JP2004232899A

JP2004232899A - 給湯装置

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Publication number: JP2004232899A
Application number: JP2003019368A
Authority: JP
Inventors: Norihide Hakamata; 憲秀袴田; Seiji Miwa; 誠治三輪
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2003-01-28
Filing date: 2003-01-28
Publication date: 2004-08-19
Anticipated expiration: 2023-01-28
Also published as: JP3997920B2

Abstract

【課題】給湯を停止した後の短時間に再給湯が行なわれた場合でも、バイパス経路に流れ込んだ湯を充分に利用するとともに高温の湯が供給されることを抑制することが可能な給湯装置を実現する。
【解決手段】流量カウンタ７２により配管１７内による混合湯の給湯停止を検出したときには、給湯停止後所定時間は湯と水とを混合する混合弁１６の開度を湯側（導出管１４側）を小さく水側（給水配管１５側）を大きくするように制御するとともに、導入管１２の給水分岐点１２ａは、給湯停止後所定時間に導出管１４から給水配管１５に流れ込んだ湯が、所定時間経過後の再給湯時において、貯湯タンク１内に流れ込むことがないように混合弁１６の下方に配設した。これにより、所定時間内に再給湯が行なわれても、給水配管１５に流れ込んだ湯を利用するとともに高温の湯が出湯することができる。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、加熱手段により加熱した給湯用の湯を貯える貯湯タンクを備える給湯装置に関するものであり、特に貯えられた湯と水とを混合する混合手段に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の給湯装置に用いられる混合手段は、混合湯経路の下流端に設けられた給湯水栓を開弁する給湯時には、給湯設定温度に応じて、貯湯タンク内から送られる給湯経路を流れる湯と、貯湯タンク内に送る給水経路から分岐させたバイパス経路を流れる水との混合比率を制御して混合湯経路に流れる湯もしくは水の温度を調節している。しかし、給湯水栓を閉弁する給湯停止時には、開度を調節する制御弁が給湯停止直前の混合比率の状態に保持され、所定時間後に混合湯経路に供給される湯もしくは水のいずれかの経路を閉塞するように構成されている。
【０００３】
これにより、給湯停止後の所定時間内には、制御弁が給湯停止直前の混合比率の状態に保持されているので、給湯経路からバイパス経路に湯が流れ込む場合がある。従って、上記所定時間内に再給湯が行なわれたときには、混合湯経路に給湯経路から供給される湯に加え、バイパス経路に流れ込んだ湯が混合されて送くられるため、設定温度よりも高温の湯が供給され使用者が不快感を感ずる場合がある。特に、再給湯時の流量が給湯停止前の流量より少ない場合には、この傾向は顕著なものとなる。
【０００４】
そこで、発明者らは、給湯停止を検出した後の所定時間には、混合手段を給湯停止時よりも湯の比率が小さくなるように制御弁の開度を制御し、所定時間経過後は、混合手段の給湯経路側を閉塞するように制御する制御手段を備える給湯装置を出願した（例えば、特許文献１参照。）。
【０００５】
【特許文献１】
特願２００１−２７２６７９号明細書
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記特許文献１による給湯装置では、給湯停止を検出した後の所定時間内に再給湯が行なわれても後述する混合手段１３０は給湯停止前より湯の供給を少ない状態とすることができるが、発明者らの研究によると、例えば、図７に示すように、給水経路１００からバイパス経路１１０に分岐する給水分岐点１２０が混合手段１３０の近傍に配設されたときに次の不具合が生ずる恐れがあることを見出した。
【０００７】
つまり、この種の貯湯タンク１４０内の湯や水は温度の異なる水の比重差により高温の湯ほど最上部に低温の水ほど最下部に貯えられているものである。この貯湯タンク１４０に貯湯タンク１４０内から送られる給湯経路１５０と貯湯タンク１４０内に送る給水経路１００とを設けるとともに、給湯経路１５０の下流端と給水経路１００の給水分岐点１２０との間に混合手段１３０を介してバイパス経路１１０を設ける構成、つまり、混合手段１３０の近傍に給水分岐点１２０を構成させると、混合手段１３０が混合比率を保持している制御している給湯停止を検出した後の上記所定時間内は、混合手段１３０の開度により給湯経路１５０および給水経路１００と貯湯タンク１４０内とが連通状態となる。
【０００８】
従って、この給湯経路１５０および給水経路１００と貯湯タンク１４０内とのそれぞれの温度境界位置が同じ温度で釣り合おうとするため給湯経路１５０からバイパス経路１１０に流れ込んだ湯が給水分岐点１２０よりも下方の給水経路１００内にも流れ込んでしまう。しかも、給水経路１００内に流れ込んだ湯は、その後の再給湯のときには、貯湯タンク１４０内に送られてしまって、混合手段１３０に利用することができないことが判明した。
【０００９】
そこで、本発明の目的は、上記点を鑑みたものであり、給湯を停止した後の短時間に再給湯が行なわれた場合でも、バイパス経路に流れ込んだ湯を充分に利用するとともに高温の湯が供給されることを抑制することが可能な給湯装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記、目的を達成するために、請求項１ないし請求項８に記載の技術的手段を採用する。すなわち、請求項１に記載の発明では、加熱手段（２）により内部の水を加熱して、内部に給湯用の湯として貯える貯湯タンク（１）と、この貯湯タンク（１）に水を送る給水経路（１２）と、貯湯タンク（１）内の貯えられた湯を送る給湯経路（１４）と、給水経路（１２）から分岐し、貯湯タンク（１）を迂回するバイパス経路（１５）と、給湯経路（１４）とバイパス経路（１５）が合流した混合湯経路（１７）と、給湯経路（１４）とバイパス経路（１５）の合流点に設けられ、給湯経路（１４）を流れる湯とバイパス経路（１５）を流れる水の混合比率を、それぞれの経路（１４、１５）の開度を調節することで制御する混合手段（１６）と、混合湯経路（１７）に設けられ、混合湯経路（１７）を流れる湯の供給の有無を検出する給湯検出手段（７２）と、この給湯検出手段（７２）および給湯設定温度に応じて混合手段（１６）を制御する制御手段（２００）とを備える給湯装置において、
制御手段（２００）は、給湯検出手段（７２）が混合湯経路（１７）を流れる湯の供給を検出したときに、給湯設定温度に応じて混合手段（１６）による混合比率を制御させ、給湯検出手段（７２）が混合湯経路（１７）を流れる湯の給湯停止を検出したときに、給湯停止を検出した後の所定時間は、混合手段（１６）を給湯停止時よりも湯の比率が小さくなるように開度を制御し、所定時間経過後は、混合手段（１６）の給湯経路（１４）側を閉塞するように制御させるとともに、
混合手段（１６）は、給湯停止を検出した後の所定時間内に給湯経路（１４）からバイパス経路（１５）に流れ込んだ湯が、所定時間経過後の再給湯時において、貯湯タンク（１）内に流れ込むことのないように給湯経路（１４）とバイパス経路（１５）との合流点に設けたことを特徴としている。
【００１１】
請求項１に記載の発明によれば、給湯停止後の上記所定時間は、混合手段（１６）における湯と水のそれぞれの経路（１４、１５）の開度は、給湯停止時（給湯停止直前の給湯時）の状態よりも、湯の経路（１４）の開度が小さくするように制御される。従って、上記所定時間内に再給湯が行なわれても、混合手段（１６）は給湯停止前より湯の供給が少ない状態とすることができる。このようにして、給湯経路（１４）からバイパス経路（１５）への湯の流れ込みがあったとしても、再給湯時に高温の湯が供給されることを抑制することができる。
【００１２】
さらに、上記所定時間後の再給湯時においては、混合手段（１６）は給湯経路（１４）側を閉じ、バイパス経路（１５）側を開いた状態から給湯経路（１４）側を開くように制御されることになるので、上記所定時間内に給湯経路（１４）からバイパス経路（１５）に流れ込んだ湯より、再給湯開始時の温度落ち込みを緩和することができる。
【００１３】
また、給湯停止後の上記所定時間内は、混合手段（１６）の開度による湯と水の比重関係により貯湯タンク（１）内の湯と水との温度境界位置が湯の量により変動するため再給湯時において、貯湯タンク（１）内に流れ込むことのないように給湯経路（１４）とバイパス経路（１５）との合流点に設けたことにより、上記所定時間内に給湯経路（１４）からバイパス経路（１５）に流れ込んだ湯が給水分岐点（１２ａ）よりも下方に流れ込むことがない。従って、給湯を停止した後の短時間に再給湯が行なわれた場合でも、バイパス経路（１２）に流れ込んだ湯を全て利用することができる。
【００１４】
請求項２に記載の発明では、混合手段（１６）は、給水経路（１２）からバイパス経路（１５）に分岐する給水分岐点（１２ａ）よりも所定高さ上方に設けたことを特徴としている。
【００１５】
請求項２に記載の発明によれば、具体的には、上記所定時間内に給湯経路（１４）からバイパス経路（１５）に流れ込んだ湯を貯える給水分岐点（１２ａ）よりも所定高さ相当のバイパス経路（１５）を介して混合手段（１６）を設けることで、給湯経路（１４）からバイパス経路（１５）に流れ込んだ湯が給水分岐点（１２ａ）よりも下方に流れ込むことがない。従って、給湯を停止した後の短時間に再給湯が行なわれた場合でも、貯湯タンク（１）内に流れ込むことがなく、かつバイパス経路（１２）に流れ込んだ湯を全て利用することができる。
【００１６】
請求項３に記載の発明では、給水分岐点（１２ａ）は、貯湯タンク（１）の最下部よりも下方に配設したことを特徴としている。
【００１７】
請求項３に記載の発明によれば、貯湯タンク（１）内に多量の湯が貯えられているとき、つまり、貯湯タンク（１）内の湯と水との温度境界位置が最下部の時の場合でも、給水分岐点（１２ａ）を貯湯タンク（１）の最下部よりも下方に配設したことにより、上述したバイパス経路（１５）に流れ込んだ湯が給水分岐点（１２ａ）よりも下方に流れ込むことが全くない。これにより、再給湯が行なわれた場合でも、貯湯タンク（１）内に流れ込むことが全くない。
【００１８】
請求項４および請求項５に記載の発明では、制御手段（２００）は、貯湯タンク（１）に貯えられた湯の量に応じて、所定時間を可変することを特徴としているとともに、制御手段（２００）は、貯湯タンク（１）に貯えられた湯の量が多いときほど、上記所定時間を長くするように制御することを特徴としている。
【００１９】
請求項４および請求項５に記載の発明によれば、貯湯タンク（１）に貯えられた湯の量が多いときほど、つまり、湯と水の比重関係により貯湯タンク（１）内の湯と水との温度境界位置が低いときほど上記所定時間を長くすることで、上記所定時間内に給湯経路（１４）からバイパス経路（１５）に流れ込んだ湯の量を多くすることが可能となる。従って、再給湯開始時の温度落ち込みをより一層緩和することができる。
【００２０】
請求項６および請求項７に記載の発明では、制御手段（２００）は、貯湯タンク（１）に貯えられた湯の温度に応じて、所定時間を可変することを特徴としているとともに、制御手段（２００）は、貯湯タンク（１）内の湯との水との温度差が小さいときほど、所定時間を長くするように制御することを特徴としている。
【００２１】
請求項６および請求項７に記載の発明によれば、貯湯タンク（１）内の湯との水との温度差が小さいときほど、所定時間を長くすることにより、上記所定時間内に給湯経路（１４）からバイパス経路（１５）に確実に湯を流し込めることができる。従って、再給湯開始時の温度落ち込みをより一層緩和することができる。
【００２２】
請求項８に記載の発明では、貯湯タンク（１）は、複数のタンク（１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅ）を連結した構成であることを特徴としている。
【００２３】
請求項８に記載の発明によれば、貯湯タンク（１）は、例えば、二つのタンク（１ａ、１ｂ）や三つのタンクを（１ｃ、１ｄ、１ｅ）をそれぞれ直列に連結させたものでも本発明を適用できる。
【００２４】
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態の具体的手段との対応関係を示すものである。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を適用した一実施形態の給湯装置を図１ないし図４に基づいて説明する。図１は、給湯装置の概略構成を示す模式図である。図１に示すように、１は耐食性に優れた金属製（例えばステンレス製）の貯湯タンクであり、外周部に図示しない断熱材が配置されており、高温の給湯用の湯を長時間に渡って保温することができるようになっている。貯湯タンク１は縦長形状であり、その底面には導入口１１が設けられ、この導入口１１には貯湯タンク１内に水道水を導入する給水経路である導入管１２が接続されている。
【００２６】
導入管１２には温度検出手段である給水サーミスタ２１が設けられており、導入管１２内の温度情報を後述する制御装置２００に出力するようになっている。また、導入管１２には導入される水道水の水圧が所定圧となるように調節する減圧弁５１が設けられている。そして、導入管１２の給水サーミスタ２１および減圧弁５１が設けられた位置より下流の給水分岐点１２ａと後述する混合弁１６とはバイパス経路である給水配管１５により繋がれている。
【００２７】
因みに、本実施形態の給水分岐点１２ａは、貯湯タンク１の最下部（高さ方向に対して）よりも低い位置に設けられて、給水配管１５の上端に配設される混合弁１６に対して下方に設けられている。
【００２８】
一方、貯湯タンク１の最上部には導出口１３が設けられ、導出口１３には貯湯タンク１内の湯を導出するための給湯経路である導出管１４が接続されている。導出管１４の経路途中には逃がし弁５３が配設された排出配管５２を接続しており、貯湯タンク１内の圧力が所定圧以上に上昇した場合には、貯湯タンク１内の湯を外部に排出して、貯湯タンク１等にダメージを与えないようになっている。
【００２９】
１６は混合手段である混合弁であり、導出管１４と給水配管１５との合流点に配置されている。そして、混合弁１６は開口面積比（導出管１４に連通する湯側の開度と給水配管１５に連通する水側の開度の比率）を調節することにより、導出管１４からの湯と給水配管１５からの水道水との混合比を調節できるようになっている。
【００３０】
なお、混合弁１６はサーボモータ等の駆動源により弁体を駆動して各経路の開度を調節する電動弁であり、後述する制御装置２００からの制御信号により作動するとともに、作動状態を制御装置２００に出力するようになっている。
【００３１】
混合弁１６の出口側には給湯水栓、シャワー、風呂等への混合湯経路である配管１７が接続している。配管１７には温度検出手段である給湯サーミスタ７１と給湯検出手段である流量カウンタ７２が設けられており、給湯サーミスタ７１は配管１７内の温度情報を、流量カウンタ７２は配管１７内の流量情報を後述する制御装置２００に出力するようになっている。
【００３２】
なお、流量カウンタ７２が配管１７内の水の流れを検出したときには、給湯水栓、シャワー、風呂等のいずれかで湯が使用されようとしているということである。このとき制御装置２００は、設定温度に応じて、まず給水サーミスタ２１からの温度情報と後述する出湯サーミスタ３２からの温度情報とから混合弁１６の開口面積比を概略調節し、その後給湯サーミスタ７１からの温度情報に基づいて給湯温度が設定温度となるように混合弁１６の開口面積比を微細制御するようになっている。
【００３３】
また、貯湯タンク１の下部には、貯湯タンク１内の水を吸入するための吸入口１８が設けられ、貯湯タンク１の上部側面には、貯湯タンク１内に湯を吐出する吐出口１９が設けられている。吸入口１８と吐出口１９とは循環回路２０で接続されており、循環回路２０の一部はヒートポンプユニット２内に配置されている。循環回路２０のヒートポンプユニット２内に配置された部分には、図示しない熱交換器が設けられており、吸入口１８から吸入した貯湯タンク１内の水を高温冷媒との熱交換により加熱し、吐出口１９から貯湯タンク１内に戻すことにより貯湯タンク１内の水を沸き上げることができるようになっている。
【００３４】
ヒートポンプユニット２は、本実施形態における加熱手段である。なお、ヒートポンプユニット２は後述する制御装置２００からの制御信号により作動するとともに、作動状態を制御装置２００に出力するようになっている。
【００３５】
さらに、貯湯タンク１の上部外壁面には、貯湯タンク１内上部の水温を検出する出湯サーミスタ３２が設けられており、導出口１３から導出される水の温度情報を後述する制御装置２００に出力するようになっている。
【００３６】
また、貯湯タンク１の外壁面には複数の（本例では６つの）水位サーミスタ３３が縦方向にほぼ等間隔に配置され、貯湯タンク１内に満たされた水の各水位レベルでの温度情報を後述する制御装置２００に出力するようになっている。従って、制御装置２００は、水位サーミスタ３３からの温度情報に基づいて、貯湯タンク１内上方の沸き上げられた湯と貯湯タンク１内下方の沸き上げられる前の水との温度境界位置を検出できるようになっている。
【００３７】
また、２００は制御手段である制御装置であり、各サーミスタ２１、３２、３３、７１からの温度情報、流量カウンタ７２からの流量情報および図示しない操作盤に設けられた操作スイッチからの信号等に基づいて、後述する手順に従ってヒートポンプユニット２、混合弁１６等を制御するように構成されている。
【００３８】
なお、図示しない操作盤は、浴室内や台所等の湯を使用する場所の近傍に設置され、操作盤以外は、屋外等の適所に設置されている。
【００３９】
次に、上記構成による給湯装置の作動を図２に基づいて説明する。図２は、制御装置２００の全体概略制御処理を示すフローチャートである。まず、給湯装置の図示しない電源スイッチがオンされると、制御装置２００は、まず、通常の温調給湯制御を行なう（ステップ２０１）。温調給湯制御が実行されると、制御装置２００は、貯湯タンク１に設けられた各サーミスタからの温度情報等や、図示しない操作盤により設定された時刻情報等に基づいて、適宜ヒートポンプサイクル２を作動させ貯湯タンク１内の水を加熱して湯（例えば８５℃の湯）とする。
【００４０】
また、流量カウンタ７２からの流量情報に基づいて給湯水栓等が開かれたと判断した場合には、図示しない操作盤により設定された設定温度に基づいて混合弁１６を制御して温度調節された混合湯を配管１７に供給する。そして、次に、流量カウンタ７２からの流量情報に基づいて、給湯水栓等が閉じられたかどうか判断する。すなわち、配管１７を介しての給湯されていた状態から給湯が停止された状態になったか否かを判定する判定手段である。（ステップ２０２）。ここで、給湯停止状態もしくは給湯状態が継続している場合には、ステップ２０１にリターンする。
【００４１】
ステップ２０２において、給湯状態から給湯停止状態になったと判定したときには、制御装置２００は、混合弁１６の湯側の開度（導出管１４側の開度）を給湯停止時（すなわち給湯停止直前）の開度の９０％となるように混合弁１６を制御する（ステップ２０３）。例えば、給湯停止時の湯側の開度と水側の開度（給水配管１５側の開度）がともに５０％であった場合には、湯側の開度を４５％とし、水側の開度を５５％とするように混合弁１６を制御する。
【００４２】
そして、ステップ２０３を実行したら、流量カウンタ７２からの流量情報に基づいて給湯が再開されたか否かを判定する。（ステップ２０４）。給湯が再開された場合にはステップ２０１にリターンし、給湯が再開されていない場合には、５秒経過したか否かを判定し（ステップ２０５）、５秒間給湯の再開の有無を監視する。
【００４３】
給湯が再開されることなく５秒経過した場合には、混合弁１６の湯側の開度を０％とし（湯側を閉じ）、水側の開度を１００％とするように混合弁１６を制御する（ステップ２０６）。すなわち、ステップ２０３の制御状態を５秒継続させた後、ステップ２０６の制御を実行する。そして、ステップ２０６を実行したらステップ２０１にリターンする。
【００４４】
以上の一実施形態の給湯装置によれば、給湯水栓等が閉じられて給湯が停止された後の５秒間は、貯湯タンク１内と導出管１４、給水配管１５および導入管１２とが連通されることにより、導出管１４側から混合弁１６を通過して給水配管１５内に湯が流れ込むが、この５秒間に給湯水栓等が開かれ再給湯が行なわれたとしても、混合弁１６の導出管１４側の開度を小さくするとともに、給水配管１５側の開度を大きくしているので、給湯水栓等から設定温度よりも高温の湯が出湯することを抑制することが可能である。
【００４５】
上述のステップ２０３において混合弁１６の湯側の開度を給湯停止時より小さくすることにより、配管１７を介して行なう給湯温度を低下することができる。従って、給湯停止から短時間（５秒間）のうちに給湯が再開された場合には、導出管１４側から給水配管１５側に流れ込んだ湯があったとしても、設定温度に近い温度から給湯を再開し、高温出湯を抑制することが可能となる。このようにして、使用者が高温出湯により不快感を感じることを抑制できる。
【００４６】
また、給湯再開初期等の供給される流量が少ない（例えば、配管１７内の流量が約２Ｌ／ｍｉｎ以下となる。）ときには、配管１７から供給される湯の温度（出湯温度）が高くなる傾向があるため、本実施形態により高温出湯を抑制できる効果は大きい。
【００４７】
さらに、給湯停止から５秒以上経過した後に給湯が再開した場合には、混合弁１６は、水側１００％の状態から設定温度となるように開度を調整するので、設定温度より高温の出湯を行なうことを防止し易い。また、給湯停止後の５秒間に導出管１４側から給水配管１５側に流れ込んだ湯が混合された状態で再給湯が開始されるので、使用者が低温出湯による不快感を感じることも抑制できる。
【００４８】
なお、本実施形態において、ステップ２０３の制御状態を再給湯がない場合には５秒間維持した後、ステップ２０６の制御を行なうようになっている。これは、本実施形態の給湯装置において、貯湯タンク１内の湯の量に係わらず給湯停止後５秒間は、導出管１４側から給水配管１５側に湯の流れ込みがあるからである。
【００４９】
図３は、本発明者らが調査した貯湯タンク１内の湯の量と給湯停止後の給水配管１５内の温度との関係を示す結果である。図３（ｂ）に示すグラフは、図３（ａ）に示すように、貯湯タンク１内の湯と水との温度境界位置（図中一点鎖線で示す位置）が、下部（図中Ｘで示す範囲）にある場合、中央部（図中Ｙで示す範囲）にある場合および上部（図中Ｚで示す範囲）にある場合における、給湯停止後に給水配管１５内の温度変化を示している。この温度は、この調査のために給水配管１５の混合弁１６近傍に設けたサーミスタ３００により検出したものである。
【００５０】
図３（ｂ）から明らかなように、貯湯タンク１内の湯と水との温度境界位置によらず、５秒間はほぼ同様に導出管１４から給水配管１５に湯の流れ込みがあり、給湯停止後５秒後に混合弁１６の湯側（導出管１４側）を閉塞することで、給水配管１５内に流れ込んだ湯を確実に保持することができる。なお、図３（ａ）では要部以外の図示を省略している。
【００５１】
また、図４は、設定温度４０℃のときに、給湯停止後５秒以上経過した後、給湯水栓を開いて再給湯を行なった場合の給湯水栓出口の出湯温度を計測した結果である。Ｔ１は本実施形態の制御によるものであり、Ｔ２は図２に示すフローチャートのステップ２０３〜２０５の制御を行なわず、給湯停止された直後にステップ２０６の制御を行なったものである。
【００５２】
従って、５秒間に導出管１４から給水配管１５に流れ込んだ湯により、混合弁１６を水側１００％の状態から再出湯させても、給湯水栓における出湯温度の低下が抑制されることを本発明者らは確認している。
【００５３】
また、給水分岐点１２ａを貯湯タンク１の最下部よりも下方に設けることにより、５秒間に導出管１４から給水配管１５に流れ込んだ湯が給水分岐点１２ａよりも下方に流れ込むことがない。従って、給湯を停止した後の短時間に再給湯が行なわれた場合でも、給水配管１５に流れ込んだ湯を利用することができる。
【００５４】
なお、本実施形態では、給水分岐点１２ａを貯湯タンク１の最下部よりも下方に設けたが、これに限らず、５秒間に導出管１４から給水配管１５に流れ込んだ湯を貯えることのできる所定高さの給水配管１５を介して混合弁１６を給水分岐点１２ａよりも上方に設けても良い。従って、所定時間経過後の再給湯時において、貯湯タンク１内に流れ込むことがない位置であれば、給水分岐点１２ａが貯湯タンク１の最下部よりも上方に設けられても良い。
【００５５】
（他の実施形態）
以上の一実施形態では、図２に示すように、貯湯タンク１内の湯の量（すなわち湯と水との温度境界位置）に係わらず、給湯停止後再給湯がない場合のステップ２０３により制御される混合弁１６の開度状態の維持時間を５秒としたが、貯湯タンク１内の湯の量に応じて維持時間を変化させてもよい。
【００５６】
例えば、図３に示す貯湯タンク１内の湯と水との温度境界位置がＹもしくはＺの場合には５秒とし、温度境界位置がＸの場合には給水配管１５内の温度がほぼ飽和する３０秒としてもよい。これにより、温度境界位置がＸの場合（湯の量が多い場合）の導出管１４側から給水配管１５側に流れ込む湯の量を増加させることができる。
【００５７】
本発明者らは、上記一実施形態の給湯装置において、貯湯タンク１内の湯と水との温度境界位置がＸであり、給湯停止後において混合弁１６の開度状態の維持時間を３０秒とした場合に、図４に示す維持時間が５秒のときの出湯温度の最低値（落ち込み温度）が３５．８℃であったものが３８．７℃にまで上昇することを確認している。
【００５８】
また、ステップ２０３により制御される混合弁１６の開度状態の維持時間を、ヒートポンプユニット２の作動状態によって変化させるものであってもよい。ヒートポンプユニット２が作動しているときには、循環回路２０内を図１に示す矢印の方向に水が流れる。これにより、貯湯タンク１の上部の圧力が下部の圧力より若干高くなり、給湯停止時には導出管１４から給水配管１５に向かって湯が移動し易くなる。
【００５９】
従って、循環回路２０内の流量に応じて上記維持時間を変化させる（流量が大きいときには維持時間を長くする）ことにより、給水配管１５への湯の流し込みを大きくすることが可能である。ただし、流し込んだ湯が導入口１１より貯湯タンク１内に浸入するほどの維持時間を長くすることは好ましくない。導入口１１から湯が浸入すると貯湯タンク１内の湯と水とが不要に攪拌され、貯湯に好ましくないためである。
【００６０】
また、上記一実施形態では、図２に示すように、貯湯タンク１内の湯や水の温度に係わらず、給湯停止後再給湯がない場合のステップ２０３により制御される混合弁１６の開度状態の維持時間を５秒としたが、貯湯タンク１内の湯の温度もしくは湯と水との温度差に応じて上記維持時間を変化させてもよい。
【００６１】
つまり、貯湯タンク１内の湯と水との温度差が大きいほど、その比重の差に起因する給湯停止時の導出管１４内や給水配管１５内の湯の移動速度は速くなる。従って、貯湯タンク１内の湯と水との温度差に応じて上記維持時間を変化させることで給水配管１５内への湯の流し込み量を調整することができる。
【００６２】
図５は、上記一実施形態の給湯装置において、貯湯タンク１内の湯と水との温度境界位置が図３（ａ）に示すＺの範囲にある場合に、サーミスタ３００（図３に図示）が検出した給湯停止後の温度を示すものであり、Ｔ３は貯湯温度（貯湯タンク１内の湯の温度）が８５℃のとき、Ｔ４は貯湯温度が６５℃のときの結果である。因みに、貯湯タンク１内の水の温度は１０℃である。なお、貯湯タンク１内の湯の温度、および水の温度は、出湯サーミスタ３２および水位サーミスタ３３により検出している。
【００６３】
図５に示すように、Ｔ３は給湯停止後約５秒でピークとなる対し、Ｔ４は給湯停止後約８秒でピークとなる。従って、このピーク時間を、給湯停止後再給湯がない場合のステップ２０３（図２に示す）により制御される混合弁１６の開度状態の維持時間とすることで、給水配管１５内への湯の流し込み量を大きくすることが可能である。これによれば、使用者が低温出湯による不快感を感じることを一層抑制できる。
【００６４】
なお、貯湯タンク１内の水の温度は、水位サーミスタ３３の検出値によらず、貯湯タンク１内の水の温度にほぼ等しい給水サーミスタ２１の検出値を用いてもかまわない。また、給水温度の変化が小さい場合には、貯湯タンク１内の湯の温度により上記維持時間を制御するものであってもよい。
【００６５】
また、上記一実施形態では、貯湯タンク１は１つのタンクにより構成されていたが、複数のタンクを連結して構成した貯湯タンクであってもよい。例えば、図６（ａ）に示すように２つのタンクを直列に連結したものであってもよいし、図６（ｂ）に示すように３つのタンクを直列に連結したものであってもよい。
【００６６】
これらのように、複数のタンクを連結した貯湯タンク１においては、前述の貯湯タンク１内の湯と水との温度境界位置に応じて制御を変える発明は、湯と水との境界があるタンクについて適用することができる。
【００６７】
例えば、図６（ａ）に示す貯湯タンク１においては、一点鎖線で示す湯と水との温度境界位置がタンク１ａ内にあるので、タンク１ａについて温度境界位置に応じた制御をするものであればよい。さらに、温度境界位置がタンク１ｂに移動した場合には、タンク１ｂについて温度境界位置に応じた制御をするものであればよい。
【００６８】
また、例えば、図６（ｂ）に示す貯湯タンク１においては、一点鎖線で示す湯と水との温度境界位置がタンク１ｄ内にあるので、タンク１ｄについて温度境界位置に応じた制御をするものであればよい。さらに、温度境界位置がタンク１ｃもしくはタンク１ｅに移動した場合には、温度境界位置が存在するタンクについて温度境界位置に応じた制御をするものであればよい。なお、図６では、要部以外の図示を省略している。
【００６９】
また、以上の実施形態では、貯湯タンク１内の水を高温冷媒との熱交換により加熱するヒートポンプユニット２を加熱手段として説明したが、これに限らず、太陽熱、ガス、液体燃料による給湯器や湯沸かし器などの加熱手段と貯湯タンク１とを備える給湯装置に適用される。また、水道水等を導入し、貯湯タンク１内で電気ヒータ等により加熱して高温の湯として蓄えるものであっても良い。
【００７０】
また、上記一実施形態において、９０％、５秒等の実数値は例示であって、混合弁１６の配設位置、配管長さや取りまわし等の給湯装置の諸特性等に応じて適宜設定し得るものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態における給湯装置の概略構成を示す模式図である。
【図２】本発明の一実施形態における制御装置２００の全体概略制御処理を示すフローチャートである。
【図３】本発明の一実施形態における貯湯タンク１内の湯の量と給湯停止後の給水配管１５内の温度との関係を説明するための（ａ）は要部構成模式図、（ｂ）は特性図である。
【図４】本発明の一実施形態における低温出湯抑制効果を示す特性図である。
【図５】他の実施形態における貯湯タンク１内の湯と水との温度差と給湯停止後の給水配管１５内の温度との関係を示す特性図である。
【図６】他の実施形態における貯湯タンク１内の構成を示す模式図である。
【図７】従来技術における給湯装置の概略構成を示す模式図である。
【符号の説明】
１…貯湯タンク
１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅ…タンク
２…ヒートポンプユニット（加熱手段）
１２…導入管（給水経路）
１２ａ…給水分岐点
１４…導出管（給湯経路）
１５…給水配管（バイパス経路）
１６…混合弁（混合手段）
１７…配管（混合湯経路）
７２…流量カウンタ（給湯検出手段）
２００…制御装置（制御手段）

Claims

加熱手段（２）により内部の水を加熱して、内部に給湯用の湯として貯える貯湯タンク（１）と、
前記貯湯タンク（１）に水を送る給水経路（１２）と、
前記貯湯タンク（１）内の貯えられた湯を送る給湯経路（１４）と、
前記給水経路（１２）から分岐し、前記貯湯タンク（１）を迂回するバイパス経路（１５）と、
前記給湯経路（１４）と前記バイパス経路（１５）が合流した混合湯経路（１７）と、
前記給湯経路（１４）と前記バイパス経路（１５）の合流点に設けられ、前記給湯経路（１４）を流れる湯と前記バイパス経路（１５）を流れる水の混合比率を、それぞれの経路（１４、１５）の開度を調節することで制御する混合手段（１６）と、
前記混合湯経路（１７）に設けられ、前記混合湯経路（１７）を流れる湯の供給の有無を検出する給湯検出手段（７２）と、
前記給湯検出手段（７２）および給湯設定温度に応じて混合手段（１６）を制御する制御手段（２００）とを備える給湯装置において、
前記制御手段（２００）は、前記給湯検出手段（７２）が前記混合湯経路（１７）を流れる湯の供給を検出したときに、前記給湯設定温度に応じて前記混合手段（１６）による前記混合比率を制御させ、前記給湯検出手段（７２）が前記混合湯経路（１７）を流れる湯の給湯停止を検出したときに、給湯停止を検出した後の所定時間は、前記混合手段（１６）を前記給湯停止時よりも湯の比率が小さくなるように前記開度を制御し、前記所定時間経過後は、前記混合手段（１６）の前記給湯経路（１４）側を閉塞するように制御させるとともに、
前記混合手段（１６）は、給湯停止を検出した後の前記所定時間内に前記給湯経路（１４）から前記バイパス経路（１５）に流れ込んだ湯が、前記所定時間経過後の再給湯時において、前記貯湯タンク（１）内に流れ込むことのないように前記給湯経路（１４）と前記バイパス経路（１５）との合流点に設けたことを特徴とする給湯装置。
前記混合手段（１６）は、前記給水経路（１２）から前記バイパス経路（１５）に分岐する給水分岐点（１２ａ）よりも所定高さ上方に設けたことを特徴とする請求項１に記載の給湯装置。
前記給水分岐点（１２ａ）は、前記貯湯タンク（１）の最下部よりも下方に設けたことを特徴とする請求項２に記載の給湯装置。
前記制御手段（２００）は、前記貯湯タンク（１）に貯えられた湯の量に応じて、前記所定時間を可変することを特徴とする請求項１に記載の給湯装置。
前記制御手段（２００）は、前記貯湯タンク（１）に貯えられた湯の量が多いときほど、前記所定時間を長くするように制御することを特徴とする請求項４に記載の給湯装置。
前記制御手段（２００）は、前記貯湯タンク（１）に貯えられた湯の温度に応じて、前記所定時間を可変することを特徴とする請求項１または請求項４または請求項５に記載の給湯装置。
前記制御手段（２００）は、前記貯湯タンク（１）内の湯との水との温度差が小さいときほど、前記所定時間を長くするように制御することを特徴とする請求項６に記載の給湯装置。
前記貯湯タンク（１）は、複数のタンク（１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅ）を連結した構成であることを特徴とする請求項１ないし請求項７のいずれか１つに記載の給湯装置。