(57)【要約】【課題】専用のセンサを用いることなく、短時間で逆接続を検知することができる給湯装置を提供する。【解決手段】沸上用往き配管３１および沸上用戻り配管３２と入口配管３６および出口配管３７との接続状態を確認する場合、制御部はヒートポンプユニット１３および沸上用循環ポンプ３３を運転させる。そして沸上用戻り配管３２を通過した蓄熱用流体が取出配管４１に流れるように蓄熱切替弁２６を制御する。これによってヒートポンプユニット１３によって沸き上げられた蓄熱用流体は、接続状態が正常であれば、取出配管４１を流れることになる。取出配管４１を通過する蓄熱用流体の温度は、風呂１次サーミスタ４５によって検出される。そこで制御部は、風呂１次サーミスタ４５で検出した温度が所定の沸上温度より低ければ沸上用往き配管３１および沸上用戻り配管３２と入口配管３６および出口配管３７とが逆接続状態にあると判定する。【選択図】図１
2015087054.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
蓄熱用流体を内部に貯えるタンク（１１）と、
入口配管から流れてくる蓄熱用流体を加熱して、出口配管に排出する加熱部（１３）と、
前記タンクの下部と前記加熱部の前記入口配管とを接続する沸上用往き配管（３１）、前記加熱部の前記出口配管と前記タンクの上部とを接続する沸上用戻り配管（３２）、および前記タンクの下部の蓄熱用流体を前記沸上用往き配管から前記加熱部と前記沸上用戻り配管とを経由して前記タンクの上部に戻す方向に循環させる沸上用循環ポンプ（３３）を有する沸上回路（１２）と、
前記沸上用戻り配管に接続される取出配管（４１）、前記取出配管を通過した蓄熱用流体を熱負荷側と熱交換する熱交換器（４２）、前記熱交換器を通過した蓄熱用流体を前記タンクに戻す取入配管（４３）、前記タンクの蓄熱用流体を前記取出配管から前記熱交換器と前記取入配管とを経由して前記タンクに戻す方向に循環させる熱負荷用循環ポンプ（４４）、および前記取出配管を通過する蓄熱用流体の温度を検出する温度検出手段（４５）を有する熱負荷回路（１４）と、
前記沸上用戻り配管を通過して前記タンクの上部に戻す蓄熱用流体の流量を制御する流量調節手段（２６，９０）と、
前記加熱部、前記流量調節手段、前記沸上用循環ポンプおよび前記熱負荷用循環ポンプを制御する制御部と、を含み、
前記制御部は、前記加熱部および前記沸上用循環ポンプを運転して、前記沸上用戻り配管を通過した蓄熱用流体が前記取出配管に流れるように前記流量調節手段を制御し、前記温度検出手段で検出した温度が所定の沸上温度よりも低ければ前記沸上用往き配管および前記沸上用戻り配管と前記入口配管および前記出口配管との接続が逆接続状態にあると判定することを特徴とする給湯装置。
【請求項２】
前記加熱部、前記流量調節手段、前記沸上用循環ポンプおよび前記熱負荷用循環ポンプを操作するための操作部をさらに含み、
前記制御部は、前記操作部によって所定の操作がされた場合には、前記逆接続状態であるか否かを判定するための制御を実施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】
前記タンク内の蓄熱用流体の蓄熱量を検出する蓄熱量検出手段を含み、
前記制御部は、前記蓄熱量検出手段によって検出された蓄熱量が所定量以下の場合に、前記逆接続状態にあるか否かを判定するための制御を実施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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、貯湯タンクに貯湯する湯の沸き上げに別体の加熱部を用いた給湯装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、貯湯タンクに貯湯する湯を沸き上げるためにヒートポンプユニットを用いた給湯装置では、沸上運転時において、貯湯タンクの下部から水を取り出してヒートポンプユニットで所定の沸上温度に沸き上げる。そしてヒートポンプユニットで沸き上げた湯を貯湯タンクの上部に戻すように沸上用循環ポンプによって循環させている。これによって温度の異なる湯と水との比重差で、貯湯タンクの上部側の湯と下部側の水との間に形成される湯と水の混合層を介して、湯が水と混合せずに貯湯タンク内の上部側から順に貯湯される。
【０００３】
貯湯タンクとヒートポンプユニットとは別置きで設置され、これらの間において、貯湯タンクの下部とヒートポンプとを接続する沸上用往き配管と、ヒートポンプユニットと貯湯タンクの上部とを接続する沸上用戻り配管とを接続して沸上回路を構成している。そして、ヒートポンプユニットに配設された沸上用循環ポンプによって、貯湯タンクの下部の水を沸上用往き配管からヒートポンプユニットおよび沸上用戻り配管を経由して貯湯タンクの上部に戻す方向に循環させることにより、正常な沸上運転が可能となっている。
【０００４】
しかしながら、給湯装置の設置時において、沸上用往き配管の配管と沸上用戻り配管の配管とを誤って逆接続してしまう場合がある。給湯装置の設置後の試運転で、沸上運転を行った場合に逆接続していると、ヒートポンプユニットは、貯湯タンクの上部から湯を取り出して沸き上げ、この沸き上げた湯を貯湯タンクの下部に戻すように循環させる。したがって貯湯タンクの下部に戻された湯で貯湯タンク内全体の水が温められるだけで、所定の沸上温度の湯を貯湯タンクの上部側から順に貯湯させることができない。
【０００５】
そこで、沸上用往き配管と沸上用戻り配管とを逆接続していることを検知する方法として、貯湯タンクの水温センサを用いて、貯湯タンク上部の温度が所定時間内に所定の沸上温度になるかどうかに基づいて判定する方法がある（たとえば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−１４７６１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１に記載の方法では、外気温度が低い場合には貯湯タンク上部の温度上昇時間も長くなるので、誤検出しないよう通常６０分程度の確認時間が必要である。したがって施工者が施工を完了してからも、正常に運転するか否かの確認に時間がかかるという問題がある。したがって短時間で逆接続を検知する手法が望まれている。
【０００８】
他の温度センサを用いる検知方法としては、風呂側のポンプを運転して貯湯タンクの上部から湯を取出し、風呂側の熱交換機出口の温度センサの値で逆接続を検知する方法もある。しかしヒートポンプの故障などで一度配管を取り外し、再接続した場合には、貯湯タンクがある程度蓄熱していることがある。この場合に逆接続を熱交換機出口の温度センサで検知しようしても、貯湯タンクは蓄熱されているので、元々の蓄熱の温度なのか、正常な沸き上げ温度なのかの判断ができず、逆接続を検知することができない。
【０００９】
また蓄熱する前の配管内の温度変化や貯湯タンク下部に接続している配管内の温度変化で逆接続を検知する方法もある。しかし逆接続を検知するための専用の温度センサが必要となり、製造コストが高くなるという問題もある。
【００１０】
そこで、本発明は前述の問題点を鑑みてなされたものであり、専用のセンサを用いることなく、短時間で逆接続を検知することができる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】
【００１１】
本発明は前述の目的を達成するために以下の技術的手段を採用する。
【００１２】
本発明は、沸上用戻り配管を通過してタンクの上部に戻す蓄熱用流体の流量を制御する流量調節手段（２６，９０）と、加熱部、流量調節手段、沸上用循環ポンプおよび熱負荷用循環ポンプを制御する制御部と、を含み、制御部は、加熱部および沸上用循環ポンプを運転して、沸上用戻り配管を通過した蓄熱用流体が取出配管に流れるように流量調節手段を制御し、温度検出手段で検出した温度が所定の沸上温度よりも低ければ沸上用往き配管および沸上用戻り配管と入口配管および出口配管との接続が逆接続状態にあると判定することを特徴とする。
【００１３】
このような本発明に従えば、沸上用往き配管および沸上用戻り配管と入口配管および出口配管との接続状態を確認する場合、制御部は加熱部および沸上用循環ポンプを運転させる。そして制御部は、沸上用戻り配管を通過した蓄熱用流体が取出配管に流れるように流量調節手段を制御する。これによって加熱部によって沸き上げられた蓄熱用流体は、接続状態が正常であれば、取出配管を流れることになる。取出配管を通過する蓄熱用流体の温度は、温度検出手段によって検出される。そこで制御部は、温度検出手段で検出した温度が所定の沸上温度より低ければ沸上用往き配管および沸上用戻り配管と入口配管および出口配管とが逆接続状態にあると判定する。接続状態が正常であれば、前述のように加熱された蓄熱用流体が取出配管を通過するので、検出した温度が所定の沸上温度より低くないはずである。これが所定の温度よりも低いのであれば、沸き上げた蓄熱用流体は取出配管を通過していないことになる。したがって制御部は、所定の温度よりも低い場合には逆接続であることを判定することができる。また正常であれば加熱された蓄熱用流体が取出配管に流れるので、制御部は確認するための制御を実施すると、逆接続か否かを短時間で判定することができる。
【００１４】
また制御部は、温度検出手段が検出した温度によって逆接続であると判定するが、この温度検出手段は逆接続を判定するために設けられたものではない。温度検出手段は、熱負荷回路を制御するために設けられている。したがって本来は熱負荷回路を制御するための温度検出手段を、逆接続を判定するために用いている。これによって逆接続を判定するための専用のセンサを用いることなく、短時間で逆接続を判定できる給湯装置を実現することができる。
【００１５】
なお、前述の各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】第１実施形態の給湯装置１０の配管構成を示した図である。
【図２】貯湯タンク１１内の蓄熱用流体の温度変化を示すグラフである。
【図３】制御部の処理を示すフローチャートである。
【図４】第２実施形態の給湯装置１０Ａの配管構成を示した図である。
【図５】制御部の処理を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図面を参照しながら本発明を実施するための形態を、複数の形態について説明する。各実施形態で先行する実施形態で説明している事項に対応している部分には同一の参照符を付すか、または先行の参照符号に一文字追加し、重複する説明を略する場合がある。また各実施形態にて構成の一部を説明している場合、構成の他の部分は、先行して説明している実施形態と同様とする。各実施形態で具体的に説明している部分の組合せばかりではなく、特に組合せに支障が生じなければ、実施形態同士を部分的に組合せることも可能である。
【００１８】
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態に関して、図１〜図３を用いて説明する。本実施形態の給湯装置１０は、一般家庭用として使用されるものであり、貯湯タンク１１内に貯えられた蓄熱用流体を熱源として、台所、洗面所および浴室などへの給湯機能の他に、浴槽５１への湯張りおよび湯張りされた浴水を追い焚きする機能を有するものである。本実施形態では、蓄熱用流体として給湯側と同じ給湯用水を用いている。
【００１９】
給湯装置１０は、貯湯タンクユニット２０とヒートポンプユニット１３とを含んで構成される。貯湯タンクユニット２０は、貯湯タンク１１、沸上回路１２、熱負荷回路１４、給水用配管１５、給湯配管２７および制御部（図示せず）を含んで構成される。貯湯タンク１１は、蓄熱用流体を内部に貯える。貯湯タンク１１は、給湯用の湯を蓄える容器であり、耐食性に優れた金属製、例えば、ステンレス製からなり、その外周部に断熱材が設けられ、給湯用の高温水を長時間に渡って保温することができる。貯湯タンク１１は縦長形状であり、その底面に導入口１１ａが設けられている。
【００２０】
貯湯タンク１１には、貯湯タンク１１内部の貯湯量および貯湯温度を検出するために高さ方向に７個並んだサーミスタからなる水温サーミスタ１１ｂが設けられている。各水位における貯湯タンク１１内に満たされた湯もしくは水の温度情報は、制御部に出力される。したがって、制御部は、水温サーミスタ１１ｂからの温度情報に基づいて、貯湯タンク１１内上方の沸き上げられた湯と貯湯タンク１１内下方の沸き上げられる前の水との境界位置を検出できるとともに、これにより貯湯量が検出できるようになっている。
【００２１】
貯湯タンク１１の底面の導入口１１ａには貯湯タンク１１内に市水を供給する市水流入配管２１が接続されている。市水流入配管２１とつながっている市水配管２２には、導入される水道水の水圧が所定圧となるように調節するとともに、断水などにおける湯の逆流を防止する減圧弁２３が設けられている。この市水配管２２は、給水用配管１５を経由して後述する風呂混合弁２４および給湯混合弁２５につながっている。
【００２２】
ヒートポンプユニット１３は、入口配管３６から流れてくる蓄熱用流体を加熱して、出口配管３７に排出する加熱部である。ヒートポンプユニット１３は、冷媒として臨界温度の低い二酸化炭素を使用するヒートポンプサイクルを有している。したがってヒートポンプユニット１３は、図示は省略するが、少なくとも圧縮機、放熱器としての水−冷媒熱交換器、可変式減圧器、蒸発器および気液分離器が閉回路を構成するように接続されている。また、蒸発器の下流側には、蒸発器下流側の温度を検出する蒸発器温度サーミスタが設けられている。制御部は、蒸発器温度サーミスタから検出情報を受け取るとともに、可変式減圧器や圧縮機の運転を制御している。
【００２３】
ヒートポンプユニット１３は、水−冷媒熱交換器の冷媒流路を流れる高温高圧の冷媒と、水−冷媒熱交換器の水流路を流れる水との間で熱交換を行うことにより、温水を沸き上げることができる。また、ヒートポンプユニット１３は、電気式エジェクタを用いたエジェクタ式サイクルで構成してもよい。
【００２４】
ヒートポンプサイクルを超臨界ヒートポンプで構成した場合、一般的なヒートポンプサイクルよりも高温、例えば、８５℃〜９０℃程度の湯を貯湯タンク１１内に蓄えることができる。ヒートポンプサイクルは、主に、貯湯タンク１１内に貯まっている温水が不足しているときや料金設定の安価な深夜時間帯の深夜電力を利用して貯湯タンク１１内の湯を沸き上げる沸上げ給湯運転を行う。
【００２５】
沸上回路１２は、貯湯タンク１１の下部から蓄熱用流体を取出してヒートポンプユニット１３で加熱し、再び蓄熱用流体を貯湯タンク１１の上部に戻すための回路である。沸上回路１２は、貯湯タンク１１の下部とヒートポンプユニット１３の入口配管３６とを接続する沸上用往き配管３１、およびヒートポンプユニット１３の出口配管３７と貯湯タンク１１の上部とを接続する沸上用戻り配管３２を有する。また沸上回路１２は、貯湯タンク１１の下部の蓄熱用流体を沸上用往き配管３１からヒートポンプユニット１３の入口配管３６、出口配管３７および沸上用戻り配管３２を経由して貯湯タンク１１の上部に戻す方向に循環させる沸上用循環ポンプ３３を有する。また沸上用戻り配管３２には、バイパス弁３４が設けられる。バイパス弁３４には、沸上用戻り配管３２と貯湯タンク１１の下部とを接続するバイパス配管３５が設けられる。バイパス弁３４は、沸上用戻り配管３２を通過して貯湯タンク１１の上部に向かう流量と、バイパス配管３５を通過して貯湯タンク１１の下部に流れる流量との流量比を調節する。
【００２６】
熱負荷回路１４は、風呂の浴槽５１の湯を追い焚きするため、貯湯タンク１１内の蓄熱用流体と浴槽５１の湯とを熱交換するための回路である。熱負荷回路１４は、取出配管４１、風呂熱交換器４２、取入配管４３、風呂１次ポンプ４４、風呂１次サーミスタ４５および風呂１次逆止弁４６を有する。取出配管４１は、貯湯タンク１１の上部と沸上用戻り配管３２とに接続される。風呂熱交換器４２は、取出配管４１を通過した蓄熱用流体を風呂側（熱負荷側）と熱交換する。具体的には、風呂熱交換器４２は、貯湯タンク１１内の蓄熱用流体が流通する第１流通部４２ａと浴槽水が流通する第２流通部４２ｂとを隣接するように構成される。そして風呂熱交換器４２は、蓄熱用流体と浴槽水とが対向流となるように構成され、両者間で熱交換が行われる。取入配管４３は、風呂熱交換器４２を通過した蓄熱用流体を貯湯タンク１１に戻す。風呂１次ポンプ４４は、貯湯タンク１１の蓄熱用流体を取出配管４１から風呂熱交換器４２と取入配管４３とを経由して貯湯タンク１１に戻す方向に循環させる熱負荷用循環ポンプである。風呂１次サーミスタ４５は、取出配管４１を通過する蓄熱用流体の温度を検出する温度検出手段である。風呂１次逆止弁４６は、取入配管４３に設けられ、貯湯タンク１１内の蓄熱流体が風呂熱交換器４２を経由して、取入配管４３を経由して貯湯タンク１１に対流しないよう逆止弁のバネ力を利用して防止する為に設けられる。
【００２７】
沸上回路１２と熱負荷回路１４との接続部には、蓄熱切替弁２６が設けられる。蓄熱切替弁２６は、沸上用戻り配管３２を通過して貯湯タンク１１に戻す流量と、沸上用戻り配管３２を通過して取出配管４１に流れる流量との流量比を調節する流量調節手段である。また蓄熱切替弁２６は、貯湯タンク１１から取り出されて取出配管４１に流れる流量と、沸上用戻り配管３２を通過して取出配管４１に流れる流量との流量比を調節する。
【００２８】
貯湯タンク１１の上部には、貯湯タンク１１内の高温水部の温水が流出して給湯使用側端末まで流れる給湯配管２７が設けられる。給湯配管２７は、シャワー５４、カラン、手洗い栓などに連通しており、途中で分岐する配管は風呂用配管２８であり、風呂の浴槽５１内に連通する配管である。
【００２９】
またこの給湯配管２７の配管途中には、逃がし弁５２が配設された排出配管５３が接続され、貯湯タンク１１内の圧力が所定圧以上に上昇した場合には、貯湯タンク１１内の温水を外部に排出して、貯湯タンク１１等に損害を与えないように構成されている。
【００３０】
貯湯タンク１１の下部には、水道水などの市水を取り入れる市水配管２２から分岐した市水流入配管２１が接続されている。給湯配管２７には、市水配管２２と連通する給水用配管１５が接続されている。
【００３１】
貯湯タンク１１内のほぼ中間部である中温水部は、貯湯タンク１１内に蓄えられた給湯用の温水のうち、中温水を導出するための中温水配管２９と連絡されている。給湯配管２７と中温水配管２９の合流部には、中温水混合弁３０が設けられている。中温水混合弁３０は、給湯用水の湯温を調節する温度調節弁であり、それぞれの開口面積比を調節することで、給湯配管２７から取り出した高温水と中温水配管２９から取り出した中温水との混合比を調節することができる。また中温水配管２９には、中温水逆止弁１７が設けられる。中温水逆止弁１７は、貯湯タンク１１の上部にある高温水が中温水混合弁３０を通過し、貯湯タンク１１の中温水部へ逆流させないために設けられる。
【００３２】
中温水混合弁３０よりも下流部位には、給湯配管２７と分岐した風呂用配管２８とが接続されている。そして中温水混合弁３０の下流側の給湯配管２７には、給湯混合弁２５が設けられ、風呂用配管２８には風呂混合弁２４が設けられる。給湯混合弁２５は、給湯配管２７と給水用配管１５との合流部に設けられる。風呂混合弁２４は、風呂用配管２８と給水用配管１５との合流部に設けられる。給湯混合弁２５および風呂混合弁２４は、それぞれ給湯配管２７、風呂用配管２８の末端で出湯する給湯用水の湯温を調節する温度調節弁である。これらは、それぞれの開口面積比、つまり、中温水混合弁３０で温度調節された給湯用水側の開度と市水配管２２に連通する水側の開度の比率を調節することによって、出湯する湯温を設定温度に調節する。
【００３３】
給湯混合弁２５の下流側の給湯配管２７には、給湯サーミスタ６１、給湯用流量カウンタ６２および給湯用逆止弁６３が設けられる。給湯サーミスタ６１は、給湯配管２７に流れる温水の温度を検出する。給湯用流量カウンタ６２は、給湯配管２７に流れる温水の流量を検出する。給湯用逆止弁６３は、給湯配管２７の末端のシャワー５４から給湯混合弁２５に逆流させないために設けられる。
【００３４】
風呂混合弁２４の下流側の風呂用配管２８には、風呂に注湯するための風呂注湯ユニット７０が設けられる。風呂注湯ユニット７０は、風呂用電磁弁７１、逆流防止弁７２、風呂サーミスタ７３、風呂用流量カウンタ７４および２つの風呂用逆止弁７５を有する。風呂サーミスタ７３は、風呂用配管２８に流れる温水の温度を検出する。風呂用流量カウンタ７４は、風呂用配管２８に流れる温水の流量を検出する。２つの風呂用逆止弁７５は、浴水循環回路８０内の浴水が風呂混合弁２４に逆流させないために設けられる。
【００３５】
２つの風呂用逆止弁７５間には、排出経路上流端を接続するとともに風呂混合弁２４下流側に導圧管を接続した逆流防止弁７２が設けられる。逆流防止弁７２は、給湯配管２７側に浸入しようとする浴水がある場合には、両接続点の圧力差に応じて逆流防止弁７２を作動させて風呂注湯ユニット７０の外部に排出できるようになっている。
【００３６】
風呂用電磁弁７１は、浴槽５１に湯張り、差し湯および足し湯をするときに開弁される。風呂用電磁弁７１は、風呂用流量カウンタ７４により検出された流量情報に基づいて所定の流量の混合湯が出湯されるように制御される。
【００３７】
また給湯混合弁２５および風呂混合弁２４は、それぞれの出口側に設けられた各サーミスタ６１，７３によって検出される給湯用水の湯温に基づいてフィードバック制御が行われている。また各流量カウンタ６２，７４がそれぞれ給湯配管２７、風呂用配管２８内の水の流れを検出したときは、それぞれの配管の末端にある給湯水栓、シャワー５４または風呂用電磁弁７１が開弁されて給湯用水を出湯している状態である。
【００３８】
浴槽５１には、浴槽５１内の浴水を循環するための浴水循環回路８０が接続している。浴水循環回路８０は、貯湯タンク１１内の高温の湯を循環する熱負荷回路１４との間で熱交換するための風呂熱交換器４２に浴水を循環する。浴水循環回路８０は、浴槽５１内の浴水を風呂熱交換器４２の上流端に導く風呂往き配管８１と、風呂熱交換器４２で熱交換された浴水を浴槽５１内に導く風呂戻り配管８２とから構成されている。
【００３９】
風呂往き配管８１には、上流側から順に、風呂循環センサ８３、風呂追焚きサーミスタ８５および風呂循環ポンプ８４が設けられている。また風呂戻り配管８２には、風呂熱交サーミスタ８６が設けられている。風呂循環センサ８３は、風呂往き配管８１の風呂熱交換器４２側に方向に浴水が流通しているか否かを検出するためのセンサである。風呂追焚きサーミスタ８５は、浴槽５１の浴水温度を検出する。風呂循環ポンプ８４は、浴槽５１の浴水を風呂往き配管８１から風呂熱交換器４２と風呂戻り配管８２とを経由して浴槽５１に戻す方向に循環させるポンプである。風呂熱交サーミスタ８６は風呂熱交換器４２の出口温度を検出する。また風呂用配管２８は、その下流端が風呂循環ポンプ８４と風呂熱交換器４２との間に風呂往き配管８１に繋がれている。
【００４０】
制御部は、マイクロコンピュータを主体として構成され、記憶手段として内蔵するＲＯＭまたはＲＡＭには、あらかじめ設定された制御プログラムや更新可能な制御プログラムが備えられている。制御部は、各サーミスタからの温度情報、各流量カウンタおよび流水スイッチからの流量情報、および台所リモコン（図示せず）や風呂リモコン（図示せず）などの操作スイッチからの操作信号等に基づいて、ヒートポンプユニット１３、各混合弁、電磁弁、切替弁、風呂循環ポンプ８４などのアクチュエータ類を制御する。したがって操作スイッチは、ヒートポンプユニット１３、蓄熱切替弁２６、沸上用循環ポンプ３３および風呂１次ポンプ４４を操作するために用いられる。
【００４１】
次に、給湯装置１０の動作に関して説明する。まず、ヒートポンプユニット１３を利用した貯湯タンク１１への湯の貯湯動作について説明する。ここでは、沸上回路１２の沸上用往き配管３１と沸上用戻り配管３２とが正常に接続されているものとする。
【００４２】
特定の沸上時間帯として例えば時間帯別電灯制度の夜間時間帯において、ヒートポンプユニット１３を運転させる。ヒートポンプユニット１３の運転により、貯湯タンク１１の下部の水を所定の沸上温度に沸き上げて貯湯タンク１１の上部に戻し、貯湯タンク１１の上部側から予め設定された湯量または貯湯タンク１１の全量分の湯を貯湯する。
【００４３】
次に、給湯動作について説明する。給湯配管２７の下流側に配設される給湯栓等を開くことにより、給水圧力により貯湯タンク１１内の湯が押し出され、各配管を通じて貯湯タンク１１からの湯と市水流入配管２１からの水とを各混合弁２４，２５，３０で混合されて給湯する。
【００４４】
次に、浴槽５１の利用について説明する。浴槽５１に湯張りする場合、風呂用電磁弁７１を開くことにより、給水圧力により貯湯タンク１１内の湯が押し出され、給湯配管２７を通じて貯湯タンク１１からの湯と市水流入配管２１から給水される水とを風呂混合弁２４で混合して湯張り設定温度の湯とする。そしてこの湯を供給し、浴水循環回路８０を通じて浴槽５１に給湯する。そして、浴槽５１に湯張りした後は、所定時間毎に、風呂循環ポンプ８４を作動させて浴槽５１の浴槽水を浴水循環回路８０内に循環させ、風呂追焚きサーミスタ８５で浴槽水の温度を検知し、保温の必要つまり追い焚き動作の必要があるか監視する。
【００４５】
浴槽水の温度が設定温度よりも低下した際には自動的に追い焚き動作し、また、リモコンなどの手動操作によっても追い焚き動作する。追い焚き動作では、まず、風呂循環ポンプ８４を運転させ、浴槽水を浴水循環回路８０内に取り込んで風呂熱交換器４２に循環させる。その状態で、風呂１次ポンプ４４を運転させることにより、貯湯タンク１１内の湯を、取出配管４１を通じて取り出して風呂熱交換器４２に送り込む。そして風呂熱交換器４２で貯湯タンク１１からの湯と浴槽５１からの浴槽水とで熱交換させ、この熱交換により温度上昇した浴槽水を風呂熱交サーミスタ８６で一定温度以上となるように、風呂１次ポンプ４４の回転数を増加減し浴槽５１に戻し、浴槽５１内の湯温を上昇させる。なお、取出配管４１に取り出す湯は、蓄熱切替弁２６により、取出配管４１から取り出す貯湯タンク１１の上部の湯とヒートポンプユニット１３から直接供給される湯との混合比率を調整して取り出す。さらに、風呂熱交換器４２を通過して温度低下した貯湯タンク１１からの湯は、取入配管４３を通じて貯湯タンク１１に戻す。
【００４６】
次に、沸上回路１２の出口配管３７と入口配管３６とが逆接続状態にあるか否かの判定について図２および図３を用いて説明する。逆接続状態とは、出口配管３７が沸上用往き配管３１に接続され、入口配管３６が沸上用戻り配管３２に誤って接続された状態である。このような逆接続状態では、貯湯タンク１１の沸上用戻り配管３２を介して貯湯タンク１１上部の蓄熱用流体が入口配管３６に流れて、加熱された蓄熱用流体が出口配管３７を介して、沸上用往き配管３１に流れる。したがって逆接続状態の場合には、貯湯タンク１１の下部に沸き上げられた蓄熱用流体が流入することになる。
【００４７】
図２の縦軸は、最も上方に位置する水温サーミスタ１１ｂの検出温度である。図２に示すように、沸上用往き配管３１および沸上用戻り配管３２と入口配管３６および出口配管３７とを正常に接続した場合には、蓄熱用流体の温度は順調に上昇するが、冬場の外気温が低い場合には、なかなか温度が上昇しない。夏場の逆接続の場合の温度上昇と、冬場の正常接続の場合との比較は、たとえば４５分経過後しか判断することができない。そこで本実施形態では短時間で検知するために、図３に示すフローチャートのように、水温サーミスタ１１ｂではなく、風呂１次サーミスタ４５を用いて逆接続を判断する。図３に示すフローチャートは、給湯装置１０の電源投入状態において実施される。
【００４８】
ステップＳ１１では、操作スイッチの操作によって施工時運転が実施された否かが判断され、実施された場合には、ステップＳ１２に移り、実施されるまでステップＳ１１の処理を繰り返す。
【００４９】
ステップＳ１２では、バイパス弁３４および蓄熱切替弁２６を制御し、ステップＳ１３に移る。具体的には、ヒートポンプユニット１３からの蓄熱用流体が貯湯タンク１１の上部に向かうように、バイパス弁３４を制御する。またバイパス弁３４を通過し、ヒートポンプユニット１３からの蓄熱用流体が、取出配管４１に向かうように蓄熱切替弁２６を制御する。  ステップＳ１３では、ヒートポンプユニット（Ｈ／Ｐ）１３を動作させ、沸上用循環ポンプ３３を駆動し、ステップＳ１４に移る。これによって貯湯タンク１１内の蓄熱用流体が加熱される。そして加熱された蓄熱用流体は、バイパス弁３４および蓄熱切替弁２６を介して、取出配管４１に流れる。取出配管４１に流れた蓄熱用流体は、風呂熱交換器４２を通過し、取入配管４３を流れ、貯湯タンク１１に供給される。
【００５０】
ステップＳ１４では、取入配管４３に設けられる風呂１次サーミスタ４５の検出温度が一定温度以上（例えば５０度以上）であるか否かを判断し、５０度以上の場合は、ステップＳ１５に移り、５０度以上でない場合は、ステップＳ１８に移る。前述のようにヒートポンプユニット１３が動作して、沸上用循環ポンプ３３によって沸き上げられた蓄熱用流体が、取入配管４３を通過するので、配管の接続状態が正常であれば、沸上げられた蓄熱用流体が取入配管４３を通過している。したがって風呂１次サーミスタ４５は、一定温度以上の温度を検出することになる。
【００５１】
ステップＳ１５では、５０度以上であるので、沸上用往き配管３１および沸上用戻り配管３２と入口配管３６および出口配管３７とが正常に接続されていると判断して、蓄熱切替弁２６を貯湯タンク１１側に切り替えて、ステップＳ１６に移る。
【００５２】
ステップＳ１６では、貯湯タンク１１へ貯湯する沸上制御をヒートポンプユニット１３が実施し、ステップＳ１７に移る。ステップＳ１７では、貯湯タンク１１内が沸き上げたお湯で満たされたか否かを判断し、沸上完了した場合には、ステップＳ１１０に移り、沸上が完了するまで、ステップＳ１６の制御を繰り返す。
【００５３】
ステップＳ１８では、風呂１次サーミスタ４５の検出温度が５０度以上でないので、予め定める判定条件を満足したか否かを判断し、判定条件を満たした場合には、ステップＳ１９に移り、判定条件を満たしてない場合には、ステップＳ１４に戻る。判定条件は、逆接続か否かを判定するための条件である。判定条件は、たとえば５０度未満の時間が所定時間を経過したか否か、貯湯タンク１１の熱量が所定熱量以下であるか否か、または沸上げた量が所定量を越えたか否かなどである。ヒートポンプユニット１３の起動から所定時間を経過していない場合は、まだヒートポンプユニット１３が沸かし始めのため、５０度未満の場合があるからである。同様に、貯湯タンク１１の熱量が所定熱量以下の場合は、まだヒートポンプユニット１３が沸かし始めのため、５０度未満の場合があるからである。さらに同様に、ヒートポンプユニット１３の起動から一定量を沸き上げてない場合は、沸かし始めのため５０度未満の場合があるからである。
【００５４】
ステップＳ１９では、判定条件を満たしたので、逆接続状態にあると判断し、逆接続であることを施工業者またはユーザに報知して、ステップＳ１１０に移る。これによって施工業者またはユーザは、逆接続状態にあることを認識することができる。
【００５５】
ステップＳ１１０では、沸上が完了したか、逆接続と報知されたので、ヒートポンプユニット１３の動作を終了し、ステップＳ１１１に移る。ステップＳ１１１では、流入する蓄熱用流体がバイパス弁３４から貯湯タンク１１の下部に向かうように、バイパス弁３４を制御し、本フローを終了する。
【００５６】
以上説明したように本実施形態の給湯装置１０では、沸上用往き配管３１および沸上用戻り配管３２と入口配管３６および出口配管３７との接続状態を確認する場合、制御部はヒートポンプユニット（加熱部）１３および沸上用循環ポンプ３３を運転させる。そして沸上用戻り配管３２を通過した蓄熱用流体が取出配管４１に流れるように蓄熱切替弁（流量調節手段）２６を制御する。これによってヒートポンプユニット１３によって沸き上げられた蓄熱用流体は、接続状態が正常であれば、取出配管４１を流れることになる。取出配管４１を通過する蓄熱用流体の温度は、風呂１次サーミスタ（温度検出手段）４５によって検出される。そこで制御部は、風呂１次サーミスタ４５で検出した温度が所定の温度（例えば沸き上げ温度−１５℃：６５℃の沸き上げ温度であれば５０℃）より低ければ沸上用往き配管３１および沸上用戻り配管３２と入口配管３６および出口配管３７とが逆接続状態にあると判定する（ステップＳ１４，Ｓ１８）。接続状態が正常であれば、前述のように加熱された蓄熱用流体が通過するので、検出した温度が所定の温度より低くないはずである。これが所定の温度よりも低いのであれば、沸き上げた蓄熱用流体は取出配管４１を通過していないことになる。したがって制御部は、所定の温度よりも低い場合には逆接続であることを判定することができる。また正常であれば加熱された蓄熱用流体が取出配管４１に流れるので、制御部は確認するための制御を実施すると、逆接続か否かを短時間で判定することができる。
【００５７】
また制御部は、風呂１次サーミスタ４５が検出した温度によって逆接続であると判定するが、この風呂１次サーミスタ４５は逆接続を判定するために設けられたものではない。風呂１次サーミスタ４５は、熱負荷回路１４を制御するために設けられている。したがって本来は熱負荷回路１４を制御するための風呂１次サーミスタ４５を、逆接続を判定するために用いている。これによって逆接続を判定するための専用のセンサを用いることなく、短時間で逆接続を判定できる給湯装置１０を実現することができる。
【００５８】
換言すると、ヒートポンプユニット１３の送水を貯湯タンク１１へ蓄熱する前に、外部の暖房用途の風呂熱交換器４２側を経由させる。これによって風呂熱交換器４２の取入配管４３上にある風呂１次サーミスタ４５の検出温度により、ヒートポンプユニット１３の配管の接続が逆であるか否かを確認することができる。これによって逆接続の為に、機能部品を新たに必要としなく短時間で確実に逆接続が検出可能である。
【００５９】
また本実施形態では、操作スイッチなどの操作によって、ヒートポンプユニット１３からの蓄熱を風呂熱交換器４２へ経由する経路へ替えることができる。換言すると、制御部は、操作スイッチ（操作部）によって接続状態を確認するための操作がされた場合（ステップＳ１１）には、接続状態を確認するための制御を実施する（図３）。これによってヒートポンプユニット１３を施工した時だけでなく、ユーザの希望するタイミングで接続状態を確認することができる。たとえばヒートポンプユニット１３の故障などで一度配管を取り外し、再接続した場合にも、接続状態を確認することができる。このような場合には、貯湯タンク１１がある程度蓄熱していることがある。しかし、本実施形態では、逆接続は貯湯タンク１１の蓄熱状態にかかわらず、風呂１次サーミスタ４５が検出した温度によって判断される。したがって施工時のみでなく、接続状態を確認することができるので、利便性を向上することができる。
【００６０】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態に関して、図４および図５を用いて説明する。本実施形態では、給湯装置１０Ａの配管構成と、接続状態の判定タイミングが第１実施形態とは異なる。
【００６１】
図４に示すように、沸上用戻り配管３２には、バイパス弁３４に換えて、経路切替弁９０が設けられる。経路切替弁９０には、バイパス配管３５Ａと補助取出配管４１０と沸上用戻り配管３２と取出配管４１が接続される。バイパス配管３５Ａは、貯湯タンクユニット２０の上部に接続せずに、沸上用往き配管３１に接続される。またバイパス配管３５Ａは、貯湯タンクユニット２０の下部に接続しても良い（図示しない）。補助取出配管４１０は、貯湯タンク１１の上部と経路切替弁９０とを接続する。経路切替弁９０は、沸上用戻り配管３２から補助取出配管４１０を通過して貯湯タンク１１の上部に向かう流量と、沸上用戻り配管３２からバイパス配管３５Ａを通過して沸上用往き配管３１に流れる流量（流量０も含む）との流量比を調節する。また取出配管４１は、沸上用戻り配管３２の経路切替弁９０の上流側に接続される。
【００６２】
次に、逆接続状態にあるか否かの判定について図５を用いて説明する。図５に示すフローチャートは、給湯装置１０Ａの電源投入状態において実施される。
【００６３】
ステップＳ２１では、貯湯タンク１１の熱量が所定蓄熱量以下であるか否かを判断し、所定蓄熱量以下である場合には、ステップＳ２２に移り、所定蓄熱量以下になるまでステップＳ２１の処理を繰り返す。貯湯タンク１１の蓄熱量は、貯湯タンク１１の高さ方向に並んだ各水温サーミスタ（Ｔｈ１〜Ｔｈ６，Ｔｔｈｐ）によって検出された温度によって算出される。貯湯タンク１１の所定蓄熱量は、貯湯タンク１１内に蓄熱量がほとんど無い値に設定される。このような場合は、施工時などの設置初期状態にある可能性が高いので、接続状態が正常であるか否かを確認する。また、図３のフローチャートにあるように外部操作有りに置き換えても良い。
【００６４】
ステップＳ２２では、経路切替弁９０および風呂１次ポンプ４４を制御し、ステップＳ２３に移る。具体的には、ヒートポンプユニット１３からの沸き上げが、沸上用戻り配管３２から補助取出配管４１０を通過して貯湯タンク１１の上部に向かうように経路切替弁９０を制御する。また蓄熱用流体が沸上用戻り配管３２を通過して取出配管４１に向かうように、風呂１次ポンプ４４を動作させる。この場合風呂１次ポンプを動作させなければ、風呂逆止弁４６と風呂熱交換器４２の圧損で取出配管４１には蓄熱用流体は流れない。
【００６５】
ステップＳ２３では、ヒートポンプユニット１３を動作させ、沸上用循環ポンプ３３を駆動し、ステップＳ２４に移る。これによって貯湯タンク１１内の蓄熱用流体が加熱される。そして加熱された蓄熱用流体は、取出配管４１に流れる。取出配管４１に流れた蓄熱用流体は、風呂熱交換器４２を通過し、取入配管４３を流れ、貯湯タンク１１に供給される。  ステップＳ２４では、取入配管４３に設けられる風呂１次サーミスタ４５の検出温度が５０度以上であるか否かを判断し、５０度以上の場合は、ステップＳ２５に移り、５０度以上でない場合は、ステップＳ２８に移る。前述のようにヒートポンプユニット１３が動作して沸き上げられた蓄熱用流体が、取入配管４３を通過するので、配管の接続状態が正常であれば、沸上げられた蓄熱用流体が取入配管４３を通過している。したがって風呂１次サーミスタ４５は、沸き上げられた蓄熱用流体の温度を検出することになる。
【００６６】
ステップＳ２５では、５０度以上であるので、正常に接続されていると判断して、風呂１次ポンプ４４を停止し、ステップＳ２６に移る。
【００６７】
ステップＳ２６では、貯湯タンク１１へ貯湯する沸上制御をヒートポンプユニット１３が実施し、ステップＳ２７に移る。ステップＳ２７では、貯湯タンク１１内が沸き上げたお湯で満たされたか否かを判断し、沸上完了した場合には、ステップＳ２１０に移り、沸上が完了するまで、ステップＳ２６の制御を繰り返す。
【００６８】
ステップＳ２８では、風呂１次サーミスタ４５の検出温度が５０度以上でないので、予め定める判定条件を満足したか否かを判断し、判定条件を満たした場合には、ステップＳ２９に移り、判定条件を満たしてない場合には、ステップＳ２４に戻る。判定条件は、前述の第１実施形態と同様である。
【００６９】
ステップＳ２９では、判定条件を満たしたので、逆接続状態にあると判断し、逆接続であることをユーザに報知して、ステップＳ２１０に移る。これによってユーザは、逆接続状態にあることを認識することができる。
【００７０】
ステップＳ２１０では、沸上が完了したか、逆接続と報知されたので、ヒートポンプユニット１３の動作を終了し、ステップＳ２１１に移る。ステップＳ２１１では、流入する蓄熱用流体が経路切替弁９０から沸上用往き配管３１に向かうように、経路切替弁９０を制御し、本フローを終了する。
【００７１】
以上、説明したように本実施形態では、貯湯タンク１１内が一定熱量以下の場合に、ヒートポンプユニット１３を運転する場合、蓄熱用流体を風呂熱交換器４２に流れるように制御する。換言すると、制御部は、各水温サーミスタ（蓄熱量検出手段）によって検出された蓄熱量が所定量以下の場合に、接続状態を確認するための制御を実施する（ステップＳ２１）。これによって蓄熱量が所定量以下の場合には、いわば自動的に接続状態が確認される。したがってユーザは、長期間動作させておらず放置していた場合や、施工直後には自動的に接続状態が確認されるので、利便性が向上する。また長期間放置していた場合は、接続状態が正常の状態から逆接続状態になっている可能性は極めて低い。この場合は接続状態の確認よりも、ヒートポンプユニット１３が正常に動作するか否かの確認になる。たとえばヒートポンプユニット１３が正常に動作しない場合には、温度が低いまま蓄熱用流体が取入配管４３を通過することになるので、このような場合も図５に示すフローチャートで逆接続と報知されるからである。
【００７２】
（その他の実施形態）
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に何ら制限されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において種々変形して実施することが可能である。
【００７３】
上記実施形態の構造は、あくまで例示であって、本発明の範囲はこれらの記載の範囲に限定されるものではない。本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲の記載と均等の意味及び範囲内での全ての変更を含むものである。
【００７４】
前述の第１実施形態では、蓄熱用流体と給湯用の流体とは同一であったが、同一の場合に限るものではなく、蓄熱用流体と給湯用の流体とは別であってもよい。つまり蓄熱用流体と給湯用の流体とを熱交換させて、給湯用の流体の温度を上昇させてもよい。
【００７５】
また熱負荷回路１４の熱交換器は貯湯タンク１１の湯と熱交換する熱負荷としては浴槽５１の浴槽水の追い焚きであったが、追焚きに限るものではなく、床暖房などの温水暖房する場合に適用してもよい。
【００７６】
前述の第１実施形態では、風呂１次サーミスタ４５は、取入配管４３を通過する蓄熱用流体の温度を検出しているが、取入配管４３を通過する蓄熱用流体の温度に限るものではない。風呂１次サーミスタ４５は、蓄熱切替弁２６の下流側の取出配管４１を通過する蓄熱用流体の温度を検出してもよく、第１流通部４２ａを流れる蓄熱用流体の温度を検出してもよい。換言すると、風呂１次サーミスタ４５は、蓄熱切替弁２６を通過後、取入配管４３を通過して貯湯タンク１１に流れ込むまでの蓄熱用流体の温度を検出すればよい。また、図３のバイパス配管３５Ａは貯湯タンク１１の下部に接続してもよい。
【符号の説明】
【００７７】
１０…給湯装置                            １１…貯湯タンク（タンク）
１１ｂ…水温サーミスタ（蓄熱量検出手段）  １２…沸上回路
１３…ヒートポンプユニット（加熱部）      １４…熱負荷回路
２６…蓄熱切替弁（流量調節手段）          ３１…沸上用往き配管（配管）
３２…沸上用戻り配管（配管）              ３３…沸上用循環ポンプ
３６…入口配管                            ３７…出口配管
４１…取出配管                            ４２…風呂熱交換器（熱交換器）
４３…取入配管                      ４４…風呂１次ポンプ（熱負荷用循環ポンプ）
４５…風呂１次サーミスタ（温度検出手段）  ８０…浴水循環回路
９０…経路切替弁（流量調節手段）
【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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