(57)【要約】【課題】戻り路で滞留していた湯水を給湯栓から選択的に排出させることができる即湯ユニットを提供する。【解決手段】即湯ユニットが備える運転制御手段１０は、即湯運転処理の実行が停止されていることを示す即湯運転停止条件が満たされている間、設定タイミングになると、循環手段５を動作させて、循環流路Ｌのうち、給湯栓２が開栓されて湯水が当該給湯栓２から排出されるのに応じて湯水が流動する非滞留部分に、循環流路Ｌのうち、給湯栓２が開栓されて湯水が当該給湯栓２から排出されても湯水が流動しない滞留部分に存在する湯水を移送した状態で湯水の循環を停止する滞留水移送処理を行う。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
給湯器から給湯栓へと湯水を供給する給湯路と当該給湯路の下流側端部及び上流側端部を接続する状態で設けられる戻り路とで構成される環状の循環流路で、前記戻り路において前記下流側端部から前記上流側端部に向かう方向で湯水を循環させる循環手段と、
前記戻り路を流れる湯水を加熱する加熱手段と、
前記戻り路の途中で湯水の温度を測定する温度測定手段と、
前記温度測定手段が検出する前記循環流路内の湯水の温度が目標温度となるように前記循環手段及び前記加熱手段を動作させる即湯運転処理を行う運転制御手段とを備える即湯ユニットであって、
前記運転制御手段は、前記即湯運転処理の実行が停止されていることを示す即湯運転停止条件が満たされている間、設定タイミングになると、前記循環手段を動作させて、前記循環流路のうち、前記給湯栓が開栓されて湯水が当該給湯栓から排出されるのに応じて湯水が流動する非滞留部分に、前記循環流路のうち、前記給湯栓が開栓されて湯水が当該給湯栓から排出されても湯水が流動しない滞留部分に存在する湯水を移送した状態で湯水の循環を停止する滞留水移送処理を行う即湯ユニット。
【請求項２】
前記運転制御手段は、
前記非滞留部分の容積が前記滞留部分の容積よりも大きい場合、前記滞留水移送処理において、前記滞留部分に存在する湯水の全てを前記非滞留部分に移送し、
前記非滞留部分の容積が前記滞留部分の容積以下の場合、前記滞留水移送処理において、前記滞留部分に存在する湯水のうち、前記非滞留部分を満たすことができる分の湯水を前記非滞留部分に移送する請求項１に記載の即湯ユニット。
【請求項３】
前記運転制御手段は、
前記給湯器で第１温度まで加熱された湯水を前記給湯栓から排出させることで、前記循環流路のうち、前記給湯路の前記上流側端部と前記下流側端部との間の前記非滞留部分に、前記第１温度の湯水で構成される高温水塊を生成する高温水塊生成処理を行い、
前記高温水塊生成処理を行った後、前記循環手段を動作させて前記高温水塊を前記循環流路内で移動させている間での前記循環流路内を流れる湯水の温度推移の監視結果に基づいて前記非滞留部分の容積を特定する請求項１又は２に記載の即湯ユニット。
【請求項４】
前記運転制御手段は、前記高温水塊生成処理を行った後、前記循環手段を動作させて前記高温水塊を前記循環流路内で移動させている間での前記循環流路内を流れる湯水の温度推移の監視結果に基づいて前記高温水塊の先端と後端とを特定し、当該高温水塊の先端と後端との間の容積を前記非滞留部分の容積として特定する請求項３に記載の即湯ユニット。
【請求項５】
前記運転制御手段は、
前記給湯器で第１温度まで加熱された湯水を前記給湯栓から排出させることで、前記循環流路のうち、前記給湯路の前記上流側端部と前記下流側端部との間の前記非滞留部分に、前記第１温度の湯水で構成される高温水塊を生成する高温水塊生成処理を行い、
前記高温水塊生成処理を行った後、前記循環手段を動作させて前記高温水塊を前記循環流路内で移動させている間での前記循環流路内を流れる湯水の温度推移の監視結果に基づいて前記滞留部分の容積を特定する請求項１〜４の何れか一項に記載の即湯ユニット。
【請求項６】
前記運転制御手段は、
前記高温水塊生成処理を行った後、前記循環手段を動作させて前記高温水塊を前記循環流路内で移動させている間での前記循環流路内を流れる湯水の温度推移の監視結果に基づいて前記高温水塊の先端と後端とを特定し、当該高温水塊の先端と後端との間の容積を前記非滞留部分の容積として特定し、
前記高温水塊生成処理を行った後、前記循環手段を動作させて前記高温水塊を前記循環流路内で移動させている間での前記循環流路内を流れる湯水の温度推移の監視結果に基づいて前記高温水塊の先端又は後端を繰り返し特定し、当該高温水塊の先端又は後端が前記循環流路を１周する間を前記循環流路の容積として特定し、
前記循環流路の容積から前記非滞留部分の容積を減算した値を、前記滞留部分の容積として特定する請求項５に記載の即湯ユニット。
【請求項７】
前記運転制御手段は、前記高温水塊生成処理を行う前に、前記循環手段を動作させて湯水を前記循環流路内で循環させることで前記循環流路内での湯水の温度を前記第１温度よりも低い温度で均一化する温度均一化処理を行う請求項３〜６の何れか一項に記載の即湯ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、給湯器と給湯栓とを接続する給湯路の下流側端部と上流側端部とを接続する状態で設けられる戻り路と、給湯路及び戻り路で構成される環状の循環流路で、戻り路において下流側端部から上流側端部に向かう方向で湯水を循環させる循環手段と、戻り路を流れる湯水を加熱する加熱手段と、戻り路の途中で湯水の温度を測定する温度測定手段と、温度測定手段が検出する循環流路内の湯水の温度が目標温度となるように循環手段及び加熱手段を動作させる即湯運転処理を行う運転制御手段とを備える即湯ユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１（特開２０００−０１８６２６号公報）には、給湯栓が開かれると速やかに高温の湯を供給できるように構成される即湯ユニットが記載されている。具体的には、即湯ユニットは、給湯器から給湯栓へと湯水を供給する給湯路とその給湯路の下流側端部及び上流側端部を接続する状態で設けられる戻り路とで構成される環状の循環流路で、下流側端部から上流側端部に向かう方向で湯水を循環させる循環手段と、戻り路を流れる湯水を加熱する加熱手段と、戻り路の途中で湯水の温度を測定する温度測定手段とを備える。そして、温度測定手段が検出する循環流路内の湯水の温度が目標温度となるように循環手段及び加熱手段を動作させる即湯運転処理が行われることで、給湯栓と給湯器との間の給湯路を含む循環流路には高温の湯水が滞留している状態、即ち、給湯栓が開かれると速やかに高温の湯を供給できる状態が作り出される。
【０００３】
尚、高温の湯水に対する需要が低い夏場等には即湯ユニットのスイッチがオフにされ、上述したような即湯運転処理が長期間にわたって行われないような状況が生じ得る。その場合、循環流路のうち、給湯器と給湯栓との間の給湯路では給湯栓が開かれる度に湯水が流れるため湯水は常に入れ替わるが、それ以外の戻り路では、湯水が加熱されないまま滞留し、レジオネラ菌などの菌が繁殖する可能性がある。
【０００４】
そのような問題に鑑みて特許文献１に記載の即湯ユニットでは、即湯運転処理の実行が停止されている間には、戻り路内の湯水を定期的に強制循環させることが行われる。その結果、戻り路の内部に同じ湯水が長時間滞留するのを防止できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−０１８６２６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に記載の即湯ユニットでは、循環流路内で湯水を強制循環させることで、湯水が戻り路のみで滞留することを防止している。しかし、戻り路で元々滞留していた湯水を循環流路内で強制循環させることにより攪拌しただけであり、循環流路内のどこかに存在したままになっている。
【０００７】
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、戻り路で滞留していた湯水を給湯栓から選択的に排出させることができる即湯ユニットを提供する点にある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するための本発明に係る即湯ユニットの特徴構成は、給湯器から給湯栓へと湯水を供給する給湯路と当該給湯路の下流側端部及び上流側端部を接続する状態で設けられる戻り路とで構成される環状の循環流路で、前記戻り路において前記下流側端部から前記上流側端部に向かう方向で湯水を循環させる循環手段と、
前記戻り路を流れる湯水を加熱する加熱手段と、
前記戻り路の途中で湯水の温度を測定する温度測定手段と、
前記温度測定手段が検出する前記循環流路内の湯水の温度が目標温度となるように前記循環手段及び前記加熱手段を動作させる即湯運転処理を行う運転制御手段とを備える即湯ユニットであって、
前記運転制御手段は、前記即湯運転処理の実行が停止されていることを示す即湯運転停止条件が満たされている間、設定タイミングになると、前記循環手段を動作させて、前記循環流路のうち、前記給湯栓が開栓されて湯水が当該給湯栓から排出されるのに応じて湯水が流動する非滞留部分に、前記循環流路のうち、前記給湯栓が開栓されて湯水が当該給湯栓から排出されても湯水が流動しない滞留部分に存在する湯水を移送した状態で湯水の循環を停止する滞留水移送処理を行う点にある。
【０００９】
上記特徴構成によれば、滞留水移送処理が行われると、循環流路のうちの滞留部分に存在する湯水が、循環流路のうち、給湯栓が開栓されたときに湯水がその給湯栓から排出される非滞留部分に移送される。つまり、元は滞留部分にあった湯水が非滞留部分に移送された状態で循環が停止されると、その後、給湯栓が開かれた場合にはその湯水が循環流路から給湯栓を介して排出される。
従って、戻り路で滞留していた湯水を給湯栓から選択的に排出させることができる即湯ユニットを提供できる。
【００１０】
本発明に係る即湯ユニットの別の特徴構成は、前記運転制御手段は、前記非滞留部分の容積が前記滞留部分の容積よりも大きい場合、前記滞留水移送処理において、前記滞留部分に存在する湯水の全てを前記非滞留部分に移送し、前記非滞留部分の容積が前記滞留部分の容積以下の場合、前記滞留水移送処理において、前記滞留部分に存在する湯水のうち、前記非滞留部分を満たすことができる分の湯水を前記非滞留部分に移送する点にある。
【００１１】
上記特徴構成によれば、非滞留部分の容積が滞留部分の容積よりも大きい場合、１回の滞留水移送処理において、滞留部分に存在する湯水の全てが非滞留部分に移送される。その結果、次に給湯栓が開かれた場合、元は滞留部分に存在していた湯水が循環流路から全て排出される。
また、非滞留部分の容積が滞留部分の容積以下の場合、滞留水移送処理において、滞留部分に存在する湯水のうち、非滞留部分を満たすことができる分の湯水は非滞留部分に移送される。その結果、次に給湯栓が開かれた場合、少なくとも元は滞留部分に存在していた湯水の一部が循環流路から排出される。
【００１２】
本発明に係る即湯ユニットの更に別の特徴構成は、前記運転制御手段は、前記給湯器で第１温度まで加熱された湯水を前記給湯栓から排出させることで、前記循環流路のうち、前記給湯路の前記上流側端部と前記下流側端部との間の前記非滞留部分に、前記第１温度の湯水で構成される高温水塊を生成する高温水塊生成処理を行い、前記高温水塊生成処理を行った後、前記循環手段を動作させて前記高温水塊を前記循環流路内で移動させている間での前記循環流路内を流れる湯水の温度推移の監視結果に基づいて前記非滞留部分の容積を特定する点にある。
【００１３】
上記特徴構成によれば、高温水塊生成処理が行われると、循環流路のうち、非滞留部分には高温水塊が留まり、滞留部分にはそれよりも低温の湯水が留まる状態が形成される。つまり、明確に温度の異なる二つの水塊が循環流路内に存在するため、循環流路内で湯水を循環させると、その二つの水塊も移動すると考えられる。その結果、循環流路内を流れる湯水の温度推移を測定することで、循環流路内で高温水塊が存在する領域を特定できる。そして、高温水塊が元は非滞留部分の下流側端部と上流側端部の間に存在していたことを考慮すると、高温水塊が存在する領域を特定することで非滞留部分の容積を特定できる。
【００１４】
本発明に係る即湯ユニットの更に別の特徴構成は、前記運転制御手段は、前記高温水塊生成処理を行った後、前記循環手段を動作させて前記高温水塊を前記循環流路内で移動させている間での前記循環流路内を流れる湯水の温度推移の監視結果に基づいて前記高温水塊の先端と後端とを特定し、当該高温水塊の先端と後端との間の容積を前記非滞留部分の容積として特定する点にある。
【００１５】
上記特徴構成によれば、高温水塊生成処理が行われると、循環流路のうち、非滞留部分には高温水塊が留まり、滞留部分にはそれよりも低温の湯水が留まる状態が形成される。つまり、明確に温度の異なる二つの水塊が循環流路内に存在するため、循環流路内で湯水を循環させると、その二つの水塊も移動すると考えられる。その結果、循環流路内を流れる湯水の温度推移を測定することで、高温水塊の前端と後端とを特定できる。そして、高温水塊の前端と後端とは非滞留部分の下流側端部と上流側端部とにそれぞれ対応していたことを考慮すると、高温水塊の前端と後端とを特定することで非滞留部分の容積を特定できる。
【００１６】
本発明に係る即湯ユニットの更に別の特徴構成は、前記運転制御手段は、前記給湯器で第１温度まで加熱された湯水を前記給湯栓から排出させることで、前記循環流路のうち、前記給湯路の前記上流側端部と前記下流側端部との間の前記非滞留部分に、前記第１温度の湯水で構成される高温水塊を生成する高温水塊生成処理を行い、前記高温水塊生成処理を行った後、前記循環手段を動作させて前記高温水塊を前記循環流路内で移動させている間での前記循環流路内を流れる湯水の温度推移の監視結果に基づいて前記滞留部分の容積を特定する点にある。
【００１７】
上記特徴構成によれば、高温水塊生成処理が行われると、循環流路のうち、非滞留部分には高温水塊が留まり、滞留部分にはそれよりも低温の湯水が留まる状態が形成される。つまり、明確に温度の異なる二つの水塊が循環流路内に存在するため、循環流路内で湯水を循環させると、その二つの水塊も移動すると考えられる。その結果、循環流路内を流れる湯水の温度推移を測定することで、循環流路内で高温水塊が存在しない領域を特定できる。そして、高温水塊が存在しない領域は元は滞留部分に対応していたことを考慮すると、高温水塊が存在しない領域を特定することで滞留部分の容積を特定できる。
【００１８】
本発明に係る即湯ユニットの更に別の特徴構成は、前記運転制御手段は、
前記高温水塊生成処理を行った後、前記循環手段を動作させて前記高温水塊を前記循環流路内で移動させている間での前記循環流路内を流れる湯水の温度推移の監視結果に基づいて前記高温水塊の先端と後端とを特定し、当該高温水塊の先端と後端との間の容積を前記非滞留部分の容積として特定し、前記高温水塊生成処理を行った後、前記循環手段を動作させて前記高温水塊を前記循環流路内で移動させている間での前記循環流路内を流れる湯水の温度推移の監視結果に基づいて前記高温水塊の先端又は後端を繰り返し特定し、当該高温水塊の先端又は後端が前記循環流路を１周する間を前記循環流路の容積として特定し、前記循環流路の容積から前記非滞留部分の容積を減算した値を、前記滞留部分の容積として特定する点にある。
【００１９】
上記特徴構成によれば、高温水塊生成処理が行われると、循環流路のうち、非滞留部分には高温水塊が留まり、滞留部分にはそれよりも低温の湯水が留まる状態が形成される。つまり、明確に温度の異なる二つの水塊が循環流路内に存在するため、循環流路内で湯水を循環させると、その二つの水塊も移動すると考えられる。その結果、循環流路内を流れる湯水の温度推移を測定することで、高温水塊の前端と後端とを特定できる。そして、高温水塊の前端と後端とは非滞留部分の下流側端部と上流側端部とにそれぞれ対応していたことを考慮すると、高温水塊の前端と後端とが１周する間を循環流路の容積として特定でき、その循環流路の容積から非滞留部分の容積を減算した値を、滞留部分の容積として特定できる。
【００２０】
本発明に係る即湯ユニットの更に別の特徴構成は、前記運転制御手段は、前記高温水塊生成処理を行う前に、前記循環手段を動作させて湯水を前記循環流路内で循環させることで前記循環流路内での湯水の温度を前記第１温度よりも低い温度で均一化する温度均一化処理を行う点にある。
【００２１】
循環流路内に高温の湯水と低温の湯水とが混在していた場合、高温水塊生成処理を行っても、その高温水塊の部分と他の部分との境界が不明確になる可能性がある。
ところが本特徴構成では、高温水塊生成処理を行う前に温度均一化処理が行われて循環流路内の湯水の温度が均一化されるので、その後に行われる高温水塊生成処理で生成された高温水塊の部分と他の部分との境界が明確になる。その結果、高温水塊が存在する部分や存在しない部分の特定が容易になる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】即湯ユニットの構成を示す図である。
【図２】滞留部分に存在する湯水を説明する図である。
【図３】滞留水移送処理を説明する図である。
【図４】温度を均一化する処理を説明する図である。
【図５】高温水塊を生成する処理を説明する図である。
【図６】高温水塊の先端を特定する処理を説明する図である。
【図７】高温水塊の後端を特定する処理を説明する図である。
【図８】循環流路の全体の容積を特定する処理を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下に図面を参照して本発明の実施形態に係る即湯ユニットについて説明する。
図１は即湯ユニットの構成を示す図である。図示するように、給湯器１には給水路１１を介して上水が供給され、その上水が給湯器１に設けられている熱源部１ａなどで加熱される。そして、給湯器１で生成された湯水は、給湯路７を通って給湯栓２から出湯される。熱源部１ａは、例えば、燃料を燃焼して燃焼熱を発生される燃焼器や、通電によりジュール熱を発生させる電気ヒーターなどを用いて構成される。そして、使用者が給湯栓２を開くと、給水路１１に加わっている給水圧によって給湯路７を水が流れ、給湯器１では熱源部１ａによる加熱動作が開始されて、温かい湯水の生成が開始される。
【００２４】
加えて、給湯器１には即湯ユニットも付設されている。
即湯ユニットは、給湯器１から給湯栓２へと湯水を供給する給湯路７とその給湯路７の下流側端部７ｂ及び上流側端部７ａを接続する状態で設けられる戻り路８とで構成される環状の循環流路Ｌで、戻り路８において下流側端部７ｂから上流側端部７ａに向かう方向で湯水を循環させる循環手段としてのポンプ５と、戻り路８を流れる湯水を加熱する加熱手段としての熱交換器６と、戻り路８の途中で湯水の温度を測定する温度測定手段としての温度センサＴ１と、即湯ユニットの動作を制御する運転制御手段としての制御装置１０とを備える。
【００２５】
循環流路Ｌの途中には、ポンプ５及び熱交換器６が設けられている。熱交換器６では、循環流路Ｌを流れる湯水と、熱媒流路９を通って供給される、給湯器１の熱源部１ａで加熱された熱媒体との熱交換が行われる。その結果、循環流路Ｌを流れる湯水の昇温が行われる。また、循環流路Ｌの途中の、熱交換器６よりも上流側には温度センサＴ１が設けられ、熱交換器６よりも下流側には温度センサＴ２が設けられて、それぞれで湯水の温度が測定される。温度センサＴ１及び温度センサＴ２の測定結果は制御装置１０に伝達される。
【００２６】
図中では、循環流路Ｌの上流側端部７ａを「位置Ａ」と記載し、循環流路Ｌの下流側端部７ｂを「位置Ｂ」と記載し、温度センサＴ１が設けられている位置を「位置Ｃ」と記載し、温度センサＴ２が設けられている位置を「位置Ｄ」と記載している。
【００２７】
本実施形態では、上流側端部７ａよりも給湯器１側の給湯路７には逆止弁３が設けられているため、循環流路Ｌで湯水を循環させているとき、その湯水が給湯器１の方へと逆流することはない。同様に、戻り路８の途中には逆止弁４が設けられているため、給湯器１から給湯栓２へと給湯路７を通って湯水が流れているとき、その湯水が上流側端部７ａから戻り路８の方へと逆流することはない。
【００２８】
図示するように、給湯栓２と給湯器１との間には給湯路７が存在するため、その給湯路７に滞留している湯水の温度が低ければ、給湯栓２を開いても、その低い温度の湯水が給湯栓２から出湯される。そのような事態を回避するため、制御装置１０は、即湯ユニットで即湯運転処理を行う。この即湯運転処理は、温度センサＴ１が検出する循環流路Ｌ内の湯水の温度が目標温度となるようにポンプ５及び熱交換器６を動作させる処理である。
【００２９】
具体的には、制御装置１０は、所定タイミングになると、ポンプ５を動作させて循環流路Ｌでの湯水の循環を行わせると共に、給湯器１に対して、熱源部１ａで加熱された熱媒体を熱交換器６へと供給させる。これにより、循環流路Ｌを流れる湯水が昇温される。この所定タイミングは、循環流路Ｌの途中に設けられている温度センサＴ２で測定される湯水の温度が下限温度よりも低下したタイミングや、例えば１時間毎などで設定される設定時刻になったタイミングなどである。そして、制御装置１０は、温度センサＴ２で測定される湯水の温度が目標温度になると、ポンプ５の動作を停止させ、給湯器１での熱源部１ａの加熱動作を停止させる。このような即湯運転処理を行うことで、循環流路Ｌを流れる湯水が目標温度になる。つまり、給湯路７の上流側端部７ａと下流側端部７ｂとの間には目標温度の湯水が存在している状態が作り出される。その結果、使用者が給湯栓２を開いたとき、先ずは給湯路７の上流側端部７ａと下流側端部７ｂとの間に存在している目標温度の湯水が供給され、その後、給湯器１の熱源部１ａで加熱された湯水が供給される、というように、使用者に対して低温の湯水が供給されることを回避できる。
【００３０】
このような即湯運転処理を行うか否かを、使用者は例えば台所リモコンなどの情報入出力部１２を用いて設定できる。例えば、冬期は即湯運転処理が行われるように設定しておき、夏期は即湯運転処理が行われないように設定しておくことができる。従って、即湯運転処理が行われないように設定されている場合、循環流路Ｌのうち、給湯路７には、使用者が給湯栓２を開く度に湯水が流れるが、循環流路Ｌのうち、給湯路７の下流側端部７ｂと上流側端部７ａとを接続する状態で設けられる戻り路８では、湯水が加熱されないまま滞留することになる。その場合、戻り路８で滞留した湯水中でレジオネラ菌などの菌が繁殖する可能性がある。
【００３１】
そのような問題に鑑みて、本実施形態の即湯ユニットでは、制御装置１０は滞留水移送処理を行う。この滞留水移送処理は、即湯運転処理の実行が停止されていることを示す即湯運転停止条件が満たされている間、設定タイミングになると、ポンプ５を動作させて、循環流路Ｌのうち、給湯栓２が開栓されて湯水がその給湯栓２から排出されるのに応じて湯水が流動する非滞留部分に、循環流路Ｌのうち、給湯栓２が開栓されて湯水がその給湯栓２から排出されても湯水が流動しない滞留部分に存在する湯水を移送した状態で湯水の循環を停止する滞留水移送処理を行う。本実施形態では、位置Ａから位置Ｂまでの間が、湯栓が開栓されて湯水がその給湯栓２から排出されるのに応じて湯水が流動する非滞留部分になる。また、位置Ｂから位置Ｃ及び位置Ｄを経由して位置Ａに至る間が、給湯栓２が開栓されて湯水がその給湯栓２から排出されても湯水が流動しない滞留部分になる。また、即湯運転停止条件は、例えば、情報入出力部１２で即湯運転処理の実行が停止されていることなどの条件に設定される。
【００３２】
次に図２及び図３を参照して滞留水移送処理について説明する。図２は滞留部分に存在する湯水を説明する図であり、図３は滞留水移送処理を説明する図である。
図２に示すように、循環流路Ｌのうち、給湯路７の下流側端部７ｂと上流側端部７ａとを接続する状態で設けられる戻り路８では、太破線で示す部位で滞留水が発生する可能性がある。但し、給湯器１から給湯栓２に至る間の給湯路７では、使用者が給湯栓２を開くたびに湯水が流れるため、太破線で示した滞留水を給湯路７に移送できれば、使用者が給湯栓２を開くのに応じてその滞留水を給湯栓２から排出させることができる。具体的には、図３に示すように、制御装置１０がポンプ５を動作させて循環流路Ｌ内で湯水を移動させて停止させることで、元は滞留部分に存在していた湯水が給湯路７に留まった状態を作り出すことができる。そして、その後で給湯栓２が開かれた場合には、元は滞留部分に存在していた湯水が循環流路Ｌから排出される。従って、戻り路８で滞留していた湯水を給湯栓２から選択的に排出させることができる即湯ユニットを提供できる。
【００３３】
制御装置１０は、非滞留部分の容積が滞留部分の容積よりも大きい場合、滞留水移送処理において、滞留部分に存在する湯水の全てを非滞留部分に移送する。つまり、非滞留部分の容積が滞留部分の容積よりも大きい場合、１回の滞留水移送処理において、滞留部分に存在する湯水の全てが非滞留部分に移送される。その結果、次に給湯栓２が開かれた場合、元は滞留部分に存在していた湯水が循環流路Ｌから全て排出される。
それに対して、制御装置１０は、非滞留部分の容積が滞留部分の容積以下の場合、滞留水移送処理において、滞留部分に存在する湯水のうち、非滞留部分を満たすことができる分の湯水を非滞留部分に移送する。つまり、非滞留部分の容積が滞留部分の容積以下の場合、滞留水移送処理において、滞留部分に存在する湯水のうち、非滞留部分を満たすことができる分の湯水は非滞留部分に移送される。その結果、次に給湯栓２が開かれた場合、少なくとも元は滞留部分に存在していた湯水の一部が循環流路Ｌから排出される。よって、滞留水移送処理が複数回行われると、最終的に元は滞留部分に存在していた湯水が循環流路Ｌから全て排出される。
【００３４】
次に、図４〜図８を参照して、循環流路Ｌにおける非滞留部分の容積及び滞留部分の容積の算出するための一連の処理について説明する。後述する一連の処理は、即湯ユニットの設置時や給湯器１の試運転時などの適当なタイミングで実施すればよい。
【００３５】
図４は、温度を均一化する処理を説明する図である。
制御装置１０は、後述する高温水塊生成処理を行う前に、ポンプ５を動作させて湯水を循環流路Ｌ内で循環させることで循環流路Ｌ内での湯水の温度を、後述する第１温度（例えば、上記目標温度など）よりも低い温度で均一化する温度均一化処理を行う。具体的に説明すると、制御装置１０が、ポンプ５を設定時間動作させることで循環流路Ｌ内で湯水を循環させると、循環流路Ｌ内で湯水が徐々に混合されて、最終的には循環流路Ｌの内部全体で湯水の温度が均一になる。例えば、温度センサＴ１，Ｔ２で測定される温度がほぼ変化しなくなる。このとき、元々給湯路７に存在していた湯水の温度は比較的高いかも知れないが、戻り路８に存在していた湯水の温度はそれよりも低いはずである。従って、温度均一化処理が行われた後で循環流路Ｌの内部に存在する湯水の温度は第１温度よりも低くなる。このように、後述する高温水塊生成処理を行う前に温度均一化処理が行われて循環流路Ｌ内の湯水の温度が均一化されるので、その後に行われる高温水塊生成処理で生成された高温水塊の部分と他の部分との境界が明確になる。その結果、高温水塊が存在する部分や存在しない部分の特定が容易になる。
【００３６】
図５は、高温水塊を生成する処理を説明する図である。図中で太線で示すのが高温の湯水である。
制御装置１０は、給湯器１で第１温度まで加熱された湯水を給湯栓２から排出させることで、循環流路Ｌのうち、給湯路７の上流側端部７ａと下流側端部７ｂとの間の非滞留部分に、第１温度の湯水で構成される高温水塊を生成する高温水塊生成処理を行う。例えば、制御装置１０は、台所リモコンなどの情報入出力部１２で「給湯栓を開いてください」などの音声や文字のメッセージを出力し、使用者に対して給湯栓２を開くことを促す。そして、使用者がそのメッセージに応えて給湯栓２を開くと、給湯器１からその給湯栓２へと湯水が流れる。或いは、制御装置１０によって遠隔制御可能な給湯栓２がある場合には、制御装置１０はその給湯栓２を開いて給湯器１からその給湯栓２へと湯水を流す。それにより、給湯器１では第１温度（例えば、給湯用の目標温度など）の湯水が給湯路７を流れ始め、所定時間経過後には、給湯器１から給湯栓２に至る間の給湯路７の全てがその第１温度の湯水で満たされる。そして、制御装置１０は、給湯器１から給湯栓２に至る間の給湯路７の全てがその第１温度の湯水で満たされたと考えられるタイミングで給湯栓２を閉じる。従って、温度均一化処理及び高温水塊生成処理が順に行われると、循環流路Ｌのうち、位置Ａから位置Ｂまでの間には第１温度の湯水（即ち、高温水塊）が存在し、位置Ｂから位置Ｃ及び位置Ｄを経由して位置Ａに至る間には第１温度よりも低い湯水が存在する状態が作り出される。
【００３７】
図６は、高温水塊の先端を特定する処理を説明する図である。
制御装置１０は、高温水塊生成処理を行った後、ポンプ５を動作させて高温水塊を循環流路Ｌ内で移動させる。例えば、制御装置１０が、ポンプ５を一定出力で動作させると、位置Ａから位置Ｂまでの間に存在していた高温水塊（第１温度の湯水）が位置Ｃに向かって移動する。そして、高温水塊の先端が位置Ｃに到達すると、位置Ｃに設けられている温度センサＴ１で測定される湯水の温度が急激に上昇する。つまり、制御装置１０は、高温水塊生成処理を行った後、ポンプ５を一定出力で動作させて高温水塊を循環流路Ｌ内で移動させて、温度センサＴ１で測定される湯水の温度が例えば第１温度又は第１温度よりも所定温度だけ低い温度まで上昇すると、高温水塊の先端が位置Ｃに到達したと判定できる。
【００３８】
図７は、高温水塊の後端を特定する処理を説明する図である。
制御装置１０は、高温水塊生成処理を行った後、ポンプ５を動作させて高温水塊を循環流路Ｌ内で移動させている間での循環流路Ｌ内を流れる湯水の温度推移の監視結果に基づいて非滞留部分の容積を特定する。具体的には、制御装置１０は、高温水塊生成処理を行った後、ポンプ５を動作させて高温水塊を循環流路Ｌ内で移動させている間での循環流路Ｌ内を流れる湯水の温度推移の監視結果に基づいて高温水塊の先端と後端とを特定し、その高温水塊の先端と後端との間の容積を非滞留部分の容積として特定する。つまり、高温水塊生成処理が行われると、循環流路Ｌのうち、非滞留部分には高温水塊が留まり、滞留部分にはそれよりも低温の湯水が留まる状態が形成される。よって、明確に温度の異なる二つの水塊が循環流路Ｌ内に存在するため、循環流路Ｌ内で湯水を循環させると、その二つの水塊も移動すると考えられる。その結果、循環流路Ｌ内を流れる湯水の温度推移を測定することで、循環流路Ｌ内で高温水塊が存在する領域を特定できる。そして、高温水塊が元は非滞留部分の下流側端部７ｂと上流側端部７ａの間に存在していたことを考慮すると、高温水塊が存在する領域を特定することで非滞留部分の容積を特定できる。
【００３９】
図７を参照して説明すると、制御装置１０は、上述したような高温水塊の先端を特定する処理を行った後、更にポンプ５を動作させて高温水塊を循環流路Ｌ内で移動させる。例えば、制御装置１０が、ポンプ５を一定出力で動作させると、位置Ｃに先端が位置していた高温水塊が位置Ｄに向かって移動する。そして、高温水塊の後端が位置Ｃに到達すると、位置Ｃに設けられている温度センサＴ１で測定される湯水の温度が急激に降下する。つまり、制御装置１０は、ポンプ５を一定出力で動作させて高温水塊を循環流路Ｌ内で移動させて、温度センサＴ１で測定される湯水の温度が例えば温度均一化処理を終了した時点での温度等まで降下すると、高温水塊の後端が位置Ｃに到達したと判定できる。この場合、制御装置１０は、ポンプ５を一定出力、即ち、単位時間当たりの湯水の流量を一定にして動作させているので、高温水塊の先端が温度センサＴ１で検出された後、高温水塊の後端が温度センサＴ１で検出されるまでの期間と、単位時間当たりの湯水の流量とに基づいて、高温水塊の量を算出できる。算出した高温水塊の量は、非滞留部分の容積（即ち、位置Ａと位置Ｂとの間の容積）に相当する。
【００４０】
図８は、循環流路Ｌの全体の容積を特定する処理を説明する図である。
制御装置１０は、高温水塊生成処理を行った後、ポンプ５を動作させて高温水塊を循環流路Ｌ内で移動させている間での循環流路Ｌ内を流れる湯水の温度推移の監視結果に基づいて滞留部分の容積を特定する。具体的には、制御装置１０は、運転制御手段は、高温水塊生成処理を行った後、ポンプ５を動作させて高温水塊を循環流路Ｌ内で移動させている間での循環流路Ｌ内を流れる湯水の温度推移の監視結果に基づいて高温水塊の先端と後端とを特定し、その高温水塊の先端と後端との間の容積を非滞留部分の容積として特定し、高温水塊生成処理を行った後、ポンプ５を動作させて高温水塊を循環流路Ｌ内で移動させている間での循環流路Ｌ内を流れる湯水の温度推移の監視結果に基づいて高温水塊の先端又は後端を繰り返し特定し、その高温水塊の先端又は後端が循環流路Ｌを１周する間を循環流路Ｌの容積として特定し、循環流路Ｌの容積から非滞留部分の容積を減算した値を、滞留部分の容積として特定できる。つまり、高温水塊生成処理が行われると、循環流路Ｌのうち、非滞留部分には高温水塊が留まり、滞留部分にはそれよりも低温の湯水が留まる状態が形成される。よって、明確に温度の異なる二つの水塊が循環流路Ｌ内に存在するため、循環流路Ｌ内で湯水を循環させると、その二つの水塊も移動すると考えられる。その結果、循環流路Ｌ内を流れる湯水の温度推移を測定することで、循環流路Ｌ内で高温水塊が存在しない領域を特定できる。そして、高温水塊が存在しない領域は元は滞留部分に対応していたことを考慮すると、高温水塊が存在しない領域を特定することで滞留部分の容積を特定できる。
【００４１】
図８を参照して説明すると、制御装置１０は、上述したような高温水塊の後端を特定する処理を行った後、更にポンプ５を動作させて高温水塊を循環流路Ｌ内で移動させる。例えば、制御装置１０が、ポンプ５を一定出力で動作させると、循環流路Ｌ内を高温水塊が移動し、高温水塊の先端が位置Ｃに到達すると、位置Ｃに設けられている温度センサＴ１で測定される湯水の温度が急激に上昇する。つまり、制御装置１０は、温度センサＴ１で測定される湯水の温度が例えば第１温度又は第１温度よりも所定温度だけ低い温度まで上昇すると、高温水塊の先端が再び位置Ｃに到達したと判定できる。この場合、制御装置１０は、ポンプ５を一定出力、即ち、単位時間当たりの湯水の流量を一定にして動作させているので、高温水塊の先端が最初に温度センサＴ１で検出された時点（図６に示した時点）から、高温水塊の先端が温度センサＴ１で再び検出された時点（図８に示した時点）までの期間と、単位時間当たりの湯水の流量とに基づいて、循環流路Ｌの１周分の湯水の量を算出できる。算出した循環流路Ｌの１周分の湯水の量は、循環流路Ｌの１周分の容積に相当する。従って、制御装置１０は、算出した循環流路Ｌの１周分の容積から、上述した手法で導出した非滞留部分の容積を減算することで、滞留部分の容積（即ち、位置Ｂから位置Ｃ及び位置Ｄを経由して位置Ａに至る間の容積）を算出できる。
【００４２】
以上のように、制御装置１０は、循環流路Ｌでの非滞留部分の容積と滞留部分の容積とを算出できる。そして、制御装置１０は、即湯運転処理の実行が停止されていることを示す即湯運転停止条件が満たされている間、設定タイミングになると、循環流路Ｌの非滞留部分に、循環流路Ｌの滞留部分に存在する湯水を移送した状態で湯水の循環を停止する滞留水移送処理を行う。具体的には、制御装置１０は、ポンプ５の出力、即ち、循環流路Ｌでの単位時間当たりの湯水の流量を調節して、所定時間だけ湯水を循環させることで、循環流路Ｌの滞留部分に存在する湯水を所定量だけ循環流路Ｌの非滞留部分に移送した状態で湯水の循環を停止させることができる。
【００４３】
本実施形態では、制御装置１０が滞留水移送処理を行うときの上記設定タイミングは、所定の周期毎のタイミングや、給湯栓２が開かれてその後に再び閉じられたタイミングなどである。
前者の場合、例えば１日毎などの所定の周期毎に、循環流路Ｌの滞留部分に存在する湯水が、循環流路Ｌの非滞留部分に移送した状態で停止させられる。その結果、次の設定タイミングになるまでの１日間の間に使用者が給湯栓２を開くと、循環流路Ｌの非滞留部分に存在する湯水が給湯栓２から排出される。
後者の場合、例えば給湯栓２が開かれてその後に再び閉じられたタイミングで、循環流路Ｌの滞留部分に存在する湯水が、循環流路Ｌの非滞留部分に移送した状態で停止させられる。そして、次に使用者が給湯栓２を開いて循環流路Ｌの非滞留部分に存在する湯水が給湯栓２から排出されると、再び循環流路Ｌの滞留部分に存在する湯水が、循環流路Ｌの非滞留部分に移送した状態で停止させられる。このように、循環流路Ｌの非滞留部分には、循環流路Ｌの滞留部分に存在する湯水が順次供給されて、使用者が給湯栓２を開く度に給湯栓２から排出される。
【００４４】
＜別実施形態＞
＜１＞
上記実施形態では、本発明の即湯ユニットについて具体例を挙げて説明したが、その構成は適宜変更可能である。
例えば、上記実施形態では、各処理において温度センサＴ１で測定された湯水の温度を利用する例を説明したが、温度センサＴ２で測定された湯水の温度を利用して上述した各処理を行ってもよい。
また、上記実施形態では、給湯器１の熱源部１ａで加熱された熱媒体を熱交換器６に供給することで、循環流路Ｌを流れる湯水の昇温を行う例を説明したが、別の構成により循環流路Ｌを流れる湯水の昇温を行ってもよい。例えば、熱交換器６に電気ヒーターを設け、その電気ヒーターが発生するジュール熱により循環流路Ｌを流れる湯水の昇温を行ってもよい。
【００４５】
＜２＞
上記実施形態（別実施形態を含む）で開示される構成は、矛盾が生じない限り、他の実施形態で開示される構成と組み合わせて適用することが可能であり、また、本明細書において開示された実施形態は例示であって、本発明の実施形態はこれに限定されず、本発明の目的を逸脱しない範囲内で適宜改変することが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
本発明は、戻り路で滞留していた湯水を給湯栓から選択的に排出させることができる即湯ユニットに利用できる。
【符号の説明】
【００４７】
１  給湯器
１ａ  熱源部
２  給湯栓
３  逆止弁
４  逆止弁
５  ポンプ（循環手段）
６  熱交換器（加熱手段）
７  給湯路
７ａ  上流側端部
７ｂ  下流側端部
８  戻り路
９  熱媒流路
１０  制御装置（運転制御手段）
１１  給水路
１２  情報入出力部
Ｌ  循環流路
Ｔ１  温度センサ（温度測定手段）
Ｔ２  温度センサ（温度測定手段）
【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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