(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
加熱源（１３）により加熱された温水を貯湯する貯湯タンク（１１）に接続された給湯配管を介して温水を給湯するようにした給湯装置（１０）において、
前記貯湯タンク上部からの高温水と前記貯湯タンク中低部からの低温水とを混合し、前記給湯配管を経由して給湯使用側端末に向けて送り出す中温水混合弁（３０）と、
前記中温水混合弁によって混合された温水の温度を検出する温度検出部（６１，７３）と、
前記貯湯タンクの上部に設けられ、前記給湯配管において前記中温水弁よりも上流側に配置されている第１逃がし弁（５２）と、
前記貯湯タンクの下部に設けられ、前記第１逃がし弁よりも設定圧力の低い第２逃がし弁（９０）と、
前記中温水混合弁の開度を、前記温度検出部の検出温度に応じて調整する制御部（１００）と、を備え、
前記貯湯タンクからの出湯を検出した後に、前記制御部は前記温度検出部の検出温度によらずに、前記中温水混合弁が前記給湯配管に流す湯量を調整する開度を第１開度から第２開度に遷移させ、貯湯タンク上部に溜まったエアを出湯と共に前記給湯使用側端末に向けて送り出す膨張水エア抜き制御を実行することを特徴とする給湯装置。
【請求項２】
前記第１開度は前記第２開度よりも大きいことを特徴とする、請求項１に記載の給湯装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記貯湯タンクからの出湯を検出した後に、前記中温水混合弁の開度を前記第１開度に設定し、前記貯湯タンク内のエアが抜けるのに必要な時間の経過後、前記中温水混合弁の開度を前記第２開度に遷移させることを特徴とする請求項１又は２に記載の給湯装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記貯湯タンクの上部と中底部との温度差が所定温度差の場合のみ、前記膨張水エア抜き制御を実行することを特徴とする請求項１又は２に記載の給湯装置。
【請求項５】
前記制御部は、前記加熱源による沸き上げ完了後から、前記貯湯タンクからの流出水量の合計が所定量以内の場合のみ、前記膨張水エア抜き制御を実行することを特徴とする請求項１又は２に記載の給湯装置。
【請求項６】
前記制御部は、前記第１開度を、給湯設定温度と給水温度と前記温度検出部が検出する温度とに基づいて定められる混合比に基づいて決定することを特徴とする請求項１又は２に記載の給湯装置。
【請求項７】
前記制御部は、前記中温水混合弁の開度を前記第１開度よりも大きい第３開度として浴槽（５１）に給湯し、所定時間後に前記第２開度に遷移させることで前記膨張水エア抜き制御を実行することを特徴とする請求項２に記載の給湯装置。
【請求項８】
前記第１開度、前記第２開度、及び前記第３開度相互の開度遷移は、段階的又は連続的に遷移させることを特徴とする請求項７に記載の給湯装置。
【請求項９】
前記貯湯タンクからの出湯流量について、安定時の出湯流量を学習記憶し、その学習記憶した安定時の出湯流量に基づいて前記第１開度、前記第２開度、及び前記第３開度を決定することを特徴とする請求項７に記載の給湯装置。
【請求項１０】
前記制御部は、操作部（１２０）からの指示信号に基づいて前記膨張水エア抜き制御を実行するものであって、
前記膨張水エア抜き制御の実行又は不実行が前記操作部からの指示信号に基づいて定められることを特徴とする請求項１又は２に記載の給湯装置。
【請求項１１】
前記操作部からの指示信号の入力に応じて即座に前記膨張水エア抜き制御を実行することを特徴とする請求項１０に記載の給湯装置。
【請求項１２】
前記制御部は、追焚き又は保温の初期に、前記膨張水エア抜き制御を実行することを特徴とする請求項１又は２に記載の給湯装置。
【請求項１３】
前記制御部は、前記加熱源による沸き上げ中又は沸き上げ完了後に、浴槽（５１）に給湯することで前記膨張水エア抜き制御を実行することを特徴とする請求項１又は２に記載の給湯装置。
【請求項１４】
前記制御部は、前記膨張水エア抜き制御の実行後に、前記浴槽からの排水手段を作動させて排水することを特徴とする請求項１３に記載の給湯装置。
【請求項１５】
前記制御部は、前記加熱源による沸き上げ中は、前記膨張水エア抜き制御を複数回実行し、沸き上げ完了後は、前記膨張水エア抜き制御を１回のみ実行することを特徴とする請求項１又は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、加熱源により加熱された温水を貯湯する貯湯タンクに接続された配管を介して温水を給湯するようにした給湯装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
このような給湯装置として、下記特許文献１に記載のものが知られている。下記特許文献１に記載の給湯装置は、加熱手段で加熱した湯を貯湯する貯湯タンクと、貯湯タンクの上部に接続され貯湯タンク内の圧力が第一設定圧力以上になると貯湯タンク内の湯を排出する第一圧力逃がし弁と、貯湯タンクの下部に接続され貯湯タンク内の圧力が第二設定圧力以上になると貯湯タンク内の湯または水を排出する第二圧力逃がし弁とを備え、第一設定圧力を第二設定圧力よりも高く設定したものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−２４３１２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の給湯装置は、貯湯タンクの下部から膨張水を排水できるため、通年エネルギー消費効率が向上する。しかしながら、貯湯タンク上部に溜まったエアをタンク上部から膨張水とともに排出することができなくなるため、通常の出湯中にエアを排出する必要がある。このように通常の出湯中にエアを排出すると、出湯温度の低下やエアの排出音の発生を招き、ユーザの快適性を損なう場合がある。
【０００５】
本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、貯湯タンクの下部に逃がし弁を設けた場合であっても、出湯温度の低下やエアの排出音の発生を極力回避することができる給湯装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明に係る給湯装置は、加熱源（１３）により加熱された温水を貯湯する貯湯タンク（１１）に接続された給湯配管を介して温水を給湯するようにした給湯装置（１０）であって、前記貯湯タンク上部からの高温水と前記貯湯タンク中低部からの低温水とを混合し、前記給湯配管を経由して給湯使用側端末に向けて送り出す中温水混合弁（３０）と、前記中温水混合弁によって混合された温水の温度を検出する温度検出部（６１，７３）と、前記貯湯タンクの上部に設けられ、前記給湯配管において前記中温水弁よりも上流側に配置されている第１逃がし弁（５２）と、前記貯湯タンクの下部に設けられ、前記第１逃がし弁よりも設定圧力の低い第２逃がし弁（９０）と、前記中温水混合弁の開度を、前記温度検出部の検出温度に応じて調整する制御部（１００）と、を備え、前記貯湯タンクからの出湯を検出した後に、前記制御部は前記温度検出部の検出温度によらずに、前記中温水混合弁が前記給湯配管に流す湯量を調整する開度を第１開度から第２開度に遷移させ、貯湯タンク上部に溜まったエアを出湯と共に前記給湯使用側端末に向けて送り出す膨張水エア抜き制御を実行することを特徴とする。
【０００７】
本発明では、温度検出部の検出温度によらずに、中温水混合弁の開度を第１開度から第２開度に遷移させる膨張水エア抜き制御を実行するので、給湯条件に応じて最適にエアを抜くことができる開度に中温水混合弁の開度を調整することができ、出湯温度の低下やエアの排出音の発生を極力回避することができる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、貯湯タンクの下部に逃がし弁を設けた場合であっても、出湯温度の低下やエアの排出音の発生を極力回避することができる給湯装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本実施形態に係る給湯装置の概略構成を示す構成図である。
【図２】図１に示される給湯装置において、膨張水を排出する場合の給湯用水の流れを示す構成図である。
【図３】図１に示される給湯装置において、浴室のシャワーから吐水する場合の給湯用水の流れを示す構成図である。
【図４】図１に示される給湯装置において、風呂に湯張り吐水する場合の給湯用水の流れを示す構成図である。
【図５】図１に示される給湯装置において、膨張水エア抜き制御を行う場合の条件を示す状態遷移図である。
【図６】図１に示される給湯装置において、膨張水エア抜き制御を行う場合のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。説明の理解を容易にするため、各図面において同一の構成要素に対しては可能な限り同一の符号を付して、重複する説明は省略する。
【００１１】
本発明の実施形態に係る給湯装置について、図１，２，３，４を参照しながら説明する。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・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槽水を追焚きする機能を有している。本実施形態では、「蓄熱用流体」として給湯側（熱負荷側）と同じ給湯用水を用いている。
【００１２】
給湯装置１０は、貯湯タンクユニット２０、ヒートポンプユニット１３、制御部１００、操作部１２０（メインリモコン１２１、および浴室リモコン１２２）を含んで構成されている。
【００１３】
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、風呂注湯ユニット７０、浴水循環回路８０を含んで構成される。
【００１４】
貯湯タンク１１は、蓄熱用流体を内部に貯えるタンク（容器）である。この貯湯タンク１１は、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ている。これにより、貯湯タンク１１は、蓄熱用流体を長時間に渡って保温可能となっている。
【００１５】
貯湯タンク１１は、縦長形状であり、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、その高さ方向に７個並んだ第１〜第７水温サーミスタ１１１〜１１７が設けられている。各水温サーミスタ１１１〜１１７は、後述する制御部１００に接続されており、各水位における貯湯タンク１１内に満たされた蓄熱用流体の温度情報が、後述する制御部１００に出力される。後述する制御部１００は、各水温サーミスタ１１１〜１１７から出力される温度情報に基づいて、貯湯タンク１１内上方の湯と貯湯タンク１１内下方の沸き上げられる前の水との境界位置、および貯湯タンク１１内の貯湯量が検出可能となっている。
【００１６】
貯湯タンク１１は、その底面に導入口１１ａが設けられている。この導入口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に接続される市水配管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を介して後述する風呂混合弁２４および給湯混合弁２５に接続されている。
【００１７】
市水流入配管２１には、第２逃がし弁９０が設けられている。第２逃がし弁９０は、市水配管２２と給水用配管１５との接続部と、導入口１１ａとの間から分岐する排出用枝管に設けられている。この第２逃がし弁９０は、貯湯タンク１１内の圧力が第２所定圧以上に上昇した際に、貯湯タンク１１の下部の蓄熱用流体を外部に排出するものである。同じく貯湯タンク１１内の蓄熱用流体を外部に排出するための第１逃がし弁５２との関係については後述する。
【００１８】
続いて、ヒートポンプユニット１３は、入口配管３６から導入された蓄熱用流体を加熱して、出口配管３７から導出する「加熱部」である。本実施形態のヒートポンプユニット１３は、図示しないが、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たヒートポンプサイクルを有している。本実施形態のヒートポンプサイクルは、冷媒として二酸化炭素を採用しており、高圧側冷媒圧力が冷媒の臨界圧力を超える蒸気圧縮式の超臨界冷凍サイクルを構成している。
【００１９】
ヒートポンプユニット１３には、入口配管３６を通過してヒートポンプユニット１３に流入する蓄熱用流体の温度を検出する流入側サーミスタ１３ａが併設されている。この流入側サーミスタ１３ａは、ヒートポンプユニット１３による蓄熱用流体の加熱能力を調整するために利用される温度情報を検出するもので、後述する制御部１００に接続されている。後述する制御部１００では、流入側サーミスタ１３ａの検出情報（温度情報）を利用して、可変式減圧器や圧縮機の運転を制御することで、ヒートポンプユニット１３の加熱能力を調整する。
【００２０】
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蓄熱用流体（水）との間で熱交換を行うことにより、蓄熱用流体を沸き上げることが可能となっている。
【００２１】
また、本実施形態のように、ヒートポンプサイクルを超臨界冷凍サイクルで構成した場合、一般的なヒートポンプサイクル（亜臨界冷凍サイクル）よりも、蓄熱用流体を高温（例えば、８５℃〜９０℃程度）に沸き上げることができる。ヒートポンプサイクルは、主に、貯湯タンク１１の蓄熱用流体の貯湯量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。なお、ヒートポンプユニット１３は、ヒートポンプサイクルとして、例えば、電気式エジェクタを用いたエジェクタ式の冷凍サイクルや、冷媒として、ＨＦＣ系冷媒やＨＦＯ系冷媒等を用いた亜臨界冷凍サイクルが採用されていてもよい。
【００２２】
続いて、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の下部と入口配管３６とを接続する沸上用往き配管３１、および出口配管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。
【００２３】
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、入口配管３６、ヒートポンプユニット１３、出口配管３７、沸上用戻り配管３２、貯湯タンク１１の上部の順に流すための沸上用循環ポンプ３３を有する。本実施形態の沸上用循環ポンプ３３は、入口配管３６に配置されており、順に、入口配管３６、ヒートポンプユニット１３、出口配管３７へと一方向に流すポンプで構成されている。
【００２４】
本実施形態の沸上用戻り配管３２には、沸上用往き配管３１に連通するバイパス配管３５が接続されている。そして、沸上用戻り配管３２とバイパス配管３５との合流部には、流路切替弁３４が設けられている。
【００２５】
この流路切替弁３４は、沸上用戻り配管３２を流れる蓄熱用流体の流路を、貯湯タンク１１の上部へ向かう流路と、バイパス配管３５へ向かう流路へ切り替える三方弁である。なお、本実施形態の流路切替弁３４は、貯湯タンク１１の上部へ向かう蓄熱用流体の流量と、バイパス配管３５に流れる蓄熱用流体の流量との流量割合を調節可能に構成されている。
【００２６】
続いて、熱負荷回路１４は、貯湯タンク１１の蓄熱用流体と浴槽５１に貯められた浴槽水（給湯用水）とを熱交換させて、浴槽５１の浴槽水を追焚きするための回路である。本実施形態の熱負荷回路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。
【００２７】
取出配管４１は、沸上用戻り配管３２を介して貯湯タンク１１の上部から蓄熱用流体を取り出す配管であり、沸上用戻り配管３２における流路切替弁３４の上流側に接続されている。沸上用戻り配管３２における流路切替弁３４から貯湯タンク１１の上部へ至る配管４１０は、貯湯タンク１１の上部から取出配管４１へ蓄熱用流体を取り出すための配管（補助取出配管）としても機能する。
【００２８】
本実施形態の取出配管４１には、風呂１次逆止弁４６が設けられている。この風呂１次逆止弁４６は、蓄熱用流体が、取入配管４３側から風呂熱交換器４２を経由して取出配管４１側へ逆流することを防止するために設けられている。また、風呂１次逆止弁４６は、風呂１次ポンプ４４の運転停止時に、沸上用戻り配管３２の蓄熱用流体が取出配管４１側へ流入することを妨げる流通抵抗としても機能する。
【００２９】
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）にて利用される浴槽水（給湯用水）と熱交換させる「熱負荷用熱交換器」である。具体的には、風呂熱交換器４２は、蓄熱用流体が流通する第１流通部４２ａ、および浴槽水が流通する第２流通部４２ｂを有し、各流通部４２ａ、４２ｂを流れる流体同士が熱交換するように構成されている。
【００３０】
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に戻す配管である。この取入配管４３には、風呂１次ポンプ４４、および取入配管４３を通過する蓄熱用流体の温度を検出する風呂１次サーミスタ４５が設けられている。
【００３１】
風呂１次ポンプ４４は、沸上用戻り配管３２の蓄熱用流体を、取出配管４１、風呂熱交換器４２、取入配管４３、貯湯タンク１１の順に流すための熱負荷用循環ポンプである。
【００３２】
風呂１次ポンプ４４は、流路切替弁３４で沸上用戻り配管３２と貯湯タンク１１の上部とが連通している際に、ヒートポンプユニット１３を流れる蓄熱用流体、および貯湯タンク１１の上部の蓄熱用流体それぞれを、沸上用戻り配管３２を介して取出配管４１へ流す。
【００３３】
また、風呂１次ポンプ４４は、流路切替弁３４で沸上用戻り配管３２と貯湯タンク１１の上部とが連通していない場合に、ヒートポンプユニット１３を流れる蓄熱用流体だけを沸上用戻り配管３２を介して取出配管４１へ流す。
【００３４】
なお、風呂１次ポンプ４４の運転停止時には、風呂１次逆止弁４６が沸上用戻り配管３２の蓄熱用流体が取出配管４１側へ流入することを妨げる流通抵抗となるので、沸上用戻り配管３２の蓄熱用流体が取出配管４１へ殆ど流入しない。
【００３５】
このように、本実施形態では、風呂１次ポンプ４４の作動および流路切替弁３４の設定により、沸上用戻り配管３２から取出配管４１へ流す蓄熱用流体の流量が調整される。従って、本実施形態では、風呂１次ポンプ４４および流路切替弁３４が、沸上用戻り配管３２から取出配管４１へ流す蓄熱用流体の流量を調整する「流量調整手段」を構成する。
【００３６】
また、風呂１次サーミスタ４５は、風呂熱交換器４２における熱交換能力を調整するために利用される温度情報を検出するもので、後述する制御部１００に接続されている。後述する制御部１００では、風呂１次サーミスタ４５が検出した温度情報を利用して、風呂１次ポンプ４４の回転数を制御することで、風呂熱交換器４２における熱交換能力を調整する。
【００３７】
続いて、給湯配管２７は、貯湯タンク１１の上部に接続され、貯湯タンク１１の上部の蓄熱用流体（高温水）を、最下流側に設けられた浴室のシャワー５４、台所や洗面所の蛇口等の給湯使用側端末へ導くため配管である。
【００３８】
給湯配管２７には、給湯使用側端末に至る経路の途中に、第１逃がし弁５２が配設された排出配管５３が接続されている。この第１逃がし弁５２は、貯湯タンク１１内の圧力が第１所定圧以上に上昇した際に、貯湯タンク１１の上部の蓄熱用流体（高温水）を外部に排出するものである。この第１所定圧は、前述した第２逃がし弁９０の第２所定圧よりも高い圧力となるように構成されている。
【００３９】
また、給湯配管２７における排出配管５３よりも下流側には、中温水配管２９が接続されている。この中温水配管２９は、貯湯タンク１１内の中段部を構成する中温水部から、貯湯タンク１１における中間温度となる蓄熱用流体（中温水）を導出するための配管である。
【００４０】
給湯配管２７と中温水配管２９との合流部には、中温水混合弁３０が設けられている。この中温水混合弁３０は、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可能に構成され、高温水と中温水との混合比の調節により、給湯配管２７を流れる蓄熱用流体の温度を調整する温度調整弁である。なお、中温水配管２９には、中温水混合弁３０を介して、貯湯タンク１１の上部の蓄熱用流体（高温水）が貯湯タンク１１の中温水部へ逆流することを防止するための中温水逆止弁１７が設けられている。
【００４１】
給湯配管２７における中温水混合弁３０よりも下流側には、給湯配管２７を流れる蓄熱用流体を、後述する風呂往き配管８１を介して、浴槽５１へ導く風呂用配管２８が接続されている。風呂用配管２８には、給水用配管１５が接続されると共に当該給水用配管１５との合流部に風呂混合弁２４が設けられている。
【００４２】
この風呂混合弁２４は、中温水混合弁３０にて温度調整された給湯用水の流量と、市水配管２２から導入される水の流量の流量比を調節可能に構成され、当該流量比の調整により、風呂用配管２８の末端で出湯する給湯用水の温度を調整する温度調整弁である。なお、風呂混合弁２４における流量比の調整は、風呂混合弁２４の出口側に設けられた風呂サーミスタ７３の検出値に応じて行われる。
【００４３】
風呂用配管２８における風呂混合弁２４の下流側には、浴槽５１に注湯するための風呂注湯ユニット７０が設けられている。風呂注湯ユニット７０は、風呂用電磁弁７１（開閉弁）、逆流防止弁７２、風呂用配管２８に流れる温水の温度を検出する風呂サーミスタ７３、風呂用配管２８に流れる温水の流量を検出する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。
【００４４】
風呂用電磁弁７１は、浴槽５１に湯張り・差し湯・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部１００で制御される。なお、風呂用流量カウンタ７４にて風呂用配管２８内の水の流れを検出したときは、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。
【００４５】
２つの風呂用逆止弁７５は、後述する浴水循環回路８０内の浴槽水の風呂混合弁２４側への逆流を防止するために設けられている。また、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共に風呂混合弁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槽水がある場合に、両接続点の圧力差に応じて逆流防止弁７２を作動させて、浴槽水を風呂注湯ユニット７０の外部に排出できるようになっている。
【００４６】
給湯配管２７における風呂用配管２８との接続部よりも下流側には、給水用配管１５が接続されると共に当該給水用配管１５との合流部に給湯混合弁２５が設けられている。この給湯混合弁２５は、中温水混合弁３０にて温度調整された給湯用水の流量と、市水配管２２から導入される水の流量の流量比を調節可能に構成され、当該流量比の調整により、給湯配管２７の末端で出湯する給湯用水の温度を調整する温度調整弁である。なお、給湯混合弁２５における流量比の調整は、給湯混合弁２５の出口側に設けられた給湯サーミスタ６１（温度検出部）の検出値に応じて行われる。
【００４７】
給湯配管２７における給湯混合弁２５よりも下流側には、給湯配管２７に流れる温水の温度を検出する給湯サーミスタ６１、給湯配管２７に流れる温水の流量を検出する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。
【００４８】
給湯用逆止弁６３は、給湯配管２７の末端のシャワー５４等から給湯混合弁２５側への蓄熱用流体の逆流を防止するために設けられている。なお、給湯用流量カウンタ６２にて給湯配管２７内の水の流れを検出したときは、給湯配管２７の末端にあるシャワー５４等で給湯用水を出湯している状態である。
【００４９】
続いて、浴水循環回路８０について説明する。浴水循環回路８０は、浴槽５１に貯められた浴槽水を風呂熱交換器４２へ循環させて、浴槽５１の浴槽水を追焚きするための回路である。なお、本実施形態では、風呂注湯ユニット７０および浴水循環回路８０が「浴槽回路」を構成する。
【００５０】
本実施形態の浴水循環回路８０は、浴槽５１内の浴槽水を風呂熱交換器４２の上流端に導く風呂往き配管８１、および風呂熱交換器４２で熱交換された浴槽水を浴槽５１内に導く風呂戻り配管８２を有している。
【００５１】
風呂往き配管８１には、浴槽５１側から順に、水位センサ８７、風呂熱交換器４２側へ浴槽水が流れているか否かを検出する風呂循環センサ８３、浴槽５１の浴水温度を検出する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、風呂熱交換器４２の出口温度を検出する風呂熱交サーミスタ８６が設けられている。
【００５２】
風呂循環ポンプ８４は、浴槽５１内の浴槽水を追焚きする際に、浴槽５１の浴槽水を、風呂往き配管８１、風呂熱交換器４２、風呂戻り配管８２、浴槽５１の順に流すポンプである。
【００５３】
水位センサ８７は、浴槽５１内の水位を検出する水位検出手段である。浴槽５１内の水位上昇に伴って、風呂往き配管８１内の水圧（静圧）が上昇することから、本実施形態では、風呂往き配管８１内の水圧を検出する圧力センサを水位センサ８７として採用している。
【００５４】
ここで、風呂往き配管８１には、風呂循環ポンプ８４と風呂熱交換器４２との間に、風呂用配管２８の下流端が接続されている。これにより、浴槽５１の湯張り運転時には、風呂用電磁弁７１が開弁されると、風呂混合弁２４により所望の温度に調整された給湯用水が、風呂往き配管８１から浴槽５１へ供給されると共に、風呂往き配管８１から風呂熱交換器４２および風呂戻り配管８２を介して浴槽５１へ供給される。
【００５５】
続いて、本実施形態の給湯装置の電子制御部である制御部１００について説明する。この制御部１００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各種メモリ（ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＥＥＰＲＯＭ等）に、予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記憶されている。
【００５６】
制御部１００の入力側には、各サーミスタ１１１〜１１７、１３ａ、４５、６１、７３、８５、８６、各流量カウンタ６２、７４、風呂循環センサ８３、水位センサ８７等の給湯用のセンサ群が接続されている。また、制御部１００には、後述するメインリモコン１２１、および浴室リモコン１２２等が双方向に通信可能に接続されている。
【００５７】
制御部１００の出力側には、ヒートポンプユニット１３、各混合弁２４、２５、３０、風呂用電磁弁７１、流路切替弁３４、各循環ポンプ３３、４４、８４等の各種制御機器が接続されている。制御部１００では、給湯用のセンサ群の検出情報や各リモコン１２１、１２２からの操作信号等に基づいて、各種制御機器を制御する。
【００５８】
続いて、メインリモコン１２１、および浴室リモコン１２２について説明する。各リモコン１２１、１２２は、ユーザが、制御部１００に対して、沸上運転、追炊運転、湯張り運転等の各種運転の実行を要求するための操作部１２０である。
【００５９】
メインリモコン１２１は、浴室以外の場所（台所等）に設置されて給湯装置能全体を操作するための操作部１２０である。一方、浴室リモコン１２２は、浴室内に設置されて主に風呂機能を操作するための操作部１２０である。
【００６０】
続いて、給湯装置１０の動作について説明する。本実施形態では、給湯装置１０の設置完了後（試運転の実施後）における代表的な動作について説明する。
【００６１】
まず、給湯装置１０の設置完了後における貯湯タンク１１の蓄熱用流体の沸上運転について説明する。この沸上運転は、制御部１００が特定の沸上時間帯（例えば時間帯別電灯制度の夜間時間帯）に実行する。
【００６２】
沸上運転時には、制御部１００は、沸上用戻り配管３２を流れる蓄熱用流体の流路が貯湯タンク１１の上部へ向かう流路となるように流路切替弁３４を制御する。その後、制御部１００は、予め設定された湯量または貯湯タンク１１の全量分の湯が貯湯タンク１１の上部側に貯湯されるように、ヒートポンプユニット１３、および沸上用循環ポンプ３３を運転する。
【００６３】
これにより、貯湯タンク１１の下部の蓄熱用流体は、沸上用往き配管３１、入口配管３６、ヒートポンプユニット１３、出口配管３７、沸上用戻り配管３２、貯湯タンク１１の上部の順に流れる。そして、貯湯タンク１１の下部の蓄熱用流体は、ヒートポンプユニット１３を通過する際に、所定の沸上温度となるように沸き上げられ、貯湯タンク１１の上部側へ貯湯される。
【００６４】
貯湯タンク１１内の蓄熱用流体の温度が上昇し、貯湯タンク１１の内圧が第２所定圧以上となると、第２逃がし弁９０が開いて膨張水を排出する（図２参照）。
【００６５】
続いて、給湯装置１０の設置完了後における貯湯タンク１１の蓄熱用流体を利用した給湯運転について説明する。この給湯運転は、制御部１００が、例えば、各リモコン１２１、１２２から給湯運転の実行を要求する要求信号を受けた際に実行する。
【００６６】
給湯運転時には、利用者は、給湯配管２７の末端に配設される給湯栓等を開弁させる。この際の給水圧力により貯湯タンク１１内の蓄熱用流体が給湯配管２７側へ押し出され、各配管を介して貯湯タンク１１からの蓄熱用流体および市水流入配管２１からの水が各混合弁２５、３０で混合されて所望の温度（給湯設定温度）に調整される。その後、各混合弁２５、３０で温度調整された給湯用水が、給湯配管２７の末端のシャワー５４等へ供給される（図３参照）。
【００６７】
続いて、給湯装置１０の設置完了後における浴槽５１の湯張り運転について説明する。この湯張り運転は、制御部１００が、例えば、各リモコン１２１、１２２から湯張り運転の実行を要求する要求信号を受けた際に実行する。
【００６８】
湯張り運転時には、制御部１００は、風呂用電磁弁７１を開弁させる。この際の給水圧力により貯湯タンク１１内の蓄熱用流体が風呂用配管２８側へ押し出され、貯湯タンク１１からの蓄熱用流体および市水流入配管２１からの水が各混合弁２４、３０で混合されて所望の温度（湯張り設定温度）に調整される。その後、各混合弁２４、３０で温度調整された給湯用水が、浴水循環回路８０を介して浴槽５１へ供給される（図４参照）。
【００６９】
その後、浴槽５１に対して目標湯張り量の給湯用水を供給して湯張りが完了すると、制御部１００は、風呂用電磁弁７１を閉弁させる。そして、制御部１００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焚き動作の必要があるか監視する。
【００７０】
制御部１００は、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焚運転を実行する。なお、制御部１００は、各リモコン１２１、１２２からの追炊焚運転の実行を要求する要求信号を受けた際にも追焚運転を実行する。
【００７１】
追焚運転時には、制御部１００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、制御部１００は、沸上用戻り配管３２と貯湯タンク１１の上部とが連通するように流路切替弁３４を制御し、風呂１次ポンプ４４を運転させる。
【００７２】
これにより、ヒートポンプユニット１３から直接供給される蓄熱用流体、および貯湯タンク１１内の蓄熱用流体が、取出配管４１を通じて風呂熱交換器４２に流れる。この際、風呂熱交換器４２では、蓄熱用流体と浴槽５１からの浴槽水とが熱交換して、浴槽水の温度が上昇する。なお、風呂熱交換器４２を通過して温度低下した蓄熱用流体は、取入配管４３を通じて貯湯タンク１１に戻る。
【００７３】
さらに、制御部１００は、風呂熱交換器４２を通過した浴槽水の温度を風呂熱交サーミスタ８６で検出すると共に、風呂熱交換器４２を通過した蓄熱用流体の温度を風呂１次サーミスタ４５で検出する。そして、各サーミスタ４５、８６で検出した検出温度に基づいて、風呂熱交換器４２を通過した浴槽水の温度が設定温度に応じて決定される目標温度となるように、風呂１次ポンプ４４の回転数を制御して、浴槽５１内の浴槽水の温度を設定温度まで上昇させる。
【００７４】
本実施形態に係る給湯装置１０において、膨張水エア抜き制御と温度調整制御との関係について、図５に示される状態遷移図を参照しながら説明する。電源投入（マイコンリセット）、停電復帰から１０秒以上、異常発生時の異常リセット操作のいずれかの条件を満たすと、中温水温調制御モード０＿ＳＴ１に遷移する。中温水温調制御モード０＿ＳＴ１では、中温水混合弁３０の原点制御を実行する。
【００７５】
中温水温調制御モード０＿ＳＴ１の原点制御が完了すると、中温水温調制御モード１＿ＳＴ２に遷移する。中温水温調制御モード１＿ＳＴ２では、中温水混合弁３０を閉じた状態とする出湯停止制御を実行する。
【００７６】
中温水温調制御モード１＿ＳＴ２において、中温水混合弁３０を閉じた状態とする出湯停止制御から所定時間が経過するとともに、浴槽５１への湯張り、足し湯、追焚きの動作要求が入ると、中温水温調制御モード２＿ＳＴ３に遷移する。中温水温調制御モード２＿ＳＴ３では、ＦＦ制御（フィードフォワード制御）を実行する。
【００７７】
中温水温調制御モード１＿ＳＴ２において、中温水混合弁３０を閉じた状態とする出湯停止制御から所定時間が経過するとともに、浴槽５１からの水抜き運転の動作要求が入ると、中温水温調制御モード４＿ＳＴ４に遷移する。中温水温調制御モード４＿ＳＴ４では、開度固定制御を実行する。
【００７８】
中温水温調制御モード２＿ＳＴ３において、ＦＦ制御保持条件を満たすと、中温水温調制御モード３＿ＳＴ５に遷移する。中温水温調制御モード３＿ＳＴ５では、ＦＢ制御（フィードバック制御）を実行する。中温水温調制御モード３＿ＳＴ５において、ＦＦ制御遷移条件を満たすと、中温水温調制御モード２＿ＳＴ３に遷移する。中温水温調制御モード３＿ＳＴ５において、出湯停止条件を満たすと、中温水温調制御モード１＿ＳＴ２に遷移する。
【００７９】
停電復帰から１０秒以内の条件を満たすと、膨張水エア抜き制御に遷移する。膨張水エア抜き制御は、膨張水エア抜き待機ＳＴ６と、給湯エア抜き制御ＳＴ７と、風呂エア抜き制御ＳＴ８と、を有している。
【００８０】
膨張水エア抜き待機ＳＴ６では、中温水混合弁３０を混合比に応じた開度に維持する。混合比は、次の式によって求められる。
混合比＝（給湯設定温度−平均給水温度）／（中温水サーミスタ温度−平均給水温度）／１００
但し、給湯設定温度＞平均給水温度且つ中温水サーミスタ温度＞平均給水温度
中温水混合弁３０の混合比に応じた開度の具体的な一例としては、次のようになる。
・混合比が１５％未満の場合、中温水混合弁３０の開度は３０（Ａ）％
・混合比が１５％以上、４０％未満の場合、中温水混合弁３０の開度は４０（Ｂ）％
・混合比が４０％以上の場合、中温水混合弁３０の開度は３０（Ｃ）％
【００８１】
給湯エア抜き制御ＳＴ７では、所定パルス経過後に中温水混合弁３０の最低開度を維持する。風呂エア抜き制御ＳＴ８では、中温水混合弁３０を所定開度（６０（Ｄ）％）に維持する。
【００８２】
尚、上記した中温水混合弁３０の開度は一例であって、Ａ≦Ｃ≦Ｂ≦Ｄの関係を満たす開度が適宜選択される。
【００８３】
中温水温調制御モード１＿ＳＴ２において、次の全ての条件を満たすと膨張水エア抜き待機ＳＴ６に遷移する。
・サーミスタ１１１の検出温度とサーミスタ１１３の検出温度との差が５℃未満。
・サーミスタ１１３の検出温度が中温水目標温度＋５℃以上。
・ヒートポンプユニット１３が沸き上げ中。
【００８４】
膨張水エア抜き待機ＳＴ６において、次のいずれかの条件を満たすと、中温水温調制御モード１＿ＳＴ２に遷移する。
・サーミスタ１１１の検出温度とサーミスタ１１３の検出温度との差が８℃以上。
・サーミスタ１１３の検出温度が中温水目標温度＋２℃未満。
・ヒートポンプユニット１３沸き上げ完了後の給湯流量積算値と風呂流量積算値との和が所定値以上（所定値は、ヒートポンプユニット１３沸き上げ完了後に貯湯タンク１１に溜まるエアが抜ける閾値）。
【００８５】
膨張水エア抜き待機ＳＴ６において、給湯流量瞬時値が０ｐｐｓでない場合、給湯エア抜き制御ＳＴ７に遷移する。膨張水エア抜き待機ＳＴ６において、風呂自動による風呂用電磁弁７１を開く指示が出ると、風呂エア抜き制御ＳＴ８に遷移する。
【００８６】
風呂エア抜き制御ＳＴ８において、給湯流量瞬時値が０ｐｐｓでない場合、給湯エア抜き制御ＳＴ７に遷移する。風呂エア抜き制御ＳＴ８において、給湯流量及び風呂流量も０ｐｐｓの状態が所定時間続くと、膨張水エア抜き待機ＳＴ６に遷移する。風呂エア抜き制御ＳＴ８において、風呂流量積算値が所定パルス（エアが抜けるのに十分な流出水量を確保するためのパルス）以上となると、中温水温調制御モード３＿ＳＴ５に遷移する。
【００８７】
給湯エア抜き制御ＳＴ７において、給湯流量及び風呂流量も０ｐｐｓの状態が所定時間続くと、膨張水エア抜き待機ＳＴ６に遷移する。給湯エア抜き制御ＳＴ７において、給湯流量が０ｐｐｓの状態が所定時間続き、風呂自動による風呂用電磁弁７１を開く指示が出ると、風呂エア抜き制御ＳＴ８に遷移する。給湯エア抜き制御ＳＴ７において、給湯エア抜き制御完了フラグがＯＮとなると、中温水温調制御モード３＿ＳＴ５に遷移する。中温水温調制御モード３＿ＳＴ５に遷移後に給湯エア抜き制御完了フラグをＯＦＦする。（給湯エア抜き制御完了フラグの初期値はＯＦＦ）
【００８８】
続いて、図６を参照しながら、給湯エア抜き制御ＳＴ７の具体的なフローについて説明する。ステップＳ１０１では、給湯流量瞬時値が０ｐｐｓを超えたか判断する。給湯流量瞬時値が０ｐｐｓを超えなければステップＳ１０１の判断を繰り返し、給湯流量瞬時値が０ｐｐｓを超えれば、ステップＳ１０２の処理に進む。
【００８９】
ステップＳ１０２では、給湯流量積算値を０にセットする。ステップＳ１０２に続くステップＳ１０３では、中温水混合弁３０の混合比が４０％以上であるか否かを判断する。中温水混合弁３０の混合比が４０％以上であればステップＳ１０４の処理に進み、中温水混合弁３０の混合比が４０％以上でなければステップＳ１０８の処理に進む。
【００９０】
ステップＳ１０４では、中温水混合弁３０の開度をＣ％に設定する。ステップＳ１０４に続くステップＳ１０５では、給湯流量積算値がｃパルス以上となったか否かを判断する。給湯流量積算値がｃパルス以上となっていなければステップＳ１０５の判断を繰り返し、給湯流量積算値がｃパルス以上となっていればステップＳ１０６の処理に進む。尚、「ｃパルス」とは中温水混合弁３０の開度をＣ％に設定した場合に、出湯開始直後の過渡状態に、エアが多く抜けるために、出湯温度の低下やエアの排出音の発生を最低限考慮した流量に対応するパルス数である。
【００９１】
ステップＳ１０６では、中温水混合弁３０の開度を２５％に設定する。ステップＳ１０６の処理が終了すると、ステップ１０７の処理に進む。ステップＳ１０７では、給湯流量積算値が所定パルスαを超えたか否かを判断し、所定パルスαを超えていれば、ステップＳ１１６で給湯エア抜き制御完了フラグをＯＮして、処理を終了する。所定パルスαはエアが抜けるのに十分な流出水量を確保するためのパルス数である。
【００９２】
ステップＳ１０８では、中温水混合弁３０の混合比が１５％以上且つ４０％未満であるか否かを判断し、１５％以上且つ４０％未満であればステップＳ１０９の処理に進み、１５％以上且つ４０％未満でなければステップＳ１１２の処理に進む。
【００９３】
ステップＳ１０９では、中温水混合弁３０の開度をＢ％に設定する。ステップＳ１０９に続くステップＳ１１０では、給湯流量積算値がｂパルス以上となったか否かを判断する。給湯流量積算値がｂパルス以上となっていなければステップＳ１１０の判断を繰り返し、給湯流量積算値がｂパルス以上となっていればステップＳ１１１の処理に進む。尚、「ｂパルス」とは中温水混合弁３０の開度をＢ％に設定した場合に、出湯開始直後の過渡状態に、エアが多く抜けるために、出湯温度の低下やエアの排出音の発生を最低限考慮した流量に対応するパルス数である。
【００９４】
ステップＳ１１１では、中温水混合弁３０の開度を２５％に設定する。ステップＳ１１１の処理が終了すると、ステップ１０７の処理に進む。ステップＳ１０７では、給湯流量積算値が所定パルスαを超えたか否かを判断し、所定パルスαを超えていれば、ステップＳ１１６で給湯エア抜き制御完了フラグをＯＮして、処理を終了する。所定パルスαはエアが抜けるのに十分な流出水量を確保するためのパルス数である。
【００９５】
ステップＳ１１２では、中温水混合弁３０の開度をＡ％に設定する。ステップＳ１１２に続くステップＳ１１３では、給湯流量積算値がａパルス以上となったか否かを判断する。給湯流量積算値がａパルス以上となっていなければステップＳ１１３の判断を繰り返し、給湯流量積算値がａパルス以上となっていればステップＳ１１４の処理に進む。尚、「ａパルス」とは中温水混合弁３０の開度をＡ％に設定した場合に、出湯開始直後の過渡状態に、エアが多く抜けるために、出湯温度の低下やエアの排出音の発生を最低限考慮した流量に対応するパルス数である。
【００９６】
ステップＳ１１４では、中温水混合弁３０の開度を２５％に設定する。ステップＳ１１４の処理が終了すると、ステップ１１５の処理に進む。ステップＳ１１５では、給湯流量積算値が所定パルスβを超えたか否かを判断し、所定パルスβを超えていれば、ステップＳ１１６で給湯エア抜き制御完了フラグをＯＮして、処理を終了する。所定パルスβはエアが抜けるのに十分な流出水量を確保するためのパルス数である。α≦βである。
【００９７】
尚、上記説明したフローにおいては、中温水混合弁３０の混合比に応じて中温水混合弁３０の開度を調整したけれども、その代わりに流量をファクターとして中温水混合弁３０の開度を調整することもできる。具体的には、貯湯タンク１１からの出湯流量について、安定時の出湯流量を学習記憶し、その学習記憶した安定時の出湯流量に基づいて中温水混合弁３０の開度を調整することができる。
【００９８】
尚、追焚きの場合に、湯張り時と同様に風呂用電磁弁７１を開いて貯湯タンク１１内のエアを抜くこともできる。同様に、保温中においても、湯張り時と同様に風呂用電磁弁７１を開いて貯湯タンク１１内のエアを抜くこともできる。風呂用電磁弁７１を開いてエアを抜くのに必要な流量の温水を流した後は、風呂用電磁弁７１を閉じて追焚き又は保温のモードに復帰する。
【００９９】
山間部や３階給湯の場合など給水圧が低い場合には、貯湯タンク１１内のエアを出す制御を行ってもエアの残りが発生する場合がある。この場合も同様に、追焚き時や保温時に風呂用電磁弁７１を開いて貯湯タンク１１内のエアを抜くことができる。
【０１００】
また、加熱源による沸き上げ中又は沸き上げ完了後に、浴槽５１に給湯することで膨張水エア抜き制御を実行することもできる。その場合、膨張水エア抜き制御の実行後に、浴槽５１からの自動排水手段（不図示）を作動させて排水することができる。
【０１０１】
また、加熱源による沸き上げ中は、膨張水エア抜き制御を複数回実行し、沸き上げ完了後は、膨張水エア抜き制御を１回のみ実行するように設定できる。加熱源による沸き上げ中は、２、３時間で貯湯タンク１１内にエアが溜まってしまうので、沸き上げ中は膨張水エア抜き制御を複数回実行することで、適切なタイミングでエアを抜くことができる。沸き上げ完了後は、１回エアを抜けばその後エアが溜まることがないので、膨張水エア抜き制御は１回のみの実行で足りる。
【符号の説明】
【０１０２】
１０：給湯装置
１１：貯湯タンク
１１１，１１２，１１３，１１４，１１５，１１６，１１７：サーミスタ
１３：ヒートポンプユニット（加熱源）
３０：中温水混合弁
５１：浴槽
５２：第１逃がし弁
６１：給湯サーミスタ（温度検出部）
７１：風呂用電磁弁
７３：風呂サーミスタ
８４：風呂循環ポンプ
９０：第２逃がし弁
１００：制御部
１２０：操作部
【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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