JP2004197995A - 貯湯式給湯装置及びその制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】貯湯タンクの湯を効率よく加熱して利用側設備に適した温度範囲の湯を安定供給することができる貯湯式給湯装置及びその制御方法を提供する。
【解決手段】貯湯式給湯装置は、貯湯タンク内に設けた温度センサによって検出される湯温が制御温度となるようにヒートポンプユニットを制御する。このとき、貯湯式給湯装置は、給湯運転、ふろの追い焚き、浴室暖房機の運転、床暖房パネルの運転のうち、現在運転中のものについてカウンタ値を１ずつ加算することにより、利用側熱交換器として機能する利用側設備の同時使用数を求め、その値に基づいて制御温度を変更する。これによって、利用側熱交換器の要求負荷に応じて、貯湯タンクに貯留される湯のうち利用側熱交換器での利用に適した温度範囲の湯の量が変更される。
【選択図】 図３

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、貯湯式給湯装置及びその制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
貯湯式給湯装置には、湯を貯留する貯湯タンクと、貯湯タンクの湯を加熱する加熱ユニットと、貯湯タンクの湯を利用した利用側設備と、加熱ユニットを運転する運転制御手段とを備え、貯湯タンクの湯をふろの追焚や暖房や給湯に使用ものが知られている（例えば、特許文献１）。
【０００３】
この種の貯湯式給湯装置においては、貯湯タンクの湯が上方ほど高温となる、いわゆる湯層（温度分布）が形成されており、貯湯タンクの上方にある高温の湯を熱交換器や給湯栓に供給するのが前提である。
【０００４】
ところで、この種の貯湯式給湯装置においては、貯湯タンクの上方の湯を利用側設備に適した高温の湯にしておくために、加熱ユニットを電力使用料金が安価な深夜時間帯に運転する他、貯湯タンクの所定位置に温度センサを有し、この温度センサで検出される湯温が閾値（制御温度）を下回った場合にも加熱ユニットを運転する。このため、利用側設備が頻繁に使用される昼間時間においては、利用側設備に適した高温の湯が貯湯タンクに一定量貯湯されるように加熱ユニットが運転される。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００２−１２２３５１号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、多数の利用側設備が同時使用されると、貯湯タンクに貯留されている高温の湯量では不足する場合があり、給湯温度が低下したり、ふろの追焚や暖房を充分にできなくなってしまうことがある。
【０００７】
この場合、貯湯タンクに貯留させておく高温の湯量を増やすべく、温度センサで検出される湯温の制御温度を高く設定しておく方法が考えられるが、利用側設備が全く使用されていなくても、貯湯タンクの湯を高温に維持しておく必要があるため、不経済であり、電力使用料金が増大してしまうという問題が生じる。
【０００８】
そこで、本発明の目的は、上述した従来の技術が有する課題を解消し、貯湯タンクの湯を効率よく加熱して利用側設備に適した温度範囲の湯を安定供給することができる貯湯式給湯装置及びその制御方法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上述課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、湯を貯留する貯湯タンクと、貯湯タンクの湯を加熱する加熱ユニットと、貯湯タンクの湯を利用した利用側熱交換器と、加熱ユニットを運転する運転制御手段とを有する貯湯式給湯装置において、前記貯湯タンクの所定位置に設けられ、該位置の湯温を測定する測定手段を有し、前記運転制御手段は、前記利用側熱交換器の要求負荷に応じて前記測定手段によって測定される湯温の制御温度を変更し、前記測定手段によって測定される湯温がこの制御温度となるように前記加熱ユニットを運転することを特徴とする。
【００１０】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の構成において、前記貯湯式給湯装置は、前記利用側熱交換器を複数有し、前記運転制御手段は、前記利用側熱交換器の同時使用数に基づいて、前記制御温度を変更することを特徴とする。
【００１１】
また、請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の構成において、前記利用側熱交換器の同時使用数は、前記各利用側交換器に対応する利用側設備のうち、暖房中又は追焚中の利用側設備の数と、前記貯湯タンクの湯を供給中の利用側設備の数との合計数であることを特徴とする。
【００１２】
また、請求項４に記載の発明は、請求項１乃至３のいずれかに記載の構成において、前記貯湯タンクには、前記加熱ユニットが加熱した高温の湯が上方から供給されて上方ほど湯温が高くなる湯層が形成され、前記運転制御手段は、前記利用側熱交換器の要求負荷に応じて前記制御温度を変更し、前記測定手段によって測定される湯温がこの制御温度となるように前記加熱ユニットを運転することによって、前記貯湯タンクに貯留される湯のうち、前記利用側熱交換器での利用に適した温度範囲の湯の量を変更することを特徴とする。
【００１３】
また、請求項５に記載の発明は、湯を貯留する貯湯タンクと、貯湯タンクの湯を加熱する加熱ユニットと、貯湯タンクの湯を利用した利用側熱交換器と、加熱ユニットを運転する運転制御手段とを有する貯湯式給湯装置において、前記貯湯タンクの異なる位置に設けられ、各位置の湯温を測定する複数の測定手段を有し、前記運転制御手段は、前記利用側熱交換器の要求負荷に応じて前記複数の測定手段の中から一つの測定手段を選択し、選択した測定手段によって測定される湯温が予め定めた制御温度となるように前記加熱ユニットを運転することを特徴とする。
【００１４】
また、請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の構成において、前記貯湯式給湯装置は、前記利用側熱交換器を複数有し、前記運転制御手段は、前記利用側熱交換器の同時使用数に基づいて、前記複数の測定手段の中から一つの測定手段を選択することを特徴とする。
【００１５】
また、請求項７に記載の発明は、請求項６に記載の構成において、前記利用側熱交換器の同時使用数は、前記各利用側交換器に対応する利用側設備のうち、暖房中又は追焚中の利用側設備の数と、前記貯湯タンクの湯を供給中の利用側設備の数との合計数であることを特徴とする。
【００１６】
また、請求項８に記載の発明は、請求項５乃至７のいずれかに記載の構成において、前記貯留タンクには、前記加熱ユニットが加熱した高温の湯が上方から供給されて上方ほど湯温が高くなる湯層が形成され、前記運転制御手段は、前記利用側熱交換器の要求負荷に応じて前記複数の測定手段の中から一つの測定手段を選択し、選択した測定手段によって測定される湯温が予め定めた制御温度となるように前記加熱ユニットを運転することによって、前記貯湯タンクに貯留される湯のうち、前記利用側熱交換器での利用に適した温度範囲の湯の量を変更する。
【００１７】
また、請求項９に記載の発明は、湯を貯留する貯湯タンクと、貯湯タンクの湯を加熱する加熱ユニットと、貯湯タンクの湯を利用した利用側熱交換器と、加熱ユニットを運転する運転制御手段とを有する貯湯式給湯装置の制御方法において、前記利用側熱交換器の要求負荷に応じて前記貯湯タンクの所定位置の湯温の制御温度を変更し、該位置の湯温が前記制御温度となるように前記加熱ユニットを運転することを特徴とする。
【００１８】
また、請求項１０に記載の発明は、請求項９に記載の構成において、前記貯湯式給湯装置は、前記利用側熱交換器を複数有し、前記利用側熱交換器の同時使用数に基づいて前記制御温度を変更することを特徴とする。
【００１９】
また、請求項１１に記載の発明は、請求項１０に記載の構成において、前記利用側熱交換器の同時使用数は、前記各利用側交換器に対応する利用側設備のうち、暖房中又は追焚中の利用側設備の数と、前記貯湯タンクの湯を供給中の利用側設備の数との合計数であることを特徴とする。
【００２０】
また、請求項１２に記載の発明は、請求項９乃至１１のいずれかに記載の構成において、前記利用側熱交換器の要求負荷に応じて前記制御温度を変更し、前記測定手段によって測定される湯温がこの制御温度となるように前記加熱ユニットを運転することによって、前記貯湯タンクに貯留される湯のうち、前記利用側熱交換器での利用に適した温度範囲の湯の量を変更することを特徴とする。
【００２１】
また、請求項１３に記載の発明は、湯を貯留する貯湯タンクと、貯湯タンクの湯を加熱する加熱ユニットと、貯湯タンクの湯を利用した利用側熱交換器と、加熱ユニットを運転する運転制御手段とを有する貯湯式給湯装置の制御方法において、前記利用側熱交換器の要求負荷に応じて前記貯湯タンクの異なる位置の湯温を測定する複数の測定手段の中から一つの測定手段を選択し、選択した測定手段によって測定される湯温が予め定めた制御温度となるように前記加熱ユニットを運転することを特徴とする。
【００２２】
また、請求項１４に記載の発明は、請求項１３に記載の構成において、前記貯湯式給湯装置は、前記利用側熱交換器を複数有し、前記利用側熱交換器の同時使用数に基づいて、前記複数の測定手段の中から一つの測定手段を選択することを特徴とする。
【００２３】
また、請求項１５に記載の発明は、請求項１４に記載の構成において、前記利用側熱交換器の同時使用数は、前記各利用側交換器に対応する利用側設備のうち、暖房中又は追焚中の利用側設備の数と、前記貯湯タンクの湯を供給中の利用側設備の数との合計数であることを特徴とする。
【００２４】
また、請求項１６に記載の発明は、請求項１３乃至１５のいずれかに記載の構成において、前記利利用側熱交換器の要求負荷に応じて前記複数の測定手段の中から一つの測定手段を選択し、選択した測定手段によって測定される湯温が予め定めた制御温度となるように前記加熱ユニットを運転することによって、前記貯湯タンクに貯留される湯のうち、前記利用側熱交換器での利用に適した温度範囲の湯の量を変更することを特徴とする。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を詳述する。以下に示す実施形態は、本発明の一態様を示すものであり、この発明を限定するものではなく、本発明の範囲内で任意に変更可能である。
【００２６】
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。
【００２７】
１．第１実施形態
図１は、本発明の貯湯式給湯装置の第１実施形態に係るヒートポンプ式給湯装置１０である。このヒートポンプ式給湯装置１０は、貯湯タンクユニット１１と、ヒートポンプユニット（加熱ユニット）１２とから構成される。
【００２８】
貯湯タンクユニット１１において、貯湯タンク１３は、湯を貯湯しており、下部に減圧逆止弁を介して水道管が接続され、貯湯タンク１３内の下部の水圧が常時一定になるように水道水が供給される。これによって、貯湯タンク１３内には、常に一定量の湯又は水が貯湯される。また、貯湯タンク１３には、貯湯タンク１３内の湯の温度を測定するための温度センサ１３ｓ１〜１３ｓ７が配置されている。
【００２９】
ヒートポンプユニット１２は、貯湯タンク１３内の湯を加熱するものであり、圧縮機、貯湯用熱交換器（冷媒対水熱交換器）、ヒートポンプ熱交換器及びアキュムレータが冷媒配管に順次配設されて構成される。冷媒には、オゾン破壊係数がゼロで、毒性及び可燃性が低く安全な二酸化炭素（ＣＯ₂）冷媒などが使用される。なお、ヒートポンプユニット１２は、通信回路を内蔵しており、この通信回路を介して貯湯タンクユニット１１の制御部２０からの運転指令を入力してその運転が制御される。
【００３０】
また、貯湯タンクユニット１１は、貯湯タンク１３の湯をヒートポンプユニット１２との間で循環させるための貯湯用循環配管１４と貯湯循環ポンプ１５とを有している。この貯湯用循環配管１４は、貯湯タンク１３の上部と下部とに連結され、貯湯循環ポンプ１５によって貯湯タンク１３内の下方から湯が送り出されてヒートポンプユニット１２を経由して貯湯タンク１３の上方に戻されるように構成されている。これにより、ヒートポンプユニット１２で加熱された高温の湯が貯湯タンク１３の上方に貯留され、貯湯タンク１３には、上方ほど湯が高温（例えば約９０℃）となり、下方ほど低温（例えば約４０℃）となる、いわゆる湯層（温度分布）が形成される。なお、本実施形態ではヒートポンプユニット１２が一台の場合を示しているが、ヒートポンプユニット１２が複数台あってもよい。
【００３１】
また、この貯湯タンクユニット１１は、室内暖房に使用する暖房用熱交換器１６と、浴槽１７の追い焚きや給湯に使用する追焚用熱交換器１８と、これら熱交換器１６、１８に貯湯タンク１３の湯を熱媒として供給するための循環用配管１９及び加熱循環ポンプ２１とを有している。
【００３２】
ここで、この循環用配管１９は、暖房用熱交換器１６と追焚用熱交換器１８とを並列的に接続するように配設されている。詳述すると、循環用配管１９は、加熱循環ポンプ２１によって貯湯タンク１３上方の湯取出口１３ａから送出された湯を暖房用熱交換器１６と追焚用熱交換器１８との一次側（熱媒側）入口に各々供給し、これら熱交換器１６、１８の一次側出口から送り出された湯を貯湯タンク１３の湯戻し口１３ｂに戻すように管路が形成される。これによって、貯湯タンク１３の湯は、暖房用熱交換器１６と追焚用熱交換器１８とに別々の経路で供給されて貯湯タンク１３に戻される。言い換えれば、一方の熱交換器１６、１８を通過した湯は他方の熱交換器１８、１６を通過することなく、貯湯タンク１３に戻される。
【００３３】
さらに、この循環用配管１９には、暖房用熱交換器１６の一次側の出口側に流量調整弁２２と温度センサ２３とが配設されると共に、追焚用熱交換器１８の一次側の出口側に流量調整弁２４と温度センサ２５とが配設される。これによって、各熱交換器１６、１８の出口側の熱媒（湯）の温度を測定できると共に、各熱交換器１６、１８に供給される熱媒の流量を各々独立して調整できるように構成されている。なお、各温度センサ２３、２５の検出信号は貯湯タンクユニット１１の制御部２０に出力され、また、流量調整弁２２、２４についても制御部２０が開度の制御を行うようになっている。
【００３４】
また、この貯湯タンクユニット１１は、利用側熱交換器として機能する浴室暖房機３０及び床暖房パネル３１、３２からの配管が連結されることによって各暖房機３０〜３２と上記暖房用熱交換器１６との間で湯（以下、暖房用温水という。）を循環させるための暖房用循環配管３３及び暖房循環ポンプ３４と、利用側熱交換器としての浴槽１７からの配管が連結されることによって浴槽１７と上記追焚用熱交換器１８との間で湯（以下、浴槽水という）を循環させる追焚用循環配管３５及び追焚ポンプ３６などを有している。なお、床暖房パネル３１、３２からの配管が連結される部分には、熱動弁３７、３８が設けられ、これによって、各床暖房パネル３１、３２に暖房用熱交換器１６で加熱された暖房用温水を供給（通水）するか否かが選択可能であると共に、温度に応じて湯の供給を制御して室温を一定に保つことが可能になっている。また、浴室暖房機３０内にも熱動弁３９が配置され、浴室内の温度を制御可能になっている。
【００３５】
ここで、同図に示すように、浴室暖房機３０には、暖房用熱交換器１６で加熱された暖房用温水がそのまま浴室暖房機３０に供給されるのに対し、床暖房パネル３１及び３２には、暖房用熱交換器１６で加熱された暖房用温水がバイパス管３３ａを介して膨張タンク４０を経由して床暖房パネル３１及び３２に供給されるように構成されている。このように、浴室暖房機３０と床暖房パネル３１及び３２とで温水回路（温水経路）を分けている理由は、浴室暖房機３０は高温の暖房用温水を必要とするのに対し、床暖房パネル３１及び３２は、直に人の足を加熱するため低温の暖房用温水を必要とするからである。
【００３６】
一方、追焚用循環配管３５には、貯湯タンク１３の湯が供給可能に構成されている。詳述すると、貯湯タンク１３の上方の高温の湯と、下方の低温の湯とが混合栓４１により混合され、混合栓４２、ふろ注水弁４３、４４を経由して追焚用循環配管３５に供給可能に構成されている。また、この経路上には、ふろ注水量センサ４５、ふろ水位センサ４６、ふろ温度センサ４７、ふろ流水スイッチ４８などが配置される。これによって、浴槽１７にいわゆる湯張りができる。さらに、この経路は途中で分岐されて給湯栓４９に連結され、これによって、貯湯タンク１３からの混合湯を給湯栓４９から出すことが可能である。なお、給湯栓４９への経路の途中には給湯流量センサ４９ｓが配置される。
【００３７】
ここで、図２は、ヒートポンプ式給湯装置１０の電気的構成を示す図である。制御部２０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）およびＲＡＭ（Random Access Memory）などから構成され、ＲＯＭに記憶されたプログラムに従ってヒートポンプ式給湯装置１０を中枢的に制御するものである。具体的には、制御部２０は、季節別時間帯別電灯契約に基づいて電力使用料金が安価な深夜時間帯などにヒートポンプユニット１２及び貯湯循環ポンプ１５を運転して貯湯タンク１３内の湯を加熱する。この場合、例えば、貯湯タンク１３内の温度センサ１３ｓ３にて検出される湯温が５０℃になるまでヒートポンプユニット１２を運転することにより、貯湯タンク１３の上方の湯が約９０℃となり下方ほど低温となる湯層を形成させる。また、制御部２０は、床暖房リモートコントローラ５０及び５１、浴室暖房リモートコントローラ５２、台所リモートコントローラ５３及びふろリモートコントローラ５４を介して、床暖房パネル３１及び３２、浴室暖房機３０、浴槽１７に対するユーザの指示を入力し、この指示に対応して加熱循環ポンプ２１、暖房循環ポンプ３４及び追焚ポンプ３６や各種弁を駆動する。例えば、床暖房パネル３１を駆動する場合は、加熱循環ポンプ２１を駆動して貯湯タンク１３の湯を暖房用熱交換器１６に循環させる一方、暖房循環ポンプ３４を駆動すると共に熱動弁３７を制御して床暖房パネル３１を循環させる暖房用温水を加熱させる。また、ふろの追焚を行う場合は、加熱循環ポンプ２１、追焚ポンプ３６を駆動して、浴槽１７の浴槽水を追焚用熱交換器１８にて加熱させる。
【００３８】
次に、このヒートポンプ式給湯装置１０の動作を説明する。このヒートポンプ式給湯装置１０は、貯湯タンク１３内の温度センサ１３ｓ３にて検出される湯温の目標温度である制御温度を、利用側熱交換器として機能する利用側設備（床暖房パネル３１及び３２、浴室暖房機３０、浴槽１７、給湯栓４９）の要求負荷に応じて変更する処理を行い、温度センサ１３ｓ３にて検出される湯温がこの制御温度となるようにヒートポンプユニット１２を運転する点が本発明の特徴的な動作である。以下、この制御温度変更処理について説明し、それ以外の動作は従来のものとほぼ同様であるため、詳細な説明は省略する。また、ここでのヒートポンプユニット１２の運転制御は、ヒートポンプユニット１２を季節別時間帯別電灯契約に基づく電力使用料金が安価な深夜時間帯に運転する従来制御に加えて、さらに追加されたヒートポンプユニット１２の制御である。
【００３９】
ここで、図３は、制御温度変更処理を示すフローチャートである。前提として、この制御温度変更処理は、所定の割り込み周期で行うか、又は、リモートコントローラ５０〜５４のいずれかから信号を受信した際などに行う。
【００４０】
まず、貯湯タンクユニット１１の制御部２０は、ＲＡＭの所定領域に格納されているカウンタ値を０（ゼロ）にクリアする（ステップＳ１）。なお、カウンタ値が格納されていない場合は０（ゼロ）を格納する。
【００４１】
次に、制御部２０は、給湯運転中か否かを判断する（ステップＳ２）。例えば、制御部２０は、給湯流量センサ４９ａ及びふろ注湯量センサ４５の検出結果に基づいて給湯運転中か否かを判断する。ここで、給湯運転中であると判断すれば、制御部２０は、カウンタ値に１を加算し（ステップＳ３）、ステップＳ４の処理に移行する一方、給湯運転中ではないと判断すれば、カウンタ値はそのままにステップＳ４の処理に移行する。
【００４２】
次いで、制御部２０は、ふろの追い焚きを行っている（追焚中）か否かを判断し（ステップＳ４）、追焚中と判断すれば、カウンタ値に１を加算し（ステップＳ５）、追焚中ではないと判断すれば、カウンタ値はそのままにステップＳ６の処理に移行する。
【００４３】
次に、制御部２０は、浴室暖房機３０を運転中（暖房中）か否かを判断し（ステップＳ６）、運転中と判断すれば、カウンタ値に１を加算し（ステップＳ７）、運転中でないと判断すれば、カウンタ値はそのままにステップＳ８の処理に移行する。
【００４４】
次いで、制御部２０は、床暖房パネル３１、３２を運転中か否かを判断し（ステップＳ８）、運転中と判断すれば、カウンタ値に１を加算し（ステップＳ９）、運転中でないと判断すれば、カウンタ値はそのままにステップＳ１０の処理に移行する。
【００４５】
次いで、制御部２０は、カウンタ値に応じて制御温度を変更する処理を行う。詳述すると、制御部２０は、カウンタ値が４の場合（ステップＳ１０）、具体的には、給湯運転、ふろの追い焚き、浴室暖房機３０の運転、床暖房パネル３１、３２の運転というように４種類の利用側設備全てを使用中の場合は、制御温度を５０℃にする（ステップＳ１１）。一方、制御部２０は、カウンタ値が３の場合（ステップＳ１２）、つまり、上述した４種類の利用側設備のうち３種類の利用側設備を使用中の場合には、４種類の利用側設備を使用中に設定する制御温度（５０℃）に比して低い温度である４５℃にする（ステップＳ１３）。
【００４６】
同様に、制御部２０は、カウンタ値が２の場合は制御温度を４０℃にし（ステップＳ１４、Ｓ１５）、カウンタ値が１の場合は制御温度を３５℃にする（ステップＳ１６、Ｓ１７）。このように、制御部２０は、利用側設備のうち現在使用中のものについてカウンタ値を１ずつ加算することによって利用側設備の同時使用数に対応するカウンタ値を求め、このカウンタ値に基づいて制御温度を変更すると、この制御温度変更処理を終了する。なお、カウンタ値が０の場合、つまり、いずれの利用側設備も使用されていない場合は、制御温度を変更することなく制御温度変更処理を終了する。
【００４７】
一方、この制御温度変更処理とは別個独立して、制御部２０は、貯湯タンク１３に配置された温度センサ１３ｓ３にて検出される湯温がこの制御温度となるようにヒートポンプユニット１２を運転する運転制御を行う。詳述すると、制御部２０は、例えば、図４に示すように、現在設定されている制御温度に対し、ヒートポンプユニット１２の運転停止温度を所定温度（５℃）高い温度にし、ヒートポンプの運転開始温度を所定温度（５℃）低い温度にすることにより、温度センサ１３ｓ３の検出位置の湯温がほぼ制御温度となるようにヒートポンプユニット１２を運転する。
【００４８】
上述したように、貯湯タンク１３の湯は上方ほど高温となる湯層が形成されるため、温度センサ１３ｓ３の検出位置の湯温が高くなれば、貯湯タンク１３の上方の湯全体の温度が高くなる。従って、利用側熱交換器での利用に適した高温の湯の量が多くなる。一方、温度センサ１３ｓ３で検出される湯温を低くすれば、利用側熱交換器での利用に適した高温の湯の量が少なくなるが、ヒートポンプユニット１２の運転頻度が低減される。
【００４９】
以上説明したように、本実施形態によれば、利用側熱交換器としての利用側設備の同時使用数に応じて貯湯タンク１３の所定位置の湯温の制御温度を変更するので、利用側熱交換器の要求負荷に応じて、貯湯タンク１３に貯留される湯のうち利用側熱交換器での利用に適した温度範囲の湯の量を変更することができる。これにより、利用側設備の同時使用数が多い場合、つまり、利用側熱交換器の要求負荷が大きい場合は、適正な温度範囲の湯の量を一時的に増やすことによって、適正温度の湯を安定供給することができ、給湯温度が低下したり、ふろの追焚や暖房を充分にできなくなってしまうといった事態を回避することができる。さらに、利用側設備の同時使用数が少ない場合、つまり、利用側熱交換器の要求負荷が小さい場合は、適正な温度範囲の湯の量を減らすことによって、ヒートポンプユニット１２の運転頻度を減らすことができ、電気使用料金を節約することができる。
【００５０】
２．第２実施形態
第２実施形態に係るヒートポンプ式給湯装置が、第１実施形態に係るヒートポンプ式給湯装置１０と異なる点は、ヒートポンプユニット１２の運転に使用する温度センサを温度センサ１３ｓ１〜１３ｓ４の中から選択し、選択した温度センサによって検出される湯温に基づいてヒートポンプユニット１２を運転する点である。これ以外の動作及び構成は第１実施形態に係るヒートポンプ式給湯装置１０と同様であるため、説明の便宜上、同一のものは同一の符号を付して説明し、重複する説明は省略し、本発明の特徴に関わる部分を詳細に説明する。
【００５１】
図５は、温度センサ選択処理を示すフローチャートである。なお、この処理は、所定の割り込み周期で行うか、又は、リモートコントローラ５０〜５４のいずれかから信号を受信した際などに制御部２０Ａが行う処理である。
【００５２】
同図に示すように、ステップＳ１〜ステップＳ９までの処理は、第１実施形態で説明したステップＳ１〜ステップＳ９の処理と同一である。すなわち、制御部２０Ａは、給湯運転、ふろの追い焚き、浴室暖房機３０の運転、床暖房パネル３１、３２の運転のそれぞれについて運転中か否かを判断し、運転中と判断したものの合計回数、つまり、使用中の利用側設備の合計数に対応するカウンタ値を求める。
【００５３】
次いで、制御部２０Ａは、ヒートポンプユニット１２の運転制御に使用する温度センサを選択すべく、このカウンタ値に応じて温度センサ１３ｓ１〜１３ｓ４の中から一つの温度センサを選択する処理を行う。詳述すると、制御部２０Ａは、カウンタ値が４の場合（ステップＳ１０）、貯湯タンク１３の最も下方の湯温を測定する温度センサ１３ｓ１を選択する（ステップＳ１１Ａ）。一方、カウンタ値が３の場合（ステップＳ１２）、制御部２０Ａは、温度センサ１３ｓ１の次に、貯湯タンク１３の下方の湯温を測定する温度センサ１３ｓ２を選択する（ステップＳ１３Ａ）。
【００５４】
また、カウンタ値が２の場合（ステップＳ１４）、制御部２０Ａは、温度センサ１３ｓ２の次に、貯湯タンク１３の下方の湯温を測定する温度センサ１３ｓ３を選択し（ステップＳ１５Ａ）、カウンタ値が１の場合（ステップＳ１６）、制御部２０Ａは、温度センサ１３ｓ３の次に、貯湯タンク１３の下方の湯温を測定する温度センサ１３ｓ４を選択する（ステップＳ１６Ａ）。このようにして利用側熱交換器の要求負荷に応じて温度センサを選択すると、制御部２０は、この制御温度変更処理を終了する。なお、カウンタ値が０の場合、つまり、いずれの利用側設備を使用していない場合はそのまま処理を終了する。
【００５５】
一方、この温度センサ選択処理とは別個独立してヒートポンプユニット１２の運転が行われる。詳述すると、制御部２０Ａは、現在選択されている温度センサによって測定される湯温が予め定めた制御温度となるようにヒートポンプユニット１２の運転を行う。ここで、予め定めた制御温度は、例えば５０℃（運転停止温度５５℃、運転開始温度４５℃）である。
【００５６】
上述したように、貯湯タンク１３の湯は上方ほど高温となる湯層が形成されるため、例えば、貯湯タンク１３の最下方の温度センサ１３ｓ１で検出される湯温を５０℃にするのと、それより上方の温度センサ１３ｓ４で検出される湯温を５０℃にするのとでは、前者の方が貯湯タンク１３の湯全体の温度が高くなる。従って、ヒートポンプユニット１２の運転制御に使用する温度センサを低い位置のものにするほど、利用側熱交換器での利用に適した高温の湯の量を多くすることができ、高い位置の湯温を検出する温度センサにするほど、利用側交換器での利用に適した高温の湯の量が少なくなるが、ヒートポンプユニット１２の運転頻度を低減することができる。
【００５７】
これにより、第２実施形態に係るヒートポンプ式給湯装置によっても、第１実施形態に係るヒートポンプ式給湯装置１０と同様に、利用側熱交換器の要求負荷に応じて、貯湯タンク１３に貯留される湯のうち利用側熱交換器での利用に適した温度範囲の湯の量を変更することができる。これによって、利用側設備の同時使用数が多く、利用側熱交換器の要求負荷が大きい場合でも、適正温度の湯を安定供給することができ、給湯温度が低下したり、ふろの追焚や暖房を充分にできなくなってしまうといった事態を回避することができる。また、利用側設備の同時使用数が少なく、利用側熱交換器の要求負荷が小さい場合は、ヒートポンプユニット１２の運転頻度を減らして電気使用料金を節約することができる。
【００５８】
なお、本発明を上記各実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、第１実施形態において、温度センサ１３ｓ３の代わりに他の温度センサ１３ｓ１、１３ｓ２、１３ｓ４〜１３ｓ７を適用してもよい。また、第２実施形態においても、温度センサ１３ｓ１〜１３ｓ４の中から選択する場合に限らず、他の温度センサの中から選択してもよい。
【００５９】
また、上記各実施形態では、床暖房パネル３１、３２などの同種類の利用側設備の場合、その使用台数が変更されても適正温度の湯の貯湯量は変えていなかったが、同種類の利用側設備の同時使用数に応じてカウンタ値を変更し、その使用台数に合わせて適正温度の湯の貯湯量を変更させるようにしてもよい。さらに、利用側設備の運転状況、例えば、強運転か弱運転か、又は、給湯量が大か小か等に応じてカウンタ値を変更し、その運転状況に合わせて適正温度の湯の貯湯量を変更させるようにしてもよい。要は、利用側熱交換器としての利用側設備の様々な使用状況に応じて適正温度の湯の貯湯量を変更させるようにすればよい。
【００６０】
また、本発明を、ヒートポンプ式給湯装置１０に適用する場合について述べたが、その他の貯湯式給湯装置に適用してもよいことは勿論である。
【００６１】
【発明の効果】
上述したように本発明によれば、貯湯タンクの湯を効率よく加熱して利用側設備に適した高温の湯を安定して供給することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の貯湯式給湯装置の第１実施形態に係るヒートポンプ式給湯装置を示す図である。
【図２】同ヒートポンプ式給湯装置の電気的構成を示す図である。
【図３】同ヒートポンプ式給湯装置の制御温度変更処理を示すフローチャートである。
【図４】制御温度と、ヒートポンプユニットの運転停止温度と運転開始温度との関係を示す表である。
【図５】第２実施形態に係るヒートポンプ式給湯装置の温度センサ変更処理を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１０ ヒートポンプ式給湯装置
１１ 貯湯タンクユニット
１２ ヒートポンプユニット
１３ 貯湯タンク
１３ｓ１〜ｓ７、２３、２５ 温度センサ
１５ 貯湯循環ポンプ
１６ 暖房用熱交換器
１７ 浴槽
１８ 追焚用熱交換器
１９ 循環用配管
２０、２０Ａ 制御部
２１ 加熱循環ポンプ
２２、２４ 流量調整弁
３０ 浴室暖房機
３１、３２ 床暖房パネル
３４ 暖房循環ポンプ

Claims (16)

1. 湯を貯留する貯湯タンクと、貯湯タンクの湯を加熱する加熱ユニットと、貯湯タンクの湯を利用した利用側熱交換器と、加熱ユニットを運転する運転制御手段とを有する貯湯式給湯装置において、
   前記貯湯タンクの所定位置に設けられ、該位置の湯温を測定する測定手段を有し、
   前記運転制御手段は、
   前記利用側熱交換器の要求負荷に応じて前記測定手段によって測定される湯温の制御温度を変更し、前記測定手段によって測定される湯温がこの制御温度となるように前記加熱ユニットを運転することを特徴とする貯湯式給湯装置。
2. 前記貯湯式給湯装置は、前記利用側熱交換器を複数有し、
   前記運転制御手段は、前記利用側熱交換器の同時使用数に基づいて、前記制御温度を変更することを特徴とする請求項１に記載の貯湯式給湯装置。
3. 前記利用側熱交換器の同時使用数は、前記各利用側交換器に対応する利用側設備のうち、暖房中又は追焚中の利用側設備の数と、前記貯湯タンクの湯を供給中の利用側設備の数との合計数であることを特徴とする請求項２に記載の貯湯式給湯装置。
4. 前記貯湯タンクには、前記加熱ユニットが加熱した高温の湯が上方から供給されて上方ほど湯温が高くなる湯層が形成され、
   前記運転制御手段は、
   前記利用側熱交換器の要求負荷に応じて前記制御温度を変更し、前記測定手段によって測定される湯温がこの制御温度となるように前記加熱ユニットを運転することによって、前記貯湯タンクに貯留される湯のうち、前記利用側熱交換器での利用に適した温度範囲の湯の量を変更することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の貯湯式給湯装置。
5. 湯を貯留する貯湯タンクと、貯湯タンクの湯を加熱する加熱ユニットと、貯湯タンクの湯を利用した利用側熱交換器と、加熱ユニットを運転する運転制御手段とを有する貯湯式給湯装置において、
   前記貯湯タンクの異なる位置に設けられ、各位置の湯温を測定する複数の測定手段を有し、
   前記運転制御手段は、
   前記利用側熱交換器の要求負荷に応じて前記複数の測定手段の中から一つの測定手段を選択し、選択した測定手段によって測定される湯温が予め定めた制御温度となるように前記加熱ユニットを運転することを特徴とする貯湯式給湯装置。
6. 前記貯湯式給湯装置は、前記利用側熱交換器を複数有し、
   前記運転制御手段は、前記利用側熱交換器の同時使用数に基づいて、前記複数の測定手段の中から一つの測定手段を選択することを特徴とする請求項５に記載の貯湯式給湯装置。
7. 前記利用側熱交換器の同時使用数は、前記各利用側交換器に対応する利用側設備のうち、暖房中又は追焚中の利用側設備の数と、前記貯湯タンクの湯を供給中の利用側設備の数との合計数であることを特徴とする請求項６に記載の貯湯式給湯装置。
8. 前記貯留タンクには、前記加熱ユニットが加熱した高温の湯が上方から供給されて上方ほど湯温が高くなる湯層が形成され、
   前記運転制御手段は、
   前記利用側熱交換器の要求負荷に応じて前記複数の測定手段の中から一つの測定手段を選択し、選択した測定手段によって測定される湯温が予め定めた制御温度となるように前記加熱ユニットを運転することによって、前記貯湯タンクに貯留される湯のうち、前記利用側熱交換器での利用に適した温度範囲の湯の量を変更することを特徴とする請求項５乃至７のいずれかに記載の貯湯式給湯装置。
9. 湯を貯留する貯湯タンクと、貯湯タンクの湯を加熱する加熱ユニットと、貯湯タンクの湯を利用した利用側熱交換器と、加熱ユニットを運転する運転制御手段とを有する貯湯式給湯装置の制御方法において、
   前記利用側熱交換器の要求負荷に応じて前記貯湯タンクの所定位置の湯温の制御温度を変更し、該位置の湯温が前記制御温度となるように前記加熱ユニットを運転することを特徴とする貯湯式給湯装置の制御方法。
10. 前記貯湯式給湯装置は、前記利用側熱交換器を複数有し、前記利用側熱交換器の同時使用数に基づいて前記制御温度を変更することを特徴とする請求項９に記載の貯湯式給湯装置の制御方法。
11. 前記利用側熱交換器の同時使用数は、前記各利用側交換器に対応する利用側設備のうち、暖房中又は追焚中の利用側設備の数と、前記貯湯タンクの湯を供給中の利用側設備の数との合計数であることを特徴とする請求項１０に記載の貯湯式給湯装置の制御方法。
12. 前記利用側熱交換器の要求負荷に応じて前記制御温度を変更し、前記測定手段によって測定される湯温がこの制御温度となるように前記加熱ユニットを運転することによって、前記貯湯タンクに貯留される湯のうち、前記利用側熱交換器での利用に適した温度範囲の湯の量を変更することを特徴とする請求項９乃至１１のいずれかに記載の貯湯式給湯装置。
13. 湯を貯留する貯湯タンクと、貯湯タンクの湯を加熱する加熱ユニットと、貯湯タンクの湯を利用した利用側熱交換器と、加熱ユニットを運転する運転制御手段とを有する貯湯式給湯装置の制御方法において、
    前記利用側熱交換器の要求負荷に応じて前記貯湯タンクの異なる位置の湯温を測定する複数の測定手段の中から一つの測定手段を選択し、選択した測定手段によって測定される湯温が予め定めた制御温度となるように前記加熱ユニットを運転することを特徴とする貯湯式給湯装置の制御方法。
14. 前記貯湯式給湯装置は、前記利用側熱交換器を複数有し、前記利用側熱交換器の同時使用数に基づいて、前記複数の測定手段の中から一つの測定手段を選択することを特徴とする請求項１３に記載の貯湯式給湯装置の制御方法。
15. 前記利用側熱交換器の同時使用数は、前記各利用側交換器に対応する利用側設備のうち、暖房中又は追焚中の利用側設備の数と、前記貯湯タンクの湯を供給中の利用側設備の数との合計数であることを特徴とする請求項１４に記載の貯湯式給湯装置の制御方法。
16. 前記利利用側熱交換器の要求負荷に応じて前記複数の測定手段の中から一つの測定手段を選択し、選択した測定手段によって測定される湯温が予め定めた制御温度となるように前記加熱ユニットを運転することによって、前記貯湯タンクに貯留される湯のうち、前記利用側熱交換器での利用に適した温度範囲の湯の量を変更することを特徴とする請求項１３乃至１５のいずれかに記載の貯湯式給湯装置の制御方法。

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