JP2007132594A - 貯湯式給湯装置 - Google Patents

Abstract

【課題】湯水の供給効率を向上し、湯切れを起こすことなく、使用湯量に応じた貯湯量を確保することができる貯湯式給湯装置を提供すること。
【解決手段】貯湯式給湯装置Ａは、湯水を貯湯するための貯湯タンク１１と、貯湯タンク１１内の湯水を沸き上げる能力に応じて複数の沸き上げ運転モードで沸き上げ運転をする加熱手段（２）とを備えている。加熱手段（２）は、設定された通常の出力で沸き上げ運転する定格出力運転モードと、定格出力運転モードの出力より大きな出力で第１設定温度に沸き上げるスピード運転モードと、前記第１設定温度より高い第２設定温度に、前記定格出力運転モードの出力より大きく、前記スピード運転モードよりも小さな出力で沸き上げるパワフル運転モードとを備えている。
【選択図】図１

Description

本発明は、加熱手段の沸き上げ運転によって加熱した給湯用の湯水を貯える貯湯タンクを備え、湯切れを起こさず効率的な沸き上げ運転をするための運転モードを備えた貯湯式給湯装置に関する。

従来の貯湯式給湯装置では、電気料金が最も安い深夜時間帯に、加熱手段によって湯水を沸き上げて貯湯タンクに貯湯し、この貯湯した湯水を給湯に使用するエコキュート（自然冷媒ヒートポンプ式電気給湯装置）が知られている。

このようなヒートポンプ給湯装置では、貯湯タンクの貯湯温水を沸き上げる場合、例えば、４．５ＫＷ等の定格の出力の加熱手段で沸き上げ運転を行なっていた。そして、貯湯式給湯装置は、貯湯タンク内の貯湯量が所定量を下回る状態になると制御手段が、沸き上げ運転を開始させ、貯湯タンク内の貯湯量が所定量以上に達すると沸き上げ運転を停止するようにしている。

しかしながら、このような貯湯式給湯装置では、例えば、朝から深夜までの間に使用する湯水が少なく、深夜運転を開始した時点で余剰の湯水が残る場合、夕方以降の未使用期間の放熱が無駄となる。
これとは逆に、湯水の使用湯量が多く、夕方までに貯湯タンク内の湯水を使い切ってしまった場合には、夕方や夜の時間帯に湯切れが起きるなどの問題点がある。

このような問題点を解消するための貯湯式給湯装置としては、使用湯量のバラツキが大きいので、比較的大きい貯湯量を短時間で得るために、通常の出力で沸き上げる定格出力運転モード以外に、急速に沸き上げることができる手動式のパワフル運転モードを備えたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００５−２４１０８５号公報（特許請求の範囲、図１および図２）

しかしながら、前記特許文献１の貯湯式給湯装置では、使用者が急速に沸き上げたいときに、リモコンを操作して定格出力運転モードからパワフル運転モードに手動的に切替えるものである。このため、湯切れしそうな場合でも、一定の出力の定格出力運転モードで沸き上げ運転を行なったり、または、貯湯タンク内の貯湯温度に関係なく沸き上げ温度を維持するようなパワフル運転を行なったりしていた。
その結果、沸き増し開始量（最低貯湯量）不足や、風呂張り熱量不足や、風呂追い焚き熱量不足等の貯湯不足が起きることがあり、常に給湯できるようにしておくことができる貯湯式給湯装置が望まれていた。

そこで、本発明は、前記従来技術の問題点を解決するためになされたものであり、湯水の供給効率を向上し、湯切れを起こすことなく、使用湯量に応じた貯湯量を確保することができる貯湯式給湯装置を提供することにある。

前記課題を解決するために、請求項１に記載の貯湯式給湯装置は、湯水を貯湯するための貯湯タンクと、この貯湯タンク内の湯水を沸き上げる能力に応じて複数の沸き上げ運転モードで沸き上げ運転をする加熱手段と、を備えた貯湯式給湯装置において、前記加熱手段は、設定された通常の出力で沸き上げ運転する定格出力運転モードと、この定格出力運転モードの出力より大きな出力で第１設定温度に沸き上げるスピード運転モードと、前記第１設定温度より高い第２設定温度に、前記定格出力運転モードの出力より大きく、前記スピード運転モードよりも小さな出力で沸き上げるパワフル運転モードと、を備えたことを特徴とする。
ここで、「第１設定温度」とは、給湯等をするために必要な貯湯温水の任意の沸き上げる温度であって、例えば、最低必要温度である６５℃である。「第２設定温度」とは、第１設定温度より高い任意温度であって、例えば、６５℃〜９０℃である。

請求項１に記載の発明によれば、使用者が使用する湯量が通常の使用湯量である場合には、定格出力運転モード（例えば、４．５ｋｗ）で設定されている温度まで沸き上げ運転をする。
そして、使用湯量が多くこの温度より高い第１設定温度（例えば、６５℃）まで沸き上げて湯切れを起こさないようにする場合には、定格出力運転モードの出力より大きな最大出力（例えば、８ｋｗ）のスピード運転モードでスピーディに沸き上げる。
さらに、第１設定温度より高い第２設定温度（例えば、８５℃）にしたい場合には、定格出力運転モードの出力より大きく、スピードモードよりも小さな出力（例えば、６ｋｗ）で沸き上げるパワフル運転モードにして沸き上げる。

請求項２に記載の貯湯式給湯装置は、請求項１に記載の貯湯式給湯装置であって、前記第１設定温度は、設定した温度に固定され、前記第２設定温度は、前記第１設定温度から設定可能な上限温度まで設定変更が可能であることを特徴とする。

請求項２に記載の発明によれば、第２設定温度は、使用者が使用する湯水の使用湯量に合わせて第１設定温度から設定可能な上限温度までの間の温度に適宜に設定することができるので、使用湯量が多いときには高い温度に設定し、使用湯量が少ないときには低い温度に設定すれば、使用者の使用湯量に合った貯湯量を確保できるようになる。

請求項３に記載の貯湯式給湯装置は、湯水を貯湯するための貯湯タンクと、前記貯湯タンク内の上層部の貯湯温度を検出する貯湯温度検出手段と、前記貯湯タンク内の貯湯温水の貯湯量を検出する貯湯量検出手段と、この貯湯タンク内の湯水を沸き上げる能力に応じて複数の沸き上げ運転モードで沸き上げ運転をする加熱手段と、この加熱手段を制御する制御手段と、を備えた貯湯式給湯装置において、前記加熱手段は、設定された通常の出力で沸き上げ運転する定格出力運転モードと、この定格出力運転モードの出力より大きな出力で沸き上げるパワフル運転モードと、このパワフル運転モードの出力より大きな出力で沸き上げるスピード運転モードとを備え、前記制御手段は、前記貯湯温度検出手段によって検出した温度が所定温度以上で、前記貯湯量検出手段によって貯湯量が所定貯湯量以上を検出したときに、前記加熱手段を前記定格運転モードで沸き上げ運転させることを特徴とする貯湯式給湯装置。
ここで、「所定温度」とは、給湯をするために必要な任意の貯湯温度であって、例えば、最低必要温度である６５℃である。「所定貯湯量」とは、給湯をするためには貯湯量不足とされる任意の貯湯量であって、例えば、３０リットルである。

請求項３に記載の発明によれば、貯湯温度が第１所定温度以上で、貯湯量が所定貯湯量以上を検出したときには、使用湯量が通常の湯量であるため、通常時の定格出力運転モードで沸き上げ運転して、貯湯量を確保する。

請求項４に記載の貯湯式給湯装置は、請求項３に記載の貯湯式給湯装置であって、前記制御手段は、前記貯湯温度検出手段によって検出した温度が所定温度以下で、前記貯湯量検出手段によって貯湯量不足を検出したときに、前記加熱手段を前記スピード運転モードで沸き上げ運転させることを特徴とする。

請求項４に記載の発明によれば、貯湯温度が所定温度（例えば、６５℃）以下で、貯湯量が不足している場合には、スピード運転モードの出力（例えば、８ｋｗ）で沸き上げ運転をすることにより、最大の出力で、例えば、６５℃に沸き上げて低温水や貯湯量不足に対処できるようになる。
ここで、貯湯量不足とは、給湯等をするために必要な任意の貯湯量を下回ることであり、例えば、最低必要貯湯量である３０リットルである。

請求項５に記載の貯湯式給湯装置は、請求項３または請求項４に記載の貯湯式給湯装置であって、前記制御手段は、前記貯湯温度検出手段によって検出した温度が所定温度以上で、前記貯湯量検出手段によって貯湯量不足を検出したときに、前記加熱手段を前記パワフル運転モードで沸き上げ運転させることを特徴とする。

請求項５に記載の発明によれば、貯湯温度が所定温度（例えば、６５℃）以上で、貯湯量が不足している場合には、パワフル運転モードの出力（例えば、６ｋｗ）で沸き上げ運転させることにより、大きな出力で、例えば、８５℃に沸き上げる。

請求項６に記載の貯湯式給湯装置は、請求項４に記載の貯湯式給湯装置であって、前記制御手段は、前記スピード運転モード中に、前記貯湯温度検出手段によって検出した温度が所定温度以上で、前記貯湯量検出手段によって所定貯湯量以上の貯湯量を検出したときに、前記加熱手段を前記パワフル運転モードに切替え、さらに、前記貯湯温度検出手段によって検出した温度が所定温度以上、または、前記貯湯量検出手段によって検出した貯湯量が所定貯湯量以上であるときに、前記加熱手段を前記定格運転モードに切替えることを特徴とする。

請求項６に記載の発明によれば、スピード運転モードで沸き上げ運転中に、貯湯温度が所定温度以上で、貯湯量が所定貯湯量以上になったときには、最低限必要な貯湯量に近い湯量が確保できたため、パワフル運転モードに切替えて出力を落として沸き上げ運転をする。
そして、貯湯温度が所定温度以上、または、貯湯量が所定貯湯量以上のどちらかになった場合には、最低限必要な貯湯量または熱量が確保できたための、定格出力運転モードに切替えて出力を落として沸き上げ運転をする。

請求項７に記載の貯湯式給湯装置は、請求項３に記載の貯湯式給湯装置であって、前記制御手段は、前記定格運転モード中に、前記貯湯温度検出手段によって検出した温度が所定温度以下で、前記貯湯量検出手段によって所定貯湯量以下の貯湯量を検出したときに、前記加熱手段を前記パワフル運転モードに切替え、さらに、前記貯湯温度検出手段によって検出した温度が所定温度以下、または、前記貯湯量検出手段によって検出した貯湯量が所定貯湯量以下であるときに、前記加熱手段を前記スピード運転モードに切替えることを特徴とする。

請求項７に記載の発明によれば、定格出力運転モードで沸き上げ運転中に、所定期間内に貯湯温度が所定温度以下で、貯湯量が所定貯湯量以下になった場合には、使用湯量が多く定格出力運転モードでは所望の状態に沸き上げることが不可能と判断して、大きな出力のパワフル運転モードに切替えて沸き上げ運転する。
そして、貯湯温度が所定温度以下、または、貯湯量が所定貯湯量以下になった場合には、スピード運転モードに切替えて、沸き上げ運転する。

請求項８に記載の貯湯式給湯装置は、請求項３ないし請求項７のいずれか一項に記載の貯湯式給湯装置であって、前記制御手段は、前記加熱手段によって前記貯湯タンク内の湯水を強制的に沸き増しするときに、前記加熱手段の沸き上げる出力を前記スピード運転モード、または、前記パワフル運転モードにして沸き上げ運転をさせることを特徴とする。

請求項８に記載の発明によれば、貯湯タンク内の湯水を強制的に沸き増しするときに、沸き上げ運転をする出力をスピード運転モード、または、パワフル運転モードにして沸き上げ運転をする。

本発明の請求項１に係る貯湯式給湯装置によれば、定格出力運転モードと、スピード運転モードと、パワフル運転モードとの３つの沸き上げ運転モードを備えていることにより、使用者は、通常の使用湯量より大量に使用する場合であっても、使用湯量に適応した沸き上げ運転モードを選択できるため、常に、最適な貯湯量を確保することができる。その結果、湯切れを起こすことを防止できると共に、無駄なエネルギーの放熱を削減して、電気代を安くすることができる。

本発明の請求項２に係る貯湯式給湯装置によれば、パワフル運転モードで第２設定温度に沸き上げる場合には、使用者の使用湯量に合わせて第２設定温度を適宜に温度設定することができため、使用湯量が多いときには高い温度に設定し、使用湯量が少ないときには低い温度に設定すれば、貯湯量不足や湯切れを解消できる。

本発明の請求項３に係る貯湯式給湯装置によれば、使用湯量が通常の湯量であるときには、通常時の定格出力運転モードで沸き上げ運転することにより、湯切れを起こすことなく貯湯量を確保することがでるため、最小限のエネルギーで効率よく貯湯温水を沸き上げることができる。

本発明の請求項４に係る貯湯式給湯装置によれば、貯湯温度が所定温度以下で、貯湯量が不足している場合には、スピード運転モードの最大出力で沸き上げ運転をすることにより、熱量不足や貯湯量不足を解消して、湯切れを防止するため、使用湯量に適合する貯湯量を確保し、湯水の使用量が多いときでも、風呂の浴槽水等を常に快適な状態にすることができる。

本発明の請求項５に係る貯湯式給湯装置によれば、貯湯温度が所定温度以上で、貯湯量が不足している場合に、パワフル運転モードで貯湯温水を沸き上げることにより、貯湯タンク内の湯水が低温水や貯湯量不足であっても急速に沸き上げて対処できるため、湯切れが発生を防止できる。

本発明の請求項６に係る貯湯式給湯装置によれば、スピード運転モードで沸き上げ運転中に、沸き上げ状況に応じて、パワフル運転モードや定格出力運転モードに切替えて沸き上げ運転をすることにより、エネルギーの消費を極力抑えることができるため、エネルギーを有効的に使用できる。

本発明の請求項７に係る貯湯式給湯装置によれば、定格出力運転モードで沸き上げ運転中に、貯湯温度が所定温度以下で、貯湯量が所定貯湯量以下になった場合には、パワフル運転モードに切替えて、貯湯量不足や熱量不足を解消する。貯湯温度が所定温度以下、または、貯湯量が所定貯湯量以下になった場合には、スピード運転モードに切替えて、最大出力で貯湯量不足や熱量不足を補うことができる。

本発明の請求項８に係る貯湯式給湯装置によれば、貯湯タンク内の湯水を強制的に沸き増しするときに、スピード運転モード、または、パワフル運転モードにして沸き上げ運転をすることにより、貯湯温水が熱交換によって低下するのを抑えることができる。

次に、図１〜図３を参照して、本発明の実施形態を説明する。
図１は、本発明に係る貯湯式給湯装置の概略構成図である。図２は、本発明に係る貯湯式給湯装置を示すブロック図である。

≪貯湯式給湯装置の構成≫
図１に示すように、貯湯式給湯装置Ａは、例えば、時間帯別契約電力の電力単価が安価な深夜時間帯に貯湯タンク１１内の貯湯温水をヒートポンプユニット２の加熱部２１で加熱して沸き上げて貯湯し、この貯湯した貯湯温水を給湯に用いるいわゆるエコキュート（自然冷媒ヒートポンプ式電気給湯機）である。この貯湯式給湯装置Ａは、浴槽Ｂの浴槽水を風呂循環ポンプ５３で風呂循環回路５を循環させて、熱交換器１２で浴槽水を貯湯温水と熱交換することによって追い焚き運転をする機能と、貯湯タンク１１の貯湯温水を加熱用循環ポンプ２３で加熱循環回路７を循環させて、加熱部２１で浴槽水を貯湯温水と熱交換することによって沸き上げ運転をする機能と、を備えている。
この貯湯式給湯装置Ａは、貯湯タンク１１の貯湯温水を加熱するためのヒートポンプユニット２と、貯湯タンク１１の貯湯温水で浴槽Ｂの浴槽水を追い焚きするための貯湯タンクユニット１と、貯湯タンク１１内の貯湯温水を水道水と混合して適温となった湯水を供給する給湯栓３と、浴槽水を貯水するための浴槽Ｂと、浴槽水の温度等を設定したり、貯湯式給湯装置Ａを操作したりするためのリモートコントロール（以下、単に「リモコン」という）Ｒと、から主に構成されている。

この貯湯式給湯装置Ａは、湯水を貯湯するための貯湯タンク１１と、この貯湯タンク１１内の湯水を沸き上げる能力に応じて複数の沸き上げ運転モードで沸き上げ運転をするヒートポンプユニット２の加熱部２１と、貯湯タンク１１の貯湯温水と浴槽Ｂの浴槽水とを熱交換する熱交換器１２と、貯湯タンク１１内の湯温を検出するための缶体サーミスタＴ１と、熱交換器１２と浴槽Ｂとを接続してその浴槽Ｂの浴槽水を循環させて追い焚きするための風呂循環回路５と、追い焚き運転をしたことを検出する追い焚き検出手段５０と、沸き上げ運転を行なうヒートポンプユニット２と、缶体サーミスタＴ１で検出した湯温、および貯湯温度センサＴ２で検出した貯湯量に基づいて沸き上げ運転のモードを切替えるヒートポンプ制御部２２と、を備えている。

≪ヒートポンプユニット（加熱手段）の構成≫
図１に示すように、ヒートポンプユニット２は、お湯を熱交換して沸かし貯湯タンク１１内の上層部に高温水を送り、貯湯タンク１１内の下層部の低温水を入水して循環させる装置であり、例えば、自然冷媒ヒートポンプからなる。このヒートポンプユニット２は、加熱部２１と、加熱循環回路７と、冷媒循環回路２０と、ヒートポンプ制御部２２とから主に構成されている。ヒートポンプユニット２は、冷媒に二酸化炭素を用いているので、低温水を電熱ヒータなしで約９０℃の高温まで沸き上げることが可能なものである。
このヒートポンプユニット２は、設定された通常の出力で沸き上げ運転をする定格出力運転モードと、この定格出力運転モードの出力より大きな出力で第１設定温度に沸き上げるスピード運転モードと、前記第１設定温度より高い第２設定温度に、前記定格出力運転モードの出力より大きな出力で沸き上げるパワフル運転モードと、で運転されるように構成されている。そして、前記第１設定温度は、使用者が設定した温度に固定され、前記第２設定温度は、第１設定温度から設定した上限温度まで設定変更が可能である。
なお、ヒートポンプユニット２は、特許請求の範囲に記載の「加熱手段」に相当する。

＜加熱部の構成＞
前記ヒートポンプユニット２の加熱部２１は、貯湯タンク１１内の下層部の低温水を加熱して沸き上げ高温水にするためのものであり、例えば、凝縮器としての冷媒−水熱交換器からなる。この加熱部２１は、冷媒と被加熱水たる貯湯タンク１１内の湯水とが対向して流れる対向流方式の冷媒−水熱交換器が採用されている。

＜加熱循環回路の構成＞
図１に示すように、加熱循環回路７は、貯湯タンク１１の下層部の低温水をヒートポンプユニット２の加熱部２１に引き込んで加熱して高温水にし、この高温水を貯湯タンク１１の上層部に戻して循環させることによって、貯湯温度を上昇させるための回路である。この加熱循環回路７は、入水管７１と、出湯管７２と、加熱部２１と、加熱用循環ポンプ２３と、入水温度センサＴ３と、出湯温度センサＴ４と、それらの駆動を制御するヒートポンプ制御部２２とから主に構成されている。

入水管７１は、貯湯タンク１１内の下層部の低温水を加熱部２１に送るための配管であり、一方が貯湯タンク１１の下端に接続され、他方が加熱部２１に接続されている。
出湯管７２は、加熱部２１で加熱された高温水を貯湯タンク１１の上層部に送るための配管であり、一方が加熱部２１に接続され、他方が貯湯タンク１１の上端に接続されている。
加熱用循環ポンプ２３は、加熱循環回路７内の水を流動させるための流動源であり、入水管７１上に介在されている。この加熱用循環ポンプ２３は、後記するヒートポンプ制御部２２に電気的に接続されている（図２参照）。
入水温度センサＴ３は、貯湯タンク１１の下層部から引き込まれる低温水の温度を検出するセンサであり、入水管７１上に設置されている。この入水温度センサＴ３は、ヒートポンプ制御部２２に電気的に接続されている（図２参照）。
出湯温度センサＴ４は、加熱部２１から貯湯タンク１１に送り込まれる高温水の温度を検出するセンサであり、出湯管７２上に設置されている。この出湯温度センサＴ４は、ヒートポンプ制御部２２に電気的に接続されている（図２参照）。

＜冷媒循環回路の構成＞
冷媒循環回路２０は、自然冷媒（例えば、二酸化炭素）を利用して、蒸発器２６で大気の熱を吸収し、さらに圧縮器２７で冷媒を圧縮して高温にし、その冷媒で加熱部２１を通過する加熱循環回路７の水を熱交換して加熱する臨界ヒートポンプサイクルを構成する回路である。この冷媒循環回路２０は、冷媒の熱と加熱循環回路７を流れる湯水とを熱交換して高温水（約９０℃）にする加熱部２１と、電子膨張弁からなる膨張弁２５と、空気から熱を吸収して冷媒に移す強制空冷式蒸発器からなる蒸発器２６と、冷媒を圧縮して高温（約１３０℃）にするための圧縮器２７と、それらをそれぞれ接続する冷媒循環管２４と、それらの駆動を制御するヒートポンプ制御部２２とから主に構成されている。

＜ヒートポンプ制御部（制御手段）の構成＞
ヒートポンプ制御部２２は、ヒートポンプユニット２による沸き上げ運転、および沸き増し運転を制御するものであり、機能および作動は追って詳述する。このヒートポンプ制御部２２は、冷媒循環回路２０の加熱部２１で熱交換するときに、冷媒が、超臨界状態のまま凝縮されるため効率良く高温まで被加熱水を加熱するように制御している。このようにして、ヒートポンプ制御部２２が、被加熱水の加熱部２１の入口温度と冷媒の出口温度との温度差が一定になるように膨張弁２５または圧縮器２７を制御することで、ＣＯＰ（エネルギー消費効率）が良好な状態で被加熱水を加熱できるように制御している。

図２に示すように、ヒートポンプ制御部２２には、加熱用循環ポンプ２３、蒸発器２６、および圧縮器２７を駆動するための駆動回路２２ｂと、ヒートポンプユニット２の各機器に電力を供給するための電源回路２２ｃと、ヒートポンプユニット２の各機器を作動させるための種々のデータや、沸き上げ運転の各運転モードに切替えるためのデータをメモリした記憶回路２２ｄと、缶体サーミスタ（貯湯温度検出手段）Ｔ１で検出した貯湯タンク１１内の上層部の貯湯温度と貯湯温度センサ（貯湯量検出手段）Ｔ２で検出した貯湯タンク１１内の貯湯温水の貯湯量とが所定貯湯量以上、またそれ未満であるかを判定する判定回路２２ｅと、判定回路２２ｅの判定に基づいて運転モードを切替える運転モード切替回路２２ｆと、それらの機器を制御するためのマイコン２２ａと、が備えられている。
なお、ヒートポンプ制御部２２は、特許請求の範囲に記載の「制御手段」に相当する。

≪貯湯タンクユニットの構成≫
図１に示すように、貯湯タンクユニット１は、貯湯タンク１１の貯湯温水を利用して、浴槽Ｂの浴槽水を追い焚きしたり、浴槽Ｂに差し湯をしたり、湯張りをする装置である。この貯湯タンクユニット１は、水道水を取り込むための給水回路４と、温水を一時的に貯湯する貯湯タンク１１と、この貯湯タンク１１内に配設された熱交換器１２と、熱交換器１２によって浴槽Ｂ内の浴槽水を追い焚きする風呂循環回路５と、貯湯タンク１１内の湯水を給湯栓３または浴槽Ｂに供給するための給湯回路６と、ヒートポンプユニット２で加熱された高温水を貯湯タンク１１に送って貯湯温水を沸き上げるための加熱循環回路７と、から主に構成されている。

＜給水回路の構成＞
給水回路４は、水道水を貯湯タンク１１と給湯混合弁Ｖ３とに引き込んで給水するための回路である。この給水回路４は、給水管４１と、給水温度センサＴ５と、減圧弁Ｖ１と、給水バイパス管４２とから構成されている。
給水管４１は、給水の圧力を減圧する減圧弁Ｖ１を介して貯湯タンク１１の下端に接続されている。この給水管４１には、当該給水管４１で給水した低温水の温度を検出する給水温度センサＴ５が設けられている。
給水バイパス管４２は、一端が給水管４１から分岐して接続され、他端が給湯混合弁Ｖ３に接続されている。

＜貯湯タンクの構成＞
図１に示すように、貯湯タンク１１は、上層部に、ヒートポンプユニット２で沸き上げられて熱交換器１２で熱交換する高温水を一時的に貯留し、下層部に、給水管４１から給水された低温水を一時的に貯留するためのタンクである。この貯湯タンク１１では、下層部の低温水をヒートポンプユニット２によって入水管７１から取り出して沸き上げて高温水となった湯水を、出湯管７２から貯湯タンク１１内の上層部に戻して一時的に貯湯すると共に、給水管４１から給水された水道水によって貯湯タンク１１内の低温水が貯湯タンク１１内の上層部の高温水を押し上げて、その高温水と低温水とが混合して適温なった温水を給湯管６１から出湯している。
この貯湯タンク１１には、缶体サーミスタＴ１と貯湯温度センサＴ２と熱交換器１２とが設けられ、下端に給水管４１と入水管７１とが設けられ、その上端に風呂往路管５ａと風呂復路管５ｂとが接続され、さらに、上端に給湯管６１と出湯管７２とが接続されている。

＜缶体サーミスタ（貯湯温度検出手段）の構成＞
缶体サーミスタＴ１は、貯湯タンク１１内を流れる湯水の温度を検出するための温度検出器であり、貯湯タンク１１内の上層部に設けられた熱交換器１２の近傍に設置されている。この缶体サーミスタＴ１は、給湯制御部８に電気的に接続されている（図２参照）。
なお、この缶体サーミスタＴ１は、特許請求の範囲に記載の「貯湯温度検出手段」に相当する。この貯湯温度検出手段は、貯湯タンク１１内の熱交換器１２の近傍、または所定の貯湯量を示す位置に設置された貯湯温度センサＴ２であってもよい。

＜貯湯温度センサ（貯湯量検出手段）の構成＞
貯湯温度センサＴ２は、貯湯タンク１１の各層の湯温を検出するための温度検出器であり、貯湯タンク１１内の下層部から上層部に亘って所定の貯湯量ごとに上下方向に複数個設置されてなる。この貯湯温度センサＴ２は、給湯制御部８に電気的に接続されている（図２参照）。
なお、給湯制御部８は、各貯湯温度センサＴ２で検出した湯温情報によって、貯湯タンク１１内の上層部の沸き上げられた高温水と貯湯タンク１１内の下層部の沸き上げられる前の低温水との温度境界位置より上方にどれだけの貯湯量が残っているかを検知し、そして貯湯タンク１１内の上下方向の温度分布を検知するように構成されている。
なお、この貯湯温度センサＴ２は、特許請求の範囲に記載の「貯湯量検出手段」に相当する。

＜熱交換器の構成＞
熱交換器１２は、浴槽Ｂ内の浴槽水を、貯湯タンク１１内の上層部の高温水と熱交換して加熱するものであり、例えば、ステンレス製の蛇管かからなり、貯湯タンク１１内の上層部に設置されている。この熱交換器１２は、一方が風呂往路管５ａに接続され、他方が風呂復路管５ｂに接続されて、浴槽Ｂの浴槽水が風呂循環回路５によって循環し、浴槽Ｂ内の浴槽水が貯湯タンク１１内の高温水によって加熱されて保温および追い焚きが行われるように構成されている。

＜風呂循環回路の構成＞
図１に示すように、風呂循環回路５は、一端が熱交換器１２に接続され、他端が浴槽Ｂに接続されて熱交換器１２で加熱された浴槽水を浴槽Ｂに送るための風呂往路管５ａと、一端が浴槽Ｂに接続され、他端が熱交換器１２に接続されて浴槽Ｂの浴槽水を熱交換器１２に送る風呂復路管５ｂとから構成されている。この風呂循環回路５には、追い焚き検出手段５０が設置されている。
風呂往路管５ａには、熱交換器１２から流出して浴槽Ｂへ流れる風呂往路管５ａ内の浴槽水の温度を検出する風呂往温度センサ５１が設けられている。
風呂復路管５ｂには、浴槽Ｂ内の水位（湯張り量）を検出して空焚きを防止する水位センサＧと、浴槽Ｂ内の浴槽水を風呂循環回路５に循環させるための風呂循環ポンプ５３と、熱交換器１２に流入する風呂復路管５ｂ内の浴槽水の温度を検出する風呂戻温度センサ５２とが設けられている。
なお、風呂往温度センサ５１と、水位センサＧと、風呂循環ポンプ５３と、風呂戻温度センサ５２とは、それぞれ給湯制御部８に電気的に接続されている（図２参照）。

＜浴槽の構成＞
浴槽Ｂは、浴槽水を貯湯するものであり、風呂循環回路５の風呂往路管５ａと、風呂復路管５ｂとが接続されて、浴槽水が風呂循環回路５を循環するように構成されている。

＜追い焚き検出手段の構成＞
追い焚き検出手段５０は、所定期間の間に追い焚き運転をしたことを検出するものであればよく、例えば、風呂循環回路５を流れる浴槽水の温度変化を検出して追い焚き運転の有無を検出する風呂往温度センサ５１、風呂戻温度センサ５２等からなる。
なお、追い焚き検出手段５０は、風呂循環ポンプ５３の駆動の有無によって、追い焚き運転の有無として検出するようにしてもよい。また、追い焚きスイッチＲｄがＯＮされたときも追い焚き運転指令の有無としても構わない。

＜給湯回路の構成＞
図１に示すように、給湯回路６は、貯湯タンク１１内の上層部の貯湯温水を給湯混合弁２９を介在して給湯栓３に送るための回路である。この給湯回路６は、給湯管６１と、過圧逃し弁Ｖ２と、混合給湯管６２と、給湯混合弁Ｖ３と、給湯流量計Ｃ１と、給湯温度センサＴ６と、給湯栓３と、から構成されている。
給湯管６１は、一端が貯湯タンク１１の上端に接続され、他端が給湯混合弁Ｖ３に接続されている。この給湯管６１には、当該給湯管６１および貯湯タンク１１内の圧力が高いときに湯水を外部に放出して内圧を調整し、貯湯タンク１１等にダメージを与えないようにするための過圧逃し弁Ｖ２が設けられている。
混合給湯管６２は、一端が給湯混合弁Ｖ３に接続され、他端が給湯栓３に接続されると共に、その中間部に混合給湯管６２を流れる湯水の流量を計量する給湯流量計Ｃ１が介在されている。また、この混合給湯管６２には、当該混合給湯管６２内を流れる湯水の温度を検出する給湯温度センサＴ６が設けられている。

給湯混合弁Ｖ３は、給湯管６１からの貯湯温水と給水バイパス管４２からの低温水とを混合する電動ミキシング弁等からなる三方弁であり、その下流の混合給湯管６２に設けた給湯温度センサＴ６で検出した湯温がリモコンＲで使用者が設定した給湯設定温度になるように混合比率が制御されるものである。この給湯混合弁Ｖ３は、電気的に給湯制御部８に接続されている（図２参照）。

＜給湯栓の構成＞
給湯栓３は、後記する給水管４１からの低温水と、熱交換器１２で加熱され給湯回路６の給湯管６１からの高温水と、を給湯混合弁２９で混合して設定温度に調整した湯水を湯出する給湯用の水栓であり、例えば、浴室に設置されたカランやシャワー水栓等であり、混合給湯管６２に接続されている。なお、給湯栓３は、台所や洗面所等に配置された水栓であってもよい。

＜湯張り回路の構成＞
湯張り回路９は、給湯混合弁Ｖ３で設定温度に調整された湯水を風呂循環回路５の風呂復路管５ｂ内に流し込んで浴槽Ｂに湯張りをするための回路である。この湯張り回路９は、湯張り管９１と、湯張り弁Ｖ４と、風呂流量計Ｃ２と、逆止弁Ｖ５とから構成されている。
湯張り管９１は、一端が給湯流量計Ｃ１と給湯栓３との間の混合給湯管６２の分岐箇所に接続され、他端が風呂循環ポンプ５３と風呂戻温度センサ５２との間の風呂復路管５ｂに接続されて連通している。
湯張り弁Ｖ４は、弁体を開閉することによって、浴槽Ｂへの湯張りの開始／停止を行なう電磁弁であり、給湯制御部８に電気的に接続されている（図２参照）。
風呂流量計Ｃ２は、湯張り管９１から風呂循環回路５を通って浴槽Ｂへ流れ込む湯張り量をカウントする流量計であり、給湯制御部８に電気的に接続されている（図２参照）。
逆止弁Ｖ５は、断水等によって風呂循環回路５内の浴槽水が混合給湯管６２へ逆流するのを防止するための弁である。

＜給湯制御部＞
図２に示すように、給湯制御部８は、貯湯タンクユニット１内の各センサの入力を受け各アクチュエータの駆動を制御するマイコン８１を有する制御部である。この給湯制御部８には、リモコンＲが無線または有線により接続され、使用者が任意の給湯設定温度および風呂設定温度を設定できるようにするものである。
給湯制御部８は、風呂循環ポンプ５３、給湯混合弁Ｖ３および湯張り弁Ｖ４等を駆動するための駆動回路８２と、貯湯タンクユニット１の各機器に電力を供給するための電源回路８３と、貯湯タンクユニット１の各機器を作動させるための種々のデータをメモリした記憶回路８４と、それらの機器を制御するためのマイコン８１とを備えている。

≪リモコンの構成≫
リモコンＲは、貯湯式給湯装置Ａを遠隔操作する機器であり、給湯温度や、浴槽水の温度や湯張り量、沸き上げ運転の運転モード等を手動的に設定するための操作器で、浴室内および浴室外にそれぞれ設置されている。このリモコンＲには、給湯設定温度を設定する給湯温度設定スイッチＲａと、風呂設定温度を設定する風呂温度設定スイッチＲｂと、浴槽Ｂへ風呂設定温度の湯水をリモコンＲの湯張り量設定スイッチ（図示せず）で設定された湯張り量だけ湯張りし所定時間保温させる風呂自動スイッチＲｃと、浴槽水を追い焚きさせる追い焚きスイッチＲｄと、沸き増しを行なうための沸き増しスイッチＲｅと、運転モードを「定格出力運転モード」、「スピード運転モード」、または「パワフル運転モード」に切替えるための運転モード選択スイッチＲｆと、表示部Ｒｇとが備えられ、それらはリモコン制御部Ｒｈにそれぞれ電気的に接続されている（図２参照）。

≪ヒートポンプ制御部（制御手段）の作動≫
次に、図３を主に参照して本発明に係る貯湯式給湯装置Ａにおけるヒートポンプ制御部２２の作動を説明する。
図３は、本発明に係る貯湯式給湯装置の運転モードに切替えを示すフローチャートである。

図３に示すように、貯湯式給湯装置Ａの沸き上げ運転モードを切替える場合は、手動で強制的に行なうことと、ヒートポンプ制御部２２によって自動的に行なうことができる（ステップＳ１）。
例えば、手動で行なうときには、リモコンＲの運転モード選択スイッチＲｆを操作して沸き上げ運転を定格出力運転モード、パワフル運転モード、スピード運転モードの３つの中から所望の運転モードを選んで設定する（ステップＳ２）。

そして、定格出力運転モードに設定した場合には、ヒートポンプユニット２が強制的に定格出力運転モードの出力（例えば、４．５ｋｗ）で沸き上げ運転されて、加熱部２１が加熱循環回路７の湯水を加熱する（ステップＳ３）。

パワフル運転モードに設定した場合には、ヒートポンプユニット２が強制的にパワフル運転モードの大きな出力（例えば、６ｋｗ）で沸き上げ運転されて、加熱部２１が加熱循環回路７の湯水を、例えば６５℃〜９０℃の変更可能な温度（第２設定温度）まで沸き上げて加熱する（ステップＳ４）。

スピード運転モードに設定した場合には、ヒートポンプユニット２が強制的にスピード運転モードの最高出力（例えば、８ｋｗ）で沸き上げ運転されて、加熱部２１が加熱循環回路７の湯水を、例えば６５℃の固定温度（第１設定温度）まで沸き上げて加熱する（ステップＳ５）。

一方、自動で行なうときには、リモコンＲの風呂自動スイッチＲｃをＯＮして沸き上げ運転を自動運転に設定する（ステップＳ６）。
すると、ヒートポンプ制御部２２は、缶体サーミスタＴ１で検出した貯湯温度を取り込んで（ステップＳ７）、貯湯温度が例えば５５℃の所定温度以上か監視する（ステップＳ８）。
その貯湯温度が所定温度以上であれば（ステップＳ８のＹｅｓ）、各貯湯温度センサＴ２の温度データを取り込んで、この温度データから貯湯タンク１１内の貯湯量を検出（算出）する（ステップＳ９）。

続いて、ヒートポンプ制御部２２は、判定回路２２ｅによって、検出した貯湯量が例えば、３０リットルの所定貯湯量以上であるか判断する（ステップＳ１０）。貯湯量が所定貯湯量以上である場合には、貯湯タンク１１内の貯湯量が通常時の使用湯量に対応できると判断して、例えば、４．５ｋｗの出力の定格出力運転モードで６５℃まで沸き上げ運転をして、湯切れしないように貯湯量を確保する（ステップＳ１１）。

ステップＳ１０で貯湯タンク１１内の貯湯量が３０リットル未満である場合は、貯湯量不足と判断して、定格出力運転モードより大きな出力である例えば、６ｋｗの出力のパワフル運転モードで８５℃（第２設定温度）まで沸き上げ運転をする（ステップＳ１５）。

前記ステップＳ８で貯湯温度が例えば５５℃の所定温度未満である場合には（ステップＳ８のＮｏ）、各貯湯温度センサＴ２の温度データを取り込んで、この温度データから貯湯タンク１１内の貯湯量を検出（算出）する（ステップＳ１２）。
ヒートポンプ制御部２２は、判定回路２２ｅによって、検出した貯湯量が例えば、３０リットルの所定貯湯量未満で貯湯量不足か監視する（ステップＳ１３）（ステップＳ１３のＮｏ）。貯湯量が所定貯湯量未満で貯湯量不足の場合には、例えば、８ｋｗの最大出力のスピード運転モードで６５℃（第１設定温度）まで沸き上げ運転をする（ステップＳ１４）。

ステップＳ１４のスピード運転モード中に、ヒートポンプ制御部２２は、缶体サーミスタＴ１によって貯湯タンク１１内の貯湯温度を検出し（ステップＳ１６）、その貯湯温度が、例えば、５５℃の所定温度以上か監視する（ステップＳ１７）（ステップＳ１７のＮｏ）。さらに、スピード運転モード中に、ヒートポンプ制御部２２は、各貯湯温度センサＴ２によって貯湯タンク１１内の貯湯温度を検出して（ステップＳ１６）、この温度データから貯湯タンク１１内の貯湯量が、例えば、３０リットルの所定貯湯量以上か監視する（ステップＳ１９）（ステップＳ１９のＮｏ）。
そして、所定貯湯量以上である場合、ヒートポンプユニット２は、スピード運転モードをパワフル運転モードに切替えて、例えば、６ｋｗの出力で８５℃（第２設定温度）まで沸き上げ運転をする（ステップＳ２０）。

さらに、缶体サーミスタＴ１と貯湯温度センサＴ２とによって貯湯タンク１１内の上層部の貯湯温度と貯湯量とを検出し（ステップＳ２１）、貯湯温度が所定温度以上、または、貯湯量が所定貯湯量以上である場合には（ステップＳ２２）、定格出力運転モードに切替えて、例えば、通常時の出力（例えば、４．５ｋｗ）で、例えば６５℃まで沸き増し運転をする（ステップＳ１１）。
そうでない場合には、貯湯温度が所定温度以上、または、貯湯量が所定貯湯量以上であるか監視を続ける（ステップＳ２２のＮｏ）。

ステップＳ１１の定格出力運転モード中に、缶体サーミスタＴ１で貯湯タンク１１内の貯湯温度を検出し、さらに各貯湯温度センサＴ２の温度検出データによって貯湯タンク１１内の貯湯量を検出し（ステップＳ２３）、貯湯タンク１１内の貯湯温度が、例えば５５℃の所定温度以下で、貯湯量が、例えば３０リットルの所定貯湯量以下かを監視する（ステップＳ２４）（ステップＳ２４のＮｏ）。
そして、貯湯タンク１１内の貯湯温度が前記所定温度以下で、貯湯量が前記所定貯湯量以下になったときには（ステップＳ２４のＹｅｓ）、ヒートポンプユニット２をパワフル運転モードに切替えて、給湯に必要な貯湯量を確保する（ステップＳ２５）。

さらにこの状態で、缶体サーミスタＴ１で貯湯タンク１１内の貯湯温度を検出し、各貯湯温度センサＴ２の温度検出データによって貯湯タンク１１内の貯湯量を検出し（ステップＳ２６）、貯湯タンク１１内の貯湯温度が前記所定温度以下、または、貯湯量が前記所定貯湯量以下かを監視する（ステップＳ２７）（ステップＳ２７のＮｏ）。
貯湯タンク１１内の貯湯温度が前記所定温度以下、または、貯湯量が前記所定貯湯量以下になったときには（ステップＳ２７のＹｅｓ）、ヒートポンプユニット２をスピード運転モードに切替えて、給湯に必要な貯湯量を確保する（ステップＳ１４）。

また、ヒートポンプ制御部２２は、ヒートポンプユニット２の加熱部２１によって貯湯タンク１１内の湯水を強制的に沸き増しするときに、ヒートポンプユニット２の沸き上げる出力をスピード運転モード、または、パワフル運転モードにして沸き上げ運転をさせて湯切れすることを防止する。

≪貯湯式給湯装置の作動≫
次に、図１を主に参照して本発明に係る貯湯式給湯装置Ａの作動を説明する。
例えば、図１に示す給湯制御部８は、深夜電力時間帯になって貯湯温度センサＴ２で検出した貯湯温度から貯湯タンク１１内に翌日に必要な熱量が残っていないとマイコン８１（図２参照）が判断すると、ヒートポンプ制御部２２に対して沸き上げ運転を開始させる指令を発する。
この指令を受けたヒートポンプ制御部２２は、圧縮器２７を起動した後に加熱用循環ポンプ２３を駆動開始し、貯湯タンク１１の下端に接続された入水管７１から取り出した５〜２０℃程度の低温水を加熱部２１で７０〜９０℃程度の高温に加熱し、出湯管７２から貯湯タンク１１内の上層部に戻し、貯湯タンク１１の上端から順次積層して高温水を貯湯していく。
各貯湯温度センサＴ２によって追い焚きや給湯等に必要な熱量が貯湯されたことを検出すると、給湯制御部８は、ヒートポンプ制御部２２に対して沸き上げ停止指令を発して、圧縮器２７を停止させると共に、さらに加熱用循環ポンプ２３も停止させて、沸き上げ動作を終了させる。

次に、給湯運転について説明する。
図１に示す給湯栓３を開くと、給水管４１から冷温水が給水されて貯湯タンク１１内の下端から流れ込む。すると、貯湯タンク１１の上層部に貯められた高温水は、その冷温水に押し出されて給湯管６１を介して給湯混合弁Ｖ３へ流入し、給水バイパス管４２からの低温水と混合され、給湯制御部８により給湯混合弁Ｖ３の混合比率が調整されて、給湯設定温度の湯水が給湯栓３から給湯される。そして、給湯栓３の閉栓によって給湯が終了する。

≪所定貯湯量が３０Ｌ、所定温度が５５℃および５０℃の場合の説明≫
図４は、本発明に係る貯湯式給湯装置による各運転モードの実施の一例を示す表であり、運転モードを切替える基準の所定貯湯量が３０リットルで、基準の所定温度が５５℃および５０℃の場合を示す。
次に、図３を主に各図を参照しながら運転モードを切替える基準の所定貯湯量が３０リットルで、基準の所定温度が５５℃および５０℃の場合の一例を説明する。

＜通常時＞
リモコンＲの風呂自動スイッチＲｃを操作して浴槽Ｂに湯張り運転を行なって、浴槽Ｂに設定した湯張り量の浴槽水を湯張りする。そして、給湯制御部８のマイコン８１は、湯張り弁Ｖ４からの閉弁した閉弁信号に基づいて湯張り運転の終了と判断すると、湯張りタイマ８５をＯＮ（スタート）させると共に、浴槽Ｂの浴槽水の温度を監視して、リモコンＲで設定した設定温度に保温する保温運転が開始させる。そして、浴槽Ｂの浴槽水が設定湯温未満に低下するのを監視し続ける。

このような「通常時」において、ヒートポンプユニット２は、３０リットルの貯湯量を検出する貯湯量検出センサＴ２ａが５５℃未満を検出した場合、僅かな貯湯量不足と判断して、図４に示す「通常時」の定格出力運転モードで沸き上げ運転される。
この場合、ヒートポンプ制御部２２は、判定回路２２ｅが、貯湯量検出センサＴ２ａからの温度検出信号を記憶回路２２ｄのデータと比較して定格出力運転モードの運転を決め、駆動回路２２ｂがヒートポンプユニット２の各機器を定格出力運転モードで沸き上げ運転させる。

この状態で、追い焚き運転等によって貯湯タンク１１の貯湯温度がさらに低下して、前記貯湯量検出センサＴ２ａが５０℃未満を検出した場合、さらに貯湯量不足になったと判断して、図４に示す「通常時」のスピード運転モードによって最大の出力で沸き上げ運転される。

＜湯控えめ時＞
また、追い焚き等によって貯湯量が少なくなった図４の「湯控えめ時」において、ヒートポンプユニット２は、３０リットルの貯湯量を検出する貯湯量検出センサＴ２ａが５５℃未満を検出した場合、僅かな貯湯量不足と判断して、定格出力運転モードの比較的小さい出力で沸き上げ運転される。

この状態で、給湯等によって貯湯タンク１１の貯湯温度がさらに低下して、前記貯湯量検出センサＴ２ａが５０℃未満を検出した場合、さらに貯湯量不足になったと判断して、図４に示す「湯控えめ時」のパワフル運転モードに切替えて沸き上げ運転される。
この場合、ヒートポンプ制御部２２は、判定回路２２ｅが、貯湯量検出センサＴ２ａからの５０℃未満の温度検出信号を記憶回路２２ｄのデータと比較してパワフル運転モードの切替えを決め、運転モード切替回路２２ｆがヒートポンプユニット２の各機器をパワフル運転モードに出力を上げて沸き上げ運転させる。

＜強制沸き増し時＞
使用者が沸き増しスイッチＲｅを操作して沸き増し運転を行なう図４の「強制沸き増し時」において、ヒートポンプユニット２は、３０リットルの貯湯量を検出する貯湯量検出センサＴ２ａが５５℃未満を検出した場合、使用者が沸き増しを要望していると判断して、パワフル運転モードに出力を上げて沸き上げ運転される。

この状態で、給湯等によって貯湯タンク１１の貯湯温度がさらに低下して、前記貯湯量検出センサＴ２ａが５０℃未満を検出した場合、さらに貯湯量の増加を要望していると判断して、図４に示す「湯控えめ時」のスピード運転モードに切替えて、最大出力で沸き上げ運転される。
この場合、ヒートポンプ制御部２２は、判定回路２２ｅが、貯湯量検出センサＴ２ａからの５０℃未満の温度検出信号を記憶回路２２ｄのデータと比較してスピード運転モードの切替えを決め、運転モード切替回路２２ｆがヒートポンプユニット２の各機器をスピード運転モードで沸き上げ運転させる。

＜追い焚き中の沸き増し運転時＞
図４の「追い焚き中の沸き増し運転時」においては、浴槽Ｂの浴槽水の温度が設定温度未満に低下し、風呂循環ポンプ５３を駆動させて浴槽水を熱交換器１２に流して風呂循環回路５を循環することにより、貯湯タンク１１内の貯湯温水が熱交換によって熱が奪われて低下する。ヒートポンプ制御部２２は、この貯湯温水の温度低下を缶体サーミスタＴ１で検出すると共に、貯湯量の低下を貯湯温度センサＴ２からの温度検出データから検出し、ヒートポンプユニット２を沸き増し運転させる。

この状態で、追い焚き等によって貯湯タンク１１の貯湯温度がさらに低下して、前記貯湯量検出センサＴ２ａが５０℃未満を検出した場合、さらに貯湯量が低下したと判断して、図４に示す「湯控えめ時」のスピード運転モードに切替えて大きな出力で沸き上げ運転される。
この場合、ヒートポンプ制御部２２は、判定回路２２ｅが、貯湯量検出センサＴ２ａからの５０℃未満の温度検出信号を記憶回路２２ｄのデータと比較してスピード運転モードの切替えを決め、運転モード切替回路２２ｆがヒートポンプユニット２の各機器をスピード運転モードの最大出力で運転させて、追い焚き時間を短縮させることができる。

＜風呂運転熱量不足時＞
図４の「風呂運転熱量不足時」においては、浴槽Ｂの浴槽水の水量が低下し、自動的または手動的の湯張り弁Ｖ４が開弁されると、浴槽Ｂへの風呂運転（湯張り運転）が開始される。
すなわち、給水管４１から給水された水道水が、貯湯タンク１１の下端に流れ込み、この貯湯タンク１１内の上層部の高温水が、その水道水に押し出されて給湯管６１から給湯混合弁Ｖ３に流れる。そして、給湯混合弁Ｖ３によって給水バイパス管４２からの低温水と混合して風呂設定温度に調整された湯水が、湯張り管９１から風呂復路管５ｂ、風呂往路管５ａを介して浴槽Ｂへ湯張りされる。

このとき、貯湯タンク１１内の貯湯温水は、水道水に押し出されて貯湯タンク１１から給湯されるため、貯湯量および貯湯温度が低下して熱量不足となる。すると、ヒートポンプ制御部２２は、この貯湯温水の温度低下を缶体サーミスタＴ１で検出すると共に、貯湯量の低下を貯湯温度センサＴ２からの温度検出データから検出し、ヒートポンプユニット２を沸き増し運転させる。

この状態で、給湯等によって貯湯タンク１１の貯湯温度がさらに低下して、前記貯湯量検出センサＴ２ａが５０℃未満を検出した場合、さらに貯湯量が低下したと判断して、図４に示す「風呂運転熱量不足時」のスピード運転モードに切替えて沸き上げ運転される。
この場合、ヒートポンプ制御部２２は、判定回路２２ｅが、貯湯量検出センサＴ２ａからの５０℃未満の温度検出信号を記憶回路２２ｄのデータと比較してスピード運転モードの切替えを決め、運転モード切替回路２２ｆがヒートポンプユニット２の各機器をスピード運転モードの最大出力で運転させて、熱量不足を解消させることができる。

なお、本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、その技術的思想の範囲内で種々の改造および変更が可能であり、本発明はこれら改造および変更された発明にも及ぶことは勿論である。

例えば、本発明の実施形態に係る貯湯式給湯装置Ａにおいて、貯湯タンク１１内の貯湯温水を加熱する加熱手段として、ヒートポンプユニット２を使用した場合を例に挙げて説明したが、これに限らず、例えば、石油気化式やガス式のバーナ、または電熱ヒータ等を加熱部２１としてお湯を沸かす装置であってもよい。

また、前記実施形態では、図４に示すように、各種運転モードにおける最低貯湯量を例えば、３０リットルに固定し、所定貯湯温度を５５℃以上に保つように制御させたが、これに限らず、最低貯湯量および所定貯湯温度を適宜に可変して熱量を保つようにして各運転モードで沸き上げるようにヒートポンプユニット２を制御させてもよい。

本発明に係る貯湯式給湯装置の概略構成図である。 本発明に係る貯湯式給湯装置を示すブロック図である。 本発明に係る貯湯式給湯装置による各運転モードを示すフローチャートである。 本発明に係る貯湯式給湯装置による各運転モードの実施の一例を示す表であり、運転モードを切替える基準の所定貯湯量が３０リットルで、基準の所定温度が５５℃および５０℃の場合を示す。

符号の説明

１ 貯湯タンクユニット
２ ヒートポンプユニット（加熱手段）
１１ 貯湯タンク
１２ 熱交換器
２１ 加熱部
２２ ヒートポンプ制御部（制御手段）
Ａ 貯湯式給湯装置
Ｔ１ 缶体サーミスタ（貯湯温度検出手段）
Ｔ２ 貯湯温度センサ（貯湯量検出手段）

Claims (8)

1. 湯水を貯湯するための貯湯タンクと、
   この貯湯タンク内の湯水を沸き上げる能力に応じて複数の沸き上げ運転モードで沸き上げ運転をする加熱手段と、を備えた貯湯式給湯装置において、
   前記加熱手段は、設定された通常の出力で沸き上げ運転する定格出力運転モードと、
   この定格出力運転モードの出力より大きな出力で第１設定温度に沸き上げるスピード運転モードと、
   前記第１設定温度より高い第２設定温度に、前記定格出力運転モードの出力より大きく、前記スピード運転モードよりも小さな出力で沸き上げるパワフル運転モードと、
   を備えたことを特徴とする貯湯式給湯装置。
2. 前記第１設定温度は、設定した温度に固定され、
   前記第２設定温度は、前記第１設定温度から設定可能な上限温度まで設定変更が可能であ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. 湯水を貯湯するための貯湯タンクと、
   前記貯湯タンク内の上層部の貯湯温度を検出する貯湯温度検出手段と、
   前記貯湯タンク内の貯湯温水の貯湯量を検出する貯湯量検出手段と、
   この貯湯タンク内の湯水を沸き上げる能力に応じて複数の沸き上げ運転モードで沸き上げ運転をする加熱手段と、
   この加熱手段を制御する制御手段と、を備えた貯湯式給湯装置において、
   前記加熱手段は、設定された通常の出力で沸き上げ運転する定格出力運転モードと、
   この定格出力運転モードの出力より大きな出力で沸き上げるパワフル運転モードと、
   このパワフル運転モードの出力より大きな出力で沸き上げるスピード運転モードとを備え、
   前記制御手段は、前記貯湯温度検出手段によって検出した温度が所定温度以上で、前記貯湯量検出手段によって貯湯量が所定貯湯量以上を検出したときに、前記加熱手段を前記定格運転モードで沸き上げ運転させることを特徴とする貯湯式給湯装置。
4. 前記制御手段は、前記貯湯温度検出手段によって検出した温度が所定温度以下で、前記貯湯量検出手段によって貯湯量不足を検出したときに、前記加熱手段を前記スピード運転モードで沸き上げ運転させることを特徴とする請求項３に記載の貯湯式給湯装置。
5. 前記制御手段は、前記貯湯温度検出手段によって検出した温度が所定温度以上で、前記貯湯量検出手段によって貯湯量不足を検出したときに、前記加熱手段を前記パワフル運転モードで沸き上げ運転させることを特徴とする請求項３または請求項４に記載の貯湯式給湯装置。
6. 前記制御手段は、前記スピード運転モード中に、前記貯湯温度検出手段によって検出した温度が所定温度以上で、前記貯湯量検出手段によって所定貯湯量以上の貯湯量を検出したときに、前記加熱手段を前記パワフル運転モードに切替え、
   さらに、前記貯湯温度検出手段によって検出した温度が所定温度以上、または、前記貯湯量検出手段によって検出した貯湯量が所定貯湯量以上であるときに、前記加熱手段を前記定格運転モードに切替えることを特徴とする請求項４に記載の貯湯式給湯装置。
7. 前記制御手段は、前記定格運転モード中に、前記貯湯温度検出手段によって検出した温度が所定温度以下で、前記貯湯量検出手段によって所定貯湯量以下の貯湯量を検出したときに、前記加熱手段を前記パワフル運転モードに切替え、
   さらに、前記貯湯温度検出手段によって検出した温度が所定温度以下、または、前記貯湯量検出手段によって検出した貯湯量が所定貯湯量以下であるときに、前記加熱手段を前記スピード運転モードに切替えることを特徴とする請求項３に記載の貯湯式給湯装置。
8. 前記制御手段は、前記加熱手段によって前記貯湯タンク内の湯水を強制的に沸き増しするときに、前記加熱手段の沸き上げる出力を前記スピード運転モード、または、前記パワフル運転モードにして沸き上げ運転をさせることを特徴とする請求項３ないし請求項７のいずれか一項に記載の貯湯式給湯装置。

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