通または対応する要素には、同一の符号を付して、重複する説明を簡略化または省略する。
【００１０】
実施の形態１．
図１は、実施の形態１による貯湯式給湯装置３５を示す図である。図１に示すように、本実施の形態１の貯湯式給湯装置３５は、タンクユニット３３、ＨＰ（ヒートポンプ）ユニット７、及びリモコン装置４４を備える。ＨＰユニット７とタンクユニット３３との間は、ＨＰ往き配管１４とＨＰ戻り配管１５と図示しない電気配線とを介して接続されている。タンクユニット３３には、制御装置３６が内蔵されている。タンクユニット３３及びＨＰユニット７が備える各種弁類、ポンプ類等の作動は、これらと電気的に接続された制御装置３６により制御される。
【００１１】
リモコン装置４４は、運転動作指令及び設定値の変更などに関するユーザーの操作を受け付ける機能を有する。リモコン装置４４は、ユーザーインターフェースの例である。制御装置３６とリモコン装置４４の間は、有線または無線により、双方向にデータ通信可能に接続されている。リモコン装置４４には、図示を省略するが、貯湯式給湯装置３５の状態等の情報を表示する表示部、ユーザーが操作するスイッチ等の操作部、スピーカ、マイク等が搭載されている。リモコン装置４４の表示部は、ユーザーに情報を報知する報知手段としての機能を有する。本実施の形態におけるリモコン装置４４は、表示部を報知手段として備えるが、変形例として、例えば音声案内装置のような他の報知手段を備えてもよい。
【００１２】
本実施の形態において、リモコン装置４４は、例えば台所、リビング、浴室などの壁に設置されたものでもよい。複数のリモコン装置４４が制御装置３６に対して通信可能でもよい。また、例えばスマートフォンのような携帯端末がリモコン装置４４のようなユーザーインターフェースとしての機能を有するように構成してもよい。当該携帯端末と制御装置３６とが、ネットワークを介して通信してもよい。
【００１３】
ＨＰユニット７は、水を加熱する加熱手段の例である。ＨＰユニット７は、圧縮機１、水冷媒熱交換器３、膨張弁４、空気熱交換器６を冷媒配管５にて環状に接続した冷媒回路を備える。ＨＰユニット７は、この冷媒回路によりヒートポンプサイクルの運転を行う。水冷媒熱交換器３では、圧縮機１で圧縮された冷媒と、タンクユニット３３から導かれた水との間で熱を交換することで、水が加熱される。圧縮機１で圧縮された冷媒と、水道等の水源から直接供給される水とを水冷媒熱交換器３で熱交換させることができる構成を備えてもよい。
【００１４】
タンクユニット３３には、以下の各種部品及び配管などが内蔵されている。貯湯タンク８は、湯水を貯留する。貯湯タンク８の内部では、温度による水の密度の差によって、上側が高温で下側が低温になる温度成層を形成することができる。貯湯タンク８は、図示のような単一のタンクで構成されるものに限らず、直列に接続された複数のタンクを備えるものでもよい。直列に接続された複数の貯湯タンクでは、上位側のタンクの下部と、当該タンクに対して低位側となる次のタンクの上部とが管を介して順次連結される。以下の説明で、貯湯タンク８における高さ方向すなわち上下方向の位置に関して言及するが、貯湯タンク８が直列に接続された複数のタンクを備えるものである場合には、最上位のタンクから最下位のタンクまでの全体の階層において、上下方向の位置が特定されるものとする。
【００１５】
貯湯タンク８の下部に設けられた水導入口８ａには、第三給水配管９ｃが接続されている。水道等の水源から第一給水配管９ａを通って供給される水は、減圧弁３１で所定圧力に調圧された上で、第三給水配管９ｃを通って貯湯タンク８内に流入する。貯湯タンク８の上部には、貯湯タンク８内に貯留された湯を貯湯式給湯装置３５の外部へ供給するための温水導入出口８ｄと、ＨＰ戻り配管１５に連通可能な温水導入出口８ｅとが設けられている。貯湯タンク８の表面には、複数の貯湯温度センサ４１，４２，４３が高さを変えて取り付けられている。貯湯温度センサ４１は、中温水導入出口８ｆと同じ高さの位置、または中温水導入出口８ｆに近い高さの位置にある。貯湯温度センサ４２は、貯湯温度センサ４１より高い位置にある。貯湯温度センサ４３は、貯湯温度センサ４１より低い位置にある。これらの貯湯温度センサ４１，４２，４３で貯湯タンク８内の湯水の温度分布を検出することにより、貯湯タンク８内の残湯量または蓄熱量を把握できる。
【００１６】
制御装置３６は、ＨＰユニット７で加熱された湯を貯湯タンク８に流入させる貯湯運転を制御する。制御装置３６は、貯湯タンク８内の残湯量または蓄熱量に応じて、貯湯運転の開始及び停止などを制御する。貯湯運転では、以下のようになる。貯湯タンク８の下部から流出する低温水は、ＨＰ往き配管１４を経由してＨＰユニット７に導かれ、水冷媒熱交換器３において加熱され、湯すなわち高温水となる。この高温水は、ＨＰ戻り配管１５を経由して、貯湯タンク８の上部の温水導入出口８ｅから貯湯タンク８内に流入する。このような貯湯運転が実行されることで、貯湯タンク８の内部では、上層部から高温水が貯えられていき、この高温水層が徐々に厚くなっていく。制御装置３６は、貯湯温度センサ４１，４２，４３により把握される貯湯タンク８内の貯湯量または蓄熱量が所定量を超えると、貯湯運転を終了する。
【００１７】
タンクユニット３３には、タンク水ポンプ１２及び風呂用熱交換器２０が内蔵されている。タンク水ポンプ１２は、各種配管に湯水を循環させるためのポンプであり、第一送水配管１３ａ上に設けられている。風呂用熱交換器２０は、貯湯タンク８から供給されるタンク水と、浴槽３０からの浴水との間で熱を交換する。
【００１８】
風呂往き配管２７及び風呂戻り配管２８は、浴槽３０に設置された浴槽アダプタ８０に接続されている。風呂用熱交換器２０は、風呂往き配管２７及び風呂戻り配管２８の途中に設置されている。風呂往き配管２７の途中には、風呂用熱交換器２０を通過した浴水の温度を検出するための風呂往き温度センサ３７が設置されている。風呂戻り配管２８の途中には、浴水を循環させるための浴水ポンプ２９と、浴槽３０から出て風呂用熱交換器２０に入る前の浴水の温度を検出するための風呂戻り温度センサ３８と、浴槽３０内の水位レベルを検出するための水位センサ４６と、風呂戻り配管２８における水の循環を検出するためのフロースイッチ４７とが設置されている。以下の説明では、風呂戻り温度センサ３８により検出される温度を「風呂戻り温度」と称する。また、風呂往き温度センサ３７により検出される温度を「風呂往き温度」と称する。
【００１９】
三方弁１１は、入口となるａポート及びｂポートと、出口となるｃポートとを有する流路切替手段である。三方弁１１は、ａ−ｃ、ｂ−ｃの２つの経路の間で流路切替可能に構成されている。
【００２０】
四方弁１６は、入口となるａポート及びｂポートと、出口となるｃポート及びｄポートとを有する流路切替手段である。四方弁１６は、ａ−ｃ、ａ−ｄ、ｂ−ｃ、ｂ−ｄの４つの経路の間で流路切替可能に構成されている。
【００２１】
四方弁１８は、入口となるａポートと、出口となるｂポート、ｃポート、及びｄポートとを有する流路切替手段である。四方弁１８は、ａ−ｂ、ａ−ｃ、ａ−ｄの３つの経路の間で流路切替可能に構成されている。
【００２２】
タンクユニット３３は、低温配管１０、第一送水配管１３ａ、第一温水配管１７ａ、第二温水配管１７ｂ、第三温水配管１９ａ、第四温水配管１９ｂ、及び第五温水配管１９ｃを有している。低温配管１０は、貯湯タンク８の下部に設けられた水導出口８ｂと、三方弁１１のａポートとを接続する。第一送水配管１３ａは、三方弁１１のｃポートと、タンク水ポンプ１２の入口とを接続する。ＨＰ往き配管１４は、タンク水ポンプ１２の出口と、ＨＰユニット７の入口とを接続する。ＨＰ戻り配管１５は、ＨＰユニット７の出口と、四方弁１６のｂポートとを接続する。第一温水配管１７ａは、四方弁１６のｄポートと、四方弁１８のａポートとを接続する。第二温水配管１７ｂは、四方弁１６のｃポートと、貯湯タンク８の下部に設けられた水導入口８ｃとを接続する。第三温水配管１９ａは、四方弁１８のｂポートと、貯湯タンク８上部の温水導入出口８ｅとを接続する。第四温水配管１９ｂは、四方弁１８のｄポートと、貯湯タンク８の上部に設けられた温水導入出口８ｄとを接続する。第五温水配管１９ｃは、四方弁１８のｃポートと、貯湯タンク８の上部から中間部の間に設けられた温水導入口８ｇとを接続する。
【００２３】
第一タンク循環配管２０ａは、四方弁１８のｂポートと、風呂用熱交換器２０のタンク水の入口とを接続する。第二タンク循環配管２０ｃは、風呂用熱交換器２０のタンク水の出口と、三方弁１１のｂポートとを接続する。第二送水配管１３ｂは、ＨＰ往き配管１４におけるタンク水ポンプ１２とＨＰユニット７の入口との間から分岐し、四方弁１６のａポートに接続される。
【００２４】
さらに、タンクユニット３３は、中温配管７９、第一給水配管９ａ、第二給水配管９ｂ、第三給水配管９ｃ、第四給水配管９ｄ、給湯用混合弁２２、風呂用混合弁２３、中温水切替弁７８、給湯配管２４、風呂配管２５、戻り配管２０ｂ、及び逆止弁５０を有している。
【００２５】
中温水切替弁７８は、入口となるａポート及びｂポートと、出口となるｃポートとを有する流路切替手段である。中温水切替弁７８は、ａ−ｃ、ｂ−ｃの２つの経路の間で流路切替可能に構成されている。
【００２６】
給湯用混合弁２２は、第一入口、第二入口、及び出口を備える混合手段である。風呂用混合弁２３は、第一入口、第二入口、及び出口を備える混合手段である。
【００２７】
第一給水配管９ａの一端は水道等の水源に接続される。第一給水配管９ａの他端には減圧弁３１を介して第二給水配管９ｂ及び第三給水配管９ｃが接続される。第二給水配管９ｂは、中温水切替弁７８のａポートに接続されている。中温配管７９は、貯湯タンク８の中間部に設けられた中温水導入出口８ｆと中温水切替弁７８のｂポートとを接続している。戻り配管２０ｂは、第二タンク循環配管２０ｃの途中から分岐して、中温配管７９の途中に接続されている。逆止弁５０は、戻り配管２０ｂ上に設置されている。逆止弁５０は、貯湯タンク８の中間部から貯湯タンク８の下部へ向かう流れを阻害する。これにより、貯湯タンク８の中間部から貯湯タンク８の下部への熱の流出を確実に防止できる。第四給水配管９ｄの一端は、中温水切替弁７８のｃポートに接続されている。第四給水配管９ｄの他端は、給湯用混合弁２２及び風呂用混合弁２３のそれぞれの第一入口に接続されている。高温配管２１の一端は、貯湯タンク８の温水導入出口８ｄに連通する。高温配管２１の他端は、給湯用混合弁２２及び風呂用混合弁２３のそれぞれの第二入口に接続されている。
【００２８】
中温水切替弁７８は、第二給水配管９ｂと第四給水配管９ｄとが連通する第一流路状態と、中温配管７９と第四給水配管９ｄとが連通する第二流路状態の２つの流路状態を切替えて使用する。中温水切替弁７８を第一流路状態にすると、水源から供給される低温水が、第二給水配管９ｂ及び第四給水配管９ｄを通って、給湯用混合弁２２及び風呂用混合弁２３へ供給される状態になる。中温水切替弁７８の第一流路状態は、「低温水使用状態」に相当する。中温水切替弁７８を第二流路状態にすると、貯湯タンク８から中温配管７９を通って供給される中温水が、第四給水配管９ｄを通って、給湯用混合弁２２及び風呂用混合弁２３へ供給される状態になる。中温水切替弁７８の第二流路状態は、「中温水使用状態」に相当する。
【００２９】
給湯用混合弁２２は、貯湯タンク８から高温配管２１を通って供給される高温水と、第四給水配管９ｄから供給される低温水もしくは中温水との流量比を調整することにより、ユーザーがリモコン装置４４にて設定した設定温度の湯を生成し、給湯配管２４に流入させる。給湯用混合弁２２で温度調整された湯は、給湯配管２４から給湯栓３４を経由して、ユーザーが使用するシャワー、カラン等の蛇口（図示省略）に供給される。
【００３０】
風呂用混合弁２３は、貯湯タンク８から高温配管２１を通って供給される高温水と、第四給水配管９ｄから供給される低温水もしくは中温水との流量比を調整することにより、ユーザーがリモコン装置４４にて設定した設定温度の湯を生成可能である。風呂用混合弁２３で設定温度に調整された湯は、風呂配管２５により、風呂用流量センサ４５、風呂用電磁弁２６、風呂往き配管２７、風呂戻り配管２８を経て、浴槽３０へ流入する。
【００３１】
制御装置３６は、風呂用流量センサ４５及び水位センサ４６により検出される情報に基づいて湯張りの完了を判定することにより、湯張り完了時の浴槽３０内の浴水の量である湯張り湯量が、ユーザーがリモコン装置４４にて設定した湯量に等しくなるように制御できる。本実施の形態の貯湯式給湯装置３５は、風呂自動運転を実行可能なものでもよい。リモコン装置４４にて風呂自動運転が設定されると、制御装置３６は、湯張りの完了後、浴槽３０内の浴水の温度及び量が、リモコン装置４４で設定された温度及び量に維持されるように、必要に応じて、浴水の昇温、冷却、たし湯、さし水を行う。
【００３２】
本実施の形態における制御装置３６は、風呂熱回収モードを制御モードとして備えている。風呂熱回収モードは、入浴の終了後に、浴槽３０内に残った浴水の熱を貯湯タンク８内へ回収するためのモードである。本実施の形態において、制御装置３６は、風呂熱回収モードのときに、熱交換運転と攪拌運転とを交互に行う。熱交換運転は、浴槽３０内の浴水の熱を貯湯タンク８内へ移送するための運転である。攪拌運転は、浴槽３０内の浴水を攪拌するための運転である。
【００３３】
図２は、実施の形態１による貯湯式給湯装置３５における攪拌運転のときの浴水の流れを示す図である。図２に示すように、攪拌運転のときには、以下のようになる。タンク水ポンプ１２を動作させることなく浴水ポンプ２９を動作させる。浴槽３０内の浴水が、浴槽アダプタ８０から風呂戻り配管２８へ引き込まれ、風呂用熱交換器２０に流入する。風呂用熱交換器２０を通過した浴水は、風呂往き配管２７を介して浴槽３０内に戻る。浴槽３０内から風呂戻り配管２８へ引き込まれる水流と、風呂往き配管２７から浴槽３０内へ噴き出す水流とによって浴槽３０内に強制対流が発生し、浴槽３０内の浴水が攪拌される。タンク水は風呂用熱交換器２０を流れないので、風呂用熱交換器２０で浴水との熱交換は行われない。
【００３４】
図３は、実施の形態１による貯湯式給湯装置３５における熱交換運転のときの浴水の流れを示す図である。図３に示すように、熱交換運転のときには、以下のようになる。三方弁１１は、ａポートとｃポートとが連通し、ｂポートが閉状態となるように制御される。これにより、低温配管１０と第一送水配管１３ａとが連通するとともに、第二タンク循環配管２０ｃへの流路が遮断される。四方弁１６は、ａポートとｄポートとが連通し、ｂポートとｃポートとが閉状態となるように制御される。これにより、第二送水配管１３ｂと第一温水配管１７ａとが連通するとともに、第二温水配管１７ｂ側を閉として貯湯タンク８の下部への流路が遮断される。四方弁１８は、ａポートとｂポートとが連通し、ｃポートとｄポートとが閉状態となるように制御される。これにより、第一温水配管１７ａと第三温水配管１９ａとが連通するとともに、第四温水配管１９ｂ及び第五温水配管１９ｃ側を閉として貯湯タンク８の中間部への流路が遮断される。
【００３５】
熱交換運転では、上記のように三方弁１１、四方弁１６、及び四方弁１８が制御された状態で、まず、浴水ポンプ２９が動作を開始することで浴水の循環が開始された後に、タンク水ポンプ１２の動作を開始することで、タンク水ポンプ１２及び浴水ポンプ２９を同時に動作させる。
【００３６】
熱交換運転のときのタンク水は、以下のように循環する。貯湯タンク８の水導出口８ｂから低温配管１０を通って流出した低温のタンク水は、三方弁１１、第一送水配管１３ａ、タンク水ポンプ１２、第二送水配管１３ｂ、四方弁１６、第一温水配管１７ａ、四方弁１８、第三温水配管１９ａ、及び第一タンク循環配管２０ａを通って、風呂用熱交換器２０に流入する。風呂用熱交換器２０内で、タンク水は、浴槽３０からの浴水の熱により加熱され、浴槽３０内の浴水の温度に近い温度になる。この加熱されたタンク水を以下「熱回収温水」と呼ぶことがある。熱回収温水は、風呂用熱交換器２０から、戻り配管２０ｂ、逆止弁５０、及び中温配管７９を通って、中温水導入出口８ｆから貯湯タンク８内に流入して貯留される。
【００３７】
本実施の形態では、上述した図３に示すタンク水の流路が「第一流路」に相当する。また、風呂戻り配管２８、風呂用熱交換器２０、及び風呂往き配管２７を通る浴水の流路が「第二流路」に相当する。また、風呂戻り温度センサ３８または風呂往き温度センサ３７が「第二流路の浴水温度を検出する温度検出手段」に相当する。
【００３８】
風呂往き配管２７及び風呂戻り配管２８を流れる浴水の流量を以下「浴水流量」と称する。制御装置３６は、浴水ポンプ２９の回転速度を調整可能である。浴水ポンプ２９の回転速度が高いほど、浴水流量が高くなる。制御装置３６は、攪拌運転での浴水ポンプ２９の回転速度が、熱交換運転での浴水ポンプ２９の回転速度よりも高くなるように浴水ポンプ２９を制御してもよい。これにより、以下の効果が得られる。攪拌運転では、風呂往き配管２７から浴槽３０内に流入する浴水の流速が高くなるので、浴槽３０内をより効率良く攪拌できる。熱交換運転では、浴水流量が比較的低いことで、浴水ポンプ２９の消費電力を低くできる。また、浴水が風呂用熱交換器２０に入ってから出るまでの時間が長くなるので、浴水の熱をより多くタンク水へ伝えることができる。
【００３９】
制御装置３６は、リモコン装置４４に対するユーザー操作に応じて風呂熱回収モードを開始してもよい。例えば、リモコン装置４４の所定のボタンが押下された場合に制御装置３６が風呂熱回収モードを開始してもよい。風呂熱回収モードが終了するまで、攪拌運転と熱交換運転とが交互に繰り返し実施される。
【００４０】
図４は、実施の形態１による貯湯式給湯装置３５において、浴槽３０内に温度境界層が生成されたときの浴槽３０内の温度分布を模式的に示す図である。浴槽３０の湯張りが完了してから長時間が経過した場合、あるいは風呂熱回収モードの熱交換運転が行われた場合には、密度の低い比較的高温の浴水が浴槽３０内の上方に滞留し、密度の高い比較的低温の浴水が浴槽３０内の下方に滞留することで、図４に示すような温度分布となる。
【００４１】
浴槽３０内に温度境界層が形成された状態から攪拌運転を行うと、浴槽３０内の温度境界層が壊され、比較的高温の上層側の浴水と比較的低温の下層側の浴水とが混ざり合う。その結果、浴槽アダプタ８０の高さでの浴水の温度が上昇するので、風呂用熱交換器２０に流入する浴水の温度が上昇する。よって、攪拌運転の後に熱交換運転を行うことで、熱回収効率が向上する。
【００４２】
制御装置３６は、風呂熱回収モードを開始する場合、熱交換運転ではなく、まず攪拌運転から開始してもよい。風呂熱回収モードの開始前に図４に示すような温度分布になっていた場合には、まず攪拌運転から開始することで、風呂用熱交換器２０に流入する浴水の温度を上昇させることができ、熱回収効率が向上する。変形例として、制御装置３６は、風呂熱回収モードを開始する場合、攪拌運転ではなく、まず熱交換運転から開始してもよい。
【００４３】
攪拌運転では、タンク水ポンプ１２が停止しているので、風呂用熱交換器２０内で浴水が冷却されることがない。よって、風呂往き配管２７から浴槽３０内に流入する噴流の温度が低くなることを防止できる。これにより、以下の効果が得られる。浴槽３０内の浴水全体の温度が均一化するまでに要する時間を短縮できるので、必要な攪拌運転の時間を短縮できる。その結果、風呂熱回収モード全体の所要時間を短縮できるので、ユーザーの使い勝手が向上する。さらに、タンク水ポンプ１２の消費電力を節約することもできる。
【００４４】
制御装置３６は、攪拌運転の開始から所定の攪拌必要時間だけ攪拌運転を継続した後、攪拌運転を終了して熱交換運転へ移行するか否かを、風呂戻り温度センサ３８により検出される風呂戻り温度に基づいて決定する。攪拌必要時間は、浴槽３０内に図４のような温度境界層が形成された状態から、攪拌運転によって浴槽３０内の温度が均一になるまでに要する時間に相当する。なお、「浴槽３０内の温度が均一」とは、例えば、浴槽３０内において、底部の水温と、水面での水温との差が２℃以下であることとしてもよい。以下の説明では、攪拌運転を終了するか否かを制御装置３６が風呂戻り温度に基づいて決定する処理を「攪拌終了判定」と称する。
【００４５】
攪拌運転を継続する時間が攪拌必要時間よりも短いと、浴槽３０内が十分に攪拌されないので、風呂用熱交換器２０に流入する浴水の温度を十分に上昇させることができない可能性がある。本実施の形態であれば、攪拌運転を少なくとも攪拌必要時間だけ継続するので、浴槽３０内を確実に攪拌することができる。また、攪拌必要時間が経過した後では、攪拌終了判定を行うことで、攪拌運転を継続する時間が不必要に長くなることを防止できる。これにより、以下の効果が得られる。浴水ポンプ２９の消費電力を節約できる。風呂熱回収モード全体の所要時間を短縮できる。攪拌運転中に浴槽３０から熱が散逸することを抑制できる。
【００４６】
攪拌運転の実行中の風呂戻り温度は、時間の経過とともに上昇していく。その場合、風呂戻り温度の上昇速度は、時間の経過とともに低下していく。これは、浴槽３０内の浴水の温度が均一な状態に近づいていくためである。
【００４７】
攪拌終了判定において、制御装置３６は、風呂戻り温度センサ３８により検出された風呂戻り温度の時間当たりの変化量が基準よりも小さくなると、攪拌運転を終了して熱交換運転へ移行することを決定してもよい。攪拌運転において風呂戻り温度の時間当たりの変化量が小さくなったことは、浴槽３０内の浴水の温度が均一な状態になったことを意味すると考えられる。このため、風呂戻り温度の時間当たりの変化量が基準よりも小さくなったときに攪拌運転を終了して熱交換運転へ移行することで、適切なタイミングで攪拌運転を終了することができる。また、風呂戻り温度の時間当たりの変化量に基づいて攪拌運転から熱交換運転への移行を決めるので、外乱による風呂戻り温度の一時的な変動の影響を受けないで済む。よって、不適切なタイミングで攪拌運転を終了してしまうことを確実に防止できる。
【００４８】
上記の攪拌終了判定において、制御装置３６は、例えば以下のようにしてもよい。所定時間（例えば３０秒間）の間に検出された複数の風呂戻り温度の検出値のうちの最大値と最小値との差が基準値（例えば２℃）以下である場合には、風呂戻り温度の時間当たりの変化量が基準よりも小さいとみなしてもよい。
【００４９】
制御装置３６は、攪拌運転が継続した時間が所定の攪拌上限時間（例えば３０分間）に達した場合には、攪拌終了判定の結果にかかわらず、攪拌運転を終了して熱交換運転に移行するようにしてもよい。そのようにすることで、攪拌運転を継続する時間が長くなりすぎることをより確実に防止できる。
【００５０】
制御装置３６は、少なくとも１回目の攪拌運転においては、攪拌必要時間の経過を待ってから攪拌終了判定を行う。２回目以降の攪拌運転においては、制御装置３６は、攪拌必要時間の経過を待ってから攪拌終了判定を行ってもよいし、攪拌必要時間の経過を待たずに攪拌終了判定を行ってもよい。
【００５１】
回収可能な熱量が浴槽３０内にほとんど残っていない状態になると、攪拌運転を実行しても風呂戻り温度がほとんど上昇しないようになる。２回目以降の攪拌運転において、制御装置３６は、以下のようにしてもよい。制御装置３６は、攪拌運転の実行中に、風呂戻り温度センサ３８により検出された風呂戻り温度の時間当たりの変化量が基準よりも小さい場合には、風呂熱回収モードの実行を終了してもよい。
【００５２】
また、熱交換運転の実行中に、風呂戻り温度センサ３８により検出された風呂戻り温度の時間当たりの変化量が基準よりも小さい場合には、回収可能な熱量が浴槽３０内に残っていないと判断して、風呂熱回収モードの実行を終了してもよい。
【００５３】
上記の処理において、制御装置３６は、例えば以下のようにしてもよい。制御装置３６は、攪拌運転の開始直後の所定時間において風呂戻り温度の時間当たりの変化量を計算し、当該変化量が基準よりも小さい場合には、風呂熱回収モードの実行を終了してもよい。例えば、制御装置３６は、所定時間（例えば３０秒間）の間に検出された複数の風呂戻り温度の検出値のうちの最大値と最小値との差が基準値（例えば２℃）以下である場合には、風呂戻り温度の時間当たりの変化量が基準よりも小さいとみなして、風呂熱回収モードの実行を終了してもよい。
【００５４】
以下、浴槽３０内の浴水の量を「浴槽湯量」と称する。図５は、実施の形態１による貯湯式給湯装置３５における浴槽湯量と攪拌必要時間との関係の一例を示す図である。図５に示す例では、浴槽湯量が多いほど、攪拌必要時間が長くなるように設定される。制御装置３６は、このような浴槽湯量と攪拌必要時間との関係に関する情報を予め記憶していてもよい。浴槽湯量と攪拌必要時間との関係に関する情報は、実験及び理論計算の少なくとも一方によって求めることができる。
【００５５】
制御装置３６は、図５に例示されるような関係に基づいて、浴槽湯量が比較的少ない場合の攪拌必要時間が、浴槽湯量が比較的多い場合の攪拌必要時間よりも短くなるように、浴槽湯量に応じて攪拌必要時間を設定してもよい。そのようにすることで、攪拌時間を継続する時間を浴槽湯量に応じてより適切に制御できる。上記の制御において、制御装置３６は、ユーザーがリモコン装置４４で設定した湯張り湯量の値を浴槽湯量とみなして制御してもよいし、あるいは、水位センサ４６で検出される水位によって浴槽湯量を計算してもよい。また、制御装置３６は、浴槽湯量に応じて、攪拌必要時間を複数段階に変えてもよいし、あるいは攪拌必要時間を連続的に変えてもよい。
【００５６】
制御装置３６は、浴槽湯量にかかわらず、攪拌必要時間を一定にしてもよい。その場合、制御装置３６は、ユーザーがリモコン装置４４で設定可能な湯張り湯量の下限（例えば、１００Ｌ）に対する攪拌必要時間（図５の例では１５０秒間）を用いてもよい。そのようにすることで、必要最低限の攪拌運転を確実に実施した後に攪拌終了判定を行うので、比較的早期に攪拌運転から熱交換運転に移行することができ、風呂熱回収モード全体の時間を短縮することができるため、ユーザーの使い勝手が向上する。
【００５７】
また、制御装置３６は、前述したように浴槽湯量に応じて攪拌必要時間を設定する場合において、攪拌必要時間が所定の下限値以上となるように設定してもよい。例えば、ユーザーがリモコン装置４４で設定可能な湯張り湯量の下限（例えば、１００Ｌ）に対する攪拌必要時間（図５の例では１５０秒間）を攪拌必要時間の下限値にしてもよい。そのようにすることで、浴槽湯量が少ない場合でも、攪拌運転の継続時間が短くなりすぎることを確実に防止できる。
【００５８】
本実施の形態の変形例として、制御装置３６は、前述したように浴槽湯量に応じて攪拌必要時間を設定するとともに、攪拌運転の開始から当該攪拌必要時間だけ攪拌運転を継続した後、攪拌終了判定を行うことなく、攪拌運転を終了して熱交換運転へ移行してもよい。浴槽湯量に応じて攪拌必要時間を設定することにより、攪拌終了判定をしなくても、攪拌運転の継続時間を適切な長さに制御することが可能である。よって、この変形例においても、本実施の形態の効果に類似した効果が得られる。また、攪拌必要時間の経過後に速やかに熱交換運転へ移行することで、比較的早期に攪拌運転から熱交換運転に移行することができ、風呂熱回収モード全体の時間を短縮することができるため、ユーザーの使い勝手が向上する。
【００５９】
制御装置３６は、風呂熱回収モードの開始から経過した時間が動作上限時間（例えば、１２０分間）に達した場合には直ちに風呂熱回収モードの実行を終了するようにしてもよい。これにより、例えばセンサ類あるいはポンプの異常が発生したとしても、動作上限時間を経過することで強制的に風呂熱回収モードを終了させることができ、安全性が向上する。また、ユーザーがリモコン装置４４にて動作上限時間を任意に設定できるようにすることで、ユーザーの使い勝手に併せて強制的に風呂熱回収モードを終了させることができるため、使い勝手が向上する。
【００６０】
風呂熱回収モードの開始から経過した時間が動作上限時間に達して風呂熱回収モードの実行が終了した場合には、そのことをリモコン装置４４にてユーザーに報知してもよい。これにより、ユーザーが風呂熱回収モードが終了したことを容易に確認することができ、使い勝手が向上する。
【００６１】
また、風呂熱回収モードの実行中に、熱交換運転と攪拌運転とのいずれが実行中であるかをリモコン装置４４にてユーザーに報知してもよい。これにより、浴槽３０内の浴水の熱を回収していない攪拌運転が実行されているときでも、機器の異常ではないことをユーザーが確認することができ、使い勝手が向上する。
【符号の説明】
【００６２】
１  圧縮機、  ３  水冷媒熱交換器、  ４  膨張弁、  ５  冷媒配管、  ６  空気熱交換器、  ７  ＨＰユニット、  ８  貯湯タンク、  ８ａ  水導入口、  ８ｂ  水導出口、  ８ｃ  水導入口、  ８ｄ，８ｅ  温水導入出口、  ８ｆ  中温水導入出口、  ８ｇ  温水導入口、  ９ａ  第一給水配管、  ９ｂ  第二給水配管、  ９ｃ  第三給水配管、  ９ｄ  第四給水配管、  １０  低温配管、  １１  三方弁、  １２  タンク水ポンプ、  １３ａ  第一送水配管、  １３ｂ  第二送水配管、  １６  四方弁、  １７ａ  第一温水配管、  １７ｂ  第二温水配管、  １８  四方弁、  １９ａ  第三温水配管、  １９ｂ  第四温水配管、  １９ｃ  第五温水配管、  ２０  風呂用熱交換器、  ２０ａ  第一タンク循環配管、  ２０ｂ  戻り配管、  ２０ｃ  第二タンク循環配管、  ２１  高温配管、  ２２  給湯用混合弁、  ２３  風呂用混合弁、  ２４  給湯配管、  ２５  風呂配管、  ２６  風呂用電磁弁、  ２９  浴水ポンプ、  ３０  浴槽、  ３１  減圧弁、  ３３  タンクユニット、  ３４  給湯栓、  ３５  貯湯式給湯装置、  ３６  制御装置、  ３７  風呂往き温度センサ、  ３８  風呂戻り温度センサ、  ４１，４２，４３  貯湯温度センサ、  ４４  リモコン装置、  ４５  風呂用流量センサ、  ４６  水位センサ、  ４７  フロースイッチ、  ４８  温度センサ、  ５０  逆止弁、  ７８  中温水切替弁、  ７９  中温配管、  ８０  浴槽アダプタ
【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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