(57)【要約】【課題】熱交換器の配管の内部のスケールの蓄積を防止するためのポンプの駆動を適切なタイミングで行い、配管詰りによる不具合発生を抑止することができる給湯システムを提供する。【解決手段】給湯システム１は、沸き上げを行うときに第１回転数でポンプを駆動して第１運転を行う第１運転制御部３６と、第１運転時に熱交換器１０の配管１２を流れる湯水１１の流量を算出する流量算出部４１と、熱交換器１０に入る湯水１１の入水温度を検出する入水温度センサ１７と、熱交換器１０から出る湯水１１の出湯温度を検出する出湯温度センサ１８と、第１運転時の流量と入水温度と出湯温度とに基づいて、熱交換器１０の加熱能力が低下したか否かを判定する判定部４３と、熱交換器１０の加熱能力が低下したと判定された場合に第１回転数よりも高い第２回転数でポンプを駆動して第２運転を行う第２運転制御部３７とを備える。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
湯水を貯めるタンクと、
前記タンクに貯める湯水の沸き上げを行う熱交換器と、
前記熱交換器の配管に湯水を流すポンプと、
前記沸き上げを行うときに第１回転数で前記ポンプを駆動して第１運転を行う第１運転制御部と、
前記第１運転時に前記熱交換器の配管を流れる湯水の流量を算出する流量算出部と、
前記熱交換器に入る湯水の入水温度を検出する入水温度センサと、
前記熱交換器から出る湯水の出湯温度を検出する出湯温度センサと、
前記第１運転時の前記流量と前記入水温度と前記出湯温度とに基づいて、前記熱交換器の加熱能力が低下したか否かを判定する判定部と、
前記熱交換器の加熱能力が低下したと判定された場合に前記第１回転数よりも高い第２回転数で前記ポンプを駆動して第２運転を行う第２運転制御部と、
を備える給湯システム。
【請求項２】
初期の前記熱交換器の加熱能力を初期値として記憶する記憶部を備え、
前記判定部は、現在の前記熱交換器の加熱能力の値が前記初期値よりも低下した場合に前記熱交換器の加熱能力が低下したと判定する請求項１に記載の給湯システム。
【請求項３】
時刻の取得に用いる時計部と、
前記第１運転を行う第１時間帯と前記第２運転を行う第２時間帯とを設定する時間帯設定部と、
を備え、
前記第１運転制御部は、前記時計部により取得される現在時刻が前記第１時間帯であるときに前記第１運転を行い、
前記第２運転制御部は、前記熱交換器の加熱能力が低下したと判定され、かつ前記時計部により取得される現在時刻が前記第２時間帯であるときに前記第２運転を行う請求項１または請求項２に記載の給湯システム。
【請求項４】
前記熱交換器から出た湯水を、前記タンクをバイパスさせて再び前記熱交換器に戻すバイパス配管と、
前記熱交換器および前記タンクが連通する第１態様と前記熱交換器および前記バイパス配管が連通する第２態様とを切り換える切換弁と、
を備え、
前記第１運転時に前記切換弁により前記第１態様に切り換えるとともに、前記第２運転時に前記切換弁により前記第２態様に切り換える請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の給湯システム。
【請求項５】
前記第２運転を行ってから特定期間が経過するまでに、前記判定部が再び前記熱交換器の加熱能力が低下したと判定した場合に、警告を出力する警告出力部を備える請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の給湯システム。
【請求項６】
前記第１運転制御部は、前記第２運転の後に行う前記第１運転の制御内容を変更する請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の給湯システム。
【請求項７】
前記流量算出部は、前記第１運転時の前記ポンプの回転数に基づいて、前記熱交換器の配管を流れる湯水の流量を算出する請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の給湯システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、給湯システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ヒートポンプ式の熱交換器に湯水を送って沸き上げを行い、この沸き上げられた湯水を貯湯タンクに貯め、使用するときに貯湯タンクから湯水を供給する給湯機がある。このような給湯機では、湯水に含まれるカルシウムなどが析出してスケールとして熱交換器の配管の内部に付着してしまう。このスケールが蓄積すると湯水の流れが悪くなる。そこで、沸き上げを終了する度にポンプを駆動して洗浄運転を行い、スケールを除去するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−１２１３５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前述の技術にあっては、熱交換器の配管の内部にスケールが付着しているか否かに関わらず、沸き上げを終了する度にポンプを高速回転させて洗浄運転を実行している。この技術では、スケールが付着していない場合でも、洗浄運転を実行してポンプに電力を供給する必要があるため、給湯機の消費電力が嵩んでしまうという課題がある。
【０００５】
本発明の実施形態は、このような事情を考慮してなされたもので、熱交換器の配管の内部のスケールの蓄積を防止するためのポンプの駆動を適切なタイミングで行い、配管詰りによる不具合発生を抑止することができる給湯システム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】
本発明の実施形態に係るは、湯水を貯めるタンクと、前記タンクに貯める湯水の沸き上げを行う熱交換器と、前記熱交換器の配管に湯水を流すポンプと、前記沸き上げを行うときに第１回転数で前記ポンプを駆動して第１運転を行う第１運転制御部と、前記第１運転時に前記熱交換器の配管を流れる湯水の流量を算出する流量算出部と、前記熱交換器に入る湯水の入水温度を検出する入水温度センサと、前記熱交換器から出る湯水の出湯温度を検出する出湯温度センサと、前記第１運転時の前記流量と前記入水温度と前記出湯温度とに基づいて、前記熱交換器の加熱能力が低下したか否かを判定する判定部と、前記熱交換器の加熱能力が低下したと判定された場合に前記第１回転数よりも高い第２回転数で前記ポンプを駆動して第２運転を行う第２運転制御部と、を備える。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】給湯システムを示す構成図。
【図２】給湯システムを示すブロック図。
【図３】ポンプ回転数と流量の相関関係を示すグラフ。
【図４】給湯システムの制御処理を示すフローチャート。
【図５】給湯システムの制御処理を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、本実施形態を添付図面に基づいて説明する。まず、本実施形態の給湯システムについて図１から図５を用いて説明する。図１の符号１は、給湯システムである。この給湯システム１は、湯水を沸き上げるための加熱装置としてのヒートポンプユニット２と、沸き上げられた湯水を貯めるためのタンクユニット３と、使用者が操作するためのリモコン４と、各種装置を制御するための制御ユニット５とを備える。
【０００９】
この給湯システム１は、例えば、湯水の使用量が少ない深夜などの時間帯に、湯水をヒートポンプユニット２に送って加熱して沸き上げを行う。そして、沸き上げられた湯水をタンクユニット３に貯める。このタンクユニット３に貯められた湯水を、洗面所、台所および浴室に供給するようにしている。なお、ヒートポンプユニット２とタンクユニット３は、室外に設けられる装置である。また、リモコン４は、室内の壁面に設けられる。
【００１０】
図１に示すように、このヒートポンプユニット２は、冷凍サイクル回路を構成して冷媒が循環可能な冷媒管６と、冷媒を膨張させて低圧および低温にする膨張弁７と、冷媒を圧縮して高圧および高温にする圧縮機８と、蒸発器としての空気熱交換器９と、凝縮器としての湯水熱交換器１０とを備える。
【００１１】
なお、ヒートポンプユニット２は、屋外の空気を熱源として低温部分から高温部分へ熱を移動させることで加熱を行う。つまり、熱を空気熱交換器９から湯水熱交換器１０に移動させる。そして、湯水熱交換器１０で湯水１１を加熱して沸き上げを行う。湯水熱交換器１０は、湯水１１が流通する配管１２を備える。なお、圧縮機８の回転数を上げることで、多くの熱を高温部分へ移動させることができる。一方、圧縮機８の回転数を下げることで、高温部分へ移動する熱量が低下する。
【００１２】
また、ヒートポンプユニット２は、湯水熱交換器１０に入る湯水１１を輸送する配管１３が接続される入水接続部１４と、湯水熱交換器１０から出る湯水１１を輸送する配管１５が接続される出湯接続部１６とを備える。これら入水接続部１４および出湯接続部１６には、タンクユニット３から延びる配管１３，１５が接続される。
【００１３】
さらに、ヒートポンプユニット２は、湯水熱交換器１０に入る湯水１１の入水温度を検出する入水温度センサ１７と、湯水熱交換器１０から出る湯水１１の出湯温度を検出する出湯温度センサ１８とを備える。
【００１４】
図１に示すように、タンクユニット３は、水道管（図示略）が接続される水道管接続部１９と、タンクユニット３に貯められた湯水１１Ａを洗面所、台所および浴室に供給する配管（図示略）が接続される供給管接続部２０と、ヒートポンプユニット２に向けて湯水１１を輸送する配管１３が接続される出水接続部２１と、ヒートポンプユニット２から出る湯水１１を輸送する配管１５が接続される入湯接続部２２とを備える。
【００１５】
また、タンクユニット３は、湯水１１を貯めるタンク２３と、水道管接続部１９からタンク２３に繋がる第１配管２４と、タンク２３から出水接続部２１に繋がる第２配管２６と、この第２配管２６に設けられてヒートポンプユニット２に向けて湯水１１を送るためのポンプ２８と、入湯接続部２２からタンク２３に繋がる第３配管２９と、この第３配管２９に設けられる切換弁３０（三方弁）と、この切換弁３０から分岐して第２配管２６に繋がるバイパス配管３１と、タンク２３に貯められた湯水１１を供給管接続部２０に輸送する第４配管３２と、タンク２３に貯められた湯水１１の温度を検出する複数個のタンク温度センサ３３を備える。
【００１６】
本実施形態では、６個のタンク温度センサ３３が、タンク２３の内面に設けられている。これらタンク温度センサ３３は、鉛直方向に並んで配置されている。この縦方向に並んだタンク温度センサ３３で検出した各温度に基づいて、タンク２３の内部の湯水１１の温度を取得できる。また、タンク２３の内部では、湯水１１が有る部分と無い部分とで温度が大きく異なるので、これらタンク温度センサ３３で検出した各温度に基づいて、タンク２３に貯められた湯水１１の大凡の量を把握することができる。
【００１７】
水道管接続部１９には、図示しない減圧弁により減圧された上水道から供給される水道水１１Ｃがタンク２３に貯められる。なお、タンク２３には、常に所定量以上の湯水１１が貯められており、供給された水道水１１Ｃが、タンク２３内の湯水１１と混合されて所定温度の湯水１１となる。
【００１８】
なお、切換弁３０は、入湯接続部２２とタンク２３とが連通される第１態様と、入湯接続部２２とバイパス配管３１とが連通される第２態様とを切り換えることができる。つまり、切換弁３０は、湯水熱交換器１０およびタンク２３が連通する第１態様と、ヒートポンプユニット２の湯水熱交換器１０およびバイパス配管３１が連通する第２態様とを切り換えることができる。
【００１９】
なお、バイパス配管３１は、第２配管２６におけるポンプ２８よりも上流側に接続される。このバイパス配管３１は、ヒートポンプユニット２の湯水熱交換器１０から出た湯水１１Ｂを、タンク２３をバイパスさせて再び湯水熱交換器１０に戻すための配管である。
【００２０】
切換弁３０により第１態様に切り換えた状態において、ポンプ２８を駆動させると、タンク２３の内部の湯水１１が、第２配管２６を介してヒートポンプユニット２の湯水熱交換器１０に送られる。この湯水熱交換器１０で加熱された湯水１１は、タンクユニット３に戻り、第３配管２９を介してタンク２３に戻る。
【００２１】
切換弁３０により第２態様に切り換えた状態において、ポンプ２８を駆動させると、ヒートポンプユニット２の湯水熱交換器１０から戻ってきた湯水１１Ｂが、バイパス配管３１を介して再びヒートポンプユニット２の湯水熱交換器１０に送られる。つまり、切換弁３０とバイパス配管３１とで、湯水熱交換器１０に送られる湯水１１Ｂを循環させる閉回路を構成する。
【００２２】
本実施形態の給湯システム１では、タンク２３の湯水１１の沸き上げる第１運転（定常運転）が行われる。なお、沸き上げとは、タンク２３の内部の湯水１１の温度が、予め設定された目標温度（沸き上げ温度）になるまで加熱する制御である。本実施形態では、第１運転時に、湯水熱交換器１０から出て出湯温度センサ１８で検知される湯水１１の出湯温度が目標温度となる。
【００２３】
この第１運転中に、湯水１１に含まれるカルシウムなどが析出してスケールとして湯水熱交換器１０の配管１２の内部に付着してしまう。特に、井戸水または硬度の高い水道水は、スケールが析出し易い。そこで、湯水熱交換器１０の配管１２の内部に付着したスケールを除去する第２運転（洗浄運転）が行われる。
【００２４】
第１運転（定常運転）では、まず、切換弁３０により第１態様に切り換える。そして、第１回転数（定常回転数）でポンプ２８を駆動する。さらに、ヒートポンプユニット２を駆動させるため、湯水熱交換器１０にて湯水１１を加熱することができる。
【００２５】
第１回転数は、湯水１１の目標温度に対応して変化する値である。第１回転数を低くすると、湯水熱交換器１０を流れる湯水１１の流速が遅くなり、湯水１１の流量に対して伝わる熱量が多くなので、高温の湯水１１が生成される。一方、第１回転数を高くすると、湯水熱交換器１０を流れる湯水１１の流速が速くなり、湯水１１の流量に対して伝わる熱量が少なくなるので、低温の湯水１１が生成される。
【００２６】
第２運転（洗浄運転）では、まず、切換弁３０により第２態様に切り換える。そして、第１回転数よりも高い第２回転数（高速回転数）でポンプ２８を駆動する。さらに、ヒートポンプユニット２を停止させるため、低温の湯水１１が湯水熱交換器１０の配管１２を通過する。
【００２７】
この高速で流れる湯水１１により配管１２の内部に付着したスケールを除去することができる。なお、第２回転数は、ポンプ２８の仕様上出力可能な最大の回転数であっても良い。一般的にスケールは、水温が高いほど析出し易いので、低温の湯水１１により第２運転を行うことで効率的にスケールを除去することができる。
【００２８】
次に、給湯システム１のシステム構成を図２に示すブロック図を参照して説明する。この図２に示すように、リモコン４は、情報を表示する表示部３４と、使用者が給湯システム１を操作するための操作部３５とを備える。なお、表示部３４は、給湯システム１に故障または故障のおそれがある場合に、点検を促す警告を出力する警告出力部となっている。また、リモコン４、ヒートポンプユニット２、およびタンクユニット３は、制御ユニット５に有線接続される。
【００２９】
本実施形態の制御ユニット５は、プロセッサおよびメモリなどのハードウェア資源を有し、ＣＰＵが各種プログラムを実行することで、ソフトウェアによる情報処理がハードウェア資源を用いて実現されるコンピュータで構成される。
【００３０】
制御ユニット５は、第１運転を行う第１運転制御部３６と、第２運転を行う第２運転制御部３７と、時刻および日付の取得に用いる時計部３８と、第１運転を行う第１時間帯と第２運転を行う第２時間帯とを設定する時間帯設定部３９と、初期の湯水熱交換器１０の加熱能力を初期値として記憶する初期値記憶部４０と、湯水熱交換器１０の配管１２を流れる湯水１１の流量を算出する流量算出部４１と、湯水熱交換器１０の加熱能力を算出する加熱能力算出部４２と、湯水熱交換器１０の加熱能力が低下したか否かを判定する判定部４３とを備える。
【００３１】
第１運転を行うときには、第１運転制御部３６が、タンクユニット３の切換弁３０とポンプ２８を制御するとともに、ヒートポンプユニットの膨張弁７と圧縮機８を制御する。
【００３２】
また、第１運転制御部３６は、入水温度センサ１７により検出される入水温度と、出湯温度センサ１８により検出される出湯温度とを取得する。第１運転制御部３６は、入水温度と出湯温度とにより、ポンプ２８の第１回転数を適宜調整する。
【００３３】
第２運転を行うときには、第２運転制御部３７が、タンクユニット３の切換弁３０とポンプ２８を制御する。また、第２運転を行うときには、ヒートポンプユニットを停止した状態にする。本実施形態の第２運転制御部３７は、判定部４３が湯水熱交換器１０の加熱能力が低下したと判定した場合に、第１回転数よりも高い第２回転数でポンプ２８を駆動して第２運転を行う。
【００３４】
時計部３８（リアルタイムクロック）は、現在時刻を示す時刻情報と、日付および曜日を示すカレンダ情報とを出力する。また、時計部３８は、所定の開始時刻から所定の終了時刻までの時間を積算するタイマ機能を備える。なお、時計部３８は、給湯システム１の稼働開始から現在までの時間を積算した稼働時間を出力しても良いし、電源投入時から現在までの時間を積算した起動時間を出力しても良い。
【００３５】
時間帯設定部３９には、第１運転を行う第１時間帯と、第２運転を行う第２時間帯とが設定される。これらの時間帯は、それぞれ異なる時間帯（重複しない時間帯）として設定される。例えば、第１時間帯には、タンク２３に貯められた湯水１１の使用頻度が少ない深夜の時間帯が設定される。また、第２時間帯には、沸き上げを行わない昼間の時間帯が設定される。
【００３６】
また、第１時間帯は、第２時間帯よりも長い時間が設定される。例えば、第１時間帯は、深夜の６時間が設定される。これに対して第２時間帯は、昼間の３０分間が設定される。なお、第１時間帯および第２時間帯は、使用者がリモコン４を用いて適宜変更しても良い。
【００３７】
初期値記憶部４０には、給湯システム１が所定の場所に設置され、稼働を開始してから所定の期間が経過するまでに取得した湯水熱交換器１０の加熱能力の初期値が記憶される。例えば、給湯システム１が稼働を開始してから１週間が経過するまでの期間に取得した湯水熱交換器１０の加熱能力の平均値が、初期値として初期値記憶部４０に記憶される。
【００３８】
この初期値記憶部４０は、不揮発性メモリで構成される。不揮発性メモリは、データの書き込み、および読み出しが可能なメモリで、電源の供給が途絶えても記憶内容を保持できるＥＥＰＲＯＭまたはフラッシュＲＯＭなどで構成される。
【００３９】
流量算出部４１は、第１運転時のポンプ２８の第１回転数に基づいて、湯水熱交換器１０の配管１２を流れる湯水１１の流量を算出する。ポンプ２８の回転数が低い場合は、湯水熱交換器１０の配管１２を流れる湯水１１の流量が少なくなる。一方、ポンプ２８の回転数が高い場合は、湯水熱交換器１０の配管１２を流れる湯水１１の流量が多くなる。
【００４０】
ここで、ポンプ２８の回転数と流量の相関関係の一例を図３に示す。図３のグラフ中の黒点は、ポンプ２８の実際の回転数と湯水熱交換器１０の配管１２の流量に基づいてプロットされている。これらを結ぶ直線Ｌ１により、ポンプ２８の回転数と流量の相関関係を取得できる。なお、ポンプ２８は、実際の回転数を第１運転制御部３６にフィードバックするための回転数センサを備える。
【００４１】
なお、直線Ｌ１は、給湯システム１が稼働を開始した状態、つまり、スケールが湯水熱交換器１０の配管１２の内部に付着していない初期状態の相関関係を示す。また、直線Ｌ２は、給湯システム１が長年使用され、スケールが湯水熱交換器１０の配管１２の内部に大量に付着した状態の相関関係を示す。
【００４２】
例えば、スケールが湯水熱交換器１０の配管１２の内部に付着していない初期状態では、直線Ｌ１に示すように、ポンプ２８の回転数が２２００ｒｐｍの場合に、湯水熱交換器１０の配管１２の流量は１．１８Ｌ／ｍｉｎとなる。一方、スケールが湯水熱交換器１０の配管１２の内部に大量に付着した状態では、直線Ｌ２に示すように、ポンプ２８の回転数が２２００ｒｐｍの場合に、湯水熱交換器１０の配管１２の流量は０．６５Ｌ／ｍｉｎとなる。
【００４３】
本実施形態では、第１運転制御部３６がポンプ２８に回転数の指示を行う。しかしながら、湯水熱交換器１０の配管１２にスケールが蓄積していると、ポンプ２８が指示された回転数で回転しても、湯水１１の流量が目的とする流量に達しない。そのため、湯水熱交換器１０を流れる湯水１１の流速が遅くなり、目的の温度よりも高温の湯水１１が生成される。このときに、第１運転制御部３６は、ポンプ２８に回転数を向上させる指示を行い、目的の温度の湯水１１を生成する。つまり、ポンプ２８の回転数は、一定の値ではなく、湯水熱交換器１０の配管１２のスケールの付着状況に応じて変化する値である。
【００４４】
図２に示すように、加熱能力算出部４２は、第１運転時に湯水熱交換器１０の配管１２を流れる湯水１１の流量と、第１運転時に入水温度センサ１７で検出した入水温度と、第１運転時に出湯温度センサ１８で検出した出湯温度とに基づいて、第１運転時の湯水熱交換器１０の加熱能力を算出する。
【００４５】
なお、湯水熱交換器１０の加熱能力の算出は、第１運転が実行される第１時間帯の安定時に行われる。例えば、第１運転を開始してから３０分を経過した後の所定の１時間に取得したデータに基づいて、湯水熱交換器１０の加熱能力の算出が行われる。
【００４６】
本実施形態では、（（出湯温度−入水温度）×流量×平均水比熱）の数式を用いて湯水熱交換器１０の加熱能力を算出する。なお、流量は、１秒間当たりの湯水熱交換器１０の配管１２の流量である。さらに、ＪＩＳ  Ｃ９２２０  ２０１１では、平均水比熱Ｃｐが４．１８ｋＪ／ｋｇ・℃という定数として記載されている。
【００４７】
例えば、出湯温度を６５℃とし、入水温度を９℃とし、湯水熱交換器１０の配管１２の流量を１．１８Ｌ／ｍｉｎとし、平均水比熱を４．１８とした場合に、これらの数値を前述の数式に当てはめて加熱能力を算出すると、（６５−９）×（１．１８÷６０）×４．１８＝４．６０３５７３…となる。約４．６０ｋｗである。
【００４８】
なお、本実施形態では、給湯システム１が稼働を開始してから１週間が経過するまでの初期の期間に、加熱能力算出部４２が算出した湯水熱交換器１０の加熱能力の平均値が、初期値として初期値記憶部４０に記憶される。
【００４９】
一方、給湯システム１が稼働を開始してから１週間が経過した後の期間において、判定部４３は、加熱能力算出部４２が現在の湯水熱交換器１０の加熱能力を算出したときに、この算出した現在の加熱能力の値と初期値とを比較し、湯水熱交換器１０の加熱能力が低下したか否かの判定を行う。本実施形態では、例えば、判定部４３は、加熱能力算出部４２が算出した現在の加熱能力の値が初期値と比較して１０％低下した場合に、湯水熱交換器１０の加熱能力が低下したと判定する。なお、この１０％の低下率が、本実施形態の判定値（閾値）となっている。また、この判定値は、任意に変更可能な値であっても良い。
【００５０】
この加熱能力の低下は、湯水熱交換器１０の配管１２の内部にスケールが付着することで生じていると推定される。そこで、本実施形態では、判定部４３が加熱能力の低下を判定した場合に、第２運転制御部３７が第２運転を行う。このようにすれば、湯水熱交換器１０の配管１２の内部のスケールの蓄積を防止するためのポンプ２８の駆動を適切なタイミングで行うことができる。また、湯水熱交換器１０の配管１２の内部に完全にスケールが固着する前に、その除去を行うことができる。また、加熱能力の低下が判定された場合にのみ、第２運転が行われるので、給湯システム１の消費電力を抑えることができる。
【００５１】
また、給湯システム１が備える水路の長さは、設置状況に応じて変化するため、設置状況が異なると誤判定が生じるおそれがあるが、本実施形態では、現在の湯水熱交換器１０の加熱能力の値を初期値と比較することで、湯水熱交換器１０の加熱能力の低下を給湯システム１の設置状況に応じて的確に判定することができる。
【００５２】
また、本実施形態では、第１運転時に切換弁３０により第１態様に切り換えるとともに、第２運転時に切換弁３０により第２態様に切り換える。さらに、第１運転を行う第１時間帯とは、異なる第２時間帯に第２運転を行う。このようにすれば、第１運転を行うときの水路とは、異なる水路を構成して第２運転を行うことで、第１運転時の第１回転数とは、大きく異なる第２回転数でポンプ２８を駆動して第２運転を行うことができる。
【００５３】
また、本実施形態では、第２運転を行ってから特定期間が経過するまでに、判定部４３が再び湯水熱交換器１０の加熱能力が低下したと判定した場合に、リモコン４の表示部３４（警告出力部）に警告表示を行う。例えば、第２運転を行ってから１週間以内（７日以内）に判定部４３が再び湯水熱交換器１０の加熱能力が低下した場合に、警告表示が行われる。なお、特定期間は、１日以内（翌日まで）の期間であっても良いし、３日以内の期間であっても良いし、１ヶ月以内の期間であっても良い。
【００５４】
このようにすれば、湯水熱交換器１０の配管１２のスケールの蓄積が進行し、第２運転を実行しただけでは、その除去ができなくなり、かつ完全に沸き上げができなくなる前に、給湯システム１の点検を促すことができる。
【００５５】
この警告表示を行うことで、事前に部品交換の準備ができたり、未然に故障を防いだりすることができる。また、給湯システム１が故障したときにメンテナンスを行おうとすると、部品の発注などの準備期間中に給湯ができなくなる。本実施形態では、給湯システム１が故障する前にメンテナンスを行うことができるので、給湯ができない期間を無くすことができる。
【００５６】
なお、特定期間は、時計部３８により計られる時間により規定されるものでなくても良く、第２運転の実行回数で規定しても良い。例えば、第２運転を実行して、その直後の第１運転の実行時に、判定部４３が再び湯水熱交換器１０の加熱能力が低下したと判定した場合に、リモコン４の表示部３４に警告表示を行うようにしても良い。つまり、特定期間は、一定の値でなくても良く、給湯システム１の運転状況に応じて適宜変化する期間であっても良い。
【００５７】
また、第１運転制御部３６は、第２運転の実行後に行う第１運転の制御内容を変更する。本実施形態では、第１運転時に湯水熱交換器１０にて加熱される湯水１１の目標温度を、第２運転の実行後に５℃下げる制御を行う。
【００５８】
例えば、最初に目標温度を９０℃として設定して第１運転を実行する。この場合に、１回目の第２運転の実行後に、目標温度を８５℃に変更して次の第１運転を実行する。さらに、２回目の第２運転の実行後に、目標温度を８０℃に変更して次の第１運転を実行する。このような目標温度の引き下げは、最終的に設定される目標温度が６５℃になるまで継続される。
【００５９】
このようにすれば、第１運転時に湯水熱交換器１０の配管１２を流れる湯水１１の温度が下がるので、スケールの発生を抑制することができる。また、湯水熱交換器１０の寿命を延ばすことができる。
【００６０】
なお、本実施形態では、第２運転を行ってから特定期間内に再び湯水熱交換器１０の加熱能力が低下したと判定された場合に、警告表示を行うようにしているが、他の条件により警告表示を行うようにしても良い。例えば、目標温度が最終設定値（例えば、６５℃）に設定され、その後に再び湯水熱交換器１０の加熱能力が低下したと判定された場合に、警告表示を行うようにしても良い。
【００６１】
また、本実施形態では、流量算出部４１が、第１運転時のポンプ２８の回転数に基づいて、湯水熱交換器１０の配管を流れる湯水１１の流量を算出するので、湯水熱交換器１０の配管１２を流れる湯水１１の流量を計る流量計を設けずに済む。そのため、給湯システム１のコストダウンが図れる。
【００６２】
次に、制御ユニット５が実行する給湯システム１の制御処理について図４および図５のフローチャートを用いて説明する。なお、図２に示すブロック図を適宜参照する。以下のフローチャートの各ステップの説明にて、例えば「ステップＳ１１」と記載する箇所を「Ｓ１１」と略記する。この処理は、一定時間毎に繰り返される処理である。なお、制御ユニット５が他のメイン処理を実行中に、この処理を割り込ませて実行しても良い。
【００６３】
図４に示すように、まず、制御ユニット５において、第１運転制御部３６は、時計部３８から取得した現在時刻が、時間帯設定部３９に設定された第１時間帯か否かを判定する（Ｓ１１）。ここで、現在時刻が第１時間帯でない場合（Ｓ１１がＮＯ）は、後述のＳ２４に進む。一方、現在時刻が第１時間帯である場合（Ｓ１１がＹＥＳ）は、Ｓ１２に進む。
【００６４】
Ｓ１２にて第１運転制御部３６は、第１運転処理を実行する。Ｓ１３に進む。この第１運転処理は、予め設定された開始時刻に第１運転を開始し、タンク２３に貯められた湯水１１の温度が予め設定された目標温度になったときに第１運転を終了する処理である。この第１運転処理には、ポンプ２８の回転数を適宜制御して湯水熱交換器１０の配管１２を流れる湯水１１の流量を調整する制御が含まれる。また、第１運転処理には、入水温度センサ１７により検出される入水温度と、出湯温度センサ１８により検出される出湯温度とに基づいて、ヒートポンプユニット２を調整する制御が含まれる。
【００６５】
次に、第１運転制御部３６は、沸き上げの安定時か否かを判定する。なお、この安定時は、例えば、第１運転を開始してから３０分を経過した後の所定の１時間である。ここで、沸き上げの安定時でない場合（Ｓ１３がＮＯ）は、後述のＳ２４に進む。沸き上げの安定時である場合（Ｓ１３がＹＥＳ）は、Ｓ１４に進む。
【００６６】
Ｓ１４にて加熱能力算出部４２は、入水温度センサ１７により検出される入水温度と、出湯温度センサ１８により検出される出湯温度とを取得する。次に、流量算出部４１は、ポンプ２８の実際の回転数を取得する（Ｓ１５）。
【００６７】
次に、流量算出部４１は、取得したポンプ２８の回転数に基づいて、湯水熱交換器１０の配管１２を流れる湯水１１の流量を算出する（Ｓ１６）。次に、加熱能力算出部４２は、湯水１１の流量と入水温度と出湯温度とに基づいて、湯水熱交換器１０の加熱能力を算出する（Ｓ１７）。
【００６８】
次に、加熱能力算出部４２は、時計部３８から取得したカレンダ情報に基づいて、現在の日付が、給湯システム１が稼働を開始してから所定の期間内であるか否か、つまり、稼働初期の期間であるか否かを判定する（Ｓ１８）。ここで、稼働初期の期間である場合（Ｓ１８がＹＥＳ）は、算出した湯水熱交換器１０の加熱能力を、初期値として初期値記憶部４０に記憶し（Ｓ２３）、後述のＳ２４に進む。一方、稼働初期の期間でない場合（Ｓ１８がＮＯ）は、Ｓ１９に進む。
【００６９】
Ｓ１９にて判定部４３は、加熱能力算出部４２が算出した現在の加熱能力の値と、初期値記憶部４０に記憶された初期値とを比較し、湯水熱交換器１０の加熱能力が低下したか否かを判定する。ここで、湯水熱交換器１０の加熱能力が低下していない場合（Ｓ１９がＮＯ）は、後述のＳ２４に進む。一方、湯水熱交換器１０の加熱能力が低下した場合（Ｓ１９がＹＥＳ）は、第２運転開始フラグをセットし（Ｓ２０）、Ｓ２１に進む。
【００７０】
Ｓ２１にて制御ユニット５は、第２運転の実行後の特定期間の経過をカウントするための特定期間タイマがカウント中であるか否かを判定する。ここで、特定期間タイマがカウント中でない場合（Ｓ２１がＮＯ）は、Ｓ２４に進む。一方、特定期間タイマがカウント中である場合（Ｓ２１がＹＥＳ）は、リモコン４の表示部３４（警告出力部）に警告表示（警告出力）を行い（Ｓ２２）、Ｓ２４に進む。
【００７１】
図５に示すように、Ｓ２４にて第２運転制御部３７は、時計部３８から取得した現在時刻が、時間帯設定部３９に設定された第２時間帯か否かを判定する。ここで、現在時刻が第２時間帯でない場合（Ｓ２４がＮＯ）は、処理を終了する。一方、現在時刻が第２時間帯である場合（Ｓ２４がＹＥＳ）は、Ｓ２５に進む。
【００７２】
Ｓ２５にて第２運転制御部３７は、第２運転開始フラグがセットされているか否かを判定する。ここで、第２運転開始フラグがセットされていない場合（Ｓ２５がＮＯ）は、処理を終了する。一方、第２運転開始フラグがセットされている場合（Ｓ２５がＹＥＳ）は、Ｓ２６に進む。
【００７３】
Ｓ２６にて第２運転制御部３７は、第２運転処理を実行する。この第２運転処理は、予め設定された開始時刻に第２運転を開始し、予め設定された終了時刻に第２運転を終了する処理である。また、第２運転が終了したときに、第２運転開始フラグがクリアされる。
【００７４】
次に、制御ユニット５は、第２運転が終了したときに、特定期間タイマのカウントを開始し（Ｓ２７）、処理を終了する。
【００７５】
なお、本実施形態のフローチャートにおいて、各ステップが直列に実行される形態を例示しているが、必ずしも各ステップの前後関係が固定されるものでなく、一部のステップの前後関係が入れ替わっても良い。また、一部のステップが他のステップと並列に実行されても良い。
【００７６】
なお、本実施形態の所定の値と判定値との判定は、「判定値以上か否か」の判定でも良いし、「判定値を超えているか否か」の判定でも良いし、「判定値以下か否か」の判定でも良いし、「判定値未満か否か」の判定でも良い。また、判定値に幅を持たせても良く、一定の範囲に収まる数値を判定値としても良い。
【００７７】
なお、微量のスケールの付着は、配管１２の内面を保護する保護層となる。そのため、第２運転の実行タイミングを適宜調整し、常に微量のスケールが配管１２の内面に付着するものであっても良い。
【００７８】
なお、本実施形態では、給湯システム１の点検を促すときに、リモコン４の表示部３４に警告表示を行うようにしているが、リモコン４が報知音を出力することで、給湯システム１の点検を促すようにしても良い。
【００７９】
なお、本実施形態では、流量算出部４１が、第１運転時のポンプ２８の回転数に基づいて、湯水熱交換器１０の配管を流れる湯水１１の流量を算出しているが、他の方法で流量を算出しても良い。例えば、湯水熱交換器１０の配管１２を流れる湯水１１の流量を計る流量計を設けるようにしても良い。
【００８０】
以上説明した実施形態によれば、第１運転時の流量と入水温度と出湯温度とに基づいて、熱交換器の加熱能力が低下したか否かを判定する判定部を備えることにより、熱交換器の配管の内部のスケールの蓄積を防止するためのポンプの駆動を適切なタイミングで行い、配管詰りによる不具合発生を抑止することができる。また、配管詰りを抑制することで配管内の流動損失の増加を抑え、消費電力の増加を抑えることができる。
【００８１】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更、組み合わせを行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【００８２】
１…給湯システム、２…ヒートポンプユニット、３…タンクユニット、４…リモコン、５…制御ユニット、６…冷媒管、７…膨張弁、８…圧縮機、９…空気熱交換器、１０…湯水熱交換器、１１（１１Ａ，１１Ｂ）…湯水、１１Ｃ…水道水、１２…配管、１３…配管、１４…入水接続部、１５…配管、１６…出湯接続部、１７…入水温度センサ、１８…出湯温度センサ、１９…水道管接続部、２０…供給管接続部、２１…出水接続部、２２…入湯接続部、２３…タンク、２４…第１配管、２６…第２配管、２８…ポンプ、２９…第３配管、３０…切換弁、３１…バイパス配管、３２…第４配管、３３…タンク温度センサ、３４…表示部、３５…操作部、３６…第１運転制御部、３７…第２運転制御部、３８…時計部、３９…時間帯設定部、４０…初期値記憶部、４１…流量算出部、４２…加熱能力算出部、４３…判定部、Ｌ１，Ｌ２…直線。
【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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