(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
浴水循環配管を介して浴槽に接続され、前記浴槽から導かれた浴水と、熱媒体との間で熱を交換する浴水熱交換器と、
前記熱媒体を加熱可能な加熱手段と、
前記熱媒体が前記浴水熱交換器及び前記加熱手段を通って循環する熱媒体循環回路を形成可能な配管設備と、
前記浴槽内の浴水の温度である浴槽水温を下げる降温動作を実施可能な制御手段と、
貯湯槽と、
前記浴槽水温を検知する手段と、
前記貯湯槽の下部に溜められた水の温度である貯湯槽下部水温を検知する手段と、
を備え、
前記降温動作では、前記浴水循環配管及び前記浴水熱交換器に浴水を循環させ、かつ、前記加熱手段で前記熱媒体を加熱せずに前記熱媒体循環回路に前記熱媒体を循環させ、
前記配管設備は、前記貯湯槽の下部に溜められた水を前記熱媒体として前記浴水熱交換器へ供給する熱回収回路を形成可能であり、
前記制御手段は、前記浴水循環配管及び前記浴水熱交換器に浴水を循環させ、かつ、前記熱回収回路に前記熱媒体を循環させる熱回収動作を実施可能であり、
前記浴槽水温を下げる必要のある場合に、前記制御手段は、前記降温動作と前記熱回収動作とを選択的に実施可能であり、
前記制御手段は、前記降温動作と前記熱回収動作とを、前記貯湯槽下部水温に応じて選択可能である給湯システム。
【請求項２】
浴水循環配管を介して浴槽に接続され、前記浴槽から導かれた浴水と、熱媒体との間で熱を交換する浴水熱交換器と、
前記熱媒体を加熱可能な加熱手段と、
前記熱媒体が前記浴水熱交換器及び前記加熱手段を通って循環する熱媒体循環回路を形成可能な配管設備と、
前記浴槽内の浴水の温度である浴槽水温を下げる降温動作を実施可能な制御手段と、
貯湯槽と、
前記浴槽水温を検知する手段と、
を備え、
前記降温動作では、前記浴水循環配管及び前記浴水熱交換器に浴水を循環させ、かつ、前記加熱手段で前記熱媒体を加熱せずに前記熱媒体循環回路に前記熱媒体を循環させ、
前記配管設備は、前記貯湯槽の下部に溜められた水を前記熱媒体として前記浴水熱交換器へ供給する熱回収回路を形成可能であり、
前記制御手段は、前記浴水循環配管及び前記浴水熱交換器に浴水を循環させ、かつ、前記熱回収回路に前記熱媒体を循環させる熱回収動作を実施可能であり、
前記浴槽水温を下げる必要のある場合に、前記制御手段は、前記降温動作と前記熱回収動作とを選択的に実施可能であり、
前記熱回収回路で前記浴水熱交換器から水が戻る領域の前記貯湯槽内の水温である戻り領域水温を検知する手段をさらに備え、
前記制御手段は、前記降温動作と前記熱回収動作とを、前記戻り領域水温に応じて選択可能である給湯システム。
【請求項３】
第一流路切換手段と、
第二流路切換手段と、
前記貯湯槽の上部から取り出された前記熱媒体を前記第一流路切換手段へ導く第一往き管と、
前記第一流路切換手段から前記熱媒体を前記浴水熱交換器へ導く第二往き管と、
前記浴水熱交換器から前記熱媒体を前記第二流路切換手段へ導く第一戻り管と、
前記第二流路切換手段から前記熱媒体を前記貯湯槽へ導く第二戻り管と、
前記貯湯槽の下部から前記熱媒体を前記加熱手段へ導く加熱往き管と、
前記第二流路切換手段から前記熱媒体を前記加熱往き管の途中へ導く接続管と、
前記加熱手段から前記熱媒体を前記第一流路切換手段へ導く加熱戻り管と、
を前記配管設備として備え、
前記降温動作のとき、前記浴水熱交換器、前記第一戻り管、前記第二流路切換手段、前記接続管、前記加熱往き管、前記加熱手段、前記加熱戻り管、前記第一流路切換手段、前記第二往き管、及び前記浴水熱交換器の順に前記熱媒体が流れ、
前記熱回収動作のとき、前記加熱往き管、前記加熱手段、前記加熱戻り管、前記第一流路切換手段、前記第二往き管、前記浴水熱交換器、前記第一戻り管、前記第二流路切換手段、及び前記第二戻り管の順に前記熱媒体が流れ、
浴水加熱動作のとき、前記第一往き管、前記第一流路切換手段、前記第二往き管、前記浴水熱交換器、前記第一戻り管、前記第二流路切換手段、及び前記第二戻り管の順に前記熱媒体が流れる請求項１または請求項２に記載の給湯システム。
【請求項４】
浴水循環配管を介して浴槽に接続され、前記浴槽から導かれた浴水と、熱媒体との間で熱を交換する浴水熱交換器と、
前記熱媒体を加熱可能な加熱手段と、
前記熱媒体が前記浴水熱交換器及び前記加熱手段を通って循環する熱媒体循環回路を形成可能な配管設備と、
前記浴槽内の浴水の温度である浴槽水温を下げる降温動作を実施可能な制御手段と、
を備え、
前記降温動作では、前記浴水循環配管及び前記浴水熱交換器に浴水を循環させ、かつ、前記加熱手段で前記熱媒体を加熱せずに前記熱媒体循環回路に前記熱媒体を循環させ、
前記加熱手段は、冷媒と空気との間で熱を交換する空気熱交換器と、前記空気熱交換器に送風する送風機と、前記送風機の風路を形成する送風機室と、前記送風機室に配置された送風機室流路と、を備え、
前記降温動作のときに前記熱媒体が前記送風機室流路を通過する給湯システム。
【請求項５】
外気温を検知する手段と、
前記加熱手段の下流側の前記熱媒体の温度である出口温度を検知する手段と、
を備え、
前記降温動作のときに、前記制御手段は、前記外気温及び前記出口温度に応じて、前記送風機のオンオフを制御する請求項４に記載の給湯システム。
【請求項６】
浴水循環配管を介して浴槽に接続され、前記浴槽から導かれた浴水と、熱媒体との間で熱を交換する浴水熱交換器と、
前記熱媒体を加熱可能な加熱手段と、
前記熱媒体が前記浴水熱交換器及び前記加熱手段を通って循環する熱媒体循環回路を形成可能な配管設備と、
前記浴槽内の浴水の温度である浴槽水温を下げる降温動作を実施可能な制御手段と、
前記浴槽水温を検知する手段と、
前記浴水熱交換器で熱交換した後の前記熱媒体の温度である熱交換後温度を検知する手段と、
を備え、
前記降温動作では、前記浴水循環配管及び前記浴水熱交換器に浴水を循環させ、かつ、前記加熱手段で前記熱媒体を加熱せずに前記熱媒体循環回路に前記熱媒体を循環させ、
前記降温動作のときに、前記制御手段は、前記浴槽水温と前記熱交換後温度との差が基準に比べて大きい場合に、前記熱媒体の循環流量を低下させる給湯システム。
【請求項７】
浴水循環配管を介して浴槽に接続され、前記浴槽から導かれた浴水と、熱媒体との間で熱を交換する浴水熱交換器と、
前記熱媒体を加熱可能な加熱手段と、
前記熱媒体が前記浴水熱交換器及び前記加熱手段を通って循環する熱媒体循環回路を形成可能な配管設備と、
前記浴槽内の浴水の温度である浴槽水温を下げる降温動作を実施可能な制御手段と、
前記浴槽水温を検知する手段と、
外気温を検知する手段と、
前記浴槽水温と前記外気温との差が基準に比べて小さい場合に、前記降温動作が実施できないことを報知する報知手段と、
を備え、
前記降温動作では、前記浴水循環配管及び前記浴水熱交換器に浴水を循環させ、かつ、前記加熱手段で前記熱媒体を加熱せずに前記熱媒体循環回路に前記熱媒体を循環させる給湯システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、給湯システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
下記特許文献１には、浴槽水温を上昇させる追い焚き運転と、浴槽水温を下げる風呂熱回収運転とを組み合わせることで、浴槽水温を調整可能とした給湯システムが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−１７８０６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の給湯システムには、以下のような課題がある。風呂熱回収運転では、貯湯槽内の下部の水と、浴槽から循環する浴水とを熱交換することで、浴槽水温を下げる。貯湯槽内の下部の水温が浴槽水温以上の場合には、風呂熱回収運転で浴槽水温を下げることができない。この場合には、浴槽に水を足すことで浴槽水温を下げる必要があるため、余分な水を使用する。もしくは、浴槽水温が放熱により自然に低下するのを待つ必要があるため、使い勝手がよくない。
【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、貯湯槽の下部の水温が高い場合にも、浴槽に水を足すことなく、浴槽水温を下げる動作を実施できる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】
本発明に係る給湯システムは、浴水循環配管を介して浴槽に接続され、浴槽から導かれた浴水と、熱媒体との間で熱を交換する浴水熱交換器と、熱媒体を加熱可能な加熱手段と、熱媒体が浴水熱交換器及び加熱手段を通って循環する熱媒体循環回路を形成可能な配管設備と、浴槽内の浴水の温度である浴槽水温を下げる降温動作を実施可能な制御手段と、貯湯槽と、浴槽水温を検知する手段と、貯湯槽の下部に溜められた水の温度である貯湯槽下部水温を検知する手段と、を備え、降温動作では、浴水循環配管及び浴水熱交換器に浴水を循環させ、かつ、加熱手段で熱媒体を加熱せずに熱媒体循環回路に熱媒体を循環させ、配管設備は、貯湯槽の下部に溜められた水を熱媒体として浴水熱交換器へ供給する熱回収回路を形成可能であり、制御手段は、浴水循環配管及び浴水熱交換器に浴水を循環させ、かつ、熱回収回路に熱媒体を循環させる熱回収動作を実施可能であり、浴槽水温を下げる必要のある場合に、制御手段は、降温動作と熱回収動作とを選択的に実施可能であり、制御手段は、降温動作と熱回収動作とを、貯湯槽下部水温に応じて選択可能であるものである。
また、本発明に係る給湯システムは、浴水循環配管を介して浴槽に接続され、浴槽から導かれた浴水と、熱媒体との間で熱を交換する浴水熱交換器と、熱媒体を加熱可能な加熱手段と、熱媒体が浴水熱交換器及び加熱手段を通って循環する熱媒体循環回路を形成可能な配管設備と、浴槽内の浴水の温度である浴槽水温を下げる降温動作を実施可能な制御手段と、貯湯槽と、浴槽水温を検知する手段と、を備え、降温動作では、浴水循環配管及び浴水熱交換器に浴水を循環させ、かつ、加熱手段で熱媒体を加熱せずに熱媒体循環回路に熱媒体を循環させ、配管設備は、貯湯槽の下部に溜められた水を熱媒体として浴水熱交換器へ供給する熱回収回路を形成可能であり、制御手段は、浴水循環配管及び浴水熱交換器に浴水を循環させ、かつ、熱回収回路に熱媒体を循環させる熱回収動作を実施可能であり、浴槽水温を下げる必要のある場合に、制御手段は、降温動作と熱回収動作とを選択的に実施可能であり、熱回収回路で浴水熱交換器から水が戻る領域の貯湯槽内の水温である戻り領域水温を検知する手段をさらに備え、制御手段は、降温動作と熱回収動作とを、戻り領域水温に応じて選択可能であるものである。
また、本発明に係る給湯システムは、浴水循環配管を介して浴槽に接続され、浴槽から導かれた浴水と、熱媒体との間で熱を交換する浴水熱交換器と、熱媒体を加熱可能な加熱手段と、熱媒体が浴水熱交換器及び加熱手段を通って循環する熱媒体循環回路を形成可能な配管設備と、浴槽内の浴水の温度である浴槽水温を下げる降温動作を実施可能な制御手段と、を備え、降温動作では、浴水循環配管及び浴水熱交換器に浴水を循環させ、かつ、加熱手段で熱媒体を加熱せずに熱媒体循環回路に熱媒体を循環させ、加熱手段は、冷媒と空気との間で熱を交換する空気熱交換器と、空気熱交換器に送風する送風機と、送風機の風路を形成する送風機室と、送風機室に配置された送風機室流路と、を備え、降温動作のときに熱媒体が送風機室流路を通過するものである。
また、本発明に係る給湯システムは、浴水循環配管を介して浴槽に接続され、浴槽から導かれた浴水と、熱媒体との間で熱を交換する浴水熱交換器と、熱媒体を加熱可能な加熱手段と、熱媒体が浴水熱交換器及び加熱手段を通って循環する熱媒体循環回路を形成可能な配管設備と、浴槽内の浴水の温度である浴槽水温を下げる降温動作を実施可能な制御手段と、浴槽水温を検知する手段と、浴水熱交換器で熱交換した後の熱媒体の温度である熱交換後温度を検知する手段と、を備え、降温動作では、浴水循環配管及び浴水熱交換器に浴水を循環させ、かつ、加熱手段で熱媒体を加熱せずに熱媒体循環回路に熱媒体を循環させ、降温動作のときに、制御手段は、浴槽水温と熱交換後温度との差が基準に比べて大きい場合に、熱媒体の循環流量を低下させるものである。
また、本発明に係る給湯システムは、浴水循環配管を介して浴槽に接続され、浴槽から導かれた浴水と、熱媒体との間で熱を交換する浴水熱交換器と、熱媒体を加熱可能な加熱手段と、熱媒体が浴水熱交換器及び加熱手段を通って循環する熱媒体循環回路を形成可能な配管設備と、浴槽内の浴水の温度である浴槽水温を下げる降温動作を実施可能な制御手段と、浴槽水温を検知する手段と、外気温を検知する手段と、浴槽水温と外気温との差が基準に比べて小さい場合に、降温動作が実施できないことを報知する報知手段と、を備え、降温動作では、浴水循環配管及び浴水熱交換器に浴水を循環させ、かつ、加熱手段で熱媒体を加熱せずに熱媒体循環回路に熱媒体を循環させるものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の給湯システムによれば、貯湯槽の下部の水温が高い場合にも、浴槽に水を足すことなく、浴槽水温を下げる動作を実施す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の給湯システムを示す構成図である。
【図２】実施の形態１の給湯システムの制御動作を示すフローチャートである。
【図３】実施の形態２の給湯システムが備える貯湯槽の内部の温度を説明するための図である。
【図４】実施の形態２の給湯システムの制御動作を示すフローチャートである。
【図５】実施の形態３の給湯システムの制御動作を示すフローチャートである。
【図６】実施の形態４の給湯システムを示す構成図である。
【図７】実施の形態５の給湯システムの制御動作を示すフローチャートである。
【図８】実施の形態６の給湯システムを示す構成図である。
【図９】実施の形態６の給湯システムの制御動作を示すフローチャートである。
【図１０】実施の形態７の給湯システムを示す構成図である。
【図１１】実施の形態７の給湯システムの制御動作を示すフローチャートである。
【図１２】実施の形態８の給湯システムの制御動作を示すフローチャートである。
【図１３】実施の形態１から実施の形態８の給湯システムが備える制御装置のハードウェア構成の例を示す図である。
【図１４】実施の形態１から実施の形態８の給湯システムが備える制御装置のハードウェア構成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。なお、本発明における装置、器具、及び部品等の、個数、配置、向き、形状、及び大きさは、原則として、図面に示す個数、配置、向き、形状、及び大きさに限定されない。また、本発明は、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。
【００１０】
実施の形態１．
図１は、実施の形態１の給湯システムを示す構成図である。本実施の形態の給湯システム６０は、貯湯式給湯システムである。図１に示すように、給湯システム６０は、ヒートポンプユニット２及び貯湯ユニット１００を備える。ヒートポンプユニット２は、熱媒体である水を加熱する加熱手段の例である。貯湯ユニット１００は、貯湯槽１及び浴水熱交換器４を含む各種の機器を内蔵する。浴水熱交換器４は、浴槽３から導かれて循環する浴水と、熱媒体である水との間で熱を交換する。以下の説明では、便宜上、浴水熱交換器４で浴水と熱交換する水を「熱媒体」と呼ぶ場合がある。ヒートポンプユニット２と貯湯ユニット１００との間は、後述する第一加熱戻り管２９及び加熱往き管３５、並びに電気配線（図示省略）を介して接続されている。本発明における加熱手段は、ヒートポンプ式の加熱装置に限定されるものではなく、例えば、太陽熱を利用する加熱装置、燃料（例えばガス、灯油、重油、石炭など）の燃焼熱で加熱する加熱装置などでもよいし、複数の加熱装置を含んでもよい。
【００１１】
貯湯槽１の下部には、給水管１４の一端が接続されている。水道等の水源から供給される水が給水管１４を通って貯湯槽１に供給されることで、貯湯槽１を満水状態に維持できる。温度の違いによる水の密度の差により、貯湯槽１の内部では、上側が高温で下側が低温の温度成層を形成できる。給水管１４の途中には、水源から作用する圧力を所定圧力に減圧させる減圧弁５４が配置されている。
【００１２】
貯湯槽１の上部には、上部出湯管２２の一端が接続されている。上部出湯管２２の他端は、混合弁２４の第一入口に接続されている。貯湯槽１の上部と下部との間の中部には、中部出湯管２３の一端が接続されている。中部出湯管２３の他端は、混合弁２４の第二入口に接続されている。混合弁２４の出口には、高温水管８の一端が接続されている。高温水管８の他端側は、二つに分岐して、風呂混合弁１１の第一入口と、給湯混合弁５５の第一入口とに接続されている。給水管１４から分岐した低温水管９の下流側は、二つに分岐して、風呂混合弁１１の第二入口と、給湯混合弁５５の第二入口とに接続されている。
【００１３】
貯湯槽１には、貯湯槽１内の水温を検知するための第一温度検知手段２８ａ、第二温度検知手段２８ｂ、第三温度検知手段２８ｃ、第四温度検知手段２８ｄ、及び第五温度検知手段２８ｅが配置されている。第一温度検知手段２８ａ、第二温度検知手段２８ｂ、第三温度検知手段２８ｃ、第四温度検知手段２８ｄ、及び第五温度検知手段２８ｅは、貯湯槽１の上部から下部に向かって、この順に配置されている。
【００１４】
ヒートポンプユニット２は、減圧装置４１、空気熱交換器４２、圧縮機４３、水冷媒熱交換器４４、及び送風機４５を備える。圧縮機４３は、冷媒ガスを圧縮する。水冷媒熱交換器４４は、圧縮機４３で圧縮された高温高圧の冷媒と、熱媒体である水との間で熱を交換することで、水を加熱できる。減圧装置４１は、水冷媒熱交換器４４を通過した冷媒を減圧させる。減圧装置４１は、例えば、膨張弁、あるいはキャピラリーチューブでもよい。送風機４５は、外気を空気熱交換器４２へ送風する。送風機４５は、例えば、ファンと、このファンを回転させる電動機とを備える。空気熱交換器４２は、減圧装置４１で減圧された低圧冷媒と、外気との間で熱を交換することで、冷媒を蒸発させることができる。
【００１５】
加熱往き管３５は、貯湯槽１の下部と、ヒートポンプユニット２の水冷媒熱交換器４４の水の入口との間をつなぐ。加熱往き管３５の途中に送水ポンプ５ｃが配置されている。送水ポンプ５ｃを運転することで、貯湯槽１の下部から加熱往き管３５を通ってヒートポンプユニット２へ水を送ることができる。
【００１６】
貯湯ユニット１００は、第一流路切換手段２６、バイパス切換弁３４、及び第二流路切換手段３６を備える。本実施の形態では、第一流路切換手段２６は四方弁であり、バイパス切換弁３４は三方弁であり、第二流路切換手段３６は三方弁である。第一加熱戻り管２９は、ヒートポンプユニット２の水冷媒熱交換器４４の水の出口と、バイパス切換弁３４の入口との間をつなぐ。バイパス切換弁３４の第一出口には、第二加熱戻り管３０の一端が接続されている。バイパス切換弁３４の第二出口は、バイパス管５６を介して、貯湯槽１の下部に接続されている。第二加熱戻り管３０の他端は、第一流路切換手段２６の第一入口に接続されている。上部戻り管３１は、第一流路切換手段２６の第一出口と、貯湯槽１の上部との間をつなぐ。第一流路切換手段２６の第二入口には、第一往き管３２の一端が接続されている。第一往き管３２の他端は、上部出湯管２２の途中に連通する。第一流路切換手段２６の第二出口には、第二往き管３３の一端が接続されている。第二往き管３３の他端は、浴水熱交換器４の熱媒体の入口に接続されている。
【００１７】
浴水熱交換器４の熱媒体の出口には、第一戻り管３７の一端が接続されている。第一戻り管３７の他端は、第二流路切換手段３６の入口に接続されている。第一戻り管３７の途中に、熱媒体を循環させる熱媒体ポンプ５ａが配置されている。第二流路切換手段３６の第一出口には、第二戻り管１６の一端が接続されている。第二戻り管１６の他端は、貯湯槽１に接続されている。第二戻り管１６と貯湯槽１との接続位置は、貯湯槽１の高さ方向に関して、上部出湯管２２の接続位置と、中部出湯管２３の接続位置との間である。第二流路切換手段３６の第二出口には、接続管３８の一端が接続されている。接続管３８の他端は、加熱往き管３５の途中に連通する。
【００１８】
浴水熱交換器４の浴水の流路は、浴水循環配管１２を介して、浴槽３に接続されている。浴水循環配管１２の途中には、浴水ポンプ５ｂ、浴槽水温検知手段１７、浴水検知手段２５、及び水位センサ２７が配置されている。浴水ポンプ５ｂを運転することで、浴槽３内の浴水が浴水循環配管１２へ循環する。本実施の形態では、浴水ポンプ５ｂを運転することで、浴槽３から導出された浴水が、水位センサ２７、浴槽水温検知手段１７、浴水ポンプ５ｂ、浴水検知手段２５、及び浴水熱交換器４をこの順に通過した後、浴槽３へ戻るように循環する。以下の説明では、浴槽３内の浴水の温度を「浴槽水温」と称する。浴水ポンプ５ｂを運転して浴槽３内の浴水を浴槽水温検知手段１７の位置へ引き込むことで、浴槽水温検知手段１７で浴槽水温を検知できる。浴水検知手段２５は、浴槽３内の浴水の有無を検知する。水位センサ２７は、水圧を検知することで、浴槽３内の水位を検知できる。
【００１９】
風呂混合弁１１の出口には、風呂給湯管１０の一端が接続されている。風呂給湯管１０の他端は、浴水循環配管１２の途中に接続されている。風呂給湯管１０の途中には、電磁開閉弁１３が配置されている。電磁開閉弁１３を開くことで、風呂混合弁１１から風呂給湯管１０及び浴水循環配管１２を通して、浴槽３へ給湯される。給湯混合弁５５の出口には、湯栓給湯管５７の一端が接続されている。湯栓給湯管５７の他端には、例えば、シャワー、流し台などの湯栓につながる給湯管（図示省略）が接続される。湯栓が開かれると、給湯混合弁５５から湯栓給湯管５７を通して湯栓に給湯される。
【００２０】
給湯システム６０は、制御装置１８及びリモコン１９を備える。制御装置１８は、制御手段の例である。リモコン１９は、ユーザーインターフェースの例である。給湯システム６０が備えるアクチュエータ類及びセンサ類は、制御装置１８に電気的に接続されている。制御装置１８とリモコン１９とは、無線または有線により、双方向にデータ通信可能に接続されている。リモコン１９は、浴室に設置される。浴室以外の場所、例えば台所等に設置される他のリモコン（図示省略）がさらに備えられてもよい。リモコン１９は、表示部２０及び操作スイッチ２１を備える。表示部２０は、例えば、液晶表示装置、有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ−Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）表示装置などである。ユーザーは、リモコン１９の操作スイッチ２１を操作することで、給湯システム６０の運転に関する指令及び設定値の変更などを入力できる。例えば、ユーザーは、操作スイッチ２１を操作することで、浴槽３の設定温度（以下、「風呂設定温度」と称する）を入力できる。表示部２０は、給湯システム６０の運転状態及び設定値などの情報を表示できる。表示部２０は、報知手段の例である。制御装置１８は、センサ類の検知値及びリモコン１９からの信号などに基づいて、以下に説明するような給湯システム６０の動作を制御する。
【００２１】
本実施の形態の給湯システム６０は、例えば、以下のような運転動作を実施できる。
・浴槽３へ給湯するとともに、その給湯終了後に予め設定された時間だけ浴槽水温及び浴槽水量を自動的に保つ風呂自動運転。
・浴槽水温を上昇させる追い焚き動作。
・貯湯槽１の蓄熱量を増加させる蓄熱運転。
・浴槽３の浴水の熱を貯湯槽１へ回収する熱回収動作。
【００２２】
一般家庭での湯の利用における基本動作は、例えば、以下のようなものである。朝には、その日使う分の湯が貯湯槽１に貯えられている。人が活動している時間帯に、貯湯槽１内の湯が順次給湯に利用される。給湯利用中に貯湯量が不足する場合には、必要に応じてヒートポンプユニット２を運転し、追加で蓄熱運転を行う。
【００２３】
蓄熱運転では、以下のようになる。第一流路切換手段２６は、第二加熱戻り管３０が上部戻り管３１に連通する状態にされる。バイパス切換弁３４は、第一加熱戻り管２９が第二加熱戻り管３０に連通する状態にされる。ヒートポンプユニット２及び送水ポンプ５ｃが運転される。貯湯槽１から取り出された水が、加熱往き管３５、ヒートポンプユニット２、第一加熱戻り管２９、バイパス切換弁３４、第二加熱戻り管３０、第一流路切換手段２６、及び上部戻り管３１の順に流れて、貯湯槽１へ戻る。このように水が流れる回路を以下「蓄熱回路」と称する。蓄熱運転では、貯湯槽１の下部から取り出された低温水がヒートポンプユニット２で加熱されることで高温水になる。この高温水が貯湯槽１の上部に戻ることで、貯湯槽１の貯湯量及び蓄熱量が増加する。
【００２４】
風呂自動運転においては、以下のようにする。貯湯槽１内に貯えられている湯を用いて浴槽３へ給湯する。浴槽水温が低下した場合には、貯湯槽１内に貯えられている湯の熱を利用して保温動作を行うことで、浴槽水温を、風呂設定温度に基づく目標温度域に保つ。追い焚き動作により浴槽３内の湯を加温する場合も、貯湯槽１内に貯えられている湯の熱を利用して行う。
【００２５】
一日の給湯などの熱利用が終わる時点で、貯湯槽１内の湯は大部分が給水管１４から供給された低温水に置換されている。その後の深夜に再び次の利用のため蓄熱運転が行われる。給湯利用終了時の浴槽３内の浴水の温度は、貯湯槽１内の低温水の温度に比べて、高い場合が多い。本実施の形態であれば、熱回収動作を行うことで、浴槽３内の浴水の熱を貯湯槽１内に回収できる。
【００２６】
風呂自動運転の動作についてさらに説明する。浴槽３へ給湯を行う場合、以下のようになる。電磁開閉弁１３が開かれる。貯湯槽１から、上部出湯管２２により取り出された湯と、中部出湯管２３により取り出された湯とが、混合弁２４で混合され、高温水管８へ供給される。混合弁２４から高温水管８に供給される湯の温度は、風呂設定温度よりも高い温度に調節される。高温水管８に供給された湯と、給水管１４から低温水管９へ供給された低温水とが風呂混合弁１１にて混合されることで温度調節された湯が風呂給湯管１０及び浴水循環配管１２を通って浴槽３へ供給される。混合弁２４及び風呂混合弁１１の開度は、出口側に供給される湯の温度に基づいてフィードバック制御されてもよい。
【００２７】
風呂自動運転は、浴槽水温を保つための保温動作を含む。保温動作は、浴水加熱動作の例である。保温動作では、以下のようになる。浴水ポンプ５ｂが運転されることで、浴槽３内の浴水が浴水循環配管１２を循環する。第一流路切換手段２６は、第一往き管３２が第二往き管３３に連通する状態にされる。第二流路切換手段３６は、第一戻り管３７が第二戻り管１６に連通する状態にされる。熱媒体ポンプ５ａが運転される。貯湯槽１から上部出湯管２２へ取り出された高温の熱媒体が、第一往き管３２、第一流路切換手段２６、第二往き管３３、浴水熱交換器４、第一戻り管３７、第二流路切換手段３６、及び第二戻り管１６の順に流れて、貯湯槽１へ戻る。このように熱媒体が流れる回路を以下「追い焚き回路」と称する。浴水循環配管１２を循環する浴水は、浴水熱交換器４で熱媒体により加熱されることで、温度上昇する。この温度上昇した浴水が浴槽３へ戻ることで、浴槽水温を保つことができる。熱媒体は、浴水熱交換器４で浴水により冷却されることで、温度低下する。
【００２８】
追い焚き動作は、浴水加熱動作の例である。追い焚き動作における各部の動作は、保温動作と同じであるので、説明を省略する。
【００２９】
本実施の形態の給湯システム６０は、浴槽水温を下げる降温動作を実施可能である。降温動作では、以下のようになる。浴水ポンプ５ｂが運転されることで、浴槽３内の浴水が浴水循環配管１２を循環する。第一流路切換手段２６は、第二加熱戻り管３０が第二往き管３３に連通する状態にされる。第二流路切換手段３６は、第一戻り管３７が接続管３８に連通する状態にされる。バイパス切換弁３４は、第一加熱戻り管２９が第二加熱戻り管３０に連通する状態にされる。熱媒体ポンプ５ａが運転される。熱媒体が、浴水熱交換器４、第一戻り管３７、第二流路切換手段３６、接続管３８、加熱往き管３５、ヒートポンプユニット２、第一加熱戻り管２９、バイパス切換弁３４、第二加熱戻り管３０、第一流路切換手段２６、第二往き管３３、及び浴水熱交換器４の順に流れる。このように熱媒体が浴水熱交換器４及びヒートポンプユニット２を通って流れる回路を以下「熱媒体循環回路」と称する。降温動作では、ヒートポンプユニット２で熱媒体を加熱せずに、すなわち圧縮機４３を停止した状態で、熱媒体循環回路に熱媒体を循環させる。浴水循環配管１２を循環する浴水は、浴水熱交換器４で熱媒体により冷却されることで、温度低下する。この温度低下した浴水が浴槽３へ戻ることで、浴槽水温が下がる。熱媒体は、浴水熱交換器４で浴水により加熱されることで、温度上昇する。この温度上昇した熱媒体は、熱媒体循環回路を循環して浴水熱交換器４に戻る過程で周囲空気などへ放熱することで、温度低下する。
【００３０】
ヒートポンプユニット２は、外気を取り込むために、屋外に設置される。一般に、貯湯ユニット１００は、ある程度ヒートポンプユニット２から離れた位置に設置される。貯湯ユニット１００とヒートポンプユニット２との間をつなぐ加熱往き管３５及び第一加熱戻り管２９は、少なくとも部分的に、屋外に配置される。このため、熱媒体循環回路を循環する熱媒体は、加熱往き管３５及び第一加熱戻り管２９等を通る間に周囲空気へ放熱することで、温度が低下しやすい。
【００３１】
本実施の形態であれば、浴槽水温を下げる必要のある場合に、降温動作を実施することで、浴槽水温を速やかに下げることができる。例えば、風呂自動運転中に使用者がリモコン１９で風呂設定温度を下げたようなとき、浴槽水温が、風呂設定温度に基づく目標温度域より高くなる場合がある。そのような場合に、降温動作を実施することで、浴槽水温を目標温度域まで速やかに下げることができる。
【００３２】
次に、熱回収動作について説明する。熱回収動作では、以下のようになる。浴水ポンプ５ｂが運転されることで、浴槽３内の浴水が浴水循環配管１２を循環する。第一流路切換手段２６は、第二加熱戻り管３０が第二往き管３３に連通する状態にされる。第二流路切換手段３６は、第一戻り管３７が第二戻り管１６に連通する状態にされる。バイパス切換弁３４は、第一加熱戻り管２９が第二加熱戻り管３０に連通する状態にされる。熱媒体ポンプ５ａ及び送水ポンプ５ｃが運転される。貯湯槽１から取り出された低温の熱媒体が、加熱往き管３５、ヒートポンプユニット２、第一加熱戻り管２９、バイパス切換弁３４、第二加熱戻り管３０、第一流路切換手段２６、第二往き管３３、浴水熱交換器４、第一戻り管３７、第二流路切換手段３６、及び第二戻り管１６の順に流れて、貯湯槽１へ戻る。このように熱媒体が流れる回路を以下「熱回収回路」と称する。浴水循環配管１２を循環する浴水は、浴水熱交換器４で熱媒体により冷却されることで、温度低下する。この温度低下した浴水が浴槽３へ戻ることで、浴槽水温が下がる。熱媒体は、浴水熱交換器４で浴水により加熱されることで、温度上昇する。この温度上昇した熱媒体は、第二戻り管１６を通って、貯湯槽１の、中部出湯管２３の接続位置より上の位置へ流入する。
【００３３】
熱回収動作によれば、浴槽３内の浴水の熱を貯湯槽１内に回収できる。例えば、中部出湯管２３から取り出される湯を利用することで、貯湯槽１内に回収された熱を再利用できる。
【００３４】
上述したように、本実施の形態の給湯システム６０が備える配管設備は、第一流路切換手段２６及び第二流路切換手段３６の流路を切り換えることで、蓄熱回路、追い焚き回路、熱媒体循環回路、及び熱回収回路を選択的に形成できる。
【００３５】
図２は、実施の形態１の給湯システム６０の制御動作を示すフローチャートである。制御装置１８は、風呂自動運転中、浴槽３への給湯終了後に図２のフローチャートの処理を周期的に繰り返し実行する。制御装置１８は、使用者により風呂設定温度が変更された場合に、図２のフローチャートの処理を実行してもよい。
【００３６】
ステップＳ２０１では、浴水ポンプ５ｂがオンし、浴槽３内の浴水を浴水循環配管１２に循環させ、浴槽水温検知手段１７で浴槽水温を検知する。なお、浴槽水温検知手段１７で検知される浴槽水温には、誤差がある。本実施の形態では、−１℃〜＋１℃を許容誤差とする。
【００３７】
ステップＳ２０１からステップＳ２０２へ移行する。ステップＳ２０２では、ステップＳ２０１で取得した浴槽水温を風呂設定温度と比較する。ステップＳ２０２では、浴槽水温−１℃≦風呂設定温度≦浴槽水温＋１℃、という不等式が成立するか否かを判断する。当該不等式が成立する場合には、浴槽水温を調整する動作は必要ない。この場合には、フローチャートの処理を終了する。当該不等式が成立しない場合には、ステップＳ２０３へ移行する。
【００３８】
ステップＳ２０３では、風呂設定温度＜浴槽水温−１℃、という不等式が成立するか否かを判断する。当該不等式が成立する場合には、浴槽水温を下げる必要があるため、ステップＳ２０４へ移行する。当該不等式が成立しない場合には、浴槽水温を上げる必要があるため、ステップＳ２０９へ移行し、保温動作を行う。ステップＳ２０９の保温動作については、説明を省略する。
【００３９】
ステップＳ２０４では、降温動作を開始する。ステップＳ２０４からステップＳ２０５へ移行する。ステップＳ２０５では、熱媒体循環回路が形成されるように、第一流路切換手段２６、第二流路切換手段３６、及びバイパス切換弁３４を切り換える。すなわち、第一流路切換手段２６は、第二加熱戻り管３０が第二往き管３３に連通する状態にされる。第二流路切換手段３６は、第一戻り管３７が接続管３８に連通する状態にされる。バイパス切換弁３４は、第一加熱戻り管２９が第二加熱戻り管３０に連通する状態にされる。ステップＳ２０５からステップＳ２０６へ移行する。
【００４０】
ステップＳ２０６では、熱媒体ポンプ５ａがオンする。これにより、前述した降温動作が実行され、浴槽水温が低下していく。ステップＳ２０６からステップＳ２０７へ移行する。ステップＳ２０７では、浴槽水温−１℃≦風呂設定温度、という不等式が成立するか否かを判断する。当該不等式が成立しない場合には、まだ浴槽水温が風呂設定温度に対して許容誤差の範囲まで下がっていないので、降温動作を継続し、ステップＳ２０７の判断を再び行う。ステップＳ２０７の不等式が成立する場合には、浴槽水温が風呂設定温度に対して許容誤差の範囲まで下がっている。この場合には、ステップＳ２０８へ移行する。ステップＳ２０８では、降温動作を終了する。
【００４１】
本実施の形態であれば、浴槽水温が目標温度域より高い場合など、浴槽水温を下げる必要がある場合に、降温動作を実施することで、浴槽に低温水を足すことなく、浴槽水温を速やかに下げることができる。本実施の形態であれば、浴槽水温検知手段１７の検知温度に応じて降温動作の開始及び終了などを制御することで、浴槽水温を正確に目標温度域まで下げることが可能となる。
【００４２】
貯湯槽１の下部の水温が、浴槽水温に近いか、または浴槽水温以上である場合には、熱回収動作で浴槽水温を下げることができない。本実施の形態であれば、そのような場合にも、降温動作で浴槽水温を下げることができるので、浴槽に低温水を足す必要がなく、水を節約できる。
【００４３】
実施の形態２．
次に、図３及び図４を参照して、実施の形態２について説明するが、上述した実施の形態との相違点を中心に説明し、同一部分または相当部分については説明を簡略化または省略する。本実施の形態２の給湯システム６０の構成図は、図１と同じであるので、省略する。
【００４４】
図３は、実施の形態２の給湯システム６０が備える貯湯槽１の内部の温度を説明するための図である。図３に示す例では、貯湯槽１の内部に、高温水５１、中温水５２、及び低温水５３を有する温度成層が形成されている。高温水５１の温度は、例えば、６０℃以上である。低温水５３の温度は、例えば、３０℃以下である。中温水５２の温度は、３０℃を超え、６０℃未満である。例えば、保温動作、追い焚き動作、または熱回収動作が行われたときに、中温水が第二戻り管１６から貯湯槽１に流入することで、貯湯槽１内に中温水５２が生じる。図３の中央の例は、左の例に比べて、貯湯槽１内の中温水５２の量が多い場合を表している。図３の右の例は、左の例に比べて、貯湯槽１内の中温水５２の量が少ない場合を表している。
【００４５】
貯湯槽１の下部には、第五温度検知手段２８ｅが取り付けられている。第五温度検知手段２８ｅは、貯湯槽１の下部に溜められた水の温度（以下、「貯湯槽下部水温」と称する）を検知できる。図３の左の例及び右の例は、貯湯槽１の下部に低温水５３が十分にある状態を表している。この状態では、第五温度検知手段２８ｅで検知した貯湯槽下部水温は、３０℃未満になる。図３の中央の例は、貯湯槽１の下部に低温水５３がほとんどない状態を表している。この状態では、第五温度検知手段２８ｅで検知した貯湯槽下部水温は、３０℃以上になる。第五温度検知手段２８ｅで貯湯槽下部水温を検知することで、貯湯槽１の下部に低温水５３があるかどうかを検知できる。
【００４６】
熱回収動作を有効に実施するには、貯湯槽１の下部から浴水熱交換器４に送られる水の温度が、浴槽水温より低いことが必要である。図３の中央の例のように、貯湯槽１の下部に低温水５３がほとんどない状態では、貯湯槽１の下部から浴水熱交換器４に送られる水の温度が、浴槽水温以上になる可能性があるため、熱回収動作を実施することは好ましくない。その一方で、浴槽水温を下げる必要のあるときに、熱回収動作を有効に実施できる場合には、降温動作よりも熱回収動作を実施した方が、浴槽３から回収した熱を有効利用できる点においてメリットがある。これらの事項に鑑みて、本実施の形態２では、浴槽水温を下げる必要のある場合に、制御装置１８は、第五温度検知手段２８ｅで検知される貯湯槽下部水温に応じて、熱回収動作と、降温動作とを選択的に実施する。
【００４７】
図４は、実施の形態２の給湯システム６０の制御動作を示すフローチャートである。制御装置１８は、風呂自動運転中、浴槽３への給湯終了後に図４のフローチャートの処理を周期的に繰り返し実行する。制御装置１８は、使用者により風呂設定温度が変更された場合に、図４のフローチャートの処理を実行してもよい。
【００４８】
図４のステップＳ４０１〜Ｓ４０３，Ｓ４１７は、図２のステップＳ２０１〜Ｓ２０３，Ｓ２０９と同じであるため、説明を省略する。
【００４９】
ステップＳ４０４では、第五温度検知手段２８ｅで検知される貯湯槽下部水温が３０℃以下かどうかを判断する。貯湯槽下部水温が３０℃を超える場合には、熱回収動作を有効に実施できない。この場合には、ステップＳ４０４からステップＳ４０５へ移行し、降温動作を開始する。ステップＳ４０５〜Ｓ４０９は、図２のステップＳ２０４〜Ｓ２０８と同じであるため、説明を省略する。
【００５０】
貯湯槽下部水温が３０℃以下の場合には、熱回収動作を有効に実施できるので、ステップＳ４０４からステップＳ４１１へ移行する。ステップＳ４１１では、熱回収動作を開始する。ステップＳ４１１からステップＳ４１２へ移行する。ステップＳ４１２では、熱回収回路が形成されるように、第一流路切換手段２６、第二流路切換手段３６、及びバイパス切換弁３４を切り換える。すなわち、第一流路切換手段２６は、第二加熱戻り管３０が第二往き管３３に連通する状態にされる。第二流路切換手段３６は、第一戻り管３７が第二戻り管１６に連通する状態にされる。バイパス切換弁３４は、第一加熱戻り管２９が第二加熱戻り管３０に連通する状態にされる。ステップＳ４１２からステップＳ４１３へ移行する。
【００５１】
ステップＳ４１３では、熱媒体ポンプ５ａ及び送水ポンプ５ｃがオンする。これにより、前述した熱回収動作が実行され、浴槽３から貯湯槽１へ熱が回収されるとともに、浴槽水温が低下していく。ステップＳ４１３からステップＳ４１４へ移行する。ステップＳ４１４では、浴槽水温−１℃≦風呂設定温度、という不等式が成立するか否かを判断する。当該不等式が成立する場合には、浴槽水温が風呂設定温度に対して許容誤差の範囲まで下がっている。この場合には、ステップＳ４１６へ移行する。ステップＳ４１６では、熱回収動作を終了する。
【００５２】
ステップＳ４１４の不等式が成立しない場合には、まだ浴槽水温が風呂設定温度に対して許容誤差の範囲まで下がっていない。この場合には、ステップＳ４１４からステップＳ４１５へ移行する。ステップＳ４１５では、第五温度検知手段２８ｅで検知される貯湯槽下部水温が３０℃以下かどうかを再び判断する。熱回収動作の実行中は、貯湯槽１内の中温水５２が増加することで、貯湯槽下部水温が上昇する可能性がある。このため、ステップＳ４１５の処理を行う。貯湯槽下部水温が３０℃以下の場合には、熱回収動作を続行可能であるので、ステップＳ４１５からステップＳ４１４へ戻る。貯湯槽下部水温が３０℃を超える場合には、熱回収動作を続行すべきでないので、ステップＳ４１５からステップＳ４１６へ移行し、熱回収動作を終了する。この場合には、ステップＳ４１６からステップＳ４０５へ移行することで、降温動作へ切り換えることができる。
【００５３】
本実施の形態２であれば、以下の効果が得られる。貯湯槽１の下部に低温水５３がある場合は熱回収動作を行い、貯湯槽１の下部に低温水５３がない場合は降温動作を行うことで、熱回収動作の実行機会を増やすことが可能となる。熱回収動作の途中で貯湯槽１の下部に低温水５３がなくなった場合には、熱回収動作を終了して降温動作に切り換えることで、浴槽温度を速やかに下げることが可能となる。
【００５４】
実施の形態３．
次に、図５を参照して、実施の形態３について説明するが、上述した実施の形態との相違点を中心に説明し、同一部分または相当部分については説明を簡略化または省略する。本実施の形態３の給湯システム６０の構成図は、図１と同じであるので、省略する。本実施の形態３における貯湯槽１の内部の温度を説明するための図は、図３と同じであるので、省略する。
【００５５】
図３に示すように、貯湯槽１に取り付けられた第二温度検知手段２８ｂは、第二戻り管１６の接続位置に相当する高さ、またはそれに近い高さの位置にある。この第二温度検知手段２８ｂは、熱回収動作のときに、熱回収回路で浴水熱交換器４から中温水（熱媒体）が戻る領域の貯湯槽１内の水温を検知できる。当該温度を以下「戻り領域水温」と称する。
【００５６】
図３の右の例では、第二戻り管１６の接続位置に相当する高さの近くに、高温水５１がある。このような状態で熱回収動作を行うと、第二戻り管１６から流入する中温水が高温水５１に混合することで、高温水５１の一部が温度低下し、中温水５２に変化する可能性がある。すなわち、貯湯槽１内の高温水５１の量が減ってしまう可能性がある。そのような事態を避けるため、本実施の形態３では、浴槽水温を下げる必要のある場合に、制御装置１８は、第二温度検知手段２８ｂで検知される戻り領域水温に応じて、熱回収動作と、降温動作とを選択的に実施する。すなわち、制御装置１８は、第二戻り管１６の接続位置に相当する高さ、またはそれに近い高さの位置に高温水５１がある場合には、熱回収動作を実施せず、降温動作を実施する。
【００５７】
図５は、実施の形態３の給湯システム６０の制御動作を示すフローチャートである。制御装置１８は、風呂自動運転中、浴槽３への給湯終了後に図５のフローチャートの処理を周期的に繰り返し実行する。制御装置１８は、使用者により風呂設定温度が変更された場合に、図５のフローチャートの処理を実行してもよい。
【００５８】
図５のステップＳ５０１〜Ｓ５０３，Ｓ５０５〜Ｓ５１７は、図４のステップＳ４０１〜Ｓ４０３，Ｓ４０５〜Ｓ４１７と同じであるため、説明を省略する。
【００５９】
ステップＳ５０４では、第五温度検知手段２８ｅで検知される貯湯槽下部水温が３０℃以下という第一条件と、第二温度検知手段２８ｂで検知される戻り領域水温が６０℃未満という第二条件との双方が成立するかどうかを判断する。第一条件及び第二条件の双方が成立する場合には、ステップＳ５０４からステップＳ５１１へ移行し、熱回収動作を開始する。第一条件及び第二条件のいずれか一方でも成立しない場合には、ステップＳ５０４からステップＳ５０５へ移行し、降温動作を実施する。
【００６０】
本実施の形態３であれば、実施の形態２と同様の効果に加えて、以下の効果が得られる。第二戻り管１６の接続位置に相当する高さ、またはそれに近い高さの位置に高温水５１があるときに熱回収動作が実施されることを回避できる。このため、貯湯槽１内の高温水５１の量が熱回収動作によって減少する事態が生ずることを確実に抑制できる。
【００６１】
実施の形態４．
次に、図６を参照して、実施の形態４について説明するが、上述した実施の形態との相違点を中心に説明し、同一部分または相当部分については説明を簡略化または省略する。図６は、実施の形態４の給湯システム６０を示す構成図である。本実施の形態４の給湯システム６０の制御動作を示すフローチャートは、図２と同じであるので、省略する。
【００６２】
図６に示すように、本実施の形態４におけるヒートポンプユニット２は、送風機４５の風路を形成する送風機室５８と、送風機室５８に配置された送風機室流路５９とを備える。送風機４５が運転されると、送風機室５８内の風路及び空気熱交換器４２を外気が通過する。送風機室流路５９は、加熱往き管３５の下流端と、水冷媒熱交換器４４の水の入口とをつなぐ流路の一部を構成する。加熱往き管３５からヒートポンプユニット２に流入した水は、送風機室流路５９を経由して水冷媒熱交換器４４に流入する。送風機室流路５９は、送風機室５８内の外気に触れる位置に配置される。送風機室流路５９は、送風機４５が運転されたときの外気の流れに当たる位置に配置されてもよい。
【００６３】
本実施の形態４であれば、実施の形態１に加えて、さらに以下の効果が得られる。降温動作のとき、熱媒体が送風機室流路５９を通過する。送風機室流路５９が外気に触れることで、送風機室流路５９から外気へ放熱する。このため、熱媒体が送風機室流路５９を通過する間に熱媒体の温度がさらに下がる。その結果、降温動作において浴槽水温をさらに効率良く下げることが可能となる。
【００６４】
実施の形態５．
次に、図７を参照して、実施の形態５について説明するが、上述した実施の形態との相違点を中心に説明し、同一部分または相当部分については説明を簡略化または省略する。本実施の形態５の給湯システム６０の構成図は、図６と同じであるので、省略する。
【００６５】
図７は、実施の形態５の給湯システム６０の制御動作を示すフローチャートである。制御装置１８は、風呂自動運転中、浴槽３への給湯終了後に図７のフローチャートの処理を周期的に繰り返し実行する。制御装置１８は、使用者により風呂設定温度が変更された場合に、図７のフローチャートの処理を実行してもよい。
【００６６】
図７のステップＳ７０１〜Ｓ７０５，Ｓ７０７〜Ｓ７０９は、図２のステップＳ２０１〜Ｓ２０５，Ｓ２０７と〜Ｓ２０９同じであるため、説明を省略する。図７のステップＳ７０６では、熱媒体ポンプ５ａ及び送風機４５がオンする。このように、本実施の形態５では、降温動作のときに送風機４５が運転される。本実施の形態５であれば、実施の形態４に加えて、さらに以下の効果が得られる。降温動作のとき、送風機４５により送風される外気が送風機室流路５９に当たることで、送風機室流路５９から外気へさらに効率良く放熱できる。その結果、熱媒体の温度をさらに効率良く下げることが可能となるので、浴槽水温をさらに効率良く下げることが可能となる。
【００６７】
実施の形態６．
次に、図８及び図９を参照して、実施の形態６について説明するが、上述した実施の形態との相違点を中心に説明し、同一部分または相当部分については説明を簡略化または省略する。図８は、実施の形態６の給湯システム６０を示す構成図である。図８に示すように、本実施の形態６におけるヒートポンプユニット２は、図６と同様に、送風機室５８及び送風機室流路５９を備える。本実施の形態６におけるヒートポンプユニット２は、外気温検知手段４７及び出口温度検知手段４８をさらに備える。外気温検知手段４７は、外気温を検知する。出口温度検知手段４８は、第一加熱戻り管２９の途中に配置されている。出口温度検知手段４８は、ヒートポンプユニット２の下流側すなわち出口側の熱媒体の温度である出口温度を検知する。
【００６８】
本実施の形態６では、降温動作のとき、以下のようにする。出口温度検知手段４８で出口温度を検知し、外気温検知手段４７で外気温を検知する。出口温度が、外気温より所定温度低い温度である温度（例えば外気温より２℃低い温度）、以上の場合にのみ、送風機４５を運転する。そうでない場合には、送風機４５を運転しない。
【００６９】
図９は、実施の形態６の給湯システム６０の制御動作を示すフローチャートである。制御装置１８は、風呂自動運転中、浴槽３への給湯終了後に図９のフローチャートの処理を周期的に繰り返し実行する。制御装置１８は、使用者により風呂設定温度が変更された場合に、図９のフローチャートの処理を実行してもよい。
【００７０】
図９のステップＳ９０１〜Ｓ９０６，Ｓ９１２は、図２のステップＳ２０１〜Ｓ２０６，Ｓ２０９同じであるため、説明を省略する。図９のステップＳ９０７では、出口温度検知手段４８で検知された出口温度と、外気温検知手段４７で検知された外気温との間に、外気温−２℃≦出口温度、という不等式が成立するか否かを判断する。当該不等式が成立する場合には、外気の送風により放熱の効率を上げることができる。この場合には、ステップＳ９０８へ移行し、送風機４５をオンする。これにより、送風機４５が送風する外気の流れが送風機室流路５９に当たることで、送風機室流路５９から外気へさらに効率良く放熱できる。このため、熱媒体の温度を十分に下げることが可能となる。ステップＳ９０８からステップＳ９１０へ移行する。
【００７１】
これに対し、ステップＳ９０７の不等式が成立しない場合には、外気の送風により放熱の効率が上がらないとみなす。この場合には、送風機４５を運転する必要がないので、ステップＳ９０９へ移行し、送風機４５をオフする。ステップＳ９０９からステップＳ９１０へ移行する。
【００７２】
ステップＳ９１０では、浴槽水温−１℃≦風呂設定温度、という不等式が成立するか否かを判断する。当該不等式が成立しない場合には、まだ浴槽水温が風呂設定温度に対して許容誤差の範囲まで下がっていないので、降温動作を継続し、ステップＳ９０７へ戻る。ステップＳ９１０の不等式が成立する場合には、浴槽水温が風呂設定温度に対して許容誤差の範囲まで下がっている。この場合には、ステップＳ９１１へ移行し、降温動作を終了する。
【００７３】
本実施の形態６であれば、実施の形態５に加えて、さらに以下の効果が得られる。降温動作において、送風機４５を運転しなくても熱媒体の温度を十分に下げられる場合には、送風機４５をオフすることができる。このため、送風機４５の動作による電気消費量を抑えながら、降温動作の効果を高めることが可能となる。
【００７４】
実施の形態７．
次に、図１０及び図１１を参照して、実施の形態７について説明するが、上述した実施の形態との相違点を中心に説明し、同一部分または相当部分については説明を簡略化または省略する。図１０は、実施の形態７の給湯システム６０を示す構成図である。図１０に示すように、本実施の形態６におけるヒートポンプユニット２は、図８と同様に、送風機室５８、送風機室流路５９、外気温検知手段４７、及び出口温度検知手段４８を備える。また、本実施の形態７の給湯システム６０は、熱交換後温度検知手段３９を備える。熱交換後温度検知手段３９は、浴水熱交換器４の熱媒体の出口側に配置されている。熱交換後温度検知手段３９は、浴水熱交換器４で熱交換した後の熱媒体の温度である熱交換後温度を検知する。
【００７５】
本実施の形態７では、降温動作のとき、以下のようにする。降温動作のときに、浴槽水温検知手段１７で検知された浴槽水温と、熱交換後温度検知手段３９で検知された熱交換後温度との差が基準に比べて大きい場合には、熱媒体循環回路の熱媒体の循環流量を低下させる。すなわち、熱交換後温度が、浴槽水温より所定温度低い温度以下である場合には、熱媒体循環回路の熱媒体の循環流量を低下させる。熱媒体の循環流量を低下させると、浴水熱交換器４で熱媒体が浴水から加熱される時間が長くなるので、熱交換後温度、すなわち浴水で加熱された後の熱媒体の温度が高くなる。その結果、熱媒体循環回路を循環する間の熱媒体の放熱量が高くなり、降温動作の効果が向上する。
【００７６】
図１１は、実施の形態７の給湯システム６０の制御動作を示すフローチャートである。制御装置１８は、風呂自動運転中、浴槽３への給湯終了後に図１１のフローチャートの処理を周期的に繰り返し実行する。制御装置１８は、使用者により風呂設定温度が変更された場合に、図１１のフローチャートの処理を実行してもよい。
【００７７】
図１１のステップＳ１１０１〜Ｓ１１０６，Ｓ１１１２は、図７のステップＳ７０１〜Ｓ７０６，Ｓ７０９同じであるため、説明を省略する。図１１のステップＳ１１０７では、浴槽水温−１℃≦風呂設定温度、という不等式が成立するか否かを判断する。当該不等式が成立しない場合には、まだ浴槽水温が風呂設定温度に対して許容誤差の範囲まで下がっていないので、降温動作を継続し、ステップＳ１１１０へ移行する。ステップＳ１１０７の不等式が成立する場合には、浴槽水温が風呂設定温度に対して許容誤差の範囲まで下がっている。この場合には、ステップＳ１１０８へ移行し、降温動作を終了する。
【００７８】
ステップＳ１１１０では、熱交換後温度検知手段３９で検知された熱交換後温度と、浴槽水温検知手段１７で検知された浴槽水温との間に、熱交換後温度≦浴槽水温−５℃、という不等式が成立するか否かを判断する。当該不等式が成立しない場合には、浴槽水温と熱交換後温度との差が基準に比べて大きくない、すなわち熱交換後温度が十分に高い、とみなせる。この場合には、熱媒体の循環流量を低下させる必要がないので、ステップＳ１１０７へ戻る。これに対し、ステップＳ１１１０の不等式が成立する場合には、浴槽水温と熱交換後温度との差が基準に比べて大きい、すなわち熱交換後温度が十分に高くない、とみなせる。この場合には、ステップＳ１１１１へ移行する。ステップＳ１１１１では、熱媒体ポンプ５ａの動作速度を下げることで、熱媒体の循環流量を低下させる。
【００７９】
本実施の形態７であれば、以下の効果が得られる。降温動作において、熱交換後温度、すなわち浴水で加熱された後の熱媒体の温度が十分に高くない場合には、熱媒体の循環流量を低下させることで、熱交換後温度を上昇させる。これにより、熱媒体循環回路を循環する間に熱媒体がより効率的に放熱するようになるので、降温動作の効果が向上する。
【００８０】
なお、保温動作または追い焚き動作のときには、貯湯槽１の上部から供給される例えば６５℃〜９０℃程度の熱媒体と、例えば４０℃程度の浴水とが浴水熱交換器４で熱を交換する。降温動作のときには、貯湯槽１の下部から供給される例えば３０℃程度の熱媒体と、例えば４０℃程度の浴水とが浴水熱交換器４で熱を交換する。このように、降温動作のときの熱交換時の温度差は、保温動作または追い焚き動作のときの熱交換時の温度差に比べて、小さい。このような事項に鑑みて、実施の形態１から実施の形態７において、保温動作または追い焚き動作のときの熱媒体の循環流量に比べて、降温動作のときの熱媒体の循環流量が低くなるように、熱媒体ポンプ５ａを制御してもよい。そのようにすることで、降温動作のときに、熱交換時の温度差が小さいことによる熱交換効率の低下をより確実に抑制できる。
【００８１】
実施の形態８．
次に、図１２を参照して、実施の形態８について説明するが、上述した実施の形態との相違点を中心に説明し、同一部分または相当部分については説明を簡略化または省略する。本実施の形態８の給湯システム６０の構成図は、図１０と同じであるので、省略する。
【００８２】
本実施の形態８では、以下のようにする。降温動作において、浴槽水温と外気温との差が小さいとき、すなわち外気温が高いときには、熱媒体循環回路を循環する熱媒体が周囲空気へ十分に放熱しなくなり、浴槽水温を下げる効果が十分に得られない場合がある。そのような場合には降温動作が有効でないので、降温動作を終了する。また、降温動作が実施できないことを報知することで、給湯システム６０の故障ではないかと使用者が誤解することを防止する。
【００８３】
図１２は、実施の形態８の給湯システム６０の制御動作を示すフローチャートである。制御装置１８は、風呂自動運転中、浴槽３への給湯終了後に図１２のフローチャートの処理を周期的に繰り返し実行する。制御装置１８は、使用者により風呂設定温度が変更された場合に、図１２のフローチャートの処理を実行してもよい。
【００８４】
図１２のステップＳ１２０１〜Ｓ１２１１，Ｓ１２１４は、図１１のステップＳ１１０１〜Ｓ１１１２と同じであるため、説明を省略する。図１２のステップＳ１２１２では、浴槽水温検知手段１７で検知された浴槽水温と、外気温検知手段４７で検知された外気温との間に、浴槽水温−２℃≧外気温、という不等式が成立するか否かを判断する。当該不等式が成立する場合には、浴槽水温と外気温との差が基準に比べて大きい、すなわち浴槽水温を下げる効果が十分に得られる、とみなせる。この場合には、ステップＳ１２１０へ移行し、降温動作を続行する。
【００８５】
これに対し、ステップＳ１２１２の不等式が成立しない場合には、浴槽水温と外気温との差が基準に比べて大きくない、すなわち浴槽水温を下げる効果が十分に得られない、とみなせる。この場合には、降温動作が有効でないので、ステップＳ１２１３へ移行する。ステップＳ１２１３では、降温動作を終了するとともに、外気温が高いために降温動作が実施できないことに関する情報をリモコン１９の表示部２０に表示することで使用者に報知する。
【００８６】
図１３は、実施の形態１から実施の形態８の給湯システム６０が備える制御装置１８のハードウェア構成の例を示す図である。制御装置１８の各機能は、処理回路により実現される。図１３に示す例では、制御装置１８の処理回路は、少なくとも１つのプロセッサ１８１と少なくとも１つのメモリ１８２とを備える。処理回路が少なくとも１つのプロセッサ１８１と少なくとも１つのメモリ１８２とを備える場合、制御装置１８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。ソフトウェアおよ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。ソフトウェアおよ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１８２に格納される。少なくとも１つのプロセッサ１８１は、少なくとも１つのメモリ１８２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１８の各機能を実現する。少なくとも１つのプロセッサ１８１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１８２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。
【００８７】
図１４は、実施の形態１から実施の形態８の給湯システム６０が備える制御装置１８のハードウェア構成の他の例を示す図である。図１４に示す例では、制御装置１８の処理回路は、少なくとも１つの専用のハードウェア１８３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１８３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１８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１８の各部の機能がまとめて処理回路で実現されても良い。
【００８８】
また、制御装置１８の各機能について、一部を専用のハードウェア１８３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１８３、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１８の各機能を実現しても良い。
【００８９】
また、単一の制御装置により給湯システム６０の動作が制御される構成に限定されるものではなく、複数の制御装置が連携することで給湯システム６０の動作を制御する構成にしても良い。
【符号の説明】
【００９０】
１  貯湯槽、  ２  ヒートポンプユニット、  ３  浴槽、  ４  浴水熱交換器、  ５ａ  熱媒体ポンプ、  ５ｂ  浴水ポンプ、  ５ｃ  送水ポンプ、  ８  高温水管、  ９  低温水管、  １０  風呂給湯管、  １１  風呂混合弁、  １２  浴水循環配管、  １３  電磁開閉弁、  １４  給水管、  １６  第二戻り管、  １７  浴槽水温検知手段、  １８  制御装置、  １９  リモコン、  ２０  表示部、  ２１  操作スイッチ、  ２２  上部出湯管、  ２３  中部出湯管、  ２４  混合弁、  ２５  浴水検知手段、  ２６  第一流路切換手段、  ２７  水位センサ、  ２８ａ  第一温度検知手段、  ２８ｂ  第二温度検知手段、  ２８ｃ  第三温度検知手段、  ２８ｄ  第四温度検知手段、  ２８ｅ  第五温度検知手段、  ２９  第一加熱戻り管、  ３０  第二加熱戻り管、  ３１  上部戻り管、  ３２  第一往き管、  ３３  第二往き管、  ３４  バイパス切換弁、  ３５  加熱往き管、  ３６  第二流路切換手段、  ３７  第一戻り管、  ３８  接続管、  ３９  熱交換後温度検知手段、  ４１  減圧装置、  ４２  空気熱交換器、  ４３  圧縮機、  ４４  水冷媒熱交換器、  ４５  送風機、  ４７  外気温検知手段、  ４８  出口温度検知手段、  ５１  高温水、  ５２  中温水、  ５３  低温水、  ５４  減圧弁、  ５５  給湯混合弁、  ５６  バイパス管、  ５７  湯栓給湯管、  ５８  送風機室、  ５９  送風機室流路、  ６０  給湯システム、  １００  貯湯ユニット、  １８１  プロセッサ、  １８２  メモリ、  １８３  ハードウェア
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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