(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
水を加熱する加熱手段と、
前記加熱手段で加熱された湯を貯える貯湯タンクと、
前記貯湯タンクまたは他の給湯装置から供給される湯と、給水管から供給される水との混合割合を調整可能であり、外部の給湯負荷へ供給される湯を生成する第一混合手段と、
前記貯湯タンクから供給される湯と、給水管から供給される水との混合割合を調整可能であり、前記他の給湯装置への給水を生成する第二混合手段と、
前記貯湯タンクからの湯が前記第一混合手段へ供給される状態と、前記他の給湯装置からの湯が前記第一混合手段へ供給される状態とを切り替える流路切替手段と、
前記第一混合手段、前記第二混合手段、及び前記流路切替手段を制御する手段と、
を備える貯湯式給湯システム。
【請求項２】
基準に比べて高い温度の湯が前記貯湯タンク内にある場合には、前記他の給湯装置への給水の温度が、前記他の給湯装置が受け入れ可能な給水の上限温度である受け入れ可能温度以下になるように前記第二混合手段が制御される請求項１に記載の貯湯式給湯システム。
【請求項３】
前記受け入れ可能温度の値をユーザーが設定可能にする手段を備える請求項２に記載の貯湯式給湯システム。
【請求項４】
基準に比べて高い温度の湯が前記貯湯タンク内に無い場合には、前記給水管から供給される水が前記他の給湯装置へ送られるように前記第二混合手段が制御される請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の貯湯式給湯システム。
【請求項５】
前記基準の値をユーザーが設定可能にする手段を備える請求項２から請求項４のいずれか一項に記載の貯湯式給湯システム。
【請求項６】
前記他の給湯装置への給水を通す給水管と、前記他の給湯装置から供給された湯を通す給湯管と、当該給水管及び給湯管の凍結を防止する凍結防止構造とを備える請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の貯湯式給湯システム。
【請求項７】
前記他の給湯装置の状態を検知する手段と、
前記他の給湯装置の状態に関する情報を報知する手段と、
を備える請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の貯湯式給湯システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、貯湯式給湯システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
下記特許文献１は、貯湯式ヒートポンプ給湯器と、瞬間式給湯器との組み合わせにより構成された給湯装置を開示する。上記ヒートポンプ給湯器及び瞬間式給湯器は、貯湯タンクから給湯先までの給湯管路の途中に上記瞬間式給湯器の入水口から出湯口までの経路が介装されるよう直列に接続されている。上記瞬間式給湯器がヒートポンプ給湯器からの給湯に対する補助加熱源として機能する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−１２５２２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
市場で既に据えつけられて使用されている燃焼式給湯装置などの他の給湯装置に対して、貯湯式給湯システムを後付けで組み合わせることを考えた場合、多数の組合せがあり得る。このため、両者のシステムが、動作状態などを共有するような通信を行える可能性は低い。各々のシステムが単独の制御のもと動作することになると、省エネルギー及びランニングコスト低減を図ることが困難である。
【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、他の給湯装置に対して後付けで組み合わせることが可能であり、かつ、当該他の給湯装置との間で動作情報の通信をすることなく、省エネルギー及びランニングコスト低減を図ることが可能な貯湯式給湯システム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システムは、水を加熱する加熱手段と、加熱手段で加熱された湯を貯える貯湯タンクと、貯湯タンクまたは他の給湯装置から供給される湯と、給水管から供給される水との混合割合を調整可能であり、外部の給湯負荷へ供給される湯を生成する第一混合手段と、貯湯タンクから供給される湯と、給水管から供給される水との混合割合を調整可能であり、他の給湯装置への給水を生成する第二混合手段と、貯湯タンクからの湯が第一混合手段へ供給される状態と、他の給湯装置からの湯が第一混合手段へ供給される状態とを切り替える流路切替手段と、第一混合手段、第二混合手段、及び流路切替手段を制御する手段と、を備えるものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の貯湯式給湯システムによれば、他の給湯装置に対して後付けで組み合わせることが可能であり、かつ、当該他の給湯装置との間で動作情報の通信をすることなく、省エネルギー及びランニングコスト低減を図ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施の形態１の貯湯式給湯システム及び、当該システムと組み合わせて使用される燃焼式給湯装置を示す図である。
【図２】実施の形態１において実行される制御ルーチンのフローチャートである。
【図３】実施の形態１において実行される制御ルーチンのフローチャートである。
【図４】実施の形態１において実行される制御ルーチンのフローチャートである。
【図５】実施の形態１の貯湯式給湯システムが備える制御装置のハードウェアの例を示す図である。
【図６】実施の形態１の貯湯式給湯システムが備える制御装置のハードウェアの他の例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照して実施の形態について説明する。各図において共通する要素には、同一の符号を付して、重複する説明を簡略化または省略する。本開示は、以下の各実施の形態で説明する構成のうち、組合わせ可能な構成のあらゆる組合わせを含み得る。本明細書において、「水」とは、その温度にかかわらず、冷水から熱湯まで、液状の水全般を含みうるものとする。
【００１０】
実施の形態１．
図１は、実施の形態１の貯湯式給湯システム及び、当該システムと組み合わせて使用される燃焼式給湯装置を示す図である。図１に示す本実施の形態の貯湯式給湯システム１は、燃焼式給湯装置３００の給水を予熱する機能を有する。すなわち、本実施の形態の貯湯式給湯システム１は、燃焼式給湯装置３００に対して、給水予熱方式による組み合わせが可能である。本実施の形態では、外部の給湯負荷（図示の構成では給湯栓２２）に対して、貯湯式給湯システム１が生成した湯を供給する状態と、燃焼式給湯装置３００が生成した湯を供給する状態とを切り替え可能である。すなわち、本実施の形態の貯湯式給湯システム１は、燃焼式給湯装置３００に対して、切替給湯方式による組み合わせが可能である。燃焼式給湯装置３００は、「他の給湯装置」の例である。
【００１１】
貯湯式給湯システム１は、ヒートポンプユニット１００、タンクユニット２００、及び制御装置１２０を備える。ヒートポンプユニット１００は、水を加熱する加熱手段の例である。ヒートポンプユニット１００は、ユニットケース１０１内に、冷凍サイクルシステムを備える。この冷凍サイクルシステムは、圧縮機２と、熱交換器３と、膨張弁４と、蒸発器５と、これらを環状に接続する冷媒管６とを備える。圧縮機２は、冷媒を圧縮する。冷媒は、例えば、二酸化炭素でもよい。熱交換器３では、圧縮機２で圧縮された高温高圧の冷媒と、水との間で熱を交換する。膨張弁４は、圧縮機２で熱交換した後の高圧冷媒を減圧させる減圧装置の例である。蒸発器５では、膨張弁４で減圧された低圧冷媒と、低温熱源となる流体（例えば外気）との間で熱を交換する。蒸発器５で熱を吸収して蒸発した冷媒ガスは、圧縮機２に吸入される。冷媒として二酸化炭素を用いる場合、高圧側では二酸化炭素の臨界圧を超える条件で運転されることが望ましい。
【００１２】
タンクユニット２００は、ユニットケース２９を備える。ユニットケース２９内には、貯湯タンク８、給水管路４０の一部、蓄熱回路２０の一部、及び給湯管路３０が収納される。貯湯タンク８は、積層式の貯湯タンクである。貯湯タンク８は、満水状態に保たれる。貯湯タンク８内には、温度による水の密度差により、上側が高温、下側が低温になる温度成層を形成できる。水道等の水源から送られる水が、給水管路４０を通って、タンクユニット２００へ供給される。給水管路４０の途中には、減圧弁１２が接続されている。減圧弁１２は、水源水圧を減圧させて所定圧力に調節する。貯湯タンク８は、給水管路４０から供給される低温水と、ヒートポンプユニット１００で加熱された高温水すなわち湯とを貯留できる。
【００１３】
給水管路４０は、減圧弁１２の下流側で、給水管４０ａと給水管４０ｂとに分岐する。蓄熱回路２０は、往き管２０ａ及び戻り管２０ｂを備える。給湯管路３０は、給湯管３０ａ、給湯管３０ｂ、給湯管３０ｃ、及び給湯管３０ｄを備える。
【００１４】
貯湯タンク８は、その下部に、導出口２３及び導入口２４を備える。給水管４０ａが導入口２４に接続されている。給水管４０ａを通って供給される低温水が導入口２４から貯湯タンク８内に流入する。蓄熱回路２０の往き管２０ａの一端が導出口２３に接続されている。往き管２０ａの他端は、ヒートポンプユニット１００の熱交換器３の水の入口に接続されている。往き管２０ａの途中に循環ポンプ７が接続されている。循環ポンプ７が運転されると、貯湯タンク８の導出口２３から取り出された低温水が、往き管２０ａを通って、ヒートポンプユニット１００の熱交換器３へ送られる。
【００１５】
蓄熱回路２０の戻り管２０ｂの一端は、ヒートポンプユニット１００の熱交換器３の水の入口に接続されている。貯湯タンク８は、その上部に、導入出口１７を備える。戻り管２０ｂの他端と、給湯管路３０の給湯管３０ａの一端とが合流した流路が、導入出口１７に接続されている。貯湯タンク８の上部には、温度センサ２５が備えられている。利用できる湯が貯湯タンク８内にあるか否か、すなわち基準に比べて高い温度の湯が貯湯タンク８内にあるか否かを、温度センサ２５により検知できる。温度センサ２５は、給湯管路３０に設置してもよい。
【００１６】
貯湯タンク８には、さらに複数の温度センサ（図示省略）が、鉛直方向に相異なる位置に、取り付けられてもよい。それらの温度センサにより貯湯タンク８内の鉛直方向の温度分布を検知することで、貯湯タンク８内の貯湯量、蓄熱量などを計算できる。
【００１７】
タンクユニット２００は、流路切替弁９、第一混合弁１０、及び第二混合弁１１を備える。流路切替弁９は、ａポート、ｂポート、及びｃポートを備える。給湯管３０ａの他端が流路切替弁９のａポートに接続されている。給湯管３０ｂの一端が流路切替弁９のｃポートに接続されている。
【００１８】
第一混合弁１０は、熱源側入口であるａポートと、水側入口であるｂポートと、混合水の出口であるｃポートとを備える。第二混合弁１１は、熱源側入口であるａポートと、水側入口であるｂポートと、混合水の出口であるｃポートとを備える。給湯管３０ｂの他端側は、二つに分岐し、第一混合弁１０の熱源側入口及び第二混合弁１１の熱源側入口にそれぞれ接続されている。給水管路４０から分岐した給水管４０ｂの下流側は、二つに分岐し、第一混合弁１０の水側入口及び第二混合弁１１の水側入口にそれぞれ接続されている。
【００１９】
給湯管３０ｃの一端が第一混合弁１０の出口に接続されている。給湯管３０ｃの他端は、貯湯式給湯システム１の外部の給湯栓２２に接続されている。給湯栓２２は、外部の給湯負荷の例である。給湯管３０ｃには、温度センサ２６が備えられている。給湯栓２２への給湯温度を温度センサ２６で検知できる。
【００２０】
給湯管３０ｄの一端が第二混合弁１１の出口に接続されている。給湯管３０ｄの他端は、燃焼式給湯装置３００から延びた給水管５０ａに接続されている。流路切替弁９のｂポートには、給湯管６０の一端が接続されている。給湯管６０の他端は、燃焼式給湯装置３００から延びた給湯管５０ｂに接続されている。
【００２１】
流路切替弁９は、ａポートをｃポートに連通させ、ｂポートを遮断する第一流路形態と、ｂポートをｃポートに連通させ、ａポートを遮断する第二流路形態とを切り替え可能である。第一流路形態にした場合には、貯湯タンク８からの湯を、給湯管３０ａ，３０ｂを通して、第一混合弁１０及び第二混合弁１１へ供給できる。第二流路形態にした場合には、燃焼式給湯装置３００からの湯を、給湯管６０及び給湯管３０ｂを通して、第一混合弁１０へ供給できる。
【００２２】
制御装置１２０は、貯湯式給湯システム１が備えるアクチュエータ及びセンサの各々と電気的に接続される。リモコン装置１４０は、制御装置１２０に対し、双方向にデータ通信可能に接続される。リモコン装置１４０は、ユーザーインターフェースの例である。リモコン装置１４０は、浴室または台所等に設置されてもよい。リモコン装置１４０には、ユーザーが操作するスイッチ等の操作部のほか、例えば液晶表示装置、有機ＥＬ表示装置などからなる表示部、音声案内を出力する音声出力部などが搭載されてもよい。ユーザーは、リモコン装置１４０の操作部を操作することで、例えば運転動作指令、設定値の変更などの入力操作を行うことができる。リモコン装置１４０は、貯湯式給湯システム１の状態等の情報を表示部に表示することでユーザーに報知してもよい。また、リモコン装置１４０は、音声出力部から発する音声または音によってユーザーに情報を報知してもよい。制御装置１２０は、各センサで検知される情報、リモコン装置１４０に入力されるユーザー操作、並びに、予め記憶されたプログラム及びデータに基づき、貯湯式給湯システム１の動作を制御する。
【００２３】
貯湯タンク８に湯を蓄積する蓄熱運転のときには、以下のようになる。ヒートポンプユニット１００及び循環ポンプ７が運転される。貯湯タンク８の導出口２３から取り出された低温水が、往き管２０ａを通って、ヒートポンプユニット１００の熱交換器３へ送られる。当該低温水は、熱交換器３で冷媒の熱により加熱され、高温水すなわち湯になる。当該湯は、戻り管２０ｂを通ってタンクユニット２００に戻り、導入出口１７から貯湯タンク８内に流入する。このようにして、貯湯タンク８内で上から下に向かって湯が蓄積されていく。リモコン装置１４０からユーザーが入力した開始時刻を過ぎたときに、制御装置１２０が蓄熱運転を開始してもよい。貯湯タンク８内の貯湯量または蓄熱量が目標値に達したときに、蓄熱運転を終了してもよい。
【００２４】
給湯管３０ｄには、温度センサ１８ａ及び流量センサ２１ａが備えられている。タンクユニット２００から燃焼式給湯装置３００へ供給される給水の温度及び流量を温度センサ１８ａ及び流量センサ２１ａにより検知できる。給湯管６０には、温度センサ１８ｂ及び流量センサ２１ｂが備えられている。燃焼式給湯装置３００からタンクユニット２００へ供給される湯の温度及び流量を温度センサ１８ｂ及び流量センサ２１ｂにより検知できる。
【００２５】
給湯管３０ｄには、凍結防止ヒータ１９ａが備えられている。給湯管６０には、凍結防止ヒータ１９ｂが備えられている。凍結防止ヒータ１９ａ，１９ｂは、凍結防止構造の例である。凍結防止構造は、ヒータに限定されない。凍結防止構造は、断熱材等により配管を被覆する断熱構造（図示省略）を備えてもよい。凍結防止構造を備えることで、冬季における配管の凍結をより確実に防止できる。
【００２６】
制御装置１２０は、燃焼式給湯装置３００が受け入れ可能な給水の上限温度（以下、「受け入れ可能温度」と称する）の情報を記憶してもよい。ユーザーが、リモコン装置１４０にて、受け入れ可能温度の値を、希望する値に設定可能でもよい。受け入れ可能温度は、例えば、２５℃〜３５℃の範囲内の値でもよい。受け入れ可能温度は、例えば、３０℃でもよい。
【００２７】
制御装置１２０は、第二混合弁１１の動作を制御することで、タンクユニット２００から燃焼式給湯装置３００へ供給される給水の温度（以下、「給水予熱温度」と称する）を制御できる。制御装置１２０は、温度センサ１８ａで検知される給水予熱温度が、受け入れ可能温度以下になるように、第二混合弁１１を制御してもよい。制御装置１２０は、温度センサ１８ａで検知される給水予熱温度が、受け入れ可能温度に等しくなるように、第二混合弁１１を制御してもよい。
【００２８】
燃焼式給湯装置３００は、第一加熱部１３、浴槽循環ポンプ１５、及び第二加熱部１６をユニットケース３１内に備える。第一加熱部１３及び第二加熱部１６は、燃料の燃焼熱によって水を加熱する。燃焼式給湯装置３００は、管路５０を介して、貯湯式給湯システム１のタンクユニット２００と接続されている。管路５０は、給水管５０ａ及び給湯管５０ｂを備える。給水管５０ａは、第一加熱部１３の入口と、タンクユニット２００の給湯管３０ｄとの間をつなぐ。給湯管５０ｂは、第一加熱部１３の出口と、タンクユニット２００の給湯管６０との間をつなぐ。第一加熱部１３は、タンクユニット２００から給湯管３０ｄ及び給水管５０ａを通って供給される給水を加熱する。
【００２９】
燃焼式給湯装置３００は、浴槽循環回路７０を介して、浴室にある浴槽５００と接続されている。浴槽循環回路７０は、浴槽往き管７０ａ及び浴槽戻り管７０ｂを備える。浴槽往き管７０ａは、第二加熱部１６の出口と、浴槽５００との間をつなぐ。浴槽往き管７０ａの途中に浴槽循環ポンプ１５が接続されている。浴槽戻り管７０ｂは、第二加熱部１６の入口と、浴槽５００との間をつなぐ。浴槽循環ポンプ１５は、浴槽戻り管７０ｂの途中に接続されてもよい。
【００３０】
燃焼式給湯装置３００は、電磁弁１４、バイパス管８０、制御装置１３０、及びリモコン装置１５０をさらに備える。バイパス管８０は、給湯管５０ｂと浴槽往き管７０ａとの間をつなぐ。電磁弁１４は、バイパス管８０を開閉する。
【００３１】
制御装置１３０は、燃焼式給湯装置３００が備えるアクチュエータ及びセンサの各々と電気的に接続される。リモコン装置１５０は、制御装置１３０に対し、双方向にデータ通信可能に接続される。リモコン装置１５０は、ユーザーインターフェースの例である。リモコン装置１５０は、浴室または台所等に設置されてもよい。リモコン装置１５０には、ユーザーが操作するスイッチ等の操作部のほか、例えば液晶表示装置、有機ＥＬ表示装置などからなる表示部、音声案内を出力する音声出力部などが搭載されてもよい。ユーザーは、リモコン装置１５０の操作部を操作することで、例えば運転動作指令、設定値の変更などの入力操作を行うことができる。リモコン装置１５０は、燃焼式給湯装置３００の状態等の情報を表示部に表示することでユーザーに報知してもよい。また、リモコン装置１５０は、音声出力部から発する音声または音によってユーザーに情報を報知してもよい。制御装置１３０は、各センサで検知される情報、リモコン装置１５０に入力されるユーザー操作、並びに、予め記憶されたプログラム及びデータに基づき、燃焼式給湯装置３００の動作を制御する。
【００３２】
ユーザーが湯はり運転の開始指令をリモコン装置１５０に入力すると、以下のようになる。電磁弁１４が開かれる。第一加熱部１３が運転される。第一加熱部１３で加熱された湯が、バイパス管８０及び浴槽循環回路７０を通って、浴槽５００内に注入される。例えば浴槽往き管７０ａに備えられた温度センサ（図示省略）で検知される湯温が、ユーザーがリモコン装置１５０にて予め設定した温度に等しくなるように、第一加熱部１３が制御される。例えば給湯管５０ｂに備えられた流量センサ（図示省略）で検知される情報に基づいて、浴槽５００内に注入された湯量が所定量に達したとみなされる場合に、電磁弁１４が閉じられることで、湯はり運転を終了する。
【００３３】
ユーザーが追焚き運転の開始指令をリモコン装置１５０に入力すると、以下のようになる。浴槽循環ポンプ１５及び第二加熱部１６が運転される。浴槽５００内の浴水が浴槽戻り管７０ｂを通って第二加熱部１６に導かれる。第二加熱部１６で加熱された浴水が浴槽往き管７０ａを通って浴槽５００内に戻ることで、浴槽５００内の浴水の温度が上昇する。例えば浴槽戻り管７０ｂに備えられた温度センサ（図示省略）で検知される湯温が、所定温度に達した場合に、追焚き運転が終了されてもよい。
【００３４】
図２は、実施の形態１において実行される制御ルーチンのフローチャートである。浴槽５００への湯はり時の動作について、図２のフローチャートを参照して以下に説明する。
【００３５】
ステップＳ１０で、貯湯式給湯システム１の制御装置１２０は、利用できる湯が貯湯タンク８内にあるか否か、すなわち基準に比べて高い温度の湯が貯湯タンク８内にあるか否かを、判断する。すなわち、温度センサ２５で検知された貯湯温度が基準温度に比べて高いか否かを判断する。この基準温度の値は、制御装置１２０に予め記憶されていてもよい。この基準温度の値を、ユーザーが、リモコン装置１４０にて、希望する値に設定可能でもよい。
【００３６】
利用できる湯が貯湯タンク８内に無い場合、すなわち基準温度に比べて高い温度の湯が貯湯タンク８内に無い場合には、ステップＳ１０からステップＳ１２へ移行する。ステップＳ１２で、制御装置１２０は、第二混合弁１１を水側全開の状態に切り替える。すなわち、水側の混合割合が１００％または最大になるように第二混合弁１１を制御する。本実施の形態であれば、利用できる湯が貯湯タンク８内に無い場合、すなわち基準に比べて高い温度の湯が貯湯タンク８内に無い場合には、給水管４０ｂから供給される低温水が、貯湯タンク８を通ることなく、第二混合弁１１及び給湯管３０ｄを通って、そのまま給水として燃焼式給湯装置３００へ送られる。
【００３７】
利用できる湯が貯湯タンク８内にある場合、すなわち基準温度に比べて高い温度の湯が貯湯タンク８内にある場合には、ステップＳ１０からステップＳ１１へ移行する。ステップＳ１１で、制御装置１２０は、流路切替弁９を貯湯タンク８側に切り替える。すなわち、流路切替弁９が第一流路形態になるように制御する。ステップＳ１１からステップＳ１３へ移行する。ステップＳ１３で、制御装置１２０は、第二混合弁１１を貯湯タンク８側に切り替える。ステップＳ１３からステップＳ１４へ移行する。ステップＳ１４で、制御装置１２０は、温度センサ１８ａで検知される給水予熱温度が、受け入れ可能温度以下になるように、第二混合弁１１を制御してもよい。ステップＳ１４で、制御装置１２０は、温度センサ１８ａで検知される給水予熱温度が、受け入れ可能温度に等しくなるように、第二混合弁１１を制御してもよい。
【００３８】
ステップＳ１２またはステップＳ１４からステップＳ１５へ移行する。ステップＳ１５で、燃焼式給湯装置３００の制御装置１３０は、電磁弁１４を開くとともに、第一加熱部１３を運転する。これにより、以下のようになる。タンクユニット２００から給湯管３０ｄ及び給水管５０ａを通って供給される給水が第一加熱部１３で加熱される。第一加熱部１３で加熱された湯は、給湯管５０ｂからバイパス管８０へ流れ、浴槽循環回路７０を経由して、浴槽５００内に注入される。
【００３９】
本実施の形態であれば、以下の効果が得られる。浴槽５００に湯はりするときに、貯湯式給湯システム１により、燃焼式給湯装置３００への給水を予熱できる。浴槽５００の湯はりは、負荷が大きい。浴槽５００の湯はりに必要な熱のすべてを燃焼式給湯装置３００で発生すると、ランニングコストが高騰する可能性がある。貯湯式給湯システム１により、燃焼式給湯装置３００への給水を予熱することで、燃焼式給湯装置３００で発生すべき熱量を軽減でき、ランニングコストを軽減できる。給水予熱温度が、燃焼式給湯装置３００の受け入れ可能温度以下になるように制御されるので、燃焼式給湯装置３００側の設定を変更するなどの必要がなく、また、浴槽５００との間の流路構成を変更する必要もない。
【００４０】
利用できる湯が貯湯タンク８内に無い場合には、給水管４０ｂから供給された低温水がそのまま燃焼式給湯装置３００へ送られる。燃焼式給湯装置３００は、当該低温水を、要求される温度まで加熱する能力を有する。このため、貯湯タンク８の湯を使い切った場合、またはヒートポンプユニット１００が故障した場合であっても、支障なく給湯の利用が可能である。
【００４１】
図３は、実施の形態１において実行される制御ルーチンのフローチャートである。給湯栓２２への給湯時の動作について、図３のフローチャートを参照して以下に説明する。
【００４２】
ステップＳ１６で、貯湯式給湯システム１の制御装置１２０は、利用できる湯が貯湯タンク８内にあるか否かを判断する。ステップＳ１６の処理は、前述したステップＳ１０の処理と同じであるので、説明を省略する。利用できる湯が貯湯タンク８内にある場合には、ステップＳ１６からステップＳ１７へ移行する。ステップＳ１７で、制御装置１２０は、流路切替弁９を貯湯タンク８側に切り替える。すなわち、流路切替弁９が第一流路形態になるように制御する。
【００４３】
これに対し、利用できる湯が貯湯タンク８内に無い場合には、ステップＳ１６からステップＳ１８へ移行する。ステップＳ１８で、制御装置１２０は、流路切替弁９を燃焼式給湯装置３００側に切り替える。すなわち、流路切替弁９が第二流路形態になるように制御する。ステップＳ１８からステップＳ１９へ移行する。ステップＳ１８で、制御装置１２０は、第二混合弁１１を水側全開の状態に切り替える。すなわち、水側の混合割合が１００％または最大になるように第二混合弁１１を制御する。
【００４４】
ステップＳ１７またはステップＳ１９からステップＳ２０へ移行する。ステップＳ２０で、制御装置１２０は、第一混合弁１０を熱源側に切り替える。ステップＳ２０からステップＳ２１へ移行する。ステップＳ２１で、制御装置１２０は、温度センサ２６で検知される給湯栓２２への給湯温度が、目標値に等しくなるように、第一混合弁１０を制御する。ユーザーが、リモコン装置１４０にて、給湯栓２２への給湯温度の目標値を、希望する値に設定可能でもよい。給湯栓２２への給湯温度の目標値が制御装置１２０に予め記憶されていてもよい。
【００４５】
本実施の形態であれば、以下のようになる。利用できる湯が貯湯タンク８内にある場合には、貯湯タンク８からの湯が、給湯管３０ａ、流路切替弁９、給湯管３０ｂ、第一混合弁１０、及び給湯管３０ｃを経由して、給湯栓２２への給湯に供される。これに対し、利用できる湯が貯湯タンク８内に無い場合には、給水管４０ｂから供給された低温水が、第二混合弁１１、給湯管３０ｄ、給水管５０ａを通って燃焼式給湯装置３００の第一加熱部１３に送られ、第一加熱部１３により加熱される。この加熱された湯が、給湯管５０ｂ、給湯管６０、流路切替弁９、給湯管３０ｂ、第一混合弁１０、及び給湯管３０ｃを経由して、給湯栓２２への給湯に供される。
【００４６】
本実施の形態であれば、以下の効果が得られる。給水管路４０を燃焼式給湯装置３００に接続する必要がない。このため、流路構成を簡単にできる。流路切替弁９を切り替えることで、貯湯タンク８を熱源に利用して給湯栓２２へ給湯する状態と、燃焼式給湯装置３００を熱源に利用して給湯栓２２へ給湯する状態とを、容易に切り替え可能である。このため、貯湯タンク８内の、利用できる湯の有無に応じて、容易に切り替え可能である。貯湯タンク８が湯切れした場合であっても、支障なく給湯栓２２へ給湯できる。このため、ユーザーは、貯湯タンク８の湯切れを心配せずに、給湯を利用できる。ヒートポンプユニット１００は、省エネルギーかつ低ランニングコストで湯を生成できる。このため、貯湯タンク８の湯を無駄なく使い切ることは、省エネルギーかつ低ランニングコストに寄与する。
【００４７】
図４は、実施の形態１において実行される制御ルーチンのフローチャートである。浴槽５００の湯はりと給湯栓２２への給湯を同時に行うときの動作について、図４のフローチャートを参照して以下に説明する。
【００４８】
ステップＳ２２で、貯湯式給湯システム１の制御装置１２０は、利用できる湯が貯湯タンク８内にあるか否かを判断する。ステップＳ２２の処理は、前述したステップＳ１０の処理と同じであるので、説明を省略する。利用できる湯が貯湯タンク８内にある場合には、ステップＳ２２からステップＳ２３へ移行する。ステップＳ２３で、制御装置１２０は、流路切替弁９を貯湯タンク８側に切り替える。すなわち、流路切替弁９が第一流路形態になるように制御する。ステップＳ２３からステップＳ２４へ移行する。ステップＳ２４で、制御装置１２０は、第一混合弁１０及び第二混合弁１１を熱源側に切り替える。ステップＳ２４からステップＳ２５へ移行する。
【００４９】
ステップＳ２５で、制御装置１２０は、温度センサ２６で検知される給湯栓２２への給湯温度が、目標値に等しくなるように、第一混合弁１０を制御する。ステップＳ２５で、制御装置１２０は、温度センサ１８ａで検知される給水予熱温度が、受け入れ可能温度以下になるように、第二混合弁１１を制御してもよい。ステップＳ２５で、制御装置１２０は、温度センサ１８ａで検知される給水予熱温度が、受け入れ可能温度に等しくなるように、第二混合弁１１を制御してもよい。ステップＳ２５で、燃焼式給湯装置３００の制御装置１３０は、電磁弁１４を開くとともに、第一加熱部１３を運転する。これにより、以下のようになる。タンクユニット２００から給湯管３０ｄ及び給水管５０ａを通って供給される給水が第一加熱部１３で加熱される。この給水は、貯湯式給湯システム１により予熱されている。第一加熱部１３で加熱された湯は、給湯管５０ｂからバイパス管８０へ流れ、浴槽循環回路７０を経由して、浴槽５００内に注入される。
【００５０】
これに対し、利用できる湯が貯湯タンク８内に無い場合には、ステップＳ２２からステップＳ２６へ移行する。ステップＳ２６で、制御装置１２０は、流路切替弁９を燃焼式給湯装置３００側に切り替える。すなわち、流路切替弁９が第二流路形態になるように制御する。ステップＳ２６からステップＳ２７へ移行する。ステップＳ２７で、制御装置１２０は、第一混合弁１０を熱源側に切り替える。ステップＳ２７で、制御装置１２０は、第二混合弁１１を水側全開の状態に切り替える。すなわち、水側の混合割合が１００％または最大になるように第二混合弁１１を制御する。ステップＳ２７からステップＳ２８へ移行する。
【００５１】
ステップＳ２８では、以下のようになる。制御装置１２０は、温度センサ２６で検知される給湯栓２２への給湯温度が、目標値に等しくなるように、第一混合弁１０を制御する。燃焼式給湯装置３００の制御装置１３０は、電磁弁１４を開くとともに、第一加熱部１３を運転し、タンクユニット２００から給湯管３０ｄ及び給水管５０ａを通って供給される給水を加熱する。この給水は、貯湯式給湯システム１で予熱されていない低温水である。第一加熱部１３で加熱された湯のうちの一部は、給湯管５０ｂ、給湯管６０、流路切替弁９、及び給湯管３０ｂを経由して、第一混合弁１０の熱源側入口に流入する。第一加熱部１３で加熱された湯のうちの残りの分は、給湯管５０ｂからバイパス管８０へ流れ、浴槽循環回路７０を経由して、浴槽５００内に注入される。
【００５２】
以上説明した本実施の形態の貯湯式給湯システム１は、既に取り付けられている他の給湯装置、例えば燃焼式給湯装置３００に対して、容易に後付けで組み合わせることが可能である。貯湯式給湯システム１の制御装置１２０と、他の給湯装置、例えば燃焼式給湯装置３００の制御装置１３０との間で、動作情報の通信をする必要はない。このため、様々な種類の他の給湯装置に対して、貯湯式給湯システム１を組み合わせることが可能である。他の給湯装置に対して貯湯式給湯システム１を組み合わせることで、省エネルギー及びランニングコスト低減が図れる。
【００５３】
貯湯式給湯システム１の制御装置１２０は、以下の（１）〜（３）の少なくとも一つを行うことで、燃焼式給湯装置３００の状態を検知してもよい。
【００５４】
（１）燃焼式給湯装置３００の運転の有無を検知してもよい。給湯栓２２へ給湯している最中に、温度センサ１８ａで検知された温度と、温度センサ１８ｂで検知された温度とを比較することで、燃焼式給湯装置３００の運転の有無を検知できる。例えば、温度センサ１８ｂで検知された温度が、温度センサ１８ａで検知された温度より高い場合には、燃焼式給湯装置３００が運転しているとみなせる。例えば、温度センサ１８ｂで検知された温度が、温度センサ１８ａで検知された温度に実質的に等しい場合、すなわち両者の温度差が小さい場合には、燃焼式給湯装置３００が運転していないとみなせる。
【００５５】
（２）浴槽５００への湯はり動作の最中か否かを検知してもよい。例えば、流量センサ２１ｂで検知された流量が、流量センサ２１ａで検知された流量に比べて低い場合には、浴槽５００への湯はり動作の最中であるとみなせる。流量センサ２１ｂで検知された流量が、流量センサ２１ａで検知された流量に実質的に等しい場合、すなわち両者の差が小さい場合には、浴槽５００への湯はり動作の最中でないとみなせる。
【００５６】
（３）燃焼式給湯装置３００の異常の可能性の有無を検知してもよい。例えば、流量センサ２１ａ，２１ｂで検知された流量が共に基準より高く、かつ、温度センサ１８ｂで検知された温度と温度センサ１８ａで検知された温度との差が基準より小さい場合には、燃焼式給湯装置３００の異常の可能性があるとみなせる。
【００５７】
貯湯式給湯システム１の制御装置１２０は、上記のようにして検知した燃焼式給湯装置３００の状態に関する情報をユーザーに報知するように制御してもよい。例えば、当該情報を、リモコン装置１４０の表示部に表示したり、リモコン装置１４０の音声出力部から音声で出力したりすることで、ユーザーに報知してもよい。
【００５８】
給湯栓２２へ給湯している最中に貯湯タンク８の湯切れが起こった際には、貯湯タンク８の湯を使用する状態から、燃焼式給湯装置３００を運転する状態へ切り替わる。この場合に、貯湯タンク８の湯が完全になくなる前に、燃焼式給湯装置３００を起動させてもよい。この場合に、給湯管５０ｂ及び給湯管６０の内部に滞留していた低温水を、給湯栓２２への給湯に少しずつ混ぜて排出してもよい。これらのことで、給湯栓２２への給湯温度の変動を抑制できる。
【００５９】
制御装置１２０は、貯湯タンク８内の貯湯量または蓄熱量の低下が温度センサ２５により確認され、湯切れが起こりうると予想される場合には、流路切替弁９を貯湯タンク８側から徐々に燃焼式給湯装置３００側へ遷移させてもよい。すなわち、流路切替弁９を第一流路形態から徐々に第二流路形態へ切り替えてもよい。このようにすることで、温度センサ２６で検知される給湯栓２２への給湯温度の変動を確実に抑制できる。
【００６０】
貯湯タンク８の湯切れ、または、貯湯タンク８内の貯湯量もしくは蓄熱量の低下に応じて、流路切替弁９が貯湯タンク８側から燃焼式給湯装置３００側へ切り替えられる。この際に、給湯管５０ｂ及び給湯管６０の内部に滞留した低温水が給湯栓２２へ大量に流れると、給湯温度が変動し、ユーザーが不快に感じる可能性がある。当該可能性を小さくするために、制御装置１２０は、貯湯タンク８からの出湯を停止する際に、給湯栓２２への給湯流量が通常よりも低い流量になるように、第二混合弁１１で調整してもよい。これにより、ユーザーの不快感を抑制できる。
【００６１】
制御装置１２０は、流路切替弁９を貯湯タンク８側から燃焼式給湯装置３００側へ遷移させた際に、給湯管５０ｂ及び給湯管６０の内部に滞留した低温水の排出が終了するまで、第二混合弁１１の水側の開度を、例えば微開の状態まで、小さくしてもよい。この「微開の状態」とは、応答性のためにクリアランスが存在する混合弁を第二混合弁１１として使用した場合、当該混合弁のクリアランスによって達成されてもよい。第二混合弁１１の水側の開度を小さくすることで、燃焼式給湯装置３００への給水流量が低下し、燃焼式給湯装置３００から第一混合弁１０への給湯流量が低下する。よって、給湯管５０ｂ及び給湯管６０の内部に滞留した低温水が給湯栓２２へ少量ずつ流れるので、給湯温度の変動を軽減できる。その後、制御装置１２０は、温度センサ２６で検知される給湯温度が目標値または基準値に達した場合に、第二混合弁１１の水側の開度を大きくしてもよい。
【００６２】
以上のようにすることで、給湯栓２２へ給湯している最中に、貯湯タンク８の湯切れ、または、貯湯タンク８内の貯湯量もしくは蓄熱量の低下に応じて、流路切替弁９が貯湯タンク８側から燃焼式給湯装置３００側へ切り替えられた場合でも、給湯栓２２への給湯温度の変動を確実に軽減できる。また、貯湯式給湯システム１の制御装置１２０と、燃焼式給湯装置３００の制御装置１３０との間で、通信を行う必要もない。
【００６３】
図５は、実施の形態１の貯湯式給湯システム１が備える制御装置１２０のハードウェアの例を示す図である。制御装置１２０の各機能は、処理回路により実現される。図５に示す例では、制御装置１２０の処理回路は、少なくとも１つのプロセッサ１２１と少なくとも１つのメモリ１２２とを備える。処理回路が少なくとも１つのプロセッサ１２１と少なくとも１つのメモリ１２２とを備える場合、制御装置１２０の各機能は、ソフトウェア、ファームウェア、またはソフトウェアとファームウェアとの組み合わせにより実現される。ソフトウェア及びファームウェアの少なくとも一方は、プログラムとして記述される。ソフトウェア及びファームウェアの少なくとも一方は、少なくとも１つのメモリ１２２に格納される。少なくとも１つのプロセッサ１２１は、少なくとも１つのメモリ１２２に記憶されたプログラムを読み出して実行することにより、制御装置１２０の各機能を実現する。少なくとも１つのプロセッサ１２１は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）、中央処理装置、処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、ＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）ともいう。例えば、少なくとも１つのメモリ１２２は、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、フラッシュメモリ、ＥＰＲＯＭ（Ｅｒａｓａｂｌｅ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ  Ｅｒａｓａｂｌｅ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｒｅａｄ−Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）等の、不揮発性または揮発性の半導体メモリ、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ミニディスク、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ  Ｄｉｓｃ）等である。
【００６４】
図６は、実施の形態１の貯湯式給湯システム１が備える制御装置１２０のハードウェアの他の例を示す図である。図６に示す例では、制御装置１２０の処理回路は、少なくとも１つの専用のハードウェア１２３を備える。処理回路が少なくとも１つの専用のハードウェア１２３を備える場合、処理回路は、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ−Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｇａｔｅ  Ａｒｒａｙ）、またはこれらを組み合わせたものである。制御装置１２０の各部の機能がそれぞれ処理回路で実現されても良い。また、制御装置１２０の各部の機能がまとめて処理回路で実現されても良い。
【００６５】
また、制御装置１２０の各機能について、一部を専用のハードウェア１２３で実現し、他の一部をソフトウェアまたはファームウェアで実現してもよい。処理回路は、ハードウェア１２３、ソフトウェア、ファームウェア、またはこれらの組み合わせによって、制御装置１２０の各機能を実現しても良い。
【００６６】
実施の形態１では、単一の制御装置１２０により貯湯式給湯システム１の動作を制御する例について説明した。このような構成に限らず、複数の制御装置が連携することで、貯湯式給湯システム１の動作が制御されるような構成でもよい。
【符号の説明】
【００６７】
１  貯湯式給湯システム、  ２  圧縮機、  ３  熱交換器、  ４  膨張弁、  ５  蒸発器、  ６  冷媒管、  ７  循環ポンプ、  ８  貯湯タンク、  ９  流路切替弁、  １０  第一混合弁、  １１  第二混合弁、  １２  減圧弁、  １３  第一加熱部、  １４  電磁弁、  １５  浴槽循環ポンプ、  １６  第二加熱部、  １７  導入出口、  １８ａ，１８ｂ  温度センサ、  １９ａ，１９ｂ  凍結防止ヒータ、  ２０  蓄熱回路、  ２０ａ  往き管、  ２０ｂ  戻り管、  ２１ａ，２１ｂ  流量センサ、  ２２  給湯栓、  ２３  導出口、  ２４  導入口、  ２５，２６  温度センサ、  ２９  ユニットケース、  ３０  給湯管路、  ３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄ  給湯管、  ３１  ユニットケース、  ４０  給水管路、  ４０ａ，４０ｂ  給水管、  ５０  管路、  ５０ａ  給水管、  ５０ｂ  給湯管、  ６０  給湯管、  ７０  浴槽循環回路、  ７０ａ  浴槽往き管、  ７０ｂ  浴槽戻り管、  ８０  バイパス管、  １００  ヒートポンプユニット、  １０１  ユニットケース、  １２０  制御装置、  １２１  プロセッサ、  １２２  メモリ、  １２３  ハードウェア、  １３０  制御装置、  １４０，１５０  リモコン装置、  ２００  タンクユニット、  ３００  燃焼式給湯装置、  ５００  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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