(57)【要約】【課題】給湯温度の安定性、応答性に優れた貯湯式給湯装置を提供すること。【解決手段】貯湯槽２０の第１熱媒体を加熱する加熱手段３０と、ポンプ４が設けられ、第１熱媒体が流れる第１流路１と、流量センサ５が設けられ、給水源から給湯端末４０に向かって第２熱媒体が流れる第２流路２と、第１流路１を流れる第１熱媒体と第２流路２を流れる第２熱媒体とが熱交換する給湯熱交換器３と、貯湯槽２０内の第１熱媒体の温度を検出する貯湯槽温度検出手段２１と、給湯熱交換器３よりも下流側の第２流路２に設けられた給湯温度検出手段８と、第２熱媒体を加熱して湯を生成する給湯運転を実行する制御手段９と、を備え、制御手段９は、流量センサ５が所定流量以上を検知して給湯運転を開始するときの、貯湯槽２０内の第１熱媒体の温度が相対的に高い場合のほうが、第１熱媒体の搬送流量が少なくなるように、流体搬送手段を制御することを特徴とする貯湯式給湯装置。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１熱媒体を貯留する貯湯槽と、
前記第１熱媒体を加熱する加熱手段と、
第１流体搬送手段が設けられ、前記貯湯槽内の前記第１熱媒体が流れる第１流路と、
流量検知手段が設けられ、給水源から給湯端末に向かって第２熱媒体が流れる第２流路と、
前記第１流路を流れる前記第１熱媒体と前記第２流路を流れる前記第２熱媒体とが熱交換する給湯熱交換器と、
前記貯湯槽内の前記第１熱媒体の温度を検出する貯湯槽温度検出手段と、
前記給湯熱交換器よりも下流側の前記第２流路に設けられた給湯温度検出手段と、
複数の運転を実行する制御手段と、を備え、
前記複数の運転は、前記給湯熱交換器において前記第１熱媒体と熱交換した前記第２熱媒体の給湯温度が、設定温度となるように前記第１流体搬送手段を制御する給湯運転を含み、
前記制御手段は、前記流量検知手段が前記所定流量以上を検知したときに、前記第１流体搬送手段を起動させて前記給湯運転を開始し、
前記制御手段は、前記流量検知手段が所定流量以上を検知したときの前記貯湯槽内の前記第１熱媒体の温度が相対的に高い場合のほうが、前記給湯温度を前記設定温度に近づけるときの前記第１熱媒体の搬送流量が少なくなるように、前記流体搬送手段を制御することを特徴とする貯湯式給湯装置。
【請求項２】
第２流量搬送手段と前記加熱手段とが設けられ、前記貯湯槽内の前記第１熱媒体が流れる加熱流路を備え、
前記複数の運転は、前記加熱手段によって前記第１熱媒体を加熱する加熱運転を含み、
前記制御手段は、前記加熱運転と前記給湯運転との双方を実行する場合に、前記加熱手段によって加熱された前記第２熱媒体の温度が相対的に高い場合のほうが、前記給湯温度を前記設定温度に近づけるときの前記第１熱媒体の搬送流量が少なくなるように、前記流体搬送手段を制御することを特徴とする請求項１に記載の貯湯式給湯装置。
【請求項３】
前記加熱手段は、高圧側圧力が臨界圧力以上となるヒートポンプ装置であることを特徴とする請求項１または請求項２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、一次側流体の熱を利用して二次側流体を加熱し、二次側流体を給湯に用いる給湯装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の給湯装置は、一次側流路を流れる一次側流体と二次側流路を流れる二次側流体との間で熱交換を行う熱交換器と、熱交換器の出入口における各流体の温度及び流量を測定するセンサとを備えたものがある。この給湯装置は、測定された温度及び流量の値に基づいて二次側流路を流れる二次側流体の温度、すなわち給湯温度が、給湯設定温度になるように、一次側流体を送るポンプを制御する。さらに、この給湯装置においては、特に給湯を開始する場合、すなわち、二次側流体の流量が変化する場合には、熱交換器の出入口における各流体の温度、流量の検出値、及び給湯設定温度から必要熱量を算出し、算出した必要熱量に応じて、ポンプの回転数を決定している（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
図４は、特許文献１に記載された従来の給湯装置を示すものである。図４に示すように、この給湯装置は、一次側流体を内部に貯える貯湯槽１００と、一次側流体を加熱する加熱手段１２０が配設されている。また、貯湯槽１００の下部の一次側流体を、加熱手段１２０を介して貯湯槽１００の上部に送る流体加熱用流路１１０を備えている。加熱手段１２０で一次側流体を加熱することができる。
【０００４】
また、この給湯装置は、貯湯槽１００の上部から貯湯槽１００の下部に向かって一次側流体が流れ、途中に給湯用熱交換器１３０が配置された一次側流路１３０ａと、給水源から給湯端末（図示せず）に向かって水（二次側流体）が流れ、途中に給湯用熱交換器１３０が配設された二次側流路１３０ｂとを備えている。給湯用熱交換器１３０は、一次側流路１３０ａを流れる一次側流体と二次側流路１３０ｂを流れる水とが熱交換し、二次側流路１３０ｂを流れる水を加熱するものである。
【０００５】
さらに、一次側流路１３０ａには、給湯用熱交換器１３０に流入する一次側流体の温度を検出する一次側流路入口温度検出手段１６０と、貯湯槽１００の内部の一次側流体を一次側流路１３０ａに循環させるポンプ１４０とが設けられている。また、二次側流路１３０ｂには、二次側流路１３０ｂを流れる水の流量を検出する給湯流量検出手段１５０と、給湯用熱交換器１３０に流入する水の温度を検出する二次側流路入口温度検出手段１６１と、給湯用熱交換器１３０から流出する水の温度を検出する二次側流路出口温度検出手段１６２とが設けられている。
【０００６】
制御部１７０は、給湯流量検出手段１５０及び各温度検出手段１６０〜１６２の検出値をもとに必要熱量を演算し、必要熱量に応じてポンプ１４０の回転数を制御する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特許第４５５７８５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、従来の構成では、特に給湯開始時において、ポンプの回転数は必要熱量に基づいて決定されている。ここで、一次側流路及び二次側流路の内部に残存する流体は
、前回の給湯終了から時間が経過すると、放熱により温度が低下する。一方、貯湯槽には、高温の一次側流体が貯留されている。したがって、給湯開始時においては、特に一次側流路を流れる流体の温度が激しく変動する。その結果、従来の構成のように各温度検出手段の検出値をもとに必要熱量を演算し、この必要熱量に応じてポンプの回転数を制御すると、一次側流路を流れる一次側流体の温度変動に追随できず、給湯温度が不安定になり、また、給湯温度が設定温度に到達するまでの時間が増大するという課題を有していた。
【０００９】
本発明は、前記従来の課題を解決するためのもので、特に給湯の開始時においても、給湯温度を迅速に設定温度に到達させることが可能な、応答性に優れた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】
【００１０】
前記従来の課題を解決するために、本発明の貯湯式給湯装置は、第１熱媒体を貯留する貯湯槽と、前記第１熱媒体を加熱する加熱手段と、第１流体搬送手段が設けられ、前記貯湯槽内の前記第１熱媒体が流れる第１流路と、流量検知手段が設けられ、給水源から給湯端末に向かって第２熱媒体が流れる第２流路と、前記第１流路を流れる前記第１熱媒体と前記第２流路を流れる前記第２熱媒体とが熱交換する給湯熱交換器と、前記貯湯槽内の前記第１熱媒体の温度を検出する貯湯槽温度検出手段と、前記給湯熱交換器よりも下流側の前記第２流路に設けられた給湯温度検出手段と、複数の運転を実行する制御手段と、を備え、前記複数の運転は、前記給湯熱交換器において前記第１熱媒体と熱交換した前記第２熱媒体の給湯温度が、設定温度となるように前記第１流体搬送手段を制御する給湯運転を含み、前記制御手段は、前記流量検知手段が前記所定流量以上を検知したときに、前記第１流体搬送手段を起動させて前記給湯運転を開始し、前記制御手段は、前記流量検知手段が所定流量以上を検知したときの前記貯湯槽内の前記第１熱媒体の温度が相対的に高い場合のほうが、前記給湯温度を前記設定温度に近づけるときの前記第１熱媒体の搬送流量が少なくなるように、前記流体搬送手段を制御することを特徴とするものである。
【００１１】
これにより、第１流路を流れる第１熱媒体の温度変動に対応した流体搬送手段の制御が可能になり、給湯運転において、給湯温度を設定温度に到達させる際の応答性が向上する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、応答性に優れた貯湯式給湯装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施の形態１における貯湯式給湯装置の構成図
【図２】同貯湯式給湯装置の給湯運転における制御フローチャート
【図３】同貯湯式給湯装置の初期回転数と貯湯槽内の第１熱媒体の温度との関係を示すグラフ
【図４】従来の貯湯式給湯装置の構成図
【発明を実施するための形態】
【００１４】
第１の発明は、第１熱媒体を貯留する貯湯槽と、前記第１熱媒体を加熱する加熱手段と、第１流体搬送手段が設けられ、前記貯湯槽内の前記第１熱媒体が流れる第１流路と、流量検知手段が設けられ、給水源から給湯端末に向かって第２熱媒体が流れる第２流路と、前記第１流路を流れる前記第１熱媒体と前記第２流路を流れる前記第２熱媒体とが熱交換する給湯熱交換器と、前記貯湯槽内の前記第１熱媒体の温度を検出する貯湯槽温度検出手段と、前記給湯熱交換器よりも下流側の前記第２流路に設けられた給湯温度検出手段と、複数の運転を実行する制御手段と、を備え、前記複数の運転は、前記給湯熱交換器において前記第１熱媒体と熱交換した前記第２熱媒体の給湯温度が、設定温度となるように前記
第１流体搬送手段を制御する給湯運転を含み、前記制御手段は、前記流量検知手段が前記所定流量以上を検知したときに、前記第１流体搬送手段を起動させて前記給湯運転を開始し、前記制御手段は、前記流量検知手段が所定流量以上を検知したときの前記貯湯槽内の前記第１熱媒体の温度が相対的に高い場合のほうが、前記給湯温度を前記設定温度に近づけるときの前記第１熱媒体の搬送流量が少なくなるように、前記流体搬送手段を制御することを特徴とする貯湯式給湯装置である。
【００１５】
これにより、給湯開始時において、貯湯槽内の第１熱媒体の温度に応じて流体搬送手段による第１熱媒体の流量が決定される。よって、第１流路の内部に滞留し、第１熱媒体の温度が低下している状態から給湯運転を開始しても、第１流路を流れる第１熱媒体の温度変動に対応することができる。すなわち、第１流路を流れる第１熱媒体の温度変動に対応した流体搬送手段の制御が可能になり、給湯運転において、給湯温度を設定温度に到達させる際の応答性、及び、給湯温度の安定性が向上する。
【００１６】
第２の発明は、特に第１の発明において、第２流量搬送手段と前記加熱手段とが設けられ、前記貯湯槽内の前記第１熱媒体が流れる加熱流路を備え、前記複数の運転は、前記加熱手段によって前記第１熱媒体を加熱する加熱運転を含み、前記制御装置は、前記加熱運転と前記給湯運転との双方を実行する場合に、前記加熱手段によって加熱された前記第２熱媒体の温度が相対的に高い場合のほうが、前記給湯温度を前記設定温度に近づけるときの前記第１熱媒体の搬送流量が少なくなるように、前記流体搬送手段を制御することを特徴とするものである。
【００１７】
これにより、給湯運転と加熱運転との双方が行われ、第１流路を流れる第１熱媒体の温度が変動する条件においても、その温度変動に対応することができる。すなわち、第１流路を流れる第１熱媒体の温度変動に対応した流体搬送手段の制御が可能になり、給湯運転において、給湯温度を設定温度に到達させる際の応答性、及び、給湯温度の安定性が向上する。
【００１８】
第３の発明は、特に第１または第２の発明において、前記加熱手段は、高圧側圧力が臨界圧力以上となるヒートポンプ装置であることを特徴とするものである。
【００１９】
これにより、圧縮機の吐出温度を上昇させることができる。よって、第１熱媒体を高温まで加熱することができる。その結果、給湯運転の開始から、第２熱媒体が設定温度に到達するまでの時間を短縮することができ、給湯温度の応答性が向上するとともに温水生成装置としての使用性が向上する。また、第２熱媒体が設定温度に到達するまでに捨てられることの多い設定温度以下の第２熱媒体の量を低減し、省エネルギー性を向上させることができる。
【００２０】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によってこの発明が限定されるものではない。
【００２１】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における給湯装置の構成図を示すものである。
【００２２】
この給湯装置は、図１に示すように、第１熱媒体を貯留する貯湯槽２０と、貯湯槽２０の上部に設けられた流出口から流出した第１熱媒体が、貯湯槽２０の下部に設けられた流入口に向かって流れる第１流路１を備えている。第１流路１の途中には給湯熱交換器３が設けられている。第１熱媒体としては、水や不凍液等が用いられる。
【００２３】
貯湯槽２０の材料としては鉄、ステンレス、樹脂等を用いることができる。貯湯槽２０
は、円柱状の胴部と、半円球状の下部及び上部とが、溶接接合により互いに接合されて構成される。貯湯槽２０の周囲は、図示しない断熱材で覆われている。これにより、壁面からの放熱を低減することができる。貯湯槽２０には、貯湯槽２０の内部の熱媒体の温度を検出するための貯湯槽温度検出手段２１が設けられている。本実施の形態において、貯湯槽温度検出手段２１は、貯湯槽２０の高さ方向において中央に設けられている。なお、貯湯槽温度検出手段２１は、貯湯槽２０の高さ方向において、中央もしくは中央より高い位置に設けられていることが好ましい。なお、貯湯槽温度検出手段２１は、貯湯槽２０の高さ方向に複数設けられていてもよい。これにより、貯湯槽２０の内部の第１熱媒体の温度分布を認識することができる。
【００２４】
また、この貯湯式給湯装置は、貯湯槽２０に貯留される第１熱媒体を加熱するための加熱手段３０を備えている。本実施の形態における加熱手段３０は、冷媒を圧縮する圧縮機３４、冷媒と第１熱媒体との間で熱交換を行う冷媒熱交換器３３、冷媒を減圧する減圧手段３５、冷媒を蒸発させる蒸発器３６が冷媒配管で環状に接続されたヒートポンプ装置である。減圧手段３５としては電動式の膨張弁やキャピラリチューブが用いられる。また、本実施の形態の蒸発器３６は、空気と冷媒とが熱交換する空気熱交換器である。
【００２５】
また、加熱手段３０は、ヒートポンプ装置の高圧側圧力が臨界圧力以上となるように構成されている超臨界ヒートポンプ装置である。冷媒としては、例えば二酸化炭素を用いることができる。ヒートポンプ装置の高圧側圧力が臨界圧力以上となることで、圧縮機の吐出温度を上昇させることができる。よって、第１熱媒体を高温まで加熱することができる。その結果、第２熱媒体を加熱する時間を短縮することができ、給湯温度の応答性が向上する。また、温水生成装置としての使用性が向上する。
【００２６】
加熱手段３０の冷媒熱交換器３３は、加熱流路３７の途中に設けられている。加熱流路３７は、貯湯槽２０の下部の流出口から流出した第１熱媒体が、貯湯槽２０の上部の流入口に向かって流れる流路である。冷媒熱交換器３３よりも上流側の加熱流路３７には、加熱流路３７に第１熱媒体を循環させるためのポンプ（第２流体搬送手段）３１が設けられている。ポンプ３１としては、搬送流量の多い渦巻きポンプが適している。さらに、冷媒熱交換器３３よりも下流側の加熱流路３７には、冷媒熱交換器３３で加熱された第１熱媒体の温度を検出するための加熱温度検出手段３２が設けられている。
【００２７】
なお、加熱手段３０としては、ヒートポンプ装置以外にも、燃焼機、電気式ヒータ等を用いることができる。加熱手段３０は、貯湯槽２０の内部に配設されていてもよい。すなわち、加熱手段３０によって貯湯槽２０の内部の第１熱媒体を直接的に加熱する構成としてもよく、加熱流路３７に加熱手段３０を設けて、貯湯槽２０の内部の第１熱媒体を間接的に加熱する構成としてもよい。
【００２８】
これにより、貯湯槽２０には、高温の第１熱媒体が貯留される。また、貯湯槽２０の内部は、相対的に高温の第１熱媒体（例えば、７０℃）が上方に貯留され、相対的に低温の第１熱媒体（例えば、１０℃）が下方に貯留されることとなる。また、高温の第１熱媒体と、低温の第１熱媒体との間には、中温の第１熱媒体（例えば、３５℃）が分布する。すなわち、貯湯槽２０の内部には、上方ほど温度が高く下方ほど温度の低い、温度成層が形成される。
【００２９】
また、この給湯装置は、一端が水道管等の給水源に接続され、カランやシャワー等の給湯端末４０に向かって水（第２熱媒体）が流れる給湯流路（第２流路）２を備えている。これにより、第２流路２には、第２熱媒体としての水が流れる。また、第２流路２の途中には、給湯熱交換器３が設けられている。
【００３０】
給湯熱交換器３は、第１流路１を流れる第１熱媒体と第２流路２を流れる第２熱媒体（水）とを熱交換させる。よって、高温の第１熱媒体を第１流路１に循環させることで、第２熱媒体を加熱して湯を生成することができる。図１に示すように、給湯熱交換器３は、第１熱媒体と第２熱媒体とが対向して流れるように構成される。これにより、給湯熱交換器３における熱交換量が増大する。給湯熱交換器３としては、例えば、プレート式熱交換器を用いることができる。生成された湯は、第２流路２を流れて給湯端末４０へと供給される。このようにして、給湯が行われる。
【００３１】
第１流路１には、第１熱媒体を流すポンプ（第１流体搬送手段）４が設けられている。ポンプ４としては、搬送流量の多い渦巻きポンプが適している。ポンプ４は、第１熱媒体の循環方向に対して、給湯熱交換器３よりも下流側に設けられていることが好ましい。これにより、ポンプ４には、給湯熱交換器３で熱交換を行って、温度が低下した第１熱媒体が流入する。これにより、ポンプ４が、第１熱媒体が保有する熱によって劣化することを防止できる。本実施の形態においては、図１に示すように、第１流路１は、貯湯槽２０の上部に設けられた流出口、給湯熱交換器３、ポンプ４、貯湯槽２０の下部に設けられた流入口が順に熱媒体配管で接続されて形成される。これにより、貯湯槽２０と第１流路１とで循環回路が形成される。貯湯槽２０の内部の第１熱媒体は、貯湯槽２０の上部の流出口から第１流路１を介して給湯熱交換器３を流れ、貯湯槽２０の下部の流入口から貯湯槽２０の内部に流入する。
【００３２】
第２流路２には、第２流路２に第２熱媒体が流れているかどうかを検知する流量検知手段５と、給湯熱交換器３から流出し、給湯端末４０に向かって流れる第２熱媒体の温度を検出する給湯温度検出手段８とが設けられている。なお、流量検知手段５としては、所定流量以上である場合を検知することで、第２流路２における流れの有無を検知するフロースイッチを用いてもよい。また、第２流路２における第２熱媒体の流量を検出する流量センサを用いてもよい。
【００３３】
制御手段９は、複数の運転を実行することができる。複数の運転は、加熱手段３０によって第１熱媒体を所定の加熱温度まで加熱して、高温の第１熱媒体を生成し、貯湯槽２０に貯留する加熱運転を含む。また、複数の運転は、給湯熱交換器３にて第１流路を流れる第１熱媒体と、第２流路を流れる第２熱媒体（水）とを熱交換させて、温水を生成する給湯運転を含む。また、複数の運転は、加熱手段３０において、蒸発器３６に霜が付着した場合に、その霜を融解させる除霜運転を含む。複数の運転は、さらに他の運転を含んでいてもよい。なお、第２熱媒体を加熱して温水を生成するためには、少なくとも、加熱運転と給湯運転とが実行できるように構成されていればよい。
【００３４】
制御手段９は、給湯運転において、給湯端末４０に供給される給湯温度を制御することができる。また、加熱運転において、制御手段９は、加熱手段３０によって加熱される第１熱媒体の加熱温度を制御することができる。制御手段９は、流量センサ５、給湯温度検出手段８、貯湯槽温度検出手段２１の検出値を受信する機能を備え、また、ポンプ４、３１の回転数を制御する流体搬送手段制御部６を備えている。
【００３５】
流体搬送手段制御部６は、流量センサ５と給湯温度検出手段８とから受信した検出値に基づいて、ポンプ４の回転数を制御する。すなわち、受信した検出値に基づいて、給湯温度検出手段８の検出値が設定温度となるように、ポンプ４の回転数を制御して、第１流路における第１熱媒体の搬送流量を変更させる。なお、設定温度は、図示しないリモコンによって使用者が設定することができる。
【００３６】
また、流体搬送手段制御部６は、加熱温度検出手段３２とから受信した検出値に基づいて、ポンプ３１の回転数を制御する、すなわち、受信した検出値に基づいて、加熱温度検
出手段３２が所定温度となるように、ポンプ３１の回転数を制御して、加熱流路３７における第１熱媒体の搬送流量を変更させる。なお、所定温度は、図示しないリモコンによって使用者が設定してもよく、例えば季節などの条件によってあらかじめ設定されていてもよい。
【００３７】
第１流路１、第２流路２、貯湯槽２０、給湯熱交換器３、加熱手段３０、制御手段９は、ひとつの筐体の内部に収容することができる。また、加熱手段３０のみを別の筐体の内部に収容することも可能である。さらに、給湯熱交換器３及びポンプ４のみを別の筐体内に収容することも可能である。すなわち、設置条件に応じて、温水生成装置のそれぞれの構成要素を、ひとつの筐体に収容して、または、複数の筐体に分けて収容することができる。
【００３８】
以上のように構成された貯湯式給湯装置について、以下その動作、作用を説明する。
【００３９】
加熱運転において、制御手段９は、加熱手段３０及びポンプ３１を動作させて、第１熱媒体を加熱する。加熱手段３０において、圧縮機３４によって圧縮されて高温高圧となった冷媒は、冷媒熱交換器３３に流入し、第１熱媒体に放熱して温度が低下する。冷媒熱交換器３３から流出した冷媒は、減圧手段３５によって減圧され、液相又は気液二相の状態となって蒸発器３６に流入する。蒸発器３６において、冷媒は、空気と熱交換して蒸発し、再度、圧縮機３４に流入する。
【００４０】
貯湯槽２０の下部の第１熱媒体は、ポンプ３１によって、加熱流路３７を流れ、冷媒熱交換器３３に流入する。冷媒熱交換器３３にて、第１熱媒体は、冷媒と熱交換して加熱され、高温の熱媒体となる。冷媒熱交換器３３から流出した第１熱媒体は、加熱流路３７を流れ、貯湯槽２０の上部から貯湯槽２０の内部に流入する。
【００４１】
制御手段９は、加熱運転において、冷媒熱交換器３３によって加熱された第１熱媒体が所定温度となるようにポンプ３１の回転数を制御する。本実施の形態では、加熱温度検出手段３２の検出値が所定温度となるようにポンプ３１の回転数を制御する。
【００４２】
給湯運転において、制御手段９は、ポンプ４を動作させて第２熱媒体（水）を加熱する。給湯運転において、貯湯槽２０の上部の第１熱媒体は、ポンプ４によって、第１流路１に流入し、給湯熱交換器３に流入する。一方、第２流路２を流れる第２熱媒体は、給湯熱交換器３に流入する。給湯熱交換器３にて、第１熱媒体と第２熱媒体とが熱交換し、第２熱媒体が加熱される。給湯熱交換器３にて第１熱媒体に放熱して温度が低下した第１熱媒体は、第１流路１を流れ、貯湯槽２０の下部から貯湯槽２０に流入する。給湯熱交換器３にて第１熱媒体によって加熱され、温度が上昇した第２熱媒体（水）は、第２流路２を給湯端末４０へと流れる。
【００４３】
制御手段９は、給湯運転において、給湯熱交換器３にて加熱された第２熱媒体が、設定温度となるようにポンプ４の回転数を制御する。すなわち、給湯温度検出手段８の検出温値が設定温度となるように、ポンプ４の回転数を制御する。
【００４４】
本実施の形態における制御手段９は、給湯運転の開始時において、貯湯槽２０の内部の温度に応じてポンプ４による第１熱媒体の搬送流量を変更する。より具体的には、制御手段９は、給湯運転の開始時において、第１熱媒体の温度が相対的に高い場合のほうが、給湯温度を設定温度に近づけるときの第１熱媒体の搬送流量が少なくなるように、ポンプ４を制御する。
【００４５】
図２は、本実施の形態の給湯装置が給湯運転を行う場合の制御フローチャートである。
【００４６】
給湯装置が起動されると、流量センサ５によって第２熱媒体の流れの有無を判別するための流量検知処理の割り込み許可が行われる（ステップ０１）。割り込み許可が行われた状態で、給湯端末４０が開放されて第２熱媒体が流れると、流量センサ５が所定の流量（判断流量）以上を検知する（ステップ０２）。なお、割り込み許可が行われると、割り込み許可状態は、流量センサ５が、所定の流量未満を検知するまで継続する。
【００４７】
制御手段９は、流量センサ５が所定の流量以上を検知すると、給湯運転を開始すべきと判断して（ステップ０３）、ポンプ４の初期回転数、すなわち、第１熱媒体の初期搬送流量を決定する（ステップ０４）。そして、ポンプ４を初期回転数で運転する初期運転を実行する（ステップ０５）。
【００４８】
初期回転数は、例えば、事前の実験に基づいて作成されたテーブルとして、制御手段９に記憶されている。ここで、初期回転数は、給湯開始時、すなわち、流量センサ５が所定の流量以上を検知したときの貯湯槽２０内部の第１熱媒体の温度が相対的に高い場合に少なく、相対的に低い場合に多くなるように設定されている。本実施の形態にでは、貯湯槽温度検出手段２１の検出温度に基づいて、ポンプ４の初期回転数を変更するように設定している。
【００４９】
すなわち、図３（ａ）及び（ｂ）の基準線に示すように、初期回転数は貯湯槽２０の内部の第１熱媒体温度に応じて決定される。なお、初期回転数は、図３（ａ）に示すように、貯湯槽２０の内部の第１熱媒体の温度に応じて線形的に変化するものであってもよく、また、図３（ｂ）に示すように段階的に変化するものであってもよく、特に限定されない。すなわち、貯湯槽２０の内部の第１熱媒体の温度が異なる２点の初期回転数を比較して、第１熱媒体の温度が相対的に高い１点における初期回転数が、第１熱媒体の温度が相対的に低い１点における初期回転数よりも少なくなっていればよい。
【００５０】
貯湯槽２０の内部の第１熱媒体の温度が低い状態で給湯運転を開始すると、給湯熱交換器３における第１熱媒体と第２熱媒体との熱交換量が少なくなり、給湯温度の立ち上がりが遅くなる。そこで、貯湯槽２０の内部の第１熱媒体の温度が低く、給湯熱交換器３における熱交換量が少なくなる条件において、ポンプ４の初期回転数を多く、すなわち、第１熱媒体の搬送流量を多くする。これにより、給湯熱交換器３での熱交換量を確保して、給湯温度の早い立ち上がりを実現する。
【００５１】
一方、貯湯槽２０の内部の第１熱媒体の温度が高く、給湯熱交換器３における第１熱媒体と第２熱媒体との熱交換量が多い条件では、ポンプ４の初期回転数を少なく、すなわち、第１熱媒体の搬送流量を少なくする。これにより、給湯熱交換器３において過大な熱量が第２熱媒体に伝達されないようにする。よって、給湯温度が設定温度に対してオーバーシュートすることを抑制し、かつ、その反動でアンダーシュートすることも抑制することができる。
【００５２】
その結果、第１流路を流れる第１熱媒体の温度変動に対応したポンプ４の制御が可能になり、給湯運転において、給湯温度を設定温度に到達させる際の応答性が向上する。
【００５３】
なお、初期回転数（初期搬送流量）は、初期運転中の給湯温度の上昇に伴って変動するものであってもよい。
【００５４】
なお、制御手段９は、初期運転中に加熱運転を実行する場合には、貯湯槽２０の内部の第１熱媒体の温度に加え、加熱温度によって、初期回転数を変更することがより好ましい。すなわち、図３（ａ）及び（ｂ）の破線で示すように、第１熱媒体の温度によって定ま
る基準回転数を加熱温度の高低に応じて補正して、初期回転数としてもよい。
【００５５】
本実施の形態において、制御手段９は、加熱運転における加熱温度が相対的に高い場合には初期回転数を少なくする。すなわち、基準回転数αを小さい値に変更する。ここで、加熱温度が相対的に高い場合とは、例えば、加熱温度検出手段３２の検出値が、貯湯槽温度検出手段２１の検出値よりも所定温度高い場合である。一方、制御手段９は、加熱運転における加熱温度が相対的に低い場合には初期回転数を多くする。すなわち、基準回転数αを大きい値に変更する。ここで、加熱温度が相対的に低い場合とは、例えば、加熱温度検出手段３２の検出値が貯湯槽温度検出手段２１の検出値よりも所定温度低い場合である。
【００５６】
これにより、給湯運転と加熱運転との双方が行われ、第１流路１を流れる第１熱媒体の温度が変動する条件においても、その温度変動に対応することができる。すなわち、第１流路１を流れる第１熱媒体の温度変動に対応したポンプ４の制御が可能になり、給湯運転において、給湯温度を設定温度に到達させる際の応答性、及び、給湯温度の安定性が向上する。
【００５７】
初期運転により、給湯熱交換器３において第２熱媒体が第１熱媒体によって加熱され、給湯温度が設定温度に近づく。初期回転数でのポンプ４の運転が行われると、制御手段９は、給湯温度検出手段８が検出する給湯温度が所定給湯温度に到達しているか否かを判断する（ステップ０６）。所定給湯温度は、設定温度と同一、又は、設定温度よりも所定温度低い温度に設定される。
【００５８】
給湯温度が所定給湯温度以上になると、初期運転からフィードバック制御（定常運転）へと移行する（ステップ０７）。本実施の形態において、制御手段９は、定常運転として、給湯温度が設定温度となるように、給湯温度検出手段８の検出値に基づくフィードバック制御を行う。すなわち、制御手段９は、給湯温度が設定温度となるように、給湯温度検出手段８の検出値に基づいて、ポンプ４の回転数、すなわち、第１熱媒体の搬送流量を制御する。フィードバック制御としては、例えば、ＰＩＤ制御が用いられる。フィードバック制御により、給湯温度を設定温度に保つ。なお、定常運転は、給湯温度検出手段８の検出値に基づくフィードバック制御以外を用いてもよい。すなわち、給湯温度を設定温度と同等に保つことが可能であれば定常運転の制御内容は特に限定されない。
【００５９】
なお、初期運転の終了（本実施の形態では、初期運転から定常運転への移行）の判断は、初期運転開始からの経過時間によって行ってもよい。
【００６０】
給湯端末４０が閉塞されて、流量センサ５が所定の流量（判断流量）未満を検知すると、制御手段９は、給湯運転を終了すべきと判断し（ステップ０２、ステップ０８）、ポンプ４を停止させる。
【００６１】
再度、給湯端末４０が開放されて、流量センサ５が所定の流量（判断流量）以上を検知すると、給湯運転が再開される（ステップ０２、ステップ０３）。以上のような動作が繰り返されて、給湯運転が行われる。
【００６２】
なお、基準回転数は、給湯開始時における、給湯温度検出手段８の検出値によって補正されてもよい。すなわち、給湯開始時における給湯温度検出手段８の検出値が、あらかじめ定められた所定温度以上の場合には、給湯開始時において第２流路２内に滞留している第２熱媒体の温度低下量が少ないと判断し、基準回転数を少なく補正する。一方、給湯開始時における給湯温度検出手段８の検出値が、あらかじめ定められた所定温度以下の場合には、給湯開始時において第２流路２内に滞留している第２熱媒体の温度低下量が多いと
判断し、基準回転数を多く補正する。
【００６３】
なお、基準回転数は、設定温度によって補正されてもよい。すなわち、設定温度が、あらかじめ定められた所定温度以上の場合には、第２熱媒体を設定温度に到達させるための熱量が相対的に多いと判断し、基準回転数を多く補正する。一方、設定温度が、あらかじめ定められた所定温度以下の場合には、第２熱媒体を設定温度に到達させるための熱量が相対的に少ないと判断し、基準回転数を少なく補正する。
【００６４】
なお、基準回転数の補正は、給湯開始時における給湯温度検出手段８の検出値、設定温度、加熱温度検出手段３２の検出値の全てを用いて行われてもよい。
【００６５】
なお、貯湯槽温度検出手段２１が複数設けられている場合には、貯湯槽２０から第１流路１への流出口に最も近接した貯湯槽温度検出手段２１の検出値を用いることが好ましい。これにより、給湯熱交換器３に流入する第１熱媒体の温度を精度よく検出することができる。
【産業上の利用可能性】
【００６６】
以上のように、第１流路を流れる第１熱媒体の温度変動に対応した流体搬送手段の制御が可能になり、給湯運転において、給湯温度を設定温度に到達させる際の応答性が向上するので、業務用、家庭用の給湯装置として適用することができる。
【符号の説明】
【００６７】
１  第１流路
２  第２流路
３  給湯熱交換器
４  第１流体搬送手段（ポンプ）
５  流量検知手段（流量センサ）
６  流体搬送手段制御部
８  給湯温度検出手段
９  制御手段
２０  貯湯槽
２１  貯湯槽温度検出手段
３０  加熱手段
３１  第２流体搬送手段（ポンプ）
３２  加熱温度検出手段
３３  冷媒熱交換器
３４  圧縮機
３５  減圧手段（膨張弁）
３６  蒸発器
３７  加熱流路
４０  給湯端末
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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