(57)【要約】【課題】循環ポンプの内部に水が無い状態であることを精度良く判定でき、かつ、ポンプ回転軸の磨耗を抑制できる貯湯式給湯機を提供する。【解決手段】貯湯式給湯機１は、水を加熱する加熱手段（ヒートポンプユニット６）と貯湯タンク１０とを接続する循環回路に湯水を循環させる循環ポンプ２１と、循環ポンプ２１の回転数を検知する回転数検知手段（回転センサ２３）と、循環ポンプ２１を制御する制御手段（制御部７０）と、を備え、制御手段は、第一制御として、循環ポンプ２１の起動後、循環ポンプ２１の回転数が第一閾値より低い状態が第一判定時間以上続いた場合には循環ポンプ２１を停止し、そうでない場合には循環ポンプ２１を連続して運転する制御を行うとともに、第一制御で循環ポンプ２１を連続して運転しているときに循環ポンプ２１の回転数が第二閾値より低いと判定された場合には第一制御を初めから再度行うものである。【選択図】図１
2015227761.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
貯湯タンクと、
水を加熱する加熱手段と前記貯湯タンクとを接続する循環回路に湯水を循環させる循環ポンプと、
前記循環ポンプの回転数を検知する回転数検知手段と、
前記循環ポンプを制御する制御手段と、
を備え、
前記制御手段は、第一制御として、前記循環ポンプの起動後、前記循環ポンプの回転数が第一閾値より低い状態が第一判定時間以上続いた場合には前記循環ポンプを停止し、そうでない場合には前記循環ポンプを連続して運転する制御を行うとともに、前記第一制御で前記循環ポンプを連続して運転しているときに前記循環ポンプの回転数が第二閾値より低いと判定された場合には前記第一制御を初めから再度行う貯湯式給湯機。
【請求項２】
前記制御手段は、前記第一制御で前記循環ポンプの回転数が前記第一閾値より低い状態が前記第一判定時間以上続いた場合には前記循環ポンプの内部に水が無いと判定する請求項１に記載の貯湯式給湯機。
【請求項３】
前記第一判定時間は、前記第一制御で前記循環ポンプの内部に水があるときに前記循環ポンプを起動してから前記循環ポンプの回転数が安定するまでの時間より短い請求項１または請求項２に記載の貯湯式給湯機。
【請求項４】
前記制御手段は、前記第一制御で前記循環ポンプの回転数が前記第一閾値より低い状態が前記第一判定時間以上続いたことで前記循環ポンプを停止した場合、後ほど、前記第一制御を再度試行する請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の貯湯式給湯機。
【請求項５】
前記制御手段は、前記第一制御の試行の回数を制限する請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の貯湯式給湯機。
【請求項６】
前記第一制御の試行の回数が制限回数を超えた場合に異常を報知する報知手段を備える請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の貯湯式給湯機。
【請求項７】
前記制御手段は、前記第一制御での前記循環ポンプに対する駆動信号を、前記循環ポンプの回転数を最大化する信号にする請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の貯湯式給湯機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、貯湯式給湯機に関する。
【背景技術】
【０００２】
下記特許文献１には、循環回路内の空気を抜くためのエア抜き運転の際に、循環ポンプの内部に水が無い状態であることを判定する機能を備えた貯湯式給湯機が開示されている。特許文献１の発明では、循環ポンプを駆動する信号のデューティ比を一定とした状態において、循環ポンプの回転数を検知することで、「水有り」、「水無しＤＲＹ」、「水無しＷＥＴ」の状態を判定する。ここで、「水有り」とは、循環ポンプの内部が水が満たされている状態である。「水無しＷＥＴ」とは、循環ポンプの内部に水が無く、かつ、ポンプ回転軸と軸受けとの間が僅かでも濡れている状態である。「水無しＤＲＹ」とは、循環ポンプの内部に水が無く、かつ、ポンプ回転軸と軸受けとの間が乾燥している状態である。一般に、循環ポンプの製造工程では、内部に水を入れて循環ポンプが正常に作動するか否かを検査する。このため、出荷された循環ポンプの中には、検査時に入れた水によりポンプ回転軸が濡れたままになっているものが存在する。そのようにしてポンプ回転軸が濡れている場合、「水無しＷＥＴ」の状態が起こり得る。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−７８２７７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、「水無しＷＥＴ」、「水有り」、「水無しＤＲＹ」の順にポンプ回転数が高くなることから、ポンプ回転数が所定値α（例えば５５００ｒｐｍ）以上の場合、あるいはポンプ回転数が所定値β（例えば１０００ｒｐｍ）以下の場合に、循環ポンプの内部に水が無いと判定する。しかしながら、「水無しＷＥＴ」のときのポンプ回転数と、「水有り」のときのポンプ回転数との差は比較的小さいので、誤判定する可能性がある。また、特許文献１の発明では、ポンプ回転数の差が生じにくい「水無しＷＥＴ」と「水有り」とを判別するため、ポンプ回転数が安定するまで待つ必要がある。循環ポンプの起動後、ポンプ回転数が安定するまでには、ある程度の時間がかかる。そのため、「水無しＤＲＹ」だった場合には、ポンプ回転軸が水で潤滑されない状態で循環ポンプが長い時間運転されることで、ポンプ回転軸の磨耗が進行する。
【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、循環ポンプの内部に水が無い状態であることを精度良く判定でき、かつ、ポンプ回転軸の磨耗を抑制できる貯湯式給湯機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機は、貯湯タンクと、水を加熱する加熱手段と貯湯タンクとを接続する循環回路に湯水を循環させる循環ポンプと、循環ポンプの回転数を検知する回転数検知手段と、循環ポンプを制御する制御手段と、を備え、制御手段は、第一制御として、循環ポンプの起動後、循環ポンプの回転数が第一閾値より低い状態が第一判定時間以上続いた場合には循環ポンプを停止し、そうでない場合には循環ポンプを連続して運転する制御を行うとともに、第一制御で循環ポンプを連続して運転しているときに循環ポンプの回転数が第二閾値より低いと判定された場合には第一制御を初めから再度行うものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、循環ポンプの内部に水が無い状態であることを精度良く判定でき、かつ、ポンプ回転軸の磨耗を抑制することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施の形態１の貯湯式給湯機を示す構成図である。
【図２】本発明の実施の形態１の貯湯式給湯機の湯張り時の流水経路を示す図である。
【図３】本発明の実施の形態１の貯湯式給湯機のエア抜き運転時の流水経路を示す図である。
【図４】本発明の実施の形態１の貯湯式給湯機のエア抜き運転時の循環ポンプの運転特性の例を示す特性線図である。
【図５】本発明の実施の形態１の貯湯式給湯機の循環ポンプの内部に水が無い状態であることを判定する第一制御のときのポンプ回転数の時間的な変化の例を示す図である。
【図６】本発明の実施の形態１の貯湯式給湯機の循環ポンプの状態が「水無しＷＥＴ」から「水無しＤＲＹ」へ遷移するときのポンプ回転数の時間的な変化の例を示す図である。
【図７】本発明の実施の形態１の貯湯式給湯機の第一制御で制御部が実行する処理のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。なお、各図において共通する要素には、同一の符号を付して、重複する説明を省略する。
【００１０】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１の貯湯式給湯機を示す構成図である。図１に示すように、本実施の形態１の貯湯式給湯機１は、貯湯タンクユニット５及びヒートポンプユニット６を備える。貯湯タンクユニット５とヒートポンプユニット６との間は、ヒートポンプ入口配管４１ａ、ヒートポンプ出口配管４１ｂ、及び電気配線（図示省略）を介して接続される。貯湯タンクユニット５には、制御部７０が内蔵される。リモコン７１は、制御部７０と通信可能に接続される。図示を省略するが、リモコン７１は、使用者が操作する操作部と、貯湯式給湯機１の運転状態等の情報を表示する表示部とを有する。制御部７０は、例えばマイクロコンピュータ等により構成され、ＲＯＭ、ＲＡＭ、不揮発性メモリ等を含む記憶部と、記憶部に記憶されたプログラムに基いて演算処理を実行する演算処理装置（ＣＰＵ）と、演算処理装置に対して外部の信号を入出力する入出力ポートとを備える制御手段である。貯湯タンクユニット５及びヒートポンプユニット６が備える各種の弁類、ポンプ類、圧縮機等の動作は、これらと電気的に接続された制御部７０により制御される。
【００１１】
ヒートポンプユニット６は、貯湯タンクユニット５から導かれる水を加熱する加熱手段である。ヒートポンプユニット６は、圧縮機６１、水−冷媒熱交換器６２、膨張弁６３、及び蒸発器６４を冷媒循環配管６５により環状に接続した冷媒回路にて、冷凍サイクル（ヒートポンプサイクル）の運転を行う。水−冷媒熱交換器６２は、圧縮機６１で圧縮された高温高圧の冷媒と、貯湯タンクユニット５から導かれた水との間で熱交換を行うことで、水を加熱する。ヒートポンプ出口配管４１ｂに設けられたヒートポンプ出口温度センサ６６は、水−冷媒熱交換器６２で加熱された高温水の温度を検知する。
【００１２】
貯湯タンクユニット５は、湯水を貯留する貯湯タンク１０を内蔵する。貯湯タンク１０の下部には、水道等の水源からの水を供給する給水管７が接続される。貯湯タンク１０の上部には、第一タンク上部配管４２ａ及び第二タンク上部配管４２ｂが接続される。給湯管８は、第二タンク上部配管４２ｂから分岐する。給湯時には、貯湯タンク１０に貯留された高温水が給湯管８を介して取り出される。給湯管８には、給湯流量センサ５４及び給湯温度センサ５５が設置されている。ヒートポンプユニット６で加熱された高温水は、第一タンク上部配管４２ａまたは第二タンク上部配管４２ｂから貯湯タンク１０の上部に流入する。水源から供給される低温水は、給水管７から貯湯タンク１０の下部に流入する。貯湯タンク１０内には、上側が高温で下側が低温になる温度成層を形成できる。貯湯タンク１０の表面には、高さが異なる位置に、複数の貯湯温度センサ１１，１２が取り付けられる。これらの貯湯温度センサ１１，１２により貯湯タンク１０の上下方向の温度分布を検知することで、貯湯タンク１０の貯湯量及び蓄熱量を検知できる。
【００１３】
貯湯タンクユニット５は、循環ポンプ２１及び利用側熱交換器２２をさらに内蔵する。循環ポンプ２１は、貯湯タンク１０とヒートポンプユニット６とを接続する循環回路に湯水を循環させるポンプである。循環ポンプ２１は、その回転数（回転速度）を検知する回転センサ２３を内蔵する。循環ポンプ２１の回転数を以下「ポンプ回転数」と称する。本実施の形態１における循環ポンプ２１は、直流モータにより駆動され、駆動信号のデューティ比を変化させることで能力を調整可能なパルス幅変調（ＰＷＭ）制御型のＤＣポンプである。ただし、本発明における循環ポンプのモータの種類及び制御方式は、上記のものに限定されるものではなく、各種の種類及び方式を適用可能である。
【００１４】
利用側熱交換器２２は、貯湯タンク１０またはヒートポンプユニット６から供給される高温水を利用して、２次側の加熱対象水（例えば、浴槽循環水、暖房用循環水など）を加熱する熱交換器である。本実施の形態１では、利用側熱交換器２２の２次側の構成として、浴槽１００内の湯水（以下、「浴槽水」と称する）を循環させるふろ循環回路５１を例に挙げて説明する。すなわち、本実施の形態１では、利用側熱交換器２２は、ふろ循環回路５１の途中に設置される。ふろ循環回路５１は、ふろ戻り配管５６及びふろ往き配管５７を有する。ふろ戻り配管５６は、浴槽１００に設置された浴槽アダプタ８０と、利用側熱交換器２２の２次側入口との間を接続する。ふろ往き配管５７は、利用側熱交換器２２の２次側出口と、浴槽アダプタ８０との間を接続する。ふろ循環回路５１のふろ戻り配管５６の途中には、浴槽水を循環させるふろ循環ポンプ５２と、浴槽１００から出た浴槽水の温度を検知する浴槽出口温度センサ５３と、浴槽水の循環流量が所定以上となった場合にスイッチＯＮとなることで浴槽水の循環の有無を検知するフロースイッチ５８とが設置される。
【００１５】
貯湯タンクユニット５は、第１の三方弁３１、第２の三方弁３２、四方弁３３、及びふろ給湯電磁弁３４をさらに内蔵する。第１の三方弁３１及び第２の三方弁３２は、湯水が流入する２つの入口（ａポート、ｂポート）と、湯水が流出する１つの出口（ｃポート）とを有する流路切替手段である。第１の三方弁３１及び第２の三方弁３２は、ａポートもしくはｂポートのどちらかから湯水が流入するように湯水の経路を切り替え可能である。また、第１の三方弁３１及び第２の三方弁３２は、ａポート、ｂポート及びｃポートが相互に連通する状態にさらに切り替え可能である。四方弁３３は、湯水が流入する２つの入口（ｂポート、ｃポート）と、湯水が流出する２つの出口（ａポート、ｄポート）とを有する流路切替手段である。四方弁３３は、３つの経路、すなわち、ａ−ｂ経路、ｂ−ｄ経路、ｃ−ｄ経路の間で流路形態を切り替え可能である。ふろ給湯電磁弁３４は、ふろ給湯流路３５の途中に配置される。ふろ給湯流路３５は、第二タンク上部配管４２ｂと、ふろ循環回路５１のふろ往き配管５７との間を接続する。ふろ給湯電磁弁３４は、浴槽１００に湯水を供給する湯張りの際に開かれる。
【００１６】
前述したヒートポンプ入口配管４１ａは、第２の三方弁３２のｃポートと、ヒートポンプユニット６の水入口との間を接続する。循環ポンプ２１は、ヒートポンプ入口配管４１ａの途中に配置される。ヒートポンプ出口配管４１ｂは、ヒートポンプユニット６の水出口と、四方弁３３のｃポートとの間を接続する。第二タンク上部配管４２ｂは、貯湯タンク１０の上部と、第１の三方弁３１のｂポートとの間を接続する。第一タンク上部配管４２ａの一端は、第二タンク上部配管４２ｂと貯湯タンク１０との接続位置より下の位置において貯湯タンク１０に接続される。第一タンク上部配管４２ａの他端は、第１の三方弁３１のａポートに接続される。
【００１７】
貯湯タンクユニット５は、タンク下部配管４０、タンク戻し配管４３、熱源水入口配管４４ａ、熱源水出口配管４４ｂ、バイパス配管４５及び上部戻し配管４６をさらに内蔵する。タンク下部配管４０は、貯湯タンク１０の下部と、第２の三方弁３２のａポートとの間を接続する。タンク戻し配管４３の一端は、四方弁３３のａポートに接続される。タンク戻し配管４３の他端は、タンク下部配管４０と貯湯タンク１０との接続位置より上の位置において貯湯タンク１０に接続される。熱源水入口配管４４ａは、第１の三方弁３１のｃポートと、利用側熱交換器２２の１次側入口との間を接続する。熱源水出口配管４４ｂは、利用側熱交換器２２の１次側出口と、第２の三方弁３２のｂポートとの間を接続する。バイパス配管４５は、循環ポンプ２１とヒートポンプユニット６の水入口との間のヒートポンプ入口配管４１ａから分岐し、四方弁３３のｂポートに接続される。上部戻し配管４６は、第二タンク上部配管４２ｂの途中から分岐し、四方弁３３のｄポートに接続される。
【００１８】
本実施の形態１では、タンク下部配管４０、ヒートポンプ入口配管４１ａ、ヒートポンプ出口配管４１ｂ、上部戻し配管４６、及び第一タンク上部配管４２ａにより、第１の循環回路４７が構成される。また、タンク下部配管４０、熱源水出口配管４４ｂ、熱源水入口配管４４ａ、及び第一タンク上部配管４２ａにより、第２の循環回路４８が構成される。
【００１９】
図２は、本実施の形態１の貯湯式給湯機１の湯張り時の流水経路を示す図である。図２に示すように、湯張り時には、ふろ給湯電磁弁３４が開かれることで、貯湯タンク１０内の湯が、ふろ給湯流路３５、ふろ戻り配管５６及びふろ往き配管５７、浴槽アダプタ８０を通過し、浴槽１００へ供給される。ふろ給湯流路３５の途中には、貯湯タンク１０から供給される湯に、水源からの低温水を混合することで、湯張り温度を調整する混合弁（図示省略）が設けられる。
【００２０】
貯湯式給湯機１の設置工事の完了後に初めて貯湯式給湯機１を運転する場合などにおいて、設置工事者等は、第１の循環回路４７及び第２の循環回路４８の内部の空気を抜くために、エア抜き運転を実施する。図３は、本実施の形態１の貯湯式給湯機１のエア抜き運転時の流水経路を示す図である。図３を参照して、エア抜き運転の動作について説明する。第１の三方弁３１及び第２の三方弁３２は、ａポート、ｂポート及びｃポートが相互に連通する状態とされる。四方弁３３は、ｃポートとｄポートとを連通する状態とされる。このような状態で循環ポンプ２１を駆動することで、給水管７から貯湯タンク１０内に供給されている低温水を、第１の循環回路４７及び第２の循環回路４８に流通させる。すなわち、低温水は、貯湯タンク１０の下部からヒートポンプユニット６を経由して貯湯タンク１０の上部に還流する第１の循環回路４７と、第１の循環回路４７から分岐して利用側熱交換器２２に流入し、第２の三方弁３２の位置で第１の循環回路４７に合流する第２の循環回路４８とを流通する。制御部７０は、エア抜き運転ときの目標回転数を定め、その目標回転数になるように、循環ポンプ２１の運転を一定時間を継続するように制御する。このようなエア抜き運転を実施することで、第１の循環回路４７及び第２の循環回路４８の内部に存在する空気を貯湯タンク１０の内部に逃すことができる。
【００２１】
貯湯式給湯機１の設置工事が完了した後、貯湯タンク１０内に給水される前に、エア抜き運転が実施される可能性がある。その場合、循環ポンプ２１の内部に水が全く無い状態で循環ポンプ２１が駆動されることとなる。
【００２２】
図４は、本実施の形態１の貯湯式給湯機１のエア抜き運転時の循環ポンプ２１の運転特性の例を示す特性線図である。図４は、循環ポンプ２１に入力する駆動信号のデューティ比とポンプ回転数との関係を表す。図４に示すように、エア抜き運転時の循環ポンプ２１の運転特性には、「水有り」、「水無しＷＥＴ」、及び「水無しＤＲＹ」の三つの状態が存在する。ここで、「水有り」とは、循環ポンプ２１の内部が水で満たされている状態である。「水無しＷＥＴ」とは、循環ポンプ２１の内部に水が無く、かつ、ポンプ回転軸と軸受けとの間が僅かでも濡れている状態である。「水無しＤＲＹ」とは、循環ポンプ２１の内部に水が無く、かつ、ポンプ回転軸と軸受けとの間が乾燥している状態である。一般に、循環ポンプ２１の製造工程では、内部に水を入れて循環ポンプ２１が正常に作動するか否かを検査する。このため、出荷された循環ポンプ２１の中には、検査時に入れた水によりポンプ回転軸が濡れたままの状態になっているものが存在する。その場合、「水無しＷＥＴ」の状態が起こり得る。
【００２３】
以下の説明では、循環ポンプ２１に入力する駆動信号のデューティ比を単に「デューティ比」と称する。図４に示すように、「水有り」では、デューティ比が増加すると、ポンプ回転数はデューティ比に応じて比例的に増加する。「水無しＷＥＴ」では、循環ポンプ２１の負荷が小さい上に、ポンプ回転軸と軸受けとの間に水の潤滑作用が存在する。この結果、「水無しＷＥＴ」では、デューティ比が増加すると、ポンプ回転数が「水有り」と比較してより大きく増加する。しかし、デューティ比がある一定の値以上に達すると、循環ポンプ２１のモータの回転周期と羽根車の回転周期とにずれが生じることで、ポンプ回転数が低下する現象が発生する。「水無しＤＲＹ」では、ポンプ回転軸と軸受けとの間に水の潤滑作用が存在しないので、デューティ比を増加させても、循環ポンプ２１の回転抵抗が増加するだけとなる。この結果、「水無しＤＲＹ」では、ポンプ回転数は、デューティ比に関係なく、ほぼ下限の回転数で一定となる。
【００２４】
図５は、本実施の形態１の貯湯式給湯機１の循環ポンプ２１の内部に水が無い状態であることを判定する第一制御のときのポンプ回転数の時間的な変化の例を示す図である。制御部７０は、第一制御で、デューティ比を一定の値に固定して循環ポンプ２１を駆動する。図５に示すように、制御部７０は、ポンプ回転数が第一閾値より低い状態が第一判定時間以上続いた場合には、「水無しＤＲＹ」と判定し、循環ポンプ２１を停止する。このように「水無しＤＲＹ」を検知して循環ポンプ２１を停止することで、循環ポンプ２１の回転軸の磨耗を抑制できる。第一判定時間は、「水有り」の場合に循環ポンプ２１の起動後にポンプ回転数が安定（収束）するまでの時間より短いことが好ましい。このように第一判定時間を短くすることで、「水無しＤＲＹ」の場合に循環ポンプ２１が回転する時間を短くできるので、循環ポンプ２１の回転軸の磨耗をより確実に抑制できる。図５から分かるとおり、第一判定時間が短いと、「水有り」のポンプ回転数と「水無しＷＥＴ」のポンプ回転数との差が出にくい。第一制御では、「水有り」と「水無しＷＥＴ」との判別を行わないので、第一判定時間が短くても、判定精度が低下することはない。
【００２５】
図４に示すように、「水有り」及び「水無しＷＥＴ」と、「水無しＤＲＹ」とでは、デューティ比に対するポンプ回転数の挙動が大きく異なる。しかし、「水有り」と「水無しＷＥＴ」とでは、ポンプ回転数の挙動に大きな差が出にくい。そのため、ポンプ回転数に基づいて「水有り」と「水無しＷＥＴ」とを判別するようにした場合、誤判定するおそれがある。特に、循環ポンプ２１の個体によるバラつき、あるいは貯湯式給湯機１の設置環境の違いなどにより、このような誤判定が起こり易い。実際の状態が「水無しＷＥＴ」であるときに「水有り」と誤判定すると、循環ポンプ２１の内部に水が無い状態であるという異常を検知できない。逆に、実際の状態が「水有り」であるときに「水無しＷＥＴ」と誤判定すると、実際には正常な状態であるにもかかわらず異常として検知されてしまう。これに対し、第一制御では、「水有り」と「水無しＷＥＴ」とを判別せず、「水無しＤＲＹ」だけを異常と判定することで、上記のような誤判定を確実に防止できる。
【００２６】
「水有り」及び「水無しＷＥＴ」のポンプ回転数と、「水無しＤＲＹ」のポンプ回転数とを精度良く判別するために、第一制御での循環ポンプ２１に対する駆動信号（本実施の形態１ではデューティ比）は、循環ポンプ２１に供給する電力をある程度大きくする信号であることが好ましい。第一制御での循環ポンプ２１に対する駆動信号（本実施の形態１ではデューティ比）は、ポンプ回転数を最大化するような信号であることがより好ましい。上記のようにすることで、「水有り」及び「水無しＷＥＴ」のポンプ回転数と、「水無しＤＲＹ」のポンプ回転数との差が大きくなるので、両者をより精度良く判別できる。
【００２７】
制御部７０は、第一制御で、ポンプ回転数が第一閾値より低い状態が第一判定時間以上続かない場合には、循環ポンプ２１を連続して運転する。「水無しＷＥＴ」の場合に循環ポンプ２１を連続して運転した場合、ポンプ回転軸と軸受けとの間の摩擦熱により、ポンプ回転軸と軸受けとの間に介在していた水が蒸発することで、「水無しＷＥＴ」から「水無しＤＲＹ」へ状態が遷移する現象が起こる。
【００２８】
図６は、本実施の形態１の貯湯式給湯機１の循環ポンプ２１の状態が「水無しＷＥＴ」から「水無しＤＲＹ」へ遷移するときのポンプ回転数の時間的な変化の例を示す図である。図６に示すように、「水無しＷＥＴ」から「水無しＤＲＹ」への状態遷移が発生した場合、状態遷移の前後でポンプ回転数が大きく変化する。すなわち、「水無しＷＥＴ」から「水無しＤＲＹ」へ遷移することで、ポンプ回転数が大きく低下する。したがって、第一制御で循環ポンプ２１を連続して運転しているときに、ポンプ回転数の低下を検知することで、「水無しＷＥＴ」から「水無しＤＲＹ」へ遷移した可能性があると判断できる。本実施の形態１では、制御部７０は、第一制御で循環ポンプ２１を連続して運転しているときに、ポンプ回転数が第二閾値より低いかどうかを判定する第二制御を実施する。第二閾値は、「水無しＷＥＴ」から「水無しＤＲＹ」へ遷移した可能性の有無を判定できる値とされる。第二閾値は、前記第一閾値に等しい値、または、前記第一閾値よりやや大きい値が好ましい。第二閾値をそのような値にすることで、「水無しＷＥＴ」から「水無しＤＲＹ」へ遷移した可能性の有無を精度良く判定できる。
【００２９】
制御部７０は、ポンプ回転数が第二閾値より低い状態が一定の時間以上続いた場合に、ポンプ回転数が第二閾値より低いと判定しても良い。この一定の時間は、第一判定時間より短い時間が好ましい。制御部７０は、第二制御でポンプ回転数が第二閾値より低いと判定した場合、すなわち「水無しＷＥＴ」から「水無しＤＲＹ」へ遷移した可能性があると判定した場合には、第一制御を初めから再度行う。実際に「水無しＷＥＴ」から「水無しＤＲＹ」へ遷移していた場合、第一制御を初めから再度行うことで「水無しＤＲＹ」を検知できる。「水無しＤＲＹ」を検知した場合には循環ポンプ２１を停止するので、循環ポンプ２１の回転軸の磨耗を抑制できる。以上のようにして、第一制御では「水有り」と「水無しＷＥＴ」とを判別しないが、実際の状態が「水無しＷＥＴ」であった場合でも、第二制御を行うことで「水無しＷＥＴ」から「水無しＤＲＹ」へ遷移させることができる。その後、第一制御を再度行うことで「水無しＤＲＹ」を検知できる。このため、本実施の形態１によれば、循環ポンプ２１の内部に水が無い状態であることを精度良く判定できる。
【００３０】
図７は、本実施の形態１の貯湯式給湯機１の第一制御で制御部７０が実行する処理のフローチャートである。エア抜き運転が開始された場合、制御部７０は、図７のフローチャートの処理を実行する。まず、ステップＳ１で、制御部７０は、循環ポンプ２１の駆動信号のデューティ比を一定に固定する制御を行う。次いで、制御部７０は、ステップＳ２に移行する。ステップＳ２で、制御部７０は、回転センサ２３で検知されたポンプ回転数と、第一閾値とを比較する。ステップＳ２でポンプ回転数が第一閾値以上の場合には、制御部７０は、ステップＳ３に移行する。ステップＳ３で制御部７０は、ステップＳ１を実施してからの経過時間と第二判定時間とを比較する。第二判定時間は、第一判定時間より長い時間である。ステップＳ３で、ステップＳ１を実施してからの経過時間がまだ第二判定時間に達していない場合には、制御部７０は、ステップＳ２へ戻る。ステップＳ３で、ステップＳ１を実施してからの経過時間が第二判定時間以上である場合には、制御部７０は、ステップＳ５へ移行する。ステップＳ５で制御部７０は、「水有り」または「水無しＷＥＴ」であると判定し、あるいは異常が無いと判定する。
【００３１】
ステップＳ５に至った場合には、制御部７０は、循環ポンプ２１をそのまま連続して運転するとともに、前述した第二制御を実施する。すなわち、制御部７０は、ポンプ回転数が第二閾値より低いかどうかを判定し、ポンプ回転数が第二閾値より低いと判定した場合には、第一制御を初めから再度行う。第一制御を初めから再度行う場合、循環ポンプ２１を一度停止して再起動した後にステップＳ１からの処理を開始しても良いし、循環ポンプ２１の運転を継続したままでステップＳ１からの処理を開始しても良い。
【００３２】
ステップＳ２でポンプ回転数が第一閾値より低い場合には、制御部７０は、ステップＳ４に移行する。ステップＳ４で制御部７０は、ポンプ回転数が第一閾値より低い状態が第一判定時間以上続いているかどうかを判断する。ステップＳ４でポンプ回転数が第一閾値より低い状態の持続時間がまだ第一判定時間に達していない場合には、制御部７０は、ステップＳ２へ戻る。ステップＳ４でポンプ回転数が第一閾値より低い状態が第一判定時間以上続いている場合には、制御部７０は、ステップＳ６へ移行する。ステップＳ６で制御部７０は、「水無しＤＲＹ」であると判定し、あるいは異常があると判定する。ステップＳ６に至った場合には、制御部７０は、循環ポンプ２１の運転を停止する。
【００３３】
「水無しＤＲＹ」であると判定して循環ポンプ２１の運転を停止した場合、制御部７０は、後ほど（例えば、一定の時間が経過した後）、第一制御を再度試行しても良い。このようにすることで、循環ポンプ２１の運転停止後に貯湯タンク１０内に給水され、循環ポンプ２１の内部が水で満たされた場合に、自動的にエア抜き運転を再開できる。
【００３４】
制御部７０は、第一制御を試行する回数を制限しても良い。これにより、第一制御が多回数実施されることを確実に防止できるので、循環ポンプ２１の回転軸の磨耗をより確実に抑制できる。また、制御部７０は、第一制御の試行の回数が制限回数を超えた場合に、例えばリモコン７１の表示部にエラー表示を行う等の方法で、そのことを報知しても良い。これにより、貯湯タンク１０内に給水されていないことを設置工事者等に確実に知らせることができる。
【符号の説明】
【００３５】
１  貯湯式給湯機、５  貯湯タンクユニット、６  ヒートポンプユニット、７  給水管、８  給湯管、１０  貯湯タンク、１１，１２  貯湯温度センサ、２１  循環ポンプ、２２  利用側熱交換器、２３  回転センサ、３１  第１の三方弁、３２  第２の三方弁、３３  四方弁、３４  給湯電磁弁、３５  ふろ給湯流路、４０  タンク下部配管、４１ａ  ヒートポンプ入口配管、４１ｂ  ヒートポンプ出口配管、４２ａ  第一タンク上部配管、４２ｂ  第二タンク上部配管、４３  タンク戻し配管、４４ａ  熱源水入口配管、４４ｂ  熱源水出口配管、４５  バイパス配管、４６  上部戻し配管、４７  第１の循環回路、４８  第２の循環回路、５１  ふろ循環回路、５２  ふろ循環ポンプ、５３  浴槽出口温度センサ、５４  給湯流量センサ、５５  給湯温度センサ、５６  ふろ戻り配管、５７  ふろ往き配管、５８  フロースイッチ、６１  圧縮機、６２  水−冷媒熱交換器、６３  膨張弁、６４  蒸発器、６５  冷媒循環配管、６６  ヒートポンプ出口温度センサ、７０  制御部、７１  リモコン、８０  浴槽アダプタ、１００  浴槽
【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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