(57)【要約】  給湯側流量に変動が生じた場合であっても、給湯温度の安定性を確保することのできる貯湯式給湯機を提供する。  貯湯タンク８の湯水と給湯水とを熱交換させるための給湯用熱交換器５２と、貯湯タンク８の上部から給湯用熱交換器５２を経由して貯湯タンク８の下部へ導く給湯熱源管路４６と、給湯熱源管路４６の湯水を循環させる給湯熱源ポンプ４８と、制御部３６と、を備える。制御部３６は、貯湯タンク８内の湯水の熱源を用いて給湯水を加熱する給湯運転において、給湯熱源管路４６を流れる湯水の流量である熱源側流量Ｆｌが目標流量Ｆｔｇｔとなるための給湯熱源ポンプ４８の出力を制御間隔ΔＴｃ毎に算出するＰＩＤ制御を実行する。この際、制御部３６は、給湯側流量Ｆｋの安定時には制御間隔ΔＴｃを監視間隔ΔＴｆとし、給湯側流量Ｆｋの急変時には、制御間隔ΔＴｃを監視間隔ΔＴｆよりも短い制御間隔ΔＴｃｍｉｎとする。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
湯水を貯留させる貯湯タンクと、
前記貯湯タンクに貯留される湯水を加熱する加熱手段と、
前記貯湯タンクの上部から供給される湯水と給湯水とを熱交換させるための給湯用熱交換器と、
前記給湯水を前記給湯用熱交換器を経由して給湯端末へ導く給水管路と、
前記貯湯タンクの上部から前記給湯用熱交換器を経由して前記貯湯タンクの下部へ導く給湯熱源管路と、
前記給湯熱源管路の湯水を循環させる給湯熱源ポンプと、
前記給湯端末への給湯が行われる給湯運転において、前記給湯熱源管路を流れる湯水の流量である熱源側流量が目標流量となるための前記給湯熱源ポンプの出力を制御間隔毎に算出し、算出された当該出力に基づいて前記給湯熱源ポンプを制御するポンプ制御手段と、を備え、
前記ポンプ制御手段は、前記給水管路を流れる給湯水の流量である給湯側流量の時間変化量に基づいて前記制御間隔を変更する制御間隔変更手段を備える貯湯式給湯機。
【請求項２】
前記制御間隔変更手段は、前記給湯側流量の時間変化量の絶対値が閾値を超えた場合に前記制御間隔を第一制御間隔から当該第一制御間隔よりも短い第二制御間隔へ変更する請求項１に記載の貯湯式給湯機。
【請求項３】
前記制御間隔変更手段は、前記制御間隔を第一制御間隔から前記第二制御間隔へ変更した場合に、変更後一定時間前記制御間隔を前記第二制御間隔に維持する請求項２に記載の貯湯式給湯機。
【請求項４】
前記熱源側流量を検知する給湯熱源流量センサを更に備え、
前記ポンプ制御手段は、前記給湯熱源流量センサにより検知された熱源側流量が前記目標流量となるように、前記給湯熱源ポンプの出力にフィードバック制御を施すフィードバック制御手段を備える請求項２又は請求項３に記載の貯湯式給湯機。
【請求項５】
前記ポンプ制御手段は、前記絶対値が閾値を超えた場合に、前記フィードバック制御のゲインを第一ゲインから当該第一ゲインよりも大きい第二ゲインへ変更するゲイン変更手段を備える請求項４に記載の貯湯式給湯機。
【請求項６】
前記給水管路を流れる湯水の流量である給湯側流量を検知する給湯流量センサを備え、
前記ポンプ制御手段は、前記給湯側流量に基づいて前記目標流量を設定する目標値設定手段を備える請求項１から請求項５の何れか１項に記載の貯湯式給湯機。
【請求項７】
前記ポンプ制御手段は、前記給湯側流量の時間変化量を監視間隔毎に算出する算出手段を備える請求項１から請求項６の何れか１項に記載の貯湯式給湯機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、貯湯タンクに貯留された湯を熱源として給水を加熱して給湯する貯湯式給湯機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば特許文献１には、貯湯タンク内に貯留された流体を加熱し、この流体を循環させて熱交換器に送ることにより水を加熱する給湯機が開示されている。また、この給湯機では、熱交換器から流出する給湯側の湯の温度と給湯設定温度との差に応じてポンプの駆動力が制御され、流体の循環流量が増減される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】日本特開平５-９９５０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上述した特許文献１の給湯機における流量制御では、制御間隔に関連する特別な制御は行われていない。このため、上述した特許文献１の給湯機において制御間隔が長い場合には、給湯側の流量が急変動した際に給湯温度が目標とする温度から大きくずれてしまい使用者に不快感を与えるおそれがある。一方において制御間隔が短い場合には、給湯側の流量が安定している際に給湯温度が無駄に変動するいわゆるハンチングが起きてしまうおそれがある。このように、上記従来の技術では、給湯温度の安定性を確保する点において、未だ改善の余地を残すものであった。【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、給湯側流量に変動が生じた場合であっても、給湯温度の安定性を確保することのできる貯湯式給湯機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機は、湯水を貯留させる貯湯タンクと、貯湯タンクに貯留される湯水を加熱する加熱手段と、貯湯タンクの上部から供給される湯水と給湯水とを熱交換させるための給湯用熱交換器と、給湯水を給湯用熱交換器を経由して給湯端末へ導く給水管路と、貯湯タンクの上部から給湯用熱交換器を経由して貯湯タンクの下部へ導く給湯熱源管路と、給湯熱源管路の湯水を循環させる給湯熱源ポンプと、給湯端末への給湯が行われる給湯運転において、給湯熱源管路を流れる湯水の流量である熱源側流量が、給水管路を流れる湯水の流量である給湯側流量に基づいて算出される目標流量となるための給湯熱源ポンプの出力を制御間隔毎に算出し、算出された当該出力に基づいて給湯熱源ポンプを制御するポンプ制御手段と、を備え、ポンプ制御手段は、給湯側流量の時間変化量の絶対値に基づいて制御間隔を変更する制御間隔変更手段を備えるものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の貯湯式給湯機によれば、給湯側流量に変動が生じた場合であっても、給湯温度の安定性を確保することのできる貯湯式給湯機を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施の形態１の貯湯式給湯機を示す構成図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係る貯湯式給湯機の沸き上げ運転時の回路構成図である。
【図３】本発明の実施の形態１に係る貯湯式給湯機の給湯運転時の回路構成図である。
【図４】本発明の実施の形態１の貯湯式給湯機において、時間経過に対する給湯側流量Ｆｋの変化を示す図である。
【図５】本発明の実施の形態１において制御部が制御間隔ΔＴｃを設定するルーチンのフローチャートである。
【図６】本発明の実施の形態１において制御部が熱源側流量の制御を実行するルーチンのフローチャートである。
【図７】本発明の実施の形態２において制御部が熱源側流量の制御を実行するルーチンのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。なお、各図において共通する要素には、同一の符号を付して、重複する説明を省略する。
【００１０】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１の貯湯式給湯機の構成図である。貯湯式給湯機３５は、タンクユニット３３と、ヒートポンプサイクルを利用するＨＰユニット７と、運転動作指令及び設定値の変更操作を行うためのリモコン４４とを備えている。ＨＰユニット７とタンクユニット３３とは、ＨＰ往き配管１４とＨＰ戻り配管１５と図示しない電気配線とを介して接続されている。タンクユニット３３には、制御部３６が内蔵されている。タンクユニット３３およびＨＰユニット７が備える各種弁類、ポンプ類等の作動は、これらと電気的に接続された制御部３６により制御される。制御部３６とリモコン４４とは、相互通信が可能に接続されている。リモコン４４には、図示を省略するが、貯湯式給湯機３５の状態等の情報を表示する表示部、使用者が操作するスイッチ等の操作部、スピーカ及びマイク等が搭載されている。
【００１１】
ＨＰユニット７は、タンクユニット３３が備える貯湯タンク８から導かれた低温水を加熱するための加熱手段として機能する。ＨＰユニット７は、圧縮機１、水冷媒熱交換器３、膨張弁４、空気熱交換器６を冷媒配管５にて環状に接続し、ヒートポンプサイクルを構成している。水冷媒熱交換器３は、冷媒配管５を流れる冷媒とタンクユニット３３から導かれた低温水との間で熱交換を行うためのものである。
【００１２】
タンクユニット３３には、以下の配管及び各種部品が内蔵されている。貯湯タンク８は、湯水を貯留するためのものである。水道等の水源から供給される給水は、第１給水配管９ａを通じてタンクユニット３３内へ導入される。貯湯タンク８の下部に設けられた水導入口８ａは、第３給水配管９ｃを介して第１給水配管９ａに接続されている。第３給水配管９ｃの途中には減圧弁３１が設けられている。第１給水配管９ａから第３給水配管９ｃへ導入される給水は、減圧弁３１で規定の圧力に調圧された上で貯湯タンク８内に流入する。
【００１３】
貯湯タンク８の下部に設けられた水導出口８ｂには、水導出口配管１０の一端が接続されている。水導出口８ｂの他端は、熱源ポンプ１２の吸込側に接続されている。熱源ポンプ１２の吐出側は、ＨＰ往き配管１４を介してＨＰユニット７の入口側と接続されている。また、タンクユニット３３には、三方弁１８が内蔵されている。三方弁１８は、湯水が流入するａポートと、湯水が流出するｂ、ｃポートとを有する流路切替手段である。三方弁１８のａポートは、ＨＰ戻り配管１５を介してＨＰユニット７の出口側と接続されている。三方弁１８のｂポートは、送湯配管１３を介して貯湯タンク８上部に設けられた温水導入口８ｄと接続されている。三方弁１８のｃポートは、バイパス配管１６を介して貯湯タンク８の中央部から下部の間に設けられた温水導入口８ｃと接続されている。
【００１４】
貯湯タンク８には、ＨＰユニット７を用いて加熱された高温湯がＨＰ戻り配管１５及び送湯配管１３を通じて温水導入口８ｄから流入するとともに、低温水が第３給水配管９ｃを通じて水導入口８ａから流入する。これにより、貯湯タンク８には上下部で温度差が生じるように湯水が貯留される。貯湯タンク８の表面には、複数の貯湯温度センサが高さを変えて取り付けられている。より詳しくは、貯湯タンク８の表面の上部には貯湯温度センサ４２が取り付けられ、貯湯タンク８の表面の下部には貯湯温度センサ４３が取り付けられている。貯湯タンク８内の残湯量は、これら貯湯温度センサ４２，４３で貯湯タンク８内の湯水の温度分布を検出することにより把握される。制御部３６は、検出された残湯量に基づいて、ＨＰユニット７による貯湯タンク８内の湯水の沸上運転の開始、停止などを制御する。
【００１５】
タンクユニット３３には、給湯用熱交換器５２が内蔵されている。給湯用熱交換器５２の２次側入口は、第２給水配管９ｂを介して第１給水配管９ａに接続されている。給湯用熱交換器５２の２次側出口は、給湯配管２１を介して給湯栓３４に接続されている。以下の説明では、水源の給水を第１給水配管９ａ、第２給水配管９ｂ、給湯用熱交換器５２及び給湯配管２１を介して給湯栓３４へと導く管路を給水管路９と称し、また、給水管路９を流れる給水を給湯水と称することとする。また、第２給水配管９ｂの途中には、給水管路９を流れる給湯水の流量である給湯側流量Ｆｋを検知するための給湯流量センサ４９が配置されている。
【００１６】
また、給湯用熱交換器５２の１次側入口は、熱源導入配管４６ａを介して、貯湯タンク８の上部に設けられた温水導出口８ｅに接続されている。また、給湯用熱交換器５２の１次側出口は、熱源導出配管４６ｂを介して、貯湯タンク８の下部に設けられた温水導入口８ｆに接続されている。以下の説明では、温水導出口８ｅから導出された貯湯タンク８内の湯水を熱源導入配管４６ａ、給湯用熱交換器５２及び熱源導出配管４６ｂを介して温水導入口８ｆから再び貯湯タンク８内へ戻す管路を給湯熱源管路４６と称することとする。また、熱源導出配管４６ｂの途中には、給湯熱源管路４６の湯水を循環させるための給湯熱源ポンプ４８が配置されている。給湯熱源ポンプ４８は入力電圧Ｖｐによって出力を調整するよう構成されている。さらに、熱源導出配管４６ｂの途中には、給湯熱源管路４６を流れる湯水の流量である熱源側流量Ｆｌを検知するための給湯熱源流量センサ５０が配置されている。給湯栓３４から出湯された高温湯は給湯端末である蛇口などの混合水栓５１に供給され、低温の水道水と混合された上で使用者に利用される。
【００１７】
次に、本実施の形態に係る貯湯式給湯機の動作について説明する。図２は、本発明の実施の形態１に係る貯湯式給湯機の沸き上げ運転時の回路構成図である。尚、ここでいう沸き上げ運転とは、ＨＰユニット７を利用して沸き上げた湯を貯湯タンク８内に貯える運転のことである。この沸き上げ運転時には、三方弁１８は、ａポートとｂポートとが連通しｃポートが閉状態となるように制御される。これにより、ＨＰ戻り配管１５と送湯配管１３とが連通するとともに、バイパス配管１６側を閉として貯湯タンク８の温水導入口８ｃへの流路が遮断される。
【００１８】
沸き上げ運転は、上記のように三方弁１８が制御された状態で、熱源ポンプ１２とＨＰユニット７の運転を開始することにより実行される。その結果、貯湯タンク８の水導出口８ｂから流出する低温水は、水導出口配管１０、熱源ポンプ１２およびＨＰ往き配管１４を経由してＨＰユニット７に導かれ、水冷媒熱交換器３において加熱されて高温湯となった後、ＨＰ戻り配管１５、三方弁１８および送湯配管１３を経由して、貯湯タンク８の温水導入口８ｄから当該貯湯タンク８内に流入し貯えられる。このような沸き上げ運転が実行されることで、貯湯タンク８の内部では、上層部から高温水が貯えられていき、この高温水層が徐々に厚くなる。
【００１９】
また、本実施の形態に係る貯湯式給湯機では、上述した沸き上げ運転によって貯湯タンク８内に貯留された高温水の熱源を用いて、水源から供給される給水を加熱する給湯運転が行われる。図３は、本発明の実施の形態１に係る貯湯式給湯機の給湯運転時の回路構成図である。給湯運転は、蛇口などが開かれたことを受けて、給湯熱源ポンプ４８の運転を開始することにより実行される。その結果、貯湯タンク８の上部に貯留されている高温湯は、温水導出口８ｅから熱源導入配管４６ａを経由して給湯用熱交換器５２の一次側に導入される。この際、第２給水配管９ｂを流れる低温水は給湯用熱交換器５２の二次側に導入される。導入された低温水は給湯用熱交換器５２において一次側の高温湯との熱交換によって加熱され高温湯となる。高温湯となった後の給水は、給湯配管２１を経由して給湯栓３４へ供給される。このような給湯運転が実行されることで、蛇口などの混合水栓５１から連続して湯が出湯される。
【００２０】
なお、本実施の形態に係る貯湯式給湯機において給湯運転が開始されると、制御部３６は、給湯流量センサ４９により検知される給湯側流量Ｆｋ（すなわち給湯用熱交換器５２の二次側流量）に基づいて、給湯用熱交換器５２の一次側流量である熱源側流量Ｆｌの目標流量Ｆｔｇｔを設定する目標値設定手段を実行する。目標流量Ｆｔｇｔは、給湯用熱交換器５２の二次側から導出される高温湯の温度が設定温度となるための給湯用熱交換器５２の一次側流量として、例えば目標流量Ｆｔｇｔ＝給湯側流量Ｆｋとされる。そして、制御部３６は、給湯熱源流量センサ５０により検知される熱源側流量Ｆｌが目標流量Ｆｔｇｔとなるように、給湯熱源ポンプ４８の出力をフィードバック制御するポンプ制御手段を実行する。
【００２１】
フィードバック制御では、例えば次式（１）に示すＰＩＤ（Proportional Integral Derivative）制御によって給湯熱源ポンプ４８の入力電圧Ｖｐを制御する。
Ｖｐ＝Ｋｐ×（ΔＦ（ｉ）−ΔＦ（ｉ−１））＋Ｋｉ×ΔＦ（ｉ）＋Ｋｄ×（ΔＦ（ｉ）−２×ΔＦ（ｉ−１）＋ΔＦ（ｉ−２））  ・・・（１）
ΔＦ＝Ｆｔｇｔ−Ｆｌ
Ｆｔｇｔ＝Ｆｋ
【００２２】
なお、上式（１）において、Ｋｐは比例ゲインを、Ｋｉは積分ゲインを、Ｋｄは微分ゲインを、ΔＦ（ｉ）は現在のΔＦを、ΔＦ（ｉ−１）は１回前の制御間隔におけるΔＦを、ΔＦ（ｉ−１）は２回前の制御間隔におけるΔＦを、それぞれ示している。上式（１）に示すＰＩＤ制御によれば、熱源側流量Ｆｌが目標流量Ｆｔｇｔ（＝Ｆｋ）に近づくための入力電圧Ｖｐが制御間隔ΔＴｃ毎に算出される。
【００２３】
ここで、上記ＰＩＤ制御において給湯側流量Ｆｋが安定している場合には、給湯温度が無駄に変動しないように、制御間隔ΔＴｃをある程度長めの間隔に設定することが好ましい。一方、給湯側流量Ｆｋが急変動している場合には熱源側流量Ｆｌを即座に追従させて給湯温度のずれを抑制するために、制御間隔ΔＴｃを短めの間隔に設定することが好ましい。
【００２４】
そこで、本実施の形態の貯湯式給湯機では、給湯側流量Ｆｋの安定度合によって制御間隔ΔＴｃが可変に設定される。図４は、本発明の実施の形態１の貯湯式給湯機において、時間経過に対する給湯側流量Ｆｋの変化を示す図である。この図に示すように、本実施の形態の貯湯式給湯機では、先ず、給湯側流量Ｆｋが監視間隔ΔＴｆ毎に検出される。そして、給湯側流量Ｆｋの安定度合を表す指標として、給湯側流量Ｆｋの時間変化量の絶対値が次式（２）に従い監視間隔ΔＴｆ毎に算出される。
安定度合＝｜ΔＦｋ／ΔＴｆ｜    ・・・（２）
ΔＦｋ＝Ｆｋ（ｉ）−Ｆｋ（ｉ−１）
【００２５】
上式（２）によって定義される安定度合は、給湯側流量が急変動している場合ほどその値が大きくなる。そこで、制御部３６は、｜ΔＦｋ／ΔＴｆ｜≧定数Ｆａが成立する場合を給湯側流量Ｆｋの急変動時と判断し、この場合にＰＩＤ制御の制御間隔ΔＴｃを安定時よりも短い間隔に変更する制御間隔変更手段を実行する。より詳しくは、｜ΔＦｋ／ΔＴｆ｜≧定数Ｆａの成立が認められない給湯側流量の安定時には制御間隔ΔＴｃ＝監視間隔ΔＴｆ（第一制御間隔）とし、｜ΔＦｋ／ΔＴｆ｜≧定数Ｆａの成立が認められて安定時から急変動時に移行した場合に制御間隔ΔＴｃを監視間隔ΔＴｆよりも短い制御間隔ΔＴｃｍｉｎ（第二制御間隔）とする。定数Ｆａは、給湯側流量Ｆｋの安定時か急変動時かを判定するための安定度合の閾値であって、予め設定された定数が用いられる。このような制御によれば、給湯側流量の安定時にはハンチングを抑制して給湯温度が無駄に変動することを防ぐことができ、また、給湯側流量の急変動時には制御応答性を向上させて給湯温度のずれを抑制することができる。
【００２６】
なお、給湯側流量が安定時から急変動時に移行したことを受けて制御間隔ΔＴｃをΔＴｃｍｉｎに設定した場合には、安定時との細かな切り替わりを防止するために急変動時間Ｔａを設け、急変動時に移行してから急変動時間Ｔａが経過するまでの一定時間の間、急変動時のＰＩＤ制御を持続させることとする。これにより、制御間隔ΔＴｃの煩雑な切り替えを防止して給湯温度の安定性を確保することができる。
【００２７】
また、給湯側流量の急変動時には、ＰＩＤ制御のゲインを安定時の第一ゲインよりも大きい第二ゲインに変更するゲイン変更手段を実行することにより、制御応答性を更に高めることができる。例えば、給湯側流量の安定時には、ＰＩＤ制御の係数をＫｐ＝１、Ｋｉ＝０．００１、Ｋｐ＝０．０１、ΔＴｆ＝１秒、ΔＴｃ＝１秒（＝ΔＴｆ）とし、給湯側流量の急変動時には、Ｋｐ＝２、Ｋｉ＝０．００２、Ｋｐ＝０．０２、ΔＴｆ＝１秒、ΔＴｆ＝０．５秒、Ｔａ＝２秒とする。これにより、給湯側流量の変動に対して応答性の高いＰＩＤ制御を行うことができる。
【００２８】
次に、フローチャートを参照して本発明の実施の形態の貯湯式給湯機における給湯運転の具体的処理について詳細に説明する。図５は、本発明の実施の形態１において制御部３６が制御間隔ΔＴｃを設定するルーチンのフローチャートである。なお、図５に示すルーチンは、監視間隔ΔＴｆ毎に繰り返し実行される。
【００２９】
図５に示すルーチンでは、先ず、給湯流量センサ４９によって給湯側流量Ｆｋが取得される（ステップＳ２）。次に、給湯側流量Ｆｋの時間変化量の絶対値である｜ΔＦｋ／ΔＴｆ｜が算出される（ステップＳ４）。ここでは、具体的には、今回のルーチンにおける給湯側流量Ｆｋ（ｉ）と前回のルーチンにおける給湯側流量Ｆｋ（ｉ−１）を上式（２）に代入することにより｜ΔＦｋ／ΔＴｆ｜が算出される。
【００３０】
次に、｜ΔＦｋ／ΔＴｆ｜≧Ｆａの成立が判定される（ステップＳ６）。その結果、｜ΔＦｋ／ΔＴｆ｜≧Ｆａの成立が認められない場合には、給湯側流量Ｆｋの安定時であると判断されて、次のステップに移行し、熱源側流量ＦｌのＰＩＤ制御における制御間隔ΔＴｃが監視間隔ΔＴｆと同間隔に設定される（ステップＳ８）。一方、上記ステップＳ６において、｜ΔＦｋ／ΔＴｆ｜≧Ｆａの成立が認められた場合には、給湯側流量Ｆｋの急変動時であると判断されて、次のステップに移行し、熱源側流量ＦｌのＰＩＤ制御における制御間隔ΔＴｃが監視間隔ΔＴｆよりも短い制御間隔ΔＴｃｍｉｎに設定される（ステップＳ１０）。次に、急変動時間Ｔａが経過したか否かが判定される（ステップＳ１２）。その結果、未だ急変動時間Ｔａが経過していない場合には、急変動時間Ｔａを経過するまで本ステップＳ１２の処理が繰り返し実行される。上記ステップＳ８の処理後、及び上記ステップＳ１２おいて急変動時間Ｔａが経過したと判定された場合には、本ルーチンは終了されて、図５に示すルーチンが再度最初から実行される。
【００３１】
図６は、本発明の実施の形態１において制御部３６が熱源側流量の制御を実行するルーチンのフローチャートである。なお、図６に示すルーチンは、図５に示すルーチンにて設定された制御間隔ΔＴｃ毎に繰り返し実行される。
【００３２】
図６に示すルーチンでは、先ず、給湯流量センサ４９によって給湯側流量Ｆｋが取得される（ステップＳ２０）。次に、給湯熱源流量センサ５０によって熱源側流量Ｆｌが取得される（ステップＳ２２）。次に、熱源側流量の目標流量Ｆｔｇｔが設定される（ステップＳ２４）。ここでは、目標流量Ｆｔｇｔは上記ステップＳ２０にて取得された給湯側流量Ｆｋと同流量に設定される。次に、上式（１）を用いて、上記ステップＳ２２にて取得された熱源側流量Ｆｌが上記ステップＳ２４にて設定された目標流量Ｆｔｇｔとなるように、給湯熱源ポンプ４８の入力電圧ＶｐがＰＩＤ制御される（ステップＳ２６）。
【００３３】
以上説明したように、本実施の形態の貯湯式給湯機によれば、給湯側流量に変動が生じた場合であっても、急変動時には流量の応答性を高めることができ、また流量安定時には無駄な流量変動を抑えることができる。これにより出湯温度を安定させることができるので、使用者に不快感を与えることのない給湯運転を実現することが可能となる。
【００３４】
ところで、上述した実施の形態の貯湯式給湯機では、熱源側流量ＦｌのＰＩＤ制御を実行しているが、熱源側流量Ｆｌが目標流量Ｆｔｇｔとなるように給湯熱源ポンプ４８の入力電圧Ｖｐを制御する他のフィードバック制御を用いることとしてもよい。
【００３５】
また、上述した実施の形態の貯湯式給湯機では、制御間隔ΔＴｃをΔＴｃｍｉｎに設定した後、急変動時間Ｔａの間は制御間隔ΔＴｃをΔＴｃｍｉｎに維持することとしているが、本発明において当該制御は必ずしも必須ではない。また、熱源側流量ＦｌのＰＩＤ制御において、給湯側流量Ｆｋの急変動時には安定時に比してゲインを大きくすることとしたが、本発明において当該制御は必ずしも必須ではない。また、対象とするゲインも比例ゲインＫｐ、積分ゲインＫｉ、及び微分ゲインＫｄの全てに限らず、これらの中の何れかのみでもよい。
【００３６】
実施の形態２．
次に、本発明の実施の形態２について説明する。実施の形態２の貯湯式給湯機は、図１に示すハードウェア構成を用いて、制御部３６に図５に示すルーチン及び後述する図７に示すルーチンを実行させることにより実現することができる。
【００３７】
上述した実施の形態１の貯湯式給湯機では、給湯熱源流量センサ５０によって熱源側流量Ｆｌを検出し、検出された熱源側流量Ｆｌが目標流量Ｆｔｇｔとなるように給湯熱源ポンプ４８の入力電圧Ｖｐをフィードバック制御することとしている。
【００３８】
ここで給湯熱源管路４６の構成は給湯運転中に変わることがない。このため、給湯熱源ポンプ４８の入力電圧Ｖｐに対する熱源側流量Ｆｌは一意に定まることとなる。具体的には、例えば給湯熱源ポンプ４８の特性と給湯熱源管路４６の構成により、Ｖｐ＝０ＶのときＦｌ＝０Ｌ／ｍｉｎ、Ｖｐ＝１ＶのときＦｌ＝２Ｌ／ｍｉｎ、Ｖｐ＝２ＶのときＦｌ＝４Ｌ／ｍｉｎとなるような場合、他の入力電圧Ｖｐに対応するＦｌは線形的に補間することで給湯熱源ポンプ４８の入力電圧Ｖｐに対する熱源側流量Ｆｌの関係をマップ化することができる。
【００３９】
そこで、本実施の形態の貯湯式給湯機では、目標流量Ｆｔｇｔ＝熱源側流量Ｆｌとなるような給湯熱源ポンプ４８の入力電圧Ｖｐをフィードフォワード制御によって算出することとする。これにより、給湯熱源流量センサ５０を備えていないハードウェア構成であっても、熱源側流量Ｆｌを目標流量Ｆｔｇｔに制御することが可能となる。
【００４０】
次に、フローチャートを参照して本発明の実施の形態の貯湯式給湯機における給湯運転の具体的処理について詳細に説明する。図７は、本発明の実施の形態２において制御部３６が熱源側流量のド制御を実行するルーチンのフローチャートである。なお、図７に示すルーチンは、図５に示すルーチンにて設定された制御間隔ΔＴｃ毎に繰り返し実行される。
【００４１】
図７に示すルーチンでは、先ず、給湯流量センサ４９によって給湯側流量Ｆｋが取得される（ステップＳ３０）。次に、熱源側流量の目標流量Ｆｔｇｔが設定される（ステップＳ３２）。ここでは、目標流量Ｆｔｇｔは上記ステップＳ２０にて取得された給湯側流量Ｆｋと同流量に設定される。
【００４２】
次に、入力電圧Ｖｐに対する熱源側流量Ｆｌの関係を規定したマップを用いて、上記ステップＳ３２にて設定された目標流量Ｆｔｇｔを実現するための入力電圧Ｖｐが特定される。そして、給湯熱源ポンプ４８の入力電圧Ｖｐが特定された入力電圧Ｖｐに制御される（ステップＳ３４）。
【００４３】
以上説明したように、本実施の形態の貯湯式給湯機によれば、給湯側流量に変動が生じた場合であっても、急変動時には流量の応答性を高めることができ、また流量安定時には無駄な流量変動を抑えることができる。これにより出湯温度を安定させることができるので、使用者に不快感を与えることのない給湯運転を実現することが可能となる。また、本実施の形態の貯湯式給湯機によれば、給湯熱源流量センサ５０を備えていないハードウェア構成であっても、熱源側流量Ｆｌを目標流量Ｆｔｇｔに制御することが可能となる。
【符号の説明】
【００４４】
１  圧縮機、３  水冷媒熱交換器、４  膨張弁、５  冷媒循環配管、６  空気熱交換器、７  ＨＰユニット（加熱手段）、８  貯湯タンク、８ａ  水導入口、８ｂ  水導出口、８ｃ  温水導入口、８ｄ  温水導入口、８ｅ  温水導出口、８ｆ  温水導入口、９  給水管路、９ａ  第１給水配管、９ｂ  第２給水配管、９ｃ  第３給水配管、１０  水導出口配管、１２  熱源ポンプ、１３  送湯配管、１４  ＨＰ往き配管、１５  ＨＰ戻り配管、１６  バイパス配管、２１  給湯配管、３１  減圧弁、３３  タンクユニット、３４  給湯栓、３５  貯湯式給湯機、３６  制御部、４２，４３  貯湯温度センサ、４４  リモコン装置、４６  給湯熱源管路、４６ａ  熱源導入配管、４６ｂ  熱源導出配管、４８  給湯熱源ポンプ、４９  給湯流量センサ、５０  給湯熱源流量センサ、５１  混合水栓、５２  給湯用熱交換器
【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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【図７】
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【国際調査報告】
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