(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
湯水を加熱する加熱源と、
前記加熱源により加熱された温水を貯湯する貯湯タンクと、
前記加熱源及び前記貯湯タンクから温水が導入される１次側流路と加熱対象水が導入される２次側流路とを有し、前記１次側流路と前記２次側流路との間で熱交換を行うことにより前記加熱対象水を加熱する給湯用熱交換器と、
前記給湯用熱交換器の２次側流路から給湯対象に向けて流出する給湯温水の目標温度を目標給湯温度として設定する目標温度設定手段と、
前記給湯用熱交換器の１次側流路に導入される温水を、前記加熱源により加熱された加熱温水と前記貯湯タンクに貯湯された貯湯温水の何れか一方に切換えることが可能な切換手段と、
給湯を行うときに、前記切換手段を制御することにより、前記加熱温水と前記貯湯温水のうち何れの温水を前記給湯用熱交換器の１次側流路に導入するかを前記目標給湯温度に基いて切換える制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記加熱温水の温度が前記貯湯温水の温度よりも低い状態において、前記目標給湯温度が予め規定された温度基準値よりも低温に設定されている場合には、前記加熱温水を前記給湯用熱交換器の１次側流路に導入し、前記目標給湯温度が前記温度基準値以上の高温に設定されている場合には、前記貯湯温水を前記給湯用熱交換器の１次側流路に導入する貯湯式給湯機。
【請求項２】
前記給湯温水の流量を調整する流量調整手段を備え、
前記制御部は、前記流量調整手段により前記給湯温水の流量を増加及び減少させる動作を繰返すと共に増加時と減少時の流量差を予め設定された脈動基準値以上に保持する脈動制御の実行機能を有し、前記目標給湯温度が予め設定された制御開始温度以上である場合に、前記脈動制御を実行する請求項１に記載の貯湯式給湯機。
【請求項３】
前記給湯温水の流量を調整する流量調整手段と、
前記給湯用熱交換器の２次側流路を流れる湯水の水質を測定する水質測定手段と、
を備え、
前記制御部は、前記流量調整手段により前記給湯温水の流量を増加及び減少させる動作を繰返すと共に増加時と減少時の流量差を予め設定された脈動基準値以上に保持する脈動制御の実行機能を有し、前記水質測定手段の測定結果に基いて前記脈動制御を実行する請求項１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、高硬度水も使用可能な貯湯式給湯機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来技術として、例えば特許文献１に記載されているようなヒートポンプ式の給湯機が知られている。従来技術の給湯機は、タンクに貯留した高温水を熱源として使用する機能を備えている。詳しく述べると、給湯時には、タンクから熱交換器の１次側に導入される高温水と、熱交換器の２次側に導入される水道水、井戸水等の給湯用湯水との間で熱交換を行うことにより、給湯用湯水を加熱して外部に供給する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−７８０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述した従来技術では、給湯用湯水として、カルシウム等の硬度成分が比較的高い濃度で含まれる高硬度水を使用することがある。しかしながら、高硬度水が給湯機の熱交換器内で加熱されると、水中の硬度成分が炭酸カルシウム等のスケール（固形析出物）となって析出し、これによって熱交換器の熱伝導効率が低下したり、熱交換器内にスケールが詰まって給湯流量が低下するという問題がある。
【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、給湯用熱交換器の２次側にスケールが付着するのを抑制し、給湯用熱交換器の熱伝導効率及び給湯流量を長期間にわたって良好に維持することが可能な貯湯式給湯機を提供することを目的としている。
【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、湯水を加熱する加熱源と、加熱源により加熱された温水を貯湯する貯湯タンクと、加熱源及び貯湯タンクから温水が導入される１次側流路と加熱対象水が導入される２次側流路とを有し、１次側流路と２次側流路との間で熱交換を行うことにより加熱対象水を加熱する給湯用熱交換器と、給湯用熱交換器の２次側流路から給湯対象に向けて流出する給湯温水の目標温度を目標給湯温度として設定する目標温度設定手段と、給湯用熱交換器の１次側流路に導入される温水を、加熱源により加熱された加熱温水と貯湯タンクに貯湯された貯湯温水の何れか一方に切換えることが可能な切換手段と、給湯を行うときに、切換手段を制御することにより、加熱温水と貯湯温水のうち何れの温水を給湯用熱交換器の１次側流路に導入するかを目標給湯温度に基いて切換える制御部と、を備え、制御部は、加熱温水の温度が貯湯温水の温度よりも低い状態において、目標給湯温度が予め規定された温度基準値よりも低温に設定されている場合には、加熱温水を給湯用熱交換器の１次側流路に導入し、目標給湯温度が温度基準値以上の高温に設定されている場合には、貯湯温水を給湯用熱交換器の１次側流路に導入するものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、加熱対象水として高硬度水が使用される場合でも、給湯用熱交換器にスケールが付着及び堆積するのを抑制することができる。従って、給湯用熱交換器の熱伝導効率及び給湯流量を長期間にわたって良好に維持し、貯湯式給湯機の寿命を延ばすことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施の形態１によるヒートポンプ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において、貯湯運転を示す動作説明図である。
【図３】本発明の実施の形態１において、貯湯利用給湯運転を示す動作説明図である。
【図４】本発明の実施の形態１において、加熱利用給湯運転を示す動作説明図である。
【図５】本発明の実施の形態２によるヒートポンプ式給湯機を示す構成図である。
【図６】本発明の実施の形態２において、給湯流量の脈動制御を示す特性線図である。
【図７】本発明の実施の形態３によるヒートポンプ式給湯機を示す構成図である。
【図８】本発明の実施の形態３において、湯水のｐH及びカルシウム硬度と、スケールの析出傾向との関係を例示する特性線図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。なお、本明細書で使用する各図においては、共通する要素に同一の符号を付し、重複する説明を省略するものとする。また、本発明は、以下の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で種々に変形することが可能である。また、本発明は、以下の各実施の形態に示す構成のうち、組合わせ可能な構成のあらゆる組合わせを含むものである。また、実施の形態では、貯湯式給湯機の一例として、ヒートポンプ式給湯機を記載している。
【００１０】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１によるヒートポンプ式給湯機を示す構成図である。この図に示すように、本実施の形態のヒートポンプ式給湯機は、室外に配置されるヒートポンプユニット１と、室内に配置されるタンクユニット２とを備えている。ヒートポンプユニット１は、後述の貯湯タンク８及び水源から供給される湯水を加熱する（沸上げる）加熱源であり、圧縮機３、水加熱用熱交換器４、膨張弁５及び蒸発器６を冷媒配管７により環状に接続したヒートポンプサイクルを備えている。冷媒配管７を循環する冷媒としては、例えば自然冷媒である二酸化炭素が用いられる。なお、本明細書では、温水（湯）及び水を総称して「湯水」と表記する場合がある。また、本明細書では、ヒートポンプユニット１により加熱された温水を「加熱温水」と表記し、貯湯タンク８に貯留された温水を「貯湯温水」と表記し、後述する給湯用熱交換器１６の２次側流路から給湯対象に向けて流出する温水を「給湯温水」と表記する場合がある。
【００１１】
タンクユニット２には、貯湯タンク８、制御部９、送水ポンプ１０、水加熱用往き配管１１、水加熱用戻り配管１２、流路切換弁１３、給湯加熱用往き配管１４、給湯加熱用戻り配管１５、給湯用熱交換器１６、逃がし弁１７、取水弁１８、水導入弁１９、給水配管２０、給湯配管２２等が内蔵されている。貯湯タンク８は、ヒートポンプユニット１により加熱された加熱温水を貯湯するものである。貯湯タンク８の上部には、温水出入口８ａが設けられ、貯湯タンク８の下部には、水導入口８ｂ及び水導出口８ｃが設けられている。貯湯タンク８には、上部の温水出入口８ａから加熱温水が導入され、下部の水導入口８ｂから水道水、井戸水等の低温水が導入される。これにより、貯湯タンク８の内部には、上部側ほど水温が高くなる温度成層が形成されている。また、貯湯タンク８の上部には、タンク内の圧力が過大となった場合に圧力を逃す逃がし弁１７が接続されている。
【００１２】
水加熱用往き配管１１は、一端が水加熱用熱交換器４の２次側流入口に接続され、他端が後述の取水配管１５ａを介して貯湯タンク８の水導出口８ｃに接続されている。水加熱用往き配管１１の途中には、水加熱用熱交換器４に近い方から順に、水導入弁１９、送水ポンプ１０及び取水弁１８が設けられている。また、貯湯タンク８の水導入口８ｂと水導入弁１９とは、タンク戻り配管１１ａを介して互いに接続されている。送水ポンプ１０は、後述の貯湯回路、貯湯温水循環回路及び加熱温水循環回路に湯水を循環させるためのポンプである。一方、水加熱用戻り配管１２は、一端が水加熱用熱交換器４の２次側流出口に接続され、他端がタンク上部配管１２ａを介して貯湯タンク８の温水出入口８ａに接続されている。水加熱用戻り配管１２とタンク上部配管１２ａとの間には、流路切換弁１３が設けられている。
【００１３】
流路切換弁１３は、３個のポートを有する電磁式の三方弁等により構成されている。流路切換弁１３の各ポートには、水加熱用戻り配管１２、タンク上部配管１２ａ及び給湯加熱用往き配管１４がそれぞれ接続されている。そして、流路切換弁１３は、水加熱用戻り配管１２とタンク上部配管１２ａとを連通する第１の流路形態と、タンク上部配管１２ａと給湯加熱用往き配管１４とを連通する第２の流路形態と、水加熱用戻り配管１２と給湯加熱用往き配管１４とを連通する第３の流路形態とからなる３つの流路形態の何れかに切換えられる。給湯加熱用往き配管１４は、流路切換弁１３と給湯用熱交換器１６の１次側流入口とを接続している。給湯加熱用戻り配管１５は、給湯用熱交換器１６の１次側流出口と取水弁１８とを接続している。取水弁１８と貯湯タンク８の水導出口８ｃとは、取水配管１５ａを介して互いに接続されている。
【００１４】
給湯用熱交換器１６は、ヒートポンプユニット１及び貯湯タンク８から温水が導入される１次側流路と、加熱対象水となる低温水が給水配管２０から導入される２次側流路とを有している。そして、給湯用熱交換器１６は、１次側流路と２次側流路との間で熱交換を行うことにより、加熱温水及び貯湯温水を熱源として加熱対象水を加熱し、給湯温水を生成するものである。給水配管２０は、外部の水源（図示せず）からタンクユニット２に低温水を供給するものであり、一端側が水源に接続されている。給水配管２０の他端側は、タンクユニット２の内部で分岐し、給湯用熱交換器１６の２次側流入口及び水導入弁１９にそれぞれ接続されている。給水配管２０の途中には、貯湯タンク８に導入する低温水の圧力を調整する減圧弁２１が設けられている。一方、給湯用熱交換器１６の２次側流出口には、給湯配管２２が接続されている。給湯配管２２は、給湯用熱交換器１６により加熱された給湯温水を外部の給湯対象（図示せず）に供給するものである。給湯対象としては、例えばシャワー、カラン等の給湯栓、浴槽、温水暖房機等が挙げられる。
【００１５】
取水弁１８は、３個のポートを有する電磁式の三方弁等により構成されている。取水弁１８の各ポートには、水加熱用往き配管１１、給湯加熱用戻り配管１５及び取水配管１５ａがそれぞれ接続されている。そして、取水弁１８は、水加熱用往き配管１１と給湯加熱用戻り配管１５とを連通する第１の流路形態と、水加熱用往き配管１１と取水配管１５ａとを連通する第２の流路形態とからなる２つの流路形態の何れかに切換えられる。水導入弁１９は、４個のポートを有する電磁式の四方弁等により構成されている。水導入弁１９の各ポートには、水加熱用往き配管１１の一端側（ヒートポンプユニット１側）、水加熱用往き配管１１の他端側（給湯用熱交換器１６側）、タンク戻り配管１１ａ及び給水配管２０がそれぞれ接続されている。そして、水導入弁１９は、水加熱用往き配管１１の一端側と他端側とを連通する第１の流路形態と、水加熱用往き配管１１の他端側とタンク戻り配管１１ａとを連通する第２の流路形態と、給水配管２０とタンク戻り配管１１ａとを連通する第３の流路形態（貯湯タンク８への給水時に利用）とからなる３つの流路形態の何れかに切換えられる。
【００１６】
ヒートポンプ式給湯機は、上述した流路切換弁１３、取水弁１８及び水導入弁１９の流路形態の組合わせに応じて、後述の貯湯回路、貯湯温水循環回路及び加熱温水循環回路を形成する。そして、給湯時には、貯湯温水循環回路と加熱温水循環回路の何れを選択するかによって、給湯用熱交換器１６の１次側流路に導入される温水を加熱温水と貯湯温水の何れか一方に切換える。従って、流路切換弁１３、取水弁１８及び水導入弁１９は、本実施の形態における切換手段の具体例を構成している。
【００１７】
次に、ヒートポンプ式給湯機の制御系統について説明する。本実施の形態のヒートポンプ式給湯機は、タンクユニット２に内蔵された制御部９と、リモコン４０とを備えている。制御部９は、ヒートポンプ式給湯機を制御するもので、マイクロコンピュータ等により構成され、制御プログラム等が予め記憶された記憶回路と、前記制御プログラムに基いて演算を行う演算処理装置（ＣＰＵ）と、信号の入出力を行う入出力ポートとを備えている。入出力ポートには、ヒートポンプ式給湯機に搭載された各種のセンサを含むセンサ系統と、圧縮機３、送水ポンプ１０、流路切換弁１３、取水弁１８、水導入弁１９等を含む各種のアクチュエータとが接続されている。センサ系統には、タンク温度センサ３０、出湯温度センサ３１、給湯流量センサ３２等が含まれている。
【００１８】
タンク温度センサ３０は、貯湯タンク８の表面の互いに異なる高さ位置に複数個取付けられている。制御部９は、タンク温度センサ３０の検出結果に基いて貯湯タンク８内の温度分布を検出し、貯湯タンク８に貯湯された温水の量（貯湯量）を算出することができる。また、出湯温度センサ３１は、ヒートポンプユニット１の水加熱用熱交換器４から流出する湯水（加熱温水）の温度を検出する。給湯流量センサ３２は、給湯用熱交換器１６の２次側流路を流通する湯水の流量、即ち、給湯温水の量を検出するものである。また、リモコン４０は、例えば台所、浴室等に設置され、ユーザにより操作されるもので、制御部９と相互通信可能に接続されている。
【００１９】
リモコン４０は、ヒートポンプ式給湯機に対する運転指令を入力したり、各種の設定値の変更等を行うもので、ユーザが操作する操作部と、各種の情報を表示する表示部とを備えている。リモコン４０により変更可能な設定値には、給湯用熱交換器１６の２次側流路から給湯対象に向けて流出する給湯温水の目標温度である目標給湯温度が含まれている。即ち、リモコン４０は、本実施の形態の目標温度設定手段に相当している。制御部９は、センサ系統及びリモコン４０からの入力情報に基いてアクチュエータを駆動することにより、ヒートポンプ式給湯機を制御し、貯湯運転、貯湯利用給湯運転、加熱利用給湯運転及び熱源切換制御を実行する。以下、これらの運転及び制御について説明する。
【００２０】
（貯湯運転）
図２は、本発明の実施の形態１において、貯湯運転を示す動作説明図である。この図に示すように、貯湯運転では、ヒートポンプユニット１により加熱した加熱温水を貯湯タンク８に貯留する。貯湯運転時には、流路切換弁１３を第１の流路形態に切換え、取水弁１８を第２の流路形態に切換えると共に、水導入弁１９を第１の流路形態に切換える。これにより、ヒートポンプユニット１と貯湯タンク８との間には、図２に示す貯湯回路が形成される。貯湯回路は、貯湯タンク８の水導出口８ｃから取水配管１５ａ、取水弁１８、送水ポンプ１０、水導入弁１９及び水加熱用往き配管１１を順次経由して水加熱用熱交換器４の２次側流路に到達し、この２次側流路を通過してから、水加熱用戻り配管１２、流路切換弁１３、タンク上部配管１２ａを順次経由して貯湯タンク８の温水出入口８ａに到達する循環流路である。
【００２１】
貯湯運転では、このように貯湯回路を形成した状態で、ヒートポンプユニット１及び送水ポンプ１０を作動させる。これにより、貯湯タンク８の下部に滞留する低温水が貯湯回路を介してヒートポンプユニット１に導入され、ヒートポンプユニット１により加熱される。そして、ヒートポンプユニット１から流出した加熱温水は、貯湯回路を介して貯湯タンク８の上部に流入する。従って、貯湯タンク８に温水を貯湯することができる。
【００２２】
（貯湯利用給湯運転）
図３は、本発明の実施の形態１において、貯湯利用給湯運転を示す動作説明図である。貯湯利用給湯運転では、給湯動作が行われたときに、貯湯タンク８に貯留された貯湯温水を熱源として加熱対象水を加熱し、給湯対象に温水を供給する。ここで、ユーザが給湯栓を開いたり、浴槽を含む温水利用機器への給湯が開始された場合には、給水配管２０に加わっている水圧により給湯配管２２に水流が生じる。制御部９は、この水流を給湯流量センサ３２により給湯動作として検出する。給湯動作時には、水源から供給される加熱対象水が給湯回路を流通する。給湯回路は、水源から給水配管２０、給湯用熱交換器１６の２次側流路及び給湯配管２２を順次経由して給湯対象に到達する流路である。
【００２３】
貯湯利用給湯運転では、図３に示すように、流路切換弁１３を第２の流路形態に切換え、取水弁１８を第１の流路形態に切換えると共に、水導入弁１９を第２の流路形態に切換える。これにより、貯湯タンク８と給湯用熱交換器１６との間には、貯湯温水循環回路が形成される。貯湯温水循環回路は、貯湯タンク８の温水出入口８ａからタンク上部配管１２ａ、流路切換弁１３、給湯加熱用往き配管１４、給湯用熱交換器１６の１次側流路、給湯加熱用戻り配管１５、取水弁１８、送水ポンプ１０、水導入弁１９及びタンク戻り配管１１ａを順次経由して、貯湯タンク８の水導入口８ｂに到達する循環流路である。
【００２４】
貯湯利用給湯運転では、このように貯湯温水循環回路を形成した状態で、送水ポンプ１０を作動させる。これにより、貯湯タンク８の上部に滞留する高温水が貯湯温水循環回路を介して給湯用熱交換器１６の１次側流路に導入される。この高温水は、給湯用熱交換器１６の２次側流路を流れる加熱対象水と熱交換を行った後に、貯湯温水循環回路を介して貯湯タンク８の下部に戻される。この結果、水源から供給される低温水は、給湯回路を流通するときに、給湯用熱交換器１６により加熱されて温水（給湯温水）となり、この給湯温水は、給湯回路により給湯対象に供給される。従って、貯湯温水を熱源として給湯を行うことができる。なお、図示は省略するが、給湯配管２２には、給湯温水に対して低温水を混合することにより所望温度の温水を生成する温度調整機構を設けてもよい。
【００２５】
（加熱利用給湯運転）
図４は、本発明の実施の形態１において、加熱利用給湯運転を示す動作説明図である。加熱利用給湯運転では、給湯動作が行われたときに、ヒートポンプユニット１により加熱した加熱温水を熱源として加熱対象水を加熱し、給湯対象に温水を供給する。詳しく述べると、加熱利用給湯運転では、図４に示すように、流路切換弁１３を第３の流路形態に切換え、取水弁１８を第１の流路形態に切換えると共に、水導入弁１９を第１の流路形態に切換える。これにより、ヒートポンプユニット１と給湯用熱交換器１６との間には、加熱温水循環回路が形成される。加熱温水循環回路は、ヒートポンプユニット１の水加熱用熱交換器４の２次側流路から水加熱用戻り配管１２、流路切換弁１３、給湯加熱用往き配管１４、給湯用熱交換器１６の１次側流路、給湯加熱用戻り配管１５、取水弁１８、送水ポンプ１０、水導入弁１９及び水加熱用往き配管１１を順次経由して、水加熱用熱交換器４の２次側流路に戻る循環流路である。
【００２６】
加熱利用給湯運転では、このように加熱温水循環回路を形成した状態で、ヒートポンプユニット１及び送水ポンプ１０を作動させる。この結果、ヒートポンプユニット１により加熱された高温水が加熱温水循環回路を介して給湯用熱交換器１６の１次側流路に導入される。この高温水は、給湯用熱交換器１６の２次側流路を流れる加熱対象水と熱交換を行った後に、加熱温水循環回路を介してヒートポンプユニット１に戻される。従って、加熱温水を熱源として給湯を行うことができる。
【００２７】
なお、給湯流量センサ３２により水流の停止が検出された場合には、上述した貯湯利用給湯運転及び加熱利用給湯運転が終了される。この場合には、ヒートポンプユニット１、送水ポンプ１０等が停止されると共に、流路切換弁１３、取水弁１８及び水導入弁１９を貯湯運転時の流路形態に切換える。
【００２８】
（熱源切換制御）
次に、給湯時の熱源を加熱温水と貯湯温水の何れかに切換える熱源切換制御について説明する。熱源切換制御は、給湯を行うときに、目標給湯温度に基いて貯湯利用給湯運転と加熱利用給湯運転の何れかを選択するものである。詳しく述べると、熱源切換制御では、加熱温水の温度が貯湯温水の温度よりも低い状態において、目標給湯温度が予め規定された温度基準値よりも低温に設定されている場合に、加熱利用給湯運転を実行する。一方、目標給湯温度が温度基準値以上の高温に設定されている場合には、貯湯利用給湯運転を実行する。なお、上述した温度基準値は、例えば加熱温水の温度と、貯湯温水の温度との間の温度として予め設定されている。
【００２９】
具体例として、例えば貯湯タンク８の上部側に６０℃以上の高温水が貯留され、ヒートポンプユニット１による沸上げ温度が５０℃以下の状態を想定する。また、貯湯利用給湯運転と加熱利用給湯運転とを使い分けるための温度基準値は、４５℃に設定されているものとする。この状態において、例えば食洗機等のように高温水を使用する機器を運転するために、または、ユーザが高温水を必要としているために、目標給湯温度が４５℃以上の高温に設定されている場合には、給湯動作が行われたときに、図３に示す貯湯利用給湯運転を実行する。これにより、給湯用熱交換器１６の１次側流路には、例えば６０℃以上の貯湯温水が熱源として供給される。
【００３０】
一方、手洗い、シャワー等のように温度が比較的低い温水を使用するために、目標給湯温度が４５℃未満の低温に設定されている場合には、給湯動作が行われたときに、図４に示す加熱利用給湯運転を実行する。これにより、給湯用熱交換器１６の１次側流路には、例えば５０℃以下の加熱温水が熱源として供給される。
【００３１】
以上詳述した通り、本実施の形態によれば、目標給湯温度に応じて熱源を切換えることができる。これにより、貯湯タンク８に貯留された高温の貯湯温水が給湯用熱交換器１６に常時供給されるのを抑制し、ヒートポンプユニット１から相対的に低温な加熱温水が給湯用熱交換器１６に供給される機会を増加させることができる。このため、加熱対象水として高硬度水が使用される場合でも、給湯用熱交換器１６にスケールが付着及び堆積するのを抑制することができる。従って、給湯用熱交換器１６の熱伝導効率及び給湯流量を長期間にわたって良好に維持し、ヒートポンプ式給湯機の寿命を延ばすことができる。
【００３２】
実施の形態２．
次に、図５及び図６を参照して、本発明の実施の形態２について説明する。本実施の形態の特徴は、給湯温水の流量を調整する流量調整手段を備えることにある。図５は、本発明の実施の形態２によるヒートポンプ式給湯機を示す構成図である。この図に示すように、本実施の形態のヒートポンプ式給湯機は、前記実施の形態１とほぼ同様に構成されているものの、給水配管２０のうち給湯用熱交換器１６の２次側流入口に接続された部位には、流量調整手段としての流量調整弁３３が設けられている。流量調整弁３３は、制御部９により制御されることにより、給湯用熱交換器１６の２次側流路を流通する湯水の流量を調整するもので、給湯流量センサ３２よりも上流側（水源側）に配置されている。
【００３３】
本実施の形態では、目標給湯温度が予め設定された制御開始温度以上である場合に、制御部９により脈動制御を実行する。図６は、本発明の実施の形態２において、給湯流量の脈動制御を示す特性線図である。この図に示すように、脈動制御では、給湯用熱交換器１６の２次側流路を流通する湯水の流量、即ち、給湯流量を増加及び減少させる脈動動作を繰返すと共に、増加時の流量ＡＨと減少時の流量Ａとの流量差（ＡＨ−Ａ）を予め設定された脈動基準値以上に保持する。ここで、制御開始温度は、例えば給湯用熱交換器１６の２次側流路中にスケールが析出し易くなる温度の最低値に応じて設定されている。また、脈動基準値は、脈動制御によりスケールの付着抑制効果が得られる流量差（ＡＨ−Ａ）の最小値に応じて設定されている。
【００３４】
脈動制御を実行する場合の具体例を挙げると、例えば高温水の給湯が必要であるために目標給湯温度が４５℃以上の高温に設定されている場合において、給湯動作が行われたときには、前述のように、貯湯利用給湯運転を実行し、高温の貯湯温水を熱源として給湯を行う。このとき、制御部９は、流量調整弁３３の開度を周期的に増加及び減少させることにより、脈動制御を実行する。この結果、給湯用熱交換器１６の２次側流路内には、流量の脈動が加わるので、この脈動によりスケールの付着を抑制し、また、付着直後のスケールを剥離させることができる。なお、この具体例では、貯湯利用給湯運転と加熱利用給湯運転とを使い分けるための温度基準値と、脈動制御を開始するための制御開始温度とが等しく設定されている場合を例示した。しかし、本発明はこれに限らず、温度基準値と制御開始温度とを互いに異なる値に設定してもよい。
【００３５】
このように構成される本実施の形態によれば、スケールの析出が生じ易い高温の熱源を用いて給湯を行う場合には、脈動制御を実行し、スケールの付着を抑制することができる。この結果、実施の形態１で述べた制御との相乗効果により、スケールの付着抑制効果を更に高めることができる。従って、給湯用熱交換器１６の熱伝導効率及び給湯流量を長期間にわたって良好に維持し、ヒートポンプ式給湯機の寿命を延ばすことができる。
【００３６】
実施の形態３．
次に、図７及び図８を参照して、本発明の実施の形態３について説明する。本実施の形態の特徴は、前記実施の形態２の構成に加えて、水質測定手段を備えることにある。図７は、本発明の実施の形態３によるヒートポンプ式給湯機を示す構成図である。この図に示すように、本実施の形態のヒートポンプ式給湯機は、前記実施の形態２とほぼ同様に構成されているものの、給水配管２０のうち給湯用熱交換器１６の２次側流入口に接続された部位には、水質測定手段３４が設けられている。水質測定手段３４は、給湯用熱交換器１６の２次側流路を流れる湯水の水質を測定するもので、例えばｐH計、硬度計等により構成されている。
【００３７】
制御部９は、給水配管２０を流れる水の水質を水質測定手段３４により常時監視し、例えば水質の測定結果をネットワーク経由で水質情報と照会することにより、スケールの析出傾向を判定する。そして、水質の測定結果に基いてスケールが析出し易いと判定した場合には、前述の脈動制御を実行する。スケールの析出傾向は、例えば図８に示すデータを用いて実行される。図８は、湯水のｐH及びカルシウム硬度と、スケールの析出傾向との関係を例示する特性線図である。以下の説明では、図８中でスケール析出傾向が１より大きい領域を「スケール好発領域」と表記する。
【００３８】
制御部９は、水質の測定結果がスケール好発領域に該当する場合に、スケールが析出し易い湯水であると判定する。この場合には、目標出湯温度が温度基準値（あるいは、制御開始温度）よりも低い温度に設定されていたとしても、前述の脈動制御を実行する。この結果、実施の形態２で述べた制御との相乗効果により、スケールの付着抑制効果を更に高めることができる。従って、給湯用熱交換器１６の熱伝導効率及び給湯流量を長期間にわたって良好に維持し、ヒートポンプ式給湯機の寿命を延ばすことができる。
【００３９】
なお、前記実施の形態１から３では、貯湯式給湯機として、ヒートポンプ式給湯機を例示したが、本発明はこれに限定されるものではない。即ち、本発明では、ヒートポンプユニット１に限らず、電熱式、燃料燃焼式等の加熱手段を用いてもよい。
【符号の説明】
【００４０】
１  ヒートポンプユニット（加熱源）
８  貯湯タンク
８ａ  温水出入口
８ｂ  水導入口
８ｃ  水導出口
９  制御部
１０  送水ポンプ
１３  流路切換弁（切換手段）
１６  給湯用熱交換器
１８  取水弁（切換手段）
１９  水導入弁（切換手段）
２０  給水配管
２２  給湯配管
３０  タンク温度センサ
３１  出湯温度センサ
３２  給湯流量センサ
３３  流量調整弁（流量調整手段）
３４  水質測定手段
４０  リモコン（目標温度設定手段）
【図１】
0006323373.tif 000002
【図２】
0006323373.tif 000003
【図３】
0006323373.tif 000004
【図４】
0006323373.tif 000005
【図５】
0006323373.tif 000006
【図６】
0006323373.tif 000007
【図７】
0006323373.tif 000008
【図８】
0006323373.tif 000009