(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
給湯路が接続された貯湯タンクと、
その貯湯タンク内の湯水を加熱する加熱手段と、
前記給湯路に分岐接続されて、前記貯湯タンク内の湯水を浴槽内に供給する湯張り路と、
前記加熱手段の運転を制御する運転制御手段とが設けられ、
前記運転制御手段が、基準周期を複数の期間に区分けされて設定されている複数の基準期間ごとに、実際の給湯使用状況に基づいて目標貯湯量を求めて、その基準期間よりも以前に前記貯湯タンク内の湯が前記目標貯湯量貯湯されるように前記加熱手段の運転を制御するように構成されている貯湯式の給湯熱源装置であって、
前記運転制御手段が、前記目標貯湯量として、前記湯張り使用状態における湯張り目標貯湯量と、湯張り非使用状態における非湯張り目標貯湯量とを区別して求めて、前記湯張り使用状態においては、その基準期間よりも以前に前記貯湯タンク内の湯が前記湯張り目標貯湯量貯湯されるように前記加熱手段の運転を制御し、かつ、前記湯張り非使用状態においては、その基準期間よりも以前に前記貯湯タンク内の湯が前記非湯張り目標貯湯量貯湯されるように前記加熱手段の運転を制御するように構成され、
前記給湯路における前記湯張り路の接続箇所よりも下流側の湯水の一般給湯通流量を検出する一般給湯量検出手段と、
前記湯張り路を通して前記浴槽内に供給される湯水の湯張り通流量を検出する湯張り量検出手段とが設けられ、
前記運転制御手段が、前記湯張り非使用状態における前記一般給湯量検出手段の非湯張り検出情報と、前記湯張り使用状態における前記一般給湯量検出手段の湯張り検出情報とを区別して検出して、前記非湯張り目標貯湯量を前記一般給湯量検出手段の非湯張り検出情報から求め、かつ、前記湯張り目標貯湯量を前記一般給湯量検出手段の湯張り検出情報および前記湯張り量検出手段の検出情報から求めるように構成されている貯湯式の給湯熱源装置。
【請求項２】
前記貯湯タンクの上部に給湯路が接続されかつ下部に給水路が接続され、
前記貯湯タンク内に湯水が温度成層を形成して貯湯されるように、前記貯湯タンクの底部から取り出した湯水を前記加熱手段にて加熱したのち、その湯水を前記貯湯タンクの上部に供給する湯水循環状態にて前記貯湯タンク内の湯水を加熱する湯水循環手段が設けられ、
前記運転制御手段が、前記湯水循環手段にて循環される湯水を前記加熱手段にて貯湯設定温度の湯に加熱して、前記貯湯タンク内に貯湯するように構成されている請求項１に記載の貯湯式の給湯熱源装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、給湯路が接続された貯湯タンクと、その貯湯タンク内の湯水を加熱する加熱手段と、前記給湯路に分岐接続されて、前記貯湯タンク内の湯水を浴槽内に供給する湯張り路と、前記加熱手段の運転を制御する運転制御手段とが設けられ、
前記運転制御手段が、基準周期を複数の期間に区分けされて設定されている複数の基準期間ごとに、実際の給湯使用状況に基づいて目標貯湯量を求めて、その基準期間よりも以前に前記貯湯タンク内の湯が前記目標貯湯量貯湯されるように前記加熱手段の運転を制御するように構成されている貯湯式の給湯熱源装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
上記のような貯湯式の給湯熱源装置は、例えば、特開平９−１０１０５９号公報に示されているように、１日、１週間、１年などを基準周期とし、１日を基準周期としたときには、朝の時間帯と夜の時間帯などを基準期間として、その基準期間ごとに、貯湯タンク内に貯湯されている貯湯量の変動量を検出して貯湯タンク内の湯の使用量を検出し、その使用量が多いときには目標貯湯量が多くなるように、かつ、その使用量が少ないときには目標貯湯量が少なくなるように、実際の給湯使用状況に合わせて目標貯湯量を増減させて、複数の基準期間ごとに、貯湯タンク内に必要と予測される量の湯をその基準期間よりも以前に貯湯することにより、余剰な貯湯を防止して湯の放熱損失を防いで装置の効率を向上させるとともに、貯湯タンクの貯湯量が使用量に対して不足することを防止するようにしているものである。
【０００３】
そして、上述のような貯湯式の給湯熱源装置では、給湯路に分岐接続されて、貯湯タンク内の湯水を浴槽内に供給する湯張り路が設けられており、上述の如く、貯湯タンク内に貯湯されている貯湯量の変動量を検出することにより、浴槽への湯張りに使用される湯張り量とその湯張り以外に使用される一般給湯量とを合わせた総合使用量を検出して、その総合使用量が多いほど目標貯湯量が多くなるように、かつ、その総合使用量が少ないほど目標貯湯量が少なくなるようにしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の貯湯式の給湯熱源装置では、浴槽への湯張りに使用される湯張り量とその湯張り以外に使用される一般給湯量とを合わせた総合使用量を検出して、その総合使用量に基づいて目標貯湯量を調整しているために、浴槽への湯張りを行わないときに実際に必要な量に対して貯湯タンク内に余剰に貯湯されていたり、逆に、浴槽への湯張りを行うときに貯湯タンクの貯湯量が実際に必要な量に対して不足する虞があった。
【０００５】
説明を加えると、浴槽への湯張りに使用する湯張り量が多量であるために、湯張り使用状態であるか、湯張り非使用状態であるかによって、貯湯タンク内の湯の使用量が大きく変動することとなり、湯張り使用状態と湯張り非使用状態を区別せずに、単純に、浴槽への湯張りに使用される湯張り量とその湯張り以外に使用される一般給湯量とを合わせた総合使用量に基づいて目標貯湯量を調整すると、湯張り使用状態にて調整されている目標貯湯量が貯湯されている基準期間に、湯張りを行わなければ、実際に必要な量に対して余剰に貯湯することになり、逆に、湯張り非使用状態にて調整されている目標貯湯量が貯湯されている基準期間に、浴槽への湯張りを行うと、実際に必要な量に対して貯湯量が不足することとなる。
【０００６】
ちなみに、貯湯タンクの貯湯量が実際に必要な量に対して不足するときには、瞬間湯沸かし器など即湯機能を備えた補助加熱装置を加熱作動させて給湯することにより、湯切れを防止するようにしているが、補助加熱装置を加熱作動させると、所望の加熱能力が得られるものの、装置の効率が低下するものとなっている。
【０００７】
本発明は、かかる点に着目してなされたものであり、その目的は、湯張り使用状態および湯張り非使用状態のどちらの使用状態においても、貯湯タンクの貯湯量が実際に必要となる量に対して不足することなく、かつ、余剰な貯湯を防止することにより、装置の効率を向上させることが可能となる貯湯式の給湯熱源装置を提供する点にある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するために、請求項１に記載の発明によれば、給湯路が接続された貯湯タンクと、その貯湯タンク内の湯水を加熱する加熱手段と、前記給湯路に分岐接続されて、前記貯湯タンク内の湯水を浴槽内に供給する湯張り路と、前記加熱手段の運転を制御する運転制御手段とが設けられ、
前記運転制御手段が、基準周期を複数の期間に区分けされて設定されている複数の基準期間ごとに、実際の給湯使用状況に基づいて目標貯湯量を求めて、その基準期間よりも以前に前記貯湯タンク内の湯が前記目標貯湯量貯湯されるように前記加熱手段の運転を制御するように構成されている貯湯式の給湯熱源装置において、
前記運転制御手段が、前記目標貯湯量として、前記湯張り使用状態における湯張り目標貯湯量と、湯張り非使用状態における非湯張り目標貯湯量とを区別して求めて、前記湯張り使用状態においては、その基準期間よりも以前に前記貯湯タンク内の湯が前記湯張り目標貯湯量貯湯されるように前記加熱手段の運転を制御し、かつ、前記湯張り非使用状態においては、その基準期間よりも以前に前記貯湯タンク内の湯が前記非湯張り目標貯湯量貯湯されるように前記加熱手段の運転を制御するように構成され、
前記給湯路における前記湯張り路の接続箇所よりも下流側の湯水の一般給湯通流量を検出する一般給湯量検出手段と、前記湯張り路を通して前記浴槽内に供給される湯水の湯張り通流量を検出する湯張り量検出手段とが設けられ、前記運転制御手段が、前記湯張り非使用状態における前記一般給湯量検出手段の非湯張り検出情報と、前記湯張り使用状態における前記一般給湯量検出手段の湯張り検出情報とを区別して検出して、前記非湯張り目標貯湯量を前記一般給湯量検出手段の非湯張り検出情報から求め、かつ、前記湯張り目標貯湯量を前記一般給湯量検出手段の湯張り検出情報および前記湯張り量検出手段の検出情報から求めるように構成されている。
【０００９】
すなわち、複数の基準期間ごとに、実際の給湯使用状況に基づいて、湯張り使用状態における湯張り目標貯湯量と、湯張り非使用状態における非湯張り目標貯湯量とを区別して求め、その基準期間よりも以前に、湯張り使用状態においては、貯湯タンク内に湯張り使用状態に対応した湯張り目標貯湯量貯湯されるように、かつ、湯張り非使用状態においては、貯湯タンク内に湯張り非使用状態に対応した非湯張り目標貯湯量貯湯されるように、加熱手段の運転を制御することができることとなるので、湯張り使用状態および湯張り非使用状態のどちらの使用状態においても、必要と予測される量の湯を基準期間よりも以前に貯湯することが可能となる。
したがって、湯張り使用状態および湯張り非使用状態のどちらの使用状態においても、貯湯タンクの貯湯量が実際に必要となる量に対して不足することなく、かつ、余剰な貯湯を防止することにより、装置の効率を向上させることが可能となる貯湯式の給湯熱源装置を提供することができるに到った。
【００１６】
又、請求項１の発明によれば、湯張り非使用状態における一般給湯量と、湯張り使用状態における一般給湯量とを区別して検出して、湯張り非使用状態における一般給湯量から非湯張り目標貯湯量を求め、かつ、湯張り使用状態における一般給湯量に実際に使用された湯張り量を加えた量から湯張り目標貯湯量を求めることができるので、湯張りの有無によって変化する一般給湯量を加味して湯張り目標貯湯量および非湯張り目標貯湯量を求めることができ、実際の給湯使用状況に合った湯張り目標貯湯量および非湯張り目標貯湯量を求めることが可能となる。
【００１７】
説明を加えると、通常、湯張りを行ったときには、風呂場のカランやシャワーから給湯するので、湯張りを行うか否かによって、湯張り以外の一般給湯量が異なることとなり、例えば、湯張りの有無にかかわらず、湯張り以外の一般給湯量を検出して湯張り目標貯湯量および非湯張り目標貯湯量を求めるものでは、湯張りの有無によって異なる一般給湯量を加味して湯張り目標貯湯量および非湯張り目標貯湯量を求めることができず、必ずしも実際の給湯使用状況に合った湯張り目標貯湯量および非湯張り目標貯湯量を求めることができない虞があるものとなる。
【００１８】
請求項２に記載の発明によれば、前記貯湯タンクの上部に給湯路が接続されかつ下部に給水路が接続され、前記貯湯タンク内に湯水が温度成層を形成して貯湯されるように、前記貯湯タンクの底部から取り出した湯水を前記加熱手段にて加熱したのち、その湯水を前記貯湯タンクの上部に供給する湯水循環状態にて前記貯湯タンク内の湯水を加熱する湯水循環手段が設けられ、
前記運転制御手段が、前記湯水循環手段にて循環される湯水を前記加熱手段にて貯湯設定温度の湯に加熱して、前記貯湯タンク内に貯湯するように構成されている。
【００１９】
すなわち、貯湯タンク内の底部から取り出した湯水を加熱して、貯湯目標温度の湯水を貯湯タンクの上部に供給することが可能となって、貯湯タンク内に形成されている温度成層を乱すことなく貯湯タンク内に温度成層を形成しながら、貯湯タンク内の湯水を加熱することが可能となる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
本発明にかかる貯湯式の給湯熱源装置をエンジンヒートポンプ式冷暖房給湯システムに適応した例を図面に基づいて説明する。
このエンジンヒートポンプ式冷暖房給湯システムは、図１および２に示すように、貯湯タンク１内に温度成層を形成しながら貯湯したり、貯湯タンク１内に貯湯された湯水を給湯する貯湯ユニットＡと、空調対象空間の空調運転と貯湯タンク１内の湯水を加熱するためのエンジンヒートポンプ式冷暖房装置Ｂとから構成されている。
【００２１】
前記貯湯ユニットＡは、この貯湯ユニットＡの運転を制御する貯湯ユニット制御部Ｃ、貯湯タンク１、貯湯タンク１内の湯水を循環するための循環路３、循環路３を通流する湯水を加熱する加熱手段としての加熱部４などから構成され、循環ポンプＰ１を作動させて貯湯タンク１内の湯水を循環路３にて循環しながら、加熱部４にて貯湯設定温度の湯に加熱して、温度成層を形成する状態で貯湯タンク１内に貯湯し、その貯湯された湯を加熱部４の非加熱作動状態にて給湯するように構成されている。
【００２２】
前記貯湯タンク１内には、貯湯設定温度の湯の貯湯量が最低確保量（例えば、１７リットル）以上であるかを、その湯温を検出することにより検出する最上部サーミスタＳ１、その貯湯量が少（例えば、４０リットル）以上であるかを、その湯温を検出することにより検出する上部サーミスタＳ２、その貯湯量が中（７０リットル）以上であるかを、その湯温を検出することにより検出する中部サーミスタＳ３、その貯湯量が満（１１３リットル）以上であるかを、その湯温を検出することにより検出する底部サーミスタＳ４が設けられている。
複数のサーミスタの設置位置は、貯湯タンク１の上位から、最上部サーミスタＳ１、上部サーミスタＳ２、中部サーミスタＳ３、底部サーミスタＳ４の順になっている。
【００２３】
前記貯湯タンク１には、その底部から貯湯タンク１に水道水圧を用いて給水する給水路５が接続され、その上部から風呂場や台所などに給湯するための給湯路６が接続され、風呂場や台所などで使用された量だけの水を給水路５から貯湯タンク１に給水するように構成されている。
前記給湯路６には、給水路５から分岐された混合用給水路７が接続され、その接続箇所に給湯路６からの湯水と混合用給水路７からの水との混合比を調整自在なミキシングバルブ８が設けられている。
前記給水路５と混合用給水路７との分岐箇所には、給水温度を検出する給水サーミスタ９が設けられ、給水路５および混合用給水路７の夫々には、逆止弁１０が設けられている。
ちなみに、給湯路６には、オーバーフロー路１１が接続され、そのオーバーフロー路１１にエアー抜き弁１２が設けられている。
【００２４】
また、給湯路６におけるミキシングバルブ８よりも上流側には、貯湯タンク１の上部から給湯路６に給湯された湯水の温度を検出する貯湯出口サーミスタ１３が設けられ、給湯路６におけるミキシングバルブ８よりも下流側には、ミキシングバルブ８にて混合された湯水の温度を検出するミキシングサーミスタ１４、給湯路６の湯水の流量を調整する給湯用水比例バルブ１５、給湯路６を通流する湯水の流量を検出する給湯流量センサ２０が設けられている。
【００２５】
前記給湯用水比例バルブ１５よりも下流側の給湯路６が、台所や洗面所などの図外の給湯栓に給湯する一般給湯路１６と、浴槽Ｐに湯水を供給するための湯張り路１７とに分岐され、湯張り路１７が浴槽Ｐからの風呂戻り路１８に接続され、風呂戻り路１８および風呂往き路１９の両路を通して浴槽Ｐに湯水を供給するようにしている。
前記一般給湯路１６には、一般給湯路１６を通流する湯水の流量を検出する一般給湯量検出手段としての給湯流量センサ２０が設けられ、湯張り路１７には、湯張り路１７を通流する湯水の流量を検出する湯張り量検出手段としての湯張り流量センサ２１、湯張り電磁弁２２、バキュームブレーカ２３、湯張り逆止弁２４が上流側から順に設けられている。
【００２６】
そして、一般給湯路１６に給湯するときには、給湯設定温度、貯湯出口サーミスタ１３および給水サーミスタ９の検出情報に基づいて、給湯する湯水の温度が給湯設定温度になるようにミキシングバルブ８の開度を調整するとともに、ミキシングサーミスタ１４の検出情報に基づいて、その検出温度と給湯設定温度との偏差に基づいてミキシングバルブ８の開度を微調整することにより、給湯設定温度の湯水を給湯するように構成されている。
また、浴槽Ｐに湯張りするときには、湯張り電磁弁２２を開弁させ、ミキシングバブル８にて湯張り設定温度に調整された湯水を風呂戻り路１８および風呂往き路１９の両路から浴槽Ｐに供給し、浴槽Ｐ内に湯張り設定量の湯水が供給されると、湯張り電磁弁２２を閉弁させて浴槽Ｐへの湯張りを行うように構成されている。
給湯操作手段Ｇが、貯湯出口サーミスタ１３、給水サーミスタ９、ミキシングバルブ８、ミキシングサーミスタ１４、および、湯張り電磁弁２２などにより構成されている。
【００２７】
前記循環路３と貯湯タンク１とが、循環路３を通流する湯水を貯湯タンク１内に戻す、または、貯湯タンク１内の湯水を循環路３に取り出すために、貯湯タンク１の上部１箇所と底部２箇所の合計３箇所で連通接続されている。
具体的に説明すると、貯湯タンク１の上部には、給湯路６において水が混合されるミキシングバルブ８よりも上流側の上流側流路部分６ａに接続されて、その接続箇所よりも上流側の共用流路部分６ｂを通して加熱部４にて加熱された湯を貯湯タンク１の上部に供給する上部接続路２５が連通接続され、貯湯タンク１の底部には、循環路３を通流する湯水を給水路５の下流側を介して貯湯タンク１内の底部に戻す戻し路２６と、貯湯タンク１内の底部の湯水を循環路３に取り出す取り出し路２７とが連通接続されている。
【００２８】
そして、上部接続路２５には、上部開閉弁２８が設けられ、戻し路２６には、戻し開閉弁２９が設けられ、上部開閉弁２８を開弁させることによって、循環路３を通流する湯水を貯湯タンク１内の上部に供給したり、貯湯タンク１内の上部の湯水を循環路３に取り出したりするようにし、戻し開閉弁２９を開弁させることによって、循環路３を通流する湯水を貯湯タンク１内の底部に戻すことができるようにしている。
ちなみに、取り出し路２７には、貯湯タンク１内の湯水を排水するための排水路３０が接続され、その排水路３０の途中部には、安全弁３１と手動バルブ３２とが並列に接続されている。
【００２９】
前記加熱部４は、エンジンヒートポンプ式冷暖房装置Ｂによる冷媒を供給して湯水を加熱するヒートポンプ式加熱部３３と、バーナ３６の燃焼により湯水を加熱する補助加熱部３５とから構成され、ヒートポンプ式加熱部３３を補助加熱部３５よりも優先させて加熱作動させる主加熱装置とし、補助加熱部３５をヒートポンプ式加熱部３３のみでは加熱負荷を賄えないときに加熱作動させる補助加熱装置として構成している。
そして、循環路３の湯水の循環方向において上流側から、ヒートポンプ式加熱部３３、補助加熱部３５の順に設けられている。
【００３０】
前記補助加熱部３５は、ガス燃焼式のバーナ３６およびこのバーナ３６に燃焼用空気を供給するファン３７などが設けられ、バーナ３６の燃焼により循環路３を通流する湯水を加熱するように構成されている。
前記バーナ３６に燃料ガスを供給する燃料供給路３８には、上流側から、ガスセフティ弁３９、ガス比例弁４０、ガスメイン弁４１の順に設けられ、また、補助加熱部３５には、補助加熱部３５に通流する湯水の流量を検出する水量センサ６４が設けられている。
そして、補助加熱部３５は、水量センサ６４にて設定量以上の水量が検出されると、バーナ３６の燃焼を開始し、入り温度サーミスタ６１および水量センサ６４の検出情報に基づいて、ファン３７の回転速度およびガス比例弁４０の開度を調整して、補助加熱部３５にて加熱した湯水の温度を調整するように構成されている。
【００３１】
前記循環路３を通流する湯水と浴槽Ｐ内の湯水とを熱交換して追焚きする風呂用放熱部４３が設けられ、循環路３における風呂用放熱部４３よりも湯水の循環方向の上流側に風呂用開閉弁４５が設けられている。
【００３２】
前記風呂用放熱部４３には、風呂ポンプＰ３を作動させることにより、風呂戻り路１８および風呂往き路１９を通して循環する浴槽Ｐ内の湯水を循環路３を通流する湯水にて加熱するように構成されている。
前記風呂戻り路１８には、浴槽Ｐ内の湯水の循環方向の上流側から順に、浴槽Ｐ内の湯水の水位を検出する水位センサ５６、風呂戻り路１８の湯水の温度を検出する風呂戻りサーミスタ５７、二方弁５８、風呂ポンプＰ３、風呂水流スイッチ５９が設けられ、風呂ポンプＰ３を作動させて、浴槽Ｐ内の湯水を風呂戻り路１８および風呂往き路１９にて循環させながら、風呂用放熱部４３にて加熱しながら追焚きするように構成されている。
そして、風呂操作手段Ｈが、水位センサ５６、風呂戻りサーミスタ５７、風呂ポンプＰ３などにより構成されている。
【００３３】
前記循環路３には、湯水の循環方向において取り出し路２７との接続箇所よりも上流側に、取り出し路２７を通して貯湯タンク１内の湯水を循環路３に取り出すための取り出し開閉弁６０が設けられ、ヒートポンプ式加熱部３３と補助加熱部３５との間に、補助加熱部３５に通流する湯水の温度を検出する入り温度サーミスタ６１、循環路３を通流する湯水の循環流量を検出する循環流量センサ６２、循環ポンプＰ１、補助加熱部３５への湯水の通流を断続する補助用断続開閉弁６３が設けられている。
また、循環路３における補助加熱部３５と上部接続路２５との接続箇所との間には、上部接続路２５を通流する湯量を調整自在な貯湯量調整バルブ６５、加熱部４にて加熱された後の循環路３の湯水の温度を検出する貯湯サーミスタ６６が設けられている。
【００３４】
そして、循環流量センサ６２の検出情報に基づいて、貯湯量調整バルブ６５の開度を調整することにより循環路３における循環流量を調整するように構成され、貯湯サーミスタ６６の検出情報に基づいて、循環路３における循環流量や補助加熱部３５における加熱量などを調整することにより加熱部４にて加熱された後の循環路３を通流する湯水の温度を調整自在に構成され、循環調整手段Ｆが、循環流量センサ６２、貯湯量調整バルブ６５、貯湯サーミスタ６６などにより構成されている。
【００３５】
また、補助加熱部３５を迂回させて湯水を循環させるための補助用バイパス路６８が、循環路３において、循環ポンプＰ１と補助用断続開閉弁６３との間と補助加熱部３５と貯湯量調整バルブ６５との間をバイパスするように接続され、この補助用バイパス路６８には、補助バイパス開閉弁７０が設けられている。
【００３６】
このようにして、上部開閉弁２８、戻し開閉弁２９、補助用断続開閉弁６３、補助バイパス開閉弁７０などの夫々の開閉弁を開閉制御することにより、貯湯タンク１の底部から取り出した湯水をヒートポンプ式加熱部３３にて加熱したのち、その温水を貯湯タンク１の上部に戻したり、貯湯タンク１の底部から取り出した湯水を補助加熱部３５にて加熱したのち、その温水を貯湯タンク１の上部に戻すように構成されている。
湯水循環手段Ｅが、循環路３、循環ポンプＰ１、および、上部開閉弁２８、戻し開閉弁２９などの複数の開閉弁により構成されている。
【００３７】
前記エンジンヒートポンプ式冷暖房装置Ｂは、図２に示すように、複数の室内機７１、室外機７２、室内機７１および室外機７２の運転を制御するヒートポンプ運転制御部Ｄとから構成され、複数の空調対象空間（例えば、各部屋）を空調することができるように構成されている。
また、室内機７１と室外機７２と貯湯ユニットＡにおけるヒートポンプ式加熱部３３とは、冷媒配管７３で接続され、エンジンヒートポンプ式冷暖房装置Ｂにおける冷媒をヒートポンプ式加熱部３３に供給できるように構成されている。
【００３８】
前記複数の室内機７１の夫々には、電子膨張弁７４、室内熱交換器７５、その室内熱交換器７５で温調した空気を空調対象空間へ送出する室内空調用送風機７６が備えられ、室内熱交換器７５にて凝縮された冷媒の温度を検出する冷媒サーミスタ８９の検出情報に基づいて、電子膨張弁７４の開度を調整するようにしている。
前記室外機７２には、ガスエンジン７７、圧縮機７８、アキュムレータ７９、四方弁８０、室外熱交換器８１、その室外熱交換器に対し外気を通風する室外空調用送風機８２が備えられ、ガスエンジン７７の排熱を外部に放熱するためのラジエーター８３、および、ラジエーター用送風機８４も備えられ、ガスエンジン７７の冷却用の冷却水をラジエーター８３との間で循環させる冷却水路８５が設けられ、この冷却水路８５にラジエーター用ポンプＰ４が設けられている。
ヒートポンプ運転手段Ｋが、電子膨張弁７４、室内空調用送風機７６、ガスエンジン７７、圧縮機７８、四方弁８０、室外空調用送風機８２などにより構成されている。
【００３９】
そして、エンジンヒートポンプ式冷暖房装置Ｂは、空調リモコンＲ１の指令に基づいてヒートポンプ運転制御部Ｄにて運転が制御され、ガスエンジン７７により圧縮機７８を作動させて、四方弁８０の切換え操作により空調冷房運転と空調暖房運転とを選択切換え自在に構成され、室内機７１の電子膨張弁７４の開閉制御により、空調要求のある部屋の空調を行うように構成されている。
また、ヒートポンプ式加熱部３３にて循環路３の湯水を加熱するときには、空調暖房運転させるとともに、加熱用電子膨張弁７４ａを制御して、ヒートポンプ式加熱部３３に冷媒を供給するように構成されている。
【００４０】
前記貯湯ユニット制御部Ｃとヒートポンプ運転制御部Ｄとは、エンジンヒートポンプ式冷暖房装置Ｂが空調運転中であることや、エンジンヒートポンプ式冷暖房装置Ｂへの駆動要求などの制御信号を送受信可能に構成にされ、貯湯ユニット制御部Ｃとヒートポンプ運転制御部Ｄとにより運転制御手段Ｕが構成されている。
そして、貯湯ユニット制御部Ｃとヒートポンプ運転制御部Ｄは、図３に示すように、空調対象空間としての各部屋に設置されている空調リモコンＲ１や貯湯リモコンＲ２の指令に基づいて、空調対象空間への空調冷房運転や空調暖房運転などの空調運転、複数の基準期間ごとに、実際の給湯使用状況に基づいて目標貯湯量を求めて、その基準期間よりも以前に貯湯タンク１内の湯が目標貯湯量貯湯されるように加熱部４の運転を制御する学習貯湯運転、風呂放熱部４３において循環路３を通流する湯にて浴槽Ｐ内の湯水を加熱する追焚き運転の夫々の運転を実行するように構成されている。
【００４１】
前記貯湯ユニットＡの運転について説明すると、貯湯ユニット制御部Ｃが、湯水循環手段Ｅ、循環調整手段Ｆ、給湯操作手段Ｇ、風呂操作手段Ｈ、補助熱交換部３５の夫々の運転を制御して、学習貯湯運転を実行するように構成されている。
【００４２】
以下、学習貯湯運転および追焚き運転について説明するが、湯水循環手段Ｅにおける、上部開閉弁２８、戻し開閉弁２９、取り出し開閉弁６０、補助用断続開閉弁６３、および、補助バイパス開閉弁７０の開閉状態について、開弁させる開閉弁のみを記載し、閉弁させる開閉弁については記載しないものとする。
【００４３】
前記学習貯湯運転は、基準周期を複数の期間に区分けされて設定されている複数の基準期間ごとに、実際の給湯使用状況に基づいて目標貯湯量を求めて、その基準期間よりも以前に貯湯タンク１内の湯が目標貯湯量貯湯されるように加熱部４の運転を制御するように構成されている。
そして、前記目標貯湯量として、湯張り使用状態における湯張り目標貯湯量と、湯張り非使用状態における非湯張り目標貯湯量とを区別して求めて、湯張り使用状態においては、その基準期間よりも以前に貯湯タンク１内の湯が湯張り目標貯湯量貯湯されるように加熱部４の運転を制御し、かつ、湯張り非使用状態においては、その基準期間よりも以前に貯湯タンク１内の湯が非湯張り目標貯湯量貯湯されるように加熱部４の運転を制御するように構成されている。
なお、湯張り使用状態であるか、湯張り非使用状態であるかは、図示はしないものの、貯湯リモコンＲ２の湯張りスイッチがＯＮ操作されているか否かにより判別するようにしている。
【００４４】
説明を加えると、図４に示すように、１日を基準周期として、その１日を２４分割して設定されている時間幅が１時間である基準期間（０〜２３までの２４の基準期間）ごとに、湯張り使用状態における一般給湯必要量Ｑａ、湯張り非使用状態における一般給湯必要量Ｑｂ、および、湯張り必要量Ｑｃが記憶されており、基準周期（１日）が経過すると、すべての基準期間において、湯張り使用状態における一般給湯必要量Ｑａ、湯張り非使用状態における一般給湯必要量Ｑｂ、および、湯張り必要量Ｑｃがあらたに求められて記憶されるように構成されている。
そして、湯張り使用状態における一般給湯量Ｑａと湯張り必要量Ｑｃとを加えた量を湯張り目標貯湯量として求め、湯張り非使用状態における一般給湯必要量Ｑｂを非湯張り目標貯湯量として求めるようにしている。
【００４５】
なお、湯張り使用状態における湯張り目標貯湯量を求めるときにおいて、図４に示すものでは、１８時台に湯張りを行うものとして、１８時台の湯張り使用状態における一般給湯量Ｑａと１８時台の湯張り必要量Ｑｃとを加えた量（４５＋５０＝９５リットル）を湯張り目標貯湯量として求めるようにしているが、例えば、２２時台に湯張りを行うように使用者が時刻設定すると、２２時台の湯張り使用状態における一般給湯量Ｑａと１８時台の湯張り必要量Ｑｃとを加えた量（１５＋５０＝６５リットル）を湯張り目標貯湯量として求めるようにして、使用者にて湯張りを行う時刻が設定されたときには、その時刻に合わせて湯張り目標貯湯量を求めるようにしている。
【００４６】
湯張り使用状態における一般給湯必要量Ｑａ、湯張り非使用状態における一般給湯必要量Ｑｂ、および、湯張り必要量Ｑｃの夫々における求め方について説明すると、湯張り使用状態における給湯流量センサ２０の湯張り検出情報と、湯張り非使用状態における給湯流量センサ２０の非湯張り検出情報とを区別して検出して、基準期間ごとに湯張り使用状態における実際の一般給湯量と湯張り非使用状態における実際の一般給湯量を検出するとともに、基準期間ごとに湯張り流量センサ２１により実際の湯張り量を検出する。
そして、湯張り使用状態における一般給湯必要量Ｑａ、湯張り非使用状態における一般給湯必要量Ｑｂ、および、湯張り必要量Ｑｃの夫々について、検出された実際の量と記憶されている量とからあらたに求めて記憶しなおすようにしている。
すなわち、一般給湯必要量を例に挙げて説明すると、基準期間ごとに検出されている湯張り使用状態における実際の一般給湯量と記憶されている一般給湯必要量とから一般給湯必要量をあらたに求めて記憶し直すようにしている。
【００４７】
ちなみに、湯張り使用状態における一般給湯必要量、湯張り非使用状態における一般給湯必要量、および、湯張り必要量の夫々をあらたに求めるときには、記憶されている量と検出された実際の量との偏差にある係数（例えば、１／２）を掛けてその量を記憶されている量に対して加えるまたは引いて求めるようにしている。
【００４８】
具体的に数値を挙げて説明すると、例えば、図４に示すものでは、６時台の湯張り使用状態における一般給湯必要量Ｑａとして３４リットルが記憶されている。
そして、給湯流量センサ２０の検出情報に基づいて湯張り使用状態における６時台の実際の一般給湯量として２８リットルを検出し、その検出した実際の一般給湯量（２８リットル）と記憶されている一般給湯必要量（３４リットル）の偏差にある係数（１／２）を掛けた量（３リットル）を、記憶されている一般給湯必要量（３４リットル）から引いて、あらたに一般給湯必要量Ｑａとして３１リットルが求められ、その値を記憶し直すようにしている。
【００４９】
このようにして基準期間ごとに湯張り目標貯湯量および非湯張り目標貯湯量が求められ、これら湯張り目標貯湯量や非湯張り目標貯湯量を基準として定められている貯湯開始条件が満たされると、湯水循環手段Ｅにて循環される湯水を加熱部４にて貯湯設定温度の湯に加熱して、温度成層を形成する状態で貯湯タンク内に貯湯する貯湯動作を開始するようにしている。
【００５０】
具体的に説明すると、湯張り使用状態においては、下記〔数１〕に示すように、現在の時刻から５時間先までの基準期間における湯張り目標貯湯量の積算量から現在の貯湯量を引いて湯張り必要貯湯量Ｑｈを求め、その湯張り必要貯湯量が貯湯開始用設定量Ｑｋ（例えば、５０リットル）を越えると、貯湯開始条件が満たされたとして、貯湯タンク１内への貯湯動作を開始するようにしている。
したがって、現在の時刻が１時台であると、２時台から６時台までの基準期間における湯張り目標貯湯量の積算量から現在の貯湯量を引いて湯張り必要貯湯量Ｑｈが求められることになる。
【００５１】
そして、下記〔数２〕に示すように、現在の時刻から７時間先までの基準期間における湯張り目標貯湯量の積算量から学習貯湯量Ｑｇを求めて、貯湯タンク１内に貯湯設定温度の湯が学習貯湯量Ｑｇ貯湯されると、貯湯動作を停止させるようにしている。
したがって、現在の時刻が１時台であると、２時台から８時台までの基準期間における湯張り目標貯湯量の積算量から学習貯湯量Ｑｇが求められることになる。
【００５２】
なお、現在の貯湯量は、最上部サーミスタＳ１、上部サーミスタＳ２、中部サーミスタＳ３、底部サーミスタＳ４の検出温度に基づいて求め、貯湯タンク１内への貯湯を行っているときの貯湯タンク１の貯湯量は、循環流量センサ６２の検出流量や、最上部サーミスタＳ１、上部サーミスタＳ２、中部サーミスタＳ３、底部サーミスタＳ４の検出温度に基づいて求めるようにしている。
【００５３】
【数１】
Ｑｈ＝（５時間分の積算量−現在の貯湯量）×１．２＞Ｑｋ
【００５４】
【数２】
Ｑｇ＝７時間分の積算量×１．１
【００５５】
また、湯張り非使用状態においても、上述の湯張り使用状態と同様に、現在の時刻から５時間先までの非湯張り目標貯湯量の積算量から現在の貯湯量を引いて非湯張り必要貯湯量を求め、その非湯張り必要貯湯量が貯湯開始用設定量（例えば、５０リットル）を越えると、貯湯開始条件が満たされたとして、貯湯タンク１内への貯湯を開始するようにしている。
そして、加熱部４にて加熱された湯を貯湯タンク１に貯湯して、現在の時刻から７時間先までの非湯張り目標貯湯量の積算量から学習貯湯量Ｑｇを求めて、貯湯タンク１内に貯湯設定温度の湯が学習貯湯量Ｑｇ貯湯されると、貯湯動作を停止させるようにしている。
【００５６】
前記貯湯タンク１内への貯湯動作について説明を加えると、貯湯開始条件が満たされると、加熱用電子膨張弁７４ａを開状態に制御してエンジンヒートポンプ式冷暖房装置Ｂを空調暖房運転させて、ヒートポンプ式加熱部３３に冷媒を供給させるとともに、貯湯サーミスタ６６による検出温度が貯湯許容温度未満であると、図１中の点線矢印に示すように、湯水循環手段Ｅを初期貯湯循環状態にて運転させ、かつ、貯湯サーミスタ６６による検出温度が貯湯許容温度以上であると、図１中の実線矢印に示すように、貯湯タンク１の上部に供給する加熱温水の温度を貯湯設定温度に維持するように湯水の循環量を増減制御して湯水循環手段Ｅを貯湯循環状態にて運転させるように構成されている。
ちなみに、貯湯許容温度は、例えば、貯湯設定温度よりも２０℃低い温度として設定され、循環流量を調整することによりヒートポンプ式加熱部３３にて加熱された湯水の温度を貯湯設定温度にすることができるような温度に設定されている。
【００５７】
すなわち、貯湯サーミスタ６６による検出温度が貯湯許容温度未満であると、補助バイパス開閉弁７０、風呂用開閉弁４５、および、戻し開閉弁２９を開弁させて、循環ポンプＰ１を作動させ、貯湯タンク１の底部から取り出した湯水をヒートポンプ式加熱部３３にて加熱したのち、その湯水を貯湯タンク１の底部に戻す形態で貯湯タンク１内の湯水を加熱するようにしている。
【００５８】
また、貯湯サーミスタ６６による検出温度が貯湯許容温度以上であると、補助バイパス開閉弁７０および上部開閉弁２８を開弁させて、循環ポンプＰ１を作動させ、貯湯タンク１内に湯水が温度成層を形成して貯湯されるように、貯湯タンク１の底部から取り出した湯水をヒートポンプ式加熱部３３にて加熱したのち、その湯水を貯湯タンク１の上部に戻す形態で貯湯タンク１内の湯水を加熱するとともに、貯湯サーミスタ６６による検出温度に基づいて、貯湯タンク１の上部に供給される湯水の温度が貯湯設定温度になるように貯湯量調整バルブ６５の開度を調整するようにしている。
【００５９】
上述の如く、基本的には、貯湯タンク１の底部から湯水を取り出した湯水をヒートポンプ式加熱部３３にて加熱して貯湯タンク１の上部に戻す形態で貯湯タンク１に貯湯するようにしているが、例えば、外気温度が低いなどの条件からヒートポンプ式加熱部３３で十分な加熱能力が得られずに、基準期間よりも以前に湯張り目標貯湯量または非湯張り目標貯湯量貯湯できないときには、貯湯タンク１内の湯水を補助加熱部３５にて貯湯設定温度に加熱して、貯湯タンク１の上部に供給するようにしている。
【００６０】
すなわち、補助用断続開閉弁６３および上部開閉弁２８を開弁させて、循環ポンプＰ１を作動させ、貯湯タンク１内に湯水が温度成層を形成して貯湯されるように、貯湯タンク１の底部から取り出した湯水を補助加熱部３５にて加熱したのち、その湯水を貯湯タンク１の上部に戻す形態で貯湯タンク１内の湯水を加熱するとともに、貯湯タンク１の上部に貯湯される湯水の温度が貯湯設定温度になるように、補助加熱部３５におけるファン３７の回転速度およびガス比例弁４０の開度を調整するようにしている。
【００６１】
このようにして、複数の基準期間ごとに、実際の給湯使用状況に基づいて、湯張り使用状態における湯張り目標貯湯量と、湯張り非使用状態における非湯張り目標貯湯量とを区別して求め、その基準期間よりも以前に、湯張り使用状態においては、貯湯タンク内に湯張り使用状態に対応した湯張り目標貯湯量貯湯されるように、かつ、湯張り非使用状態においては、貯湯タンク内に湯張り非使用状態に対応した非湯張り目標貯湯量貯湯されるように、加熱手段の運転を制御して、湯張り使用状態および湯張り非使用状態のどちらの使用状態においても、必要と予測される量の湯を基準期間よりも以前に貯湯するようにしている。
したがって、湯張り使用状態および湯張り非使用状態のどちらの使用状態においても、貯湯タンクの貯湯量が実際に必要となる量に対して不足することなく、かつ、余剰な貯湯を防止することにより、装置の効率を向上させることが可能となる。
【００６２】
前記追焚き運転は、補助用断続開閉弁６３、風呂用開閉弁４５、および、取り出し開閉弁６０を開弁させ、循環ポンプＰ１を作動させて、ヒートポンプ式加熱部３３および補助加熱部３５の両加熱部または補助加熱部３５のみにて加熱された湯を風呂放熱部４３に供給するとともに、風呂ポンプＰ３を作動させて浴槽内の湯水を風呂戻り路１８および風呂往き路１９を通して循環させて、風呂用放熱部４３にて浴槽Ｐ内の湯水を加熱して追焚きし、風呂戻りサーミスタ５７の検出温度が追焚き用設定温度以上になると、風呂ポンプＰ３の作動を停止するとともに、補助加熱部３５の運転および湯水循環手段Ｅの運転を停止させるように構成されている。
【００６３】
前記学習貯湯運転における制御動作について、図５のフローチャートに基づいて説明する。
まず、湯張り使用状態であると湯張り必要貯湯量を求め、逆に、湯張り非使用状態であると非湯張り必要貯湯量を求めて、必要貯湯量の演算を行う（ステップ１）。
そして、その必要貯湯量が貯湯開始用設定量（例えば、５０リットル）を越えて貯湯開始条件が満たされていると、学習貯湯量の演算を行い、湯水循環手段Ｅにて循環される湯水を加熱部４にて貯湯設定温度の湯に加熱して、貯湯タンク１内に貯湯する貯湯動作処理を実行する（ステップ２〜４）。
【００６４】
このようにして、貯湯動作処理を実行して、貯湯タンク１内に貯湯設定温度の湯が学習貯湯量貯湯されると、湯水循環手段Ｅの運転を停止させて加熱部４の加熱作動を停止させる貯湯停止処理を実行する（ステップ５，６）。
そして、例えば、１時台から２時台などのように１時間経過して、次の基準期間に相当する時刻になると、湯張り使用状態における一般給湯必要量、湯張り非使用状態における一般給湯必要量、および、湯張り必要量の夫々をあらたに求めて記憶し直す更新処理を実行する（ステップ７，８）。
なお、貯湯動作処理を実行しているときに、次の基準期間に相当する時刻になったときには、貯湯動作処理実行中に、上述の更新処理を実行することになる。
【００６８】
〔別実施形態〕
（１）上記実施形態では、給湯流量センサ２０および湯張り量流量センサ２１の検出情報に基づいて、湯張り目標貯湯量および非湯張り目標貯湯量を求めるようにしているが、例えば、湯張り使用状態における貯湯タンク１内の貯湯量の変動量を検出し、その変動量から湯張り目標貯湯量を求め、湯張り非使用状態における貯湯タンク１内の変動量を検出し、その変動量から非湯張り目標貯湯量を求めるようにして実施することも可能である。
【００６９】
（２）上記実施形態では、貯湯タンク１内の底部から循環路３に取り出した湯水を加熱部４にて加熱したのち、貯湯タンク１に戻して貯湯タンク１内の湯水を循環させる形態にて貯湯タンク１内の湯水を加熱するようにしているが、貯湯タンク１内の湯水の加熱の方法については各種の方法が可能で、適宜変更することが可能である。
【００７０】
（３）上記実施形態では、基準周期を１日として、基準期間を時間幅を１時間とする時間帯とした例を示したが、例えば、基準周期を１週間として、基準期間を１日とするなど、基準周期および基準期間の設定の仕方は適宜変更が可能である。
また、基準周期を１日とするものにおいて、例えば、夜中など給湯しないような時間帯の時間幅を１時間よりも長くし、給湯を頻繁に使用する時間帯の時間幅を１時間よりも短くして設定するなど、基準期間における時間幅の設定の仕方も適宜変更が可能である。
【００７１】
（４）上記実施形態では、主加熱装置としてヒートポンプ装置を適応し、補助加熱装置としてバーナ３６の燃焼を利用して加熱する例を示しているが、これに代えて、例えば、ガスエンジンにて発電機を駆動させるコジェネレーションシステムにおける排熱を利用して加熱するものや、燃料電池における排熱を利用して加熱するものを主加熱装置として適応し、電気ヒータを補助加熱装置として適応したり、補助加熱装置のみで構成するなど、加熱部４の構成については各種の加熱装置を適応して実施することが可能である。
【００７２】
（５）上記実施形態では、本発明にかかる貯湯式の給湯熱源装置をエンジンヒートポンプ式冷暖房給湯システムに適応した例を示したが、貯湯タンク１の湯水を加熱する加熱手段を備えたものであればよく、その他の貯湯式の給湯熱源装置にも適応することができる。
また、ヒートポンプ装置についても電気式のものでもよく、各種のヒートポンプ装置が適応可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】貯湯ユニットの概略構成図
【図２】エンジンヒートポンプ式冷暖房装置の概略構成図
【図３】エンジンヒートポンプ式冷暖房給湯システムの制御ブロック図
【図４】複数の基準期間とその基準期間ごとの給湯使用状況を示す図
【図５】学習貯湯運転における制御動作を示すフローチャート
【図６】別実施形態における複数の基準期間とその基準期間ごとの給湯使用状況を示す図
【符号の説明】
１              貯湯タンク
４              加熱手段
５              給水路
６              給湯路
１７            湯張り路
２０            一般給湯量検出手段
２１            湯張り量検出手段
Ｅ              湯水循環手段
Ｐ              浴槽
Ｕ              運転制御手段
【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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