(57)【要約】【課題】給湯運転の開始時において、給湯端末に供給される湯水の温度を、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。【解決手段】湯水を加熱するための第１熱媒体が流れる第１流路１と、第１流路１に設けられて第１熱媒体を搬送するポンプ４と、給湯端末に供給される湯水が流れる給湯流路２と、第１流路１を流れる第１熱媒体と給湯流路２を流れる湯水とが熱交換する熱交換器３と、給湯流路２に設けられた流量検知手段５と、制御手段９と、を備え、制御手段９は、流量検知手段５が所定流量以上を検知したときの熱交換器３の保有熱量が相対的に大きい場合のほうが、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、流体搬送手段４を制御することにより、給湯端末に供給される湯水の温度を、迅速に設定温度に到達させることができる。【選択図】図１
2015113986.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１熱媒体が流れる第１流路と、
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熱交換器と、
前記第１流路に設けられ、前記第１熱媒体を前記第１流路に流す流体搬送手段と、
前記第２流路に設けられた流量検知手段と、
前記熱交換器と前記給湯端末との間の前記第２流路に設けられた給湯温度検出手段と、
前記給湯温度検出手段で検出された給湯温度が設定温度となるように前記流体搬送手段を制御して給湯運転を行う制御手段と、を備え、
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に、前記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前記所定流量以上を検知したときの前記熱交換器の保有熱量が相対的に大きい場合のほうが、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給湯装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記流量検知手段が前記所定流量未満を検知したときに前記流体搬送手段を停止させて前記給湯運転を終了し、
前記制御手段は、前回の前記給湯運転が終了してからの経過時間を計測する計時手段を有し、
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て前記給湯運転を再開するときの前記経過時間が相対的に短い場合のほうが、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に記載の給湯装置。
【請求項３】
前記熱交換器の温度を検出する熱交換器温度検出手段を設け、
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の前記熱交換器温度検出手段の検出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または２に記載の給湯装置。
【請求項４】
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の前記給湯温度検出手段の検出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から３のいずれか１項に記載の給湯装置。
【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、一次側流体を送る循環ポンプを制御する。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、循環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６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６に示すように、この給湯装置は、湯水を内部に貯える貯湯タンク１００と、湯水を加熱する加熱手段１２０が配設されて、貯湯タンク１００の下部の水を、加熱手段１２０を介して貯湯タンク１００の上部に送ることで、湯を生成する流体加熱用流路１１０とを備えている。
【０００４】
また、この給湯装置は、貯湯タンク１００の上部から貯湯タンク１００の下部に向かって湯水が流れ、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）に向かって湯水が流れ、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を流れる湯水と二次側流路１３０ｂを流れる湯水とが熱交換し、二次側流路１３０ｂを流れる湯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に流入する湯水の温度を検出する一次側流路入口温度検出手段１６０と、貯湯タンク１００の湯水を一次側流路１３０ａに循環させる循環ポンプ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を流れる湯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に流入する湯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から流出する湯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、必要熱量に応じて循環ポンプ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、前記従来の構成では、給湯開始時において、循環ポンプの回転数は必要熱量に基づいて決定されており、第１流通部、特に給湯用熱交換器に残存している熱量が考慮されていない。したがって、第１流通部に残存している熱量が大きいときには、給湯
開始時における給湯温度が不安定となり、また、第１流通部に残存している熱量が小さいときには、給湯温度が給湯設定温度に到達するまでに時間を要する場合があるという課題を有していた。
【０００９】
すなわち、図８に示すように、前回の給湯からの経過時間が比較的短く、給湯開始時における給湯用熱交換器の保有熱量が大きい場合には、必要熱量に基づいてポンプ回転数を制御すると、給湯温度がオーバーシュートして設定温度よりも高い温度の湯が給湯端末へと供給される場合がある。
【００１０】
一方、図８に示すように、前回の給湯から比較的長い時間が経過し、熱交換器の保有熱量が小さい状態で給湯を開始すると、一次側流体が保有する熱が、二次側流体のみならず給湯用熱交換器にも吸収される。したがって、二次側流体が加熱されるまでに時間を要し、給湯温度の立ち上がりが遅くなる。
【００１１】
このように、第１流通部に残存している熱量によって、給湯端末に供給される湯水の温度（給湯温度）が不安定になり、また、給湯設定温度に到達するまでに時間を要する場合があるという課題を有していた。
【００１２】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、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】
【００１３】
前記従来の課題を解決するために、本発明の給湯装置は、第１熱媒体が流れる第１流路と、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熱交換器と、前記第１流路に設けられ、前記第１熱媒体を前記第１流路に流す流体搬送手段と、前記第２流路に設けられた流量検知手段と、前記第２流路に設けられ、前記熱交換器から前記給湯端末に向かって流れる前記第２熱媒体の給湯温度を検出する給湯温度検出手段と、前記給湯温度が設定温度となるように前記流体搬送手段を制御して給湯運転を行う制御手段と、を備え、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に、前記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前記所定流量以上を検知したときの前記熱交換器の保有熱量が相対的に大きい場合のほうが、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。
【００１４】
これによって、給湯運転の開始時に熱交換器の保有熱量が相対的に小さいときは、第１熱媒体の搬送流量を大きくして、熱交換器に与える熱量を確保することで、熱交換器自体の温度も上昇させる。その結果、給湯温度の立ち上がりが早くなる。また、給湯運転の開始時に熱交換器の保有熱量が相対的に大きいときは、第１熱媒体の搬送流量を小さくして、過大な熱が第２熱媒体に伝達されないようにする。その結果、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、給湯温度が不安定となることを防止する。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、給湯運転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ができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施の形態１における給湯装置の構成図
【図２】同給湯装置の給湯運転における制御のフローチャート
【図３】同給湯装置の給湯運転における熱量と温度の推移を示すグラフ
【図４】本発明の実施の形態２における給湯装置の構成図
【図５】同給湯装置の給湯運転における制御のフローチャート
【図６】本発明の実施の形態３における給湯装置の構成図
【図７】従来の給湯装置の構成図
【図８】同給湯装置の給湯運転における熱量と温度の推移を示すグラフ
【発明を実施するための形態】
【００１７】
第１の発明は、第１熱媒体が流れる第１流路と、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熱交換器と、前記第１流路に設けられ、前記第１熱媒体を前記第１流路に流す流体搬送手段と、前記第２流路に設けられた流量検知手段と、前記第２流路に設けられ、前記熱交換器から前記給湯端末に向かって流れる前記第２熱媒体の給湯温度を検出する給湯温度検出手段と、前記給湯温度が設定温度となるように前記流体搬送手段を制御して給湯運転を行う制御手段と、を備え、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に、前記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前記所定流量以上を検知したときの前記熱交換器の保有熱量が相対的に大きい場合のほうが、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給湯装置である。
【００１８】
これにより、給湯運転の開始時に熱交換器の保有熱量が相対的に小さいときは、第１熱媒体の搬送流量を大きくして、熱交換器に与える熱量を確保することで、熱交換器自体の温度も上昇させる。よって、給湯温度の立ち上がりが早くなる。また、給湯運転の開始時に熱交換器の保有熱量が相対的に大きいときは、第１熱媒体の搬送流量を小さくして、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。その結果、給湯運転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ができる。
【００１９】
第２の発明は、特に第１の発明において、前記制御手段は、前記流量検知手段が前記所定流量未満を検知したときに前記流体搬送手段を停止させて前記給湯運転を終了し、前記制御手段は、前回の給湯運転が終了してからの経過時間を計測する計時手段を有し、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て給湯運転を再開するときの前記経過時間が相対的に短い場合のほうが、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。
【００２０】
これにより、熱交換器の保有熱量を、前回の給湯運転が終了してから今回の給湯運転を開始するまでの経過時間で推定することができる。熱交換器の保有熱量は、給湯運転が停止された後、次第に失われて行く。よって、熱交換器の熱特性を事前に計測すれば、経過時間から熱交換器の保有熱量を推定することができる。経過時間が相対的に長い場合には、第１熱媒体の搬送流量を大きくして、経過時間が相対的に短い場合には、第１熱媒体の搬送流量を小さくする。その結果、前回の給湯運転を終了してからの経過時間を用いることで、応答性に優れた給湯装置を簡便な構成で実現することができる。
【００２１】
第３の発明は、特に第１または第２の発明において、前記熱交換器の温度を検出する熱交換器温度検出手段を設け、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の前記熱交換器温度検出手段の検出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。
【００２２】
これにより、熱交換器の保有熱量を、熱交換器の温度を測定することで把握することができる。熱交換器の温度は、一般的に熱交換器の保有熱量に比例するので、熱交換器の温度を測定することで、熱交換器の保有熱量を、精度よく推定することができる。検出温度が相対的に低い場合には、第１熱媒体の搬送流量を大きくして、検出温度が相対的に高い場合には、第１熱媒体の搬送流量を小さくする。その結果、熱交換器の温度を測定することで、応答性に優れた給湯装置を簡易な構成で実現することができる。
【００２３】
第４の発明は、特に第１から第３のいずれかの発明において、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の前記給湯温度検出手段の検出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。
【００２４】
これにより、熱交換器の保有熱量を、熱交換器と給湯端末との間の第２熱媒体の温度によって推定することができる。熱交換器と給湯端末との間の第２熱媒体の温度は、熱交換器の温度に追随して変化する。検出温度が相対的に低い場合には、第１熱媒体の流量を大きくして、検知温度が相対的に高い場合には、第１熱媒体の流量を小さくする。ここで、給湯温度検出手段は、給湯温度を測定するためにも用いるものである。すなわち、給湯温度検出手段を、給湯運転の開始時の制御にも共用して、簡易な構成で、応答性に優れた給湯装置を簡便な構成で実現することができる。
【００２５】
なお、経過時間、及び、熱交換器温度検出手段と給湯温度検出手段との検出温度は、それぞれ組み合わせて、熱交換器の保有熱量の推定に用いることができる。これにより、特に給湯運転の開始時においても、熱交換器の保有熱量をより高い精度で推定することができ、応答性に優れた給湯装置を提供することができる。
【００２６】
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本発明が限定されるものではない。
【００２７】
（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。
【００２８】
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タンク２０と、貯湯タンク２０の上部から流出した第１熱媒体が、貯湯タンク２０の下部に向かって流れる循環回路（第１流路）１を備えている。循環回路１の途中には熱交換器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。また、この給湯装置は、貯湯タンク２０に貯留される第１熱媒体を加熱するための加熱手段（図示せず）を備えている。加熱手段としては、例えば、ヒートポンプ装置、燃焼機、電気式ヒータを用いることができる。これにより、貯湯タンク２０には、高温の第１熱媒体が貯留される。
【００２９】
なお、循環回路１を加熱手段と直接的に接続してもよい。すなわち、図１における貯湯タンク２０の代わりに、第１熱媒体を加熱する加熱手段を設けてもよい。以上のように、循環回路１は、第１熱媒体を加熱する加熱手段と直接的または間接的に接続される。
【００３０】
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、他端がカランやシャワー等の給湯端末に接続された給湯流路（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、給湯流路２の途中には、熱交換器３が設けられている。
【００３１】
熱交換器３は、第１熱媒体と第２熱媒体（水）とを熱交換させる。よって、高温の第１熱媒体を循環回路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。生成された湯は、給湯流路２を流れて給湯端末から供給される。このようにして、給湯が行われる。
【００３２】
循環回路１には、第１熱媒体を循環回路１に流す循環ポンプ（流体搬送手段）４が設けられている。ポンプ４は、第１熱媒体の循環方向に対して、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、熱交換器３で熱交換を行って、温度が低下した第１熱媒体が流れる。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、循環回路１は、貯湯タンク２０、熱交換器３、ポンプ４、貯湯タンク２０の下部が順に熱媒体配管で環状に接続されて形成される。
【００３３】
給湯流路２には、給湯流路２に第２熱媒体が流れているかどうかを検知する流量センサ（流量検知手段）５と、熱交換器３から流出し、給湯端末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、流量検知手段としては、所定流量以上である場合を検知することで、給湯流路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。
【００３４】
制御手段９は、給湯端末に供給される給湯温度を制御する。制御手段９は、流量センサ５、給湯温度検出手段８の検出値を受信する機能を備え、また、ポンプ４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。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、循環回路１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。
【００３５】
また、制御手段９には、現在の時刻、及び、基準時間からの経過時間を計測するタイマ（計時手段）７が設けられている。本実施の形態において、タイマ７は、前回の給湯運転が終了された時点を基準時間として、基準時間からの経過時間を計測する。本実施の形態の制御手段９は、給湯運転の開始時において、経過時間を用いて熱交換器３の保有熱量を推定する。さらに、制御手段９は、推定された保有熱量に基づき、ポンプ４の回転数、すなわち、循環回路１における第１熱媒体の搬送流量を変更させる。
【００３６】
以上のように構成された給湯装置について、以下その動作、作用を説明する。
【００３７】
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。
【００３８】
まず、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）。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）。なお、給湯装置が起動されて、２回目以降の給湯運転の開始時には、前回行った給湯運転の終了からの経過時間をクリアする（ステップ０５）。
【００３９】
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、前回行った給湯運転の終了からの経過時間が
相対的に短い場合に少なく、経過時間が相対的に長い場合に多く設定されている。
【００４０】
熱交換器３が保有している保有熱量は、給湯運転が終了すると、放熱により次第に小さくなる。よって、熱交換器３の保有熱量は、前回の給湯運転からの経過時間が相対的に長いほど、次の給湯運転の開始時には小さい。このように、給湯運転の終了からの経過時間と熱交換器３の保有熱量とには相関関係がある。したがって、使用する熱交換器３の熱特性を事前に測定し、その熱的時定数を利用して、測定値に基づいてポンプ４の初期回転数のテーブルを作成する。これにより、給湯運転の開始時にも精度よく熱交換器３の保有熱量を推定することができる。
【００４１】
熱交換器３の保有熱量が小さい状態で給湯運転を開始すると、第１熱媒体が有する熱が、第２熱媒体のみならず熱交換器３にも吸収され、給湯温度の立ち上がりが遅くなる。そこで、前回の給湯運転からの経過時間が相対的に長く、熱交換器３の保有熱量が小さい場合には、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、熱交換器３に与える熱量を確保して、給湯温度の早い立ち上がりを実現する。
【００４２】
一方、経過時間が相対的に短く、熱交換器３の保有熱量が大きい場合には、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、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。
【００４３】
なお、給湯装置が起動して初回の給湯運転においては、給湯装置が起動してから初回の給湯運転までの経過時間を計測し、この経過時間を前述のテーブルと比較して、初期回転数を決定してもよい。また、給湯装置が起動して初回の給湯運転においては、給湯装置が起動してからの経過時間によらず、所定の値を初期回転数として決定してもよい。
【００４４】
なお、初期回転数（初期搬送流量）は、給湯温度の上昇に伴って変動するものであってもよい。
【００４５】
次に、ポンプ４を初期回転数で運転する（ステップ０６）。これにより、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０７）。所定給湯温度は、設定温度と同等、又は、設定温度よりも所定温度低い温度に設定される。
【００４６】
給湯温度が所定給湯温度以上になると、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の検出値に基づくフィードバック制御により、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。
【００４７】
給湯端末が閉塞されて、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０９）、ポンプ４を停止させる。また、制御手段９は、給湯運転終了からの経過時間の積算を開始する（ステップ１０）。
【００４８】
再度、給湯端末が開放されて、流量センサ５が、所定の流量（判断流量）以上を検知する（ステップ０２、ステップ０３）と、給湯運転が再開される。以上のような動作が繰り返されて、給湯運転が行われる。
【００４９】
図３は、給湯運転の開始時における、給湯温度と熱交換器の保有熱量の推移とを示すグラフである。特に、熱交換器３の保有熱量が相対的に多い場合と相対的に少ない場合とについて示したものである。ポンプ４の初期回転数を給湯運転の開始時における熱交換器３の保有熱量に応じて変更した結果、従来の構成の給湯装置（図８を参照）と比較して、給湯温度の設定温度への立ち上がりが早く、かつ、オーバーシュートの生じない、応答性のよい給湯装置が実現されたことがわかる。
【００５０】
以上のように、本実施の形態の給湯装置は、給湯運転の開始時における熱交換器３の保有熱量が相対的に大きい場合のほうが、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とで、給湯運転の開始時における応答性を向上させるものである。また、本実施の形態の給湯装置は、給湯運転の開始時における、前回の給湯運転からの経過時間によって、熱交換器３の保有熱量を推定するものである。
【００５１】
すなわち、経過時間が相対的に長い場合には、熱交換器３の保有熱量が小さいと推定して、ポンプ４の初期回転数を多くすることで、給湯温度の立ち上がりを早める。一方、保経過時間が相対的に短い場合には、熱交換器３の保有熱量が大きいと推定し、ポンプ４の初期回転数を少なくすることで、給湯温度のオーバーシュートを抑制する。また、給湯温度を所定給湯温度に到達すると、給湯温度検出手段８の検出温度に基づくフィードバック制御に移行する。これにより、応答性に優れた給湯装置を提供することができる。
【００５２】
なお、本実施の形態においては、循環回路１を流れる第１熱媒体として水や不凍液を用いたが、例えば、第１熱媒体として、ＨＦＣ冷媒を使用することもできる。この場合、熱交換器３は、冷媒放熱器としての機能を持つことになり。また、循環回路１は、圧縮機、熱交換器３、減圧装置、蒸発器が順に冷媒配管で環状に接続されたヒートポンプサイクルとなる。
【００５３】
なお、例えば、地熱などの熱源が利用できる場合には、第１流路１を循環回路として構成する必要はない。すなわち、第１熱媒体が熱交換器３に一度だけ通過する構成であってもよい。さらに、熱源と熱交換器３との間の高度差が利用できる場合には、ポンプ４に代えて流量調整弁を設け、流量調整弁の開度を制御して、第１熱媒体の搬送流量を変更する構成としてもよい。
【００５４】
なお、制御手段９は、給湯運転の開始時における給湯温度検出手段８の検出温度が所定給湯温度以上である場合には、給湯運転の開始時から、給湯温度検出手段８の検出温度に基づくフィードバック制御により、ポンプ４の回転数を制御してもよい。
【００５５】
（実施の形態２）
図４は、本発明の第２の実施の形態の給湯装置の構成図、図５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。本実施の形態において、他の実施の形態と同一の箇所については同一符号を付し、その詳細な説明は省略する。
【００５６】
本実施の形態が他の実施形態と異なる点は、熱交換器３の温度を検出する熱交換器温度検出手段１０を設けた点である。熱交換器温度検出手段１０は、熱交換器３の表面に設けられている。これにより、熱交換器温度検出手段１０は、熱交換器３の温度を直接的に検出することができる。
【００５７】
本実施の形態において、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、給湯運転の開始時における熱交換器３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設定されている。
【００５８】
熱交換器３が保有している保有熱量は、熱交換器３の温度を直接的に検出することで推定することができる。よって、熱交換器温度検出手段１０の検出温度により、熱交換器３の保有熱量を推定して、熱交換器温度検出手段１０の検出温度が相対的に高い場合には、ポンプ４の初期回転数を少なくする。また、熱交換器温度検出手段１０の検出温度が相対的に低い場合には、ポンプ４の初期回転数を多くする。これにより、特に給湯運転の開始時においても、給湯温度を設定温度に迅速に到達させることが可能な、応答性に優れた給湯装置を実現することができる。
【００５９】
（実施の形態３）
図６は、本発明の実施の形態３の給湯装置の構成図である。本実施の形態において、他の実施の形態と同一箇所については同一符号を付し、その詳細な説明は省略する。
【００６０】
本実施の形態が他の実施形態と異なる点は、給湯運転の開始時における給湯温度検出手段８の検出温度に基づいて、ポンプ４の初期回転数を変更している点である。
【００６１】
本実施の形態において、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、給湯運転の開始時における給湯温度検出手段８の検出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設定されている。
【００６２】
給湯運転の終了後、給湯流路２に滞留した第２熱媒体は、給湯流路２の周囲に放熱して、熱交換器３と同様に温度が低下する。したがって、給湯運転の開始時における給湯温度検出手段８の検出温度によって、熱交換器の保有熱量を推定することができる。
【００６３】
よって、給湯運転の開始時における給湯温度検出手段８の検出温度により、熱交換器３の保有熱量を推定して、給湯温度検出手段８の検出温度が相対的に高い場合には、ポンプ４の初期回転数を少なくする。また、熱交換器温度検出手段１０の検出温度が相対的に低い場合には、ポンプ４の初期回転数を多くする。これにより、特に給湯運転の開始時においても、給湯温度を設定温度に迅速に到達させることが可能な、応答性に優れた給湯装置を実現することができる。
【産業上の利用可能性】
【００６４】
以上のように、本発明にかかる給湯装置は、熱交換器の保有熱量を推定することで、給湯流路を流れる湯水を迅速に設定温度に到達させることができるので、湯水を加熱する第１熱媒体の種類、及び、第１熱媒体の熱源の種類を限定せずに、様々な形態の給湯装置に適用することができる。
【符号の説明】
【００６５】
１  第１流路（循環回路）
２  第２流路（給湯流路）
３  熱交換器
４  ポンプ（流体搬送手段）
５  流量センサ（流量検知手段）
６  流体搬送手段制御部
７  タイマ（計時手段）
８  給湯温度検出手段
９  制御手段
１０  熱交換器温度検出手段
【図１】
2015113986.tif 000003
【図２】
2015113986.tif 000004
【図３】
2015113986.tif 000005
【図４】
2015113986.tif 000006
【図５】
2015113986.tif 000007
【図６】
2015113986.tif 000008
【図７】
2015113986.tif 000009
【図８】
2015113986.tif 000010